《遗传学》复习辅导大纲(10级)

《遗传学》复习辅导课程内容及其概述第一章（教材№1：绪言；第二章（教材№2：遗传的细胞学基础第三章（教材№3：遗传物质的分子基础（讲课时归入“基因突变”一章第四章（教材№4：分离规律与独立分配规律（孟德尔遗传）第五章（教材№5第六章（教材№13：数量遗传第七章（教材№6：染色体（结构、数目）第八章（教材№10：基因突变；第九章（教材№11：细胞质遗传；第十章（教材№8：基因表达与调控；第十一章（教材№9：基因工程与基因组学全书内容主要分五大部分序言部分：主要简介《遗传学》学科性质及其发展概况遗传的细胞学基础与分子基础：主要介绍与遗传学相关的细胞学、分子生物学基础知识，为后续学习生物遗传变异现象和规律奠定基础知识引起生物遗传变异的因素部分：主要介绍引起生物遗传变异的原因：基因重组（遗传学三大基本规律染色体变异（结构和数目的改变基因突变；（细胞质遗传）数量遗传学部分：对遗传学分支学科——数量遗传学的基本理论进行简介分子遗传学部分：对遗传学新兴分支学科——分子遗传学的基本理论进行简介课程各章内容分述：第一章（教材№1：绪言主要掌握：遗传学研究的内容、对象及任务；遗传学诞生及发展简况如：遗传学、遗传、变异等概念；遗传、变异与选择的关系；遗传学诞生时间第二章（教材№2：遗传的细胞学基础主要掌握：1、细胞结构：了解细胞的一般结构，重点掌握与遗传密切相关部分——染色质/体的结构、形态和数目如：染色体的主要组分（蛋白质、DNA；染色体的结构DNA如何与组蛋白结合构成核小体：每个核小体的核心是由H2A

