遺傳信息學
Ⅰ 遺傳信息指的是什麼
遺傳信息 genetic information 指生物為復制與自己相同的東西、由親代傳遞給子代、或各細胞每次分裂時由細胞傳遞給細胞的信息, 即鹼基對的排列順序(或指DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序) 。從歷史上看,首先是由G.J.Mendel(1866)的研究形成了概念,即相應於生物各種性狀的因素(現在稱為基因)中包含著相應的信息(以後G.Beadle等人(1941)所開創了遺傳生物化學的研究,描繪出這樣一個輪廓:基因和決定生物結構與功能的蛋白質之間具有一對一的對應關系。關於基因的化學本質方面,根據O.T.Avery等(1944)進行的轉化實驗,以及A.Hershey和M.Chase(1952)用大腸桿菌噬菌體的DNA進行的性狀表達實驗,已闡明DNA是遺傳信息的載體。附著DNA結構研究的進展,現在已經確立了這樣的概念,即基因所具有的信息可將DNA的鹼基排列進行符號化。信息在表達時,DNA的鹼基排列首先被轉錄成RNA的鹼基排列,然後再根據這種排列合成蛋白質。有的病毒的遺傳信息的載體不是DNA,而是RNA。遺傳信息不僅有相應於蛋白質的基因信息,也包括對信息解讀所必需的信息、控制信息表達所必需的信息,以及生物為了復制與自己相同結構所必需的一切信息。
Ⅱ 生物體遺傳信息的表達是通過什麼方式實現的
分子遺傳學認為,生物的遺傳性狀是以遺傳信息或遺傳密碼的形式主要編排在DNA分子上的,表現為特定的鹼基排列順序。生物的遺傳信息,一方面通過DNA的復制,一代一代地傳遞下去;另一方面在後代的個體發育中,它又以一定方式反映到蛋白質的分子結構上,導致後代表現出與親代相似的性狀。
前者是遺傳信息的傳遞過程,後者是遺傳信息的表達過程。
生物遺傳信息的表達通過遺傳信息的轉錄和翻譯來完成。
1.遺傳信息的轉錄。
所謂「轉錄」是指遺傳信息由DNA傳遞到mRNA上。
遺傳信息的轉錄過程是在RNA聚合酶的催化作用下進行的。當RNA聚合酶與DNA分子的某一起動部位相結合時,DNA的這一特定片段的雙股螺旋解開,以其中的一條鏈為模板,聚合酶沿著該鏈移動,按著鹼基配對法則,使細胞里已經製成的四種核苷酸(分別含有鹼基A、G、C、U)聚合成與該片段相對應的(或者說互補的)mRNA分子。
這樣,DNA中的遺傳信息便「轉錄」到了mRNA上。
2.遺傳信息的翻譯。
所謂「翻譯」就是將mRNA上的遺傳密碼翻譯為蛋白質的過程。
在64個密碼子中有61個是各種氨基酸的密碼子。一種氨基酸可以只有一個密碼子,如色氨酸只有UGG一個密碼子;也可以有數個密碼子,如蘇氨酸有4個密碼子,ACU、ACC、ACA、ACG。一種氨基酸可以由幾種不同的密碼子決定,這種情況叫做密碼子的兼並性。
此外,還有三個密碼子UAA、UAG、UGA,它們並不決定任何氨基酸,但在蛋白質合成過程中,它們卻是肽鏈增長的停止信號,所以又把這三個密碼子叫做終止密碼子。
另外,密碼子AUG和GUG除了分別決定甲硫氨酸和纈氨酸以外,還是翻譯的起始信號,叫做起始密碼子。應該指出,當AUG和GUG不在起始點時,編碼甲硫氨酸和纈氨酸;在起始點時,原核細胞的翻譯過程證明,AUG將編碼甲酞甲硫氨酸,肽鏈開始合成後不久,甲醯基會被甲醯基酶切除掉,有些原核細胞中甚至還可以切除鄰近開頭的幾個氨基酸。至於GUG作為起始密碼子,到目前為止只在一種噬菌體的蛋白中發現過;在正常情況下,它是纈氨酸的密碼子,但當缺失正常起始密碼子時,可由它充當。
遺傳密碼的整個翻譯過程包括:起譯、接肽和終止三個階段。但完成翻譯工作要先做兩件事:一是把氨基酸活化起來;二是把氨基酸送到「裝配」蛋白質的「機器」(核糖體)上去。
