2通过学习微生物遗传学
?科学研究中
–感受态细胞的选择
–质粒，病毒载体的使用?基本科学问题
–细菌基因组的稳定性
–细菌如何根据外界条件变化调节自身基因表达–怎样研究基因间相互调控作用
–细菌之间是否有相互交流
–耐药性产生的原因、危害和对策
–什么是H1N1, O157:H7
–工农业上的应用
DH5α(F-，φ80dlacZ ΔM15，Δ(lacZYA-argF)U169，deoR ，recA1，endA1，hsdR17(rk-，mk+)，phoA ，supE44，λ-，thi-1，gyrA96，relA1
)
课程内容
绪论
第一章微生物的遗传物质
损伤修复
第二章DNA
DNA损伤修复
第三章基因突变
第四章病毒遗传分析
第五章质粒
第六章接合转移
第七章细菌转座子
第八章基因表达调控
第九章全局调控
第十章微生物遗传学前沿和应用
3
4主要参考书
1. Molecular Genetics of Bacteria
Larry Snyder, Wendy Champness
2007
2. 现代微生物遗传学
陈三凤陈三凤、、刘得虎编著
化学工业出版社2009年
3. 微生物遗传学（第三版第三版））
盛祖嘉编著
科学出版社2007
年
5教学目标
?基本知识
?微生物遗传领域最前沿的进展和技术?获得知识的能力
?实际应用
?
独立发现、解决问题，进行科研的能力
6
教学方法
?讲授
>80% English
?
课堂讨论，提问
考核及成绩计算
?随堂测验
–约12次，每次5分，共60分
–题目：前一次课相关内容
本次课讲述内容概要
?期末考试
–开卷考试
–总结本课涉及的细菌调控方式，如：蛋白与
DNA相互作用…
–对课程内容及教师教学的意见和建议，10分
7
8
什么是微生物遗传学什么是微生物遗传学？？
微生物遗传学是一门以病毒、细菌、放线菌、小型真菌以及单细胞动植物为研究对象的遗传学的分支学科。
–微生物基因型
–基因表达，基因功能，表型
–遗传物质发生的变化，如突变，重组等
Microbial Genetics
34 hours, 2 credits
Weihui Wu, Shouguang Jin，Yongxin Jin
Office: Rm216
Email: wuweihui@https://www.doczj.com/doc/633657497.html,
Phone: 23508874
9
Myself
?1994-1998 Nankai University B.S.
?1998-2001 Nankai University M.S
Mentor: Professor Yuehua Chen
Research: Bacillus thuringesis cry genes
?2001-2006 University of Florida Ph.D.
Mentor: Dr. Shouguang Jin
Research: Gene regulation in Pseudomonas aeruginosa
?2006-2009 University of Texas M.D.Anderson Cancer Center Postdoctoral Fellow
Mentor: Dr. Xin Lin
Research: Cell signaling in Macrophage
?2009-2011 Channing Laboratory, Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School
Mentor: Gregory Priebe, M.D.
Research: Host immune responses during Pseudomonas
10
aeruginosa infection
11Introduction Chapter One Genetic Material of Microbial Chapter Two DNA Repair
Chapter Three Mutation
Chapter Four Genetics of Virus
Chapter Five Plasmids
Chapter Six Conjugation
Chapter Seven Transposons
Chapter Eight Regulation of Gene Expression Chapter Nine Global Regulation
Chapter Ten Frontiers and Application Contents
Purposes
?Basic Concepts
?Detailed Knowledge of Microbial Genetics:–Genome
–Gene Regulation
–Communication between Bacteria
–Antibiotic Resistance
?Biological Techniques Developed from Microbes ?Applications
–Competent Bacteria
–Vectors (Plasmids)
12
Introduction
1.Basic Concepts
2.Advantages of Bacteria in Genetics
3.History and Development of
Microbial Genetics
4.What’s Going on
13
1.Basic Concepts: Microbial Genetics
14
?Microb(Microorganism)
–A microscopic organism
–a single cell (unicellular), cell clusters, or no cell at all
(acellular).
?Genetics: A discipline of biology, is the science of genes, heredity, and variation in living organisms.
–The molecular structure and function of genes
–Gene behavior in context of a cell or organism (e.g.
dominance and epigenetics)
–Patterns of inheritance from parent to offspring
–Gene distribution, variation and change in populations.
–All living systems, from viruses and bacteria, through plants and animals, to humans.
15
Microbial Genetics
?Mutant
–An organism that is the direct offspring
of a normal member of the species (the
wild type) but is different.?Phenotype
–All the observable properties of that
organism
–Mutant phenotype: the characteristics of
the mutant organism that differ from
those of the wild type (wild type
phenotype).
?Genotype
–
The actual sequence of its DNA.
17
2. Advantages of Bacteria in Genetics
18
19
?Bacteria are haploid
?Short Generation Times
?Asexual Reproduction
?Colony Purification
?Selections and Screenings
?Storing Stocks of Bacterial Strains ?Genetic Manipulations
Techniques and Advantages
3. History and Development
20
21
?1674 –Anton van
Leeuwenhoek (1632–1723) ? A Dutch tradesman and scientist
?"the Father of Microbiology", and considered to be the first microbiologist.
?Built a simple microscope (500-fold) with only one lens to examine blood, yeast, insects and many other tiny objects.
