老鼠基因和人类有很高相似度,为什么长得和人类差距这么大?

阿SIRym


老鼠的基因和人类基因的相似度并没有99%,不过貌似90%还是有的,至于说什么和人类基因相似度达到99%的,那是黑猩猩。


首先呢,人类和老鼠基因有一定的相似度是没有问题的,毕竟人类和老鼠都有着共同的祖先,那就是哺乳动物的,不过那也是好几亿年前的事情了,时至今日,老鼠和人类发展得可是迥然不同啊。而人类和黑猩猩的祖先都是古猿了,这个稍微近一点,也就几百万年前的事吧,所以黑猩猩和人类基因相似度更高也是说得过去的。

其实这并没有什么可大惊小怪的,因为不单单是人类和老鼠,人类和其它的哺乳动物,基因相似度都在90%以上,跟灵长类动物相比较,基因相似度普遍在96%以上。但是话又说回来了,即使如此,那又能说明什么呢?俗话说:“失之毫厘,差之千里。”人类和老鼠基因相似度10%的差距,足以让人类和老鼠发展成为截然不同的物种,就连是黑猩猩和人类基因有99%的相似度,仅仅1%的差距,那也还不是和人类有着天壤之别吗?


如果我们想要在人类和老鼠之间找出什么共同点的话,那么恐怕得回到数亿年前了,人类和老鼠同为哺乳动物,而哺乳动物最早进化于1.6亿年前,很多人认为哺乳动物进化于恐龙灭绝之后,实际上早在侏罗纪时代,哺乳动物就开始发育了,而至今为止,已经经过了1.6亿年的时间,人类和其它所有的哺乳动物都一样,最初源于始哺乳动物,而最初的哺乳动物,就像是一棵大树的根基一样,此后在这个根基之上,哺乳动物家族一点点壮大起来。

在这颗大树成长起来之后,它不断分化出各种各样的分叉,而人类和老鼠,在很早之前就已经不在同一个树干之上了,随着时间的推进,人类和老鼠已经变得越来越不同了,而人们普遍认为,原始猿类是人类的早期分化点,大约在600万年前,现代猩猩和人类分道扬镳,经过了真的多年的各自演变,人类和黑猩猩的基因差异度也才1%左右,已经形成了如此大的外貌、智力方面的差异,更不要提10%的差异了,这已经差的太远了。


镜像科普


老鼠与人类基因相似度只有95%左右,黑猩猩与人类基因相似度也只有98.8%。


其实老鼠与人类基因有95%的相似度有也很高了,如果只从基因上看,是人是鼠还真的难以分辨。

可在真实世界中,老鼠与人类的外形差距太大了

老鼠是啮齿动物,世界鼠类有450多种,共有家鼠、黄毛鼠、屋顶鼠等1700多亚种,是最原始的哺乳动物。长得獐头鼠目,体态有大有小,体重在20~900g之间,一双鼠目贼溜的转,却视力低下。尾端长着一条长长的鼠尾,人类就以它受到启发发明出来鼠标。


鼠类生性机灵,善钻洞、攀爬、游泳。智商高,堪与人类一较高低。人类吃的它们都吃,人类不吃的蝎子等物它们也吃。对于栖息地没有要求,不管是脏乱的下水道还是垃圾堆,都能栖身,因此常会为人类带来病菌。

鼠类繁殖能力强过人类,每年可怀胎8次,每次可有7只左右幼鼠。

老鼠与人类的相似度

耶路撒冷大学的科研人员扫描老鼠的骨骼发现,精确到毫米的老鼠骨骼与人类骨骼相似度高达99%。如果将骨架延展开来,与人类骨骼几乎没有区别。

下图为老鼠骨骼:


科研人员通过千万个老鼠实验,在比对老鼠与人类基因后,发现老鼠比人类的要少约10%,老鼠的第16号染色体与人类第21号染色体最相似。而人类多出来的基因其实有很多是重复的垃圾基因。

下图为古哺乳动物(人类祖先)骨骼:

人类还将继续对老鼠的研究,以能更好的了解自己。而且人类的祖先就是一种像老鼠的生物。


弄潮科学


先说一组数据,今天地球上上的人类和黑猩猩基因相似度达到了96%,和老鼠的基因相似度达到了85%,和香蕉的基因相似度竟然达到了50%,是不是觉得很不可思议,人类不仅与哺乳动物基因相似度高,而且与植物的基因相似度都达到了非常高的重合度。

