遗传信息学
Ⅰ 遗传信息指的是什么
遗传信息 genetic information 指生物为复制与自己相同的东西、由亲代传递给子代、或各细胞每次分裂时由细胞传递给细胞的信息, 即碱基对的排列顺序(或指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序) 。从历史上看,首先是由G.J.Mendel(1866)的研究形成了概念,即相应于生物各种性状的因素(现在称为基因)中包含着相应的信息(以后G.Beadle等人(1941)所开创了遗传生物化学的研究,描绘出这样一个轮廓:基因和决定生物结构与功能的蛋白质之间具有一对一的对应关系。关于基因的化学本质方面,根据O.T.Avery等(1944)进行的转化实验,以及A.Hershey和M.Chase(1952)用大肠杆菌噬菌体的DNA进行的性状表达实验,已阐明DNA是遗传信息的载体。附着DNA结构研究的进展,现在已经确立了这样的概念,即基因所具有的信息可将DNA的碱基排列进行符号化。信息在表达时,DNA的碱基排列首先被转录成RNA的碱基排列,然后再根据这种排列合成蛋白质。有的病毒的遗传信息的载体不是DNA,而是RNA。遗传信息不仅有相应于蛋白质的基因信息,也包括对信息解读所必需的信息、控制信息表达所必需的信息,以及生物为了复制与自己相同结构所必需的一切信息。
Ⅱ 生物体遗传信息的表达是通过什么方式实现的
分子遗传学认为,生物的遗传性状是以遗传信息或遗传密码的形式主要编排在DNA分子上的,表现为特定的碱基排列顺序。生物的遗传信息,一方面通过DNA的复制,一代一代地传递下去;另一方面在后代的个体发育中,它又以一定方式反映到蛋白质的分子结构上,导致后代表现出与亲代相似的性状。
前者是遗传信息的传递过程,后者是遗传信息的表达过程。
生物遗传信息的表达通过遗传信息的转录和翻译来完成。
1.遗传信息的转录。
所谓“转录”是指遗传信息由DNA传递到mRNA上。
遗传信息的转录过程是在RNA聚合酶的催化作用下进行的。当RNA聚合酶与DNA分子的某一起动部位相结合时,DNA的这一特定片段的双股螺旋解开,以其中的一条链为模板,聚合酶沿着该链移动,按着碱基配对法则,使细胞里已经制成的四种核苷酸(分别含有碱基A、G、C、U)聚合成与该片段相对应的(或者说互补的)mRNA分子。
这样,DNA中的遗传信息便“转录”到了mRNA上。
2.遗传信息的翻译。
所谓“翻译”就是将mRNA上的遗传密码翻译为蛋白质的过程。
在64个密码子中有61个是各种氨基酸的密码子。一种氨基酸可以只有一个密码子,如色氨酸只有UGG一个密码子;也可以有数个密码子,如苏氨酸有4个密码子,ACU、ACC、ACA、ACG。一种氨基酸可以由几种不同的密码子决定,这种情况叫做密码子的兼并性。
此外,还有三个密码子UAA、UAG、UGA,它们并不决定任何氨基酸,但在蛋白质合成过程中,它们却是肽链增长的停止信号,所以又把这三个密码子叫做终止密码子。
另外,密码子AUG和GUG除了分别决定甲硫氨酸和缬氨酸以外,还是翻译的起始信号,叫做起始密码子。应该指出,当AUG和GUG不在起始点时,编码甲硫氨酸和缬氨酸;在起始点时,原核细胞的翻译过程证明,AUG将编码甲酞甲硫氨酸,肽链开始合成后不久,甲酰基会被甲酰基酶切除掉,有些原核细胞中甚至还可以切除邻近开头的几个氨基酸。至于GUG作为起始密码子,到目前为止只在一种噬菌体的蛋白中发现过;在正常情况下,它是缬氨酸的密码子,但当缺失正常起始密码子时,可由它充当。
遗传密码的整个翻译过程包括:起译、接肽和终止三个阶段。但完成翻译工作要先做两件事:一是把氨基酸活化起来;二是把氨基酸送到“装配”蛋白质的“机器”(核糖体)上去。
