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名词解释
遗传(heredity):生物亲代与子代相似的现象。
变异(variation):亲代与子代之间、子代个体之间,总是存在着不同程度的差异的现象。
遗传学(genetics)是研究生物遗传和变异的科学。
表现型(phenotypo):生物体所表现出来的所有形态特征、生理特征和行为特征的总和。
基因型(genotypo):个体能够遗传的决定各种性状发育的所有基因。指生物个体基因组合。
表观遗传学(Bpigenetic):研究非基因序列改变(如DNA甲基化和染色质构象变化等)所致基因表达水平变化。
生物的体细胞内的染色体通常是成对存在的,即形态、结构、功能相似的染色体一般都有2条,它们被称为同源染色体(homologous chromosome)。
而形态、结构、功能彼此不同的染色体称为非同源染色体(non-homologous chromosome)。
核型 (karyotype):或称组型,是指细胞分裂中期染色体特征的总和,包括染色体的数目、大小和形态特征等方面。
核型分析:将成对的染色体按形状、大小和着丝粒位置、臂比、次缢痕、随体等形态特征对生物核内的染色体进行配对、分组、归类、编号等分析的过程。
性状(character/trait):生物体或其组成部分所表现的形态、生理或行为特征。
单位性状(unit character):孟德尔把植株性状总体区分为各个单位,称为单位性状,即生物某一方面的特征特性。
相对性状 (contrast character):不同生物个体在单位性状上存在不同的表现,这种同一单位性状的相对差异称为相对性状。
杂交(cross):不同遗传型个体之间进行有性交配。
亲本性状中,在F1代表现出来的相对性状称为显性性状(dominant character),而F1中未表现的相对性状称为隐性性状(recessive character)。
等位基因:是指位于同源染色体的相对位点上,控制相对性状的一对基因。
非等位基因:位于非同源染色体上的基因。
共显性(co-dominance):双亲的性状同时在F1个体上表现出来,而不表现单一的中间型。
镶嵌显性(mosaic dominance):一对等位基因的两个成员所决定的性状同时在F1个体的不同部位表现。
测交法(test cross):是指将被测验的个体与隐性纯合个体杂交。
基因互作:不同对独立遗传的非等位基因间相互作用而导致杂种后代分离比例偏离正常孟德尔分离比例的现象。
一因多效:一个基因可以影响多个性状的发育。
多因一效:多个基因可以影响同一性状的发育。
在具有特定基因的群体中。表现该基因所决定性状的个体所占比率称为外显率。
在具有特定基因而又表现其所决定性状的个体中,对该性状所表现的程度为表现度。
相引相(coupling phase):不同显性基因或不同隐性基因相互联系在一起向后代传递。
相斥相(repulsion phase):显性基因与隐性基因相互联系在一起向后代传递。
完全连锁(complete linkage):是指同一染色体上非等位基因不发生分离而被一起传递到下一代的现象。
拟等位基因(pseudoalleles):是指完全连锁的、且控制同一性状的两对或两对以上的非等位基因。
连锁遗传:不同性状联系在一起向后代传递的现象。
重组(recombination):产生新基因组合或染色体组合的过程。
重组率:是指重组型配子占总配子数的百分比,用Rf表示。
Rf=(重组型配子数/总配子数)×100%
交换值:重组率通常又称为交换值。
连锁群(linkage map):位于同一染色体上的所有基因构成一个连锁群。对于一个有n对同源染色体的个体,就有n个连锁群。
干扰(interference):实际的双交换值与理论上期望得到的双交换值不相符的现象。
符合系数(C):实际获得的双交换类型的数目或频率与理论上期望得到的双交换类型的数目或频率的比值。
三点测验基本原理:通过一次杂交和一次用隐性亲本测交,同时确定三对基因在染色体上的位置。
两点测验基本原理:首先通过一次杂交和一次用隐性亲本测交来确定两对基因是否连锁;然后再根据其交换值来确定它们在同一染色体上的位置。
性别决定,是指细胞内遗传物质对性别的作用,它在受精的一瞬间就决定了。
性别分化,是在性别决定的基础上,经过一定内外环境的相互作用发育为一定性别的表现型。
剂量补偿效应:是指具有两份或者两份以上的基因剂量的个体与只有一份基因剂量的个体在表达上趋于一致的遗传效应。
