2021湖南農業大學動物遺傳學專業研究生考試大綱 正文

Ⅰ．考試性質
《動物遺傳學》考試是為湖南農業大學農業碩士（畜牧領域、漁業發展領域）招收碩士研究生而設置的具有選拔性質的招生考試科目，其目的是科學、公平、有效地測試考生大學本科階段《動物遺傳學》課程的掌握情況，包括該課程的基本知識、基本理論的概念、原理和方法，評價的標準是高等學校本科畢業生能達到的及格或及格以上水平，以保證被錄取者具有必要的動物遺傳學專業知識和技能，有利于擇優選拔。
Ⅱ．考查目標
動物遺傳學考試涵蓋動物遺傳學重要概念的掌握、對知識點含義的理解和描述，在理解的基礎上，能運用基本概念、基本原理和基本方法，綜合分析和解決有關的理論和實際問題。
    　　
Ⅲ．考試形式和試卷結構
　　一、試卷滿分及考試時間
　　本試卷滿分為50分，考試時間為   分鐘。
　　二、答題方式
　　答題方式為閉卷、筆試。
　　三、試卷內容結構
　　分子遺傳學基礎，約20%
    細胞遺傳學基礎，約10%
遺傳的基本定律，約12%
遺傳物質的改變，約16%
    動物遺傳操作，約10%
群體遺傳學，約16%
數量遺傳學，約16%
　　四、試卷題型結構
名詞解釋18分（6小題，每小題3分）
問答題24分（3小題，每小題8分）
計算題（或綜合題）（1小題，每小題8分）

Ⅳ．考查內容
一、分子遺傳學基礎
遺傳物質的特征  遺傳物質的基本特征是能夠自我復制，能夠控制性狀的產生，具備分子結構相對穩定性，具有豐富的多樣性，以及能引起可遺傳的變異等。遺傳信息傳遞的主要方式是以DNA或RNA的為儲存形式，以蛋白質或RNA為功能表現形式。
DNA的結構  DNA的結構包括一級結構、二級結構和高級結構。四種核苷酸按照一定的順序排列，通過3'-5′磷酸二酯鍵相互連接，構成DNA的一級結構。Watson-Crick的雙螺旋結構模型總結了DNA二級結構的主要特征，雙螺旋模型所描繪的B型DNA是生物體最常見的一種。
RNA分子類型  RNA分子類型是多樣的，除了在蛋白質合成過程中起到直接作用的mRNA、rRNA、tRNA以外，還有許多種類的RNA分子起著重要的調節作用或直接參與加工過程。
基因的概念  基因是控制生物性狀的基本遺傳單位。基因的概念在不斷地發展，更多的基因結構形式逐漸被發現，熟記真核生物編碼基因的一般結構，了解基因遺傳信息傳遞的一般過程。
DNA的復制  DNA復制以半保留復制方式完成，復制合成的方向保持5'→3'方向。
轉錄  轉錄是遺傳信息由DNA傳遞到RNA。與原核生物不同，真核細胞轉錄產生的mRNA要經過加工才具有功能。
蛋白質的生物合成  蛋白質的生物合成就是核糖體RNA與轉運RNA和信使RNA在各種因子的參與下相互作用的過程。最終產生的蛋白質氨基酸序列仍需要加工與修飾，才能變成有功能的蛋白質。
二、細胞遺傳學基礎
細胞的結構  細胞的結構可分為原核細胞和真核細胞兩大類。原核細胞一般較小，結構簡單，細胞質由DNA、RNA、蛋白質及其它小分子構成。真核細胞的結構分為細胞膜、細胞質和細胞核三部分，細胞質內有線粒體、核糖體、內質網、高爾基體、中心體、溶酶體和液泡等眾多的細胞器，其中線粒體、核糖體和內質網等具有重要的遺傳功能，細胞核是遺傳物質集聚的主要場所。
染色體  在細胞中，由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量的RNA構成染色體，染色體可以是線性的或環狀的，每個物種染色體的數目和形態是恒定的，通過染色體形態特征和數目的分析，可以研究物種的起源、演化和分類，以及遺傳病的診斷、基因定位、遺傳圖繪制、遺傳標記篩選等。
細胞分裂  當細胞分裂時，細胞必須精確維持染色體的組成，著絲粒在染色體分離過程中起著至關重要的作用，而端粒幫助保護和復制染色體末端。真核細胞精確地將染色體的復制和分離過程分開，染色體的分離有有絲分裂和減數分裂兩種方式，在動物生活史中，經過有絲分裂和減數分裂，使染色體經歷了“二倍體(2n)－單倍體(n)－二倍體(2n)”的循環過程。
性別決定  性別作為許多單位遺傳性狀的綜合體受遺傳和環境兩方面因素的影響，其表現形式和決定機制具有多樣性。性染色體有XY、XO、ZW、ZO等4種構型。具有兩條相同性染色體的性別稱為同配性別，相反，帶有不同性染色體的性別稱為異配性別。在XY型中，雌性為同配性別(XX)，雄性為異配性別(XY)，而ZW型剛好與XY型相反，雌性為異配性別(ZW)，雄性為同配性別(ZZ)。Y染色體對動物的性別決定起關鍵作用，具有強烈的雄性化基因系統；SRY基因是與性別決定相關的基因，動物的性別就是以SRY基因為主導，一系列其他基因參與作用而形成的。
配子發生  配子是指生物進行有性生殖時，由生殖系統所產生的成熟性細胞，簡稱生殖細胞。生物體在形成配子時，由于減數分裂，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中，由于染色體組成具有多樣性，配子中只含有每對遺傳因子的一個，導致不同配子遺傳物質的差異。受精時，雌雄配子的結合是隨機的。受精過程中卵細胞和精子結合的隨機性，使同一雙親的后代也必然呈現多樣性。

