遺傳學(xué)緒論ppt課件.ppt

第一章緒論 1 一 遺傳學(xué)基本概念 一 什么是遺傳學(xué) genetics 研究生物的遺傳和變異現(xiàn)象及其規(guī)律的一門學(xué)科 1 遺傳 heredity inheritance 生物有性或無(wú)性生殖方式繁殖 子代與親代相似 物種的延續(xù)性 種瓜得瓜 種豆得豆 2 變異 variation 生物個(gè)體之間差異的現(xiàn)象 一母生九子 九子各不同 3 矛盾運(yùn)動(dòng) 遺傳變異物質(zhì) 能量 信息生物自然選擇 進(jìn)化人工選擇 育種 變異 2 二 遺傳學(xué)的研究任務(wù) 遺傳學(xué) 研究遺傳物質(zhì) 基因 結(jié)構(gòu) 功能 傳遞和表達(dá)規(guī)律 1 性狀遺傳學(xué) 描述遺傳變異的現(xiàn)象和規(guī)律2 細(xì)胞遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué) 闡述生物遺傳變異的原因 遺傳物質(zhì)的本質(zhì) 結(jié)構(gòu) 功能 變化 表達(dá)及其調(diào)控 3 二 遺傳學(xué)的發(fā)展歷史 一 遺傳學(xué)的萌芽 1900 拉馬克 Lamark 用進(jìn)廢退 學(xué)說(shuō)和 獲得性狀遺傳 長(zhǎng)頸鹿 魏斯曼 Weisman 種質(zhì)論 小鼠截尾實(shí)驗(yàn) 種質(zhì) 和 體質(zhì) 達(dá)爾文 C R Darwin 泛生論 泛生粒 側(cè)重于遺傳變異原因的解釋 初步肯定了其物質(zhì)性缺點(diǎn) 導(dǎo)向不好 4 二 遺傳學(xué)的誕生 1900 1 孟德?tīng)?GregorMendel 1822 1884 奧地利的一個(gè)修道士 他從1856年開(kāi)始進(jìn)行了8年的豌豆雜交試驗(yàn) 1866年發(fā)表 植物雜交試驗(yàn) 提出了分離規(guī)律和獨(dú)立分配規(guī)律 并應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析和驗(yàn)證了這些假設(shè) 假定細(xì)胞中有它的物質(zhì)基礎(chǔ) 遺傳因子 但是他的發(fā)現(xiàn)并未引起重視 而是被埋沒(méi)了35年之后才被3位科學(xué)家重新發(fā)現(xiàn) 5 2 孟德?tīng)柖傻闹匦掳l(fā)現(xiàn)狄 弗里斯 DeVries H 1848 1935 荷 月見(jiàn)草科倫斯 Correns C 1864 1933 德 玉米馮 柴馬克 VonTschermak E 奧 豌豆他們?nèi)说恼撐亩伎窃?900年出版的 德國(guó)植物學(xué)雜志 上 都證實(shí)了孟德?tīng)柖?開(kāi)始他們都以為是自己發(fā)現(xiàn)了這一重要定律 可后來(lái)發(fā)現(xiàn)早在35年以前 孟德?tīng)柧鸵呀?jīng)發(fā)現(xiàn)并證明了分離定律和自由組合定律 這就是遺傳學(xué)歷史上孟德?tīng)柖傻闹匦掳l(fā)現(xiàn) 標(biāo)志著遺傳學(xué)的誕生 1910年起將孟德?tīng)栠z傳規(guī)律改稱為孟德?tīng)柖?公認(rèn)孟德?tīng)柺沁z傳學(xué)的奠基人 6 三 經(jīng)典遺傳學(xué)時(shí)期 1900 1939年 1 核心 遺傳的染色體理論 TheoryofChromosome 1 遺傳物質(zhì)位于染色體上2 遺傳物質(zhì)的傳遞與有絲分裂 減數(shù)分裂行為相聯(lián)系 7 2 突出的科學(xué)家 孟德?tīng)?1822 1884 孟德?tīng)栠z傳規(guī)律狄 費(fèi)里斯 1901 1903提出 突變學(xué)說(shuō) 突變 生物進(jìn)化 約翰生 JohannsenW L 1859 1927 1909年發(fā)表 純系學(xué)說(shuō) 明確區(qū)別基因型vs 表現(xiàn)型 遺傳因子 基因 8 鮑維里 BoveriT 1902 薩頓 SuttonW 1903發(fā)現(xiàn)遺傳因子的行為與染色體行為呈平行關(guān)系 是染色體遺傳學(xué)說(shuō)的初步論證 貝特生 Bateson W 1906從香豌豆中發(fā)現(xiàn)性狀連鎖 創(chuàng)造 genetics 一字 詹森斯 Janssens F A 1909觀察到染色體在減數(shù)分裂時(shí)呈交叉現(xiàn)象 