01 純合子的后代不都是純合子 純合子自交的后代仍為純合子,但純合子雜交的后代不一定為純合子。比如AA×aa的后代就是雜合子。 ![]() ![]() 02 雙雜合子自交的后代不都是9:3:3:1 (1)兩對基因獨立遺傳時,雙雜合子自交的后代有4種表現(xiàn)型,比例為9:3:3:1。 (2)若兩對基因位于同一對同源染色體時,自交的后代表現(xiàn)型可能有兩種,比例為3:1,也可能有3種,比例為1:2:1。 (3)存在配子致死時,自交后代可能為:5:3:3:1、7:3:1:1。 (4)雙雜合子自交的后代,也可能出現(xiàn):9:3:4、9:6:1、12:3:1、9:7、15:1、13:3、1:4:6:4:1等。 ![]() ![]() 03 等位基因的分離不都發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ 在不考慮基因突變和交叉互換的情況下,等位基因的分離只發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期,但若考慮基因突變或交叉互換,等位基因的分離除發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期,還發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期。 ![]() ![]() 04 有性別的生物不都有性染色體 雖然人和果蠅都是XY型性別決定,但在人中Y染色體在性別決定上所起的作用很重要,有Y染色體存在就有睪丸組織,沒有Y染色體存在就沒有睪丸組織,故XO個體是不育女性;而在果蠅中,Y只跟育性有關,所以XO個體是不育的雄蠅。蜜蜂體內無性染色體,其性別由體內染色體組的數(shù)目決定,一個染色體組的為雄蜂,兩個染色體組的為雌蜂。工蜂和蜂王都是雌蜂,但工蜂沒有生育能力。 ![]() ![]() 05 基因不都在染色體上 摩爾根和他的學生經(jīng)過十多年的努力,發(fā)明了測定基因位于染色體上的相對位置的方法,并繪制了第一幅果蠅各種基因在染色體上的相對位置圖,同時也說明了基因在染色體上呈線性排列。但并非所有的基因都位于染色體上,在真核生物中,細胞核基因位于染色體上,但細胞質基因位于線粒體和葉綠體的DNA上,在原核生物中,細胞內無染色體,其內的基因位于擬核DNA上或質粒DNA上;病毒中有基因,但無染色體。 ![]() ![]() 06 生物的遺傳物質不都是DNA 細胞結構的生物遺傳物質是DNA,DNA病毒的遺傳物質是DNA,RNA病毒的遺傳物質是RNA,自然界絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA,DNA是主要的遺傳物質。 ![]() ![]() 07 不是所有生物都共用一套遺傳密碼 密碼子的通用性的例外十分少見,目前發(fā)現(xiàn)的有: ①對終止密碼子的解讀,如支原體(Mycoplasma)的UGA不再是終止密碼子,而是編碼色氨酸;在纖毛蟲草履蟲屬( Paramecium)和四膜蟲屬(Tetrahymena)的一些物種中,UAA和UAG也不再是終止密碼子,而是編碼谷氨酰胺。 ②密碼子的系統(tǒng)性的改變只存在于線粒體DNA 中。UGA在線粒體中不是終止密碼子,而是編碼色氨酸;酵母線粒體中CUA不編碼亮氨酸,而是編碼蘇氨酸;果蠅線粒體中AGA和ACG不編碼精氨酸,而是編碼絲氨酸;哺乳動物線粒體中AGA和 AGG不編碼精氨酸而是終止密碼子,AUA不編碼異亮氨酸而是甲硫氨酸。 ![]() ![]() 08 基因在染色體上不都呈線性排布 傳統(tǒng)觀點認為編碼蛋白質或酶的結構基因是一段連續(xù)的DNA序列。而且基因之間是互不沾染、單個分離的DNA 片段。事實上基因不僅僅是斷裂的,而且基因之間還存在重疊性。1977年Sanger等人在測定了噬菌體фX174 DNA 的5386個核苷酸排列順序后發(fā)現(xiàn)它編碼9種蛋白質(其實是11個基因編碼)的部分基因的核苷酸有重疊,即某兩個基因共有一段重疊的核苷酸序列,因而稱為重疊基因(overlapping gene)。