《畜牧生产学》教案(78)(1)

第一章动物遗传世界所有动物和植物,它们靠着遗传一代一代往下传,用以延续种族:同时,它们中间出现变异个体,出现新种或品种,才使整个生物界异彩纷呈.遗传是指有亲缘关系的生物个体之间的相似性,俗话说;”种瓜的得瓜,种豆得豆.”变异是指是指有亲缘关系的生物个体之间的不相似性,俗话说;”一娘生九子,九子各不同.”遗传学是研究遗传和变异的科学,这是1904年贝特逊(W.bateson)下的遗传学意义.后来遗传学家穆勒(H.J.Muller)将遗传学定义为研究基因的科学.当代遗传学家将遗传学定义我研究能够自我繁殖的核酸的性质.功能和意义的科学.第一节遗传的物质基础一.遗传的细胞学基础一切生物由细胞构成,少则一个细胞如细菌.草履虫,多则千万亿个细胞,如有个成年人约有1800万亿个细胞.细胞是构成上午机体的形态结构和生命活动的基本单位.细胞由细胞膜,细胞质.细胞核组成.(一)细胞结构1.细胞膜细胞膜又叫质膜,在电子显微镜下观察质膜由三层组成.动物细胞膜的化学成分主要是类脂(磷脂为主)和蛋白质及少许糖类.细胞膜是保持细胞形状的支架,有保持免受外界环境损坏是能力,也是细胞与外环境联系的唯一途径.埔乳动物细胞的表面抗原不同物种不同,同一物种不同遗传类型的个体也有差别.2,细胞质细胞膜以内,细胞核以外的物质叫细胞质.细胞质包括内质网.核糖体.高尔基体.线粒体.容酶体.中心体.机质.3细胞核真核细胞都有细胞核,细胞核呈球状或卵圆形.通常一个细胞只有一个核.细胞核外层为核膜,内为核质,有一个或多个核仁.(1)核膜由两层单位膜组成,核摸表面有一些孔,孔是细胞质与细胞核进行物质交换的渠道之一.(2)核质核膜内核仁外的物质叫核质,由染色质和核液组成.染色质在活细胞中,光电显微镜下是均匀一致的,但一经杀死固定,染色处理后极易吸收碱性染料.着色较深.染色质呈丝状.粒状.网状散布与核液中.染色质由DNA和组蛋白组成.当细胞分裂时,染色质渐次变化成一定数目的染色体.核液染色处理不着色或着色极浅,染色质散布于核液中.(3)核仁核仁是一个形状不规则的致密而结实的物体.没有末存在,重要成分是蛋白质和RNA.(二)染色体1.染色体数目动物猪黄牛牦牛水牛山羊马驴兔狗猫豚鼠家鼠鸡鸭鹅火鸡果蝇人2N38606048606462447838644078808082846N193030243032312239193220394040414232.染色体的形态结构染色体一般呈圆柱形,一条完整的染色体由随体.短臂.主缢痕(着丝点).长臂.次缢痕.顶体组成.如图1—1(1)随体染色体上的一种圆形或长形无,由一根纤细的染色体相连.其大小可发生变化,甚至小到难以分辩的程度.但是,一定染色体所具有的随体和细丝在形态和大小上是恒定的.(2)着丝点染色体上有一个缢缩而染色较浅的部分叫着丝点,也称主缢痕,是纺锤丝附着的地方.着丝点在细胞分裂过程中与染色体移动有关.着丝点在染色体上的位置是恒定的,根据着丝点的位置的不同和随体的有无,染色体可分为:中央着丝点着丝点在中央,两臂长短相近.如图1-2(3)近中央着丝点着丝点位于靠近染色体中央,染色体有一条长臂和一条短臂.如图1-2(2)近端着丝点染色体着丝点位于染色体一端附近,长臂与短臂差异明显.如图1-2(B)端点着丝点染色体着丝点位于染色体的一端,染色体仅有一臂.如图1-2(1)(3)次缢痕为某些染色体特有的形态特征.它在染色体上的位置和范围大小也是恒定的,这对在一个染色组中鉴定特定的染色体有很大的价值.3、染色体的基本结构染色体由染色体膜、基质、染色粒组成。染色丝为两条卷曲而又相互缠绕的染色线，它贯穿着整条染色体的长度。染色丝两侧排列着染色粒。4、双倍体与单倍体(1)双倍体在高等动物的体细胞中,染色体是成对的,即每种大小、形态相同的染色体有两条。其染色体数目为2n。此称为双倍体。(2)单倍体在高等动物的性细胞中,每种大小形态的染色体只有一条，其染色体数为n，此称为单倍体。