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遗传学发展史

遗传学发展史

从以往到现在遗传学的发展大致可以分为四个时期:个体遗传学时期、细胞遗传学时期、微生物遗传学时期和分子遗传学时期。

个体遗传学时期:

遗传学起源于育种实践。

早在新石器时代,人类就已经驯养动物和栽培植物,逐渐学会了改良动植物品种的方法。贾思勰所著的《齐民要术》一书中论述了各种农作物、蔬菜、果树、竹木的栽培和家畜的饲养,还特别记载了果树的嫁接,树苗的繁殖,家禽、家畜的阉割等技术。

18世纪下半叶,拉马克认为环境条件改变是生物变异的根本原因,并提出用进废退学说和获得性遗传学说。19世纪中叶,达尔文广泛研究遗传变异与生物进化的关系,1859年发表著作《物种起源》,提出自然选择和人工选择学说,认为生物是从简单到复杂、从低级到高级逐步发展而来的。而以魏斯曼为代表的一些人支持达尔文选择理论,否定获得性遗传。

个体遗传学到细胞遗传学过渡时:

1866年,孟德尔根据他的豌豆杂交实验结果发表了《植物杂交试验》的论文,认为生物性状由一对遗传因子决定,并提出分离定律和独立分配规律,揭开了遗传学的序幕。1900年,孟德尔遗传规律被重新发现,遗传学作为一门科学真正开始。

细胞遗传学时期:

1909年,约翰生提出“纯系学说”,明确区别基因型和表现型,并最先提出“基因”一词代替遗传因子的概念。1926~1933年,摩尔根提出连锁和交换定律,认为基因在染色体上直线排列,并创立基因学说。

从细胞水平向分子水平过渡时期:

1940~1952年,比德尔提出“一个基因一种酶”假说,发现微生物遗传学、生化遗传学。卡斯佩森用定量细胞化学方法,证明DNA在细胞核中。艾弗里用纯化因子研究肺炎双球菌实验中,证明遗传物质是DNA而不是蛋白质。

分子遗传学时期:

1953年,沃森和克里克提出DNA的双螺旋模型。1957年始,尼伦伯格着手解释遗传密码,经多人努力至1969年全部解释出64种遗传密码。在60年代先后阐明了mRNA、tRNA及核糖体功能。1961年,雅各布和莫若提出大肠杆菌操纵子学说,阐明微生物基因表达的调节问题。

园艺学院

花卉与景观设计2班

201030050631

张梦丹

医学遗传学实验课程改革的实践与探索

医学遗传学实验课程改革的实践与探索 医学遗传学是医学与遗传相互结合、相互渗透的一门交叉学科,主要研究人类遗传性疾病的发病机制、传递规律、诊断方法以及治疗与预防措施,为改善人类健康素质作出贡献。医学遗传学是一门实验性很强的学科,在现代医学中占据着重要地位,是医学院校的重要专业基础课程。如何上好大学的遗传学实验课程,最大限度地使学生在遗传学实验过程中获取知识以达到良好的教学效果是所有医学遗传学教师和学生共同关心的问题。经过多年教学实践,认真总结在实验课堂上学生存在的主要问题,对实验教学过程和实验内容进行合理优化可以达到教学效果的提高。 一、医学遗传学实验课改革的具体措施 1.重编实验指导,筛选实验内容 实验课教学目的是培养学生动手操作能力、实践和创新能力,但在实际教学中发现学生普遍存在“重理论轻实验、重原理轻操作、重实验报告轻实验过程”的思想。针对这一问题,我院及时重编实验指导,结合理论教学,精选实验教学内容,将《医学细胞生物学》和《医学遗传学》实验指导书合二为一,出版了《医学细胞生物学》与《医学遗传学》实验指导。在《医学遗传学》实验指导这一部分内容中,共有7个实验,实验内容保留了遗传学中经典的实验项目,例如正常人G显带染色体核型分析,通过动手操作配对染色体和分组,学生能较好的理解并记忆核型及核型分析的概念和意义;人类皮纹分析也是学生非常感兴趣的实验项目,借助印泥在实验报告上清晰的印出指纹和掌纹并加以分析,学生掌握了皮纹的类型及人类皮纹的多态性。与此同时又增加了能培养学生解决分析问题能力和实践能力的设计性实验,例如以4~6人为一个实验小组,自主选择一个实验内容,例如人类单基因遗传性状的群体分析、人类遗传病分析(单基因病、多基因病、染色体病)等,完成实验设计方案并进行文献查阅及案例查找,最终制作幻灯片汇报。在学生完成实验报告過程中增强学生的科研意识和解决实际问题的能力。 2.改革教学方法,突出学生主体 随着多媒体辅助教学的不断推广应用和完善,在医学遗传学实验课上通过PPT演示、播放动画短片的形式将实验操作的具体过程和步骤展示出来,可以增强学生的学习兴趣,但仍然没有走出“以教师为中心”的教学模式。通过不断地实践与探索,在实际授课过程中,选择合适的实验内容,例如系谱分析和人类21三体综合征患者染色体分析这两个实验,让学生自由、大胆地走上讲台,参与、探索和相互交流,不断地激发学生的学习主动性和积极性,突出以学生为主体的理念。 3.量化实验考核,规范学生操作

