A. 蛇的基因有哪些
美國的研究人員發現,蛇類四肢消失跟一段關鍵的基因有關。研究人員把一段蛇類的基因接到小白鼠的基因中,結果產生的小白鼠身型正常,但四肢短小。
實驗中蛇樣小白鼠所含的蛇類基因包含一個DNA段落,稱之為ZRS調控基因。ZRS對小白鼠的後肢形成非常重要,只要這一基因發生單一的突變,就會造成身體異常。在爬行動物中這段基因尤為重要,在進化過程中通常都會維持不變,但在蛇類身上卻發生了高度的變異。
在一些比較原始的蛇類身上,比如蟒,都還保留了一個ZRS基因序列,因此在這些蛇的下肢後端都還保留了後肢的痕跡。進化程度較深的蛇類則完全沒有後肢骨保留下來。美國的研究人員發現,蛇類四肢消失跟一段關鍵的基因有關。研究人員把一段蛇類的基因接到小白鼠的基因中,結果產生的小白鼠身型正常,但四肢短小。
實驗中蛇樣小白鼠所含的蛇類基因包含一個DNA段落,稱之為ZRS調控基因。ZRS對小白鼠的後肢形成非常重要,只要這一基因發生單一的突變,就會造成身體異常。在爬行動物中這段基因尤為重要,在進化過程中通常都會維持不變,但在蛇類身上卻發生了高度的變異。
在一些比較原始的蛇類身上,比如蟒,都還保留了一個ZRS基因序列,因此在這些蛇的下肢後端都還保留了後肢的痕跡。進化程度較深的蛇類則完全沒有後肢骨保留下來。
B. 世界上有哪些動物的基因和人類的基因相近海豚的基因和人類的基因相似嗎
現存的黑猩猩Pan troglodytes
與人類基因最相似
分類學上到亞科分類為止人和黑猩猩都是相同的
遺傳學上來說人類與黑猩猩基因只有1.5%的區別
海豚也許智商高,但與人類差得還是比較遠的,進化之路走的是完全不同的分支(相對黑猩猩來說)
上圖中homo sapians為智人(即現代人),pan paniscus為黑猩猩,由圖可看出這兩個物種親緣關系是最近的
C. 動物的遺傳與變異的資料
說的不太清楚啊,到底是什麼樣的資料啊?看看這個吧,但願有用。
遺傳和變異
一、染色體是遺傳物質的主要載體
1.染色體的化學成分
染色體的主要成分為DNA和組蛋白,兩者含量比率相近,此外,還有少量非組蛋白和RNA。組蛋白為含賴氨酸和精氨酸比較多的鹼性蛋白質,帶正電荷。其功能是參與維持染色體結構,有阻礙NDA轉錄RNA的能力。非組蛋白為含天門冬氨酸、谷氨酸等酸性蛋白質,帶負電荷。非組蛋白的特點是:既有多樣性又有專一性,含有組蛋白所沒有的色氨酸。非組蛋白的功能是DNA復制、RNA轉錄活動的調控因子。
2.染色體的結構
核體→螺線管→超螺線管→染色單體。從舒展的DNA雙螺旋經四級折疊,壓縮到最短的中期時,DNA分子縮短約5000~10000倍。
二、DNA是主要的遺傳物質
l.噬菌體侵染細菌實驗證實DNA是遺傳物質
實驗步驟如下:
2.肺炎雙球菌的轉化實驗證實DNA是遺傳物質
3.煙草花葉病毒(CMV)的重建說明CMV是不具DNA的病毒,RNA是遺傳物質
三、DNA的結構和功能
1.DNA的結構
DNA是四種脫氧核苷酸的多聚體,見下圖:
DNA的一級結構
DNA的主幹由磷酸和脫氧核糖交互組成,磷酸和糖由3』、5』一磷酸二酯鍵聯結在一起。鹼基接在每一脫氧核糖的1』碳上
其結構要點如下:
(1)兩條DNA鏈反向平行,一條走向是5』→3』,另一條走向是3』→5』,兩條互補鏈相互纏繞,形成雙螺旋狀。
(2)鹼基配對不是隨機的。腺嘌呤(A)通過兩個氫鍵與胸腺嘧啶(T)配對,鳥嘌呤(G)通過三個氫鍵與胞嘧啶(C)配對(見右圖)。GC對豐富的DNA比AT對豐富的DNA更為穩定。
(3)DNA的雙螺旋結構中,鹼基順序沒有限制性,但是鹼基對的順序卻為一種DNA分子提供了它性質上的特異性。
(4)雙鏈DNA具有不同的構型,其中3種具有生物學上重要性。
