遗传学专题专家讲座.pptx

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,*,第一章 绪 论,1,遗传学专题专家讲座,第1页,一、遗传学基本概念,（一）什么是遗传学（genetics）,：硕士物,遗传,和,变异,现象及其规律一门学科。,（1）遗传(heredity,inheritance):生物有性或无性生,殖方式繁殖，子代与亲代,相同、物种延续性,“种瓜得瓜，种豆得豆。”,（2）变异（variation）:生物个体之间,差异,现象。,“一母生九子，九子各不一样。”,（3）矛盾运动：遗传 变异,物质、能量、信息,生物,自然选择,进化,人工选择,育种,变异,2,遗传学专题专家讲座,第2页,（二）遗传学研究任务,遗传学,：研究遗传物质（基因）结构、功效、,传递和表示规律。,1)性状遗传学：,描述遗传变异现象和规律,2)细胞遗传学和分子遗传学：,阐述生物遗传变异原因、,遗传物质本质、结构、功效、改变、表,达及其调控。,3,遗传学专题专家讲座,第3页,二、遗传学发展历史,（一）、,遗传学萌芽(1900),拉马克(Lamark)：,“用进废退”,学说和“,取得性状遗传,”：,长颈鹿？,魏斯曼(Weisman)：,“,种质论”：,小鼠截尾试验：“种质”和“体质”,达尔文(C.R.Darwin)：,“泛生论”,：泛生粒,侧重于遗传变异原因解释，初步必定了其物质性,缺点：导向不好,4,遗传学专题专家讲座,第4页,（二）、遗传学诞生(1900),(1).,孟德尔,(Gregor Mendel),（1822-1884）：,奥地利一个修道士，他从1856年开始进行了8年,豌豆杂交试验：,1866年,发表,植物杂交试验,提出了,分离规律,和,独立分配规律,；,并应用统计学方法分析和验证了这些假设。,假定细胞中有它物质基础“,遗传因子,”，,不过他发觉并未引发重视，而是被埋没了35年之后才被3位科学家重新发觉。,5,遗传学专题专家讲座,第5页,(2).,孟德尔定律重新发觉,狄弗里斯(,De Vries,H.,18481935,)荷,月见草,科伦斯(,Correns,C.,18641933,)德,玉米,冯柴马克(,VonTschermak,E.)奥,豌豆,他们三人论文都登载在1900年出版德国植物学杂志上，都证实了孟德尔定律。开始他们都认为是自己发觉了这一主要定律，可以后发觉早在35年以前，孟德尔就已经发觉并证实了分离定律和自由组合定律，这就是遗传学历史上,孟德尔定律重新发觉，标志着遗传学诞生,。,1910年起将孟德尔遗传规律改称为,孟德尔定律,，公认孟德尔是遗传学奠基人。,6,遗传学专题专家讲座,第6页,（三）经典遗传课时期（1900-1939年）,1.关键,:遗传染色体理论,（Theory of Chromosome）,1）遗传物质位于染色体上,2）遗传物质传递与有丝分裂、减数,分裂行为相联络,7,遗传学专题专家讲座,第7页,2.突出科学家：,孟德尔,（1822-1884）：孟德尔遗传规律,狄费里斯：,1901-1903 提出“突变学说”：,突变,生物进化。,约翰生（,Johannsen W.L.,1859-1927）,19发表“,纯系学说,”:,明确区分,基因型vs.表现型,；,遗传因子,“,基因,”,8,遗传学专题专家讲座,第8页,鲍维里,(,Boveri T.)1902,、萨顿(,Sutton W.)1903,发觉,遗传因子,行为与,染色体,行为呈,平行,关系，是染色体遗传学说初步论证。,贝特生,(,Bateson，W.）,1906,从香豌豆中发觉性状连锁,；,创造,“,genetics,”,一字,。,詹森斯,(,Janssens,F.A.),1909,观察到,染色体,在减数分裂时呈,交叉,现象，为解释基因连锁现象提供了基础。,9,遗传学专题专家讲座,第9页,摩尔根,(,Morgan T.H.,1866,1945)：,提出,“,性状连锁遗传规律,”；伴性遗传,提出染色体遗传理论,细胞遗传学,；,著,基因论,：认为,基因在染色体上直线排列，创建,基因,学说,这是对孟德尔遗传学说重大发展，也是这一,历,史时期,巨大成就,。,1933 诺贝尔奖,10,遗传学专题专家讲座,第10页,穆勒,(,Muller H.T.)：,1927,年在果蝇用,X,射线,诱发突变,。,斯特德勒,(,Stadler L.T.)：,1927,年在玉米用,X,射线,诱发突变,人工诱变,布莱克斯生,(,Blakeslee A.F.)：,利用,秋水仙素,诱导多倍体,。,11,遗传学专题专家讲座,第11页,（四）、当代遗传课时期（1940）,1.主要领域：,微生物遗传学,分子遗传学,基因工程,基因组学,12,遗传学专题专家讲座,第12页,2.主要科学家及其贡献,比德尔,(,Beadle,G.W.),泰特姆,（Tatum,E.L.,1958 Nobel prize,）,1941,X射线,红色面包霉突变体,遗传学研究,提出“,一个基因一种酶,”假说；,“,一个基因一个蛋白质或多肽,”。,发展了微生物遗传学、生化遗传学。,卡斯佩森,(,Caspersson,TO.)：,40,年代初用定量细胞化学方法,证实,DNA,存在于细胞核中。,13,遗传学专题专家讲座,第13页,阿委瑞,(,Avery O.T.）,1944,肺炎双球菌,转化试验中，证实了遗传物质是,DNA,而不是蛋白质。,赫尔希,(,Hershey A.D.,1969 Nobel prize,）,蔡斯,（Chase,M.,）,1952,等用同位素示踪法在研究T2,噬菌体,感染细菌,试验中,，再次确认了,DNA,是遗传物质,至此，已为遗传物质化学本质及基因功效,奠定了初步理论基础。,14,遗传学专题专家讲座,第14页,二战后：,物理学家,对硕士物学问题产,生了浓厚兴趣。他们在研究中带进了物理,学新理论、概念和方法。