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一克基因信息存储量

发布时间: 2022-05-13 02:00:21

⑴ 把一个人分解成二进制,需要多大的硬盘才装得下

在生物学中,基因组指包含DNA中的全部遗传信息,那么你有没有想过,一个人的基因组有多大?要多大容量的硬盘才能装下全部人类的遗传信息?

首先,基因组大小是全部DNA碱基对数,维基网络显示,一个人的基因数目是2万个,大小相当于3.2Gb。


一克DNA可以储存2拍字节(1024TB)(来自网络)

人类基因组里有约31.6亿个碱基对 然后一个脱氧核糖核酸平均分子质量为333(当然是约)

即333g为6.02×10²³个 计算出来约为

⑵ DNA硬盘的存储容量

英国研究人员用人工合成的脱氧核糖核酸(DNA)存储文本文档、图片和声音文件等数据,随后完整读取。研究人员称,DNA作为数字存储介质,容量大,读取方便,便于保存,保存时间长,堪称“完美”。不过,这种“基因硬盘”现阶段成本高昂,无法普及。
DNA分子是一种令人难以置信的密集存储介质,1克DNA能够存储大约2拍字节,相当于大约300万张CD。
DNA存储数据的关键是DNA碱基。DNA有4个化学基团,即核碱基,它们按照特定顺序排列,组成遗传信息,指导生物体生长发育。
研究人员开发的DNA数字存储系统同样利用这4个碱基“字母”,开发定制代码,完全区别于生物体所用“语言”。当复制一份计算机文件时,DNA数字存储系统首先把硬盘信息中的二进制数翻译成定制代码,然后借助标准DNA合成机器制造出相应的碱基序列。这一序列并非一个长分子,而是多个重复片段,每一个片段携带一些索引细节,明确各自在整体序列中所处位置。分子生物学实验室用来读取生物体DNA的标准设备可以读取信息,当即呈现在电脑屏幕上。
研究人员认为,一些不常用却需要保存的信息,譬如政府文件、历史档案等,尤其适合用DNA存储,而且DNA存储保存时间可能长达数千年。不过,现阶段用它来存储信息“惊人的昂贵”,但随着技术发展,“基因硬盘”有望进入寻常百姓家。

⑶ 生物的想记忆过程和CPU电脑的“想”量子计算机、光脑、这些原理相同吗生物基因神经本质怎么实现思考

生物计算机的面积上可容纳数亿个电路,比目前的电子计算机提高了上百倍。同时,生物计算机,已经不再具有计算机的形状,可以隐藏在桌角、墙壁或地板等地方,同时发热和电磁干扰都大大降低。
2、生物计算机的芯片永久性与可靠性。
生物计算机具有永久性和很高的可靠性。若能使生物本身的修复机制得到发挥,则即使芯片出了故障也能自我修复。
(这是生物计算机极其诱人的潜在优势)蛋白质分子可以自我组合,能够新生出微型电路,具有活性,因此生物计算机拥有生物特性。
生物计算机不再像电子计算机那样,芯片损坏后无法自动修复,生物计算机能够发挥生物调节机能,自动修复受损芯片。
3、生物计算机的存储与并行处理。
生物计算机在存储方面与传统电子学计算机相比具有巨大优势。一克DNA存储信息量可与一万亿张CD相当,存储密度是通常使用磁盘存储器的1000亿到10000亿倍。
生物计算机还具有超强的并行处理能力,通过一个狭小区域的生物化学反应可以实现逻辑运算,数百亿个DNA分子构成大批DNA计算机并行操作。
4、发热与信号干扰。

生物计算机的元件是由有机分子组成的生物化学元件,它们是利用化学反应工作的,所以;只需要很少的能量就可以工作了。
因此,不会像电子计算机那样,工作一段时间后,机体会发热,而生物计算机的电路间也没有信号干扰。
5、数据错误率。
DNA链的另一个重要性质是双螺旋结构,A碱基与T碱基、C碱基与G碱基形成碱基对。每个DNA序列有一个互补序列。这种互补性是生物计算机具备独特优势。
如果错误发生在DNA某一双螺旋序列中,修改酶能够参考互补序列对错误进行修复

