1、染色体畸变遗传分析Inherited traits-functional DNA segmentsdeletion: terminal deletion, interstitial deletion, telomere chromosome pseudo dominanceheterozygote, homozygotetrue breeding：缺失作图：隐性基因作图;缺失部位作图 duplication: tandem duplication, reverse tandem duplicationdosage effect: 剂量效应 某基因出现次数越多，表现型效应越显著重复引起表型变异之
2、位置效应：Sturtevant 实验dynamic mutation: 寡核苷酸(333bp)拷贝数目的增加或减少Huntingtons disease: 家族性显性遗传病，CAG 过度重复编码mHtt脆性 X 染色体综合征：5 端 CGG 重复 230 次容易被折断inversion: peri-centric and para-centric inversion沙门氏菌的反响重复序列 hix 控制的特异位点重组、配子的半不育性balanced lethal strain: 平衡致死品系，一对同源染色体各带有一个座位不同的隐性纯和致死基因，通过倒位后同源染色体之间不能发生交换，致死基因可以双
3、杂合子的状态保存下来果蝇的 C1B 测定法：测定 X 染色体上基因是否发生隐性突变translocation: reciprocal translocation, simple translocationRobinson translocation: 一条包含两条染色体大部分，另一条含极少量的基因在减数分裂中极易丢失。也称着丝粒融和或整臂融和。交换交换发生在粗线期，易位发生在任意时期。易位造成假连锁现象；平衡易位，21 三体是不平衡易位家族性先天愚型，约 92%慢性粒细胞性白血病是 ph 阳性chromosomal rearrangementpolyploid, allopolyploid初级
4、三体：多出一条完整的染色体次级三体：多出一条染色体的一条臂三级三体：多出的是 Robinson 易位染色体三体用于基因定位；三体雄性不育用于制种，另外可育的用于次年生产基因突变与修复机制如何验证突变是等位的？AA*a1a1-F2 呈 1：2：1 形状比multi-allele 存在于同一生物群内中性突变：控制次要性状的基因发生突变，被自然选择保留下来。利用雄性不育制备杂交种morphological mutation;biochemical mutation: 突变个体的特定生化功能发生改变或丧失。conditional lethal mutation点突变：base substitution
5、, base insertion and deletion( indel)null mutation: 无效突变，大片段的插入、缺失或重排导致基因产物完全失效。nonsense mutation: 无义突变反向遗传学：基因编辑技术或转基因研究表型变化。map-based cloning: 获得分离群体-构建高密度遗传连锁图 -含目的基因的大片段 DNA 克隆-克隆测序获得候选基因，通过功能互补实验、转化实验研究基因功能插入剂突变导致碱基的增加和减少hot spots of mutation: CMeCT;一些单或寡核苷酸重复序列发生基因突变epigenetic variation: DNA 甲
6、基化、RNA 干扰、组蛋白修饰、染色质改型small RNAs contribute to post-transcriptional gene silencing by affecting mRNA stability of translation or to transcriptional gene silencing by epigenetic modifications to chromatin转录后干扰的机制：Dicer 酶切割成 22bp 左右的核苷酸，形成RISC，碱基配对定位在 siRNA3端 12 个碱基位置切割 mRNAdsRNA 基因治疗：降解同一基因家族的多个基因成员，剔
7、除多个基因产物基因组印记：来自双亲的等位基因在通过精子和卵子传给子代的过程中有不同的修饰，对胚胎发育起调节作用。在子代形成生殖细胞时，印记会被抹去。marker chromosome: 一种异常的染色体较多地出现在某种肿瘤的细胞内。Philadephia chromosomeongogene: 原癌基因：控制细胞正常生长与发育的基因核内转录因子内：myc 癌基因产物和 DNA 结合后引起 DNA 的复制抑癌基因：正常细胞中控制细胞生长分化的基因，起抑制作用。excision repair: dark repair: short-patch(constitutive), long-patch r
