遗传学第3章
普通遗传学 第三章 连锁互换与基因作图
ab为亲本型配子,在F2中的比例=1/2(1-p) 双隐性个体(aabb)在F2中的比例 = 1/4(1-p)2
F2双隐性个体观察值比例 =双隐性个体数/ 个体总数 = 1/4(1-p)2
2、相斥相中:
ab为重组型配子,在F2中的比例=1/4p2
例:香豌豆P-L基因间重组值测定
= 1- 2 ×0.4387 =12.26% 所以:相引相中重组值为12%
2. 有一杂交实验获得如下结果:
AaBb × aabb
Aabb aaBb
AaBb
aabb
42%
42%
8%
8%
请问:(1)哪些是亲本型配子,哪些是交换型配子?
(2)两基因间的交换值是多少?
(3)减数分裂时发生交换的孢母细胞的频率是多少?
答案
1. 解: • 测交后代4种表现型不是1:1:1:1的比例,表明两对基因连锁。 • 交换值=(42+38)/(209+211+42+38)=16% • 根据测交后代,灰身、长翅和黑身、残翅是亲本型。所以F1基因
= 2 ×0.04885 = 9.77% 所以:相斥相中重组值为9.8%
三、重组值与遗传距离
1. 两个连锁基因间重组值的变化范围是[0, 50%], 反映基因间的连锁强度、基因间的相对距离.
两基因间的距离越远,基因间的连锁强度越小, 重组频率就越大;反之,基因间的距离越近,基因间的 连锁强度越大,重组频率就越小。
1、赫钦森(C. B. Hutchinson, 1922)玉米测交试验
籽粒颜色: 显性性状:有色(C) 隐性性状:无色(c)
籽粒饱满程度: 显性性状:饱满(Sh) 隐性性状:凹陷(sh)
玉 米 相 引 相 测 交 实 验
遗传学-第三章 孟德尔遗传
1 F2各类表现型、基因型及其自交结果推测 • 4种表现型:只有1种的基因型唯一,所有后代 无不发生性状分离; • 9种基因型: – 4种不会发生性状分离,两对基因均纯合; – 4种会发生3:1的性状分离,一对基因杂合; – 1种会发生9:3:3:1的性状分离,双杂合基因 型。
孟德尔所作的试验结果,完全符合预定的推论,现摘列如下: F2 F3 38株(1/16)YYRR→ 全部为黄、圆,没有分离 35株(1/16)yyRR→ 全部为绿、圆,没有分离 28株(1/16)YYrr→ 全部为黄、皱,没有分离 30株(1/16)yyrr→ 全部为绿、皱,没有分离 65株(2/16)YyRR→ 全部为圆粒,子叶颜色分离3黄:1绿 68株(2/16)Yyrr→ 全部为皱粒,子叶颜色分离3黄:1绿 60株(2/16)YYRr→ 全部为黄色,籽粒形状分离3圆:1皱 67株(2/16)yyRr→ 全部为绿色,籽粒形状分离3圆:1皱 138株(4/16)YyRr→ 分离9黄、圆:3黄、皱:3绿、圆:1绿、 皱 从F2群体基因型的鉴定,也证明了独立分配规律的正确性。
以红花×白花为例: P 红花(♀)× 白花(♂) 白花 (♀) × 红花(♂) ↓ ↓ F1 红花 红花 ↓ ↓ F2 红花 白花 红花 白花 株数 705 224 比例 3 : 1 约3 : 1 (正交、反交结果一致) F1 的红花(♀)×白花 (♂) ↓ 测交后代:红花 白花 1 : 1 F1 的红花 (♀)×白花 (♂) ↓ 红花 白花 1 : 1
示例: 玉米籽粒:糯性、非糯性;受一对等位基因控制的,分 别控制着籽粒及其花粉粒中的淀粉性质 非糯性:直链淀粉,Wx,遇碘呈蓝黑色 糯性:支链淀粉,wx,遇碘呈红棕色 在显微镜下观察,若称蓝黑色的花粉粒的数目=呈红棕 色的花粉粒的数目,则说明F1的杂合体在减数分裂形成 配子时,控制相对性状的非糯性与糯性这一对基因Wx与 wx发生了分离,比例为1:1,从而验证了分离规律的正 确性。
遗传学-第三章-连锁遗传分析
(二)剂量补偿效应与lyon假说 1、剂量补偿效应(dosage compensation effect) 2、 lyon假说 (1)主要内容 (2)实验证据 (3)分子机制
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四、连锁交换与重组
(一)果蝇的完全连锁与不完全连锁 P94 • 连锁(linkage)
处于同一条染色体上的基因遗传时较多的联系 在一起的现象。 • 完全连锁(complete linkage)
两个连锁基因之间的物理距离很近,在传递过程 中不能分开。 • 连锁群( linkage group)