遗传学实验报告

蚕豆微核设计实验 姓名:陈婷班级:生物技术0911 组别:第六组 一、实验目的 1)了解微核测试的原理和毒理遗传学在实际生活与工作中的应用范围及意义。 2)学习蚕豆根尖的微核测试技术。寻找新的测试系统或测定更多的环境因素。 二、实验原理 微核简称MCN,是真核生物细胞中的一种异常结构,往往是细胞经辐射或化学药物的作用而产生。在细胞间期微核呈圆形或椭圆形,游离于主核之外,大小应在主核1/3以下。 微核的折光率及细胞化学反应性质和主核一样。一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的断片产生的,但有些实验也证明整条的染色体或多条染色体也能形成微核。这些断片或染色体在细胞分裂末期被两个子细胞核所排斥便形成了第三核块。 已经证实微核率的大小是和用药的剂量或辐射积累效应呈正相关,这一点和染色体畸变情况一样,所以可用简易的间期微核数来代替繁杂的中期畸变染色体计数。 三、实验思路 1、香烟及其燃烧物中含有多种致癌物质和致癌前体物质,通过收集,这些致突变物主要存 在于水溶液中,流行病学和细胞遗传学都证实了这些物质可引起遗传物质损伤。蚕豆根尖细胞微核技术是目前证实遗传物质损伤的快速、有效的方法。因此,我们选择用烟头浸出液为诱变剂。据俄《消息报》报道,科研人员发现,制作发酵食品时所使用的乳酸菌能够释放出蛋白酶,分解部分诱变剂的特定蛋白。乳酸菌在发酵时会合成乳酸,这种物质可抑制多种诱变剂的活性。乳酸菌还能直接与部分诱变剂发生化学反应,使后者失去诱变能力。所以,我们选择了取材方便且富含乳酸菌的酸奶作为拮抗剂,来验证其功能。 四、实验材料 显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿、固定液、改良苯酚品红、蚕豆、烟头浸出液(红山茶<焦油含量:12mg/根)、酸奶(味全<原味>) 五、实验步骤 1、将蚕豆放入盛有蒸馏水的烧杯中,25℃浸泡24h。种子吸涨后放入加有棉花的培养 基中催芽,24h左右。 2、将20根烟头处理后加至100ml蒸馏水于水浴锅60°处理1h,得20/100的浓度烟 头浸出液。再分别稀释后得到20/400,20/600,20/800,20/1000浓度的浸出液,每个浓度中投入三个长势相同蚕豆,培养箱中进行诱变6h。 3、另配三组20/600浓度的浸出液,分别滴加2滴,5滴,8滴酸奶作为拮抗组,同上 诉诱变组一同培养。另加一组空白对照。 4、将处理后的种子用蒸馏水浸洗三次,再将种子放入铺好棉花的培养皿中在25℃的 培养箱中恢复培养24h。 5、将恢复后的种子根尖切下,放入卡纳氏固定液中进行固定。 6、常规制片及镜检。 六、实验结果及图片(图片见附页)

刘祖洞遗传学习题答案13

第七章细菌和噬菌体的重组和连锁 1.为什么说细菌和病毒是遗传学研究的好材料? 2.大肠杆菌的遗传物质的传递方式与具有典型减数分裂过程的生物有什么不同? 3.解释下列名词: (1)F-菌株,F+菌株,Hfr菌株; (2)F因子,F,因子,质粒,附加体; (3)溶源性细菌,非溶源性细菌; (4)烈性噬菌体,温和噬菌体,原噬菌体; (5)部分合子(部分二倍体); 4.部分合子在细菌的遗传分析中有什么用处? 5.什么叫转导、普遍性转导、特异性转导(局限性转导)? 6.转导和性转导有何不同? 7.一个基因型为a+b+c+d+e+并对链霉素敏感的E.coliHfr菌株与基因型为a-b-c-d-e-并对链霉素耐性的F-菌株接合,30分钟后,用链霉素处理,然后从成活的受体中选出e+型的原养型,发现它们的其它野生型(+)基因频率如下:a+70%,b+-,c+85%,d+10%。问a,b,c,d 四个基因与供体染色体起点(最先进入F-受体之点)相对位置如何? 解:根据中断杂交原理,就一对接合个体而言,某基因自供体进入受体的时间,决定于该基因同原点的距离。因此,就整个接合群体而论,在特定时间内,重组个体的频率反映着相应基因与原点的距离。 报据题目给定的数据,a、b、c、d与供体染色体的距离应该是: 8.为了能在接合后检出重组子,必须要有一个可供选择用的供体标记基因,这样可以认出重组子。另一方面,在选择重组子的时候,为了不选择供体细胞本身,必须防止供体菌株的继续存在,换句话说,供体菌株也应带有一个特殊的标记,能使它自己不被选择。例如供体菌株是链霉素敏感的,这样当结合体(conjugants)在含有链霉素的培养基上生长时,供体菌株就被杀死了。现在要问:如果一个Hfr菌株是链霉素敏感的,你认为这个基因应位于染色体的那一端为好,是在起始端还是在末端? 解:在起始端 9.有一个环境条件能使T偶数噬菌体(T-even phages)吸附到寄主细胞上,这个环境条件就是色氨酸的存在。这种噬菌体称为色氨酸需要型(C)。然而某些噬菌体突变成色氨酸非依

遗传学发展的简史

For personal use only in study and research; not for commercial use 遗传学发展的简史 遗传学发展至今虽然只有100多年的历史,但却取得辉煌的成就。根据各阶段的主要特点和成就,可粗略将其发展历史划分为5个阶段: 1.启蒙遗传阶段(18世纪下半叶19世纪上半叶) ●18世纪下半叶和19世纪上半叶,拉马克(Lamarck JB)认为环境条件的改变是生物变异的根本原因,提出了: ○器官的用进废退(use and disuse of organ) ○获得性状遗传(inheritance of acquired characters) ●1859年,达尔文(Darwin C)发表了《物种起源》,提出了自然选择和人工选择的进化学说,使人们对遗传有新的认识。对于遗传变异的解释,达尔文承认获得性状遗传的一些论点,并提出泛生假说(hypothesis of pangenesis),认为: ○每个器官都存在泛生粒。 ○泛生粒能繁殖。

○聚集到生殖器官,形成生殖细胞。 ○受精后,泛生粒进入器官并发生作用,表现遗传。 ○泛生粒改变,则表现变异。 ●魏斯曼(Weismann A)——新达尔文主义的首创者,提出种策连续论(theory of continunity of germplasm) ○生物体是由体质和种质两部分组成。 ○体质是由种质产生的,种质是世代连绵不绝的。 ○环境只能影响体质,不能影响种质,故获得性状不能遗传。 2.孟德尔遗传学建立(19世纪下半叶开始) ●1866年,孟德尔(Mendel GJ)(图0-4)发表“植物杂交试验”论文,首次提出分离和独立分配两个遗传基本规律,认为性状遗传是受细胞内遗传因子控制的。 ●1900年,孟德尔遗传规律的重新发现,该年被公认为遗传学建立和开始的年份。发现者为狄·弗里斯(de Vris H)、柴马克(Tschermak E)和柯伦斯(Correns,Carl)。

