DNA和遗传密码有什么联系?
遗传密码是由64个密码子组成的,所以在本质上密码子和遗传密码没有区别。
1、遗传密码子是三联体密码:一个密码子由信使核糖核酸(mRNA)上相邻的三个碱基组成。密码子具有通用性,不同的生物密码子基本相同,即共用一套密码子。
2、、 遗传密码子无逗号:两个密码子间没有标点符号,密码子与密码子之间没有任何不编码的核苷酸,读码必须按照一定的读码框架,从正确的起点开始,一个不漏地一直读到终止信号。遗传密码子不重叠,在多核苷酸链上任何两个相邻的密码子不共用任何核苷酸。
3、 密码子具有简并性:除了甲硫氨酸和色氨酸外,每一个氨基酸都至少有两个密码子。这样可以在一定程度内,使氨基酸序列不会因为某一个碱基被意外替换而导致氨基酸错误。
扩展资料:
应用:
提高基因的异源表达
可通过分析密码子使用模式,预测目的基因的最佳宿主;或者应用基因工程手段,为目的基因表达提供最优的密码子使用模式。3种不同的方式,目的都是利用密码子偏性来提高异源基因的表达。
翻译起始效应
mRNA浓度是翻译起始速率的主要影响因素之一,密码子直接影响转录效率,决定mRNA浓度。如单子叶植物在“翻译起始区”的密码子偏性大于“翻译终止区”,暗示“翻译起始区”的密码子使用对提高蛋白翻译的效率和精确性更为重要,因此,通过修饰编码区5′端的DNA序列,来提高蛋白质的表达水平将有望成为可能。
影响蛋白质的结构与功能
基因的密码子偏性与所编码蛋白质结构域的连接区和二级结构单元的连接区有关、翻译速率在连接区会降低。马建民等通过聚类分析的方法研究发现,哺乳动物MHC基因的密码子偏性与所编码蛋白质的三级结构密切相关,并可通过影响mRNA不同区域的翻译速度,来改变编码蛋白质的空间构象。其研究所选取的蛋白结构单位是蛋白指纹,它在很大程度上也是一种蛋白功能单位,表明密码子偏性与蛋白的功能也存在密切相关。改变密码子使用模式可目的性改变特定蛋白质的结构与功能。
基因定位功能
密码子的使用模式在细胞核和细胞质遗传物质之间也存在差异,如核基因中的起始密码子只有ATG,而线粒体基因中的起始密码子为ATN;核基因中的终止密码子TGA在线粒体基因中用来编码色氨酸等。因此,可以通过比较密码子的使用模式,来进行真核生物核糖体在细胞内以及未知蛋白基因在基因组的定位。
预测进化规律
类似的密码子使用模式,预示着物种相近的亲缘关系或生存环境。目前已有研究通过比较密码子偏性的差异程度,来分析物种间的亲缘关系和进化历程。线粒体基因组具有母系遗传、分子结构简单、多态性丰富等优点,是一种重要的分子标记,研究其密码子使用偏好性,可以很好地用于确定动物类群的遗传分化和系统发生关系。
参考资料:百度百科-密码子
孟德尔发现了生物的遗传规律,摩尔根证明了控制生物遗传和变异的基因是存在于染色体上的,遗传学到这里是不是发展到顶点了呢?当然不是,随着人类科学技术的进步和研究手段的改进,科学家们又有了新的发现。
科学家们发现,染色体是由蛋白质和核酸(主要是被称为“DNA“的脱氧核糖核酸)组成的,那么,究竟是在蛋白质上携带着遗传信息呢,还是在DNA上携带着遗传信息呢?这个问题难倒了不少科学家。最终,还是一位名叫艾沃瑞的科学家把这个问题解决了。
