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生物遺傳論文

發布時間: 2021-08-03 07:55:30

1. 寫一片600字的生物遺傳學的論文

你確定600字就是論文了嗎?
樹干為什麼是圓的
在觀察大自然的過程中我偶然發現,樹乾的形態都近似圓的——空圓錐狀。樹干為什麼是圓錐狀的?圓錐狀樹干有哪些好處?為了探索這些問題,我進行了更深入的觀察、分析研究。
在輔導老師的幫助下,我查閱了有關資料,了解到植物的莖有支持植物體、運輸水分和其他養分的作用。樹木的莖主要由維管束構成。莖的支持作用主要由木質部木纖維承擔,雖然木本植物的莖會逐年加粗,但是在一定時間范圍內,莖的木纖維數量是一定的,也就是樹木莖的橫截面面積一定。接著,我們圍繞樹干橫截面面積一定,假設樹干橫截面長成不同形狀,設計試驗,探索樹干呈圓錐狀的原因和優點。
經過實驗,我們發現:(1)橫截面積和長度一定時,三稜柱狀物體縱向支持力最大,橫向承受力最小;圓柱狀物體縱向支持力不如三稜柱狀物體,但橫向承受力最大;(2)等質量不同形狀的樹干,矮個圓錐體形樹干承受風力最大;(3)風是一種自然現象,影響著樹木橫截面的形狀和樹木生長的高矮。近似圓錐狀的樹干,重心低,加上龐大根系和大地連在一起,重心降得更低,穩度更大;(4)樹干橫截面呈圓形,可以減少損傷,具有更強的機械強度,能經受住風的襲擊。同時,受風力的影響,樹干各處的彎曲程度相似,不管風力來自哪個方向,樹干承受的阻力大小相似,樹干不易受到破壞。
以上的實驗反映了自然規律、自然界給我們啟示:(1)橫截面呈三角形的柱狀物體,具有最大縱向支持力,其形態可用於建築方面,例如角鋼等;(2)橫截面是圓形的圓狀物體,具有最大的橫向承受力,類似形態的建築材料隨處可見,如電視塔、電線桿等。
在我的觀察、試驗和分析過程中,逐漸解釋、揭示了樹干呈圓錐狀的奧秘,增長了知識,把學到的知識聯系實際加以應用,既鞏固了學到的知識,又提高了學習的興趣,還初步學會了科學觀察和分析方法。

2. 高中生物遺傳學論文

繁殖,是生物為延續種族所進行的產生後代的生理過程,即生物產生新的個體的過程。親子之間以及子代個體之間性狀存在相似性,表明性狀可以從親代傳遞給子代,這種現象稱為遺傳(heredity)。

3. 關於動物遺傳的論文

大自然里有各種生物,其中包括三大類:植物,動物,細菌和真菌.同時大自然也是一個包含各種生態系統的地方! 大自然的元素分為:光,暗,水,火,風,雷,土,七種 ,也就是說自然對這些東西的平衡進行控制。 大自然對於精神上的影響,以時間來說是最先,以地方來說是最重要。每一天,太陽;在日落之後,夜,與她的星辰。風永遠吹著;草永遠生長著。每一天,男人與女人,談著話,觀看著,被觀看著。在一切人之間,那種形象最能吸引的就是哲人。他必須在自己心裡決定它的價值。在他看來,大自然是什麼?這上帝的網,它那不可理解的連貫性,從來沒有開始,也從來沒有結束,永遠是圓形的力,回到它的自身。這一點它正和他自己的心靈相像,他永遠不能找到它的開始與結束——這樣完全,這樣無限。大自然的光彩也照得那樣遠,宇宙上面還有宇宙,像光線一樣地放射出去,向上,向下,沒有中心,沒有圓周——不論是聚集的或是分散的,大自然都迫切地向人的心靈表白她自己。 開始分門別類了。在年輕人的心裡,每一件東西都是個別的,獨自站在那裡。漸漸地,他知道怎樣把兩件東西連在一起,看出它們之間的共同性;然後三件東西,然後3000件;於是他被他自己這種聯合一切的本能所支配,繼續把事物拴在一起,減少不規則的現象,發現地底的樹根,將相反的、遙遠的事物聯絡起來,在同一個枝幹上開花。 他不久就知道,自從歷史開始的時候,事實就不斷地聚集和分類。然而「分類」的意義是什麼?無非是看出這些事物並不是雜亂無章,彼此之間沒有關系的,而是有一定的規律,這同時也是人類的心靈的規律。幾何學純粹是人類心靈里的一種抽象的東西,而天文學家發現行星的移動可以用幾何學來測量。化學家發現一切物質中都有比例與可以理解的法則;科學是什麼呢?無非是在距離最遠的事物中發現相仿、相同之點。一個志向遠大的人坐下來研究每一件難以控制的事實;把一切奇異的構造與一切新勢力一個一個地歸入它們的種類。歸納到它們的定理中,而且永遠這樣下去,運用深刻的觀察,將各種組織的最後一根纖維,以及大自然的外緣,都賦以生命。 於是,這天宇下的學童感覺到他和自然「本是同根生」;一個是葉子,一個是花;親誼與同情在每一根血管里活動著。 樹根是什麼呢?不是他的靈魂的靈魂么?一個太大膽的設想;一個太荒唐的夢。然而,一旦這心靈的光輝幫助他發現了比較有形體的物性的規律的時候——當他知道崇拜靈魂,而且看出現有的自然哲學僅只是靈魂的巨手最初探索的時候,這時候他將要盼望知識日益擴大,好成為一個未來的造物主。他將看出大自然是靈魂的反面,每一部分都相呼應著。一個是圖章,一個是印出來的字。它的美麗是他自己心靈的美麗。它的規律是他自己心靈的規律。因此他把大自然看成他自己成就的測量器。 他對於大自然知道得不夠的程度,也就是他對於自己的心靈還掌握得不夠的程度。總之,那古代的箴言,「認識你自己」,與現代的箴言「研究大自然」,終於成為同一個格言了。

