《普通遗传学》串讲

GENETICS遗传学植物科技学院王炳锐brwang@第一章绪论

什么是遗传学

遗传学的诞生和发展遗传学的应用

怎样学好遗传学第二章

真核生物染色体结构

及细胞分裂1.染色质(chromatin)染色质：间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成、易被碱性染料染色的线性复合结构。包括常染色质和异染色质。

常染色质(euchromatina)

间期着色浅、螺旋化程度低、较伸展。

异染色质(heterochromatin)

间期着色深、螺旋化程度高、凝集状态一.染色体的形态、结构和数目

5.染色体组型分析和显带

染色体组：一个生物赖以生存和保证正常生长与发育最低数目的一套染色体。染色体组型：有丝分裂中期染色体的表现，包括一个生物种的染色体数目、形态和组成。染色体显带：经过一系列处理和染色，使染色体出现染色深浅不同的区段。（Q、G、R、C、N—带）染色体组型分析（核型分析）：对生物核内全部染色体的形态特征所进行的分析。

同源染色体(homologouschromosome)细胞中形态、结构和功能相同的一对染色体。（一个来自父方，一个来自母方）非同源染色体(non-homologouschromosome)细胞中形态、结构和功能不同的染色体互称为非同源染色体。姊妹染色单体(sisterchromatid)：染色体通过复制形成的由同一着丝粒所连接在一起的两条遗传内容一样的子染色体。非姊妹染色单体(non-sisterchromatid)：同源染色体中来自父方染色体的单体与来自母方染色体的单体互称为非姊妹染色单体。二.细胞的有丝分裂和减数分裂细胞周期(cellcycle)

上一次细胞分裂结束起到下一次细胞分裂止，细胞所经历的变化过程和时间。例如：蚕豆根尖19.5小时。间期分裂期G1—S—G2—M57.552间期早前期晚前期中期后期末期有丝分裂有丝分裂的意义？减数分裂的意义？讨论与思考有丝分裂与减数分裂有何异同?它们的遗传学意义如何?第三章

孟德尔规律及其扩展第一节基因的分离规律

——孟德尔第一定律一.孟德尔的杂交试验（单位性状）试验结果不论正交、反交，杂种后代遗传动态一致。即F1、F2代表现不受杂交组合影响。F1所有植株只表现一个亲本性状（显性性状）另一亲本的性状隐藏未现（隐性性状）。F2出现性状分离。两亲性状在F2中呈3:1比例。推论一种性状受一种“遗传因子”控制。“遗传因子”在体内成双，一个来自父方，一个来自母方。杂种的“遗传因子”彼此不同，各自保持独立性,，且存在显隐关系。形成配子时，两个“遗传因子”彼此分离，分别随机的进入不同配子中。小结分离规律的实质；在配子形成时，成对的基因彼此分离，互不干扰。表现型=基因型+环境显性不总是完全的，可以是不完全和共显性的。检测某个体是否纯合体可用测交或自交。第二节

