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基因

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1 拼音

jī yīn

2 英文參考

gene[WS/T 203—2001 輸血醫學常用術語]

3 注解

基因(gene)是遺傳基本單位,指位于染色體上特定座位并可進行自身復制DNA多肽片段[1]

基因是生物遺傳物質的功能單位。現在我們通用的“基因”一詞,是由“GENE”音譯而來的。基因原稱遺傳因子,這一概念由來已久,例如斯賓塞的“生理單位”,達爾文的“微芽”,魏斯曼的“定子”等都是為了企圖說明世代之間性狀遺傳機理的早期遺傳因子的假說

1865年,奧地利原天主教神父、遺傳學家約翰·格雷戈爾·孟德爾(1822―1884年)根據豌豆七對不同性狀的雜交實驗,總結出遺傳因子的概念以及在生殖細胞成熟中同對因子分離、異對因子自由組合兩條遺傳規律,也就是人們稱為的孟德爾因子和孟德爾定律。他發現了遺傳基因原理,總結出分離規律和自由組合規律,為遺傳學提供了數學基礎,創立了孟德爾學派,由此成為“遺傳學之父”。

“基因”是丹麥的植物學家和遺傳學家威·約翰遜1909年首先提出來用以表達孟德爾的“遺傳因子”這一概念的。從1910年到30年代美國人托馬斯·亨特·摩爾根(1866―1945年)等通過數百種果蠅性狀的雜交實驗,結合細胞學的觀察,不僅證明了孟德爾定律的正確性,而且還發現了基因連鎖和交換顯象及其染色體機理,同時還證實了長期存在的一種猜測,即借助于顯微鏡能看到的在細胞核里呈小棍形狀結構的染色體就是基因的所在地。他闡明了基因變異和遺傳的染色體機理,總結為基因學說。

但是,當時人們還沒有弄清楚基因到底是什么。40年代以來遺傳學研究逐步提高到分子水平,40-60年代,經過許多科學家的實驗研究,肯定了基因的化學成分主要為DNA,闡明了DNA的雙螺旋結構以及雙股DNA之間堿基互補配對原則,人們才在以后的研究中,越來越清楚地認識了“基因”及其在遺傳中的作用

基因是具有遺傳效應的DNA分子片段,它存在于染色體上,并在染色體上呈線性排列。基因不僅可以通過復制把遺傳信息傳遞給下一代,還可以使遺傳信息得到表達,也就是使遺傳信息以一定方式反映到蛋白質的分子結構上,從而使后代表現出與親代相似的性狀。

根據遺傳學研究,一般都認為一條染色體只含有一條DNA雙螺旋;如果染色體已分裂為兩個染色單體,那么每一個單體含有一條DNA雙螺旋。但是染色體的寬度要比DNA雙鏈大得多,而染色體的長度又比DNA雙鏈短得多。據統計,人的染色體總長不到半毫米,而DNA分子的總長卻可達數米,所以在染色體中的DNA雙鏈總是纏繞又纏繞,呈高度地盤曲的狀態。

在染色體中高度盤曲著的DNA分子是一條很長的雙鏈,最短的DNA分子中大約也含有4000個核苷酸對,最長的大約含有40億個。一個DNA分子可以看作是很多區段的集合,這些區段一般不互相重疊,大約各有500-6000個核苷酸對,這樣的一個區段就是一個基因。

那么,基因的內部結構是什么樣的,科學家又是如何確定它的呢?

實際上,在遺傳學發展的早期階段“基因”僅僅是一個邏輯推理概念,而并非一種已經得到證實了的物質和結構。在本世紀30年代,由于證明了基因是以直線的形式排列在染色體上,因此人們認為基因是染色體上的遺傳單位。隨著分子遺傳學的發展,1953年在沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結構以后,人們普遍認為基因是DNA的片段,確定了基因化學本質。大多數生物的基因是由DNA組成,而DNA則是染色體的主要化學成分。大多數真核生物細胞內的DNA是由雙股多核苷酸單鏈結合而成。每股DNA鏈又是由許多個單核苷酸磷酸二酯鍵互相連接而成;而兩股之間則是依靠兩者的堿基成分按互補規律分別配對結合,即腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)借兩個氫鍵連接,鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)借三個氫鍵連接,形成一條雙螺旋梯形結構,故稱為DNA雙螺旋。本世紀60年代,本茨又提出了基因的內部具有一定的結構,可以區分為突變子、互換子和順反子三個不同的單位。DNA分子上的一個堿基變化可以引起基因突變,因此可以看成是一個突變子;兩個堿基之間可以發生互換,可以看成是一個互換子;一個順反子是具有特定功能的一段核苷酸序列,作為功能單位的基因應該是順反子。因此從分子水平來看,基因就是DNA分子上的一個片段,經過轉錄轉譯能合成一條完整的多肽鏈。可是,通過近來的研究,科學家認為這個結論并不全面,因為有的基因在轉錄出RNA后,不再翻譯成蛋白質。另外,還有一類基因,如操縱基因,它們既沒有轉錄作用,又沒有翻譯產物,僅僅起著控制和操縱基因活動的作用。特別是近年來,科學家發現DNA分子上有相當一部分片段,只是某些堿基的簡單重復。這類不含有遺傳信息的堿基片段,在真核細胞生物中數量可以很大,甚至達到50%以上。關于DNA分子中這些重復堿基片段的作用,目前還不十分了解。有人推測可能有調節某些基因活動和穩定染色體結構的作用,其真正的功能尚待研究。由此,目前有遺傳學家認為,應把基因看作是DNA分子上具有特定功能的(或具有一定遺傳效應的)核苷酸序列。

