「基因」修訂間的差異檢視原始碼討論檢視歷史
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| + | {{Infobox person | ||
| + | | 姓名 = 基因 | ||
| + | |圖片 = [[ File:2362486-1Q024113200345.jpg|缩略图|居中|250px|[https://image.so.com/view?q=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&src=tab_www&correct=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&ancestor=list&cmsid=c8d9df8fcd6bad5e39a7e7f26883f39d&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=376a20909f52cc1d393f323ac31cff99&currsn=0&ps=103&pc=103 原圖鏈接][http://www.elecfans.com/blockchain/802764.html 来自电子发烧友网]]] | ||
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| − | '''基因'''(遗传因子)是遗传的物质基础, | + | '''基因'''(''' Gene''' )，(遗传因子)是[[ 遗传]] 的物质基础, 是[[DNA]]([[ 脱氧核糖核酸]])分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,是具有遗传效应的DNA分子片段 。 基因通过复制把遗传信息传递给下一代,使后代出现与亲代相似的性状 。 |
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| + | 人类大约有几万个基因,储存着生命孕育生长、凋亡过程的全部信息,通过复制、表达、修复,完成生命繁衍、[[ 细胞]] 分裂和[[ 蛋白质]] 合成等重要生理过程.基因是生命的密码,记录和传递着遗传信息.生物体的生、长、病、老、死等一切生命现象都与基因有关.它同时也决定着人体健康的内在因素,与人类的健康密切相关。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/9df07c56a15fd6bda?cota=4&kuai_so=1&tj_url=so_rec&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1 什么是基因?基因该如何解释],快资讯网，2019-11-08</ref> | ||
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| + | =='''基本信息'''== | ||
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| + | 中文名称：基因 | ||
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| + | 外文名称：Gene | ||
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| + | 作用：记录和传递遗传信息 | ||
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| + | 应用学科：[[细胞]]生物学、[[遗传学]]、[[分子]]生物学 | ||
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| + | 特性：稳定性、决定性状发育、可变性 | ||
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| + | 提出：1909年[[丹麦]]学者[[约翰逊]] | ||
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| + | 载体：[[染色体]] | ||
=='''发现简史'''== | =='''发现简史'''== | ||
| + | [[ File:1458-160124123915396.png|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&src=tab_www&correct=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&ancestor=list&cmsid=c8d9df8fcd6bad5e39a7e7f26883f39d&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=a08d807cbb57ba402c718d39310f53fd&currsn=0&ps=103&pc=103 原圖鏈接][http://www.chinatesting.com.cn/0hyzx/b/20160110662.html 来自中国检测网]]] | ||
