遗传学的发展简史

1 遗传学遗传学 遗传学遗传学：研究生物遗传和变异的科学 遗传遗传：生物亲代与子代间像素的现象 变异变异：生物的亲代与子代、子代与个体之间总存在不同的差异，这种现象叫变异 1 1 遗传学的发展简史：遗传学的发展简史：达尔文广泛研究遗传变异与生物进化关系,1859 年发表《物种起源》 著作，提出了自然选择和人工选择的进化学说。。孟德尔系统地研究了生物的遗传和变异。 豌 豆杂交试验提出分离规律和独立分配规律， 认为遗传是受细胞里的遗传因子所控制的。。 沃森 -克里克：1953 通过 X 射线衍射分析，提出 DNA 分子结构模式理论。1983 年，首例转基因 植物 2 2 细胞及其结构与功能细胞及其结构与功能：细胞膜、细胞质、细胞核等组成。动物细胞动物细胞：含有中心体 植物细胞植物细胞：叶绿体、细胞壁、胞间连丝。 原核细胞原核细胞：由细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核、核 糖体组成。仅有核糖体，细胞质内没有分隔，是个有机整体，DNA 存在的区域称作拟核 3 3 同源染色体同源染色体：形态和结构相同的一对染色体； 异源染色体：异源染色体：这一对染色体与另一对形态结 构不同的染色体，互称为异源染色体 4 4 核型分析：核型分析：对生物细胞核内全部染色体的形态特征进行分析，称为核型分析 5 A5 A 染色体：染色体：有些生物的细胞中出了具有正常的恒定数目的染色体外，还长出现额外的染色 体，通常把正常的染色体成为A 染色体，额外人色提统称为B 染色体。 6 6 细胞周期：细胞周期：主要包括细胞有丝分裂过程及两次有丝分裂之间的间期 7 7 有丝分裂各期的特点及各期数染色体目变化有丝分裂各期的特点及各期数染色体目变化 细胞的有丝分裂的分裂期：分裂期的时间一般占整个周期的5～10%。 前期： （1）染色质逐渐变成染色体； （2）核膜解体，核仁消失； （3）纺锤体逐渐形成； （4） 染色体散乱地排列在纺锤体中央 中期：主要变化是（1）每一条染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上； （2）中期的染 色体形态和数目最清晰，是观察的好时期 后期：主要变化是（1）每一条染色体的着丝点分裂为二，姐妹染色单体分离，一条染色体 形成两条子染色体，染色体数目加倍。 （2）分离的每条子染色体在纺锤丝的牵引下向细胞两 极移动，使细胞两极各有一套形态和数目完全相同的染色体。 末期：主要变化是（1）染色体逐渐变成染色质； （2）核膜和核仁在细胞两极围绕染色体重 新出现； （3） 纺锤体逐渐消失； （4） 赤道板上出现细胞板， 细胞板向两边扩展， 形成细胞壁。 8 8 中期染色体的外部形态：中期染色体的外部形态：长臂、主缢痕、着丝粒、断臂、次缢痕、随体、端粒 后期染色体的形态：后期染色体的形态：V V 型、型、L L 型、棒状、粒状染色体型、棒状、粒状染色体 9 9 有丝分裂和减数分裂的区别：有丝分裂和减数分裂的区别： 相同点：一、有丝分裂和减数分裂都能是细胞增殖方式,都能产生新的子细胞.二、有丝分裂 和减数分裂的分裂过程中都有染色体和纺锤体的变化.三、有丝分裂和减数分裂都有DNA 的 复制. 不同点：一、有丝分裂细胞中染色体复制一次,细胞分裂一次；减数分裂中染色体复制一次, 细胞连续分裂两次.二、有丝分裂产生的子细胞中染色体和DNA 的数目和母细胞相同；而减 数分裂产生的子细胞中染色体和DNA 的数目减半.三、有丝分裂产生的是体细胞；减数分裂 产生的是生殖细胞. 1010 有丝分裂遗传学意义：有丝分裂遗传学意义：1．保证了物种的连续性和稳定性2．