兒童自然生態展
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決定人類遺傳性狀的基因
 
基因(Gene)決定人類的遺傳,準確地說,基因是決定遺傳性狀的重要物質。基因可控制一個細胞該製造哪一種蛋白質,以及製造多少。而肩負如此重責大任的基因,位於人體的何處呢?
 
首先,我們來找找看基因的所在之處吧。我們把身體看成一個箱子,以幫助理解。請對照右頁圖(圖1-1)與下段說明。
 
人體有許多的組織與器官,例如骨骼、肌肉、皮膚、血液、神經、牙齒、頭髮等,這些組織與器官皆由許多稱為細胞的小單位集合而成。換個方式說,人類猶如一個塞了大約六十兆個細胞的箱子。更神奇的是,這些小細胞,也能看成一個個小箱子。
 
(b)打開細胞這個箱子,你會發現裡面塞了各式各樣的小東西。大約在細胞的正中間處有一個核,而核中所有染色體的集合便稱為基因體。
 
(c)在基因體這個更小的箱子中,有著四十六條(二十三對)染色體。
 
(d)放大這四十六條染色體的其中一條。且在細胞分裂時,用顯微鏡觀察細胞核的內部,你會發現有某些物質被色素染色,因此這些物質就命名為染色體。
 
(e)打開染色體這個箱子,則可看到稱為染色質的極小單位。
 
(f)在染色質的箱子內,有數個核小體。核小體是以絲帶狀物質,將數個組蛋白(球狀蛋白質)綑起來的集合體。
 
(g)接著,將核小體拆開,我們便會發現DNA(Deoxyribonucleic acid,去氧核糖核酸)。DNA像絲帶一樣,把組蛋白捲起來,形成核小體。許多核小體緊密地排在一起,便會形成壓縮染色質。在壓縮染色質的狀態下,DNA所含有的基因無法發揮作用(基因關閉),不會合成蛋白質。
 
(h)另一方面,若核小體的排列較為鬆散,即會形成非壓縮染色質。在非壓縮染色質的狀態下,DNA所含的基因即可發揮作用(基因開啟),可以合成蛋白質。
 
DNA是一條長線:基因與DNA的關係
 
人體一個細胞具有四十六條染色體,每條染色體上平均排列著一億個鹼基對(參考第93頁)。將一條染色體拉直,長度大約是3.3公分。換句話說,我們可以把DNA看成直徑兩奈米(一奈米= 百萬分之一毫米),長度3.3公分的細線。不過,以奈米為單位,你應該很難想像吧!所以我們把DNA的直徑放大成20公分,而DNA的長度等比例放大,成為3,300公里。
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