遗传学1绪论教学课件

普通遗传学GENERALGENETICS3/31/20231绪论第一章遗传的细胞学基础第二章遗传物质的分子基础第三章孟德尔遗传第四章连锁遗传与性连锁第五章基因突变第六章染色体结构变异第七章染色体数目变异第八章数量性状的遗传目录第九章近亲繁殖和杂种优势第十章细菌和病毒的遗传第十一章细胞质遗传第十二章遗传工程第十三章基因组学第十四章基因表达的调控第十五章群体遗传与进化绪论Introduction

一、遗传学研究的对象和任务二、遗传学的发展简史三、遗传学的应用四、遗传学的学习与检测３.二者关系：对立统一，遗传中孕育着变异，变异依托着遗传；遗传是相对的、暂时的和有条件的，变异是绝对的、永恒的和无条件的。(三)什么是遗传学１.遗传学：研究生物遗传和变异的科学。２.研究对象：３.研究任务：阐明规律，指导实践，服务于人类。

二、遗传学的发展简史遗传学的建立和发展，大致经过经典遗传学与现代遗传学两个阶段和三个水平：个体水平——形态遗传学细胞水平——细胞遗传学分子水平——分子遗传学(一)遗传学的诞生“桂实生桂，桐实生桐”“种麦得麦，种稷得稷”“万物生于土，各似本种”，“物生自类本科”国外：十九世纪末叶

德国魏斯曼(Weisman1834--1914)提出“种质论”。他做了一个试验，割老鼠尾巴的试验。连续２２代割掉老鼠尾巴，共用老鼠１５９２只。因而得出获得性状不能遗传。

高尔顿：“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(其根据是，子女的许多特性均表现为双亲的中间类型)。高尔顿及其学生毕生致力于，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

孟德尔(MendelGJ1822-1884)真正开始有分析地研究了生物的遗传和变异。在前人植物杂交试验的基础上，于1856-1864年从事豌豆杂交试验，1866年发表“植物杂交试验”论文，首次提出分离和独立分配规律。认为性状遗传是受细胞里的遗传因子控制的。

2）经典基因论(十九世纪下半叶至二十世纪中叶)1906年，贝特生(Bateson,W)提出，遗传学作为一个学科。并在香豌豆杂交试验中发现了性状连锁现象。1901-1903年，狄·弗里斯

(DeVries)发表“突变学说”。1903年，萨顿(Sutton)提出染色体在减数分裂期间的行为是解释孟德尔遗传规律的细胞学基础。1909年，约翰生(Johannsen)发表“纯系学说”，并提出“gene”的概念，以代替孟德尔所谓的“遗传因子”1908年，哈迪(Hardy)和魏伯格(Weinberg)分别推导出群体遗传平衡定律。

1910年，美国遗传学家摩尔根(Morgan)等用果蝇为材料进行大量的遗传试验。发现了性状连锁现象，研究了细胞核中染色体的动态，创立基因理论，证明基因位于染色体上，呈直线排列。提出了连锁遗传规律。进而提出了染色体遗传理论，进一步发展为细胞遗传学。1913年，斯特蒂文特(Sturtevant)绘制出第一张连锁遗传图，标明基因在染色体上的线性排列。1927年，穆勒(Muller)和斯特德勒(Stadler)分别人工诱变果蝇和玉米突变。1930-1932年，费希尔(Fisher)、赖特(Wright)和霍尔丹(Haldane)等用数理统计分析，奠定了数量遗传学和群体遗传学的数学分析基础。1937年，布莱克斯里(Blakeslee)等用秋水仙素诱导植物多倍体。并提出杂种优势。1941年，比德尔(Beadle)等，用红色面包霉，“一个基因一个酶”发展了微生物遗传学和生化遗传学。

1953年，英国克里克(Crick)和美国沃森(Watson)发现了DNA的双螺旋结构后为分子遗传学的开始。提出了DNA分子双螺旋(doublehelix)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。

