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基因和遗传学

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基因和遗传学之间的区别

基因 vs. 遗传学

基因一词来自希腊语,意思为“生”。是指控制生物性状的遗传信息,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,染色体在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,又可分为显性基因和隐性基因。 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或染色质免疫沉淀-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。. 遗传学是研究生物体的遗传和变异的科学,是生物学的一个重要分支Hartl D, Jones E (2005)。史前时期,人们就已经利用生物体的遗传特性通过选择育种来提高谷物和牲畜的产量。而现代遗传学,其目的是寻求了解遗传的整个过程的机制,则是开始于19世纪中期孟德尔的研究工作。虽然孟德尔并不知道遗传的物理基础,但他观察到了生物体的遗传特性,某些遗传单位遵守简单的统计学规律,这些遗传单位现在被称为基因。 基因位于DNA上,而DNA是由四类不同的核苷酸组成的链状分子,DNA上的核苷酸序列就是生物体的遗传信息。天然DNA以双链形式存在,两条链上的核苷酸互补,而每一条链都能够作为模板来合成新的互补链。这就是生成可以被遗传的基因的复制方式。 基因上的核苷酸序列可以被细胞翻译以合成蛋白质,蛋白质上的氨基酸序列就对应着基因上的核苷酸序列。这种对应性被称为遗传密码。蛋白质的氨基酸序列决定了它如何折叠成为一个三维结构,而蛋白质结构则与它所发挥的功能密不可分。蛋白质执行细胞中几乎所有的生物学进程来维持细胞的生存。DNA上的一个基因的改变可以改变其编码的蛋白质的氨基酸,并可能改变此蛋白质的结构和功能,进而对细胞甚至整个生物体造成巨大的影响。 虽然遗传学在决定生物体外形和行为的过程中扮演着重要的角色,但此过程是遗传学和生物体所经历的环境共同作用的结果。 例如,虽然基因能够在一定程度上决定一个人的体重,人在孩童时期的所经历的营养和健康状况也对他的体重有重大影响。.

之间基因和遗传学相似

基因和遗传学有(在联盟百科)46共同点: 基因型基因組复制大腸桿菌奥地利孟德尔定律孟德爾中心法則布爾諾人类基因组计划伴性遗传弗雷德里克·桑格弗朗西斯·克里克减数分裂突变等位基因细菌羅莎琳·富蘭克林真核生物組織蛋白生物生物信息学遺傳遗传密码表型表觀遺傳學詹姆斯·杜威·沃森许霍·德弗里斯豌豆质粒...转录轉化 (生物)脱氧核糖核酸色氨酸蛋白质MRNA染色体果蝇核鹼基核苷酸氨基酸演化有丝分裂显性基因托马斯·亨特·摩尔根 扩展索引 (16 更多) »

基因型

基因型(Genotype)指的是一个生物体内的DNA所包含的基因,也就是说该生物的细胞内所包含的、它所特有的那组基因。基因型这个概念是1909年丹麦遗传学家威廉·约翰逊引入的。 一个细胞的基因信息的总和被称为个体基因型。两个生物只要有一个基因座不同,那么它们的基因型就不相同,因此基因型指的是一个个体的所有等位基因的所有基因座上的所有组合。与基因型相对的是表現型,表現型是一个生物体的实际外表特征如大小、重量、颜色等等。 基因型对一个生物的发展有极大的影响,但是它不是唯一的因素。一般来说即使基因型相同的生物也会表现出不同的外显型。这个现象的机理是表觀遺傳學。同样的基因在不同的生物体中可能不同地表达。一个日常的例子的同卵双胞胎。同卵双胞胎拥有相同的基因型,尽管他们的表現型非常相似,但是总是稍微不同的。虽然外人会觉得他们无法区分,但是父母和好朋友总是能够区分出同卵双胞胎。此外同卵双胞胎的指纹不同。.

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基因組

在生物学中,一个生物体的基因组是指包含在该生物的DNA(部分病毒是RNA)中的全部遗传信息,又稱基因體(genome)。基因组包括基因和非編碼DNA。1920年,德国汉堡大学植物学教授汉斯·温克勒(Hans Winkler)首次使用基因组这一名词。 更精确地讲,一个生物体的基因组是指一套染色体中的完整的DNA序列。例如,生物个体体细胞中的二倍体由两套染色体组成,其中一套DNA序列就是一个基因组。基因组一词可以特指整套核DNA(例如,核基因组),也可以用于包含自己DNA序列的细胞器基因组,如粒线体基因组或叶绿体基因组。当人们说一个有性生殖物种的基因组正在测序时,通常是指测定一套常染色体和两种性染色体的序列,这样来代表可能的两种性别。即使在只有一种性别的物种中,“一套基因组序列”可能也综合了来自不同个体的染色体。通常使用中,“遗传组成”一词有时在交流中即指某特定个体或物种的基因组。对相关物种全部基因组性质的研究通常被称为基因组学,该学科与遗传学不同,后者一般研究单个或一组基因的性质。.

