《遺傳學(xué)》

遺傳學(xué):研究生物遺傳和變異的科學(xué),是生命科學(xué)最重要的分支之一。

遺傳:是指親代與子代之間相似的現(xiàn)象。

變異:是指親代與子代之間、子代個體之間存在的差異。

組成性異染色質(zhì):指除復(fù)制期外均處于聚縮狀態(tài)的染色質(zhì)。

兼性異染色質(zhì):指某些細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞發(fā)育的某些階段,原來的常染色質(zhì)卷縮,喪

? ? ? ? ? ? ? 失轉(zhuǎn)錄活性而變?yōu)橐匀旧|(zhì)。

巴氏小體:在哺乳動物體細(xì)胞核中,除一條X染色體外,其余的X染色體常濃縮

? ? ? ? ? 成染色較深的染色質(zhì)體。

Lyon假說:①雌性哺乳動物細(xì)胞內(nèi)的兩條X染色體只有一條是有活性的,另一

? ? ? ? ? ? 條染色體是失活的。

? ? ? ? ? ②失活的X染色質(zhì)發(fā)生在胚胎早期,大約在妊娠的第16天。

? ? ? ? ? ③X染色質(zhì)的失活是隨機(jī)的。

? ? ? ? ? ④失活的細(xì)胞是克隆化的。

染色體形態(tài)主要觀察——有絲分裂中期和早后期染色體

中期染色體:由著絲粒、染色體臂、次縊痕、隨體及端粒組成。

根據(jù)著絲粒在染色體上的位置不同可細(xì)分為4類:

①中間著絲粒染色體:兩臂長度相等或大致相等,在細(xì)胞分裂后期向兩極移動時

? ? ? ? ? ? ? ? ? 呈V形

②近中著絲粒染色體:兩臂不等長,有明顯的長短臂區(qū)別,細(xì)胞分裂后期向兩極

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 移動時呈L形。

③近端著絲粒染色體:一條臂很長,另一條臂很短,細(xì)胞分裂后期向兩極移動時

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 呈棒形(或稱I形)

④頂端著絲粒染色體:著絲粒位于一端,它是由著絲粒處斷裂形成的,在細(xì)胞分

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 裂后期向兩極移動時也呈棒形(或稱I形)

補(bǔ)充:某些染色體兩臂都極其短粗,則呈粒狀

染色體類型

臂長(長臂/短臂)

分裂后期形態(tài)

染色體臂數(shù)

表示符號

中間著絲粒

1.00~1.70

V

2

M

近中著絲粒

1.71~3.00

L

2

SM

近端著絲粒

3.01~7.00

I

2

ST

頂端著絲粒

7.00~∞

I

1

T

核型分析:在細(xì)胞遺傳學(xué)上,可根據(jù)染色體長度、著絲點(diǎn)位置、長短臂之比、

? ? ? ? ? 次縊痕的位置、隨體的有無等特征對染色體予以分類和編號,這種

? ? ? ? ? 對生物細(xì)胞核內(nèi)全部染色體的形態(tài)特征進(jìn)行分析。

細(xì)胞周期:細(xì)胞分裂增殖的周期,是細(xì)胞從上一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所

? ? ? ? 經(jīng)歷的時期。

細(xì)胞周期包括2個時期(間期和分裂期)、2次分裂(細(xì)胞核分裂和細(xì)胞質(zhì)分裂)

間期可分為DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)和DNA合成后期(G2期)

分裂期(M期)由核分裂和胞質(zhì)分裂兩個階段構(gòu)成。

細(xì)胞周期的轉(zhuǎn)換點(diǎn)由細(xì)胞周期蛋白和依賴性周期蛋白激酶(CDK)共同調(diào)控。主要用于檢測細(xì)胞是否處于異常狀態(tài),如若異常則會被轉(zhuǎn)入G0期;G0與G1之間的轉(zhuǎn)換是可逆的,如果該點(diǎn)失控則會導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。

