第一章绪论课件(单林娜)

遗传学单林娜制作2Instructors:Instructors:Prof.ShanLin-na(单林娜)Office:2#lab.-C-302OfficeHours:Tuesday4:00pm-5:30pmandThursday4:40pm-6:00pm.andbyappointment.Hoursmayvarywithoutnotice.E-mail:[e-mail]QQ：517115829Bp：13721869669单林娜制作3欢迎大家提问、建议、讨论单林娜制作4AbouttheCourse必修课Obligatorycourseforbiologystudents考试课Examinationcourse单林娜制作51）全面了解并掌握遗传学的基本原理和遗传学分析的基本方法，并能应用其基本原理分析遗传学数据，解释遗传学现象；2）熟悉遗传学的专业英语词汇；Objectives:单林娜制作6教学方法：•多媒体教学•课件上网：[e-mail]•课堂提问和讨论•综述或课件制作•随堂小考（quiz)单林娜制作7教材：普通遗传学(第2版)，杨亚华编著，高教出版社，2006。参考书：1、现代遗传学(第二版)，赵寿元、乔守怡编著，高教出版社，2006。2、新编遗传学教程，李惟基主编，中国农大出版社，2002。3、遗传学（第三版），朱军主编，中国农业出版社，2002。Textbooks:单林娜制作8Textbooks:4、现代遗传学原理，徐晋麟、徐沁等编著，科学出版社，2001。5、遗传学，王亚馥、戴灼华主编，高教出版社，2000。6、遗传学（第二版），刘祖洞主编，高教出版社，1999。单林娜制作9经典遗传学（Classicalgenetics）--TransmissiongeneticsPassageoftraitswithinfamiliesMeiosis,Mendel’slaws,sexlinkage,cytogenetics群体/进化遗传学（Population/EvolutionaryGenetics）StudyofallelefrequencywithinthepopulationQuantitativegenetics,Hardy-Weinbergequilibrium,evolutionandspeciation教学内容(CourseContents)Top12单林娜制作10课时分配表DistributionofClassHours序号课程内容学时讲授实验1绪论22遗传的染色体基础443孟德尔遗传规律及其扩展464连锁遗传25真核生物特殊的染色体作图26细菌及其病毒的遗传作图4单林娜制作11DistributionofClassHours7染色体变异48性别决定及性相关遗传29核外遗传410数量性状的遗传分析411基因突变3612群体的遗传平衡32合计3818Top14单林娜制作12课时分配表DistributionofClassHours序号课程内容学时讲授实验1绪论22遗传的染色体基础443孟德尔遗传规律及其扩展44连锁遗传25真核生物特殊的染色体作图26细菌及其病毒的遗传作图47染色体变异4单林娜制作13DistributionofClassHours7性别决定及性相关遗传28核外遗传49数量性状的遗传分析410近亲交配和杂种优势211基因突变3612群体的遗传平衡3213遗传学研究进展10合计5012单林娜制作14CourseEvaluation:•平时成绩（30%）：课堂表现及平时测验10%，实验课成绩20%。如特别出色，可获奖励分（5-8分）。•试卷成绩（70%）考试(finalexam)70%。•综合考核成绩：30%平时+70%期末考试•Enjoyyourexams单林娜制作15HowtoStudyThisCourse?•预习：带着问题来上课•听讲：是否有效使用了上课时间，听懂了多少，掌握了多少，融会贯通了多少•习题和讨论：是否解决了疑惑，掌握学习内容是否扎实？•实验：是否独立完成，存在什么问题•阅读文献绘制基因谱图遗传物质的分子基础遗传物质的变化遗传物质的传递遗传调控个体传递群体传递数量遗传基因突变染色体突变核内遗传核外遗传遗传工程中心法则HowtoStudyGenetics?遗传课和其他课的关系遗传学微生物学植物学动物学生物化学－基础分子生物学微生物水平DNA、GENE水平个体到群体水平工具解释单林娜制作18遗传课的要求掌握基本概念熟悉经典实验了解广泛背景领悟科研方法单林娜制作19第1章绪论第1节遗传学的定义及研究内容第2节遗传学的发展第3节遗传学的应用单林娜制作20第1节遗传学的定义及研究内容1.1.1遗传学的定义1.1.2遗传学的研究内容1.1.3遗传学的分支单林娜制作21一、遗传学的定义１．W.Bateson1906年的定义：遗传学是研究生物的遗传和变异的科学。２．二十世纪四十年代H.Muller的定义：遗传学是研究基因的科学。３．我国学者赵寿元1999定义：遗传学是研究基因的结构、传递和表达规律的一门科学，遗传学也可称为基因学。第一节遗传学的定义及研究内容单林娜制作22遗传(heredity,inheritance)：生物在以有性或无性生殖方式进行种族繁衍的过程中，子代与亲代相似的现象。种瓜得瓜、种豆得豆人——人优良品种——优良品种遗传并不意味着亲代与子代完全相同。甚至一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。KeyTerms单林娜制作23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。