DNA,染色体,基因的资料(尽快.)

Question

要快点

Answer 1

dna
脱氧核糖核酸（DNA，为英文Deoxyribonucleic acid的缩写），又称去氧核糖核酸，是染色体的主要化学成分，同时也是组成基因的材料。有时被称为“遗传微粒”，因为在繁殖过程中，父代把它们自己DNA的一部分复制传递到子代中，从而完成性状的传播

a. DNA是由核酸的单体聚合而成的聚合体。

b. 每一种核酸由三个部分所组成：一分子含氮盐基+一分子五碳糖(脱氧核糖)+一分子磷酸根。

c. 核酸的含氮盐基又可分为四类：鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)

d. DNA的四种含氮盐基组成具有物种特异性。即四种含氮盐基的比例在同物种不同个体间是一致的，但再不同物种间则有差异。

e. DNA的四种含氮沿基比例具有奇特的规律性，每一种生物体DNA中 A≈T C≈G 加卡夫法则。

生命的遗传奥秘茂藏在DNA和RNA中

现在人们都知道DNA和RNA是遗传物质，但是什么叫DNA呢？其实DNA和RNA是一种核酸的东西，因为它藏在细胞核内，又具有酸性，因为在它刚被发现的时候就被称为核酸。

核酸是一个叫米歇尔的瑞士青年化学家发现的，那还是1869年的事，到了1909年，一位美国生化学家又发现核酸中的碳水化合物有两种核糖分子，因此核酸也有两种，一种叫脱氧核糖酸，英文缩写就是DNA，另一种是核糖核酸，英文缩写是RNA。DNA一般只在细胞核中，而RNA除了在细胞核中外，还分布在细胞质中。

DNA和RNA与生物遗传基因细菌学家艾弗里通过研究肺炎球菌转化时，偶然发现了DNA，就是那个被很多人找了很久的基因物质。在DNA上带着生命的遗传秘密的基因物质，这样，对于到底什么是决定生命遗传现象的探索，终于到了揭开秘密的时候了，这时已是20世纪40年代。

组成DNA的4种核苷酸的排列组合顺序大有奥秘

解开DNA的秘密

当发现基因就是DNA后，人们还是想知道，这个DNA是怎么样的一种东西，它又是通过什么具体的办法把生命的那么多信息传递给新的接班人的呢？

首先人们想知道DNA是由什么组成的，人类总是爱这样刨问底。结果有一个叫莱文的科学家通过研究，发现DNA是由四种更小的东西组成，这四种东西的总名字叫核苷酸，就像四个兄弟一样，它们都姓核苷酸，但名字却有所不同，分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)，这四种名字很难记，不过只要记住DNA是由四种核苷酸只是随便聚在一起的、而且它们相互的连接没有什么规律，但后来核苷酸其实不一样，而且它们相互组合的方式也千变万化，大有奥秘。
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染色体
细胞核中由DNA、蛋白质和少量RNA组成的易被碱性染料着色的一种丝状或杆状物。1888年瓦尔德第一次提出了染色体这一名词。染色体为细胞中最重要的遗传结构。对染色体的结构与功能的研究一直是细胞学、遗传学中的重大课题。染色体可被苏木精、蕃红、结晶紫、吉姆萨、醋酸洋红、地衣红和孚尔根染液等染色。在细胞分裂中期，染色体由两条姐妹染色单体组成，它们仅在着丝粒处相连。每一条染色单体是由一个DNA分子的一条染色线盘绕而成。两条染色单体连处的着丝粒部位称初缢痕。着丝粒是染色体的一个重要组成部分，它在不同的染色体上的位置是一定的。由于着丝粒位置的不同，可把染色体分为中着丝粒染色体、近中着丝粒染色体、近端着丝粒染色体和端着丝粒染色体四种类型。着丝粒对细胞分裂与染色体移向两极起重要作用。染色体上还有一个与核仁的形成有关的缢缩区，称次缢痕。有些染色体的大小可因不同生物或同一个体的不同组织、同一组织不同外界条件而判别很大。染色体的长度变异范围为0.2～50微米，直径0.2～2微米。每种生物染色体数目是相对固定的。在体细胞中染色体成对存在，而在配子细胞中，染色体数目是体细胞中的一半。染色体的数目和开头可作为生物种的特征之一，因此可用染色体作为一个指标进行物种分类并探索物种之间的亲缘关系。染色体数目会在一定的生理、病理或外界条件下发生改变。有些先天性疾病是由于染色体数目的变异引起的，如先天愚型是由于第21对染色体上多了一个所引起的。因此开展染色体的研究，在临床上对疾病的早期诊断以及开展产前遗传咨询和对提高民族的素质等十分重要。