3.遺傳信息的傳遞方向。以上介紹了遺傳密碼翻譯成蛋白質的大致過程,這個過程可以用一個簡單的式子來表示遺傳信息的傳遞方向:
Ⅲ 遺傳信息如何流動
中心法則揭示了生物遺傳信息的流動方向,有以下幾個途徑:
1、DNA→DNA,即DNA的自我復制;
2、DNA→RNA(轉錄)→蛋白質(翻譯),即遺傳信息的表達;
3、RNA→RNA,即RNA的自我復制,如煙草花葉病毒等RNA病毒;
4、RNA→DNA→蛋白質,如逆轉錄病毒。
以上幾個途徑中,前兩個普遍地存在於具有細胞結構的生物中,後兩個則是某些病毒所具有的,且只有在這些病毒進入宿主細胞後才能發生。
生物為復制與自己相同的東西、由親代傳遞給子代、或各細胞每次分裂時由細胞傳遞給細胞的信息, 即鹼基對的排列順序,或指核苷酸的排列順序,DNA中的脫氧核苷酸、RNA中的核糖核苷酸的排列順序。
(3)遺傳信息學擴展閱讀:
中心法則及其補充內容告訴了我們遺傳信息的流動方向。其分解過程包含了如下6點:
1、DNA的復制,遺傳信息流動方向由DNA→DNA;
2、DNA的轉錄,遺傳信息流動方向由DNA→RNA;
3、翻譯,遺傳信息流動方向由RNA→蛋白質;
4、RNA的復制,遺傳信息流動方向由RNA→RNA;
5、RNA的逆轉錄,遺傳信息流動方向由RNA→DNA;
6、蛋白質的復制,遺傳信息流動方向由蛋白質→蛋白質。
在DNA復制型的生物中,生物體的遺傳信息流動包含3點:DNA的自我復制,遺傳信息流動方向由DNA→DNA;DNA的轉錄和翻譯,遺傳信息流動方向由DNA→RNA→蛋白質。這種類型的生物主要針對地球上絕大多數的動植物和噬菌體病毒等。
遺傳信息是由三聯體密碼子記載的,因此遺傳信息的起源歸根結底就是密碼子的起源問題。迄今為止,提出了若干假說。
這些學說分別從偶然性、化學相互作用、協同演化、生化系統起源以及綜合作用等不同視角探討了遺傳密碼子起源的可能途徑,特別是以生化系統構建為目的的從能量轉化到信息化的演化機制值得關注。
Ⅳ 遺傳信息是指什麽
遺傳信息
遺傳信息 genetic information
遺傳信息 genetic information 指生物為復制與自己相同的東西、由親代傳遞給子代、或各細胞每次分裂時由細胞傳遞給細胞的信息。從歷史上看,首先是由G.J.Mendel(1866)的研究形成了概念,即相應於生物各種性狀的因素(現在稱為基因)中包含著相應的信息(以後G.Beadle等人(1941)所開創了遺傳生物化學的研究,描繪出這樣一個輪廓:基因和決定生物結構與功能的蛋白質之間具有一對一的對應關系。關於基因的化學本質方面,根據O.T.Avery等(1944)進行的轉化實驗,以及A.Hershey和M.Chase(1952)用大腸桿菌噬菌體的DNA進行的性狀表達實驗,已闡明DNA是遺傳信息的載體。附著DNA結構研究的進展,現在已經確立了這樣的概念,即基因所具有的信息可將DNA的鹼基排列進行符號化。信息在表達時,DNA的鹼基排列首先被轉錄成RNA的鹼基排列,然後再根據這種排列合成蛋白質。有的病毒的遺傳信息的載體不是DNA,而是RNA。遺傳信息不僅有相應於蛋白質的基因信息,也包括對信息解讀所必需的信息、控制信息表達所必需的信息,以及生物為了復制與自己相同結構所必需的一切信息。
遺傳信息的表達
分子遺傳學認為,生物的遺傳性狀是以遺傳信息或遺傳密碼的形式主要編排在DNA分子上的,表現為特定的鹼基排列順序。生物的遺傳信息,一方面通過DNA的復制,一代一代地傳遞下去;另一方面在後代的個體發育中,它又以一定方式反映到蛋白質的分子結構上,導致後代表現出與親代相似的性狀。前者是遺傳信息的傳遞過程,後者是遺傳信息的表達過程。
