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遗传学任如意生物楼534室Email:swxrry@126.comTel:15846776900or66900大家好!IamveryhappytobethecourseinstructorLet’sworktogethertomakethiscourseagreatexperienceinyourlife课程简介GeneticsCourseDescription关于课程：专业必修课；考试课，3学分学时安排：总学时64学时成绩比重（评价）（Evaluation）：平时regularattendance:10%作业problemassignments:10%中段考midexamination:10%期末考Termprojects:70%Remember：plagiarismisnotacceptable!《遗传学》课程介绍GeneticsCourseDescription课程特点：专业基础课，为作物育种学和相关学科打基础；特点：逻辑性强，抽象，难度大；考试科目，3学分；如何学好该门课程？？WhatisexpectedofyouattendanceatmostlecturesParticipateinclass/labDoreadingsSubmitassignmentsontime(nolateassignmentswillbegraded)Doyourownworkfeedbacktomeonwhatyoulikeanddislikeaboutthecourse,especiallyhowitcanbeimproved主要参考书刘祖洞主编，《遗传学》，高教出版社。王亚馥等主编，《遗传学》，高教出版社，1999。赵寿元、乔守怡主编，《现代遗传学》，高教出版社。P.C.Winter、G.I.Hickey、H.L.Fletcher著，《遗传学》(影印版)，科学出版社。DanielL.Hartl、ElizabethW.Jones著，《遗传学-基因与基因组分析》(影印版)，科学出版社。孙乃恩等编著,《分子遗传学》,南京大学出版社李雅轩、胡英考主编，《遗传学学习指导》，科学出版社使用的教材戴灼华主编，《遗传学》（第二版），高教出版社，2007。相关期刊及站点《遗传》《遗传学报》《中国农业科学》《生物技术通报》《生命的化学》GeneticsGeneGenomeJournalofAnimalScienceAnimalScienceNCBIEMBLDDBJ中华基因网中国基因研究中心中国西部农业信息网中国科学院国家基因研究中心中科院遗传与发育所生物谷中国遗传绪论Introduction绪论introduction生物和非生物的本质区别之一是生物能够自我复制，从而构成生命的连续系统。遗传和变异是生物界最普遍和最基本的两个特征。植物动物遗传学研究的模式生物绪论Introduction一、遗传学研究的对象和任务1.遗传学的研究对象以微生物(细菌、真菌、病毒)、植物和动物以及人类为对象，研究它们的遗传变异规律。•为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。绪论Introduction遗传学(Genetics)：是研究生物遗传和变异及其规律的一门科学。具体说，是研究生物体遗传物质的组成、遗传信息的传递及其表达的一门科学。遗传与变异是生物界最普通、最基本的两个特征。源于法语、拉丁语”heredite”，意为“继承，遗产”。Thegenetictransmissionofcharacteristicsfromparentstooffspring.生物性状世代传递的现象－－子代与亲代相似。生物按照亲代所经历的同一发育途径和方式，摄取环境中的物质建造自己，产生与亲代相似的复本的一种自身繁殖过程。heredity,inheritance遗传生物在世代传递过程中可以保持物种和生物个体各种特性不变；种瓜得瓜、种豆得豆人——人优良品种——优良品种遗传并不意味着亲代与子代完全相同。甚至一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。子代不是亲代的复制品，纵向看：生物的世代之间存在差别，横向看：生物的子代个体之间也存在差别。生物性状在世代传递过程中出现差异的现象－－子代与亲代不完全相同。Markeddifferenceordeviationfromthenormalorrecognizedform,function,orstructure.variation变异变异(variation)：指生物在亲代与子代之间，以及在子代与子代之间表现出一定差异的现象。一母生九子，九子各不同。Geneticvariationexhibitedintheskinofcornsnakes.Thewildtype(normal)varietydisplaysorangeandblackmarkings.遗传使物种得以延续，使物种相对稳定；变异使物种得以发展和进化，使世界丰富多彩，充满活力与希望。变异是物种进化、新物种形成的基础和资本。遗传与变异是同一种生命现象的两个方面。产生这种现象的根本原因是基因。基因携带着可遗传与变异的信息。基因是我们从父母那里获得的唯一的生命遗产。遗传：子代与亲代相似。变异：子代与亲代不同。亲代与子代之间既有遗传，又有变异。大同小异：保持种、群与家族的特征，同时又有个性。TheRelationshipbetweenheredityandvariation遗传与变异的关系：★遗传和变异同时存在于生物的繁殖过程中，二者之间相互对立、又相互联系，构成生物的一对矛盾。每一代传递既有遗传又有变异，生物就是在这种矛盾的斗争中不断向前发展。★没有变异，生物界就失去了进化的原料（材料），遗传只能是简单的重复；没有遗传，变异就不能传递给后代，即变异不能积累（存留），变异将失去意义，生物就不能进化。☆变异和遗传是生物进化的内在因素。