| + | 基因的发现，是从一个假设开始的，它最初是为了解释客观现象而提出的，经过一个多世纪的探索，这一假设“因子”的客观性不但得到了实验的证实，而且它的结构及在生命体中的作用也日益清楚。在这一过程中，基因发现的成就属于众多科学家而不可能是一个或几个，这充分体现了现代科学研究的集体性。这一发现模式在整个科学史上具有典型性。二十世纪，[[遗传学]]的发展举世瞩目。基因概念及其理论的建立，打开了人类了解生命并控制生命的窗口。[[诺贝尔奖]]极其关注这一领域的探索，100年中，对遗传学共颁奖18次。由于遗传学的发展，科学的社会功能以及社会对科学的制约更受关注，从试管婴儿到[[克隆]]技术再到人类基因图谱的绘制无不牵动着世人的心。 | ||
| − | + | 遗传学的基础是十九世纪科学家[[ 孟德尔]] 建立的，因此探索二十世纪的遗传学发展史应从他起。从1854年到1865年间，他对[[ 豌豆]] 的遗传性状进行了长期的探索，他发现豌豆的很多性状如豆粒的颜色能够有规律地传给下一代，他就想：究竟是什么因素控制着这一遗传过程？于是他对这一控制因素进行了猜测，把它叫做遗传因子。他在这一概念的基础上初步建立了遗传学。1900年初，三位不同国家的科学家分别独立地得出了与孟德尔相同的结论， 孟德尔的理论得到了诸多科学家的证实和承认。 | |
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| − | 遗传学的基础是十九世纪科学家孟德尔建立的，因此探索二十世纪的遗传学发展史应从他起。从1854年到1865年间，他对豌豆的遗传性状进行了长期的探索，他发现豌豆的很多性状如豆粒的颜色能够有规律地传给下一代，他就想：究竟是什么因素控制着这一遗传过程？于是他对这一控制因素进行了猜测，把它叫做遗传因子。他在这一概念的基础上初步建立了遗传学。1900年初，三位不同国家的科学家分别独立地得出了与孟德尔相同的结论， 孟德尔的理论得到了诸多科学家的证实和承认。 | ||
| − | 1882年，德国生物学家弗来明发现了染色体及细胞的有丝分裂过程。 | + | 1882年，[[ 德国]] 生物学家[[ 弗来明]] 发现了[[ 染色体]] 及[[ 细胞]] 的有丝分裂过程。 |
| − | 1883年，比利时的生物学家范·贝尔登发现了性细胞在分裂的过程中染色体的数目减少一半，而在受精后又恢复正常。 | + | 1883年，[[ 比利时]] 的生物学家[[ 范·贝尔登]] 发现了性细胞在分裂的过程中染色体的数目减少一半，而在受精后又恢复正常。 |
但生物学家们已经意识到，既然孟德尔定律已经被证实，就必须把孟德尔的基础概念———基因加以实体化，弄清基因与细胞内部所发生的一系列过程的关系。 | 但生物学家们已经意识到，既然孟德尔定律已经被证实，就必须把孟德尔的基础概念———基因加以实体化，弄清基因与细胞内部所发生的一系列过程的关系。 | ||
| + | [[ File:T01f053cf1f386b3d1d.png|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&src=tab_www&correct=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&ancestor=list&cmsid=c8d9df8fcd6bad5e39a7e7f26883f39d&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=e02edeb60c1eb9c69d0c251f1d6de4c8&currsn=0&ps=103&pc=103 原圖鏈接][https://www.jianke.com/news/2714574.html 来自健客网]]] | ||
| + | 让遗传学走上细胞水平，形成二十世纪的遗传的染色体学说的巨大成就，主要应归功于[[美国]]的遗传学家摩尔根。在孟德尔的二个定律上，摩尔根又提出了第三个，这就是经典的“[[遗传三定律]]”。1909年，摩尔根以[[果蝇]]为实验对象，以[[显微镜]]观察和统计学的计算方法，判定遗传基因就在染色体上以直线排列，并探明了基因的一系列遗传变异规律（如连锁互换等）。 于是生物学家们纷纷踏上了寻找基因的征程。从1930年到1952年美国的噬菌体研究小组经过一系列的实验确定：[[DNA]]是遗传物质。 | ||
| − | + | 1945年 ，[[E·薛 定 谔]] 出 版 了 一本辉煌的著作《生命 是 什么》 ， 书中提出 了遗传 密码 的 概念 。 | |
