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2015《动物遗传学》考试大纲

2014-12-25 11:01 | 来源:招生办 | 查看:1097 [ 字号: ]

第一部分  关于参考书

一、 指定参考书   《动物遗传学》(第三版),李宁主编,中国农业出版社,2011年。

二、必考章节:

第一章  绪论

第二章 遗传的物质基础

第三章 遗传信息的传递

第四章  遗传信息的改变

第五章 遗传的基本定律及其扩展

第六章 群体遗传学基础

第七章 数量遗传学基础

三、使用方法  根据本考试大纲指定的必考章节和考试范围认真学习和记忆重要概念和知识点,认真完成并且反复练习必考章节后面的作业,非必考章节不在考试范围。

第二部分  考试范围和考试要求

动物遗传学考试要求主要包括对必考章节重要概念的掌握、对知识点含义的理解和描述,在理解的基础上,能运用基本概念、基本原理和基本方法,综合分析和解决有关的理论和实际问题。下面分别列出必考章节的重要概念和知识点。

  • 绪论

在绪论当中重点掌握遗传学、动物遗传学、遗传和变异的基本概念,遗传学的三个发展时期以及对遗传学做出突出贡献的科学家。

  •  遗传的物质基础

重要概念

要求熟记本章的重要概念,例如基因组、外显子、内含子、C值、有丝分裂、减数分裂、同源染色体、联会、二价体、姐妹染色单体等。

DNA是遗传物质的旁证:1、细胞核中DNA的含量和质量的恒定性。2、紫外线诱变作用于DNA的关系。

知识点

DNA一级结构:指DNA分子中4钟核苷酸的连接方式和排列顺序。

1943年英国Chargaff 腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T),鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)的摩尔含量总是相等的这一定律被称为Chargaff当量定律。

DNA二级结构:指两条核苷酸链反向平行盘绕所生成的爽螺旋结构。A与T之间形成2个氢键,G与C之间通过3个氢键相连。

跳跃基因:原核生物和真核生物中发现基因组中的某些成分位置的不固定性是一个普遍现象。这些转移的成分叫跳跃基因。

断裂基因:绝大部分真核基因的编码序列是不连续的,它们往往被一些非编码的DNA序列间隔开,形成一种断裂结构,这些非编码的DNA在转录后的RNA加工过程中被剪切掉。

外显子:断裂基因中的编码序列。

内含子:非编码的间隔序列。

GT-AG法则:在没个外显子和内含子的接头区,有一段高度保守的共有序列,即每个内含子的5’端起始的两个核苷酸都是GT,3’端末尾的两个核苷酸都是AG,这是RNA剪接的信号,这种接头形式叫GT-AG法则。

开放阅读框:结构基因中从气势密码子开始到终止密码子的这一段核苷酸区域,期间不存在任何终止密码,可编码完整的多肽链,这一区域被称为开放阅读框。

侧翼序列:每个结构基因在第一个和最后一个外显子的外侧,都有一段不被转录和翻译的非编码区,称侧翼序列。

调控基因,包括启动子、增强子、沉默子、终止子、核糖体结合位点、假冒和加尾信号。

基因组:一个物种单倍体染色体所携带的一整套基因称为该物种的基因组。

C值:每一种生物中的单倍体基因组的DNA总量是特异的,被称为C值。

基因家族:真核生物基因组中有许多来源相同、结构相似、功能相关的基因,这样的一组基因称为一个基因家族。

染色体与染色质:两者是细胞周期不同阶段两种可以相互转变的形态结构,区别主要并不在于化学组成上的差异,而在于包装程度不同。

染色质组成:由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成。

染色体主要结构:着丝粒、次缢痕、随体、核仁组织区、端粒。

构成染色体DNA的关键序列:一个是DNA复制起点,确保染色体在细胞周期中能自我复制,二是着丝粒,使细胞费列时完成复制的染色体能平均分配到子细胞中,三是端粒,以保持染色体的独立性和稳定性。

有丝分裂:DNA复制一次,分裂一次,没有联会,姐妹染色单体没有交换,子细胞中有成套遗传物质。

意义:细胞的有丝分裂既维持了个体正常生长发育,又保证了物种的遗传稳定性。

减数分裂:DNA复制一次,分裂两次,有联会,并且姐妹染色单体发生交换,子细胞中只有体细胞的一半遗传物质。意义:通过减数分裂和受精作用,保证了物种在世代交替和延续中染色体数目的稳定性,亦即保证了物种的遗传稳定性。此外,通过同源染色体间的交换和非同源染色体间的随机重组,产生了配子的遗传多样性,从而创造了物种的变异性。

