《遗传学》课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
遗传学
王睿勇 南京大学生命科学学院
wangry@
1
.
绪论
研究遗传与变异的科学 研究遗传物质的结构与功能以及遗传信息的传递与表达 遗传：生物性状或信息世代传递的现象，具有稳定性和
普遍性的特点 变异：生物性状在世代传递过程中出现的差异现象。变
异也是普遍存在的，遗传学关注的是可遗传的变异
1909，Morgan*果蝇遗传学，伴性遗传、 连锁和交换、不分离、基因在染色体上呈 直线排列
1926，Morgan 基因学说
1927，Muller*, 人工产生遗传变异
6
.
1940-1952：细胞向分子水平过渡时期， 以微生物为研究对象，采用生化方法研 究遗传物质的本质及功能
1941，Beadle & Tatum* 一个基因一个酶 1944，Avery 细菌转化实验，证明DNA是遗
传递（经典）遗传学: 研究遗传物质纵向传递 规律以及表型和基因型关系
分子遗传学: 研究基因的结构（化学本质、精 细结构）、功能（遗传物质复制、表达、调 控、重组、变异）和横向传递
群体遗传学：研究群体中基因频率和基因型 频率以及影响其平衡的各种因素
4
.
遗传学的建立
Lamarck: 获得性遗传 达尔文：泛生论 Weismann: 种质论 Galton: 融合遗传论 Mendel: 豌豆杂交实验；发现遗传学基本
有丝分裂的遗传学意义：提供了遗传物
质从上代细胞到下一代细胞间的连续性
和保持性
13
.
14
.
减数分裂特征
连续进行两次核分裂，而染色体只复制一次，结果形
成四个核，每个核含有单倍数染色体，即染色体减半 前期特别长，且变化复杂，重要事件包括同源染色体配对（联
会）、交换、分离等 具有一定的时空性，表现在特定发育阶段和特定细胞中进行
.
分离定律：决定每对性状的两个因子（基因）没有混合 和融合，而是在个体整个生命过程中保持独立；形成配 子时，每对基因互相分离，一半配子具有每对基因中的 一个，另一半配子具有每对基因中的另一个
A．偶线期 B．粗线期 C．双线期 D．终变期
16
.
下图表示某种动物的一个卵巢细胞中的染色体。 该细胞处于减数第一次分裂的前期末。下列 叙述正确的是 。
A．该生物二倍体染色体数是12，单倍体染色体数 为6
B．该生物二倍体染色体数是6，单倍体染色体数 为3
C．该图显示的减数分裂，因为非同源染色体发生 了联会
1990, HGP 1997, 克隆羊多莉诞生 Fire*，Mello*：RNAi（1998） 21世纪，后基因组时代 *：获得诺贝尔奖工作
8
.
生殖是遗传的基础
1900年前后，已经注意到细胞分裂时显微镜下细胞内一 系列变化（特别是染色体的行为），在此基础上，结合 遗传因子的行为，Sutton & Boveri提出染色体遗传学 说——染色体是遗传因子（基因）的载体
定律，建立了颗粒式遗传的机制（1866年） De Vries, Correns, Von Tschemak: 孟德尔
定律再发现（1900年）
5
.
现代遗传学发展阶段
1900-1939：细胞遗传学时期：从个体 到细胞水平，建立染色体遗传学说
1903，Sutton & Boveri 染色体是遗传因子 载体假说
传物质 1952，Hershey* 噬菌体感染实验
7
.
1953-现在：分子遗传学时期
1953，Watson & Crick* DNA双螺旋结构 1955，Benzer 基因精细结构，顺反子 1961，Jacob & Monod*, E. coli乳糖操纵子 1969，Nirenberg*，遗传密码破译 1972，Berg*等和Cohen*等DNA的体外重组 1983，McClintock*, 转座子（1948） 1985，Mullis*, PCR
A．AaBb B．AABB C．aaBb D．aaBB
22
.
传递遗பைடு நூலகம்学
分离定律——单因子杂交
Mendel 豌豆杂交实验 遗传学研究的生物的特点
亲代遗传背景必须清楚 相对短的生活史 后代数量足够多 易于操作 最重要的是：群体中不同个体间有不同性状（差
异标记）
重要的23 模式生物有哪些？需掌握
D．该生物二倍体染色体数是24，单倍体染色体数
12
17
.
