動物遺傳學2010年9-12月AnimalGenetics主講:趙宗勝聯系方式辦公室：綠1西211

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目錄1、課程介紹2、第一章緒論課程介紹1、講授對象動物科學專業本科生2、講授方式理論課多媒體講授3、考核方式日常考勤、平時成績（20%）

期中、期末閉卷考試（60%）4、課程內容（大綱）理論課十一章

Ch1緒論

Ch2遺傳的物質基礎

Ch3遺傳信息的傳遞（中心法則）

Ch4遺傳信息的改變（變異）

Ch5遺傳基本定律及其擴展

Ch6群體遺傳學基礎

Ch7數量遺傳學基礎

Ch8免疫遺傳學基礎

Ch9動物基因組學基礎

Ch10非孟德爾遺傳

Ch11動物基因工程

動物遺傳理論課內容5、參考書目及文獻

?動物遺傳學?，李寧主編，中國農業出版社，2003，面向21世紀課程教材；

?動物遺傳學?，北京農業大學吳仲賢主編，中國農業出版社，1981；

?動物遺傳學?，郭榮昌主編，經濟科學出版社，1997；

?動物遺傳學實驗方法?，北京大學出版社，1990；

?AnimalGenetics?，?遺傳學報?，?遺傳?，?動物遺傳育種研究進展?等核心專業期刊及網絡信息資源。第一章緒論問題:在你以往的認識中”遺傳”是什么?Heredity,Genetics遺傳學(Genetics)是研究生物遺傳和變異的科學。遺傳與變異是生物界最普通、最基本的兩個特征遺傳(heredity)：指生物親代與子代相似的現象，即生物在世代傳遞過程中可以保持物種和生物個體各種特性不變；

“人生人、獸生獸，種瓜得瓜、種豆得豆”“物生自類本種”“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞”變異(variation)：指生物在親代與子代之間，以及在子代與子代之間表現出一定差異的現象。

“一娘生九子，連娘十個樣”一、基本概念Geneticvariationexhibitedintheskinofcornsnakes.Thewildtype(normal)varietydisplaysorangeandblackmarkings.遺傳和變異的關系

1）遺傳變異

2）變異的普遍性

3）變異的相對性：基因型和表型（eg.iAi×iBi）

4）變異的來源遺傳學（Genetics）：動物遺傳學（AnimalGenetics）是研究動物遺傳與變異的科學遺傳學(Genetics)是研究生物遺傳和變異的科學遺傳與變異是一對矛盾對立統一的兩個方面

遺傳是相對的、保守的，而變異是絕對的、發展的；

沒有遺傳就沒有物種的相對穩定，也就不存在變異的問題

沒有變異特征物種將是一成不變的，也不存在遺傳的問題遺傳、變異和選擇

是生物進化和新品種選育的三大因素生物進化就是環境條件(選擇條件)對生物變異進行自然選擇，在自然選擇中得以保存的變異傳遞給子代(遺傳)，變異逐代積累導致物種演變、產生新物種動、植物和微生物新品種選育(育種)實際上是一個人工進化過程，只是以選擇強度更大的人工選擇代替了自然選擇，其選擇的條件是育種者的要求遺傳、變異與環境環境改變可以引起變異戰國時期《考工記》就指出：“橘逾淮而北為枳”。

