第一章 遗传学导论

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古代遗传学知识的积累 近代遗传学的奠基
1.2.2.1 拉马克:器官的用进废退与获得性遗传 1.2.2.2 达尔文:泛生假说 1.2.2.3 魏斯曼:种质连续论 1.2.2.4 高尔顿:融合遗传假说 1.2.2.5 孟德尔:遗传因子假说
1.2.3 遗传学的建立和发展
1.2.3.1 初创时期(1900-1910) 1.2.3.2 全面发展时期(1910-1952) 1.2.3.3 分子遗传学时期(1953-)
程的重要内容 。
1.2.3.3
分子遗传学发展阶段(1953~)
◆1953年Watson和
Crick提出DNA分子双
螺旋(double helix)
模型,是分子遗传学 及以之为核心的分子 生物学建立的标志。
DNA的二级结构(双螺旋)
60年代:
蛋白质和DNA人工合成 遗传“中心法则 ”的确立和三联体密码的确定 基因调控机理的发现 突变的分子基础的发现 传递细菌对抗生素抗性的质粒的发现等 已使遗传学发展走在了生物学科的前列,同时渗透到其 它学科。
《遗传学》刘祖洞 编著 高等教育出版社
《遗传学》戴朝曦
高等教育出版社
高等教育出版社
《普通遗传学》杨业华 主编 社
《现代遗传学》赵寿元 乔守怡 主编
《现代遗传学原理》 徐晋麟 等编著
高等教育出版
科学出版社
《微生物遗传学》盛祖嘉
复旦大学出版社
三、遗传学研究的常用生物 萌芽的酵母细胞
拟南芥
四、学时安排及记分办法

目的:揭示引起遗传变异与非遗传变异的生物 的和非生物途径与手段,阐明遗传规律在生物遗传 改良的上的应用原则。
二、使用教材及参考书
(一)教材: 《现代遗传学教程》第2版 贺竹梅 主编,中山大学出版 (二)参考书: 《遗传学》第三版 朱军 主编,中国农业出版 《遗传学》浙江农业大学主编 中国农业出版社 《新编遗传学教程》李维基 主编 中国农业出版社 《现代生物学精要速览—遗传学》科学出版社 《遗传学》季道藩 农业出版社 《遗传学》王亚馥、戴灼华主编 高等教育出版社
由美国倡导,有美国、英国、法国、德国、日本和中国参加的人类基 因组计划的实施及动物基因组计划的相继提出和实施,为遗传学的发 展开辟了广阔的空间。
形成了
基因组学(Genomics)蛋白质组学(Protemics ) 生物信息学(Bioinformatics )
1996年—伊恩· 威尔马特 (Ian Wilmut)绵羊多利的诞
—— 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。
1.2.2.5 孟德尔:遗传因子假说1865

阐明遗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;

探索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。
——
1.2
1.2.1 1.2.2
遗传学的发展阶段及主要事件
1.2.3.2
全面发展时期(1910~1952)
◆ 细胞遗传学/经典遗传学(1910-1940) 1910,摩尔根(Morgan)创立基因理论,确定了性状遗传的物质基础。同 时,发现了遗传学中的第三个基本规律——性状连锁遗传规律。 ◆ 数量遗传学与群体遗传学基础 (1920-) 费希尔(Fisher)等发展了数理统计方法在遗传分析中的应用。 ◆ 微生物遗传学及生化遗传学 (1940-1953) 1941,比德尔(Beadle)等:一个基因一个酶假说 1944,阿委瑞(Avery):肺炎双球菌转化试验证明DNA是遗传物质 1952,赫尔歇(Hershey)等:噬菌体重组试验确认DNA是遗传物质 ◆其它研究方向 1927,穆勒(Muller)等:人工诱变 1937,布莱克斯里(Blakeslee)等:植物多倍体诱导 杂种优势的遗传理论 ◆这一时期,形成了现代遗传学的主要内容与研究领域,也是本课
遗传、变异的说明:
①环境改变可以引起变异
②生物所表现出的性状变异分为:可遗传(heritable)变异和
不可遗传(non-heritable)变异
③考察生物遗传与变异应该在给定环境条件下进行。
1.1.3 遗传学研究的具体内容和任务

