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1、为什么大多数生物的遗传物质是DNA分子为什么大多数生物的遗传物质是DNA分子 核酸包括两类:DNA和RNA,但在进化过程中DNA被选择为绝大多数生物的遗传物质,这是为什么呢?从原理上说RNA可以完成蛋白质和DNA的所有功能,例如,RNA可为核糖体和其它一些亚显微结构提供细胞骨架,核酶(也是RNA)也具有酶的活性。另外,RNA也能以自身多核苷酸链为模板进行自我复制满足遗传信息传递的基本要求。事实上,大量的病毒将单链或双链RNA作为它们的遗传物质。 在自然选择的过程中,选定DNA作为行使保护、传递基因信息功能的物质,首先因为RNA的五碳糖的2位碳上含有OH在碱性环境中很容易发生水解反应,很不稳定。
2、另外,单链RNA的碱基是游离在外部环境中的,容易受到环境因素的影响;DNA双链的碱基是按照互补配对的原则通过氢键相连的,比RNA结构和化学性质稳定,更适合作为遗传信息长期储存。 另外,核酸中碱基的种类也是DNA作为大多数生物遗传物质的原因。DNA分子中有4种碱基,其中腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶是和RNA共用的。DNA分子中特有的碱基是胸腺嘧啶,RNA中特有的碱基是尿嘧啶。尿嘧啶和胸腺嘧啶具有相似的空间结构都能与腺嘌呤配对,但双链的DNA为什么不含尿嘧啶呢?原来,胞嘧啶容易与亚硝酸盐反应,也容易自发地脱氨基而转变为尿嘧啶。如果尿嘧啶是DNA的一个固有的正常碱基,细胞就无法辨明DNA中的尿嘧啶是自身原有的还是胞嘧啶突变来的。神奇的自然选择过程选择保留了含胸腺嘧啶而不含尿嘧啶的。DNA作为大多数生物的遗传物质。DNA分子中一旦出现尿嘧啶,则肯定是胞嘧啶脱去氨基转变来的,能被系统相关的酶迅速识别并切除,从而保证DNA携带的遗传信息相对稳定。 以RNA作为遗传物质的病毒如艾滋病病毒之所以不容易研制开发出相应的疫苗,就因为这些病毒的RNA极不稳定,变异太快。 选自张新时主编.中国地图出版社高中生物教材必修二稳态与环境p49-p50