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的目标，打造世界一流的智能应用及运营管理平台。
这套书主要是可以作为老师的教学参考，也可以作为学生的学习培优，里面的习题也是很不错的，题量不大。建议各位老师推荐给高一学生同步学习，或者是高三学生能力提升。
背景资料：北京时间10月2日，瑞典卡罗琳医学院宣布，将诺贝尔生理学或医学奖授予Katalin Karikó、Drew Weissman，以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现使得针对COVID-19的有效mRNA疫苗得以开发。他们将平均分享1100万瑞典克朗的奖金。
这两位诺贝尔奖获得者的发现对于在2020年初开始的新冠肺炎大流行期间开发有效的mRNA疫苗至关重要。他们的突破性发现从根本上改变了我们对mRNA如何与免疫系统相互作用的理解，在现代人类健康面临的最大威胁之一期间，两位获奖者为前所未有的疫苗开发速度做出了贡献。
疫苗的基本原理是这样的：通过接种疫苗产生刺激，促使产生对特定病原体的免疫反应，从在以后与真正病原体的接触中处于领先地位。以灭活病毒或减毒病毒为基础的疫苗早已问世，例如小儿麻痹症、麻疹和黄热病疫苗。1951年，马克斯·泰勒（Max Theiler）因研制出黄热病疫苗而获得诺贝尔生理学或医学奖。
由于近几十年来分子生物学的进步，基于单个病毒成分而不是整个病毒的疫苗已经开发出来。病毒遗传密码的一部分通常编码位于病毒表面的蛋白质，用于制造刺激病毒阻断抗体形成的蛋白质，例如针对乙型肝炎病毒和人类乳头瘤病毒的疫苗。或者，部分病毒遗传密码可以转移到一种无害的载体病毒上，即“载体”，这种方法被用于制作对抗埃博拉病毒的疫苗。当注射载体疫苗时，选定的病毒蛋白在我们的细胞中产生，刺激针对目标病毒的免疫反应。
生产全病毒、蛋白和载体疫苗需要大规模的细胞培养，这种资源密集型过程限制了快速生产疫苗以应对疫情和大流行病的可能性。因此，研究人员长期以来一直试图开发独立于细胞培养的疫苗技术，但这被证明是具有挑战性的。
在我们的细胞中，DNA编码的遗传信息被转移到信使RNA（mRNA）中，信使RNA被用作蛋白质生产的模板。在20世纪80年代，出现了无需细胞培养而产生mRNA的有效方法，称为体外转录。这决定性的一步加速了分子生物学在多个领域的应用发展。将mRNA技术用于疫苗和治疗目的的想法也开始兴起，但前方仍有障碍。体外转录的mRNA被认为不稳定且难以递送，需要开发复杂的脂质载体系统来封装mRNA。此外，体外产生的mRNA容易引起炎症反应，因此，最初人们开发用于临床目的的mRNA技术的热情是有限的。
这些障碍并没有阻止匈牙利生物化学家Katalin Karikó，她致力于开发利用mRNA进行治疗的方法。20世纪90年代初，当她还是宾夕法尼亚大学的助理教授时，尽管在说服研究资助者相信她的项目的重要性方面遇到了困难，但她仍然忠于自己的愿景，即实现mRNA的治疗作用。Karikó的一位新同事是免疫学家Drew Weissman。他对树突状细胞很感兴趣，树突状细胞在免疫监视和激活疫苗诱导的免疫反应中具有重要功能。在新想法的刺激下，两人很快开始了富有成效的合作，重点研究不同类型的RNA如何与免疫系统相互作用。
(1)所有细胞膜的表面，都有作为分子标签来起作用的一组蛋白质，它们能被自身的免疫细胞所识别。
1.体液免疫定义：B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。
（1）下图为体液免疫基本过程示意图，图中①过程表示一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。②过程表示一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。③过程表示抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。④过程表示辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始、分化，并分泌细胞因子。⑤过程表示B细胞受到两个信号的刺激后开始、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的、分化过程。⑥过程表示浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对细胞的黏附。
（2）从上图可以看出，B细胞活化需要两个信号的刺激，此外，还需要细胞因子的作用。当B细胞活化后，就开始增殖、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。随后浆细胞产生并分泌抗体。在多数情况下，抗体与病原体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年，当再接触这种抗原时，能迅速增殖分化，分化后快速产生大量抗体。细菌等病原体侵入后，也会如病毒一样引起机体发生体液免疫反应。
