遗传学01第一章绪论课件.ppt

《遗传学01第一章绪论课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遗传学01第一章绪论课件.ppt（31页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、遗 传 学Genetics,廊坊师范学院生命科学学院遗传学课程组,第一章 绪 论,第一节 遗传学的涵义第二节 遗传学的发展第三节 遗传学的应用,第一节 遗传学的涵义,一遗传学的定义, 遗传学（genetics）：研究生物遗传与变异规律的科学。, 现代遗传学：研究基因的结构、功能及其变异、传递和表达规律的学科。, 遗传与变异的关系, 现代遗传学=基因学,二遗传学的研究内容, 各类生物基因组的结构与功能, 基因的结构与功能, 基因的传递方式与规律, 基因变异的类型、规律及其分子机制, 基因表达的规律及其调控的分子机制,第二节 遗传学的发展,一诞生（1865-1910）,1、起源于早期人类的育种实践

2、,2、在18世纪下半叶和19世纪上半叶拉马克和达尔文对生物遗传和变异进行了系统的研究,（1）拉马克（Lamarck J.B.，1744-1829）,环境条件改变是生物变异的根本原因用进废退学说和获得性遗传学说,如长颈鹿的颈,家鸡的翅膀,（2） 达尔文（Darwin C.，18091882）,研究遗传变异和生物进化的关系,1859年发表物种起源一书，提出自然选择和人工选择的进化学说，认为生物是由简单复杂、低级高级逐渐进化的。承认获得性遗传的一些论点，并提出“泛生论”假说。,种质连续论：种质在世代间连续相传支持选择理论否认用进废退和一切获得性遗传,3、新达尔文主义的代表魏斯曼（Weismann A

3、.，18341914）支持选择学说，否认用进废退和获得性遗传,（1）孟德尔的颗粒式遗传因子理论（1865年）,4、孟德尔遗传定律的重新发现标志着遗传学的诞生,性状遗传是受细胞里的遗传因子控制的；遗传因子在体细胞中成对存在，在性细胞中成单存在；成对的遗传因子在形成配子过程彼此分离，而不成对的遗传因子可自由组合。也就是分离定律和自由组合定律。,Mendel G.J.，18221884,（2）孟德尔定律的重新发现, 荷兰 德弗里斯（de Vris H.）月见草 德国 柯伦斯（Correns C.) 玉米 奥地利 丘歇马克（von Tschermak E.) 豌豆1900年 3个人的论文均刊登在德国植

4、物学会杂志上，这就是遗传学史上的孟德尔定律的重新发现，宣告遗传学的诞生。,（3）1905年，英国学者贝特森（Bateson W.）用Genetics命名遗传学,其先后提出等位基因（allele）纯合体（homozygous）杂合体（heterozygous）上位基因（epistatic genes）等概念 ，并首先发现了连锁遗传的现象。,Bateson W.,5、德弗里斯（de Vris H.，18481935）与突变论,1901-1903年连续出版突变论，认为新物种的形成并非想达尔文主义者所设想的那样是在自然选择作用下慢慢累积微小变异的结果，而是通过一次变异突然形成的；自然选择不是对个体变异

5、发挥作用，而是在更高的层次上发挥作用，是在突变产生新种后，决定它们是否能够生存下去还是被淘汰。,二细胞遗传学时期（1910-1940）,当时对细胞学和胚胎学已经有了很大发展，对于细胞结构、有丝分裂、减数分裂、受精及细胞分裂过程中染色体的行为有了较深入的认识。此时期研究工作的主要特征：将孟德尔遗传规律与细胞学研究相结合，研究个体水平转移到细胞水平，建立了染色体遗传学说。主要代表性工作有：, 1903年，Boveri T. (1862-1915)和 Sutton W.S. ( 1877-1916) 根据各自的研究，认为孟德尔“遗传因子”与配子形成和受精过程中的染色体行为具有平行性，同时提出了遗传的

6、染色体学说，认为孟德尔的遗传因子位于染色体上，这个从细胞学研究得出的结论，圆满地解释了孟德尔遗传现象。, 1896 年美国的Wilson E.B. 发表了发育和遗传中的细胞一书，已清楚地勾画出了细胞遗传和遗传的染色体理论的初步轮廓。,1909年，丹麦的Johannsen W.L.(1859-1927)用Gene代替遗传因子，首先提出了基因型和表现型概念。,1909年，Janssen F.A.观察到染色体在减数分裂时呈交叉现象，为重组行为提供了可见的表现形式，为解释基因连锁现象提供了基础。, 1910年，美国遗传学家Morgan T.H. (18661945) 和他的学生以果蝇为实验材料，发现了

7、基因的连锁和互换规律、性别决定和伴性遗传的机理等。1926年，出版了基因论，系统地阐述了遗传学在细胞和染色体水平上的基因理论，极大地丰富和发展了孟德尔学说，使遗传学获得了前所未有的大发展,基因学说主要内容： 种质(基因)是连续的遗传物质；基因在染色体上呈直线排列，是染色体上的遗传单位，稳定性很高，能自我复制和发生变异； 在个体发育中，一定的基因在一定条件下，控制着一定的代谢过程，体现出相应的遗传特性和特征表现；生物进化的材料主要是基因及其突变。是对孟德尔遗传学说的重大发展，也是这一历史时期的巨大成就。, 1927年Muller H.T.和Stadler L.T.采用X-射线，分别诱发果蝇和玉米

