Genetics 遗传学 Tel: QQ： 号楼418室

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1 Genetics 遗传学 Tel: 15172499239 QQ：4265935 yanptan@yahoo.com.cn 8号楼418室
主讲：谭艳平 Tel: QQ： 8号楼418室

2 遗传学教材与主要参考书 书 名 著 者 出版社、版本 Genetics: From Genes to Genomes
书 名 著 者 出版社、版本 Genetics: From Genes to Genomes L. H. Hartwell等 美国McGraw-Hill 2004年（第2版） 遗传学 王亚馥，戴灼华 高等教育出版社 1999年（第1版） Introduction to Genetic Analysis A. J. F. Griffiths等 美国W. H. Freeman 2005年（第8版） Principles of Genetics D. P. Snustad M. J. Simmons 美国John Wiley 2006年（第4版） R. H. Tamarin 2002年（第7版） 现代遗传学 赵寿元，乔守怡 2001年（第1版） 张建民 化学工业出版社 Introduction:76年第1版，每4－5年更新。作者来自Univ. of British Columbia（加拿大温哥华）, Univ. of Georgia, Harvard Univ., UCLA四所大学。Griffiths是真菌遗传学家（粗糙脉孢菌）国际遗传学会的秘书长，已在任10年。Wessler（女）是植物遗传学家（玉米）美国科学院院士。 刘祖洞：复旦大学，1979年第一版，1990年第二版。 Snustad来自Univ. of Minnesota

3 要求 1 上课认真作笔记，每人必须有笔记本 2 课后认真复习，不懂的问题及时问同学或老师，不要把问题积累到考试前
3 认真作习题，每人准备2个作业本

4 Introduction Genetics

5 Introduction Genics 基因学 －－21世纪的遗传学

6 Outline What is Genetics/Genics? What is Gene? Why Study Genetics?
The Relationship Between Genetics and Other Life Sciences The History of Genetics and The Development of Gene Concept The Themes of Modern Genetics

7 Key words: trait 性状 heredity 遗传 inheritance 遗传 variation 变异 gene 基因

8 What is Genetics/Genics
trait 性状 A genetically determined characteristic or condition. 可观察到或检测到的生物的形态结构、生理或行为特征。 什么是生命的本质特征？繁殖与自身相似的同类（无性生殖、有性生殖） （自我繁殖＝传递性状：种群的、群体的、家族的、个体的） 遗传与变异是生命自我繁殖过程中产生的两个现象。

9 heredity, inheritance 遗传
What is Genetics/Genics heredity, inheritance 遗传 The genetic transmission of characteristics from parents to offspring. Inheritance: The process of genetic transmission of characteristics from parents to offspring. 遗传，遗产 “传宗接代”“物生其类” 亲代繁殖与自己相似的子代。 （本质属性）能够自我复制（自我传承） 生命的本质特征－－自我繁殖 源于法语、拉丁语”heredite”，意为“继承，遗产”。 生物性状世代传递的现象－－子代与亲代相似。 生物按照亲代所经历的同一发育途径和方式，摄取环境中的物质建造自己，产生与亲代相似的复本的一种自身繁殖过程。

10 子代不是亲代的复制品， 纵向看：生物的世代之间存在差别， 横向看：生物的子代个体之间也存在差别。
What is Genetics/Genics variation 变异 Marked difference or deviation from the normal or recognized form, function, or structure. 子代不完全与亲代相同，子代不是亲代的复制品。大同小异：保持种、群与家族的特征，同时又有个性。 生物性状在世代传递过程中出现差异的现象 －－子代与亲代不完全相同。 子代不是亲代的复制品， 纵向看：生物的世代之间存在差别， 横向看：生物的子代个体之间也存在差别。