4. 遺傳學相關論文 包括轉基因嗎

轉基因技術是將人工分離和修飾過的基因導入到生物體基因組中,由於導入基因的表達,引起生物體的性狀的可遺傳的修飾,這一技術稱之為轉基因技術(Transgenictechnology).人們常說的"遺傳工程"、"基因工程"、"遺傳轉化"均為轉基因的同義詞.經轉基因技術修飾的生物體在媒體上常被稱為"遺傳修飾過的生物體"(Geneticallymodifiedorganism,簡稱GMO).GeneticallyModified--轉基因,簡稱GM.是指運用科學手段從某種生物中提取所需要的基因,將其轉入另一種生物中,使與另一種生物的基因進行重組,從而產生特定的具有變異遺傳性狀的物質.利用轉基因技術可以改變動植物性狀,培育新品種.也可以利用其它生物體培育出期望的生物製品,用於醫葯、食品等方面.基因敲除技術是20世紀80年代發展起來的,是建立在基因同源重組技術基礎以及胚胎幹細胞技術基礎上的一種新分子生物學技術.所謂胚胎幹細胞(EmbryonicStemcell,ES)是從著床前胚胎(孕3-5天)分離出的內細胞團(Innercellmass,ICM)細胞,它具有向各種組織細胞分化的多分化潛能,能在體外培養並保留發育的全能性.在體外進行遺傳操作後,將它重新植回小鼠胚胎,它能發育成胚胎的各種組織.而基因同源重組是指當外源DNA片段大且與宿主基因片段同源性強者並互補結合時,結合區的任何部分都有與宿主的相應片段發生交換(即重組)的可能,這種重組稱為同源重組.基因敲除就是通過同源重組將外源基因定點整合入靶細胞基因組上某一確定的位點,以達到定點修飾改造染色體上某一基因的目的的一種技術.它克服了隨機整合的盲目性和偶然性,是一種理想的修飾、改造生物遺傳物質的方法.這項技術的誕生可以說是分子生物學技術上繼轉基因技術後的又一革命.尤其是條件性、誘導性基因打靶系統的建立,使得對基因靶位時間和空間上的操作更加明確、效果更加精確、可靠,它的發展將為發育生物學、分子遺傳學、免疫學及醫學等學科提供了一個全新的、強有力的研究、治療手段,具有廣泛的應用前景和商業價值.現在基因敲除技術主要應用於動物模型的建立,而最成熟的實驗動物是小鼠,對於大型哺乳動物的基因敲除模型還處於探索階段.

5. 生物1000字的有關控制遺傳病的小論文

有些遺傳病飲食可控制

2001-04-20 9:22

遺傳學研究的迅速發展,不僅提示了許多遺傳病的發病機理,而且對遺傳病的預防和治療也擬定出許多有效措施,使遺傳病逐步變為「可治之症」,其中一部分可通過飲食調理來控制。

蠶豆病,是由遺傳性因素導致體內缺乏6-磷酸葡萄糖脫氫酶所致。故患者不能吃蠶豆及其製品,特別是新鮮的蠶豆,否則會引起急性溶血性貧血,嚴重時會危及生命。值得注意的是,具有6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺陷的人,不僅可因吃蠶豆引起溶血性貧血,同時對某些葯物,如伯氨喹啉、阿的平,以及磺胺、呋喃類和解熱鎮痛劑等葯物過敏,用葯時必須特別慎重。這類遺傳病只要避開這些食物和葯物,就不會發病。 苯丙酮尿症是由於患者肝臟內苯丙氨酸羥化酶缺乏,苯丙氨酸不能轉化為酪氨酸,只能轉變為苯丙酮酸,血中苯丙氨酸的濃度增高。患兒除了從小便中排出苯丙酮酸而稱為苯丙酮尿症之外,主要是由於血中大量的苯丙氨酸使腦細胞的發育和功能受到影響導致智力低下。預防發病,只需盡早(出生後3個月內)採取限食療法。嬰兒確診後飲食應以米粉及奶糕為主食,隨著患兒年齡增長,可選用大米、小米、大白菜、土豆及菠菜等,如有條件,可給予特殊制備的低苯丙酸蛋白質食物。一般到8歲左右,飲食限制可適當放寬。

半乳糖血症是患者體內由於缺乏葡萄糖-1-磷酸尿苷轉移酶,致使患者不能利用半乳糖,所以不能喂人奶和牛奶。因為牛奶中含有乳糖,而乳糖分解後會產生半乳糖。血液中的半乳糖水平過高可能引起腦損傷、肝硬化、白內障,甚至造成死亡。但只要從出生之日起就停止進食乳類食物,改喂谷類或代奶粉等,堅持3年以上,就可以防止發病。

肝豆狀核變性,此病又稱威爾森病,是一種常染色體隱性遺傳的銅代謝障礙所引起的疾病。可分為以肝臟損害為主要症狀的「肝型」患者和以神經症狀為主要的「腦型」患者。因為該病是銅代謝障礙所致,故低銅飲食是治療的有效措施之一。 此外,果糖不耐症患者需戒食含果糖的糖果和飲料。遺傳性低血糖患者只要每天堅持少量多次吃糖就行。患有鐮狀細胞性貧血的人,當失水時,其細胞就會變成鐮刀形,因此病人若每天堅持飲足夠的水就有助於緩解症狀。(解放日報 4月20日)

