高中生物学学习中的几个认识误区,本文主要内容关键词为:几个论文,生物学论文,误区论文,高中论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
误区一 有线粒体的生物总是进行有氧呼吸,无线粒体的生物都进行无氧呼吸
有线粒体的生物在通常情况下进行有氧呼吸,但是这绝不意味着在任何情况下都进行有氧呼吸。例如,高等植物的根部细胞是有线粒体的,但是在缺氧条件下可以进行无氧呼吸来产生酒精和二氧化碳。当然,不同的器官在缺氧条件下的产物是不同的,如玉米的胚以及马铃薯的块茎可以产生乳酸。那么,没有线粒体的生物是不是都进行无氧呼吸呢?也不完全是这样,有些低等的生物可以依靠细胞内有氧呼吸酶的作用来完成有氧呼吸,比如谷氨酸棒状杆菌等多数好氧性细菌就是以这种方式进行有氧呼吸的。
误区二 发酵是指微生物的无氧呼吸
发酵是指利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式。有学生认为,发酵一定是在无氧条件下进行的,如酒精发酵和乳酸发酵等。在缺氧条件下,有些微生物分解葡萄糖产能的过程是在微生物的细胞质中进行的。由于发酵过程对葡萄糖的分解不彻底,因此会积累一定的发酵产物。但是这样理解发酵的含义有点以偏概全,因为有些微生物的发酵作用是需要在有氧条件下才能进行的。例如,谷氨酸棒状杆菌是好氧菌,如果环境缺氧,谷氨酸棒状杆菌就不会产生谷氨酸,而是产生乳酸或者琥珀酸。现在人们已经知道,大多数真菌和多数细菌都是好氧型的微生物。发酵的种类很多,根据培养基的物理状态,可以分为固体发酵和液体发酵;根据产物的不同可以分为抗生素发酵、维生素发酵和氨基酸发酵等;根据发酵过程对氧的需求情况,可以分为厌氧发酵和需氧发酵,厌氧发酵如酒精发酵和乳酸发酵等,需氧发酵如抗生素发酵和氨基酸发酵等。
误区三 母系遗传的后代不发生性状分离
我们把具有两个相对性状的亲本杂交,子一代总是表现出母本性状的遗传现象叫做母系遗传。显然,母系遗传不同于核遗传,究其原因是细胞质中遗传物质的分配是随机的、不均等的。但是这并不意味着细胞质遗传的子一代没有性状分离。例如,让紫茉莉花斑枝条上的雌蕊接受绿色枝条上的花粉,在子一代就出现3种表现型,即绿色、白色和花斑植株。当然,这种性状分离不像细胞核遗传那样呈现一定的比例而已。
误区四 ATP是一切生物体进行生命活动的惟一直接能源物质
生物体进行生命活动的最终能源是太阳能;生物体进行各项生命活动的主要能源是糖类,通常是葡萄糖;而生物体进行生命活动的直接能源是三磷酸腺苷,即ATP。这样似乎给我们一个约定俗成的认识,那就是ATP是所有生物体进行生命活动的惟一直接能源物质。实际上生物体内有些合成反应并不是直接利用ATP,而是其他的三磷酸核苷。如多糖的合成多用三磷酸尿苷(UTP),三磷酸胞苷(CTP)用于磷脂的合成,三磷酸鸟苷(GTP)用于蛋白质的合成,等等。当然,在物质氧化时释放的能量大都先合成ATP,然后ATP可以使二磷酸尿苷、二磷酸胞苷或者二磷酸鸟苷生成相应的UTP、CTP、GTP。因此,生物体内的ATP在高能化合物中起着特殊的媒介作用,并非是惟一直接提供能量的物质。
误区五 在真核细胞的基因中,外显子所占的比值大
在真核细胞的基因中,能够编码蛋白质的碱基排列顺序叫做外显子;夹在外显子之间的,一般认为无编码蛋白质功能的碱基排列顺序叫做内含子。但是在高中生物学的学习中,有相当一部分学生认为,外显子在基因对性状的控制中起着重要作用,它在数量上是最多的,其实这是不对的。现在研究的结果是外显子仅占全部碱基序列的2%~5%,也就是说,其余的绝大部分是无意义的内含子。
误区六 只有高等生物的生殖过程才会有基因重组
在高等生物产生有性生殖细胞的过程中,遗传物质的走向有两个:一是发生在同一对同源染色体之间,可以交换对应的部分而发生遗传物质的变化,我们把这种遗传物质的重组叫做交换重组;另一种是发生在非同源染色体之间,在形成配子时它们向同一个配子中聚集,我们把这种遗传物质的重组叫做随机重组。但是,基因重组的含义并不仅限于此,实际上在低等的生物类群(如细菌)体内也存在基因重组的问题,如肺炎双球菌的转化实验就隐含着基因重组问题。受体细菌从外界吸收了供体细菌的DNA片段,并与其DNA同源片段进行了遗传物质的交换,从而使受体细菌获得了新的遗传特性,这在遗传学上叫转化。因此,基因重组并非一定发生在高等生物体内,也可以发生在低等的生物体内。
误区七 病毒的繁殖都必须经过逆转录
病毒的种类很多,当它们在其他生物体内繁殖时,其情况也不尽相同。为了简便明了起见,这里列举SARS和HIV两种病毒来加以说明。
SARS病毒属于巢状病毒目冠状病毒科冠状病毒属,按其基因结构它属于单链+RNA病毒(+RNA的含义是指它的核苷酸序列与mRNA序列一致)。SARS冠状病毒的遗传物质是单链+RNA,繁殖时,+RNA可以直接作为模板翻译蛋白质。冠状病毒进入宿主细胞的细胞质后,利用宿主细胞中的蛋白质合成系统,先合成冠状病毒的RNA聚合酶,之后在RNA聚合酶的作用下,以-RNA为模板合成很多子代+RNA和病毒结构蛋白mRNA,病毒mRNA在宿主细胞的核糖体上合成病毒结构蛋白。子代RNA与结构蛋白在宿主细胞的内质网内组装成为新的病毒,由高尔基体分泌到细胞外。
HIV病毒的繁殖与SARS不同。该病毒侵入宿主细胞后,首先以自身的RNA为模板,在逆转录酶的作用下形成RNA-DNA杂交分子,再以DNA单链为模板,合成双链DNA,之后整合到宿主细胞的DNA分子上,进而可以合成若干子代单链RNA分子,其子代RNA和亲本的RNA均可以充当mRNA翻译出各种蛋白质。子代单链RNA与蛋白质组装成为新的病毒。由此可以看出,SARS病毒和HIV病毒繁殖过程并不相同,HIV病毒属于逆转录病毒,而SARS病毒属于+RNA病毒,其RNA可以进行自我复制,不需要逆转录。因此,病毒的繁殖并不是都要经过逆转录。
误区八 通过限制性内切酶的切割作用,质粒或目的基因一定形成黏性末端
限制性内切酶是限制性核酸内切酶的简称,是人们最初在对细菌的研究中发现的。它能准确地识别DNA的碱基序列,并将其切断。请看下面的几种情况:
(摘自《生命的奥秘》:日本:石浦章一.北京:科学出版社,2003)
上述的前3种通过限制性内切酶的作用,露出来的是黏性末端,而第4种并不是,我们把它叫做平末端。所以,经过限制性内切酶的切割作用,暴露的部分并不一定都是黏性末端。
标签:科普论文;