遗传学绪论79719-PPT课件.ppt

1、第一章 绪论v第一节 遗传学的定义、研究内容和任务v第二节 遗传学的产生与发展v第三节 遗传学研究的领域及分支v第四节 遗传学的应用v本章要求v复习思考题第一节 遗传学的定义v遗传学(Genetics):是研究生物遗传和变异及其规律的一门学科。具体说，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学科。遗传与变异v遗传与变异是生物界最普遍、最基本两个特征遗传(heredity)：指世代间相似的现象，即生物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。v遗传与变异是矛盾对立统一的两个方面遗传是相对的、保守的；变

2、异是绝对的、发展的没有变异生物界就失去了进化的源泉，遗传就成了简单的重复没有遗传，变异就无法积累，变异就失去了意义，生物也就无法进化和发展 。目录目录遗传、变异和选择v遗传、变异和选择是生物进化和品种选育的三大因素v生物进化就是环境条件（选择条件）对生物变异进行自然选择，在自然选择中得以保存的变异传递给子代（遗传），变异逐代积累导致物种演变，产生新物种v动、植物和微生物新品种选育（育种）实际上是一种人工进化过程，只是以选择强度更大的人工选择代替了自然选择，其选择的条件是育种者的要求。目录目录遗传、变异与环境v环境的改变可以引起性状的改变（变异）v生物所表现的变异分可遗传（Heritable）的

3、变异和不可遗传(Inheritable)的变异v多数环境引起的变异（获得性状）属于不可遗传的变异v某些环境引起基因突变、染色体变异等，从而产生可遗传的变异遗传学研究内容和任务v研究内容遗传学正在从研究生物体形态、生理、行为特征的遗传和变异规律的学科，逐步演变为研究基因和基因组结构和功能的学科。v遗传变异现象与基本规律v 遗传、变异的原因及物质基础(本质)、内在规律v研究基因与实际性状表现之间的关系，探明基因决定性状发育的机制v任务：认识生物遗传和变异的客观规律，并且能动地运用这些规律，更好地为人类服务。第二节 遗传学的产生与发展v古代遗传学知识的积累v近代遗传学的奠基拉马克：器官的用进废退与获

4、得性遗传达尔文：泛生假说魏斯曼：种质连续论高尔顿：遗传融合假说孟德尔：遗传因子假说v遗传学的建立和发展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现象有了粗浅的认识 。公元前5世纪到4世纪 希波克拉底 (器官生精、子亲相似)、亚里士多德(血液生精)18世纪（林奈、柯尔络特） 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。近代遗传学的奠基生物变异的根本原因是环境条件的改变）所有生物变异即获得性状都是可遗传的，并在生物世代间积累）生物物种是可变的；遗传变异遵循“用进废退和获得性遗传”

5、规律，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），以及认为每一世代中由于用或不用而加强或削弱的性状是可以遗传的（获得性遗传）。如长颈鹿、鼹鼠。达尔文：泛生假说1859，物种起源，解释生物进化1868，在驯养下动物和植物的变异，对生物的遗传、变异机制进行了假设，并提出了泛生假说。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：认为生物性状变异都能够传递给后代。魏斯曼：种质连续论

6、v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。v1892，种质连续论(theory of continuity of germplasm)生物体由种质和体质组成：种质指生殖细胞，负责生殖和遗传；体质指体细胞，负责营养活动。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，获得性状是不遗传的。目录目录高尔顿：融合遗传假说v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。因此高尔顿及其学生毕尔

7、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v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：遗传因子假说v1866，植物杂交试验v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自由组合两个规律l这两个遗传基本规律是近现代遗传学最主要的、这两个遗传基本规律是近现代遗传学最主要的、不可动摇的不可动摇的基础基础遗传学的建立和发展v1900年德国的Correns、荷兰的de Vries和奥地利的Tschermak三人再次发现孟德尔规律

