《遗传学》全册配套完整教学课件.pptx
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1、遗传学全册配套完整遗传学全册配套完整教学课件教学课件Three laws of geneticsByLi Gang珍惜你所遇到的例外情况珍惜你所遇到的例外情况William Bateson(英国遗传学家)(英国遗传学家)课前音乐-ScarboroughFair ScarboroughFair是美国六十年代最受大学生欢迎的电影、1968年奥斯卡获奖片毕业生(达斯汀霍夫曼主演,其成名作)中的主题曲,歌曲名称:ScarboroughFair(中译:斯卡博罗集市),原唱歌手:PaulSimon(保罗.西蒙)和ArtGarfunkel(加芬克尔),作词:PaulSimon-ArtGarfunkel,作曲
2、:PaulSimon-ArtGarfunke。ScarboroughFair 本歌歌词改编自一首十七世纪英格兰民谣。在演唱上保罗西蒙和加芬克尔的配合可谓天衣无缝。在万籁寂静的深夜里,让歌声流入你的心田,TOUCH THE DEEP OF YOUR HEART。 斯卡博罗(Scarborough)是英格兰北部的一个小港口,斯卡博罗都是一个安详而恬静的小镇。然而,这个小镇却享有着世界性的声名,几乎在每一个国家,都有着成千上万的人对它的名字耳熟能详,甚至时时地吟唱。这倒不是因为那蓝色的海水、古老的城堡或者陡峭的悬崖使它如此闻名。它的魅力,在很大程度上来自于这首老歌-ScarboroughFair(斯
3、卡博罗集市)。Sarah.Brightman莎拉布莱曼 莎拉布莱曼有着不同寻常的音乐生涯。19601960年年8 8月月1414日,她出日,她出生于英国生于英国,从小她就目标明确地要成为一名艺术家。她13岁即开始了在舞台上的演出,1818岁就有了第一首全英畅销单曲。岁就有了第一首全英畅销单曲。21岁的时候,她的生活和事业出现了转折点,当她去伦敦应征后来名扬天下的音乐剧猫的角色时,浪漫的传奇产生了:她不仅夺得女主角的位置,还俘获了该剧作曲家、大名鼎鼎的安德鲁劳埃德韦伯的心,从此她便成为这位音乐剧大师作品中的女主角,并在韦伯的指导下开始演唱古典作品。 19851985年,莎拉年,莎拉布莱曼与著名男
4、高音歌唱家多明戈一起演出布莱曼与著名男高音歌唱家多明戈一起演出了韦伯的音乐剧了韦伯的音乐剧安魂曲安魂曲,从而将她的艺术生涯推向一个新的高峰。19881988年,她首次登上美国百老汇的舞台年,她首次登上美国百老汇的舞台,以歌剧院幽灵而名满天下,从此奠定了她世界级音乐家的地位。她的她的唱片唱片重返伊甸园重返伊甸园、告别时刻告别时刻和和月光女神月光女神都是众多都是众多乐迷的心爱珍藏。乐迷的心爱珍藏。 BillboardBillboard告示牌排行榜称她为告示牌排行榜称她为 世上实实在在的绝妙天籁世上实实在在的绝妙天籁 ,她的成就令所有女艺人望其项背,她是雄霸流行古典乐坛巅峰的跨类音乐天后Sarah
5、Brightman(莎拉布莱曼)。珍惜你所遇到的例外情况珍惜你所遇到的例外情况RNAiRNAi技术获得技术获得20062006年诺贝尔生理与医学奖,这是一项因为例外而发现的年诺贝尔生理与医学奖,这是一项因为例外而发现的诺贝尔奖。诺贝尔奖。有关RNAi的发现历史并不太长。1990年,美国DNA植物技术公司的里奇乔根森(Rich Jorgensen)为紫色矮牵牛花插入了另外一份控制紫色的基因,期待能够得到更紫的花朵。但是这种拥有双份基因的矮牵牛花的花朵却变成了白色。当时没人知道,为什么向矮牵牛花加入一个基因,反而导致它已有的基因失效。也不会有人想到十多年后有人会因为该领域的研究而获奖。 19951
6、995年,美国康奈尔大学的研究生年,美国康奈尔大学的研究生郭苏郭苏和导师肯康费斯(Ken Kemphues)为了鉴别一个基因,给线虫给线虫一种显微镜下才能看清楚的蠕虫注入了对应的注入了对应的“反义反义”RNARNA,同同时给对照组的线虫注入了时给对照组的线虫注入了“正义正义”RNARNA。反义RNA与正义RNA的“字母”正好互补。按照传统理论,前者会抑制目标基因,科学家就可以由此确定他们是否找对了基因。结果同样令结果同样令人困惑:不仅反义人困惑:不仅反义RNARNA组的基因被抑制,正义组的基因被抑制,正义RNARNA组的基因也被抑制了。组的基因也被抑制了。科学家无法解释这种现象。( (他们以为
7、实验过程出现了污染,没有珍惜所遇到的例外现象,从而与一个诺贝他们以为实验过程出现了污染,没有珍惜所遇到的例外现象,从而与一个诺贝尔奖擦肩而过尔奖擦肩而过) )3年后的1998年,当时在华盛顿卡内基研究所的法尔和马萨诸塞大学医学院的梅洛终于解开了这个谜团。他们在当年的自然杂志上报告说,给线虫注入正义给线虫注入正义RNARNA和反义和反义RNARNA组成的双链组成的双链RNARNA,是导致目标基因关闭的原因。,是导致目标基因关闭的原因。他们的这项发现引起了科学家的极大兴趣。因为只需要很微量的双链RNA,就可以关闭特定的基因。RNAi也解释了此前科学家遇到的奇怪现象。发表在自然杂志上的这篇论文的第二
8、作者是徐思群,实验中的显微注射,多半都是他做的。他也共享RNAi的专利。 其作用机理是随后的研究中发现,RNAiRNAi现象广泛存在于线虫,果蝇,斑马鱼,真菌以现象广泛存在于线虫,果蝇,斑马鱼,真菌以及植物等大多数真核生物及植物等大多数真核生物,这些生物体利用这些生物体利用RNAiRNAi来抵御病毒的感染来抵御病毒的感染,阻断转座子的作用。 由于RNAi的重要意义和近年来不断取得研究进展,科学杂志(Science)在2001年将其列为十大科学成就之一,2002年又将其列为当年十大科学成就之首。同时自然杂志(Nature)也将小RNA评为2002年重大科技成果之一。互动:讨论第一次课的课后思考题
