遗传和变异医学知识专家讲座

第五章遗传和变异基因基因在遗传中作用生物遗传变异与生物进化遗传和优生基因工程遗传和变异医学知识专家讲座第1页基因工程基因工程概述基因工程方法步骤基因工程研究进展和应用前景基因工程安全性基因工程操作及其产品安全性遗传和变异医学知识专家讲座第2页基因工程安全性基因工程操作及其产品安全性1971年，MIT（美国麻省理工学院）有些人提出了将猴肾病毒SV40DNA同λ噬菌体DNA重组，然后导入大肠杆菌细胞构想。反正确理由：带有病毒DNA重组分子有可能从试验室逸出，并伴随大肠杆菌感染人类肠道，其后果将十分严重。于是研究计划被搁置。开始是从事DNA重组研究科学工作者担心，以后涉及到群众团体。1973年，美国公众第一次公开表示，担心应用重组DNA技术可能会培育出含有潜在危险性新型微生物，而给人类带来难以预料后果。遗传和变异医学知识专家讲座第3页1974年，美国成立重组DNA咨询委员会，担心重组DNA在人类及其它生物体内传输，因而有可能造成或扩大癌症及其它疾病发生范围，要求暂停两类试验：第一类，包括组合一个在自然界还未发觉，有产生病毒能力或带有抗菌素抗性基因新型有机体。第二类，包括将肿瘤病毒或其它动物病毒DNA引入细菌试验。遗传和变异医学知识专家讲座第4页1975年，展开讨论：潜在危险基因可能偶然逃出试验室，或成功地寄生在试验工作者肠道中，从而造成某种灾难性后果；过分担忧没有必要，有危险能够防范，原核生物同真核生物接触，自然合成重组体类型，没有在自然选择中取得优势。但在以下三个问题上达成一致：新发展基因工程技术为处理生物、医学和社会问题展开了乐观前景。新组成重组DNA生物体以外扩散，可能会出现不一样程度潜在危险。采取防范办法，在严格控制条件下进行必要DNA重组试验。当前进行一些试验，即便在严格控制条件下，其潜在危险性依然很大。遗传和变异医学知识专家讲座第5页1976年，美国制订了“重组DNA研究准则”：禁止若干类型重组DNA试验，要求了试验物理防护和生物防护。物理防护，P1-P4（分别为普通、装备负压柜、全负压试验室、专用试验楼）。生物防护EK1-EK3（分别为大肠杆菌在自然环境中普通都是要死亡、在自然环境中无法生存）1976年发展出来第一个安全菌株EK12，χ1776菌株，营养缺点突变体、细胞壁十分脆弱。1977年，首家专门制造和生产医疗药品基因工程企业成立。发展证实，危险并不象担心。迄今还未发觉重组DNA危险事例。1979年，允许使用病毒DNA进行重组试验。1984年，美国公布了新条例，有所放宽。1989年，同意了植物基因工程。遗传和变异医学知识专家讲座第6页基因工程研究进展和应用前景微生物基因工程，微生物生长繁殖快、轻易大规模培养

