期末復(fù)習(xí)-遺傳學(xué)byZH

1、第二章 遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)*1.細(xì)胞的有絲分裂,減速分裂,核內(nèi)染色體形態(tài),結(jié)構(gòu)和數(shù)目。有絲分裂:G1期:第一個(gè)間隙,主要進(jìn)行細(xì)胞體積的增長(zhǎng),并為 DNA 合成做準(zhǔn)備。不分裂細(xì)胞則停留 在 G1期 , 也稱為 G0期。S 期:DNA 合成時(shí)期。G2期:DNA 合成后至細(xì)胞分裂開(kāi)始之前的第二個(gè)間隙,為細(xì)胞分裂做準(zhǔn)備。M 期:細(xì)胞分裂期。將有絲分裂分為四個(gè)時(shí)期:間期 前期 中期 后期 末期。1多核細(xì)胞:細(xì)胞核多次分裂而細(xì)胞質(zhì)不分裂 形成具有很多游離核的多核細(xì)胞。2核內(nèi)有絲分裂:核內(nèi)染色體中染色線連續(xù)復(fù)制,但著絲點(diǎn)不裂開(kāi)形成多線染色體。 有絲分裂的意義 :生物學(xué)意義:增加細(xì)胞數(shù)目和體積; 維持個(gè)體正常生

2、長(zhǎng)和發(fā)育、 保證物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性。 遺傳學(xué)意義: . 復(fù)制的各對(duì)染色體有規(guī)則而均勻地分配到兩個(gè)子細(xì)胞中子、母細(xì)胞具有 同樣質(zhì)量和數(shù)量的染色體; . 核內(nèi)各染色體準(zhǔn)確復(fù)制為二兩個(gè)子細(xì)胞的遺傳基礎(chǔ)與母細(xì) 胞完全相同。減數(shù)分裂:性母細(xì)胞成熟時(shí)配子形成過(guò)程中發(fā)生的一種特殊有絲分裂使體細(xì)胞染色體數(shù)目減半。 特點(diǎn) :(1.各對(duì)同源染色體在細(xì)胞分裂前期配對(duì)(或聯(lián)會(huì) ;(2.細(xì)胞分裂過(guò)程中包括兩次分裂 :第一次分裂中染色體減數(shù),這次分裂的前期較復(fù)雜,又可 細(xì)分為五期(細(xì)線期偶線期粗線期雙線期終變期 ;第二次分裂染色體等數(shù)。 減數(shù)分裂的意義 : 1. 生物生活周期和配子形成過(guò)程中必要階段; 2. 最后形成雌

3、雄性細(xì)胞, 各 具半數(shù)染色體(n ;雌雄性細(xì)胞受精(n+n合子(2n 全數(shù)染色體保證親子代間 染色體數(shù)目的恒定和物種的相對(duì)穩(wěn)定性; 3. 中期 I 各對(duì)同源染色體排列在赤道板上,在后期 I 染色體是隨機(jī)分別拉向二極自由組合。 n 對(duì)染色體,非同源染色體分離時(shí)的可能組合數(shù)為 2n ; 4. 各對(duì)同源染色體的非姐妹染色單體間片斷可發(fā)生各種方式的交換 可為生物變異提供 物質(zhì)基礎(chǔ) 利于生物生存及進(jìn)化 為人工選擇提供材料。有絲分裂與減數(shù)分裂的比較 減數(shù)分裂前期有同源染色體配對(duì)(聯(lián)會(huì) ;減數(shù)分裂遺傳物質(zhì)交換(非姐妹染色單體片段交換 ;減數(shù)分裂中期后染色體獨(dú)立分離,而有絲分裂則著絲點(diǎn)裂開(kāi)后均衡分向兩極;減數(shù)

4、分裂完成后染色體數(shù)減半;分裂中期著絲點(diǎn)在赤道板上的排列有差異:減數(shù)分裂中同源染色體的著絲點(diǎn)分別排列于赤道 板兩側(cè),而有絲分裂時(shí)則整齊地排列在赤道板上*2.染色體的形態(tài),結(jié)構(gòu)和功能。(1.組成 :著絲粒、長(zhǎng)臂和短臂;(2.著絲點(diǎn)對(duì)于細(xì)胞分裂時(shí)染色體向兩極牽引具有決定性作用;(3.次縊痕、隨體是識(shí)別特定染色體的重要標(biāo)志;(4.某些次縊痕具有組成核仁的特殊功能。 重要性 :(1.幾乎所有生物細(xì)胞中均存在染色體。(2.真核生物染色體均有其特定的形態(tài)特征,在細(xì)胞分裂的中期和早后期最為明顯和典型;(3.中期染色體分散排列在赤道板上,故通常以這個(gè)時(shí)期進(jìn)行染色體形態(tài)的識(shí)別和研究。 同源染色體:形態(tài)和結(jié)構(gòu)相同的

5、一對(duì)染色體。異源染色體:這一對(duì)染色體與另一對(duì)形態(tài)結(jié)構(gòu)不同的染色體,互稱為異源染色體。 生物染色體的一般特點(diǎn):1.數(shù)目恒定。2.體細(xì)胞(2n 是性細(xì)胞(n 的一倍。3.與生物進(jìn)化的關(guān)系:無(wú)關(guān)。可用于物種間的分類。4.染色體數(shù)目恒定也是相對(duì)的(如動(dòng)物的肝、單子葉植物的種子胚乳 。4.配子的形成和受精。受精:雄配子(精子與雌配子(卵細(xì)胞融合為一個(gè)合子。受精作用可保證物種染色體數(shù) 恒定。自花授粉:同一朵花內(nèi)或同株上花朵間的授粉。異花授粉:不同株的花朵間授粉。 胚乳直感或花粉直感:如果在 3 X 胚乳上由于精核的影響而直接表現(xiàn)父本的某些性狀。 果實(shí)直感:如果種皮或果皮組織在發(fā)育過(guò)程中由于花粉影響而表現(xiàn)父

6、本的某些性狀。 無(wú)融合生殖 : 雌雄配子不發(fā)生核融合的一種無(wú)性生殖方式。營(yíng)養(yǎng)的無(wú)融合生殖:能代替有性生殖的營(yíng)養(yǎng)生殖類型。單倍配子體無(wú)融合生殖:是指雌雄配子體不經(jīng)過(guò)正常受精而產(chǎn)生單倍體胚 (n 的生殖方式。 簡(jiǎn)稱單性生殖。孤雌生殖:卵細(xì)胞未經(jīng)受精而發(fā)育成個(gè)體的生殖方式, 但其極核細(xì)胞仍需經(jīng)過(guò)受精才能發(fā)育 成胚乳,故授粉仍是必需的。孤雄生殖:卵核在精子入卵后即發(fā)生退化和解體, 在卵細(xì)胞質(zhì)內(nèi)僅發(fā)育形成具有父本染色體 的胚(n 目前利用花粉誘導(dǎo)產(chǎn)生單倍體植株,是一種人為創(chuàng)造孤雄生殖的方式。二倍配子體無(wú)融合生殖:從二倍體的配子體發(fā)育而成孢子體的無(wú)融合生殖類型。 由于未經(jīng)過(guò) 減數(shù)分裂,其發(fā)育形成孢子體的的

7、過(guò)程又稱為不減數(shù)的單性生殖。不定胚:不經(jīng)過(guò)配子階段,直接由珠心或珠被的二倍體細(xì)胞產(chǎn)生為胚。5.低等植物和高等植物的生活周期。第三章 孟德?tīng)栠z傳1. 孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律、驗(yàn)證、應(yīng)用;孟德?tīng)栐囼?yàn)的特點(diǎn):(1. 遺傳純:以嚴(yán)格自花授粉植物豌豆為材料;(2. 穩(wěn)定性狀:選擇簡(jiǎn)單而能穩(wěn)定遺傳的 7 對(duì)性狀進(jìn)行試驗(yàn);(3. 相對(duì)性狀:采用各對(duì)性狀上相對(duì)不同的品種為親本;(4. 雜交:進(jìn)行系統(tǒng)的遺傳雜交試驗(yàn);(5. 統(tǒng)計(jì)分析:系統(tǒng)記載各世代中不同性狀個(gè)體數(shù), 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法處理數(shù)據(jù)結(jié)果否定了混 合遺傳觀念。驗(yàn)證:測(cè)交法:也稱回交法。即把被測(cè)驗(yàn)的個(gè)體與隱性純合基型的親本雜交,根據(jù)測(cè)交子代(Ft 的表現(xiàn)型和比例測(cè)知該

