遗传育种绪论分析
遗传育种的科学基础
遗传育种的科学基础
遗传育种是一种利用遗传学原理和技术来改良动植物品种的方法。
它的科学基础主要包括以下几个方面：
1. 遗传学原理：遗传育种的核心是利用遗传学原理，通过选择、交配和育种等手段，改变生物体的遗传结构，从而提高其优良性状的表达。
遗传学原理包括基因遗传、孟德尔遗传定律、染色体遗传、基因突变等。
2. 生物统计学：生物统计学是遗传育种的重要工具，它可以帮助育种者分析和评估育种材料的遗传表现和遗传变异，从而选择最优的育种策略和方案。
3. 基因组学和生物信息学：随着基因组学和生物信息学的发展，育种者可以更加深入地了解生物体的基因组结构和功能，以及基因与性状之间的关系，从而更加精准地进行遗传育种。
4. 育种技术：遗传育种的技术包括选择育种、杂交育种、诱变育种、基因编辑等。
这些技术可以帮助育种者改变生物体的遗传结构，从而提高其优良性状的表达。
5. 种质资源保护和利用：种质资源是遗传育种的基础，它包括各种动植物的品种、品系和野生种。
保护和利用种质资源可以为遗传育种提供更多的遗传材料和育种方案。
总之，遗传育种的科学基础是多方面的，它涉及遗传学、生物统计学、基因组学、育种技术和种质资源保护等多个学科领域。
这些科学基础为遗传育种提供了理论和技术支持，推动了动植物品种的改良和优化。
鱼类遗传育种学绪论
鱼类遗传育种相关的概念
种群（population） 同一物种在某一特定时间内占据某一特 定空间的一群个体所组成的群集，这些个 体通过交配以及一定的亲缘关系发生联系， 并享有共同的基因库（gene pool）。
地理种群（geographical population）：长 江鲢、黑龙江鲢等。
鱼类遗传育种相关的概念
研究发展概况
2. 杂交育种 始于1958年，是一种最经典的育种手段，目前 使用的的品种基本都是传统育种技术得到的。鲤 鱼不同品种间杂交效果最好。迄今为止，已获得 丰鲤、荷元鲤、芙蓉鲤、岳鲤、三杂交鲤和颖鲤 等6个具有明显杂种优势的鲤鱼杂交种，且均已通 过鉴定而被推广。远缘杂交因杂交亲本之间的相 容性较低，效果不显著。除了罗非鱼的种间杂交 外，我国淡水鱼类的远缘杂交后代可在生产上应 用的不多。 4个杂交组合的后代曾有过生产性应 用，即鳊鲂杂种、鲴类杂种、鲢鳙杂种以及鲤鲫 杂种等。
鱼类ห้องสมุดไป่ตู้传育种的主要目标
总目标： 高产、稳产、优质和低消耗
鱼类遗传育种的主要目标
1. 食物转化率（food conversion efficiency） 2. 生长率（growth rate） 3. 抗性（resistance） 4. 繁殖力（fecundity） 5. 肉质（meat quality） 6. 成熟年龄（age at maturation） 7. 回捕率（recapture frequency） 8. 起捕率（harvesting rate）（奥尼罗非鱼） 9. 适应性（adaptivity）
育种的主要方法
研究方法
核心：选择操作和遗传操作
育种的主要方法
1. 选择操作： 通过选择优秀个体或家系使目标生物群体达 到经济性状优于原有群体的目的。选择可以发生 在自然群体中，也可以发生在经过遗传改造的群 体中。 2. 遗传操作： 利用现有品种或物种进行杂交、染色体操作、 放射突变和转基因等操作，从后代选育出符合人 们需要的基因组合的过程。
遗传学——绪论 ppt课件
1961年，雅各布（F.Jacob）和莫诺根 （J.L.Monod）提出细菌中基因表达与调控 的操纵元模型
21
1966年，莱文伯格（M.W.Nirenberg）和柯 兰拉（H.G.Khorana）建立了完整的遗传密 码
20世纪30年代，研究者们提出杂种优势理 论
15
1930~1932年费希尔（R.A.Fisher）、奈特 （S.Wright）和霍尔丹（J.B.S.Haldane） 等奠定了数量遗传学和群体遗传学的基础
费希尔
16
1941年比德尔（G.W.Beadle）和泰特姆 （E.T.Tatum）证明了基因是通过酶而起作 用的，提出“一个基因一个酶”的假说
遗传学——绪论 ppt课件
第一节 遗传学的研究对象和任务
