㈠ 什麼是基因密碼
基因密碼又稱密碼子、遺傳密碼子、三聯體密碼。指信使RNA(mRNA）分子上從5'端到3'端方向，由起始密碼子AUG開始，每三個核苷酸組成的三聯體。
它決定肽鏈上每一個氨基酸和各氨基酸的合成順序，以及蛋白質合成的起始、延伸和終止。遺傳密碼是一組規則，將DNA或RNA序列以三個核苷酸為一組的密碼子轉譯為蛋白質的氨基酸序列，以用於蛋白質合成。
幾乎所有的生物都使用同樣的遺傳密碼，稱為標准遺傳密碼；即使是非細胞結構的病毒，它們也是使用標准遺傳密碼。但是也有少數生物使用一些稍微不同的遺傳密碼。
(1)遺傳密碼如何進化擴展閱讀：
遺傳密碼的發現是20世紀50年代的一項奇妙想像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（4 *4*4=64）。前蘇聯科學家喬治伽莫夫（George Gamow）最早指出需要以三個核酸一組才能為20個氨基酸編碼。克里克的實驗首次證明密碼子由三個DNA鹼基組成。
1961年，美國國家衛生院的海因里希 馬太（Heinrich Matthaei）與馬歇爾 沃倫尼倫伯格（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。1968年，科拉納、霍利和尼倫伯格分享了諾貝爾生理學或醫學獎。
㈡ 遺傳密碼的破譯的遺傳學的第二套密碼系統
遺傳學的第二套密碼系統（The second genetic code）
以上所述存在於mRNA中的遺傳密碼稱為經典密碼系統或第一套密碼系統。以下所要討論的第二套密碼系統，蘊含於tRNA分子中，這是自1988年5月份以來在分子生物學領域引人注目的新進展。
1）第二套密碼系統的實驗證據－tRNA分子上某些（個）鹼基對能決定tRNA的特異性。早在70年代初，一些實驗室就觀察到酪氨酸tRNA(tRNATyr)琥珀抑制子在氨基酸接受柄上的突變能使tRNATyr錯誤地攜帶谷氨酸(Glu)。同樣，CUA琥珀抑制反密碼子也能引起其它一些tRNA誤被谷醯化。其後的大約十年，有關方面的實驗證據少有報道。1984年，Prather等發現突變的賴氨酸tRNA(tRNALys)不僅保留對Lys的特異性，而且也能攜帶丙氨酸(Ala)或甘氨酸(Gly)。這個突變的誤義抑制子tRNALys是在氨基酸接受柄螺旋區的G3 C70被G3 U70鹼基對所取代。能夠使tRNALeu轉變為絲氨酸tRNA(tRNASer)。由此可見，反密碼子在決定tRNA的特異性並非是唯一的關鍵。又比如，琥珀型抑制性半胱氨酸tRNA(tRNACys)苯丙氨酸tRNA(tRNAPhe)和丙氨酸tRNA(tRNAAla)，其反密碼子均是CUA，然而它們卻攜帶不同的氨基酸。。colitRNAAla的氨基酸接受柄上單個鹼基對G3 U70，能夠使該tRNA失去負載Ala的功能;進一步將G3 U70引入tRNACys或tRNAPhe，亦可予二者攜帶Ala的功能。他們主要採用上述三種琥珀型抑制性tRNA在二氫尿嘧啶柄(D柄)，反密碼柄、TψC柄、氨基酸柄和氨基酸接受柄等部位進行單個或多個鹼基突變，然後檢測宿主E.coliFTP3689的表型抑製作用。發現在總共36種不同突變的tRNA中只有在氨基酸接受柄上A3，C70和C6G7C66G67C70三種突變具有清楚的Sup-表型(即這種宿主E.coly在二天內不生長)，而這三種突變共同都有原來的鹼基對G3 U70鹼基對的改變。顯而易見，tRNAAla氨基酸接受柄上G3 U70單個鹼基對決定著Ala的特異性。本文作者也觀察到:只有在多胺下，哺乳動物(大鼠、牛)肝異亮氨酸tRNA(tRNAIle)才能負載ILe。通過測定tRNAIle序列證明它的氨基酸接受柄的G5 G69鹼基不配對。多胺(精胺)通過在此處的橋接，穩定了tRNAIle的空間構象，從而使tRNAIle氨基酸醯化。換言之，即G5 G69對tRNAIle負載可能有決定性作用。
