植物数量遗传学(2015)-第1章 绪论

《遗传学》习题第一章绪论一、名词解释：1、遗传与变异2、遗传变异3、遗传学二、填空题：1、1883年，德国动物学家魏斯曼（A.Weismann）提出。

2、孟德尔通过豌豆杂交实验，提出了遗传因子的分离定律和自由组合定律，但当时并未引起重视，直到年，由三个植物学家在不同的地点，不同的植物上，得出与孟德尔相同的遗传规律，这时遗传学才作为一门独立的学科诞生。

3、1903年和首先发现了染色体的行为与遗传因子的行为很相似，提出了染色体是遗传物质的载体的假设。

4、遗传学诞生后，遗传学名词是1906年由英国的教授提出来的。

5、1909年，丹麦遗传学家创造了一词来代替孟德尔的遗传因子，并且还提出了和概念。

6、1910年，和他的学生用果蝇做材料，研究性状的遗传方式，得出，确定基因直线排列在染色体上，创立了以遗传的染色体学说为核心的。

7、1940年以后，以红色面包霉为材料，系统地研究了生化合成与基因的关系，于1941年提出一个基因一个酶的假说。

8、1944年，等用肺炎双球菌做转化实验，证明DNA是遗传物质。

9、1951 发现跳跃基因或称转座因子。

10、1961年，法国分子遗传学家以E.coli为材料，研究乳糖代谢的调节机制，提出了。

11、分子遗传学时期以1953年美国分子生物学家和英国分子生物学家提出的为开始。

三、选择题：1、遗传学有很多分支，按（），可分为宏观与微观，前者包括群体遗传学(Population genetics)、数量遗传学(Quantitative gentics)；后者包括细胞遗传学(Cytogenetics)、核外遗传学(Extranuclear G.)、染色体遗传学(Chromosomal G.)、分子遗传学(Molecular genetics)。

A、按研究对象分B、按研究范畴分C、研究的层次分D、研究的门类2、遗传学名词是1906年由英国的贝特森William Bateson教授提出来的，并且他还提出了（）等概念。

第一章绪论一、基本概念遗传学：生物学中研究遗传和变异，即研究亲子间异同的分支学科。

数量遗传学：采用生物统计学和数学分析方法研究数量性状遗传规律的遗传学分支学科。

二、数量遗传学的研究对象数量遗传学的研究对象是数量性状的遗传变异。

1. 性状的分类性状：生物体的形态、结构和生理生化特征与特性的统称。

如毛色、角型、产奶量、日增重等。

根据性状的表型变异、遗传机制和受环境影响的程度可将性状分为数量性状、质量性状和阈性状3 类。

数量性状：遗传上受许多微效基因控制，性状变异连续，表型易受环境因素影响的性状，如生长速度、产肉量、产奶量等。

质量性状：遗传上受一对或少数几对基因控制，性状变异不连续，表型不易受环境因素影响的性状，如毛色、角的有无、血型、某些遗传疾病等。

阈性状：遗传上受许多微效基因控制，性状变异不连续，表型易受或不易受环境因素影响的性状。

有或无性状：也称为二分类性状 ( Binary traits)。

如抗病与不抗病、生存与死亡等。

分类性状：如产羔数、产仔数、乳头数、肉质评分等。

数量性状的特点：必须进行度量，要用数值表示，而不是简单地用文字区分；要用生物统计的方法进行分析和归纳；要以群体为研究对象；组成群体某一性状的表型值呈正态分布。

3. 决定数量性状的基因不一定都是为数众多的微效基因。

有许多数量性状受主基因(major gene)或大效基因(genes with large effect)控制。

果蝇的巨型突变体基因( gt)；小鼠的突变型侏儒基因( dwarf, df)；鸡的矮脚基因( dw)；美利奴绵羊中的Booroola 基因( FecB)；牛的双肌( double muscling)基因( MSTN)；猪的氟烷敏感基因( RYR1)三、数量遗传学的研究内容数量性状的数学模型和遗传参数估计；选择的理论和方法；交配系统的遗传效应分析；育种规划理论。

