复方术油栓使用方法图:什么是基因

来源：百度文库编辑：杭州交通信息网时间：2024/04/28 16:08:29

基因就是一整条DNA链当中的一段携带有遗传信息的功能片断，当然并不是随随便便截取一段DNA都可以被称为基因，我们的基因必须满足下列的条件，即这段DNA可以通过它的碱基序列行使功能，最终起到决定人体某种生命现象的作用。只有这样的DNA片断才叫做基因。所以，在我们的DNA链上，基因是间隔排布的，就像一条长长的线上面每隔一段距离就被打上一个节，这些节就是我们的基因，是它们决定了人体生老病死等一切的生命现象。
简而言之，基因是生命的基本因子；基因是人类生老病死之因；是健康、亮丽、长寿之因；基因是生命的操纵者和调控者，基因是生命之源，生命之本，基因主宰生命。一切生命的存在或衰亡形式都是由基因决定的。比如您的长相、身高、体重、肤色、性格等均与基因有关。

基因亦称遗传因子是决定遗传性状的因子。基因是通过自我增殖及通过细胞世代、个体世代、一代接一代地正确地从亲代传给子代，这样就把性状表达所必须的遗传信息一代一代传下去。各个基因虽然是相互独立单位，但是它在物理上并不是独立存在的，而是在染色体上各自占有固定的位置，以线性顺序排列的方式形成连锁群。基因是稳定的，但可因突变而发生变化，一旦发生突变，在以后的世代中变异的基因就可传递下去。基因的本质是DNA。基因是一个化学实体，是具有遗传效应的DNA分子中的一定的核苷酸顺序。基因是遗传信息传递、表达、性状分化发育的依据。一切环境因子都通过基因来影响生物的遗传性。基因是可分的，也是可移动的遗传因子，它不是固定不变在染色体上的静止结构，基因本身在结构和功能上也存在着差异。
基因与染色体染色体是基因的载体,各种基因呈直线排列在各染色体上。基因在染色体上的位置叫基因座（locus)。位于同一条染色体上的各种基因相互连锁（linkage) 而构成一个连锁群（linkagegroup)。人类有24种染色体(22条常染色体加X、Y染色体）,故有24个连锁群。一般，在同一染色体上的所有基因随此染色体联合传递给子代。但同一连锁群的各对等位基因之间，在减数分裂时，有时可以发生交换 (crossing-over)，形成新的连锁关系(重组）。两对基因之间距离越远，发生交换会愈大，重组率愈高。这意味着在同一染色体上的连锁的基因大多数是联合传递的，少数可经交换而重组，而产生新的连锁关系。
结构基因、调节基因、操纵基因这三者是对基因的功能所作的区分，是以直线形式排列在染色体上。结构基因：是决定合成某一种蛋白质分子结构相应的一段DNA。结构基因的功能是把携带的遗传信息转录给mRNA（信使核糖核酸）,再以mRNA为模板合成具有特定氨基酸序列的蛋白质。
调节基因：是调节蛋白质合成的基因。它能使结构基因在需要某种酶时就合成某种酶,不需要时,则停止合成，它对不同染色体上的结构基因有调节作用。
操作基因:位于结构基因的一端，是操纵结构基因的基因。当操作基因“开动”时,处于同一染色体上的，由它所控制的结构基因就开始转录、翻译和合成蛋白质。当“关闭”时，结构基因就停止转录与、翻译。操作基因与一系列受它操纵的结构基因合起来就形成一个操纵子。
等位基因与复等位基因等位基因是指在一对同源染色体上，占有相同座位的一对基因，它控制一对相对性状。例如，人类RH血型基因的座位是在1号染色体短臂的3区5带，位于两条1号染色体相同座位的Rh的RH就是一对等位基因。
在一个群体内，同源染色体的某个相同座位上的等位基因超过2个以上时，就称作复等位基因。例如，人类 ABO 血型基因座位是在9号染色体长臂的末端，在这个座位上的等位基因，就人类来说，有A、B、O三个基因，因此人类的 ABO血型是由3个复等位基因决定的。但就一个具体人类来说,决定 ABO 血型的一对等位基因，是A、B、O三个基因中的两个，即AA、BB、OO、AO、BO、AB。
显性基因与显性性状在杂合体中，能够显示出性状的基因称为显性基因。由显性基因控制的性状称作显性性状。在遗传学上用大写英文字母表示显性基因, 例如以大写字母B表示决定短指的基因，小写字母b表示等位的正常指基因，由于B对b是显性，因此杂合体 Bb 个体表现短指。所以杂合体与显性纯合体的表现型，在大多数情况下是相同的；但是，不同的显性基因可有不同的表现，如显性杂合体Bb表现短指，而显性纯合体可致死。
