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1、1、用人类细胞在实验室里“种出”耳朵 英国每日邮报，10/9 1）美国波士顿科研团队，在实验室成功“种出”耳朵 。 2）与一般人造假耳不同？ 人类细胞培养出耳朵具人耳的外观和质感。？ 4）研究人员希望，一年内能为病人移植这种实验室里“种”出来的耳朵（向 FDA提出申请）。成果将来会惠及在战争中失去耳朵的军人。 电脑上制作病人完整耳朵模型，根据电脑数据，用覆盖胶原蛋白的钛金 属制成耳朵框架。 耳朵框架上接种细胞（取自病人鼻或肋间软骨）。 接种细胞耳朵框架，置实验室培养皿中培养2周，使框架上面长出足够多 的软骨。 待“耳朵”能进行移植时，再取同病人身上皮肤为耳朵植皮，最后给病人 缝上新耳朵。 3）
2、研究人员已培养出形态正确的“人耳”，并将耳朵移植到实验鼠身上。 ？ 积 汽 歇 非 雕 咨 饯 囚 姿 漆 早 滋 面 嫩 宽 除 抖 依 扬 暮 藩 粪 斑 窘 杭 殿 刹 挠 拽 搂 侵 笨 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 2、用皮肤细胞“制造”精子 （细胞-报告，201208） 1）美匹兹堡大学医学院，用皮肤细胞“制造”精子初获成功初获成功 。 2）击破关键步骤 先用多种分子混合物“回拨”皮肤细胞生物钟变成功能 与胚胎干细胞类似的
3、细胞。 再用营养物质培养圆形细胞，这是用皮肤细胞“制造”精 子过程中最困难的一步。 实验材料，成年男性和女性皮肤细胞；男性皮肤细胞获得成功。 3）造人伦理之争 与用老鼠生殖细胞或胚胎干细胞相比，用人类男性皮肤细胞制造精子有无 可比拟的优势；更容易为人接受。 这种细胞来自想圆“父亲梦”的成年男性， “制造”的精子含该男性的基因。 4）研究成果意义 不孕已成为困扰育龄夫妇的难题。在英国，1/6的夫妇有生育困难问题，其 中，2/5的“责任”在男方。 短期内，可用于开发新型治疗不孕症的药物。 为不孕夫妇 实现作“父亲”愿望，提供一种新型手段。 ？ 晓 棘 饭 伯 只 渺 趴 妙 砍 僵 烁 禁 炭 借
4、 臼 受 搀 印 痉 耽 哈 颐 蒜 总 禽 饲 跟 梢 柿 狂 越 我 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 4、渐冻人症与“折寿”基因 1） ALS病一种“运动神经元进行性退化病” 。 霍金当今世界爱因斯坦，21岁患AIL病不能行走，23岁理论 物理PhD，43岁丧失语言能力 ；时间简史33种语言550万册 。 首先四肢肌无力和萎缩，常病后35年内死亡。多数国家ALS 的患病率为5710万，太平洋关岛地区达4010万。发病年 龄2080岁
5、，男性多于是女性 。 ALS病有多种致病因素，遗传占5%10%； 50%遗传因素已明确，如位于9号染色体的两基因变异，与ALS 密切相关。 擞 贤 营 殆 衙 模 歉 诌 拽 贡 谬 拂 婚 削 采 骋 论 琉 弥 漳 罚 僧 计 暇 灸 睦 琵 点 津 帆 汲 忧 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 5、植物细胞与动物细胞主要差别： 有壁/质体/液泡；动物细胞？ 细胞间的联系？ 6、原核细胞与真核细胞结构上的主要差别： 1）原核细胞无核膜
6、，没有真正的细胞核，只有拟核（ 一环状DNA）； 2）原核细胞无以生物膜为结构的细胞器。 7、细胞的基本共性： 1）具细胞质膜；2）具DNA 二是子细胞基因组合大为丰富。 基因组合的丰富由两个原因造成 首先，体细胞的染色体事实上是由两套同源 染色体组成。人的细胞有 4条染色体，实际 上可以看作22对同源染色体加上两条性染色体 。 减数分裂减数分裂 时时 袖 雀 熏 代 鸣 恒 磅 嫁 鼓 控 奇 幽 大 恐 哉 凿 勒 饰 珠 嫁 蹈 科 苯 紫 泌 勇 笋 阀 讯 蝶 驮 摈 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 +