医学遗传学

多选: 1. 遗传病的特征: A.疾病垂直传递 B.出生时就表现出症状 C.有特定的发病年龄 D.有特定的病程 E.伴有基因突变或染色体畸变 2. 家族性疾病具有的特征: A.有家族聚集现象 B.有相同的环境因素 C.有相同的遗传环境 D.一定是遗传病 3. 哪些疾病属于单基因疾病: A.体细胞遗传病 B.线粒体遗传病 C.X连锁显性遗传病 D.性染色体病 4. 在猫中,基因BB是黑色,Bb是玳瑁色,bb是黄色,这个基因位于X染色体上,一只玳瑁雌猫与一只黑色雄猫的后代可以是: A.雌猫中黑色与玳瑁色各占一半 B.雄猫中黑色与黄色各占一半 C.雌猫只会有玳瑁色 D.雄猫只会有玳瑁色 5. 不完全连锁指的是: A.二对基因位于同一对染色体上 B.由于互换,这二对基因的位置可以有变化 C.这二对基因位置变化的频率决定于它们之间距离的远近 D.由于互换,这二对基因也可以移到另一对染色体上 6. 一个B型血的母亲生了B型血男孩和O型血女孩,父亲的血型是: A. A型 B.B型 C.AB型 D.O型 7. 父亲血型为AB型,母亲为O型,子女中基本不可能出现的血型是: A.AB型 B.B型 C.O型 D.A型

8. 父亲血型是AB型,母亲是O型,子代中的血型可能是: A.A型 B.O型 C.B型 D.AB型 9. 父亲血型是B型,母亲血型是A型,他们生了一个A型血的女儿,这种婚配型是: A.IBIB×IAIA B.IBi×IAIA C.IBIB×IAi D.IBi×IAi 10. 父亲血型为AB型,母亲血型为AB型,子女中可能有的血型是: A.A型 B.AB型 C.B型 D.O型 11. 常染色体隐性遗传病系谱的特点是: A.患者双亲一定是无病的 B.患者同胞中可能有患病的 C.患者的其他亲属中不可能有患病的 D.患者双亲可能是近亲 12. 常染色体隐性遗传病系谱的特点是: A.患者双亲常无病,但有时为近亲婚配 B.患者同胞中可能有同病患者 C.不连续传递 D.女性患者多于男性患者 13. 常染色体显性遗传病系谱的特征是: A.患者双亲中常常有一方是同病患者 B.双亲常为近亲婚配 C.同胞中的发病比例约为1/2 D.患者子女必然发病 14. X连锁隐性遗传病系谱的特点是: A.男性患者多于女性患者 B.男性患者病重,女性患者病轻 C.交叉遗传 D.男性患者的外祖父一定患病

遗传学实验设计

④红:绿=1∶0 (2分)厚:薄=3∶1 (2分)(注:只有比例,没有性状不得分) 例题2:果蝇的灰身、黑身由常染色体上一对基因控制,但不清楚其显隐性关系。现提供一自然果蝇种群,假设其中灰身、黑身性状个体各占一半,且雌雄各半。要求用一代交配试验(即P→F1)来确定其显隐性关系。(写出亲本的交配组合,并预测实验结果) 答案:方案一P:多对灰身×灰身 实验结果预测:①若F1中出现灰身与黑身,则灰身为显性 ②若F1中只有灰身,则黑身为显性 方案二P:多对黑身×黑身 实验结果预测:①若F1中出现灰身与黑身,则黑身为显性 ②若F1中只有黑身,则灰身为显性 方案三P:多对灰身×黑身 实验结果预测:①若F1中灰身数量大于黑身,则灰身为显性 ②若F1中黑身数量大于灰身,则黑身为显性 3、确定两对基因在染色体上的位置(是否符合自由组合定律、位于一对还是两对同源染色体上) 基本思路:是否符合测交与自交的特殊比例、单倍体育种、花粉鉴定

结果结论:若符合,则在两对同源染色体上 若不符合,则在一对同源染色体上 例题:果蝇的长翅对残翅、正常肢对短肢、后胸正常对后胸变形、红眼对白眼分别为显性,控制这些性状的基因可能位于X、Ⅱ、Ⅲ这3对同源染色体上,请回答下列问题: (1)基因与染色体的关系为:基因在染色体上呈排列。 (2)果蝇性状中的残翅、短肢、后胸变形、白眼是由于导致的。 (3)已知控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。请写出能根据后代眼色就识别出性别的亲本组合(基因型和表现型)。 (4)实验室内有各种已知基因性和表现性的雌雄果蝇若干,请任意选取两对性状的表现型和符合要求的基因型,用一次杂交确定控制这两对性状的基因是否位于两对同源染色体上(用遗传图解表示推理过程) 答案: 4、确定显性性状个体是纯合子还是杂合子(某一个体的基因型) 基本思路:6种杂交组合(如甲、乙为一对相对性状) 测交:甲×乙→全甲(纯合)甲×乙→有乙(杂合) 自交:甲→全甲(纯合)甲→有乙(杂合) 例题1:家兔的褐毛与黑毛是一对相对性状。现有四只家兔:甲和乙为雌兔,丙和丁为雄兔:甲、乙、丙兔为黑毛,丁兔为褐毛。已知,甲和丁的杂交后代全部为黑毛幼兔;乙和丁的杂交后代中有褐毛幼兔。 (1)用B-b表示控制毛色性状的等位基因,依次写出甲、乙、丁三只兔的基因型______。 (2)用上述四只兔通过一次交配实验来鉴别丙兔的基因型,应选用______兔与丙兔交配。若后代表型______,证实丙为纯合体;若后代表型______,则证实丙兔为杂合体。 答案:(1)BB、Bb、bb (2)乙全黑色有褐色 例题2:猫的长尾和短尾是受常染色体一对等位基因(D-d)控制的。一只短尾雌猫的父本也是短尾型,但它的母本和同胞中的雌雄个体却是长尾型。 (1)这只猫的父本基因型为______;母本基因型为______。 (2)这只短尾雌猫的基因型与其父本基因型______。 (3)若用回交法判断出尾型性状的显隐性关系,你采用的交配组合为______。如果回交后代有性状分离,______为显性;如果回交后代无性状分离,则______为显性。 答案:(1)dd或Dd Dd或dd (2)相同 (3)该短尾雌猫与父本回交短尾长尾 5、确定某变异性状是否为可遗传变异 基本思路:利用该性状的(多个)个体多次交配(自交或杂交) 结果结论:若后代仍有该变异性状,则为遗传物质改变引起的可遗传变异 若后代无该变异性状,则为环境引起的不可遗传变异

