基因概念和结构-PPTppt课件.ppt

1、 基因的概念和结构 一、基因概念的演变、基因概念的演变 二、基因的结构二、基因的结构 三、基因的鉴定三、基因的鉴定生命科学学院生命科学学院 一、基因概念的演变一、基因概念的演变 1 1、在功能上基因概念的演变、在功能上基因概念的演变 1)1)遗传因子是生物性状的符号遗传因子是生物性状的符号 1857190918571909 1857 1857年年MendelMendel作了作了8 8年的碗豆杂交实年的碗豆杂交实 验验,创立了遗传学的第一、第二定创立了遗传学的第一、第二定 律律,在他的在他的植物的杂交实验植物的杂交实验论文中论文中 把控制把控制 性状的性状的 某种东西叫做某种东西叫做“遗传遗传因

2、因 子子”(Genetic factor),(Genetic factor),分别用分别用A A、B B、C C、D D等等字字 母代替遗传因子母代替遗传因子,此因子就是生物性状的此因子就是生物性状的 符符 号号,例如例如:红花红花A A用表示用表示,白花用白花用a a表示。这种因表示。这种因 什麽东西什麽东西,在什麽地方还不清楚。但是在什麽地方还不清楚。但是,在哪个在哪个 年代年代MendelMendel提出了遗传因子的概念提出了遗传因子的概念,认为子代认为子代 的性状是由于得到了亲代的遗传因子的性状是由于得到了亲代的遗传因子,这已经是这已经是 一个伟大的进步一个伟大的进步,既既:生物的性状

3、有它的物质生物的性状有它的物质 基础基础,打破了上帝决定一切的概念。打破了上帝决定一切的概念。2)2)基因是位于染色体上的决定遗传性状的基本功基因是位于染色体上的决定遗传性状的基本功 能单位能单位 1909194019091940 19091909年年,丹麦人约翰逊丹麦人约翰逊(Johansen)(Johansen)1910 1910年年Morgan Morgan、SturtevantSturtevant、Briges Briges 的工作的工作,提出基因在染色体上直线排列提出基因在染色体上直线排列,不重复、不重叠、不重复、不重叠、不分割基因是不分割基因是 功能单位、突变单位、重组单位。功能单

4、位、突变单位、重组单位。把基因物质化。把基因物质化。提出提出“三位一体三位一体”的概念的概念。但是还。但是还 不清楚基因到底是什麽东西不清楚基因到底是什麽东西,是啥样的化学实体是啥样的化学实体 19271927年年,摩尔根的摩尔根的 弟子穆勒弟子穆勒Muler Muler 发现用发现用X X射线可以使果蝇的基因发生射线可以使果蝇的基因发生 突变突变,进一步证实了基因是实实在进一步证实了基因是实实在 在的化学实体在的化学实体,同时开创了基因突同时开创了基因突 变新领域。变新领域。19461946年获得诺贝尔奖金年获得诺贝尔奖金 3)3)基因是决定某种酶的基因是决定某种酶的DNADNA片段片段 1

5、940195519401955 1940 1940年年,Beadle,Beadle和和TatumTatum用诱变剂处理红色面用诱变剂处理红色面 包霉得到各种营养缺陷型突变体。其中一种是精包霉得到各种营养缺陷型突变体。其中一种是精 氨酸缺陷型氨酸缺陷型,在此缺陷型又分成四种类型在此缺陷型又分成四种类型:argE argF argG argHargE argF argG argH 精氨酸缺陷型的生长反应精氨酸缺陷型的生长反应菌菌 株株 基本基本 基基+谷谷 基基+鸟鸟 基基+瓜瓜 基基+精琥精琥 基基+精精野生型野生型 +arg E -+argF -+argG -+argH -+谷氨酸谷氨酸 鸟氨

6、酸鸟氨酸 瓜氨酸瓜氨酸 精氨琥珀酸精氨琥珀酸 精氨酸精氨酸 精氨酸的代谢过程和酶作用位置精氨酸的代谢过程和酶作用位置谷氨酸谷氨酸 argE酶酶鸟氨酸鸟氨酸 argF酶酶瓜氨酸瓜氨酸 argG酶酶精氨琥珀酸精氨琥珀酸 argH酶酶精氨酸精氨酸分析代谢途径分析代谢途径 :在那种物质上在那种物质上都不长都不长,说明那种物质最靠前说明那种物质最靠前在那种物质上都长在那种物质上都长,说明那种物说明那种物质最靠后质最靠后分析基因作用位置分析基因作用位置:在多种物质在多种物质上都长上都长,说明基因作用靠前说明基因作用靠前.在多在多种物质上都不长种物质上都不长,说明基因作用说明基因作用靠后靠后提出一个基因一种