人胰岛素胰岛素是治疗胰岛素依赖性糖尿病唯一有效药品。胰岛素由A、B两条链组成，分别有21和30个氨基酸。500多万患者。以前取得500g胰岛素需要800-1000kg牛胰脏。1978年，美国Genentech企业成功用大肠杆菌表示了人胰岛素基因。1982年美国FDA同意基因工程胰岛素在美国销售。遗传和变异医学知识专家讲座第7页生长激素缺乏造成侏儒症。191个氨基酸蛋白质。生长激素有物种特异性，所以只能用人生长激素来治疗侏儒症。以前大多从尸体脑垂体中取得，起源非常有限。现在用大肠杆菌生产。我国正在试产。干扰素一类抗病毒、抗肿瘤、同时含有免疫调整功效蛋白质。依据起源不一样可分为α、β、γ三个亚型。过去靠体外培养人细胞来生产，产量低，成本高。现用大肠杆菌生产治疗病毒感染和一些肿瘤。乙型肝炎疫苗HBV经过血液传输。我国HBV携带者最少有1亿人。HBV不能在组织培养细胞中生长，以前乙肝抗原只能从病毒携带者血清中分离加热处理后制成疫苗，成本高，数量少。现用大肠杆菌生产乙肝病毒基因工程疫苗。我国已普及。遗传和变异医学知识专家讲座第8页植物基因工程，培育优良品种，增加粮食产量、改进粮食品质、降低化肥和农药使用。抗虫作物抗虫棉和抗虫玉米抗旱植物抗旱烟草和番茄改进农产品品质提升植物油中不饱和脂肪酸含量，增加谷类和豆类种子中赖氨酸含量。兔毛棉花在我国培育成功，棉花纤维质量很好，含有兔毛般光泽。利用植物生产疫苗和抗体表示动物蛋白转基因植物，生产小鼠抗体烟草、生产人血清白蛋白马铃薯和生产人干扰素萝卜。当前热点是用植物来生产疫苗。可能有一天，人们能够经过吃香蕉而不是打预防针来进行爱滋病疫苗接种。遗传和变异医学知识专家讲座第9页动物基因工程，使动物取得人类所需一些性状；使动物含有可遗传免疫力，对一些疾病和不良环境产生抗性；生产对人类有价值产品—当前动物基因工程主要方向。特异表示系统：乳腺表示系统，奶轻易搜集；奶中蛋白种类少，轻易从中纯化所需外源蛋白；喂养家畜奶产量都不低。血液表示系统，血液采集方便。基因动物生产药有：人血红蛋白、人乳铁蛋白等。遗传和变异医学知识专家讲座第10页基因工程方法步骤包含以下5个步骤目标基因取得，人工合成、PCR法、利用基因杂交从基因文库中筛选。目标基因与载体DNA片段体外连接，形成重组DNA分子。基因工程载体：目标基因扩增需要一个能在细胞中自主复制载体。质粒（人工改造）、噬菌体。将重组DNA分子转移到受体细胞内，并令其增殖筛选取得了重组DNA分子细胞。基因克隆，目标基因得到大量扩增，而且起源于无性繁殖同一个细胞。外源基因（目标基因）表示检测遗传和变异医学知识专家讲座第11页基因工程概述基因工程，又叫重组DNA技术。在体外将外源DNA分子经切割和连接，插入到病毒、质粒或其它载体分子中，形成重组DNA分子，倒入受体细胞中，使外源基因在受体细胞中表示过程。重组DNA技术是当代生物技术关键伎俩，它使在基因水平上改造生物遗传特征成为可能。遗传和变异医学知识专家讲座第12页遗传和优生遗传病,指细胞中遗传物质发生异常改变而造成疾病。遗传病普通特征遗传病分类遗传病预防遗传病治疗优生学遗传和变异医学知识专家讲座第13页遗传病治疗遗传病发病过程从四个水平来分析：基因水平、酶水平、代谢水平、临床水平。环境工程：酶水平和代谢水平。要求对患者在出生后即、或患者出现经典症状予确诊，采取办法。遗传工程：基因治疗遗传和变异医学知识专家讲座第14页体外原位治疗，从患者体内取出带有基因缺点细胞→基因修正→培养修正后细胞→经过细胞融合或移植转入患者体内。体内基因治疗，将含有治疗功效基因直接转入病人某一特定组织中。自杀基因治疗法治疗肿瘤或癌症（自杀基因转入癌细胞，这种基因编码蛋白能把无害药品前体转变为有毒物质，从而将癌变细胞杀死。美国已在临床上进行应用）；肿瘤抑制基因。反义疗法，阻遏或降低目标基因表示。DNA→mRNA→pro积累致病。引入反义RNA和mRNA配对，降低mRNA、蛋白质产物量降低。经过核酶基因治疗，含有酶活性RNA分子可裂解RNA。核酶能够切割HIV基因组RNA，并阻断其复制。美国FDA已同意将核酶倒入细胞试验。遗传和变异医学知识专家讲座第15页基因治疗尚待克服困难、潜在风险和应用前景

