A. 蛇的基因有哪些
美国的研究人员发现,蛇类四肢消失跟一段关键的基因有关。研究人员把一段蛇类的基因接到小白鼠的基因中,结果产生的小白鼠身型正常,但四肢短小。
实验中蛇样小白鼠所含的蛇类基因包含一个DNA段落,称之为ZRS调控基因。ZRS对小白鼠的后肢形成非常重要,只要这一基因发生单一的突变,就会造成身体异常。在爬行动物中这段基因尤为重要,在进化过程中通常都会维持不变,但在蛇类身上却发生了高度的变异。
在一些比较原始的蛇类身上,比如蟒,都还保留了一个ZRS基因序列,因此在这些蛇的下肢后端都还保留了后肢的痕迹。进化程度较深的蛇类则完全没有后肢骨保留下来。美国的研究人员发现,蛇类四肢消失跟一段关键的基因有关。研究人员把一段蛇类的基因接到小白鼠的基因中,结果产生的小白鼠身型正常,但四肢短小。
实验中蛇样小白鼠所含的蛇类基因包含一个DNA段落,称之为ZRS调控基因。ZRS对小白鼠的后肢形成非常重要,只要这一基因发生单一的突变,就会造成身体异常。在爬行动物中这段基因尤为重要,在进化过程中通常都会维持不变,但在蛇类身上却发生了高度的变异。
在一些比较原始的蛇类身上,比如蟒,都还保留了一个ZRS基因序列,因此在这些蛇的下肢后端都还保留了后肢的痕迹。进化程度较深的蛇类则完全没有后肢骨保留下来。
B. 世界上有哪些动物的基因和人类的基因相近海豚的基因和人类的基因相似吗
现存的黑猩猩Pan troglodytes
与人类基因最相似
分类学上到亚科分类为止人和黑猩猩都是相同的
遗传学上来说人类与黑猩猩基因只有1.5%的区别
海豚也许智商高,但与人类差得还是比较远的,进化之路走的是完全不同的分支(相对黑猩猩来说)
上图中homo sapians为智人(即现代人),pan paniscus为黑猩猩,由图可看出这两个物种亲缘关系是最近的
C. 动物的遗传与变异的资料
说的不太清楚啊,到底是什么样的资料啊?看看这个吧,但愿有用。
遗传和变异
一、染色体是遗传物质的主要载体
1.染色体的化学成分
染色体的主要成分为DNA和组蛋白,两者含量比率相近,此外,还有少量非组蛋白和RNA。组蛋白为含赖氨酸和精氨酸比较多的碱性蛋白质,带正电荷。其功能是参与维持染色体结构,有阻碍NDA转录RNA的能力。非组蛋白为含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性蛋白质,带负电荷。非组蛋白的特点是:既有多样性又有专一性,含有组蛋白所没有的色氨酸。非组蛋白的功能是DNA复制、RNA转录活动的调控因子。
2.染色体的结构
核体→螺线管→超螺线管→染色单体。从舒展的DNA双螺旋经四级折叠,压缩到最短的中期时,DNA分子缩短约5000~10000倍。
二、DNA是主要的遗传物质
l.噬菌体侵染细菌实验证实DNA是遗传物质
实验步骤如下:
2.肺炎双球菌的转化实验证实DNA是遗传物质
3.烟草花叶病毒(CMV)的重建说明CMV是不具DNA的病毒,RNA是遗传物质
三、DNA的结构和功能
1.DNA的结构
DNA是四种脱氧核苷酸的多聚体,见下图:
DNA的一级结构
DNA的主干由磷酸和脱氧核糖交互组成,磷酸和糖由3’、5’一磷酸二酯键联结在一起。碱基接在每一脱氧核糖的1’碳上
其结构要点如下:
(1)两条DNA链反向平行,一条走向是5’→3’,另一条走向是3’→5’,两条互补链相互缠绕,形成双螺旋状。
(2)碱基配对不是随机的。腺嘌呤(A)通过两个氢键与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)通过三个氢键与胞嘧啶(C)配对(见右图)。GC对丰富的DNA比AT对丰富的DNA更为稳定。