8、個(gè)體的基因型。自交法:F2植株個(gè)體通過(guò)自交產(chǎn)生 F3株系,根據(jù) F3株系的性狀表現(xiàn),推論 F2個(gè)體的基因 型。F1花粉鑒定法:雜種細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí),由于各對(duì)同源染色體分別分配到兩個(gè) 配子中,位于同源染色體的等位基因隨之分離 進(jìn)入不同配子。這種現(xiàn)象在水稻、小麥、 玉米、高粱、谷子等植物中可以通過(guò)花粉粒鑒定進(jìn)行觀察。分離規(guī)律的應(yīng)用:1. 是遺傳學(xué)中性狀遺傳最基本的規(guī)律, 在理論上說(shuō)明了生物界由于雜交后代的分離而出現(xiàn)變 異的普遍性;2. 從本質(zhì)上說(shuō)明控制性狀的遺傳物質(zhì)是以基因存在,基因在體細(xì)胞中成雙、在配子中成單, 具有高度的獨(dú)立性;3. 在減數(shù)分裂配子的形成過(guò)程中,成對(duì)基因在雜種細(xì)胞中彼

9、此互不干擾、獨(dú)立分離,通過(guò)基 因重組在子代中繼續(xù)表現(xiàn)各自的作用。4. 雜種通過(guò)自交將產(chǎn)生性狀分離, 同時(shí)導(dǎo)致基因純合。 純合親本雜交 雜種自交 性狀分離 選擇 純合一致的品種。5. 通過(guò)性狀遺傳研究, 可以預(yù)期后代分離的類型和頻率, 進(jìn)行有計(jì)劃種植, 以提高育種效果, 加速育種進(jìn)程。6. 良種生產(chǎn)中要防止天然雜交而發(fā)生分離退化,去雜去劣及適當(dāng)隔離繁殖。7. 利用花粉培育純合體。2. 顯性性狀的表現(xiàn)以及與環(huán)境的關(guān)系;顯性現(xiàn)象的表現(xiàn):1. 完全顯性:F1表現(xiàn)與親本之一相同,而非雙親的中間型或者同時(shí)表現(xiàn)雙親的性狀;2. 不完全顯性:F1表現(xiàn)為雙親性狀的中間型。3. 共顯性:F1同時(shí)表現(xiàn)雙親性狀。4.

10、 鑲嵌顯性:F1同時(shí)在不同部位表現(xiàn)雙親性狀。顯性性狀與環(huán)境的關(guān)系:相對(duì)基因 分別控制各自決定的代謝過(guò)程(并非彼此直接抑制或促進(jìn)的關(guān)系 控制性狀 發(fā)育。環(huán)境條件具有較大的影響作用3. 二對(duì)相對(duì)性狀的遺傳;兩對(duì)性狀而言, F2表現(xiàn)型呈 9:3:3:1的分離比例是符合獨(dú)立分配規(guī)律 表明由兩對(duì)基 因自由組合、獨(dú)立起作用的結(jié)果。4. 多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳;*5. 基因互作;基因互作:不同基因間相互作用、影響性狀表現(xiàn)的現(xiàn)象。互補(bǔ)作用:兩對(duì)獨(dú)立遺傳基因均處于純合顯性或雜合顯性狀態(tài)時(shí)共同決定一種性狀發(fā)育; 當(dāng) 只有一對(duì)基因是顯性、或兩對(duì)基因都是隱性時(shí),則表現(xiàn)為另一種性狀 F2產(chǎn)生 9:7、 Ft 產(chǎn)生 1:3的

11、比例。積加作用:兩種顯性基因同時(shí)存在時(shí)產(chǎn)生一種性狀, 單獨(dú)存在時(shí)能分別表現(xiàn)相似的性狀, 兩 種基因均為隱性時(shí)又表現(xiàn)為另一種性狀 F2產(chǎn)生 9:6:1、 Ft 產(chǎn)生 1:2:1的比例。 重疊作用:兩對(duì)或多對(duì)獨(dú)立基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型影響的相同 F2產(chǎn)生 15:1、 Ft 產(chǎn)生 3:1的比例。 重疊作用也稱重復(fù)作用,只要有一個(gè)顯性重疊基因存在,該性狀就能表現(xiàn)。顯性上位作用:起遮蓋作用的基因是顯性基因 F2和 Ft 的分離比例分別為 12:3:1和 2:1:1。 隱性上位作用:在兩對(duì)互作基因中,其中一對(duì)隱性基因?qū)α硪粚?duì)基因起上位性作用 F2和 Ft 分離的比例分別為 9:3:4和 1:1:2。顯性抑制作用:在

12、兩對(duì)獨(dú)立基因中, 其中一對(duì)顯性基因, 本身并不控制性狀的表現(xiàn), 但對(duì)另 一對(duì)基因的表現(xiàn)有抑制作用, 這對(duì)基因稱為顯性抑制基因 F2和 Ft 的分離比例分別為 13:3和 3:1。抑制基因本身不能決定性狀, F2只有兩種類型基因內(nèi)互作:指同一位點(diǎn)上等位基因的相互作用,為顯性和隱性或不完全顯性;基因間互作:指不同位點(diǎn)非等位基因相互作用共同控制一個(gè)性狀,如上位性或抑制等。 6. 基因的作用和性狀的表現(xiàn):一因多效、多因一效。1.一個(gè)基因 一個(gè)性狀:單基因遺傳。2.二個(gè)基因 一個(gè)性狀:基因互作。3.許多基因 同一性狀:多因一效。4.一個(gè)基因 許多性狀的發(fā)育:一因多效。(1.一個(gè)性狀是由許多個(gè)基因所控制的

13、多個(gè)生化過(guò)程連續(xù)作用的結(jié)果;(2.如果某一基因發(fā)生了改變 主要影響以該基因?yàn)橹鞯纳^(guò)程,也會(huì)影響與該生化過(guò)程 有聯(lián)系的其它生化過(guò)程 從而影響其它性狀的發(fā)育。第四章連鎖遺傳和性連鎖一、連鎖遺傳的現(xiàn)象和解釋;連鎖遺傳:原來(lái)親本所具有的兩個(gè)性狀,在 F2連系在一起遺傳的現(xiàn)象。F1所成的四種配子數(shù)不等,兩種親型配子多,兩種重組型少,分別接近 1:1。二、連鎖和交換機(jī)理;連鎖:若干個(gè)非等位基因位于同一染色體而發(fā)生連系遺傳的現(xiàn)象。交換:成對(duì)染色體非姐妹染色單體間基因的互換。交換的過(guò)程:雜種減數(shù)分裂時(shí)期(前期 I 的粗線期 。減數(shù)分裂前期 I 的偶線期中各對(duì)同源染色體配對(duì) (聯(lián)會(huì) 粗線期已形成四合體 雙線

