什么是基因(基因的含义是什么)

2025-03-24 问答 86阅读 投稿:悲画扇

基因是什么意思

一、什么是基因

基因(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.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.。

二、基因的含义是什么

生物体内,所有的遗传信息均以特定的碱基排列顺序贮存于核酸分子中,基因则是含特 定遗传信息的核酸片段,是遗传物质的最小功能单位。

对大多数生物而言,基因是特定的 DNA片段,而RNA病毒的基因则是特定的RNA片段。基因在染色体上呈线状排列,不同的 基因虽然大小不同,但一般都由900 ~ 1 500对核苷酸组成。

细胞基因是一切生物信息的总来 源,生物体所表现出的各种性状和机能都是由基因决定的,基因一旦发生改变,将会影响原来 的生物功能。目前人们可以根据自己的设计去改造基因,即基因工程技术,这一技术为人为 地改良生物、治疗遗传性疾病开辟了广阔的前景。

三、什么是基因

■什么是基因? 含特定遗传信息的核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。

除某些病毒的基因由核糖核酸(RNA)构成以外,多数生物的基因由脱氧核糖核酸(DNA)构成,并在染色体上作线状排列。基因一词通常指染色体基因。

在真核生物中,由于染色体都在细胞核内,所以又称为核基因。位于线粒体和叶绿体等细胞器中的基因则称为染色体外基因、核外基因或细胞质基因,也可以分别称为线粒体基因、质粒和叶绿体基因。

在通常的二倍体的细胞或个体中,能维持配子或配子体正常功能的最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组,一个基因组中包含一整套基因。相应的全部细胞质基因构成一个细胞质基因组,其中包括线粒体基因组和叶绿体基因组等。

原核生物的基因组是一个单纯的DNA或RNA分子,因此又称为基因带,通常也称为它的染色体。 基因在染色体上的位置称为座位,每个基因都有自己特定的座位。

凡是在同源染色体上占据相同座位的基因都称为等位基因。在自然群体中往往有一种占多数的(因此常被视为正常的)等位基因,称为野生型基因;同一座位上的其他等位基因一般都直接或间接地由野生型基因通过突变产生,相对于野生型基因,称它们为突变型基因。

在二倍体的细胞或个体内有两个同源染色体,所以每一个座位上有两个等位基因。如果这两个等位基因是相同的,那么就这个基因座位来讲,这种细胞或个体称为纯合体;如果这两个等位基因是不同的,就称为杂合体。

在杂合体中,两个不同的等位基因往往只表现一个基因的性状,这个基因称为显性基因,另一个基因则称为隐性基因。在二倍体的生物群体中等位基因往往不止两个,两个以上的等位基因称为复等位基因。

不过有一部分早期认为是属于复等位基因的基因,实际上并不是真正的等位,而是在功能上密切相关、在位置上又邻接的几个基因,所以把它们另称为拟等位基因。某些表型效应差异极少的复等位基因的存在很容易被忽视,通过特殊的遗传学分析可以分辨出存在于野生群体中的几个等位基因。

这种从性状上难以区分的复等位基因称为同等位基因。许多编码同工酶的基因也是同等位基因。

属于同一染色体的基因构成一个连锁群(见连锁和交换)。基因在染色体上的位置一般并不反映它们在生理功能上的性质和关系,但它们的位置和排列也不完全是随机的。

在细菌中编码同一生物合成途径中有关酶的一系列基因常排列在一起,构成一个操纵子(见基因调控);在人、果蝇和小鼠等不同的生物中,也常发现在作用上有关的几个基因排列在一起,构成一个基因复合体或基因簇或者称为一个拟等位基因系列或复合基因。 功能、类别和数目 到目前为止在果蝇中已经发现的基因不下于1000个, 在大肠杆菌中已经定位的基因大约也有1000个,由基因决定的性状虽然千差万别,但是许多基因的原初功能却基本相同。

功能 1945年G.W.比德尔通过对脉孢菌的研究,提出了一个基因一种酶假设,认为基因的原初功能都是决定蛋白质的一级结构(即编码组成肽链的氨基酸序列)。这一假设在50年代得到充分的验证。

