遗传的美文

2024-08-12 版权声明 我要投稿

遗传的美文(精选7篇)

遗传的美文 篇1

在平常的观察中,我发现遗传有三个方面。这三个方面是相辅相成的,它们共同存在于你我的身上。这三个方面都来自自己的父母或者再上一辈。

第一个方面可以说是显性遗传。这个方面很简单,显性,就是明显能看出来的特征。比如:双眼皮,高鼻梁。也就是长相或者说是容貌。

第二个方面是半显性遗传。意思是不能通过简单的一目了然能判断的,要通过一些动作才能表现出来。比如走路。好多孩子的走路姿势跟家里的父母中的某一个人简直就是复制出来的。但是,如果俩人站着不动,你什么也看不出来,只有父子或者母女俩一起走路,你才能发现这个秘密。再有比如某些身体部位的灵活度等,看着外部特征没什么明显的`相同之处,只有透过某些特殊的动作才能看出来。舌头大家都有,这玩意在人的嘴里叫舌头,到了动物那里有时就叫舌条。有的人舌头不灵活,有的人就非常灵活。假如一个灵活的和一个不灵活的结合,生的孩子,有俩个可能,舌头灵活或者不灵活。比如在嘴里翻跟头,打卷等。孩子不管怎样,都是遗传了其中的一方。还有眼神也是属于这一方面。不管眼睛长的想或者不像,眼神才是最传神的所在。

第三方面就是隐性遗传了。比如智商、思维、性格什么的。这完全是在做事的过程中体现出来的。

遗传的美文 篇2

Y伴Y遗传:家系遗传图谱中所有男性都有病, 外姓不考虑。即父传子, 子传孙, 子子孙孙无穷尽。

第二步判断显隐性

依据口诀:

1、无中生有为隐性

如图所示:

即无病的双亲生出有病的孩子为隐性遗传病。

2、有中生无为显性

如图所示:

即有病的双亲生出无病的孩子为显性遗传病。

第三步判是位于X染色体上的遗传还是位于常染色体上的遗传

这一步是在确定了显隐性的前提下来完成。

1、若为隐性遗传:则找女患者, 如果女患者的父亲正常或者女患者的儿子正常, 一定不是位于X染色体上的遗传, 则为常染色体上的隐性遗传病。

2、若为显性遗传:则找男患者, 如果男患者的母亲正常或者男患者的女儿正常, 一定不是位于X染色体上的遗传, 则为常染色体上的显性遗传病。

注意:在第三步判定时常以患者为突破口, 并且要看每一个患者是否都符合。

例如:分析下图所示的遗传系谱图属于哪种遗传方式

解析:第一步不是Y染色体上的遗传;

第二步判断显隐性

根据口诀无中生有为显性, 即9和10都无病生出16患病的孩子;

第三步判断位于X染色体上还是常染色体上

现在以判断为显性, 找女患者8, 其儿子13是正常个体, 所以不是X染色体上的遗传, 则为常染色体上的遗传。

如果系谱图中不能判断显隐性, 则表明系谱图中遗传病为不确定类型的判断, 只能从可能性的大小来推测其类型, 通常的原则是:

若该病代与代之间成连续性, 则该病很可能是显性遗传病;

若该系谱图中的患者无性别上的差异, 则该病很可能是常染色体遗传病;

若该系谱图中的患者有明显的性别差异, 则该病很可能是性染色体遗传病:

(1) 如果系谱图中患者男性明显多于女性, 则该病很可能伴X隐性遗传病;

(2) 如果系谱图中患者男性明显少于女性, 则该病很可能伴X显性遗传病;

(3) 如果系谱图中, 每个世代都表现为父亲有病, 儿子全病, 女儿正常, 患者只在男性中出现, 则很可能是伴Y遗传病。

练习:

1、 (2006年普通高等学校招生全国统一考试 (天津卷) ) 某种遗传病受一对等位基因控制, 下图为该遗传病的系谱图, 下列叙述正确的是 ()

A、该病为伴X染色体隐性遗传病, Ⅱ1为纯合子

B、该病为伴X染色体显性遗传病, Ⅱ4为纯合子

C、该病为常染色体隐性遗传病, Ⅲ2为杂合子

D、该病为常染色体显性遗传病, Ⅱ3为纯合子

分析:从该遗传系谱图中不能判断显隐性, 只能判断其可能性了。在该遗传系谱图中后代的人数比较少, 虽然现在患者男性比女性多, 但是致病基因可能位于常染色体上也可能位于X染色体上。若为X染色体隐性遗传病, Ⅱ1不能为纯合子, A错误;Ⅱ3为患者, Ⅲ2正常, 不可能为X染色体显性遗传病, B错误;若为常染色体隐性遗传病, Ⅱ3为患者, 必给Ⅲ2一致病基因, 则Ⅲ2为杂合子, C正确;若为常染色体显性遗传病, Ⅱ3为患者, 而Ⅲ2为正常个体, 则Ⅱ3为杂合子, D错误。

2、 (07高考理综北京卷) 某地发现一个罕见的家族, 家族中有多个成年人身材矮小, 身高仅1.2米左右, 下图是该家族遗传系谱。

请据图分析回答问题:

(1) 该家族中决定身材矮小的基因是_____性基因, 最可能位于______染色体上。该基因可能是来自______个体的基因突变。

(2) 若II1和II2再生一个孩子、这个孩子是身高正常的女性纯合子的概率_____, 若IV3与正常男性婚配后生男孩, 这个男孩成年时身材矮小的概率为__________。

(3) 该家族身高正常的女性中, 只有____________不传递身矮小的基因。

解析: (1) 根据无中生有隐性, 则该家族中决定身材矮小的基因为隐性基因;根据后代患者的性别都为男性, 可推知与性别有关, 最可能是位于X染色体上的遗传病;既然是位于X染色体上的遗传病, 则该基因可能是来自I1个体的基因突变。

