【趣味科普】你真的知道什么是“遺傳”么?!!

生兒子生女兒,哪個獲得的遺傳物質多一些呢?

父親和母親誰賦予的后代基因更多呢?

轉基因是什么回事?為什么會有天然轉基因這一說法呢?

其實這些問題,都可以歸結到四個字:基因轉移

今天我們來說說基因轉移那些事兒。

基因轉移

什么是基因轉移呢?就是指基因從一種生物轉移到另一種生物的過程。

基因是什么,今天的大家基本上爛熟于心。基因就是有遺傳效應的核酸。當然了關于基因這個概念,既可以狹義的指一段核酸序列,主要是DNA,比如乳腺癌基因BRCA1,比如載脂蛋白E基因APOE等。而廣義上的基因,我們可以引申為基因組之類的,就是整套遺傳設備,比如人類的46條染色體等。

那么,基因從一個生物轉移到另一個生物,有哪些手段呢?

簡單的說,我們可以用兩個方向來形容基因轉移,一個叫做基因垂直轉移,一個叫做基因水平轉移

前者通俗的說,就是遺傳,后者就比較特殊了,我們可以稱之為轉基因

我們將用兩篇文章來介紹這兩個內容。這一篇先來聊聊基因的垂直轉移。

遺傳:基因的垂直轉移

垂直這個詞,其實用的不多,主要是和水平轉移作為對照。其實意思就是,基因的轉移是發(fā)生在世代之間,換句話說,就是父母和子女之間的基因傳遞,因此,我們更確切的說,這個叫做遺傳。

遺傳就是上一代把遺傳物質傳遞到下一代的過程。

一般根據是否有兩性生殖細胞結合分為無性生殖和有性生殖。

1,無性生殖

無性生殖一般相對比較原始,比如珊瑚蟲就有無性生殖,通過出芽的辦法等就可以產生下一代。

出芽生殖

當然,大家跟熟悉的比如扦插,也是典型的無性生殖過程。

扦插是典型的無性生殖

而有性生殖就比較常見了。

2,有性生殖

有性生殖是指通過生殖細胞結合來實現基因傳遞的辦法。

一般情況下,不少有性生殖都是由性染色體來決定,而其又可以分為三大類:雄異配型,雌異配型和單倍體世代性別決定。

雄異配型典型的案例就是XY系統(tǒng),這是我們最熟悉的一套系統(tǒng),主要集中在哺乳動物里,人類就是典型的XY系統(tǒng)。是否擁有Y染色體成為決定雄雌的關鍵。

人類是典型的XY系統(tǒng)

雌異配型則和上述相反,比如鳥類和蛇類總的ZW系統(tǒng)就是這樣。

而第三類則不常見,比如苔蘚總的UV系統(tǒng)

當然了,我們主要關注和最熟悉的是人類的XY系統(tǒng),即,Y染色體決定性別。

人類遺傳物質的差異

那么,在人類遺傳中,如果光考慮遺傳物質即DNA的情況下,生兒子和生女兒的遺傳物質有差異嗎?

當然是有的。

簡單的講:女性堿基比男性多,但是男性基因比女性多

1,按堿基數量的話:女的勝

什么是堿基呢?

DNA結構示意圖

上圖是一個DNA分子結構示意圖,我們都知道DNA是雙螺旋組成的,那么組成這個雙螺旋的核心的四種脫氧核糖核酸ATGC,就叫做堿基(base)。由于他們一般成對構成了DNA,比如A-T,G-C,因此,我們把一對堿基稱之為堿基對(basepair)。

那么人體有多少堿基對呢?

答案是30億。

具體到男性和女性,我們的細胞核DNA組成是這樣的:

女性核基因是22*2+XX

男性核基因是22*2+XY

男女雙方差異是一條X和一條Y的區(qū)別。

X染色體長度是156,040,895 bp

Y染色體長度是57,227,415 bp

也就是說,如果生女兒,其遺傳物質會多98,813,480bp。

女兒完勝。

然而,上述內容只考慮了堿基對,事實上,作為人體的功能性單位,發(fā)揮作用的叫做基因。那么,男女基因數量有差異嗎?