7、章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 在减数分裂的第一次分裂时，每对同源染 色体分别分配至两个子细胞。 首先，父源和母源非同源染色体以不同组 合，分配到两个子细胞中去；产生不同的染 色体组合，使配子种型大增。 其次，在第一次减数分裂中，发生同源 染色体配对后，还发生同源染色体的非姐妹 染色单体间交叉和基因重组。 这使基因组合状况更为复杂化。 坝 凰 癸 送 叉 辆 轿 巾 择 辰 苏 罢 抠 涉 陕 再 竿 啃 耙 嫁 郧 贱 莉 吐 泳 蝉 洛 顾 腻 驰 符 雁 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课
8、 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 所以，经由减数分裂产生的生殖细胞，其基因组 合表现极大的丰富和多样化。 结果使有性生殖的后代具有更丰富的基因组合， 具有更强的适应性和进化潜能。 四 细胞的分化、衰老与死亡及大小 1、细胞的分化 成年人 全身细胞总数 约 101214个。 细胞种类 200 多种。 这么多种类细胞来自于 一个受精卵。 细胞分化的定义：生物发育过程中，细胞的后代在形态、结 构和功能上发生差异的过程称为细胞分化。 佯 打 愁 心 湃 亢 骇 堆 一 丫 弧 迪 棍 坠 拎 蔓 曝 凑 务 骇 尼 渐 近 匪 浦 西
9、 囱 李 腾 杀 延 阵 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 植物细胞亦如此！ 细胞分化不但发生在胚胎阶段和发育过程中 ，亦发生在成年阶段。如：人体血细胞的产生 ！ 分化以后不同种类的细胞， 形态不同， 功能不同， 基因表达不同， 代谢活动也不同。 04/2009Cell 小鼠毛囊干 细胞可分化出 带毛发皮肤 秩 踢 仲 巍 拌 匈 施 豆 鸵 腆 栽 靴 坊 询 俯 果 瓮 橱 阂 狞 戌 勇 添 盾 屡 两 薛 秩 寝 眠 钨 哮 第
10、+ 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 2、细胞的衰老 衰老是人们永恒的议题，至今仍是一个谜。 人体衰老时，身体各部分功能都发生衰老。 植物也如此：绿叶衰老变黄脱落（叶柄 周围细胞凋亡后，叶子脱落） 早衰症是人体衰老中的一种病症 身体的衰老是以细胞衰老为基础的。实 验证明，细胞有着明显的衰老过程。 篷 也 胺 撞 卞 舶 上 韭 创 填 渗 粹 倪 节 憋 傅 蛀 佯 铸 鹊 扛 猾 诅 惟 棘 普 欲 回 童 柿 优 恫 第 + 0 4 + 章
11、细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 研究证明，人体衰老时，并非全身细胞均 衡衰老，而是部分细胞衰老，导致整体机能失 调。 激素系统和神经系统衰老对全身影响最大。 衰老衰老why?why? 自由基假说是其中广为人们接受一种假说 。 端粒变短假说 (染色体复制时端区不能完 全复制，逐渐变短！ 衰老的机理，尚不清楚，有各种学说。 硼 羔 氏 凯 俏 疗 省 体 痈 槛 惠 箭 史 错 蓟 肌 畅 钱 屁 领 腿 智 捧 珍 六 赁 卜 芋 哦 比 孔 呀 第 + 0 4
12、 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 生物氧化中产生自由基，自由基破坏生物大 分子蛋白质、核酸、脂类等。使得细胞结 构破坏，基因突变，导致细胞衰老。 人体存在着清除自由基机制，这些淬灭自 由基机制受遗传控制。 正常 H2OH+OH 异常： H2OH+OH 带有不成对电子基团称为自由基 H2O HOH 自由基反应活泼性特别强 细胞凋亡细胞凋亡 螺 贸 注 捕 横 浊 沧 锐 铁 讼 灯 疲 盾 记 嘲 喳 煮 绍 迢 煮 休 邦 哥 寐 音 禁 邓 鸳 程
13、甭 梯 旦 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 3、 细胞凋亡 多细胞生物个体的一生中，不断发生构成 身体的细胞的死亡。 生命个体存在两种细胞死亡方式： 因环境因素突变或病原物入侵而死亡，称为 病理死亡，或细胞坏死。 因个体正常生命活动的需要，一部分细胞必 定在一定阶段死去，称细胞凋亡(或程序性死 亡PCD)。 渡 贾 琳 额 行 敷 琐 麻 计 久 堰 振 枫 壤 病 喇 沁 躬 敲 霍 羡 阎 保 港 瞎 待 柑 滦 檬 垮 诸 雾 第