(2) II1和II2的基因型分别为XBXb和XBY, 则再生一个高正常的女性纯合子的概率为1/4;IV3的基因型为XBXb的概率为1/4, 则IV3与正常男性婚配后生男孩, 身材矮小的概率为1/8。

(3) 该家族对女性而言只有显性纯合子才不传递身材矮小的基因。

答案: (l) 隐X (2) 1/4 1/8 (3) (显性) 纯合子

遗传的美文 篇3

关键词:蛇莓;克隆生长;遗传多样性;简单重复序列;基因型多样性;遗传分化

中图分类号: Q945.79文献标志码: A文章编号:1002-1302(2016)02-0215-06

收稿日期:2015-01-16

基金项目:国家自然科学基金(编号:31200314、31470475);高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助(编号:20120014120001)。

作者简介:刘春香(1990—),女,湖南邵阳人,硕士研究生,主要从事克隆植物生态学研究。E-mail:chunxiangliu_1990@163.com。

通信作者:罗芳丽,女,四川都江堰人,博士,副教授,主要从事湿地生态学研究。E-mail:ecoluofangli@bjfu.edu.cn。遗传结构、遗传多样性和生活史特征等影响物种与其所在环境间的相互作用,也决定物种的进化潜势[1]。繁育系统是决定植物种群遗传结构的重要因素之一,而克隆植物一般兼具有性和无性2种繁殖方式,且这2种繁殖策略在一定程度上有权衡作用[2-3]。因此,研究克隆植物的遗传结构对深入了解植物种群遗传多样性的形成及进化机制具有重要意义[4-5]。

克隆生长是克隆植物所特有的生活史过程[6]。很多克隆植物通过形成根状茎、匍匐茎、鳞茎、珠芽、块茎等,能够迅速产生大量的无性后代个体即分株[7]。除少数分株可能存在概率极低的遗传突变以外,绝大多数分株的遗传组成与亲体分株(母株)完全相同[8]。由于母株可通过克隆整合向后代分株提供光合产物、水分和养分的支持[9-12],使得这些后代分株能够顺利地度过建立期,并迅速占据局部空间,进而可能形成由1个或几个基因型占优势的分株种群[13-15]。这些生态过程对克隆植物种群遗传结构和遗传多样性均可产生十分显著的影响[16]。

在自然界中,大多数克隆植物除了通过克隆生长进行无性繁殖之外,还能够通过产生种子等进行有性繁殖[8]。在1个或几个基因型占优势的分株种群中,由于相同基因型分株的大量存在,使得相同基因型个体自交的概率极高,从而影响其遗传多样性水平[8-16]。由于克隆植物的这些特性,人们最初普遍认为克隆植物种群的遗传多样性水平很低,遗传结构简单[17]。有研究表明,一些克隆植物的遗传多样性的确很低[17-18]。例如,在全球范围内,凤眼莲(Eichhornia crassipes)在非原产地的个体中约80%属于同一个基因型[14,19-21]。中国南方地区的空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)很可能只存在1个基因型[22]。然而,很多克隆物种具有与非克隆植物相当的遗传多样性如甜樱桃(Prunus avium)、红球姜(Zingiber zerumbet)、大苦草(Vallisneria americana)和羊柴(Hedysarum laeve)等[23-27]。這是因为与非克隆植物相比,克隆植物生命周期长,所以即使非常少量的实生苗(即种子萌发所产生的幼苗)更新也能使克隆种群维持较高的遗传多样性[28]。蛇莓(Duchesnea indica Focke)为蔷薇科(Rosaceae)蛇莓属的多年生草本植物,主要分布在我国辽宁以南各省(市、区),常生长在山坡、河岸、草地及潮湿的地方[29]。该物种通过产生较长的地上匍匐茎表现出旺盛的克隆生长习性。该物种也可通过有性生殖产生种子,并进一步萌发形成实生苗。蛇莓是一种典型的游击型克隆植物,能够快速形成单一基因型的大种群。该物种还具有较强的花展示,即能通过产生花蜜来吸引传粉者,以增强有性繁殖[30]。近年来,对蛇莓的研究主要集中在化学活性成分、药理,克隆构型对环境的可塑性反应和小尺度克隆结构等方面[31-33]。本研究采用简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)分子标记技术对全国范围内的33个蛇莓野生种群的353株个体的遗传多样性水平和遗传结构进行分析,旨在了解兼性克隆植物蛇莓的种群遗传多样性与遗传分化,探讨其遗传结构的特点,具体回答以下科学问题:克隆植物蛇莓种群的遗传多样性水平;蛇莓种群的遗传多样性主要发生在种群内还是种群间;蛇莓种群间遗传距离与其地理距离的相关关系。

1材料与方法

1.1植物采集

33个蛇莓野生种群分别采自广西、浙江、江西、湖南、贵州、河南、北京和陕西等10个省(市、区),具体信息见表1和图1。每个种群根据面积大小各采集5~17个样本,共353个,采集的植株在北京林业大学科技股份有限公司的温室中进行培养备用。

1.2DNA提取和PCR扩增

根据CTAB植物基因组DNA快速提取试剂盒(艾德莱生物,DN1401,北京)的说明方法提取幼嫩蛇莓叶片中的总DNA,采用NAS-99分光光度计(ACTGene,美国)确定总DNA的质量和浓度,并稀释至10 ng/μL备用。

蛇莓SSR引物的开发由北京阅微基因技术有限公司完成,从中筛选出8对清晰多态引物用于所有个体的PCR扩增,引物序列见表2。PCR反应体系为:8 μL 2.5 × Multiplex Buffer(MRP17,北京阅微基因技术有限公司,北京),0.4 μL 15 μmol/L TP-M13荧光接头(北京阅微基因技术有限公司),2 μL引物(5 μmol/L),0.2 μL 5 U/μL Fast Taq DNA聚合酶,2 μL DNA模板,7.6 μL无菌双蒸水。PCR扩增程序为:95 ℃ 预变性5 min;94 ℃变性30 s,56 ℃退火45 s,72 ℃延伸45 s,30个循环;94 ℃变性30 s,53 ℃退火45 s,72 ℃ 延伸 45 s,10个循环;72 ℃延伸12 min。PCR扩增在9 600 PCR扩增仪(美国应用生物系统公司)上完成,PCR扩增产物在3 730 xl DNA分析仪(美国应用生物系统公司)上进行基因分型分析。

