遗传与优生.ppt

2019/6/16,欢迎和我一起游 览遗传世界,2019/6/16,遗传与优生,2019/6/16,什么是遗传呢？,为什么 鸭蛋孵不出鸡雏？,这就是遗传。,2019/6/16,遗传,遗传是生物界最普通、最基本的特征 遗传(heredity)：指生物亲代与子代相似的现象，即生物在世代传递过程中可以保持物种和生物个体各种特性不变；,遗传,遗传,遗传,2019/6/16,“like begets like”,2019/6/16,前人对人类遗传现象的认识,名医希波克拉底（公元前460377年）及其学派认为，遗传是由于精液把前代人的性质带给了下一代。他们指出：由于精液来自身体的各个部分，那么健康的精液来自健康的部分，有病的精液来自有病的部分。故而蓝眼产生蓝眼，斜眼产生斜眼，长头产生长头，秃头产生秃头，癫痫病人也就产生患癫痫的后代。,2019/6/16,1、亚里士多德（Aristotle，公元前三世纪，希腊哲学家）认为遗传是孩子从父母那里接受了一部分血液。,2019/6/16,2、“先成论”（theory of performation） Jan. Swammerdam（16371680）认为每个精子中带一个小人。瑞士学者C.Bonnet（17201793）是这种先成论的代表。,2019/6/16,3、渐成论（theory of epigenesis）瑞士解剖学家V.Kolliker为首，认为婴儿各种器官是在个体发育中逐渐形成的。,以上两种学说都把精卵作为上下代的遗传传递者。,2019/6/16,4、拉马克（J.B.Lamark，1744-­­1829，法国博物学家）提出了(1)变异的观点，认为生物环境条件的改变是生物变异的根本原因。(2)器官“用进废退”和“获得性状遗传”等理论。错误地认为动物的意识和欲望在进化中发挥重大作用，适应是进化的主要过程。,2019/6/16,5、达尔文（C.K.Darwin，1809-­­1882，英国博物学家，进化论的奠基人），根据他历时5年（18311836）的环球旅行考察和对生物遗传变异与进化的关系研究，于是1859年出版物种起源,提出了以自然选择为基础的进化学说。另外，达尔文支持拉马克的获得性遗传，1868年提出“泛生论假说”，认为动物每个器官里都普遍存在微小的“泛生粒”（Pangene），能分裂繁殖，并在体内流动聚集到生殖器官里形成生殖细胞。当受精卵发育成为成体时，这些泛生粒就进入各器官发生作用，因而表现出与亲代相同的性状；如亲代泛生粒发生改变，则子代表现变异。,2019/6/16,6、魏斯曼（A. Weismann，18341914，德国生物学家）a、反对拉马克的获得性遗传, 实验：连续22代切去雌雄老鼠的尾巴。b、1892年提出“种质学说”（germ plasm theory）把生物体分成种质（germ plasm）和体质（somato plasm），认为生殖细胞的染色体便是种质，身体其他部分则是体质。种质是独立的，连续的，它能产生后代的种质和体质，而体质不能产生种质，因此，环境或者用与不用引起的体质变异（获得性状）是不遗传的，能够遗传的仅仅是种质的变异。,2019/6/16,7、孟德尔（G.J.Mendel 18221884，奥地利遗传学家，牧师，奠基人） 经8年的研究，1865年发表植物杂交试验experiments on plant hybridzation. 提出了遗传因子的分离规律，独立分配规律。1866年在当地科学协会上宣读并发表，但并没有引起当时学术界的重视。,2019/6/16,8、1900年荷兰的德弗里斯（Hugo De Vries）研究月见草和玉米，德国的科伦斯（Karl Correns）研究玉米和豌豆，奥地利的切尔马克（Erich.S.Tsehermark）研究豌豆，分别在不同的国家，几乎是同时发现并证实了孟德尔规律。把孟德尔规律重新发现的1900年作为遗传学诞生并正式成为独立学科的一年，确认孟德尔是先驱者。,2019/6/16,荷兰阿姆斯特丹大学教授 Hugo de Vires（18481935）,2019/6/16,德国土宾根大学教授 Carl Correns（18641933）,2019/6/16,奥地利维也纳农业大学讲师Erich von Tschermak Seysenegg（18711962）,2019/6/16,热烈庆祝： 遗传学诞生啦！ 遗传的概念确定啦！