遗传学戴灼华第二版第一章绪论

使用教材：《遗传学》，王亚馥 戴灼华 高等教育出版社 1999 2、主要参考教材 Principles of Genetics 2003 Concepts of Genetics 2000 Genetics (Analysis of genes and genomes) 2001 Genetics (From gene to genome) 2000 Gene (VII) 2000 An introduction to Genetic Analysis 1999 Modern Genetics 1999 Essentials of Genetics 2002 Instant notes of Genetics 1999 遗传学 刘祖洞 1990 高等教育出版社 现代遗传学 赵寿元 乔守怡 2001 高等教育出版社 现代遗传学原理 徐晋麟 徐沁 陈淳 2001 科学出版社 面向21世纪教材《普通遗传学》杨业华主编，高等教育出版社 《现代遗传学教程》贺竹梅编著，中山大学出版社 面向21世纪教材《现代遗传学》赵寿元、乔守怡主编，高等教育出版社
生物所表现出的性状变异分为：可遗传(heritable)变异 和不可遗传(non-heritable)变异
环境引起的变异中包含可以遗传给后代的特性，也包含只在
生物当代表现出来，而不能传递给后代的变异
西汉的著名唯物主义者—可遗传的
考察生物遗传与变异应该在给定环境条件下进行
Institute for Behavioral Genetics Clemson University Genomics Institute(Rice BAC End Sequencing Project) Thai National Center for Genetic Engineering and Biotechnology (BIOTEC) Southern Cross University - Centre for Plant Conservation Genetics Eccles Institute of Human Genetics

魏斯曼 （Weismann A.，1834~1914）
①．种质连续论：种质是世代连续不绝的； ②．支持选择理论； ③．否定后天获得性遗传：老鼠22代割尾巴试验。
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种质连续论
◆ 1892年，魏斯曼提出种质连续论(theory of continuity of germplasm)，否定获得性状遗传。 ◆多细胞生物由种质和体质组成：种质指生殖细胞， 负责生殖和遗传；体质指体细胞，负责营养活动。 ●种质是“潜在的”，世代相传，不受体质和环境影 响，所以获得性状不能遗传；体质由种质产生，不能 遗传。 ●种质在世代间连续，遗传是由具有一定化学成分和 一定分子性质的物质(种质)在世代间传递实现的。 26
广泛研究遗传变异与生物进 化关系。 ①．1859年发表《物种起源》著作， 提出了自然选择和人工选择的进化 学说，认为生物是由简单复杂、 低级 高级逐渐进化而来的。 ②．承认获得性状遗传的一些
论点提出“泛生论”假说。
达尔文以博物学家的身份进 行了 5 年的环球考察工作。
“贝克尔“号巡洋
达尔文：泛生假说
不可遗传变异
某一品种（高株）
高株
矮株
相同的环境
高株
理论综合题：
在某一种植物中发现一株具有异常性状 的个体，请设计一个对该异常性状进行 遗传分析的实验方案（包括方法、过程 和可能取得的结果）。
4．遗传学研究的任务：
(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； (3)．指导：动植物和微生物育种 提高人民
3. 分子遗传学时期(1953~)
（1）.1953年 Watson和 Crick 提出DNA分子双 螺旋(double helix)模型，是 分子遗传学及以 之为核心的分子 生物学建立的标 志。

c 若有 若有20%的干涉，则双交换率为 的干涉， 的干涉 0.06×80%=4.8% × 后代基因型及其频率如下： 后代基因型及其频率如下： 亲本型 Abc/abc 27.4% aBC/abc 27.4% 单交换型abc/abc 7.6% 单交换型 ABC/abc 7.6% 单交换型AbC/abc 12.6% 单交换型 aBc/abc 12.6% 双交换型 ABc/abc 2.4% abC/abc 2.4%
2、在小鼠中 A引起黄色 黄色毛皮，纯合时不致死， 黄色 R单独时可以引起黑色 黑色皮毛 黑色 A和R一起时，引起灰色 灰色皮毛 灰色 a和r一起时，引起白色 白色皮毛 白色 灰色雄鼠×黄色雌鼠 F1 ： 黄色3/8 灰色3/8 黑色1/8 白色 1/8，写出亲本的基因型。 题解： 灰色雄鼠×黄色雌鼠 AaRr Aarr
4、在人类中，2n=46，如下细胞中你能观察到多少 条染色体？ ①脑细胞 46 ②红细胞 人未成熟的红细胞有细胞核46； 人成熟的红细胞，细胞核退化了，细胞 里面 90%多的是血红蛋白，所以没有染色体。 ③极体 23 ④精细胞 23 ⑤次级卵母细胞 23
5、一个具有14条染色体的橡树进行有丝分裂： 有多少子细胞形成，每一个子细胞的染色 体数目是多少？如果同样的细胞进行减数 分裂呢？ 题解：有丝分裂：2个子细胞，每个子细胞 染色体条数14 减数分裂：4个子细胞，每个子细胞染 色体条数7
10 假定果蝇中有 对等位基因：xx，yy，zz。每一 假定果蝇中有3对等位基因 对等位基因： ， ， 。 个非野生型的等位基因对野生型的相应基因均为隐 雌性三杂合子与野生型的雄性杂交， 性。雌性三杂合子与野生型的雄性杂交，后代按雌 配子的基因型分类统计如下： 配子的基因型分类统计如下： （1）这些基因在果蝇的哪条染色体上？ ）这些基因在果蝇的哪条染色体上？ （2）画出杂合子雌性亲本的有关染色体图 ） （3）计算并发系数 ） 题解：据题意: 题解：据题意 a:三个基因位于 染色体上 三个基因位于X染色体上 三个基因位于 染色体上; b:杂合体雌性亲本的两条 染色体图为：X+ Z+ Y 杂合体雌性亲本的两条X染色体图为 杂合体雌性亲本的两条 染色体图为： X Z Y+ 三个基因的顺序和图距为: 三个基因的顺序和图距为 X 6 Z 7 Y C:并发系数为： 0.24 并发系数为： 并发系数为

