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粳稻落粒性遗传分析

粳稻落粒性遗传分析
粳稻落粒性遗传分析

Botanical Research 植物学研究, 2015, 4, 58-63

Published Online May 2015 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/fe13089200.html,/journal/br

https://www.wendangku.net/doc/fe13089200.html,/10.12677/br.2015.43008

Genetic Analysis of Seed Shattering in

Japonic Rice (Oryza sativa L.)

Jiping Tong1, Yuejing Wu2, Jiuwen Xu3, Zhengshu Han1, Wenxian Fang1

1Crop Institute, Tianjin Academy of Agricultural Sciences, Tianjin

2Institute of Technical Biology and Agriculture Engineering, Hefei Institute of Physical Science,

Chinese Academy of Sciences, Hefei Anhui

3Rice Institute, Jiaozuo Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Jiaozuo Henan

Email: tongjiping@https://www.wendangku.net/doc/fe13089200.html,

Received: Jun. 11th, 2015; accepted: Jun. 26th, 2015; published: Jun. 30th, 2015

Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

https://www.wendangku.net/doc/fe13089200.html,/licenses/by/4.0/

Abstract

Seed shattering is one of the important biological traits in rice. To reveal the genetic character of the seed shattering in Japonic rice, a cross between C418 (japonica cv., nonshattering) and Chun-jiang100 (japonica cv., shattering) was made. Seed shattering of F1, F2 progenies derived from re-ciprocal crosses between C418 and Chunjiang100 and their parents were recorded. The results revealed that there was only one dominant gene locus involved in the control of the seed shatter-ing in this cross. The nonshattering gene carryied by C418 was temporarily designated Sh-t, and the shattering genes carryied by Chunjiang100 was temporarily designated sh-t, respectively.

Keywords

Japonic Rice (Oryza sativa L.), Seed Shattering, Nonshattering Gene Sh-t, Shattering Gene sh-t

粳稻落粒性遗传分析

童继平1,吴跃进2,徐九文3,韩正姝1,方文贤1

1天津市农业科学院农作物研究所,天津

2中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所,安徽合肥

3焦作市农林科学研究院水稻研究所,河南焦作

Email: tongjiping@https://www.wendangku.net/doc/fe13089200.html,

粳稻落粒性遗传分析收稿日期:2015年6月11日;录用日期:2015年6月26日;发布日期:2015年6月30日

摘要

落粒性是水稻的重要生物学性状之一,对于提高产量降低损失具有重要意义,为了阐明水稻落粒性机理,本文研究了难落粒粳稻品种C418与易落粒粳稻品种春江100及其杂种后代F1、F2落粒性的遗传变异特点。结果表明:1) C418的难落粒与春江100的易落粒表现差异受一对细胞核基因控制,无细胞质效应;2) C418为难落粒显性基因携带品种,文章将该基因命名为Sh-t,春江100为易落粒隐性基因携带品种,文章将该基因命名为sh-t。

关键词

粳稻,落粒性,显性难落粒基因Sh-t,隐性易落粒基因sh-t

1. 引言

在稻属中,粳稻难以脱粒,籼稻居中,野生稻易于落粒。就水稻生产而言,太易脱粒或太难脱粒都是不利性状。因此,在育种上选育落粒性适中的水稻品种类型具有重要意义[1]。

关于水稻落粒性的遗传,存在不同遗传机制。

日本学者报道认为落粒性受一对隐性基因sh支配。美国学者的研究认为落粒性是显性,并发现落粒性抑制基因,杂种F2表现13:3分离,印度学者用野生稻与栽培稻杂交,发现落粒性为显性,并出现15:1分离的分离比例。斯里兰卡研究者报道认为落粒性的变异受多基于控制,表现出变异的连续性[2]。熊振民分别根据籼稻难落粒突变体进行遗传分析,得出与印度研究者相似的结论[3],朱立宏研究认为落粒性是基因互作的结果,不能稳定遗传[4],Oba等研究认为落粒性由单基因控制,与矮秆基因sd-1存在连锁关系[5]。黄艳兰等考察栽培稻与中国疣粒野生稻种间杂种的落粒性,发现其与疣粒野生稻相同[6],黄利兴等研究认为,杂交稻的落粒性由其双亲共同决定,落粒为显性[7],李仕贵等分析水稻籼粳杂交落粒性的遗传,认为难落粒对易落粒为显性,易落粒植株受两对隐性基因控制,他们利用DH系所构建的分子图谱将这两对落粒性基因定位于第一染色体上[8],Fukuta利用7个RFLP标记将控制来源于南京11的难落粒性突变体SR-1的难落粒基因定位于第一染色体上,认为该基因的表达还会受另外两个基因的修饰[9]。Yano等克隆了位于水稻基因组的1号染色体上水稻落粒性主效QTL qSH1,发现qSH1 5′调控区的一个单核苷酸变异,阻断了小穗柄部脱离层的正常形成,从而使水稻植株上的成熟种子不再轻易脱落。在水稻的驯化过程中,尤其是在粳型水稻的驯化过程中,不落粒变异的出现为人工选择的提供了素材[10]。Sang课题组利用图位克隆方法,成功克隆了位于水稻基因组4号染色体上的水稻落粒性基因sh4 [11]。

2001年冬季,我们在海南的杂交稻恢复系的选种圃中,发现杂交组合(C418/春江100)F2群体中的植株个体,其落粒性表现要么与母本C418相同,要么与父本春江100表现相同,没有中间变异类型。受此启发,我们开展了本项研究。

2. 材料与方法

2.1. 杂交组合配制,试验设置及田间种植

2002年正季,我们以C418与春江100为父、母本,进行正、反杂交,配制杂种F1种子。当年冬季,携F1种子到海南繁殖F2种子。

粳稻落粒性遗传分析

2003年正季,于合肥种植C418:189株,春江100:110株,正交(C418/春江100) F1:51株,反交(春江100/C418) F1:153株,正交(C418/春江100) F2 7个株系:681株,反交(春江100/C418) F2 29个株系:2694株。

以上材料于5月12日播种,6月12日移栽本田。田间顺序排列,不设重复。单株栽插,行株距13.3 cm × 16.7 cm。田间管理按生产上丰产田块进行。

2.2. 落粒性测量方法

本文所调查的落粒性,属于主基因控制的质量性状,不仅亲本材料,就连杂种材料的落粒性都可以被明确地加以区分,而无中间类型出现。因此,本文参考应存山,李仕贵等所提出的方法[8] [12],分别采用握、拉两种方法,对本项研究材料的落粒性进行测量评定。

2.2.1. 握法

参照生产上场地碾压脱粒方式,及应存山介绍的方法,并作改进[12],即用手紧握稻穗中上部,握捻3次后,观察落粒情况。每穗落粒0~10粒者,记为难落;每穗落粒10~20粒者,记为中等;每穗落粒超过其所握粒数60%者,记为容易。

2.2.2. 拉法

参照生产上机械脱粒方式,用手紧握稻穗中部,用力往后拉,根据用力大小判定难、中、易。

以上试验材料的落粒性测定,于植株的完熟期进行。C418由于与春江100的播种–始穗历期、株高、株叶形态等农艺性状基本相近,其F2群体中各单株性状分离不大,成熟期基本上完全一致。测量时,单株测两穗,如结果相差甚远,则再测第三穗,以结果一致的两次平均结果为准。

以上所有材料的落粒性测定工作均由作者一人操作,以便掌握统一标准。

2.3. 统计分析方法

由于正、反交F2世代材料不同单株的落粒性可明确分为难易两类。因此,将所测得的F2世代材料落粒性资料进行整理分组,参考P1、P2资料,以确定偏父本与偏母本的植株个数,直接进行Χ2拟合检验