8、，是遗传学学科建立的标志。1906年，W.Bateson提出以Genetics作为该学科的学科名。v1901-1903年-狄弗里斯发表“突变学说”v1902年W.Sutton和T.Boveri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学研究结合起来。Yule提出多因子假说，1908年，Nilsson-Ehle将其完善（数量遗传学基础）v1905-1908年G.H.Hardy和W.Weinberg推导出群体遗传平衡定律（群体遗传学基础）。v1909年W. L. Johannsen将遗传因子一词更名为基因(gene)，以代替孟德尔所谓的“遗传因子”。提出“纯系理

9、论”（数量遗传学）v1910年T. H. Morgan证明基因位于染色体上（细胞遗传学基础） ，并提出了连锁遗传定律。遗传学的发展v1928年F.Griffith发现肺炎双球菌的转化现象。v1941年G. W. Beadle和E.Tatum提出了“一基因一酶”学说，发展了微生物遗传学和生化遗传学。v1944年O.Avery, C.Macleod和M.McCarty通过肺炎双球菌转化试验，直接证明DNA是遗传物质。v1953年J. D. Watson和F. Crick 通过X射线衍射分析,提出了DNA分子双螺旋结构模型，开创了分子遗传学这一新的学科领域，被喻为遗传学发展史上的一个里程碑。v196

10、1年F.jacob和J.Monod提出调节基因表达的操纵子模型。v20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。 v20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。v20世纪80年代基因工程技术的不断成熟和应用v20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v1996年绵羊多利的诞生动物体细胞克隆v21世纪“后基因组时代” 第三节 遗传学研究的领域及分支q根据研究

11、领域划分u经典遗传学u细胞遗传学u分子遗传学u统计遗传学q根据研究的生物范畴划分u动物遗传学u植物遗传学u微生物遗传学u人类遗传学目录目录q学科交叉学科交叉产生的分枝产生的分枝u行为遗传学行为遗传学u药物遗传学药物遗传学u毒理遗传学毒理遗传学u免疫遗传学免疫遗传学u生态遗传学生态遗传学u病理遗传学病理遗传学q根据遗传机理划分根据遗传机理划分u生理遗传学生理遗传学u生化遗传学生化遗传学u发育遗传学发育遗传学u辐射遗传学辐射遗传学第四节 遗传学的应用v在农牧业生产上的应用v培育优良品种v在医疗保健上的应用v遗传疾病、疾病基因、免疫遗传v遗传工程的应用v转基因、基因疗法、基因工程疫苗、基因工程药物v

12、遗传学与社会、法律、伦理道德和世界观v保护遗传学、罪证确定、生命的起源和进化目录目录遗传学的特点与学习方法试验研究材料：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 在特定环境下以生物细胞内遗传物质为基础采用一定的物理、化学与数学方法v综合性强生物学(动植物学、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、化学和数学(包括生物统计)方法 目录目录v理论性普通遗传学细胞遗传学数量遗传学群体遗传学生化遗传学分子遗传学等v实践性与应用性来源于生产与生活实践 直接指导人类科学研究与生产实践工作 目录目录? ?v学习方法善于联系相关学科与实践、勤于思考切忌死记硬背注重相互交流、讨论形成遗传的观念，从遗传与变异角度思考问题 本章要求v掌握遗传学的概念及研究的内容v遗传、变异的含义及其与环境的关系v了解遗传学发展的历程（拉马克、达尔文、魏斯曼、高尔顿及孟德尔的遗传观念及其在遗传学发展中的作用）v了解遗传学主要分支学科的研究内容和手段v展望遗传学今后发展的前景复习思考题v遗传学与你的专业有何联系？v学习遗传学对你的发展有什么作用？v掌握遗传学发展中重要的里程碑。v遗传学几个主要领域发展前景如何？为什么？v遗传工程的意义及对社会的影响？v以你现有知识，举两个运用遗传学知识的具体例子并加以说明。