第一章绪论打印稿

Chapter1:IntroductiontoGenetics——Genetics，Betterlifeforall

hayawang@GeneticsIsthescienceofheredity.Heredityisthetransmissionofgeneticorphysicaltraitsfromparenttooffspring.一、遗传学基本概念

KeyTerms遗传(heredity,inheritance)：生物在以有性或无性生殖方式进行种族繁衍的过程中，子代与亲代相似的现象变异（variation）生物个体之间差异的现象遗传学（Genetics）◆经典定义∶研究生物遗传和变异规律的一门科学◆现代定义∶研究基因的结构功能、传递和表达规律的一门科学——基因学◆基因（gene）是遗传、发育和进化的交汇点常用的重要遗传学研究材料

◆大肠杆菌（Escherichiacoli）◆酿酒酵母（Saccharomycescerevisiae）◆豌豆（Pisumsativum）◆果蝇（Drosophila）◆玉米（Zeamays）◆小鼠（Musmusculus）◆人（Homosapiens）◆线虫（Caenorhabditiselegant）◆拟南芥（Arabidopisis）遗传学的分支学科

TraditionalSubdisciplinesTransmissionCytogeneticsHumanPopulationalMolecularBehavioralDevelopmental◆基因和基因组的结构

基因（gene）定义基因组(genome)或染色体组HGP（HumanGenomeProject）生物信息学（Bioinformatics）二、遗传学的研究内容◆基因在世代之间传递的方式与规律

孟德尔遗传规律摩尔根连锁交换定律染色体外遗传(extrachromosomalinheritance)：细胞质基因和其他核外基因的非孟德尔传递方式。母性影响（maternaleffect）：由母体基因型决定子代性状，但受胞质因子影响，F3代才分离的一种单亲遗传方式。群体遗传的Hardy-Winberg定律与进化◆根据上述三方面研究所获得的知识，能动地改造生物，造福人类◆遗传学研究与伦理、社会与法律的关系◆基因的表达规律三、遗传学的发展历史遗传学的萌芽（？—1900）遗传学的诞生（1900）细胞遗传学时期（1900——1939）从细胞向分子水平过渡时期（1940——1952）现代分子遗传学时期（1953——）PrehistoricTimes:DomesticatedAnimalsandCultivatedPlants1．遗传学的萌芽TheGreekInfluence:HippocratesandAristotle----Ontheseed

Theoryofpangenesis

泛生论1600-1850:TheDawnofModernBiology----Thetheoryofepigenesis（渐成说）

WilliamHarvey(1578-1657)CharlesDarwinandEvolution

OntheOriginofSpeciesVariationsinAnimalsandPlantsunderDomestication2．遗传学的诞生（1900）GregorMendel（1822-1884）

AustrianMonkConsideredthe“FatherofHeredity”Heconductedplantbreedingexperimentsintheirmonasterygarden.In1865hemadehisworkpublic,unitsofinheritance.1865年发表不朽论文《植物的杂交试验》，提出遗传因子呈颗粒状，互不融合、互不粘染，独立分离，自由组合孟德尔的创造性体现在什么地方？

choosethegardenpea(Pisumsativum)ashisexperimentalorganismExaminedtheinheritanceofclear-cutalternativeformsofparticulartraitsIsolatedandperpetuatedlinesofpeasthatbredtrueCarefullycontrolledhismatingsWorkedwithlargenumbersofplants,countedandsubjectedhisfindingstostatisticalanalysis,andthencomparedhisresultswithpredictionsbasedonhismodels.

孟德尔定律的重新发现（1900）1900年荷兰阿姆斯特丹大学的德弗里斯(HugodeVires,1848-1935)教授，德国土宾根大学的柯伦斯（CarlCorrens,1864-1933）教授和奥地利维也纳农业大学的丘歇马克（ErichvonTschermakSeysenegg,1871-1962）讲师分别从月见草、玉米和豌豆的杂交实验中重新发现了孟德尔的遗传规律,宣告遗传学的诞生。1909年W.Johannsen创造了gene一词，用来表示孟德尔遗传因子；同年W.Bateson给遗传学定名为Genetics；1910年起将孟德尔遗传规律改称为孟德尔定律，公认孟德尔是遗传学的奠基人。

3．细胞遗传学时期（1900—1939）1902年,Boveri和Sutton提出染色体是遗传因子载体的假设。1909年，Janssens观察到染色体在减数分裂时呈交叉现象。1909年T.H.Morgan(1866~1945)及其学生通过果蝇杂交试验，发现了伴性遗传规律、连锁交换规律和不分离规律等。4．从细胞向分子水平过渡时期（1940—1952）40年代初发现DNA

1940年Beadle等提出“一个基因一个酶”的假说。1944年Avery肺炎双球菌的转化实验烟草花叶病毒的重建实验证明RNA是遗传物质

5．现代分子遗传学时期（1953——）1953年4月25日出版的Nature杂志上，Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型，标志着遗传学以及整个生物学进入分子水平的新时代。

遗传三联密码

60年代“中心法则”1961年F.Jacob和J.Monod提出了大肠杆菌的操纵子学说

真核生物的断裂基因(splitgene)和病毒的重叠基因(overlappinggene)70年代，发现限制性核酸内切酶

，基因工程技术诞生90年代“人类基因组计划”开始实施21世纪初人类基因组计划提前完成，遗传学研究进入了“基因组后研究”时代（post-genomaera）

四、遗传学的应用——遗传学，造福人类

1．农业遗传育种(TraditionalCross-Breeding)

建立种质资源库，从中寻找和筛选与提高产量、优化品质有关的基因发展完善新的育种系统

----GeneticEngineering----GeneticallyModifiedCrops

2．医药业“人类所有的疾病都与DNA受损有关”

遗传疾病——医学遗传学染色体病：染色体结构数目异常而导致的遗传病单基因病：多指症，白化病，早老症多基因病：哮喘，原发性高血压，糖尿病

癌症与遗传

基因与寿命

基因与药物基因诊断和基因治疗3．能源的开发与环境保护生物资源的可持续利用生物多样性保护（物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性）

综上所述，只有从基因出发，才能理解生命科学所研究的生命现象。

“Nothingcanbeunderstoodinlifescience,exceptinthelightofgene.”五.遗传学课程内容第一章绪论第二章连锁分析与遗传学作图第三章基因的概念和结构第四章

细菌的遗传分析第五章

噬菌体的遗传分析第六章重组与转座第七章遗传物质的变异及修复机制科学报告会第八章核外遗传第九章基因工程第十章基因组学第十一章发育遗传