遗传学幻灯精品文稿.ppt
遗传学幻灯第1页，本讲稿共21页遗传学遗传学:作业作业20%期末考试期末考试80%实验独立成绩实验独立成绩100%刘庆昌刘庆昌:62733710（农（农235）第2页，本讲稿共21页绪 言1 遗传学研究的对象和任务 2 遗传学发展简史3 遗传学在科学和生产发展 中的作用 第3页，本讲稿共21页1 遗传学研究的对象和任务 遗传遗传遗传学 变异变异第4页，本讲稿共21页第5页，本讲稿共21页第6页，本讲稿共21页进化和新品种选育的三大因素遗传：物种和性状的相对 稳定性 变异：物种进化和新品种选育选择：物种形成（自然选择）新品种（人工选择）第7页，本讲稿共21页遗传学的主要内容遗传信息的传递:细胞细胞 亲代子代 世代世代 染色体DNA/RNA 基因性状遗传 突变/重组性状变异 第8页，本讲稿共21页遗传学研究的任务 遗传遗传 现象、规律现象、规律遗传学 原因、物质基础原因、物质基础 变异变异 指导育种实践指导育种实践第9页，本讲稿共21页2 遗传学发展简史遗传学发展简史18世纪下半叶和世纪下半叶和19世纪上半叶世纪上半叶拉马克认为环境条件的改变是生物变异的根本原因拉马克认为环境条件的改变是生物变异的根本原因提出器官的用进废退和获得性状遗传等学说提出器官的用进废退和获得性状遗传等学说达尔文发表了物种起源达尔文发表了物种起源提出自然选择和人工选择的进化学说提出自然选择和人工选择的进化学说 孟德尔孟德尔(Mende1，G.J.，1822 1884)1856 1864年从事豌豆杂交试验年从事豌豆杂交试验1866年发表年发表“植物杂交试验植物杂交试验”论文论文提出分离和独立分配两个遗传基本规律提出分离和独立分配两个遗传基本规律 1900年，弗里斯、柯伦斯和柴马克同时重新发现年，弗里斯、柯伦斯和柴马克同时重新发现1900年被公认为是遗传学建立和开始发展的一年年被公认为是遗传学建立和开始发展的一年 第10页，本讲稿共21页第11页，本讲稿共21页贝特生（贝特生（1905）首先提出）首先提出“Genetics”to generate弗里斯（弗里斯（1901 1903）发表）发表“突变学说突变学说”贝特生等（贝特生等（1906）在香豌豆杂交试验中发现性状连锁）在香豌豆杂交试验中发现性状连锁约约翰翰生生（1909）发发表表了了“纯纯系系学学说说”，提提出出“gene”一一词词摩尔根（摩尔根（1910）等用果蝇为材料发现性状连锁现象）等用果蝇为材料发现性状连锁现象创立了基因理论，连锁遗传规律，细胞遗传学创立了基因理论，连锁遗传规律，细胞遗传学1933N1927年年穆穆勒勒(1946N)和和斯斯特特德德勒勒采采用用X-射射线线，分分别别诱诱发发果果蝇蝇和和玉米突变成功；玉米突变成功；1930s玉米杂种优势利用、假说玉米杂种优势利用、假说1937年布莱克斯里等用秋水仙素诱导植物多倍体成功年布莱克斯里等用秋水仙素诱导植物多倍体成功第12页，本讲稿共21页1941年比德尔等用红色面包霉为材料年比德尔等用红色面包霉为材料提出提出“一个基因一个酶一个基因一个酶”的假说的假说发展了微生物遗传学和生化遗传学发展了微生物遗传学和生化遗传学 1958N1953年沃森和克里克提出年沃森和克里克提出DNA分子结构的双螺旋模型分子结构的双螺旋模型 1962N 1955年本泽尔首次提出年本泽尔首次提出T4噬菌体的噬菌体的r座位精细结构图座位精细结构图1957年弗南克尔年弗南克尔-柯拉特等发现烟草花叶病毒的遗传物质柯拉特等发现烟草花叶病毒的遗传物质 是是RNA 1958年梅希尔逊和史泰尔证明年梅希尔逊和史泰尔证明DNA的半保留复制；同年的半保留复制；同年 ，康伯格（，康伯格（1959N）从大肠杆菌中分离得到）从大肠杆菌中分离得到DNA聚聚 合酶合酶1959年年奥乔（奥乔（1959N）分离得到第一种）分离得到第一种RNA聚合酶聚合酶第13页，本讲稿共21页1961年雅各布和莫诺根（年雅各布和莫诺根（1965N N）提出调节基因表达的）提出调节基因表达的 