| − | + | 1953年4月25日是遗传学史上最值得纪念的一天，这 一 天，[[英国]] 的《 自然 》 刊登了[[沃森]]和[[克立克]]的合作成果 ， 他们 提出 了DNA的双螺旋结构模型，这一天是分子生物学 的 诞生日 。 | |
| − | + | 1954年，物理 学 家[[伽莫夫]] 提出 三联体密码 的 概念 。 | |
| − | + | 1961年，[[ 尼伦伯格]] 和[[ 马太]] 利用三联体密码合成了由[[ 苯丙氨酸]] 组成的多肽长链，到1963年，64种遗传密码的含义全部得到了解答，形成了一部密码辞典。由此科学家们认为：基因是DNA分子的一个个片断。可是，DNA只存在于细胞核中，而[[ 蛋白质]] 的合成是在[[ 细胞]] 质中进行的，是什么东西把细胞核中的遗传信息转达到了细胞质中呢？信息RNA和转 运[[RNA]] 的发现给这个问题提供了答案，1958年[[ 克立克]] 提出的“中心法则”很快得到了证实。<ref>[https://new.qq.com/rain/a/20190412A0MBYW 基因发现简史],腾讯网，2019/04/12</ref> | |
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| − | 1961年，尼伦伯格和马太利用三联体密码合成了由苯丙氨酸组成的多肽长链，到1963年，64种遗传密码的含义全部得到了解答，形成了一部密码辞典。由此科学家们认为：基因是DNA分子的一个个片断。可是，DNA只存在于细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质中进行的，是什么东西把细胞核中的遗传信息转达到了细胞质中呢？信息RNA和转 | ||
=='''基因的特点'''== | =='''基因的特点'''== | ||
| + | [[ File:20180116084720443.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&src=tab_www&correct=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&ancestor=list&cmsid=c8d9df8fcd6bad5e39a7e7f26883f39d&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=2a706eacfd093d8c5c0e8c6302677942&currsn=0&ps=103&pc=103 原圖鏈接][http://www.labweb.cn/html/de_yxxw/201801/45230.html 来自国际检验医学网]]] | ||
| + | 1、稳定性。基因的[[分子]]结构稳定，不容易发生改变。基因的稳定性来源于基因的精确自我复制,并随[[细胞]]分裂而分配给子细胞,或通过性细胞传给子代，从而保证了遗传的稳定。 | ||
| − | + | 2、决定性状发育。基因携带的特定遗传信息转录给信使[[ 核糖核酸]](mRNA)，在核糖体上翻译成多肽链，多肽链折叠成特定的[[ 蛋白质]] 。其中有的是结构蛋白，更多的是酶。基因正是通过对酶合成的控制，以控制生物体的每一个生化过程，从而控制性状的发育。 | |
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| − | 2、决定性状发育。基因携带的特定遗传信息转录给信使核糖核酸(mRNA)，在核糖体上翻译成多肽链，多肽链折叠成特定的蛋白质。其中有的是结构蛋白，更多的是酶。基因正是通过对酶合成的控制，以控制生物体的每一个生化过程，从而控制性状的发育。 | ||
3、可变性。基因可以由于细胞内外诱变因素的影响而发生突变。突变的结果产生了等位基因和复等位基因。由于基因的这种可变性，才得以认识基因的存在，并增加了生物的多样性，为选择提供更多的机会。<ref>[http://www.gaosan.com/gaokao/232420.html 基因的概念是什么 基因有哪些特点],高三网，2018-11-05 </ref> | 3、可变性。基因可以由于细胞内外诱变因素的影响而发生突变。突变的结果产生了等位基因和复等位基因。由于基因的这种可变性，才得以认识基因的存在，并增加了生物的多样性，为选择提供更多的机会。<ref>[http://www.gaosan.com/gaokao/232420.html 基因的概念是什么 基因有哪些特点],高三网，2018-11-05 </ref> | ||
=='''基因分类'''== | =='''基因分类'''== | ||
