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1853年夏,孟德尔又回到了布隆修道院,开始了他艰苦的实验经历。他利用后花园开辟了一块实验地,种植了豌豆、南瓜、紫茉莉、山柳菊、玉米等植物,还饲养了老鼠和蜜蜂,他利用这些植物和小动物作为材料,进行杂交试验。孟德尔最成功的就是豌豆杂交实验,这项遗传实验从1856年开始,直到1864年才结束,共进行了8年之久。
孟德尔在实验方面是非常认真的。他的实验思路谨慎周密,在选材上也很是审慎小心。他选用豌豆作为主要研究对象就不是偶然的,因为豌豆作为遗传学研究的材料有许多优点:一是豌豆是严格的自花授粉植物,而且在开花之前就完成了授粉作用,这就避免了由于天然杂交而引起的混杂;其次是豌豆生长期短,容易栽培;还有就是豌豆的花朵较大,便于人工操作,以及豌豆的变异较多等优点。
孟德尔反复研究了豌豆的七种相对性状的遗传变异情况,而且用数学统计的方法分析了实验结果,他发现:开红花的豌豆同开白花的豌豆杂交后,第一代全部开出红花;杂交一代自交产生的杂交二代,开红花的约占3/4,开白花的约占1/4。也就是说,杂交二代豌豆开红花的植株与开白花植株的数量之比是3∶1。
孟德尔在解释这一性状的遗传行为时认为,在开红花的豌豆和开白花的豌豆杂交后,第一代杂交后代全部开红花,这说明豌豆开红花的性状遗传下来了,而且呈显性;而豌豆开白花的性状虽然也存在于豌豆花中,但隐而未现,因此叫做隐性;到了杂交的第二代中,开红花的豌豆占到3/4,其中只含有红花性状的占1/4,同时含有两种性状而红花性状呈显性、白花性状呈隐性的占1/2,开白花的也就是说只含有白花性状的占1/4。这个实验证明,杂交植物的不同性状在它的第一代后代中会全部包含,只不过有显性和隐性的区别;在第二代之后,这些植物的不同性状会通过一定的规律逐步分离出来,返回到其原来的状态中去。这就是著名的孟德尔分离定律。
同时,孟德尔还研究了子叶的颜色、种子的圆皱、植株的高矮等性状的遗传和变异行为。他发现,如果同时考察两对性状,如花色和株高时,性状的分离是互不干扰的,在杂交二代里,红花高秆、红花矮秆、白花高秆和白花矮秆的比例接近于9∶3∶3∶1(高秆为显性性状),这就是植物遗传学上著名的孟德尔独立分配法则。
孟德尔的工作揭示了生物遗传的两个基本规律——分离定律和自由组合定律,后人统称为孟德尔定律。
孟德尔认为植物的每一性状,是由一个遗传因子负责传递的。遗传下来的并不是具体性状,而是遗传因子,因为性细胞里并没有红花、白花等具体性状,他还认为,遗传因子在体细胞内成双存在,而在性细胞内成单,并成颗粒状存在,杂交以后它的颗粒仍保持独立,彼此不融为一体。在杂交产生配子(即性细胞)时,不同遗传因子各自分离开来。并分配到不同的配子里,完整的遗传绐下一代。这就是孟德尔的颗粒遗传因子的概念。
孟德尔的法则与遗传因子的概念,是植物遗传的基本规律,也为生物的基因学说奠定了基础,拉开了现代遗传学研究的帷幕。
到20世纪初,在众多科学家的辛勤努力下,遗传学又有了新的发展,这其中贡献最大的是美国学者摩尔根。摩尔根和他的学生们及其研究组用一种双翅目昆虫——果蝇作为实验材料,对其遗传和变异进行了大量的遗传学和细胞学的研究,提出了染色体遗传理论。
人们大都是饲养猪、狗、猫、鸡、鸭等等,你有没有听说过有人居然喜欢养蝇类,而且成千上万的饲养呢?有这种喜好的人还真的存在,他们便是摩尔根和他的研究组员们。不过摩尔根和他的弟子们养的是一种比较特别的蝇类——果蝇。果蝇的身体很小,饲养成本低、繁殖快,在25摄氏度的时候,果蝇12天就可以繁殖一代,而且一只雌果蝇一次可以生产几千个后代,这就是摩尔根饲养果蝇的原因。事实上,果蝇作为遗传学实验材料还有许多优点,这是摩尔根当时没有想到的。