位于同一染色体上的基因群,称为一个连锁群。
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五、遗传学第三定律
(一)交换的细胞学证据
第三章 连锁遗传分析
一、性染色体与性别决定 (一)人类的性染色体
X染色体; Y染色体
假常染色体区1
(X染色体特异区)
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假常染色体区2
1
(二)、性染色体性别决定的几种类型
• 1、XX-XY型 • 2、ZZ-ZW型 • 3、XO型 • 4、植物的性别决定
(三) 环境因子与性别决定
1、爬行类的温度性别决定 2、后缢的位置性别决定
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(二)遗传学第三定律
• 连锁定律:指位于同一染色体上的基因联合在一起伴同 遗传的频率大于重组合的频率,重组(recombinant)的
产生是由于在配子形成过程中同源染色体的非姊妹染色 单体间发生了局部交换。 1、重组率的测定 重组率(recombination frequency, RF)
遗传学第三版答案第3章遗传的染色体学说
第三章遗传的染色体学说1 有丝割裂和减数割裂的区别在哪里?从遗传学的角度来看,这两种割裂各有什么意义?那么,无性生殖会发生分离吗?试加以说明。
解:有丝割裂和减数割裂的区别:(1)有丝割裂是体细胞的割裂方式,而减数割裂一样仅存在于生殖细胞中。
(2)有丝割裂DNA复制一次,细胞割裂一次,染色体数由2n-2n,减数割裂DNA复制一次,细胞割裂两次,染色体数由2n-n。
(3)有丝割裂在S期进行DNA合成,然后通过G2期进入有丝割裂期。
减数割裂前DNA 合成时刻较长,合成后当即进入减数割裂,G2期很短或没有。
(4)有丝割裂时每一条染色体独立活动,减数割裂中染色体会发生配对、联会、交叉、互换等。
(5)有丝割裂进行的时刻较短,一样为1-2小时,减数割裂进行时刻长, 例如人的雄性配子减数割裂需24小时,雌配子乃至可长达数年。
有丝割裂的遗传学意义:通过有丝割裂维持了生物个体的正常生长和发育(组织及细胞间遗传组成的一致性);而且保证了物种的持续性和稳固性(单细胞生物及无性繁衍生物个体间及世代间的遗传组成的一致性)。
减数割裂的遗传学意义:(1)通过减数割裂和受精进程中的染色体数量交替(2n-n-2n),保证了物种世代间染色体数量的稳固性。
(2)在减数割裂进程中,由于同源染色体分开,移向两极是随机的(染色体重组) ,加上同源染色体的互换(染色体片断重组) ,大大增加了配子的种类,从而增加了生物的变异,提高了生物的适应性,为生物的进展进化提供了物质基础。
无性生殖不通过两性生殖细胞的结合,而是由生物体自身的割裂生殖或其体细胞生长发育形成个体进程一样没有和其他个体或结构发生基因交流,自身也不发生减数割裂,因此在正常情形下可不能发生分离,但由于外界环境条件的阻碍通过无性生殖方式产生的个体也有可能会发生变异。
2 水稻正常的孢子体组织,染色体数量是12对,问以下各组织的染色体数量是多少?(1)胚乳;(2)花粉管的管核;(3)胚囊;(4)叶;(5)根端;(6)种子的胚;(7)颖片;解析:(1)胚乳3n=36(2)花粉管的管核n=12(3)胚囊8n=96(4)叶2n=24(5)根端2n=24(6)种子的胚2n=24(7)颖片2n=243 用基因型Aabb的玉米花粉给基因型AaBb的玉米雌花授粉,你预期下一代胚乳的基因型是什么类型,比例如何?解析:基因型Aabb的花粉产生的雄配子Ab,ab基因型AaBb产生的极核为AB,Ab,aB和ab胚乳基因型为AAABBb,AAAbbb,AaaBBb,Aaabbb,AAaBBb,AAabbb,aaaBBb 和aaabbb,比例相等。
第三章 连锁遗传规律
2.2 相斥相
双隐性表型是重组型之一, ► 在F2代中,双隐性表型是重组型之一, 即A=(Q/2)2, Q=2×A1/2 / 在前面所述的香豌豆杂种F2代中, F2代中 ► 在前面所述的香豌豆杂种F2代中,A=1/419, / Q=2×(1/419)1/2 = 9.8 %, 即基因 -L之间的交换值为 即基因P- 之间的交换值为 之间的交换值为9.8 %. × / 实测的交换值依不同的试验条件及不同的取样而有一定的差异。 实测的交换值依不同的试验条件及不同的取样而有一定的差异。 最好能根据多次试验的结果来估算,并进行差异显著性检验。 最好能根据多次试验的结果来估算,并进行差异显著性检验。
