课件：遗传学经典课件.ppt

2019/4/11,安徽大学生命科学学院,1,第一章 绪论 （1学时）,本章重点： 1.遗传和变异的概念 2.遗传学发展史中具有重要意义的成就 难点 遗传学发展的里程碑,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,2,遗传(Heredity)：生物通过不同方式产生子代，子代和亲代相似的现象。,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,3,变异(Variation)： 子代和亲代之间或子代的个体之间存在的差异。,经过对变异的人工选择，培育出不同类型的鸽子,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,4,遗传和变异的辨证统一,遗传是维持物种稳定性的因素，确保生物和人类的世代延续。 变异是物种产生和进化的动力。没有变异，遗传就只是简单的重复，生物和人类无法进化。 没有遗传，变异不能积累，就失去物种的稳定，进化也不可能进行。,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,5,遗传学（Genetics）,遗传学就是研究生物的遗传和变异的科学。,遗传和变异的现象广泛存在，其中必然存在一定的规律，是什么决定了遗传？又是什么决定了变异的发生？,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,6,遗传学的分支学科,按研究对象：微生物，人类，水稻等 按研究水平：群体，细胞，分子等 按研究内容：行为，辐射，发生等,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,7,遗传学的内容,基因和生物体全部基因（基因组）的总体结构分析，基因和基因组的核苷酸顺序与生物学功能之间的关系。 基因在世代之间传递的方式和规律 基因表达的规律，即基因表达为性状所需的各种内外环境条件。 根据获得的知识，能动地改造生物，使之符合人类的利益和要求。,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,8,遗传学发展简史及应用,1. 萌芽时期（史前时期）- 1865年以前 2. 诞生时期（形成时期）- 1865-1909 3. 发展时期 - 1910至今 遗传学的应用,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,9,遗传学的萌芽时期,人类在新石器时代就知道驯养动物和栽培植物 古巴比伦人和亚述人已知道人工授粉的方法 533-544，齐民要术记述了许多作物的栽培、果树的嫁接和繁殖等技术,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,10,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,11,1665年，显微镜的发明使人们能观察到肉眼看不到的细胞结构,？,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,12,先成论和泛生论,显微镜的发明使人们可以看到精子和卵子 先成论认为在性细胞中已经含有微小的成体。 泛生论认为精液是在全身各个部分形成的，汇集在血管中流动，最终有精液将身体各部分的特征传递给子代。 包括达尔文在内的很多科学家都接受泛生论。 拉马克（1744-1829）更发展到“用进废退”的“获得性遗传”,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,13,魏斯曼（August Weismann）,德国，法兰克福的一位化学家和医生 种质学说，用种质和体质区分性细胞和其他的细胞。体质细胞的变化不会影响种质细胞，也就是说，获得性性状不会遗传给后代。 连续19（22）代切掉小鼠的尾巴，新生小鼠的尾巴仍像正常的一般长。 虽然他的实验并不科学，种质学说也存在缺点和错误，但所包含的科学合理的内容对遗传学发展有很大影响。,？,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,14,细胞学说-十九世纪三大发现之一,Theodor Schwann & Mattias Schleiden 所有的动植物都由细胞组成。细胞是最小的独立的结构单位。,？谁,？内容,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,15,达尔文和进化论,1859年，物种起源发表，提出以自然选择为中心的进化论学说。,Charles Robert Darwin,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,16,遗传学的诞生时期,1866，Mendel发表植物杂交试验 1900，Mendel定律的再发现 1903，Sutton & Boveri 提出遗传的染色体学说 1909，Johannson 把遗传因子称为 Gene“基因” 1909, Bateson 将本学科命名为Genetics“遗传学”,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,17,孟德尔-遗传学的奠基人,Johann Gregor Mendel Brnn 修道院 （1822-1884）,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,18,Why?为什么孟德尔要作杂交实验？,当时杂交实验取得不少发现，但还未认识到关键问题。 一些国家的科学院公开悬赏征求研究课题,荷兰科学院：“一种花用另一种花的花粉进行人工受精而产生新的种和品种，这个经验是说明了什么？用这种方法可以产生和繁育什么样的经济作物和观赏植物？” 巴黎科学院：“从杂种的可育性及其性状的持久性和非持久性的观点出发来研究植物杂种”,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,19,孟德尔成功的原因 方法学的创新,严格选材 精心设计 定量分析 测交验证,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,20,孟德尔定律的再发现（1900年） -德国植物学杂志第十八卷,荷兰de Vires 研究月见草发现F2代3：1的分离比，杂种分离法则P83-90。 德国Carl Correns 研究玉米得到相同的结论，杂种后代表现方式的孟德尔法则P158-168 奥地利Tschermak 研究豌豆也观察到分离现象，关于豌豆的人工杂交 P232-239,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,21,遗传学的发展时期,细胞遗传学时期：19101940 微生物遗传学时期：19411960s 分子遗传学时期：1953至今,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,22,摩尔根的贡献,1910年，得出连锁与交换定律，确定基因与染色体的关系 1926年，发表基因论 Morgan的研究对象是 ？,Morgan,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,23,以微生物作为研究对象,“一基因一酶”学说 DNA是遗传物质的证明 肺炎球菌转化实验 噬菌体感染实验 烟草花叶病毒重建实验 “乳糖操纵子”学说,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,24,分子遗传学时期（1953至今）,1953，DNA双螺旋结构模型 1960s，遗传密码、中心法则、蛋白质和 核酸的人工合成 1973，DNA重组技术发明 1983，第一例转基因植物获得成功 1990，基因治疗、“人类基因组计划”启动 2001，人类基因组测序初步完成,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,25,DNA双螺旋模型,Watson 和 Crick,1953,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,26,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,27,质粒DNA,提取,酶切,细胞,连接，形成嵌合质粒,在大肠杆菌中扩增,DNA重组技术,1976年，用DNA重组技术生产出“生长激素抑制因子”,1973,Boyer 和Cohen发明,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,28,人类基因组计划,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,29,人类基因组计划,February 2001,The HGP consortium publishes its working draft in Nature (15 February), and Celera publishes its draft in Science ( 16 February).,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,30,炎黄一号,2007年我国科学家10月11日对外宣布，他们已经成功绘制完成第一个完整中国人基因组图谱(又称“炎黄一号”)，这也是第一个亚洲人全基因序列图谱。,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,31,遗传学的实践应用意义,工业上：工业微生物菌种改良 医学：了解疾病的原因和规律。优生学、器官移植、基因治疗等 环境保护 ？,农业上：农作物杂交育种、植物基因工程；动物良种繁育,？,？,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,32,将抗病、抗虫、抗盐碱、抗除草剂和优良品质基因导入农作物中，提高粮食的产量和品质。,2019/4/11,安徽大学生命科学学院,33