1.细胞免疫定义：当病原体进入细胞内部，就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”，这种方式称为细胞免疫。
2.细胞免疫过程：下图为细胞免疫基本过程示意图，图中①过程表示被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。②过程表示细胞毒性T细胞并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。③过程表示新形成的细胞毒性T细胞识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。④过程表示靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，被其他（巨噬）细胞吞噬；另外，抗体也可以与暴露出来的病原体结合。
3．实例：天花疫苗；卡介苗、脊髓灰质炎疫苗和麻疹疫苗；人乳头瘤病毒(HPV)疫苗可以预防由HPV引起的几种子宫颈癌，是世界上第一个预防癌症的疫苗；2018年5月，我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书，用于预防某个亚型的禽流感疫苗。这种新型的基因工程疫苗，未来将有广阔的前景。
4．应用原理：疫苗的应用是人们根据免疫反应的规律来设计的，这样可以促进对机体有利的免疫反应，从而维护健康。
5．意义及发展：到目前为止，疫苗仍是人类发明的对抗传染病的一件有效的武器，而且对某些疾病来讲，注射疫苗可能是唯一有效的预防措施。随着免疫学、生物化学的发展以及生物技术的不断改进，疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域，而且已经出现了治疗性制剂。
1.天气突然降温，某同学不停地打喷嚏，初步判断是感冒。身边的好朋友都劝她赶快去医院，但她坚持不去，说:“反正我去不去医院、吃不吃药都得一周左右才能好。”该同学的说法有一定的道理，因为感冒的病程一般为一周左右。这是因为的免疫系统首先要识别外来入侵的细菌或病毒，然后要作出反应直至最后清除病原体，这些过程都需要一定的时间。（P71“问题探讨”）
2.当流感病毒突破了机体的前两道防线，第三道防线的“部队”就会紧急动员起来，产生特异性免疫。前两道防线是指的皮肤、黏膜以及体液中的杀菌物质和吞噬细胞；第三道防线的“作战部队”主要是淋巴细胞。（P71“教材”）
3.下图为体液免疫基本过程示意图，图中甲、乙、丙、丁所表示的细胞依次是：抗原呈递细胞、B细胞、辅助性T细胞、浆细胞。图示说明B细胞活化需要的两个信号的刺激，这两个信号是：病原体和B细胞接触提供第一个信号；辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合是第二个信号，这两个信号的作用过程对应图中①④（填图中数字序号）过程。此外，B细胞活化还需要细胞因子的作用。图中抗体的作用是：与病原体的结合，抑制病原体的增殖或对细胞的黏附。（P72、73“教材”）
4.和初次免疫（某种抗原第一次侵入发生的免疫）相比，二次免疫具有反应更快的特点，其主要原因是：二次免疫过程中，记忆细胞对抗原十分敏感，当相同抗原再次入侵时，记忆细胞直接接受刺激并迅速增殖、分化产生大量浆细胞，因此二次免疫比初次免疫反应快。由此可见，和初次免疫相比二次免疫反应还有更强烈、抗体产生的数量更多的特点。（P73“图4-6”、“教材”改编）
5.如果切除胸腺，请分析对体液免疫和细胞免疫产生的影响。体液免疫功能保留少部分，细胞免疫功能全部丧失。因为T细胞需在胸腺中发育成熟，切除胸腺，T细胞无法发育成熟，缺乏T细胞的作用，体液免疫几乎丧失，细胞免疫全部丧失。（P72“图4-6”、P73“图4-7”改编）
6.下图为细胞免疫基本过程示意图，图中靶细胞是指被病原体（如病毒）感染的宿主细胞。甲细胞的名称是细胞毒性T细胞，该细胞在①过程中的作用是识别靶细胞膜表面的某些分子发生变化的信号。图中乙表示的物质是细胞因子，该物质主要由辅助性T细胞分泌，由此可见，在细胞免疫过程中，参与细胞毒性T细胞活化的细胞有靶细胞、辅助性T细胞等。活化后的细胞毒性T细胞在③过程中的作用是识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞。在细胞免疫中，病原体最终的去向是被抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭，如图中④（填图中数字序号）过程，此后，活化的免疫细胞的功能受到抑制，机体将逐渐恢复到正常状态。图中丙表示的细胞是记忆T细胞，若没有相同的抗原接触，丙细胞就会逐渐死亡。如果再次遇到相同的抗原，它们会立即分化为细胞毒性T细胞，迅速、高效地产生免疫反应。（P73“图4-7”、P74“教材”改编）
7.体液免疫是靠两个信号保证针对某种病原体特异性的，即病原体与B细胞接触形成的第一信号及辅助性T细胞传递的第二信号。细胞免疫依靠细胞毒性T细胞识别宿主细胞表面分子的特异性变化，保证针对某种病原体的特异性。（P74“思考·讨论T1）
