生命科学学院09级本科生(2011年9月-----2012年1月)教学团队教学团队A班乔守怡吴燕华syqiao@fudan.edu.cnyanhuawu@fudan.edu.cn遗传学楼208室遗传学楼2010室65643716(O)65643298(O)B班卢大儒林娟基本要求:教材,内容,考核统一要求参考书目遗传学遗传学刘祖洞刘祖洞高等教育出版社高等教育出版社现代遗传学现代遗传学赵寿元赵寿元乔守怡乔守怡高等教育出版社高等教育出版社遗传学遗传学王亚馥等王亚馥等高等教育出版社高等教育出版社《《遗传学原理遗传学原理》》赵寿元赵寿元乔守怡等译乔守怡等译高等教育出版社高等教育出版社AnintroductiontogeneticanalysisAnintroductiontogeneticanalysis((AnthonyJ.F.Griffiths,etalAnthonyJ.F.Griffiths,etal))=iga=igaPrinciplesofGeneticsPrinciplesofGenetics((D.PeterD.PeterSnustadSnustad))MolecularbiologyoftheCell(MolecularbiologyoftheCell(BruceBruceAlbertsAlberts,etal,etal))=mboc4=mboc4HumanMolecularGenetics(HumanMolecularGenetics(TomTomStrachanStrachanandAndrewPReadandAndrewPRead))=hmg=hmg遗传与变异(3学时)孟德尔遗传方式(3学时)数量遗传学基本理论(4学时)基因概念的发展(6学时)基因的连锁分析(6学时)基因突变与染色体畸变(6学时)基因组与基因表达调控(6学时)疾病的遗传分析(6学时)基因与发育(5学时)群体与进化遗传学(6学时)遗传学的基本概念和发展史what?基因与基因组whoandhow?个体发育与群体遗传why?课程安排遗传学教学思想遗传学教学思想遗传学教学应使学生知道什么?遗传学教学应使学生知道什么?遗传学教学应使学生思考什么?遗传学教学应使学生思考什么?遗传学教学会使学生感兴趣吗?遗传学教学会使学生感兴趣吗?遗传学教学能使学生具有哲学思维吗?遗传学教学能使学生具有哲学思维吗?经过遗传学课程的教育,学生具有传播遗传经过遗传学课程的教育,学生具有传播遗传学知识的愿望和能力吗?学知识的愿望和能力吗?遗传学学术体系的困惑与未来遗传学学术体系的困惑与未来现代遗传学的发展推翻了经典遗传学的理现代遗传学的发展推翻了经典遗传学的理论吗?(孟德尔遗传,连锁遗传,复杂性论吗?(孟德尔遗传,连锁遗传,复杂性状遗传,进化遗传状遗传,进化遗传…………))分子生物学的发展已经可以使遗传学可以分子生物学的发展已经可以使遗传学可以成为被替代的学科吗?成为被替代的学科吗?表观遗传学的发展史对遗传学基因学说的表观遗传学的发展史对遗传学基因学说的挑战吗?挑战吗?预期未来遗传学可能子哪些领域中会产生预期未来遗传学可能子哪些领域中会产生学术领域的突破性发展学术领域的突破性发展为纪念为纪念《《科学科学》》杂志创刊杂志创刊125125周年,科学杂志总结了周年,科学杂志总结了125125个个人类迄今为止不能回答的科学问题。在重中之重的人类迄今为止不能回答的科学问题。在重中之重的2525个问个问题中,生物学占了题中,生物学占了1313席,其中涉及到了大量的遗传问题。席,其中涉及到了大量的遗传问题。