㈠ 分子遗传学的研究方法
用遗传学方法可以得到一系列使某一种生命活动不能完成的突变型,例如不能合成某一种氨基酸的突变型、不能进行 DNA复制的突变型、不能进行细胞分裂的突变型、不能完成某些发育过程的突变型、不能表现某种趋化行为的突变型等。正象40年代中在粗糙脉孢菌中利用不能合成某种氨基酸的突变型来研究这一种氨基酸的生物合成途径一样,也可以利用上述种种突变型来研究 DNA复制、细胞分裂、发生过程和趋化行为等。不过许多这类突变型常是致死的,所以各种条件致死突变型特别是温度敏感突变型常是分子遗传学研究的重要材料。
在得到一系列突变型以后,就可以对它们进行遗传学分析,了解这些突变型代表几个基因,各个基因在染色体上的位置,这就需要应用互补测验(见互补作用、基因定位),包括基因精细结构分析等手段。 抽提、分离、纯化和测定等都是分子遗传学中的常用方法。在对生物大分子和细胞的超微结构的研究中还经常应用电子显微镜技术。对于分子遗传学研究特别有用的技术是顺序分析、分子杂交和重组DNA技术。核酸和蛋白质是具有特异性结构的生物大分子,它们的生物学活性决定于它们的结构单元的排列顺序,因此常需要了解它们的这些顺序。如果没有这些顺序分析,则基因DNA和它所编码的蛋白质的线性对应关系便无从确证;没有核酸的顺序分析,则插入顺序或转座子两端的反向重复序列的结构和意义便无从认识(见转座因子),重叠基因(见基因)也难以发现。
DNA分子的两个单链具有互补结构,DNA和通过转录产生的mRNA之间也具有互补结构。凡具有互补结构的分子都可以形成杂种分子,测定杂种分子的形成的方法便是分子杂交方法。分子杂交方法可以用来对DNA和由DNA转录的RNA进行鉴定和测量。它的应用范围很广泛,例如用来测定两种生物的DNA的总的相似程度,某一mRNA分子从DNA的哪一部分转录等。
重组DNA技术的主要工具是限制性核酸内切酶和基因载体(质粒和噬菌体)。通过限制性内切酶和连接酶等的作用,可以把所要研究的基因和载体相连接并引进细菌细胞,通过载体的复制和细菌的繁殖便可以取得这一基因DNA的大量纯制品,如果这一基因得以在细菌中表达,还可以获得这一基因所编码的蛋白质。这对于分子遗传学研究是一种十分有用的方法。此外,在取得某一个基因以后,还可以在离体条件下通过化学或生物化学方法使它发生预定的结构改变,然后再把突变基因引入适当的宿主细胞,这一方法有助于对特定基因的结构和功能的研究。
和其他学科的关系 分子遗传学是从微生物遗传学发展起来的。虽然分子遗传学研究已逐渐转向真核生物方面,但是以原核生物为材料的分子遗传学研究还占很大的比重。此外,由于微生物便于培养,所以在分子遗传学和重组DNA技术中微生物遗传学的研究仍将占有重要的位置。
分子遗传学方法还可以用来研究蛋白质的结构和功能。例如可以筛选得到一系列使某一蛋白质失去某一活性的突变型。应用基因精细结构分析可以测定这些突变位点在基因中的位置;另外通过顺序分析可以测定各个突变型中氨基酸的替代,从而判断蛋白质的哪一部分和特定的功能有关,以及什么氨基酸的替代影响这一功能等等。例如乳糖操纵子的调节基因产物是一种既能和操纵基因 DNA结合又能和乳糖或其他诱导物结合的阻遏蛋白。分子遗传学研究结果说明阻遏蛋白的氨基端的60个氨基酸和DNA的结合有关,其余部分和诱导物的结合有关,而且还说明这一部分蛋白质呈β片层结构,片层结构的顶端暴露部分最容易和诱导物相结合。麦芽糖结合蛋白的信号序列、λ噬菌体的阻遏蛋白等的结构和功能问题也都曾用分子遗传学方法进行研究而取得有意义的结果。目前基因分离和DNA顺序分析方法进展迅速,而一些以微量存在的蛋白质却难以分离纯化。在这种情况下,根据DNA 顺序分析结果和遗传密码表便可以得知这一蛋白质分子的氨基酸顺序。
生物进化的研究过去着眼于形态方面的演化,以后又逐渐注意到代谢功能方面的演变。自从分子遗传学发展以来又注意到 DNA的演变、蛋白质的演变、遗传密码的演变以及遗传机构包括核糖体和tRNA等的演变。通过这些方面的研究,对于生物进化过程将会有更加本质性的了解(见分子进化)。
分子遗传学也已经渗入到以个体为对象的生理学研究领域中去,特别是对免疫机制和激素的作用机制的研究。随着克隆选择学说的提出,目前已经确认动物体的每一个产生抗体的细胞只能产生一种或者少数几种抗体,而且已经证明这些细胞具有不同的基因型。这些基因型的鉴定和来源的探讨,以及免疫反应过程中特定克隆的选择和扩增机制等既是免疫遗传学也是分子遗传学研究的课题。
将雌性激素注射雄鸡,可以促使雄鸡的肝脏细胞合成卵黄蛋白。这一事实说明雄鸡和雌鸡一样,在肝脏细胞中具有卵黄蛋白的结构基因,激素的作用只在于激活这些结构基因。激素作用机制的研究也属于分子遗传学范畴,属于基因调控的研究。
个体发生过程中一般并没有基因型的变化,所以发生问题主要是基因调控问题,也属于分子遗传学研究范畴。
分子遗传学研究的方法,特别是重组DNA技术已经成为许多遗传学分支学科的重要研究方法。分子遗传学也已经渗入到许多生物学分支学科中。以分子遗传学为基础的遗传工程则正在发展成为一个新兴的工业生产领域。
㈡ 人类遗传学研究方法有哪些
㈢ 孟德尔发现遗传学的两大基本定律,使用的研究方法为___.