在病毒、細菌和果蠅甚至在人的基因組中都發(fā)現(xiàn)重疊基因現(xiàn)象,這些重疊在一起的基因表達時由于使用不同的可讀框(open reading frame, ORF ),因此雖然是同樣的DNA序列,但基因表達的產(chǎn)物是不同的。重疊基因的發(fā)現(xiàn)是對各個基因之間互不沾染、各自獨立的傳統(tǒng)觀念的修正,而且重疊基因可有效地利用DNA遺傳信息量,便于對基因表達進行調控。 基因不僅是斷裂的,基因之間存在重疊,而且還有些基因在染色體上的位置是可以移動的,這類基因稱為可移動基因(movable gene),或稱跳躍基因(jumping gene),亦稱轉座因子(transposable element) 。 ![]() ![]() 09 患遺傳病的個體不都含有致病基因 遺傳病是指生殖細胞或受精卵的遺傳物質(染色體和基因)發(fā)生突變(或變異)所引起的疾病。包含單基因遺傳病、多基因遺傳病、染色體異常遺傳病。前兩種遺傳病都由致病基因控制,染色體異常遺傳病則不是由致病基因引起,比如21三體綜合征是因為21號染色體多了一條引起的。 ![]() ![]() 10 含有致病基因的個體不都患遺傳病 隱性遺傳病致病基因的攜帶者,表現(xiàn)型正常,而并不患遺傳病。 ![]() ![]() 11 遺傳病不都是先天性疾病 遺傳病不應與先天性疾病(congenital disease)等同看待。先天性疾病是指個體出生后即表現(xiàn)出來的疾病。如果主要表現(xiàn)為形態(tài)、結構異常,則稱為先天畸形(congenital anomaly )。應該指出,許多遺傳病在出生后即可見到,因此大多數(shù)先天性疾病實際上是遺傳病,但也有某些先天性疾病是在子宮中獲得的,如風疹病毒感染引起的某些先天性心臟病,藥物引起的畸形等。反之,有些出生時未表現(xiàn)出來的疾病,也可以是遺傳病。如原發(fā)性血色素病(primary-hemachromatosis,HHC)是一種鐵代謝障礙疾病,但鐵要積存到15 g以上才發(fā)病,80%的病例發(fā)病年齡在40歲以上。 ![]() ![]() 12 遺傳病不都是家族性疾病 遺傳病應與家族性疾病( familial disease )加以區(qū)別。家族性疾病是指表現(xiàn)出家族聚集現(xiàn)象的疾病,即在一個家庭中不止一個成員罹患。當然,許多遺傳?。ㄌ貏e是顯性遺傳病)常見家族聚集現(xiàn)象,但也有不少遺傳病(特別是隱性遺傳病和染色體?。┎⒉灰欢ㄓ屑易迨贰9省凹易逍浴币辉~一般在表達未弄清病因而又懷疑可能為遺傳病時使用。 ![]() ![]() 13 單倍體不都是高度不育的 體細胞中染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體叫做單倍體。單倍體在動物中比較少見,而且一般很難存活,在果蠅中出現(xiàn)的一些單倍體個體,生活力大大降低。在蛙、小鼠和雞中出現(xiàn)的單倍體,生理上很不正常,多在胚胎發(fā)育過程中死亡。但是在某些昆蟲(如蜜蜂)中,單倍體個體是正常的,而且與性別有關:未受精的單倍體卵發(fā)育成雄性個體,受精后的二倍體卵發(fā)育成雌性個體。 自然界多數(shù)生物體是二倍體,而動物幾乎全部是二倍體。少數(shù)動物還有自然存在的一倍體。例如,某些膜翅目昆蟲(蜂、蟻)和某些同翅目昆蟲(白蟻)的雄性個體等。 蜜蜂的雌性個體,會先經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細胞,卵細胞若不受精則孵化為雄性個體;卵細胞若受精后產(chǎn)生的受精卵則孵化為雌性個體(蜂王和工蜂)。 雄性蜜蜂在產(chǎn)生精子時,它的精原細胞也經(jīng)過連續(xù)的兩次減數(shù)分裂。第一次分裂時出現(xiàn)單極紡錘體(monopolar spindle ),僅在細胞的一極擠出一個無核的細胞質芽體,不發(fā)生染色體數(shù)目減半。第二次分裂時,則按正常的方式進行,但是到了減數(shù)分裂Ⅱ的后期,每個染色體卻按常規(guī)進行姐妹染色單體的分離,于是精子內的染色體數(shù)目仍然是一個完整的染色體組,即單倍體。所以這次分裂實質上相當于一般有絲分裂。