(3)DNA的双螺旋结构中,碱基顺序没有限制性,但是碱基对的顺序却为一种DNA分子提供了它性质上的特异性。
(4)双链DNA具有不同的构型,其中3种具有生物学上重要性。
①B—DNA:右旋,正常生理状态下的常见形式。②A-DNA:右旋,脱水状态下的常见形式。③Z—DNA:左旋,这种结构可能与真核生物中基因活性有关。
2.DNA的功能
(1)DNA的复制 凡有增殖能力的细胞,DNA复制是在间期细胞核的S期完成的。DNA的复制为半保留复制,DNA复制是从复制子起点开始的。DNA复制时,由于 DNA合成的方向是 5’→3’,所以一条长链是连续合成,另一条为不连续合成,先合成冈崎片段,去引物质再由DNA连接酶连成一条长链。总的来看,DNA是半不连续复制。复制从复制子起点开始,沿两个方向进行,当两个复制手的复制叉相接时,即相连在一起,当许多复制子的复制又相连时,两条新合成的链同各自的模板链相连形成两个相同的DNA分子。
高等生物的染色体是多复制子,原核生物则是单复制子。另外,噬菌体和质粒的环状DNA大都是随复制又同时向两侧移动方式复制。
(2)基因的表达 包括转录和翻译两个过程,在原核生物中这两个过程同时进行,在真核生物中是在不同时间、不同地点进行的。
①转录 转录是以DNA分子的一条链为模板,合成RNA的过程,合成方向也为5’→3’,转录不是沿DNA分子全长进行,是以包括一个成多个基因区段为单位进行合成。
原核细胞tRNA、mRNA、rRNA由一种RNA酶催化合成。而真核细胞具有三种聚合酶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前体需经过戴帽、加尾、甲基化和剪接等加工程序,最后才成为成熟的mRNA。
②翻译它是以m RNA分子为模板,按5’→3’的方向在核糖体上合成蛋白质的过程。蛋白质合成是从N→C端。遗传密码在mRNA上,每三个相邻的碱基形成一个密码子,方向为5’→3’,四种碱基可组合形成64种密码,其中有两种起始密码,三种终止密码,密码子的特点是不重叠性、无标点符号、简并性、终止密码和起始密码、通用性。
反密码子是t RNA反密码环中的三个相邻碱基,阅读方向为3’→5’。然而,反密码子5’端的一个碱基并不一定与密码于3’端的一个碱基互补(摆动学说),因此,t RNA的反密码子按一定规则与m RNA密码子互补配对,从而把某密码子转译为相同或不同的氨基酸。
氨基酸在酶的催化下通过酯键连在t RNA3’末端的CCA中的A残基上。(其C’C’A是酶的作用加上去的)
四、基因的概念和结构
1.基因的概念
基因一词是1909年约翰逊提出的代替“遗传因子”的词。基因是有遗传效应的DNA分子片段,是控制性状的遗传物质的功能单位。遗传效应是指基因具有复制、转录、翻译、重组和突变以及调控等功能。
2.基因的结构。
在原核生物中,DNA分子中约1000个碱基对相当于一个基因,这些基因连续编码。真核生物中的情况复杂的多。如哺乳动物的基因长度平均约为5000~8000个碱基对,然而,高等真核生物的结构基因多为断裂基因。一个断裂基因含有几个编码顺序,叫外显子,被一个个不编码的间隔顺序隔开,这些间隔顺序叫内含子。不同的结构基因结构复杂程度不同,每一个断裂基因在其第一个和第末个外显子的外侧,都有一非编码区,并连接着一些调控顺序。基因种类如下:
①编码蛋白质的基因 包括结构基因和调节基因。
②没有转译产物的基因 如rRNA基因和tRNA基因。
③不能转录的DNA片段 如操纵基因。
D. 哪些动物的基因和人类的基因相近
黑猩猩和人类基因组的DNA序列相似性达到99%;即使考虑到DNA序列插入或删除,两者的相似性也有96%;人类与黑猩猩有29%的共同基因编码生成同样的蛋白质.
