第四章生物的遗传1部分(幻灯08年第6次课)资料下载.pdf

1、现代遗传学，基因的概念有哪些进展？8、染色体断裂引起的畸变主要有哪几种？、染色体断裂引起的畸变主要有哪几种？9、你认为孟德尔和摩尔根取得成功的共同特点是什么？、你认为孟德尔和摩尔根取得成功的共同特点是什么？10、常见基因突变的类型和原因？、常见基因突变的类型和原因？第四章 生物的遗传第四章 生物的遗传一、遗传学的基本原理经典遗传学定律二、遗传的染色体学说（染色体和遗传）一、遗传学的基本原理经典遗传学定律二、遗传的染色体学说（染色体和遗传）三、基因与遗传（遗传的分子基础）四、遗传工程三、基因与遗传（遗传的分子基础）四、遗传工程尽管很早以前人们就注意遗传现象，但进行认真的研究、并提出理论假说是在尽

2、管很早以前人们就注意遗传现象，但进行认真的研究、并提出理论假说是在十九世纪后期十九世纪后期。从二十世纪开始，现代遗传学才开使起步；一百年后的。一百年后的今天,遗传学的研究已取得了今天,遗传学的研究已取得了辉煌的成果辉煌的成果，成为，成为生物科学的核心！生物科学的核心！本部分从遗传学的本部分从遗传学的基本定律基本定律开始，以遗传学开始，以遗传学发展的历史发展的历史为线索，对生物的遗传进行简单的介绍。为线索，对生物的遗传进行简单的介绍。遗传是生物的遗传是生物的一种属性一种属性，生物世界的，生物世界的一种自然现象一种自然现象。遗传遗传使生物体的使生物体的特征得以延续特征得以延续，变异变异则产生则产生

3、形形色色形形色色的生物，遗传和变异构成了生物进化的基础。的生物，遗传和变异构成了生物进化的基础。一、遗传学的基本原理一、遗传学的基本原理（一）概述（一）概述1、定义、定义：遗传学是研究生物体：遗传学是研究生物体遗传和变异规律遗传和变异规律的科学。的科学。2、遗传学的伟大创始人、遗传学的伟大创始人孟德尔孟德尔（Gregor Johann Mandel,1822-1884）奥国人，无显赫的家庭，农民的儿子。利用空余时间，在修道院的园地里进行奥国人，无显赫的家庭，农民的儿子。利用空余时间，在修道院的园地里进行豌豆杂交试验豌豆杂交试验，长达，长达十年十年之久；确定了在生物性状传递上的两条奠基规律，即：

4、之久；单对单对因子的因子的分离分离和和多对多对因子分离后的因子分离后的自由组合自由组合。1884年孟德尔去世时，人们年孟德尔去世时，人们只知道只知道他是一位被人爱戴的神父，他是一位被人爱戴的神父，却不知却不知他已经是一位默默无闻的科学家，一位遗传学的他已经是一位默默无闻的科学家，一位遗传学的创始人创始人。1）时间和结果时间和结果：2年选种，年选种，8年杂交试验卓越的结果，为遗传学的发展创造了条件；年杂交试验卓越的结果，为遗传学的发展创造了条件；孟德尔孟德尔的的“植物杂交试验植物杂交试验”论文，论文，在在1900年，由三位著名的科学家维里斯，柯伦斯和丘歇马克年，由三位著名的科学家维里斯，柯伦斯和

5、丘歇马克（Vrise,Correns&Tschermak）同时发现、并赞扬了这篇早已被遗忘的报告（同时发现、并赞扬了这篇早已被遗忘的报告（发表发表35年后年后及及去世去世16年后年后才得到才得到公认公认）。这样不平凡的经历在科学史上是不多见的！；）。对孟德尔的在认识对孟德尔的在认识3、孟德尔的遗传试验、孟德尔的遗传试验：2）这个事情说明了两个问题这个事情说明了两个问题：孟研究成就孟研究成就超越超越了当时的科学水平，人们不理解其重要性；科学领域里是了当时的科学水平，人们不理解其重要性；科学领域里是不会不会埋没人才的。埋没人才的。（二）孟德尔遗传分析的方法（成功的（二）孟德尔遗传分析的方法（成功的

