2012本科选修-生命科学导论—基因与基因工程

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1、生命科学导论—基因与基因工程一.生物的遗传因子—基因二.人类基因组计划三.基因工程的产生及应用#一.生物的遗传因子—基因1.基因概念的发展;#2.染色体与基因;3.基因的化学本质—DNA;4.基因的语言—遗传密码;5.基因的结构;＃6.遗传信息的传递—中心法则;7.基因表达的调控;8.基因突变;（一）基因概念的发展从遗传学史的角度看，基因概念大致分以下几个阶段：泛基因（或者称前基因）阶段，孟德尔的遗传因子阶段，#摩尔根的基因阶段，#顺反子阶段，#操纵子阶段和现代基因阶段。孟德尔遗传因子阶段孟德尔

2、(1822-1884)“遗传学之父”，奥地利原天主教神父在1865年他根据豌豆七对不同性状的杂交实验，总结出遗传因子的概念以及在生殖细胞成熟中同对因子分离、异对因子自由组合两条遗传规律，也就是人们称为的孟德尔因子和孟德尔定律。他发现了遗传基因原理，总结出分离规律和自由组合规律，为遗传学提供了数学基础，创立了孟德尔学派。孟德尔定律的要点是：（1）生物体的每一个性状是独立遗传的。（2）每一个性状的生殖细胞中由一个决定的因子所代表，那个因子控制性状的发育，即一个因子决定一个性状。（该因子后来叫基因）（3）在体细胞中，

3、遗传因子是成对存在的。（4）在配子形成中，成对的基因分离，每个配子中只有一对基因中的一个，这就是分离定律。（5）如果有两对以上的基因，则不同对的非等位基因独立自由地组合到配子中去。这就是不同对的非等位基因的自由结合，称为自由组合定律。（6）成对基因在一般情况下，一个是显性，另一个是隐性。有两性基因存在时，显性性状表现出来而隐性性状不能表现，只有两个隐性基因纯合时，隐性性状才表现出来。这就是遗传的显隐性原理。#现在流行一个观点，就是中国古代曾经在科技上长时间领先于世界，产生了包括四大发明在内的很多伟大发明，只是到

4、近代落后了。其实这种观点是不严格的。四大发明确实是中国对世界了不起的贡献，但它们都是属于技术范畴。严格地说应该是中国古代的技术曾经长时间领先于世界。中国历史上曾经先进的只是技术，科学从来没有先进过，到西方科学开始传入的明朝，中国的科学水平从来就没有达到过两千年前的希腊的水平。这不是因为我们祖先没有智慧，很大程度上是和文化传统有关，中国人和除了古希腊人以外的很多民族都是非常实用主义的，研究科技的原因就是因为它有用。古希腊人研究科学的主要原因不是因为有用，而是理性的需要，就是发自内心地想了解这个世界为什么是这样，而

5、不管这样的了解是不是可以导致发明创造并造福人类。产生于西欧的近代科学，不是西欧人凭空想出来的，它是有基础的，这个基础主要就是古希腊的科学。二千年前的古希腊诞生了阿基米德、欧几里德、托勒密等一批著名的科学家，他们每个人都在各自领域建立起一套系统的科学理论。这些科学理论在西方传教士进入中国以前，中国人都是不知道的，也没有人建立过类似的理论。中国的技术在近代也落后于西方国家，就是因为当技术进步到一定程度时，纯粹来自于经验的技术开始让位于根据科学发展起来的技术。从经验上发展技术是有很大盲目性的，是比有理论指导需要更多次

6、“试错”才能成功的。当一个技术需要很多步骤，每个步骤都有很多可能性需要“试错”的话，总的需要“试错”的次数就是所有每一步骤次数的积。所以当步骤数增加，“试错”次数就要按指数增加，很快就是个天文数字。这种情况下简单的“试错”成功的可能性就基本上接近零了。1883年8月15日，美国著名物理学家、美国物理学会第一任会长亨利·奥古斯特·罗兰(1848-1901)在美国科学促进会(AAAS)年会上做了题为“为纯科学呼吁”的演讲。该演讲的文字后发表在1883年8月24日出版的Science杂志上，并被誉为“美国科学的独立宣

7、言”。一百多年后重读罗兰的“为纯科学呼吁”演讲，可以感觉到今日中国的科学发展与美国当年颇有相似之处。我时常被问及这样的问题：纯科学与应用科学究竟哪个对世界更重要。为了应用科学，科学本身必须存在。假如我们停止科学的进步而只留意科学的应用，我们很快就会退化成中国人那样，多少代人以来他们(在科学上)都没有什么进步，因为他们只满足于科学的应用，却从来没有追问过他们所做事情中的原理。这些原理就构成了纯科学。中国人知道火药的应用已经若干世纪，如果他们用正确的方法探索其特殊应用的原理，他们就会在获得众多应用的同时发展出化学，

8、甚至物理学。因为只满足于火药能爆炸的事实，而没有寻根问底，中国人已经远远落后于世界的进步。我们现在只是将这个所有民族中最古老、人口最多的民族当成野蛮人。ApleaforpurescienceByH.A.ROWLANDIhaveoftenbeenaskedwhichwasthemoreimportanttotheworld,pureorappliedscience.Tohavetheap