關于遺傳學發展史第一節遺傳學研究的對象和任務

1．遺傳學的研究內容：

(1).是研究生物遺傳和變異的科學：遺傳學與生命起源和生物進化有關。(2).是研究生物體遺傳信息和表達規律的科學：解決問題：物種代代相傳；性狀

遺傳。(3).是研究和了解基因本質的科學：遺傳物質是什么？遺傳物質

性狀？第2頁,共33頁，星期六，2024年，5月遺傳學是一門涉及生命起源和生物進化的理論科學，同時也是一門密切聯系生產實際的基礎科學，直接指導醫學研究和植物、動物、微生物育種。第3頁,共33頁，星期六，2024年，5月2．遺傳和變異的概念(1)．遺傳(heredity)：親子間的相似現象。

“種瓜得瓜、種豆得豆”(2)．變異(variation)：個體之間的差異。

“母生九子，九子各別”(3)．遺傳和變異是一對矛盾。(4)．遺傳、變異和選擇是生物進化和新品種選育的三大因素：

·遺傳+變異+自然選擇è形成物種

·遺傳+變異+人工選擇è動、植物品種(5)．遺傳和變異的表現與環境不可分割。第4頁,共33頁，星期六，2024年，5月自然選擇人工選擇第5頁,共33頁，星期六，2024年，5月3．遺傳學研究的對象以微生物(細菌、真菌、病毒)、植物和動物以及人類為對象，研究其遺傳變異規律。第6頁,共33頁，星期六，2024年，5月4．遺傳學研究的任務：(1)．闡明：生物遺傳和變異現象è表現規律；(2)．探索：遺傳和變異原因è物質基礎è內在規律；(3)．指導：動植物和微生物育種è提高醫學水平。第7頁,共33頁，星期六，2024年，5月第二節遺傳學的發展1．遺傳學起源于育種實踐：人類è生產實踐è遺傳和變異è選擇è育成優良品種。一、現代遺傳學發展前第8頁,共33頁，星期六，2024年，5月2.18世紀下半葉和19世紀上半葉期間，拉馬克和達爾文對生物界遺傳和變異進行了系統的研究：(1)．拉馬克（LamarckJ.B.,1744~1829）：

①．環境條件改變是生物變異的根本原因；

②．用進廢退學說和

獲得性狀遺傳學說

如長頸鹿、家雞翅膀。第9頁,共33頁，星期六，2024年，5月(2).達爾文（DarwinC.，1809~1882）：

廣泛研究遺傳變異與生物進化關系。①．1859年發表《物種起源》著作，提出自然選擇

和人工選擇的進化學說，認為生物是由簡單è復雜、低級è高級逐漸進化而來的。②．承認獲得性狀遺傳的一些論點，并提出“泛生論”假說。第10頁,共33頁，星期六，2024年，5月達爾文：以博物學家的身份進行了５年的環球考察工作。“貝克爾“號巡洋艦第11頁,共33頁，星期六，2024年，5月3．魏斯曼（WeismannA.，1834~1914）：①．種質連續論：種質是世代連續不絕的；②．支持選擇理論；③．否定后天獲得性遺傳：老鼠22代割尾巴試驗。第12頁,共33頁，星期六，2024年，5月二、現代遺傳學的發展階段1.孟德爾（MendelG.J.，1822~1884）系統地研究了生物的遺傳和變異。豌豆雜交試驗（1856-1864）：

%1866年發表《植物雜交試驗》,提出了分離規律和獨立分配規律；

%假定細胞中有“遺傳因子”，認為遺傳是受細胞里的遺傳因子所控制的。第13頁,共33頁，星期六，2024年，5月2．1900年，三位植物學家：狄·弗里斯（DeVrisH.）科倫斯（CorrensC.）馮·切爾邁克（VonTschermakE.）在不同國家用多種植物進行了與孟德爾早期研究相類似的雜交育種試驗è獲得與孟德爾相似的解釋è證實孟德爾遺傳規律è確認重大意義。

1900年孟德爾遺傳規律的重新發現è標志著遺傳學的建立和開始發展è孟德爾被公認為現代遺傳學的創始人。

1910年起將孟德爾遺傳規律è孟德爾定律。第14頁,共33頁，星期六，2024年，5月紀念孟德爾先生：在其修道院建立了紀念館。第15頁,共33頁，星期六，2024年，5月3.狄·費里斯（deVriesH.,1848~1935）：提出“突變學說”(1901~1903)：認為突變是生物進化因素。第16頁,共33頁，星期六，2024年，5月貝特生（BatesonW.,1906）：①.從香豌豆中發現性狀連鎖；

②.創造“genetics”。第17頁,共33頁，星期六，2024年，5月4.約翰生（JohannsenW.,1859~1927）：①.1909年發表“純系學說”：明確區別基因型和表現型；②.最先提出“基因”一詞：替代遺傳因子概念。5.鮑維里（BoveriT.,1902）和薩頓（SuttonW.,1903）：發現遺傳因子的行為與染色體行為呈平行關系,染色體遺傳學說的初步論證。第18頁,共33頁，星期六，2024年，5月6.摩爾根（MorganT.H.,1866~1945）：①.提出“性狀連鎖遺傳規律”；②.提出染色體遺傳理論

