緒論(遺傳學(xué))

1、： 劉慶昌主編，劉慶昌主編，遺傳學(xué)遺傳學(xué)，科學(xué)，科學(xué)出版社出版社 朱軍主編，朱軍主編，遺傳學(xué)遺傳學(xué)第三版，第三版，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社 緒論緒論第一章第一章 遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) 第二章第二章 遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ) 第三章第三章 孟德爾遺傳孟德爾遺傳 第四章第四章 連鎖遺傳和性連鎖連鎖遺傳和性連鎖 第五章第五章 基因突變基因突變第六章第六章 染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異第七章第七章 染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異第八章第八章 數(shù)量性狀的遺傳數(shù)量性狀的遺傳 第九章第九章 近親繁殖和雜種優(yōu)勢(shì)近親繁殖和雜種優(yōu)勢(shì)第十章第十章 細(xì)菌和病毒的遺傳細(xì)菌和病毒的遺傳 第十一章

2、第十一章 細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳 第十二章第十二章 基因工程基因工程 第十三章第十三章 基因組學(xué)基因組學(xué) 第十四章第十四章 基因表達(dá)的調(diào)控基因表達(dá)的調(diào)控 第第一一節(jié)節(jié) 遺傳學(xué)研究的對(duì)象和任務(wù)遺傳學(xué)研究的對(duì)象和任務(wù) 第二節(jié)第二節(jié) 遺傳學(xué)的發(fā)展遺傳學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史簡(jiǎn)史 第三節(jié)第三節(jié) 遺傳學(xué)遺傳學(xué)的重要作用的重要作用 1. 1. 遺傳學(xué)的研究對(duì)象遺傳學(xué)的研究對(duì)象 2.2. 遺傳、變異和選擇遺傳、變異和選擇 3. 3. 遺傳、變異與環(huán)境遺傳、變異與環(huán)境 4. 4. 遺傳學(xué)的任務(wù)遺傳學(xué)的任務(wù) 遺傳學(xué)遺傳學(xué)(Genetics)(Genetics)是研究是研究生物遺傳和變異生物遺傳和變異的科學(xué)的科學(xué)遺傳遺傳(he

3、redity)(heredity)：指親代與子代指親代與子代相似相似的現(xiàn)象；的現(xiàn)象；變異變異(variation)(variation)：指生物在親代與子代之間，指生物在親代與子代之間，以及在子代個(gè)體之間存在以及在子代個(gè)體之間存在差異差異的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 遺傳與變異遺傳與變異是一對(duì)矛盾是一對(duì)矛盾沒(méi)有遺傳，就沒(méi)有物種的相對(duì)穩(wěn)定；沒(méi)有遺傳，就沒(méi)有物種的相對(duì)穩(wěn)定；沒(méi)有變異，物種將是一成不變的，也就不存在沒(méi)有變異，物種將是一成不變的，也就不存在物種的進(jìn)化。物種的進(jìn)化。 以微生物以微生物( (細(xì)菌、真菌、病毒細(xì)菌、真菌、病毒) )、植物和動(dòng)物、植物和動(dòng)物以及人類為對(duì)象，研究其遺傳變異規(guī)律。以及人類為對(duì)象

4、，研究其遺傳變異規(guī)律。 遺傳、變異和選擇遺傳、變異和選擇是生物進(jìn)化和新品種選育的三大因素是生物進(jìn)化和新品種選育的三大因素遺傳遺傳+ + 變異變異+ + 自然選擇自然選擇 形成物種形成物種 遺傳遺傳+ + 變異變異+ + 人工選擇人工選擇 動(dòng)、植物品種動(dòng)、植物品種 環(huán)境改變可以引起變異環(huán)境改變可以引起變異-戰(zhàn)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期國(guó)時(shí)期考工記考工記就指出：就指出：“橘逾淮而北為枳橘逾淮而北為枳”。 生物所表現(xiàn)出的性狀變異分為：生物所表現(xiàn)出的性狀變異分為：可遺傳變異和不可遺傳變異可遺傳變異和不可遺傳變異 考察生物遺傳與變異考察生物遺傳與變異應(yīng)該在給應(yīng)該在給定環(huán)境條件下進(jìn)行定環(huán)境條件下進(jìn)行 闡明闡明：遺傳、變異現(xiàn)

