高中生物:生物学中的几个“≠”知识点

1.

红绿色盲≠色盲

色盲是一种先天性色觉障碍疾病,种类有:全色盲、绿色盲、红色盲、蓝黄色盲、全色反、部分色弱、全色弱等。

根据三原色学说,可见光谱内任何颜色都可由红、绿、蓝三色组成。能辨认三原色者色觉正常;如果三种原色均不能辨认,称全色盲;有一种原色不能辨认,称为部分色盲,如红色盲、绿色盲等;辨认一种颜色能力降低者称色弱,主要有红色弱和绿色弱。

控制红色色盲和绿色色盲的是2个非等位的隐性基因,这两个基因均位于X染色体上。由于两个基因在X染色体上距离很小,紧密连锁,常常共同遗传给后代,所以通常把这两个基因合在一起,用b表示。红绿色盲是一种X连锁隐性遗传病,患者不能分辨红色和绿色,且男性多于女性。

控制全色盲遗传的基因位于常染色体上,为隐性遗传。因此,不论男女出现的频率都很低,而且概率是相同的。

2.

着丝点≠着丝粒

复制后每一条染色体所含的两条染色单体,彼此间是以着丝点还是着丝粒相连?

在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期是着丝点分裂成两个?

还是着丝粒分裂成两个?

不同版本的教材,对此说法不同,难道着丝点就是着丝粒?

其实着丝点与着丝粒是两个不同的结构。连接两条染色单体的是着丝粒而不是着丝点。

着丝点又称动粒。“每条中期染色体上含有两个动粒,分别位于着丝粒的两侧。”着丝点是一种圆盘状结构,分内、中、外三层。着丝点与纺锤丝连接,与染色体的移动密切相关。

在多倍体育种中秋水仙素不仅能抑制纺锤体的形成,还能让已经形成的纺锤丝断裂。着丝粒的分裂相当于基因的程序性表达,与纺锤丝无关。用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗时,着丝粒正常分裂,纺锤体却不能正常形成,因此,细胞中染色体数目加倍。

3.

单倍体高度不育≠不育

高中生物教科书必修2(人教版2007)P87最后一段中有这样的介绍:“与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。”高度不育是否就是不育?有关这个问题,可从以下几个方面来理解:

①自然状态下存在的单倍体

在自然状态下存在的单倍体如一些低等植物的配子体、雄蜂等,由于长期的自然选择作用,其生活力和繁殖力均表现正常,是可育的。雄蜂是由未受精卵发育而来,它的体细胞中含有1个染色体组,16条染色体。单倍体的雄蜂是如何形成可育的精子?“原来雄蜂的精母细胞也经过相继的两次减数分裂。第一次分裂时出现单极纺锤体,仅在细胞的一极挤出一个无核的细胞质芽体,不发生染色体减数。第二次分裂时,则按正常的方式进行,但这次分裂实质上相当于一般有丝分裂。结果从每一个精母细胞仅形成两个精细胞,各有雄蜂原来的单倍性染色体数。”

②通过花粉离体培养等方式形成的单倍体

如果单倍体的细胞中有偶数个染色体组,而且含有同源染色体,可以形成可育的配子,即同源多倍体通过花药离体培养形成的单倍体可育。

含奇数个染色体组的单倍体以及异源多倍体通过花药离体培养形成的单倍体,理论上仍然有可能形成可育的配子,只是概率很低。

如:水稻的体细胞中有12对染色体(24条染色体),即2n=24,n=12。用水稻的花粉进行离体培养获得的单倍体细胞中有12条染色体,这些染色体的大小、形态各不相同,但仍有可能形成正常的配子。在细胞分裂时,染色体移向哪一极是随机的。某条染色体可能移向细胞的这一极也可能移向细胞的另一极,且概率相等均为1/2,所以这12条染色体移向细胞同一极的可能性为(1/2)12,可见形成可育的雌雄配子概率很低,它们结合产生后代的可能性就更低了,几乎是不可能的,所以课本上说单倍体植株高度不育。

4.

用于示踪的元素≠放射性元素

同位素示踪法是生物学实验和研究中常用的技术手段之一,通过追踪用同位素标记的化合物,可了解物质的运行和变化规律,弄清生化反应的详细过程。用于示踪的元素一定具有放射性?

元素是指具有相同核电荷数或质子数的同一类原子的总称。

如:所有的氢原子统称为氢元素,所有的氧原子统称为氧元素。具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素。同位素在元素周期表上占有同一位置,化学性质相同。同位素可分为稳定同位素和放射性同位素。

稳定同位素是指原子核结构稳定,不发生衰变的同位素,稳定同位素没有放射性,如:2H、15N、18O等。在实验或研究中如使用稳定同位素,不能采用自显影等技术来追踪同位素的去向,只能通过测量分子质量或离心技术来区别同位素。鲁宾和卡门就是用稳定性同位素18O分别标记H2O和CO2来研究光合作用过程中释放的氧气中O的来源。

放射性同位素具有一定的半衰期,是不稳定的同位素,在生物学实验或研究中常用的有:14C、32P、35S等。放射性同位素要比稳定同位素应用广泛,用放射性同位素示踪时,怎样对标记的物质进行追踪?“使用脉冲探测器,常用的有盖革计数管和闪烁计数器。前者利用气体对射线的电离作用,后者利用晶体、液或气体对于射线的闪光作用。”

5.

自交≠自由交配

自交和自由交配是遗传学上常用的两个名词,自交不是自由交配的简称。

自交是指同一个体或基因型相同的不同个体间两性配子相互结合,产生新个体的生殖方式,自花授粉属于自交。自由交配则是指同种生物任何基因型的雌、雄个体间都可以进行随机交配,即对父本和母本没有特别要求。

6.

无氧呼吸≠零氧呼吸

提到无氧呼吸,部分人望文生义,错误地认为:“无”就是“没有”就是“零”,他们以为生物只有在外环境没有氧气时,才会进行无氧呼吸。其实无氧呼吸是指细胞氧化分解有机物时,没有氧气的参与,将葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。无氧呼吸中的“无氧”不是指外环境中没有氧气。

7.

10条≠5对

高中生物教科书必修2(人教版2007)P22最后一段中有这样一道判断题:玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。

从纯数学的角度来看,10对的一半就是5对。但是在具体的生物学问题情境中,卵细胞中染色体数目为10条,不能称为5对。玉米是二倍体生物,2n=20、n=10,其体细胞中有两个染色体组,每个染色体组含大小、形状各不相同的10条染色体。在减数分裂形成配子过程中同源染色体彼此分离,因此卵细胞中无同源染色体,卵细胞中的这10条染色体不能称5对。

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