二、基因定位
非姊妹染色单体间交换数目及位置是随机的。 非姊妹染色单体间交换数目及位置是随机的。 两基因间的距离越远,交换值就越大, 两基因间的距离越远,交换值就越大,基因间的连锁强度越 反之,基因间的距离越近,基因间的连锁强度越大, 小;反之,基因间的距离越近,基因间的连锁强度越大,交 换值就越小。 换值就越小 通常用交换值来度量基因间的相对距离 也称为遗传距离 相对距离, 通常用交换值来度量基因间的相对距离,也称为遗传距离 1%的交换率作为一个遗传距离单位 的交换率作为一个遗传距离单位。 (genetic distance)。以1%的交换率作为一个遗传距离单位。 )
3.2 完全连锁和不完全连锁
摩尔根等人用果蝇的另外两对相对性状进行杂交试验, 摩尔根等人用果蝇的另外两对相对性状进行杂交试验, 得到以下结果: 得到以下结果:
灰身长翅× 正交:灰身长翅×黑体残翅 BBVV F1 bbvv 灰身长翅 BbVv 黑体残翅× 反交:黑体残翅×灰身长翅 bbvv 灰身长翅 BbVv
4032 149 152 4035
遗传学第三章孟德尔遗传定律总论
作物遗传中的分离规律
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本章要点
遗传因子假说、基因分离与自由组合规律的内容、 细胞学基础,孟德尔规律的理论意义与应用;
科学理论验证过程及其在孟德尔规律验证中的应用; 基因型、表现型及其与环境条件的关系,相对性状
的显隐性关系及其代谢基础;
纯合体、杂合体遗传特征的差异及其应用; 多对基因(相对性状)独立遗传的条件及一般规律; 应用概率定理与二项式公式推算杂交试验后代群体
孟德尔本人对其理论普遍适用性的研究遇到挫折。
由于他在材料选择上的不幸,结果他并不能用遗传因 子假说来解释蜜蜂、山柳菊属植物等的遗传现象。
而在材料的选择上,很大程度上是受到一个当时的学 术权威慕尼黑大学植物学教授耐格里的影响。
可能连他自己都怀疑期理论的正确性或适用范围;尽 管对豌豆的7对相对性状的试验是完全能够自圆其说。
豌豆:闭花授粉(天然纯合的纯种);相对性状差异明显; (从22个初选性状中)选择7个单位性状正好分别位于7对同 源染色体上;易于种植和进行人工授粉(杂交)操作。
严格的试验方法与正验群体等
统计分析方法:按系谱进行考察记载、进行归类统计并计 算其类型间的比例(坚实的数理科学基础)。
杂交试验,得到相似的结果,可用遗传因子假说解释, 表明孟德尔遗传因子假说及其分离规律是绝大多数有 性生殖生物性状遗传的基础(普遍性)。
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1900年前夕生物有性生殖研究进展
受精过程
动物 植物
1876年 1884年
减数分裂过程
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动物 植物
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1892年 1896年
结构的方法,以及利用Χ2测验进行检验的方法;
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第3章-孟德尔遗传-
用方式。 (3) 减数分裂过程,同源染色体分离机会均等,形成
两类配子旳数目相等,或接近相等。配子能良 好地发育并以均等机会相互结合。 (4) 不同基因型合子及个体具有同等旳存活率。 (5) 生长条件一致,试验群体比较大。
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遗传学 Genetics
7)利用花粉哺育纯合体 杂种(2n)
红花×白花
85红花植株, 81白花植株
1.05:1
高植株×矮植株
87株高植株,
1.10:1
实际测交成果一样7与9株根矮据植孟株 德尔遗传假设旳预测成果是
一致旳。阐明杂种F1旳基因型是杂合旳(Ww ),能够产生数目
相等旳两种配子。
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遗传学 Genetics
(2) F2自交法
●措施 让F2植株自交产生F3株系,然后根
遗传学 Genetics