[13]-[17]。

3. 结果与分析

3.1. 亲本的落粒性表现

试验共测定C418计189株。两种方法检测结果完全一致,全部表现为难落粒,完全不出现落粒现象,也无中间类型出现。

试验共测定春江100计110株。两种方法检测结果完全一致,全部表现为易落粒,也无中间类型出现。

3.2. 杂种F1的落粒性表现

试验共测定正交F1 (C418/春江100) 51株。

拉法检测结果全部表现为难落粒,完全不出现落粒现象,也无中间类型出现,与其母本C418检测结果完全一致。

握法的检测结果表明,大部分植株和其母本C418检测结果一致,表现为难落粒,不出现落粒现象,也无中间类型出现。但有部分植株有极少量的落粒现象,一般不超过5粒,按检测标准仍然属于难落粒类型。

粳稻落粒性遗传分析

试验共测定反交F1 (春江100/C418) 153株。

其拉法检测结果及握法的检结果与正交F1 (C418/春江100)结果相同。

以上结果表明,无论是正交还是反交组合,其落粒性表现均与C418相同,这一结果说明落粒性表现不受细胞质影响,为细胞核基因控制。难落粒为显性,易落粒为隐性,其载体品种分别为C418和春江100。

本试验在利用握法对正交反交F1植株的落粒性进行鉴定时,部分植株有少量落粒现象的结果表明,杂种F1植株落粒性的表达还受遗传背景的微小影响,或者说,有微效修饰基因的作用参乎其间。

3.3. F2群体落粒性变异特点

3.3.1. 正交F2群体落粒性变异特点

试验中,正交(C418/春江100) F2共种植10个株系,排除伪杂种株系3个,实际有效株系7个,计681株。无论握法,还是拉法,其鉴定结果中的中等落粒性与双亲相比,明显偏向于亲本C418,因此,本文在对这些结果数据进行归组整理,进行Χ2拟合检验时,都将其归入偏向亲本C418的那一类。

握法结果,难落粒植株505株,易落粒植株176株,难落粒植株与易落粒植株数量之比等于2.8693,接近于3:1,其X2C为0.2138,远较X2(0.05,1) = 3.84为小。

拉法结果,难落粒植株507株,易落粒植株173株,难落粒植株与易落粒植株数量之比等于2.9364,接近于3:1,其X2C为0.0497,远较X2(0.05,1) = 3.84为小。

我们按一对等位基因的分离模式对其遗传方式进行3:1 X2拟合检验。其结果与一对基因完全符合。

3.3.2. 反交F2群体落粒性变异特点

试验中,反交(春江100/C418) F2 29个株系:2694株。本文在处理反交(春江100/C418) F2株系中的中等落粒性数据中,采取了与正交组合(C418/春江100) F2数据相同策略. 在对这些结果数据进行归组整理,进行Χ2拟合检验时,也将其归入偏向亲本C418的那一类。

握法结果,难落粒植株2015株,易落粒植株679株,难落粒植株与易落粒植株数量之比等于2.9676,接近于3:1,其X2C为0.0495,远较X2(0.05,1) = 3.84为小。

拉法结果,难落粒植株2046株,易落粒植株648株,难落粒植株与易落粒植株数量之比等于3.1574接近于3:1,其X2C为1.2373,远较X2(0.05,1) = 3.84为小。

我们按一对等位基因的分离模式对其遗传方式进行3:1 X2拟合检验。其结果与一对基因完全符合。

3.3.3. 整个F2群体落粒性变异特点

将正、反杂交F2落粒性的全部数据进行综合处理的结果如下。

握法结果,难落粒植株2520株,易落粒植株855株,难落粒植株与易落粒植株数量之比等于2.9470,接近于3:1,其X2C为0.1818,远较X2(0.05,1) = 3.84为小。

拉法结果,难落粒植株2554株,易落粒植株821株,难落粒植株与易落粒植株数量之比等于3.1111,接近于3:1,其X2C为0.7841,远较X2(0.05,1) = 3.84为小。

我们按一对等位基因的分离模式对其遗传方式进行3:1 X2拟合检验。其结果与一对基因完全符合。

3.4. 两种落粒性检测结果的一致性

在本试验中,无论握法,还是拉法,其落粒性的鉴定结果在P1,P2,和正反交F1群体中完全一致。不一致的情况仅出现在正反交F2群体材料中,也即仅在遗传上分离的世代材料中出现。

正交(C418/春江100) F2群体计681株中,不一致的情况仅出现2株次。反交(春江100/C418) F2群体计2694株中,不一致的情况仅出现75株次。且不一致的情况仅出现在易落粒与中等落粒,及中等落粒

粳稻落粒性遗传分析

与难落粒之间,而从未出现过一种方法的鉴定结果为易落粒,而另一种方法的鉴定结果为难落粒的情形,或者相反的情形。

以上的试验结果可以说明以下方面的问题。

1) 这两种方法鉴定的是植株落粒性相关或相似的方面。所以,其鉴定结果的相似性则是不言自明之

理。试想一下,如果一株稻穗其很容易被握落,那么它容易被拉落应该也是很自然的事,反之也然。

2)就实际鉴定结果的可靠性而言,本文所称的拉法,其鉴定结果的波动性较小。从另外的一种意义

上来说,这种方法的灵敏度还是相对高些。

3)因为本文所调查的落粒性,属于主基因控制的质量性状,无论采用握法还是拉法,其鉴定结果都

应该是可靠的。

4. 讨论

4.1. 对落粒性遗传机制多样性的思考

综述国内外对水稻落粒遗传的研究结果,发现水稻落粒性的遗传存在不同机制。深究其中的原因,可能与各研究者所使用的研究材料的遗传背景差别有关[1]-[9]。作为质量性状进行研究尚且如此,如将其作为QTL或更精确的目标进行研究,不同研究者所定位QTL位点重演性状况,则可想而知[8] [15]。如果这一趋势持续存在,势必对水稻落粒性的深入研究产生不利影响。有鉴于此,我们认为选育近等基因系,消除亲本材料复杂的遗传背景差异对形状的发育表达所产生的干扰,可能会有助于提高水稻落粒性研究的试验的精确度与精确度[18]-[20]。

4.2. 进一步研究设想

1)本文所报道的易落粒基因sh-t与其他研究者报道的落粒基因是否属于同一基因,其遗传等位性有

待于进一步检测。

2)利用C418和春江100作为轮回亲本,与其杂种后代中的易落粒及难落粒单株进行连续回交,选

育相应的近等基因系材料。在此基础之上,再进一步开展水稻落粒基因的标记、定位与克隆方面研究。

3)对水稻谷粒的小穗梗,副护颖甚至护颖的细微结构进行研究,探明水稻落粒性的遗传的,生化的,

结构的,力学方面的相关特点。

5. 结论

本文通过对难落粒的粳稻品种C418与容易落粒的粳稻品种春江100及其杂种后代F1、F2落粒性的研究,得出结论如下:1) C418的难落粒性与春江100的易落粒性表现差异受一对细胞核基因控制,而与父母本的细胞质效应无关;2) C418为难落粒显性基因携带品种,我们将难落粒的显性基因暂时命名为Sh-t,春江100为易落粒隐性基因携带品种,我们将其相对应的易落粒等位隐性基因暂时命名为sh-t。

参考文献(References)

[1]闵绍楷, 申宗坦, 熊振民, 主编(1996) 水稻育种学. 中国农业科技出版社, 北京.

