“孟德尔—摩尔根学派对遗传与变異的研究”的教学体会

生物学第三册“遺传和变异”一章,簡要地介紹了现代遺传学两个主要学派:孟德尔-摩尔根学派和米丘林学派关于遺传的一些基本原理,正确地体現了党的百花齐放百家爭鳴的方針,反映了关于遺传和变异的一些基础知識,这对学生知识領域的扩大和充实,都是大有好处的。一.对这个学派遺传原理的认识要向学生正确地介紹这个学派的遺传学基本原理,首先,教师本人对这个学派的遺传学原理必須有比較全面的理解。当然,这并不是也不可能要求教师把自己掌握的关于这个学派的遺传学原理全都搬上課堂。而是为了更好地理解教材,处理教材,以便讲授教材。孟德尔-摩尔根学派的遺传原理,是在魏斯曼种貭学說、孟德尔发現的遺传規律和染色体行为的知識基     

不同邻居物种的基因型多样性对冷蒿生长的影响

植物物种多样性与基因型多样性对群落的结构和功能具有重要的生态作用,近年来植物基因型多样性对植物间相互作用的影响已成为研究者关心的重要科学问题。实验选择退化草原优势种冷蒿(Artemisia frigida)为目标植物,稳定群落建群种羊草(Leymus chinensis)和群落伴生种洽草(Koeleria cristata)为邻居植物,来研究基因型多样性不同的邻居植物对冷蒿生长表现(株高、地上生物量、地下生物量和总生物量)的影响,并通过测量植物相对竞争强度及邻居植物性状变异来进一步探究邻居植物基因型多样性对目标植物影响的内在机制。结果表明:(1)邻居物种为羊草时,基因型多样性对冷蒿的生长表现影响显著,当邻居为6基因型时,冷蒿的株高、地上生物量以及总生物量显著低于单基因型和3基因型时的表现(P0.05),且相对竞争强度高于其他两种处理;而邻居物种为洽草时,基因型多样性对冷蒿所有观测指标以及相对竞争强度的影响均不显著(P0.05)。(2)利用主成分分析法来分析基因型多样性对自身性状变异的影响发现,邻居物种为羊草时,基因型多样性对性状变异响应显著,主要表现为3基因型时,羊草种群的株高、总生物量、地上生物量显著高于单基因型时的表现(P0.05);而邻居物种为洽草时,基因型多样性对性状变异影响不显著(P0.05)。(3)邻居物种为羊草时,羊草总生物量和比叶面积与冷蒿的地上生物量和总生物量呈显著负相关(P0.05);邻居物种为洽草时,洽草各性状与冷蒿性状间无显著相关性(P0.05)。实验结果揭示,基因型多样性对目标植物生长的效应受邻居植物种类的影响,稳定群落建群种羊草高基因型组合能显著抑制冷蒿的生长,这可能与羊草高基因型多样性种群性状变异大且对冷蒿有较高的相对竞争强度有关。所得结果为建群种基因型多样性影响种间相互作用提供了实验证据,为草原的合理利用和保护提供了理论指导。     

遺传密码

六十年代自然科学上最重大进展之一,在于无疑地证明了核酸是控制生物体遺传性的主要遺传物质,它在生物体內是通过控制各种特异性蛋白貭的生物合成来控制生物体遺传性状的发育和表现的。 遺传的是什么? 我們都知道一般动植物都是由父体的精細胞和母体的卵細胞結合而成的受精卵发育出来的;最簡单的生物,例如細菌是通过細胞分裂而一个变成二个。尽管这些生物的繁殖方式不同,但是这些生物的后代却都象它們的亲本个体。生物的遺传現象在我們四周到处可以遇到,例如小哈巴狗一定是哈巴狗生出来的,一只猫不会生出一只狗来。这些現象一则并不新奇,二     

