生命科学纵横遗传学遗传：生物世代间的延续变异：生物个体间的差异遗传学：研究生物的遗传与变异的学科生殖和遗传的细胞基础遗传的模式基因的分子生物学基因调控DNA技术遗传学与健康：遗传性疾病细胞繁殖完成什么任务将基因从细胞转移到细胞：细胞分裂时，所产生的两个“子”细胞通常在遗传上是完全相同的，与“亲代”的细胞也是完全相同的。生物的生殖：细胞周期和有丝分裂真核细胞的周期。即一系列有顺序的事件，从细胞首次出现起直到分裂为止。减数分裂—有性生殖的基础减数分裂—有性生殖的基础同源染色体配子和有性生物的生命周期减数分裂如何使染色体数目减半减数分裂I中期染色体不同排列的结果例子：二倍体生物4条染色体可遗传的变异的起源减数分裂中交换的结果当减数分裂出现错误时当减数分裂出现错误时母亲体内发生了不分离后的受精作用遗传的模式可遗传的变异和遗传模式豌豆花的结构。图中的豌豆花除去了一片花瓣，以显示豌豆的生殖器官——雄蕊和心皮。心皮产生卵细胞，雄蕊产生花粉，花粉内含有精子。孟德尔豌豆的异花授粉方法。①孟德尔在雄蕊产生花粉前除去雄蕊，防止自花授粉。除去雄蕊的植株作为实验用母本。②将另一株的花粉蘸到母本植株的心皮上进行异花授粉。③人工授粉后，心皮发育为豆荚，里面有豌豆种子。④种子种下后，成长为子代植株。概率法则等位基因分离和受精都是概率事件把概率法则应用于分离定律和自由组合定律，可以解决许多复杂的遗传学问题。AaBbCc→aabbcc?（1）Aa×Aa：子代为aa的概率为1/4（2）Bb×Bb：子代为bb的概率为1/4（3）Cc×Cc：子代为cc的概率为1/4（4）aabbcc：1/4×1/4×1/4=1/64我们可以通过64棋盘格得到三因子杂交同样的结论，但绘制棋盘格不仅浪费时间，而且会占很大的篇幅。家族系谱美国Martha’sVineyard岛上耳聋遗传的家族系谱。字母D代表听力正常等位基因，d表示控制耳聋的隐性等位基因，家系中首位耳聋患者是JonathanLambert。带有单个隐性致病基因拷贝的个体并不表现症状，称为该疾病的携带者（carrier）。单基因控制的人类遗传病单基因控制的人类遗传病显性遗传病:尽管多数有害等位基因是隐性的，但人类有些疾病是由显性等位基因引起的。显性的致死等位基因实际上远比隐性的少，其中一个原因是，杂合体不可能携带显性致死等位基因而不受其影响。然而，显性致死等位基因如果在中年前不引起死亡，该基因就可以保留下来。到症状表现明显时，早已将致死性基因传给子代（亨廷顿氏病）。孟德尔定律的扩展控制ABO血型的复等位基因血型许多情况下，一个基因会影响几个性状，这种单个基因影响多个性状的现象称为基因的多效性。镰状细胞贫血病等位基因的直接效应是使红细胞形成异常的血红蛋白分子。当血液中氧浓度因为海拔太高、过度劳累或呼吸道疾病而低于正常值时，异常的血红蛋白分子会形成结晶，并使红细胞变形为带有锯齿状边缘的镰刀状。在美国，镰状细胞贫血病在黑人中是十分常见的遗传病，美籍非洲孩子中每500人就有1人患病，10个美籍非洲人中约有1个是杂合体。非洲热带地区，镰状细胞贫血病十分流行，致死性疾病的疟疾也十分猖獗。贫血病基因携带者不会感染疟疾，在非洲大部分地区，他们的寿命一般比易感疟疾的非携带者要长。从进化的角度而言，只要疟疾仍然具有危害性，镰状细胞贫血病等位基因个体就会有选择优势。肤色的多基因控制模型由于环境因素，单卵双生也会有很大不同。遗传的染色体基础连锁基因和交换。染色体上座位很近的基因称为连锁基因（linkedgenes），连锁基因可以一起遗传。连锁基因和交换。重组后代占总体的百分率称为重组频率，染色体上的两个基因间的距离越远，它们之间交换的频率就越高。托马斯·摩尔根实验和结果交换能产生重组配子性染色体和性连锁基因人类的性别决定。Y染色体上的SRY基因能够刺激睾丸的发育。基因的分子生物学DNA多核苷酸的结构。多核苷酸形成核苷酸链，每个核苷酸包括含氮碱基、糖链和磷酸基团三部分。双螺旋的发现。（a）JamesWatson（左）和FrancisCrick利用Franklin的资料推测DNA螺旋是两条互相缠绕的多聚核苷酸链，分子内部存在碱基对形成的氢键。（b）RosalindFranklin所做的X射线晶体衍射实验揭示了DNA分子的螺旋本质。双螺旋的绳梯模型。两边的绳子代表糖-磷酸骨架，每层梯级表示一对碱基形成的氢键。DNA复制的模板模型真核细胞内的遗传信息流：回顾基因型和表型密码子的转录和翻译遗传密码转录真核生物RNA的加工信使RNA（mRNA）转移RNA（tRNA）核糖体mRNA分子突变突变病毒：包装的基因烟草花叶病毒流感(Flu)病毒病毒对身体的损伤程度，与身体免疫系统的应答速