①B—DNA:右旋,正常生理狀態下的常見形式。②A-DNA:右旋,脫水狀態下的常見形式。③Z—DNA:左旋,這種結構可能與真核生物中基因活性有關。
2.DNA的功能
(1)DNA的復制 凡有增殖能力的細胞,DNA復制是在間期細胞核的S期完成的。DNA的復制為半保留復制,DNA復制是從復制子起點開始的。DNA復制時,由於 DNA合成的方向是 5』→3』,所以一條長鏈是連續合成,另一條為不連續合成,先合成岡崎片段,去引物質再由DNA連接酶連成一條長鏈。總的來看,DNA是半不連續復制。復制從復制子起點開始,沿兩個方向進行,當兩個復制手的復制叉相接時,即相連在一起,當許多復制子的復制又相連時,兩條新合成的鏈同各自的模板鏈相連形成兩個相同的DNA分子。
高等生物的染色體是多復制子,原核生物則是單復制子。另外,噬菌體和質粒的環狀DNA大都是隨復制又同時向兩側移動方式復制。
(2)基因的表達 包括轉錄和翻譯兩個過程,在原核生物中這兩個過程同時進行,在真核生物中是在不同時間、不同地點進行的。
①轉錄 轉錄是以DNA分子的一條鏈為模板,合成RNA的過程,合成方向也為5』→3』,轉錄不是沿DNA分子全長進行,是以包括一個成多個基因區段為單位進行合成。
原核細胞tRNA、mRNA、rRNA由一種RNA酶催化合成。而真核細胞具有三種聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中Ⅰ催化rRNA的合成,Ⅱ催化mRNA合成,Ⅲ催化tRNA的合成。
合成出的m RNA前體需經過戴帽、加尾、甲基化和剪接等加工程序,最後才成為成熟的mRNA。
②翻譯它是以m RNA分子為模板,按5』→3』的方向在核糖體上合成蛋白質的過程。蛋白質合成是從N→C端。遺傳密碼在mRNA上,每三個相鄰的鹼基形成一個密碼子,方向為5』→3』,四種鹼基可組合形成64種密碼,其中有兩種起始密碼,三種終止密碼,密碼子的特點是不重疊性、無標點符號、簡並性、終止密碼和起始密碼、通用性。
反密碼子是t RNA反密碼環中的三個相鄰鹼基,閱讀方向為3』→5』。然而,反密碼子5』端的一個鹼基並不一定與密碼於3』端的一個鹼基互補(擺動學說),因此,t RNA的反密碼子按一定規則與m RNA密碼子互補配對,從而把某密碼子轉譯為相同或不同的氨基酸。
氨基酸在酶的催化下通過酯鍵連在t RNA3』末端的CCA中的A殘基上。(其C』C』A是酶的作用加上去的)
四、基因的概念和結構
1.基因的概念
基因一詞是1909年約翰遜提出的代替「遺傳因子」的詞。基因是有遺傳效應的DNA分子片段,是控制性狀的遺傳物質的功能單位。遺傳效應是指基因具有復制、轉錄、翻譯、重組和突變以及調控等功能。
2.基因的結構。
在原核生物中,DNA分子中約1000個鹼基對相當於一個基因,這些基因連續編碼。真核生物中的情況復雜的多。如哺乳動物的基因長度平均約為5000~8000個鹼基對,然而,高等真核生物的結構基因多為斷裂基因。一個斷裂基因含有幾個編碼順序,叫外顯子,被一個個不編碼的間隔順序隔開,這些間隔順序叫內含子。不同的結構基因結構復雜程度不同,每一個斷裂基因在其第一個和第末個外顯子的外側,都有一非編碼區,並連接著一些調控順序。基因種類如下:
①編碼蛋白質的基因 包括結構基因和調節基因。
②沒有轉譯產物的基因 如rRNA基因和tRNA基因。
③不能轉錄的DNA片段 如操縱基因。
D. 哪些動物的基因和人類的基因相近
黑猩猩和人類基因組的DNA序列相似性達到99%;即使考慮到DNA序列插入或刪除,兩者的相似性也有96%;人類與黑猩猩有29%的共同基因編碼生成同樣的蛋白質.