四、数量遗传学与其他学科间的关系理论基础奠定：孟德尔遗传学+数学+生物统计学理论体系完善：与群体遗传学关系最为密切；学科应用：与育种学最为密切，是育种学的理论基础和方法论；学科发展：与分子生物学、生物进化学、系统科学和计算机科学密切结合，并产生了新的遗传学分支学科，如分子数量遗传学等。

第一章绪论第一节遗传学研究的对象和任务第二节遗传学的发展第三节遗传学在科学和生产中的作用第一节遗传学研究的对象和任务一、遗传(heredity)：亲代与子代间的相似现象。

“种瓜得瓜、种豆得豆”二、遗传学（Genetics）：是研究生物体遗传与变异规律和机制的一门科学。

是认识和阐明生物体遗传信息的组成、传递、和表达规律的科学。

三、变异(variation)：子代个体之间的差异。

“母生九子，九子各别”▪遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素：*遗传+变异+自然选择→形成物种*遗传+变异+人工选择→动、植物品种遗传和变异是一对矛盾，其表现与环境不可分割。

遗传学的分支按研究的层次分类：群体遗传学(Population genetics)宏观数量遗传学(Quantitative gentics)细胞遗传学(Cytogenetics)核外遗传学(Extranuclear G.)微观即细胞质遗传学(Cytoplasmic G.)染色体遗传学(Chromosomal G.)分子遗传学(Molecular genetics)按研究对象分类：人类遗传学(Human genetics)动物遗传学(Animal genetics)植物遗传学(Plant genetics)微生物遗传学(Microbial genetics)按研究范畴分类：发生遗传学(Developmental genetics)行为遗传学(Behavioral genetics)免疫遗传学(Immunogenetics)肿瘤遗传学(Cancer genetics)医学遗传学(Medical genetics)血型遗传学(Blood group genetics)生化遗传学(Biochemical genetics)三、研究对象：以微生物(细菌、真菌、病毒)、植物和动物以及人类为对象，研究它们的遗传变异规律。

•为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。

中国农科院植物数量遗传学复习第一章育种群体的遗传组成1.群体（population）：指具有共同特征的一些个体所组成的集合。

群体结构：基因和基因型频率2.群体遗传学的主要任务：研究某一世代中基因和基因型频率的大小、不同世代中基因和基因型频率的变化情况、引起基因和基因型频率变化的条件和原因，以及由此变化而产生的结果。

第一节群体的基因频率和基因型频率3.基因A和a的频率4.基因型AA、Aa和aa的频率第二节不同交配系统下基因频率和基因型频率的变化5.交配系统：指生物体通过有性世代产生后代的方式，它包括自交、回交、随机交配和同型交配等交配系统一、自交（交配系统）6.一对等位基因A和a的情况下，其后代的基因和基因型频率的变化7.多个位点，每个位点有一对等位基因的情况（以两对等位基因A/a和B/b为例）类型1：纯合型类型2：部分杂合型类型3：纯全杂合型（1）两个独立遗传位点的自交后代分离，自交n个世代以后，三个类型的基因型频率用下式的展开表示：（2）若个体为m对基因的杂合体AaBbCc……,经过几代自交后, 后代出现m+1种类型的基因型, 各种类型的频率用此展开项来表示：自交n代后，m对等位基因完全杂合的频率为：1/2mn自交n代后，m对等位基因完全纯合的频率为：(1-1/2n)m可见，自交n代后，其后代完全纯合速度很快，如果加上选择，速度会更快。

二、回交（交配系统）三、随机交配8.随机交配（Random mating）：在特定地域范围内，个体具有同等机会与相反性别的任一个体交配。

9.Hardy-Weinberg平衡定律：在一个随机交配群体中、没有什么干扰因素，如果下一代的基因型频率和上一代一样，则该群体处于随机交配系统的平衡之中。

10.在一个平衡群体中，若A和a的频率为p和q，p+q=1，则3中基因型AA，Aa和aa的频率分别为：D=p2, H=2pq和R=q2第三节平衡的建立和平衡群体的性质10.大样本随机交配群体的第二个重要定律：不管群体的起始频率如何，只要经过一代随机交配，群体就达到平衡。

