《动物遗传学 西北农林科技大学 动物科技学院 课程负责人陈宏教授
《动物遗传学》 西北农林科技大学 动物科技学院 课程负责人 陈宏教授
绪论 遗传学( Genetics)是一门新兴的、发展非常迅速 的学科,它已成为生物科学领域中一门十分重要的基础 学科。 1概念、研究对象、研究内容 11概念 俗话说“种瓜得瓜,种豆得豆。”就是对遗传现象的 简单说明。这种子代和亲代、子代和子代个体之间的相 似性叫做“遗传”。“一母生九子,子子各不同”这是 普通的变异常识。这种子代和亲代、子代和子代个体之 间的差异叫做变异。遗传与变异现象在生物界普遍存在, 是生命活动的基本特征之
绪论 遗传学（Genetics）是一门新兴的、发展非常迅速 的学科，它已成为生物科学领域中一门十分重要的基础 学科。 1 概念、研究对象、研究内容 1.1 概念 俗话说“种瓜得瓜，种豆得豆。 ”就是对遗传现象的 简单说明。这种子代和亲代、子代和子代个体之间的相 似性叫做“遗传” 。 “一母生九子，子子各不同”这是 普通的变异常识。这种子代和亲代、子代和子代个体之 间的差异叫做变异。遗传与变异现象在生物界普遍存在， 是生命活动的基本特征之一
12遗传和变异的关系 (1)遗传是相对的,变异是绝对的。(②2)遗传是保守的,变异是 变革的,发展的。(3)遗传和变异是相互制约又相互依存的。(4) 遗传变异伴随着生物的生殖而发生。 13研究对象 切生物都是遗传学研究的对象。 2遗传学的产生和发展 21遗传学的产生 19世纪遗传学开始产生,代表人物: 达尔文( Darwin,1809~1882):进化论学者,英国的博 物学家
1.2 遗传和变异的关系 (1)遗传是相对的，变异是绝对的。(2)遗传是保守的，变异是 变革的，发展的。(3)遗传和变异是相互制约又相互依存的。(4) 遗传变异伴随着生物的生殖而发生。 1.3 研究对象 一切生物都是遗传学研究的对象。 2 遗传学的产生和发展 2.1 遗传学的产生 19世纪遗传学开始产生，代表人物： 达尔文（Darwin，1809～1882）：进化论学者，英国的博 物学家
魏斯曼( Weismann,1834~1914):提出种质学说。 孟德尔( Mendel,1822~1884):奥地利。根据 前人工作和8年豌豆试验,提出了遗传因子分离和重 组定律。 孟德尔文章发表于1866年,但当时未能引起重视 1900年三位科学家(德国的 Correns、荷兰的De. Vries和奥地利的 Tschermak)分别用不同材料不同 地点试验得出跟孟德尔相同的遗传规律,并重新发现 了孟德尔被人忽视的重要论文,1906年约翰逊首先提 出了遗传学。他将三位科学家重新发现孟德尔遗传规 律的1900年定为遗传学的诞生年
魏斯曼（Weismann，1834～1914）：提出种质学说。 孟德尔（Mendel，1822～1884）：奥地利。根据 前人工作和8年豌豆试验，提出了遗传因子分离和重 组定律。 孟德尔文章发表于1866年，但当时未能引起重视。 1900年三位科学家（德国的Correns、荷兰的De. Vries和奥地利的Tschermak）分别用不同材料不同 地点试验得出跟孟德尔相同的遗传规律，并重新发现 了孟德尔被人忽视的重要论文，1906年约翰逊首先提 出了遗传学。他将三位科学家重新发现孟德尔遗传规 律的1900年定为遗传学的诞生年
22遗传学的发展 1866年—孟德尔遗传因子学说,揭示了分离和自由组合定 律,后被人总结为孟德尔定律; 1903年—萨顿( Sutton)和博韦里( Boveri)首先发现了 染色体的行为与遗传因子的行为很相似,提出了染色体是遗 传物质的载体的假设,即染色体学说; 1909年一—约翰逊( Johannsen)称遗传因子为基因 (gene),此外他还创立了基因型( genotype)和表现型 ( phenotype)的概念,把遗传基础和表现性状科学地区别 开来。 1910年——摩尔根( Morgan)建立了著名的基因学说 ( gene theory)。确立连锁互换定律与孟德尔的分离和自由 组合定律共称为遗传学三大基本定律