遗传学自选小实验

普通人群及视力障碍人群中嗅阈的检测 一实验介绍 1.1 本学期的遗传学课上,有一次PTC尝味实验,通过对PTC尝味能力测试来进行人群体遗传的分析。考虑到PTC试剂的毒性,以及在实验室内品尝试剂的危险性,我们可以对实验方法进行修改,采用闻的方法,无毒无苦。 1.2 盲人虽然失去视力,但却往往有着超出常人的嗅觉与听觉——从小看的小说、电视中总是这么说的。那么事实真的是这样吗?通过对盲人、正常人的嗅阈进行测试,并将数据作统计学上的比较分析,或许可以得到比较可靠的结论。 二实验目的 2.1 通过对一定人群中若干嗅阈的测量与分析,学会人类群体遗传调查的基本方法,并以此进一步学习掌握Hardy-Weinberg定律。 2.2 通过对一定数量的视力障碍人群的嗅阈进行测试,并将得到的数据与普通人的数据进行分析比较,研究盲人的嗅觉与普通人相比是否存在显著性差异? 三实验原理 3.1嗅觉:嗅觉是一种由感官感受的知觉。它由两种感觉系统参与,即嗅神经系统和鼻三叉神经系统。嗅觉和味觉会整合和互相作用。嗅觉是外激素通讯实现的前提。嗅觉的感受器位于鼻腔上方的鼻黏膜上,其中包含了支持功能的皮膜细胞和特化的嗅细胞。嗅觉是一种远感,即是说它是通过长距离感受化学刺激的感觉。相比之下,味觉是

一种近感。 脊椎动物的嗅觉感受器通常位于鼻腔内由支持细胞、嗅细胞和基细胞组成的嗅上皮中。在嗅上皮中,嗅觉细胞的轴突形成嗅神经。嗅束膨大呈球状,位于每侧脑半球额叶的下面;嗅球和端脑是嗅觉中枢。1 3.2 在听觉、视觉损伤的情况下,嗅觉作为一种距离分析器具有重大意义。盲人、聋哑人运用嗅觉就象正常人运用视力和听力一样,他们常常根据气味来认识事物,了解周围环境,确定自己的行动方向。2 3.3嗅阈值浓度(threshold concentration):人的感觉器官能够嗅觉到的最低嗅觉浓度 计算方法:X=M/22.4×C×273/(273+T)×(Ba/101325) 3 X:浓度mg/m3 C:浓度ppm T:温度K Ba:压力Pa M:分子量 人对有害气体的平均嗅觉灵敏度为0.1,但不同人差异很大,低到0.5的人很多,眼和咽的刺激阈分别为0.5和0.6. 3.4 Hardy-Weinberg定律是群体遗传学中的基本定律又称遗传平衡定律该定律于1908年由英国数学家G. H. Hardy和德国医生W. Weinberg共同建立的。它的基本含义是指在一个大的随机交配的群

遗传学发展历史及研究进展(黄佳玲)

遗传学发展历史及研究进展 湛江师范学院 09生本3班黄佳玲 2009574310 摘要:自从孟德尔发现遗传定律的一个多世纪以来,人们对生物的遗传特性锲而不舍地深入研究。从假设到实验,从宏观到微观,遗传学的羽翼日渐丰满。从遗传因子到基因,从基因的概念到基因的本质、功能,基因的概念逐渐扩展,人们对基因的认识逐渐深化。可以说,基因概念的发展史,就是人们对基因认识的发展史,就是遗传学的发展史。而分子遗传学则主要研究基因的本质、基因的功能以及基因的变化等问题。 关键词:遗传学分子遗传学重组DNA技术 几千年来,人类对生物及人类自身的生殖、变异、遗传等现象的认识不断深入和发展。人类从古代就注意到遗传和变异的现象,并通过人工选择获得所需要的新品种。从19世纪起就对遗传和变异开始作系统的研究。按照不同历史时期的学术水平和工作特点,遗传学的研究进程大体上可以划分为经典遗传学、生化遗传学、分子遗传学、基因工程学、基因组学和表观遗传学等数个既彼此相对独立,又前后互相交融的不同发展阶段[1]。这当中,分子遗传学的地位无疑是相当重要的,它起到了承上启下的作用。它的早期研究都用微生物为材料,其形成和发展与微生物遗传学和生物化学也有密切关系。 分子遗传学的主要研究方向集中在核酸与蛋白质大分子的遗传作为上,重点是从DNA水平探索基因的分子结构与功能的关系,以及表达和调节的分子机理等诸多问题。 早在1927年马勒和1928年斯塔德勒就用 X射线等诱发了果蝇和玉米的基因突变,但是在此后一段时间中对基因突变机制的研究进展很慢。直到1944年,美国学者埃弗里等首先在肺炎双球菌中证实了转化因子是脱氧核糖核酸(DNA),从而阐明了遗传的物质基础。1953年,美国分子遗传学家沃森和英国分子生物学家克里克提出了DNA分子结构的双螺旋模型,这一发现常被认为是分子遗传学的真正开端,它为有关的科学工作者着手研究构成分子遗传学两大理论支柱,即维系遗传现象分子本质的DNA自我复制和基因与蛋白质之间的关系,提供了正确的思路,奠定了成功的基础。1955年,美国分子生物学家本泽用基因重组分析方法,研究大肠杆菌的T4噬菌体中的基因精细结构[2],其剖析重组的精细程度达到DNA多核苷酸链上相隔仅三个核苷酸的水平。这一工作在概念上沟通了分子遗传学和经典遗传学。 应该说二十世纪50年代初期至70年代初期,是分子遗传学迅猛发展快速进步的年代。在这短短的二十余年间,许多有关分子遗传学的基本原理[3]相继提出,大量的重要发现不断涌现。其中比较重要的有:1956年,美国科学家科恩伯格在大肠杆菌中发现了DNA聚合酶Ⅰ,这是可以在试管中合成DNA链的头一种核酸酶,从此拉开了DNA合成研究的序幕;1957年,弗伦克尔-康拉特和辛格证实,烟草花叶病毒TMV的遗传物质是RNA,进一步表明RNA同样具有重要的生物学意义;1958年梅塞尔森和斯塔尔发

