第1章-緒論 2

1、遺 傳 學(xué),遺傳學(xué)課程介紹 （一）遺傳學(xué)的課程性質(zhì)： 遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異規(guī)律的科學(xué)，是生命科學(xué)中重要學(xué)科之 一，也是高等農(nóng)林院校農(nóng)科類專業(yè)一門基礎(chǔ)、核心課程。 本課程的主要內(nèi)容可分為四個(gè)板塊，共13章。,1、遺傳物質(zhì)傳遞：主要包括遺傳的染色體基礎(chǔ)、孟德?tīng)栆?guī)律、連鎖與交換規(guī)律、基因組序列、生殖遺傳、細(xì)胞質(zhì)遺傳、數(shù)量性狀遺傳分析；,2、遺傳信息表達(dá)：包括基因表達(dá)、遺傳工程；,3、遺傳物質(zhì)的改變：包括染色體變異、基因突變；,4、群體遺傳與進(jìn)化。,（二） 教材 普通遺傳學(xué)， 張桂權(quán) 主編。,（三）授課學(xué)時(shí)及考核方式 必修課（專業(yè)基礎(chǔ)課） 40學(xué)時(shí)理論課；8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課 考試形式：閉卷考試。 （四

2、）重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn)：遺傳學(xué)三大規(guī)律及其應(yīng)用、基因組學(xué)基礎(chǔ)、 染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)目變異、 生殖遺傳學(xué)基礎(chǔ)等。 難點(diǎn)：連鎖分析與基因定位、染色體數(shù)目變異與遺傳分析、 基因組學(xué)與遺傳工程、數(shù)量性狀遺傳等。,怎么樣取得好成績(jī)？, 上課認(rèn)真聽(tīng)講，注意講授的部分重點(diǎn)內(nèi)容； 認(rèn)真做好每次作業(yè)，作業(yè)可能就是考試的內(nèi)容； 仔細(xì)注意每次實(shí)驗(yàn)課的細(xì)節(jié)； 課后的自學(xué)是非常必要的。,第1章 緒論 1.什么是遺傳學(xué)？ 2.遺傳學(xué)是如何發(fā)展的？ 3.遺傳學(xué)的實(shí)踐意義,第1章 緒論 1.什么是遺傳學(xué)？ 2.遺傳學(xué)是如何發(fā)展的？ 3.遺傳學(xué)的實(shí)踐意義,遺傳與變異 遺 傳(heredity)： 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是親代與子代間具有相似性。

3、“種瓜得瓜、種豆得豆” “龍生龍，鳳生鳳”,遺傳與變異 變異(variation)： 生物的繁衍不是簡(jiǎn)單的復(fù)制，親代與子代之間只是相似，而不是相同。也就是說(shuō)親代與子代以及子代個(gè)體之間存在差異。 “母生九子，九子各別”,遺傳和變異是生物的基本特征，具有對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系： 遺傳是相對(duì)的、保守的； 變異是絕對(duì)的，發(fā)展的。 沒(méi)有遺傳，就沒(méi)有物種的相對(duì)穩(wěn)定性； 沒(méi)有變異，不會(huì)產(chǎn)生新的性狀，也就不可能有物種的進(jìn)化和新品種的選育。,遺傳和變異是生物進(jìn)化的基礎(chǔ) 遺傳、變異和選擇是生物自然進(jìn)化和人工進(jìn)化（新品種選育）的三大因素（達(dá)爾文進(jìn)化論） * 遺傳+ 變異+ 自然選擇形成物種 * 遺傳+ 變異+ 人工選擇動(dòng)、

4、植物品種 沒(méi)有變異就不存在生物的多樣性，也就沒(méi)有選擇的對(duì)象；如果沒(méi)有遺傳，選擇也就失去了意義。,自然選擇,人工選擇,1. 什么是遺傳學(xué)？ 1.1 遺傳學(xué)（Genetics）的定義 研究生物遺傳和變異現(xiàn)象與規(guī)律的科學(xué) 生物性狀的傳遞規(guī)律 生物遺傳信息及其表達(dá)規(guī)律 生物基因本質(zhì),遺傳物質(zhì)遺傳信息遺傳性狀,1.2 遺傳學(xué)是生命科學(xué)的核心,（1）研究對(duì)象：整個(gè)生物界 （2）研究領(lǐng)域：生命現(xiàn)象的過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái) 親子之間的關(guān)系（世代間遺傳與變異） 個(gè)體發(fā)育過(guò)程（基因的表達(dá)與調(diào)控） 系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程（進(jìn)化中的遺傳與變異） （3）研究層次：生物學(xué)的各個(gè)層次 個(gè)體水平：孟德?tīng)栠z傳 細(xì)胞水平：染色體遺傳 分子水平：

