遺傳學(xué)01教學(xué)課件

第一章緒論1一、遺傳學(xué)基本概念（一）什么是遺傳學(xué)（genetics）：研究生物的遺傳和變異現(xiàn)象及其規(guī)律的一門(mén)學(xué)科。（1）遺傳(heredity,inheritance):生物有性或無(wú)性生殖方式繁殖，子代與親代相似、物種的延續(xù)性

“種瓜得瓜，種豆得豆。”（2）變異（variation）:生物個(gè)體之間差異的現(xiàn)象?！耙荒干抛樱抛痈鞑煌??！保?）矛盾運(yùn)動(dòng)：遺傳變異物質(zhì)、能量、信息

生物

自然選擇進(jìn)化

人工選擇育種

變異2（二）遺傳學(xué)的研究任務(wù)遺傳學(xué)：研究遺傳物質(zhì)（基因）結(jié)構(gòu)、功能、傳遞和表達(dá)規(guī)律。1)性狀遺傳學(xué)：描述遺傳變異的現(xiàn)象和規(guī)律2)細(xì)胞遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)：

闡述生物遺傳變異的原因、遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能、變化、表達(dá)及其調(diào)控。

3（二）、遺傳學(xué)的誕生(1900)(1).孟德?tīng)?GregorMendel)（1822-1884）：奧地利的一個(gè)修道士，他從1856年開(kāi)始進(jìn)行了8年的豌豆雜交試驗(yàn)：

1866年發(fā)表《植物雜交試驗(yàn)》,提出了分離規(guī)律和獨(dú)立分配規(guī)律；并應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析和驗(yàn)證了這些假設(shè)。

假定細(xì)胞中有它的物質(zhì)基礎(chǔ)“遺傳因子”，但是他的發(fā)現(xiàn)并未引起重視，而是被埋沒(méi)了35年之后才被3位科學(xué)家重新發(fā)現(xiàn)。5(2).孟德?tīng)柖傻闹匦掳l(fā)現(xiàn)

狄·弗里斯(DeVries,H.1848~1935)[荷]月見(jiàn)草

科倫斯(Correns,C.

1864~1933)[德]玉米

馮·柴馬克(VonTschermak,E.)[奧]豌豆他們?nèi)说恼撐亩伎窃?900年出版的《德國(guó)植物學(xué)雜志》上，都證實(shí)了孟德?tīng)柖伞ｉ_(kāi)始他們都以為是自己發(fā)現(xiàn)了這一重要定律，可后來(lái)發(fā)現(xiàn)早在35年以前，孟德?tīng)柧鸵呀?jīng)發(fā)現(xiàn)并證明了分離定律和自由組合定律，這就是遺傳學(xué)歷史上孟德?tīng)柖傻闹匦掳l(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著遺傳學(xué)的誕生。1910年起將孟德?tīng)栠z傳規(guī)律改稱(chēng)為孟德?tīng)柖?，公認(rèn)孟德?tīng)柺沁z傳學(xué)的奠基人。6（三）經(jīng)典遺傳學(xué)時(shí)期（1900-1939年）1.核心:遺傳的染色體理論（TheoryofChromosome）

1）遺傳物質(zhì)位于染色體上2）遺傳物質(zhì)的傳遞與有絲分裂、減數(shù)分裂行為相聯(lián)系7鮑維里(BoveriT.)1902

、薩頓(SuttonW.)

1903

發(fā)現(xiàn)遺傳因子的行為與染色體行為呈平行關(guān)系，是染色體遺傳學(xué)說(shuō)的初步論證。貝特生(Bateson，W.）

1906從香豌豆中發(fā)現(xiàn)性狀連鎖；創(chuàng)造“genetics”一字。詹森斯(Janssens,F.A.)

1909觀察到染色體在減數(shù)分裂時(shí)呈交叉現(xiàn)象，為解釋基因連鎖現(xiàn)象提供了基礎(chǔ)。9摩爾根(MorganT.H.,1866~1945)：

提出“性狀連鎖遺傳規(guī)律”；伴性遺傳提出染色體遺傳理論

細(xì)胞遺傳學(xué)；著《基因論》：認(rèn)為基因在染色體上直線排列，創(chuàng)立基因?qū)W說(shuō)這是對(duì)孟德?tīng)栠z傳學(xué)說(shuō)的重大發(fā)展，也是這一歷史時(shí)期的巨大成就。

1933諾貝爾獎(jiǎng)10穆勒(MullerH.T.)：

1927年在果蠅用X射線誘發(fā)突變。斯特德勒(StadlerL.T.)：

1927年在玉米用X射線誘發(fā)突變－人工誘變布萊克斯生(BlakesleeA.F.)：

利用秋水仙素誘導(dǎo)多倍體。112.主要科學(xué)家及其貢獻(xiàn)比德?tīng)?Beadle,G.W.)

