遗传学 绪论

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由于“基因”已融入了生命科学的各个 学科，各个学科的发展又加深和推进了对基因 结构和功能的认识，因此在这种情况下，各门 学科都与遗传学形成了交叉学科，所以遗传学 研究的内容逐步被“蚕食”，遗传学固有的“ 边界”在消失。
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可是这并不意味着遗传学趋于消亡。 恰恰相反，这标志着遗传学将进入新的发展 阶段，遗传学研究将被推向新的高峰，新一代遗 传学——基因学正在逐渐孕育形成。
2. 全面发展时期(1910-1952)
3.
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分子遗传学时期(1953-)
(一)、 古代遗传学知识的积累 旧石器时代末—新石器时代初
通过动植物的驯养和栽培使劳动人民对遗传现象有了 粗浅的认识。
各种考古学资料表明，人类在远古时代就已经知道优 良动植物能够产生与之相似的优良后代的现象，并通过选 择和培育有用的动植物以用于各种生活目的。 公元前8000年到1000年，古埃及人就开始通过饲养瞪 羚作为食物，以后又用绵羊和山羊代替瞪羚并用来生产羊 奶。
选择，其选择的条件是育种者的要求
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3. 遗传、变异与环境
环境改变可以引起变异 战国时期《考工记》就指出：“橘逾淮而北为枳”。 表明人们在很早以前就注意到生物生存环境的改变可以 引起生物的性状改变
生物所表现出的性状变异分为：
可遗传(heritable)变异：可以遗传给后代的特性 不可遗传(non-heritable)变异：只在生物当代表现出来 而不能传递给后代的变异
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 体质由种质产生，是“被表达的”，不能遗传 种质在世代间连续，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
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4. 高尔顿：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，而后表现
我们都知道，基因型与环境因子的相互作 用决定了表型。
基因型(genotype)：生物体全部基因（遗传 信息）的总和。 除由无性繁殖产生的个体外，不会见到基因 型完全相同的两个个体。 表型(phenotype)：生物体上可见到的特征和 特性。 如形态、生理、行为、生态关系等。同样， 不会有表型完全相同的两个个体。
遗传与变异是生物界最普通、最基本的两个特征
遗传(heredity)：指生物亲代与子代相似的现象，即生物在 世代传递过程中可以保持物种和生物个体各种特性不变。
变异(variation)：指生物在亲代与子代之间，以及在子代与
子代之间表现出一定差异的现象。
遗传与变异是一对矛盾对立统一的两个方面
遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的； 没有遗传就没有物种的相对稳定，也就不存在变异的问题 没有变异特征物种将是一成不变的，也不存在遗传的问题
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任务：
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。
Fra Baidu bibliotek传与变异现象与基本规律
阐明生物遗传、变异现象及其表现规律 遗传的本质与内在规律
探索遗传、变异的原因及其物质基础(遗传的本质)，揭示遗传变
异的内在规律 指导生物遗传改良工作 在上述工作基础上指导动、植物和微生物遗传改良(育种)实践
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二、 遗传学的发展简史
(一)、 古代遗传学知识的积累 (二)、 近代遗传学的奠基 1. 拉马克：器官用进废退与获得性状遗传 2. 3. 4. 5. 达尔文：泛生假说 魏斯曼：种质连续论 高尔顿：融合遗传假说 孟德尔：遗传因子假说
(三)、 遗传学的建立和发展 1. 初创时期(1900-1910)

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因此，从这个意义上说，基因决定的是生物学 上的人（Homo sapiensns），是生理和形态特 征上的你我他。 至于说这个人是伟人还是凡人，是好人还是坏 人，是在某个领域中取得卓越成就的人，还是芸芸 众生，则是基因型与社会环境、教育素养和个人的 勤奋努力相互作用的结果。

