遗传

概述

遗传（heredity）是生物亲代与子代之间、子代个体之间相似的现象。遗传，一般是指亲代的性状又在下代表现的现象。但在遗传学上，指遗传物质从上代传给后代的现象。例如，父亲是色盲，女儿视觉正常，但她由父亲得到色盲基因，并有一半机会将此基因传给他的孩子，使显现色盲性状。故从性状来看，父亲有色盲性状，而女儿没有，但从基因的连续性来看，代代相传，因而认为色盲是遗传的

遗传法则

格雷戈裏·孟德尔（1822-1884），奥·地利的一位传教士，是第一个追蹤生物的特征怎样代代相传的。他是唯一能正确解析遗传的人。他的想法在1886年发表，但直到1900年才被承认。孟德尔研究的是植物，但他所发现的遗传法则也可以在人类和其它动物中套用。因为所有复杂生命形式的遗传机製都是一样的。通过普通腕豆交叉繁殖若干代后，孟德尔发现，子孙代的某些特征并不显示父母的特征有任何混合。例如，腕豆花是紫色或白色，在腕豆植物交叉花粉的子孙代中，并不呈示中间颜色。这种观察得出这些特征在子孙代植物中不显示中间颜色的结果是非常重要的。因为当时生物界的主导理论认为，一代传一代的遗传特征是混合的。大多数有地位的科学家都採用这种“混合理论”。孟得尔採用腕豆这种可以自授粉或和另外的植物交叉授粉的植物作为研究的重点。这样他可以选择有特别特征的纯种植物交叉授粉，而观察过了若干代后的结果。这是他关于遗传本质的结论的基础。在交叉授粉的植物中，以黄或绿的腕豆为例；孟得尔发现，第一代常常是黄色的腕豆。然而再下一代，则始终如一地有3比1的黄与绿的比率。在以后的后代中也发现这样的3比1比率。孟德尔认为，这是认识遗传基本机製的关键。从这些实验的结果，他得到三个重要的结论：1.每一种遗传的特征由传给后代的“单位”或”因子“所决定。这些”单位“是不变的。2.从父母各自的每种特徵分别传给后代的个别特徵。3.未显示的一种个别特徵，仍然可以传到另外的下一代。孟德尔从这些实验观察，可以归纳成二个法则：1.隔离法则：按照隔离法则，任何的特别的特徵，每一个父母的等位基因对是隔离的。只有从父母一方的等位基因传给后代。我们现在知道性细胞形成过程中，发生等位基因的隔离。2.独立分类法则：按照独立分类法则，不同等位基因对是彼此独立地传给后代。结果是基因新的结合，可以出现和父母都不同的性格。这二个遗传的法则以及不断对遗传单位和深入了解”佔优势”。是现代遗传科学的开始。

遗传基因

19世纪末，科学家才在人体细胞的细胞核内发现了一种形态、数目、大小恆定的物质。这种物质甚至用最精密的显微镜也观察不到，只有在细胞分裂时，通过某种特定的染色法，才能使它显形，因此取名为“染色体”。人们发现，不同种生物的染色体数目和形态各不相同，而在同一种生物中，染色体的数目及形状则是不变的，于是有了子女像父母的遗传现象。在总数为46条的染色体中，有44条是男女都一样的，被人们称为常染色体。男性的性染色体为“XY”，女性的性染色体为“XX”。人体染色体的数量，不管在身体哪个部位的细胞裏都是成双成对的存在的，即23对46条染色体，可是惟独在生殖细胞——卵子和精子裏，却只剩下23条，而当精子和卵子结合成新的生命——受精卵时，则又恢复为46条。可见在这46条染色体中肯定有23条是来自父亲，另外23条则来自母亲，也就是说，一半来自父亲，一半来自母亲，既携带有父亲的遗传信息，又携带有母亲的遗传信息。所有这些，共同控製着胎儿的特征，等到胎儿长大成人，生成精子或卵子时，染色体仍然要对半减少。如此迴圈往复，来自双亲的各种特征才得以一代又一代地传递，使人类代代复製着与自己相似的后代。

遗传信息

染色体靠的是它所携带的遗传因子，也就是“基因”，基因是贮藏遗传信息的地方，一个基因往往携带着祖辈一种或几种遗传信息，同时又决定着后代的一种或几种性状的特征。基因是一种比染色体小许多倍的微小的物质，即使在光学显微镜下也不可能看到。它们按顺序排列在染色体上。由染色体将它们带入人体细胞。每条染色体都是由上千个基因组成的。基因有显性和隐性之分，在一对基因中只有一个是显性基因，其后代的相貌和特征就能表现出来。

