缺体:2n-2=a1a1a2a2=4=(n-1)Ⅱ。缺体是异源多倍体所特有,一般来自(2n-1)单体的 自交。
双二倍体:特指异源四倍体。如2n=4X=TTSS=48=24Ⅱ的异源四倍体普通烟草。 双倍体:指具有合子染色体数(2n)的异源多倍体。 基因突变(Gene Mutation):指染色体上某一基因位点内部发生了化学性质的变化,与原来基因形成对性关系。如:高秆基因D?突变为矮秆基因d。
突变体:基因突变而表现突变性状的细胞或个体?突变体(mutant),或称突变型。 复等位基因(multiple alleles):指在二倍体生物的群体中,等位基因的数目在2个以上,控制同一性状的发育,但在一个二倍体生物中只能拥有其中的2个。
(位于同源染色体相同位点上多个等位基因的总体。复等位基因不存在于二倍体生物的同一个体中,而是出现在同一生物群内的不同个体之间。)
突变率(突变频率):突变个体数占总个体数的比数。基因突变率的估算因生物生殖方式而不同,不同生物的不同基因,各有一定的突变频率。突变率:M2突变体数/观察总个体数。
芽变:许多植物的―芽变‖是体细胞突变的结果:发现优良芽变?及时扦插、压条、嫁接或组织培养?繁殖和保留。
自交不亲和性:指自花授粉不结实,而不同基因型株间授粉可结实的现象。
大突变:突变效应大,性状差异明显,易于识别,多为质量性状。例:豌豆籽粒圆?皱、玉米籽粒非糯?糯。
微突变:突变效应小,性状差异不大,较难察觉,多为数量性状。例:玉米果穗长短、小麦籽粒大小。试验表明,在微突变中出现的有利突变率>大突变。∴ 育种工作中要特别注意微突变的分析和选择。
突变的重演性:同一生物不同个体间可以多次发生同样的突变。
突变的可逆性:象许多生化反应过程一样是可逆的。显性基因A通过正突变(u)形成的隐性基因a又可经过反突变(v)又形成显性基因A。
突变的多向性:基因突变的方向不定,可多方向发生。如A?a,可以A?a1、a2、a3、…都是隐性。a1,a2,a3,…对A来说都是对性关系,但其之间的生理功能与性状表现各不相同。
突变的有利性和有害性:多数突变对生物的生长和发育往往是有害的。某一基因发生突变?长期自然选择进化形成的平衡关系就会被打破或削弱?进而打乱代谢关系?引起程度不同的有害后果?一般表现为生育反常或导致死亡。
不但无害,而且有利。如抗倒、抗病、早熟等突变。突变有害性的相对性。
致死突变:即导致个体死亡的突变。致死基因(lethal alleles):指可以导致个体死亡的基因。包括:隐性致死基因(recessive lethal alleles):只在隐性纯合时才能使个体死亡。显性致死基因(dominant lethal alleles):在杂合体状态时可导致个体死亡。
伴性致死:致死突变可发生在常染色体上,也能在性染色体上,致死突变发生在性染色体上可引起伴性致死。
中性突变:控制次要性状的基因发生突变,不影响该生物的正常生理活动,因而仍保持其正常的生活力和繁殖力,被自然选择保留下来。例如:水稻有芒?无芒,水稻希望无芒。小麦红皮?白皮,南方希望红粒。
突变的平行性:亲缘关系相近物种因遗传基础近似,常发生相似的基因突变。由于突变平行性的存在,可以考虑一个物种或属所具有突变类型,在近缘物种或属内也可能存在,对人工诱变有一定的参考意义。例如:玉米有高、矮秆变异类型,其它物种如水稻、大麦、高粱、玉米等同样存在着这些变异类型。
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显性基因A通过正突变(u)形成的隐性基因a又可经过反突变(v)又形成显性基因A。 转座遗传因子又叫可移动因子:是指一段特定DNA序列。由McClintock(1956)在玉米上首先发现?遗传学发展史上的重要里程碑之一。转座遗传因子可在染色体组内移动,从一个位点切除,插入到一个新的位点?引起基因的突变或染色体重组。
F因子:能使细菌致育的质粒,染色体外的小型环状的DNA分子,具有致育基因区(可产生性纤毛)、配对交换基因区和复制基因区。
致育因子(性因子),是一种附加体。携带F因子的菌株称为供体菌或雄性,用F+表示。未携带F因子的菌株为受体菌或雌性,用F表示。F因子的组成:染色体外遗传物质,环状DNA;40~60个蛋白质基因;2~4个/细胞(雄性内)。
F因子的三种状态:以大肠杆菌为例:①没有F因子,即F-;②一个自主状态F因子,即F;③一个整合到自己染色体内的F因子,即Hfr。
F'因子:F因子偶尔在环出时不够准确,会携带出染色体上的一些基因,这种因子称为F'因子。F'因子携带染色体的节段大小:从一个标准基因到半个细菌染色体。
性导与转导:性导是指结合时由F'因子所携带的外源DNA转移到细菌染色体的过程。F因子整合过程:可逆:发生环出时,F因子又可重新离开染色体。
