遗传学知识点总结1

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绪论

1遗传学

是研究生物遗传变异及其规律的科学,由英国学者贝特森1906年提出。具体说,是指采用许多不同的实验手段从分子、细胞、组织、个体或群体等水平上研究生物体遗传物质的组成、遗传信息的传递及其表达的一门学科

2遗传

亲代与子代(上下代)之间相似的现象

★遗传的特点:相对稳定性、保守性

3、Variation (变异)

亲代与子代之间以及子代个体之间的差异

★变异的特点:普遍性和绝对性

分为可遗传的变异(hereditable variation),和不可遗传的变异

4、Evolution (进化)

生物体在生命繁衍进程中,一代一代繁殖,通过遗传把物种特性传递下去。但不可避免地遭受自然和人为的干涉,即遗传—变异—选择(淘汰坏的,保留好的),后代优于亲代,称为进化。

进化的两种方式:

渐变式:积累变异成为新类型(continual variation),如适应性进化。

跃变式:染色体加倍成为新物种,如倍性育种和基因工程育种。

5、遗传与变异的关系

遗传与变异是矛盾对立统一的两个方面。即遗传是相对的,保守的;变异是绝对的,进步的;变异受遗传控制,不是任意变更的。具体如下:

★遗传与变异同时存在于生物的繁殖过程中,二者之间相互对立、又相互联系,构成生物的一对矛盾。每一代传递既有遗传又有变异,生物就是在这种矛盾的斗争中不断向前发展。★没有变异,生物界就失去了进化的源泉,遗传也就只能是简单的重复;没有遗传,生物物种的相对稳定性就难以保持,即使产生了变异也无法累积,使变异不能传递给后代,变异将失去意义,生物就不能进化。

★产生的可遗传变异经过逐代的遗传逐渐累积,经过选择,逐渐进化成我们现在所看到的生物物种。

6、遗传、变异与选择的关系

★遗传和变异是进化的内因和基础,而选择决定了进化的发展方向。

★自然选择使有利于生物个体生存的变异(优势变异)逐渐累积加强,而不利变异逐渐被淘汰,使形成的新物种适应性更强。而人工选择是人为选择所需要的变异,从而发展成为生产和生活中所需要的品种。因此,遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大要素。

7、遗传、变异与进化的关系

生物进化就是环境条件(选择条件)对生物变异进行自然选择,在自然选择中得以保存的变异传递给子代(遗传),变异逐代积累导致物种演变,产生新物种。

动、植物和微生物新品种选育(育种)实际上是一种人工进化过程,只是以选择强度更大

的人工选择代替了自然选择,其选择的条件是育种者的要求。

8遗传学主要包括三个方面:

1、遗传物质的本质(DNA 、RNA):化学本质、所包含的遗传信息和遗传物质的结构、组织和变化。

2、遗传物质的传递:复制、染色体行为、遗传规律及基因在群体中的数量、变迁等。

3、遗传信息的实现:基因的原初功能、基因的相互作用、基因的调控以及个体发育中的基因作用机制等

9表观遗传学

概念:基因的DNA序列不发生改变的情况下,基因的表达水平与功能发生改变,并产生可遗传的表型。

特征: (1)可遗传;(2) 可逆性;(3) DNA不变

表观遗传学的现象:

(1) DNA甲基化

(2) 组蛋白修饰

(3) MicroRNA

(4) Genomic imprinting

(5)休眠转座子激活…

10遗传学发展:

整体水平-----细胞水平----分子水平;

宏观-----微观;

染色体----基因;

逐步深入到研究遗传物质结构和功能。

遗传的细胞学基础

1原核细胞一般比较小(1-10µm),没有核膜,DNA为裸露的环状分子,通常没有结合蛋白和恒定的内膜系统,主要由细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核构成。

主要特点是(1)遗传信息量少;(2)内部结构简单, 没有分化为以膜为基础的专门结构和功能的细胞器和细胞核膜。

2真核细胞的结构:(1)细胞膜;(2)细胞质;(3)细胞核。

具有重要遗传功能的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体和内质网

3细胞质遗传体系

线粒体:mtDNA半保留自我复制,在S期和G2期,

同时受细胞核基因的控制,半自主细胞器

叶绿体:ctDNA半保留自我复制,在G1期,同时受细胞核基因的控制,半自主细胞器。内质网

核糖体

4

5染色体的组成

(1) DNA:约占30%,每条染色体一个双链DNA分子。是遗传信息的载体,也就是所谓的遗传物质。

(2)蛋白质:组蛋白(histone):呈碱性,结构稳定;与DNA结合形成并维持染色质结构。

非组蛋白:呈酸性,种类和含量不稳定;作用还不完全清楚,可能与基因表达的调控有关。

(3)可能存在少量的RNA。

6真核生物染色质的基本结构

核小体是染色质的基本结构单位,包括约200bp的DNA超螺旋、H2A、H2B、H3、H4各2分子构成的八聚体。

真核生物染色质的高级结构:贝克等(Bak AL, 1977)提出了染色体四级结构模型理论,能够在一定程度上解释染色质状态转化的过程。

核小体+连接丝---螺线体----超螺线体----染色体

7染色质根据对碱性染料反应的差异,可分为

常染色质

是指间期细胞核内染色较浅、低度折叠压缩的染色质,是染色质中转录活跃部位,因此又称为活性染色质,处于常染色质状态是基因转录的必要条件

异染色质

是指间期细胞核内染色很深、压缩程度高,处于凝集状态的染色质,无转录活性,因此也叫非活性染色质。

染色体:指细胞分裂期,染色质卷缩成具有一定形态、结构和能被碱性染料染色很深的物质。

8染色体形态

组成:着丝粒、长臂和短臂、次缢痕、随体、端粒。

★着丝点(主缢痕):细胞分裂时纺锤丝附着于着丝粒的区域,对于染色体向两极牵引具有决定性作用

★次缢痕、随体:染色体的次缢痕具有组成核仁的功能,随体则由异染色质构成,不具有转录活性

8染色体类型

★中间着丝点染色体: 形态上表现为V形。

★近中着丝点染色体: 表现为L形。

★近端着丝点染色体: 表现棒状。

★顶端着丝点染色体:也显示棒状。

9染色体类别

★同源染色体(Homologous chromosome)

在生物体细胞内,具有形态和结构相同的一对染色体,且含有相同的基因位点;

★非同源染色体(non-homologous chromosome)

一对染色体与另一对形态结构不同的染色体之间,互称为非同源染色体,也叫异源染色体,含有不同的基因位点。

10 在细胞遗传学上,可根据各对染色体的长度、着丝点的位置、长短臂比、次缢痕的位置、随体的有无等形态特征予以分类和编号,以便于识别和研究。这种对生物细胞核内全部染色体的形态特征所进行的分析,称为核型分析

11生长发育必须有三个前提:

首先是细胞体积的增加,

其次遗传物质的复制,

第三是要有一种机制保证遗传物质能从母细胞精确地传递给子细胞,即细胞分裂。

细胞分裂是生物进行生长和繁殖的基础。细胞分裂包括无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。12★有丝分裂的意义