科普:遺傳密碼究竟是怎麼一回事呢?什麼又是基因呢?

2020-12-03 小胡說科技啊

下面讓小編給大家普及一下吧。

遺傳密碼是怎麼一回事?大家知道,電報中的電碼是由四個一組的數字組成的。我國通用的電碼是用:0,1,2,3……9十個阿拉伯數字,取其中四個組成一個漢字。例如0001代表「一」字,6153代表「請」字這樣,常用的漢字都可用電碼來代表了。顯然,當對方郵電局收到這份電報後,還得查閱電碼本,把它翻成漢字,再送給收報人。奇怪的是生物界的遺傳性狀,也像打電報那樣,靠一種特殊的密碼傳遞而實現的,人們把這種特殊的密碼叫做遺傳密碼。而且還有一本像電碼本那樣的遺傳密碼本,來翻譯遺傳密碼,你說奇不奇?

現在已經知道,遺傳物質是存在於細胞的核酸裡的。核酸有兩大類,一類是核糖核酸,簡稱RNA;另一類叫脫氧核糖核酸,簡稱DNA,它分子裡的糖比RNA分子裡的糖少了一個氧原子。從綠色植物到各種動物,包括人類在內,都是以脫氧核糖核酸作為遺傳物質的。無論RNA或DNA,都是由許多核苷酸組成的,一個核苷酸連接著一個核苷酸地排列著,DNA成兩條長鏈似的向右盤旋成為雙螺旋結構,好像一條脆麻花那樣。在DNA的核苷酸裡含有四種不同鹼基:腺嘌呤(簡稱A)、鳥嘌呤(簡稱G)、胞嘧啶(簡稱C)和胸腺嘧啶(簡稱T)。

為什麼生物在遺傳上有特異性和多樣性,這和鹼基的組成有密切的關係,鹼基核苷酸喜歡三個湊在一起,表示一個胺基酸分子,所以,三個鹼基核苷酸合在一起,好像一個胺基酸 「模型」一樣。因為,四種鹼基核苷酸每次取三個,可排成4的3次方=64種「模型」,就可代表所有20多種胺基酸了。細胞裡幾萬至幾十萬種蛋白質都是由20多種胺基酸按不同次序排列成的也就是鹼基核苷酸各個「模型」的組合。加上RNA的來回傳遞,就可產生任何一種特定的蛋白質,從而達到遺傳目的。打個比方,我們如把四種鹼基核苷酸比作某種「密碼」的字母,胺基酸比作三個字母組成的密碼,蛋白質就像由許多密碼組成的電報,RNA好像傳送電報的郵遞員。

更有趣的是遺傳密碼不但有「字」,而且還有像標點符號那樣的起讀號和終止號。這就是說,遺傳密碼還會叫生物體什麼時候開始製造某種蛋白質,什麼時候停止製造。我們還可以這樣認為:一顆植物種子裡,早就貯存有父體、母體給它的許多用遺傳密碼寫成的信息。當種子進入土壤後,在不同的時間和條件下,它會發出各種密碼信息,指示植物發芽、生根、生長、開花、結果……看,植物的生長多麼奧妙啊!

什麼是基因呢?

種瓜得瓜,種豆得豆,是自然界裡極其普通的規律。為什麼種瓜不會得豆呢?原來這都是由生物的遺傳特性所決定的。生物界這種奇妙的遺傳特徵,是隱藏在細胞核裡,一種肉眼看不見、手摸不著的東西—基因所決定的。因此,先從基因這個名詞說起。基因是英文Gene的音譯,它是丹麥科學家詹森取名的,是指生物細胞內有遺傳能力的物質,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。

基因包含在細胞核的染色體裡。染色體只有在細胞分裂時,用顯微鏡才能看得見。細胞分裂時,首先是染色體的分裂,再導致細胞核和細胞的分裂。染色體是由脫氧核糖核酸和蛋白質這兩樣東西組成的。蛋白質在裡面,脫氧核糖核酸包在外面,好像一團棉球,被很長很長的繩子環繞起來一樣。脫氧核糖核酸是由碳、氫、氧、氮等元素組成的,有很長很長的分子鏈,形狀像我們常吃的脆麻花或油條。它像孫悟空那樣有分身術,能一變二,二變四,四變八……從而導致細胞按原樣複製出各式各樣的器官,所以,染色體的分裂,實質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,向細胞發出各種「命令」,指揮生物按一定方式發育、繁殖、衰老,直至死亡。例如,一個植物開什麼花,結什麼果,什麼時候開花,什麼時候結果,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,導致基因的突變,從而使生物體發生變化,這就是生物的變異,也就是生物進化的一種過程。

今天講的大家都了解到了嗎?

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