米丘林遗传学的基本原理

根据讀者的需要,我們将每期刊登一些有关不同学派对遺传和变异的理论,以及他們对有关问題的不同看法的文章。由于时間仓促,本期轉载了李继耕同志曾在人民日报发表过的文章(轉载时,略经作者修改)和方宗熙同志新写的一篇(他的另一篇比較全面的介紹摩尔根学派的理論的文章——《什么是摩尔根学派的遺传学說》,发表在人民日报1961年6月15日)。希望讀者踊跃投稿——編者。     

小兴安岭不同生长型阔叶植物叶性状变异及权衡

植物叶功能性状的变异模式以及相关关系一直是解析植物对气候变化响应机制的关键,然而不同生长型阔叶植物间叶片结构性状和光合生理性状变异及相关性的异同性尚不清晰。该研究以典型阔叶红松(Pinuskoraiensis)林中的优势或常见的18种阔叶植物为研究对象,通过测量4个结构性状(叶面积(LA)、叶片厚度(LT)、叶干物质含量(LDMC)和比叶质量(LMA))和4个光合生理性状(叶绿素值(SPAD)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(G_s)和净光合速率(P_n)),分析了在不同生长型阔叶植物叶片结构性状和光合生理性状的变异及相关性。结果表明:不同生长型植物叶功能性状的变异范围为7.73%–74.54%,其中种间变异是LA和LT的主要变异来源, C_i、SPAD、LDMC以及LMA的变异主要由生长型驱动, G_s和P_n变异的主要来源是种内;不同生长型叶功能性状间存在显著差异,其中草本的LA、LT和Ci显著高于灌木和乔木,乔木的LMA、LDMC、SPAD、P_n<...     

环境、基因型及其互作对小麦主要品质性状的影响

  为了解环境(E)、基因型(G)及其互作(G×E)对小麦(Triticum aestivum)主要品质性状的影响效应, 连续两年进行了2组不同试验: 试验1在河南省5个不同纬度点分别种植强筋、中筋和弱筋6个小麦品种, 其品质性状的基因型差异相对较大; 试验2采用9个品种(多为中筋类型), 分别种植于我国主产麦区的8个省份, 其环境差异相对较大。研究结果表明, 2组试验中所有品质性状的基因型差异均达5%或1%的显著水平。试验2中所有品质性状的地点变异均达1%的极显著水平, 而试验1中仅蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率和延伸性的地点变异显著, 其多数加工品质性状的地点变异不显著。试验1中所以品质性状的地点×基因型互作均不显著; 而试验2中籽粒硬度、灰分、吸水率、形成时间、稳定时间和最大抗延伸阻力存在显著的地点×基因型互作。2组试验结果给我们的启示是: 1)基因型对多数品质性状的影响是第一位的, 因此生产中品种选择对获得理想的加工品质至关重要。2)地点对多数品质性状影响明显, 但其效应大小与试验的环境差异性有关。3)基因型与环境的互作效应明显小于基因型或环境主效应, 且受试验材料(基因型)与环境差异的影响。4)年际间多数品质性状有显著差异, 主要与灌浆期降雨、光照及温度条件有关; 过多降雨、较少日照时数及较低日均温对强筋小麦品质形成不利。     

三个绵羊品种LHX3基因多态性与生长性状的关联分析

寻找与绵羊生长性状有关的分子标记,以期为绵羊的分子育种提供理论依据。通过琼脂糖凝胶电泳和一代测序技术,在滩羊(TS)、小尾寒羊(STHS)和兰州大尾羊(LFTS)的LHX3基因中检测到了29 bp片段的插入型(AA)、插入/缺失型(AB)以及缺失型(BB)3种基因型,对3个不同品种绵羊的LHX3基因进行遗传多态性分析,并通过一般线性模型分析了3种基因型与3个品种绵羊不同生长性状的相关性。3个品种绵羊LHX3的多态信息含量(PIC)均为0.25 PIC≤0.5,呈中度多态,表明该位点的遗传变异相对较高。LHX3基因型影响3个品种绵羊的一个或多个生长性状,其中LHX3基因型与滩羊的体长(BL)、体重(BW)、胸深(ChD)和管围(CaC)显著相关(P 0.05),且缺失型基因型的生长性状优于插入型基因型和插入/缺失型基因型绵羊;小尾寒羊的缺失型基因型的胸围(ChC)、胸深(ChD)和管围(CaC)显著高于插入型基因型和插入/缺失型基因型绵羊(P 0.01);兰州大尾羊的缺失型基因型的胸围(ChC)、十字部高(HW)、体长(BL)、体重(BW)和管围(CaC)显著高于插入型基因型和插入/缺失型基因型绵羊(P 0.01)。由此可见在绵羊分子育种中,LHX3中29 bp的缺失型可作为绵羊选育的DNA标记位点。     