1.遺傳信息的轉錄 所謂「轉錄」是指遺傳信息由DNA傳遞到mRNA上。遺傳信息的轉錄過程是在RNA聚合酶的催化作用下進行的。當RNA聚合酶與DNA分子的某一起動部位相結合時,DNA的這一特定片段的雙股螺旋解開,以其中的一條鏈為模板,聚合酶沿著該鏈移動,按著上述鹼基配對法則,使細胞里已經製成的四種核苷酸(分別含有鹼基A、G、C、U)聚合成與該片段相對應的(或者說互補的)mRNA分子。這樣,DNA中的遺傳信息便「轉錄」到了mRNA上。
tRNA和rRNA的合成方式與mRNA相似,所不同的是mRNA可以翻譯成蛋白質,而tRNA和rRNA則不再翻譯成相應的蛋白質了。
2.遺傳信息的翻譯 所謂「翻譯」就是將mRNA上的遺傳密碼翻譯為蛋白質的過程。在64個密碼子中有61個是各種氨基酸的密碼子。一種氨基酸可以只有一個密碼子,如色氨酸只有UGG一個密碼子也可以有數個密碼子,如蘇氨酸有4個密碼子,ACU、ACC、ACA、ACG。一種氨基酸可以由幾種不同的密碼子決定,這種情況叫做密碼子的兼並性。此外,還有三個密碼子UAA、UAG、UGA,它們並不決定任何氨基酸,但在蛋白質合成過程中,它們卻是肽鏈增長的停止信號,所以又把這三個密碼子叫做終止密碼子。另外,密碼子AUG和GUG除了分別決定甲硫氨酸和纈氨酸以外,還是翻譯的起始信號,叫做起始密碼子。應該指出,當AUG和GUG不在起始點時,編碼甲硫氨酸和纈氨酸在起始點時,原核細胞的翻譯過程證明,AUG將編碼甲醯甲硫氨酸。肽鏈開始合成後不久,甲醯基會被甲醯基酶切除掉,有些原核細胞中甚至還可以切除鄰近開頭的幾個氨基酸。至於GUG作為起始密碼子,到目前為止只在一種噬菌體的蛋白中發現過在正常情況下,它是纈氨酸的密碼子,但當缺失正常起始密碼子時,可由它充當。
遺傳密碼的整個翻譯過程包括:起譯、接肽和終止三個階段。但完成翻譯工作要先做兩件事:一是把氨基酸活化起來二是把氨基酸送到「裝配」蛋白質的「機器」(核糖體)上去。
在蛋白質合成之前,細胞內的各種氨基酸,首先在某些酶的催化作用下,與ATP結合在一起,形成帶有許多能量的活化氨基酸。然後,這些被激活的氨基酸與特定的tRNA結合起來,被運送到核糖體上去。
tRNA是運載氨基酸的工具。有20多種氨基酸,就有20多種tRNA。每一種氨基酸相應地有一種tRNA。可以把tRNA比做翻譯過程中的「譯員」。「譯員」必須「認識」兩種文字。一方面它要能夠認識mRNA上的密碼子文字另一方面它還要能夠認識氨基酸文字。那麼,tRNA具有怎樣的結構才能使它完成這一運載任務呢
tRNA是一種相對分子質量低的RNA,一般由75個核苷酸組成。核苷酸鏈的一端總有CCA這樣的鹼基序列,氨基酸就附在有CCA的這一端上。tRNA核苷酸鏈的另一端有一個由3個鹼基組成的反密碼區,這3個鹼基與mRNA上相應的密碼子成互補關系,可以配對,稱為反密碼子。例如,密碼子是UCU,反密碼子是AGA。反密碼子與mRNA上的密碼子配對,就保證了tRNA所攜帶的氨基酸在合成蛋白質時被放到正確的位置上。可見,tRNA分子的特殊的結構保證了每一種tRNA只能夠運載一種特定的氨基酸分子到mRNA上特定的位置上去。例如丙氨酸tRNA就只能接受活化的丙氨酸,並且把它送到mRNA上相應的位置上去。
