高中生物疑難問題集萃

本刊編輯部整理

高中生物疑難問題集萃

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編者按：《教學考試》作者群經常討論各種疑難問題，一些老師查閱文獻資料、引經據典、撰寫成文，對這些疑難問題做了詳盡的詮釋，經一些老師的建議，我們將這些問題編輯整理，由我刊陸續發表，方便老師和學生在教與學中參考。編輯部非常感謝老師們對雜志提出的建設性建議，讓雜志內容更適用于教學和考試，把我們的雜志辦得更好。

【疑問1】轉錄過程是否需要解旋酶？

【釋疑】不需要。轉錄起始不需要引物，RNA聚合酶結合在啟動子上以后，使啟動子附近的DNA雙鏈解旋并解鏈，形成轉錄泡以促使底物核糖核苷酸與模板DNA的堿基配對［1］。RNA聚合酶對于處在超螺旋狀態的DNA起始效率高，因為超螺旋DNA解旋時所需要的自由能少［2］。因此我們可以推斷轉錄的過程中需要DNA雙鏈的打開，起打開作用的不是解旋酶而是RNA聚合酶。

［1］朱玉賢，李毅，鄭曉峰.現代分子生物學［M］.3.北京：高等教育出版社，2007.11：68.

［2］趙壽元，喬守怡.現代遺傳學［M］.北京：高等教育出版社，2001：249.

【疑問2】主動運輸有沒有順濃度梯度的運輸？

【釋疑】沒有。主動運輸是由載體蛋白所介導的物質逆濃度梯度或電化學梯度由低濃度的一側向高濃度的一側進行跨膜轉運的方式［1］。主動運輸乃逆著濃度梯度或電化學梯度，需要消耗細胞代謝的能量的轉運方式［2］。從概念中可見，主動運輸一定是逆濃度梯度運輸的，是生物科學家研究物質的進出方式中給出的一種特殊定義，所以不存在順濃度梯度的主動運輸這樣的說法。

【參考文獻】

［1］翟中和，王喜忠，丁明孝.細胞生物學［M］.北京：高等教育出版社，2000：112.

［2］王 玢，左明雪.人體及動物生理學［M］.2.北京：高等教育出版社，2001：306.

【釋疑老師】寧夏固原市涇源縣涇源高級中學 李曉成

【疑問3】逆轉錄病毒在進行逆轉錄合成DNA時需要DNA聚合酶嗎？其過程如何？

【釋疑】不需要。逆轉錄病毒的復制是由自身基因編碼的逆轉錄酶（反轉錄酶）指導完成的，逆轉錄酶以RNA為模板合成與之互補的DNA的單鏈，并共同構成一個DNARNA雜合分子，也就是說，脫氧核苷酸的聚合，是在逆轉錄酶的催化下完成的。隨后逆轉錄酶專門水解RNA－DNA雜合分子中的RNA部分，并以DNA單鏈為模板在逆轉錄酶的作用下合成DNA的另一條鏈形成雙鏈DNA分子，以雙鏈DNA分子形式整合到宿主細胞基因組中，逆轉錄酶具有DNA聚合酶活性，不需要單獨的DNA聚合酶。

現在知道，逆轉錄酶是一種多功能酶，它兼具有3種酶的活力。①它可以以RNA為模板，在其上合成出一條互補的DNA鏈，形成RNA－DNA雜合分子（RNA指導的DNA聚合酶活力）；②它還可以在新合成的DNA鏈上合成另一條互補的DNA鏈，形成雙鏈DNA分子（DNA指導的DNA聚合酶活力）；③除了聚合酶活力外，它尚有核糖核酸酶H的活力，專門水解RNA－DNA雜合分子中的RNA［1］。

《教學考試》（總第228期）《高中生物疑難問題集萃》一文中“自然界的逆轉錄病毒需要DNA聚合酶嗎？”寫道“在它（指逆轉錄酶）的作用下，以病毒RNA單鏈為模板合成一條堿基互補的DNA單鏈，并共同構成一個DNA－RNA雜合分子，這種DNA－RNA雜合分子在DNA聚合酶的作用下能夠自我復制產生雙鏈DNA分子?！痹撐恼J為逆轉錄過程是以RNA為模板合成DNA的一條鏈，另一條鏈是在DNA聚合酶催化下進行的。

【參考文獻】

［1］王鏡巖，朱圣庚，徐長法.生物化學［M］.3.北京：高等教育出版社，2002：494.

