① 什麼是遺傳信息
遺傳信息是指有遺傳效應的脫氧核苷酸序列,也可以說是DNA分子中的基因的鹼基排列順序。遺傳信息主要是指生物為了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。
② 什麼是遺傳信息
人體的遺傳信息是貯存在染色體中的。染色體是存在於細胞核內的具有特殊功能的一種物質。人體細胞核中有46條(23對)染色體,它們的化學成份是脫氧核糖核酸,它們的結構是由兩條多核苷酸鏈擰在一起的。染色體上具有5萬種以上的基因,一個基因攜帶著一種遺傳信息,就是這些基因決定了人的各種遺傳性狀。如雙眼皮,高鼻子,身體的高矮以及每個人的相貌等等。
染色體又分常染色體與性染色體。人體細胞內的23對染色體,其中22對是女、男兩性所共有的染色體,稱為常染色體。常染色體大小、長短不同,科學家把它們按順序排列編號,最大的為1號,其次2號,3號,以此類推,最後一個編號為22號。
還有一對染色體是男女兩性所不同的,叫性染色體。性染色體決定了人的性別。在男性,性染色體是由一條X染色體和一條較小的Y染色體組成的,女性則由兩條大小一樣的X染色體組成。
③ 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。