泰特姆（Tatum,E.L.1958Nobelprize

）

1941,X射線紅色面包霉突變體遺傳學(xué)研究提出“一個(gè)基因一種酶”假說(shuō)；“一個(gè)基因一個(gè)蛋白質(zhì)或多肽”。發(fā)展了微生物遺傳學(xué)、生化遺傳學(xué)?？ㄋ古迳?Caspersson,T．O.)：40年代初用定量細(xì)胞化學(xué)方法

證明DNA存在于細(xì)胞核中。13阿委瑞(AveryO.T.）

1944肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，證明了遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)。赫爾希(HersheyA.D.

1969Nobelprize

）蔡斯（Chase,M.

）

1952等用同位素示蹤法在研究T2噬菌體感染細(xì)菌

的實(shí)驗(yàn)中，再次確認(rèn)了DNA是遺傳物質(zhì)

至此，已為遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)及基因的功能

奠定了初步的理論基礎(chǔ)。14

二戰(zhàn)后：物理學(xué)家對(duì)研究生物學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生了濃厚的興趣。他們?cè)谘芯恐袔нM(jìn)了物理學(xué)新理論、概念和方法。15克里克(CrickF．H．C.）

1961

和同事們用實(shí)驗(yàn)證明了他于1958年提出的關(guān)于遺傳三聯(lián)密碼的推測(cè)。尼倫伯格(Nirenberg，

M．W.)

柯蘭拉（Khorana，H.G.1968諾貝爾獎(jiǎng)）

1957～1969解譯出64種遺傳密碼。17雅各布(JacobF.)

莫諾(MonodJ.，1965諾貝爾獎(jiǎng))：

1961

大腸桿菌的操縱子，闡明微生物基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。史密斯（Smith，H.1978諾貝爾獎(jiǎng)）：

1970分離到限制性?xún)?nèi)切酶基因工程波耶（Boyer，H.）,柯恩（Cohen，S.）:1973首次用質(zhì)粒克隆DNA吉爾伯特（Gilbert,W.）,桑格（Sanger,F）

1977DNA測(cè)序法。1980諾貝爾獎(jiǎng)181986年5月提出1990年10月1日美國(guó)國(guó)會(huì)正式批準(zhǔn)啟動(dòng)人類(lèi)基因組計(jì)劃，計(jì)劃投入30億美元的資金在15年內(nèi)完成人類(lèi)基因組的分析研究

2000年6月26日，國(guó)際人類(lèi)基因組測(cè)序聯(lián)盟與Celera公司聯(lián)合發(fā)布了“人類(lèi)基因組工作草圖”(workdraft)2001年2月12日又分別在Nature和Science雜志上公布了人類(lèi)基因組“精確圖”(準(zhǔn)確度達(dá)到99.99%)2003年4月14日CollinsF博士在華盛頓隆重宣布HGP完成，得到了人類(lèi)基因組“完成圖”(包括99%的人類(lèi)基因組序列，準(zhǔn)確度為99.99%)。人類(lèi)基因組計(jì)劃的所有目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)。這標(biāo)志“人類(lèi)基因組計(jì)劃”勝利完成和“后基因組時(shí)代”(postgenomeera，PGE)正式來(lái)臨。人類(lèi)基因組計(jì)劃（HGP）19

21青山襯托之下，是一片金燦燦的中國(guó)水稻梯田。2002年4月5日以中國(guó)梯田為封面的?Science?雜志以14頁(yè)篇幅率先發(fā)表了一個(gè)重大成果—中國(guó)人獨(dú)立完成的論文《水稻（秈稻）基因組的工作框架序列》，顯示對(duì)中國(guó)科學(xué)家成就充分肯定。COVERPhotographoftheHongheHaniriceterracesinYunnanProvince,China.Inthisissue,twoseparateresearchgroupsreportdraftsequencesoftwostrainsofrice--japonicaandindica.Inaddition,theEditorial,NewsFocus,Letters,andPerspectiveshighlightthesignificanceofthericegenometotheworld'spopulation.[Image:LiwenMaandBaoxingQiu,BeijingGenomicsInstitute]22三、遺傳學(xué)在科學(xué)與生產(chǎn)中的意義（一）科學(xué)－革命性的影響1.新興學(xué)科、邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科的興起

細(xì)胞遺傳學(xué)數(shù)量遺傳學(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)輻射遺傳學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)分子遺傳學(xué)遺傳工程等基因組學(xué)（結(jié)構(gòu)、功能）生物信息學(xué)2.古老科學(xué)煥發(fā)青春－新思路、新角度、新方法3.科學(xué)難題的曙光23（三）對(duì)人類(lèi)社會(huì)的影響：雙刃劍疾病預(yù)防與治療基因隱私基因決定論基因歧視“優(yōu)生學(xué)”－eugenics（禁用）基因武器長(zhǎng)壽基因：1200歲倫理道德法律25四、遺傳學(xué)的教與學(xué)教學(xué)內(nèi)容：

第一章緒論

第七章遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)

第二章遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

第八章基因的表達(dá)與調(diào)控第三章孟德?tīng)栠z傳