这是为什么呢?我们就来好好分析一下,为什么人类和那么多的生物基因重合度那么高。

基因重合度

我们知道,人类的遗传物质是DNA,而DNA分子是由脱氧核糖核苷酸组成的。

脱氧核糖核苷酸中包括:磷酸,脱氧核糖,碱基,氢键(这些记不住也没关系),我们只需要知道,对遗传信息起到决定作用的是碱基对的排列顺序

碱基是指:A(腺嘌呤),G(鸟嘌呤),T(胸腺嘧啶),C(胞嘧啶)组成。

碱基对是指碱基两两排列,并且有一定规则:A(腺嘌呤)一定对应着T(胸腺嘧啶);G(鸟嘌呤)一定对应着C(胞嘧啶)。

而人体中,一共有30多亿碱基对,也就是说人体内有30亿对脱氧核糖核酸,我们人体的性状就是由这30多亿碱基对的排列顺序决定的,它们就有点类似于遗传编码一样。

而这30多亿碱基对中,并不是所有的都会在你身上表现出来,有很多碱基对是无用的,在你身上并没有表现出来,比如:鳞片、尾巴等。而其中有用的碱基对排列顺序,可以通过转录、翻译等工序,组成各种各样蛋白质,而人类的形状就是通过蛋白质实现的。

物理学家Riccardo Sabatini曾经做过一个比方:如果把你体内所有的遗传密码打印出来,那么将会占满26.2万纸,而这其中,只有500页独属于你自己,其他人没有。

这个比例,其实就是人与人之间的差异,这也是为什么我们说,你和世界上任何一个人的基因相似度都高达99.9%,哪怕你和他没有血缘关系。

那么,我们为什么和老鼠的基因相似度也那么高呢?

其实这是因为,老鼠和人类一样,遗传信息也是储存在DNA之中,也是通过碱基对的排列顺序来记录的,而且碱基都是由A(腺嘌呤),G(鸟嘌呤),T(胸腺嘧啶),C(胞嘧啶)组成。

大多数情况下,这些碱基对的排列顺序和人类的都相同,只有少部分与人类有差异。

人类和老鼠有85%的基因相似度是因为

这些基因执行着类似的功能,比如:呼吸功能,视觉功能,神经系统等等。

还有一些基因功能可能会在老鼠身上表现出来,而在人类身上不表现出来。

比如:某种基因疾病,可能在老鼠身上会发病,但在人类身上终身不发病。还有毛发,在老鼠身上会表现出全身毛发,但人类控制的形状是无体毛。

老鼠与人,为什么有85%的基因相似度?

在1亿多年前,人类和老鼠拥有共同的祖先,由于地球当时的霸主恐龙还没有灭绝,所以人类和老鼠的祖先只能占据较小的生态位,依靠夜行、树栖生活。

在7000万年前,人类祖先逐渐开始与老鼠祖先分家,但此时人类和老鼠的祖先是近亲,基因差异并不大,或许还存在部分生殖交流。

后来随着板块运动造成的地理隔绝,让人类祖先和老鼠祖先的基因差异越来越大,直至成为不同的物种。

尽管人类和老鼠成为了不同的物种,但人类和老鼠的在蛋白质编码基因上存在着许多相似度。美国国家人类基因组研究员认为,在蛋白质编码基因上,人类和老鼠相似度达到了85%,这也说明了两者在远古时拥有共同的祖先。

除了人类和老鼠有共同的祖先外,还有一个重要的原因,那就是并不是所有的碱基对都对应着性状,大多数碱基对是冗余的,它所对应的基因也是无用的,并不执行任何作用。

而有效的基因只占总基因的一小部分,正是这一小部分,决定了我们的长相、肤色、衰老与疾病。

而人类之所以与香蕉也有50%的基因重合度,是因为香蕉也是用DNA作为遗传物质,原理和人类相似,只是具体基因性状与人体不同。

总结

之所以老鼠基因和人类基因的相似度能够达到85%,其实是因为这些物种都是由真核细胞组成的,而真核细胞的遗传物质都是DNA,DNA上的碱基对排列原理都是相同的。

因此,即使物种之间外在的相似度不同,但控制生物最底层的逻辑都是相同的,因此在基因层面上,才具有如此高的相似度。


钟铭聊科学


我们都知道,人类在测试药物的时候,都会用小白鼠,其中一大原因就是老鼠和人类有超过90%的基因相同。

但有人会疑问,老鼠和人类怎么相差如此之大?