遗传学进展概述(选修课论文)

遗传学进展概述 作者:戴宝生 克隆水稻分蘖的主控基因MOC1 据国家自然科学基金委员会2003年5月23日报道,最近,我国科学家成功分离和克隆了水稻分蘖的主控基因MOC1,该成果是由中国科学院遗传与发育研究所李家洋院士及其合作者在国内独立完成的。该研究结果已发表在Nature,2003,422:618上,这是我国分子遗传学基础研究领域的第一篇源自国内的Nature文章,标志着我国植物功能基因研究取得了重大突破。 分蘖是水稻等禾本科作物在发育过程中的一个重要的分枝现象,也是一个重要的农艺性状,它直接确定作物的穗数并进而影响产量。虽然对水稻分蘖的形态学、组织学及突变体都有过很多描述,但是控制分蘖的分子机制一直没有弄清。自1996年起,在国家科技部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的共同资助下,李家洋和中国农业科学院国家水稻研究所的钱前博士等开始进行此方面的研究。经过不懈努力,项目组鉴定了一株分蘖的极端突变体——单杆突变体MOC1。通过遗传图谱定位克隆技术,分离鉴定了在水稻分蘖调控中起重要作用的基因MOC1,它的缺失可造成分蘖的停止。进一步的功能分析表明,该基因可编码一个属于GRAS家族的转录因子,该转录因子主要在腋芽中表达,功能是促进分蘖和促进腋芽的生长。对这一重要基因的深入研究,将有望解释禾本科作物分蘖调控的分子机制,对于水稻高产品种的培育有重要的理论和应用价值 走出“基因决定论”的误区 自从基因一词在20世纪初进入科学家的词汇表以来,它不仅是生物学家最为常用的词汇之一,也成为当今普通大众最为熟悉的科学术语之一。随着遗传学和分子生物学的进步,人们不仅知道了基因的化学性质——DNA序列,而且还认识到了基因的功能——编码蛋白质的氨基酸序列。由此,逐渐形成了一种广为流行的“基因决定论”:生命的各种性质和活动都是受基因控制的,甚至人类的精神活动也在基因的控制之下。不久前,芬兰赫尔辛基大学和瑞典卡罗林斯卡医学院的研究人员在某些患有诵读困难的病人中,发现了一种名为“DYXC1”的基因发生了突变。也就是说,人类的阅读可能受到这种“DYXC1”基因的控制。不可否认,基因对生命具有非常重要的作用,基因的异常通常就会导致生命的异常。但是,作为开放的复杂系统,生命活动从来就不是由一种因素就能完全决定的。当前越来越多的证据,正在向“基因决定论”挑战。科学家正在以一种全新的视野来理解生命现象。 不再是“垃圾” 随着基因组研究的深入,人们发现,在多细胞真核生物的基因组中,基因仅是其全部DNA 序列的一小部分。在人类基因组中,全部基因序列只占基因组的2%左右。基因组内的非基因序列曾一度被研究者称为“垃圾DNA”(junk DNA)。这些“垃圾DNA”中至少有一半是

分子遗传学作业

分子遗传学作业 利用分子遗传学方法举例说明一般分子生物实验遗传研究的基本操作流程 教师:张老师

利用分子遗传学方法举例说明一般分子生物实验遗传研究的基本操作流程 一,分子遗传学 分子遗传学(molecular genetics)是指在分子水平上研究基因的结构与功能,以及遗传信息传递的学科。包括DNA的复制、RNA 的复制和转录、翻译以及其调控等。主要由正向遗传与反向遗传构成。其中正向遗传是指通过生物个体或细胞的基因组的自发突变或人工诱变,寻找相关的表型或性状改变,然后从这些特定性状变化的个体或细胞中找到对应的突变基因,并揭示其功能。例如遗传病基因的克隆。反向遗传学是指人们首先是改变某个特定的基因或蛋白质,然后再去寻找有关的表型变化。例如基因剔除技术或转基因研究。简单地说,正向遗传学是从表型变化研究基因变化,反向遗传学则是从基因变化研究表型变化。 二,突变体的筛选 简单的说是指通过特定选择性培养基(抗穗发芽培养基)培养植株然后选择出抗穗发芽突变体植株,让其继续生长繁殖,收取种子的过程。 三,遗传分析 简单的说是指将上述与筛选得到的抗穗发芽植株进行农艺性状的调查(株高,小穗数调查等)然后进行数据的处理级关联分析。 四,遗传群体的构建 简单的说是选取上诉抗穗发芽材料和一个极为相反的材料也就是极端材料杂交得到F1,然后将其自交得到F2群体即分离群体,或者让其自交5-6代得到高代群体即近等基因系群体。 五,遗传图谱的构建