細胞遺傳學；③.著“基因論”：認為基因在染色體上直線排列，創立基因學說。第19頁,共33頁，星期六，2024年，5月7.誘變：§穆勒（MullerH.T.）：

1927年對果蠅用X射線誘發突變。§斯特德勒（StadlerL.T.）：

1927年在玉米用X射線誘發突變。兩人證實了基因和染色體的突變不僅在自然情況下產生，且用X射線處理也會產生大量突變。這種用人工產生遺傳變異的方法，使遺傳學發展到一個新的階段。§布萊克斯生（BlakesleeA.F.）：利用秋水仙素誘導多倍體。第20頁,共33頁，星期六，2024年，5月8.比德爾（BeadleG.W.，1941）：在紅色面包霉的生化遺傳研究中，分析了許多生化突變體：①.提出“一個基因一種酶”假說；②.發展了微生物遺傳學、生化遺傳學。以后研究表明，基因決定著蛋白質(包括酶)合成

改為“一個基因一個蛋白質或多肽”。第21頁,共33頁，星期六，2024年，5月9.艾弗里（AveryO.T.,1944）等用純化因子研究肺炎雙球菌的轉化實驗，證明了遺傳物質是DNA而不是蛋白質。赫爾希（HersheyA.D.,1952）等用同位素示蹤法在研究噬菌體感染細菌的實驗中，再次確認了DNA是遺傳物質。至此，已為遺傳物質的化學本質以及基因功能定了初步的理論基礎。第22頁,共33頁，星期六，2024年，5月10.沃森（WatsonJ.D.）和克里克（CrickF.H.C.）

根據對DNA化學分析和X－射線晶體學結果èDNA分子結構模式理論（雙螺旋結構，1953）。意義：①．為DNA分子結構、自我復制、相對穩定性和變性提出合理解釋；②．DNA是貯存和傳遞遺傳信息的物質；③．基因是DNA分子上的一個片段；④．分子生物學誕生è將生物學各分支學科及相關的農學、醫學研究推進到分子水平è是遺傳學發展到分子遺傳學的重要轉折點。第23頁,共33頁，星期六，2024年，5月11.雅各布（JacobF.）和莫諾（MonodJ.）：

1961年提出了大腸桿菌的操縱子學說，闡明微生物基因表達的調節問題。第24頁,共33頁，星期六，2024年，5月?由于上述成就，至60年代末已基本搞清楚蛋白質生物合成的過程，驗證了1958年克里克提出的“中心法則”。而這一法則因1970年逆轉錄酶的發現而作了修正。遺傳密碼的破譯解決遺傳信息本身的物質基礎及含義的問題。“中心法則”解決遺傳信息的傳遞途徑和流向問題。*

分子遺傳學取得的許多成就大都來自對原核生物的研究，70年代開始在此基礎上逐漸開展對真核生物的研究。第25頁,共33頁，星期六，2024年，5月在分子遺傳學中已成功地：★人工分離基因；★人工合成基因；★人工轉移基因；★克隆技術應用。第26頁,共33頁，星期六，2024年，5月目前：基因工程

定向改變遺傳性狀。?更自由和有效地改變生物性狀；?打破物種界限，克服遠緣雜交困難；?培育優良動、植物新品種；?治療人類的一些遺傳性疾病。第27頁,共33頁，星期六，2024年，5月遺傳學發展：?整體水平è細胞水平è分子水平；?宏觀è微觀；?染色體è基因；?逐步深入到研究遺傳物質結構和功能。現代遺傳學已發展出30多個分支：細胞遺傳學數量遺傳學生統遺傳學發育遺傳學進化遺傳學微生物遺傳學輻射遺傳學醫學遺傳學分子遺傳學遺傳工程生物信息學基因組學等第28頁,共33頁，星期六，2024年，5月第三節遺傳學在科學和生產發展中的作用1．科學發展上的作用：?解釋生物進化原因，闡明生物進化的遺傳機理；?遺傳學表明高等和低等生物所表現遺傳規律相同；?分子遺傳學的發展，進而認識生命本質(DNA、蛋白質)。2．在生產實踐上：*對農業科學起直接指導作用（豐富和更新動植物育種新技術）；*指導醫學研究，提高健康水平。第29頁,共33頁，星期六，2024年，5月3．遺傳學仍在發展：

①.理論上和實踐上仍有許多需要解決的問題；

②.廣泛利用豐富的生物資源，提高育種效果。遺傳學是一門處于發展巔峰時期的學科。目前遺傳學前沿已從對原核生物的研究轉向高等真核生物，從對性狀傳遞規律研究深入到基因的表達及其調控的研究。第30頁,共33頁，星期六，2024年，5月1990年美國正式開始實施的《人類基因組作圖及測序計劃》。?測定和分析人體基因組全部核苷酸排列次序è揭示攜帶的全部遺傳信息è闡明遺傳信息表達規律及其最終生物學效應。第31頁,共33頁，星期六，2024年，5