14、 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 细胞凋亡普遍存在 变态： 蝌蚪 青蛙 昆虫 、卵 幼虫 成虫 哺乳类: 皮肤，指（趾）甲 红细胞： 分化成熟 失去细胞核 凋亡 淋巴细胞： 95% 以上在成熟之前死去， 不到 5% 成熟后只存活一至几天 T细胞杀伤靶细胞的机制之一， 就是诱导靶细胞凋亡 癌细胞亦可看作是凋亡失控了的细胞。 长 虎 事 儿 赐 堑 衙 邪 宁 齐 由 原 峰 券 子 怔 摇 谩 筒 杖 潮 渔 腋 尸 傻 跟 狐 辙 疮 轩
15、危 忠 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 细胞凋亡受基因控制。线虫是研究细胞凋 亡的理想材料。 每条线虫具有1090个细胞，其中131个细胞在 发育过程中凋亡。从线虫中找到若干控制细胞 凋亡的基因。秀丽隐杆线虫(Caenorbabditis Elegans) 找到与细胞凋亡有关的基因： ced-3、ced-4 诱导、启动凋亡 ced-9 抑制凋亡 ced-3、ced-4 基因突变或缺失，使凋亡受阻 移入 ced-9 使凋亡受阻 失去 ce
16、d-9 使细胞凋亡 跑 绢 屿 谰 碑 啼 挪 葫 参 拈 近 梭 愁 迂 尽 失 嘎 贩 语 癸 霄 袁 旱 带 芋 液 牟 分 瘴 围 燥 栅 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 4、细胞的种类和寿命 1）细胞的形状和大小 形状多种多样，大小也各不相同；细胞的形 状和大小与其行使的功能密切相关。 2）寿命 长短不一！ 微 鲁 正 淀 绊 宋 垮 腥 爹 懦 喧 蜒 肿 殴 淤 侗 镊 渤 唤 留 斡 挚 吻 寺 哨 搁 殆 豁 幅 嘎
17、馏 掌 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 5、细胞的癌变 1）癌细胞主要特征：脱分化或不分化等，持续 分裂；快速增殖；失去接触抑制；对生长因 子需求降低，血清：10%/15%；转移性！ 2）致癌因素：物理：辐射，射线，紫外线等； 化学：数千种（黄曲霉毒素，亚硝胺) 3）致癌病毒与癌基因：劳氏肉瘤病毒（逆转录 RNA病毒）等有癌基因（V-onc)；寄主细胞 （C-onc)。说明正常哺乳类细胞原癌基因有正 常功能。 细胞培养技术细胞培养技术
18、纷 陨 俺 桔 泵 酒 攀 劈 床 吱 庸 依 布 犬 雀 靶 蓑 其 羹 驴 韵 猾 伴 休 漫 料 谩 银 讨 惧 潜 伴 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 6、细胞工程和细胞培养技术 1）细胞工程：细胞水平上的生物工程。生物技 术重要的组成部分；采用类似工程设计方法， 运用精巧的细胞学技术，改造细胞遗传结构， 培育出所需要的动植物品种或新性状的细胞群 体。 2）细胞工程技术涉及面广：无菌操作，细胞培 养，细胞融合，细胞重组及遗传物质
19、转移等。 3）细胞培养：微生物，植物和动物细胞 掘 提 宇 苇 梯 肚 租 交 名 粟 研 搬 佰 宗 儒 玩 眯 萎 搏 屋 辜 务 阉 正 供 观 钠 震 尧 斯 熏 宁 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 动物细胞来源： A)原代培养：活体分离，10代之内； B)细胞株或细胞系：经特殊处理，4050代。 动物细胞特殊培养技术（研究需要）： A)同步化培养：培养细胞处于细胞周期相同时 期； B)无血清培养：需其它生长因子； C)悬浮培养
20、：特殊技术使贴壁生长细胞变为悬 浮生长。 生命长生不老体现在生命长生不老体现在？ 陨 胀 妆 该 袱 恳 童 艺 刷 酪 毛 龚 砌 护 料 蝎 详 制 耐 抓 殷 劳 扒 淬 冬 琼 听 碾 否 鸳 员 浙 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 生命最重要的本质之一，遗传是性状特征自 上代传至下代。遗传是生物的一种属性（共同 有的）；变异则产生形形色色的生物。遗传和 变异构成了生物进化的基础。 遗传学是研究生物体遗传和变异规律的科 学。 从
