化学遗传学技术

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化学遗传学技术范文第1篇

关键词：职业院校 液压传动技术教学 一体化教学

液压传动技术是机械工程专业必修的一门专业课程。这门技术渗透到许多领域，在民用工业、机床、各类机械、汽车、船舶等行业得到广泛应用和发展，已成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。社会对液压维修维护人才需求非常大，但是高校毕业生却难以胜任企业的工作需求。职业院校的液压传动技术教学往往只停留在理论学习方面，而且由于相对抽象，学生的认知结构较低，基础知识薄弱，主要存在以下问题。

一是内容抽象、理解困难。液压传动课程最终的目标是让生学会分析液压回路，能够找出并解决其相应的故障。其概念、原理较抽象，各类元件及传动的原理不直观，学生较难理解和掌握。同时，该门课程实践性较强，有的学校虽然安排了实验，但绝大多数为验证性实验，实验课上很多学生是“看”实验，而不是“做”实验，很少去思考为什么要这样做。由此出现学生理论学习困难，应用基本不会的局面。二是知识滞后，缺乏应用。现在企业中实际应用的液压系统往往是叠加阀组成的集成工作站模式，而现有的液压传动教学还停留在板式阀、插装阀的层次，教学内容与实际应用有一定的滞后性。同时在进行液压传动教学过程中，往往只是对于基本原理的讲解和实验验证，并没有考虑到企业实际应用中所要面临的问题。学习内容与生产实际脱节，学生学过后不能转化为生产技能。三是连贯性强，统筹性差。液压传动技术每一部分的内容，如流体动力学、液压元件的基本原理和结构，以及液压基本回路和液压系统回路，其知识层次是递进关系。这就要求学习过程中必须逐层深入。学生在学习中往往存在对回路实验印象深刻，但对元件原理模糊不清，对流体力学基本不知道的情况。如何把所学知识有机统筹为一个整体，让学生整体认识是教学的关键。

一体化教学模式是以国家职业标准为依据，以综合职业能力培养为目标，以典型工作任务为载体，以学生为中心，根据典型工作任务和工作过程设计课程体系和内容，按照工作过程和学生自主学习的要求进行教学设计并安排教学活动，实现理论教学与实践教学融通合一、能力培养与工作岗位对接合一、实习实训与顶岗工作学做合一。这种教学模式可以改变目前液压教学的弊端。

一、学习内容从企业的典型任务出发

一体化教学把原来的知识点和企业的实际问题联系在一起，把枯燥的图标和线条与实实在在的问题联系在一起，把知识学习过程转变为实际问题的解决过程，不仅让学生在学习中获取知识也让其学会所学知识的应用方法，激活学生的学习兴趣。同时也满足将来用人企业的需要。例如，在讲到换向阀原理和作用时，引入平面磨床工作台故障这一课题，让同学们从观察故障出发，通过教师引导和自己努力逐步找出故障，排除故障。达到“工作即学习，学习即工作，工作怎么干，就怎么教，干什么，就学什么”的要求。

二、教学主体由教师转向学生

一体化教学的特点就是以学生为主体，教师为主导。把原来的教师在讲台上讲解，转化为教师提出问题，学生自主学习的过程。在通过实际问题调动起学生的积极性后，教师通过合理的设问“换向阀出现了故障”，引导学生逐层深入探究换向阀的基本原理，让学生通过查阅资料、小组讨论、实际拆装验证，逐步完成知识的积累，然后通过实验解决实际问题，最终在自己的脑海中形成自己的一套理解。把原来枯燥的知识转化为真实的体验。通过体验对知识进行验证和强化，最终成为自己的能力。

三、多学科理论和实践统筹结合

教师通过实际问题设问，使学生告别了原来枯燥的听讲和被动的实验。通过学生大胆地尝试、观察、思考、体会，实现在学中做，在做中学，学做合一的学习模式。通过对磨床工作台实际问题的解决，学生不仅进行了换向阀知识的学习，也对其他知识，如装配工艺学、机械制图等多学科知识做了复习，同时锻炼了装配技能、液压故障分析和解决技能，在不知不觉间把多学科的知识进行了统筹整合，达到了锻炼综合能力的目标。

