《儿童发展心理学》第二章重点整理
我们每个人都是从一个受精卵细胞发展而来。直到成人,最初那个细胞已经分裂出亿万个细胞。身体内部各个细胞的结构和功能由基因决定,即分子决定细胞如何生长。我们继承父母的基因,但每个人的具体基因组合各不相同,从而产生不同的细胞,形成独一无二的个体。人体内绝大多数细胞的细胞核内包含46条染色体(携带遗传信息的DNA分子结构)。染色体由脱氧核糖核酸链(DNA)组成。染色体成对出现,其中男女都相同的22对染色体,被称为常染色体。除此之外,女性还有两个X染色体,而男性还有一个X染色体、一个Y染色体。
1953年,英国研究人员詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克首次发现DNA的分子结构——两条由核糖分子与磷酸分子组成的长 链,就像旋转楼梯一样相互缠绕在每个体细胞所含的46条染色体中,大约有30亿对组成核苷酸的碱基。正是这些碱基对的不同排列构成了个人的遗传密码(基因组),从而决定哪些性状将得到遗传。遗传密码还可细分为更小的部分——基因。基因是一小段DNA链,一个基因决定某个性状、组织等的遗传信息。人类体细胞中的46条染色体大约有25 000个基因。值得一提的是,只有2%的碱基对人真正发挥作用。研究人员正在研究人类基因组内发挥作用的部分和基因组的种类,但是基因序列的功能还有待探索。人类繁衍过程中,父亲体内的精子与母亲体内的卵子结合形成新的胚胎。受精过程中,卵子与精子结合,父母双方的染色体结合,从而形成胚胎独一无二的基因组合。每一对染色体包含两种基因,分别来自父母双方。两种基因主要在碱基对(A、T、G、C)序列上存在些许差异。这些不同的基因被称为等位基因,等位基因结合形成每个人的独特特征。
生殖细胞,即配子,并非经有丝分裂而成。配子是组成人类精子、卵子的细胞,通过另一种细胞分裂方式——减数分裂形成。减数分裂的过程见图2.5。减数分裂的名称由来是因为此类分裂将每个细胞的染色体数目减半。每个生殖细胞经减数分裂,染色体数量减至23条,受孕时精子、卵子结合之后,受精卵得以形成标准的46条染色体。减数分裂过程中,不同染色体对的遗传物质可以互换(这一过程叫作交换),然后随机分配形成生殖细胞,进而保证基因池的多样性。因此,即使一对夫妻有好几个孩子,因染色体或基因组合的差异,每个孩子也会表现出较大的遗传差异。最后,繁殖与细胞分裂还涉及性别的确定。我们已经提到过,一般细胞内部共23对染色体,其中一对十分特殊,叫作性染色体。性染色体表示为X染色体和Y染色体。女性有两个X染色体,男性有一个X染色体、一个Y染色体。性细胞形成后,女性的卵子只有X染色体,而男性精子一半有X染色体,另一半有Y染色体。与卵子结合的精子类型决定婴儿的性别。如果精子携带X染色体,受精卵为XX,婴儿性别为女;如果精子携带Y染色体,受精卵为XY,婴儿性别为男。X、Y染色体也与遗传缺陷有关。
双胞胎是怎么形成的? 前面提到减数分裂可以保证遗传多样性,但同卵双胞胎拥有相同的遗传密码,是唯一的例外。同卵双胞胎是指由一枚受精卵发展而来的两个人。怀孕初期,受精卵细胞分裂成两个有机体,最终成长为两个婴儿。科学家称同卵双胞胎为单卵双胞胎,因为双胞胎来源于同一个受精卵。单卵双胞胎由一个受精卵发展而来,彼此拥有相同的46条染色体和相同的遗传密码。同卵双胞胎性别相同,外形也很相似。同卵双胞胎出现的概率大约是1/260(不同阶层人口之间基本没有差别),似乎不具有遗传性。配子(精子和卵细胞)经减数分裂而成。