含有遗传密码的氨基酸有多少种

基因的物质基础

在摩尔根之后，深入研究基因的作用和组成，成了生物学领域的中心任务之一。

1924年，人们已经弄清了脱氧核糖核酸——DNA是染色体的主要组成部分，但是许多生物学家认为DNA是由4种核苷酸所组成的单调的均匀大分子。认为DNA和淀粉类似，不论生物来源怎样，其组成部分总是相同的，不相信DNA是基因载体。染色体除了主要成分是DNA以外，还有蛋白质。因为不同生物的蛋白质的组成和结构不同，所以有些人把染色体中的蛋白质（核蛋白）看作是基因载体。

1928年，英国细菌学家格里菲思进行关于两种肺炎球菌的研究。一种是S型肺炎球菌，如把少量S型菌注射到幼鼠身上，幼鼠就会患肺炎而死亡。另一种是R型肺炎球菌，就是把大量的R型菌注射到幼鼠身上，幼鼠也不会患肺炎。

格里菲思有一次把加热杀死的S型菌和活的R型菌混合注射到幼鼠身上，幼鼠竟患病死亡，并从死鼠身上发现复活的S型菌。这个奇怪现象使许多人目瞪口呆，无法解释，被称为格里菲思之谜。

1944年，艾弗里等三个美国生物化学家，用实验揭开了S型菌复活之谜。

原来是S型菌的DNA进入了R型菌，不是死去的S型菌复活了，而是R型菌转化成S型菌了。艾弗里等人的实验说明遗传基因在DNA上。进一步研究证明，从遗传观点看，染色体中的蛋白质是多余的，DNA具有全遗传功能。

一、DNA的结构

虽然实验表明基因的物质基础就是DNA，但是，表示遗传信息的基因数量是十分庞大的，DNA究竟应怎么表示呢？DNA的分子结构又是怎样的？

为了窥视DNA的结构，英国物理学家阿斯特伯里首先起用X射线衍射法来测定DNA结构。1940年，他拍摄了一些DNA的X射线衍射照片，这些照片虽然质量不高，但是仍旧能够证实他关于DNA是由一叠扁平核苷酸构成的推断。

美国生物学家沃森和英国物理学家克里克联手合作。1953年2月，他们从分析照片中发现了DNA分子的双螺旋结构，由此建立了遗传密码，从而把遗传学由细胞水平推进到分子遗传学阶段。

现代生物学研究业已表明，核酸是由众多核苷酸组成的生物大分子。核苷酸主要有四种类型，它们按不同的顺序排列，构成了含有各种遗传信息的核酸分子。不同的排列次序，决定不同的生物功能。

二、三联体密码

组成DNA的核苷酸只有4种，而蛋白质中的氨基酸却有20种，那么前者是通过什么方法，决定后者的排列顺序呢？科学家经过10多年的努力，终于在1965年弄清了核酸中的4种碱基与蛋白质中的20种氨基酸的对应关系。

原来，核酸中碱基的排列顺序就是蛋白质的遗传密码，它决定了组成蛋白质的氨基酸。4种碱基在核苷酸中的不同排列顺序，就组成了遗传密码，遗传密码决定了蛋白质中不同氨基酸的组成，这些氨基酸通过肽键相连，就组成了一个多肽。

核酸中的遗传密码是由几个碱基组成的呢？记录在DNA的遗传密码是一种奇妙的三联体密码，又称密码子，即由三个相连的碱基排列代表一个氨基酸的密码子。例如，GAA代表谷氨酸，AGA代表精氨酸，AAA代表赖氨酸等等。以4种碱基组成的三联体密码共有64种，大多数氨基酸有两种以上的密码子。

现在的研究表明，从最简单的无细胞结构的病毒，到“万物之灵”的人类，遗传密码的含义都是一样的，共用一部遗传密码字典。遗传密码字典的普遍适用性，从分子水平上证明了生命的统一性。

研究表明，在合成或生产蛋白质的过程中，DNA作为遗传信息的提供者，控制着蛋白质的合成，但不是蛋白质的直接生产者。

从DNA结构到蛋白质表达的遗传信息传递的过程，展示了遗传现象的本质，即所谓“类生类”。然而，同类的个体又各不相同。

在生物体进行稳定遗传的同时，还存在着不可忽视的另一面——变异。变异是指生物遗传过程中发生的生物个体间的差异。变异和遗传一样，普遍存在于生物界，也是生物的基本特征之一。

但是，遗传和变异又是一对矛盾，代表了生物体相对性状的两个方面。遗传维持了各种生物性状的稳定，同时，生物不断发生着变异，并通过遗传把某些变异在后代中保留、巩固下来，使生物的性状产生多样性。可见遗传和变异是生物进化的基础。