1
动物遗传学
主讲教师,王 翀
联系电话,020-85285703,13392618311
面向二十一世纪课程教材
主编:李宁教授 中国农业大学
2
第一章 绪 论
遗传和遗传学
遗传学 是一门兴起较迟的学科,但同时又是一门发展迅速的
学科,它的分支几乎扩展到生物学的所有领域,成为生物科学
的中心。
它在高等农业院校的教学计划中是一门重要的专业基础课,
是为家畜育种学和有关学科打基础的课程。
3
基本内容
? 遗传现象;
? 遗传学的历史回顾;
? 遗传学与进化论;
? 遗传学的分类;
? 遗传学与人类生产
4
遗传现象
? 遗传和变异是生物界最普通和最基本的两个特征
? 遗传和变异是生物界的普遍现象,即遗传现象。
遗传现象与环境具有密不可分的关系。生物与环境
的统一,是生物科学中公认的基本原则。研究生物
的遗传和变异,必须密切联系其环境。
5
遗传现象
? 遗传学 (Genetics),是研究生物遗传和变异的科学。它
是生物科学中一门十分重要的理论科学,又是一门紧
密联系生产实际的基础科学。
? 任务,阐明生物遗传和变异现象及其表现的规律;探
索遗传和变异的原因及其物质基础;利用上述成果指
导实践,亦即认识和利用这些规律。
6
遗传学的历史回顾
18世纪中叶以前 ── 混沌状态
18世纪下叶~ 19世纪上半叶 ── 萌芽状态
拉马克 (Lamarck,J.B)认为环境条件的改变是生物变
异的根本原因,提出了器官的用进废退学说和获
得性遗传等学说
达尔文 (Darwin,C.)虽然同意拉马克的观点,但把选
择的作用提到首要地位。 1859年,达文尔发表了
《物种起源》,提出自然选择和人工选择的进化
学说
7
1866-1900 ── 第一个转折点
? 1866年,孟德尔发表了“植物杂交试验”论文,
首次提出分离和自由组合两个遗传规律,并且认
为性状遗传是受细胞里的遗传因子控制的。
? 1900年,德国的柯林斯 (Corers,C.)荷兰的德福里
(de Vris,H.) 和奥国的萨尔马克 Tschermak,E) 得出
与孟德尔相同的结论,并且又发现了早在 30多年
前孟德尔就发表了的著作
? 1900年,被公认为是遗传学建立和开始发展的元
年。
8
Gregor Johann Mendel
9
20世纪上半叶 ── 发展状态
? 1904年,Bateson,W.首次提出遗传学作为一个学科的名称
? 1908年,哈代( Hardy,G.H)和温伯( Weinberg,W)发现了哈
代 —— 温伯格定律
? 1909年,约翰生 (Johannsen,W.L.)最先提出“基因”一词,以
代替孟德尔的遗传因子。
? 1910年,摩尔根 (Morgan,T.H.)等利用果蝇为材料进行了大量
的遗传试验,提出了连锁遗传规律;而且后来又提出了染色
体遗传理论。
10
20世纪上半叶 ── 发展状态
? 1927年,穆勒 (Muller,H.J)和斯特德勒 (Stadler,L.J.)采用
X射线分别诱发果蝇和玉米突变成功;
? 1937年布莱克斯里 (BLackslee,A.F.) 等利用秋水仙素诱
导植物多倍体成功;
? 30年代,提出了杂种优势的遗传假说。
? 1941年,比德尔 (Beadle,G.W.) 等以红色面包霉为材料
研究基因的生理和生化功能,分子结构及诱发突变等问
题,提出了“一个基因一个酶”的假说
? 50年代前后,证实了染色体的存在,并证明了 DNA是主
要的遗传物质。
11
1953年 ── 第二个转折点
1953年沃森 (Watson,J.D.)和克里克 (Grick,F.H.C.)