[2]西北农学院, 主编(1981) 作物育种学. 农业出版社, 北京, 184.

[3]熊振民, 蔡洪法, 主编(1992) 中国水稻. 中国农业科技出版社, 北京, 45.

[4]朱立宏, 顾铭洪(1979) 水稻落粒性的遗传. 遗传, 4, 17-19.

[5]Oba, S. and Kikuchi, F. (1993) Linkage relationship between semidwarfing gene sd-1 and shattering gene I rice (oryza

sativa L.)2. Linkage analysis between semidwarfness and shattering habit of a Chinese native semidwarf cultivar

“Dee-Geo-Woo-Gee”. Japanese Journal of Tropical Agriculture, 37, 115-119.

粳稻落粒性遗传分析[6]黄艳兰, 舒理惠, 祝莉莉, 廖兰杰, 何光存(2000) 栽培稻× 中国疣粒野生稻种间杂种的获得与分析. 武汉大

学学报(自然科学版), 6, 739-744.

[7]黄利兴, 游年顺, 雷捷成, 雷上平, 潘玉卿(2001) 杂交水稻的落粒性及其与亲本的关系分析. 福建农业科技,

33-35.

[8]李仕贵, 马玉清, 何平, 黎汉云, 陈英, 周开达, 朱立煌(1999) 水稻籼粳杂交落粒性的遗传分析和基因定位.

西南农业学报, 12, 77-80.

[9]Fukuta, Y. (1995) Genetic and breeding analysis of shattering habit using the resistant mutant lines in rice (Oryza sati-

va L.). Bulletin of the Hokuriku National Agricultural Experiment Station, 67-105.

[10]Konishi, S., Izawa, T., Lin, S.Y., Ebana, K., Fukuta, Y., Sasaki, T. and Yano, M. (2006) SNP caused loss of seed shat-

tering during rice domestication. Science, 312, 1392-1306.

[11]Li, C.B., Zhou, A.L. and Sang, T. (2006) Rice domestication by reducing shattering. Science, 311, 1936-1939.

[12]应存山(1993) 中国稻种资源. 中国农业科技出版社, 北京, 164-185, 530-533.

[13]Nanjing Agricultural University (1979) Field trial and statistical method. Agricultural Publishing House, Beijing, 17-

23.

[14]Tong, J.P., Wu, Y.J., Wu, J.D., Liu, F.G., Zheng, L.Y. and Yu, Z.L. (2001) Discovery of a dominant semi-dwarf japo-

nica rice mutant and its preliminary study. Chinese Journal of Rice Science, 15, 314-316.

[15]Tong, J.P., Wu, Y.J., Wu, J.D., Zheng, L.Y., Zhang, Z.G. and Zhu, W. (2003)Study on the inheritance of a dominant

semi-dwarf Japonica rice mutant. Acta Agronomica Sinica, 3, 473-477.

[16]Wang, X.M. (1998) Genetics in broadened sense. Publishing House of Wuhan University, Wuhan, 22-23.

[17]方宣钧, 吴为人, 唐纪良, 编著(2001) “863”生物高技术丛书——作物DNA标记辅助育种. 科学出版社, 北京,

64-79.

[18]Hong, G.F. (1999) Rice genome project. Shanghai Science and Technology Publishing House, Shanghai, 23-26.

[19]杜建芳, 易梅生, 主编(2002) 发育生物学. 科学出版社, 北京, 31-37.

[20]王亚馥, 戴妁华, 主编(2002) 遗传学. 高等教育出版社, 北京, 335-338.

实验一:人类性状遗传分析

专业班级:2014级生物技术(1)班学号:20140322142 姓名:王堽 实验一人类性状的遗传分析 一、目的 1、了解控制不同性状的基因的分布情况; 2、了解人类性状的遗传规律,掌握分析人类性状的方法; 3、学会对遗传学数据的处理; 4、验证人类的性状是否由一对基因控制,是否符合孟德尔遗传定律. 二、原理 人类性状是人体的外形特征和生理特征表现的总和,如人的身高,眼皮单双,头发直卷,血型等。性状(character):遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。 单位性状(unit character),孟德尔在研究豌豆等植物的性状遗传时,把植株所表现的性状总体区分为各个单位作为研究对象,这样区分开来的性状称为单位性状。 豌豆的种子形状、花色、子叶颜色、豆荚形状、豆荚(未成熟的)颜色、花序着生部位和株高等性状,就是7个不同的单位性状。

同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状(relativecharacter)。豌豆花色的紫色 和白色、种子的皱和圆、高茎和矮茎;绵羊的毛色有白毛与黑毛;人类眼睑有单眼睑和双眼睑;番茄成熟果实的红果与黄果. 相对性状(contrasting character),不同个体在单位性状上常有着各种不同的表现,例如,豌豆花色有红色和白色,种子形状有圆和皱、小麦的抗锈病与易染锈病、大麦的耐旱性与非耐旱性、人的眼睛不同颜色和不同肤色等。遗传学中把同一单位性状的相对差异,称为相对性状。孟德尔在研究单位性状的遗传时,就是用具有明显差异的

相对性状来进行杂交试验的,只有这样,后代才能进行对比分析研究,从而找出差异,并发现遗传规律。 遗传分析genetic analysis 亦称基因分析,是测定有关某一遗传性状的基因数目、基因性质、属于哪一连锁群及其在染色体上的座位等的过程。如果认定某个突变型是基因突变的产物,此时可先将它与野生型杂交,如果从杂种F2代,或是直到F3前后,能够有效地研究该突变性状的遗传动态,那么突变基因对于野生型基因的显隐性关系,以及其他方面的性质乃至数量等等都可以估算出来。譬如变异性状在F1代表现时是 显性突变,在F2代出现15∶1的分离比时,便是与2个同义基因有关,在基因的数目、性质决定后,要进一步去确定各个基因所属的连锁群和基因座位。将具有已知突变基因的系统与该突变系统杂交。统计测定F2或杂交的分离比,如为连锁遗传,则 该2个基因便属于同一个连锁群。交换值表示为相对距离。对于已知的两个基因,如果知其交换值,可从3个基因相互间的距离关系来了解到排列顺序。上述所说的基因,由于环境和基因型的关系,常会使表现度有变化,这在调查分离比时需要注意。对于像真菌和细菌那样原本为单倍体的生物可利用异核体和部分二倍体的方法来进行遗 传分析。此外,对即使某些不能进行杂交的霉菌也可以利用体细胞的基因重组作某种程度的分析。广义的基因分析也包括基因功能和结构的生理、生化分析,以及群体基因组成的分布和变动的分析等。 一对等位基因控制1对相对性状。人类的性状遗传符合孟德尔遗传定律,由两个基因控制一对相对性状。要了解人类的性状遗传规律就要对人类的性状进行调查统计和分析。孟德尔遗传定律是等位基因的分离和非等位基因的自由组合。 等位基因分离的实质是:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;当细胞进行减数分裂时,等位基因会随着同源染色体的分离而分开,分别进入两个配子当中,独立地随配子遗传给后代。即分配比为1:1。非等位基因自由组合的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的.在减分裂形成配子的过 程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。从而使得下一代中显性性状与隐性性状之比为3:1。 在实验过程中有许多不确定的因素在起作用,其会影响实验的误差,使得实验结果与理论计算值不相一致,特别是在后代中个体不够时,所以我们为了验证实验结果与理论值是否相符时,可根据卡平方检验式:

伴性遗传--题型总结--超级好用

伴性遗传与遗系谱图 一.遗传系谱图解法: 1.确定是否伴Y遗传:基因只在Y染色体上,没有显隐性之分,患者全为男性,具有世代连续性,女性都正常。若患者男女都有,则不是伴Y遗传。再进行以下判定。 2.确定系谱中的遗传病是显性还是隐性遗传。 双亲正常,其子代中有患者,一定是隐性遗传病。 双亲患病,其子代中有正常者,一定是显性遗传病。 3.确定是常染色体遗传还是伴X的遗传: 在已确定隐性遗传中: 若有父亲正常,女儿患病;或者母亲患病,儿子正常,一定是常染色体遗传。 在已确定显性遗传中: 若有父亲患病,女儿正常;或者母亲正常,儿子患病,一定是常染色体遗传。 人类遗传病判定口诀:无中生有为隐性,有中生无为显性。 隐性遗传看女病,父子无病非伴性。 显性遗传看男病,母女无病非伴性。 4.若无明显特征只能做可能性判定: 在系谱中若该病代代相传:显性可能性大。 若患者男女各半,性状表现无明显的性别差异,常染色体的可能性大; 若患者女多男少,性状表现有性别差异,X染色体可能性大。 在系谱中若该病隔代相传,隐性可能性大: 若患者男女各半,性状的表现无明显的性别差异,常染色体的可能性大; 若患者男多女少,性状表现有性别差异,X染色体的可能性大。

二、判一判 结论:该病是位于常染色体上的隐性遗病。 结论:初步认定该病为伴X染色体隐性遗传病 结论:初步认定该病为伴X染色体显性遗传病 三、专题练习 题型一:遗传系谱图 1、遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系,系谱如下图所示,请回 答下列回答(所有概率用分数表示) (1)甲病的遗传方式是▲。 (2)乙病的遗传方式不可能是▲。 (3)如果II-4、II-6不携带致病基因.按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式.请计算: ①双胞胎(IV-1与IV-2)同时患有甲种遗传病的概率是▲。

重难点3.1 遗传规律与伴性遗传(一)(解析版)

重难点03 遗传规律与伴性遗传(一) (建议用时:30分钟) 【命题趋势】 遗传规律的理解和应用历来是高考的必考重点和难点,而且常考常新,题型可能是实验设计和分析题,综合考查基因的分离定律即自由组合定律,还可能考查基因与性状的关系、显隐性性状的判断等。作为高考中生物部分的“压轴”大题,一般会在不同小题中设置层层递进的难度,作为选拔尖子生的手段。 【满分技巧】 1.在理解基因分离定律和自由组合定律的基础上,通过足够的练习量,掌握不同题型的解题技巧。 2.回归课本,从教材的经典实验中把握遗传实验设计的思路和方向。 3.注意答题规范,学会正确运用各种遗传符合和图解。 【必备知识】 1.基因的分离定律与基因自由组合定律的本质。 2.判断或验证基因分离和自由组合定律的遗传实验方法(杂交、自交、测交的适用生物和应 用范围) 3.各种异常分离比的产生原因、伴性遗传和从性遗传的特点、判断方法 【限时检测】 1.(2019全国卷II·5)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。 ①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离 ②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶 ③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1 ④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1 其中能够判定植株甲为杂合子的实验是 A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④ 【答案】B

【解析】由题干信息可知,羽裂叶和全缘叶是一对相对性状,但未确定显隐性,若要判断全缘叶植株甲为杂合子,即要判断全缘叶为显性性状,羽裂叶为隐性性状。根据子代性状判断显隐性的方法:①不同性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状,双亲均为纯合子;②相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状,亲本为杂合子。让全缘叶植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离,说明植株甲为杂合子,杂合子表现为显性性状,新出现的性状为隐性性状,①正确;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶,说明双亲可能都是纯合子,既可能是显性纯合子,也可能是隐性纯合子,或者是双亲均表现为显性性状,其中之一为杂合子,另一个为显性纯合子,因此不能判断植株甲为杂合子,②错误;用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1,只能说明一个亲本为杂合子,另一个亲本为隐性纯合子,但谁是杂合子、谁是纯合子无法判断,③错误;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1,说明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子,④正确。综上分析,供选答案组合,B正确,A、C、D均错误。 2.(2020福建省检·6)某种遗传病由X染色体上的b 基因控制。一对夫妇(X B X b ×X B Y)生了一个患病男孩(X b X b Y)。下列叙述正确的是 A.患病男孩同时患有多基因遗传病和染色体异常病 B.若患病男孩长大后有生育能力,产生含Y精子的比例理论上为1/3 C. 患病男孩的染色体异常是由于母亲减数第一次分裂X染色体未分离导致的 D.患病男孩的致病基因X b 来自祖辈中的外祖父或外祖母 【答案】D 【解析】多基因遗传病是指受两对以上的等位基因控制的人类遗传病,单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病。患病男孩的基因型为X b X b Y,是患有单基因遗传病和染色体异常病,A选项错误;X b X b Y 个体长大后若有生育能力,在进行减数第一次分裂后期时,3 条性染色体任意两条移向一极,另外一条性染色体移向另一极,理论上可产生4种类型的精子,种类及比例为X b ﹕X b X b ﹕X b Y﹕Y=2﹕1﹕2﹕1,含Y 精子包括“X b Y”和“Y”两种类型,因此产生含Y精子的比例理论上为1/2,B选项错误;这对夫妇的基因型为X B X b 和X B Y,可判断患病男孩的染色体异常是由于母亲减数第二次分裂后期时,含X b 的姐妹染色体单体未分离导致的,C 选项错误;患病男孩的致病基因X b 来自母亲,母亲的X b 可能来自祖辈中的外祖父或外祖母,故D选项正确。 3.(2020厦门市高三上期末·26).鹦鹉控制绿色(A)、黄色(a)和条纹(B)、无纹(b)的基因分别位于两对常染色体上。两纯合亲本杂交,F1全为绿色条纹,F2的表现型比例为7:1:3:1,研究得知