化学遗传学技术范文第2篇

【关键词】 川芎嗪注射液;黏附分子;信号转导;血管平滑肌细胞

【Abstract】 Objective To investigate the Tetramethylpyrazine (TMP)mediating antiproliferation effect，and define its molecular mechanism in cultured rat aortic vascular smooth muscle cells (VSMC). Methods Cultured cells proliferating model of rats VSMC were established by plateletderived growth factor (PDGF). Cultured cells were randomly pided into three groups: control， PDGF (20 ng/ml)and TMP treatment (20， 40， 80 μmol/L) groups. The number of VSMC were accounted under microscope. The expression of intercellular adhesion molecular1 (ICAM1) and integrinlinked kinase (ILK) were analyzed by Western blotting respectively. Results The proliferation of rat VSMC induced by PDGF could be inhibited by TMP significantly in a dosedependent manner. A remarkable decrease of ICAM1 and ILK expression were demonstrated in the TMP group compared with the PDGF group.Conclusions The antiproliferation effect of TMP associates with suppression of adhesive molecules.

【Key words】 TMP;Adhesive molecules;Signal transduction;Vascular smooth muscle cells (VSMC);Rat

川芎嗪是从具有活血化瘀作用的中药川芎中分离得到的一种生物碱，化学组分为四甲基吡嗪，目前已在临床上广泛用于心脑血管疾病的治疗。我们前期研究证明，川芎嗪通过作用于血管平滑肌细胞(VSMC)而发挥活血化瘀的作用〔1〕，但缺乏在分子水平上阐明其机制的研究。细胞间黏附分子(ICAM)是一类介导细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间相互作用的膜表面糖蛋白，在单核细胞及血小板的黏附聚集过程中发挥着重要的作用，与细胞增殖密切相关〔2〕。本研究用血小板源性生长因子(PDGF)刺激体外培养的大鼠VSMC复制细胞异常增殖模型，从抑制黏附分子信号传递角度探讨川芎嗪抗VSMC增殖的机制，为从分子水平上阐明其活血化瘀作用机制提供实验依据，明确其作用靶点。

1 材料与方法

1.1 材料 健康雄性5周龄SD大鼠，体重(100±10)g，由河北省实验动物中心提供。川芎嗪注射液 (40 mg/2 ml)由北京第四制药厂提供。DMEM培养基、胎牛血清FBS由Gibco公司提供。PDGF、小鼠抗ICAM1单克隆抗体、小鼠抗整合素耦联激酶(ILK)单克隆抗体、兔抗GAPDH单克隆抗体、HRP标记的羊抗小鼠IgG二抗、发光试剂等均购自美国Santa Cruz公司。其他化学试剂均为进口或国产分析纯。

1.2 VSMC的培养 5周龄雄性SD大鼠用25%乌拉坦按照0.4 ml/100 g体重进行腹腔注射麻醉，于无菌条件下取大鼠的胸腹主动脉。用0.01 mol/L PBS洗净管腔内血液并剥脱血管外膜后，按贴块法分离培养VSMC。待细胞爬满培养瓶底后，用0.25%胰蛋白酶消化传代。倒置显微镜下观察细胞形态及生长情况，用光镜及免疫组化的方法进行细胞鉴定。取3～6代细胞进行实验。

1.3 细胞分组 取传代培养的VSMC接种于细胞培养瓶中。待VSMC在含10%胎牛血清的DMEM培养液中生长至60%～70%融合时，换无血清培养基饥饿培养24 h，使细胞同步化于静止期。实验随机分为对照组、PDGF刺激组和川芎嗪组。对照组单纯加入培养液5 ml;PDGF刺激组添加PDGF使其终浓度为20 ng/ml;川芎嗪组先用不同浓度 (20、40、80 μmol/L) 的川芎嗪注射液预孵育1 h，然后再加PDGF(20 ng/ml) 刺激24 h。收集各组细胞进行实验。