人体共有23对染色体，其中22对为常染色体，剩余一对（2条）为性染色体，女性是2条X染色体，即XX核型；男性则是1条X染色体和1条Y染色体，即XY核型。X染色体包含有1100种基因，或大约5%的人类基因组，以及可能有助于提高诊断血友病、失明、孤独症、肥胖和白血病等各种疾病准确性的信息。由国际科学家协会发现的这项研究显示，女性要比原来想象的更加“善变”，而女性基因也比男性复杂。领导这个国际科学家协会的英国“Wellcome Trust Sanger”研究所的马克.罗斯博士说：“在遗传模式、独特的生物学以及与人类疾病联系等方面，X染色体毫无疑问是人类基因组中最不同寻常的。”

我们可以在每个细胞核内都能找到染色体。染色体含有决定一个人性格的基因。女人有两条X染色体，男人有分别有一条X和一条Y染色体，这两条不同染色体就决定了他们的男性特征。科学家的研究结果表明，Y染色体是遭到侵蚀的仅仅具有几种基因的X染色体。这项研究结果即将刊登在最新一期《自然》杂志上。X染色体比Y染色体要大，因为女性有两条X染色体，其中一条X染色体的活动在很大程度上被切断或不活跃。

美国宾夕法尼亚州立大学医学院的劳拉.卡雷尔教授指出，X染色体上的基因并不是全都失活，这也许能够用于解释男人与女人之间的一些不同。卡雷尔教授也在《自然》杂志上发表了她的发现。X染色体失活程度在女人之间也有很大不同。卡雷尔教授在一份声明中说：“这些来自失活X染色体基因的影响有可能解释男女之间一些差异。而男女之间的一些差异与性染色体没有关系。”

基因突变以及诸如色盲、孤独症和血友病等疾病经常影响男性，原因是男性没有另一条X染色体“赔偿”这些疾病。而色盲、孤独症和血友病等疾病就与X染色体有关系。X染色体还有许多与智力缺陷有关的基因以及人类基因组中称为DMD的最大基因。DMD基因的突变会造成杜兴肌营养不良，这种病轻则令男人丧失能力，重则死亡。

“Wellcome Trust Sanger”研究所的戴维.本特利博士表示：“还有一些疾病与X染色体有关。通过研究什么地方出现了问题，我们就可以更好理解正常身体的生物进程。”
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基因
基因（Gene,Mendelian factor），也称为遗传因子。

是指携带有遗传信息的DNA序列，是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。

基因有两个特点，一是能忠实地复制自己，以保持生物的基本特征；二是基因能够“突变”，突变大绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。非致病突变给自然选择带来了原始材料，使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然的个体.

