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。