、H 、H2B 3

H四种组蛋白的各两个分子组成的八聚体，DNA1.75圈在它上面而两个核450~60DNAH1

所组成、螺线体、超螺线体及染色体；常染色质与异染色质区别（结构相同，只是核酸含量不同；染色体形态组成；常见生物的染色体数目（稻、玉米、黄瓜、豌豆、洋葱、果蝇、人类）2、细胞的分裂：了解细胞的有丝分裂、减数分裂过程，重点掌握细胞分裂过程中各个时期的染色质/体(DNA以及基因)复制、分离行为及其遗传学意义。如：如染色质/体（或DNA）/或联系到基因（如Aa）复制时期、联会配对、交换等、染色质/体（基因）分离形态、数目含量变化。P17、192-8、2-96，后期与后I期的染色体图。)；DNA2cDNA含量为?3、生物繁殖后代：了解生物繁殖后代的类别、过程及各类生物是生命周期，重点掌握有性繁殖中的雌雄配子的。这样一个成熟的花粉粒在植物学上称为雄配子体；玉米杂合体Aa的一个胚囊母细4Aa28个核都含A8a基因。（教材P23的图2-13；授粉受精过程与果实（种子）成及果实直感现象（可通过一个例子了解掌握情况：玉米(水稻)孢子体细胞含10对染色体。问下列组织每个细胞有多少条染色体？（1）（）花粉管核；（）4）5）精核；其中两对同源染色体上分别载有Aa和Bb子细胞中含有的基因型如何？体细胞经有丝分裂形成的二分体细胞的可能基因型如何？）（非）（非）姐妹染色单体、减数分裂、联会、交换、直感现象。第三章（教材№3：遗传物质的分子基础（讲课时归入第七章“基因突变”中）（略）第四章（教材№4：分离规律与独立分配规律（孟德尔遗传）主要掌握：基因型、表现型与基因型和环境的关系；一因多效与多因一效；分离规律、独立分配规律1、不同等位基因对的基本遗传规律，重点掌握孟德尔分离规律的实质（三点主要观点。/独立分配规律的实质（基因如何传给后代Aa杂合体繁殖后代时，能形成多少种配子？后代中有多少中基因型及各种基因型的比例？杂合基因型有多少种？在此基础上掌握独立遗传的23的规律杂交组合AABBAaBb最多能产生几种基因型的后代类型；以血型基因为例的复等位基因遗传规律以及SS1、S2、S3、S4。2、由1对、2对及多对（分别位于不同同源染色体对，即独立遗传）等位基因控制的相对性状的遗传规律。1异，在次基础上掌握2对及多对的规律在AaBBCcd×AabbccDd1）AaBbCcDd个体占多少？（2）有B基因的个体占多少？；两对等位基因间存在互作下的几种主要性状遗传规律（两对独立基因互作的互补、积加、重叠、显性上位、隐性上位和抑制作用等的表现型比例；以血型基因为例的复等位基因控制的性状的遗传规律（SS1、S2、S3、S4。3、会利用棋盘式、概率或二项展开式计算某种（基因型/表现型）杂合个体繁殖后代群体中的基因型/表现型的比例等。第五章（教材№5：连锁交换规律主要掌握：1、掌握连锁于同一对同源染色体上的2对（或3对）等位基因的遗传基本规律，重点掌握形成重组型配子的机制。如：形成重组型配子的机制（在个体繁殖后代过程中，性母细胞形成配子的进行减数过程的前期Ⅰ中联会配成四种不等的配子：两种相等的亲本型配子和两种相等的充重组型配子）2、掌握连锁于同一对同源染色体上的2对（或3对）等位基因所控制的相对性状的遗传基本规律，注意区分相引组和相斥组两种不同杂交下后代表现型个数多少的差异。如：相引组中，亲本类型比重组类型多，但相斥组中则不是这样，但若与按9:3:3:1的比例计算出的理论值比，都是亲本型多而重组型少。3、了解生物不同类型的决定性别的系统，重点掌握性连锁内容并注意与从性遗传（又叫性影响遗传）的区别。如：胎生生物马牛羊和人类及果蝇的XY系统（雄性杂合，为XY；雌性纯合XX；卵生生物蚕及蛾蝶类的ZW系统（雄性纯合ZZ；雌性杂合ZW；重点掌握一些位于性染色体上的常见等位基因对及其控制（X染色体上的红眼W和白眼wXC和色盲c某父亲患有色盲的家庭中，女儿中有一半出现色盲。试问儿子中患色个体的概率；掌握从性遗传本质（与伴性遗传的异同：羊有角-无角（有角A为显性，但只在♂中表现，在♀中不表现）秃顶是受常染色体基因A控制的，在男性中表现为显性，在女性中表现为隐性，它的等位基因非秃头）仅在女性中为显性]等的从性遗传（基因位于常染色体上）规律。4、了解交换值的含义及测定计算交换值方法类别，重点掌握利用交换值进行基因定位和制作连锁遗传图（是三点测验法。如：交换值通过重组值估算（重组型配子占总配子的百分比，大小在0-50%之间变动，主要取决与基因的F1（F为紫1花、长型花粉粒，F483139039213386952。控制该二对性状的基因间，交换21338/6952值为100%21338/6952

100%P100（这是本章书的/对间是否连锁、进而计算各种交换值估算两个单交换值时，应该分别加水稻的体细胞有245、掌握计算连锁遗传的后代群体中某重种基因型/表现型的比例。如：通过理解教材P106例题和P112作业第3题来掌握。第六章（教材№6：染色体（结构、数目）变异主要掌握：abcde1、染色体结构变异：abcde如：重点掌握倒位和易位类型的联会配对（画出复制之含义）