5、象：遺傳、變異現(xiàn)象與與表現(xiàn)表現(xiàn)規(guī)律規(guī)律 探索探索： 遺傳、變異的原因及其物質(zhì)基礎(chǔ)，遺傳、變異的原因及其物質(zhì)基礎(chǔ)，揭示遺傳變異的內(nèi)在規(guī)律揭示遺傳變異的內(nèi)在規(guī)律 指導(dǎo)指導(dǎo)：動(dòng)、植物和微生物遺傳改良動(dòng)、植物和微生物遺傳改良( (育種育種) )實(shí)踐實(shí)踐 一、一、 古代遺傳學(xué)知識(shí)的積累古代遺傳學(xué)知識(shí)的積累 二、二、 近代遺傳學(xué)的奠基近代遺傳學(xué)的奠基三、三、 遺傳學(xué)的建立和發(fā)展遺傳學(xué)的建立和發(fā)展1818世紀(jì)中葉以前，遺傳學(xué)屬于萌芽時(shí)期。世紀(jì)中葉以前，遺傳學(xué)屬于萌芽時(shí)期。具有明顯的樸素唯物主義和經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)具有明顯的樸素唯物主義和經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)在歐洲，宗教神學(xué)的統(tǒng)治使遺傳知識(shí)帶上了濃厚在歐洲，宗教神學(xué)的統(tǒng)治使遺傳知識(shí)

6、帶上了濃厚的神學(xué)、神秘主義色彩。集中表現(xiàn)為生物物種的神學(xué)、神秘主義色彩。集中表現(xiàn)為生物物種神神創(chuàng)論和不變論。創(chuàng)論和不變論。1. 1. 拉馬克：拉馬克：器官用進(jìn)廢退與獲得性狀遺傳器官用進(jìn)廢退與獲得性狀遺傳2. 2. 達(dá)爾文：達(dá)爾文：泛生假說(shuō)泛生假說(shuō)3. 3. 魏斯曼：魏斯曼：種質(zhì)連續(xù)論種質(zhì)連續(xù)論4. 4. 高爾頓：高爾頓：融合遺傳假說(shuō)融合遺傳假說(shuō)5. 5. 孟德爾：孟德爾：遺傳因子假說(shuō)遺傳因子假說(shuō) 拉馬克拉馬克（Lamarck J. B., 17441829）：）：認(rèn)為：生認(rèn)為：生物物種是物物種是可變的可變的；遺傳變；遺傳變異遵循異遵循“用進(jìn)廢退和獲得用進(jìn)廢退和獲得性狀遺傳性狀遺傳”規(guī)律規(guī)律 器

7、官用進(jìn)廢退和獲得器官用進(jìn)廢退和獲得性狀遺傳假說(shuō)性狀遺傳假說(shuō)用進(jìn)廢退：用進(jìn)廢退：生物變異的生物變異的根本原因是環(huán)境條件的根本原因是環(huán)境條件的改變改變獲得性狀遺傳：所有生獲得性狀遺傳：所有生物變異物變異( (獲得性狀獲得性狀) )都是都是可遺傳的，并在生物世可遺傳的，并在生物世代間積累代間積累 1859年發(fā)表物種起源。達(dá)爾文在解釋生物進(jìn)化時(shí)也對(duì)生物的遺傳、變達(dá)爾文在解釋生物進(jìn)化時(shí)也對(duì)生物的遺傳、變異機(jī)制進(jìn)行了假設(shè)，并提出了異機(jī)制進(jìn)行了假設(shè)，并提出了泛生假說(shuō)泛生假說(shuō)：遺傳物質(zhì)是存在于生物器官中的遺傳物質(zhì)是存在于生物器官中的“泛子泛子/ /泛生泛生粒?！?；遺傳遺傳就是就是泛子泛子在生物世代間傳遞和表現(xiàn)