2)第二套密碼系統的概念和特徵
根據上述Hou和Schimmel等人的工作，ChristiandeDuve提出了第二套密碼系統的概念或學說。該學說認為:tRNA氨基酸接受柄有一輔密碼區(Paracodonregion)，可以被氨基醯tRNA合成酶(aaRS)識別，並決定tRNA的特異性。他認為第二套密碼系統蘊含於aaRS結構中作者將第二套密碼系統的特徵描述為:[1]與經典密碼系統不同。輔密碼子密碼系統或第二套密碼系統是非簡並性的(nondrgenerate)。可能只有20種aaRS，每種aaRS能夠識別特異於某種氨基酸的所有tRNA，這種識別與該種特異tRNA的不同特徵有關。[2]第二套密碼系統比經典的密碼系統對氨基酸更具有決定性，這與密碼子和相應的氨基酸間的立體化學相互反應有關。認為輔密碼僅與酶-氨基醯-腺苷酸(aaRS-aa-AMP)發生一個非常簡單的反應，而tRNA則起著刪除錯誤氨基醯的作用。[3]第二套密碼系統比經典的密碼系統更原始。一些作者猜測tRNA起源於攜帶氨苷醯的寡核苷酸，其原始形式能與氨基酸直接反應。
3)對第二密碼系統的思考
上文提到的Hou和Schimmel的工作，是ChristiandeDuve提出第二套密碼系統概念的主要依據。在Hou和Schimmel的論文中，只認為在氨基酸柄上的三種突變(A3，C70和C6G7C66G67C70)，由於都有原鹼基對G3 U70改變，抑制了tRNAAla的正常負載，沒有觀察到由其它部位突變所產生的影響。tRNA的其它部位對輔密碼子區特異性功能的發揮可能具有協助作用。因為單依靠tRNA分子的單個鹼基對決定其負載的特異性，這不僅尚未得到用其它tRNA大量實驗證實，而在理論上造成tRNA氨基醯化錯誤機率增高，相應使遺傳變異的危險性加大。不論是經典的密碼系統或第二套密碼系統的表達均需aaRS。aaRS與tRNA倒L型構象的內側結構(包括氨基酸接受臂和柄，D反密碼和環)結合。然而，已有的結論認為與aaRS相接觸的tRNA部位對aaRSR的識別作用是非必需的。至今已發表的tRNA序列(除個別低等的生物的外)，幾乎都含76或77個鹼基，其中15或16個位點是保守性的(conserved position)即固定地在所有tRNA中存在。這些位點是:U8，A14，G18，G19，A21，U33，G53，T54，ψ，C56，A58，U60，C61，和3'末端的C75，C76，A77。其它61個部位在不同來源和不同tRNA中是可變的(variable position)tRNA上61個可變鹼基與mRNA中含的61個有意義密碼子達到巧合。
然而，deDuve認為第二套密碼系統存在於aaRS結構中，並假定僅僅是輔密碼子與aaRS-aa-AMP或aa-aaRS復合物的一個簡單反應。酶是一種蛋白質，而蛋白質怎麼能作為攜帶遺傳信息的載體呢?aaRS上的某些區域含有一些殘基可與輔密碼子的核苷酸反應，但無法把所有氨基酸側鏈與tRNA的核苷酸匹配起來。一些科學家提出RNA在原始時代具有多種功能，例如攜帶信息，催化活性和轉移信息。在進化過程中，才形成分工負責，即RNA將攜帶信息的功能交給DNA，催化活性由酶(蛋白質)承擔，RNA本身僅保留轉遞信息功能。至今上述三種功能仍不同程度殘留於RNA的事實是對上述分子進化的強有力支持。據此認為:第二套密碼系統存在於tRNA分子本身，而不應存在於aaRS結構中。
㈢ 人類DNA遺傳密碼含那麼多信息，人類真的是進化的產物嗎
就人類DNA遺傳密碼基因組而言，3Gb大小，但是基因組的大小與進化或者復雜程度並不是直接成正比，比如小麥基因組高達17Gb，辣椒3.48Gb，跟人類差不多甚至還大一點，信息量在不同尺度上的概念也是不一樣的，從基因組來講，一個人只包含3Gb的信息量，但是，從更小尺度講，一個原子，一個電子包含的信息量就可能遠遠大於3Gb。
