动物遗传学部分.
动物遗传学 第十一章 动物基因工程
SV40病毒
1、优点
基因组是由5224bp 构成的双链、共价闭 合的DNA小分子；
其复制和转录已很 清楚； 感染率高，每细胞感染病毒的量也很多；
DNA复制的量大，能产生大量外源基因所编码的蛋 白质；
能提供完整的真核基因转录所需的成分。
2、对猴细胞的裂解侵染
初期：在侵染的最初8h， 病毒颗粒去掉外壳，DNA 向寄主细胞核移动；
基因工程的基本操作程序
目的基因的获取；
用工具酶对目的基因和载 体进行加工处理，把目的基 因与载体结合成重组DNA分 子；
把重组的DNA分子引入受 体细胞，并使目的基因和载 体上其他基因得以表达；
转化体细胞的扩增、鉴定 与筛选。
第二节 基因操作中的工具酶
一、限制性内切酶
(一)限制内切酶的概念
(二) 平头末端连接
T4DNA连接酶可催化 相同和不同限制性核酸内 切酶切割形成的平头末端 之间的连接。
平末端的连接效率要远 远低于粘性末端，一般只 有粘性末端连接效率的 1%。
可通过载体末端去磷酸 化、增大目的DNA片段 浓度等方法提高连接效率。
(三) 人工接头连接
人工接头：是人工 合成的具有特定限制 性内切酶识别和切割 序列的双股平端DNA 短序列，将其接在目 的基因片段和载体 DNA上，使它们具有 新的内切酶位点。
载体具备的基本特点：
①在宿主细胞中能独立自主地复制； ②表达载体含有强启动子，能驱动靶基因在宿主细胞中表 达； ③容易从宿主细胞中分离纯化； ④载体DNA基因组中有一段不影响它们复制的非必需区域， 插在其中的靶片段能被动地跟着载体DNA一起复制，就像载 体的正常成分一样。
载体的种类(按用途)
早期：接着4h，合成早 期mRNA和蛋白质，寄主 细胞DNA的合成也受到病 毒诱导和刺激；
动物遗传学(2011级)第1章
二、遗传学的应用
• • • • 1、遗传学在农业上的应用 2、遗传学在工业上的应用 3、遗传学在能源的开发和环保中的应用 4、遗传学在医疗卫生上的应用
微生物遗传学时期（1941－1960） （生化遗传学） 分子遗传学时期 （1953－现在）
细胞遗传学时期（1910～1941）
• 这时期的主要成就：
1910年摩尔根通过对遗传学规律和染色体行为的研究确 立了遗传的染色体学说。在1926年发表了《基因论》。 1927年，Muller等人用X-ray诱发果蝇和玉米的突变， 获得了成功，为研究基因的本质奠定了基础。 1937年，Blakeslee用秋水仙素诱发多倍体成功，为创造 可遗传的变异开辟了道路。 1941年，美国遗传学家比德尔等研究了红色面包霉的生 化突变型，提出了“一个基因一个酶”的学说，把基因 与蛋白质（protein）的功能结合起来，发展了微生物遗 传学和生化遗传学，从而大大地推动了遗传学的发展。
主
讲 蒋钦杨、郭亚芬
总学时：45学时 讲 课：45学时 测 验：5学时 教 材：动物遗传学（第三版）
参考书：动物遗传学（二）李宁主编，中国农业出版社（2003）
动物遗传学 动物遗传学
（2008） 吴常信主编，高等教育出版社（2009） 李碧春主编，中国农业大学出版社
目
录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章
经典遗传学
• 遗传学
三、遗传学的特点
♣ 是一门推理性的学科； ♣ 多学科的交叉和融合； ♣ 发展快； ♣ 应用性强，转化为生产力的周期短。
一、遗传学的产生和发展
1、遗传学的产生
拉马克的用进废退观点
动物遗传学习题及答案