3.遗传信息的传递方向。以上介绍了遗传密码翻译成蛋白质的大致过程,这个过程可以用一个简单的式子来表示遗传信息的传递方向:
Ⅲ 遗传信息如何流动
中心法则揭示了生物遗传信息的流动方向,有以下几个途径:
1、DNA→DNA,即DNA的自我复制;
2、DNA→RNA(转录)→蛋白质(翻译),即遗传信息的表达;
3、RNA→RNA,即RNA的自我复制,如烟草花叶病毒等RNA病毒;
4、RNA→DNA→蛋白质,如逆转录病毒。
以上几个途径中,前两个普遍地存在于具有细胞结构的生物中,后两个则是某些病毒所具有的,且只有在这些病毒进入宿主细胞后才能发生。
生物为复制与自己相同的东西、由亲代传递给子代、或各细胞每次分裂时由细胞传递给细胞的信息, 即碱基对的排列顺序,或指核苷酸的排列顺序,DNA中的脱氧核苷酸、RNA中的核糖核苷酸的排列顺序。
(3)遗传信息学扩展阅读:
中心法则及其补充内容告诉了我们遗传信息的流动方向。其分解过程包含了如下6点:
1、DNA的复制,遗传信息流动方向由DNA→DNA;
2、DNA的转录,遗传信息流动方向由DNA→RNA;
3、翻译,遗传信息流动方向由RNA→蛋白质;
4、RNA的复制,遗传信息流动方向由RNA→RNA;
5、RNA的逆转录,遗传信息流动方向由RNA→DNA;
6、蛋白质的复制,遗传信息流动方向由蛋白质→蛋白质。
在DNA复制型的生物中,生物体的遗传信息流动包含3点:DNA的自我复制,遗传信息流动方向由DNA→DNA;DNA的转录和翻译,遗传信息流动方向由DNA→RNA→蛋白质。这种类型的生物主要针对地球上绝大多数的动植物和噬菌体病毒等。
遗传信息是由三联体密码子记载的,因此遗传信息的起源归根结底就是密码子的起源问题。迄今为止,提出了若干假说。
这些学说分别从偶然性、化学相互作用、协同演化、生化系统起源以及综合作用等不同视角探讨了遗传密码子起源的可能途径,特别是以生化系统构建为目的的从能量转化到信息化的演化机制值得关注。
Ⅳ 遗传信息是指什麽
遗传信息
遗传信息 genetic information
遗传信息 genetic information 指生物为复制与自己相同的东西、由亲代传递给子代、或各细胞每次分裂时由细胞传递给细胞的信息。从历史上看,首先是由G.J.Mendel(1866)的研究形成了概念,即相应于生物各种性状的因素(现在称为基因)中包含着相应的信息(以后G.Beadle等人(1941)所开创了遗传生物化学的研究,描绘出这样一个轮廓:基因和决定生物结构与功能的蛋白质之间具有一对一的对应关系。关于基因的化学本质方面,根据O.T.Avery等(1944)进行的转化实验,以及A.Hershey和M.Chase(1952)用大肠杆菌噬菌体的DNA进行的性状表达实验,已阐明DNA是遗传信息的载体。附着DNA结构研究的进展,现在已经确立了这样的概念,即基因所具有的信息可将DNA的碱基排列进行符号化。信息在表达时,DNA的碱基排列首先被转录成RNA的碱基排列,然后再根据这种排列合成蛋白质。有的病毒的遗传信息的载体不是DNA,而是RNA。遗传信息不仅有相应于蛋白质的基因信息,也包括对信息解读所必需的信息、控制信息表达所必需的信息,以及生物为了复制与自己相同结构所必需的一切信息。
遗传信息的表达
分子遗传学认为,生物的遗传性状是以遗传信息或遗传密码的形式主要编排在DNA分子上的,表现为特定的碱基排列顺序。生物的遗传信息,一方面通过DNA的复制,一代一代地传递下去;另一方面在后代的个体发育中,它又以一定方式反映到蛋白质的分子结构上,导致后代表现出与亲代相似的性状。前者是遗传信息的传递过程,后者是遗传信息的表达过程。
