Lessonfour

Foundationofgenetics

遺傳學(xué)的基礎(chǔ)

江勝芳（Tel:）孟德爾生平介紹孟德爾，GregorJohannMendel（1822.7.20-1884.1.6），出生于奧地利西里西亞海因策道夫村一個(gè)貧寒的農(nóng)民家庭，父母都是園藝家畢業(yè)院校：奧爾米茨大學(xué)、維也納大學(xué)圣托馬斯修道院修道士，現(xiàn)代遺傳學(xué)之父主要成就：發(fā)現(xiàn)遺傳定律背景知識(shí)泛生論Vs種質(zhì)學(xué)說顯性基因Vs隱性基因純合子Vs雜合子基因型Vs表現(xiàn)型分離規(guī)律Vs自由組合規(guī)律種質(zhì)學(xué)說德國(guó)生物學(xué)家魏斯曼1892年提出的有關(guān)遺傳物質(zhì)的學(xué)說多細(xì)胞的生物體可截然地區(qū)分為種質(zhì)和體質(zhì)兩部分種質(zhì)是遺傳物質(zhì)，存留在生殖細(xì)胞的染色體上，種質(zhì)可以發(fā)育為新個(gè)體的體質(zhì)，只有種質(zhì)才能世代傳遞，連續(xù)不絕體質(zhì)可以通過生長(zhǎng)和發(fā)育而形成為新個(gè)體的各個(gè)組織和器官，但它不能產(chǎn)生種質(zhì)體質(zhì)獲得的變異性狀不能遺傳給后代體質(zhì)隨個(gè)體死亡而消失顯性基因Vs隱性基因顯性基因(dominantgene)：用來形容一種等位基因，無論在同質(zhì)還是異質(zhì)的情況，都會(huì)影響表現(xiàn)型。隱性基因(recessivegene)：在純合狀態(tài)時(shí)能在表型上顯示出來，但在雜合狀態(tài)時(shí)就不能顯示出來的基因。純合子Vs雜合子純合子：同一位點(diǎn)上的兩個(gè)等位基因相同的基因型個(gè)體，如AA,aa。雜合子：同一位點(diǎn)上的兩個(gè)等位基因不相同的基因型個(gè)體，如Aa。雜合子間交配所生后代會(huì)出現(xiàn)性狀的分離。

分離規(guī)律Vs自由組合規(guī)律分離規(guī)律：決定某一性狀的成對(duì)遺傳因子，在減數(shù)分裂過程中，彼此分離，互不干擾，使得配子中只具有成對(duì)遺傳因子中的一個(gè)，從而產(chǎn)生數(shù)目相等的、兩種類型的配子，且獨(dú)立地遺傳給后代自由組合規(guī)律：具有兩對(duì)（或更多對(duì)）相對(duì)性狀的親本進(jìn)行雜交，在F1產(chǎn)生配子時(shí)，在等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合YRYrYRYryRyrYyRrYRyrYYRRyyrryryRYryRYryryRyryRyRyRYryryRyrYryRYRyrYRyryrYRYRYRYrYrYRYrYrYRyRYRyrYRyrY:黃色y:綠色R:圓粒r:皺粒PF1F21.Earlytheoriesofinheritance

遺傳學(xué)的早期理論Earlyideasofinheritance/included/Hippocrates’theoryofpangenesis

[p?n'd?enisis]/and/AugustWeismann’s['vaismɑ:n]

germ[d??:m]

plasm['pl?z?m]

theory.遺傳學(xué)的早期理論包括希波克拉底（古希臘名醫(yī)）的泛生說和奧古斯特-魏斯曼(德國(guó)生物學(xué)家)的種質(zhì)理論。Basedonexperimentswithmice,Weismannproposedthat/hereditaryinformationingametes

[g?'mi:t]

/transmitted/traits/toprogeny['pr?d?ini]

.