⑷ 受精卵中的DNA能存储多少数据,仅仅一个细胞不会太小么

DNA能储存多少信息呢,这个取决于怎么算。一个碱基对可能有四种组合方式(AT,TA,CG,GC),所以可以储存2字节信息人体有三十亿对碱基,去掉端粒,着丝粒之类功能性的序列……大概还是三十亿对,好吧,我说了一句废话……那么大概就有60亿字节的存储空间,就相当于……(生科男正在努力摁计算器)……0.7GB的存储空间吧,好像和刺客信条里说的差不多诶。不过,谁说DNA只能靠碱基对来存储信息了?根据表观遗传的理论,DNA还可以通过甲基化来存储信息呢。通过DNA甲基化产生的5-甲基胞嘧啶(5-mC)还有第五碱基的称号呢,虽然同是还有N6-甲基嘌呤(N6-mA)及7-甲基鸟嘌呤(7-mG)神马的,不过这些很罕见的甲基化形式就先不考虑了,就来说说5-mC的问题吧,5-mC基本上只出现在5'-CG-3'序列中,所以考虑到DNA甲基化的效应,DNA的信息量可以达到……(生科男又在努力摁计算器)……1.1GB,好吧,还是不怎么给力。不过话说,记忆神马的真的可以存在DNA里吗?总之目前还没有证据表明这一点(PS,倒是有那么一丢丢证据显示记忆似乎可以保存在DNA甲基化里),而且……这些游戏中似乎忘记一个事情了,细胞里的DNA信息可是要用来负责建设你的身体的呀。但是呢,当年人类基因组计划发现人类DNA中好像才10%是有用的,剩下的似乎没啥用,莫非真的像游戏中说的那样……不过又经过十几年探索,终于证明科学家当年想多了,现在人类基因组当中90%的序列的功能已经被破解,剩下10%的绝大多数也已经很明确是有功能的,只是啥功能还不太清楚。所以留给祖先存储记忆的空间真的不剩多少啦。至于一个小小的细胞为什么能储存如此多的数据,从一个细胞变成完整的婴儿,这种问题题主还是不要想了,饶毅大大给我们讲了两节课也就讲了个皮毛,我也实在是不想去翻发育生物学那几本砖头书了,总之这个问题很复杂,一两句话说不清(其实你就是懒,不想讲吧……)至于细胞型存储卡呢……个人觉得希望不大,因为信息存储密度大只是存储卡的要求之一,存储卡还需要其中的信息可以被迅速读取和写入,DNA当中的信息读取速率是很慢的,几兆信息花个几天时间才读取出来是常有的事情,而写入信息对DNA来说是极为困难的事情,不然我等生科搬砖民工也不会整天在实验室里提质粒了。更何况DNA是个化学分子,信息的传递只能靠分子的扩散什么的,远不如电波来得快捷方便。
麻烦采纳,谢谢!

⑸ 细胞DNA基因信息

人类基因组含有约30亿个DNA碱基对,其中一部分的碱基对组成了大约20000到25000个基因。

全世界的生物学与医学界在人类基因组计画中,调查人类基因组中的真染色质基因序列,发现人类的基因数量比原先预期的少得多,其中的外显子,也就是能够制造蛋白质的编码序列,只占总长度的1.5%

来源自维基网络 30亿个碱基对,那就是3GB吧。

⑹ DNA能储存足够量的遗传信息吗

你好!DNA不仅可以存储足够量的遗传信息,只要DNA是完整的,物种所有的遗传信息都可以存储。因为DNA是通过碱基互补配对方式进行信息储存的,共有四种碱基,两两配对,无限延长。因此,如果一个DNA无限长,那么他所携带的遗传信息也是无限的。

⑺ DNA存储什么时候能被人类实现呢

首先在这里要告诉大家一个好消息,那就是DNA储存其实早已经被我们人类实现,早在2010年的时候,美国生物学家本来是一个自娱自乐的实验,但是最后却实现了将信息储存在DNA当中。当时这些科学家为了能够简单的测试一下将自己的课题名字和名称,以及自己研究所的网址。还有一些诗句的信息都储存在自己编程的DNA当中。这个举动未经证明了,我们的地应该其实是可以携带外来信息的。

不过到目前为止,我们在DNA里边儿储存的信息还是有限的,这个主要是因为我们的基因工程其实起步比较晚,再加上人类对于自身的探索也是处于摸索阶段。想要掌握DNA的准确用法还需要很长一段时间。

⑻ DNA身份证所录入的DNA信息量有多大

一般是8个国际通用的sta位点和两个中国人特有的位点,也就是10个sta位点基因片段的信息

⑼ 为什么DNA分子的结构能够储存大量的遗传信息

单个的核苷酸连成一条链,两条核苷酸链按一定的顺序排列,然后再扭成“麻花”样,就构成脱氧核糖核酸(DNA)的分子结构。在这个结构中,每三个碱基可以组成一个遗传的“密码”,而一个DNA上的碱基多达几百万,所以每个DNA就是一个大大的遗传密码本,里面所藏的遗传信息多得数不清,这种DNA分子就存在于细胞核中的染色体上。它们会随着细胞分裂传递遗传密码。 这是因为DNA的碱基有4种,3个一组,有64种组合,64种组合排列后又可表达无数的信息,这和计算机2进制差不多,它是64进制 DNA的碱基排序使得DNA蕴含了大量的遗传信息
例如一个DNA分子中有X对碱基,这这个DNA分子可以有16^X的碱基排序

而以人为例,人有3亿个碱基对,可以说蕴藏了大量的遗传信息 就是脱氧核糖核酸。

⑽ 人的DNA有何神奇之处人的基因是如何保存的

对大多数人来说,DNA数据存储是一项非常神奇的技术。自然界数亿年来,各种生物利用DNA携带的遗传信息来保证物种的繁殖。在20世纪60年代初期,科学家们提出了利用DNA存储信息的想法。目前生命科学大数据整体话题已经火了很久,编着也一直关注这方面的动态。今年年初宣布将16G的维基网络储存在DNA分子中,不久前大使分子也表示可以储存数据,甚至有人建议使用光谱。科学技术需要超前的想象力,但科学也要正视任何现实和它带来的所有影响和结果。”

我是无知的。nature和science报道了类似的研究,但以前存储的数据都很小。也就是说,没有超过1Mb。这次研究存储了超过200mb的数据。做这个真的很贵,很贵,很贵。这个研究是微软做的。据推测,将投资数千万、数亿或美元。所以我们只是想了一会儿“快点,提取我的血液,分离特异性的T淋巴细胞,找出起始序列是多少DNA序列,快点破译。所有敌国的信息都在里面。”孩子们不需要读书,直接将数学、语言、英语、所有代码转换成DNA,自然无敌。