?The first person to describe
bacteria
Microscopic section through
one-year-old ash tree wood
遗传学进展概述 作者：戴宝生 克隆水稻分蘖的主控基因MOC1 据国家自然科学基金委员会2003年5月23日报道，最近，我国科学家成功分离和克隆了水稻分蘖的主控基因MOC1，该成果是由中国科学院遗传与发育研究所李家洋院士及其合作者在国内独立完成的。该研究结果已发表在Nature，2003，422：618上，这是我国分子遗传学基础研究领域的第一篇源自国内的Nature文章，标志着我国植物功能基因研究取得了重大突破。 分蘖是水稻等禾本科作物在发育过程中的一个重要的分枝现象，也是一个重要的农艺性状，它直接确定作物的穗数并进而影响产量。虽然对水稻分蘖的形态学、组织学及突变体都有过很多描述，但是控制分蘖的分子机制一直没有弄清。自1996年起，在国家科技部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的共同资助下，李家洋和中国农业科学院国家水稻研究所的钱前博士等开始进行此方面的研究。经过不懈努力，项目组鉴定了一株分蘖的极端突变体——单杆突变体MOC1。通过遗传图谱定位克隆技术，分离鉴定了在水稻分蘖调控中起重要作用的基因MOC1，它的缺失可造成分蘖的停止。进一步的功能分析表明，该基因可编码一个属于GRAS家族的转录因子，该转录因子主要在腋芽中表达，功能是促进分蘖和促进腋芽的生长。对这一重要基因的深入研究，将有望解释禾本科作物分蘖调控的分子机制，对于水稻高产品种的培育有重要的理论和应用价值 走出“基因决定论”的误区 自从基因一词在20世纪初进入科学家的词汇表以来，它不仅是生物学家最为常用的词汇之一，也成为当今普通大众最为熟悉的科学术语之一。随着遗传学和分子生物学的进步，人们不仅知道了基因的化学性质——DNA序列，而且还认识到了基因的功能——编码蛋白质的氨基酸序列。由此，逐渐形成了一种广为流行的“基因决定论”：生命的各种性质和活动都是受基因控制的，甚至人类的精神活动也在基因的控制之下。不久前，芬兰赫尔辛基大学和瑞典卡罗林斯卡医学院的研究人员在某些患有诵读困难的病人中，发现了一种名为“DYXC1”的基因发生了突变。也就是说，人类的阅读可能受到这种“DYXC1”基因的控制。不可否认，基因对生命具有非常重要的作用，基因的异常通常就会导致生命的异常。但是，作为开放的复杂系统，生命活动从来就不是由一种因素就能完全决定的。当前越来越多的证据，正在向“基因决定论”挑战。科学家正在以一种全新的视野来理解生命现象。 不再是“垃圾” 随着基因组研究的深入，人们发现，在多细胞真核生物的基因组中，基因仅是其全部DNA 序列的一小部分。在人类基因组中，全部基因序列只占基因组的2％左右。基因组内的非基因序列曾一度被研究者称为“垃圾DNA”（junk DNA）。这些“垃圾DNA”中至少有一半是
遗传学实验课程教学大纲 课程名称：遗传学实验Experiment of genetics 课程编号：1313013224 课程类别：专业课 总学时数：33 实验时数：33 学分：1 开课单位：生命科学学院生物综合教研室 适用专业：生物科学 适用对象：本科（四年） 一、课程的性质、类型、目的和任务 遗传学实验课是为加深学生对所学的遗传理论课内容的理解开设的专业必修课，目的是使学生系统学习和掌握现代遗传学实验理论和实验技术，巩固和验证课堂教学内容，培养学生严肃、认真、客观的态度，提高学生的动手能力、综合分析问题、解决问题的能力和理论联系实际的能力，为培养21世纪教学和科研人员奠定基础。 二、本课程与其它课程的联系与分工 本课程与生物化学、微生物学、植物生理学，以及动、植物学，细胞生物学课程均有联系，所以在上述课开出后有利于该课的顺利开出。 三、课程内容及教学基本要求 [1]表示“了解”；[2]表示“理解”或“熟悉”；[3]表示“掌握”； 实验一、大蒜根尖的有丝分裂 有丝分裂各时期动态变化[1]；细胞的固定、解离、压片方法[3]； 实验二、细胞的减数分裂 植物花粉形成中的减数分裂过程[1]；染色体的动态变化[2]；制备减数分裂玻片标本的方法和技术[3]； 实验三、染色体核型分析 染色体核型分析的基本方法[3]；显微摄影技术[1]； 实验四、果蝇生活史及形态观察 果蝇的生活史[1]；果蝇几个突变型的形态特征[3]； 实验五、小白鼠骨髓染色体制片技术 小白鼠骨髓细胞制作染色体标片[3]；空气干燥法基本技术[1]； 实验六、果蝇唾腺染色体的观察 剖取果蝇唾腺技术[3]；制作唾腺染色体标本的方法[3]；多线染色体的特征[2]； 实验七、果蝇的单、双因子杂交、伴性遗传、三点测交实验 果蝇的杂交技术[3]；统计处理方法[3]；伴性遗传和非伴性遗传区别[1]；绘制遗传学图的原理和方法[3]； 实验八、人工诱发多倍体植物
遗传学及其应用 阮庆丰 2013年11月10日 摘要 遗传学是20世纪兴起的一门年轻而又发展迅速的学科，随着研究的进展，它的分支已渗入到生物科学的所有领域，成为现代生物学的中心和带头学科。它既是生物学中的一门基础理论学科，同时又是应用性非常强的的一门课程。遗传学新理论、新技术、新成果层出不穷，而新成果又快速的转化为生产力。如遗传工程技术已成为世界多国的支柱产业，而基因诊断和基因治疗等正在为人类展示出美好的前景。这一切也向人们展示，21世纪的遗传学是一个极具活力的学科，它将带动整个生命科学迅速发展，使人类支配和主宰生命世界的能力再有一个巨大的飞跃。本文主要从遗传学的发展史，遗传学的基础和原理以及遗传学在遗传标记方面的应用三个方面，阐述了遗传学的发展和遗传学在生活中的实际应用。 关键词：遗传学发展史原理基础遗传标记 1．遗传学的概念及发展史 1．1遗传学的基本概念 遗传学是研究生物遗传和变异的科学，是生命科学最重要的分支之一。遗传和变异的生物界最普遍和最基本的两个特征。所谓遗传（heredity）,是指亲代与子代之间相似的现象；变异（variation）则是指亲代与子代之间存在的差异。