1.遗传信息的转录 所谓“转录”是指遗传信息由DNA传递到mRNA上。遗传信息的转录过程是在RNA聚合酶的催化作用下进行的。当RNA聚合酶与DNA分子的某一起动部位相结合时,DNA的这一特定片段的双股螺旋解开,以其中的一条链为模板,聚合酶沿着该链移动,按着上述碱基配对法则,使细胞里已经制成的四种核苷酸(分别含有碱基A、G、C、U)聚合成与该片段相对应的(或者说互补的)mRNA分子。这样,DNA中的遗传信息便“转录”到了mRNA上。
tRNA和rRNA的合成方式与mRNA相似,所不同的是mRNA可以翻译成蛋白质,而tRNA和rRNA则不再翻译成相应的蛋白质了。
2.遗传信息的翻译 所谓“翻译”就是将mRNA上的遗传密码翻译为蛋白质的过程。在64个密码子中有61个是各种氨基酸的密码子。一种氨基酸可以只有一个密码子,如色氨酸只有UGG一个密码子也可以有数个密码子,如苏氨酸有4个密码子,ACU、ACC、ACA、ACG。一种氨基酸可以由几种不同的密码子决定,这种情况叫做密码子的兼并性。此外,还有三个密码子UAA、UAG、UGA,它们并不决定任何氨基酸,但在蛋白质合成过程中,它们却是肽链增长的停止信号,所以又把这三个密码子叫做终止密码子。另外,密码子AUG和GUG除了分别决定甲硫氨酸和缬氨酸以外,还是翻译的起始信号,叫做起始密码子。应该指出,当AUG和GUG不在起始点时,编码甲硫氨酸和缬氨酸在起始点时,原核细胞的翻译过程证明,AUG将编码甲酰甲硫氨酸。肽链开始合成后不久,甲酰基会被甲酰基酶切除掉,有些原核细胞中甚至还可以切除邻近开头的几个氨基酸。至于GUG作为起始密码子,到目前为止只在一种噬菌体的蛋白中发现过在正常情况下,它是缬氨酸的密码子,但当缺失正常起始密码子时,可由它充当。
遗传密码的整个翻译过程包括:起译、接肽和终止三个阶段。但完成翻译工作要先做两件事:一是把氨基酸活化起来二是把氨基酸送到“装配”蛋白质的“机器”(核糖体)上去。
在蛋白质合成之前,细胞内的各种氨基酸,首先在某些酶的催化作用下,与ATP结合在一起,形成带有许多能量的活化氨基酸。然后,这些被激活的氨基酸与特定的tRNA结合起来,被运送到核糖体上去。
tRNA是运载氨基酸的工具。有20多种氨基酸,就有20多种tRNA。每一种氨基酸相应地有一种tRNA。可以把tRNA比做翻译过程中的“译员”。“译员”必须“认识”两种文字。一方面它要能够认识mRNA上的密码子文字另一方面它还要能够认识氨基酸文字。那么,tRNA具有怎样的结构才能使它完成这一运载任务呢
tRNA是一种相对分子质量低的RNA,一般由75个核苷酸组成。核苷酸链的一端总有CCA这样的碱基序列,氨基酸就附在有CCA的这一端上。tRNA核苷酸链的另一端有一个由3个碱基组成的反密码区,这3个碱基与mRNA上相应的密码子成互补关系,可以配对,称为反密码子。例如,密码子是UCU,反密码子是AGA。反密码子与mRNA上的密码子配对,就保证了tRNA所携带的氨基酸在合成蛋白质时被放到正确的位置上。可见,tRNA分子的特殊的结构保证了每一种tRNA只能够运载一种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,并且把它送到mRNA上相应的位置上去。
