遺傳學(xué)

1、遺 傳 學(xué),,符文英（農(nóng)學(xué)系遺傳育種教研室） E-mail:fuwenying2003@hotmail.com ying09767@sina.com.cn Tel: 13907694506 66251621(宅）,課 程 簡 介：,關(guān)于課程： 考試科，4學(xué)分 學(xué)時安排：總學(xué)時68學(xué)時（其

2、中70%理論,30%實驗）成績比重： 平時 :10% 成績比重： 實驗: 10% 中段考:10% 期末考 :70%,,《遺傳學(xué)》課程介紹：,課程特點：專業(yè)基礎(chǔ)課，為作物育種學(xué)和相關(guān)學(xué)科 打基礎(chǔ)；特點：邏輯性強，抽象，難度大；考試

3、科目，4學(xué)分；,,,,,如何學(xué)好該門課程？？,參 考 書,徐晉麟等: 現(xiàn)代遺傳學(xué)原理, 科學(xué)出版社, 2000.王亞馥, 戴灼華: 遺傳學(xué), 高等教育出版社, 1999.孫乃恩等: 分子遺傳學(xué), 南京大學(xué)出版社, 1990.劉祖洞: 遺傳學(xué)(第二版), Griffiths A.J.F. et al.: An Introduction to Genetic Analysis, 5th ed., 1993.Robert H.

4、Tamarin: Principles of Genetics, 5th ed.,1996.Robert F. Weaver et al.: Genetics, 1989.朱玉賢，李毅：現(xiàn)代分子生物學(xué)，高等教育出版社，2002。,緒 論,An Introduction,第一節(jié) 遺傳學(xué)研究的對象和任務(wù),什么是遺傳學(xué)（genetics)?研究生物的遺傳和變異的科學(xué)生物——植物、動物、微生物和人類遺傳（heredity):變

5、異（variation):生物進化的三大因素：遺傳、變異和選擇,遺傳與變異的辯證統(tǒng)一,環(huán)境在遺傳學(xué)研究中的重要性遺傳學(xué)研究的任務(wù),0.1 A brief overview of the modern history of genetics,0.1.1 孟德爾以前及同時代的一些遺傳學(xué)說 0.1.1.1 用進廢退學(xué)說 1809年 Lamarck(1744-1829)提出“用進廢退”的進化論觀點，由此而得出獲得性狀(ac

6、quired characteristics)是可以遺傳的。,0.1.1.2 泛生論 (hypothesis of pangenesis),1866年達(dá)爾文提出泛生論,認(rèn)為身體各部分細(xì)胞里都存在一種胚芽或“泛子”(pangens),它決定所在細(xì)胞的分化和發(fā)育。各種泛子隨著血液循環(huán)匯集到生殖細(xì)胞中。受精卵發(fā)育過程中，泛子又不斷流到不同的細(xì)胞中，控制所在細(xì)胞的分化，產(chǎn)生一定的組織器官。,Charles Darwin(1809-82),0.

7、1.1.3 種質(zhì)論(germplasm theory),1883年, 德國生物學(xué)家魏斯曼 (Weismann) 認(rèn)為：多細(xì)胞生物可分為“種質(zhì)” (germ plasm) 和“體質(zhì)” (somatoplasm) 兩部分,種質(zhì)是獨立的、連續(xù)的、能產(chǎn)生后代的種質(zhì)和體質(zhì)。體質(zhì)是不連續(xù)的、不能產(chǎn)生種質(zhì)。種質(zhì)的變異將導(dǎo)致遺傳的變異,而環(huán)境引起的體質(zhì)的變異是不連續(xù)的。魏斯曼做了連續(xù)22代剪斷小鼠的實驗，來與“泛生論”論戰(zhàn)。,0.1.2 遺傳學(xué)的

8、誕生,1865年, 孟德爾,根據(jù)他8年的植物雜交試驗結(jié)果，2月8日在當(dāng)?shù)氐目茖W(xué)協(xié)會上宣讀了一篇題為“植物雜交實驗”的論文。但這一偉大的發(fā)現(xiàn)埋沒35年后才重見天日。1900年遺傳學(xué)誕生。,Gregor Johann Mendel (1822-84),,,孟德爾遺傳定律的重新發(fā)現(xiàn)者：荷蘭的德弗里斯(H. De Vries )德國的科倫斯(C. Correns)奧地利的契馬克(E. Seysenegg-Tschermak),遺傳學(xué)

9、奠基年：1900年遺傳學(xué)的奠基人：孟德爾，G.J. Gregor Johann Mendel (1822～1884),0.1.3 遺傳學(xué)的發(fā)展,0.1.3.1 細(xì)胞遺傳學(xué)時期(約1910-1940) 確立了遺傳的染色體學(xué)說,1910年摩爾根創(chuàng)立了連鎖定律并證實了基因在染色體上以直線方式排列。提出了遺傳的染色體理論(chromosome theory of inheritance)。 獲1933年度