《动物遗传学》分子遗传部分思考题一、概念：标记辅助选择；操纵子；错义突变；翻译；反式作用元件；负调控；复制；共显性遗传标记；核酸；核糖体RNA；基因；基因定位；基因突变；基因图谱；基因组；基因组学；克隆动物；逆转录；顺式作用元件；同义突变；无义突变；限制性内切酶；信使RNA；移码突变；遗传标记；遗传多态性；正调控；转录；转移RNA；查可夫第一定律；查可夫第二定律；小分子RNA；外显子和内含子；信号肽；启动子；增强子；终止子；开放阅读框；C值矛盾；重复序列；微卫星序列；小卫星序列；基因家族；假基因；转录因子；RNA编辑二、论述：1、什么是生物体主要的遗传物质，如何用实验证明遗传物质的本质，作为遗传物质应具备的基本特征有哪些？2、如何从基因组学的观点理解生物多样性？3、真核生物基因的基本结构包括哪些元素，它们在基因行使功能中的作用如何？4、真核生物基因组包括哪些类型的基本结构单元，各种结构单元在基因组中的分布有什么特点？5、DNA体内复制的过程如何，它发生在细胞分裂的哪一时期？DNA复制与转录的区别与联系，DNA体内复制与PCR反应过程的区别与联系。
6、什么是端粒酶，其作用如何？7、解释原核生物转录调控的乳糖操纵子模型，色氨酸操纵子模型。
8、真核生物的转录调控都有哪些方式。
9、转录终止都有哪些模式。
10、真核生物转录后加工包含哪些过程？11、解释密码子的简并性、通用性、偏好性。
12、描述蛋白质翻译的肽链延伸过程。
13、蛋白质前体是如何变成有正常功能的成熟蛋白质的？14、举例说明外显子序列发生移码突变、同义突变，错义突变，无义突变；内含子发生剪切位点的变异；侧翼区发生顺式作用元件，转录因子结合位点变异的情况小，基因的功能可能产生怎样的变化。
15、RFLP、PCR－RFLP、VNTR、STR、RAPD、SNP检测的基本原理。
16、比较各种分子标记的特点。
17、举例说明分子标记的应用。
19、试设计一个方案，利用分子遗传标记锁定刑事案件的犯罪嫌疑人，DNA检测可以给出怎样的判断？20、如何利用分子标记进行亲子鉴定？21、物理图谱与遗传图谱的关系。
动物遗传学及育种学遗传学部分
动物遗传学及育种学一一遗传学部分一、填空题（每空1分，共10分）：1、减数分裂时，染色体片段在____________________________ 时期交换。
2、测交一般是用被测个体与隐性亲本类型的个体杂交，根据测交子代的表现型种类和比例可以确定被测个体产生的__________________________ 种类和比例，从而推测被测个体的基因型。
3、连锁基因间交换值的变化幅度在________________ 之间。
4、某二倍体生物体细胞有40条染色体，该生物应有____________ 个连锁群。
5、父亲的血型为AB型，母亲的血型为O型，其子女的血型可能为型。
6、某一双链DNA分子中T占15%贝U G应为_______________ 。
7、生物在繁殖过程中，上下代之间传递的是_______________ 。
&人类中缺乏色素（白化病）是由隐性基因a控制，正常色素由显性基因A 控制。
表现型正常的双亲生了一个白化病小孩。
他们的下一个小孩患白化病的概率为。
9、两对非等位基因连锁，对其杂种的100个初级性母细胞进行检查，发现在两基因相连区段内有15个细胞发生了交换，则其交换值为。
10、果蝇的红眼（+）对白眼（w）为显性，这对基因位于X染色体上。
红眼雌蝇杂合体和白眼雄蝇交配，子代中雄蝇的表现型是。