简单的说利用一定的杂交方法(如;早期单倍体杂交发,表形分 析法,细胞学分析法)和分子生物学分析法(如,RFLP、AFLP、RAPD、STS、SNP、EST、SSR标记方法等)将基因定位在定的特定的 染色体区段上的过程。 六,图位克隆 图位克隆(Map - based cloning) 又称定位克隆(positional cloning) 1986 年首先由剑桥大学的Alan coulson 提出,用该方法 分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的,无需预先知道基 因的DNA顺序,也无需预先知道其表达产物的有关信息,但应有以下 两方面的基本情况:一是有一个根据目的基因的有无建立起来的遗传 分离群体,如F、DH、BC、RI 等。二是开展以下几项工作:1) 首先 找到与目标基因紧密连锁的分子标记;2)用遗传作图和物理作图将目 标基因定位在染色体的特定位置;3) 构建含有大插入片段的基因组 文库(BAC库或YAC);4)以与目标基因连锁的分子标记为探针筛选基 因组文库;5) 用获得阳性克隆构建目的基因区域的跨叠群;6) 通过 染色体步行、登陆或跳跃获得含有目标基因的大片段克隆;7) 通过 亚克隆获得含有目的基因的小片段克隆;8) 通过遗传转化和功能互 补验证最终确定目标基因的碱基序列。其原理是根据功能基因在基 因组中都有相对稳定的基因座,再利用分子标记技术对目的基因进 行精确定位的基础上,用与目的基因紧密连锁的分子标记筛选DNA 文库,从而构建目的基因区域的物理图谱,再利用此物理图谱通过 染色体步移逐步逼近目的基因或通过染色体登陆的方法,最终克隆 目的基因并通过遗传转化实验可以研究目的基因的功能。 七,基因功能的分析 简单的说是借助于生物信息学的方法(如BLAST,GOFigure等)、生物学实验手段的方法(如:基因失活是功能分析的主要手段,转 座子突变库的构建,内含子的归巢突变,基因的超表达用于基因功 能的检测。反义RNA功能和人工合成构建反义RNA等。)和某些特 殊方法(如:噬菌体展示,酵母双杂交,开放阅读框序列标签等)用 已知功能的基因找出未知功能基因的分析方法。

《遗传学》朱军版习题与答案

《遗传学(第三版)》 朱军主编 课后习题与答案 目录 第一章绪论 (1) 第二章遗传的细胞学基础 (2) 第三章遗传物质的分子基础 (6) 第四章孟德尔遗传 (8) 第五章连锁遗传和性连锁 (12) 第六章染色体变异 (15) 第七章细菌和病毒的遗传 (20) 第八章基因表达与调控 (26) 第九章基因工程和基因组学 (30) 第十章基因突变 (33) 第十一章细胞质遗传 (35) 第十二章遗传与发育 (37) 第十三章数量性状的遗传 (38) 第十四章群体遗传与进化 (42) 第一章绪论 1.解释下列名词:遗传学、遗传、变异。 答:遗传学:是研究生物遗传和变异的科学,是生物学中一门十分重要的理论科学,直接探索生命起源和进化的机理。同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学,是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础;并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。 遗传:是指亲代与子代相似的现象。如种瓜得瓜、种豆得豆。 变异:是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。如高秆植物品种可能产生矮杆植株:一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。 2.简述遗传学研究的对象和研究的任务。 答:遗传学研究的对象主要是微生物、植物、动物和人类等,是研究它们的遗传和变异。 遗传学研究的任务是阐明生物遗传变异的现象及表现的规律;深入探索遗传和变异的原因及物质基础,揭示其内在规律;从而进一步指导动物、植物和微生物的育种实践,提高医学水平,保障人民身体健康。 3.为什么说遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素? 答:生物的遗传是相对的、保守的,而变异是绝对的、发展的。没有遗传,不可能保持性状和物种的相对稳定性;没有变异就不会产生新的性状,也不可能有物种的进化和新品种的选育。遗传和变异这对矛盾不断地运动,经过自然选择,才形成形形色色的物种。同时经过人工选择,才育成适合人类需要的不同品种。因此,遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。 4. 为什么研究生物的遗传和变异必须联系环境? 答:因为任何生物都必须从环境中摄取营养,通过新陈代谢进行生长、发育和繁殖,从而表现出性状的遗传和变异。生物与环境的统一,是生物科学中公认的基本原则。所以,研究生物的遗传和变异,必须密切联系其所处的环境。

(整理)遗传学计算题

1、纯质的紫茎番茄植株(AA)与绿茎的番茄植株(aa)杂交,F1植物是紫茎。F1植株与绿茎植株回交时,后代有482株是紫茎的,526株是绿茎的。问上述结果是否符合1:1的回交率,用χ2测验。 n=1, χ2 = 1.921; 符合。 2、真实遗传的紫茎、缺刻叶植株(AACC)与真实遗传的绿茎、马铃薯叶植株(aacc)杂交,F2结果如下: 紫茎缺刻叶247 紫茎马铃薯叶90 绿茎缺刻叶83 绿茎马铃薯叶34 (1)在总共454株F2中,计算4种表型的预期数。 (2)进行χ2测验。 (3)问这两对基因是否是自由组合的? n=3, χ2 = 1.722; 是。 3、如果两对基因A和a,B和b,是独立分配的,而且A对a是显性,B对b是显性。(1)从AaBb个体中得到AB配子的概率是多少? (2)从AaBb与AaBb杂交,得到AABB合子的概率是多少? (3)AaBb与AaBb杂交,得到AB表型的概率是多少? (1)1/4;(2)1/16;(3)9/16。 5、假设地球上每对夫妇在第一胎生了儿子后,就停止生孩子,性比将会有什么变化? 只要不溺死女婴,性比不变,仍为1:1。 1、水稻下列各组织的染色体数:(1)胚乳;(2)花粉管的管核;(3)胚囊;(4)叶;(5)种子的胚;(6)颖片 (1)胚乳:3n;(2)花粉管的管核:1n;(3)胚囊:8n;(4)叶:2n;(5)种子的胚:2n;(6)颖片:2n。 颖片:着生于小穗基部,相当于花序基部的总苞片,是花序的一个组成部分,来源于胚。 3、马的二倍体染色体数是64,驴的二倍体染色体数是62。 (1)马和驴的杂种染色体数是多少? (2)如果马和驴之间在减数分裂时很少或没有配对,你是否能说明马驴杂种是可育还是不育? (1)63; (2)不育,因为减数分裂产生的配子染色体数不同。

