1 浙江大学 遗传学第一章 1 公元前4000年，伊拉克 的古代巴比伦石刻上记 载了马头部性状在５个 世代的遗传。 第一章 绪 论 浙江大学 遗传学第一章 2 第一节 遗传学研究的对象 和任务 浙江大学 遗传学第一章 3 (1).是研究生物遗传和变异的科学： 遗传学与生命起源和生物进化有关。 (2).是研究生物体遗传信息和表达规律的科学： 解决问题：物种 ⇒ 代代相传； 性状 ⇒ 遗传。 (3).是研究和了解基因本质的科学： 遗传物质是什么？ 遗传物质 ⇒ 性状？ 1．遗传学的研究内容： 1．遗传学的研究内容： 浙江大学 遗传学第一章 4 ∴ 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生产实际的基础科学，直接指导 医学研究和植物、动物、微生物育种。 浙江大学 遗传学第一章 5 (1)．遗传(heredity)：亲子间的相似现象。 “种瓜得瓜、种豆得豆” (2)．变异(variation)：个体之间的差异。 “母生九子，九子各别” (3)．遗传和变异是一对矛盾。 (4)．遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的 三大因素： • 遗传 + 变异 + 自然选择 Î 形成物种 • 遗传 + 变异 + 人工选择 Î 动、植物品种 (5)．遗传和变异的表现与环境不可分割。 2．遗传和变异的概念： 2．遗传和变异的概念： 浙江大学 遗传学第一章 6 自然选择 人工选择
1 浙江大学 遗传学第一章 1 公元前4000年，伊拉克 的古代巴比伦石刻上记 载了马头部性状在５个 世代的遗传。 第一章 绪 论 浙江大学 遗传学第一章 2 第一节 遗传学研究的对象 和任务 浙江大学 遗传学第一章 3 (1).是研究生物遗传和变异的科学： 遗传学与生命起源和生物进化有关。 (2).是研究生物体遗传信息和表达规律的科学： 解决问题：物种 ⇒ 代代相传； 性状 ⇒ 遗传。 (3).是研究和了解基因本质的科学： 遗传物质是什么？ 遗传物质 ⇒ 性状？ 1．遗传学的研究内容： 1．遗传学的研究内容： 浙江大学 遗传学第一章 4 ∴ 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生产实际的基础科学，直接指导 医学研究和植物、动物、微生物育种。 浙江大学 遗传学第一章 5 (1)．遗传(heredity)：亲子间的相似现象。 “种瓜得瓜、种豆得豆” (2)．变异(variation)：个体之间的差异。 “母生九子，九子各别” (3)．遗传和变异是一对矛盾。 (4)．遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的 三大因素： • 遗传 + 变异 + 自然选择 Î 形成物种 • 遗传 + 变异 + 人工选择 Î 动、植物品种 (5)．遗传和变异的表现与环境不可分割。 2．遗传和变异的概念： 2．遗传和变异的概念： 浙江大学 遗传学第一章 6 自然选择 人工选择
2 浙江大学 遗传学第一章 7 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。 3．遗传学研究的对象： 3．遗传学研究的对象： 浙江大学 遗传学第一章 8 (1)．阐明：生物遗传和变异现象 Î 表现规律； (2)．探索：遗传和变异原因 Î 物质基础 Î 内在规律； (3)．指导：动植物和微生物育种 Î 提高医学水平。 4．遗传学研究的任务： 4．遗传学研究的任务： 浙江大学 遗传学第一章 9 第二节 遗传学的发展 浙江大学 遗传学第一章 10 一、现代遗传学发展前 浙江大学 遗传学第一章 11 1．遗传学起源于育种实践： 人类 Î 生产实践 Î 遗传和变异 Î 选择 Î 育成优良品种。 浙江大学 遗传学第一章 12 2. 18世纪下半叶和19世纪上半叶期间，拉马克和达尔文对 生物界遗传和变异进行了系统的研究： (1)．拉马克（Lamarck J. B., 1744~1829）： ①．环境条件改变是生物变异的根本原因； ②．用进废退学说和 获得性状遗传学说 如长颈鹿、家鸡翅膀
2 浙江大学 遗传学第一章 7 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。 3．遗传学研究的对象： 3．遗传学研究的对象： 浙江大学 遗传学第一章 8 (1)．阐明：生物遗传和变异现象 Î 表现规律； (2)．探索：遗传和变异原因 Î 物质基础 Î 内在规律； (3)．指导：动植物和微生物育种 Î 提高医学水平。 4．遗传学研究的任务： 4．遗传学研究的任务： 浙江大学 遗传学第一章 9 第二节 遗传学的发展 浙江大学 遗传学第一章 10 一、现代遗传学发展前 浙江大学 遗传学第一章 11 1．遗传学起源于育种实践： 人类 Î 生产实践 Î 遗传和变异 Î 选择 Î 育成优良品种。 浙江大学 遗传学第一章 12 2. 18世纪下半叶和19世纪上半叶期间，拉马克和达尔文对 生物界遗传和变异进行了系统的研究： (1)．拉马克（Lamarck J. B., 1744~1829）： ①．环境条件改变是生物变异的根本原因； ②．用进废退学说和 获得性状遗传学说 如长颈鹿、家鸡翅膀