6、4个原因）个原因）孟氏之所以能在早期研究者孟氏之所以能在早期研究者100多年失败多年失败领域内获得成功，应归于他领域内获得成功，应归于他卓越卓越卓越卓越的洞察力和科学的方法学。的洞察力和科学的方法学。1、严格、严格选材选材：1）豌豆是）豌豆是严格的严格的闭花自花授粉闭花自花授粉植物，易得纯种；杂交从纯种出发，是取得成功的保证。植物，易得纯种；2）豌豆）豌豆品种品种的的性状明显而稳定性状明显而稳定，各部，各部结构较大结构较大，便于异花授粉的操作。，便于异花授粉的操作。3、定量、定量分析分析法法：2、精心、精心设计设计：是科学方法学的重要组成部分：是科学方法学的重要组成部分1）采用单因子分析法采用

7、单因子分析法，分别观察和分析一个时期内，分别观察和分析一个时期内一对性状一对性状的差异，最大限度排除各种复杂因素的干扰。（的差异，最大限度排除各种复杂因素的干扰。（变量少！变量少！）2）孟氏首先发现孟氏首先发现了了“分离规律分离规律”，在此基础上再把个别性状，在此基础上再把个别性状综合起来综合起来，又发现了，又发现了“自由组合自由组合规律规律”。1）对杂交实验子代对杂交实验子代中出现的性状，进行中出现的性状，进行分类分类、计数计数、归纳归纳，从一个简单的二项式的展开式各项系数中，找到豌豆杂交实验所显示出的规律性。从一个简单的二项式的展开式各项系数中，找到豌豆杂交实验所显示出的规律性。2）深刻认

8、识深刻认识到到 1:1 和和 3:1 数字中所隐含的意义和规律。数字中所隐含的意义和规律。1）巧妙地设计测交法巧妙地设计测交法，令人信服地证明了他的因子分离假设的正确性。，令人信服地证明了他的因子分离假设的正确性。2）实践证明实践证明，这种以杂交，这种以杂交子一代子一代个体再与其个体再与其隐性纯合亲本隐性纯合亲本进行测交的方法完美而巧妙！进行测交的方法完美而巧妙！3）测交法重要性测交法重要性，成为遗，成为遗传学分析的传学分析的经典方法经典方法。豌豆自交实验豌豆自交实验杂交杂交4、首创了、首创了测交方法测交方法：名词概念名词概念测交实验测交实验（三）孟德尔实验及其分析（三）孟德尔实验及其分析1、

9、名词概念、名词概念：1）基因基因（gene）：孟氏提出的）：孟氏提出的遗传因子遗传因子，现代术语的，现代术语的基因基因；基因基因是位于染色体上的是位于染色体上的储存遗传信息的功能单位储存遗传信息的功能单位（在染色体上占有一定位置的遗传单位）；（在染色体上占有一定位置的遗传单位）；基因基因是具有是具有特定核苷酸顺序特定核苷酸顺序的的DNA片段片段（基因可以发生突变；基因之间可以发生交换，基因可以复制和表达）。（基因可以发生突变；基因概念的发展经历：遗传因子决定性状 染色体基因概念的发展经历：遗传因子决定性状 染色体基因的载体基因的载体DNA是遗传物质是遗传物质基因基因是基因基因是有功能的有功能的

10、DNA片段片段！2）基因座基因座（locus）：基因在染色体上所处的：基因在染色体上所处的位置位置（特定的基因在染色体上都有其特定的座位）。（特定的基因在染色体上都有其特定的座位）。3）等位基因等位基因（alleles）：一般指在：一般指在同源染色体同源染色体（2n细胞中大小和形态相似的一对）上，占据细胞中大小和形态相似的一对）上，占据“相同座位相同座位”的两个基因的两个基因（不同形式的基因是由突变所造成的许多可能的状态之一，如肤色黑与白等）。（不同形式的基因是由突变所造成的许多可能的状态之一，如肤色黑与白等）。4）纯合体纯合体（homozygote）：基因座上有：基因座上有两个相同两个相同的

