遗传医学宣教专家讲座.pptx

第七章遗传生命最主要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基因工程技术，已组成生物技术关键，在实际应用中显示出极大潜力。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。孟德尔基本方法是杂交。他挑选了七对性状。经过近10年潜心研究，孟德尔发表了他研究汇报。其内容可概括两个定律。孟德尔为何要选豌豆做杂交试验？豌豆含有稳定能够区分性状，如有开红花，有开白花；豌豆是自花授粉植物，而且是闭花授粉，所以没有外来花粉混杂，可经过人工法用外来花粉授粉；豌豆豆荚成熟后籽粒都留在豆荚中，便于计数。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、孟德尔学说关键点当一株植株中控制某一对性状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）。其它情况下，包含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）。这一点在分离律试验中看很清楚。当两对性状一起加以研究时,显性和隐性基本规律仍与上面相同,但要加上一条,控制不一样性状遗传因子,在传代中各自独立,互不干扰,出现自由组合现象。4、孟德尔学说主要意义大多数生物体通常由一对遗传因子（以后称为两个等位基因）控制同一性状。这么生物体称为2n个体。遗传因子能够区分为显性和隐性。控制不一样性状遗传因子是各自独立。（2）孟德尔提出了杂交、自交、回交等一套科学有效遗传研究方法，来研究遗传因子规律。孟德尔创建这套方法一直沿用到1950s，才被分子遗传学方法取代。思索题已知：控制鹦鹉羽毛颜色有四个等位基因（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。二、基因是一段DNA序列1、基因在染色体上摩根试验室用果蝇为材料工作，确定了基因在染色体上分布规律。伴随生物化学发展，蛋白质、核酸等生物大分子逐步分离、纯化出来。各方面试验证据表明，基因化学本质不是蛋白质，而是DNA。格里菲斯试验证实遗传物质能够转化进入细菌，改变细菌特征。爱弗莱试验证实，进入细菌改变特征遗传物质是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分子能够充当遗传物质基础。DNA双螺旋模型4、DNA作为遗传物质功效DNADNARNA蛋白质5、基因理论中许多复杂情况以孟德尔学说为开端遗传理论，发展到以DNA分子结构为基础分子遗传学，使我们对遗传规律有了确切了解。应该看到，实际上生命世界遗传现象远比上面谈到要复杂得多。一个基因一个性状？不一定。比如肤色控制最少有三个基因参加。基因决定性状，环境还起不起作用？在基因型确定基础上,环境经常会影响表型。遗传和变异是遗传学主要内容。子代总是与亲代相像，又有一些不像。三、基因工程技术和应用基因工程操作流程将外源基因（又称目标基因，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示，从而得到期望由这个外源基因所编码蛋白质。所以，基因工程操作包含以下步骤：取得目标基因结构重组DNA分子转化或转染表示蛋白质产物分离纯化到哪里去找目标基因？普通来说，人基因，要从人体组织细胞中去找；小鼠基因要从小鼠组织细胞中去找。从组织细胞中能够分离得到人/小鼠全套基因，称为基因文库。文库中基因总数就人来说约有3万个基因。怎样从中把需要基因找出来？采取“钓”方法。这个方法通常称为印迹法。印迹法主要步骤：（1）基因文库－DNA用限制性内切酶处理。（2）DNA片断混合物经过电泳分离。（3）电泳后，经过印迹技术转到酯酰纤维薄膜上，方便操作。（4）用已知小片断DNA作为探针，互补结合需要找基因片断。（5）探针DNA片断已用放射性元素标识，使胶片感光后可看出。印迹法关键是“分子杂交”，利用碱基配正确标准，用一段小已知DNA片断去寻找（“钓”）大未知基因片断。探针DNA片断从何而来？依据目标蛋白氨基酸序列，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）目标基因扩增克隆——生物分子，细胞，生物个体无性增殖过程都称为克隆。（3）PCR——把寻找目标基因和扩增目标基因两步操作并成一步。PCR操作流程PCR反应分三步完成：第一步——900C高温下，使混合物DNA片断因变性而成单链。第二步——500C温度下，引物DNA结合在适于配对DNA片断上。第三步——700C温度下，由合成酶（DNA高温聚合酶）催化，从引物开始合成目标基因DNA。PCR三个步骤为一次循环，约需5－10分钟。每经一次循环，所找到目标基因扩充一倍。经过20次循环，即可扩增106倍，总共只需几个小时。（4）结构重组DNA分子其次要把目标基因“装