遗传学课件
Panger
种质论 (Theory of germplasm)
A.Weismann, 1883 多细胞生物可分为“种质” (germ plasm) 和“体质” (somato-plasm) 两部分。种质是独立的、连续的,能产 生后代的种质和体质;体质是不连续的、不能产生种质。 种质的变异将导致遗传的变异,而环境引起的体质的变 异是不连续的
Байду номын сангаас
Barbara McClintock, 1951
超时代发现了玉米中的“跳跃基 因” DNA transposable element 获1983年诺贝尔奖 (86y)
Barbara McClintock (1902~1992)
2.3.5 分子遗传学时期 (1953-1985)
1953年,Watson and Crick提出DNA分子双螺旋 (double helix)模型,是分子遗传学及以之为核心的 分子生物学建立的标志。
George Beadle (1903-1989) E.L.Tatum (1909-1979)
Avery, Macleod & McCarty, 1944
肺炎双球菌体外转化实验
—证明遗传的物质基础是DNA
Hershey & Chase, 1952 用标记噬菌体感染实验再次 证实遗传物质是DNA,而非 蛋白质。获1969年诺贝尔奖
遗传、变异与环境
环境改变可以引起变异
战国时期《考工记》就指出:“橘逾淮而北为枳”。 表明人们在很早以前就注意到生物生存环境的改变可 以引起生物的性状改变;
可遗传(heritable) 和不可遗传(non-heritable)变异
环境引起的变异中包括可遗传给后代的特性,也包括 只在生物当代表现出来,而不能传递给后代的变异; 西汉的著名唯物主义者——王充(王阳明)在《论衡》中 指出:某些偶然变异是不可遗传的;
A.Weismann 做了连续22代剪断小鼠 尾巴的实验,来与“泛生论”、“用进 废退”和“获得性状”遗传进行论战。
2.2 遗传学的诞生
1865年2月8日,孟德尔根 据8年的豌豆杂交试验结 果,在当地的科学协会上 宣读了题为“植物杂交实 验”的论文,提出了分离 规律和独立分配规律; 假定细胞中有遗传物质 “遗传因子”,并认为性状 受细胞内的“遗传因子”所 控制。
Fisher R. A.
2.3.4 细胞水平向分子水平过渡时期 (1940-52)
这一时期,由于微生物遗传学和生化遗传学研究 的广泛开展,使研究工作进入微观层次。主要特 征是以微生物为研究对象,采用生化方法探索遗 传物质的本质及其功能。
Beadle & Tatum, 1941
用红色面包霉(又称 粗糙型链孢霉或链 孢霉)为研究材料; 提出了一个基因一 个酶的假说 (One gene-one enzyme hypothesis); 获1958年诺贝尔奖。
Molecular Genetics
Structure of DNA Chemistry of DNA Transcription Translation DNA cloning Control of gene expression DNA mutation and repair Extrachromosomal inheritance
Thomas Hunt Morgan (1866-1945)
2.3.3 数量遗传和群体遗传学的诞生 (1930-32)
1918年,发表“根据孟德尔遗传假设的亲属间相关 的研究”,成功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。
主要参考书
1. 遗传学 (第三版). 朱军, 中国农业出版社, 2002 2. 遗传学. 王亚馥, 戴灼华, 高等教育出版社, 1999 3. 遗传学 (第二版). 刘祖洞, 高等教育出版社, 1991 4. 现代遗传学原理. 徐晋麟,徐沁,陈淳, 科学出版社, 2001 5. Genetics—From Gene to Genomics. L. Hartwell, M. Hill
1951. King’s Lab. London University UK
M. H. F. Wilkins & Rosalind Frankin
James Watson (34y) Francis Crick (46y) Maurice Wilkins (46y)
教学章节
第01章 第02章 第03章 第04章 第05章 第06章 第07章 绪论 第08章 基因表达与调控 基因突变 细胞质遗传 数量性状遗传 群体遗传与进化
基因工程与基因组
遗传的细胞学基础 第09章 孟德尔遗传 第10章
连锁遗传与性连锁 第11章 染色体变异 第12章
细菌和病毒的遗传 第13章
泛生论假说 (Hypothesis of the Pangenesis)