二、名词解释（选作5个，2X 5,共10分）1、基因型2 、复等位基因3 、克隆4 、连锁遗传图5、遗传率 6 、遗传漂变7、染色体组8 、基因工程三、简答题（任选作3题，3X 5 = 15分）1、伴性遗传与常染色体遗传有何区别？2、数量性状有何特点？3、基因突变的一般特性是什么？4、近交会产生哪些遗传效应？5、举例说明基因是如何控制遗传性状表达的？四、分析计算题：1、已知某生物的a,b,c三个基因位于同一条染色体上，用基因型为+a+b+c的个体与三隐性纯合个体测交，获得得以下结果：（10分）试问：（1）这三个基因在染色体上的排列顺序如何？（2）这三个基因两相邻区段内同时发生交换的概率是多少？（3）这三个基因两两间的交换值是多少？（4）两个纯合体亲本的基因型是什么？（5）绘制这三个基因间的连锁遗传图。
动物遗传学-第一章 孟德尔遗传定律
同一单位性状在不同个体间所表现出来 的相对差异。
1.单冠 2.豆冠 3.玫瑰冠 4.胡桃冠
二、性状的分离现象
显性性状
（dominant character）
具有相对性状的动物在杂交时，其杂种一代
（first filial generation，F1）中所表现的一方亲 本的性状。
隐性性状
杂种一代没有表现出来的一方亲本的性状。
三、分离现象的解释
家兔被毛长短 遗传因子的分 离图解
四、基因型和表现型
基因型
（genotype）
个体的基因组合即遗传组成，也称为遗传型。 肉眼看不到 通过杂交试验才能检测到
表型
（phenotype）
生物体所表现的性状，可以观测。 肉眼可以看到 可用物理、化学法予以测定
四、基因型和表现型
基因型类型
苯丙酮尿症
七、表型分离比实现的条件
（1）研究的生物体是二倍体生物。 （2）显性是完全的。 （3）子一代个体形成的两种配子数目是均等的，它们的
生活力是一样的。 （4）子一代两种配子的结合机会是相等的。 （5）3种基因型个体的存活率到观察时为止是相等的。
1、理论上：
❖遗传是以高度稳定的颗粒为单位的。
（recessive character）
二、性状的分离现象
实例分析
当杂种一代间相
互交配后所产生的杂
种二代中，不仅出现
了具有显性性状的个
体，而且还出现了杂
种一代所没有的，具
?
有隐性性状的个体—
—分离现象
r r
三、分离现象的解释
假说的内容
1、 遗传性状是由遗传因子决定的；
遗传因子 基因
基因：位于染色体上的一定位置并控制一定性状的遗传单位。 具有特定遗传效应的DNA 序列。 编码蛋白质DNA序列。 DNA分子上具有特定功能的（具有特定遗传效应）的核苷酸序列。 与调控区域、转录或功能序列相关联的，在基因组序列中可找到 的，对应于一个遗传单位的区域。 —— Nature，2006
动物遗传学
绪论第一章遗传：生物在以有性或无性的方式进行种族繁衍的过程中，子代和亲代相似的现象。
变异：生物个体之间差异的现象。
达尔文：①1859年发表《物种起源》著作，提出了自然选择和人工选择的进化学说，认为生物是由简单⎝复杂、低级⎝高级逐渐进化而来的。
②承认获得性状遗传的一些论点⎝提出“泛生论”假说。
第二章性状：动物体外观结构、形态及内在生理、生化特征的统称。
单位性状：每一种能够被具体区分的性状。
相对性状：同一种单位性状的不同表现。
等位基因：在体细胞内同源染色体上处于相同位置的一对基因。
基因座：由等位基因形成的基因型是生物体的遗传组成，是生物染色体遗传信息的总和，基因处于染色体的固定位置，称之为基因座。
表现型：基因和基因型所能表现出来的生物体的各类性状，包括外形特征和生化特征。
孟德尔解释的要点:1、相对性状都是由相对的遗传因子控制。
2、遗传因子在体细胞中成对存在，分别来自于父本和母本。
3、杂种在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离4、由杂种产生的配子数目相等（1P:1p），雌雄配子随机结合（1PP：2Pp：1pp)。