转导指以噬菌体为媒介进行的细菌遗传物质重组的过程,是细菌遗传物质传递和交换方式之一。特点:以噬菌体为媒介?细菌的一段染色体被错误地包装在噬菌体的蛋白质外壳内?通过感染转移到另一个受体细胞内。∵感染细菌的能力决定于噬菌体的蛋白质外壳。 接合(conjugation):是指原核生物的遗传物质从供体(donor)转移到受体(receptor)内的过程。特点:需通过细胞的直接接触。
转化(transformation):某些细菌通过其细胞膜摄取周围供体的染色体片段,将此外源DNA片段通过重组整合到自己染色体组的过程。1928年,格里费斯(Griffith F.)在肺炎双球菌中发现转化现象。1944年,阿委瑞(Avery O. T.)进行肺炎双球菌转化试验;证实遗传物质是DNA;转化是细菌交换基因的方法之一。
半保留复制:DNA复制过程时,新形成的双链中一条来自母链,另一条新复制形成的DNA复制方式。其方法为:①一端沿氢键逐渐断开;②以单链为模板,碱基互补;③氢键结合,聚合酶等连接;④形成新的互补链;⑤形成了两个新DNA分子。DNA的这种复制方式对保持生物遗传的稳定性是非常重要的。
异染色质:染色质线中染色很深的区段;
常染色质:染色质线中染色很浅的区段。二者化学性质相同,但核酸紧缩程度和含量不同,电镜下二者是连续的。
复制子:在同一个复制起点控制下合成的一段DNA序列。
前导链:一直从5′→3′方向延伸的链称为前导链(leading strand),是连续合成的。 后随链:另一条先沿5′→3′方向合成一些片段,再由连接酶连起来,称为后随链(lagging strand),是不连续的。由冈崎等发现。后随链上合成的DNA不连续单链小片段称为冈崎片段。
不均一核RNA:未经加工的前体mRNA(pre- mRNA )在分子大小上差别很大,通常称为不均一核RNA(heterogenous nuclear RNA,hnRNA)。真核生物中,转录形成的RNA中,含大量非编码序列,大约25℅经加工成为mRNA,最后翻译为蛋白质。
小核RNA(snRNA):是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分。现发现有5种snRNA。一直存在于核中。与40种左右的核内蛋白质共同组成RNA剪接体,RNA转录的加工中起重要作用。
端体酶RNA(telomerase RNA):与染色体末端复制有关。 反义RNA(antisense RNA):参与基因表达的调控。
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用作模板进行RNA转录的链称为模板链(template strand);另一条称为非模板链(nontemplate strand)。转录合成的RNA链,除U替T外,与模板DNA链互补,而与非模板链相同。
转录后形成一个RNA分子的一段DNA序列称为一个转录单位(transcrip unit)。真核生物大多只含一个基因;原核生物通常含有多个基因。
简并:一个氨基酸由二个或二个以上的三联体密码所决定的现象。
三联体或密码子:代表一个氨基酸的三个一组的核苷酸。三个碱基决定一种氨基酸。 内含子与外显子:转录形成的不均一核RNA中,不表达的序列。一个基因中编码蛋白质合成的序列称为外显子,非编码序列则称为内含子。
中心法则:遗传信息DNA→mRNA→蛋白质的转录和翻译,以及遗传信息从DNA→DNA的复制过程。从噬菌体到真核生物的整个生物界共同遵循的规律。
基因概念:①可转录一条完整的RNA分子或编码一个多肽链;②功能上被顺反测验或互补测验所规定。分子遗传学保留功能单位的解释,而抛弃最小结构单位说法。基因:相当于一个顺反子,包含许多突变子和重组子。
突变子(muton):性状突变时产生突变的最小单位。一个突变子可以小到只有一个碱基对;如移码突变。
重组子(recon):性状重组时,可交换的最小单位。一个交换子可以只包含一个碱基对。 顺反子(cistron)(作用子):表示一个作用的单位,基本符合通常所述基因的大小或略小。包括的一段DNA与一个多肽链合成相对应;平均500~1500个碱基对。
跳跃基因:即转座因子,指染色体组上可以转移的基因。
结构基因(structural gene):指可编码RNA或蛋白质的一段DNA序列。
调控基因(regulator gene):指其表达产物参与调控其它基因表达的基因。
重叠基因(overlapping gene):指在同一段DNA顺序上,由于阅读框架不同或终止早晚不同,同时编码两个以上基因的现象。
隔裂基因(split gene):指基因内部被一个或更多不翻译的编码顺序即内含子所隔裂。内含子(intron):DNA序列中不出现在成熟mRNA的片段;外显子(extron):DNA序列中出现在成熟mRNA中的片段。
跳跃基因(jumping gene):即转座因子,指染色体组上可以转移的基因。实质:能够转移位置的DNA片断。功能:在同一染色体内或不同染色体之间移动→引起插入突变、DNA结构变异(如重复、缺失、畸变)→通过表现型变异得到鉴别。