从遗传学的角度上来讲倭黑猩猩与人类共享了约98.7%的DNA,黑猩猩与人类同样共享了约98.7%的DNA,倭黑猩猩和黑猩猩共享了99.6%的DNA.有约1.6%的基因是人类与倭黑猩猩而非黑猩猩所共有的.同时也有相同数量的DNA是人类与黑猩猩而非倭黑猩猩所共有的.由此可见,黑猩猩与倭黑猩猩跟人类的接近程度几乎相同.
关于它们与灵长目其他生物跟人类的接近程度问题,有另外一项研究:考古学告诉我们,红毛猩猩属在约1400万年前独立进化,大猩猩属在约1000万年前独立进化.而人类的祖先与倭黑猩猩及黑猩猩的共同祖先则是700万年前至400万年前在非洲分离开来的.
除此之外猴子、鼠、狗、猪等动物与人类的生理活性基因85%~95%相同
E. 基因有哪些分类
20世纪60年代初F.雅各布和J.莫诺发现了调节基因。把基因区分为结构基因和调节基因是着眼于这些基因所编码的蛋白质的作用:凡是编码酶蛋白、血红蛋白、胶原蛋白或晶体蛋白等蛋白质的基因都称为结构基因;凡是编码阻遏或激活结构基因转录的蛋白质的基因都称为调节基因。但是从基因的原初功能这一角度来看,它们都是编码蛋白质。根据原初功能(即基因的产物)基因可分为:
①编码蛋白质的基因。包括编码酶和结构蛋白的结构基因以及编码作用于结构基因的阻遏蛋白或激活蛋白的调节基因。②没有翻译产物的基因。转录成为RNA以后不再翻译成为蛋白质的转移核糖核酸(tRNA)基因和核糖体核酸(rRNA)基因。③不转录的DNA区段。如启动区、操纵基因等,前者是转录时RNA多聚酶开始和DNA结合的部位;后者是阻遏蛋白或激活蛋白和DNA结合的部位。已经发现在果蝇中有影响发育过程的各种时空关系的突变型,控制时空关系的基因有时序基因 、格局基因 、选择基因等。
一个生物体内的各个基因的作用时间常不相同,有一部分基因在复制前转录,称为早期基因;有一部分基因在复制后转录,称为晚期基因。一个基因发生突变而使几种看来没有关系的性状同时改变,这个基因就称为多效基因。
不同生物的基因数目有很大差异,已经确知RNA噬菌体MS2只有3个基因,而哺乳动物的每一细胞中至少有100万个基因。但其中极大部分为重复序列,而非重复的序列中,编码肽链的基因估计不超过10万个。除了单纯的重复基因外,还有一些结构和功能都相似的为数众多的基因,它们往往紧密连锁,构成所谓基因复合体或叫做基因家族。
等位基因
位于一对同源染色体的相同位置上控制某一性状的不同形态的基因。不同的等位基因产生例如发色或血型等遗传特征的变化。等位基因控制相对性状的显隐性关系及遗传效应,可将等位基因区分为不同的类别。在个体中,等位基因的某个形式(显性的)可以比其他形式(隐性的)表达得多。等位基因是同一基因的另外“版本”。例如,控制卷舌运动的基因不止一个“版本”,这就解释了为什么一些人能够卷舌,而一些人却不能。有缺陷的基因版本与某些疾病有关,如囊性纤维化。值得注意的是,每个染色体都有一对“复制本”:一个来自父亲,一个来自母亲。这样,我们的大约3万个基因中的每一个都有两个“复制本”。这两个复制本可能相同(相同等位基因),也可能不同。在细胞分裂过程中,染色体的外观就是如此。如果比较两个染色体(男性与女性)上的相同部位的基因带,你会看到一些基因带是相同的,说明这两个等位基因是相同的;但有些基因带却不同,说明这两个“版本”(即等位基因)不同。
拟等位基因:表型效应相似,功能密切相关,在染色体上的位置又紧密连锁的基因。它们像是等位基因,而实际不是等位基因。
