第1章 分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展史

1、第第1章章 分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展史分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展史李永峰李永峰 教授教授李巧燕李巧燕 研究生研究生目錄目錄生態(tài)學(xué)與分子生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)與分子生態(tài)學(xué)1分子生態(tài)學(xué)的科學(xué)地位分子生態(tài)學(xué)的科學(xué)地位 3分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展歷史分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展歷史 5當(dāng)今分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展當(dāng)今分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展 6分子生態(tài)學(xué)發(fā)展的新階段分子生態(tài)學(xué)發(fā)展的新階段 8分子生態(tài)學(xué)的研究熱點和發(fā)展方向分子生態(tài)學(xué)的研究熱點和發(fā)展方向 7分子生態(tài)學(xué)的內(nèi)容與任務(wù)分子生態(tài)學(xué)的內(nèi)容與任務(wù)2分子生態(tài)學(xué)的由來與發(fā)展分子生態(tài)學(xué)的由來與發(fā)展1.1 生態(tài)學(xué)與分子生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)與分子生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)是指生物與生態(tài)學(xué)是指生物與環(huán)境之間相互關(guān)系環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。的科學(xué)。

2、 從廣義從廣義上說，它是應(yīng)用分上說，它是應(yīng)用分子遺傳學(xué)的方法來子遺傳學(xué)的方法來解決生態(tài)學(xué)上的問解決生態(tài)學(xué)上的問題。題。分子生態(tài)學(xué)是研究分子生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境之間的生物與環(huán)境之間的相互影響，是地球相互影響，是地球上的生命出現(xiàn)以來上的生命出現(xiàn)以來就普遍存在的一種就普遍存在的一種自然現(xiàn)象。自然現(xiàn)象。1.2 分子生態(tài)學(xué)的內(nèi)容與任務(wù)分子生態(tài)學(xué)的內(nèi)容與任務(wù)以各自學(xué)科的特以各自學(xué)科的特點相互共同協(xié)點相互共同協(xié)作，以驚異強作，以驚異強大的目標，解大的目標，解決那些難以解決那些難以解決的問題。決的問題。分子生態(tài)學(xué)使生態(tài)分子生態(tài)學(xué)使生態(tài)學(xué)家、群體生物學(xué)學(xué)家、群體生物學(xué)家、遺傳學(xué)家、分家、遺傳學(xué)家、分于生物學(xué)家

3、、生物于生物學(xué)家、生物化學(xué)家和生物技術(shù)化學(xué)家和生物技術(shù)學(xué)家，聯(lián)系到一起學(xué)家，聯(lián)系到一起目的分子生態(tài)學(xué)分子生態(tài)學(xué)特定的分子技術(shù)特定的分子技術(shù)標記常常是蛋標記常常是蛋白質(zhì)和核酸序列白質(zhì)和核酸序列利用遺傳標記利用遺傳標記來鑒別基因型來鑒別基因型圖1-1 分子生態(tài)學(xué)途徑框架圖 1.3 分子生態(tài)學(xué)的科學(xué)地位分子生態(tài)學(xué)的科學(xué)地位 這也就是我們所謂的這也就是我們所謂的分子生態(tài)學(xué)在生命科分子生態(tài)學(xué)在生命科學(xué)中的明確地位。學(xué)中的明確地位。分子生態(tài)學(xué)分子生態(tài)學(xué)應(yīng)替代分子應(yīng)替代分子生物學(xué)作為生物學(xué)作為生命科學(xué)的生命科學(xué)的基礎(chǔ)基礎(chǔ)1.4 分子生態(tài)學(xué)的由來與發(fā)展分子生態(tài)學(xué)的由來與發(fā)展 分子生態(tài)學(xué)的深入發(fā)展依賴于分子標記