8、在生物世代間傳遞和表現(xiàn)達(dá)爾文也承認(rèn)獲得性狀遺傳的一些觀點(diǎn)，認(rèn)為達(dá)爾文也承認(rèn)獲得性狀遺傳的一些觀點(diǎn)，認(rèn)為生物性狀變異都能夠傳遞給后代生物性狀變異都能夠傳遞給后代 種質(zhì)連續(xù)論種質(zhì)連續(xù)論：多細(xì)胞生物由：多細(xì)胞生物由種質(zhì)和種質(zhì)和體質(zhì)體質(zhì)組成，組成，種質(zhì)種質(zhì)指生殖細(xì)胞，負(fù)責(zé)指生殖細(xì)胞，負(fù)責(zé)生殖和遺傳；生殖和遺傳；體質(zhì)體質(zhì)指體細(xì)胞，負(fù)責(zé)指體細(xì)胞，負(fù)責(zé)營(yíng)養(yǎng)活動(dòng)營(yíng)養(yǎng)活動(dòng)種質(zhì)種質(zhì)是是“潛在的潛在的”，世代相傳，不受，世代相傳，不受體質(zhì)和環(huán)境影響，體質(zhì)和環(huán)境影響，所以獲得性狀不能所以獲得性狀不能遺傳；遺傳；體質(zhì)由種質(zhì)產(chǎn)生，是體質(zhì)由種質(zhì)產(chǎn)生，是“被表達(dá)的被表達(dá)的”，不能遺傳不能遺傳種質(zhì)在世代間連續(xù)種質(zhì)在世代間連續(xù)

9、融合遺傳：融合遺傳：雙親的遺傳成分在子代雙親的遺傳成分在子代中發(fā)生中發(fā)生融合融合，而后表現(xiàn)，而后表現(xiàn) 其根據(jù)是，子女的許多特性均表現(xiàn)為雙其根據(jù)是，子女的許多特性均表現(xiàn)為雙親的中間類型。親的中間類型。 雖然融合遺傳的基本觀點(diǎn)并不正確，但雖然融合遺傳的基本觀點(diǎn)并不正確，但是在這一基礎(chǔ)上所創(chuàng)建的一系列生物數(shù)是在這一基礎(chǔ)上所創(chuàng)建的一系列生物數(shù)學(xué)分析方法，卻為學(xué)分析方法，卻為數(shù)量遺傳、群體遺傳數(shù)量遺傳、群體遺傳的產(chǎn)生和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)的產(chǎn)生和發(fā)展奠定了基礎(chǔ) 1856-1864年進(jìn)行了豌豆雜交試驗(yàn)?zāi)赀M(jìn)行了豌豆雜交試驗(yàn), 1866年在年在布隆自然科學(xué)會(huì)志布隆自然科學(xué)會(huì)志發(fā)表發(fā)表45頁(yè)的頁(yè)的植物雜交試驗(yàn)植物雜交

10、試驗(yàn)一文。一文。 遺傳因子假說(shuō)認(rèn)為：遺傳因子假說(shuō)認(rèn)為：生 物 性 狀 受 細(xì) 胞 內(nèi) 遺 傳 因 子生 物 性 狀 受 細(xì) 胞 內(nèi) 遺 傳 因 子(hereditary factor)(hereditary factor)控制控制遺傳因子在生物世代間傳遞遵循遺傳因子在生物世代間傳遞遵循分離分離和獨(dú)立分配和獨(dú)立分配兩個(gè)基本規(guī)律兩個(gè)基本規(guī)律 這兩個(gè)遺傳基本規(guī)律是近現(xiàn)代遺傳學(xué)這兩個(gè)遺傳基本規(guī)律是近現(xiàn)代遺傳學(xué)最主要的、不可動(dòng)搖的基礎(chǔ)最主要的、不可動(dòng)搖的基礎(chǔ)1. 1. 初創(chuàng)時(shí)期初創(chuàng)時(shí)期(1900-1910)(1900-1910)2. 2. 全面發(fā)展時(shí)期全面發(fā)展時(shí)期(1910-1952)(1910-195

11、2)3. 3. 分子遺傳學(xué)時(shí)期分子遺傳學(xué)時(shí)期(1953-)(1953-) (1). 1900(1). 1900年，柯倫斯年，柯倫斯 （德國(guó)）、（德國(guó)）、 狄狄弗里斯弗里斯（荷蘭）和（荷蘭）和柴馬克（奧地利）分別重新發(fā)現(xiàn)孟德爾規(guī)律柴馬克（奧地利）分別重新發(fā)現(xiàn)孟德爾規(guī)律，是遺傳學(xué)建，是遺傳學(xué)建立的標(biāo)志。立的標(biāo)志。1906 1906 年，貝特生提出以年，貝特生提出以GeneticsGenetics作為該學(xué)科作為該學(xué)科的學(xué)科名的學(xué)科名 (2). 1901-1903(2). 1901-1903年，狄年，狄弗里斯發(fā)表弗里斯發(fā)表“突變學(xué)說(shuō)突變學(xué)說(shuō)”，認(rèn)為突變認(rèn)為突變是生物進(jìn)化因素是生物進(jìn)化因素。 (3).