DNA双螺旋结构的发现对进一步研究生命科学具有划时代意义为了解决这个问题,艾沃瑞设计了一个巧妙的实验,叫做肺炎球菌转化实验,肺炎球菌能够引起人的肺炎和小鼠的败血病。肺炎球菌有很多种菌株,但是只有光滑型的菌株可以致病,这是因为它们外面包有一层保护性荚膜,可以防止它们被宿主的自身保护机构所破坏。艾沃瑞和他的同事们将能致病的光滑型菌株的DNA、蛋白质、荚膜分别分离出来,然后再分别同不能致病的粗糙型菌株一起注射到小鼠体内:他们发现,在这三组实验中,只有注射了含有DNA组分的菌株才会使小鼠得病死亡,而其他两组均不能使小鼠得病,注射以后的小鼠仍然能够正常存活,体内也监测不到有光滑型的致病菌株的存在。这个实验说明,只有DNA才能将粗糙型菌株变为能致病的光滑型菌株,从而使小鼠得病死亡。为了更进一步验证这个结论,他们还把光滑型菌的DNA用特殊的酶处理,将DNA破坏掉,再同粗糙型不能致病的菌一同注射到小鼠体内,小鼠也能正常生活,这两个实验充分说明,DNA才是真正的遗传物质,遗传信息也携带在DNA上。
DNA是一种特别长的高分子化合物。它的立体结构一直是科学家争相研究的项目之一。美国的两位科学家沃森(Waterson)和克里克(Crick)在1953年提出了DNA的双螺旋立体结构模型,并因此而获得了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。DNA的双螺旋结构模型为分子遗传学和遗传工程的发展奠定了理论基础,其影响非常深远。
通常所见的DNA,从立体空间结构上来看,很像一架绕着中轴线向右盘旋伸展的长梯子,梯子两侧为两条核苷酸长链构成的扶手,扶手由磷酸分子和脱氧核糖分子交替连接而成,并向中间伸出碱基,两两相连,构成长梯的一个个横档。
DNA分子中的碱基共有四种,即腺嘌吟(A)、鸟嘌呤(C)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)。这四种碱基以不同的顺序排列,就控制了地球上几乎所有生物的各种各样的性状。想不到,这么纷繁复杂、色彩斑斓的生物世界,竟然只是由这四种碱基决定的!这四种碱基中的两个碱基彼此相连,构成了DNA长梯的横档,这两个碱基就称为碱基对。所有DNA的碱基对的结合都是有一定规律的,即A只能与T互配成一对,C只能与C互配成一对。因此,在DNA中,碱基对都是A—T在一起,C—C在一起,很少出现例外的情况。
DNA分子在生物体内具有什么样的功能呢?首先,DNA分子能够进行自我复制,使得亲代个体能将自己的DNA复制一份传给子代,这样就可以保持DNA在一代代个体中的稳定性。其次,我们通常所说的基因,实际上就是DNA分子长链中的一个个片断,每个DNA分子上具有很多个基因,一个基因就可以控制生物体的一种性状。基因可以控制生命物质——蛋白质的合成,使得亲代性状在后代的蛋白质结构上反映出来,并使后代表现出与亲代相似的特征。正是由于DNA的这两个重要的生理功能,才会出现“种瓜得瓜,种豆得豆”的现象。
DNA分子的自我复制过程是非常复杂的,其中牵涉到许多酶的活动,其复制的过程大体如下:一个DNA分子复制时,是一边解螺旋,一边复制的,即DNA分子两条相互缠绕的长链,就像一条拉链一样,从每个碱基对的中间分开,形成两条单链,我们称之为母链;然后每条母链按照A—T、C—C的碱基配对规则,以每条母链作为合成子链的模板,从周围环境中选择合适的碱基和其他成分,形成了与两条母链分别相互对应的子链;与此同时,每条母链同与自己相对应的子链结合,形成了与原来DNA分子一模一样的子代DNA分子。
