是线型双链分子。病毒DNA还有环状单链和线型单链的分子。细胞RNA通常都是线型单链分子,单病毒RNA有双链、单链、环状、线型多种形式。
生物机体通过DNA复制而将遗传信息由亲代传递给子代;通过RNA转录和翻译而使遗传信息在子代得以表达。DNA具有基因的所有属性,基因也就是DNA的一个片段。基因的功能最终需由蛋白质来执行,RNA控制着蛋白质的合成。参与蛋白质合成的DNA有三类:rRNA器装配和催化作用;tRNA携带氨基酸并识别密码子;mRNA携带DNA的遗传信息并作为蛋白质合成的模板。除参与蛋白质合成外,RNA还有多种功能,几乎涉及细胞功能的所有方面,归根结底与遗传信息的表达和表达调控有关。 习题
1.核酸是如何被发现的?为什么早期核酸研究的进展比蛋白质研究缓慢?
答:1868年瑞士青年科学家F.Mescher由脓细胞分离得到细胞核,并从中提取出一种含磷量很高的酸性化合物,称为核素。
核酸中的碱基大部分由Kossel等所鉴定。1910年因其在核酸化学研究中的成就授予他诺贝尔医学奖,但他却认为决定染色体功能的是蛋白质,以后转而研究染色体蛋白质。Levene对核酸的化学结构以及核酸中糖的鉴定作出了重要贡献,但是他的“四核苷酸假说”认为核苷酸中含等量4种核苷酸,这4种核苷酸组成结构单位,核酸是由四核苷酸单位聚合而成。照这一假说,核酸只是一种简单的高聚物,从而使生物学家失去对它的关注,严重阻碍核酸的研究。当时还流行一种错误的看法,认为胸腺核苷酸代表动物核苷酸,酵母核苷酸代表植物核苷酸,这种观点也不利于对核酸生物功能的认识。
2.Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型的背景和依据是什么?
答:背景:20世纪上半叶,数理学科进一步渗入生物学,生物化学本身是一门交叉学科,也就成为数理学科与生物学之间的桥梁。数理学科的渗入不仅带来了新的理论和思想方法,而且引入了许多新的技术和实验方法。
依据:已知核酸的化学结构知识;E.Chargaff发现的DNA碱基组成规律;M.Wilkins和R.Franklin得到的DNA X射线衍射结果。此外,W.T.Astbury对DNA衍射图的研究以及L.Pauling提出蛋白质的α-螺旋结构也都有启发作用。 2.为什么科学界将Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型评为20世纪自然科学最伟大的成就之一?
答:因为DNA双螺旋结构模型的建立说明了基因的结构、信息和功能三者之间的关系,使当时分子生物学先驱者形成的三个学派(结构学派、信息学派和生化遗传学派)得到统一,并推动了分子生物学的迅猛发展。
4.什么是DNA重组技术?为什么说它的兴起导致了分子生物学的第二次革命?
答:DNA重组技术——在细胞体外将两个DN**段连接成一个DNA分子的技术。在适宜的条件下,一个重组DNA分子能够被引入宿主细胞并在其中大量繁殖。
DNA重组技术极大推动了DNA和RNA的研究,改变了分子生物学的面貌,并导致了一个新的生物技术产业群的兴起,所以被认为是分子生物学的第二次革命/
5.人类基因组计划是怎样提出来的?它有何重大意义?
答:1986年,著名生物学家、诺贝尔奖获得者H.Dubecco在Sience杂志上率先提出“人类基因组计划”,经过了3年激烈争论,1990年10月美国政府决定出资30亿美元,用15年时间(1990-2005年)完成“基因组计划”。
重大意义:人类对自己遗传信息的认识将有益于人类健康、医疗、制药、人口、环境等诸多方面,并且对生命科学也将有极大贡献。
6.为什么说生命科学已进入后基因时代?它的意思是什么?
答:由于技术上的突破,“人类基因组计划”进度一再提前,全序列的测定现已进入后基因组时代。意思:科学家的研究重心已从揭示基因组DNA的序列转移到在整体水平上对基因组功能的研究。
7.核酸可分为哪几种类?它们是如何分布的?
答:核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类。
原核细胞中D