7、酶学说提出一个基因一种酶学说,1958,1958年双双获诺贝尔奖金。但没有打年双双获诺贝尔奖金。但没有打破基因三位一体的概念破基因三位一体的概念 代谢途径分析代谢途径分析 鸟鸟 谷谷 精精 瓜瓜 精琥精琥 +从竖行分析代谢途径从竖行分析代谢途径 :在那种物质上都不长在那种物质上都不长,说说明那种物质最靠前。明那种物质最靠前。在那种物质上都长在那种物质上都长,说明说明那种物质最靠后那种物质最靠后 谷氨酸谷氨酸 鸟氨酸鸟氨酸 瓜氨酸瓜氨酸 精氨琥珀酸精氨琥珀酸 精氨酸精氨酸 鸟鸟 谷谷 精精 瓜瓜 精琥精琥 +基因作用位置分析基因作用位置分析 谷氨酸谷氨酸 鸟氨酸鸟氨酸 瓜氨酸瓜氨酸 精琥氨酸精琥

8、氨酸 精氨酸精氨酸 从横行分析基因作用位置从横行分析基因作用位置:在多种物质上都长在多种物质上都长,说明基说明基因作用靠前因作用靠前.在多种物质上都不长在多种物质上都不长,说明说明基因作用靠后基因作用靠后:Z Y X W T 1 +2 +3 4 +5 +缺陷型缺陷型代谢物代谢物 Y W T Z X 2 5 1 3 4 1944年年,Avery的细菌体外转化实验的细菌体外转化实验 证明证明N是遗传物质是遗传物质,1952年年,Hershey和和Chase的噬菌的噬菌 体重组实验使生物学界承认体重组实验使生物学界承认N 是 遗传物质,1969年Hershey获诺贝尔奖金 1953年Watson和C

9、rick以及威尔金斯发 现了双螺旋结构,因此,基因的概念 成为:基因是决定某种酶的DNA片 断。1962年三人同时获得诺贝尔奖金 4)4)基因是决定一条多肽链的基因是决定一条多肽链的DNADNA片段片段 195519551961 1961 A A、顺反测验、顺反测验 (1955 Benzer)(1955 Benzer)根据基因顺式排列和反式排列时的表现情况根据基因顺式排列和反式排列时的表现情况 来判断两个位点是否属于一个基因的测定方来判断两个位点是否属于一个基因的测定方 法法 T T4 4噬菌体噬菌体R R区有区有2 2个位点个位点:RA、RB RA RB 两个位点都正常时可在大肠杆菌两个位点

10、都正常时可在大肠杆菌K K菌株上生长菌株上生长 两个位点突变时不能在两个位点突变时不能在K K菌株上生长菌株上生长 两个其中的两个其中的1 1个位点突变时不能在个位点突变时不能在K K菌株上生长菌株上生长 这这2 2个位点属于一个基因的两个位点还是个位点属于一个基因的两个位点还是 两个基因呢两个基因呢?他设计了顺反测验的方法分析他设计了顺反测验的方法分析T4T4噬菌体噬菌体RR区的区的 两个区域两个区域,描绘了基因的的精细结构描绘了基因的的精细结构,发表发表细细 菌噬菌体遗传区的精细结构菌噬菌体遗传区的精细结构论文论文,提出了顺反提出了顺反 子子(Cistron)(Cistron)的概念和基因

11、是决定一条多肽链的的概念和基因是决定一条多肽链的 DNADNA片段的概念。片段的概念。顺反子顺反子:一个不同突变之间没有互补的功能区一个不同突变之间没有互补的功能区.r1 r2 顺式顺式 野生型性状野生型性状 r1 反式反式 r2 野生型性状野生型性状 r1 r2 顺式顺式 野生型性状野生型性状 +r1 反式反式 突变型性状突变型性状 +r2 顺式时产生野生型性状顺式时产生野生型性状,反式时产生突变型性状反式时产生突变型性状,说明这两个位点不能互补说明这两个位点不能互补,此两个位点属于同一个基此两个位点属于同一个基因的两个不同位点因的两个不同位点 B B、顺反测验结论、顺反测验结论 单独感染时

12、单独感染时:RARA RB RB:RARA RB RB+:+:RARA+RB RB:RARA+RB RB+:+:RARA RBRB +RA +RA+RB RB+:生长生长,有互补有互补 RARA RB RB+RA+RA+RB RB:生长生长,有互补有互补 RARA+RB RB +RA +RA RB RB+:生长生长,有互补有互补RARARBRBRARA区区:a +:a +b +b a b a b +RARARABRAB不生长不生长,无互补无互补生长生长,有互补有互补 例题例题1111、a,b,c,d,ea,b,c,d,e是是T4 rT4 r的点突变体的点突变体,1,2,3,1,2,3,4 4为