14、期同源 染色體出現(xiàn)交叉 非姐妹染色單體粗線期時(shí)發(fā)生交換 隨機(jī)分配到子細(xì)胞內(nèi) 發(fā)育成配子。 三、交換值及其測(cè)定;交換值(重組率 :指同源染色體非姐妹染色單體有關(guān)基因間染色體片段發(fā)生交換的頻率, 一般利用重新組合配子數(shù)占總配子數(shù)的百分率進(jìn)行估算。交換值(% =(重新組合配子數(shù)/總配子數(shù)100交換值的幅度經(jīng)常變化于 0 50%之間:當(dāng)交換值 0%, 連鎖強(qiáng)度越大, 兩個(gè)連鎖的非等位 基因之間交換越少;交換值 50%,連鎖強(qiáng)度越小,兩個(gè)連鎖的非等位基因之間交換越大。四、基因定位和連鎖遺傳圖;基因定位:確定基因在染色體上的位置?；蛟谌旧w上各有其一定的位置 確定基因的位置主要是確定基因間的距離和順序

15、基 因之間的距離是用交換值表示。準(zhǔn)確地估算出交換值 確定基因在染色體上的相對(duì)位置 把基因標(biāo)志在染色體上。兩點(diǎn)測(cè)驗(yàn)和三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)是基因定位可以采用的兩種方法。三點(diǎn)測(cè)驗(yàn):Ft 中親型最多,發(fā)生雙交換的表現(xiàn)型個(gè)體數(shù)應(yīng)該最少。確定中間基因:可以最少的雙交換型與最多的親型相比確定基因之間的距離:由于每個(gè)雙交換都包括兩個(gè)單交換, 估計(jì)兩個(gè)單交換值時(shí), 應(yīng)分別加 上雙交換值。干擾與符合 : . 在染色體上,一個(gè)交換的發(fā)生是否影響另一個(gè)交換的發(fā)生?根據(jù)概率理論,如單交換的發(fā)生是獨(dú)立的,則雙交換 =單交換 單交換 =(0.1840.035 100% = 0.64%實(shí)際雙交換值只有 0.09%,說(shuō)明存在干擾。 . 表

16、示干擾程度通常用符合系數(shù)表示:符合系數(shù) =實(shí)際雙交換值 /理論雙交換值 =0.09/0.64=0.140,干擾嚴(yán)重。符合系數(shù)常變動(dòng)于 0 1之間。 . 符合系數(shù)等于 1時(shí), 無(wú)干擾, 兩個(gè)單交換獨(dú)立發(fā)生; 符合系數(shù)等于 0時(shí), 表示完全干擾, 即一點(diǎn)發(fā)生交換后其鄰近一點(diǎn)就不交換。連鎖遺傳圖通過(guò)連續(xù)多次二點(diǎn)或三點(diǎn)測(cè)驗(yàn), 可以確定位于同一染色體基因的位置和距離繪制連鎖遺 傳圖。連鎖群:存在于同一染色體上的全部基因。一種生物連鎖群數(shù)目與染色體對(duì)數(shù)一致:繪制連鎖遺傳圖:以最先端基因?yàn)?0,依次向下,不斷補(bǔ)充變動(dòng)。位于最先端基因之外的 新發(fā)現(xiàn)基因應(yīng)把 0點(diǎn)讓給新基因,其余基因作相應(yīng)變動(dòng)。五、性別決定與性

17、連鎖。性染色體:直接與性別決定有關(guān)的一個(gè)或一對(duì)染色體。 成對(duì)的性染色體往往是異型, 即形態(tài)、 結(jié)構(gòu)和大小和功能都有所不同。常染色體:其它各對(duì)染色體,通常以 A 表示。常染色體的各對(duì)同源染色體一般都是同型, 即形態(tài)、結(jié)構(gòu)和大小基本相同。性別受遺傳物質(zhì)控制:通過(guò)性染色體的組成; 通過(guò)性染色體與常染色體二者之間的平衡關(guān)系; 通過(guò)染色體的倍數(shù)性等。環(huán)境條件可影響甚至轉(zhuǎn)變性別的特征,但不會(huì)改變?cè)瓉?lái)決定性別的遺傳物質(zhì)。環(huán)境影響性別的轉(zhuǎn)變,主要是性別有向兩性發(fā)育的特點(diǎn)(如玉米雌雄穗 。性連鎖:指性染色體上基因所控制的某些性狀總是伴隨性別而遺傳的現(xiàn)象。限性遺傳:指 Y (XY 型或 W (ZW 型染色體上基因

18、所控制的遺傳性狀,只局限于雄性或 雌性上表現(xiàn)的現(xiàn)象。從性遺傳或稱為性影響遺傳:不是指由 X 及 Y 染色體上基因所控制的性狀, 而是因?yàn)閮?nèi)分泌 及其它關(guān)系使某些性狀只出現(xiàn)于雌、雄一方;或在一方為顯性,另一方為隱性的現(xiàn)象。第五章數(shù)量性狀遺傳1. 數(shù)量性狀的特征及與質(zhì)量性狀的區(qū)別 . 數(shù)量性狀的變異表現(xiàn)為連續(xù)性; . 對(duì)環(huán)境條件比較敏感; . 數(shù)量性狀普遍存在著基因型與環(huán)境互作;2. 遺傳率和在育種上的應(yīng)用遺傳率或遺傳力:指遺傳方差(VG 在總方差(VP 中所占比值 作為雜種后代進(jìn)行 選擇的指標(biāo)。遺傳率是度量性狀的遺傳變異占表現(xiàn)型變異相對(duì)比率的。重要遺傳參數(shù) 指性狀從上一代傳遞到下一代的能力。廣義

19、遺傳率:指總的遺傳方差占表現(xiàn)型方差的比率:狹義遺傳率:指加性遺傳方差占表現(xiàn)型方差的比率:根據(jù)性狀遺傳率的大小,容易從表現(xiàn)型鑒別不同的基因型 更快地選育出優(yōu)良的新的類型。狹義遺傳率較高的性狀, 在雜種早期世代進(jìn)行選擇 收效比較明顯:而狹義遺傳率較低的性 狀,則在雜種后期世代進(jìn)行選擇。3. 數(shù)量性狀的多遺傳體系基因效應(yīng)分析控制數(shù)量性狀的基因具有各種效應(yīng),主要有:加性效應(yīng)(additive effect, A :等位基因的累加效應(yīng);顯性效應(yīng)(dominance effect, D :等位基因之間的互作效應(yīng)。上位性效應(yīng)(epitasis effect, I :非等位基因之間的相互作用。基因型值是各種基

20、因效應(yīng)的總和。 G =A +D +I ,表現(xiàn)型值:P =A +D +I +e ,群體表現(xiàn)型變異的分解:VP=VA+VD+VI+Ve 4. 數(shù)量性狀的基因定位單標(biāo)記分析法:通過(guò)方差分析、回歸分析或似然比檢驗(yàn),比較單個(gè)標(biāo)記基因型(MM 、 Mm 和 mm 數(shù)量性狀均值的差異。 如存在顯著差異 說(shuō)明控制該數(shù)量性狀的 QTL 與標(biāo)記有 連鎖。單一標(biāo)記分析法不需要完整的分子標(biāo)記連鎖圖譜,是早期的 QTL 定位的主要研究方 法。 缺點(diǎn):不能確定標(biāo)記與幾個(gè) QTL 連鎖、 QTL 位置、 QTL 與標(biāo)記的重組率, 檢測(cè)效率不高。 區(qū)間作圖法:借助于完整分子標(biāo)記連鎖圖譜 計(jì)算基因組的任何位置上相鄰標(biāo)記之間存在

21、 和不存在 QTL (Qi 的 LOD 值(似然函數(shù)比值的對(duì)數(shù) 。當(dāng) LOD 值超過(guò)某一給定臨界值時(shí), QTL 的可能位置可用 LOD 支持區(qū)間表示。缺點(diǎn):每次檢測(cè)只用到兩個(gè)標(biāo)記, 其它標(biāo)記信息未加以利用; 定位結(jié)果會(huì)受到其它染色體 上的 QTL 影響。復(fù)合區(qū)間作圖法:采用類似于區(qū)間作圖的方法 可獲得各參數(shù)的最大似然估計(jì)值 推斷 QTL 的位置。缺點(diǎn):不能分析上位性以及 QTL 與環(huán)境的互作效應(yīng)。5. 近親繁殖和回交的遺傳效應(yīng)近交:親緣關(guān)系相近個(gè)體間雜交,亦稱近親交配。回交:雜種與其親本之一(輪回親本的再次交配。非輪回親本:未被用于連續(xù)回交的親本。近交系數(shù)(F :是指?jìng)€(gè)體的某個(gè)基因座上兩個(gè)等位