5、同源染色体与异源染色体(1)同源染色体在高等动物的体细胞中,两条大小、形态相同的染色体,一条来自父方,另一条来自母方,把这对染色体称为同源染色体.同源染色体配对.(2)异源染色体在高等动物的体细胞中,两条大小、形态各异的染色体叫异源染色体.异源染色体不能配对.6、常染色体与性染色体(1)常染色体在高等动物的体细胞中能够配对,与动物性被无关的染色体,有若干对.(2)性染色体在高等动物的体细胞中有一对大小、形态、作用不同并与性别发育有关的染色体叫性染色体。例如哺乳动物X、Y染色体，鸟类、家禽Z、W染色体。（三）细胞分裂任何生物的生长和繁殖必须通过细胞分裂来实现的，细胞分裂的方式有多种，主要有以下三种：1、无丝分裂又称直接分裂，是一种简单的细胞分裂方式。其分裂过程，先是细胞体积增大，然后核延伸，缢裂成两部分，细胞质也随之收缩分裂为二。无丝分裂在某些专门化组织，如某些腺细胞、神经细胞以及伤愈组织的某些细胞中常见。2、有丝分裂又称间接分裂，是细胞分裂中最普遍的一种分裂方式。高等生物体细胞的增殖方式是以有丝分裂方式来完成的。有丝分裂是一个连续动态变化过程。为了研究方便，根据其主要形态特征，人为分为前期、中期、后期、末期。各期的主要特征如下（参见图1-3）。（1）前期：染色体逐渐明显起来，缩短变粗，每条染色体纵裂分为两条染色单体，着丝点变得相当清楚，但这时着丝点还未纵裂，两条染色体仍连在一起，中心粒一分为二，向核的两极移动，它们的周围出现纺锤丝。核仁逐渐消失，核膜也开始破裂而消失。（2）中期：核膜完全消失，染色体开始向赤道板移动，最后在赤道板上排成一圈。染色体的着丝点和纺锤丝连接起来，染色体缩短到比较固定的状态。（3）后期：两条染色单体从着丝点处分开，开始向细胞两极移动，分到两极的染色体数目与原来的染色体数目相等。（4）末期：分裂以后的两组染色体开始各在一起聚集，并且变细变长，纺锤丝逐渐消失，核仁、核膜重新出现，形成两个子细胞。由此可见，在细胞有丝分裂中能够保证染色体均等分裂并均分配到子细胞中，使子细胞的染色体数与母细胞一样，既保证了个体正常的发育和生长，也保证了物种的连续性和稳定性。3、减数分裂减数分裂又称成熟分裂，是有性生殖的生物个体形成细胞过程中的一种特殊分裂方式，其特点是每个初级精母细胞或卵母细胞经过两次连续反类形成四个子细胞，而染色体在整个减数分裂的过程中只复制并分裂一次，因此，每个性细胞（卵子或精子）中染色体数目只有原来初级精母细胞或卵母细胞的一半。例如猪的初级精母细胞或初级卵母细胞的染色体数目2n=38条，经过减数分裂形成的性细胞（卵子或精子）中染色体数目n=19条。因此，精子和卵子结合，形成受精卵，并由其发育成的个体，细胞内的染色体数目又恢复到原来的数目，这样就保证了每种生物细胞内的染色体数目基本上保持恒定。减数分裂包括连续的两次分裂，分别叫减数第一分裂和减数第儿分裂。（1）减数第一分裂①前期I分为下列五期：细线期：染色体逐步明显，每一染色体细长如线，分散在整个核内。此时染色体已经过复制，但看不出染色体是成双的。偶线期：每对同源染色体一开始两两并列即配对，这种现象叫联会。配对具有严格的选择性，只有同源染色体才能配合在一起。成对染色体一条一条来自父方，一条来自母方。配对时先在两端靠拢或在染色体上的任何部位开始配对，然后扩展到染色体全长。可见染色粒与染色粒准确的配对在一起，互相接触的染色粒在大小，形态上都是相同的。粗线期：染色体缩短变粗。此时可见同源染色体配对，这种配对的染色体叫二价体，此时二价体的每条染色体已复制为二，但着丝店未分开，所以每条二价体都包含有四个染色体，故又称四分体。一条染色体经复制后的两条染色单体互称为姊妹染色体，它们对同源染色体另一条复制后的两条染色单体彼此互称为非姊妹染色单体。此时，四条染色体的对应节点或发生某些片段的互换，从而产生遗传性状的重组。双线期:染色体继续缩短,组成二价体的两条同源染色体之间开始彼此分离,进入双线期.双线期的染色体比粗细线期缩得更短更粗.