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第三章的基础(第1页)

第三章早期儿童发展与教育的基础

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遗传对能力、特质和行为模式的影响

遗传与环境的相关性

身体发展的基本规律

喂哺新生儿的三种方式

新生儿疾病预防

第一节遗传对发展的影响

人类通过生殖实现种族的延续,在种族延续的过程中进行着遗传物质的传递。亲代与子代之间,在形态、结构和生理功能上相似的现象称为遗传。人类通过遗传将祖先在长期生活过程中形成和固定下来的生物特征传递给下一代。遗传和成熟是儿童心理发展必要的物质前提和基础。

一、遗传密码--基因

细胞是生命的最基本结构和功能单位。每个人的身体都是由亿万个细胞组成的。每个细胞都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。在细胞核中含有一些储存和传递遗传信息的线状结构--染色体。染色体主要是由蛋白质和脱氧核糖核酸(简称DNA)组成的,其中DNA在染色体里含量稳定,是主要的遗传物质。人体细胞里的染色体都是成对存在的。每对染色体的大小和形状一般都相同,一个来自父方,一个来自母方,称为同源染色体。人类共有23对(46条)染色体,其中第23对是性染色体,女性是XX,男性是XY。

DNA分子是一个长链式的“双螺旋”的特殊结构,看上去像一个盘旋而上的梯子。每条长链都是由核苷酸组成,故又称作多核苷酸长链。核苷酸分四种,用符号A、T、C、G表示,它们以不同的顺序分布在多核苷酸长链上。核苷酸的不同排列顺序代表各种不同的遗传信息,每个DNA分子长链上分布着难以计数的遗传信息。

DNA分子的特殊“双螺旋”结构,使它承担着传递信息的特殊使命。

DNA分子上具有遗传效应的片段就是基因。基因直接或间接地决定一定的遗传性状。基因是DNA上的结构单位,也是具有遗传效应的功能单位。基因的任务是发送指令到细胞质,用以合成各种类型的蛋白质,而这些蛋白质是形成人类机体各种特征的生物基础。据中、美、日、德、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司于2001年2月12日联合公布的人类基因组图谱及初步分析结果,人类基因组是由31.647亿个碱基对组成的,共有3万至3.5万个基因,少于原先估计的10万个基因。

在一定条件下,DNA分子通过复制能准确地将遗传信息传递给后代。例如,一个特定的细胞到底是成为眼球的一部分,或者是手肘的一部分,依赖于胚胎前期的发展过程中是哪一种细胞在它周围。不过,到目前为止,我们还没有完全弄清楚一个单细胞的结合子是如何成长为一个复杂的人类个体的。

出生前或出生后的环境因素都可以影响基因内的讯息密码如何实现。例如,一个具有高身材遗传基因的孩子长大成人时,他的身材可能高,也可能不高。如果他小时候长期营养不良,尽管他有高身材的遗传潜能,长大后也只是一般身高或者比一般人还要矮。也就是说,环境和遗传的影响共同决定了基因型如何转变成一个特定遗传表现型。

二、基因的表现型态

对生物个体而言存在遗传因子组成和性状表现两方面特征。基因型(genotype)指生物个体基因组合;表现型(phenotype)指生物个体的性状表现。基因型是生物性状表现的内在决定因素,表现型是基因型与环境条件共同作用下的外在表现。基因表现的型态有五种:单纯的显性--隐性遗传、基显性、性联遗传、遗传印记和受多基因影响的(或多元基因)遗传。

(一)单纯的显性--隐性遗传

许多人类的特质只受一对基因(对偶基因)所影响,其中一个来自母亲,另一个得自父亲。比如:孩子从父亲的基因里继承了卷发,又从母亲的基因里继承了直发,但是他最后却长了一头直发,这是因为与直发有关的基因是一个显性的对偶基因(dominantallele),而与卷发有关的那个较弱的基因被称为隐性的对偶基因(recessiVeallele)。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,如果他的妻子也有卷发的隐性基因,他们的孩子就会有一头卷发。

我们用一个大写的N来代表直发的基因,而以n来表示卷发的基因。那么,头发的这种特质可能有三种遗传表型:(1)两个直发的对偶基因(NN),(2)两个卷发的对偶基因(nn),(3)直发的对偶基因与卷发的对偶基因各一个(Nn)。人们某一特质的遗传表现型如果含有两个同类的对偶基因,我们便称该特质是同质结合子型(homozygous),而含有Nn的个体是异质结合子型(heterozygous)。