22、基因來(lái)源于共同祖先某個(gè)基因的概率。 自交 :.雜合體自交導(dǎo)致基因分離,后代群體遺傳組成迅速趨于純合化:. 雜合體自交導(dǎo)致等位基因純合, 使隱性性狀得以表現(xiàn), 從而淘汰有害的個(gè)體、 改良群體 遺傳組成.雜合體自交可以導(dǎo)致遺傳性狀的穩(wěn)定回交: . 回交后代的基因型純合嚴(yán)格受輪回親本的基因控制:雜種與輪回親本回交一次 可使后 代增加輪回親本 1/2基因組成 多次連續(xù)回交 其后代將基本上回復(fù)為輪回親本的基因組 成。 . 回交后代純合率仍可用公式(1-(1/2r n 估算,求得純合率值也相同,但回交純合率 與自交純合率的內(nèi)容不同:6. 純系學(xué)說(shuō)和意義一個(gè)商用品種是多個(gè)純系的混合體, 在這一混合體內(nèi)選擇有

23、效, 但僅是分離不同純系, 若繼 續(xù)在純系內(nèi)進(jìn)行選擇無(wú)效。7. 雜種優(yōu)勢(shì)雜種優(yōu)勢(shì) :指兩個(gè)遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的 F1, 在生長(zhǎng)勢(shì)、 生活力、 繁殖力、 抗逆性、 產(chǎn)量和品質(zhì)等方面優(yōu)于雙親的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn):按其性狀表現(xiàn)的性質(zhì)可分為三種類型:營(yíng)養(yǎng)型:雜種營(yíng)養(yǎng)體發(fā)育旺盛,如牧草、甘薯、煙草。生殖型:雜種的生殖器官發(fā)育旺盛,如水稻、玉米、小麥等以種子生產(chǎn)為主的作物(包括 作物的穗數(shù)、粒重;棉花的棉鈴數(shù)等性狀 。適應(yīng)型:雜種對(duì)外界不良環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng),如抗性F2 的衰退表現(xiàn):(1F2群體內(nèi)必然會(huì)出現(xiàn)性狀的分離和重組。衰退現(xiàn)象:F2生長(zhǎng)勢(shì)、生活力、抗逆性和產(chǎn)量等方面明顯低于 F1的現(xiàn)象。衰退

24、表現(xiàn):親本純度越高,性狀差異越大, F1優(yōu)勢(shì)越強(qiáng) ,F2衰退就越嚴(yán)重。 F2分離嚴(yán)重 :個(gè)體間參差不齊,差異很大。衰退程度單交 雙交 品種間。一般只能利用 F1,不能利用 F2。顯性假說(shuō)內(nèi)容:認(rèn)為雜種優(yōu)勢(shì)是一種由于雙親的顯性基因全部聚集在 F1引起的互補(bǔ)作用。 一般有利性狀多由顯性基因控制;不利性狀多由隱性基因控制。超顯性假說(shuō)內(nèi)容:認(rèn)為雙親基因型異質(zhì)結(jié)合所引起基因間互作 雜種優(yōu)勢(shì), 等位基因間無(wú)顯 隱性關(guān)系,但雜合基因間的互作 純合基因。普通雜種優(yōu)勢(shì):是與遺傳主效應(yīng)有關(guān)的優(yōu)勢(shì),可以在各種環(huán)境中穩(wěn)定表現(xiàn)。互作雜種優(yōu)勢(shì):與基因型環(huán)境互作效應(yīng)有關(guān)的優(yōu)勢(shì), 是在特定環(huán)境中優(yōu)勢(shì)的離差, 它表示 優(yōu)勢(shì)的不

25、穩(wěn)定性。第六章 基因突變一、基因突變的性質(zhì)和表現(xiàn)?；蛲蛔?Gene mutation :指染色體上某基因位點(diǎn)內(nèi)部發(fā)生了化學(xué)性質(zhì)的變化,與原來(lái)基 因形成對(duì)性關(guān)系。、突變的重演性和可逆性 :1. 重演性:同一生物不同個(gè)體間可以多次發(fā)生同樣的突變。2. 可逆性:象許多生化反應(yīng)過(guò)程一樣是可逆的。顯性基因 A 通過(guò)正突變(u 形成的隱性基 因 a ,又可經(jīng)過(guò)反突變(v 又形成顯性基因 A 。、突變的多方向性和復(fù)等位基因 :1. 基因突變的方向不定,可多方向發(fā)生2. 復(fù)等位基因(multiple alleles :指位于同源染色體相同位點(diǎn)上多個(gè)等位基因的總體。復(fù)等 位基因不存在于二倍體生物的同一個(gè)體中,

26、而是出現(xiàn)在同一生物群內(nèi)的不同個(gè)體之間。 、突變的有害性和有利性某一基因發(fā)生突變 長(zhǎng)期自然選擇進(jìn)化形成的平衡關(guān)系就會(huì)被打破或削弱 進(jìn)而打亂代謝 關(guān)系 引起程度不同的有害后果 一般表現(xiàn)為生育反常或?qū)е滤劳?。致死突?即導(dǎo)致個(gè)體死亡的突變。致死基因:指可以導(dǎo)致個(gè)體死亡的基因,包括隱性致死基因和顯性致死基因3.中性突變:控制次要性狀的基因發(fā)生突變,不影響該生物的正常生理活動(dòng),因而仍保持 其正常的生活力和繁殖力,被自然選擇保留下來(lái)。4.有利突變:不但無(wú)害,而且有利。如抗倒、抗病、早熟等突變。5.突變有害性的相對(duì)性6.人類需要和生物本身突變利弊的不一致性、突變的平行性 : 由于突變平行性的存在,可以考慮一

27、個(gè)物種或?qū)偎哂型蛔冾愋?在近 緣物種或?qū)賰?nèi)也可能存在,對(duì)人工誘變有一定的參考意義。體細(xì)胞突變:隱性基因 顯性基因,當(dāng)代個(gè)體以嵌合體形式表現(xiàn)出突變性狀,要從中選出純合體,需要 有性繁殖自交兩代。顯性基因 隱性基因,當(dāng)代為雜合體,但不表現(xiàn)、呈潛伏狀態(tài),要選出純合體,需有性繁 殖自交一代。無(wú)性繁殖作物:顯性突變即能表現(xiàn),可用無(wú)性繁殖加以固定;隱性突變則長(zhǎng)期潛伏。 有性繁殖作物:大突變:突變效應(yīng)大,性狀差異明顯,易于識(shí)別,多為質(zhì)量性狀。微突變:突變效應(yīng)小,性狀差異不大,較難察覺(jué),多為數(shù)量性狀。二、生化突變。生化突變:由于誘變因素影響導(dǎo)致生物代謝功能的變異。電離輻射誘變:非電離輻射誘變:綜合效應(yīng)誘變化

28、學(xué)因素誘變1. 妨礙 DNA 某一成分的合成,引起 DNA 變化2. 堿基類似物替換3. 直接改變 DNA 某些特定的結(jié)構(gòu):DNA 誘變劑:與 DNA 起化學(xué)反應(yīng)并改變堿基氫鍵特性的 物質(zhì)。4. 引起 DNA 復(fù)制的錯(cuò)誤:誘變劑:二氨基吖啶、吖啶橙、 ICR-170等。能嵌入 DNA 雙鏈中的 堿基之間,引起單一核酸的缺失或插入,造成突變。5. 抗生素:三、轉(zhuǎn)座因子的應(yīng)用。轉(zhuǎn)座遺傳因子又叫可移動(dòng)因子,是指一段特定 DNA 序列。轉(zhuǎn)座因子可作為基因的標(biāo)記克隆目的基因。第七章染色體變異1. *結(jié)構(gòu)變異的類型和遺傳效應(yīng);(1 發(fā)生在一對(duì)同源染色體內(nèi): .缺失:形成缺失圈 (正常染色體構(gòu)成 假顯性;缺

