网上有关“DNA复制机制:生命传承的秘密”话题很是火热,小编也是针对DNA复制机制:生命传承的秘密寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。
1.简述诺贝尔奖的由来,并指出在遗传学学科科学发展过程中,哪一位科学家那一年因为什么贡献而首次获得诺贝尔生理医学奖。
答:a.阿尔费里德·伯恩纳德·诺贝尔,1833年10月21日生于瑞典首都斯德哥尔摩。他没有妻子、儿女,连亲兄弟也去世了。诺贝尔发明了炸药,取得了成千上万的科研成果
,成功地开办了许多工厂,积聚了巨大的财富。在即将辞世之际,诺贝尔立下了遗嘱:“请将我的财产变做基金,每年用这个基金的利息作为奖金,奖励那些在前一年为人类
做出卓越贡献的人。”根据他的这个遗嘱,从1901年开始,具有国际性的诺贝尔创立了。诺贝尔在遗嘱中还写道:“把奖金分为5份:一、奖给在物理学方面有最重要发现或
发明的人;二、奖给在化学方面有最重要发现或新改进的人;三、奖给在生理学和医学方面有最重要发现的人;四、奖给在文学方面表现出了理想主义的倾向并有最优秀作品
的人;五、奖给为国与国之间的友好、废除使用武力与贡献的人。”为此,诺贝尔分设了5个奖。1969年,诺贝尔新设了第6个奖——诺贝尔经济学奖。1990年诺贝尔的一位重
侄孙克劳斯·诺贝尔又提出增设诺贝尔地球奖,授予杰出的环境成就获得者。该奖于1991年6月5日世界环境日首次颁发。诺贝尔还在遗嘱中强调:“不分国籍、肤色以及宗教
信仰,必须要把奖金授予那些最合格的获奖者。”获奖者名单在每年的10月中旬公布,授奖仪式于诺贝尔的逝世日12月10日在斯德哥尔摩音乐厅举行。瑞典国王亲自出席大会
并授奖。诺贝尔奖获得者在授奖仪式上接受奖状、金质奖章和奖金支票,还要在晚宴上作3分钟的即席演讲来源:https://www.atermamicrowave.com/zhishi/202412-15.html。每个诺贝尔奖可以由两个研究领域的人共同获得,最多可以有3个
人共同获得,不过必须是仍活着的人。科学奖和医学奖已证明很少引起争论;而文学奖与和平奖,则因其本身性质特殊,最易导致意见分歧。和平奖常常保留。
b.1933年诺贝尔生理学医学奖授予美国科学家摩尔根,表彰他在研究染色体方面基因理论的杰出贡献。
2.“国王和仆人的传说”阐述了什么内容?
答:细菌中限制和锈蚀现象的本质,是分子生物学领域中的重大发现之一。
3.为什么说细菌是分子遗传学家的宠物?
答:细菌可作遗传研究的材料。
4.什么是“一个基因一个酶”学说?该学说是那几位科学家的观点,并因此获得那一年的诺贝尔生理医学奖?
答:一个基因一个酶假说 one-gene-one-enzy-me hypothesis 这是一种学说,认为一个基因仅仅参与一个酶的生成,并决定该酶的特异性和影响表型。G.W.Bea-dle和
E.L.Tatum在1941年发表了链孢霉中生化反应遗传控制的研究;进而使应用各种生化突变型对基因作用的研究有了发展。Beadle在1945年总结了这些结果,提出了一个基因一
个酶的假说。以后发现,不仅链孢霉,而且细菌和酵母菌等各种生物由于生化突变都会引起特定酶的缺损,从而导致了特定的代谢反应阻滞,这进一步证明了这个假说的正确
性。但是有些酶是由不同的多肽链特异地聚合起来才会呈现有活性,也有一个基因所决定的同样多肽链是两种或两种以上不同酶的组成成分。此外,有的基因能决定具有两种
或两种以上作用的酶,也有几个基因所决定的多肽链通过聚合才能发挥作用。随着酶学、蛋白质化学的进展、遗传学方法的进步,进一步弄清楚了基因与酶的关系是建立在基
因与多肽链严密对应的关系基础上的。表示这种对应关系的学说就是一个基因一条多肽链假说。
5.阐述DNA双螺旋模型的内容。
答:DNA双螺旋(DNA double helix):一种核酸的构象,在该构象中,两条反向平行的多核甘酸链相互缠绕形成一个右手的双螺旋结构。碱基位于双螺旋内侧,磷酸与糖基
在外侧,通过磷酸二脂键相连,形成核酸的骨架。碱基平面与假象的中心轴垂直,糖环平面则与轴平行,两条链皆为右手螺旋。双螺旋的直径为2nm,碱基堆积距离为0.34nm
, 两核甘酸之间的夹角是36゜,每对螺旋由10对碱基组成,碱基按A-T,G-C配对互补,彼此以氢键相联系。维持DNA双螺旋结构的稳定的力主要是碱基堆积力。双螺旋表面有
两条宽窄`深浅不一的一个大沟和一个小沟。
大沟(major groove)和小沟(minor groove):绕B-DNA双螺旋表面上出现的螺旋槽(沟),宽的沟称为大沟,窄沟称为小沟。大沟,小沟都、是由于碱基对堆积和糖-
磷酸骨架扭转造成的。