13、缺失突变体。根据下列结果画出缺失突变体的缺为缺失突变体。根据下列结果画出缺失突变体的缺 失图和点突变的位置、顺序。表中失图和点突变的位置、顺序。表中“+”+”和和“-”-”表示它表示它们们 对对E.coliE.coli B B混合感染时有无野生型重组子出现。混合感染时有无野生型重组子出现。(南开大学南开大学20192019年考研试题年考研试题 1010分分)a b c d e 1 +-+2 +-3 -+-+4 +-+知识要点知识要点 1)1)缺失可以发生在缺失可以发生在T4 rT4 r区段的不同部位区段的不同部位,形成不形成不 同的缺失突变体。同的缺失突变体。2)T4 r2)T4 r区段可以在

14、不同的位点发生突变区段可以在不同的位点发生突变,形成不形成不 同的点突变体。同的点突变体。3)3)只有野生型才能在对只有野生型才能在对E.coli BE.coli B感染后产生噬菌斑。感染后产生噬菌斑。若用缺失突变型和点突变型混合感染若用缺失突变型和点突变型混合感染E.coli B,E.coli B,若若 出现噬菌斑说明二者发生了重组出现噬菌斑说明二者发生了重组,说明点突变的位说明点突变的位 置不在该缺失区段内置不在该缺失区段内,若不出现噬菌斑若不出现噬菌斑,说明二者说明二者 没有发生重组没有发生重组,说明点突变的位置在该缺失区段内说明点突变的位置在该缺失区段内 解题思路解题思路1)1)根据知

15、识要点根据知识要点1),1),可以假定野生型的可以假定野生型的T4 rT4 r是含是含 有有1 1、2 2、3 3、4 4号区段。号区段。T4 rT4 r的缺失突变体的缺失突变体1 1是是1 1号号 区段缺失、缺失突变体区段缺失、缺失突变体2 2是是2 2号区段缺失、缺失突变号区段缺失、缺失突变 体体3 3是是3 3号区段缺失、缺失突变体号区段缺失、缺失突变体4 4是是4 4号区段缺失。号区段缺失。2)2)根据知识要点根据知识要点2),T4r2),T4r的的5 5种点突变体可以发生种点突变体可以发生 在在T4 rT4 r的不同区段。的不同区段。3)3)根据知识要点根据知识要点3)3)分析表中实

16、验结果分析表中实验结果,可以推测点可以推测点 突变的位置。突变的位置。标准答案标准答案 缺失突变体的缺失图缺失突变体的缺失图 正常噬菌体正常噬菌体DNA 1 2 3 4DNA 1 2 3 4 缺失缺失1 1区突变型区突变型 2 3 42 3 4 缺失缺失2 2区突变型区突变型 1 3 41 3 4 缺失缺失3 3区突变型区突变型 1 2 41 2 4 缺失缺失4 4区突变型区突变型 1 2 31 2 3 点突变的顺序点突变的顺序 c e d a bc e d a b 1 1区区 2 2区区 3 3区区 4 4区区 (有些缺失突变体的缺失区段互相有重叠有些缺失突变体的缺失区段互相有重叠)解题捷径

17、解题捷径 点突变与缺失突变体混合感染后若不出现噬菌点突变与缺失突变体混合感染后若不出现噬菌 斑斑,说明二者不能发生重组说明二者不能发生重组,说明点突变位于该说明点突变位于该 缺失区段。缺失区段。1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 +5 6 能互补则不在一个顺反子能互补则不在一个顺反子不能互补则在一个顺反子不能互补则在一个顺反子1与与4不互补不互补,因此因此,1与与4在一个顺反子在一个顺反子 1 42与与5不互补不互补,因此因此,2、5在一个顺反子在一个顺反子 2 53与与6不互补不互补,因此因此,3与与6在一个顺反子在一个顺反子 3 6所以所以,涉及到涉及到3个基因个基因,5)5)基因是实

18、现一定遗传效应的核苷酸序列基因是实现一定遗传效应的核苷酸序列 1961-19691961-196919611961年年 :调节基因;:启动基因;:操纵基因;:半乳糖苷酶基因;:半乳糖苷透性酶基 因;:转乙酰基酶基因。由于他们开创了基因调控的研究领域,谱写了 分子遗传学的新的一章,1965年 19681968年美国遗传学家普坦森年美国遗传学家普坦森(Ptashene)(Ptashene)吉尔伯特吉尔伯特(Gilbert)(Gilbert)成功分离出一个具成功分离出一个具 有抑制功能的有抑制功能的DNADNA片断片断,用实验和实物用实验和实物 证明了基因的调控机制证明了基因的调控机制 196919