摩尔根当时用来做实验的雄果蝇具有黑色的身体、紫色眼睛、残缺翅等性状,并且这些性状是可以真实遗传的隐性性状。它们相对应的野生型果蝇是灰色身体、红眼和长翅,这些性状都是显性性状。用具有隐性性状的雄果蝇和具有显性性状的野生型果蝇进行杂交,得到的第一代杂种,全部表现为灰身、红眼和长翅。当把这种杂交的雄性果蝇和具有隐性性状的雌性果蝇做回交实验时,按照孟德尔的自由组合规律,它们的后代应该表现出相等的十六种不同的组合。可是,事实上,它们的后代仅仅出现了两种组合:与它们的祖父母的性状完全一样,不是黑身、紫眼、残翅,就是灰身、红眼、长翅,此外就再也没有其他类型了。
怎么解释这个现象呢?科学家们又遇到了一个大难题。但是,越是有困难就越能激发科学家们的兴趣。为此,不少科学家纷纷进行研究,提出各种假说,但是,只有摩尔根才对这个现象给予了一个成功的解释。
摩尔根首先假定这三个性状的基因都位于一个染色体上,那么,不同染色体上的基因是按照自由组合规律进行分配的,但是在同一条染色体上的基因便不能自由的组合了。摩尔根就把这种现象叫做连锁。后来,科学家们又进行了许多实验,终于证明了连锁现象的存在。科学家们把连锁在一起的基因叫做连锁群,而且他们发现,不少生物的连锁群和单组染色体个数总是相互吻合的,例如果蝇的单倍染色体数目为4,而果蝇恰恰有4个连锁群;玉米有10对染色体,对于玉米已经研究过的400多个基因也刚好属于10个连锁群;孟德尔实验中所用的豌豆有7对染色体,有趣的是孟德尔所用的7对相对性状的基因恰好位于仅有的7对染色体上,所以也就表现出了自由组合的规律。
后来,摩尔根在实验的过程中发现,具有黄体、白眼两种隐性性状的雄果蝇,同具有显性性状的灰体、红眼的雌果蝇交配,所生出的子女全部都是显性性状;再将杂交第一代的雌果蝇,同具有黄体、白眼两种隐性遗传性状的雄果蝇回交,便会得到4种孙辈个体,4种个体中,有两种和它们的祖父母相同,或者是黄体、白眼,或者是灰体、红眼,占孙代个体总数的99%。这一点说明,亲代联合在一起的性状,在杂交后代中绝大多数还是合在一起的。可令人奇怪的是,在孙辈后代中还出现了两种新的类型:一种是黄体红眼,另外一种是灰体白眼,这两种类型占后代个体总数的1%。摩尔根认为,这两个基因一定是位于同一染色体上,所以绝大部分(99%)后代依然连锁在一起。可是有少数(1%)个体,在配子形成时,在两个基因间曾经发生了交换,以至于产生了新的组合,他把这种现象称为互换。
摩尔根和以后的学者们为了验证这1%的新个体不是偶尔得到的,而是具有一定规律的,还做了许多实验,对其加以证实、他们在实验中发现,各种不同类型的基因之间的确是存在着一定的互换,而且互换率实际上是高低不一的,这就是遗传学上著名的连锁与互换规律。
真想不到,我们看起来平平常常的豌豆和令人有点讨厌的果蝇,竟然成为人类发现生物遗传规律的载体,看起来,豌豆和果蝇对遗传学发展的贡献可不小呢。
转基因技术由何人发明
目录 1 拼音 2 英文参考 3 注解 4 参考资料 1 拼音
jī yīn
2 英文参考gene [WS/T 203—2001 输血医学常用术语]
3 注解基因(gene)是遗传的基本单位,指位于染色体上特定座位并可进行自身复制的DNA多肽片段[1]。
基因是生物遗传物质的功能单位。现在我们通用的“基因”一词,是由“GENE”音译而来的。基因原称遗传因子,这一概念由来已久,例如斯宾塞的“生理单位”,达尔文的“微芽”,魏斯曼的“定子”等都是为了企图说明世代之间性状遗传机理的早期遗传因子的假说。
1865年,奥地利原天主教神父、遗传学家约翰·格雷戈尔·孟德尔(1822―1884年)根据豌豆七对不同性状的杂交实验,总结出遗传因子的概念以及在生殖细胞成熟中同对因子分离、异对因子自由组合两条遗传规律,也就是人们称为的孟德尔因子和孟德尔定律。他发现了遗传基因原理,总结出分离规律和自由组合规律,为遗传学提供了数学基础,创立了孟德尔学派,由此成为“遗传学之父”。
“基因”是丹麦的植物学家和遗传学家威·约翰逊1909年首先提出来用以表达孟德尔的“遗传因子”这一概念的。从1910年到30年代美国人托马斯·亨特·摩尔根(1866―1945年)等通过数百种果蝇性状的杂交实验,结合细胞学的观察,不仅证明了孟德尔定律的正确性,而且还发现了基因连锁和交换显象及其染色体机理,同时还证实了长期存在的一种猜测,即借助于显微镜能看到的在细胞核里呈小棍形状结构的染色体就是基因的所在地。他阐明了基因变异和遗传的染色体机理,总结为基因学说。
