基因

基因(Gene), 也稱為'''遺傳因子''', 是指攜帶有[[遺傳信息]]的[[DNA]]序列，是控制性狀的基本遺傳單位?；蛲ㄟ^指導(dǎo)[[蛋白質(zhì)]]的合成來表達自己所攜帶的遺傳信息，從而控制生物個體的性狀表現(xiàn)。一般來說，生物體中的每個細胞都含有相同的基因，但并不是每個細胞中的每個基因所攜帶的遺傳信息都會被表達出來。細胞類型的不同只是由于基因表達不同而已。

基因有兩個特點，一是能忠實地復(fù)制自己，以保持生物的基本特征；二是基因能夠“[[基因突變|突變]]”，突變大絕大多數(shù)會導(dǎo)致疾病，另外的一小部分是非致病突變。非致病突變給自然選擇帶來了原始材料，使生物可以在自然選擇中被選擇出最適合自然的個體。

==歷史==
1909年丹麥約翰遜首先提出了基因這一概念。

==基因性質(zhì)==
除某些[[病毒]]的基因由[[RNA]]（核糖核酸）構(gòu)成以外，多數(shù)生物的基因由DNA（脫氧核糖核酸）構(gòu)成，并在[[染色體]]上作線狀排列?；蛞辉~通常指'''染色體基因'''。在[[真核生物]]中，由于染色體都在細胞核內(nèi)，所以又稱為'''核基因'''。位于[[線粒體]]和[[葉綠體]]等[[細胞器]]中的基因則稱為'''染色體外基因'''、'''核外基因'''或'''細胞質(zhì)基因'''，也可以分別稱為'''線粒體基因'''、'''基因質(zhì)粒'''和'''葉綠體基因'''。在核基因或細胞質(zhì)基因中都儲存著遺傳信息。

在通常的[[二倍體]]的[[細胞]]或個體中，能維持配子或[[配子體]]正常功能的最低數(shù)目的一套染色體稱為'''[[染色體組]]'''或'''基因組'''，一個基因組中包含一整套基因。相應(yīng)的全部細胞質(zhì)基因構(gòu)成一個細胞質(zhì)基因組，其中包括線粒體基因組和葉綠體基因組等。原核生物的基因組是一個單純的DNA或RNA分子，因此又稱為'''基因帶'''，通常也稱為它的'''染色體'''。染色體在體細胞中是成對存在的，每條染色體上都帶有一定數(shù)量的基因。人類約有兩萬至兩萬五千個基因。

基因在染色體上的位置稱為'''座位'''，每個基因都有自己特定的座位。凡是在同源染色體上占據(jù)相同座位的基因都稱為'''等位基因'''。在自然群體中往往有一種占多數(shù)的（因此常被視為正常的）等位基因，稱為'''[[野生型基因]]''''；同一座位上的其他等位基因一般都直接或間接地由野生型基因通過[[突變]]產(chǎn)生，相對于野生型基因，稱它們?yōu)?''[[突變型基因]]'''。在二倍體的細胞或個體內(nèi)有兩個同源染色體，所以每一個座位上有兩個等位基因。如果這兩個等位基因是相同的，那么就這個基因座位來講，這種細胞或個體稱為'''[[純合體]]'''；如果這兩個等位基因是不同的，就稱為'''[[雜合體]]'''。在雜合體中，兩個不同的等位基因往往只表現(xiàn)一個基因的性狀，這個基因稱為'''[[顯性基因]]'''，另一個基因則稱為'''[[隱性基因]]'''。在二倍體的生物群體中等位基因往往不止兩個，兩個以上的等位基因稱為'''[[復(fù)等位基因]]'''。不過有一部分早期認為是屬于復(fù)等位基因的基因，實際上并不是真正的等位，而是在功能上密切相關(guān)、在位置上又鄰接的幾個基因，所以把它們另稱為'''[[擬等位基因]]'''。某些表型效應(yīng)差異極少的復(fù)等位基因的存在很容易被忽視，通過特殊的[[遺傳學]]分析可以分辨出存在于野生群體中的幾個等位基因。這種從性狀上難以區(qū)分的復(fù)等位基因稱為'''[[同等位基因]]'''。許多編碼同工酶的基因也是同等位基因。