第3章 孟德尔遗传
§3.1 分离定律 §3.2 自由组合定律 §3.3 孟德尔遗传分析旳扩展
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遗传学 Genetics
§3.1 分离定律
●性状(character):是指生物体所表现旳 形态特征和生理生化特征旳总称。
●单位性状(unit character):是指将生物 体所表现旳总体性状区提成旳每一个详细性
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遗传学 Genetics
(1) F1测交法 ●定义:指把被测验旳F1个体与纯合隐性亲本杂交。
●基本原理:
➢体细胞中具有成正确同源染 色体,也意味着具有成正确 基因,这种成正确基因在配 子形成过程中经过减数分裂, 基因随染色体彼此分离,互 不干扰,因而配子中只有成 对基因旳一种。
遗传学----第3章
(4)减数分裂完成后染色体数减半;
(5)分裂中期着丝点在赤道板上的排列有差异: 减数分裂中同源染色体的着丝点分别排列于赤道 板两侧,而 染色体周史
动 物 的 生 活 史
植物的生活史
3、合成后期(G2):DNA合成结束和有丝分裂前的 间隙。有丝分裂所需能量储积。 (蚕豆5.0小时)
二、分裂期(M):一个细胞形成两个子细胞
(1)前期:染色体细丝开始螺旋化,染色体缩短变粗, 着丝区域变的相对清楚。前期末,染色体缩得很短, 核仁逐渐消失,核膜开始崩解。
(2)中期:染色体向赤道面移动,着丝粒区域排列在 赤道板上。
(3)后期:每一染色体的着丝粒已分裂为二,相互分 离。着丝粒分开后,被纺锤体拉向两极,并列的染色 单体分别向两极移动。
(4)末期:两组染色体到达两极,染色体的螺旋结构 消失。最后,两个子核的膜重新形成,核仁重新出现, 纺锤体也跟着消失。
(5)胞质分割:动物细胞在赤道区域收缩、深化、细 胞一分为二;植物细胞由两个子核中间残留的纺锤体 形成细胞板,最后成为细胞膜、分成两个子细胞。
染色质的分类
•常染色质 低度折叠压缩的染色质,处于常 染色质状态是基因转录 的必要条件。
•异染色质 压缩程度高,处于凝集状态,碱性 染料染色时着色深的染色质
•活性染色质 具有转录活性的常 染色质 •非活性染色质 不进行转录的染色质, 包括 异染色质和部分常染色质
染色质的基本结构单位
——核小体
DNA 组蛋白H1
真核生物染色体编号
根据染色体长度、 着丝点位置、长 短臂比、随体有 无等特点进行编 号。
真核生物染色体的一般特点
1、数目恒定。(各种生物染色体数目见:P50, 表3-1各种生物的染色体数目)
遗传学第三章 孟德尔遗传定律36 习题
第三章孟德尔遗传定律一、填空题1、假设某医院一天接生了5个孩子,这5个孩子中是2男3女的概率是。
2、假设某医院一天接生了6个孩子,这6个孩子中是4男2女的概率是。
3、在人类中,惯用右手(R)对惯用左手(r)显性,父亲惯用左手,母亲惯用右手,他们有一个惯用左手的孩子,则该父亲的基因型,母亲的基因型。
若这对夫妇再生一个孩子,是惯用右手的机率为。
4、植物三因子杂交AABBrr×aabbRR,假如A,B对其等位基因显性,R无显性,F2的表型有种,在F2中aabbRR基因型频率为,三因子全为纯合体的比率为。
5、基因型AaBbCcDd个体自交,产生aBcD配子的概率为;ABCd表型的概率为;两显性表型的概率;AaBbccDd基因型的概率为。
6、独立分配的实质是形成配子时等位基因________,非等位基因间____。
7、由于____的原因,在人类一些显性遗传病的系谱中,可以出现隔代遗传现象。
8、双亲的性状同时在子代一个个体上表现出来,这种现象被称为___。
9、假定A-a,B-b,C-c彼此独立,则AABbCc和AaBbCc杂交所得后代中出现的基因是AABBcc个体的概率是。
10、在两对基因互作中,F2代只出现表型互作类型是____、____和____,比例分别为____、____和____。
11、当杂交所用的亲本包括n对基因时,子一代杂种形成的配子数为,子二代基因型数目为,表现型数目为。
12、基因型为AaBbCc个体自交产生二显性个体的概率为,单显性个体的概率为,隐性个体的概率为。
13、非等位基因互作在F2代表现出的两种表现型比例为9:3:4称互作类型;三种表现型比例为9:6:1称为。
抑制作用的F2表型比例为。
