狗的進化歷程-201064課件

Animals'Culture動物的文化授課教師：虞泓狗的進化歷程專題式教學講座?

近年來，許多科學家都致力于狗的基因組及其起源研究問題。?

經過2年的研究，中瑞研究小組證實，全世界的狗具有相同的遺傳基因，都起源于東亞，之后才逐漸擴散到世界各地，并使它們今天的認知能力遠遠超過其他物種。?

中國科學院昆明動物研究所就開始進行過有關狗、狼等動物的研究，而瑞典皇家生物技術學院的彼得·薩沃萊南也在進行相關的研究工作。2000年，他們共同對狗線粒體DNA多樣性進行深入研究，以揭開狗的起源之謎。

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狗是人類最忠實的朋友，這份情義到底有多長？經過一系列遺傳學研究，中瑞研究人員終于證明，早在15000年前，狗的祖先，生活在中國境內或者中國附近的五、六只母狼先后被人類群落馴養(yǎng)。?于是從那時起，人與狗開始一同打獵、一同烤火、一同進化、一同走過漫漫歷史長河……

?中瑞科學家組成的研究小組搜集了來自歐洲、亞洲、非洲和北美州的654只狗的DNA樣本，分析了它們體內通過母系遺傳的“線粒體DNA”遺傳物質的堿基排列后發(fā)現(xiàn)，這些狗擁有幾乎相同的基因。

?張亞平說“我們由此判斷，人類與狗的友好淵源可以追溯到1.5萬年前，當時，東亞的人類首先開始馴化狼等動物，并在漫長的歲月里逐漸把馴化的狗帶到了歐洲，甚至穿過白令海峽帶到了美洲?！?

之所以認為是東亞，是因為東亞地區(qū)狗的基因類型最為豐富，科學家通過基因測試推斷該地區(qū)應該就是狗的發(fā)源地，而不是過去人們一直認為的中東地區(qū)。

?狗在東亞起源并擴大到整個亞洲和歐洲，繼而在1.4萬至1.2萬年前由美洲大陸的第一批定居者穿越白令海峽帶到了美洲。

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狗的遺傳類型屬于狼的不同遺傳分支，顯示東亞的人類族群同時馴化了不同狼群成為家犬。?

研究發(fā)現(xiàn)，至少有五個創(chuàng)群者。?

從馴化的時間來看，這五個創(chuàng)群者所處的時間也是不同的，這說明狗的馴化不是一蹴而就的。馴化需要一個過程，當人類社會發(fā)展到一定階段后，在東亞區(qū)域，不同的人類群落不約而同地先后完成了同一件工作。?幾乎所有的狗，從吉娃娃到圣伯納犬，追蹤其血統(tǒng)的結果都將指向最初的幾只母狼。?從體型，外觀和行為來看，狗都是地球上品種最多樣化的動物，人類依據不同特性至今培育出約350種品種的狗。?在過去的一萬多年間，人類的定向選擇大大加快了狗的進化過程。?

Variableexpressivityshownby10gradesofpiebaldspotting（花斑，尤指黑白斑）

inbeagles（小獵兔犬

）.EachofthesedogshasSp,thealleleresponsibleforpiebaldspotsindogs.?

Likebegetslikeandunlike.ALabradorretriever(拉布拉多尋獵物犬)

withherlitterofpups.澳大利亞牧牛犬古代牧羊犬奧地利平犬

馬士提夫犬（斗牛犬）（2）平犬、雪納瑞犬及馬士提夫犬系和瑞士牧牛犬德國平犬（杜賓犬）雪納瑞犬

藏獒（3）蹲獵犬：用于捕捉小型獵物的獵犬作用的犬種紅色蹲獵犬（愛爾蘭雪達）小獵兔犬（畢格犬）（6）嗅覺獵犬：以敏銳的嗅覺而聞名的，包括尋血獵犬、小獵兔犬等犬種。尋血獵犬德國指示犬

(7)指示犬：包括指示犬和蹲獵犬，它們能以特有的姿勢將鳥等獵物隱藏的位置告訴主人。指示犬(波音達犬）鳥獵犬（英國可卡犬）（8）尋獵犬、鳥獵犬和水獵犬：包括能迫使藏匿的鳥受驚起飛的鳥獵犬（如可卡獵犬等）、擅長捕捉水鳥的水獵犬等。尋獵犬（金毛獵犬）水獵犬（愛爾蘭水獵犬）水獵犬（圣約翰水獵犬）馬爾濟斯犬西施犬（9）玩賞犬：其祖先雖然也是獵犬，但很久以來已經成了人類的寵物。這個類別包括貴賓狗、馬爾濟斯犬、西施犬等多個犬種。貴賓犬貴賓犬（玩具貴賓，泰迪）阿富汗獵犬靈緹（10）視覺獵犬：依靠敏銳的視覺追捕獵物的獵犬。包括阿富汗獵犬、靈緹等犬種。?2006年12月8日在《Nature》上，美國科學家正式宣布已經完成“狗基因組計劃”，成功破解狗的全部基因密碼。?