基因

gene

含特定遗传信息的核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。除某些病毒的基因由核糖核酸（RNA）构成以外，多数生物的基因由脱氧核糖核酸（DNA）构成，并在染色体上作线状排列。基因一词通常指染色体基因。在真核生物中，由于染色体都在细胞核内，所以又称为核基因。位于线粒体和叶绿体等细胞器中的基因则称为染色体外基因、核外基因或细胞质基因，也可以分别称为线粒体基因、质粒和叶绿体基因。

在通常的二倍体的细胞或个体中，能维持配子或配子体正常功能的最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组，一个基因组中包含一整套基因。相应的全部细胞质基因构成一个细胞质基因组，其中包括线粒体基因组和叶绿体基因组等。原核生物的基因组是一个单纯的DNA或RNA分子，因此又称为基因带，通常也称为它的染色体。

基因在染色体上的位置称为座位，每个基因都有自己特定的座位。凡是在同源染色体上占据相同座位的基因都称为等位基因。在自然群体中往往有一种占多数的（因此常被视为正常的）等位基因，称为野生型基因；同一座位上的其他等位基因一般都直接或间接地由野生型基因通过突变产生，相对于野生型基因，称它们为突变型基因。在二倍体的细胞或个体内有两个同源染色体，所以每一个座位上有两个等位基因。如果这两个等位基因是相同的，那么就这个基因座位来讲，这种细胞或个体称为纯合体；如果这两个等位基因是不同的，就称为杂合体。在杂合体中，两个不同的等位基因往往只表现一个基因的性状，这个基因称为显性基因，另一个基因则称为隐性基因。在二倍体的生物群体中等位基因往往不止两个，两个以上的等位基因称为复等位基因。不过有一部分早期认为是属于复等位基因的基因，实际上并不是真正的等位，而是在功能上密切相关、在位置上又邻接的几个基因，所以把它们另称为拟等位基因。某些表型效应差异极少的复等位基因的存在很容易被忽视，通过特殊的遗传学分析可以分辨出存在于野生群体中的几个等位基因。这种从性状上难以区分的复等位基因称为同等位基因。许多编码同工酶的基因也是同等位基因。

属于同一染色体的基因构成一个连锁群(见连锁和交换)。基因在染色体上的位置一般并不反映它们在生理功能上的性质和关系，但它们的位置和排列也不完全是随机的。在细菌中编码同一生物合成途径中有关酶的一系列基因常排列在一起，构成一个操纵子（见基因调控）；在人、果蝇和小鼠等不同的生物中，也常发现在作用上有关的几个基因排列在一起，构成一个基因复合体或基因簇或者称为一个拟等位基因系列或复合基因。

功能、类别和数目 到目前为止在果蝇中已经发现的基因不下于1000个， 在大肠杆菌中已经定位的基因大约也有1000个，由基因决定的性状虽然千差万别，但是许多基因的原初功能却基本相同。

功能 1945年G.W.比德尔通过对脉孢菌的研究，提出了一个基因一种酶假设，认为基因的原初功能都是决定蛋白质的一级结构（即编码组成肽链的氨基酸序列）。这一假设在50年代得到充分的验证。

类别 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（见发生遗传学）。

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。

数目 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。

相互作用

生物的一切表型都是蛋白质活性的表现。换句话说，生物的各种性状几乎都是基因相互作用的结果。所谓相互作用，一般都是代谢产物的相互作用，只有少数情况涉及基因直接产物，即蛋白质之间的相互作用。

非等位基因的相互作用 依据非等位基因相互作用的性质可以将它们归纳为：

①互补基因。若干非等位基因只有同时存在时才出现某一性状，其中任何一个发生突变时都会导致同一突变型性状，这些基因称为互补基因。

②异位显性基因。影响同一性状的两个非等位基因在一起时，得以表现性状的基因称为异位显性基因或称上位基因。

③累加基因。对于同一性状的表型来讲，几个非等位基因中的每一个都只有部分的影响，这样的几个基因称为累加基因或多基因。在累加基因中每一个基因只有较小的一部分表型效应，所以又称为微效基因。相对于微效基因来讲，由单个基因决定某一性状的基因称为主效基因。