表明人們在很早以前就注意到生物生存環境的改變可以引起生物的性狀改變生物所表現出的性狀變異分為：可遺傳(heritable)變異和不可遺傳(non-heritable)變異環境引起的變異中包含可以遺傳給后代的特性，也包含只在生物當代表現出來，而不能傳遞給后代的變異西漢的著名唯物主義者——王充(王陽明)在《論衡》中指出：某些偶然變異是不可遺傳的考察生物遺傳與變異應該在給定環境條件下進行問題:環境可以改變”遺傳基礎”嗎?遺傳學的任務遺傳與變異現象與基本規律闡明生物遺傳、變異現象及其表現規律遺傳的本質與內在規律探索遺傳、變異的原因及其物質基礎(遺傳的本質)，揭示遺傳變異的內在規律指導生物遺傳改良工作在上述工作基礎上指導動、植物和微生物遺傳改良(育種)實踐二、遺傳學的建立與發展孟德爾之前遺傳學的萌芽中國《淮南子》“黑牛生白犢”的記載（公元前2世紀）《齊氏要術》中的相馬術與相牛術（公元6世紀）西方國家在希臘關于性別的“左右學說”:男右女左（圓尖說）羅馬人關于動物起源學說：蜜蜂起源于牛孟德爾與遺傳學孟德爾，遺傳學之父，1822年出生于奧地利，家境貧寒，因父母是園藝家，自小喜愛植物。1843年進入修道院，并于維也納大學深造。經過長達8年的豌豆試驗，發現生物遺傳的基因分離和自由組合定律。1865年孟德爾在布魯恩科學協會的會議廳第一次宣讀了自己的成果，由于其思維及實驗超前，以及當時全歐洲都在關注達爾文的“進化論”，聽眾對連篇累續的數字和繁復枯燥的論證毫無興趣。直到1900年，孟德爾逝世16年，即豌豆實驗論文正式出版后34年后，該成果才被來自三個國家的三位學者“重新發現”，從此，遺傳學進人了孟德爾時代。遺傳學的起源及發展

1859年，達爾文出版?物種起源?-生物學巨著；

1866年，孟德爾的豌豆雜交試驗發表，遺傳因子提出（公認起源）；基因分離和自由組合定律

1900年，H.deVries，C.CorrensandE.S.vonTschermak

共同發現（驗證）孟德爾的遺傳定律；

1903年，W.S.SuttonandT.Boveri研究孟德爾遺傳因子傳遞，奠定遺傳的染色體學說；

1904年，W.Bateson定義遺傳學為研究遺傳和變異的科學；

1908年，G.H.HardyandW.Weinberg共同發現哈代-溫伯定律；

1909年，丹麥生物學家W.Johannsen命名孟德爾遺傳因子為基因（Gene);

1910年，T.H.Morgan發現遺傳連鎖定律，并發表著名的?基因論?；

1926年年，G.H.HardyandW.Weinberg共同發現哈代-溫伯定律；

1930-1932年代，R.A.Fisher,S.WrightandJ.B.S.Haldane建立了遺傳學中的數理統計方法，開創了群體遺傳學及數量遺傳學時代；

1942年，G.W.BeadleandE.L.Tatum提出“一個基因一種酶”學說；

1952年，A.D.HersheyandE.L.Tatum證明了DNA是遺傳物質；

1953年，美國年輕科學家J.D.Watson在?Nature?上發表短文，提出DNA的雙螺旋結構；

1958年，M.MeselsonandF.Stahl提出DNA的半保留復制模式；

1961年，F.JacobandJ.L.Monod通過細菌利用乳糖試驗，提出操縱子學說；同年，F.JacobandS.Brenner闡明了基因指導蛋白質合成的分子過程；

1966年，M.W.NirenbergandH.G.Khorana破譯了全部的三聯體，即“遺傳密碼”；

1970年，H.TeminandD.Baltimore分別在RNA病毒中發現了逆轉錄酶；

1971年，D.NathansandH.O.Smith發現限制性內切酶；

1972年，P.Berg首次完成體外DNA重組；

1973年，H.BoyerandS.Cohen用質粒克隆DNA；

1977年，W.GilbertandF.Sanger發明序列測定方法；

1985年，K.Mullis發明了聚合酶鏈式反應（PCR）；

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20世紀90年代人類基因組計劃的實施動物基因組計劃的相繼提出和實施1996年綿羊多利的誕生動物體細胞克隆21世紀“后基因組時代”問題:你知道”多利”羊嗎?多利和她的”母親”的遺傳基礎完全一樣嗎?從遺傳上看她們一樣嗎?20世紀遺傳學的發展遺傳學的初創時期1900-1910細胞遺傳學時期1910-1940由細胞向分子水平過渡1940-1953Moleculargenetics/genomics分子遺傳學時期1953–動物基因組時代（1995年人類基因組測序計劃）、后基因組時代（功能基因組、蛋白組學）1.初創時期(1900-1910)(1).