基于小鼠實(shí)驗(yàn)，魏斯曼提出配子中的遺傳信息可以將遺傳特性傳遞給后代。Bothoftheseearlyviews/incorporated

[in'k?:p?reitid]/theblending['blendi?]

theory:theyheldthat/heritable['herit?bl]

traitsofthetwoparents/blend,sothat/thedistinctcharacteristics[k?r?kt?'ristik]

ofeach/arelost/inoffspring.這兩個(gè)早期觀點(diǎn)組合起來形成混合理論：兩個(gè)親本的遺傳特征混合，那么每個(gè)親本的不同特征就在子代中喪失了。GregorMendel,anAugustinian

[?:g?s'tini?n]

monk

[m??k]

inthemonastery

['m?n?st?ri]

atBrunn,Austria,isknownasthe“fatherofgenetics”.格里戈-孟德爾，是奧地利布魯恩的修道院的一名奧古斯丁修道士，是眾所周知的遺傳學(xué)之父。Havingbeenexposedto/theoriesoftheparticularnatureofmatter/whileauniversitystudent/andhavingabackgroundinmathematics,Mendelcarriedout/aseriesof/carefullyplannedexperiments/thatdemonstratedtheparticulate

[p?'tikjulit]

natureofheredity

[h?'rediti]

.孟德爾曾在讀大學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)（接觸）了物質(zhì)的粒子屬性,并且，孟德爾有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，于是，他進(jìn)行了一系列周密安排的實(shí)驗(yàn)來證實(shí)遺傳的顆粒屬性。Hisrevolutionaryideas/wereneitherunderstood/noraccepted/untilmanyyearsafterMendeldied.直到他去世后若干年，他的創(chuàng)新性的理論才被理解和接受。Mendelstudiedgenetics/throughplant-breedingexperiments/withthegardenpea,aplant/thatisself-fertilizing/andbreeds[bri:d]

true(eachoffspringisidenticaltotheparentinthetraitofinterest).孟德爾通過豌豆育種實(shí)驗(yàn)來研究遺傳學(xué)，豌豆是自花授粉的，并且是真實(shí)遺傳的(每個(gè)子代和親本的遺傳特征是一樣的)。Totesttheblendingtheory,hefocused/hisresearch/onsevendistinctcharacters.為驗(yàn)證混合理論，他的研究主要集中在7個(gè)不同的特征上。Eachofthesecharacters,suchasseedcolorandplantheight,presentonlytwo,clear-cutpossibilities.每個(gè)特征如種子顏色，植株高度等，都只有兩個(gè)明確的可能性。Foreachofthecharacters/hestudied,Mendelfoundthat/onetraitwasdominant

['d?min?nt]/whiletheotherwasrecessive[ri'sesiv]

.對(duì)于他研究的每個(gè)特征而言，孟德爾發(fā)現(xiàn)一個(gè)特征是顯性的,那么另一個(gè)就是隱性的。Inthesecondfilial['filj?l]

(F2)generation,theratio/ofdominanttorecessive/was3:1.在子2代中,顯性與隱性比為3∶1。Anorganism/thatinherits/identicalallelesforatrait/fromeachparent/issaidtobehomozygous/[h?m?'zaig?s]

forthattrait;ifdifferentallelesforatrait/areinherited,theorganismisheterozygous[het?r?u'zaig?s]

forthattrait.

從親本遺傳而來的是一個(gè)特征的兩個(gè)相同的等位基因的個(gè)體被認(rèn)為是純合的。反之,遺傳而來的是兩個(gè)不同的等位基因的個(gè)體，就是雜合的。

Whenanorganism/isheterozygous/foratrait,theresultingphenotype

['fi:n?taip]/forthattrait/expressesonlythedominantallele.

對(duì)某一個(gè)特征而言,當(dāng)個(gè)體是雜合時(shí)，它的表型僅由顯性基因決定。Thus,theorganism’sphenotype-itsphysicalappearanceandproperties-/differsfrom/itsgenotype

['d?en?taip],whichmayinclude/bothadominantandarecessiveallele./因此，生物的表型與基因型是不同的,表型是個(gè)體的物理特征和品質(zhì),而基因型包括一個(gè)顯性基因和一個(gè)隱性基因。

Apictorialrepresentationof/allpossiblecombinationofageneticcross/isknownasaPunnettsquare.