桂林岩溶石山青冈群落主要木本植物功能性状变异与关联

研究植物功能性状变异以及不同性状之间的关系, 有助于了解植物对环境的适应策略, 对揭示群落构建和生物多样性维持机制具有重要意义。本研究以桂林岩溶石山青冈群落18种主要木本植物为研究对象, 采用单因素方差分析、混合线性模型以及Pearson相关分析和主成分分析等方法探讨了不同生长型和生活型物种的9个枝、叶功能性状(叶绿素含量、叶片厚度、叶面积、叶干质量、比叶面积、叶干物质含量、叶组织密度、小枝干物质含量和小枝组织密度)的变异与关联。结果表明: (1) 9个功能性状的变异程度不同, 叶面积和叶干质量的种内和种间变异系数最大, 小枝干物质含量和小枝组织密度的种内和种间变异系数最小。(2)在生长型水平上, 乔木、灌木和木质藤本的绝大部分功能性状差异显著。(3)对于不同生活型植物, 除叶面积和比叶面积为落叶植物显著大于常绿植物外, 其余7个功能性状皆为常绿植物显著大于落叶植物。(4)不同生长型和生活型植物功能性状的种内和种间变异大小存在差异, 除部分植物功能性状在一些功能型上表现为种内变异高于种间变异, 其余功能性状的种间变异皆高于种内变异。(5)各功能性状之间关系在个体水平和物种水平大致相同, 但是个体水平上的显著相关比例高于物种水平。研究发现, 植物功能性状的种间变异基本高于种内变异, 但种内变异不容忽略。此外, 不同生长型和生活型物种采取不同的生态策略来适应喀斯特生境。今后的研究应基于个体水平采样并结合环境因子从生长型和生活型等不同功能型角度上深入探究植物功能性状在种内和种间等不同尺度上的变异与关联。     

Variation and correlation in functional traits of main woody plants in the Cyclobalanopsis glauca community in the karst hills of Guilin,southwest China

研究植物功能性状变异以及不同性状之间的关系, 有助于了解植物对环境的适应策略, 对揭示群落构建和生物多样性维持机制具有重要意义。本研究以桂林岩溶石山青冈群落18种主要木本植物为研究对象, 采用单因素方差分析、混合线性模型以及Pearson相关分析和主成分分析等方法探讨了不同生长型和生活型物种的9个枝、叶功能性状(叶绿素含量、叶片厚度、叶面积、叶干质量、比叶面积、叶干物质含量、叶组织密度、小枝干物质含量和小枝组织密度)的变异与关联。结果表明: (1) 9个功能性状的变异程度不同, 叶面积和叶干质量的种内和种间变异系数最大, 小枝干物质含量和小枝组织密度的种内和种间变异系数最小。(2)在生长型水平上, 乔木、灌木和木质藤本的绝大部分功能性状差异显著。(3)对于不同生活型植物, 除叶面积和比叶面积为落叶植物显著大于常绿植物外, 其余7个功能性状皆为常绿植物显著大于落叶植物。(4)不同生长型和生活型植物功能性状的种内和种间变异大小存在差异, 除部分植物功能性状在一些功能型上表现为种内变异高于种间变异, 其余功能性状的种间变异皆高于种内变异。(5)各功能性状之间关系在个体水平和物种水平大致相同, 但是个体水平上的显著相关比例高于物种水平。研究发现, 植物功能性状的种间变异基本高于种内变异, 但种内变异不容忽略。此外, 不同生长型和生活型物种采取不同的生态策略来适应喀斯特生境。今后的研究应基于个体水平采样并结合环境因子从生长型和生活型等不同功能型角度上深入探究植物功能性状在种内和种间等不同尺度上的变异与关联。     

