动物遗传学课件-第一章绪论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,联系方式,办公室：绿1西211,住所：绿苑区45-151#；,办公电话：2058077（o）；,移动电话：[phone],E-mail：,zhaozongsh,目 录,1、课程介绍,2、第一章 绪论,课程介绍,1、讲授对象,动物科学专业本科生,2、讲授方式,理论课多媒体讲授,3、考核方式,日常考勤、平时成绩（20%）,期中、,期末闭卷考试（60%）,4、课程内容（大纲）,理论课十一章,第一章 绪论,问题:,在你以往的认识中”遗传”是什么?,Heredity,Genetics,遗传学(Genetics),是研究,生物遗传和变异,的科学。遗传与变异是生物界最普通、最基本的两个特征,遗传(heredity),：,指生物亲代与子代,相似,的现象，即生物在世代传递过程中可以保持物种和生物个体各种特性不变；,“人生人、兽生兽，种瓜得瓜、种豆得豆”,“物生自类本种”,“龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞”,变异(variation),：,指生物在亲代与子代之间，以及在子代与子代之间表现出一定,差异,的现象。,“一娘生九子，连娘十个样”,一、基本概念,Genetic variation exhibited in the skin of corn snakes.The wild type(normal)variety displays orange and black markings.,遗传和变异的关系,1）遗传 变异,2）变异的普遍性,3）变异的相对性：基因型和表型,（eg.i,A,i,i,B,i,）,4）变异的来源,遗传学（Genetics）：,动物遗传学（Animal Genetics）,是研究动物遗传与变异的科学,遗传学(Genetics),是研究生物遗传和变异的科学,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，而变异是绝对的、发展的；没有遗传就没有物种的相对稳定，也就不存在变异的问题没有变异特征物种将是一成不变的，也不存在遗传的问题,遗传、变异和选择,是生物进化和新品种选育的三大因素,生物进化就是环境条件(选择条件)对生物变异进行自然选择，在自然选择中得以保存的变异传递给子代(遗传)，变异逐代积累导致物种演变、产生新物种,动、植物和微生物新品种选育(育种)实际上是一个人工进化过程，只是以选择强度更大的人工选择代替了自然选择，其选择的条件是育种者的要求,遗传、变异与环境,环境改变可以引起变异,战国时期考工记就指出：“橘逾淮而北为枳”。表明人们在很早以前就注意到生物生存环境的改变可以引起生物的性状改变,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王充(王阳明)在论衡中指出：某些偶然变异是不可遗传的,考察生物遗传与变异应该在给定环境条件下进行,问题:,环境可以改变”遗传基础”吗?,遗传学的任务,遗传与变异现象与基本规律,阐明生物遗传、变异现象及其表现规律,遗传的本质与内在规律,探索遗传、变异的原因及其物质基础(遗传的本质)，揭示遗传变异的内在规律,指导生物遗传改良工作,在上述工作基础上指导动、植物和微生物遗传改良(育种)实践,二、遗传学的建立与发展,孟德尔之前遗传学的萌芽,中国,淮南子,“,黑牛生白犊”的记载（公元前,2,世纪）,齐氏要术,中的相马术与相牛术（公元,6,世纪）,西方国家,在希腊关于性别的“左右学说”,:,男右女左（圆尖说）,罗马人关于动物起源学说：蜜蜂起源于牛,孟德尔与遗传学,孟德尔,，遗传学之父，1822年出生于奥地利，家境贫寒，因父母是园艺家，自小喜爱植物。1843年进入修道院，并于维也纳大学深造。经过长达8年的豌豆试验，发现,生物遗传的基因分离和自由组合定律。1865年孟德尔在布鲁恩科学协会的会议厅第一次宣读了自己的成果，由于其思维及实验超前，以及当时全欧洲都在关注达尔文的“进化论”，听众对连篇累续的数字和繁复枯燥的论证毫无兴趣。直到1900年，孟德尔逝世16年，即豌豆实验论文正式出版后34年后，该成果才被来自三个国家的三位学者“重新发现”，从此，遗传学进人了孟德尔时代。