從遺傳學的角度上來講倭黑猩猩與人類共享了約98.7%的DNA,黑猩猩與人類同樣共享了約98.7%的DNA,倭黑猩猩和黑猩猩共享了99.6%的DNA.有約1.6%的基因是人類與倭黑猩猩而非黑猩猩所共有的.同時也有相同數量的DNA是人類與黑猩猩而非倭黑猩猩所共有的.由此可見,黑猩猩與倭黑猩猩跟人類的接近程度幾乎相同.
關於它們與靈長目其他生物跟人類的接近程度問題,有另外一項研究:考古學告訴我們,紅毛猩猩屬在約1400萬年前獨立進化,大猩猩屬在約1000萬年前獨立進化.而人類的祖先與倭黑猩猩及黑猩猩的共同祖先則是700萬年前至400萬年前在非洲分離開來的.
除此之外猴子、鼠、狗、豬等動物與人類的生理活性基因85%~95%相同
E. 基因有哪些分類
20世紀60年代初F.雅各布和J.莫諾發現了調節基因。把基因區分為結構基因和調節基因是著眼於這些基因所編碼的蛋白質的作用:凡是編碼酶蛋白、血紅蛋白、膠原蛋白或晶體蛋白等蛋白質的基因都稱為結構基因;凡是編碼阻遏或激活結構基因轉錄的蛋白質的基因都稱為調節基因。但是從基因的原初功能這一角度來看,它們都是編碼蛋白質。根據原初功能(即基因的產物)基因可分為:
①編碼蛋白質的基因。包括編碼酶和結構蛋白的結構基因以及編碼作用於結構基因的阻遏蛋白或激活蛋白的調節基因。②沒有翻譯產物的基因。轉錄成為RNA以後不再翻譯成為蛋白質的轉移核糖核酸(tRNA)基因和核糖體核酸(rRNA)基因。③不轉錄的DNA區段。如啟動區、操縱基因等,前者是轉錄時RNA多聚酶開始和DNA結合的部位;後者是阻遏蛋白或激活蛋白和DNA結合的部位。已經發現在果蠅中有影響發育過程的各種時空關系的突變型,控制時空關系的基因有時序基因 、格局基因 、選擇基因等。
一個生物體內的各個基因的作用時間常不相同,有一部分基因在復制前轉錄,稱為早期基因;有一部分基因在復制後轉錄,稱為晚期基因。一個基因發生突變而使幾種看來沒有關系的性狀同時改變,這個基因就稱為多效基因。
不同生物的基因數目有很大差異,已經確知RNA噬菌體MS2隻有3個基因,而哺乳動物的每一細胞中至少有100萬個基因。但其中極大部分為重復序列,而非重復的序列中,編碼肽鏈的基因估計不超過10萬個。除了單純的重復基因外,還有一些結構和功能都相似的為數眾多的基因,它們往往緊密連鎖,構成所謂基因復合體或叫做基因家族。
等位基因
位於一對同源染色體的相同位置上控制某一性狀的不同形態的基因。不同的等位基因產生例如發色或血型等遺傳特徵的變化。等位基因控制相對性狀的顯隱性關系及遺傳效應,可將等位基因區分為不同的類別。在個體中,等位基因的某個形式(顯性的)可以比其他形式(隱性的)表達得多。等位基因是同一基因的另外「版本」。例如,控制捲舌運動的基因不止一個「版本」,這就解釋了為什麼一些人能夠捲舌,而一些人卻不能。有缺陷的基因版本與某些疾病有關,如囊性纖維化。值得注意的是,每個染色體都有一對「復制本」:一個來自父親,一個來自母親。這樣,我們的大約3萬個基因中的每一個都有兩個「復制本」。這兩個復制本可能相同(相同等位基因),也可能不同。在細胞分裂過程中,染色體的外觀就是如此。如果比較兩個染色體(男性與女性)上的相同部位的基因帶,你會看到一些基因帶是相同的,說明這兩個等位基因是相同的;但有些基因帶卻不同,說明這兩個「版本」(即等位基因)不同。
擬等位基因:表型效應相似,功能密切相關,在染色體上的位置又緊密連鎖的基因。它們像是等位基因,而實際不是等位基因。