5、F1体细胞内的相对遗传因子各自保持独立。
纯合子：体细胞中所含的两个基因是相同的，自交后代的表现和亲本一样，不发生分离现象。
侧交：用隐性的纯合作亲本和杂合子交配，使杂合子的所带有的基因种类和数量得以表现。
完全显性：F1的表型与显性亲本完全一致。
不完全显性：F1的表型不同于亲本，而是介于两个亲本之间。
共显性：两亲本的表型同时在后代的一个个体变现出来。
复等位基因：在一个群体中，同源染色体上同一位点有着两个或两个以上的等位基因。
分离定律的意义:建立了粒子遗传理论，奠定了现代遗传学的理论基础启示:1、所用的实验材料都是能真实遗传的纯种2、选择有明显区别的单位性状进行观察3、进行各世代的谱系记载，指明每棵植株的父母、配偶和后代4、利用统计分析5、其他技术处理也很严密独立分配定律的解释和验证:1、在形成配子的过程中，不同对的遗传因子在分离时各自独立，互不影响；不同对的成员组合在一起是完全自由的，随机的2、不同类的精子和卵子在形成合子时也是自由组合的，而且组合也是随机的基因的互作：任何性状都会受到许多对的基因的影响，不同对基因之间也不是完全独立的，有时他们会共同影响某一性状，这种现象叫基因的互作。
动物遗传学-第三章 性别决定和伴性遗传
结果表明：
X:A=1
➪雌性
♂：AA+ZZ A+Z AA+ZZ ♂
♀：AA+ZW
A+Z A+W
AA+ZW ♀
➢大多数鸟类、若干鳞翅类昆虫、少数海胆类、甲壳虫类 等属于这一类型。
（4）ZZ—ZO型 ➢雄性—ZZ，雌性—ZO
♂：AA+ZZ ♀：AA+ZO
A+Z
A+Z A+O
AA+ZZ ♂ AA+ZO ♀
➢少数昆虫
3、性别决定的基因平衡理论
环境条件只改变性别发育的方向，并不能改变它们的性染色体组成。
第三节 性别分化
一、基因和性别分化
二、激素和性别分化
调节机体内部或生理环境的激素系统并不直接影响性别决 定的基本过程，但是它对第二性征的发育是十分重要的。 高等动物的性激素经脑下垂体激素刺激后由卵巢、睾丸和 肾上腺合成。肾上腺产生类固醇，类固醇在化学上与生殖 激素有关，并影响第二性征。睾丸、卵巢具有双重功能， 它们即产生配子（精子和卵子），也合成性激素，进而影 响第二性征，引起生理差异、骨的结构、声音和乳房的发 育等。
5、性别决定中Y染色体的作用
➢在人类和哺乳动物中，Y染色体参与性别决定 ➢凡性染色体组合为XY型均与雄性相联，凡XX型组合均与
雌性相联 ➢ Y染色体具有决定未分化生殖上皮向睾丸发育方向发展的
动物遗传学 第九章 动物基因组学基础[精]
![动物遗传学 第九章 动物基因组学基础[精]](https://img.taocdn.com/s3/m/9a863e147fd5360cba1adb88.png)
几种DNA分子标记的比较
优点
RFLP RAPD Microsatellite Minisatellite AFLP
遗传特性 共显性 显隐性
多态水平 低
中等
监测基础 分子杂交 随机PCR
使用技术 难
易
难度
DNA用量 5～10μg ＜ 50μg
费用
中等
低
难
显隐性 高
多态信息含量(PIC)：
PI1 C n pi2 n 1 n2pi2p2 j
i 1
iji 1
若m个等位基因具有相同的频率，则
PI (m C 1 )2(m 1)m 3
全同胞信息交配比例(PFIM)：
n 1n
n 1n
PF 2 Ip ip M j(2 p kp l 2 p ip j)
二、连锁图谱(遗传图谱)的构建
(一) 参考家系：是用于构建连锁图谱的动物群体， 也称为作图群体。 (二) 遗传标记：如RFLP、RAPD、AFLP、微卫星、 SSCP、SNP等标记。
