‘壹’ 遗传密码是怎样被破译的
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‘贰’ 遗传密码的破译究竟指的是什么
1953年，沃森和克里克弄清 DNA的双链双螺旋结构之后，分 子生物学像雨后春笋蓬勃发展。 许多科学家的研究，使人们基本 了解了遗传信息的流动方向： DNA→信使RNA→蛋白质。也就是 说蛋白质由信使RNA指导合成， 遗传密码应该在信使RNA上。 基因密码的破译是六十年代 分子生物学最辉煌的成就。先后 经历了五十年代的数学推理阶段 和1961-1965年的实验研究阶段。 1954年，物理学家George Gamov根 据在DNA中存在四种核苷酸，在 蛋白质中存在二十种氨基酸的对 应关系，做出如下数学推理:
‘叁’ 遗传密码的破译的介绍
1953年，沃森和克里克弄清DNA的双链双螺旋结构之后，分子生物学像雨后春笋蓬勃发展。许多科学家的研究，使人们基本了解了遗传信息的流动方向：DNA→信使RNA→蛋白质。也就是说蛋白质由信使RNA指导合成，遗传密码应该在信使RNA上。
‘肆’ 遗传密码的破解历史
遗传密码的发现是20世纪50年代的一项奇妙想象和严密论证的伟大结晶。mRNA由四种含有不同碱基腺嘌呤（简称A）、尿嘧啶（简称U）、胞嘧啶（简称C）、鸟嘌呤（简称G）的核苷酸组成。最初科学家猜想，一个碱基决定一种氨基酸，那就只能决定四种氨基酸，显然不够决定生物体内的二十种氨基酸。那么二个碱基结合在一起，决定一个氨基酸，就可决定十六种氨基酸，显然还是不够。如果三个碱基组合在一起决定一个氨基酸，则有六十四种组合方式，看来三个碱基的三联体就可以满足二十种氨基酸的表示了，而且还有富余。猜想毕竟是猜想，还要严密论证才行。
自从发现了DNA的结构，科学家便开始致力研究有关制造蛋白质的秘密。伽莫夫（George Gamow）指出需要以三个核酸一组才能为20个氨基酸编码。1961年，美国国家卫生院的马太（Heinrich Matthaei）与尼伦伯格（Marshall Warren Nirenberg）在无细胞系统（Cell-free system）环境下，把一条只由尿嘧啶（U)组成的RNA转释成一条只有苯丙氨酸（Phe）的多肽，由此破解了首个密码子（UUU -> Phe）。随后科拉纳（Har Gobind Khorana）破解了其它密码子，接着霍利（Robett W.Holley）发现了负责转录过程的tRNA。1968年，科拉纳、霍利和尼伦伯格分享了诺贝尔生理学或医学奖。 尼伦伯格等发现由三个核苷酸构成的微mRNA能促进相应的氨基酸-tRNA和核糖体结合。但微mRNA不能合成多肽，因此不一定可靠。科兰纳（Khorana,Har Gobind）用已知组成的两个、三个或四个一组的核苷酸顺序人工合成mRNA，在细胞外的转译系统中加入放射性标记的氨基酸，然后分析合成的多肽中氨基酸的组成。
通过比较，找出实验中三联码相同的部分，再找出多肽中相同的氨基酸，于是可确定该三联码就为该氨基酸的遗传密码。科兰纳用此方法破译了全部遗传密码，从而和尼伦伯格分别获得1968年诺贝尔奖金。
后来，尼伦伯格等用多种不同的人工mRNA进行实验，观察所得多肽链上的氨基酸的类别，再用统计方法推算出人工mRNA中三联体密码出现的频率，分析与合成蛋白中各种氨基酸的频率之间的相关性，以此方法也能找出20种氨基酸的全部遗传密码。最后，科学家们还用了由3个核苷酸组成的各种多核苷链来检查相应的氨基酸，进一步证实了全部密码子。 DNA分子是由四种核苷酸的多聚体。这四种核苷酸的不同之处在于所含碱基的不同，即A、T、C、G四种碱基的不同。用A、T、C、G分别代表四种核苷酸，则DNA分子中将含有四种密码符号。以一段DNA含有1000对核苷酸而言，这四种密码的排列就可以有41000种形式，理论上可以表达出无限信息。
遗传密码