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复制

复制(英文:Copying;中文音译:拷贝)是将某事物通过某种方式制作成相同的一份或多份的行为。在中文裡,台湾和港澳地区亦将英文中表示利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组之后代过程的“clone”一词翻译作“複製”(参看選殖)。 对于作品的复制,概念上有狭义和广义的区别。狭义的复制,是通过印刷、照相、复写、录音、录像等行为的复制;而广义的复制,还包括了对作品的某些改变,形态上产生了变化,但实质上仍然是同样的,例如将小说改编成剧本,不同语言之间的翻译等,以及把其中一家唱片公司之作交予其他唱片公司製作。 复制的方式既可以是通过机械来完成(例如复印机),也可以是手工进行(例如手抄,绘画作品的临摹)。复制可以改变作品的尺寸和颜色,也可以在不同载体之间进行复制(例如把画在纸上的形象做成雕塑)。.

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大腸桿菌

大腸桿菌(學名:Escherichia coli,通常簡寫:E.

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奥地利

奥地利共和国()通稱奥地利(Österreich ),是一个位在於中歐的内陆国家,但在歷史上也被分類成西歐或者東歐的國家國。奧地利与多國接壤,东面是匈牙利和斯洛伐克,南面是意大利和斯洛文尼亚,西面是列支敦士登和瑞士,北面是德国和捷克。首都兼最大城市是維也納,人口超過170萬。國土面積,同時因阿爾卑斯山存在的緣故,奧地利成爲了一個山地國,只有32%的國土海拔低於,最高點海拔。 如今的奧地利是一個半總統制的代議民主國家,下含九個聯邦州。Lonnie Johnson 17奧地利是當今世界最富裕的國家之一,2012年的人均國民生產總值達到46,330美元。其人類發展指數在2014年排世界第21位。同時自1995年以來就是歐盟成員, 是OECD的創始國之一。1995年簽訂申根公約,1999年接受並于2002年起使用歐元。奧地利曾是統治中歐650年到1918年哈布斯堡王朝的核心部份,是神聖羅馬帝國和奧匈帝國的首都,並且奧地利在民族上屬於日耳曼民族的居住地,和德國、瑞士、盧森堡同為德語區,在歷史上和中歐東歐的的匈牙利、捷克、波蘭都有緊密的關聯。.

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孟德尔定律

孟德尔定律是一系列描述了生物特性的遗传规律并催生了遗传学誕生的著名定律,包括两项基本定律和一项原则即:显性原则、分离定律(孟德爾第一定律),以及自由组合定律(孟德爾第二定律)。此定律由奥地利修道院士格里哥·孟德尔于1865至1866年间发表,并在1900年被重新发现。定律发表初时颇具争议。孟德尔定律与托马斯·摩尔根1915年发表的遗传的染色体学说(Boveri-Sutton chromosome theory)共同组成了经典遗传学的基础。英国遗传学家罗纳德·费希尔将二者与自然选择学说相结合,发表于他1930年的著作《自然选择的遗传理论》(The Genetical Theory of Natural Selection)中,他为进化提供了数学理论基础,同时也是群体遗传学和现代演化综论的奠基者。.

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孟德爾

孟德尔(格雷戈尔·约翰·门德尔,Gregor Johann Mendel,1822年7月20日-1884年1月6日)是一位奥地利遗传学家,天主教圣职人员,遗传学的奠基人。 孟德尔在1856年至1863年间进行了着名的豌豆实验并建立了许多遗传法则,並提出孟德尔定律。孟德尔研究了豌豆植物的七大特徵:植物高度,豆荚的形状及颜色,种子的形状及颜色,以及花的位置和颜色。以种子颜色为例,孟德尔发现,当纯品系的黄色豌豆和纯品系的绿色豌豆交配时,他们的后代总是产生黄色豌豆。然而,在下一代,绿色豌豆重新出现,绿黄比例为1:3。为了解释这一现象,孟德尔提出了一些「显性」和「隐性」这个术语。孟德尔在1866年出版了他的论文,说明某种看不见的因素(也就是基因 )可预测、确定生物体的性状。 孟德尔也从事过植物嫁接和养蜂等方面的研究,此外,他还进行了长期的气象观测。他生前是维也纳动植物学会会员,并且是布吕恩自然科学研究协会和奥地利气象学会的创始人之一。.

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中心法則

分子生物學的中心法则(The central dogma of molecular biology,又譯分子生物學的中心教條),首先由佛朗西斯·克里克於1958年Crick, F.H.C. (1958): Symp.

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布爾諾

布爾諾(Brno ;Brünn;Bruna;ברין,Brin),或譯布隆,是捷克的第二大城市,自1641年起就成為摩拉維亞的中心城市,現在也是南摩拉維亞州的首府。.

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人类基因组计划

人类基因组计划(Human Genome Project, HGP)是一项规模宏大,跨国跨学科的科学探索巨型工程。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)中所包含的六十亿对组成的核苷酸序列,从而繪製人类基因组圖譜,並且辨識其载有的基因及其序列,达到破译人类遗传信息的最终目的。基因组计划是人类为了探索自身的奥秘所迈出的重要一步。截止到2005年,人类基因组计划的测序工作已经基本完成(92%)。其中,2001年人类基因组工作草图的发表(由公共基金资助的国际人类基因组计划和私人企业塞雷拉基因組公司各自独立完成,并分别公开发表)被认为是人类基因组计划成功的里程。大多数政府资助的测序是在美国,英国,日本,法国,德国和中国的20所大学和研究中心进行。.

