遗传
什么是遗传?
遗传是指遗传特征从父母传递给后代的过程;在有性生殖中,父母双方的DNA结合在一起,为后代提供每种性状的两类基因。之后,每个显性基因携带一个性状,在后代中可见。
无性生殖中的遗传
在无性生殖中,只涉及一个亲本,导致生物体产生其精确的复制品。结果,后代在生理和遗传上都与其亲本相似。这样,在这些生物体中可以看到遗传的均匀性。通过无性生殖,可以从单个生物体产生具有遗传相似性的群体。
基因是遗传的载体,有助于将一组基因从父母传递给子女。基因存在于DNA上,其功能是合成蛋白质或RNA。基因分为显性和隐性两种。显性基因的性状在后代中表达得更多,而隐性基因携带的性状则保持休眠状态。
遗传学
对基因和遗传的研究是一门属于遗传学范畴的科学。(遗传学是一个希腊词,意思是“产生”)这个术语是由英国生物学家威廉·贝特森于1905年提出的。
格雷戈尔·约翰·孟德尔及其工作
遗传学之父格雷戈尔·约翰·孟德尔因其展示遗传模式的实验而闻名。他提出了遗传的概念,他用他的实验解释了性状从一代传递到另一代的过程。在他的实验之后,他提出了遗传单位,他将其命名为因子,后来改名为基因。
他在自己的花园里进行了研究,并研究了豌豆(学名:Pisum sativum)的遗传模式。他研究了七个性状,例如豆荚的颜色、豌豆的形状、植物的高度等。孟德尔进行了这项实验长达七年之久。
孟德尔进行了两个主要的实验:
单基因杂交
双基因杂交
孟德尔的贡献
孟德尔为遗传学和遗传学研究奠定基础的贡献是显著的。例如,他推断出因子(基因)成对存在。
正是由于他的实验,人们才了解了遗传。遗传是个人与其家族遗传相似性的原因。
遗传提供了区分个人与其父母的特征。
他还为基因分离定律奠定了基础,如果个体具有显性基因,这些基因后来会在个体中表达。
他还对豌豆植物进行了杂交实验。
孟德尔总结了他的工作,并将其总结为四个假设,后来这些假设成为遗传学研究的基础。孟德尔的遗传定律:
成对因子原理——起初,孟德尔认为遗传因子(基因)的单位成对存在,后来他才提出了在配子形成过程中分离成对因子的理论。然而,他后来得出结论,每一对因子(基因)都会独立地分配到新形成的配子中。
显性——性状是由称为因子、基因或等位基因的遗传单位控制的,这些单位成对存在。在杂合体中,只有两个等位基因中的一个可以表达自身,这就是显性等位基因。由于杂合体,一个不能表达自身的等位基因被称为隐性等位基因。
分离定律——携带不同性状的两个等位基因可以存在于同一个体中。尽管在减数分裂的配子形成过程中,等位基因对会分离,并且每个性状只有一个等位基因保留下来。该等位基因将传递给后代。
分离定律也被称为配子纯度定律。
独立分配定律——根据孟德尔的说法,在独立分配中,在两个或多个性状的遗传中,单个性状在配子形成过程中独立地进行分配。因此,每个配子只包含一个独立于成对等位基因分离的等位基因。所以现在,每个配子只携带每个性状的一个等位基因。由于变异分配,每个不同的特征都有平等的机会表达。独立分配定律指出,遗传的基因或性状与另一对遗传基因对是独立的。
常见问题
问题1. 什么是遗传?
答案——遗传特征从亲代传递到子代的过程。
问题2. 什么是遗传?
答案——这是将遗传信息从父母传递给子女的过程。遗传是子女长得像父母的原因。
问题3. 孟德尔的四个遗传原理是什么?
答案——孟德尔提出了四个遗传原理:
成对因子原理
显性定律
分离定律
独立分配定律
问题4. 孟德尔为什么选择豌豆进行实验?
答案——孟德尔选择豌豆的原因如下:
豌豆植物可以自花授粉,使其与自花授粉和异花授粉兼容。
豌豆植物是两性植物,同时携带雄性和雌性配子。
很容易识别和区分不同的物理特征。
豌豆植物的生命周期短,为研究后代提供了基础。
豌豆植物也是一种低维护的植物。
问题5. 孟德尔在他的豌豆植物实验中使用了哪些不同的对比特征?
答案——以下是孟德尔在豌豆花园实验中研究的七个性状:
豌豆的形状——圆形和皱缩形
豌豆豆荚的形状——收缩的或膨胀的。
豌豆植株的大小——高或矮。
花的部位——顶生或腋生。
豌豆的颜色——绿色或黄色。
豌豆荚的颜色——绿色或黄色。
花的颜色——紫色或白色。
问题6. 格雷戈尔·孟德尔对遗传学的贡献是什么?
答案:
他提出了后来被称为基因的因子的概念。
他提出了遗传的概念,并且正是由于遗传,后代才具有与父母相似的特征。
基因分离定律的基础,如果个体具有显性基因,这些基因后来会在个体中表达。
问题7. 孟德尔实验的目标是什么?
答案——孟德尔实验的主要目标是:
确定性状或特征是否总是隐性的。
性状在遗传过程中是否相互影响。
性状是否由DNA转化。