5、分子遺傳、基因組學(xué),1.3 遺傳學(xué)的特點(diǎn) 推理性而非描述性的學(xué)科； 多學(xué)科的交叉和融合； 發(fā)展迅速，日新月異； 應(yīng)用性強(qiáng)。,第1章 緒論 1.什么是遺傳學(xué)？ 2.遺傳學(xué)是如何發(fā)展的？ 3.遺傳學(xué)的實(shí)踐意義,2. 遺傳學(xué)的發(fā)展,2.1 遺傳學(xué)的主要奠基者 Lamarck（拉馬克，1809）：法國(guó)生物學(xué)家 器官的用進(jìn)廢退和獲得性狀遺傳。環(huán)境條件的改變是生物變異的根本原因。,用進(jìn)廢退：生物體的器官經(jīng)常使用就會(huì)變得發(fā)達(dá)，而不經(jīng) 常使用就會(huì)逐漸退化； 獲得性遺傳：生物后天獲得的性狀是可以遺傳的,Darwin（達(dá)爾文，1809-1882）： 1859年發(fā)表物種起源 上帝創(chuàng)造生物生物是進(jìn)化而來(lái) 物種不變論物

6、種可變論、自然選擇 1871年發(fā)表人類的由來(lái) 提出人是由低等動(dòng)物漸次演變后，由類人猿進(jìn)化而來(lái),貝格爾號(hào),1831年，達(dá)爾文搭乘“貝格爾號(hào)”進(jìn)行環(huán)球考察，在考察過(guò)程中 ，達(dá)爾文開(kāi)始深入思考物種進(jìn)化問(wèn)題。1836年返回英國(guó)，1838年開(kāi)始創(chuàng)建自然選擇學(xué)說(shuō)。,達(dá)爾文鳥(niǎo),1835年，在加拉帕格斯群島上，達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)不同島嶼的雀鳥(niǎo)都具有短尾、羽毛色、相同的習(xí)性和相似的居住環(huán)境，但它們的口喙卻存在著明顯的差異。如某座島嶼上的雀鳥(niǎo)具又強(qiáng)又厚的口喙，以便嚼碎果核；另一座島嶼上鳥(niǎo)雀的口喙卻變小以便它們啄食蟲(chóng)子；到了第三座島上，雀鳥(niǎo)的口喙形狀又變得剛好可以啄水果和花朵。即使島嶼只距離五、六十英里。達(dá)爾文解釋說(shuō)：這些

7、鳥(niǎo)兒在各自的島上找到方便取食的方式來(lái)調(diào)整自已的需求。請(qǐng)仔細(xì)觀察這些鳥(niǎo)兒的嘴部，因?yàn)槭澄锛耙捠车姆椒ú煌?，演化出不同的鳥(niǎo)喙，其實(shí)它們都源自同一種鳥(niǎo)類。,1838年9月28日，達(dá)爾文在人口論中讀到：“可以很安全地宣布，人口在不受控制時(shí)，將每25年翻一番，或者說(shuō)以幾何速率增長(zhǎng)”。,馬爾薩斯1766-1834,“這種觀點(diǎn)是宏偉壯麗的：生命及其若干威力最初被賦予幾種或一種類型；而且，在這顆行星依據(jù)引力的既定定律運(yùn)行之時(shí)，從如此簡(jiǎn)單的一個(gè)開(kāi)端，最美麗和最奇妙的無(wú)窮無(wú)盡的類型已經(jīng)和正在進(jìn)化?！边M(jìn)化論結(jié)語(yǔ),Mendel（孟德?tīng)枺?822-1884）： 1865年首次提出了分離規(guī)律和獨(dú)立分配規(guī)律。但這二大規(guī)律直

8、到1900年才被重新發(fā)現(xiàn)，所以當(dāng)年被公認(rèn)是遺傳學(xué)建立和開(kāi)始發(fā)展的一年。,Morgan（摩爾根，1866-1945）： 1910年首次提出遺傳第三規(guī)律，連鎖遺傳規(guī)律；并證實(shí)了基因在染色體上的線性排列。創(chuàng)立了基因?qū)W說(shuō)。,Watson和Crick（1953）：提出DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模式，從而奠定和促進(jìn)了分子遺傳學(xué)的迅速發(fā)展。,2.2 現(xiàn)代遺傳學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展 遺傳物質(zhì) 遺傳物質(zhì)的世代傳遞 基因 基因組 基因表達(dá)調(diào)控 現(xiàn)代遺傳學(xué)研究中的實(shí)驗(yàn)手段,2.2 現(xiàn)代遺傳學(xué)領(lǐng)域的重要事件 1941年，G Beadle等利用脈孢霉系統(tǒng)地研究了生化合成與基因的關(guān)系，提出一基因一酶假說(shuō)，為遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)及基因的功能