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12 The Relationship between heredity and variation
遗传：子代与亲代相似。 变异：子代与亲代不同。 亲代与子代之间既有遗传，又有变异。 大同小异：保持种、群与家族的特征，同时又有个性。 相对于亲人，我们表现出遗传（相似）；相对于他人，我们则表现出“变异”（不同，个性，独特之处） 生物有遗传特性，才能够繁衍后代，保持物种的相对稳定性； 生物有变异特性，才能够使物种发展和进化。 遗传使物种得以延续，使物种相对稳定； 变异使物种得以发展和进化，使世界丰富多彩，充满活力与希望。 变异是物种进化、新物种形成的基础和资本。 遗传与变异是同一种生命现象的两个方面。 产生这种现象的根本原因是基因。 基因携带着可遗传与变异的信息。 基因是我们从父母那里获得的唯一的生命遗产。

13 What is Genetics/Genics
The science of heredity. The study of genes at all levels: from molecules to populations. 经典定义：研究生物性状遗传和变异规律与机制的一门科学。 现代定义： （1）在生物的群体、个体、细胞和基因等层次上研究生命信息（基因）的结构、组成、功能、变异、传递（复制）和表达规律与调控机制的一门科学－－基因学。 （2）研究基因和基因组的结构与功能的学科。 遗传信息如何传递、如何决定生物性状的发育。 Genetics就是研究生命自我复制的规律，即生命如何实现其本质特征。 遗传学＝基因学

14 二、遗传学是生命科学中的核心学科 Genetic processes are fundamental to the comprehension of life itself, the discipline of genetics sits at the center of the field of biology. 1906年在英国伦敦召开“杂交和植物育种国际会议”，Bateson教授是大会主席。此前已于1899和1902年分别在伦敦和纽约召开了“植物杂交工作国际会议”。他在会上提议用genetics表达这一新的分支学科。这次会议因而被称为第三届国际遗传学大会。 Genetics这一学科名称由英国遗传学家威廉•贝特森（William Bateson，1861－1926）于1906年提出。 源于希腊“生殖”（generate）一词

15 贝特森先后创用: 遗传学（Genetics） 等位基因（allelomorph， 后缩写为allele） 纯合体（homozygous） 杂合体（heterozygous） 上位基因（epistatic genes） F1, F2等符号

16 1909年丹麦的科学家 约翰逊（W. L. Johannsen）创用了
基因 （gene） Gene由达尔文的“泛子”（pangen）的最后一个音节衍生而来。 基因型（genotype） 表型 （phenotype） Gene由达尔文的“泛子”（pangen）的最后一个音节衍生而来。

17 遗传学之路－－寻找基因之路 遗传在本质上传递的是信息――生命的信息。 其物质基础就是基因。 基因是遗传信息的载体，是生命信息的载体。
基因如何决定性状？ 基因组如何造就一个个体？ 遗传的物质基础是什么？――基因。 基因传递的是什么呢？――信息！ 但是，性状的遗传只是表面现象，它本质上是通过基因来表现遗传的。亲代真正传递给子代的是基因而不是性状。基因才是父母留给我们的生命遗产。这笔自然的遗产堪称无价之宝。这笔遗产可遇而不可求。 什么在遗传？－－遗传因子（基因） 遗传因子在哪里？－－在染色体上 遗传因子的本质是什么？－－核酸（DNA, RNA） 遗传因子如何控制性状？－－基因表达调控

18 遗传 ( heredity, inheritance):
基因的结构 DNA的复制 (replication), 基因表达 (gene expression) 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)

19 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

20 三、遗传学的分支 按研究的层次分类： 群体遗传学(Population genetics) 宏观 即进化遗传学或种群遗传学
宏观 即进化遗传学或种群遗传学 数量遗传学(Quantitative gentics) 细胞遗传学 (Cytogenetics) 核外遗传学 (Extranuclear G.) 微观 即细胞质遗传学(Cytoplasmic G.) 染色体遗传学(Chromosomal G.) 分子遗传学(Molecular genetics)