伴性遗传(sex-linked inheritance):性染色体除携带决定性别的基因外,也携带有决定其他性状的基因,因此这些位于性染色体上的基因所决定的性状总是伴随着性别而遗传。它是连锁遗传的一种特殊表现形式。
限性遗传(sex-linited inheritance):是指某些性状只限于某一性别中表现的遗传。多数是由常染色体上的基因决定的。
从性遗传(sex-influenced dominance):是指基因在常染色体上,但由于受到性激素的作用,基因在不同性别中表达有差异。
接合(conjugation):遗传物质从供体(donor)转移到受体(receptor)的重组过程。
当HfrxF⁻时,Hfr细胞可以把部分甚至全部染色体传递给F-受体,而且当供体和受体带有不同的标记基因时,相互之间的重组频率很高,故而被称为Hfr(High frequency recombination)。
转化(transformation):细菌细胞从周围介质中吸收来自另一不同基因型细胞的DNA而使自身的基因型和表现型发生变化的现象。它是细菌中最早发现的遗传物质转移方式。
性导(sexduction):是指细菌细胞在接合时,由F’因子所携带的外源DNA整合到细菌染色体上的过程。
转导(transduction):是指以噬菌体为媒介,将细菌的小片段染色体或基因从一个细菌细胞转移到另一个细菌细胞的过程。
核外遗传:也称细胞质遗传(cytoplasmic inheritance),是指由染色体以外的遗传物质所决定的遗传现象。
母性影响(maternal influence):子代某一性状的表型由母体的核基因型决定,而不受自身基因型的支配,从而导致子代的表型和母本相同的现象。
植物雄性不育(male sterility):是指植物的雄蕊发育不正常,不能产生正常功能的花粉,但它的雌蕊发育正常,能接受正常花粉而受精结实。
缺失(delection):染色体本身丢失了一段。
重复(duplication):染色体组中存在两段或两段以上相同的染色体片段。
倒位(inversion):染色体发生断裂后,某一区段发生颠倒,又重新愈合的一类染色体。
易位(translocation):非同源染色体之间发生节段转移。
染色体组(genome):是二倍体生物个体中能维持配子正常功能的最低数目的一套染色体统称,用X表示。
性细胞染色体数(n):n用于个体发育范畴,在生物个体发育的世代交替中,配子体世代称为n,意指单倍体;孢子体世代称2n,即二倍体时期。n与生物的真实倍性高低无关。
染色体基数(X):X是指单个染色体组的染色体数目,用于系统发育范畴,它所表示的是一个物种在系统发育中的倍性,即物种演化中的倍性关系。
整倍体(euploid):染色体数目在正常染色体数2n的基础上以染色体组基数X为单位成倍数增加或减少的变异个体,其染色体数目是基数X的整数倍。
非整倍体(aneuploid):在正常染色体数2n的基础上增加或减少了1~n条完整染色体的变异个体。
节段异源多倍体(segmental allopolyploid):不同染色体组间存在部分同源性的异源多倍体。
同源异源多倍体(auto-allopolvploid):体细胞中既含多倍性同源染色体组,又含有非同源染色体组,
异源多倍体(allopolyploid):多倍体生物体细胞中的所有染色体组来自于不同物种。
同源多倍体(autopolyploid):是指多倍体的体细胞中所有染色体组均来自同一物种。
三体(trisomic):将二倍体成对同源染色体中增加一条的个体称为用2n+1表示;
四体(tetrasomic):将增加其中一对同源染色体的个体称为用2n+2表示;
双三体(double trisomic):将两对同源染色体各增加一条的个体称为用2n+1+1表示。
单体(monosomic):二倍体成对同源染色体中缺少一条的个体,用2n-1表示。
缺体(nulisomic):丢失一对同源染色体的个体,用2n-2表示。
双单体(double monosomic):两对同源染色体中各缺少一条的个体,用2n-1-1表示。
单倍体(haploid)是指只具有本物种配子染色体数(n)的生物个体。
基因突变:基因内部分子结构的改变,也称点突变,其结果是基因由一种状态变为它的等位基因,并可能在表型上产生一种新的差异。
数量性状(quantitative character):是指容易受环境条件的影响、在一个群体内表现为连续性变异的性状,
质量性状(qualitative character):是指不易受环境条件的影响、在一个群体内表现为不连续性变异的性状。
