普通生物学第四篇遗传及变异.ppt

重组DNA技术 重组DNA技术（recombinant DNA technique）： 是指将一种生物体的某个特定基因（即目的基因，其本质是通过分离纯化或人工合成的DNA分子）与载体DNA 在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（宿主细胞）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的一系列操作程序，也称为分子克隆技术、遗传工程、基因工程。 遗传图谱：是某一物种的染色体图谱（即连锁图谱），显示所知的基因和/或遗传标记的相对位置，由遗传重组测验结果推算出来的、在一条染色体上可以发生的突变座位的直线排列（基因位点的排列）图。 物理图谱：是利用限制性内切酶将染色体切成片段，再根据重叠序列确定片段间连接顺序，以及遗传标志之间物理距离［碱基对(bp) 或千碱基(kb)或兆碱基(Mb)］的图谱。 以人类基因组物理图谱为例，它包括两层含义，一是获得分布于整个基因组30 000个序列标志位点(STS，其定义是染色体定位明确且可用PCR扩增的单拷贝序列)。 序列图谱：测定人类全基因组DNA分子的核苷酸排列的次序，是最精细的DNA序列图。 优 点： 1.解决粮食短缺问题 2.减少农药使用，避免环境污染。 3.节省生产成本，降低食物售价。 4.增加食物营养，提高附加价值。 5.增加食物种类，提升食物品质。 6.促进生产效率，带动相关产业发展。 基因工程的风险 风险： （1）除草剂使用的增加：科学家估计，基因化的农作物对除草剂具有抵抗力，实际应药量高于正常的3倍。农民知道其作物对除草剂有抵抗力，会大量使用除草剂。 （2）有报导，将优良的特定的基因（如抗杀虫剂）植入作物，可能会使周围野生植物杂草一并获得改良，呈现出抗杀虫剂的特征。 （3）生态被破坏：通过食物链影响当地的生态环境，新的微生物与有亲缘关系的生物进行有效的竟争，若干年后，可能对地壤、野生近缘种、普通作物、相邻的植物及环境造成破坏。 （4）转基因生物除对害虫和病菌致毒外，对有益生物也将产生直接或间接的影响和危害。如果大规模的种植转基因作物，可能会减少有益昆虫的种群。 (6) 可使动物、植物、微生物甚至人的基因相互转移。转基因动物若逃逸到环境中，会通过改变物种间的竞争关系，破坏原有自然生态平衡；转基因微生物与其他生物交换遗传物质，可能产生新的有害生物或增强有害生物的危害性，甚至引起疾病的流行。 (7) 威胁人体健康。转基因活生物体及其产品作为食品进入市场，可能使人体产生某些毒理作用和过敏反应。例如:转基因生物体中使用的抗生素标记基因，如果进入人体，也可能使人体对很多抗生素产生抗性。国外已有儿童饮用转基因大豆豆浆产生过敏反应的报道。而这些影响往往在短期内无法被监测和确定，需要很长时间才能表现出来。 人类基因组 24 24.1 人类基因组 24.2 人类基因组计划 24.1 人类基因组 基因组：是指一个物种的单倍体细胞中的全部DNA。 核基因组：单倍体细胞核中染色体所含的DNA分子。 线粒体基因组：线粒体所含的DNA分子。 叶绿体基因组：叶绿体所含的DNA分子。 病毒基因组：病毒粒中所含的DNA或RNA分子。 什么是基因组？ 基因组学：是研究生物体的基因和基因组的结构组成、不稳定性和功能的一门学问。 结构基因组学：研究基因和基因组的结构，包括基因定位、基因组作图、DNA测序等。 功能基因组学：是对基因组功能进行注释。研究内容包括基因功能发现、基因表达及调控模式。 后基因组学：功能基因组学也被称为后基因组学。 什么是基因组学？ 基因：是遗传的基本单位，是位于染色体上的一段DNA片段，它编码蛋白质、RNA或rRNA分子，或无编码功能，仅对上述编码序列起调节作用。 什么是基因？ 根据是否具有转录和翻译功能，基因可分为三类: 一类是既具有转录功能又具有翻译功能的基因，这类基因是指编码酶和结构蛋白的结构基因以及编码阻遏蛋白的调节基因; 第二类是只具备转录功能而没有翻译功能的基因，包括编码tRNA和编码rRNA的基因; 第三类是既不转录也不翻译的基因，这类基因对基因表达起调节和控制的作用，包括启动基因和操纵基因(有时统称为控制基因)。 原核细胞的基因结构 真核细胞的基因结构 人类基因组总长约3.2×10 9 bp，大约含3-4万个基因。 人类的基因只占全部DNA的10%。 基因外DNA占全部DNA的90%。 包括各种类型的重复序列，如：卫星DNA，小卫星DNA，微卫星DNA等。 人类基因组的组成 24.2 人类基因组计划 人类基因组计划(Human Genome Project, HGP)由美国科学家于1985年率先提出、 19