(1)Mendel孟德尔:提出分离和自由组合规律;
(2)Morgan摩尔根:提出连锁互换及伴性遗传规律;
①提出‚性状连锁遗传规律‛,②提出染色体遗传理论?细胞遗传学,③著‚基因论‛:认为基因在染色体上直线排列,创立基因学说。
(3)Muller穆勒:1927用射线诱发果蝇突变成功;(4)Beadle比德尔和 Tatum:1941年提出‚一个基因一种酶‛的学说;
(5)Avery艾弗里,Hershe赫尔希y&Chase蔡斯:Avery 用纯化因子研究肺炎双球菌的转化实验中证明遗传物质是DNA而不是蛋白质;Hershe&Chase1952年噬菌体侵染细菌再次确认了DNA是遗传物质;
(6)Watson 和 Crick :提出 DNA 双螺旋结构模型;(7)Chargaff:提出碱基配对法则;(8)Crick:1958年提出中心法则;
(9)Monod莫诺和 Jacob雅各布:1961年提出‚操纵子学说‛。
(10)Bateson贝特逊:1905年,给遗传学正式命名genetics.. 从香豌豆中发现性状锁
(11)McClintock麦克林托克:1951年发表论文,提出玉米中存在转座因子,改变了基因在染色体上位置不变的观念发现了转座子
(12)Berg&Cohen:Berg:在离体的条件下首次合成重组DNA; Cohen:在体外构建了具有功能的细菌质粒。
开创基因工程先河
(13)约翰生Johannsen:①1909年发表‚纯系学说‚:明确区别基因型和表现型②最先提出‚基因‛一词:替代遗传因子概念。
在遗传学的发展过程中,Lamarck提出了器官的用进废退和获得性遗传等学说;Darwin达尔文1859年发表了著名的物种起源,提出了以自然选择为基础的生物进化理论;于1892年提出了种质学说,认为生物体是由体质和种质两部分组成的;孟德尔1866年发表了《植物杂交试验》,认为性状的遗传是由遗传因子控制的,并提出了遗传因子的分离和自由组合定律;摩尔根以果蝇为材料,确定了基因的连锁程度,创立了基因学说。
沃特森和克里克提出了著名的DNA分子双螺旋结构模式,揭开了分子遗传学的序幕。
遗传和变异以及自然选择是形成物种的三大因素。
一、当今遗传学研究的关键领域是什么?你认为遗传学在21世纪会有哪些重要发展和应用前景?
关键领域就是重大遗传疾病的遗传机制,
1.遗传学与农牧业
作物育种:杂交水稻、优质小麦、转基因植物等,克隆动物
2.遗传学与医药业
人类疾病四大难题:恶性肿瘤、心血管疾病、遗传病、某些病毒感染(如AIDS)都与遗传学密切相关——发病机制、预防、治疗、干预等
在不同遗传病的病因中,遗传因素与环境因素所占比重各不相同,但是到底哪一种起到何种程度的作用却因具体疾病而异。
当代遗传学特点:遗传学是一门处于发展巅峰时期的年轻学科。
目前遗传学的前沿已从对原核生物的研究转向高等真核生物,从对性状传递规律的研究深入到基因的表达及其调控的研究。
HGP的意义及对人类生活的影响(2000年6月26日,美国总统克林顿在白宫举行记者招待会,郑重宣布:经过上千名科学家的共同努力,被比喻为生命天书的人类基因组草图已经基本完成(测序完成97%,序列组装完成85%)。
基础研究:人类种族的起源;人的生、老、病、死;细胞分化、胚胎发育、人类思维、人类记忆的高级生命活动的分子基础。
应用研究:将建立疾病诊断、疾病治疗、遗传保健及优生优育等全新的人类医学。
可能的不利影响:对社会、伦理道德、法律等方面的影响。
二、前人已经证明了DNA是遗传物质。
若请你用现代分子生物学的技术方法,将如何设计实验证明DNA是遗传物质?