29、失的鑒定: . 最初細(xì)胞質(zhì)存在無(wú)著絲點(diǎn)的斷片; . 缺失雜合體中,聯(lián)會(huì)時(shí)形成環(huán)狀或瘤狀突起,但易與重復(fù)相混淆。必須: . 參照染色體的正常長(zhǎng)度; . 染色粒和染色節(jié)的正常分布; . 著絲點(diǎn)的正常位置。 . 當(dāng)頂端缺失較長(zhǎng)時(shí),可在雙線期檢查缺失雜合體交叉尚未完全端化的二價(jià)體,注意非姐 妹染色單體的未端是否有長(zhǎng)短。缺失的遺傳效應(yīng):1.缺失對(duì)個(gè)體的生長(zhǎng)和發(fā)育不利:.缺失純合體很難存活;.缺失雜合體的生活力很低;.含缺失染色體的配子一般敗育;.缺失染色體主要是通過(guò)雌配子傳遞。2.含缺失染色體的個(gè)體遺傳反常(假顯性 :.重復(fù):形成重復(fù)圈 (畸變?nèi)旧w構(gòu)成 劑量效應(yīng)、位置效應(yīng);重復(fù)染色體的聯(lián)會(huì)和鑒定:重復(fù)

30、區(qū)段較長(zhǎng)時(shí):在雜合體中, 重復(fù)區(qū)段的二價(jià)體會(huì)突出環(huán)或瘤; 不能同缺失雜合體的環(huán) 或瘤相混淆(染色體長(zhǎng)度不同 。重復(fù)區(qū)段很短時(shí):可能不會(huì)有環(huán)或瘤出現(xiàn)。重復(fù)的遺傳效應(yīng) :1.擾亂基因的固有平衡體系:影響比缺失輕,主要是改變?cè)械倪M(jìn)化適應(yīng)關(guān)系。2.重復(fù)引起表現(xiàn)型變異: . 基因的劑量效應(yīng):細(xì)胞內(nèi)某基因出現(xiàn)次數(shù)越多,表現(xiàn)型效應(yīng)越顯著。 . 基因的位置效應(yīng):基因的表現(xiàn)型效應(yīng)因其所在的染色體不同位置而有一定程度的改變。 .倒位:形成倒位圈 (由一對(duì)著絲點(diǎn)染色體 、后期橋 (雙著絲點(diǎn)染色體 位置效應(yīng) (交換值 改變形成新種 。倒位染色體的聯(lián)會(huì)和鑒定: . 較短倒位區(qū)段:倒位雜合體聯(lián)會(huì)的二價(jià)體在倒位區(qū)段內(nèi)形成

31、 “ 倒位圈 ” 。 . 很長(zhǎng)倒位區(qū)段:倒位區(qū)反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)與正常染色體的同源區(qū)段進(jìn)行聯(lián)會(huì),倒位區(qū)段以外的部 分只有保持分離。倒位的遺傳效應(yīng) :1.倒位雜合體的部分不育:含交換染色單體的孢子大多數(shù)是不育的。2. 位置效應(yīng):倒位區(qū)段內(nèi)、 外有關(guān)基因之間的物理距離發(fā)生改變, 其遺傳距離一般也改變。3.降低倒位雜合體上連鎖基因的重組率:4. 倒位可以形成新種, 促進(jìn)生物進(jìn)化:倒位會(huì)改變基因間相鄰關(guān)系 遺傳性狀變異 種與種之間的差異常由多次倒位所形成。(2 發(fā)生在二對(duì)同源染色體間:易位:形成 “ 十字環(huán) ” (由二對(duì)非同源染色體構(gòu)成 半不育、交換值改變等。易位染色體的聯(lián)會(huì)和鑒定:終變期:聯(lián)會(huì)就會(huì)因交叉端化而

32、變?yōu)橛?4個(gè)染色體構(gòu)成的 “ 四體鏈 ” 或 “ 四體環(huán) ”偶線期和粗線期易位:雜合體聯(lián)會(huì)成 “ 十 ” 字形。中期:終變期的環(huán)可能變?yōu)?“8” 字形或環(huán)形易位的遺傳效應(yīng):1.半不育是易位雜合體的突出特點(diǎn):.相鄰式分離:產(chǎn)生重復(fù)、缺失染色體,配子不育;.交替式分離:染色體具有全部基因,配子可育。2.降低鄰近易位接合點(diǎn)基因間重組率3.易位可以改變基因連鎖群:基因:連鎖遺傳獨(dú)立遺傳。4.造成染色體融合而改變?nèi)旧w數(shù):2.結(jié)構(gòu)變異在遺傳研究中的應(yīng)用;基因定位:、利用缺失進(jìn)行基因定位:利用假顯性現(xiàn)象,雜合體表現(xiàn)隱性性狀,進(jìn)行基因定位 、利用易位進(jìn)行基因定位果蠅 ClB 測(cè)定法:ClB 測(cè)定法的原理:利

33、用倒位雜合體雌蠅(XClB X+鑒別誘變產(chǎn)生的隱性突變。三、利用易位創(chuàng)造玉米核不育系的雙雜合保持系:四、易位在家蠶生產(chǎn)上的應(yīng)用:3.染色體組及其倍數(shù)性;染色體組 :維持生物體生命活動(dòng)所需的最低限度的一套基本染色體,或稱為基因組,以 X 表 示 .整倍體:合子染色體數(shù)以基數(shù)染色體整倍增加的個(gè)體。多倍體:三倍或三倍以上的整倍體。(1同源多倍體:指增加的染色體組來(lái)自同一物種,一般是由二倍體的染色體直接加倍產(chǎn)生 的。(2異源多倍體:指增加的染色體組來(lái)自不同物種,一般是由不同種屬間的雜交種染色體加 倍形成。非整倍體:比該物種中正常合子染色體數(shù)(2n 多或少一個(gè)至幾個(gè)染色體的個(gè)體。三體 2n+1=a1a1

34、a2a2a3a3a3=7=(n-1 + 雙三體 2n+1+1=a1a1a2a2a2a3a3a3=8=(n-2 + 2四體 2n+2=a1a1a2a2a3a3a3a3=8=(n-1 + 單體 2n-1=a1a1a2a2a3=5=(n-1 + 雙單體 2n-1-1=a1a1a2a3=4=(n-2 + 2缺體 2n-2=a1a1a2a2=4=(n-14.多倍體的類型、特征、形成途徑及其應(yīng)用;同源多倍體的形態(tài)特征:(1.巨大性:染色體倍數(shù)越多核和細(xì)胞越大器官越大。(2.基因劑量效應(yīng): . 基因劑量增大 改變基因平衡關(guān)系, 影響生長(zhǎng)和發(fā)育; . 基因劑量增 加 植株的生化活動(dòng)一般加強(qiáng);(3.表現(xiàn)型的改變

35、:二倍體加倍為同源四倍體后,常出現(xiàn)不同表現(xiàn)型。同源多倍體的特點(diǎn):.同源多倍體主要依靠無(wú)性繁殖途徑人為產(chǎn)生和保存。. 自然界也能產(chǎn)生同源多倍體, 往往高度不育; 即使少數(shù)能產(chǎn)生少量后代, 也往往是非整 倍體。.同源多倍體自然出現(xiàn)的頻率:多年生植物 一年生;自花授粉植物 異花授粉植物;無(wú)性繁殖植物 有性繁殖植物。同源多倍體的聯(lián)會(huì)和分離:同源三倍體的聯(lián)會(huì)和分離:.特點(diǎn):聯(lián)會(huì)配對(duì)不緊密,為局部聯(lián)會(huì)。. “ 提早解離 ” 現(xiàn)象 和 “ 不聯(lián)會(huì) ” 現(xiàn)象:三價(jià)體局部聯(lián)會(huì) 交叉減少、聯(lián)會(huì)松馳 提早解離(中期三價(jià)體松解 和 。 同源組中,若有兩個(gè)染色體已先聯(lián)會(huì)成,則第三個(gè)染色體必然成為 發(fā)生 “ 不聯(lián)會(huì) ”

