基因

基因片段

基因一词来自 希腊语,意思为“生”。是指控制生物 性状遗传信息,通常由 DNA序列来承载。基因也可视作 基本遗传单位,亦即一段具有功能性的DNA或RNA序列。弄清其序列本身的过程叫 基因测序。基因的结构由 增强子, 启动子及蛋白编码序列组成:即基因产物可以是 蛋白质(蛋白质编码基因)及RNA,从而控制 生物个体的性状(差異)表现。在一个个体当中所有的基因总和叫 基因组。在一个物种中所有等位基因的总合叫 基因库。在大多数 真核生物中,基因分为 细胞核基因及 线粒体基因,绿色植物的叶绿体也含有独立于细胞核的 叶绿体基因组。 人類約有一万九千至兩萬两千個基因。

在真核生物中, 染色体体细胞中是成对存在的。每条 染色体上都带有一定数量的基因。一个基因在细胞 有丝分裂时有两个对列的位点,称为 等位基因,分别来自父与母。依所攜帶性状的表現,又可分为 显性基因隐性基因

一般来说,同一 生物体中的每个细胞體都含有相同的基因(除了已经分化的免疫细胞),但并不是每个细胞中的所有基因携带的遗传信息都会被表現出来。控制基因表达的因素分为传统的 遗传学(增强子,启动子序列相关)因素及 表观遗传学DNA甲基化组蛋白 乙酰化和脱乙酰化及 RNA干扰相关)因素。職司不同功能的細胞或不同的 细胞类型中,活化而表現的基因也不同。在某一细胞类型当中所有被表达的基因叫 转录组,所有编码蛋白质的基因叫 蛋白质组。通过 即时聚合酶链式反应染色质免疫沉淀-测序可得到转录组及蛋白质组的信息。用电脑处理基因序列的学科叫 生物信息学

人类基因组计划(human genome project, HGP)是一项规模宏大,跨国跨学科的生物信息学项目。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)的30亿个碱基对形成的核苷酸序列,从而繪製人类 基因组圖譜,並且辨識其载有的基因,达到破译人类遗传信息的最终目的。该计划起始于1990年于2000年完成。

早期對于遗传物质的臆测

关于遗传的物质基础, 科学家早就有所臆测。1864年 英国 哲学家 斯宾塞曾提出“生理单位”說,1868年 达尔文将其称为“微芽”,1884年 瑞士 植物学家 冯内格列称之为“异胞质”,1889年 荷兰学者 雨果·德弗里斯称为“泛生子”。1883年 德国 魏斯曼称之为“种质”,并指明生殖细胞中的 染色体便是种质,认为种质是 遗传的, 体质則不遗传,种质影响体质,而体质不影响种质。这在理论上为重新发现和广为人们接受的 孟德尔遗传定律铺平了道路。

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