遗传学发展历史及研究进展

遗传学发展历史及研究进展 【摘要】从1900年孟德尔的遗传学理论被重新发现时,遗传学才被典礼在科学的基础上。本世纪,遗传学已成为生物科学领域中发展最快的一门学科,几乎所有的生物学科都可以与遗传学形成交叉学科。遗传学作为自然科学的一个学科,有其建立、发展和不断完善的进程。 【关键词】历史进程发展趋势研究进展 什么是遗传学(Genetics)?遗传学就是研究生物的遗传与变异的科学。遗传是生物的一种属性,是生命世界的一种自然现象。遗传使生物体的特征得以延续,变异造成了生物体间的差别,遗传与变异构成生物进化的基础。与所有的学科一样,遗传学也是在人们的生产实践活动中发展起来的,是与生产实践紧密联系在一起的。从遗传学的建立、发展来看,研究遗传学的意义是十分深刻的。 一、遗传学的历史进程 1.远古时代 在远古时代,祖先们稚嫩的思维认为生物和非生物之间不存在什么区别,所有的东西都认为是活的。但是,祖先们在研究过程中都发现了一个事实——有些东西可以自我繁衍。“龙生龙,凤生凤”之类的俗语,可以算的上是最早的遗传学概念。在生产实践中,产生了实用遗传学,祖先们开始控制种畜的交配,选育优良的种子,淘汰较差的种畜和种子,以满足他们的需求。 2.中世纪 中世纪有一种观念严重地阻碍了科学的发展——自然发生论(Spontaneous Generation)。然而十七世纪一位意大利科学家雷迪用实验成功地否定了自然发生论。接下来,荷兰一位业余的科学家列文·虎克发明了显微镜并发现了细胞、证实了精细胞的存在和了解到多种生物都是拥有性别的。与此同时,科学家威廉·哈维也开始研究女性在生殖过程中的作用。到十九世纪为止,科学家们已发现动物和植物都有性别,自然生长论几近穷途末路。 3.十九世纪 十九世纪是一个不断进步的时代,科学家们和生产实践的工作者们碰到的问题不断地促进了对基因的探索。通过大量努力的探索,遗传规律开始被发现。一位来自奥地利布鲁恩的修道士,他用豌豆作为实验材料,进行了大量研究遗传问题的育种试验,1866年,他发表了《植物杂交试验》的论文,揭示了性状分离和独立分配的遗传规律。他就是现代遗传学的创始人——孟德尔。然而,当时的科学家正热衷于研究达尔文的进化论而忽视了这一重大发现。直到1900年,孟德尔遗传规律才被重新发现,这也标志着现代遗传学的开端。 二、现代遗传学的发展

遗传学名词解释精选

第一章绪论 遗传学:生命科学的新兴、经典学科,主要研究生物信息(biological information)的化学本质;纵向、横向传递;变异(碱基、染色体)、重组和进化;以及保持、实现、提取和应用。 遗传学是研究生物的遗传(heredity)和变异(variation)的科学。遗传是绝对的,变异是相对的。(刘祖洞) 第二章孟德尔定律及其扩展 基因型(genotype)是生物体的内在遗传结构。 表型(phenotype)是生物体可观察和检测到的性质,受基因型和环境共同影响而产生。显性(dominance)与隐性(recessive):一对相对性状杂交时,子一代中显示出某一性状,而另一性状不能显示;能在子一代中显示出的性状叫显性,不能显示出来的性状叫隐性。 质量性状(qualitative traits):是指同一种性状的不同表现型之间呈现质的中断性变化的那些性状。 数量性状(quantitative traits):是指同一种性状的不同表现型之间显示出连续的可度量的性状,且与环境关系密切。 等位基因(allele):一个基因由突变而产生的多种形式之一。在经典遗传学领域,它是指一对位于染色体上相同的位置、控制同一性状的一对基因。 纯合子(homozygote)与杂合子(heterozygote):一个或几个座位上等位基因相同的二倍体或多倍体称纯合子,不同则称杂合子。 概率(probability):未发生事件的可能性(预测) 频率(frequency):已发生事件的可能性(回顾) 第四章基因的连锁和交换和真核生物的基因作图 交换率(crossing-over value)同源染色体间发生交换的频率,表示基因间距离的长短。 重组率(recombination frequency)重组细胞或个体的比例。重组率 交换率 干涉(interference)染色体发生的第一次交换抑制了邻近地区的第二次交换。 连锁群(Linkage group)一组不能进行自由组合的线性排列的基因群。 第六章细菌和噬菌体的遗传重组 转化(transformation):是指在生物之间通过细胞外DNA片段的转入来传递遗传信息。转化的DNA分子能和受体DNA的同源部分进行重组。转染(transfection):裸露的外源DNA 片段导入细胞的过程。 接合(conjugation)供受体细菌间的直接接触能单向转移遗传物质的过程。 转导(transduction)以噬菌体为媒介,使细菌遗传物质从供体转移到受体的过程。 共转化(基因相近)可通过共转化频率测定基因连锁图谱。 普遍性转导(generalized transduction)可转移供体染色体的很多不同部分。 特异性转导(specialized transduction, 局限性转导, restricted transduction)只转移供体染色体的特定部分。 共转导(contransduction)多个基因被同进转导,可用于遗传作图。 第八章染色体和基因 基因组(genome):是指一个细胞中遗传物质的总量。 内含子(intron):基因内部不编码的序列,在成熟mRNA中被切除。 外显子(exon):一个基因不包括内含子的任何编码序列,其mRNA的相应区域可翻译成蛋白。 割裂基因(split gene):是指由多个外显子(exon)和内含子(intron)间断相接而成的基因。 每一种生物其单倍体基因组的DNA总含量是特异的,被称为C值(C value) C值和生物结构或组成的复杂性不一致的现象称为C值矛盾(Cvalue paradox)

遗传学发展历史及研究进展(综述)