DNA超螺旋(DNAsupercoiling):DNA本身的卷曲一般是DNA双`螺旋的弯曲欠旋(负超螺旋)或过旋(正超螺旋)的结果。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202412-71.html
1953年4月25日,克里克和沃森在英国杂志《自然》上公开了他们的DNA模型。经过在剑桥大学的深入学习后,两人将DNA的结构描述为双螺旋,在双螺旋的两部分之间,
由四种化学物质组成的碱基对扁平环连结着。他们谦逊地暗示说,遗传物质可能就是通过它来复制的。这一设想的意味是令人震惊的:DNA恰恰就是传承生命的遗传模板。
1953年沃森和克里克提出著名的DNA双螺旋结构模型,他们构造出一个右手性的双螺旋结构。当碱基排列呈现这种结构时分子能量处于最低状态。沃森后来撰写的《双螺
旋:发现DNA结构的故事》(科学出版社1984年出版过中译本)中,有多张DNA结构图,全部是右手性的。这种双螺旋展示的是DNA分子的二级结构。那么在DNA的二级结构中是
否只有右手性呢?回答是否定的。虽然多数DNA分子是右手性的,如A-DNA、B-DNA(活性最高的构象)和C-DNA都是右手性的,但1979年Rich提出一种局部上具有左手性的Z-
DNA结构。现在证明,这种左手性的Z-DNA结构只是右手性双螺旋结构模型的一种补充。21世纪是信息时代或者生命信息的时代,仅北京就有多处立起了DNA双螺旋的建筑雕塑
,其中北京大学后湖北大生命科学院的一个研究所门前立有一个巨大的双螺旋模型。人们容易把它想象为DNA模型,其实是不对的,因为雕塑是左旋的,整体具有左手性。就
算Z-DNA可以有左手性,也只能是局部的。因此,雕塑造形整体为一左手性的双螺旋是不恰当的,至少用它暗示DNA的一般结构是错误的。
DNA双螺旋模型(包括中心法则)的发现,是20世纪最为重大的科学发现之一,也是生物学历史上惟一可与达尔文进化论相比的最重大的发现,它与自然选择一起,统一
了生物学的大概念,标志着分子遗传学的诞生。这门综合了遗传学、生物化学、生物物理和信息学,主宰了生物学所有学科研究的新生学科的诞生,是许多人共同奋斗的结果
,而克里克、威尔金斯、弗兰克林和沃森,特别是克里克,就是其中最为杰出的英雄。
6.什么是生化遗传病?1902年英国医生Garrod报道了黑尿酸尿的代谢疾病,结合所学知识列出白化病、黑尿病、苯丙酮尿症的代谢途径。
答:1902年,Garrod对尿黑酸尿症的开拓性的研究开辟了生化遗传学这一领域,并提出了先天代谢缺陷(inborn errors metabolism)这一概念。1941年,Beadle和Tatum提
出一个基因一个酶的概念,明确了机体的所有生化过程都是在遗传控制下进行的,每个生化反应受控于一个特定的基因,一个基因突变只改变细胞的某一步生化反应的能力,从而
确立了生化遗传学这一领域.1949年,Pauling等通过对镰状细胞贫血的研究,提出分子病(molecular disease)的概念.人们在研究分子病的实践中发现,血红蛋白病是常见的遗
传病之一,从其分子结构到发病机理研究的较为清楚,是研究人类分子病的最好模型。原因:
1)红细胞取材方便,来源丰富。
2)血红蛋白浓度高,不需纯化来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-169.html。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-155.html
3)网织
红细胞含有α- 、β- 珠蛋白mRNA ,便于克隆α、β珠蛋白 cDNA。
4)血红蛋白异常引起的疾病种类多,因此对其 研究透彻。
分子病Molecular disease :
Gene突变导致蛋白质分子质和量异常,从而引起机体功能障碍的一类疾病,称为分子病。
血红蛋白病 Hemoglobinopathy :
是指由于珠蛋白分子结构或合成量异常所
引起的疾病。7.什么是原癌基因,什么是抑癌基因,比较两者之间的差异性。
答:原癌基因(oncogene)是细胞内与细胞增殖相关的基因,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因产物增多或
活性增强时,使细胞过度增殖,从而形成肿瘤。
肿瘤细胞中存在着显形作用的癌基因,在正常细胞中有与之同源的正常基因,被称为原癌基因。
原癌基因表达的特点:
l、正常细胞中原癌基因的表达水平一般较低,而且是受生长调节的,其表达主要有三个特点:①具有分化阶段特异性;②细胞类型特异性; ③细胞周期特异性。
2、肿瘤细胞中原癌基因的表达有2个比较普遍和突出的特点:
①一些原癌基因具有高水平的表达成过度表达?
