《基因与遗传》 思维导图 生物体的基因其实就是决定遗传的生化指令, 这些生化指令决定了每一个物种的各种特征, 从外貌到各种器官功能的微小细节全都包括。 染色体是基因的载体,由DNA和蛋白质构成。 DNA中携带着遗传信息。 RNA是合成蛋白质、实现遗传的物质 基因载体是染色体 承载生物体内所有遗传物质的构造称为染色体。 染色体位于细胞核内, 只有在细胞分裂时才能被观测到。 染色体主要由链状的脱氧核糖核酸DNA和蛋白质构成, 是一些微小的丝状物。 亲代的特征主要通过染色体遗传给子代。 通常不同种类的生物细胞内,染色体数目不尽相同 DNA与RNA是什么呢 DNA即脱氧核糖核酸, 是承载基因和组成染色体的物质, 为双螺旋结构。 RNA即核糖核酸, 是将DNA上的遗传信息送到细胞质中的物质,为单螺旋结构。 DNA和RNA的基本结构单位是核苷酸, 它由脱氧核糖或核糖、磷酸和碱基构成。 其中DNA的四个碱基是 鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T), RNA是把T换成U 我们的每个细胞都含有基因 基因是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RNA构成以外, 多数生物的基因由DNA构成, 并在染色体上呈线状排列。 各种基因在染色体上都有各自特定的位置。 每个基因都控制着某个特定的性状。 细胞的繁殖也涉及DNA的复制 DNA复制时,两条链解开, 从成对的碱基中间分开, 然后游离在细胞核中的碱基与DNA分子每条链上的碱基配对。 碱基配对的规律是:A与T配对,G与C配对。 每个新的DNA分子的碱基顺序都与原来的DNA分子完全一致。 DNA复制保证了每一个子细胞都能获得完整的遗传信息。 那么蛋白质是怎么合成的呢 蛋白质合成由RNA来完成。 信使RNA以细胞核中的DNA分子为模板, 合成长链,然后穿过核膜来到细胞质中, 附着在核糖体上。 这时,转运RNA便携带特定氨基酸, 根据信使RNA链上的遗传信息, 开始装配蛋白质 最后我们讨论下遗传的问题 遗传是指生物体的某些特征从上一代传递到下一代的现象。 每个生物体的性状都取决于它所携带的基因。 遗传不仅使不同种类的生物之间有了明显的差异, 而且使同一物种之间也会有较小的差异。
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蝴蝶脚上的味觉器官 这只蝴蝶在挑选一片产卵的叶子。几天后这些卵就会孵化出幼虫,幼虫的第一口食物就是这片叶子。因此这片叶子将决定蝴蝶幼虫的生死。 这片叶子的生物碱、苷类这些毒素含量不能太高,而氨基酸、糖类必须充足、水分、盐分必须适中。 那么蝴蝶怎样检测这片叶子呢?诶,蝴蝶自有妙招,这个妙招这就是长在前脚跗节上的“味觉感受器”。 你没听错,蝴蝶的味觉器官不在他的口器里面,而是长在了脚上,神奇吧?。但是更神奇的是这个感受器只有几个细胞,但是却能完成这么复杂的化学检测! 今天我们就从结构、功能、进化多角度讲一下这个“脚上味觉器官”,让我们感受一下生命之神奇! 我们先看一下蝴蝶脚上的“味觉感受器”的结构,感受器呈毛状或锥形,长度 30–80 微米,末端具有小孔或裂隙,可允许水溶性或脂溶性分子进入。 再放到显示倍数,可以看到感受器内部包含 4–5个感觉神经元,并伴随 1个支持细胞。每个神经元检测的物质不同。有糖分侦察员、毒素排雷手、盐分探测兵、水质检测官。 当雌蝶停在叶片上时,它会不断地用前足轻拍、摩擦叶面,并通过位于脚上的味觉感受器,快速判断叶片的质量,毒素超标!糖分不足!氨基酸合格!’不同的化学分子,会让神经元发出不同频率的‘电波’,就像蝴蝶脚下的小小电报机,把味觉信息传给大脑。 就这样蝴蝶根据这些信息做出是否适合产卵的决定。 关键是这个器官只有几个细胞,堪称自然界最精密的“化学检测仪”。完胜人类制造那些复杂笨重的仪器。 这个“脚上味觉”的功能可不只是为宝宝选家园。平时,蝴蝶也用它来高效筛选食物!想尝哪朵花?不用伸嘴,“脚踩测味”即可,就像随身携带的试纸,比用嘴品尝方便高效多了。 其实在3亿年前的古生代,蝴蝶的脚上是没有这个装置,那时候植物群落还以蕨类、裸子植物为主,当时的昆虫主要依靠触角和口器来感知化学信息。 直到约1.4亿年前的白垩纪,被子植物大爆发,出现了大量有毒、有化学物质的叶片。吃错了,幼虫立刻死亡。这时候蝴蝶开始迅速进化,直到约1亿年前,蝴蝶由口器/触角的“化学感受任务”逐渐外包到腿上,就是我们现在看到的前足跗节味觉感受器。这是自然选择塑造生命的绝佳例证!
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