3 (2). 达尔文（Darwin C.，1809~1882）： 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 Î复杂、 低级 Î 高级逐渐进化而来的。 ②．承认获得性状遗传的一些 论点Î提出“泛生论”假说。 “贝克尔“号巡洋舰 达尔文以博物学家的 身份进行了５年的环 球考察工作。 浙江大学 遗传学第一章 14 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。 3．魏斯曼（Weismann A.，1834~1914）： 浙江大学 遗传学第一章 15 二、现代遗传学的发展阶段 浙江大学 遗传学第一章 16 1. 个体遗传学向细胞遗传学 过渡时期（1910之前） 浙江大学 遗传学第一章 17 系统地研究了生物的遗传和变异。 豌豆杂交试验（1856-1864）： 1866年发表《植物杂交试验》,提出 分离规律和独立分配规律； 假定细胞中有 “遗传因子”，认为遗传 是受细胞里的遗传因子所控制的。 ⑴. 孟德尔（Mendel G. J.， 1822~1884） 浙江大学 遗传学第一章 18 ⑵．1900年，三位植物学家： 狄·弗里斯（De Vris H.） 科伦斯（Correns C.） 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 Î 获得与孟德尔相似的解释Î 证实孟德尔遗传 规律 Î 确认重大意义。 1900年孟德尔遗传规律的重新发现 Î 标志着遗传学的 建立和开始发展 Î 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 Î 孟德尔定律
3 (2). 达尔文（Darwin C.，1809~1882）： 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 Î复杂、 低级 Î 高级逐渐进化而来的。 ②．承认获得性状遗传的一些 论点Î提出“泛生论”假说。 “贝克尔“号巡洋舰 达尔文以博物学家的 身份进行了５年的环 球考察工作。 浙江大学 遗传学第一章 14 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。 3．魏斯曼（Weismann A.，1834~1914）： 浙江大学 遗传学第一章 15 二、现代遗传学的发展阶段 浙江大学 遗传学第一章 16 1. 个体遗传学向细胞遗传学 过渡时期（1910之前） 浙江大学 遗传学第一章 17 系统地研究了生物的遗传和变异。 豌豆杂交试验（1856-1864）： 1866年发表《植物杂交试验》,提出 分离规律和独立分配规律； 假定细胞中有 “遗传因子”，认为遗传 是受细胞里的遗传因子所控制的。 ⑴. 孟德尔（Mendel G. J.， 1822~1884） 浙江大学 遗传学第一章 18 ⑵．1900年，三位植物学家： 狄·弗里斯（De Vris H.） 科伦斯（Correns C.） 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 Î 获得与孟德尔相似的解释Î 证实孟德尔遗传 规律 Î 确认重大意义。 1900年孟德尔遗传规律的重新发现 Î 标志着遗传学的 建立和开始发展 Î 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 Î 孟德尔定律
4 浙江大学 遗传学第一章 19 纪念孟德尔先生：在其修道院建立了纪念馆。 浙江大学 遗传学第一章 20 (3)．狄·费里斯（de Vries H., 1848~1935）： 提出“突变学说”（1901~1903）： 认为突变是生物进化因素。 苗期白 化突变 浙江大学 遗传学第一章 21 2. 细胞遗传学时期（1910 ~ 1939） 浙江大学 遗传学第一章 22 当时细胞学和胚胎学已有很大发展，对于细胞结构、 有丝分裂、减数分裂、受精及细胞分裂过程中染色体动态 都已比较了解。 细胞学研究和孟德尔遗传规律结合。 研究工作的主要特征是从 个体水平Î 细胞水平 Î 建立 染色体遗传学说。 浙江大学 遗传学第一章 23 (1). 约翰生（Johannsen W., 1859~1927）： ①. 1909年发表“纯系学说”： 明确区别基因型和表现型； ②. 最先提出“基因”一词： 替代遗传因子概念。 大麦纯系 浙江大学 遗传学第一章 24 ⑵. 鲍维里（Boveri T., 1902）和 萨顿（Sutton W., 1903）： 发现遗传因子的行为与染色体行为呈 平行关系 染色体遗传学说的初步论证