狭义遗传力(narrow sense heritability ):是指某性状的加性方差占表型方差的比率。
广义遗传力(broad sense heritability ):是指某性状的遗传方差占表型方差中的比率。
遗传力(heritability):是指某一性状由亲代传递给子代的能力,即指遗传变异占总变异(表型变异)的比率,用以度量遗传因素与环境因素对性状形成的影响程度,又可称为遗传率、遗传度等,常用百分率表示。遗传力分为广义遗传力和狭义遗传力两类。
近亲繁殖(inbreeding) 也称近亲交配,在人类中则称近亲婚配,指血统或亲缘关系较近的两个个体之间的交配。
纯系(pure line):是指从一个纯合基因型个体连续自交产生的后代中表现一致的群体。
杂种优势(heterosis):是指两个基因型组成不同的亲本杂交产生的杂种一代(F1),在某些数量性状上(如生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等)优于纯种亲本的现象。
基因频率(gene frequency):群体中特定基因座上某个等位基因占该座位全部等位基因总数的百分比。
基因型频率(genotype frequency):群体中某个特定的基因型个体占全部个体数的百分比。
进化(evolution):是指生物由简单到复杂、由低级到高级的变化发展过程,又称演化。
物种(species):具有一定形态和生理特征以及一定自然分布区的生物类群。
1.减数分裂的特点是:
DNA复制一次,而细胞连续分裂两次,形成单倍体的精子和卵子,通过受精作用又恢复为二倍体状态。
减数分裂过程中同源染色体的非姊妹染色单体之间发生交换,使配子的遗传多样化,增加了后代的适应性。
因此减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。
2.偶线期:是同源染色体配对的时期,这种配对称为联会(synapsis)。
3.粗线期:二价体进一步凝缩变粗,结合紧密,在光镜下只在局部可以区分同源染色体。这一时期同源染色体的非姊妹染色单体某些节段之间会发生交换。
4.现代遗传学的研究领域一般可划分4个主要分支:传递遗传学、细胞遗传学、分子遗传学、生统遗传学。
5.染色质和染色体实际上是同一物质在不同细胞周期中的形态表现。
6.两对和两对以上相对性状之间的遗传关系,并提出了自由组合规律,又称独立分配规律。
7.在鸡群中常有母鸡啼鸣的现象,这是由于母鸡卵巢退化或消失,促使其精巢发育并分泌雄性激素的缘故。但这种转性的母鸡性染色体仍然是ZW 型。
8.F因子转移:F因子从原点断裂,以原点为先导,边复制边转移(滚环复制),复制后的F因子转移到另一个细胞中。细胞分开,使F-变成F+。
9.F因子的三种存在状态:
F-:雌性受体细胞,没有F因子:
F+:雄性供体细胞,包含一个自主状态的F因子;
Hfr:高频率重组型的雄性供体细胞,包含一个能整合到细菌染色体内的F因子。
10.F’与F+、Hfr的关系
F’是细胞质因子。Hfr通过环出可以形成带部分细菌染色体的F’因子,而F’因子又可通过交换整合到细菌染色体的原来位置上,回复到原来的Hfr 状态;
在F+✘F-中,F因子由供体进入F-细胞,使受体细胞成为F+细胞,但供体染色体很少转移;
在Hfr✘F-中,Hfr能以高频率将细菌染色体转移到F-细菌中,而F因子位于Hfr转移的染色体的最后端,极少进入受体细胞。F’因子和F因子很容易转移到F-细胞中,但供体染色体的转移率很低。
11.核外遗传的特点
正反交的F1表型总是与母本一致,因此正交和反交的表型不同。杂种后代可能发生分离,但不出现为孟德尔式的分离比例;
连续回交不会导致用作非轮回亲本的母本细胞质基因及其控制的性状的消失;
非细胞器的细胞质颗粒中遗传物质的传递类似病毒的转导。
12.母性遗传与核外遗传的异同点:
相同点:两者正反交F1的表型效应都不同。
不同点:由核外遗传决定的性状是能稳定遗传的,而由母性影响所决定的性状则是不能持续地稳定遗传的。
13.草履虫放毒型品系的细胞内必须含有两种因子:一是细胞质内的卡巴粒κ,它可控制合成草履虫素;二是细胞核内的显性基因K、K基因可维持细胞质中卡巴粒的持续存在和繁殖。
14.利用易位鉴别家蚕的雌雄性别
用X射线处理雌蚕ZW,将带有决定黑卵壳的B基因的第10染色体片段易位到W染色体上;
将ZW易位系与白卵壳的雄蚕ZZ杂交;
F1中黑卵壳孵出的个体应全部为雌蚕,白卵壳孵出的应全部为雄蚕。
15.单倍体的遗传表现
显著小型化,细胞、组织、器官和植株均较正常个体弱小。