要明白的是,90%的基因并不意味着90%是相同的。一个胚胎的DNA中即便是出现一个错误,这会使它无法存活。

基因型(生物体拥有的一组基因)和表现型(生物体的实际形态)是两种不同的东西,所以90%的基因型相似性并不等于90%的表型相似性。一个基因的差异可能会对形态产生巨大的影响,或者几乎没有影响,更不用说10%了(百分之十的差别,相当于大约2000个基因)。

不过另一方面,看看这张图片

你能分辨出哪个是老鼠,哪个是人类胚胎吗?

基本形状非常相似,很明显我们没有比较它们的实际大小。

但总的来说,作为两种哺乳动物,我们有很多共同之处。四肢,消化系统相似,生殖机制相似,1头2眼1鼻2耳,颈,骨头,脊椎…。

此外,大约8000万年前,人类、老鼠和其他哺乳动物共有一个共同的祖先。因此,所有哺乳动物的基因组都是相似的,当然并不是完全一样,所以在形态上的差距还是非常明显的。


万物未解之谜


答:如果不理解“基因相似度”的概念,就很容易造成误解,生物之间哪怕是基因相似度1%的差别,也会造成两者的巨大差异,比如人和斑马鱼的基因相似度为87%,与老鼠的基因相似度为90%,与黑猩猩的基因相似度为99%,人与人之间的基因相似度高达99.99%以上。


人类拥有23对染色体,包含2万多个基因,总共30多亿个碱基对;我们经常听说的基因相似度,指的是对应基因中碱基对的一致性,比如某两个基因包含2万个碱基对,如果其中有100个碱基对不同,那么这两个基因的相似度就为:

(20000-100)/20000=99.5%;

对于地球上的动物来说,对应基因相差几个碱基对,其表达形式都有可能千差万别,比如人类当中有一种叫做镰刀型贫血病的隐性遗传病,因为红细胞呈镰刀状(正常为圆饼状)而得名。

然而科学家发现,血红蛋白由500多个氨基酸组成,正常人的血红蛋白和患病者的血红蛋白只区别于一个氨基酸,在β链N末端的第6个氨基酸处,正常人为谷氨酸,患者为缬氨酸,原因是患者DNA中负责血红蛋白的一个碱基对发生了突变,也就是DNA中一个碱基对的变化,就造成了一种遗传病的产生。

类似的例子在生物中很常见,比如人类和家猪的胰岛素只有一个氨基酸不同,人类与牛的胰岛素只有三个氨基酸不同,所以早期治疗糖尿病时,使用猪的胰岛素要比使用牛的胰岛素效果好。

人类拥有2万多个基因,每个基因都有各自的功能,比如负责肤色、身高、单双眼皮等等,也许负责肤色的基因中,也就是几个碱基对的差别,才有了全世界各种肤色的人类,对于不同的物种,基因差别会更大些。


人类和其他动物在形态上千差万别,但是与人类一样,很多动物也只有两只眼睛,一个鼻子,然后五脏俱全,所以这些动物和人类的基因会有很大的相似度,即便如此,剩下百分之几的基因差别,也会导致不同物种间的形态千差万别。

即便是人类当中的同卵双胞胎,两者基因完全相同,长大后双胞胎在性格、长相上也会有一定差异,而两个家族上没联系的人,其基因的相似度也高达99.99%以上。

所以说,人与黑猩猩的基因相似度为99%,与老鼠的基因相似度为90%,与斑马鱼的基因相似度为87%,这样的数据是可以理解的。

这也间接说明了,地球上的生物很可能是同源的,至少很大一部分物种是同源的,也就是由一个最初的物种演化而来;比如地球上最原始的灵长类,可以追溯到7000万年前的普尔加托里猴,该物种的外观就形似松鼠。

在2019年2月,美国科学家有一个发现,他们创造出四种全新的碱基对,并且可以形成稳定的DNA双螺旋结构,这一发现暗示着外星生物体有可能与地球生物有着不同的DNA编码方式,也间接给地球生物同源的说法提供了证据,因为在地球上,使用DNA遗传的生物都是同一套编码方式。


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艾伯史密斯



先纠正一个错误,99%指的不是相似性,而是同源性,科学家们在2002年的时候,研究和分析了老鼠的基因,结果显示老鼠有99%的基因,都能在人类的基因当中找到同样的序列。

