什麼是生物的遺傳密碼科學家是怎麼破譯的

2021-05-10 12:34:58 字數 5971 閱讀 4126

1樓:匿名使用者

遺傳資訊是指基因中的脫氧核苷酸排列順序或鹼基的排列序列,位置在dna分子上。一般認為遺傳資訊在有遺傳效應的一段dna分子的一條鏈上,稱為資訊鏈。資訊鏈是指與模板鏈互補的這條鏈,模板鏈上的鹼基序列不代表遺傳資訊。

以模板轉錄成mrna,mrna上的鹼基排列順序稱為遺傳密碼,所以經過轉錄後,遺傳資訊就轉化成遺傳密碼。遺傳密碼的位置在mrna,mrna上相鄰的3個鹼基決定一個氨基酸,這3個相鄰的鹼基稱為密碼子。遺傳密碼現已查明,共有64個密碼子,其中有61個有效密碼子,代表著20種氨基酸。

每種氨基酸的密碼子數目差別很大,有些氨基酸有幾種密碼子,如亮氨酸一共有6個密碼子(uua、 uug、cuu、cug、cua、cuc),而甲硫氨酸只有一個密碼子(aug)。在地球上,除極少數的生物(如某些原核生物有小部分不同)外,遺傳密碼是通用的,這說明地球上的所有生物都是由共同的祖先進化而來的。

微生物遺傳密碼破譯

據新華社北京1月23日電我國科學家最近破譯了一種嗜熱菌的遺傳密碼,從而獲得了國內第一張微生物基因組「工作框架圖」,標誌著我國基因組研究又向前邁出重要一步。

據悉,這是迄今為止中國人首次破譯微生物的遺傳密碼,嗜熱菌也成為除病毒外國內第一個遺傳密碼被基本破譯的生物。

微生物是一大群小生物的總稱,因其形體小而得名。投入少、收效快的微生物基因組研究,是當今世界基因組研究中的前沿領域。我國地理環境複雜,含有豐富的微生物資源,研究這些微生物,無論對於生物進化研究,還是特殊酶以及蛋白質的結構和功能研究都有重要意義。

1998年初,我國科研人員在雲南騰衝地區考察時在沸泉中發現了一種嗜熱細菌,最適合在75度左右高溫下生長。在進行分類、形態方面的研究後,研究人員發現,國內第一個被發現的這種極端嗜熱菌,是國際上從未報道過的新菌種。

專家認為,這一微生物遺傳密碼的破譯,為研究生物進化提供了基本樣本,也說明我國已具備基因組序列大規模測定、處理、質量檢查、組裝、註釋、分析的能力,從整體上提高了我國基因組學的研究實力。

據悉,目前國際上遺傳密碼被破譯的微生物已有26個。

2樓:匿名使用者

我不知道,但是我建議你去網上查..這樣你會知道的

祝你早日知道答案,我也知道你不會給我評分,但我還是給你點建議

謝謝檢視其他書籍

遺傳密碼的破譯是生物學史上一個偉大的里程碑,第一個被科學家破譯的密碼子是苯丙氨酸(uuu)。請回答:(1)

3樓:梵即是空

(1)20      atp

(2)1      2

(3)可行     3

(4)8     14.1%

遺傳密碼的破譯究竟指的是什麼

4樓:橘子部落個

2023年,沃森和克里克弄清 dna的雙鏈雙螺旋結構之後,分 子生物學像雨後春筍蓬勃發展。 許多科學家的研究,使人們基本 瞭解了遺傳資訊的流動方向: dna→信使rna→蛋白質。

也就是 說蛋白質由信使rna指導合成, 遺傳密碼應該在信使rna上。 基因密碼的破譯是六十年代 分子生物學最輝煌的成就。先後 經歷了五十年代的數學推理階段 和1961-2023年的實驗研究階段。

2023年,物理學家ge***e gamov根 據在dna中存在四種核苷酸,在 蛋白質中存在二十種氨基酸的對 應關係,做出如下數學推理:

麻煩採納,謝謝!

是誰破解了遺傳密碼?

5樓:樹袋熊

你的意思是在細胞核裡怎麼解碼遺傳資訊嗎?是信使rna解讀遺傳資訊後再轉給轉運rna,轉運rna則根據這些資訊裝配蛋白質。

6樓:匿名使用者

呵呵,真逗,專業的問題到了外行的手裡,就變得五花八門了,似乎只有「樹袋熊inn - 高階魔法師 七級」的回答才靠點譜。

遺傳資訊的破譯是在一系列有著特定結構,能夠發生特異性結合的化合物,遵循著鹼基互補配對原則、密碼子用法規律、順式作用元件與反式作用因子相互作用等規律,嚴謹有序地結合、合成、降解完成的。

