省石狮石光华侨联合中学３６２７００）
基因工程中，需要将某种生物的遗传信息贮存在 可以长期保存的稳定的重组体中，通常是将目的基因 用适当的工具酶连接到低等微生物如细菌的质粒、噬 菌体等载体上，克复杂的染色体ＤＮＡ 分子来说，单个基因所占比例十分微小，要想从庞大的 基因组中将其活跃的化学能储存在ＡＴＰ
中；暗反应是利用光反应产生的ＡＴＰ和ＮＡＤＰＨ把Ｃ０２ 合成糖类等有机物，同时把ＡＴＰ和ＮＡＤＰＨ中活跃的化 学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。 ２．２细胞呼吸生物体的生命活动都需要消耗能量， 这些能量来自生物体内的糖类、脂质和蛋白质等有机 物的氧化分解。细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两 种类型。有氧呼吸主要在细胞的线粒体中进行，１ｍｏｌ 葡萄糖彻底氧化分解共释放２８７０ｋｊ的能量，其中有 １１６１ｌ【Ｊ左右的能量储存在ＡＴＰ中，其余的能量都以热 能的形式散失了；无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸要 少得多，例如，１ｍｏｌ葡萄糖在分饵成乳酸以后，共释放 出１９６．６５ＩｃＪ的能量，其中有６１．０８ｌ【Ｊ的能量储存在 ＡＴＰ中，其余的能量以热能的形式散失了。
１．１
肌酸Ｉ≯Ａ１＇Ｐ＋肌酸，这个反应进行的速度很快，特别
Ｂ擘
是当生物体内储存的ＡＴＰ被大量消耗时，磷酸肌酸中 的高能磷酸键转移到ＡＴＰ中的速度比有机物氧化分 解释放的能量转移到ＡＴＰ的速度要快得多，能及时满 足生理需要，但由磷酸肌酸转化生成的ＡＴＰ的量不能 满足长时间供能，随着磷酸肌酸的消耗，生物体内有机 物（主要是糖类）氧化分解供能系统已逐渐启动，后续 的ＡＴＰ消耗主要由呼吸作用提供，因此，磷酸肌酸被 称为辅助能源。 ２细胞水平的能量变化 生物光合作用和呼吸作用过程中蕴含着细胞水平 的能量变化，两者构成了能量代谢的细胞学基础。绿 色植物叶肉细胞进行光合作用将无机物合成有机物， 同时储存能量；生物细胞呼吸分解有机物，同时释放能 量供给各项生命活动的需要。 ２．１光合作用 光合作用在植物叶肉细胞的叶绿体中 进行，分为光反应和暗反应两个阶段。光反应是把光能
直接能源
生物体内的直接能源是ＡＴＰ，ＡＴＰ水
解时释放的能量直接用于各项生命活动。而其他形式 的能源物质中所贮存的能量都必须转移到ＡＴＰ中才 能用于各项生命活动。ＡＴＰ与ＡＤＰ之间的转化实现 能量的释放和储存，植物生成ＡＴＰ的途径有光合作用 和呼吸作用，而动物生成ＡＴＰ的途径只有呼吸作用。 １．２主要能源糖类、脂肪和蛋白质等有机物中都含 有大量的能量，这些有机物氧化分解后释放的能量转 移到ＡＴＰ中，用于各项生命活动。但是，生命活动所 利用的能量约７０％是由糖类提供的。所以，糖类是生 命活动的主要能源物质。 １。３储备能源 在生物体内长期贮存能量的物质是 脂肪。脂肪贮存能源的效率最高，１ ｇ脂肪所贮存的能 量是蛋白质和糖类的２倍多，所以在进化过程中，生物 体选择脂肪作为长期贮存能量的物质。 １．４辅助能源 在生物体内的高能磷酸化合物中除 了ＡＴＰ外，还有磷酸肌酸。但是磷酸肌酸中贮存的能 量并不能直接用于各项生命活动，必须转移到ＡＴＰ中 后才能被生命活动利用。反应方程式为：ＡＤＰ＋磷酸
ｘ
１／４＝１／８。◆
万方数据
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高中生物学中有关能量的知各项生命活动都需要能量的参与，能 量是生命活动的动力，物质是能量的载体，物质的合成 和分解伴随着能量的储存和释放。在高中生物学教材 中有多处涉及到能量知识，本文从分子水平、细胞水 平、个体水平、生态系统水平四个层次总结了与能量有 关的问题。 １分子水平的能源物质 生物体内的各种有机物都可作为能源物质，但在 能量代谢过程中所起的作用又有所不同。按作用不同 可分为能源物质、直接能源物质、主要能源物质、储能 物质、高能化合物等。