14、雌雄白茧家蚕杂交后代出现黄茧家蚕个体,而且白茧和黄茧性状比为13:3。
这说明非等位基因之间存在作用。
15、植物三因子杂交AABBrr ×aabbRR,假如A、B对其等位基因显性,R无显性,F2的表型有____种;在F2中aabbRR基因型频率为_______16、如果父亲是B型血,母亲是O型血,他们的第一个小孩是O型血;那么他们的第二个小孩是O型血的概率是;是B型血的概率是;是A或AB型血的概率是。
普通遗传学_第三章_孟德尔遗传
孟德尔对分离现象的解释:
1.遗传状性由遗传因子(hereditary determinant factor)决定。 遗传因子不融合、不消失。 每个遗传因子决定一种特定的性状。
2.体细胞中遗传因子是成对存在的。 座位(locus):基因在染 色体上的位置。 纯合体(homozygote):在 一定的座位上带有两个相同 的等位基因的个体。 杂合体(heterozygote): 在一定的座位上带有两个不 同的等位基因的个体。 纯种高茎豌豆: DD 纯种矮茎豌豆: dd F1高茎豌因个体出现的 概率,即n=4、r=3、n–r=4–3=1;则可采用单 项事件概率的通式进行推算,可获得同样结果。
杂种F2不同表现型个体频率也可采用二项式分析: 任何一对完全显隐性的杂合基因型,F2群体中 显性性状出现的概率p = (3/4)、隐性性状出现概率q = (1/4),p+q = (3/4) +(1/4) = 1。 n代表杂合基因对数,则其二项式展开为:
当具有n对不同性状的植株杂交时,只要决 定n对性状遗传的基因分别载在n对非同源 染色体上,其遗传仍符合自由组合定律。
三对相对性状
自由组合定律的应用
说明生物界发生变异的原因之一,是多对基因之 间的自由组合。 20对基因差异 F2 220=1048576表现型 基因型更加复杂。 生物中丰富的变异类型,有利于广泛适应不同的 自然条件,有利于生物进化。 杂交育种中,有利于组合双亲优良性状,并可预 测杂交后代出现的优良组合及其比例,以便确定育 种工作的规模。
第三章 孟德尔遗传
孟德尔
1822年出生于奥地利西里西亚 遗传学的奠基人
1856年至1864年 8年豌豆杂交实验 论文《植物杂交试验》
遗传的分离定律及自由组合定律。
第3章 遗传的基本定律(2)
动物遗传学
4、基因定位
基因定位: 基因定位:利用各种方法将某一基因定位在
某条染色体的某个特定位置。 某条染色体的某个特定位置。
人类的基因定位历史
---Wilson 1911年将红绿色盲基因首次定位于 ---Wilson于1911年将红绿色盲基因首次定位于X染色 Wilson于 年将红绿色盲基因首次定位于X 体上,开创了人类基因定位的先河; 体上,开创了人类基因定位的先河; ---1968 ,Donahue利用系谱分析的方法将Duffy血型 ---1968年,Donahue利用系谱分析的方法将Duffy血型 1968年 利用系谱分析的方法将Duffy 基因定位于1 号染色体上, 基因定位于1 号染色体上,是人类首次在常染色体上进 行的基因定位。 行的基因定位。
基 因 的 位 置 与 连 锁 性
自由组合的两对基因(在同一染色体上) 自由组合的两对基因(在同一染色体上)
Crossing over
非姐妹染色单体交换产生重组型配子
2、交换率(重组率)的计算 交换率(重组率)
交换率的计算
交换率= 交换率= 重组型配子数 总配子数 ×100%
=
×100% 重组型个体数+ 重组型个体数+亲本型个体数
(1)找出亲本型和双交换型: 找出亲本型和双交换型: 亲本型--数目最多的类型;双交换型--数目最少的类型; 亲本型--数目最多的类型;双交换型--数目最少的类型; --数目最多的类型 --数目最少的类型 (2)确定中间位置基因: 确定中间位置基因: 亲本型与双交换型比较,哪个基因交换了, 亲本型与双交换型比较,哪个基因交换了,交换的基因一定是 处于三个基因的中央(C)。?? 处于三个基因的中央( )。?? (3)计算双交换率和AC、BC交换率 计算双交换率和AC BC交换率 AC、 双%=0.5%; AC%=10%;BC%=15%; %=0.5%; AC%=10%;BC%=15%; (4)计算距离最远的AB之间重组率和距离 计算距离最远的AB AB之间重组率和距离 AB遗传距离=AB重组率=[(45+50+75+70)/1000]× AB遗传距离=AB重组率=[(45+50+75+70)/1000]×100% = 遗传距离=AB重组率=[(45+50+75+70 24%=24cM AB遗传距离=0.10+0.15AB遗传距离=0.10+0.15-2×0.005 遗传距离=0.10+0.15 基因直线排列定律: 基因直线排列定律:两边两个基因的重组率等于两个单交换的 重组率之和减去两个双交换率。 重组率之和减去两个双交换率。