答案是肯定的

2,按基因數量的話:男的勝

簡單地說:男性基因比女性多,多了27個男性特有基因(male-specific。

如圖,XY染色體的差異。

Y染色體上是有男性特有區(qū)域的(Y-specific),這個區(qū)域女性是沒有的,也不在X染色體上。

也許有人會說,女性不是多了一條X嘛,豈不是比Y多一點。

這里有點問題:

1,XX是同源染色體,這意味著它倆基因一樣,就像兩條1號染色體一樣,只是個劑量相應。

2,女性的X染色體會有一條部分失活,這個叫做劑量補償效應。

在哺乳動物中,細胞質某些調節(jié)物質能使兩條X染色體中的一條異染色質化。當只有一條X染色體具有活性,就使得雌、雄動物之間雖X染色體的數量不同,但X染色體上基因產物的劑量是平衡的,這個過程就稱為劑量補償(dosage compensation )。

這一局,男性勝。

3,線粒體基因組

事實上,人類除了核基因外,我們還有一個額外的基因來源,那就是線粒體DNA。

線粒體示意圖

線粒體是一個神奇的器官,他們本身有自己獨特的DNA,對于人類,長度是16569.大概只有人類基因組的的二十萬分之一大小。

但是這個DNA和人類基因組完全不一樣,它們甚至看起來更像細菌,因此,科學家認為線粒體是在進化過程中,被生物吸收進人體的其他生命,但是慢慢喪失了其本身的獨立性,因此稱之為“內共生假說”。

線粒體有個特點:母系遺傳不管你生兒子還是生女兒,這部分線粒體都是來自女性配偶。所以屬于相同的部分。

線粒體遺傳

好了,本文的內容就此結束了,我們簡單的回顧一下,本文講述的是基因垂直轉移-遺傳的過程。

遺傳一般分為有性生殖和無性生殖,有性生殖本身有三種模式,而我們最常見的是XY性別決定系統(tǒng)。

在生兒生女的過程中,女性獲得更多的堿基,而男性獲得了更多的基因。

下一期,我們將和大家聊聊一種非遺傳的基因傳遞——基因水平轉移。

往期精彩文章:

【1】原來生物實驗室里的儀器是這樣的!

【2】【趣味科普】說中國人喝不了牛奶?我表示不服!

【3】【趣味科普】你造嗎?除了做酸奶,細菌還能補房子!


本文為特邀科普作者李雷的原創(chuàng)文章,希望你們喜歡!

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
【社區(qū)內容提示】社區(qū)部分內容疑似由AI輔助生成,瀏覽時請結合常識與多方信息審慎甄別。
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發(fā)布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務。

相關閱讀更多精彩內容

  • 《DNA:生命的秘密》 作者: 詹姆斯·沃森(James D. Watson) / 安德魯·貝瑞(Andrew B...
    kevinou2007閱讀 8,897評論 0 8
  • 今天去老房子收拾衛(wèi)生。遇見好多老鄰居們,大家都還在,只有我們一直在瞎折騰[尷尬]以前舍不得的,拿不動的,過時了的,...
    pennyzhou閱讀 218評論 0 0
  • 01 上小學時,有一個好朋友叫瀾。 小時候,我十分羨慕她,因為她能自己做決...
    成溪子閱讀 938評論 7 13
  • 親愛的老公&小嘉咪寶貝: 這段日子以來,我一直在用文字寫情書。而今天,我突然覺得,其實,情書有無數種形式,千變萬化...
    陳穎_樂嘉媽媽閱讀 415評論 5 8
  • 唉,有資格學真東西的人越來越少了
    漢正閱讀 209評論 0 0

友情鏈接更多精彩內容