遗传学研究内容
1. 遗传物质保存的地方 (染色体是基因的载体)
2. 基因和基因组的结构分析,构成基因和基因组的核苷酸
现代遗传学
MODERN GENETICS
重庆文理学院 朱建勇
一、课程说明
章 次 内
遗传学导论





第 一 章
第 七 章
遗传图的制作和基因定 位 基因的分子基础与遗传 学中心法则 基因突变 细菌和病毒的遗传 群体遗传与进化 遗传工程
* *
第 二 章 遗传学三大基本定律 性别决定与伴性遗传
第 三 章
生,为动物体细胞克隆提供了有力的证据。
2000年,完成HGP 1 % 项目
2000年5月中国完成了人类基因组3p 区域(3pter-D3S3610)“工作框架 图”的任务,即 “1 % 项目”。由 中国承担的由我国人类基因组中心 完成的人类3号染色体短臂上的一个 约30 Mb的区域的测序任务。由于该 区域约占人类整个基因组的1 %,因 此简称“1 % 项目”。
学研究结合起来。
◆ 1905年—英国数学家哈代(G.H.Hardy)和德国医生温伯格(W.Weinberg,) 推导出群体遗传平衡定律。 ◆ 1909年—哟翰逊W. L. Johannsen将遗传因子一词更名为基因(gene)。 ◆ 1910年—摩尔根T. H. Morgan证明基因位于染色体上,并提出了连锁遗 传定律。真正创立了染色体理论
长为3500万碱基对,精确度为
99.99%,覆盖了染色体全长序列 98%的区域
对水稻第四号染色体所含基因进行
预测分析,鉴定出4658个基因,并 注释在染色体的准确位臵上;完整
2002年 水稻基因组序列草图
籼稻基因组序列草图的测定和初步分析。覆盖整个水 稻基因组 92 %的草图显示,籼稻基因组共包含 4.66 亿 个碱基对,基因数目在 4.6 万至 5.6 万之间。他们还发 现,籼稻基因组有约70%以上的基因出现重复现象。
2002年,水稻第四号染色体精确测序
完成了水稻粳稻基因组第四号染色 体全长序列的精确测定,拼接后总
1.2.2
1.2.2.1

近代遗传学的奠基
拉马克:器官的用进废退与获得性遗传1809
拉马克(1744-1829)认为:
生物物种是可变的; 遗传变异遵循“用进废退和获得性遗
传”规律,环境是引起生物变异的根
本原因。即认为动物器官的进化与退 化取决于用与不用(用进废退理
论).

器官用进废退:生物变异的根本原因 是环境条件的改变 获得性状遗传:每一世代中由于用或 不用而加强或削弱的性状和所有生物 变异(获得性状)都是可遗传的,并在 生物世代间积累。如长颈鹿。
1.2.1
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有了粗浅的认
识 。 公元前5世纪到4世纪(遗传有物质基础)
希波克拉底学派的两种观点及其影响(泛生论)
亚里士多德的观点(形体形成因子,信息传递) 18世纪以前
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。
排列顺序与其生物学功能之间的关系,包括突变与变异性状之 间的关系。 (细胞遗传学)
3.基因在世代之间传递的方式与基本规律。(传递遗传学)
4.基因控制性状的方式,各种内外环境条件对基因表达的 影响。 (分子遗传学) 5.生统遗传学、数理遗传学、群体遗传学 ——应用——为人类服务

研究遗传学的任务
能动地改造生物,更好地为人类服务。
那些细胞;
种质自身永世长存,世代连续相继,体质由种质产生,是 保护和帮助种质繁殖的手段;
种质细胞系完全独立于体质细胞系,体质细胞发生的变化
(获得的性状)不影响种质细胞,故获得性状是不遗传的。
1.2.2.4

