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1、1,遗 传 学,感谢浙江大学提供许多教学资料,林业与生物技术学院遗传学科 付顺华 Add：智能楼105 Tel：668232， 63743856,2,学习遗传学由我们自身说起:,1.我们当前都关心些什么？-请写纸上 2.这些问题与遗传学有关吗？-怎么相关联的？ 3.你能用遗传学理论、方法解决（答）这些问题-考试内容之一,3,奥运盛夏今重来：,Where?,4,各路英俊竞风彩,？中国代表队获多少金牌？位居第几？,5,昔日雄风依旧在,Who？,6,英雄气短叹何奈？,O，my god!,7,更有新辈浪中出,8,还待今朝看你们！,9,so fast？why?,我们会关注到这些现象与问题,10,so t
2、all？why?,11,Whats fun ？,12,13,科技让人类长上了理想的翅膀,有生命存在的地方就与遗传学有关！,14,诸多的疑问可以由科学来打开,对科学的追求是人类生生不息的原动力。,15,面对挑战，需要同学们的信心、勇气和努力！,一些细菌因带有“新德里金属蛋白酶1”基因，而成为“超级细菌”。,人祸,天灾,16,第一章 绪论 课程介绍： 1.名称:遗传 学 2.基本内容 a. 遗传的细胞学基础 b. 遗传的基本规律 c. 遗传学的分子基础 d.可遗传的变异 e.群体遗传 f.数量遗传,17,18,1.是研究生物遗传和变异的科学：与生命起源和生 物进化有关。 2.是研究生物体遗传信息和
3、表达规律的科学：遗传 学要解决物种 代代相传、性状 遗传的问题。 3.是研究和了解基因本质的科学：遗传物质是什么？ 遗传物质 性状？,一、遗传学的研究内容,19,GO ON,Go to,20,遗传,亲子代间的相似性,21,22,BACK,23,变异,上下代及个体间不同,24,龙生九子，九子九样,一囚牛 爱好音乐 二睚眦 好斗喜杀 三嘲风 好险又好望 四蒲牢 好鸣好吼 五狻猊Sunni 喜静好坐，喜欢烟火 六霸下 好负重，力大无穷 七狴犴 Bn 好讼仗义，有威力 八负屃 fu 生好文 九螭吻chwn 属水性，避火,你在哪些地方见到了它们的形象？,25,26,27,自然选择,人工选择,BACK,2
4、8,遗传学是一门涉及生命起源和生物进化的理论科学，同时也是一门密切联系实际的基础科学直接指导医学研究和植物、动物、微生物育种。,29,30,31,32,一、现代遗传学发展前,33,34,史前的遗传学实践痕迹:,伏羲氏:渔猎、饲畜、种植-农牧业开始 亚述人：人工授粉 -是处于不自觉的育种动作,35,在公元前4000年的伊拉克古代巴比伦石刻上记载了马头部性状在五个世代的遗传。,36,37, 拉马克(Lamarck J.B., 1744-1829) * 环境条件的改变是生物变异的根本原因。* 用进废退学说。如长颈鹿的颈 、家鸡的翅膀。* 获得性状遗传学说。,38, 达尔文(Darwin C.，180
5、9-1882)：广泛研究遗传变异与生物进化关系 * 1859年发表物种起源著作，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。 * 承认获得性状遗传的一些论点，并提出了“泛生论”假说，但至今未获得科学的证实。 * 达尔文以博物学家的身份进行了五年的考察工作。,39,Darwin以博物学家身份进行了五年的环球调查工作,贝格尔号探险调查船,40,达芙尼岛,仙人掌雀,中喙地雀,加拉帕戈斯岛,41,以魏斯曼(Weismann A.，1834-1914) 为代表的新达尔文主义，支持达尔文选择理论，否定获得性遗传. * 种质连续论：种质是世代连续不绝的。* 支持选择理论。
