遗传与变异,是生物界不断地普遍发生的现象,也是物种形成和生物进化的基础。
微生物遗传学作为一门独立的学科诞生于40年代,病毒遗传学作为微生物遗传学的重
要组成部分,对于生物遗传和变异的研究起到了重要的促进作用,也为分子遗传学的
发展奠定了基础。病毒的许多生物学特性,包括结构简单、无性增殖方式、可经细胞
培养、增殖迅速、便于纯化等,使其具有作为遗传学研究材料的独特优势。
�遗传 父母的基因特征传给子女。
遗传,一般是指亲代的性状又在下代表现的现象。但在遗传学上,指遗传物质从上代传给后代的现象。例如,父亲是色盲,女儿视觉正常,但她由父亲得到色盲基因,并有一半机会将此基因传给他的孩子,使显现色盲性状。故从性状来看,父亲有色盲性状,而女儿没有,但从基因的连续性来看,代代相传,因而认为色盲是遗传的。遗传对斗棚于优生优育是非常重要的因素之一。
为什么会出现遗传这种奥妙的现象呢?19世纪末,科学家才在人体细胞的细胞核内发现了一种形态、数目、大小恒定的物质。这种物质甚至用最精密的显微镜也观察不到,只有在细胞分裂时,通过某种特定的染色法,才能使它显形,因此取名为“染色体”。 那么,染色体又是怎么实现遗传的呢?染色体靠的是它所携带的遗传因子,也就是“基因”,基因是贮藏遗传信息的地方,一个基因往往携带着祖辈一种或几种遗传信息,同时又决定着后代的一种或几种性状的特征。基因是一种比染色体小许多丛孙倍的微小的物质,即使在光学显微镜下也不可能看到。它们按顺序排列在染色体上。由染色体将它们带入人体细胞。每条染色体都是由上千个基因组成的。
基因还具有稳定性和变异性。稳定性是指基因能够自我复制,使后代基因保持祖先的样子。变异性是说基因在某种因素的刺激下遗传 父母的基因特征传给子女。
遗传,一般是指亲代的性状又在下代表现的现象。但在遗传学上,指遗传物质从上代传给后代的现象。例如,父亲是色盲,女儿视觉正常,但她由父亲得到色盲基因,并有一半机会将此基因传给他的孩子,使显现色盲性状。故从性状来看,父亲有色盲性状,而女儿没有,但从基因的连续性来看,代代相传,因而认为色盲是遗传的。遗传对于优生优育是非常重要的因素之一。
能够发生变化。如日本人在20世纪40年代一般因遗传缘故,个子较矮小,到60年代之后,日本人注意营养,每日喝奶,又加强锻炼,其后代个子普遍增高,这就是遗传基因向好的方向变异。
生物体性状的相对稳定——遗传和变异
在生物的繁殖过程中有一个引人注目的现象,即同种生物世代之间性状上的相对稳定。种瓜得瓜,种豆得豆。这就是生物的遗传。在生物的繁殖过程中还有另一个引人注目的现象,即同种生物世代之间或同代不同个体之间的性状不会完全相同空郑则。例如,同一个稻穗上的籽粒,长成的植株在性状上也有或多或少的差异;甚至一卵双生的兄弟也不可能一模一样,这种差异是表现,就是生物的变异。
抄上去就行了
遗传,一般是指亲代的性状又在下代表现的现象。但在遗传学上,指遗传物质从上代传给后代的现锋告兄象。例如,父亲是色盲,女儿视觉正常,但她由父亲得到色盲基因,并有一半机会将此基因传给他的孩子,使显现色盲性状。故从性状来看,父亲有色盲性状,而女儿没有,但从基因的连续性来看,代代相传,因而认为色盲是遗传的。遗传对于优生优育是非常重银袭要的因素之一。
生物有机体的属性之一,它表现为亲代与子代之间的差别。变异有两类,即可遗传的变异与不遗传的变异。现代遗传学表明,不遗传的变异与进化无关,与进化有关的是可遗传的变异,后一变异是由于遗传物质的改变所致,其方式有突变与重组。