类别 60年代初F.雅各布和J.莫诺发现了调节基因。把基因区分为结构基因和调节基因是着眼于这些基因所编码的蛋白质的作用:凡是编码酶蛋白、血红蛋白、胶原蛋白或晶体蛋白等蛋白质的基因都称为结构基因;凡是编码阻遏或激活结构基因转录的蛋白质的基因都称为调节基因。

但是从基因的原初功能这一角度来看,它们都是编码蛋白质。根据原初功能(即基因的产物)基因可分为:①编码蛋白质的基因。

包括编码酶和结构蛋白的结构基因以及编码作用于结构基因的阻遏蛋白或激活蛋白的调节基因。②没有翻译产物的基因。

转录成为RNA以后不再翻译成为蛋白质的转移核糖核酸(tRNA)基因和核糖体核酸(rRNA)基因:③不转录的DNA区段。如启动区、操纵基因等等。

前者是转录时RNA多聚酶开始和DNA结合的部位;后者是阻遏蛋白或激活蛋白和DNA结合的部位。已经发现在果蝇中有影响发育过程的各种时空关系的突变型,控制时空关系的基因有时序基因 、格局基因 、选择基因等(见发生遗传学)。

一个生物体内的各个基因的作用时间常不相同,有一部分基因在复制前转录,称为早期基因;有一部分基因在复制后转录,称为晚期基因。一个基因发生突变而使几种看来没有关系的性状同时改变,这个基因就称为多效基因。

数目 不同生物的基因数目有很大差异,已经确知RNA噬菌体MS2只有3个基因,而哺乳动物的每一细胞中至少有100万个基因。但其中极大部分为重复序列,而非重复的序列中,编码肽链的基因估计不超过10万个。

除了单纯的重复基因外,还有一些结构和功能都相似的为数众多的基因,它们往往紧密连锁,构成所谓基因复合体或叫做基因家族。 相互作用 生物的一切表型都是蛋白质活性的表现。

换句话说,生物的各种性状几乎都是基因相互作用的结果。所谓相互作用,一般都是代谢产物的相互作用,只有少数情况涉及基因直接产物,即蛋白质之间的相互作用。

非等位基因的相互作用 依据非等位基因相互作用的性质可以将它们归纳为: ①互补基因。若干非等。

四、什么是基因

什么是基因?

DNA是由4种碱基(A、G、T、C)排列而成的。每个DNA分子都包含螺旋结构的双股链。

DNA并非全部都具有遗传意义,DNA上有遗传意义的片段叫基因。基因包含一定数量的碱基,每条染色体中大约有1.5亿个碱基,每个细胞大约有30亿个碱基。基因的长度各不相同,有可能包含数千个碱基,也可能有上万个。

每个人类体细胞中的细胞核里包含有分别来自父体和母体的两套染色体,基因组就是每一套染色体上的全部基因,人类基因组含有多达6万-10万个基因。基因组包括有机体的全部遗传密码,换句话说,基因组是制造一个有机体的最完整的自然指令,是一个物种遗传信息的总和。

基因,作为基本的遗传单位,决定着一个人眼睛的颜色、耳朵的大小,以及脑容量等所有的人体生理特征和一些行为特征。更重要的是,人类所患的已发现的数千种疾病,都与人所携带的基因有关。只要人体基因中的30亿分之一出了问题,就会导致疾病。其中在最小的第21号染色体上,约有不到300个基因,科学家已发现它们与白血病、先天性痴呆、肌肉萎缩、躁郁症等许多与遗传有关的疾病相关。基因受损或基因缺失将导致生理缺陷、易于生病或对药物产生有害的反应。

人的生长、生殖、发育、衰表、病变等与基因密切相关,弄清全部基因的位置、结构和功能,将为征服癌症、艾滋病、高血压、冠心病、糖尿病、痴呆、精神分裂症等多种病症铺平道路。

在基因研究的所有新发现中,最令人不可思议的是,人的基因与动物、细菌的基因有很多是一样的。例如,人与老鼠有90%相同的基因,人与猩猩的相同之处更是高达98%。人与人之间的基因差异更少,只有0.2%。就是这个微小的基因差异,让每个人的外貌和生理功能各不相同,也使得人类社会成为一个“多彩的世界”。