减数分裂I可分为:(1)前期I、细线期、偶星期、粗线期、双线期、终变期,(2)中期I,(3)后期I,(4)末期。

同源染色体:指大小、形态结构形同,分别来自父母双方的一对染色体。

联会:同源染色体彼此靠拢并精确配对的过程。

二价体:配对的同源染色体通过联会所形成的复合结构。

姐妹染色单体:二价体中的每条染色体含有两条染色单体,他们互称姐妹染色单体。

 

第三章  遗传信息的传递

重要概念

要求熟记本章的重要概念,例如DNA的复制、转录等。

DNA的复制:DNA复制以半保留复制方式完成,复制合成的方向保持5'→3'方向。

转录:转录是遗传信息由DNA传递到RNA。与原核生物不同,真核细胞转录产生的mRNA要经过加工才具有功能。

蛋白质的生物合成:蛋白质的生物合成就是核糖体RNA与转运RNA和信使RNA在各种因子的参与下相互作用的过程。最终产生的蛋白质氨基酸序列仍需要加工与修饰,才能变成有功能的蛋白质。

 

第四章   遗传信息的改变

重要概念

要求掌握本章的重要概念,例如碱基替代、移码突变、颠换、缺失、重复、倒位和易位。

知识点

基因突变:DNA水平的改变主要体现为基因突变。基因突变是在基因水平上遗传物质中可检测的能遗传的改变,基因突变具有重演性、可逆性、多方向性和低频性等特征。基因突变实际上都是DNA分子上碱基序列、成分和结构发生了改变,归纳起来有碱基替代、移码突变和 DNA链的断裂等类型。碱基替代是指在DNA分子中一个碱基对被另一个碱基对所代替的现象。在碱基替代中,如果一个嘌呤被另一个嘌呤所代替,或一个嘧啶被另一个嘧啶替代的现象称为转换;如果一个嘌呤被一个嘧啶多代替,或一个嘧啶被一个嘌呤所代替的现象称为颠换。碱基替代的遗传效应有错义突变、无义突变和同义突变3种。移码突变是指在基因组中增加或减少碱基对,使其该位点之后的密码子都发生改变的现象,移码突变的遗传效应比碱基替代所造成的突变要大得多,通常会产生没有功能的蛋白质。

染色体在数目与结构上的变异:染色体水平的改变包括数目和结构的改变,染色体数目的改变分为倍数性变异与个别染色体的数目的增减。染色体结构的改变是指染色体的某区段发生改变,从而改变了基因的数目、位置和顺序。染色体结构变异是由于染色体断裂后或不接合或进行差错的接合而产生的,会造成染色体上基因数目和基因位置的变化,导致细胞学行为和遗传效应的异常。染色体结构变异可分为4种类型:缺失、重复、倒位和易位。

第五章  遗传的基本规律

重要概念

要求熟记本章的重要概念,例如F1、测交、纯合子和杂合子、共显性、基因型、显性、隐性、同源染色体、等位基因等;掌握基因频率的计算。        

遗传的分离定律、自由组合定律以及连锁和交换三大规律是经典遗传学的基石。分离规律和自由组合定律是奥地利生物学家孟德尔得出的,连锁交换由美国生物学家摩尔根(T.H. Morgan)提出的。

知识点

分离定律  分离定律是遗传学中最基本的一个定律。它从本质上阐明了控制生物性状的遗传物质是以自成单位的遗传粒子(基因)存在的。基因作为遗传单位在体细胞中是成双的,它在遗传上具有高度的独立性,因此,在减数分裂形成配子的过程中,成对的基因能够彼此互不干扰,独立分离,通过基因重组在子代继续表现各自的作用。这一规律从理论上说明了生物界由于杂交和分离所出现的变异的普遍性。

孟德尔在验证他所提出的因子分离假说时发明的测交技术,在生产实践及遗传实验中得到了广泛的应用,且测交方法目前仍然是遗传学实验及动植物育种工作中最基本也是最重要的手段之一。

自由组合定律  自由组合定律的实质是(以两对非等位基因为例)位于不同对同源染色体上的两对非等位基因是互不联系独立存在的,当F1形成配子时,等位的基因分离,非等位的基因自由组合,两对基因分别进入不同的配子,形成四种类型的配子(见图3-8),且比例为1:1:1:1,假设配子全部成活,并且配子的结合是随机的,在F2形成9:3:3:1的表型分离比。