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从这个意义上讲，决不是基因决定一切。因此， 笼统地肯定“基因决定一切”，或笼统地否定“ 基因决定一切”都是不够全面而失之偏颇的。
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几点注意事项：
1、对一个个体来说，基因型在整个生命过程中是 恒定的，不受环境影响而改变。 2、表型在生命发育过程中不断改变，改变的方向 由环境所左右。基因型是固定的，并不意味着固 定的表型。 3、在实践中，基因型和表型这两个词常常是一个 比较局限的概念。我们经常描述某个局部的表型 ，如眼睛的颜色；或某一个别的基因型，如决定 眼睛颜色的基因型等。

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由于他们都认为遗传是通过双亲进行的， 并受到位于不同单位中遗传信息的控制，这些 观点在遗传学系统理论的形成和发展过程中占 有突出的地位。因为任何一个学科的形成都不 是偶然的，都离不开前人为这一学科产生所作 出的大量先驱性工作。
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18世纪（林奈、柯尔络特）
18世纪瑞典分类学家林奈建立了动物和植物的系统分类学，并创立了 双名法。但是，他认为物种是神创造的即所谓特创论，物种是固定不 变的。 宗教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，从一定程度上限制了遗传学的 发展。 18世纪的德国植物育种学家科尔络特就是受林奈思想影响很深的 人之一。他被认为是世界上第一个通过杂交育种成功地培育出植物品 种的人。他曾清楚地观察到了性状分离现象，但由于他相信特创论和 物种不变论的思想，致使他对自己的研究结果产生了矛盾心理。
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2.遗传、变异和选择
遗传、变异和选择
是生物进化和新品种选育的三大因素
生物进化就是环境条件对生物变异进行自然选择，在自 然选择中得以保存的变异传递给子代(遗传) ，变异逐代 积累导致物种演变、产生新物种 动、植物和微生物新品种选育(育种)实际上是一个人工
进化过程，只是以选择强度更大的人工选择代替了自然
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3. 魏斯曼：种质连续论
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 种质连续论(theory of continuity of germplasm)
多细胞生物由种质和体质组成：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
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基因型是内在根据，环境因子是外部条件， 两者缺一不可。这始终是遗传学的基本原理，基 因学也不例外。 现已知道，哺乳动物基因组的大小相仿，都 在30亿对核苷酸左右，而且许多个基因的序列都 是相似的。

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如人和黑猩猩相比，据估计核苷酸序列的差别 只有1.5％左右。正是基因序列的这1.5％的差别决定 了人之为人而非黑猩猩，黑猩猩之为黑猩猩而非人； 此外，每个人的基因组之间也有0.1％的核苷酸差 别，这也就是单核苷酸多态性（SNPs），很可能，这 一丁点的差别就能够决定我之为我而非你。
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但是，这些都仅仅是史前时期的人类对遗传变异现象 的观察，或是在生产实践中利用一些遗传、变异性状对动 植物进行选择，或许是一种无意识的行为，并没有对生物 遗传和变异的机制进行严肃的研究。
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公元前5世纪到4世纪
希波克拉底 (器官生精、子亲相似)、亚里士多德(血液生精) 古希腊医师希波克拉底（Hippocrates）及其追随者在生殖和遗传 现象以及人类的起源方面作了大量探索，使古希腊人对生命现象的认 识逐步从宗教的神秘色彩转向哲学的和原始科学的思维方面来。 希波克拉底学派认为，雄性精液首先在身体的各个器官中形成， 然后再通过血管运输到睾丸中。这种所谓的具有活性的体液（humor） 是遗传特征的载体，是从身体的各个器官采集而来的。如果体液带有 疾病，新生儿就表现出先天性缺陷。这种早期的思想就产生了后来由 达尔文（C.Darwin,1809-1882）正式提出的泛生说。
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研究内容 遗传学正在从研究生物体形态、生理、行为特 征的遗传和变异规律的学科,逐步演变为研究基 因和基因组的结构和功能的学科。
基因学——新一代的遗传学
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“基因”是1909年由丹麦的遗传学家约翰逊 提出的一个术语，当时只是代表生物体某个性状 的一个抽象符号，随着研究的深入，它不断被赋 予新的科学内涵。 基因是一种化学分子，是遗传信息的物质载 体，传递着支配生命活动的指令，是构建生物体 蓝图中的一页，也是可以人工操作用于改造生命 属性的元件。 总之，所有生物的所有生命活动无不直接或 间接地在基因控制之下。
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希波克拉底学派的第二种观点认为，双亲的 各种生理活动和智理活动都可以传递给子代，使 子代具有与亲代相似的能力和特征。体液在亲体 内可以发生变化，所以子代可以遗传其双亲从环 境中获得的某些特征。 这一观点与19世纪法国学者拉马克提出的 获得性遗传假说的形成很有关。

