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文檔簡介

第2篇生物的遺傳與變異第4章孟德爾遺傳定律

第5章染色體遺傳學說

第6章基因的表達與調控第7章生物技術(自學)

第20章.遺傳的基本規(guī)律現(xiàn)代遺傳學概述一、遺傳學(genetics)的研究內容是研究生物遺傳和變異規(guī)律的科學;是研究生物體遺傳信息和表達規(guī)律的科學;是研究和了解基因本質的科學。

第20章.遺傳的基本規(guī)律

遺傳學是直接探索生命起源和生物進化機制的理論科學,同時也是一門密切聯(lián)系生產實際的基礎科學,直接指導醫(yī)學研究和植物、動物、微生物育種。第20章.遺傳的基本規(guī)律二、遺傳學的基本概念1、遺傳(heredity)2、變異(variation)3、遺傳和變異的關系4、變異的類型5、基因(gene)可遺傳的變異不可遺傳的變異第20章.遺傳的基本規(guī)律遺傳(heredity,inheritance):生物在以有性或無性生殖方式進行種族繁衍的過程中,子代與親代相似的現(xiàn)象。遺傳是一種生命活動,是物質運動的一種特殊形式。“種瓜得瓜,種豆得豆”,指遺傳的穩(wěn)定性。變異(variation):同種個體親代與子代,子代和子代之間不相似的現(xiàn)象?!耙荒干抛?,九子各不同”,是遺傳的差異性。第20章.遺傳的基本規(guī)律遺傳的過程(theprocessofgenetics):

生物在進行有性生殖時,親代(parentgeneration)雌雄個體分別產生精子(spermatozoa)和卵子(ovum),統(tǒng)稱配子(gametes)。精子和卵子結合受精(fertilization)成為受精卵(zygote)。受精卵經過卵裂(cleavage)形成胚胎(embryo),發(fā)育形成新的個體即子代(filialgeneration)。子代與親代總是具有大體相似的形態(tài)結構和生物學特性,但是一般不會完全相同,也就是既有遺傳,又有變異。遺傳和變異是生物的本質屬性之一,通過基因傳遞的遺傳信息,將親代的生物學特性傳遞給子代,是生物物種延續(xù)和進化的源泉。第20章.遺傳的基本規(guī)律三、遺傳學的任務1闡明:生物遺傳和變異的現(xiàn)象及規(guī)律2分析:產生可遺傳變異的原因3探討:遺傳物質的結構、遺傳信息的傳遞規(guī)律4指導:育種實踐,防治遺傳病,造福人類第20章.遺傳的基本規(guī)律四、遺傳學的研究內容

一遺傳學的研究內容(一)基因和基因組的結構,基因與基因組的核苷酸序列與其生物學功能之間的關系,這也就包括突變與異常性狀之間的關系。(二)基因在世代之間傳遞的方式與規(guī)律。(三)基因轉化為性狀所需的各種內外條件,也就是基因表達調節(jié)的規(guī)律。(四)根據上述三方面研究所獲得的知識,能動地改造生物,使之符合人類的利益和要求。第20章.遺傳的基本規(guī)律二遺傳學的分支(一)按研究的層次分類群體遺傳學(Populationgenetics)

宏觀即進化遺傳學或種群遺傳學數(shù)量遺傳學(Quantitativegentics)

細胞遺傳學(Cytogenetics)

核外遺傳學(ExtranuclearG.)

微觀即細胞質遺傳學(CytoplasmicG.)

染色體遺傳學(ChromosomalG.)