19、69年年,Shapiro,Shapiro分离出了大肠杆菌乳分离出了大肠杆菌乳 糖操纵子糖操纵子,进一步证实乳糖操纵子学说进一步证实乳糖操纵子学说公元11年（4f肿瘤fbb癌症yuw3胃癌d65io肠癌.f2tr肺癌65ff）(西汉王莽新朝三年)，是中国古老的实证医学萌芽。由于儒、释、道三教合流所形成的中国文化格局，“重道轻器”（45传染病q566丙肝964jo乙肝28jgsx甲肝gh）衍生出的务虚倾向，重体悟而疏实证，必然缺少逻辑推理，致使中国的实证医学成就在日后难以与西方医学同日而语。古埃及医师运用念咒、画符和草药治病，前二者就是巫医。（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）西医在

20、古希腊时期就开始医巫分家，亚里士多德曾详细描述了动物的内脏和器官，古希腊医学最高成就的代表人物希波克拉底将唯物主义哲学运用于医学之中，在论圣病中说：“被人们称为神圣的疾病(指癫痫和一些精神患者)，在我看来一点也不比其他病症更神、更圣，与其他任何疾病一样起源于自然的原因。只因这些病症状奇异，而人们对它们又一无所知，充满疑惑，故而将其原因和性质归之于神灵。”亚里士多德所创立的唯物主义医学体系，加快了医学科学化的进程；（df4肺炎88gdg青霉素d25f肝炎df6）（df肺25s血液f369血小板t5172红血球gdf55m白血球fd2）非凡（45传染病q566丙肝964jo乙肝28jgsx甲肝gh

21、）的事件都集中发生在这个时期。并且是独立地发生在中国、印度和西方”。这一阶段，（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）是东、西方哲学、科学、文化发展的重要时期。此时诸子蜂起，儒家、墨家、道家、法家学派林立，形成了空前绝后的学术繁荣局面，对中华文化的发展起了奠基作用；处在古典希腊文明的开创时期，（df肺25s血液f369血小板t5172红血球gdf55m白血球fd2）出现了德谟克利特、费底亚斯、阿基米德、苏格拉底等哲人和智者。在东、西方科学和文化昌明的大背景下，（4f肿瘤fbb癌症yuw3胃癌d65io肠癌.f2tr肺癌65ff）黄帝内经和希波克拉底全集代表着中、西两座医学的峰巅之作便

22、自然而然的诞生了。内经的问世，标志着中医学已从简单的临床经验积累，升华到系统的理论总结。关于希波克拉底全集，意大利著名医史学家卡斯蒂格略尼认为：“是自然科学几乎（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）没有萌芽的时代，在医术上具有先进性的最宝贵的代表文献。希波克拉底学派的医学虽然在解剖学、生理学、病理学的知识上有缺陷，虽然只是很少而粗略地研究过动物，但是它主要是建立在临床实验和哲学推理的基础上，终能使医学提高到难以超过的高度。这是历史上最有意义的现象之一，并可能是最重要的，因为（45传染病q566丙肝964jo乙肝28jgsx甲肝gh）它说明通过经验，（df肺25s血液f369血小板t

23、5172红血球gdf55m白血球fd2）实际观察和正确的推理，可以得到极有价值的宝贵材料，他的确解决了医学历史上具有决定性倾向的开端。”比较黄帝内经和希波克拉底全集，二者的理论建构有诸多相似之处：废巫存医、整体观念、调节平衡、哲学思辩、临床实践。（4f肿瘤fbb癌症yuw3胃癌d65io肠癌.f2tr肺癌65ff）其中黄帝内经（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）强调以五脏为中心的整体观，从外测内，可以不依赖解剖形态学而照样诊治疾病。其理论体系是自洽的，难以突破；希波克拉底全集虽然没有系统的解剖学和生理学等基础知识，但却强调具体的解剖结构，为医学的实证开了先河。这些差异为中、西医学

24、的日后分向而行埋下了伏笔。（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）医学教材东、西方文化历史背景是中、西医学形成、发展的土壤。公元2世纪东、西方的两位医学巨匠张仲景和盖伦，（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）传承了不同的学术思想，创建了迥异的医学范式，发展和完善了不同的理论体系，使中、西医学各自走向了两条完全不同的发展道路。（df肺25s血液f369血小板t5172红血球gdf55m白血球fd2）在汉代医学家张仲景所著述的伤寒杂病论之前，就有内经、难经、本草经等古典医药典籍。张仲景总结了汉代以前的医学成就，继承了内经等基本理论和丰富的医药知识，结合自己的临床实践，写成了伤

25、寒杂病论。其贡献在于确立了中医学辨证论治的理论体系，为后世中医临床医学的发展，奠定了坚实的基础。（df4肺炎88gdg青霉素d25f肝炎df6）在西方，盖伦的一生生活在罗马帝国时安东尼父子的执政期。彼时，罗马帝国的繁荣，为盖伦的医学成就、以及西方医学的（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）昌盛，提供了可靠的政治、经济（45传染病q566丙肝964jo乙肝28jgsx甲肝gh）、科技和文化保证。（4f肿瘤fbb癌症yuw3胃癌d65io肠癌.f2tr肺癌65ff）盖伦继承希波克拉底的学术思想，著述200余部著作，现存的83部著作中，内容涉及解剖、生理、病理、卫生、药物、希波克拉底文集