11、等位基因，就这个基因座而言，这种个体或细胞称为基因的的等位基因，就这个基因座而言，这种个体或细胞称为基因的同质结合或纯合体同质结合或纯合体（两个因子相同的称纯合子）。5）（两个因子相同的称纯合子）。5）杂合体杂合体（heterozygote）：基因座上有（heterozygote）：基因座上有两个不同两个不同的等位基因，称为基因的异质结合或杂合体（两个因子相异的称杂合子）。的等位基因，称为基因的异质结合或杂合体（两个因子相异的称杂合子）。6）显性基因显性基因（dominant gene）：在：在杂合状态杂合状态，能，能表现其表型效应的基因表现其表型效应的基因（以（以大写字母大写字母表示）。表示

12、）。7）隐性基因隐性基因（resessive gene）：在杂合状态杂合状态，不表现其表型效应不表现其表型效应的基因（以的基因（以小写字母小写字母表示）。8）基因型基因型（genotype）：个体或细胞由特定基因的组成。：9）表型表型（phenotype）：生物体：生物体某特定基因所表现的性状某特定基因所表现的性状（可以观察到可以观察到的各种的各种形体形体特征，基因的特征，基因的化学产物化学产物，各种行为各种行为特征等）。特征等）。10）真实遗传真实遗传（true breeding）：子代性状永远与亲代性状相同的遗传方式。11）回交回交（backcross）：杂交产生的子一代个体再与其亲本进行

13、交 配的方式。12）测交测交（testcross）：杂交产生的：杂交产生的子一代个体再与其隐性亲本交配的方式子一代个体再与其隐性亲本交配的方式。用以测验子代个体基因型的一种回交。13）杂交杂交（crossbreeding）：孟氏所指人工（去雄）授粉，以其它植株花粉授粉。2、孟氏实验及其分离定律的归纳、孟氏实验及其分离定律的归纳：1）单因子杂交实验单因子杂交实验：用：用7对对不同性状不同性状（同一性状的不同表现形式）豌豆进行（同一性状的不同表现形式）豌豆进行六代六代；采用；采用纯显纯显与与纯隐纯隐杂交（如紫花与白花）实验程序和所得结果杂交（如紫花与白花）实验程序和所得结果杂交得子一代杂交得子一代

14、（F1），子一代，子一代 自交自交得子二代得子二代（F2）；六代实验结果一致证明：子二代表型比子二代表型比=3:13:1子二代基因型比子二代基因型比=1:2:11:1（推测）（推测）从上述实验推断（从上述实验推断（假设假设），包括五点：），包括五点：A、遗传、遗传性状性状由由颗粒性的遗传因子颗粒性的遗传因子决定；决定；B、每个植株有、每个植株有一对因子一对因子（等位基因）（等位基因）控制每对相对的控制每对相对的性状性状；C、每对因子能、每对因子能均等地分离到生殖细胞均等地分离到生殖细胞中（配子中（配子），而每个生殖细胞，而每个生殖细胞只含有只含有每对因子中的每对因子中的一个一个；D、每对因子每对因子中，一个来自中，一个来自父本父本，一个来自，一个来自母本母本的生殖细胞；的生殖细胞；E、在形成、在形成下一代新个体下一代新个体（或合子时），配子的（或合子时），配子的结合是随机结合是随机的。的。如何证明假设的正确性呢？孟德尔采用了测交法！2）测交法测交法：F1（杂种杂种）Cc cc P（双隐亲本双隐亲本）配子：配子：C cc c后代后代:C cc c表型：红花：白花表型：白花=1：1基因型基因型证明：证明：F1杂种产生杂种产生两种