遗传相关概念
l 孟德尔式遗传
n 孟德尔遗传的扩展
u 不完全显性或部分显性
Eg. 花的颜色的遗传,红花+白花=粉花,红花:百花:粉花=1:2:1。与基因型的比例相同
u 共显性和镶嵌显性
共显性:一对等位基因的两个成员在杂合体中都表达的遗传学现象
Eg.人的MN血型
MN血型中有M,MN,N三种表型,即血细胞表面分别有M抗原,M和N抗原,N抗原。MN基因互不遮掩
镶嵌显性:由于等位基因的相互作用,双亲的性状在自带同一个个体的不同部位表现的镶嵌图式
Eg.异色瓢虫的色斑,父本和母本的鞘翅色斑类型镶嵌在同一个个体上
父本和母本的基因型都为纯合体(不同),F2代的表型比例为父本型:镶嵌型:母本型=1:2:1
u 致死基因:
隐性致死基因:杂合时无影响,只有纯和时才会致死
显性致死基因:纯和时无影响,只有杂合时才表现致死效应
u 复等位基因
Eg.人的ABO血型,A型基因型为IAIA或IAi,红细胞表面的抗原为A,血清中的抗体为B;B型基因型为IBIB或IBi,红细胞中表面的抗原为B,血清中的抗体为A;O型基因型为ii,红细胞表面无抗原,血清中的抗体为A和B;AB型基因型为IAIB,红细胞表面的抗原为A和B,血清中无抗体。
n 非等位基因之间的互作
u 基因互作(9:3:3:1)
u 互补基因:只有当AB同时存在才表现另外一种表型(9:7)
u 抑制基因:A抑制B的作用(13:3)
u 上位基因(一对基因掩饰另外一对基因)
隐性上位:隐性纯和的aa抑制了B(9:3:4)
显性上位:A抑制了另外一对基因的表型(12:3:1)
如酶的竞争(对于底物的亲和性不同,只有缺乏一种酶时才表现作用)在开花的颜色中很常见
u 叠加效应:两种基因决定一种性状(15:1)
l 计量补偿效应
n 在哺乳动物中,雌性随机一条x染色体失活
n 在果蝇中,雄性的x染色体超活性
n 在秀丽隐杆线虫中,两条x染色体的转录活性同时减弱
n 失活机制
u 逃避失活的x染色体区域分布于xy染色体的配对区域
u X失活中心:失活由此位点扩展到整条染色体上
l 遗传的第三交换定律
n 连锁定律:指的是位于同一对染色体上的联合基因在一起伴同遗传的频率大于重新组合的概率,重组体的产生是由于在配子形成过程中同源染色体的非姐妹染色体单体之间发生了局部交换
u 重组率的测定
判断两特定基因是否连锁,需要通过对他们的杂交的F1进行测交。如果/测交后代的表型比率为1:1:1:1,则认为是非连锁的,如果亲本组合类型高于预期比率,而重组型的比率明显低于预期的孟德尔第二遗传定律的比率,则认为他们是连锁的
重组率是指重组型数目占测交后代总数目的百分率
n 多线交换与最大交换值
u 同源染色体之间如果只出现一个交叉,它只涉及到4条染色体中的任意两条非姊妹染色体,即4条染色体中有两条染色体是已交换的,另外两条是没有交换的,重组型占1/2。如果100%的性母细胞在特定的两个连锁基因之间出现了一个交叉,则重组率是1/2*100%=0.50。这就是特定的两个基因中最大的交换值。
u 当有多个基因交换时,如图:

u
u 在A-C基因座之间发生了两次交换叫做双交换,上图中连锁基因为ac,b为标记基因。
遗传分析中,把双交换型和非交换型视为亲本型,单交换型的配子产物视为重组体(遗传组成为Ac或aC)。所以从总效果来看,非交换(包括双交换):交换(单交换)=8:8=1:1
尽管A—C之间发生了双交换,但最大交换值仍然为0.5
如果在特定的两个基因之间同时发生了两次及以上的交换时,即可看到两个以上的交叉。偶数次交换的结果与非交换相同,奇数次交换的结果和单交换的结果相同,最大交换率还是0.5。
l 连锁分析和染色体作图
n 基因直线排列原理及相关的概念
u 基因定位:基因在染色体上的相对位置和排列顺序
u 染色体作图:据测交结果,测得某一基因间的重组率,或利用其它方法得出连锁基因在染色体上的相对位置绘图
u 图距:两个连锁基因在染色体图上的相对距离数量单位。1%的重组率去掉其百分率的数值定义为一个图距单位,及1厘摩(cM)
u 基因的直线排列:若测得基因A-B和B-C间的距离,则A-C间的距离等于A-B及B-C距离之和或之差
n 基因定位的方法
u 两点测交:每次包括两个基因在内,分别进行3次杂交,和3次测交,计算重组率
n 遗传干涉和并发系数
u 染色体干涉和并发系数
一次单交换会影响临近发生的单交换可能性,即干涉。
正干涉:使概率降低 负干涉:使概率增加
实际观察到的双交换率和预期的双交换率的比值叫做并发系数
一般用并发系数来表示干涉作用的大小,干涉作用=1-并发系数
u 染色单体干涉
指的是同一对染色体的4条染色单体参与多线交换机会的非随机性。
l 数量性状的遗传分析
n 数量性状的多基因学说
要点:1.数量性状是许多对微效基因或多基因的联合效应所造成的
2.微效基因中的每一对基因对称性是相等且相加的
3.微效基因之间一般不存在显隐性关系,用大写表示加性基因,小写代表减性基因
4.多基因的效应是累加的
n 数量性状率及遗传计算
P=E+G P为表型值 E为环境效应 G为基因型值
一般情况下E是可正可负,同时考察群体中许多植株时,正负E值抵消,∑E=0
所以∑P=∑G+∑E
同时除以N,则∑P/N=∑G/N+∑E/N.即∑E=∑G所以平均的表型值等于平均的基因型值,表示全群的某数量性状的遗传水平
基因的累加效应(A)显性离差(D)互作遗传或上位效应(I)
除育种之外剩余的数值叫做剩余值(R)
R=D+I+E G=A+D+I
所以P=A+R
n 表型方差及其分量
其中,VP为表型方差,VG为遗传(基因型)方差,VE为环境方差
n 广义遗传率:

n 狭义遗传率:

其中VA表示加性方差
狭义遗传率:
RP1P2指的是亲属一和亲属二某数量性状表型值的相关系数
RA指的是亲属一和亲属二的血缘系数
l 近亲繁殖和杂种优势
n 近交系数和亲缘系数
近交系数(f):结合的配子(即产生某个体双亲的配子)间的相关遗传系数
亲缘系数(R):两个个体亲缘程度的度量
n 通径法分析
l 真核生物的遗传重组
n 遗传重组的概述:
同源重组:依赖于大范围的DNA同源序列的联会,重组会发生在联会部分的任何位点上
位点专一性重组(整合重组、保守性重组):既不涉及到DNA合成,又不涉及到两个DNA之间的交换。而是把整个DNA分子整合到另一个DNA分子上
异常重组:依赖于转座和复制相关的酶类
n 同源重组的分子模型

l 病毒的增殖
n 噬菌体的增殖
u 温和噬菌体的增值:感染周期有溶源途径和裂解途径
u 烈性噬菌体的增殖:感染周期为裂解周期
n 噬菌体的突变型(1)条件致死突变型
l 染色体复制前期的染色体形态
从形态上看,减数分裂的前期Ⅰ分为5个阶段:细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期等。
细线期(leptotenestage)又称凝集期,此期在光学显微镜下可逐渐见到染色体,染色质在凝集前已复制,但仍呈单条细线状,看不到成双的结构染色体。但在电子显微镜下,可观察到此期的染色体是由两条染色单体构成的。
偶线期时染色质进一步凝集,同源染色体发生配对,称为联会,所以此期又称配对期。配对从同源染色体上的若干接触点开始,进而像拉链一样迅速扩展到整个染色体所有的同源片段。
粗线期,又称重组期。该阶段开始于同源染色体联会之后,染色体明显变粗变短(至少缩短了四分之一),结合紧密,此期染色体形态是一个明显的四分体。细线期和偶线期一般持续几小时,而粗线期要持续几天或几周,甚至几月。此期要发生染色体的交换重组,并可贝到在联会复合体的梯状结构中出现的重组节.
双线期染色体长度进一步变短,联会复合体因发生去组装而逐渐消失,紧密配对的同源葵色体相互分开,而在非姊妹染色单体之间的某些部位上,可见其相互间有接触点,称为交叉,交叉被认为是粗线期交换发生的细胞形态学证据,其数目决定于物种类型及染色体长度。如人类,平均每对染色体的交叉数为2~3个;若染色体较长,则其交叉也较多。
终变期又称再凝集期,是前期Ⅰ的最后一个阶段,此期染色质又被包装压缩成染色体。大多数核仁消失,四分体均匀地分布在核中。染色体交叉逐步向染色体端部移动,称为端化。最后四分体只靠端部交叉使其结合在一起,姐妹染色单体通过着丝粒连接在一起。
当前期即将结束时,象有丝分裂一样,中心粒已经加倍,中心体移向两体,并形成纺锤体,核被膜破裂和消失标志前期I的结束。
细菌的遗传
