第一章 绪 论一、遗传学的概念和研究内容一、遗传学的概念和研究内容（一）遗传学概念（一）遗传学概念 遗传学遗传学(Genetics)(Genetics)是研究是研究生物遗传和变异生物遗传和变异的科学1.1.遗传遗传 个体水平：子代和亲代、子代和子代个体之间的相似性个体水平：子代和亲代、子代和子代个体之间的相似性现象 分子水平：遗传物质从亲代传到子代的现象分子水平：遗传物质从亲代传到子代的现象 2 2、变异、变异、变异、变异uu 狭义定义：子代和亲代、子代和子代个体之间的差异狭义定义：子代和亲代、子代和子代个体之间的差异狭义定义：子代和亲代、子代和子代个体之间的差异狭义定义：子代和亲代、子代和子代个体之间的差异uu 广义定义：同种个体之间的差异广义定义：同种个体之间的差异广义定义：同种个体之间的差异广义定义：同种个体之间的差异uu遗传变异：遗传物质改变儿引起的差异；可以遗传遗传变异：遗传物质改变儿引起的差异；可以遗传遗传变异：遗传物质改变儿引起的差异；可以遗传遗传变异：遗传物质改变儿引起的差异；可以遗传 如基因突变；染色如基因突变；染色如基因突变；染色如基因突变；染色体重组、畸变等。
体重组、畸变等体重组、畸变等体重组、畸变等uu环境变异：外界环境改变影响某些性状发育，使其与亲代不同，但遗传环境变异：外界环境改变影响某些性状发育，使其与亲代不同，但遗传环境变异：外界环境改变影响某些性状发育，使其与亲代不同，但遗传环境变异：外界环境改变影响某些性状发育，使其与亲代不同，但遗传 物质并没改变，不能遗传物质并没改变，不能遗传物质并没改变，不能遗传物质并没改变，不能遗传. . 3 3、遗传和变异的关系、遗传和变异的关系、遗传和变异的关系、遗传和变异的关系◆◆遗传保持亲本遗传特性，使种存在变异则在保持亲本遗传特性的基础上，遗传保持亲本遗传特性，使种存在变异则在保持亲本遗传特性的基础上，产生多种变异个体，使物种生存发展；产生多种变异个体，使物种生存发展；◆◆遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的；遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的； ◆◆没有变异，生物界就失去进化的素材，遗传只能是简单的重复；没没有变异，生物界就失去进化的素材，遗传只能是简单的重复；没有遗传，变异不能累积有遗传，变异不能累积 （二）研究内容和任务：（二）研究内容和任务：uu1 1、研究内容、研究内容、研究内容、研究内容 uu生物为什么会产生遗传和变异。
生物为什么会产生遗传和变异uu是否存在控制遗传变异的物质（遗传物质），如果有是什么，是否存在控制遗传变异的物质（遗传物质），如果有是什么，在生物的什么部位，有何特性在生物的什么部位，有何特性uu遗传和变异传递的规律遗传和变异传递的规律uu遗传信息的表达（子代得到遗传信息如何实现性状表现）遗传信息的表达（子代得到遗传信息如何实现性状表现）uu如何利用遗传学成果为人类服务如何利用遗传学成果为人类服务2 2、任务、任务、任务、任务uu认识认识遗传与变异现象与基本规律；揭示其内在本质；遗传与变异现象与基本规律；揭示其内在本质；uu掌握其规律性；并利用其成果改造生物委人类服务掌握其规律性；并利用其成果改造生物委人类服务 二、遗传学的产生和发展二、遗传学的产生和发展两个显著特点：认识早，对其规律阐述迟；两个显著特点：认识早，对其规律阐述迟； 成为一门学科迟，发展快成为一门学科迟，发展快一）遗传学的产生（一）遗传学的产生（一）遗传学的产生（一）遗传学的产生1、人类早期对遗传变异的认识（史前时期）2、遗传学产生（诞生时期） 拉马克“用进废退，获得性遗传”1809年 达尔文（Darwin，1809～1882）“泛生论”（1868年） 魏斯曼（Weismann，1834～1914）种质学说（1883年） 孟德尔（Mendel，1822～1884）定律及重新发现（1965年，1900年） 19001900年，年， 狄狄· ·弗里斯弗里斯 、柴马克和柯伦斯分别重新发现孟德尔、柴马克和柯伦斯分别重新发现孟德尔规律，是遗传学学科建立的标志。