单林娜制作24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，没有遗传就没有物种的相对稳定，也就不存在变异的问题而变异是绝对的、发展的；没有变异生物就不会产生新的性状，也就不能发展、进化单林娜制作25二、遗传学的研究内容三大组成：遗传信息的结构和功能遗传信息的传递遗传信息的表达遗传信息的结构和功能遗传信息的表达单林娜制作27四个层次：个体细胞群体分子单林娜制作28遗传(Heredity,inheretance):基因的结构DNA的复制(replication),基因表达(geneexpression)表达调控(regulation)基因纵向转递转化(transformation)基因横向转递转导(transduction)转染(transfection)无性繁殖接合(conjugation)保持物种稳定转基因(transgene)遗传学研究的内容单林娜制作29变异(variation)基因重组(Recombination)染色体间－减数分裂中染色体的自由组合染色体内－染色体的重排(Rearrangements)转基因－体外重组突变(Mutation)基因突变染色体畸变（Aberration）有性繁殖物种进化单林娜制作30三、遗传学的分支按研究的层次分类：群体遗传学(Populationgenetics)宏观即进化遗传学或种群遗传学数量遗传学(Quantitativegentics)细胞遗传学(Cytogenetics)核外遗传学(ExtranuclearG.)微观即细胞质遗传学(CytoplasmicG.)染色体遗传学(ChromosomalG.)分子遗传学(Moleculargenetics)单林娜制作31按研究对象分类：人类遗传学(Humangenetics)动物遗传学(Animalgenetics)植物遗传学(Plantgenetics)微生物遗传学(Microbialgenetics)单林娜制作32按研究范畴分类：发生遗传学(Developmentalgenetics)行为遗传学(Behavioralgenetics)免疫遗传学(Immunogenetics)药物遗传学(Pharmacogenetics)毒理遗传学(Toxicogenetics)辐射遗传学(Radiationgenetics)肿瘤遗传学(Cancergenetics)医学遗传学(Medicalgenetics)血型遗传学(Bloodgroupgenetics)生化遗传学(Biochemicalgenetics)单林娜制作33应用学科：生物工程学(Biotechnology)优生学(Eugenics)育种学(工业微生物、农、牧和水产)单林娜制作34第2节遗传学的发展历史遗传学史前期：1865/1892年以前遗传学建立期（1865—1910）细胞遗传学时期（1910—1940）微生物遗传和生化遗传时期（1941—1960）分子遗传学和基因工程时期（1953—）经典遗传学现代遗传学单林娜制作35公元前4000年伊拉克的古代巴比伦石刻上记载了马头部性状在五个世代的遗传。1.2.1遗传学史前期（1865年以前）单林娜制作36古埃及石刻--公元前4000年左右单林娜制作37在中国，早在公元前六世纪，《越绝书》就说过“桂实生桂，桐实生桐”；东汉思想家王充则在《论衡》中做了一个普遍性归纳：“万物生于土，各似本种。”甚至还谈到了变异：“瑞物皆起和气而生，生于常类之中，而有诡异之性。”就是说，那些奇形怪状的所谓“瑞物”，不过是常类的变异而已。1.2.1遗传学的史前期单林娜制作381.2.1遗传学的史前期1.公元前五世纪希波克拉底(Hippocrates)提出了第一个遗传理论。他提出了遗传学史上的三个重要观念：（1）遗传有物质基础，而且是以看不见的颗粒形式（“种子”）传递的；（2）泛生论，即认为身体的每个部位都提供了遗传颗粒。遗传物质来自于整个肉体；（3）后天获得性能够遗传。希波克拉底单林娜制作392.100年后，亚里斯多德（Aristotle，公元前384-322）对希波克拉底提出的遗传问题做了进一步的探讨。他确认了遗传有物质基础，遗传物质就在精液之中，而且做了个非常重要的区分：父母遗传给子女的，并不是性状本身，而是能够发育出这些性状的因素。精液不是提供胚胎组成的元素，而是提供后代的蓝图。1.2.1遗传学的史前期亚里斯多德“为什么我们不直接了当地承认精液是用于形成血肉的，而它本身并非就是血肉？”单林娜制作401.2.1遗传学的史前期3、“先成论”（theoryofperformation）Jan.Swammerdam（1637—1680）认为每个精子中带一个小人。瑞士学者C.Bonnet（1720—1793）是这种先成论的代表。单林娜制作414、“渐成论”（theoryofepigenesis）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。1.2.1遗传学的史前期单林娜制作425.1809年拉马克（J.B.Lamark，1744---1829，法国博物学家）在“泛生论”设想的基础上，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。1.2.1遗传学的史前期拉马克单林娜制作43(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。1.2.1遗传学的史前期单林娜制作44用进废退获得性遗传单林娜制作456.1866年达尔文（Darwin）提出了泛生论(hypothesisofpangenesis)，认为身体各部分细胞里都存在各自的胚芽或泛子(pangens)，各种泛子随着血液循环汇集到生殖细胞中。泛子→→生殖细胞→受精卵→各细胞1.2.1遗传学的史前期单林娜制作467.1883年法国动物学家鲁.威廉（Roux.W）提出有丝分裂和减数分裂过程的存在可能是由于染色体组成了遗传物质，同时他还假定了遗传单位沿着染色体丝作直线排列，当时他并不知道孟德尔已证实了这种遗传单位的存在。1.2.1遗传学的史前期单林娜制作478.魏斯曼(A.Weismann,1834-1914，德国生物学家)a、否定了泛生论和拉