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伴性遗传

性聯遺傳即遗传基因位于性染色体上的遗传现象。 男性个体的X染色体一定是来源他的母亲,而他本人又一定是将其传给女儿,不会传给他的儿子;然而,女性个体的两条X染色体分别来源于她的父亲和母亲,而她本人又可传给儿子,也可传给女儿,而且传给儿子和女儿的概率是相等的。然而,对于Y染色体,是来源于亲代男方,也一定是传给下一代的男方,所以它是在世代男性个体中直线下传。 对于男性个体来说,其性染色体上的基因座位都是半合子,由此导致其座位上基因的显隐性与常染色体上显隐性的表现形式的差异。 貓毛色是性聯遺傳,造成的結果有橘子貓公貓較多,三花貓是母貓及偶見不孕公貓。 红绿色盲、血友病以及蠶豆症等都是伴性遗传病。大多数伴性遗传致病基因位于X染色体上,诸如上述红绿色盲、血友病以及蠶豆症等,也有少部分存在于Y染色体上,例如人类外耳道多毛症。.

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弗雷德里克·桑格

弗雷德里克·桑格,OM,CH,CBE,FRS(Frederick Sanger,),英國生物化學家,曾經在1958年及1980年兩度獲得諾貝爾化學獎,是第四位兩度獲得諾貝爾獎,以及唯一獲得兩次化學獎的人。.

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弗朗西斯·克里克

弗朗西斯·哈利·康普頓·克立克,OM,FRS(Francis Harry Compton Crick,),英国生物学家、物理学家及神经科学家。他最重要的成就是1953年在剑桥大学卡文迪许实验室与詹姆斯·沃森共同发现了脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构,二人也因此与莫里斯·威尔金斯共同获得了1962年诺贝尔生理及医学奖,獲獎原因是「發現核酸的分子結構及其對生物中信息傳遞的重要性」 。克里克在2004年因大腸癌病逝於美國加州。他的同事克里斯多福·科赫,曾感叹道:“他临死前还在修改一篇论文;他至死仍是一名科学家”。.

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减数分裂

減數分裂(meiosis)是一種特殊的細胞分裂方式,會使得染色體的數目減半,製造出單倍體細胞,每條染色體源自於其親代細胞 。這個過程會發生在所有以有性生殖進行繁殖的單細胞或多細胞真核生物體內,包括動物、植物、以及真菌Bernstein H, Bernstein C, Michod RE (2011).

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突变

突变(Mutation,即基因突变)在生物学上的含义,是指细胞中的遗传基因(通常指存在於細胞核中的去氧核糖核酸)发生的改变。它包括单个碱基改变所引起的点突变,或多个碱基的缺失、重复和插入。原因可以是细胞分裂时遗传基因的复制发生错误、或受化学物质、基因毒性、辐射或病毒的影响。 突变通常会导致细胞运作不正常或死亡,甚至可以在较高等生物中引发癌症。但同时,突变也被视为演化的“推动力”:不理想的突变会经天择过程被淘汰,而对物种有利的突变则会被累积下去。中性突變(neutral mutation)对物种沒有影响而逐渐累积,会导致间断平衡。.

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等位基因

等位基因(英语:allele),是染色体内的基因座的可以复制的DNA序列,其在细胞有丝分裂时的染色体上的两个基因座是对应排列的,故在早期细胞遗传学里称其为等位。 在一個生物體裡,某個基因的基因型是由該基因所擁有的一对等位基因所決定。例如在人和其他二倍體生物,也就是每條染色體都有兩套的生物,其等位基因的两个位点決定了該基因的基因型。等位基因两个位点来自父辈和母辈的遗传,其基因型决定了生物的表现型。 生物的表现型由一对等位基因的一个位点决定的,称显性基因;而由两个位点决定的,则称为隐性基因。例如等位基因一个位点的突变,可产生癌基因,而两个位点的突变或丢失,则可导致肿瘤抑制基因,或抑癌基因的突变。这些基因的改变是肿瘤发生的分子基础。.