而隐性基因则只有当成对基因中的两个基因同时存在时，其特征才能表现出来，以人的相貌特征为例，在胚胎形成时，胎儿要分别接受父亲和母亲的同等基因，假如孩子从父亲的基因裏继承了卷发，又从母亲的基因裏继承了直发，但是他最后却长了一头直发，这是因为，在遗传时直发是显性，卷发是隐性，因此表现为直发。然而，在这个孩子的染色体中仍存在卷发的隐性基因，在他长大成人后，如果他的妻子和他一样，体内也存在卷发的隐性基因，那麽他们的孩子就会有一头卷发，表现出隔代遗传的现象。这就是显性基因和隐性基因的区别。基因还具有稳定性和变异性。稳定性是指基因能够自我复製，使后代基因保持祖先的样子。变异性是说基因在某种因素的刺激下能够发生变化。如日本人在20世纪40年代一般因遗传缘故，个子较矮小。到60年代之后，日本人注意营养，每日喝奶，又加强锻炼，其后代个子普遍增高，这就是遗传基因向好的方向变异。

遗传因子

生物体表现出来的性质和形状，比如大小、高矮、颜色等“性状”是人们感觉到的表面现象，而这些现象的重复出现一定有某种内在的原因。孟德尔把这种决定性状的内在原因称为遗传因子。他十分明确地指出：生物体的每种性状是由两种遗传因子决定的。一种是决定显性性状的遗传因子，另一种是决定隐性性状的遗传因子。当决定某一性状的两个遗传因子完全一样时，这种遗传因子的组合方式就叫纯结合，就是纯种。如果决定某个性大性状的两个遗传因子不完全相同，崦是相似，那麽，这种遗传因子的组合就叫杂结合或异质结合，也就是杂种。

环境外因

就外因来看，从胎儿期到以后儿童成长的过程中，很多物理、化学、生物学等有害因素会影响到儿童的大脑，造成精神心理的发育异常，如母亲妊娠期间接触有毒害的物质、服用某些葯物、某些病毒感染、精神受刺激，胎内或产后窒息、高热抽搐、中毒(如铅中毒、一氧化碳中毒)、营养不良、脑外伤、脑炎、癫痫、神经发育不完善等许多疾病。影响儿童心理发展的另一重要因素是环境因素，主要是亲职教育和社会环境。家庭文化层次、经济水準、家庭结构、家庭关系、大人对孩子的抚养态度、幼稚园和学校的环境、老师的教育态度、社会文化背景、居住地区的环境等都能影响孩子的心理。 生物因素决定儿童智慧型发育的最大限度，而环境因素则决定智慧型发挥的程度，儿童先天情况良好但后天环境不良、教育落后，也可使孩子发育落后；反之，虽先天不足，但后天及时干预、教育得当也可使孩子得到良好的发展。良好的环境有助于孩子心理的健康发展，在民主、和睦、生活丰富多彩的环境中长大的孩子，大多自信、活泼、独立；而在专断、关系紧张、缺乏爱的环境中长大的孩子，容易形成胆小、自卑、孤僻或叛逆的性格。武汉市儿童医院康复科林俊主任分析，自2007年以来造成儿童高比例的心理行为问题原因有多方面，首先，由于独生子女的生活空间狭小，接触到同龄孩子机会较少，加上家长过度保护，身心得到锻炼的机会也较以前减少；另外，家长缺乏相关的儿童心理卫生知识，一方面对孩子的心理问题视而不见，一方面又不知如何正确引导孩子；同时儿童教育工作者也应注意对孩子充满爱心，一视同仁，多鼓励、表扬进步而不是挫伤孩子的自尊心。

遗传疾病

过敏和哮喘：如果父母中有一人患哮喘或过敏症，孩子遗传的几率是30%到50%，如果父母都患哮喘或过敏症，几率就会提高到８０％。

耳朵发炎：据估计如果父母长期耳朵发炎，遗传给孩子的可能性有60%到70%。因为父母很有可能遗传给孩子脸型或者耳咽管的结构，因此得到这种遗传基因的孩子更容易出现中耳炎。

近视：近视与遗传有一定的关系，尤其是当爸妈均为高度近视时，宝宝近视的几率就会更大，即使不是一出生就近视，一旦受到环境的影响，就可能发展为近视。因为遗传因素而成为近视的人数仅佔近视总人数的５％，后天环境和习惯的影响更加不容忽视。