至於人是不是進化而來的，以現有證據來講應該是真的，證據也越來越多，而且沒有任何證據顯示人有別的來源方法。
㈣ 遺傳密碼如何編碼有哪些基本特徵
遺傳密碼編碼是指信使RNA(mRNA）分子上從5'端到3'端方向，由起始密碼子AUG開始，每三個核苷酸組成的三聯體。遺傳密碼是一組規則，將DNA或RNA序列以三個核苷酸為一組的密碼子轉譯為蛋白質的氨基酸序列，以用於蛋白質合成。
遺傳密碼的特徵
1、方向性、密碼子是對mRNA分子的鹼基序列而言的，它的閱讀方向是與mRNA的合成方向或mRNA編碼方向一致的，即從5'端至3'端。
2、連續性。mRNA的讀碼方向從5'端至3'端方向，兩個密碼子之間無任何核苷酸隔開。mRNA鏈上鹼基的插入、缺失和重疊，均造成框移突變。
3、通用性。蛋白質生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通用。但已發現少數例外，如動物細胞的線粒體、植物細胞的葉綠體。
(4)遺傳密碼如何進化擴展閱讀
遺傳密碼的發展
國際頂級學術期刊《科學》（Science）雜志在線發表了一項最新成果，有研究團隊通過將四種合成核苷酸與核酸中天然存在的四種核苷酸結合，突破性地創造出具有八個字母的DNA分子，命名為「Hachimoji（日語『八』和『字母』）DNA」。
在正常情況下，當一對DNA鏈以雙螺旋的形式纏繞在一起時，每條DNA鏈上都有成對的鹼基：A和T，C和G，鹼基之間依賴氫鍵牢牢結合在一起。由鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)組成的兩對鹼基，加上在RNA中存在的尿嘧啶(U)，被認為是大自然創造地球上無窮無盡生命的所有基礎。
信息存儲、信息傳遞、可選擇表型、結構規整，認為這是進化的四個要求。作為一個信息存儲系統，DNA必須遵循可預測的規則。
無論合成鹼基的排列順序如何，雙螺旋結構都保持穩定。這一點很重要，因為生命要進化，DNA序列必須能夠在不破壞整個結構的情況下變化。
㈤ 什麼是生物的遺傳密碼 科學家是怎麼破譯的
遺傳信息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。一般認為遺傳信息在有遺傳效應的一段DNA分子的一條鏈上，稱為信息鏈。信息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信息。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，遺傳信息就轉化成遺傳密碼。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」，標志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。我國地理環境復雜，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沖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、注釋、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。
㈥ 基因和遺傳密碼是從何而來的
應該是從人本的一些組織細胞中檢測出來的吧，人類的染色體是由XY組織的，或者是用科學的編組分析得的。
前些年，在河北保定召開的國際歐亞科學院院士第一次講座上，陳潤生說：「經過近30年人類遺傳密碼的確定，全世界科學家對遺傳密碼的解釋能力不超過3%。」中國科學院生物物理研究所研究員、中國科學院院士表示，目前仍有97%的遺傳密碼可以測量，但沒有人能很好地解釋，這其中蘊含著很多原創創新的機會。