有絲分裂的遺傳學(xué)意義

細(xì)胞核內(nèi)各染色體準(zhǔn)確復(fù)制為二,使兩個子細(xì)胞的遺傳基礎(chǔ)與母細(xì)胞完全相同;復(fù)制的各對染色體規(guī)則而均勻地分配到兩個子細(xì)胞中,使子、母細(xì)胞具有相同質(zhì)量和數(shù)量的染色體。因而,有絲分裂促進(jìn)了細(xì)胞數(shù)目的增加,維持了個體正常生長和發(fā)育,保證了物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

減數(shù)分裂:性母細(xì)胞成熟時,配子形成過程中發(fā)生的一種特殊形式的有絲分裂。

? ? ? ? ? 由于形成子細(xì)胞染色體數(shù)目比母細(xì)胞減少一半,因此稱為減數(shù)分裂。

減數(shù)分裂過程

減數(shù)第一次分裂

? 前期Ⅰ 減數(shù)分裂過程特有的變化,持續(xù)時間較長,進(jìn)行一定量的RNA和蛋白

? ? ? ? 質(zhì)的合成

此時期細(xì)分為5個時期

? ①細(xì)線期? 前期Ⅰ的開始。染色質(zhì)逐漸盤旋折疊,變短變粗,在顯微鏡下可

? ? ? ? ? ? 看到核內(nèi)出現(xiàn)細(xì)長的染色體結(jié)構(gòu)。每個染色體都由共同著絲點(diǎn)連

? ? ? ? ? ? 接的兩條染色體組成,但染色體的臂并不分離。

? ②偶線期? 開始出現(xiàn)染色體配對現(xiàn)象,即聯(lián)會

? ③粗線期? 開始于同源染色體配對結(jié)束后,染色體進(jìn)一步縮短、變粗,聯(lián)會

? ? ? ? ? ? 二價體稱為光學(xué)顯微鏡下可見的4個染色單體,也稱四合體。

? ? ? ? ? ? 4個染色單體的非姊妹染色單體間出現(xiàn)一個或數(shù)個交叉,說明實

? ? ? ? ? ? 現(xiàn)了非姊妹染色單體間遺傳物質(zhì)的交換,導(dǎo)致染色體交叉和互換

? ? ? ? ? ? 區(qū)域的重組現(xiàn)象。

? ④雙線期? 四合體繼續(xù)縮短變粗,聯(lián)會的兩條同源染色體開始分離,但某些

? ? ? ? ? ? 區(qū)段仍粘連在一起,四合體結(jié)構(gòu)變的清晰可見,交叉更加明了。

? ? ? ? ? ? 非姊妹染色單體交叉次數(shù)與染色體長度成正比,可發(fā)生在染色體

? ? ? ? ? ? 的任何區(qū)段。通常每個臂上至少有一個交叉。

? ⑤終變期? 終變期的染色體變得更為濃縮和粗短,隨著同源染色體的彼此分

? ? ? ? ? ? 開,交叉點(diǎn)向二價體兩段移動,逐漸接近染色體末端,此過程稱

? ? ? ? ? ? 為交叉端化,結(jié)果四合體均勻分散在核內(nèi),是鑒定染色體數(shù)目的

? ? ? ? ? ? 最佳時期之一。核仁和核膜在這個時期全部消失,紡錘體微管出

? ? ? ? ? ? 現(xiàn)在染色體區(qū)域。

? 中期Ⅰ 核仁和核膜消失,紡錘體出現(xiàn)

