遗传学-绪论学习.pptx
绪论绪论第1页/共65页主要内容主要内容遗传学的定义、研究对象和任务遗传学的定义、研究对象和任务遗传学的发展遗传学的发展遗传学研究的领域及分支遗传学研究的领域及分支遗传学的应用遗传学的应用遗传学的教学内容遗传学的教学内容第2页/共65页一、遗传学的定义、研究对象和任一、遗传学的定义、研究对象和任务务第3页/共65页（一）遗传学的定义（一）遗传学的定义是研究生物是研究生物遗传遗传和和变异变异的科学的科学 ；是研究生物体是研究生物体遗传信息遗传信息和和表达规律表达规律的科学；的科学；是研究和了解是研究和了解基因本质基因本质的科学。的科学。第4页/共65页遗传学遗传学(Genetics):):是研究生物是研究生物遗传遗传和和变异变异及其规律及其规律的一门学科。具体说，是研究生物体的一门学科。具体说，是研究生物体遗传物质遗传物质的组成、遗传信息的传递及其表达的组成、遗传信息的传递及其表达的一门学科。的一门学科。第5页/共65页1.遗传与变异的概念遗传与变异的概念遗传遗传(heredity)heredity)：指世代间相似的现象指世代间相似的现象，即生物，即生物在世代传递过程中所能保持的各物种固有的特性在世代传递过程中所能保持的各物种固有的特性不变；不变；种瓜得瓜、种豆得豆种瓜得瓜、种豆得豆 人人人人 优良品种优良品种优良品种优良品种(You can only harvest what you plant)You can only harvest what you plant)第6页/共65页变异变异(variation)variation)：指生物子代与亲代之间、指生物子代与亲代之间、子代个体之间存在的差异。子代个体之间存在的差异。第7页/共65页遗传是相对的、保守的；变异是绝对的、发展遗传是相对的、保守的；变异是绝对的、发展的的;没有变异生物界就失去了进化的源泉，遗传就没有变异生物界就失去了进化的源泉，遗传就成了简单的重复成了简单的重复;没有遗传，变异就无法积累，变异就失去了意没有遗传，变异就无法积累，变异就失去了意义，生物也就无法进化和发展义，生物也就无法进化和发展 。第8页/共65页 遗传、变异遗传、变异和和选择选择是生物进化和新品是生物进化和新品种选育的三大因素种选育的三大因素.n遗传遗传 +变异变异 +自然选择自然选择 形成形成物种物种n遗传遗传 +变异变异 +人工选择人工选择 动、植物动、植物品种品种第9页/共65页第10页/共65页2.遗传、变异与环境遗传、变异与环境 生物所表现出的性状是遗传物质（基因）与环境共同作用的结果。变异变异可遗传可遗传（Heritable）的变异的变异不可遗传不可遗传(Inheritable)的变的变异异第11页/共65页某一品种某一品种高肥水，高产高肥水，高产低肥水，低产低肥水，低产高肥水，高产高肥水，高产低肥水，低产低肥水，低产高肥水，高产高肥水，高产低肥水，低产低肥水，低产第12页/共65页以微生物以微生物(细菌、真菌、病毒细菌、真菌、病毒)、植物和动物以及人类为对、植物和动物以及人类为对象，研究其遗传变异规律。象，研究其遗传变异规律。（二（二）遗传学的研究对象遗传学的研究对象第13页/共65页plantsplants第14页/共65页animalanimal第15页/共65页microbemicrobe第16页/共65页v认识生物遗传和变异的客观规律，并且能动地认识生物遗传和变异的客观规律，并且能动地运用这些规律，更好地为人类服务。运用这些规律，更好地为人类服务。（三）遗传学的研究任务第17页/共65页二、遗传学的发展二、遗传学的发展第18页/共65页1.旧石器时代末旧石器时代末新石器时代初新石器时代初（一）古代遗传学知识的积累 公元前公元前40004000年，年，伊拉克伊拉克的的古代巴比伦石刻古代巴比伦石刻上记载了马头上记载了马头部性状在个世代的遗传。部性状在个世代的遗传。第19页/共65页希波克拉底希波克拉底(器官生精、子亲相似器官生精、子亲相似)2.公元前公元前5世纪到世纪到4世纪世纪3.18世纪（世纪（林奈、柯尔络特林奈、柯尔络特）生物物种神创论和不变论生物物种神创论和不变论第20页/共65页拉马克拉马克（Lamack,J.K 1744-1829)（二）近代遗传学的奠基 认为认为环境条件环境条件的改变是生物的改变是生物变异的根本原因，提出了变异的根本原因，提出了用进废用进废退退和和获得性遗传获得性遗传两个学说。