三、遺傳的基本規律
分離定律  分離定律是遺傳學中最基本的一個定律。它從本質上闡明了控制生物性狀的遺傳物質是以自成單位的遺傳粒子（基因）存在的。基因作為遺傳單位在體細胞中是成雙的，它在遺傳上具有高度的獨立性，因此，在減數分裂形成配子的過程中，成對的基因能夠彼此互不干擾，獨立分離，通過基因重組在子代繼續表現各自的作用。這一規律從理論上說明了生物界由于雜交和分離所出現的變異的普遍性。
自由組合定律  自由組合定律的實質是（以兩對非等位基因為例）位于不同對同源染色體上的兩對非等位基因是互不聯系獨立存在的，當F1形成配子時，等位的基因分離，非等位的基因自由組合，兩對基因分別進入不同的配子，形成四種類型的配子，且比例為1：1：1：1，假設配子全部成活，并且配子的結合是隨機的，在F2形成9:3:3:1的表型分離比。
基因互作  分為以下幾種類型：不完全顯性、共顯性、復等位基因、上位作用（包括顯性和隱性上位）、重疊作用等，除了熟記這些互相作類型的基本概念，其中要求必須掌握復等位基因的特點和遺傳機制，復等位基因是指在在群體中占據同源染色體上相同位點的兩個以上的基因。
連鎖與互換   Morgan對遺傳學的最大貢獻就是連鎖遺傳規律的發現。同一染色體上的緊密靠近的基因總是聯系在一起遺傳，不進行獨立分配，它們的重組是染色體片段交換的結果。
重組率和交換值及其測定  重組型配子數占總配子數的百分率稱為重組率用Rf表示。在兩個連鎖基因之間的重組率通常也稱為交換值。重組率的大小反映了基因之間的連鎖程度，同時反映了基因在染色體上的相對距離的遠近。估算重組率時候，首先要知道重組型配子數，測定重組型配子數的簡易方法是測交法，通過兩點測驗和三點測驗法估算重組率，從而進行基因定位和遺傳作圖。
伴性遺傳  伴性遺傳又稱性連鎖遺傳。即某些性狀的遺傳和性別有一定聯系的一種遺傳方式。伴性遺傳具有三個特點：①性狀的遺傳與性別有關；②正反交的結果不同；③在特定的交配方式下表現交叉遺傳。
伴性遺傳的應用  由于鳥類的性染色體攜帶方式與XY型相反，所以性連鎖遺傳的途徑也與XY型相反，即ZZ為雄性，ZW為雌性。利用伴性遺傳原理進行雛雞雌雄在家禽生產上具有十分重要的實際意義，例如快慢羽，金銀色羽已經普遍使用在雛雞鑒別上。其根據的基本原理是：當帶有純合隱性基因的同配性別（如ZsZs ）與帶有顯性基因的異配性別（如Z+W）交配時，F1表現交叉遺傳。
從性遺傳和限性遺傳  從性遺傳又叫性影響遺傳，控制從性遺傳性狀的基因位于常染色體上，由于內分泌等因素的影響，基因在不同性別中表達不同，在一個性別中為顯性，另一個性別中為隱性，即同樣基因型的個體，在雌性和雄性的表現不同。限性遺傳指只在某一性別中表現的性狀的遺傳，這類性狀多數由常染色體上的基因決定。
四、遺傳物質的改變
基因突變  DNA水平的改變主要體現為基因突變。基因突變是在基因水平上遺傳物質中可檢測的能遺傳的改變，基因突變具有重演性、可逆性、多方向性和低頻性等特征。基因突變實際上都是DNA分子上堿基序列、成分和結構發生了改變，歸納起來有堿基替代、移碼突變和 DNA鏈的斷裂等類型。堿基替代是指在DNA分子中一個堿基對被另一個堿基對所代替的現象。在堿基替代中，如果一個嘌呤被另一個嘌呤所代替，或一個嘧啶被另一個嘧啶替代的現象稱為轉換；如果一個嘌呤被一個嘧啶多代替，或一個嘧啶被一個嘌呤所代替的現象稱為顛換。堿基替代的遺傳效應有錯義突變、無義突變和同義突變3種。移碼突變是指在基因組中增加或減少堿基對，使其該位點之后的密碼子都發生改變的現象，移碼突變的遺傳效應比堿基替代所造成的突變要大得多，通常會產生沒有功能的蛋白質。