8、epair(damage)内切酶、外切酶、DNA pol、连接酶Xeroderma pigmentosumDNA 糖苷键水解产生 AP 位点，包括 apurinic, apyrimidinicmismatch repair，关键在对模板的识别recombination repair: 复制在损伤部位做短暂停留后在下游复制，链迁移成为缺口链的模板完成复制，DNA 连接酶连接两端。正常的修复反应由 recA-lexA 系统调控，SOS 反应发生时损伤修复功能基因 uvrAD, ssb, recA, recN 和 ruv 基因表达，进行 error prone repairmutant DNA re
9、plication enzyme complex;细胞质遗传后代不出现性状分离，没有遗传交换的基因定位方法maternal effect: 母体和基因产物积累在卵细胞中对受精卵的前定作用true breeding椎实螺的外壳旋向遗传：正反交结果不同，遗传分离在第三代。母本基因型决定受精卵纺锤体分裂的方向，旋转方向和母本基因型有关且在下一代中表现。叶绿体基因组由 2 个 IR，SSC, LSC 组成紫茉莉花斑枝条遗传：只表现母本的核外物质，花斑枝条遗传属于细胞质遗传。玉米埃型条纹叶的遗传属于质核互作类型纯和 ij-ij 出现性状分离，分离比散乱连续回交：隐性核基因 ij 引起了叶绿体的变异后，变
10、异一经发生便能以细胞质遗传的方式稳定传递。为什么正反交分离规律不同？因为 ijij 突变发生在母体质体，突变率大易表现出来。线粒体基因组多拷贝的产生：多个线粒体，线粒体里有多个拟核，每个拟核里有几份基因组拷贝。H 链和 L 链，半保留式 D 环复制，H 链先复制成 D 环结构时 L 链再发生复制。synteny，物种间保守性低，编码基因密集度没有 cp 多，无内含子基因之间还有重叠。heteroplasmy具有相同 mtDNA 序列的个体必定来自于一位共同的雌性祖先，但是精子提供了线粒体 DNA 异序性来源，heteroplasmy。线粒体作为生物体种系发生的“分子生物钟”molecular
11、clock,突变率高是nDNA 的 10 倍左右。endosymbiont theory:革兰氏阴性菌和蓝细菌分别是线粒体、叶绿体的祖先。poky: Neurospora 小菌落Poky 是线粒体 DNA 突变，没有细胞色素酶 a,b.电子传递链有障碍。酵母 petite 突变体：丫啶处理 100%都成为小菌落；氧充足可以区分大、小菌落；大小菌落交配子囊孢子都成为大菌落，无性繁殖可产生小菌落。结论，基因突变产生，呼吸链酶突变，无性繁殖就出现性状无性繁殖和细胞质遗传的关系：亲本的细胞器 DNA 发生随机分配RNA editing: ADAR1，腺嘌呤转氨酶使前体 mRNA 中的特定腺嘌呤脱氨基转
12、换成次黄嘌呤。编辑转录本起始位点，有效起始翻译或产生正确读码框；symbiont:以共生关系存在于细胞质中的颗粒草履虫有 1 个大核，2 个小核。无性生殖、接合互换小核以后形成杂种、自体受精草履虫放毒型：kappa granule + K gene草履虫敏感型：k gene草履虫放毒素：kappa brightmale sterility: 雄蕊发育不正常，雌蕊发育正常三系配套：不育系、保持系（保持不育株不育性） 、恢复系（回复不育株育性）引起花粉育性变化的原因：倒位、易位杂合体，同源多倍体、单倍体、远缘杂种 F1、烟草自交不亲和以及不育基因。质不育型：不育性只能被保持，不能恢复育性结实核不育
13、性：无论显隐性基因都难以恢复可育性农垦 58S 是光敏不育系，将不育系和保持系合二为一质核不育型：胞质育性基因 S-N,核育性基因 r-R不育类型：S(rr)，作为母本来发挥作用保持系：N(rr)恢复系：S(RR),N(RR)不育胞质基因载于线粒体上，叶绿体的某些变异可导致不育，不育系和保持系线粒体中翻译出来的蛋白质有所不同。胞质不育基因且在母体的线粒体上，提供能量，耗能基因在花粉细胞的细胞核中遗传重组homologous recombination: 较大范围内的 DNA 同源序列、非碱基特异性的重组蛋白质因子，RecAsite-specific recombination: 小范围的特异性
14、同源序列、位点专一性蛋白质因子，attPtransposition: 转座，不需要同源序列、需要转座酶。常伴随复制，也叫 replicative recombinationillegitimate recombination: 异常重组HR: 两个单体 DNA 是否出现重组和交联桥的断裂方式有关，但是都会有异源双链 DNA 出现成为基因转变的遗传基础。第二次断裂发生在整单链处可能进行的是异源模板 RecA 修复，发生重组。第二次断裂发生在异源链之间，可以进行同源模板修复，不发生重组。Meselson-Radding 模型：在单个染色体上造成切割，异源双链区可以只出现在一条染色体上。是否两条链都