21 按研究对象分类： 按研究范畴分类： 人类遗传学 (Human genetics) 动物遗传学 (Animal genetics)
植物遗传学 (Plant genetics) 微生物遗传学 (Microbial genetics) 按研究范畴分类： 发生遗传学 (Developmental genetics) 行为遗传学 ( Behavioral genetics) 免疫遗传学 (Immunogenetics) 药物遗传学 (Pharmacogenetics)

22 毒理遗传学 (Toxicogenetics)
辐射遗传学 (Radiation genetics) 肿瘤遗传学 (Cancer genetics) 医学遗传学 (Medical genetics) 血型遗传学 (Blood group genetics) 生化遗传学 (Biochemical genetics) 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)

23 What is Gene? 基因＝基本因素 －－遗传的功能单位。 －－具有一定组织结构的DNA或RNA。
“基因”这一术语由丹麦遗传学家约翰逊于1909年提出。 当时只是一个抽象的符号，随后它不断被赋予新的内涵。 可以说，遗传学的发展史实际上就是一部基因概念不断更新、演变的历史。 它注定还会继续演变，不断给我们带来惊喜。 基因＝基本因素

24 四、Why Study Genetics? 理论意义与实践意义 ◆应用遗传学知识改造生物，造福人类 ◆遗传学研究与伦理、社会与法律的关系
◆遗传学与农业、医药业、环境保护 理论意义与实践意义，参考IGA8

25 五、The Relationship Between Genetics and Other Life Sciences
遗传学是一种思维方式，一种理念； 遗传学又是一种工具。 遗传学的理念渗透在生命科学的各个领域，因为他阐述的是生命活动的本质规律。 其它学科归根到底都要在基因层次上解读它所关注的生命现象。 遗传、发育、进化在基因水平上的统一 “Nothing can be understood in life science, except in the light of gene. ”

26 六、The History of Genetics and The Development of Gene Concept
3M的contribution: Mendel Morgan Maclintock

27 遗传学的发展简史 1865年Mendel发现遗传学基本定律，建立了颗粒式遗传的机制。 1910年Morgan建立基因在染色体上的关系。
1944年Avery证明DNA是遗传物质。 1953年Watson和Crick的DNA构型。 1961年Crick遗传密码的发现。 1975年以后的基因工程的发展。

28 Mendel以前的遗传学说 泛生论 （theory of pangenesis）： 公元前5世纪希波克拉底Hippocrates提出。
（希腊的名医）希波克拉底（约公元前460-约公元前370, 古希腊医师, 称医药之父） Greek physician who laid the foundations of scientific medicine by freeing medical study from the constraints of philosophical speculation and superstition. He is traditionally but inaccurately considered the author of the Hippocratic oath. 希波克拉底希腊名医，通过把医学研究从学推断和迷信中解放出来来奠定了科学的医学的基础，传统上认为他是《希波克拉底誓言》的作者，但这一说法不准确。希波克拉底(公元前 ?)古希腊的名医, 世称医学之父) 雄性精液首先在身体的各个器官中形成，然后通过血管运输到睾丸中。这种所谓的具有活性的体液（humor）是遗传特征的载体，是从身体的各个器官采集而来的。如果体液带有疾病，新生儿就表现出先天缺陷。后来达尔文据此进一步提出了泛生说（hypothesis of pangenesis）。 希波克拉底学派认为子代之所以具有亲代的特性，是因为在精液或胚胎里集中了来自身体各部分的微小代表元素（active humors, element ）。相信后天获得（acquired）的性状是能遗传（inherit）的。

