有同学问,交叉互换不是实现了一对等位基因的重组吗?
我来回答。错。交叉互换虽然交换了同源染色体上的一对等位基因,但等位基因绝不可以重新组合,它是通过交换等位基因,间接实现了一条染色单体上的基因组合不同了,导致染色单体上的非等位基因重新组合。基因重组的概念是有性生殖过程中,控制不同性状的基因(非等位基因)重新组合,产生重组配子,有可能使后代产生重组性状的现象。交叉互换和自由组合都能实现非等位基因的重新组合,其中交叉互换实现的是连锁型的非等位基因重新组合,自由组合实现的是独立遗传型的非同源染色体上的非等位基因重新组合,一对等位基因的交叉互换或性状分离,都是假冒的基因重组。概念一定要清晰。
有同学问:基因工程中的黏性末端如何理解?
我来回答。限制酶是基因工程的常用工具之一,它有很多种,有特异性,只能识别双链DNA的特定核苷酸序列,并在特定的某两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,如果在识别序列的中轴线两侧切开,就会产生黏性末端,之所以称为黏性末端,是因为这样的双链DNA末端,有条链突出来,比另一条链长一些,这段突出来的单链片段,可以与之突出序列相同的黏性末端发生自然连接,形成氢键,再用DNA连接酶,就能连接成新的重组DNA。黏性末端的含义有一定争议,当指能否拼接时,黏性末端可特指突出来的那个单链片段;当指由某种限制酶识别并切割后产生的末端时,除了突出来的部分,还要把可能具有的平齐部分补全,整体才算黏性末端。
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有同学问:碳循环中消费者、分解者和化石燃料如何判定?
我来回答,碳循环图中,先找双向箭头,确定生产者和大气二氧化碳库,生产者多出,二氧化碳库多进。接下来再找分解者,分解者是多进一出,因为动植物遗体残骸要给分解者,一出是分解者的分解作用。接下来再找消费者,消费者特点是有进有出,并且必有一个箭头指向分解者,而化石燃料虽然也有进有出,但没有箭头指向分解者,因为化石燃料不会有遗体残骸给分解者,而消费者一定有遗体残骸,分解者又难以直接分解化石燃料,化石燃料通常需要燃烧作用来产生二氧化碳。
有同学问,肾上腺素作用于靶细胞一定是体液调节吗?
我来回答,不一定。因为肾上腺素有双重角色,它既可以作为神经递质,又可作为激素。那如何区分呢?关键看是什么地方分泌的。如果是由神经元分泌的,那通常就是神经递质,它会释放到突触间隙中,作用于下一神经元或肌肉或腺体细胞,这个调节过程就是神经调节,没有体液调节。但如果肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的,那它就是激素,它会释放到血浆,通过血液循环,最终作用于靶细胞,那么整个过程就是体液调节。当然,植物性神经中的交感神经也可作用于肾上腺髓质,促进肾上腺素分泌,然后再作用于靶细胞,这个过程就复杂一些,是神经-体液调节。
有同学问,过敏反应和普通体液免疫有何区别?
我来回答。过敏反应就是一类特殊的体液免疫,引发的物质是外来的过敏原,过敏原可以看成是特殊的抗原,但是过敏原一定是外来的。而抗原可外来也可内生,过敏原可以是大分子或小分子,但抗原一般都是大分子。过敏反应和体液免疫都会产生抗体,但过敏反应产生的抗体会吸附在某些细胞表面,这些致敏细胞将来再次接触相同过敏原以后,会产生组织胺,从而增大毛细血管的通透性,使组织水肿,而体液免疫的抗体不会吸附在细胞,而是主要分布在血清中。过敏反应第一次无症状,第二次才有过敏症状,而普通体液免疫第一次就有症状,而症状比较重,而第二次症状很轻,甚至无症状。过敏反应发作迅速,反应剧烈,消退较快,有一定的遗传倾向,并与环境相关。
有同学问,如何理解并掌握血糖调节的机理?
