1、破译遗传密码DNA 双螺旋结构表明了基因的存在形式，也解开了遗传物质的传递之谜。可是，基因是怎么使下一代和上一代一样呢？儿子和父亲为什么长得一样，仅仅解释为儿子体内有父亲的基因，还远远不够。科学家指出，遗传基因只有“表达”出来，就像密电码要翻译成能被人读懂的文字的过程一样，才能完成遗传的过程。这种过程是通过基因控制生命的基本物质蛋白质的合成来实现的。基因控制蛋白质的合成是一个十分复杂的过程，需要细胞里面很多物质的参与。简单地讲，可以分成两步，即“转录”和“翻译” 。下面，让我们来看看这两个过程。 “转录”就是把 DNA 含有的遗传信息（基因） ，经过一个复杂的过程，传递给 RNA（核糖核酸）
2、。RNA是另一类核酸，它的组成成分与 DNA 相似，转录以后的 RNA 叫做 DNA 的副本。接下来，就是按 RNA 所含有的遗传信息，把构成蛋白质的基本单位（氨基酸）按顺序排列连接，合成特定的蛋白质，这个过程就叫做“翻译” 。进行翻译时，表面上看起来 RNA 决定着蛋白质的构成，实际上，是 DNA 的信息通过 RNA 而起决定作用。也就是说，DNA 通过转录，由 RNA执行蛋白质的合成。可以用下面的图来表示：从上述过程不难发现，特定基因决定了特定的蛋白质。可是，DNA 中基因是如何编排的，又怎么可能决定着生物体的各种性状呢？前面谈到了，DNA 分子中有 4 种不同的碱基，即 A、T、G、C，
3、它们的排列组合就构成了不同的编码，这种编码正是决定蛋白质的遗传密码。然而，碱基只有 4 种，构成蛋白质的氨基酸则有 20 种之多。如果每 1 个碱基对应 1 种氨基酸，则只有 4 种变化方式，遗传密码就太少了，显然，这种想法是不对的。如果 4 种碱基中任意 2 个碱基对应 1 种氨基酸，则只有 16 种碱基排列方式，也是不够用的。如果 3 个碱基组成 1 个编码，情况如何呢？这时可以有 64 种编码方式，对于 20 种氨基酸来说，已经绰绰有余了！用 3 个碱基的组合作为遗传密码，就好像用 3 个字母来代替 1 个字，每 3 个字母只能代表 1 个固定的字，不可以有多个对应的字。同样，每 3 个
4、碱基组成的密码，也只能代表 1 个氨基酸。但是，上述观点仅仅是一种假设，必须要用实验来证明。为此，1964 年美国科学家设计了一个独特的实验：用仅仅含有单一碱基的尿嘧啶（U） ，做试管内合成蛋白质的研究。大家知道合成蛋白质必须将 DNA 上的遗传信息转录到 RNA 上，而 RNA 的碱基与 DNA 稍有不同，一般是有 UCGA4 种（DNA 中是 TCGA） 。这个实验只用了含有单一碱基 U 的特殊 RNA。这样，就得到了只有 UUU 编码的 RNA。把这种 RNA 放到和细胞内相似的溶液里，如果上述观点正确，应该得到由单一一种氨基酸组成的蛋白质。和科学家的预想一样，这样合成的蛋白质中，只含有
5、苯丙氨酸。于是，人们了解了第一个蛋白质的密码：UUU 对应苯丙氨酸。随后，又有人用 UG 交错排列合成了半胱氨酸缬氨酸半胱氨酸的蛋白质，从而确定了UGU 为半胱氨酸的密码，而 GUG 为缬氨酸的密码。这样，人们不仅证明了遗传密码是由 3个碱基排列组成，而且不断地找出了其他氨基酸的编码。1966 年，人类苦苦探索的遗传基因之谜终于被解开。艰苦的试验，又结合一些数字推算，科学家破译了下页表中所列的 20 种氨基酸的遗传密码。在这 64 种可能的编码中，61种用于决定氨基酸，另外 3 种则用来作为蛋白质合成的终止信号。此后，遗传学进入了一个新的阶段。科学家们不仅继续深入地探索着遗传的基本规律，而且把注意力转移到与遗传疾病作斗争，以及利用遗传学为人类造福上来。在随后的几十年里，遗传学飞速地发展，并创造出一个又一个使全人类惊叹不已的奇迹。
