医学生物学生命的进化剖析.ppt

2．分子进化工程 生命的进化 试管进化体系——“试管中的定向进化” 施加选择 对分子群施加选择，以分离出功能符合要求的分子。 2．分子进化工程 生命的进化 试管进化体系——“试管中的定向进化” 进行扩增 对选择出的极少量的所需顺序进行扩增。通过选择与扩增结合，扩增与变异结合，前者加强选择的分离和富集作用，后者借改变正常的反应条件使PCR扩增中伴有突变发生。 2．分子进化工程 生命的进化 试管分子进化体系的应用 获得与指定配体结合的RNA和DNA 确定RNA和DNA上与蛋白专一结合的部位 寻找具有所需功能的核酶变异型，研究核酶的功能与结构的关系 生物的进化 五、进化科学的历史进程 生命的进化 进化论的研究逐步由推论走向验证，由定性走向定量，并且学科的名称已逐渐由“生物进化论”改为“进化生物学”(evolutionary biology)。 进化生物学是生物进化学论的继续和发展，研究进化的过程、证据、原因、规律、学说以及生物进化与地球的关系等。 生命的进化 研究生物进化中发生的重要事件 年代 事 件 1809 Lamarck《动物学的哲学》出版，首次系统提出生物进化论 1812 Cuvier的《古化石》一书宣告古生物学的诞生 1831 Darwin搭乘“贝格尔”舰进行长达5年的科学旅行 1838~1839 Schleiden和Schwann提出细胞学说 1859 Darwin《物种起源》出版，提出以自然选择为基础的生物进化论 1865 Mendel发表《植物杂交实验》科学论文，该论文在1900年被重新发现 1868 Darwin《动物和植物在家养下的变异》问世 1892 Weismann以种质连续说为基础，接受达尔文的自然选择学说 生命的进化 年代 事 件 1926 Morgen发表《基因论》，创立基因理论和细胞遗传学，为进化论奠定基础 1926 裴文中发现“北京人”头盖骨，推进了人类起源研究 1930~1940 Dobzhansky等创立综合进化论，形成现代进化学说的主流学派 1953 Miller开始设计并实施了原始大气中生命起源的开创性模拟实验 1953 Watson和J.D.Crick提出DNA双螺旋结构的分子模型 1968 Kimura提出了“中性突变漂变假说” 1969 King和Jukes发表关于中性学说的论文《非达尔文主义进化》 1972 Eldredge和Gould 提出间断平衡论 研究生物进化中发生的重要事件 生命的进化 年代 事 件 1975 Wilson的《社会生物学：新的综合》出版，对生物进化和社会进化关系探讨 1981 陨石证明灾难在生物进化中的重要性，为新灾变论提供有力证据 1982 Mayr的《生物学思想的发展：多样化、进化和遗传》成为达尔文学说的主要成果 1984 Wieschaus等揭示胚胎早期发育的遗传机理，发现同源异型基因 1980年后 分子进化工程崛起 1990年后 进化基因组学的诞生为研究生命的起源、进化和多样性提供了崭新的途径 研究生物进化中发生的重要事件 突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。 突变过程是所有遗传变异的来源，是进化的原始材料。当然大多数突变是有害的，可通过自然选择消除有害突变，保留适应性变异，使基因频率定向改变。 3．现代达尔文主义进化学说 生命的进化 突变 突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。 自然选择的本质就是一个群体中不同基因型携带者对后代的基因库作出不同的贡献。 3．现代达尔文主义进化学说 生命的进化 选择 突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。 隔离巩固扩大变异，而出现新的物种。 3．现代达尔文主义进化学说 生命的进化 隔离 突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。 3．现代达尔文主义进化学说 生命的进化 隔离 地理隔离：在物种形成中起促进性状分歧的作用 生殖隔离(reproduction isolation)：是物种形成的最重要的步骤 1968年，Motoo Kimura在现代遗传学和分子生物学研究理论的基础上，提出了“中性突变漂变假说”(neutral mutation random drift hypothesis)，即 分子进化的中性突变进化学说。 4．中性突变进化学说 生命的进化 Motoo Kimura 中性突变进化学说认为，从分子水平来看绝大多数突变并不会影响核酸和蛋白质的功能，而常常是对生物个体的生存既无利亦无害的中性突变。 自然选择对这些基因不起作用，对于遗传物质在分子水平上的变化表现得无能为力。 4．中性突变进化学说 （1）突变大多是中性的 生命的进化 通过群体中的随机婚（交）配，一些中性突变将在群体中消失，另一些则被固定和积累下来，引起群