我来回答。血糖调节是一个非常复杂的过程,高中阶段主要是要记住,血糖的三个来源、三个去路和三种激素。肝脏和肌肉中细胞中糖原的分解或合成的快慢,细胞吸收和利用葡萄糖的速率等等,都会影响血糖的含量,人体是通过激素来调节糖代谢速率的,最主要的激素是胰岛素和胰高血糖素。胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖降低;而胰高血糖素能促进肝糖原水解、并促进非糖物质转化为葡萄糖,从而升高血糖。血糖较低时,可直接促进胰高血糖素分泌,而抑制胰岛素分泌,血糖较低的信息也可传至下丘脑,再由下丘脑的传出神经通过神经递质,来促进胰高血糖素和肾上腺素的分泌,并抑制胰岛素分泌;血糖较高时,可直接促进胰岛素分泌,而抑制胰高血糖素分泌,血糖较高的信息也可传至下丘脑,再由下丘脑的传出神经通过神经递质,来促进胰岛素分泌和抑制胰高血糖素分泌;
胰岛A细胞分泌的胰高血糖素可以通过旁分泌的作用刺激胰岛B细胞释放胰岛素,且胰高血糖素引起的血糖升高进一步引起胰岛素释放。
而胰岛素可以旁分泌的方式直接作用于相邻的A细胞,抑制胰高血糖素的分泌,但胰岛素降低血糖可间接引起胰高血糖素的分泌。
胰岛素还可通过作用于下丘脑神经元,而抑制胰高血糖素的分泌。
有同学问,静息和动作电位的绝对值或峰值如何分析?
我来回答。神经细胞产生静息电位的直接原因是钾离子外流,间接原因是细胞主动运输吸收钾离子,在细胞内积累了极高的钾离子浓度,这样在静息电位时,打开钾离子通道,钾离子才能外流,外流的部分钾离子并未改变细胞内外的钾离子内高外低的局面,但使得细胞膜外有了更多的阳离子,从而表现出外正内负的静息电位。一般来说,细胞内钾离子浓度不易改变,当人为改变细胞外液的钾离子浓度时,静息电位的绝对值会有影响。如果增大细胞外液的钾离子浓度,会导致钾离子内外的浓度差减小,从而导致静息电位的绝对值减小,而降低细胞外液钾离子浓度,就会增大静息电位的绝对值,之所以是绝对值,因为静息电位通常测到的就是负值。
神经细胞产生动作电位的直接原因是钠离子内流,间接原因还是细胞主动运输排出钠离子,在细胞外积累了极高的钠离子浓度,这样在兴奋产生动作电位时,打开钠离子通过,钠离子才能内流,内流的部分钠离子并未改变细胞内外钠离子外高内低的局面,但使得细胞膜内有了更多的阳离子,从而表现出外负内正的动作电位。一般来说,细胞内钠离子浓度也不易改变,当人为改变细胞外液的钠离子浓度时,动作电位的峰值会有影响。如果增大细胞外液的钠离子浓度,会导致钠离子内外的浓度差更大,从而导致动作电位的峰值增大,而降低细胞外液的钠离子浓度,会导致动作电位峰值减小,甚至无法形成动作电位。
有同学问:氧气、二氧化碳和葡萄糖在人体浓度高低如何分析?
我来回答。氧气从外界空气进入肺泡,肺泡腔氧浓度大于肺毛细血管内的血浆,再大于肺中红细胞,当血液液到其他组织时,红细胞中氧浓度大于血浆,再大于组织液,再大于细胞质基质,再大于线粒体内,沿着氧气运行的方向,氧气只能从高浓度到低浓度扩散。要特别注意,肺中血浆氧浓度大于红细胞,而其他组织血浆氧浓度小于红细胞,完全相反。一般来说,肺动脉中的氧浓度小于肺静脉,因为肺能补充更多氧,而体循环中的其他组织的动脉端氧浓度大于静脉端,因为组织耗氧。二氧化碳总体与氧气浓度大小关系是相反的。
葡萄糖浓度的高低,通常来说,动脉端的葡萄糖浓度大于静脉端,因为组织会消耗葡萄糖,但是有一个例外情况,饥饿时,肝动脉端的葡萄糖浓度还小于静脉端,因为肝糖原分解释放出葡萄糖。
有同学问:如何掌握人体的九大系统的知识?