36、。 異源多倍體:異源多倍中的染色體部分同源性多倍體形成的兩種主要途徑 . 遠(yuǎn)緣雜種和原種形成未減數(shù)配子 . 原種或雜交種的合子加倍:人工誘導(dǎo)多倍體的應(yīng)用: . 克服遠(yuǎn)緣雜交的不孕性 . 克服遠(yuǎn)緣雜種不育性:.創(chuàng)造遠(yuǎn)緣雜交育種的中間親本(克服遠(yuǎn)緣雜種不育性.育成作物新類型5.非整倍體的類型及其應(yīng)用。1. 非整倍體:指比該物種正常合子染色體數(shù)(2n 多或少一個(gè)以至幾個(gè)染色體的生物體。2. 亞倍體:染色體數(shù)少于正常合子染色體數(shù)的個(gè)體。單體:比合子染色體數(shù)少一條染色體生物體。缺體:2n-2:缺體是異源多倍體所特有,一般來(lái)自(2n-1單體的自交三體:2n+1四體:2n+23. 超倍體:指染色體數(shù)多于正常

37、合子染色體數(shù)的個(gè)體。1. 測(cè)定基因所在的染色體2. 有目標(biāo)地替換染色體第八章細(xì)菌和病毒的遺傳1.細(xì)菌影印法研究。2.細(xì)菌和病毒的四種遺傳分析方法:轉(zhuǎn)化、接合、性導(dǎo)、轉(zhuǎn)導(dǎo)。轉(zhuǎn)化:某些細(xì)菌通過(guò)其細(xì)胞膜攝取周圍供體的染色體片段,將此外源 DNA 片段通過(guò)重組整 合到自己染色體組的過(guò)程。接合:指原核生物的遺傳物質(zhì)從供體(donor 轉(zhuǎn)移到受體(receptor 內(nèi)的過(guò)程。通過(guò)細(xì)胞 的直接接觸性導(dǎo):指接合時(shí)由 F 因子所攜帶的外源 DNA 整合到細(xì)菌染色體的過(guò)程。戴維斯 U 型管試驗(yàn) (防止細(xì)胞直接接觸 結(jié)果也獲得野生型重組體,排除由于接合或性導(dǎo) 而產(chǎn)生基因重組可能性。轉(zhuǎn)導(dǎo):指以噬菌體為媒介進(jìn)行的細(xì)菌遺

38、傳物質(zhì)重組,是細(xì)菌遺傳物質(zhì)傳遞和交換方式之一。 3.掌握 F+、 F 、 F 、 Hfr F+的特點(diǎn)。F 因子:致育因子(性因子 ,是一種附加體。攜帶 F 因子的菌株稱為供體菌或雄性,用 F +表示。未攜帶 F 因子的菌株為受體菌或雌性,用 F -表示。F 因子的三種狀態(tài):以大腸桿菌為例:.沒(méi)有 F 因子,即 F -;.一個(gè)自主狀態(tài) F 因子,即 F +;.一個(gè)整合到自己染色體內(nèi)的 F 因子,即 Hfr 。在 Hfr F -結(jié)合時(shí), 細(xì)菌染色體由一小段單鏈的 F 因子為前導(dǎo)而轉(zhuǎn)移到 F-受體 邊進(jìn) 入邊合成。一般僅小部分細(xì)菌染色體能夠轉(zhuǎn)入,接合中斷 受體細(xì)胞為 F -, F 因子仍 留在供體內(nèi)

39、。4.理解和掌握中斷雜交和重組作圖的原理。中斷雜交試驗(yàn):發(fā)現(xiàn)接合時(shí)遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移是直線進(jìn)行。其方法為:. Hfr 菌株與 F -菌株混合培養(yǎng)。Hfr 菌株:strs a+ b+ c+ d+對(duì)鏈霉素敏感F-菌株:strr a- b- c- d-抗鏈霉素. 不同時(shí)間取樣 攪拌器中斷雜交 稀釋含鏈霉素完全培養(yǎng)基 殺死 Hfr 細(xì)菌 抗 str 細(xì)菌 菌落 影印培養(yǎng)法:鑒定 a+b+c+d+各基因轉(zhuǎn)移時(shí)間。重組作圖:兩基因轉(zhuǎn)移時(shí)間間距2分鐘時(shí),中斷雜交法的圖距不夠精確,應(yīng)采用傳統(tǒng)的重組作圖法。 5.噬菌體結(jié)構(gòu)和基因重組特點(diǎn)。1. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:蛋白質(zhì)外殼、核酸、某些碳水化合物、脂肪等。2. 多樣性的原因:外

40、殼的蛋白質(zhì)種類、染色體類型和結(jié)構(gòu)。3. 兩大類:烈性噬菌體:T 噬菌體系列(T1T7 ;溫和性噬菌體 : P1和 噬菌體。烈性噬菌體:尾絲固定于大腸桿菌,遺傳物質(zhì)注入 破壞寄主細(xì)胞遺傳物質(zhì) 合成噬菌體遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì) 組裝許多新的 子噬菌體 溶菌酶裂解細(xì)菌 釋放出大量噬菌體。溫和性噬菌體:核酸既不大量復(fù)制,也不大量轉(zhuǎn)錄和翻譯。P1噬菌體:侵入后并不整合到細(xì)菌的染色體上,獨(dú)立存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi);噬菌體:通過(guò)交換整合到細(xì)菌染色體上。經(jīng)誘導(dǎo)可轉(zhuǎn)變?yōu)榱倚允删w雙重感染:將親本型和重組型混合子代 感染混合有 B 和 B/2菌株的培養(yǎng)基h r+(親 :噬菌斑透明、小,邊緣模糊h+r (親 :噬菌斑半透明、大,

41、邊緣清楚h r (重組 :噬菌斑透明、小,邊緣清楚h+r+(重組 :噬菌斑半透明、小,邊緣模糊重組值 =重組噬菌斑數(shù) /總噬菌斑數(shù)100%第九章遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)*1. DNA 作為遺傳物質(zhì)的 3個(gè)直接證據(jù);1.含量:DNA 含量恒定。體細(xì)胞 DNA 含量是配子 DNA 的一倍;多倍體 DNA 含量倍增,但 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量不恒定。2.代謝:利用放射性與非放射性元素進(jìn)行標(biāo)記,發(fā)現(xiàn):DNA 分子代謝較穩(wěn)定;其它分子一 邊形成、同時(shí)又一邊分解。3. 突變:紫外線誘發(fā)突變時(shí), 最有效波長(zhǎng)均為 2600埃; 與 DNA 所吸收的紫外線光譜一致; 證明基因突變與 DNA 分子的變異密切聯(lián)系。4.分布:.

