阐述基因概念和你对基因定义的诠释。
正确答案:
基因是遗传的基本单元,是DNA或RNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列。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。也通过突变改变这自身的缔合特性,储存着生命孕育、生长、凋亡过程的全部信息,通过复制、转录、表达,完成生命繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。生物体的生、长、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它也是决定生命健康的内在因素。因此,基因具有双重属性:物质性(存在方式)和信息性(根本属性)。
人们对基因的认识是不断发展的,19世纪60年代,孟德尔就提出了生物的性状是由遗传因子控制的观点,但这仅仅是一种逻辑推理的产物。20世纪初期,遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传实验,认识到基因存在于染色体上,并且在染色体上是呈线性排列,从而得出了染色体是基因载体的结论。
20世纪50年代以后,随着分子遗传学的发展,尤其是沃森和克里克提出DNA双螺旋结构以后,人们进一步认识了基因的本质,即基因是具有遗传效应的DNA片断。研究结果还表明,每条染色体只含有1~2个DNA分子,每个DNA分子上有多个基因,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。自从RNA病毒发现之后,基因的存在方式不仅仅只存在于DNA上,还存在于RNA上。由于不同基因的核糖核苷酸的排列顺序不同,因此,不同的基因就含有不同的遗传信息。
现代对基因的理解表现在如下方面:
(1)操纵子 :乳糖操纵子模型的提出,大大扩大了人们关于基因功能的视野,有些操纵子不起合成蛋白质模板的作用,只起调节或操纵作用。
(2)移动基因:移动基因指DNA 能在有机体的染色体组内从1 个地方跳到另一个地方, 基因的跳动能够产生突变和染色体重排, 进而影响其他基因的表达。移动基因的发现动摇了基因在染色体上有一固定位置的传统观念。
(3)断裂基因:过去人们一直认为, 基因的遗传密码子是连续不断地并列在一起, 形成 1 条没有间隔的完整基因实体。但后来通过对真核蛋白质编码基因结构的分析发现, 在它们的核苷酸序列中间插入有与编码无关的DNA 间隔区, 使 1 个基因分隔成不连续的若干区段。这种编码序列不连续的间断基因被称为断裂基因。
(4)假基因:这是一种核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同, 但却不能合成出功能蛋白质的失活基因。
(5)重叠基因:长期以来, 在人们的观念中一直认为同一段DNA 序列内, 是不可能存在重叠的读码结构的。但是, 随着DNA 核苷酸序列测定技术的发展, 人们已经在一些噬菌体和动物病毒中发现, 不同基因的核苷酸序列有时是可以共用的。它修正了关于各个基因的多核苷酸链是彼此分立、互不重叠的传统观念。
(6)染色体外基因:这类基因存在于染色体外,它们的传递不符合孟德尔的分离和自由组合定律。如线粒体基因、叶绿体基因等。它们的基因编码细胞其专一的蛋白质并自我复制。
由此可见, 随着生物科学的不断发展, 人们对基因概念的理解也不断深入。在世界科学技术日新月异的今天, 生物科学将会有更多新的突破性进展, 基因的概念不可避免的将会被赋予新的内容。
人们对基因的认识是不断发展的,19世纪60年代,孟德尔就提出了生物的性状是由遗传因子控制的观点,但这仅仅是一种逻辑推理的产物。20世纪初期,遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传实验,认识到基因存在于染色体上,并且在染色体上是呈线性排列,从而得出了染色体是基因载体的结论。
20世纪50年代以后,随着分子遗传学的发展,尤其是沃森和克里克提出DNA双螺旋结构以后,人们进一步认识了基因的本质,即基因是具有遗传效应的DNA片断。研究结果还表明,每条染色体只含有1~2个DNA分子,每个DNA分子上有多个基因,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。自从RNA病毒发现之后,基因的存在方式不仅仅只存在于DNA上,还存在于RNA上。由于不同基因的核糖核苷酸的排列顺序不同,因此,不同的基因就含有不同的遗传信息。
现代对基因的理解表现在如下方面:
(1)操纵子 :乳糖操纵子模型的提出,大大扩大了人们关于基因功能的视野,有些操纵子不起合成蛋白质模板的作用,只起调节或操纵作用。
(2)移动基因:移动基因指DNA 能在有机体的染色体组内从1 个地方跳到另一个地方, 基因的跳动能够产生突变和染色体重排, 进而影响其他基因的表达。移动基因的发现动摇了基因在染色体上有一固定位置的传统观念。
(3)断裂基因:过去人们一直认为, 基因的遗传密码子是连续不断地并列在一起, 形成 1 条没有间隔的完整基因实体。但后来通过对真核蛋白质编码基因结构的分析发现, 在它们的核苷酸序列中间插入有与编码无关的DNA 间隔区, 使 1 个基因分隔成不连续的若干区段。这种编码序列不连续的间断基因被称为断裂基因。
(4)假基因:这是一种核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同, 但却不能合成出功能蛋白质的失活基因。
(5)重叠基因:长期以来, 在人们的观念中一直认为同一段DNA 序列内, 是不可能存在重叠的读码结构的。但是, 随着DNA 核苷酸序列测定技术的发展, 人们已经在一些噬菌体和动物病毒中发现, 不同基因的核苷酸序列有时是可以共用的。它修正了关于各个基因的多核苷酸链是彼此分立、互不重叠的传统观念。
(6)染色体外基因:这类基因存在于染色体外,它们的传递不符合孟德尔的分离和自由组合定律。如线粒体基因、叶绿体基因等。它们的基因编码细胞其专一的蛋白质并自我复制。
由此可见, 随着生物科学的不断发展, 人们对基因概念的理解也不断深入。在世界科学技术日新月异的今天, 生物科学将会有更多新的突破性进展, 基因的概念不可避免的将会被赋予新的内容。
答案解析:有
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