④修饰基因。本身具有或者没有任何表型效应，可是和另一突变基因同时存在便会影响另一基因的表现程度的基因。如果本身具有同一表型效应则和累加基因没有区别。

⑤抑制基因。一个基因发生突变后使另一突变基因的表型效应消失而恢复野生型表型，称前一基因为后一基因的抑制基因。如果前一基因本身具有表型效应则抑制基因和异位显性基因没有区别。

⑥调节基因。一个基因如果对另一个或几个基因具有阻遏作用或激活作用则称该基因为调节基因。调节基因通过对被调节的结构基因转录的控制而发挥作用。具有阻遏作用的调节基因不同于抑制基因，因为抑制基因作用于突变基因而且本身就是突变基因，调节基因则作用于野生型基因而且本身也是野生型基因。

⑦微效多基因。影响同一性状的基因为数较多，以致无法在杂交子代中明显地区分它们的类型，这些基因统称为微效多基因或称多基因。

⑧背景基因型。从理论上看，任何一个基因的作用都要受到同一细胞中其他基因的影响。除了人们正在研究的少数基因以外，其余的全部基因构成所谓的背景基因型或称残余基因型。

等位基因的相互作用 1932年H.J.马勒依据突变型基因与野生型等位基因的关系归纳为无效基因、亚效基因、超效基因、新效基因和反效基因。

①无效基因。不能产生野生型表型的、完全失去活性的突变型基因。一般的无效基因却能通过回复突变而成为野生型基因。

②亚效基因。表型效应在性质上相同于野生型，可是在程度上次于野生型的突变型基因。

③超效基因。表型效应超过野生型等位基因的突变型基因。

④新效基因。产生野生型等位基因所没有的新性状的突变型基因。

⑤反效基因。作用和野生型等位基因相对抗的突变型基因。

⑥镶嵌显性。对于某一性状来讲，一个等位基因影响身体的一个部分，另一等位基因则影响身体的另一部分，而在杂合体中两个部分都受到影响的现象称为镶嵌显性。

基因和环境因素的相互作用 基因作用的表现离不开内在的和外在的环境的影响。在具有特定基因的一群个体中，表现该基因性状的个体的百分数称为外显率；在具有特定基因而又表现该一性状的个体中，对于该一性状的表现程度称为表现度。外显率和表现度都受内在环境和外在环境的影响。

内在环境 指生物的性别、年龄等条件以及背景基因型。

①性别。性别对于基因作用的影响实际上是性激素对基因作用的影响。性激素为基因所控制，所以实质上这些都是基因相互作用的结果。

②年龄。人类中各个基因显示它的表型的年龄有很大的区别。

③背景基因型。通过选择，可以改变动植物品系的某一遗传性状的外显率和表现度，说明一些基因的作用往往受到一系列修饰基因或者背景基因型的影响。

由于背景基因型的差异而造成的影响，在下述3种情况中可以减低到最低限度：由高度近交得来的纯系；一卵双生儿；无性繁殖系（包括某些高等植物的无性繁殖系、微生物的无性繁殖系以及高等动物的细胞株）。用这些体系作为实验系统，可以更为明确地显示环境因素的影响，更为确切地说明某一基因的作用。双生儿法在人类遗传学中的应用及纯系生物在遗传学和许多生物学研究中的应用都是根据这一原理。

外在环境 ①温度。温度敏感突变型只能在某些温度中表现出突变型的性状，对于一般的突变型来说，温度对于基因的作用也有程度不等的影响。②营养。家兔脂肪的黄色决定于基因y的纯合状态以及食物中的叶黄素的存在。如果食物中不含有叶黄素，那么yy纯合体的脂肪也并不呈黄色。y基因的作用显然和叶黄素的同化有关。

演化 就细胞中DNA的含量来看，一般愈是低等的生物含量愈低，愈是高等的生物含量愈高。就基因的数量和种类来讲，一般愈是低等的生物愈少，愈是高等的生物愈多。DNA含量和基因数的增加与生理功能的逐渐完备是密切相关的。