屬于同一染色體的基因構(gòu)成一個連鎖群(見連鎖和交換)?；蛟谌旧w上的位置一般并不反映它們在生理功能上的性質(zhì)和關(guān)系，但它們的位置和排列也不完全是隨機的。在[[細菌]]中編碼同一生物合成途徑中有關(guān)酶的一系列基因常排列在一起，構(gòu)成一個[[操縱子]]；在人、[[果蠅]]和小鼠等不同的生物中，也常發(fā)現(xiàn)在作用上有關(guān)的幾個基因排列在一起，構(gòu)成一個基因復(fù)合體或基因簇或者稱為一個擬等位基因系列或'''[[復(fù)合基因]]'''。

現(xiàn)在，人們已經(jīng)從[[分子]]水平上認識到基因是一段能夠編碼一條[[肽鏈]][[氨基酸]]順序的[[DNA]]。在大多數(shù)[[真核生物]]基因中，基因順序是斷裂的，編碼一條肽鏈的順序被非編碼順序分事成好幾段。在少數(shù)情況下，一個基因能編碼幾個不同的蛋白質(zhì)。在某些[[噬菌體]]基因中，在同一段DNA順序上，可以編碼不同的蛋白質(zhì)，這可能是由于在同一段DNA順序上，不同的基因可以互相重疊的原因。基因也并不都編碼蛋白質(zhì)，所以一個細胞中的基因數(shù)目不等于這一細胞中蛋白質(zhì)種類的數(shù)目。如有一些基因在[[轉(zhuǎn)錄]]RNA后不再翻譯成蛋白質(zhì)（[[rRNA]]基因，[[tRNA]]基因）；還有一些基因雖然也是DNA分子上的一個特定區(qū)段，但它并不作為蛋白質(zhì)合成的模板，而是對其他基因的表達起調(diào)節(jié)或辨認的作用。

==基因突變==
{{main|基因突變}}
基因突變是指一個基因內(nèi)部可以遺傳的結(jié)構(gòu)的改變。又稱為'''點突變'''，通常可引起一定的表型變化 。廣義的突變包括[[染色體畸變]]。狹義的突變專指點突變。實際上畸變和點突變的界限并不明確，特別是微細的畸變更是如此。野生型基因通過突變成為突變型基因。突變型一詞既指突變基因，也指具有這一突變基因的個體。

==基因破譯==
目前，由多國科學家參與的“[[人類基因組計劃]]”，正力圖在21世紀初繪制出完整的人類染色體排列圖。染色體是DNA的載體，基因是DNA上有遺傳效應(yīng)的片段，構(gòu)成DNA的基本單位是四種堿基。由于每個人擁有30億對[[堿基]]，破譯所有DNA的堿基排列順序無疑是一項巨型工程?！　?
　　
==基因科學應(yīng)用==
人們對生物的基因的結(jié)構(gòu)、功能和表達等過程的深入了解，能更準確、更全面地揭示生物遺傳變異的客觀規(guī)律，并在實際中得以應(yīng)用。如把基因的分離、提取和人工合成基因的成功經(jīng)驗應(yīng)用于[[基因工程]]，生產(chǎn)人類需要的[[蛋白質(zhì)藥物]]或培育動植物新品種；在醫(yī)學上制備基因探針，進行[[基因診斷]]，對一些[[遺傳病]]進行[[基因治療]]。

[[Category:遺傳學]] [[Category:分子生物學]]
==參看==
*[[醫(yī)學遺傳學/基因|《醫(yī)學遺傳學基礎(chǔ)》- 基因]]
{{基因表達}}