,15,遗传学专题专家讲座,第15页,瓦特森,（,Watson，JD.）,克里克,（C,rick F.H.C.）,1953,依据对,DNA,化学分析和对,DNA X,射线晶体学所得资料提出,DNA,分子结构模式理论,双螺旋结构。,标志,分子遗传学,诞生。,1962 Nobel prize,16,遗传学专题专家讲座,第16页,克里克,(,Crick FHC.）,1961,和同事们用试验证实了他于,1958,年,提出关于,遗传三联密码,推测。,尼伦伯格,(,Nirenberg，,MW.),柯兰拉,（Khorana，H.G.1968诺贝尔奖）,19571969 解译出64种遗传密码。,17,遗传学专题专家讲座,第17页,雅各布,(,Jacob F.),莫诺,(,Monod J.，1965 诺贝尔奖)：,1961 大肠杆菌操纵子,，,说明微生物基因表示调控机制,。,史密斯,（Smith，H.1978诺贝尔奖）：,1970分离到限制性内切酶,基因工程,波耶,（Boyer，H.）,柯恩,（Cohen，S.）:,1973首次用质粒克隆DNA,吉尔伯特,（Gilbert,W.）,桑格,（Sanger,F）,1977 DNA测序法。1980诺贝尔奖,18,遗传学专题专家讲座,第18页,1986 年5 月 提出,1990 年10 月1 日美国国会正式同意启感人类基因组计划，计划投入30亿美元资金在15 年内完成人类基因组分析研究,年6 月26 日，国际人类基因组测序联盟与Celera 企业联合公布了“人类基因组工作草图”(work draft),年2 月12 日又分别在Nature 和Science 杂志上公布了人类基因组“准确图”(准确度到达99.99%),年4 月14 日Collins F 博士在华盛顿盛大宣告HGP 完成，得到了人类基因组“完成图”(包含99%人类基因组序列，准确度为99.99%)。人类基因组计划全部目标全部实现。这标志“人类基因组计划”胜利完成和,“后基因组时代”,(post genome era，PGE)正式降临。,人类基因组计划（HGP）,19,遗传学专题专家讲座,第19页,其它生物基因组计划,1995,第一个基因组流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)全部序列发表,大小为1.8Mb,酿酒酵母(Saccharomyces eerevisiae),大肠杆菌(E.coli),线虫(Caenorhabditis elegans),年 3月Celera 企业完结果蝇(Drosophila melanogaster)180 Mb,年 12 月份完成第一个植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组测序,大小为125 Mb,年4月5日水稻中国（籼稻）、日本（粳稻）,20,遗传学专题专家讲座,第20页,21,遗传学专题专家讲座,第21页,青山衬托之下，是一片金灿灿中国水稻梯田。年4月5日以中国梯田为封面 Science杂志以14页篇幅率先发表了一个重大结果中国人独立完成论文水稻（籼稻）基因组工作框架序列，显示对中国科学家成就充分必定。,COVER Photograph of the 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 addition,the Editorial,News Focus,Letters,and Perspectives highlight the significance of the rice genome to the worlds population.Image:Liwen Ma and Baoxing Qiu,Beijing Genomics Institute,22,遗传学专题专家讲座,第22页,三、遗传学在科学与生产中意义,（一）科学革命性影响,1.新兴学科、边缘学科、交叉学科兴起,细胞遗传学 数量遗传学 生统遗传学,发育遗传学 进化遗传学 微生物遗传学,辐射遗传学 医学遗传学 分子遗传学,遗传工程等 基因组学（结构、功效）,生物信息学,2.古老科学焕发青春新思绪、新角度、,新方法,3.科学难题曙光,23,遗传学专题专家讲座,第23页,1.工业：,（1）基因产业：食品、药品、诊疗试,剂、试验试剂等。,（2）基因信息咨询：,Celera 企业$200亿。,2.农业：,（1）品种改良,（2）生物反应器,（二）对工农业生产影响：,24,遗传学专题专家讲座,第24页,（三）对人类社会影响：,双刃剑,疾病预防与治疗,基因隐私,基因决定论,基因歧视,“优生学”eugenics（禁用）,基因武器,长寿基因：1200岁,伦理,道德,法律,25,遗传学专题专家讲座,第25页,四、遗传学教与学,教学内容：,第一章 绪论,第七章 遗传物质分子基础,第二章 遗传细胞学基础,第八章 基因表示与调控,第三章 孟德尔遗传,第九章 基因工程与基因组学,第四章 连锁遗传和性连锁 第十章 基因突变,第五章 染色体变异 第十一章 细胞质遗传,第六章 细菌和病毒遗传,第十二章 数量遗传,第十三章 群体遗传与进化,教学伎俩：传统多媒体,以教材为纲，但不拘泥于教材。,26,遗传学专题专家讲座,第26页,4.怎样学习好？,基本概念、基本原理，重在了解，拒,绝死记硬背。,2.平时多练习，培育分析和应用能力，暂时抱佛脚没有用。,27,遗传学专题专家讲座,第27页,Genetics is like riding a bike,easy when you know how,but impossible until you try it.,Genetics is considered by some students to be the most difficult aspect of biology.This is often because you have to think about it.,From:,Instant Notes in Genetics,28,遗传学专题专家讲座,第28页,