云南金钱槭形态变异与遗传变异的相关性研究

第24卷第5期2004年5月 生 态 学 报A CTA ECOLO G I CA S I N I CA V o l .24,N o.5 M ay,2004 云南金钱槭形态变异与遗传变异的相关性研究 李 珊,蔡宇良,钱增强,赵桂仿3 (西北大学生命科学学院,秦岭生物多样性研究中心,西安 710069) 基金项目:国家自然科学基金资助课题(30270154)收稿日期:2003211209;修订日期:2004203229 作者简介:李 珊(1976~),女,陕西西安人,博士生,主要从事植物分子进化和分子生态学研究。3通讯作者A utho r fo r co rrespondence 。 Foundation ite m :N ati onal N atural Science Foundati on of Ch ina (N o .30270154)Rece ived date :2003211209;Accepted date :2004203229 Biography :L I Shan ,Ph .D .candidate ,m ainly engaged in mo lecular evo luti on and mo lecular eco logy .E 2m ail :lishanbi o @yahoo .com .cn . 摘要:对我国特有珍稀濒危保护植物云南金钱槭的形态变异水平、遗传变异模式以及两者之间的相关性进行了研究。形态学性状分析结果表明:各居群形态性状变异系数的平均值从大到小排列为:文山居群(W Sh )、屏边居群(PB )、黑龙潭居群(HL T )、蒙自居群(M Z );文山居群与屏边、黑龙潭、蒙自居群间已产生显著或极显著水平的形态差异,而后三者间的差异未达显著水平。 RA PD 分析检测到103个位点,其中多态位点84个,云南金钱槭物种水平的多态位点比率为81155%,与其它珍稀濒危植物相 比该种的遗传多样性水平不低。AM OVA 和N ei 基因多样性指数分析显示,尽管大部分遗传变异仍存在于居群内(分别为 57186%、57133%),但居群间的遗传变异已达较高水平(分别为42114%、42167%)。相关分析结果显示,云南金钱槭的形态变 异与海拔、土壤有机质等生态因子有着显著或极显著水平的相关性,但与遗传变异的相关性未达显著水平,说明云南金钱槭的形态变异虽然具有一定的遗传基础,但可塑性及环境压力对形态变异的产生作用更大一些。基于形态性状和RA PD 数据的聚类分析则进一步说明,云南金钱槭的形态变异受到环境因子的强烈影响而与遗传背景的关系不显著。关键词:云南金钱槭;形态变异;遗传多样性;相关性分析 Researches on the rela tion sh ip between the m orpholog ica l and genetic var i a tion s of D ip teron ia dyer iana Henry (Aceraceae ) L I Shan ,CA I Yu 2L iang ,Q I AN Zeng 2Q iang ,ZHAO Gu i 2Fang 3  (S chool of L if e S cience ,B iod iversity R esearch Center of M ts .Q inling ,N orthw est U niversity ,X i ’an 710069,Ch ina ).A cta Ecolog ica S in ica ,2004,24(5):925 ~931.Abstract :D ip teron ia dy eriana H en ry is a rare and endangered species of Ch ina .Fou r popu lati on s ,co llected from W en shan (W Sh ),M engzi (M Z ),P ingb ian (PB )and H eilongtan (HL T )respectively ,w ere u sed fo r the research on its mo rpho logical variati on ,its pattern of genetic variati on ,and the co rrelati on betw een them .27m acro 2scop ic and m icro 2scop ic mo rpho logical characters ,including tho se of b ranches ,leaves ,fru it and seeds ,w ere m easu red .T he resu lts show ed that ,acco rding to the m ean variati on coefficien ts of the mo rpho logical characters ,the o rder of the variati on level of the 4popu lati on s w as in tu rn W Sh >PB >HL T >M Z .T here ex isted sign ifican t o r rem arkab ly sign ifican t mo rpho logical differen tiati on s betw een W Sh and o ther th ree popu lati on s .How ever ,tho se differen tiati on s among the latter th ree popu lati on s failed to reach a sign ifican t level .Based on RA PD m arkers ,103loci w ere amp lified w ith 18p ri m ers ,of them 84w ere po lymo rph ic .T he p ropo rti on of po lymo rph ic loci w as 81155%at the species level ,and thu s the genetic diversity of D ip teron ia dy eriana H en ry w asn’t low er than o ther rare and endangered p lan ts .AM OVA and N ei ’s genetic diversity index analysis show ed that ,though relatively h igh genetic variati on s (57186%and 57133%respectively )ex isted w ith in popu lati on s ,there w ere rather h igh differen tiati on among popu lati on s (42114%and 42167%respectively ).R esu lts of co rrelati on analysis show ed that there ex isted co rrelati on s betw een D ip teron ia dy eriana H en ry’s mo rpho logical variati on s and eco logical facto rs such as altitude ,so il o rgan ic m atters ,etc .D ifferen t eco logical facto rs exerted differen t influences on mo rpho logical variati on s and comp rehen sive effects by vari ou s eco logical facto rs w ere suppo sed to be respon sib le fo r the mo rpho logical differen tiati on s .R esu lts of co rrelati on analysis

基因频率的计算与伴性遗传

基因频率的计算专项训练 笔者在进行高三复习教学时发现,很多学生对“基因频率”的计算题目特别容易错解,有关解答“基因频率”的常规方法和哈代-温伯格平衡(遗传平衡)定律法在解题时不能灵活应用。针对此问题,本文首先对常规方法和遗传平衡定律法的内涵和实质进行阐述,再结合教学实际,对几种常见题型采用何种解题方法较好,进行归纳总结。 一、哈代-温伯格平衡定律法和常规方法的内涵 哈代-温伯格平衡定律指出:在一个有性生殖的自然种群中,并符合以下5个条件的情况下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持着基因平衡。这5个条件是:①群体足够大,不会由于任何基因型传递而产生频率的随意或太大的波动; ②必须是随机交配而不是选择交配;③没有突变发生;④种群之间不存在个体的迁移或基因交流; ⑤没有自然选择。 一个达到遗传平衡的种群,若基因位于常染色体上,设其一对等位基因A和a的频率依次为p和q,则p+q=1,(p+q)2=1,p2 +2pq + q2=1,基因型AA的频率为p2,aa的频率为q2,Aa的频率为2pq,各基因频率和基因型频率在每一代中保持不变。因为在在这个群体中,产生的精子的基因型有两种,其比例为:A:a=p:q,产生的卵细胞基因型也是两种,其比例也为:A:a=p:q,由 该群体子一代的基因型有:AA,Aa,aa,其频率分别为p2,2pq ,q2。据此基因型频率可推算出子一代的基因频率: A=(p2×2+2pq×1)/2=2p(p+q)/2=p a=(q2×2+2pq×1)/2=2q(p+q)/2=q 子一代中A的基因频率还是p,a的基因频率还是q。同理,推导出任何一个子代的基因频率仍是P和q,亲代和任何一个子代的基因型频率分别为p2,2pq ,q2。总之,这个种群中基因A 和基因a的频率在每一代中永远保持p和q,基因型AA,Aa,aa的频率也保持为p2,2pq ,q2[1]。 一个达到遗传平衡的种群,若基因位于X染色体上,设其一对等位基因X B和X b的频率为p 和q,则p+q=1,(p+q)2=1,p2 +2pq + q2=1。 因为在该种群中,卵细胞有X B和X b两种,频率为p和q,这两种卵细胞与含有Y染色体的精子的结合机会又是相等的,所以产生的雄性子一代中基因型为X B Y和X b Y的频率依次为p和q,即可推出雄性子一代中基因为X B和X b的频率依次为p和q。 在该种群中,卵细胞和精子都有X B和X b两种,频率也都为p和q,且这些卵细胞与精子的结合机会又是相等的,所以产生的雌性子一代中基因型为X B X B、X B X b、X b X b的频率依次为p2,2pq ,q2,即可推出雌性子一代中基因为X B和X b的频率也依次为p和q。 在整个种群中,雌雄数目比例为1:1,因此,在这个遗传平衡的种群中,整个子一代基因型为X B X B、X B X b、X b X b、X B Y和X b Y的频率依次1/2p2,pq ,1/2q2,1/2p和1/2q,即可推出在整个子一代中基因为X B和X b的频率也依次为p和q。 同理,可推导发现,每一代:整个种群中的X B和X b的基因频率和雄性群体中、雌性群体中X B和X b基因频率都相等,分别为p和q。 常规方法适用于任何群体处于任何条件下。解题中先要判断题目中所给的群体是否满足哈代-温伯格平衡的5个条件,如果满足,用以上遗传平衡法解题更迅速方便,如果缺乏这些条件,比如群体中存在基因突变、自然选择、遗传漂变、迁移,则基因频率和基因型频率都会改变,或者群体是自交非随机交配,则基因频率不变,但基因型频率会发生改变,此时就不能保持群体的遗传平衡,就不能应用遗传平衡定律法解题,只能用常规方法。 基因频率=(某种基因的数目/控制同种性状的等位基因的总数)×100% 基因型频率=(该基因个体数/该群体个体总数)×100% 若基因位于常染色体上,则: A的基因频率=[这个群体中A基因的个数/(群体个体总数×2)]×100% a的基因频率=[这个群体中a基因的个数/(群体个体总数×2)]×100% 若基因位于X染色体上,则: X B的基因频率=[这个群体中X B基因的个数/(雌性个体总数×2+雄性个体总数)]×100% X b的基因频率=[这个群体中X b基因的个数/(雌性个体总数×2+雄性个体总数)]×100% 二、经典例题剖析和归纳: 1、常染色体上基因的基因频率计算 例1: (2008年高考江苏卷)某植物种群中,AA个体点16%,aa个体占36%,该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为A.增大,不变;不变,不变B.不变,增大;增大,不变 C.不变,不变;增大,不变D.不变,不变;不变,增大