| − | + | [[ File:01300000256118123052637307026.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&src=tab_www&correct=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&ancestor=list&cmsid=c8d9df8fcd6bad5e39a7e7f26883f39d&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=e65a1cdc77e6f65d8e8500911c02f706&prevsn=130&currsn=190&ps=223&pc=60 原圖鏈接][http://tupian.baike.com/a4_74_63_01300000256118123052637307026_jpg.html 来自互动百科]]] | |
===结构基因=== | ===结构基因=== | ||
| − | 基因中编 | + | 基因中编 码[[RNA]] 或[[ 蛋白质]] 的碱基序列。 |
1、原核生物结构基因：连续的，RNA合成不需要剪接加工； | 1、原核生物结构基因：连续的，RNA合成不需要剪接加工； | ||
| 行 44： | 行 66： | ||
结构基因两侧的一段不编码的DNA片段(即侧翼序列)，参与基因表达调控。 | 结构基因两侧的一段不编码的DNA片段(即侧翼序列)，参与基因表达调控。 | ||
| + | [[ File:201813147371381.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&src=tab_www&correct=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&ancestor=list&cmsid=c8d9df8fcd6bad5e39a7e7f26883f39d&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=7209d2b9e81707adff9ea80624653ffa&currsn=0&ps=103&pc=103 原圖鏈接][http://www.katimesbio.com/kyfw/html/5234.html 来自开泰生物]]] | ||
| − | 1、顺式作用元件：能影响基因表达，但不编 | + | 1、顺式作用元件：能影响基因表达，但不编 码[[RNA]] 和[[ 蛋白质]]的[[DNA]] 序列；其中包括： |
启动子：RNA聚合酶特异性识别结合和启动转录的DNA序列。有方向性，位于转录起始位点上游。 | 启动子：RNA聚合酶特异性识别结合和启动转录的DNA序列。有方向性，位于转录起始位点上游。 | ||
| 行 51： | 行 74： | ||
上游启动子元件：TATA盒上游的一些特定DNA序列，反式作用因子可与这些元件结合，调控基因的转录效率。 | 上游启动子元件：TATA盒上游的一些特定DNA序列，反式作用因子可与这些元件结合，调控基因的转录效率。 | ||
| − | 反应元件：与被激活的信息分子受体结合，并能调控基因表达的特异DNA序列。 | + | 反应元件：与被激活的信息[[ 分子]] 受体结合，并能调控基因表达的特异DNA序列。 |
增强子：与反式作用因子结合，增强转录活性，在基因任意位置都有效，无方向性。 | 增强子：与反式作用因子结合，增强转录活性，在基因任意位置都有效，无方向性。 | ||
| 行 59： | 行 82： | ||
Poly(A)加尾信号：结构基因末端保守的AATAAA顺序及下游GT或T富含区，被多聚腺苷酸化特异因子识别，在mRNA 3′端加约200个A。 | Poly(A)加尾信号：结构基因末端保守的AATAAA顺序及下游GT或T富含区，被多聚腺苷酸化特异因子识别，在mRNA 3′端加约200个A。 | ||
| − | 2、反式作用因子：能识别和结合特定的顺式作用元件,并影响基因转录的一类蛋白质或RNA。<ref>[http://www.gaosan.com/gaokao/232420.html 基因的概念是什么 基因有哪些特点],高三网，2018-11-05 </ref> | + | 2、反式作用因子：能识别和结合特定的顺式作用元件,并影响基因转录的一类[[ 蛋白质]] 或RNA。<ref>[http://www.gaosan.com/gaokao/232420.html 基因的概念是什么 基因有哪些特点],高三网，2018-11-05 </ref> |
=='''基因检测与作用'''== | =='''基因检测与作用'''== | ||
