电子文档交易市场
安卓APP | ios版本
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本

绪论-动物细胞遗传学

42页
  • 卖家[上传人]:F****n
  • 文档编号:88225828
  • 上传时间:2019-04-21
  • 文档格式:PPTX
  • 文档大小:5.50MB
  • / 42 举报 版权申诉 马上下载
  • 文本预览
  • 下载提示
  • 常见问题
    • 1、动物细胞遗传学,连正兴,绪 论,细 胞:由膜所围成的能独立进行生长的繁殖的原生质团。是构成所有生物的基本单位。 细胞遗传学是从遗传学和细胞生物学角度研究细胞的结构与功能、细胞的增殖与分化、衰老与凋亡、基因的表达与调控、细胞的起源与进化等细胞生命活动规律的科学。 细胞区别于非生命界的主要特性: 能够对生存进行自我调节的开放体系、在同外界进行物质、能量、信息交换的条件下,处于动态平衡 生命体由多层次、非线性、多侧面的复杂体系,而细胞是是生命体的结构与功能单位,有了细胞才有完整的生命活动。,绪论,生命体的一切生命现象,如生长、发育、繁殖、遗传、分化、代谢和应激等,都是通过细胞这个生命体来实现的,因此著名生物学家Wilson:“一切生物物学问题的答案都将到细胞中找到解决。因为所有生物体都是,或者曾经是一个细胞”。脱离开细胞,现代生物学的所有分支都将失去意义。 以基因工程为主的现代生物技术主要是通过细胞的操作来实现的。由此看来细胞学与农业、医学、生物高技术有着密不可分的关系,将解决人类生活中的重大问题,促进经济与社会的发展。,绪 论,细胞与生物大分子: 细胞是动态的结构体系: 遗传信息结构体系:

      2、如DNA储存着物种的全部遗传信息,可是这些分子必须的细胞内组装成有一定秩序的结构关系,才能发挥其重要作用。 膜结构体系:网络屏障、信息沟通 细胞骨架结构体系:生物化学反应有序性、细胞分裂等 分子对于细胞来说是归属关系,大分子所表现的一些属性只有在细胞这个体系中才具有生命的意义。生物大分子脱离了细胞就失去了意义。细胞外的大分子即使再复杂,变化再大,也只能称为生物化学反应,还称不上为生命活动,目前还不存在无细胞的生命体。 各种分子在细胞内建立起一定的时空关系,相互协调配合,才能表现出有生命意义的活动。因此试图利用总DNA来恢复灭绝物种还有很大困难。,细胞的组成,一节、细胞研究的发展历史,科学的发展总是与工具的改进是分不开的(显微镜、电镜等) 细胞的发现: 荷兰的眼镜商Janssen于1604年发明了可以放大10-30倍的显微镜,可以观察昆虫与跳蚤,因此有被称为“跳蚤镜”,尽管没有发现细胞,但将光学放大装置转变成显微镜的一个界标(肉眼的直观范围为200um,而细胞为30um以下) 1665年英国物理学家Robert Hooke创制了可以放大40-140倍的显微镜,并开展了大量的观察(包括矿物

      3、、动物和植物标本)工作,并将自己观察到的现象编写成了“显微图谱”一书,此时将软木塞的空洞称为Cells,但并不具有细胞的含义,此后才发现细胞内容物。,最早期的显微镜,1. 细胞的发现,1674年荷兰科学家Leeuwenhoek(只上过高中,当过学徒工和布商,39岁才开始进行科学研究,磨制了550个透镜,自制了247台显微镜,但仅存下9台,对其中一台进行检测,放大倍数为270倍;1680年当选为英国皇家学会外籍会员;1699年获得巴黎科学院通讯院士称号),利用自制的显微镜: 观察了水中的原生动物、人和哺乳类的精子等微小活细胞; 同时对细胞进行了测量:细菌为3um、红细胞为7.2um。,人工光源显微镜,2、细胞遗传学的创立与形成,1838年显微镜分辨率的提高(可达1um)、切片机的出现,德国植物学家Schleidon根据自己的观察,论证了所有植物体都是由细胞组成的; 1839年德国动物学家Schwann证明了动物体也是由细胞所组成,并总结前人的工作后提出了一切生物体都是由细胞所组成的。 1855年Virchow提出了: 细胞是所有生物的结构与生命活动单位; 生物的特性取决于细胞的特性,多细