分子遺傳學(Moleculargenetics)第20章.遺傳的基本規(guī)律(二)按研究對象分類人類遺傳學(Humangenetics)

動物遺傳學(Animalgenetics)

植物遺傳學(Plantgenetics)

微生物遺傳學(Microbialgenetics)(三)按研究范疇分類發(fā)生遺傳學(Developmentalgenetics)

行為遺傳學(Behavioralgenetics)

免疫遺傳學(Immunogenetics)

藥物遺傳學(Pharmacogenetics)

第20章.遺傳的基本規(guī)律

毒理遺傳學(Toxicogenetics)

輻射遺傳學(Radiationgenetics)

腫瘤遺傳學(Cancergenetics)

醫(yī)學遺傳學(Medicalgenetics)

血型遺傳學(Bloodgroupgenetics)

生化遺傳學(Biochemicalgenetics)三遺傳學的應用學科

生物工程學(Biotechnology)

優(yōu)生學(Eugenics)

育種學(工業(yè)微生物、農、牧和水產)

第20章.遺傳的基本規(guī)律四遺傳學的特點(一)是一門推理性的學科(二)多學科的交叉和融合(三)發(fā)展快(四)應用性強第20章.遺傳的基本規(guī)律第4章遺傳的基本規(guī)律4.1遺傳的第一定律4.2遺傳的第二定律4.3孟德爾定律的拓展4.4遺傳的染色體基礎4.5性染色體與性連鎖遺傳4.6遺傳的第三定律——連鎖交換定律4.7高等植物的細胞質遺傳第20章.遺傳的基本規(guī)律孟德爾遺傳定律分離律:基因不融合,而是各自分開;如果雙親都是雜種,后代以3:1(顯性:隱性)的比例分離;自由組合律:每對基因自由組合或分離,不受其他基因的影響。第20章.遺傳的基本規(guī)律4.1遺傳的第一定律4.1.1孟德爾及其豌豆雜交實驗4.2.2分離定律:一對性狀的遺傳分析第20章.遺傳的基本規(guī)律紀念孟德爾先生:在其修道院建立了紀念館第20章.遺傳的基本規(guī)律4.1.1孟德爾及其豌豆

雜交實驗(一)孟德爾的生平:GregorJohannMendel(1822-1884)奧地利人(祖父園藝工人;父親農民)古典哲學、數(shù)學、物理學(奧爾米茨大學哲學院)修道士維也納大學第20章.遺傳的基本規(guī)律4.1.1孟德爾及其豌豆

雜交實驗1856年,豌豆雜交實驗

8年7對性狀1865年,《植物雜交實驗》在布隆城的自然科學年會上發(fā)表,但無人重視。第20章.遺傳的基本規(guī)律孟德爾臨終前說:“等著瞧吧,我的時代總有一天要來臨”第20章.遺傳的基本規(guī)律(二)發(fā)現(xiàn)孟德爾定律的3位科學家之一是荷蘭阿姆斯特丹大學的教授德弗里斯(HugodeVires,1848-1935),他在研究月見草時發(fā)現(xiàn)雜種子二代具有分離規(guī)律。同時,德國士賓根大學教授柯倫斯(CarlCorrens,1864-1933)及奧地利維也納農業(yè)大學的年輕講師丘歇馬克(ErichVonTschermakSeysenegg,1871-1962)也分別在玉米和豌豆研究中發(fā)現(xiàn)了分離現(xiàn)象。他們三人的論文都刊登在1900年出版的《德國植物學雜志》上,都證實了孟德爾定律。開始他們都以為是自己發(fā)現(xiàn)了這一重要定律,可后來發(fā)現(xiàn)早在35年以前,孟德爾就已經發(fā)現(xiàn)并證明了分離定律和自由組合定律,這就是遺傳學歷史上孟德爾定律的重新發(fā)現(xiàn),標志著遺傳學的誕生。(三)1909年,約翰遜(W.Johannsen)創(chuàng)造了“基因”(gene)一詞,用來表示孟德爾遺傳因子;同年貝特森(W.Bateson)給遺傳學定名為“Genetics”;1910年起將孟德爾遺傳規(guī)律改稱為孟德爾定律,公認孟德爾是遺傳學的奠基人。第20章.遺傳的基本規(guī)律4.1.1孟德爾及其豌豆

雜交實驗35年后……第20章.遺傳的基本規(guī)律選擇豌豆作為實驗材料的原因經典遺傳學的創(chuàng)始人Mendel第20章.遺傳的基本規(guī)律1)科學的方法研究對象:豌豆

特點:易栽培;性狀好(易于識別);自體受精、閉花受粉天然的都是某一性狀的純種人工的去雄,異花授粉雜種研究方法:單因子分析法(最大限度地排除干擾)統(tǒng)計學第20章.遺傳的基本規(guī)律2)卓越的洞察力數(shù)學基礎扎實“融會貫通”豌豆雜交實驗(a+b)2=a2+2ab+b2

3:1?