遗传密码（geneticcode）又是如何翻译的呢？首先是以DNA的一条链为模板合成与它互补的mRNA，根据碱基互补配对原则在这条mRNA链上，A变为U，T变为A，C变为G，G变为C。因此，这条mRNA上的遗传密码与原来模板DNA的互补DNA链是一样的，所不同的只是U代替了T。然后再由mRNA上的遗传密码翻译成多肽链中的氨基酸序列。碱基与氨基酸两者之间的密码关系，显然不可能是1个碱基决定1个氨基酸。因此，一个碱基的密码子（codon）是不能成立的。如果是两个碱基决定1个氨基酸，那么两个碱基的密码子可能的组合将是42=16。这种比现存的20种氨基酸还差4种因此不敷应用。如果每三个碱基决定一个氨基酸，三联体密码可能的组合将是43=64种。这比20种氨基酸多出44种，所以会产生多余密码子。可以认为是由于每个特定的氨基酸是由1个或多个的三联体（triplet）密码决定的。一个氨基酸由一个以上的三联体密码子所决定的现象，称为简并（degeneracy）。
每种三联体密码决定什么氨基酸呢？从1961年开始，经过大量的实验，分别利用64个已知三联体密码，找出了与他们对应的氨基酸。1966-1967年，全部完成了这套遗传密码的字典。大多数氨基酸都有几个三联体密码，多则6个，少则2个，这就是上面提到过的简并现象。只有色氨酸与甲硫氨酸这两种氨基酸例外，只有1个三联体密码。此外，还有3个三联体密码UAA、UAG和UGA不编码任何氨基酸，它们是蛋白质合成的终止信号。三联体密码AUG在原核生物中编码甲酰化甲硫氨酸，在真核生物中编码甲硫氨酸，并起合成起点作用。GUG编码结氨酸，在某些生物中也兼有合成起点作用。分析简并现象时可以看到，当三联体密码的第一个、第二个碱基决定之后，有时不管第三个碱基是什么，都可能决定同一个氨基酸。例如，脯氨酸是由下列四个三联体密码决定的：CCU、CCC、CCA、CCG。也就是说，在一个三联体密码上，第一个，第二个碱基比第三个碱基更为重要，这就是产生简并现象的基础。
同义的密码子越多，生物遗传的稳定性越大。因为当DNA分子上的碱基发生变化时，突变后所形成的三联体密码，可能与原来的三联体密码翻译成同样的氨基酸，或者化学性质相近的氨基酸，在多肽链上就不会表现任何变异或者变化不明显。因而简并现象对生物遗传的稳定性具有重要意义。
‘伍’ 微生物遗传密码是怎样被破译的
微生物是一大群小生物的总称，因其形体小而得名。投入少、收效快的微生物基因组研究，是当今世界基因组研究中的前沿领域。我国地理环境复杂，含有丰富的微生物资源，研究这些微生物，无论对于生物进化研究，还是特殊酶以及蛋白质的结构和功能研究都有重要意义。
1998年初，我国科研人员在云南腾冲地区考察时在沸泉中发现了一种嗜热细菌，最适合在75度左右高温下生长。在进行分类、形态方面的研究后，研究人员发现，国内第一个被发现的这种极端嗜热菌，是国际上从未报道过的新菌种。
科研人员从培养的细菌中提取了基因组DNA，构建了测序模板文库，还建立了反映测序进展与存在问题以及用于组装、注释、寻找基因的软件。在基因测序中，获得了单机日产、序列读长、准确率等指数与国际同行并驾齐驱的好结果。
‘陆’ 什么是遗传密码，遗传密码的特点，遗传密码的破译
遗传密码又称密码子、遗传密码子、三联体密码。指信使RNA(mRNA）分子上从5'端到3'端方向，由起始密码子AUG开始，每三个核苷酸组成的三联体。
它决定肽链上每一个氨基酸和各氨基酸的合成顺序，以及蛋白质合成的起始、延伸和终止。
遗传密码是一组规则，将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列，以用于蛋白质合成。几乎所有的生物都使用同样的遗传密码，称为标准遗传密码；即使是非细胞结构的病毒，它们也是使用标准遗传密码。但是也有少数生物使用一些稍微不同的遗传密码。
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 。由于脱氧核糖核酸（DNA）双链中一般只有一条单链（称为模版链）被转录为信使核糖核酸（mRNA），而另一条单链（称为编码链）则不被转录，所以即使对于以双链 DNA作为遗传物质的生物来讲，密码也用核糖核酸(RNA）中的核苷酸顺序而不用DNA中的脱氧核苷酸顺序表示。
特点
方向性
连续性
简并性
