現(xiàn)代遺傳學(xué),學(xué)時理論課馮漢青,參考書目：分子遺傳學(xué)孫乃恩等南京大學(xué)出版社；遺傳學(xué)劉祖洞等高教出版社；遺傳學(xué)王亞馥高教出版社；現(xiàn)代遺傳學(xué)原理徐晉麟等科學(xué)出版社；GeneticsLelandH.Hartwell等,緒論,遺傳學(xué)（genetics）的基本概念：研究生物的遺傳和變異現(xiàn)象及其規(guī)律的一門學(xué)科。,范圍：研究遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、遺傳物質(zhì)的傳遞和遺傳信息的實現(xiàn)。任務(wù)：闡述生物遺傳和變異的原因、以及內(nèi)在規(guī)律，以進一步指導(dǎo)動植物和微生物的育種實踐，提高醫(yī)學(xué)水平，為人民謀福利。,遺傳,親和子,子代之間的相似,變異,子與親、子代之間的差別,遺傳學(xué)兩大主題,學(xué)習(xí)現(xiàn)代遺傳學(xué)的重要性,遺傳和變異是一切生物能夠繁衍、進化的基本屬性。任何的生物學(xué)科，無論是醫(yī)學(xué)、植物、動物還是微生物，都必須在了解其研究對象的遺傳和變異?；?qū)W是現(xiàn)代所以生物學(xué)的核心部分，發(fā)展最快、投入最大、最受重視。誰能掌控基因就能掌控世界。遺傳學(xué)是大多數(shù)國內(nèi)外生物研究機構(gòu)研究生入學(xué)的必考科目。遺傳學(xué)是中學(xué)生物教育的重點和難點。,我們必須學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的原因:,以遺傳學(xué)為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)在工農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用,全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積達到1億多公頃中國轉(zhuǎn)基因作物的種植面積位居世界第四（抗蟲棉、延遲成熟及抗病毒番茄、抗病毒甜椒和線辣椒）未來十年全球轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植面積將翻番能源：轉(zhuǎn)基因甘蔗或?qū)⒅Π臀饕掖脊I(yè)制藥工業(yè)：目前市場上許多干擾素、疫苗、生長因子都是采用生物菌種或動物細胞制造而成，用生物技術(shù)制造的藥品已占各類藥品的14。環(huán)境保護:我國成功研出治理工業(yè)廢水的轉(zhuǎn)基因植物,轉(zhuǎn)基因山羊活動的制藥廠,這是GTC公司的養(yǎng)殖場，工作人員從轉(zhuǎn)基因山羊身上擠出了羊奶。在貌似平凡的羊奶中，含有價值不菲的藥用蛋白質(zhì)。,美開始種植含人體蛋白的藥用轉(zhuǎn)基因水稻,在堪薩斯州種植的藥用轉(zhuǎn)基因大米,2019.5.22,轉(zhuǎn)基因黃河鯉游速不足對照魚八成,水生所李德亮博士:體重是未轉(zhuǎn)基因的1.41.9倍,游泳速度低2224%,科學(xué)通報2019.4No.8,轉(zhuǎn)基因熒光豬,密蘇里大學(xué):含gfp基因的小豬.左:熒光小豬;右:未轉(zhuǎn)基因,轉(zhuǎn)基因熒光魚和熒光雞,遺傳學(xué)學(xué)科的特點,描述性、推理性、邏輯性多學(xué)科的交叉和融合:生化、細胞、分子生物學(xué)、統(tǒng)計學(xué)發(fā)展快:分子生物學(xué)不斷發(fā)展的技術(shù)和方法應(yīng)用性強:改造自然界的物種為人類的生產(chǎn)生活所服務(wù),1.1孟德爾以前1.2孟德爾遺傳定律1.3孟德爾遺傳定律向染色體和基因的發(fā)展,第一章經(jīng)典遺傳學(xué)的誕生,1.1孟德爾以前的遺傳學(xué),巴比倫人(800B.C.):人工授粉春秋時代“桂實生桂，桐實生桐”戰(zhàn)國末期“種麥得麥，種稷得稷”東漢王充“萬物生于土，各似本種”戰(zhàn)國時期考工記“桔逾淮而北為枳”、“牡丹歲取其變者以為新,早期的一些遺傳學(xué)說：,人類在利用和改造生物的過程中，逐漸積累對生物遺傳和變異的認(rèn)識以及對遺傳本質(zhì)的探索和猜測。具有明顯的樸素唯物主義和經(jīng)驗性質(zhì)，在方法上比較直觀，并更多地注意生物的形態(tài)特征，還有濃厚的神學(xué)、神秘主義色彩。,人工授粉的雕刻圖,血液傳遞學(xué),近代的一些遺傳學(xué)觀點,獲得性狀遺傳:Lamarck(1744-1829)泛生論:Darwin(1809-1882)種質(zhì)論:Weismann(1834-1914)其他的學(xué)說,用進廢退和獲得性狀遺傳,拉馬克認(rèn)為：生物物種是可變的；遺傳變異遵循“用進廢退和獲得性狀遺傳”規(guī)律。