如何跑工程项目:人类基因是什么???

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/06 03:48:17
人类的基因是干什么的???
基因是怎么工作的???
基因产生的蛋白质的功能是怎么体现的???(蛋白质是怎么工作的??)

基因就是具有遗传特性的DNA片段。一般一个基因对应着一个蛋白质或者一个蛋白亚基,或者RNA等大分子,是遗传的基本单位.
人类的基因包含了人的遗传信息,如果能够完全破译,估计所有的疾病都能找到原因,就相当于掌握了上帝造人的密码(如果存在上帝的话),影响不可估量。
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。

基因就是具有遗传特性的DNA片段。一般一个基因对应着一个蛋白质或者一个蛋白亚基,或者RNA等大分子,是遗传的基本单位.
人类的基因包含了人的遗传信息,如果能够完全破译,估计所有的疾病都能找到原因,就相当于掌握了上帝造人的密码(如果存在上帝的话),影响不可估量。
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。

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带有遗传物质的片断叫基因。

DNA

基因概念的发展
(一)遗传“因子” 基因的最初概念是来自孟德尔的遗传“因子”,认为生物性状的遗传是由遗传因子所控制的,性状本身是不能遗传的,控制性状的遗传因子才是遗传的。1909年.丹麦学者W.L Johannsen提出了“基因”(gene)一词,代替了孟德尔的遗传因子,并由此形成了“颗粒遗传”学说.认为在杂种中等位基因不融合,各自保持其独立性,这也是孟德尔遗传规律的核心。
(二)染色体是基因的载体 1910年摩尔根等通过国蝇杂交实验表明,染色体在细胞分裂时的行为与基因行为一致.从而证明基因位于染色体上,并呈直线排列,提出了遗传学的连续交换规律.证明了性别决定是受染色体支配的,并于1926年发表了《基因论》。这一理论揭示了基因与性状之间的关系相遗传的传递规律,建立了遗传的染色体学说,为细胞遗传学奠定了重要基础。他本人1933年获诺贝尔奖金。摩尔根科学地预见了基因是一个化学实体.并认为基因控制相应的性状,基因可以发生突变,基因之间可以发生交换,由此提出基因既是一个功能单位.是一个突变单位,也是一个交换单位的“三位一体”概念。
(三)DNA是遗传物质 自摩尔根以后.几位科学家研究证明多线染色体与生殖细胞染色体之间有对应关系,提出多线染色体上的横纹就是基因的假说,并得到实验证实,从而把形式上的基因推向实体;1928年Griffith首先发现了肺炎球菌的转化作用,即用高温杀死有致病力的S品系细菌,可改变无致病力的R品系成为有致病力细菌的效应。这种改变遗传性状的现象称为细菌的转化(transformation),该实验为确定遗传物质化学性质的研究开辟了道路。1944年AVery等人不仅在体外成功地重复了上述实验,而且用生物化学方法证明了转化因子(trans·foming factor)是DNA,而不是多糖荚膜、蛋白质和RNA,而且转化频率随着DNA纯度的提高而增加。用DNA酶(DNase)处理使DNA降解后,则不出现转化现象,但其他酶,如蛋白酶等对这种转化能力没有影响。同时这种转化作用也可在体外进行。该实验充分地证明了使R型转化为S型的是s型的DNA片段的转入,证明了DNA就是遗传物质。
(四)基因是有功能的DNA片段 20世纪40年代G.w.BeadIe和E.L.Tatum通过对粗糙脉孢菌营养缺陷型的研究,提出了一个基因一个酶的假说.这一假设沟通了生物化学中蛋白质合成的研究与遗传学中基因功能的研究。也为遗传密码的解码和细胞内大分子之间信息传递过程的指示奠定了基础。特别是1953年watson和crick提出了DNA双螺旋结构模型,明确了DNA在活体内的复制方式。1957年由Crick最早提出遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则,即中心法则,接着在1961年又提出了三联遗传密码,这样将DNA分子的结构与生物学功
能有机地统一起来,也为揭示基因的本质奠定了分子基础。1957年s.Benzer用大肠杆菌T4噬菌体作为材料,在DNA分子结构的水平上,分析了基因内部的精细结构,提出了顺反子(cistor)概念,证明基因是DNA分子上的一个特定的区段,就其功能来说是一个独立的单位。但在这一特定的DNA片段内含有许多突变位点,也称突变子(muton),即突变后可以产生变异的最小单位。这些突变位点之间可以发生重组,因此一个基因内含有多个重组单位,也称重组子(recon),即不能由重组分开的最小单位。从理论上分析.基因内每一对核苷酸的改变就可导致一个突变的发生,每两对核苷酸之间就可发生重组。由此可见,一个基因具有多少对核苷酸就有多少个突
变子和相应数目的重组子.但实际上突变子的数日小于核苷酸对数,重组子数小于突变子数。总之,顺反子学说打破了“三位一体”的基因概念,把基因具体化为DNA分子上特定的一段顺序、即负责编码特定的遗传信息的功能单位——顺反子。但其内部又是可分的,包含多个突变和重组单位。
(五)操纵子模型 1961法国分子生物学家F.Jacob和J.Monod通过不同的大肠杆菌乳糖代谢突变体来研究基因的作用,提出了操纵子模型学说(operon theory)。这一学说阐明了基因调控在乳糖利用中所起的作用。即把生物活性相关基因组织在一起进行统一的调控,并保持各基因产物的精确比例。原核生物的操纵子系统是最有效和最经济的调控在转录水平上的体现。该调控模型在生物学发展史上具有划时代意义,为基因表达调控这一难题的揭示奠定了基础。因而他们在1956年获得了诺贝尔奖。此外,他们还提出核糖体不含有负责氨基酸顺序装配的模板,认为每个DNA顺反子引起寿命有限的RNA分子的合成,在此RNA的核苷酸序列中,包含着氨基酸序列的信息。随后该RNA与核糖体结合,给核糖体合成某一蛋白质的能力,由此进一步明确了基因的作用和遗传信息转移的中心法则,并由大量实验所证实。
(六)“跳跃基因”和“断裂基因”的发现 对于二倍体高等生物而言,能维持配子或配子体正常功能的最低数目的一套染色体就称为一个基因组.一个基因组中包含一整套基因。对于多数只有一条染色体的原核生物而言,它的整个染色体就是一个基因组。在20世纪50年代以前人们认为每一基因组的DNA是固定的.它包括数目固定、位置固定和功能固定的一系列基因.而且这些基因的位置和他们的功能无关。1961年大肠杆菌乳糖操纵子的发现就表明功能上相关的结构基因往往紧密排列在一起,说明大肠杆菌的染色体不是一个随机排列的集合体。50年代初,B.McClintock在玉米的控制因子的研究中已经指出某些遗传因子是可以转移位置的。60年代末在大肠杆茵中发现了可以转移位置的插入序列.接着在真核生物和原核生物中发现基因组中的某些成分位置的不固定性是一个普通的现象,井将这些可转移位置的成分称为跳跃基因(jumping gene),亦称转座因子(transposon element)。此外,传统的观点认为,一个结构基因是一段连续的DNA序列,70年代后期发现绝大多数真核生物基因都是不连续的,其中被一些不编码序列所隔开,故称为断裂基因。1978年,在噬菌体中还发现了重叠基因,一个基因序列可被包含在另一个基因中,两个基因序列可能部分重叠。