五、人类基因是什么意思

存在于细胞内有自体复制能力的遗传物质单位。

遗传信息的基本单位。一般指位于染色体上编码一个特定功能产物(如蛋白质或RNA分子等)的一段核苷酸序列。

基因(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。

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。

六、基因是什么

什么是基因 基因是DNA分子上含特定遗传信息的核育酸序列的总称,是遗传物质的最小功能单位。

基因一词是英语“gsne”的音译,是“开始”、“生育”的意思。它源于印欧语系,后变为拉丁语的gM(氏族)以及现代英语中genus(种属)、genius(天才)、genial (生殖)等诸多词汇。

1909年,丹麦学者约翰逊提出基因这一名词,用它来指任何一种生物中控制任何遗传性状而其遗传规律又符合于孟德尔定律的遗传因子。 在孟德尔定律发现之前,人们对生物遗传曾提出了诸多的说法。

如普遍流行的融合遗传论就认为双亲的遗传物质在子代中像血液一样混合,被稀释且不能分开,但孟德尔的实验结果则相反,现代隐性基因并不在杂交子一代中消失,它所决定的性状还能在于二代中出现。据此孟德尔提出了“遗传颗粒”学说。

20世纪初叶孟德尔理论在许多动植物中得到了进一步的验证。最有代表性的是1910年美国科学家摩尔根发现果蝇的白眼性状的伴性遗传现象,即白眼性状始终在雄性果蝇中出现,第一次把一个特定的基因定位于一条特定的染色体(决定性别的性染色体)上,使遗传学和细胞学终于殊途同归。

有人曾对此作了一个形象的比喻:若将孟德尔学说比作是从生物雄壮的交响乐中分解出七个音符,那么摩尔根的染色体遗传理论则不仅证实了六弦琴上六根琴弦的存在,而且证明了这七个音符就是从这只大弦琴上发出来的。 孟德尔学说和摩尔根的基因论都把基因看作是一个界限分明的独立遗传单位,甚至到本世纪50年代初人们在对基因的化学本质(核酸)及DNA双螺旋结构有了明确认识后,仍然认为基因是不可分的基本遗传单位,如同当初人们认为分子是物质的基本粒子一样。

这种观念直到1957年才得到纠正。 著名遗传学家本泽尔在经过10年艰苦工作,取得了三大发现后提出了全新的基因概念,于是彻底冲破了经典基因不可分的观念。

他认为:(1)作为基因的单位,可以精确到单核育酸或碱基水平,称为突变子。(2)作为交换单位,同突变单位一样,仍以单核计酸为基本单位,称为互换子。

(3)作为功能单位,基因也是可分的。本泽尔的功劳不仅在于提出了全新的基因概念,而且把“基因”作为一种概念引入到遗传学实验中来了。

本泽尔把突变子成互换子像绘制染色体图一样排列在基因图谱上,这是遗传学上一次从宏观到微观的飞跃。 1969年,夏皮罗等人从大肠杆菌中分离到乳糖操纵子并使它在离体条件下转录。

证实了一个基因可离开染色体而独立发挥作用。1970年,梯明发现了仅以RNA作为遗传物质的逆转录病毒,提示遗传物质不仅仅是DNA,也可以是RNA,从而使中心法则内容得到扩展。

时隔20年后的1977年,人们又在猿猴病毒(SV。)和腺病毒(AdV)中发现某些基因中存在内部间隔区,间隔区的顺序与基因所决定的蛋白质序列没有任何关系——这使科学家们大吃一惊。

随后,基因的这种可分割、不连续的现象在酵母tRNA基因、果蝇的 n3NA基因、人的胶原蛋白基因中也得到了证实。这样基因的概念中又多了一项新内容:基因结构具有不连续性。

因为这是生物界尤其是真核生物中普遍存在的现象,为便于称呼,人们把这种分裂基因中能实现遗传信息表达的部分称为外显子,而不表达部分称作内含子。 1980年法国科学家斯洛宁姆斯基在酵母线粒体DNA的研究中证实,一个基因的内含子可能是另一个基因的外显子,也就是说,内含子也可能是具有功能的,剪接酶并没有把它们带到死亡中去,生物界中DNA的所有成员可能没有废料。