,2019/6/16,2019/6/16,2019/6/16,2019/6/16,可是，人类及自然界的生物还出现了另外的现象.,2019/6/16,白化病,每三万人中会有一个白化病患者,白化也在其他动物出现,为什么会出现这样的现象呢,2019/6/16,变异也是生物界最普通、最基本的特征。 变异(variation)：指生物在亲代与子代之间，以及在子代与子代之间表现出一定差异的现象。,变异,变异,2019/6/16,多指畸形Polydactyly,2019/6/16,抗维生素D佝偻病患儿,2019/6/16,进行性肌营养不良患儿,2019/6/16,我国对人类遗传与变异现象的认识,春秋战国时期，左传一书中，就有“男女同姓，其生不蕃”的记载，认识到近亲结婚会降低生育力或增加发病率和死亡率，反对血亲结婚。 东汉王充在论衡一书中指出“夫妇合气而生人”，“子性类父”；在后汉书·冯勤传和晋书·惠贾皇后传等著作中，已明确提出人的身长、皮肤颜色、多子女等性状是遗传的，并被作为择媳的依据； 宋朝的王廷相在慎言道体中，已有“人有不肖其父，则肖其母，数世之后，必有与其祖同其体貌者”的论述。,2019/6/16,遗传与变异的辨证关系,遗传和变异是生物界的共同特征，它们之间是辩证统一的。 生物如果没有变异，那么生物就不能进化，而遗传只是简单的重复；生物如果没有遗传，就是产生了变异也不能遗传下去，变异不能积累，变异就失去了意义。 所以说，遗传与变异是生物进化的内因，但遗传是相对的，保守的，而变异是绝对的，发展的。,2019/6/16,各种类型的遗传病,2019/6/16,短指畸形 （Brachydactyly）,2019/6/16,母亲为14-21染色体平衡易位携带者所生的两个14-21易位型先天愚型患儿,先天愚型,2019/6/16,白化病,2019/6/16,为什么这个对你有影响？,密切关系到你的： 健康和幸福 后代的健康和幸福,2019/6/16,遗传病的危害,1、发病率逐年上升 2、住院儿童近1/3为遗传相关疾病 3、自然流产胚胎60%有染色体畸变 4、平均每人携带56个有害基因 5、人群中25%患有各类不同程度的遗传相关疾病 6、绝大多数遗传病目前没有理想的治疗方法,2019/6/16,不管你愿不愿意，我们都受制于基因！,2019/6/16,有一个古老的寓言意味深长：据说最早的人类原本有一条尾巴，分成10节，当其中的9节均已变黄时，则表明这个人已快走近黄泉路了。这分明是一条残酷的尾巴。后来上帝发了善心，将这条尾巴收走了。从此人类才对自己的最终命运毫无察觉。然而，一个颇具意味的事实却是，现代遗传学在某种程度上也许正在使这条尾巴重现。随着人类基因组工程的不断深入，决定我们健康、性格、智力乃至行为的基因正被逐个揭秘，正如DNA双螺旋结构的发现者华生所说：“我们过去认为我们的命运是由我们的星相决定的，现在我们知道，在很大程度上，我们的命运是决定于我们的基因。”埋伏于我们体内的、早在受精的一瞬间就已被决定的基因，犹如那根残酷的尾巴，不动声色地向我们昭示着未来不可避免的命运。,2019/6/16,DNA和命运人类行为的天性和教养,DNA and Destiny : Nature and Nurture in Human Behavior 格兰特·斯蒂恩（R. Grant Steen） 著 李恭楚 吴希美 译 大32开，272页，2001年6月，16.60元 上海科学技术出版社,2019/6/16,1. 基因与人类行为 2. 古老的辩论 3. 优生学黑暗的历史 4. 后天的本质 5. 新的工具 6. 旧工具的新发展 7. 疾病的遗传 8. 智力 9. 精神病 10. 人格特征 11. 性取向 12. 酗酒与成瘾行为 13. 犯罪与暴力 14. 性别、基因与睾酮 15. 生物学与社会的责任 16. 生物学与社会的责任 17. 后记,2019/6/16,人类的行为在多大程度上受到基因的控制？,果蝇行为研究 -雄性不育基因突变能导致雄性果蝇之间的相互交配行为，并且这种行为的强烈程度不亚于雌雄果蝇之间的交配。当然，这是注定没有结果的行为，但由此可见，行为如同体质特征一样，也是受基因控制的。 人类的天性与遗传因素密切相关。比如，人类智力的平均遗传率为60，这就是说，还有40是来自于环境的塑造。此外，人格特征、各种精神性疾病（如孤独症、抑郁症）也与遗传因素相关。,2019/6/16,形势,对策,2019/6/16,我国20%-25%的人患各种遗传病,环境污染使遗传病发病率上升,形势:,2019/6/16,除重视对人类生存环境和医疗卫生条件的改善外,最有效的方法: 提倡和实行优生,对策:,2019/6/16,（一）优生的涵义：优生就是通过医学手段改良人的遗传素质，提高人们的体力和智力质量。 