遗传学 第三章 遗传物质的分子基础
的磷酸二脂键相连
。
核酸有两种:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
两种核酸的主要区别如下: RNA 酸 糖 含 氮 碱 嘌呤 嘧啶 磷酸 D-核酸 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 胞嘧啶 C 尿嘧啶 U DNA 磷酸 D-2-脱氧核酸 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 胞嘧啶 C 胸腺嘧啶 T
–遗传信息表达(转录)主要在 间期进行,并需要染色质 (局部)处于解螺旋状态。 –异染色质在遗传功能上呈惰 性,一般不编码蛋白质,主 要起维持染色体结构完整性 的作用 –常染色质间期活跃表达,带 有重要的遗传信息
heteropycnosis)
–常染色质间期处于松散状态, 染色质密度较低
• DNA通常是双链,一般较长。 • RNA主要为单链,分子链较短。
分布:
高等植物:DNA存在于染色体上,叶绿体、线粒体
RNA在核(核仁、染色体)、细胞质中。
细菌:DNA和RNA。 噬菌体:多数只有DNA, 植物病毒:多数只有RNA, 动物病毒:有些含RNA、有些含DNA。
二、DNA的分子结构
(一)DNA的双螺旋结构
2. 重组合试验
佛兰科尔-康拉特与辛格尔 (Frankel-Conrat, H.和 Singer, B.) 把TMV的RNA与另一个病毒品 系(HR, Holmes ribgrass)的蛋白 质,重新合成混合的烟草花叶病 毒,用它感染烟草叶片时,所产 生的新病毒颗粒与提供RNA的 品系完全一样,亦即亲本的 RNA决定了后代的病毒类型 (图 3-3)。 以上实例均直接证明DNA是生 物主要的遗传物质,而在缺少 DNA的生物中,RNA则为遗传 物质。
医学遗传学第三章第四节遗传学数据
深入了解遗传学数据,掌握遗传学的精华和要点。
遗传学数据概述
数据种类丰富
遗传学数据包括基因型、 表型、分子标记等多个方 面。
采集要严谨
高质量的采集对数据分析 是至关重要的。
数据处理不容易
虽然数据丰富,但处理遗 传学数据需要掌握数据分 析基础。
基因互作网络
蛋白质相互作用
了解蛋白质相互作用网络可以 深入了解基因互作网络。
细胞周期
了解细胞周期的基因互作网络 可以帮助我们深入了解生物的 发育。
分子相互作用
了解分子相互作用可以深入了 解疾病的发病机制。
遗传遗传相
同源性
同源性越高,遗传距离越近, 基因型越 Nhomakorabea似。同系性
指相同的亲缘关系,如兄弟、 父母等。
遗传连锁性
指两个基因在染色体上距离 越远,则连锁性越弱。
遗传咨询和治疗
1 遗传疾病
了解个体遗传信息有助于诊断、预防、治疗和优化代谢。
2 遗传测试
包括化验和影像学等多种方法,可以帮助确定疾病类型以及开展针对性治疗。
3 个性化治疗
根据疾病类型和程度,制定定制的治疗方案,提高治疗效果,减轻病人的痛苦。
未来发展趋势
1
计算机技术
随着计算机技术的迅速发展,数码医疗也越来越普及,遗传学数据分析也会更快、 更智能。
2
人工智能
人工智能在医疗领域应用广泛,可以帮助医生制定更精准、更高效的诊断和治疗 方案。
3
生物技术
生物技术也是遗传学数据分析的重要手段,基因编辑、基因测序等技术将逐渐成 为医学的重要工具。
遗传环境互作
遗传因素
人类重要的遗传性状包括眼色、血型、乳糖耐 受等。
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三、性状的多基因决定
一个性状的发育受若干基因的影响,也 称为多因一效。
例如:玉米糊粉层的颜色
A1 和 a1 决定花青素的有无 A2 和 a2 决定花青素的有无 C 和 c 决定糊粉层颜色的有无 R 和 r 决定糊粉层颜色的有无 Pr 和 pr 决定胚乳是紫色还是红色
1)香豌豆花色的遗传
P F1 F2 白花 A 普红花 红花 红花:白花 3 : 1
白花A与白花B的基 因型是否一致?
