生物技术091遗传学复习重点文档格式.docx
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3n=30 ⑷.胚囊母细胞:
⑸.胚:
2n=20(10对) ⑹.卵细胞:
n=10
⑺.反足细胞n=10 ⑻.花药壁:
⑼.花粉管核(营养核):
n=10
6.有丝分裂和减数分裂意义在遗传学上各有什么意义在遗传学上?
有丝分裂在遗传学上的意义:
多细胞生物的生长主要是通过细胞数目的增加和细胞体积的增大而实现的,所以通常把有丝分裂称为体细胞分裂,这一分裂方式在遗传学上具有重要意义。
首先是核内每个染色体准确地复制分裂为二,为形成两个在遗传组成上与母细胞完全一样的子细胞提供了基础。
其次是复制后的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞中去,使两个细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体。
对细胞质来说,在有丝分裂过程中虽然线粒体、叶绿体等细胞器也能复制、增殖数量。
但是它们原先在细胞质中分布是不恒定的,因而在细胞分裂时它们是随机而不均等地分配到两个细胞中去。
由此可见,任何由线粒体、叶绿体等细胞器所决定的遗传表现,是不可能与染色体所决定的遗传表现具有同样的规律性。
这种均等方式的有丝分裂既维持了个体的正常生长和发育,也保证了物种的连续性和稳定性。
植物采用无性繁殖所获得的后代能保持其母本的遗传性状,就在于它们是通过有丝分裂而产生的。
减数分裂在遗传学上的意义:
在生物的生活周期中,减数分裂是配子形成过程中的必要阶段。
这一分裂方式包括两次分裂,其中第二次分裂与一般有丝分裂基本相似;
主要是第一次分裂是减数的,与有丝分裂相比具有明显的区别,这在遗传学上具有重要的意义。
首先,减数分裂时核内染色体严格按照一定规律变化,最后经过两次连续的分裂形成四个子细胞,发育为雌雄性细胞,但遗传物质只进行了一次复制,因此,各雌雄性细胞只具有半数的染色体(n)。
这样雌雄性细胞受精结合为合子,又恢复为全数的染色体(2n),从而保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性,为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础;
同时保证了物种相对的稳定性。
其次,各对同源染色体在减数分裂中期I排列在赤道板上,然后分别向两极拉开,各对染色体中的两个成员在后期I分向两极时是随机的,即一对染色体的分离与任何另一对染色体的分离不发生关联,各个非同源染色体之间均可能自由组合在一个子细胞里。
n对染色体,就可能有2n种自由组合方式。
例如,水稻n=12,其非同源染色体分离时的可能组合数既为212=4096。
这说明各个细胞之间在染色体上将可能出现多种多样的组合。
不仅如此,同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段还可能出现各种方式的交换,这就更增加了这种差异的复杂性。
因而为生物的变异提供的重要的物质基础,有利于生物的适应及进化,并为人工选择提供了丰富的材料。
第二章 遗传物质的分子基础
1.冈崎片段:
在DNA复制叉中,后随链上合成的DNA不连续小片段称为冈崎片段。
2.DNA是生物的主要遗传物质:
DNA作为生物的主要遗传物质的间接证据:
⑴.每个物种不论其大小功能如何,其DNA含量是恒定的。
⑵.DNA在代谢上比较稳定。
⑶.基因突变是与DNA分子的变异密切相关的。
DNA作为生物的主要遗传物质的直接证据:
⑴.细菌的转化已使几十种细菌和放线菌成功的获得了遗传性状的定向转化,证明起转化作用的是DNA;
⑵.噬菌体的侵染与繁殖主要是由于DNA进入细胞才产生完整的噬菌体,所以DNA是具有连续性的遗传物质。
⑶.烟草花叶病毒的感染和繁殖说明在不含DNA的TMV中RNA就是遗传物质。
3.DNA双螺旋结构及特点:
根据碱基互补配对的规律,以及对DNA分子的X射线衍射研究的成果,提出了DNA双螺旋结构。
特点:
⑴.两条多核苷酸链以右手螺旋的形式,彼此以一定的空间距离,平行的环绕于同一轴上,很像一个扭曲起来的梯子。
⑵.两条核苷酸链走向为反向平行。
⑶.每条长链的内侧是扁平的盘状碱基。
⑷.每个螺旋为3.4nm长,刚好有10个碱基对,其直径为2nm。
⑸.在双螺旋分子的表面有大沟和小沟交替出现。