DNA分子控制蛋白质的合成这个过程也是极其复杂的,其中还需要另外一种核酸作为“中间人”才能完成,这种核酸叫做核糖核酸,一般称为“RNA”。RNA分子是一条单链,形状很像一条拆开的单链DNA分子:遗传信息的传递就是从DNA经由RNA,再按照遗传密码的规则,将氨基酸有顺序地排列、连接在一起,合成蛋白质,并将遗传信息表现在这种蛋白质的氨基酸排列顺序上。
什么是遗传密码?这是一个大家都非常感兴趣的问题。
科学家们早已揭示,在生物体内蛋白质的合成过程中,RNA上的三个碱基能够决定一个氨基酸,这就是遗传密码,决定一个氨基酸的三个碱基就称为一个密码子。就这样,经过了许多科学家的努力,大自然终于向人类展示了由RNA合成蛋白质过程中的最大的机密。经过多个实验室的科学家的共同测定,我们已经明确了很多遗传密码的确切含义。例如UCU代表丝氨酸,CUU代表亮氨酸,GGU代表甘氨酸,CCA代表脯氨酸等等。现在我们已经将决定20种氨基酸的所有密码子都测定出来了,科学家们将这些密码子编成了一本十分独特的字典——遗传密码字典。在这本字典中有64个密码子,在这64个密码子中,AUG密码子不仅是蛋氨酸的密码子,而且也代表着蛋白质合成的起始信号,没有它,蛋白质的合成就不能开始;UAA、UAG和UGA三个密码子是蛋白质合成的终止密码,是终止蛋白质合成的红色信号灯,它们三个不代表任何氨基酸。
虽然遗传密码词典不是很大,但是,它却几乎控制着生物界中所有生物的蛋白质合成,我们所得到的这本词典,在整个生物界都是通用的,不管是植物、动物还是微生物,它们几乎都使用同样的遗传密码,来合成自身的蛋白质。
生物体生长发育的过程中,细胞核中的遗传物质DNA经过复制,将遗传信息传递给了子代,这样就使得子代能够保持亲本的性状。但是,由于许多外部或者内部的原因,使得DNA在复制的过程中,碱基对的排列顺序发生了改变,这样就会使子代在某些性状上发生了改变,这就是基因突变。
造成生物遗传性状发生改变的还有一个原因,那就是染色体发生了变异。染色体变异包括细胞中染色体成倍的增加或减少,以及细胞中某条染色体增加或减少。在高等植物体内,一半以上的植物是含有两组染色体的,称为二倍体。但是也有许多植物细胞中含有两对或两对以上的染色体,这样的植物就叫做多倍体植物。多倍体植株一般叶片、果实和籽粒都比较大,但是结实率较低,发育延迟,我们可以通过人工诱导多倍体植物的产生,并再运用其他手段对多倍体植物进行改造,来培育新的植物品种。
遗传信息可以由rna传给dna吗
每个糖分子都与四种碱基里的其中一种相连,这些碱基沿着DNA长链所排列而成的序列,可组成遗传密码,指导蛋白质的合成。读取密码的过程称为转录,是以DNA双链中的一条单链为模板转录出一段称为mRNA(信使RNA)的核酸分子。多数RNA带有合成蛋白质的讯息,另有一些本身就拥有特殊功能,例如rRNA、snRNA与siRN...
生物信息学简介
人的遗传密码有32亿个堿基,而现在的 D NA测序仪每个反应只能读取几百到上千个堿基。也就是说,要得到人的全部遗传密码首先要把人的基因组打碎,测完一个个小段的序列后再把它们重新拼接起来。 但是,我们很容易想象:如果把一本书撕成大小一样的碎片,就再也无法把它们重新正确地拼接起来,这是因为撕的同时丢失了...