2.2 遗传学的发展 1866年——孟德尔遗传因子学说，揭示了分离和自由组合定 律，后被人总结为孟德尔定律； 1903年——萨顿（Sutton）和博韦里（Boveri）首先发现了 染色体的行为与遗传因子的行为很相似，提出了染色体是遗 传物质的载体的假设，即染色体学说； 1909年 ——约翰 逊（ Johannsen） 称 遗传因 子为基 因 （gene），此外他还创立了基因型（genotype）和表现型 （phenotype）的概念，把遗传基础和表现性状科学地区别 开来。 1910年——摩尔根（Morgan）建立了著名的基因学说 （gene theory）。确立连锁互换定律与孟德尔的分离和自由 组合定律共称为遗传学三大基本定律
由于原子能的发现和利用发展了辐射遗传学。1927年,缪 勒( Muller)在果蝇中,斯塔德勒( Stadler)在玉米中各自 用X射线成功地诱导基因突变,使遗传学的研究从研究遗传 的规律转到研究变异的起源,开始了人工诱变的工作,进 步丰富了遗传学的内容,为育种实践提供了更多的依据。此 外由于统计学的发展,建立了群体遗传学。 20世纪40年代以后,遗传学开始了一个新的转折点,这表现 在两方面:一是理化诱变,二是普遍以微生物作为研究对象 来代替过去常用的动植物,由细胞遗传学时期进入 传学时期。 1940年以后,比德尔( Beader)与其同事在红色面包 霉上进行了大量工作,系统地研究了生化合成与基因的关系, 提出了“一个基因一个酶”的理论
由于原子能的发现和利用发展了辐射遗传学。1927年，缪 勒（Muller）在果蝇中，斯塔德勒（Stadler）在玉米中各自 用X射线成功地诱导基因突变，使遗传学的研究从研究遗传 的规律转到研究变异的起源，开始了人工诱变的工作，进一 步丰富了遗传学的内容，为育种实践提供了更多的依据。此 外由于统计学的发展，建立了群体遗传学。 20世纪40年代以后，遗传学开始了一个新的转折点，这表现 在两方面：一是理化诱变，二是普遍以微生物作为研究对象 来代替过去常用的动植物，由细胞遗传学时期进入微生物遗 传学时期。 1940年以后，比德尔（Beadler）与其同事在红色面包 霉上进行了大量工作，系统地研究了生化合成与基因的关系， 提出了“一个基因一个酶”的理论
1944年埃弗里( Avery)等人的细菌转化试验有力地证明 了遗传物质为去氧核糖核酸(DNA) 1957年法国遗传学家本兹尔( Benzer)以T4噬菌体为材 料,在DNA分子结构的水平上,分析研究了基因内部的精细结 构,提出了顺反子( cistron)学说。 1953年—美国分子生物学家沃森( Watson)和英国分子生 物学家克里克( Crick)根据X射线衍射分析提出了著名的 DNA右手双螺旋结构模型,更清楚地说明了基因组成成分就是 DNA分子,它控制着蛋白质的合成过程。基因的化学本质的确 定,标志着遗传学又进入了一个新阶段—分子遗传学发展的 新时代; 1961年法国分子遗传学家雅各布( Jacob)和莫诺 ( Monod)在研究大肠杆菌乳糖代谢的调节机制中提出了操纵 子( operon)学说
1944年——埃弗里（Avery）等人的细菌转化试验有力地证明 了遗传物质为去氧核糖核酸（DNA）； 1957年——法国遗传学家本兹尔（Benzer）以T4噬菌体为材 料，在DNA分子结构的水平上，分析研究了基因内部的精细结 构，提出了顺反子（cistron）学说。 1953年——美国分子生物学家沃森（Watson）和英国分子生 物学家克里克（Crick）根据X射线衍射分析提出了著名的 DNA右手双螺旋结构模型，更清楚地说明了基因组成成分就是 DNA分子，它控制着蛋白质的合成过程。基因的化学本质的确 定，标志着遗传学又进入了一个新阶段——分子遗传学发展的 新时代； 1961年——法国分子遗传学家雅各布（Jacob）和莫诺 （Monod）在研究大肠杆菌乳糖代谢的调节机制中提出了操纵 子（operon）学说
1961年开始美国生化学家尼伦伯格( Nirenberg)和印度血 统的美国生化学家科拉纳( Khorana)等人于1967年完成了 全部64个遗传密码的破译工作。从而提出了遗传信息传递的 中心法则( central dogma),揭示了生命活动的基本特征。 1968年—史密斯、阿伯和内森等人发现并提出能切割DNA 分子的限制性内切酶( restriction enzyme),为基因拼接 工作铺平了道路。 1970年—美国病毒学家特明在劳斯肉瘤病毒体内发现一种 能以RNA为模板合成DNA的酶叫“反转录酶”( reverse transcriptase),这一发现不仅对研究人类癌症具有重要意 义,而且进一步发展和完善了“中心法则”。 1973年——美国遗传学家伯格(Berg)第一次把两种不 同生物的DNA(SV40和λ噬菌体的DNA)人工地重组在一起, 首次获得了杂种分子,建立了DNA重组技术。从此,基因工 程的研究便蓬勃发展起来