為解釋基因連鎖現(xiàn)象提供了基礎(chǔ) 9 摩爾根 MorganT H 1866 1945 提出 性狀連鎖遺傳規(guī)律 伴性遺傳提出染色體遺傳理論 細(xì)胞遺傳學(xué) 著 基因論 認(rèn)為基因在染色體上直線排列 創(chuàng)立基因?qū)W說(shuō)這是對(duì)孟德?tīng)栠z傳學(xué)說(shuō)的重大發(fā)展 也是這一歷史時(shí)期的巨大成就 1933諾貝爾獎(jiǎng) 10 穆勒 MullerH T 1927年在果蠅用X射線誘發(fā)突變 斯特德勒 StadlerL T 1927年在玉米用X射線誘發(fā)突變 人工誘變布萊克斯生 BlakesleeA F 利用秋水仙素誘導(dǎo)多倍體 11 四 現(xiàn)代遺傳學(xué)時(shí)期 1940 1 主要領(lǐng)域 微生物遺傳學(xué)分子遺傳學(xué)基因工程基因組學(xué) 12 2 主要科學(xué)家及其貢獻(xiàn) 比德?tīng)?Beadle G W 泰特姆 Tatum E L 1958Nobelprize 1941 X射線 紅色面包霉突變體 遺傳學(xué)研究提出 一個(gè)基因一種酶 假說(shuō) 一個(gè)基因一個(gè)蛋白質(zhì)或多肽 發(fā)展了微生物遺傳學(xué) 生化遺傳學(xué) 卡斯佩森 Caspersson T O 40年代初用定量細(xì)胞化學(xué)方法 證明DNA存在于細(xì)胞核中 13 阿委瑞 AveryO T 1944肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中 證明了遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì) 赫爾希 HersheyA D 1969Nobelprize 蔡斯 Chase M 1952等用同位素示蹤法在研究T2噬菌體感染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中 再次確認(rèn)了DNA是遺傳物質(zhì)至此 已為遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)及基因的功能奠定了初步的理論基礎(chǔ) 14 二戰(zhàn)后 物理學(xué)家對(duì)研究生物學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生了濃厚的興趣 他們?cè)谘芯恐袔нM(jìn)了物理學(xué)新理論 概念和方法 15 瓦特森 Watson J D 克里克 CrickF H C 1953根據(jù)對(duì)DNA的化學(xué)分析和對(duì)DNAX射線晶體學(xué)所得資料提出DNA分子結(jié)構(gòu)模式理論 雙螺旋結(jié)構(gòu) 標(biāo)志分子遺傳學(xué)的誕生 1962Nobelprize 16 克里克 CrickF H C 1961和同事們用實(shí)驗(yàn)證明了他于1958年提出的關(guān)于遺傳三聯(lián)密碼的推測(cè) 尼倫伯格 Nirenberg M W 柯蘭拉 Khorana H G 1968諾貝爾獎(jiǎng) 1957 1969解譯出64種遺傳密碼 17 雅各布 JacobF 莫諾 MonodJ 1965諾貝爾獎(jiǎng) 1961大腸桿菌的操縱子 闡明微生物基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制 史密斯 Smith H 1978諾貝爾獎(jiǎng) 1970分離到限制性內(nèi)切酶 基因工程波耶 Boyer H 柯恩 Cohen S 1973首次用質(zhì)粒克隆DNA吉爾伯特 Gilbert W 桑格 Sanger F 1977DNA測(cè)序法 1980諾貝爾獎(jiǎng) 18 1986年5月提出1990年10月1日美國(guó)國(guó)會(huì)正式批準(zhǔn)啟動(dòng)人類基因組計(jì)劃 計(jì)劃投入30億美元的資金在15年內(nèi)完成人類基因組的分析研究2000年6月26日 國(guó)際人類基因組測(cè)序聯(lián)盟與Celera公司聯(lián)合發(fā)布了 人類基因組工作草圖 workdraft 2001年2月12日又分別在Nature和Science雜志上公布了人類基因組 精確圖 準(zhǔn)確度達(dá)到99 99 2003年4月14日CollinsF博士在華盛頓隆重宣布HGP完成 得到了人類基因組 完成圖 包括99 