(急)K Na 与心脏的关系
K: 十亿年前,地球上的原始生命在海洋中诞生,当时海洋中钾的浓度较高,因此在生命的长期进化中,钾就被留在细胞内,这一特点被编在遗传密码中保持至今。人体内98%的钾浓集在细胞内,为细胞外浓度的数十倍。由于心脏肌肉一生辛勤工作,一刻不停地收缩放松,保持心脏有规律的搏动,因此,心肌细胞...
DNA复制的问题
6、RNA有三种:信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)我们通常所说的遗传密码是指mRNA上的碱基排列顺序,而不是指DNA上的碱基序列。当然,mRNA上的遗传密码是转录自DNA上的遗传信息的。 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫做密码子。 从病毒到高等动植物,几乎所有生物都共用同一套密码子的现象是生物彼...
蛋白质的相对分子质量为什么是na
除了遗传密码所编码的20种基本氨基酸,在蛋白质中,某些氨基酸残基还可以被翻译后修饰而发生化学结构的变化,从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以一起,往往是通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物,折叠或螺旋构成一定的空间结构,从而发挥某一特定功能。合成多肽的细胞器是细胞质中糙面型内质网上...
线粒体是什么?
此外哺乳动物mtDNA的遗传密码与通用遗传密码有以下区别:①UGA不是终止信号,而是色氨酸的密码;②多肽内部的甲硫氨酸由AUG和AUA两个密码子编码,起始甲硫氨酸由AUG,AUA,AUU和AUC四个密码子编码;③AGA,AGG不是精氨酸的密码子,而是终止密码子,线粒体密码系统中有4个终止密码子(UAA,UAG,AGA,AGG)。mtDNA表现为母系...
小学生常用百科知识大全
生物工程不包括主要有:土壤工程 地壳中含量最少的元素是: 砹 蝙蝠依*什么辨别方向和觅食?声音 哪种鱼在产卵后后会死亡?大马哈鱼 目前,电子计算机处于哪个阶段? 大规模和超大规模集成电路时代 世界上唯一*嗅觉捕食的鸟类是:几维鸟 虾类依*什么呼吸? 鳃 第一个遗传密码在哪年被翻译出? 1961 从哪个部位可以知道...
什么是腺粒体
此外哺乳动物mtDNA的遗传密码与通用遗传密码有以下区别:①UGA不是终止信号,而是色氨酸的密码;②多肽内部的甲硫氨酸由AUG和AUA两个密码子编码,起始甲硫氨酸由AUG,AUA,AUU和AUC四个密码子编码;③AGA,AGG不是精氨酸的密码子,而是终止密码子,线粒体密码系统中有4个终止密码子(UAA,UAG,AGA,AGG)。 mtDNA表现为母系遗...
操纵子、增强子、复制子、沉默子、密码子、顺反子、外显子、内含子各...
3)顺反子,遗传学上将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子。原核生物中数个结构基因常串联为一个转录单位,转录生成的mR-NA可编码几种功能相关的蛋白质,为多顺反子。真核生物mRNA比原核生物种类更多,一个mRNA只编码一种蛋白质,为单顺反子。4)密码子,在mRNA信息区内,相邻3个核苷酸组成1个三...
DNA双螺旋结构是通过什么连在一起的?
当然,mRNA上的遗传密码是转录自DNA上的遗传信息的。 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫做密码子。 从病毒到高等动植物,几乎所有生物都共用同一套密码子的现象是生物彼此间有亲缘关系的一个有力证据。 在翻译过程中,mRNA上相邻密码子之间不重叠,也没有逗号。 已赞过 已踩过< 你对这个回答的评价是? 评论 ...
大叔冠车前: 在生物遗传学中,一般认为遗传密码是DNA,不过说mRNA是遗传密码也不能叫错,因为它由DNA转录来的,将进行蛋白质的翻译,也是生命活动的体现者,也可以说为遗传密码,望采纳
濮阳市19492907505: 遗传信息与遗传密码有区别吗 - ?