傳統的基因概念由於擬等位基因現象的發現而更趨復雜。摩根學派在其早期的發現中特別使他們感到奇怪的是相鄰的基因一般似乎在功能上彼此無關,各行其是。影響眼睛顏色、翅脈形成、剛毛形成、體色等的基因都可能彼此相鄰而處。具有非常相似效應的「基因」一般都僅僅不過是單個基因的等位基因。如果基因是交換單位,那就絕不會發生等位基因之間的重組現象。事實上摩根的學生早期試圖在白眼基因座位發現等位基因的交換之所以都告失敗,後來才知道主要是由於試驗樣品少。Oliver首先取得成功,在普通果蠅的菱形基因座位上發現了等位基因不均等交換的證據。兩個不同等位基因(Izg/Izp)被標志基因拼合在一起的雜合子以0.2%左右的頻率回復到野生型。標志基因的重組證明發生了「等位基因」之間的交換。
非常靠近的基因之間的交換只能在極其大量的試驗樣品中才能觀察到,由於它們的正常行為好像是等位基因,因此稱為擬等位基因。它們不僅在功能上和真正的等位基因很相似,而且在轉位後能產生突變體表現型。它們不僅存在於果蠅中,而且在玉米中也已發現,特別在某些微生物中發現的頻率相當高。分子遺傳學對這個問題曾有很多解釋,然而由於目前對真核生物的基因調節還知之不多,所以還無法充分了解。
位置效應的發現產生了深刻影響。杜布贊斯基在一篇評論性文章中曾對此作出下面的結論:「一個染色體不單是基因的機械性聚合體,而且是更高結構層次的單位……染色體的性質由作為其結構單位的基因的性質來決定;然而染色體是一個和諧的系統,它不僅反映了生物的歷史,它本身也是這歷史的一個決定因素」。
有些人並不滿足於這種對基因的「串珠概念」的溫和修正。自從孟德爾主義興起之初就有一些生物學家援引了看來是足夠分量的證據反對基因的顆粒學說。位置效應正好對他們有利。Goldschmidt這時變成了他們最雄辯的代言人。他提出一個「現代的基因學說」來代替(基因的)顆粒學說。按照他的這一新學說並沒有定位的基因而只有「在染色體的一定片段上的一定分子模式,這模式的任何變化(最廣義的位置效應)就改變了染色體組成部分的作用從而表現為突變體。」染色體作為一個整體是一個分子「場」,習慣上所謂的基因是這個場的分立的甚至是重疊的區域;突變是染色體場的重新組合。這種場論和遺傳學的大量事實相矛盾因而未被承認,但是像Goldschmidt這樣一位經驗豐富的知名遺傳學家竟然如此嚴肅地提出這個理論這件事實就表明基因學說是多麼不鞏固。從1930—1950年所發表的許多理論性文章也反映了這一點。 復等位基因:基因如果存在多種等位基因的形式,這種現象就稱為復等位基因。任何一個二倍體個體只存在復等位基因中的兩個不同的等位基因。
在完全顯性中,顯性基因中純合子和雜合子的表型相同。在不完顯性中雜合子的表型是顯性和隱性兩種純合子的中間狀態。這是由於雜合子中的一個基因無功能,而另一個基因存在劑量效應所致。完全顯性中雜合體的表型是兼有顯隱兩種純合子的表型。此是由於雜合子中一對等位基因都得到表達所致。
比如決定人類ABO血型系統4種血型的基因IA,IB,i,每個人只能有這三個等位基因中的任意兩個。
F. 有哪些動物的基因接近人類
據美國生活科學網報道,依據最新的蛙類基因排序,科學家發現非洲爪蛙從基因方面更接近於人類。(2010-05)
在這之前也有認為老鼠與人類同屬哺乳類動物,在進化中更接近,但人類的基因在DNA中的位置並不是與老鼠接近,而是與鳥類更接近。這是英國愛丁堡羅斯林研究所的科學家們通過實驗獲得的結論。(2010-?)