(三) 遗传标记多态程度的度量
杂合程度(H)：
H1pi2
若m个等位基因具有相同的频率，则 H(m1)m
二、数量性状的基因定位与方法
(一) 主效基因：指某一基因位点的等位基因对某一数 量性状的效应具有足够大的效应，从而可以通过等位 基因分离来偶然发现，这包括由遗传上的自发突变和 诱发突变引起的明显形态学突变。 (二) 主效基因的检测： 多峰分布；有选择的回交；非正态分布；方差的异 质性；亲子相关；综合分离分析
(三) 单标记定位的统计学基础
1、近交群体杂交
2个纯合标记基因型 间效应平均值的差异 为： M m M 2 a m ( 1 2 r ) 杂合标记基因型平均 值与2个纯合标记基因 型平均值的算数平均 数之差为： Mm M2 M m m h(12r)2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5.1.7 分离规律的意义
1）加强品种保纯，防止品种退化。
2）近交（横交）可以纯化基因型，固定性状、 复状品种；近交暴露种畜遗传隐患；近交纯化亲 本遗传结构，用于杂交，可提高杂种优势。 近交(inbreeding)：具有亲缘关系的个体间的 交配。 3）农作物配子育种 4）遗传试验材料须用纯种或纯系。
5.1.2 孟德尔的试验方法
①选择自花授粉，闭 花受精的豌豆.
②将豌豆区分为若干 个单位性状，按单位 性状来进行试验。 ③试验结果采用统计 方法处理。 ④进行各世代的谱系 记载。
孟德尔收集了３４个豌豆品种，从中选出了２ ２个纯系作为试验的材料。在仔细观察的基础上，从 中选择了７对相对性状进行试验。它们是：
自 由 组 合
P: F1:
园黄 RRYY
× 园黄 × RrYy
皱绿 rryy
RY
Ry
rY
ry
RY RRYY
RRYy
RRyy RrYy Rryy
RrYY
RrYy rrYY rrYy
RrYy
Rryy rrYy rryy
配子：
Ry
RRYy
rY RrYY ry RrYy
F2基因型
基因自由组合结果
性状数 (gene对数) Ｆ１配子 Ｆ２基因型 Ｆ２表型 表型比
有害基因的表现规律
1 无论是显性或隐性有害基因，均必须达 到纯合状态才表现出极端的有害作用。由于纯合 子被淘汰，有害基因一般以杂合子状态存在于生 物群内。 2 在近交中最易表现其有害作用。 3 性染色体上的有害基因，最易在xy和 zw型个体中表现。
5.2 自由组合规律
5.2.1 两对相对性状的杂交试验
P: F1: F2观察值：315 比例: 9园黄 园黄 × 园黄 × 108 3园绿 101 3皱黄 32 Σ558 1皱绿Σ16 皱绿
5.2.2 自由组合假说
（1）基因彼此独立，互不融合，配子形成时， 成对（等位基因）基因彼此分离，各自独立地进 入配子，而不成对（非等位基因）的基因发生自 由组合。 （2）受精时，携带不同基因的配子随机结合， 机会均等。
测交后代：
1/2Rr（红花）
1/2rr（白花）
实际结果与之相符，得证。
5.1.6 基因型和表现型
基因型是生物的遗传组成，是生物体从其亲本 获得的，它是性状发育的依据。狭义概念是指一 对等位基因的组成。
表现型是生物性状的具体表现，是可以 观察或度量的性状的总和。表现型由基因型 和环境共同决定。 表现型=基因型+环境效应，故表现型与 基因型有一致性和不一致性。
第五章 遗传基本定孟德尔规律的 内容，实质及意义，基因型和表现型的概念。
了解非孟德尔式遗传的类型，掌握其基本概 念及遗传方式。 掌握连锁遗传规律与应用，基因定位的方法；