两个学说。第21页/共65页达尔文达尔文（Darwin 1809-1882）1859，物种起源物种起源，提出了自然，提出了自然选择和人工选择的进化学说，认为生选择和人工选择的进化学说，认为生物是由物是由简单到复杂简单到复杂、低级到高级低级到高级逐渐逐渐进化而来的。进化而来的。1868，在驯养下动物和植物的变，在驯养下动物和植物的变异，对生物的遗传、变异机制进行异，对生物的遗传、变异机制进行了假设，并提出了了假设，并提出了泛生假说泛生假说(theory theory of pangenesis)of pangenesis)。第22页/共65页泛子泛子/泛生粒泛生粒生物器官生物器官分裂繁殖分裂繁殖流动流动生殖器官生殖器官泛子泛子/泛生粒泛生粒生殖细胞生殖细胞生殖器官生殖器官受精卵发育成体变异变异遗传遗传第23页/共65页第24页/共65页第25页/共65页魏斯曼魏斯曼（Weismann）1892年，提出年，提出种质连续论种质连续论(theory of continuity of germplasm)，否定获得性状遗传。否定获得性状遗传。多细胞生物多细胞生物种质种质(germplasm)germplasm)体质体质(somatoplasm)somatoplasm)负责生殖和遗传负责生殖和遗传负责营养活动负责营养活动第26页/共65页否定后天获得性遗传否定后天获得性遗传：老鼠：老鼠22代割尾巴试验。代割尾巴试验。第27页/共65页孟德尔孟德尔（Mendel G.J.，18221884）1865年年，孟德尔孟德尔发表了植物杂交实验发表了植物杂交实验生物性状受细胞内生物性状受细胞内遗传因子遗传因子(hereditary factor)控制控制遗传因子在生物世代间传递遵循遗传因子在生物世代间传递遵循分离分离和和自由组合自由组合两个规律两个规律生物性状细胞内遗传因子细胞内遗传因子(hereditary factor)hereditary factor)决定分离分离规律规律独立分配独立分配规律规律第28页/共65页孟德尔孟德尔(Gregor Mendel)(1822-1884):奥地利科学家，经典遗传学的奠基人奥地利科学家，经典遗传学的奠基人第29页/共65页（三）遗传学的建立和发展1.1.19001900年，年，年，年，狄狄狄狄 弗里斯弗里斯弗里斯弗里斯（De Vries De Vries）、柴马克柴马克柴马克柴马克（TschermarkTschermark）和柯伦斯和柯伦斯和柯伦斯和柯伦斯(Correns)(Correns)分别重新发现分别重新发现分别重新发现分别重新发现了了了了孟德尔规律，孟德尔规律，孟德尔规律，孟德尔规律，是遗传学学科建立的标志。是遗传学学科建立的标志。是遗传学学科建立的标志。是遗传学学科建立的标志。1.1.初创时期初创时期初创时期初创时期(1900(1900 1910)1910)第30页/共65页2.2.细胞遗传学时期（细胞遗传学时期（细胞遗传学时期（细胞遗传学时期（1910 1910 19391939）(1).约翰逊约翰逊（Johannsen W.,18591927）：）：.1909年发表年发表“纯系学说纯系学说”：明确区别明确区别基因型基因型和和表现表现型型；.最先提出最先提出“基因基因”一词：一词：替代遗传因子概念。替代遗传因子概念。第31页/共65页（2）鲍维里）鲍维里（Boveri T.,1902）和和萨顿萨顿（Sutton W.,1903）发现遗传因子的行为与染色体行为呈平行关系发现遗传因子的行为与染色体行为呈平行关系染色体遗传学说的初步论证。染色体遗传学说的初步论证。第32页/共65页.从香豌豆中发现性状连锁；从香豌豆中发现性状连锁；.创造创造“genetics”(3)贝特生贝特生（BatesonW.,1906）第33页/共65页观察到染色体在减数分裂时呈交叉现象，为解观察到染色体在减数分裂时呈交叉现象，为解释基因连锁现象提供了基础。释基因连锁现象提供了基础。詹森斯詹森斯（Janssens F.A.,1909）第34页/共65页1910年，创立年，创立基因理论基因理论，确定了遗传的物质基，确定了遗传的物质基础。同时，发现了遗传学中的第三个基本规律础。同时，发现了遗传学中的第三个基本规律性状性状连锁遗传规律连锁遗传规律。(5).摩尔根摩尔根（Morgan T.H.,18661945）摩尔根摩尔根(T.H.Morgan,1866-1945):美国的实验胚胎学家，遗传学家美国的实验胚胎学家，遗传学家第35页/共65页3.3.