关于
本条 ほんじょう 目 め 避免
深奥 しんおう 术语、较
容易 ようい 理解 りかい 的 てき 版本 はんぽん ,请见「
遗传学 がく 入 にゅう 门 」。
DNA ,遗传的 てき 分子 ぶんし 基 もと 础。每 まい 一 いち 条 じょう DNA链都是 ぜ 由 ゆかり 核 かく 苷酸 连接而形成 けいせい ,两条DNA链上的 てき 核 かく 苷酸碱基 互相配 はい 对形成 けいせい 螺旋 らせん 梯 はしご 结构,即 そく DNA双 そう 螺旋 らせん 。
遗传学 がく 是 ぜ 研究 けんきゅう 生物 せいぶつ 体 たい 的 てき 遗传 和 わ 变异 的 てき 科学 かがく ,是 ぜ 生物 せいぶつ 学 がく 的 てき 一个重要分支[1] [2] 。史 ふみ 前 ぜん 时期 ,人 にん 们就已 やめ 经利用 りよう 生 せい 物体 ぶったい 的 てき 遗传特性 とくせい 通 どおり 过选择育 そだて 种 来 らい 提 ひさげ 高谷 たかたに 物 ぶつ 和 わ 牲畜的 てき 产量。而现代 だい 遗传学 がく ,其目的 もくてき 是 ぜ 寻求了解 りょうかい 遗传的 てき 整 せい 个过程 ほど 的 てき 机 つくえ 制 せい ,则是开始于19世 せい 纪中期 き 孟 はじめ 德 とく 尔的 てき 研究 けんきゅう 工作 こうさく [3] 。虽然孟 はじめ 德 とく 尔并不知 ふち 道 どう 遗传的 てき 物理 ぶつり 基 もと 础,但 ただし 他 た 观察到了 りょう 生物 せいぶつ 体 たい 的 てき 遗传特性 とくせい ,某 ぼう 些遗传单位 い 遵守 じゅんしゅ 简单的 てき 统计学 がく 规律,这些遗传单位现在被 ひ 称 しょう 为基 もと 因 いん 。
基 もと 因 いん 位 い 于DNA 上 うえ ,而DNA是 ぜ 由 よし 四 よん 类不同 ふどう 的 てき 核 かく 苷酸 组成的 てき 链状分子 ぶんし ,DNA上 じょう 的 てき 核 かく 苷酸序列 じょれつ 就是生物 せいぶつ 体 たい 的 てき 遗传信 しん 息 いき 。天然 てんねん DNA以双链形式 しき 存在 そんざい ,两条链上的 てき 核 かく 苷酸互补,而每一条链都能够作为模板来合成 ごうせい 新 しん 的 てき 互补链。这就是 ぜ 生成 せいせい 可 か 以被遗传的 てき 基 もと 因 いん 的 てき 复制方式 ほうしき 。
基 もと 因 いん 上 じょう 的 てき 核 かく 苷酸序列 じょれつ 可 か 以被细胞 翻 こぼし 译以合成 ごうせい 蛋白 たんぱく 质 ,蛋白 たんぱく 质上的 てき 氨基酸 さん 序列 じょれつ 就对应着基 もと 因 いん 上 じょう 的 てき 核 かく 苷酸序列 じょれつ 。这种对应性 せい 被 ひ 称 しょう 为遗传密 みつ 码 。蛋白 たんぱく 质的氨基酸 さん 序列 じょれつ 决定了 りょう 它如何 なに 折 おり 叠成 なり 为一个三 さん 维结构 ,而蛋白 しろ 质结构则与它所发挥的 てき 功 こう 能 のう 密 みつ 不可分 ふかぶん 。蛋白 たんぱく 质执行 ぎょう 细胞中 ちゅう 几乎所有 しょゆう 的 てき 生物 せいぶつ 学 がく 进程来 らい 维持细胞的 てき 生存 せいぞん 。DNA上 じょう 的 てき 一个基因的改变可以改变其编码的蛋白质的氨基酸,并可能 かのう 改 あらため 变此蛋白 たんぱく 质的结构和 かず 功 いさお 能 のう ,进而对细胞甚至 いたり 整 せい 个生物体 ぶったい 造成 ぞうせい 巨大 きょだい 的 てき 影 かげ 响。
虽然遗传学 がく 在 ざい 决定生物 せいぶつ 体外 たいがい 形 がた 和行 かずゆき 为的过程中 ちゅう 扮 ふん 演 えんじ 着 ぎ 重要 じゅうよう 的 てき 角 かく 色 しょく ,但 ただし 此过程 ほど 是 ぜ 遗传学 がく 和生 かずお 物体 ぶったい 所 しょ 经历的 てき 环境共同 きょうどう 作用 さよう 的 てき 结果。[4] 例 れい 如,虽然基 もと 因 いん 能 のう 够在一定程度上决定一个人的体重,人 にん 在 ざい 孩童时期的 てき 所 しょ 经历的 てき 营养 和 わ 健康 けんこう 状 じょう 况也对他的 てき 体重 たいじゅう 有 ゆう 重大 じゅうだい 影 かげ 响。
遗传学 がく 的 てき 奠基者 しゃ 格 かく 里 さと 哥·孟 はじめ 德 とく 尔
虽然遗传科学 かがく 开始于格 かく 里 さと 哥·孟 はじめ 德 とく 尔在 ざい 19世 せい 纪中期 き 的 てき 工作 こうさく (包括 ほうかつ 实验和 わ 理 り 论),但 ただし 其他一些关于遗传的理论研究则早于孟德尔。在 ざい 孟 はじめ 德 とく 尔时期 き ,一种比较流行的理论——“混合 こんごう 遗传”(blending inheritance)提出 ていしゅつ :个体的 てき 遗传特 とく 征 せい 是 ぜ 来 き 自 じ 于其父母 ちちはは 的 てき 特 とく 征 せい 的 てき 混合 こんごう 平均 へいきん 值。孟 はじめ 德 とく 尔的工作 こうさく 则否定 ひてい 了 りょう 这一理 いちり 论,他 た 的 てき 结果显示遗传特 とく 征 せい 是 ぜ 由 よし 不同 ふどう 基 もと 因 いん 综合表 ひょう 现的结果而不是 ぜ 连续的 てき 混合 こんごう 。当 とう 时的另一种得到人们支持的理论——“用 よう 进废退说 ”(又 また 称 たたえ 为“获得性 せい 遗传”)提出 ていしゅつ 生物 せいぶつ 经常使用 しよう 的 てき 器官 きかん 逐渐发达,不 ふ 使用 しよう 的 てき 器官 きかん 逐渐退化 たいか ,并且这种后 きさき 天 てん 获得的 てき 性状 せいじょう 是 ぜ 可 か 以遗传的。这一由 ゆかり 拉 ひしげ 马克所 ところ 提出 ていしゅつ 的 てき 理 り 论后来 き 被 ひ 证明是 ぜ 错误的 てき ,因 いん 为通常 つうじょう 个体的 てき 经历并不影 かげ 响它们的基 もと 因 いん ,也就不 ふ 会 かい 遗传给下一 いち 代 だい 。[5] (注 ちゅう :但 ただし 近 きん 年来 ねんらい 对于表 おもて 观遗传现象 ぞう 的 てき 研究 けんきゅう 发现,由 ゆかり 于不同 ふどう 的 てき 经历而引起 おこり 的 てき 不同 ふどう 的 てき 性状 せいじょう 在 ざい 一些情况下是可以被遗传的,虽然这些发现并不能 ふのう 证明拉 ひしげ 马克的 てき 理 り 论 。[6] )
古典 こてん 遗传学 がく [ 编辑 ]
摩 ま 尔根 对果 はて 蝇的 てき 白眼 しろめ 突变的 てき 性 せい 相 しょう 关遗传的观察结果示 しめせ 意 い 图。摩 ま 尔根根 ね 据 すえ 这一结果提出了基因是位于染色 せんしょく 体 たい 上 うえ 的 てき 假 かり 说。
现代遗传学 がく 的 てき 奠基者 しゃ 是 ぜ 格 かく 里 さと 哥·孟 はじめ 德 とく 尔 ,一 いち 个奥地 おくち 利 り 修道 しゅうどう 士 し 和 かず 科学 かがく 家 か 。他 た 致力于研究 けんきゅう 植物 しょくぶつ 的 てき 遗传现象。1865年 ねん ,他 た 的 てき 论文《Versuche über Pflanzenhybriden》(《植物 しょくぶつ 杂交实验》)发表在 ざい 布 ぬの 尔诺的 てき 自然 しぜん 研究 けんきゅう 学会 がっかい (Naturforschender Verein )上 じょう 。在 ざい 论文中 ちゅう ,他 た 展示 てんじ 了 りょう 豌豆 えんどう 在 ざい 杂交 实验中 ちゅう 所 しょ 表 ひょう 现的遗传规律并以数学 すうがく 关系加 か 以描述 じゅつ 。[7] 虽然这种遗传规律只 ただ 能 のう 在 ざい 表 ひょう 现类型 がた 数量 すうりょう 很少的 てき 情 じょう 况下才能 さいのう 被 ひ 观察到,但 ただし 是 ぜ 孟 はじめ 德 とく 尔的工作 こうさく 显示遗传是 ぜ 颗粒性 せい 的 てき (颗粒遗传,与 あずか 混合 こんごう 遗传相 しょう 对,所 しょ 谓的颗粒相当 そうとう 于现在 ざい 为人们所知的 ちてき 基 もと 因 いん ),而不是 ぜ 混合 こんごう 性 せい 或 ある 获得性 せい 的 てき ,并且许多性状 せいじょう 的 てき 遗传规律可 か 以通过简单的规则和 わ 比率 ひりつ 来 らい 解 かい 释。