10、諾貝爾獎,Thomas Hunt Morgan(1866-1945),1927年，穆勒和斯特德勒 用X射線分別誘導(dǎo)果蠅和玉米突變成功 1937年，布萊克斯里 用秋水仙素誘導(dǎo)植物多倍體成功,0.1.3.2 微生物遺傳及生化遺傳學(xué)時期 (1941-1960),George Beadle(1903-89) and E.L.Tatum(1909-79),1941年Beadle and Tatum 提出了一

11、個基因一個酶的假說(One gene -one enzyme hypothesis):獲1958年度諾貝爾獎,0.1.3.2 微生物遺傳及生化遺傳學(xué)時期 (1941-1960),1944年Avery提出遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA最應(yīng)該獲得諾貝爾獎而沒有獲得，為此，諾貝爾委員會曾一度受到批評。,Oswald Avery(1877-1955),,,0.1.3.2 微生物遺傳及生化遺傳學(xué)時期

12、 (1941-1960),1951年Barbara McClintock發(fā)現(xiàn)跳躍基因獲1983年度諾貝爾獎,Barbara McClintock(1902-92),0.1.3.2 微生物遺傳及生化遺傳學(xué)時期 (1941-1960),1953年Watson and Crick建立了DNA的雙螺旋模型結(jié)構(gòu)，并于1958年提出了中心法則。獲1962年度諾貝爾獎,James Watson(1928-) an

13、d Francis Crick(1916-),一、里程碑性的發(fā)現(xiàn),1953年4月25曰《自然》雜志： 《核酸的分子結(jié)構(gòu)—脫氧核糖核酸的一個結(jié)構(gòu)模型》作者：沃森（J.D.Watson）(美） 克里克（F.H.C.Crick）（英）,1953年Watson and Crick建立了DNA的雙螺旋模型結(jié)構(gòu)，并于1958年提出了中心法則。獲1962年度諾貝爾獎,James Watson(1928-) and Fran

14、cis Crick(1916-),威爾金斯和富蘭克林（英國皇家學(xué)院）,美妙的DNA雙螺旋,DNA雙螺旋對生命科學(xué)的貢獻(xiàn),1、標(biāo)志著分子生物學(xué)時代的到來2、探索生命奧秘的新成果大量涌現(xiàn) DNA的復(fù)制機理 遺傳密碼的破譯 中心法則 基因表達(dá)和調(diào)控機理 內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn) PCR技術(shù) DNA測序,3、 由新發(fā)現(xiàn)、新技術(shù)引發(fā)的新興產(chǎn)業(yè),基因工程技術(shù)DNA

15、多樣性檢測技術(shù)人類基因組計劃,雙螺旋模型的建立(Watson and Crick, 1953)以及中心法則的提出(Crick, 1958),分子遺傳學(xué)時期(1953-Present),James Watson(1928-) Francis Crick(1916-),獲1962年諾獎,分子遺傳學(xué)時期(1953-Present),乳糖操縱子模型的建立(Jacob and Monod, 1961),獲1965年諾獎,分子遺傳學(xué)時期

16、(1953-Present),遺傳密碼的破譯(Nirenberg and Khorana,1964,1965),Har Gobind Khorana (left) and Marshall Nirenberg,獲1968年 諾獎,分子遺傳學(xué)時期(1953-Present),反轉(zhuǎn)錄酶(Temin,1975)，DNA合成酶(Kornberg,1958)，限制性內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)(Arber,1962,1968; Smith, 1978),獲

17、1978年諾獎,,,分子遺傳學(xué)時期(1953-Present),DNA重組技術(shù)的建立(1972,Berg)DNA測序(Sanger and Gilbert,1977),Paul Berg(1926-),Frederick Sanger(1918-),Walter Gilbert(1932-),1980年諾獎,分子遺傳學(xué)時期(1953-Present),轉(zhuǎn)座子的移動(Shapiro,1980)核糖酶(Cech and Al

18、tman,1981)的發(fā)現(xiàn)PCR技術(shù)的建立(Swithies,1986)內(nèi)含子的發(fā)現(xiàn)(Sharp and Roberts,1977),1993年獲獎,0.1.3.3 分子遺傳學(xué)時期(1953-Present),克隆羊的成功(Wilmut,1997)以及人體遺傳密碼草圖(2000.6.26)的面世。,多利羊和它的代理母親,0.2 The three general areas of genetics,0.2.1 Classica

19、l Genetics Mendel’s principles Meiosis and mitosis Sex determination Sex linkage Chromosomal mapping Cytogenetics(chromosomal changes),0.2 The three general areas of genetics,0.

20、2.2 Molecular Genetics Structure of DNA Chemistry of DNA Transcription Translation DNA cloning Control of gene expression DNA mutation and repair Extrachromosomal inherita

21、nce,0.2 The three general areas of genetics,0.2.3 Evolutionary Genetics Quantitative genetics Hardy-Weinberg equilibrium Assumptions of equilibrium Evolution Speciation,遺傳學(xué)的分支：（30多個）,細(xì)胞遺傳

22、學(xué) 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué) 數(shù)量遺傳學(xué) 分子遺傳學(xué) 發(fā)育遺傳學(xué) 基因組學(xué) 進化遺傳學(xué) 遺傳工程 群體遺傳學(xué) 輻射遺傳學(xué),0.3 遺傳學(xué)在國民