白花 B 普红花 红花 红花 :白花 3 : 1
P F1
F2
白花 A 白花B 红花
红花 :白花 9 : 7
2)互补基因的相互作用机制
x X y Y z Z
x y z 是三个互补基因
二、拟表型(phenocopy)
1、定义:
环境改变所引起的表型改变,有时与由
某基因引起的表型变化很相似,称为拟
表型或表型模写。 例如:缓解早孕反应的药物---反应停
调查显示,孕妇怀孕时末次月经后第34到50天是反 应停作用的敏感期,在此时间段以外服用反应停,一
般不会导致胎儿的出生缺陷。
在末次月经后第35到37天内服用反应停,会导致胎
4、不同的复等位基因系列往往表现不同的 显隐性关系,有完全显性、不完全显性、 嵌镶显性、并显性。 5、在二倍体生物中复等位基因的表型分离 比不一定是 3: 1 ,但其本质上仍遵循孟德 尔的分离定律。
第三节
致死基因
※致死基因 ※致死的类型 ※人类常染色体单基因 遗传病
一、致死基因
1907年,Cuenot用小鼠进行杂交时, 发现了特别现象。
软骨发育不全患者
鱼鳞病
并指症
常染色体显性遗传病还有缺指、成骨发育 不全、马凡氏综合症、先天性外耳道闭锁、 先天性肌强直、周期性麻痹、家族性多发性 胃肠息肉、神经纤维瘤、肾性糖尿病、结节 性硬化症、先天性无虹膜、先天性白内障、 视网膜母细胞瘤、地中海贫血等等。
常染色体显性致病基因引起的疾病的系谱 特点有:
儿耳朵畸形和听力缺失。
在末次月经后第39到41天内服用反应停,会导致胎 儿上肢缺失。
在末次月经后第43到44天内服用反应停,会导致胎
儿双手呈海豹样3指畸形。
在末次月经后第46到48天内服用反应停,会导致胎
儿拇指畸形。
短肢畸形患者
目前,“反应停”主要应用于治疗肿 瘤、麻风病。在我国称为“沙利度胺”。
3、根据致死作用的程度不同,有:
1)全致死: 2)亚致死:
4、举例
一个两对非等位基因的杂合体AaBb,自 交后得出下列结果,如何解释? 表 型: A B A bb aaB 30 60 aabb 10 观察值: 180
三、人类常染色体单基因遗传病
1、常染色体显性遗传
在常染色体上由显性致病基因引起的疾病。
1、互补作用
不同对的两个基因相互作用,出现了新的 性状,这两个相互作用的基因叫做互补基因 ( complementary genes )。 若干非等位基因只有同时存在时才出现某 一性状,其中任何一个基因发生突变(并引 起隐性纯合时)一般会导致同一突变性状, 这种现象称为基因的互补作用,这些基因称 为互补基因。
2)、显性上位:上位效应是由显性基 因引起的。
燕麦的遗传
P F1 F2
黑颖 黄颖 黑颖 12黑:3黄:1白
黑BByy
黄bbYY BbYy 黑
1bbyy 9B_Y_: 3B_yy: 3bbY_: 黑 黑 黄 白 12黑 :3黄 :1白
黑 :非黑 为 3:1 B/b 黄 :白 为 3:1 Y/y
1、隐性致死基因
在杂合时不影响个体的生活力,但在纯合状 态时有致死效应的基因。 例如:小鼠的 AY 基因,植物白化基因 c 、人 类镰刀型贫血症基因 Hbs 等都是隐性致死基因。
2、显性致死基因
在杂合时即表现致死效应的基因。 例如:人类的视网膜母细胞瘤基因Rb等。
二、致死的类型
1、从基因角度区分,有:
如:南瓜的瓜型遗传方式:
F2 表型 分离比为 9 :6 : 1
5、重叠作用
多对基因相互作用时,不论显性基因多少, 都控制同一性状的发育,隐性纯合体表现隐 性性状,这种基因互作类型称为重叠作用。
如:荠菜果实形状的遗传:
F2 表型 分离比为 15 : 1
第二节
复等位现象
※复等位现象 ※复等位基因的 遗传学特点
P
“显性”白茧 IIyy
黄茧 iiYY
F1
IiYy 白茧 白茧 9I_Y_: 3I_yy:3iiY_: 1iiyy 白茧 13 : 黄茧 : 3 白茧 白茧 黄茧
F2
3、上位效应(epistasis)
某对等位基因的表现,受到另一对非等 位基因的影响,前者随着后者的不同而不 同,这种现象叫做上位效应。 上位效应是非等位基因间的掩盖作用, 掩盖者称为上位基因,被掩盖者称为下位 基因。 家兔的遗传
5、超显性
有的杂合体Aa的性状表现超过纯合显
性AA的现象。
二、显、隐性关系的相对性
1、显、隐性可随所依据的标准而更改
例如:人的镰性细胞贫血症
依据的标准
临床角度 有无镰刀形细胞 镰刀形细胞的数目
