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1、分子進(jìn)化與分子改造第九章本章主要內(nèi)容古DNA生物進(jìn)化的分子基礎(chǔ)分子鐘基因與基因組的進(jìn)化生命的改造《老山發(fā)現(xiàn)大型西漢王陵墓》《北京晚報(bào)》（2000年3月18日）《老山漢墓考古發(fā)掘進(jìn)入核心部分》《人民日報(bào)》(2000年08月20日）墓主（西漢諸侯王后）尸骨鑒定為女性，年齡約30歲，身高約1.60米此次頭像復(fù)原品的作者——紀(jì)元，是我國首屈一指的單個(gè)人體復(fù)原領(lǐng)域?qū)＜摇Ｋ诘膯挝弧膊课镒C鑒定中心也是目前我國人體復(fù)原最具權(quán)威的機(jī)構(gòu)?！奔o(jì)元介紹說：此次所采用的顱骨面貌復(fù)原技術(shù)已經(jīng)有100多年歷史，其科學(xué)依據(jù)是人體頭面部的解剖學(xué)規(guī)律，且在單體復(fù)原方面具有較高的精確度。世界上
2、第一次運(yùn)用它是為著名藝術(shù)家巴赫進(jìn)行頭像復(fù)原并取得了成功。目前在我國這項(xiàng)技術(shù)主要運(yùn)用于破案之中?！独仙綕h墓走出西域美女漢墓女主人頭像復(fù)原記》(北京青年報(bào)?2001年4月20日)《DNA證實(shí)老山漢墓女主人是中原人》 2003-05-15新華網(wǎng)2002年10月吉林大學(xué)邊疆考古研究中心的研究結(jié)果表明，北京老山漢墓女主人的DNA序列屬于亞洲M譜系，代表了東亞地區(qū)現(xiàn)代人群的某種祖先類型的遺傳學(xué)性狀。由于老山漢墓女主人的肢骨、牙齒等骨骼保存狀況欠佳，骨樣本中DNA降解嚴(yán)重、含量很少，因此未能提取出線粒體DNA進(jìn)行分子生物學(xué)擴(kuò)增和測序分析。最后經(jīng)過課題組成員堅(jiān)韌不拔的努力和反復(fù)實(shí)驗(yàn)
3、，終于從顱腔中偶然保存下來的一塊干燥腦組織的三個(gè)不同部位成功得到了古DNA模板，并擴(kuò)增測序。結(jié)果表明：同一抽提產(chǎn)物的平等測序結(jié)果相同，三個(gè)不同部位所得序列一致，該序列真實(shí)地反映了老山漢墓女墓主的遺傳信息。古代DNA是指從田野考古發(fā)掘中出土的古代人類和動(dòng)物遺骸以及古生物化石中提取的古代生物分子。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)、有機(jī)地球化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)不斷發(fā)展，人們對(duì)古代DNA的研究也不斷深入。把古代DNA數(shù)據(jù)與現(xiàn)代基因庫中的數(shù)據(jù)資料相結(jié)合，便可以構(gòu)建出某一生物門類的系統(tǒng)發(fā)育樹，從而進(jìn)一步探討人類的演化與遷移等重大問題。一、古DNA分子系統(tǒng)學(xué)與古分子系統(tǒng)學(xué)古生物遺體、化石保存的三種
4、信息?1、形態(tài)學(xué)信息2、化學(xué)信息（生物的代謝產(chǎn)物和一般的生物化學(xué)分子）3、遺傳信息（保存的一級(jí)結(jié)構(gòu)生物大分子,即基因產(chǎn)物和基因片段）分子系統(tǒng)學(xué)（MolecularSystematics）：從生物大分子（氨基酸、核苷酸）的遺傳信息推斷生物進(jìn)化的歷史，并以系統(tǒng)樹譜系的形式表達(dá)出來。古分子系統(tǒng)學(xué)：利用古代DNA保留的遺傳信息進(jìn)行分子系統(tǒng)學(xué)研究。二、生物進(jìn)化的分子基礎(chǔ)1、經(jīng)典的進(jìn)化研究方法系統(tǒng)學(xué)(Systematics)分類學(xué)(Taxonomy)化石證據(jù)(Fossil)比較形態(tài)學(xué)證據(jù)(Comparativemorphology)比較生理學(xué)證據(jù)(Comparativephys
5、iology)Darwin,Charles(1809-1882)《TheOriginofSpecies》1859??2、進(jìn)化的分子途徑普適性由4種核酸組成衍生出分子水平的進(jìn)化，表現(xiàn)為DNA序列的演化、氨基酸序列演化和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的演化?？杀容^性通過比較不同物種的有關(guān)DNA序列，建立DNA序列、氨基酸序列、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)以及形態(tài)、性狀的演化模型或數(shù)學(xué)模型。??基因組編碼信息的豐富與形態(tài)、性狀包含的信息相比，基因組序列包含更多、更復(fù)雜的信息結(jié)構(gòu)進(jìn)化學(xué)的分子途徑。Whatcanwedoformolecularevolution?序列比較?源于同一祖先DNA/氨基酸序列的兩條DN
6、A/氨基酸序列，考察二者的差異。序列差異?進(jìn)化過程中分子突變的痕跡。分子進(jìn)化?以累計(jì)在DNA/氨基酸分子上的歷史信息為基礎(chǔ)研究分子水平的生物進(jìn)化過程和機(jī)制。分子系統(tǒng)發(fā)育學(xué)（MolecularPhylogenetics）分子系統(tǒng)學(xué)（MolecularSystematics）3、生物進(jìn)化的分子機(jī)制基因突變固定在生物個(gè)體以及物種內(nèi)傳遞給后代遺傳漂變自然選擇產(chǎn)生新的形態(tài)、性狀1、核苷酸替代、插入/缺失、重組2、基因轉(zhuǎn)換分子系統(tǒng)學(xué)是研究進(jìn)化機(jī)制的一個(gè)重要工具4、分子進(jìn)化的兩個(gè)特點(diǎn)生物大分子進(jìn)化速率相對(duì)恒定隨時(shí)間的改變主要表現(xiàn)為核苷酸、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變不同物種同源大分子的分
7、子進(jìn)化速率大體相同，例如人與馬的血紅蛋白氨基酸序列差異0.8×10-9/AA.a，人與鯉魚0.6×10-9/AA.a分子進(jìn)化速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)比表型進(jìn)化速率穩(wěn)定生物大分子進(jìn)化保守功能重要的大分子在進(jìn)化速率上明顯低于那些功能不重要的引起表型發(fā)生顯著改變的突變頻率要低于無明顯表型改變的頻率?5、分子進(jìn)化樹《真假公主》——1917年俄國末代王朝被推翻，貴族與侍衛(wèi)全部逃走，而沙皇可憐的兒子老少一個(gè)都沒走脫，并于1918年被全部處決。但民間卻流傳著沙皇的小女兒死里逃生，遠(yuǎn)走他鄉(xiāng)的故事。為了得到俄國沙皇的一千萬遺產(chǎn)，許多人絞盡腦汁尋找安娜公主，終無所獲。俄國貴族后裔布丁將軍終于找到一