基因最初是一个抽象的符号，后来证实它是在染色体上占有一定位置的遗传的功能单位。大肠杆菌乳糖操纵子中的基因的分离和离体条件下转录的实现进一步说明基因是实体。今已可以在试管中对基因进行改造（见重组DNA技术）甚至人工合成基因。对基因的结构、功能、重组、突变以及基因表达的调控和相互作用的研究始终是遗传学研究的中心课题。

参考资料：百度百科

Answer 2

脱氧核糖核酸（DNA，为英文Deoxyribonucleic acid的缩写），又称去氧核糖核酸，是染色体的主要化学成分，同时也是组成基因的材料。有时被称为“遗传微粒”，因为在繁殖过程中，父代把它们自己DNA的一部分复制传递到子代中，从而完成性状的传播

a. DNA是由核酸的单体聚合而成的聚合体。

b. 每一种核酸由三个部分所组成：含氮盐基+五碳糖+磷酸根。

c. 核酸的含氮盐基又可分为四类：鸟粪嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)

d. DNA的四种含氮盐基组成具有物种特异性。即四种含氮盐基的比例在同物种不同个体间是一致的，但再不同物种间则有差异。

e. DNA的四种含氮沿基比例具有奇特的规律性，每一种生物体DNA中 A≈T C≈G 加卡夫法则。

生命的遗传奥秘茂藏在DNA和RNA中

现在人们都知道DNA和RNA是遗传物质，但是什么叫DNA呢？其实DNA和RNA是一种核酸的东西，因为它藏在细胞核内，又具有酸性，因为在它刚被发现的时候就被称为核酸。

核酸是一个叫米歇尔的瑞士青年化学家发现的，那还是1869年的事，到了1909年，一位美国生化学家又发现核酸中的碳水化合物有两种核糖分子，因此核酸也有两种，一种叫脱氧核糖酸，英文缩写就是DNA，另一种是核糖核酸，英文缩写是RNA。DNA一般只在细胞核中，而RNA除了在细胞核中外，还分布在细胞质中。

DNA和RNA与生物遗传基因细菌学家艾弗里通过研究肺炎球菌转化时，偶然发现了DNA，就是那个被很多人找了很久的基因物质。在DNA上带着生命的遗传秘密的基因物质，这样，对于到底什么是决定生命遗传现象的探索，终于到了揭开秘密的时候了，这时已是20世纪40年代。

组成DNA的4种核苷酸的排列组合顺序大有奥秘

解开DNA的秘密

当发现基因就是DNA后，人们还是想知道，这个DNA是怎么样的一种东西，它又是通过什么具体的办法把生命的那么多信息传递给新的接班人的呢？

首先人们想知道DNA是由什么组成的，人类总是爱这样刨问底。结果有一个叫莱文的科学家通过研究，发现DNA是由四种更小的东西组成，这四种东西的总名字叫核苷酸，就像四个兄弟一样，它们都姓核苷酸，但名字却有所不同，分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)，这四种名字很难记，不过只要记住DNA是由四种核苷酸只是随便聚在一起的、而且它们相互的连接没有什么规律，但后来核苷酸其实不一样，而且它们相互组合的方式也千变万化，大有奥秘。
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染色体变异是指染色体的数目或结构发生改变。重点是数目的变化。染色体组的概念重在理解。一个染色体组中没有同源染色体，没有等位基因，但一个染色体组中所包含的遗传信息是一套个体发育所需要的完整的遗传信息，即常说的一个基因组。对二倍体生物来说，配子中的所有染色体就是一个染色体组。染色体组数是偶数的个体一般都具有生育能力，但染色体组数是奇数的个体是高度不孕的，如一倍体和三倍体等。
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华盛顿邮报》7日在头版披露，美国境内的众多“未来健康预测中心”现在生意越来越好了。这些机构的工作人员宣称，他们能根据人们提交的个体基因样本来推测某人未来一段时间内的身体状况走向，除了包括糖尿病、肝脏疾病、血栓、精神疾病等的发生率外，专家甚至还能预测酗酒和赌博倾向等等五花八门的内容。