29 获得性遗传假说： （inheritance of acquired characteristics）
1809年法国学者拉马克（Jean Baptiste de Lamarck, ）发表《动物的哲学》（Philosophie Zoologique），提出了与林奈物种不变论相反的 “ 用进废退”（doctrine of use and disuse）的进化论观点，认为获得性状（acquiredcharacteristics）是可以遗传的。 （希腊的名医）希波克拉底（约公元前460-约公元前370, 古希腊医师, 称医药之父） Greek physician who laid the foundations of scientific medicine by freeing medical study from the constraints of philosophical speculation and superstition. He is traditionally but inaccurately considered the author of the Hippocratic oath. 希波克拉底希腊名医，通过把医学研究从学推断和迷信中解放出来来奠定了科学的医学的基础，传统上认为他是《希波克拉底誓言》的作者，但这一说法不准确。希波克拉底(公元前 ?)古希腊的名医, 世称医学之父) 雄性精液首先在身体的各个器官中形成，然后通过血管运输到睾丸中。这种所谓的具有活性的体液（humor）是遗传特征的载体，是从身体的各个器官采集而来的。如果体液带有疾病，新生儿就表现出先天缺陷。后来达尔文据此进一步提出了泛生说（hypothesis of pangenesis）。

30 Charles Darwin与进化论： 5年的环球旅行
Charles Darwin （ ）1859年出版The Origin of Species 认为现存的物种是由古老的物种渐变（modification ）来的。 5年的环球旅行 生存斗争与自然选择的进化理论。 用以解释他的进化原因的理论支柱是natural selection 随Beagle号返回不久的达尔文

31 Observations that natural selection based on:
①Populations tend to consist of more offspring than the environment can support，leading to a struggle for survival among them.（生存竞争） ②Those organisms with heritable traits that allow them to adapt to their environment are better able to survive and reproduce than those with less adaptive traits.（适者生存） ③Over a long period of time, slight but advantageous variations will accumulate.（优势积累） ④If a population bearing these inherited variations becomes reproductively isolated, a new species may result.（隔离成新）

32 Darwin理论的primary gap：
不知道变异（variation）和遗传（inheritance）的本质和基础是什么。 有利的变异是如何来的？又是如何传下去的？ 但他重提了“泛生说”和“获得性遗传”的观点，认为在动物的每一个器官里都存在叫做胚芽（germule）的单位，它们通过血液循环或体液流动聚集到生殖细胞中。当受精卵发育成为成体时，胚芽又进入各器官发生作用，因而表现出遗传现象。胚芽还可以对环境条件作出反应而发生变异，表现出获得性遗传。 面对质疑和批评，1868年他又出版了第二本书Variations in (of) Animals and Plants Under Domestication, 试图对可遗传性的变异如何随时间的流逝而形成提供更准确的解释。

33 面对批评，Darwin太需要Mendel的帮助了！
但是： Nearly a century after Mendel published his findings, historians found an uncut copy of Mendel’s paper in Darwin’s study room： Darwin had received but never read it!

34 Gregor Johann Mendel的遗传学理论
就在Darwin忙于他的进化论的同时，奥地利神父Gregor Johann Mendel（ ）从1856年至1863年在Brunn的Augustinian修道院从事豌豆（garden pea）杂交试验 ，并于1866年在一个地方性的自然历史协会的杂志上（该杂志只印发115份）发表了他的经典论文Experiments on Plant Hybrids（植物杂交实验）。

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37 ◆豌豆杂交实验结果∶1866年发表不朽论文《植物的杂交试验》，提出遗传因子呈颗粒状，互不融合、互不粘染，独立分离，自由组合。不幸被埋没。
Mendel的杂交实验结论远远超出了同时代人的理解，一直未能引起注意。

38 孟德尔定律的二次发现 荷兰阿姆斯特丹大学的教授德弗里斯（Hugo de Vries）
德国土宾根大学的教授科伦斯（Carl Erich Correns） 奥地利维也纳农业大学的讲师切尔迈克（Erich von S. Tschermak）1900年分别同时发现了孟德尔的业绩。 de Vires：进行了月见草杂交试验，发现F2的分离比为3:1。 日其论文“ 杂种的分离法则” 发表在《德国植物学会杂志》(18)83-90和法国科学院的《纪事录》(130) 。 Vires曾从L.H拜莱的《植物育种》（1895）中查到孟德尔的工作。他在德文版中提到了孟德尔的工作，但在法文版中却只字未提。