9、: 超级病菌是对所有抗生素几乎都有抗药性的细菌的统称。“超级细菌”泛指临床上出现的多种耐药菌,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、抗万古霉素肠球菌(VRE)、耐多药肺炎链球菌(MDRSP)、多重抗药性结核杆菌(MDR-TB),以及碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌(KPC)等。 超级细菌能在人身上造成浓疮和毒疱,甚至逐渐让人的肌肉坏死。这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力,而是它对普通杀菌药物抗生素的抵抗能力,对这种病菌,人们几乎无药可用。如何对付几乎抗所有抗生素的超级细菌?请查阅相关资料并谈谈你的看法?Background: The Historical Puzzle Of Inheritanc
10、e Formanythousandsofyears,observationwasthemainroadtraveled,andrandomselectivebreedingofdomesticatedplantsandanimals,withno guaranteeofwhataparticularmatingwouldproduce,wastheonlygeneticpractice.Two of the prevailing myths before Mendel Thefirstwasthatone parentcontributesmosttoanoffspringsinherited
11、features. Secondwastheconceptofblended in heritance,theideathatparentaltraitsbecomemixedandforeverchangedintheoffspring,aswhenblueandyellowpigmentmergetogreenonapainterspalette.The homunculus: A mythAristotlecontendeditwasthemale,bywayofafullyformed homunculus inside the sperm.Wellintothenineteenthc
12、entury,manyprominentmicroscopistsbelievedtheysawafullyformed,miniature fetuscrouchedwithinthe head of a sperm.Blended Inheritance Directtransmissionoftraitschildisformedafterhereditary materialfromallpartsofparentsbodycometogetherblendingoccursHeredity: “blending inheritance”?PresidentW.J.ClintonSen
13、atorH.R.ClintonTheirdaughter,ChelseaMendelian GeneticsGregorMendel“FatherofGenetics” (1823-1884)Augustinian Monk at Brno Monastery in Austria (now Czech Republic)Not a great teacher but well trained in math, statistics, probability, physics, and interested in plants and heredity.While assigned to te
14、ach, he was also assigned to tend the gardens and grow vegetables for the monks to eat.Mountains with short, cool growing season meant pea (Pisum sativum) was an ideal crop plant.Mendel and Staff of the Augustinian Monastery c 1865Matous Klcel, Gregor Johann Mendel BorntoapeasantfamilyinBrno(thenBru
15、nn)inMoravia Showedpromiseinschool StudiedattheUniversityofVienna,butcouldnotgetadegree,becauseofapsychiatriccondition(examsmadehimnervous) Returnedhome,taughthighschoolphysics Becameanabbotatamonastery Bred peas for 8 years Presented the findings to his local “nature lovers” society Wrote to the le
16、ading authority of his time on plant hybridization, had his findings rejected as incorrect Died unknown, and remained so for 35 years Stands in history next to Newton, Darwin, and EinsteinGregor MendelMendels Experimental GardenStudied garden peasLarge#ofpeavarietiesPeasaresmall, easy to grow, short
17、 generation timePeascanself-fertilize;bisexualImportantGeneticTermsDominance=the ability of one allele to express its phenotype at the expense of an alternate allele; the major form of interaction between alleles; generally the dominant allele will make a gene product that the recessive can not; the