隐性基因与隐性性状隐性基因是指在杂合体时不能表现，必须在纯合体时才能表现的基因。由隐性基因控制的性状称作隐性状。在遗传学上用小写的英文字母表示隐性基因。如大写字母D表示正常基因，小写字母d表示等位的先天性聋哑致病基因。由于d是隐性基因，杂合体Dd 的表现型是正常的，但却是致病基因的d的携带者。隐性纯合体dd的表现型是先天性聋哑患者。
致死基因和致死突变型致死基因指可导致胚胎和生后死亡的基因。显性致死突变基因导致杂合体的死亡，隐性致死突变基因导致纯合体的死亡。含有致死突变基因的个体称致死突变型。
致死基因虽对个体是有害的。但对种群可能是有利的。它可使致死基因的传递中断。如人类中有一种致死性大疱性表皮松懈症，是常染色体隐性遗传病。致死基因是隐性致死的。隐性纯合的个体在胚胎期即死亡。又如人类的家族性高脂蛋白血症Ⅱ型，是常染色体显性遗传病。致死基因是显性致死的，患者常早年死于心肌梗塞。
不同的致死突变型，致死的表现程度是不同的
基因互作基因互作是指非等位基因之间的相互作用。基因除了在等位基因之间互相作用之外，在非等位基因之间也表现有抑制、互作、上位、互补等多种形式的相互作用。例如，人先天性聋哑是常染色体隐性遗传病，先天性聋哑夫妇生育的子女应全是先天性聋哑。可是有的传遗性先天性聋哑夫妇，可以生育正常的子女。这是由于导致该夫妇患先天性聋哑的等位基因不同的缘故。即导致聋哑的基因在一方是dd，在另一方是ee，所生育的子女的基因型是DdEe，由于显性基因D和E都表现正常,故表现型为正常。
位置效应位置效应是指由于基因变换了在染色体上的位置所引起的表现型的改变。位置效应在植物与动物体的研究中得到证实。人类染色体倒位。易位与插入等结构畸变，尽管不发生染色体遗传物质的缺失，但由于染色体上的基因位置发生了改变。同样可能产生相应的位置效应。
因型基和表现型基因型又称遗传型，它反映生物体的遗传构成，即从双亲获得的全部基因的总和。据估计，人类的结构基因约有5万对。因此，整个生物的基因型是无法表示的,遗传学中具体使用的基因型，往往是指某一性状的基因型，如白化病的基因型是CC，它只是表示这一对等位基因不能产生酷氨酸酶。所以基因型是从亲代获得的，可能发育为某种性状的遗传基础。表现型是指生物体所有性状的总和。但整个生物体的表现型是无法具体表示的。因此,实际使用的表现型,往往也是指生物发育的某一具体性状。如体内不能产生酪氨酸酶等。表现型是生物体把遗传下来的某一性状发育的可能变成现实的表现。
基因型、表现与环境之间的关系基因型、表现与环境之间的关系，可用如下公式来表示。
表现型＝基因型＋环境
现以人类的优生为例,优生是生育在智力和体质方面具有优良表现型的个体,而表现型的优与劣是由基因型（遗传）与环境共同决定的。当然在中不同性状的发育与表现中，两者的相对重要性是不同的。人们可以应用这个关系的原理来防治遗传病,如苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病,它是由一对隐性致病基因决定发病的，这个环境条件是体内有过量的苯丙氨酸。假若在食物中控制苯丙氨酸，食用含苯丙氨酸的量对人体来说是最低维持量的食品，致病的基因型就不能起作用，这时的表现型就可以是正常的，所以临床上可以通过食物疗法来治疗苯丙酮尿症。优境学就是利用环境条件，使优良的基因型（遗传基础）得到充分的表现，使不良基因型的表现型得到改善。
人类的疾病几乎都与遗传有关，也都受环境的影响，只是不同的疾病受环境与遗传两个因素影响的程度不同，某些疾病明显地受遗传支配，而另一些疾病则受环境的显著作用

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年获得了诺贝尔生理学及医学奖

1.
基因是DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应DNA分子片段。基因分子位于染色体上，它可通过复制把遗传信息传递给下一代，从而使后代表现出与亲代相似的性状。

基因与心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等困扰人类健康的主要疾病有密切关系，人体基因的破译、排序工作的突破将为我们检测、预防和治疗提供可能。