26、研究、哲学、（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）语言学、逻辑学、数学、历史、法律等。倡导实证医学，他的科学方法论具有重视实验、（df肺25s血液f369血小板t5172红血球gdf55m白血球fd2）疾病局部定位思想、重视形式逻辑、强调演绎法等特点，对后世西医学的发展影响深远。（4f肿瘤fbb癌症yuw3胃癌d65io肠癌.f2tr肺癌65ff）中、西医学在张仲景和盖伦完全相悖的医学范式引导下，开始步入了分道扬镳的历史进程。在中华文化强调（45传染病q566丙肝964jo乙肝28jgsx甲肝gh）“中和”的大背景下，学术界便有了“海纳百川”的宽松气氛。出现了学术流派精彩分呈，如瘟

27、病的寒温之争，经方时方之别等。中医学按张仲景的思维范式，（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）蓬蓬勃勃的发展起来了。随着科学的进步和社会的发展特别是医疗实践的发展，最初的中医学理论已无法诠释新的科学事实，因此，医学理论必须不断创新，才能适应社会需要，这就促使中医学进入汉代以后，呈现出全面发展的阶段，这个阶段共包括四个时期：（df4肺炎88gdg青霉素d25f肝炎df6）编辑本段魏晋隋唐时期由于重视总结临床经验，（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）并继承整理发挥（df肺25s血液f369血小板t5172红血球gdf55m白血球fd2）黄帝内经、伤寒杂病论等经典医著的理论

28、，出现了众多名医名著。如晋代王叔和的脉经和皇甫谧的针灸甲乙经、隋代巢元方的诸病源候论、唐代孙思邈的千金要方和千金翼方。（4f肿瘤fbb癌症yuw3胃癌d65io肠癌.f2tr肺癌65ff）编辑本段宋金元时期我国经济和科学技术日益发展，学术文化领域百家争鸣，（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）特别是思想家的革新精神，为中医学理论的创新和突破性进展，提供了有利的文化背景。宋代陈无择著三因极一病证方论一书，（45传染病q566丙肝964jo乙肝28jgsx甲肝gh）提出三因学说；并产生了最具盛名四大学派，刘完素倡导火热论；张从正力倡“攻邪论”；李杲提出“内伤脾胃，百病由生”的理论；朱震

29、亨创造性地阐明了相火的演变规律。编辑本段明清时期（df肺25s血液f369血小板t5172红血球gdf55m白血球fd2）是中医学理论综合汇编、深化发展，临床各科辨证体系丰富、提高阶段。如明代楼英的医学纲目和王肯堂的证治准绳，清代吴谦等编著的医宗金鉴和陈梦雷主编的古今图书集成医部全录等。王清任著医林改错，注重实证研究，（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）纠正了古医籍中关于解剖知识的某些错误，肯定了“脑主思维”，发展了瘀血理论。温病学说的形成和发展，标志着中医理论的创新与突破，吴有性著温疫论，叶天士著温热病篇，吴鞠通著温病条辨等，在药物学研究方面，（45传染病q566丙肝964jo

30、乙肝28jgsx甲肝gh）李时珍著的本草纲目，总结了16世纪以前我国药物学研究的成就。而西方医学随着西罗马帝国的灭亡，逐渐进入了中世纪的千年黑暗，科学变成了神学的奴婢，牧师取代医师。（4f肿瘤fbb癌症yuw3胃癌d65io肠癌.f2tr肺癌65ff）从13世纪开始，始渐复明，直到15世纪，冲破封建宗教藩篱，才得以迅速发展。达芬奇（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）开创现代解剖学，维萨里创立解剖生理学；1731年意大利摩尔干尼创立了病理解剖学；1855年德国魏尔啸创建了细胞病理学；与此同时西方科学方法论对医学发展具有指导作用。以实验为主的实证方法(观察实验和比较分析)、（df肺2

31、5s血液f369血小板t5172红血球gdf55m白血球fd2）及对医学研究中的“经院哲学”的彻底决裂、依靠各门自然科学所提供的技术手段和方法，（df4肺炎88gdg青霉素d25f肝炎df6）培养了医学家们的科学意识，赋予了医学的自然科学属性，使其摆脱了思辩推理的玄想而成就了生物医学模式下的实验科学。至此中医学在实证医学领域已无法于西医同日而语。但中医学相对于西医学的（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）优势是从宏观入手，注重整体，强调局部与局部、局部与整体之间的联系，重视辨证，主张“三因治宜”的个体化诊疗方略等。编辑本段东西方医学差异中、西医学运用不同的思维模式诊治疾病，其基本理

