遗传学论文

湖南农业大学课程论文

学院：生物科学技术学院班级：生工10-2班

姓名：刘亮霆学号：************课程论文题目：遗传学综述

课程名称：遗传学

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遗传学综述

生物科学技术学院安全10-2班刘亮霆学号201042145201

摘要：从遗传和变异两个方面总结遗传学的基本问题

关键词：遗传变异细胞核细胞质染色体基因

正文：

什么是遗传学？遗传学是研究各种生物的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、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。毫无疑问，生物的遗传和变异是遗传学的核心问题，下面就从遗传和变异两个方面来阐述遗传学的基本内容。

1.遗传

顾名思义，遗传就是指生物亲代繁殖与其相似的后代的现象。它的质是生实物按照亲代的发育途径和方式，从环境中获取物质，产生和亲代相似的复本。遗传是相对稳定的，生物不轻易改变从亲代继承的发育途径和方式。因此，亲代的外貌、行为习性，以及优良性状可以在子代重现，甚至酷似亲代。而亲代的缺陷和遗传病，同样可以传递给子代。遗传又可以分为细胞核遗传和细胞质遗传。遗传是指经由基因的传递，使后代获得亲代的特征。遗传学是研究此一现象的学科，目前已知地球上现存的生命主要是以DNA作为遗传物质。除了遗传之外，决定生物特征的因素还有环境，以及环境与遗传的交互作用。

1.1. 细胞核遗传

细胞核遗传，简称核遗传，是指细胞核内基因控制的性状遗传，主要是DNA作为遗传物质，并且作用位置在细胞核内。细胞核内的染色质是主要的的遗传物质载体，现在认为染色质是细胞间期细胞核内能被碱性染料染色的物质。染色质的基本化学成分为脱氧核糖核酸核蛋白，它是由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的复合物。染色体是指在细胞分裂期出现的一种能被碱性燃料强烈染色，并具有一定形态、结构特征的物体，它是细胞间期染色质结构被紧密包装的结果，是细胞分裂过程中遗传物质存在的特定形式。

生物的染色体在体细胞内通常是成对存在的，它们之间的形态、结构、功能都相似，称为同源染色体。

各种生物体内染色体的数目都是相对稳定的，这是一个重要的生物学特征，染色体数目和结构的相对改变，将会导致生物体形状的变异。

细胞核内的遗传物质的遗传是通过有丝分裂和减数分裂来完成的。

1.1.1 有丝分裂

定义：真核细胞的染色质凝集成染色体、复制的姐妹染色单体在纺锤丝的牵拉下分向两极，从而产生两个染色体数和遗传性相同的子细胞核的一种细胞分裂类型。通常划分为前期、前中期、中期、后期和末期五个阶段。

一个完整的细胞周期包括分裂期和间期。有丝分裂间期是有丝分裂全部过程重要准备过程，是一个重要的基础工作。值得注意的是在有丝分裂间期，染色质没有高度螺旋化形成染色体，而是以染色质的形式进行DNA（即脱氧核糖核酸）单链复制。

分裂期由以下五个时期组成：

前期：自分裂期开始到核膜解体为止的时期。间期细胞进入有丝分裂前期时，核的体积增大，由染色质构成的细染色线逐渐缩短变粗，形成染色体。因为染色体在间期中已经复制，所以每条染色体由两条染色单体组成。核仁在前期的后半渐渐消失。在前期末核膜破裂，于是染色体散于细胞质中。前中期：自核膜破裂起到染色体排列在赤道面上为止。前中期的主要过程是纺锤体的最终形成和染色体向赤道面的运动。

中期：从染色体排列到赤道面上，到它们的染色单体开始分向两极之前，这段时间称为中期。有时把前中期也包括在中期之内。中期染色体在赤道面形成所谓赤道板。从一端观察可见这些染色体在赤道面呈放射状排列，这时它们不是静止不动的，而是处于不断摆动的状态。中期染色体浓缩变粗，显示出该物种所特有的数目和形态。因此有丝分裂中期适于做染色体的形态、结构和数目的研究，适于核型分析。中期时间较短。

后期：每条染色体的两条姊妹染色单体分开并移向两极的时期。分开的染色体称为子染色体。子染色体到达两极时后期结束。

末期：从子染色体到达两极开始至形成两个子细胞为止称为末期。此期的主要过程是子核的形成和细胞体的分裂。子核的形成大体上是经历一个与前期相反的过程。

以有丝分裂方式遗传是一种无性生殖的方式，而高等生物的有性生殖需要减数分裂的方式来产生配子，下面介绍简述分裂。

1.1.2减数分裂

定义：性细胞连续进行两次核分裂，而染色体只复制一次，由此产生四个单倍体细胞(配子)，染色体数目减半(2n→n)的特殊细胞分裂方式。减数分裂是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式，不同于有丝分裂和无丝分裂，减数分裂仅发生在生命周期某一阶段，

它是进行有性生殖的生物性母细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。

减数分裂可以分为两个阶段，间期和分裂期，其中分裂期又分为减数第一次分裂期（减一），减数第二次分裂期（减二）。

1.细胞分裂前的间期，进行DNA和染色体的复制，染色体数目不变，DNA数目变为原细胞的两倍。

2．减一前期同源染色体联会.形成四分体（或“二联体”），出现纺锤体，核仁核膜消失。

3．减一中期同源染色体着丝点对称排列在赤道板两端。（与动物细胞的有丝分裂大致相同，动物细胞有丝分裂为着丝点排列在赤道板上）

4．减一后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，移向细胞两极。

5．减一末期细胞一分为二，形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体。

6．减二前期次级精母细胞中染色体再次聚集，再次形成纺锤体。

7．减二中期染色体着丝点排在赤道板上。

8．减二后期染色体着丝点分离，染色体移向两极。

9．减二末期，细胞一分为二，精原细胞形成精细胞，卵原细胞形成卵细胞和极体。

减数分裂的生物学意义：

在减数分裂过程中，因为同源染色体分离，分别进入不同的子细胞，故在子细胞中只具有每对同源染色体中的一条染色体。减数分裂中同源染色体的分离，正是基因分离律的细胞学基础。

同源染色体联会时，非姐妹染色单体之间对称的位置上可能发生片段交换，也就是父源和母源染色体之间发生遗传物质的交换。这种交换可使染色体上连锁在一起的基因发生重组，这就是染色体上基因连锁和互换的细胞学基础。

由于减数分裂，使每种生物代代都能够保持二倍体的染色体数目。在减数分裂过程中非同源染色体重新组合，同源染色体间发生部分交换，结果使配子的遗传基础多样化，使后代对环境条件的变化有更大的适应性。

保证了有性生殖生物个体世代之间染色体数目的稳定性通过减数分裂导致了性细胞（配子）的染色体数目减半，即由体细胞的2n条染色体变为n条染色体的雌雄配子，再经过两性配子结合，合子的染色体数目又重新恢复到亲本的2n水平，使有性生殖的后代始终保持亲本固有的染色体数目，保证了遗传物质的相对稳定。

为有性生殖过程中创造变异提供了遗传的物质基础：

通过非同源染色体的随机组合；各对非同源染色体之间以自由组合进入配子，形成的配子可产生多种多样的遗传组合，雌雄配子结合后就可出现多种多样的变异个体，使物种得以繁衍和进化，为自然选择提供丰富的材料。