1．2遗传学的研究对象和任务 遗传学所研究的主要内容是由细胞到细胞、由亲代到子代，亦即由世代到世代的生物信息的传递，而细胞及所含的染色体则是生物信息传递的基础。 遗传学研究的任务在于：阐明生物遗传和变异的现象及其表现的规律；探索遗传和变异的原因及其物质基础，揭示其内在的规律；从而进一步指导动物、植物和微生物的育种实践，防治遗传疾病，提高医学水平，造福人类。 1．3遗传学发展简史 人们在古代从事农事生产过程中便注意到遗传和变异的现象。春秋时有“桂实生桂，桐实生桐”，战国时又有“种麦得麦，种稷的稷”的记载。这说明古代人民对遗传和变异有了粗浅的认识。但直到19世纪才有人尝试把积累的材料加以归纳、整理和归类，并用理论加以解释，对遗传和变异进行系统的研究。总结起来，遗传学的诞生和发展经历了以下阶段： 一、遗传学的诞生 拉马克的“用进废退学说”和“获得性遗传假说”→达尔文的“泛生论学说”→魏斯曼的“种质学说”→孟德尔的“遗传因子假说”→遗传学正式成为一门独立的学科 二、遗传学的发展 (一)经典遗传学的发展 摩尔根的连锁遗传定律→人工诱变→群体遗传、数量遗传和杂种优势理论的确立→遗传物质是DNA或RNA的证实→“一个基因一个酶”学说 (二)现代遗传学的发展 分子遗传学的诞生和发展→基因表达调控的研究→重组DNA技术的诞生和发展→基因多样性的确立→基因组计划的启动和应用 遗传学100余年的发展历史，充分的说明遗传学是一门发展极为迅速的学科，无数事实说明，遗传学的发展正在为人类的未来展示出无限美好的前景。 2.遗传学的原理及基础 2.1遗传学的基本原理 通过前人的观测与实验以及后人对这些实验的总结和验证，遗传学家们已把各种基本概念作为遗传学的原理而建立起来。这些原理有诸如：
遗传学实验 Experiments of Genetics 【课程编号】1410012【课程类别】学科基础课 【学分数】1.5学分【适用专业】生物科学、生物技术 【学时数】48学时【编写日期】2009年6月 一、教学目标 根据北京师范大学生物科学和技术学专业的培养目标，学生应符合基础理论扎实、专业技能娴熟、综合素质过硬的高要求，实验课程应建设成为知识与技能相结合、理论与实际相联系的教学体系；要求实验教学活动注重学生的观察、动手能力，培养学生的分析、思维能力。本课程要求将经典遗传学规律同现代遗传学内容有机结合，在基本规律、基础理论的基础上，用体现基本知识点、充分利用所需实验技术、有助于理解概念和解决实际问题的实验内容训练学生，使学生习得理论知识和应用技能。 二、教学内容和学时分配 模块1：基本遗传规律（实验1-4） 实验一、果蝇的表型观察与性别鉴定2学时基础性 主要内容：果蝇的表型观察、性别鉴定。 教学要求：了解果蝇的生长和遗传特性，果蝇的科学研究价值；理解利用果蝇进行遗传分析的方法；掌握果蝇的基本形态、果蝇的遗传特征和遗传方式。 重点、难点：生长不良果蝇的性别鉴定，特殊性状的准确鉴别、各代之间的时间把握。 其它教学环节：讲授观察方法、实验基本原理，研讨准确判断果蝇特征的方法技巧。 实验二、果蝇杂交实验设计及结果统计分析6学时综合性 主要内容：果蝇的培养和基本实验体系建立，设计杂交实验方案，对杂交结果的统计与分析，研究与验证单基因位点、多基因位点和伴性基因的遗传规律。 教学要求：了解果蝇的基本遗传学规律；理解利用果蝇进行遗传分析的方法，杂交设计的基本原理——与研究的规律相符，准确、简便、科学；掌握果蝇杂交实验的全部过程和注意事项。 重点、难点：果蝇的培养和基本实验体系建立，果蝇杂交实验的设计与操作。 其它教学环节：讲授实验基本原理，小组实验经验交流（果蝇杂交实验的设计、方法、杂交结果分析）。
遗传的物质基础 1、解词 多组分基因组（segmented genome）：在一些RNA病毒中，RNA分子的容量有限，如果要增加遗传信息量，则需将病毒的基因组分段保存在2个或多个RNA片段中，以在病毒粒子中形成2个或多个RNA分子，此类病毒中的这些遗传物质称为多组分基因组。 多分体：在不同病毒粒子中含有不同的RNA片段，只有几种含有基因组中不同RNA 片段的病毒粒子同时存在时才能表现有效的侵染，在某些植物RNA病毒中存在这种多分体现象。 类病毒：一种小分子单链环状RNA分子，无蛋白质外壳保护，结构和化学组成比普通病毒简单，不需要辅助病毒便可侵入敏感的宿主细胞内进行自我复制，并使宿主致病或死亡。 朊病毒（Protein infection,Prion）：一类侵染动物并在寄主细胞内复制的小分子无免疫性的疏水蛋白质，这类蛋白质能与寄主脑组织中的核酸相互作用，使脑组织海绵状损伤，引起动物的亚急性海绵样脑病。 重叠基因：具有部分公用核苷酸序列的基因，即同一段DNA携带了两种或两种以上不同蛋白质的编码信息。重叠的部分可在调控区或结构基因区，常见于病毒和噬菌体基因组中。 串珠结构：60bp的间隔线状DNA双链作为连接丝，将许多核小体串联起来并盘绕形成的染色质纤维细丝，呈念珠状，即为染色质的串珠结构。 核小体（nucleosome）：由H2A、H2B、H3、H4四种组蛋白各以两个分子组成的八聚体核心和一分子组蛋白H1以及大约200bp的DNA缠绕而组成，直径一般为10nm。2、问题 Ⅰ、简述病毒、原核生物和真核生物遗传物质的特点。 病毒：核酸类型有DNA和RNA之分；核酸分子有单链和双链之分；空间结构有开放型和闭合型之分；基因组有多组份型和单组份型；有多分体现象；能够指导蛋白质合成；能够产生可遗传变异。 原核生物：原核微生物遗传物质分子量较病毒大而比真核微生物小，DNA与微量的组蛋白相结合，形成超螺旋脚手架结构；某些细菌只有一条环状双链DNA，某些拥有两个环状DNA，有些则一条环状、一条线状DNA；能够指导蛋白质合成；能够产生可遗传变异；一般情况下，一个细菌细胞只有一套基因组，其DNA含量在细胞间期十分稳定；能够自我复制，使亲子代之间保持连续性；基因组在DNA上一般是连续排列。 真核生物：真核微生物遗传物质主要存在于细胞核，细胞核有核膜包裹，核内存在多条线状dsDNA；DNA和组蛋白组成核小体，线状DNA双链缠绕在核小体上形成串珠状染色质；每一染色体只含有一条线状双链DNA；分子结构相对稳定，能够自我复制，使亲子代之间保持连续性；能够指导蛋白质合成；能够产生可遗传变异；基因组含有大量的重复序列。 Ⅱ、原核生物和真核生物染色体外遗传物质。 答：染色体外遗传物质是细胞的非固定成分，也能影响细胞的代谢活动，但它们不是细胞生存必不可少的组成部分，包括附加体和共生体。含有DNA的细胞质颗粒，即附加体，既能以完全自主的状态存在，也能组入到染色体上，成为染色体的一部分。进入细胞，与细胞建立起特殊的共生关系的一类物质即共生体。 原核生物的染色体外遗传物质：附加体如R质粒（抗性因子，使E. coli.抗一定浓度的抗菌素）、F因子（决定性别，有F因子的E. coli.为雄性------供体）等；共生体如
