德Brünn,現屬捷克)的奧古斯丁教派修道院的菜園裏,揮灑了8年的汗水,於1865年2月在奧地利自然科學學會會議上報告了自己植物雜交研究結果,第二年在奧地利自然科學學會年刊上發表了著名的《植物雜交試驗》的論文,發現了遺傳學的兩個基本規律——分離律和自由組合規律。文中指出,生物每壹個性狀都是通過遺傳因子來傳遞的,遺傳因子是壹些的遺傳單位。這樣把可觀察的遺傳性狀和控制它的內在的遺傳因子區分開來了,遺傳因子作為基因的雛形名詞誕生了。基因的存在最早是由他在19世紀推斷出來的,並不是觀察的結果。在達爾文發表進化論後不久,他試圖通過對豌豆進行試驗來對此解釋該理論。但是直到19世紀末他的研究才被人們所重視。雖然孟德爾還不知道這種物質是以怎樣的方式存在,也不知道它的結構是怎樣的,但孟德爾「遺傳因子」的提出畢竟為現代基因概念的產生奠定了基礎。 可以說,遺傳因子實際上是孟德爾根據其實驗結果所虛擬假想的某種東西,從那時起遺傳學家踏上了尋找基因實體的艱難歷程。1903年薩頓(W.S. Sutton 1877~1916)和鮑維裏(T.Boveri 1862~1915)兩人註意到在雜交試驗中遺傳因子的行為與減數分裂和受精中染色體的行為非常吻合,他們作出「遺傳因子位於染色體上」的「薩頓—鮑維裏假想」:他們根據各自的研究,認為孟德爾的「遺傳因子」與配子形成和受精過程中的染色體傳遞行為具有平行性,並提出了遺傳的染色體學說,認為孟德爾的遺傳因子位於染色體上,即承認染色體是遺傳物質的載體,第壹次把遺傳物質和染色體聯系起來。這種假想可以很好地解釋孟德爾的兩大規律,在以後的科學實驗中也得到了證實。1909年丹麥遺傳學家詹森(W.Johen 1859~1927)在《精密遺傳學原理》壹書中提出「基因」概念,以此來替代孟德爾假定的「遺傳因子」。從此,「基因」壹詞壹直伴隨著遺傳學發展至今。基因壹詞來自希臘語,意思為「生」。詹森還提出了「基因型」與「表現型」這兩個含義不同的術語,初步闡明了基因與性狀的關系。不過此時的基因仍然是壹個未經證實的,僅靠邏輯推理得出的概念。 [編輯] 基因結構和功能的探索 自1900年孟德爾定律重新發現後,「基因怎樣控制性狀」的問題引起了許多遺傳學家的濃厚興趣。經過他們孜孜以求的努力,又出現了壹批重要成果。 美國實驗胚胎學家、遺傳學家摩爾根(Thomas Hunt Man 1866~1945)和他的學生們於1908年前後開始利用果蠅作了大量的潛心研究。他在1910年通過果蠅眼色突變性狀的遺傳實驗發現了伴性遺傳現象,第壹次揭示出壹種或多種遺傳特性與某壹特定染色體的明確聯系;他和他的同事們進壹步通過大量的果蠅雜交實驗又發現了遺傳學的第三個基本規律——連鎖互換規律,從而繼承和發展了孟德爾的遺傳學說。他們為遺傳染色體學說最終提供了更充分、直接、可靠的證據,並認為染色體是盂德爾式遺傳性狀傳遞機理的物質基礎。1926年他的巨著《基因論》出版,從而建立了著名的基因學說,他還繪制了著名的果蠅基因位置圖,首次完成了當時最新的基因概念的描述,即基因以直線形式排列,它決定著壹個特定的性狀,而且能發生突變並隨著染色體同源節段的互換而交換,它不僅是決定性狀的功能單位,而且是壹個突變單位和交換單位。 摩爾根等人還認為,基因是遺傳的功能單位,它能產生特定的表型效應;基因又是壹個的結構單位。在同源染色體之間可以發生基因的互換,但交換只能發生在基因之間而不是發生在基因之內;基因可以發生突變,由壹個等位形式變為另壹等位形式,因而基因又是突變單位。這就是20世紀40年代以前流行的所謂「功能、交換、突變」三位壹體的基因概念。