动物遗传育种学

遗传、变异与进化
• 遗传（Heredity):
• 生物亲代繁殖与其相似的后代的现象。 • 普遍性 稳定性
• 变异（Variation)
• 后代个体发生了变化，与其亲代不相同的方面。 • 普遍性 绝对性
• 可遗传的变异 • 不可遗传的变异
• 进化（Evolution)
• 生物从简单到复杂，从低等到高等的发展过程。
Carl Correns （1864-1933） 奥地利 维也纳农业大学 同时发现并证实 Mendel 的两大规律 Law of segregation Law of independent assortment • 牛津大学动物学教授韦尔登（Weldon） PK • 剑桥大学的遗传学教授贝特森(Bateson)
• • • • • • • • • • • 2, 第一章 绪论（2） 2, 第二章 遗传的细胞学基础（2） 3, 第三章 孟德尔遗传规律及其发展（4） 4, 第四章 连锁遗传规律（4） 5, 第五章 非孟德尔遗传 （4） 6, 第六章 遗传的分子生物学基础 （4） 7, 第七章 遗传信息的传递 （4） 8, 第八章 遗传信息的改变 （4） 9, 第九章 群体遗传学基础 （4） 10, 第十章 数量遗传学基础 （4） 11, 串讲
– “用进废退”进化论观点。 –获得性状（acquired characteristics)是可以遗传 的。
拉马克认为，环境变化是物种 变化的原因，并把动物进化的 原因总结为“用进废退”和“ 获得性遗传”两个原则。
用进废退 ：环境变化 官用而发达，不用而退化 获得性遗传：环境变化 状变异 遗传 器
第一章
绪 论
1、基本概念， 2、发展简史 3、研究范畴， 4、学习意义
Father and Son
Brothers
Twins
Sisters
一、基本概 念
• 遗传学（Genetics) ：是研究生物遗 传变异规律的科学。
• 20世纪40年代以后Muller 提出遗传学是研究基 因的科学。
• 是研究各种生物的遗传信息传递及 遗传信息如何决定各种生物学性状 发育的科学。
缺乏细胞在有丝分裂和减数分裂过程中 染色体行为的有力证据
等着瞧吧， 我的时代总有一天会来临.
Mendel临终前说；
Gregor Mendel 1822-1884
1900年，孟德尔规律的重新发现
Hugo de vires （1848-1935） 荷兰 阿姆斯特丹大学
Erich von Tchermark （1871-1962 ）德国土宾根大学
• Genotype+Environment=Phenotype
二、遗传学的发展简史
• 公元前五世纪希波克拉底（Hippocrates）
–元素说（element)
• 100年后，亚里斯多德（Aristotle）
–蓝图，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。
• 1809年拉马克（Lamarck, J.B）
Germplasm Somatoplasm
Root, Stem, Leaf……
种质连续论（Theory of continuity of germplasm
）
• 生物体是由体质（ somatoplasm）和种质 （germplasm）两部分组成。 • 体质是由种质产生的，种质是世代连绵 不绝的。 • 环境只能影响体质，不能影响种质，故 获得性状不能遗传。
性
1866年，泛生论假说
（Hypothesis of the Pangenesi
泛生论假说
1）动植物的每一个器官或组织或细胞中，均具有代表其 自身的胚芽（gemule）（泛生粒）单位。 2）生活在任何阶段的细胞都可放出胚芽，胚芽随血液或 体液循环而汇聚到生殖细胞中。而生殖细胞经过受精、 分裂、增殖并发育成同样的细胞，期间胚芽进入各细 胞或组织器官发挥作用，表现出遗传现象。
3．研究任务
(1)．阐明：动物遗传学基本原理、生物遗传和变异现象 表现规律、物质基础和内在规律； (2)．探索：生命基本现象的遗传基础和传递方式； (3)．指导：动植物育种、预防和治疗疾病和生物“创造”。
4、学科分类
•传递遗传学（transmission genetics) •经典遗传学（classical genetics) •细胞遗传学（cytogenetics) •染色体遗传学（chromosomal genetics) •分子遗传学（molecular genetics) •生统遗传学（biometrical genetics) •数量遗传学（quantitative genetics) •群体遗传学（population genetics)
遗传学的发展
• 细胞遗传学时期
–确立了遗传的染色体学说 –1910年摩尔根（Morgan ,T.H）带领着他的三 大弟子斯特蒂文特（Sturtevant）、布里吉斯 （Bridges）和缪勒（Muller）发现了连锁互 换规律，并证实了基因在染色体上以线状排列； –基因是一个抽象的遗传因子，既是功能单位， 又是重组单位和突变单位。（“三位一体”的 基因概念）
……
三、遗传学的研究范畴
1. 研究内容
(1).是研究生物遗传和变异的科学：