1:2:1豌豆單因子雜交試驗第20章.遺傳的基本規(guī)律◆

顯性(dominant):F1代表現(xiàn)出來的性狀為顯性性狀,如紫花性狀對白花性狀是顯性?!綦[性(recessive):F1代沒有表現(xiàn)出來的性狀如白花性狀?!鬎2產生了分離:顯性性狀:隱性性狀=3:1

第20章.遺傳的基本規(guī)律

依據上面的試驗結果,孟德爾認為,每株豌豆植株中的每一對性狀,都是由一對遺傳因子所控制的,遺傳因子有顯性因子和隱性因子之分。

當一株植株中控制某一對性狀的一對遺傳因子均為隱性因子時,該植株才表現(xiàn)出隱性性狀(如白花或綠色豆粒)。其他情況下,包括一對遺傳因子均為顯性,或一個顯性一個隱性,均表現(xiàn)出顯性性狀(如紫花或黃色豆粒)。這一點在分離律實驗中看的很清楚。第20章.遺傳的基本規(guī)律◆純合子(homozygote):細胞中控制一對性狀的因子(等位基因)如果都為顯性或都為隱性。如AA,aa;RR,rr;TT,tt等◆雜合子(heterozygote):一個因子為顯性,另一個因子為隱性,如Aa,Rr,Tt等。

第20章.遺傳的基本規(guī)律第20章.遺傳的基本規(guī)律小麥的抗倒伏利用對生物自身生存有利的變異第20章.遺傳的基本規(guī)律1)孟德爾的實驗與分析A.雜交實驗B.結果分析C.提出假設D.檢驗假設E.確定分離定律第20章.遺傳的基本規(guī)律A.雜交實驗B.結果分析實驗繼續(xù)到第6代,每代結果均一致證明:F2,F(xiàn)3,F(xiàn)4……中產生的3:1實際上是1:2:1第20章.遺傳的基本規(guī)律C.提出假設基因決定性狀一對等位基因控制一對性狀配子只含一對等位基因中的一個配子隨機結合形成配子時,等位基因相互分離第20章.遺傳的基本規(guī)律

測交就是讓雜種個體與隱性純合類型雜交,用以測定雜種基因組合的方法。子1代雜合子Rr,在形成生殖細胞時,R基因和r基因彼此分離,形成兩類數(shù)量相等的生殖細胞,而隱性親本則只形成一種含r的生殖細胞,隨機受精后將形成基因型為Rr、rr數(shù)量相等的受精卵,將來分別開出紫花和白花,約成l:1的比例。測交結果與預期的設想完全一致,說明實驗是正確的。

為了驗證子1代細胞中確實存在一對等位基因Rr,并且,這一對等位基因在減數(shù)分裂中真的彼此分離,分別進入到不同的生殖細胞中去,孟德爾設計了著名的測交試驗。D.驗證假設第20章.遺傳的基本規(guī)律第20章.遺傳的基本規(guī)律E.確定分離定律一對基因在雜合狀態(tài)互不混淆,保持其獨立性。在形成配子時,按照原樣分離到不同的配子中。第20章.遺傳的基本規(guī)律分離定律的普遍性水稻:有芒×無芒→有芒

