第七章生命與智慧生物的起源與演化(編輯修改稿)
2025-08-28 12:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 反應(yīng)或表現(xiàn)的性狀如形態(tài)、生理生化特性等傳給后代，并相對穩(wěn)定地一代一代傳下去，這就是生物的遺傳性。 遺傳有兩面性，即遺傳性和變異性。遺傳性是相對的，變異性是相對的，遺傳中有變異，變異中有遺傳，從而使生物不斷進化。 在已鑒定的 170多 萬種生物的分類： 遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)－－ＤＮＡ 親代生物如何將遺傳性狀傳給子代？從分子遺傳學(xué)角度看，是親代通過脫氧核糖核酸 DNA將決定各種遺傳性狀的遺傳信息傳給子代，子代有了一定結(jié)構(gòu)的 DNA生物便產(chǎn)生一定形態(tài)的蛋白質(zhì)，由一定結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，就可決定子代具有一定形態(tài)的結(jié)構(gòu)和生理生化性質(zhì)的遺傳性狀。 DNA是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，是從實驗中發(fā)現(xiàn)的。 （ 1）ＤＮＡ的結(jié)構(gòu) DNA是脫氧核糖核酸英文名稱 （ deoxyribonucleic acid） 的縮寫 。其化學(xué)學(xué)成分是一種高分子化合物 ， 它的基本結(jié)構(gòu)單位是核苷酸 。核苷酸是由含氮堿基 、 脫氧核糖 （ S） 和磷酸片斷 （ P） 組成 。 含氮堿基有四種 ， 它們是腺嘌呤 A， 鳥嘌呤 G、 胞嘧啶 C、 胸腺嘧啶T。 DNA含有細(xì)胞進行生命活動所需的全部信息，這種信息被安排在許許多多稱作基因（ gene）的單位中，基因控制著生物的辯認(rèn)特征。 DNA攜帶著決定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的遺傳信息，因此， DNA可被看作生命發(fā)育過程中按密碼發(fā)出指令合成蛋白質(zhì)的指揮中樞，所以它的結(jié)構(gòu)是非常嚴(yán)密，并具有如下特點： ① DNA分子是由兩條頭尾方向相反的核苷酸長鏈，沿著同一垂直的軸盤旋而成，形象地說像一架扭成麻花樣的梯子（參見圖 7— 1） 表 遺傳密碼表 第一位堿 基 第二位堿基 第三位堿 基 U C A G U 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 絲氨酸 絲氨酸 絲氨酸 酷氨酸 “句點” “句點” 半胱氨酸 “句點” 色氨酸 U,C A G C 亮氨酸 亮氨酸 脯氨酸 脯氨酸 組氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 精氨酸 U,C A,G A 異亮氨酸 異亮氨酸 甲硫氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 天門冬酰胺 賴氨酸 賴氨酸 絲氨酸 精氨酸 精氨酸 U,C A G G 纈氨酸 纈氨酸 丙氨酸 丙氨酸 天門冬氨酸 谷氨酸 甘氨酸 甘氨酸 U,C A,G ② DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在雙螺旋結(jié)構(gòu)的外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。 ③ 兩條螺旋鏈上的堿基通過氫鍵連接起來（堿基只與脫氧核糖相連，不與磷酸結(jié)合），一條鏈上的堿基總是與另一條鏈上的堿基相配對而存在，具體地說， A必須與 T固定配對，C總是與 G固定配對，這種對應(yīng)關(guān)系稱為堿基互補配對原則，因此核苷酸的分子鏈如圖。 分子遺傳學(xué)的中心法 （ 1） DNA的復(fù)制 在 DNA分子中，嘌呤的總數(shù)總是等于嘧啶的總數(shù)，且腺嘌呤的總數(shù)總是等于胸腺嘧啶的總數(shù)，鳥嘌呤的總數(shù)總是等于胞嘧啶的總數(shù)。即 A+G=T+C， A=T， G=C。 從 DNA的分子結(jié)構(gòu)中可以明顯看出：兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是固定不變的，而長鏈中堿基對的排列組合，方式千變?nèi)f化，這就造成各個生物體的千姿百態(tài)。 （２） ＤＮＡ 的存在形式 真核生物包括人類高等動物、植物、真菌、藻類及原生動物的ＤＮＡ和蛋白質(zhì)組成染色體，細(xì)胞內(nèi)所有染色體由核膜包裹成一個細(xì)胞核。 人體共有 23對染色體，其中 x,y染色體決定了人的性別，男性具有 x和 y染色體，而女性具有兩條 x染色體。染色體存在于細(xì)胞核中，呈短棒狀。 （３）基因－－遺傳因子 基因是一切生物體內(nèi)儲存遺傳信息，具有自我復(fù)制能力的遺傳功能單位，它是ＤＮＡ分子上一個具有特定堿基順序，即核苷酸順序的片斷，按功能可分為三種： a、結(jié)構(gòu)基因－－控制蛋白質(zhì)或酶的合成 b、操縱基因－－操縱三個結(jié)構(gòu)基因的表達 c、調(diào)節(jié)基因－－它是控制結(jié)構(gòu)基因的調(diào)合器 基因控制遺傳，并直接控制酶的合成，控制一個生化步驟，控制新陳代謝，從而決定遺傳性狀的表現(xiàn) DNA的復(fù)制和遺傳信息傳遞的基本原則 ， 稱為分子遺傳學(xué)的中心法則 ， 是 20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一 。 DNA分子的自我復(fù)制是指以親代 DNA分子為模板合成子代 DNA分子的過程 。 首先 ， DNA分子利用細(xì)胞提供的能量 ， 在解旋酶的生物催化作用下
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