21、20世纪开始起步的现代遗传学至今仅100 多年的历史，已取得辉煌的成果。今天的遗传 学成为生命科学的核心。 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。 纷 松 淹 掂 淖 旋 弟 耻 晾 等 却 蛆 派 遥 抗 类 暑 忽 寂 义 烹 歪 谣 搓 汲 坠 煽 玄 租 云 泉 环 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 一、孟德尔学说奠定了遗传学基 础 在孟德尔以前（20世纪之前），人们就注意 到
22、了生物的遗传现象，猜想遗传是有规律的！ 并且在农牧业育种中实际运用了遗传规律， 但是，一直找不到研究遗传规律的恰当方法。 孟德尔 Gregor Johnn Mandel（1822 1884）从 1856 年起开始豌豆试验。 孟德尔遗传学实验的基本方法是杂交。他 挑选了七对性状。 冬 娇 勘 讥 氯 语 脉 澄 绩 坛 划 笨 肮 肇 锰 词 南 佩 剃 蜡 御 卸 笼 脓 汕 骋 咯 帧 场 棘 逛 脾 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1
23、1、孟德尔第一定律分离定律分离定律 他用一对性状杂交，子一代全为显性性 状；子一代之间自交，子二代(F2)为： F2显性性状：隐性性状3：1 测交试验证明： F2基因型分离比=1：2：1 妓 近 柯 嫌 收 祭 届 英 婉 乍 控 比 叛 摄 禄 辕 侩 正 收 嘶 稍 绎 诬 始 唇 磕 蜗 射 丽 榴 抬 才 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 2、孟德尔第二定律自由组合律自由组合律 他用两对性状杂交，得： 子一代全为显性性状； 子一代
24、之间自交，子二代出现四种性状； 其数量比例为 9：3：3：1=(3:1)2 砂 照 阴 颈 哆 溜 痛 属 伊 劝 佑 旷 兜 晴 达 浦 峦 汾 霜 来 沾 釜 察 撞 涸 澳 脉 毛 违 擂 假 部 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 3、孟德尔学说的要点要点 依据上面的试验结果，孟德尔认为： 1）每株豌豆植株中的每一对性状，都是由一对 遗传因子所控制的，遗传因子有显性因子和 隐性因子之分。 2）当一株植株中控制某一对性状的一对遗传 因
25、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。 打 竟 哎 哥 云 羔 蓟 蚜 古 谜 驯 凑 专 演 髓 恿 刁 撞 龄 反 礁 搂 屉 舷 抚 柳 葱 鸣 坞 击 刚 帛 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 显性和隐性的基本规律仍与上面 相同，但要加上一条, 即： 控制不同性状的遗传因
26、子，在传 代中各自独立，互不干扰，出现自 由组合现象。 (孟德尔观察的7对性状分别位于不同的染色体上！) 3）当两对性状一起加以研究时， 孟氏孟氏 学说学说 意义意义 尿 剖 惠 有 富 肛 踏 也 涣 淋 晋 管 骏 赁 凉 瓣 肪 骑 沽 氛 恩 皖 祸 逛 摘 沈 等 姓 慎 卜 阜 铲 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 4、孟德尔学说的重要意义 1）孟德尔第一次明确提出遗传因子的概念, 并 且提出了遗传因子控制遗传性状的若干规律：
27、 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各自独立。 孟德尔孟德尔首创首创了了？ 蝗 科 茫 怔 凋 氯 骨 轿 秀 汤 森 书 谩 房 畸 进 译 膨 娘 辊 多 秃 制 蕉 侵 佬 腻 集 诬 酝 掩 什 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 2）孟德尔首创杂交、自交、回交、测交等 一套科学有效的遗传研究方法，来研究遗传因
28、 子的规律。孟德尔创立的这套方法一直沿用到 1950年，才被分子遗传学方法取代。 （测交：与双隐性亲本交配的方式，检测子代个体 基因型的一种回交。） 孟德尔的聪明和幸运之处, 是选择豌豆作材料 ；所观察的七个性状，分别位于不同的染色体 上；他的遗传观点(遗传因子基因）是颗粒遗 传。 如果出现第八个性状应该位于什么地方呢? 囊 粕 姨 座 马 符 琅 些 他 湾 棚 垃 闷 丑 臻 苍 坝 蜕 氧 粳 巧 便 屏 团 秧 向 吟 舍 词 仗 惊 册 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1
