河南科技大学2013遗传学考试总结.doc

遗传：是遗传学是研究生物遗传和变异的科学，是生命科学最重要的分支之一，遗传和编译时生物界最普遍和最基本的两个特征。同源染色体：体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染色体称为同源染色体。两条同源染色体分别来自生物双亲。非同源染色体：形态结构上有所不同的染色体间互称为非同源染色体。单位性状：孟德尔把植株性状总体区分为各个单位，称为单位性状，即生物某一方面的特征特性。相对性状：指同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异。如，豌豆花色的红花与白花。基因型：指生物个体基因组合，表示生物个体的遗传组成，又称遗传型。表现型：指生物个体的性状表现，简称表型。绪论1.遗传和变异的关系：遗传是指亲代与子代之间相似的现象；变异是指亲代与子代之间、子代个体之间存在的差异。生物有遗传的特性，才能繁衍后代，才能保持物种的相对稳定性；生物有变异的特性，才能产生新的形状，才能有物种的进化和新品种的选育。2.遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。3.遗传学发展的重大事件：1866年，孟德尔，首次提出分离和独立分配两个遗传基本规律。1900年，孟德尔遗传规律被重新发现，孟德尔因此被人们誉为“遗传学之父”。1909年，约翰生发表“纯系学说”，并最先提出“基因”一词，代替孟德尔的遗传因子概念。1910年，摩尔根提出遗传学的第三个基本规律-连锁遗传规律。第一章 遗传的细胞学基础1. 染色体的形态与结构：中期染色体由着丝粒（主缢痕）、染色体臂（长臂和短臂）、次缢痕、随体和端粒五部分组成。2. 有丝分裂每个时期的特征：间期：染色质解螺旋、松散分布在细胞质中，核仁染色深。在光学显微镜下细胞状态不发生明显变化(早期有人称之为静止期)。事实上细胞处于生理、生化反应高度活跃的阶段，其呼吸和合成代谢都非常旺盛。前期：核仁、核膜逐渐解体，前期结束时核仁消失。中期：核仁、核膜消失标志着细胞分裂中期开始。染色单体进一步螺旋、收缩直至呈最短、最粗的状态;纺锤丝形成一个三维的结构，称为纺锤体(spindle)；是细胞分裂过程中出现的一种与染色体分离相关的临时性细胞器。纺锤丝与染色体的着丝点附着，并牵引染色体，使其着丝粒均匀分成在垂直于两极的一个平面上，常将这个平面称为赤道板(或赤道面)染色体臂自由分布在赤道面的两侧。染色体形态稳定，染色体排列于赤道板，是研究染色体形态和数目的最佳时期。后期：由于纺锤丝的牵引作用，着丝粒发生分裂；每条染色体的两条染色单体，分别由纺锤丝拉向两极；两极都具有相同的染色(单)体数。末期：核膜、核仁重建；染色体解螺旋化，呈松散状态；纺缍体消失3.有丝分裂的遗传学意义 细胞核内各染色体准确复制为二，使两个子细胞的遗传基础与两个母细胞完全相同； 复制的各对染色体规律而均匀地分配到两个子细胞中，使子母细胞具有相同质量和数量的染色体； 有丝分裂促进了细胞数目和体积增加，维持了个体正常生长和发育，保证了物种的连续性和稳定性。4.减数分裂的特征（减数第一次分裂）：细线期：染色质变粗变短，可观察到细长线状染色体结构。由着丝点连接每个染色体含有两染色单体，但在光学显微镜下还不能分辨染色单体。 染色体上出现一系列大小不同的颗粒状结构称为染色粒。偶线期：同源染色体配对联会。联会的一对同源染色体称为二价体。粗线期：非姊妹染色单体间出现交叉，导致同源染色体发生片段交换，同源染色体间发生遗传物质重组。双线期：同源染色体间仍由一至二个交叉联结。终变期：核仁、核膜消失。同源染色体间排斥力更大，交叉向二价体两端移动，逐渐接近于末端，该过程称为交叉端化。5.