遺傳雜交的所有可能的組合圖表被稱為旁納特方格。Punnettsquare：amethodusedtodeterminetheprobabilitiesofcombinationinazygote

['zaig?ut]

.Theresults/ofMendel’sexperiments/ondominantandrecessiveinheritance/ledto/Mendel’sfirstlaw:thelawofsegregation.基于顯性和隱性遺傳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，孟德爾提出了分離定律。Thislawstatesthat/foragiventrait/anorganism/inherits/oneallele/fromeachparent.該定律認(rèn)為:對(duì)一個(gè)給定的特征而言,個(gè)體從每個(gè)親本獲得一個(gè)等位基因。

Togetherthesealleles/form/theallelepair.這些等位基因一起形成等位基因?qū)Α?/p>

Whengametes

[g?'mi:t]

areformed/duringmeiosis,thetwoalleles/becomeseparated(halvingofchromosomenumber).

減數(shù)分裂期形成配子時(shí)兩個(gè)等位基因分離(染色體數(shù)目的減半)。Togainevidenceforhistheory/Mendelperformedtestcrosses,mating

plants/ofunknowngenotype/

toplants/thatwerehomozygous[h?m?'zaig?us]

recessive[ri'sesiv]

/forthetraitofinterest.

為驗(yàn)證此理論，他做了測(cè)交實(shí)驗(yàn)，即基因型未知的植物個(gè)體與純合隱性的個(gè)體雜交。Testcross：acrossbetweenaheterozygoteofunknowngenotypeandanindividualhomozygousfortherecessivegenesinquestion.Theratio/ofdominantphenotypes(ifany)/intheprogeny/makesclear/whethertheunknowngenotypeisheterozygous,homozygousdominant,orhomozygousrecessive.子代顯性表型的比例可以明確測(cè)得未知的基因型是雜合基因、純合顯性基因或是純合隱性。4.Mendel’sideasandthelawof

independentassortment

孟德爾的設(shè)想及自由組合定律Mendelalsoperformed/dihybrid

[dai'haibrid]

crosses,whichenabledhim/toconsider/howtwotraitsareinherited/relativetooneanother.孟德爾也進(jìn)行了雙因子雜交試驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)說明了兩個(gè)特征相互間是如何遺傳的。

Thisworkledto/thelawofindependentassortment,whichstatesthat/theallelesofgenesgoverningdifferentcharacters/areinherited/independently.試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生了自由組合定律，即控制不同性狀的等位基因是獨(dú)立遺傳的。YRYrYRYryRyrYyRrYRyrYYRRyyrryryRYryRYryryRyryRyRyRYryryRyrYryRYRyrYRyryrYRYRYRYrYrYRYrYrYRyRYRyrYRyrY:黃色y:綠色R:圓粒r:皺粒PF1F2AnapparentexceptiontoMendel’slaw/isincompletedominance,aphenomenon/inwhich/offspringofacross/exhibitaphenotype/thatisintermediatebetweenthoseoftheparents.孟德爾定律的一個(gè)特例是，不完全顯性，即雜交后子代的表型是父母親本的中間類型。

However,incompletedominance/reflects/thefact/thatbothallelesforthetrait/inquestion/exert/aneffect/onthephenotype.但是，不完全顯性說明了兩個(gè)等位基因可能對(duì)表型有影響。Theallelesthemselvesremainseparate.等位基因本身仍然是分離的。Mendelpresentedhisideasin1866inascientificpaperpublishedbytheBrunnSocietyforNaturalHistory.1866年，孟德爾將其想法發(fā)表在由布魯恩自然歷史學(xué)會(huì)出版的科學(xué)論文上。Unfortunately,themeaningofhisresearchwasnotunderstoodbyotherscientistsoftheday.不幸的是，他的研究沒被當(dāng)時(shí)科學(xué)家所接受。Hisworkwasrediscoveredin1900byCarlCorrensandHugodeVries.在1900年，他的著作再次被CarlCorrensandHugodeVries（科倫斯和德弗里斯）發(fā)現(xiàn)。5.ChromosomesandMendelianGenetics

染色體和孟德爾遺傳學(xué)SoonafterMendel’sworkwasrediscovered,WalterSuttonandTheodorBoveri/independently/proposedthat/thehereditaryunitsmightbelo