AB CDE

的粗线期的染色体联会图：（注意图示出已）又如：孢母细胞减数分裂时出现“后期桥”现象（主要是因某些原因而形成双着丝点的染色（单）染色体发生臂内倒位后且倒位区段内非姊妹染色单体间发生了一次交换形成双着丝点的缺失染色单体；重复染。2、染色体数目变异：包括整倍性数目变异和非整倍性数目变异。首先掌握各种变异类型的定义，重点掌握各种变异类型的染色体联会及分离，在此基础上掌握其产生的配子以及形成的后代类型计算、育性情况等。如：以联会成各种“价体（单价、二价、三价、四价体，分离时除了均等分离外，可能有多种其它方式；②形成的配子能否可育，主要看配子中能否得到整套的染色体。一倍体：细胞中只有一套（份）染色体，联会异常，分离混乱，形成的配子高度不育（或说可育的配子几乎没有，所以这种类型的生物高度不育。二倍体：细胞中只有两套（份）染色体，正常联会成二价体，均等分离，形成的配子育性正常，所以这种类型的生物高度不育。同源三倍体：细胞中只有三套（份）度不育（或说可育的配子几乎没有，所以这种类型的生物高度不育。无籽西瓜的体细胞中含有333个染色体组，所以无籽西瓜是三倍体类型。同源四倍体：细胞中只有四套（份）2/2分离为主，形成的配子部分不育（或说出现部分可育的配子，所以这种类型的生物部分不育。双二倍体（异源四倍体：细胞中有四套（份）染色体，两两相同，能两两正常联会成二价体，均等分离，（略）有助理解的例题：[教材P146作业10题]物的（未增、减的其它同源染色体与二倍体一样正常，因此，这类生物的染色体联会、分离比相应的整倍性变异生物正常地多；这条增/减少的染色体很少通过花粉传递给后代，主要通过胚囊传递到后代[有助理解的例题：P14612]。3、染色体变异的应用作物育种中应用：★单倍配子体无融合生殖和双倍配子体无融合生殖，在育种工作中各有什么用途（利用前者选择有用变异；利用后者固定杂种优势）★试举一实例，说明如何利用多倍体克服远缘杂种不育？(远源杂交异源二倍体，不育，经染色体加倍，成可育的双二倍体，如两个野生烟草种间杂交F1经染色体加倍的后代)★（6处）简单的方法，在短时间内改良这一缺点，并且不改变其他优良性状。(照射诱导产生易位，从而产生半不育而核减少；遗传背景与原来相同，其它性状保持，经调剂营养，使所结果实增大。)★2n=3x=33。如果同源组全部形成三价体，后期I2/1子的概率。[同时获得完整一个或两个染色体组染色体的配子才可育，各自的频率分别为（]遗传学研究中的基因定位（利用单体、三体：见教材P143-144）显性基因定位（教材14：小麦中发现一个紫秆显性基因P突变系。如何确定该基因在哪条染色体上？(6分)可用表现正常绿秆（隐性）的小麦单体系列同该突变系杂交。选F中的单体株自交，若F中绝大多数个体1 2表现紫秆，则说明P基因在该单体染色体上。隐性基因定位（教材14：如何利用表现隐性的玉米三体系列，确定糊粉层基本色泽基因R试写出杂交式。2n+I[r]RRF，选三体株自交，F呈3：1正常分离 2n+I[r]RR同上1 1 2 22n+I [r]RRF1/4，说明r10染色体上。10 1 2第七章（教材№10：基因突变主要掌握：1、基因突变含义、基因突变发生的时期基因突变可在生物个体发育的？时期发生，研究表明，性细胞的突变频率比体细胞的？、频率及特征基因突变O血型，则祖母的血型是？；③突变的有害性与有利性；④突变的平行性（突变的平2、基因突变与性状表现及突变鉴定通常基因的显性突变表现得早，但纯合晚；隐性突变表现得晚，但纯合早。基因突变鉴定略，主要是通过杂交测定）生化突变坚定:主要利用营养缺陷型与正常的野生型（即原养型）的差异，营养缺陷是丧失了合成某种生活物质的能力的突变型，在基本培养基上不能正常生长，加入相应生活物质后才能生长；1、、、D四个色氨酸缺陷型它们在各种培养基上的生长情况如下表：突复型〖－〗〖色〗〖吲哚〗〖吲哚－甘油磷酸酯〗〖邻氨基苯甲酸〗D－＋－－－C－＋＋－－B－＋＋＋－A－＋＋＋＋试说明色氨酸的合成过程，并指出各突变型的代谢的障碍。