现代遗传学（Modern Genetics） 第一章绪论 1、遗传学：是研究生物的遗传与变异规律的科学。是研究基因和基因组结构和功能的科学。 2、遗传(heredity)：生物性状或信息世代传递中的亲子间的相似现象。 3、变异(variation)：生物性状在世代传递过程中出现的差异现象。 4、遗传与变异的关系。遗传与变异是一对矛盾。遗传维持了生命的延续，没有遗传就没有生命的存在，没有遗传就没有相对稳定的物种；变异使得生物物种推陈出新，层出不穷。没有变异，就没有物种的形成，没有变异，就没有物种的进化，遗传与变异相辅相成，共同作用，使得生物生生不息，造就了形形色色的生物界；遗传与变异是生物生存与进化的基本因素。遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素；遗传和变异的表现与环境不可分割。 5、基因：是指携带有遗传信息的DNA序列，是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。 6、基因学说主要内容 ①．种质(基因)是连续的遗传物质； ②．基因是染色体上的遗传单位，有很高稳定性，能自我复制和发生变异； ③．在个体发育中，基因在一定条件下，控制着一定的代谢过程表现相应的遗传特性和特征； ④．生物进化主要是基因及其突变等。 7、基因概念的发展。 ? 1866，年Mendel在他的豌豆杂交实验论文中首次提出遗传性状是由遗传因子控制的假说； ? 1909年，丹麦学者Johannson第一次提出“基因（gene）”这一术语，泛指那些控制任何性状，又依孟德尔规律的遗传因子； ? 1911，Morgan通过对果蝇的研究，证明基因在染色体上呈直线排列，至此经典遗传学把基因看作是不可分割的结构单位和功能单位，是决定遗传性状的功能单位和突变、重组“三位一体”的最小单位； ? 1941年美国生物学家比德尔和塔特姆证明酶有控制基因的作用，认为一个基因的功能相当于一个特定的蛋白质（酶），基因和酶的特性是同一序列的，每一基因突变都影响着酶的活性，于是在1946年提出了“一个基因一个酶”的假说，奠定了基因和酶之间控制关系的概念，开创了现代生物化学遗传学。 ? 1944年，O.T.Avery通过肺炎球菌的转化试验，证明基因的化学成分为DNA,基因是DNA分子上的功能单位； ? 1955年，S.Benzer根据侵染大肠杆菌的T4噬菌体基因结构的分析，证明了基因的可分性，提出了突变子、重组子和顺反子的概念，认为顺反子是遗传的功能单位，相当于传统意义上的基因，它包括许许多多突变子或交换子。突变子或交换子经后来证明就是一个核苷酸对。否定了决定遗传性状的功能单位和突变、重组“三位一体”的最小单位。一个顺反子就是一个基因，是指携带有遗传信息的DNA序列，是控制性状的基本遗传单位，这个基因或者编码蛋白质，或者编码RNA分子（tRNA、rRNA）。 第二章经典遗传学的诞生 ●种质(germplasm):指性细胞和产生性细胞的细胞，永世长存，世代相继，独立与体质；获得性不能遗传 ●体质(somatoplasm)：构成除种质以外的身体所有其余部分的细胞，来自种质； ●遗传模式植物——豌豆：闭花授粉的植物，遗传相对性状十分稳定、有个别性形态特征、花形比较大。 孟德尔在前人实践的基础上，通过： (1)遗传纯：以严格自花授粉植物豌豆为材料； (2)稳定性状：选择简单而区分明显的7对性状进行杂交试验； (3)相对性状：采用各对性状上相对不同的品种为亲本； (4)杂交：进行系统的遗传杂交试验； (5)统计分析：系统记载各世代中各性状个体数，并应用统计方法处理数据，进而获得各种结果，否定了长期流行的混合遗传观念。 ●性状(trait):生物体所表现的形态特征和生理特性，并能从亲代遗传给子代。 ●单位性状(unit trait):个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。 ●相对性状(contrasting trait):指同一单位性状的相对差异。 ●显性性状：F1表现出来的性状（与亲本之一相同） ●隐性性状：F1未表现出来的性状（与另一亲本相同） ●完全显性：F1表现与亲本之一完全相同。
现代遗传学教程配套幻灯片（共329张） §1 绪论 1-01MODERN GENETICS 1-02What’s GENETICS?1-03遗传学基因1-04遗传物质来至父母1-05孟德尔1-06selective breeding1-07果实1-08鸡 1-09猪牛1-10水稻1-11T-DNA1-12花 1-13花蕊1-14苔1-15棉花1-16玉米 §2 遗传的三大基本定律 2-01现代遗传学教程2-02孟德尔 2-03豌豆杂交实验2-04plants 2-05豌豆杂交实验结果2-06香豌豆杂交实验（一） 2-07紫茉莉花色的遗传2-08等位基因间的相互作用 2-09植物自交不亲和性图解2-10基因互作－鸡冠形状的遗传 2-11互补效应－香豌豆花色的遗传2-12狗毛色的显性上位遗传 2-13家鼠毛色隐性上位遗传2-14基因相互作用的机理 2-15遗传的染色体学说2-16遗传的染色体学说 2-17互引相与互斥相2-18果蝇的完全连锁与不完全连锁 2-19对果蝇完全连锁与不完全连锁的解释(一)2-20对果蝇完全连锁与不完全连锁的解释(二)–完全连锁2-21对果蝇完全连锁与不完全连锁的解释(二)– 不完全连锁 2-22在减数分裂前期非姊妹染色单体间的可见交叉点 2-23交换是产生基因重组的基础－交换模式图 §3 染色体与遗传 3-1雌雄果蝇及其性染色体3-2雌雄果蝇及其性染色体 3-3果蝇Sxl性决定开关3-4果蝇Sxl性决定开关 3-5人的XY型性别决定3-6人类探索睾丸决定因子的进展示意图 3-7人类睾丸决定因子位于Y染色体短臂的证明3-8雌、雄螠虫示意图 3-9蜜蜂的性别决定3-10扬子鳄的卵在不同的温度下可发育为不同的性别3-11果蝇白眼性状的遗传3-12用纯系白眼果蝇证明伴性遗传 3-13白眼雄蝇与纯系红眼雌蝇杂交及红眼雄蝇与 纯系白眼雌蝇杂交的结果 3-14果蝇白眼性状的遗传 3-15用纯系白眼果蝇证明伴性遗传3-16白眼雄蝇与纯系红眼雌蝇杂交及红眼雄蝇与纯系白眼雌蝇杂交的结果 3-17减数分裂中染色体的不正常分离示意图3-18对白眼雌蝇与红眼雄蝇交配3-19人类性染色体的差异区域和同源区域3-20伴X连锁遗传