孟 はじめ 德 とく 尔工作 こうさく 的 てき 重要 じゅうよう 性 せい 并没有 ゆう 得 え 到 いた 广泛的 てき 理解 りかい ,直 ちょく 到 いた 他 た 逝世之 の 后 きさき 的 てき 1890年代 ねんだい ,当 とう 雨 あめ 果 はて ·德 とく 弗 どる 里 さと 斯遇 ぐう 到 いた 相 あい 同 どう 的 てき 情 じょう 况时才 ざい 重 おも 新 しん 发掘出 で 他 た 的 てき 研究 けんきゅう 结果。作 さく 为孟德 とく 尔理论的支持 しじ 者 しゃ ,威 い 廉 かど ·贝特森 もり (William Bateson)提出 ていしゅつ 了 りょう genetics (“遗传学 がく ”)这一 いち 名 めい 词。[8] [9] 1906年 ねん ,伦敦 召开的 てき 第 だい 三次国际植物杂交大会上,在 ざい 贝特森 もり 的 てき 提 ひさげ 议下,genetics 这一单词得以广泛使用于描述关于遗传的研究。[10]
在 ざい 重 じゅう 新 しん 评价孟 はじめ 德 とく 尔的工作 こうさく 后 きさき ,科学 かがく 家 か 们试图确定 てい 细胞中 ちゅう 的 てき 哪一种分子是遗传物质。1910年 ねん ,基 き 于对果 はて 蝇的 まと 性 せい 连锁白眼 しろめ 突变的 てき 观察结果,托 たく 马斯·亨 とおる 特 とく ·摩 ま 尔根提出 ていしゅつ 基 もと 因 いん 位 い 于染色 せんしょく 体 たい 上 うえ 。[11] 1913年 ねん ,他 た 的 てき 学生 がくせい 阿 おもね 尔弗雷 かみなり 德 とく ·斯特蒂文特 とく 利用 りよう 遗传连锁 的 てき 现象显示了 りょう 基 もと 因 いん 是 ぜ 在 ざい 染色 せんしょく 体 たい 上 うえ 呈 てい 线性排列 はいれつ 的 てき 。[12]
分子 ぶんし 遗传学 がく [ 编辑 ]
虽然摩 ま 尔根等 とう 人的 じんてき 工作 こうさく 使 し 得 とく 人 じん 们认识到基 もと 因 いん 是 ぜ 位 い 于染色 せんしょく 体 たい 上 じょう ,但 ただし 染色 せんしょく 体 たい 是 ぜ 由 ゆかり 蛋白 たんぱく 质和 わ DNA 共同 きょうどう 组成的 てき ,研究 けんきゅう 者 しゃ 们依然 しか 不知 ふち 道 どう 哪一种物质才是遗传物质。1928年 ねん ,弗 どる 雷 かみなり 德 とく 里 さと 克 かつ ·格 かく 里 さと 菲斯 发现了 りょう 转化 现象(参 まいり 见格 かく 里 さと 菲斯實驗 じっけん ):死亡 しぼう 的 てき 细菌可 か 以将遗传物 ぶつ 质“转化”到 いた 其他依然 いぜん 活着 かっちゃく 的 てき 细菌内 ない 。16年 ねん 后 きさき 的 てき 1944年 ねん ,奥 おく 斯瓦尔德·埃 ほこり 弗 どる 里 さと 、科 か 林 りん ·马克聊德 (Colin McLeod)和 わ 马克林 りん ·马克卡提 (Maclyn McCarty)鉴定出 で 进行转化的 てき 物 ぶつ 质是DNA。[13] 1952年 ねん ,赫希-蔡斯實驗 じっけん 再 さい 次 つぎ 显示是 ぜ DNA(而不是 ぜ 蛋白 たんぱく 质)才 ざい 是 ぜ 感染 かんせん 细菌 的 てき 病毒 びょうどく 的 てき 遗传物 ぶつ 质,从而进一 いち 步 ほ 证明了 りょう DNA是 ぜ 遗传信 しん 息 いき 的 てき 携带者 しゃ 。[14]
1953年 ねん ,利用 りよう 羅 ら 莎琳·富 とみ 蘭 らん 克 かつ 林 りん 对DNA进行的 てき X射 い 线晶体 からだ 学 がく 的 てき 研究 けんきゅう 成果 せいか ,詹姆斯·杜 もり 威 い ·沃森 和 わ 弗 どる 朗 ろう 西 にし 斯·克 かつ 里 さと 克 かつ 成功 せいこう 解析 かいせき 了 りょう DNA的 てき 双 そう 螺旋 らせん 结构 。[15] [16] 他 た 们所提出 ていしゅつ 的 てき 双 そう 螺旋 らせん 模型 もけい 包 つつみ 含有 がんゆう 两条DNA链,链之间通过核苷酸上 じょう 的 てき 碱基 配 はい 对,从而形成 けいせい 一个類似于旋转梯子状的结构。[17] DNA结构显示了 りょう 遗传信 しん 息 いき 存在 そんざい 于每条 じょう DNA链的核 かく 苷酸序列 じょれつ 中 ちゅう 。这一结构也提示了一种简单的DNA复制方法 ほうほう :两条配 はい 对的DNA链分开后,新 しん 的 てき 配 はい 对链可 か 以根据 すえ 旧 きゅう 链上的 てき 序列 じょれつ 来 らい 搭建。
虽然DNA结构显示了 りょう 遗传的 てき 进行方式 ほうしき ,但 ただし 人 ひと 们依然 しか 不知 ふち 道 どう DNA是 ぜ 如何 いか 影 かげ 响细胞行为的。随 ずい 后 きさき 的 てき 多年 たねん 时间中 ちゅう ,科学 かがく 家 か 们试图了解 りょうかい DNA是 ぜ 如何 いか 控 ひかえ 制 せい 蛋白 たんぱく 质的制 せい 造 づくり 过程。科学 かがく 家 か 发现细胞利用 りよう DNA作 さく 为模板 ばん 来 らい 生成 せいせい 配 はい 对的信 しん 使 し RNA (RNA 是 ぜ 一种类似于DNA的 てき 分子 ぶんし )。信 しん 使 し RNA上 じょう 的 てき 核 かく 苷酸信 しん 息 いき 就被用 よう 于生产蛋白 しろ 质上的 てき 氨基酸 さん 序列 じょれつ ;这种由 よし 核 かく 苷酸序列 じょれつ 到 いた 氨基酸 さん 序列 じょれつ 的 てき 翻 こぼし 译是根 ね 据 すえ 遗传密 みつ 码 的 てき 规则进行的 てき 。
随 ずい 着 ぎ 遗传的 てき 分子 ぶんし 机 つくえ 制 せい 的 てき 揭示 けいじ ,大量 たいりょう 的 てき 研究 けんきゅう 成果 せいか 不断 ふだん 涌现。其中,一个重要的发展是弗 どる 雷 かみなり 德 とく 里 さと 克 かつ ·桑 くわ 格 かく 于1977年 ねん 提出 ていしゅつ 的 てき 链终止 とめ DNA测序 法 ほう ,这一方法使得科学家们可以阅读DNA分子 ぶんし 上 じょう 的 てき 核 かく 苷酸序列 じょれつ 。[18] 1983年 ねん ,凯利·穆 きよし 利 とぎ 斯 发展出 で 了 りょう 聚合酶链锁反应 技 わざ 术,从而为从混合 こんごう 物 ぶつ 中分 なかぶん 离和扩增特定 とくてい 的 てき DNA提供 ていきょう 了 りょう 一个快捷而灵敏的方法。[19] 经过人 ひと 类基因 いん 组计划和 かず 同 どう 时的竞争者 しゃ 塞 ふさが 雷 かみなり 拉 ひしげ 基 もと 因 いん 組 ぐみ (一个私人赞助的基因组计划)的 てき 努力 どりょく ,人 ひと 类基因 いん 组的 てき 测序在 ざい 2003年 ねん 得 とく 以基本 きほん 完成 かんせい 。[20]
遗传的 てき 特 とく 点 てん [ 编辑 ]
不 ふ 连续遗传和 かず 孟 はじめ 德 とく 尔定律 ていりつ [ 编辑 ]
一 いち 个旁氏 し 表 ひょう (Punnett square),显示了 りょう 带有两种花色 はないろ 基 もと 因 いん (紫 むらさき 花 はな B和白 わじろ 花 はな b)的 てき 豌豆 えんどう 杂交 后 きさき 的 てき 结果。
在 ざい 最 さい 基本 きほん 的 てき 水平 すいへい 上 じょう ,生物 せいぶつ 体 たい 中 ちゅう 的 てき 遗传表 ひょう 现为离散性状 せいじょう ,即 そく 基 もと 因 いん 型 かた 。[21] 这种特 とく 点 てん 是 ぜ 由 よし 孟 はじめ 德 とく 尔首次 じ 观察到,他 た 研究 けんきゅう 了 りょう 豌豆 えんどう 中 ちゅう 遗传性状 せいじょう 的 てき 分 ぶん 离现象 ぞう 。[7] [22] 在 ざい 研究 けんきゅう 花色 はないろ 的 てき 实验中 ちゅう ,孟 はじめ 德 とく 尔观察到豌豆 えんどう 花 はな 的 てき 颜色只 ただ 有 ゆう 两种:紫色 むらさきいろ 和白 わじろ 色 しょく ,却没有 ゆう 任 にん 何 なん 一朵显示出两种颜色的中间色。这些来 き 自 じ 于同一基因却不同且离散的版本被称为等位 とうい 基 もと 因 いん 。
在 ざい 豌豆 えんどう 的 てき 例 れい 子中 こなか ,每 まい 一颗豌豆都含有一个基因中的两个等位基因,并且子 こ 代 だい 可 か 以从父母 ちちはは 分 ぶん 别继承其中的 てき 一 いち 个等位 い 基 もと 因 いん 。[23] 许多生物 せいぶつ ,包括 ほうかつ 人 じん 类,都 みやこ 有 ゆう 这样的 てき 遗传规律。具有 ぐゆう 相 しょう 同 どう 的 てき 两个等位 とうい 基 もと 因 いん 的 てき 生物 せいぶつ 体 たい 被 ひ 称 しょう 为纯合体 がったい ,而具有 ぐゆう 不同 ふどう 等位 とうい 基 もと 因 いん 的 てき 生物 せいぶつ 体 たい 则被称 しょう 为杂合体 がったい 。