4.遗传密码:
是核酸中核苷酸序列指定蛋白质中氨基酸序列的一种方式,是由三个核苷酸组成的三联体密码。
密码子不能重复利用,无逗号间隔,存在简并现象,具有有序性和通用性,还包含起始密码子和终止密码子。
5.简并:
一个氨基酸由一个以上的三联体密码所决定的现象。
第三章孟德尔遗传
1.相对性状:
指同一单位性状的相对差异。
2.单位性状:
个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。
3.(完全)显性:
F1表现出来的性状。
4.不完全显性:
F1表现的性状为双亲的中间型。
5.复等位基因:
指一个群体中在同源染色体的相同位点上可能存在的三个或三个以上等位基因的总称。
6.基因间互作:
指不同位点非等位基因相互作用共同控制一个性状,如上位性和下位性或抑制等。
互补作用:
两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合显性状态时共同决定一种性状的发育;
当只有一对基因是显性,或两对基因都是隐性时,则表现为另一种性状,F2产生9:
7的比例。
积加作用:
两种显性基因同时存在时产生一种性状,单独存在时能分别表示相似的性状,两种基因均为隐性时又表现为另一种性状,F2产生9:
6:
1的比例。
重叠作用:
两对或多对独立基因对表现型能产生相同影响,F2产生15:
重叠作用也称重复作用,只要有一个显性重叠基因存在,该性状就能表现。
显性上位作用:
两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用,其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用;
起遮盖作用的基因是显性基因,F2的分离比例为12:
3:
1。
隐性上位作用:
在两对互作的基因中,其中一对隐性基因对另一对基因起上位性作用,F2的分离比例为9:
4。
抑制作用:
在两对独立基因中.其中一对显性基因,本身并不控制性状的表现,但对另一对基因的表现有抑制作用,这对基因称显性抑制基因。
F2的分离比例为13:
3。
7.光颖、抗锈、无芒(ppRRAA)小麦和毛颖、感锈、有芒(PPrraa)小麦杂交,希望从F3选出毛颖、抗锈、无芒(PPRRAA)的小麦10株,在F2群体中至少应选择表现型为毛颖、抗锈、无芒(P_R_A_)小麦几株?
要从F3选出表现型为毛颖、抗锈、无芒的纯合小麦株系(PPRRAA),首先需要在F2群体中获得纯合基因型的植株(PPRRAA)。
因为F2中只有基因型为PPRRAA植株的后代,在F3株系中才能表现为纯合的毛颖、抗锈、无芒株系(PPRRAA),即在F3株系中其性状不会产生分离。
由于F2群体中能够产生PPRRAA的概率为1/27,所以在F2群体中至少应选择表现为(P_R_A_)的小麦植株:
1/27=10X
X=10×
27=270(株)
8.假定某个二倍体物种含有4个复等位基因(如a1、a2、a3、a4),试决定在下列三种情况下可能有几种基因组合?
⑴.一条染色体;
⑵.一个个体;
⑶.一个群体。
a1、a2、a3、a4为4个复等位基因,故:
⑴.一条染色体上只能有a1或a2或a3或a4;
⑵.一个个体:
正常的二倍体物种只含有其中的两个,故一个个体的基因组合是a1a1或a2a2或a3a3或a4a4或a1a2或a1a3或a1a4或a2a3或a2a4或a3a4;
⑶.一个群体中则a1a1、a2a2、a3a3、a4a4、a1a2、a1a3、a1a4、a2a3、a2a4、a3a4等基因组合均可能存在。
第四章 连锁遗传与性连锁
1.连锁遗传:
原来亲本所具有的两个或多个性状,在F2常有连锁遗传联系在一起遗传的倾向。
2.连锁:
若干非等位基因位于同一染色体而发生连锁遗传的现象。
3.完全连锁:
位于同源染色体上非等位基因之间不能发生非姐妹染色单体之间的交换,F1只产生两种亲型配子,其自交或测交后代个体的表现型均为亲本组合。
4.不完全连锁(部分连锁):
F1可产生多种配子,后代出现新性状的组合,但新组合较理论数为少。
非等位基因完全连锁的情形少见,一般是不完全连锁。
5.交换:
在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的对应片段的交换,从而引起相应基因间的交换和重组。
6.交换值:
重组型配子在总配子中所占的百分数.
