的遗传力是具有要共享或通过基因型遗传群体的可测量的表型特征的属性。通常,这种特征或性格是从父母那里传给后代的。
可继承角色的表型表达(与个体的可见特征相对应)容易受到后代发育的环境的影响,因此不一定以与父母相同的方式表达。
AB&O父母之间血型的遗传模式(来源:AB&O_RegularInheritance.PNG:用户:Dr.saptarshide衍生工作:通过Wikimedia Commons的Ksd5)
在实验生物种群中,相对容易确定遗传性状是什么,因为可以通过在与父母成长的环境相同的环境中抚养子女来观察父母的性状在后代中的表达。
另一方面,在野生种群中,很难区分哪些是通过遗传传递的表型特征,哪些是环境条件变化的产物,即表观遗传变化。
对于人类大多数表型特征而言,这尤其难以区分,有人建议最好的研究模型是出生时分离并在相同环境中长大的同卵双胞胎。
研究遗传力的第一批科学家之一是Gregor Mendel。在他的实验中,孟德尔获得了豌豆植物品系,这些品系几乎都是在父母和后代之间继承并表达的。
遗传力研究的遗传基础
遗传力是通过有性生殖通过配子(从父母到后代)转移基因的结果。但是,在配子合成和融合过程中,发生了两种重组,可以改变这些基因的排列和序列。
对遗传性状进行实验性鉴定的科学家们使用的是纯系,对大多数基因座而言都是同基因的(遗传上相同),因为纯系中的个体以纯合方式具有相同的基因型。
等基因系保证了细胞核中基因的结构不会影响所观察到的表型,因为尽管个体具有相同的基因型,但通过改变基因在细胞核中的位置,个体的基因型也发生了变化。表型。
对于研究人员而言,获得纯系和等基因系是一种“保证”,即父母和后代共有的表型性状是该基因型的产物,因此是完全可遗传的。
孟德尔对牛皮毛颜色特征的遗传(资料来源:Sciencia58,来自Wikimedia Commons)
尽管事实上表型始终是基因型的产物,但重要的是要记住,尽管个体具有相同的基因型,但可能并非所有基因都在所述表型中表达。
保证基因的表达是一项非常复杂的研究,因为每种基因型的表达可能不同,并且有时这些基因受其他因素(例如表观遗传因素,环境因素或其他基因)的调节。
学习方法
遗传学的一个分支称为“经典遗传学”,主要研究性状的遗传性。在经典遗传学中,父母与整个种群的后代杂交了好几代,直到获得纯系和同基因系。
H2统计
一旦证明了性状的遗传性,就可以通过确定为H2的统计指标来量化遗传性的程度。
遗传力(H2)计算为基因型均值方差(S2g)与总体总表型方差(S2p)之比。总体的表型方差可以分解为基因型均值方差(S2g)和残差方差(S2e)。
遗传统计量(H2)告诉我们,人口中表型变异的比例是由于基因型变异引起的。该索引没有指示可分配给其继承和环境的单个表型所占的比例。
必须考虑的是,个体的表型是其基因与其发展所处的环境条件之间相互作用的结果。
现代技术
当前,有诸如下一代测序(SNG)之类的工具,利用该工具可以对个体的整个基因组进行测序,从而可以在体内追踪可遗传性状。生物体的基因组。
另外,现代生物信息学工具可以相当精确地对核结构进行建模,以大致定位核内的基因。
例子
-植物的遗传力
提出了一种具有商业意义的农作物品种统计性状测量方法。因此,文献中的大多数例子都与对食品工业重要的植物物种有关。
在所有农作物物种中,研究了农艺学特性的遗传力,例如对病原体的抵抗力,果实产量,对冷热温度的抵抗力,叶片大小等。
蔬菜作物(例如西红柿)的经典遗传改良试图选择具有遗传特性的基因型植物,以获得更大,红色和耐潮湿环境的西红柿。
在小麦等草种中,目的是选择大小,淀粉含量和种子硬度等遗传性状。为了这个目标,将来自不同地方的品种混合在一起,直到获得每个品种的纯系。
通过获得纯品系,可以通过基因工程将其整合为杂交品种,以获得在单个品种中具有最佳性状的转基因作物。
-人类的遗传力
在医学上,研究了一些人格障碍如何在父母和后代之间传播。
例如,慢性抑郁症是一种表型特征,是基因型的产物,但是如果具有该基因型的人生活在一个熟悉,快乐,稳定和可预测的环境中,则该基因型可能永远不会出现在该表型上。
行为遗传学在确定智商(IQ)的遗传力方面特别有意义。迄今为止,已发现高水平的智商与正常智商一样具有遗传性。
但是,根据对环境的刺激,会表现出很高的智商或慢性抑郁。
遗传力的一个典型例子是身材特征。如果父母很高,则后代很可能很高。但是,认为在一个人的身高中,1.80 m是由于基因而另外0.3 m是由于环境,这显然是错误的。
在许多情况下,人们也将寿命作为遗传性状进行了研究。为了对人类进行长寿研究,对家庭进行了家谱研究,试图将家谱树的每个个体所处的环境数据纳入其中。
大多数寿命研究发现,在大多数情况下,这种性状表现为可遗传的性状,如果在适当的环境中生长,甚至在每一代中都会增加。
参考文献
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