遗传学的复习资料2010.12

1 1、 遗传学的发展历史（校园交达电脑最新版） 2、 水产动物育种的特点； 潜力大 多数物种仍保持原状态 变异量大 多处于野生状态，自然种群大 选择面大 产卵量大，供选择的对象多 体外受精，体外发育 利于人工控制（如定向变异、种间杂交、诱变育种、雌核发育等） 性别容易改变 性别发育可塑性大 种间杂交的后代往往有生活力甚至可育 杂交培育或改良品种，或将杂种优势的子代产业化 3、 引种驯化 4、 染色质、染色体的概念 染色体：细胞分裂时出现的，易被碱性染料染色的丝状或棒状小体，由核酸和蛋白质组成，是由染色质丝螺旋化、折叠而成，是遗传的主要物质基础（载体） 染色质 ：有丝分裂间期，细胞核内出现的许多不规则的网状染色物质，是DNA和蛋白质复合体。染色质和染色体实际上是同一物质在细胞分裂过程中所表现的不同形态 5、核小体、染色体的四级结构 染色质的结构: “串珠结构”：核酸和蛋白质组成 组蛋白八聚体(2H2A+ 2H2B+2H3+2H4)构成核心。核心外缠绕DNA片段构成核心颗粒 核心颗粒与DNA连接部构成核小体、核小体是染色质的基本单位 一级：DNA+组蛋白（核小体）形成串珠状结构。二级：染色体螺旋化形成螺旋体 三级：螺旋体再螺旋化形成超螺线体。四级：超螺线体折叠盘曲形成染色单体 6、减数分裂各期的特征 （一）、第一分裂 （1）前期I：染色体逐渐变粗变短 细线期：出现细长如线的染色体：两条染色单体 偶线期：同源染色体分别配对，出现联会现象：二价体 粗线期：二价体逐渐缩短加粗，联会复合体形成，四条染色体单体。非姊妹染色单体间出现交换 双线期：联会了的二价体虽因非姊妹染色体相互排斥而松懈，但仍被一、二个至几个交叉联结在一起。交叉是非姊妹染色体间某些片段在粗线期发生交换的结果 终变期：染色体变得更为浓缩和粗短，交叉的端化，鉴定染色体数目的最好时期 （2）、中期I：核仁和核膜消失，细胞质里出现纺锤体。二价体中两个同源染色体的着丝点是面向相反的两极，朝向随机。 交叉点位于赤道面 （3）、后期I：二价体的两个同源染色体分别向两极拉开，实现了2n数目的减半(n) ，每个染色体还是包含两条染色单体，因为它们的着丝点并没有分裂 （4）、末期I：染色体移到两极后松散变细，核膜、核仁重新形成，质分裂，形成两个子细胞，称为二分体。 （5）、分裂间期（中间期）：末期I后的一个短暂停顿时期：时间很短，DNA不复制。动物中几乎没有。 （二）第二次分裂 前期Ⅱ 特征：染色体形成，不配对，只有半数染色体，核仁、核膜消失 中期 Ⅱ特征：染色体排列在赤道板上，着丝点位于赤道板中央 后期Ⅱ 特征：着丝点分开，染色单体移向两极 末期Ⅱ 特征：核膜、核仁重现，染色体伸长变细，细胞质再次分裂，形成四个子细胞（四分体），各子细胞只有最初细胞的半数染色体，即从2n减数为n 7、有丝分裂与减数分裂的比较：有丝分裂和减数分裂的概念、相同点和不同点。 有丝分裂：也叫间接分裂，在细胞分裂过程中，由于有纺缍丝的出现故称为有丝分裂。高等生物细胞的主要分裂方式 减数分裂：称为成熟分裂，是在性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种特殊的有丝 2

分裂，它使子细胞染色体数目比母细胞减少一半，故称为减数分裂。 （一）相同点：  均产生纺锤丝，减数分裂也是一种有丝分裂，它由两次连续的核分裂（有丝）所组成；每次分裂均可分为：前、中、后、末四个大期 （二）不同点：  1、有丝分裂DNA复制一次，分裂一次； 而减数分裂两次细胞分裂中，只有一次DNA复制，分裂结果，使遗传物质含量减半  2、有丝分裂前期同源染色体不配对，不形成二价体； 而减数分裂前期Ⅰ，同源染色体要配对形成二价体  3、有丝分裂中期是染色体（姊妹染色单体）排在细胞中央，其着丝粒位于赤道板上； 而减数分裂中期Ⅰ是二价体排在细胞中央，其着丝粒位于赤道板两侧  4、有丝分裂后期，分向两极的是同源染色体的两个染色单体； 而减数分裂后期Ⅰ分向两极的是同源染色体，所以每条染色体仍有两条染色单体  5、有丝分裂末期，分到两个细胞的仍有两组染色体（2n）； 而减数分裂末期Ⅰ分到两个细胞的只有一组染色体（n）  6、减数分裂的第二次分裂与有丝分裂基本相同，但染色体为n；染色单体分得开；染色单体已交换过 8、减数分裂的生物学意义：遗传物质的稳定、子代变异的原因。  