一个给定的生物体的等位基因的组合形式就是该生物体的基 もと 因 いん 型 がた ,而对于这种组合 ごう 所 しょ 表 ひょう 现出来 でき 的 てき 性状 せいじょう 就是该生物体 ぶったい 的 てき 表 おもて 现型 。当 とう 生物 せいぶつ 体 たい 是 ぜ 杂合体 がったい 时,常常 つねづね 有 ゆう 一个等位基因是显性基 もと 因 いん ,显性基 もと 因 いん 决定了 りょう 生物 せいぶつ 体 たい 的 てき 表 ひょう 现型,而另一个基因就被称为隐性基 もと 因 いん ,其性状 じょう 在 ざい 显性基 もと 因 いん 存在 そんざい 时不会 かい 被 ひ 表 ひょう 现出来 でき 。有 ゆう 一些等位基因没有完全的显性,即 そく “非 ひ 完全 かんぜん 显性”,其表现为一种中间状态的表现型,或 ある 者 もの 两个等位 とうい 基 もと 因 いん 无显隐性之 の 分 ぶん 可 か 以同时表现出对应性状 せいじょう 。[24]
当 とう 一 いち 对生物体 ぶったい 繁殖 はんしょく 后 きさき 代 だい 时,它们的 てき 下 か 一代随机地继承父母的两个等位基因中的一个。这些对于离散遗传和 わ 等位 とうい 基 もと 因 いん 分 ぶん 离的观察结果被 ひ 总结为孟 はじめ 德 とく 尔第一 いち 定律 ていりつ (分 ぶん 离定律 ていりつ )。
注 ちゅう 释和图解[ 编辑 ]
遗传系 けい 谱图,可 か 以帮助 じょ 追 つい 踪性状 じょう 的 てき 遗传规律。
遗传学 がく 家 か 利用 りよう 注 ちゅう 释和图解来 らい 描述遗传。一个基因可以用一个或几个字母来表示,并且用 よう 大 だい 写字 しゃじ 母 はは 表示 ひょうじ 显性基 もと 因 いん ,小 しょう 写字 しゃじ 母 はは 表示 ひょうじ 隐性基 もと 因 いん 。[25] “+”常常 つねづね 被 ひ 用 よう 于标识一个基因的正常非突变的等位基因。
在 ざい 杂交实验中 ちゅう (特 とく 别是在 ざい 讨论孟 はじめ 德 とく 尔定律 ていりつ 时),父母 ちちはは 代 だい 被 ひ 标示为“P”代 だい ,其下一 いち 代 だい 标示为“F1”(第 だい 一 いち 代 だい )。F1代 だい 的 てき 子 こ 代 だい 就被称 しょう 为“F2”(第 だい 二 に 代 だい )。可 か 以用于预测杂交结果 はて 的 てき 常用 じょうよう 图解是 ぜ 旁 つくり 氏 し 表 ひょう (Punnett square,又 また 称 たたえ 为“棋盘法 ほう ”)。
在 ざい 研究 けんきゅう 人 じん 类遗传疾病 びょう 时,遗传学 がく 家 か 常常 つねづね 利用 りよう 系 けい 谱图来 らい 展示 てんじ 遗传性状 せいじょう 。[26] 这些图表将 しょう 一个性状的遗传关系以家族谱(family tree)的 てき 形式 けいしき 表 ひょう 现出来 でき 。
多 た 基 もと 因 いん 的 てき 相互 そうご 作用 さよう [ 编辑 ]
人 ひと 类的高度 こうど 是 ぜ 一个复杂的遗传性状。来 らい 自 じ 法 ほう 蘭 らん 西 にし 斯·高 だか 爾 しか 頓 ひたぶる 的 てき 1889年 ねん 的 てき 数 すう 据 すえ 显示后 きさき 代 だい 高度 こうど 之 の 间的关系是 ぜ 一个父母平均高度的方程。而从中 ちゅう 计算的 てき 后 きさき 代 だい 高度 こうど 与 あずか 真 ま 实值之 の 间依然 しか 存在 そんざい 偏差 へんさ ,表明 ひょうめい 环境对这一性状也有重要影响。
生物 せいぶつ 体 たい 具有 ぐゆう 成 なり 千 せん 上 じょう 万 まん 个基因 いん ,并且在 ざい 有性 ゆうせい 繁殖 はんしょく 的 てき 生物 せいぶつ 中 ちゅう ,这些基 もと 因 いん 的 てき 分 ぶん 类是互相独立 どくりつ 的 てき 。这就意味 いみ 着 ぎ 对应豌豆 えんどう 的 てき 黄色 おうしょく 或 ある 绿色的 てき 色彩 しきさい 等位 とうい 基 もと 因 いん 的 てき 遗传与紫色 むらさきいろ 或 ある 白色 はくしょく 的 てき 花色 はないろ 等位 とうい 基 もと 因 いん 的 てき 遗传是 ぜ 不 ふ 相 あい 关的。这种现象被 ひ 称 しょう 为孟 はじめ 德 とく 尔第二 に 定律 ていりつ (又 また 称 たたえ 为“独立 どくりつ 分配 ぶんぱい 定律 ていりつ ”),即 そく 来 き 自 じ 父母 ちちはは 的 てき 不同 ふどう 基 もと 因 いん 的 てき 等位 とうい 基 もと 因 いん 被 ひ 随 ずい 机 つくえ 抽取来 らい 组成具有 ぐゆう 多 た 种组合 あい 结果的 てき 子 こ 代 だい 。有 ゆう 一些基因不是独立归类的,这也就解释了遗传中 ちゅう 的 てき 遗传连锁 现象(具体 ぐたい 内容 ないよう 见后)。
不同 ふどう 的 てき 基 もと 因 いん 常常 つねづね 能 のう 够通过某种方式 しき 来 らい 影 かげ 响同一 いち 种性状 じょう ,例 れい 如春 はる 锦龙花 はな (Collinsia verna )具有 ぐゆう 一种决定花色为蓝色或洋紅 ようこう 色 しょく 的 てき 基 もと 因 いん ,以及一种能够决定花是否有颜色(即 そく 白色 はくしょく 或 ある 有色 ゆうしょく )的 てき 基 もと 因 いん 。当 とう 一株春锦龙花含有两个白色等位基因(决定花色 はないろ 的 てき 第 だい 二种基因的两个等位基因),则无论第一种基因所带的颜色基因的等位基因为何,它的花色 はないろ 都 と 为白色 しょく 。这种基 もと 因 いん 之 の 间的作用 さよう 关系被 ひ 称 しょう 为上位 じょうい 性 せい 或 ある 异位显性(epistasis),即 そく 第 だい 二种基因位于第一种基因的上位。[27]
许多性状 せいじょう 没 ぼつ 有明 ありあけ 显的可 か 区分 くぶん 的 てき 特 とく 点 てん (例 れい 如不同 ふどう 的 てき 花色 はないろ ),而表现为连续性 せい 的 てき 特 とく 点 てん (如人类的身 み 高和 こうわ 肤色)。这些复杂的 てき 性状 せいじょう 是 ぜ 来 き 自 じ 于许多 た 基 もと 因 いん 共同 きょうどう 作用 さよう 的 てき 结果。[28] 这些基 もと 因 いん 的 てき 影 かげ 响作用 よう 在 ざい 不同 ふどう 程度 ていど 上 じょう 是 ぜ 由 よし 一个生物体所经历的环境所介导的。生物 せいぶつ 体 たい 的 てき 一个基因对于一种复杂性状产生的影响的程度被称为遗传力 りょく 。[29] 对一种复杂性状的遗传力的测量是相对的:环境的 てき 变化性 せい 越 えつ 大 だい ,环境对于性状 せいじょう 变化的 てき 影 かげ 响力也就增强 ぞうきょう ,而基因 いん 对于性状 せいじょう 变化的 てき 影 かげ 响力也就越 えつ 小 しょう (表 おもて 现为遗传力 りょく 降 くだ 低 てい )。例 れい 如,作 さく 为一种复杂性状 じょう ,美国 びくに 人身 じんしん 高 だか 的 てき 遗传力 りょく 为89%;而在尼 あま 日 び 利 り 亚 ,由 ゆかり 于人们所获得的 てき 食物 しょくもつ 和 わ 医 い 疗保健 ほけん 的 てき 差 さ 异性较大(即 そく 较大的 てき 环境变化性 せい ),其身高 だか 的 てき 遗传力 りょく 仅为62%。[30]
遗传的 てき 分子 ぶんし 基 もと 础 [ 编辑 ]
DNA和 わ 染色 せんしょく 体 たい [ 编辑 ]
DNA分子 ぶんし 结构,双 そう 链之间通过氢键 排列 はいれつ 形成 けいせい 碱基配 はい 对。
细胞中 ちゅう 染色 せんしょく 体 たい 的 てき 结构。
基 もと 因 いん 的 てき 分子 ぶんし 基 もと 础是脱 だつ 氧核糖 とう 核酸 かくさん (DNA)。DNA由 よし 核 かく 苷酸相互 そうご 连接而形成 けいせい 的 てき 链分子 こ ,其中的 てき 核 かく 苷酸有 ゆう 四 よん 类:腺 せん 苷酸 (A)、胞嘧啶 (C)、鸟苷酸 さん (G)和 わ 胸腺 きょうせん 嘧啶 (T)。遗传信 しん 息 いき 就储存在 そんざい 这些核 かく 苷酸序列 じょれつ 中 ちゅう ,而基因 いん 则以连续的 てき 核 かく 苷酸序列 じょれつ 存在 そんざい 于DNA链中。[31] 病毒 びょうどく 是 ぜ 唯一 ゆいいつ 的 てき 例外 れいがい ,有 ゆう 一 いち 些病毒 びょうどく 利用 りよう 核 かく 糖 とう 核酸 かくさん (RNA)分子 ぶんし 来 らい 代替 だいたい DNA作 さく 为它们的遗传物 ぶつ 质。[32]
