基因是生物体遗传信息的基本单位,其结构主要存在于DNA分子中。具体结构可分为以下层面:
细胞核中的染色体
基因主要存储在细胞核内的染色体上,染色体是DNA的载体,负责遗传信息的传递。
线粒体中的DNA
部分基因(如线粒体基因)位于细胞质中的线粒体里,属于母系遗传。
基因的DNA序列可分为编码区和非编码区:
编码区
外显子 :包含实际编码蛋白质的序列,最终会转录并翻译成蛋白质。
内含子 :在转录过程中被剪切掉,不直接参与蛋白质合成。
真核生物基因具有外显子和内含子的结构特征,原核生物基因则为连续序列。
非编码区
前导区 :位于编码区上游,调控基因转录起始。
尾部区 :位于编码区下游,参与mRNA加工。
调控区 :包含启动子、增强子等序列,控制基因表达。
基因通过编码蛋白质或功能RNA,参与生物体的生长、发育、繁殖等生命活动。例如,通过转基因技术将抗冻蛋白基因转入番茄,可增强其耐寒能力。
综上,基因的结构与功能紧密相关,其DNA序列的精确性直接决定了生物体的遗传特征。