基因的自由组合定律

——孟德尔第二定律一.两对单相对果性状来的杂辜交试探验圆粒:皱粒=债(3堡15狐+1打08宪):亲(1条01缓+3队2)灾=秋3联.1顺8籍:青1黄色:绿色=节(3忌15感+1句01跨)仗:写(1适08踩+3昏2)窑=顽2运.9界7农:军1试验党结果F1表现辈显性抵性状桑且不念受杂万交组新合的负影响航。每对架性状惠不因俭另一孩性状窃的存受在而嘉改变缘瑞其分甜离规链律，管即显:隐=3轧:1。不同锁性状颈自由组组合稠，F2分离嘱比例9:欺3:夏3:屈1（双嘱显:单显牛单隐:单显爱单隐:双隐住）。3.适合伟度测兆验者（卡赌平方社测验基）适合障度测例验是指比亭较实验周数据与理论廉假设是否尚符合缩慧的假纲设测央验。观察亏统计目的杂倦交后围代中跳各种被类型哪个体新数与切理论警期望灿数往柴往有妇偏差首。偏差械的原胃因：1.群体俗小而返产生垮的机肠会偏舅差；2.是遗岸传造亡成的的本质纯差异寨。第四略节声基因从的互金作基因高互作：非等他位基停因相储互作呀用共拐同决命定一碎个单昏位性埋状不叼同表烦现的挺现象臂。最早回的例众子勾鸡灭冠(B坊at塑es就on等19沿04年)基岔因爹互芒作第四苏章鲜基因蓬连锁吊与交晨换规续律第一镜节朋性状哄连锁设现象挑及遗隙传规洒律一.性状故连锁告遗传扁的发服现19载06年，W.窑Ba现te桌so绑n等墙香豌守豆组合应一：P紫花柜、长害花粉×红花置、圆猛花粉PP礼LL告↓pp窑llF1紫花深、长千花粉↓自交F2紫、匠长厕紫值、圆畜红、焦长松红、承圆残总接数P_巧L_P_勉llpp场L_pp脏ll实际仗个体正数43赢81毛3络90踪蝶3也93泊1分33络8感69远52按9:任3:逐3:抛1的理誉论数39懂10忆.5滚1艳30筛3.箱513宴03勒.543乞4.什5舟6揪95望2实际泉比理念论井多嘉少邪少泰多组合扒二：P紫花淡、圆杆花粉×红花撕、长狸花粉PP羊l筝l休↓pp虫LLF1紫花族、长晨花粉↓自交实际法比理短论少锋多轰多红少F2紫、轻长去紫局、圆害红爪、长追红、衔圆白总数P_膜L_P_苗llpp艇L_pp柄ll实际思个体将数22井6刷95麦9舒7讨1拔4肯19按9:锈3:杯3:批1的理袍论数23坝8.巧5养78竞.578委.526星.2冶4戏19两组因杂交灯试验店的共诵同结奖果：都不饿符合豪独立榆遗传F2中亲幻玉本组帽合实怖际数声＞独代立遗扒传理汤论数重新惜组合齿实际段数＜基独立统遗传嘱理论丝式数连锁杂现象：原蔑来为偿同一台亲本示所具容有的睬两个顾性状,在F2中有若连系培在一星起遗挎传的浓倾向谅。三.连锁榴遗传慈现象箭的特形征单基膛因差钢异决牵定的电单位城性状理，服懂从基脾因分定离规禾律。无论随何杂左交组尾合,多对蜂性状观间不鹊表现量独立俱遗传逢。(F2≠9序:3纹:3款:1每Ft≠1格:1壁:1忘:1）杂合侮体形稿成的印配子熄中，碗亲型动配子乳数＞胃重组浊型配盾子数久。两亲搅型配喊子数樱相等辛，两徒重组催型配奇子数户相等胳。重组逼率﹤50勿%。2.三点柳测验（常赖用方罗法）通过宰一次鼻杂交群和一轰次测醋交，逃同时樱确定努三对业基因著在染扎色体屡上的财位置涝。假如AB硬C和ab蹲c最多抬，AB少c和ab拌C最少抓，则位于厚中间煎的基张因是C/孔c.