1961年开始美国生化学家尼伦伯格（Nirenberg）和印度血 统的美国生化学家科拉纳（Khorana）等人于1967年完成了 全部64个遗传密码的破译工作。从而提出了遗传信息传递的 中心法则（central dogma），揭示了生命活动的基本特征。 1968年——史密斯、阿伯和内森等人发现并提出能切割DNA 分子的限制性内切酶（restriction enzyme），为基因拼接 工作铺平了道路。 1970年——美国病毒学家特明在劳斯肉瘤病毒体内发现一种 能以RNA为模板合成DNA的酶叫“反转录酶”（reverse transcriptase），这一发现不仅对研究人类癌症具有重要意 义，而且进一步发展和完善了“中心法则” 。 1973年——美国遗传学家伯格（Berg）第一次把两种不 同生物的DNA（SV40和λ噬菌体的DNA）人工地重组在一起， 首次获得了杂种分子，建立了DNA重组技术。从此，基因工 程的研究便蓬勃发展起来
23遗传学的发展趋势 宏观→微观:继续以原核生物为材料向纵深发展的同时,又 重点向真核生物的分子遗传学、发育遗传学和遗传工程学三个 方向发展。并在此基础上,又形成了体细胞遗传学、发育遗传 学、行为遗传学和免疫遗传学等新的分支学科。从70年代开始, 由于限制性内切酶的应用、核苷酸序列分析、DNA重组等新技 术的应用,分子遗传学已进入人工合成基因和改造基因的新时 期,朝着定向改造生物的遗传结构的新水平迈进。 个体→群体:在群体遗传学的基础上,又诞生了生态遗传学 数理遗传学和进化遗传学等分支学科。 24我国遗传学的发展 解放前在我国,第一个把早期细胞遗传学介绍给中国的学 者是著名遗传学家李汝祺教授。他是发育遗传学的开拓者之一
2.3 遗传学的发展趋势 宏观→微观：继续以原核生物为材料向纵深发展的同时，又 重点向真核生物的分子遗传学、发育遗传学和遗传工程学三个 方向发展。并在此基础上，又形成了体细胞遗传学、发育遗传 学、行为遗传学和免疫遗传学等新的分支学科。从70年代开始， 由于限制性内切酶的应用、核苷酸序列分析、DNA重组等新技 术的应用，分子遗传学已进入人工合成基因和改造基因的新时 期，朝着定向改造生物的遗传结构的新水平迈进。 个体→群体：在群体遗传学的基础上，又诞生了生态遗传学、 数理遗传学和进化遗传学等分支学科。 2.4 我国遗传学的发展 解放前在我国，第一个把早期细胞遗传学介绍给中国的学 者是著名遗传学家李汝祺教授。他是发育遗传学的开拓者之一
此外,我国著名遗传学家谈家桢教授曾长期从事亚洲瓢虫 遗传基因的多型性与地理分布的关系。1945年他提出的色 斑镶嵌显性理论,迄今仍被誉为遗传学上一个经典性的工 作, 解放后,我国遗传学有了很大发展。取得了不少成就。杂 种优势利用:袁隆平杂交水稻育成与大面积推广,鲍文奎 育成八倍体小黑麦;花粉单倍体育种、辐射育种以及远源 杂交育种都已达到国际先进水平。 分子遗传学方面,也开始了基因的结构与功能、DN重组 与克隆技术、人工合成DNA与RNA的工作,并取得了突破性 的进展。如1981年我国科学工作者完成了酵母丙氨酸tRNA 的全合成工作,这是世界上首次人工合成的具有生物活性 的RNA分子
此外，我国著名遗传学家谈家桢教授曾长期从事亚洲瓢虫 遗传基因的多型性与地理分布的关系。1945年他提出的色 斑镶嵌显性理论，迄今仍被誉为遗传学上一个经典性的工 作。 解放后，我国遗传学有了很大发展。取得了不少成就。杂 种优势利用：袁隆平杂交水稻育成与大面积推广，鲍文奎 育成八倍体小黑麦；花粉单倍体育种、辐射育种以及远源 杂交育种都已达到国际先进水平。 分子遗传学方面，也开始了基因的结构与功能、DNA重组 与克隆技术、人工合成DNA与RNA的工作，并取得了突破性 的进展。如1981年我国科学工作者完成了酵母丙氨酸tRNA 的全合成工作，这是世界上首次人工合成的具有生物活性 的RNA分子