简析遗传密码与密码子

<正>高中《生物》教材对遗传密码的定义是:“遗传学上把信使RNA上决定氨基酸的不同的碱基排列顺序;叫做遗传密码”.在大多数教科书及遗传学的词典中,对此有相似的定义.实际上,习惯上所说的遗传密码是指DNA一条链上(有意义链)或是单链mRNA上编码氨基酸序列的碱基序列,而不是指DNA双螺旋上的减基序列.而密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,即三联体密码子.笔者认为,高中《生物》二种版本虽然对遗传密码与密码子二个概念的定义叙述不同,但这两个概念都是正确的.现就这两个概念谈谈自己的认识,以期与同仁商榷.     

遗传密码组成规律与遗传密码表

本文试图根据遗传密码组成特点,归纳出一些规律,并据此排列出20种氨基酸的遗传密码表,可供教学、研究之用。 遗传密码的组成有以下一些主要特点和规律: 1、遗传密码具有简并性,即对大多数氨基酸而言,有一个以上密码子,并可看到密码子的第三个碱基的专一性较第一、二个碱基低。在多数情况下,一种氨基酸的不同密码子,(即同义密码,只涉及到第三碱基的变化。(除精氨酸、亮氨酸、丝氨酸外)。 2、若将第一、二碱基相同的密码子列为一组,则根据第三碱基,每组中应有4种遗传密码。这一组遗传密码称其为“同组密码”。     

校正基因与遗传密码的误读

校正基因O呷p田所gene）可消除多种不相同的基因所发生的特异突变的影响。其基因产物是各种突变的tRNA故其作用机理是引起对遗传密码的误读。遗传密码的先驱性工作始于1961年。Nirenbo等用大肠杆菌无细胞体系,外加20种标记的氨基酸混合物及Irolvv＊．证实了［JIJU是编码李丙氨酸的密码子。以后短短的四年中完全确定了20种天然纪基酸的60多组密码子。1966年6月64个遗传密码全部被译成功。61种三怪你富巴代表了20种好基酸,3＄1r一联体密码为终止吉昌（无意义密码）。it4上实空的奶油有许多密码予的减基改变都可以形成终止密码,如AAG…     

“遗传密码”疑难解答

1.信使RNA上密码子中的碱基一旦改变,其编码的氨基酸是否也随之改变? 答:除色氨酸和甲硫氨酸只有1个密码子外,其他18种氨基酸均有1个以上的密码子(例如UUU和UUC编码苯丙氨酸,UCU、UCC、UCA、UCG、AGU和AGC编码丝氨酸)其中有2～4个密码子的氨基酸密码子分布在同一方框内,即第一和第二个碱基相同,只有第三个碱基不同;有6个密码子的氨基酸(如亮氨酸、丝氨酸)密码子分别在不同方框内,它们的第一或第一和第二碱基不同.由于密码子的简并性,特别是第三位的C和U或G和A的简并性常常等同,所以在不同生物的DNA中的(A T)/(G C)比率会有很大的变异,而其氨基酸的相对比例却没有很大的变化,或者说信使RNA上的碱基只替换一个碱基(称为点突变),并不一定编码"错误"氨基酸.但是信使RNA上密码子中增加或减少一个碱基,就将引起后续密码子的改变,从而合成"错误"蛋白质.     

遗传密码的例外

高中《生物》（必修）课本上指出:“遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫做‘密码子’”。密码子是如何被发现的呢?科学家们最初主要是以大肠杆菌为实验材料,经过长期的推测和实验证明测定出来的。到1967年,20种氨基酸的遗传密码已被全部破译出来了。     

硒半胱氨酸和吡咯赖氨酸--生物体内的第21和22种天然氨基酸

介绍了已经发现的第21和22种天然氨綦酸硒半胱氨酸和吡咯赖氨酸。它们是由基因密码子直接编码的非标准氨基酸，其三联体密码子分别为UGA和UAG。两种氨基酸与20种标准氨基酸编码方式不同，这引起了遗传密码子重新定义的变革。     