减数分裂的意义染色体数减半，保证了亲子代间染色体数目的恒定性，维持了物种的相对稳定性。是遗传学三大定律（分离律、自由组合律、连锁互换律）的细胞学基础。为生物的变异提供了重要的遗传物质基础，有利于生物的适应和进化，并为人工选择提供了丰富的材料。减数分裂是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要基础保证。6.植物性细胞的形成P26 并与植物的授粉与受精联系。例题：Aabbaabb杂交，获得的种子中胚乳基因型为 或 。AAaa杂交，获得的种子中胚乳基因型为 ；胚的基因型为 ；而种皮或果皮组织的基因型为 。第二章 遗传物质的分子基础1. DNA作为主要遗传物质的证据间接证据：含量的稳定性：DNA的含量恒定；2.代谢的稳定性:DNA在代谢上比较稳定；DNA吸收UV的一致性：基因突变与DNA分子的变异密切相关；DNA存在的普遍性:DNA几乎是所有生物的染色体所共有的。直接证据：细菌的转化；噬菌体的侵染与繁殖。第三章 孟德尔遗传1. 分离规律（多基因遗传）的验证方法与应用 验证方法：测交法、自交法、F1花粉鉴定法、红色面包霉杂交法。 在遗传育种工作中的应用指导育种实践选种要选纯合子；测交验证种子（畜）的纯度；连续近交，提纯种群，培育优良纯系；控制近交程度，固定优良性状。 指导生产生产上提倡经济杂交，获得整齐一致的生产群体。 2. 独立分配规律（自由组合规律）的验证方法与应用 验证方法：测交法、自交发 在遗传育种中的应用：1.可以通过有目的地选择、选配杂交亲本，通过杂交育种将多个亲本的目标性状集合到一个品种中；或者对受多对基因控制的性状进行育种选择；2.可以预测杂交后代分离群体的基因型、表现型结构，确定适当的杂种后代群体种植规模，提高育种效率。3.P70记住表格。4.概率的计算（加法定律和乘法定律）例题：在人类中有一种白化病隐性遗传，若一对夫妇，双方都是杂合体，则生出一个有正常色素的婴儿的概率(p)应该是3/4，出生一个白化病婴儿的概率（q)应该是1/4。问：出生两个正常色素孩子和两个白化病孩子的概率是多少？ 解：P= n!px qn-x /x!(n-x)!= 4!(3/4)2 (1/4) 2 /2!(4-2)!=27/1285.复等位基因概率问题：若有十个等位基因，则它们可产生多少种基因型？杂合体？纯合体？对二倍体生物而言，如果该生物种群中有n个复等位基因，则该种群中的杂合子基因型有种，共有基因型种6.基因互作（根据子代比例判断属于哪一种类型的互作或根据互作类型推算比例）互补作用：两对独立遗传基因分别处于显性纯合或杂合状态时，共同决定一种性状表现；当只有一对基因是显性，或两基因都是隐性纯合时，则表现另一种性状。发生互补作用的基因称为互补基因。积加作用：当两种显性基因同时存在时产生一种性状；单独存在时，表现另一种相似的性状；而两对基因均为隐性纯合时表现第三种性状。重叠作用：不同对基因对性状产生相同影响，只要两对等位基因中存在一个显性基因，表现为一种性状；只有双隐性个体表现另一种性状；F2产生15:1的比例。这类作用相同的非等位基因叫做重叠基因(duplicate gene)。显性上位性作用：两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，而且其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用上位性(epistasis)。被遮盖下位性(hypostasis)；如果起遮盖作用的基因是显性基因，称为上位显性基因；其作用称为显性上位性作用。例如：狗毛色遗传隐性上位性作用：在两对互作基因中，其中一对的隐性基因对另一对基因起上位性作用。如玉米(Zea mays)胚乳蛋白质层颜色遗传抑制作用：在两对独立基因中，一对基因本身不能控制性状表现，但其显性基因对另一对基因的表现却具有抑制作用。