,遗传学的起源及发展,1859年，达尔文出版物种起源-生物学巨著；,1866年，,孟德尔,的豌豆杂交试验发表，遗传因子提出（公认起源）；基因分离和自由组合定律,1900年，H.de Vries，C.Correns and E.S.von Tschermak 共同发现（验证）孟德尔的遗传定律；,1903年，W.S.Sutton and T.Boveri研究孟德尔遗传因子传递，奠定遗传的染色体学说；,1904年，W.Bateson定义遗传学为研究遗传和变异的科学；,1908年，G.H.Hardy and W.Weinberg共同发现哈代-温伯定律；,1909年，丹麦生物学家W.Johannsen命名孟德尔遗传因子为基因（Gene);,1910年，T.H.,Morgan,发现遗传连锁定律，并发表著名的基因论；,1926年年，G.H.Hardy and W.Weinberg共同发现哈代-温伯定律；,1930-1932年代，,R.A.Fisher,S.Wright and J.B.S.Haldane,建立了遗传学中的数理统计方法，开创了群体遗传学及数量遗传学时代；,1942年，G.W.Beadle and E.L.Tatum提出“一个基因一种酶”学说；,1952年，A.D.Hershey and E.L.Tatum证明了DNA是遗传物质；,1953年，美国年轻科学家J.D.Watson在Nature上发表短文，提出DNA的双螺旋结构；,1958年，M.Meselson and F.Stahl提出DNA的半保留复制模式；,1961年，F.Jacob and J.L.Monod通过细菌利用乳糖试验，提出操纵子学说；同年，F.Jacob and S.Brenner阐明了基因指导蛋白质合成的分子过程；,1966年，M.W.Nirenberg and H.G.Khorana破译了全部的三联体，即“遗传密码”；,1970年，H.Temin and D.Baltimore分别在RNA病毒中发现了逆转录酶；,1971年，D.Nathans and H.O.Smith发现限制性内切酶；,1972年，P.Berg首次完成体外DNA重组；,1973年，H.Boyer and S.Cohen用质粒克隆DNA；,1977年，W.Gilbert and F.Sanger发明序列测定方法；,1985年，K.Mullis发明了聚合酶链式反应（PCR）；,20世纪90年代,人类基因组计划的实施,动物基因组计划的相继提出和实施,1996年,绵羊多利的诞生,动物体细胞克隆,21世纪,“,后基因组时代,”,问题:,你知道”多利”羊吗?,多利和她的”母亲”的遗传基础完全一样吗?从遗传上看她们一样吗?,20世纪遗传学的发展,遗传学的初创时期,1900-1910,细胞遗传学时期,1910-1940,由细胞向分子水平过渡,1940-1953,Molecular genetics/genomics,分子遗传学时期,1953,动物基因组时代（,1995,年人类基因组测序计划）、后基因组时代（功能基因组、蛋白组学）,1.初创时期(1900-1910),(1).1900年，Hugo De Vries(狄弗里斯1848-1935,c)、Erich Tschermak(柴马克,1871-1962,d)和Carl Erich Correns(柯伦斯,1984-1933,b)分别重新发现孟德尔规律，是遗传学学科建立的标志。1906 年，William Bateson(贝特生,1846-1926)提出以,Genetics,作为该学科的学科名,(2).1901-1903年，狄弗里斯发表“突变学说”,(3).1903年，,Sutton(1877-1916)和Boveri,分别提出染色体遗传理论，认为：遗传因子位于细胞核内染色体上，从而将孟德尔遗传规律与细胞学研究结合起来,(4).1909年，约翰生发表“纯系学说”，并提出“,gene”,的概念，以代替孟德尔所谓的“遗传因子”,(5).1908年，哈德和温伯格分别推导出群体遗传平衡定律,2.全面发展时期(1910-1952),形成了近代遗传学的主要内容与研究领域，也是本课程的主要内容,(1).细胞遗传学/经典遗传学(1910-1940)1910，摩尔根等：性状连锁遗传规律,(2).数量遗传学与群体遗传学基础(1920-)费希尔等：数理统计方法在遗传分析中的应用,(3).