再造生命

生物学家探索生命奥秘的热情永无止境，他们试图重写遗传密码，造就新的生命。 　　生物进化理论迄今还缺乏令人信服的证据。多数人认为生物体是由 20种氨基酸组成的蛋白质和遗传物质 DNA组成的，但归根到底是由四种化学符号（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，分别简写为 A、 G、 C和 T）决定的。这种观点最近受到刘大卫（音译）等研究人员的挑战，他们认为自然界中一些现象仅用 4种化学符号解释不通。 　　刘大卫等人作出了一个大胆的尝试，即尝试改变构成 DNA、 RNA和蛋白质的密码三联体。所谓三联密码子就是编码一种氨基酸的三…     

小结遗传密码的性质及应用

<正> 本文结合一些高考题或冲刺题,浅谈遗传密码子的有关性质及其应用。以便师生对遗传密码表引起足够重视。1 遗传密码的特点仔细审读人教版高中《生物》第二册表6—1的遗传密码,可以看出如下特点:1.1 简并性:除色氨酸和甲硫氨酸只有1个密码子外,其他18种氨基酸均有1个以上的密码子,其中有     

tRNA并不是61种

很多教师认为:反密码子有61种,tRNA也有61种,其理由是,密码子有64种,其中,有3种是终止密码子,不编码氨基酸,这样,编码氨基酸的密码子有61种,因此,反密码子有61种,tRNA也有61种。事实并不是如此。无论在原核细胞,还是在真核细胞,tRNA分子都是只含80个左右核苷酸的小分子。tRNA是     

密码子是碱基的组合还是碱基的排列

1990年版新编高中《生物》课本及其教学参书考（必修）引出密码子概念时,在课本第150页上写有:“每三个碱基决定一个氨基酸,这样碱基的组合可以达到64（4~3=64）种。”在教学参考书第166页上也写有:“4种碱基中每三个随机相连共可有64种组合,也就是说,决定氨基酸的总信息量就是4~3=64种。”两书叙述中都把密码子中三个碱基的组成说成是信使RNA上碱基的组合,笔者认为这种说法不妥。密码子究竟是碱基的组合还是碱基的排列呢?本文对此作一简要分析探讨,旨在与同行商榷,并希望大家在使用新编课本及其教学参考书时引起注意。     

浅谈氨基酸与遗传密码的关系

蛋白质的一级结构即其氨基酸的排列顺序是其形成空间构象及行使生物功能的主要基础,而每条多肽链的氨基酸顺序决定于mRNA上的碱基顺序,即由遗传密码编码特定的对应氨基酸,指导合成蛋白质。故在遗传密码、氨基酸及其合成的蛋白质之间存在着一定的内在联系。 本文将从组成遗传密码的碱基结合力的强弱,参考有关资料,探讨其与对应的氨基酸之     

tRNA分子同一性研究进展

60年代破译的经典密码（ClassicalCode）是在mR-NA分子上相邻的三个核着酸组成的三联体,它能被tRNA分子中的反密码识别。这个先被破译的经典密码称为第一套遗传密码。近年来,国外有人又提出第二套遗传密码或副（辅）密码子（Pavam土n）．它们是tR－NA分子中．能被特异性氨酸tRNA合成酶识别的一些特定位置上的核昔酸。这些核着酸决定着tRNA在氨酸含成酶的作用下．与相应的氨基酸进行专一性偶联。这对遗传信息从核酸到蛋白质的准确翻译是至关重要的。由于这些特定位置上的核着酸是同一种tRNA分子共同具有的,所以又称为tRNA同一性…     

“基因表达”的“二个通用”解读

一、遗传密码子表的通用性此表的通用性表现在：除某些线粒体、叶绿体和原生生物外（如Barrell等在1979年发现人的线粒体中,通用的密码子AUA却是编码甲硫氨酸,而不是异亮氨酸,UGA不是作为终止密码子,而是编码色氨酸）,所有生物的遗传密码都是相同的．这也是基因工程得以实现的重要理论基础之一．解题时特别注意．     

遗传密码就是密码子吗

1985年版的高中《生物》课本(乙种本)第112页上有:“遗传学上把信使RNA上决定氨基酸的不同的碱基排列顺序叫遗传密码。”990年版新编高中《生物》(必修)课本150页上又说:“遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫做密码子”。两处叙述内容基本相同,而概念名称不同。于是     

