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簡要敘述遺傳信息是如何控制生物性狀的

發布時間:2022-12-13 21:28:56

『壹』 基因是怎樣控制性狀的呢

這是科學家始終關注的關鍵問題,這個問題非常復雜,表現形式也不一樣。

從1940年開始,遺傳學家比德爾和美國的生物學家塔特姆合作,用紅色麵包霉做材料進行研究。他們發現它有很多優點,如繁殖快,培養方法簡單和有顯著的生化效應等,因此研究工作進展順利,並且得到了巨大的成果。他們用X射線照射紅色麵包霉的分生孢子,使它發生突變。然後把這些孢子放到基本培養基(含有一些無機鹽、糖和維生素等)上培養,發現其中有些孢子不能生長。這可能是由於基因的突變,喪失了合成果種生活物質的能力,而這種生活物質又是紅色麵包霉在正常生長中不可缺少的,所以它就無法生長。如果在基本培養基中補足了這些物質,那麼孢子就能繼續生長。應用這種辦法,比德爾和塔特姆查明了各個基因和各類生活物質合成能力的關系,發現有些基因和氨基酸的合成有關、有些基因和維生素的合成有關,等等。

經過進一步研究,比德爾和塔特姆發現,在紅色麵包霉的生物合成中,每一階段都受到一個基因的支配,當這個基因因為突變而停止活動的時候,就會中斷這種酶的反應。這說明在生物合成過程中酶的活動是受基因支配的,也就是說,基因和酶的特性是同一序列的。於是他們在1946年提出了「一個基因一個酶」的理論,用來說明基因通過酶控制性狀發育的觀點,就是一個基因控制一個酶的合成。具體地說,每一個基因都是操縱一個並且只有一個酶的合成,因此控制那個酶所催化的單個化學反應。我們知道酶具有催化和控制生物體內化學瓜的特殊才能,這樣,基因就通過控制酶的合成而控制生物體內的化學反應,並最終控制生物的性狀表達。雖然「一個基因一個酶」的理論,既沒有探究基因的物理、化學本性,也沒有研究基因究竟怎樣導向酶的形成,但是它一次從生化學的角度來研究遺傳問題,注意到基因的生化效應,在探索基因作用機理方面是有很大貢獻的。

但生物學家到後來發現問題不是那麼簡單,基因有時並不控制酶的合成,而是蛋白質的空間結構,從而達到控制性狀的目的,於是在此基礎上,遺傳學家和生物化學家又提出了「一個基因一條多肽鏈」的假說,一個酶是由許多多肽鏈構成的。這樣若干個基因控制若干個多肽鏈,這些多肽鏈又構成一個酶,並最終控制生物性狀表達。

近年來,許多實驗室對真核細胞基因的分析研究表明:DNA上的密碼順序一般並不是連續的,而是間斷的;中間插入了不表達的,甚至產物不是蛋白質的DNA,相繼發現「不連續的結構基因」、「路躍基因」、「重疊基因」等。這些研究成果說明,功能上相關的各個基因,不一定緊密連鎖成操縱子的形式,它們不但可以分散在不同染色體或者同一染色體的不同部門上,而且同一個基因還可以分成幾個部分。因此,過去的「一個基因一個酶」或者「一個基因一條多肽鏈」的說法就不夠確切和全面了。實際上,基因控制生物性狀的遺傳是非常復雜的,有直接作用,有間接作用,還有依靠一種叫做操縱子的東西來控制生物的遺傳,甚至還受到環境的影響等等。

如果基因的最後產物是結構蛋白,基因的變異可以直接影響到蛋白質的特性,從而表現出不同的遺傳性狀,從這個意義上說,可以看做是基因對性狀表現的直接作用。

基因通過控制酶的合成,間接地作用於性狀表現,這種情況比上述的第一種情況更為普遍。例如,高莖豌豆和矮莖豌豆,高莖(T)對矮莖(t)是顯性。據研究,高莖豌豆含有一種能促進節間細胞伸長的物質——赤黴素,它是一類植物激素。赤黴素的產生需要酶的催化,而高莖豌豆的T基因的特定鹼基序列,能夠通過轉錄、翻譯產生出促使赤黴素形成的酶,這種酶催化赤黴素的形成,赤黴素促進節間細胞生長,於是表現為高莖。而矮莖基因t,則不能產生這種酶,因而也不能產生赤黴素,節間細胞生長受到限制,表現為矮莖豌豆。

『貳』 基因控制生物性狀的兩種方式

基因控制生物性狀的兩種方式:
基因通過控制蛋白質的合成來直接控制性狀。
基因通過控制酶的合成近而控制代謝過程,以此來控制性狀。
基因是控制生物性狀的基本單位:
染色體是指細胞核容易被鹼性染料染成深色的物質,結構由DNA和蛋白質兩種物質組成,遺傳信息在DNA上,DNA是主要的遺傳物質.一條染色體上包含一個DNA分子.一個DNA分子上包含有多個基因,基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段.生物的某個具體性狀是由基因控制的,基因是決定生物性狀的基本單位.