但是,当时人们还没有弄清楚基因到底是什么。40年代以来遗传学研究逐步提高到分子水平,40-60年代,经过许多科学家的实验研究,肯定了基因的化学成分主要为DNA,阐明了DNA的双螺旋结构以及双股DNA之间堿基互补配对原则,人们才在以后的研究中,越来越清楚地认识了“基因”及其在遗传中的作用。
基因是具有遗传效应的DNA分子片段,它存在于染色体上,并在染色体上呈线性排列。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代,还可以使遗传信息得到表达,也就是使遗传信息以一定方式反映到蛋白质的分子结构上,从而使后代表现出与亲代相似的性状。
根据遗传学研究,一般都认为一条染色体只含有一条DNA双螺旋;如果染色体已分裂为两个染色单体,那么每一个单体含有一条DNA双螺旋。但是染色体的宽度要比DNA双链大得多,而染色体的长度又比DNA双链短得多。据统计,人的染色体总长不到半毫米,而DNA分子的总长却可达数米,所以在染色体中的DNA双链总是缠绕又缠绕,呈高度地盘曲的状态。
在染色体中高度盘曲著的DNA分子是一条很长的双链,最短的DNA分子中大约也含有4000个核苷酸对,最长的大约含有40亿个。一个DNA分子可以看作是很多区段的集合,这些区段一般不互相重叠,大约各有500-6000个核苷酸对,这样的一个区段就是一个基因。
那么,基因的内部结构是什么样的,科学家又是如何确定它的呢?
实际上,在遗传学发展的早期阶段“基因”仅仅是一个逻辑推理概念,而并非一种已经得到证实了的物质和结构。在本世纪30年代,由于证明了基因是以直线的形式排列在染色体上,因此人们认为基因是染色体上的遗传单位。随着分子遗传学的发展,1953年在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构以后,人们普遍认为基因是DNA的片段,确定了基因化学本质。大多数生物的基因是由DNA组成,而DNA则是染色体的主要化学成分。大多数真核生物细胞内的DNA是由双股多核苷酸单链结合而成。每股DNA链又是由许多个单核苷酸借磷酸二酯键互相连接而成;而两股之间则是依靠两者的堿基成分按互补规律分别配对结合,即腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)借两个氢键连接,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)借三个氢键连接,形成一条双螺旋梯形结构,故称为DNA双螺旋。本世纪60年代,本茨又提出了基因的内部具有一定的结构,可以区分为突变子、互换子和顺反子三个不同的单位。DNA分子上的一个堿基变化可以引起基因突变,因此可以看成是一个突变子;两个堿基之间可以发生互换,可以看成是一个互换子;一个顺反子是具有特定功能的一段核苷酸序列,作为功能单位的基因应该是顺反子。因此从分子水平来看,基因就是DNA分子上的一个片段,经过转录和转译能合成一条完整的多肽链。可是,通过近来的研究,科学家认为这个结论并不全面,因为有的基因在转录出RNA后,不再翻译成蛋白质。另外,还有一类基因,如操纵基因,它们既没有转录作用,又没有翻译产物,仅仅起著控制和操纵基因活动的作用。特别是近年来,科学家发现DNA分子上有相当一部分片段,只是某些堿基的简单重复。这类不含有遗传信息的堿基片段,在真核细胞生物中数量可以很大,甚至达到50%以上。关于DNA分子中这些重复堿基片段的作用,目前还不十分了解。有人推测可能有调节某些基因活动和稳定染色体结构的作用,其真正的功能尚待研究。由此,目前有遗传学家认为,应把基因看作是DNA分子上具有特定功能的(或具有一定遗传效应的)核苷酸序列。
