南農遺傳學1緒言2012課件

2/25南京農業(yè)大學農學院遺傳學3/25辦公室：理科樓A420電話：E-mail:

聽課班級：生物科學101、102、農學101、102、103、104班級聯(lián)系人：聯(lián)系方式：主講老師:周寶良教授造房子看梁，娶媳婦看娘一代好婆娘，十代好兒郎村里來個好嫂子，帶好一村好姑娘民間俗語基因的認識在染色體上的位置是固定的表達是穩(wěn)定的由其序列決定每個細胞中的兩個成員不同組織不同階段不同環(huán)境<遺傳學>的定位:1.生物學科中一門十分重要的理論科學----直接探索生命起源和生物進化的機理;2.又是一門緊密聯(lián)系生產實際的基礎科學----指導生物育種、醫(yī)療、保健。遺傳與變異現(xiàn)象與基本規(guī)律闡明生物遺傳、變異現(xiàn)象及其表現(xiàn)規(guī)律學習<遺傳學>的目的(必要性):遺傳的本質與內在規(guī)律探索遺傳、變異的原因及其物質基礎(遺傳的本質)，揭示遺傳變異的內在規(guī)律指導生物遺傳改良工作

在上述工作基礎上指導動、植物和微生物遺傳改良(育種)實踐10/25第一章緒論第二章遺傳的細胞學基礎第三章遺傳物質的分子基礎第四章孟德爾遺傳第五章連鎖遺傳和性連鎖第六章染色體變異第七章細菌和病毒的遺傳第八章基因的表達與調控(第二節(jié)后自學)第九章基因工程和基因組學第十章基因突變第十一章細胞質遺傳第十二章遺傳與發(fā)育(自學)第十三章數(shù)量遺傳第十四章生物進化與群體遺傳目錄11/25緒論Introduction一、遺傳學研究的對象二、遺傳學的發(fā)展簡史三、遺傳學的應用四、遺傳學的特點與學習方法本章要點13/252.遺傳、變異和選擇遺傳、變異和選擇

是生物進化和新品種選育的三大因素生物進化就是環(huán)境條件(選擇條件)對生物變異進行自然選擇，在自然選擇中得以保存的變異傳遞給子代(遺傳)

，變異逐代積累導致物種演變、產生新物種動、植物和微生物新品種選育(育種)實際上是一個人工進化過程，只是以選擇強度更大的人工選擇代替了自然選擇，其選擇的條件是育種者的要求14/253.遺傳、變異與環(huán)境環(huán)境改變可以引起變異戰(zhàn)國時期《考工記》就指出：“橘逾淮而北為枳”。

表明人們在很早以前就注意到生物生存環(huán)境的改變可以引起生物的性狀改變生物所表現(xiàn)出的性狀變異分為： 可遺傳變異和不可遺傳變異環(huán)境引起的變異中包含可以遺傳給后代的特性，也包含只在生物當代表現(xiàn)出來，而不能傳遞給后代的變異東（西）漢的著名唯物主義者——王充(王陽明)在《論衡》中指出：某些偶然變異是不可遺傳的考察生物遺傳與變異應該在給定環(huán)境條件下進行15/25二、遺傳學的發(fā)展簡史*(一)、古代遺傳學知識的積累(二)、近代遺傳學的奠基1.拉馬克：器官用進廢退與獲得性狀遺傳2.達爾文：泛生假說3.魏斯曼：種質連續(xù)論4.高爾頓：融合遺傳假說5.孟德爾：遺傳因子假說(三)、遺傳學的建立和發(fā)展1.初創(chuàng)時期(1900-1910)2.全面發(fā)展時期(1910-1952)3.分子遺傳學時期(1953-)我國古代關于遺傳學的認識春秋計倪：桂實生桂，桐實生桐。《呂氏春秋.用民篇》：夫種麥而得麥，種稷而得稷，人不怪也。《論衡.講瑞篇》王充（東漢初年，公元27～104）：“龜故生龜，龍故生龍，形色小大，不異于前者也。見之父，察其子孫，何為不可知？”《論衡.奇怪篇》：“物生自類本種，……夫含血之類，相與為牝牡，牝牡之會，皆見同類之物?！幌嗯c合者，異類故也。……天地之間，異類之物，相與交接，未之有也?！?/p>

王充認為各種生物都能相當穩(wěn)定地將本種類的特征遺傳給后代，他的“物生自類本種”命題是對生物遺傳性的概括。他講的“本種”顯然具有“種”的概念的含義，他并且把在自然條件下能不能互相交配、產生后代作為種的基本特性。

王充認為生物性狀的遺傳，是在生殖過程中通過種子實現(xiàn)的。各種生物“因氣而生，種類相產。萬物生天地之間，皆一實也”（《論衡.物勢篇》）；“草木生于實核，出土為栽蘗，稍生莖葉，成為長短巨細，皆有實核。”（《論衡.初稟篇》）他實際上已經提出了關于生物性狀遺傳的氣種說。我國古代關于遺傳學的認識這與1600多年后的生物分類學家林耐（1707～1778）關于物種“按照生殖規(guī)律”產生的概念十分相似，不能不說是一種天才的古代自然思想。19/251.拉馬克：用進廢退和獲得性狀遺傳拉馬克認為：生物物種是可變的；遺傳變異遵循“用進廢退和獲得性狀遺傳”規(guī)律拉馬克的主要研究領域是生物物種進化，但對生物進化的解釋必然涉及對性狀遺傳與變異現(xiàn)象的解釋器官用進廢退和獲得性狀遺傳假說用進廢退：生物變異的根本原因是環(huán)境條件的改變獲得性狀遺傳：所有生物變異(獲得性狀)都是可遺傳的，并在生物世代間積累（二）近代遺傳學的奠基21/253.魏斯曼：種質連續(xù)論新達爾文主義在生物進化方面支持達爾文的選擇理論，但在遺傳上否定獲得性狀遺傳，魏斯曼是其首創(chuàng)者種質連續(xù)論(theoryofcontinuityofgermplasm)多細胞生物由種質和體質組成：種質指生殖細胞，負責生殖和遺傳；體質指體細胞，負責營養(yǎng)活動種質是“潛在的”，世代相傳，不受體質和環(huán)境影響，所以獲得性狀不能遺傳；