生物突变可分为基因突变与染色体畸变。基因突变是指染色体某一位点上发生的改变,又称点突变。发生在生殖细胞中的基因突变所产生的子代将出现遗传性改变。发生在体细胞的基因突变,只在体细胞上发生效应,而在有性生殖的有机体中不会造成遗传后果。染色体畸变包括染色体数目的变化和染色体结构的改变,前者的后果是形成多倍体,后者有缺失、重复、倒立和易位等方式。突变在自然状态下可以产生,也可以人为地实现。前者称为自发突变,后者称为诱发突变。自发突变通常频率很低,每10万个或 1亿个生殖细胞在每一世代才发生一次基因突变。诱发突变是指用诱变剂所产生的人工突变。诱发突变实验始于1927年,美国遗传学家H.J.马勒用X射线处理果蝇精子,获得比自发突变高9~15倍的突变率。此后,除 X射线外,γ射线、中子流及其他高能射线,5-嗅尿嘧啶、2-氨基嘌呤、亚硝酸等化学物质,以及超高温、超低温,都可被用作诱变剂,以提高突变率。
突变的分子基础是核酸分子的变化。基因突变只是一对或几对碱基发生变化。其形式有碱基对的置换,如DNA 分子中A-T碱基对变为T-A碱基对;另一种形式是移码突变。由于 DNA分子中一个或少数几个核苷酸的增加或缺失,使突变之后的全部遗传密码发生位移,变为不是原有的密码子,结果改变了基因的信息成分,最终影响到有机体的表现型。同样,染色体畸变也在分子水平上得到说明。自发突变频友仔率低的原因是由于生物机体内存在比较完善的修复系统。修复系统有多种形式,如光修复、切补修复、重组修复以及 SOS修复等。修复是有条件的,同时也并非每个机体都存在这些修复系统。修复系统的存在有利于保持遗传物质的稳定性,提高信息传递的精确度。
基因重组也是变异的一个重要来源。G.J.孟德尔的遗传定律重新被发现之后,人们逐步认识到二倍体生物体型变异很大一部分来源于遗传因子的重组。以后对噬菌体与原核生物的大量研究表明,重组也是原核生物变异的一个重要来源。其方式有细胞接合、转化、转导及溶原转变等。它们的共同特点是受体细胞通过特定的过程将供体细胞的 DNA片段整合到自己的基因组上,从而获得供体细胞的部分遗传特性。20世纪70年代以来,借助于 DNA重组即遗传工程技术,可以用人工方法有计划地把人们所需要的某一供体生物的 DNA取出,在离体条件下切割后,并入载体 DNA分子,然后导入受体细胞,使来自供体的 DNA在其中正常复制与表达,从而获得具有新遗传特性的个体。
Hershey和
Chase(1952)在含有�3�2P或�3�5S的培养液中将T2感染大肠杆菌,得到标记的噬菌体,然
后用标记的噬菌体感染常规培养的大肠杆菌,再测定宿主细烂睁胞的同位素标记,结果用 35S标记的噬菌体感染时,宿主细胞中很少有同位素标记,大多数的35s标记噬菌体蛋白附着在宿主细胞的外面,用�32P标记的噬菌体感染时,大多数的放射性标记在宿主细胞内。显然感染过程中进入细胞的主要是DNA。②病毒重建实验:烟草花叶病病毒(tobacco mosaic virus,TMV)由蛋白质外壳和RNA核芯组成。可以从TMV分别抽提得 到它的蛋白质部分和RNA部分。FraenkelCourat(1956)实验证明,用这两种成分分芹差别接种烟草,只有病毒RNA可引起感染。虽然感染效率较低,但足以说明遗传物质为
RNA。FraenkelCourat利用分离后再聚合的方法,先取得TMV的蛋白质外壳和车前病毒(Holmes Rib Grass Virus,HRV)的RNA,然后把它们结合起来形成杂合病毒,这种杂合病毒有着普通TMV的外壳,可被抗TMV抗体所灭活,但不受抗HRV抗体的影响。当用杂合病毒感染烟草时,却产生HRV感染的特有病斑,从中分离的病毒可被抗HRV抗体灭活。反过来将HRV的蛋白质和TMV的RNA结合起来也得到类似的结果。目前已经能够由许多小型RNA病毒和某些DNA病毒提取感染性核酸。如第四章所述,这些感染性核酸在感染细胞以后,可以产生具有蛋白质衣壳和脂质囊膜的完整子代病毒。