（略）3、基因突变的分子基础DNA分子的分布、化学组成、结构、中心法则与复制、转录、翻译以及基因突变的分子基础：分布：细胞的大部分DNA位于细胞核里。Griffith首次将一种类型的肺炎双球菌RⅡ转化为另一种类型SⅢ，实现了细菌遗传性状的定向转化；Avery用生物化学方法证明促成这一转变的活性物质是DNA，从而证实DNA是遗传物质；DNA大部分分布在细胞核；DNA的分子的化学组成：由腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶T）构成的脱氧核苷酸聚合而成（RNA含有的碱基是腺嘌呤（、胞嘧啶（、鸟嘌呤（、尿嘧啶（）；WatsonCrickDNAXDNA旋结构模式：认为DNA分子是由两条互补的细长的多核苷酸链彼此互相盘旋而成双链结构（含量A=T、C=G；配A=T、C≡G）DNA分子中，A30G的含量为？中心法则中心法则是关于生物遗传信息流向的法则，认为生物遗传的流向是：从DNA到mRNA到蛋白质的转录过程DNADNA的复制过程中实现传递。中心法则所阐述的是基因的两个基本属性：自我复制和蛋白质合成。复制由DNA聚合酶负责合成DN，DNA复制时，先合成一小段RN（称为引物RNA，然后DNA5’-3’方向延伸。DNA半保留复制转录与反转录：RNA聚合酶的催化下，以DNARNA的过程（在一些病毒感染中中，反转录酶可以用RNADNRNA→DNRNA有mRNrRNAtRNAtRNAtRNA上携带有不同的反密码子而转运不同氨基酸。染色体的组蛋白可抑制结构基因的转录，非组蛋白可诱导结构基因的转录。翻译即合成蛋白质过程，蛋白质的合成由、、tRNADNA合成过程；mRNA上的碱基序列（三联体密码子序列）决定合成的蛋白质肽链上的氨基酸序列，即一个三联体密码子对应一个氨基酸（存在一个以上不同密码子决定同一个氨基酸的简并现象，因此，碱基发生改变，就有可能引起合成的蛋白质肽链的氨基酸顺序改变，最终导致蛋白质功能（性状）发生改变（突变；当然，由于简并现象的存在，不改变氨基酸序列的突变是可以发生的，可见，同义的密码子越多，生物遗传的稳定性越高。基因突变的分子基础：大）例题1：若某DNA分子的非模板链为„TACGCGTGCCGTT„，试写出其模板链、转录的mRNAtRNA反密码子。该DNA分子的模板链为：„TGCGCTACGGCAT„转录的mRNA为：„UACGCGAUGCCGUU„相应的tRNA反密码子为：„AUCGUAGGAA„2：写出由下列DNAmRNA的碱基序列：（）3’TACCCTGTTTCCCGCGTTTTGCCTGCATC（2）5’TACCCATGATTTCCCGCGATATATATGCCTGCAATC3’（）5’AUGGGUACUAAAGGGCGCUAUAUAUACGGACGUUA（2）5’GAUUGCAGGCAUAUAUAUCGCGGGAAAUCAUGGGUA3’例题3：一条DNA的碱基为A=30，T=30，C=20，G=20。这条DNA转录成的RNA成分如何？转录的RNA的碱基成分为U=30，A=30，G=20，C=20。4、基因突变的诱导与生物对突变的修复基因突变的诱导主要讲化学因素诱导。化学诱变剂主要有以下诱变机制：妨碍DNA某成分的合成而引起的DNA结构的改变（如2-氨基尿嘧啶、8-乙氧基咖啡碱能妨碍嘧啶的合成；6-巯基嘌呤能阻碍嘌呤的合成；碱基类似物替换DNA分子中的不同碱基而引起的DNA碱基对改变（转换和颠换：嘌呤被嘌呤、嘧啶被嘧啶替换的现象称为转换，而嘌呤被嘧啶、嘧啶被嘌呤替换的现象称为颠换。如2溴尿嘧啶是胸腺嘧啶；直接改变DNA某些特定的结构（烷化剂、亚硝酸、羟胺）引起DNA复制错误：2氨基吖啶能嵌入每个相邻的碱基之间，从而引起碱基的插入或缺失。生物对突变的修复：（一般了解P259-262）DNA的防护机制：DNA的修复机制：例题1：为了适应下列氨基酸的变化，改变相应的遗传密码最少需要替换几个碱基（附遗传密码表）？（1）glulys；（3）phe（5）val。

