文档介绍：什么是遗传学
遗传学( )是研究各种生物的遗传信息传递及遗传信息如何决定各
种生物学性状发育的科学。它是生命科学中最基本的、发展最迅速的、并与其
他各分支学科都有密切联系的基础科学。
不少遗传学教科书将遗传学定义为研究遗传和变异的科学。毫无疑问,生
物的遗传和变异是遗传学研究的核心。遗传( )是指生物亲代繁殖与其
相似的后代的现象,变异( 则是指后代个体发生了变化,与其亲代不
相同的方面。生物有遗传特性,才能繁衍后代,保持物种的相对稳定性。生物
有变异特性,才能使物种不断发展和进化。
但是,早在生物学和遗传学作为一门系统科学诞生之前,古代人们对遗传
和变异现象就有了认识。古人通过选择手段,改进农作物和家养动物的性状;
也探索人体特征的遗传现象,如为什么子代总是与其亲代相似,为什么一母所
生的同胞兄弟在相貌、特征等方面又会有差别。然而,这些古人都不能称为遗
传学家。直到世纪年代,奥地利修道士孟德尔( 根据对香
豌豆所做的一系列实验,证明细胞中存在决定性状发育的、被后人称为基因
)的遗传因子时,遗传学才进入了系统地、科学地进行研究的时代。无论
今天的遗传学家采用什么研究手段,无论是在分子的、细胞的、个体的、家族
的、群体的或是进化的水平上进行研究,其研究的中心始终是基因。所以,可
以简明地说,遗传学是研究基因的科学。
什么是基因呢?基因是叫做脱氧核糖核酸( )的
一种高分子化合物中的一条片段。是遗传物质,载有决定生物体各种性
状发育的信息,其基本的功能单位是基因,它可以从上一个世代传递到下一个
世代,并能够稳定保持物种的种属特性。细胞内的与数种蛋白质结合,
形成所谓染色体( 。高等真核生物的每一个细胞都含有多条染色
体,每一条染色体上都载有很多基因,它们沿每一条染色体的纵长方向分布,
所以基因也是染色体中的功能单位。
基因可以发生变异。这类变异可以自发产生,也可通过某些物理或化学因
素进行人工诱变。一旦基因发生变异后,由其决定的性状也会发生变化,并且
这种变异可以传递给子代。
基因可以进行重新组合。高等真核生物在形成生殖细胞的过程中,源于父
亲和母亲的基因可以打破其在染色体上的原有状态,使其双亲的某些基因组合
在一起,进入一个生殖细胞。所以通过精、卵细胞融合而发育成的个体在相
貌、特征等方面既有同其双亲相似的一面,也有与其双亲不同的一面,并且不
同个体间也都有差别。
基因作用的直接产物是蛋白质,它们或者是构成细胞或生物体的结构蛋
白,或者是催化细胞内某种生化反应过程的酶。因此,基因所含的遗传信息通
过编码出蛋白质、进而决定生物体的个体发育和性状表现。
基因控制个体发育和性状表现是通过细胞内外的环境条件起作用的,因为
由基因决定的生化合成过程必须从周围环境中获取原料。任何生物只有在必要
的环境条件下,从环境中摄取营养,通过新陈代谢进行生长、发育和繁殖,才
能表现出性状的遗传和变异。另一方面,环境条件在许多方面又可影响基因的
活性,从而影响生物体的生长和发育过程。也就是说,基因通过与环境互作,
共同决定生物体的性状表现。
生物体所表现出来的所有形态特征、生理特征和行为特征叫做表型(
,个体能够遗传的所有基因叫做基因型。个体的基因型基本
上是固定不变的,在整个生命过程中始终保持稳定,它不因环境条件的变化而
发生变化。但是绝大多数表型在生物体的生命过程中是不断变化的,因为表型
是基因型与一系列环境条件互作的结果。所以,基因型是稳定的并不等于表型
也是稳定的。由环境条件引起的表型变异通常是不遗传的,但某些特殊环境条
件可以引发基因突变( 、染色体变异等可以遗传的变异。
综上所述,遗传学是以研究基因为核心,研究遗传信息从细胞到细胞、从
亲代到子代的传递机制;研究遗传的变异,研究各种变异现象和变异的起源;
还研究基因与实际性状表现之间的关系,探明基因决定性状发育的机制。
遗传学的产生与发展
各种考古学资料表明,人类在远古时代就已经知道优良动植物能够产生与
之相似的优良后代的现象,并通过选择和培育有用的动植物以用于各种生活目
的。公元前年到年,古埃及人就开始通过饲养瞪羚作为食物,以后
又用绵羊和山羊代替瞪羚并用来生产羊奶。在古非洲的尼罗河流域,公元前
年就有记载人类通过选择和饲养蜜蜂来生产蜂蜜的活动。在植物的选育
方面,在我国湖北地区新石器时代末期的遗址中还保存有阔卵圆形的粳稻谷
壳,说明人类对植物品种的选育具有更悠久历史。公元前年左右,古埃
及的石刻上还记载了人们进行植物杂交授粉的情况。但是,这些都仅仅是史前
时期的人类对遗传变异现象的观察,或是在生产实践中利用一些遗传、变异性
状