与基因分裂或不连续性的概念相反的是基因的重叠性。1977年桑格等在噬菌体甲 174DNA中和1978年菲尔斯等在SV40DNA中均发现了几个基因共用同一段DNA序列的情况。

虽然这种现象在自然界并不普遍,但至少说明基因确实存在着阅读框架的重叠现象,这体现了生物的“节约”原则。 对经典的、近代的以至现代的基因概念的挑战还不止这些。

比如,一个基因一个多肽假说,在相当长的时间被证明是正确的,可是近年来发现一些基因绝不产生任何蛋白质或者多肽,而仅产生RNA,各种tRNA、rRNA基因就是这样。因此人们只有加以补充: 基因的功能在于决定蛋白质或核酸。

但是这仍不能解释一些事实:DNA中确实存在一些片段,它根本不产生任何物质而仅以位置或结构起作用。例如,操纵区和启动区,它仅起识别蛋白质(酶)的作用,由引来开放或关闭它“下属”的活动。

而另一些基因,如假基因,眼下甚至还看不出有什么作用。这样就很难从产物上给基因下一个统一的定义。

本世纪对年代末,在大肠杆菌中发现了一种奇特的现象,基因可以在染色体及染色体外的DNA之间往返“飞行”。其实这种基因的跳跃现象在50年代初就被一位女科学家麦克琳托克在研究玉米组织分化现象时发现,只不过她的发现当时并未引起人们的普遍关注而已。

随后不久基因跳跃现象又在人的免疫球蛋白基因中得到了证实,这样人们才充分意识到基因的稳定性是相对的。医学家们还进一步设想或许基因的这种不稳定性可能与癌症和传染性疾病也有很大关系。

麦克琳托克作为首次发现基因不稳定性的人,于 1983年获。

七、什么是基因

基因(Gene)是指携带有遗传信息的DNA序列,是控制性状的基本遗传单位。基因通过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现。

遗传的基本结构和功能单位。基因是特定染色体上特定位置的一段核苷酸片段,能够编码特定功能的蛋白质。

基因(gene)这个名词是1909年由遗传学家约翰森(W.L.Johannsen,1857—1927)提出来的。他用基因这一名词来表示遗传的独立单位,相当于孟德尔在豌豆试验中提出的遗传因子。顾名思义,基因不仅是一个遗传物质在上下代之间传递的基本单位,也是一个功能上的独立单位。

在遗传学发展的早期阶段,基因仅仅是一个逻辑推理的概念,而不是一种已经证实了的物质和结构。由于科学研究水平的不断提高,由浅入深,由宏观到微观,基因的概念也在不断地修正和发展。在20世纪30年代,由于证明了基因是以直线的形式排列在染色体上,因此人们认为基因是染色体上的遗传单位。20世纪50年代以后,随着分子遗传学的发展,1953年在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构以后,人们普遍认为基因是DNA的片段,确定了基因的化学本质。20世纪60年代,本泽(S.Benzer,1921—)又提出了基因内部具有一定的结构,可以区分为突变子、互换子和顺反子三个不同单位。DNA分子上的一个碱基变化可以引起基因突变,因此可以看成是一个突变子两个碱基之间可以发生互换,可以看成是一个互换子一个顺反子是具有特定功能的一段核苷酸序列,作为功能单位的基因应该是顺反子。从分子水平来看,基因就是DNA分子上的一个个片段,经过转录和翻译能合成一条完整的多肽链。可是,通过近年来的研究,认为这个结论并不全面,因为有些基因在转录出RNA以后,不再翻译成蛋白质,如rRNA和tRNA就属于这种类型。另外,还有一类基因,如操纵基因,它们既没有转录作用,又没有翻译产物,仅仅起着控制和操纵基因活动的作用。特别是近年来发现,在DNA分子上有相当一部分片段,只是某些碱基的简单重复,这类不含有遗传信息的碱基片段,在真核细胞生物中数量可以很大,甚至在50%以上。关于DNA分子中这些重复碱基片段的作用,目前还不十分了解。有人推测可能有调节某些基因活动和稳定染色体结构的作用,其真正的功能尚待研究。因此,目前有的遗传学家认为,应该把基因看做是DNA分子上具有特定功能的(或具有一定遗传效应的)核苷酸序列。

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