遗传学(第二版)刘庆昌-重点整理1

Heredity (遗传)

亲代与子代(上下代）之间相似的现象

遗传的特点：相对稳定性、保守性。

Variation (变异)

亲代与子代之间以及子代个体之间的差异。

变异的特点：普遍性和绝对性。

分为可遗传的变异（hereditable variation），和不可遗传的变异（non-hereditable variation）, 变异的多态性（polymorphism of variation）。

Evolution (进化)

生物体在生命繁衍进程中，一代一代繁殖，通过遗传把物种特性传递下去。但不可避免地遭受自然和人为的干涉，即遗传—变异—选择（淘汰坏的，保留好的），后代优于亲代，称为进化。

进化的两种方式：

渐变式：积累变异成为新类型（continual variation），如适应性进化。

跃变式：染色体加倍成为新物种，如倍性育种和基因工程育种。

遗传与变异的关系

遗传与变异是矛盾对立统一的两个方面。即遗传是相对的，保守的；变异是绝对的，进步的；变异受遗传控制,不是任意变更的。具体如下：

★遗传与变异同时存在于生物的繁殖过程中，二者之间相互对立、又相互联系，构成生物的一对矛盾。每一代传递既有遗传又有变异，生物就是在这种矛盾的斗争中不断向前发展。选择所需要的变异，从而发展成为生产和生活中所需要的品种。因此，遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大要素。

3、遗传、变异与进化的关系

生物进化就是环境条件（选择条件）对生物变异进行自然选择，在自然选择中得以保存的变异传递给子代（遗传），变异逐代积累导致物种演变，产生新物种。

动、植物和微生物新品种选育（育种）实际上是一种人工进化过程，只是以选择强度更大的人工选择代替了自然选择，其选择的条件是育种者的要求。

摩尔根创立基因学说

克里克提出的“中心法则”。

Human Genome Project (HGP)

Epigenetics 表观遗传学

1. 概念：基因的DNA序列不发生改变的情况下，基因的表达水平与功能发生改变，并产生可遗传的表型。

2. 特征: (1)可遗传；(2) 可逆性；(3) DNA不变

3. 表观遗传学的现象：

(1) DNA甲基化

(2) 组蛋白修饰

(3) MicroRNA

(4) Genomic imprinting

(5)休眠转座子激活…

Cytogenetics 细胞遗传学

Plasma membrane （细胞质膜）

Cytoplasm(细胞质）

Nucleoid （拟核）

Plasmid （质粒）

Prokaryote （原核生物）

线粒体mitochondria

叶绿体chloroplast

内质网The Endoplasmic Reticulm (ER)

核糖体ribosome

Chromatin and Chromosome (染色质和染色体)染色体是遗传物质的主要载体

核小体是染色质的基本结构单位

Euchromatin（常染色质）是指间期细胞核内染色较浅、低度折叠压缩的染色质，是染色质中转录活跃部位，因此又称为活性染色质，处于常染色质状态是基因转录的必要条件。Heterochromatin（异染色质）是指间期细胞核内染色很深、压缩程度高,处于凝集状态的染色质，无转录活性，因此也叫非活性染色质。

Morphology of Chromosome (染色体形态)

中间着丝点染色体（Metacentric Chromosome）

近中着丝点染色体(Sub-metacentric chro）

近端着丝点染色体(Acrocentric chro）

顶端着丝点染色体（Telocentric chro）

同源染色体（Homologous chromosome）

在生物体细胞内，具有形态和结构相同的一对染色体,且含有相同的基因位点；

★非同源染色体（non-homologous chromosome）

一对染色体与另一对形态结构不同的染色体之间，互称为非同源染色体，也叫异源染色体,含有不同的基因位点。

核型分析（Analysis of karyotype）。

Amitosis （无丝分裂）

Mitosis （有丝分裂）细胞周期（Cell cycle ）指细胞从前一次分裂结束到下一次分裂终了所经历的时期，一个完整的细胞周期包括分裂间期（Interphase ）和分裂期两个阶段。 Mitosis （有丝分裂）前期(prophase)中期(metaphase)后期(anaphase)末期(telophase) Meiosis （减数 分裂）第一次分裂是减数的；第二次分裂是不减数的。 第一次分裂复杂，时间长；第二次分裂跟一般的有丝分裂一样。 同源染色体(homologous chromosome)

在二倍体生物中，每对染色体的两个成员中一个来自父方，一个来自母方，其形态大小相同的染色体称为同源染色体。

★ 非同源染色体(nonhomologous chromosome) 不属于同一对的染色体称为非同源染色体。 ★ 联会(synapsis)

同源染色体的两个成员侧向连接，像拉链一样地 并排配对称为联会。联会始于偶线期，终止在双线期。 减数分裂的特点

1、具有一定的时空性，也就是说它仅在一定的发育阶段，在生殖细胞中进行。

2、减数分裂经第一次分裂后染色体数目减半，所以减数分裂的产物是单倍体。

3、前期长而复杂，同源染色体经历了配对（联会）、交换过程，使遗传物质进行了重组。

4、每个细胞遗传信息的组合是不同的。

无性生殖 （Asexual reproduction) 母体直接产生子代的繁殖方式。

有性生殖（Sexual reproduction)

有丝分裂 减数分裂

分裂细胞类型

体细胞

原始生殖细胞（孢母细胞） 细胞分裂次数

复制一次分裂一次 复制一次分裂二次 子细胞数目 ２ ４ 染色体数目变化

２n→2n 2n→n DNA 分子数变化 2n→4n→2n 2n→4n→2n→n 染色单体数目变化 0→4n→0 0→4n→2n→0 同源染色体行为

不联会、无四分体形成

联会后形成四分体 可能发生的变异 基因突变和染色体变异

基因突变、染色体变异和基因重组

意义

有丝分裂使生物在个体发育中亲代细胞与子代细胞之间

减数分裂和受精作用使上下代生物之间保持染色体数目恒定，高频率基因重组