遺傳學(xué)(王亞馥主編)緒論

1、公元前4000年伊拉克的古代巴比倫石刻上記載了馬頭部性狀在五個(gè)世代的遺傳。遺傳學(xué)：研究生物遺傳和變異規(guī)律的科學(xué)?，F(xiàn)代遺傳學(xué)：研究基因的結(jié)構(gòu)、功能及其變異、傳遞和表達(dá)規(guī)律的科學(xué)。 各類生物基因組結(jié)構(gòu)與功能，基因組的核苷酸序列與生物學(xué)功能之間的關(guān)系。 基因的結(jié)構(gòu)與功能，基因在染色體的定位與作圖。 基因在世代之間的傳遞方式與規(guī)律。 基因變異的類型、規(guī)律及其分子機(jī)制。 基因轉(zhuǎn)化為性狀所需各種內(nèi)外環(huán)境條件，即基因表達(dá)的規(guī)律及其控制的分子機(jī)制。 環(huán)境條件的改變是生物變異的根本原因； 用進(jìn)廢退學(xué)說；獲得性狀遺傳學(xué)說。如長頸鹿、家雞翅膀。廣泛研究遺傳變異與生物進(jìn)化關(guān)系。 1859年發(fā)表“物種起源”著作，提出自

2、然選擇和人工選擇的進(jìn)化學(xué)說，認(rèn)為生物是由簡單復(fù)雜、低級(jí)高級(jí)逐漸進(jìn)化的。 承認(rèn)獲得性狀遺傳的一些論點(diǎn)，并提出“泛生論”假說。（1）祖先休眠芽球（隱性）（2）萌發(fā)的芽球（顯性） 種質(zhì)連續(xù)論：種質(zhì)是世代連續(xù)不絕的； 支持選擇理論； 否定后天獲得性遺傳：老鼠19代割尾巴試驗(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；假定細(xì)胞中有它的物質(zhì)基礎(chǔ)“遺傳因子”，認(rèn)為遺傳是受細(xì)胞里的遺傳因子所控制的。1900年，三位動(dòng)植物學(xué)家：德弗里斯(Hugo de Vires)柯倫斯(C.Correns)丘歇馬克(E. Von Tschermak Seysenegg)在不同國家用多種植物進(jìn)行了與孟德爾早期研

3、究相類似的雜交育種試驗(yàn)作出與孟德爾相似的解釋證實(shí)孟德爾的遺傳規(guī)律確認(rèn)重大意義。1900年孟德爾遺傳規(guī)律的被重新發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著遺傳學(xué)的建立和開始發(fā)展孟德爾被公認(rèn)為現(xiàn)代遺傳學(xué)的創(chuàng)始人。1910年起將孟德爾遺傳規(guī)律孟德爾定律。狄狄費(fèi)里斯：費(fèi)里斯：提出“突變學(xué)說”(1901-1903)(1901-1903)：認(rèn)為突變是生物進(jìn)化因素。當(dāng)時(shí)細(xì)胞學(xué)和胚胎學(xué)已有很大發(fā)展，對于細(xì)胞結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂、受精及細(xì)胞分裂過程中染色體動(dòng)態(tài)都已比較了解。在魏斯曼“種質(zhì)論”的基礎(chǔ)上，使細(xì)胞學(xué)資料和孟德爾的遺傳規(guī)律結(jié)合。這一歷史時(shí)期、研究工作的主要特征是從個(gè)體水平細(xì)胞水平建立了染色體遺傳學(xué)說。明確區(qū)別基因型和表現(xiàn)型；替代遺

4、傳因子概念?；?qū)W說主要內(nèi)容： 種質(zhì)(基因)是連續(xù)的遺傳物質(zhì)； 基因是染色體上的遺傳單位，有很高穩(wěn)定性能自我復(fù)制和發(fā)生變異； 在個(gè)體發(fā)育中，基因在一定條件下，控制著一定的代謝過程 體現(xiàn)出相應(yīng)的遺傳特性和特征表現(xiàn)； 生物進(jìn)化 主要是基因及其突變等。這是對孟德爾遺傳學(xué)說的重大發(fā)展，也是這一歷史時(shí)期的巨大成就。1927年在果蠅用X 射線誘發(fā)突變1927年在玉米用X 射線誘發(fā)突變。兩人證實(shí)了基因和染色體的突變不僅在自然情況下產(chǎn)生，且用X射線處理也會(huì)產(chǎn)生大量突變。這種用人工產(chǎn)生遺傳變異的方法，使遺傳學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的階段。利用秋水仙素誘導(dǎo)多倍體。1918年，發(fā)表了重要文獻(xiàn)“根據(jù)孟德爾遺傳假設(shè)的親屬間相關(guān)的

5、研究”成功運(yùn)用多基因假設(shè)分析資料，首次將數(shù)量變異劃分為各個(gè)分量，開創(chuàng)數(shù)量性狀遺傳研究的思想方法。1925年，首次提出了方差分析(ANOVA)方法, 為數(shù)量遺傳學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。由于微生物遺傳學(xué)和生化遺傳學(xué)研究的廣泛開展，使工作進(jìn)入微觀層次其主要特征是以微生物為研究對象，采用生化方法探索遺傳物質(zhì)的本質(zhì)及其功能。1.2.3.2 卡斯佩森(Caspersson TO.)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。1.2.3.3 以后又有人證明： DNA是構(gòu)成染色體的主要物質(zhì)； 同種生物不同細(xì)胞中DNA的質(zhì)與量恒定； 在性細(xì)胞中DNA的含量為體細(xì)胞的一半。1.2.3.4 艾弗里等(Aver

6、y O. T., 1944) 用純化因子研究肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，證明遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)。1.2.3.5 赫爾希等(Hershey A. D., 1952)用同位素示蹤法在研究噬菌體感染細(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)。意義：意義： 為DNA分子結(jié)構(gòu)、自我復(fù)制、相對穩(wěn)定性和變性提出合理的解釋； DNA是貯存和傳遞遺傳信息的物質(zhì)； 基因是DNA分子上的一個(gè)片斷； 分子生物學(xué)誕生 將生物學(xué)各分支學(xué)科及相關(guān)的農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)的研究都推進(jìn)到分子水平 是遺傳學(xué)發(fā)展到分子遺傳學(xué)的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。l由于上述成就，蛋白質(zhì)生物合成的過程至6

7、0年代末也基本上搞清楚，驗(yàn)證了1958年克里克提出的“中心法則”。這一法則因1970年逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)而作了修正。l遺傳密碼的破譯解決遺傳信息本身的物質(zhì)基礎(chǔ)及含義的問題l“中心法則”解決遺傳信息的傳遞途徑和流向問題。分子遺傳學(xué)取得的許多成就都是來自對原核生物的研究，在此基礎(chǔ)上從70年代開始才逐漸開展研究真核生物。由于對細(xì)菌質(zhì)粒和噬菌體，以及限制性核酸內(nèi)切酶、人工分離和合成基因取得進(jìn)展，1973年成功地實(shí)現(xiàn)DNA的體外重組人類開始進(jìn)入按照需要設(shè)計(jì)并能動(dòng)改造物種和創(chuàng)造新物種的新時(shí)代。解釋生物進(jìn)化原因，闡明生物進(jìn)化的遺傳機(jī)理；遺傳學(xué)表明高等和低等生物所表現(xiàn)遺傳規(guī)律相同；分子遺傳學(xué)的發(fā)展，進(jìn)而認(rèn)識(shí)生命本質(zhì)(DNA、蛋白質(zhì))。對農(nóng)業(yè)科學(xué)起直接指導(dǎo)作用(豐富和更新