《高中生物这样学》思考题参考答案|专题8

【01】保温时间过长或过短都会导致第二组实验上清液的放射性变强，原因是？

〖答案〗噬菌体侵染大肠杆菌的过程：吸附→注入（噬菌体DNA）→合成（DNA复制、转录和翻译）→组装→裂解（子病毒释放）。保温时间过长大肠杆菌裂解释放的子病毒，在离心后位于上清液中，且注入的亲代病毒DNA理论上会一直保留，故上清液放射性变强。保温时间过短上清液的放射性变强，是因为大部分噬菌体还未侵入宿主细胞。最佳的保温时间是大部分病毒的DNA都进入宿主细胞（不可能完全进入，因为噬菌体和大肠杆菌的接触不可能是同步的）。设计本问题的目的是强化学生的时间观念，以及运用极限思维处理问题。

【02】噬菌体繁殖所需的物质和能量来源？示踪原子可以选择C、H、O、N吗？R型转化成S型的变异本质？

〖答案〗病毒在繁殖过程中只提供遗传信息（有些病毒会提供部分酶），其它的来自宿主细胞，故培养病毒需要活细胞。标记元素的选择由实验目的决定，如果仅是为了标记病毒，选择C、H、O、N都可以；如果要区分不同的化合物，如区分DNA和蛋白质，那就要选择所标记化合物特有的，其它化合物没有的元素。R型转化成S型的变异本质是基因重组（转化）。

设计本问题的目的是强化实验设计的目的性原则和及单一变量原则。

【03】如何让DNA复制一次，就能确定哪一种假说正确？

〖答案〗DNA复制1次只能直接区分成全保留与半保留复制/分散复制；那如何区分半保留复制和分散复制呢？此时我们要考虑的是二者之间的差异性，且不能用复制的方法，所以只能将DNA加热解链之后离心，如果得到轻带和重带，就是半保留复制；如果只得到中带，则为分散复制。

【04】DNA如何维持稳定性？

〖答案〗思考DNA的稳定性，可以模仿生态新系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性。DNA双螺旋结构以及半保留复制方式是保持自身结构稳定的基础；在DNA复制过程中发生错误或DNA在诱变剂的作用下发生损伤，DNA的修复机制避免了基因突变的发生。

【05】密码子的简并对生物的生存有什么意义？

〖答案〗减小基因突变对生物的影响，简并性使得那些即使密码子中碱基被改变，仍然能编码出原氨基酸。密码子的简并也使DNA分子上碱基组成有较大余地的变动，例如细菌DNA中G+C含量变动很大，但不同G+C含量的细菌却可以编码出相同的多肽链。所以遗传密码的简并性在物种的稳定上起着重要的作用。

【06】密码子的通用性说明生物具有统一性，可否作为进化论的证据？

〖答案〗密码子的通用性，是在细胞和分子水平上，对达尔文的共同由来学说的有力支持。

【07】原核和真核转录、翻译的区别？RNA-DNA杂交区双链方向和碱基对组成？

〖答案〗原核细胞无核膜，转录和翻译相随进行，mRNA生成后，绝大部分直接作为翻译的模板。但真核细胞中转录和翻译的时间和空间都不相同（线粒体和叶绿体基因与原核相似），mRNA在细胞核内合成，蛋白质的翻译是在细胞质中进行，且真核生物的基因是不连续的（编码区有内含子），需要剪接修饰后才能离开核孔进入细胞质。RNA-DNA杂交区也是反向平行的，碱基对组成除CG和AT外，还有AU。

【08】分子水平、细胞水平、个体水平之间的联系？

〖答案〗细胞代谢的差异会导致细胞分子组成的改变，进而导致细胞形态结构和生理功能上的差异，例如奢侈基因的选择性表达导致细胞分化的发生；细胞结构和功能的改变会“传导”到组织、器官、系统、个体上，典型的例子就是基因型和表现型的关系。设计本问题的目的是让学生形成宏观推理微观的意识，养成透过现象看本质的习惯。