遗传与变异是一对矛盾对立统一的两个方面遗传是相对的、保守的，没有遗传就没有物种的相对稳定，也就不存在变异的问题(没有遗传，变异就无法积累，变异就失去了意义，生物也就无法进化和发展)。而变异是绝对的、发展的；没有变异生物就不会产生新的性状，也就不能发展、进化(没有变异生物界就失去了进化的材料（源泉），遗传就成了简单的重复)。遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素生物进化就是环境条件(选择条件)对生物变异进行自然选择，在自然选择中得以保存的变异传递给子代(遗传)，变异逐代积累导致物种演变、产生新物种。自然选择变异遗传生物进化动、植物和微生物新品种选育(育种)实际上是一个人工进化过程，只是以选择强度更大的人工选择代替了自然选择，其选择的条件是育种者的要求。创造变异人工选择变异遗传新品种遗传和变异的表现与环境不可分割。环境改变可以引起变异战国时期《考工记》就指出：“橘逾淮而北为枳”。表明人们在很早以前就注意到生物生存环境的改变可以引起生物的性状改变生物所表现出的性状变异分为：可遗传(heritable)变异和不可遗传(non-heritable)变异环境引起的变异中包含可以遗传给后代的特性，也包含只在生物当代表现出来，而不能传递给后代的变异西汉的著名唯物主义者——王充(王阳明)在《论衡》中指出：某些偶然变异是不可遗传的考察生物遗传与变异应该在给定环境条件下进行Thescienceofheredity.Thestudyofgenesatalllevels:frommoleculestopopulations.经典定义：研究生物性状遗传和变异规律与机制的一门科学。现代定义：（1）在生物的群体、个体、细胞和基因等层次上研究生命信息（基因）的结构、组成、功能、变异、传递（复制）和表达规律与调控机制的一门科学－－基因学。（2）研究基因和基因组的结构与功能的学科。遗传学＝基因学Genetics就是研究生命自我复制的规律，即生命如何实现其本质特征。Geneticprocessesarefundamentaltothecomprehensionoflifeitself,thedisciplineofgeneticssitsatthecenterofthefieldofbiology.Genetics这一学科名称由英国遗传学家威廉•贝特森（WilliamBateson，1861－1926）于1906年提出。源于希腊“生殖”（generate）一词贝特森先后创用:遗传学（Genetics）等位基因（allelomorph，后缩写为allele）纯合体（homozygous）杂合体（heterozygous）上位基因（epistaticgenes）F1,F2等符号1909年丹麦的科学家约翰逊（W.L.Johannsen）创用了基因（gene）Gene由达尔文的“泛子”（pangen）的最后一个音节衍生而来。基因型（genotype）表型（phenotype）什么在遗传？－－遗传因子（基因）遗传因子在哪里？－－在染色体上遗传因子的本质是什么？－－核酸（DNA,RNA）遗传因子如何控制性状？－－基因表达调控遗传在本质上传递的是信息――生命的信息。其物质基础就是基因。基因是遗传信息的载体，是生命信息的载体。遗传学之路－－寻找基因之路基因如何决定性状？基因组如何造就一个个体？研究内容：主要包括三个方面①遗传物质的本质：化学本质、所包含的遗传信息和遗传物质的结构、组织和变化。②遗传物质的传递：复制、染色体行为、遗传规律及基因在群体中的数量、变迁等。③遗传信息的实现：基因的原初功能、基因的相互作用、基因的调控以及个体发育中的基因作用机制等。遗传学的任务：研究生物遗传变异规律，阐明遗传物质的结构和功能以及遗传与环境的关系，能动地改造生物更好为人类服务。遗传学的任务遗传与变异现象与基本规律阐明生物遗传、变异现象及其表现规律遗传的本质与内在规律探索遗传、变异的原因及其物质基础(遗传的本质)，揭示遗传变异的内在规律指导生物遗传改良工作在上述工作基础上指导动、植物和微生物遗传改良(育种)实践能动地改造生物，更好地为人类服务。不仅要认识生物遗传和变异的客观规律，而且要能动地运用这些规律，使之成为改造生物的有力武器。40遗传学的产生与发展★两个阶段：孟德尔以前（1900年以前）；孟德尔以后（1900年以后）★三个水平：个体水平、细胞水平、分子水平★四个时期：（一）（三）（四）（五）（一）遗传学诞生前期（二）遗传学的诞生（三）细胞遗传学时期（四）微生物与生化遗传学时期（五）分子遗传学时期（六）我国遗传学的发展特点：1.对遗传现象的认识很早，但对遗传规律阐明很迟。2.遗传学学科的形成很晚，但形成后发展很快。*(一)、古代遗传学知识的积累旧石器时代末—新石器时代初通过动植物的驯养和栽培使劳动人民对遗传有了粗浅的认识。枣椰是雌雄异株；马和驴杂交；夫种麦而得麦，种稷而得稷；黑牛生白犊；植物杂交授粉等关于生殖和遗传的看法公元前5世纪到4世纪古希腊哲学家百拉图神创论：金、银、青铜和铁。希波克拉底学派的两种观点及其影响亚里士多德的观点---血液说公元前5世纪古希腊医师希波克拉底（Hippocrates）提出了第一个遗传理论。认为子代具亲代特性是因在精液或胚胎里集中了来自身体各部分的微小代表元素(activehumors,elememt)。相信后天获得（acquired）的性状是能遗传（inherit）的。预成论与渐成论之争：18世纪中叶以前遗传学基本上属于萌芽时期。人类在利用和改造生物的过程中，逐渐积累对生物遗传和变异的认识以及对遗传本质的探索和猜测。具有明显的朴素唯物主义和经验性质，在方法上比较直观，并更多地注意生物的形态特征在欧洲，宗教神学的统治使遗传知识带上了浓厚的神学、神秘主义色彩，集中表现为生物物种神创论和不变论，从一定程度上限制了遗传学的发展。1809年法国学者拉马克（JeanBaptistedeLamarck,1744-1829）发表《动物的哲学》（Philo