遗传多样性与起源研究

西北农林科技大学 2009级硕博连读研究生学位论文开题报告 黄牛、水牛和牦牛Y染色体分子遗传多样性与起源研究Y-chromosome Molecular Genetic Diversity and Origins in Cattle, Buffalo and Yak 学院:动物科技学院 学科、专业:动物遗传育种与繁殖 研究方向:动物遗传学 研究生:XX 指导教师:雷初朝教授

黄牛、水牛和牦牛Y染色体分子遗传多样性与起源研究 一、选题的目的与意义 黄牛、水牛和牦牛是我国3个重要的牛种,具有对周围环境的高度适应性、耐粗放管理、抗病力强、繁殖力高、肉质好等特点。这些地方牛种本身就是一座天然的基因库,正是进行杂种优势利用和进一步培育高产品种的良好原始材料。在当今世界畜禽品种资源日趋匮乏,品种逐步单一化的情况下,对我国这些牛种遗传资源的保护将对今后的育种工作产生很大的影响,起到难以估量的作用[1]。 中国黄牛的起源进化与遗传多样性一直是国内外动物遗传学家感兴趣的课题之一。一般认为,中国黄牛是多元起源的,并主要受普通牛和瘤牛的影响,但究竟起源于哪几个牛种,观点不一[2, 3]。在黄牛遗传多样性方面,自二十世纪八十年代以来,众多研究者分析了中国地方黄牛的核型,发现不同黄牛品种的Y 染色体形态具有明显的多态性,普通牛为中着丝粒或亚中着丝粒,瘤牛为近端着丝粒[4-6]。常振华等发现中国黄牛Y染色体主要属于Y2(普通牛)和Y3(瘤牛)单倍群[7],但事实上黄牛的每种Y染色体单倍群下都可细分为多种单倍型,而中国黄牛由哪些Y染色体单倍型组成,有无优势单倍型以及单倍型的品种分布有无地理特点,与国外黄牛品种有何不同,这些问题都亟待阐明,以期为黄牛品种资源保护和杂交育种工作提供参考依据。 中国也拥有丰富的水牛资源。水牛的驯化时间,地点尚无定论,国内一些学者在形态学和考古学方面进行了一些研究,给中国水牛的驯化历史提供了一些参考[8, 9],但仅靠形态学和考古学的研究是远远不够的,还需要分子遗传学的更多证据。目前国内外对水牛的起源研究主要是在线粒体DNA的母系起源方面,认为水牛有两个母系起源(A支系和B支系)[10-12],近年来,也有中国学者对水牛的常染色体微卫星多态性进行了研究,其结果都表明中国水牛的遗传多样度丰富,倾向于支持中国水牛的本土起源假说[13, 14]。对Y染色体遗传多样性的研究,将提供更多的分子遗传学信息,会有助于评估水牛的遗传资源状况,也有助于阐明中国水牛的驯化历史。 牦牛主要分布于我国的青藏高原,俗称“万能种”,通常皆为兼用,如乳、肉、毛、皮、役力,是经济价值极高的珍贵畜种[1]。家牦牛是在青藏高原驯化的,藏族自古以来生息于西藏,是驯化牦牛之主,因此牦牛的驯化始终与藏族文化的发展休戚相关,是当地人民不可分离的生产和生活资料[15]。从牦牛生活的特定气候地带的适应性和生态地理、生理特征的表现看,牦牛是地球之巅特有的高寒环境中生存的一个宝贵的特化种,牦牛的驯化与繁衍有着与其他牛种极其不同的种类特点,牦牛对高寒山区的气候和贫瘠的草地所具有的特殊的适应性也是世界

表观遗传学与食管癌相关性研究进展

表观遗传学与食管癌相关性研究进展 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 食管癌是消化系统常见肿瘤,近年来随着表观遗传学研究的深入,人们开始逐渐认识到表观遗传学变化与恶性肿瘤的形成和发展密切相关,越来越多的研究集中在靶向治疗的表观遗传修饰剂上,如DNA甲基转移酶酶抑制剂、组蛋白去乙酰化酶等,本综述通过食管癌标本和与之相关的前期病变中微小RNA、DNA甲基化和组蛋白修饰的改变,来展示食管癌表观遗传变化的进展。 1 miRNAs与食管癌 miRNAs已经在食管癌组织样本中得到了广泛的研究(见表1)。 miR-21是较早发现的miRs,其基因位于染色体17q23上。Feber等[10]分析了一个小样本,分别来源于新鲜冻存正常上皮(n=9)、ESCCs(n=10)、BACs(n=10)和前期病变(n=6),方法为miRNA芯片和生物信息学

聚类分析,他们检测到肿瘤中miR- 21的表达量比正常上皮细胞增加了五倍。Akagi等[11]应用定量逆转录PCR发现miR-21在ESCCs中升高,特别是在那些伴有淋巴结转移的患者中。由于ESCCs和BACs不仅由肿瘤细胞组成,还有不同比例的浸润白细胞,在以上所有研究中测到的miR-21的特异性,需要根据所选肿瘤细胞和miR定位以及下游分析物的精确度来重新考虑。 2 DNA甲基化与食管癌治疗 只有少数研究关注或检测了ESCCs中DNA的低甲基化,Lima等[12]通过10个ESCCs病例,选取新鲜冻存肿瘤组织和正常鳞状上皮,分析其DNA甲基化模式,数据显示肿瘤高度甲基化基因有BCL3,属于κB家族抑制剂,调节NFκB活性,以及TFF1,一个三叶草因子家族成员。BCL3或TTF1DNA甲基化以及蛋白质表达改变产生的功能上的结果仍然需要阐明。在另一项BACs全基因组甲基化研究中,Alvarez 等[13]把一小组经组织学证实为BACs的新鲜冰冻组织样本和与之相关的前期病变进行平行分析,分析内容包括:①全基因组胞嘧啶甲基化;②RNA文库;③基