9、奠定了初步的理論基礎(chǔ)。 1944年，O Avery用細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)。 1952年，A Hershey用同位素示蹤法于噬菌體感染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，再次確認(rèn)了DNA是遺傳物質(zhì)。 1953年，J Watson和F Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。 1958年，F(xiàn) Crick提出遺傳三聯(lián)密碼的推測(cè)和中心法則。,2.2 現(xiàn)代遺傳學(xué)領(lǐng)域的重要事件 1969年，全部解譯64種遺傳密碼。 1977年，F(xiàn) Sanger等提出酶法和G Maxam等提出化學(xué)降解法測(cè)定DNA序列。 1985年，發(fā)明PCR技術(shù)，使DNA在體外大量擴(kuò)增。 1990年，美國(guó)正式開(kāi)始實(shí)施“人類基因組作圖及測(cè)序計(jì)劃”。

10、 1995年，細(xì)菌、酵母、線蟲(chóng)、果蠅、擬南芥、水稻和人類基因測(cè)序完成。,遺傳學(xué)仍在發(fā)展： 理論上和實(shí)踐上仍有許多需要解決的問(wèn)題； 廣泛利用豐富的生物資源，提高育種效果。 遺傳學(xué)是一門處于發(fā)展巔峰時(shí)期的年輕學(xué)科。目前遺傳學(xué)的前沿已從對(duì)原核生物的研究轉(zhuǎn)向高等真核生物，從對(duì)性狀傳遞規(guī)律的研究深入到基因的表達(dá)及其調(diào)控的研究。,基因組學(xué)已成為遺傳學(xué)新的發(fā)展領(lǐng)域和增長(zhǎng)點(diǎn),第1章 緒論 1. 什么是遺傳學(xué)？ 2. 遺傳學(xué)的發(fā)展 3. 遺傳學(xué)的實(shí)踐意義,3. 遺傳學(xué)的實(shí)踐意義 3.1 遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)生物 （1）遺傳學(xué)歷史清楚；（2）具有較短的生命周期，以便在短時(shí)間內(nèi)完成多個(gè)世代；（3）通過(guò)交配可以獲得大量的

11、后代；（4）實(shí)驗(yàn)生物應(yīng)容易管理；（5）一個(gè)群體的個(gè)體間必須要有遺傳變異。 重要實(shí)驗(yàn)生物 ： 原核生物 大腸桿菌 真核生物 酵母，果蠅，線蟲(chóng)，擬南芥，鼠和人類,3.2 遺傳學(xué)對(duì)人類社會(huì)的影響,（1）遺傳學(xué)對(duì)動(dòng)植物育種具有重要的指導(dǎo)作用。 遺傳學(xué)的發(fā)展首先從雜交試驗(yàn)開(kāi)始，在過(guò)去100多年中，雜交成為育種的最重要手段。隨著遺傳學(xué)的發(fā)展，育種手段日益增多。遺傳工程技術(shù)的發(fā)展，為物種間的基因轉(zhuǎn)移鋪平了道路。, 1960S：矮稈品種成功培育 （雜交育種技術(shù)矮源突破） 1970S：雜種優(yōu)勢(shì)成功利用 三系配套 不育系保持系回復(fù)系 1980S：二系雜交稻成功育成, 水稻育種技術(shù)進(jìn)步：,育種進(jìn)步 育種技術(shù)創(chuàng)新種質(zhì)

12、資源突破,3.2 遺傳學(xué)對(duì)人類社會(huì)的影響,（2）遺傳學(xué)與醫(yī)學(xué)和人類健康有著密切的關(guān)系。 如人類遺傳學(xué)、優(yōu)生學(xué)、基因治療、生物制藥等。 目前已知： 人類10個(gè)最糟糕的遺傳特征，依次是酗酒、乳腺癌、色盲、暴力傾向、肥胖、心臟病、生育雙胞胎、青春痘、乳糖不耐受和禿頂。,3.2 遺傳學(xué)對(duì)人類社會(huì)的影響,（3）遺傳學(xué)對(duì)工業(yè)和環(huán)境保護(hù)等也有重要的影響。 人工誘變用于微生物，提高抗生素工業(yè)的發(fā)展；利用遺傳工程技術(shù)培育一些特殊菌種，可以從廢物中提取重金屬；利用染色體畸變技術(shù)，可檢測(cè)環(huán)境中致癌物質(zhì)。,3.2 遺傳學(xué)對(duì)人類社會(huì)的影響,（4）遺傳學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展也有重要的影響 對(duì)婚姻法的指定有重要的指導(dǎo)作用；DNA親子鑒定；基因檢測(cè)技術(shù)在食品安全方面有重要作用；婚前檢查與優(yōu)生學(xué)等。,小結(jié) 遺傳學(xué)（Genetics）是研究遺傳與變異的科學(xué)。 遺傳與變異是對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系：遺傳是相對(duì)的、保守的；變異是絕對(duì)的、發(fā)展的；遺傳保持物種的相對(duì)穩(wěn)定性，變異是生物進(jìn)化產(chǎn)生新性狀的源泉，是動(dòng)植物新品種選育的物質(zhì)基礎(chǔ)；遺傳和變異都有與環(huán)境具有不可分割的關(guān)系。,遺傳學(xué)的創(chuàng)始與奠基人 1900年被公認(rèn)是遺傳學(xué)建立