第五章 遗传与变异 (一)基因与基因工程PPT.ppt

;一、 孟德尔学说奠定了遗传学基础 二、 基因是一段DNA序列三、 基因工程的操作和应用; 生命最重要的本质之一是性状特征自上代传至下代——遗传。 今天，从遗传学研究衍生出来的基因工程技术，已构成生物技术的核心，在实际应用中显示出极大的潜力。;一、孟德尔学说奠定了遗传学基础（本节见参考书第101-107页）; 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。;返回;1、孟德尔第一定律－－分离律;返回;2、孟德尔第二定律－－自由组合律;返回;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。;返回;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; 已知：控制鹦鹉羽毛颜色的有四个等位基因（即两对基因）：B、b、C、c。 B－使羽毛颜色呈黄色 C－使羽毛颜色呈蓝色 b和c是隐性基因，不产生色素;返回;二、基因是一段 DNA 序列 （本节见书第109-113页）;1、基因在染色体上;返回; 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。;下图;下图;下图;返回; 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。;下图;下图;返回;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。;DNA双螺旋模型;下图;返回;4、DNA作为遗传物质的功能;遗传信息的自我复制是从DNA到DNA，遗传信息的表达是从DNA到RNA，再到蛋白质。; 5、基因的结构与重叠基因（P114）; 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(复等位基因，P110)。 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。;表5-1 人类ABO系统血型表;返回;返回;三、基因工程技术和应用 （本节参考教材第126-133页）;基因工程的操作流程;基因工程（genetic engineering，P126）定义： 就是人类根据一定的目的，对DNA分子进行体外加工操作后，再引入受体生物，通过改变遗传物质的结构来改变后者的遗传特性，这是一种分子水平的生物工程技术。 目的：创造具有新的性状的新物种 技术：体外DNA重组（基因重组）和转移;所以，基因工程的操作包含以下步骤： 1、 获得目的基因 2、目的基因和载体在体外连接（重组）  3、将重组的DNA分子引入合适的宿主细胞内（转化或转染） 4、选择、筛选含目的基因的克隆 5、培养、观察目的基因的表达。; 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。;返回;印迹法的主要步骤：（1）基因文库－ DNA 用限制性内切  酶处理。（2）DNA 片断混合物通过电泳分离。（3）电泳后，通过印迹技术转到酯酰  纤维薄膜上，以便操作。（4）用已知小片断DNA 作为探针，  互