关于基因介绍

[拼音]：jiyin

[外文]：gene

遗传物质的最小功能单位。 脱氧核糖核酸(DNA)分子链的一定长度的区段，由特定的核苷酸对顺序所组成。某些病毒的基因则是核糖核酸 (RNA)分子链的一定长度的区段。在真核生物中，由于1条染色体含有1条纵向缠绕的DNA分子链，所以基因在染色体上也是纵向线性排列的。每个基因在染色体上都有一定的位置（座位）。在染色体上的基因通常称为染色体基因或核基因。有一些基因位于细胞质中的叶绿体、线粒体、中心粒和质粒上，称为细胞质基因或染色体外基因。原核生物则没有像真核生物染色体那样的结构。

对于基因的认识是不断发展和深化的。经典遗传学认为基因是决定性状遗传的功能单位，又是交换单位和突变单位。 1955年S.本泽根据大肠肝菌（Escherichiacoli）T4噬菌体rⅡ基因的精细结构和顺反效应的研究，发现基因内部还可再分成若干亚单位(位点)。各个位点可以独立发生突变，而且位点之间也可以发生交换。这说明基因作为功能单位（顺反子），其内部还可以再分成若干突变单位（突变子）和交换单位（交换子）。三者不再是同一概念。

DNA 的分子结构是多核苷酸分子链的双链，其基本的化学成分为核苷酸。核苷酸由脱氧核糖、磷酸和碱基构成。其中脱氧核糖和磷酸是不变的，碱基则有4种：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。4种碱基由脱氧核糖和磷酸直线连接成多核苷酸分子链。 两条多核苷酸分子链的碱基一定是腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)结合及鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)结合，构成双螺旋结构的DNA分子（见图）。A-T和G-C两种核苷酸对都是由H键连接的。DNA双链的这种核苷酸互补关系，使整个 DNA分子内的A和T的量必定相等，G和C的量必定相等，而A-T和G-C的量则不一定相等。RNA是多核苷酸的单链，其核苷酸的糖基是核糖，4种碱基中的A、C和G与DNA相同，但另一碱基为尿嘧啶(U)，而不是T。

1 个基因包含的核苷酸对数目可以从几百个到几万个。按核苷酸的排列顺序，从起始点开始，每相邻的3个核苷酸组成1个密码子（遗传信息），控制1种氨基酸在肽链上的排列。4种核苷酸共有43＝64种组合，构成20种氨基酸的密码子以及终止符号。所以 DNA分子链上密码子的排列顺序，决定着肽链上氨基酸的排列顺序，从而决定蛋白质的结构和性质。

基因具有 3种特性：

（1）稳定性。基因的分子结构稳定，不容易发生改变。基因的稳定性来源于基因的精确自我复制，并随细胞分裂而分配给子细胞，或通过性细胞传给子代，从而保证了遗传的稳定。

（2）决定性状发育。基因携带的特定遗传信息转录给信使核糖核酸(mRNA)，在核糖体上翻译成多肽链，多肽链折叠成特定的蛋白质。其中有的是结构蛋白，更多的是酶。基因正是通过对酶合成的控制，以控制生物体的每一个生化过程，从而控制性状的发育。

（3）可变性。基因可以由于细胞内外诱变因素的影响而发生突变(见基因突变)。突变的结果产生了等位基因和复等位基因。由于基因的这种可变性，才得以认识基因的存在，并增加了生物的多样性，为选择提供更多的机会。

根据基因功能的不同，主要可分成：

（1）结构基因。指编码酶蛋白或结构蛋白的基因。这类基因既可转录信使RNA(mRNA)，又能翻译蛋白质。

（2）转移RNA基因。只能转录转移 RNA(tRNA)、不翻译蛋白质。tRNA至少有20种，每种tRNA转运1种特定的氨基酸，在核糖体上按照mRNA所携带的密码，使氨基酸连接成多肽链，装配成蛋白质。

（3）核糖体RNA基因。只转录核糖体RNA(rRNA)，不翻译蛋白质。细胞核中的rRNA基因位于次缢痕染色体的核仁组织中心，叶绿体中的rRNA基因则位于叶绿体DNA上。

（4） *** 纵基因。其作用是调节相邻结构基因的活性。由调节基因产生的阻遏物附着到 *** 纵基因上，使结构基因停止转录mRNA。阻遏物脱离，结构基因又正常转录。 *** 纵基因既不转录，又不翻译。

（5）调节基因。对另1个或几个基因有阻遏或激活的作用。大多数调节基因本身没有表型效应，只通过编码蛋白质间接阻遏或激活结构基因的活性。从基因产物这一角度看，调节基因也是结构基因。

早期遗传学认为1个基因控制1个性状，实际上每个性状都由不止 1个基因的相互作用决定的。每个基因控制1种酶的合成，催化发育该性状的一系列生化过程的1种。如果其中1个基因发生突变，不能合成相应的酶，一系列生化过程就中断，该性状就得不到发育。也有一些基因，本身没有表型效应或效应甚微，但与另一决定性状发育的基因（主基因）同时存在时，能影响主基因作用的表现程度（修饰基因）。数量性状的遗传常常是受到微效多基因作用的结果。

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