遗传学的三大定律及内容

孟德尔三大遗传定律科普作文

传学论文（这是我当年选修课的论文，得分不高，只有84，看看将就着用吧） 论文概要：介绍遗传，变异，生物物种多样性的概念及它们之间的关系，还有人类对生物资源的创造和利用状况。并且，在论述中强调了对这些生物资源的利用要合理适当，要保护自然界生物多样性。 首先，让我们来看看遗传，变异及生物多样性的概念及其所包含的一些内容： 1．遗传：是指生物亲代与子代之间、子代个体之间相似的现象，一般是指亲代的性状又在下一代表现的现象。但在遗传学上，是指遗传物质从上代传给后代的现象。 2．变异：生物有机体的属性之一，它表现为亲代与子代之间的差别。变异有两类，即可遗传的变异与不遗传的变异。现代遗传学表明，不遗传的变异与进化无关，与进化有关的是可遗传的变异，后一变异是由于遗传物质的改变所致，其方式有突变与重组。 突变可分为基因突变与染色体畸变。基因突变是指染色体某一位点上发生的改变，又称点突变。发生在生殖细胞中的基因突变所产生的子代将出现遗传性改变。发生在体细胞的基因突变，只在体细胞上发生效应，而在有性生殖的有机体中不会造成遗传后果。染色体畸变包括染色体数目的变化和染色体结构的改变，前者的后果是形成多倍体，后者有缺失、重复、倒立和易位等方式。突变在自然状态下可以产生，也可以人为地实现。前者称为自发突变，后者称为诱发突变。但是自发突变通常频率很低，诱发突变是指用诱变剂（X射线，γ射线、中子流及其他高能射线，5-嗅尿嘧啶、2-氨基嘌呤、亚硝酸等化学物质，以及超高温、超低温等）所产生的人工突变。 3．生物多样性：指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。 这种多样性包括动物、植物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中，物种的多样性是生物多样性的关键，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。 另外，遗传（基因）多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，可分为区域物种多样性和群落物种（生态）多样性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。（1） 知道了遗传，变异及自然界生物物种多样性的概念，下面让我们来看看它们之间的关系： 首先来看遗传与变异的关系：遗传与变异是矛盾的但又对立统一的关系。由于遗传而确保了生物的稳定性和世代延续性，是相对“不变”的；而变异是绝对的“变”，它使生物原有的特性发生改变，从而产生出新的生物性状或类型，为生物的进化与发展提供动力。没有变异，遗传只能是简单的重复，生物就无法进化。因此，在维持物种的稳定性上，遗传与变异是对立的。然而，没有遗传，变异就不能积累，新的变异就失去了意义，生物同样也不能进化。所以，在进化方面，遗传和变异又是统一的。 理清了遗传与变异的关系，现在再来看遗传和变异与自然界生物物种多样性的关系： 遗传与变异是自然界生物多样性的基础，是遗传和变异为生物的发展、进化提供了原材料。具体来说，遗传是生物稳定性的基础，变异是生物多样性的前提，两者是对立统一的关系。在遗传和变异的共同作用下，自然界生物存在着多样性，同时各种生物又具有其自身的特点，能够与其它生物种类加以区分。总之，没有变异，自然界就不会多姿多彩，就不会有自然界的多样性；没有遗传，自然界就会处于无序状态，也不会有自然界的多样性。 （2） 现在，我们已经知道了遗传和变异与自然界生物物种多样性的关系，那么生物多样性有什么价值，人类又是怎样利用的呢？让我们来看看下面的资料： 一．1993年，联合国环境署组织专家编写的《生物多样性国情研究指南》中，将生物多样性价值划分为5种类型： 1．具显著实物形式的直接价值； 2．无显著实物形式的直接价值； 3．间接价值； 4．选择价值； 5．