32、论各成体系并有根本差异。（45传染病q566丙肝964jo乙肝28jgsx甲肝gh）中西医学的差异不仅仅是有否实证的科学理念，最主要的是两种文化体系的差别。从理论上讲，中西医学是两种不可能统一的医学体系。“中体西用”曾成为中西医汇通派的指导思想，但由于两种医学的根基不同，硬在中医之体上套上西医之用，近一个世纪的事实证明，“汇通医学的体用判断脱离了中西医学的事实认识，（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）以价值认识代替了事实认识，决定最终结果劳而无功”，因此，中、西医学应并存共荣而不必强求统一。（df4肺炎88gdg青霉素d25f肝炎df6）尽管目前中、西医学还不可能融合成为一种统一

33、的医学模式，但可以独立发展，并存共荣，整合互补。（45传染病q566丙肝964jo乙肝28jgsx甲肝gh）缘于现代信息论、（df肺25s血液f369血小板t5172红血球gdf55m白血球fd2）系统论和控制论的影响，西医学的发展趋势若仅仅是单纯地重视分析而忽略了整体结构和整体功能，无疑将渐行渐窄。而中医讲究“感悟”，（4f肿瘤fbb癌症yuw3胃癌d65io肠癌.f2tr肺癌65ff）未免夹带有很多主观因素，难以客观地定量，定性。若中医的诊察疾病能参考现代医学的微观分析，将辨证与辨病相结合，实现宏观与微观的统一，使中医诊断客观化，即把分析与综合相结合的方法引入中医理、法、方、药的研究，使二

34、者有机结合，互相借鉴、补充，避免各自的片面性、局限性，这将有利于中西医学的优势互补，（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）“和而不同”，多元发展。近年来，中医药在防治非典、禽流感和艾滋病方面发挥的独特作用也证实了二者的有机结合，具有肯定的临床疗效。编辑本段东西方医学交融（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）不管是中医学还是西医学，从二者现有的思维方式的发展趋势来看，均是走向现代系统论思维，中医药学理论与现代科学体系（45传染病q566丙肝964jo乙肝28jgsx甲肝gh）之间具有系统同型性，属于本质相同而描述表达方式不同的两种科学形式。可望在现代系统论思维上实现交融或

35、统一，成为中西医在新的发展水平上实现交融或统一的支撑点，希冀籍此能给（df高血压958心脏病983u6糖尿病87fr）中医学以至生命科学带来良好的发展机遇，进而对医学理论带来新的革命。编辑本段现代中医史（df4肺炎88gdg青霉素d25f肝炎df6）轴心时代中、西医学的峰巅之作。雅斯贝而斯曾说：“如果历史有一个轴心，那么我们就必须将这轴心作为一系列对全部人类都有意义的事件，发生于公元前800至200年间的这种精神历程似乎构成了这样一个轴心。本文档下载后可以修改编辑，欢迎下载收藏。重叠基因的发现重叠基因的发现 :1977 1977年年 SangerSanger对一侏儒噬菌体对一侏儒噬菌体 X17

36、4X174的的DNADNA结构结构 和蛋白质进行研究和蛋白质进行研究,发现它能形成发现它能形成1111种蛋白质种蛋白质,总分总分 子量为子量为2525万道而顿万道而顿,按此量该噬菌体应该有按此量该噬菌体应该有60786078个个 核苷酸来编码核苷酸来编码,但是但是,此单链环状此单链环状DNADNA仅有仅有53865386个个核核 苷酸苷酸,少少692692个个核苷酸核苷酸,对这种现象的分析中发现对这种现象的分析中发现 了重叠基因了重叠基因 重叠类型重叠类型:重叠一个核苷酸重叠一个核苷酸:5 T A A T G 3 正链正链 3 A T T A C 5 负链负链 5 U A A U G 3 RN

37、A UAA为为D基因的终止码基因的终止码,AUG为为J基因的基因的 起始码起始码,两个基因重叠一个核苷酸两个基因重叠一个核苷酸 G4G4噬菌体噬菌体:基因全长都与其它基因重叠基因全长都与其它基因重叠,端区端区与基因的最后个重叠与基因的最后个重叠,端与基因的端与基因的开头个重叠开头个重叠,在在和和两个位点上两个位点上,阅读框的三种方式都得到应用。阅读框的三种方式都得到应用。(终止、起始、编终止、起始、编码码)HACDBK53355533不对称转录不对称转录对称转录对称转录 ABCDEJ FGHK起始 39735064133390568845 1001 2386 2923 51终止 1334839