2
研究的对象
遗传学所研究的主要内容是由母细胞到子细 胞、由亲代到子代，而细胞及其所含的染色 体则是生物信息遗传的基础。
5
DNA分子
6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
任务
遗传学研究的任务在于：阐明生物遗传和变 异的现象及其表现的规律；探索遗传和变异 的原因及其物理基础，揭示其内在规律；从 而进一步指导动物、植物和微生物的育种实 践，防治遗传疾病，提高医学水平，造福人 类。
20世纪70年代，分子遗传学已成功地进行 人工分离基因和人工合成基因，开始建立 遗传工程这一新的研究领域
20世纪90年代初，实施“人类基因组计划” 21世纪，遗传学的发展进入“后基因组时
代”
22
第三节 遗传学的重要性
23
遗传学与进化论有着不可分割的关系 遗传学对于农业科学起着直接的指导作用，
1.遗传学绪论
中国居世界第一位，占全球人工林的23.4%。
Eucalypt clonal forests, Veracel Company, Brazil
◆ 林木育种学科在新时期林业建设中的作用在生态优先
的原则下，社会对木材和林产品日益增长的需求只有通 过提高商品林的生产率才能得到满足。必须加强良种的 选育和利用研究（良种＋良法），不仅要加强传统的用 材树种如杨树、松、杉、桉树等的良种选育，还要选育 优良的乡土树种、珍贵树种，培育高级用材。
• 虽然融合遗传的基本观点并不正确，但是在这 一基础上所创建的一系列生物数学分析方法， 却为数量遗传、群体遗传的产生和发展奠定了 基础
遗传学之父孟德尔（1822－1884）
1866年发表《植物杂交试验》 遗传因子假说认为： 生物性状受细胞内遗传因子 控制
遗传因子在生物世代间传递 遵循分离和独立分配（自由 组合）两个基本规律
庞晓明 张平东
生物科学与技术学院
Email:xmpang@
林木遗传育种的重要性
◆ 我国森林资源总量匮乏，人均森林面积和蓄积分别只占世
界平均水平的1/5和1/8，每公顷蓄积量也只有31m3，只及世 界平均水平的70%。森林资源无论是数量还是质量，都远不 能满足占世界22%人口的生产和生活的需要。
斯特德勒（Stadler L.J.）：
1927年在玉米用X 射线或镭诱发突变。
证实基因和染色体的突变不仅在自然情况下产生， 用X射线处理也会产生大量突变。 人工产生遗传变异的方法，使遗传学发展到一个新 的阶段。
数量遗传学和群体遗传学的诞生 （1930 - 1932年） 费希尔（Fisher R. A.）：
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，因此，孟德尔被公认为 遗传学的创始人。
绪论-1
绪
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
论
微生物遗传育种学的概念 微生物育种学的发展简史 微生物的主要类群及结构 工业微生物菌种 微生物遗传育种的目的及方法
第一节 微生物遗传育种学的概念
微生物遗传学 微生物育种 微生物育种学
一、微生物遗传学
微生物遗传学是以病毒、细菌、小型真菌以及单细胞动植物
4、形成间体：
3、细胞质（cytoplasm ) 和内含物（inclusionbody）
细胞质化学组成：主要成分是水、蛋白质、核酸、 脂类，少量糖类和无机盐。
内含物：如大量核糖体、胞浆颗粒以及质粒 。
4、核 区（nuclear region）
由裸露的双股DNA
盘绕组成，没有组蛋 白包绕，也没有核膜
孢子丝
气生菌丝
基内菌丝
二、真核微生物
菌物界—— 粘菌 假菌 真菌 单细胞真菌——酵母菌 丝状真菌——霉菌 大型子实体真菌——蕈菌
真核生物与原核生物的比较
1、 酵母菌（yeast)
酵母细胞构造：
细胞壁：酵母纤维素，三明治状。 甘露聚糖、蛋白质（包括多种酶）、葡聚糖。 壁可由 玛瑙螺胃液---蜗牛消化酶 水解
是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧、 略具弹性的结构。 功能：（1）维持细胞外形。 （2）保护细胞免受机械性或渗透压的破坏。 （3）为鞭毛的运动提供支点。 （4）阻碍大分子物质和有害物质进入细胞。 （5）与细菌的抗原性、致病性、对噬菌体的敏感 性有关。