6. 生物小論文關於人類遺傳病300字

有些遺傳病飲食可控制

遺傳學研究的迅速發展,不僅提示了許多遺傳病的發病機理,而且對遺傳病的預防和治療也擬定出許多有效措施,使遺傳病逐步變為「可治之症」,其中一部分可通過飲食調理來控制。
蠶豆病,是由遺傳性因素導致體內缺乏6-磷酸葡萄糖脫氫酶所致。故患者不能吃蠶豆及其製品,特別是新鮮的蠶豆,否則會引起急性溶血性貧血,嚴重時會危及生命。值得注意的是,具有6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺陷的人,不僅可因吃蠶豆引起溶血性貧血,同時對某些葯物,如伯氨喹啉、阿的平,以及磺胺、呋喃類和解熱鎮痛劑等葯物過敏,用葯時必須特別慎重。這類遺傳病只要避開這些食物和葯物,就不會發病。 苯丙酮尿症是由於患者肝臟內苯丙氨酸羥化酶缺乏,苯丙氨酸不能轉化為酪氨酸,只能轉變為苯丙酮酸,血中苯丙氨酸的濃度增高。患兒除了從小便中排出苯丙酮酸而稱為苯丙酮尿症之外,主要是由於血中大量的苯丙氨酸使腦細胞的發育和功能受到影響導致智力低下。預防發病,只需盡早(出生後3個月內)採取限食療法。嬰兒確診後飲食應以米粉及奶糕為主食,隨著患兒年齡增長,可選用大米、小米、大白菜、土豆及菠菜等,如有條件,可給予特殊制備的低苯丙酸蛋白質食物。一般到8歲左右,飲食限制可適當放寬。
半乳糖血症是患者體內由於缺乏葡萄糖-1-磷酸尿苷轉移酶,致使患者不能利用半乳糖,所以不能喂人奶和牛奶。因為牛奶中含有乳糖,而乳糖分解後會產生半乳糖。血液中的半乳糖水平過高可能引起腦損傷、肝硬化、白內障,甚至造成死亡。但只要從出生之日起就停止進食乳類食物,改喂谷類或代奶粉等,堅持3年以上,就可以防止發病。
肝豆狀核變性,此病又稱威爾森病,是一種常染色體隱性遺傳的銅代謝障礙所引起的疾病。可分為以肝臟損害為主要症狀的「肝型」患者和以神經症狀為主要的「腦型」患者。因為該病是銅代謝障礙所致,故低銅飲食是治療的有效措施之一。 此外,果糖不耐症患者需戒食含果糖的糖果和飲料。遺傳性低血糖患者只要每天堅持少量多次吃糖就行。患有鐮狀細胞性貧血的人,當失水時,其細胞就會變成鐮刀形,因此病人若每天堅持飲足夠的水就有助於緩解症狀。

7. 遺傳學的論文一篇,給點素材就行

遺傳與變異
---新形式下的基因突變

( 2005動物科學院 X X X )

摘要:染色體:1、染色體的結構 有絲分裂中期,每一染色體都具有兩條染色單體,稱為姐妹染色體。兩單體之間由著絲粒連接,著絲粒處凹陷縮窄,稱初級縊痕。著絲粒將染色體劃分為短臂(p)和長臂(q)。在短臂和長臂的末端分別有一特化部位稱為端粒。某些染色體的長、短臂上還可見凹陷縮窄的部分,稱為次級縊痕。人類近端著絲粒染色體的短臂末端有一球形結構,稱為隨體。2、染色體的類型 人類染色體分為三種類型:中著絲粒染色體、亞中著絲粒染色體和近端著絲粒染色體。3、染色體的數目 人類體細胞(二倍體細胞,2n)染色體數目為46條(23對,2n=46),其中22對為常染色體,1對為性染色體(女性的兩條性染色體為形態相同的XX染色體;男性只有一條X染色體,另一條是較小的Y染色體);正常生殖細胞(單倍體細胞,n)是23條染色體(n=23)。
關鍵詞:遺傳;變異;基因突變

遺傳從現象來看是親子代之間的相似的現象,即俗語所說的「種瓜得瓜,種豆得豆」。它的實質是生物按照親代的發育途徑和方式,從環境中獲取物質,產生和親代相似的復本。 遺傳是相對穩定的,生物不輕易改變從親代繼承的發育途徑和方式。因此,親代的外貌、行為習性,以及優良性狀可以在子代重現,甚至酷似親代。而親代的缺陷和遺傳病,同樣可以傳遞給子代。
遺傳是一切生物的基本屬性,它使生物界保持相對穩定,使人類可以識別包括自己在內的生物界。
變異是指親子代之間,同胞兄弟姊妹之間,以及同種個體之間的差異現象。俗語說「一母生九子,九子各異」。世界上沒有兩個絕對相同的個體,包括攣生同胞在內,這充分說明了遺傳的穩定性是相對的,而變異是絕對的。
生物的遺傳與變異是同一事物的兩個方面,遺傳可以發生變異,發生的變異可以遺傳,正常健康的父親,可以生育出智力與體質方面有遺傳缺陷的子女,並把遺傳缺陷(變異)傳遞給下一代。
遺傳和變異的物質基礎 生物的遺傳和變異是否有物質基礎的問題,在遺傳學領域內爭論了數十年之久。 在現代生物學領域中,一致公認生物的遺傳物質在細胞水平上是染色體,在分子水平上是基因,它們的化學構成是脫氧核糖核酸(DNA),在極少數沒有DNA的原核生物中,如煙草花葉病毒等,核糖核酸(RNA)是遺傳物質。
真核生物的細胞具有結構完整的細胞核,在細胞質中還有多種細胞器,真核生物的遺傳物質就是細胞核內的染色體。但是, 細胞質在某些方面也表現有一定的遺傳功能。人類親子代之間的物質聯系是精子與卵子,而精子與卵子中具有遺傳功能的物質是染色體,受精卵根據染色體中DNA蘊藏的遺傳信息,發育成和親代相似的子代。