由脊髓灰质炎病毒的RNA与柯萨奇病毒的衣壳构成的杂合病毒,在感染细胞后产生的子代病毒将是完全的脊髓灰质炎病毒。以上事实说明,核酸是病毒遗传的决定机构,而蛋白质衣壳和脂质囊膜不过是在病毒核酸遗传信息控制下合成或由细胞“抢来”的成分。这些成分虽然决定着病毒的抗原特性,而且与病毒对细胞的吸附有关,在一定程度上影响着病毒与宿主细胞或机体的相互关系,例如感染与免疫,但从病毒生物学的本质来看,它们只是病毒粒子中附属的或辅助的结构。核酸传递遗传信息的基础在于其碱基的排列顺序,病毒核酸复制时能够产生完全同于原核酸的新的核酸分子,从而保持遗传的稳
定性。但是,病毒没有细胞结嫌历皮构,缺乏独立的酶系统,故其遗传机构所受周围环境的影响,尤其是宿主细胞内环境的影响特别深刻;加之病毒增殖迅速,突变的机率相应增高,这又决定了病毒遗传的较大的动摇性——变异性。采用适当的选育手段,常可
较快获得许多变异株。应用各种理化学和生物学因子进行诱变,也能较快看到结果。而病毒粒子之间以及病毒核酸之间的杂交或重组,又为病毒遗传变异的研究,开辟了广阔前景。这些便利条件使病毒遗传变异的研究远远超出了病毒学本身的范围,成为人类认识生命本质和规律的一个重要的模型和侧面。遗传和变异是对立的统一体,遗传使物种得以延续,变异则使物种不断进化。本章主要论述病毒的变异现象、变异机理以及研究变异的方法和诱变因素等,关于病毒的遗传学理论请参阅有关的专业书籍。病毒的遗传变异常常是“群体”,也就是无数病毒粒子的共同表现。而病毒成分,特别是病毒编码的酶和蛋白质,又常与细胞的正常酶类和蛋白质混杂在一起。这显然 增加了病毒遗传变异特性鉴定上的复杂性。变异是生物的一般特性。甚至在人类尚未发现病毒以前,就已开始运用变异现象制造疫苗。例如1884年,巴斯德利用兔脑内连续传代的方法,将狂犬病的街毒(强毒) 转变为固定毒。这种固定毒保留了原有的免疫原性,但毒力发生了变异——非脑内接 种时,对人和犬等的毒力明显降低,因而成功地用作狂犬病的预防制剂。此后,在许 多动物病毒方面,应用相同或类似的方法获得了弱毒株,创制了许多优质的疫苗。选 育自然弱毒变异株的工作,也取得了巨大成就。但是有关病毒遗传变异机理的认识, 则只在最近几十年来才有显著的进展。这不仅是病毒学本身的跃进,也是其它学科, 特别是生物化学、分子生物学、免疫学以及电子显微镜、同位素标记等新技术飞速发 展的结果。
学习是一件很重要的事,特别是在小学,一定要养成好的学习习惯.
一\
上课认真听讲
老师讲到哪里,就听到哪里,记到哪里,想到哪里,思维一定要活跃,要考虑为什么是这样,老师的思路是什么,不懂的或不清楚的,下课一定要问老师,为什么?思路是最重要的
二\
不懂一定要问老师
上课不懂的问题千万不能问周围的同学,这样会影响到你自己以及周围同学的上课(说不定会被老师抓住,以为你上课讲话),如果可以就在课上提问.否之,就在上课时把不懂的划出来,下课备中问老师.如果老师在上课时问谁还不懂,自己不懂一定要举手,直到弄懂为止,不要不好意思,会误终身的.
三\
作业尽量在校内完成
并不是说下课不休息,十分中内可以多少时间,视自己情况而定,也可以在中午的时间做作业,不懂的就可以问老仿岩山师,尽量不要问同学,毕竟是在小学,同学也不怎么懂,总之老师的思路是最好的,也可以减轻在家里的负担
四\
同学之间互相交流
新的知枣宏识不懂一定是问老师的,但和同学交流也很重要,主要供娱乐,减轻学习负担
五\
多看课外书籍
作业做完后,可以看一些课外书籍,世界名著,老师推荐的书或自己喜欢的书,主要怎家读书量,知识量
六\
一定的课外练习量也是必须的
光靠校内的知识点是远远不够的,可以根据自己的学习情况在书店内或买老师推荐的练习,可以提高自己的学习质量