12、1903(3). 1903年，年，SuttonSutton提出染色體遺傳理論，認(rèn)為提出染色體遺傳理論，認(rèn)為遺傳因子遺傳因子位于細(xì)胞核內(nèi)染色體上位于細(xì)胞核內(nèi)染色體上，從而將孟德爾遺傳規(guī)律與細(xì)胞學(xué)，從而將孟德爾遺傳規(guī)律與細(xì)胞學(xué)研究結(jié)合起來(lái)研究結(jié)合起來(lái) （4 4）19061906年，年，Bateson從香豌豆中發(fā)現(xiàn)性狀連鎖；從香豌豆中發(fā)現(xiàn)性狀連鎖； 創(chuàng)造創(chuàng)造“genetics” ( (5 5). 190). 1909 9年，年，Johannsen Johannsen 發(fā)表發(fā)表“純系學(xué)說(shuō)純系學(xué)說(shuō)”，并提出，并提出“genegene”的概念，以代替孟德的概念，以代替孟德爾所謂的爾所謂的“遺傳因子遺傳因子

13、” （6 6）19091909年，年，JanssensJanssens觀觀察到染色體在減數(shù)分裂時(shí)呈察到染色體在減數(shù)分裂時(shí)呈交叉交叉現(xiàn)象，為解釋基因連鎖現(xiàn)象，為解釋基因連鎖現(xiàn)象提供了基礎(chǔ)。現(xiàn)象提供了基礎(chǔ)。 形成了近代遺傳學(xué)的主要內(nèi)容與研究領(lǐng)域形成了近代遺傳學(xué)的主要內(nèi)容與研究領(lǐng)域。 (1). (1). 細(xì)胞遺傳學(xué)細(xì)胞遺傳學(xué)/ /經(jīng)典遺傳學(xué)經(jīng)典遺傳學(xué)(1910-1940)(1910-1940)19101910，摩爾根等：性狀連鎖遺傳規(guī)律，摩爾根等：性狀連鎖遺傳規(guī)律，認(rèn)為基認(rèn)為基因在染色體上直線排列，創(chuàng)立基因?qū)W說(shuō)。因在染色體上直線排列，創(chuàng)立基因?qū)W說(shuō)。（1933年獲得諾貝爾獎(jiǎng)）年獲得諾貝爾獎(jiǎng)）(2).(

14、2).數(shù)量遺傳學(xué)與群體遺傳學(xué)數(shù)量遺傳學(xué)與群體遺傳學(xué) (19 (1930-193230-1932) )費(fèi)希爾等：數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法在遺傳分析中的應(yīng)用費(fèi)希爾等：數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法在遺傳分析中的應(yīng)用(3). (3). 微生物遺傳學(xué)及生化遺傳學(xué)微生物遺傳學(xué)及生化遺傳學(xué) (1940-195 (1940-1952 2) )19411941，比德爾等：一個(gè)基因一，比德爾等：一個(gè)基因一 個(gè)酶?jìng)€(gè)酶 （1958年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者）年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者） 19441944，阿委瑞：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化，阿委瑞：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化19521952，赫爾歇（赫爾歇（1969年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者）和蔡斯和蔡斯：噬菌：噬菌體重組體重組，再

15、次確認(rèn)了再次確認(rèn)了 DNA是遺傳物質(zhì)。是遺傳物質(zhì)。(4). (4). 其它研究方向其它研究方向19271927，穆勒，穆勒（1946年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者） 對(duì)果蠅用對(duì)果蠅用X 射線誘發(fā)突變射線誘發(fā)突變。斯特德勒用斯特德勒用X 射線誘發(fā)玉米射線誘發(fā)玉米突變。突變。19371937，布萊克斯里等：，布萊克斯里等：秋水仙素秋水仙素誘導(dǎo)植物多倍誘導(dǎo)植物多倍體體 19531953年年WatsonWatson和和 Crick Crick 提出提出DNADNA分子雙螺旋分子雙螺旋(double (double helix)helix)模型，是模型，是分子遺傳學(xué)分子遺傳學(xué)及以之為核心的及以之為核心