也有認為在所有靈長目動物中,黑猩猩和現代人類最接近,而且兩者都是「進化鍾」運轉最慢的靈長目動物。科學家認為,新發現再次拉近了黑猩猩和人類的距離。(2007-01)
G. 有哪些動物的基因組與人類相似
「你真是頭豬」這句經常作為朋友之間調侃的話,近些年來被越來越多的科學研究證明可能真有幾分道理。科學家們將豬的基因組與人的基因組進行比對後,發現它們之間有極高的相似性。也就是說,人和豬確實「共享」了很多基因。下面是我整理的哪些動物的基因組與人類相似,歡迎閱讀。
1. 黑猩猩
黑猩猩是目前與人類基因組相似程度最高的動物。研究表明,黑猩猩的基因組與人類基因組的相似性大約為98.6%到99%之間。從形態特徵以及生殖過程來看,黑猩猩都與人類很接近,基因組有很高的相似性也不足為奇。進化基因組學的研究顯示,人類的祖先與黑猩猩的祖先大約在500-600萬年前分開,各自進化成了現在的形態。
黑猩猩屬下的另外一種動物——倭黑猩猩與黑猩猩的相似度極高,二者共享了大約99.6%的基因。科學家推斷,它們直到大約130萬年前才演化為兩個獨立的物種。至於它們分道揚鑣的原因聽起來有點黑色幽默:二者都不善於游泳,於是在剛果河南北兩岸的黑猩猩種群逐漸被地理因素隔絕,走上了略有不同的演化路線。
靈長目中不少其它物種也與人類的基因組相似度極高,例如大猩猩與人相似度達到98%,紅毛大猩猩達到97%。除此以外,各種猴乃至狐猴都與人共享了90%以上的共同基因。
2. 貓
目前的研究表明,貓與人類的基因相似性高達90%,這也從一個側面反映出了貓的智慧程度實際上可能超過我們對它們的固有印象。對貓的馴化最初發生在大約1萬年前,而且最初可能是貓主動將自己委身於與人類的這種共生關系中。證據顯示,當時的野貓以捕獵田鼠作為交易籌碼接近人類,從而獲取一點額外的蛋白質和食物。
3. 奶牛
是的,你沒有看錯,我們的基因組跟奶牛也有80%左右的相似性,這一數據甚至高於與我們擁有更近共同祖先的嚙齒類。科學家們對此給出的解釋是嚙齒類更小的體型催生了更快的繁殖周期和更高的繁殖能力,從而使得種群的演化能力和基因突變進程大大加速。
4. 小鼠
如果只比較蛋白質編碼基因,小鼠有85%的基因與人類相似;但如果將人類和小鼠的非編碼RNA進行比較,卻只有50%具有相似性。有科學家估計小鼠的祖先和人類的祖先大約在8000萬年前分開,各自進化。小鼠作為目前科學研究中最常用的模式動物,與人類基因組的高度相似性是其中很重要的原因。
5. 果蠅
看似跟人類體型差距極大,外貌特徵完全不一樣的果蠅,與人類基因的相似性居然有60%。可能很多人不敢相信,但基因比對的結果確實證明了人類的體內有一半以上的基因跟果蠅是相似的。
6. 雞
雞的生殖方式跟哺乳動物完全不同。盡管在繁殖後代上存在著巨大的差異,但基因比對的結果顯示,雞的體內依然有60%的基因與人類相似。
7. 香蕉
大盤點中唯一一種植物出現了,它就是香蕉!一種連動物都不是的生物,居然跟人類的基因有50%的相似性。雖然筆者也感覺很不可思議,但從生物學角度來說確實也有合理的解釋,我們將會在後面的段落詳細介紹。
8. 酵母
H. 有哪些令人震驚的動物基因突變
令人震驚的動物基因突變有四足鴨子、多趾貓、永遠張嘴的白虎、雙頭豬、八足山羊、兩面貓 等。
1、四足鴨子
弗蘭克和路易是一隻有一個頭、兩張臉和三隻眼睛的貓的名字。他們的突變被稱為復視或顱面重復,是一種非常罕見的突變類型,導致動物或人類一個頭上有兩張臉。
受這種突變影響的貓也被稱為「Janus貓」,取自羅馬的國度、大門和門口之神Janus,因為這個神明被描繪成有兩張臉。這樣的貓大多數不會活過幾天。但弗蘭克和路易一直活到了2011年9月8日年滿12歲月。