6、* 否定后天获得性遗传：老鼠22代割尾巴试验。,42,二、现代遗传学的发展阶段,1.个体遗传学向细胞遗传学过渡时(1910之前)： (1)孟德尔(Mendel G.J.，1822-1884):系统地研究了生物的遗传和变异。 豌豆杂交试验（1856-1864）： *1866年发表植物杂交试验论文,提出了分离规律和独立分配律。*假定细胞中有它的物质基础“遗传因子”,认为性状是受细胞里的遗传因子所控制的。,(2)三位植物学家：狄弗里斯 (De Vris H.) 科伦斯(Correns C.) 冯切尔迈克(VonTschermak E.),43,* 在不同国家用多种植物进行了与孟德尔早期研究相类 似的
7、杂交育种试验 作出了与孟德尔相似的解释 证实孟德尔的遗规传律 确认该理论的重大意义。 * 1900年孟德尔遗传规律的重新发现 标志着遗传学的建立和开始发展，孟德尔被公认为现代遗传学的创始人。 * 1910年起将孟德尔提出的遗传规律命名为孟德尔定律。为了纪念孟德尔先生，在其修道院建立了纪念馆。,44,(3) 狄费里斯（de Vries H., 1848-1935） 提出“突变学说”(1901-1903)：认为突变是生物进化因素。 请看下列各图：苗期白化突变。,45,2.细胞遗传学时期(1910-1939),* 当时细胞学和胚胎学已有很大发展，对于细胞结构、有丝分裂、减数分裂、受精及细胞分裂过程中
8、染色体动态都已比较了解。 * 在魏斯曼“种质论”的基础上，使细胞学资料能与孟德尔的遗传规律结合。 * 这一历史时期研究工作的主要特征是从个体水 细胞水 建立了染色体遗传学说。,约翰生(Johannsen W.,1859-1927)* 1909年发表“纯系学说”明确区别基因型和表现型。* 最先提出“基因”一词，替代遗传因子概念。鲍维里(Boveri T., 1902)和萨顿(Sutton W., 1903)* 发现遗传因子的行为与染色体行为呈行关系，是染色体遗传学说的初步论证。 贝特生(Bateson W., 1906)* 从香豌豆中发现性状连锁。* 创造遗传学“genetics”一词。,46,
9、詹森斯(Janssens F.A., 1909) * 观察到染色体在减数分裂时呈交叉现象，为解释基因连锁现象提供了基础。,摩尔根(Morgan T.H.,18661945) * 提出“性状连锁遗传规律”。* 提出染色体遗传理论 细胞遗传学。* 著基因论：认为基因在染色体上直线排列。创立“基因学说”。,47, 穆勒 (Muller H.T.) ：1927年对果蝇用X射线诱发突变。 斯特德勒 (Stadler L.T.) ：1927年对玉米用X 射线进行诱发突变。两人证实了基因和染色体的突变不仅在自然情况下产生，而且用X射线处理也会产生大量突变。这种用人工产生遗传变异的方法，使遗传学发展到一个新的
10、阶段。布莱克斯生 (Blakeslee A.F.) ：利用秋水仙素诱导多倍体。,48,3.数量遗传学和群体遗传学的诞生(1930-1932),费希尔（Fisher R.A.） * 1918年，发表了一篇划时代的文献“根据孟德尔遗传假设的亲属间相关的研究”成功地运用多基因假设分析资料，首次将数量变异划分为各个分量，开创了数量性状遗传研究的思想方法。 * 1925年，首次提出方差分析(ANOVA)方法,为数量遗传学的发展奠定了基础。,49,4.从细胞水向分子水过渡时期(1940-1952),由于微生物遗传学和生化遗传学研究的广泛开展，使遗传学研究进入微观层次，其主要特征是以微生物为研究对象，采用生
11、化方法探索遗传物质的本质及其功能。,50,比德尔(Beadle G.W.，1941) 在红色面包霉的生化遗传研究中，分析了许多生化突变体。* 提出“一个基因一种酶”假说。 * 发展了微生物遗传学、生化遗传学。以后的研究表明，基因决定着蛋白质(包括酶)的合成，故改 为 “一个基因一个蛋白质或多肽” 。卡斯佩森(Caspersson T.O.)：20世纪40年代初用定量细胞化 学方法 证明DNA存在于细胞核中。以后又有人证明： * DNA是构成染色体的主要物质；* 同种生物不同细胞中DNA的质与量恒定；* 在性细胞中DNA的含量为体细胞的一半。艾弗里(Avery O.T. ,1944)等在用纯化因