1,肺炎双球菌实验格里菲斯以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验,他将活的、无毒的RⅡ型(无荚膜,菌落粗糙型)肺炎双球菌或加热杀死的有毒的SⅢ型肺炎双球菌注入小白鼠体内,结果小白鼠安然无恙;将活的、有毒的SⅢ型(有荚膜,菌落光滑型)肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的SⅢ型肺炎双球菌和少量无毒、活的RⅡ型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内,结果小白鼠患病死亡,并从小白鼠体内分离出活的SⅢ型菌。
证明了S型细菌中含有一种转化因子,将R型细菌转化成了S型细菌,实际转化因子就是DNA,但是当时并没有提出DNA这个名词,
另外,关于肺炎双球菌转化实验有两个,一个是格里菲斯的体内转化实验,另一个是体外转化实验(艾弗里的体外转化实验)前者证明了转化因子(DNA)是遗传物质,没有得出蛋白质与遗传物质的关系,后者证实了蛋白质不是遗传物质。
2,噬菌体侵染实验Alfed Hershey和Martha Chase(1952)用放射性同位素35S标记蛋白质,32P标记DNA。
宿主菌细胞分别放在含35S或含32P的培养基中。
宿主细胞在生长过程中就被35S或32P标记上了。
然后用分别被35S 或32P标记的细菌,并在这些细菌中复制增殖。
宿主菌裂解释放出很多子代噬菌体,这些子代噬菌体也被标记上35S 或32P。
接着,用分别被35S,或32p标记的噬菌体去感染没有被放射性同位素标记的宿主菌,然后测定宿主菌细胞带有的同位素。
被35S标记的噬菌体所感染的宿主菌细胞内很少有35S,而大多数35S出现在宿主菌细胞的外面。
也就是说,35S标记的噬菌体蛋白质外壳在感染宿主菌细胞后,并未进入宿主菌细胞内部而是留在细胞外面。
被32P 标记的噬菌体感染宿主菌细胞后,测定宿主菌的同位素,发现32P主要集中在宿主菌细胞内。
所以噬菌体感染宿主菌细胞时进入细胞内的主要是DNA。
三、你如何理解和认识DNA复制的基本规则?请举例加以说明。
(1)复制过程是半保留的。
(2)细菌或病毒DNA的复制通常是由特定的复制起始位点开始,真核细胞染色体DNA复制则可以在多个不同部位起始。
(3)复制可以是单向的或是双向的,以双向复制较为常见,两个方向复制的速度不一定相同。
(4)两条DNA链合成的方向均是从5’向3’方向进行的。
(5)复制的大部分都是半不连续的,即其中一条领头链是相对连续的,其他随后链则是不连续的。
(6)各短片段在开始复制时,先形成短片段RNA作为DNA合成的引物,这一RNA片段以后被切除,并用DNA
填补余下的空隙。
四、真核生物染色体端粒的作用和功能有哪些?端粒酶的主要功能是什么?
. 端粒功能:(对于线型染色体的结构和稳定起重要作用)
1、防止染色体末端为DNA酶酶切:端体部分DNA受某些蛋白质保护,从而不被核酸外切酶识别,起封口作用。
2、防止染色体末端与其他DNA分子的结合。
3、使染色体末端在DNA复制过程中保持完整。
端粒酶的功能
端粒酶的核心作用是延长端粒,从而维持端粒在复制分裂中保持一定长度,为细胞具有不断复制提供遗传基础。
五、何谓增强子?增强子的主要作用特点有哪些?如何证明这些作用?
增强子是指能够使基因转录频率明显增加的 DNA序列。
①具有远距离效应。
②无方向性。
③顺式调节。
④无物种和基因的特异性。
⑤具有组织特异性。
例如免疫球蛋白基因的增强子只有在B淋巴胞内,活性才最高。
⑥有相位性。
⑦有的增强子可以对外部信号产生反应。
六、在真核生物mRNA前体加工中,加尾和加帽的生物学功能有哪些?你如何理解?
帽子结构的功能: 1、帽子结构使mRNA 5′免遭核酸酶的破坏。
2、有帽子结构的mRNA更容易被蛋白质合成的起始因子所识别,从而促进蛋白质的合成。
3、有助于mRNA越过核膜,进入胞质
加尾的功能:有利于mRNA穿过核孔;稳定mRNA;增强翻译效率。
加帽的功能:mRNA稳定;增加蛋白质合成效率;
帽poly(A)是mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式,提高了mRNA在细胞质中的稳定性。
当mRNA刚从细胞核细进入胞质时,其poly(A)较长,随着mRNA在细胞质内逗留时间延长,poly(A)逐渐变短消失,mRNA开始降解(mRNA 计数器,可能与其寿命及半衰期有关!)。
真核生物mRNA大都具有poly(A)尾巴,这一特性已被广泛应用于分子克隆。
常用寡聚dT片段与mRNA上的poly(A)相配对,作为反转录酶合成第一条cDNA链的引物子结构对mRNA前体剪接是必需的。
七、简述基因概念的演变。
1、孟德尔的‘遗传因子’1909年,W.L.Johannsen 提出gene 一词
2、1910年,摩尔根证明基因位于染色体上
3、1928年Griffith 1944年Avery证明DNA是遗传物质
4、watson,crick DNA double helix
5、crick 中心法则三联体密码,1957 S.Benzer顺反子
6、1961 F.Jacob,J.Monod 操纵子
7、B.McClintock 转座子
8、断裂基因 1978年噬菌体重叠基因。