1.4 Western印迹分析 提取各组细胞的蛋白，用改良的Lowry法测定浓度。取各组等量蛋白提取液经8% SDSPAGE电泳分离后，半干式电转至PVDF膜上，5%脱脂奶粉封闭，分别与鼠抗ICAM1单克隆抗体 (1∶300)、ILK单克隆抗体(1∶400) 在4℃条件下封闭反应过夜。用HRP标记的羊抗兔IgG二抗(1∶10 000) 室温反应2 h，经TTBS、TBS充分洗涤后采用化学发光法显影。用美国Kodark公司ID数码成像分析系统分析结果。

1.5 统计学处理 采用SPSS10.0 统计软件包处理，数据以x±s表示，多样本均数比较采用单因素方差分析，组间均数比较采用t检验。

2 结 果

2.1 川芎嗪呈剂量依赖性抑制VSMC的增殖 细胞计数后发现，与对照组比较，PDGF刺激组细胞数量显著增多，增加约3.8倍。20 μmol/L川芎嗪实验组对细胞数目增加的抑制作用不明显，40 μmol/L川芎嗪组具有抑制细胞数量的作用，此时细胞数量约为PDGF刺激组的48%(P

2.2 川芎嗪抑制ICAM1的表达 Western印迹结果经过灰度值对比处理后发现，正常对照组ICAM1的灰度值表达量很小，PDGF刺激组ICAM1的表达量显著增加。川芎嗪组ICAM1的表达量与刺激组相比明显减少，仅相当于其的44%(P

2.3 川芎嗪抑制ILK的表达 Western印迹结果显示，对照组仅有少量ILK表达;PDGF刺激组ILK的表达量明显增加。川芎嗪组ILK的表达量虽然仍旧比对照组多，但与PDGF刺激组相比降低明显，仅相当于其62%(P

3 讨 论

川芎嗪是伞形科植物川芎的主要成分，具有活血化瘀的作用，因可与其他中药组成方剂，故广泛应用于心脑血管疾病的救治。大量研究表明川芎嗪可抑制VSMC的异常增殖，但对其确切的分子机制目前尚不很清楚。现已明确，动脉粥样硬化等血管增殖性疾病的主要病变特征是血管平滑肌细胞向内膜下迁移与增殖、血小板的黏附聚集、单核/巨噬细胞浸润等，黏附分子及其受体的相互作用是引发这一系列慢性炎症过程的主要生物学机制。因此，如何抑制黏附分子的表达或阻断其功能已经成为研制抗血管增殖性疾病的新靶标〔3〕。

单核细胞在血管内皮黏附并向内皮下迁移和泡沫化被认为是动脉粥样硬化的早期病理过程。ICAM1是单链跨膜糖蛋白，属免疫球蛋白超家族成员，分子量为80～110 kD，其受体为整合素家族的黏附分子白细胞功能相关抗原1(LFA1)。已经发现ICAM1/LFA1的相互作用在淋巴细胞与内皮细胞的相互作用、淋巴细胞介导的细胞毒反应过程中具有至关重要的作用〔4〕。ICAM1可分布于白细胞、内皮细胞、平滑肌细胞及某些肿瘤细胞上，正常情况下很少或不表达，在炎症、内皮损伤等病理生理条件下表达增加，从而促进炎症的发生与发展〔5〕。所以阻断黏附分子的作用可能会抑制细胞的迁移与增殖。本研究结果显示，对照组ICAM1很少表达，这可能是由于此时 VSMC 正处于分化状态不具有增殖活性，PDGF刺激组由于细胞异常增生活跃，故 ICAM1 的表达量明显增多，川芎嗪组 ICAM1 的表达量与比PDGF刺激组相比显著减少，提示川芎嗪可能通过抑制ICAM1的表达而发挥抗VSMC增殖的作用。