| − | + | [[ File:328207-14012605004629.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&src=tab_www&correct=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&ancestor=list&cmsid=c8d9df8fcd6bad5e39a7e7f26883f39d&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=8e1bfb10e5b3a410422fece17fae9957&currsn=0&ps=103&pc=103 原圖鏈接][http://www.juimg.com/shiliang/201401/yiliaobaojian_471417.html 来自聚图网]]] | |
| − | 基因是遗传的基本单元，携带有遗传信息的DNA或RNA序列，通过复制，把遗传信息传递给下一代，指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表达。基因检测是通过血液、其他体液、或细胞对DNA进行检测的技术，是取被检测者外周静脉血或其他组织细胞，扩增其基因信息后，通过特定设备对被检测者细胞中的DNA分子信息作检测，分析它所含有的基因类型和基因缺陷及其表达功能是否正常的一种方法，从而使人们能了解自己的基因信息，明确病因或预知身体患某种疾病的风险。 基因检测可以诊断疾病，也可以用于疾病风险的预测。疾病诊断是用基因检测技术检测引起遗传性疾病的突变基因。目前应用最广泛的基因检测是新生儿遗传性疾病的检测、遗传疾病的诊断和某些常见病的辅助诊断。<ref>[https://www.zhihu.com/topic/19628796/intro 基因检测],知乎网</ref> | + | 基因是[[ 遗传]] 的基本单元，携带有遗传信息的DNA或RNA序列，通过复制，把遗传信息传递给下一代，指导[[ 蛋白质]] 的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表达。基因检测是通过[[ 血液]] 、其他体液、或[[ 细胞]] 对DNA进行检测的技术，是取被检测者外周静脉血或其他组织细胞，扩增其基因信息后，通过特定设备对被检测者细胞中的DNA分子信息作检测，分析它所含有的基因类型和基因缺陷及其表达功能是否正常的一种方法，从而使人们能了解自己的基因信息，明确病因或预知身体患某种疾病的风险。 基因检测可以诊断疾病，也可以用于疾病风险的预测。疾病诊断是用基因检测技术检测引起遗传性疾病的突变基因。目前应用最广泛的基因检测是新生儿遗传性疾病的检测、遗传疾病的诊断和某些常见病的辅助诊断。<ref>[https://www.zhihu.com/topic/19628796/intro 基因检测],知乎网</ref> |
1、基因检测可以了解自身遗传背景，检测身体与疾病相关的易感基因，使人们能预测身体患疾病的风险。 | 1、基因检测可以了解自身遗传背景，检测身体与疾病相关的易感基因，使人们能预测身体患疾病的风险。 | ||
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=='''染色体、DNA和基因的关系'''== | =='''染色体、DNA和基因的关系'''== | ||
===联系=== | ===联系=== | ||
| + | [[ File:8f2b74e63363473ab54ad0f189355acd th.png|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&src=tab_www&correct=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&ancestor=list&cmsid=c8d9df8fcd6bad5e39a7e7f26883f39d&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=b3bc70f904853eb8752bce4c4726d067&currsn=0&ps=103&pc=103 原圖鏈接][http://www.sohu.com/a/109874317_402324 来自搜狐网]]] | ||
| + | [[染色体]]、[[DNA]]和基因三者之间的关系可简略的概括为：基因是染色体上具有控制生物性状的DNA片段。基因是有功能的DNA片段，染色体是DNA的载体，DNA和蛋白质共同组成了染色体。所以染色体>DNA>基因。 | ||
| − | + | 染色体是[[ 细胞核]] 中容易被碱性染料染成深色的物质，染色体是 由[[DNA]] 和[[ 蛋白质]] 两种物质组成；DNA是遗传信息的载体，主要存在于细胞核中，DNA分子为双螺旋结构，像螺旋形的梯子；DNA上决定生物性状的小单位，叫基因．基因决定生物的性状．一条染色体只有一个DNA分子组成，一个DNA分子上有许多个基因．因此，基因是染色体上具有控制生物性状的DNA片段。 | |
