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关于基因学的一些小知识

时间:2022-02-15 百科知识 版权反馈
【摘要】:基因学说即“基因遗传学说”,以往又称“染色体遗传学说”。他运用果蝇做了大量的实验,提出了位于细胞染色体上的遗传因子,并将这些因子称为“基因”。基因中记录着所有的遗传性状,成为遗传的基本单位。这种一个基因的二价形式即称“对偶基因”。从而也说明了隐性基因并没有完全消失,而只是被暂时隐匿而呈压制状态。至今关于基因遗传的传递方式,仍停留在“分离定律”和“自由组合定律”之间。
基因学说_赛鸽全书

基因学说即“基因遗传学说”,以往又称“染色体遗传学说”。这是由美国遗传学家摩尔根孟德尔学说的进步和发展。他运用果蝇做了大量的实验,提出了位于细胞染色体上的遗传因子,并将这些因子称为“基因”。

染色体广泛地存在于每一个细胞的细胞核中,它是以染色质形态均匀地分布在细胞核的核浆中。由于人们在进行细胞形态观察和研究的同时,首先需对组织切片进行细胞染色,而将这些在细胞核染色中最易被染上颜色的颗粒状物质称“染色质”。而当细胞在进行分裂时,染色质便会浓集而形成粗短的杆状结构称“染色体”。因而染色体实际上是染色质浓集所形成的。

人们对于染色体的进一步微观研究,观察到的是一种紧密卷曲的螺旋形链状结构,丝状螺旋形结构上还黏附有呈串状的珠子样结构。这些串状珠子中记录着每个生物体的所有遗传信息密码(生物信息密码),这些密码中涵盖有一系列“碱基”结构称“基因”。基因中记录着所有的遗传性状,成为遗传的基本单位。

每一种动物都有它独特的染色体,且不同数目、不同形状和不同结构。而染色体在细胞内是成对存在的,各种动物都有其特定数目的染色体,不同种属有各自的特征。因而人们可以此来分辨不同动物种属的组织细胞。如人的染色体为46条(23对),而鸽的染色体是80条(40对),也有说是62条(31对)。

细胞进行分裂前,细胞内的染色体、细胞核等所有的物质都将平均分裂成两个部分,这些成对的染色体称“同源染色体”。同源染色体的两条染色体的形状、大小都应完全是一致的;但却并非全部都那么一致,有时成对的同源染色体中的某一条染色体,可能会比另一条染色体多出一个(也可缺少)或一个以上碱基——基因。这种一个基因的二价形式即称“对偶基因”。

在一个同源染色体对中,其中一条来自雄性鸽亲代,而另一条则来自雌性鸽亲代。因此,每一个性状都由两个不同的个体所控制。如这两个基因完全相同,那么这对基因则为“同合子”,或称“纯合子”;如同属于对偶基因而不相同,便成为“异合子”,或称“非纯合子”。

一个异合子基因对,可以不同的方式去影响个体的性状表现。如其中的某一个基因表现强于另一个基因,那么对于基因组合而言,会表现这个强势基因,而形成显性基因,而对于弱势基因而言,则成为隐性基因。以牛为例,用纯种黑色公牛与纯种红色母牛进行杂交,其子代的毛色都是黑色,那么黑色就是显性基因,而红色即为隐性基因。然而在子一代(F1)的染色体中,隐性基因虽受到显性基因的压制,而没有能进行表现,但它仍存在于它的染色体中。而在进行子一代(F1)彼此之间杂交时,会在孙代(F2)中表现出来,即可使孙代(F2)个体中出现红色个体。从而也说明了隐性基因并没有完全消失,而只是被暂时隐匿而呈压制状态。而在其他形式的杂交配种时,也可能会出现与两个亲代都不同的毛色,而是介于两个亲代毛色之间的两个亲代混合型毛色。

(1)性细胞学说 雄性和雌性个体性细胞和体细胞的染色体数目是不同的。前文所述鸽的体细胞染色体有80条(40对),而性细胞的染色体只有体细胞的1/2。在性细胞尚未成熟时,它和其他体细胞一样也是拥有40对同源染色体。而是在成熟前一次细胞分裂时,它的染色体不再进行分裂,而是同源染色体彼此之间进行分离,从而对等分别分配到2个性生殖细胞之中。因而,成熟的性细胞只有正常体细胞染色体的一半。上述这种细胞的分裂方式称“减数分裂”。

