第一章 绪论 重点：遗传学的定义和研究内容； 遗传学重要发展阶段； 遗传学的作用。 难点：遗传学发展史。

Presentation on theme: "第一章 绪论 重点：遗传学的定义和研究内容； 遗传学重要发展阶段； 遗传学的作用。 难点：遗传学发展史。"— Presentation transcript:

1 第一章 绪论 重点：遗传学的定义和研究内容； 遗传学重要发展阶段； 遗传学的作用。 难点：遗传学发展史。

2 第一节 什么是遗传学 一、遗传学基本概念 、遗传学的研究内容 、遗传学的研究对象

3 一、遗传学的基本概念： 遗传学（Genetics）：是研究生物遗传和变异规律的科学。
遗传(heredity, inheritance): 亲代与子代之间的相似现象。

4 变异（variation）:生物个体之间差异的现象。

5 二、遗传学的研究内容 遗传现象 基因组与基因的结构和功能 基因如何控制代谢和发育 基因在世代之间的传递方式与规律 基因组的进化与遗传信息流

6 三、遗传学的研究对象 微生物 植物 动物 人类

7 第二节 遗传学的重要性 一、遗传学在生物学上的作用 二、遗传变异是进化的基础

8 一、遗传学在生物学上的作用 遗传学提供了一条生物学的普遍准则： 所有生物使用核酸作为它们的遗传物质，并 且以相同方式编码其遗传信息。 遗传学促进了对其他生物学定律的研究。 例如，进化是指遗传随时间的改变。所以进 化学需要对遗传学有初步的理解。 发育生物学很大程度上也依赖遗传学，因为 组织和器官的发育是通过基因表达调控的。

9 图1-1 发育的关键在于基因表达调控

10 甚至于分类学、生态学和动物行为学也 越来越多的利用遗传学方法。 总之，几乎任何生物学和医学领域的 研究都离不开对基因和遗传学方法的全 面理解。

11 二、遗传变异是进化的基础 生物具有多样性和适应性两个特点。 这些特点是进化的产物：仅仅是遗传随 时间的改变。 进化分两步： 首先，遗传变异随机产生； 其次，特定变异的比例增加或减少。 因此，遗传变异是所有进化改变的基础 ，最终也是生物多样性的基础。

12 CONCEPTS SUMMARY Genetics is central to the life of every individual: it influences our physical features, susceptibility to numerous diseases, personality, and intelligence. Genetics plays important roles in agriculture, the pharmaceutical industry, and medicine. It is central to the study of biology. Genetic variation is the foundation of evolution and is critical to understanding all life.

13 第三节 遗传学的发展史 一、遗传学的萌芽阶段 二、遗传学的诞生阶段 三、经典遗传学时期 四、现代遗传学时期

14 一、遗传学的萌芽阶段(～1900) 遗传学起源于育种实践；
大约10000到12000年以前，人类就开始利用遗传学来驯化动植物。这种驯化促进了农业的发展，并使人类定居下来。

15 关于遗传物质的基础历来有所臆测。 拉马克( ) * 环境条件的改变是生物变异的根本原因。　　　 　* 获得性状遗传学说。

16 关于遗传物质的基础历来有所臆测。 达尔文( ) ： * 1859年发表《物种起源》著作，提出自 然选择和人工选择的进化学说。 　 * 提出“泛生论”假说。

17 魏斯曼(1834-1914) * 种质连续论：种质是世代连续不绝的； *支持选择理论； *否定后天获得性遗传：老鼠22代割尾巴试验。

18

19 二、遗传学的诞生阶段（1900） 孟德尔遗传定律的发现 孟德尔(1822-1884) * 1856－1863 豌豆杂交实验
孟德尔( )　 * 1856－1863  豌豆杂交实验 * 1866年发表《植物杂交试验》论文,提出了分离规 律和独立分配定律。　

20 孟德尔定律的重新发现 狄·弗里斯 (De Vries,H. 1848~1935) [荷] 月见草 科伦斯 (Correns, C. 1864~1933) [德]玉米 冯·柴马克 (VonTschermak, E.) [奥]豌豆

21 三、经典遗传学时期（1900-1939） 1903年，Sutton和Boveri提出染色体是遗传物质的载体的假设。
1905    willan Bateson将遗传的科学称为遗传学。 1909年，Johannsen称遗传因子为“基因”。 1910年，Morgan提出了“连锁交换定律”。

22 四、现代遗传学时期（1940年至今） 图：肺炎双球菌转化实验
1941年，Beadle和Tatum研究了链孢霉的生化突变型，提出“一个基因一种酶”学说。 1944年，Avery等从肺炎双球菌的转化实验中，证明了遗传物质是DNA而不是蛋白质。 图：肺炎双球菌转化实验

23 1952年，Hershey和Chase通过噬菌体侵染细 菌的实验，再次确认了DNA是遗传物质。

24 1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋结 构模型，这标志着分子遗传学的诞生。

25 1961年，Crick和同事们用实验证明了他之前 提出的关于遗传三联体密码的推测。
1968年，尼伦伯格和柯兰拉解译出64种遗传 密码。

26 1970年，史密斯分离到限制性内切酶。至此 基因工程诞生了。
表：限制性核酸内切酶的种类 类型 酶的活性 是否需要ATP 切割位点 Ⅰ 切割和甲基化 是 远离识别位点的随机位点 Ⅱ 仅切割 否 在识别位点内 Ⅲ 靠近识别位点的随机位点

27 1973年， 波耶和柯恩 首次用质粒克隆 DNA。

28 1977年，吉尔伯特和桑格发明DNA测序法。

29 1986年，穆利斯发明了聚合酶链式反应。

30 1990年10月，国际人类基因组计划正式启动。这标志着生物科学研究全面进入基因组时代。

31 之后，其它生物的基因组测序陆续进行。

32 2002年，水稻基因组框架图完成。

33 CONCEPTS SUMMARY The use of genetics by humans began with
the domestication of plants and animals. The ancient Greeks developed the concept of pangenesis and the concept of the inheritance of acquired characteristics. Ancient Romans developed practical measures for the breeding of plants and animals.

34 In the seventeenth century, biologists
proposed the idea of preformationism, which suggested that a miniature adult is present inside the egg or the sperm and that a person inherits all of his or her traits from one parent.

35 By studying the offspring of crosses
between varieties of peas, Gregor Mendel discovered the principles of heredity. Darwin developed the concept of evolution by natural selection in the 1800s, but he was unaware of Mendel’s work and was not able to incorporate genetics into his theory.

36 Developments in cytology in the nineteenth
century led to the understanding that the cell nucleus is the site of heredity. In 1900, Mendel’s principles of heredity were rediscovered. Population genetics was established in the early 1930s, followed closely by biochemical genetics and bacterial and viral genetics. Watson and Crick discovered the structure of DNA in 1953, which stimulated the rise of molecular genetics.

37 第三节 遗传学与国民经济的关系 一、遗传学对农业的影响 二、遗传学对工业的影响 三、遗传学对医学的影响

38 一、遗传学与农业的关系 图：传统的水稻（左），现代高产水稻（右）

39 二、遗传学对工业的影响 图：通过遗传改良细菌生产生产激素

40 三、遗传学对医学的影响