《遗传学导论》PPT课件.ppt
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1、,现代遗传学,MODERN GENETICS,重庆文理学院 朱建勇,一、课程说明,现代遗传学是生命科学中的基础学科、带头学科,是生物学本科专业的一门专业/必修课。 内容:主要研究动、植物、微生物遗传与变异的基本原理和基本规律。 方法:从细胞、个体、群体等层次阐述世代间性状表现的遗传规律和内在机制。 目的:揭示引起遗传变异与非遗传变异的生物的和非生物途径与手段,阐明遗传规律在生物遗传改良的上的应用原则。,(一)教材: 现代遗传学教程第2版 贺竹梅 主编,中山大学出版 (二)参考书: 遗传学第三版 朱军 主编,中国农业出版 遗传学浙江农业大学主编 中国农业出版社 新编遗传学教程李维基 主编 中国农
2、业出版社 现代生物学精要速览遗传学科学出版社 遗传学季道藩 农业出版社 遗传学王亚馥、戴灼华主编 高等教育出版社 遗传学刘祖洞 编著 高等教育出版社,二、使用教材及参考书,遗传学戴朝曦 高等教育出版社 普通遗传学杨业华 主编 高等教育出版社 现代遗传学赵寿元 乔守怡 主编 高等教育出版社 现代遗传学原理 徐晋麟 等编著 科学出版社 微生物遗传学盛祖嘉 复旦大学出版社,第一章 遗传学导论,教学内容 1.1 充满活力的遗传学 1.2 遗传学的发展阶段及主要事件 1.3 遗传学研究的领域及分支 1.4 遗传学的应用 1.5 学习遗传学的方法,教学要求: 掌握遗传学的概念及研究的内容。 了解遗传学发展
3、的历程。 展望遗传学今后发展的前景。 理解和掌握遗传、变异和选择的关系,1.1 充满活力的遗传学,1.1.1 遗传学的定义 遗传学(Genetics):是研究生物遗传和变异及其规律的一门科学。具体来说,是研究生物体遗传物质的组成、遗传信息的传递及其表达的一门科学。,遗传(heredity):指世代间相似的现象,即生物在世代传递过程中所能保持的各物种固有的特性不变; 变异(variation):指生物子代与亲代之间、子代个体之间存在的差异。,1.1.2 遗传与变异是生物界最普通、最基本的两个特征,狭义,广义,遗传:同种个体之间的相似性。 变异:同种个体之间的差异。,遗传、变异的说明: 环境改变可
4、以引起变异 生物所表现出的性状变异分为:可遗传(heritable)变异和不可遗传(non-heritable)变异 考察生物遗传与变异应该在给定环境条件下进行。,1.1.3 遗传学研究的具体内容和任务,遗传学研究内容 1. 遗传物质保存的地方 (染色体是基因的载体) 2. 基因和基因组的结构分析,构成基因和基因组的核苷酸排列顺序与其生物学功能之间的关系,包括突变与变异性状之间的关系。 (细胞遗传学) 3.基因在世代之间传递的方式与基本规律。(传递遗传学) 4.基因控制性状的方式,各种内外环境条件对基因表达的影响。 (分子遗传学) 5.生统遗传学、数理遗传学、群体遗传学 应用为人类服务,研究遗
5、传学的任务,能动地改造生物,更好地为人类服务。 阐明遗传与变异现象与基本规律 阐明生物遗传、变异现象及其表现规律; 探索遗传的本质与内在规律 探索遗传、变异的原因及其物质基础(遗传的本质),揭示遗传变异的内在规律; 指导生物遗传改良工作 在上述工作基础上指导动、植物和微生物遗传改良(育种)实践。,1.2 遗传学的发展阶段及主要事件,1.2.1 古代遗传学知识的积累 1.2.2 近代遗传学的奠基 1.2.2.1 拉马克:器官的用进废退与获得性遗传 1.2.2.2 达尔文:泛生假说 1.2.2.3 魏斯曼:种质连续论 1.2.2.4 高尔顿:融合遗传假说 1.2.2.5 孟德尔:遗传因子假说 1.
