第十章 基因与发育
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基因决定个体发育与特征人类的个体发育和特征,受到遗传因素的强烈影响。
基因作为遗传物质的载体,决定了个体的基本特征和发育的方向。
基因的组合和表达方式,直接关系到个体的身体特征、智力水平、健康状况等方面。
首先,基因决定了个体的身体特征。
每个人的基因组在受精时就已经决定了身高、肤色、眼睛颜色等不同的特征。
例如,简单遗传学的法则告诉我们,父母的身高高低和其他相关特征,会以不同的比例传递给子代。
这就解释了为什么有些人身高高,而另一些人则身材娇小。
同样,皮肤颜色的差异也是由基因组中的特定基因决定的。
这些基因的组合方式和表达方式,会对个体的身体特征产生直接影响。
其次,基因还决定了个体的智力水平。
科学研究表明,智力和基因之间存在显著的相关性。
智力水平的遗传性约占总变异的50%至70%。
这意味着亲子之间的智力水平存在一定的遗传性。
然而,从一个人的基因组中预测智力水平是非常困难的,因为智力的形成受到许多环境因素的影响,如教育背景、社会环境等。
但是,基因仍然是智力差异的主要作用因素之一。
此外,基因还对个体的健康发展起着决定性的作用。
一些基因变异与遗传疾病密切相关。
例如,突变的基因可能导致一些先天性疾病,如唐氏综合征、先天性心脏病等。
然而,并非所有疾病都是由单一基因突变引起的,而是由多个基因组合和环境因素共同作用的结果。
这也解释了为什么同样拥有遗传疾病的人,表现出不同的症状和程度。
除了身体特征、智力和健康状况,基因还决定了个体的行为特征和性格特点。
研究发现,一些行为特征如消极情绪、冒险倾向等在某种程度上也受到基因的影响。
这不仅与基因的组合有关,还与环境的相互作用有关。
例如,一个人可能带有易怒的基因变异,但如果他们生活在一个不易引发他们愤怒的环境中,这种基因对他们的影响就会比较小。
对于基因对个体发育和特征的决定作用,我们不能将其过分夸大。
环境因素同样重要,它们与基因相互作用,共同塑造个体的发展轨迹。
环境因素包括但不限于教育环境、生活条件、社会支持等。
名词解释第一章绪论遗传学:是研究生物遗传和变异的科学,是生物学中一门十分重要的理论科学,直接探索生命起源和进化的机理。
同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学,是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础;并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。
遗传:是指亲代与子代相似的现象。
如种瓜得瓜、种豆得豆。
变异:是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。
如高秆植物品种可能产生矮杆植株,一卵双生的兄弟也不可能完全一样。
第二章遗传的细胞学基础染色质:是指染色体在细胞分裂的间期所表现的形态,呈纤细的丝状结构,含有许多基因的自主复制核酸分子。
染色体:在细胞分裂时期,在细胞核中容易被碱性染料染色、具有一定数目和形态结构的的杆状体。
(染色体:指任何一种基因或遗传信息的特定线性序列的连锁结构。
)染色单体:由染色体复制后并彼此靠在一起,由一个着丝点连接在一起的姐妹染色单体。
姐妹染色单体:二价体中的同一各染色体的两个染色单体,互称姐妹染色单体,它们是间期同一染色体复制所得。
非姐妹染色单体:单体二价体的不同染色体之间的染色单体互称非姐妹染色单体,它们是同源染色体这些间期各自复制所得。
联会:减数分裂中,同源染色体的配对过程。
同源染色体:大小,形态和结构相同,功能相似的一对染色体。
非同源染色体:形态和结构不同的各对染色体互称为非同源染色体。
有丝分裂:包含两个紧密相连的过程:核分裂和质分裂。
即细胞分裂为二,各含有一个核。
分裂过程包括四个时期:前期、中期、后期、末期。
在分裂过程中经过染色体有规律的和准确的分裂,而且在分裂中有纺锤丝的出现,故称有丝分裂。
减数分裂:又称成熟分裂,是在性母细胞成熟时,配子形成过程中所发生的一种特殊的有丝分裂。
它使体细胞染色体数目减半。
它含两次分裂,第一次是减数的,第二次是等数的。
双受精:授粉后,一个精核(n)与卵细胞(n)受精结合为合子(2n),将来发育成胚。
同时另一精核(n)与两个极核(n+n)受精结合为胚乳核(3n),将来发育成胚乳。
第十章基因突变基因突变是指染色体上某一基因位点内部发生了化学性质的变化,与原来基因形成对性关系。