一个细胞经减数分裂产生4个配子。在粗线期这个细 胞的细胞核含有5pg的DNA，则每个配子的DNA含量 为 pg。
18
.
19
.
被子植物有性生殖过程中由大孢子发育 为胚囊需要经过（ ） A．1次减数分裂和2次有丝分裂形成8个核
B．减数分裂形成4核 C ．3次有丝分裂形成8个核 D． 2次有丝分裂形成4个核
第一次分裂时，一条染色体的两条姊妹染色单体不分离
减数分裂的遗传学意义
使有性生殖生物有可能世代保持染色体数目恒定 来自于父方和母方的染色体可在配子中进行组合 同源染色体的非姊妹染色单体间交换可进一步造成父方和母方的
遗传特性在配子中重组
15
.
减数分裂时，等位基因的DNA片段的 交换和重组通常发生在：
染色质、染色体 细胞周期：G1期、S期、G2期、M期 细胞分裂：有丝分裂、减数分裂
以上概念和细胞分裂基本过程要掌握
9
.
10
.
11
.
12
.
有丝分裂的特征：具有前期、中期、后
期和末期；前期时，每个染色体的两个
染色体单体在体积和形态上完全一样，
所以末期时，每条染色体也完全一样，
这样精确保证染色体分配到子细胞中
2
.
遗传与变异是生物生存与进化的基本因 素
遗传维持了生命的延续。没有遗传就没 有生命的存在，没有遗传就没有相对稳 定的物种
变异使得生物物种推陈出新，层出不穷。 没有变异，就没有物种的形成；没有变 异，就没有物种的进化。遗传与变异相 辅相成，共同作用，3 使得生物生生不息， .
遗传学研究的三个方面:
20
.
某植物的染色体数是24，其大孢子母细 胞发生了减数分裂，所形成的细胞有三 个退化，一个细胞发生三次有丝分裂， 共形成几个细胞?其细胞中各含有多少条 染色体，
A．4个细胞各含有12条染色体
B．4个细胞各含有24条染色体
C．8个细胞各含有12条染色体
21
.
某植物种子胚乳的基因型是AaaBbb，其父 本的基因型为AaBb，母本的基因型是：
王睿勇 南京大学生命科学学院
wangry@
1
.
绪论
研究遗传与变异的科学 研究遗传物质的结构与功能以及遗传信息的传递与表达 遗传：生物性状或信息世代传递的现象，具有稳定性和
普遍性的特点 变异：生物性状在世代传递过程中出现的差异现象。变
异也是普遍存在的，遗传学关注的是可遗传的变异
1909，Morgan*果蝇遗传学，伴性遗传、 连锁和交换、不分离、基因在染色体上呈 直线排列
1926，Morgan 基因学说
1927，Muller*, 人工产生遗传变异
6
.
1940-1952：细胞向分子水平过渡时期， 以微生物为研究对象，采用生化方法研 究遗传物质的本质及功能
1941，Beadle & Tatum* 一个基因一个酶 1944，Avery 细菌转化实验，证明DNA是遗
传递（经典）遗传学: 研究遗传物质纵向传递 规律以及表型和基因型关系
分子遗传学: 研究基因的结构（化学本质、精 细结构）、功能（遗传物质复制、表达、调 控、重组、变异）和横向传递
群体遗传学：研究群体中基因频率和基因型 频率以及影响其平衡的各种因素
4
.
遗传学的建立
Lamarck: 获得性遗传 达尔文：泛生论 Weismann: 种质论 Galton: 融合遗传论 Mendel: 豌豆杂交实验；发现遗传学基本
有丝分裂的遗传学意义：提供了遗传物
质从上代细胞到下一代细胞间的连续性
和保持性
13
.
14
.
减数分裂特征
连续进行两次核分裂，而染色体只复制一次，结果形
成四个核，每个核含有单倍数染色体，即染色体减半 前期特别长，且变化复杂，重要事件包括同源染色体配对（联
会）、交换、分离等 具有一定的时空性，表现在特定发育阶段和特定细胞中进行
.
分离定律：决定每对性状的两个因子（基因）没有混合 和融合，而是在个体整个生命过程中保持独立；形成配 子时，每对基因互相分离，一半配子具有每对基因中的 一个，另一半配子具有每对基因中的另一个
A．偶线期 B．粗线期 C．双线期 D．终变期
16
.