【疑問4】什么是核酶？核酶有什么作用？

【釋疑】具有催化活性的RNA分子均稱核酶，目前已有十幾種核酶被發現。根據核糖核苷酸序列的大小不同，核酶可以分成小核酶和大核酶。在核糖體中能催化肽鍵合成的肽基轉移酶就是RNA，屬于核酶中的一種。

按照傳統的看法，rRNA是核糖體的骨架，蛋白質（肽鏈）中的肽鍵是由核糖體上的肽基轉移酶催化下合成的。直到90年代初，H.F.Noller等證明大腸桿菌23SrRNA能夠催化肽鍵的形成，才證明核糖體是一種核酶，從而根本改變了傳統的觀點。核糖體催化肽鍵合成的是rRNA，蛋白質只是維持rRNA構象，起輔助的作用［1］。

核糖體由大小兩個亞基構成，不管是大亞基還是小亞基都由蛋白質和rRNA兩種成分組成，其中rRNA含量占2/3，而蛋白質占1/3。在mRNA翻譯為肽鏈的時候，肽鍵的形成是自動發生的，不需要額外的能量，這一反應是由肽基轉移酶（RNA）催化的，蛋白質對催化沒有任何作用，而RNA是完成肽鍵轉移的唯一組分，即核糖體是一種基于RNA的酶，即核酶。多年來一直認為肽基轉移酶是組成50S大亞基的一種蛋白，現在已經清楚，它是構成核糖體的rRNA，是一種核酶，而蛋白質只是維持rRNA的空間結構。［2］

【參考文獻】

［1］王鏡巖，朱圣庚，徐長法.生物化學［M］.3.北京：高等教育出版社，2002：489.

［2］吳啟家，黃林，張翼.催化RNA的結構與功能［J］.中國科學C輯生命科學，2009，39（1）：86.

【釋疑老師】河北省盧龍縣中學 劉曉菊

【疑問5】雌性激素和雌激素一樣嗎？兩者什么關系？

【釋疑】查看各種教科書和專業資料發現，人教版的書中提到了“卵巢分泌雌性激素等”［1］，但是上海的教材中出現的是“性激素的主要作用是維持生殖腺的正常生理活動，促進生殖細胞的生成和第二性征的發育。精巢主要分泌睪丸酮，卵巢分泌雌激素和黃體酮”［2］。更多資料表明：雌激素由卵泡和黃體產生，孕激素主要由黃體產生。雌激素主要包括雌三醇、雌酮和雌二醇，其中雌二醇的含量最為豐富。大量的雌酮是通過外周雄激素轉化而成的。孕激素包括孕酮和17－羥孕酮，最重要的孕激素是孕酮。此外，卵巢還能分泌少量的雄激素、松弛素和制卵泡素等［3］。在各類大學以及專業書籍中并沒有查到“雌性激素”的名詞，因此建議根據各自的教材跟學生進行解釋，一般情況下雌激素是比較規范的、科學的說法，但是它也并不等同于雌性生物分泌的所有激素。

【參考文獻】

這小孩的臉上蒙了很厚的一層灰，只有那雙大大的眼睛是亮的。甲洛洛笑笑：是男孩還是女孩？幾歲了？叫什么名字。登子回應：是男孩，好像兩三歲了吧，叫小阿布。小阿布又悄悄地擠到甲洛洛身邊，握著甲洛洛的手指。甲洛洛很喜歡這個孩子，看著登子：你下次卸貨的時候把他帶上。登子看著小阿布：怎么好呢，那是做事的地方。甲洛洛摸著小阿布的頭：我喜歡這個孩子，你卸貨的時候我幫你帶著。

［1］朱正威，趙占良.普通高中課程標準實驗教科書生物3必修（穩態與環境）［M］.北京：人民教育出版社，2007：25.

