遺傳學(第一章)上課稿

遺傳學山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學院畜牧系陳慶蓮副教授Email:chenql6@126.com遺傳部分第一章遺傳的物質(zhì)基礎第二章遺傳的基本規(guī)律第三章數(shù)量性狀的遺傳第四章變異第一章遺傳的物質(zhì)基礎第一節(jié)細胞結(jié)構(gòu)與遺傳第二節(jié)細胞分裂第三節(jié)遺傳信息的傳遞第一節(jié)細胞結(jié)構(gòu)與遺傳細胞分原核細胞與真核細胞最主要的區(qū)別：原核生物的細胞核沒有核膜，即沒有真正的細胞核。原核細胞沒有像真核細胞那樣的細胞器。原核細胞只具有一種細胞器，就是核糖體。原核細胞只有一條DNA，與蛋白質(zhì)不結(jié)合在一起真核細胞的結(jié)構(gòu)一、細胞膜結(jié)構(gòu)：作用：保護細胞；物質(zhì)交換；感受并傳遞剌激；部分細胞膜上糖蛋白（抗原）具有特異性并遺傳，例B21—馬立克氏病二、細胞質(zhì)細胞器（主要）線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體中心體基質(zhì)線粒體結(jié)構(gòu)：

外膜：使線粒體與周圍細胞質(zhì)基質(zhì)分開。內(nèi)膜：某些部位向內(nèi)折疊成嵴，附有基粒，內(nèi)膜和基粒中有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶?；|(zhì)：含有與有氧呼吸有關(guān)的酶和少量的DNA。功能：

細胞進行有氧呼吸的主要場所。（“動力工廠”）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)：由單層膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀物，上附多種酶。附著有核糖體的叫粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，無核糖體附著的叫滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

功能：增大了細胞內(nèi)的膜面積，膜上附著有許多種酶，為細胞內(nèi)各種化學反應的正常進行提供了有利的條件。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)還是合成和運輸某些大分子物質(zhì)的通道。（“有機物合成的車間”）核糖體結(jié)構(gòu)：橢球型粒狀小體，附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上或游離于細胞質(zhì)中；由RNA與蛋白質(zhì)組成。

功能：細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所，喻為蛋白質(zhì)的“裝配機器”中心體結(jié)構(gòu)：兩個相互垂直排列的中心粒及其周圍物質(zhì)組成，無膜結(jié)構(gòu)功能：動物細胞的中心粒與有絲分裂有關(guān)三、細胞核核膜（有核孔）核質(zhì)（核液）核仁染色質(zhì)染色質(zhì)（染色體）染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在細胞分裂過程中表現(xiàn)的不同形態(tài)。染色體的化學成分遺傳物質(zhì)DNA和組蛋白組成，所以是遺傳物質(zhì)的載體。染色體染色體的形態(tài)表膜基質(zhì)染色絲（DNA分子）DNA結(jié)構(gòu)染色體的數(shù)目每一種物種染色體數(shù)目是恒定的。染色體的數(shù)目二倍體細胞中染色體是成對存在的。一條來自父方，一條來自母方，在大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)相同的一對染色體稱同源染色體。體細胞染色體數(shù)目是性細胞中染色體數(shù)目的2倍。（二倍體記做“2n”）(體細胞與性細胞的區(qū)別）在體細胞中，染色體分為常染色體與性染色體，性染色體只有兩條，與性別決定有關(guān)。染色體人類染色體性染色體類型XY型：全部的哺乳動物，XX為雌性，XY為雄性，人類、家畜屬于此類。ZW型：鳥類，ZZ為雄性，ZW為雌性，家禽屬于此類。男人實際上是缺損的女人，Y染色體是所有46根染色體中最病態(tài)、最多余、最好吃懶做的一個——英國牛津大學基因?qū)W家賽克斯的最新研究成果。染色體組型（核型）染色體組型：將處于細胞分裂中期細胞的全部染色體按各對同源染色體的長度、著絲點位置以及隨體的有無等，依次排列并編號（性染色體列于最后）。染色體核型分析的意義判斷染色體遺傳病用于人類優(yōu)生優(yōu)育鑒定胚胎性別研究生物進化人類有23對染色體，黑猩猩有24對，人類與黑猩猩的相似度約為98.5%。僅僅1.5%的差異，就決定了一個在籠子外面、一個在籠子里面；一個辦奧運會、一個在樹上跳來跳去；一個研究哥德巴赫猜想、一個數(shù)到9就很了不起；一個可以長成奧黛麗·赫本那樣、一個全身披滿黑毛；一個大講“人生而平等”、一個在醫(yī)學實驗室里受折磨。美國國家人類基因組研究所在破譯中發(fā)現(xiàn)，人類第2號染色體是由古猿的兩條染色體融合而來的。