龋齿：不能说龋齿本身是遗传的，但容易患龋齿的体质却是遗传的。父母龋齿多，子女的龋齿也不会少；父母龋齿发生率低反之。

糖尿病：糖尿病亲属发病率比非糖尿病亲属高17倍，Ⅱ型比Ⅰ型糖尿病的遗传倾向更显着。糖尿病遗传的不是它本身，是它的易感性。

心髒病：如果父母患心髒病，子女就特别容易发生心髒病，他们发生心髒病的几率要比父母没有心髒病的子女高出5—7倍。

鼻炎：鼻科疾病中有许多都是遗传的。比如最常见的过敏性鼻炎、慢性鼻炎和慢性鼻窦炎，这三种鼻炎都有家族遗传倾向。

高血压高血脂：如果父母一方患高血压或高血脂，孩子患病几率是50%；如果父母双方都患有高血压或高血脂，几率将提高到75%。这种疾病的遗传性很大。即便是父母、祖父母、外祖父母中仅一人患心髒病，或者在55岁之前曾被确诊心髒病，孩子得病率也非常高。

肥胖症：父母一方是肥胖症，孩子超重的可能性是40%；如果父母双方都是肥胖症，可能性就会提高到７０％。即便如此，只要孩子一直坚持健康饮食，锻炼身体，也能长成一个体重正常的孩子

皮肤癌：黑毒瘤是一种不常见但非常致命的皮肤癌。如果父母一方患有黑毒瘤，孩子得病几率2%到3%；如果父母双方都患有黑毒瘤，几率就会提高到5%至8%；如果父母或者孩子的某个亲戚在50岁之前就被确诊患有黑毒瘤，那麽孩子得病的几率将会更高。

耳聋：的耳聋是遗传的，有基因基础。有些孩子出生时是能听见的，后来也会失去听力。

传男不传女的遗传病：某些遗传病，男性要比女性发病多，或者只是表现在男性身上，而女性却不发病。比如，秃头、红绿色盲、进行性肌营养不良(假肥大型)、蚕豆病、血友病等疾病，往往只见于男性患者，女性只是患病基因携带者。

遗传套用

自2006年以来，人类基因组研究的进展日新月异，而分子生物学技术也不断完善，随着基因组研究向各学科的不断渗透，这些学科的进展达到了前所未有的高度。在法医学上，STR位点和单核苷酸（SNP）位点检测分别是第二代、第三代DNA分析技术的核心，是继RFLPs（限製性片段长度多态性）VNTRs（可变数量串联重复序列多态性）研究而发展起来的检测技术。作为最前沿的刑事生物技术，DNA分析为法医物证检验提供了科学、可靠和快捷的手段，使物证鑒定从个体排除过渡到了可以作同一认定的水準，DNA检验能直接认定犯罪、为凶杀案、强奸杀人案、碎尸案、强奸致孕案等重大疑难案件的侦破提供準确可靠的依据。随着DNA技术的发展和套用，DNA标志系统的检测将成为破案的重要手段和途径。此方法作为亲子鑒定已经是非常成熟的，也是国际上公认的最好的一种方法。

假设母代是一个杂合体，其眼睛的颜色为红色，控製眼睛颜色的基因是Cc，C是显性，c是隐性，当基因组合为CC或Cc时，眼睛为红色，当为cc时则是蓝色。那麽，两个Cc的母代交配产下的子代中，基因型就有CC、Cc和cc，前两种子代为红眼，后一种子代则为蓝眼。于是，从表现型上来看，眼睛的颜色就出现了分化。所谓遗传病，就是从父母亲那裏接受到已发生突变的遗传物质（基因）而引起相应的疾病或缺陷。这种遗传因素（致病基因），按一定的方式传给子代，子代就可能发生遗传病。有些人容易把遗传病和先天性疾病混为一谈。先天性疾病一般是指婴儿出生时就表现出症状的疾病。先天性疾病中有些是遗传因素引起的，属遗传病，如先天愚型（唐氏综合征）；有些是孕期受外界不良因素影响而引起胎儿发育异常，不属遗传病範畴，如先天性心髒病。由此可知，先天性疾病并不都是遗传病。另一方面，遗传病也不一定是在出生时就有症状表现的，也就是说，一些后天出现的疾病也可能是遗传病。有些遗传病，要在个体发育到一定年龄时才表现出来。例如进行性肌营养不良，一般4~6岁才发病。许多遗传性智力低下患者，在婴幼儿期亦不易发现。由此可知，后天发生的疾病中，也有遗传病。

遗传怪病

一名英国少女患上家族遗传性的怪病，使得年仅13岁的她看起来满脸皱纹，双眼深陷，像个十足的老妇人。现年13岁的英国少女扎拉.哈茨霍恩(Zara Hartshorn)刚出生不久就患上了一种怪病，还是婴儿时脸上就开始长皱纹，从小就被人取绰号叫“猴脸”。扎拉还曾因被同学欺负得太严重，在10岁时休学了一个学期。随着年龄成长，扎拉衰老的速度越来越快，现在才13岁的她满脸皱纹，双眼深陷，声音苍老，像个十足的老妇人。

