A緒論徐晉麟分子生物學(xué)

A緒論徐晉麟分子生物學(xué)第1頁/共40頁

教材及教學(xué)參考書：1.徐晉麟，徐沁，陳淳編著現(xiàn)代遺傳學(xué)原理科學(xué)出版社2001年2.劉祖洞主編：遺傳學(xué)

(上，下)

高等教育出版社第二版19913.方宗熙編著：普通遺傳學(xué)科學(xué)出版社19794.[英]P.F.史密斯－凱利著褚啟人譯：遺傳

的結(jié)構(gòu)和功能上?？茖W(xué)技術(shù)出版社19805.王亞馥戴灼華：遺傳學(xué)

高等教育出版社1999

第2頁/共40頁6．里查德M.特懷曼著陳淳徐沁等譯徐晉麟校高級(jí)分子生物學(xué)要義科學(xué)出版社20007．盛祖嘉沈仁權(quán)分子遺傳學(xué)

復(fù)旦大學(xué)出版社19888．孫乃恩孫東旭朱德煦分子遺傳學(xué)第二版南京大學(xué)出版社19979．朱玉賢李毅分子生物學(xué)

高等教育出版社199710.揚(yáng)歧生：分子生物學(xué)基礎(chǔ)

浙江大學(xué)出版社1994

第3頁/共40頁11.王德寶祁國榮：核酸

(上，下)

科學(xué)出版社1986198712.張玉靜主編：分子遺傳學(xué)，科學(xué)出版社，2000年13．[美]D.弗雷費(fèi)爾德著蔡武城等譯：分子生物學(xué)(上，下)科學(xué)出版社199114．李汝祺：發(fā)生遺傳學(xué)(上，下)

科學(xué)出版社198515.杜傳書劉祖洞：醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)

第二版人民衛(wèi)生出版社1989

第4頁/共40頁16.吳乃虎編著：基因工程原理，(上，下)，第二版，科學(xué)出版社，1998年17.盧圣棟主編：現(xiàn)代分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),

高等教育出版社，199318.[美]J。薩姆布魯克，E.F.弗理奇,T.曼

尼阿蒂斯著,金冬雁,黎孟楓等譯,候云德

等校:分子克隆實(shí)驗(yàn)指南,第二版,

科學(xué)出社,1993第5頁/共40頁19.[美]F.奧斯伯,R.布倫特,R.E.金頓,D.D.穆爾,J.G.塞德曼,J.A.史密斯,K.斯特拉爾著,顏?zhàn)訚},王海林譯,金冬雁校:精編分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指南,科學(xué)出版社,199820.J.D.沃森，J。圖澤，D.T.庫爾茨著;《重組

DNA簡明教程》沈孝宇等譯，王培楠校科學(xué)出版社，1987年21.A.J.F.Griffiths,W.M.Gelbart,J.H.Miller,R.C.Lewontin:ModernGeneticAnalysis,

W.H.Freemanandcompany/Neyyork.(1999)22.Russell,P.J.,Genetics,3rded.HarperCollinsPublishers.(1992)第6頁/共40頁23.Lewin,B.,GENES

Ⅶ.UniversityPress,Oxford.(2000)

24.J.D.WatsonetalMolecularBiologyoftheGene4thTheBenjamin/CummingsPublishingCoompany,Inc.198725.B.Alberts,D.Bray,J.Lewins,M.Raff,K.Roberts,J.D.Watson:MolecularBiologyof

THECELL3rd

GarlandPublishing,Inc.NewYork&London199426.Strachan,R.F.andRead,A.P.,

Humen

molecularGenetics

,BIOSScientificPublishers,Oxford.(1996)

第7頁/共40頁27.Winter,G.I.《遺傳學(xué)》(影印版)

科學(xué)出版社，1999年28.RobertF.Weaver：分子生物學(xué)(影印版)，

科學(xué)出版社，2000，29.中澤信午：孟德爾的生涯及業(yè)績，科學(xué)出版社，1985？30.[美]I.夏恩，S.朗比爾(李振華等譯)

遺傳學(xué)

先驅(qū)

摩爾根，科學(xué)出版社，198731.情有獨(dú)鐘，三聯(lián)出版社，1984？32.J.D.Watson(劉望夷等譯):雙螺旋－－發(fā)現(xiàn)

DNA結(jié)構(gòu)的故事,科學(xué)出版社，1984

第8頁/共40頁33.保羅.拉比諾（朱玉賢譯）：PCR傳奇

一個(gè)生物技術(shù)的故事，上?？萍汲霭嫔?，

199834.G.孟德爾等：遺傳學(xué)經(jīng)典論文選集，科學(xué)出版1984，第9頁/共40頁

緒論這一學(xué)科名稱是英國遺傳學(xué)家貝特森（Bateson，W）于1909年首先提出的。遺傳學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域中一門新興的學(xué)科，主要是研究遺傳與變異的規(guī)律和機(jī)制的一門科學(xué)。第10頁/共40頁

遺傳(Heredity,inheretance):