对其它基因表现起抑制作用的基因称为抑制基因(inhibiting gene, suppressor)。第四章 连锁遗传和性连锁1.连锁遗传大题基因定位与连锁遗传图（基因定位、作图、符合系数等的计算）P103 2,3,5例题2、番茄的三个突变基因o（扁平果实）、p（毛果）、s（多花）都位于第二染色体上。一株三基因都是杂合的个体与隐性纯合个体测交，得到结果如下：测交子代表现型数目测交子代表现型数目+73 +s348+p+4 +ps96o+104 o+s6op+322 ops47（1）分组并分别标出亲本型，单交换型，双交换类型。（2）判断三基因顺序。（3）计算交换值。（4）绘出三基因连锁图。（5）计算符合系数。解（1）亲本型op+ 322，+s 348； 单交换型+73， ops47；o+104，+ps96； 双交换类型+p+ 4，o+s 6； （2）判断三基因顺序。 由双交换类型与亲本型比较，知三基因顺序为pos （3）双交换值： os交换型： po交换型：（4）绘出三基因连锁图。（5）符合系数3. 交换值：指同源染色体的非姐妹染色单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率。对于一个很短的交换染色体片段来说，交换值就等于交换型配子（重组型配子）占总配子数的百分率。第五章 基因突变1. 基因突变的意义：是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最新的原料。2. 基因突变的一般特征：普遍性：基因突变的生物界普遍存在；重演性：基因突变可以在同种生物的不同个体上重复发生；可逆性：野生型基因可以突变为突变型，突变型基因也可以突变为野生型；多方向性：一个基因A突变后可能形成不同的等位基因，即复等位基因；有利性和有害性：大多数基因突变对生物体是有害的；平行性：亲缘关系相近的物种因遗传基础相近，往发生相似的基因突变。3. 突变分为体细胞突变和性细胞突变，芽变是由体细胞突变引起的。4. 显性突变和隐性突变的表现自交情况下，显性突变表现得早（第一代表现），但纯合得迟（第二代纯合，第三代才能检出）；隐性突变表现得晚，但纯合得早（第二代纯合第二代检出）。5. 花粉直感（胚乳直感）法估算配子的突变率。第六章 染色体结构变异1. 染色体结构变异的四种基本类型缺失：染色体的某一区段丢失。遗传效应：可能会造成假显性现象（染色体片段缺失后，其非缺失同源染色体上的隐性等位基因不被遮盖而表现出隐性性状）或其它异常现象(猫叫综合症)。重复：染色体多了与自身相同的某一区段。遗传效应：剂量效应（随着细胞内拷贝数增加，基因的表现能力和表现程度也会随之加强）和位置效应（基因的表现型效应会随其在染色体上位置不同而改变）。倒位（也称交换抑制因子）：染色体上发生了某区段的颠倒。遗传效应：倒位可以形成新种，促进生物进化倒位杂合体的部分不育改变倒位区段内连锁基因的重组率（交换值）易位（非同源染色体间）：一条染色体上的一个片段移接到另一条非同源染色体上。遗传效应：半不育现象易位杂合体最突出的特点产生新的连锁群易位会造成染色体“融合”而导致染色体数的变异 易位杂合体邻近易位接合点的一些基因之间的重组率有所下降。概括来说，它们的遗传效应为：缺失：致死、假显性重复：剂量效应，位置效应倒位：重组率下降，部分不育，生物进化易位：半不育，假连锁，重组率下降，改变连锁群和染色体数目变异。第七章 染色体数目变异1.概念整倍体：染色体数目是x的整倍的生物个体。多倍体：具有三个或三个以上染色体组的整倍体。即：三倍体及以上均称为多倍体。非整倍体：指体细胞核内的染色体不是染色体组的完整倍数，与该物种正常合子(2n)多或少一个以至若干个的现象。超倍体:染色体数多于2n；亚倍体:染色体数少于2n。