扎拉在公车上购买儿童票时，公车司机把她从头看到脚，并大笑说，“你要是儿童，那我就只有21岁。”扎拉感到十分尴尬，哭着跑回了家。类似的遭遇时常发生在扎拉身上，她本人称，“不管是搭公车或是买电影票，别人看我穿着学生製服，都以为我‘扮嫩’而嘲弄我，我恨不得地上有个地洞可以钻下去。”扎拉现年40岁的母亲翠西表示，扎拉罹患的是一种罕见的遗传疾病酖全身脂肪失养症(lipodystrophy)，这种基因上的变异使得患者几乎没有皮下脂肪组织，皮肤却以惊人正常速度生长，肌肤会皱得像老人一样，更糟糕的是，此病无葯可治。据报道，翠西育有6名子女，扎拉是最小的，却比包括也罹患这种罕见遗传病的2名哥哥姐姐看起来还要苍老。翠西本人也患有这种病，她表示，自己在13岁时就进行了拉皮手术，但没过几年肌肉又开始松垮。

特点分析

遗传演算法作为一种快捷、简便、容错性强的演算法，在各类结构对象的最佳化过程中显示出明显的优势。与传统的搜寻方法相比，遗传演算法具有如下特点：

a）搜寻过程不直接作用在变数上，而是在参数集进行了编码的个体。此编码操作，使得遗传演算法可直接对结构对象（集合、序列、矩阵、树、图、链和表）进行操作。

b）搜寻过程是从一组解迭代到另一组解，採用同时处理群体中多个个体的方法，降低了陷入局部最优解的可能性，并易于并行化。

c）採用概率的变迁规则来指导搜寻方向，而不採用确定性搜寻规则。

d)对搜寻空间没有任何特殊要求（如连通性、凸性等），只利用适应性信息，不需要导数等其它辅助信息，适应範围更广。

特征的遗传

也许你一直认为这类性格特征或者生活习惯，不过是因为孩子长久和我们待在一起，才慢慢变得和我们相像。不可否认，孩子越大，越容易受到父母后天养育习惯的影响，不过小小婴儿却表现出和父母的一些惊人类似，恐怕就包含了某些来自基因裏的秘密吧！

基因不仅显现在孩子的眉眼裏，也显现在孩子与众不同的个性裏。

睡眠习惯

《科学》杂志曾指出，通常一家人的睡眠习惯和对睡眠的需求量是相近的。如果你是那种靠在沙发上都能打盹的人，那麽可以预见你的宝宝也会是比较容易入睡的那一型，当然前提是你提供一个相对有规律的作息表。同样的，失眠和睡眠容易受压力影响的倾向也与遗传基因有一定关系。

幽默细胞

网路上一段搞笑影片或者一张滑稽的图片都能让你笑得抽过去？那麽，恭喜你，你的宝宝大概也会这样！因为幽默细胞真的会遗传！

不过，幽默或者爱笑的确也是孩子在社会化过程中容易获得的一种特质，也就是说，除了单纯的基因影响，同住一个屋檐下的观察也让宝宝知道了哪些东西是好笑的。比如当爸爸妈妈做一些可笑的事情时，比如吐舌头、用滑稽的声音说话，宝宝是不知道爸爸妈妈为什麽要这样做的，但是爸爸妈妈的反馈会告诉他：“当有人这样做时，我们会笑。”

也就是说，看见什麽事情发笑，是宝宝从后天经验中习得的。随着他的慢慢长大，他也会发展出自己的幽默品位--某些事真的好好笑！

抗压能力

几乎每个準妈妈对于怀孕这件事，心裏都怀着小忐忑，但是如果準妈妈的焦虑已经过度，那麽她生出一个情绪同样容易紧张、焦虑孩子的几率也是极大的。

这样的信息对所有妈妈来说无疑都是个压力，不如我们从另一个侧面来听听好讯息：天生，并不代表无法改变！即使一个天生不容易从焦虑情绪中缓和下来的宝宝，如果遇上一个能随时跟随他需求的妈妈，那麽一切都将改变！

面部表情

这种惊人的相似早已从过往的研究中得到证实，许多家庭成员都倾向于用同样的面部表情和肢体语言，传达各种情绪，比如生气、兴奋、伤心、着迷、委屈、害怕……这种遗传性的表达，大概在宝宝6个月大时就会显现出来。

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