摘要:在高中生物学教学中,教师或学生常会出现对一些生物学概念不太准确的表述和理解。本文对一些常见的不准确表述的生物学概念进行梳理和总结。
关键词:概念表述;准确性;生物学教学
1磷脂分子都含
N元素磷脂是细胞内化学组成非常复杂的脂质分子,主要分为甘油磷脂和鞘氨醇磷脂两大类。甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸、肌醇或氨基醇组成,分子中含有C、H、O、P,有的还含有N元素。鞘氨醇磷脂由鞘氨醇、脂肪酸、磷酸、胆碱组成,分子中含有C、H、O、N、P元素。因此,磷脂分子中都含有C、H、O、P元素,但不一定含有N元素。
2糖蛋白就是糖被
细胞膜外表面的糖类分子,主要以糖蛋白和糖脂的形式存在,它们覆盖在细胞膜的外表面,形象地被叫作糖被。糖被主要是糖蛋白,其次还有糖脂。另外,糖蛋白除了分布在细胞膜的表面以外,在人体的细胞外液以及外分泌液中,也分布有许多糖蛋白,如抗体、许多激素(如TSH)、粘液糖蛋白等等。由此可见,糖被含有糖蛋白,但糖蛋白不一定是糖被。
3叶绿体只能合成有机物,不能分解有机物;线粒体只能分解有机物,不能合成有机物
叶绿体是叶肉细胞进行光合作用的场所,光合作用能够合成有机物。线粒体是进行细胞呼吸的主要场所,能够氧化分解丙酮酸等有机物。据此,师生会错误认为,叶绿体能够合成有机物,线粒体不能合成有机物;线粒体能够分解有机物,叶绿体不能分解有机物。实际上,叶绿体和线粒体两种细胞器,既能够合成有机物,又能够分解有机物。线粒体和叶绿体是细胞中的“能量转换器”,都能合成ATP。ATP就是一种重要的有机物。另外,线粒体和叶绿体中都含有DNA分子、DNA聚合酶、RNA聚合酶、tRNA和核糖体等成分,能够进行DNA的复制和基因的表达(转录和翻译)。这些过程,其本质就是核酸(DNA、RNA)和蛋白质的合成过程。所以,线粒体和叶绿体都能够合成有机物。不过,在合成有机物方面,两者有一个最显著的差别,就是叶绿体能够以无机物为原料合成有机物,而线粒体不能。在线粒体和叶绿体中,许多过程都是消耗能量的过程,如光合作用的暗反应、DNA的复制和基因的表达等等,需要ATP水解提供能量。线粒体还是进行有机物氧化分解的主要场所,能够将有机物分解为无机物。所以,线粒体和叶绿体都能够分解有机物。
4有丝分裂过程包括分裂间期和分裂期
细胞增殖与细胞分裂有关,但两者不是同一个概念。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。细胞周期也就是细胞增殖的周期,包括分裂间期和分裂期。细胞通过分裂进行增殖,经过一个细胞周期实现一次细胞增殖。分裂间期是细胞生长的阶段,为分裂期做物质准备,主要是进行染色体(DNA分子)的复制。间期结束后细胞进入分裂期,细胞开始进行有丝分裂,将细胞一分为二,同时把分裂间期复制的染色体(DNA分子)平均分配到2个子细胞中,最终完成细胞增殖。可以看出,有丝分裂是指细胞周期中分裂期进行的细胞分裂过程,包括前期、中期、后期和末期。因此,不能说有丝分裂过程包括分裂间期和分裂期。
5细胞有丝分裂过程中,细胞核一分为二
在细胞的有丝分裂过程中,在分裂前期,核仁、核膜解体,细胞核消失。在分裂末期,核膜、核仁重新出现,形成两个新的细胞核。因此,在有丝分裂过程中,细胞核有一个“消失与重建”的过程,而不是将细胞核“一分为二”。不过,细胞的无丝分裂过程,不会出现细胞核的消失与重建的周期性变化过程。在无丝分裂过程中,细胞核一分为二,分配到两个子细胞中。
6细胞有丝分裂后期,姐妹染色单体向两极移动
在有丝分裂后期,由于染色体的着丝粒分裂,间期染色体复制形成的2条姐妹染色单体分开,成为2条形态大小完全相同的子染色体。因此,在有丝分裂后期,细胞中不存在姐妹染色单体,向两极移动的是2条相同的子染色体,而不是姐妹染色单体。
7花粉是生殖细胞
被子植物的花药成熟后,里面的花粉母细胞通过减数分裂产生单核花粉。单核花粉又经过一次有丝分裂,形成双核花粉(包含1个生殖细胞和1个营养细胞)。双核花粉中的生殖细胞再经过一次有丝分裂,形成三核花粉(包含2个精子和1个营养细胞)。可以看出,花粉不是生殖细胞,其中的精子才是真正参与受精作用的生殖细胞。从植物学的角度来说,成熟的花粉是一个雄性配子体,而不是一个生殖细胞。
8高茎与矮茎两种性状的分离比是3∶1
相对性状是指同一生物同一性状的不同表现类型。高茎与矮茎是同一性状(茎的高矮)的两种表现类型,是一对相对性状,而不是两种性状。因此,只能表述为“高茎与矮茎的性状分离比是3∶1”,而不是“高茎与矮茎两种性状的分离比是3∶1”。
9生物能够将性状遗传给后代
根据遗传的“中心法则”,生物的性状是由DNA(基因)控制的。基因对性状的控制是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。生物的各种性状主要是通过蛋白质来体现的。生物在传种接代过程中,只有DNA(基因)能够传给子代,蛋白质分子是不遗传的。因此,生物遗传给后代的是基因,而不是性状。由于性状本身是不能遗传的,因此不能说“生物能够将性状遗传给后代”。
