王曉蓓

（甘肅省敦煌市敦煌中學，甘肅 敦煌）

遺傳和變異是高中生物教學的一個核心內(nèi)容，遺傳和變異的基本內(nèi)容是遺傳信息的傳遞過程和遺傳信息的表達過程。遺傳信息的傳遞依賴DNA 的復制而得以實現(xiàn)，基因上遺傳信息的表達是靠轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段共同完成的。由于DNA 的復制過程、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程在實際的微觀世界中都較為復雜，為了便于學生理解，中學教材將其做了適度簡化，同時，一些尤為復雜難懂的細節(jié)也做了模糊處理。然而，新時代新課改背景下對教學質(zhì)量和教學效果的要求較高，想要應(yīng)對，加大知識的深度和拓展知識的廣度是必要的。

一、DNA 的復制過程

1.細胞核只是真核生物進行DNA 復制的主要場所，葉綠體和線粒體這兩種細胞器內(nèi)也能發(fā)生DNA 的復制。因為除了細胞核內(nèi)含有DNA 外，葉綠體和線粒體內(nèi)也含有少量的DNA。凡是DNA 存在的部位都是可以進行DNA 復制的。擬核是原核生物進行DNA 復制的主要場所，除此之外，原核生物的細胞質(zhì)中也能發(fā)生DNA的復制（如質(zhì)粒的復制）。

2.DNA 的復制需要的酶除了DNA 聚合酶、解旋酶外，還需要DNA 連接酶。這是由于DNA 復制的時候，兩條新合成的子鏈只能從5 端延伸到3 端。前導鏈可以連續(xù)合成，滯后鏈只能分段合成，它不可以連續(xù)合成。滯后鏈分段合成的片段稱為岡崎片段。DNA 聚合酶的能力有限，它不能將兩個岡崎片段連接起來，只能將單個的脫氧核苷酸鏈接到已經(jīng)存在的脫氧核苷酸片段上，這時就需要DNA 連接酶將岡崎片段連接起來。

3.無論是生物體內(nèi)DNA 的復制還是生物體外DNA的復制（PCR 技術(shù)）都是需要引物的。不同的是：生物體內(nèi)DNA 的復制所需要的引物是一小段RNA 的序列，而生物體外DNA 的復制（PCR 技術(shù)）所需要的引物一般是一小段單鏈DNA 的序列。

二、基因的表達過程

（一）轉(zhuǎn)錄

1.無論是真核生物還是原核生物，轉(zhuǎn)錄的場所都與DNA 的復制場所相同。真核生物主要是在細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄，線粒體和葉綠體內(nèi)也可發(fā)生；原核生物主要在擬核上轉(zhuǎn)錄，細胞質(zhì)中也可發(fā)生（如質(zhì)粒中）。

2.轉(zhuǎn)錄時不需要解旋酶，需要RNA 聚合酶。因為RNA 聚合酶除了可以將許多單個的核糖核苷酸聚合起來外，同時它也兼具有解旋DNA 的功能。

3.轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不僅僅只有信使RNA（mRNA），還有核糖體RNA（rRNA）和轉(zhuǎn)運RNA（tRNA），但是只有信使RNA 攜帶著遺傳信息。轉(zhuǎn)錄結(jié)束后3 種RNA 都會參與到接下來的翻譯階段，只是各自發(fā)揮的功能不同。

（二）翻譯

1.翻譯過程中信使RNA 并不移動，而是核糖體沿著信使RNA 逐漸移動，讀出一個個的密碼子。在信使RNA 與核糖體相結(jié)合的位置會留有兩個轉(zhuǎn)運RNA 的結(jié)合位點。

2.轉(zhuǎn)運RNA 上的反密碼子包含有3 個堿基，但是整個轉(zhuǎn)運RNA 上包含的堿基不止3 個，而是有許多個。這是因為轉(zhuǎn)運RNA 是RNA 中的一種，它由許多堿基組成，而反密碼子只是它許多堿基中的三個。當然轉(zhuǎn)運RNA 上的堿基也不是無數(shù)個，它的堿基具有一定的數(shù)目。

3.信使RNA 上有64 種密碼子，但是只有61 種密碼子才能決定氨基酸。這是因為其中的3 個密碼子（UAA、UAG、UGA）是終止密碼子，每當核糖體移到信使RNA 上面的終止密碼子的時候就表示多肽鏈的合成結(jié)束了，此時并不決定氨基酸。

4.為了提高翻譯工作的效率，使數(shù)量不多的信使RNA分子可以快速合成很多的蛋白質(zhì)，一般情況下，一個信使RNA 分子上可以連續(xù)結(jié)合許多核糖體同時合成多條多肽鏈。但是需要注意的是：因為多個核糖體合成的多條多肽鏈的模板信使RNA 是相同的，所以合成的多條多肽鏈也是相同的。

5.真核生物是先轉(zhuǎn)錄后翻譯，原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯是可以同時進行的。這是因為真核生物的基因表達過程是在真核細胞中進行的，核膜將轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程分隔在了兩個不同的空間，轉(zhuǎn)錄在細胞核中進行，翻譯在細胞質(zhì)中進行；而原核生物基因的表達過程是在原核細胞中進行的，由于無核膜的阻隔轉(zhuǎn)錄和翻譯是在同一個空間（細胞質(zhì)）中同時進行的。

三、比較三個過程：DNA 復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯

1.三個過程發(fā)生的時間不相同。DNA 復制的過程發(fā)生在細胞分裂的間期，轉(zhuǎn)錄過程和翻譯過程則發(fā)生在個體生長發(fā)育的整個生命進程中。

2.三個過程由于所需要的模板和所形成的產(chǎn)物不相同，它們所遵循的堿基互補配對原則也是有變化的，不完全相同。

以上為筆者對教材中DNA 的復制過程和基因的表達過程中模糊知識點的部分整理及淺析，希望它能真實而有效地幫助到你。