基因是含有特定遺傳功能的核酸片段。除了某些病毒的基因由RNA組成外,大多數生物的基因都由DNA構成,在染色體上呈線性排列。在真核生物中,由于染色體都在細胞核內,所以又稱核基因;位于線粒體葉綠體細胞器中的基因,稱細胞質基因或核外基因。在核基因或細胞質基因中都儲存著遺傳信息。生物的不同的遺傳信息(精子卵子細胞除外)。因而細胞類型的不同只是由于基因表達不同而已。現在,人們已經從分子水平上認識到基因是一段能夠編碼一條肽鏈氨基酸順序的DNA。在大多數真核生物基因中,基因順序是斷裂的,編碼一條肽鏈的順序被非編碼順序分事成好幾段。在少數情況下,一個基因能編碼幾個不同的蛋白質。在某些噬菌體基因中,在同一段DNA順序上,可以編碼不同的蛋白質,這可能是由于在同一段DNA順序上,不同的基因可以互相重疊的原因。基因也并不都編碼蛋白質,所以一個細胞中的基因數目不等于這一細胞中蛋白質種類的數目。如有一些基因在轉錄RNA后不再翻譯成蛋白質(rRNA

基因,tRNA基因;還有一些基因雖然也是DNA分子上的一個特定區段,但它并不作為蛋白質合成的模板,而是對其他基因的表達起調節或辨認的作用。人們對生物的基因的結構、功能和表達等過程的深入了解,能更準確、更全面地揭示生物遺傳變異的客觀規律,并在實際中得以應用。如把基因的分離、提取和人工合成基因的成功經驗應用于基因工程,生產人類需要的蛋白質藥物或培育動植物新品種;在醫學上制備基因探針,進行基因診斷,對一些遺傳病進行基因治療

4 參考資料

  1. ^ [1] 中華人民共和國衛生部.WS/T 203—2001 輸血醫學常用術語[Z].2001-7-20.

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開放分類:生物學輸血醫學遺傳與基因
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  • Newton.li
    2010/6/24 9:48:21 | #1
    Newton.Li 對世界[基因]學說最大膽的簡單評論:
    經過我們幾十年的對宇宙間物質的研究,基因不就是另一類物質的碎小顆粒而已......。宇宙萬物被人類無知的劃界為有機,無機,金屬和非金屬......。他寫他的說法,我造我的理論,混亂的思維,愚蠢的行為。宇宙則不買人類無知的帳,把所有物質都平等看待,用同一個規律統一物質所有的行為。“基因”只去說了一個問題,也就是把萬物顆粒分小,其本質不變。果樹的嫁接,插柳,花的插接,馬鈴薯,紅薯,白薯.....切開分小,牛馬,豬狗,還有它們的主人,身體分小后的顆粒其本質不變(同樣有生命的存在)。無不在否定著原子物理學,物質分小后變原子,變電子,變夸克子的錯誤說法和理論。而另一類物質的顆粒分小則同樣又變成“基因”,是否又是繼“原子論”神話,之后出現的另一個“基因”的神話?我們的回答是肯定的。牛馬......和它們的主人也在不停的嫁接,嫁接的顆粒有大有小,大者叫嫁接,小顆粒又不叫嫁接?而叫“基因”改造“......。又叫基因標準模型。和物理學所犯的錯沒有什么兩樣,如何去調整人體中不知多少億個物質小顆粒內的”基因“密碼”而能治病?更是當今人類的神話.......。人體和其它體中肉物質微小顆粒,為什么會螺旋形排列,人和鳥、蟲.......為什么外表不一樣?她們完全不是能用“基因”的說法和理論所能解釋得了的......當然有理論也有人能夠解釋。除了萬物CP對稱標準的夸克子模型,還有基因圖譜(物質小顆粒)對稱的標準模型,是否又是一個生物界的共同夸克子標準模型?本質是按照LMPN物理學f=∫mi•L (Li=ωi•Sinθi,i=1→ n→∝) 理論公式,把不同物質顆粒碎小m1,根據物質微粒子的旋轉頻率ωi(物質種類)的不同,力的排列方向性Sinθi不同再進行mi組合,裝配,,嫁接,插接…..,最后成為帶有原物質特征的混合產品。而有“智慧”的科學家們換一種說法,穿一件新衣,掛一個神秘的牌子,把小顆粒的物質,叫做原子,電子,夸克子…..,基因,基因物質,基因圖譜。說法就此一變,就能贏得無知愚蠢的人類,熱烈的歡呼、百般的擁戴,盲目的跟進。得到諾貝爾大獎當然就是很自然的事情。但CP對稱標準的夸克子模型,已經對稱了50多年,也沒有對稱出和找到破損丟失的力和質量的存在,而生命垂危。而基因圖譜標準模型,又要花多少個50年?100年?才有能力去改換人體內不知幾十億…..個,人肉微小顆粒內,又是多得有數萬個基因信息單元內的某個疾病“因子”?而能治病?您有能力改變了數百億個人肉顆粒內某一個顆粒內的疾病“因子”,其它人肉顆粒,是否會買人類無知的去胡亂想象出來的錯誤之賬?所以說2010年是人類重新去認識宇宙,認識萬物,特別是去認識我們自己的元年。人類只有逐步的去認識,和更多的去了解。可用喝一杯茶的工夫之探討精神,去做更有益的探討和研究。可通過google這個自由知識的門戶,鍵入Newton.Li或LMPN或123mpn123,或123mpn123@163.con, 或進入 美國jinti.net,--->論壇--->高新科技,美國america.gov,去批評和挑戰,Newton.Li等人的LMPN物理學新理論。因為它不但統一了神圣的物理學,也能統一醫學,生命學,和現在最熱絡的基因學。 Newton.Li 2010-6-24-

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