      4、胞生物的每个细胞即是一个活动单位 细胞只能通过细胞的分裂而来。 1883年提出了染色体学说,染色体是遗传单位的携带者。 1884年提出细胞核含有控制遗传的因子 1892年提出了细胞的原生质学说(将细胞内的内容物称为原生质),细胞的概念基本形成。,2、细胞遗传学的创立与形成,1902年Cannon提出遗传因子位于染色体上 1905年Farmer提出了减数分裂。 1909年将遗传因子定名为基因。 1909年Harrison证明胚神经细胞可以在离体条件下生长分化,开创了组织培养技术。 1914年实验胚胎学得到了快速发展,发现了早期胚胎分裂球具有全能性。 1934年用高速离心机对细胞核与细胞器进行了分离实验,开始了细胞器的研究。 1939年电子显微镜的出现(放大倍数为10000倍)。 1953年DNA双螺旋结构的发现,1977年生长激素抑制素的大肠杆菌中表达奠定了分子细胞学的基础。,细胞内的基因表达与调控,3、细胞遗传学研究的内容,细胞核、染色体以及基因表达 细胞核是遗传物质储存的场所,也是遗传信息转录出mRNA、rRNA与tRNA的场所。 染色质是遗传物质的载体,核仁是转录rRNA与装配核糖

      5、体亚基的场所。 核膜与核孔复合体是核质之间物质与信息交换的结构与屏障。,3、细胞遗传学研究的内容,细胞骨架体系 细胞骨架主要维持细胞的形态与保持细胞内部结构的合理布局,保证细胞内大分子的运输、细胞器的运动、细胞信息传递、基因表达与大分子加工。 细胞核骨架:核基质、核纤层与核孔复合体 细胞质骨架:微管、微丝等,3、细胞遗传学研究的内容,细胞增殖及其调控 生物体的生长发育是由细胞的增殖与分化造成的,利用细胞增殖与分化的原理可以提高动植物的生长发育速度(生长激素的使用); 可以探讨肿瘤的形成机制,寻找出有效的治疗方法; 关键因素分析 细胞周围的控制细胞增殖的因子 控制细胞增殖的关键基因,肿瘤的形态,3、细胞遗传学研究的内容,细胞分化及其调控 分化是生物体发育的基础,是构成复杂机体的基础,只有分化才能形成具有不同功能的细胞,行使特定的机能 细胞的全能性可以使人们了解细胞分化的机理,控制细胞分化进程 体细胞克隆的成功标志着已经分化的细胞可以脱程分化,重新形成新的个体 肿瘤的形成是由于不分化与去分化的结果,因此利用分化诱导,使肿瘤细胞分化,达到治疗目的。,体细胞克隆,分化细胞的去程序化,克隆挽救濒

      6、危动物,How are PluripotentLines Characterized?,Morphology: small cells (812 cm) grow in aggregates high nuclear cytoplasmic ratio Cell surface proteins: alkaline phosphatase (AP) endogenous telomerase SSEA1, ECMA7, EMA1, etc. Gene expression, epigenetic profiles Differentiate into three germ layers Form teratomas Contribute to germline chimeras,Mouse embryonic stem cells as embryonic stem cell archetype,In 1981, The first mouse embryonic stem cells (mESCs) were isolated from in vitro proliferation

      7、of the ICM derived from an E3.5 to E4.5 days post coitum (dpc) blastocyst (Evans Kunath et al. 2007).,Progress of iPS induction,Genes: Mouse: SOX2, OCT4, c-Myc and Klf4 Human: SOX2, OCT4, c-Myc and Lin28 Gene Number: 4 genes: 3 genes: 2 genes: 1 gene:,Methods of induction: Retrovirus In separate vectors In one vector disassociated with 2A Purified proteins Prokaryote Eukaryote Conditional medium of eukaryotic cell transfected with 4 genes ?,组织再生,蝾螈断肢创口周围的皮肤、肌肉、骨骼等各种细胞会聚集到一起,从成体细胞反向变为“幼年”细胞,形成具有再

      8、生能力的芽基细胞群。尽管这些芽基细胞看起来都差不多,但它们都记住了各自的来源,从肌肉细胞而来的仍再生为肌肉细胞,从神经鞘细胞而来的仍再生为神经鞘细胞。,3、细胞遗传学研究的内容,细胞的衰老与凋亡 细胞总体的衰老导致了生物体的衰老,但生物体的衰老与细胞的衰老还存在着很大的不同。 细胞的衰老是由于传代次数的限制所造成,同时也是自然规律和法则;人们希望通过细胞衰老的研究来延长寿命,如线虫寿命的延长意味着人类的寿命可以达到500岁,果蝇的实验预计人类的寿命可以达到156岁; 细胞的凋亡是生命科学研究中新兴的领域。凋亡是由于一系列基因控制并受复杂信号影响的细胞自然死亡现象。也是生理正常发育与病理过程的重要平衡因素。,3、细胞遗传学研究的内容,细胞的起源与进化 35亿年前已经在地球上出现了原始细胞; 拥有生命活动的物质只有以细胞的形式出现时才能够在地球上存在。 细胞的进化有人认为是共生所致; 分子遗传学的发展为细胞的进化提供了强有力的研究手段与方法。,3、细胞遗传学研究的内容,细胞工程和组织工程 对细胞进行改造,达到修复、治疗等目的,如用胰岛细胞治疗糖尿病,杂交瘤细胞生产药品或抗体,定向杀死靶细胞