DNA通常 つうじょう 以双链分子 ぶんし 的 てき 形式 けいしき 存在 そんざい ,并卷曲 きょく 形成 けいせい 双 そう 螺旋 らせん 结构 。DNA中 ちゅう 的 てき 每 ごと 一个核苷酸都有自己的配对核苷酸在相反链(对应另一 いち 条 じょう 链)上 じょう ,其配对规则为:A与 あずか T配 はい 对,C与 あずか G配 はい 对。因 よし 此,双 そう 链中的 てき 每 ごと 一条链都包含了所有必要的遗传信息。这种DNA结构就是遗传的 てき 物理 ぶつり 基 もと 础:DNA复制 通 つう 过将互补配 はい 对的双 そう 链分开并利用 りよう 每 ごと 条 じょう 链作为模板 ばん 来 らい 合成 ごうせい 新 しん 的 てき 互补链,从而达到复制遗传信 しん 息 いき 的 てき 目的 もくてき 。[33]
不同 ふどう 基 もと 因 いん 沿着DNA链线性 せい 排列 はいれつ 形成 けいせい 了 りょう 染色 せんしょく 体 たい 。在 ざい 细菌 中 なか ,每 まい 一个细胞都有一个单一的环状染色体;而真 ま 核 かく 生物 せいぶつ (包括 ほうかつ 动物和 わ 植物 しょくぶつ )则具有 ぐゆう 多 た 个线形 がた 染色 せんしょく 体 たい 。这些染色 せんしょく 体 たい 中 ちゅう 的 てき DNA链常常会 じょうかい 非常 ひじょう 长;例 れい 如,人 にん 类最长的染色 せんしょく 体 たい 的 てき 长度大 だい 约为247百 ひゃく 万 まん 个碱基对 。[34] 染色 せんしょく 体 たい DNA上 じょう 结合有能 ゆうのう 够组织和压缩DNA并控制 せい DNA可 か 接触 せっしょく 性 せい 的 てき 结构蛋白 たんぱく ,从而形成 けいせい 染色 せんしょく 质 ;在 ざい 真 ま 核 かく 生物 せいぶつ 中 ちゅう ,染色 せんしょく 质通常 つうじょう 是 ぜ 以核 かく 小体 こてい 为单位 い 组成,每 まい 一 いち 个核小体 こてい 由 よし DNA环绕一 いち 个组蛋白 しろ 核心 かくしん 而形成 けいせい 。[35] 一个生物体中的全套遗传物质(通常 つうじょう 包括 ほうかつ 所有 しょゆう 染色 せんしょく 体 たい 中 ちゅう DNA的 てき 序列 じょれつ )被 ひ 称 しょう 为基 もと 因 いん 组 。
仅含有 がんゆう 一套染色体的生物被称为单倍体 たい 生物 せいぶつ ;大 だい 多数 たすう 的 てき 动物和 わ 许多植物 しょくぶつ 为双 そう 倍 ばい 体 たい 生物 せいぶつ ,它们含有 がんゆう 两套染色 せんしょく 体 たい (姐 あね 妹 いもうと 染色 せんしょく 体 たい ),即 そく 含有 がんゆう 每 ごと 个基因 いん 的 てき 两个拷贝 。[23] 一个基因的两个等位基因分别位于姐妹染色体上的等同的基 もと 因 いん 座 ざ ,每 まい 一个等位基因遗传自不同亲本。
華 はな 爾 なんじ 瑟·弗 どる 萊明 1882年 ねん 的 てき 著作 ちょさく 《細胞 さいぼう 基質 きしつ 、細胞 さいぼう 核 かく 以及細胞 さいぼう 分裂 ぶんれつ 》中 ちゅう 描述真 ま 核 かく 细胞分裂 ぶんれつ 的 てき 插图。染色 せんしょく 体 たい 被 ひ 复制、聚集和 わ 组织。随 ずい 后 きさき ,当 とう 细胞分裂 ぶんれつ 开始时,复制后 きさき 的 てき 染色 せんしょく 体 たい 分 ぶん 别被分 ぶん 离进入 にゅう 两个子 こ 细胞中 ちゅう 。
性 せい 染色 せんしょく 体 たい 是 ぜ 双 そう 倍 ばい 体 たい 生物 せいぶつ 中 ちゅう 染色 せんしょく 体 たい 的 てき 一 いち 个例外 がい ,它是许多动物中 ちゅう 的 てき 一种特异化的染色体,决定了 りょう 一个生物体的性别。[36] 在 ざい 人 ひと 类和其他一些哺乳动物中,性 せい 染色 せんしょく 体 たい 分 ぶん 为X和 わ Y两类。Y染色 せんしょく 体 たい 只 ただ 含有 がんゆう 很少量的 りょうてき 基 もと 因 いん ,能 のう 够触发雄性 せい 特 とく 征 せい 的 てき 发育;而X染色 せんしょく 体 たい 与 あずか 其他染色 せんしょく 体 たい 类似,也含有 がんゆう 大量 たいりょう 与 あずか 性 せい 别决定 てい 无关的 てき 基 もと 因 いん 。雌 めす 性 せい 具有 ぐゆう 两个X染色 せんしょく 体 たい ,而雄性 せい 具有 ぐゆう 一 いち 个Y染色 せんしょく 体 たい 和 わ 一 いち 个X染色 せんしょく 体 たい 。这种X染色 せんしょく 体 たい 拷贝数 すう 的 てき 差 さ 别是性 せい 连锁的 てき 遗传病 びょう 具有 ぐゆう 特殊 とくしゅ 遗传规律的 てき 原因 げんいん 。
繁殖 はんしょく [ 编辑 ]
当 とう 细胞分裂 ぶんれつ 时,它们的 てき 基 もと 因 いん 组被复制产生两份拷贝,每 まい 个子细胞继承其中的 てき 一 いち 份。这一过程被称为有 ゆう 丝分裂 ぶんれつ ,它是繁殖 はんしょく 的 てき 最 さい 简单形式 けいしき ,也是无性繁殖 はんしょく 的 てき 基 もと 础。无性繁殖 はんしょく 也能够发生 せい 在 ざい 多 た 细胞生物 せいぶつ 体 たい 中 ちゅう ,子 こ 代 だい 从单一亲本处继承其基因组,即 そく 子 こ 代 だい 与 あずか 亲本具有 ぐゆう 等 とう 同 どう 的 てき 基 もと 因 いん 组。这种子 こ 代 だい 与 あずか 亲本在 ざい 遗传上等 じょうとう 同 どう 的 てき 现象被 ひ 称 しょう 为克 かつ 隆 たかし 。
真 ま 核 かく 生物 せいぶつ 常常 つねづね 利用 りよう 有性 ゆうせい 繁殖 はんしょく 来 らい 产生后 きさき 代 だい ,其后代 だい 含有 がんゆう 分 ぶん 别遗传自不同 ふどう 亲本的 てき 混合 こんごう 的 てき 遗传物 ぶつ 质。有性 ゆうせい 繁殖 はんしょく 的 てき 过程是 ぜ 一个介于基因组单拷贝(单倍体 たい )和 かず 双 そう 拷贝(双 そう 倍 ばい 体 たい )之 の 间的一个转换过程。[23] 双 そう 倍 ばい 体 たい 生物 せいぶつ 通 どおり 过不复制DNA的 てき 分裂 ぶんれつ 来 らい 形成 けいせい 单倍体 たい ,所 しょ 生成 せいせい 的 てき 单倍体 からだ 子 こ 细胞含有 がんゆう 每 ごと 对姐妹 いもうと 染色 せんしょく 体 たい 中 ちゅう 的 てき 任意 にんい 一 いち 个。两个单倍体 たい 细胞融合 ゆうごう 并将各自 かくじ 的 てき 遗传物 ぶつ 质组合 あい 在 ざい 一起来重新生成一个含配对染色体的双倍体细胞。多数 たすう 动物和 わ 许多植物 しょくぶつ 在 ざい 它们的 てき 生命 せいめい 周期 しゅうき 的 てき 多数 たすう 时间内 ない 是 ぜ 双 そう 倍 ばい 体 たい ,只 ただ 有 ゆう 生殖 せいしょく 细胞 为单倍 ばい 体形 たいけい 式 しき 。
虽然细菌 没 ぼつ 有 ゆう 单倍体 たい /双 そう 倍 ばい 体 たい 的 てき 有性 ゆうせい 繁殖 はんしょく 方式 ほうしき ,它们也有 やゆう 许多获得新 しん 的 てき 遗传信 しん 息 いき 的 てき 手段 しゅだん 。一些细菌能够发生接合 せつごう ,将一 しょういち 小 しょう 段 だん 环状DNA传递到另一个细菌细胞内。[37] 细菌还能够从环境中 ちゅう 摄入DNA片 かた 断 だん ,并将之 の 整合 せいごう 到 いた 自己 じこ 的 てき 基 もと 因 いん 组中,这种现象被 ひ 称 しょう 为转化 。[38] 这些进程导致了 りょう 基 もと 因 いん 的 てき 水平 すいへい 转移 ,即 そく 无亲缘关系 けい 的 てき 生物 せいぶつ 体 たい 之 の 间进行 ぎょう 遗传信 しん 息 いき 的 てき 传输。
重 じゅう 组与连接[ 编辑 ]
染色 せんしょく 体 たい 之 の 间的互换和 わ 双 そう 互换。
