上海交通大学：《基因与人 Genes and Human》课程教学资源（PPT课件）05、06 基因与人的进化（基因是生命延续的必然选择 Gene Is The Choice of Lives）

上海交通大学教授李大伟电邮daweili(@sjtu.edu.cn 电话：34204744 助教陈昊 电话：34205436 上海交通大学通识核心课 Genes and Human 基因是生命延续的必然选择 Gene Is The Choice of Lives >人类的历史是人类基因扩张的历史

2022-3-12 1 1 Genes and Human 上海交通大学通识核心课 上海交通大学教授 李大伟 电邮 daweili@sjtu.edu.cn 电话：34204744 助教 陈 昊 电话：34205436 基因是生命延续的必然选择 Gene Is The Choice of Lives Ø人类的历史是人类基因扩张的历史

5.Genes and Human Evolution 第五章：人类进化基因选择 1.Human Genes:Mutation Drive Human History 人类基因：基因突变推动人类历史 2.Modern Human( (Homo Sapiens) v.s.The Last Neanderthal 现代人和最后一个尼安德特人 3.Genes and Collaboration: Power and Knowledge Beyond Death 基因与合作：超越死亡的力量扩展与知识积累 2022-3-12

2022-3-12 1 2 5. Genes and Human Evolution 第五章 ：人类进化-基因选择 1. Human Genes: Mutation Drive Human History 人类基因：基因突变推动人类历史 2. Modern Human (Homo Sapiens) v.s. The Last Neanderthal 现代人和最后一个尼安德特人 3. Genes and Collaboration: Power and Knowledge Beyond Death 基因与合作：超越死亡的力量扩展与知识积累

人的23对染色体（女） 染色体多彩荧光染色 分裂前细胞核 出>分ii 2 5 引引出用沿 6 78 9 10 11 12 CH 9G 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 X 分裂中的染色体

人的23对染色体 （女） 染色体多彩荧光染色 分裂前 细胞核 分裂中的染色体

人类基因组项目-全球合作典范 染色体号 长度(mm) 碱基对 变量 确认蛋白数 可能蛋白数 1 85 249,250,621 4,401,091 2,012 31 2 83 243,199,373 4,607,702 1,203 50 3 67 198,022,430 3,894,345 1,040 25 4 65 191,154,276 3,673,892 718 39 5 62 180,915,260 3,436,667 849 24 6 58 171,115,067 3,360,890 1,002 39 54 159,138,663 3,045,992 866 34 50 146,364,022 2,890,692 659 48 141,213,431 2,581,827 785 15 46 135,534,747 2,609,802 745 18 890123456789042 46 135,006,516 2,607,254 1,258 4 45 133,851,895 2,482,194 1,003 47 39 115,169,878 1,814,242 318 8 36 107,349,540 1,712,799 601 50 35 102,531,392 1,577,346 562 31 90,354,753 1,747,136 805 6 81,195,210 1,491,841 1,158 44 27 78,077,248 1,448,602 268 20 59,128,983 1,171,356 1,399 2 21 63,025,520 1,206,753 533 13 16 48,129,895 787,784 225 17 51,304,566 745,778 431 21 53 155,270,560 2,174,952 815 Y 20 59,373,566 286,812 45 3-12 mtDNA 染色体DNA总长1.052米，2万5千个基因， 840

2022-3-12 1 4 染色体号 长度(mm) 碱基对 变量 确认蛋白数 可能蛋白数 1 85 249,250,621 4,401,091 2,012 31 2 83 243,199,373 4,607,702 1,203 50 3 67 198,022,430 3,894,345 1,040 25 4 65 191,154,276 3,673,892 718 39 5 62 180,915,260 3,436,667 849 24 6 58 171,115,067 3,360,890 1,002 39 7 54 159,138,663 3,045,992 866 34 8 50 146,364,022 2,890,692 659 39 9 48 141,213,431 2,581,827 785 15 10 46 135,534,747 2,609,802 745 18 11 46 135,006,516 2,607,254 1,258 48 12 45 133,851,895 2,482,194 1,003 47 13 39 115,169,878 1,814,242 318 8 14 36 107,349,540 1,712,799 601 50 15 35 102,531,392 1,577,346 562 43 16 31 90,354,753 1,747,136 805 65 17 28 81,195,210 1,491,841 1,158 44 18 27 78,077,248 1,448,602 268 20 19 20 59,128,983 1,171,356 1,399 26 20 21 63,025,520 1,206,753 533 13 21 16 48,129,895 787,784 225 8 22 17 51,304,566 745,778 431 21 X 53 155,270,560 2,174,952 815 23 Y 20 59,373,566 286,812 45 8 mtDNA 0.00染54 色体 16,569 929 13 0 DNA 总长 1.052米，～2万5千个基因， 人类基因组项目-全球合作典范