? 后期Ⅰ 同源染色體向兩極移動

? 末期Ⅰ 染色體移到兩極

? 中間期? 是末期后一個短暫間歇期,DNA不復(fù)制

⒉減數(shù)第二次分裂

? 前期Ⅱ 持續(xù)時間比較短,染色體變粗變短,核膜、核仁消失。

? 中期Ⅱ 核膜和核仁消失,細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)紡錘體。

? 后期Ⅱ 著絲點(diǎn)分裂,染色體向兩極移動。

? 末期Ⅱ 解螺旋,恢復(fù)染色質(zhì)形態(tài)。核膜和核仁建成。

減數(shù)分裂的意義

⒈減數(shù)分裂復(fù)制一次連續(xù)分裂兩次,形成染色體數(shù)目減半的4個子細(xì)胞。在有性生殖過程中在形成合子,是數(shù)目恢復(fù)到2n,為后代正常發(fā)育和性狀遺傳提供了物質(zhì)基礎(chǔ),同時也保證了親代與子代之間染色體數(shù)目的恒定性,維持了物種的穩(wěn)定。

⒉減數(shù)分裂中期Ⅰ移向赤道板兩側(cè)的定位取向是隨機(jī)的,同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換,增加遺傳物質(zhì)的復(fù)雜性,為生物變異提供物質(zhì)來源。

⒊有性生殖的生物,個體發(fā)育過程中是以受精卵為起點(diǎn),減數(shù)分裂配子若結(jié)合另一半不同基因,有可能產(chǎn)生新物種。

雙受精:兩個精核中的1個與卵細(xì)胞(n)受精結(jié)合為合子(2n),將發(fā)育為種

? ? ? ? 子的胚,而另1個精核與兩個極核受精結(jié)合為胚乳核(3n),將發(fā)育成

? ? ? ? 種子的胚乳。被子植物所特有的這種兩個精核參與受精的過程。

各部分發(fā)育來源

子房壁(2n)→果皮? 珠被(2n)→種皮? 胚(2n)和胚乳(3n)受精產(chǎn)物

直感現(xiàn)象:花粉(父本)對種子或果實的性狀產(chǎn)生影響的現(xiàn)象。

花粉直感(胚乳直感):指胚乳(3n)性狀受精核影響而直接表現(xiàn)父本的某些

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 性狀的現(xiàn)象。

果實直感(種皮直感):指種皮或果皮組織(2n)在發(fā)育過程中受花粉影響而

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 表現(xiàn)父本的某些性狀的現(xiàn)象。

無融合生殖:雌、雄配子不發(fā)生核融合,但又能形成種子的一種特殊生殖方式。

生活周期:個體發(fā)育的全過程。

世代交替:在大多數(shù)有性生殖的生物中,生活周期包括一個無性世代和一個有性

? ? ? ? ? 世代,二者交替發(fā)生。

紅色面包霉生活周期

測驗

O為實測值,E為理論值,自由度一般為子代分離類型的數(shù)目減1

α>0.05說明差異不顯著,實際值與理論值相符和

α<0.05說明差異顯著,實際值與理論值不符合

α<0.01說明差異極其顯著

顯性現(xiàn)象的表現(xiàn)

⒈完全顯性,所表現(xiàn)的性狀都和親本之一完全一樣。

⒉不完全顯性,雜種的性狀表現(xiàn)是雙親性狀的中間型。

⒊共顯性,如果雙親的性狀同時在個體上表現(xiàn)出來,即一對等位基因的兩個

? 成員在雜合體中都表達(dá)的遺傳學(xué)現(xiàn)象。

⒋鑲嵌顯性,雙親的性狀在后代的同一個體不同部位表現(xiàn)出來,形成鑲嵌圖示。

復(fù)等位基因:同源染色體相同位點(diǎn)上存在的3個或3個以上的等位基因。

基因互作:由于不同對基因間相互作用共同決定同一單位性狀表現(xiàn)的結(jié)果。

基因間的關(guān)系:①顯隱性

? ? ? ? ? ? ? ②基因互作

③一因多效和多因一效

連鎖遺傳:指在同一同源染色體上的非等位基因連在一起遺傳的現(xiàn)象。

完全連鎖:位于同一同源染色體的兩個非等位基因之間不發(fā)生非姊妹染色單體之

? ? ? ? 間的交換,則這兩個非等位基因總是連接在一起而遺傳的現(xiàn)象。

完全連鎖生物實例:雄果蠅、雌家蠶

交換值(重組率)