1意识的生物学基础是什么?2为什么人类的基因如此之少?3遗传差异和个体健康程度之间的关联性?4人类寿命可以延长至多少?5器官再生的机制?6皮肤细胞是如何成为神经细胞的?7一个体细胞如何发育成为整棵植株?8地球上的生命是如何,又是在哪里起源的?9什么决定了生物多样性?10怎样的遗传差异使我们成为了人类?11协作行为是如何进化的?12如何选择性地关闭一些免疫应答?13是否存在有效的HIV疫苗?你能你能回答这些问题吗?回答这些问题吗?从遗传学角度分析转基因生物是有利还是有害从遗传学角度分析转基因生物是有利还是有害的?的?(对人类,生物本身,群体,生态。。。)(对人类,生物本身,群体,生态。。。)生物物种进化的频率是匀速还是突变式爆发的?生物物种进化的频率是匀速还是突变式爆发的?生物新物种的产生是生物多样性突变积累产生的生物新物种的产生是生物多样性突变积累产生的吗?吗?基因组中的非编码序列除了调控作用以外,还有基因组中的非编码序列除了调控作用以外,还有哪些生物学功能?哪些生物学功能?从基因组功能角度分析,动物与植物的主要异同从基因组功能角度分析,动物与植物的主要异同是什么?是什么?克隆人的家系正常人的家系•植物中常见多倍体类型,为什么鲜见多倍体动物?•克隆人的伦理学问题是什么?A1A2A3A3B1B2B3B3A1A1A2A2B1B1B2B2A1A2B1B3/B2B3种类种类MbMb大肠杆菌大肠杆菌4.644.64啤酒酵母啤酒酵母12.112.1线线虫虫100100果果蝇蝇140140蝗蝗虫虫50005000小小鼠鼠33003300豌豌豆豆48004800玉玉米米50005000小小麦麦1700017000人人30003000•科学悖论:生物的基因组在进化过程中越来越复杂,但是人的基因组却比有些低等生物的基因组还简单——C值悖论•在人类基因组中,全部基因序列只占基因组的2%左右。基因组内的非基因序列曾一度被研究者称为“垃圾DNA”(junkDNA)。•6.人是由古猿类进化而来,现代猿类还可以进化为人吗?中东之乱中东之乱––本是同根生,相煎何太急本是同根生,相煎何太急20002000年,美国美国亚利桑那大学的年,美国美国亚利桑那大学的HammerHammer等人利用等人利用YY染色体遗传分子标染色体遗传分子标记证明以色列人和中东地区的阿拉伯人本是记证明以色列人和中东地区的阿拉伯人本是““亲兄弟亲兄弟””。。JewishandMiddleEasternnonJewishandMiddleEasternnon--JewishpopulationsshareacommonpoolofYJewishpopulationsshareacommonpoolofY--chromosomechromosomebiallelicbiallelichaplotypeshaplotypes.PNAS,2000,97:6769.PNAS,2000,97:6769--6774.6774.▲Jewishpopulations■MiddleEasternpopulations,includingPalestinianandSyrianpopulations,etc埃及人与阿拉伯人具有共同祖先埃及人与阿拉伯人具有共同祖先迦南人(古巴勒斯坦)公元前1900年亚伯拉罕撒拉夏甲以撒易斯马易埃及人阿拉伯人问题:物种进化是渐进式还是爆发式?比目鱼化石非对称性进化是在自然界中逐步形成的?大连旅顺的蛇岛上只有蝮蛇,周围其他地区大连旅顺的蛇岛上只有蝮蛇,周围其他地区都有多种蛇类,为什么?都有多种蛇类,为什么?海蛇有很多共同特征,色灰,有斑带,溶血海蛇有很多共同特征,色灰,有斑带,溶血性蛇毒,和陆地金环蛇的特征很像。你认为性蛇毒,和陆地金环蛇的特征很像。