七章节数量遗传学基础
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遗传学基础一、遗传物质遗传物质是指携带遗传信息的物质,主要是核酸,包括DNA和RNA。
遗传物质具有自我复制的能力,能够保证遗传信息的传递和遗传学特征的延续。
遗传物质不仅是生命的基础,也是生物多样性的源泉。
二、孟德尔遗传孟德尔遗传是指基于孟德尔发现的遗传规律,即基因的分离定律和独立分配定律。
这些定律揭示了基因如何通过有性繁殖传递给下一代,以及基因如何组合以形成生物体的表型。
孟德尔遗传是现代遗传学的基础。
三、多基因遗传多基因遗传是指由多个基因共同作用决定的性状或疾病的遗传方式。
多基因遗传涉及到多个基因的相互影响和环境因素的交互作用,而不是仅仅由一对基因决定。
多基因遗传在人类的许多特征和疾病中起着重要作用。
四、分子遗传学分子遗传学是研究遗传信息的分子基础和传递机制的科学。
它主要关注DNA、RNA和蛋白质的合成、调控和功能。
分子遗传学的发展推动了基因组学、转录组学、蛋白质组学和表观遗传学等领域的研究。
五、基因突变基因突变是指基因序列中发生的任何改变,包括DNA的插入、缺失、重排和点突变等。
基因突变可以发生在生殖细胞中,并传递给后代,从而影响生物体的表型。
基因突变是生物进化的驱动力之一,也是许多遗传疾病的主要原因。
六、遗传疾病遗传疾病是指由遗传物质改变引起的疾病。
这些疾病可能由单基因突变引起,也可能由多基因遗传和环境因素共同作用引起。
常见的遗传疾病包括先天性缺陷、代谢性疾病、神经性疾病和免疫性疾病等。
了解和预防遗传疾病对于提高人类健康和生活质量至关重要。
七、群体遗传学群体遗传学是研究群体中基因频率和基因型频率变化的科学。
它关注群体中基因变异和多样性的起源、维持和演化,以及群体间基因流动和进化过程的影响因素。
群体遗传学对于理解物种进化和人类进化以及保护生物多样性等方面具有重要意义。
八、生物进化生物进化是指物种随时间而发生的适应性变化,是物种起源和演化的过程。
进化是通过自然选择和突变等机制驱动的,而这些机制在分子水平上受到遗传物质的控制。
质量性状:指由一对或对基因控制,在个体间能够明显区分,呈不连续性变异的性状。
数量性状:由微效多基因控制,在群体中不能明显区分,呈连续性变异的性状。
门阈性状:由微效多基因控制的,在群体中呈不连续分布的性状,一般能够明显地区分其表现形式。
数量遗传学:指用数理统计方法和数学分析方法研究数量性状遗传和变异规律的科学。
选择:在人类和自然干预下,某一群体的基因在世代传递的过程中,某种基因型个体的比例所发生的变化现象,称作选择。
适应度:比较群体中各种基因型(以个体平均留种子女数为标准)生存适应力的相对指标。
适应度就是特定基因型的留种率和群体最佳基因型留种率之比值。
选择系数:1减去适应度就是该基因型的选择系数。
留种率+淘汰率=1遗传漂变:如果群体规模较小,下一代的实际基因频率都可能由于抽样误差而偏离理论上应有的频率。
始祖效应:当来自大群体的一个小样本在特定环境中成为一个新的封闭群体,其基因库仅包括亲本群体中遗传变异的一小部分,并在新环境中承受新进化压力的作用,因而最终可能与亲本群分体。
这种过程在体现的般规律,称为始祖效应。
瓶颈效应:当大群体经历一个规模缩小阶段之后,以及在漂变中改变了基因库(通常是变异性减少)又重新扩大时,基因频率发生的变化。
同型交配:如果把同型交配严格地定义为同基因型交配,那么近交和同质选配都只有部分的同型交配,只有极端的近交方式——自交才是完全同型交配。
群体遗传学:专门研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科。
群体:是指一个种、一个变种、一个品种或一个其它类群所有成员的总和。
孟德尔群体:在个体间有相系交配的可能性,并随着世代进行基因交流的有性繁殖群体。
基因库:以各种基因型携带着各种基因的许多个体所组成的群体。
亚群:由于各种原因的交配限制,可能导致基因频率分布不均匀的现象,形成若干遗传特性有一定差异的群落通常称为亚群。
随机资本:在一个有性系列的生物群体中,任何一个雌性式雄性的个体与其任何一个相反性别的个体交配的机率是相同的。
二章学习要点一、细胞的构造着重了解与遗传有关的细胞组成部分的结构和功能。
如线粒体、叶绿体(质体)、核糖体、内质网和细胞核等细胞结构与遗传物质(DNA)的存在、复制、传递和表达(功能)有什么关系。
线粒体和叶绿体都含有DNA、RNA及核糖体,有合成蛋白质的能力,能决定一些性状的遗传,是细胞质基因的载体之一(即含有细胞质基因)。
核糖体是细胞中合成蛋白质的主要场所,也就是遗传信息表达的地方。
细胞核是遗传物质集聚的主要场所,是细胞代谢、生长、繁殖和遗传变异的控制中心。
细胞核中的核仁主要由RNA和蛋白质构成,还含少量DNA,主要功能是合成核糖体RNA,同时还有组装核糖体亚基的作用。
染色质是间期核中由DNA、组蛋白质等组成的复合结构,在细胞分裂期染色质即表现为染色体。
真核细胞的绝大部分DNA都聚集在染色体中,所以染色体是遗传物质(基因)的主要载体,是细胞中主宰遗传变异的主要结构。
二、染色体的形态、结构和数目(一)染色体的形态各个物种的染色体都有其特定的形态特征(染色体的个体性)。
细胞有丝分裂中期是研究染色体形态最好的一个时期。
一条典型的染色体有着丝粒、主缢痕、染色体臂(长臂和短臂)、次缢痕和随体等五个部分。
根据着丝粒在染色体上的位置不同,一般将染色体分为中部着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体、近端着丝粒染色体和端着丝粒染色体等几种形态类型。
要了解这几种类型染色体的含义(划分标准)及在细胞分裂后期的形状(V形、L型、棒状及粒状等)。
(二)染色体的结构染色(单)体的骨架是一个连续的DNA大分子,若干蛋白质分子结合在该DNA 骨架上,成为DNA-蛋白质纤丝(即染色质纤丝),经过重复折叠而成为染色体。
从染色质到染色体的四级结构模型假说认为,染色质的基本结构单位是核小体,DNA分子经过核小体、螺线体、超螺线体、染色(单)体四次折叠,总长度压缩了近一万倍。
重点掌握核小体、螺线体、超螺线体的结构;DNA长度从这一级到另一级被缩短了多少倍(或相反,从下一级结构到上一级结构又能伸长多少倍)?提示:DNA双链分子中,相邻两对碱基间距离为0.34nm。
数量遗传学知识点总结第⼀章绪论⼀、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。
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。