基因朵排列箭为A－C－B将双基交换坏型（最少膨类型）与于亲型渗（最多喊类型）比蛙较，舟有差宗异的仗基因抽位于中间。③估算签重组街率，械换算因成图嘉距。④绘连须锁遗第传图捷。⑤求符度合系括数，喘判断感干扰具程度晒。干扰气系数I功=芹1-c.答c所以司通常0≤蚂I踏≤1I值越勺大，僵干扰肠越严进重。肺如果<0折,负干灶扰。符合系数(c.c)=一般0≤c.c≤1实际双交换值理论双交换值分析疯步骤①首先悲判断采三对趴基因丛是否侦连锁如果娃三对薄基因独立，持则Ft8种表各型=1:蛮1:开1:雪1:橡1:懒1:现1:草1如果两对盗连锁一对林独立忆，则Ft8种表这型=4多:烛4少如果午三对匠基因不完排全连尤锁，则Ft8种表沉型=2最多:迟2较少:泰2较少:象2最少第古五欧章基碎因风突思变(Ge珍ne谜Mu侵ta食ti晃on)第二疫节弓基因骂突变逆的一千般特嚼征一.基究本右概倚念基因末突变：基额因内偶部结阶构发扑生改禾变导态致一父种等销位状邀态变仁为另膊一种藏状态宫，顽也称鲜点突往变(p头oi浇nt疲mu皱ta王ti尊on勤)。正向扛突变：背品离野南生型诊的突熄变。a+→a反向掏突变：转衰向野粒生型解的突疤变。a→岸a+突变帅体：蓄由于伤基因闹突变孩而表郊现突欺变性吹状的煤个体梢或细恼胞。基因降突变袄率：生绪物体教在每向一世滴代中崖发生找突变呈的机员率配。显性惜突变：嘴突变侄后的殃基因里对原盛等位成基因垄显性慰。隐性赵突变：突剖变后夏的基举因对酸原等梯位基域因隐渗性。第三菠节.基因燥突变选的分珍子基绕础一.自发谎突变1.碱基捞错配2.自发价损伤转换稍（tr避an斥si蒜ti榨on剂)（同黑型碱叼基替另代）eg携.A刃T→巷GC颠换剩（tr盐an亮sv膝er浇si扯on)（异魔型碱主基替底代）eg跌.A枣T→各CG碱基报的缺稻失和蹄重复——移码袖突变拍（fr绣am读es驼hi脾ftmu疏ta江ti瘦on箱)第四药节感突变泄体的与检出一.细菌猾营养座缺陷券型的宁检出——影印坡培养崭法MM距-原养跳型MM惹+l雀ys赖氨异酸缺票陷型MM蔑+l事eu亮氨与酸缺域陷型MM科+a厚rg精氨轻酸缺回陷型四分悼子分挑析(t循et殃ra笛d刷an应al粪ys玻is鼠)单一绍减数役分裂蚁的四郑个产纽奉物留择在一端起称吴四分搅子，妥对四磨分子谣进行需的遗鼠传分柴析即仍为四粪分子南分析雷。一.红色械面孢锡霉的窜着丝结粒作讽图——有序掉四分边子分某析1.第一帝次分裤裂分奴离(MI)基因吸与着愧丝粒工间无俘交换烘，等歼位基兄因在迅第一洗次减山数分黎裂时妇分开孟。子狡囊孢踢子中煌等位绳基因川的分馅离形牛式为MI。2.第二义次分诵裂分脂离（MⅡ)基因嗓与着创丝粒艘间有喷交换字，等来位基拼因在朝第二墓次减缎数分见裂时惨才分剑开。浅子囊脑孢子厉中等书位基尽因的穿分离暗形式MⅡ模式唱。第六爬章刷染萝色体绿结构买变异三.染色轿体结霸构变吴异的沉类型缺失(de洽fi探ce隆nc镜y)：染色宏体的城某一姿区段脖丢失黑了。重复(d伶up留li刘ca沾ti吐on醉)：染色雷体的灾某一霞区段违发生庸了增加。倒位(i蛇nv止er竹si射on嚼)：染色臂体的眯某一夏区段盖的正落常顺序发脚生了故颠倒芬。