8.一般认为，辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。理由是：在体液免疫中，辅助性T细胞能够传递信息，激活B细胞，并保证浆细胞的特异性。同时，辅助性T细胞释放的细胞因子能促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖、分化。通过辅助性T细胞，体液免疫和细胞免疫协调配合，共同维持机体稳态。（P74“思考·讨论T2）
9.体液免疫和细胞免疫之间的联系主要体现在两个方面。①辅助性T细胞的介导作用能够使两者密切配合。②两者相互配合清除病原体：体液免疫产生抗体，能消灭细胞外液中的病原体；而消灭侵入细胞内的病原体，要靠细胞免疫将靶细胞裂解，使病原体失去藏身之所，此时体液免疫就又能发挥作用了。（P74“思考·讨论T3）
10.神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子，而信号分子与受体的结合具有特异性，其原因是：信号分子的作用方式，都是直接与受体接触。受体一般是蛋白质分子，不同受体的结构各异，因此信号分子与受体的结合具有特异性。（P74“教材”）
11.下图表示神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的关系，图中甲、乙、丙依次对应的系统名称是：神经系统、免疫系统、内分泌系统，图示信息可说明：神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节，通过信息分子构成一个复杂网络。（P74“图4-8”）
12. 下图表示机体首次和再次接触抗原时，免疫系统的协调配合，图示方框中数字序号处应填写的细胞名称依次是：①B细胞、②辅助性T细胞、③细胞毒性T细胞、④浆细胞、⑤记忆B细胞、⑥记忆T细胞、⑦细胞毒性T细胞。（P75“概念检测T3”）
13.在某种哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后，机体内产生的抗体水平的变化情况如下图所示。在第28天注射m抗原和n抗原之后，机体针对它们产生的抗m抗体和抗n抗体的浓度出现图示差异的原因是：28天前已经注射过m抗原，因此，此次注射m抗原引起的免疫反应属于二次免疫，而对n抗原的免疫反应则属于初次免疫。二次免疫相对初次免疫而言，反应更加迅速、高效、产生的抗体浓度差异也就更大。如果在第56天时再同时注射m抗原和n抗原，请在右侧方框中画出抗m抗体和抗n抗体可能的产生情况；另外，抗m抗体的量也会存在与第28天注射时峰值差别不大的情况。（P75“拓展应用T1”）
14. 某媒体报道，“据专家推测，今年冬天北京不会有大规模流感暴发，因为没有发现流感病毒发生大的变异。”在报道的这个推理中，缺失的部分主要是特异性免疫及二次免疫的部分环节，推理的完整性是科学思维重要的表现形式。这一推理的完整过程应该是∶流感病毒进人机体后，引发特异性的免疫反应；当流惑病毒被消灭之后，机体会形成免疫记忆。如果流感病毒没有发生大的变异，当这些流感病毒再次进人机体时，记忆细胞会迅速增殖、分化，机体会通过更强烈的特异性免疫反应在流感病毒造成流感症状之前将其清除，因此不会有大规模流感暴发。（P75“拓展应用T2”）
15. 流行冒的病原体简称流感病毒。对于一些新出现的流感病毒，由于免疫系统对它没有任何记忆，所以，一旦感染，机体对它剧烈的反应容易造成致病性损伤。而且人群普遍缺乏对它的免疫力，因而容易引起较大范围的流行。接种疫苗是国际上普遍采用的预防流感的措施，但也具有一定的局限性，如不能应对新发的突变等。从个人角度讲，预防流感，首先要增强体质，其次要养成良好的生活习惯，例如，肉类、蛋类一定要加热到全熟后再吃，不要接触死因不明的禽类等。（P76“科学•技术•社会”）
16. 癌症已成为严重威胁人类健康的重大疾病，传统的手术切除、放射治疗和化学治疗不尽如人意。目前癌症治疗的研究热点是癌症的免疫闻法，即：如何使依靠自身的免疫系统消灭癌细胞或抑制其进一步发展。（P76“生物科技进展”）
17.特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定的病原体发生的免疫反应，它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战，细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合，共同完成对机体稳态的调节。（P87“本章小结”）
18.1700年，英国皇家学会会员、著名医生马丁•李斯特收到一封英国商人从中国寄去的信，信中描述了商人在中国看到的人痘接种过程：“打开天花患者的小脓包，用棉花吸沾一点脓液，并使之干燥……然后放入可能患天花人的鼻子里。”被接种者会轻度感染天花，然后痊愈。由于接种物中带有减毒的天花病毒，因此，被接种者会轻度感染天花。但由于接种的天花病毒毒性已经减弱，所以，被接种者完全可以通过免疫系统实现自愈。在这个过程中，免疫系统发生的变化主要有：完成了对天花病毒的特异性免疫反应，同时针对天花病毒分化出记忆B细胞和记忆T细胞，当再次遇到天花病毒时能迅速作出反应。（P88“非选择题T1”）