尚待克服困难：进入临床试验最大障碍是，重组病毒载体带入目标基因是否能发挥正常功效（表示）。目标基因产生酶太少。潜在风险：主要问题是“插入突变”，随即插入会影响其它基因表示；基因治疗所用病毒可能从细胞中逃脱而感染其它病人，甚至出现象爱滋病之类新疾病。几乎不可能，因为用缺点型。应用前景：能够用于基因治疗遗传病，半乳糖症、精氨酸症、血友病。遗传和变异医学知识专家讲座第16页优生学

优生学：使用遗传学原理和方法，改进人类遗传素质，预防出生缺点，提升人口质量一门科学。预防性优生学：降低不利基因频率，降低患病性。消极优生学演进性优生学：提升优异个体，增加有利基因组合。主动优生学遗传和变异医学知识专家讲座第17页优生学办法婚前检验防止近亲结婚适龄生育遗传咨询产前诊疗妊娠早期防止接触致癌剂：电离辐射、抗生素、化学物质、病毒。遗传和变异医学知识专家讲座第18页饮食控制疗法，当代谢发生异常造成机体必需物质缺乏时，则加以补充；造成一些代谢物质大量积累时，则限制此代谢物前身物质摄入，以维持代谢平衡。如，半乳糖血症给予无乳糖饮食、苯丙酮尿症给予低苯丙氨酸饮食、维生素缺乏补充维生素。药品疗法，标准是补缺、去余。先天性免疫球蛋白血症患者可给免疫球蛋白制剂；糖尿病给予胰岛素。用正常酶代替先天性代谢病患者所缺点酶，脑苷脂患者注射β-葡萄糖苷酶，可使患者肝和血液中脑苷脂含量降低。手术治疗，唇裂、腭裂、并指、多指、青光眼、白内障可用手术矫正。遗传和变异医学知识专家讲座第19页遗传病预防遗传咨询，由医生或其它专业人员对遗传病患者或其亲属提出相关该病病因、遗传方式、诊疗、预后和防治等问题进行解答。婚姻和生育指导，防止近亲结婚，提倡远缘（亲缘关系、地理上）。生育指导（适龄生育）。产前诊疗，又叫宫内诊疗。在出生前检出遗传病和先天畸形儿，随即终止妊娠，既可预防患；儿出生，从而减轻患儿家庭负担和痛苦，也为控制遗传病在社会上继续播散做出贡献。遗传和变异医学知识专家讲座第20页遗传病普通特征遗传性：上代传至下代特征。终生性：经治疗能够改变疾病表型特征或改进症状，修复或纠正患者机体细胞中发生突变遗传物质从而根治遗传病困难。先天性：先天性疾病指个体出生后即表现出来疾病。因为许多遗传病在出生后即可见到，故大多数先天性疾病实际上是遗传病。家族性：表现出家族聚集现象疾病，在同一家庭中有两个以上患者。有遗传病有，有没有。有些非遗传性疾病，因为家庭组员处于相同环境条件而同患某种疾病，如缺乏某种物质引发疾病。遗传和变异医学知识专家讲座第21页遗传病分类按遗传物质突变方式，分为基因病（又可分为单基因病和多基因病）和染色体病。单基因遗传病：与一对基因相关。主要由基因突变引发。白化病、血友病、色盲。多基因遗传病：由几对基因改变引发疾病，不但与遗传相关而且与环境相关。高血压、糖尿病、神经分裂症。人类最常见遗传病，但发病率低1%-10%。染色体病：染色体畸变造成。500各种。75%为性染色体异常，25%为常染色体异常。用遗传率表示遗传原因对发病作用大小，遗传率大于70%有兔唇、支气管哮喘、神经分裂症。遗传率在50%-60%有高血压、冠心病。遗传率小于40%有消化性溃疡、成年型糖尿病。遗传和变异医学知识专家讲座第22页生物遗传变异与生物进化

表型变异：环境影响，不能遗传。如营养条件差异造成个体间差异。遗传变异，能够遗传。基因重组：用自由组合定律和连锁交换定律解释。突变：遗传物质改变，包含染色体畸变：结构改变；数目改变基因突变：基因分子结构改变生物进化遗传和变异医学知识专家讲座第23页染色体畸变