预防性优生，又叫消极优生，是指防止有遗传性疾病和先天性缺陷的个体出生； 演进性优生，又叫积极优生，是指促使体力、智力更加优秀的个体出生。 （二）优生的历史与现实：“优生学（eugenics）”的最早提出者是英国生物学家弗朗西斯·高尔顿（Francis Glolton）,优生,2019/6/16,优生的历史与现实,关于人类优生学的课题其实早在柏拉图那里便已经开始讨论了。柏拉图在政治篇中便提出男女应按“最好的与最好的，最差的与最差的”之原则结合，在国家篇中则要求由哲学王来确定最好的男女的结合时间与方式，从而使绅士的人种纯洁地得以保存，让美丽与智慧尽可能地得以提高。 然而柏拉图的梦想一直都未能实现过，到了虔诚的中世纪更不可能会有人想象要对人上帝之形象的相似者进行改良。直到宗教改革时代，托马斯·莫尔（Thomas More）才又重新提起了柏拉图有关未来国家蓝图的一些想法。进入启蒙运动时代，人们才坚定了关于创造一种更好的人类的信念。,2019/6/16,优生的历史与现实,十九世纪初，法国空想社会主义者傅利叶（Charles Fourier）幻想人们未来将按严格的规则生活在乡村公社里，身高可达两米，体重可达二百公斤，寿命可至一百四十四岁，世界人口可达三十亿。而且天资极高：具有荷马水平的诗人就达三千七百万，牛顿式的数学家也能达到同样的数量。,2019/6/16,优生的历史与现实,十九世纪下半叶，尼采更是以“超人”的学说将古希腊时代的理想提升为一个系统的方案。他提出应通过某个途径以一种与目前完全是偶然因素所造成的教育方式截然不同的方法，来培育伟人，从而结束直到今天被称为历史的这段由愚昧及偶然性所统治的时代。培育在尼采那里是指优秀的教育，但他也提到过人种本身的改良，甚至认为为了造就更高的人种、新的贵族，可以以其他一部分人的牺牲为代价。这样他也就为以后出现的疯狂的种族操纵、种族清洗之理念提出了思想灵感。,2019/6/16,C.K.Darwin的表弟F.Galton（18221911年）对人类遗传学的形成做出了巨大贡献。在前人的基础上，他对人类遗传现象进行了较为广泛的研究，于1865年发表了“遗传的才能与天赋”的论文；1883年又出版了人类才能及其发育的研究一书。他首先采用了家谱调查分析法、双生子研究法、数理统计法，对人类进行遗传现象的科学分析，并于1883年创造了“优生学”一词，随后又致力于优生学的研究。因此，F.Galton被称之为近代人类遗传学和优生学的创始人。,几乎是在与尼采传播这一理念的同时,2019/6/16,X,X,Galton tested the hypothesis (theory) of pangenesis by performing the first known blood transfusions in animals.,Galton took the blood out of black rabbits and put it into white rabbits. Now, according to the theory of pangenesis, what color bunnies should these rabbits have? 把黑兔子的血液注射给白兔子，按照泛生论学说，会产生什么颜色的兔子呢？,?,2019/6/16,CHARLES DARWIN (1809-1882) FRANCIS GALTON (1822-1922),It was Charles Darwins cousin Francis Galton who disproved pangenesis. Darwin believed in pangenesis, Galton didnt.,Charles Darwin raised pigeons, and used what hed learned about the artificial selection of traits in pigeons to support his theory of evolution by natural selection.,Pigeon (french) = couroucou,Pangenesis!,No way!,2019/6/16,高尔顿对他从事的工作抱有极大的热忱，他将其视为一种“宗教职责”，是“系统而有计划”地为人类将来的进步服务。高尔顿的思想，特别是生育控制的思想在1900前后，开始受到越来越多的青睐。