2.
■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。若干非等位基因只有同时存在时才出现某一性状，其中任何一个发生突变时都会导致同一突变型性状，这些基因称为互补基因。
②异位显性基因。影响同一性状的两个非等位基因在一起时，得以表现性状的基因称为异位显性基因或称上位基因。
③累加基因。对于同一性状的表型来讲，几个非等位基因中的每一个都只有部分的影响，这样的几个基因称为累加基因或多基因。在累加基因中每一个基因只有较小的一部分表型效应，所以又称为微效基因。相对于微效基因来讲，由单个基因决定某一性状的基因称为主效基因。
④修饰基因。本身具有或者没有任何表型效应，可是和另一突变基因同时存在便会影响另一基因的表现程度的基因。如果本身具有同一表型效应则和累加基因没有区别。
⑤抑制基因。一个基因发生突变后使另一突变基因的表型效应消失而恢复野生型表型，称前一基因为后一基因的抑制基因。如果前一基因本身具有表型效应则抑制基因和异位显性基因没有区别。
⑥调节基因。一个基因如果对另一个或几个基因具有阻遏作用或激活作用则称该基因为调节基因。调节基因通过对被调节的结构基因转录的控制而发挥作用。具有阻遏作用的调节基因不同于抑制基因，因为抑制基因作用于突变基因而且本身就是突变基因，调节基因则作用于野生型基因而且本身也是野生型基因。
⑦微效多基因。影响同一性状的基因为数较多，以致无法在杂交子代中明显地区分它们的类型，这些基因统称为微效多基因或称多基因。
⑧背景基因型。从理论上看，任何一个基因的作用都要受到同一细胞中其他基因的影响。除了人们正在研究的少数基因以外，其余的全部基因构成所谓的背景基因型或称残余基因型。
等位基因的相互作用 1932年H.J.马勒依据突变型基因与野生型等位基因的关系归纳为无效基因、亚效基因、超效基因、新效基因和反效基因。
①无效基因。不能产生野生型表型的、完全失去活性的突变型基因。一般的无效基因却能通过回复突变而成为野生型基因。
②亚效基因。表型效应在性质上相同于野生型，可是在程度上次于野生型的突变型基因。
③超效基因。表型效应超过野生型等位基因的突变型基因。
④新效基因。产生野生型等位基因所没有的新性状的突变型基因。
⑤反效基因。作用和野生型等位基因相对抗的突变型基因。
⑥镶嵌显性。对于某一性状来讲，一个等位基因影响身体的一个部分，另一等位基因则影响身体的另一部分，而在杂合体中两个部分都受到影响的现象称为镶嵌显性。
基因和环境因素的相互作用基因作用的表现离不开内在的和外在的环境的影响。在具有特定基因的一群个体中，表现该基因性状的个体的百分数称为外显率；在具有特定基因而又表现该一性状的个体中，对于该一性状的表现程度称为表现度。外显率和表现度都受内在环境和外在环境的影响。
内在环境指生物的性别、年龄等条件以及背景基因型。
①性别。性别对于基因作用的影响实际上是性激素对基因作用的影响。性激素为基因所控制，所以实质上这些都是基因相互作用的结果。
②年龄。人类中各个基因显示它的表型的年龄有很大的区别。
③背景基因型。通过选择，可以改变动植物品系的某一遗传性状的外显率和表现度，说明一些基因的作用往往受到一系列修饰基因或者背景基因型的影响。
由于背景基因型的差异而造成的影响，在下述3种情况中可以减低到最低限度：由高度近交得来的纯系；一卵双生儿；无性繁殖系（包括某些高等植物的无性繁殖系、微生物的无性繁殖系以及高等动物的细胞株）。用这些体系作为实验系统，可以更为明确地显示环境因素的影响，更为确切地说明某一基因的作用。双生儿法在人类遗传学中的应用及纯系生物在遗传学和许多生物学研究中的应用都是根据这一原理。
外在环境 ①温度。温度敏感突变型只能在某些温度中表现出突变型的性状，对于一般的突变型来说，温度对于基因的作用也有程度不等的影响。②营养。家兔脂肪的黄色决定于基因y的纯合状态以及食物中的叶黄素的存在。如果食物中不含有叶黄素，那么yy纯合体的脂肪也并不呈黄色。y基因的作用显然和叶黄素的同化有关。
演化就细胞中DNA的含量来看，一般愈是低等的生物含量愈低，愈是高等的生物含量愈高。就基因的数量和种类来讲，一般愈是低等的生物愈少，愈是高等的生物愈多。DNA含量和基因数的增加与生理功能的逐渐完备是密切相关的。
基因最初是一个抽象的符号，后来证实它是在染色体上占有一定位置的遗传的功能单位。大肠杆菌乳糖操纵子中的基因的分离和离体条件下转录的实现进一步说明基因是实体。今已可以在试管中对基因进行改造（见重组DNA技术）甚至人工合成基因。对基因的结构、功能、重组、突变以及基因表达的调控和相互作用的研究始终是遗传学研究的中心课题。

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