指一个氨基酸具有两个或两个以上的密码子。密码子的第三位碱基改变往往不影响氨基酸翻译。
摆动性
通用性
破译
遗传信息的流动方向：DNA→信使RNA→蛋白质。也就是说蛋白质由信使RNA指导合成，遗传密码应该在信使RNA上。
具体可查看“遗传密码”“遗传密码的破译”网络
‘柒’ 什么是生物的遗传密码 科学家是怎么破译的
遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸排列顺序或碱基的排列序列，位置在DNA分子上。一般认为遗传信息在有遗传效应的一段DNA分子的一条链上，称为信息链。信息链是指与模板链互补的这条链，模板链上的碱基序列不代表遗传信息。以模板转录成mRNA，mRNA上的碱基排列顺序称为遗传密码，所以经过转录后，遗传信息就转化成遗传密码。遗传密码的位置在mRNA，mRNA上相邻的3个碱基决定一个氨基酸，这3个相邻的碱基称为密码子。遗传密码现已查明，共有64个密码子，其中有61个有效密码子，代表着20种氨基酸。每种氨基酸的密码子数目差别很大，有些氨基酸有几种密码子，如亮氨酸一共有6个密码子(UUA、 UUG、CUU、CUG、CUA、CUC)，而甲硫氨酸只有一个密码子（AUG）。在地球上，除极少数的生物（如某些原核生物有小部分不同）外，遗传密码是通用的，这说明地球上的所有生物都是由共同的祖先进化而来的。
微生物遗传密码破译
据新华社北京１月２３日电我国科学家最近破译了一种嗜热菌的遗传密码，从而获得了国内第一张微生物基因组“工作框架图”，标志着我国基因组研究又向前迈出重要一步。
据悉，这是迄今为止中国人首次破译微生物的遗传密码，嗜热菌也成为除病毒外国内第一个遗传密码被基本破译的生物。
微生物是一大群小生物的总称，因其形体小而得名。投入少、收效快的微生物基因组研究，是当今世界基因组研究中的前沿领域。我国地理环境复杂，含有丰富的微生物资源，研究这些微生物，无论对于生物进化研究，还是特殊酶以及蛋白质的结构和功能研究都有重要意义。
１９９８年初，我国科研人员在云南腾冲地区考察时在沸泉中发现了一种嗜热细菌，最适合在７５度左右高温下生长。在进行分类、形态方面的研究后，研究人员发现，国内第一个被发现的这种极端嗜热菌，是国际上从未报道过的新菌种。
专家认为，这一微生物遗传密码的破译，为研究生物进化提供了基本样本，也说明我国已具备基因组序列大规模测定、处理、质量检查、组装、注释、分析的能力，从整体上提高了我国基因组学的研究实力。
据悉，目前国际上遗传密码被破译的微生物已有２６个。
‘捌’ 怎么破译遗传密码
任何一种天然多肽链都有其特定的氨基酸顺序。mRNA中的核苷酸的排列顺序决定着蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。mRNA分子中的核苷酸只有四种，而组成蛋白质的氨基酸有20种。四种核苷酸怎样排列组合才能代表20种氨基酸呢？用数学方法推算，如果mRNA分子中每三个相邻核苷酸决定一个氨基酸，则能编码出64组密码（43=64），可以满足20种氨基酸编码的需要。实验证明确实是这样，在mRNA链上相邻的三个碱基为一组，称为密码子或三联体密码，起着编码一种氨基酸的作用。
遗传密码的概念是M.Nirenberg等人在1964年首先提出来的，他们以大肠杆菌的无细胞体系为材料，给予20种放射性同位素标记的氨基酸，以聚U作为mRNA，经保温后，发现只有苯丙氨酸（Phe）掺入到酸不溶性部分的多肽中，即新合成了一条多聚苯丙氨酸肽链，从而提出UUU三个碱基是编码苯丙氨酸的三联体密码。与此同时，Khorana人工合成了具有两个核苷酸重复序列的多核苷酸，进行体外蛋白质合成。如聚UG、聚AC作为mRNA，合成了两个相邻氨基酸残基交替重复出现的Cys-Val和Thr-His多肽链，即
Poly(UG):UGUGUGGUGUGUGUG翻译成：Cys-Val-Cys-Val-Cys-Val……
Poly(AC):ACACACACACACCAC
翻译成：Thr-His-Thr-His-Thr-His……