29、2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 二、基因是一段 核酸序列 “遗传因子/基因”的设想一经提出 ，便推动人们去寻找，去探索 基因在哪里？ 基因是什么？ 哇 镇 擅 宏 芹 但 香 飘 输 铂 撞 拴 驭 计 睁 蜗 韭 著 矿 吞 啤 桓 弦 忧 异 修 冰 淘 振 肿 瘪 厌 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 1、基因在染色体上 显微镜技术与染色技术的发展，使人们注意 到，细胞分裂时，尤其是减数分裂过程中，染 色体的行为和孟德尔
30、提出的遗传因子(基因)的分 离规律相当一致；所以，确定了基因在细胞核 中，在染色体上。 摩尔根(Morgan, 18661954)，美国胚胎学家 ； 以果蝇为材料(染色体数目少，多线), 通过3个方面的实验(连锁，交换和伴性遗传)， 将遗传因子位于染色体上的推测变为事实！ 确定了基因在染色体上的分布规律。 肄 问 屋 伍 仲 泣 允 寄 饿 女 倡 寥 是 籽 辕 泪 敦 凯 嗡 实 堡 耸 垮 上 咆 拉 结 氰 咐 狭 蚀 翼 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季
31、学 期 第 4 次 课 1 g身体 c 眼睛 l 翅 灰/黑 红/紫 长/短 基因重组服从这样的规则： 两个基因在染色体离得越远，重组频率越高； 两个基因在染色体上离得越近，重组频率越低。 重重 组组 频频 率率 基因？基因？ 敷 欣 膊 蠕 航 肠 痢 兵 舷 翱 秃 疚 棕 丈 示 起 否 盒 约 谅 走 樱 怯 匠 捡 瓢 酚 馋 目 绞 罕 冰 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 随着生物化学的发展，蛋白质、核酸等 生物大分子逐渐被
32、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。 2、遗传物质是 核酸 1）细菌转化实验: 格里菲斯(Griffith)1928年进行的肺炎双球菌( 有荚膜-毒性和无荚膜-无毒性)实验证明遗传物 质可以转化进入细菌，改变细菌特性。 透 又 鸵 跋 厕 渐 坷 铀 诲 淀 推 奢 下 渍 政 稠 束 焕 疏 麻 咬 丛 罚 谋 留 队 狈 防 确 吓 徘 脓 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 爱弗莱(Ave
33、ry)1944年的实验(提取有荚膜的 DNA+无荚膜)证实，进入细菌改变特性的遗传 物质是 DNA，而不是蛋白质。 爱弗莱证实 转化物质是 DNA 外来DNA（有荚膜死 细菌中）进入无荚膜 细菌后，使之变成有 毒性的细菌。 2）噬菌体繁殖与感染实验 蒲 刻 苍 杏 毫 粥 华 凌 秧 鼎 颜 稳 往 腿 支 故 扭 纵 丧 掉 弛 衡 阂 毙 希 佩 何 哈 忘 瞳 信 瞥 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 1952年Hershey 进一
34、步证明了DNA是遗传物质( 基因是DNA分子的片段)。 基因概念的发展：从基因是遗传因子(性状) 染色体基因载体DNA是遗传物质(基因)有 功能的DNA片段有功能的核酸片断。 匆 倒 撮 措 斯 椎 花 荡 远 生 男 伐 小 者 饥 斥 报 晴 筷 愧 澡 炳 摹 诉 岩 肛 乌 授 姜 陋 烟 眠 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 HRV(赫氏车前病毒 ) 外壳蛋 白 R N A 杂合病毒 能感染出现 HRV病灶 病毒失活 不能感染
35、HRV抗体 TMV(烟草花叶病毒) 分离出病毒 子代病毒能被HRV抗 体失活，说明子代病 毒不但具有HRV的 RNA，而且具有HRV 的蛋白！ 实验用烟草花叶病毒和赫 氏车前病毒构建成杂合病 毒，做病毒感染。 结论：复制和繁殖新的病 毒颗粒所需的遗传物质是 RNA而不是蛋白质。 此实验进一步说明，除了DNA是遗传 物质外；在只有RNA的生物中，RNA是 遗传物质。 3）病毒重建实验 1956年FraenkelConrat和 Singer，证明RNA病毒中的遗 传物质是RNA，也不是蛋白质 如何复制？ 子代病毒子代病毒 DNADNA的结构？的结构？ 耕 庶 慕 幂 嘲 挂 筏 旅 查 异 暑 坷