如果打比方的話,我認為應該把生物體比作磁碟,把dna比作資料,把各種規律和原則比作軟體,把mrna比作記憶體,把蛋白質比作輸出結果。

具體來說,就是轉錄因子(反式作用因子)與啟動子區段的特異序列(順式作用元件)相結合,在酶的作用下,開始了轉錄過程(遵循鹼基互補配對原則),生成mrna,這一步相當於把磁碟裡的資料讀到了記憶體裡。

然後trna帶著氨基酸過來,按照密碼子用法規律合成蛋白質,就是輸出了結果。

7樓:成功者的飛翔

「人類基因組

工程」參與「人類基因組工程」的科學家宣佈,將公佈首份人類遺傳密碼「工作草圖」。另外,美 國塞萊拉遺傳公司也透露,將釋出自己的草圖。這意味著,破譯人類生命密碼的競賽已進入 最後衝刺階段。

人體有23對染色體,30億個鹼基對。「人類基因組工程」和塞萊拉公司日前的破譯工作主要 是鹼基對測序,即繪出30億個鹼基對的位置分佈圖。其中,「人類基因組工程」的測序工作 已完成大半,將公佈90%以上的鹼基對位置資訊。

由於這些資訊足以幫助科學家們掌握人類遺傳密碼的主要結構,因而可被視為"工作草圖"已經繪出。

破譯人類遺傳密碼不僅是達爾文時代以來生物學領域最重大的事件,同時也被認為是人類歷 史上最重要的科研工程。按照設想,鹼基對測序完畢之後,科學家將分析鹼基對如何組成基 因、各基因有什麼功用等。弄清全部基因的位置、結構和功能,將為人類征服多種疑難病症 鋪平道路。

日前官方研究專案與私營機構之間存在的激烈競爭,使破譯人類遺傳密碼的研究程序出現了 些不和諧音。多國合作的官方研究專案「人類基因組工程」歷時12年,總耗資30億美元;而 私營的塞萊拉公司則於2023年聲稱,將用3年時間和較低的成本完成這項工作。該公司今年4月曾聲稱,已測出一位被試驗者99%的遺傳密碼,正在將其拼合為一張完整圖樣,但一些科 學家認為,塞萊拉公司的測序方法較為粗糙,可信度低。

此外,「人類基因組工程」破譯出的為人類遺傳密碼基本資料將無償供全世界研究者使用,塞萊拉公司等私營機構則試圖將自己的研究成果申請專利,認為引入市場機制能使公眾更快 地從研究中獲益。科學界及各國**對這種申請專利的打算頗不以為在,提出了不少譏評。

8樓:匿名使用者

本來就是科學家

麼!呵呵!

你看看這個

dna不是一兩個科學家破解的了的

9樓:康邙

人類基因組工程。全球性的。

具體是鹼基對的測序和各個基因在生物體中發揮什麼作用。

中國也在其中參加了一小部分破解任務。還是哪一個小小領域的負責人呢,哪個領域我忘記了。(尷尬。。。~)

10樓:指揮老子

人類基因組工程 是由多國專家組成的組織。他們將染色體分開進行破譯,已經在前幾年完成。

11樓:匿名使用者

人類基因組工程,中國參加破譯的任務為1%。

12樓:狂的王

尼倫貝格於美國國立衛生研究院歷時6年,在2023年破譯了全部遺傳密碼。

另:書上該有的啊。

13樓:

同意 回答者:anny424 - 秀才 二級 。

14樓:匿名使用者

是美國科學家雅各布,曾獲得過諾貝爾獎的

15樓:匿名使用者

奧地利遺傳學家:孟德爾

遺傳密碼的破解歷史

16樓:小褲衩

遺傳密碼的發現是20世紀50年代的一項奇妙想象和嚴密論證的偉大結晶。mrna由四種含有不同鹼基腺嘌呤(簡稱a)、尿嘧啶(簡稱u)、胞嘧啶(簡稱c)、鳥嘌呤(簡稱g)的核苷酸組成。最初科學家猜想,一個鹼基決定一種氨基酸,那就只能決定四種氨基酸,顯然不夠決定生物體內的二十種氨基酸。

那麼二個鹼基結合在一起,決定一個氨基酸,就可決定十六種氨基酸,顯然還是不夠。如果三個鹼基組合在一起決定一個氨基酸,則有六十四種組合方式,看來三個鹼基的三聯體就可以滿足二十種氨基酸的表示了,而且還有富餘。猜想畢竟是猜想,還要嚴密論證才行。

自從發現了dna的結構,科學家便開始致力研究有關製造蛋白質的祕密。伽莫夫(ge***e gamow)指出需要以三個核酸一組才能為20個氨基酸編碼。2023年,美國國家衛生院的馬太(heinrich matthaei)與尼倫伯格(marshall warren nirenberg)在無細胞系統(cell-free system)環境下,把一條只由尿嘧啶(u)組成的rna轉釋成一條只有苯丙氨酸(phe)的多肽,由此破解了首個密碼子(uuu -> phe)。