3有芒∶1無芒小麥:無芒×有芒→無芒

3無芒∶1有芒番茄:紅果×黃果→紅果

3紅果∶1黃果豬毛色:白豬×黑豬→白豬

3白豬∶黑豬孟德爾分離定律對一切有性生殖過程中的遺傳現(xiàn)象具有普遍意義。第20章.遺傳的基本規(guī)律分離定律

一對基因在雜合狀態(tài)時(Aa)互不干擾,保持獨立。在形成配子時各自(A或a)分配到不同的配子中去。

F1代配子分離比為1:1F2代基因型分離比為1:2:1F2代表型為3:1。第20章.遺傳的基本規(guī)律

基因的分離定律

綜上所述,可得出如下結論:在雜合子細胞中,位于一對同源染色體相同位置上的一對等位基因,各白獨立存在,互不影響。在形成生殖細胞時,等位基因隨同源染色體的分開而分離,分別進入不同的生殖細胞。這就是分離定律,也稱為孟德爾第一定律。減數(shù)分裂中同源染色體的分離是分離定律的細胞學基礎。分離定律的實質是等位基因的分離。第20章.遺傳的基本規(guī)律鴿子羽毛顏色第20章.遺傳的基本規(guī)律狗的毛色第20章.遺傳的基本規(guī)律雞冠的形狀單片冠胡桃冠豌豆冠玫瑰冠第20章.遺傳的基本規(guī)律南瓜的果形第20章.遺傳的基本規(guī)律南瓜的果形第20章.遺傳的基本規(guī)律相對性狀差異是遺傳研究的基礎只有在單位性狀上有明顯的相對差異,才能通過雜交試驗對其后代的遺傳表現(xiàn)進行對比分析和研究,從而了解相對性狀的遺傳規(guī)律。Mendel以前的研究Mendel每次試驗只注意一個單位性狀第20章.遺傳的基本規(guī)律4.2遺傳的第二定律:

自由組合定律4.2.1兩對性狀的遺傳分析4.2.2人類簡單的孟德爾式遺傳4.2.3孟德爾定律的精髓第20章.遺傳的基本規(guī)律

在分析了一對性狀傳遞規(guī)律的基礎上,Mendel進一步進行了兩對相對性狀雜交的遺傳分析。他選擇了這樣兩個親本進行雜交:一個是雙顯性親本:種子是圓形的,種子的顏色為黃色;一個是雙隱性親本:種子是皺縮的,種子的顏色為綠色。Mendel遺傳學第二定律:自由組合定律第20章.遺傳的基本規(guī)律4.2.1兩對性狀的遺傳分析A.雜交實驗B.結果分析C.提出假設D.檢驗假設E.得出自由組合定律第20章.遺傳的基本規(guī)律B.結果分析

圓:皺=(9+3):(3+1)=3:1

黃:綠=(9+3

):(3+1)=3:1

所以,9:3:3:1可以分解為兩個3:1所以,9:3:3:1是二項式(3/4+1/4)2展開式的各項系數(shù)第20章.遺傳的基本規(guī)律C.提出假設

決定兩對性狀的基因各自保持獨立;

形成配子時,同一對基因各自獨立分離,不同對的基因則自由組合。第20章.遺傳的基本規(guī)律D.檢驗假設第20章.遺傳的基本規(guī)律D.檢驗假設第20章.遺傳的基本規(guī)律E.得出自由組合定律

(Lawofindependentassortment)

配子形成時等位基因彼此分離后,獨立自由地組合到配子中。(注意:不是雌雄配子的自由組合)實質:等位基因在形成配子時的自由組合第20章.遺傳的基本規(guī)律自由組合定律:當兩對或多對基因在雜合狀態(tài)時,保持獨立;在形成配子時同一對基因分離,不同對基因則自由組合。測交實驗結果:1:1:1:1Mendel遺傳學第二定律:自由組合定律第20章.遺傳的基本規(guī)律自由組合定律

位于非同源染色體上兩對或兩對以上的基因,在形成生殖細胞時,同源染色體上的等位基因彼此分離,非同源染色體上的基因自由組合,分別形成不同基因型的生殖細胞。這就是孟德爾的第二定律。