那么这个研究证明了在基因的层面上,人和老鼠是高度同源的,所以不要被一些流言误导了,人家明明说的是同源性,但却被一些自媒体说成是相似性。


当然了,这个研究并不奇怪,虽然说人和老鼠是两个截然不同的物种,但人和老鼠都属于哺乳动物的一员,而哺乳动物都拥有同一个祖先。

始祖兽是一种生活在1亿3000万年之前的哺乳动物,这种动物极有可能是胎生哺乳动物的最早祖先,那么包括人类,老鼠,鲸鱼在内的所有哺乳动物,都是始祖兽在漫长的演化过程当中,一步一步分化而来的,所以这也是为什么所有的哺乳动物,基因序列都差不多的原因了。


最后基因的同源性和相似性,它们完全是两码事,不可混淆在一起理解,例如哺乳动物的基因序列虽然都差不多,但基因的相似性就千差万别了。

例如和人类基因最像的动物是黑猩猩,它们的基因和人类的基因有98%都一样,但就是这1%的差异,导致人类可以上天入地,而黑猩猩要么被关在动物园里,要么在野外风餐露宿,所以基因太重要了……


种植恒星


需要从两方面看待这样的问题。

第一,科学家们发现,老鼠基因与人类基因相似度确实很高,能达到90%左右,这恰恰说明了地球上物种同源,地球上的所有物种都拥有共同的祖先,都是源于大约35亿年前出现的最原始的地球生命。之后开始了漫长的进化道路,一步步进化到如今丰富多彩的生物世界。

第二,之所以老鼠基因与人类基因相似度如此高,也恰恰说明了人类与老鼠在进化道路上分道扬镳的时间比较晚。人类是哺乳动物进化来的,而老鼠也是哺乳动物,最早的哺乳动物出现在大约2.25亿年前,在大约8000多万年前,老鼠和人类的祖先才开始走向不同的进化道路。而黑猩猩与人类在进化道路上走向不同分支的时间更晚,大约在500万年前,所以黑猩猩与人类基因相似度更高,能达到99%左右。

不要说老鼠和黑猩猩了,即便是植物,比如说香蕉的基因组成与人类的相似度也能达到50%左右,但人类与香蕉相差简直十万八千里!

地球上最原始的物种经过了35亿年才进化出如今上千万物种,进化的过程其实就是基因突变的不断积累,积累到一定程度发生形状的明显变化,新的物种就产生了。而人类(祖先)与老鼠分离只是在8000万年前左右,相对35亿年的漫长时间已经很短了,老鼠基因与人类基因如此相似也不足为奇!


宇宙探索


到目前为止,在一个物种中发现的几乎所有基因在另一个物种中都可以以一种密切相关的形式存在。

在已被研究的大约4000个基因中,只有不到10个在一个物种中发现,而在另一个物种中却没有。

小鼠和人类基因组都包含大约31亿个碱基对(或化学字母)。只有大约5%的序列由蛋白质编码区域(基因)组成。超过90%的基因组是非编码DNA,有时被称为“垃圾”DNA,没有已知的功能。由于大量的非编码DNA,仅凭一个序列很难识别基因;

即使是今天最好的计算程序也不能识别许多编码序列,并错误地识别其他编码序列。

同样,要识别DNA内的调控区域也很困难,因为它们仅以定义不清的“一致”序列的形式存在。

平均而言,老鼠和人类基因组的蛋白质编码区域有85%是相同的;一些基因99%相同,而另一些只有60%相同。这些区域在进化上是保守的,因为它们是功能所必需的。相比之下,非编码区域的相似性要小得多(只有50%或更少)。

因此,当我们将人类和老鼠的相同DNA区域进行比较时,功能元素明显地脱颖而出,因为它们有更大的相似性。

科学家们已经开发出一种计算机软件,可以自动对人类和老鼠的序列进行比对,使蛋白质编码和调控区域变得明显。

大约八千万年前,人类、老鼠和其他哺乳动物拥有共同的祖先。因此,所有哺乳动物的基因组都是相似的。

从理论上讲,将狗或牛的DNA序列与人类的DNA序列进行比较,将提供相当丰富的信息。然而,老鼠有一个主要的优势,因为它是一个完善的实验模型。

基因不仅可以很容易地在小鼠基因组序列中找到,而且还可以通过实验来测试这些基因在小鼠体内的功能。因此,科学家可以在老鼠身上模拟人类疾病中发生的DNA变化的影响,并仔细研究这些DNA拼写错误的后果。