染色体结构变异，见图缺失：染色体断裂而丢失一段，造成基因丢失。儿童中猫叫综合症。患儿哭声象猫叫，两眼距离较远，智力低下，生活力差。儿童视网膜肿瘤。13号染色体长臂上14、11区缺失。肾脏肿瘤，11号染色体短臂上13区缺失。重复：染色体增加片段，可执行新功效，利于进化。神经紊乱，15号染色体上长臂部分缺失、部分重复。倒位：180度颠倒，染色体上基因排列次序改变。人与黑猩猩发生6次倒位，黑猩猩与大猩猩发生8次倒位。胸腺、甲状腺及先天性心脏病因为22号染色体长臂11区倒位。易位：非同源染色体间交换染色体片段。可能造成家族性染色体异常。轻易产生肿瘤。人慢性粒细胞白血病因为22号染色体长臂片段易位。先天性白内障，X染色体长臂25区易位。唐氏综合症，7号、9号染色体交换片段。遗传和变异医学知识专家讲座第24页染色体数目改变

整倍体改变：染色体改变以配子染色体数为单位增减。无籽西瓜、香蕉、小黑麦。非整倍体改变：增减1个或几个染色体。大部分情况下在动物中非整倍体是致死。缺体，2n－2，个体丢失了一对同源染色体，又称为零体。单体，2n－1，个体丢失某一条染色体。XO，特纳氏综合症，性腺发育不全症，先天性卵巢发育不全。女孩中发生。体矮（120cm-140cm）常有蹼颈和肘外翻，无生育能力。智力低下，常伴有先天性心脏病。性别畸形遗传和变异医学知识专家讲座第25页三体，2n+1。13-三体，小头，兔唇或腭裂，普通三月死亡，少数能活到五岁。人类常见21-三体，先天愚型，患儿眼小，眼距宽，生长发育迟缓，通贯手，智力低下，平均寿命短。18-三体，全部器官异常。XXY，先天性睾丸发育不全。外貌象男性，身体较普通男性高，无生育能力，智力低下。XYY，超雄，患者为男性，身材高大，少数有发育异常和智力低下。犯罪中XYY百分比较高（1：28），从而提出Y染色体存在可能造成患者有侵犯行为。但尚无定论。XXX，超雌。多数患者表型和生育能力都正常。男性阴阳人，Tmf（雄性激素受体基因）突变为tmf。女性阴阳人，激素代谢路径改变，产生雄性激素。双三体，2n+1+1，多了两条不一样染色体。多体，2n+n，某一号染色体增加了1条以上。遗传和变异医学知识专家讲座第26页基因突变

遗传物质分子结构改变，包含DNA上碱基正确改变和碱基正确插入和缺失。机理碱基替换：包含转换和颠换。移码突变：增减1个或数个碱基（非3倍数）。使插入或缺失后全部密码内容改变，从而在翻译水平上引发多肽链氨基酸次序也完全改变。比如血红蛋白病，α链缺失一个碱基。遗传和变异医学知识专家讲座第27页突变诱发物理诱变剂：射线化学诱变剂：碱基类似物，食品中亚硝酸盐，汽车尾气等。诱变应用：使突变率提升，用于育种。遗传和变异医学知识专家讲座第28页碱基转换和颠换改变后对肽链中氨基酸次序影响不一样：同义突变，CTA→CTG，mRNA上GAU→GAC，都决定Asp。无义突变，DNA碱基改变后使mRNA上成为UAG、UAA和UGA终止子中一个。错义突变，DAN中碱基替换，使mRNA上某一密码子改变，编码氨基酸不一样。一级结构改变影响高级结构。比如，镰形细胞贫血症，正常血红蛋白基因HbA，突变基因HbS决定三种基因型。GAG→GTG。遗传和变异医学知识专家讲座第29页生物进化