虽然糖类、脂类、蛋白质都可以 作为能源物质，但供能先后顺序却不同，它们在动物体 内供能的先后顺序生物体全部基使之成为一定大小的片物组织中分离出纯化的基因组ＤＮＡ，用限 制酶进行部分降解或完全降解，得到各种长度的ＤＮＡ 片段；②ＤＮＡ片段与载体连接。常用噬菌体ＤＮＡ作载 体，它既有较高的克隆效率，又可容纳较大的外源 ＤＮＡ片段。用限制性内切酶切割载体ＤＮＡ，使载体形 成与外源ＤＮＡ相匹配的黏性末端。再用ＤＮＡ连接酶 将ＤＮＡ片段与载体连接起来，成为重组ＤＮＡ；③重组 ＤＮＡ的转化和克隆。将重组ＤＮＡ导入受体菌中，进行 体外包装噬菌体进行侵染，或者转化时质粒ＤＮＡ组ＤＮＡ克隆，因此 利用适当的鉴定和筛选方法，就可以从中找到携带所 需要的目的基因片段的重组克隆体。
・・・・・・・・・・・・・＋？＋・・・・・・・・・・・・・・・・ｔ・・・・・・・・．Ｈ・◆・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・◆－・・・・・。＋＋・位点及选择标记，还具有控制基因表达的序列（如启动子、ＳＤ序 列、Ａ’ｒＧ、终止子等），可在宿主细胞中表达出克隆片段 的编码产物。表达载体又有融合蛋白表是根据蛋白质序列合成的寡核苷酸探针，也可 蛋白质具有 抗原性及生物活性，所以除核酸探针外，还可以用核酸类探针筛选的 目的基因的分离。◆
１．１
后将这些ｃＤＮＡ装入载体，而构建成的一个含有各种 ｃＤＮＡ克隆的克隆群。这是获得具有编码序列蛋白质 基因的常用手段。ｃＤＮＡ的构建主要步骤有：①高质量 ｍＲＮＡ的制备。真核生物ｍＲＮＡ仅占总ＲＮＡ含量的 ２％一５％。利用亲和层析法分离出ｍＲＮＡ。再对ｍＲ． ＮＡ按大小分级，使ｍＲＮＡ具有适当的长度。接下来对 ｍＲＮＡ的翻译活性进行检验；②反转录生成ｅＤＮＡ。以 有翻译活性的ｍＲＮＡ为模板在反转录酶的作用下进行 反转录，形成ＲＮＡ—ＤＮＡ杂交分子。用核酸酶Ｈ使 ＲＮＡ—ＤＮＡ杂交分子中的ＲＮＡ降解，使之变成单链 ＤＮＡ。以单链ＤＮＡ为模板，在ＤＮＡ聚合酶的作用下 合成另一条互补的ＤＮＡ链，形成双链ＤＮＡ分子，即 ｃＤＮＡ；③ｃＤＮＡ与载体连接。将ｃＤＮＡ的两端加上人工 化学方法合成的人工接头。它是其序列中含有限制酶 识别位点的寡核苷酸片段。用连接酶把接头和双链 ｃＤＮＡ相互连接，再用限制酶切割，使原来的平末端的 ｃＤＮＡ变成黏性末端，插入到已用限制酶处理的载体 中，并用ＤＮＡ连接酶连接起来；④重组ＤＮＡ的转化和 克隆。将ｃＤＮＡ与载体连接成的重组ＤＮＡ导入到受体 菌菌群中储存，每个受体菌都含有一段不同的ｃＤＮＡ。 如果用到的载体为噬菌体时，含有ｃＤＮＡ的重组噬菌 体还需要经过体外蛋白质外壳包装反应，才能成为具 有侵染和复制能力的成熟噬菌体；⑤筛选鉴定ｅＤＮＡ。 当获得了含重组ＤＮＡ的宿主细胞时。即完成了基因的 克隆。利用适当的鉴定和筛选方法，就可以从中找到 携带所因克隆后还 要对克隆的基行必要的检测与分析：如进行序列测定，体外转录及翻 译、功能互补实验等。通过这些实验确定出基因的结 构及功能。到这时才能算分离到了目的基因。所以， 基因的克隆、克目的，选择其中一种。在分离ＲＮＡ病 毒基因，研究功能蛋白序列，分离特定发育阶段或与使用
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 王德枝 福建省石狮石光华侨联合中学,362700 生物学教学 BIOLOGY TEACHING 2010,35(12)
本文链接：/Periodical_swxjx201012040的ｍＲＮＡ为模板经反转录变成双链ＤＮＡ（ｃＤＮＡ），然
遗传。有一个蓝眼色觉正常的女子与一个褐眼色觉正 常的男子婚配，生了一个蓝眼色盲的男孩，这对夫妇生 出蓝眼色盲男孩的概率是多少？ 简析：由题意推得双亲基因型分别为：父亲 Ａａ）【ＢＹ与母亲ａａＸＢＸ“，因此蓝眼孩子的概率为１／２， 色盲男孩（全部后代中色盲的男孩）的概率为１／４，故 蓝眼色盲男孩的概率为１／２