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| − | 染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，染色体是 | ||
| − | 遗传信息的载体是一种叫DNA的有机物,DNA主要存在于细胞核中,它的结构像一个旋螺形的梯子.DNA的分子很长,它可以分成许多个片段,每一个片段都具有特定的遗传信息,比如有的片段决定你是什么血型,有的片段决定你的眼睛是单眼皮还是双眼皮,有的片段决定你虹膜是黑色的还是褐色的,这些片段就叫基因.如果将正在分裂的细胞用碱性染成染色,再放在显微镜下观察,会发现细胞核中有许多染成深色的物质,这些物质就叫做染色体,染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成的.细胞核中有染色体,染色体中有DNA,DNA上有遗传信息.这些就是他们的不同之处。 | + | 遗传信息的载体是一种叫DNA的有机物,DNA主要存在于细胞核中,它的结构像一个旋螺形的梯子.DNA的分子很长,它可以分成许多个片段,每一个片段都具有特定的遗传信息,比如有的片段决定你是什么血型,有的片段决定你的眼睛是单眼皮还是双眼皮,有的片段决定你虹膜是黑色的还是褐色的,这些片段就叫基因.如果将正在分裂的[[ 细胞]] 用碱性染成染色,再放在显微镜下观察,会发现细胞核中有许多染成深色的物质,这些物质就叫做染色体,染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成的.细胞核中有染色体,染色体中有DNA,DNA上有遗传信息.这些就是他们的不同之处。 |
1、染色体与基因的关系：一条染色体上有许多基因，基因在染色体上呈直线排列。 | 1、染色体与基因的关系：一条染色体上有许多基因，基因在染色体上呈直线排列。 | ||
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===区别=== | ===区别=== | ||
| + | [[ File:2007.jpg wh1200.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&src=tab_www&correct=%E5%9F%BA%E5%9B%A0&ancestor=list&cmsid=c8d9df8fcd6bad5e39a7e7f26883f39d&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=6fed9a5e824dc7f7c47440cb67e86bc7&prevsn=130&currsn=190&ps=223&pc=60 原圖鏈接][http://699pic.com/tupian-500572007.html 来自摄图网]]] | ||
| + | 1.染色体是[[细胞核]]中载有遗传信息（基因）的物质，在[[显微镜]]下呈圆柱状或杆状，主要由DNA和[[蛋白质]]组成，在细胞发生有丝分裂时期容易被碱性染料（例如龙胆紫和醋酸洋红）着色，因此而得名。 | ||
| + | |||
| + | 2.[[DNA]]是一种长链聚合物，组成单位为四种脱氧核苷酸。是一种[[分子]]，双链结构。 | ||
| − | + | 3. 带 有[[ 遗传]]讯 息 的DNA片段称为 基因。 | |
| − | + | 4. 其他的DNA序列 ， 有些直接以自身构造发挥作用 ， 有些则参与调控遗传讯息的表现 。<ref>[http://www.gaosan.com/gaokao/232298.html 基因和染色体的关系与区别],高三网，2018-11-04</ref> | |
| − | + | =='''相关视频'''== | |
| − | + | 1、改变世界 的 基因 | |
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| + | {{#iDisplay:v.qq.com/x/page/g05021vrk1g|640|380|qq}} | ||
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| + | 2、了解人体的基因 | ||
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| + | {{#iDisplay:v.qq.com/x/page/o08514oguvm|640|380|qq}} | ||
== '''外部連結''' == | == '''外部連結''' == | ||
*[http://www.sohu.com/a/345077349_120053759 走进基因疗法 ] | *[http://www.sohu.com/a/345077349_120053759 走进基因疗法 ] | ||