生物进化证据

比较解剖学证据：比较各种植物和动物器官，有基本相同结构。同源器官—不一样种类生物体内，有些位置相当器官，尽管在外形和功效上有很大差异，但其内部结构却基本一致，并在胚胎发育过程中有相同起源。鸟类翅膀和哺乳类前肢。遗传和变异医学知识专家讲座第30页胚胎学证据：高等生物起源于低等单细胞生物。鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类和人在胚胎发育早期很相同：有腮裂和尾，头部较大，身体弯曲。细胞遗传学证据：比较生物染色体数目和形态。人与大猩猩和黑猩猩7号染色体结构相同。短尾猿有，但结构不一样。分子水平证据：免疫学，利用抗原-抗体反应强弱。人与黑猩猩亲缘关系最近。蛋白质进化，比较同一个蛋白质氨基酸组成。CytC，Hb。核酸进化，进化过程中，生物DNA含量逐步增高。病毒、细菌、真菌、原生动物、两栖类、爬行类、哺乳类。遗传和变异医学知识专家讲座第31页生物进化理论拉马克学说：两个著名法则，用进废退和取得性遗传认为二者既是变异产生原因，又是适应环境过程。环境条件改变，首先引发生理需要上改变，进而引发行为上改变。器官用则发展、不用则退化—用进废退。因为环境影响或用进废退所取得变异性质，能够经过繁殖遗传给后代—取得性遗传。多数鸟类善于翱翔，胸肌就发达了；生活在暗洞中盲鼠和洞穴中鱼，因为长久不用眼睛而失去知觉；最著名例子是长颈鹿。-------缺乏科学试验证据。遗传和变异医学知识专家讲座第32页

达尔文自然选择学说—达尔文进化论关键，该学说主要论点是：变异：一切生物都有产生变异特征。引发变异根本原因是生活条件改变。有变异能遗传，有变异不能遗传。繁殖过剩与生存竞争：地球上生物有高度繁殖率，生存竞争包含生物与无机条件斗争、种间斗争和种内斗争。自然选择—适者生存：在生存竞争中，对生存有利变异得到保留，对生存有害变异被淘汰。自然选择是一个长久、迟缓、连续过程。遗传和变异医学知识专家讲座第33页基因在生物遗传中作用位于染色体DNA上基因经过转录,翻译决定生物性状，基因遗传方式分为显性和隐性遗传两种：显性基因控制性状为显性遗传头发颜色、眼口鼻形态、多指、侏儒隐性基因控制性状为隐性遗传白化病、全色盲、早老症、自毁容貌症、半乳糖血症依据基因所在染色体不一样分为：常染色体显性遗传常染色体隐性遗传性染色体显性遗传性染色体隐性遗传生物多基因遗传生物性别决定伴性遗传遗传和变异医学知识专家讲座第34页生物性别决定性染色体决定性别XY型ZW型，ZW为雌性、ZZ为雄性性染色体数目决定性别，蝗虫，雌性2n=24(xx)，雄性2n=23(xo)染色体组倍性决定性别基因决定性别环境决定性别海生蠕虫遗传和变异医学知识专家讲座第35页蜜蜂性别决定雄峰（n=16）精子雄峰蜂皇(2n=32)卵子受精卵（雌性）吃2、3天蜂皇浆吃5天蜂皇浆21天成为成虫16天能生育蜂皇(2n)职蜂(2n)未受精遗传和变异医学知识专家讲座第36页生物多基因遗传数量性状：连续变异，农作物产量、奶牛泌奶量、身高、体重。