我来回答。可以记一个口诀:生动免分神,寻呼笑尿人。
生,即是生殖系统,负责形成生殖细胞和繁殖后代;动,即是运动系统,负责全身的运动。免,是免疫系统,分,是内分泌系统,神,是神经系统。其中,免疫系统、内分泌系统、神经系统,这三个系统是重要的调节系统,以神经调节为主导,内分泌系统的体液调节和免疫系统的免疫调节为辅助。
寻,是循环系统,包括血液和淋巴循环系统。呼,是呼吸系统,负责吸氧排二氧化碳;笑,是消化系统,主要负责吸收水及多种营养;尿,是泌尿系统,主要负责把血浆滤为原尿,再重吸收大部分的水和一部分的盐,并重吸收几乎所有的葡萄糖,形成尿。寻呼笑尿,这四个系统,全是物质交换的系统。
通过对这个口诀的记忆和理解,就能较好掌握人体九大系统。有时还有排泄系统的说法,排泄系统通常是指泌尿系统和皮肤,还包括消化道有一定的排泄胆汁等,由这三部分共同构成的一个复合系统。
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有同学问:测交后代3比1,到底有哪些原因?
我来回答。这确实是一个值得思维发散的遗传学问题。如果是一对等位基因的杂合子,测交后代一般是1比1的性状分离比,而此时却出现了3比1,可设想,由一对等位基因控制的性状,被测交的个体不止是一种基因型,而是有大A大A和大A小a等量混合在一起,此时被测交的个体隐性基因频率是4分之1,所以测交后代会出现3比1。
还可设想,由一对等位基因控制的性状,被测交个体就是杂合子,但是该杂合子产生的配子,显性和隐性基因的配子存活率不同,比如隐性基因的配子有3分之2死亡,而显性配子全部存活,那么测交后代也可以产生3比1的性状分离比。
第三种设想,由两对等位基因控制的性状,被测交个体就是完全杂合子,只要有一个显性基因就能表现显性性状,那么完全杂合子与双隐性个体测交,后代本来是4种表现型且数量均等,但由于前三种加在一起,也就变成3比1的性状分离比。
杂交育种不一定要连续自交,为什么?
我来回答。第一,动物不可自交,杂交育种可用于动物,动物不能通过连续自交来纯化。
第二,有很多植物可以无性繁殖,甚至无性繁殖比有性生殖更容易,比如马铃薯和草莓,有性杂交育种获得的优良品种可通过杂种的无性繁殖来传代。
第三,若优良性状都是隐性性状,那它一定就是纯合子,那就不用自交。
第四,有些植物的杂种涉及的基因太多,难以获得纯合子, 那就年年制种,保留具有互补型的纯合子年年自交留种,相互杂交即可获得杂交种子。
第五,有些杂种优势可能是不完全显性,只有杂合子性状优良,显性和隐性纯合子性状不优良,那就不能获得纯合子,也需要年年制种。
有同学问,搅拌离心使噬菌体的DNA与蛋白质分离,不对吗?
我来回答。确实不对。搅拌的目的是使噬菌体颗粒与细菌菌体脱离吸附而分离,离心的目的是使上清液析出较轻的噬菌体颗粒,使沉淀物留下较重的已感染但未裂解的大肠杆菌菌体。所以搅拌离心的真正目的,都不是将DNA与蛋白质分离,因为噬菌体颗粒并不等同于噬菌体蛋白质,因为里面还可能残留有少量的DNA,DNA侵染进入宿主细胞的效率并不是百分之一百的。那么这个实验中,真正让DNA与蛋白质分开的技术到底是什么呢?应该是同位素标记法,如果没有个这个方法,就无法单独追踪DNA或蛋白质中的某一种物质的去向,就无法证实亲子代DNA有连续性,而蛋白质未表现出连续性。
有同学问:遗传类型的假冒高仿,如何区分?