基因突变 1、名词解释 碱基置换突变（bas substitution）：一个碱基被另外一个碱基取代而造成的突变，分为转换和颠换两种类型。 转换(transition)：是指由嘌呤置换嘌呤或嘧啶置换嘧啶。 颠换(transversion) 是指嘌呤置换嘧啶或嘧啶置换嘌呤。如碱基置换发生于编码多肽的区，则因可影响密码子而使转录、翻译遗传信息发生变化，因此可以出现一种氨基酸取代原有的某一种氨基酸。也可能出现了终止密码而使多肽链合成中断，不能形成原有的蛋白质而完全失去某种生物学活性。 移码突变（frameshift mutation）：在正常的碱基序列中插入或减少一个或多个碱基，造成突变位点下游密码子的错读，此种突变产生氨基酸顺序完全改变了的蛋白质，一般无活性。异义突变（missense mutation）：即错义突变，因碱基改变使相应氨基酸变化，进而使多肽失活或活性下降。 同义突变（samesense mutation）：突变后的密码子编码相同的氨基酸。 无义突变（nonsense mutation）：碱基改变使编码某一氨基酸的密码子变为终止密码子，使蛋白质合成中断，产生无活性的多肽。 抑制基因突变（suppressor mutation）：在DNA的不同位置上发生的第二次突变抑制了原来突变基因的表达，恢复野生型表型。 诱发突变(induced mutation)：人为施加物理化学诱变因子而导致的突变。 自发突变（spontaneous mutation）:指那些未经人工诱变处理原因不明的突变。 辐射的直接作用假说：又称为靶学说，认为细胞吸收辐射能量后，发生诸如激发、电离、弹性碰撞等多种原发性物理过程，辐射的量子击中染色体，整个过程就好像子弹击中靶子一样，导致发生直接的不同程度的原始损伤，细胞的修复系统对各类损伤进行修复，产生重排，最终导致基因突变或者染色体畸变。 辐射的间接作用假说：认为生物细胞中的分子经辐射作用先产生各种自由基，特别是细胞中存在的大量水分子在辐射作用下产生大量的过氧化氢，这些自由基团进一步与细胞内遗传物质反应，通过一系列生物化学反应造成染色体损伤。 互变异构（tautomerism）：一个分子中，原子的相对位置和原子间化学键显著不同的两种异构体之间处于平衡状态的现象。这时分子可以根据不同反应条件，以这两种异构体中的任意一种形式参与反应。DNA分子自身的运动，可通过互变异构，在自然状态下以极低的频率发生突变。 环出效应：在自然状态下，DNA分子偶尔会因个别碱基对的局部解离和错误退火而导致环状突出，引起缺失或者重复突变，是一种由于DNA结构的瞬时可逆性变化引起的自发突变过程。重组修复（recombinant repair）： 光复活修复(photoreaction)：细胞内的光复活酶识别因紫外线照射而在DNA上形成的胸腺嘧啶二聚体T-T，利用光量子所提供的能量将二聚体内的环丁酰环打开而完成的修复作用。SOS反应(SOS response）：一种在无模板DNA情况下合成酶的诱导修复，是细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下，细胞为求生存而产生的一种应急措施。 转座子（transposon）：又称易位子，是位于染色体或质粒上的一段特殊、可移动的DNA序列，除含有与转座有关的基因和末端反向或顺向重复序列外，中间还带有一个或几个结构基因，如抗药性基因和转座酶基因等。 抗药因子：生物在有阻碍其生长发育的药物的环境中，为使生存和生长发育得以进行下去，通过与细菌的抗药性有关的基因的变异，而获得抗药性的遗传因子。
《现代遗传学》（双语） 一、课程基本信息 课程编号：2542230 课程中文名称：现代遗传学（双） 课程英文名称：Modern Genetics 课程类型：(学科选修课) 总学时：36理论学时：36 实验学时：0 课外学时：0 学分：2 适用专业：水产养殖学 先修课程：普通遗传学 开课院系：生命科学学院 二、课程性质和任务 本课程是一门理科生物类学科选修课，也是理科学生学习和掌握当代遗传学的一门课程。本课程的任务是使学生从细胞、分子水平来理解遗传学，使学生能够理解遗传的本质，具有运用细胞、分子遗传学知识解释和治疗动植物（包括人）遗传现象和遗传疾病的能力，以及运用现代遗传学原理和工具改造或创造新物种的基本技能。 三、课程教学目标 在学完本课程之后，学生能够： 1．描述生物遗传特性的基础理论过程； 2．应用遗传的基本理论解释生物遗传现象； 3．利用现代遗传学原理和工具，提出解决人类遗传缺陷或改造、改良物种，创造新物种的技术路线。 四、理论教学环节和基本要求 （一）分子遗传学和基因组学回顾 第一章 DNA：基因的遗传密码及基因组学 1．掌握DNA作为遗传分子的结构、复制方式及编码特性。 2．理解突变导致基因的改变，环境和基因对性状的影响。 3．了解进化意味着生命变化的连续性。
（二）经典遗传学分析 第二章孟德尔定律 1．了解孟德尔传递遗传学的现代观，在发育中基因分离和自由组合规律。 2．理解孟德尔遗传学中几率的重要性，等位基因特性对表现型作用的明显性，不同基因突变的互补是遗传学的基本原理。 第三章遗传的染色体学说 1．了解每个物种均有特征性成套的染色体。 2．理解有丝分裂产生的子细胞均含有与母细胞等同的染色体，减数分裂导致不同遗传性配子的产生。 3．掌握真核生物染色体的结构，理解与染色体连锁的基因特性，理解统计和概率在遗传数据分析中的应用。 第四章基因连锁和遗传图谱 1.掌握连锁基因在有丝分裂中的遗传学行为。 2.理解DNA序列多态性在人类遗传图谱中的应用，理解DNA分子的断裂和重接会导致重组。 第五章人染色体组型和染色体行为 1．了解人类染色体组型。 2．理解自然流产的常见因素为染色体畸变，染色体重排会产生重要的遗传效应。 3．了解多倍体及其在草本中的重要性，理解基因组进化中染色体重排。 （三）分子遗传学分析 第六章 DNA的化学结构、复制及其操作 1. 掌握DNA的化学结构。 2. 理解其复制机理及过程。 3. 掌握PCR及终止法测序。 第七章突变和DNA修复机制 1. 了解突变的分类及转座元件作为突变的因子，自发突变和诱发突变。 2. 掌握突变的修复机制。 3. 理解实验用于检测诱变或癌变剂的作用。 第八章细菌及噬菌体遗传学