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细菌

細菌(学名:Bacteria)是生物的主要類群之一,屬於細菌域。也是所有生物中數量最多的一類,據估計,其總數約有5×1030個。細菌的個體非常小,目前已知最小的細菌只有0.2微米長,因此大多--能在顯微鏡下看到它們;而世界上最大的細菌可以用肉眼直接看見,有0.2-0.6毫米大,是一種叫納米比亞嗜硫珠菌的細菌。細菌一般是單細胞,細胞結構簡單,缺乏細胞核以及膜狀胞器,例如粒線體和葉綠體。基於這些特徵,細菌屬於原核生物。原核生物中還有另一類生物稱做古細菌,是科學家依據演化關係而另闢的類別。為了區別,本類生物也被稱做真細菌(Eubacteria)。古細菌與真細菌在生活環境、營養方式以及遺傳上有所不同。細菌的形狀相當多樣,主要有球狀、桿狀,以及螺旋狀。 細菌廣泛分佈於土壤和水中,或著與其他生物共生。人體身上也帶有相當多的細菌。據估計,人體內及表皮上的細菌細胞總數約是人體細胞總數的十倍。此外,也有部分種類分布在極端的環境中,例如溫泉,甚至是放射性廢棄物中,它們被歸類為嗜極生物,其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌,科學家是在意大利的一座海底火山中發現這種細菌的。甚至在太空梭上也能生長。然而,細菌種類是如此多,科學家研究過並命名的種類只佔其中的小部份。細菌域下所有門中,只有約一半能在實驗室培養的種類。 細菌的營養方式有自养及异养,其中异养的腐生細菌是生态系统中重要的分解者,使碳循環能順利進行。部分細菌會進行固氮作用,使氮元素得以轉換為生物能利用的形式。細菌也對人類活動有很大的影響。一方面,細菌是許多疾病的病原體,包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細菌所引發。然而,人類也時常利用細菌,例如乳酪及酸奶和酒釀的製作、部分抗生素的製造、廢水的處理等,都與細菌有關。在生物科技領域中,細菌有也著廣泛的運用。 總的來說,這世界上約有5×1030 隻細菌。其生物量遠大於世界上所有動植物體內細胞數量的總和。細菌還在營養素循環上扮演相當重要的角色,像是微生物造成的腐敗作用,就與氮循環相關。而在海底火山和在冷泉中,細菌則是靠硫化氫和甲烷來產生能量。2013年3月17日,研究者在深約11公里的馬里亞納海溝中發現了細菌。其他研究則指出,在美國西北邊離岸2600米的海床下580米深處,仍有許多的微生物根據這些研究人員的說法:「你可以在任何地方找到他們,他們的適應力遠比你想像的還要強,可以在任何地方存活。.

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羅莎琳·富蘭克林

羅莎琳·愛爾西·富蘭克林(Rosalind Elsie Franklin,),是一位英國物理化學家與晶體學家。她所做的研究,專注於DNA、病毒、煤炭與石墨等物質的結構。其中她所拍攝的DNA晶體繞射圖片「照片51號」,以及關於此物質的相關數據,是詹姆斯·華生與佛朗西斯·克里克解出DNA結構的關鍵線索。此後她也領導了關於菸草鑲嵌病毒與小兒麻痺病毒的研究。 1958年,富蘭克林因支氣管肺炎及卵巢癌逝世。2003年,倫敦國王學院將一棟新大樓命名為「富蘭克林—威爾金斯館」以紀念她與同事莫里斯·威尔金斯的貢獻。.

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真核生物

真核生物(学名:Eukaryota)是其细胞具有细胞核的单细胞生物和多细胞生物的总称,它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物。 真核生物与原核生物的根本性区别是前者的细胞内含有细胞核,因此以真核来命名这一类细胞。许多真核细胞中还含有其它细胞器,如粒線體、叶绿体、高尔基体等。 由于具有细胞核,因此真核细胞的细胞分裂过程与没有细胞核的原核生物也大不相同。 真核生物在进化上是单源性的,都属于三域系统中的真核生物域,另外两个域为同属于原核生物的细菌和古菌。但由于真核生物与古菌在一些生化性质和基因相关性上具有一定相似性,因此有时也将这两者共同归于新壁總域演化支。 科學家相信,從基因證據來看,真核生物是細菌與古菌的基因融合體,它是某種古菌與細菌共生,異種結合的產物。.

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組織蛋白

組織蛋白(histone )是真核生物体细胞染色质中的碱性蛋白质,其将DNA包装和组织成被命名为核小体的结构单元。它们是染色质的主要蛋白质组分,作为DNA缠绕的线轴,并在中发挥作用。没有组织蛋白,染色体中未缠绕的DNA将非常长(人类DNA中的长宽比超过1000万比1)。例如,每个人类二倍体细胞(含有23对染色体)具有约1.8米长的DNA,但是在组織蛋白上缠绕它具有大约90微米(0.09毫米)的染色质,当在有丝分裂期间复制和浓缩时,其导致约120微米的染色体。.

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生物

生物(拉丁语,德语: Organismus, ,又称有機體)是指稱類生命的个体。在生物学和生态学中, 地球上约有870萬種物種(±130萬),其中650萬種物種在陆地上,220万种生活在水中。 生物最重要和基本的特徵在生物會進行新陳代謝及遺傳兩點,前者說明所有生物一定會具備合成代谢以及分解代谢(兩個是完全相反的兩個生理反應過程),並且可以將遺傳物質複製,透過自我分裂生殖(無性生殖)或有性生殖,交由下一代繁殖下去以避免滅絕,这是類生命现象的基础。 生命的起源和生命各个分支之间的关系一直存在争议,古早的生命分類已經過時,近代古典生物學的分類又受到分子生物學的挑戰。一般而言,我們將生物分為兩大類:原核生物和真核生物。原核生物分为兩大域:细菌(Bacteria)和古菌(Archaea),这两个域相互之间的关系并不比他们和真核生物的关系更为接近。在演化史的研究上,原核生物和真核生物之间一直缺乏联系。類似麻煩的還有病毒與內共生細菌等的分類,隨著現代生物化學的研究逐漸深入,出現了有如物理學中存在量子現象一般,在特定微觀世界下許多傳統認知出現錯誤,導致以往常理被顛覆的情況。 真核生物的特徵是有細胞核以及其他膜狀細胞器(例如動物和植物體內的粒線體粒線體也可以說是植物動物體的發電廠因為他可以製造很多的能量,以及植物及藻類中的葉綠素),一種假說是叶绿体和线粒体是由内共生细菌(endosymbiotic bacteria)演化而来T.Cavalier-Smith (1987) The origin of eukaryote and archaebacterial cells, Annals of the New York Academy of Sciences 503, 17–54 。多细胞生物(又稱至於生物實在30班一年且出來則指包含多于一个细胞的生物,在地質學上直到五億年前才出現大爆發。.