以往，研究人员通过问卷调查配合家族病史等资料来推测某人未来的健康发展状况。现在，人们只要提供口腔里的少许粘膜组织或几滴血就能完成“预测”。有关研究机构认为，现在可通过基因检测提前发现的潜在疾病高达1100多种。不过，进行上述检测的费用需个人自行承担，检查一次至少要400美元以上。

检测机构根据结果向送检人提出调整生活方式或寻求医疗帮助的建议。这样，人们就能至少提前“5年到20年”有针对性地采取措施来避免严重疾病发生。现在，纽约和洛杉矶等地出现了根据不同人基因特点制定的特别食谱，同时有关基因与饮食保健的书籍也十分畅销。有人宣称，上述“预测”项目堪称人类基因研究的最新成果，可以让未来的医疗保健系统发生众多积极变化，尤其是让治疗方案更能有的放矢。不过，也有科学家认为，基因与人类健康、生活方式和外界环境之间的关系还有许多不为人知的秘密，因此广泛推行基因检测的做法并不成熟。有些时候，盲目轻信所谓的基因检测结果而改变自己的生活方式可能要产生适得其反的效果。

有科学家指出，在人类基因组图谱成功绘制之后，以基因组为基础的营养学研究将给疾病治疗带来一场革命。食物中的各种营养与体内不同类型基因之间的“互动”作用成为解决问题关键。根据这种说法，目前流行的所谓“饮食建议”将来会没有立足之地。比如，并非所有的人都能通过饮用红酒来保持心脏动脉血管健康。最新研究表明，营养和基因之间在持续不断地进行着交互作用，某些食物会增强那些保护性基因或有害基因的活动，而另外一些食物则会抑制这些保护性基因或有害基因，从而对健康产生多种直接影响。一些研究人员宣称，人体内至少存在150种在突变后能引发Ⅱ型糖尿病的基因，还有300种以上的基因突变与肥胖症有关。

2004年最新公布的人类基因组序列包含99%人类染色体基因组，错误率为十万分之一。科学家根据更为精确的计算表明，人类基因数量实际在2万到2.5万之间。美国科学家已初步绘成了白、黑、黄三个人种基因组的差异图，其中只有不到0.01%的差异。此外，近年来科学家对癌症基因的认识也大大加深。目前，治疗癌症可以有两个大方向：一个是用各种药物抑制或杀死癌细胞；另一个是修复和激活体内的抑癌基因，通过抑癌基因来治疗癌症，后者已经成为世界癌症研究最前沿的主要课题。

开展基因检测服务的公司介绍说，2002年，当这项业务刚刚出台的时候，前来要求检测的客户多数为富翁。现在，各种慢性病患者、运动员和普通人也纷至沓来，这说明大家都希望能早点找到让自己更健康的好方法。有人用现身说法证明，检查暴露了某些自己无法了解的隐患。据悉，多数受检的基因都与人体处理某些维生素的过程有关。
参考资料：用基因预测健康
回答者：zzlotus - 童生 一级 12-12 15:43

Answer 3

基因、DNA和染色体之间的关系

基因的物质基础是什么？起初科学家们认为蛋白质最有可能是遗传物质，因为蛋白质由20种不同的氨基酸组成，而DNA只有4种不同的碱基。直到1944年艾弗里（O.Avery，1877—1955）等证实了肺炎双球菌的转化因子是DNA，人们才确认基因的物质基础是DNA，某些病毒的遗传物质是RNA。DNA复制，基因也随着复制。细胞分裂时，复制了的染色体和其上的基因传给后代，这就是生物繁衍的分子基础。