规律，是遗传学学科建立的标志1906 1906 年，贝特生提出以年，贝特生提出以GeneticsGenetics作为该学科的学科名作为该学科的学科名 （二）（二） 遗传学的发展遗传学的发展 uu1 1、染色体学说、染色体学说、染色体学说、染色体学说uu2 2、遗传学命名、遗传学命名、遗传学命名、遗传学命名uu3 3、基因命名、基因命名、基因命名、基因命名 uu4 4、建立连锁互换定律和基因学说、建立连锁互换定律和基因学说、建立连锁互换定律和基因学说、建立连锁互换定律和基因学说 uu5 5、基因诱变、基因诱变、基因诱变、基因诱变 uu6 6、、、、“ “一个基因一个酶一个基因一个酶一个基因一个酶一个基因一个酶” ”学说学说学说学说uu7 7、遗传物质是、遗传物质是、遗传物质是、遗传物质是DNADNAuu8 8、、、、DNADNA分子双螺旋结构模型和中心法则分子双螺旋结构模型和中心法则分子双螺旋结构模型和中心法则分子双螺旋结构模型和中心法则uu9 9、顺反子、顺反子、顺反子、顺反子uu1010、遗传密码的破译、遗传密码的破译、遗传密码的破译、遗传密码的破译 uu1111、操纵子（、操纵子（、操纵子（、操纵子（operonoperon）学说）学说）学说）学说 uu1212、限制性内切酶发现、限制性内切酶发现、限制性内切酶发现、限制性内切酶发现 uu1313、反向转录酶的发现、反向转录酶的发现、反向转录酶的发现、反向转录酶的发现uu1414、、、、DNADNA人工重组人工重组人工重组人工重组uu1515、重叠基因、断裂基因、跳跃基因发现、重叠基因、断裂基因、跳跃基因发现、重叠基因、断裂基因、跳跃基因发现、重叠基因、断裂基因、跳跃基因发现 分子遗传学已成功：分子遗传学已成功：★ 人工分离基因★ 人工合成基因；★ 人工转移基因；★ 克隆技术应用 目前：基因工程⇒ 定向改变遗传性状。
• 更自由和有效地改变生物性状；• 打破物种界限，克服远缘杂交困难；• 培育优良动、植物新品种；• 治疗人类的一些遗传性疾病 uu• • 整体水平整体水平整体水平整体水平→→ 细胞水平细胞水平细胞水平细胞水平→→分子水平；分子水平；分子水平；分子水平；uu• • 宏观宏观宏观宏观→→ 微观；微观；微观；微观；uu• • 染色体染色体染色体染色体→→ 基因；基因；基因；基因；uu• • 逐步深入到研究遗传物质结构和功能逐步深入到研究遗传物质结构和功能逐步深入到研究遗传物质结构和功能逐步深入到研究遗传物质结构和功能三）（三）（三）（三） 遗传学的发展趋势遗传学的发展趋势遗传学的发展趋势遗传学的发展趋势现代遗传学已发展出现代遗传学已发展出30多个分支：多个分支：细胞遗传学 数量遗传学 细胞遗传学 数量遗传学 生统遗传学生统遗传学 发育遗传学 发育遗传学 进化遗传学 微生物遗传学进化遗传学 微生物遗传学 辐射遗传学 辐射遗传学 医学遗传学 医学遗传学 分子遗传学分子遗传学 遗传工程遗传工程 生物信息学生物信息学 基因组学等基因组学等 uu 田中（田中（田中（田中（19671967）将遗传学的发展划为）将遗传学的发展划为）将遗传学的发展划为）将遗传学的发展划为8 8个阶段：个阶段：个阶段：个阶段：uu• • 1900~1909 1900~1909 形态遗传形态遗传morphogenetics stagemorphogenetics stageuu• • 1910~1919 1910~1919 细胞遗传细胞遗传cytogenetics stagecytogenetics stageuu• • 1920~1929 1920~1929 生理遗传生理遗传physiological genetics stagephysiological genetics stageuu• • 1930~1939 1930~1939 