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生物信息学

生物信息學(bioinformatics)利用应用数学、信息学、统计学和计算机科学的方法研究生物学的问题。生物信息学的研究材料和结果就是各种各样的生物学数据,其研究工具是计算机,研究方法包括对生物学数据的搜索(收集和筛选)、处理(编辑、整理、管理和显示)及利用(计算、模拟)。目前主要的研究方向有:序列比对、序列組裝、基因识别、基因重组、蛋白质结构预测、基因表达、蛋白质反应的预测,以及建立进化模型。 生物学技术往往生成大量的嘈杂数据。与数据挖掘类似,生物信息学利用数学工具从大量数据中提取有用的生物学信息。生物信息学所要处理的典型问题包括:重新組裝在霰弹枪定序法测序过程中被打散的DNA序列,从蛋白质的氨基酸序列预测蛋白质结构,利用mRNA微阵列或质谱仪的数据检验基因调控的假说。 某些人将计算生物学作为生物信息学的同义词处理;但是另外一些人认为计算生物学和生物信息学应当被当作不同的条目处理,因为生物信息学更侧重於生物学领域中计算方法的使用和发展,而计算生物学强调应用信息学技术对生物学领域中的假说进行检验,并尝试发展新的理论。 生物信息学可以定义为对分子生物学中两类信息流的研究:.

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遺傳

遺傳(Heredity),俗称随根,是指經由基因的傳遞,使後代獲得親代的特徵。遺傳學是研究此一現象的學科,目前已知地球上現存的生命主要是以DNA作為遺傳物質。除了遺傳之外,決定生物特徵的因素還有環境,以及環境與基因的交互作用。.

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遗传密码

遺傳密碼(英文:Genetic code)是一組規則,將DNA或mRNA序列以三個核苷酸為一組的密碼子轉譯為蛋白質的胺基酸序列,以用於蛋白質合成。幾乎所有的生物都使用同樣的遺傳密碼,稱為標準遺傳密碼;即使是非細胞結構的病毒,它們也是使用標準遺傳密碼。但是也有少數生物使用一些稍微不同的遺傳密碼。朊毒體以蛋白質為遺傳密碼。 密码子简并性是遗传密码的突出特征。 舒建军的遗传密码对称表 提供了可能的密码子-胺基酸关系的新视角, 并解释了密码子简并性遗传密码背后的隐含含义/逻辑。.

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表型

表型(Phenotype),又称表現型,对于一個生物而言,表示它某一特定的物理外觀或成分。一個人是否有耳珠、植物的高度、人的血型、蛾的顏色等等,都是表型的例子。 表型主要受生物的基因型和環境影響,表型可分為連續變異或不連續變異的。前者較易受環境因素影響,基因型上則會受多個等位基因影響,如體重、智力和身高;後者僅受幾個等位基因影響,而且很少會被環境改變,如血型、眼睛顏色和捲舌的能力。對於不連續變異,若有兩個生物表現型相同,其基因型未必一樣,這是因為其中一方可能有隱性基因。 表型變異是進化論物競天擇理論成立的重要條件。早期的遺傳學家欠缺分子生物學技術,無從直接觀察DNA構造,生物和其後代的表型就是他們判別其基因型的工具。.

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表觀遺傳學

表觀遺傳學(英语:epigenetics)又譯為表徵遺傳學、擬遺傳學、表遺傳學、外遗传学以及後遺傳學,在生物学和特定的遗传学领域,其研究的是在不改变DNA序列的前提下,通过某些机制引起可遗传的基因表达或细胞表现型的变化。 表徵遗传学是20世纪80年代逐渐兴起的一门学科,是在研究与经典的孟德尔遗传学遗传法则不相符的许多生命现象过程中逐步发展起来的。 表徵遗传现象包括DNA、RNA干扰、组蛋白修饰等。与经典遗传学以研究基因序列影响生物学功能为核心相比,表徵遗传学主要研究这些“表徵遗传现象”建立和维持的机制。其研究内容主要包括两类,一类为基因选择性转录表达的调控,有DNA甲基化、基因印记、组蛋白共价修饰和染色质重塑;另一类为基因转录后的调控,包括基因组中非编码RNA、微小RNA、反义RNA、内含子及核糖开关等。 表徵遗传学指基因组相关功能改变而不涉及核苷酸序列变化。例如DNA和组蛋白修饰,两者均能在不改变DNA序列的前提下调节基因的表达;阻遏蛋白通过结合沉默基因从而控制基因的表达。这些变化可能可以通过细胞分裂而得以保留,并且可能持续几代。这些变化都仅是非基因因素导致的生物体基因表现(或“自我表达”)的不同,由于目前尚不清楚组蛋白的化学修饰是否可遗传,有人对于用此术语描述组蛋白化学修饰提出了异议。 表徵遗传学在真核生物中主要表现在细胞分化过程。在胚胎形态形成过程中,全能干细胞将分化成完全不同的细胞,也就是说,一个受精卵细胞分化出各种不同类型的细胞,包括神经细胞、肌肉细胞、上皮细胞、血管内皮细胞等,并通过抑制其他细胞和激活相关基因而进行持续的细胞分裂。 2011年的相关研究已证实,mRNA甲基化对人体内能量平衡发挥着至关重要的作用,对RNA上的N6-甲基腺苷进行脱甲基治疗可控制FTO基因相关肥胖症,并因此而开创了RNA表徵遗传学的相关领域。.