體質由種質產生，是“被表達的”，不能遺傳種質在世代間連續(xù)，遺傳是由具有一定化學成分和一定分子性質的物質(種質)在世代間傳遞實現(xiàn)的王廷相（1474～1544）的“氣種說”與300多年后魏斯曼（1834～1914）于1892年提出的“種質說”很相似。22/25*4.高爾頓：融合遺傳假說融合遺傳認為：

雙親的遺傳成分在子代中發(fā)生融合，而后表現(xiàn)其根據(jù)是，子女的許多特性均表現(xiàn)為雙親的中間類型。因此高爾頓及其學生畢爾生致力于用數(shù)學和統(tǒng)計學方法研究親代與子代間性狀表現(xiàn)的關系雖然融合遺傳的基本觀點并不正確，但是在這一基礎上所創(chuàng)建的一系列生物數(shù)學分析方法，卻為數(shù)量遺傳、群體遺傳的產生和發(fā)展奠定了基礎23/255.孟德爾：遺傳因子假說遺傳因子假說認為：生物性狀受細胞內遺傳因子(hereditaryfactor)控制遺傳因子在生物世代間傳遞遵循分離和獨立分配兩個基本規(guī)律這兩個遺傳基本規(guī)律是近現(xiàn)代遺傳學最主要的、不可動搖的基礎25/252.全面發(fā)展時期(1910-1952)(pp:2~4)形成了近代遺傳學的主要內容與研究領域，也是本課程的主要內容(pp:2-4)(1).細胞遺傳學/經典遺傳學(1910-1940)

1910，摩爾根等：性狀連鎖遺傳規(guī)律（基因論：基因在染色體上直線排列）(2).數(shù)量遺傳學與群體遺傳學基礎(1920-)

費希爾等：數(shù)理統(tǒng)計方法在遺傳分析中的應用26/252.全面發(fā)展時期(1910-1952)(pp:2~4)(3).微生物遺傳學及生化遺傳學(1940-1953)

1941，比德爾等：一個基因一個酶

1944，阿委瑞：肺炎雙球菌轉化 （證明了遺傳物質是DNA而不是蛋白質）

1952，赫爾歇和蔡斯：噬菌體重組 （同位素示蹤：再次確認了DNA是遺傳物質。）(4).其它研究方面

1927，穆勒等：人工誘變

1937，布萊克斯里等：植物多倍體誘導

雜種優(yōu)勢的遺傳理論29/25三、遺傳學的應用1.對生命本質的探索生命現(xiàn)象的遺傳統(tǒng)一性生命科學在分子水平上的統(tǒng)一2.生物進化理論的基礎遺傳學研究生物在少數(shù)幾個世代繁育過程中表現(xiàn)出來的遺傳、變異現(xiàn)象與規(guī)律生物進化研究生物在長期歷史過程中的遺傳與變異規(guī)律及發(fā)展方向30/25三、遺傳學的應用3.指導動植物、微生物遺傳改良工作提高育種工作的預見性創(chuàng)造新的遺傳變異提高選擇可靠性與效率定向創(chuàng)造和重組遺傳變異等進入分子設計育種時代分子植物育種學南京農業(yè)大學農學院31分子植物育種學南京農業(yè)大學農學院3233/25三、遺傳學的應用*4.提高醫(yī)療衛(wèi)生水平遺傳病的遺傳規(guī)律研究、診斷與治療(基因制劑與基因療法)細胞組織癌變機制、診斷與防治病原物(細菌、病毒)致病的遺傳機理及其防治生物工程藥物生產等34/25思考種瓜得瓜，種豆得豆//一人生九子，九子各不同不是一家人，不進一家門//新疆的哈密瓜；大板城的姑娘//禿發(fā)為何男子多于女子美國的太空超人計劃//“核營養(yǎng)保健品”以你現(xiàn)有知識，請你舉些遺傳與本專業(yè)有關的具體例子并加以說明。35/25*四、遺傳學的特點與學習方法試驗研究材料：所有動植物和微生物生物形態(tài)、生理、生態(tài)及農藝特征(性狀)通過生物體內的生理、生化過程表現(xiàn)以生物細胞內遺傳物質為基礎，在特定環(huán)境下采用一定的物理、化學與數(shù)學方法綜合性強生物學(動植物、微生物學)、細胞學、生理學、生物化學的基礎土壤學、農業(yè)氣象學生態(tài)學等相關學科的基礎知識物理、化學和數(shù)學(包括生物統(tǒng)計)方法36/25*四、遺傳學的特點與學習方法理論性普通遺傳學細胞遺傳學數(shù)量遺傳學群體遺傳學生化遺傳學分子遺傳學等實踐性與應用性產生于生產與生活實踐直接指導人類科學研究與生產實踐工作本課程的定位：普通遺傳學37/25*四、遺傳學的特點與學習方法學習方法善于聯(lián)系相關學科與實踐、勤于思考、切忌死記硬背注重相互交流、討論形成遺傳的觀念，從遺傳與變異角度思考問題38/25Geneticsislikeridingabike,easywhenyouknowhow,butimpossibleuntilyoutryit.Geneticsisconsideredbysomestudentstobethemostdi