生物进化的性质——三评莫诺的《偶然性与必然性》

莫诺在其《偶然性与必然性》一书里,站在唯心的形而上学的立场上,对进化问题提出了若干奇谈怪论。他对生命属性和基因突变问题所提出的一些似是而非的论点,我们已经作了一些分析批判。本文着重讨论他的进化观。 莫诺对生物进化的基本论点如下:由于生殖的不变性是生命的基本属性,进化并不是     

关于生物变异的偶然性和必然性

(一)仍是重要的课题 生物的变异是偶然的,还是有规律可寻的必然?米丘林学派认为生物的变异是完全必然的,“任何特性的遗传性之变异,都与外界环境条件的影响一致或符合”。因此,李森科有一句名言:“要把偶然性从生物学中驱逐出去”。另一方面,基因学派始终认为生物的变异是基因的偶然突变。六十年代分子生物学的兴起,似乎从脱氧核糖核酸(DNA)及其机能单位中找到了基因突变的新的强有力的论证。分子生物学家莫诺在其风靡西方     

线形质粒

质粒是染色体外的遗传因子,是一种双链环状的DNA分子,质粒本身含有复制的遗传结构,能在细胞质中独立自主地进行自我复制。它是一个复制子。一些质粒也能整合到细菌染色体中随染色体的复制而复制。质粒一般都带有某些抗性基因。     

数学思维方法在生物学教学中的应用

数学思维方法常用于定量研究生物学问题。近年来在“3 X”高考、会考、竞赛的代谢、遗传、生态和生理等部分知识点的考查中被广泛应用 ,包括数列、不等式、数形结合、恒等变形、概率原理和比例的性质等方面。1　数列例 1,某 DNA用3 2 P进行标记 ,该 DNA分子复制 n次后 ,新形成的 DNA的分子中 ,含有原来母链中标记链 DNA分子占新 DNA分子的百分比是多少 ?解析 :双链 DNA复制时 ,所得的 DNA分子数为 2 n个 (n为复制次数 ) ,由于 DNA分子为半保留复制 ,不管DNA分子复制多少次所形成的新 DNA分子中含有标记链的 DNA分子始终是 2…     

遗传物质的损伤与修复

核酸(DNA和RNA）是遗传物质。对于细 胞生物学来讲,它们都以DNA作为遗传的分子 基础,遗传信息以遗传密码的方式贮存于DNA 分子中的核普酸（或简单地说是有机的碱基即 9-咤和a吟）的排列顺序之中。     

DNA聚合酶在维持基因组稳定性中的多重功能及其相关疾病

遗传物质的稳定传递是生命繁衍的根本。基因组DNA的精确复制和分配是遗传物质传递的基础,也是细胞周期两大最核心的生物学事件。DNA聚合酶作为催化合成DNA双链的酶,是复制过程中最重要的因子之一。尽管对这类酶的研究已有将近60年的历史,但依然是生命科学基础研究的前沿之一。真核生物中已知的DNA聚合酶有十几种,它们不仅参与正常基因组DNA合成过程,也参与DNA损伤情况下多种修复过程。如此众多的具有不同特性的DNA聚合酶在细胞内是如何分工与合作的,在正常细胞传代与环境胁迫等情况下维护基因组稳定性中的关键作用及其分子机制又是什么。更有意思的是,最近的肿瘤细胞比较基因组数据表明,多种DNA聚合酶基因突变与某些肿瘤和遗传疾病相关,从而为这些疾病致病机理研究与诊治提供了新的思路和方法。对上述DNA聚合酶相关核心问题的最新研究进展进行了综述。     

53BP1与DNA双链断裂损伤修复

DNA的精确复制和遗传对维持基因组稳定性有重要作用。DNA双链断裂损伤可能诱导细胞凋亡和染色质重排,在肿瘤的发生发展过程中发挥作用。53BP1是DNA双链断裂修复中的重要调节蛋白质之一,对调控损伤修复平衡和维持基因组稳定性起着重要作用。本文主要对53BP1的结构、生物学功能、信号通路、分子机制和翻译后修饰做一浅显的总结和展望,希望能为53BP1的深入研究提供一些理论基础。     

基因组编辑技术——后基因组时代生命科学研究的助力器

<正>1953年,沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构,不仅探明了DNA分子的结构,而且提示了DNA复制的分子机制,"生命奥秘"的黑匣子从此被打开,开启了生命科学研究的新时代——分子生物学时代。之后的几十年中,人们好奇于揭秘人自身的遗传密码。21世纪初,随着人类全基因组测序的完成,生命科学研究进入了一个以揭示基因功     