現(xiàn)代分子生物學對染色體上基因定位的研究證明,豌豆有7對染色體,控制黃、綠(Yy)的等位基因在第1對同源染色體上,控制圓、皺(Rr)的等位基因位于第7對同源染色體上。孟德爾的自由組合定律適用于非同源染色體上兩對或兩對以上基因控制的性狀遺傳。故在減數(shù)分裂中,非同源染色體的自由組合是自由組合定律的細胞學基礎。自由組合定律的實質是非等位基因的自由組合。

第20章.遺傳的基本規(guī)律自由組合定律的應用兩對基因對的遺傳分析3對或以上的基因對的遺傳分析雜交是動、植物育種的常用方法(可增加變異組合)第20章.遺傳的基本規(guī)律4.2.2人類簡單的孟德爾式遺傳人類遺傳學難度大人類世代平均時間長,約為4年倫理學第20章.遺傳的基本規(guī)律4.2.2人類簡單的孟德爾式遺傳

顯性隱性發(fā)型V字形前額發(fā)際平直發(fā)際手指背部長毛無毛面部有雀斑無雀斑耳垂游離耳珠(耳垂)無耳垂第20章.遺傳的基本規(guī)律家譜圖常用符號的意義第20章.遺傳的基本規(guī)律4.2.3孟德爾定律的精髓顆粒遺傳理論(particulateinheritance):

每個基因是一個相對獨立的功能單位;

在有性生殖的二倍體生物中,控制成對性狀的基因是成對的,形成配子時,只有成對的等位基因才會相互分離。VS融合遺傳論(blendinginheritance,高爾頓)第20章.遺傳的基本規(guī)律4.3孟德爾定律的拓展4.3.1不完全顯性的中間表型;4.3.2復等位基因的遺傳;4.3.3單個基因可以影響多種表型特征。第20章.遺傳的基本規(guī)律4.3孟德爾定律的拓展4.3.1不完全顯性的中間表型1)金魚草紅花WW×

白花wwP

粉紅色Ww×

粉紅色WwF11紅WW2粉Ww1白wwF2第20章.遺傳的基本規(guī)律不完全顯性

incompletedominanceF1的表現(xiàn)介于雙親之間不完全顯性性狀便于研究基因型與表現(xiàn)型一致第20章.遺傳的基本規(guī)律4.3.1不完全顯性的中間表型2)人類的“卷發(fā)”性狀直發(fā)CC;Cc中等卷曲;cc十分卷曲3)人類PTC味覺遺傳(T對t不完全顯性)4)人類高血膽固醇癥(H對h不完全顯性)

HH正常人

Hh雜合(血液中膽固醇是正常人2倍)hh隱性純合(血液中膽固醇是正常人5倍)第20章.遺傳的基本規(guī)律4.3.2復等位基因的遺傳復等位基因(multiplealleles):一個基因有2個以上的等位形式,這一等位基因系列稱為復等位基因。但每個二倍體細胞只擁有其中的任意2個,分離的規(guī)律也和一對等位基因相同。第20章.遺傳的基本規(guī)律人類ABO血型的遺傳I(A)、I(B)、i3個復等位基因決定了紅細胞表面抗原的特異性??捎糜谟H子鑒定。第20章.遺傳的基本規(guī)律ABO血型的遺傳IAIA×IAIA→IAIA全A型

IAIA×IAi→1IAIA:1IAi全A型

IAi×IAi→1IAIAA型

:2IAiA型

:1iiO型

第20章.遺傳的基本規(guī)律非等位基因的相互作用

任何一個性狀都不可能是一個基因控制的!通常所說的一個基因控制是指所研究的兩個親本只有一對基因的差異。第20章.遺傳的基本規(guī)律基因互作(interactionofgenes)兩對以上的非等位基因相互作用控制同一個單位性狀的表現(xiàn)第20章.遺傳的基本規(guī)律雞冠的遺傳單片冠(rrpp)胡桃冠(R