一、遺傳與變異的奧秘

俗話說「種瓜得瓜,種豆得豆」,這是生物遺傳的根本特徵。人類與其他生物一樣,在世代的交替中,子女(子代)總是保持著父母(親代)的某些基本特徵,這種現象就是遺傳。但子代又會與親代有所差異,有的差異還很明顯。子代與親代的這植鉅煬褪潛湟臁R糯�捅湟焓巧��淖罨�咎卣髦�唬�ü��鏌淮��姆敝程逑殖隼礎?
遺傳和可以遺傳的變異都是由遺傳物質決定的。這種遺傳物質就是細胞染色體中的基因。人類染色體與絕大多數生物一樣,是由DNA(脫氧核糖核酸)鏈構成的,基因就是在DNA鏈上的特定的一個片段。由於親代染色體通過生殖過程傳遞到子代,這就產生了遺傳。染色體在生物的生活或繁殖過程中也可能發生畸變,基因內部也可能發生突變,這都會導致變異。
如遺傳學指出:患色盲的父親,他的女兒一般不表現出色盲,但她已獲得了其親代的色盲基因,她的下一代中,兒子將因獲得色盲基因而患色盲。
我們觀察我們身邊很多有生命的物種:動物、植物、微生物以及我們人類,雖然種類繁多,但在經歷了很多年後,人還是人,雞還是雞,狗還是狗,螞蟻、大象、桃樹、柳樹以及各種花草等等,千千萬萬種生物仍能保持各自的特徵,這些特徵包括形態結構的特徵以及生理功能的特徵。正因為生物界有這種遺傳特性,自然界各種生物才能各自有序地生存、生活,並繁衍子孫後代。
大家可能會問,生物是一代一代遺傳下來,每種生物的形態結構以及生理功能應該是一模一樣的,但為什麼父母所生子女,一人一個樣,一人一種性格,各有各自的特徵。又如把不同人的皮膚或腎臟等器官互相移植,還會發生排斥現象,彼此不能接受,這又如何解釋呢?科學家研究的結果告訴我們,生物界除了遺傳現象以外還有變異現象,也就是說個體間有差異。例如,一對夫婦所生的子女,各有各的模樣,醜陋的父母生出漂亮的孩子,平庸的父母生出聰明的孩子,這類情況也並不罕見。全世界恐怕很難找出兩個一模一樣的人,既使是單卵雙生子,外人看起來好像一模一樣,但是與他們朝夕相處的父母卻能分辨出他們之間的微細差異,這種現象就是變異。人類中多數變異現象是由於父母親遺傳基因的不同組合。每個孩子都從父親那裡得到遺傳基因的一半,從母親那裡得到另一半,每個孩子所得到的遺傳基因雖然數量相同,但內容有所不同,因此每個孩子都是一個新的組合體,與父母不一樣,兄弟姐妹之間也不一樣,而形成彼此間的差異。正因為有變異現象,人類才有眾多的民族。人們可以很容易地從人群中認出張三、李四,如果沒有變異,大家全都是一個樣子,社會上的麻煩事就多了。除了外形有不同,變異還包括構成身體的基本物質--蛋白質也存在著變異,每個人都有他自己特異的蛋白質。所以,如果皮膚或器官從一個人移植到另一個人身上便會發生排斥現象,這就是因為他們之間的蛋白質不一樣的緣故。
還有一類變異是遺傳基因的突變,這類突變往往是由環境中的條件所誘發的,這種突變的基因還可以遺傳給下一代。許多基因突變的結果會造成遺傳病。
變異也可以完全由環境因素所造成,例如患小兒麻痹症後遺的跛足,感染大腦炎後形成的痴獃等這些性狀都是由環境因素所造成的,是因為病毒感染使某些組織受損害,造成生理功能的異常,不是遺傳物質的改變,所以不是遺傳的問題,因此也不會遺傳給下一代。
總之,遺傳與變異是遺傳現象中不可分離的兩個方面,我們有從父母獲得的遺傳物質,保證我們人類的基本特徵經久不變。在遺傳過程中還不斷地發生變異,每個人又在一定的環境下發育成長,才有了人類的多種多樣。