减数分裂将每个细胞内部46条染色体减至23条。染色体片段交换与随机重组保证了物种的基因多样性。受精之后,细胞分裂方式变为有丝分裂,细胞内部46条染色体全部复制到新细胞内。异卵双胞胎是两次受精的结果,也就是说,母亲排出两个卵子,与两个精子分别结合。异卵双胞胎是由两次受精形成的两个受精卵发展而成,因而也被称为双卵双胞胎。双卵双胞胎与非双胞胎的兄弟姐妹一样,在基因上不会特别地相似。两人性别可能不同,外形也可能完全不像。理论上,两人可能不是同一个父亲所生。怎么会这样呢?如果母亲在短时间内与两个男人发生关系,她可能排出两个卵子分别与两人的精子结合。尽管发生概率较低,但也可以说明异卵双胞胎之间差异之大。还有可能出现半同卵双胞胎,又名极体双胞胎。这种类型的双胞胎由一个卵子(通过有丝分裂)分裂成两个细胞,随后与两个不同的精子结合而形成。半同卵双胞胎从母亲方面遗传的染色体相同(来自分裂的卵子),但是从父亲方面遗传的染色体不同(来自两个不同的精子)。半同卵双胞胎被发现已有数年之久,但是具体发生概率仍不清楚。
其他辅助受孕方式 形成胚胎并不容易,很多问题都可能导致一些夫妻难以怀孕。父亲精子量少、母亲生殖系统缺陷是两大主要原因。另外,单身人士或同性恋夫妻也可能想生孩子。面对以上情况,可以通过人工授精以及其他技术都可以帮助人们怀孕。个人视角板块文章《人工授精》,介绍了一对夫妻使用辅助生殖技术的经历。有些妇女服用催孕药解决生育问题。这些药物刺激卵巢排出更多卵子。有时出现多个卵子与多个精子结合,形成双胞胎、三胞胎、四胞胎等多胞胎。这种方式出生的婴儿多是异卵(异卵双胞胎、异卵三胞胎等)。不过,有时在多胞胎中,也会出现一个或多个受精卵分裂形成同卵双胞胎的现象。目前为止,人们还未发现人工受孕会对儿童造成发展问题。在对这类儿童从出生到青少年时期的跟踪调查中,父母、老师和儿童自己均认为他们在情绪、友谊、学习成绩等方面都表现出良好的社会适应性。一个明显的区别在于,与普通母亲相比,借助这类技术的母亲往往更加关爱孩子,与孩子关系更加密切。这可能是因为怀孕过程很辛苦和她们有克服困难的决心。有证据表明,通过胚胎捐献(将捐献胚胎移植入待孕母亲体内)怀孕的父母可能会过于关爱子女,更加具有保护性。
产前筛查与基因检测 :父母在怀孕期间感到忧虑是十分正常 的,特别是家族有遗传病史或婴儿有其他风险的时候。幸运的是,现在医学专家可以帮助父母减轻妊娠期焦虑。孩子出生之前,医生可以通过多种手术方法检查遗传疾病和其他潜在问题。最常用到的方法包括超声检查、羊膜穿刺、绒毛取样等。还有一些手术方法已经成形或正在测试,涉及分析母亲血液中的胎儿DNA和RNA。这些手术方法只需进行母体血液分析,无须对子宫施针,因而母亲和胎儿都比较安全。超声波检查(超声),即技术人员利用设备将声波对准孕妇腹部,设备读取返回的声波信息,生成胎儿和周围结构的图像。医生可通过超声检查判断胎儿是否存在健康问题,可以检测到一些结构性缺陷,如心脏、神经管、脊柱等部位的缺陷。超声检查可以在妊娠期随时进行。可以选择进行3D和4D超声检查。前者中声波从不同角度发回,通过电脑程序形成一个立体图像,后者则可以实时查看该立体图像。如果父母很有可能将缺陷遗传给子女,或母亲年龄超过35岁,医生通常会建议进行基因筛查。以羊膜穿刺为例,医生将针经母亲腹部、子宫刺入包裹胎儿的羊膜囊。同时,技术人员利用超声波显示胎儿位置,引导针刺入羊水。针上带回少量羊膜囊内的液体,其中含有胎儿脱落的细胞。技术人员将细胞放入实验室培养,从培养的细胞中分离出染色体,按大小排列组成核型,进行基因检测。通过核型分析,医学专家可以检测出上百种遗传疾病,特别是染色体异常引起的疾病。如果有单基因病或其他家族遗传病,可以进行特殊测试,检查疾病相关基因。