操纵元模型操纵元模型1961年布伦勒、雅各布和梅希尔逊发现了信使年布伦勒、雅各布和梅希尔逊发现了信使RNA （mRNA）1965年霍莉（年霍莉（1968N N）首次分析出酵母丙氨酸）首次分析出酵母丙氨酸tRNA的全的全 部核甘酸序列部核甘酸序列1966年莱文伯格和柯兰拉（年莱文伯格和柯兰拉（1968N N)等建立了完整的遗传等建立了完整的遗传 密码密码 20世纪世纪70年代初，分子遗传学已成功地进行人工分离基年代初，分子遗传学已成功地进行人工分离基 因和人工合成基因，开始建立了遗传工程因和人工合成基因，开始建立了遗传工程 1970年史密斯（年史密斯（1978N N）首次分离到限制性内切核酸酶）首次分离到限制性内切核酸酶1970年年波尔蒂莫（波尔蒂莫（1975N）分离到）分离到 RNA肿瘤病毒的肿瘤病毒的 反转录酶反转录酶第14页，本讲稿共21页1972年贝格（年贝格（1980N N）在离体条件下首次合成重组）在离体条件下首次合成重组DNA1977年年,吉尔伯特、桑格吉尔伯特、桑格(二人二人1980N N)和马克山姆发明了和马克山姆发明了 DNA序列分析法序列分析法 1982年经美国食品及药物管理局批准，采用基因工程方年经美国食品及药物管理局批准，采用基因工程方 法在细菌中表达生产的人的胰岛素进入市场，成为法在细菌中表达生产的人的胰岛素进入市场，成为 基因工程产品直接造福于人类的首例基因工程产品直接造福于人类的首例1983年，扎布瑞斯克等用根癌农杆菌转化烟草，在世界年，扎布瑞斯克等用根癌农杆菌转化烟草，在世界 上获得首例转基因植物。现在，人类已利用基因工上获得首例转基因植物。现在，人类已利用基因工 程改造和创建新的生命形态，生产药品、疫苗和食程改造和创建新的生命形态，生产药品、疫苗和食 品，诊断和治疗遗传疾病。品，诊断和治疗遗传疾病。2013年转基因作物种植面积年转基因作物种植面积1.75亿公顷亿公顷,占全球占全球15亿公顷亿公顷 总耕地面积的比例达总耕地面积的比例达11.7%。第15页，本讲稿共21页第16页，本讲稿共21页2012年按照种植面积统计年按照种植面积统计:全球全球81%的大豆的大豆35%的玉米的玉米30%的油菜的油菜81%的棉花是转基因产品的棉花是转基因产品 第17页，本讲稿共21页1997年克隆羊年克隆羊-多莉多莉第18页，本讲稿共21页20世世纪纪90年年代代初初，美美国国率率先先实实施施的的“人人类类基基因因组组计计划划”(human genome project)，旨旨在在测测定定人人类类基基因因组组全全部部约约32亿亿个个核核苷苷酸酸对对的的排排列列次次序序，构构建建控控制制人人类类生生长长发发育育的的约约3.5万万个个基基因因的遗传和物理图谱，确定人类基因组的遗传和物理图谱，确定人类基因组DNA编码的遗传信息编码的遗传信息1987年年美美国国国国会会批批准准此此计计划划，并并开开始始实实施施。随随后后英英、法法、德德、意意、丹丹麦麦也也出出巨巨资资支支持持。不不久久，日日本本、前前苏苏联联、印印度度陆陆续成立相应机构，相互沟通和协作续成立相应机构，相互沟通和协作1999年年中中国国争争取取到到人人类类基基因因组组计计划划的的合合作作任任务务，即即第第3号号染染色体上的一段约色体上的一段约30Mb（约占总体的（约占总体的1%）项目）项目人人类类、拟拟南南芥芥、水水稻稻、小小鼠鼠等等生生物物的的基基因因组组序序列列相相继继公公布布.2014.2014年年1212月止，月止，66496649种生物完成全基因组测序种生物完成全基因组测序 21世纪，世纪，“后基因组时代后基因组时代”，将阐明蛋白质的功能，将阐明蛋白质的功能,弄清弄清DNA序列所包含遗传信息的生物学功能序列所包含遗传信息的生物学功能第19页，本讲稿共21页基因基因基因基因组组表型表型表型表型组组转录转录蛋白蛋白组组转录组转录组蛋白蛋白第20页，本讲稿共21页3 遗传学的作用(1)研究生命的本质等(2)指导新品种选育(3)治疗遗传疾病 第21页，本讲稿共21页