染色體在數目與結構上的變異  染色體水平的改變包括數目和結構的改變，染色體數目的改變分為倍數性變異與個別染色體的數目的增減。染色體結構的改變是指染色體的某區段發生改變，從而改變了基因的數目、位置和順序。染色體結構變異是由于染色體斷裂后或不接合或進行差錯的接合而產生的，會造成染色體上基因數目和基因位置的變化，導致細胞學行為和遺傳效應的異常。染色體結構變異可分為4種類型：缺失、重復、倒位和易位。
五、動物遺傳操作
動物遺傳操作  動物遺傳操作是在分子和細胞水平上對動物的遺傳結構進行定向修飾和重組的技術總稱，包括個體、細胞和分子水平上的遺傳重組與修飾。
動物克隆技術  動物克隆技術可以快速擴繁具有優良表型的個體，是胚胎水平動物遺傳操作最重要的技術。動物克隆是指動物不經過有性生殖的方式而直接獲得與親本具有相同遺傳背景后代的過程，包括孤雌激活生殖、卵裂球分離與培養、胚胎分割以及核移植等。
轉基因動物  轉基因動物是指基因組中整合有外源基因的動物，將外源基因導入動物基因組的技術稱為轉基因技術，目前常用的轉基因動物技術有原核注射法、精子載體法、逆轉錄病毒介導法和轉基因克隆技術。轉基因克隆技術系將轉基因事件在體外培養的細胞水平完成，具有其他轉基因技術不可比擬的優點。
基因編輯技術  基因編輯（gene editing），又稱基因組編輯（genome editing）或基因組工程（genome engineering），是一種比較精確的能對生物體基因組特定目標基因進行修飾的一種基因工程技術或過程。基因編輯可定點編輯目的基因。依賴于經過基因工程改造的核酸酶，也稱“分子剪刀”，在基因組中特定位置產生位點特異性雙鏈斷裂（DSB），誘導生物體通過非同源末端連接或同源重組來修復DSB，因為這個修復過程容易出錯，從而導致靶向突變。這種靶向突變就是基因編輯。因為能夠高效率地進行定點基因組編輯，在基因研究、基因治療和遺傳改良等方面展示出了巨大的潛力。
分子標記技術  分子標記（Molecular Markers），是以個體間遺傳物質內核苷酸序列變異為基礎的遺傳標記，是DNA水平遺傳多態性的直接的反映。與其他幾種遺傳標記——形態學標記、生物化學標記、細胞學標記相比，DNA分子標記更具有優越性：大多數分子標記為共顯性，對隱性性狀的選擇十分便利；基因組變異極其豐富，分子標記的數量幾乎是無限的；在生物發育的不同階段，不同組織的DNA都可用于標記分析；分子標記揭示來自DNA的變異；表現為中性，不影響目標性狀的表達，與不良性狀無連鎖；檢測手段簡單、迅速。隨著分子生物學技術的發展，DNA分子標記技術已有數十種，廣泛應用于遺傳育種、基因組作圖、基因定位、物種親緣關系鑒別、基因庫構建、基因克隆等方面。
高通量測序技術  高通量測序技術（High-throughput sequencing）又稱“下一代”測序技術（Next-generation sequencing technology），以能一次并行對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定和一般讀長較短等為標志。同時，高通量測序使得對一個物種的轉錄組和基因組進行細致全貌的分析成為可能，所以又被稱為深度測序(deep sequencing)。高通量測序技術的誕生是基因組學研究領域一個具有里程碑意義的事件。低廉的單堿基測序成本，使更多物種的基因組計劃可以實施，從而解密更多生物物種的基因組遺傳密碼。同時在已完成基因組序列測定的物種中，對該物種的其他品種進行大規模地全基因組重測序也成為了可能。