基因定位:確定基因在染色體上的位置。

連鎖遺傳圖:準(zhǔn)確的估算出交換值,并確定基因在染色體上的相對位置,就可以

? ? ? ? ? ? 把它們標(biāo)記在染色體上,繪制成圖。

紅色面包霉:

性別決定方式舉例

蜜蜂(染色體倍性)、果蠅(常染色體與性染色體之比)、蝗蟲(XO型)

性連鎖(伴性遺傳):指性染色體上的基因所控制的某些性狀總是伴隨性別而遺

? ? ? ? ? ? ? ? ? 傳的現(xiàn)象。

限性遺傳:指位于Y染色體(XY型)或W染色體(ZW型)上的基因所控制的遺

? ? ? ? ? 傳性狀只局限于雄性或雌性上表現(xiàn)的現(xiàn)象。

例如某些甲蟲雄性有角、男性有耳毛。

從性遺傳:位于常染色體上的基因控制的性狀,是由于內(nèi)分泌及其他關(guān)系使某些

? ? ? ? ? 性狀或只出現(xiàn)于雌雄一方;或在一方為顯性,另一方為隱性的現(xiàn)象。

例如羊的有角與無角。

基因突變的特征植物自交不親和性:指自花授粉不能受精結(jié)實,而植株間授粉,卻可能受精結(jié)實。

煙草屬自交不親和與異交可孕示意圖

⒈微生物基因突變的鑒定

采用選擇培養(yǎng)法(利用專一代謝底物、培養(yǎng)條件或抑制劑差異可以篩選特定突變體,并準(zhǔn)確地鑒定該基因座的遺傳功能)來篩選出突變體。

具體步驟:

突變的真實性:在基本培養(yǎng)基上培養(yǎng)——

突變的類型(哪類型營養(yǎng)缺陷型突變?):

氨基酸??(加入各種氨基酸)?不能生長。

維生素??(加入各種維生素)?能夠生長。

進(jìn)一步鑒定具體類型:

硫胺素(VB1)、吡醇素(VB6)、泛酸、肌醇。

⒉植物基因突變的鑒定

突變真實性的鑒定

原始材料與變異體在一致的環(huán)境條件下種植

對兩類個體進(jìn)行性狀考察與比較分析

根據(jù)試驗結(jié)果進(jìn)行判定:

兩類個體間沒有差異?不可遺傳變異(環(huán)境變異);

差異仍然存在?存在真實差異為突變體。

突變性質(zhì)鑒定

通過雜交鑒定突變的顯隱性

⒊動物基因突變的鑒定

特異抑制劑篩選、家系分析

DNA的修復(fù)與差錯

錯配修復(fù)

過程:①修復(fù)系統(tǒng)識別雜種DNA分子中雙螺旋結(jié)構(gòu)異常的錯配位點(diǎn)→②切除

? ? 錯誤堿基→③進(jìn)行修復(fù)合成并封閉DNA鏈切口。

優(yōu)點(diǎn):可以修復(fù)大部分雜種DNA中的異常位點(diǎn)。

2.? 直接修復(fù)

①光修復(fù)

②去烷基化

③單鏈斷裂修復(fù)

3.? 切除修復(fù)

定義:指移除DNA分子中損傷部位后加以修復(fù)。

過程:? 檢測→切除→聚合→連接

①堿基切除修復(fù)

DNA糖基化酶識別異常堿基→AP內(nèi)切酶檢測AP位點(diǎn)→DNA聚合酶插入核苷

酸→DNA連接酶封閉切口

局限:通常只能替換單個堿基損傷位點(diǎn)

②核苷酸切除修復(fù)

局限;替換一個核苷酸片段

⒋? 雙鏈斷裂修復(fù)

原理:一般只是簡單地通過非同源末端連接過程將兩個斷裂末端拼接。非

同源末端連接過程對斷裂末端并沒有特異性識別功能。

⒌? 復(fù)制后修復(fù)

原理:帶缺口的單鏈可以通過重組機(jī)制從完整雙鏈獲得修復(fù)所需要的序列

信息

⒍? SOS反應(yīng)與傾向差錯修復(fù)

? ?