6、2.3 遗传学的建立和发展 1.2.3.1 初创时期(1900-1910) 1.2.3.2 全面发展时期(1910-1952) 1.2.3.3 分子遗传学时期(1953-),1.2.1 古代遗传学知识的积累,旧石器时代末新石器时代初 通过动植物的驯养和栽培使劳动人民对遗传有了粗浅的认识 。 公元前5世纪到4世纪(遗传有物质基础) 希波克拉底学派的两种观点及其影响(泛生论) 亚里士多德的观点(形体形成因子,信息传递) 18世纪以前 在欧洲,宗教神学的统治使遗传知识带上了浓厚的神学、神秘主义色彩,集中表现为生物物种神创论和不变论,从一定程度上限制了遗传学的发展。,1.2.2.1 拉马克:器官的用进
7、废退与获得性遗传1809,拉马克(1744-1829)认为: 生物物种是可变的; 遗传变异遵循“用进废退和获得性遗传”规律,环境是引起生物变异的根本原因。即认为动物器官的进化与退化取决于用与不用(用进废退理论) 器官用进废退:生物变异的根本原因是环境条件的改变 获得性状遗传:每一世代中由于用或不用而加强或削弱的性状和所有生物变异(获得性状)都是可遗传的,并在生物世代间积累。如长颈鹿。,1.2.2 近代遗传学的奠基,1.2.2.2 达尔文:泛生假说1868,达尔文在解释生物进化时也对生物的遗传、变异机制进行了假设,并重新提出了泛生假说1868: 认为各种器官都存在微小的泛生粒,它们能分裂、生殖,
8、并能在体内流动,最后汇集到生殖器官里,形成生殖细胞,当受精卵发育成成体时,各种泛生粒又进入到各器官发生作用,从而表现出遗传现象。如果亲代的泛生粒发生改变,子代则表现变异。 达尔文也承认获得性遗传的一些观点。,1.2.2.3 魏斯曼:种质连续论1885,新达尔文主义 在生物进化方面支持达尔文的选择理论,但在遗传上否定获得性遗传,魏斯曼是其首创者。 种质连续论(theory of continuity of germplasm) 生物体由种质和体质组成:种质指性细胞和产生性细胞的那些细胞; 种质自身永世长存,世代连续相继,体质由种质产生,是保护和帮助种质繁殖的手段; 种质细胞系完全独立于体质细胞系
9、,体质细胞发生的变化(获得的性状)不影响种质细胞,故获得性状是不遗传的。,1.2.2.4 高尔顿:融合遗传假说1869,融合遗传学说认为: 双亲的遗传成分在子代中发生融合而后表现出来 其根据是,子女的许多特性均表现为双亲的中间类型。因此高尔顿及其学生毕尔生致力于用数学和统计学方法研究亲代与子代间性状表现的关系。 虽然融合遗传的基本观点并不正确,但是在这一基础上所创建的一系列生物数学分析方法,却为数量遗传、群体遗传的产生和发展奠定了基础。,1.2.2.5 孟德尔:遗传因子假说1865,遗传因子假说认为: 生物性状受细胞内遗传因子(hereditary factor)控制。 遗传因子在生物世代间传
10、递遵循分离和独立分配两个基本规律。 这两个遗传基本规律是近、现代遗传学最主要的、不可动摇的基础, 1900年,荷兰的狄弗里斯(De Vries )、奥地利的柴马克(Tschermark)和德国的柯伦斯(Correns)分别重新发现了孟德尔规律,是遗传学学科建立的标志。 1906年,贝特生W.Bateson提出以“遗传”Genetics作为该学科的学科名。 190203年萨顿W.Sutton和波伟瑞T.Boveri分别提出了染色体理论,认为:遗传因子位于细胞核内染色体上,从而将孟德尔遗传规律与细胞学研究结合起来。 1905年英国数学家哈代(G.H.Hardy)和德国医生温伯格(W.Weinber
11、g,) 推导出群体遗传平衡定律。 1909年哟翰逊W. L. Johannsen将遗传因子一词更名为基因(gene)。 1910年摩尔根T. H. Morgan证明基因位于染色体上,并提出了连锁遗传定律。真正创立了染色体理论,1.2.3 遗传学的发展,1.2.3.1 初创时期(19001910), 细胞遗传学/经典遗传学(1910-1940) 1910,摩尔根(Morgan)创立基因理论,确定了性状遗传的物质基础。同时,发现了遗传学中的第三个基本规律性状连锁遗传规律。 数量遗传学与群体遗传学基础 (1920-) 费希尔(Fisher)等发展了数理统计方法在遗传分析中的应用。 微生物遗传学及生化
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