遗传信息的携带者核酸解读.docx

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遗传信息的携带者核酸解读

第3节遗传信息的携带者——核酸

温故·知新

1．原核细胞和真核细胞的区别；常见的原核生物和真核生物．

科学家根据细胞内有无＂以核膜为界限的细胞核＂，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类．由真核细胞构成的生物叫做真核生物，如植物、动物、真菌等．由原核细胞构成的生物叫做原核生物，如细菌、蓝藻、支原体、立克次氏体、衣原体、放线菌等．

2．病毒和具有细胞结构的生物有哪些相同点和不同点

相同点：

病毒和具有细胞结构的生物都具备生物的基本特征．

不同点：

病毒不具有细胞结构，在组成成分上病毒只含有两种物质蛋白质和核酸．而且所含的核酸只有一种，或者是DNA或者是RNA．

3．蛋白质和核酸这两种化合物对生命有何意义．

一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者；核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传．变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用．可以说蛋白质是一种外在体现物质而核酸是一种内在决定因素．

4．蛋白质的合成过程

蛋白质的合成过程是一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合．此合成方式和核酸的合成有类似之处．

磷酸

含氮碱基

五碳糖

知识链接

被遗忘的英格兰玫瑰

　　很多人都知道沃森和克里克发现DNA双螺旋结构的故事，更进一步，　有人还可能知道他们与莫里斯·威尔金斯因此分享了1962年的诺贝尔生理学或医学奖．然而，有多少人记得罗莎琳德·富兰克林（RosalindFranklin），以及她在这一历史性的发现中做出的贡献？

　　富兰克林1920年生于伦敦，15岁就立志要当科学家，但父亲并不支持她这样做．她早年毕业于剑桥大学，专业是物理化学．1945年，当获得博士学位之后，她前往法国学习X射线衍射技术．她深受法国同事的喜爱，有人评价她“从来没有见到法语讲的这么好的外国人”．1951年，她回到英国，在伦敦大学国王学院取得了一个职位．

　　在那时候，人们已经知道了脱氧核糖核酸（DNA）可能是遗传物质，但是对于DNA的结构，以及它如何在生命活动中发挥作用的机制还不甚了解．

　　就在这时，富兰克林加入了研究DNA结构的行列——在相当不友善的环境下．她负责起实验室的DNA项目时，有好几个月没有人干活．同事威尔金斯不喜欢她进入自己的研究领域，但他在研究上却又离不开她．他把她看作搞技术的副手，她却认为自己与他地位同等，两人的私交恶劣到几乎不讲话．在那时的科学界，对女科学家的歧视处处存在，女性甚至不被准许在大学的高级休息室里用午餐．她们无形中被排除在科学家间的联系网络之外，而这种联系对了解新的研究动态、交换新理念、触发灵感极为重要．

　　富兰克林在法国学习的X射线衍射技术在研究中派上了用场．X射线是波长非常短的电磁波．医生通常用它来透视，而物理学家用它来分析晶体的结构．当X射线穿过晶体之后，会形成衍射图样——一种特定的明暗交替的图形．不同的晶体产生不同的衍射图样，仔细分析这种图形人们就能知道组成晶体的原子是如何排列的．富兰克林精于此道，她成功的拍摄了DNA晶体的X射线衍射照片．

富兰克林拍摄的DNA晶体的X射线衍射照片，这张照片正是发现DNA结构的关键

　　此时，沃森和克里克也在剑桥大学进行DNA结构的研究，威尔金斯在富兰克林不知情的情况下给他们看了那张照片．根据照片，他们很快就领悟到了DNA的结构——现在已经成为了一个众所周知的事实——两条以磷酸为骨架的链相互缠绕形成了双螺旋结构，氢键把它们连结在一起．他们在1953年5月25日出版的英国《自然》杂志上报告了这一发现．这是生物学的一座里程碑，标志着分子生物学时代的开端．

　　当沃森等人的论文发表的时候，富兰克林已经离开了国王学院，威尔金斯似乎很庆幸这个不讨他喜欢的伙伴的离去．然而富兰克林的贡献是毋庸置疑的：

她分辨出了DNA的两种构型，并成功的拍摄了它的X射线衍射照片．沃森和克里克未经她的许可使用了这张照片，但她不以为忤，反而为他们的发现感到高兴，还在《自然》杂志上发表了一篇证实DNA双螺旋结构的文章．

　　这个故事的结局有些伤感．当1962年沃森．克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖的时候，富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世．按照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人．此外，同一奖项至多只能由3个人分享，假如富兰克林活着，她会得奖吗？

性别差异是否会成为公平竞争的障碍？

后人为了这个永远不能有答案的问题进行过许多猜测与争论．

与没有获得诺贝尔奖相比，富兰克林的早逝更加令人惋惜．她是一位才华横溢的女科学家，然而知道她和她的贡献的人寥寥无几．沃森在《双螺旋》（1968年出版）一书中甚至公开诋毁富兰克林的形象与功绩，歪曲她与威尔金斯之间的恩怨．许多关于双螺旋的书籍和文章根本不提及富兰克林，尽管克里克在很多年后承认“她离真相已经只有两步”．富兰克林始终相信人们对才能和专业水准的尊重会与性别无关，但她正是这倾斜的世界中女科学家命运的代表．如果她是男性则可能如何，这种假设固然没有意义，但性别的确一直是她在科研领域发挥才能的绊脚石，并使她的成就长时间得不到应有的认可．

关于细胞质遗传

　　细胞质遗传生物的大多数性状是受染色体上的DNA控制的，染色体上的DNA存在于细胞核内，受核内DNA控制的遗传叫做细胞核遗传．但是，生物也有一些性状不是由细胞核内的DNA所控制，而是由细胞质里的DNA所控制，这样的遗传叫做细胞质遗传．

　　细胞质遗传的主要特点：

细胞质遗传的主要特点一是细胞质遗传都表现为母系遗传；二一是杂交后代都不出现一定的分离比例．其原因是：

细胞进行分裂时，细胞质中的遗传物质不像细胞核中染色体和DNA分子那样进行有规律的分离，而是随机地分配到子细胞中去．

参考答案：

一拖二

1．A2．A3．D4．C5．C6．D7．B8．D9．Ｄ10．D

11．D12．B13．A14．C15．C16．C17．C18．D19．B20．A

课后习题

一．基础题

1．

（1）√

（2）√（3）×

2．C3．C

二．拓展题：

（略）

旁栏思考题：

原核细胞的DNA位于细胞内的拟核区．