用進廢退：生物變異的根本原因是環(huán)境條件的改變獲得性狀遺傳：環(huán)境引起的生物變異(獲得性狀)都是可遺傳的，并在生物世代間積累,泛生論,每個個體器官中的細胞里存在一種粒子或是芽球，這些粒子或是芽球各不相同，具有某種性狀或某種器官的特性，在細胞進行分裂的時候可以進入到子細胞中，在生殖的時候，進入到生殖細胞當(dāng)中。各種粒子或是芽球隨血液循環(huán)匯集到生殖細胞。粒子或是芽球的數(shù)量和自身的性質(zhì)可能發(fā)生變化，從而影響性狀的改變。泛生論的特點：粒子化：粒子或是芽球；分離的：這些粒子或是芽球各不相同，具有某種性狀或某種器官的特性,種質(zhì)論,多細胞生物的細胞體質(zhì)細胞和種質(zhì)細胞：種質(zhì)細胞負(fù)責(zé)生殖；體質(zhì)細胞營養(yǎng)的和保護的種質(zhì)獨立于體質(zhì)細胞的，體質(zhì)細胞的變化不影響種質(zhì)細胞；體質(zhì)是不連續(xù),不能產(chǎn)生種質(zhì)種質(zhì)變異遺傳的變異,體質(zhì)的變異不遺傳對獲得性遺傳的反證較之泛生論的進步之處,其他的一些觀點精子主義和卵子主義,1.2孟德爾遺傳定律的提出,1.2.1.孟德爾遺傳定律,A分離定律顯性隱形法則分離法則B自由組合定律自由組合法則完整性法則C基因型和表型,豌豆,A分離定律顯性隱形法則,紅花自花授粉子代全為紅花,白花自花授粉子代全為白花,紅花白花雜交子代全為紅花,因此，紅花性狀對白花是顯性，白花對紅花是隱性,豌豆中的其他相對性狀,A分離定律分離法則,A分離定律分離法則,孟德爾對于上述現(xiàn)象的解釋,植株的每一種性狀由一對（兩個）遺傳因子所控制（決定），這一對遺傳因子一個來源于父本，另一個來源于母本(反推：父本和母本的體細胞有兩個遺傳因子)父本和母本的生殖細胞只含有一個遺傳因子生殖細胞的結(jié)合就是兩個遺傳因子的組合，這兩個遺傳因子的組合后，會呈現(xiàn)出顯性和隱性關(guān)系,孟德爾對于上述現(xiàn)象的數(shù)學(xué)建模,數(shù)學(xué)語言:紅花白花(CC)(cc)CCccCc紅花,孟德爾對于上述現(xiàn)象的數(shù)學(xué)建模,數(shù)學(xué)語言:紅花紅花(Cc)(Cc)CcCcCCCcCccc紅花紅花紅花白花3：1,B自由組合定律由一對遺傳因子到多對,植株的不同性狀分別由多對遺傳因子所控制（決定），一對的遺傳因子中一個來源于父本，另一個來源于母本父本和母本的生殖細胞只含有一對的遺傳因子中的一個生殖細胞的結(jié)合就是多個遺傳因子的自由組合,植株的不同對遺傳因子之間是對立的，但一對遺傳因子中兩個在父本和母本中是相連的，在減數(shù)分裂是分開,C基因型和表型,a：不完全顯性b：鑲嵌顯性c：共顯性(復(fù)等位基因),a：不完全顯性,b：鑲嵌顯性,c：共顯性,c：共顯性,IA;IB;i;A血型：IAIA;IAiB血型：IBIB;IBiAB血型：IAIBO血型：ii,ABO血型系統(tǒng)遺傳方式,1.3孟德爾遺傳定律向染色體和基因的發(fā)展摩爾根與遺傳連鎖定律,a孟德爾所謂的遺傳因子是定位在染色體上的,b、性別決定生物中普遍存在著一種性別決定類型XY型（果蠅和人類）：雄性個體的體細胞中含有兩個異型的性染色體(XY)，雌性個體含有兩個同型的性染色體(XX)的性別決定類型。,Y染色體上有著很少的基因，在一些研究中被認(rèn)為沒有攜帶基因。當(dāng)X染色體和Y染色體組合時，X上的基因相對Y為顯性。,摩爾根的遺傳連鎖定律,果蠅的性染色體有X和Y，雌蠅是XX；雄蠅為XY。性染色體上的遺傳基因在遺傳過程中，性狀總和性別有關(guān)，因此把性染色體上的性狀的遺傳叫伴性遺傳。野生型果蠅為紅眼，（+）；突變型白眼（w）；決定紅眼白眼的基因位于x染色體上，是一對等位基因。,美國遺傳學(xué)家摩爾根等人讓一只白眼雄果蠅與一只紅眼雌果蠅交配，子一代（F1）都是紅眼。再讓F1中的雌果蠅與雄果蠅交配，得到子二代（F2），F(xiàn)2中紅眼和白眼的比例為3:1,其中紅眼雄果蠅和白眼雄果蠅的比例為1:1，而且F2中的白眼果蠅全部為雄性。試畫出上述遺傳圖解。,雌性紅眼雄性白眼X+X+XwY,親代配子F1,X+,Xw,Y,X+Xw,X+Y,紅眼雌性,紅眼雄性,1：1,雌性紅眼雄性紅眼X+XWX+Y,F1配子F2,X+,X+,Y,XWX+,X+Y,雌性紅眼,雄性紅眼,1：1：1：1,XW,X+X+,XWY,雌性紅眼,雄性白眼,女性正常男性色盲XBXBXbY,親代配子子代,XB,Xb,Y,XBXb,XBY,女性攜帶者,男性正常,1：1,正常女性與色盲男性結(jié)婚后的遺傳現(xiàn)象,人類色盲,女性色盲男性正