生物遗传的学习问题研究
2017-12-25陈景业
◎陈景业
生物遗传的学习问题研究
◎陈景业
生物遗传是高中生物学习的重难点,是研究生物遗传与变异的科学。遗传研究的内容包括基因的结构、基因的功能与变异等,是一门研究传递和规律的学科。本文阐述了学习生物遗传问题的相关内容,以供广大高中学子的学习和参考。
遗传学是高中生物学习的重难点,遗传学的主要内容包含了遗传物质的本质,遗传物质的传递和遗物质的信息三个方面。遗传物质实质包含了化学本质,结构组织和变化等内容。遗传的传递主要包含了染色体的复制、行为以及遗传规律等问题。遗传学对于我们认识自身的遗传特性有着极为重要的意义。
孟德尔遗传定律
豌豆由于具有稳定的、便于区分的性状特点,所以被孟德尔选做实验对象。他进行了长达12年的豌豆实验,在第8年的时候,最终得出了遗传单位是遗传因子的论点。孟德尔定律中指出的遗传基本规律是:分离定律和自由组合定律。豌豆的形态、生化特点以及结构都比较稳定。在孟德尔的杂交实验中,他主要对7种相对性状的规律进行了探索和研究。在标本的选择中,他是选用的纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆。在实验的过程中,无论是用高茎的豌豆作为母方,还是矮茎的豌豆作为母方 ,长出来的第一代豌豆都是高茎。子第一代用F1表示。这就说明在第一次杂交中只能表现出高茎豌豆。除此之外,用开红色花的豌豆和开白色花的豌豆进行杂交,无论把哪种当做母方,另外一种当做父方,第一代得到的都是开红花的豌豆,没有开白花的豌豆。做了7组实验均得到同样的结果。因此,孟德尔把F1中能表现出来的性状,如高茎豌豆或开红花的豌豆称作显性性状,把F1中没有表现出来的性状称为隐性性状,如矮茎的豌豆和开白花的豌豆。后来孟德尔进行反复思考后,提出了遗传因子的分离假说:生物性状的遗传由遗传因子决定;遗传因子在细胞内是成双生对存在的。遗传因子的一个成员来源于父方,一条来源于母方,并由精卵细胞带入。在配对时,成对的遗传基因相互分开并分别进入一个配子中。
遗传物质的本质
遗传物质包含DNA和RNA两种,DNA方式遗传的物种一般是细胞生物和大部分病毒生物,RNA为少数病毒的遗传物质。基因可以进行复制和突变,基因突变大部分会带来不好的结果,比如疾病。极少数突变会带来好的结果,比如身体更健康。如果基因突变的结果是好的,那么生物在进行繁衍后代的时候,可以选择出最适合自身的个体基因进行遗传。基因遗传有规律性,有指定的核苷酸序列,核苷酸为遗传中最小的单位。DNA是大多数生物基因的构成成分,并在染色体上呈线性状排列。基因在遗传过程中具有一定的稳定性,在遗传的过程中基因的因子不容易改变。基因的遗传之所以有稳定性,是因为基因自身会进行复制,在细胞进行分列时,基因会分配给分裂后的细胞,也可以同性细胞传递给后代,使得遗传具有稳定性。同时基因也具有决定性状发育的功能。基因中的特定信息由信使在核糖上翻译成多肽链,随后折叠成特定的蛋白质,更多的成分是酶,少数部分是结构蛋白。酶合成被基因所控制,生物的生化过程也由基因所控制,以此使得生物的形状被基因控制。除此之外,基因也具有可变的性质。基因因为外界环境的改变,有可能会发生突变,突变之后会产生复位基因和等位基因。基因的可变性质使得生物具有多样性,甚至会增加生物的种类。
染色体遗传
常染色体显性遗传。常染色体显性遗传病是由于常染色体上的显性基因导致的,显性基因的遗传特点是只要身体内有一个致病基因的存在,都会生病。无论是父亲还是母亲,只要有一方患病,他们的孩子可能会被遗传,发病的概率为二分之一。如果父母双方都是患者,孩子有四分之三的概率会生病,如果父母双方都是患者,并且是纯体,那么孩子全部生病,概率为百分之百,而且与性别没有任何关系,男孩女孩生病的几率是一样的。比如家族性高脂蛋白血症以及结肠息肉等一系列病症都是由常染色体显性基因遗传的。
常染色体隐性遗传。常染色体隐性遗传的致病性状是隐性的,只有纯隐性基因的结合才会患病。比如,显性基因用A表示,隐性基因用a表示,如果基因结合后是aa,则表示患病。比如我们生活中比较常见的白化病便是常染色体隐性遗传的病症。白化病患者的情况是当基因为aa时患病。当个体的基因为Aa时,是致病基因的携带者,但是不会患病,但是能将a的基因遗传给孩子;如果两个携带隐性基因的杂合体结合,就是Aa和Aa结合,生出的孩子有四分之一的概率患病,有三分之一的概率为AA,即不会患病,有三分之二的的概率为Aa,,后代依然会有患病的危险。
生物遗传问题错乱复杂,受到多个因素的影响。孟德尔豌豆实验为后期人们正确认识遗传问题奠定了科学基础。遗传物质的本质是DNA和 RNA,DNA存在大多数的细胞生物中,RNA存在于少数病毒中。基因可以进行复制并遗传,遗传具有稳定性的特点,一般不容易发生基因突变。生物遗传和我们人类息息相关,需要好好学习和掌握。
湖南省长沙市第一中学)