减数分裂使得生殖细胞染色体组由体细胞的 2n变为n，进而使将来合子发育成的生物体又能恢复到2n，这从遗传物质的量上保持了稳定的遗传，避免了染色体数逐代增加的可能  同源染色体在中期I赤道板上随机排列，非同源染色体在后期Ⅰ随机分配；导致不同配子中染色体组合方式多样性，使子代群体中产生遗传多样性变异。为进化和选择提供了可能，也是育种工作的物质基础。 n 对染色体，非同源染色体分离时的可能组合数为2n  粗线期同源染色体的非妹妹染色单体之间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。为生物的变异提供了重要的物质基础。 9、遗传信息的传递：遗传密码的概念和特征；遗传密码表；中心法则、中心法则的发展。 遗传密码（code)：决定肽链合成中的各氨基酸的核苷酸组分，表现为核酸的碱基排列顺序 遗传密码的特征：  均为三联体密码，即都为连续的三个核苷酸决定称“密码子”  所有生物其密码体系是通用的  前后两个密码子没有共用的核苷酸  有的氨基酸为几个密码子所决定称“兼并密码子”  存在无意义密码（即不编码任何氨基酸）UAA,UAG,UGA 遗传信息的传递：中心法则（central dogma）：  遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则  即遗传信息从DNA →mRNA →蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA →DNA的复制过程  该法则阐述了基因的两个基本属性：自我复制及蛋白质合成 中心法则的发展：  RNA可以作为DNA合成的模板，使遗传信息从RNA反向流入DNA，即逆转录(reverse transcription)  大部分RNA病毒可以把RNA直接复制成为RNA 10、突变子、重组子(交换子)、顺反子(作用子)。  突变子：指基因内部发生基因突变的最小单位，从现代的观点出发突变子可以 3

小到一个核苷酸对  重组子(交换子) ：是基因发生交换重组的最小单位，微生物的精细研究证明，一个重组子只含一个核苷酸  顺反子(作用子) ：是一个功能单位，一个顺反子通常决定一个多肽链的合成．有时一个顺反子等于一个基因，有时一个基因可能包含几个顺反子。一个顺反子的大小大约是由500一1500个核苷酸构成 负调控：细胞中阻遏物阻止基因转录过程的调控机制。 阻遏物与DNA分子结合  阻碍RNA聚合酶转录  使基因处于关闭状态； 正调控：经诱导物诱导转录的调控机制。 诱导物通常与蛋白质结合  形成一种激活子复合物 与基因启动子DNA 序列结合  激活基因起始转录  使基因处于表达的状态 正调控与负调控并非互相排斥的两种机制，而是生物体适应环境的需要，有的系统既有正调控又有负调控 原核生物以负调控为主 、真核生物以正调控为主 降解代谢途径中既有正调控又有负调控，合成代谢途径一般以负调控控制产物自身合成 11、等位基因和非等位基因 • 等位基因：位于同源染色体相同位置上的基因 – 减数分裂中同源染色体配对时，等位基因要配对形成联会丝复合物 • 非等位基因：位于同源染色体不同位置上的基因 – 非等位基因在减数分裂过程中不形成联会丝复合物 12.分离与显性实现的条件 – 亲本基因型要纯合，显性作用要完全，并只受一对基因控制 – 子一代个体形成的两种配子数相等，生活力相同 – 两种配子结合机会均等 – 各基因型个体的存活率到观察时为止是相等的 13、自由组合的实质与实现条件 实质：控制这些相对性状（两对或更多）的等位基因，分别存在于不同的同源染色体上。在减数分裂形成配子时，每对同源染色体上的每一对等位基因发生分离，而位于非同源染色体上的基因之间可以自由组合（P55） 实现条件：亲本基因型要纯合，显性作用要完全，并只受二对基因控制 • 子一代个体形成四种配子数相等，生活力相同 • 四种配子结合机会均等 • 各基因型个体的存活率到观察时为止是相等的 14、多基因杂种：杂交中基因对数与基因型和表型的关系。 