這種認識把基因與染色體聯系起來,說明了基因的物質性,基因存在的場所及排列方式,基因從此就不再是壹個抽象的概念了。當然這時人們仍然不了解基因的化學本質以及基因是如何控制生物性狀的。 從20世紀40年代起,人們開始註意基因與性狀的關系,即開始研究基因如何控制性狀的問題,1941年,比得爾和塔特姆以紅色鏈抱黴為材料進行生化遺傳研究。他們通過誘變獲得了多種胺基酸和維生素的大量營養缺陷突變體。這些突變基因不能產生某種酶,或只產生有缺陷的酶。例如,有壹個突變體不能合成色氨酸是由於它不能產生色氨酸合成酶。於是,研究者提出了「壹個基因壹種酶」的假說,認為基因對性狀的控制是通過基因控制酶的合成來實現的。這壹假說在20世紀50年代得到充分驗證,後來發現有些蛋白質不只由壹種肽鏈組成,如血紅蛋白和胰島素,不同肽鏈由不同基因編碼,因而1941年比德爾(G.W. Beadle 1903~)和塔特姆(E.L. Tatum 1909~1975)提出壹個基因壹個酶學說,證明基因通過它所控制的酶決定著代謝中生化反應步驟,進而決定生物性狀。又提出了「壹個基因壹條多肽鏈」的假設。「壹個基因壹種酶」和「壹個基因壹條多肽鏈」理論的提出,大大促進了分子遺傳學的發展,人們急切期望能搞清楚基因的化學結構。1949年鮑林(L.C.Pauling 1901~1994)與合作者在研究鐮刀型細胞貧血癥時推論基因決定著多肽鏈的胺基酸順序,這樣20世紀40年代末至20世紀50年代初,基因是通過控制合成特定蛋白質以控制代謝決定性狀原理變得清晰起來。 雖然DNA在細胞核中很早就被發現,但證明其為遺傳物質的決定性實驗是1944年艾弗裏(O.T. Avery 1877~1955)的肺炎雙球菌的轉化實驗。他和麥卡蒂(M.McCarty 1911~)等人發表了關於「轉化因子」的重要論文,首次用實驗明確證實:DNA是遺傳信息的載體。1952年赫爾希(A.D. Hershey)和蔡斯(M.M. Chase 1927~)進壹步證明遺傳物質是DNA而不是蛋白質。 這壹實驗不僅證明了DNA是遺傳物質,揭示了遺傳物質的化學本質,也大大推動了對核酸的研究。1953年,美國分子生物學家詹姆斯·沃森(J.D. Watson)和英國物理學家佛朗西斯·克裏克(F.H.C. Crick)根據威爾金斯(M. Wilkins)和富蘭克林( Rosalind Franklin 1920-1958!)所進行的X射線繞射分析,提出了著名的DNA雙螺旋結構模型,進壹步說明基因成分就是DNA,它控制著蛋白質合成。進壹步的研究證明,基因就是DNA分子的壹個區段。每個基因由成百上千個脫氧核苷酸組成,壹個DNA分子可以包含幾個乃至幾千個基因。基因的化學本質和分子結構的確定具有劃時代的意義,它為基因的復制、轉錄、表達和調控等方面的研究奠定了基礎,開創了分子遺傳學的新紀元。
細胞內的粒線體由基因組成
基因缺陷是由於基因的突變而做成
細胞內粒線體的數目多了壹條或少了壹條也會導致基因缺陷
例如
唐氏綜合式式癥的人
就有多出壹條的粒線體系第21pair的細胞入面
而突變的形成主要系環境因素影響 1.來自太陽的紫外射線[UV 200-300nm] 2.其他頻率的輻射,包括X射線和γ射線 3.水解和熱解 4.某些植物毒素 5.人造的突變物質,如吸煙產生的某些烴 6.腫瘤的化學療法和放射線療法 在細胞分裂之前,損傷DNA的復制會引起錯誤堿基與損傷堿基相對立地結合。子代細胞由遺傳而繼承了錯誤的堿基之後,也就成了變異細胞(帶了突變的細胞),從此再無退路(除非通過很少有的回復突變和基因轉換)。
參考: 唔系有冇錯
自己常識.