3.遺傳信息的傳遞方向 這就是20世紀50年代末到60年代初確立的蛋白質合成的中心法則。後來,到了1970年,特明(H.M.Temin,1934c)等人發現在一些RNA病毒感染的細胞中出現了以病毒RNA為模板合成的DNA(具體情況參看下述的「逆轉錄」問題)。在這里,遺傳信息由RNA傳向DNA,稱為逆轉錄(或反轉錄)。促成這一反應的酶,稱為逆向轉錄酶(反轉錄酶)。隨後又發現只含RNA的病毒侵染細胞以後,它的RNA本身可以作為「模子合成一條負鏈的RNA,然後再由負鏈的RNA合成更多正鏈(即與原來的病毒RNA一樣)的RNA。以後人們又在真核細胞中也發現了逆轉錄現象。這些情況說明,DNA、RNA與蛋白質之間的關系是錯綜復雜的。
Ⅳ 對蛋白質是遺傳信息的科學家
(1)細胞核、線粒體、核糖體、細胞質基質(2)轉錄或翻譯 蛋白質(3)某些RNA病毒(如煙草花葉病毒、艾滋病病毒)可以通過逆轉錄來合成DNA,從而控制生物的性狀
Ⅵ 在生物學上,遺傳物質和遺傳信息分別是什麼/
遺傳物質是核酸(DNA和RNA)
遺傳信息是染色體上的基因(基因是染色體上有遺傳效應的片段)
幫你總結一下,從大到小排列,染色體(DNA和蛋白質構成) →核酸 →DNA.RNA
Ⅶ 遺傳基因的中的遺傳信息是如何形成的
我的回答可能專業一點,但我盡量說得通俗一些
一:遺傳基因中的遺傳信息是如何形成的?(信息部分,不是物質部分)
核苷酸A、T、C、G好比英文字母abcd本身是遺傳信息的物質部分,單獨存在時沒有遺傳意義的,就好像b這個字母不能構成單詞一樣。所謂的信息部分,必須以物質的形式表現出來,正如face代表臉一樣,幾個字母的排列就有了新的意義,同樣單詞的排列就構成了句子和文章。同樣的遺傳信息(DNA)這部天書就是由A、T、C、G排列成的。從生命角度考慮,DNA決定了你的形狀,比如物種(人、貓、樹、草等)、性別、個頭、體型、膚色模樣等。也就是說,相同的基因,外觀很可能是一樣的。但記憶是不能遺傳的,正因如此,咱們老祖宗做過的事情,咱們只能通過有限的記錄去猜測。你我之間的DNA差異不超過千分之一,也就是基因的大部分功能是記錄物種共性的東西,只留下了很少的空間去記錄個性差異,更沒有空間去記錄個人的經歷了。這也正是人類基因組不能完全解釋人類生命的根本原因。
那經歷信息是怎樣記錄的呢?不是靠大家都相似的DNA,而是靠豐富多彩的蛋白質,人與人之間的區別,尤其是記憶上的區別,是靠大腦里的蛋白質等物質來記錄的,這些物質的種類和數量與後天因素有很大關系,是無法傳遞給基因並往後遺傳的。
這么大的一個人,不可能把所有信息(後天獲得的)再如數傳送給小小的基因(只能在放大幾千倍的顯微鏡下才能隱約看到),他也記載不了。
所以科幻小說里的情景是做不到的。但有一點可以肯定,至少在幾十年以內,即使能克隆出人類,他也會記錄一些母體信息,那就是年齡。換句話說,那個克隆兒一生下來就已經8歲了。他怎麼可能再過8年才記起該死了呢,那時他都已經16歲了。這個信息也不單獨取決於基因,跟整個細胞都有關系,現在科學家正努力把細胞年齡撥零。
二:遺傳信息受不受母體記憶的影響?比如進化變異的影響?
每個細胞的基因都是一樣的(記錄了全部遺傳信息),是先天的,不會雖後天因素而同步修改。即使是變異,也是個別細胞在變,邊的方式和結果也不可能全部相同,所以記憶不可能通過變異的方式傳達給每一個細胞。
當然也不可能通過遺傳的方式傳達給下一個個體。
三:遺傳基因的進化變異是否等同於其遺傳基因中部分記憶了母體的生活記憶?母體死亡記憶可能成為其中一部分嗎?
遺傳基因可以進化,但不是內因的進化,也就是說不是母體記憶所能影響得了的。那是隨機的,也與外界干擾有關,比如放射治療(化療),紫外線、病毒、轉基因等,進化的結果是形體的改變,而不會是記憶的保留。同時進化也是個別細胞中基因的變化,不可能是所有細胞中基因的同步變化。打個比方,大腦里的記憶,怎麼能影響腳上細胞的遺傳信息呢?
四:母體的生活記憶,是否會通過克隆過程中的基因遺傳而再次在克隆體的身上以潛意識的形式出現?