数量遗传学的发展历程 摘要：数量遗传学经过近百年的发展，形成了一整套理论体系。本文以数量遗传学的诞生、发展、现状为线索，阐述了该学科诞生的背景及所得到的启示、体会，介绍了数量遗传学发展历程的三次结合，分析了它的研究现状和发展前景。 关键词：数量遗传学数量性状发展历程 1865年，孟德尔（G·Mendel）根据豌豆杂交试验，表了论文《植物杂交试验》，提出了遗传因子分离重组的假设，形成了孟德尔理论，标志着经典遗传的诞生。19世纪末，孟德尔遗传学与数学相结合成了群体遗传学（population genetics）。20世纪年代，Fisher在关于方差组分剖分的论文[1]中将体遗传学进一步与生物统计学相结合，奠定了数遗传学（quantitative genetics）的基础。数量遗学是以数量性状（quantitative trait）为研究对的遗传学分支学科[2]，它作为育种的理论基础已发展了近百年。而将数量遗传学的理论应用于动育种则应归功于Lush(1945)在其划时代的著作物育种方案》（Animal Breeding Plan）中的系统述[3]。在中国，1958年吴仲贤教授翻译的出版了英K·Mather 的第一版《生统遗传学》（Biometricalnetics），对我国动植物数量遗传学的发展起到了键性的推动作用。在基因组学时代，随着对数量状基因型的识别，人们通过对经典数量遗传学模的修改完善，数量遗传学为分析表型信息和基因信息构建筑了合理框架，数量遗传学将会比过去挥更大的作用[4]。在畜牧业生产中，与生产性能有的大多数经济性状属于数量性状。因此，研究数量性状的遗传规律具有重要的实践意义。 1数量遗传学诞生的背景 数量遗传学的诞生可以追溯到Fisher(1918)关于方差组分剖分的论文[1]，它作为育种的理论基础已经发展了近1O0年，而数量性状的遗传研究可追溯到19世纪。1885年，Galton[5]报道了205对父母与其930个后裔的身高关系。其后，Pearson陆续提出了13种密度函数，用以描述数量变异的分布。他们可算是数量遗传研究的先行者，但当时并没有遗传学理论作指导，人们也没有把他们
微生物遗传学复习总结 基因突变的类型 形态突变型；细胞形态改变；菌落形态改变 生化突变型：营养缺陷型；抗性突变型（抗药物、抗噬菌体）；条件致死突变型（温度敏感突变型）等。 基因突变的特点：随机性（波动实验、涂布实验、影印实验）、独立性（交叉抗性：对两种抗生素同时由敏感变为抗性，如大肠杆菌中抗四环素的突变株往往也抗金霉素。）、稳定性、可逆性、稀有性（10-9-10-5）、诱变剂可提高突变率。 突变率: 每一个细胞在每一个世代中发生突变的机率，也是突变在每 个细胞生存的单位生物学时间内发生的概率。 突变频度: 突变频度常用来表明一定数目的野生型细胞中出现的突变型的数目，因此突变频度没有涉及世代这一生物学时间单位。 化学诱变剂 ①碱基类似物引起的诱变 5-溴尿嘧啶：5-BU分子结构与T非常相似，溴原子取代T第5位的甲基。 诱发突变原理：Br改变分子在酮式和烯醇式之间平衡，使5-BU 更易出现烯醇式结构，形成5-BU≡G, 5-BU上溴原子的作用被邻 近的基团效应所抵消，使得A=BU转变为G≡BU的倾向减弱，所以 突变中GC→AT多于AT→GC。 ②改变DNA结构的诱变剂 亚硝酸：氧化脱氨基作用, 把氨基转变为酮基，使C→U 、A →H ，造成U·A 和H·C碱基错配，诱发GC→AT及AT→GC的变化。 羟胺：专一地作用C ，使之转变为能与A配对的形式专一性地引起GC→AT突变。 甲基磺酸乙酯EMS（烷化剂的一种）：当其烷基加到G 和T 的与氢键相结合的氧原子后，将会引起G 和T 的错配，引起AT→GC和GC→AT的转换。EMS 是能使DNA的许多位点发生烷化，强烈的诱变剂。 ③DNA移码突变的化合物（丫啶类化合物、溴化乙锭、烷化剂） 移码突变：由于DNA分子中一对或少数几对核苷酸的增加或缺失 造成的突变。 丫啶类化合物：分子多数是扁平的，能够插入到DNA的碱基对之间，是有效的移码诱变剂。这类化合物分子结构上的特点为，当与DNA接触时，能够逐渐插入到DNA链的两个碱基对之间，使原来相邻的碱基对彼此分开，当带有这类化合物的DNA复制时，很容易插入1个或2个碱基，引起移码突变。 物理诱变剂 ①电离辐射：χ射线和γ射线、a射线、β射线、快中子、离子注入、宇宙射线 ②非电离辐射：红外线、紫外线 辐射损伤DNA机理 直接作用假说/靶学说：细胞吸收辐射能量后，发生诸如激发、电离、弹性碰撞等多种原发性物理过程，辐射的量子击中染色体，导致发生直接的原始损伤，整个过程就好象子弹击中靶子一样。 间接作用假说：生物细胞中的分子经辐射作用先产生各种自由基，这些自由基团再进一步与细胞内含物反应并通过一系列生物化学变化造成染色体损伤。 紫外线(UV)诱变的分子机理：UV对生物的损伤主要直接作用于DNA而引起遗传物质的改变。UV可引起DNA链的断裂、DNA分子双链的交联、胞嘧啶和尿嘧啶的水合作用等多种损伤，但诱导形成胸腺嘧啶二聚体是主要的损伤。同一条链上相邻的胸腺嘧啶之间的二聚体会阻碍碱基的正常配对，影响T与A的配对，DNA 复制到此位置时就会突然终止或在新链上出现错误的碱基，而引起突变。紫外线的穿透力也很弱，UV波长范围为136—390nm，其中200—300nm范围对诱变有效。254nm的UV最易被嘌呤和嘧啶碱基所吸收，因而诱变效果最强。 生物诱变剂
第七章微生物遗传试题 一．选择题： 71085.71085.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T，什么类型的突变可使其突变为：CTCATCAT A.A.缺失 B.B.插入 C.C.颠换 D.D.转换 答：( ) 71086.71086.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T，什么类型的突变可产生如下碱基序列的改变：CACCATCAT ？ A. 缺失 B. 插入 C. 颠换 D. 转换 答：( ) 71087.71087.不需要细胞与细胞之间接触的基因重组类型有： A. 接合和转化 B. 转导和转化 C. 接合和转导 D. 接合 答：( ) 71088.71088.转化现象不包括 A. DNA 的吸收 B. 感受态细胞 C. 限制修饰系统 D. 细胞与细胞的接触 答：( ) 71089.71089.将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是： A. 生长速度快 B. 易得菌体 C. 细菌中有多种代谢类型 D. 所有以上特点 答：( ) 71090.71090.转导噬菌体 A. 仅含有噬菌体DNA B. 可含有噬菌体和细菌DNA C. 对DNA 酶是敏感的 D. 含1 至多个转座子 答：( ) 71091.71091.在Hfr 菌株中： A. F 因子插入在染色体中 B. 在接合过程中，F 因子首先转移 C. 在接合过程中，质粒自我复制 D. 由于转座子是在DNA 分子间跳跃的，因此发生高频重组 答：( ) 71092.71092.以下碱基序列中哪个最易受紫外线破坏？ A. AGGCAA B. CTTTGA C. GUAAAU D. CGGAGA 答：( ) 71093.71093.对微生物进行诱变处理时，可采用的化学诱变剂是：