②原癌基因的表达程度和次序发生紊乱,不再具有细胞周期特异性。
3、细胞分化与原癌基因表达 .来源:https://www.atermamicrowave.com/zhishi/202412-39.html
在分化过程中,与分化有关的原癌基因表达增加,而与细胞增殖有关的原癌基因表达受抑制。
原癌基因产物的功能
大多数原癌基因编码的蛋白质都是复杂的细胞信号转导网络中的成份,在信号转导途径中有着重要的作用.
原癌基因产物可作为:来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202412-52.html
1、生长因子,如sis(PDGF-β),fgf家族(int-2,csf-1等)
2、生长因子受体(质膜):具酪氨酸蛋白激酶活性,如neu,ht,met,erbB,trk,fms,ros-1等。
3、非受体酪氨酸蛋白激酶(质膜/胞质)
如src家族:src,syn,fyn,abl,lck,ros,yes,fes,ret等.
4、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(胞质):如raf,raf-1,mos,pim-1,
5、G蛋白(质膜内侧),具GTP结合作用和GTP酶活性,如ras家族中的 H-ras,K-ras,N-ras,以及mel和ral等. ,
6.核内DNA结合蛋白(转录因子)
如myc家族,fos家族,Jun家族,ets家族,rel,erb A(类固醇激素受体)
抑癌基因也称为抗癌基因。早在1960s,有人将癌细胞与同种正常成纤维细胞融合,所获杂种细胞的后代只要保留某些正常亲本染色体时就可表现为正常表型,但是随着
染色体的丢失又可重新出现恶变细胞。这一现象表明,正常染色体内可能存在某些抑制肿瘤发生的基因,它们的丢失、突变或失去功能,使激活的癌基因发挥作用而致癌。
抑癌基因的产物是抑制细胞增殖,促进细胞分化,和抑制细胞迁移,因此起负调控作用,通常认为抑癌基因的突变是隐性的。
抑癌基因的产物主要包括(表16-2):①转录调节因子,如Rb、p53;②负调控转录因子,如WT;③周期蛋白依赖性激酶抑制因子(CKI),如p15、p16、p21;④信号通
路的抑制因子,如ras GTP酶活化蛋白(NF-1),磷脂酶(PTEN);⑥DNA修复因子,如BRCA1、BRCA2。⑥与发育和干细胞增殖相关的信号途径组分,如:APC、Axin等。
8.什么是基因敲除,请解释其遗传机制。来源:https://www.atermamicrowave.com/xwzx/202412-97.html
答:基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物学技术,是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。通常意义上的基因敲除主要是应用DNA同源重
组原理,用设计的同源片段替代靶基因片段,从而达到基因敲除的目的。随着基因敲除技术的发展,除了同源重组外,新的原理和技术也逐渐被应用,比较成功的有基因的插
入突变和iRNA,它们同样可以达到基因敲除的目的。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202412-18.html
人为什么不能长生不老,什么因素决定你是否长寿来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-314.html?大家好,我是宇宙,一位硬核科普作者,本期视频我将带你了解人体的奥秘,由于内容非常的硬核,所以请大家耐心观看。
古往今来,人的一生非常的短暂,说短那就是一眨眼的时间,说长那又是无比的漫长。但是终归到底,我们人类从出生都死亡,仿佛就是命中注定的结果。任何人都无法逃脱。无论你是世界亿万富翁,还是著名的歌星,在古代,多少代君臣帝王,希望自己长生不老,但无疑他们都向命运下低了头来源:https://www.atermamicrowave.com/zhishi/202412-5.html。其实人的衰老是一种疾病,古人认为这种病可以治,所以帝王们一直在寻找和祈求灵丹妙药。
