1、手机：13976124605,海南大学农学院,遗 传 学,主讲 唐燕琼,邮箱：tyq68126com,第一章 绪 言,&1.1 遗传学研究的对象和任务&1.2 遗传学的发展&1.3 遗传学在科学和生产发展中的作用&1.4 遗传学的教学内容及学时安排,&1.1 遗传学研究的对象和任务,遗传学(Genetics)是研究生物遗传和变异的科学。,遗传和变异是生物界最普遍和最基本的两个特征。,一、遗传学研究对象,变异(variation)指亲代与子代之间、子代个体间的不相同的方面.,遗传(heredity)：指亲代与子代相似的现象。,以微生物(细菌、真菌、病毒)、植物和动物以及人类为对象，研究它们的遗传
2、变异规律。,生物有遗传特性，才能繁衍后代，保持物种的相对稳定。生物有变异，才能使物种不断发展和进化。经过人工选择，才能育成适应生产需要的各种新品种。,？ 是生物进化和新品种选育的三大因素.,* 遗传+ 变异+ 自然选择 形成物种 * 遗传+ 变异+ 人工选择 动、植物品种,遗传和变异的表现都与环境具有不可分割的关系。,遗传、变异和选择,生物和非生物的本质区别之一是生物能够自我复制，从而构成生命的连续系统。遗传和变异是生物界最普遍和最基本的两个特征。,植物,动物,变异（variation）：亲代与子代之间、子代个体之间，总是存在着不同程度的差异的现象。 遗传学（genetics）是研究生物遗传和
3、变异的科学遗传学,遗传学研究的模式生物,拟南芥,二、遗传学研究的任务,即，不仅要认识生物遗传和变异的客观规律，而且要能动地运用这些规律，使之成为改造生物的有力武器。,三、遗传学的特点,理论性和哲理性较强 研究方法复杂而先进 涉及的知识面广,(1)阐明：生物遗传和变异现象表现规律； (2)探索：遗传和变异原因物质基础内在规律； (3)指导：动植物和微生物育种提高医学水平。,&1.2 遗传学的发展简史,特点：1.对遗传现象的认识很早，但对遗传规律阐明很迟。,一、19世纪以前，人们对遗传、变异的认识和研究,2.遗传学学科的形成很晚，但形成后发展很快。,处于无意识选种阶段，并没有对遗传、变异的理论和规
4、律进行过研究。,二、19世纪以后，人们对遗传、变异的认识和研究,拉马克，用进废退和获得性状遗传等学说。 达尔文发表物种起源著作，提出自然选择和人工选择的进化学说。,孟德尔 首次提出分离和独立分配两个遗传基本规律 。1900年两规律的重新发现，被公认为是遗传学建立和开始发展的一年。 但是，遗传学是贝特生于1906首先提出的。,(1). 孟德尔 (Gregor Mendel) （1822-1884）：奥地利的一个修道士，他从1856年开始进行了8年的豌豆杂交试验 ：1866年发表植物杂交试验,提出了分离规律和独立分配规律；并应用统计学方法分析和验证了这些假设。假定细胞中有它的物质基础“遗传因子”，
5、但是他的发现并未引起重视，而是被埋没了35年之后才被3位科学家重新发现。,(2). 孟德尔定律的重新发现狄弗里斯 (De Vries,H. 18481935) 荷 月见草 科伦斯 (Correns, C. 18641933) 德玉米 冯柴马克 (VonTschermak, E.) 奥豌豆他们三人的论文都刊登在1900年出版的德国植物学杂志上，都证实了孟德尔定律。开始他们都以为是自己发现了这一重要定律，可后来发现早在35年以前，孟德尔就已经发现并证明了分离定律和自由组合定律，这就是遗传学历史上孟德尔定律的重新发现，标志着遗传学的诞生。1910年起将孟德尔遗传规律改称为孟德尔定律，公认孟德尔是遗传
6、学的奠基人。,4. 狄弗里斯于1901- 1903年发表了“突变学说”。,5. 贝特生等在香豌豆杂交试验中发现性状连锁现象。,6. 约翰生于1909年发表“纯系学说”，最先提出“基因”一词 。,7. 1910年以后，摩尔根等用果蝇为材料 ，提出连锁遗传规律,染色体遗传理论;基因论 。,8. 在二十世纪三十年代，提出了杂种优势的遗传假说。,9. 1930年至1932年费希尔等人，奠定了数量遗传学和群体遗传学的数学分析基础。,10. 1941年比德尔(Beadle，G. W.)等人提出“一个基因一个酶”的假说， 从而发展了微生物遗传学和生化遗传学。,13. 20世纪七十年代初，分子遗传学已成功地进