基因工程技术与人类社会的关系 姓名：傅宁捷学号：08052210 专业：软件工程 摘要：基因工程在近几十年取得了飞速的发展，已经和人类的社会密切相关。然而任何学科技术都是利害互存，故本文从基因工程在农牧业、食品行业、医药行业的应用和对环境、健康、伦理等方面的影响入手，以探索如何发扬其优势，克服其不足的方法，使基因工程更好地为人类社会服务。 关键词：基因工程、应用、利弊 基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段[1]。基因工程在其产生的几十年时间里，已经发展到了相当成熟的地步。其应用范围之广，应用领域之多，已渗入社会的方方面面[2]。基因工程在农牧业、食品工业、医药行业、环境保护等方面都起到了积极的推动作用。然而，历史和事实证明，任何学科技术都是一把“双刃剑”，基因工程也不例外。安全方面、环境污染方面、伦理方面等的问题已经突显出来，到了我们必须面对和解决的地步。故本文从正反两方面探讨基因工程与人类社会的关系，探索如何发扬其优势，克服其不足的方法，使基因工程更好地为人类社会服务。 1.基因工程的应用与成果 1.1基因工程在农牧业的应用 对农业的发展来说，经基因工程改良了的种子将更容易种植、加工和运输，这些种子变成了热门的商品，使种子公司得到了迅速的发展，也为转基因作物的迅速推广奠定了基础，为解决全球性的粮食危机问题提供了有效的办法。自从20世纪8O年代第一个转基因植物实验成功以来，在短短时问里，转基因技术在植物品种改良的研究方面取得了重要进展。例如，普通西红柿在收获和运输过程中很容易发生软化而腐烂，研究发现这种软化过程受一种酶控制。科学家按照该酶的基因序列设计出它的反义RNA基因，并转入西红柿，从而抑制了这种酶的软化作用，使西红柿的成熟过程延缓，有利于运输和保存。基因工程西红柿也是第一个批准商业化的基因工程农作物[2]。(见图.1)再如，农业上的一种著名的微生物杀虫剂，叫苏云金杆菌，简称BT，在世界上推广应用了半个多世纪。根据苏云金杆菌的杀虫原理，科
第一章经典遗传学的诞生 ●遗传学（genetics）研究生物遗传和变异规律的科学 ●遗传(heredity)：生物性状或信息世代传递中的亲子间的相似现象。 ●变异(variation)：生物性状在世代传递过程中出现的差异现象。 基因概念的发展 1866，年Mendel在他的豌豆杂交实验论文中首次提出遗传性状是由遗传因子控制的假说； 1909年，丹麦学者Johannson第一次提出“基因（gene）”这一术语，泛指那些控制任何性状，又依孟德尔规律的遗传因子； 1911，Morgan通过对果蝇的研究，证明基因在染色体上呈直线排列，至此经典遗传学把基因看作是不可分割的结构单位和功能单位，是决定遗传性状的功能单位和突变、重组“三位一体”的最小单位； 1941年美国生物学家比德尔和塔特姆证明酶有控制基因的作用，认为一个基因的功能相当于一个特定的蛋白质（酶），基因和酶的特性是同一序列的，每一基因突变都影响着酶的活性，于是在1946年提出了“一个基因一个酶”的假说，奠定了基因和酶之间控制关系的概念，开创了现代生物化学遗传学。 1944年，O.T.Avery通过肺炎球菌的转化试验，证明基因的化学成分为DNA,基因是DNA分子上的功能单位； 1955年，S.Benzer根据侵染大肠杆菌的T4噬菌体基因结构的分析，证明了基因的可分性，提出了突变子、重组子和顺反子的概念。 ●性状(trait/character):生物体所表现的形态特征和生理特性，并能从亲代遗传给子代。 相对性状（contrasting character）同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异。 异花授粉（cross-fertilized）=杂交（hybridization） 显性性状（dominant character）隐形性状（recessive character） 纯合子（homozygote）/杂合子（heterozygote） ●表型（phenotype）生物体表现出的可观测的性状 基因型（genotype）个体的基因组合，即遗传组成 孟德尔提出以下假说 ①生物的遗传性状是由遗传因子（hereditary determinant）决定的。 ②每棵植株的每一种性状都分别由一对遗传因子控制。 ③每一个生殖细胞（花粉或卵细胞）只含遗传因子的一个。 ④每对遗传因子中，一个来自父本的雄性生殖细胞，另一个来自母本的雌性生殖细胞。 ⑤形成配子细胞时，每对遗传因子相互分开，也就是分离，然后分别进入生殖细胞。 ⑥生殖细胞的结合（形成一个新合子或个体）是随机的。 ⑦控制红花的遗传因子同控制白花的遗传因子是同一种遗传因子的两种形式，其中红花对白花是显性，白花对 红花是隐性。只要有一个控制红花的遗传因子就会开红花，只有两个遗传因子都是控制白花的植株才会开白花。 ●分离法则law of segregation：F2群体中显隐性分离比例大致为3:1。 ●自由组合法则：又称独立分配法则law of independent assortment，指形成包含两个以上的相对性状的杂种时， 各对相对性状之间各自独立地发生自由组合。 独立分配规律的要点：控制两对不同性状的等位基因在配子形成过程中，一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合互不干扰，各自独立分配到配子之中。 独立分配的实质：控制两对性状的等位基因，分布在不同的同源染色体上；减数分裂时，每对同源染色体上等位基因发生分离，而位于非同源染色体上的基因，可以自由组合。 ●完整性法则：支配性状的遗传因子在彼此组合形成杂种时，互不沾染，互不融合。遗传因子在杂种中仍然保持其完 整性。 ●复等位基因（Allele, Allomorph）同一基因座（locus）存在的两个以上不同状态的基因, 其总和称之为复等位 基因（multiple alleles）（如，红细胞血型，I A、I B、i ..）。 ●χ2检验χ2=Σn i=1（实际频数-预计频数）2/预计频数 df=n-1（自由度） p=0.05（显著差异） p=0.01（极显著差异） 模式生物——果蝇 1、果蝇的生活周期短。大约为10天，新羽化的雌性成虫大约8小时可交配，约40小时开始产卵。 2、容易培养；通过控制养殖的温度，可以加速和减缓果蝇的发育。 3、繁殖子代多；产卵初期每天可达50～70枚，累计产卵可达上千枚。 4、染色体数目少； 5、染色体大； 6、有个别性形态特征； 7、还积累了丰富多彩的遗传资料