18、refore the dominant allele will express itself whenever it is presentRecessive= an allele whose expression is suppressed in the presence of a dominant allele; the phenotype that disappears in the F1 generation from the cross of two pure lines and reappears in the F2 generation Genotype = the genes o
19、f an organism; for one specific trait we use two letters to represent the genotype. A capital letter represents the dominant form of a gene (allele), and a lowercase letter is the abbreviation for the recessive form of the gene (allele).Phenotype = the physical appearance of a trait in an organismIm
20、portant Genetic TermsAllele-onealternativeformofagivengenepair;tall and dwarfaretheallelesfortheheightofapeaplant;more than twoallelescanexistforanyspecificgene,butonly twoofthemwillbefoundwithinany individualAllelicpair = acombinationoftwoallelesHomozygote =anindividualwhichcontainsonlyonealleleatt
21、heallelicpair;forexampleDDishomozygousdominantandddishomozygousrecessive;purelinesarehomozygousforthegeneofinterest Heterozygote =anindividualthatcontainstwodifferentallelesattheallelicpair;forexamplethe DdheterozygoteImportant Genetic TermsBackcross = the cross of an F1 hybrid to one of the homozyg
22、ous parents; for pea plant height the cross would be Dd x DD or Dd x dd; most often, though a backcross is a cross to a fully recessive parentTestcross = the cross of any individual to a homozygous recessive parent; used to determine if the individual is homozygous dominant or heterozygousMonohybrid
23、 = the offspring of two parents that are homozygous for alternate alleles of a geneMonohybrid cross = cross between parents that differ at a single allelic pair (usually AA x aa)PunnettSquare1.determinethegenotypesoftheparentorganisms2.writedownyourcross(mating)3.drawap-square4.splitthelettersoftheg
24、enotypeforeachparent&putthemoutsidethep-square5.determinethepossiblegenotypesoftheoffspringbyfillinginthep-square6.summarizeresults(genotypes&phenotypesofoffspring)7.baskintheglowofyouraccomplishmentPunnettSquare1.determinethegenotypesoftheparentorganisms2.writedownyourcross(mating)3.drawap-square4.
25、splitthelettersofthegenotypeforeachparent&putthemoutsidethep-square5.determinethepossiblegenotypesoftheoffspringbyfillinginthep-square6.summarizeresults(genotypes&phenotypesofoffspring)7.baskintheglowofyouraccomplishmentTestsofsignificanceThe2testof“goodnessoffit”(KarlPearson)Classicalproblem“Noonec
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