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1865年Mendel发现遗传学基本定律。
建立了颗粒式遗传的机制。
1910年Morgan建立基因在染色体上的关系。
1944年Avery证明DNA是遗传物质。
1951年Watson和Crick的DNA构型。
1961年Crick遗传密码的发现。
1975年以后的基因工程的发展。
三.遗传学的研究分支
1.从遗传学研究的内容划分
进化遗传学研究生物进化过程中遗传学机制与作用的遗传学分支科学
生物进化的机制突变和选择
有害突变淘汰和保留
有利突变保留与丢失
中立突变DNA多态性
发育遗传学研究基因的时间,空间,剂量的表达在生物发育中的作用分支遗传学。
特征:
基因的对细胞周期分裂和分化的作用。
应用重点干细胞的基因作用。
转基因动物克隆动物
免疫遗传学研究基因在免疫系统中的作用的遗传学分支。
重点不是研究免疫应答的过程,
而是研究基因在抗体和抗
原形成和改变中的作用。
2.从遗传学研究的层次划分
群体遗传学研究基因频率的改变的遗传学分支。
群体遗传学基因结构和基因率的改变
例题群体中存在一个隐性有害基因,基因频率是万分之一。
如果实行优生政策,不准该个体结婚或生育。
基因率降低到十万分之一时,需要多少代?
细胞遗传学研究生物在细胞水平的遗传结构和功能的遗传学分支学科。
重点:
染色体结构合数目的变化与生物表型的关系。
进展:
细胞表面抗原的形成和改变,细胞信号传导过程中基因的作用。
目前的实验:
细胞表达系统。
例如:
无籽西瓜的染色体组成.
普通西瓜2n=22
诱变成功的4倍体作母本X2倍体父本杂交,获得3倍体西瓜,在形成生殖细胞时,不能正常减数分裂,所以成为无籽西瓜。
分子遗传学研究生物基因组结构和功能的遗传学分支学科。
基因工程
生物制药
分子生物学技术
3.从遗传学研究的对象划分
微生物遗传学以微生物为研究对象的遗传学分支。
重点研究病毒,细菌,真菌的基因结构,基因功能。
基因工程的载体,受体等
人类遗传学研究人类遗传和变异规律的分支科学。
人类性状的遗传分析
遗传病的分布和发生机理
遗传病的诊断
基因治疗
遗传学疾病人类3千多种,涉及上万个基因。
染色体疾病基因突变疾病,线粒体疾病,孟德尔遗传病,多基因遗传病.
1930年色盲基因第一个定位,1974年kappa轻链缺乏症基因第一个克隆。
目前已定位孟德尔遗传病基因1600多,克隆了其中的940多种
肿瘤抑制基因(antioncogene)
Rbdel13q1427个exon,12个intron
视网膜母细胞瘤克隆的概念与类型
四.克隆
1.Clone源于希腊文klon,嫩枝的意思,是指从树上取下嫩枝,栽在地上以成另一棵树。
是细胞、植物、动物或人的精确的遗传复制。
名词,一群具有相同基因型的微生物。
2.哺乳动物细胞克隆技术,又称哺乳动物的核移植或无性繁殖技术;
它是通过特殊的人工手段(显微操作,电融合等)对哺乳动物特定发育阶段的核供体(胚胎分裂球或体细胞核),及相应的核受体(去核的受精卵或成熟的卵母细胞)不经过有性繁殖过程,进行体外重构并通过重构胚的胚胎移植,从而达到扩繁同基因型哺乳动物种群的目的。
3.克隆技术存在的问题
动物克隆技术虽然取得了一定的进展,但该技术目前还很不完善。
存活率低是当今核移植技术的最大缺陷。
克隆羊的端粒较同年羊短。
可能会减少寿命。
基因组印记现象在哺乳动物的发育中普遍存在,基因组印记与动物克隆技术的成功及不足有何关系值得深入研究。
核移植过程中产生的个体突变频率高。
第二章基因的概念和结构
第一节孟德尔遗传分析
关键词:
显性dominant隐性recessive
基因型genotype表型phenotype
分离定律lawofsegragation
自由组合定律lawofindependentassortment
复等位基因(multiplegene)
顺反子(cistron)
超基因(supergene)
假基因(pseudogene)
可动基因(mobilegene)
染色体外基因
复等位基因(multiplegene)
连锁(linkage)
交换(crossingover)
重组(recombination)
•插入序列insertedsequence,IS
•转座子transposon,Tn
一.分离定律
实验:
P:
红花X白花
基因型CCcc
配子Cc
F1代红花
基因型Cc
配子C,c
F2代红花白花
基因型CC,Cccc
比例3:
1
分离定律:
杂合体的一对等位基因在形成配子时互相不影响地分到雌雄配子中去的规律。
基础概念
杂合体(heterozygote):
基因座上两个不同的等位基因的个体。
纯合体(homozygote):
基因座上两个相同的等位基因的个体。
回交(backcross):
杂交的子一代与亲代的交配形式。
测交(testcross):
杂合个体与纯合隐性个体的交配形式。
性状(character):
生物的形态,结构,生理功能过程的特征。
显性(dominant):
杂合子生物表现出来的性状
隐性(recessive):
杂合子生物被掩盖的性状。
等位基因(allile):
同源染色体上相对位置上的决定同种性状的基因。
表型(phenotype):
生物个体形成的性状表现。
基因型(genotype):
生物个体的基因组成
孟德尔假设
1.遗传性状由遗传因子决定。
2.遗传因子是成对存在得。
3.生殖细胞中具有成对因子中的一个。
4.每对因子分别来自雌雄亲代的生殖细胞。
5.形成生殖细胞时,成对因子相互分离。
6.生殖细胞的结合是随机的。
7.遗传因子有显隐性之分。
孟德尔分离比实现的条件
1.杂合体的两种配子在形成配子时数目是相等的。
2.两种配子结合是随机的。
3.子二代基因型个体存活率是相等的。
4.显性是完全的。
二.孟德尔自由组合定律
实验:
黄,满X绿,皱
基因型YYRRyyrr
配子YRyr
F1代黄满
基因型YyRr
配子YRYryRyr
F2代黄满黄皱绿满绿皱
基因型Y_R_Y_rryyR_yyrr
表型比:
9:
3:
1
孟德尔自由组合定律:
两对非同源色体上的非等位基因在形成配子时,各自独立地分开和组合,形成四种基因型的配子。
在杂交时四种配子随机结合,形成四种表型,9种基因型的群体。
多对非等位基因分析
例题:
•AABBCCXaabbcc子一代自交,子二代中,表型为A-B-C-的比例是多少?