Karikó和Weissman注意到树突状细胞将体外转录的mRNA识别为外来物质，这导致它们被激活并释放炎症信号分子。他们想知道为什么体外转录的mRNA被识别为外源，而来自哺乳动物细胞的mRNA却没有引起同样的反应。Karikó和Weissman意识到一定有一些关键的性质，能区分不同类型的mRNA。
RNA包含四种碱基，缩写为A、U、G和C，分别对应遗传密码字母DNA中的A、T、G和C。Karikó和Weissman知道哺乳动物细胞RNA中的碱基经常被化学修饰，而体外转录的mRNA则没有。他们想知道在体外转录的RNA中未被修饰的碱基是否可以解释不想要的炎症反应。为了研究这个问题，他们制造了不同的mRNA变体，每种变体的碱基都有独特的化学变化，并将其传递给树突状细胞。结果是惊人的:当mRNA中包含碱基修饰时，炎症反应几乎被消除。这是我们对细胞如何识别和响应不同形式mRNA的理解的一个范式变化。Karikó和Weissman立即意识到他们的发现对于使用mRNA作为治疗具有深远的意义。这些开创性成果发表于2005年，比新冠肺炎大流行早了15年。
图2：mRNA包含四种不同的碱基，缩写为A、U、G和C。诺贝尔奖获得者发现，碱基修饰的mRNA可以用来阻止炎症反应的激活(信号分子的分泌)，并在mRNA传递到细胞时增加蛋白质的产生。图片来自：诺贝尔生理学或医学委员会/Mattias Karlén
在2008年和2010年发表的进一步研究中，Karikó和Weissman表明，与未经修饰的mRNA相比，经碱基修饰产生的mRNA的递送显著增加了蛋白质产量。这种效果是由于一种调节蛋白质产生的酶的活性降低。Karikó和Weissman发现，碱基修饰既能减少炎症反应，又能增加蛋白质的产生，从而消除了mRNA临床应用道路上的关键障碍。
人们对mRNA技术的兴趣开始升温，2010年，几家公司开始致力于开发这种方法。研制寨卡病毒和中东呼吸综合征冠状病毒疫苗;后者与新冠肺炎病毒密切相关。新冠肺炎大流行爆发后，两种编码新冠肺炎病毒表面蛋白的碱基修饰mRNA疫苗以创纪录的速度被开发出来。据报道，这两种疫苗的保护效果约为95%，早在2020年12月就获得了批准。
mRNA疫苗开发的灵活性和速度令人印象深刻，这也为利用新平台开发其他传染病疫苗铺平了道路。在未来，这项技术还可能用于输送治疗性蛋白质，或治疗某些类型的癌症。
基于不同方法的其他几种针对新冠肺炎病毒的疫苗也被迅速引入，全球共接种了130多亿剂新冠肺炎疫苗。这些疫苗挽救了数百万人的生命，并在更多人身上预防了严重疾病，使社会得以开放并恢复正常状态。通过对mRNA碱基修饰重要性的根本性发现，今年的诺贝尔奖获得者在我们这个时代最大的健康危机之一期间，为这一变革性发展做出了重大贡献。
Katalin Karikó，1955年出生于匈牙利索尔诺克。1982年获得塞格德大学博士学位，1985年在匈牙利科学院进行博士后研究。随后，她在美国费城天普大学和贝塞斯达健康科学大学进行博士后研究。1989年，她成为宾夕法尼亚大学助理教授，直到2013年。之后，她成为BioNTech RNA Pharmaceuticals的副总裁和高级副总裁。自2021年以来，她一直担任塞格德大学的教授和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的兼职教授。
Drew Weissman，1959年出生于美国马萨诸塞州的列克星敦。他于1987年在波士顿大学获得医学博士学位。他在哈佛医学院贝斯以色列女执事医疗中心接受临床培训，并在美国国立卫生研究院进行博士后研究。1997年，他在宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院成立了他的研究小组。他是疫苗研究的罗伯茨家族教授和宾夕法尼亚大学RNA创新研究所主任。
1.RNA的种类：RNA有三种。作为DNA信使的RNA叫信使RNA，也叫mRNA。此外还有转运RNA，也叫tRNA，以及核糖体RNA，也叫rRNA。
（1）转录概念：科学家通过研究发现，RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。
（2）转录过程：下图表示转录过程，图中序号①～⑦处所填写的内容为：①碱基、②核糖核苷酸、③碱基、④RNA聚合酶、⑤核糖核苷酸、⑥正在合成的mRNA分子、⑦双螺旋恢复。图中甲、乙处的碳原子序号依次为3’、5’，图中转录的方向是由由乙到甲（由甲到乙、由乙到甲）。
1.翻译的概念：mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。核酸中的碱基序列就是遗传信息。翻译实质上是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