現在你應該明白了,基因是不能遺傳記憶的,它太小了,能記錄的東西太有限了,當然只會記錄最重要的信息,比如個體形態。記憶是大腦的事情,除非你把死掉的那個孩子的大腦移植給新孩子,或者找一個「刻錄機」,把死去的兒童的大腦信息刻錄到新兒童大腦里。
需要強調一點,一個細胞是不能思考和記憶的,所以酵母才不能思考。因為它太小了,能做的事情只有「吃飯」和排泄了,記憶是高級分化細胞的附加功能,但這些細胞的吃飯問題自己解決不好,只有與別的細胞合作。腦細胞的分化也決定了它無法被克隆了,因為它不能「生育」下一代,即使能夠分裂,也無法再分裂成其他細胞了,只能得到一堆跟她一樣的腦細胞。
綜上所述,記憶不能被遺傳。
Ⅷ 遺傳信息的表達和遺傳信息的傳遞有何區別
一、方式不同
1、遺傳信息的表達:基因轉錄成RNA,RNA再翻譯成蛋白質。
2、遺傳信息的傳遞:親代細胞的DNA通過復制,將親代的遺傳信息傳給子代細胞。
二、用處不同
1、遺傳信息的表達:基因中脫氧核苷酸種類、數目和排列順序的不同,決定了遺傳信息的多樣性。
2、遺傳信息的傳遞:通過分析親代與子代遺傳性狀的相似及變異情況便可了解遺傳方式。
(8)遺傳信息學擴展閱讀
生物為復制與自己相同的東西、由親代傳遞給子代、或各細胞每次分裂時由細胞傳遞給細胞, 即鹼基對的排列順序,或指核苷酸的排列順序,DNA中的脫氧核苷酸、RNA中的核糖核苷酸的排列順序。
在1866年首先是由G.J.Mendel(1866)的研究形成了概念,即相應於生物各種性狀的因素(稱為基因)中包含著相應的信息(以後G.Beadle等人(1941)所開創了遺傳生物化學的研究,描繪出這樣一個輪廓:基因和決定生物結構與功能的蛋白質之間具有一對一的對應關系。
關於基因的化學本質方面,根據O.T.Avery等(1944)進行的轉化實驗,以及A.Hershey和M.Chase(1952)用大腸桿菌噬菌體的DNA進行的性狀表達實驗,已闡明DNA是遺傳信息的載體。
附著DNA結構研究的進展,1960年已經確立了這樣的概念,即基因所具有的信息可將DNA的鹼基排列進行符號化。信息在表達時,DNA的鹼基排列首先被轉錄成RNA的鹼基排列,然後再根據這種排列合成蛋白質。有的病毒的遺傳信息的載體不是DNA,而是RNA。
遺傳信息不僅有相應於蛋白質的基因信息,也包括對信息解讀所必需的信息、控制信息表達所必需的信息,以及生物為了復制與自己相同結構所必需的一切信息。
Ⅸ 什麼是遺傳信息
你的這兩個說法實際上是一致的,因為DNA是由脫氧核苷酸組成,而脫氧核苷酸的不同僅在於鹼基的不同。故這兩種說法一致。
Ⅹ 遺傳信息的定義
遺傳信息(genetic information) 指生物為復制與自己相同的東西、由親代傳遞給子代、或各細胞每次分裂時由細胞傳遞給細胞的信息, 即鹼基對的排列順序,或指核苷酸的排列順序,DNA中的脫氧核苷酸、RNA中的核糖核苷酸的排列順序。
遺傳信息是指生物為復制與自己相同的東西、由親代傳遞給子代、或各細胞每次分裂時由細胞傳遞給細胞的信息,即鹼基對的排列順序(或指DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序) 。
在1866年首先是由G.J.Mendel(1866)的研究形成了概念,即相應於生物各種性狀的因素(稱為基因)中包含著相應的信息(以後G.Beadle等人(1941)所開創了遺傳生物化學的研究,描繪出這樣一個輪廓:基因和決定生物結構與功能的蛋白質之間具有一對一的對應關系。
關於基因的化學本質方面,根據O.T.Avery等(1944)進行的轉化實驗,以及A.Hershey和M.Chase(1952)用大腸桿菌噬菌體的DNA進行的性狀表達實驗,已闡明DNA是遺傳信息的載體。附著DNA結構研究的進展,1960年已經確立了這樣的概念,即基因所具有的信息可將DNA的鹼基排列進行符號化。信息在表達時,DNA的鹼基排列首先被轉錄成RNA的鹼基排列,然後再根據這種排列合成蛋白質。有的病毒的遺傳信息的載體不是DNA,而是RNA。遺傳信息不僅有相應於蛋白質的基因信息,也包括對信息解讀所必需的信息、控制信息表達所必需的信息,以及生物為了復制與自己相同結構所必需的一切信息。