传统的基因概念由于拟等位基因现象的发现而更趋复杂。摩根学派在其早期的发现中特别使他们感到奇怪的是相邻的基因一般似乎在功能上彼此无关,各行其是。影响眼睛颜色、翅脉形成、刚毛形成、体色等的基因都可能彼此相邻而处。具有非常相似效应的“基因”一般都仅仅不过是单个基因的等位基因。如果基因是交换单位,那就绝不会发生等位基因之间的重组现象。事实上摩根的学生早期试图在白眼基因座位发现等位基因的交换之所以都告失败,后来才知道主要是由于试验样品少。Oliver首先取得成功,在普通果蝇的菱形基因座位上发现了等位基因不均等交换的证据。两个不同等位基因(Izg/Izp)被标志基因拼合在一起的杂合子以0.2%左右的频率回复到野生型。标志基因的重组证明发生了“等位基因”之间的交换。
非常靠近的基因之间的交换只能在极其大量的试验样品中才能观察到,由于它们的正常行为好像是等位基因,因此称为拟等位基因。它们不仅在功能上和真正的等位基因很相似,而且在转位后能产生突变体表现型。它们不仅存在于果蝇中,而且在玉米中也已发现,特别在某些微生物中发现的频率相当高。分子遗传学对这个问题曾有很多解释,然而由于目前对真核生物的基因调节还知之不多,所以还无法充分了解。
位置效应的发现产生了深刻影响。杜布赞斯基在一篇评论性文章中曾对此作出下面的结论:“一个染色体不单是基因的机械性聚合体,而且是更高结构层次的单位……染色体的性质由作为其结构单位的基因的性质来决定;然而染色体是一个和谐的系统,它不仅反映了生物的历史,它本身也是这历史的一个决定因素”。
有些人并不满足于这种对基因的“串珠概念”的温和修正。自从孟德尔主义兴起之初就有一些生物学家援引了看来是足够分量的证据反对基因的颗粒学说。位置效应正好对他们有利。Goldschmidt这时变成了他们最雄辩的代言人。他提出一个“现代的基因学说”来代替(基因的)颗粒学说。按照他的这一新学说并没有定位的基因而只有“在染色体的一定片段上的一定分子模式,这模式的任何变化(最广义的位置效应)就改变了染色体组成部分的作用从而表现为突变体。”染色体作为一个整体是一个分子“场”,习惯上所谓的基因是这个场的分立的甚至是重叠的区域;突变是染色体场的重新组合。这种场论和遗传学的大量事实相矛盾因而未被承认,但是像Goldschmidt这样一位经验丰富的知名遗传学家竟然如此严肃地提出这个理论这件事实就表明基因学说是多么不巩固。从1930—1950年所发表的许多理论性文章也反映了这一点。 复等位基因:基因如果存在多种等位基因的形式,这种现象就称为复等位基因。任何一个二倍体个体只存在复等位基因中的两个不同的等位基因。
在完全显性中,显性基因中纯合子和杂合子的表型相同。在不完显性中杂合子的表型是显性和隐性两种纯合子的中间状态。这是由于杂合子中的一个基因无功能,而另一个基因存在剂量效应所致。完全显性中杂合体的表型是兼有显隐两种纯合子的表型。此是由于杂合子中一对等位基因都得到表达所致。
比如决定人类ABO血型系统4种血型的基因IA,IB,i,每个人只能有这三个等位基因中的任意两个。
F. 有哪些动物的基因接近人类
据美国生活科学网报道,依据最新的蛙类基因排序,科学家发现非洲爪蛙从基因方面更接近于人类。(2010-05)
在这之前也有认为老鼠与人类同属哺乳类动物,在进化中更接近,但人类的基因在DNA中的位置并不是与老鼠接近,而是与鸟类更接近。这是英国爱丁堡罗斯林研究所的科学家们通过实验获得的结论。(2010-?)