微生物遗传学及生化遗传学(1940-1953)1941，比德尔等：一个基因一个酶1944，阿委瑞：肺炎双球菌转化1952，赫尔歇和蔡斯：噬菌体重组,(4).,其,它研究方向1927，穆勒等：人工诱变1937，布莱克斯里等：植物多倍体诱导 杂种优势的遗传理论,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；,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；,取得了人类、多种农业和实验生物基因组的DNA序列信息(结构基因组学)；,开创了功能基因组学研究(后基因组学)。,*新研究领域开创与分支学科形成的要素：,代表性人物；,新的研究技术与方法体系：物理学、化学、数学等学科的新理论与技术；,开创性的研究成果(代表性的试验)。,1）按研究水平划分：,个体（细胞）遗传学,群体遗传学，分子遗传学,细胞遗传学（Cytogenetics）：,以包括人在内的高等动植物为材料，研究遗传现象的染色体基础和变异现象的遗传效应；,群体遗传学(Population Genetics)：,研究群体遗传结构及其变化的规律；,分子遗传学（Molecular Genetics）：,在分子水平上研究基因的本质，基因的功能以及基因的变化以阐明遗传变异的规律；,三、遗传学的分支学科,2）按功能划分：,数量遗传学，生化遗传学，辐射遗传学等,3）按研究对象划分：,人类遗传学，植物遗传学，动物遗传学，微生物遗传学等,发生遗传学（Developmental Genetics）:,研究从受精卵发育为成体过程中，胚层、器官原基的形成以及组织、细胞的决定和分化的基因调控机理，以阐明基因与性状发育的关系。,行为遗传学(Behavioral Genetics)：,研究生物向光、向地、摄食、求偶、育儿、攻击、逃避以及学习和记忆等行为的遗传基础以及基因表达的时间、场所、作用途径等。,四、遗传学的应用及意义,传媒中的遗传学,Early-onset Alzheimers Gene is Isolated,Philadelphia Inquirer 18 August 1995,Genetic Flaw May Result in Obesity,Philadelphia Inquirer 10 August 1995,Biotechnology Trials and Tribulations,Philadelphia Inquirer 26 July 1995,Maps to Scientific Discovery,Philadelphia Inquirer 20 February 1995,Scientists Make Aids Breakthrough,Philadelphia Inquirer 20 June 1996,Gene Hunters Pursue Elusive and Complex,Trait of the Mind,New York Times 31 October 1995,Mutated Gene Identified in Breast Cancer,Philadelphia Inquirer 15 September 1994,遗传学与医学,血型鉴定,疾病（遗传病）诊断及治疗,器官（肾、骨髓）移植,DNA,鉴定与法医学,基因治疗,个性化用药,试管婴儿,AIDS,及癌症的研究,胚胎早期性别鉴定,亲子鉴定,遗传学与现代农业：,在植物中的应用：,杂交水稻,无籽西瓜,转基因植物,航空育种,超高产育种,在动物中的应用：,动物育种,肉质改良,应激基因诊断,多仔基因诊断,快大肉鸡,优质肉鸡,早期性别鉴定,配套系,鸡矮小基因的应用,人工授精（AI）、胚胎移植、,遗传与营养互作,遗传学与社会学、伦理学,人类基因组计划,人类克隆,B,超技术,新物（品）种,遗传学的滥用,生物多样性降低,物种灭绝或濒危,地球环境恶化,CHICKEN-QUAIL HYBRIDS,本章要求,掌握遗传学的,概念,及研究的内容,了解遗传学发展的历程,了解遗传学主要分支学科的研究内容和手段,展望遗传学今后发展的前景,复习思考题,遗传学与动物科学专业有何联系？,学习遗传学对你的发展有什么作用？,掌握遗传学发展中重要的里程碑。,遗传学几个主要领域发展前景如何？为什么？,遗传工程的意义及对社会的影响？,