思考题汇编 1. 什么是科学？结合自己对我国古代科学技术的了解，想一想中国有没有科学。一般地讲，在传统中，对于究竟何为科学有以下几种看法： （1）科学是一种系统化、理论化的知识体系。 （2）科学是生产知识的社会实践活动。 （3）科学是一种社会建制。 （4）科学是一种文化。 自然科学是一种特殊的意识形态，无阶级性。 科学是一般生产力。 科学的特点：实证性、创造性、逻辑性 2谈一谈科学与技术的关系。 在古代，科学起源于哲学家，而技术起源于劳作的工匠。二者基本上是分离的。 文艺复兴之后，由于商业发展，科学和技术才密切结合。 到了19世纪，技术才渐渐以科学作为自己的基础。科学和技术的结合制度化。 （1）科学与技术的区别：见表格 （2）科学与技术的联系：科学是技术的基础，技术是科学的手段；科学指导技术的发展，技术对科学提出课题；科学提供了可能性，技术变可能为现实。 3近代科学的发展就方法论角度体现哪些特点，请举例说明。 中，被实验检验。非常重视观察与实验在科学研究中的作用，重视分析和归纳分类。 近代自然科学的特点：1. 力学成为主导学科2. 科学方法的确立。科学中的具体应用：（1）伽利略的数学+实验方法：直观分解-数学演绎-实验证明。 ⑵牛顿的“归纳-演绎方法”：通过实验获得经验，通过数学演绎获得的结论必须回到实验 3. 科学社团与学术研究机构的建立 4比较第一次技术革命与第二次技术革命的不同，并谈谈技术革命与社会发展之间的关系。 第一次工业革命导致的影响是：A．极大地提高了生产力，巩固了资本主义各国的统治基础； B．引起了社会结构的重大变革，使社会日益分裂为两大对立阶级即工业资产阶级和无产阶级，工业资产阶级壮大后，为争夺地位和巩固自己的地位而推动各国的资产阶级革命和改革，无产阶级为改善自己的处境同资产阶级进行斗争，工人运动逐渐兴起； C．劳动力从农村走向城市，开始了城市化进程，人们的生活方式和价值观也在逐渐发生变化； D．密切了世界各地之间的联系，改变着世界的面貌，最终确立了资产阶级对世界的统治；英国很快成为世界霸主；一方面导致先进生产技术和生产方式传播到世界各地，猛烈冲击着旧思想和旧制度，另一方面，资本主义国家在世界范围为了商品市场和原料而拓展殖民地，加剧了当地的贫困落后，使东方从属于西方。 第二次工业革命产生的影响是：A．大大地促进了经济的发展，形成许多新工业部门如电子工业和电器制造业、石油开发业和石油化工工业，以及新兴的通讯产业； B．生产关系进一步调整，随着生产发展，生产和资本日益集中而形成垄断资产阶级，资本主义进入帝国主义阶段； C．由于各国工业革命中发展速度的差异、经济的不平衡而导致帝国主义国家瓜分、侵略以及争夺加剧，形成世界资本主义殖民体系； D．资本主义各国工人人数猛增，无产阶级队伍壮大，工人运动逐步走向高潮。同时，殖民地半殖民地资本主义经济形成，民族民主运动得到发展。
以下题目选择五题进行解答论述（每题论述不少于300字） 1、适应、自然选择与生物医学的关系 2、健康与疾病，疾病发生的原因与调节 3、疾病发生的一般规律与基本机制，多种疾病共有的病理生理过程 4、疾病发生的6个进化过程中的原因 5、稳态与稳态的调控 6、衰老的定义与原因 7、衰老发生的9个机制 8、延缓衰老的可能方法 9、心力衰竭的定义与病理生理机制 10、柯霍氏法则及其现代观点 3.疾病发生的一般规律与基本机制，多种疾病共有的病理生理过程 （一）因果交替规律 在原始病因作用下，机体发生某些变化，前者为因，后者为果，而这些变化又作为新的发病学原因，引起新的变化，如此因果不断交替、推动疾病的发展。 （二）损伤与抗损伤的斗争 在疾病过程中，损伤与抗损伤斗争是推动疾病发展的基本动力，两者的强弱决定疾病的发展方向和结局。 （三）局部与整体 局部的病变可以通过神经和体液的途径，影响整体，而机体的全身功能状态也可以通过这些途径影响局部病变的发展和经过。 基本机制： 1.神经机制：长期紧张→交感神经兴奋→高血压病 2.体液机制：胰岛分泌胰岛素减少→糖尿病 3.组织细胞机制：疟原虫破坏红细胞→疟疾 4.遗传/分子机制：Hb珠蛋白β链N-末端第6位的谷氨酸被颉氨酸取代→ Hb稳定性下降→镰刀细胞性贫血 病理生理过程： 潜伏期病毒入侵到症状出现 前驱期潜伏期后期到明显症状出现
临床症状明显期明显症状出现 转归期 1.康复 2.死亡 4.疾病发生的6个进化过程中的原因 1. 失谐（Mismatch）：新的环境 比如胆固醇平均含量，在现代美国人中是200，在中国农村是127，高胆固醇是跟新的环境有关的 2.与快速进化的生物间的竞争 致病菌在不断进化以求生存，相应地人类也要不断进化以适应致病菌 3.每个性状均是妥协（trade-off）的结果 比如有些衰老相关的基因在人早年的时候对人是有好处的，阻断正常衰老进程，也就是延长寿命会带来很多问题，比如高血压，老年痴呆等。 4.自然选择的约束 设计的问题：不可避免的盲点等 5.自然选择促进生存与繁衍（R/S），而非健康 研究发现一定年龄以上，男性自然死亡率大于女性，保证男女比例平衡，牺牲了男性的健康换取的是生存与繁衍 6.防御与苦难 为了尽可能避免更重大的苦难，机体往往会选择损伤比较小的方式防御，比如发烧，感觉累等等，但是这种防御机制不是完美的，有时候会错误防御或过度防御，导致疾病。 7.衰老发生的9个机制 基因组学不稳定：1.核DNA；2.线粒体DNA；3.基因组整体架构；都出现错误，累积造成细胞死亡或衰老 端粒缩短：端粒缩短到一定程度，正常细胞不能再进行分裂，开始衰老和死亡 表观遗传学改变： 1.组蛋白修饰：组蛋白H3K4、H3K27甲基化去除可延长寿命 2.DNA甲基化 3.染色质重塑：异染色质在中心处聚集，需要组蛋白H3K9、H4K20三甲基化且与HP1a结合蛋白稳定性丧失：1.伴侣蛋白引导的正确折叠失败 2.错误折叠蛋白的自裂解系统失效 胶原蛋白交联使弹性增加，皮肤失去弹性而衰老，同时细胞更不容易摄取水分，导致死亡。营养感受失调： 1.insulin-或IGF-1信号通路：调节DR基因在昆虫长寿中的积极作用