基因是含有特定遗传功能的核酸片段。除了某些病毒的基因由RNA组成外,大多数生物的基因都由DNA构成,在染色体上呈线性排列。在真核生物中,由于染色体都在细胞核内,所以又称核基因;位于线粒体和叶绿体等细胞器中的基因,称细胞质基因或核外基因。在核基因或细胞质基因中都储存著遗传信息。生物的不同的遗传信息( *** 和卵子细胞除外)。因而细胞类型的不同只是由于基因表达不同而已。现在,人们已经从分子水平上认识到基因是一段能够编码一条肽链氨基酸顺序的DNA。在大多数真核生物基因中,基因顺序是断裂的,编码一条肽链的顺序被非编码顺序分事成好几段。在少数情况下,一个基因能编码几个不同的蛋白质。在某些噬菌体基因中,在同一段DNA顺序上,可以编码不同的蛋白质,这可能是由于在同一段DNA顺序上,不同的基因可以互相重叠的原因。基因也并不都编码蛋白质,所以一个细胞中的基因数目不等于这一细胞中蛋白质种类的数目。如有一些基因在转录RNA后不再翻译成蛋白质(rRNA
孩子基因里的性格秘密,主要都有哪些呢?
转基因技术由沃森和克里克发明。
1953年,沃森(Watson JD)和克里克(Crick FHC)首次提出了DNA的双螺旋结构模型和半保留复制假说。
1966年,美国科学家尼伦伯格(Nirenberg MW)等破译了全部遗传密码,宣告了分子生物学的诞生。随着DNA限制性内切酶和DNA连接酶等工具酶的相继发现,为体外遗传操作提供了便利的工具。
1972年,美国科学家波义尔(Boyer HW)和博格(Berg P)等成功实现了将不同来源的两段DNA拼接在一起的工作,标志着DNA重组技术的诞生 。
扩展资料:
医学中转基因技术的应用范围很广。动物转基因技术可以创造诊断和治疗人类疾病的动物模型,可克服单纯依靠自然突变体的局限。转基因技术还应用于蛋白质多肽药物的生产,如生产胰岛素、干扰素。
还可利用动植物生产疫苗,主要包括乙肝表面抗原基因,口蹄疫病毒蛋白 基因,狂犬病病毒G蛋白基因等。转基因植物还可以生产功能性抗体以及生产工业上常用的糖类和工业用酶和脂肪等。
百度百科——转基因技术
有其父必有其子。“自古以来,人们就知道人格是遗传的,现代科学告诉我们,人格是通过基因遗传的。1993年,《科学》(Science)杂志刊登了荷兰内梅亨大学(Radboud University)遗传学家汉·布鲁纳(Han Bruner)的一项研究。他们的愤怒阈值似乎很低,后来的遗传分析发现,这些男性缺少编码单胺氧化酶的基因。从那以后,科学家们一直在寻找基因和性格之间联系的证据。
我国心理学家对此研究也有发现,在人的人格与基因的相关研究中,人格因素主要与人脑中的神经递质有关。然而,李博士表示,科学界对哪些基因影响人类性格的认识仍然很肤浅。但有些基因确实在性格和行为中发挥作用。
因此,孩子的气质在某种程度上受到遗传的影响——显然,有些东西是在子宫里设定的。这孩子的脾气更像谁?一般来说,我们认为孩子的人格会跟随父母的人格,但无论是实验结果还是在现实生活中,我们都会发现孩子的人格实际上与父母的人格是微弱相关的。
孩子的性格是由基因决定的吗?你对了一半。环境才是最重要的简而言之,尽管孩子的基因来自父母,但它们的影响并不总是显而易见的,包括影响个性的基因。也就是说,一个孩子可能像他或她的父母,或其他家庭成员,甚至根本不像。这就是笑话的开始,很多时候父母是内向的,孩子是外向的,或者父母是外向的,孩子是内向的。但总的来说,孩子在年轻时更像他们的母亲。但随着年龄的增长,环境的影响变化,自我意识的逐渐觉醒,孩子的性格也会发生变化,甚至是巨大的变化。孩子是怀孕期间母亲的孩子,所以在这十个月里母亲对孩子的影响是微妙而强大的。此外,长达十个月的时间,也足以让孩子养成各种习惯。
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我是音西号的签约作者“小寒”
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