引言:问题是生命是如何从水中产生并发展成为人类的 。原因是什么?
答案是:DNA[基因]遗传的不完全完整性和突变 。
什么是DNA?这是生物学中介绍的 。即DNA脱氧核糖核酸(英文:deoxy核糖核酸,缩写:DN洪都博客A)是一种生物大分子,能形成遗传指令,诱导生物发育和生命功能 。脱氧核糖核酸是染色体的重要化学成分,也是基因的物质 。有时被称为“遗传粒子”,因为在繁殖过程中,父亲将自己的一部分DNA复制并传递给后代,从而完成性状的传播 。
DNA是一种非常大的分子(分子量一般至少在百万以上),其重要成分有腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸 。DNA以游离状态存在于细胞核、线粒体和叶绿体中,或者存在于某些细胞的细胞质中 。已知大多数噬菌体、一些动物病毒和少数植物病毒也含有DNA 。
重要的功能是信息存储,如“蓝图”或“公式” 。包括的指令需要在细胞中构建其他化合物,如蛋白质和RNA 。带有蛋白质编码的DNA片段称为基因 。其他的DNA序列,有的直接用自己的结构发挥功能,有的则参与调节遗传信息的表达 。
个体成长需要经历细胞破裂 。当细胞破裂时,需要复制自身基因组中的DNA,使子细胞拥有与其父母相同的遗传信息 。DNA的双链结构可以通过DNA复制机制进行 。在这个复制过程中,两条长链会先被分开,然后一种叫做DNA聚合酶的酶会根据这两条长链分离并合成互补的DNA序列 。
这种酶能找出准确的外源互补碱基,并将其与模板长链结合,从而制造出新的互补长链 。因为DNA聚合酶只能扩增5 & # 39;到3 & # 39;DNA链合成的方向,所以双螺旋中平行但方向相反的两条链有不同的合成机制 。旧长链的碱基序列决定了新长链的碱基序列,这样细胞才能获得完整的DNA拷贝 。
DNA螺旋之间的相互作用并不经常发生,人类细胞核中的每条染色体都有一个区域叫做“染色体范畴” 。染色体之间的物理差异对于维持DNA信息的稳定性非常重要 。
但是,有时候染色体之间会发生重组 。在重组的过程中,会有染色体的交换:首先是两个DNA螺旋断裂,然后是它们的片段交换,最后是重新粘合 。重组使染色体能够相互交换遗传信息,出现新的基因组合,从而增加自然选择的后果,并可能对蛋白质的进化产生重大影响 。遗传学也参与DNA修复,尤其是当细胞中的DNA断裂时 。
同源重组是最常见的染色体交换方式,可以在两条序列相似的染色体上产生 。然而,非同源重组对细胞有害,引起染色体易位和遗传异常 。
DNA中包含的遗传信息是所有现代生命功能和生物生长繁殖的基础 。然而,在40亿年的生命历史中,DNA是何时出现并开始发挥作用的尚不清楚 。
一些科学家认为早期的生命形式可能将RNA作为遗传物质 。RNA可能在早期细胞代谢中发挥重要作用,一方面可以传递遗传信息;另一方面,它也可以作为核酶的一部分进行催化 。RNA是核糖核苷酸与磷酸二酯键缩合形成的链状分子 。RNA是以一条DNA链为模板,根据碱基互补配对的原理转录而成的单链 。它的重要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达,是遗传信息向表型转化过程中的桥梁 。
在古代的RNA世界中,核酸和红豆博客具有催化和遗传作用,这些分子后来可能演变成现在的四个核苷酸构成遗传密码的情况,因为碱基种类越少,复制的准确率就会越高;碱基种类多了,核酸的催化效率就会提高 。能达到不同目的的两种功效,在四个基数的情况下,最终达到更优数 。
但是,关于这个古老的遗传系统并没有直接的证据,而且由于DNA无法在环境中存活超过一百万年,在溶液中会逐渐降解成短的片段,所以大多数化石都没有可供讨论的DNA 。即便如此,仍有一些人声称获得了更古老的DNA 。其中一项研究表明,已经从生活在2.5亿年前的盐晶体中的细菌中分离出DNA,但这一宣布引起了讨论和争议 。
弗里德里希·米歇尔是瑞士医生,他是之一个分离DNA的人 。1869年,他从废弃绷带中残留的脓液中发明了一些只能用显微镜检查的材料 。因为这些物质位于核素中,米歇尔称之为“核素” 。
1919年,费巴斯里进一步确定了构成DNA的碱基、糖和磷酸核苷酸单位 。他认为DNA可能是由磷酸基团连接的一系列核苷酸 。但在他的概念里,DNA的长链是短的,里面的碱基是按照固定的顺序重复排列的 。1937年,威廉·阿斯特伯里完成了之一张X射线衍射图,阐明了DNA结构的规律性 。
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