(二)共显性

一些常染色体上的等位基因,彼此间没有显性和隐性的关系,在杂合状态时,两种基因的作用同样得以表现,分别独立地产生基因产物,这种遗传方式称为共显性或等显性(inant)。共显性有两种形式:一种情况是,两个对偶基因的表现是平等的,例如人类血型中A和B的对偶基因的表现力不相上下;另一种是“不完全显性”,异质结合子的两个对偶细胞中的一个比另一个更有力,但却无法完全掩盖另一个的影响。

比如,镰刀型细胞便是“不完全显性”的例子。具有这种特质的异质结合子携带了一个隐性镰刀型细胞的对偶基因。镰刀型细胞基因会使人的某些红细胞(红细胞有输送氧气的功能)呈不寻常的弦月或镰刀状;镰刀型细胞有聚集在一起的倾向,失去运输氧气的能力,因此容易出现关节肿胀与疲劳等的症状。镰刀型细胞“携带者”一般很少出现这类症状,但当这些人处于在氧气相对缺乏的条件下可能出现上述症状。这种疾病就称为镰刀型细胞贫血症(sickle-emia)。

(三)性联遗传

身体上的某些性特征遗传上与性别发生直接关联。比如,英国女皇维多利亚家族曾经统治大半个欧洲达三个世纪,有人对她的家谱进行分析,发现在这个家谱中得血友病的都是男性,而且可以由外祖父传给外孙,这种形式的遗传因与性别有关,所以称为性联遗传。

有些特质是由位于性染色体上的基因所决定的,称为性联遗传特质(sex-lieristics)。实际上,性联遗传特质的大多数都是由隐性基因所致,而且这些隐性基因仅出现在X染色体上。男性更有可能遗传这些隐性的与X染色体相关联的特质。

色盲基因是隐性基因,位于与性别有关的X染色体上,一般与所在的染色体连在一起或锁在一起同时传递到下代,这叫连锁。X染色体上的基因随X染色体一起传递,叫X连锁或性连锁。红绿色盲基因不但位于X染色体上,而且为隐性,所以性连锁隐性基因的遗传,随不同性别的情况而不同。在女性中,X染色体成对存在,必须两条X染色体都具有隐性致病基因,才会患病。

男性的X染色体是成单的(另一条性染色体为Y染色体),所以,只要X染色体上带有隐性致病基因,就会患病。但是,两条带致病基因的X染色体结合在一起的机会很小,所以患X连锁隐性遗传病的男性要比女性多得多。红绿色盲男性远多于女性。在基因库中,色盲基因与正常视力基因的比例大约是1:12。那么,一名男性遗传色盲基因可能的几率就是1/12;而一名女性遗传两个色盲基因的可能性是1/12XI/12,即1/144。

除了色盲之外,还有许多其他的性联遗传的特质,包括血友病、视神经退化,以及某些形式的耳聋和夜盲等。因为这些疾病是由位于X染色体上的隐性基因所决定,所以男人比女人更可能患这类疾病。

(四)遗传印记

虽然某些特质是受单一的对偶基因对所影响,但这些特质的出现却未依循我们前面所讨论过的遗传型态而发展。例如,父亲患有糖尿病时,他的孩子更有可能患糖尿病;安吉尔曼症候群(Angelmansyndrome)是由母亲而非由父亲所传递的疾病。这种由双亲性别决定的基因功能上的差异被称之为遗传印记(geig)或亲代印记(parentalimprinting,PI)。遗传印记是一种历程,在这一过程中特殊的基因对被做上生化记号,所以父母之中只有其中一位的对偶基因(父亲或母亲的任何一个)被表现出来。只有少数的对偶基因受制于遗传印记,而且不是所有个体都出现遗传印记。对遗传印记成因及进化上的意义目前还不太清楚。

(五)受多基因(或多元基因)影响的遗传

俗话说“娘矮矮一个,爹矮矮一窝”,有些妻高夫矮的夫妇婚后提心吊胆,担心生了孩子像父亲,但往往出乎预料地生了个中等身材的孩子。相反,也有一些夫妻两个很般配,都是中等身材,可想不到却生了高个子的孩子。怎么解释这一遗传现象呢?遗传学家们认为,这属于多基因遗传。

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