4 浙江大学 遗传学第一章 19 纪念孟德尔先生：在其修道院建立了纪念馆。 浙江大学 遗传学第一章 20 (3)．狄·费里斯（de Vries H., 1848~1935）： 提出“突变学说”（1901~1903）： 认为突变是生物进化因素。 苗期白 化突变 浙江大学 遗传学第一章 21 2. 细胞遗传学时期（1910 ~ 1939） 浙江大学 遗传学第一章 22 当时细胞学和胚胎学已有很大发展，对于细胞结构、 有丝分裂、减数分裂、受精及细胞分裂过程中染色体动态 都已比较了解。 细胞学研究和孟德尔遗传规律结合。 研究工作的主要特征是从 个体水平Î 细胞水平 Î 建立 染色体遗传学说。 浙江大学 遗传学第一章 23 (1). 约翰生（Johannsen W., 1859~1927）： ①. 1909年发表“纯系学说”： 明确区别基因型和表现型； ②. 最先提出“基因”一词： 替代遗传因子概念。 大麦纯系 浙江大学 遗传学第一章 24 ⑵. 鲍维里（Boveri T., 1902）和 萨顿（Sutton W., 1903）： 发现遗传因子的行为与染色体行为呈 平行关系 染色体遗传学说的初步论证
5 浙江大学 遗传学第一章 25 (3)．贝特生（Bateson W., 1906）： ①. 从香豌豆中发现性状连锁； ②. 创造“genetics”。 浙江大学 遗传学第一章 26 ⑷. 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。 浙江大学 遗传学第一章 27 摩尔根 (5). 摩尔根（Morgan T.H., 1866~1945）： ①. 提出“性状连锁遗传规律”； ②. 提出染色体遗传理论 ⇒ 细胞遗传学； ③. 著“基因论”：认为基因在染色体上直线排列， 创立基因学说。 浙江大学 遗传学第一章 28 基因学说主要内容： ①．种质(基因)是连续的遗传物质； ②．基因是染色体上的遗传单位，有很高稳定性 ¨ 能自我 复制和发生变异； ③．在个体发育中，基因在一定条件下，控制着一定的代谢 过程 ¨ 表现相应的遗传特性和特征； ④．生物进化 ¨ 主要是基因及其突变等。 这是对孟德尔遗传学说的重大发展，也是这一历史 时期的巨大成就。 浙江大学 遗传学第一章 29 (6)．诱变： ♣ 斯特德勒（Stadler L.T.）： 1927年在玉米用X 射线诱发突变。 证实基因和染色体的突变不仅在自然情况下产生，用 X射线处理也会产生大量突变。 人工产生遗传变异的方法，使遗传学发展到一个新的 阶段。 ♣ 布莱克斯生（Blakeslee A. F.）： 利用秋水仙素诱导多倍体。 ♣ 穆勒（Muller H.T.）： 1927年对果蝇用X 射线诱发突变。 穆勒 浙江大学 遗传学第一章 30 3. 数量遗传学和群体遗传学的诞生 （1930 ~ 1932年）
5 浙江大学 遗传学第一章 25 (3)．贝特生（Bateson W., 1906）： ①. 从香豌豆中发现性状连锁； ②. 创造“genetics”。 浙江大学 遗传学第一章 26 ⑷. 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。 浙江大学 遗传学第一章 27 摩尔根 (5). 摩尔根（Morgan T.H., 1866~1945）： ①. 提出“性状连锁遗传规律”； ②. 提出染色体遗传理论 ⇒ 细胞遗传学； ③. 著“基因论”：认为基因在染色体上直线排列， 创立基因学说。 浙江大学 遗传学第一章 28 基因学说主要内容： ①．种质(基因)是连续的遗传物质； ②．基因是染色体上的遗传单位，有很高稳定性 ¨ 能自我 复制和发生变异； ③．在个体发育中，基因在一定条件下，控制着一定的代谢 过程 ¨ 表现相应的遗传特性和特征； ④．生物进化 ¨ 主要是基因及其突变等。 这是对孟德尔遗传学说的重大发展，也是这一历史 时期的巨大成就。 浙江大学 遗传学第一章 29 (6)．诱变： ♣ 斯特德勒（Stadler L.T.）： 1927年在玉米用X 射线诱发突变。 证实基因和染色体的突变不仅在自然情况下产生，用 X射线处理也会产生大量突变。 人工产生遗传变异的方法，使遗传学发展到一个新的 阶段。 ♣ 布莱克斯生（Blakeslee A. F.）： 利用秋水仙素诱导多倍体。 ♣ 穆勒（Muller H.T.）： 1927年对果蝇用X 射线诱发突变。 穆勒 浙江大学 遗传学第一章 30 3. 数量遗传学和群体遗传学的诞生 （1930 ~ 1932年）