生命科学纵横北交大5遗传学

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1、生命科学纵横理学院生命科学与生物工程研究院遗传学遗传：生物世代间的延续变异：生物个体间的差异遗传学：研究生物的遗传与变异的学科遗传学的概念生殖和遗传的细胞基础遗传的模式基因的分子生物学基因调控DNA技术遗传学与健康：遗传性疾病本章内容细胞繁殖完成什么任务细胞繁殖，或细胞分裂（celldivision）：（1）细胞分裂取代损失的或被破坏的细胞，保持着成长个体的细胞总数相对稳定。例如，你的身体内，每秒钟就有数百万个细胞必须分裂，以保持细胞总数约为6×1013个。（2）生长。对于单细胞生物，它是无性生殖的方式。对于多细胞生物，它

2、使得一个细胞能够成长为一个生物体。将基因从细胞转移到细胞：细胞分裂时，所产生的两个“子”细胞通常在遗传上是完全相同的，与“亲代”的细胞也是完全相同的。细胞繁殖完成什么任务生物的生殖：无性生殖：不包括卵被精子受精的过程。单亲及其后代都有完全相同的基因。有性生殖：需要精子给卵子受精。减数分裂。细胞周期和有丝分裂一些哺乳动物细胞中染色体的数量染色体：细胞分裂的主要演员真核细胞的周期。即一系列有顺序的事件，从细胞首次出现起直到分裂为止。细胞周期减数分裂—有性生殖的基础Likebegetslike.严格地讲，“相似相生”仅适用于无性

3、生殖。无性生殖中，后代遗传了单亲的全部DNA，是单亲的确切的遗传复制品，后代彼此之间也是复制品，它们的外貌非常相似。减数分裂—有性生殖的基础有性生殖的每一个后代遗传的是双亲的基因的一种独特的组合，而基因的这种组合又编码一种独特的性状的组合。结果是，有性生殖可以在后代中产生极多的变异。有性生殖决定于减数分裂和受精作用的细胞过程。同源染色体成对的同源染色体配子和有性生物的生命周期人的生命周期减数分裂如何使染色体数目减半减数分裂过程减数分裂I中期染色体不同排列的结果例子：二倍体生物4条染色体可遗传的变异的起源染色体的自由组合可遗

4、传的变异的起源染色体的自由组合：配子的数目/2n,其中的n为单倍体的数目。（223/800万种）随机受精：800万×800万﹦64×1012交换（crossingover）：在减数分裂的前期I中发生的两条同源染色体间的交换，同源染色体单体片段的交换使得由有性生殖所产生的变异性又增多了。减数分裂中交换的结果当减数分裂出现错误时唐氏综合征（Downsyndrom，因1866年首次描述此病症的JohnLangdonDown而得名）：额外的21染色体。21三体和唐氏综合征当减数分裂出现错误时大多数情况下，染色体数目不正常的胚胎会在

5、出生之前很早就自然流产。每700个出生婴儿中大约有一个为21三体，它是美国最常见的染色体数目异常和最常见的严重新生儿缺陷。唐氏综合征的患者寿命通常较正常人的短。母亲体内发生了不分离后的受精作用？什么会引起21三体减数分裂中的意外事故如何影响染色体数目遗传的模式可遗传的变异和遗传模式孟德尔定律的扩展遗传的染色体基础性染色体和性连锁基因可遗传的变异和遗传模式乔治·孟德尔。1866年孟德尔发表的论文中指出，亲代将决定遗传性状的颗粒性（discrete）因子传递给子代。他还强调说，不管如何混杂和暂时的遮盖，遗传因子（基因）在各代间

6、保持各自的特性。豌豆花的结构。图中的豌豆花除去了一片花瓣，以显示豌豆的生殖器官——雄蕊和心皮。心皮产生卵细胞，雄蕊产生花粉，花粉内含有精子。孟德尔豌豆的异花授粉方法。①孟德尔在雄蕊产生花粉前除去雄蕊，防止自花授粉。除去雄蕊的植株作为实验用母本。②将另一株的花粉蘸到母本植株的心皮上进行异花授粉。③人工授粉后，心皮发育为豆荚，里面有豌豆种子。④种子种下后，成长为子代植株。概率法则概率的范围从0到1。必然事件的发生概率为1，不可能事件的发生概率为0。一个事件所有可能结果的概率之和为1。复合事件的概率等于独立事件概率的乘积——两枚

7、硬币都向上的概率为：1/2×1/2＝1/4，这称为乘法法则（ruleofmultiplication）。遗传学与抛硬币具有同样的规律。等位基因分离和受精都是概率事件把概率法则应用于分离定律和自由组合定律，可以解决许多复杂的遗传学问题。AaBbCc→aabbcc?（1）Aa×Aa：子代为aa的概率为1/4（2）Bb×Bb：子代为bb的概率为1/4（3）Cc×Cc：子代为cc的概率为1/4（4）aabbcc：1/4×1/4×1/4=1/64我们可以通过64棋盘格得到三因子杂交同样的结论，但绘制棋盘格不仅浪费时间，而且会占很大的

8、篇幅。概率法则家族系谱遗传学上，显性并不意味着表型正常或比隐性表型出现的几率大；野生型（自然界中最常见）性状并不一定是由显性基因控制的。在遗传学上，显性是指带有显性基因的杂合体（Aa）表现出的性状，而隐性基因的表型仅在纯合（aa）时才表现出来。人类的隐性性状更为常见，例如无雀斑者占多数。家族树—家族系谱