高中生物疑难问题集萃

本刊编辑部整理

高中生物疑难问题集萃

本刊编辑部整理

编者按：《教学考试》作者群经常讨论各种疑难问题，一些老师查阅文献资料、引经据典、撰写成文，对这些疑难问题做了详尽的诠释，经一些老师的建议，我们将这些问题编辑整理，由我刊陆续发表，方便老师和学生在教与学中参考。编辑部非常感谢老师们对杂志提出的建设性建议，让杂志内容更适用于教学和考试，把我们的杂志办得更好。

【疑问1】转录过程是否需要解旋酶？

【释疑】不需要。转录起始不需要引物，RNA聚合酶结合在启动子上以后，使启动子附近的DNA双链解旋并解链，形成转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板DNA的碱基配对［1］。RNA聚合酶对于处在超螺旋状态的DNA起始效率高，因为超螺旋DNA解旋时所需要的自由能少［2］。因此我们可以推断转录的过程中需要DNA双链的打开，起打开作用的不是解旋酶而是RNA聚合酶。

［1］朱玉贤，李毅，郑晓峰.现代分子生物学［M］.3.北京：高等教育出版社，2007.11：68.

［2］赵寿元，乔守怡.现代遗传学［M］.北京：高等教育出版社，2001：249.

【疑问2】主动运输有没有顺浓度梯度的运输？

【释疑】没有。主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度的一侧向高浓度的一侧进行跨膜转运的方式［1］。主动运输乃逆着浓度梯度或电化学梯度，需要消耗细胞代谢的能量的转运方式［2］。从概念中可见，主动运输一定是逆浓度梯度运输的，是生物科学家研究物质的进出方式中给出的一种特殊定义，所以不存在顺浓度梯度的主动运输这样的说法。

【参考文献】

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

［2］王 玢，左明雪.人体及动物生理学［M］.2.北京：高等教育出版社，2001：306.

【释疑老师】宁夏固原市泾源县泾源高级中学 李晓成

【疑问3】逆转录病毒在进行逆转录合成DNA时需要DNA聚合酶吗？其过程如何？

【释疑】不需要。逆转录病毒的复制是由自身基因编码的逆转录酶（反转录酶）指导完成的，逆转录酶以RNA为模板合成与之互补的DNA的单链，并共同构成一个DNARNA杂合分子，也就是说，脱氧核苷酸的聚合，是在逆转录酶的催化下完成的。随后逆转录酶专门水解RNA－DNA杂合分子中的RNA部分，并以DNA单链为模板在逆转录酶的作用下合成DNA的另一条链形成双链DNA分子，以双链DNA分子形式整合到宿主细胞基因组中，逆转录酶具有DNA聚合酶活性，不需要单独的DNA聚合酶。

现在知道，逆转录酶是一种多功能酶，它兼具有3种酶的活力。①它可以以RNA为模板，在其上合成出一条互补的DNA链，形成RNA－DNA杂合分子（RNA指导的DNA聚合酶活力）；②它还可以在新合成的DNA链上合成另一条互补的DNA链，形成双链DNA分子（DNA指导的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，专门水解RNA－DNA杂合分子中的RNA［1］。

《教学考试》（总第228期）《高中生物疑难问题集萃》一文中“自然界的逆转录病毒需要DNA聚合酶吗？”写道“在它（指逆转录酶）的作用下，以病毒RNA单链为模板合成一条碱基互补的DNA单链，并共同构成一个DNA－RNA杂合分子，这种DNA－RNA杂合分子在DNA聚合酶的作用下能够自我复制产生双链DNA分子。”该文认为逆转录过程是以RNA为模板合成DNA的一条链，另一条链是在DNA聚合酶催化下进行的。

【参考文献】

［1］王镜岩，朱圣庚，徐长法.生物化学［M］.3.北京：高等教育出版社，2002：494.

【疑问4】什么是核酶？核酶有什么作用？

【释疑】具有催化活性的RNA分子均称核酶，目前已有十几种核酶被发现。根据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。在核糖体中能催化肽键合成的肽基转移酶就是RNA，属于核酶中的一种。

按照传统的看法，rRNA是核糖体的骨架，蛋白质（肽链）中的肽键是由核糖体上的肽基转移酶催化下合成的。直到90年代初，H.F.Noller等证明大肠杆菌23SrRNA能够催化肽键的形成，才证明核糖体是一种核酶，从而根本改变了传统的观点。核糖体催化肽键合成的是rRNA，蛋白质只是维持rRNA构象，起辅助的作用［1］。

核糖体由大小两个亚基构成，不管是大亚基还是小亚基都由蛋白质和rRNA两种成分组成，其中rRNA含量占2/3，而蛋白质占1/3。在mRNA翻译为肽链的时候，肽键的形成是自动发生的，不需要额外的能量，这一反应是由肽基转移酶（RNA）催化的，蛋白质对催化没有任何作用，而RNA是完成肽键转移的唯一组分，即核糖体是一种基于RNA的酶，即核酶。多年来一直认为肽基转移酶是组成50S大亚基的一种蛋白，现在已经清楚，它是构成核糖体的rRNA，是一种核酶，而蛋白质只是维持rRNA的空间结构。［2］

【参考文献】

［1］王镜岩，朱圣庚，徐长法.生物化学［M］.3.北京：高等教育出版社，2002：489.

