容愛娟

【摘 要】本文論述生物遺傳知識在醫(yī)學(xué)、細胞培養(yǎng)、育種中的應(yīng)用，通過實際例子將遺傳知識融入具體的應(yīng)用之中，使學(xué)生融會貫通，提高運用生物遺傳知識水平。

【關(guān)鍵詞】生物遺傳 醫(yī)學(xué) 細胞培養(yǎng) 育種

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）10B-0151-02

遺傳知識是生物學(xué)中的重要內(nèi)容之一，它是學(xué)好后續(xù)知識的基本。生物遺傳知識包括的內(nèi)容比較多，它涵蓋 DNA 結(jié)構(gòu)、RNA 轉(zhuǎn)錄和編譯蛋白質(zhì)，其中具體表現(xiàn)為 DNA 復(fù)制、染色體分裂和結(jié)合等。其他有關(guān)細胞增殖、分化、衰亡的知識，也涉及遺傳知識。因此，學(xué)好生物遺傳知識，并將其應(yīng)用到生物進化和發(fā)展的分析中能更好地揭示其中的機理。但是很多學(xué)生沒有理解和掌握好生物遺傳知識，不能把它用來解決實際問題。在此筆者重點談一談生物遺傳知識在幾個方面的具體應(yīng)用。

一、生物遺傳知識在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

生物知識在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用領(lǐng)域甚為廣泛，運用它可以很好地解決許多醫(yī)學(xué)難題。尤其是生物遺傳知識，在醫(yī)學(xué)中的運用非常普遍。

（一）生物遺傳知識在血型檢測中的應(yīng)用。在高中生物遺傳知識當中，孟德爾遺傳定律涉及分離定律和結(jié)合定律，這部分知識在血型監(jiān)測中起關(guān)鍵作用。孟德爾分離定律和自由組合定律表明，當父本母本基因組成為 Aa 時，其后代基因可能存在 AA、Aa 和 aa，三者的比例為 1∶2∶1。在醫(yī)學(xué)上，血型也遵循自由組合定律，可用這部分知識來鑒定子女血型。例如，在人體血型中存在四種形式：O 型、A 型、B 型、AB 型血，它們的基因分別是由 Ia、Ib 和 i 這三個組合而成。在血型中，隱性基因為 i，顯性基因為 Ia 和 Ib，這三種基因兩兩配對組成四種血型。如果父母雙方的血型均為 O 型血時，那么子女的血型必然為 O 型血。如果父母為 A 型血時，那么子女血型必然為 A 型或者 B 型，不可能有 AB、B 型血存在。這為鑒定血型提供較大方便，可以根據(jù)父母的血型來推斷子女血型，提高血型的鑒定效率。這樣，當親屬需要輸血時，根據(jù)生物遺傳知識可以快速定位到合適的血液供體，為搶救患者爭取到寶貴的時間。孟德爾分離定律和自由組合定律在醫(yī)學(xué)血液檢測的應(yīng)用，為人民生命健康發(fā)揮重要作用。

（二）DNA 在鑒定失散兒童中的應(yīng)用。在高中生物遺傳知識當中，DNA 的基本結(jié)構(gòu)和組成成分是學(xué)習(xí)的重點。在DNA 當中，存在 A、T、G、C 四個堿基，它們按照一定的秩序排列，遵循 A-T，G-C 的原則，組成 DNA 序列。DNA 基本結(jié)構(gòu)為雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩者遵循配對原則組成在一起。在細胞分裂或者減數(shù)分裂時，DNA 通過解旋和復(fù)旋來完成。正是由于基因組成的特異性和重復(fù)性，它可以被廣泛用于鑒定失散兒童，讓其盡快找到自己的父母。例如，在父親一方 DNA 鏈為 A-C-G-T-A-A-T-T-C-C，母親一方 DNA 鏈為 C-T-G-G-C-A-A-T-C-C 時，在子女當中必然會存在這兩條鏈，共同組成子女的 DNA。這項技術(shù)在鑒定失散兒童時準確度特別高，可以快速定位到具體兒童身上。DNA 存在于機體的每個角落，可以通過毛發(fā)、血液、唾液、口腔細胞等做 DNA 配對，這極大地擺脫各種條件的束縛，提高鑒定效率。