大叔冠车前: 遗传密码:核苷酸序列所携带的遗传信息.编码20种氨基酸和多肽链起始及终止的一套64个三联体密码子.遗传信息: 指生物能够自我复制,指导自身物质合成并稳定遗传给后代的信息.在真核生物中主要指DNA双螺旋的碱基排列顺序.有些以RNA为遗传物质的RNA上的碱基排列顺序.以及以蛋白质为遗传物质的蛋白质的氨基酸序列.遗传规律:指的是研究遗传信息在亲代与子代之间传递的一般规律.包括孟德尔基因分离规律、基因自由组合定律;基因连锁互换定律 .这是我的理解谢谢!
濮阳市19492907505: 遗传密码在遗传信息中的作用? - ?
大叔冠车前: 遗传信息是指遗传物质(DNA)中碱基的排列顺序.而遗传密码是指RNA上碱基排列顺序,是DNA一条链复制而来的.遗传密码在信使RNA(mRNA)的翻译合成蛋白质的过程中起到了不可替代的作用.好了知道的就这么多``闪
濮阳市19492907505: 遗传信息遗传基因遗传密码分别指什么 - ?
大叔冠车前: 遗传信息指的是DNA上碱基对的排列顺序;遗传基因指的是有遗传效应的DNA片断.两者间的关系是一个是整体一个是个体,一个是全面,一个是局部.而遗传密码是信使RNA上的碱基排列顺序.
濮阳市19492907505: 遗传密码是基因吗?二者有什么关系? - ?
大叔冠车前: 遗传密码决定蛋白质中氨基酸顺序的核苷酸顺序 ,由3个连续的核苷酸组成的密码子所构成 .很多个遗传密码构成一个基因
濮阳市19492907505: 请用简洁的方式描述染色体,DNA,基因,遗传信息,mRNA,遗传密码,蛋白质(性状),氨基酸的关系.(可用概 - ?
大叔冠车前: 染色体是由组蛋白和DNA链段高度螺旋折叠而成. 基因是DNA链段上可以转录翻译成特定蛋白质的DNA片段. 而遗传信息则是指一个生物体中所有染色体中所有DNA链段中的碱基连接信息(一个个体中所有细胞的染色体信息是一样的). mRNA是基因经转录和一定的加工而形成的可以翻译成为特定蛋白质的RNA链段. 遗传密码是指的三个碱基对决定一个氨基酸的关系(教科书上一般有一个表格) 蛋白质结构的组成基于是各类氨基酸,而在mRNA的翻译过程中,是有三个碱基对来决定一个氨基酸种类的.即是说mRNA的的链短信息直接决定了蛋白质的一维结构.
濮阳市19492907505: 遗传信息与遗传密码有区别吗 - ?
大叔冠车前:[答案] 林子llinzi 遗传信息在DNA上,指其上脱氧核苷酸的序列 遗传密码在mRNA上,指其上核糖核苷酸的序列 是正确的 DNA上脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,DNA可以转录形成mRNA,在mRNA上每三个相邻的碱基形成一个密码子,决定一种氨基...
濮阳市19492907505: 遗传密码由什么决定 - ?
大叔冠车前: 染色体是决定遗传的关键 下面是一些资料 蛋白质是由20来种“原件”(氨基酸)按一定顺序连接而成的很大分子,“原件”排列顺序不同就成为不同的蛋白质种类.在人或其他生物的细胞中,都有一套复杂的结构来制造蛋白质,就像一个生产...
濮阳市19492907505: 染色体、DNA、与遗传信息的关系. - ?
大叔冠车前: DNA是绝大多数生物的遗传物质 染色体是遗传物质DNA的主要载体,主要由DNA和蛋白质组成 基因是具有遗传效应的DNA片段,基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息
濮阳市19492907505: 遗传密码与密码子有什么区别联系? - ?
大叔冠车前: 区别:遗传密码是指信使RNA上核苷酸序列,密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的核苷酸序列. 联系:“遗传密码”由“密码子”组成.