［2］吴启家，黄林，张翼.催化RNA的结构与功能［J］.中国科学C辑生命科学，2009，39（1）：86.

【释疑老师】河北省卢龙县中学 刘晓菊

【疑问5】雌性激素和雌激素一样吗？两者什么关系？

【释疑】查看各种教科书和专业资料发现，人教版的书中提到了“卵巢分泌雌性激素等”［1］，但是上海的教材中出现的是“性激素的主要作用是维持生殖腺的正常生理活动，促进生殖细胞的生成和第二性征的发育。精巢主要分泌睾丸酮，卵巢分泌雌激素和黄体酮”［2］。更多资料表明：雌激素由卵泡和黄体产生，孕激素主要由黄体产生。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为丰富。大量的雌酮是通过外周雄激素转化而成的。孕激素包括孕酮和17－羟孕酮，最重要的孕激素是孕酮。此外，卵巢还能分泌少量的雄激素、松弛素和制卵泡素等［3］。在各类大学以及专业书籍中并没有查到“雌性激素”的名词，因此建议根据各自的教材跟学生进行解释，一般情况下雌激素是比较规范的、科学的说法，但是它也并不等同于雌性生物分泌的所有激素。

【参考文献】

这小孩的脸上蒙了很厚的一层灰，只有那双大大的眼睛是亮的。甲洛洛笑笑：是男孩还是女孩？几岁了？叫什么名字。登子回应：是男孩，好像两三岁了吧，叫小阿布。小阿布又悄悄地挤到甲洛洛身边，握着甲洛洛的手指。甲洛洛很喜欢这个孩子，看着登子：你下次卸货的时候把他带上。登子看着小阿布：怎么好呢，那是做事的地方。甲洛洛摸着小阿布的头：我喜欢这个孩子，你卸货的时候我帮你带着。

［1］朱正威，赵占良.普通高中课程标准实验教科书生物3必修（稳态与环境）［M］.北京：人民教育出版社，2007：25.

［2］顾福康.生命科学高中第二册［M］.上海：上海科学技术出版社，2007：17.

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

【疑问6】在植物细胞中有溶酶体吗？

【释疑】溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中，植物细胞内也有与溶酶体功能类似的细胞器，如圆球体、糊粉粒及植物细胞的中央液泡［1］。植物细胞虽然没有单独存在的溶酶体，但液泡起着溶酶体的作用［2］。

【参考文献】

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

［2］吴玥，张洁珮.生命科学教学参考资料高中第一册（试用本）［M］.上海：上海科学技术出版社，2007：48.

【疑问7】赤霉素是否具有两重性？

【释疑】植物激素有很多种，生长素的调节作用具有两重性：只有在合适范围内（一般是很低的浓度）这些作用才体现，如果超过合适浓度则会抑制上述作用；太高的浓度甚至使植物受害、死亡［1］。但是众多文献都没有提到赤霉素具有两重性。赤霉素有许多种作用，其中主要的一项是促进茎和叶的生长，好像是加强生长素的作用，但这两种激素如何相互作用，目前尚不明了［2］。赤霉素的主要生理作用为促进种子萌发和茎伸长［3］。

【参考文献】

［1］顾福康，周忠良.生命科学高中第二册（试用本）［M］.上海：上海科学技术出版社，2007：32－33.

［2］吴相钰，陈守良，葛明德，陈阅增.普通生物学 ［M］.2.北京：高等教育出版社，2005：221.

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

【疑问8】“中心法则”和“中心法则及其发展”到底一样吗？

【释疑】1957年，克里克提出中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译（见右图）。但是遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向RNA或DNA［1］。

但是，一些病毒的遗传物质是RNA，如流感病毒、脊髓灰质炎病毒、SARS传染病病毒（一种单链RNA冠状病毒）以及大多数单链RNA噬菌体。它们在感染宿主细胞后，其RNA在宿主细胞中以导入的RNA为模板进行复制。1970年有人在致癌RNA病毒中发现了遗传信息由RNA转录成DNA，称为反转录。进一步研究发现了反转录酶，于是在反转录酶的催化下，以RNA为模板转录为双链DNA成为可能。此外，在实验室中还可以使DNA直接翻译成蛋白质。修改后的中心法则如图所示……［2］

也有教材写成［3］：

由此可见，中心法则本身就是一个发展并完善的过程。由于不同文章中心法则含义不同，因此很难区分是中心法则还是中心法则及其发展。如果我们可以在中心法则前面加几个字或许意思就会比较明朗，如传统的中心法则或者发展后的中心法则，这样就不会让人困惑了。

【参考文献】

［1］朱正威，赵占良.普通高中课程标准实验教科书生物2必修遗传与进化［M］.北京：人民教育出版社，2007：68－69.

［2］吴相钰，陈守良，葛明德，陈阅增.普通生物学 ［M］.3.北京：高等教育出版社，2009：280.

［3］顾福康，周忠良.生命科学高中第二册［M］.上海：上海科学技术出版社，2007：52－53.

【释疑老师】上海市曹杨第二中学 严黎炜