39 切尔迈克（或埃里希·冯·丘歇马克， ）也作了豌豆杂交试验，发现了分离现象，撰写了“关于豌豆的人工杂交”的讲师就职论文。清样出来后他读到了德弗里斯和斯科伦斯的论文，于是急忙投寄论文摘要，于1900年6月24日也发表在《德国植物学会杂志》。 三个人的工作都发表在《德国植物学会杂志》，都证实了孟德尔法则，这就是遗传学发展史上著名的孟德尔法则的重新发现。

40 Mendel对遗传学的贡献 遗传学之父 （1）第一次用科学的方法研究性状的遗传规律
选用纯种（pure-breeding lines）、区分性状、分类统计学处理、实验设计和验证等。 （2）第一次提出了遗传因子的概念，并将遗传 因子定位于生殖细胞中。 （3）发现了生物性状的遗传规律，使性状的遗 传成为可预见性的科学。 遗传学之父

41 遗传的染色体理论 （Chromosome Theory of Heredity） 1. Gene的提出
1909年丹麦的生物学家W. Johannsen创造了“gene”，代替Mendel的“遗传因子”。仍然只是代表遗传性状（Character）的符号而已。 2. 染色体的发现 1841年Flemming在动物细胞中、Strasburger在植物细胞中发现有丝分裂并证实有丝分裂的实质是细胞核内的丝状物（染色体）的分裂。

42 细胞分裂中的染色体 Human X chromosome

43 3. 染色体与Mendelian units的关系
1903年Walter Sutton发现了减数分裂过程中同源染色体分离，配子只得到一对同源染色体中的一条。染色体的行为对应于孟德尔的遗传因子行为。 Sutton 意识到染色体就是Mendel的遗传单位的携带者，并推论： the parental sperm and egg each contributes one set of chromosome to every new individual

44 4. 将基因定位于染色体上 1905年Wilson发现了性别与染色体的关系。Weissman推测“遗传单位”有秩序地排列在染色体上。
1910年Thomas Hunt Morgan和他的学生们首次将果蝇的白眼基因定位于X染色体上。创立了遗传的染色体理论。

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46 摩尔根 （Thomas Hunt Morgan, 1866-1945）
◆遗传第三定律的奠基者 ◆1910年白眼果蝇实验结果证明基因位于染色体上，并提出连锁交换定律。1933年因其《基因论》获诺贝尔奖。 遗传学从此结束了空想时代，基因终于找到了自己的家。 那么，基因的物质基础是什么？基因的本质是什么？

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48 Rosalind Franklin Watson Crick 1962年获诺贝尔奖

49 七、当代遗传学发展 1993 10月 美国公布了1993－1995年的人类基 因组测序工作计划，并预计2005年完成 整个的测序工作。
月 美国公布了1993－1995年的人类基 因组测序工作计划，并预计2005年完成 整个的测序工作。 Smith,H.O等第一个细菌基因组—流感嗜 血杆菌(H.influenzae)全基因组序列发表。 月美、法科学家公布了有15000个标记 的人类基因组的物理图谱。 1996 Dietrich W.F等绘制了小鼠基因组的完整 遗传图谱。 月Goffeau等完成了酵母基因组的测序 1996 DNA芯片进入商业化

50 1997 Wilmut 完成了体细胞克隆 月，第一个多细胞真核生物线虫的 基因组在Science上发表。 1999 Cate J.H第一次绘制出完整核糖体的 晶体结构，揭示了其中的很多细节。 1999 国际人类基因组计划联合研究小组完成 了人类 第22号染色体测序工作。 2000 3月塞莱拉公司宣布完成了果蝇的基因 组测序。