你认为是金环蛇起源于海蛇,还是海蛇起源于陆地是金环蛇起源于海蛇,还是海蛇起源于陆地蛇,为什么?蛇,为什么?学过遗传学以后应该知道:学过遗传学以后应该知道:基因与性状的复杂关系基因与性状的复杂关系zz凡是遗传的性状都与基因有关。凡是遗传的性状都与基因有关。zz与基因有关的性状并非都是可遗传的。与基因有关的性状并非都是可遗传的。zz性状的改变不一定都与基因有关。性状的改变不一定都与基因有关。zz基因组序列不改变也会形成性状的改变。基因组序列不改变也会形成性状的改变。zz基因组序列不改变形成的性状的改变可以是遗传基因组序列不改变形成的性状的改变可以是遗传的,也可以是不遗传的。的,也可以是不遗传的。理解生命理解生命地球上所有的生命都是平等的,热爱生命,珍惜生命地球上所有的生命都是平等的,热爱生命,珍惜生命是对生命的尊重。在形形色色的生物形式中,生存与繁殖是对生命的尊重。在形形色色的生物形式中,生存与繁殖是生物昀基本的法则,在这个法则面前,所有的生物都有是生物昀基本的法则,在这个法则面前,所有的生物都有一致的诉求。而在这同一法则下的过程中,生物生存的基一致的诉求。而在这同一法则下的过程中,生物生存的基本代谢活动基本类同。鉴此,我们说,生物性状有简单和本代谢活动基本类同。鉴此,我们说,生物性状有简单和复杂之分,但生命没有高低等级之分,人类是生物进化的复杂之分,但生命没有高低等级之分,人类是生物进化的一个分支,而不是顶端。比人类具有更复杂性状的生物多一个分支,而不是顶端。比人类具有更复杂性状的生物多不胜数,比人类更晚出现在地球上的生物物种还有很多。不胜数,比人类更晚出现在地球上的生物物种还有很多。人类是进化并不完美的物种。与人类共同走过进化史的生人类是进化并不完美的物种。与人类共同走过进化史的生物都是我们在进化史上同行的伙伴,也许我们认为对人类物都是我们在进化史上同行的伙伴,也许我们认为对人类有害的生物,其实可能就是自然对物种实施的选择。当你有害的生物,其实可能就是自然对物种实施的选择。当你能从遗传学角度解读这些问题的时候,你会更加尊重所有能从遗传学角度解读这些问题的时候,你会更加尊重所有的生命的生命。。我们和所有生命共享一个世界,地球上所有生命都是与人类共存的伙伴。尊重生命,敬畏生命,热爱生命就是尊重自然和人类本身。今天,当我们为了人类的发展需要另一种生命为我们服务的时候,我们以一种崇敬,感恩的心情抚慰所有为人类奉献生命的灵魂,感谢你们为人类作出巨大的牺牲,你们的生命将与人类永存。《遗传学实验教程》前言第一章遗传与变异一遗传学基本概念与发展历史二遗传的研究内容与方法三遗传学研究的分支科学“遗传学”(genetics)定义zz遗传学是研究生物遗传与变异规律的一门生物遗传学是研究生物遗传与变异规律的一门生物学分支科学。学分支科学。zz遗传学是研究基因结构,信息传递,表达和调遗传学是研究基因结构,信息传递,表达和调控的一门生物学分支科学。控的一门生物学分支科学。一遗传学的基本概念和发展历史zz遗传学遗传学(genetics)(genetics)是研究生物遗传与变异规律的科学,它是是研究生物遗传与变异规律的科学,它是生物学领域中重要的分支科学。生物学领域中重要的分支科学。zz遗传遗传(heredity)(heredity)是生物性状或信息世代传递的现象;因为遗是生物性状或信息世代传递的现象;因为遗传的作用,一物种只能繁育出同种生物。传的作用,一物种只能繁育出同种生物。遗传遗传——““种瓜得瓜,种豆得豆种瓜得瓜,种豆得豆””zz变异变异(variation)(variation)是生物性状在世代传递过程中出现的差异是生物性状在世代传递过程中出现的差异现象;由于存在变异,生物的子代与亲代,子代与子代之现象;