12、子研究肺炎双球菌转 化实验中，证明了遗传物质是DNA而不是蛋白质。赫尔希(Hershey A.D. ,1952)等在研究噬菌体感染细菌的实验 中，采用同位素示踪法再次确认了DNA是遗传物质。至此，为 遗传物质的化学本质及基因的功能奠定了初步的理论基础。,51,5.分子遗传学时期(1953现在),20世纪40年代中期，细胞遗传学、微生物遗传学和生化遗传学取得了巨大成就，使一些物理学家对研究生物学问题产生了浓厚的兴趣。在量子力学家薛定谔生命是什么?(1944)一书的影响下,一些物理学家和化学家 研究遗传的分子基础和基因的自我复制这两个当时生物学的中心问题。在生物学研究中引入了物理学的理论、概念和方
13、法。,(1)沃森(Watson J.D.)和克里克(Crick F.H.C.) 在生命是什么?的影响下，意识到对根本性的生物学问题可用物理学和化学的概念进行思考。 根据对DNA化学分析和X射线晶体学所得资料，提出DNA分子结构模式理论(双螺旋结构,1953)。,52,根据对DNA的化学分析和X射线晶体学结果提出了DNA双螺旋结构的理论（1953年，2月28日），并因此获得了诺贝尔奖。,53,为DNA分子结构、自我复制、相对稳定性和变性提出合理的解释； DNA是贮存和传递遗传信息的物质； 基因是DNA分子上的一个片段 分子生物学诞生 将生物学各分支学科及相关的农学、医学的研究都推进到了分子水 是
14、遗传学发展到分子遗传学的重要转折点。,意义：,54,(2) 克里克(Crick F.H.C.，1961)和同事们用实验证明了他于1958年提出的关于遗传三联密码的推测。 (3) 从1957年开始，尼伦伯格(Nirenberg M.W.)等着手解译遗传密码，经多人努力至1969年全部解译出64种遗传密码。在60年代先后，初步阐明了mRNA、tRNA及核糖体功能。 (4) 雅各布(Jacob F.)和莫诺(Monod J.)：1961年提出了大肠杆菌操纵子学说，阐明微生物基因表达的调节问题。,* 由于上述成就，至60年代末已基本上搞清楚蛋白质生物合成过程，验证了1958年克里克提出的“中心法则”。
15、 这一法则因1970年逆转录酶的发现而作了进一步修正。* 遗传密码的破译 解决了遗传信息本身的物质基础及含义问题。*“中心法则” 解决了遗传信息的传递途径和流向问题。,意 义,55,* 分子遗传学取得的许多成就都是来自对原核生物的研究,从70年代开始才在此基础上逐渐开展了对真核生物的研究。 * 由于在细菌质粒和噬菌体，以及限制性核酸内切酶、人工分离和合成基因方面取得的进展,1973年成功地实现了DNA的体外重组 人类开始进入按照需要设计并能动改造物种和创造新物种的新时代。,在分子遗传学中已成功地：* 人工分离基因* 人工合成基因* 人工转移基因* 克隆技术应用,56,世界20种克隆动物,鲤鱼，
16、1963,多利绵羊，1996,母牛诺托和卡加，1998,山羊米拉，1998,57,猕猴特拉，2000年,老鼠库姆利纳，2000,克隆猪米莉，2000,野牛诺亚，2001,兔子，2001,猫科毕，2001,欧洲盘羊奥姆布雷塔，2000,58,大老鼠拉夫尔，2002,骡子格姆，2003,马普罗梅蒂亚，2003,非洲野猫迪特尤克斯，2003,鹿杜威，2003,59,雪貂利比和利丽，2004,水牛穆拉罕，2009,狗史努比，2005,克隆狼，2005,克隆狗史努比，2005,60,吉林大学农学部奶牛繁育基地近日成功培育出一头携带转入赖氨酸基因的克隆奶牛。据介绍，这是世界上首次利用分子生物学技术和体细胞核移植技术获得的赖氨酸转基因克隆牛，也标志着世界克隆技术的又一次突破。新华社发(2011.8.26),61,人耳鼠，真也？(2011.8月26日，上海交通大学及其医学院、附属第九人民医院联合澄清“人耳鼠”科研造假事
