植物的生存之道—基因与基因表达

小院名称：甘肃山丹马铃薯科技小院

日期：2024年8月3日；周六；天气阴；温度17℃—28℃

植物，是人类在地球上持续生存的最佳依赖性伙伴，没有植物人类的生存就会出大问题。但是，不能像动物和人一样通过走动来躲避恶劣环境和敌人的植物是凭借什么秘笈在地球上一直持续生存繁衍了这么长时间的呢？

植物超强的“适应”能力正是植物的生存之道。植物的适应能力建立在适者生存和优胜劣汰的基本规律上，其秘诀在两个方面，一个是基因的变异，一个是基因的表达。

所谓的基因就是具有遗传效应的DNA片段，DNA呈双螺旋状立体结构，两条盘旋的脱氧核糖核酸分子链之间有多个碱基对衔接，细胞所有活动与繁衍特性的密码都在这些结构上。基因控制着生物体所有的形态特征和生长生理特性，比如植物的株高、根茎叶花与果实及种子的形状、种子萌发及开花结实需要的环境条件等等，基因就是生物体内的生长和繁殖的密码。

每种生物的体细胞内含有多条成对的染色体（比如，人23对，大豆20对，马铃薯12对），每条染色体上有1-2个DNA分子，每个DNA分子上含有多个基因。这就构成了每种生物都有自己特有的基因数量及其遗传属性。也造就了大千世界中物种的多样性。

基因有两个特点，一是复制，二是变异。基因的复制使生物保持了物种的基本特征和特性，也就是通常所说的“种瓜得瓜种豆得豆”。变异则是生物应对环境影响的秘诀。通过染色体组合（杂交）或DNA分子序列上的一些变化来调整物种的一些特征和特性以更好地适应环境并持续生存下去。

基因表达是指细胞染色体上的基因密码通过一系列复杂的生化过程最终表现在植物的某个特征和特性上。基因表达的过程大致是，受到季节或综合环境的影响，基因陆续打开，由mRNA、tRNA、rRNA等，先后把密码转运到细胞质中的核糖体上、同时把氨基酸也转运过来，接着在核糖体上按照基因密码合成蛋白质。蛋白质是细胞内最多的大分子化合物，细胞及植物器官长成什么样基本上都是由蛋白质的形态结构决定的，甚至细胞内很多生化活动也需要各种各样的蛋白质类参与。所以，基因的表达实际上就是通过合成特殊的蛋白质以及与之相伴相随的其它化合物来实现的。

   基因表达涉及到什么时候表达、表达幅度等具体细节。打个比方，某人很好斗，但一般在有人激怒他的时候才会表现出来，是张口唾骂还是动手打人或者杀人，则与他被激怒的程度有关。

在生长过程中一旦遇到生物或非生物的胁迫，植物还能够通过启动并根据胁迫的强度来上调对应的基因表达水平强化应对能力。比如，当植物生长过程中遭遇到缺水干旱的环境时，植物细胞即刻接收到对应的信号，然后再把这些信号通过一系列过程传递给细胞核，把染色体上的耐旱性基因打开，然后把耐旱指令从细胞核转移到细胞质中。

就这样一系列复杂而精细的信号表传递和基因表达使植物能在复杂的环境变化中保持生命力。

植物的生存之道—基因与基因表达

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植物，是人类在地球上持续生存的最佳依赖性伙伴，没有植物人类的生存就会出大问题。但是，不能像动物和人一样通过走动来躲避恶劣环境和敌人的植物是凭借什么秘笈在地球上一直持续生存繁衍了这么长时间的呢？

植物超强的“适应”能力正是植物的生存之道。植物的适应能力建立在适者生存和优胜劣汰的基本规律上，其秘诀在两个方面，一个是基因的变异，一个是基因的表达。

所谓的基因就是具有遗传效应的DNA片段，DNA呈双螺旋状立体结构，两条盘旋的脱氧核糖核酸分子链之间有多个碱基对衔接，细胞所有活动与繁衍特性的密码都在这些结构上。基因控制着生物体所有的形态特征和生长生理特性，比如植物的株高、根茎叶花与果实及种子的形状、种子萌发及开花结实需要的环境条件等等，基因就是生物体内的生长和繁殖的密码。

每种生物的体细胞内含有多条成对的染色体（比如，人23对，大豆20对，马铃薯12对），每条染色体上有1-2个DNA分子，每个DNA分子上含有多个基因。这就构成了每种生物都有自己特有的基因数量及其遗传属性。也造就了大千世界中物种的多样性。

基因有两个特点，一是复制，二是变异。基因的复制使生物保持了物种的基本特征和特性，也就是通常所说的“种瓜得瓜种豆得豆”。变异则是生物应对环境影响的秘诀。通过染色体组合（杂交）或DNA分子序列上的一些变化来调整物种的一些特征和特性以更好地适应环境并持续生存下去。

基因表达是指细胞染色体上的基因密码通过一系列复杂的生化过程最终表现在植物的某个特征和特性上。基因表达的过程大致是，受到季节或综合环境的影响，基因陆续打开，由mRNA、tRNA、rRNA等，先后把密码转运到细胞质中的核糖体上、同时把氨基酸也转运过来，接着在核糖体上按照基因密码合成蛋白质。蛋白质是细胞内最多的大分子化合物，细胞及植物器官长成什么样基本上都是由蛋白质的形态结构决定的，甚至细胞内很多生化活动也需要各种各样的蛋白质类参与。所以，基因的表达实际上就是通过合成特殊的蛋白质以及与之相伴相随的其它化合物来实现的。

   基因表达涉及到什么时候表达、表达幅度等具体细节。打个比方，某人很好斗，但一般在有人激怒他的时候才会表现出来，是张口唾骂还是动手打人或者杀人，则与他被激怒的程度有关。

在生长过程中一旦遇到生物或非生物的胁迫，植物还能够通过启动并根据胁迫的强度来上调对应的基因表达水平强化应对能力。比如，当植物生长过程中遭遇到缺水干旱的环境时，植物细胞即刻接收到对应的信号，然后再把这些信号通过一系列过程传递给细胞核，把染色体上的耐旱性基因打开，然后把耐旱指令从细胞核转移到细胞质中。

就这样一系列复杂而精细的信号表传递和基因表达使植物能在复杂的环境变化中保持生命力。