易位(t梢ra赴ns链lo质ca劳ti葱on稀)：染色边体的蜂某一污区段弃移接到非执同源胁的染扣色体耽上。第七色章第一壶节疲染色匙体数云目变哨异及蔬其变爱异类征型一.染色钩体组(g豆en广om免e)（基因踩组）染色攀体组：一迹个生涨物赖抹以生远存和躲保证冰正常嘱生长呆与发漏育最尼低数述目的家一套犁染色庄体，迹指二战倍体重生物语配子烛中所稳具有陶的全续部染督色体摔。染色单体基敲数(X渔)：一个韵染色肾体组渡的染唤色体块数目征。X与n的关夫系：岔二管倍体王中X撞=横n多倍台体中X≠冶nn与X含义n：用于皱个体吩发育伯的范柳畴，茅指配袋子体钱世代仅即单泉倍体些细胞配中的维染色无体数塞，孢宾子体夺世代栏的生颤物细朵胞中距染色矮体用2n表示悦；X：表示浮一个宇染色表体组暖的染咬色体尚数目荒，表借示物董种演主化过贝程中难的染热色体买倍性饰关系形；n、2n与真彩实染农色体槐倍性风无关绢，仅剖表示越体细加胞、筋性细娱胞的管含义土；X：表示庸真实盯的倍证性。四.染色热体的否变异眯类型假设再有A缝B光C三个裁染色估体组且有A=疤a1a2a3B=栽b1b2b3E=帮e1e2e3第四介节陆单倍节体和点一倍表体一.单倍似体(h毅ap梅lo柿id摧)具有竹配子存染色惰体数寨（n）的个鞭体。二.一倍冻体(mo粉no疏pl仇oi唯d)具有连一个镰染色许体组树的个碌体。三.遗传剥特性百：高度统不育第八仗章数量犹性状纲的遗叶传第一犹节焦数量胁性状蹦的特陈征基本汽概念质量冬性状配：表柔现不夕连续狱变异贿、可卖明确滴分组党的性头状。数量绑性状露：表谅现连害续变雷异、辟不能弱明确瘦分组注的性禽状。数量彻性状敢的一浓般特宅征1.可度辛量2.呈连器续变欢异易受小环境签影响多基白因控喇制质量糕性状肤与数尖量性阿状的蜘比较质量忆性状庄数违量性爬状性状惨主要毙类型扯品颠种特竖征、馆外貌亡特征吸生产饭、生喜长性伪状遗传它基础印少换数主摇基因咽微骗效多教基因遗传格关系退简单漏遗传猪关系戏复杂变异锯表现壶方式揉间恨断型惹连续级型考察粗方式以描述再度液量环境伪影响迷不皇敏感脑敏川感研究拳水平悲家庭缝群体研究质方法较系缴谱分冰析、凑概率若论职生撇物统相计质量喇性状河与数卸量性董状的俊比较质量忌性状祥数督量性蔽状性状遵主要眉类型章品核种特袜征、闯外貌托特征呼生产界、生侵长性政状遗传沾基础正少货数主罚基因市微谋效多晕基因遗传尸关系衬简单薄遗传焰关系扔复杂变异庙表现冰方式辣间仔断型罩连续渔型考察贸方式劳描述达度效量环境仔影响失不典敏感示敏四感研究跌水平荒家庭坊群体研究毛方法温系庄谱分叮析、限概率吃论敏生屠物统般计第二尊节过数瓶量性炸状的够遗传拐基础19省09年，Ni功ls慈so槐n-Eh决le提出伸“微效励多基诸因假孙说”19甘43年，Ma土th发er进一果步补摩充一.其主汪要论方点：数量雕性状短受许互多微涨效基办因控宇制遗传涉方式联服从银遗传径学三杯大规尸律各对药基因填效应兆相等柳，作供用累已加各对被基因早表现惭不完粪全显缝性或委无显挣性，灶或增茅效减对效作狗用第四悬节相遗旅传率惑的估患算及话其应途用遗传妙率的便概念1.广义皇遗传贤率(h2B)：遗传住方差舒占总短方差进的比避值。表型敞方差VP=基因沟型方惊差VG＋环境树方差VEh2B=×100%遗传方差VG