但由于同源染色体两对染色单体互相缠绕在一起,所以,分离时并不完全分开,在某些部位上相互连接在一起,称交叉现象.以后交叉处断裂,这样同源染色体之间的片段发生交换.终变期:又称浓缩期,染色体缩到最短并疏散到四周近核膜处,这时是对染色体辨别鉴定和计算最清楚的时候,核仁依然存在,核膜模糊.②中期I:核膜核仁消失,二价染色全排列在赤道上,每条二价体的两个着丝点分别排列在赤道两侧,已决定同源染色体将分向两极.此时是识别染色体的适当时期.③后期I:构成二价体的同源染色体相互分离,各自向两极移动,哪一条移向哪一极完全是随机的.每条染色体的两个姊妹染色单体因为还共有一个着丝点而未分开.④末期I:染色体到达两极后旋解为染色质进入末期.随着核模,核仁重新形成,着丝点任未分裂,接着进行细胞质分裂,形成两个子细胞.至此完成第一次分裂.(2)减数第二次分裂通常在减数第一次分裂末期后,进入减数第二次分裂,分为四个时期.①前期II:时间很短,此时染色体呈线状,由两条染色体组成.②中期II:纺锤体出现,染色体缩短,排列在赤道上,接着着丝点复制并分裂.③后期II:着丝点分裂促使一对姊妹染色体分开并一向两极.④末期II:两组染色体各自达到两极后,解旋重新形成子核,细胞质也分开,形成两个子细胞,即性细胞.(四)染色体在动物生活史中的周期性变化在动物生活史中染色体呈现有规律的变化.图中ln代表单倍体,2n代表2倍体.所谓单倍体,就是细胞核中只含有一个染色体组,如性细胞.二倍体是指细胞核中含有两个染色体组,如体细胞,其中一组来自父方,一组来自母方.动物体是由受精卵发育而来,所以其提内的细胞均是二倍体.二倍体精原细胞或卵原下报经过减数分裂成为单倍体细胞(精子或卵子),再经过受精作用,形成受精卵又恢复成二倍体.第二节遗传基本定律一.分离定律(一)分离现象1865年孟德尔用豌豆作了8年实验,从中选择红豌豆,白豌豆进行自花授粉,用纸袋封闭花蕾,红花的后代仍为红花,用红花与白花授粉的籽实生长出的豌豆全是红花,用杂交一代进行地自花授粉,后代出现3/4,1/4白花.性状是一切生物形态,结构,生理,生化的特征与特性的统称.如牛的有角与无角,猪的毛色,鸡的冠形等.单位性状指一个一个的具体性状,例如毛色,体重,产仔数等.相对性状指同一单位的性状的相对差异,例如红毛与白毛是相对性状.显性指在子一代表现出来的性状,例如孟德尔豌豆杂交实验中,红花在F1表现出来,红花为显性性状.隐性性状指在子一代(F1)不表现出来的性状,例如孟德尔杂交实验中,白花在F1不表现出来,白花为隐性性状.根据上述杂交结果,可总结出三个具有规律性的现象:(1)子一代(F1)只表现出一个亲本的某个性状,表现出来的性状称为显性性状,反之在子一代中没有表现出来的亲本性状,称为隐性性状.(2)子二代中出现亲代的相对性状,这种现象叫性状分离.(3)子二代中具有显性性状的个体数与具有隐性性状的个体数常成一定的分离比例,即3:1的关系.(二)分离假说孟德尔对上述实验结果,提出了遗传因子分离假说,其内容归纳如下:1.生物的每一性状,是由遗传因子所控制.相对性状是由细胞中相对遗传因子所控制,它是独立遗传的.研究生物的遗传性,可从性状本身进行研究.2.每一性状在生殖细胞中,由一个决定因子所代表,那个因子控制那个性状的发育.3.生物体细胞中每一个性状有两个遗传因子,一个来自雄性亲本,一个来自雌性亲本.4.在精细胞或卵细胞形成过程中,成对因子彼此分离,结果每一个性细胞只有成对因子的一个.5.杂种所产生的不同类型的性细胞数目等,而雌雄性细胞的结合是随机的,即不听类型因子的雌雄细胞的结合有同等的机会.根据孟德尔分离假说,孟德尔的豌豆实验结果用遗传因子图解表明.(三)分离假说的验证孟德尔分离假说的核心问题是,杂种细胞中的显性和隐性遗传因子是否同时存在,这些相对因子在产生性细胞时是否彼此分离.为此,孟德尔设计了一个回交实验来验证他的假说.这种实验是让杂种子一代猪与亲本猪杂交.当F1与显性亲本杂交,其后代全为垂耳当F1与