遗 传 学
(Genetics)
任课教师 李琳
参考书： • 《遗传学》 戴灼华，王亚馥等。高等教育出版社 2008.1. ，第二版 • 《现代遗传学原理》，徐晋麟等。科学出版社， 2005，第二版 • 《分子遗传学》李振刚，科学出版社。2004. • 《现代遗传学》赵寿元，乔守怡，高等教育出版 社，2001. • 《基因Ⅷ》本杰明.卢因编，余龙等译。科学出 版社。2005.
9、拟南芥（Arabidopisis）
四、遗传学的应用
（一）遗传学与农牧业
（二）遗传学与医药业 （三）遗传学与社会和法律
（二）遗传学的现代定义
遗传学是研究基因的结构、功能、传递 和表达规律的一门科学---基因学。 基因的慨念： 1、一种具有遗传功能的DNA序列或一些病毒中的 RNA序列，编码功能性蛋白质或RNA分子。 2、遗传的功能物理单位， 在染色体上占有特殊的 座位，可通过等位变异加以确定，是一段编码单 条多肽的DNA序列。
3、由不同的DNA片段共同组成的一个完整的表达
单位，有一个特定的表达产物，它可以是多肽分 子，也可以是 RNA分子。（P56 图3-20） 4、基因是一段制造功能产物的完整的染色体片段。
（三）遗传学的究内容
1、各类生物基因组结构和功能。基因组的核苷酸序 列和生物学功能之间的关系。 2、基因的结构和功能，基因在染色体上的定位 和作图。 3、基因在世代之间的传递方式和规律。 4、基因变异的类型、规律及其分子机制。 5、基因转化为性状所需各种内外环境条件，基因表 达规律及其调控的分子机制。
遗传学在生物工程和生物信息系中的课程 定位 • 专业基础课 • “基因工程” （Gene engineering = Genetics engineering) 的理论基础

基因表达的规律及其调控的分子机制。
• 6.能动地改造生物，使之更符合人类的利益和要求。
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所以，
• 遗传学是一门涉及生命起源和生物进化的 理论科学；
• 同时，也是一门密切联系实际的基础科学----直接指导医学研究和动物、植物和微生 物育种。
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二、遗传学的发展
❖遗传学也是在人类的生产实践活动中产生 和发展起来的
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McClintock的发现
• 1951 转座子
• 1983 获诺贝 尔奖
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3. 分子遗传学时期(1953-)
• 1953年Watson和 Crick提出DNA分子 双螺旋(double helix)模型，是分 子遗传学及以之为 核心的分子生物学 建立的标志；
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DNA结构的发现
Darwin(1809~1882) 《物种起 源》The Origin of Species(1859) 提出了以自然 选择为中心的进化学说
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❖Weisman(1834－1914) 新达尔文主义 ❖种质连续论（thoery of continuity of
germplasm）
❖多细胞的生物体由体质（somatoplasm） 和种质（germplasm）两部分组成
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operon theory
mRNA, genetic code, C. elegans线虫
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3. 分子遗传学时期(1953-)
• 20世纪70年代以来，分子遗传学、分子生物 学及其实验技术得到飞速发展。
• 建立了以DNA重组技术为核心的遗传工程， 为生物遗传定向操作奠定了基础；

遗传学复习重点※绪论●性状（trait）：可观察到或检测到的生物的形态结构、生理或行为特征。

●遗传（heredity,inheritance）：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。

）●变异（variation）：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。

●遗传学经典定义: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：研究基因和基因组的结构与功能的学科。

※第一章遗传的细胞学基础●减数分裂（meiosis），又称成熟分裂，是在性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种特殊的有丝分裂。