总方差VP狭义西遗传玻率(h2N)：不固显定累加效应引起的加性方差VA

基因的作用显性效应引起的显性方差VD上位性效应引起的上位性方差VI

h2N＝×100％基因加性方差VA总方差VP基因烧的加焰性方申差占项总方精差的弟比值插。→可固烧定第九垄章瘦近姐亲繁友殖与临杂种驻优势第二议节号纯卡系学局说(p绣ur励e矛l铲in另e晃th厨eo醋ry喝)纯系基学说醉的论现点纯系抬：一随个基律因型财纯合魄植株场的自挎交后涝代。论点姥：⑴孤在混绑杂群弃体中贿进行抄选择侄是有打效的⑵尽纯恋系内性选择宅是无轮效的⑶哲不晴同纯抖系间臭的差害异是隙稳定桶遗传陷的纯系跃学说和的主鲜要贡榨献区分腹了遗位传的科变异铃和不谱遗传懂的变询异首次葱提出悉了基衬因型愤和表话现型项两个捞概念纯系闭学说奶的相拍对性纯系亏实际父上只技是暂貌时的剪，局茂部的传和相盯对的第十陷章细菌连和病邻毒在狠遗传兔研究徐中的趣优越其性世代甘周期焰短T7ph泉ag啊e都2没0—治30撞mi想nE.既Co杠li20崇mi此n群体裳大一支碍试管青数以爬百万林计遗传林物质瞧简单一条为裸露挑的核星酸单倍孝体不存拨在显掩隐关探系第一票节盐病毒胀的一面般特曾性及藏类型一.病毒弊的一狱般特坝性形体经微小洲，电射镜下锅可见交，形削态多竭样。化学喘组成评简单铅核猫酸+蛋白艰质仅含笑一种晚核酸准单愚链或系双链储线状蚀或环赶状非细辆胞结洲构肚无舟线粒孕体、焦核糖溜体等缺乏绪独立璃代谢攀能力繁殖舱方式打独特具有事双重迈存在奇方式对抗碑生素蔑不敏汽感，财对干盈扰素撤敏感第一嗓节流病毒填的一颈般特庸性及岁类型一.病毒故的一趴般特甩性形体线微小韵，电梦镜下桶可见遭，形坦态多连样。化学膜组成哭简单权核镜酸+蛋白食质仅含考一种惭核酸绢单捕链或纲双链琴线状甩或环雄状非细淘胞结芒构欺无杰线粒塔体、秋核糖差体等缺乏兄独立傅代谢宏能力繁殖逝方式筝独特具有些双重弯存在保方式对抗姿生素退不敏也感，列对干蝇扰素确敏感2.缺失膏作图123456789101112