2.碱基与氨基酸之间的对应关系：因为DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。所以，最初人们推测，如果3个碱基编码1个氨基酸，最多能编码43=64种氨基酸，这样才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。上述推测只是破解遗传密码过程中的一步。后来，科学家又通过一步步的推测与实验，最终破解了遗传密码，得知mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称作1个密码子，共有64个遗传密码子，其中AUG为起始密码子，编码甲硫氨酸；另外有3个可作为终止密码子不编码氨基酸。
3.tRNA：mRNA进入细胞质后，就与核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。将氨基酸运到“生产线”上去的是另一种RNA—tRNA。tRNA的种类很多，但是，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多，分子结构也很特别：RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，即下图中序号①处，另一端有3个碱基，既下图中序号③处，每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。
（1）下图表示翻译过程，图中①～⑩处所填写的内容为：①核糖体、②互补配对、③tRNA、④肽键、⑤tRNA、⑥核糖体、⑦密码子、⑧核糖体、⑨肽链、⑩核糖体读取到mRNA上的终止密码子。第4步图示中甲、乙处的碳原子序号是5’、3’，核糖体的移动方向是由甲到乙（由甲到乙、由乙到甲）
（2）肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。
（3）在细胞质中，翻译是一个快速的过程。这是因为，通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。如下图所示，图中①表示核糖体，②表示mRNA，核糖体的移动方向是由左向右（由右向左、由左向右），图中合成的4条多肽链的氨基酸序列相同（相同、不相同）。
1.中心法则的提出：在蛋白质的合成过程完全弄清楚之前，科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并于1957年提出了中心 法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
2.中心法则的补充：随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充：少数生物（如一些RNA病毒）的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA o
3.中心法则图解：下图为中心法则图解，图中①～⑤对应的生理过程为：①复制、②转录、③复制、④翻译、⑤逆转录。
1.利用已灭绝的生物的DNA分子，使灭绝的生物复活是难以做到的，其原因是：从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现，因此，在可预见的将来，利用DNA分子来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。（P64“问题探讨”）
2.真核细胞DNA被核膜限制在细胞核内，使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行，这有利于这两项重要生命活动的高效、准确进行。（P64“想象空间”）
3.RNA的分子结构与DNA的相似性有：RNA也是由基本单位核苷酸连接而成的，核苷酸也含有4种碱基，可以储存遗传信息。RNA的与DNA的不同点有：组成RNA的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖；RNA的碱基组成中没有碱基T（胸腺嘧啶），而替换成碱基U（尿嘧啶）；RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。（P64“教材”）
4.RNA适于作DNA的信使的原因有：①它的分子结构与DNA很相似,也能储存遗传信息；②在RNA与DNA的关系中,也遵循“碱基互补配对原则”,但U-A；③RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔转移到细胞质中。（P64“教材”改编）
5.遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程不需要（需要、不需要）解旋酶，因为RNA聚合酶也有解旋功能。（“教师教学用书”）
6.真核细胞的转录过程主要发生在细胞核，说“主要”这是因为DNA主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中也存在少量的DNA，因此叶绿体和线粒体也有部分遗传信息的转录过程。（P65“教材”改编）
7.转录与复制相比，其共同点主要有：都主要发生在细胞核、都需要模板、都遵循碱基互补配对规律（写出两点）。在转录与复制过程中，保证遗传信息传递准确性的是碱基互补配对规律。（P66“思考•讨论”1）