革兰氏染色 (Gram stain)的机制
几属重要的霉菌
青霉属 曲霉属
根霉属
第一章绪论遗传学介绍
数量遗传学
进化遗传学
群体遗传学
微生物遗传学
辐射遗传学
遗传工程
医学遗传学
基因组学
分子遗传学
生物信息学
…
遗传学的发展过程：
个体水平 宏观 染色体 细胞水平 分子水平；
微观； 基因；
逐步深入到研究遗传物质的结构和功能。
第三节 遗传学的应用
一、在科学发展上的作用
1、探索生命本质
4、遗传与变异是矛盾对立统一的两个方面
遗传是相对的、保守的，没有遗传就没有物种的相 对稳定，也就不存在变异的问题。 而变异是绝对的、发展的；没有变异生物就不会产 生新的性状，也就不能发展、进化。
5、遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的 三大因素
（1）生物进化就是环境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，变异逐代积累 导致物种演变、产生新物种。 变异 自然选择 遗传 生物进化
1910, T.H.Morgan, demonstrated that genes are on the chromosome
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1933
"for his discoveries concerning the role played by the Chromosome in heredity"
细菌质粒、噬菌体、限制性核酸内切酶、人工分离和合 成基因取得进展，1973年成功实现DNA的体外重组，人类 开始进入按照需要进行设计并能动地改造物种和创造新物 种的新时代。
80～90年代：基因工程取得重大进展，人类基因组计 划（Human Genome Project，HGP） 及模式生物和重要 生物基因组计划。形成了基因组学（Genomics）、蛋白质 组学（Protemics ）和生物信息学（Bioinformatics ）。
遗传学是研究生物遗传和变异的科学
遗传学是研究生物遗传和变异的科学。
它是生物科学中一门重要的基础理论学科，也是高等院校教学计划中的一门专业基础课程，遗传学作为生物科学的一门基础学科以及大学生命科学中的一门主干课程越来越显示出其重要性。
其主要任务是为学生学习有关课程以及今后从事科研、教学、生产和开发工作建立比较牢固的遗传学基础。
遗传学作为上一世纪生物科学领域中发展最快的学科之一，遗传学不仅逐步从个体向细胞、细胞核、染色体和基因层次发展，而且横向地向生物学各个分支学科渗透，形成了许多分支学科和交叉学科。
目前生命科学发展迅猛，人类和水稻等基因图谱相继问世，随着新技术、新方法的不断出现，遗传学的研究范畴更是大幅度拓宽，研究内容不断深化。
国际上将在生物信息学、功能基因组和功能蛋白质组等研究领域继续展开激烈竞争，培养具有遗传学基本知识和创新能力的研究人才已迫在眉睫。
因而遗传学课程的授课内容已有明显增加，与相关学科的联系也更为紧密。
通过本课程的学习，学生可以掌握有关遗传学的基本理论、基本知识和基本技能以及相关的实验技术，初步具备分析和解决有关遗传学问题的能力。
2第一章绪论学习目的和要求：通过本章的学习明确遗传学研究的对象和任务，对遗传学学习目的和要求的发展概况及遗传学在科学和生产实际中的作用有初步了解。
遗传和变异现象的存在是生物与非生物的重要区别之一。
为什么一个物种能够一代代地繁衍下去，仍然保持着祖上的特征特性呢？为什么同一物种的不同个体之间又不完全相同呢？这是遗传学要探究的秘密。
育种的实践要早于遗传学的研究，但只有在遗传学理论的指导下，育种学才取得了更快的发展、更大的成就。
要求掌握的概念：一、要求掌握的概念：1．遗传：亲代与子代之间相似的现象，就是遗传。
遗传保证了生命在世代间的连续性。
2．变异：子代与亲代之间不相似的现象。
变异有遗传的和不遗传的变异之分。