染色體結(jié)構(gòu)變異

⒈缺失

? 細(xì)胞學(xué)鑒定

? 有絲分裂:后期:無著絲粒斷片

? ? ? ? ? ? 頂端缺失:斷裂---融合---橋循環(huán)

? 減數(shù)分裂前期I:①缺失環(huán)(環(huán)形或瘤形突出);

? ? ? ? ? ? ? ? ? ②二價體末端突出;

? ? ? ? ? ? ? ? ? ③無明顯細(xì)胞學(xué)效應(yīng)

? 遺傳學(xué)效應(yīng):①基因所決定、控制的生物功能喪失或異常;

? ? ? ? ? ? ? ②基因間的平衡受到破壞;

? ? ? ? ? ? ? ③基因排列位置關(guān)系改變。

⒉重復(fù)

? 順接重復(fù):重復(fù)區(qū)段上基因排列順序與原來的相同。

? 反接重復(fù):重復(fù)區(qū)段上基因排列順序發(fā)生了顛倒,與原來染色體上的直線順序

? ? ? ? ? ? 剛好相反。

? 錯位重復(fù):當(dāng)重復(fù)區(qū)段出現(xiàn)在同一染色體的其他區(qū)段。

細(xì)胞學(xué)鑒定

? 減數(shù)分裂聯(lián)會時:①末端非重復(fù)區(qū)段較短時,形成二價體末端不等長突出

? ? ? ? ? ? ? ? ? ②重復(fù)區(qū)段較長,形成重復(fù)圈或重復(fù)瘤

? ? ? ? ? ? ? ? ? ③重復(fù)區(qū)段極短,聯(lián)會不會有環(huán)或瘤突出

遺傳學(xué)效應(yīng):①重復(fù)區(qū)段內(nèi)的基因重復(fù),影響基因間的平衡關(guān)系;

? ? ? ? ? ? ②會影響個體的生活力(影響的程度與重復(fù)區(qū)段的大小有關(guān))。

? ? ? ? ? ? ③重復(fù)對生物體是有害的,但其危害程度小于缺失。

? ? ? ? ? ? ④重復(fù)導(dǎo)致基因在chr上的相對位置改變。

? ? ? ? ? ? ⑤重復(fù)區(qū)域及其附近基因間的重組率降低。

? ? ? ? ? ? ⑥重復(fù)使染色體含量增加,為積累變異提供了材料。

⒊倒位

細(xì)胞學(xué)鑒定:①倒位區(qū)段很長,兩段區(qū)段較短。偶線期和粗線期會觀察到分叉

? ? ? ? ? ? ②倒位區(qū)段較短,兩側(cè)區(qū)段正常配對,而倒位區(qū)段與對應(yīng)正常

? ? ? ? ? ? ? 區(qū)段保持分離,二價體上形成泡狀。

? ? ? ? ? ? ③倒位區(qū)段與正常區(qū)段長度適中,兩段區(qū)段正常配對,中間扭轉(zhuǎn),

? ? ? ? ? ? ? 同源區(qū)段配對形成倒位

? ? ? ? ? ? ④同源染色體分離時會有后期橋的出現(xiàn)。

遺傳學(xué)效應(yīng):①倒位雜合體的部分不育: 含交換染色單體的孢子大多數(shù)是不育

? ? ? ? ? ? ? 的。

? ? ? ? ? ? ②位置效應(yīng):倒位區(qū)段內(nèi)、外有關(guān)基因之間的物理距離發(fā)生

  ? ? ? ? ? ? ? ? ? 改變,其遺傳距離一般也改變。

? ? ? ? ? ? ③倒位雜合體的部分不育現(xiàn)象:

? ? ? ? ? ? ? 倒位圈內(nèi)發(fā)生交換后,產(chǎn)生的交換型配子(50%)含重復(fù)缺失染色

? ? ? ? ? ? ? 單體,這類配子是不育的;

? ? ? ? ? ? ④交換抑制效應(yīng):倒位圈具有降低倒位區(qū)段基因重組率的效應(yīng)

⒋易位

細(xì)胞學(xué)鑒定:①交換都發(fā)生在4個臂的著絲粒以外區(qū)域,交叉端化后4條染色

? ? ? ? ? ? ? 體由末端交叉首尾相連成大環(huán)結(jié)構(gòu)(四體環(huán))

? ? ? ? ? ? ②其中一個臂沒有發(fā)生交換,四重提呈鏈狀結(jié)構(gòu)(四鏈體)

? ? ? ? ? ? ③除4個臂發(fā)生交換外,有時著絲粒與易位點(diǎn)間的區(qū)域也發(fā)生交

? ? ? ? ? ? ? 換,終變期形成“8”字形結(jié)構(gòu)

遺傳學(xué)效應(yīng)

①易位雜合體半不育現(xiàn)象:易位雜合體十字形配對進(jìn)行交換式分離所產(chǎn)生的配子是可育的,而進(jìn)行相鄰式分離產(chǎn)生的配子是不育的

②易位與生物進(jìn)化的關(guān)系較其他染色體結(jié)構(gòu)變異更為密切。

③易位可以改變基因間的連鎖關(guān)系

④易位可以改變?nèi)旧w的形態(tài)

⑤易位可以改染色體的數(shù)目

羅伯遜易位:如果以為發(fā)生在兩條近端著絲粒染色體的著絲粒附近,易位純合體的一對易位染色體包含原來兩條染色體的長臂,而另一對易位染色體只包含原來兩條染色體的短臂。

1次染色體斷裂結(jié)構(gòu)變異類型產(chǎn)生的頻率在一定范圍內(nèi)與輻射劑量成正比,

2次斷裂與輻射劑量的平方成正比。

不受輻射強(qiáng)度影響。

測定法用于檢測果蠅染色體上的隱性突變和致死突變,并測定其隱性突變的頻率。

基礎(chǔ):果蠅品系為染色體雜合體()

:正常染色體(帶顯性基因)

:的染色體

:存在一個倒位區(qū)段(抑制交換發(fā)生)

:倒位區(qū)段內(nèi)一個隱性致死基因(純合致死)

:倒位區(qū)段外一個16區(qū)段重復(fù)(棒眼表型)

、不能成活

染色體組(基因組):一種生物維持生命活動所必需的一套染色體。

非整倍體表示方法:

同源三倍體的聯(lián)會和分離

同源四倍體的聯(lián)會和分離

節(jié)段異源多倍體:某異源多倍體的不同染色體組間有較高程度的同緣關(guān)系。

特點(diǎn):除了聯(lián)會成二價體,還會出現(xiàn)多價體,造成某種程度的育性那降。

單倍體

概念:指具有配子染色體數(shù)(n)的個體或細(xì)胞。

只含有一個染色體組稱為單元單倍體

含有2個或2個以上稱為多元單倍體

根據(jù)來源不同又分為同源單倍體和異源單倍體

作用:①加速基因的純合進(jìn)度 ,縮短育種年限

? ? ? ②研究基因性質(zhì)及作用的良好材料。單倍體的每一種基因都只有一個,

? ? ? ? 每個基因都能發(fā)揮自己對性狀發(fā)育的作用;不管是顯性的或是隱性的

? ? ? ③用于基因定位的研究

? ? ? ④研究各個染色體組之間的同源或部分同源的關(guān)系

? ? ? ⑤離體誘導(dǎo)非整倍體 \

三體

概念:細(xì)胞內(nèi)某一對染色體增加了1條,染色體數(shù)由原來的2n變成了2n+1

初級三體:外加的染色體與其余2條染色體完全相同,即同源組的3條染色體相

? ? ? ? 同。

次級三體:外加的染色體是由于著絲點(diǎn)錯分裂(橫向分裂)而形成的一個等臂

? ? ? ? ? 染色體。兩臂相同但缺少另一個臂。

三級三體:外加的染色體是與另一對非同源染色體發(fā)生了相互易位的易位染色

? ? ? ? ? 體。

端體三體:同源組的3條染色體中,2條正染色體常,而外加染色體是一個短著

? ? ? ? ? 絲粒染色體,只有1個染色體臂。

三體測驗

? AAA×aa? ? ? ? ? ? ? ? ? AA X aa

? ? ? ↓? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ↓

F1? AAa? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Aa

? ? ? ↓ ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ↓ ?

F2 35A:1a~10.3A:1a? ? ? ? ? 3A:1a

? ?

35A:1a~10.3A:1a 出現(xiàn)該比例說明在該染色體上(A)

3A:1a? ? ? ? ? 出現(xiàn)該比例說明不在該染色體上(A)

數(shù)量性狀的遺傳

表現(xiàn)不連續(xù)變異的性狀稱為質(zhì)量性狀(能觀察而不能量測)

如果蠅眼睛顏色紅與白,小麥的有芒與無芒;豌豆的花色等。對于雜種的分離群體后代可以明確分組,求出不同組的比例。

表現(xiàn)連續(xù)變異的性狀稱為數(shù)量性狀

如人的身高、膚色的深淺、體重;棉花的纖維長度、奶牛的泌乳量等等。

數(shù)量性狀的特征:

①數(shù)量性狀呈連續(xù)性變異,雜種后代的分離世代不能明確分組

②數(shù)量性狀容易受環(huán)境條件的影響而產(chǎn)生不遺傳的變異

③數(shù)量性狀普遍存在著基因型與環(huán)境的互作

數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀的區(qū)別

質(zhì)量性狀

數(shù)量性狀

變異類型

種類上的變化

(如紅花、白花)

數(shù)量上的變化

(如穗長)

變異表現(xiàn)方式

間斷型

連續(xù)型

遺傳基礎(chǔ)

少數(shù)主基因控制,

遺傳基礎(chǔ)簡單

微效多基因控制,

遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜

對環(huán)境的敏感性

不敏感

敏感

分析方法

系譜和概率分析

統(tǒng)計分析

多基因假說

①數(shù)量性狀是由許多彼此獨(dú)立的基因決定的,這些基因服從孟德爾遺傳規(guī)律。

②各基因的效應(yīng)微小且相等。

③各對等位基因表現(xiàn)為不完全顯性,或表現(xiàn)為增效和減效作用。

④各基因的作用是累加性的。

疊加效應(yīng)公式

? n為染色體對數(shù)

超親遺傳

概念:指在數(shù)量性狀遺傳中,雜種第二代及以后的分離世代群體中,出現(xiàn)超越

? ? ? 雙親性狀的新表型的現(xiàn)象。

方差:? 標(biāo)準(zhǔn)差:

加性-顯性-上位性模型

基因型值:

表現(xiàn)型值:

A表示加性效應(yīng),指基因位點(diǎn)內(nèi)等位基因和非等位基因的累加效應(yīng)。

D表示顯性效應(yīng),指基因位點(diǎn)內(nèi)等位基因之間的互作效應(yīng)。

I表示上位效應(yīng),指非等位基因之間的互作作用對基因型值所產(chǎn)生的效應(yīng)。

常用的幾種群體方差

不分離世代的方差

P1、P2和F1是不分離世代,群體內(nèi)個體間無遺傳差異,所表現(xiàn)出的不同都是環(huán)境因素引起的。故:

? ? ? ? ?