8.与DNA复制相比，转录所需要原料和酶的不同点是：DNA复制所需要的原料是4种游离的脱氧核苷酸，所需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶；转录所需要的原料是4种游离的核糖核苷酸，所需要的酶是RNA聚合酶。（P66“思考•讨论”2）
9.转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列是互补配对关系，与DNA双链间碱基互补配对不同的是：RNA链中与DNA链的A配对的是U，不是T；与DNA另一条链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U。（P66“思考•讨论”3）
10.从密码子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展的意义有：①增强密码子容错性，即：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；②从密码子的使用频率来考虑，可以保证翻译的速度。这是因为当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸。（P67“思考•讨论”1）
11.几乎所有的生物体都共用上述密码子。这一事实可以说明当今生物可能有着共同的起源；生命在本质上是统一的（写出两点）。（P67“思考•讨论”2）
12.tRNA与其携带的氨基酸之间的对应关系是：一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可能由一种或多种tRNA识别并转运。根据氨基酸与密码子关关系，只能根据碱基序列写出确定的氨基酸序列，而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列，其原因是几个密码子可能编码同一种氨基酸，有些碱基序列并不编码氨基酸，如终止密码等。(P67“教材”)
13.从信息传递的角度来看，基因指导蛋白质合成的过程,就是遗传信息从DNA流向RNA,进而流向蛋白质的过程。(P69“教材”)
14.在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，由此可见，生命是物质、能量和信息的统一体。(P69“教材”)
15.依据中心法则图解，用文字和箭头简图形式写出下列生物遗传信息的传递过程：（P69“图4-8”改编）
16.密码子是指mRNA上3个相邻的碱基，在蛋白质合成过程中，密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。(P69“概念检测2”改编)
17.红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长。具体来说，红霉素能与核糖体结合，抑制肽链的延伸；环丙沙星抑制细菌DNA的复制；利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性。请结合蛋白质合成，说明这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理：红霉素影响翻译过程，环丙沙星影响复制过程，利福平影响转录过程；三种抗生素都是通过阻止遗传信息的传递和表达，来干扰细菌蛋白质的合成，进而抑制细菌生长的。(P69“拓展应用”)
18.克里克以T4噬菌体为实验材料，研究其中某个基因的碱基增加或减少对其所编码蛋白质的影响。克里克发现，在相关碱基序列中增加或删除1个或2个碱基，无法产生具有正常功能的蛋白质，但是，当增加或删除3个碱基时，却合成了具有正常功能的蛋白质。克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家。这个实验同时表明：遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，密码子之间没有分隔符。克里克的实验阐明了遗传密码的总体特征，不足之处是无法说明由3个碱基排列成的1个密码子对应的究竟是哪一个氨基酸。（P70“生物科学史线.美国生物学家尼伦伯格和德国生物学家马太破译了第一个遗传密码。他们采用了蛋白质的体外合成技术。即：在每个试管中分别加入一种氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。实验结果说明多聚尿嘧啶核苷酸导致了多聚苯丙氨酸的合成，而多聚尿嘧啶核苷酸的碱基序列是由许多个尿嘧啶组成的(UUUUUU……),可见由尿嘧啶组成的碱基序列编码由苯丙氨酸组成的肽链。结合克里克得出的3个碱基决定1个氨基酸的实验结论，与苯丙氨酸对应的密码子应该是UUU。（P70“生物科学史线.遗传密码的破译是生物学发展史上一个伟大的里程碑。在此后的五六年里，多位科学家沿着蛋白质体外合成的思路，不断改进实验方法，终于破译了全部64个密码子，并编制出密码子表。几乎所有的生物共用一套密码子，这暗示着生物可能具有共同的起源。（P70“生物科学史话”）