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詹姆斯·杜威·沃森

詹姆斯·杜威·沃森(James Dewey Watson,),美國分子生物學家,20世紀分子生物學的牽頭人之一。與同僚佛朗西斯·克里克因為共同發現DNA的雙螺旋結構,而與莫里斯·威爾金斯獲得1962年諾貝爾生理學或醫學獎。.

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许霍·德弗里斯

许霍·玛丽·德弗里斯(Hugo Marie de Vries,,1848年2月16日-1935年5月21日)是荷兰生物学家,也是第一批研究基因的遗传学家之一。他也是孟德尔豌豆实验的三位重现者之一。.

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豌豆

豌豆(学名:Pisum sativum)是豆科豌豆属一年生或二年生攀缘草本植物。圓身的又稱蜜糖豆或蜜豆,扁身的变种稱為青豆或荷蘭豆(P.),还有麦豆、小寒豆、淮豆、麻豆、青小豆、留豆、金豆、回回豆、麦豌豆、毕豆、麻累、国豆等多种名字。可食用。豌豆的豆荚在许多地区中可以作为蔬菜烹制。.

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质粒

質體(英語:Plasmid)是附加到細胞中的非细胞的染色体或核区DNA原有的能够自主复制的較小DNA分子(即細胞附殖粒、又胞附殖粒;辭源:plasm為生殖質,-id表示粒)。大部分的質粒雖然都是環狀構形,然而目前也發現有少數的質粒屬於線性構形,它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,乃至於植物的粒線體等胞器中。天然質粒的DNA長度從數千鹼基對至數十萬鹼基對都有。質粒天然存在於這些生物裡面,有時候一個細胞裡面可以同時有一種乃至於數種的質粒同時存在。質粒的在細胞裡從單一到數千都有可能。有時有些质粒含有某种抗药基因(如大肠杆菌中就有含有抗四环素基因的质粒)。有一些質粒攜帶的基因則可以賦予細胞額外的生理代謝能力,乃至於在一些細菌中提高它的致病力。一般来说,质粒的存在与否对宿主细胞在良好環境下的生存没有决定性的作用。它是基因工程最常见的运载体。.

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转录

转录()是遗传信息由DNA转换到RNA的过程。作为蛋白质生物合成的第一步,转录是mRNA以及非編碼RNA(tRNA、rRNA等)的合成步骤。 转录中,一段基因会被读取、複製为mRNA;就是说一特定的DNA片段作为模板,以DNA依赖的核糖核酸聚合酶(RNA聚合酶或RNA合成酶)作为催化剂而合成前mRNA的过程。 转录尚有未清楚的部分,例如是否需要DNA解旋酶,一般来说是需要的,但某些地区称RNA聚合酶可代替其行使识别DNA上的有关碱基以开始转录的功能。 mRNA转录时,DNA分子双链打开,在RNA聚合酶的作用下,游离的4种核糖核苷酸按照碱基互补配对原则结合到DNA单链上,并在RNA聚合酶的作用下形成单链mRNA分子。至此,转录完成。 转录通常是多起点多向复制。 转录时所转录的仅为DNA上有遗传效应的片段(DNA),不包括内含子。 转录按以下一般步骤进行:.

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轉化 (生物)

轉化(transformation,又譯轉型)即細胞通過攝取外源遺傳物質(DNA或RNA)而發生遺傳學改變的過程。在转化过程中,转化的DNA片段称为转化因子。受体菌只有处在感受态时才能够摄取转化因子。转化因子通常是质粒DNA。而质粒融合或病毒感染是导致引入外源DNA的原因。動物細胞的轉化又被稱爲轉染(transfection)。转基因植物的产生通常也被认为是一种转化。 在分子生物学实验中,細胞通過特殊處理後可變成感受態細胞(competent cells),即可以接受外源DNA。有兩种常用方法:.