（2）由leu变为ala；trp变为第八章（教材№11：细胞质遗传主要掌握：1、掌握细胞质遗传的含义及特点，并通过椎实螺螺纹性状的遗传例子：dd左旋×Dd右旋父本交配，F后代群1体中右/左旋个体的比例。掌握细胞质遗传与母性影响的区别。如：由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律；所有的四个特点（P274：非孟德尔式遗传；正交和反交所得F1表现不同；连续回交可置换掉核基因而不能置换掉细胞质基因；附加体和共生体上的基因所决定的性状表现出类似病毒的转导和感染是由于性母细胞分裂形成配子过程中的细胞质不均等性分裂和受精中合子细胞的细（性状由核基因控制的2、掌握一些由细胞质中的细胞器上的基因控制的性状的细胞质遗传现象和规律，重点掌握由附加体和质粒基因（因为这是进一步学习遗传学的基因工程和育种学的杂种优势利用的重要基础。如：叶绿体基因突变与白花苗形成（自花授粉作物比异花授粉作物更易见到白化现象；草履虫细胞中的卡巴（合成草履虫素285成后代的过程见P285

P

图11-13。例Kk（卡巴粒）kk，若长时间结合，自体受精285产生的子细胞，经多次无丝分裂后的表现型比例（285遗传特点SRr的基因型为S（rr）,其保持系的基因型则是（r287表现（见P 图11-1，并由此掌握三系的概念和生产上利用杂种优势的三系配套原理。此外，进一步一般了287解此类型的遗传特点的复杂性：孢子体不育和配子体不育（孢子体不育是指花粉的育性是孢子体（植株）型所控制，而与配子体（花粉）所含基因无关；配子体不育配子体不育指花粉的育性直接受雄配子体（花粉）（反映出在细胞质中和染色体上分别有许多个对应位点与雄性的育性有关、单基因不育与多基因不育第九章（教材№13：数量遗传主要掌握：1、数量性状含义数量性状、遗传特点、研究方法及遗传理论如：数量性状含义、遗传特点、研究方法：数量性状是表现连续变异的性状。数量性状与质量性状不同，它具有连续变异、不易分组、易受环境影响而变异的特点，对其研究需要用平均数和方差等数理统计方法分析其方差，估算遗传率等重要参数。广义遗传率可用下式估算：hh2BVVG100%VVF2F2F1100%F21/2(VP1VV)P2100%1/3(V VP1VF2V )P2 F1 100%F2

一般可估算V

，因为通常F1

由纯系杂交而得，是基因型相同的群体，其表型值变异是由环境影响所致。★1

P

是基因型不分离群体，其表型值变异是环境影响所致。V2

V P2

E 1 2★1

可用于估算V

P、P、

通常都是基因型相同的群体，其V是由环境影响所致，此V V V 3 F P P

E 1 2 11 1 2用于估计象玉米自交系间杂交后代的遗传率时，对VE

的估算较可靠。★当遗传率=0时，群体内个体间的遗传方差等于0。这时若个体间存在表型方差，则这种方差实际上是环境方差。狭义遗传率可用下式估算：hh2N2V F2VVB1)B2 100%1/2V1/2V 1/4V VA100%F2ADE★公式中，2VF2