掌握性别决定理论，性相关遗传方式的特点 与应用。
5.1分离规律
5.1.1 几个概念
单位性状：某个具体的性状。 相对性状：指某一单位性状中处于相对状态 下的一对性状。 杂交：在遗传学上指的是具有不同遗传性状 的个体之间的交配，所得后代称为杂种。 等位基因(allele)：决定或控制一对相性状的 基因。或者说：位于同源染色体相同位点上的 一对基因。
Ｆ ２ 代是最好的选择时期，Ｆ ２ 代中会出 现“２ n”种表型，有利于利用表型来进行选择。
5.3 规律扩展
5.3.1 显性的相对性
1) 普遍存在的完全显性
2) 共显性:指等位基因之间的显性作用相等，各 按其自身对性状的影响能力去决定性状发育。 3) 不完全显性：指一对等位基因之间的显性作用 不完全，杂合子表型第三性状，后代遗传比 为１∶２∶１，Ｆ2代中出现三种表型。
不完全显性
镶嵌型： 杂合子性状表现为两亲本性状的镶嵌 中间型： 杂合子性状表现为两亲本性状的中间类型
共 显 性
中 间 型
5.3.2 有害基因
1)有害基因概念： 指导致生物个体在解剖构造或生理机能缺 陷，或导致生物个体死亡的遗传结构。狭义概 念仅指基因的异常。
有害基因分类
致死基因：造成生物个体在胚胎期或初生 时死亡的遗传结构。它的有害程度最高 。 亚致死基因：造成生物个体在生命的早期阶 段死亡的遗传结构。 缺陷基因：造成个体在外部结构、生理机 能的缺陷的遗传结构。由缺陷gene所致的缺陷， 称为“遗传缺陷”。
5.1.4基因分离规律
（１）生物性状受基因控制，相对性状由等位基 因决定。
（２）基因在体细胞成对的存在，等位基因彼此 分离，各自独立地进入配子 （３）Ｆ １ 代体细胞内基因杂合，它们彼此独立， 但在有显隐性之分。 （４）杂合子产生各种类型配子的数量相等，不 同类型的雌、雄配子随机结合，机会均等。
P：
１ ２ ３
21 22 23
31 32 33
21 22 23
（３∶１）１ （３∶１）２ （３∶１）３
n
２n
3n
2n
（３∶１）n
5.2.3 自由组合假说的验证
配子形成时，等位基因分离，独立进入配 子，而非等位基因间自由组合，那么Ｆ １ 代能 形成 Ry 、 Ry 、 rY 和 ry ４种配子，每种配子占 1/4。测交将出现下列结果：
种子形状
子叶颜色
圆和皱型
黄色和绿色
成熟豆荚形状
花色
饱满和凹陷
红花和和白花
未成熟豆荚颜色
花的着生部位
绿色和黄色
叶腋着生和顶端着生
茎的高度
高（6-7）和矮（３-４英尺）
5.1.3 分离现象
以花色为例
Ｐ： 花 Ｆ１(cs1) Ｆ２(CS2) 红花 × 红花× 红花3/4 白花1/4 白
孟德尔将Ｆ２代表现出双亲性状的现象，称 为“分离现象”。
RyYy 园黄 1/4 Rryy 园绿 1/4 rrYy 皱黄 1/4 rryy 皱绿 1/4
5.2.4自由组合的意义
１、生物群内变异的多样性产生基础之一。 基因自由组合导致了基因重组型的出现，从而 导致了变异的多样性。 ２、杂交育种的理论基础 ——通过杂交， 综合不同种群的遗传结构，通过 gene自由组合， 创造出新的遗传类型，在选择和培育作用下， 培育出符合需要的新品种。
RR 红花
×
rr 白花
F1：
Rr × 红花
F2：
1 RR 红花
2 Rr 红花
1rr 白花
显性（ dominant）性状：一对相对性状中， 在杂种一代（Ｆ１）表现的性状。 隐性（recessive）性状：一对相对性状中， 在Ｆ１代不表现的性状。
5.1.5 分离假说的验证
１、方法：
测交：Ｆ１代与隐性亲本回交的交配组合。 ２、测交原理： Ｐ： 配子： Rr 1/2Ｒ 1/2r × rr r