人类的遗传

对人类的遺传許久以来存在着一些不同的看法。有人认为人类的遺传規律跟动物或植物的遺传規律一样,在那里起决定作用的是染色体,是基因;而人类社会阶級的差异就起源于遺传的差异。另有人持相反的意見,认为人类的进化已經超出动物界以外,远在动物界之上,因此人类的遺传不受动物遺传規律的支配。仿佛人类有自己的一套遺传規律。前者是染色体遺传学说,是基因学說,同时又是优生学观点。后者是进化理论,同时又是反染色体学說反基因学說的观点。依我看来,它們都有正确的部分,又都有錯誤的部分。前者的錯誤在于优生学观点。它把动物的进化跟人类的进化混淆起来,在人兽之間只看到相似,沒有看到相     

乙型肝炎病毒RT 区变异及其与基因型分布的关系

目的:探讨大样本乙型肝炎病毒(HBV)感染患者RT区耐药位点变异的流行情况,及各耐药位点变异与HBV基因型的关系。方法:采用P区测序法对1117例慢性乙型肝炎患者的血清病毒进行P区测序、进化树分型。结果:RT区耐药位点变异发生率与基因型关系密切,在基因型C患者中的变异发生率远远高于基因型B患者(P=0.000)。Rt180、rtM204V、rtM204I、rt181、rt213位点变异均与基因型C有关(P<0.05)。主要的三种变异类型rt180+rtM204V、rtM204I、rt180+rtM204I间基因型分布存在显著差异(P=0.003)。不同HBeAg状态下,耐药变异的发生有显著差异(P=0.020),特别是rt181和rt236位点变异。结论:HBV基因型影响RT区耐药变异发生率及变异类型,且耐药变异发生率也与HBeAg状态有关。     

評方宗熙著“普通遺傳学”

方宗熙著的“普通遺传学”(科学出版社,1959年)是一本介紹孟德尔、莫尔根遺传学的書。关于这一点,作者在序言里写得很明白,他說:“本書的首要任务,在于介紹遺传学、特别是細胞遺传学的基本原理,这主要是孟德尔、莫尔根主义的基本原理。”同时作者又說:“作者虽然認为孟德尔、莫尔根主义是有根据的科学理論,但也指出它的某些局限性和片面性。当然,作者也肯定了米丘林学說的若干基本論点。”看来,这是作者对待两个遺传学的基本态度。     

早胜牛类群A-FABP基因SNPs及其与胴体品质和肉质性状的相关性分析

研究早胜牛类群A-FABP基因多态性及其与胴体品质和肉质性状的相关性。采用PCR-SSCP方法对5个早胜牛类群(庆阳类群、平凉类群、南德温与庆阳类群杂种、西门塔尔与平凉类群杂种、秦川牛与平凉类群杂种)的A-FABP基因进行多态性分析,分析基因型与胴体品质和肉质性状的相关性。结果显示,A-FABP基因第三外显子区存在c.408GC的突变,并检测到3种基因型GG、GC和CC。胴体性状相关分析表明,GG基因型的胴体重显著低于CC基因型(P0.05);GG基因型屠宰率极显著低于GC基因型(P0.01),显著低于CC基因型(P0.05);GG基因型净肉率显著低于GC基因型(P0.05);GG基因型的眼肌面积显著低于GC和CC基因型(P0.05)。肉质性状相关分析表明,GG基因型失水率显著高于CC基因型个体(P0.05);GG基因型剪切力极显著高于GC和CC基因型(P0.01);GG基因型蒸煮损失和pH均显著高于GC基因型(P0.05),极显著高于CC基因型(P0.01)。A-FABP基因突变位点可作为胴体性状和肉质性状遗传标记。     