染色 せんしょく 体 たい 的 てき 双 そう 倍 ばい 体 からだ 使 し 得 とく 位 い 于不同 どう 染色 せんしょく 体 たい 的 てき 基 もと 因 いん 在 ざい 有性 ゆうせい 繁殖 はんしょく 期 き 间能够独立地 りっち 分配 ぶんぱい (参 まいり 见独立 どくりつ 分配 ぶんぱい 定律 ていりつ ),并通过重 じゅう 组形成 けいせい 新 しん 的 てき 基 もと 因 いん 组合。在 ざい 同 どう 一条染色体上的基因理论上不会发生重组,但 ただし 通 つう 过染色 せんしょく 体 たい 互换 则可以达到。在 ざい 互换过程中 ちゅう ,染色 せんしょく 体 たい 交换DNA片 かた 段 だん ,有效 ゆうこう 地 ち 将 はた 染色 せんしょく 体 たい 之 の 间的等位 とうい 基 もと 因 いん 重 おも 新 しん 分配 ぶんぱい 。[39] 染色 せんしょく 体 たい 互换通常 つうじょう 发生在 ざい 减数分裂 ぶんれつ 期 き 间(旨 むね 在 ざい 生成 せいせい 单倍体 たい 细胞的 てき 一系列的细胞分裂过程)。
染色 せんしょく 体 たい 上 じょう 两个给定位 ていい 点 てん 之 の 间发生 せい 染色 せんしょく 体 たい 互换的 てき 可能 かのう 性 せい 与 あずか 这两个位点 てん 之 の 间的距离相 しょう 关。对一个任意长的距离,由 よし 于互换的可能 かのう 性 せい 足 あし 够高,使 つかい 得 とく 相 しょう 隔 へだた 该距离的两个基 もと 因 いん 的 てき 遗传无相关性。对于两个接近 せっきん 的 てき 基 もと 因 いん ,由 ゆかり 于互换的可能 かのう 性 せい 较小,则基因 いん 之 の 间会发生遗传连锁 ,即 そく 这两个基因 いん 的 てき 等位 とうい 基 もと 因 いん 趋向于被一 いち 起 おこり 遗传。一 いち 系列 けいれつ 基 もと 因 いん 之 の 间的连锁数量 すうりょう 可 か 以被组合在 ざい 一 いち 起 おこり 构成一个线性的连锁图谱来描述染色体上基因的排列顺序。[40]
基 もと 因 いん 表 ひょう 达[ 编辑 ]
遗传密 みつ 码 [ 编辑 ]
遗传密 みつ 码 :DNA通 どおり 过信使 し RNA作 さく 为中间载体 たい 编码蛋白 たんぱく 质。
基 もと 因 いん 通常 つうじょう 是 ぜ 通 どおり 过生成 せいせい 所 しょ 编码的 てき 蛋白 たんぱく 质 (执行细胞中大 ちゅうだい 多数 たすう 功 こう 能 のう 的 てき 复杂的 てき 生物 せいぶつ 大分 おおいた 子 こ )来 らい 表 おもて 现 它们的 てき 功 こう 能 のう 性 せい 影 かげ 响。蛋白 たんぱく 质是由 ゆかり 氨基酸 さん 所 ところ 组成的 てき 线性链,而基因 いん 的 てき DNA序列 じょれつ (通 つう 过RNA 作 さく 为信息 いき 的中 てきちゅう 间载体 たい )被 ひ 用 よう 于产生 せい 特定 とくてい 的 てき 蛋白 たんぱく 质的氨基酸 さん 序列 じょれつ 。这一过程的第一步是由基因的DNA序列 じょれつ 来 らい 生成 せいせい 一个序列互补的RNA分子 ぶんし ,即 そく 基 もと 因 いん 的 てき 转录 。
通 つう 过转录产生 せい 的 てき RNA分子 ぶんし (信 しん 使 し RNA )被 ひ 用 よう 于生产相应的氨基酸 さん 序列 じょれつ ,这一转换过程被称为翻 こぼし 译 。核酸 かくさん 序列 じょれつ 中 ちゅう 的 てき 每 ごと 一组三个核苷酸组成一个密 みつ 码子 ,可 か 以被翻 こぼし 译为20种出现于蛋白 たんぱく 质中的 てき 氨基酸 さん 中 ちゅう 的 てき 一 いち 个,这种对应性 せい 被 ひ 称 しょう 为遗传密 みつ 码 。[41] 这种信 しん 息 いき 的 てき 传递是 ぜ 单一方 いっぽう 向性 こうせい 的 てき ,即 そく 信 しん 息 いき 只 ただ 能 のう 从核苷酸序列 じょれつ 传递到氨基酸 さん 序列 じょれつ ,而不能 ふのう 从氨基 もと 酸 さん 序列 じょれつ 传递回 かい 核 かく 苷酸序列 じょれつ ,这一现象被 ひ 弗 どる 朗 ろう 西 にし 斯·克 かつ 里 さと 克 かつ 称 しょう 为分子生物学 ぶんしせいぶつがく 中心 ちゅうしん 法 ほう 则 。[42]
特定 とくてい 的 てき 氨基酸 さん 序列 じょれつ 决定 了 りょう 对应蛋白 たんぱく 质的独特 どくとく 的 てき 三 さん 维结构,而蛋白 たんぱく 质结构 则与它们的 てき 功 こう 能 のう 紧密相 しょう 连。[43] [44] 一些蛋白质是简单的结构分子,如形成 けいせい 纤维的 てき 胶原蛋白 たんぱく 。蛋白 たんぱく 质可以与其他蛋白 たんぱく 质或小 しょう 分子 ぶんし 结合;例 れい 如,作 さく 为酶 的 てき 蛋白 たんぱく 质通过与底 そこ 物 ぶつ 分子 ぶんし 结合来 らい 执行催化其化学 がく 反 はん 应的功 こう 能 のう 。蛋白 たんぱく 质结构是动态的 てき ;例 れい 如,血 ち 红蛋白 しろ 在 ざい 哺乳 ほにゅう 动物血液 けつえき 中 ちゅう 捕捉 ほそく 、运输和 わ 释放氧气分子 ぶんし 的 てき 过程中 ちゅう 能 のう 够发生 せい 微小 びしょう 的 てき 结构变化。
基 もと 因 いん 序列 じょれつ 上 じょう 的 てき 单个核 かく 苷酸变化(密 みつ 码子改 あらため 变)可能 かのう 会 かい 导致所 しょ 编码蛋白 たんぱく 质的氨基酸 さん 序列 じょれつ 相 しょう 应改变。由 よし 于蛋白 しろ 质结构是由 よし 其氨基 もと 酸 さん 序列 じょれつ 所 しょ 决定的 てき ,一 いち 个氨基 もと 酸 さん 的 てき 变化就有可能 かのう 通 どおり 过使结构失 しつ 去 さ 稳定性 せい 或 ある 改 あらため 变蛋白 しろ 质表面 めん 而影响与该蛋白 しろ 质其他 た 蛋白 たんぱく 质和分子 ぶんし 的 てき 相互 そうご 作用 さよう ,而引起 おこり 蛋白 たんぱく 质性质发生 せい 剧烈的 てき 改 あらため 变。例 れい 如,鐮刀型 がた 細胞 さいぼう 貧血 ひんけつ 症 しょう 是 ぜ 一种人类遗传性疾病,是 ぜ 由 よし 编码血 ち 红蛋白 しろ 中 ちゅう 的 てき β べーた -球 たま 蛋白 たんぱく 亚基 的 てき 基 もと 因 いん 中 ちゅう 的 てき 一个核苷酸突变所引起的,这一突变导致一个氨基酸发生改变从而改变了血红蛋白的物理性质;[45] [46] 在 ざい 这一疾病 しっぺい 中 ちゅう ,突变的 てき 血 ち 红蛋白 しろ 互相结合在 ざい 一起 かずき ,堆 うずたか 积而形成 けいせい 纤维,从而扭曲了 りょう 携带血 ち 红蛋白 しろ 的 てき 红血球 けっきゅう 的形 まとがた 状 じょう 。这些扭曲的 てき 鐮刀状 じょう 细胞无法在 ざい 血管 けっかん 中通 なかとおり 畅地流 りゅう 动,容易 ようい 堆 うずたか 积而阻塞血管 けっかん 或 ある 者 もの 被 ひ 降 くだ 解 かい ,从而引起贫血疾病 しっぺい 。
也有 やゆう 一些基因被转录为RNA分子 ぶんし 后 きさき 却不被 ひ 翻 こぼし 译成蛋白 たんぱく 质,这些RNA分子 ぶんし 就被称 しょう 为非 ひ 编码RNA 。在 ざい 一 いち 些例子中 こなか ,这些非 ひ 编码RNA分子 ぶんし (如核 かく 糖 とう 体 たい RNA和 わ 转运RNA )折 おり 叠形成 けいせい 结构并参与 さんよ 部分 ぶぶん 关键性 せい 细胞功 こう 能 のう 。还有的 てき RNA(如microRNA )还能够通过与其他RNA分子 ぶんし 杂交结合而发挥调控 ひかえ 作用 さよう 。
先 さき 天与 てんよ 后 きさき 天 てん [ 编辑 ]
暹罗猫 ねこ 具有 ぐゆう 温度 おんど 敏感 びんかん 型 がた 突变,从而引起毛色 けいろ 的 てき 不同 ふどう 。
虽然基 もと 因 いん 含有 がんゆう 生 せい 物体 ぶったい 所 しょ 需功能 のう 的 てき 所有 しょゆう 信 しん 息 いき ,环境依然 いぜん 在 ざい 确定生物 せいぶつ 体 たい 最 さい 终的表 ひょう 现型中 ちゅう 发挥着 ぎ 重要 じゅうよう 作用 さよう ;这种两面性 せい 被 ひ 称 しょう 为“先 さき 天与 てんよ 后 きさき 天 てん ”,也可以说,一个生物体的表现型依赖于遗传与环境的相互作用。这种相互 そうご 作用 さよう 的 てき 一个例子就是温度敏感型突变:蛋白 たんぱく 质序列 じょれつ 中 ちゅう 的 てき 单个氨基酸 さん 突变通常 つうじょう 不 ふ 会 かい 改 あらため 变该蛋白 たんぱく 质的行 ぎょう 为和与 あずか 其他分子 ぶんし 的 てき 相互 そうご 作用 さよう 关系,但 ただし 却能够使该蛋白 しろ 质结构变得 とく 不 ふ 稳定。在 ざい 一个高温环境中,分子 ぶんし 的 てき 运动加 か 快 かい ,分子 ぶんし 间的碰撞也加强 きょう ,这就使 し 得 とく 这一蛋白质的结构被 ひ 破 やぶ 坏 从而无法发挥它的功 こう 能 のう ;而在一个低温环境中,蛋白 たんぱく 质结构却可 か 以保持 ほじ 稳定并能够发挥正常 せいじょう 的 てき 功 こう 能 のう 。这类突变所 しょ 引起的 てき 改 あらため 变在暹罗猫 ねこ 毛色 けいろ 的 てき 变化中 ちゅう 可 か 以被观察到。这种猫 ねこ 体内 たいない 一种负责生产色素的酶含有一个突变,这个突变能 のう 够导致这种酶在 ざい 高温 こうおん 时变得 とく 不 ふ 稳定并失去 さ 其功能 のう 。[47] 因 いん 此,在 ざい 猫 ねこ 皮 がわ 肤温度 おんど 较低处(如四肢 しし 、尾 お 部 ぶ 、面部 めんぶ 等 とう )的 てき 毛色 けいろ 为深色 しょく ,而较高 だか 处为浅 あさ 色 しょく 。
