遗传是生物学科的重要内容,因其概念性、抽象性较强,一直是学习和研究中的难点。为了深化对遗传的理解,我们有必要对其常见的疑难问题进行深入的研究,明晰解决的切入点。
1.基因重组现象仅存在于真核生物吗?
基因重组指的是非等位基因之间的重新组合现象。通过基因重组,能够产生新的基因型。它是生物变异的重要来源。对真核生物而言,在减数分裂过程中,第一次分裂的四分体时期可能发生的有效交叉互换现象,和第一次分裂后期的非同源染色体自由组合现象,都能实现基因重组。但对于不能进行减数分裂的生物如细菌等,却可以通过细菌杂交﹑转导等过程实现基因重组。显然,减数分裂不是实现基因重组的唯一途径。 因此我们应该把通过转基因技术而实现的变异视作基因重组而非基因突变。
2.同一生物个体的不同组织细胞, mRNA和蛋白质相同吗?
有同学认为同一生物体不同种类的组织细胞,均是起源于受精卵经有丝分裂得到,所以遗传物质一定相同,那么,经过转录和翻译的过程的,所含的mRNA﹑蛋白质分子种类也一定相同。以上说法因为忽略了细胞的分化所导致的遗传物质的变化,导致了前半部分正确,而后半部分错误。遗传物质相同,受其影响和控制的mRNA﹑蛋白质却可以不同。经细胞分化,不同种类的体细胞中基因的种类和数量虽然相同,但都只有部 分基因能实际指导转录和翻译,且这些基因在不同组织细胞中的种类有所不同,结果就导致了总的遗传物质相同,却得到了不同的mRNA和蛋白质。
3.A、a是一对等位基因, AA、aa也是一对等位基因吗?
许多参考书都告诉我们,含等位基因的个体是杂合体,使我们认为A与a是等位基因的关系。那么, A与A, a与a是什么关系呢?难道是非等位基因关系?事实上,等位基因指的是存在于同源染色体上相同位置的基因,包括AA,aa。由于教材上等位基因的定义是:存在于同源染色体上相同位置,能控制一对相对性状的基因。使我们误认为Aa既含控制显性性状的A基因,又含控制隐性性状的a基因,才属一对等位基因。实际上AA,Aa,aa三对基因一起控制一对相对性状,在完全显性的前提下,基因型为Aa的个体,其性状表现只是显性而非一对相对性状。那么,纯合体、杂合体显然也不能以是否含等位基因作为判断的依据,而应该以基因型是否由一个显性基因和一个隐性基因组成作为依据。
4.无籽西瓜的培育过程中,可以用四倍体作父本,二倍体作母本吗?
如果我们按照以上方法培育无籽西瓜,会发现最终得到的无籽西瓜只是没有种子的胚和胚乳部分,而硬壳(种皮)却依然存在。这当然不符合实际要求,是不可行的。另外,用四倍体作母本,二倍体作父本时,三倍体西瓜开的第一朵雌花形成的西瓜也会有硬壳,必须摘除。
5.秋水仙素为什么能诱导多倍体的产生?
我们常常会存在这样的疑问:秋水仙素在细胞分裂时前期能阻断纺锤丝或星射线的生成,使其断裂,进而阻止纺锤体的形成,阻止细胞正常的分裂。但染色体数目怎么会加倍呢?尽管许多生物老师在讲解细胞分裂特点时形象地告诉学生后期着丝点断裂是由于丝状物的牵引所致,那么现在前期纺锤体破坏了,只能导致未分裂的细胞中每条染色体含一对姐妹染色单体, 2个DNA分子,而染色体的数量不应该变化。实际上着丝点一分为二,姐妹染色单体的分离并非是被动地被丝状物拉断,而是主动的断裂。也就是说,染色体数目加倍根本与纺锤体无关。
6.在细胞图的判断中,无同源染色体是否可以作为该细胞一定处于减数分裂第二次分裂过程的依据?
处于减数分裂第二次分裂过程的细胞,通常我们认为无同源染色体的存在。因为在减数分裂第一次分裂的后期,实现了同源染色体的两两分离。但是,无同源染色体是否可以作为该细胞一定处于减数分裂第二次分裂过程的依据呢?其实,通过对植物的花药离体培养,动物的单性生殖现象不难看出,无同源染色体的配子也完全可以进行有丝分裂。显然不可以简单地把有无同源染色体作为判断细胞分裂方式的依据。
参考文献:
[1]吴庆余.基础生命科学(第2版) [M].北京:高等教育出版社,006,(5).
[2]周永红,丁春邦.普通生物学[M].北京:高等教育出版社,007,(11).