?

?

廣義遺傳率

用F1的表現(xiàn)型方差等于環(huán)境方差來估算hB2

(2)利用純合親本的表現(xiàn)型方差來估算hB2

利用純合親本的表現(xiàn)型方差和F1表現(xiàn)型方差來估算hB2

狹義遺傳率

近親交配(近交):以品種內(nèi)交配為起點(diǎn),愈上則親緣關(guān)系愈近。

自花授粉植物:1-4%。小麥、水稻、大豆等約1/3栽培植物都是自花授粉植物;

常異花授粉植物:5-20%。如棉花、高梁等;

異花授粉植物:20-50%以上。如玉米、黑麥、白菜型油菜等。

回交:指雜種后代與其兩個親本之一再次交配。

自交與回交的遺傳學(xué)效應(yīng)相比,回交基因純合速度快

雜種優(yōu)勢:指兩個遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的雜種一代,在生長勢、

? ? ? ? ? 生活力、繁殖力、產(chǎn)量和品質(zhì)上比其雙親優(yōu)越的現(xiàn)象。

(超過親本平均數(shù))

(超過親本最優(yōu))

影響因素

①異花授粉植物比常異花授粉植物和自花授粉植物雜種優(yōu)勢強(qiáng)。

②在一定范圍內(nèi),親緣關(guān)系遠(yuǎn)、遺傳差異大、雙親優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)的組合,其雜種

? 優(yōu)勢強(qiáng),反之,較弱。

③雙親基因型純合度高的雜種優(yōu)勢較高。

④在適宜的環(huán)境條件下種植比在不適宜條件下種植大優(yōu)勢大。

植物的雄性不育:指植物花粉敗育的現(xiàn)象

質(zhì)核互作不育型

質(zhì)核型:由細(xì)胞質(zhì)基因和核基因相互作用共同控制的雄性不育類型

細(xì)胞質(zhì)不育型和質(zhì)核互作不育型統(tǒng)稱細(xì)胞質(zhì)雄性不育

質(zhì)核型不育示意圖

三系法配制雜交種(雄性不育的利用)

湖北光敏不育水稻,具有長日光周期誘導(dǎo)不育,短日光周期誘導(dǎo)可育的特性。

孟德爾群體:在一個大群體內(nèi),個體間隨機(jī)交配,孟德爾的遺傳因子以各種不?

? ? ? ? ? ? 同方式從一代傳遞到下一代,這樣的群體稱為孟德爾群體

基因頻率:指某位點(diǎn)的某特定基因在其群體內(nèi)占該基因總數(shù)的比率。

基因型頻率:指群體內(nèi)某特定基因型個體占個體總數(shù)的比率。

哈迪-溫伯格定律

滿足條件:①在一個大的隨機(jī)交配群體中,如果沒有改變基因頻率因素的干擾,

? ? ? ? ? ? 群體基因頻率和基因型頻率將保持不變,這樣的群體稱為平衡的

? ? ? ? ? ? 孟德爾群體

? ? ? ? ? ②在任何一個大群體內(nèi),不論基因頻率和基因型頻率如何,只要經(jīng)

? ? ? ? ? ? 過一代隨機(jī)交配,這個群體就可以達(dá)到平衡狀態(tài)

? ? ? ? ? ③群體處于平衡狀態(tài)時,基因型頻率和基因頻率的關(guān)系是,

? ? ? ? ? ? ,

物種:具有一定形態(tài)和生理特征及一定自然分布區(qū)的生物類群,是生物分類的

? ? ? 基本單元,也是生物繁殖和進(jìn)化的基本單元。

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