15、出现异源双链区在于交联桥是否迁移。Double-strand break(DSB):形成两个 Holliday 中间体异源双链区一定会形成，重组可能会发生。支链可以由复制或降解产生。Holliday 中间体：“8” 、X(chi structure)gene conversion: 重组过程中，一个基因变成它的等位基因的现象基因转变现象常常和邻近基因的重组相伴发生在杂合子中可以检出一个碱基对的差别并进行修复？错配酶利用甲基化识别新合成的链。重组不一定发生在 Holliday 中间体之后！lamda 的 attachment site P-O-P,大肠杆菌的 B-O-B,以及整合酶 Int, 切
16、除酶 Xis, 整合宿主因子沙门氏菌 Hin 蛋白、IR L,IRR整合和切离与倒位、缺失、增加相伴发生。重组伴随着链的断裂、延伸？重组不一定发生在同源序列之间转座因子，控制因子：Ds/Ac, IS 7681530bp 只编码转座酶，由两端 IR 以及中间的转座酶基因构成复合转座子：IS + the key + IS强转座子： complex transposon TnA IR + enzyme +Repressor +the key + IR突变和重组？转座引起插入基因突变或失活；exon-shuffling；不完全切离；靶序列加倍；多余靶序列倒位；缺失；作为基因标记克隆目的基因发育的遗传控
17、制及真核基因的表达与调控卵细胞质存在分化：动物极、植物极、灰色新月体海胆的发育：卵裂实验瘿蚊胚盘后端极细胞质利于保留核 40 条染色体发育成生殖细胞伞藻的嫁接实验：原细胞核中的产物耗尽后表现异种的子实体，嫁接茎中原来细胞核控制下合成的物质 mRNA 运输到藻体上部，编码决定子实体形态的蛋白。细胞质的不等分裂促进了细胞的分化，细胞质的均等分裂维持着细胞的表达模式。信号分子：毒素，植物细胞产生过敏因子，同时体内防卫基因表达。植物的系统抗性:整体防御能力提高cytoplasmic determinant genematernal gene:母体控制的在卵细胞中表达bicoid, nanos, dor
18、sal, tollsegment gene: 受精后表达区：gap gene,母体基因调控节：pair-rule gene,前节基因调控节内基因：segment polarity gene eve,ftzhomeotic genes: 控制体节特征，组织器官形成的一类基因。同源异型现象：导致器官易位生长，易位取代分节：头、胸节、腹节，以及节的特征发育基因复合体：突变以后变成复合体中的另一个基因控制的性状homeotic box: homeotic gene 中的一段 180 个核苷酸的保守序列，形成 HTH 结构，和特定的 DNA 序列结合拟南芥花的结构：花萼、花瓣、雄蕊和心皮ABC 模型：A
19、:A+B:B+C:CABCE 模型：E 类基因突变将导致花变成叶结构C 类基因突变第四轮有的形成萼片有的形成新花!顶穗基因 1：terminalear 1 突变雄花处长雌穗，该基因有三个保守的 RNA 结合框，RNA 结合蛋白参与 mRNA 切割、定位等过程differential expression: 个体发育的不同阶段基因表达模式不同。house-keeping gene, luxury gene可以通过表达产物，表型来推断基因的表达早期蛋白质：侵染 56min 后晚期蛋白质：侵染 910min 后，包括头部外壳、尾部及各种附属结构的蛋白质以及溶菌酶。Temporal regulatio
20、nlin-4 突变，L1-specific cell-division 反复出现Xist 产物是 RNA，招募组蛋白去乙酰化酶和甲基化酶最后染色质异染色质化核基质：卵清蛋白基因与鸡卵巢核基质结合，不与鸡肝脏核基质结合DNA 不切离的多次扩增形成复制泡的网状结构homothallism:同宗配合类型，HO 核酸内切酶cis-activating element:DNAtrans-activation element: RNA, Pro第一章、 孟德尔定律particulate inheritance; blending inheritancetest cross: 被测个体和隐性纯和体棋盘法；F
21、orked-line method ( fork diagram ),分支法；break down line，分解法；第二章、 遗传学中的统计学方法pedigree analysis: 人类家谱分析character of AD, dominant pedigree, 软骨发育不全（achondroplasia） ，典型侏儒症( dwarfism )，神经系统退行性疾病( degenerative disease of the nervous system)，亨汀顿舞蹈症2测验来区分实验误差是随机误差还是显著性误差第三章、 孟德尔定律扩展（1）表型的产生1、 同一基因型对环境的反应不一样，re