結果每一個精原細胞僅形成兩個精細胞,分別具有雄蜂原來的單倍性染色體數(shù)目,因此雄蜂的精子具有正常的功能。 在許多高等植物中,如棉、水稻、咖啡、甜菜、大麥、大麻、可可、油菜、番茄、蘆筍和小麥等,都發(fā)現(xiàn)過自發(fā)產(chǎn)生的單倍體;某些低等生物,如酵母、霉菌和苔蘚等,則以單倍體為主要的生活世代。 在自然條件下,玉米、高粱、水稻、番茄等二倍體植物,偶爾也會出現(xiàn)單倍體植株。與正常植株相比,單倍體植株長得弱小,而且高度不育,因為沒有同源染色體,無法聯(lián)會。但四倍體植物產(chǎn)生的單倍體(含2個染色體組)仍能進行正常聯(lián)會,后代是可育的。 ![]() ![]() 14 基因突變不都使生物的性狀發(fā)生改變 基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起基因堿基序列的改變?;蛑袎A基序列改變會引起轉錄出來的mRNA中密碼子發(fā)生改變,進而導致蛋白質中氨基酸數(shù)目和序列發(fā)生改變,影響生物的性狀。由于密碼子具有簡并性,因此,單個堿基替換可能只改變mRNA上的特定密碼子,但不影響它所編碼的氨基酸。例如,DNA模板鏈中GCG的第3位G被A取代而成GCA,則mRNA中相應的密碼子CGC就被轉錄為CGU,由于CGC和CGU都是精氨酸的密碼子,因而新形成的肽鏈沒有氨基酸順序和數(shù)目的變化,這種突變稱為同義突變(synonymous mutation )。 ![]() ![]() 15 基因重組不都發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。包括減數(shù)分裂Ⅰ前期因為同源染色體的交叉互換導致的同源染色體上的非等位基因的重新組合、減數(shù)分裂Ⅰ后期因為非同源染色體的自由組合導致的非同源染色體上的非等位基因的重新組合。這屬于狹義的基因重組。廣義的基因重組還包括基因工程和肺炎鏈球菌的轉化。 自然轉化現(xiàn)象首先是在肺炎鏈球菌中發(fā)現(xiàn)的。近幾十年來,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種細菌或某些特殊的菌株有自然轉化能力。在肺炎鏈球菌中,自然轉化的第一步是R型細菌受體細胞處于感受態(tài),即能從周圍環(huán)境中攝取DNA的一種生理狀態(tài),然后是DNA在細胞表面的結合和進入。進入細胞的DNA分子一般以單鏈形式整合進宿主的染色體DNA,并獲得遺傳特性的表達。這一系列的過程涉及細菌染色體上10多個基因編碼的功能。 R型細菌在生長到一定階段時,就會分泌一種小分子的蛋白質,稱為感受態(tài)因子。這種因子能與細胞表面受體相互作用,誘導感受態(tài)特異蛋白質(如自溶素)的表達,它的表達使細胞表面的DNA結合蛋白及核酸酶裸露出來,使其具有與DNA結合的活性。加熱滅活的S型細菌遺留下了完整的細菌染色體DNA的各個片段(如圖),其中包括控制莢膜形成的基因,即S基因( smooth gene )。這一片段從S型細菌中釋放出來,在后繼的培養(yǎng)中吸附到一些R型細菌上,S基因以雙鏈的形式在R型細菌細胞的幾個位點上結合并被切割。核酸內切酶首先切斷DNA雙鏈中的一條鏈,被切割的鏈在核酸酶的作用下降解,成為寡核苷酸釋放到培養(yǎng)基中,另一條鏈與R感受態(tài)細菌的特異蛋白質結合,以這種形式進入細胞,并通過同源重組以置換的方式整合進入R型細菌的基因組中,使R型細菌轉化為S型細菌。 ![]() ![]() 16 基因與性狀的關系不都是一一對應的 一對基因可決定一對性狀,這種關系是一一對應的。但一個性狀也可以受到多個基因的影響。例如,人的身高是由多個基因決定的,其中每個基因對身高都有一定的作用。一個基因也可以影響多個性狀。例如,我國科學家研究發(fā)現(xiàn)水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質不僅參與了開花的調控,而且對水稻的生長、發(fā)育和產(chǎn)量都有重要作用。 |
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