16、的分子生物學(xué)分子生物學(xué)建立的標(biāo)志；（建立的標(biāo)志；（1962年獲得年獲得諾貝爾獎(jiǎng)）諾貝爾獎(jiǎng)） 2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代以來(lái)，分子遺傳學(xué)、分子生物學(xué)及其實(shí)驗(yàn)?zāi)甏詠?lái)，分子遺傳學(xué)、分子生物學(xué)及其實(shí)驗(yàn)技術(shù)得到飛速發(fā)展。建立了以技術(shù)得到飛速發(fā)展。建立了以DNADNA重組技術(shù)為核心的重組技術(shù)為核心的遺遺傳工程傳工程，為生物遺傳定向操作奠定了基礎(chǔ)；，為生物遺傳定向操作奠定了基礎(chǔ)； 在分子遺傳學(xué)中已成功：在分子遺傳學(xué)中已成功： 人工分離基因；人工分離基因； 人工合成基因；人工合成基因； 人工轉(zhuǎn)移基因；人工轉(zhuǎn)移基因； 克隆技術(shù)應(yīng)用克隆技術(shù)應(yīng)用 取得了人類、多種農(nóng)業(yè)和實(shí)驗(yàn)生物基因組的取得了人類、多種農(nóng)業(yè)和實(shí)驗(yàn)

17、生物基因組的DNADNA序序列信息列信息( (結(jié)構(gòu)基因組學(xué)結(jié)構(gòu)基因組學(xué)) )； 2001年年12月月14日繪制出擬南芥基因組的完整圖譜日繪制出擬南芥基因組的完整圖譜 2003年年4月月14日美、英、日、法、德、中等國(guó)的日美、英、日、法、德、中等國(guó)的科學(xué)家宣布完成人類基因組的測(cè)序?？茖W(xué)家宣布完成人類基因組的測(cè)序。 開創(chuàng)了功能基因組學(xué)研究開創(chuàng)了功能基因組學(xué)研究( (后基因組學(xué)后基因組學(xué)) )。 隨著人類基因組計(jì)劃的進(jìn)展，出現(xiàn)一門新的學(xué)隨著人類基因組計(jì)劃的進(jìn)展，出現(xiàn)一門新的學(xué)科科生物信息學(xué)（生物信息學(xué)（BioinformaticsBioinformatics） 處理、分析和解釋遺傳信息，數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)

18、、計(jì)處理、分析和解釋遺傳信息，數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和分子遺傳學(xué)、生物化學(xué)等多學(xué)科交叉，算機(jī)科學(xué)和分子遺傳學(xué)、生物化學(xué)等多學(xué)科交叉，破譯破譯“遺傳語(yǔ)言遺傳語(yǔ)言” ，闡明其生物學(xué)意義。，闡明其生物學(xué)意義。遺傳學(xué)發(fā)展：遺傳學(xué)發(fā)展： 整體水平整體水平 細(xì)胞水平細(xì)胞水平 分子水平；分子水平； 宏觀宏觀 微觀；微觀； 染色體染色體 基因；基因； 逐步深入到研究遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能。逐步深入到研究遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能。 現(xiàn)代遺傳學(xué)已發(fā)展出現(xiàn)代遺傳學(xué)已發(fā)展出3030多個(gè)分支：多個(gè)分支： 細(xì)胞遺傳學(xué)細(xì)胞遺傳學(xué)數(shù)量遺傳學(xué)數(shù)量遺傳學(xué)生統(tǒng)遺傳學(xué)生統(tǒng)遺傳學(xué) 發(fā)育遺傳學(xué)進(jìn)化遺傳學(xué)微生物遺傳學(xué)發(fā)育遺傳學(xué)進(jìn)化遺傳學(xué)微生物遺傳學(xué) 輻射遺傳學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)輻射遺傳學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)分子遺傳學(xué)分子遺傳學(xué) 遺傳工程生物信息學(xué)遺傳工程生物信息學(xué)基因組學(xué)基因組學(xué)等等 1.1.對(duì)生命本質(zhì)的探索對(duì)生命本質(zhì)的探索生命現(xiàn)象的遺傳統(tǒng)一性生命現(xiàn)象的遺傳統(tǒng)一性生命科學(xué)在分子水平上的統(tǒng)一生命科學(xué)在分子水平上的統(tǒng)一