（VB1

+V ）计算所得是加性方差值B2★上式不考虑上位性方差和显性方差，若考虑时：VP=VA+VD+VI+VE★两亲本数量性状基因型差异越大，则杂交后的分离世代中，该性状的表型值变异越大，遗传方差越大，在一定环境条件下，遗传率越高。★小麦品种的原种，具有纯合、一致的基因型，故其遗传率为零；★某性状在以下群体中，遗传率必定为零：基因型一致的√★F中表型值变异受环境影响较小的性状，其遗传率较高。2★遗传率高可说明群体的基因型比较纯合、一致，后代很少分离。√★广义遗传率较低，从该群体选到高产基因型的把握性小。√★同一个杂交组合的F 代，分别种植在肥力均匀和不均匀地块。则两块地性状的遗传率将不相同，前者遗传2率较高，后者遗传率较低。★②试验地均匀、管理一致，对育种试验将①无影响；②提高遗传率；③降低遗传率；④稳定遗传率。数量性状的遗传理论：多基因学说：多基因学说是关于数量性状的遗传理论。基本观点是：数量性状由微效多基因控制。各基因效应相等（增效或减效，有累加作用。等位基因间、非等位基因间表现互作。基因的分离、自由组合、连锁与交换，遵循三个基本规律。★RRRR

rRRrrRRF基因型为

代红粒株与白粒株之比为1：0（全1 1 2

233 1 122 3 3 1 2红；★红色种皮小麦品种RR

rR

与r

RRrr

杂交，F

植株将表现红种皮植株：白种皮植株=63：1的植株间分离。

1 122 3 3

11 2

233 2★小麦红粒品种与白粒品种杂交，F出现63：1的红粒株与白粒株的分离，说明上述两亲本品种间的差别基因有：2③3对★6138天成熟，品种乙在6128天成熟，其F6132天成熟。这1里F表现多基因的部分显性效应1★玉米品系甲的穗长6cm，品系乙的穗长16cm，F平均12cm，超出双亲中间值。说明F表现有多基因的①加1 1性效应和②部分显性效应如何理解多基因假说及应用它解释数量性状的遗传现象，希望通过利用讲课中所列举的两个例题来加深理解14872英寸，相互杂交所得F605001 24872英寸。问：此处玉米株高由几对基因控制？每一增效基因（A，B，„„）效应值是多少？极端类型2/5 n，n=4，故知4对基因控制。每个增效基因的效应值：72488

3（英寸。24872英寸。F60英寸。F3100株，其中最1 2矮36英寸共4株，最高84英寸共2株。问：此处玉米株高由几对基因控制？每个增效基因（A，B，„„）的效应值是多少？（1）极端类型=422

33100株中占

，33333100

1n , n54玉米株高由5对基因控制。（2）每个增效基因的效应值=843610

4（英寸。2、近亲繁殖含义、亲缘关系远近的确定、常见近亲繁殖类型的近交系数及自交、回交的遗传效应AA B ★/个体的亲缘关系远近用近交系数衡量，近交系数变化于0-1之间：自交是同一个体的雌雄性细胞结合，其近交系数为1/（1+F的自交是最极端的近亲繁殖类型，其近交系数为1；同一双亲后代雌雄个体间交配叫全同胞交配，其近交系数为1/8（2+F+F；同父异母或同母异父后代间的交配叫半同胞交配，其近交系数为1/8（1+FAA B ★自交、回交的遗传效应自交和回交的遗传效应（略：品种（系）转育成不育系（先将其与已有的不育系杂交，然后再与该优良品种连续回交即可。自交和回交的遗传效应与群体纯合体的计算：连续回交的作用是使后代群体的遗传组成迅速向？基因型纯合。x%1x%112rn100%使用本式必须具备两个前提，各对基因是独立遗传的和各对基因型后代的繁殖能力相同。计算例题：例题1:求基因型为AaBbCc杂合体，自交4代的群体内三对基因均为纯合（即纯合体）的百分率及基因型为AABBCC个体比