ILK是1996年Hannigan等〔6〕用酵母双杂交的方法研究整合素β1结合蛋白的过程中被发现的。它具有Ser/Thr蛋白激酶结构，是一个59 kD的细胞内信号蛋白，广泛分布于多种细胞中，对黏附分子信号跨膜转导至细胞内起者关键性的介导作用。ILK可以与整合素β1、β2、β3亚基胞浆区域及细胞骨架相关蛋白结合，以依赖于PI3K的方式被激活。活化后的ILK可以磷酸化蛋白激酶B (PKB) 的Ser473和糖原合成酶激酶3 (GSK3)，进而发挥生物学效应。ILK在调节细胞黏附与生长、肿瘤形成等过程中均起重要作用，是保证黏附信号进一步向下游传递的重要调节分子。为了探讨川芎嗪抑制ICAM1表达的生物学意义，本研究进一步观察了ILK在增殖细胞中的表达变化。Western印迹结果显示，作为黏附分子信号传递关键性调节激酶的ILK在各个实验组中的变化趋势与ICAM1的改变基本相同。以上结果提示，川芎嗪可能通过下调ILK的表达得以阻断细胞黏附与迁移的信号在VSMC内的传递;通过减少ICAM1的表达减弱炎细胞的黏附与聚集，从而削弱局部的炎症反应，起到抑制细胞异常增殖的作用。

总之，本研究结果提示川芎嗪可逆转由PDGF刺激导致的VSMC异常增殖，其分子机制与阻断黏附分子信号传递、抑制黏附分子表达有关。由于中药具有多层次多靶点作用的特点，川芎嗪是否还通过其他途径抑制VSMC异常增殖还需做进一步的探讨。

参考文献

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化学遗传学技术范文第3篇

学校校园建设有自身文化内涵的景观意识不够

有教师提出学校校园美化应该有文化学术水准的文学院来提出美化核心理念，而不是只是由学院宣传部专管。校园环境美化的实施者更多是对美化目的关注，他们对景观自身的精神层面内涵挖掘还需要提高。四川理工学院有自身文化建设的总体规划、校园识别系统，但有文化内涵的东西并没有完全体现在校园环境艺术的规划上。校园内的道路命名要有校园的气息，有文化石、有文化墙，更重要的是学校有自身文化底蕴。学校各学院有其各学院治学之道，学院办学特色的景观，但十分精深的东西还有所缺乏，有点重形式而轻内涵。学校是文化传播和人才培养的重要阵地，有文化精神传递的景观的东西还不够，更多要能熏陶学生，使学生产生共鸣。

校园的环境设计中较少出现中国文化精神

四川理工学院是中国的高校，有中国文化元素和精神的景观小品应该是学院的重点。在理工的学院景观中有中式元素但并不十分突出。汇南校区的石锣山上风雨回廊和园林广场、营盘校区的铭志湖是其中的些中式景观，它们中的亭台的材料上没有使用木质材料，景观园林上没有搭配古典园林的树种，而是现代园林树种的拼贴，铺装上也是现代石材居多。这些细节上对中国古典园林的还原度不够，可能是经济上考虑。园林广场上的现代铺砖、石座、照明灯是与古典的中式景观在一起显得不太一致，是设计上的精神不够统一。如果设计规划上有中式的定位，中国古典园林中的象征意蕴、意境涵蕴就能够完全体现出来。中国艺术中的写意、空灵、传神，也是中国文化精神的体现，在园林绿化中体现出来，就会是极好景观作品。拥有艺术氛围营盘校区有艺术景观，但景观有些陈旧。在汇南校区体现中国文化中的艺术精髓的景观还有待深入建设。

对学校校园文化氛围营造的建议

1.对校园环境设计应有整体规划

四个校区的环境应有统一规划方案，在文化内涵和外观造型上统一定位。风格统一是重要的，更重要的是文化含义传达的准确性和艺术性。征集老师、学生的建议和意见，并把一些好的建议和方案融入和落实到规划中，会对规划的合理性起到帮助。艺术学院和人文学院的老师和学生在这方面更有发言权。对环境的改造是对学院整体形象打造和对校园学习氛围营造的重要手段。改造上也应考虑经济、环保、便捷等因素，分步、分批、合理进行，最大限度保留原有风貌中可利用的种植、铺装、景观，降低改造成本，合理把营盘山上部分植被移植到景观中，在一些墙面制作规范的山水涂鸦也是不错的选择。