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脱氧核糖核酸

--氧核醣核酸(deoxyribonucleic acid,縮寫:DNA)又稱--氧核醣核酸,是一種生物大分子,可組成遺傳指令,引導生物發育與生命機能運作。主要功能是資訊儲存,可比喻為「藍圖」或「配方」。其中包含的指令,是建構細胞內其他的化合物,如蛋白質與核醣核酸所需。帶有蛋白質編碼的DNA片段稱為基因。其他的DNA序列,有些直接以本身構造發揮作用,有些則參與調控遺傳訊息的表現。 DNA是一種長鏈聚合物,組成單位稱為核苷酸,而糖類與磷酸藉由酯鍵相連,組成其長鏈骨架。每個糖單位都與四種鹼基裡的其中一種相接,這些鹼基沿著DNA長鏈所排列而成的序列,可組成遺傳密碼,是蛋白質氨基酸序列合成的依據。讀取密碼的過程稱為轉錄,是根據DNA序列複製出一段稱為RNA的核酸分子。多數RNA帶有合成蛋白質的訊息,另有一些本身就擁有特殊功能,例如核糖體RNA、小核RNA與小干擾RNA。 在細胞內,DNA能組織成染色體結構,整組染色體則統稱為基因組。染色體在細胞分裂之前會先行複製,此過程稱為DNA複製。對真核生物,如動物、植物及真菌而言,染色體是存放於細胞核內;對於原核生物而言,如細菌,則是存放在細胞質中的拟核裡。染色體上的染色質蛋白,如組織蛋白,能夠將DNA組織並壓縮,以幫助DNA與其他蛋白質進行交互作用,進而調節基因的轉錄。.

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酶(Enzyme( ))是一类大分子生物催化劑。酶能加快化學反應的速度(即具有催化作用)。由酶催化的反應中,反應物稱爲底物,生成的物質稱爲產物。幾乎所有細胞內的代謝過程都離不開酶。酶能大大加快這些過程中各化學反應進行的速率,使代謝產生的物質和能量能滿足生物體的需求。細胞中酶的類型對可在該細胞中發生的代謝途徑的類型起決定作用。對酶進行研究的學科稱爲「酶學」(enzymology)。 目前已知酶可以催化超過5000種生化反應。大部分酶是蛋白質,有少部分酶是具有催化活性的RNA分子,这些酶被称为核酶。酶的特異性是由其獨特的三級結構決定的。 和所有的催化劑一樣,酶通過降低反應活化能加快化學反應的速率。一些酶可以將底物轉化爲產物的速率提高數百萬倍。一個比較極端的例子是。該酶可以使在無催化劑條件下需要進行數百萬年的化學反應在幾毫秒內完成。從化學原理上講,酶和其它所有催化劑一樣,反應不會使其物質量發生變化。酶亦不能改變化學平衡,這一點和其它催化劑也是一樣的。酶和其它催化劑的不同之處在於,它們的專一性要強得多。一些分子可以影響酶的活性。如酶抑制劑能降低酶的活性,酶激活劑能提高酶的活性。許多藥物及毒物是酶的抑制劑。當超出適宜的溫度和pH值後,酶的活性會顯著下降。 酶在工业和人们的日常生活中的应用也非常广泛。例如,药厂用特定的合成酶来合成抗生素;洗衣粉中添加酶能加速附着在衣物上的蛋白质、淀粉或脂肪漬的分解;嫩肉粉中加入木瓜蛋白酶能將蛋白質分解爲稍小的分子,使肉的口感更嫩滑。.

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色氨酸

色氨酸(Tryptophan, 縮寫Trp或W)是22個標準氨基酸之一,人體不能合成的必需氨基酸,因此它須從食物中汲取。它的標準遺傳密碼的密碼子編碼為UGG,只有L-立體異構體色氨酸有構造或酶活蛋白質的作用,R-立體異構體則偶爾在自然產生的肽中發現。色氨酸的明顯結構式特徵是,它含有吲哚官能團。它是血清素(亦称“5-羟色胺”)的前體,血清素是重要的神經递质。.

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蛋白质

蛋白质(protein,旧称“朊”)是大型生物分子,或高分子,它由一个或多个由氨基酸残基组成的长链条组成。氨基酸分子呈线性排列,相邻氨基酸残基的羧基和氨基通过肽键连接在一起。蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸,在蛋白质中,某些氨基酸残基还可以被改變原子的排序而发生化学结构的变化,从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以一起,往往是通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物,发挥某一特定功能。 与其他生物大分子(如多糖和核酸)一样,蛋白质是地球上生物体中的必要组成成分,参与了细胞生命活动的每一个进程。酶是最常见的一类蛋白质,它们催化生物化学反应,尤其对于生物体的代谢至关重要。除了酶之外,还有许多结构性或机械性蛋白质,如肌肉中的肌动蛋白和肌球蛋白,以及细胞骨架中的微管蛋白(参与形成细胞内的支撑网络以维持细胞外形)。另外一些蛋白质则参与细胞信号传导、免疫反应、细胞黏附和细胞周期调控等。同时,蛋白质也是动物饮食中必需的营养物质,这是因为动物自身无法合成所有氨基酸,动物需要和必须从食物中获取必需氨基酸。通过消化过程将蛋白质降解为自由氨基酸,动物就可以将它们用于自身的代谢。.

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MRNA

#重定向 信使核糖核酸.

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染色体

-- 染色體(chromosome)是真核生物特有的構造,主要由雙股螺旋的脱氧核糖核酸和5种被称为组蛋白的蛋白质构成,是基因的主要載體。染色体是细胞内具有遗传性质的遗传物质深度压缩形成的聚合体,易被碱性染料染成深色,所以叫染色体(由染色质组成)。染色质和染色体是同一物质在细胞分裂间期和分裂期的不同形态表现。染色体出现于分裂期。染色质出现于间期,呈丝状。其本质都是脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质的组合(即核蛋白组成的),不均匀地分布于细胞核中 ,是遗传信息(基因)的主要载体,但不是唯一载体(如细胞质内的線粒体)。.