质量性状：变异不连续，花颜色、色盲与非色盲。多基因遗传：决定数量性状基因多个—微效基因，效应叠加。遗传和变异医学知识专家讲座第37页性染色体显性遗传X连锁显性遗传，男性致病基因只能从母亲传来，未来传给自己女儿，不存在男性向男性传递—交叉遗传。抗维生素D性佝偻病，患者因为肾小管对磷吸收有障碍，所以血磷水平低，肠对磷、钙吸收不良，所以形成佝偻病。女性：XAXA、XAXa、XaXa男性：XAY、XaY女性发病率高于男性遗传和变异医学知识专家讲座第38页Y连锁遗传，父传子、子传孙，女性不会出现对应遗传病。外耳道多毛症遗传和变异医学知识专家讲座第39页性染色体隐性遗传X连锁隐性遗传红绿色盲血友病，出血性疾病，无凝血因子，英国维多利亚女王家族。自毁容貌症，肌张力障碍、侵害他人进行性肌营养不良女性：XBXB、XBXb、XbXb男性：XBY、XbY男性发病率高于女性遗传和变异医学知识专家讲座第40页常染色体隐性遗传隐性基因控制，隐性纯合体发病（aa），杂合体（Aa）为携带者。白化病，因为缺乏酪氨酸酶而不能形成黑色素特点：家系中看不到疾病连续传递（表现散发）患者双亲表现正常，但都为携带者患者同胞中约有1/4发病，男女患病机会均等近亲婚配发病率增高Aa×AaAAAaAaaa遗传和变异医学知识专家讲座第41页常染色体上显性遗传完全显性遗传：杂合体（Aa）与显性纯合体（AA）表型完全相同。齿质形成不全症，患者牙齿有显著缺点，在牙齿上出现灰色或蓝色乳光，牙齿轻易被磨损。人类耳垂遗传先天性软骨发育不全（侏儒）患者AA、Aa（多数）；正常人aa遗传遵照孟德尔分离定律齿质发育不全症患者与正常人婚配图解遗传和变异医学知识专家讲座第42页亲代Aa（患者）×aa（正常人）配子Aaa子代1/2Aa1/2aa特点：患者双亲中有一方是患者。因为致病基因是稀有，频率约为0.01~0.001，所以患者亲代常为杂合体。患者同胞中约有1/2患病，而且患病机会均等。患者儿女中，约有1/2个体患病（每个儿女都有1/2发病风险）双亲无病时，儿女普通不患病，只有突变情况下才看到双亲无病而儿女有散发个别病例。遗传和变异医学知识专家讲座第43页不完全显性/中间型/半显性：杂合体（Aa）表型介于显性纯合体（AA）和隐性纯合体（Aa）表型之间。β型地中海贫血症，因为造血系统血红蛋白形成受到影响，血红蛋白分子化学成份改变及铁利用障碍而造成低血色素贫血，红细胞形态发生改变。患者间婚配图解βThβth（轻型患者）