维持个体的正常生长和发育 1111 减数分裂：减数分裂：又称成熟分裂，是在性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种特殊的 有丝分裂。细胞连续分裂两次，而DNA 只复制一次，所以分裂后cs 数目减半。 主要特点 1、同源染色体在前期Ⅰ发生配对联会。2 包括两次分裂，即减数分裂Ⅰ和减数分 裂Ⅱ。第一次发生染色体减数，第二次是等数。3、最后形成的子细胞染色体数目较母细胞 1 2 减少一半。 1212 减数分裂的意义减数分裂的意义：1、保证了亲代与子代间染色体数目的恒定性，为后代的正常发育和性 状遗传提供了物质基础，同时保证了物种的相对稳定性2、为生物的变异提供了重要的物质 基础，有利于生物的适应与进化，并为人工选择提供了丰富的材料 前期Ⅰ可进一分为五个时期：细线期、偶线期（cs 开始配对、重组） 、粗线期（完全联会配 对，非姊妹染色单体间出现相互交换） 、双线期和终变期。 中期Ⅰ是鉴定染色体数目的最好时期。 1313 有性生殖有性生殖：通过亲本的雌配子和雄配子受精而形成合子，随后进一步分裂、分化、发育 而形成后代。无性生殖：无性生殖：是通过亲本营养体的分隔而产生许多后代个体，又称营养生殖 无融合生殖：雌雄配子不发生核融合，并且能形成种子的一种无性生殖方式 1414 自花授粉自花授粉：通一朵花内或同株上花朵间的授粉 异花授粉：异花授粉：不同株花朵间授粉 1515 真核生物的染色体组成真核生物的染色体组成： 16 DNA16 DNA 作为遗传物质的间接证据：作为遗传物质的间接证据：DNA 在代谢上比较稳定。直接证据直接证据：肺炎双球菌实验、 噬菌体实验、烟草花叶病毒实验 17 DNA7 DNA 及及 RNARNA 的化学结构：的化学结构：DNA：脱氧核糖核酸、含有A 腺嘌呤、C 胞嘧啶、G 鸟嘌呤、T 胸腺嘧啶 RNA：核糖核酸、U 尿嘧啶、 18 DNA18 DNA 双螺旋结构的模型特征双螺旋结构的模型特征： (1)一个双螺旋是由 2 个反向平行的单链组成;(2)一个螺旋的 直径位2nm,螺距为3.4nm,相临碱基的垂直距离为0.34nm,交角为36°;(3)两链之间由碱基对配 对,A=T,G=C;(4)DNA双螺旋有大沟和小沟的存在。 1919 半保留复制，半连续复制半保留复制，半连续复制 20 RNA20 RNA 分子的种类分子的种类：信使 RNA 转移 RNA、核糖体 RNA 2121 RNARNA 合成的一般特点合成的一般特点：RNA 合成不需要引物，可以直接起始合成。合成所需要的原料为 核苷三磷酸（rNTP） 。RNA 合成是只用一条 DNA 链作为模板链。RNA 的合成的速度比 DNA 慢的多。 2222 遗传密码遗传密码：AUG\GUG 起始密码子，UAA,UGA,UAG终止密码子 2323 遗传密码的主要特征遗传密码的主要特征： （1）遗传密码为三联体，即3 个碱基决定 1 个氨基酸（2）遗传密 码间无间隔或逗号，即在翻译过程中，遗传密码的编码是连续的（3）遗传密码间存在简并 现象。除甲硫氨酸和缬氨酸外的所有氨基酸都由2 种以上的密码子编码（4）遗传密码第三 个碱基的灵活性， 决定同一氨基酸或性质相近的不同氨基酸的多个密码子往往只有最后一个 碱基的变化， 这种现象对生命的稳定性具有重要意义 （5） 遗传密码具有起始和终止密码子。 蛋白质合成的启动和终止由专门的密码子决定（6）遗传密码具有通用性。除一些极少数的 例外情况，遗传密码从病毒到人类是通用的 2424 翻译翻译：蛋白质的生物合成 2525 中心法则中心法则: :遗传信息从 DNA-mRNA-蛋白质转录和翻译的过程，以及遗传信息从