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果蝇

果蠅可以指.

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核鹼基

核鹼基(英語:Nucleobase)是指一類含氮鹼基(nitrogenous base),在生物學上通常簡單地稱之鹼基(base)。是在DNA和RNA中,起配对作用的部分。核鹼基都是杂环化合物,其氮原子位于环上或取代氨基上,其中一部分(取代氨基,以及嘌呤环的1位氮、嘧啶环的3位氮)直接参與碱基配对。 常見的核鹼基共有5种:胞嘧啶(缩写C)、鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T,通常為DNA专有)和尿嘧啶(U,通常為RNA专有)。腺嘌呤和鸟嘌呤属于嘌呤族(缩写作R),它们具有双环结构。胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶属于嘧啶族(Y),它们的环系是一个六元杂环。RNA中,尿嘧啶取代了胸腺嘧啶的位置。胸腺嘧啶比尿嘧啶多一个5位甲基,这个甲基增大了遗传的准确性。 核碱基通过糖苷键与核糖或脱氧核糖的1位碳原子相连而形成的化合物叫核苷。核苷再与磷酸结合就形成核苷酸,磷酸基接在五碳糖的5位碳原子上。.

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核苷酸

核苷酸(Nucleotide)为核酸的基本组成单位。核苷酸由一個含氮鹼基作為核心,加上一個五碳糖和一個或者多个磷酸基團組成。含氮碱基有五种可能,分别是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。五碳糖为脱氧核糖者称为脱氧核糖核苷酸(DNA的單體),五碳糖为核糖者称为核糖核苷酸(RNA的單體)。 根据构成核酸的核苷酸数量分为寡核苷酸(少于或等于15个核苷酸)和多核苷酸(15个核苷酸以上)。.

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氨基酸

胺基酸是生物學上重要的有機化合物,它是由胺基(-NH2)和羧基(-COOH)的官能團組成的,以及一個側鏈连到每一個胺基酸。胺基酸是構成蛋白質的基本單位。賦予蛋白質特定的分子結構形態,使他的分子具有生化活性。蛋白質是生物体內重要的活性分子,包括催化新陳代謝的酶(又称“酵素”)。 不同的胺基酸脱水缩合形成肽(蛋白質的原始片段),是蛋白質生成的前.

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演化

--(evolution),指的是生物的可遺傳性狀在世代間的改變,操作定義是種群內基因頻率的改變。基因在繁殖過程中,會經複製並傳遞到子代。而基因的突变可使性狀改變,進而造成個體之間的遺傳變異。新性狀又會因為物種迁徙或是物種之間的水-平-基因轉移,而隨著基因在族群中傳遞。當這些遺傳變異受到非隨機的自然选择或隨機的遺傳漂變影響,而在族群中變得較為普遍或稀有時,就是演化。演化會引起生物各個層次的多樣性,包括物種、生物個體和分子 。 地球上所有生命的共同起源,約35-38億年前出現,其被稱為最後共同祖先,但是2015年一項在西澳的古老岩石進行的研究中發現41億年前「的行跡」。 新物種(物種形成)、種內的變化()和物種的消失(絕種)在整個地球的不斷發生,這被形態學和生化性狀證實,其中包括共同的DNA序列,這些共同性狀在物種之間更相似,因為它源於最近的共同祖先,並且可以作為進化關係的依據建立生命之樹(系统发生学),其利用現有的物種和化石建立,化石記錄的事物包括由的石墨 、,以至多細胞生物的化石。生物多樣性的現有模式被物種形成和滅絕塑造。據估計,曾經生活在地球上的物種99%以上已經滅絕。地球目前的物種估計有1000萬至1400萬。其中約120萬已被記錄。 物種是指一群可以互相進行繁殖行為的個體。當一個物種分離成各個交配行為受到阻礙的不同族群時,再加上突變、遺傳漂變,與不同環境對於不同性狀的青睞,會使變異逐代累積,進而產生新的物種。生物之間的相似性顯示所有已知物種皆是從共同祖先或是祖先基因池逐漸分化產生。 以自然選擇為基礎的演化理論,最早是由查爾斯·達爾文與亞爾佛德·羅素·華萊士所提出,詳細闡述出現在達爾文出版於1859年的《物種起源》.

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有丝分裂

#重定向 有絲分裂.

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显性基因

#重定向 显性.

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托马斯·亨特·摩尔根

托马斯·亨特·摩尔根(Thomas Hunt Morgan,),美国遗传学家、现代遗传学之父,约翰霍普金斯大学博士。他在对黑腹果蝇遗传突变的研究中,首次确认了染色体是基因的载体,还找出了多个突变基因在染色体上的分布位置,因此获1933年诺贝尔生理医学奖。此外,他还发现了遗传连锁定律。.

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上面的列表回答下列问题

基因和遗传学之间的比较

基因有141个关系,而遗传学有154个。由于它们的共同之处46,杰卡德指数为15.59% = 46 / (141 + 154)。

参考

本文介绍基因和遗传学之间的关系。要访问该信息提取每篇文章,请访问:

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