第二讲： 遗传学的产生与发展.pdf

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1、第二讲：第二讲： 遗传学的产生与发展遗传学的产生与发展 二、遗传学的产生与发展二、遗传学的产生与发展 遗传学发展经历了遗传学发展经历了 两个阶段：孟德尔以前（两个阶段：孟德尔以前（19001900以前）以前） 孟德尔以后（孟德尔以后（19001900以后）以后） 三个水平：个体水平、细胞水平、分子水平三个水平：个体水平、细胞水平、分子水平 四个时期：四个时期：（一）遗传学诞生前期（一）遗传学诞生前期 （二）细胞遗传学时期（二）细胞遗传学时期 （三）微生物与生化遗传学时期（三）微生物与生化遗传学时期 （四）分子遗传学时期（四）分子遗传学时期 (一一)、古代遗传学知识的积累古代遗传学知识的积累 (

2、二二)、近代遗传学的奠基、近代遗传学的奠基 （19001900以前）以前） 1. 拉马克：器官用进废退与获得性遗传拉马克：器官用进废退与获得性遗传 2. 达尔文：泛生假说达尔文：泛生假说 3. 魏斯曼：种质连续论魏斯曼：种质连续论 4. 高尔顿：遗传假说高尔顿：遗传假说 5. 孟德尔：遗传因子假说孟德尔：遗传因子假说 (三三)、 遗传学的建立和发展遗传学的建立和发展 （1900以后）以后） 1. 初创时期（初创时期（1900-1910） 2. 全面发展时期（全面发展时期（1910-1952） 3. 分子遗传学时期（分子遗传学时期（1953-） 第二节、遗传学的产生与发展第二节、遗传学的产生与发

3、展 （一）遗传学诞生前期 1.1.古代人类对遗传变异和育种知识的积累古代人类对遗传变异和育种知识的积累 1818世纪中叶以前，遗传学基本上属于萌芽时期。世纪中叶以前，遗传学基本上属于萌芽时期。 人类在利用和改造生物的过程中，逐渐积累对生物遗传和变异人类在利用和改造生物的过程中，逐渐积累对生物遗传和变异 的认识以及对遗传本质的探索和猜测。的认识以及对遗传本质的探索和猜测。 具有明显的朴素唯物主义和经验性质，在方法上比较直观，并具有明显的朴素唯物主义和经验性质，在方法上比较直观，并 更多地注意生物的形态特征更多地注意生物的形态特征 在欧洲，宗教神学的统治使遗传知识带上了浓厚的神学、神秘在欧洲，宗教

4、神学的统治使遗传知识带上了浓厚的神学、神秘 主义色彩。集中表现为生物物种神创论和不变论主义色彩。集中表现为生物物种神创论和不变论 枣椰是雌雄异株；马和驴杂交；种麦而得麦，种稷而得稷；黑枣椰是雌雄异株；马和驴杂交；种麦而得麦，种稷而得稷；黑 牛生白犊；植物杂交授粉等。牛生白犊；植物杂交授粉等。 2.2.关于生殖和遗传的看法关于生殖和遗传的看法 （1 1）公元前五世纪希波克拉底遗传理论）公元前五世纪希波克拉底遗传理论 （2 2）古希腊哲学家和自然科学家亚里士多）古希腊哲学家和自然科学家亚里士多 德的血液说。德的血液说。 (3(3）预成论与渐成论之争）预成论与渐成论之争 （一）（一）遗传学诞生前期（

5、假说实例）遗传学诞生前期（假说实例） (1) (1) 公元前五世纪希波克拉底公元前五世纪希波克拉底 希波克拉底希波克拉底 （HippocratesHippocrates）提出了第一）提出了第一 个遗传理论。个遗传理论。他认为子代具有亲代的特性那是他认为子代具有亲代的特性那是 因为在精液或胚胎里集中了来自身体各部分的因为在精液或胚胎里集中了来自身体各部分的 微小代表元素微小代表元素(elememt)(elememt)。 (2) 100(2) 100年后年后亚里斯多德亚里斯多德 亚里斯多德（亚里斯多德（AristotleAristotle）认为）认为: :精液不是精液不是 提供胚胎组成的元素，而是

6、提供后代的蓝图。提供胚胎组成的元素，而是提供后代的蓝图。 生物的遗传不是通过身体各部分样本的传递，生物的遗传不是通过身体各部分样本的传递， 而是个体胚胎发育所需的信息传递而是个体胚胎发育所需的信息传递 （3 3）拉马克（）拉马克（J.B.LamarckJ.B.Lamarck，17441744-18291829） 认为：生物物种是可变的，遗传变异遵循认为：生物物种是可变的，遗传变异遵循“用进废退和获得性用进废退和获得性 状遗传状遗传”规律。提出了变异的观点，器官规律。提出了变异的观点，器官“用进废退用进废退”认为生物环认为生物环 境条件的改变是生物变异的根本原因。获得性状遗传所有生物变异境条件的