小鼠模型也提供了测试可能的治疗药物并评估其精确效果的机会。


石墨烯资讯


小鼠和人类基因组的蛋白质编码区具有85%的同一性; 一些基因99%相同,而其他基因只有60%相同。非编码区域更不相似(仅50%或更少)。长得和人类差距这么大也是可以理解。因此,当比较来自人和小鼠的相同DNA区域时,功能器官由于其更大的相似性。科学家已开发出能够自动对准人类和小鼠序列的计算机软件<strong>,使蛋白质编码和调节区域变得明显。

总体而言,小鼠和人类共享几乎相同的基因组。小鼠和人类基因组都含有约31亿个碱基对(或化学字母)。只有约5%的序列由蛋白质编码区(基因)组成。超过90%的基因组是非编码DNA,有时称为“垃圾”DNA,没有已知的功能。由于大量的非编码DNA,仅仅通过观察一个序列就很难识别基因; 即使是当今最好的计算程序也无法识别许多编码序列,并且错误识别其他编码序列。同样难以识别DNA中的调控区域 - 将基因表达打开或关闭,上调或下调的“转换” - 因为它们仅存在于定义不明确的“共识”序列中。

人类,小鼠和其他哺乳动物在大约8000万年前共享共同的祖先。因此,所有哺乳动物的基因组都相似。从理论上将狗或牛的DNA序列与人的DNA序列进行比较将是非常有益于人类。然而,老鼠的主要优点在于它是一个成熟的实验模型。不仅可以在小鼠基因组序列中轻易找到基因,而且还可以通过实验测试这些基因在小鼠中的功能。因此,科学家们可以在老鼠身上模仿人类疾病中发生的DNA改变的影响,并仔细研究这些DNA拼写错误的后果。小鼠模型还提供了测试可能的治疗剂,并评估其精确治疗效果。


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科研小虫


老鼠的基因和人类的相似度90%左右,相似度不是指基因有多少相同,而是基因的类型和其主导的性状的关系,只要有一个碱基对不同,基因功能就不相同,导致不同物种的较大差异。

同是哺乳动物分支,老鼠和人类往远了说有一个共同的直系祖先,而哺乳动物的演化历史大约只有1亿多年,相较于地球生命40亿年的历史还是很短暂的,因而哺乳动物间保留了一些相似的基因,据分析人类和老鼠的基因相似度在85%-90%,然而这里的相似度指的只是“相似”,并不说明两者有多少相同的基因,哺乳动物的生殖发育规律是有一定相似的,最初的时候形态相似度非常高,相似的发育来源于相似的基因,基因的行为才是生物发育的根本

,而尽管基因有相似,但是哺乳动物的胚胎发育在时间上有较为明显的区别,人类需要10个月,一些哺乳动物仅仅只需要几周,但是每种基因中又多多少少有一些碱基对的差异,这来源于漫长进化历史中不断形成的可遗传变异,就是这一点点差异导致了基因产物的天差地别,基因控制的生物体的发育结果就千差万别,而对于现代技术来说,基因的差异是可以测定的。

据科学家分析,人类的语言是和基因有关的,有一些基于基因突变的遗传病导致人缺乏语言能力,听不懂也不会说,而分析后发现猿类动物也有这种基因,只是和人类有几个碱基对的差别,造就了它们没有语言能力。生物的繁衍来自于基因的复制,复制几乎是100%一样地向后代传递,因此生物的繁衍首先是保持了物种的稳定,而那些可遗传的变异才形成了生物演化的基础,可遗传的变异导致了种群内生物的差异,可大范围的基因突变一般是直接导致死亡,所以这些变异也只是少数基因点位的变异,因此不同的生物个体拥有大量相似只有少量不同。然而这些会随着演化的时间而不断累积,动物也会因为微生物的感染将一些病毒或者细菌的基因固定在自己的基因中,成为内源性的病毒基因,人类和老鼠生活的环境大不相同,各自都会引入很多不同的基因,各种基因差异的累积尽管使两者之间只有10%左右的差异,基因的表达结果却千差万别。

地球生命一脉相承,构成物质都是一样的,十来种碱基,20种左式氨基酸,尽管它们之间的配对可以有很多很多种,可是已知的地球生物都有一两百万种了,未知的可能还有千万种,那就会使碱基的配对有高度相似的不同物种。人类不仅和老鼠基因相似度在90%左右,和香蕉的相似度也有50%。


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