我来回答:这是一个非常复杂的问题,但也可以找到一些常见的例子。比如一对等位基因的遗传,有时也可以出现九三三一的变式,看起来像是两对基因的自由组合定律,但它可能是大A大A和大A小a的两种等比例基因型进行的自由交配,由于小a的基因频率占到四分之一,自由交配后代的性状分离比就是15比1,这是假冒的自由组合定律。
再比如两对等位基因的遗传,比如完合杂合子测交,后代可以是三比一,三比一让人感觉像是一对等位基因的分离定律,其实它是自由组合定律的变式情况,双显或单显基因型可以都表现相同表现,造成的一个假像。
还比如从性遗传,基因明明在常染色体上,但性状表现得可与性别相联系,但却不是伴性遗传,因为伴性遗传的基因要在性染色体;伴X遗传的杂合雌性和隐性雄性杂交,这种测交,后代雌雄每一种性别都有显性和隐性,且比例都是一比一,看不出是伴性遗传,造成常染色体遗传的假像。
所以我们要多总结这些不同遗传之间的相同点和不同点,从而透过假像,把握遗传的本质。
在生物学的复杂交配问题基因频率的算法中,比如满足遗传平衡定律各种条件的随机交配,利用亲代父母方产生的配子的基因频率,来进行计算,速度很快,效果很好。但要注意记住公式。后代中,大A与小a的基因频率之和,等于1,而且,大A大A基因型频率等于大A基因频率的平方,小a小a的基因型频率等于小a基因频率的平方,而杂合子大A小a的基因型频率等于大A基因频率与小a基因频率之积的两倍。
有时还有复等位基因的随机交配问题,比如A1、A2和A3,它们是复等位基因关系,遗传平衡状态下,A1A1纯合子基因型频率,还是等于A1基因频率的平方,而A2A3基因型频率,等于A2和A3基因频率之积的两倍,依然符合相应公式。
在复杂交配,比如多种不同基因型的显性个体,共同去测交,要算测交后代总的分离比,也有必要对多种不同基因型的显性个体,先计算其基因频率的种类及其比例,以方便计算测交后代的种类及分离比。
有同学问:为何三比一的性状分离比并不都是子二代植株上统计的?
有同学问:为何遗传题计算局部中的局部概率极易出错?
自由组合遗传题,一定可用拆分组合法吗?
为何豌豆杂交要去雄,玉米却不要?
精子中的染色体可能都来自母方,对吗?
有同学问:一对等位基因的杂合子,连续自交或自由交配问题如何分析?
我来回答。杂合子连续自交或连续自由交配的计算,常用方法是公式法。公式可以自己推导,推出来后,就记住相应的公式。但公式也不是万能的,如果最初不是单纯的杂合子,公式就没用的。
Aa连续自交,由于每次只有杂合子自交才会使自己后代中一半的是杂合子,所以连续自交N代后,杂合子占的比例是2的N次方分之一;Aa连续自交N代且逐代淘汰隐性后,杂合子在剩余显性个体中占的比例是2的N次方加1分之2,可以在最后一代的公式进行推导,记住这个公式;Aa连续自由交配N代后,由于这种情况是遗传平衡状态,基因频率和基因型频率保持不变,杂合子占的比例每代都是二分之一,与N的大小无关;Aa连续自由交配N代且逐代淘汰隐性后,子N代时,杂合子占显性个性的比例是N加2分之二,记住这个公式,这个公式是应该数学方法和遗传平衡定律,推导出来的。
有同学问:叶绿体会干扰黑藻叶肉细胞质壁分离现象的观察吗?