也有认为在所有灵长目动物中,黑猩猩和现代人类最接近,而且两者都是“进化钟”运转最慢的灵长目动物。科学家认为,新发现再次拉近了黑猩猩和人类的距离。(2007-01)
G. 有哪些动物的基因组与人类相似
“你真是头猪”这句经常作为朋友之间调侃的话,近些年来被越来越多的科学研究证明可能真有几分道理。科学家们将猪的基因组与人的基因组进行比对后,发现它们之间有极高的相似性。也就是说,人和猪确实“共享”了很多基因。下面是我整理的哪些动物的基因组与人类相似,欢迎阅读。
1. 黑猩猩
黑猩猩是目前与人类基因组相似程度最高的动物。研究表明,黑猩猩的基因组与人类基因组的相似性大约为98.6%到99%之间。从形态特征以及生殖过程来看,黑猩猩都与人类很接近,基因组有很高的相似性也不足为奇。进化基因组学的研究显示,人类的祖先与黑猩猩的祖先大约在500-600万年前分开,各自进化成了现在的形态。
黑猩猩属下的另外一种动物——倭黑猩猩与黑猩猩的相似度极高,二者共享了大约99.6%的基因。科学家推断,它们直到大约130万年前才演化为两个独立的物种。至于它们分道扬镳的原因听起来有点黑色幽默:二者都不善于游泳,于是在刚果河南北两岸的黑猩猩种群逐渐被地理因素隔绝,走上了略有不同的演化路线。
灵长目中不少其它物种也与人类的基因组相似度极高,例如大猩猩与人相似度达到98%,红毛大猩猩达到97%。除此以外,各种猴乃至狐猴都与人共享了90%以上的共同基因。
2. 猫
目前的研究表明,猫与人类的基因相似性高达90%,这也从一个侧面反映出了猫的智慧程度实际上可能超过我们对它们的固有印象。对猫的驯化最初发生在大约1万年前,而且最初可能是猫主动将自己委身于与人类的这种共生关系中。证据显示,当时的野猫以捕猎田鼠作为交易筹码接近人类,从而获取一点额外的蛋白质和食物。
3. 奶牛
是的,你没有看错,我们的基因组跟奶牛也有80%左右的相似性,这一数据甚至高于与我们拥有更近共同祖先的啮齿类。科学家们对此给出的解释是啮齿类更小的体型催生了更快的繁殖周期和更高的繁殖能力,从而使得种群的演化能力和基因突变进程大大加速。
4. 小鼠
如果只比较蛋白质编码基因,小鼠有85%的基因与人类相似;但如果将人类和小鼠的非编码RNA进行比较,却只有50%具有相似性。有科学家估计小鼠的祖先和人类的祖先大约在8000万年前分开,各自进化。小鼠作为目前科学研究中最常用的模式动物,与人类基因组的高度相似性是其中很重要的原因。
5. 果蝇
看似跟人类体型差距极大,外貌特征完全不一样的果蝇,与人类基因的相似性居然有60%。可能很多人不敢相信,但基因比对的结果确实证明了人类的体内有一半以上的基因跟果蝇是相似的。
6. 鸡
鸡的生殖方式跟哺乳动物完全不同。尽管在繁殖后代上存在着巨大的差异,但基因比对的结果显示,鸡的体内依然有60%的基因与人类相似。
7. 香蕉
大盘点中唯一一种植物出现了,它就是香蕉!一种连动物都不是的生物,居然跟人类的基因有50%的相似性。虽然笔者也感觉很不可思议,但从生物学角度来说确实也有合理的解释,我们将会在后面的段落详细介绍。
8. 酵母
H. 有哪些令人震惊的动物基因突变
令人震惊的动物基因突变有四足鸭子、多趾猫、永远张嘴的白虎、双头猪、八足山羊、两面猫 等。
1、四足鸭子
弗兰克和路易是一只有一个头、两张脸和三只眼睛的猫的名字。他们的突变被称为复视或颅面重复,是一种非常罕见的突变类型,导致动物或人类一个头上有两张脸。
受这种突变影响的猫也被称为“Janus猫”,取自罗马的国度、大门和门口之神Janus,因为这个神明被描绘成有两张脸。这样的猫大多数不会活过几天。但弗兰克和路易一直活到了2011年9月8日年满12岁月。