×βThβth（轻型患者）

βThβThβThβthβThβthβthβth（重型患者）（轻型患者）

（正常人）花颜色遗传和变异医学知识专家讲座第44页共显性，一对等位基因两个组员在杂合体中都显示出来。人类MN血型，LMLM、LMLN、LNLN4号染色体上M、N基因决定M抗原、N抗原人类ABO血型，决定于9号染色体上一组复等位基因（IA基因、IB基因、i基因）ABO血型特点双亲和儿女之间ABO血型遗传关系A男和B女能否生出O型儿子来？AB男和O女能否生出O型孩子来？用于亲子判定用于排查嫌疑犯

Rh血型遗传和变异医学知识专家讲座第45页延迟显性遗传，携带有显性致病基因杂合体，有时在生命早期并不表现出体征，到达一定年纪后致病基因控制症状才表现出来。原发性血色病，含铁血黄素广泛沉积在各器官引发器官损害—铁质积累到一定程度发病，3/4在40岁时发病。慢性进行性舞蹈症，35岁以后发病。遗传和变异医学知识专家讲座第46页丛性显性遗传，性别对表现型有影响，杂合体表现型在不一样性别中表现不一样。早秃，常染色体上显性遗传，杂合体男性35岁后发病，女性不发病。基因在常染色体上，但因为受到性激素作用，基因在不一样性别中表现不一样。早秃遗传方式正常女×早秃男b+b+bbb+bb+b女（正常）男（早秃）遗传和变异医学知识专家讲座第47页Rh血型红细胞膜上是否有Rh抗原（R）决定：Rh+：RR或Rr（属于完全显性），多数人Rh-：rr，北美和欧洲15%人群、中国1.5%，百分比高给婴儿带来一个潜在危险。新生儿溶血症Rh+抗体遗传和变异医学知识专家讲座第48页ABO血型特点血型红细胞抗原血清中天然抗体基因型AAβIAIA、IAiBBαIBIB、IBiABA、B--IAIBO--α、βii遗传和变异医学知识专家讲座第49页双亲和儿女之间ABO血型遗传关系双亲血型儿女中可能有血型儿女中不可能有血型A×AA、OB、ABA×OA、OB、ABA×BA、B、AB、O--A×ABA、B、ABOB×BB、OA、ABB×OB、OA、ABB×ABA、B、ABOAB×OA、BAB、OAB×ABA、B、ABOO×OOA、B、AB遗传和变异医学知识专家讲座第50页基因基因发展史遗传因子提出遗传染色体学说基因在染色体上呈线性排列基因物质基础基因发展基因概念人类基因组计划遗传和变异医学知识专家讲座第51页基因发展史系统遗传学理论开始于Mendel重大发觉。在Mendel之前已经有一些植物学家做了植物杂交试验，并取得了显著成绩：1797年英国骑士和法国Nauding都做了植物杂交试验，得到了一些结果，但未进行分析。1865年，Mendel依据8年植物杂交试验结果，提出了遗传因子分离和自由组合定律2月8日在当地科学协会上宣读了一篇题为"植物杂交试验"论文，1866年正式发表在该协会会刊上，并将论文寄给当初一些生物科学家，几乎得不到回音，这一伟大发觉被埋没在旧纸堆里长达35年Mendel临终前说："等着瞧吧，我时代总有一天要降临。"。。遗传和变异医学知识专家讲座第52页分离定律杂合体在经过减数分裂形成生殖细胞过程中，位于同源染色体上一对等位基因在产生配子时彼此分离，并独立随配子分配到不一样生殖细胞中。遗传和变异医学知识专家讲座第53页独立分类标准遗传和变异医学知识专家讲座第54页自由组合定律含有两对或两对以上相同性状亲本进行杂交后，子一代形成生殖细胞减数分裂中，位于同源染色体上等位基因彼此分离，而位于非同源染色体上非等位基因能够自由组合遗传和变异医学知识专家讲座第55页1900年荷兰Devries,德国植物学家Correns和奥地利Tschermak分别发觉了这篇论文和他价值，这就是Mendel定律第二次发觉。接踵而来是一场激烈论战：一方是牛津大学动物学教授Weldon为首，贬低Mendel学说贡献，因为他影响极大，《自然》等杂志都不发表Mendel观点文章；另一方主将是剑桥大学遗传学教授贝特森，但因为力量薄弱，只好靠私人印发自己论文来应战直到1904年贝特森在论战中取得胜利，Mendel主义才摆脱了冷嘲热讽和忽略。。遗传和变异医学知识专家讲座第56页1902年，发觉染色体行为与遗传因子行为很相同，Sutton和Boveri提出了遗传染色体学说认为遗传因子在染色体上。。1909年，“基因”一词提出，遗传因子被基因替换。1910年，摩根率领着他三大弟子以果蝇为材料，创建了连锁定律，并证实了基因在染色体上以线状排列经典遗传学单位是一个不可再分而且是抽象基因。。