下图表示某种动物的一个卵巢细胞中的染色体。 该细胞处于减数第一次分裂的前期末。下列 叙述正确的是 。
A．该生物二倍体染色体数是12，单倍体染色体数 为6
B．该生物二倍体染色体数是6，单倍体染色体数 为3
C．该图显示的减数分裂，因为非同源染色体发生 了联会
1990, HGP 1997, 克隆羊多莉诞生 Fire*，Mello*：RNAi（1998） 21世纪，后基因组时代 *：获得诺贝尔奖工作
8
.
生殖是遗传的基础
1900年前后，已经注意到细胞分裂时显微镜下细胞内一 系列变化（特别是染色体的行为），在此基础上，结合 遗传因子的行为，Sutton & Boveri提出染色体遗传学 说——染色体是遗传因子（基因）的载体
定律，建立了颗粒式遗传的机制（1866年） De Vries, Correns, Von Tschemak: 孟德尔
定律再发现（1900年）
5
.
现代遗传学发展阶段
1900-1939：细胞遗传学时期：从个体 到细胞水平，建立染色体遗传学说
1903，Sutton & Boveri 染色体是遗传因子 载体假说
传物质 1952，Hershey* 噬菌体感染实验
7
.
1953-现在：分子遗传学时期
1953，Watson & Crick* DNA双螺旋结构 1955，Benzer 基因精细结构，顺反子 1961，Jacob & Monod*, E. coli乳糖操纵子 1969，Nirenberg*，遗传密码破译 1972，Berg*等和Cohen*等DNA的体外重组 1983，McClintock*, 转座子（1948） 1985，Mullis*, PCR
A．AaBb B．AABB C．aaBb D．aaBB
22
.
传递遗பைடு நூலகம்学
分离定律——单因子杂交
Mendel 豌豆杂交实验 遗传学研究的生物的特点
亲代遗传背景必须清楚 相对短的生活史 后代数量足够多 易于操作 最重要的是：群体中不同个体间有不同性状（差
异标记）
重要的23 模式生物有哪些？需掌握
D．该生物二倍体染色体数是24，单倍体染色体数
12
17
.
一个细胞经减数分裂产生4个配子。在粗线期这个细 胞的细胞核含有5pg的DNA，则每个配子的DNA含量 为 pg。
18
.
19
.
被子植物有性生殖过程中由大孢子发育 为胚囊需要经过（ ） A．1次减数分裂和2次有丝分裂形成8个核
B．减数分裂形成4核 C ．3次有丝分裂形成8个核 D． 2次有丝分裂形成4个核
第一次分裂时，一条染色体的两条姊妹染色单体不分离
减数分裂的遗传学意义
使有性生殖生物有可能世代保持染色体数目恒定 来自于父方和母方的染色体可在配子中进行组合 同源染色体的非姊妹染色单体间交换可进一步造成父方和母方的
遗传特性在配子中重组
15
.
减数分裂时，等位基因的DNA片段的 交换和重组通常发生在：
染色质、染色体 细胞周期：G1期、S期、G2期、M期 细胞分裂：有丝分裂、减数分裂
以上概念和细胞分裂基本过程要掌握
9
.
10
.
11
.
12
.
有丝分裂的特征：具有前期、中期、后
期和末期；前期时，每个染色体的两个
染色体单体在体积和形态上完全一样，
所以末期时，每条染色体也完全一样，
这样精确保证染色体分配到子细胞中
2
.
遗传与变异是生物生存与进化的基本因 素
遗传维持了生命的延续。没有遗传就没 有生命的存在，没有遗传就没有相对稳 定的物种
变异使得生物物种推陈出新，层出不穷。 没有变异，就没有物种的形成；没有变 异，就没有物种的进化。遗传与变异相 辅相成，共同作用，3 使得生物生生不息， .
遗传学研究的三个方面:
20
.
某植物的染色体数是24，其大孢子母细 胞发生了减数分裂，所形成的细胞有三 个退化，一个细胞发生三次有丝分裂， 共形成几个细胞?其细胞中各含有多少条 染色体，
A．4个细胞各含有12条染色体
B．4个细胞各含有24条染色体
C．8个细胞各含有12条染色体
21
.
某植物种子胚乳的基因型是AaaBbb，其父 本的基因型为AaBb，母本的基因型是：