植物数量遗传学研究植物数量遗传学研究是一种关注物种数量、种群遗传多样性和进化过程的科学。

植物数量遗传学的主要目的是了解物种形成的机理和维持物种多样性的过程。

在遗传学研究中，数量遗传学是个非常有趣的分支，它研究的是个体数量、性别比和亲缘关系等的遗传学机理，但是植物数量遗传学致力于探索植物的遗传多样性、物种间的遗传差异以及种群间的基因交换等问题。

植物数量遗传学一开始关注的是群体遗传学的应用，这些应用通常包括种群特征和地理分布之间的关系、环境变化对种群遗传多样性的影响以及根据DNA数据进行物种鉴定等。

最新的研究发现，群体遗传学方法可以用于研究自然选择、基因漂变、杂交和迁移等进化过程。

在植物数量遗传学研究中，常用的分子标记包括DNA、RNA和蛋白质等，通过基因解读，可以预测物种的系统进化、种群遗传分化和生境适应等信息。

例如，利用DNA分子标记技术可以鉴定植物的种属亲缘关系，并确定一个物种是否是另一个物种的进化分支。

当前，植物数量遗传学在生物多样性的研究中占据了重要的地位。

植物数量遗传学可用于研究天然群落的遗传组成、植物系统进化、数量分化和遗传多样性保护等领域。

由于当前全球范围内生境破坏和退化现象日益严重，植物数量遗传学可以帮助我们更好地保护和管理濒危物种，促进生物多样性的保护和恢复。

另外，随着时间的推移，人类所面临的环境问题越来越严重。

而在植物数量遗传学的研究中，可以发现物种适应环境的途径和条件，从而推动人们做出更为智慧和可持续的决策，以支持着一个更加生态复杂的世界。

在研究中，数量遗传学的方法和技术通常包括可视化标记、DNA测序、DNA指纹图谱等。

可视化标记主要基于染色体的遗传差异，利用一些染色体形态和遗传结构的特征来挖掘种间的遗传多样性。

DNA测序技术则是通过检测DNA序列的微小变化来鉴定物种间的遗传关系和进化关系。

而DNA指纹图谱则是通过将DNA 测序反转成可视化标记，来展示某个群体的遗传多样性，通常被用来研究数量性状和进化过程。

数量遗传学：一门研究生物数量性状变异的遗传规律的学科。

数量遗传学运用统计分析方法，将表现型分解为遗传效应和环境效应分量(components)，并进一步剖析遗传变异中的基因效应。

Multiple Gene Hypothesis：•数量性状受微效多基因控制•多基因间不存在显隐关系•多基因的效应相等，具有累加作用•多基因对外界环境变化比较敏感•存在主基因与修饰基因群体：具有性繁殖且经常异交的生物个体的集团,或者是一群可繁殖后代的生物个体的集团（孟德尔群体）。

群体的遗传组成：体基因型的数目或各种基因的频率以及由之形成的基因型数量分布。

基因型频率（genotype frequency）：特定基因型在群体内出现的概率.基因频率（gene frequency）：特定位点上一种等位基因占该位点全部等位基因的比率，或该等位基因在群体内出现的概率。

Hardy-Weinberg Law：在理想状态下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。

•理想群体•个体随机交配•没有选择压•基因型比例逐代保持不变•基因频率与基因型频率存在简单关系。

某种基因的基因频率＝某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率平衡群体的基因型频率取决于群体的基因频率，而与起始群体的基因型频率无关。

连锁不平衡：两个以上位点间基因型频率的不平衡状态，似乎由位点间连锁关系引起的。

连锁平衡：对于那些重组后位点或者基因型的频率等于预期的群体。

影响群体基因频率的因素：•非随机交配(non-random mating)–近亲交配–聚类交配(assortative mating) (e.g. human)–反聚类交配(disassortative mating)(e.g.self-sterility system)•系统性过程(systematic process)–基因频率定向变化：Migration, Mutation, Selection–基因频率随机变化：Random drift in small population适应度：基因型能成活繁殖后代的相对能力。

遗传学第一章绪论名词解释：遗传与变异概念：遗传学(Genetics)是研究生物遗传和变异的科学，遗传与变异是生物界最普通、最基本的两个特征。

遗传(heredity)：指生物亲代与子代相似的现象，即生物在世代传递过程中可以保持物种和生物个体各种特性不变；变异(variation)：指生物在亲代与子代之间，以及在子代与子代之间表现出一定差异的现象。