第一节基因突变的时期和特征基因突变在自然界广泛地存在。
由于基因突变而表现突变性状的细胞或个体,称为突变体,或称突变型。
1、基因突变的时期突变可以发生在生物个体发育的任何时期,亦即体细胞和性细胞都能发生突变。
基因突变通常是独立发生的,某一基因位点的这一等位基因发生突变时,不影响其它等位基因。
在体细胞中如果隐性基因发生显性突变,当代就会表现出来,同原来性状并存,形成镶嵌现象或称嵌合体。
2、基因突变的一般特征(一)突变的重演性和可逆性同一突变可以在同种生物的不同个体间多次发生,这称为突变的重演性。
基因突变象许多生物化学反应过程一样是可逆的,在多数情况下,正突变率总是高于反突变率。
(二)突变的多方向性和复等位基因基因突变的方向是不定的,可以多方向发生。
例如,基因A可以突变为a,也可以突变为a1、a2、a3、……等。
a、a1、a2、a3、……对A来说都是隐性基因,同时a、al、a2、a3、……等之间的生理功能与性状表现又各不相同。
位于同一基因位点上的各个等位基因在遗传学上称为复等位基因。
(三)突变的有害性和有利性大多数基因的突变,对生物的生长和发育往往是有害的。
极端的会导致死亡,这种导致个体死亡的突变,称为致死突变。
突变的有害性是相对的,而不是绝对的。
(四)突变的平行性亲缘关系相近的物种因遗传基础比较近似,往往发生相似的基因突变。
这种现象称为突变的平行性。
第二节基因突变与性状表现一、显性突变和隐性突变的表现基因突变是独立发生的,一对等位基因一般总是其中之一发生突变,另一个不同时发生突变。
基因突变表现世代的早晚和纯化速度的快慢,因显隐性而有所不同。
在自交的情况下,相对地说,显性突变表现的早而纯合的慢(在第一代就能表现,第二代能够纯合,而检出突变纯合体则有待于第三代);隐性突变与此相反,表现的晚而纯合的快(在第二代表现,第二代纯合,检出突变纯合体也在第二代)。
《遗传学(第三版)》朱军主编课后习题与答案目录第一章绪论 (1)第二章遗传的细胞学基础 (2)第三章遗传物质的分子基础 (6)第四章孟德尔遗传 (9)第五章连锁遗传和性连锁 (12)第六章染色体变异 (15)第七章细菌和病毒的遗传 (21)第八章基因表达与调控 (27)第九章基因工程和基因组学 (31)第十章基因突变 (34)第十一章细胞质遗传 (35)第十二章遗传与发育 (38)第十三章数量性状的遗传 (39)第十四章群体遗传与进化 (44)第一章绪论1.解释下列名词:遗传学、遗传、变异。
答:遗传学:是研究生物遗传和变异的科学,是生物学中一门十分重要的理论科学,直接探索生命起源和进化的机理。
同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学,是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础;并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。
遗传:是指亲代与子代相似的现象。
如种瓜得瓜、种豆得豆。
变异:是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。
如高秆植物品种可能产生矮杆植株:一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。
2.简述遗传学研究的对象和研究的任务。
答:遗传学研究的对象主要是微生物、植物、动物和人类等,是研究它们的遗传和变异。
遗传学研究的任务是阐明生物遗传变异的现象及表现的规律;深入探索遗传和变异的原因及物质基础,揭示其内在规律;从而进一步指导动物、植物和微生物的育种实践,提高医学水平,保障人民身体健康。
3.为什么说遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素?答:生物的遗传是相对的、保守的,而变异是绝对的、发展的。
没有遗传,不可能保持性状和物种的相对稳定性;没有变异就不会产生新的性状,也不可能有物种的进化和新品种的选育。
遗传和变异这对矛盾不断地运动,经过自然选择,才形成形形色色的物种。
同时经过人工选择,才育成适合人类需要的不同品种。
因此,遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。
4. 为什么研究生物的遗传和变异必须联系环境?答:因为任何生物都必须从环境中摄取营养,通过新陈代谢进行生长、发育和繁殖,从而表现出性状的遗传和变异。