二、遺傳變異的科學理論

1.1遺傳的分子基礎
(一)遺傳物質的存在形式
(1)染色體是遺傳物質的載體,遺傳信息以基因的形式蘊藏於DNA分子中;
(2)每個人體體細胞含兩個染色體組,每個染色體組的DNA構成一個基因組;
(3)廣義的基因組包括細胞核染色體基因組和線粒體基因組;
(4)人類細胞核染色體基因組中90%左右為DNA重復序列,10%為單一序列;
(5)多基因家族是真核基因組中重要的結構之一。
(二)基因的結構及其功能
1.2、真核生物基因的分子結構
(1)、基因的DNA序列由編碼序列和非編碼序列兩部分構成,編碼序列是不連續的,被非編碼序列分隔開,形成鑲嵌排列的斷裂形式,因此稱為斷裂基因;編碼序列稱為外顯子,非編碼序列稱為內含子;
(2)、在每個外顯子和內含子的接頭區存在高度保守的一致序列,稱為外顯子-內含子接頭,即在每個內含子的5』端開始的兩個核苷核為GT,3』端末尾是AG,特稱之為GT-AG法則;
(3)、真核生物基因的大小相關懸殊,外顯子和內含子的關系也不是固定不變的;
(4)、DNA分子兩條鏈中,5』→3』鏈稱為編碼鏈,其鹼基排列序列中儲存著遺傳信息;3』→5』鏈稱為反編碼鏈,是RNA合成的模板;
(5)、每個斷裂基因中第一個外顯子和最後一個外顯子的外側都有一段不被轉錄的非編碼區,稱為側翼序列,其上有一系列調控序列,對基因的表達起調控作用。這些結構包括:
①啟動子:位於基因轉錄起始處,是RNA聚合酶的結合部位,能啟動基因轉錄。
②增強子:位於基因轉錄起始點的上游或下游,能增強啟動子轉錄,提高轉錄效率;
③終止子:位於3』端非編碼區下游的一段序列,在轉錄中提供轉錄終止信號。
1.3、基因的復制
(1)、基因的復制是以DNA復制為基礎的,每個DNA分子上有多個復制單位(復制子);
(2)、每個復制子有一個復制起點,從起點開始雙向復制,在起點兩側各形成一復制叉;
(3)、DNA聚合酶只能使DNA鏈的3』端加脫氧核苷核,故復制只能沿5』→3』方向進行;
(4)、與復制叉同向的新鏈復制是連續的,速度也較快,稱為前導鏈;與復制叉反向的新鏈復制是不連續的(先要在RNA引物存在下合成一個個岡崎片段,然後在DNA連接酶作用下補上一段DNA),速度也較慢,稱為後隨鏈;故DNA的復制是半不連續復制;
(5)、復制後的DNA分子都含有一條舊鏈和一條新鏈,故DNA的復制又是半保留復制。
1.4、基因的表達
基因表達是DNA分子中所蘊藏的遺傳信息通過轉錄和翻譯形成具有生物活性的蛋白質或通過轉錄形成RNA發揮功能作用的過程。
(1)、轉錄:是在RNA聚合酶催化下,以DNA為模板合成RNA的過程。
①新合成好的RNA稱為不均一核RNA(也叫核內異質RNA,hnRNA);
②hnRNA要經過「戴帽」和「加尾」以及剪接等加工過程才能形成成熟的mRNA。
(2)、翻譯:是以mRNA為模板指導蛋白質合成的過程。
①mRNA分子中每3個相鄰的鹼基為三聯體,能決定一種氨基酸,稱為密碼子;
②翻譯後的初始產物大多無功能,需經進一步加工才可成為有一定活性的蛋白質。
1.5、基因表達的調控(了解操縱子學說)
1.6、基因的突變
(1)、基因突變的概念:基因突變是DNA分子中的核苷核序列發生改變,導致遺傳密碼編碼信息改變,造成基因表達產物蛋白質的氨基酸變化,從而引起表型的改變。
(2)、基因突變的方式
①鹼基替換 也叫點突變,包括轉換和顛換兩種方式。其後果可以造成同義突變、錯義突變、無義突變或終止密碼突變(延長突變)等生物學效應。
②移碼突變 是DNA分子中某一位點增加或減少一個或幾個鹼基對,造成該位點以後的遺傳編碼信息全部發生改變。
③動態突變 微衛星DNA或短串聯重復序列,尤其是三核苷酸的重復,在靠近基因或位於基因序列中時,其重復次數在一代一代的傳遞中會出現明顯增加的現象,導致某些遺傳病的發生。
(3)、基因突變的修復
①切除修復 是一種多步驟的酶反應過程,首先將受損的DNA部位切除,然後再合成一個片段連接到切除的部位以修補損傷。
②重組修復 又稱復制後修復,是在DNA受損產生胸腺嘧啶二聚體(T-T)以後,當DNA復制到損傷部位時,再與T-T相對應的部位出現切口,完整的DNA鏈上產生一個斷裂點。此時,在重組蛋白作用下,完整的親鏈與有重組的子鏈發生重組,親鏈的核苷酸片段補充了子鏈上的缺失。重組後親鏈的切口在DNA聚合酶作用下,以對側子鏈為模板,合成單鏈DNA片段來填補,隨後在DNA連接酶作用下,以磷酸二酯鍵使新片段與舊鏈相連接,而完成修復過程。
2、遺傳的細胞基礎
染色質:在間期細胞核,染色質的功能狀態不同,折疊程度也不同,分為常染色質和異染色質兩種。1、常染色質 在細胞間期處於解螺旋狀態,具有轉錄活性,呈鬆散狀,染色較淺;2、異染色質 在細胞間期處於凝縮狀態,很少進行轉錄或無轉錄活性,染色較深;3、性染色質 在間期細胞核中染色體的異染色質部分顯示出來的一種特殊結構,有兩種:(1)、X染色質 正常女性間期細胞核中有一個染色較深,大小約為10nm的橢圓形小體(了解Lyon假說)。(2)、Y染色質 正常男性間期細胞核用熒光染料染色後,核內可見一個圓形或橢圓形的強熒光小體,直徑為3nm左右。
染色體:1、染色體的結構 有絲分裂中期,每一染色體都具有兩條染色單體,稱為姐妹染色體。兩單體之間由著絲粒連接,著絲粒處凹陷縮窄,稱初級縊痕。著絲粒將染色體劃分為短臂(p)和長臂(q)。在短臂和長臂的末端分別有一特化部位稱為端粒。某些染色體的長、短臂上還可見凹陷縮窄的部分,稱為次級縊痕。人類近端著絲粒染色體的短臂末端有一球形結構,稱為隨體。2、染色體的類型 人類染色體分為三種類型:中著絲粒染色體、亞中著絲粒染色體和近端著絲粒染色體。3、染色體的數目 人類體細胞(二倍體細胞,2n)染色體數目為46條(23對,2n=46),其中22對為常染色體,1對為性染色體(女性的兩條性染色體為形態相同的XX染色體;男性只有一條X染色體,另一條是較小的Y染色體);正常生殖細胞(單倍體細胞,n)是23條染色體(n=23)。