P

)豌豆冠(rrP

)玫瑰冠(R

pp)R>rP>p第20章.遺傳的基本規(guī)律互補作用complementaryeffect豌豆白花品種ACCpp×ccPP白花品種B↓

紫花CcPp↓自交

9C

P

:3C

pp:3ccP

:1ccpp9紫花7白花第20章.遺傳的基本規(guī)律積加作用additiveeffect

南瓜果形圓球形AAbb×圓球形aaBB↓AaBb扁盤形↓自交

9A

B

:3A

bb:3aaB

:1aabb9扁盤形6圓球形1細長形第20章.遺傳的基本規(guī)律顯性上位作用epistaticdominance

(也稱異位顯性)

燕麥黑穎BByy×黃穎bbYY↓

BbYy黑穎↓自交

9B

Y

:3B

yy:3bbY

:1bbyy12黑穎3黃穎1白穎第20章.遺傳的基本規(guī)律隱性上位作用epistaticrecessiveness

家兔毛色灰色CCGG×白色ccgg↓

灰色CcGg

↓互交

9C

G

:3C

gg:3ccG

+1ccgg9灰3黑4白第20章.遺傳的基本規(guī)律重疊作用duplicateeffect

大豆子葉顏色黃子葉D1D1D2D2×綠子葉d1d1d2d2

(滿倉金)(保定青皮青)↓黃子葉D1d1D2d2↓自交

15黃(9D1

D2

+3D1

d2d2+3d1d1D2

):1綠d1d1d2d2

第20章.遺傳的基本規(guī)律抑制作用inhibitingeffect

蠶繭顏色

顯性白繭IIyy×黃繭iiYY↓

白繭IiYy↓互交

9I

Y

:3I

yy:3iiY

:1iiyy13白3黃第20章.遺傳的基本規(guī)律多因一效multigeniceffect

許多基因影響同一單位性狀的現(xiàn)象玉米糊粉層的顏色7對等位基因玉米葉綠素的形成至少涉及50對等位基因果蠅眼睛的顏色受40幾對基因控制第20章.遺傳的基本規(guī)律一因多效Pleiotropism一個基因也可以影響許多性狀的發(fā)育

豌豆中控制花色的基因也控制種皮的顏色和葉腋有無黑斑。紅花豌豆,種皮有色,葉腋有大黑斑。家雞中有一個卷羽(翻毛)基因,是不完全顯性基因,雜合時,羽毛卷曲,易脫落,體溫容易散失,因此卷毛雞的體溫比正常雞低。體溫散失快又促進代謝加速來補償消耗,這樣一來又使心跳加速,心臟擴大,血量增加,繼而使與血液有重大關系的脾臟擴大。同時,代謝作用加強,食量又必然增加,又使消化器官、消化腺和排泄器官發(fā)生相應變化,代謝作用又影響腎上腺,甲狀腺等內分泌腺體,使生殖能力降低。由一個卷毛基因引起了一系列的連鎖反應。

第20章.遺傳的基本規(guī)律觀察水平基因型顯性表現(xiàn)臨床表現(xiàn)HbAHbA正常HbAHbS正常HbSHbS患病完全顯性血球形態(tài)正常圓盤形、鐮形鐮刀形等顯性人類鐮刀形貧血病的遺傳:第20章.遺傳的基本規(guī)律4.4遺傳的染色體基礎4.4.1染色體在減數(shù)分裂中的行為4.4.2遺傳的染色體學說第20章.遺傳的基本規(guī)律遺傳因子(基因)的載體是什么?

它們與細胞內的何種細胞結構相對應?1902年美國的WalterS.Sutton

德國的TheodorBoveri提出遺傳的染色體學說

(chromosometheoryofheredity)