二、生物遺傳知識在細胞培養(yǎng)中的應(yīng)用

生物遺傳技術(shù)在細胞培養(yǎng)中應(yīng)用，可以加快組織培養(yǎng)的速度和效率，以最快的時間獲得想要的生物細胞。

細胞培養(yǎng)主要為實現(xiàn)細胞分裂與分化，快速獲取大量想要的組織細胞。細胞分裂主要分為分裂間期和分裂期，分裂間期為分裂期提供足夠的糖類、蛋白質(zhì)、ATP 和遺傳物質(zhì) DNA，為下個時期打好基礎(chǔ)。生物遺傳知識要針對該階段進行科學(xué)調(diào)控，促進細胞得到快速繁殖。首先，分裂間期要進行酶、DNA 的復(fù)制，在該時期要給組織培養(yǎng)提供適應(yīng)的溫度，一般控制在 25℃-27℃。這樣 DNA 復(fù)制才能快速進行，同時有關(guān)酶的活力得到有效提升，促進細胞縮短分裂間期的時間。在該時期也要合成分裂所需 ATP，要做好對培養(yǎng)液提供豐富的糖分與有機物。細胞分化是 DNA 轉(zhuǎn)錄、翻譯的核心過程，該時期是不同 DNA 片段表達的結(jié)果。為了促進細胞朝著正常方向去發(fā)展，需要給原生細胞提供適應(yīng)的光照刺激、溫度刺激和化學(xué)試劑刺激，促進細胞進行有效的分化。在遺傳上為了獲取更多的性狀，可采用通過紫外線照射、環(huán)境脅迫來豐富細胞的形態(tài)。

在組織培養(yǎng)過程中，運用大量生物遺傳知識，確保細胞可以正確進行細胞分裂和組織分化，提高組織培養(yǎng)的效率。

三、在作物遺傳育種中的應(yīng)用

當下，我國遺傳育種事業(yè)得到飛速發(fā)展，生物遺傳知識運用到各個領(lǐng)域，培育出一大批優(yōu)良的種質(zhì)資源，讓人們從生物遺傳知識中獲得較大經(jīng)濟效益。

（一）生物遺傳知識在生產(chǎn)與育種中的應(yīng)用。在高中生物知識當中，單倍體和多倍體是學(xué)習(xí)的難點和易錯點，而這部分知識又被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)當中。在細胞當中，單倍體、三倍體等是不能產(chǎn)生后代的，表現(xiàn)出為不育系。正是由于這一特點，在西瓜、番茄中培育無籽植株，使其口感更好。例如，利用秋水仙素抑制細胞分裂的功能，對二倍體西瓜處理使其染色體數(shù)量加倍。接著，在四倍體西瓜與二倍體西瓜之間進行雜交，產(chǎn)生三倍體西瓜子代。這時，三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)紊亂，不能產(chǎn)生可育的后代，西瓜籽粒不能正常形成。但此時，通過二倍體花粉來誘發(fā)生長素合成，促進西瓜子房發(fā)育，最終得出的西瓜是無籽不育的。與此同時，將生物遺傳知識應(yīng)用到單倍體育種過程中，可加快雜交與自交的選育速度，更好地獲得想要的基因組。例如，在單倍體育種中，通過組織培養(yǎng)處理植株花粉，讓其健康生長。然后，利用染色體加倍技術(shù)，促進花粉染色體數(shù)目加倍。此時，該植株的基因型為純合，便于與其他進行測交，促進育種事業(yè)的發(fā)展。

（二）生物遺傳知識在培育實踐所需品種中的應(yīng)用。在作物遺傳育種當中，生物遺傳知識一直被當作基本原則而得到廣泛推廣，它利用基因交換與自由組合定律，讓子代具備父本、母本雙方的優(yōu)秀基因，以提高子代的品質(zhì)和產(chǎn)量。

在生物遺傳知識當中，存在顯性與隱形基因，為了獲取所需的基因型就需要對其進行提純，確保該基因為 AA 或者 aa 型。例如，在某個個體當中，它的基因型為 AaBbCc 時，需要對其進行純化，使之變?yōu)?AAbbCC 基因。這就需要運用孟德爾自由組合定律，對其進行多代自交，讓子代基因逐漸純化，最終獲得所需基因。在育種當中，需要后代兼顧抗病、高產(chǎn)、矮稈的特征，這就需要將這三個優(yōu)點的植株進行雜交，對雜交的后代進行檢驗，確保其含有所需的基因型。接著，按照基因提純方法進行自交，讓植株具備純化的基因組，以達到后代可以穩(wěn)定遺傳不會產(chǎn)生性狀分離。在培育新品種時，不僅運用作物雜交方法，而且同時還兼顧使用人工誘變育種，通過外界條件讓作物進行變異，獲得所需的性狀。例如，想要獲取抗旱品種，需要對其進行干旱處理，讓植株在干旱條件下生長。這樣，在外界條件下，使植株本身遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，朝著人們所需的性狀去改變，獲得抗旱品種。最后，在培育品種當中，使用基因工程方法來改變基因型。運用生物遺傳知識的 mRNA 和酶，通過導(dǎo)入外界基因片段來讓機體獲得所需基因，縮短基因育種年限。

生物遺傳知識被大量應(yīng)用于培養(yǎng)優(yōu)秀品種中，通過各種方法來彌補植株自身的缺陷，讓其朝著實踐所需的方向去發(fā)展。

高中生物遺傳知識的巧妙應(yīng)用，對學(xué)生來說至關(guān)重要。它可以提高學(xué)生對知識的認可度，認清其在生活實踐中的重要性，鼓勵學(xué)生扎實學(xué)習(xí)高中生物知識，促進學(xué)生知識水平提升。

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（責(zé)編 盧建龍）endprint