常见的非整倍体的类型：三体: 2n+1单体: 2n-1双三体: 2n+1+1双单体: 2n-1-1四体: 2n+2缺体: 2n-22.同源多倍体的特征：配子育性降低甚至完全不育。3.异源多倍体是物种进化的重要因素。4.人为地创造倍半二倍体是进行染色体替换的一个重要途径。5.单倍体的主要作用（应用）加速基因的纯合进度研究基因的性质和作用用于基因定位的研究研究染色体组之间的同源关系离体诱导非整倍体。第七章 数量性状的遗传1. 数量性状的特征数量性状呈连续性变异，杂种后代的分离世代不能明确分组；数量性状容易受环境条件的影响而产生不遗传的变异；数量性状普遍存在着基因型与环境的互作。2. 多基因假说的内容 数量性状是由许多彼此独立的基因决定的，这些基因服从孟德尔遗传规律； 各基因的效应微小且相等； 各对等位基因表现为不完全显性，或表现为增效和减效作用； 各基因的作用是累加的。3. 遗传率的计算广义遗传率(h2B)：遗传方差占总方差(表型方差)的比率； h2B=VG / VP100% = VG / (VG+VE )100%狭义遗传率(h2N)：加性方差占总方差的比率。 h2N=VA / VP100% = VA / (VA+VD +VI)+VE100%广义遗传率和狭义遗传率哪个大？第八章 近亲遗传和杂种优势1. 自交的遗传效应导致杂合基因型的纯合；淘汰有害隐性个体；获取不同纯合基因型。2. 自交后代的计算（小题，计算纯合、杂合的频率）P1933. 回交的遗传效应回交后代的基因型纯合将严格受其轮回亲本的控制；而自交后代的基因型纯合却是多种多样的组合方式。多次连续回交以后，其后代将基本上回复为轮回亲本的核基因型，但细胞质仍为母本的基因组成。4. 纯系学说的内容自花授粉植物的天然混杂群体中，可分离出许多基因型纯合的纯系，选择有效；纯系内个体所表现的差异，只是环境的影响，是不能遗传的，选择无效。5. 显性假说的内容杂交亲本的有利形状大都由显性基因控制，不利形状大都有隐性基因控制。通过杂交，使双亲的显性基因全部集中在杂种里，杂种优势是由于双亲的有利显性基因全部聚集在杂种里所引起的互补作用的结果。6. 超显性假说的内容也称等位基因异质结合假说，基本论点是：杂种优势是由于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的相互作用的结果。等位基因间没有显隐性关系，杂合的等位基因间相互作用大于纯合等位基因间的作用。第九章 细菌和病毒的遗传1. 细菌和病毒在遗传研究中的优越性繁殖快, 世代短, 细菌20分钟，病毒成百个/h易管理和化学分析, 一个试管可装很多; 繁殖快易于获得大量物质用于分析。 遗传物质简单, 只含裸露DNA或RNA, 所以适用基因结构和功能研究。 便于研究基因突变和重组。首先是单倍体易于表现（隐性和显性都表现）。虽然突变率105, 至少需上百个培养皿，但只要培养基上加所希望突变的抗性物质，就有望短期鉴定出来。 可用作研究高等生物的简单模型。高等生物复杂，可用细菌来代替某种研究。 便于进行遗传操作。由于没有组蛋白及其他蛋白的结合，所以细菌和病毒的染色体更适宜于遗传工程操作。2. 转化、接合、性导与转导3. Hfr和F的异同相同点都能和F杂交杂交都要通过接合管和受体菌相连接高剂量的链霉素处理后都不影响杂交，说明它们在接合中都作为一种供体.不同点产生重组子频率不同： Hfr F 10-4 F+ F 10-7 F+与F后代F+， Hfr与F后代FF+经吖啶橙处理变成F， Hfr经吖啶橙处理仍为Hfr。第十一章 细胞质遗传1.细胞质遗传的特点 正交和反交的遗传表现不同。F1通常只表现母本的性状，故细胞质遗传又称为母性遗传； 遗传方式是非孟德尔式的。杂交后代一般不表现一定比例的分离； 通过连续回交能将母本的核基因全部置换