他于1904年建立了优生学国家实验室，不久以后又创立了优生学教育协会并出版了优生学评论杂志。美国遗传协会则于1906年设立了优生学委员会，并在此基础上又于1910年成立了优生学记录署。类似的优生学机构有力地扩大了优生学的影响并推动了优生学运动的开展。,2019/6/16,与高尔顿一样，大多数优生学的倡导者持有生物学决定论的观点，他们“合理地”得出了犯罪和不道德根源于遗传的结论。路易斯·特尔曼，一个大力推广智商（IQ）评测方法的优生学家，就认为：“并非所有的罪犯都是低能的；但是所有低能的人都是潜在的罪犯。任何一个低能的妇女都是一名潜在的妓女，这一点更是毋庸置疑。”基于这样的认识，优生学家们认为与其在通过后天环境的改善来消除人与人之间的差异上徒劳无功地浪费社会资源，不如采取更积极和经济的措施来减少社会中不适者的绝对数量。因此，优生学运动后来越来越集中在游说政府采取措施，对不适者强制实行绝育或隔离的政策。,2019/6/16,对此，一本20世纪初美国的生物学课本直白地表述了当时流行的论调： “如果这些人（不适者）是低等动物，我们很可能把他们杀掉以防止他们蔓延开来。可人类将不允许这样做，但我们确实有补救的方法：利用疯人院或其他地方来隔离两性，并通过各种方式阻止这些低等、堕落的人种通婚，从而消除了他们永存的可能性。”而优生记录署主任、遗传学家查理·达文波特也满怀同情地指出，由于下层阶级既无足够的智力也无足够的自控力，对他们，“国家应该尽可能地在生育期间将其隔离或者强制对其绝育”。 正是在这种背景之下，20世纪20、30年代，欧美大陆发起了一场轰轰烈烈的“优生学运动”。,2019/6/16,纳粹德国的“优生学”模式,“预防有遗传病的后代之法律”使成千上万的精神分裂症患者、癫痫病患者、盲人、聋哑人、肢体畸形者及酗酒者失去了生育能力； “婚姻健康法”严禁遗传病患者结婚，疗养院里的病人必须做“遗传生物学方面现有特征”之内容的登记，从而为消灭精神病病人打下基础。而对“遗传上健康的”非犹太的德国人，纳粹政府则给予“婚姻状况贷款”，鼓励“遗传特征优越者”的生殖。,2019/6/16,秘密的“生命之源”（Lebensborn）项目，要求雅利安（非犹太血统的白种人）妇女应尽量与党卫队队员结合，以便生育“纯种”的雅利安后代。当时世界上的许多专家欢呼这一“德国模式”。国际优生学家社团的刊物遗传学新闻称赞德国在从生物学的角度塑造民族性格方面走到了其它国家的前面，一九三三年的德国绝育法为人类繁衍的优生学意义上的控制奠定了一块里程碑。,纳粹德国的“优生学”模式,2019/6/16,二战结束后，奥斯维辛（Auswitz）的大屠杀及与优生学观念密切相关的纳粹罪行的彻底暴露，才终于导致优生学在全世界范围内威信扫地。然而，既便是这样，在当时仍有少数生物学家、医学家不愿放弃优生学的想法。例如诺贝尔医学奖得主美国的马勒（H.J.Muller）在一九六二年就又提出：如果要使有害的遗传因素得以控制的话，百分之三的人口必须绝育。 尽管今天的德国人仍然能够体察到优生学这一话题的沉重的历史感，但对于广泛的国际社会而言，该学科曾被纳粹法西斯主义利用过的这段历史并不构成人们进行优生学研究的政治障碍。毕竟，纳粹法西斯主义早已成为过去。有关通过改变基因的方式使人类变得更加美好的想法，从表面上看完全是可以理解的。,2019/6/16,（一）优生的涵义：优生就是通过医学手段改良人的遗传素质，提高人们的体力和智力质量。 预防性优生，又叫消极优生，是指防止有遗传性疾病和先天性缺陷的个体出生； 演进性优生，又叫积极优生，是指促使体力、智力更加优秀的个体出生。,http:/www.eugenicsarchive.org/eugenics/,2019/6/16,二000年六月二十六日克林顿宣布 人类基因组草图绘制完成,2019/6/16,这是人类基因组计划首席科学家、美国国家人类基因组研究所所长弗朗西斯·柯林斯在介绍情况。,2019/6/16,Human genome -Our DNA,2019/6/16,example mFISH,2019/6/16,2019/6/16,2019/6/16,神经发育延迟、圆脸、小头盖骨、畸形耳、,2019/6/16,making baby？,过去baby是“上帝”安排的，父母不能选择，现在父母不但可以选择孩子性别，可以不要有严重疾病的孩子，还可以通过基因操纵，“定做”孩子。这是否合适？要不要打开这个潘朵拉盒子？ 如果顺着making baby的路子，走下去有一天，人类生命会不会发生深刻变化，要不要开这个头？,2019/6/16,You are wellcome!,