(三)人類的正常核型:色體數目、形態結構特徵的分析叫核型分析。1、非顯帶核型 根據丹佛體制,將正常人類體細胞的46條染色體分為23對7個組(A、B、C、D、E、F和G組)。在描述一個核型時,首先寫出染色體總數(包括性染色體),然後是一個「,」號,最後是性染色體。正常男性核型描述為46,XY;女性為46,XX。2、顯帶核型 用各種特殊的染色方法使染色體沿長軸顯現出一條條明暗交替或深淺相間的帶,故又叫帶型。根據ISCN規定,描述一特定帶時,需要寫明4項內容:①染色體號;②臂號;③區號;④帶號。
遺傳的基本規律:孟德爾提出的分離定律和自由組合定律以及摩爾根提出的連鎖與交換定律構成了遺傳的基本規律,通稱為遺傳學三大定律。分離律說的是遺傳性狀有顯隱性之分,這樣具有明顯顯隱性差異的一對性狀稱為相對性狀。相對性狀中的顯性性狀受顯性基因控制,隱性性狀由一對純合隱性基因決定。雜合體往往表現顯性基因的性狀。基因在體細胞中成對存在,在形成配子時,彼此分離,進入不同的子細胞。減數分裂時同源染色體彼此分離,分別進入不同的生殖細胞是分離律的細胞學基礎。自由組合律是說生物在形成配子時,不同對基因獨立行動,可分可合,以均等的機會組合到同一個配子中去。減數分裂過程中非同源染色體隨機組合於生殖細胞是自由組合律的細胞學基礎。連鎖與交換律是說位於同一條染色體上的基因是互相連鎖的,它們常一起傳遞(連鎖律),但有時也會發生分離和重組,是因為同源染色體上的各對等位基因進行了交換。減數分裂中,同源染色體聯會和交換是交換律的細胞學基礎。
單基因性狀的遺傳:遺傳性狀受一對基因控制的,稱單基因性狀的遺傳。單基因性狀又叫質量性狀。1、決定某種遺傳性狀的等位基因,在傳遞時服從分離律;2、當決定兩種遺傳性狀的基因位於不同對染色體上時,這兩種單基因性狀的傳遞符合自由組合律。3、如果決定兩種遺傳性狀的基因位於同一對染色體上時,它們的傳遞將從屬於連鎖與交換律。
多基因性狀的遺傳:由多基因控制的性狀往往與單基因性狀不同,其變異往往是連續的量的變異,稱為數量性狀。每對基因對多基因性狀形成的效應是微小的,稱為微效基因。微效基因的效應往往是累加的。多基因遺傳性狀除受多基因遺傳基礎影響外,也受環境因素影響。(熟悉多基因遺傳假說,了解多基因遺傳的特點)
遺傳的變異:(一)染色體異常與疾病;染色體異常類;形成機;
數目畸變
整倍性改變
單倍體
多倍體
雙雄受精,雙雄受精,核內復制
非整倍性改變
亞二倍體
染色體不分離,染色體丟失
超二倍體
結構畸變
缺失(del)
受多種因素影響,如物理因素、化學因素和生物因素等
重復(p)
倒位(inv)
易位(t)
環狀染色體
雙著絲粒染色體
等臂染色體
1、一個個體內同時存在兩種或兩種以上核型的細胞系,這種個體稱嵌合體。
2、染色體結構畸變的描述方式有簡式和詳式兩種。
(二)人類的單基因遺傳病1、常染色體顯性遺傳(AD)病
(1)、AD系譜特點:①致病基因位於常染色體上,遺傳與性別無關;②患者雙親中至少有一方是患者,但多為雜合體;③患者與正常個體結婚,後代有1/2的發病風險;④系譜中可看到連續傳遞現象。
(2)、其它AD類型:①不完全顯性或半顯性,是指雜合體的表現型介於顯性純合體與隱性純合體的表現型之間;②不規則顯性,是指雜合體由於某種原因不一定表現出相應的症狀,即使發病,但病情程度也有差異;③共顯性,是指一對等位基因無顯隱性之分,雜合狀態下,兩種基因的作用都能表現出來;④延遲顯性,有顯性致病基因的雜合體在生命早期不表現出相應症狀,當到一定年齡後,其作用才表達出來。
2、常染色體隱性遺傳(AR)病
(1)、AR系譜特點:①致病基因的遺傳與性別無關,男女發病機會均等;②患者雙親往往表型正常,但都是致病基因的攜帶者,患者的同胞中約有1/4的可能將會患病,3/4表型正常,但表型正常者中2/3是可能攜帶者;③系譜中看不到連續傳遞現象,常為散發;④近親婚配後代發病率比非近親婚配後代發病率高。
(2)、常見AR病:苯丙酮尿症、白化病、先天性聾啞、高度近視和鐮狀細胞貧血等。
3、X連鎖顯性遺傳(XD)病
(1)、XD系譜特點:①系譜中女性患者多於男性患者,且女患者病情較輕;②患者雙親中至少有一方是患者;③男性患者後代中,女兒都為患者,兒子都正常;女性患者後代中,子女各有1/2的患病風險;④系譜中可看到連續傳遞現象。
(2)、常見XD病:抗維生素D性佝僂病。
4、X連鎖隱性遺傳(XR)病
(1)、XR系譜特點:①人群中男性患者遠多於女性患者;②雙親無病時,兒子可能發病,女兒則不會發病;③由於交叉遺傳,患者的兄弟、舅父、姨表兄弟和外甥各有1/2的發病風險;④如果女性是患者,父親一定是患者,母親一定是攜帶者或患者。
(2)、常見XR病:甲型血友病、紅綠色盲。
5、Y連鎖遺傳(YL)病 全男性遺傳
(三)多基因遺傳病
1、有關多基因遺傳病的幾個重要概念
(1)、易感性 在多基因遺傳病中,由多基因遺傳基礎決定某種多基因病發病風險高低。
(2)、易患性 由遺傳基礎和環境因素共同作用,決定了一個個體是否易於患病。
(3)、發病閾值 當一個個體的易患性高達一定水平即達到一個限度時,這個個體就將患病,這個易患性的限度稱為閾值。
(4)、遺傳度 在多基因遺傳病中,易患性受遺傳基礎和環境因素的雙重影響,其中遺傳基礎所起作用大小的程度稱為遺傳度或遺傳率。一般用百分率(%)來表示。
2、多基因遺傳病的特點
(1)、有家族聚集傾向,患者親屬的發病率高於群體發病;
(2)、隨著親屬級別的降低,患者親屬的發病風險迅速降低;
(3)、近親婚配時,子女患病風險增高;
(4)、發病率有種族(或民族)差異。