2.在校园中融入接地气的地方文化艺术元素

彩灯艺术、盐业历史、恐龙文化是自贡文化的名片，在校园文化中包容性的融入这些内涵丰富的地方文化特色，是校园文化内涵和品牌打造的利器。增加周围居民和学校学生对学院文化对接的认同感，也是与自贡这地方的城市规划的融合。在营盘的绿地上布置学生毕业设计的恐龙灯组，在铭志湖畔打造大一学生的铭志宣言彩灯艺术墙，在中心花园布置艺术学院雕塑班的盐业开凿和制盐过程的人物翻模雕塑，让学生的作品和校园环境改造经济、合理的接轨。

3.在校园中用校园活动打造文化景观

化学遗传学技术范文第4篇

【关键词】咳嗽变异性哮喘；基质金属蛋白酶；外周血细胞计数

【Abstract】 Objective This study is to investigate the level of matrix metalloproteinase-9(MMP-9)in blood of the patients with cough variant asthma(CVA).Methods To select 30 patients with typical asthma,40 patients with CVA and 20 healthy controls.We detected MMP-9 by enzyme linked immunoabsorbent assay(ELSIA)and detected eosinophil count and lymphocyte count in peripheral blood in the three groups.Results The levels of MMP-9 in plasma of CVA group and typical asthma group were higher than that in healthy group(P0．05);The number of eosinophil in blood of CVA group or typical asthma group was higher than that in healthy group(P0．05);The number of lymphocyte in blood of CVA group was higher than that in typical asthma group and healthy group(P0．05);The relationship between the level of MMP-9 and the eosinophil count or lymphocyte count were both positive correlation.Conclusion CVA is a kind of chronic airway inflammation with eosinophil andlymphocyte,and MMP-9 participates the airway inflammation and airway remodeling in CVA.

典型的支气管哮喘常有喘息、胸闷、咳嗽三大症状，而咳嗽变异性哮喘(cough variant asthma,CVA)，又称咳嗽型哮喘(cough type asthma)，是指以慢性干咳为主要或唯一临床表现的一种特殊类型哮喘。随着病情发展，约30%在几年内可发展成典型的支气管哮喘[1]。早期诊断CVA患者并加以正确的治疗，可望减少CVA发展成典型的支气管哮喘的几率。基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)是MMPs家族的一员，MMP-9参与典型哮喘的气道重塑及气道炎症国内外已有相关报道，但MMP-9是否也参与CVA这种特殊类型哮喘的发病，目前国内外未见相关报道。本研究拟通过观察CVA患者血清中MMP-9的表达情况及其与外周血中淋巴细胞计数、嗜酸粒细胞计数相关情况，来探讨MMP-9在CVA中的作用，为CVA的早期诊断提供依据。

1 对象及方法

1．1 对象 全部病例均为2005年12月至2007年5月在潍坊医学院附属医院门诊就诊和住院治疗的患者，按就诊顺序将患者分为CVA组和典型哮喘组。CVA组，男19例，女21例，平均(32．1±15．2)岁，病程(10．2±3．6)个月，病例诊断符合标准[2-3]。典型支气管哮喘组，男14例，女16例，平均（38．5±13．9）岁，病程(11．7±5．4)年，病例诊断符合2003年全国支气管哮喘防治指南的诊断标准[4]。以上两组患者均为急性发作期，抽血前1个月均未应用糖皮质激素，无合并心血管疾病、内分泌疾病、免疫风湿病等其他系统疾病，并排除妊娠妇女。健康对照组，男9例，女11例，平均(34．3±11．2)岁，均无过敏性疾病、外伤、肿瘤及其他部位病史。以上三组研究对象均无吸烟史，性别、年龄无显著性差异。