数量遗传学和群体遗传学的诞生数量遗传学和群体遗传学的诞生数量遗传学和群体遗传学的诞生数量遗传学和群体遗传学的诞生（1930 19321930 1932年）年）年）年）费希尔费希尔（Fisher R.A.）等等发展了发展了数理统计方法数理统计方法在遗传分析中的应用在遗传分析中的应用。第36页/共65页4.4.微生物遗传学及生化遗传学微生物遗传学及生化遗传学微生物遗传学及生化遗传学微生物遗传学及生化遗传学(1940-1953)(1940-1953)比德尔比德尔等人在等人在红色面包霉红色面包霉的生的生化遗传研究中，分析了许多生化突变化遗传研究中，分析了许多生化突变体：体：.提出提出“一个基因一种酶一个基因一种酶”假说；发假说；发展了微生物遗传学、生化遗传学。展了微生物遗传学、生化遗传学。.以后研究表明，以后研究表明，基因决定着蛋白质基因决定着蛋白质（包括酶）合成（包括酶）合成。改为。改为“一个基因一一个基因一个蛋白质或多肽个蛋白质或多肽”。第37页/共65页1、Avery的的肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验DNA是遗传信息的载体；是遗传信息的载体；2、Hershey和和Chase的的噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验DNA是可以进入寄主细胞的转是可以进入寄主细胞的转染因子。染因子。证明证明DNA是遗传物质的两个著名实验：是遗传物质的两个著名实验：第38页/共65页1944年年，Avery的的肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验，证明基因就是，证明基因就是DNA分子，提出分子，提出 DNA是遗传信息是遗传信息的载体的载体。艾弗里艾弗里（Oswald Theodore Avery，18771955）第39页/共65页第40页/共65页1952年年，Hershey和和Chase的的噬菌体侵染细菌实噬菌体侵染细菌实验验DNA是可以进入寄主细胞的转染因子是可以进入寄主细胞的转染因子赫尔希赫尔希（Alfred Day Hershey，19081997）美美国微生物学家国微生物学家第41页/共65页30%有有32P标记，标记，子代仅含不足子代仅含不足1%的原噬菌体蛋白质的原噬菌体蛋白质第42页/共65页5.5.分子遗传学时期（分子遗传学时期（分子遗传学时期（分子遗传学时期（19531953现在）现在）现在）现在）1953年年，美国科学家美国科学家Watson 和英国科学家和英国科学家Crick提出提出 DNA Double Helix model第43页/共65页沃森沃森（James Dewey Watson，1928）美国生物化学家克里克克里克（Francis Harry Compton Crick，1916）英国生物物理学家威尔金斯威尔金斯（Maurice Wilkins，1916）弗兰克林弗兰克林（Rosalind Franklin，19201958）第44页/共65页 Wilkins通过对通过对DNA分子分子的的X射线衍射研究射线衍射研究证实了前证实了前两者提出的两者提出的DNA的模型。的模型。1962年年Watson、Crick与与Wilkins共享共享诺贝尔生理医学奖诺贝尔生理医学奖。第45页/共65页1961年年，法国科学家，法国科学家Jacob（雅各布）雅各布）和和Monod（莫诺）提出莫诺）提出操纵子操纵子(operon)学说学说.第46页/共65页1965年获得年获得诺贝尔生理医学奖诺贝尔生理医学奖第47页/共65页在分子遗传学中已成功：在分子遗传学中已成功：人工分离基因；人工分离基因；人工合成基因；人工合成基因；人工转移基因；人工转移基因；克隆技术应用。克隆技术应用。第48页/共65页目前：基因工程目前：基因工程 定向改变遗传性状。定向改变遗传性状。更自由和有效地更自由和有效地改变改变生物性状；生物性状；打破物种界限，打破物种界限，克服克服远缘杂交困难；远缘杂交困难；培育培育优良动、植物新品种；优良动、植物新品种；治疗治疗人类的一些遗传性疾病。人类的一些遗传性疾病。