遗传与变异思维导图

这是一篇关于遗传与变异的思维导图，生物的亲代与子代之间相似和不相似的现象。生物与非生物的本质区别之一在于生物体能进行自我复制，从而构成生命的连续系统。

遗传与变异

• 遗传病：遗传物质发生变化引起
  • 分类
    • 单基因遗传：一对等位基因控制
      • 伴性
      • 常染色体
    • 多基因遗传：多对基因
      • 因素：1.遗传基因 2.环境因素
    • 染色体遗传：染色体畸变引起
      • 大多是父母形成生殖细胞时的异常
      • 举例：21三体综合征，母亲或父亲形成生殖细胞的减数分裂过程中，21号同源染色体不分离
  • 预防
    • 禁止近亲结婚：从共同祖先那里继承相同致病基因的概率大大增加，所生子女患遗传病的可能性高出数倍
    • 遗传咨询
      • 询问病史--染色体检查--家系调查，绘制图谱--再发风险率的估计
      • 对象
    • 产前诊断，避免患儿出生
      • B超、羊水
    • 婚前体检、适龄生育
• 可遗传变异（子代与亲代差异)
  • 基因重组
    • 时期：only有性生殖
      • 减Ⅰ前，同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换
      • 减Ⅰ后，非同源染色体的自由组合
    • 定义：有性生殖时期，控制不同性状的基因之间重新组合，使后代中出现与亲本不同的类型
    • 特点：只产生新的基因型，不产生新的基因
    • 意义：为生物多样性提供丰富来源
    • 育种应用
      • 杂交育种
        • 操作简单，不同个体优良性状集中于一个个体；得到纯合子
      • 转基因技术
        • 缺点：可能出现存在生存优势的杂交种，改变现有生态结构，破坏生物多样性
  • 基因突变
    • 时期：DNA复制时--有丝分裂间期，减数分裂间期
    • 本质：DNA分子上碱基对的替换、缺失、增加
    • 特点
      • 不定向性：向多方向发生
      • 低频性：发生概率低
      • 普遍性：所有生物都有可能突变
      • 随机性：任何时期都有可能发生
      • 中性：不会马上表现出有害或有利
      • 可逆性：双向变异
      • 产生新基因和新的基因型
    • 效应
      • 动物体细胞中，不会遗传，但可能细胞癌变；植物体细胞突变，可无性繁殖传给子代
      • 生殖细胞中，可以遗传
    • 意义：新基因的主要来源，变异的主要原因，为进化提供原材料
    • 育种应用：诱变突变，提高突变频率
  • 染色体畸变
    • 数目
      • 整倍化变异：多倍体植株大多粗壮，产量提高，抗旱、抗寒、抗病能力强
      • 非整倍化变异：常常有害，XXY：睾丸发育不全症，21三体综合征
    • 结构
      • 缺失、重复、倒位、易位
    • 育种应用
      • 单倍体育种
        • 多用于种子植物，可得到纯合子，缩短培育优良品种的时间，但操作复杂
      • 多倍体育种
        • 三倍体瓜，减数分裂时染色体联会紊乱，无法形成正常生殖细胞，不结种子
        • 人工诱变产生多倍体，获得优质高产的品种

遗传与变异

• 遗传（子代与亲代相似）规律
  • 记忆
    • 性状
      • 相对性状：同种生物同一形状不同表现形式
      • 定义：生理生化、形态、结构
      • 显隐性
        • 显性性状：F1表现出来的
        • 隐性性状：F1未表现的
      • 性状分离：杂种后代（F2）中呈现不同亲本性状的现象
      • 数量性状：具有一系列连续变异，而不是非此即彼的差异
    • 基因
      • 多基因遗传：多对基因调控，多对基因效应的叠加
      • 等位基因：同源染色体上同一位置控制相对性状的基因（若性状相同也叫相同基因）
      • 非等位基因：1.非同源染色体上基因 2.同源染色体上不等位基因 3.同一条染色体上不等位基因
    • 个体
      • 基因型：控制生物性状的基因组成
      • 表现型：具有特定基因型的个体所能表现的性状
      • 表现型=基因型+环境影响
    • 交配
      • 自交
        • 1.显隐性判断
        • 2.获植物纯种，随代数增加，纯合子比例↑，杂合子（原）比例↓
        • 3.植物鉴定杂合子/纯合子，并留种的唯一办法
      • 测交
        • 1.动物验证杂合子/纯合子，若对象为生育后代少的雄性动物，则与多个隐形雌性个体交配，产生更多子代，有说服力
        • 2.测定基因型
      • 杂交：显隐性判断
  • 孟德尔遗传规律
    • 特征：只发生在可以有性生殖的真核生物中
    • 基因分离定律
      • 实验步骤
        • 花蕾期去雄，套袋防止外来花粉干扰
        • 白花花粉授到紫花柱头，套袋，保证杂交种是人工所为
        • 受精后子房发育成豆荚，胚珠发育成种子，豆荚播种得F1
      • 规律
        • 猜想：遗传性状可能由成对的遗传因子决定（还未提出基因概念）
        • 时期：减Ⅰ后期 行为：等位基因随同源染色体分离而分开，分别进入两个配子中，独立随配子遗传
        • 判断
          • 1 测交 显：隐=1：1
          • 2 至少一方显性纯合子 后代都是显性
          • 3 双隐 则后代隐
          • 4 双亲杂合 后代显（A__）：隐=3：1
    • 基因自由组合定律
      • 规律
        • 时期：减Ⅰ后期，与分离同时 行为：≥2对相对性状的亲本杂交，F1减数分裂形成配子时，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
      • 应用
        • 杂交育种，优良性状综合于一个新的作物品种
        • 分析家族系谱中多种遗传病同时发病概率
    • 基因连锁互换定律
      • 交换率
        • 初级性母细胞交换率/2=重组型/所有
        • 每一个重组配子出现的概率还要将交换率➗2
      • 雄果蝇、雌家蚕完全连锁，刻进我DNA！
    • 孟德尔选择豌豆：1、自花传粉 2、性状易区分
  • 拓展
    • 细胞质遗传（DNA在线粒体、叶绿体中）
      • 特点
        • 1.母系遗传：无论正交、反交，F1性状都受母本细胞质基因控制
        • 2.杂交后代无一定的分离比
      • 原因：初级卵母细胞减数分裂时，细胞质遗传物质，不均等分裂受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
    • 杂交水稻（三系配套）：水稻自花授粉--寻找雄性不育（不育系：可正常形成卵细胞）--问题1：与其他品种杂交后，自交衰退，优良性状消失--寻找保持系，使后代仍然雄性不育--寻找恢复系，使雄性不育后代能自花授粉产生种子