在 ざい 人 ひと 类遗传疾病 びょう 苯丙酮尿症 しょう 中 なか ,环境因 いん 素 もと 也具有 ぐゆう 重大 じゅうだい 的 てき 影 かげ 响。[48] 导致苯丙酮尿症 しょう 的 てき 突变破坏了机 つくえ 体 たい 降 くだ 解 かい 苯丙氨酸 的 てき 能力 のうりょく ,导致具有 ぐゆう 毒性 どくせい 的中 てきちゅう 间产物 ぶつ 分子 ぶんし 在 ざい 体内 たいない 堆 うずたか 积,从而引起严重的 てき 进行性 せい 智能 ちのう 发育不全 ふぜん 和 わ 癫痫 。带有苯丙酮尿症 しょう 突变的 てき 病人 びょうにん 需要 じゅよう 遵守 じゅんしゅ 严格的 てき 饮食,以避免 めん 摄入含苯丙 へい 氨酸的 てき 食品 しょくひん ,才能 さいのう 保持 ほじ 正常 せいじょう 的 てき 和 わ 健康 けんこう 的 てき 生活 せいかつ 。
基 もと 因 いん 调控[ 编辑 ]
转录因子 いんし 与 あずか DNA结合,影 かげ 响了所 しょ 结合基 もと 因 いん 的 てき 转录。
一个生物体的基因组含有数千个基因,但 ただし 并不是 ぜ 所有 しょゆう 的 てき 基 もと 因 いん 都 と 需要 じゅよう 保持 ほじ 激 げき 活 かつ 状 じょう 态。基 もと 因 いん 的 てき 表 ひょう 达表现为被 ひ 转录为mRNA,然 しか 后 きさき 再 さい 被 ひ 翻 こぼし 译成蛋白 たんぱく 质;而细胞中存在 そんざい 许多方式 ほうしき 可 か 以来 いらい 控 ひかえ 制 せい 基 もと 因 いん 的 てき 表 ひょう 达,以便使 し 蛋白 たんぱく 质的产生符合 ふごう 细胞的 てき 需求。而控制 せい 基 もと 因 いん 表 ひょう 达“开关”的 てき 主要 しゅよう 调控因子 いんし 之 の 一 いち 就是转录因子 いんし ;它们是 ぜ 一类结合在基因的起始位点上的调控蛋白,可 か 以激活 かつ 或 ある 抑制 よくせい 基 もと 因 いん 的 てき 转录。[49] 例 れい 如,在 ざい 大 だい 肠杆菌 きん 细菌基 もと 因 いん 组内存在 そんざい 着 ぎ 一 いち 系列 けいれつ 合成 ごうせい 色 いろ 氨酸所 ところ 需的基 もと 因 いん 。然 しか 而,当 とう 细菌细胞可 か 以从环境中 ちゅう 获得色 しょく 氨酸时,这些基 もと 因 いん 就不被 ひ 细胞所 しょ 需要 じゅよう 。色 いろ 氨酸的 てき 存在 そんざい 直接 ちょくせつ 影 かげ 响了这些基 もと 因 いん 的 てき 活性 かっせい ,这是因 いん 为色氨酸分子 ぶんし 会 かい 与 あずか 色 いろ 氨酸操 みさお 纵子 (一种转录因子)结合,引起操 みさお 纵子结构变化,使 つかい 得 とく 操 みさお 纵子能 のう 够结合 あい 到 いた 合成 ごうせい 色 しょく 氨酸所 しょ 需基因 いん 上 じょう 。色 いろ 氨酸操 みさお 纵子阻断了 りょう 这些基 もと 因 いん 的 てき 转录和 わ 表 ひょう 达,因 いん 而对色 しょく 氨酸的 てき 合成 ごうせい 进程产生了 りょう 负反馈 调控作用 さよう 。[50]
多 た 细胞生物 せいぶつ 中 なか 的 てき 基 もと 因 いん 表 ひょう 达的差 さ 异性非常 ひじょう 明 あかり 显:虽然各 かく 类细胞都含有 がんゆう 相 しょう 同 どう 的 てき 基 もと 因 いん 组,却由于不同 ふどう 的 てき 基 もと 因 いん 表 ひょう 达而具有 ぐゆう 不同 ふどう 的 てき 结构和行 かずゆき 为。多 た 细胞生物 せいぶつ 中 ちゅう 的 てき 所有 しょゆう 细胞都 と 来 らい 源 げん 于一个单一 いち 细胞,通 つう 过响应外部 ぶ 或 ある 细胞之 の 间的信号 しんごう 而不断 ふだん 分化 ぶんか 并逐渐建立 こんりゅう 不同 ふどう 的 てき 基 もと 因 いん 表 ひょう 达规律 りつ 来 らい 产生不同 ふどう 的 てき 行 ぎょう 为。因 よし 为没有 ゆう 一个单一基因能够负责多细胞生物中的各个组织的发育 ,因 いん 此这些规律 りつ 应来自 じ 于许多 た 细胞之 の 间的复杂的 てき 相互 そうご 作用 さよう 。这些过程都 と 要 かなめ 通 どおり 过基因 いん 调控来 らい 完成 かんせい 。
真 ま 核 かく 生物 せいぶつ 体内 たいない 的 てき 染色 せんしょく 质中存在 そんざい 着 ぎ 能 のう 影 かげ 响基因 いん 转录的 てき 结构特 とく 点 てん ,常常 つねづね 表 ひょう 现为DNA和 わ 染色 せんしょく 质的修 おさむ 饰形式 しき (如DNA的 てき 甲 きのえ 基 はじめ 化 か ),而且能 のう 够稳定 てい 遗传给子细胞。[51] 这些特 とく 点 てん 是 ぜ “附加 ふか 性 せい ”的 てき ,因 いん 为它们存在 そんざい 于DNA序列 じょれつ 的 てき “顶端”并且可 か 以从一个细胞遗传给它的下一代。由 よし 于这些附加 ふか 性 せい 特 とく 点 てん ,在 ざい 相 あい 同 どう 培 つちかえ 养基中 ちゅう 生 なま 长的 てき 不同 ふどう 的 てき 细胞类型依然 いぜん 保持 ほじ 其不同 ふどう 的 てき 特性 とくせい 。虽然附加 ふか 性 せい 特 とく 点在 てんざい 整 せい 个发育 そだて 过程中 ちゅう 通常 つうじょう 是 ぜ 动态的 てき ,但 ただし 是 ぜ 有 ゆう 一 いち 些,例 れい 如副 ふく 突变 (paramutation)现象可 か 以被多代 たよ 遗传,也是DNA是 ぜ 遗传的 てき 分子 ぶんし 基 もと 础这一通用法则的极少数例外。[52]
遗传变化 [ 编辑 ]
通 つう 过提供 ていきょう 冗余,基 き 因 いん 复制允 まこと 许发生 せい 变异:即 そく 使 つかい 一 いち 个基因 いん 在 ざい 复制过程中 ちゅう 发生突变而失去 さ 原 げん 先 さき 的 てき 功 こう 能 のう 也不会 かい 对生物体 ぶったい 造成 ぞうせい 伤害。
在 ざい DNA复制 的 てき 过程中 ちゅう ,第 だい 二链的聚合中偶尔会产生复制错误。这些错误被 ひ 称 しょう 为突变 ,它们能 のう 够对于一个生物体的表现型产生影响,特 とく 别是当 とう 它们位 い 于一个基因的蛋白质编码区中时。错误率 りつ 通常 つうじょう 非常 ひじょう 低 てい :每 まい 0.1 - 1亿个碱基才 ざい 会 かい 出 で 现1个错误;这是由 よし 于DNA聚合酶 具有 ぐゆう “校 こう 对”能力 のうりょく 。[53] [54] 没 ぼつ 有 ゆう 校 こう 对机制 せい 则错误率会 かい 增加 ぞうか 1000倍 ばい ,例 れい 如许多 た 病毒 びょうどく 所 しょ 依 よ 赖的DNA或 ある RNA聚合酶缺乏 けつぼう 校 こう 对能力 りょく ,这使得 とく 病毒 びょうどく 复制过程具有 ぐゆう 很高的 てき 突变率 りつ 。能 のう 够增加 ぞうか DNA发生改 あらため 变的几率的 てき 因 いん 素 もと 被 ひ 称 しょう 为突变原 ばら :一些化学品常常可以通过影响正常的碱基对结构来提高DNA复制中 ちゅう 的 てき 错误率 りつ ,而紫 むらさき 外 がい 线能 のう 通 どおり 过破坏DNA结构来 らい 诱发突变。[55] 由 よし 于对DNA的 てき 伤害在 ざい 自然 しぜん 界 かい 中 ちゅう 随 ずい 时都会 かい 发生,细胞则利用 りよう DNA修 おさむ 复 机 つくえ 制 せい 来 らい 修 おさむ 复DNA中 ちゅう 存在 そんざい 的 てき 错误配 はい 对和断 だん 裂 きれ ,但 ただし 有 ゆう 时也无法将 はた 受破坏的DNA还原到 いた 破 やぶ 坏前的 てき 序列 じょれつ 。