38、0845840961 2275 2911 3903 218有三中重叠方式:完全重叠:如B基因落在A基因内,E基因落在D基因内。部分重叠:如K基因与A及C基因。少数核苷酸重叠:A基因与C基因 X174的重叠基因主要存在于5000-0-1000的区域内,这些基因也称nest genes.G4噬菌体:基因全长都与其它基因重叠,端区与基因的最后个重叠,端与基因的开头个重叠,在和两个位点上,阅读框的三种方式都得到应用。HACDBKQ噬菌体:与X174及G4的重叠不同,Q噬菌体的重叠基因是按相同的阅读框阅读的,即所谓的通读(read through)。如其外壳蛋白基因完全落在A1基因内。外壳蛋白400bp

39、 A1基因800bp病毒及真核生物:SV40病毒的t基因落在T基因内;VP1,VP2,VP3三个外壳蛋白之间有122bp的重叠。3)3)断裂基因断裂基因:(splite gene):(splite gene)含有可转译区段和不转含有可转译区段和不转 译区段的一类结构基因译区段的一类结构基因 断裂基因的发现断裂基因的发现:1977 1977年美国生物化学家年美国生物化学家SharpSharp和英国生和英国生 物化学家物化学家RobertsRoberts以腺病毒为材料以腺病毒为材料,发发 现基因在排列上有一些不相关的片断隔现基因在排列上有一些不相关的片断隔 开开,呈现不连续状态呈现不连续状态,发现

40、了断裂基发现了断裂基 因因,1993,1993年两人获诺贝尔奖金。年两人获诺贝尔奖金。CrickCrick 称之为分子遗传学的一次称之为分子遗传学的一次“微型革命微型革命”5 3 用限制性酶酶切得到含有腺病毒外壳蛋白六聚体用限制性酶酶切得到含有腺病毒外壳蛋白六聚体 基因基因A A的的DNADNA片断片断,利用此基因的利用此基因的mRNAmRNA与该与该DNADNA 片断杂交片断杂交,在在5 5 端出现出现端出现出现3 3个环个环,在在3 3 端则二者端则二者 互补互补,没有出现环状结构没有出现环状结构,因此因此,认为该基因存认为该基因存 在割裂现象在割裂现象 同时同时BergetBerget小

41、组也发现了这种现象。小组也发现了这种现象。mRNADNA 在SharpSharp和和RobertsRoberts的实验发现割裂基因之前法国的的实验发现割裂基因之前法国的 ChambonChambon小组已经在研究鸡卵清蛋白基因的表达和小组已经在研究鸡卵清蛋白基因的表达和 激素的关系时也发现了类似现象。但是激素的关系时也发现了类似现象。但是,他们不能他们不能 解释这种现象。解释这种现象。19771977年年Berget在美国冷泉港作了一个关于断裂基 因的报告,ChambonChambon受到启发受到启发,对他们的实验对他们的实验 进一步研究进一步研究,在真核生物发现了断裂基因。在真核生物发现了断

42、裂基因。19781978年年,Gilbert,Gilbert把出把出 现在成熟的现在成熟的mRNAmRNA中的片中的片 段叫做外显子段叫做外显子(exon),(exon),把不出现在成熟的把不出现在成熟的 mRNAmRNA中的片段叫做内含子中的片段叫做内含子(intron)(intron)鸡卵清蛋白基因的结构鸡卵清蛋白基因的结构(7700bp)外显子外显子 内含子内含子 1、47(前导序列前导序列)A 2、185 B 3、51 C 4、129 D 5、118 E 6、143 F 7、156 G 8、1043 1872bp 5828bp断裂基因的特征断裂基因的特征:内含子可多可少内含子可多可少,

43、可长可短可长可短,外外 显子可多可少显子可多可少,可长可短。内含子比例大可长可短。内含子比例大 于外显子。外显子可在一个基因中可不在于外显子。外显子可在一个基因中可不在 一个基因中。存在一个基因中。存在 ChambonChambon规律。存在一规律。存在一 致序列致序列 ChambonChambon规律规律:指内含子指内含子5 5 端和端和3 3 端碱基的保端碱基的保 守性和规律性。守性和规律性。一致序列一致序列:指内含子与外显子交接处保守性很指内含子与外显子交接处保守性很 强的核苷酸序列。强的核苷酸序列。5 外显子外显子 AG GT 内含子内含子 AG GT 外显子外显子 3切割切割1:5

44、外显子外显子 AG GT 外显子外显子 3 切割切割2:5 外显子外显子 AG GT 外显子外显子 3切割切割3:5 外显子外显子 AG GT 外显子外显子 3 4)跳跃基因(jumping genes)在染色体上可以来回跳跃、移动位置的基因。CC Cccccc 跳跃基因的发现跳跃基因的发现:McClintock McClintock终生未婚终生未婚,进行玉米遗传育种研究进行玉米遗传育种研究,被被 誉为玉米夫人。誉为玉米夫人。4040年代她发现玉米籽粒颜色遗传的年代她发现玉米籽粒颜色遗传的 一些奇怪现象一些奇怪现象 玉米色素合成基因玉米色素合成基因C C为显性为显性,不能合成色素基因不能合成色