雜交實驗中基因的行為平行配子形成和受精過程中的染色體行為

聯(lián)想,基礎扎實,融會貫通第20章.遺傳的基本規(guī)律1.減數(shù)分裂過程間期末期II后期II中期II末期I后期I中期I前期I細線期終變期雙線期粗線期偶線期減數(shù)分裂Ⅰ有其鮮明特點,主要表現(xiàn)在前期Ⅰ染色體配對和基因重組。減數(shù)分裂Ⅱ與一般有絲分裂類同。第20章.遺傳的基本規(guī)律前期I:較為復雜,又可細分為五個時期:1、細線期:出現(xiàn)細長如線的染色體:兩條染色單體2、偶線期:同源染色體分別配對,出現(xiàn)聯(lián)會現(xiàn)象:二價體3、粗線期:二價體逐漸縮短加粗,聯(lián)會復合體形成,四條染色體單體。非姊妹染色單體間出現(xiàn)交換。4、雙線期:聯(lián)會了的二價體雖因非姊妹染色體相互排斥而松懈,但仍被一、二個至幾個交叉聯(lián)結在一起。交叉是非姊妹染色體間某些片段在粗線期發(fā)生交換的結果5、終變期:染色體變得更為濃縮和粗短,交叉的端化,鑒定染色體數(shù)目的最好時期。間期末期II后期II中期II末期I后期I中期I前期I細線期終變期雙線期粗線期偶線期第20章.遺傳的基本規(guī)律聯(lián)會復合體

兩條同源染色體在聯(lián)會時形成一種特殊的結構

聯(lián)會復合體非姊妹染色單體同源染色體第20章.遺傳的基本規(guī)律中期I:核仁和核膜消失,細胞質里出現(xiàn)紡錘體。二價體中兩個同源染色體的著絲點是面向相反的兩極,朝向隨機。交叉點位于赤道面。后期I:二價體的兩個同源染色體分別向兩極拉開,每一極只分到每對同源染色體中的一個,實現(xiàn)了2n數(shù)目的減半(n),每個染色體還是包含兩條染色單體,因為它們的著絲點并沒有分裂。末期I:染色體移到兩極后,松散變細,形成兩個子核;同時細胞質分為兩部分,于是形成兩個子細胞。中間期:末期I后的一個短暫停頓時期:時間很短,DNA不復制。動物中幾乎沒有。間期末期II后期II中期II末期I后期I中期I前期I細線期終變期雙線期粗線期偶線期第20章.遺傳的基本規(guī)律減數(shù)分裂II(與有絲分裂相似)前期II(prophaseII):每個染色體有兩條染色單體,著絲點仍連接在一起,但染色單體彼此散得很開。中期II(metaphaseII):每個染色體的著絲點整齊地排列在各個分裂細胞的赤道板上。著絲點開始分裂。后期II(anaphaseII):著絲點分裂為二,各個染色單體由紡錘絲分別拉向兩極。末期II(telophaseII):拉到兩極的染色體形成新的子核,同時細胞質又分為兩部分。

第20章.遺傳的基本規(guī)律減數(shù)分裂和配子發(fā)生經過減I、減II兩次分裂,形成四個子細胞。一個精母細胞形成4個精子。而一個卵母細胞形成一個卵子及3個極體。第20章.遺傳的基本規(guī)律2.減數(shù)分裂過程中的重要事件及其遺傳學意義1)經過一次細胞周期,兩次連續(xù)的核分裂。

“減數(shù)”2)減數(shù)是有嚴格機制的(同源染色體分開)

保持種族遺傳物質(染色體數(shù)目)恒定等位基因準確分離為非同源染色體隨機重組提供了基礎(產生多樣性變異)第20章.遺傳的基本規(guī)律2.減數(shù)分裂過程中的重要事件及其遺傳學意義3)粗線期發(fā)生的同源染色體的非姊妹染色單體間片段的交換,增加了遺傳物質的非隨機重組,增加了遺傳的多樣性。這對生物的適應性、進化是非常有利的,同時也為動、植物育種提供了豐富的變異材料。第20章.遺傳的基本規(guī)律4.4.2遺傳的染色體學說W.S.Sutton和TBoveri提出遺傳的染色體學說:

孟德爾的遺傳因子(基因)與配子形成和受精過程中的染色體傳遞行為具有平行性,染色體是基因的載體。第一次把遺傳物質和染色體聯(lián)系起來。

第20章.遺傳的基本規(guī)律孟德爾定律的

染色體學說實質:分離定律:同源染色體分離,從而實現(xiàn)等位基因分離,因而導致性狀的分離自由組合定律:同源染色體分離,非同源染色體的獨立分配,導致了基因的自由組合。第20章.遺傳的基本規(guī)律基因與染色體的平行關系—基因定位在染色體上摩爾根學派染色體——基因理論:基因是控制遺傳性狀的單位,并以直線排列染色體上;生物的某種性狀是受一個或幾個基因控制;染色體上基因的變化(或突變)是生物性狀變異和生物進化的直接原因;提出遺傳學的第三定律論證﹑概括和總結了遺傳學的三大定律第20章.遺傳的基本規(guī)律4.4.2遺傳的染色體學說遺傳學家摩爾根集中研究果蠅的遺傳問題。在1910年通過果蠅眼色突變性狀的遺傳實驗發(fā)現(xiàn)了伴性遺傳現(xiàn)象第一次揭示出一種遺傳特性與某一特定染色體的明確聯(lián)系。第20章.遺傳的基本規(guī)律4.5性染色體與性連鎖遺傳4.5.1性染色體與性別決定4.5.2黑腹果蠅的伴性遺傳4.5.3人類的伴性遺傳第20章.遺傳的基本規(guī)律4.5.1性染色體與性別決定1)精子攜帶的性染色體決定子代性別

XY型:XX為雌性;XY為雄性。(人類,全部哺乳動物,部分兩棲動物及部分魚類);

XO型:XX為雌性;X為雄性。(蝗蟲等昆蟲類);2)卵攜帶的性染色體決定子代性別(蝴蝶、鳥類)

ZW型:ZW型為雌性;ZZ為雄性;3)染色體數(shù)決定性別(螞蟻、蜜蜂)二倍體:受精卵發(fā)育為雌性;單倍體:未受精卵發(fā)育成雄性4)雌雄同體(株)(玉米、蚯蚓等)所有個體具有相同的染色體。第20章.遺傳的基本規(guī)律4.5.2

黑腹果蠅的

伴性遺傳遺傳學的先驅——摩爾根及其黑腹果蠅摩爾根現(xiàn)代遺傳學之父美國最著名的生物學家1933年諾貝爾生理學及醫(yī)學獎獲得者(染色體遺傳理論)堅實的理論基礎良好的實驗訓練許多重要成果對科學的熱忱第20章.遺傳的基本規(guī)律黑腹果蠅

(Drosophiliamelanogaster)

一種模式生物雙翅目昆蟲繁殖能力強生活周期短(約10天)突變種類多染色體僅4對,且形態(tài)特點明顯果蠅的生活史(P241)第20章.遺傳的基本規(guī)律2.性連鎖遺傳的特殊遺傳方式

——伴性遺傳1)定位在性染色體上的基因為性連鎖基因。2)性連鎖基因決定除性別外的眾多遺傳特征。第20章.遺傳的基本規(guī)律2.性連鎖遺傳的特殊遺傳方式

——伴性遺傳3)絕大多數(shù)位于X染色體或Z染色體上,極少數(shù)基因位于Y染色體或W染色體上。4)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,也稱之為伴性遺傳。5)1909年摩爾根的果蠅白眼伴性遺傳分析首次將一個特定的白眼基因(w)和一條特定的染色體(X染色體)聯(lián)系起來。第20章.遺傳的基本規(guī)律4.5.3人類的伴性遺傳1)伴X隱性遺傳

A.紅綠色盲、血友病、葡萄糖6-磷酸脫氫酶(G-6-PD)缺乏癥B.男性多于女性C.XcY或XcXc色盲2)伴X顯性遺傳A.抗維生素D佝僂病B.女性多于男性,且女性患者多為雜合子發(fā)病C.XRXr,XRY或XRXR(少)第20章.遺傳的基本規(guī)律4.5.3人類的伴性遺傳3)Y連鎖遺傳(限雄遺傳)

A.長毛耳男人、蹼趾男人B.男性后代均有,女性后代均無

第20章.遺傳的基本規(guī)律4.6.摩爾根

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