在 ざい 利用 りよう 染色 せんしょく 体 たい 互换来 らい 交换DNA和重 かずえ 组基因 いん 的 てき 生物 せいぶつ 体 たい 中 ちゅう ,减数分裂 ぶんれつ 过程中 ちゅう 所出 しょしゅつ 现的配 はい 对错误也会 かい 导致突变。[56] 当 とう 相似 そうじ 序列 じょれつ 导致姐 あね 妹 いもうと 染色 せんしょく 体 たい 产生错误配 はい 对时,这种染色 せんしょく 体 たい 互换出 で 现错误的可能 かのう 性 せい 非常 ひじょう 大 だい ;这使得 とく 基 もと 因 いん 组中一些区域更趋向于以这一方式发生突变。这些错误能 のう 够对DNA序列 じょれつ 产生很大的 てき 结构变化:整 せい 个区域 くいき 的 てき 重 じゅう 复 、倒 たおせ 位 い 或 ある 刪除 ,或 ある 者 もの 不同 ふどう 染色 せんしょく 体 たい 之 の 间发生 せい 意外 いがい 性 せい 的 てき 交换(被 ひ 称 しょう 为染色 せんしょく 体 たい 易 えき 位 い )。
自然 しぜん 选择与进化[ 编辑 ]
基 もと 于对多 た 个同 どう 源 みなもと 基 もと 因 いん 序列 じょれつ 的 てき 比 ひ 较结果 はて 所 しょ 构建的 てき 进化树。
突变会 かい 使 し 生物 せいぶつ 体 たい 具有 ぐゆう 不同 ふどう 的 てき 基 もと 因 いん 型 がた ,并可能 かのう 导致不同 ふどう 的 てき 表 ひょう 现型。许多突变对于生物 せいぶつ 体 たい 的 てき 表 ひょう 现型、健康 けんこう 和 わ 繁殖 はんしょく 适应性 せい 基本 きほん 没 ぼつ 有 ゆう 影 かげ 响。有 ゆう 影 かげ 响的突变则往往是有害 ゆうがい 的 てき ,但 ただし 也有 やゆう 少量 しょうりょう 是 ぜ 有益 ゆうえき 的 てき 。在 ざい 对果蝇的研究 けんきゅう 中 ちゅう 发现,如果一个突变改变了基因所编码的蛋白质,那 な 这一突变很可能是有害的(大 だい 约有70%的 てき 此类突变具有 ぐゆう 破 やぶ 坏性影 かげ 响,而剩余 あまり 的 てき 突变则是中性 ちゅうせい 的 てき 或 ある 微弱 びじゃく 有益 ゆうえき 的 てき )。[57]
群 ぐん 体 たい 遗传学 がく 是 ぜ 研究 けんきゅう 基 もと 因 いん 变异在 ざい 生物 せいぶつ 群 ぐん 体 たい 中 ちゅう 的 てき 分布 ぶんぷ 和 わ 这一分布的时间变化性。[58] 一个群体中的一个等位基因的变化频率会受到自然 しぜん 选择的 てき 影 かげ 响,具有 ぐゆう 更 さら 高 だか 的 てき 存 そん 活 かつ 率 りつ 和 わ 繁殖 はんしょく 率 りつ 的 てき 等位 とうい 基 もと 因 いん 能 のう 够随着 ぎ 时间而越来 ごえく 越 えつ 频繁地 ち 出 で 现在该群体 たい 中 ちゅう 。[59] 此外,遗传漂变 能 のう 够引发等位 い 基 もと 因 いん 出 で 现频率 りつ 的 てき 随 ずい 机 つくえ 变化而不受自然 しぜん 选择的 てき 影 かげ 响。[60]
在 ざい 经过多 た 个世代 せだい 的 てき 传承后 きさき ,生物 せいぶつ 体 たい 的 てき 基 もと 因 いん 组会发生改 あらため 变,引起被 ひ 称 しょう 为进化 的 てき 现象。突变和 わ 对于有益 ゆうえき 突变的 てき 选择使 し 得 とく 一 いち 个物种不断 ふだん 地 ち 进化到 いた 能 のう 够更好地 こうち 在所 ざいしょ 处的环境中 ちゅう 生存 せいぞん 下 か 来 らい 的 てき 形式 けいしき ,这一过程被称为适者生存 せいぞん 。[61] 新 しん 的 まと 物 ぶつ 种的形成 けいせい 常常 つねづね 是 ぜ 由 よし 于地理 ちり 分 ぶん 离而造成 ぞうせい 的 てき ,地理 ちり 上 じょう 的 てき 分 ぶん 离使得 どく 不同 ふどう 种群能 のう 够在遗传学 がく 上 じょう 独立 どくりつ 发展而产生 せい 分化 ぶんか 。[62] 遗传学 がく 定律 ていりつ 在 ざい 群 ぐん 体 からだ 生物 せいぶつ 学 がく 和 わ 进化研究 けんきゅう 中 ちゅう 的 てき 应用被 ひ 总结为现代综合理 ごうり 论 。
由 よし 于进化 か 过程中 ちゅう 的 てき 序列 じょれつ 分化 ぶんか 和 わ 变化,物 もの 种的DNA序列 じょれつ 之 の 间的差 さ 异可以用作 さく “分子 ぶんし 时钟 ”(molecular clock)来 らい 计算物 ぶつ 种之间的进化距离。[63] 遗传比 ひ 较被普遍 ふへん 认为是 ぜ 鉴定物 ぶつ 种之间亲缘关系 けい 的 てき 最 さい 准 じゅん 确的方法 ほうほう ,过去常用 じょうよう 的 てき 方法 ほうほう 则是比 ひ 较物种之间的表 ひょう 现型的 てき 特 とく 征 せい 。物 もの 种之间的进化距离可 か 以用进化树 来 らい 综合表示 ひょうじ ,进化树可以表示 ひょうじ 由 よし 共同 きょうどう 祖先 そせん 随 ずい 时间分化 ぶんか 而来的 てき 物 ぶつ 种之间的亲缘关系,但 ただし 不能 ふのう 表示 ひょうじ 无亲缘关系 けい 的 てき 物 ぶつ 种之间的遗传物 ぶつ 质的转移(被 ひ 称 しょう 为基 もと 因 いん 水平 すいへい 转移 ,在 ざい 细菌中 ちゅう 非常 ひじょう 普遍 ふへん )。
研究 けんきゅう 与 あずか 技 わざ 术[ 编辑 ]
模 も 式 しき 生物 せいぶつ 与 あずか 遗传学 がく [ 编辑 ]
黑 くろ 腹 はら 果 はて 蝇 (Drosophila melanogaster )是 ぜ 一种流行于遗传学研究中的模 も 式 しき 生物 せいぶつ 。
一开始遗传学家们的研究对象很广泛,但 ただし 逐渐地 ち 集中 しゅうちゅう 到 いた 一些特定物种(模 も 式 しき 生物 せいぶつ )的 てき 遗传学 がく 上 じょう 。这是由 よし 于新的 てき 研究 けんきゅう 者 しゃ 更 さら 趋向于选择一些已经获得广泛研究的生物体作为研究目标,使 つかい 得 とく 模 も 式 しき 生物 せいぶつ 成 なり 为多数 すう 遗传学 がく 研究 けんきゅう 的 てき 基 もと 础。[64] 模 も 式 しき 生物 せいぶつ 的 てき 遗传学 がく 研究 けんきゅう 包括 ほうかつ 基 もと 因 いん 调控以及发育 和 わ 癌 がん 症 しょう 相 あい 关基因 いん 的 てき 研究 けんきゅう 。
模 も 式 しき 生物 せいぶつ 具有 ぐゆう 传代时间短 たん 、易 えき 于基因 いん 操 みさお 纵等优点,使 つかい 得 とく 它们成 なり 为流行 りゅうこう 的 てき 遗传学 がく 研究 けんきゅう 工具 こうぐ 。目前 もくぜん 广泛使用 しよう 的 てき 模 も 式 しき 生物 せいぶつ 包括 ほうかつ :大 だい 肠杆菌 きん (Escherichia coli )、酿酒酵母 こうぼ (Saccharomyces cerevisiae )、拟南芥 あくた (Arabidopsis thaliana )、线虫 (Caenorhabditis elegans )、果 はて 蝇 (Drosophila melanogaster )以及小 しょう 鼠 ねずみ (Mus musculus )。
医学 いがく 相 しょう 关的遗传学 がく 研究 けんきゅう [ 编辑 ]
医学 いがく 遗传学 がく 的 てき 目的 もくてき 是 ぜ 了解 りょうかい 基 もと 因 いん 变异与人 じん 类健康 けんこう 和 わ 疾病 しっぺい 的 てき 关系。[65] [66] 当 とう 寻找一个可能与某种疾病相关的未知基因时,研究 けんきゅう 者 しゃ 通常 つうじょう 会 かい 用 よう 遗传连锁 和 かず 遗传系 けい 谱来 らい 定位 ていい 基 もと 因 いん 组上与 あずか 该疾病 びょう 相 しょう 关的区域 くいき 。在 ざい 群 ぐん 体 たい 水平 すいへい 上 じょう ,研究 けんきゅう 者 しゃ 会 かい 采 さい 用 よう 孟 はじめ 德 とく 尔随机 つくえ 法 ほう 来 らい 寻找基 もと 因 いん 组上与 あずか 该疾病 びょう 相 しょう 关的区域 くいき ,这一方法也特别适用于不能被单个基因所定义的多 た 基 もと 因 いん 性状 せいじょう 。[67] 一旦候选基因被发现,就需要 よう 对模式 しき 生物 せいぶつ 中 ちゅう 的 てき 对应基 もと 因 いん (直系 ちょっけい 同 どう 源 みなもと 基 はじめ 因 いん )进行更 さら 多 た 的 てき 研究 けんきゅう 。对于遗传疾病 しっぺい 的 てき 研究 けんきゅう ,越来 ごえく 越 えつ 多 た 发展起 おこり 来 らい 的 てき 研究 けんきゅう 基 もと 因 いん 型 がた 的 てき 技 わざ 术也被 ひ 引入到 いた 药物遗传学 がく 中 なか ,来 らい 研究 けんきゅう 基 もと 因 いん 型 がた 如何 いか 影 かげ 响药物 ぶつ 反 はん 应。[68]