消极价值。（3） 二．表一： 中国生物多样性国情研究报告的价值分类系统 主要价值类型 直接使用价值 间接价值 选择价值或潜在价值 存在价值或内在价值 产品及加工品直接使用价值 服务价值 对人们提供效益的典型用途 林业，农业，畜牧业，渔业，医药业，工业，餐饮业，消费性利用价值 旅游观光价值，科学文化价值，畜力使役价值 有机物生产，维持大气平衡，物质平衡，水土保持，净化环境 潜在使用价值，潜在保留价值 确保自己或别人将来能利用某种资源或某种效益 从资料中可以看出：生物多样性是全人类共有的宝贵财富。生物多样性为人类的生存与发展提供了丰富的食物、药物、燃料等生活必需品以及大量的工业原料。生物多样性维护了自然界的生态平衡，并为人类的生存提供了良好的环境条件。生物多样性是生态系统不可缺少的组成部分，人们依靠生态系统净化空气、水，并充腴土壤。此外，科学实验证明，生态系统中物种越丰富，它的创造力就越大。自然界的所有生物都是互相依存，互相制约的。每一种物种的绝迹，都预示着很多物种即将面临亡。 生物多样性还具有重要的科学研究价值。每一个物种都具有独特的作用，例如利用野生稻与农田里的水稻杂交，培育出的水稻新品种可以大面积提高稻谷的产量。在一些人类没有研究过的植物中，可能含有对抗人类疾病的成分。这些野生动植物如果绝迹，是人类的重大损失。另外，生物物种资源是国民经济持续发展的基础，是人类生存和社会可持续发展的战略性资源，也是农业发展的基石。每个生物物种都包含丰富的优良基因，基因资源的挖掘可以给国家带来财富，给人类带来文明。一个基因甚至可以影响一个国家的经济，乃至一个民族的兴衰。矮秆基因的发现导致了全世界粮食生产的“绿色革命”；水稻雄性不育基因的利用，创造了中国杂交稻的奇迹；优质羊毛基因的育种应用直接繁荣了澳大利亚的畜牧业生产。过去数十年来，全世界植物新品种不断推新，粮食亩产快速提高，正是得益于生物物种及其遗传多样性的贡献。生物物种资源的拥有和开发利用程度已成为衡量一个国家综合国力和可持续发展能力的重要指标之一 。（4） 因此，我们可以毫不夸张的说：生物多样性是人类赖以生存和社会可持续发展的物质基础，对于人类的生活起着极其重要的作用！ 因为生物多样性如此重要，而生物多样性保护不仅能对当代产生最大的持续利益，而且还能造福子孙后代。因此，开展生物多样性的研究，保护和可持续利用成为各国政府及社会各界有识之士共同关注的主要问题。下面就让我们来谈谈这个问题： 保护生物多样性的措施主要有三条：(1)建立自然保护区。建立自然公园和自然保护区已成为世界各国保护自然生态和野生动植物免于灭绝并得以繁衍的主要手段。我国的神农架、卧龙等自然保护区，对金丝猴、熊猫等珍稀、濒危物种的保护和繁殖起到了重要的作用。(2)建立珍稀动物养殖场。由于栖息繁殖条件遭到破坏，有些野生动物的自然种群，将来势必会灭绝。为此，从现在起就必须着手建立某些珍稀动物的养殖场，进行保护和繁殖，或划定区域实行天然放养。如泰国对鲜鱼的养殖。(3)建立全球性的基因库。如为了保护作物的栽培种及其它可能会灭绝的野生亲缘种，建立全球性的基因库网。现在大多数基因库贮藏着谷类、薯类和豆类等主要农作物的种子。（5） 在保护生物多样性的基础上，人类可以通过一些方法（比如说诱变，基因合成，转基因等）创造出更多人类生活所需的物种，从而满足人类各种各样的需求。另外还有一些方法可产生新物种，如利用激素处理，植物的组织培养技术，但它们要么无法产生新的品种，要么把产生的变异遗传下去，这样在一定程度上影响了效率。 19世纪初，孟德尔的遗传定律被重新提出； 20年代，美国人将杂交原理运用到玉米育种上，取得了显著效果； 40年代，育种的手段中又增加了杂交转导，转化的技术； 50年代，美国人发现了DNA分子的双螺旋结构模型，分子生物学开始发展； 70年代，中国将杂交原理应用于水稻增产，获得了巨大的成功； 现在，只要我们作好当下的生物资源的保护工作，当我们展望未来时，我们有理由相信：到那时，生物资源的研究和利用将带给人类更多的财富！