遗传学与生命起源和生物进化有关。 (2).是研究生物体遗传信息和表达规律的科学： 解决问题：物种 → 代代相传 性状 → 遗传 (3).是研究和了解基因本质的科学： 遗传物质是什么？
遗传物质 → 性状？
2. 研究对象
• 以微生物(细菌、真菌、病毒) 植物和动物以及人类为对象。
• 等位的遗传因子独立分离
• 非等位遗传因子间自由组合地分配到配子中
否定了 奠定了 提出了
Hypothesis of the Pangenesis Theory of particulate inheritance Law of segregation Law of independent assortment
第一部分 动物遗传学
40 课时 讲 授：徐学文
第二部分 家畜育种学
40课时 讲 授：樊 斌
第一部分：动物遗传学
教 材
• 主要教材：动物遗传学（第二版），李宁 主编，中国农业出版社。 • 参考教材：
– 遗传学，王亚馥，戴灼华主编，高等教育出 版社。 – 普通遗传学，杨业华主编，高等教育出版社。
章节内容
1902年 W.Sutton，T.Boveri提出染色体理论
1905年 G.H.Hardy，W.Weinberg 遗传平衡定律 1909年 W.L.Johannson将孟德尔遗传因子更名为基因 1910年 T.H.Morgan（1933年获诺贝尔奖）证明基因位于染色体上
1927年 H.J.Muller（1946 年获诺贝尔奖）证明X射线可诱发基因突变
遗传学的发展简史——遗传学的诞生
• 1797年英国的奈特（Knight，T） 豌豆杂交实验： P 灰色×白色 F1 灰色
F2
灰色
白色
但未统计分析，只发现了这一现象。
遗传学的发展简史——遗传学的诞生
• 1863年，法国的诺丹（Nauding）
–植物杂交的正交和反交结果是相同的；
–在杂种植物的生殖细胞形成时“ 负责遗传性 状的要素互相分开，进入不同的性细胞中， 否则就无法解释杂种二代所得到的结果”。
遗传学相关概念的创立
• 贝特森先后创用: • 遗传学 （Genetics） • 等位基因（allele） • 纯合体 （homozygous） • 杂合体 （heterozygous） • 上位基因（epistatic genes）
1909年丹麦科学家约翰逊（Johannsen）创用了 基因 （gene） 基因型（genotype） 表型 （phenotype）
学习本课程的要求
• 掌握基本概念，熟悉经典实验 • 了解广泛背景，领悟科研方法
本章结束！
3）杂种内的镶嵌特征是亲本胚芽混合所致。
4）另外，胚芽可以在不同的环境影响或应激下发生变异， 而这种变异有时又表现为获得性遗传。
1883年，魏斯曼
种质连续论（Theory of continuity of germplasm ）
Germeplasm →
Germplasm → Somatoplasm
•特殊领域：辐射遗传学、太空遗传学、发育遗传学 免疫遗传学、进化遗传学、生化遗传学
四、学习遗传学的意义
• 遗传学是其它生物类学科的基础 • 为动植物的育种实践提供理论依据 • 遗传学的深入研究可以为人类及动 物的疾病诊断和治疗提供理论依据。 • 遗传工程（genetic engineering) • 遗传学与社会、法律和世界观
遗传学的诞生
• 1865年
遗传因子假说 (Hypothesis of the inherited factor)
• 生物性状由遗传因子控制
• 亲代传给子代的是遗传因子(A,a….)
• 遗传因子在体细胞内成双(AA,aa)
格里高· 孟德尔 （Gregor Johann Mendel）
• 在生殖细胞内为单（A,a） • 杂合子后代体细胞内具有成双的 遗传因子(Aa)
分子遗传学时期
• 基因表达调控 • DNA、RNA的催化作用 • 遗传密码 • 内切酶的发现 • DNA的体外合成 • 首例基因治疗 • 人类基因组计划 • 最大基因的克隆 • 多莉的诞生
遗传学发展大事年表
1859年 C. Darwin 发表物种起源一书
1965年 G. Mendel 宣读植物杂交试验论文 1969年 F.Miescher发现了DNA 1900年 H.de Vries, C.Correns ,E.von tschermak重新发现孟德尔遗传 规律
• 遗传、变异与进化的关系
性状、表现型与基因型
• 性状（trait)
– 生物体的形态特征、生理特征和行为特征。 – 单位性状、相对性状。
• 表现型（phenotype)
– 生物体所有形态特征、生理特征和行为特征的表现。 – 可变的。
• 基因型 (genotype)
– 个体能够遗传的所有基因。 – 基本固定不变，稳定。
微生物遗传和生化遗传时期 （1941—1960）
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1941 Beadle和 Totum 提出一基因一酶学说 1944 Avery 确定遗传物质为DNA 1951 McClintock B. 发现跳跃基因或称转座 1953 Watson和 Crick建立双螺旋模型 1958 Kornberg 发现 DNA合成酶 在此期遗传的基本单位是顺反子（Cis—trons）