1900年，HugoDeVries(狄·弗里斯1848-1935,c)

、ErichTschermak(柴馬克,1871-1962,d)和CarlErichCorrens(柯倫斯,1984-1933,b)分別重新發現孟德爾規律，是遺傳學學科建立的標志。1906

年，WilliamBateson(貝特生,1846-1926)提出以Genetics作為該學科的學科名(2).

1901-1903年，狄·弗里斯發表“突變學說”(3).

1903年，Sutton(1877-1916)和Boveri分別提出染色體遺傳理論，認為：遺傳因子位于細胞核內染色體上，從而將孟德爾遺傳規律與細胞學研究結合起來(4).

1909年，約翰生發表“純系學說”，并提出“gene”的概念，以代替孟德爾所謂的“遺傳因子”(5).

1908年，哈德和溫伯格分別推導出群體遺傳平衡定律2.全面發展時期(1910-1952)形成了近代遺傳學的主要內容與研究領域，也是本課程的主要內容

(1).細胞遺傳學/經典遺傳學(1910-1940)

1910，摩爾根等：性狀連鎖遺傳規律(2).數量遺傳學與群體遺傳學基礎

(1920-)

費希爾等：數理統計方法在遺傳分析中的應用(3).微生物遺傳學及生化遺傳學(1940-1953)

1941，比德爾等：一個基因一個酶

1944，阿委瑞：肺炎雙球菌轉化

1952，赫爾歇和蔡斯：噬菌體重組(4).其它研究方向

1927，穆勒等：人工誘變

1937，布萊克斯里等：植物多倍體誘導

雜種優勢的遺傳理論3.分子遺傳學時期(1953-)1953年Watson和Crick提出DNA分子雙螺旋(doublehelix)模型，是分子遺傳學及以之為核心的分子生物學建立的標志；20世紀70年代以來，分子遺傳學、分子生物學及其實驗技術得到飛速發展。建立了以DNA重組技術為核心的遺傳工程，為生物遺傳定向操作奠定了基礎；取得了人類、多種農業和實驗生物基因組的DNA序列信息(結構基因組學)；開創了功能基因組學研究(后基因組學)。*新研究領域開創與分支學科形成的要素：代表性人物；新的研究技術與方法體系：物理學、化學、數學等學科的新理論與技術；開創性的研究成果(代表性的試驗)。

1）按研究水平劃分：個體（細胞）遺傳學,群體遺傳學，分子遺傳學

細胞遺傳學（Cytogenetics）：以包括人在內的高等動植物為材料，研究遺傳現象的染色體基礎和變異現象的遺傳效應；群體遺傳學(PopulationGenetics)：研究群體遺傳結構及其變化的規律；分子遺傳學（MolecularGenetics）：在分子水平上研究基因的本質，基因的功能以及基因的變化以闡明遺傳變異的規律；三、遺傳學的分支學科2）按功能劃分：數量遺傳學，生化遺傳學，輻射遺傳學等3）按研究對象劃分：人類遺傳學，植物遺傳學，動物遺傳學，微生物遺傳學等發生遺傳學（DevelopmentalGenetics）:研究從受精卵發育為成體過程中，胚層、器官原基的形成以及組織、細胞的決定和分化的基因調控機理，以闡明基因與性狀發育的關系。

行為遺傳學(BehavioralGenetics)：研究生物向光、向地、攝食、求偶、育兒、攻擊、逃避以及學習和記憶等行為的遺傳基礎以及基因表達的時間、場所、作用途徑等。四、遺傳學的應用及意義傳媒中的遺傳學Early-onsetAlzheimer’sGeneisIsolatedPhiladelphiaInquirer18August1995GeneticFlawMayResultinObesityPhiladelphiaInquirer10August1995BiotechnologyTrials–andTribulationsPhiladelphiaInquirer26July1995MapstoScientificDiscoveryPhiladelphiaInquirer20February1995ScientistsMakeAidsBreakthroughPhiladelphiaInquirer20June1996GeneHuntersPursueElusiveandComplexTraitoftheMindNewYorkTimes31October1995