22、action norm, 基因型对环境反应的幅度2、 修饰效应，一个基因的存在可能影响另一基因的表型效应3、 多基因一效4、 一因多效，某一环节发生障碍可能会影响诸多生化过程5、 基因表达的差异，表现度，同一基因所决定的性状在不同个体中表现出来的程度；外显率，在种群中表现出相应性状的个体的百分率。6、 phenocopy,环境改变和基因型决定的表型相似，正常基因型的个体模写突变型的表型，如反应停的例子；温度对鳞翅目发育也有影响（2）表型显隐性，F11.完全显性F1 表型和亲本之一一样，如黑尿症2.不完全显性F1 表型呈亲本中间型，如紫茉莉花色遗传3.共显性F1 表型中双亲表型不融和，不分离，不
23、相互控制，如人类 MN 血型遗传4.嵌镶显性F1 表型双亲表型在不同部位独立表现，如异色瓢虫，黑缘型 X 均色型-前缘后缘均黑part lethality: 亚致死现象，致死现象随机复等位基因：群体中基因座位上的 2 个以上基因。如 ABO 血型，群体中有三个复等位基因 IA,IB,i，I A对 IB共显性，I A,IB对 i 是显性。interaction of genes两个不同基因座上的基因：complementary effect: 出现 9：7 组合比的两对基因additive effect: 由非等位显性基因的绝对存在数量决定，组合比9：6 ：1 ，如南瓜的扁盘型duplicate
24、 effect: 重叠基因都具有重叠效应，组合比 15：1dominant epistasis: 显性并且控制对方的表达，单杂合和双隐性表型不同。如狗毛色遗传，12：3：1dominant inhibit: 显性且抑制对方表达，单杂合和双隐性表型相同，如白茧和黄茧第四章、 连锁与交换定律连锁现象：香豌豆的亲本组合数增多，比例下降1. 两对等位基因在同一染色体上重组值： 重组型的配子数/总配子数连锁图，图距 1cM=1%重组率用体细胞杂交和原位杂交可以确定基因在染色体某一部位。两点测交：双交换使降低单交换的检出着丝粒连锁分析：PD，parental ditype;NPD, non-parenta
25、l ditypeT, tetratype, half number recombinated体细胞杂交瘤法第五章、性别决定和伴性遗传性染色体：XY,ZW,XO性别决定：染色体倍数决定性别，环境决定性别，基因决定性别剂量补偿效应，具有两份或两份以上的基因量的个体与只有一份基因量个体表达一致，Lyon 假说，雌性个体两天染色体中一条失活，成为巴氏小体人类性别畸形：XXY,XXX,XO限性遗传，如 Y 染色体遗传；从性遗传，性状遗传和染色体相连锁第五章、 细菌和噬菌体遗传重组transformation，转化conjugation，接合sexduction,性导 遗传重组特点，1.单方向转移；2.产
26、生部分二倍体；3，基因只有整合到环状染色体上才稳定遗传auxotroph, 营养缺陷型，has a required nutrition for help of nutritionresistance mutants, 获得抗性的突变体细胞直接接触是野生型细菌产生的必要条件，否定了转化双杂合产生野生型？不可靠，双杂合在分离的时候会产生更多的缺陷型组合传递的方向？链霉素抑制复制证明只有一种单项传递存在，所以传递是特定单方向传递的F 因子，又称致育因子，质粒F+菌株：F 因子游离存在的菌株F-受体菌：不含 F 因子的菌株Hfr 菌株，高频重组菌株：整合到宿主染色体上的菌株结合过程：接触-接合管形成
27、-单链断裂-转移-环化-（部分二倍体-重组 ）FF 因子切除时携带细菌的遗传物质，F主要用于构建稳定的部分二倍体三种质粒的比较。Hfr, F 都不受链霉素的阻断，重组体大多数是非选择性 F-受体遗传性状。有性伞毛；杂交结果的差异。都成为 F+，单 Hfr 效率高出 1000 倍F接合的结果往往不能改变 F 的性因子特性，但是利于构建部分二倍体中断杂交实验作染色体连锁图每隔一段时间用食物搅拌器搅拌断开接合管，中断杂交；这个时候 Hfr 对链霉素是敏感的，可以用链霉素杀死 Hfr,进一步中断杂交如果两个基因间的转移时间少于 2min,杂交不可靠此时再采用传统的重组作图法完全培养基但不加 Ade,可
28、以同时检出交换了的和没有交换的，2min 的接合时间相当于最大 20 个图距性导，带 F因子的细菌所携带的外源 DNA 转移到宿主染色体上，受体菌成为部分二倍体的过程称为性导F以极高的频率转移它携带的基因，因为有同源片段更缩小了插入范围。普遍性转导，噬菌体感染末期，细菌染色体被断成许多小片段，噬菌体包装时偶尔以一定频率包装这些片段，形成部分二倍体，进而重组整合virulent phage; prophage, 质粒整合到宿主染色体上，呈整合状态的噬菌体lysogenic bacteria, 含有原噬菌体的细菌叫溶原性细菌突变性状： 噬菌斑大小、边缘清楚或模糊宿主范围：第六章、 数量性状遗传qualitative traits, 可以明确分组的性状; quantitative traitsheritability in the broad sense, h2=Vg/Vpheritability in the narrow sense, hn2=Va/Vp估计环境方差：纯和亲本基因型的改变来自环境，Ve=1/2 ( Vp1 + Vp2)Ve= 1/3 (Vp1 + Vp2 + Vf1)