若以人工合成的三核苷酸重复排列形成的mRNA，如用polyUUC作模板，可翻译出三种由单一的氨基酸残基组成的多肽链，这是由从不同的碱基开始阅读密码所引起的。
Poly（UUC）：
UUCUUCUUCUUCUUCU……翻译成poly（Ser）
UUCUUCUUCUUCUUCUU……翻译成poly（Lcu）
若以polyUAA、polyUGA和polyUAG为模板时，因为遇到终止密码UAA、UGA和UAG，仅能生成两种单一氨基酸残基组成的多肽。
应用上述类似的方法于1966年完全查清了20种氨基酸所对应的61个密码子，其余三个密码子为终止密码子。密码子的阅读方向为5′→3′。
‘玖’ 蛋白质的遗传密码是通过什么方法破译的遗传密码有哪些主要特征
混合共聚物碱基配对
2)混合共聚物(mixed copolymers)实验对密码子中碱基组成的测定： 1963年，Speyer和Ochoa等发展了用两个碱基的共聚物破译密码的方法。例如，以A和C原料，合成polyAC。polyAC含有8种不同的密码子:CCC、CCA、CAA、AAA、AAC、ACC、ACA和CAC。各种密码子占的比例随着A和C的不同而不同，例如当A和C的比例等于5:1时，AAA:AAC的比例=5× 5× 5:5× 5× 1=125:25。依次类推。实验显示AC共聚物作模板翻译出的肽链由六种氨基酸组成，它们是Asp，His，Thr，Pro，和Lys，其中Pro和Lys的密码子早先已证明分别是CCC和AAA。根据共聚物成份不同的比例和翻译产物中氨基酸比例亦不同的关系，Speyer等确定了Asp、Glu和Thr的密码子含2AlC;His的密码子含1A2C;Thr的密码子也可以含1A2C;Pro为3C或1A2C;Lys为3A。但上述方法不能确定A和C的排列方式，而只能显示密码子中碱基组成及组成比例。例如，Asp，Glu和Thr的2A1C可能有三种排列方式，即AAC、ACA、CAA。此外，通过反复改变共聚物成份比例的方法亦十分麻烦和费时。
aa-tRNA与确定的三核苷酸序列结合
正当Speyer等人按上述2)方法奋力时，Nirenberg和Leder于1964年建立了破译密码的新方法，即tRNA与确定密码子结合实验。该方法利用了如下事实:即是在缺乏蛋白质合成所需的因子的条件下，特异氨基酸-tRNA(aa-tRNA)也能与核糖体-mRNA复合物结合。最重要的是这种结合并不一定需要长的mRNA分子，而三核苷酸实际上就可以与核糖体结合。例如，当polyU与核糖体混合时，仅有Phe-tRNA(苯丙氨酰-tRNA)与之结合;相应地Pro-tRNA(脯氨酰-tRNA)特异地与polyC结合。还有GUU可促进Val-tRNA(缬氨酰-tRNA)结合，UUG促进Leu-tRNA(亮氨酰-tRNA)结合等。虽然所有64个三核苷酸(密码子)都可按设想的序列合成，但并不是全部密码子均能以这种方法决定因为有一些三核苷酸序列与核糖体结合并不象UUU或GUU等那样有效，以致不能确定它们是否能为特异的氨基酸编码。
用重复共聚物破译密码
4)用重复共聚物(repeating copolymers)破译密码：
几乎在上述Nirenberg和Leder工作的同时，Nishimura，Jones，和Khorana等人应用有机化学和酶学技术，制备了已知的核苷酸重复序列。蛋白质在核糖体上的合成可以在这些有规律的共聚物的任一点开始，并把特异的氨基酸参入肽链。例如，重复序列CUCUCUCUCU......是多肽Leu-Ser-Leu-Ser......或者是多肽Ser-Leu-Ser......的信使分子.使用共聚物构成三核苷酸为单位的重复顺序，如(AAG)n，它可合成三种类型的多肽:polyLys、polyArg和polyGlu，即AAG是Lys的密码子，AGA是Arg的密码子，GAA是Glu的密码子。又如（AUC)n序列是polyIle、polySer和polyHis的模板。如此至1965年破译了所有氨基酸的密码子。
‘拾’ 遗传物质是如何破译的生物界通用的遗传密码有多少套
三个经典实验证明DNA是遗传物质，肺炎双球菌转化实验，T2噬菌体实验，烟草花叶病毒实验
通用遗传密码只有一套啊