通过 X-射线衍射分析,提出了 DNA分子结构模
型理论,从而奠定和促进了分子遗传学的迅速发
展。
12
70年代初 ── 第三个转折点
? 遗传工程的诞生,使得人们能够在更广泛的意义上把遗传
学应用于生产实践;遗传工程的发展是各交叉学科,各边
缘学科的相互渗透,相互补充的结果;同时,遗传工程的
发展又促进了它们的进一步发展和深化
? 现在的遗传学,不仅是研究能够自我繁殖的核酸的性质、
功能和意义的科学,它还包括了体外遗传和宇宙遗传的更
广泛的涵义。
13
遗传学与进化论
? 遗传学 所研究是生物遗传和变异的规律和机理,进化
论 所研究的是生物物种的起源和演变过程。每个物种
具有相当稳定的遗传特性,而新种的形成和发展则有
赖于遗传的变异。所以遗传学是研究进化论问题的必
要基础。
? 进化论是研究变异的科学,从这个观点上来看,遗传
学只是进化论的一小部分,即在生命的延续中,短期
的相似性的部分,而进化论则包括长期的相似的或不
相似的部分。
14
遗传学的分支
从水平上说,遗传学可以分为:
? 个体水平的遗传学,即细胞遗传学 (Cytogentics)
? 主要内容是遗传行为与染色体之间的平行关系;
? 群体水平的遗传学,即群体遗传学 (Quantitative genetics)
? 主要研究基因在整个群体中的频率分布;
? 分子水平的遗传学,即分子遗传学 (Molecular gonetics)
? 重点讨论三种大分子,即多糖、多肽、多核苷酸在遗传中的作用
和遗传工程。
15
遗传学的分支
从生物范畴分,遗传学可以分为:
? 动物遗传学 (Animal Genetics)
? 植物遗传学 (Plant Genetics)
? 微生物遗传学 (Microbial Genetics)
16
遗传学的分支
从遗传机制来分,可分为:
? 辐射遗传学 (Radiation Genetics)
? 生理遗传学 (Physiological Genetics)
? 生化遗传学 (Biochemical Genetics)
? 发育遗传学 (Development Genetics)
? 反求遗传学 (Reverse Genetics)
17
遗传学与人类生产
肿瘤与遗传学
? 1775年首次报道英国扫烟囱工人发生阴囊癌
? 近年来关于肿瘤发生学的研究取得了重大进展,
提出了病毒癌基因学说以及细胞癌基因学说,
将肿瘤的发生建立在遗传学的基础上。
? 肿瘤发生发展的每一个步骤,均有不同基因的
丧失、激活和突变。大多数肿瘤所涉及的基因
可大体分为三类,即原癌基因,抗癌基因和转
移抑制基因。
18
遗传学与人类生产
行为与遗传学
? 动物的行为是动物在进化过程中,通过自然选择对环
境变化的适应性反应。本能行为是由遗传固定下来的
生来就具有的行为,因此,凡起源于物种记忆或基因
组存储的信息称为本能行为 (固有行为、遗传性适应 )。
? 学习行为是动物对环境的某些变化不具备遗传的应变
能力,但凭借经验来调整它的行为来对付这些变化,
因此,凡以个体记忆或个体经验为基础的行为称为学
习行为 (获得行为、获得性适应 )
19
参考书目
? 刘祖洞著,,遗传学, (第二版)上、下册,高等教
育出版社,1990
? William S,Klug,Michael R,Cummings,Essentials of
Genetics(遗传学基础)影印版,高等教育出版社,
2002
? 杨关福,张细权等,动物遗传学,华南农业大学自编
教材
? 赵寿元,乔守怡主编,现代遗传学,高等教育出版社,
2001
? 李惟基主编,新编遗传学教程,中国农业大学生出版
社,2001
? 石春海主编,遗传学,浙江大学出版社,2003
动物遗传学
主讲教师,王 翀
联系电话,020-85285703,13392618311
面向二十一世纪课程教材
主编:李宁教授 中国农业大学
2
第一章 绪 论
遗传和遗传学
遗传学 是一门兴起较迟的学科,但同时又是一门发展迅速的
学科,它的分支几乎扩展到生物学的所有领域,成为生物科学
的中心。
它在高等农业院校的教学计划中是一门重要的专业基础课,
是为家畜育种学和有关学科打基础的课程。
3
基本内容
? 遗传现象;
? 遗传学的历史回顾;
? 遗传学与进化论;
? 遗传学的分类;
? 遗传学与人类生产
4
遗传现象
? 遗传和变异是生物界最普通和最基本的两个特征
? 遗传和变异是生物界的普遍现象,即遗传现象。
遗传现象与环境具有密不可分的关系。生物与环境
的统一,是生物科学中公认的基本原则。研究生物
的遗传和变异,必须密切联系其环境。
5
遗传现象
? 遗传学 (Genetics),是研究生物遗传和变异的科学。它
是生物科学中一门十分重要的理论科学,又是一门紧
密联系生产实际的基础科学。
? 任务,阐明生物遗传和变异现象及其表现的规律;探
索遗传和变异的原因及其物质基础;利用上述成果指
导实践,亦即认识和利用这些规律。
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遗传学的历史回顾
18世纪中叶以前 ── 混沌状态
18世纪下叶~ 19世纪上半叶 ── 萌芽状态
拉马克 (Lamarck,J.B)认为环境条件的改变是生物变
异的根本原因,提出了器官的用进废退学说和获
得性遗传等学说
达尔文 (Darwin,C.)虽然同意拉马克的观点,但把选
择的作用提到首要地位。 1859年,达文尔发表了
《物种起源》,提出自然选择和人工选择的进化
学说
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1866-1900 ── 第一个转折点
? 1866年,孟德尔发表了“植物杂交试验”论文,
首次提出分离和自由组合两个遗传规律,并且认
为性状遗传是受细胞里的遗传因子控制的。
? 1900年,德国的柯林斯 (Corers,C.)荷兰的德福里
(de Vris,H.) 和奥国的萨尔马克 Tschermak,E) 得出
与孟德尔相同的结论,并且又发现了早在 30多年
前孟德尔就发表了的著作
? 1900年,被公认为是遗传学建立和开始发展的元
年。
8
Gregor Johann Mendel
9
20世纪上半叶 ── 发展状态
? 1904年,Bateson,W.首次提出遗传学作为一个学科的名称
? 1908年,哈代( Hardy,G.H)和温伯( Weinberg,W)发现了哈
代 —— 温伯格定律
? 1909年,约翰生 (Johannsen,W.L.)最先提出“基因”一词,以
代替孟德尔的遗传因子。
? 1910年,摩尔根 (Morgan,T.H.)等利用果蝇为材料进行了大量
的遗传试验,提出了连锁遗传规律;而且后来又提出了染色
体遗传理论。
10
20世纪上半叶 ── 发展状态
? 1927年,穆勒 (Muller,H.J)和斯特德勒 (Stadler,L.J.)采用
X射线分别诱发果蝇和玉米突变成功;
? 1937年布莱克斯里 (BLackslee,A.F.) 等利用秋水仙素诱
导植物多倍体成功;
? 30年代,提出了杂种优势的遗传假说。
? 1941年,比德尔 (Beadle,G.W.) 等以红色面包霉为材料
研究基因的生理和生化功能,分子结构及诱发突变等问
题,提出了“一个基因一个酶”的假说
? 50年代前后,证实了染色体的存在,并证明了 DNA是主
要的遗传物质。
11
1953年 ── 第二个转折点
1953年沃森 (Watson,J.D.)和克里克 (Grick,F.H.C.)