3．基因型：即遗传型，是一个生物的基因组成，是个体全部遗传特点的总体。
4．表现型：某种基因型在一定的外界条件下通过个体发育过程而表现出的性状，是基因型和外界条件相互作用的结果。
家畜遗传育种学的名词解释
家畜遗传育种学的名词解释家畜遗传育种学是研究家畜的遗传特征以及通过选择和繁殖来改良家畜品种的学科，它在提高家畜生产性能和适应环境方面起着重要的作用。
本文将从家畜遗传育种学的基本概念、遗传学原理、育种方法和应用实例等方面进行解释。
家畜遗传育种学涉及的基本概念包括基因、基因型和表现型等。
基因是决定个体性状的基本单位，存在于生物体的染色体上，其组合形成基因型。
基因型会表现出相应的性状，即表现型。
这三者之间的关系是家畜遗传育种学的核心。
在基因型和表现型间，遗传学原理起一定的指导作用。
遗传学原理是解释可遗传性状传递方式的理论基础。
杂交是其中的重要概念，其通过结合两个不同血统的优良品种实现基因的重新组合，产生更优秀的后代。
杂交的优势主要体现在杂种优势和杂交亲和性两个方面。
杂种优势是指杂交后代相比纯种后代具有更强的适应能力和优秀的遗传特质。
杂交亲和性则指两个亲本间基因的相互作用，可以提高不同基因的优势发挥，进一步改良品种。
除了杂交，选择育种也是家畜遗传育种学的重要方法。
选择育种基于个体间性状的差异，通过选择具有优良性状的个体进行配种，逐步积累有利基因，并去除不良基因。
这样可以实现品种的改良和提高。
选择育种包括定向选择、累积选择和综合选择等不同方式。
定向选择指定向选育某一特定性状，如生长速度、毛色等。
累积选择则侧重于多个性状的改良，如生育力、抗病力等。
综合选择则是综合考虑多个性状进行的选择。
家畜遗传育种学在畜牧业中的应用非常广泛。
首先，通过改良品种来提高家畜生产性能，如肉牛的长育、家禽的繁育等。
其次，利用家畜遗传育种学的原理来提高家畜的适应性和抗病能力，使其能更好地适应不同的生态环境，并提高整体群体的抗病能力。
此外，家畜遗传育种学还可以应用于保护濒危家畜物种和改善农村家禽养殖的生产系统等方面。
在实际应用中，家畜遗传育种学要综合考虑经济、社会和环境等因素，不仅需要满足农民的经济需求，还要遵循动物福利和环境保护原则。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
A、古代遗传学知识的积累
＊我国我国劳动人民在从事农业生产和饲养家畜中，注意到 了遗传和变异的现象。
＊春秋时代有“桂实生桂，桐实生桐”。战国末期又有“种 麦得麦，种稷得稷”的记载。东汉王充曾写道“万物生于 土，各似本种”，并进一步指出“嘉禾异种，……常无本
根”，认识到了变异的现象。
＊此后古书中还有“桔逾淮而北为枳”、“牡丹岁取其变者 以为新”等，这说明古代人民对遗传和变异有了粗浅的认 识，但由于种种原因没能形成一套遗传学理论。
二、作物遗传育种发展
（一）遗传方面的发展
A、古代遗传学知识的积累 在公元前4000年的伊拉克古代巴比伦石刻上记载了马头部性状
在五个世代的遗传。
A、古代遗传学知识的积 累
1、遗传学起源于育种实践
＊人类→生产实践→遗传和变异→选择→育成优良品种。
＊旧石器时代末→新石器时代初，通过动植物的驯养和栽培 ，使劳动人民对遗传有了粗浅的认识 。
变体遗传学研究。提出了“一基因一酶”学说，发展了 微生物遗传学和生化遗传学。 ⑶1944年—O.Avery等人通过肺炎双球菌转化试验，首次直 接证明了DNA是真正的遗传物质。
B、近代遗传学的奠基
1、拉马克（Lamarck J. B., 1744~1829）： 器官的用进废退与获得性遗传认为：
▪ 生物物种是可变的，环境条件改变是生物变异的根本 原因；
▪ 遗传变异遵循“用进废退和获得性遗传”规律。 即认为动物器官的进化与退化取决于用与不用（用进废退理
论），以及认为每一世代中由于用或不用而加强或削弱的 性状是可以遗传的（获得性遗传）。如长颈鹿、鼹鼠。
分 4、实验课与理论课同等重要，若缺席，视为旷课 5、端正态度，积极向上，刻苦努力
遗传育种 种子生产
世中
界国
袁
水 稻
工 程
隆 平
杂院
交 之
院 士
父