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古希腊哲学家和自然科学家亚里士多德对人类起源 和人体遗传作了比希波克拉底学派更广泛的分析，他是 泛生说形成的重要人物之一。他认为雄性的精液是从血 液形成的，而不是从各个器官形成的。 古希腊的希波克拉底学派和亚里士多德的观点今天 看起来似乎很天真幼稚，但由于在当时还未发现精、卵 细胞，直到1827年卵细胞才被发现，因此这种对遗传现 象的解释在当时乃至以后几个世纪都产生了重要影响。
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计学方法 研究亲代与子代间性状表现的关系 虽然融合遗传的基本观点并不正确，但是在这一基础上所


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因此，凡是以生物体某一特定生命现象或 生命属性为研究对象的学科，比如研究生物体的 物质代谢和能量代谢的生物化学，研究感觉、认 知、学习、记忆以及思维等的神经生理学，研究 细胞的结构、分化、发育、衰老和死亡的细胞生 物学和发育生物学等，在穷究这些生命现象的底 蕴和机制时，都会涉及基因，都可在基因这一层 次上寻找其原因。
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2. 达尔文：泛生假说(hypothesis of pangensis)
达尔文在解释生物进化时也对生物的遗传、 变异机制进行了假设，并提出了泛生假说， 认为： 遗传物质是存在于生物器官中的“泛子/泛 生粒”；遗传就是泛子在生物世代间传递和 表现 达尔文也承认获得性状遗传的一些观点，认 为生物性状变异都能够传递给后代
• 西汉的著名唯物主义者——王充(王阳明)在《论衡》中指出： 某些偶然变异是不可遗传的
结论：考察遗传与变异应在特定环境条件下进行
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生物体发育的每一瞬间结果，都是它的基因 与当时所处环境的交互作用产物。 性状的产生既不单独由基因决定，也不单独 由环境决定，而是由两者交互作用决定的。

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(二)、 近代遗传学的奠基
1.
2. 3. 4. 5.
拉马克：器官用进废退与获得性状遗传
达尔文：泛生假说 魏斯曼：种质连续论 高尔顿：融合遗传假说 孟德尔：遗传因子假说
1. 拉马克：用进废退和获得性状遗传
拉马克认为：生物物种是 器官用进废退和获得性状
可变的；遗传变异遵循“
用进废退和获得性状遗传 ”规律
遗传假说
用进废退：生物变异的 根本原因是环境条件的 改变 获得性状遗传：所有生
拉马克的主要研究领域
是生物物种进化，但对 生物进化的解释必然涉 及对性状遗传与变异现 象的解释
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物变异(获得性状)都是
可遗传的，并在生物世 代间积累
用进废退理论：认为动物器官的进化与退化取决 于用与不用。 获得性遗传：每一世代中由于用和不用而加强或 削弱的性状是可以遗传的。
绪 论 Introduction
一、遗传学研究的对象和任务
二、遗传学的发展简史
三、遗传学研究的领域及分支 四、遗传学的应用 五、本章要点
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一、遗传学研究的对象和任务 1. 遗传学的研究对象和任务 2. 遗传、变异和选择
3. 遗传、变异与环境
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研究对象
遗传学(Genetics)是研究生物遗传和变异的科学。
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在古非洲的尼罗河流域，公元前4000年就有记载人类 通过选择和饲养蜜蜂来生产蜂蜜的活动。 在植物的选育方面，在我国湖北地区新石器时代末期 的遗址中还保存有阔卵圆形的粳稻谷壳，说明人类对植物 品种的选育具有更悠久的历史。 公元前4000年左右，古埃及的石刻上还记载了人们进 行植物杂交授粉的情况。