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染色體與基因的基本概念

我們進入到第3章,第3章的標題是 從染色體到DNA,第一節講到是遺傳的染色體, 遺傳的染色體是個學說的名字, 就叫遺傳的染色體學說,好,所以3-1在講什麼? 3-1是從高一的遺傳學,要橫跨到我們 選修生物的遺傳,高一介紹了孟德爾, 孟德爾學講了很多遺傳法則, 那我們接下來,現代的科學家如何看待遺傳呢? 好,我們先看現代的理論,現在的理論認為 染色體哦…染色體是DNA與蛋白質 構成的,所以現代的學說是 認為哦,我們的遺傳物質是由 基因所決定的,而基因呢, 是染色體上的一段DNA,好, 染色體中的DNA,那上面有很多段序列, 一段DNA若它可以轉錄、轉譯出蛋白質, 我們稱之為基因,所以我們把 一般我們高中所定義的基因的定義, 先講清楚,這是一個DNA。 去氧核糖核酸它是個聚合物,很長,好。 其中這一段序列,如果可以轉錄出mRNA, 然後再轉譯出多肽鏈, 再經過修飾, 形成蛋白質,那我們就會說 這一段DNA片段,叫做基因gene。 好,這是基因的 狹義定義,你一段DNA 可經由轉錄、轉譯,最後形成蛋白, 那這段DNA序列,就叫基因,好,它的概念 來自於gene make protein,protein do everything。 基因透過產生蛋白,來執行它.. 形成各性狀的這個功能,或結構的表現, 但是如果旁邊這一段…這一段 DNA序列,它經由轉錄形成的是 rRNS呢,rRNA不會再轉譯了哦, 它去構成核糖體的大、小次單位, 那這一段DNA序列, 沒有蛋白質的產物,還能叫基因嗎? 為什麼不行? 我負責產生rRNA,難道不行嗎? 所以基因有另外一個比較廣義的定義,它定義 就更廣了,一段有功能的DNA片段, 就叫基因,這個功能 可能是轉錄、轉譯出蛋白質, 也有可能,只是轉錄出rRNA和tRNA, 或者是其它的功能啊,所以現在 對基因的定義更廣了,一段有功能的 DNA片段,是個廣義的基因的一個定義, 狹義的就是,一段DNA片段 可轉錄、轉譯出蛋白質。這樣子,好, 那我們如果要看染色體,染色體上有基因嘛, 有DNA嘛,那我們要看的是核型,核型就是 細胞核內,染色體的形態,就是畫面右邊 這個圖。好,核型怎麼做呢?你可以看到,裡面有 染色體數目、大小、形狀,還有經過染色, 染色之後,你會看到裡面被染出來的那個條帶, 這個banding,你看這個條帶的形式,是不是 符合正常,好,像這個圖叫核型, 細胞核內染色體的形態, 那做這個照片的過程,就叫核型分析。 好,比如說,我今天懷疑有一個病患, 你是不是可能罹患唐氏症,就拿它的細胞 去做核型分析,好,你去做核型分析, 等核型的報告出來之後,給我看,好, 這就是核型報告,發現,21號染色體,在這邊, 1、2,只有2條欸,不是唐氏症, 唐氏症是…21號染色體多一條,變成3條, 好,那各位這個是核型分析,你看染色體都濃縮 成短桿狀,也就是這些呃… 染色體都是在所謂的分裂期 的時候,被拿出來的。 分裂期…因為在分裂期的前期, 我們的…才會出現所謂的核膜消失、 染色體濃縮成短桿狀。 對吧?好,可是分裂期的前面有S期, S期經過DNA複製,才會進入到G2, 才會進入到分裂期啊,分裂期才會看到這個圖, 所以這個圖的DNA都經過複製後了, 經過S期的複製,所以我現在就以這個 4號染色體為例吧,這個框起來,要換顏色.. 這個4號染色體哦,我把它 放大一些些。 你會發現它其實長這個樣子,哦…1條 哦…2條,啊長得是這個樣子, 它是個2分體啊, 為什麼我看不出來?因為2分體靠太近 又倍率不大,看不出來,放大,你就會發現它 其實是2個染色分體,合在一起的 2分體,為什麼是2分體?因為已經 DNA複製後啦,DNA都複製完,才會進入到 分裂期的前期,染色體才會濃縮的短桿狀, 好,我們就把一個處於分類期的細胞拿來, 核弄破,現在沒有核了,就加入染劑染色, 染色之後呢,就拍照,早期拍照之後呢, 這個照片洗出來用剪刀把染色體剪出來,之後 自己用人工來排,現在都已經有影像的 分析軟體,很方便了,它會自動把同號染色體 放在一起,那染色體放好之後,就開始編號,從1號 一路編到22號,染色體的編號是由 最長的染色體,排到最短的染色體, 所以理論上1號染色體是人體最長 的染色體,22號是最短的,那性染色體 會獨立出來,因為它不會放在體染色體排, 好,所以體染色體是由1排到22, 由最長排到最短,以上就是我們現在 科學家對於呃…遺傳物質的, 認知啊,這是個前言,我們 目前學術界,如何看待我們的 遺傳物質-基因。