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1、马铃薯遗传育种学,授课教师：康 俊,第一章 经典遗传与细胞质遗传,第一节 遗传变异与环境 一 概念 1. 遗传： 2. 变异： 3. 形状： 4. 单位形状： 5. 相对性状：,一、遗传性,遗传在生物界是一个基本的现象，这是自从有了生命现象以后就伴随着的。 正是由于有了遗传才使得生物的种性得以稳定，才使得这个世界“大马生小马” 。,(一) 古代遗传学知识的积累 (二) 近代遗传学的奠基 1. 拉马克：器官用进废退与获得性状遗传 2. 达尔文：泛生假说 3. 魏斯曼：种质连续论 4. 孟德尔：遗传因子假说 (三) 遗传学的建立和发展 1. 初创时期(1900-1910) 2. 全面发展时期(19
2、10-1952) 3. 分子遗传学时期(1953-),遗传学的发展史,主要的认识过程是: 细胞细胞核染色体遗传物质（DNA） 基因 基因与细胞的关系：生殖细胞或体细胞中，细胞核内都存在着一些容易被碱性染料染成深色的物质，叫染色体。染色体有遗传物质（DNA分子），遗传物质上有许多基因。它们之间的包容关系如下：,三、 遗传学的应用,1.对生命本质的探索 2.生物进化理论的基础 3.指导动植物、微生物遗传改良工作 提高育种工作的预见性 创造新的遗传变异 提高选择可靠性与效率 定向创造和重组遗传变异等,二、变异性,变异是广泛存在的事实。如果仅有遗传而无变异，现在世界上的生物仍然是远古时期的那些古老的物
3、种。,可遗传的变异：由于遗传物质的改变而导致的变异是能够遗传的，也正是育种工作所要利用的。在 不可遗传的变异：外界环境条件是导致生物体产生变异的重要原因，,变异分类：,三 遗传变异与环境,“适者生存，劣者淘汰”。从进化的角度来看，遗传与变异是进化的材料，环境决定进化的方向。,考察生物遗传与变异应该在给定环境条件下进行,遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素 生物进化就是环境条件(选择条件)对生物 变异进行自然选择，在自然选择中得以保存 的变异传递给子代(遗传) ，变异逐代积累 导致物种演变产生新物种,2.遗传、变异和选择,3 小结,1. 遗传、变异、性状、单位性状、相对性状的概念 2
4、. 遗传、变异的含义及其与环境的关系； 2. 拉马克、达尔文、魏斯曼、高尔顿及孟德尔的遗传观念 及其在遗传学发展中的作用。 3. 生物进化与新品种选育的三大因素；,1、遗传,是指生命在世代间的延续，也就是亲代和子代间的相似现象。,金丝猴的后代还是金丝猴,梅花鹿的后代仍然是梅花鹿,2、变异,变异：指亲子间和子代个体间的差异。,不同的小鼠,梅花鹿的后代仍然是梅花鹿,3、性状,生物体所表现出的外部形态特征及内部生理生化特性以及行为方式。,豌豆的圆粒与皱粒,番茄的红果与黄果,4、单位性状 把总体的性状区分开来，作为一个一个的单位进行研究，这区分开的单个性状即称单位性状,孟德尔在研究豌豆等植物的性状遗传
5、时，把植株所表现的性状总体区分为各个单位作为研究对象，这样区分开来的性状称为单位性状。豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、豆荚形状、豆荚（未成熟的）颜色、花序着生部位和株高等性状，就是7个不同的单位性状。,5、相对性状,同种生物同一性状的不同表现类型。(单位性状的不同表现),兔的白毛与黑毛,(一)古代遗传学知识的积累,18世纪中叶以前，遗传学基本上属于萌芽时期。人类在利用和改造生物的过程中，逐渐积累对生物遗传和变异的认识以及对遗传本质的探索和猜测。 具有明显的朴素唯物主义和经验性质，在方法上比较直观，并更多地注意生物的形态特征 在欧洲，宗教神学的统治使遗传知识带上了浓厚的神学、神秘主义色彩。集中表
6、现为生物物种神创论和不变论,1.拉马克：用进废退和获得性状遗传,拉马克认为：生物物种是可变的；遗传变异遵循“用进废退和获得性状遗传”规律,器官用进废退和获得性状遗传假说 用进废退：生物变异的根本原因是环境条件的改变 获得性状遗传：所有生物变异(获得性状)都是可遗传的，并在生物世代间积累,2.达尔文：泛生假说,达尔文在解释生物进化时也对生物的遗传、变异机制进行了假设，并提出了泛生假说，认为：遗传物质是存在于生物器官中的“泛子/泛生粒”；遗传就是泛子在生物世代间传递和表现(无解剖学依据) 达尔文也承认获得性状遗传的一些观点，认为生物性状变异都能够传递给后代,3.魏斯曼：种质连续论,种质连续论 多细
7、胞生物由种质和体质组成：种质指生殖细胞，负责生殖和遗传；体质指体细胞，负责营养活动种质是“潜在的”，世代相传，不受体质和环境影响，所以获得性状不能遗传； 新达尔文主义 在生物进化方面支持达尔文的选择理论，但在遗传上否定获得性状遗传，魏斯曼是其首创者,4.孟德尔：遗传因子假说,遗传因子假说认为： 生物性状受细胞内遗传因子(hereditary factor)控制 遗传因子在生物世代间传递遵循分离和独立分配两个基本规律 这两个遗传基本规律是近现代遗传学最主要的、不可动摇的基础,1.初创时期(1900-1910),(1). 1900年， 狄弗里斯 、柴马克和柯伦斯分别重新发现孟德尔规律，是遗传学学科
8、建立的标志。1906 年，贝特生提出以Genetics作为该学科的学科名 (2). 1901-1903年，狄弗里斯发表“突变学说” (3). 1903年，Sutton和Boveri分别提出染色体遗传理论，认为：遗传因子位于细胞核内染色体上，从而将孟德尔遗传规律与细胞学研究结合起来 (4). 1909年，约翰生发表“纯系学说”，并提出“gene”的概念，以代替孟德尔所谓的“遗传因子,2.全面发展时期(1910-1952),(1). 细胞遗传学/经典遗传学 摩尔根等：性状连锁遗传规律 (2). 数量遗传学与群体遗传学基础 费希尔等：数理统计方法在遗传分析中的应用 (3). 微生物遗传学及生化遗传学 1941，比德尔等：一个基因一个酶 1944，阿委瑞：肺炎双球菌转化 1952，赫尔歇和蔡斯：噬菌体重组 (4).其它研究方向 1927，穆勒等：人工诱变 1937，布莱克斯里等：植物多倍体诱导 杂种优势的遗传理论,3.分子遗传学时期(1953-),1953年Watson和 Crick提出DNA分子双螺旋(double helix)模型，是分子遗传学及以之为核心的分子生物学建立的标志； 20世纪70年代以来，分子遗传学、分子生物学及其实验技术得到飞速发展。,细胞、细胞核、染色体、DNA的关系图解,细胞核电子显微图,