遗传学发展历史及研究进展 湛江师范学院09生本一班徐意媚2009574111 摘要:遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科,起源于人类的育种实践,于1910年进入现代遗传学阶段,并依次经历个体遗传学时期、细胞遗传学时期、数量遗传学和群体遗传学时期、细胞水平向分子水平过渡时期、分子遗传学时期。目前遗传学在医学、农牧业等领域取得重大突破,如表遗传学在肿瘤的治疗方面。21世纪将是遗传学迅猛发展的世纪,在经济、微生物、工业、制造业等许多领域都将有重大的突破。 关键词:遗传学发展历史研究现状发展前景 1 现代遗传学发展前 1.1遗传学起源于育种实践 人类在新石器时代就已经驯养动物和栽培植物,渐渐地人们学会了改良动植物品种的方法。写于公元60年左右的《论农作物》和533~544年间中国学者贾思勰在所著的《齐民要术》中均记载了嫁接技术,后者还特别记载了果树的嫁接,树苗的繁殖,家禽、家畜的阉割等技术。[1] 1.2 18世纪下半叶和19世纪上半叶期间 许多人都无法阐明亲代与子代性状之间的遗传规律,直到18世纪下半叶之后,拉马克和达尔文对生物界遗传和变异进行了系统的研究。拉马克通过长颈鹿的颈、家鸡的翅膀等认为环境条件的改变是生物变异的根本原因,并提出用进废退学说和获得性状遗传学说。达尔文达尔文以博物学家的身份进行了五年的考察工作,广泛研究遗传变异与生物进化关系,终于在1859年发表著作《物种起源》,书中提出自然选择和人工选择的进化学说,认为生物是由简单到复杂、低级再到高级逐渐进化的。除此之外,达尔文承认获得性状遗传的一些论点,并提出了“泛生论”假说,但至今未获得科学的证实。 1.3 新达尔文主义 以魏斯曼(Weismann A.,1834-1914) 为代表的等人支持达尔文选择理论否定获得性遗传,魏斯曼等人提出种质连续论,认为种质是世代连续不绝的。他们还通过对老鼠22代的割尾巴试验,否定后天获得性遗传,明确地区分种质和体质,认为种质可以影响体质,而体质不能影响种质,在理论上为遗传学的发展开辟了道路。[2] 2.现代遗传学的发展阶段

相貌遗传

相貌遗传 遗传是生物界的普遍现象,俗话说得好:“瓜得瓜,种豆得豆。”“龙生龙,凤生凤”,但父母究竟会把自己的哪些“优点”传给自己的孩子呢? 是什么决定孩子的长相 先让我们认识两位陌生的朋友,染色体与基因。在同一种生物中,染色体的目及形状是不变的,于是才有了子女像父母的遗传现象。胎儿的46条染色体中,有23条来自父亲,另外23条来自母亲,也就是说,胎儿既携带了父亲的遗传信息,又携带有母亲的遗传信息。这些遗传信息共同控制着胎儿的特征。基因是贮存遗传信息的地方,一个基因往往携带着祖辈的一种或几种遗传信息,同时又决定着后代的一种或几种性状和特征。因此,正是它把握着遗传的“生杀大权”。 基因是一种极微小的物质。基因是一种比染色体小许倍的物质,它是一种名叫脱氧核糖核酸(DNA)的化合物构成的。它们按照一定的顺序排列在染色体上,由染色体将它们带入人体细胞。每条染色体都是由上千个基因组成。基因具有稳定性和变异性。稳定性是指基因能够自我复制,使后代基本保持其祖先的样子。变异性是指基因在某种因素的刺激下能够发生突变,因而各种生物才能不断进化。基因按一定顺序排列在染色体上,由染色体将它们带入人体细胞。据研究,每条染色体上可有1250个基因,它们所携带的基因的总和,现在一般认为有一两百万个,它们可能的组合形式是多得难以计算。这就决定了世界上没有两个人可以完全相同的遗传信息,所以,从古至今,遍及全球,从未有过两个完全相同的人。每处基因都有固定的位置,称作“传点”。就是这些基因决定了人的各种遗传性状。

人具有多种遗传特征人类有12种特征与遗传直接相关。 八九不离的显性遗传 “中性”肤色,但也有更偏向一方的情况发生。 巴父亲的儿子,十有八九也为尖下巴,“像”得有些离奇。

浙江省医学遗传学重点实验室管理制度

浙江省医学遗传学重点实验室管理制度 一、实验室管理制度总则 1. 倡导全体实验室人员发挥艰苦奋斗、拼搏进取精神。强化德行修养、团结协作、务实创新,竖立以实验室为家的主人翁精神。 2.严格保密制度,我单位所有未公开的实验结果、过程、数据、计算程序、材料、样品都属于本室知识产权,受国家法律保护,任何人如擅自转移、泄密、非法交易获利等,将被追究法律责任。 3.实验室仪器、设备、随机资料、软件、质粒、菌种及细胞等实验相关用品等未经实验室主任批准一律不得移动、外借或赠送。 4.经管理人员许可,使用指定范围的仪器,不得擅自开关或使用实验室中其它设备。由于责任事故造成仪器设备的损坏,要追究使用人的责任直到赔偿具体见《仪器、设备管理制度》。 5. 不得将与实验无关人员带入实验室,否则取消带入者进入实验室资格。 6.严格考勤制度,周一至周五每天八点到实验室,四点五十下班,离开一天以上需向管理人员请假,两天以上向实验室主任请假。违者按学生管理条例予以处罚,乃至退学。 7. 注意人身及设备的安全,做实验时要有相应的安全措施,具有危险性实验需经过实验室主任批准。 8.保持各自包干区域、管理设备清洁,衣物、鞋、帽按指定地点放置,实验完毕清洁桌面,清洗物品,公用物品归回原位具体见《实验室卫生管理制度》

9.在加热、烘干、蒸馏、高压灭菌前后,所用仪器及其电源线需进行检查,且需专人看管。各种有毒、易燃、易爆、易挥发化学药品使用执行安全操作具体见《实验室安全制度》。 10.定期参加实验室的各种学术活动,及时递交论文及论著并参加相关的国内外学术会议,具体参见《人员培训制度》。 11.在毕业(离开实验室)前将借用工作服洗干净以及钥匙、试剂、加样枪、实验记录、材料、成果、质粒、菌种及细胞等一切实验相关物品移交管理人员后,方准予离开。 二、管理人员职责 1. 应熟悉仪器、设备的使用方法及特性。 2. 爱护仪器设备,正确使用,做好维护保养工作。定期对仪器、设备进行检测,发现故障及时及时安排维修,提高设备完好率。 3. 严格遵守各项规章制度和工作流程,按照标准操作规程操作仪器进行检测工作。 4. 努力学习业务知识,提高技术水平。 5. 认真负责做好检测工作,力求减少质量差错,杜绝质量事故,提高检验结果的准确性和可靠性。 6. 相关仪器管理人员指导使用者正确使用仪器。 7. 保持实验室的整齐清洁、防火、防盗,保证仪器设备安全。

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