8、突变成功，证实了基因和染色体的突变不仅在自然情况下产生，且用X射线处理也会产生大量突变，从而开辟了辐射遗传学方向。, 1937年美国学者Blakeslee A.F.利用秋水仙素诱导多倍体，开始了人工诱发多倍体育种研究。,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,数量遗传学与群体遗传学1909年丹麦Johannsen W.L.发表了“纯系学说，同年瑞典遗传学家Nilsson-Ehle H.提出“多基因假说”；这两个理论的建立，标志着数量遗传学的诞生。经典群体遗传学最早起源于1908年英国数学家Hardy G.H.和德国医学家Weinberg W.各自独立提出的遗传平衡定律

9、，即Hardy- Weinberg遗传平衡定律，以后英国数学家Fisher R. A、遗传学家Haldane J.B.S.和美国遗传学家Wright S.等建立了群体遗传学的数学基础及相关计算方法，从而初步形成了群体遗传学理论体系 。,三生化与微生物遗传学时期 （19411953）,这一时期，由于微生物遗传学和生化遗传学研究的广泛开展，使工作进入微观层次，其主要特征是以微生物为研究对象，采用生化方法探索遗传物质的本质及其功能，为遗传物质化学本质及基因功能奠定了初步的理论基础。,代表性成主要有：, “一个基因一种酶”理论的提出与修订 1941年 美国遗传学家Beadle G.W.和生化学家Tat

10、um E.L. 粗糙脉孢菌生化突变型 后修正为“一个基因一种多肽”, 遗传物质化学本质的揭示,1944年美国的Avery等人，肺炎双球菌体外转化实验,1952年Hershey等人，同位素示踪法噬菌体侵染细菌实验,1956年Frankel-Conrat等人，烟草花叶病毒拆合实验,四分子遗传学时期 （1953年以后）,Watson J.D. 和Crick F.H.C. 于1953年提出了DNA的双螺结构模型，阐明了DNA的结构，复制和遗传物质如何保持世代连续的问题，标志了分子遗传学的诞生（Molecular genetics ）。,Monod J. 和Jacob F. 于1961年提出大肠杆菌“乳

11、糖操纵子”学说，证明基因是在特定的遗传调控下进行表达的。获诺贝尔奖。1969年，Shapiro J. 从大肠杆菌中分离到乳糖操纵子，并可在离体条件下表达。,此后 三联体密码破译，中心法则的提出，重叠基因、断裂基因、转座基因发现、人工分离和合成新的基因技术日益成熟，基因工程技术的应用，人类基因组计划的完成，后基因组时代 ,遗传学发展：整体水平 细胞水平 分子水平；宏观 微观；染色体 基因；逐步深入到研究遗传物质结构和功能。,遗传学发展的新动态基因组学(genomics) 后基因组学蛋白质组学(Proteomics)生物信息学(Bioinformatic) 定义为分子生物学和计算生物学的交叉. 包

12、含三个重要的内容: (1) 基因组信息学; (2)蛋白质的结构模拟; (3)药物设计.,五. 遗传学的分支学科, （一）从研究层次上分：群体细胞分子 1.群体层次上的分支学科 群体遗传学、生态遗传学、数量遗传学、 进化遗传学 2.细胞层次上的分支学科 细胞遗传学；体细胞遗传学： 3.分子层次上的分支学科 分子遗传学, （二）从研究内容上划分 发育遗传学、行为遗传学、辐射遗传学、免疫遗传学、医学遗传学、临床遗传学 （三）从研究对象上划分 人类遗传学、微生物遗传学、植物遗传学、动物遗传学,第三节 遗传学的应用, 理论研究中的应用,1.在揭示生命本质的研究中具重要意义2.遗传学的发展为探索生物进化提

13、供了重要的理论基础3.遗传学的发展，大大推动了生物学其他分支学科的发展4.遗传学的发展为社会科学提供了丰富的自然科学内容,遗传学与农牧业1、提高农畜产品的产量和品质2、动物性别控制3、定向控制遗传性状, 生产实践中的应用,遗传学与人类健康和医药业1、发酵工业：2、医药工业： 3、遗传性疾病 ：4、免疫遗传学 ：,遗传学与社会和法律1、环境保护2、生命伦理学,思 考 题,1、名词解释 遗传学 遗传 变异 性状 基因组 基因组学 功能基因组学2、说明以下术语之间的关系： 遗传与变异 基因与性状 基因型与表现型 DNA与蛋白质 泛生论与种质论 颗粒式遗传与融合遗传3、简述遗传学发展史中的重要里程碑。4、克隆羊Dolly和转基因小鼠成功的关键技术是什么？它们的意义何在？,