1.3数据分析

人工判读PCR扩增产物的基因分型结果,记录目的条带的片段大小以构成SSR分子标记数据矩阵。使用Popgen 32软件[34]计算以下遗传多样性指数:每个位点的平均等位基因数(A)、预期杂合度(He)、Neis基因多样性指数(h)及Neis遗传一致度和遗传距离。计算实际基因型(即基株或克隆,所有位点基因型相同的植株为1个基株)总数(G)、平均克隆大小(N/G,基因型数/取样个体数)、局部基因型(只存在于1个群体中的基因型)比例(GL)、广布基因型(存在于75%以上群体中的基因型)比例(GW)。种群遗传多样性指数采用Simpson指数(D),其计算公式为:D=1-∑{[ni(ni-1)]/[N(N-1)]}。种群遗传均匀性指数采用Fager指数(E)来表示,计算公式为E=(D-Dmin)/(Dmax-Dmin),其中Dmin =(G-1)(2 N-G)/N(N-1),Dmax=(G-1)N/G(N-1)。式中N为取样个体总数,G为基因型(基株)总数,ni为第i基因型的个体数[27]。

使用GenAlEx 6.5软件[35]计算种群间遗传分化系数Fst,并进行分子方差分析(AMOVA,analysis of molecular variance analysis),计算种群内和种群间遗传方差分量。遗传方差分量和成对种群遗传分化系数的统计显著性均采用9 999次置换评价。

为了检测参试的蛇莓种群遗传结构,采用STRUCTURE[36]分析参试样本的遗传结构。将MCMC (markov chain monte carlo) 不作数迭代(length of burn-in period)设为1万次,不作数迭代后的MCMC也设为1万次,组群数(K)设定为2~33(参试种群数目),评价K值运行20次。依据每次测试过程中计算的后验概率lnP(D)值计算ΔK值,绘制ΔK曲线图。散点曲线最大值对应的K值视为最合理的组群数[37]。

使用NTSYS 2.1软件[38]对种群间Neis遗传多样性指数表2蛇莓SSR引物序列

引物序列(5′→3′)重复碱基片段大小

统计量距离进行非加权平均配组(unweighted pair group method with arithmetic-means,UPGMA)聚类分析,绘制树状聚类图。利用GenAlEx 6.5软件中的Distance计算33个蛇莓野生种群间地理距离,Mantel统计学分别检验分析种群间的地理距离和遗传距离相关性,并进行显著性检测(9 999次置换)。

2结果与分析

2.1种群遗传变异和克隆多样性

选用8对能扩增出稳定、清晰条带的SSR引物,对33个蛇莓种群353株个体进行PCR扩增,共扩增出94个等位基因,每个位点的等位基因数为7~23。蛇莓各種群的平均每个位点的等位基因数(A)为1.5~5,平均2.841;期待杂合度(He)为0.213~0.682,平均0.494;Neis基因多样性指数(h)为0.465~0.640,平均0.468(表3)。蛇莓种群平均遗传多样性较高(A=2.841,He=0.494,h=0.468),其中,北京小龙门种群(XLM)的遗传多样性最高(A=4.55,He=0.682,h=0.640),而江西九江种群(JJ)的遗传多样性最低(A=1.5,He=0.213,h=0.199,表3)。蛇莓物种水平的遗传多样性也较高(A=13.000,He=0.657,h=0.656)。

所有种群均为多克隆(基因型)种群,克隆(基因型)总数为223,各种群的基因型数为2~15,平均6.758;克隆大小为1.0~7.5,平均2.063;局部基因型比例为82.6%;广布基因型比例为0;平均基因型多样性指数Simpson指数为0.769(表3)。

2.2种群遗传结构

遗传的分子基础 篇4

(一) 肺炎双球菌转化实验

例1 下图表示格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验的部分实验过程, S型菌有荚膜且具有毒性, 能使人患肺炎或使小鼠患败血症, R型菌无荚膜也无毒性。 有关说法错误的是 ( )

A.与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却

B.无毒的R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组

C.该转化实验不能证明DNA是遗传物质

D.S型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统, 从而引发疾病

【解析】与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却, 以防止高温杀死R型菌;S型菌的DNA进入R型菌中, 使R型菌有毒性, 实际上就是外源基因整合到受体DNA上并得以表达的过程, 该过程属于基因重组;该转化实验只能证明加热杀死的S型菌中存在某种 “转化因子”;由于S型菌有荚膜, 进入吞噬细胞后, 受荚膜的保护, 能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化, 从而迅速增殖、扩散, 引发疾病。

【答案】D

【知识整合】 (1) R型与S型细菌的判断:①利用注射法, 通过观察小鼠的生活情况来判断;②显微镜下通过观察细菌有无荚膜来判断;③在固体培养基中培养, 通过观察菌落的特征来判断。

(2) 肺炎双球菌转化实验中的对照分析:

在格里菲思的体内转化实验中, “加热杀死的S型细菌+R型细菌+小鼠组”为实验组, 其他组别均为对照组;在艾弗里的体外转化实验中, “S型细菌的DNA+R型细菌组”为实验组, 其他组别均为对照组, 其中“S型细菌的蛋白质 (或多糖) +R型细菌组”为条件对照组, “S型细菌的DNA+DNA酶+R型细菌组”为空白对照组。

(3) 肺炎双球菌转化实验的结论:

体内转化实验证明了加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”;体外转化实验证明了DNA是转化因子, 即DNA是遗传物质。

(二) 噬菌体侵染细菌实验

例2 1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能, 有关分析错误的是 ( )