我来回答,答案是不会干扰。因为观察质壁分离,有三种情况,第一是液泡有颜色,第二是原生质层有颜色,比如原生质层中含有叶绿体,第三是细胞外液有颜色,而且这颜色不影响细胞内部。
液泡有颜色的材料,可以是洋葱鳞片叶外表皮细胞,液泡有紫色,其他部位无色,有利于观察液泡大小的变化
原生质层有颜色的材料,可以是黑藻叶肉细胞,原生质层中含有叶绿体,有利于观察绿色的原生质层与细胞壁位置的变化
如果用的是洋葱鳞片叶内表皮细胞,细胞内无色,则可让外界溶液有颜色,也可观察有色溶液透过细胞壁,原生质层向内收缩的现象。
通常,有叶绿体的细胞,液泡一般无色,这样的话,叶绿体的存在,并不影响质壁分离现象的观察。
有同学问,口腔上皮细胞的内环境不是唾液吗?为什么它的内环境是组织液?
问:人体细胞产生乳酸,会引起内环境pH发生剧烈变化,这句话为何不对?
问:短期记忆与新突触的建立有关,这话咋就不对?
问:反射弧为什么至少要2个神经元?为何1个就不行呢?
问:体外氧气进入血细胞内液,至少需要几层膜?答3、4、6、9、11层为什么全是错的?
问:脊髓中枢损坏,为何腿有感觉,却不能运动?有个题,说,某人因腰椎部受外伤,导致右腿不能运动,请推断他可能损伤了反射弧的哪些结构?答案是神经中枢或传出神经,为什么不是效应器?
问:肾上腺髓质分泌肾上腺素,不是需要下丘脑和垂体来调节吗?
问:关于调节方式的判定题,容易搞错,怎么区分?比如寒冷导致TRH分泌增多,这不是分级调节,不是反馈调节,也不是神经体液调节,而是神经调节,为什么?
有同学问,饭后血糖升高,为何胰岛素也很快升高?胰岛素不是在血糖降低时才起作用的吗?应该在血糖降低时,胰岛素才升高吧?
有同学问:排尿不是会散失热量嘛?寒冷状态,不应该减少排尿嘛?为什么肾小管的重吸收会降低啊?
有同学问:尿崩症的发病机理与抗利尿激素或其受体有关,该病常表现为多尿和多饮,原因是其尿液的渗透压较大。这句话为什么不对?
有同学问,两条非同源关系的染色体的来源不同呀,为什么它们可以都来自父方,或都来自母方?
请问:体液中的杀菌物质,比如眼泪中的溶菌酶,就属于免疫的第二道防线,这句话怎么错了?
请问:效应T细胞能与癌细胞或外来细菌细胞结合,使它们裂解死亡,实现监控和清除功能。这句话居然错了,为什么?
问:体液免疫和细胞免疫的过程很繁琐,如何区分?
请问:寒冷时人为了保温,所以散热水平降低,这话话居然错了,为什么?
艾滋病相关病因和死因题型分析
人体甲状腺激素分泌的调节,维持其激素含量的稳态,依靠________________调节机制。只填负反馈,居然是错的,为什么?
长跑运动的某人跑在最后一名,最后50米时,他有些不想跑,但听到加油声后,又奋力跑完了,最后这50米,此人体内肌肉运动的调节方式主要是_________,(神经调节,或神经体液调节,还是体液调节),为什么?
植物胚芽鞘弯曲或生长类题型分析。
促胰液素,它是由胃液中的盐酸刺激小肠黏膜产生的,促胰液素通过消化道运输到胰腺,然后才能促进胰腺分泌胰液,胰液中的胰岛素可以去调节血糖。这句话居然错了,错在哪里?
随生长素浓度升高,促进作用先增大后减少,这说明生长素具有两重性。这句话居然是错的。为什么?
探究生长素类似物促进插条生根,其中有三类实验,预实验、对照实验、重复实验,分别有什么意义?