由于它使体细胞染色体数目减半，所以称为减数分裂。

●世代交替(alternationofgenerations)：生活周期包括一个有性世代和一个无性世代,这样二者交替发生就称为世代交替。

※第二章mendel定律●单位性状（unitcharacter）：把植株所表现的性状总体区分为各个单位作为研究对象，这样区分开来的性状称为单位性状。

●相对性状（contrastingcharacter）：同一单位性状的相对差异。

●纯合的基因型（homozygousgenotype）：成对的基因都是一样的基因型。

●杂合的基因型（heterozygousgenotype)，或称杂合体（heterozygote）：成对的基因不同。

●表现型（phenotype）：是指生物体所表现的性状。

●测交法：指把被测验的个体与纯合隐性亲本杂交。

●完全显性（completedominance）：F1所表现的性状和亲本之一完全一样，而非中间型或同时表现双亲的性状。

●不完全显性(incompletedominance)：F1表现双亲性状的中间型。

●共显性(codominance)：双亲的性状同时在F1个体上出现,而不表现单一的中间型。

湖北民族学院生物科学与技术学院
普通遗传学课件
泛生假说(hypothesis of pangenesis)
认为动物每个器官里都普遍存在微小的泛生粒，它
们能够分裂繁殖，并能在体内流动，聚集到生殖器官里，
形成生殖细胞。当受精卵发育为成体时，各种泛生粒进 入各器官发生作用，因而表现遗传。如果亲代的泛生粒 发生改变，则子代表现变异。
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2．遗传学研究的对象
以微生物（细菌、真菌、病
毒）、植物和动物以及人类为对象，
研究其遗传变异规律。 *生物种类极其繁多（目前有科学记 载的约170万种）。
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普通遗传学课件
3．遗传学研究的任务
(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；
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⑵.孟德尔遗传规律的重新发现 € 1900年，同时有三位著名学者发现了孟德尔及其创立的颗粒遗传 学说。他们是荷兰的狄 · 弗里斯（ De Vris H. ）、德国的柯伦斯 （Correns C.）和奥地利的冯· 切尔迈克（VonTschermak E.）。 在不同国家用多种植物进行与孟德尔早期研究相似的杂交试验 ➠ 获得与孟德尔相似的解释《德国植物学会杂志》➠ 证实孟德尔遗 传规律 ➠ 确认重大意义。 € 1900年孟德尔遗传规律的重新发现 ➠ 标志着遗传学的建立和开 始发展 ➠ 孟德尔被公认为现代遗传学的创始人。 € 1910年起将孟德尔遗传规律 ➠ 孟德尔定律。
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孟德尔学说又为什么被遗忘？
孟德尔的理论简明易懂，而在当时也迫切需要这样一个理论，但为什么他的工作曾被 完全忽视，以致被埋没了34年呢？ （1）孟德尔“生不逢时”。达尔文的光芒掩盖了孟德尔。 （2）对自己研究成果的意义认识不足。发表的论文却屈指可数，而涉及其成果的论文只 有一篇。其实，孟德尔还曾用紫罗兰、玉米及紫茉莉等做过杂交实验，并进一步证实了他 在豌豆实验中得到的结果。这些本来都可以作为系列文章发表，然而他却隐而不发。他甚 至没有和其他的植物学家或杂交研究者联系、交流，也没有给国际或国内的会议投寄论文。 在孟德尔的论文中没有任何突出的理论，所谓“孟德尔第一定律”、“孟德尔第二定 律”，都是后人给加上的。其大量篇幅给人的感觉是：比例和数字、“纯粹的事实”。 （3）由于数学统计方法首次引入生物学中。孟德尔以前的生物学完全是一门描述性的科 学，生物学家们根本想不到数学会与生物学有联系，也搞不懂统计数学对揭示生物学规律 有什么帮助。一位捷克学者的亲身经历就生动地说明了这一事实。捷克学者伊尔蒂斯 （H· Iltis）回忆说，1899年，他发现了孟德尔的论文，并激动地拿给他的导师看，可这位 有学问的教授说，“呵！这篇论文我知道，它无关紧要。除了数字和比例，比例和数字外， 一无它物。不要为它浪费时间，把它忘了吧！”

1遗传学第一章绪论
第一章 绪论
第一节 什么是遗传学 （genetics）： 遗传学就是研究生物的遗传与变异的科学
世代间相似的现象就是“遗传” (heredity, inheritance) “ 种瓜得瓜，种豆得豆。”
生物个体间的差异叫做“变异”（variation） “一母生九子，九子森 (batson)于1905年首先提出的。
Honghe Hani rice terraces in
Yunnan Province, China. In
this issue, two separate
research groups report draft
sequences of two strains of
rice--japonica and indica. In
遗传与变异的关系
遗传与变异现象在生物界普遍存在，是生命活 动的基本特征之一。
没有变异生物界就失去进化的素材，遗传只的 是简单的重复
没有遗传，变异不能积累，变异失去意义，生 物也不能进化
研究生物的遗传与变异现象深入探讨它们的 本质：利用所得成果，能动地改造生物更好地 为人类服务这就是遗传学的任务
双螺旋模型的建立(Watson和Crick 1953)以及中 心法则的提出(Crick，1958)。
Frankling and wilkins
分子遗传学时期。（1953-现在）
此期是遗传学发展的第三次高潮，可以说成果累累， 月新年异，而且趋向于应用，大大缩短了转化为生 产力的周期。
乳糖操纵子模型的建立(Jacob and Monod,1961) 遗传密码的破译(1964) 反转录酶(1975)．DNA合成酶(1958)，限制性酶的
遗传学和生命科学其他学科相比，有着 自己鲜明的特点：