1．2 方法

1．2．1 血清MMP-9测定 留取空腹静脉血3 ml，静置自凝1~2 h后，再用3 000 rmp，离心15 min，分离血清，放入-70℃冰箱保存。使用美国R&D SYSTEMS生产的试剂盒，采用ELISA法测定，具体操作参照药盒说明。

1．2．2 外周血嗜酸粒细胞、淋巴细胞计数 采外周血按常规计数。

1．3 统计学方法 细胞计数、MMP-9数据用（x±s）表示。多组间均数比较采用方差分析；相关性采用直线相关分析。统计学处理采用SPSS11．0统计软件分析。取α=0．05为检验水准。

2 结果

2．1 CVA组与典型支气管哮喘组、健康对照组血清中MMP-9水平比较 从表1可见，CVA组与典型哮喘组其血清中MMP-9水平显著高于健康对照组(P0．05)。

2．2 CVA组与典型支气管哮喘组、健康对照组外周血嗜酸粒细胞、淋巴细胞计数比较 见表2，CVA组Eos和Lym显著高于健康对照组(P0．05)，而Lym则显著高于典型哮喘组(P

2．3 CVA组血清中MMP-9水平与外周血嗜酸细胞计数、淋巴细胞计数相关性分析 由图1、2可见，CVA组MMP-9水平与外周血嗜酸细胞计数(r=0．581,P

3 讨论

支气管哮喘是由许多细胞和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾患，病理生理表现为气流阻塞和气道高反应性。其病理学基础涉及气道炎症和气道结构改变。CVA作为一种特殊类型的支气管哮喘，许多研究表明，其发病机制和病理学改变与典型支气管哮喘相似。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是一组具有相同功能、结构高度同源、依赖锌离子的内肽酶的总称，其主要作用是降解ECM和基底膜。由于MMPs在介导细胞移行和细胞外基质(extral cellear memberma,ECM)重构方面具有独特的作用，近几年来，人们开始关注基质金属蛋白酶及其抑制剂在哮喘发病过程中所发挥的作用。MMP-9是MMPs家族的一员，其水平在支气管哮喘患者的支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)、痰、血清、血浆中都增加[5]。它不仅能降解气道和肺的ECM和基底膜，而且能调节其它蛋白酶和细胞因子，在支气管哮喘的发生发展中起重要作用。

外周血嗜酸粒细胞、淋巴细胞计数表明：CVA是以嗜酸性粒细胞、淋巴细胞浸润为主的慢性气道炎症，其中淋巴细胞较典型哮喘明显增高，提示哮喘的不同阶段，其气道炎症的启动机制是有差别的，详细机理有待于进一步探讨。

CVA患者血清中MMP-9水平与外周血嗜酸粒细胞、淋巴细胞相关性说明：在CVA发病中嗜酸粒细胞、淋巴细胞可能参与或影响了MMP-9的合成与释放,这与Ohno,Weeks等[6-7]研究结果一致。

本研究分别测定CVA患者和典型支气管哮喘患者急性发作时血清中MMP-9水平，结果显示，CVA患者血清中MMP-9水平和典型支气管哮喘患者一样都显著高于健康对照组(P

参考文献

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［3］ Corrao WM,Braman SS,Irwin RS,et al.Chronic cough as the sole presenting manifestation of bronchial asthma.N Engl Med,1979,300：633.

［4］ 中华医学会呼吸病学分会哮喘学组.支气管哮喘防治指南(支气管哮喘的定义、诊断、治疗及教育和管理方案).中华结核和呼吸杂志,2003,03：132-138.

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［6］ Ohno I,Ohtani H,Nitta Y.Eosinophils as a source of matrix metalloproteinase-9 in asthmatic airway inflammation.Am.J.Respir.Cell M ol.Biol,1997,16(3)：212-219.