51 2000 完成了人类第21号染色体的测序 ,26 人类基因组草图发表 ,14 英美等国科学家宣布绘出拟南 芥基因组的完整图谱 2000,4,5:以杨焕明为首的中国科学家在Science发表了水稻全基因组框架序列图。 ,12 中、美、日、德、法、英等国科 学家 (Nature,15日) 和美国塞莱拉公司 (Science,16日) 各自公布人类基因组图 谱和初步分析结果。约3万基因。

52 　2001年8月26日，中国提前两年完成1％人类基因组测序任务。
2002年11月在《Nature》发表两篇文章，分别公布了日本完成的水稻第1号染色体和中国完成的水稻第4号染色体测序工作。 　2003年4月15日，六个国家共同宣布人类基因组序列图完成。 (美、英、德、日、法、中) 2003.6  美国科学家完成了水稻第10号染色体的序列精确测定，研究结果发表在美国《科学》杂志上   水稻基因组“精细图”全部完成 水稻“精细图”刊登于《自然》杂志上

53 2007年4月10日，在《自然》杂志上公布了第一个 有袋动物负鼠基因组测序结果
2007年9月24日报道科学家测出了象皮病的病原体马来丝虫（Brugia malayi）的基因组序列，这一成果可能有助于开发针对该病的新药。 ２００７年１０月，第一个完整中国人基因组图谱成功绘制完成。已经宣布完成个人基因组图谱的有两人 ：“DNA之父”詹姆斯·沃森 、基因组研究先锋 Craig Venter 2007年，我国首次完成益生乳酸菌全基因组序列测定 美完成两千多种流感病毒基因组测序

54 2008年3月11日，世界首张大熊猫基因组序列图谱在深圳绘制完成
2008年，基因组研究硕果累累。第一个个人基因组图谱，第一个中国人，第一个女性，第一个癌症病人，第一个非洲人。。。绘制人类基因组图谱由原来的4.37亿到现在6万美金

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56 八、遗传学发展的新动态 1.基因组(genome)学 2.后基因组学 3.蛋白质组学(Proteomics) 4. 生物信息学(Bioinformatic) 定义为分子生物学和计算生物学的交叉. 包含三个重要的内容: (1)基因组信息学; (2)蛋白质的结构模拟; (3)药物设计.

57 中国的遗传学先驱 陈 桢（1894－1957）：动物遗传学创始人，研究鱼类的遗传， 曾在北京大学和清华大学任教
陈桢 朱洗 李汝祺 陈 桢（1894－1957）：动物遗传学创始人，研究鱼类的遗传， 曾在北京大学和清华大学任教 李汝祺（J. C. Li, 1895－1991）：我国现代遗传学创始人， 发生遗传学 朱 洗（1900－1962）：细胞学、实验胚胎学家，蛙卵人工单性 繁殖， “没有外祖父的蟾蜍” 谈家桢（C. C. Tan, 1909－）：细胞遗传学家 童第周（1902－1979）：实验胚胎学的主要开拓者，核质关系 袁隆平： 杂交水稻之父 李景均（C. C. Li，1912－2003）：人类群体遗传学大师， 曾在北京大学任教

58 1、The Themes of Modern Genetics
DNA molecules encode the biological information fundamental to all life forms Proteins are the primary unit of biological function Regulatory networks specify the behavior of genes All living forms are closely related Genomes are modular, allowing rapid evolution Genetic techniques permit dissection of biological complexity

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60 2、Information in DNA generates diversity
Four bases – G (guanine), A (adenine), T (thymine), and C (cytosine) are the nucleotide building block of DNA DNA is a double stranded helix composed of A-T and G-C complementary bases Order of nucleotide sequences determine which proteins are synthesized, as well as when and where they the synthesis occurs. Figure 1.1a Fig. 1.1a

61 3、Genetic Information is Digital
The sequence of bases in DNA can be read by DNA sequencers, stored in computers, and synthesized by DNA synthesizers Figure 1.3 Fig. 1.3