1.子一代自交,子二代中,基因型为AaBbCc的比例是多少?
2.子一代自交,子二代中,杂合体的比例是多少?
一个基因决定了一个性状。
一个性状并不一定由一个基因所决定。
事实上,很多性状由一系列基因所决定。
当考察性状的遗传方式时,是以在其它基因相同的条件下,仅仅列出了差别的基因。
例题
一对表型正常的夫妇生有一个有病的孩子和一个表型正常的孩子。
1.再生一个是有病孩子的机会是多少。
2.如果表型正常儿子与一个另一个同样类型的表型正常女子结婚,生有病子女的机会是多少。
如果一个表型正常,等位基因是杂合的男子与一个纯合隐性基因的病女子结婚,生有5个孩子,其中无病子女的机会是多少,3病2正常的机会是多少。
孟德尔分离定律的普遍性
适用于单基因遗传性状的分析
人类的白化病;
RFLP(DNA限制性内切酶片段长度多态性。
)
EcoRV酶切人体基因组DNA,与苯丙氨酸羟化酶基因探针杂交,获得3Okb和25kb的两种类型,父母是正常表型,两个孩子一个是表型正常30kb/25kb杂合体一个是有病个体,25kb/25kb纯合体,推测,25kb可能与有病基因连锁。
孟德尔定律数据的统计处理
适合度测验(goodnessoffit)
实验实际比数与理论比数适合的程度。
卡平方测验适合度
孟德尔定律的适用范围
•并显性:
当一对等位基因杂合时,两个基因所控制的性状同时表达的现象。
•外显率-带有显性基因个体表现出所控制的性状的实际数与理论数之比。
第二节连锁遗传分析
F1杂合子形成配子时,两对基因有保持亲代原来组合的倾向,并且这种倾向与显隐性无关。
摩尔根的试验
摩尔根根据大量实验结果,提出连锁交换定律,即遗传的第三定律:
处在同一染色体上的两个或两个以上基因遗传时,联合在一起的频率大于重新组合的频率
连锁(linkage):
同一亲本的基因趋向于联合
交换(crossingover):
同一亲本的基因相互分开,重新组合
重组(recombination):
由于同源染色体上的不同等位基因间的重新组合,产生不同于亲本的类型
重组频率recombinationfrequency,RF
重组频率的计算:
重组频率(RF):
重组型数目/(亲本型数目+重组型数目)
1%重组值为一个单位,称一个厘摩,记作1个CM。
基因在染色体上的距离以重组值为根据,画出的基因距离图称遗传学图(geneticmap)。
三点测交(threepointtesscross)
关于连锁和交换的几个实例
●用RFLP做Arabidopsis遗传图:
两个亲本分别用不同限制性内切酶做酶切,并分别用探针A(蓝色)和探针B(绿色)做Southern杂交。
若两种RFLP自由分离,F2代中亲本型和重组型出现频率相同(CaseI);
否则,若二者紧密连锁,重组型出现频率将大大小于亲本型出现频率(CaseII)
根据重组频率可以计算遗传标记RFLP间的图距。
●应用连锁遗传分析做疾病
的产前基因诊断
β地中海贫血是一种常见的遗传疾病,重症型往往造成死亡。
可通过产前诊断预防患儿的出生。
利用几种限制酶对几个地中海贫血家系的患者及其父母进行RFLP分析。
根据所得结果,可选用特定的探针和限制性内切酶对胎儿做产前基因分析。
家系分析
用限制性内切酶AvaII和探针βIVS以及限制性内切酶HindIII和探针pRK28进行分析
第三节血型遗传学
复等位基因:
一个群体中,存在着2个以上的等位基因。
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