遗传基础及介绍.ppt

1、第一章 绪论 黄邦全 ,A brief introduction about myself,1987.9-1991.7 Southwest Teachers University, Bachelor 1991.9-1997.7 Sichuan University, Master, Ph D 1997.7-now: Hubei University 2003.4-2004.3 Swedish University of Agricultural Sciences,1999：武汉市青年科技晨光计划 2001：湖北省自然科学基金重点项目 武汉市重点科技攻关项目 2006：国家自然科学基金 Swed

2、ish Research Links 项目 2007：国家自然科学基金 科技部对欧盟合作专项 2008：欧盟FP7项目；湖北省杰出青年基金项目 2009: 国家自然科学基金,我们的目标,遗传学ABC 遗传学研究的基本方法,Science and Civilisation in China,李约瑟难题,为什么近代自然科学没有在有着光辉灿烂古代文明的中国产生? 为什么中国科学家不能获得诺贝尔奖? 为什么孟德尔能够发现遗传学的两大定律? 我们可以从 Mendel, Morgan, Watson, Crick等人身上学到什么?,1.1 什么是遗传学?,遗传学（genetics） :是研究遗传与变异的规

3、律和机制的一门科学。 遗传（heredity ）: 子代与亲代相似的现象。 变异（Variation）: 同种生物的不同个体之间表现出来的差异。,1.2 遗传学发展历史,史前时期: 家养动物和栽培作物的驯化 我们的祖先很早就知道有利的和不利的性状可以传递给下一代，通过选择可以获得所需要的动植物品种。,古希腊时期: Hipocrates,公元前五世纪希波克拉底（Hippocrates）提出了第 一个遗传理论。 他认为子代具有亲代的特性那是因为在精液或胚胎里集中了来自身体各部分的微小代表元素(element)。他认为男性精液是在 身体的各个部位形成然后再通过血管运输到睾丸。 泛生论（Pangene

4、sis）: 来自身体各部位的代表性元素集中在精细胞中并且传递给下一代。这一理论相信获得性能够遗传。,Hipocrates,The Greek influence: Aristotle,100年后，亚里斯多德（Aristotle）认 为，生物的遗传不是通过身体各部分样本的传递，而是个体胚胎发育所需的信息传递。,Aristotle,孟德尔以前：预存论,Leeuwenhoek 和他的学生认为他们利用显微镜在精子中看到的是小的个体。 Bonnet (1720-1793): 认为一个胚胎包裹一个小的胚胎，小胚胎再包裹更小的胚胎。,孟德尔以前：渐成论,Wolff 提出生物通过没有分化的受精卵形成以前没有的

5、组织和器官。,用进废退,1809年拉马克（Lamarck, J.B）提出了“用进废退”的进化论观点，由此而得出获得性状（acquired characteristics）是可以遗传的。,Lamark,泛生论（hypothesis of pangenesis）,1866年达尔文（Darwin）提出了泛生论，认为身体各部分细胞里都存在一种胚芽或泛子（pangens），这些泛子通过血液汇集到精液当中，而这些泛子可以对外界环境作出反应发生改变，并且发生改变以后可以传递给下一代-获得性状遗传。,Charles Darwin,August Weismann and Francis Galton,德国的生物

6、学家魏斯曼（Weismann A） 做了连续22代剪断小鼠尾巴的实验，否 定了泛生论。 达尔文的表弟Galton进行了兔子输血实验，没有发现性状改变。,August Weismann,Francis Galton,遗传学的诞生,1797年英国的奈特（Knight，T） 豌豆杂交实验： P 灰色白色 F1 灰色 F2 灰色 白色 但未统计分析，只发现了这一现象。,1863年法国的诺丹（Nauding）发表了植物杂交的论文并获法国政府的奖励。他认为： （1）植物杂交的正交和反交结果是相同的； （2）在杂种植物的生殖细胞形成时“ 负责遗传性状的要素互相分开，进入不同的性细胞中，否则就无法解释杂种二代