『叄』 基因通過控制什麼來控制生物性狀

1、基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體性狀;

2、基因通過指導蛋白質的合成,控制蛋白質結構進而直接控制生物體的性狀。

基因表達的主要過程是基因的轉錄和信使核糖核酸(mRNA)的翻譯。基因調控主要發生在3個水平上,即:

DNA修飾水平、RNA轉錄的調控、和mRNA翻譯過程的控制;

微生物通過基因調控可以改變代謝方式以適應環境的變化,這類基因調控一般是短暫的和可逆的;

多細胞生物的基因調控是細胞分化、形態發生和個體發育的基礎,這類調控一般是長期的,而且往往是不可逆的。基因調控的研究有廣泛的生物學意義,是發生遺傳學和分子遺傳學的重要研究領域。

(3)簡要敘述遺傳信息是如何控制生物性狀的擴展閱讀

基因分類

1、結構基因

基因中編碼RNA或蛋白質的鹼基序列。

(1)原核生物結構基因:連續的,RNA合成不需要剪接加工;

(2)真核生物結構基因:由外顯子(編碼序列)和內含子(非編碼序列)兩部分組成。

2、非結構基因

結構基因兩側的一段不編碼的DNA片段(即側翼序列),參與基因表達調控。

(1)順式作用元件:能影響基因表達,但不編碼RNA和蛋白質的DNA序列;

其中包括:

啟動子:RNA聚合酶特異性識別結合和啟動轉錄的DNA序列。有方向性,位於轉錄起始位點上游。

上游啟動子元件:TATA盒上游的一些特定DNA序列,反式作用因子可與這些元件結合,調控基因的轉錄效率。

反應元件:與被激活的信息分子受體結合,並能調控基因表達的特異DNA序列。

增強子:與反式作用因子結合,增強轉錄活性,在基因任意位置都有效,無方向性。

沉默子:基因表達負調控元件,與反式作用因子結合,抑制轉錄活性。

Poly(A)加尾信號:結構基因末端保守的AAUAAA順序及下游GT或T富含區,被多聚腺苷酸化特異因子識別,在mRNA 3′端加約200個A。

(2)反式作用因子:能識別和結合特定的順式作用元件,並影響基因轉錄的一類蛋白質或RNA。

『肆』 基因如何控制性狀

1、基因直接控制生物性狀是通過控制蛋白質分子的結構來直接影響性狀。如人類的血紅蛋白分子是由幾百個分子結構氨基酸構成的。
2、基因間接控制性狀是一些基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,從而控制生物性狀。如正常人的皮膚、毛發等處的細胞中有一種酶,叫做酪氨酸酶,它能夠將酪氨酸轉變為黑色素。

『伍』 遺傳信息是如何控制生物體性狀

中心法則
DNA通過轉錄形成mRNA,mRNA在經過翻譯形成蛋白質,由蛋白質控制生物性狀,或者由酶的合成控制性狀

『陸』 10、舉例說明基因如何控制生物的性狀

基因控制生物性狀過程:1.基因是有遺傳效應的DNA片段(例如人眼皮的性狀單眼皮或雙眼皮);2.轉錄。含有單眼皮的基因在細胞核通過轉錄形成信使RNA;3.翻譯。帶有遺傳信息的RNA從細胞核出來進入細胞質,與核糖體結合,根據遺傳信息,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(單眼皮性狀)。無論轉錄還是翻譯,都是按鹼基配對原則進行的。

『柒』 遺傳物質是怎樣決定性狀的

性狀是由環境和基因共同決定的,那麼基因也就是所謂的遺傳物質。基因主要是通過影響蛋白質的結構和相關酶的合成來控制性狀的。必修二後半部分有專門的論述,同學要多看教材呢

『捌』 基因控制性狀的機制是什麼

因內含有的控制生物性狀的遺傳信息,存在於染色體的DNA分子上。基因控制生物性狀的過程稱為基因表達。在基因表達中,生物遺傳信息的傳遞途徑是:DNA→RNA→蛋白質(表現性狀)
1.轉錄:從DNA→RNA
遺傳信息從DNA傳遞給RNA的過程稱為轉錄(transcription)。轉錄時,在RNA聚合酶作用下,以DNA為模板,按鹼基配對原則,合成RNA分子。轉錄形成的RNA,其類型有:tRNA、rRNA、mRNA,tRNA即轉運RNA,作用是在蛋白質合成中運送氨基酸;rRNA即核糖體RNA,參與組裝核糖體;而mRNA即信使RNA,它攜帶有編碼蛋白質氨基酸序列的遺傳信息。
2.翻譯:從RNA→蛋白質
將mRNA分子上的遺傳信息翻譯成由特定氨基酸排列順序的多肽鏈,這一過程稱為翻譯(translation)。將mRNA上的鹼基排列順序(其中每三個鹼基為一個遺傳密碼,決定一種氨基酸)依次轉換為氨基酸的排列順序。已知所有生物都使用相同的遺傳密碼,這也表明了生物界的統一性。
肽鏈的氨基酸序列,由mRNA鏈上的U、C、A、G四種鹼基順序,按三聯體密碼確定。
如:AUG
UUC
AGC
CCU
UGC
AAA
UGU
GCA……UGA
mRNA
起始Met—phe—Ser—pro—Cys—Lys—Cys—Ala……終止
多肽鏈
翻譯過程在細胞質內進行。合成的多肽鏈形成蛋白質亞基,最後形成蛋白質。
3.遺傳的中心法則
1958年克里克提出了中心法則,他認為遺傳信息的自我復制是從DNA到DNA;遺傳信息的傳遞是DNA到RNA,最終決定蛋白質的分子結構和功能。後來人們發現,有些病毒的RNA能自我復制。另外還發現,有些RNA病毒侵染細胞後能產生逆轉錄酶,逆轉錄酶以RNA為模板合成雙鏈DNA分子。這個雙鏈DNA分子能整合到寄主細胞的DNA中,可隨寄主細胞的DNA復制而復制,同時也可以轉錄出更多的病毒RNA。考慮以上因素以及某些蛋白質能夠調節DNA的復制、轉錄和翻譯,中心法則可以完善為如下圖所示。

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