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基因与基因工程 “生命科学导论”专题讲座系列 细胞分裂 基因概念的诞生 现代遗传学的创始人： 孟德尔(1822－1884年) 奥地利天主教神父、遗传学家约翰·格雷戈尔－孟德尔曾将豌豆的不同变种杂交，并揭示出规律性。 1865年，他发现遗传基因原理，总结出分离规律和自由组合规律，为遗传学提供了数学基础，创立了孟德尔学派，由此成为“遗传学之父”。 英国科学家贝特森和丹麦科学家约翰森准确诠释孟德尔理论，创造了基因、表型、基因型、等位基因等名词。 基因在哪里 1910年，美国人托马斯－亨特－摩根(1866－1945年)出版了他第一部关于果蝇实验的首批成果。他不仅证明了孟德尔定律的正确性，而且还证实了长期存在的一种猜测，即借助于显微镜能看到的在细胞核里呈小棍形状结构的染色体就是基因的所在地。 染色体 染色体结构 染色体的大小 基因是什么 DNA双螺旋结构模型 分子生物学的“中心法则” RNA与蛋白质的合成 基因的语言——遗传密码 基因“开关”——基因调控 分子生物学的“中心法则” 所谓“中心法则”，是指遗传信息在细胞内的生物大分子之间转移或传递的基本法则。 DNA的复制 DNA RNA的转录及反转录 蛋白质的合成 RNA 蛋白质 基因的语言——遗传密码 三联体密码的确定 A T G C 43=64 遗传密码的破译 1968年，霍利、尼伦伯格、柯拉纳获诺贝尔奖 基因“开关”——基因调控 1960年，法国科学家雅各布和莫若提出的“乳糖操纵子”模型具有划时代的意义。 结构基因、调节基因、操纵基因、操纵子、阻遏物 基因的概念 重复基因 重叠基因 断裂基因 可移动基因 假基因 基因是一段可以编码具有某种生物学功能物质的核苷酸序列。 基因工程 核酸内切酶、连接酶和载体的发现 内切酶——DNA分子的“手术刀” 连接酶——DNA片段的“缝衣针” 载 体——DNA转移的“交通工具” 核心技术：DNA重组技术 转荧光素基因烟草 转抗虫基因植物 转基因小鼠 动物基因工程 基因工程制药 利用微生物、动物、植物作为“生物工厂”生产一些药物多肽和疫苗。 例如：原来一种生长激素只能从动物脑中提取，5毫克的量需要从50万只羊的脑中才能得到，而用基因工程方法，只需要9升的细菌培养液。 转基因食品 名词解释： 为了提高产量、增加营养、抗病、抗旱、抗虫等目的，人为地给一种作物或家畜植入某些外来遗传基因。这种基因改造的食品英文称之为GM Food，即Genetically Modified Food 现已有大豆、玉米 、马铃薯、西红柿等几十种转基因食品上市 基因武器与基因兴奋剂 基因武器指针对某一特定人种的基因组进行基因设计改造的新型病毒，具有隐蔽性强、作用长久、危害极大、极难治疗和预防等特点。 转基因动物兵 转基因战士 运动场上的“超人” 基因诊断与基因治疗 DNA探针、PCR技术、基因芯片 “好基因”和“坏基因” 基因优生与基因歧视 基因改造人类？ 科学技术是一把双刃剑，它可以造福于人类，也可以给人类带来灾难。 章军 副教授 厦门大学生命科学学院 0592-2182570 jzhang@xmu.edu.cn * * 引自J Postlethwait J Hopson著The Nature of Life，1989 从基本粒子到生物圈 引自Neil Campbell著Biology第4版，1996 生物界 病毒 细菌 引自Neil Campbell著Biology第4版,996 生物进化 植物细胞 动物细胞 引自Neil Campbell著Biology第4版，1996 引自Neil Campbell著Biology第4版，1996 “Daday, where I’m from?” “Mum, why I’m different from Sally?” 人类23对染色体 DNA-遗传密码的携带者 引自Neil Campbell著Biology第4版，1996 “What’s Human Genome Project?” “One base One dollar!” - by a taxi driver (and a tax payer) 基因组计划——万里长征第一步 植物基因工程 动物基因工程 转基因鱼 杞人忧天？