三、遺傳與變異在當代

人類基因組計劃的工作草圖已於今年的6月26日繪制完成,但要將全部30多億個鹼基完全裝配完成還需要一段時間,預計要到明年的6月份。即使完成了人類基因組計劃的「精圖」,也只是我們認識人類基因功能的開始,完全弄清基因的功能及其相互間的作用,至少還要40年的時間。毋庸贅言,這是一項浩繁巨大的工程。
迄今為止,人們對整個人類基因組中所含有的基因數目尚存爭議,有人說是3萬,有人說是14萬,相差非常大。在整個人類基因組序列中,只存在1%的差異,就是這1%的差異導致了人種、膚色、身高、眼睛、胖瘦以及疾病的易感性等方面的不同。科學家除繼續研究基因的數量和功能外,基因在多大程度上受外界環境和體內因素的影響以及這種改變是否可以一代代地延續下去,也是需要解決的問題。
上述問題涉及到後成說(epigenetics)這一范疇。後成說是研究通過其他的化學途徑,而不是通常所說的鹼基突變,使基因活性發生半永久性改變的一門科學。後成說的重要性一直存有很大爭議。如果後成說真有科學依據的話,那麼它將是解釋不同個體之間,甚至不同物種之間存在差異的關鍵所在,同時還將是疾病發生的一個重要機制。
不同基因的表達:基因含有合成蛋白質的指令,蛋白質合成的過程稱為基因表達。但是遺傳學家們很早以前就知道通過對DNA鏈鹼基上的化學基團進行修飾來調控基因表達、影響蛋白質的合成。最常見的修飾方式是基因的甲基化(甲基是由一個碳原子和三個氫原子組成的基團),即在基因上添加甲基基團,結果常常會終止基因表達。
科研人員通過對某些哺乳動物的研究發現,此類修飾只存在於個體中,而不遺傳給後代,因為這種修飾在精子和卵子細胞中常常被清除。最近有人發現,後成特徵在小鼠中可以遺傳。在悉尼大學生化學家懷特勞博士所做的實驗中,遺傳學相同的小鼠,同其父母相比,更像它們的母親。因為它們繼承了其母親的卵子DNA的甲基化類型。該型甲基化在決定小鼠毛色中起著非常重要的作用。
懷特勞博士小組的大量的研究數據表明,要探明動物是如何把物理特徵或疾病易感性傳給後代的,有必要先搞清可遺傳的後成特徵。如果後成特徵可遺傳,那麼這些特徵所引起的疾病應能夠像普通的基因突變一樣在家系之間傳遞。該研究小組對小鼠的後成標記在傳代過程中如何關閉和表達進行了深入地研究。研究人員將一個可以產生特異類型紅細胞的基因(稱為轉基因)導入具有相同遺傳學特徵小鼠的基因組中(接受該基因的小鼠稱之為轉基因鼠)。研究發現這些轉基因小鼠體內的轉基因正以不同的方式表達。有些轉基因小鼠體內40%的紅細胞表達該基因,而另一些則根本就不表達。同時該小組還對小鼠毛色進行了研究,發現與毛色有關的DNA甲基化增高與轉基因的不表達(或稱為「沉默」表達)有關。但是在這種情況下,後成性改變可來自父方,也可以來自母方。
令人費解的是,雖然這種基因表達的沉默現象至少可以維持三代,但不是不可逆轉的。在該型的後代小鼠與非同類小鼠交配時,發現在後代小鼠中不存在甲基化和表達沉默現象,轉基因又可在小鼠的幼崽中獲得表達。如果這種基因沉默和再活化現象是自然發生的話,那麼就可以解釋個體之間和代與代之間差異的原因。
後成說還可以解釋物種之間的差異。最近普林斯頓大學的迪爾格曼通過兩種相近小鼠的交配,將多個小鼠基因上的後成特徵破壞。這些小鼠相互之間不能進行正常的交配,並且它們雜交的後代表現為生長異常。研究人員認為這種生長異常與雜交後代基因上的甲基化模式破壞有關。他們推測後成性效應非常顯著,僅靠改變這些特徵就可以造就新物種。
大家都知道,物種的產生是遺傳變異逐漸積累的結果。但是,迪爾格曼認為有些物種出現之快不是該假說所能解釋的。所以物種後成說的假設有一定優勢。例如,甲基化可以迅速地關閉整條基因的表達,並引起根本的改變。這種改變足以阻止新的品種與舊品種之間的雜交,尤其是阻止新物種的產生。

四、結論

變異基因的表達:許多生物學家對此種假說表示不屑。基因序列雖不能完全解釋動物的特徵,但是至少可以解釋一些由基因突變所引起的疾病。
疾病基因突變假說的倡導者把癌症作為經典的實例,來說明在個體DNA水平上,到底有多少鹼基差錯才能導致腫瘤。但加州大學伯克利分校的杜斯博格博士不同意這一觀點,認為癌症並不是由基因異常引起的,而是由另一形式的後成現象 染色體異常引起的。
根據癌症基因突變假說,指導細胞分裂和死亡的基因突變使正常的細胞分裂和死亡過程遭到破壞,導致細胞不受控制地生長。但是,最近杜斯博格博士領導的研究小組報道,至今還沒有人證實突變的基因會使正常的細胞變為癌細胞。他還指出,如果突變基因對細胞分裂具有顯著影響的話,為什麼有些情況下,突變發生的數月甚至數年後才發展為癌症,這是非常奇怪的現象。他認為可以用後成性非整倍現象對上述問題加以解釋,非整倍性是指細胞具有錯誤的染色體個數。
在細胞分裂時,染色體排列整齊,通過紡錘體(一種蛋白質的支架)分配到子代細胞中。杜斯博格推測,致癌的化學物質可以影響紡錘體,因此,造成子代細胞具有或多或少的染色體。由於這種錯誤分配的染色體不穩定,細胞分裂時染色體之間相互混合並發生非自然的重組。
大多數重組對細胞而言是至關重要的,但最終會產生一個分裂異常的細胞。產生這種異常細胞的概率非常小,這種低概率事件可以解釋為什麼從接觸致癌物質到細胞發生癌變,要經過這么長時間。細胞的非整倍性是5000多種腫瘤的一種顯著特徵。
與個體鹼基突變相比,染色體數的增加或減少使細胞表徵發生顯著改變。因為染色體數目的改變(即非整倍性),可以導致成千上萬種蛋白質活性發生改變,而不僅僅是一種或兩種蛋白質,導致細胞分裂的失控。假如這種假說成立的話,那麼現在試圖通過定點修復癌基因來治療癌症的策略將毫無效果。
杜斯博格博士10年前曾因自己的假說而聲名狼藉,他認為人類免疫缺陷病毒(HIV)並不能引起艾滋病。一系列的HIV和艾滋病的研究表明,杜斯博格的理論是極其荒謬的。這嚴重地損害了他的聲譽,因此,他的其他理論也很容易被人忽視。但是,他的非整倍性假說似乎非常有價值。癌症中非整倍體的普遍性尚需進一步闡明。