3.遗传信息的传递方向 这就是20世纪50年代末到60年代初确立的蛋白质合成的中心法则。后来,到了1970年,特明(H.M.Temin,1934c)等人发现在一些RNA病毒感染的细胞中出现了以病毒RNA为模板合成的DNA(具体情况参看下述的“逆转录”问题)。在这里,遗传信息由RNA传向DNA,称为逆转录(或反转录)。促成这一反应的酶,称为逆向转录酶(反转录酶)。随后又发现只含RNA的病毒侵染细胞以后,它的RNA本身可以作为“模子合成一条负链的RNA,然后再由负链的RNA合成更多正链(即与原来的病毒RNA一样)的RNA。以后人们又在真核细胞中也发现了逆转录现象。这些情况说明,DNA、RNA与蛋白质之间的关系是错综复杂的。
Ⅳ 对蛋白质是遗传信息的科学家
(1)细胞核、线粒体、核糖体、细胞质基质(2)转录或翻译 蛋白质(3)某些RNA病毒(如烟草花叶病毒、艾滋病病毒)可以通过逆转录来合成DNA,从而控制生物的性状
Ⅵ 在生物学上,遗传物质和遗传信息分别是什么/
遗传物质是核酸(DNA和RNA)
遗传信息是染色体上的基因(基因是染色体上有遗传效应的片段)
帮你总结一下,从大到小排列,染色体(DNA和蛋白质构成) →核酸 →DNA.RNA
Ⅶ 遗传基因的中的遗传信息是如何形成的
我的回答可能专业一点,但我尽量说得通俗一些
一:遗传基因中的遗传信息是如何形成的?(信息部分,不是物质部分)
核苷酸A、T、C、G好比英文字母abcd本身是遗传信息的物质部分,单独存在时没有遗传意义的,就好像b这个字母不能构成单词一样。所谓的信息部分,必须以物质的形式表现出来,正如face代表脸一样,几个字母的排列就有了新的意义,同样单词的排列就构成了句子和文章。同样的遗传信息(DNA)这部天书就是由A、T、C、G排列成的。从生命角度考虑,DNA决定了你的形状,比如物种(人、猫、树、草等)、性别、个头、体型、肤色模样等。也就是说,相同的基因,外观很可能是一样的。但记忆是不能遗传的,正因如此,咱们老祖宗做过的事情,咱们只能通过有限的记录去猜测。你我之间的DNA差异不超过千分之一,也就是基因的大部分功能是记录物种共性的东西,只留下了很少的空间去记录个性差异,更没有空间去记录个人的经历了。这也正是人类基因组不能完全解释人类生命的根本原因。
那经历信息是怎样记录的呢?不是靠大家都相似的DNA,而是靠丰富多彩的蛋白质,人与人之间的区别,尤其是记忆上的区别,是靠大脑里的蛋白质等物质来记录的,这些物质的种类和数量与后天因素有很大关系,是无法传递给基因并往后遗传的。
这么大的一个人,不可能把所有信息(后天获得的)再如数传送给小小的基因(只能在放大几千倍的显微镜下才能隐约看到),他也记载不了。
所以科幻小说里的情景是做不到的。但有一点可以肯定,至少在几十年以内,即使能克隆出人类,他也会记录一些母体信息,那就是年龄。换句话说,那个克隆儿一生下来就已经8岁了。他怎么可能再过8年才记起该死了呢,那时他都已经16岁了。这个信息也不单独取决于基因,跟整个细胞都有关系,现在科学家正努力把细胞年龄拨零。
二:遗传信息受不受母体记忆的影响?比如进化变异的影响?
每个细胞的基因都是一样的(记录了全部遗传信息),是先天的,不会虽后天因素而同步修改。即使是变异,也是个别细胞在变,边的方式和结果也不可能全部相同,所以记忆不可能通过变异的方式传达给每一个细胞。
当然也不可能通过遗传的方式传达给下一个个体。
三:遗传基因的进化变异是否等同于其遗传基因中部分记忆了母体的生活记忆?母体死亡记忆可能成为其中一部分吗?
遗传基因可以进化,但不是内因的进化,也就是说不是母体记忆所能影响得了的。那是随机的,也与外界干扰有关,比如放射治疗(化疗),紫外线、病毒、转基因等,进化的结果是形体的改变,而不会是记忆的保留。同时进化也是个别细胞中基因的变化,不可能是所有细胞中基因的同步变化。打个比方,大脑里的记忆,怎么能影响脚上细胞的遗传信息呢?
四:母体的生活记忆,是否会通过克隆过程中的基因遗传而再次在克隆体的身上以潜意识的形式出现?