結果顯示：所有狗的99%的基因是相同的，剩下1%的差異形成了350多個狗的品種。?美國國家人類基因組研究所領導的“狗基因組計劃”是于2003年6月正式啟動的。在研究中，科學家們挑選了一只名叫“塔莎”的12歲人工馴養(yǎng)雌性拳師狗作為研究對象。?

研究人員指出，“塔莎”的祖先是獒犬，其近親繁殖程度較高，血統(tǒng)非常純正，被視為基因變異最少的犬類動物之一，這是它能從100多只候選狗中脫穎而出的主要原因。而研究人員之所以選擇母狗是因為雌性動物可避開不易破解的Y染色體的干擾。?

美國麻省理工學院、哈佛大學等15個科研機構的兩百多名研究人員經過兩年多時間，完成了“塔莎”的DNA測序工作，并繪制完成了狗的基因組圖譜。研究人員將“塔莎”的39對染色體共計1.93萬個基因，包含24.1億個DNA堿基對編譯完成，并列出250萬個單核甘酸多態(tài)性目錄。?在成功繪制出狗的基因圖譜后，許多與性狀控制相關的基因被陸續(xù)鑒定出來。?決定狗毛顏色的基因被發(fā)現(xiàn)?

狗體型差異是基因突變的結果決定狗毛顏色的基因被發(fā)現(xiàn)?

美國斯坦福大學醫(yī)學院的一支研究隊伍在狗毛顏色的遺傳研究上取得了重要發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)將可能有助于解釋人類體重差異和應對壓力能力有差異的原因。該研究的結果發(fā)表在07年11月2日的《科學》雜志上。?

這個研究組先后擦了數(shù)百只狗的內側臉頰以獲得含有DNA的毛發(fā)并對所得樣本進行DNA分析，從而確定出了這個決定狗毛顏色的基因。讓研究人員驚訝的是，這個基因編碼的蛋白質是一個大的、可變蛋白家族防御素（defensins）的成員。?

研究者之一Candille確定出了他們獲得的不同狗檢測樣本的基因組序列有差異的一個區(qū)域。她的工作縮小了搜索編碼一種beta－防御素蛋白基因的基因組區(qū)域。之前的研究認為該基因在抵抗感染方面具有重要作用。?這種beta-防御素基因的一個版本產生黃毛狗；該基因的一個突變版本產生黑毛狗。該篇論文的第一作者用試驗證實了這些方向。當她將這種狗基因插入到轉基因小鼠中時，它們的毛長成了黑色。?

現(xiàn)在已經清楚地知道這種蛋白質參與黑色素皮質途徑（melanocortin

pathway），該途徑控制著黑色素的類型和身體產生的皮質甾醇量的分子相互作用路徑。?世界上最小的吉娃娃犬和世界上最高的吉布森犬狗體型差異是基因突變的結果?

美國科學家新近確定出一種名為IGF-1的等位基因，它控制著狗的體形大小。該研究成果發(fā)表在07年4月6日的《科學》雜志上。?這種名為類胰島素成長因子I（insulin-likegrowthfactor1，簡稱IGF-1）的微小基因片段，正是它抑制了體形較小犬類的成長。?該基因實際上是一種普遍的性狀標記。在人類和小鼠體內已經發(fā)現(xiàn)了相同的基因抑制物，導致的結果就是迷你鼠（mini-mice）和侏儒。

?研究人員表示，由于IGF-1基因控制著“傾斜生長”（growthgoneawry），它將有助于未來的癌癥研究。?

研究人員還將塔莎的數(shù)據與其它十種狗，以及已經繪制出來的人類、老鼠和猩猩的基因圖進行了比較。結果顯示，狗的基因圖譜跟人類更相近。狗基因中至少有18473個基因與已識別的人類基因相同，而人與老鼠有18331個基因相同。?

狗的基因組圖譜對醫(yī)學研究十分重要，因為狗有360多種遺傳疾病與人類相同。?

由于長期選擇性繁殖的關系，許多狗種也很容易患有與人類同樣的遺傳病，如癌癥、心臟病、聾啞、失明、癲癇等。因此，測定狗的基因組序列圖譜，并將其與人類基因組圖譜進行比較分析，對尋找人類遺傳病的致病基因將起到有力的促進作用。?

狗基因組計劃協(xié)調人，基因學專