基因的結(jié)構(gòu)

DNA的復(fù)制

(replication),

基因表達(dá)

(geneexpression)

表達(dá)調(diào)控

(regulation)

基因縱向轉(zhuǎn)遞

轉(zhuǎn)化

(transformation)

基因橫向轉(zhuǎn)遞

轉(zhuǎn)導(dǎo)

(transduction)

轉(zhuǎn)染

(transfection)

無性繁殖

接合

(conjugation)

保持物種穩(wěn)定轉(zhuǎn)基因(transgene)第11頁/共40頁變異(variation)

基因重組(Recombination)

染色體間－

減數(shù)分裂中染色體的自由組合染色體內(nèi)－

染色體的重排(Rearrangements)

轉(zhuǎn)基因－體外重組突變(Mutation)

基因突變?nèi)旧w畸變（Aberration）

有性繁殖

物種進(jìn)化

第12頁/共40頁

遺傳學(xué)的分支按研究的層次分類：群體遺傳學(xué)(Populationgenetics)

宏觀即進(jìn)化遺傳學(xué)或種群遺傳學(xué)數(shù)量遺傳學(xué)(Quantitativegentics)

細(xì)胞遺傳學(xué)(Cytogenetics)

核外遺傳學(xué)(ExtranuclearG.)

微觀即細(xì)胞質(zhì)遺傳學(xué)(CytoplasmicG.)

染色體遺傳學(xué)(ChromosomalG.)

分子遺傳學(xué)(Moleculargenetics)第13頁/共40頁按研究對(duì)象分類：人類遺傳學(xué)(Humangenetics)

動(dòng)物遺傳學(xué)(Animalgenetics)

植物遺傳學(xué)(Plantgenetics)

微生物遺傳學(xué)(Microbialgenetics)按研究范疇分類：發(fā)生遺傳學(xué)(Developmentalgenetics)

行為遺傳學(xué)(Behavioralgenetics)

免疫遺傳學(xué)(Immunogenetics)

藥物遺傳學(xué)(Pharmacogenetics)

第14頁/共40頁

毒理遺傳學(xué)(Toxicogenetics)

輻射遺傳學(xué)(Radiationgenetics)

腫瘤遺傳學(xué)(Cancergenetics)

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)(Medicalgenetics)

血型遺傳學(xué)(Bloodgroupgenetics)

生化遺傳學(xué)(Biochemicalgenetics)

應(yīng)用學(xué)科：生物工程學(xué)(Biotechnology)

優(yōu)生學(xué)(Eugenics)

育種學(xué)(工業(yè)微生物、農(nóng)、牧和水產(chǎn))第15頁/共40頁

遺傳學(xué)的特點(diǎn)1.是一門推理性的學(xué)科2.多學(xué)科的交叉和融合3.發(fā)展快4.應(yīng)用性強(qiáng)第16頁/共40頁第一節(jié)遺傳學(xué)的發(fā)展史一．在孟德爾以前及同時(shí)代的一些遺傳說1.公元前五世紀(jì)希波克拉底（Hippocrates）提出了第一個(gè)遺傳理論。他認(rèn)為子代具有親代的特性那是因?yàn)樵诰夯蚺咛ダ锛辛藖碜陨眢w各部分的微小代表元素(elememt)。第17頁/共40頁2.100年后，亞里斯多德（Aristotle）認(rèn)為:精液不是提供胚胎組成的元素，而是提供后代的藍(lán)圖。生物的遺傳不是通過身體各部分樣本的傳遞，而是個(gè)體胚胎發(fā)育所需的信息傳遞3.1809年拉馬克（Lamarck,J.B）提出了

“

用進(jìn)廢退”的進(jìn)化論觀點(diǎn)，由此而得出

獲得性狀（acquiredcharacteristics）是可以遺傳的。第18頁/共40頁4.1866年達(dá)爾文（Darwin）提出了泛生論（hypothesisofpangenesis），認(rèn)為身體各部分細(xì)胞里都存在一種胚芽或泛子（pangens）5.1883年法國動(dòng)物學(xué)家魯.威廉（Roux.W）提出有絲分裂和減數(shù)分裂過程的存在可能是由于染色體組成了遺傳物質(zhì)，同時(shí)他還假定了遺傳單位沿著染色體絲作直線排列。第19頁/共40頁6.德國的生物學(xué)家魏斯曼（WeismannA）做了連續(xù)22代剪斷小鼠尾巴的實(shí)驗(yàn)，否定了泛生論。

1883和1885年他將Roux,W.理論發(fā)展成為完整的遺傳和發(fā)育的理論——種質(zhì)論

（germplasmtheory）,認(rèn)為多細(xì)胞生物可分為：

種質(zhì)（germplasm）：獨(dú)立,連續(xù),

能產(chǎn)生后代的種質(zhì)和體質(zhì)。

體質(zhì)（somatoplasm):體質(zhì)是不連續(xù)的，不能產(chǎn)生種質(zhì)。第20頁/共40頁7.1869年達(dá)爾文的表弟高爾頓（Galton,F.）發(fā)表了“天才遺傳（Hereditarygenius）”，即“融合遺傳論”。第21頁/共40頁