当性生殖细胞在受精时,一个有40条染色体的精子和有40条染色体的卵细胞相互融合,从而组合成一个完整的有80条(40对)正常染色体的新生命体(受精卵)。

在性细胞减数分裂过程中,如果说雄鸽的精细胞中,所有40条染色体都来自这羽雄鸽的母亲,也可能全部都来自这羽雄鸽的父亲,这种机会应说也是对等的。而雌鸽的卵细胞在减数分裂中,细胞内染色体的组合方式仍是随机组合。一般而言,即是鸽的精细胞和卵细胞中的染色体组成,大多数都是一部分来自它的父亲,而另一部分来自它的母亲。这种组合方式的概率相对而言要高得多,而完全继承父亲或母亲某一方遗传概率,却相对而言要少得多。但值得注意的是,这种可能性毕竟还是存在的。因而对于一羽鸽的遗传基因(血统书)追溯,应要从它的父母、祖父母、外祖父母代中进行,而它们之间的基因遗传概率统计(计算),却存在着概率从零到100%的差异。

实际上,雄鸽将遗传物质通过精子细胞传递给它的后代,可能有几次方(数百万种)不同的遗传组合形式;而雌鸽同样也存在着有几次方(数百万种)相类似的不同遗传组合形式。也就是说,在“遗传基因信息传递”时,由于基因的数量十分庞大,因此其任何一种组合形式都有可能会发生。至今关于基因遗传的传递方式,仍停留在“分离定律”和“自由组合定律”之间。

在性细胞减数分裂过程中,另一个影响性细胞遗传组成的因素是性染色体互换的发生。同源染色体中的一对形状大小相同,而分别来自父方和母方亲代的两条染色体之间,有时也会发生有一段染色体彼此之间互相易位互换的情况,因而使得染色体的组合方式继而出现更大的变异。也正由于以上种种极为复杂因素的存在,而鸽也和其他生物体一样,彼此之间绝对不可能存在有两羽完全相同的鸽,包括现代“克隆”技术培育的生物,虽然它们在外形上彼此可完全相像,它们的基因组合也彼此较为近似,但绝对不可能是完全相同一致的。

鸽友们只要稍微用心观察一下自己的鸽,就会发现上述这些遗传理论会在这些鸽群中得到兑现,且是十分吻合的。在育种实践中,冠军配冠军并不一定就是冠军,也完全有可能育出一羽庸鸽。但是毕竟是冠军配冠军所育出的鸽,应说它们的基因内或多或少都会保留一些优秀的性状基因,其必定要比那些“平庸之辈”所育出的鸽要强得多。

(2)性染色体学说 在一对同窝雏幼鸽中,为什么多数是一雌一雄,而双雌双雄就较少呢?这个问题必须要用性染色体学说来进行解释。

在染色体中,必定会存在一对染色体是性染色体,简写为“X”。在雌性哺乳动物体内所有的细胞中,都有数目相同而成对排列的染色体,其中必定包括有一对是性染色体,性染色体通常用“XX”表示。而在雄性哺乳动物的体细胞中的两个性染色体则不相同,其中一个是和雌性相同的X染色体;而另一个染色体形态上要比X染色体略小,称“Y”染色体。因此,雄性哺乳动物的性染色体组合成“XY”染色体,雌性哺乳动物的性染色体是“XX”。

而鸟类的性染色体组合方式与哺乳动物却完全相反。雄性鸽的性染色体组合为“XX”,而雌性鸽的性染色体组合为“XY”。雄性鸽的性细胞染色体一共有40条,即有1条是性染色体X染色体,39条是其他染色体;雌性鸽的性细胞,卵细胞染色体也有40条,但其中有一半的卵细胞具有的染色体,是由1条性染色体X染色体,39条是其他染色体组成;而另一半的卵细胞具有的染色体,是由1条性染色体Y染色体,39条是其他染色体组成。因此,雌鸽有两种不同类型的卵细胞。如一个精细胞(1X)与另一个携带有X的卵子细胞结合,就会产生一羽有两条X染色体的鸽,孵出的是雄鸽。如是一个精子细胞与另一个携带有Y染色体的卵子细胞结合,就会孵出一羽有XY染色体的雌鸽。正由于这种雌鸽产生的卵子携带有X染色体或Y染色体的机会各半,因而育出的雄性鸽和雌性鸽后代的概率也就各占50%,即一羽雌一羽雄。

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