目前分子遗传学已进入人工合成基因和改造基因的新时期，朝着定向改造生物的新水平迈进。1961年—F.jacob和J.Monod提出调节基因表达的操纵子模型。20世纪60年代蛋白质和核酸的人工合成、“中心法则”的确立、三联体密码的确定、调节基因作用原理的发现、传递细菌对抗生素抗性的质粒的发现使遗传学的发展走在了生物科学的前面。20世纪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。建立遗传工程这一新的研究领域。20世纪80年代基因工程技术的不断成熟和应用20世纪90年代人类基因组计划的实施动物基因组计划的相继提出和实施1996年绵羊多利的诞生动物体细胞克隆21世纪“后基因组时代”(三)我国的遗传学研究1.历程：解放前，在水稻、棉花、金鱼等的少数性状的遗传分析。解放后，大发展，理论和技术取得了一些成就。杂种优势，花粉的单倍体育种，远缘杂交达国际先进水平。2.主要人物：童第周，李汝祺

(1895～1991)生于天津市，是世界上最早研究果蝇发生遗传的学者之一，他的论文《果蝇染色体结构畸变在发育上的效应》是这一领域的一篇早期文献；他于1985年出版的《发生遗传学》是这一领域的一部大型专著。他首先发现了不同于欧洲含2对染色体的马蛔虫而具有3对染色体的中国马蛔虫。谈家桢：在果蝇种群间的遗传结构的演变和异色瓢虫色斑遗传变异研究领域取得开创性的成就，为奠定现代进化综合理论提供重要论据。他发现瓢虫色斑嵌镶显性现象。

中国学者发现人类新基因并被世卫组织正式命名：

解放军307医院免疫学研究室主任奚永志研究员主持国家“973”重大项目，在国际上首次发现了一个HLA(人类白细胞抗原)新等位基因，被HLA命名委员会定名：A*110104。意味不同家族的人之间可进行血干细胞移植和器官移植，排异反应大大减少。(四)遗传学与其它学科的关系1.充分利用其他学科，从描述科学上升到精密科学。2.与其他学科相互结合，交叉渗透，建立众多分支学科。(数量、细胞、群体、微生物、医学、发育、进化、辐射、分子、基因组学、遗传工程等)(二)生物进化理论的基础遗传学研究生物在少数几个世代繁育过程中表现出来的遗传、变异现象与规律。生物进化研究生物在长期历史过程中的遗传与变异规律及发展方向。(三)指导生物遗传改良工作１．与农业科学有着广泛而密切的联系，为了提高家畜和农作物的产量和质量，最直接的手段就是育种。解放以后，由于我国遗传学和育种学的紧密结合，不断地培育优良品种，使稻、麦、棉的产量大幅度提高。利用玉米、高粱、水稻杂种优势，一般增产２—３成。(四)工业上的作用

遗传工程在轻工，化工方面的应用也很有苗头。如利用遗传工程方法，可创造出解毒的细菌，他们含有不同分解能力的质粒，可用于清除三废中的有毒物质。(五)医学上的作用

遗传学的发展对医学也有着重大的贡献和影响。它大大提高了人们对许多严重疾病的认识，开辟了治疗各种疾病的新途径和预防诊断的新方法。现发现人类的遗传疾病近四千种，据分析，这些遗传疾病多属于先天性代谢失调，这是由于基因的缺陷，不能合成正常的物质，如蛋白质或酶的缘故。

由此，有人设想采用“基因疗法”将正常基因替换缺陷的基因，治疗遗传疾病。在抗癌症的研究上，一些科学家正在研究癌基因的作用机制，探讨人工合成终止癌细胞繁殖的基因，以控制癌症，从而战胜疾病。四、遗传学的学习与检测(一)遗传学特点试验研究材料：所有动植物和微生物生物形态、生理、生态及农艺特征(性状)通过生物体内的生理、生化过程表现以生物细胞内遗传物质为基础，在特定环境下采用一定的物理、化学与数学方法综合性强生物学(动植物、微生物学)、细胞学、生理学、生物化学的基础土壤学、气象学、生态学等相关学科的基础知识物理、