遗传基因与遗传特征的基本概念。但是,任何一种人类性状都不是基因遗传单一作用的结果。环境对于性状的生成和发展起着必不可少的作用。本书中的环境指的是儿童与其生命中的人、事物、情境的相互作用。儿童由父母抚养、老师教育,同时又受到兄弟姐妹、玩伴、榜样等的多方面影响。温度、光照、有毒化学物也会影响儿童发展,所以这些也属于儿童发展的一部分。 发展心理学家将遗传基因与环境之间的相互作用称为基因-环境交互作用,即第1章介绍的天性与教养的相互作用:天性(基因与遗传)与教养(环境影响)共同发挥作用,产生某种结果。第1章已经提到,哲学家、科学家一直以来都对天性与教养之间的相互关系非常感兴趣。几个世纪以来,有人认为天性重要,有人认为教养重要,但现在人们基本认为二者对儿童发展均有至关重要的作用。遗传基因与环境之间的相互作用表现在多个方面,反应幅度 考察遗传基因与环境之间的交互作用,需要认识到个人的基因型(实际基因密码)限定可能出现的表现型(可观察到的性状)。所有可能出现的表现型就是每个人基因型的反应幅度。重点在于,基因限定反应幅度,但是表现型最终由环境影响决定。反应幅度是一种理论构架,有助于我们更加了解基因与环境交互作用的形式。但是实际操作中我们不可能确定某个人的反应幅度,因为在个人发展的有限时间里,我们不可能了解或操控所有环境因素。
什么是行为遗传学?这一研究领域对发展学研究有何助益?第1章介绍了天性与教养之间的关系,让读者初步了解行为遗传学。行为遗传学研究遗传基因(与环境影响相对)对特定行为的影响程度,常常讨论某些行为结果的遗传率。遗传率是指一种估测数值,衡量某一性状受遗传基因影响的程度。本章稍后会详细介绍如何估测遗传率。遗传率估值范围在0.00~1.00之间,估值越高,遗传基因对于性状的影响越大。例如,身高遗传率估测为0.90,那么人们的身高基本由基因决定。一般认为,基因对于人格的影响不会随着年龄的增加而产生很大变化;如出现变化,多由环境变化所致。对于人格相关基因及其基因标记的研究才刚刚开始。发展心理学家十分关注人格中的气质,即儿童的活动水平或面对刺激的反应模式。儿童在很小的时候就在易怒程度、社交性和活跃度等方面产生明显差异。这些差异多延续到儿童成年以后,对儿童社会交往影响重大。
本章介绍了基因相关的基本信息,包括基因的结构、基因的代际遗传及其对智力和人格等复杂性状的影响。行为遗传学取得了激动人心的进展,遗传学研究也发展迅速,不出几年我们就能更加深入地了解基因对于行为的影响。关于基因与环境,我们希望你们能记住以下几点:第一,基因与环境的交互作用十分复杂。儿童发展理论的研究的核心问题经历了从“哪个因素有影响?”到“哪个因素影响最大?”,再到现在的“两个因素如何相互作用,并共同影响复杂性状和特征?”的过程。第二,我们必须重申,某一性状受基因影响,并不意味着这一性状不受环境制约,也不是否定个人自由意志的作用。正如戈特利布所说,“基因对于行为的形成必不可少,但并不是唯一的影响因素”。第三,目前大量研究围绕基因对于智力、性取向、攻击性等争议性状的影响。对于基因作用的研究固然重要,但是社会如何解读和利用研究成果也很重要。行为遗传学家希望社会可以利用新发现来制定、实施更加人性化的政策,不过最终实现这一点还需政策制定者更加深谋远虑,公众更加了解情况。