人类基因组编码蛋白的基因只占2% LTR retro- DNA transposons transposons 3% 8% Simple sequence repeats SINEs 3% 13% Segmental duplications 5% Misc. LINEs heterochromatin 20% 8% Misc.unique sequences 12% Protein-coding genes Introns 2% 26% Components of the Human Genome

人类基因组编码蛋白的基因只占 2%

人的基因组对基因表达调控的基因（转录因子）凸显重要性 与黑猩猩的区别：脑部发育和脑部特异基因占大多数 32对染色体，单倍体总DNA=32亿对碱基，2万乃千多个基因， 每个细胞2套基因，是双倍体(2n),DNA总长2米 转录因子12%是最多的 DNA/RNA结合蛋白8.5% 信号蛋白5.6% isomerases;94;0,5% unclassified:4061;23,6% extracellular matrix proteins;72;0,4% receptors;1076;6,3% proteases;476;2,8% storage proteins;15;0,1% 未分类 cytoskeletal proteins;441;2,6% structural proteins;280;1,6% transporters;1098;6,4% surfactants;15;0,1% trans membrane receptor regulatory cell junction proteins;67;0,4% /adaptor proteins;84;0,5% chaperones;130;0,8% transferases;1512;8,8% transcription factors;2067;12,0% oxidoreductases;550;3,2% phosphatases;230;1,3% yases;104;0,6% membrane traffic proteins;321;1,9% cell adhesion molecules;93;0,5% transfer/carrier proteins;248;1,4% hydrolases;454;2,6% ligases;260;1,5% defense/immunity proteins;107;0,6% nucleic acid binding;1466;8,5% calcium-binding proteins;63;0,4% signaling molecules;961;5,6% viral proteins;7;0,0% enzyme modulators;857:5,0%

未分类- 转录因子 12% 是最多的一类 32对染色体，单倍体总DNA =32亿对碱基，2万5千多个基因， 每个细胞2套基因，是双倍体（2n），DNA 总长2 米 人的基因组对基因表达调控的基因（转录因子）凸显重要性 与黑猩猩的区别：脑部发育和脑部特异基因占大多数 DNA/RNA结合蛋白 8.5% 信号蛋白 5.6%

基因突变推动人类历史 1、动物胚胎发育的相似性源于发育前期所需基本基因的相似性 鱼 龟 鸟 猪 人 2022-3-12 7

2022-3-12 1 7 基因突变推动人类历史 1、动物胚胎发育的相似性源于发育前期所需基本基因的相似性 鱼 龟 鸟 猪 人

人与其它生物之间的基因相似度 Fruit Fly 44% Mouse 23andMe 92% Yeast 26% Chimp 98% Plant 18% What percent of your genes do you share？ www.23andme.com

2022-3-12 1 8 人与其它生物之间的基因相似度

Evolution of human globin genes 人类球蛋白基因进化历程. 始祖球蛋白基因 Ancestral globin gene 1 Dulicate 500 million years ago 约亿年前球蛋白基因复制为两个 2 其后复制突变形等成两组基因 3 B 平s平2.1a2a1Ψo E GY Ay B δB a-Globin gene family 目前 B-Globin gene family on chromosome 16 球蛋白基因 on chromosome 11

2022-3-12 1 9 Evolution of human globin genes 人类球蛋白基因进化历程. . Dulicate 500 million years ago 约亿年前球蛋白基因复制为两个 其后复制突变形等成两组基因 始祖球蛋白基因 目前 球蛋白基因

人类历史是基因的进化史 比较现代人与尼安德特人： A WALK THROUGH HUMAN EVOLUTION 竞争与基因融合 The newest fossils have brought scientists tantalizingly cose to the time when humans first walked upright-spliting off from the chimpanzees.Their best guess now is that it happened at least 6 million years ago H.sapiens H.habiis MODERN HUMANS H.erectus Ardepithecus A.afarensis H.neanderthalensis ramidus k adabba (includes lucy) A Afrio anus A.robustus A.Boisei Chimpanzees 6 5 4 3 2 Present In Millions of Years(All dates are approximate) Timeline by Joe Lertola

人类历史是基因的进化史 比较现代人与尼安德特人： 竞争与基因融合