孟德尔用假说-演绎科学研究方法发现了生物遗传的两条基本规律.
故答案为:
假说-演绎法
㈣ 请你总结孟德尔在研究遗传规律的过程中采用了哪些科学方法
数学统计方法、科学演绎方法,还有假设法,这个很重要,孟德尔通过假设,再通过实验证实自己的假设,从而得到分离定律
㈤ 遗传学的研究方法
杂交是遗传学研究的最常用的手段之一,所以生活周期的长短和体形的大小是选择遗传学研究材料常要考虑的因素。昆虫中的果蝇、哺乳动物中的小鼠和种子植物中的拟南芥,便是由于生活周期短和体形小而常被用作遗传学研究的材料。大肠杆菌和它的噬菌体更是分子遗传学研究中的常用材料。
生物化学方法几乎为任何遗传学分支学科的研究所普遍采用,更为分子遗传学所必需。分子遗传学中的重组DNA技术或遗传工程技术已逐渐成为遗传学研究中的有力工具。
系统科学理论(systems theory)、组学生物技术、计算生物学与合成生物学是系统遗传学的研究方法。
㈥ 孟德尔研究遗传问题的方法有何特点
孟德尔定律由奥地利帝国遗传学家格里哥·孟德尔在1865年发表并催生了遗传学诞生的着名定律。他揭示出遗传学的两个基本定律——分离定律和自由组合定律,统称为孟德尔遗传规律。
1900年荷兰的雨果·德·弗里斯(Hugo de Vries),德国的卡尔·柯灵斯(Carl Correns)和奥地利的契马克(Erich von Tschermak)、各自独立研究再次发现了这一定律。经过对过去文献的调查,最终发现了孟德尔的论文。并且以此将这一定律命名为“孟德尔定律”。为这一定律命名的是柯灵斯,孟德尔个人没有将之称为“定律”。
孟德尔于1854年夏天开始用34个豌豆株系进行了一系列实验,他选出22种豌豆株系,挑选出7个特殊的性状(每一个性状都出现明显的显性与隐性形式,且没有中间等级),进行了7组具有单个变化因子的一系列杂交试验,并因此而提出了着名的3:1比例。
豌豆具有一些稳定的、容易区分的性状,这很符合孟德尔的试验要求。所谓性状,即指生物体的形态、结构和生理、生化等特性的总称。在他的杂交试验中,孟德尔全神贯注地研究了7对相对性状的遗传规律。所谓相对性状,即指同种生物同一性状的不同表现类型,如豌豆花色有红花与白花之分,种子形状有圆粒与皱粒之分等等。为了方便和有利于分析研究起见,他首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究,然后再观察多对相对性状在一起的传递情况。
㈦ 人类遗传学研究方法有哪些
人类遗传学的主要研究方法是:①系谱分析。用于研究决定人类性状或疾病的基因的传递规律。②数理统计。通过群体的调查和系谱分析并将获得的资料经过数学处理,可以测定人类某些性状或疾病基因的分布频率,了解其传递规律及与种族、群体、环境、迁移、婚配方式之间的关系。③细胞遗传学方法。染色体技术和人类性染色质(X染色质和Y染色质)的研究结果可广泛应用于染色体异常疾病的诊断、性别鉴定、产前诊断和遗传咨询等。医学细胞遗传学的研究为人类遗传学积累了大量的资料(见核型)。④体细胞遗传学方法。在人类基因定位中得到广泛的应用,也常应用于肿瘤遗传学的研究。⑤生物化学方法。层析、电泳、色谱分析 、同位素示踪等被广泛应用于先天性代谢缺陷、血红蛋白异常和各种综合征的研究。这些方法非但可应用于出生后成长过程中的个体,也可以应用于孕妇羊水及其脱屑细胞的产前诊断,以便在孕期中就去除先天性代谢异常的胎儿,这对预防遗传疾病有重要意义。⑥免疫学方法。人类体细胞免疫学特性的研究是人类遗传学的重要内容。它为同种异体脏器的移植提供了理论基础,同时也可揭示它与某些遗传性疾病发生的关联。并为阐明免疫球蛋白的多样性来源问题开辟了新的途径。⑦双生儿法。通过双生儿之间的异同对比研究遗传和环境对个体表型的相对效应的方法,它是人类遗传学研究中的经典方法。
㈧ 孟德尔豌豆杂交实验提出遗传定律——研究方法
①1866年孟德尔的豌豆杂交实验,提出遗传定律——假说—演绎法
②1910年摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上—假说演绎法
③1903年萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上”——类比推理法
①②都是通过杂交实验发现了问题然后提出假说,之后利用测交的方法验证了假说的内容,进而得出的结论。所以均为假说演绎法。