7、所得到的结果”,Gregor Mendel,Gregor Mendel,1865年当时属奥地利的布隆（Brunn）基督教修道院的修士格里高孟德尔（Gregor Johann Mendel），根据他8年植物杂交实验的结果，2月8日在当地的科学协会上宣读了一篇题为“植物杂交实验”的论文，1866年正式发表在该协会的会刊上。 孟德尔临终前说：“ 等着瞧吧，我的时代总有一天要来临”,孟德尔定律的二次发现,荷兰阿姆斯特丹大学的教授狄夫瑞斯（de Vries） 德国土宾根大学的教授科伦斯（Correns,C.E） 奥地利维也纳农业大学的讲师切尔迈克（Tschermak）1900年分别同时发现了孟德尔的业绩

8、。 狄夫瑞斯：进行了见月草杂交试验，发现F2的分离比为3:1。 1900,3,26日其论文“ 杂种分离法则” 发表在德国植物学会杂志和法国科学院的纪事录。狄夫瑞斯曾从L.H拜莱的植物育种中查到孟德尔的工作。他在德文版中提到了孟德尔的工作，但在法文版中却只字未提。,科伦斯于1900,4,21日阅读狄夫瑞斯法文版的论文，发现其结论和自己的实验结果相同，尽管文中未提到孟德尔，但科伦斯已从老师耐格里处知道了孟德尔的工作，于是他撰写了“ 杂种后代表现方式的孟德尔法则” 一文，1900,4,24日发表在德国植物学会杂志(18)158-168。这对重新发现孟德尔法则起了重要的作用。,切尔迈克也作了豌豆杂交试

9、验，发现了分离现象，撰写了“ 关于豌豆的人工杂交”的讲师就职论文，清样出来后他读到了狄夫瑞和斯科伦斯的论文，于是急忙投寄论文摘要，于1900，6,24日也发表在德国植物学会杂志(18)232-239.三个人的工作都发表在德国植物学会杂志，都证实了孟德尔法则，这就是遗传学发展史上著名的孟德尔法则的重新发现。,贝特森先后创用: 遗传学（Genetics） 等位基因（allele） 纯合体（homozygous） 杂合体（heterozygous） 上位基因（epistatic genes）,1909年丹麦的科学家 约翰逊（Johannsen）创用了 基因 （gene） 基因型（genotype）

10、表型 （phenotype）,遗传学的发展可分为四个时期,第一个时期:细胞遗传学时期(19001940 ),1910年摩尔根（Morgan ,T.H）及其弟子 斯特蒂文特（Sturtevant）布里吉斯（Bridges）缪勒（Muller）创立了连锁定律 1927年Muller X-射线诱发突变 基因是一个抽象的遗传因子，既是功 能单位，又是重组单位和突变单位,Morgan TH,第二时期:微生物遗传和生化遗传时期（19411960）,1941 Beadle和 Totum 提出一基因一酶学说 1944 Avery 确定遗传物质为DNA 1951 McClintock B. 发现跳跃基因或称 转

11、座子 1953 Watson和 Crick建立双螺旋模型 1958 Kornberg 发现 DNA合成酶 在此期遗传的基本单位是顺反子（Cistrons）,第三时期:分子遗传时期 (19611985),1961: Jacob 和Monod建立乳糖操纵子模型 1962 ，1968 Arber， 1978 Smith 发现限制 性酶 1964，1965：Nirenberg，Khorana破译遗传 密码 1972 Berg建立重组技术 1975 Temin发现反转录酶,1977 Sanger (2)蛋白质的结构模拟; (3)药物设计.,第二节 遗传学在国民经济中的作用,遗传学与农牧业的关系 遗传学与工业的关系 遗传学在能源的开发和环境保护中的应用 遗传学在医疗卫生工作中的应用 遗传学在其他领域中的应用,遗传学与农业,杂种优势 抗病育种 抗虫育种 抗除草剂 突变体筛选 工业原材料生产,袁隆平,The father of hybrid rice,谢华安,1941年生，现任福建省农业科学院院长，农业部科学技术委员会常委。1959年毕业于龙岩农校，1964年福建农学院函授毕业。长期从事杂交水稻育种研究，首创的单季稻制种方案的提出，为我省推广杂交水稻提供了更好的技术保障。主要科研成果有：1