红棕杜鹃不同海拔种群的表型多样性研究

为了揭示高山杜鹃群体在不同海拔梯度上的表型变异程度和变异规律,以云南轿子山国家级自然保护区天然分布的5个海拔梯度红棕杜鹃种群为研究对象,通过对其12个性状的测量,分析不同海拔梯度下红棕杜鹃种群的表型多样性。结果表明:(1)调查的12个性状中5个存在显著差异,占总表型性状的41.67%;各性状变异系数(CV)的大小分布在8.51%~34.32%之间;相对极差(R′)分布在38.04%~100%之间,低海拔种群(P1和P2)的表型性状变异丰富、极端变异高,而中、高海拔种群(P3、P4、P5)的表型性状变异和极端变异程度较低。(2)Shannon-Weaver多样性指数分析表明,轿子山红棕杜鹃不同海拔种群存在丰富的表型多样性,5个海拔种群的平均表型多样性指数为2.453 4,12个表型性状的平均多样性指数为4.076 3。(3)相关性分析表明,花序宽和花柄长与海拔呈显著负相关,其它性状与海拔相关性并不显著。(4)聚类分析表明,红棕杜鹃不同海拔种群可以聚为明显的2支。研究认为,轿子山自然保护区红棕杜鹃不同海拔种群的环境异质性是影响其表型变异的主要因素。     

谈谈细菌细胞学

細菌細胞学的內容,不仅包括細菌在不同生理状况下和各种外界因素影响下的形态学——大小、形状和結构的表現,包括細菌細胞各种結构的化学組成及其与生理机能的关系,而且包括細菌細胞的抗原构造及其在免疫学上的意义。这些內容既是认识細菌生命活动、遺传变异和研究細菌与生活环境,其中包括病原菌与机体相互关系的規律性的基础,也是探討生物进化的出发点。这里,我們只扼要談一談細菌細胞学的現代研究方法,运用这些方法所获得的成果,以及这些成果在生物学和医学有关的理論上和实践上可能具有的意义。     

黑龙江小麦春化和光周期主要基因组成分析

选取黑龙江省小麦品种126份,对其春化和光周期基因型及农艺性状进行研究。结果表明,春化和光周期基因位点显性等位变异组合在黑龙江省小麦中分布频率明显不同。含有显性基因组合Vrn-A1/Vrn-D1的分布频率最高,为26.2%,其次是显性基因Vrn-A1/Vrn-B1和Vrn-A1/Vrn-B1/Vrn-D1,分布频率分别为23.8%和23.0%,最低的是Vrn-B1基因,分布频率为0.8%,Vrn-B3位点在黑龙江小麦中不存在显性等位变异。光周期基因Ppd-D1位点的检测结果表明,53个小麦品种携带有Ppd-D1a基因型,表明光钝型小麦占42%,73个品种携带Ppd-D1b基因型,表明光敏型小麦占58%。结合田间性状调查分析春化和光周期基因对农艺性状的影响,发现在黑龙江省小麦品种中,光周期基因型对小麦的抽穗期有影响,Ppd-D1a的抽穗期比Ppd-D1b的抽穗期提前1~5d;春化和光周期基因等位变异组合对苗期习性有影响。     

猪FUT1基因对肉质和胴体性状的影响

测定139头杂交猪(大白猪和梅山猪)的14个肉质性状和8个胴体性状,用PCR-RFLP方法检测FUT1基因型。分析猪FUT1基因型间肉质和胴体性状差异,发现AA基因型猪3个部位肌肉pH值均比AG基因型的高,其中pH(LD)达到显著水平(P<0.05)。AA基因型猪肌肉系水力显著高于AG猪的系水力(91.02% VS 86.70%,P<0.05)。AA基因型猪的肉色值显著高于AG猪的(P<0.05)。AA基因型猪三个部位肌肉膘厚值均较低,其中最后肋骨膘厚和倒数三四肋骨膘厚分别比AG基因型猪的低4.26 mm和3.96 mm(P<0.05)。AA基因型猪瘦肉率比AG基因型猪的高3.31% (53.46% VS 50.15%,P<0.05)。以上结果表明FUT1基因的AA基因型对肉质和和胴体性状具有显著的正遗传效应,这对于在抗病育种中应用该基因十分有利。     