互补测验(顺反测验):根据功能确定等位基因的测验。根据顺式表现型和反式表现型来确定两个突变体是否属于同一个基因(顺反子)。 顺式调控:如基因启动子发生突变,使调控蛋白不能识别启动子结构,基因不能表达,这种只影响基因本身表达、不影响其它等位基因调控的突变?称顺式调控。
反式调控:调控蛋白发生突变,不能与这个基因的启动子结合,将可影响到与该调控蛋白结合有关的所有等位基因位点表达?这种突变称为反式调控。
负调控:细胞中阻遏物阻止基因转录过程的调控机制。阻遏物与DNA分子结合?阻碍RNA聚合酶转录?使基因处于关闭状态。
正调控:经诱导物诱导转录的调控机制。诱导物通常与蛋白质结合?形成一种激活子复合物?与基因启动子DNA序列结合?激活基因起始转录?使基因处于表达的状态。 操纵元:细菌的主要基因调控单位,也就是转录单位。 遗传工程:广义遗传工程包括:生化工程、蛋白质工程、细胞工程、染色体工程、细胞器工程、基因工程及酶工程等。狭义遗传工程是指:基因工程(重组DNA技术)。
基因工程:在分子水平上,采取工程建设方式→按照预先设计的蓝图→借助于实验室技
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术将某种生物的基因或基因组转移到另一生物中去→使后者定向获得新遗传性状的一门技术。基因工程技术的建立,使实验生物学领域产生巨大变革。
载体(vector):运载工具:将―目的‖基因导入受体细胞的运载工具。
限制性内切酶(restriction enzyme):一种水解DNA的磷酸二脂酶,遗传工程中重要工具。
基因组学(genomics):遗传学研究进入分子水平后发展起来的一个分支,主要研究生物体内基因组的分子特征。研究对象:以整个基因组为研究单位,而不以单个基因为单位作为研究对象。研究目标:认识基因组的结构、功能和进化;阐明整个基因组所包含的遗传信息和相互关系;充分利用有效资源,预防和治疗人类疾病。
后基因组学(post-genomics) :在完成基因组图谱构建以及全部序列测定的基础上研究全基因组的基因功能、基因之间相互关系和调控机制为主要内容的学科。
cDNA:Complementary DNA,与RNA序列互补的DNA序列,一般代表基因的外显子序列,即蛋白质编码序列。
细胞质遗传:由细胞质遗传物质引起的遗传现象(又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传、母性遗传)。细胞质基因组:所有细胞器和细胞质颗粒中遗传物质的统称。
母性影响:由核基因的产物积累在卵细胞中的物质所引起的一种遗传现象。∴母性影响不属于胞质遗传的范畴。
前定作用或延迟遗传:由受精前母体卵细胞基因型决定子代性状表现的母性影响。 共生体:不是细胞生存所必需的组成部分,仅以某种共生的形式存在于细胞之中。能够自我复制,或者在核基因组作用下进行复制;对寄主表现产生影响,类似细胞质遗传的效应。 质粒(plasmid):几乎存在于每一种细菌细胞中,是一种自主的遗传成分,能够独立地进行自我复制。E.coli 质粒嵌合到染色体上称附加体。大部分质粒独立于染色体,决定细菌的某些性状,其遗传具有类似细胞质遗传的特征。
F因子:性因子或致育因子。除F-(无F因子)细胞不能彼此接合外,其它细胞的接合都可能发生。如:F+×F+、F+×F-;Hfr×F+、Hfr×F-。
雄性不育:雄性不育特征是雄蕊发育不正常,不能产生有正常功能的花粉,但其雌蕊发育正常,能接受正常花粉而受精结实。
核不育型:是由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型。如:可育基因Ms?不育基因ms。多数核不育型均受简单的一对隐性基因(msms)所控制,纯合体(msms)表现为雄性不育。
质核不育型(cytoplasmic male sterility,CMS):由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型。遗传特点:胞质不育基因为S;胞质可育基因为N;核不育基因r,不能恢复不育株育性;核可育基因R,能够恢复不育株育性。
雄性不育系:S(rr)个体由于能够被N(rr)个体所保持,其后代全部为稳定不育的个体,称为不育系(A)。
保持系:N(rr)个体具有保持母本不育性在世代中稳定的能力,称为保持系(B)。
恢复系:N(RR)或S(RR)个体具有恢复育性的能力,称为恢复系(R)。 质核型不育性由于细胞质基因与核基因间的互作,故既可以找到保持系?不育性得到保持、也可找到相应恢复系?育性得到恢复,实现三系配套。
孢子体不育:是指花粉的育性受孢子体(即植株)基因型所控制,而与花粉本身所含基因无关。孢子体基因型为rr?花粉全部败育;孢子体基因型为RR?花粉全部可育;孢子体基因型为Rr ?产生的花粉中有R也有r,但均可育,自交后代分离。如:玉米T型不育系、
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