45、素基因c c为为 隐性。位于玉米隐性。位于玉米9 9号染色体上。号染色体上。基因型基因型CC CC、CcCc为有色玉米为有色玉米,cc,cc为无色玉米。为无色玉米。当基因型为当基因型为cccc时时,在无色的背景上出在无色的背景上出 现许多紫色斑点。突变的频率很低现许多紫色斑点。突变的频率很低,回复突变的频率更低回复突变的频率更低,那么是什么原因导致类似回那么是什么原因导致类似回 复突变的现象反复高频率出现的呢复突变的现象反复高频率出现的呢?对实验现象的解释对实验现象的解释:激活激活解离系统解离系统(Activator-Dissociator,Ac-Ds)(Activator-Dissociat

46、or,Ac-Ds)在玉米在玉米9 9号染色体色素基因号染色体色素基因C C附近存在一个附近存在一个AcAc基因基因,是是 激活位点激活位点,可以激活其他基因改变自己的位置。一可以激活其他基因改变自己的位置。一 个个DsDs基因基因,是解离位点是解离位点,在在作用下作用下DsDs跳跃到色素跳跃到色素 基因基因C C的近旁或其中的近旁或其中,导致色素基因失活或发生突变导致色素基因失活或发生突变 为为c c。DsDs又可以从又可以从C C基因近旁或其中跳跃出来而使之基因近旁或其中跳跃出来而使之 又称为显性基因又称为显性基因C C。在此系统中提出了跳跃基因的概念在此系统中提出了跳跃基因的概念,开创了基

47、因转座开创了基因转座 研究的新领域。研究的新领域。19831983年获得诺贝尔奖金。年获得诺贝尔奖金。二、基因的大小、数目、结构二、基因的大小、数目、结构 1 1、基因的大小、基因的大小 真核生物的基因比较大真核生物的基因比较大,如哺乳动物的基因可达如哺乳动物的基因可达 100kb,100kb,很少有小于很少有小于2000bp2000bp的的,大多在大多在5-100kb 5-100kb 之间。在分析一段之间。在分析一段DNADNA序列时序列时,如果小于如果小于100100个密个密 码子的就不能看作一个基因码子的就不能看作一个基因 原核生物的基因比较小原核生物的基因比较小,如如X174X174的

48、的K K基因仅仅基因仅仅167167 个核苷酸。个核苷酸。基因的大小取决于基因中内含子的数目基因的大小取决于基因中内含子的数目,取决于取决于 内含子的长短内含子的长短,一般内含子是外显子的一般内含子是外显子的5-105-10倍倍 不同生物的平均基因大小不同生物的平均基因大小 种类种类 平均平均 平均平均 平均平均 外显子数目外显子数目 基因长度基因长度kbkb mRNAmRNA长度长度kbkb 酵母酵母 1 1.6 1.61 1.6 1.6 真菌真菌 3 1.5 1.53 1.5 1.5 藻虫藻虫 4 4.0 3.04 4.0 3.0 果蝇果蝇 4 11.3 2.74 11.3 2.7 鸡鸡

49、9 13.9 2.49 13.9 2.4 哺乳动物哺乳动物 7 16.6 2.27 16.6 2.2 2 2、基因的数目、基因的数目 1)1)计算基因数目的方法计算基因数目的方法 通过基因表达测算通过基因表达测算:不准确不准确 通过突变分析测算通过突变分析测算:若某区段充满致死突变若某区段充满致死突变,则测定此染色体区段的致死位点数量则测定此染色体区段的致死位点数量,然后据此推出整个基因组中基因的数目然后据此推出整个基因组中基因的数目 通过基因密度测算通过基因密度测算:测基因组的序列测基因组的序列,然后测然后测 出平均每个开放阅读框的大小出平均每个开放阅读框的大小,测出每个阅读框测出每个阅读框

50、 之间的间隔之间的间隔,计算出基因的数目。例如酵母菌的计算出基因的数目。例如酵母菌的 基因组全长为基因组全长为12000 kb,12000 kb,平均每个阅读框长度平均每个阅读框长度 为为1.4kb,1.4kb,基因间间隔平均为基因间间隔平均为600bp,600bp,基因数目为基因数目为 60006000个个 2)2)不同生物的基因数目不同生物的基因数目 种类种类 基因组大小基因组大小(bp)(bp)基因数目基因数目 X174 5386 11X174 5386 11 枝原体枝原体 1.01.01010 6 6 750750 T T4 4噬菌体噬菌体 1.61.610105 5 200 200