10噬菌体的遗传物质是DNA
噬菌体是指寄生在原核细胞中的病毒,有的含DNA,有的含RNA。仅以寄生在大肠杆菌细胞中的噬菌体为例,T2、T4、γ等都是DNA病毒,MS2、QB等都是RNA病毒。所以说,噬菌体的遗传物质是DNA的说法是错误的。
11细胞中tRNA有61种
密码子位于mRNA上,共有64个。其中有2个起始密码子(AUG、GUG),3个终止密码子(UAA、UAG、UGA)。起始密码子既决定氨基酸,同时还是翻译的起始信号。终止密码子只能作为翻译终止的信号,不能决定某种氨基酸。因此,64个密码子中,能够决定氨基酸的密码子只有61个。在翻译过程中,氨基酸的运载工具是tRNA。tRNA上的反密码子,能够与mRNA上的密码子配对。据此,得出了tRNA应该有61种的错误结论。其实,tRNA的反密码子与mRNA的密码子配对时,不是严格的遵循A=U、G≡C,还有一些复杂的情况。科学家在细胞中发现的tRNA,种类在61种以上。
12对mRNA的加工之一,就是将mRNA上的内含子除去
真核生物的基因是断裂基因,由编码区和非编码区组成。在编码区上游的非编码区含有启动子,下游的非编码区含有终止子。编码区由外显子和内含子组成。非编码区不能转录,编码区(包括外显子和内含子)能够转录。转录后需要将“内含子转录出来的部分”切除,再将“外显子转录出来的部分”连接起来。因此,对mRNA的加工之一,是将“内含子转录出来的部分”切除,而不是将“mRNA上的内含子”除去。内含子在DNA(基因)上,而不是在mRNA上。
13原核生物和病毒不存在基因重组现象
教材对基因重组有这样的定义:基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。这是针对进行有性生殖的真核生物来说的,也可以说是狭义的基因重组。从广义的角度看,原核生物,甚至病毒都广泛存在基因重组现象。R型细菌转化为S细菌的本质就是基因重组,两种病毒在同一宿主细胞中也会出现基因重组现象,因此不能说原核生物和病毒不存在基因重组。
14动作电位是膜内为正电位,膜外为负电位
神经细胞未受刺激处于静息状态下,细胞膜两侧存在的一个相对稳定的电位差,称为静息电位。静息电位表现为“膜内为负电位,膜外为正电位”。神经细胞受到刺激而发生兴奋时,细胞膜在静息电位的基础上,发生一次短暂的“电位波动”,包括去极化、反极化、复极化一系列相继过程。这种“电位波动”就称为“动作电位”。因此,动作电位没有一个固定的值,并且不同的时间有不同的表现。去极化阶段,动作电位为“膜内为负电位,膜外为正电位”,与静息电位的表现相同,只是膜内外电位差值不相同而已。而反极化阶段,则为“膜内为正电位,膜外为负电位”,与静息电位的表现完全相反。
15促进作用就是正反馈,抑制作用就是负反馈
反馈是指在一个系统中,系统本身工作的效果反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。如果反馈信息是促进系统的工作,这种调节方式叫做正反馈调节。如果反馈信息是抑制系统的工作,这种调节方式叫做正反馈调节。以甲状腺激素分泌的调节为例:甲状腺激素的分泌,存在着下丘脑—垂体—内分泌腺的分级调节和反馈调节机制。下丘脑分泌TRH促进垂体分泌TSH,TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素,这属于分级调节,而不能称之为“正反馈调节”。如果甲状腺激素分泌过多,进一步促进下丘脑和垂体的活动,这才属于正反馈调节。不过,甲状腺激素分泌过多,反过来不是促进,而是抑制下丘脑和垂体的活动,这属于负反馈调节。
16病原体就是抗原
病原体是指能够使人体患病的病原微生物,最典型的病原体是细菌和病毒。抗原是能够引起机体产生特异性免疫反应的物质,种类有蛋白质、多糖等,核酸一般不能作为抗原。细菌、病毒是病原体,每种病原体都是由多种抗原组成的复合体。因此,病原体与抗原是两个概念,既有联系,又有区别。简言之,病原体是病原微生物,抗原是化学物质,病原体上有抗原,但抗原不一定都在病原体上。
17增长率就是增长速率
种群增长率是指种群中增加的个体数占原来个体数的比例。种群增长速率是指某一段时间内增加的个体数与时间的比值。在种群的“J型增长”中增长率不变,增长速率逐渐增大。在“S型增长”中,种群增长率逐渐减小,增长速率先增大后减小。种群的增长率与增长速率是两个完全不同的概念,容易混淆。
18微生物的分解作用就是细胞呼吸
微生物的分解作用主要是指通过分泌胞外酶分解外界环境中的有机物,以及通过氧化分解(细胞呼吸)将体内的有机物分解为无机物。因此,“微生物的分解作用就是细胞呼吸”的表述是不正确的。
作者:李森 单位:云南省曲靖市第一中学