二．遺傳學(xué)的誕生

1797年英國的奈特（Knight，T）豌豆雜交實(shí)驗(yàn)：

P灰色×白色

F1

灰色

F2

灰色白色但未統(tǒng)計(jì)分析，只發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。第22頁/共40頁1863年法國的諾丹（Nauding）發(fā)表了植物雜交的論文并獲法國政府的獎(jiǎng)勵(lì)。他認(rèn)為：（1）植物雜交的正交和反交結(jié)果是相同的；（2）在雜種植物的生殖細(xì)胞形成時(shí)“負(fù)責(zé)遺傳性狀的要素互相分開，進(jìn)入不同的性細(xì)胞中，否則就無法解釋雜種二代所得到的結(jié)果”第23頁/共40頁1865年當(dāng)時(shí)屬奧地利的布?。˙runn）基督教修道院的修士格里高·孟德爾（GregorJohannMendel），根據(jù)他8年植物雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，2月8日在當(dāng)?shù)氐目茖W(xué)協(xié)會(huì)上宣讀了一篇題為“植物雜交實(shí)驗(yàn)”的論文，1866年正式發(fā)表在該協(xié)會(huì)的會(huì)刊上。

孟德爾臨終前說：“

等著瞧吧，我的時(shí)代總有一天要來臨”第24頁/共40頁第25頁/共40頁第26頁/共40頁第27頁/共40頁

孟德爾定律的二次發(fā)現(xiàn)荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)的教授狄夫瑞斯（deVries）德國土賓根大學(xué)的教授科倫斯（Correns,C.E）奧地利維也納農(nóng)業(yè)大學(xué)的講師切爾邁克（Tschermak）1900年分別同時(shí)發(fā)現(xiàn)了孟德爾的業(yè)績。

狄夫瑞斯：進(jìn)行了見月草雜交試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)F2的分離比為3:1。1900,3,26日其論文“

雜種分離法則”發(fā)表在《德國植物學(xué)會(huì)雜志》(18)83-90;和法國科學(xué)院的《紀(jì)事錄》(130)845-847。狄夫瑞斯曾從L.H拜萊的《植物育種》中查到孟德爾的工作。他在德文版中提到了孟德爾的工作，但在法文版中卻只字未提。第28頁/共40頁科倫斯于1900,4,21日閱讀狄夫瑞斯法文版的論文，發(fā)現(xiàn)其結(jié)論和自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，盡管文中未提到孟德爾，但科倫斯已從老師未格里處知道了孟德爾的工作，于是他撰寫了“雜種后代表現(xiàn)方式的孟德爾法則”一文，1900,4,24日發(fā)表在《德國植物學(xué)會(huì)雜志》(18)158-168。這對(duì)重新發(fā)現(xiàn)孟德爾法則起了重要的作用。第29頁/共40頁切爾邁克也作了豌豆雜交試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了分離現(xiàn)象，撰寫了“

關(guān)于豌豆的人工雜交”的講師就職論文，清樣出來后他讀到了狄夫瑞和斯科倫斯的論文，于是急忙投寄論文摘要，于1900，6,24日也發(fā)表在《德國植物學(xué)會(huì)雜志》(18)232-239.三個(gè)人的工作都發(fā)表在《德國植物學(xué)會(huì)雜志》，都證實(shí)了孟德爾法則，這就是遺傳學(xué)發(fā)展史上著名的孟德爾法則的重新發(fā)現(xiàn)。孟德爾法則的發(fā)現(xiàn)在學(xué)說界皆引起了一場(chǎng)激烈的論戰(zhàn):

牛津大學(xué)動(dòng)物學(xué)教授韋爾登（Weldon）劍橋大學(xué)的遺傳學(xué)教授貝特森(Bateson)第30頁/共40頁貝特森先后創(chuàng)用:

遺傳學(xué)（Genetics）等位基因（allele）純合體（homozygous）雜合體（heterozygous）上位基因（epistaticgenes）第31頁/共40頁

1909年丹麥的科學(xué)家

約翰遜（Johannsen）創(chuàng)用了基因（gene）

基因型（genotype）

表型（phenotype）遺傳學(xué)的發(fā)展可分為四個(gè)時(shí)期：第32頁/共40頁第一個(gè)時(shí)期:細(xì)胞遺傳學(xué)時(shí)期

(1900－1940)1910年摩爾根（Morgan,T.H）及其

斯特蒂文特（Sturtevant）弟子布里吉斯（Bridges）

繆勒（Muller）創(chuàng)立了連鎖定律1927年MullerX-射線誘發(fā)突變

基因是一個(gè)抽象的遺傳因子，既是功能單位，又是重組單位和突變單位第33頁/共40頁

第34頁/共40頁第二時(shí)期:微生物遺傳和生化遺傳時(shí)期（1941—1960）

1941Beadle和

Totum提出一基因一酶學(xué)說1944

Avery確定