      9、,胚胎干细胞治疗等; 组织工程体外培养特定的组织,用以治疗组织损伤,美容等目的(人耳鼠等) 体细胞克隆:挽救濒危物种,实现转基因等操作。 iPS 单细胞生命的人工合成“辛西娅”,是将通过化学合成“丝状支原体亚种”DNA,并将其植入去除了遗传物质的山羊支原体体内,创造出世界上首个“人造单细胞生物”(科学界的坏小子 文特尔),组织工程,4、细胞遗传学的研究进展,1953年发现了DNA双螺旋结构 1958年提出了遗传信息的中心法则 1960年提出了蛋白质合成的操纵元学说 1970年在肿瘤病毒中发现了逆转录酶 1970-:DNA重组、剪接技术的迅速发展,遗传工程技术迅速兴起 2006年iPS(Induced Pluripotent Stem Cell)发现。 2010年人造单细胞生物“新西娅”诞生,4、细胞遗传学的研究进展,1977年第一次将高等动物的生长激素释放抑制素引入大肠杆菌,合成了生长激素释放抑制素 1979年将小鼠胰岛素基因引入大肠杆菌,合成了胰岛素 1990年启动了人类基因组计划 1997年乳腺细胞体细胞克隆羊的诞生,证明了分化的细胞可以脱程分化,形成新的个体,二节、细胞遗传学研究意义,改善动物的生产性能:生物的生殖发育、遗传、神经活动等重大生命现象都是以细胞为基础的; 研究人类思维活动以及动物的记忆:人大脑的活动是靠1012个细胞的互相协调而进行的; 病理学分析:一切病变是细胞的异常所造成的; 基因工程操作:基因工程是通过细胞来实现的; 疾病治疗:细胞治疗对挽救人类生命将做出巨大贡献; 器官移植:器官移植、细胞修复等操作将延长人类的生命。,转基因与转基因细胞的核移植,核移植(体细胞克隆),三节、细胞遗传学研究的重点领域,功能基因组学研究: 利用差异显示筛选新的基因 通过基因打靶、RNAi等技术研究基因的功能; 利用细胞芯片筛选靶向药物 基因表达的时空性 不同时间、不同组织中基因表达的差异(也可以是不同细胞类型中同一个基因表达的差异 不同生理时间中基因表达的差异,为适时控制动物的生长发育奠定基础,基因芯片,外显子测序,以外显子捕获结合Solexa测序为例加以说明: 基因组DNA首先被随机打断成500bp左右的片段,随后在DNA片段两端分别连接上接头。 经过PCR库检合格后的DNA片段与NimbleGen 2.1M Human Exome A

      《绪论-动物细胞遗传学》由会员F****n分享,可在线阅读,更多相关《绪论-动物细胞遗传学》请在金锄头文库上搜索。

      点击阅读更多内容
    最新标签
    发车时刻表 长途客运 入党志愿书填写模板精品 庆祝建党101周年多体裁诗歌朗诵素材汇编10篇唯一微庆祝 智能家居系统本科论文 心得感悟 雁楠中学 20230513224122 2022 公安主题党日 部编版四年级第三单元综合性学习课件 机关事务中心2022年全面依法治区工作总结及来年工作安排 入党积极分子自我推荐 世界水日ppt 关于构建更高水平的全民健身公共服务体系的意见 空气单元分析 哈里德课件 2022年乡村振兴驻村工作计划 空气教材分析 五年级下册科学教材分析 退役军人事务局季度工作总结 集装箱房合同 2021年财务报表 2022年继续教育公需课 2022年公需课 2022年日历每月一张 名词性从句在写作中的应用 局域网技术与局域网组建 施工网格 薪资体系 运维实施方案 硫酸安全技术 柔韧训练 既有居住建筑节能改造技术规程 建筑工地疫情防控 大型工程技术风险 磷酸二氢钾 2022年小学三年级语文下册教学总结例文 少儿美术-小花 2022年环保倡议书模板六篇 2022年监理辞职报告精选 2022年畅想未来记叙文精品 企业信息化建设与管理课程实验指导书范本 草房子读后感-第1篇 小数乘整数教学PPT课件人教版五年级数学上册 2022年教师个人工作计划范本-工作计划 国学小名士经典诵读电视大赛观后感诵读经典传承美德 医疗质量管理制度 2 2022年小学体育教师学期工作总结 2022年家长会心得体会集合15篇
    关于金锄头网 - 版权申诉 - 免责声明 - 诚邀英才 - 联系我们
    手机版 | 川公网安备 51140202000112号 | 经营许可证(蜀ICP备13022795号)
    ©2008-2016 by Sichuan Goldhoe Inc. All Rights Reserved.