知识点:DNA是主要的遗传物质,决定细胞和个体的遗传型。DNA作为遗传物质具备的条件有,稳定性、多样性、连续性及能够产生可遗传的变异。
现实生活中的你或许性格开朗,能说会道,又或许个性内向,不善言辞;或许眉清目秀,身材高大,又或许相貌平平,小鸟依人;或许身轻体健,从不得病,又或许经常感冒咳嗽,腰酸背痛。为什么你会拥有现在的性格、长相与体质呢?从本质上说是遗传物质的作用。遗传物质伴随一生,从你还是受精卵的那一刻开始,遗传物质就已经决定了你的一生,是男是女,何种容貌,身材高矮,易患哪些疾病等。那么,遗传物质长什么样子?它又怎样做到这些呢?
遗传物质最基本的单位是核苷酸,核苷酸由含氮碱基、戊糖、磷酸组成,我们暂时把核苷酸理解为构成遗传物质的最基本化学分子就可以。一个个核苷酸通过组合顺序不同以及排列长度不同,构成两大类核酸,即DNA与RNA。比如某人之所以遗传了她父亲的小眼睛,遗传了她母亲的高鼻梁,正是由于DNA在细胞核内的复制及基因转录,使父母亲各自的DNA都遗传到了你的DNA里。
关于DNA的结构,它是由一个个核苷酸聚合组装起来的双螺旋结构,想象一下麻绳,一个个核苷酸(共数十亿个)排成一队,成为核苷酸链,就是拧麻绳用的单支细绳,这是DNA的一级结构;两支核苷酸链通过各自链上的碱基起反应,形成氢键,互相连接缠绕在一起,也就是两支细绳互相螺旋缠绕,形成了一根麻绳,也就是双螺旋结构,这是DNA的二级结构;如果我们用手握住麻绳的两端,用力拧,麻绳又缠绕螺旋起来,就是DNA的三级结构。按顺时针拧,这种三级结构就叫正超螺旋;按逆时针拧,这种三级结构就叫负超螺旋。
那么,DNA是怎样复制的呢?DNA的复制是半保留复制。这得从双螺旋结构说起,在酶的作用下,核苷酸链之间的氢键断裂,使DNA分子解旋,也就是麻绳又解开成了两根细绳。然后,每条核苷酸单链作为模板,合成其互补链,各自形成一个新的双链DNA分子。每个子代分子都有一条链来自亲代DNA分子,另一条链则是新合成的,这就是半保留复制,这种方式保证了DNA在遗传上的稳定性。这就简单解释了你从父母那里遗传到的各种特点。当然,DNA的复制和基因转录的具体过程复杂、多样,所以形成了人类多基因遗传的复杂特点。
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