的人類基因組序列 準(zhǔn)確度為99 99 人類基因組計(jì)劃的所有目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn) 這標(biāo)志 人類基因組計(jì)劃 勝利完成和 后基因組時(shí)代 postgenomeera PGE 正式來(lái)臨 人類基因組計(jì)劃 HGP 19 其它生物的基因組計(jì)劃 1995第一個(gè)基因組 流感嗜血桿菌 Haemophilusinfluenzae 的全部序列發(fā)表 大小為1 8Mb 釀酒酵母 Saccharomyceseerevisiae 大腸桿菌 E coli 線蟲(chóng) Caenorhabditiselegans 2000年3月Celera公司完成果蠅 Drosophilamelanogaster 180Mb2000年12月份完成第一個(gè)植物 擬南芥 Arabidopsisthaliana 基因組測(cè)序 大小為125Mb2002年4月5日水稻 中國(guó) 秈稻 日本 粳稻 20 21 青山襯托之下 是一片金燦燦的中國(guó)水稻梯田 2002年4月5日以中國(guó)梯田為封面的 Science 雜志以14頁(yè)篇幅率先發(fā)表了一個(gè)重大成果 中國(guó)人獨(dú)立完成的論文 水稻 秈稻 基因組的工作框架序列 顯示對(duì)中國(guó)科學(xué)家成就充分肯定 COVERPhotographoftheHongheHaniriceterracesinYunnanProvince China Inthisissue twoseparateresearchgroupsreportdraftsequencesoftwostrainsofrice japonicaandindica Inaddition theEditorial NewsFocus Letters andPerspectiveshighlightthesignificanceofthericegenometotheworld spopulation Image LiwenMaandBaoxingQiu BeijingGenomicsInstitute 22 三 遺傳學(xué)在科學(xué)與生產(chǎn)中的意義 一 科學(xué) 革命性的影響1 新興學(xué)科 邊緣學(xué)科 交叉學(xué)科的興起細(xì)胞遺傳學(xué)數(shù)量遺傳學(xué)生統(tǒng)遺傳學(xué)發(fā)育遺傳學(xué)進(jìn)化遺傳學(xué)微生物遺傳學(xué)輻射遺傳學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)分子遺傳學(xué)遺傳工程等基因組學(xué) 結(jié)構(gòu) 功能 生物信息學(xué)2 古老科學(xué)煥發(fā)青春 新思路 新角度 新方法3 科學(xué)難題的曙光 23 1 工業(yè) 1 基因產(chǎn)業(yè) 食品 藥物 診斷試劑 實(shí)驗(yàn)試劑等 2 基因信息咨詢 Celera公司 200億 2 農(nóng)業(yè) 1 品種改良 2 生物反應(yīng)器 二 對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響 24 三 對(duì)人類社會(huì)的影響 雙刃劍疾病預(yù)防與治療基因隱私基因決定論基因歧視 優(yōu)生學(xué) eugenics 禁用 基因武器長(zhǎng)壽基因 1200歲倫理道德法律 25 四 遺傳學(xué)的教與學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 第一章緒論第七章遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)第二章遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)第八章基因的表達(dá)與調(diào)控第三章孟德?tīng)栠z傳第九章基因工程與基因組學(xué)第四章連鎖遺傳和性連鎖第十章基因突變第五章染色體變異第十一章細(xì)胞質(zhì)遺傳第六章細(xì)菌和病毒的遺傳第十二章數(shù)量遺傳第十三章群體遺傳與進(jìn)化教學(xué)手段 傳統(tǒng) 多媒體以教材為綱 但不拘泥于教材 26 4 如何學(xué)習(xí)好 基本概念 基本原理 重在理解 拒絕死記硬背 2 平時(shí)多練習(xí) 培育分析和應(yīng)用能力 臨時(shí)抱佛腳沒(méi)有用 27 Genet