问答题 简述生物物种保持稳定的分子基础。
【正确答案】正确答案:生物物种保持稳定的分子基础可以从DNA、RNA和蛋白质三个层面加以阐释; 在DNA层面:①DNA具有规则的双螺旋结构及严格的碱基配对原则;②DNA-POL具有模板依赖性,复制时碱基严格配对;③DNA复制过程具有错配修复机机制:错配修复系统;尿嘧啶-N-糖苷酶系统;④DNA受到损伤后可被修复:光复活/暗修复;重组修复;SOS反应;⑤基因的回复突变。突变型重新获得野生型表现的回复过程;⑥有的碱基突变发生在非编码区或者编码区的内含子部分,则可能不影响基因产物;⑦致死突变。某些大的突变(如错位与移码、大片段缺失或插入等)或关键位点的突变导致产生的蛋白质失去功能或功能异常,当这个蛋白质在生长发育过程中又非常重要的时候,有可能导致个体在性成熟前死亡,这样突变基因就无法传递到后代中去。 在RNA层面:①以DNA为模板通过碱基配对进行转录合成;②RNA转录酶具有校正阅读功能;③RNA转录需要各种顺式元件和反式元件的结合,是一个高度调控的过程:④RNA成熟为mRNA的过程经过很多转录后加工过程。 在蛋白质层面:①mRNA自身序列的稳定性(帽子、polyA结构等);②密码子与反密子通过氢键配对;③胺酰-tRNA合成酶的选择性。与底物之间以氢键相连,既能识别特异氨基酸,又能识别特异tRNA;④氨酰-tRNA合成酶可通过水解作用纠正非正确组合的氨基酸与tRNA三问形成的共价联系,即纠正酰化的错误;⑤密码子的简并性。因为编码很多氨基酸的三联密码予不止一个,它们就有简并性,因此就算发生碱基突变也不一定会改变这个三联密码子编码的氨基酸;⑥抑制突变效应。当发生突变时,生物体采取了一种措施,原来此密码子对应的反密码子也突变为与密码予配对,从而阅读后的产物和突变后的产物一样.这样就对突变进行了抑制。这种突变的tRNA也被称为校正tRNA,因其对基因突变具有代偿作用;⑦最后还有一点,就是转录和翻译过程是基因携带的遗传信息表达的过程,只要基因结构不变,其余变化可以得到最终的恢复。转录和翻译产物均具有较短的生物半寿期,不会影响基因的结构。这一点对RNA和蛋白质合成的忠实性都适用。
【答案解析】