A.实验过程中离心的目的是使噬菌体与细菌分离

B.可以用同位素标记法获得32P和35S同时标记的噬菌体进行实验

C.该实验说明噬菌体的DNA进入到了大肠杆菌内, 从而证明了DNA是遗传物质

D.用35S标记噬菌体的侵染实验中, 沉淀物中出现少量放射性的原因可能是搅拌不充分

【解析】只能用标记的大肠杆菌来培养噬菌体, 从而使噬菌体获得标记;由于检测放射性同位素的仪器只能检测出某部位有无放射性, 而不能检测出具体是何种元素的放射性, 因此要用32P和35S分别标记噬菌体。用35S标记噬菌体侵染细菌的实验中, 沉淀物中出现少量放射性的原因可能是搅拌不充分, 使少量含35S标记的噬菌体蛋白质外壳残留在细菌表面。

【答案】B

【知识整合】1.实验过程中搅拌和离心的作用:搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体外壳从大肠杆菌上脱落下来;离心的目的是使噬菌体及其外壳与大肠杆菌分离。

2.上清液和沉淀物中的放射性分析:

(1) 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌, 上清液中有放射性的原因:

①保温时间过短, 有一部分噬菌体未侵染到大肠杆菌细胞内, 经离心后分布于上清液中;②保温时间过长, 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代, 经离心后分布于上清液中。

(2) 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌, 沉淀物中有少量放射性的原因:可能由于搅拌不充分, 有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面, 随细菌离心到沉淀物中。

二、相关过程

(一) DNA分子的复制过程

例3 下列关于DNA复制的叙述, 正确的是 ( )

A.DNA复制时, 两条脱氧核苷酸链均可作为模板

B.DNA分子复制所生成的两条子链互补且方向相同

C.DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制

D.脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链

【解析】DNA是以两条脱氧核苷酸链作为模板进行复制的。DNA分子复制所生成的两条子链互补但方向相反。DNA分子边解旋边复制。脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链。

【答案】A

【知识整合】DNA分子的复制过程 (如下图所示) :

过程解读:

(1) DNA的复制包括解旋、合成子链、形成两个新的DNA分子三步。

(2) 图示箭头表示DNA子链的合成方向, 即5′端→3′端, 因为DNA聚合酶只能从引物的3′端开始拼接单个脱氧核苷酸。

(3) 体内复制需要多种引物, 且引物为RNA单链。

(4) 两条子链的合成:一条是连续复制, 另一条是不连续复制。

(5) 复制特点:①从过程上看:边解旋边复制, 多起点双向复制;② 从结果上看:半保留复制。

(6) 复制的条件:模板 (DNA的2条单链) 、酶 (解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等) 、能量 (ATP) 、引物、原料 (4种脱氧核苷酸) 等。

(二) 转录过程

例4 下图为某真核生物细胞内进行的遗传信息流中的一个 “环节”, 有关描述错误的是 ( )

A.图中所示的遗传信息流称为转录

B.该过程中DNA链是先解旋后螺旋, 而杂交链是先螺旋后解旋

C.图中RNA链的合成方向是从3′端到5′端

D.DNA-RNA杂合链中存在的碱基配对种类可能有3种

【解析】有RNA聚合酶参与的信息传递过程应为转录过程, A项正确;从图中信息可知, 转录过程中杂交链是先螺旋后解旋, B项正确;RNA聚合酶能将游离的核糖核苷酸从RNA的3′端连接到RNA链上, 因此RNA链的转录方向是从5′端到3′端, C项错误;DNA-RNA杂合链存在的碱基配对种类有A-U、T-A、C-G 3种, D项正确。

【答案】C

【知识整合】转录的过程 (如下图所示) :

过程解读:

(1) 转录是以DNA分子的一条链为模板, 合成RNA的过程。

(2) 图示中箭头表示RNA聚合酶的移动方向, 即转录方向。

(3) 转录需要解旋, 但不需要专门的解旋酶, 因为RNA聚合酶本身具有解旋功能。

(4) 转录的产物:mRNA、tRNA、rRNA。

(5) 在DNA双链中, 每个基因的模板链并不总是在同一条链上。

(6) 在真核细胞中, 转录形成的mRNA需要进行加工处理。

(7) 在一个细胞周期中, DNA分子复制一次, 但可以转录多次, 从而形成多个相同的RNA分子。

(三) 翻译过程

例5 右图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图, 下列叙述正确的是 ( )

A.图中结构含有核糖体RNA

B.甲硫氨酸处于图中的位置

C.密码子位于tRNA的环状结构上

D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类

【解析】图示为翻译过程, 图中结构含有mRNA、tRNA、rRNA, A项正确;甲硫氨酸的密码子是起始密码子且甲硫氨酸位于第一位, 并不是图中的位置, B项错误;密码子位于mRNA上, C项错误;由于密码子的简并性, mRNA上碱基改变不一定导致肽链中氨基酸种类的改变, D项错误。

【答案】A

【知识整合】翻译的过程 (如下图所示) :

过程解读:

(1) 翻译是指在细胞质中的核糖体上, 以mRNA为模板, tRNA为工具, 将氨基酸合成多肽的过程。

(2) 图1表示在1个核糖体中进行的翻译过程;图2表示1个mRNA分子上可相继结合多个核糖体, 同时合成多条肽链的过程。

(3) 图1和图2中箭头表示核糖体移动方向, 即翻译方向。

(4) 图1和图2中每个核糖体合成一条完整的多肽链。图2中最终合成的多肽链的氨基酸排列顺序相同。

(5) 翻译过程中核糖体沿着mRNA移动, 读取下一个密码子, 但mRNA不移动。

(6) 1个核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。

(四) 基因控制蛋白质的合成过程

例6 下图表示生物体内基因控制性状的流程, 相关分析正确的是 ( )

