生命科学导论第5讲遗传重点.ppt

一、孟德尔学说奠定了遗传学  基础  孟德尔（1822－1884）从 1856 年起开始豌豆试验。 孟德尔的基本方法是杂交。他挑选了七对性状。 经过近 10 年的潜心研究，孟德尔发表了他的研究报告。其内容可概括两个定律。 1、孟德尔第一定律－－分离律 2、孟德尔第二定律－－自由组合律 3、孟德尔学说的要点 当一株植株中控制某一对性状的一对遗传因子均为隐性因子时，该植株才表现出隐性性状（如白花或绿色豆粒）。其他情况下，包括一对遗传因子均为显性，或一个显性一个隐性，均表现出显性性状（如紫花或黄色豆粒）。这一点在分离律实验中看的很清楚。  当两对性状一起加以研究时,显性和隐性的基本规律仍与上面相同,但要加上一条, 控制不同性状的遗传因子,在传代中各自独立,互不干扰,出现自由组合现象。 4、孟德尔学说的重要意义 ? 大多数生物体通常由 一对遗传因  子（后来称为两个等位基因）控  制同一性状。这样的生物体称为  2n 个体。? 遗传因子可以区分为显性和隐性。? 控制不同性状的遗传因子是各自 独立的。 （2）孟德尔提出了杂交、自交、回交等一套科学有效的遗传研究方法，来研究遗传因子的规律。孟德尔创立的这套方法一直沿用到 1950s，才被分子遗传学方法取代。思考题 二、基因是一段 DNA 序列 1、基因在染色体上 摩根实验室用果蝇为材料的工作，确定了基因在染色体上的分布规律。  随着生物化学的发展，蛋白质、核酸等生物大分子逐渐分离、纯化出来。各方面的实验证据表明，基因的化学本质不是蛋白质，而是 DNA。格里菲斯的实验证明遗传物质可以转化进入细菌，改变细菌特性。爱弗莱的实验证实，进入细菌改变特性的遗传物质是 DNA，而不是蛋白质。 3、华生和克里克提出 DNA 双螺旋模型。  DNA 双螺旋模型说明 DNA 分子能  够充当遗传的物质基础。 华生和克里克的著名论文 4、DNA作为遗传物质的功能 5、基因理论中的许多复杂情况 以孟德尔学说为开端的遗传理论，发展到以 DNA 分子结构为基础的分子遗传学，使我们对遗传规律有了确切的理解。 应该看到，实际上生命世界的遗传现象远比上面谈到的要复杂得多。  一个基因一个性状？不一定。例如肤色的控制至少有三个基因参与。 基因决定性状，环境还起不起作用？在基因型确定的基础上, 环境常常会影响表型。 三、基因工程技术和应用  将外源基因（又称目的基因，是一段 DNA 片断）组合到载体 DNA 分子中去，再把它转到受体细胞（亦称寄主细胞）中去，使外源基因在寄主细胞中增值和表达，从而得到期望的由这个外源基因所编码的蛋白质。 所以，基因工程的操作包含以下步骤： ? 获得目的基因 ? 构造重组 DNA 分子 ? 转化或转染 ? 表达 ? 蛋白质产物的分离纯化  到哪里去找目的基因？一般来说，人的基因，要从人体的组织细胞中去找；小鼠的基因要从小鼠的组织细胞中去找。 从组织细胞中可以分离得到人/小鼠的全套基因，称为基因文库。文库中基因总数 就人来说约有 3 万个基因。如何从中把需要的基因找出来？采取“钓”的办法。这个办法通常称为印迹法。  印迹法的关键是“分子杂交”，利用碱基配对的原则，用一段小的已知的 DNA 片断去寻找（“钓”）大的未知的基因片断。 探针 DNA 片断从何而来？ 根据目的蛋白的氨基酸序列，只要其中 N－端 15－20 个氨基酸序列，按三联密码转为 40-60 核苷酸序列，人工合成，即为探针 DNA 片断。 （2）目的基因的扩增 （3）PCR —— 把寻找目的基因和扩增目的基因两步操作并成一步。  PCR 的三个步骤为一次循环，约需5－10 分钟。每经一次循环，所找到的目的基因扩充一倍。经过 20 次循环，即可扩增 106 倍，总共只需几个小时。 （4）构造重组 DNA 分子  其次要把目的基因“装”到载体中去。“安装”的过程，需要好几种工具酶，其中关键的酶叫 限制性内切酶。 此酶识别一定碱基序列，有的还可切出“粘性”末端，使得目的基因和载体的连接非常容易。 （5）转化/转染—表达—蛋白质分离  重组 DN