高尔顿:融合遗传假说1869
融合遗传学说认为:
双亲的遗传成分在子代中发生融合而后表现出来
教学要求:


掌握遗传学的概念及研究的内容。
了解遗传学发展的历程。 展望遗传学今后发展的前景。 理解和掌握遗传、变异和选择的关系
1.1 充满活力的遗传学
1.1.1 遗传学的定义
遗传学(Genetics):是研究生物遗传和变异及其规 律的一门科学。具体来说,是研究生物体遗传物质 的组成、遗传信息的传递及其表达的一门科学。
1.1.2 征
遗传与变异是生物界最普通、最基本的两个特
遗传(heredity):指世代间相似的现象,即生物
狭 义
在世代传递过程中所能保持的各物种固有的特性
不变;
变异(variation):指生物子代与亲代之间、子代 个体之间存在的差异。 遗传:同种个体之间的相似性。
广 义
变异:同种个体之间的差异。
◆ 1900年,荷兰的狄· 弗里斯(De Vries )、奥地利的柴马克 (Tschermark)和德国的柯伦斯(Correns)分别重新发现了孟德尔规律, 是遗传学学科建立的标志。 1906年,贝特生W.Bateson提出以“遗
传”Genetics作为该学科的学科名。
◆ 1902~03年—萨顿W.Sutton和波伟瑞T.Boveri分别提出了染色体理论, 认为:遗传因子位于细胞核内染色体上,从而将孟德尔遗传规律与细胞
遗传因子假说认为: 生 物 性 状受 细 胞 内遗 传 因 子 (hereditary factor)控制。 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。 这两个遗传基本规律是近、现 代遗传学最主要的、不可动摇 的基础
1.2.3
遗传学的发展
1.2.3.1 初创时期(1900~1910)
学时分配:总学时48+32学时,3+2学分。 记分办wenku.baidu.com:理论与实验独立计算成绩。 理论成绩:采取闭卷考试形式,期末成绩占 50%,半期考试成绩占20%,平时成绩占30%。 实验成绩:单独登记,实验报告占40%,操 作占30%、期末实验考核占30%。
第一章 遗传学导论
教学内容




1.1 充满活力的遗传学 1.2 遗传学的发展阶段及主要事件 1.3 遗传学研究的领域及分支 1.4 遗传学的应用 1.5 学习遗传学的方法

1.2.2.2
达尔文:泛生假说1868
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,并重新提出了泛生假说1868:
认为各种器官都存在微小的泛生粒,它们能分裂、生殖,并能
在体内流动,最后汇集到生殖器官里,形成生殖细胞,当受精 卵发育成成体时,各种泛生粒又进入到各器官发生作用,从而 表现出遗传现象。如果亲代的泛生粒发生改变,子代则表现变 异。
达尔文也承认获得性遗传的一些观点。
1.2.2.3
魏斯曼:种质连续论1885
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 获得性遗传,魏斯曼是其首创者。 种质连续论(theory of continuity of germplasm) 生物体由种质和体质组成:种质指性细胞和产生性细胞的
70年代:随着限制性内切酶和一系列核酸酶的发现和提纯,
使DNA重组得以实现,能进行基因的人工分离和合成,开 始建立遗传工程这一新的研究领域。 人工分离基因 人工合成基因 建立了遗传工程研究新领域
80年代:基因工程取得重大进展 随着基因工程技术的不断成熟和应用,从而使人类在定向 改造生物方面跨进到一个新的阶段。 90年代:人类基因组计划(Human Genome Project,HGP) 及模式生物和重要生物基因组计划。
*第 八 章 *第 九 章
第 十 章
数量性状与多基因遗 第 四 章 传 核外遗传分析 染色体畸变
第 五 章
*第十一章
第十二章
*第 六 章

《现代遗传学》是生命科学中的基础学科、带 头学科,是生物学本科专业的一门专业/必修课。

内容:主要研究动、植物、微生物遗传与变异 的基本原理和基本规律。

方法:从细胞、个体、群体等层次阐述世代间 性状表现的遗传规律和内在机制。
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