从密码子的基本特性谈相关知识的复习

mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫密码子。1967年，科学家们破译了全部遗传密码子，并且编制出了密码子表。高中生物教材没有总结密码子的基本特性，但教师在讲课时可以给学生适当补充一些相关知识，这样既能增强学生对密码子的认识，又有利于相关知识的复习。     

关于基因认识的几个误区

<正>基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的基本单位。关于基因的认识许多师生存在一些误区,如认为等位基因的碱基数一定相等、等位基因都是在减数第一次分裂后期分离的、基因突变大都是有害的、基因表达时mRNA中的碱基除终止密码子外都能编码氨基酸以及一种tRNA只能识别一种密码子,等等。本文主要针对这些误区作一详细分析。     

建议补充密码子的定义

现行人教版高中《生物》教材在 1 50页中对密码子这样下定义 :“遗传学上把信使ＲＮＡ上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫做密码子。”教材又在 1 51页中给出“2 0种氨基酸的密码子表” ,表中列出三个密码子(ＵＡＡ、ＵＡＧ、ＵＧＡ)不决定任一氨基酸 ,而对应“终止”。问题就从这儿出来了 :学生按密码子定义认为密码子作用是决定氨基酸 ,从而误认为ＵＡＡ、ＵＡＧ和ＵＧＡ不是密码子。其实ＵＡＡ、ＵＡＧ和ＵＧＡ虽不对应氨基酸 ,但在蛋白质合成终止时是有作用的。当核糖体在信使ＲＮＡ上读到ＵＡＡ、ＵＡＧ或ＵＧＡ时 ,因没有一种转运Ｒ…     

密码子是碱基的组合还是碱基的排列

高中《生物》新教材有这样一句话 :“……每 3个碱基决定一个氨基酸 ,这样碱基的组合可以达到 64(4 3 =64)种。”这句话对吗 ?信使ＲＮＡ上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 ,叫做一个密码子。密码子是信使ＲＮＡ上碱基的排列 ?还是碱基的组合 ?在高中《数学》新教材第二册 (下Ａ)是这样定义排列的 :从ｎ个不同元素中取出ｍ(ｍ≤ｎ)个元素 ,按照一定的顺序排成一列 ,叫做从ｎ个不同元素中取出ｍ个元素的一个排列。根据定义 ,当且仅当两个排列的元素完全相同 ,且元素的排列顺序也相同时 ,两个排列相同。同样从ｎ个不同元素中取出ｍ(ｍ≤ｎ)个…     

简并PCR法克隆L.starkeyi苹果酸酶基因

根据已报道的酵母苹果酸酶基因序列,利用CodeHop（Consensus Degenerate Hybrid Oligonucleotide Primers）软件设计两对简并引物,以斯达油脂酵母（L.starkeyi CICC 1809）总DNA为模板做简并PCR,得到2个基因片段（ME1,ME2）.对这2个目的片段进行测序,将结果翻译成氨基酸序列,blastp结果显示其中ME2片段为油脂酵母未报道苹果酸酶基因的序列（Gene Bank登录号GU348991）,并对巢式PCR方法检验简并PCR结果的有效性进行了评估.     

起始密码子决定的氨基酸是蛋白质分子的第一个氨基酸吗

196 7年科学家们破译了全部遗传密码子 ,共 6 4种 ,其中 3个为终止密码子 ,它们不决定任何氨基酸 ,因而能决定氨基酸的只有 6 1种密码子。这 6 1种密码子中又有 2种为起始密码子 ,真核生物及大部分原核生物以AUG(甲硫氨酸 )为起始密码 ,少数原核生物以GUG(缬氨酸 )为起始密码 ,也就是翻译过程中 ,所合成多肽的第一氨基酸应是甲硫氨酸或缬氨酸。于是有的教师及学生误认为组成蛋白质的多肽链第一个氨基酸一定是甲硫氨酸或缬氨酸 ,其实不然。由mRNA翻译出来的多肽链 ,多数还不是有功能的蛋白质 ,一般要经过各种方式的“加工处理”才能转变…