正常9101112D11234D2ⅰⅱⅲD1D2顺反街位置绩效应两突骑变位咽点杂粮合体占由于糊排列卸方式蝴不同详而表老型不层同的摆现象挡。顺反街子是一用个不秆同突息变之炼间没绘有互炊补的公功能脂区。达功能盒上最饭小的捧遗传舍单位瘦，又档称作莲用子高。拟等庙位基祝因染色公体不唐同位植置上拐彼暮此密哀切连煌锁，给重组逮率很突低，译具有剪顺反扔位置栏效应策，决纹定同吼一性羽状的需同功舌能基的因。基因料间互这补任何悄两个台非等浮位基渐因之采间的勒功能博补偿顺。基因影内互酿补某一周基因掌内部防不同走位点旗突变诞之间半的互沫补。(即使已有互滚补，建酶活育性也失很低)大肠帮杆菌蜡噬菌晒体T4的三典点测沈验（mr谦tu×+互++门)基因型噬菌斑数百分率(%)mrtu+++m+++rtumr+++tum+tu+r+3467372952047485396516217233.536.15.01.61.712.920.8符合系数C===1.231.7%+1.6%3.3%12.9%×20.8%2.68%接合转化第胖三仓节说细兆菌的薯染色临体作帝图性导转导3.中断扰杂交延试验涨及染抖色体匀作图19嫂57年E.娇Wo藏ll余ma级n和E.落Ja圆co纽奉b设计Hf株r菌株st乱rsaz扶irto夏nArga索l+la窜c+F﹣菌株st庄rraz肺isto诱nAsga府l﹣la已c﹣链霉素叠氮化物T1噬菌体半乳糖发酵乳糖发酵步骤:供体算受体哗混合筐培养↓隔时夕取样↓稀释劳搅拌文，中毙断杂轮交↓在含筒链霉偿素的王完全肥培养宫基上不选重聪组子↓鉴定袄重组夜体基龙因型↓记录胞重组丙体频薯率及相首次鸭出现刷的时乘间↓分析狗作图比较F′、F+和Hf究r可知F′因子牌的特呜点：⑴饺是细峰胞质奸因子券，可房诚携带1至多肚个紧踩密连扒锁的瓦基因残。⑵录高频啦率转并移它弃的基扎因(如同F因子)。⑶烈有极贝高的肠自然援整合骂率，急且整懂合到杆细菌景染色挎体一氧定母的闪座位轮上。Hf率r2恐←似pr蝇o+—le愧u+—g甩al+—la向c+—F矮×栏F﹣la搅c-st灶rrF′la沟c+st爹rs×F﹣la君c-st串rrla躬c+频率屿低la悬c+频率岔高第十染一章钱细睛胞馅质庆遗累传第一邀节央细疯胞质镇遗传怒的概灵念和役特点概念细胞渡质基赴因所柔决定差的遗旺传现搜象和健遗传泼规律,称细显胞质炭遗传云。染色隆体外述遗传核外狮遗传母性耍遗传(少数射例外)二.特点正交泻、反肉交遗献传表即现不颠同。F1的表次型与饼母本顽相同宜，使后代派表型普分离迅不呈认孟德油尔比谋例。连续跳回交,细胞助质基骆因及妖其控芦制的插性状凉仍不岂消失格。3.非细再胞器提基因换及其玻决定评的性争状遗牛传类接似病奸毒的朱转导肾。第二够节默母性罗影响一.锥实叨螺外袭壳的忍旋转蛇方向右旋左旋第三作节德叶绿牵体和扬线粒预体遗挽传紫茉溪莉的惧花斑孕叶色邮遗传玉米嫂叶片躲的埃尾型条举纹遗奔传衣藻些的核跟外遗及传衣藻更叶绿规体基蔬因作根图一.叶绿姐体的蚀遗传适表现第五掩节绢植物首雄性恳不育旺性类型吵：核不编育型骨（由刊核基施因控堆制）细胞振质不清育型海（由舅细胞愿质基述因控戚制）核质来互作鼻型（往由核渠基因蹲和胞殖质基冰因共顶同控土制）二.核质烈互作晨不育谈型的财遗传粱方式S—胞质县不育乖基因N—胞质钟可育惧基因rf—核不柳育基刘因Rf—核可挨育基钻因基因高型有滨六种屯：S(街rf绳rf)不育S(类Rf异Rf)可育S(垂Rf炒rf)可育N(氧rf时rf)可育N(拘Rf用Rf)可育N(宴Rf仰rf)可育第十换二章遗傅传辽与俗进叶化第一突节弹遗传喷多态乎性1.多态错性（po耀li虾mo足ph牺is臭m)一个顽基因稠或一纺个表遥型特坑征在绿群体叙内有孟多于旗一种斩形式谦的现非象。2.杂合帽性（he昆te摔ro料zy座go蛮si拿ty端,H)指每表个基献因座盆上都约是杂劲合的窗个体比的平装均频获率。每个基因座为杂合子的频率总和基因座总数H=———————————————一.多态艺性与校杂合犬性群体揭保持河遗传躲多态体性的痛方式1.过渡料性多浩态性定向旅选择唐的副断产品a1a2等位奇基因赔，a1有利就频率呆会增比加a2不利冶频率求会减煌少a1a2杂合守体仍仿存在2.平衡耳多态叙性杂合旺体频洒率相态对持把久通过牛分裂村选择扎和杂这合体题先进刺性的畏平衡桌选择勉保持3.中性顶突变—遗传械漂变二.物种疾形成驶的机济制生殖丸隔离合子皆前隔恶离机木制：阻叨止受金精和塞杂种枯合子童形成⑴挨地害理和枝生态竖隔离⑵忧季绘节性丑和时叙间隔种离⑶惕行墙为隔番离（起仅限我于动港物）⑷始机匹械隔罗离⑸殃生糠理隔幅离合子柳后隔京离机东制能正矿常受芹精并糠形成格杂种袖合子喷，但逐合子辟