植物数量遗传学(2015)第1章绪论
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《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1.解释下列名词:遗传学、遗传、变异。
答:遗传学:是研究生物遗传和变异的科学,是生物学中一门十分重要的理论科学,直接探索生命起源和进化的机理。
同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学,是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础;并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。
遗传:是指亲代与子代相似的现象。
如种瓜得瓜、种豆得豆。
变异:是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。
如高秆植物品种可能产生矮杆植株:一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。
第二章遗传的细胞学基础1.解释下列名词:原核细胞、真核细胞、染色体、染色单体、着丝点、细胞周期、同源染色体、异源染色体、无丝分裂、有丝分裂、单倍体、二倍体、联会、胚乳直感、果实直感。
联会:减数分裂中,同源染色体的配对过程。
同源染色体:生物体中,形态和结构相同的一对染色体。
异源染色体:生物体中,形态和结构不相同的各对染色体互称为异源染色体。
8.有丝分裂和减数分裂有什么不同?用图表示并加以说明。
答:有丝分裂只有一次分裂。
先是细胞核分裂,后是细胞质分裂,细胞分裂为二,各含有一个核。
称为体细胞分裂。
减数分裂包括两次分裂,第一次分裂染色体减半,第二次染色体等数分裂。
细胞在减数分裂时核内,染色体严格按照一定的规律变化,最后分裂成为4个子细胞,发育成雌性细胞或者雄性细胞,各具有半数的染色体。
也称为性细胞分裂。
减数分裂偶线期同源染色体联合称二价体。
粗线期时非姐妹染色体间出现交换,遗传物质进行重组。
双线期时各个联会了的二价体因非姐妹染色体相互排斥发生交叉互换因而发生变异。
有丝分裂则都没有。
减数分裂的中期I 各个同源染色体着丝点分散在赤道板的两侧,并且每个同源染色体的着丝点朝向哪一板时随机的,而有丝分裂中期每个染色体的着丝点整齐地排列在各个分裂细胞的赤道板上,着丝点开始分裂。
细胞经过减数分裂,形成四个子细胞,,染色体数目成半,而有丝分裂形成二个子细胞,染色体数目相等。
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。
第一章绪论一、遗传学研究方向:遗传学是研究生物遗传和变异的科学,直接探索生命起源和进化的机理。
同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学,是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础;并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。
*遗传:是指亲代与子代相似的现象。
如种瓜得瓜、种豆得豆。
*变异:是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。
第四章孟德尔遗传孟德尔认为父母本性状遗传不是混合,而是相对独立地传给后代,后代还会分离出父母本性状。
于是提出:①.分离规律;②.独立分配规律。
验证分离定律的方法:1.测交法:也称回交法。
即把被测验的个体与隐性纯合基型的亲本杂交,根据测交子代(Ft)的表现型和比例测知该个体的基因型。
2.自交法:F2植株个体通过自交产生F3株系,根据F3株系的性状表现,推论F2个体的基因型。
3.F1花粉鉴定法:杂种细胞进行减数分裂形成配子时,由于各对同源染色体分别分配到两个配子中,位于同源染色体的等位基因随之分离,进入不同配子。
独立分配的实质:1.控制两对性状的等位基因,分布在不同的同源染色体上;2.减数分裂时,每对同源染色体上等位基因发生分离,而位于非同源染色体上的基因,可以自由组合。
卡方测验:进行χ2测验时可利用以下公式(O是实测值,E是理论值,∑是总和),即:显性现象的几种表现(重点)1. 完全显性:F1表现与亲本之一相同,而非双亲的中间型或者同时表现双亲的性状;2. 不完全显性:F1表现为双亲性状的中间型。
3. 共显性:F1同时表现双亲性状。
4. 镶嵌显性:F1同时在不同部位表现双亲性状。
非等位基因间的相互作用(必考,概念,F2代比例)1.互补作用:两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合显性状态时共同决定一种性状的发育;当只有一对基因是显性、或两对基因都是隐性时,则表现为另一种性状。
2.积加作用:两种显性基因同时存在时产生一种性状,单独存在时能分别表现相似的性状,两种基因均为隐性时又表现为另一种性状。
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。
林木育种名词解释第一章绪论1、林木育种学:是研究林木群体的遗传结构、改良方法、优良品种(类型)的选育与繁殖的理论及技术的科学。
2、个体改良:以细胞学为基础,以改变个体的基因型,培育出优良个体为目的的育种方法。
3、群体改良:以群体遗传学、数量遗传学为基础,以改变群体的基因频率,使群体平均数得以提高,培育出一个优良群体为目的的育种手段。
第二章林木选育技术基础1、物种(species):物种是由形态相似的个体组成,同种个体间可以自由交配,并能产生可育的后代,而不同种间杂交则不育。
(林奈-瑞典科学家)2、形态学种:指分类学家在物种分类时采用的方法,主要形态上相似,有一定的分布区域的群体称为一个种。
3、生物进化( evolution ):指生物在遗传、变异与自然选择作用下的演变发展、物种淘汰和物种产生的过程。
4、种群或居群( population) :由分布在一定地理范围内的个体组成的群体。
5、地理小种(geographic race):由遗传性状相似的个体组成的种内分类单位,有共同的祖先,占有能够适应的特定地域。
6、生态型(ecotype):同一物种内因适应不同生境而表现出具有一定结构或功能差异的不同类群。
7、地理(种源)变异:一个树种分布在广大地区,由于突变、环境的自然选择和隔离的作用,分化并产生了种内不同的地理生态种群,这就是地理(或种源)变异。
这种变异是可以遗传的变异。
8、立地间的变异:在一个种源区内,由于立地类型的差异而产生的一些变异。
9、林分间的变异:在相似的立地条件下不同林分间的差异。
10、个体间的变异:在同一林分中不同个体间的差异。
11、群体:指一群个体间可以进行随机交配的许多个体的总称。
12、群体的遗传结构: 群体中各种基因的频率,以及由不同的交配机制所形成的各种基因型频率在数量上的分布特征。
13、基因型频率( genotype frequency ):在一个群体中,某一特定的基因型个体占个体总数的比率。
《数量遗传学》思考题第一章绪论数量遗传学的研究对象是数量性状的遗传变异1.性状(trait, character):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。
2.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(Quantitative traits)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(Qualitative traits or characters)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(Threshold traits)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(All or none traits):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(Categorical traits):如产羔数、产仔数、乳头数、肉质评分等。
质量性状、数量性状与阈性状的比较质量性状数量性状阈性状性状主要类型品种特征、外貌特征生产、生长性状生产、生长性状遗传基础单个或少数主基因微效多基因微效多基因变异表现方式间断型连续型间断型考察方式描述度量描述环境影响不敏感敏感敏感或不敏感研究水平家系群体群体3.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。
4.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)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。
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。