①过程Ⅰ 需要DNA双链为模板、四种核糖核苷酸为原料

②过程Ⅰ和Ⅱ中分别有三种和两种碱基互补配对方式

③mRNA改变, 一定会导致蛋白质改变, 从而使性状发生改变

④过程Ⅲ可以表示酪氨酸酶与人类肤色的关系

A.①②B.①③

C.②④D.③④

【解析】过程Ⅰ是以DNA分子的一条链为模板, ①错误;在过程Ⅰ (转录) 中有A与U、T与A、C与G三种碱基互补配对方式, 在过程Ⅱ (翻译) 中有A与U、G与C两种碱基互补配对方式, ②正确;由于一种氨基酸可以由多种密码子控制, 故当mRNA改变时, 生物的性状不一定发生改变, ③错误;过程Ⅲ表示蛋白质体现生物性状。基因通过控制酶的合成来控制代谢过程, 进而间接控制生物性状, 此外, 基因也可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状, ④正确。

【答案】C

【知识整合】“中心法则”的过程 (如下图所示) :

过程解读:

(1) 图中的a表示DNA的复制;b表示转录;c表示翻译;d表示逆转录;e表示RNA的复制。

(2) 实线 (a→b→c) 表示具有细胞结构的生物中发生的遗传信息流。虚线表示某些病毒中发生的遗传信息流。例如, RNA的复制发生在RNA病毒中, 逆转录发生在某些致癌病毒中。

三、相关计算

(一) 碱基互补配对原则的计算

例7 有一个DNA分子含1 000 个脱氧核苷酸, 共有1 200个氢键, 则该DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为 ( )

A.150个B.200个

C.300个D.无法确定

【解析】1 000个脱氧核苷酸可组成500个碱基对, 假设均为A-T碱基对, 则有1 000个氢键, 现有1 200个氢键, 比假设多出200 个, 而G-C碱基对比A-T碱基对多1个氢键, 因此, G-C碱基对有200个。

【答案】B

【知识整合】 (1) 碱基互补配对原则:A与T、G与C、A与U。

(2) A与T之间、A与U之间有2个氢键, G与C之间有3个氢键, 故在DNA分子中碱基G与C所占比例越高, DNA分子结构越稳定。

(3) 碱基互补配对原则的规律:

规律 ①:一个双链DNA分子中, A=T、C=G、A+G=T+C, 即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。

规律②:在双链DNA分子中, 配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等。

(二) DNA复制过程中的相关计算

例8 已知某DNA分子共含有1 000 个碱基对, 其中一条链上A∶G∶T∶C=l∶2∶3∶4。该DNA分子连续复制2 次, 共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸 ( ) 个

A.600个B.900个

C.1 200个D.1 800个

【解析】由题意可知, DNA的一条链上鸟嘌呤占2/10、胞嘧啶占4/10, 故DNA分子中鸟嘌呤和胞嘧啶占有的量分别是1 000×2/10=200个和1 000×4/10=400 个。由此得出该DNA分子中鸟嘌呤有600个。复制2次形成4个DNA分子, 其中从总量上看有1个DNA分子相当于原来的DNA分子, 故有3个DNA分子需要新的鸟嘌呤脱氧核苷酸, 即共需要3×600=1 800个鸟嘌呤脱氧核苷酸。

【答案】D

【知识整合】DNA复制的计算规律:

DNA分子的复制为半保留复制, 若将一个被15N标记的DNA分子转移到含14N的培养基中培养 (复制) 若干代, 其结果分析如下:

(1) 子代DNA分子数:2n个。

①无论复制多少次, 含15N的DNA分子始终是2个。

②含14N的DNA分子有2n个, 只含14N的DNA分子有 (2n-2) 个, 做题时应看准题目要求是“含”还是“只含”。

(2) 子代DNA分子的总链数:2n×2=2n+1条。

①无论复制多少次, 含15N的链数始终是2条。做题时应看准题目要求是“DNA分子数”还是“链数”。

②含14N的链数是 (2n+1-2) 条。

(3) 消耗的脱氧核苷酸数:若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个, 则经过n次复制后需要消耗游离的该脱氧核苷酸数为m × (2n-1) 个。

(三) 基因控制蛋白质合成过程中的计算

例9 假设有一段mRNA上有60 个碱基, 其中A有15 个, G有25 个, 那么转录该mRNA的DNA分子区段中, “C+T”的个数以及该mRNA翻译成的蛋白质所需氨基酸的个数分别是 (不考虑终止密码子) ( )

A.60、20 B.80、40

C.40、20 D.40、30

【解析】在DNA分子中, 嘌呤碱基总数 (A+G) =嘧啶碱基总数 (C+T) =总数/2。由于mRNA是以DNA分子的一条链为模板合成的, 即mRNA分子中碱基数等于DNA分子中碱基总数/2, 故DNA分子中C+T=60个。mRNA上的3个相邻碱基决定一个氨基酸, 故该mRNA翻译成的蛋白质中有20个氨基酸。

【答案】A

【知识整合】转录、翻译过程中碱基数目和氨基酸数目的关系:

基因中碱基数∶mRNA中碱基数∶多肽链中氨基酸数=6∶3∶1。

四、相关比较

(一) DNA体内复制与体外复制 (PCR技术) 的比较

例10 下列有关DNA体内复制与利用PCR技术扩增DNA的比较正确的是 ( )

A.二者均需要解旋, 且断裂的化学键均为磷酸二酯键

B.二者合成子链的方向相同, 均从5′端→3′端

C.二者均需要引物的参与, 且引物的种类和数量相同

D.二者遵循的碱基互补配对方式相同, 且均需要ATP提供能量

【解析】DNA解旋时断裂的是氢键, A项错误;由于DNA聚合酶只能从引物的3′端开始拼接单个脱氧核苷酸, 故子链的合成方向为5′端→3′端, B项正确;DNA体内复制的引物为RNA单链, 且需要多种;PCR技术中引物为DNA单链, 且只需要2种, C项错误;由于引物种类不同, 故碱基互补配对方式也存在差异, 且PCR技术中不需要ATP提供能量, D项错误。

【答案】B

【知识整合】DNA体内复制与体外复制 (PCR技术) 的比较:

(二) 密码子与反密码子的比较

例11 下列有关密码子和反密码子的表述正确的是 ( )

A.决定氨基酸的密码子有61 种, 也就决定了tRNA只有61种

B.同一种密码子 (如CUA) 在动植物细胞中可以决定不同的氨基酸

C.一种氨基酸只能由一种密码子决定

D.反密码子由遗传信息决定, 存在于mRNA上

【解析】密码子有64种, 其中有3种为终止密码子, 不决定氨基酸, 故决定氨基酸的密码子有61种, 这样也决定了携带氨基酸的tRNA只有61种;同一个密码子在不同生物细胞中决定着同一种氨基酸;一种氨基酸可以由多种密码子决定;反密码子存在于tRNA上。

【答案】A

【知识整合】 (1) 遗传信息、密码子、反密码子的位置关系, 可用下图表示:

(2) 氨基酸与密码子、反密码子的数量关系:

①每种氨基酸对应一种或几种密码子 (密码子的简并性) , 可由一种或几种tRNA转运。

②一种密码子只能决定一种氨基酸, 一种tRNA只能转运一种氨基酸。

③密码子有64种 (其中有3种为终止密码子, 不决定氨基酸;决定氨基酸的密码子有61种) ;反密码子理论上有61种。

(3) DNA分子中碱基、密码子、反密码子的互补关系 (见上图) , 即DNA两条链之间的碱基为互补关系;DNA模板链与密码子之间的碱基为互补关系;密码子与反密码子之间的碱基为互补关系。

(三) 有关酶的比较

例12 下列关于酶的功能或应用的表述, 正确的是 ( )

A.①④B.②③

C.①③D.②④

【解析】DNA连接酶的作用是连接断开的DNA片段间的磷酸二酯键;DNA聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸添加到已存在的核酸片段的3′端羟基上, 形成磷酸二酯键。

【答案】A

【知识整合】信息传递和表达过程中的有关酶:

(1) 解旋酶:在DNA复制时, 使碱基对之间的氢键断裂, 两条链解开;

(2) DNA聚合酶:在DNA复制时, 将单个的脱氧核苷酸添加到已有的DNA片段上;

(3) DNA连接酶:在DNA复制时, 将两个断开的DNA分子片段连接成DNA分子;

(4) RNA聚合酶:催化转录过程, 将单个的核糖核苷酸连接成RNA单链;

(5) 逆转录酶:催化逆转录过程, 将某些RNA病毒在宿主细胞内利用的宿主细胞的脱氧核苷酸合成DNA。

注:DNA聚合酶、DNA连接酶、RNA聚合酶以及逆转录酶作用的化学键均为磷酸二酯键。

【同步训练】

1.有关肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验, 下列叙述中正确的是 ( )

A.R型菌与S型菌的DNA混合培养, R型菌都能转化为S型菌

B.噬菌体吸收和利用培养基中含有35S的氨基酸从而被标记

C.肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质

D.肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的思路相同但实验技术不同

2.有关真核细胞DNA分子结构和复制的叙述正确的是 ( )

A.每个双链DNA分子中含有4个游离的磷酸基团

B.DNA单链上相邻碱基G与C之间通过3个氢键连接

C.DNA复制产生的2条子链反向平行

D.DNA聚合酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接

3.下列有关基因表达过程中tRNA的叙述正确的是 ( )

A.一种氨基酸可以由多种tRNA转运

B.由于一种tRNA只能转运一种氨基酸, 故细胞中有20种tRNA

C.真核生物的tRNA呈三叶草结构, 含有2个游离的磷酸基团

D.tRNA上的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息

4.关于转录和翻译的叙述, 正确的是 ( )

A.转录时以脱氧核糖核苷酸为原料

B.转录时DNA聚合酶能识别DNA中特定的碱基序列

C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质

D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码子的容错性

5.一个双链DNA分子片段中有200个碱基对, 其中腺嘌呤有90个, 则在这个片段中游离的磷酸基团的数目和氢键的数目依次为 ( )

A.200个和400个

B.2个和510个

C.2个和400个

D.400个和510个

6.大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在下图所示的某mRNA的部分序列中, 若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子, 则该mRNA的起始密码子可能是 ( )

A.1 B.2 C.3 D.4

7.图1为真核生物染色体上部分DNA分子复制过程的示意图, 图2为拟核或质粒复制过程的示意图。 下列相关叙述中, 错误的是 ( )

A.从图1 中可以看出, DNA复制具有多起点、边解旋边复制等特点

B.图1和图2中碱基互补配对方式相同, 即A与T、C与G配对

C.生活的细胞中均可发生图1 或图2 所示的过程

D.图2 中实际复制时间减半是由于该DNA从1个起点开始进行双向复制

8.下图表示某生物细胞内发生的一系列生理变化, 其中a为DNA分子某区段, b为DNA和mRNA杂交区段。请据图分析, 下列有关叙述正确的是 ( )

A.图示为转录、翻译的过程

B.图示过程依次在细胞核和细胞质中进行

C.以该mRNA为模板可以合成多条不同的多肽链

D.a、b区段碱基配对的方式完全不同

9.下图表示真核细胞内遗传信息传递的转录过程。请据图回答下列问题:

(1) 该过程主要发生在________ (填场所) 中;密码链与mRNA相比, 二者除________碱基不同外, 其余碱基序列均相同。

(2) 在转录过程中需要解旋, 但不需要专门的解旋酶, 因为________酶本身具有解旋作用。

(3) 从图示可知, 同一个DNA分子中, 不同基因的模板链________ (填 “不同”或 “相同”) , 但mRNA的合成方向都是从________ (填“5′→3′”或“3′→5′”) 。

(4) 人体不同组织细胞的相同DNA进行转录时的起点不完全相同, 原因是________。

(5) 在一个细胞周期中, 可以多次转录, 其意义是________。

10.肺炎双球菌的转化实验是科学家研究并确定遗传物质的经典实验。 请回答下列问题:

(1) 体内转化实验中涉及的S型细菌和R型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分, 区分的依据是________________。

(2) 艾弗里的实验中设置 “DNA+DNA酶”这一组实验的目的是________。

(3) 转化的实质是________ (填“基因突变”或“基因重组”) 。

(4) 将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后, 注射到小鼠体内, 两种细菌的含量变化如右图所示。从免疫学角度解释:曲线ab段下降的原因是________;曲线bc段上升的原因是________。

【参考答案】

1.D 2.C 3.A 4.D 5.B 6.B 7.C8.A

9. (1) 细胞核T、U (2) RNA聚合 (3) 不同5′→3′ (4) 基因的选择性表达 (5) 在单位时间内, 可产生大量的mRNA以快速合成大量的蛋白质

癌症的遗传倾向 篇5

癌症在众多致命疾病中,被列为第二号杀手,因而民间有“谈癌色变”之说。癌症的成因复杂、类别繁多。癌症有没有可能遗传呢?这一直是人们关注,但没有得到明确回答的问题。

根据大量的研究,科学家们认为,某些癌症是有可能遗传的。绝大多数的癌症的遗传规律可以以一种易感性表达出来,也就是说,上代遗传下来的基因只能部分决定下一代的癌症是否会发生,但往往不能起决定作用。如果有一种易感体质,再加上环境、生活因素的共同作用,才会产生癌症效应。

1991年10月。美国的科学家们发表了一项关于癌症遗传倾向的正式报告。这个报告是科学家们花20多年的时间。调查追踪了5万多人而得出的结果。这个报告认为,至少某些癌症确实是可以遗传的。一个人是否会得癌或何时得癌,遗传因素有着一定的作用,而环境、生活方式(如吸烟等)是癌的诱发因素。调查报告发现,在70岁以上的肺癌患者中,1%是由遗传基因引起的,15%是由基因异常和吸烟共同引起的,72%是由吸烟引起的。其余6%则是由于其他原因。在50岁左右的患者中,29%是由遗传基因引起的,40%是由基因和吸烟共同引起的,27%是单独由吸烟引起的,2%是有其他原因。

专家们发现,即使某一人群脱离了某一特定环境的影响,这些居民仍保持着原有的癌症高发倾向。专家们还发现,即使是外界致癌环境比较明朗的地区,绝大多数居民并不发生癌症,而患癌的病人往往集中在某些特定的家庭中。这就使人们有理由相信,在癌症发生的过程中。遗传背景起着重要的作用。

根据分子生物学研究。原发性肝癌、乳腺癌、卵巢癌、上皮细胞癌以及胃癌、肺癌等,按单基因常染色体显性方式遗传。也就是说,只要双亲之中一个人有这些基因,那么就可以直接传给子代。因此,这些癌症的遗传倾向比较明显,遗传因素在癌症的发病因素中可达10%~30%。科学家们还发现,一些较罕见的肿瘤也是按常染色体显性遗传规律传递的,如视网膜母细胞瘤、肾母细胞瘤、肾上腺或神经节的神经母细胞和嗜铭细胞瘤等,其特点是发病年龄早,家庭中可有多人发病,甚至家中几代均有病人。

另一类是常染色体隐性遗传,如肉瘤、脑瘤、急慢性淋巴细胞白血病。这种基因是通过双亲共同遗传的,如果双亲之一携带有异常基因,可以传给子代,但子代并不发病。只有当父母双方均携带有相同的异常基因,子代才有可能发病。因为隐性遗传基因要成对时才能显示其基因性状。所以,除了近亲结婚的后裔外,这种癌症的遗传倾向比较小,仅占全部癌症的0.5%~2%。

会遗传的情绪 篇6

美国匹兹堡大学发现,一个人之所以易怒和情绪化,可能是因为他们有一种突变的“愤怒基因”。我们大脑内有一种基因能产生复合胺,这种化学物质能帮助脑神经细胞传递信息。可是在易怒的人体内,这种基因发生了变异,它使复合胺不能正常发挥作用。研究发现,越易动怒的人,这种基因的变异就越明显。如果这种易怒基因突变遗传给下一代,那么宝宝天生就是一个容易发脾气的人。

环境能够影响基因

如果情绪基因没有发生突变,坏情绪就不会遗传了吗?当然不是,很多时候,基因的表达总是脱离不开环境的影响。如果你遗传到了好基因,不要太高兴,遗传到了坏基因,也不用太伤心,因为环境有可能会改变基因的甲基化水平,最终抑制基因表达,这就是表观遗传。表观遗传可以说记录着环境对我们产生的长远影响,包括情绪方面的。

环境影响也能遗传

表观遗传不仅能够影响父母,还有可能遗传给他们的孩子。也就是说,父母因为环境原因产生了某种性格,虽然孩子出生后环境改变了,但是他们的孩子仍然有可能继承这种性格。在美国埃默里大学医院的实验中,祖辈小鼠们因为曾遭电击而害怕苯乙酮的味道,这些小鼠的子辈和孙辈虽然没有遭遇过电击,但仍然害怕苯乙酮的味道,这种恐惧的情绪被表观遗传记录在了小鼠的子子辈辈中。在人类历史中,荷兰曾因为二战陷入饥荒,而父辈们经历的饥荒却最终体现在了没有经历饥荒的子辈们身上,使其患心脏病和糖尿病的几率大幅增加,这也是表观遗传作用。所以,我们有理由相信,父辈的情绪有可能通过表观遗传体现在子辈身上。

如果你现在焦虑、暴躁或者抑郁,那你未来的孩子也可能焦虑、暴躁或者抑郁。但这并不是完全无法改变的,学会控制你的情绪,你的表观遗传就会留下良好的记录。而你的孩子将会因为这些良好的记录而拥有一个良好的情绪基础。

链接:表观遗传会遗传给下一代吗?

