人教课标实验版七年级上册生物和细胞细胞的生活细胞的生活需要物质和能量【省一等奖】

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）。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，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U—G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