42、 DNA 是所有生物染色體所共有:噬菌體、病毒、植物、人類等。.而蛋白 質(zhì)則不同:噬菌體、 病毒、 細(xì)菌的蛋白質(zhì)一般不存在于染色體上, 而真核生物染色體中有核 蛋白組成。1.細(xì)菌的轉(zhuǎn)化:(1肺炎雙球菌定向轉(zhuǎn)化試驗(yàn);.阿委瑞試驗(yàn):用生物化學(xué)方法證明這 種活性物質(zhì)是 DNA 。2.噬菌體的侵染與繁殖:赫爾歇(Hershey A. 等用 32P 和 35S 驗(yàn)證 DNA 是遺傳物質(zhì)。3.煙草花葉病毒的感染和繁殖2.核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)(DNA 、 RNA ;DNA :五碳糖:脫氧核糖;堿基:A 、 T 、 C 、 GRNA :五碳糖:核糖;堿基:A 、 U 、 C 、 GDNA 雙螺旋結(jié)構(gòu):1953年,沃

43、森和克里克提出 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。堿基互補(bǔ)配對(duì)的規(guī)律 以及 DNA 分子的 X 射線衍射結(jié)果*3.原核生物和真核生物染色體的分子結(jié)構(gòu);原核生物的染色體:1.特點(diǎn) :.染色體簡(jiǎn)單;.遺傳信息含量少真核生物的染色體:、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu):1. 組成:(1. DNA :占染色質(zhì)重量的 3040%; (2. 蛋白質(zhì):組蛋白含量比例與 DNA 相近, 結(jié)構(gòu)上起決定作用;非組蛋白與基因的調(diào)控有關(guān)。 (3.其它:RNA 和一些脂類。染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元:核小體 : 由 H2A 、 H2B 、 H3和 H4 4種組蛋白構(gòu)成。連接絲 : DNA雙鏈 + H1組蛋白4. DNA 的半保留復(fù)制和特點(diǎn);半保留復(fù)制

44、:DNA 的這種復(fù)制方式對(duì)保持生物遺傳的穩(wěn)定性非常重要。.一端沿氫鍵逐漸斷開(kāi);.以單鏈為模板,堿基互補(bǔ);.氫鍵結(jié)合,聚合酶等連接;.形成新的互補(bǔ)鏈;.形成了兩個(gè)新 DNA 分子。岡崎片段:在 DNA 復(fù)制叉中,后隨鏈上合成的 DNA 不連續(xù)小片段稱為岡崎片段。 5.三種 RNA 分子的合成、轉(zhuǎn)錄及加工;信使 RNA (mRNA :遺傳信息的攜帶者轉(zhuǎn)移 RNA (tRNA :核糖體 RNA (rRNA : 原核生物 RNA 的合成: RNA 鏈的起始; RNA 鏈的延伸; RNA 鏈的終止及新鏈的釋放;原核生物與真核生物 RNA 轉(zhuǎn)錄的區(qū)別1. 真核生物 RNA 的轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi),翻譯在細(xì)胞質(zhì)

45、中進(jìn)行;原核生物則在核區(qū)同時(shí)進(jìn)行 轉(zhuǎn)錄和翻譯;2. 真核生物一個(gè) mRNA 只編碼一個(gè)基因;原核生物一個(gè) mRNA 編碼多個(gè)基因;3. 真核生物有 RNA 聚合酶、等三種不同的酶;原核生物則只有一種 RNA 聚合酶;4. 真核生物中轉(zhuǎn)錄的起始更復(fù)雜, RNA 的合成需要轉(zhuǎn)錄因子的協(xié)助進(jìn)行轉(zhuǎn)錄;原核生物則 較為簡(jiǎn)單;5. 真核生物的 mRNA 轉(zhuǎn)錄后進(jìn)行加工,然后運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯;原核生物無(wú)需進(jìn)行 加工,邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。6.遺傳密碼與蛋白質(zhì)翻譯。遺傳密碼:指三聯(lián)體,它是遺傳信息的記錄;遺傳信息:核苷酸一定的排列順序簡(jiǎn)并:一個(gè)氨基酸由二個(gè)或二個(gè)以上的三聯(lián)體密碼所決定的現(xiàn)象。三聯(lián)體或密碼子:代表

46、一個(gè)氨基酸的三個(gè)一組的核苷酸。1.遺傳密碼為三聯(lián)體:三個(gè)堿基決定一種氨基酸;2. 遺傳密碼間不能重復(fù) :在一個(gè) mRNA 上每個(gè)堿基只屬于一個(gè)密碼子;均以 3個(gè)一組形成氨 基酸密碼。3. 遺傳密碼間無(wú)逗號(hào)4.簡(jiǎn)并性:同義的密碼子越多,生物遺傳的穩(wěn)定性也越大5.遺傳密碼的有序性:6.通用性:在整個(gè)生物界中,從病毒到人類,遺傳密碼通用合成蛋白質(zhì):多肽鏈的起始; 多肽鏈的延伸; 多肽鏈的終止; 多聚核糖體提高蛋白質(zhì)的合成效率 中心法則:從噬菌體到真核生物的整個(gè)生物界共同遵循的規(guī)律。第十章 基因表達(dá)與調(diào)控* 1.基因概念及其發(fā)展。孟德?tīng)柊芽刂菩誀畹囊蜃臃Q為遺傳因子; 約翰生提出基因 (gene 這個(gè)名

47、詞, 取代遺傳因子; 摩爾根等對(duì)果蠅、玉米等的大量遺傳研究,建立了以基因和染色體為主體的經(jīng)典遺傳學(xué)。 經(jīng)典遺傳學(xué)認(rèn)為:基因是一個(gè)最小的單位,不能分割;既是結(jié)構(gòu)單位,又是功能單位。 . 基因是化學(xué)實(shí)體:以念珠狀直線排列在染色體上; . 交換單位:基因間能進(jìn)行重組,而且是交換的最小單位。 . 突變單位:一個(gè)基因能突變?yōu)榱硪粋€(gè)基因。 . 功能單位:控制有機(jī)體的性狀。分子遺傳學(xué)認(rèn)為: . 將基因概念落實(shí)到具體的物質(zhì)上, 并給予具體內(nèi)容:一個(gè)基因是 DNA 分子上的一定區(qū)段, 攜帶有特殊的遺傳信息。 . 基因不是最小遺傳單位,而是更復(fù)雜的遺傳和變異單位:例如在一個(gè)基因區(qū)域內(nèi),仍然 可以劃分出若干起作用的

48、小單位?，F(xiàn)代遺傳學(xué)上認(rèn)為: . 突變子:是在性狀突變時(shí),產(chǎn)生突變的最小單位。一個(gè)突變子可以小到只有一個(gè)堿基對(duì), 如移碼突變。 . 重組子:在性狀重組時(shí),可交換的最小單位稱為重組子。一個(gè)交換子只包含一個(gè)堿基對(duì)。 . 順?lè)醋?表示一個(gè)作用的單位,基本上符合通常所描的基因大小或略小,包括的一段 DNA 與一個(gè)多鏈的合成相對(duì)應(yīng),即保留了基因是功能單位的解釋。 . 分子遺傳學(xué)對(duì)基因概念的新發(fā)展:結(jié)構(gòu)基因:指可編碼 RNA 或蛋白質(zhì)的一段 DNA 序列。 調(diào)控基因:指其表達(dá)產(chǎn)物參與調(diào)控其它基因表達(dá)的基因。重疊基因:指在同一段 DNA 順序上,由于閱讀框架不同或終止早晚不同,同時(shí)編碼兩個(gè)以 上基因的現(xiàn)象。隔

49、裂基因:指一個(gè)基因內(nèi)部被一個(gè)或更多不翻譯的編碼順序即內(nèi)含子所隔裂。跳躍基因:即轉(zhuǎn)座因子,指染色體組上可以轉(zhuǎn)移的基因。假基因:同已知的基因相似, 處于不同的位點(diǎn), 因缺失或突變而不能轉(zhuǎn)錄或翻譯, 是沒(méi)有功 能的基因。順?lè)礈y(cè)驗(yàn):根據(jù)順式表現(xiàn)型和反式表現(xiàn)型來(lái)確定兩個(gè)突變體是否屬于同一個(gè)基因 (順?lè)醋?。 順式排列為對(duì)照(是兩個(gè)突變座位位于同一條染色體上 ,其表現(xiàn)型 野生型。實(shí)質(zhì)上是進(jìn)行反式測(cè)驗(yàn)(反式排列:是兩個(gè)突變座位位于不同的染色體上 。反式排列為野生型:突變分屬于兩個(gè)基因位點(diǎn);反式排列為突變型:突變分屬于同一基因位點(diǎn)。順式(基因啟動(dòng)子與反式調(diào)控(調(diào)控蛋白2.原核生物基因調(diào)控:操縱元模型。操縱元:

50、細(xì)菌的主要基因調(diào)控單位,也就是轉(zhuǎn)錄單位。乳糖操縱元模型:如:大腸桿菌乳糖代謝的調(diào)控需要三種酶參加: . -半乳糖酶:將乳糖分解成半乳糖和葡萄糖; . 滲透酶:增加糖的滲透,易于攝取乳糖和半乳糖; . 轉(zhuǎn)乙酰酶:-半乳糖轉(zhuǎn)變成乙酰半乳糖。色氨酸操縱元模型阿拉伯糖操縱元3.真核生物基因調(diào)控:DNA 、轉(zhuǎn)錄和翻譯三個(gè)水平。DNA 水平:基因擴(kuò)增、 DNA 重排、 DNA 甲基化。轉(zhuǎn)錄水平:啟動(dòng)子與轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合;轉(zhuǎn)錄強(qiáng)化子與激活子;選擇性啟動(dòng)子;選擇性 mRNA 切割;激素的調(diào)控作用。翻譯水平:蛋白質(zhì)的折疊、蛋白酶切割、化學(xué)修飾、蛋白質(zhì)內(nèi)含子的剪切第十一章 基因工程和基因組學(xué)1.基因工程和基因組學(xué)的

51、概念和應(yīng)用;基因工程:在分子水平上,采取工程建設(shè)方式 按照預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖 借助于實(shí)驗(yàn)室技術(shù) 將某種生物的基因或基因組轉(zhuǎn)移到另一生物中去 使后者定向獲得新遺傳性狀的一門技術(shù)。 . 從細(xì)胞和組織中分離 DNA ; . 限制性內(nèi)切酶酶切 DNA 分子,制備 DNA 片段; . 將酶切 DNA 分子與載體 DNA 連接 構(gòu)建能在宿主細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制的重組 DNA 分子; . 把重組 DNA 分子引入宿主受體細(xì)胞 復(fù)制; . 重組 DNA 隨宿主細(xì)胞的分裂而分配到子細(xì)胞 建立無(wú)性繁殖系(clone 或發(fā)育成個(gè)體; . 從細(xì)胞群體中選出所需要的無(wú)性繁殖系 并使外源基因在受體細(xì)胞中正常表達(dá),翻譯成 蛋白質(zhì)等基

52、因產(chǎn)物、回收;或篩選出獲得定向性狀變異的個(gè)體?；蚬こ淘诠I(yè)上的應(yīng)用主要是生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品, 最典型的例子是通過(guò)細(xì)菌生產(chǎn)胰島素, 治療 糖尿病。 到目前通過(guò)細(xì)菌已經(jīng)生產(chǎn)了表皮生長(zhǎng)因子、 人生長(zhǎng)激素因子、 干擾素、 乙型肝炎工 程疫苗等 10多種醫(yī)藥產(chǎn)品?；蚬こ淘谵r(nóng)業(yè)上的應(yīng)用:以轉(zhuǎn)基因植物為標(biāo)志的植物基因工程已經(jīng)培養(yǎng)出許多抗除草 劑、 抗蟲(chóng)、 抗病、 抗逆的優(yōu)良品種和品系, 如在全世界范圍內(nèi)大量推廣應(yīng)用的抗除草劑的大 豆、 抗棉鈴蟲(chóng)的棉花等。 通過(guò)轉(zhuǎn)基因羊大量表達(dá)人類的抗胰蛋白酶; 克隆動(dòng)物的成功, 可以 挽救瀕危的稀有動(dòng)物?；蚬こ淘卺t(yī)學(xué)上主要是用于遺傳疾病的診斷、基因的治療方面。基因工程具有巨

53、大和廣泛的發(fā)展前景, 將滲透到人類生活的各個(gè)方面。 可以創(chuàng)造出營(yíng)養(yǎng) 價(jià)值更高、 保健作用更好、 抗逆性更強(qiáng)的植物種類; 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的進(jìn)展, 可以生產(chǎn)出多種類 的用于人類遺傳性疾病治療的藥物; 人類基因組計(jì)劃的完成和基因定位的發(fā)展、 尤其是核酸 分子雜交原理和方法與半導(dǎo)體技術(shù)結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的 DNA 芯片技術(shù)的出現(xiàn)和完善,將在人 類遺傳疾病的診斷和治療等方面發(fā)揮重要作用?；蚪M學(xué):遺傳學(xué)研究進(jìn)入分子水平后發(fā)展起來(lái)的一個(gè)分支, 主要研究生物體內(nèi)基因組的分 子特征。2.內(nèi)切酶的類別和作用;限制性內(nèi)切酶:一種水解 DNA 的磷酸二脂酶,遺傳工程中重要工具。細(xì)菌細(xì)胞中存在限制 修飾系統(tǒng)。第類酶(切割部位

54、無(wú)特異性第類酶(切割部位有特異性3.重組 DNA ;1. 體外通過(guò)限制性內(nèi)切酶的修剪和 DNA 連接酶的連接;2. 目標(biāo) DNA 分子 + 載體 DNA ,共價(jià)連接;3. 獲得重組 DNA 分子。4.基因的分離和鑒定;基因庫(kù):是一組 DNA 和 cDNA 序列克隆的集合體。從基因庫(kù)中分離基因,首先要構(gòu)建基因 庫(kù)。篩選基因庫(kù):根據(jù)待選基因相關(guān)信息 確定篩選方法和條件 從基因庫(kù)中篩選、 分離基因。 多數(shù)方法是利用一段核苷酸序列 (DNA 、 cDNA 或寡聚核苷酸 或抗體作探針 (Probe , 用放射性同位素或非放射性同位素標(biāo)記探針 篩選基因庫(kù)。Southern 雜交分析:將瓊脂糖中 DNA 轉(zhuǎn)

55、移到尼龍膜 進(jìn)行 DNA 分子雜交分析的方法。 Northern 雜交:用于分析克隆的基因在某一細(xì)胞或組織的轉(zhuǎn)錄水平,檢測(cè) mRNA 的存在。 Western 雜交:用于蛋白質(zhì)的分析。PCR 反應(yīng):5.基因組圖譜的構(gòu)建和應(yīng)用;基因組中核苷酸順序的測(cè)定方法:克隆連續(xù)序列法:將基因組 DNA 切割成長(zhǎng)度為 0.1 1Mb的大片段 克隆到 YAC 或 BAC 載體 上 分別測(cè)定單個(gè)克隆的序列 再裝配連接成連續(xù)的 DNA 分子。定向鳥(niǎo)槍射擊法:以基因組圖譜中標(biāo)記為依據(jù) 測(cè)序裝配和構(gòu)建不同 DNA 片段的序列。 遺傳圖譜的構(gòu)建是根據(jù)任一遺傳性狀 (如已知的可鑒別的表型性狀、 多型性基因位點(diǎn)、 功能 未知的 DNA 標(biāo)記的分離比例,將基因定位在基因組中。因此,遺傳圖譜是根據(jù)等位基因 在減數(shù)分裂中的重組頻率, 來(lái)確定其在基因組中的順序和相對(duì)距離的。 物理圖譜的構(gòu)建不需 要檢測(cè)等位基因的差異, 它既可以利用具有多型性的標(biāo)記, 也可以利用沒(méi)有多型性的標(biāo)記進(jìn) 行圖譜構(gòu)建,它將標(biāo)記直接定位在基因庫(kù)中的某一位點(diǎn)。實(shí)際上這兩種途徑都需要利用分子遺傳學(xué)的技術(shù)和方法。 盡管這兩種圖譜是分別構(gòu)建的, 但是它們可以相互借鑒、互為補(bǔ)充,作為基因組圖譜利用。構(gòu)建物理