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基因是英文gene的音譯,它是丹麥科學(xué)家約翰遜取的名,是指生物細(xì)胞內(nèi)有遺傳能力的物質(zhì),中文的意思是遺傳的基本因素,是貯存特定遺傳信息的功能單位,生物就靠基因這個“法寶”,代代相傳,生生不息。
基因包含在細(xì)胞核的染色體里。染色體只有在細(xì)胞分裂時,用顯微鏡才能看得見。細(xì)胞分裂時,首先是染色體的分裂,再導(dǎo)致細(xì)胞核和細(xì)胞的分裂。
染色體是由脫氧核糖核酸(又名DNA)和蛋白質(zhì)這二樣?xùn)|西組成的。蛋白質(zhì)在里面,脫氧核糖核酸包在外面,好像一團(tuán)棉球,被很長很長的繩子環(huán)繞起來一樣。
脫氧核糖核酸和普通有機(jī)化合物一樣,是由碳、氫、氧、氮等元素組成,有很長很長的分子鏈,形狀像我們常吃的脆麻花或油條。它能像西游記里孫悟空那樣有分身術(shù),能一變二,二變四,四變八……從而導(dǎo)致細(xì)胞按原樣復(fù)制出各式各樣的器官,所以,染色體的分裂,實質(zhì)上就是脫氧核糖核酸的分裂。
所謂基因,就是脫氧核糖核酸分子長鏈上具有遺傳能力的片段,它藏有遺傳信息。正是它,向細(xì)胞發(fā)出各種“命令”,指揮生物按一定方式發(fā)育、繁殖、衰老,直至死亡。例如,一個植物開什么花,結(jié)什么果,什么時候開花,什么時候結(jié)果,也都由基因決定。
雖然基因有點“頑固”,但它還是可以改變的,一旦生物受到環(huán)境劇烈的或長期的影響,就會引起脫氧核糖核酸分子的某種變化,導(dǎo)致基因的突變,從而使生物體發(fā)生變化,這就是生物的變異,也就是生物進(jìn)化的一種過程。由單細(xì)胞到人類,就是經(jīng)歷數(shù)十億年,經(jīng)過無數(shù)次遺傳變異的結(jié)果。
在不同生物細(xì)胞中,基因的含量也不同,低等生物基因就少,高等動植物基因就多。一般說來,細(xì)菌只有幾百個基因;高等動植物就有成千上萬個基因;人類最多,約有五萬多個基因。
對一切生物來說,基因可分二大類,一類叫結(jié)構(gòu)基因,它是表達(dá)生物特性的;另一類叫控制基因,它是控制基因的基因,例如,植物開什么顏色、什么樣子的花是由結(jié)構(gòu)基因決定的,至于什么時候開花,則由控制基因決定了。
電子顯微鏡的發(fā)展,使人們大開眼界,能進(jìn)一步認(rèn)清基因的廬山真面目。電子顯微鏡能把各種基因拍成照片,供人們研究。人們不僅已經(jīng)知道基因的分子長度、大小、排列次序、空間構(gòu)型等,并且已成功地用一種特殊的手術(shù)刀——內(nèi)切割酶,對基因進(jìn)行剪裁和移植。以改變生物的遺傳性,叫生物能更好地為人類服務(wù)。
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