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| + | == '''參考來源''' == | ||
| + | {{Reflist}} | ||
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| + | [[Category: 360 生物科學總論]] | ||
於 2022年8月1日 (一) 09:49 的最新修訂
| 基因 | |
|---|---|
基因( Gene )，(遺傳因子)是遺傳的物質基礎,是DNA(脫氧核糖核酸)分子上具有遺傳信息的特定核苷酸序列的總稱,是具有遺傳效應的DNA分子片段。基因通過複製把遺傳信息傳遞給下一代,使後代出現與親代相似的性狀。
人類大約有幾萬個基因,儲存着生命孕育生長、凋亡過程的全部信息,通過複製、表達、修復,完成生命繁衍、細胞分裂和蛋白質合成等重要生理過程.基因是生命的密碼,記錄和傳遞着遺傳信息.生物體的生、長、病、老、死等一切生命現象都與基因有關.它同時也決定着人體健康的內在因素,與人類的健康密切相關。[1]
目錄
基本信息
中文名稱：基因
外文名稱：Gene
作用：記錄和傳遞遺傳信息
特性：穩定性、決定性狀發育、可變性
載體：染色體
發現簡史
基因的發現，是從一個假設開始的，它最初是為了解釋客觀現象而提出的，經過一個多世紀的探索，這一假設「因子」的客觀性不但得到了實驗的證實，而且它的結構及在生命體中的作用也日益清楚。在這一過程中，基因發現的成就屬於眾多科學家而不可能是一個或幾個，這充分體現了現代科學研究的集體性。這一發現模式在整個科學史上具有典型性。二十世紀，遺傳學的發展舉世矚目。基因概念及其理論的建立，打開了人類了解生命並控制生命的窗口。諾貝爾獎極其關注這一領域的探索，100年中，對遺傳學共頒獎18次。由於遺傳學的發展，科學的社會功能以及社會對科學的制約更受關注，從試管嬰兒到克隆技術再到人類基因圖譜的繪製無不牽動着世人的心。
遺傳學的基礎是十九世紀科學家孟德爾建立的，因此探索二十世紀的遺傳學發展史應從他起。從1854年到1865年間，他對豌豆的遺傳性狀進行了長期的探索，他發現豌豆的很多性狀如豆粒的顏色能夠有規律地傳給下一代，他就想：究竟是什麼因素控制着這一遺傳過程？於是他對這一控制因素進行了猜測，把它叫做遺傳因子。他在這一概念的基礎上初步建立了遺傳學。1900年初，三位不同國家的科學家分別獨立地得出了與孟德爾相同的結論， 孟德爾的理論得到了諸多科學家的證實和承認。
1882年，德國生物學家弗來明發現了染色體及細胞的有絲分裂過程。
1883年，比利時的生物學家范·貝爾登發現了性細胞在分裂的過程中染色體的數目減少一半，而在受精後又恢復正常。
但生物學家們已經意識到，既然孟德爾定律已經被證實，就必須把孟德爾的基礎概念———基因加以實體化，弄清基因與細胞內部所發生的一系列過程的關係。
讓遺傳學走上細胞水平，形成二十世紀的遺傳的染色體學說的巨大成就，主要應歸功於美國的遺傳學家摩爾根。在孟德爾的二個定律上，摩爾根又提出了第三個，這就是經典的「遺傳三定律」。1909年，摩爾根以果蠅為實驗對象，以顯微鏡觀察和統計學的計算方法，判定遺傳基因就在染色體上以直線排列，並探明了基因的一系列遺傳變異規律（如連鎖互換等）。 於是生物學家們紛紛踏上了尋找基因的征程。從1930年到1952年美國的噬菌體研究小組經過一系列的實驗確定：DNA是遺傳物質。
1945年，E·薛定諤出版了一本輝煌的著作《生命是什麼》，書中提出了遺傳密碼的概念。
1953年4月25日是遺傳學史上最值得紀念的一天，這一天，英國的《自然》刊登了沃森和克立克的合作成果，他們提出了DNA的雙螺旋結構模型，這一天是分子生物學的誕生日。
1954年，物理學家伽莫夫提出三聯體密碼的概念。
1961年，尼倫伯格和馬太利用三聯體密碼合成了由苯丙氨酸組成的多肽長鏈，到1963年，64種遺傳密碼的含義全部得到了解答，形成了一部密碼辭典。由此科學家們認為：基因是DNA分子的一個個片斷。可是，DNA只存在於細胞核中，而蛋白質的合成是在細胞質中進行的，是什麼東西把細胞核中的遺傳信息轉達到了細胞質中呢？信息RNA和轉運RNA的發現給這個問題提供了答案，1958年克立克提出的「中心法則」很快得到了證實。[2]
基因的特點
1、穩定性。基因的分子結構穩定，不容易發生改變。基因的穩定性來源於基因的精確自我複製,並隨細胞分裂而分配給子細胞,或通過性細胞傳給子代，從而保證了遺傳的穩定。
2、決定性狀發育。基因攜帶的特定遺傳信息轉錄給信使核糖核酸(mRNA)，在核糖體上翻譯成多肽鏈，多肽鏈摺疊成特定的蛋白質。其中有的是結構蛋白，更多的是酶。基因正是通過對酶合成的控制，以控制生物體的每一個生化過程，從而控制性狀的發育。
3、可變性。基因可以由於細胞內外誘變因素的影響而發生突變。突變的結果產生了等位基因和復等位基因。由於基因的這種可變性，才得以認識基因的存在，並增加了生物的多樣性，為選擇提供更多的機會。[3]
基因分類
結構基因
1、原核生物結構基因：連續的，RNA合成不需要剪接加工；