不同品种猪HSL基因5''''-UTR和外显子Ⅰ片段的克隆测序及多态性分析

激素敏感脂肪酶(Hormone-sensitive lipase,HSL)是负责分解脂肪组织中甘油三酯释放游离脂肪酸的关键和限速酶,也是影响动物脂肪沉积的关键酶.将HSL基因作为影响猪脂肪代谢和沉积相关性状的候选基因,对不同品种猪HSL基因5’-UTR和外显子Ⅰ片段进行了克隆测序并开展多态性与性状间的关系研究.序列比较发现,在测定的HSL基因靠近起始密码子(ATG)的419 bp中,杜洛克、梅山猪、大白猪和平序列完全一致,与长白猪序列比较,在-13～-12 bp位置存在GC→CG的碱基变异;梅山猪(3个体)、通城猪(3个体)、长白猪(3个体)、大白猪(3个体)HSL基因外显子Ⅰ的442 bp位置有G→A碱基间的变异,G→A的转换改变了限制性内切酶BsaHⅠ酶识别位点,且导致了编码氨基酸Val→Ile的替换.经PCR-RFLP分析,HSL基因外显子Ⅰ BsaHⅠ位点多态性有AA、AG和GG 3种基因型.”大白×梅山”F2代资源家系BsaHⅠ点不同基因型个体背膘厚、肌内脂肪等性状协方差统计分析发现,AG基因型和GG基因型在眼肌面积上存在显著差异.     

小麦PPO活性基因等位变异的区域分布研究

为了解中国不同生态区小麦种质资源籽粒多酚氧化酶(PPO)活性基因的等位变异的差异与分布,利用小麦PPO活性基因的功能标记PPO16、PPO29与PPO18,检测了来自中国7个不同生态麦区的379份小麦种质资源的等位变异和分布差异。结果表明:(1)在2AL染色体该基因位点有2种等位变异类型:Ppo-A1a(高PPO)和Ppo-A1b(低PPO),其频率分别为51.5%和48.5%。(2)在2DL染色体该基因位点有3种等位变异类型:Ppo-D1a(低PPO)、Ppo-D1b(高PPO)和Ppo-D1ab(中间型),其频率分别为57.8%、32.5%和9.8%。(3)该基因在2AL和2DL染色体上的位点变异有6种不同类型的组合:Ppo-A1a/D1a(中间型)、Ppo-A1a/D1b(高PPO)、Ppo-A1a/Ppo-D1ab(中间型)、Ppo-A1b/D1a(低PPO)、Ppo-A1b/D1b(中间型)和Ppo-A1b/Ppo-D1ab(中间型),其中,与低PPO活性相关的基因型组合Ppo-A1b/D1a的频率为25.6%。(4)小麦PPO活性基因不同变异类型在各生态区的分布存在明显差异,基因型Ppo-A1b在北部冬麦区和西南冬麦区的比例较大,基因型Ppo-D1a在黄淮冬麦区和北部冬麦区的比例较大,基因型组合Ppo-A1b/D1a在北部冬麦区的比例较大。研究认为,结合采用分子标记辅助选择(MAS),有利于小麦籽粒外观品质的遗传改良和新品种选育。     

论染色体是遗传的主要物质基础

一、染色体遺传理論的建立經过孟德尔在进行豌豆杂交試驗的时候,还完全不知道染色体的存在。他死于1882年,那时人們关于染色体的基本知識已經知道很多,但孟德尔未能看到他所发現的遺传規律与染色体之間有什么联系。另一方面,那时在染色体的研究上有重大貢献的学者全都忽视了孟德尔的著作。在1900年之前,遺传学研究与染色体研究始終联系不起来。到1900年,孟德尔著作被“重新发現”之后不久,苏頓(Sutton)在1902年首先看出孟德尔式的遺传与染色体行为之間的关系。他认为孟德尔所研究的遺传因