第二節(jié)細胞分裂細胞分裂的方式無絲分裂：無絲分裂多見于原核生物有絲分裂：真核生物體細胞的分裂方式減數(shù)分裂：性母細胞成熟的分裂方式細胞分裂周期細胞周期：指一次細胞分裂結(jié)束（或開始）到下一次細胞分裂結(jié)束（或開始）的過程。在此過程中，細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)經(jīng)過復制，各種組分加倍，然后平均分配到兩個子細胞中去。有絲分裂有絲分裂過程：間期、前期、中期、后期、末期五個時期間期（指兩次分裂的中間時期）：主要進行DNA進行復制。G1（合成前期）：不復制S（合成期）：開始復制G2（合成后期）：完成復制有絲分裂前期：染色體出現(xiàn)，縮短變粗，核膜核仁逐漸消失，紡錘體形成。姊妹染色單體：由于DNA分子的復制，染色體縱裂形成由一個著絲點連結(jié)的兩個染色單體。有絲分裂中期：染色體向赤道板上移動，著絲粒有規(guī)律的排列在赤道板上。后期：著絲粒分裂，染色單體分開。有絲分裂末期：兩組染色體到達兩極，子核形成，核膜核仁出現(xiàn)，細胞中央出現(xiàn)分裂溝，細胞一分為二。有絲分裂的特點經(jīng)過一次有絲分裂過程，DNA復制一次，細胞分裂一次，染色體平均分配到兩個子細胞中。有絲分裂保證了新的子細胞具有與母細胞相同的全套遺傳物質(zhì)，從而保證了所有細胞的染色體數(shù)目恒定。減數(shù)分裂減數(shù)分裂由兩次連續(xù)分裂構(gòu)成：減數(shù)分裂Ⅰ間期Ⅰ前期Ⅰ中期Ⅰ后期Ⅰ末期Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ減數(shù)Ⅰ間期Ⅰ：DNA仍進行復制前期Ⅰ：細線期：偶線期：同源染色體進行配對，稱“聯(lián)會”粗線期：每對染色體形成一個緊密相伴的二價體，每一染色體含兩條復制而來的姐妹染色單體，每個二價體由四條染色單體組成，稱為四聯(lián)體

雙線期：二價體中的兩條同源染色體彼此分開，但未完全分開，同源染色體間的非姐妹染色單體發(fā)生片段交換

終變期：減數(shù)Ⅰ中期Ⅰ：雙價體排列在赤道板上后期Ⅰ：二價體中的兩條同源染色體彼此分開，分別向兩極移動。末期Ⅰ：每一極只獲得每對同源染色體的一條，染色體數(shù)減半。減數(shù)Ⅱ間Ⅱ：不進行DNA復制。以下過程與有絲分裂相同前Ⅱ中Ⅱ后Ⅱ末Ⅱ減數(shù)分裂的特點DNA復制一次，細胞連續(xù)分裂兩次，因此，由一個細胞形成4個子細胞，子細胞的遺傳物質(zhì)是母細胞的一半。卵細胞的形成過程第三節(jié)遺傳信息的傳遞遺傳信息：DNA分子上的堿基排列順序，一種排列方式就是一種信息。DNA分子的復制由于DNA分子的復制，遺傳信息（即堿基排列順序）由親代（通過性細胞）傳遞給子代。轉(zhuǎn)錄在細胞核內(nèi)，以DNA鏈為模板合成mRNA的過程稱為轉(zhuǎn)錄。翻譯在細胞質(zhì)中，以mRNA為模板，tRNA為運載工具，將活化氨基酸在核糖體上裝配成多肽鏈的過程，多肽鏈經(jīng)過修飾加工成為有生物學活性的蛋白質(zhì)。遺傳密碼：DNA的堿基序列和氨基酸的排列序列的對應關(guān)系就是遺傳密碼。翻譯中心法則示意圖基因基因的概念：在DNA分子上具有一定遺傳效應的一段特定的核苷酸序列?；虻念悇e：基因按其功能可分為結(jié)構(gòu)基因（structuralgene）是指某些能決定某種多肽鏈（蛋白質(zhì)）或酶分子結(jié)構(gòu)的基因。調(diào)控基因（regulatorandcontrolgene）是指某些可調(diào)節(jié)控制結(jié)構(gòu)基因表達的基因?；虻奶卣魇沁z傳的基本單位，但不是最小的單位?；蚩勺晕覐椭??；驔Q定性狀?；蚩梢酝蛔?，即基因雖很穩(wěn)定，但也會發(fā)生突變?；蚬こ蘥eneticengineering基因工程又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù)，是以分子遺傳學為理論基礎，以分子生物學和微生物學的現(xiàn)代方法為手段，將不同來源的基因(DNA分子)，按預先設計的藍圖，在體外構(gòu)建雜種DNA分子，然后導入活細胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品?；蚬こ碳夹g(shù)為基因的結(jié)構(gòu)和功能的研究提供了有力的手段?；蚬こ痰幕静僮鞑襟E獲取目的基因是實施基因工程的第一步。如植物的抗?。共《究辜毦┗?，種子的貯藏蛋白的基因，以及人的胰島素基因干擾素基因等，都是目的基因?；虮磉_載體的構(gòu)建（即目的基因與運載體結(jié)合）是實施基因工程的第二步，也是基因