通过 X-射线衍射分析,提出了 DNA分子结构模
型理论,从而奠定和促进了分子遗传学的迅速发
展。
12
70年代初 ── 第三个转折点
? 遗传工程的诞生,使得人们能够在更广泛的意义上把遗传
学应用于生产实践;遗传工程的发展是各交叉学科,各边
缘学科的相互渗透,相互补充的结果;同时,遗传工程的
发展又促进了它们的进一步发展和深化
? 现在的遗传学,不仅是研究能够自我繁殖的核酸的性质、
功能和意义的科学,它还包括了体外遗传和宇宙遗传的更
广泛的涵义。
13
遗传学与进化论
? 遗传学 所研究是生物遗传和变异的规律和机理,进化
论 所研究的是生物物种的起源和演变过程。每个物种
具有相当稳定的遗传特性,而新种的形成和发展则有
赖于遗传的变异。所以遗传学是研究进化论问题的必
要基础。
? 进化论是研究变异的科学,从这个观点上来看,遗传
学只是进化论的一小部分,即在生命的延续中,短期
的相似性的部分,而进化论则包括长期的相似的或不
相似的部分。
14
遗传学的分支
从水平上说,遗传学可以分为:
? 个体水平的遗传学,即细胞遗传学 (Cytogentics)
? 主要内容是遗传行为与染色体之间的平行关系;
? 群体水平的遗传学,即群体遗传学 (Quantitative genetics)
? 主要研究基因在整个群体中的频率分布;
? 分子水平的遗传学,即分子遗传学 (Molecular gonetics)
? 重点讨论三种大分子,即多糖、多肽、多核苷酸在遗传中的作用
和遗传工程。
15
遗传学的分支
从生物范畴分,遗传学可以分为:
? 动物遗传学 (Animal Genetics)
? 植物遗传学 (Plant Genetics)
? 微生物遗传学 (Microbial Genetics)
16
遗传学的分支
从遗传机制来分,可分为:
? 辐射遗传学 (Radiation Genetics)
? 生理遗传学 (Physiological Genetics)
? 生化遗传学 (Biochemical Genetics)
? 发育遗传学 (Development Genetics)
? 反求遗传学 (Reverse Genetics)
17
遗传学与人类生产
肿瘤与遗传学
? 1775年首次报道英国扫烟囱工人发生阴囊癌
? 近年来关于肿瘤发生学的研究取得了重大进展,
提出了病毒癌基因学说以及细胞癌基因学说,
将肿瘤的发生建立在遗传学的基础上。
? 肿瘤发生发展的每一个步骤,均有不同基因的
丧失、激活和突变。大多数肿瘤所涉及的基因
可大体分为三类,即原癌基因,抗癌基因和转
移抑制基因。
18
遗传学与人类生产
行为与遗传学
? 动物的行为是动物在进化过程中,通过自然选择对环
境变化的适应性反应。本能行为是由遗传固定下来的
生来就具有的行为,因此,凡起源于物种记忆或基因
组存储的信息称为本能行为 (固有行为、遗传性适应 )。
? 学习行为是动物对环境的某些变化不具备遗传的应变
能力,但凭借经验来调整它的行为来对付这些变化,
因此,凡以个体记忆或个体经验为基础的行为称为学
习行为 (获得行为、获得性适应 )
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参考书目
? 刘祖洞著,,遗传学, (第二版)上、下册,高等教
育出版社,1990
? William S,Klug,Michael R,Cummings,Essentials of
Genetics(遗传学基础)影印版,高等教育出版社,
2002
? 杨关福,张细权等,动物遗传学,华南农业大学自编
教材
? 赵寿元,乔守怡主编,现代遗传学,高等教育出版社,
2001
? 李惟基主编,新编遗传学教程,中国农业大学生出版
社,2001
? 石春海主编,遗传学,浙江大学出版社,2003