六、群體遺傳學
群體遺傳學的中心任務就是研究基因頻率、基因型頻率及其關系。這里所指的群體就是指在一定的時間和空間范圍內，具有特定的共同特征和特性的個體集合，它可以是一個種、一個亞種、一個變種、一個品種、一個品系或一個其它同類生物的類群所有成員的總和。它是同一物種生活于某一地區并能相互交配的個體總和。
孟德爾群體  在群體遺傳學中，所指的群體一般是孟德爾群體，孟德爾群體由一群可交配繁殖的個體組成，這些個體具有共同基因庫中的某些基因。群體中每個個體的基因型只代表基因庫的一小部分。群體的遺傳結構與孟德爾群體的基因庫相關，而不是單個成員的基因型。
基因頻率和基因型頻率  群體演變是基因庫中各個基因頻率變動的過程。基因頻率是指群體中某一基因占其同一位點全部基因的比率。基因型頻率是指在二倍體生物群體中，某一基因型個體占群體總數的比率。由此可知，基因頻率是基因數之間的比例，基因型頻率是個體數間的比例。因而基因頻率可以體現群體遺傳組成的特征。
基因頻率和基因型頻率的關系  基因頻率和基因型頻率的關系表現為一對常染色體上的等位基因A、a，基因A的頻率p與顯性純合體基因型頻率與雜合體基因型頻率的半數之和相等，而基因a的頻率q與隱性純合體基因型頻率與雜合體基因型頻率的半數之和相等，公式表示為：p= D +1/2H，q= R +1/2H。對性染色體異型群體（XY，ZW）基因頻率與基因型頻率是相等的。在群體中同一位點的基因頻率之和等于1，同一性狀的各基因型頻率之和為1。這一對關系適用于孟德爾群體，因此不論群體是平衡或不平衡的都有這種關系。
哈代—溫伯格定律  其內容要點是：1.在隨機交配的大群體中，在沒有其他因素影響的條件下，基因頻率一代一代下去始終保持不變；2.任何一個大群體，無論其基因頻率如何，只要經過一代隨機交配，一對常染色體基因的基因型頻率就達到平衡狀態，沒有其他因素影響的情況下，以后一代一代隨機交配下去，這種平衡狀態保持不變；3.在平衡狀態下，基因頻率與基因型頻率的關系是：D=p2，H=2pq，R=q2。
影響群體基因頻率的因素   有突變、遷移、選擇、遺傳漂變、非隨機交配五個因素。因此，基因頻率的平衡對群體的穩定性起著保證作用。目前改變群體的基因頻率，仍是動植物育種工作中的主要手段之一。
哈代—溫伯格定律的應用  哈代—溫伯格定律的應用主要是計算基因頻率。在計算基因頻率時，分為無顯性或顯性不完全時、完全顯性時、伴性基因、復等位基因四種情況。其中復等位基因和伴性基因的基因頻率的計算不在考試范圍。
七、數量遺傳學
多基因學說的要點  其要點包括：（1）數量性狀是受許多對微效基因(Minor gene)控制；（2）微效基因間無顯隱性關系，其效應是累加的；（3）單一的微效基因服從孟德爾遺傳規律；（4）微效基因不能被單獨識別，而是從表現的性狀作為整體來研究；（5）由微效多基因決定的數量性狀，易受環境影響。現在對多基因學說已有發展，其要點是：（1）控制數量性狀的基因除了微效基因，也可以有主效基因；（2）決定數量性狀的基因有加性效應，也有顯性效應和上位效應，更多的情況是幾種基因效應同時存在；（3）應用現代生物技術和統計方法，可以對控制數量性狀的基因從整體到局部進行研究，如QTL。
表型值  群體中一個數量性狀的表型值（P）受基因型值（G）和環境效應（E）兩個因素的影響。由于環境對群體中不同個體的影響有正有負，所以群體某性狀的平均表型值就等于群體該性狀的平均基因型值。
遺傳參數  遺傳參數包括重復力、遺傳力、遺傳相關以及親緣相關，前三個參數是從數量性狀方差剖分中推演出的，后一個是從全同胞－半同胞混合家系親緣相關中推導得到的。對遺傳參數的學習要求從概念、公式、計算方法以及在育種中的應用幾個方面來掌握。
數量性狀基因座  數量性狀基因座是quantitative trait locus，縮寫為QTL。是指控制數量性狀的基因在基因組中的位置。標記和QTL是連鎖的，因此可通過尋找遺傳標記和感興趣的數量性狀之間的聯系，將一個或多個QTL定位到位于同一染色體的遺傳標記旁。QTL定位應用在人類基因上與疾病有關的基因定位很多，在畜禽水產上的應用也較為廣泛。
基因組學  基因組學（genomics）的概念最早于1986年由美國遺傳學家Thomas H. Roderick提出。基因組學是對生物體所有基因進行集體表征、定量研究及不同基因組比較研究的一門交叉生物學學科。主要研究基因組的結構、功能、進化、定位和編輯等，以及它們對生物體的影響，因而也可細分為功能基因組學、結構基因組學、表觀基因組學、宏基因組學等。



                                               

湖南農業大學

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