［2］顧?？?生命科學高中第二冊［M］.上海：上?？茖W技術出版社，2007：17.

［3］左明雪.生理學［M］.北京：高等教育出版社，2015：405－407.

【疑問6】在植物細胞中有溶酶體嗎？

【釋疑】溶酶體幾乎存在于所有的動物細胞中，植物細胞內也有與溶酶體功能類似的細胞器，如圓球體、糊粉粒及植物細胞的中央液泡［1］。植物細胞雖然沒有單獨存在的溶酶體，但液泡起著溶酶體的作用［2］。

【參考文獻】

［1］翟中和，王喜忠，丁明孝.細胞生物學［M］.4.北京：高等教育出版社，2011：131.

［2］吳玥，張潔珮.生命科學教學參考資料高中第一冊（試用本）［M］.上海：上?？茖W技術出版社，2007：48.

【疑問7】赤霉素是否具有兩重性？

【釋疑】植物激素有很多種，生長素的調節作用具有兩重性：只有在合適范圍內（一般是很低的濃度）這些作用才體現，如果超過合適濃度則會抑制上述作用；太高的濃度甚至使植物受害、死亡［1］。但是眾多文獻都沒有提到赤霉素具有兩重性。赤霉素有許多種作用，其中主要的一項是促進莖和葉的生長，好像是加強生長素的作用，但這兩種激素如何相互作用，目前尚不明了［2］。赤霉素的主要生理作用為促進種子萌發和莖伸長［3］。

【參考文獻】

［1］顧?？?，周忠良.生命科學高中第二冊（試用本）［M］.上海：上?？茖W技術出版社，2007：32－33.

［2］吳相鈺，陳守良，葛明德，陳閱增.普通生物學 ［M］.2.北京：高等教育出版社，2005：221.

［3］潘瑞熾.植物生理學 ［M］.7.北京：高等教育出版社，2012：206－210.

【疑問8】“中心法則”和“中心法則及其發展”到底一樣嗎？

【釋疑】1957年，克里克提出中心法則：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復制；也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，即遺傳信息的轉錄和翻譯（見右圖）。但是遺傳信息不能從蛋白質傳遞到蛋白質，也不能從蛋白質流向RNA或DNA［1］。

但是，一些病毒的遺傳物質是RNA，如流感病毒、脊髓灰質炎病毒、SARS傳染病病毒（一種單鏈RNA冠狀病毒）以及大多數單鏈RNA噬菌體。它們在感染宿主細胞后，其RNA在宿主細胞中以導入的RNA為模板進行復制。1970年有人在致癌RNA病毒中發現了遺傳信息由RNA轉錄成DNA，稱為反轉錄。進一步研究發現了反轉錄酶，于是在反轉錄酶的催化下，以RNA為模板轉錄為雙鏈DNA成為可能。此外，在實驗室中還可以使DNA直接翻譯成蛋白質。修改后的中心法則如圖所示……［2］

也有教材寫成［3］：

由此可見，中心法則本身就是一個發展并完善的過程。由于不同文章中心法則含義不同，因此很難區分是中心法則還是中心法則及其發展。如果我們可以在中心法則前面加幾個字或許意思就會比較明朗，如傳統的中心法則或者發展后的中心法則，這樣就不會讓人困惑了。

【參考文獻】

［1］朱正威，趙占良.普通高中課程標準實驗教科書生物2必修遺傳與進化［M］.北京：人民教育出版社，2007：68－69.

［2］吳相鈺，陳守良，葛明德，陳閱增.普通生物學 ［M］.3.北京：高等教育出版社，2009：280.

［3］顧?？?，周忠良.生命科學高中第二冊［M］.上海：上?？茖W技術出版社，2007：52－53.

【釋疑老師】上海市曹楊第二中學 嚴黎煒