诱变遗传诱变遗传induced mutation stageinduced mutation stageuu• • 1940~1959 1940~1959 生化遗传生化遗传biochemical genetics stagebiochemical genetics stageuu• • 1950~1959 1950~1959 群体遗传群体遗传population genetics stagepopulation genetics stageuu• • 1960~1969 1960~1969 微生物遗传微生物遗传microbial genetics stagemicrobial genetics stageuu• • 1970~ 1970~ 分子遗传分子遗传molecular genetics stagemolecular genetics stage （四）我国遗传学的发展（四）我国遗传学的发展李汝祺：李汝祺：第一个把早期细胞遗传学介绍给中国第一个把早期细胞遗传学介绍给中国 谈家桢：谈家桢：亚洲瓢虫遗传基因的多型性与地理分布的关系亚洲瓢虫遗传基因的多型性与地理分布的关系 ——色斑镶嵌显性理论 袁隆平：袁隆平：杂交水稻杂交水稻 ——杂交之父鲍文奎：异源鲍文奎：异源八倍体小黑麦八倍体小黑麦 童第周 ：鲤鱼鲫鱼核移植得到鲤鲫杂种鱼 三、三、遗传学在科学发展和生产实践中意义遗传学在科学发展和生产实践中意义遗传学在科学发展和生产实践中意义遗传学在科学发展和生产实践中意义（一）科学发展中的作用（一）科学发展中的作用 1 1、推动生物学其它分支学科发展、推动生物学其它分支学科发展 2 2、维社会科学（法、哲、社会学）提供丰富内容和科学依据、维社会科学（法、哲、社会学）提供丰富内容和科学依据（二）生产中的应用（二）生产中的应用 1 1、农牧业、农牧业、农牧业、农牧业 2、工业、工业 3、医学、医学 4、国防治安、国防治安 人类基因组计划（人类基因组计划（人类基因组计划（人类基因组计划（Human Genome Proiect HGPHuman Genome Proiect HGP））））19851985年美国能源部正式提出年美国能源部正式提出“ “人类基因组计划人类基因组计划” ”草案；草案；19901990年年1010月月1 1日正日正式启动，美英法德日中六国参加。
式启动，美英法德日中六国参加主要内容：主要内容：基因组作图基因组作图 （遗传连锁图和物理图）；测序（遗传连锁图和物理图）；测序 （（ 3×109bp DNA 3×109bp DNA序列图）序列图）；基因识别；基因功能；基因识别；基因功能进展：进展：20002000年年6 6月报道测序完成，月报道测序完成，20012001年年2 2月月1515日英在《自然》杂志发日英在《自然》杂志发表六国表六国“ “人类基因组框架数据人类基因组框架数据” ” ，我国负责，我国负责1 1％即％即3 3号染色体短臂，于号染色体短臂，于20002000年年4 4月完成遗传学、生命科学里程碑遗传学、生命科学里程碑 四、遗传学的特点与学习方法四、遗传学的特点与学习方法uu遗传学的特点遗传学的特点uu综合性强综合性强动植物、微生物学、细胞学、生理学、生物化学的基础动植物、微生物学、细胞学、生理学、生物化学的基础 土壤学、农业气象学生态学等相关学科的基础知识土壤学、农业气象学生态学等相关学科的基础知识 物理、化学和数学物理、化学和数学( (包括生物统计包括生物统计) )方法方法uu实践性与应用性实践性与应用性产生于生产与生活实践产生于生产与生活实践 直接指导人类科学研究与生产实践工作直接指导人类科学研究与生产实践工作 uu学习方法学习方法 1. 1.善于联系相关学科与实践、勤于思考、切忌死记硬背善于联系相关学科与实践、勤于思考、切忌死记硬背 2. 2. 注重相互交流、讨论注重相互交流、讨论 3. 3. 形成遗传的观念，从遗传与变异角度思考问题形成遗传的观念，从遗传与变异角度思考问题 。