孟德尔自由组合定律可以解释生物多样性和生物进化的原因,非同源染色体上的基因自由组合,产生配子的多样性,从而导致生物的多样性。

根据独立分配规律,在育种工作中,采用杂交的手段,可以有目的地组合两个亲本的优良性状,育成优良品种,并可预测在杂交后代中出现的优良性状组合及其大致的比例,以便确定育种工作的规模。要求掌握根据自由组合原理推算杂交后代基因型和表型比例的分支法。

基因互作  孟德尔之后的一些研究者,在其他动物植物遗传规律的探讨中,发现用孟德尔分离定律并不能完全解释所有的遗传现象。对于单基因决定的性状,一对基因中的显性基因有时不能完全掩盖等位的隐性基因,有时一对显隐性基因对表型的作用是共同的。当分析两对基因相互作用共同决定一个单位性状时,属于孟德尔规律的补充和发展的范围,其中可以分为以下几种类型:不完全显性、共显性、复等位基因、上位作用(包括显性和隐性上位)、重叠作用等,除了熟记这些互相作类型的基本概念,其中要求必须掌握复等位基因的特点和遗传机制,复等位基因是指在在群体中占据同源染色体上相同位点的两个以上的基因。如人类的ABO血型遗传,就是复等位基因遗传现象的典型例子。人类的ABO血型有A、B、AB、O 四种类型,这4种表现型是由3个复等位基因决定的,这3个复等位基因是IA、IB、和i。IA与IB之间表示共显性,而IA和IB对i都表现显性,所以这3个复等位基因组成6种基因型。

连锁与互换   Morgan对遗传学的最大贡献就是连锁遗传规律的发现。同一染色体上的紧密靠近的基因总是联系在一起遗传,不进行独立分配,它们的重组是染色体片段交换的结果。

重组率和交换值及其测定  重组型配子数占总配子数的百分率称为重组率用Rf表示。在两个连锁基因之间的重组率通常也称为交换值。重组率的大小反映了基因之间的连锁程度,同时反映了基因在染色体上的相对距离的远近。估算重组率时候,首先要知道重组型配子数,测定重组型配子数的简易方法是测交法,通过两点测验和三点测验法估算重组率,从而进行基因定位和遗传作图。

两点测验  两点测验是一种最基本的基因定位方法。它将双因子杂合体用双隐性纯合体测交,测交后代中的重组基因型频率的大小直接反映基因间的连锁关系和连锁程度。两点测验的具体过程是首先通过一次杂交和一次测交来确定两对基因是否连锁,然后再根据其重组率来确定它们在同一染色体上的位置。

三点测验  三点测验可以把相互连锁的三个基因包括在一次测交中,即利用含有三个基因的杂合体与三隐性个体进行测交来估计这三个基因间的遗传距离。进行这种试验,一次就等于三次“两点测验”,另外还能够发现三个基因间是否有双交换发生,因而计算出的遗传距离更加准确。

伴性遗传  伴性遗传又称性连锁遗传(sex-linked inheritance)。即某些性状的遗传和性别有一定联系的一种遗传方式。两性生物中,不同性别的个体所带有的性染色体是不同的,因此性染色体遗传和常染色体遗传也是不同的,常染色体遗传正反交结果是相同的,而伴性遗传正反交不同表现交叉遗传现象。性连锁基因是存在于X和Y染色体的非同源区域的基因。X连锁基因存在于X染色体的非同源区域并且可以通过获得X染色体而进行遗传。

伴性遗传具有三个特点:①性状的遗传与性别有关;②正反交的结果不同;③在特定的交配方式下表现交叉遗传。

伴性遗传的应用  由于鸟类的性染色体携带方式与XY型相反,所以性连锁遗传的途径也与XY型相反,即ZZ为雄性,ZW为雌性。利用伴性遗传原理进行雏鸡雌雄在家禽生产上具有十分重要的实际意义,例如快慢羽,金银色羽已经普遍使用在雏鸡鉴别上。其根据的基本原理是:当带有纯合隐性基因的同配性别(如ZsZs )与带有显性基因的异配性别(如Z+W)交配时,F1表现交叉遗传。

从性遗传  从性遗传又叫性影响遗传,控制从性遗传性状的基因位于常染色体上,由于内分泌等因素的影响,基因在不同性别中表达不同,在一个性别中为显性,另一个性别中为隐性,即同样基因型的个体,在雌性和雄性的表现不同。

第六章  群体遗传学

重要概念

要求掌握本章的重要概念,例如基因频率、基因型频率、孟德尔群体、基因库、平衡群体、哈代—温伯格定律等。

知识点

群体遗传学的中心任务就是研究基因频率、基因型频率及其关系。这里所指的群体就是指在一定的时间和空间范围内,具有特定的共同特征和特性的个体集合,它可以是一个种、一个亚种、一个变种、一个品种、一个品系或一个其它同类生物的类群所有成员的总和。它是同一物种生活于某一地区并能相互交配的个体总和。