第49页/共65页三、遗传学研究的领域及分支三、遗传学研究的领域及分支第50页/共65页q根据根据研究领域研究领域划分划分u经典遗传学经典遗传学u细胞遗传学细胞遗传学u分子遗传学分子遗传学u统计遗传学统计遗传学q根据根据研究的生物研究的生物范畴划分范畴划分u动物遗传学动物遗传学u植物遗传学植物遗传学u微生物遗传学微生物遗传学u人类遗传学人类遗传学第51页/共65页q学科交叉学科交叉产生的分枝产生的分枝u行为遗传学行为遗传学u药物遗传学药物遗传学u毒理遗传学毒理遗传学u免疫遗传学免疫遗传学u生态遗传学生态遗传学u病理遗传学病理遗传学q根据根据遗传机理遗传机理划分划分u生理遗传学生理遗传学u生化遗传学生化遗传学u发育遗传学发育遗传学u辐射遗传学辐射遗传学第52页/共65页四、遗传学的应用四、遗传学的应用第53页/共65页1.1.1.1.对对对对生命本质的探索生命本质的探索生命本质的探索生命本质的探索生命现象的遗传统一性生命现象的遗传统一性生命现象的遗传统一性生命现象的遗传统一性生命科学在分子水平上的统一生命科学在分子水平上的统一生命科学在分子水平上的统一生命科学在分子水平上的统一2.2.2.2.生物进化生物进化生物进化生物进化理论的基础理论的基础理论的基础理论的基础遗传学研究生物在少数几个世代繁育过程中表现出来的遗传、变异现象与规遗传学研究生物在少数几个世代繁育过程中表现出来的遗传、变异现象与规遗传学研究生物在少数几个世代繁育过程中表现出来的遗传、变异现象与规遗传学研究生物在少数几个世代繁育过程中表现出来的遗传、变异现象与规律律律律生物进化研究生物在长期历史过程中的遗传与变异规律及发展方向生物进化研究生物在长期历史过程中的遗传与变异规律及发展方向生物进化研究生物在长期历史过程中的遗传与变异规律及发展方向生物进化研究生物在长期历史过程中的遗传与变异规律及发展方向第54页/共65页 3.3.3.3.指导动指导动指导动指导动物、物、物、物、植物、微生物遗传改良植物、微生物遗传改良植物、微生物遗传改良植物、微生物遗传改良工作工作工作工作提高育种工作的预见性提高育种工作的预见性提高育种工作的预见性提高育种工作的预见性创造新的遗传变异创造新的遗传变异创造新的遗传变异创造新的遗传变异提高选择可靠性与效率提高选择可靠性与效率提高选择可靠性与效率提高选择可靠性与效率定向创造和重组遗传变异定向创造和重组遗传变异定向创造和重组遗传变异定向创造和重组遗传变异第55页/共65页 4.4.4.4.提高医疗卫生水平提高医疗卫生水平提高医疗卫生水平提高医疗卫生水平 遗传病的遗传规律研究、诊断与治疗遗传病的遗传规律研究、诊断与治疗遗传病的遗传规律研究、诊断与治疗遗传病的遗传规律研究、诊断与治疗(基因制剂与基因疗法基因制剂与基因疗法基因制剂与基因疗法基因制剂与基因疗法)细胞组织癌变机制、诊断与防治细胞组织癌变机制、诊断与防治细胞组织癌变机制、诊断与防治细胞组织癌变机制、诊断与防治 病原物病原物病原物病原物(细菌、病毒细菌、病毒细菌、病毒细菌、病毒)致病的遗传机理及其防治致病的遗传机理及其防治致病的遗传机理及其防治致病的遗传机理及其防治 生物工程药物生产等生物工程药物生产等生物工程药物生产等生物工程药物生产等第56页/共65页绪论绪论遗传的细胞学基础遗传的细胞学基础孟德尔式遗传分析孟德尔式遗传分析连锁遗传分析连锁遗传分析基因精细结构的遗传分析基因精细结构的遗传分析性别决定与伴性遗传性别决定与伴性遗传细菌和病毒的遗传分析细菌和病毒的遗传分析五、遗传学的教学内容五、遗传学的教学内容n核外遗传核外遗传n染色体畸变染色体畸变n基因突变基因突变n遗传重组遗传重组n群体遗传群体遗传n数量遗传数量遗传第57页/共65页参考书：参考书：遗传学遗传学 王亚馥、戴灼华王亚馥、戴灼华 高教出版社高教出版社遗传学遗传学 刘祖洞刘祖洞 高教出版社高教出版社第58页/共65页考核考核平时平时20%期末期末80%出席出席提问提问第59页/共65页课堂表现课堂表现实验报告实验报告实验实验24学时学时出席出席第60页/共65页If you have any questions,dont hesitate to contact me:E-mail:wangxiaofei_Office：E楼楼407407第61页/共65页Coming soon:Chapter 1:遗传的细胞学基础遗传的细胞学基础第62页/共65页预习细胞的结构细胞的结构细胞的有丝分裂细胞的有丝分裂细胞的减数分裂细胞的减数分裂第63页/共65页第64页/共65页感谢您的观看！第65页/共65页