15、：完全连锁、不完全连锁现象；互换率（重组率）的概念及特征；连锁互换的遗传分析；互换机制  完全连锁：同一条染色体上的基因构成一个基因连锁群，它们完全不分开，在传递过程中是作为一个整体而共同传递到子一代中去的 不完全连锁(部分连锁)：指连锁在一起的非等位基因，在配子形成过程中发生了互换，这样就出现了和完全连锁不同的遗传现象，子二代表现为亲组合大于重组合 互换值(重组率)：指同源染色体非姐妹染色单体间有关基因的染色体片段发生互换的频率。 当两对基因为连锁遗传时，其重组率总是<50%。 特征：互换率通常小于50% • 每两对连锁等位基因之间的互换率常是一定的 • 不同连锁基因之间互换率的高低，反映了这些基因在染色体上的遗传距离 • 互换率高遗传距离较远（互换可能性增大） 4

• 互换率低遗传距离较近（互换可能性减小） ☆当互换值  0%，连锁强度越大，两个连锁的非等位基因之间互换越少； ☆互换值   50%，连锁强度越小，两个连锁的非等位基因之间互换越大。 互换机制： • 基因在染色体上的排列成直线关系，其中等位基因在同源染色体的两个对称位置，非等位基因位于同源染色体的不同位置 • 减数分裂时，同源染色体配对，这四条染色单体间可发生节段间的交换，其过程是染色体部分断裂，与另一染色单体间的相应部分发生重接，当这种交换发生于非姊妹染色体之间时，就会形成新的连锁群 • 交换后形成的四条不同的染色单体在减数分裂后，分别分配到了四个性细胞中 • 这些带有不同染色单体的性细胞结合后，后代就会形成新的表现型 影响重组值的因素（p96） ①基因在染色体上的位置。 ②基因之间的距离。 ③重组型配子生活力的差异会影响重组率的估计。 ④减数分裂时同源染色体不能正常联会，无法形成重组型配子或减少重组型配子产生的机会。 ⑤群体大小。当重组率很低时，在小群体中可能不会出现重组型个体，要准确估计重组率，足够数量的群体是必需的。 ⑥极端温度、辐射等能使重组率提高。 ⑦激素。激素对重组率影响表现在雌雄个体重组率有差异。雄果蝇、雌蚕不发生互换。 ⑧二价阳离子（如Ca2+、Mg2+等）也会影响重组率，过高会降低重组率，过低会提高重组率。 ⑨年龄及其它外部条件也会影响基因的重组率。 16、两点测验、三点测验  两点测验(two-point testcross):通过三次两对非等位基因之间的杂交和测交，求得三个重组值，将三个非等位基因定位于同一染色体上的方法称为两点测验。  三点测验(three-point testcross):通过一次杂交和一次测交，将三对非等位基因定位在一条染色体上的方法叫三点测验法。 17、基因的相互作用：互补作用；上位效应，隐性上位效应，显性上位效应；抑制作用；同效基因的重叠；同效基因的累加。 互补作用：两对独立遗传基因分别处于显性纯合或杂合状态时，共同决定一种性状表现；当只有一对基因是显性，或两基因都是隐性纯合时，则表现另一种性状。9：7 上位效应：两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，而且其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用，起遮盖作用的基因为上位基因，被遮盖的为下位基因。如果起遮盖作用的基因是显性基因，称为上位显性基因；其作用称为显性上位性作用。显性上位作用子二代表型比为 12 ：3 ：1 ，隐性上位作用子二代表型比为 9:3:4 抑制作用：在两对独立基因中，一对基因本身不能控制性状表现，但其显性基因对另一对基因的表现却具有抑制作用。对其它基因表现起抑制作用的基因称为抑制基因。抑制基因本身不能决定性状，而显性上位基因除遮盖其它基因的表现外，本身还能决定性状。抑制作用子二代表型比为 13 ：3 同效基因的重叠：不同基因对性状产生相同影响，只要两对等位基因中存在一个显性基因，表现为一种性状；双隐性个体表现另一种性状。F2 性状分离比例为15:1。这类作用相同的非等位基因叫做同效基因，也称为重叠基因。同效基因的重叠子二代表型比为 15 ：1 同效基因的累加：一个显性同效基因存在只能发挥部分作用，两个显性基因存在时其作用相加，表现出积加效应，称为累加。同效基因的累加子二代表型比为 9 ：6 ：1 18、缺失、重复、倒位、易位 缺失：指染色体的某一区段丢失了。类别：顶端缺失、中间缺失