C. Darwin, 1866
认为身体各器官里都存在一种微小的泛生粒,它们能够 分裂繁殖,并能在体内流动,聚集到生殖器官里,形成 生殖细胞。受精卵发育过程中,泛子又不断流到不同的 细胞中,控制所在细胞的分化,产生一定的组织器官
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,孟德尔提出的遗传规律被命名为孟德 尔定律。
为纪念孟德尔,在其 修道院建立了纪念馆
2.3 遗传学的发展
2.3.1 个体遗传学向细胞遗传学过渡(1900-10)
de Vris, 1901~1903,提出“突变学说”,认为突变 是生物进化因素; Johannsen W., 1909, 发表“纯系学说”,明确区 分基因型和表现型,提出以基因替代遗传因子; Sutton W. and Boveri T., 1903,发现遗传因子的 行为与染色体行为呈平行关系,是遗传的染色体 学说的初步论证。
遗传学
细胞遗传学 群体遗传学 数量遗传学 生化遗传学 分子遗传学 辐射遗传学 发育遗传学 免疫遗传学 体细胞遗传学 基因工程原理和进展 遗传学与人类健康 ……………
2 遗传学发展简史
2.1 近代遗传学的奠基
器官的用进废退和获得性状 遗传 J.B. Lamarck, 1809
用进废退:生物变异的根本原因 是环境条件的改变; 获得性状遗传:所有生物变异(获得性状)都是可遗 传的,并在生物世代间积累; 物种加强和完善对环境的适应转变为新种。
遗传和变异是生物界最普遍和最基本的两个特征
遗传 heredity:性状由亲代向子代传递的现象; inheritance:性状由亲代向子代传递的过程。
变异 (variation):亲代与子代间或群体内不同个体 间基因型或表型的差异。
遗传与变异是一对矛盾对立统一的两个方面
遗传是相对的、保守的,而变异是绝对的、发展的; 没有遗传,不可能保持性状和物种的相对稳定性; 没有变异,不会产生新的性状,物种将是一成不变 的,也就不可能有物种的进化和新品种的选育。
2.3.2 细胞遗传学时期 (1910-39)
此时细胞学和胚胎学已有很大发展,对细胞结构、 有丝分裂、减数分裂、受精及细胞分裂的染色体 动态都已比较了解; 细胞学资料与孟德尔的遗传规律有机结合; 主要特征:研究从个体水平 细胞水平,建立了 遗传的染色体学说。
以果蝇为研究材料,1910提出了性状的连锁遗传 定律; 确立了遗传的染色体学说 细胞遗传学; 著有《基因论》:认为基因 在染色体上以直线方式排列, 创立“基因学说”; 获1933年诺贝尔奖。
Population Genetics
Quantitative genetics Hardy-Weinberg equilibrium Assumptions of equilibrium Evolution Speciation
遗传学的三大支撑学科
Biochemistry 生物大分子的结构和功能,主 要是核酸化学、蛋白质化学
G. J. Mendel (1822~1884)
1900年,植物学家Correns (1864~1933) (b), de Vris (1848~1935)(c)和von Tschermak (1971~1962)(d) 用多 种植物进行了与孟德尔研究相类似的杂交实验 作出了与孟德尔相类似的解释 证实了孟德尔的 遗传规律 确认了该理论的重大意义;
公元前4000年伊拉克古代 巴比伦石刻上记载的马头 部性状在五个世代的遗传
遗传、变异和选择
——生物进化和新品种选育的三大因素 生物进化是环境条件 对自然变异进行自然选择, 在自然选择中得以保存的变异传递给子代(遗传) , 变异逐代积累导致物种演变、产生新物种; 动、植物和微生物新品种选育实际上是一个人工 进化过程,是人类为发展生产的需要,人工创造 变异并进行人工选择的进化,其中也包括有意识 地利用自然变异及自然选择的作用; 遗传、变异是进化的内因和基础,选择决定进化 的发展方向。
Bateson W., 1906,在香豌豆的杂交试验中首次发 现了性状连锁现象;并在1902~1909年, 先后创用 遗传学 (genetics)、等位基因(allele)、纯合体 (homozygous)、杂合体(hetero- zygous) 等名词; Janssens F., 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奠定了基础。
遗传物质的分子基础 第14章
遗传与发育
第01章 绪论
1 遗传学的基本概念
1906年,英国遗传学家W. Bateson首先提出遗传 学 (Genetics)这一学科名称; 遗传学:研究生物的遗传与变异规律的科学; 现代定义:研究基因的结构、功能 及其变异、传递和表达规律的科学; 是生命科学领域中的核心学科; 研究对象:动物、植物、微生物 及人类。