化学遗传学技术范文第5篇

1 细胞遗传学时期

1.1 细胞遗传学的发展史

孟德尔于1856～1864年在他所在修道院的小花园内对豌豆进行了杂交实验，于1865年在当地召开的自然科学学会上宣读了实验结果。他认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的，并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。

在1875～1884年间，德国解剖学家和细胞学家弗莱明在动物中，德国植物学家和细胞学家施特拉斯布格在植物中，分别发现了有丝分裂、减数分裂、染色体的纵向分裂以及分裂后的趋向两极的行为；比利时动物学家贝内登还观察到马副蛔虫的每一个身体细胞中含有等数的染色体；德国动物学家赫特维希在动物中，施特拉斯布格在植物中分别发现受精现象。这些发现都为遗传的染色体学说奠定了基础。

1903年萨顿发现染色体行为与遗传因子的行为一致，于是提出了染色体是遗传因子的载体的观点。

约在1910年，美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究，确定了基因是染色体上的分散单位，在染色体上呈直线排列，提出了基因的连锁交换规律，并结合当时的细胞学成就，创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。

细胞遗传学时期大致是1910～1940年，可从美国遗传学家和发育生物学家摩尔根在1910年发表关于果蝇的性连锁遗传开始，到1941年美国遗传学家比德尔和美国生物化学家塔特姆发表关于链孢霉的营养缺陷型方面的研究结果为止。因显微技术所限，该时期细胞遗传学材料主要集中于各种动植物。

1.2 细胞遗传学时期几种常用遗传学材料

1.2.1 豌豆

豌豆属豆科植物，一年生藤本作物，羽状复叶，小叶卵形，开白色或淡紫色的花，果实有荚。嫩荚和种子供食用。

作为遗传学实验材料的优点是：自花传粉，闭花授粉；品种间性状差别显著，且相对性状多；花大，便于操作，成熟的种子保留在豆荚中，不容易脱落，利于观察和统计。

1.2.2 果蝇

果蝇是果蝇科果蝇属昆虫，约1 000种。广泛用作遗传和进化的室内外研究材料，尤其是黄果蝇易于培育。其生活史短，在室温下不到两周。其生活环境有些种生活在腐烂水果上，有些种则在真菌或肉质的花中生活。

作为实验动物，果蝇有很多优点。饲养容易，并且繁殖快，在25℃左右下约10 d就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。同时果蝇只有四对染色体，数量少而且形状有明显差别，便宜观察；并且果蝇性状变异很多，比如眼睛的颜色、翅膀的形状等性状都有多种变异。这些特点对遗传学研究也有很大好处。

1.2.3 玉米

玉米是一年生禾本科草本植物。植株高大，茎强壮，挺直。叶窄而大，边缘波状，于茎的两侧互生。雄花花序穗状顶生。雌花花穗腋生。玉米是遗传学研究的良好材料，其理由如下：玉米开单性花，雌雄同株（可同株受精也可异株受粉），雌雄蕊长在不同花序上，去雄容易杂交方便；很多性状可在种子上看到，种子虽然长在母株上的果穗上，但已是下一代了；同一果穗上有几百粒种子，便于统计分析；生长周期短；具有易于区分的相对性状。

2 微生物遗传学时期

2.1 微生物遗传学发展史

大致是1940～1960年，从1941年比德尔和塔特姆发表关于脉孢霉属中的研究结果开始，到1960～1961年法国分子遗传学家雅各布和莫诺发表关于大肠杆菌的操纵子学说为止。在这一时期中，采用微生物作为材料研究基因的原初作用、精细结构、化学本质、突变机制以及细菌的基因重组、基因调控等，取得了已往在高等动植物研究中难以取得的成果，从而丰富了遗传学的基础理论。1900～1910年人们只认识到孟德尔定律广泛适用于高等动植物，微生物遗传学时期的工作成就则使人们认识到遗传学的基本规律适用于包括人和噬菌体在内的一切生物。

2.2 微生物作为遗传学研究材料的优点

大约从1910年～1930年间的主要成就是阐明遗传物质的传递规律，包括染色体变异和进化的研究在内，从20世纪40年代起则主要是阐明基因突变机制和基因作用机制，而在这些研究中，微生物方面的研究占有重要地位。微生物作为研究遗传学的材料有如下优点：① 便于获得营养缺陷型；② 便于作为基因作用研究的材料；③ 便于作为基因突变的研究材料；④ 便于作为研究杂交、转导、转化等现象的材料；⑤ 便于作为基因精细结构的研究材料；⑥ 能被用作研究复杂体制的生物的简单模型，常用大肠杆菌和噬菌体。