1941年，提出了“一基因一酶”学说。遗传和变异医学知识专家讲座第57页基因连锁与交换定律1910年，在Mendel遗传学基础上，美国著名遗传学家摩根对果蝇做试验，得出了基因连锁与交换定律证实基因位于染色体上，而且呈线性排列。。连锁与交换定律：在减数分裂过程中，位于同一染色体上不一样座位基因能够连锁遗传，同源染色体一些区段也会发生交换，使原来在同一染色体上基因不在一同遗传。遗传和变异医学知识专家讲座第58页摩尔根连锁和交换定律遗传和变异医学知识专家讲座第59页遗传染色体学说染色体合和基因之间有平行关系：1.染色体成对存在，基因也成对存在。2.个体中成正确基因一个来自母本，一个来自父本；染色体也是如此，两个同源染色体也是分别来自父本和母本。3.不一样正确基因在形成配子时分离与不一样正确染色体在减数分裂后期分离，都是独立分配。Sutton和Boveri——遗传染色体理论支撑基因被安排在染色体上线流行中。遗传和变异医学知识专家讲座第60页1944年，Avery等肺炎双球菌转化试验，遗传物质确定为DNA，而不是蛋白质。1952年，Hershey和追捕用标识噬菌体感染试验再次证实遗传物质是DNA而不是蛋白质。1953年，Waston和引发同上症状建立了DNA双螺旋模型。1956年，发觉烟草花叶病毒遗传物质是RNA。1958年，证实了DNA半保留复制。1958年，肌肉抽筋提出了中心法则使人们确信基因就是一段DNA或RNA。。遗传和变异医学知识专家讲座第61页中心法则遗传和变异医学知识专家讲座第62页DNA半保留复制亲代双链DNA分子在DNA聚合酶作用下，分别以每单链DNA分子为模板，聚合与本身碱基能够互补配正确游离dNTP,合成出两条与亲代DNA分子完全相同子代DNA分子过程。遗传和变异医学知识专家讲座第63页DNA双螺旋模型詹姆士Watson(左边)和法兰西斯肌肉抽筋遗传和变异医学知识专家讲座第64页DNA分子由两条反向平行多核苷酸链，形成右手螺旋。双螺旋直径为2.0nm；螺距为3.4nm；上下相临碱基对平面之间距离0.34nm，交角36°，每个螺旋有10个碱基对。外侧是磷酸基和脱氧核糖，脱氧核糖环平面与纵轴大致平行碱基配对，层叠于双螺旋内侧；碱基平面与纵轴垂直链间有螺旋型凹槽：小沟、大沟。遗传和变异医学知识专家讲座第65页噬菌体感染试验遗传和变异医学知识专家讲座第66页60年代，人工合成蛋白质、核酸70年代，实现了基因重组外源基因插入质粒并被导入大肠杆菌。80年代，基因工程生产药品。1990年，开启了人类基因组计划。年，宣告人类基因组工作草图绘制成功。年，人类基因组计划全部完成。遗传和变异医学知识专家讲座第67页基因重组遗传和变异医学知识专家讲座第68页基因种类种类很多，表示、不表示；连续、不连续；重合、不重合。按功效分：结构基因，能转录、翻译成蛋白质基因。调控基因，调整控制结构基因转录，翻译活性基因例操纵基因,开启基因只是控制基因转录功效一段DNA，并不转录。决定tRNA和rRNA基因只转录不翻译。。。连续基因，原核生物如细菌基因是一段连续DNA片段。遗传和变异医学知识专家讲座第69页断裂基因，真核生物如人类基因是一个嵌合体，包含着编码部分（外显子）和不编码部分（内含子），基因上能表示外显子被不表示内含子一一隔开。重合基因，在φX174噬菌体和其它一些生物DNA中，发觉同一部分DNA能编码两种不一样蛋白质。跳跃基因，DNA上一些基因位置并不是固定不便，而是能够移动可移动基因片段叫做跳跃基因。。假基因，与结构基因次序相类似，但并不表示。遗传和变异医学知识专家讲座第70页重合基因①一个基因完全在另一个基因里面，如基因B在基因一内，基因E在基因D内。②部分重合，如基因K和基因C部分重合。③两个基因只有一个碱基正确重合，如C基因终止密码子最终一个碱基是D基因起始密码子第一个碱基。遗传和变异医学知识专家讲座第71页断裂基因（打断了基因）一个基因被不能编码蛋白质DNA片段分割成不连续几部分鸡卵清蛋白基因结构及其与cDNA杂交示意图内含子（intron）,在成熟mRNA中不出现序列外显子（extron）,在成熟mRNA中出现编码序列遗传和变异医学知识专家讲座第72页基因概念基因是DNA（有时是RNA）分子上含有遗传学效应核苷酸序列。基因是遗传信息传递、表示、性状分化发育依据。基因是可分，也是可移动，它不是固定不变在染色体上静止结构。基因本身在结构和功效上也存在着差异