《狗的进化历程》课件.ppt

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1、Animals Culture,动物的文化,授课教师：虞 泓,云南大学生命科学学院,狗的进化历程,专题式教学讲座,狗在形态上所呈现出的多样性，让人们普遍觉得各种类型的狗应具有不同的起源。然而最新的研究表明：再没有比这种看法更加背离事实的了。持上述观点的人们都被狗的外表所迷惑了。,近年来，许多科学家都致力于狗的基因组及其起源研究问题。,经过2年的研究，中瑞研究小组证实，全世界的狗具有相同的遗传基因，都起源于东亚，之后才逐渐扩散到世界各地，并使它们今天的认知能力远远超过其他物种。中国科学院昆明动物研究所就开始进行过有关狗、狼等动物的研究，而瑞典皇家生物技术学院的彼得萨沃莱南也在进行相关的研究工作。

2、2000年，他们共同对狗线粒体DNA多样性进行深入研究，以揭开狗的起源之谜。,狗是人类最忠实的朋友，这份情义到底有多长？经过一系列遗传学研究，中瑞研究人员终于证明，早在15000年前，狗的祖先，生活在中国境内或者中国附近的五、六只母狼先后被人类群落驯养。于是从那时起，人与狗开始一同打猎、一同烤火、一同进化、一同走过漫漫历史长河,狗起源于狼，这已经得到了共识，但围绕着具体的发源地和时间则是众说纷纭。到目前为止，最早的狗化石证据是来自于德国14000年前的一个下颌骨化石，另外一个是来源于中东大约12000年前的一个小型犬科动物骨架化石，这些考古学证据支持狗是起源于西南亚或欧洲。此外，不同品种的狗在

3、形态上极其丰富的多样性，似乎又倾向于狗起源于不同地理群体的狼的假说。所以仅靠考古学，很难提供狗起源的可靠线索。,中瑞科学家组成的研究小组搜集了来自欧洲、亚洲、非洲和北美州的654只狗的DNA样本，分析了它们体内通过母系遗传的“线粒体DNA”遗传物质的碱基排列后发现，这些狗拥有几乎相同的基因。,张亚平说“我们由此判断，人类与狗的友好渊源可以追溯到1.5万年前，当时，东亚的人类首先开始驯化狼等动物，并在漫长的岁月里逐渐把驯化的狗带到了欧洲，甚至穿过白令海峡带到了美洲。”,之所以认为是东亚，是因为东亚地区狗的基因类型最为丰富，科学家通过基因测试推断该地区应该就是狗的发源地，而不是过去人们一直认为的中

4、东地区。,美国和秘鲁等国的科学家组成的研究小组，比较了南北美大陆和亚洲、欧洲的狗以及欧洲殖民者到达美洲大陆前就在拉丁美洲和阿拉斯加等地生存的狗的碱基排列。发现拉丁美洲和瑞典的狗的部分基因都源于过去的欧亚狼。这部分基因在15世纪欧洲殖民者到达美洲之前就已在美洲家犬身上显现。,狗在东亚起源并扩大到整个亚洲和欧洲，继而在1.4万至1.2万年前由美洲大陆的第一批定居者穿越白令海峡带到了美洲。,狗的遗传类型属于狼的不同遗传分支，显示东亚的人类族群同时驯化了不同狼群成为家犬。研究发现，至少有五个创群者。从驯化的时间来看，这五个创群者所处的时间也是不同的，这说明狗的驯化不是一蹴而就的。驯化需要一个过程，当人

5、类社会发展到一定阶段后，在东亚区域，不同的人类群落不约而同地先后完成了同一件工作。,几乎所有的狗，从吉娃娃到圣伯纳犬，追踪其血统的结果都将指向最初的几只母狼。,如今我们已知的狗的种类目前大概有350种之多!why?为什么有着同一祖先的狗，现在会有如此多的不同品种呢?其中真正起到影响的就是人为的差异化选择过程。,从体型，外观和行为来看，狗都是地球上品种最多样化的动物，人类依据不同特性至今培育出约350种品种的狗。在过去的一万多年间，人类的定向选择大大加快了狗的进化过程。,Variable expressivity shown by 10 grades of piebald spotting（花斑

6、，尤指黑白斑）in beagles（小猎兔犬）.Each of these dogs has Sp,the allele responsible for piebald spots in dogs.,Like begets like and unlike.A Labrador retriever(拉布拉多寻猎物犬)with her litter of pups.,喜乐蒂牧羊犬,伯瑞犬,日本犬种协会的分类方法将狗分为以下10类（1）牧羊犬及牧牛犬（不包括瑞士牧牛犬）牧羊犬是由负责看管牲畜的犬群演变而来的犬种,澳大利亚牧牛犬,古代牧羊犬,奥地利平犬,马士提夫犬（斗牛犬）,（2）平犬、雪纳瑞犬及马士

7、提夫犬系和瑞士牧牛犬,德国平犬（杜宾犬）,雪纳瑞犬,大丹犬,藏 獒,（3）蹲猎犬：用于捕捉小型猎物的猎犬作用的犬种,红色蹲猎犬（爱尔兰雪达）,（4）腊肠狗：一种猎犬，经改良后具有了长躯干和小短腿，可以很轻易地潜入小型猎物的洞穴,腊肠狗,西伯利亚雪橇犬,日本秋田犬,（5）狐狸犬及原始犬系：西伯利亚雪橇犬等犬种至今还保持着犬的最原始体态。日本本土犬几乎都是这个类别的犬种。,小猎兔犬（毕格犬）,（6）嗅觉猎犬：以敏锐的嗅觉而闻名的，包括寻血猎犬、小猎兔犬等犬种。,寻血猎犬,德国指示犬,(7)指示犬：包括指示犬和蹲猎犬，它们能以特有的姿势将鸟等猎物隐藏的位置告诉主人。,指示犬(波音达犬）,鸟猎犬（英国