肠埃希氏菌通常称为大肠杆菌，是Escherich在1885年发现的，是一种普通的原核生物，属细菌。

2.3 常用的微生物——红色面包霉

红色面包霉（2n=14）是一类被称为子囊菌的真菌中的一种。子囊菌门是最大的一个真菌门类。其营养体由单倍体多细胞菌丝体和分生孢子所组成。红色面包霉的生活史包括无性和有性两个世代，其无性世代是通过菌丝的有丝分裂发育成菌丝体，或由分生孢子发芽形成新的菌丝体。而有性世代是由两种不同生理类型（接合型）菌丝或称不同的接合型通过融合，或异型核结合形成二倍体合子。合子形成后进行减数分裂产生4个单倍体的核，称为四分孢子，四分孢子再经一次有丝分裂形成8个子囊孢子，并以4对“双生”，成线性排列在子囊中。

作为遗传学研究的材料其优点有：① 因为是单倍体，染有显隐性的复杂问题，基因型直接在表现型上反映出来；② 一次只分析一个减数分裂的产物；③ 个体小，生长快，易于培养，一次杂交可产生大量后代，便于科学统计；④ 生殖方式是有性生殖，染色体的结构和功能也与高等生物类似。

3 分子遗传学时期

3.1 分子遗传学发展史

1953年，美国分子生物学家沃森和英国分子生物学家克里克提出DNA的双螺旋模型标志着遗传学研究进入分子遗传学时期。

分子遗传学是在微生物遗传学和生物化学的基础上发展起来的。分子遗传学的基础研究工作都以微生物，特别是以大肠杆菌和它的噬菌体作为研究材料完成的；它的一些重要概念如基因和蛋白质的线性对应关系、基因调控等也都来自微生物遗传学的研究。分子遗传学在原核生物领域取得上述许多成就后，才逐渐在真核生物方面开展起来。

正像细胞遗传学研究推动了群体遗传学和进化遗传学的发展一样，分子遗传学也推动了其他遗传学分支学科的发展。遗传工程是在细菌质粒和噬苗体以及限制性内切酶研究的基础上发展起来的，它不但可以应用于工、农、医各个方面，而且还进一步推进分子遗传学和其他遗传学分支学科的研究。

3.2 分子遗传学常用材料

3.2.1 大肠杆菌

大肠杆菌是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌，周身鞭毛，能运动，无芽孢。其主要特征如下：

（1） 大肠杆菌是细菌，属于原核生物；具有由肽聚糖组成的细胞壁，只含有核糖体简单的细胞器，没有细胞核有拟核；细胞质中的质粒常用作基因工程中的运载体。

（2） 大肠杆菌的代谢类型是异养兼性厌氧型。

（3） 人体与大肠杆菌的关系：在不致病的情况下（正常状况下），可认为是互利共生（一般高中阶段认为是这种关系）；在致病的情况下，可认为是寄生。

（4） 培养基中加入伊红美蓝遇大肠杆菌，菌落呈深紫色，并有金属光泽，可鉴别大肠杆菌是否存在。

（5） 大肠杆菌在生物技术中的应用：大肠杆菌作为外源基因表达的宿主，遗传背景清楚，技术操作简单，培养条件简单，大规模发酵经济，倍受遗传工程专家的重视。目前大肠杆菌是应用最广泛最成功的表达体系，常做高效表达的首选体系。

（6） 大肠杆菌在生态系统中的地位，若生活在大肠内，属于消费者，若生活在体外则属于分解者。

（7） 它的基因组DNA为拟核中的一个环状分子，同时可以有多个环状质粒DNA。

大肠杆菌作为遗传学材料的优点是：体积小、结构简单（拟核中只有一个环状DNA分子）、繁殖迅速、容易培养、变异类型容易选取。

3.2.2 噬菌体