一個人的遺傳密碼怎樣才能得出准確的結果，只有用一系列的繁雜計算才能給出答案。基因密碼就像一座科學尚未突破的巨塔。在這些尚未突破的困難中，有無限的創新機會。
㈦ 遺傳密碼在遺傳信息中的作用
遺傳信息是指遺傳物質(DNA)中鹼基的排列順序.而遺傳密碼是指RNA上鹼基排列順序,是DNA一條鏈復制而來的.遺傳密碼在信使RNA(mRNA)的翻譯合成蛋白質的過程中起到了不可替代的作用。好了知道的就這么多``閃
㈧ 遺傳密碼有那些特點這些特點有何生物學意義 （主要是生物學意義） 考研 生物 簡答題
1，遺傳密碼的簡並性，可以減少有害突變。
2，遺傳密碼的通用性，幾乎所有生物都共用同一套遺傳密碼子，說明生物有共同的起源。
3，遺傳密碼的變異性，有利於生物的進化。
4，遺傳密碼的變偶性，密碼子的第三位鹼基配對可以有一定的變動，由於變偶性的存在，細胞內只需32中RNA就能識別61個編碼氨基酸的密碼子。
㈨ 遺傳信息的流動規律
生物體遺傳信息的傳遞的幾種類型
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：DNA的復制，遺傳信息流動方向由DNA→DNA；DNA的轉錄，遺傳信息流動方向由DNA→RNA；翻譯，遺傳信息流動方向由RNA→蛋白質；RNA的復制，遺傳信息流動方向由RNA→RNA；RNA的逆轉錄，遺傳信息流動方向由RNA→DNA；蛋白質的復制，遺傳信息流動方向由蛋白質→蛋白質。但是究竟在生物體中遺傳信息的傳遞應該包含其6點內容中的幾種呢？不同類型的生物，遺傳信息的傳遞過程也有所差異。生物體遺傳信息的傳遞大致分為如下類型： 韋斯（Carl Richard Woese）提出了立體化學假說（stereochemical hypothesis），認為氨基酸與它們相對應的密碼子有選擇性的化學結合力，即遺傳密碼的起源和分配與RNA和氨基酸之間的直接化學作用密切相關，或者說，密碼子的立體化學本質取決於氨基酸與相應的密碼子之間物理和化學性質的互補性（Woese et al. 1966） 。這可能是密碼子起源的一個重要化學機制。
Polyansky等（2013）通過實驗和計算發現，mRNAs中不同核酸鹼基的密度分布，非常類似於它們所編碼的蛋白質中這些相同核酸鹼基的氨基酸親電子密度分布，遺傳密碼進行了高度最佳化，以最大化這種匹配。
1981年艾根提出了試管選擇（in vitro selection）假說，1989年英國化學家奧格爾（Leslie Eleazer Orgel）提出了解碼（decoding）機理起源假說，1988年比利時細胞生物學和生物化學家杜維（Christian de Duve，1974年獲諾貝爾生理學或醫學獎）提出了第二遺傳密碼（second genetic code）假說。
英國巴斯大學的Wu等（2005）推測，三聯體密碼從兩種類型的雙聯體密碼逐漸進化而來, 這兩種雙聯體密碼是按照三聯體密碼中固定的鹼基位置來劃分的, 包括前綴密碼子（Prefix codons）和後綴密碼子（Suffix codons）。不過，也有人推測三聯體密碼子是從更長的密碼子（如四聯體密碼子quadruplet codons）演變而來，因為長的密碼子具有更多的編碼冗餘從而能抵禦更大的突變壓力（Baranov et al. 2009）。
2007年中國科學院北京基因組研究所的肖景發和於軍（Yu 2007, Xiao and Yu 2007）提出了遺傳密碼的分步進化假說（stepwise evolution hypothesis），認為最初形成的遺傳密碼應該僅僅由腺嘌呤A和尿嘧啶U來編碼, 共編碼7個多元化的氨基酸, 隨著生命復雜性的增加, 鳥嘌呤G從主載操作信號的功能中釋放出來, 再伴隨著C的引入, 使遺傳密碼逐步擴展到12, 15和20個氨基酸（肖景發和於軍2009）。