8、可卡犬）,（8）寻猎犬、鸟猎犬和水猎犬：包括能迫使藏匿的鸟受惊起飞的鸟猎犬（如可卡猎犬等）、擅长捕捉水鸟的水猎犬等。,寻猎犬（金毛猎犬）,水猎犬（爱尔兰水猎犬）,水猎犬（圣约翰水猎犬）,马尔济斯犬,西施犬,（9）玩赏犬：其祖先虽然也是猎犬，但很久以来已经成了人类的宠物。这个类别包括贵宾狗、马尔济斯犬、西施犬等多个犬种。,贵宾犬,贵宾犬（玩具贵宾，泰迪）,阿富汗猎犬,灵缇,（10）视觉猎犬：依靠敏锐的视觉追捕猎物的猎犬。包括阿富汗猎犬、灵缇等犬种。,2006年12月8日在Nature上，美国科学家正式宣布已经完成“狗基因组计划”，成功破解狗的全部基因密码。结果显示：所有狗的99%的基因是相同的，

9、剩下1%的差异形成了350多个狗的品种。,美国国家人类基因组研究所领导的“狗基因组计划”是于2003年6月正式启动的。在研究中，科学家们挑选了一只名叫“塔莎”的12岁人工驯养雌性拳师狗作为研究对象。,研究人员指出，“塔莎”的祖先是獒犬，其近亲繁殖程度较高，血统非常纯正，被视为基因变异最少的犬类动物之一，这是它能从100多只候选狗中脱颖而出的主要原因。而研究人员之所以选择母狗是因为雌性动物可避开不易破解的Y染色体的干扰。,美国麻省理工学院、哈佛大学等15个科研机构的两百多名研究人员经过两年多时间，完成了“塔莎”的DNA测序工作，并绘制完成了狗的基因组图谱。研究人员将“塔莎”的39对染色体共计1.

10、93万个基因，包含24.1亿个DNA碱基对编译完成，并列出250万个单核甘酸多态性目录。,在成功绘制出狗的基因图谱后，许多与性状控制相关的基因被陆续鉴定出来。决定狗毛颜色的基因被发现 狗体型差异是基因突变的结果,决定狗毛颜色的基因被发现,美国斯坦福大学医学院的一支研究队伍在狗毛颜色的遗传研究上取得了重要发现。这一发现将可能有助于解释人类体重差异和应对压力能力有差异的原因。该研究的结果发表在07年11月2日的科学杂志上。,这个研究组先后擦了数百只狗的内侧脸颊以获得含有DNA的毛发并对所得样本进行DNA分析，从而确定出了这个决定狗毛颜色的基因。让研究人员惊讶的是，这个基因编码的蛋白质是一个大的、可

11、变蛋白家族防御素（defensins）的成员。,研究者之一Candille确定出了他们获得的不同狗检测样本的基因组序列有差异的一个区域。她的工作缩小了搜索编码一种beta防御素蛋白基因的基因组区域。之前的研究认为该基因在抵抗感染方面具有重要作用。这种beta-防御素基因的一个版本产生黄毛狗；该基因的一个突变版本产生黑毛狗。该篇论文的第一作者用试验证实了这些方向。当她将这种狗基因插入到转基因小鼠中时，它们的毛长成了黑色。,现在已经清楚地知道这种蛋白质参与黑色素皮质途径（melanocortinpathway），该途径控制着黑色素的类型和身体产生的皮质甾醇量的分子相互作用路径。,世界上最小的吉娃娃

12、犬和世界上最高的吉布森犬,狗体型差异是基因突变的结果,美国科学家新近确定出一种名为IGF-1的等位基因，它控制着狗的体形大小。该研究成果发表在07年4月6日的科学杂志上。这种名为类胰岛素成长因子I（insulin-like growth factor 1，简称IGF-1）的微小基因片段，正是它抑制了体形较小犬类的成长。,该基因实际上是一种普遍的性状标记。在人类和小鼠体内已经发现了相同的基因抑制物，导致的结果就是迷你鼠（mini-mice）和侏儒。研究人员表示，由于IGF-1基因控制着“倾斜生长”（growth gone awry），它将有助于未来的癌症研究。,研究人员还将塔莎的数据与其它十种狗

13、，以及已经绘制出来的人类、老鼠和猩猩的基因图进行了比较。结果显示，狗的基因图谱跟人类更相近。狗基因中至少有18473个基因与已识别的人类基因相同，而人与老鼠有18331个基因相同。,狗的基因组图谱对医学研究十分重要，因为狗有360多种遗传疾病与人类相同。由于长期选择性繁殖的关系，许多狗种也很容易患有与人类同样的遗传病，如癌症、心脏病、聋哑、失明、癫痫等。因此，测定狗的基因组序列图谱，并将其与人类基因组图谱进行比较分析，对寻找人类遗传病的致病基因将起到有力的促进作用。,狗基因组计划协调人，基因学专家蓝德指出：狗的基因结构比人清楚许多，这使得对它们的基因分析简单许多。,从吉娃娃到大丹，狗体型和行为不可思议的多样化都在基因中编码，能够独一无二地帮助我们了解胚胎发展、神经生物学、人类疾病以及演化的基础。这项优点加上狗和人的基因大致相同的事实，使科学家相信，一旦造成某种狗容易罹患某种疾病的致病基因被找出，就有助于找出人类相应的致病基因为何。,THANKS,