高度不育,结实率极低。其原因是在进行减数分裂时不能正常联会和分离,使形成的配子高度不育。
缺乏等位基因间的显隐性关系,各种性状都可直接显现。如玉米单倍体植株常常出现白化苗、黄绿苗等现象。
多倍体的特征
巨大型。随细胞中染色体数目的加倍,多倍体的
细胞核和细胞体积有增大的趋势,表现为茎、叶、花、果增大,气孔变大,生育期延长等现象。
生理生化代谢改变。由于多倍体基因剂量倍增,一些生理生化过程随之加强,新陈代谢旺盛,生化成分的含量也相应提高。
育性降低。多倍体尤其是奇数多倍体植物一般表现可育性和结籽性降低,甚至完全不产生种子。
生活力增强。对环境适应性亦强,抗逆性等优势明显等。
16.同源多倍体的一般表现为植株矮化、叶子皱缩、生长缓慢、生长势弱、成熟晚、不孕或者高度不孕。
17.哈迪一温伯格群体遗传平衡定律
在一个大的随机交配群体内,如果没有突变、选择和迁移因素的干扰,则基因频率和基因型频率在世代间保持不变,即群体处于平衡状态。
在任何一个大的群体内,不论基因型频率如何,是否处于平衡状态,只要经过一代随机交配,一对常染色体上的基因频率和基因型频率就可达到平衡,以后每代经过随机交配,这种平衡始终保持不变。
在平衡状态下,基因型频率与基因频率的关系是:D=p2, H=2pq,R=q2。
18.影响群体遗传平衡的因素:突变,选择,迁移,遗传漂变。
19.母性影响是指子代的表型受到母本基因型的影响,而和母本的表型一样的现象,其原因是由于母本核基因的产物积累在卵细胞的细胞质中,对子代胚胎发育产生影响。它的遗传物质在细胞核,遵循孟德尔遗传规律,正反交结果不同,子代的表型由母本的核基因型决定,延迟一代才会表现出分离比。
细胞质遗传是由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律,其遗传物质存在于线粒体、叶绿体等细胞器中,不遵循孟德尔遗传规律,正反交结果不同,子代通常表现出母本的性状,连续回交不会导致用作非轮回亲本的母本细胞质基因及其所控制的性状消失。
简单来说,区别在于:遗传物质位置不同,母性影响的遗传物质在细胞核,细胞质遗传的在细胞质;遗传规律遵循情况不同,前者遵循孟德尔遗传规律,后者不遵循;正反交子代表现特点不同,虽然正反交结果都不同,但母性影响是子代受母本核基因型影响,延迟一代出现分离比,细胞质遗传是子代通常直接表现母本性状,连续回交母本细胞质基因相关性状不消失 。
20.减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
21.减数分裂与有丝分裂的异同:
相同点:都进行染色体复制。都出现纺锤体,均有前、中、后、末四个时期等。
不同点:
有丝分裂细胞分裂一次;减数分裂细胞连续分裂两次。
有丝分裂后子细胞染色体数目与亲代细胞相同;减数分裂产生的子细胞染色体数目是亲代细胞的一半 。
有丝分裂过程中无同源染色体的联会、四分体形成及同源染色体的分离等行为;减数分裂过程中有同源染色体的联会、四分体形成以及同源染色体的分离等特殊行为 。
有丝分裂一个亲代细胞产生两个子细胞;减数分裂一个精原细胞产生四个精细胞(变形后形成精子),一个卵原细胞产生一个卵细胞和三个极体 。
22.减数分裂在遗传学中的意义
通过减数分裂产生的配子中染色体数目减半,受精时雌雄配子结合,恢复到亲代染色体数目,保证了物种染色体数目的相对稳定。
减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换,以及非同源染色体的自由组合,导致配子中染色体组合的多样性,使后代具有更大的变异性和更强的适应能力,为生物进化提供了丰富的原材料。
即保持物种染色体数目的恒定和增加遗传多样性。
23.若考虑细胞核中来自植株A的遗传物质残留情况,可进行如下更完善的杂交方案:
第一步:以植株A为母本,植株B为父本进行杂交,得到F1代。此时F1代的细胞质来源于植株A,细胞核中有一半遗传物质来自植株B,一半来自植株A。
第二步:以F1代为母本(其细胞质仍然是最初来自植株A ),再与植株B进行回交。由于F1代作母本,卵细胞的细胞质还是来自植株A,而父本植株B提供精子,精子的细胞核与F1代卵细胞的细胞核融合,经过这次回交,子代细胞核中来自植株B的遗传物质比例进一步增加。
第三步:可以多次重复上述以回交后代为母本,与植株B进行回交的过程。经过多次回交后,子代植株的细胞质始终来源于植株A,而细胞核中来自植株A的遗传物质会越来越少,核主要来源于植株B 。
这样通过多次回交的杂交组合方案,能更符合得到细胞质来源于植株A而核主要来源于植株B的植株的要求。