随着现代科学技术的发展,在无数科学家的努力下,我们终于知道了人体衰老的奥秘,现在我们既然知道了,那么我们能否去尝试改变呢。其实,这所有的一切都归于基因的变化。人体是由无数个细胞所构成,当我们深入细胞核的内部,我们就能够看到这些形状为X和Y的小东西,其实它就是染色体,染色体为基因的载体,由端粒、双螺旋结构的DNA和蛋白质所组成。
基因也就是DNA,名为脱氧核糖核酸,它是一种由RNA和蛋白质组成的大分子聚合物,DNA是人体的一切,因为它的作用是改善和维护我们的身体。例如你的身体出现的问题,你受伤了,或者生病了,这就预示着你体内大量的细胞会死亡,而基因能够在短时间内,生成新的细胞来进行补充,从而使你的伤口痊愈。
对基因的研究,也让我们知道了,基因具有着遗传性的作用,这就是为何你的孩子和你长得非常的相似,因为孩子继承了你的基因,当然了基因遗传还有着不好的一面,那就是遗传性的疾病。基因一旦出现缺陷那么也会发生遗传,所以我们经常能够听到一些遗传性的疾病,就是基因遗传所造成的。 来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-345.html
在DNA复制的过程中,科学家们发现了一种无法被复制的结构,它就是端粒,端粒是由DNA末端的重复序列和端粒酶所组成,它的作用就是保持染色体的完整性,并且负责细胞的分裂周期和次数,而在染色体复制的过程中,端粒是无法被复制的。这就代表端粒是独一无二的,通过研究,我们发现一旦染色体上的端粒消失,那么细胞就会自动启动凋亡机制,这就代表细胞的衰老和端粒存在着重大的关联。
在这里小伙伴们可能就会问了,为何癌细胞却能够无限的复制呢?癌细胞是基因在复制的过程中出现的错误造成,当这种错误没有被及时的修复后,原癌基因出现,抑癌基因失效,这样就合成了错误的蛋白质和错误的RNA,最后生成癌细胞。癌细胞的出现因素有很多,这里就不过多地介绍了。同理癌细胞在无限复制的过程中,端粒也在起作用,随着端粒变得越来越少,那么癌细胞的复制次数就会减少,但是事实却超过了我们的想想。因为癌细胞还是在无休止的复制。这就要说到癌细胞的内部蕴含着的端粒酶了。
来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202412-22.html
癌细胞本身就具有着端粒酶,并且还是活性的,当癌细胞的染色体端粒用完后,那么就会自动续上一段,从而保持端粒的完整性,这就导致了癌细胞拥有着无限分裂的次数。其实人体同样存在着端粒酶,但是相对应的活性却非常的低,科学家曾在干细胞、造血细胞和生殖细胞中发现过端粒酶。因为随着细胞的分裂次数变多,越来越多的细胞开始形成人体的各个组织,在这个过程中,端粒酶的活性就会逐渐的降低,最后越来越少直至消失。
现在我们就知道了人体为何会衰老和死亡了,从你出生的那一刻,你的基因就决定了你体内的细胞分裂次数以及端粒的长短变化,随着时间的流逝,你体内的端粒变得越来越短,衰老的细胞逐渐地超越了新生的细胞,突然你就会发现皮肤为何会起皱纹,失去弹性等一系列的问题,这就预示着你的身体即将发生衰老。
随着端粒的越来越短,新生细胞的数量也越来越少,最后直至染色体上的断裂彻底消失后,细胞就会开始启动凋亡机制,细胞死亡、器官衰竭最后到人体的死亡。这就是人的一生。简单地说如同一个复印机一样,一次又一次的复制,最后墨水越来越少,从清晰到模糊,最后复制的仅剩下一堆堆的白纸,这或许就是人生。
有小伙可能会问,难道我们就没有办法阻止了吗?其实在未来,随着生物科学技术的发展,唯一的解决方案就是纳米机器人了,这些比针尖还小的东西,进入你的身体,或许能够修复你的基因,又或者像癌细胞那样,给你的端粒体续上一段。当然了这都是未来的事情了。
最后我要说的是,人从生到死是一个永恒的循环,死亡并不可怕。可怕的是,我们到死都没有找到自己人生的价值和意义。人生短暂,生命无常,且行且珍惜。下期为你讲解:死者为大,入土为安,传承了几千年的土葬真的会污染环境吗?
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