隨後科拉納(har gobind khorana)破解了其它密碼子,接著霍利(robett w.holley)發現了負責轉錄過程的trna。2023年,科拉納、霍利和尼倫伯格分享了諾貝爾生理學或醫學獎。

尼倫伯格等發現由三個核苷酸構成的微mrna能促進相應的氨基酸-trna和核糖體結合。但微mrna不能合成多肽,因此不一定可靠。科蘭納(khorana,har gobind)用已知組成的兩個、三個或四個一組的核苷酸順序人工合成mrna,在細胞外的轉譯系統中加入放射性標記的氨基酸,然後分析合成的多肽中氨基酸的組成。

通過比較,找出實驗中三聯碼相同的部分,再找出多肽中相同的氨基酸,於是可確定該三聯碼就為該氨基酸的遺傳密碼。科蘭納用此方法破譯了全部遺傳密碼,從而和尼倫伯格分別獲得2023年諾貝爾獎金。

後來,尼倫伯格等用多種不同的人工mrna進行實驗,觀察所得多肽鏈上的氨基酸的類別,再用統計方法推算出人工mrna中三聯體密碼出現的頻率,分析與合成蛋白中各種氨基酸的頻率之間的相關性,以此方法也能找出20種氨基酸的全部遺傳密碼。最後,科學家們還用了由3個核苷酸組成的各種多核苷鏈來檢查相應的氨基酸,進一步證實了全部密碼子。 dna分子是由四種核苷酸的多聚體。

這四種核苷酸的不同之處在於所含鹼基的不同,即a、t、c、g四種鹼基的不同。用a、t、c、g分別代表四種核苷酸,則dna分子中將含有四種密碼符號。以一段dna含有1000對核苷酸而言,這四種密碼的排列就可以有41000種形式,理論上可以表達出無限資訊。

遺傳密碼

遺傳密碼(ge***iccode)又是如何翻譯的呢?首先是以dna的一條鏈為模板合成與它互補的mrna,根據鹼基互補配對原則在這條mrna鏈上,a變為u,t變為a,c變為g,g變為c。因此,這條mrna上的遺傳密碼與原來模板dna的互補dna鏈是一樣的,所不同的只是u代替了t。

然後再由mrna上的遺傳密碼翻譯成多肽鏈中的氨基酸序列。鹼基與氨基酸兩者之間的密碼關係,顯然不可能是1個鹼基決定1個氨基酸。因此,一個鹼基的密碼子(codon)是不能成立的。

如果是兩個鹼基決定1個氨基酸,那麼兩個鹼基的密碼子可能的組合將是42=16。這種比現存的20種氨基酸還差4種因此不敷應用。如果每三個鹼基決定一個氨基酸,三聯體密碼可能的組合將是43=64種。

這比20種氨基酸多出44種,所以會產生多餘密碼子。可以認為是由於每個特定的氨基酸是由1個或多個的三聯體(triplet)密碼決定的。一個氨基酸由一個以上的三聯體密碼子所決定的現象,稱為簡併(degeneracy)。

每種三聯體密碼決定什麼氨基酸呢?從2023年開始,經過大量的實驗,分別利用64個已知三聯體密碼,找出了與他們對應的氨基酸。1966-2023年,全部完成了這套遺傳密碼的字典。

大多數氨基酸都有幾個三聯體密碼,多則6個,少則2個,這就是上面提到過的簡併現象。只有色氨酸與甲硫氨酸這兩種氨基酸例外,只有1個三聯體密碼。此外,還有3個三聯體密碼uaa、uag和uga不編碼任何氨基酸,它們是蛋白質合成的終止訊號。

三聯體密碼aug在原核生物中編碼甲醯化甲硫氨酸,在真核生物中編碼甲硫氨酸,並起合成起點作用。gug編碼結氨酸,在某些生物中也兼有合成起點作用。分析簡併現象時可以看到,當三聯體密碼的第一個、第二個鹼基決定之後,有時不管第三個鹼基是什麼,都可能決定同一個氨基酸。

例如,脯氨酸是由下列四個三聯體密碼決定的:ccu、ccc、cca、ccg。也就是說,在一個三聯體密碼上,第一個,第二個鹼基比第三個鹼基更為重要,這就是產生簡併現象的基礎。

同義的密碼子越多,生物遺傳的穩定性越大。因為當dna分子上的鹼基發生變化時,突變後所形成的三聯體密碼,可能與原來的三聯體密碼翻譯成同樣的氨基酸,或者化學性質相近的氨基酸,在多肽鏈上就不會表現任何變異或者變化不明顯。因而簡併現象對生物遺傳的穩定性具有重要意義。

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