2、真核生物結構基因：由外顯子（編碼序列)和內含子（非編碼序列)兩部分組成。
非結構基因
結構基因兩側的一段不編碼的DNA片段(即側翼序列)，參與基因表達調控。
1、順式作用元件：能影響基因表達，但不編碼RNA和蛋白質的DNA序列；其中包括：
啟動子：RNA聚合酶特異性識別結合和啟動轉錄的DNA序列。有方向性，位於轉錄起始位點上游。
上游啟動子元件：TATA盒上游的一些特定DNA序列，反式作用因子可與這些元件結合，調控基因的轉錄效率。
反應元件：與被激活的信息分子受體結合，並能調控基因表達的特異DNA序列。
增強子：與反式作用因子結合，增強轉錄活性，在基因任意位置都有效，無方向性。
沉默子：基因表達負調控元件，與反式作用因子結合，抑制轉錄活性。
Poly(A)加尾信號：結構基因末端保守的AATAAA順序及下游GT或T富含區，被多聚腺苷酸化特異因子識別，在mRNA 3′端加約200個A。
2、反式作用因子：能識別和結合特定的順式作用元件,並影響基因轉錄的一類蛋白質或RNA。[4]
基因檢測與作用
基因是遺傳的基本單元，攜帶有遺傳信息的DNA或RNA序列，通過複製，把遺傳信息傳遞給下一代，指導蛋白質的合成來表達自己所攜帶的遺傳信息，從而控制生物個體的性狀表達。基因檢測是通過血液、其他體液、或細胞對DNA進行檢測的技術，是取被檢測者外周靜脈血或其他組織細胞，擴增其基因信息後，通過特定設備對被檢測者細胞中的DNA分子信息作檢測，分析它所含有的基因類型和基因缺陷及其表達功能是否正常的一種方法，從而使人們能了解自己的基因信息，明確病因或預知身體患某種疾病的風險。 基因檢測可以診斷疾病，也可以用於疾病風險的預測。疾病診斷是用基因檢測技術檢測引起遺傳性疾病的突變基因。目前應用最廣泛的基因檢測是新生兒遺傳性疾病的檢測、遺傳疾病的診斷和某些常見病的輔助診斷。[5]
1、基因檢測可以了解自身遺傳背景，檢測身體與疾病相關的易感基因，使人們能預測身體患疾病的風險。
2、基因檢測可以做到疾病的早知道、早預防、早治療，主動把握健康。
3、基因檢測可以指導健康的生活方式，改善不良的生活環境和生活習慣。
4、基因檢測避免盲目食用保健品，給身體造成不必要的傷害。[6]
染色體、DNA和基因的關係
聯繫
染色體、DNA和基因三者之間的關係可簡略的概括為：基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段。基因是有功能的DNA片段，染色體是DNA的載體，DNA和蛋白質共同組成了染色體。所以染色體>DNA>基因。
染色體是細胞核中容易被鹼性染料染成深色的物質，染色體是由DNA和蛋白質兩種物質組成；DNA是遺傳信息的載體，主要存在於細胞核中，DNA分子為雙螺旋結構，像螺旋形的梯子；DNA上決定生物性狀的小單位，叫基因．基因決定生物的性狀．一條染色體只有一個DNA分子組成，一個DNA分子上有許多個基因．因此，基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段。
遺傳信息的載體是一種叫DNA的有機物,DNA主要存在於細胞核中,它的結構像一個旋螺形的梯子.DNA的分子很長,它可以分成許多個片段,每一個片段都具有特定的遺傳信息,比如有的片段決定你是什麼血型,有的片段決定你的眼睛是單眼皮還是雙眼皮,有的片段決定你虹膜是黑色的還是褐色的,這些片段就叫基因.如果將正在分裂的細胞用鹼性染成染色,再放在顯微鏡下觀察,會發現細胞核中有許多染成深色的物質,這些物質就叫做染色體,染色體是由DNA和蛋白質兩種物質組成的.細胞核中有染色體,染色體中有DNA,DNA上有遺傳信息.這些就是他們的不同之處。
1、染色體與基因的關係：一條染色體上有許多基因，基因在染色體上呈直線排列。
2、染色體與DNA的關係：每一條染色體上只有一個DNA分子，染色體是DNA分子的主要載體。
3、DNA與基因的關係：每個DNA上有許多基因，基因是有遺傳效應的DNA片段。[7]
區別
1.染色體是細胞核中載有遺傳信息（基因）的物質，在顯微鏡下呈圓柱狀或杆狀，主要由DNA和蛋白質組成，在細胞發生有絲分裂時期容易被鹼性染料（例如龍膽紫和醋酸洋紅）着色，因此而得名。
2.DNA是一種長鏈聚合物，組成單位為四種脫氧核苷酸。是一種分子，雙鏈結構。
3.帶有遺傳訊息的DNA片段稱為基因。
4.其他的DNA序列，有些直接以自身構造發揮作用，有些則參與調控遺傳訊息的表現。[8]
相關視頻
1、改變世界的基因
2、了解人體的基因
外部連結
參考來源
- ↑ 什麼是基因?基因該如何解釋,快資訊網，2019-11-08
- ↑ 基因發現簡史,騰訊網，2019/04/12
- ↑ 基因的概念是什麼 基因有哪些特點,高三網，2018-11-05
- ↑ 基因的概念是什麼 基因有哪些特點,高三網，2018-11-05
- ↑ 基因檢測,知乎網
- ↑ 關於基因檢測，是時候告訴大家真相了！,搜狐網，2019-06-24
- ↑ 基因和染色體的關係與區別,高三網，2018-11-04
- ↑ 基因和染色體的關係與區別,高三網，2018-11-04