62 4、Genes are sequences of DNA that encode proteins
Figure 1.2 Fig. 1.2

63 5、DNA resides in within cells packaged as units called chromosomes
The entire collection of chromosomes in each cell of an organism is called a genome Humans have 24 chromosomes The human genome has about 3 x 109 base pairs and 40,000 – 60,000 genes Figure 1.4 Fig. 1.4

64 6、Biological function emerges primarily from proteins
Figure 1.5a Figure 1.5a

65 7、Proteins are polymers of amino acids
Proteins have three dimensional structures Information in DNA dictates the sequence of its amino acids There are 20 different amino acids The order of amino acids determines the type of protein and its structure

66 8、The diversity of protein structure generates extraordinary diversity
Figure 1.5b Fig. 1.5b

67 9、Proteins interact with DNA and other proteins
Biological systems function as complex interactive networks of proteins and DNA that interact with one another Figure 1.6 Fig. 1.6

68 10、All living things are closely related
RNA was probably the first information-processing molecule RNA is composed of four bases: guanine (g), adenine (a), thymine (t), and uracil (u) Figure 1.7a Fig. 1.7a

69 11、All living organisms use the same arbitrary codes for RNA, DNA, and protein
Figure 1.7b Fig. 1.7b

70 12、Many genes have similar functions in very different organisms
Figure 1.8 Cytochrome C protein Cytochrome C protein Fig. 1.8

71 13、Relatedness among organisms is important for the study of human genes
Studies of genetics in model organisms help us understand how genes work in humans Some model organisms include bacteria, yeast, roundworms, fruitflies, and mice. Model organisms may have simpler biological networks and can be manipulated experimentally.

72 14、Modular construction of genomes has allowed rapid evolution of complexity
Gene families arise from primordial genes through duplication and rearrangements Duplication and divergence of new genes can generate genes with new functions

73 The process of duplication and divergence
Figure 1.10 Fig. 1.10

74 15、 Rapid change in regulatory networks specify how genes behave
Figure 1.9 Fig. 1.9

75 16、Genetic techniques permit the dissection of complexity
Genes can be identified and inactivated one at a time using genetic techniques Dissection of genomes gene-by-gene unravels the complexity of biological systems The challenge for modern biology lies in understanding how the multitude of networks of genes and higher level systems interact to produce complex systems.

76 17、Genome sequencing projects are a step in understanding the complexity of genomes
Figure 1.12 Fig.1.12

77 18、New technological tools facilitate the dissection of genomes and integration of information
DNA chips detect the expression of thousands of genes in response to environmental changes Figure 1.13c Fig. 1.13c

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79 19、Focus on human genetic
Genetics is a field of science that will have an enormous impact on society Our understanding of biological complexity using genetic approaches is proceeding at a very rapid pace Recent technological advances have shifted the focus of genetics from analysis of single genes and proteins to entire networks – the Systems Approach

80 20、Genetics Predictive and Preventative Medicine
Discovery of genes with variations that cause or predispose one to disease will continue at a rapid pace. Gene therapy Diagnostics Therapeutic drugs to block or reverse effects of mutant genes Detection of disease and treatment before onset may increase life span significantly

81 20、Social issues and genetics
Should an individual’s genetic profiles be freely available to insurance companies, employers, government? Should our government regulate the use of genetic and genomic information to reflect societies social values? Is it okay to permanently alter genes in humans for medical or social reasons?

82 key words review genetics gene heredity inheritance variation traits

83 愿与大家共勉： 每一个生命都是独一无二和来之不易的 珍惜生命 关爱生命 尊重生命 把握生命

84 课程内容 绪论 第一章 遗传的细胞学基础 第二章 Mendel定律 第三章 连锁遗传规律 第四章 数量性状的遗传 第五章 细菌和病毒的遗传
第一章 遗传的细胞学基础 第二章 Mendel定律 第三章 连锁遗传规律 第四章 数量性状的遗传 第五章 细菌和病毒的遗传 第六章 基因突变 第七章 染色体畸变 第八章 细胞质遗传 第九章 群体遗传