表观遗传虽然带有遗传两个字,可大部分只能影响生物个体自身。但有科学家相信,有一小部分的表观遗传改变会出现在下一代身上。例如,中国科学研究院一项刊登在《细胞》杂志上的研究结果显示,虽然精子在生成时,单倍体基因组中有96%的组蛋白会丢失,但还有4%的组蛋白会将其所载表的表观遗传信息传给下一代。所以,表观遗传的变化是有可能遗传给下一代的。

TIPS

如何控制你的情绪?

通过经常体察自己的情绪,学会正确表达情绪,以及在适当的时候抒发情绪,可能让你的表观遗传产生好的变化。

体察自己的情绪 常常问自己:“我现在的情绪是什么?”例如:当你因为朋友约会迟到而对他冷言冷语时,问问自己:“我为什么这么做?我现在有什么感觉?”如果你察觉你已对朋友三番两次的迟到感到生气,你就可以对自己的生气做更好的处理。人不可能完全没有情绪,压抑情绪反而带来更不好的结果,学着体察自己的情绪,是情绪管理的第一步。

适当表达自己的情绪 再以朋友约会迟到的例子来看,你之所以生气可能是因为他让你担心,在这种情况下,你可以婉转地告诉他:“你过了约定的时间还没到,我好担心你在路上发生意外。”试着把“担心”的感觉传达给他,让他了解他的迟到会带给你什么感受。如果你直截了当地向朋友表达负面情绪,指责他,那么他可能也会出现负面的反应。接下来,你们可能吵架或者冷战,让负面情绪持续泛滥。

以适宜的方式纾解情绪 纾解情绪的方法很多,有些人会痛哭一场、有些人找三五好友诉苦一番、另一些人会逛街、听音乐、散步或逼自己做别的事情以免老想起不愉快的事,比较糟糕的方式是喝酒、飙车,甚至自杀。纾解情绪的目的在于给自己一个理清想法的机会,让自己好过一点,也让自己更有能量去面对未来。如果纾解情绪的方式只是暂时逃避痛苦,之后需承受更多的痛苦。所以选择纾解情绪的方式时要注意,能否降低自己的不愉快,能否在将来遇到相似的情况时不重蹈覆辙,能否不引起更大的伤害。如果这些目的都能够达到,那就是适合你的方式。

遗传系谱图解的解题规律 篇7

一、遗传病类型的判断

人类遗传病可分为下面五种类型:常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、伴X染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传、伴Y染色体遗传。解题时先要判断出致病基因的位置以及显隐性,然后根据题目要求分别写出各个个体的基因型、表现型以及各种基因型的概率。其中遗传病的性质可以依据以下步骤来判断:

(1)先确定是否是伴Y染色体遗传病:如果家系图中患者全为男性而女性全部正常且致病基因为父传子、子传孙,具有世代连续性,即可判断为伴Y遗传病,也称限雄遗传,这类病无显隐性之分。典型系谱图如图1。

(2)判断致病基因是显性还是隐性:可以根据无中生有为隐性(如图2),有中生无为显性(如图3)来进行判断,但是如果出现有无生有无时显隐性都有可能,这时我们可以看患者代代(指各亲代与子代之间)是否具有连续性。如果有连续性的往往是显性致病基因控制的遗传病(可能性大但是不否定隐性遗传);不连续的则由隐性致病基因控制(如图4)。

(3)确定基因的位置,即致病基因是位于常染色体上还是位于X染色体上。这时可以根据前面已经确定是显隐性的基础上进行判断。在已确定是隐性遗传时,如果父亲正常而女儿患病可判定是常染色体隐性遗传病(如图5);而在已确定是显性遗传时,如果父亲患病,女儿正常,或者母亲正常,儿子患病即可判定是常染色体显性遗传病(如图6)。

二、遗传病概率的计算

解题时在确定了遗传病类型的基础上,先把各个个体的基因型写出来,再利用基因的分离定律和自由组合定律进行计算。如果是隐性遗传病时先把患病个体的基因型写出来,再推出亲本和子代的基因型即隐性突破法。如果是显性遗传病时可先把正常个体的基因型写出来再推出其他个体的基因型。

例如图7是患甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。请据图回答下列问题。

(3)Ⅲ3和Ⅲ1分别与正常男性结婚,她们怀孕后到医院进行遗传咨询,了解到若在妊娠早期对胎儿进行检查,可判断后代是否会患这两种病。

A.染色体数目检测

B.基因检测

C.性别检测

D.无需进行上述检测

(4)如果Ⅲ1和Ⅲ4违法结婚,子女中患病的可能性是。

分析:

(1)由系谱图可看出,Ⅱ5和Ⅱ6生出不患病的个体Ⅲ3,可确定甲病是显性遗传病,再根据Ⅱ5有病而Ⅲ3正常可排除致病基因位于X染色体上,故甲病的致病基因位于常染色体上。在确定了基因位置的基础上再利用隐性纯合子突破法,推出各个个体的基因型。因为甲病是常染色体显性遗传病,故Ⅲ3和Ⅲ5的基因型都为aa,Ⅱ5和Ⅱ6的基因型都为Aa,利用分离定律可知Ⅲ4的基因型为1/3AA或1/3Aa,因Ⅲ1正常故为aa可知Ⅱ2为Aa,又因Ⅱ1正常再推出Ⅲ2为Aa。

(2)由Ⅱ1和Ⅱ2生育出患乙病的Ⅲ2,可确定乙病是隐性遗传病,又因Ⅱ1家庭均无乙病史,所以致病基因存在于X染色体上,故乙病为伴X染色体隐性遗传病。再以隐性基因为突破口写出各个个体的乙病基因型,因Ⅲ2患乙病故基因型为XbY,可知Ⅱ2为XBXb,再写出Ⅲ1的基因型为1/2XBXB 或1/2XBXb。Ⅱ6家庭无乙病史,可知Ⅱ5和Ⅱ6的基因型分别XBY、XBXB,则Ⅲ3的基因型为XBXB,最后综合起来可知各个体的甲乙两病的基因型。

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