什么是遗传多样性

什么是遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性? 遗传多样性是指存在于生物个体内、单个物种内以及物种之间的基因多样性。一个物种的遗传组成决定着它的特点,这包括它对特定环境的适应性,以及它被人类的可利用性等特点。任何一个特定的个体和物种都保持着大量的遗传类型,就此意义而言,它们可以被看作单独的基因库。基因多样性,包括分子、细胞和个体三个水平上的遗传变异度,因而成为生命进化和物种分化的基础。一个物种的遗传变异愈丰富,它对生存环境的适应能力便愈强;而一个物种的适应能力愈强,则它的进化潜力也愈大。 物种多样性是指动植物及微生物种类的丰富性,它是人类生存和发展的基础。物种资源为人类提供了必要的生活物质,特别是在医学方面,许多野外生物种属的医药价值对人类健康具有重大意义。随着医学科学的发展,许多目前人类未知的物种其医药价值也将不断被发现。 生态系统多样性是指生态系统类型的多种多样。地球上的生态类型极其繁多,但是所有生态系统都保持着各自的生态过程,这包括生命所必需的化学元素的循环和生态系统组成部分之间能量流动的维持。不论是对一个小的生态系统而言或是从全球范围来看,这些生态过程对于所有生物的生存、进化和持续发展都是至关重要的。维持生态系统多样性对于维持物种和基因多样性也是必不可少的。 简言之: 物种多样性,是从宏观方面来说的,指的是生物表现的性状多样性。 遗传多样性,是从微观方面来说的,指的是生物遗传物质DNA序列的多样性,也称为基因多样性。遗传多样性,决定了物种多样性。 例子:老虎、狮子、大象,属于不同的物种,反映了物种的多样性(性状有巨大差异)。决定这一切的,是它们细胞内的遗传物质的多样性,即DNA序列的多样性,它们的遗传物质是各自不同的。

高中生物必修二-伴性遗传概率计算

伴性遗传概率计算 【解题攻略】: 1.判断该性状(遗传病)的遗传方式 2.判断亲本的基因型 3.计算子代的概率 注:一种性状(遗传病)的考查比较简单,按基因分离定律进行计算即可;涉及到两种性状(遗传病)的考查,一般采用独立分析法,即先一种性状一种性状地分析,然后再把两种性状的情况组合起来,与基因自由组合定律的算法相似,只不过要注意到伴性遗传的情况。 专项训练 1.下图是一种伴性遗传病的家系图。下列叙述错误的是 A.该病是显性遗传病,Ⅱ一4是杂合子 B.Ⅲ一7与正常男性结婚,子女都不患病 C.Ⅲ一8与正常女性结婚,儿子都不患病 D.该病在男性人群中的发病率高于女性人群 2.分析下面家族中某种遗传病的系谱图,下列相关叙述中正确的是 A.该遗传病为伴x染色体隐性遗传病 B.Ⅲ8和Ⅱ3基因型相同的概率为2/3 C.Ⅲ10肯定有一个致病基因是Ⅰ1由传来的 D.Ⅲ8和Ⅲ9婚配,后代子女发病率为1/4 3.一对正常夫妇,双方都有耳垂(控制耳垂的基因位于常染色体上),结婚后生了一个色盲、白化且无耳垂的孩子,若这对夫妇再生一儿子,为有耳垂、色觉正常但患白化病的概率多大 A.3/8 B.3/16 C.3/32 D.3/64 4.有一对表现型正常的表兄妹婚配,生了一个既有白化病(基因a)又有色盲(基因b)的小孩。这位表兄的基因型,已生小孩的性别和再生一个小孩患两病的几率分别是A.AaX B Y、男孩、1/4 B.AaX B Y、男孩、1/16 C.AAX B Y、女孩、1/16 D.AaX b Y、男孩、1/16 5.下图是患甲、乙病两种遗传病的系谱图,且已知Ⅱ-4无致病基因。有关分析正确的是(多选)

遗传多样性的原因

产生遗传后代多样性的因素 2013012590高上涵经35 广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因之中,是指种内或种间表现在分子、细胞、个体3个水平的遗传变异度,在分子水平上,遗传多样性主要体现在基因的多样性;在细胞水平上,主要体现在细胞形态和功能的多样性;在个体水平上,主要体现在个体表现型的多样性。狭义上则主要是指种内不同群体或个体间的遗传多态性程度。遗传后代多样性是多层次多水平的。 产生遗传后代多样性的因素很多,从宏观角度来看,生物进化影响着遗传多样性;从微观角度来看,遗传物质的多样性、变异性和繁殖的复杂性也是产生遗传后代多样性的因素。 (一)从进化的角度来看,在生物的长期演化过程中,具有适合生存环境的性状的个体更容易存货,决定这些性状的基因也更容易留存下来,由于外界环境的多变,一个物种所包含的基因越丰富,它对环境的适应能力越强。环境的多变是产生遗传多样性的原因。 (二)从遗传后代多样性的物质基础来看,基因、蛋白质、染色体具有多样性。大多数生物的遗传物质是DNA,DNA由四种脱氧核糖核苷酸按照一定的排列顺序组成,每一种排列顺序都代表着一种遗传信息,因此DNA可以储存大量的遗传信息,具有多样性,不同个体具有不同的遗传物质。基因表达的产物一般是蛋白质,而蛋白质由氨基酸构成,氨基酸的排列顺序、肽链的折叠方式、蛋白质的空间结构都导致了蛋白质的多样性。遗传物质的多样性、表达产物的多样性是遗传后代多样性的物质基础。 (三)基因与性状的关系来看,基因具有选择性表达的性质,相同基因的表达并不完全相同,同一个体不同细胞内的基因表达情况不同,不同个体的基因表达情况差异更大,即使是同卵双胞胎,基因的表达也会有很大的差异。基因表达的多样性是产生遗传后代多样性的因素。基因存在不完全显性:一个杂合体的表型介于两个产生它的纯合体的表型的过渡状态,还存在共显性:一个性状的体现由不止一个显性等位基因的表达,一个性状由多个基因共同控制。此外染色体数目的差异也会导致性状的不同(如唐氏综合征),基因和性状的关系的复杂性也是遗传多样性的因素。 (五)从遗传物质的突变来看,遗传物质在某种因素的刺激下能够发生变化基因突变、基因重组、染色体变异。遗传物质的突变主要有两种类型,即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化,此外,基因重组也可以导致生物产生遗传变异。遗传物质的突变的概率较高,也是遗传多样性的根本原因。 (六)从繁殖方式来看,多数生物是有性繁殖,个体通过减数分裂产生配子,配子结合产生合子,个体从父母双方各继承一半的遗传信息。在产生配子的过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,姐妹染色单体的交叉互换等导致了配子的多样性。另外,配子是随机结合的,又增加了合子的多样性。 遗传物质的多样性、多变性,基因和性状关系的复杂性、环境的多变性等都是遗传后代多样性的因素。