8. 遺傳學論文3000字

生物體性狀的相對穩定——遺傳和變異
在生物的繁殖過程中有一個引人注目的現象,即同種生物世代之間性狀上的相對穩定。種瓜得瓜,種豆得豆。這就是生物的遺傳。在生物的繁殖過程中還有另一個引人注目的現象,即同種生物世代之間或同代不同個體之間的性狀不會完全相同。例如,同一個稻穗上的籽粒,長成的植株在性狀上也有或多或少的差異;甚至一卵雙生的兄弟也不可能一模一樣,這種差異是表現,就是生物的變異。
遺傳和變異是生命活動中的一對矛盾,既對立又統一。遺傳是相對的、保守的;而變異則是絕對的、發展的。沒有遺傳,不可能保持物種的相對穩定;沒有變異,也就不可能有新的物種的形成,不可能有今天這樣一個豐富多彩、形形色色的生物界。
由於遺傳物質的改變所引起的變異是遺傳的;由於環境條件的改變所引起的變異,一般只表現於當代,不能遺傳下去。也就是說,變異可分為兩大類:遺傳的變異和不遺傳的變異。這里要強調指出,這兩類變異的劃分是相對的。因為在一定的環境條件下通過長期定向的影響和選擇,由量變的積累可以轉化為質變,不遺傳的變異就有可能形成為遺傳的變異。
生物性狀的遺傳,以生殖細胞作為橋梁。即在配子形成過程中的減數分裂後,當配子形成合子時,又恢復了親代體細胞染色體的數目和內容。而DNA恰是染色體重要的成分,所以,染色體是DNA的主要載體,基因是有遺傳效應的DAN片段。
遺傳物質的變化發展規律,直接關繫到生命物質運動中的穩定和不穩定。遺傳物質的穩定傳遞,使生物表現出遺傳,這關繫到生物種族的穩定發展;遺傳物質的不穩定傳遞,使生物表現出變異,這關繫到生物種族的向前發展進化。這充分體現了生命物質(主要是核酸、蛋白質)運動和變化發展的一些重要規律。
遺傳物質的主要載體——染色體
染色體在細胞的有絲分裂、減數分裂和受精過程中能夠保持一定的穩定性和連續性。這是最早觀察到的染色體與遺傳有關的現象。染色體的主要成分是 DNA和蛋白質。染色體是遺傳物質的主要載體,因為絕大部分的遺傳物質(DNA)是在染色體上的。也有少量的DNA在線粒體和葉綠體中,所以線粒體和葉綠體被稱為遺傳物質的次要載體。

在遺傳學研究和育種實踐中,根據生物性狀在群體(自然群體或雜交後代群體)內的遺傳變異規律,將其劃分為質量性狀和數量性狀兩大類。
凡不易受環境條件的影響、在一個群體內表現為不連續性變異的性狀稱為質量性狀(qualitative character),例如孟德爾所研究的豌豆子粒的形狀(圓滿與皺縮)、子葉的顏色(黃色與綠色)、花的顏色(紅色與白色)等等。質量性狀是受一個或少數幾個效應大的基因(稱為主基因)決定的,受環境影響較小,所以呈現非連續變異的、因而能對群體內的各個體進行明確分類的性狀。豌豆的花色、動物的性別、人類的各種血型系統等都屬於這類性狀。在遺傳研究中,由於質量性狀容易跟蹤,也常把它作為標記性狀。
凡容易受環境條件的影響、在一個群體內表現為連續性變異的性狀稱為數量性狀(quantitative character),又稱為計量性狀(metrical character)。在生物界中,與質量性狀相比,數量性狀的存在更普遍、更廣泛;農作物的大部分農藝性狀都是數量性狀,例如植物籽粒產量或營養體的產量、株高、成熟期、種子粒 重、蛋白質和油脂含量、甚至是抗病性和抗蟲性等.
由於質量性狀表現為不連續性變異,對於雜交後代的分離群體,能夠用孟德爾所採用的研究方法,根據所具相對性狀的差異,將各個體明確地分組歸類,可以求出各 類型間所包含個體數目的比例關系,並可用文字形容和描述各類型的特徵。
由於數量性狀在自然群體或雜交後代的分離群體內,不同個體間表現為連續性變異,各個體不能用孟德爾方法作出明確的分組歸類,不能用分析質量性狀的方法來分析數量性狀,而是採用生物統計學的方法對性狀的遺傳變異作定量的描述,對性狀的遺傳動態進行研究。
然而質量性狀和數量性狀的劃分不是絕對的,例如:
對於同一種作物的同一性狀,在不同親本材料的雜交組合中可能表現不同,例如水稻和小麥等的株高。
有些性狀在主基因遺傳的基礎上,還存在一組微效基因—修飾基因,例如小麥和水稻種皮的紅(深紅或紫黑)色與白色,在一些雜交組合中表現為一對基因的分離,而在另外的一些雜交組合中,F2的子粒顏色呈不同程度的紅色而成為連續性變異,即表現出數量性狀變異的特徵。
在實際應用中,凡是容易受環境條件影響的性狀,都可以用研究數量性狀的方法去作遺傳分析。
數量性狀一般容易受環境條件的影響而發生變異,而這種變異是不能遺傳的。
由於環境條件的影響,即使是基因型純合一致的兩個親本(P1和P2)和基因型雜合一致的雜種一代(F1),各個個體也呈現出連續性變異,而不是一種基因型只有一個值;這種同一基因型群體內個體間的變異是由環境條件造成的,是不能遺傳的。對於F2代群體,既有由於基因分離所造成的個體間基因型差異所導致的表現型變異,又有由於環境條件的影響所造成的同一基因型的表現型差異;前一種變異是可遺傳的變異,後一種變異是不可遺傳的變異。這兩種變異結合在一起,使得F2代群體的連續性變異比其雙親和F1代都更廣泛, F2代的變異系數(CV)明顯地比P1、P2和F1的大。因此,准確地估算數量性狀由基因型差異引起的可遺傳的變異和由環境條件引起的不能遺傳的變異,對提高數量性狀育種的效率是非常重要的。

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