获得8项国际奖： 1985年，获联合国知识产权组织“发明和创造”金质奖 1987年，获联合国教科文组织1986—1987年度“科学奖” 1988年，获英国让克基金会“农学与营养奖” 1993年，获美国菲因斯特基金会“拯救饥饿奖” 1995年，获联合国粮农组织“粮食安全保障荣誉奖” 1996年，获日本经济新闻社“日经亚洲大奖” 1997年，获国际农作物杂种优势利用“先驱科学家”荣誉
遗传育种与种 子生产
课程概况
课程安排：总80课时=理论40课时+实验40课时 考核方式：闭卷考试 成绩=平时成绩*40%+期终考试*60% 平时成绩=出勤率+作业+实验技能+实验报告
课堂纪律
1、不迟到、不早退、不旷课，迟到1次扣5分 2、上课不玩手机，不影响他人 3、按时交作业、实验报告，不拖延，1次不交扣5
▪ 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。
孟德尔
⑵孟德尔定律的二次发现
1900年，三位植物学家: ▪ 狄·弗里斯（De Vris H.,荷兰） ▪ 科伦斯（Correns C.,德国） ▪ 冯·切尔迈克（VonTschermak E.,奥地利） 在不同国家用多种植物进行与孟德尔早期研究相似的杂交试 验，获得与孟德尔相似的解释，证实孟德尔遗传规律，确 认其重大意义。 1900年孟德尔遗传规律的重新发现标志着遗传学的建立和开 始发展，孟德尔被公认为现代遗传学的创始人。 1910年起将孟德尔遗传规律→孟德尔定律。
作物遗传育种学的主要内容
1.育种目标的制订及实现目标的相应策略。 2.种质资源搜集、保存、研究、利用和创新。 3.选择的理论与方法。 4.人工创造变异的途径、方法和技术。 5.杂种优势利用的途径与方法。 6.目标性状的遗传、鉴定及选育方法。 7.育种各阶段的田间试验技术 8.新品种的审定推广和种子生产。
达尔文
1959年发表了《物种起源》，提出自然选择和人工 选择的进化学说，认为生物是由简单→复杂、低 级→高级逐渐进化而来的。
三、遗传学的建立和发展
1.个体遗传学向细胞遗传学过渡时期（1910之前） ⑴孟德尔（Mendel G. J.，1822—1884）
系统地研究了生物的遗传和变异（豌豆杂交试验）； 1866年发表《植物杂交试验》,提出分离规律和独立分配规律； 提出了“遗传因子”假说，认为：
种子生产绪论知Fra bibliotek目标：1、了解我国作物育种的性质和任务。 2、掌握遗传和变异的概念 3、了解作物遗传育种的发展概况。 4、了解遗传育种的发展趋势。
一、作物遗传育种的性质和任务
作物遗传育种：是遗传学和作物育种学有机结合的 科学，是研究作物遗传和变异规律，改良和培育 作物新品种的科学。
任务：阐明生物遗传和变异的现象、规律及其物质 基础；选育适用于特定地区生产发展需要的高产 、稳产、优质、抗（耐）病虫害等特性的优良品 种或杂种、新作物。
＊1927年 Muller X-射线诱发突 变 ，1946 年获得诺贝尔医学和 生理学奖。
＊ Blakeslee AF（布菜克斯里） 等利用秋水仙素诱导植物多倍 体成功，为探索多倍体遗传变 异开创了新的途径 。
D、微生物遗传和生化遗传时期
⑴1928年—F.Griffith发现肺炎双球菌的转化现象。 ⑵1941年—G.W.Beadle和E..Tatum用 X射线红色面包霉突
称号 1998年，获日本“越光国际水稻奖”
★2001年被国务院授予国家最高科学技术奖（500万元） 。
★我国第一个以农业科学家冠名的上市公司“隆平高科”在 深圳证券交易所挂牌上市，这个公司即是以袁隆平为名命 名的，公司上市后随即使袁隆平的身价超过1000亿元人 名币。
★ 2004被评为感动中国人物。 ★ 2005被评为美国科学院院士。
现有的水稻、玉米等农作物，烟草、亚麻等经济作物都属于 栽培植物，由野生植物进化而来。
进化：变异—遗传—选择。
进化
自然进化：自然选择 人工进化：人工诱导、选择
作物育种学是一门应用性很强的的科学，它主要 是以遗传学和进化论为基础，除此之外，还包括 了作物栽培学、植物生态学、植物生理学、植物 病理学、农业昆虫学、农业气象学、生物统计学 与试验设计、生物技术、农产品加工等许多学科 的知识的综合运用。