1910年，摩尔根（T.H.Morgan，1866—1945）通过果蝇的遗传实验证明基因存在于染色体上。而后，摩尔根领导的实验室还阐明了多个基因在一条染色体上呈线性排列，从而得出了染色体是基因的载体的结论。但当时对基因的化学成分并不清楚。

DNA是遗传物质的证据主要来自于肺炎双球菌的转化实验。1944年，美国科学家艾弗里和同事经过10年的工作，在离体的条件下完成了肺炎双球菌从无毒型（R型）向有毒型（S型）的转化。他们把DNA、蛋白质、多糖等物质分别从活的5型细菌中提取出来，把每一成分分别跟活的R型细菌混合后在培养液中培养。他们发现，S型细菌的DNA成分、且只有DNA能够把某一R型细菌转化为5型，而且DNA的纯度越高，这种转化过程越有效。若使DNA分解，就不再出现转化现象。以上实验说明从一种基因型的细胞来的DNA掺入到另一不同基因型的细胞中，可引起稳定的遗传变异，DNA具有特定的遗传特性，是遗传物质。

DNA多聚核苷酸中的碱基对的排列顺序决定了遗传信息。遗传信息的编码通常是从DNA的5’端到3’端（聚合酶按这个方向复制DNA）。在以DNA为遗传物质的生命体中，基因是有遗传效应的DNA的一个区段，并与它所决定的蛋白质的氨基酸顺序相对应。每个DNA分子上有很多个基因，每个基因中又可以含有成百上千个核苷酸对。在一条DNA分子上的基因一般是分散的，被不编码蛋白质的DNA分开。

基因的3个基本特性可以用DNA的特性加以说明。

1．基因的自我复制。在细胞有丝分裂间期，DNA复制为相同的两个DNA分子，基因也随之复制。

2．基因决定性状。某一区段的核苷酸顺序互补地决定mRNA的核苷酸顺序，进而专一地决定蛋白质的氨基酸顺序。所以某一基因存在时，决定某种酶或其他蛋白质的合成，通过生理生化过程，出现某一性状。

3．基因的突变。DNA分子很稳定，但偶尔也会出现差错，例如某一区段内一个碱基对改变了，改变的新核苷酸顺序通过复制又能稳定地保持下去。基因也很稳定，但偶尔也会发生一个突变，出现一个与原来不同的新等位基因。该基因通过自我复制又稳定地一代一代传下去。

现已证明遗传物质除了DNA外还有RNA，如有些病毒不含DNA，只含有RNA和蛋白质。

Answer 4

早在1883年，鲁克斯（W·Roux）就观察到细胞核内能被染色的丝状体。1888年，德国人沃尔德耶（W·Waldeyer）称这种丝状体为“染色体”（英语：chromosome；希腊语：chroma=颜色，soma=体），意即可染色的小体。并猜测染色体与遗传有关。1902年，博韦里（T·Boveri）和萨顿（W·S·Sutton）指出，染色体在细胞分裂中的行为与孟德尔的遗传因子平行：两者在体细胞中都成对存在，而在生殖细胞中则是成单的；成对的染色体或遗传因子在细胞减数分裂时彼此分离，进入不同的子细胞中，不同对的染色体或遗传因子可以自由组合。因而，博韦里和萨顿认为，染色体很可能是遗传因子的载体。

染色体在细胞分裂之前才形成。在细胞的代谢期或间期，染色体分散成一级结构或伸展开的DNA分子，组成细胞核内的染色质或核质。

染色体的形态以中期时最为典型。每条染色体由两条染色单体组成，中间狭窄处称为着丝粒（centromer），又称主缢痕，它将染色体分为短臂（p）和长臂（q）。按着丝粒位置的不同，人类染色体可分为中着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体和近端着丝粒染色体等3种类型。近端着丝粒染色体的短臂末端有一个叫做随体的结构，它呈圆球形，中间以细丝与短臂相连。有的染色体长臂上还可看到另一些较小的狭窄区，称为次缢痕。染色体臂的末端存在着一种叫做端粒（telomer）的结构，它有保持染色体完整性的功能。

