◎陳景業
生物遺傳的學習問題研究
◎陳景業
生物遺傳是高中生物學習的重難點,是研究生物遺傳與變異的科學。遺傳研究的內容包括基因的結構、基因的功能與變異等,是一門研究傳遞和規律的學科。本文闡述了學習生物遺傳問題的相關內容,以供廣大高中學子的學習和參考。
遺傳學是高中生物學習的重難點,遺傳學的主要內容包含了遺傳物質的本質,遺傳物質的傳遞和遺物質的信息三個方面。遺傳物質實質包含了化學本質,結構組織和變化等內容。遺傳的傳遞主要包含了染色體的復制、行為以及遺傳規律等問題。遺傳學對于我們認識自身的遺傳特性有著極為重要的意義。
豌豆由于具有穩定的、便于區分的性狀特點,所以被孟德爾選做實驗對象。他進行了長達12年的豌豆實驗,在第8年的時候,最終得出了遺傳單位是遺傳因子的論點。孟德爾定律中指出的遺傳基本規律是:分離定律和自由組合定律。豌豆的形態、生化特點以及結構都比較穩定。在孟德爾的雜交實驗中,他主要對7種相對性狀的規律進行了探索和研究。在標本的選擇中,他是選用的純種高莖豌豆和純種矮莖豌豆。在實驗的過程中,無論是用高莖的豌豆作為母方,還是矮莖的豌豆作為母方 ,長出來的第一代豌豆都是高莖。子第一代用F1表示。這就說明在第一次雜交中只能表現出高莖豌豆。除此之外,用開紅色花的豌豆和開白色花的豌豆進行雜交,無論把哪種當做母方,另外一種當做父方,第一代得到的都是開紅花的豌豆,沒有開白花的豌豆。做了7組實驗均得到同樣的結果。因此,孟德爾把F1中能表現出來的性狀,如高莖豌豆或開紅花的豌豆稱作顯性性狀,把F1中沒有表現出來的性狀稱為隱性性狀,如矮莖的豌豆和開白花的豌豆。后來孟德爾進行反復思考后,提出了遺傳因子的分離假說:生物性狀的遺傳由遺傳因子決定;遺傳因子在細胞內是成雙生對存在的。遺傳因子的一個成員來源于父方,一條來源于母方,并由精卵細胞帶入。在配對時,成對的遺傳基因相互分開并分別進入一個配子中。
遺傳物質包含DNA和RNA兩種,DNA方式遺傳的物種一般是細胞生物和大部分病毒生物,RNA為少數病毒的遺傳物質。基因可以進行復制和突變,基因突變大部分會帶來不好的結果,比如疾病。極少數突變會帶來好的結果,比如身體更健康。如果基因突變的結果是好的,那么生物在進行繁衍后代的時候,可以選擇出最適合自身的個體基因進行遺傳。基因遺傳有規律性,有指定的核苷酸序列,核苷酸為遺傳中最小的單位。DNA是大多數生物基因的構成成分,并在染色體上呈線性狀排列。基因在遺傳過程中具有一定的穩定性,在遺傳的過程中基因的因子不容易改變。基因的遺傳之所以有穩定性,是因為基因自身會進行復制,在細胞進行分列時,基因會分配給分裂后的細胞,也可以同性細胞傳遞給后代,使得遺傳具有穩定性。同時基因也具有決定性狀發育的功能。基因中的特定信息由信使在核糖上翻譯成多肽鏈,隨后折疊成特定的蛋白質,更多的成分是酶,少數部分是結構蛋白。酶合成被基因所控制,生物的生化過程也由基因所控制,以此使得生物的形狀被基因控制。除此之外,基因也具有可變的性質。基因因為外界環境的改變,有可能會發生突變,突變之后會產生復位基因和等位基因。基因的可變性質使得生物具有多樣性,甚至會增加生物的種類。
常染色體顯性遺傳。常染色體顯性遺傳病是由于常染色體上的顯性基因導致的,顯性基因的遺傳特點是只要身體內有一個致病基因的存在,都會生病。無論是父親還是母親,只要有一方患病,他們的孩子可能會被遺傳,發病的概率為二分之一。如果父母雙方都是患者,孩子有四分之三的概率會生病,如果父母雙方都是患者,并且是純體,那么孩子全部生病,概率為百分之百,而且與性別沒有任何關系,男孩女孩生病的幾率是一樣的。比如家族性高脂蛋白血癥以及結腸息肉等一系列病癥都是由常染色體顯性基因遺傳的。
常染色體隱性遺傳。常染色體隱性遺傳的致病性狀是隱性的,只有純隱性基因的結合才會患病。比如,顯性基因用A表示,隱性基因用a表示,如果基因結合后是aa,則表示患病。比如我們生活中比較常見的白化病便是常染色體隱性遺傳的病癥。白化病患者的情況是當基因為aa時患病。當個體的基因為Aa時,是致病基因的攜帶者,但是不會患病,但是能將a的基因遺傳給孩子;如果兩個攜帶隱性基因的雜合體結合,就是Aa和Aa結合,生出的孩子有四分之一的概率患病,有三分之一的概率為AA,即不會患病,有三分之二的的概率為Aa,,后代依然會有患病的危險。
生物遺傳問題錯亂復雜,受到多個因素的影響。孟德爾豌豆實驗為后期人們正確認識遺傳問題奠定了科學基礎。遺傳物質的本質是DNA和 RNA,DNA存在大多數的細胞生物中,RNA存在于少數病毒中。基因可以進行復制并遺傳,遺傳具有穩定性的特點,一般不容易發生基因突變。生物遺傳和我們人類息息相關,需要好好學習和掌握。
湖南省長沙市第一中學)