细胞DNA辐射损伤的修复

遗传复制是生物的基本特征之一。分子生物学的发展已经证实,遗传复制的物质基础是具有双链对应结构的DNA大分子。DNA的自我复制和作为RNA模板的功能的重要性,已经为人们所认识。近十年来对DNA修复机制的阐明,使人们可以由复制、模板和修复三种主     

略谈生命的属性——评莫诺的《偶然性与必然性》

生命有什么属性?对这个问题的看法,历来存在着两条不同的认识路线,反映两种不同的世界观。生机论者认为生命是由非生命物质加上超自然、超物质的因素构成的,而这超自然的因素在那里发挥主导作用,离开它,生物体就失去了生命。这是唯心主义的生命观。另有人认为生物跟非生物没有本质上的区别,生命现象完全可以还原成理化作用甚至机械运动。这就否认了生命起源中的质变、飞跃。这是“还原论”,是机械唯物主义的生     

鱼类线粒体DNA及其研究进展

鱼类是脊椎动物中最原始而在种属数量上又最占优势的类群,其起源复杂,分布广泛,拥有丰富的遗传多样性。鱼类线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)同其他脊椎动物的mtRNA一样,呈共价闭合环状,是细胞核外具自主复制、转录和翻译能力的遗传因子。与核DNA相比,鱼类mtDNA具有分子较小、结构简单、进化速度快、遗传相对独立性和母系遗传等特点,是一个相对独立的复制单位。由于鱼类线粒体DNA具有上述特点,以mtDNA作为分子标记,探讨鱼类的群体遗传结构与系统演化,已成为鱼类分子群体遗传学和系统学研究中的热点。综述了鱼类mtDNA的结构特征、进化和多态性检测方法及其在鱼类分子群体遗传学和鱼类系统学研究中的应用。     

酿酒酵母DNA复制的精确时空控制

DNA复制是最基本的生命活动之一。DNA复制本身的错误及其过程控制的异常是细胞内基因组不稳定的主要来源,会导致细胞生长异常、衰老、癌变乃至死亡。为了保证基因组DNA能够精确且完整的复制,DNA复制受到严格的调控。在G1期,DNA复制解旋酶的核心组分Mcm2-7复合体被招募到复制起点,获得复制许可资格。进入S期后,在两个周期性蛋白激酶及多个支架蛋白的作用下,复制解旋酶的激活因子Cdc45和GINS复合体被招募至Mcm2-7,形成解旋酶全酶Cdc45-Mcm2-7-GINS (CMG)复合体。随后,众多复制相关蛋白在精准的时空控制下被招募至CMG平台并组装成复制机器,起始DNA双向复制。当相向而行的两个复制叉相遇,复制机器会从DNA链上解离下来,从而完成DNA复制。关于DNA复制过程的研究在近十年来取得了跨越式的突破。本文以酿酒酵母为例,围绕所有真核生物中都高度保守的DNA复制控制开关——CMG解旋酶,对真核生物DNA复制的最新进展进行综述。     

YR-黏和染色体模型初探(上)

30nm螺线管是如何形成300nm染色线的?高度重复序列占人类第22号染色体DNA量的41 9 % [1],它们的功能是什么?全身着丝粒或弥散型着丝粒染色体是怎样形成的?姐妹染色体由前期到中期为什么不分开?同源染色体联会是怎样形成的?联会复合体的中央区是什么?为什么通过花粉管会导入外源遗传物质?高等生命是怎样从原始生命进化而来的?在此,我们给出一个新的五级染色体模型 :YR -黏和染色体模型。它不仅能解释以上问题 ,同时能解释多线染色体、灯刷染色体以及一些经典遗传现象。     