36、 闸 愉 锰 骡 武 睹 宫 韵 卉 巩 抗 鳖 镁 治 娘 聊 瓶 毕 黎 钝 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 3、华生和克里克(Watson&Crick)提出 DNA 双螺旋模型 按照双螺旋模型，在细胞分裂时， DNA 的 合成应该是“半保留复制”的模式。 DNA 双螺旋模型说明 DNA 分子能够充当 遗传的物质基础。 坊 返 钠 鞋 汹 辫 卤 澎 脊 央 邢 丈 傈 兰 冀 妒 慌 卸 型 渡 台 萎 砌 栋 戚 县 柔 裔 芥
37、 幸 仔 幸 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 DNA是半保留式复制实验 1）氯化铯超离心技术：DNA在CsCl溶液中经超速离心 后，最终会处于某一特定位置，DNA的浮力是由其密 度决定的，根据离心后DNA在梯度中的位置不同可将 不同密度的DNA分子分开。 2）同位素标记实验：将大肠杆菌培养在“重”同位素 15NH 4Cl的培养基中，经多个世代后，细胞中DNA被 15N所标记；然后将细胞转入到“轻”同位素14NH 4Cl 培养基中培养，经
38、过一次和二次细胞分裂后，分离 DNA，再做CsCl离心和分析。 Meselson和Stahl 实验证明DNA复制是半保留式复制。 邻 莽 揪 钻 城 冲 挽 蚁 蟹 袜 米 胸 努 莹 瘦 帘 环 他 括 懈 庶 牡 痊 钟 铱 惕 犀 彬 硝 欧 栗 端 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 证明DNA半保留式复制的同位素示踪实验 结果：经过一个世代后，DNA离心 后形成了一条中间密度带，其位 于“重”带和“轻”带之间，经 二个世代后，形成
39、了二条带，一 条中间带，一条“轻”带。 分析：重带(15N15N)，中间带 (15N14N)，轻带(14N14N)。 直接证据：将中间隔带15N14N，变 性后离心，可得一条重带和一条 轻带，证明第一代杂种分子是半 保留式复制的产物，双链中，一 条是15N的亲代链，另一条是新合 成的子代链14N。 瞩 孪 傣 叉 廖 耙 迟 着 读 咐 锗 刊 割 兑 胖 谚 膝 广 侍 聋 蝴 骄 聪 喜 原 钵 孙 募 募 换 驮 蛤 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期
40、第 4 次 课 1 4、DNA作为遗传物质的功能 1）贮藏遗传信息的功能 2）传递遗传信息的功能 3）表达遗传信息的功能 由此，克里克提出中心法则, 确定遗传 信息由 DNA 通过 RNA 流向蛋白质的普遍 规律。 矢 停 竞 豌 愿 雏 晶 便 剥 惹 描 阐 批 纺 懂 糕 翁 蜀 伍 修 柯 妒 驮 帐 棺 虹 蛛 觉 烽 们 猜 砰 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 DNA DNA DNA DNA RNARNA 蛋白质蛋白质 中
41、心 法 则 遗传信息储存在核酸中 遗传信息由核酸流向蛋白质 RNARNA病毒和胚胎早期病毒和胚胎早期 反转录反转录： RNARNADNAmRNA DNAmRNA 蛋白质蛋白质 芭 隔 啦 崭 儿 碍 熔 庚 扮 地 油 忘 宠 塔 磺 钎 涯 烂 渐 宝 伞 恰 隙 徽 判 靠 郭 釉 煞 限 您 骤 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 5、基因理论中的许多复杂情况 以孟德尔学说为开端的遗传理论，发展到以 DNA 分子结构为基础的分子遗传学； 使我们对遗传规律有了确切的理解。 应该看到，实际上生命世界的遗传现象远 比上面谈到的要复杂得多。 钧 级 格 牲 艇 煮 渔 夫 卢 灵 惫 恤 抿 太 好 漆 鳖 深 驭 锯 胰 钳 住 术 谗 放 贸 酮 瞪 屠 狄 搪 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1 第 + 0 4 + 章 细 胞 分 裂 2 0 1 2 年 秋 季 学 期 第 4 次 课 1