4、和檢測技術(shù)的重大突破。比如分子生態(tài)學(xué)的深入發(fā)展依賴于分子標記和檢測技術(shù)的重大突破。比如分子標記技術(shù)和分子檢測技術(shù)。分子標記技術(shù)和分子檢測技術(shù)。分子標記技術(shù)分子標記技術(shù)分子檢測技術(shù)分子檢測技術(shù)限制性片斷長度多態(tài)限制性片斷長度多態(tài)（RFLP）單核苷酸多態(tài)（單核苷酸多態(tài)（SNP）擴增片段長度多態(tài)性（擴增片段長度多態(tài)性（ AFLP）隨機擴增隨機擴增DNA多態(tài)性（多態(tài)性（RAPD）可變的串連重復(fù)多態(tài)可變的串連重復(fù)多態(tài)（VNTRP）PCR技術(shù)技術(shù)DNA（或（或RNA）序列分析）序列分析片段分析（長度分析）片段分析（長度分析）單鏈構(gòu)象多態(tài)性（單鏈構(gòu)象多態(tài)性（SSCP）變性梯度（變性梯度（DGGE）溫度梯度凝

5、膠電泳（溫度梯度凝膠電泳（TGGE）變性高效液相色譜（變性高效液相色譜（DHPLC）1.5 分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展歷史分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展歷史 在國內(nèi)分子生態(tài)學(xué)來源于微生態(tài)學(xué)的發(fā)展在國內(nèi)分子生態(tài)學(xué)來源于微生態(tài)學(xué)的發(fā)展,在國外在國外分子生態(tài)學(xué)來源于宏觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展。分子生態(tài)學(xué)來源于宏觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展。這明確這明確地說明地說明:分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展，是分子生物學(xué)分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展，是分子生物學(xué)向分子生態(tài)學(xué)前進和宏觀生態(tài)學(xué)向向分子生態(tài)學(xué)前進和宏觀生態(tài)學(xué)向分子生態(tài)學(xué)深入的必然趨勢。分子生態(tài)學(xué)深入的必然趨勢。1.6 當(dāng)今分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展當(dāng)今分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展 進入了基因時代并見證了空進入了基因時代并見證了空前規(guī)模的遺傳信息

6、積累前規(guī)模的遺傳信息積累快速增加的快速增加的DNA克隆和測序技術(shù)克隆和測序技術(shù)更復(fù)雜的基因解析和詮釋更復(fù)雜的基因解析和詮釋基因組學(xué)正在影響著基因組學(xué)正在影響著微生物分子生態(tài)學(xué)，微生物分子生態(tài)學(xué)，而且其作用也將會在而且其作用也將會在大生物的研究中體現(xiàn)大生物的研究中體現(xiàn)出來出來 等位酶等位酶技術(shù)技術(shù)VNTR技術(shù)技術(shù)PCR技術(shù)技術(shù)核酸測核酸測序技術(shù)序技術(shù)序列分序列分析技術(shù)析技術(shù)分子生態(tài)學(xué)主要的技分子生態(tài)學(xué)主要的技術(shù)手段術(shù)手段1.7 分子生態(tài)學(xué)的研究熱點和發(fā)展方向分子生態(tài)學(xué)的研究熱點和發(fā)展方向 DNA測序測序等等等位酶等位酶電泳電泳限制性片限制性片段長度多態(tài)性段長度多態(tài)性小衛(wèi)星小衛(wèi)星DNA指紋指紋聚合酶聚合酶鏈式反應(yīng)鏈式反應(yīng)分子生態(tài)學(xué)的研究定位分子生態(tài)學(xué)的研究定位為了生物信息學(xué)的迅為了生物信息學(xué)的迅猛發(fā)展，必然使猛發(fā)展，必然使分子生態(tài)學(xué)的研分子生態(tài)學(xué)的研究進入一個闡明究進入一個闡明生態(tài)現(xiàn)象的分子生態(tài)現(xiàn)象的分子機制的快速發(fā)展機制的快速發(fā)展期。期。所提取基因組序所提取基因組序列和蛋白質(zhì)序列列和蛋白質(zhì)序列的信息，并對生的信息，并對生物信息進行收集、物信息進行收集、存儲、管理、分存儲、管理、分析和提供析和提供目的1.8 分子生態(tài)學(xué)發(fā)展的新階段分子生態(tài)學(xué)發(fā)展的新階段結(jié)構(gòu)研究結(jié)構(gòu)研究（分子