HbAHbA HbAHbs HbsHbs 无症状 无 无 无症状 贫血患者
Hbs 对 HbA 隐 性 显 性 不完全显性
一、复等位现象
一个基因存在很多等位形式的现象。
1、复等位基因(multiple alleles)
一组等位基因的数目在两个以上,作用 相互类似,都影响同一器官的性状和性质。
在种群中,同源染色体的相同座位上, 可以存在两个以上的等位基因,这种等位 基因为复等位基因。
2、举例
1)人类的ABO血型
由3个复等位基因决定:IA、IB、i
抑制基因 ( inhibitor )完全抑制其他基
因的表型效应的基因。
2)、家蚕的遗传
有些基因本身 并不能表现任何可见的表型 效应 ,但当其处于显性纯合或杂合状态时, 可以完全抑制其他非等位基因的作用,这些 基因称为抑制基因。
P F1 F2 黄茧 中国白茧 黄茧 黄茧 欧洲白茧 白茧
白茧 :黄茧 13 : 3
XY是两个中间产物 Z是决定表型的最终产物
2、修饰基因(modifiers)
有些基因可影响其他基因的表型效应,这 些基因称为修饰基因。 1)、根据修饰基因的作用,分为: 强化基因(intensifiers)能加强其他基因 的表型效应的基因。
限制基因(restriction gene)能减弱其他 基因的表型效应的基因。
基因除了定性和定量作用之外,有时还 有定位的作用(一对等位基因的两个成员 分别与其产物的形成及其存在位置有关), 这时双亲的性状在后代的同一个体的不同 的部位表现出来,这样双亲的性状就不一 定有显隐性之分。
4、并显性
一对等位基因的两个成员在杂合体中都 显示出来。
并显性是由于控制某性状的一对等位基 因各自产生不同的产物,并 分别发生作用 的结果。
1)双亲之一多为患者,而且常常是杂合子; 2)子女中将有½ 的可能性发病,且男女发病 的机会均等; 3)连续几代中都可能有患者,如有间隔则可 能是外显不全; 4)正常者与正常者婚配,其子女一般不会有 患者;
2、常染色体隐性遗传
在常染色体上由隐性致病基因引起的疾病。
白化病
进行性脊肌萎缩症
常染色体隐性致病基因引起的疾病的系谱 特点有:
第三章 孟德尔比率的扩展
★基因间的相互作用 ★复等位基因 ★致死基因
★环境的影响和基因 的表型效应
第一节 基因间的相互作用
※等位基因间的相互作用
※显、隐性关系的相对性
※非等位基因间的相互作用
一、等位基因间的相互作用
1、完全显性
一个显性基因的产物对于特定的生化 代谢过程足以起到控制的作用,从而控 制某一性状的发育。
1)显性致死:基因的致死作用在杂合体 中表现(由显性致死基因所导致的致死现 象),也称为杂合致死。 2)隐性致死:在致死基因纯合时导致个 体死亡的现象(由隐性致死基因所导致的 致死现象),也称为纯合致死。
2、根据致死作用发生的不同发育阶 段,分为:
1)配子致死:在配子时期就致死
2)合子致死:在胚胎或成体阶段致死
有 少
有 多
从病症表现上来看,杂合体表现为两种 纯合体的中间类型: ★基因型纯合的贫血病人经常性表现为贫 血; ★杂合体在一般情况下表现正常,而在缺 氧的条件下会表现为贫血。
2、显性与环境的影响
外界环境条件对性状表现的影响:
相同基因型个体处于不同外界环境中, 可能产生不同的性状表现。
例:金鱼草(Antirhinum majus)红花品种 与象牙色花品种杂交,其F1: ※如果培育在低温、强光照的条件下,花为红 色; ※如果在高温、遮光的条件下,花为象牙色。
有些雌雄同株或雌雄同体的生物自交不 育的现象。 例如烟草,至少有 15 个自交不亲和基因, 构成一个复等位基因系列,相互间没有显 隐性关系。
S 1 S 1 S2 S 2
不亲和基因 阻止自交,同 样也阻止了营 养繁殖的同一 基因型的植株 间的相互交配。
二、复等位基因的遗传学特点
1、复等位基因系列的任何一个基因都是突 变的结果。 2、不同生物的复等位基因系列的基因数各 不相同,同一物种的不同的复等位基因系 列的基因数也不相同。 3、一个复等位基因系列中,不论有多少基 因,在一个二倍体生物中,只能有其中的 两个基因。
生理环境(内环境)对性状表现的影响
例如,绵羊有角 / 无 角性状的遗传。 ※HH 基 因 型 的个 体无 论母羊还是公羊都有角, hh 基 因 型 的 个 体 则 无 论是母羊还是公羊都无 角。 ※ 杂合体 Hh 的公羊和 母羊的表型却不同。