7.交换值、连锁强度和基因之间距离三者的关系:
交换值是指同源染色体的非姐妹染色单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率,或等于交换型配子占总配子数的百分率。
交换值的幅度经常变动在0~50%之间。
交换值越接近0%,说明连锁强度越大,两个连锁的非等位基因之间发生交换的孢母细胞数越少。
当交换值越接近50%,连锁强度越小,两个连锁的非等位基因之间发生交换的孢母细胞数越多。
由于交换值具有相对的稳定性,所以通常以这个数值表示两个基因在同一染色体上的相对距离,或称遗传距离。
交换值越大,连锁基因间的距离越远;
交换值越小,连锁基因间的距离越近。
8.干扰:
一个单交换发生后,在它邻近再发生第二个单交换的机会就会减少.
符合系数或并发系数:
C=实际双交换值/理论双交换值
干扰值I=1-C
等位基因之间的交换值=交换型/总数
1/2
9.伴性遗传、限性遗传和从性遗传:
伴性遗传是指性染色体上基因所控制的某些性状总是伴随性别而遗传的现象。
限性遗传是指位于Y染色体(XY型)或W染色体(ZW型)上的基因所控制的遗传性状只局限于雄性或雌性上表现的现象。
从性遗传是指不含于X及Y染色体上基因所控制的性状,而是因为内分泌及其它因素使某些性状或只出现雌方或雄方;
或在一方为显性,另一方为隐性的现象。
人类中常见的伴性遗传性状如色盲、A型血友病等。
10.大麦中,带壳(N)对裸粒(n)、散穗(L)对密穗(l)为显性。
今以带壳、散穗与裸粒、密穗的纯种杂交,F1表现如何?
让F1与双隐性纯合体测交,其后代为:
带壳、散穗201株,裸粒、散穗18株,带壳、密穗20株,裸粒、密穗203株。
试问,这两对基因是否连锁?
交换值是多少?
要使F2出现纯合的裸粒散穗20株,至少要种多少株?
F1表现为带壳散穗(NnLl)。
测交后代不符合1:
1:
1的分离比例,亲本组合数目多,而重组类型数目少,所以这两对基因为不完全连锁。
交换值%=((18+20)/(201+18+20+203))×
100%=8.6%
F1的两种重组配子Nl和nL各为8.6%/2=4.3%,亲本型配子NL和nl各为(1-8.6%)/2=45.7%;
在F2群体中出现纯合类型nnLL基因型的比例为:
4.3%×
4.3%=18.49/10000,
因此,根据方程18.49/10000=20/X计算出,X=10817,故要使F2出现纯合的裸粒散穗20株,至少应种10817株。
11.a和b是连锁基因,交换值为16%,位于另一染色体上的d和e也是连锁基因,交换值为8%。
假定ABDE和abde都是纯合体,杂交后的F1又与双隐性亲本测交,其后代的基因型及其比例如何?
根据交换值,可推测F1产生的配子比例为(42%AB:
8%aB:
8%Ab:
42%ab)×
(46%DE:
4%dE:
4%De:
46%de),故其测交后代基因型及其比例为:
AaBbDdEe19.32:
aaBbDdEe3.68:
AabbDdEe3.68:
aabbDdEe19.32:
AaBbddDEe1.68:
aaBbddEe0.32:
AabbddEe0.32:
aabbddEe1.68:
AaBbDdee1.68:
aaBbDdee0.32:
AabbDdee0.32:
aabbDdee1.68:
AaBbddee19.32:
aaBbddee3.68:
Aabbddee3.68:
aabbddee19.32。
12.a、b、c3个基因都位于同一染色体上,让其杂合体与纯隐性亲本测交,得到下列结果:
+++
74
a++
106
++c
382
a+c
5
+b+
3
ab+
364
+bc
98
abc
66
试求这3个基因排列的顺序、距离和符合系数。
根据上表结果,++c和ab+基因型的数目最多,为亲本型;
而+b+和a+c基因型的数目最少,因此为双交换类型,比较二者便可确定这3个基因的顺序,a基因位于中间。
则这三基因之间的交换值或基因间的距离为:
ab间单交换值=((3+5+106+98)/1098)×
100%=19.3%
ac间单交换值=((3+5+74+66)/1098)×
100%=13.5%
bc间单交换值=13.5%+19.3%=32.8%
其双交换值=(3+5/1098)×
100%=0.73%
符合系数=0.0073/(0.193×
0.135)=0.28
这3个基因的排列顺序为:
bac;
ba间遗传距离为19.3%,ac间遗传距离为13.5%,bc间遗传距离为32.8%。
10.基因a、b、c、d位于果蝇的同一染色体上。
经过一系列杂交后得出如下交换值:
基因 交换值
a与c 40%
a与d 25%
b与d 5%
b与c 10%
试描绘出这4个基因的连锁遗传图。
其连锁遗传图为:
第五章 基因突变
1.基因突变:
指染色体上某一基因位点内部发生了化学性质的变化,与原来基因形成对性关系。
2.自交不亲和性:
指自花授粉不结实、而株间授粉可以结实的现象。
3.转换:
同型碱基对替换
4.颠换:
异型碱基对替换
5.错义突变:
是编码某种氨基酸的密码子经碱基替换以后,变成编码另一种氨基酸的密码子,从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变。
错义突变的结果通常能使多肽链丧失原有功能,许多蛋白质的异常就是由错义突变引起的。
6.同义突变:
由于生物地遗传密码子存在兼并现象,是碱基被替换之后,产生了新地密码子,但新旧密码子是同义密码子,所编码的氨基酸种类保持不变,因此同义突变并不产生突变效应。
第六章染色体结构变异
1.假显性:
指在染色体结构变异中,由于某种原因缺失了一小段载有显性基因的染色体段,使得F1中的隐性基因得以表现的现象。
2.重复:
染色体多了与自己相同的某一区段。
3.顺接重复:
指某区段按照自己在染色体上的正常顺序重复。
4.反接重复:
指某区段在重复时颠倒了自己在染色体上的正常直线顺序。
5.错位重复:
重复区段不总是与原有区段邻接,还出现在同一染色体的其他位置。
6.遗传效应:
基因型对性状形成所起的作用。
基因的剂量效应:
细胞内某基因出现次数越多,表现型效应越显著。
基因的位置效应:
因基因位于染色体的不同位置上而表现出不同的表现型效应。
7.重复纯合体:
含有一对发生相同重复同源染色体。
重复杂合体:
细胞内某对同源染色体,一条为重复染色体而另一条为正常染色体。
8.倒位:
染色体某一区段的正常顺序颠倒了。
臂内倒位:
倒位区段发生在染色体的某一臂上。
臂间倒位:
倒位区段涉及染色体的两个臂,倒位区段内有着丝点。
9.易位:
染色体的一个区段移接在非同源的另一个染色体上。
相互易位:
两个非同源染色体中,各产生一个断裂;
它们之间相互交换由断裂形成的片段。
相互易位中的互换单位,可以是染色体,也可以是染色单体。
相互易位的两个染色体片段可以是等长或不等长。
10.染色体组:
维持生物体生命活动所需的最低限度的一套基本染色体(即指物种内合子染色体的基数),以X表示。
单倍体:
指仅具有该物种配子染色体数(n=X)的个体。
一倍体:
包含有该物种单个染色体组的个体。
二倍体:
该物种的合子染色体数是基数的两倍,即具有两套染色体组。
第七章 染色体数目变异
1.整倍体:
是指具有正常合子染色体数(2n)的植株,具有按染色体组基数成倍增加的特点。
2.非整倍体:
指某些比该物种的正常合子染色体数(2n)多或少一个以至若干个染色体的植株。
3.同源多倍体:
指增加的染色体组来自同一物种的生物体,一般是由二倍体的染色体直接加倍而成。
4.异源多倍体:
指增加的染色体组来自不同物种的生物体,一般是由不同种、属间的杂交种的染色体加倍而成。
5.同源联会:
指来自同一物种的二条染色体联会。
如异源六倍体小麦(6X=AABBDD=21Ⅱ)进行减数分裂时,一般1A与1A、1B与1B、1D与1D、……配对,这种联会方式称为同源联会。
6.异源联会:
在特殊情况下,如异源六倍体小麦缺少某一染色体(如1A)的母细胞中,1A找不到另一个1A,就可能与部分同源的1B或1D进行联会,称为异源联会。
7.超倍体:
在非整倍体中,染色体数比正常二倍体(2n)多的个体。
亚倍体:
在非整倍体中,染色体数比正常二倍体(2n)少的个体。
单体:
指比正常二倍体(2n)缺少一个染色体的个体。
缺体:
指比正常二倍体(2n)缺少二个相同染色体的个体。
双体:
为了同各种非整倍体区别,通常称2n的正常个体为双体。
三体:
指比正常二倍体多一个染色体的个体。
四体:
指比正常二倍体多二个相同染色体的个体。
8.奇倍数异源多倍体在联会配对时形成众多的单价体,染色体分离紊乱,配子中染色体组成不平衡,因而难以产生正常可育的配子
双二倍体:
异源四倍体中,由于两个种的染色体各具有两套,因而又叫做双二倍体。
9.多倍体的形成途径