7、改变是生物变异的根本原因。获得性状遗传所有生物变异 ( (获得性状获得性状) )都是可遗传的，并在生物世代间积累。都是可遗传的，并在生物世代间积累。 虽然唯心地认为动物的意识和欲望在进化中发挥重大作用，适虽然唯心地认为动物的意识和欲望在进化中发挥重大作用，适 应是进化的主要过程，但是对生物遗传进化学说的研究和发展起到应是进化的主要过程，但是对生物遗传进化学说的研究和发展起到 了推动作用。了推动作用。 （4 4）达尔文（）达尔文（DarwinDarwin，1809180918821882）：进化论学者，英国的博物学家）：进化论学者，英国的博物学家 为了解释生物的遗传现象，他提出了为了解释生物的遗

8、传现象，他提出了“泛生论泛生论”的假说。他认为：的假说。他认为： 遗传物质是存在于生物器官中的遗传物质是存在于生物器官中的“泛子泛子/ /泛生粒泛生粒”；遗传就是泛子在生；遗传就是泛子在生 物世代间传递和表现。生物的各种性状，都以微粒物世代间传递和表现。生物的各种性状，都以微粒“泛因子泛因子”状态状态 通过血液循环或导管运送到生殖系统，从而完成性状的遗传。限于当通过血液循环或导管运送到生殖系统，从而完成性状的遗传。限于当 时的科学水平，对复杂的遗传变异现象，他还不能做出科学的回答。时的科学水平，对复杂的遗传变异现象，他还不能做出科学的回答。 虽然如此，达尔文学说的产生促使人们重视对遗传学和育种

9、学的深入虽然如此，达尔文学说的产生促使人们重视对遗传学和育种学的深入 研究，为遗传学的诞生起了积极的推动作用。研究，为遗传学的诞生起了积极的推动作用。 （5）魏斯曼（Weismann，18341914）：新达尔文主义 在生物进化方面支持达尔文的选择理论，但在遗传上否定获 得性状遗传，魏斯曼是其首创者。 种质学说（germplasm theory）：多细胞生物体内由种质和体质两 部分组成，种质指生殖细胞，负责生殖和遗传；体质指体细胞，负 责营养活动。体质是由种质产生的，是“被表达的”，不能遗传。 种质在世代中是连绵不断的，遗传是由具有一定化学成分和一定分 子性质的物质(种质)在世代间传递实现的。

10、种质是“潜在的”，世 代相传，不受体质和环境影响，所以获得性状不能遗传。 魏斯曼的种质论使人们对遗传和不遗传的变异有了深刻的认识，但 是他对种质和体质的划分过于绝对化。 （6 6）高尔顿高尔顿：融合遗传假说融合遗传假说 融合遗传认为：双亲的遗传成分在子代中发生融合，而融合遗传认为：双亲的遗传成分在子代中发生融合，而 后表现。其根据是，子女的许多特性均表现为双亲的中后表现。其根据是，子女的许多特性均表现为双亲的中 间类型。因此高尔顿及其学生毕尔生致力于用数学和统间类型。因此高尔顿及其学生毕尔生致力于用数学和统 计学方法研究亲代与子代间性状表现的关系计学方法研究亲代与子代间性状表现的关系 虽然融合

11、遗传的基本观点并不正确，但是在这一基础上虽然融合遗传的基本观点并不正确，但是在这一基础上 所创建的一系列生物数学分析方法，却为数量遗传、群所创建的一系列生物数学分析方法，却为数量遗传、群 体遗传的产生和发展奠定了基础体遗传的产生和发展奠定了基础 孟德尔孟德尔（18221822- -18841884）：）：遗传因子假说遗传因子假说 1865年当时属奥地利的布隆年当时属奥地利的布隆（Brunn）基督教修道院的基督教修道院的 修士格里高修士格里高 孟德尔孟德尔（Gregor Johann Mendel），根据他根据他 8年植物杂交实验的结果年植物杂交实验的结果，2月月8日在当地的科学协会上日在当地的

12、科学协会上 宣读了一篇题为宣读了一篇题为“植物杂交实验植物杂交实验”的论文的论文，1866年正式年正式 发表在该协会的会刊上发表在该协会的会刊上。 遗传因子假说认为：生物性状受细胞内遗传因子遗传因子假说认为：生物性状受细胞内遗传因子 (hereditary factor)控制控制，遗传因子在生物世代间传递遵遗传因子在生物世代间传递遵 循分离和独立分配两个基本规律循分离和独立分配两个基本规律。 可惜当时并没有得认可可惜当时并没有得认可。孟德尔临终前说：孟德尔临终前说：“ 等着瞧等着瞧 吧吧，我的时代总有一天要来临我的时代总有一天要来临” （二）遗传学的诞生（二）遗传学的诞生（18651865- -19001900） （三） 初创时期(1900-1910) (1). 1900(1). 1900年，年，德国的植物学家科伦斯；荷兰阿姆斯特丹大学教授德国的植物学家科伦斯；荷兰阿姆斯特丹大学教授 狄狄弗里斯；奥地利维也纳农业大学的讲师冯弗里斯；奥地利维也纳农业大学的讲师冯. .切尔马克；切尔马克；分别分别重新重新 发现并认识了孟德尔定律。发现并认识了孟德尔定律。是遗传学学科建立的标志。是遗传学学科建立的标志。 1906 1906 年，贝特生提出以年，贝特生提出以GeneticsGenetics作为该学科的学科名作为该学科的学科名