伴性遗传基因频率计算

伴性遗传基因频率计算 特别提示:请同学们先做完再看解析 1某工厂有男女职工各200名,调查发现,女性色盲基因的携带者为15人,患者5人,男性患者11人。那么这个群体中色盲基因的频率是() A. 4.5% B. 6% C. 9% D. 7.8% 2、从某个种群中随机抽出100个个体,测知基因型为X B X B、X B X b、X b X b和X B Y、X b Y的个体分别是44、5、1和4 3、7,则X B和X b的基因频率为() A、43%、7% B、21.5%、3.5% C、90.7%、9.3% D、45.35%、4.65% 3、.在某个岛上,每1万人中有500名男子患红绿色盲。则该岛上的人群中,女性携带者的数量为每万人中有()人(设男女比例1:1) A、1000 B、 900 C、 800 D、700 4、在对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现,血友病患者占0.7%(男:女=2:1),血友病携带者占5%,那么,这个种群中X h的频率是() A、3.96% B、7.92% C、0.7% D、12.1% 5、若在果蝇种群中,X B的基因频率为90%,X b的基因频率为10%,雌雄果蝇数相等,理论上X b X b、X b Y的基因型比例依次为( ) A.1%、2% B.0.5%、5% C.10%、10% D.5%、0.5% 6、(2010四川卷)果蝇的某一对相对性状由等位基因(N,n)控制,其中一个基因在纯合时能使合子致死(注:NN,X n X n,X n Y等均视为纯合子)。有人用一对果蝇杂交,得到F1代果蝇共185只,其中雄蝇63只。 ①控制这一性状的基因位于___________染色体上,成活果蝇的基因型共有________种。 ②若F1代雌蝇仅有一种表现型,则致死基因是________,F1代雌蝇基因型为_________。 ③若F1代雌蝇共有两种表现型,则致死基因是___________。让F1代果蝇随机交配,理论上F2代成活个体构成的种群中基因N的频率为__________。 方法总结 1、随机抽取的小样本中: ①该种群可能未达遗传平衡(如第1、2题),或不具备种群特点(第4题),因此 不能用遗传平衡定律计算,只能根据概念直接计算。 ②由于男女性(雌雄性)中X染色体数量不等,因此,来自男女性(雌雄性) 中的基因总数就不等,计算时要注意区别对待。 【解析】:第1题:X b的基因频率:(15+5×2+11)/(200×2+200)=0.06 第2题;随机抽取的100个个体中,男女比例应该相等,各有50个。则X B的基因频率:(44×2+5+43)/(50×2+50)≈0.907,X b的基因频率:1-0.907=0.093 第4题:假定有学生100人,男女生各50人,血友病患者共有0.7个;由于患病男女比为2:1,则X h X h的个数为0.7×1/3, X h Y的个数为0.7×2/3。X H X h的个数为5个。则X h的基因频率为:(0.7×1/3×2+0.7×2/3+5)/(50×2+50)=0.0396 2、随机交配的大样本中 ①一个随机交配的或较大的自然种群可视作遗传平衡种群(第3题、第5题)。在这类 种群中,算基因频率一般用遗传平衡定律法(或配子随机结合法)

中国主要东方蜜蜂种群的遗传多样性分析

中国主要东方蜜蜂种群的遗传多样性分析 任勤1,曹联飞2,赵红霞3,,王瑞生1,程尚1,罗文华1,曹兰1,姬聪慧*1 (1.重庆市畜牧科学院,重庆 402460;2.浙江省农业科学院,浙江杭州 310021;3. 广东 省生物资源应用研究所,广东广州 510260) 摘要:对中国具代表性的东方蜜蜂遗传资源中7个种群的线粒体DNA tRNA leu~ CO Ⅱ基因进行扩增和测序,并进行遗传多样性比较及亲缘关系分析。结果表明,共发现43个单倍型,其中10个单倍型在GenBank数据库对比确认属于新发现单倍型;7个群体中,阿坝中蜂、滇南中蜂和海南中蜂遗传多样性水平较高,长白山中蜂遗传多样性水平较低,其他群体遗传多样性居中;不同种群间遗传距离变化较大,其中海南中蜂与滇南中蜂、阿坝中蜂间的遗传距离最大,长白山中蜂与云贵中蜂、北方中蜂、华南中蜂间的遗传距离最小;聚类分析显示7个种群可聚为4个类群。 关键词:东方蜜蜂;遗传多样性;线粒体DNA 中图分类号:文献标志码:A Analysis of genetic diversity of Apis cerana populations in China REN Qin1, CAO Lianfei2,ZHAO Hongxia3,WANG Ruisheng1,CHENG Shang1,LUO Wenhua1,CAO Lan1, JI Conghui*1 (1.Chong Qing Academy of Animal Science,Chongqing 402460,China;2.Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Zhejiang 310021,China; 3.Guangdong Institute of Applied Biological Resources, Guangdong 510260, China) Abstract:The mitochondrial DNA tRNA leu~CO II genes in 7 populations of Apis cerana Fabricius in China were amplified and sequenced, and their genetic diversity and phylogenetic relationships were analyzed. The results showed that a total of 43 haplotypes were identified, of which 10 haplotypes were identified new haplotypes in the GenBank database, Among 7 populations, Aba bee, Hainan bee and Yunnan bee have higher level of genetic diversity, Changbai Mountain bee has lower level of genetic diversity, other populationswere intermediate; The genetic distances between different populations varied greatly, of which Hainan bee andhave maximum genetic distance with Yunnan bee and Aba bee, The genetic distances between Changbai mountain bee and Yunnan bee, Middle China bee, Northern bee and Southern bee were small.; Cluster analysis showed that the 7 populations could be clustered into 4 taxa. Key words:Apis cerana Fabricius; genetic diversity; mitochondrial DNA 收稿日期: 基金项目:国家蜂产业技术体系基金项目(CARS-45SYZ15);重庆市畜牧科学院基金项目(16421). 作者简介:任勤(1979-), 男, 宁夏固原人,助理研究员, 硕士研究生,主要从事蜜蜂方面的研究。 通信作者:姬聪慧(1980-),女,河南平顶山人,助理研究员,硕士研究生。

先天之本与基因遗传相关性探析

万方数据

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先天之本与基因遗传相关性探析 作者:刘康丽, 孙升云 作者单位:刘康丽(暨南大学医学院中医系,广州,500632), 孙升云(暨南大学附属第一医院,广州,510630) 刊名: 陕西中医 英文刊名:SHAANXI JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE 年,卷(期):2010,31(12) 参考文献(6条) 1.王米渠;陈康;谭从娥中医遗传学的理论基础[期刊论文]-中医杂志 2007(01) 2.安红梅;胡兵从胚胎干细胞基本生命活动研究肾为先天之本的思路[期刊论文]-中国中医药信息杂志 2006(12) 3.孙洁;李秋芬;周安方"肾为先天之本"考辨[期刊论文]-中国中医基础医学杂志 2006(07) 4.王米渠论从"肾为先天之本"到"中医遗传学"[期刊论文]-中国中医基础医学杂志 1996(04) 5.韩丽萍;魏敏惠肾为先天之本与补肾中药对基因的影响分析[期刊论文]-中国中医基础医学杂志 2003(06) 6.陈树安"肾为先天之本"的中西医结合理论探讨 1997(04) 本文读者也读过(10条) 1.王米渠.林乔.吴斌.冯韧.王刚.张卫.李炜宏.高泓论中医遗传学临床的几个问题[期刊论文]-福建中医学院学报2003,13(1) 2.吴斌.林乔.王米渠中医遗传学与个体遗传系统[期刊论文]-中医杂志2004,45(3) 3.吴斌.林乔.王米渠试论中医遗传学研究的重要性[期刊论文]-上海中医药杂志2004,38(3) 4.贾跃胜.袁世宏.王米渠.吴斌对原发性高血压的中医遗传学基础的探讨[期刊论文]-中西医结合心脑血管病杂志2003,1(3) 5.杨丽萍.陆明.王米渠.黄信勇.李常度通过基因差异表达评价肾阳虚骨关节炎个案疗效[期刊论文]-河南中医2004,24(9) 6.潘桂娟.刘寨华.王佐原.刘洋.于智敏.杨威.金香兰.张华敏.李海玉.罗卫芳.张宇鹏关于中医学理论发展的战略思考[会议论文]-2008 7.林辰.丁维俊.王米渠.袁世宏肾本-基因观展望老年痴呆研究[期刊论文]-浙江中医杂志2006,41(8) 8.马新庭长苞凹舌兰提取物对运动训练大鼠机体影响的组织表达谱研究[学位论文]2006 9.王松.景晟.鄂春艳遗传计算题中的常见"陷阱"[期刊论文]-生物学教学2011,36(6) 10.周超凡让中国中医药不再沉默[期刊论文]-科技文萃2000(1) 本文链接:https://www.wendangku.net/doc/fe13089200.html,/Periodical_shanxzy201012074.aspx

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