[编辑] 现代关于染色体超微结构的概念
染色体的超微结构显示染色体是由直径仅100埃（Å）的DNA-组蛋白高度螺旋化的纤维所组成。每一条染色单体可看作一条双螺旋的DNA分子。有丝分裂间期时，DNA解螺旋而形成无限伸展的细丝，此时不易为染料所着色，光镜下呈无定形物质，称之为染色质。有丝分裂时DNA高度螺旋化而呈现特定的形态，此时易为碱性染料着色，称之为染色体。

1970年后陆续问世的各种显带技术对染色体的识别作出了很大贡献。中期染色体经过DNA变性、胰酶消化或荧光染色等处理，可出现沿纵轴排列的明暗相间的带纹。按照染色体上特征性的标志可将每一个臂从内到外分为若干区，每个区又可分为若干条带，每条带又再分为若干个亚带，例如“9q34.1”即表示9号染色体长臂第3区第4条带的第1个亚带。由于每条染色体带纹的数目和宽度是相对恒定的，根据带型的不同可识别每条染色体及其片段。

80年代以来根据DNA双链互补的原理，应用已知序列的DNA探针进行荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization，FISH）可以识别整条染色体、染色体的1个臂、1条带甚至一个基因，因而大大提高了染色体识别的准确性和敏感性。染色体是遗传物质—基因的载体，控制人类形态、生理和生化等特征的结构基因呈直线排列在染色体上。2000年6月26日人类基因组计划（HGP）已宣布完成人类基因组序列框架图。2001年2月12日HGP和塞雷拉公司公布了人类基因组图谱和初步分析结果。人类基因组共有3～3.5万个基因,而不是以往认为的10万个。由此可见，染色体和基因二者密切相关，染色体的任何改变必然导致基因的异常。

染色体的主要化学成份是脱氧核糖核酸（DNA）和5种称为组蛋白的蛋白质。核小体是染色体结构的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白（H2A、H2B、H3和H4）各两个分子构成的扁球状8聚体。现在我们知道，DNA分子具有典型的双螺旋结构，一个DNA分子就像是一条长长的双螺旋的飘带。一条染色体有一个DNA分子。DNA双螺旋依次在每个组蛋白8聚体分子的表面盘绕约1.75圈，其长度相当于140个碱基对。组蛋白8聚体与其表面上盘绕的DNA分子共同构成核小体。在相邻的两个核小体之间，有长约50～60个碱基对的DNA连接线。在相邻的连接线之间结合着一个第5种组蛋白（H1）的分子。密集成串的核小体形成了核质中的100埃左右的纤维，这就是染色体的“一级结构”。在这里，DNA分子大约被压缩了7倍。

染色体的一级结构经螺旋化形成中空的线状体，称为螺线体或核丝，这是染色体的“二级结构”，其外径约300埃，内径100埃，相邻螺旋间距为110埃。螺丝体的每一周螺旋包括6个核小体，因此DNA的长度在这个等级上又被再压缩了6倍。

300埃左右的螺线体（二级结构）再进一步螺旋化，形成直径为0.4微米（μm）的筒状体，称为超螺旋体。这就是染色体的“三级结构”。到这里，DNA又再被压缩了40倍。超螺旋体进一步折叠盘绕后，形成染色单体—染色体的“四级结构”。两条染色单体组成一条染色体。到这里，DNA的长度又再被压缩了5倍。从染色体的一级结构到四级结构，DNA分子一共被压缩了7×40×5=8400倍。例如，人的染色体中DNA分子伸展开来的长度平均约为几个厘米，而染色体被压缩到只有几个微米长。

参考资料：http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9F%93%E8%89%B2%E9%AB%94