DNA复制研究步入单分子时代

DNA复制是生命体内必不可少的基本过程之一。传统研究显示DNA复制体中前导链和后随链的合成速度总体来说是一致的,从而避免在新生链中产生明显的单链缺口。主流的观点认为这是由于负责前导链和后随链的两个DNA聚合酶分子之间存在着某种协调同步机制。然而,Kowalczykowski实验室最近采用单分子荧光显微技术实时跟踪发现,大肠杆菌DNA复制体前导链和后随链上两个DNA聚合酶分子互相独立工作,并且都不是匀速行进而是呈现断断续续、时快时慢的随机动态变化。当DNA聚合酶暂停复制时,解旋酶仍会持续解链,导致解旋酶和聚合酶短暂的分离。有意思的是,此时DNA复制体触发一种类似“死人键”(dead-man’s switch)的保险机制,使DNA解旋的速度降低80%,从而恢复解旋酶和聚合酶的偶联。基于单分子水平的实时观察,他们认为前导链和后随链DNA复制进程均遵循一个符合高斯分布的随机模型。这与传统的生化研究观察到两者的合成速度总体来说是一致的并不矛盾。Kowalczykowski实验室的研究实现了从复制开始到结束整个过程对每个单分子行为的连续观测,而传统研究反映的则是经过较长时间对多分子群体平均水平的最终结果进行测定。因此,单分子技术可以极大地弥补传统生化研究的不足。随着未来单分子技术的进步和更广泛的应用,必将把包括DNA复制在内的生物学研究带到一个新的时代。     

“遗传信息传递”的教学组织

本节内容为高中生物学新课程必修2《遗传与进化》第3章"遗传的分子基础"的重点内容之一.课程标准对本节内容要求是"概述DNA分子的复制",其中涉及科学实验、科学研究方法以及生理过程的理解,是对学生进行科学方法培养、提升科学思维能力的好材料.     

谈谈生物进化的辩证法

物种是变的,还是不变的?几千年来,成为人类思想斗争的一个重大课题。在现代生物科学的发展过程中,面对这个问题,人们作出了不同的回答:林奈的回答是“不变”,达尔文的回答是“变”,我们现在的回答是“又变又不变”。生命的历史代代相传,每一物种产生与自身相同的类型。我们看到,马生马,鸡生鸡,稻子生稻子,这种现象叫做遗传。遗传的保守性使物种在一定条件下保持相对不变。俗话说:“物生其类”,这句话形象地说明了物种的不变的一面。另一方面,同种个体,不管是属于不同世代或同一世代,并不完全相同,而总是有所不同。养鸡的人     

新生肽链的折叠

1 意义核酸是遗传信息的承担者,遗传信息存储于以双股螺旋结构形式存在的DNA分子的核苷酸序列之中,通过DNA的复制而世代相传。而丰富多采的生命活动则主要通过多种蛋白质的功能活动所体现。遗传信息由核酸分子中特定的核苷酸序列向蛋白质的单向传递,表现为蛋白质分子特定的氨基酸序列和空间结构。通常称为分子生物学的中心法则。不仅生命的正     

浅谈生命的本质

《生物学杂志》1993年第六期刊登了周慕瀛的争鸣文章《谁把生命给予了生物》,其中道出了关于生命的一些事实,无疑加深了人们对生命本质的理解,但笔者认为周先生的某些观点仍值得进一步商榷和修正。分述如下。 1.周文并未阐明生命与生物的区别。从原文可以看出,他把生物体的全部结构和功能定义为生命,那么,生物又是指什么呢?生命代代相传的是DNA(RNA病毒除外)、是基因,而不是生物体本身。所以,     

“遗传信息的传递与表达”的教学组织

遗传信息的传递与表达是DNA分子的2项基本功能,也是决定遗传和变异现象的本质事件。要从分子水平上阐明基因型与表现型、基因与性状之间的关系,必须搞清遗传信息的传递与表达过程。为此,《课程标准》对该部分的要求是：概述DNA分子的复制;概述遗传信息的转录和翻译。     

R环的形成及对基因组稳定性的影响

R-环是由一个RNA:DNA杂交体和一条单链状态的DNA分子共同组成的三链核酸结构。其中, RNA:DNA杂交体的形成起因于基因转录所合成的RNA分子不能与模板分开, 或RNA分子重新与一段双链DNA分子中的一条链杂交。在基因转录过程中, 当转录泡遇到富含G碱基的非模板链区或位于某些与人类疾病有关的三核苷酸卫星DNA时, 转录泡后方累积的负超螺旋可促进R环形成。同时, 新生RNA分子未被及时加工、成熟或未被快速转运到细胞质等因素也会催生R环。研究表明, 细胞拥有多种管理R环的方法, 可以有效地管理R环的形成和处理已经形成的R环, 以尽量避免R环对DNA复制、基因突变和同源重组产生不利影响。文章重点分析了R-环的形成机制及R环对DNA复制、基因突变和同源重组的影响, 并针对R-环诱导的DNA复制在某些三核苷酸重复扩增有关的神经肌肉退行性疾病发生过程中的作用进行了分析和讨论。