高中生物教材中幾個疑難點的解讀

張紅明

摘 要： 由于教材的編制，高中生物學習中會出現較多思維上的疑點，本文就實際教學中出現的一些問題加以解讀、釋疑。

關鍵詞： 起始密碼子 SD序列 逆轉錄 兩重性

高中生物教材涉及了生物學的多個方面，其中很多問題限于篇幅、深度的原因，都是點到即止，言之不詳，使得一些善于思考的學生在學習過程中產生了疑問。筆者就學生提出的幾個疑點進行解讀。

問題一：多聚U中無起始密碼子，如何進行翻譯？

問題背景：

1.“每支試管中預先加入了ATP、游離的氨基酸、酶和核糖體……他們成為世界上第一個破譯遺傳密碼的人?！薄侗匦?遺傳與進化（蘇教）》P69

2.“mRNA上的起始密碼子（如AUG）位于核糖體的第一位置上。相應的tRNA識別并與其配對?！薄侗匦?遺傳與進化（蘇教）》P71

解讀：首先，老師和學生都要避免一個理解誤區，起始密碼子的功能不是“使翻譯開始”，而是“充當定位翻譯起始的位置信號”，即起始密碼子是和核糖體結合的位置。正常mRNA中存在著一段SD序列（在緊靠起始密碼子的上游有一段長約6-8個核苷酸的序列，5’-AGGAGGU-3’，它是核糖體與mRNA的結合部位，由Shine和Dalgarno兩人共同發現，人們稱之為SD序列），SD序列引導mRNA的AUG密碼子定位到核糖體RNA3’末端與之互補的位置上。然后翻譯能按照正常的密碼子順序進行。人工合成的多聚U中無SD序列，也無起始密碼子，故核糖體與多聚U的結合是隨機的，結合處就是翻譯開始的位置。由于多聚U的堿基序列均為U，因此翻譯的結果為多聚苯丙氨酸。

擴展：如人工合成的RNA由不止一種堿基構成，比如以CACCACCACCAC——作為模板進行翻譯，由于沒有SD序列和起始密碼子，核糖體與其結合的位置是隨機的，其翻譯而成的氨基酸的密碼子則不止一種CAC，還有ACC、CCA。

問題二：RNA如何進行自我復制？

問題背景

1.“歷經考驗后的中心法則，補充了遺傳信息從RNA流向RNA以及RNA流向DNA這兩條途徑，比以往更加完善?！薄侗匦?遺傳與進化（人教）》P69

2.“上述逆轉錄過程以及RNA自我復制過程的發現，補充和發展了中心法則，使之更加完善?！薄侗匦?遺傳與進化（蘇教）》P72

解讀：在高中生物教材中不管是蘇教版還是人教版都涉及了RNA的自我復制，但都是一句話一帶而過。學生思考：RNA自我復制產生了新的RNA，而新的RNA應與原來的RNA的堿基序列是相同的，老師介紹在遺傳信息傳遞過程中，包括RNA的復制都遵循堿基互補配對原則，對此學生產生了疑惑。

RNA病毒中只含有RNA，逆轉錄病毒是以RNA為模板，在逆轉錄酶的作用下，遵循堿基互補配對原則進行逆轉錄過程，在教材中有明確說明。RNA的復制卻沒有體現，那么RNA的復制是怎樣的過程呢？

RNA的復制是在RNA復制酶的作用下進行的，RNA復制酶不存在于正常的宿主細胞中，感染時才由宿主產生。

有些病毒的RNA可以直接作為模板進行翻譯，有些則不行，我們通常將通常將具有mRNA功能的RNA鏈稱為正鏈（+RNA），而它的互補鏈為負鏈（-RNA）。不同類型的病毒的RNA自我復制有所不同。

病毒RNA的復制方式：病毒RNA的種類很多，其復制的方式也是多種多樣的，歸納起來可以有下列幾種：

（1）病毒含正鏈RNA：進入宿主細胞后首先合成復制酶（及有關蛋白質），然后在復制酶作用下進行病毒RNA的復制，最后由病毒RNA和蛋白質裝配成病毒顆粒。如灰質炎病毒。

（2）病毒含負鏈RNA和復制酶：如狂犬病毒。這類病毒侵入細胞后，借助病毒帶進去的復制酶合成出正鏈RNA，再以正鏈RNA為模板，合成病毒蛋白質和復制病毒RNA。

（3）病毒含雙鏈RNA和復制酶：如呼腸孤病毒。這類病毒以雙鏈RNA為模板，在病毒復制酶的作用下通過不對稱的轉錄，合成出正鏈RNA，并以正鏈RNA為模板翻譯成病毒蛋白質。再合成病毒負鏈RNA，形成雙鏈RNA分子。

（4）致癌RNA病毒：包括白血病病毒和肉瘤病毒等，它們的復制需經過DNA前病毒階段，由逆轉錄酶所催化。這類病毒的復制過程，前面已有介紹。

不同類型的RNA病毒產生mRNA的機制大致可分為四類。

問題三：植物生長素的作用具有兩重性，高濃度抑制生長如何體現？某一濃度的生長素既不促進又不抑制，此時植物還長不長？

解讀：高濃度生長素抑制生長，低濃度生長素促進生長，某一特定濃度時既不促進又不抑制。所謂的促進或抑制生長，是相對于正常生長而言的，低濃度促進生長，植物的生長速度比正?？?；高濃度抑制生長，植物生長速度比正常生長慢，但也在生長；某一濃度時既不促進又不抑制，即植物按正常速度生長，而不是不生長。

學習中學生的問題會給老師帶來很多教學思考，帶來思維上的沖擊。重視學生的問題，不敷衍，不推脫，及時查找資料，及時解決，解決學生疑問的同時，也能提高自身水平。