遗传法则的基本原理与遗传效应

遗传学是研究基因和遗传现象的学科，它涉及到生命科学的很多方面。遗传学的发展历程可以追溯到19世纪末，至今已经取得了很大的进展。我们今天所掌握的遗传学知识，是在科学家们长期的实验和思考总结之后形成的。当我们谈论遗传法则和遗传效应时，这样的知识是必需的。

1. 遗传法则的基本原理：

在遗传学中，遗传法则是指三条基本规律：孟德尔遗传定律、分离定律和自由组合定律。这些定律有助于科学家们理解基因如何传递，以及在所有物种中的共有和差异性。

孟德尔遗传定律：孟德尔是奥地利的一名修道士，他在实验中发现一些样本有特定的性状，而不是这些性状的平均值。他研究了自交种植物丛的基因，比如豌豆。然后他得出结论：一个亲本具有两个基因，它们分别控制一个性状。这些基因有助于定义后代的属性，并以不同的比例传递给新一代。

分离定律：在自交丛种植物中，孟德尔观察到基因会在控制性状的过程中分离。这是因为一对基因可以随机分离，称为随机游走。例如，一个植物的基因A和基因B是随机分离的，所以这个植物的基因就成了AB和Ab的两种可能组合。

自由组合定律：在每个基因上，有多种基因型和表现型的可能性。通过混合不同的基因型来确定表型这是一种突变机制。同样，这个机制可以在亲代基因的配合中看到。

2. 遗传效应：

遗传效应是指一种性状基因表达的影响。这些表现可以是等位基因在孟德尔定律下的单一和分离表现，也可以是与自由组合定律相联系的复合表现。对于某些性状，只有一组等位基因可以控制表现，而对于其他性状，则可以由多个等位基因控制。此外，还有一些基因是在女性和男性之间发挥遗传作用的。

遗传效应可以分为三种类型。

添加效应：添加效应是指一组基因的总和决定了性状的表现。例如，身高可能由一组多个等位基因控制。因此，在一组大多数人高的人中，添加效应可能来自一组已知高基因。

非添加效应：与添加效应不同，非添加效应是在等位基因之间产生复合影响的结果。举个例子，SRY基因控制着胚胎的生殖器发育。如果这些极端基因发生变异，则会影响人类的等位基因表达和性别。

- 1 - 简述遗传学的中心法则

简述遗传学的中心法则。要点如下：

1、基因分离定律：亲代具有的性状，子代不一定全部都有；而子代具有的性状，亲代也不一定全部都有。 2、基因自由组合定律：在形成配子时，等位基因随同源染色体一起分离。 3、基因突变定律：在有利的环境条件下，亲代通过基因重组，可以产生新的基因型。 4、基因重组定律：基因重组包括染色体片段的交换和基因的重新排列组合。 5、伴性遗传：除同源染色体上的等位基因外，在非同源染色体上也可能发生基因重组。 6、孟德尔的豌豆杂交实验证明了基因的分离定律，并以遗传因子为单位命名各种基因。 7、连锁遗传： A种性状是由两个或两个以上基因控制的，每一对等位基因所决定的性状称为连锁群，这些连锁群中的任何一个性状，均可因遗传因子在亲代间的不断重组而得到加强，其中每一对等位基因之间可能的重组方式称为连锁群，而控制该连锁群的遗传因子即称为连锁因子。 8、遗传的分离定律：控制一对相对性状的两个独立的遗传因子，它们是成对存在的。 9、基因的自由组合定律：在亲本产生配子时，等位基因按照基因分离定律彼此分离，独立地随着同源染色体进行分离。但在形成配子时，由于非同源染色体上的基因也可以进行交换，非同源染色体上的基因可以随同源染色体分开而独立地进行组合，因此等位基因可以自由组合。 10、主效应：表现型效果的好坏，是由于等位基因中显性的和隐性的基因共同作用的结果。 11、次效应：显性性状是由隐性基因控制的，而隐性性状又是由显性基因控制的，因此对某一 - 2 - 对相对性状来说，就有两种不同的基因型。 12、基因突变是指由于基因的脱氧核苷酸（ DNA）序列改变所引起的可遗传的变化。 13、基因工程是以基因分离定律和基因自由组合定律为理论基础，采用生物工程的技术和方法，按照人们的意愿，将所需要的基因分离出来，并进行分子重组，然后将重组体植入人体，从而达到改造生物品质的目的。 14、经典的孟德尔实验设计原理为：实验假设：两对相对性状是显性和隐性的，它们的比值是随机的且独立遗传。实验步骤：首先在固定的花盆里混合花粉，接着让两个不同的父本分别授粉，最后记录三种类型的植株的比例。

遗传学上的基因法则

遗传学上的基因法则:在遗传学中，基因法则通常指的是遗传规律和定律，其中包括分离定律、自由组合定律和连锁与互换定律等。

1. 分离定律：是遗传学中最基本的一个规律，它从本质上阐明了控制生物性状的遗传物质是以自成单位的基因活动的，基因作为遗传单位在体细胞中是成双的，它在遗传上具有高度的独立性，因此在减数分裂的配子形成过程中，成对的基因在杂种细胞中能够彼此互不干扰，独立分离，通过基因重组，在子代继续表现各自的作用。

2. 自由组合定律：当具有两对或者更多对相对性状的亲本杂交，在此一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。

3. 连锁与互换定律：原来为同一亲本所具有的两个性状，在f2中常常有连系在一起遗传的倾向，这种现象成为连锁遗传。连锁遗传定律的发现，证实了染色体是控制性状遗传基因的载体，通过交换的测定，进一步证明了基因在染色体上具有一定的距离的顺序，呈直线排列。

除了上述的三个主要遗传学定律外，遗传学中还有许多其他的规则和定律，例如孟德尔遗传定律、哈迪-温伯格平衡定律等。这些定律和规则是理解和解释生物遗传现象的基础。