廈門大學的有機化學家趙玉芬（Zhao and Cao 1994, 1996, Zhao et al. 1995, Zhou et al. 1996）也曾提出核酸與蛋白共同起源的觀點，認為「磷是生命化學過程的調控中心」，因為磷醯化氨基酸能同時生成核酸及蛋白，又能生成LB－膜及脂質體。她認為，原始地球火山頻發，焦磷酸鹽、焦磷酸脂類化合物容易在地表積累，其P—O—P鍵含有的能量，通過與氨基酸形成P—N鍵，最終轉移到肽鍵和核苷酸的磷酸二酯鍵中。她推測，磷醯化氨基酸在同時生成蛋白質和DNA/RNA的過程中，蛋白質與DNA/RNA可以通過磷醯基的調控作用相互影響，從而產生了原始密碼子的雛形，並進一步進化到遺傳密碼的現代形式。但問題是，磷醯化氨基酸為何要導演核酸和蛋白質的共進化故事呢？
也有將關於密碼子起源的各種學說分為這樣四類的：化學原理（Chemical principles）、生物合成擴展（Biosynthetic expansion）、自然選擇（Natural selection）和信息通道（Information channels）。根據信息理論研究中的率失真模型（rate-distortion models）推測，遺傳密碼子的起源取決於三種相互沖突的進化力量的平衡：對多樣的氨基酸的需求、抵禦復制錯誤以及資源最小成本化（Freeland et al. 2003，Sella and Ardell 2006，Tlusty 2008，）。
㈩ 基因的基因（密碼子）起源
基因就是編譯氨基酸的密碼子，因此，密碼子的起源就是基因的起源。除了少數的不同之外，地球上已知生物的遺傳密碼均非常接近；因此根據演化論，遺傳密碼應在生命歷史中很早期就出現。現有的證據表明遺傳密碼的設定並非是隨機的結果，對此有以下的可能解釋：
韋斯（Carl Richard Woese）認為，一些氨基酸與它們相對應的密碼子有選擇性的化學結合力（立體化學假說，stereochemical hypothesis），這顯示現在復雜的蛋白質製造過程可能並非一早存在，最初的蛋白質可能是直接在核酸上形成。但王子暉（J. Tze-Fei Wong）認為，氨基酸和相應編碼的忠實性反映了氨基酸生物合成路徑的相似性，並非物理化學性質的相似性（共進化假說，co-evolution hypothesis）。謝平提出，遺傳密碼子是生化系統的一部分，因此，必須與生化系統的演化相關聯，而生化系統的核心是ATP，只有它才能建立起核酸和蛋白質之間的聯系（ATP中心假說，ATP-centric hypothesis） 。
原始的遺傳密碼可能比今天簡單得多，隨著生命演化製造出新的氨基酸再被利用而令遺傳密碼變得復雜。雖然不少證據證明這一觀點，但詳細的演化過程仍在探索之中。經過自然選擇，現時的遺傳密碼減低了突變造成的不良影響。Knight等認為，遺傳密碼是由選擇（selection）、歷史（history）和化學（chemistry）三個因素在不同階段起作用的（綜合進化假說）。
其它假說：艾根提出了試管選擇（in vitro selection）假說，奧格爾（Leslie Eleazer Orgel）提出了解碼（decoding）機理起源假說，杜維（Christian de Duve）提出了第二遺傳密碼（second genetic code）假說。Wu等推測，三聯體密碼從兩種類型的雙聯體密碼逐漸進化而來, 這兩種雙聯體密碼是按照三聯體密碼中固定的鹼基位置來劃分的, 包括前綴密碼子（Prefix codons）和後綴密碼子（Suffix codons）。不過，Baranov等推測三聯體密碼子是從更長的密碼子（如四聯體密碼子quadruplet codons）演變而來，因為長的密碼子具有更多的編碼冗餘從而能抵禦更大的突變壓力。