7、行人工分离基因和人工合成基因，开始建立了遗传工程这一个新的研究领域。,11. 20世纪五十年代前后，证实了染色体是由DNA、蛋白质和少量RNA所组成，其中DNA是主要的遗传物质。,14. 20世纪90年代初美国率先实施的“人类基因组计划”，进入“后基因组时代”。,12. 1953年瓦特森和克里克，提出DNA分子结构模式理论 。（转折点）,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。,目前： 基因工程 定向改变遗传性状 可以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； 有效地治疗人类的一些遗传性疾病。,细胞遗传
8、学 数量遗传学 生统遗传学 发育遗传学 进化遗传学 微生物遗传学 辐射遗传学 医学遗传学 分子遗传学 遗传工程 生物信息学 基因组学等,现代遗传已发展到30多个分支：,1986 年5 月 提出 1990 年10 月1 日美国国会正式批准启动人类基因组计划，计划投入30亿美元的资金在15 年内完成人类基因组的分析研究2000 年6 月26 日，国际人类基因组测序联盟与Celera 公司联合发布了“人类基因组工作草图” (work draft ) 2001 年2 月12 日又分别在Nature 和Science 杂志上公布了人类基因组“精确图”( 准确度达到99.99 %) 2003 年4 月14
9、 日Collins F 博士在华盛顿隆重宣布HGP 完成，得到了人类基因组“完成图”( 包括99 %的人类基因组序列，准确度为99.99 %) 。人类基因组计划的所有目标全部实现。这标志“人类基因组计划”胜利完成和“后基因组时代” (post genome era，PGE) 正式来临。,人类基因组计划（HGP）,其它生物的基因组计划,1995 第一个基因组流感嗜血杆菌的全部序列发表,大小为1. 8Mb , 酿酒酵母( Saccharomyces eerevisiae) 大肠杆菌( E. coli) 线虫(Caenorhabditis elegans) 2000 年 3月Celera 公司完成果
10、蝇( Drosophila melanogaster) 180 Mb 2000 年 12 月份完成第一个植物拟南芥(Arabidopsis thaliana) 基因组测序,大小为125 Mb 2002年4月5日水稻中国（籼稻）、日本（粳稻）,青山衬托之下，是一片金灿灿的中国水稻梯田。2002年4月5日以中国梯田为封面的 Science杂志以14页篇幅率先发表了一个重大成果中国人独立完成的论文水稻（籼稻）基因组的工作框架序列，显示对中国科学家成就充分肯定。,COVER Photograph of the Honghe Hani rice terraces in Yunnan Province,
11、China. In this issue, two separate research groups report draft sequences of two strains of rice-japonica and indica. In addition, the Editorial, News Focus, Letters, and Perspectives highlight the significance of the rice genome to the worlds population. Image: Liwen Ma and Baoxing Qiu, Beijing Gen
12、omics Institute,&1.3 遗传学在科学和生产发展中的作用,1推动重要基础科学研究的发展揭开生命的本质人器官组织细胞DNA 细胞（卵细胞+精子）组织器官人（新的一代）生命的本质是核酸及其表达产物蛋白质弄清生物进化的遗传机理,遗传学的深入研究，不仅直接关系到遗传学本身的发展；而且在理论上对于探索生命的本质和生物的进化，对于推动整个生物科学和有关科学的发展都有着巨大的作用。,2对农业科学起着直接的指导作用 新品选育等,3在医学中起着重要的指导作用 遗传疾病的防治 癌症机理研究 生物工程制药等,由于遗传学所研究的对象是生物的一个最基本的特征，在揭露生命的本质方面以及在改造生物方面具在特别重要的意义，所以现在它已成为生物科学的中心，也是生物科学中学术思想最活跃的一个领域。,&1.4 遗传学的教学内容及学时安排,第一章 绪论（1学时） 第二章 遗传的细胞学基础（理论3学时+3个实验9学时） 第三章 遗传物质的分子基础（2） 第四章 孟德尔遗传 （理论4学时+2个实验6学时） 第五章 连锁遗传和性遗传（4）,第六章 染色体变异（4） 第七章 细菌和病毒的遗传（3） 第八章 基因的表达和调控（3） 第九章 基因工程（2） 第十章 基因突变（4） 第十一章 细胞质遗传（2） 第十三章 数量遗传（1）,