现在你应该明白了,基因是不能遗传记忆的,它太小了,能记录的东西太有限了,当然只会记录最重要的信息,比如个体形态。记忆是大脑的事情,除非你把死掉的那个孩子的大脑移植给新孩子,或者找一个“刻录机”,把死去的儿童的大脑信息刻录到新儿童大脑里。
需要强调一点,一个细胞是不能思考和记忆的,所以酵母才不能思考。因为它太小了,能做的事情只有“吃饭”和排泄了,记忆是高级分化细胞的附加功能,但这些细胞的吃饭问题自己解决不好,只有与别的细胞合作。脑细胞的分化也决定了它无法被克隆了,因为它不能“生育”下一代,即使能够分裂,也无法再分裂成其他细胞了,只能得到一堆跟她一样的脑细胞。
综上所述,记忆不能被遗传。
Ⅷ 遗传信息的表达和遗传信息的传递有何区别
一、方式不同
1、遗传信息的表达:基因转录成RNA,RNA再翻译成蛋白质。
2、遗传信息的传递:亲代细胞的DNA通过复制,将亲代的遗传信息传给子代细胞。
二、用处不同
1、遗传信息的表达:基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同,决定了遗传信息的多样性。
2、遗传信息的传递:通过分析亲代与子代遗传性状的相似及变异情况便可了解遗传方式。
(8)遗传信息学扩展阅读
生物为复制与自己相同的东西、由亲代传递给子代、或各细胞每次分裂时由细胞传递给细胞, 即碱基对的排列顺序,或指核苷酸的排列顺序,DNA中的脱氧核苷酸、RNA中的核糖核苷酸的排列顺序。
在1866年首先是由G.J.Mendel(1866)的研究形成了概念,即相应于生物各种性状的因素(称为基因)中包含着相应的信息(以后G.Beadle等人(1941)所开创了遗传生物化学的研究,描绘出这样一个轮廓:基因和决定生物结构与功能的蛋白质之间具有一对一的对应关系。
关于基因的化学本质方面,根据O.T.Avery等(1944)进行的转化实验,以及A.Hershey和M.Chase(1952)用大肠杆菌噬菌体的DNA进行的性状表达实验,已阐明DNA是遗传信息的载体。
附着DNA结构研究的进展,1960年已经确立了这样的概念,即基因所具有的信息可将DNA的碱基排列进行符号化。信息在表达时,DNA的碱基排列首先被转录成RNA的碱基排列,然后再根据这种排列合成蛋白质。有的病毒的遗传信息的载体不是DNA,而是RNA。
遗传信息不仅有相应于蛋白质的基因信息,也包括对信息解读所必需的信息、控制信息表达所必需的信息,以及生物为了复制与自己相同结构所必需的一切信息。
Ⅸ 什么是遗传信息
你的这两个说法实际上是一致的,因为DNA是由脱氧核苷酸组成,而脱氧核苷酸的不同仅在于碱基的不同。故这两种说法一致。
Ⅹ 遗传信息的定义
遗传信息(genetic information) 指生物为复制与自己相同的东西、由亲代传递给子代、或各细胞每次分裂时由细胞传递给细胞的信息, 即碱基对的排列顺序,或指核苷酸的排列顺序,DNA中的脱氧核苷酸、RNA中的核糖核苷酸的排列顺序。
遗传信息是指生物为复制与自己相同的东西、由亲代传递给子代、或各细胞每次分裂时由细胞传递给细胞的信息,即碱基对的排列顺序(或指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序) 。
在1866年首先是由G.J.Mendel(1866)的研究形成了概念,即相应于生物各种性状的因素(称为基因)中包含着相应的信息(以后G.Beadle等人(1941)所开创了遗传生物化学的研究,描绘出这样一个轮廓:基因和决定生物结构与功能的蛋白质之间具有一对一的对应关系。
关于基因的化学本质方面,根据O.T.Avery等(1944)进行的转化实验,以及A.Hershey和M.Chase(1952)用大肠杆菌噬菌体的DNA进行的性状表达实验,已阐明DNA是遗传信息的载体。附着DNA结构研究的进展,1960年已经确立了这样的概念,即基因所具有的信息可将DNA的碱基排列进行符号化。信息在表达时,DNA的碱基排列首先被转录成RNA的碱基排列,然后再根据这种排列合成蛋白质。有的病毒的遗传信息的载体不是DNA,而是RNA。遗传信息不仅有相应于蛋白质的基因信息,也包括对信息解读所必需的信息、控制信息表达所必需的信息,以及生物为了复制与自己相同结构所必需的一切信息。