癌 がん 症 しょう 虽然不 ふ 是 ぜ 传统意 い 义上的 てき 遗传病 びょう ,但 ただし 被 ひ 认为是 ぜ 一 いち 种遗传性疾病 しっぺい 。[69] 癌 がん 症 しょう 在 ざい 机 つくえ 体内 たいない 的 てき 产生过程是 ぜ 一 いち 个综合性 あいしょう 事件 じけん 。机 つくえ 体内 たいない 的 てき 细胞在 ざい 分裂 ぶんれつ 过程中有 ちゅうう 一定几率会发生突变 。这些突变虽然不 ふ 会 かい 遗传给下一 いち 代 だい ,但 ただし 会 かい 影 かげ 响细胞的行 ぎょう 为,在 ざい 一些情况下会导致细胞更频繁地分裂。有 ゆう 许多生物 せいぶつ 学 がく 机 つくえ 制 せい 能 のう 够阻止 そし 这种情 じょう 况的发生:信号 しんごう 被 ひ 传递给这些不正常 せいじょう 分裂 ぶんれつ 的 てき 细胞并引发其凋亡 ;但 ただし 有 ゆう 时更多 た 的 てき 突变使 し 得 とく 细胞忽 ゆるがせ 略 りゃく 这些信号 しんごう 。这时机 つくえ 体内 たいない 的 てき 自然 しぜん 选择和 かず 逐渐积累起 おこり 来 らい 的 てき 突变使 し 得 とく 这些细胞开始无限制 せい 生 せい 长,从而成 なり 为癌症 しょう 性 せい 肿瘤(恶性肿瘤),并侵染 しみ 机 つくえ 体 たい 的 てき 各 かく 个器官 かん 。
相 あい 关研究 けんきゅう 技 わざ 术[ 编辑 ]
琼脂 平板 へいばん 上 じょう 的 てき 大 だい 肠杆菌 きん 菌 きん 落 ,细胞克 かつ 隆 たかし 的 てき 一 いち 个例子 こ ,常用 じょうよう 于分子 ぶんし 克 かつ 隆 たかし 。
可 か 以在实验室 しつ 中 ちゅう 对DNA进行操 みさお 纵。限 きり 制 せい 性 せい 內切酶是 ぜ 一种常用的剪切特异性序列的酶 ,用 よう 于制造 づくり 预定的 てき DNA片 へん 断 だん 。[70] 然 しか 后 きさき 利用 りよう DNA连接酶 将 はた 这些片 へん 断 だん 重 おも 新 しん 连接,通 つう 过将不同 ふどう 来 き 源 げん 地 ち DNA片 かた 断 だん 连接到 いた 一起 かずき ,就可以获得 とく 重 じゅう 组DNA 。重 じゅう 组DNA技 わざ 术通常 つうじょう 被 ひ 用 よう 于在质粒 (一种短的环形DNA片 かた 断 だん ,含有 がんゆう 少量 しょうりょう 基 もと 因 いん )中 ちゅう ,这常常 つねづね 与 あずか 转基因 いん 生物 せいぶつ 的 まと 制 せい 造 づくり 有 ゆう 关。将 はた 质粒转入细菌中 ちゅう ,再 さい 在 ざい 琼脂平板 へいばん 培 つちかえ 养基上生 わぶ 长这些细菌 きん (来 き 分 ぶん 离菌 きん 落克隆 たかし ),然 しか 后 きさき 研究 けんきゅう 者 しゃ 们就可 か 以用克 かつ 隆 たかし 菌 きん 落来扩增插入 そうにゅう 的 てき 质粒DNA片 かた 断 だん (这一过程被称为分子 ぶんし 克 かつ 隆 たかし )。
DNA还能够通过一个被称为聚合酶链锁反应 (又 また 被 ひ 称 しょう 为PCR)的 てき 技 わざ 术来进行扩增。[71] 利用 りよう 特定 とくてい 的 てき 短 たん 的 てき DNA序列 じょれつ ,PCR技 わざ 术可以分离和扩增DNA上 じょう 的 てき 靶区域 くいき 。因 よし 为只需要 じゅよう 极少量的 りょうてき DNA就可以进行 ぎょう 扩增,该技术也常常 つねづね 被 ひ 用 よう 于DNA检测(检测特定 とくてい DNA序列 じょれつ 的 てき 存在 そんざい 与 あずか 否 いな )。
DNA测序与 あずか 基 もと 因 いん 组 [ 编辑 ]
DNA测序 技 わざ 术是遗传学 がく 研究 けんきゅう 中 ちゅう 发展起 おこり 来 らい 的 てき 一个最基本的技术,它使得 とく 研究 けんきゅう 者 しゃ 可 か 以确定 てい DNA片 かた 段 だん 的 てき 核 かく 苷酸序列 じょれつ 。由 ゆかり 弗 どる 雷 かみなり 德 とく 里 さと 克 かつ ·桑 くわ 格 かく 和 かず 他 た 的 てき 同 どう 事 こと 于1977年 ねん 发展出来 でき 的 てき 链终止 とめ 测序法 ほう 现在已 やめ 经是DNA测序的 てき 常 つね 规手段 しゅだん 。[72] 在 ざい 这一技术的帮助下,研究 けんきゅう 者 しゃ 们能够对与人 じん 类疾病 びょう 相 しょう 关的DNA序列 じょれつ 进行研究 けんきゅう 。
由 よし 于测序 じょ 已 やめ 经变得 とく 相 しょう 对廉价,而且在 ざい 计算机 つくえ 技 わざ 术的辅助下 か ,可 か 以将大量 たいりょう 不同 ふどう 片 へん 断 だん 的 てき 序列 じょれつ 信 しん 息 いき 连接起 おこり 来 らい (这一过程被称为“基 もと 因 いん 组组装 そう ”),因 いん 此许多 た 生物 せいぶつ (包括 ほうかつ 人 じん 类)的 てき 基 もと 因 いん 组测序 じょ 已 やめ 经完成 かんせい 。[73] 这些技 わざ 术也被 ひ 用 もちい 在 ざい 测定人 じん 类基因 いん 组序列 じょれつ ,使 つかい 得 とく 人 ひと 类基因 いん 组计划得 とく 以在2003年 ねん 完成 かんせい 。[20] 随 ずい 着 ぎ 新 しん 的 てき 高 だか 通 どおり 量 りょう 测序技 わざ 术的发展,DNA测序的 てき 费用被 ひ 大 だい 大 だい 降 くだ 低 てい ,许多研究 けんきゅう 者 しゃ 希望 きぼう 能 のう 够将测定一个人的基因组信息的价格降到一千美元以内,从而使 し 大 だい 众测序 じょ 成 なり 为可能 かのう 。[74]
大量 たいりょう 测定的 てき 基 もと 因 いん 组序列 じょれつ 信 しん 息 いき 催生了 りょう 一个新的研究领域——基 もと 因 いん 组学 ,研究 けんきゅう 者 しゃ 利用 りよう 计算机 つくえ 软件查找和 わ 研究 けんきゅう 生物 せいぶつ 的 てき 全 ぜん 基 もと 因 いん 组中存在 そんざい 的 てき 规律。基 もと 因 いん 组学也能够被归类为生物 せいぶつ 信 しん 息 いき 学 がく (利用 りよう 计算的 てき 方法 ほうほう 来 らい 分析 ぶんせき 生物 せいぶつ 学 がく 数 すう 据 すえ )下 した 的 てき 一 いち 个领域 いき 。
合成 ごうせい 生物 せいぶつ 技 わざ 术[ 编辑 ]
系 けい 统遗传学(System Genetics)的 てき 应用 - 合成 ごうせい 生物 せいぶつ 学 がく (Synthetic Biology),后 きさき 基 もと 因 いん 组时代 だい ,合成 ごうせい 生物 せいぶつ 技 わざ 术采用 よう 计算机 つくえ 辅助设计、全 ぜん 基 もと 因 いん 与 あずか 基 もと 因 いん 组合成 ごうせい 等 とう 技 わざ 术,进行细胞的 てき 信号 しんごう 传导与基 もと 因 いん 调控网络的 てき 人工 じんこう 设计的 てき 基 もと 因 いん 工程 こうてい 技 わざ 术[75] ,继遗传育种、细胞杂交、转基因 いん 生物 せいぶつ 等 とう 生物 せいぶつ 技 わざ 术之后 きさき ,将 はた 成 なり 为21世 せい 纪遗传工程 ほど 发展的 てき 新 しん 趋势,系 けい 统遗传学揭示 けいじ 基 もと 因 いん 组的结构、功 こう 能 のう 与 あずか 演 えんじ 化 か 的 てき 生物 せいぶつ 系 けい 统进化 か 机 つくえ 理 り ,涉 わたる 及医学 がく 遗传学 がく 、医学 いがく 心理 しんり 学 がく 等 とう 基 もと 因 いん 系 けい 统调控 ひかえ 、信号 しんごう 传导网络等 とう 研究 けんきゅう ,为肿瘤 こぶ 、遗传病 びょう 、精神病 せいしんびょう 、衰 おとろえ 老 ろう 等 とう 疾病 しっぺい 发生的 てき 诊断与 あずか 药物筛选、制 せい 药产业[76] 等 とう 开拓了 りょう 新 しん 的 てき 途 と 径 みち 。
参 まいり 见[ 编辑 ]
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