遗传学(Genetics)是研究生物遗传和变异的科学，遗传与变异是一对矛盾对立统一的两个方面，遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的，没有遗传就没有物种的相对稳定，也就不存在变异的问题‘没有变异特征物种将是一成不变的，也不存在遗传的问题。

第二章遗传的细胞学基础 填空题： 1、玉米种子的淀粉性（Ａ）基因对砂糖性基因（ａ）为显性，一个纯系砂糖性玉米的雌蕊接受了淀粉性的花粉，它所产生的种子的胚乳的基因型是_____ Aaa _____。

2、在AaBbCcDd×AaBbCcDd的杂交中，①每一亲本能产生 16种配子②后代的基因型种类有81 种。

③后代的表型种类有16 种(假定4对基因均为完全显性)。

④后代中表现A_B_C_D_表型的占 81/256。

⑤后代中表现aabbccdd表型的占1/256 。

3、细胞减数分裂过程中，__前期Ⅰ的偶线期____期发生同源染色体的联会配对；前期Ⅰ的粗线期______期染色体间发生遗传物质交换；__前期Ⅰ的双线期____期发生交叉端化现象，这一过程一直进行到中期Ⅰ，后期Ⅰ_同源染色体_____染色体分开，而染色单体分离在___后期Ⅱ_____期。

4、金丝雀的黄棕色羽毛由性连锁隐性基因a控制，绿色羽毛由基因A控制。

在一组合的后代中，所有的雄雀都是绿毛的，雌雀都是黄棕色的。

该组合的亲本父本基因型为Z a Z a，母本基因型为Z A W 。

5、全部的哺乳类动物为XY型类型性决定；家禽几乎为ZW型类型性决定；蜜蜂的性别是由染色体倍数决定的；果蝇的性别由性指数决定的。

植物数量遗传学与遗传汇聚性研究植物数量遗传学是指研究植物数量性状如何遗传的学科，主要关注遗传变异、性别比例、突变、基因流以及环境对遗传变异的影响等问题。

遗传汇聚性则是指同一物种群体中同源染色体上多个地点上的不同等位基因在间接或直接的选择下的汇聚。

植物数量遗传学和遗传汇聚性的研究使我们深入了解植物群体的形态、生物、遗传和进化。

植物数量性状指的是基因型和环境因素共同决定的性状，如高度、光谱特性、生长速度、繁殖性、果实大小等等。

通过研究数量性状，可以了解种群内遗传变异的程度，并推断环境选择的强烈程度。

植物数量遗传学是研究数量性状如何遗传的学科。

基因型是数量性状的表现，而环境因素则对其产生影响。

植物数量遗传学主要关注在种群内的遗传变异、性别比例、突变、选择以及基因迁移等问题。

研究种群内的遗传变异，可以推测环境选择的特征。

不同的物种之间有着不同的确定环境选择特征的方法。

植物数量遗传学的研究还探讨了植物数量性状基因型与表型之间的关系。

对表现型(soma)和遗传基因型(genotype)之间关系的研究，对于标定基因及染色体所在位置很重要。

进一步的，遗传汇聚性的研究在发掘同源基因的多样性方面至关重要。

基于植物数量遗传学和遗传汇聚性的研究不断深入，开创了新的实验方法。

例如基于其门结构构建的基因型地标标记（GMM）系统，利用GMM的多态性对基因型进行鉴别及拆分。

同时，CC、DD、CD和ED等遗传距离距离指标在植物遗传汇聚性研究中得到普遍应用。

通过这些方法，在变异性质、表现性状、全基因组关联、基因组最小区间、遗传距离和家族相关性等方面取得了显著的进展。

这些研究为种群遗传学、进化与遗传育种学提供了丰厚的知识备用。

同时，植物数量遗传学和遗传汇聚性的研究也对可持续农业和增强作物抗逆性产生了巨大贡献。

在可持续农业方面，通过对农作物的遗传分析，可以发现形态和生物学上的基本规律，从而优化农作物。

在增强作物抗逆性方面，遗传分析可以帮助提高作物耐高温、抗病、抗干旱等特性，以保证一定的产量，适应不同的生长环境。