有学生问:老师,同时参与体液免疫与细胞免疫的唯一细胞是T细胞,这句话为什么是错的,笔记好像是这样记的啊?
有同学问:关于生长素的两重性或最适浓度实验,有时要清水对照组,有时又不要,有点晕,怎么办?
如何区分可遗传和不遗传的变异?植物基因突变一般是可遗传的,那为啥动物体细胞基因突变又是不遗传的变异?
与植物激素或其类似物相关的应用分析题
有同学问,用生长素类似物促进传粉失败的植物果实发育,从而防止减产,有时有效,有时无效,怎么理解?
请问:二次免疫、过敏反应、自身免疫病和排斥反应如何区分?
S型和J型增长,以及增长率、增长倍数、增长速率如何区分?
有同学问,如果没有突变,基因重组也就没有意义,生物就不可能进化,这句话居然是对的,如何理解?
有同学问,种群数量、增长速率、增长倍数、增长率四者经常搞混,怎么办?
欢迎收听《青荷生物问答库》。
有同学问:能量流动好难啊,粪便量居然不属于本级同化量,而属于上级同化量?
能量流动中未利用量怎么理解?它包括粪便量吗?
基因工程中DNA的剪切与拼接的解题经验
欢迎收听《青荷高中生物问答库》节目。
有同学问:蛋白质工程和基因工程如何区分?
我来回答。蛋白质工程是要生产自然界并不存在的新蛋白质,该蛋白质产品更符合人类生产生活的需要。而基因工程原则上只能生产自然界已有的蛋白质,只不过基因从一种生物转移给另一生物来表达。
蛋白质工程要从蛋白质的预期功能出发,设计蛋白质的空间结构和氨基酸序列,再反推到基因碱基序列,其中设计蛋白质结构是难点,然后再输入到DNA合成仪中,合成的基因再用基因工程方法导入到特定受体细胞中大量表达生产。全过程是先逆中心法则,再顺中心法则。而基因工程只有顺中心法则的过程。
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有同学问:单克隆抗体的制备过程为什么需要两次筛选?
我来回答。单克隆抗体的制备过程,先要给动物注射特定抗原蛋白,以便激发动物免疫系统产生特异性的B淋巴细胞(含特定浆细胞),用提取出的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,由于细胞融合的成功率不高,有很多未融合的细胞,或相同细胞融合的错误融合细胞,所以细胞进行第一次筛选,选出杂交瘤细胞,由于之前的B淋巴细胞并不是纯粹的能产所需抗体的B淋巴细胞,还掺杂了其他B细胞,所以此时的杂交瘤细胞不一定能产生所需抗体,所以要进行第二次筛选,进行克隆化培养和抗体检测,从中选中能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
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有同学问,植物气孔关闭的原因和结果如何分析?
气孔关闭,是高中生物植物光合作用类型题中,一个极其常见的现象。气孔关闭,可以把所有影响光合作用的因素串联起来。
通常,温度过高,高等植物蒸腾作用会较强,为减少散失的水分量,植物会关闭部分气孔,但关闭气孔就影响了光合作用对二氧化碳的吸收,导致叶细胞间隙中可利用的二氧化碳减少,暗反应减弱,光合作用减弱。
除温度以外,光照过强,也可间接引起气温较高,引起气孔关闭。
还有,土壤水分过少,或土壤中盐浓度过高,都会引起植物吸水减少,导致缺水,蒸腾作用就要减弱,气孔又要关闭,终会影响对二氧化碳的吸收。
所以,气孔关闭,把温度、光照强度、水分、无机盐、以及二氧化碳浓度全部串联起来了,从而有利于我们对影响光合作用的因素的整体把握,打通零碎知识之间的联系,使知识的逻辑性更强。
另外要注意,影响呼吸和光合的因素,一般不考虑酸碱度的影响,因为都在细胞内进行,酸碱度受缓冲物质的维持,不容易发生改变。