孟德尔群体  在群体遗传学中,所指的群体一般是孟德尔群体,孟德尔群体由一群可交配繁殖的个体组成,这些个体具有共同基因库中的某些基因。群体中每个个体的基因型只代表基因库的一小部分。群体的遗传结构与孟德尔群体的基因库相关,而不是单个成员的基因型。

基因频率和基因型频率  群体演变是基因库中各个基因频率变动的过程。基因频率是指群体中某一基因占其同一位点全部基因的比率。基因型频率是指在二倍体生物群体中,某一基因型个体占群体总数的比率。由此可知,基因频率是基因数之间的比例,基因型频率是个体数间的比例。因而基因频率可以体现群体遗传组成的特征。

基因频率和基因型频率的关系  基因频率和基因型频率的关系表现为一对常染色体上的等位基因A、a,基因A的频率p与显性纯合体基因型频率与杂合体基因型频率的半数之和相等,而基因a的频率q与隐性纯合体基因型频率与杂合体基因型频率的半数之和相等,公式表示为:p= D +1/2H,q= R +1/2H。对性染色体异型群体(XY,ZW)基因频率与基因型频率是相等的。在群体中同一位点的基因频率之和等于1,同一性状的各基因型频率之和为1。这一对关系适用于孟德尔群体,因此不论群体是平衡或不平衡的都有这种关系。

平衡群体  所谓的平衡群体就是指在世代交替的过程中,遗传组成不发生变化的群体。具体来说具有以下5个特点:大群体、随机交配、无迁移、突变动态平衡、减数分裂正常。

哈代温伯格定律  哈代—温伯格定律是群体遗传学学习的重点内容。其内容要点是:1.在随机交配的大群体中,在没有其他因素影响的条件下,基因频率一代一代下去始终保持不变;2.任何一个大群体,无论其基因频率如何,只要经过一代随机交配,一对常染色体基因的基因型频率就达到平衡状态,没有其他因素影响的情况下,以后一代一代随机交配下去,这种平衡状态保持不变;3.在平衡状态下,基因频率与基因型频率的关系是:D=p2,H=2pq,R=q2。其中,第1要点说明平衡群体的稳定性;第2要点说明任意群体在一代随机交配后即为平衡群体;第3要点说明了哈代—温伯格定律的核心内容即平衡状态下基因频率与基因型频率的关系。有了哈代—温伯格定律的保证,群体的遗传性才能保持相对稳定。

哈代—温伯格定律揭示了在一个随机交配的大群体中,基因频率与基因型频率的遗传规律。生物的变异归根结底是基因和基因型的差异所引起的,同一群体内个体间的变异是由于等位基因的差异造成的,而同物种的不同群体间的变异是由于基因频率的差异引起的。因此基因频率的平衡对群体的稳定性起着保证作用。

影响群体的基因频率   改变群体的基因频率的因素群体遗传变异的因素大体有突变、迁移、选择、遗传漂变、非随机交配五个因素。因此基因频率的平衡对群体的稳定性起着保证作用。目前改变群体的基因频率,仍是动植物育种工作中的主要手段之一。

哈代温伯格定律的应用  哈代—温伯格定律的应用主要是计算基因频率。在计算基因频率时,分为无显性或显性不完全时、完全显性时、伴性基因、复等位基因四种情况。其中复等位基因和伴性基因的基因频率的计算不在考试范围。

第七章   数量遗传学

重要概念

要求掌握本章的重要概念,例如数量遗传学、数量性状、阈性状、等级性状、表型值、重复力、遗传力、遗传相关等。 

知识点

多基因学说的要点  多基因学说的要点包括:

(1)数量性状是受许多对微效基因(Minor gene)控制;

(2)微效基因间无显隐性关系,其效应是累加的;

(3)单一的微效基因服从孟德尔遗传规律;

(4)微效基因不能被单独识别,而是从表现的性状作为整体来研究;

(5)由微效多基因决定的数量性状,易受环境影响。

表型值  群体中一个数量性状的表型值(P)受基因型值(G)和环境效应(E)两个因素的影响。由于环境对群体中不同个体的影响有正有负,所以群体某性状的平均表型值就等于群体该性状的平均基因型值。

遗传参数  遗传参数包括重复力、遗传力、遗传相关以及亲缘相关,前三个参数是从数量性状方差剖分中推演出的,后一个是从全同胞-半同胞混合家系亲缘相关中推导得到的。对遗传参数的学习要求从概念、公式、计算方法以及在育种中的应用几个方面来掌握。