(1)未减数配子结合——减数分裂
(2)体细胞染色体数加倍——有丝分裂
10.人工诱导多倍体的应用
(1).克服远缘杂交的不孕
远缘杂交、远缘杂种的不孕性、亲本之一染色体加倍可能克服不孕
(2).克服远缘杂种的不实
杂种不实的原因(配子不育)、解决办法、杂种F1染色体加倍(双二倍体)、亲本物种加倍后再杂交
(3).创造种间杂交育种的中间亲本
实质是克服远缘杂种不实
(4).人工合成新物种、育成植物新类型
人工合成同源多倍体
方法:
直接加倍
11.非整倍体的应用:
(1).基因的染色体定位
(2).有目标地替换染色体
12.某同源四倍体为AaaaBBbb杂合体,A-a所在染色体与B-b所在染色体是非同源的,而且A为a的完全显性,B为b的完全显性。
试分析该杂合体的自交子代的表现型比例(设染色体随机分离)。
AaaaBBbb
F2表现型比例:
自交
配子
5AaB-
5aaB-
1Aabb
1aabb
25AaB-AaB-
25AaB-aaB-
5AaB-A-bb
5AaB-aabb
25aaB-A-B-
25aaB-aaB-
5aaB-A-bb
5aaB-aabb
5AabbA-B-
5A-abbaaB-
1AabbA-bb
1Aabbaabb
5aabbA-B-
5aabbaaB-
1aabbA-bb
1aabbaabb
初级三体的基因分离:
随机分离有多种可能。
见书165页
第八章 数量性状的遗传
1.质量性状(qualitativecharacter):
性状之间差异明显,呈不连续性。
2.数量性状(quantitativecharacter):
性状的变异呈连续性,个体之间的差异不明显,很难明确分组。
3.质量性状和数量性状的区别:
质量性状:
变异类型,种类上的变化(如红花、白花)。
变异表现方式,间断型。
遗传基础,少数主基因控制遗传基础简单。
对环境不敏感。
采用系谱和概率分析方法
数量性状:
变异类型,数量上的变化(如穗长)。
变异表现方式,连续型。
遗传基础,微效多基因系统控制。
遗传基础复杂,对环境的敏感。
采用统计分析法
4.为什么数量性状表现连续变异?
1909年Nilson-Ehle提出多基因假说:
(1)数量性状是受许多基因共同作用的结果;
(2)每个基因作用微小,作用相等,各个等位基因表现为不完全显性或无显性,或增效和减效作用;
(3)各基因的效应是累加的;
(4)基因的行为但仍符合孟德尔遗传规律,有连锁互换和分离重组。
超亲遗传:
杂种后代的某一性状超越双亲的现象。
5.回交(backcross)是F1与亲本之一杂交。
F1与两个亲本回交得到的群体记为B1、B2。
6.遗传率:
在一个群体中,遗传方差在总方差(表现型方差)中所占的比值。
7.广义遗传率定义为:
遗传率不是性状传递的能力!
遗传率是度量变异的参数,如:
纯系品种的遗传率为0!
!
狭义遗传率的定义:
8.加性方差又称为育种值方差.
第九章近亲繁殖与杂种优势
1.近交:
亲缘关系相近的个体间交配按亲缘关系远近程度,可分为:
全同胞、半同胞、亲表兄妹植物还有:
自交、回交、自交是最极端的方式。
2.自交的遗传效应:
(1)导致杂合基因型的纯合、杂合体通过自交导致后代基因分离,使后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化。
(2)淘汰有害隐性纯合体。
如利用该点选育自交系。
(3)获得不同的纯合基因型。
设有n对异质基因,自交r代
则纯合体频率:
X=
应用上述公式必须具备2个条件:
(1)各对基因独立遗传;
(2)各种基因型后代繁殖能力相同
回交也能使回交后代基因型纯合,但是
(1)纯合基因型严格受轮回亲本的控制,1种纯合基因型;
而自交是2n种纯合基因型。
(2)纯合率同样用:
纯合体频率:
X=
3.杂种优势:
两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1代,在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等上优越于双亲的现象。
杂种优势所涉及的性状大都为数量性状。
如果杂种的性状表现超过双亲的均值,这种优势称为中亲优势。
中亲优势=
在实际育种中常使用超亲优势,即超越优亲的杂种优势。
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