别样生物学

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1、1 前言： 如果你只想死记硬背生物知识，这 本书是没有用的。如果你希望理解生物 知识的来龙去脉，体会生物知识中蕴藏 的诗意，这本书会给你带来惊喜。 作者网名“无常道” 。书中生物诗歌 均系作者原创，此前已经流行于网络。 其余多数内容是作者在内质网生物互 动平台（） 讨论后得出的结论。 内 质网生物互动平台（） 是与中学生 物教学 合作的一个网上生物教研平台， 讨论中有价值的观点会发表在国家级核 心刊物 中学生物教学 。 互动平台网址： 2 学生朋友请注意： 千万不要在学相关知识之前 阅读本书的内容。你会不知所云 的。 学完相关知识后请一定要读 读本书的相关内容。你会会心一 笑、豁然开朗或者大吃

2、一惊的。 怎么知道是否学完相关知识 了？你可以看标题，或者看有些内 容前面的介绍。 你是老师？欢迎提出建议。 天津市扶轮中学 张一 2013.7.1 3 诗意生物 8 思想与基因 8 爱到细胞深处 10 细胞呼吸之问 13 等待你的信息 15 思想就像基因一样 18 增殖的离愁 20 彷徨能量 22 同源染色体 24 深入释疑 26 细胞中的物质组成 26 如何记住氨基酸的通式？ 26 氨基酸为什么叫氨基酸？氨基酸分子的结 构与其功能有什么关系？ 27 为什么蛋白质具有复杂的空间结构？ 27 为什么我们食用最多的物质不是蛋白质而 是糖？ 28 为什么细胞中主要的能源物质是葡萄糖而 不是脂肪？

3、28 为什么细胞中主要的储能物质是脂肪而不 是糖？ 29 菲林试剂的作用原理是什么？为什么要先 混合两种液体再使用？ 29 双缩脲试剂的作用原理是什么？为什么要 先加入 NaOH，再滴入 CuSO4? 30 细胞的结构 31 如何记忆高倍镜的特点？ 31 磷脂与细胞膜的流动性有什么关系？ 31 4 细胞的选择透过性有什么结构基础？ 32 载体蛋白为什么可以把物质由细胞的一侧 运输到另一侧？ 32 哪些物质是自由扩散的？ 33 主动运输一定是逆浓度梯度运输吗？ 34 每种物质都只有一种跨膜运输方式吗？ 35 尿素可以进入细胞吗？ 37 为什么有的核糖体会附着到内质网上? 38 核仁和核糖体到底什

4、么关系？ 38 细胞的代谢（包括细胞中的能量流动和物质变 化） 39 酶如何降低化学反应的活化能？ 39 降低活化能为什么可以提高反应速率？ 40 细胞中直接供能的一定是 ATP 吗？ . 40 如何记住呼吸作用和光合作用的过程？ 41 为什么有氧条件下丙酮酸进入线粒体进行 有氧呼吸，无氧条件下却在细胞质基质进行 无氧呼吸？ 46 有氧呼吸产生的 O2量必定和 CO2量相等 么？ 47 线粒体内膜为什么会向内折叠形成嵴？ 48 叶绿体基粒为什么由许多类囊体堆叠而 成？ 48 为什么光合色素在滤纸上的扩散速率不 同？ 49 细胞的增殖 49 无丝分裂能够保证遗传物质平均分配吗？49 姐妹染色单体

5、、染色单体、染色体和 DNA 5 之间到底有什么关系？ 50 细胞有丝分裂过程中的一系列为什么 51 生殖 52 卵子和卵细胞是一回事么？ 52 减数分裂中的同源染色体和姐妹染色单体 的来源分别是什么？ 52 有性生殖的生物的体细胞和原始生殖细胞 中为什么都有同源染色体？ 53 经典遗传学 54 为什么多基因遗传病发病率较高？ 54 遗传中的概率运算可以用数学的方法来考 虑吗？ 55 两种疾病的发病概率分别为 p 和 q，求患病 的概率 56 分子遗传学 57 如何理解“基因在染色体上线性排列”？57 噬菌体侵染细菌实验可以证明蛋白质不是 遗传物质么？ 57 噬菌体都是 DNA 病毒吗？ .

6、59 同位素标记所用的同位素都有放射性么？59 如何理解染色体组的概念？ 60 单倍体该如何理解？ 61 进化 61 如何理解变异和环境的关系？ 61 内环境及其稳态 62 渗透压与溶液溶质的浓度有什么关系？ 62 渗透压与压强有什么关系？ 63 利用分子运动解释渗透作用 63 6 人体生命活动的调节 64 一切神经调节活动都是反射吗？ 64 神经纤维上的兴奋传递速度和电场传播速 度相同吗？ 65 由温暖环境进入寒冷环境时产热、散热和体 温的变化过程是怎样的？ 65 为什么在寒冷或紧张时会起鸡皮疙瘩？ 67 T细胞到底是怎么促进B细胞分裂分化成浆 细胞的？ 69 帮助B细胞分裂分化的T细胞和杀

7、灭宿主细 胞的 T 细胞是一种细胞吗？ . 70 抗体分泌后去哪里了？ 70 艾滋病毒可以使人类丧失一切免疫能力 么？ 71 生态 71 捕食者和被捕食者之间的数量是如何变化 的？ 71 比生物圈小的局域生态系统能否实现物质 循环？ 73 恢复力稳定性和抵抗力稳定性呈现相反的 关系吗？ 73 实验 74 水浴加热与恒温箱在恒温方面有什么区 别？ 74 微生物培养和动植物细胞培养都需要无菌 操作吗？ 74 教辅纠错 75 生长素在根部的运输方向 75 7 性激素分泌时通过自由扩散运输到细胞膜外 75 有性生殖与减数分裂的关系 76 几个并不产生水的生理过程 77 暗反应稳定进行时，C3含量不一定

8、等于 C5含量 的 2 倍 79 生物与科学 80 科学的本质是求真 80 科学求真源于质疑。 80 我们需要相信事实和逻辑。 81 事实来自于直接的观察、调查和实验。 81 逻辑推断必须是严密的 83 好的假说必须能做出准确的预测 85 好的假说必须可以验证 86 科学理论是最可靠的理论 89 科学理论是排他的 90 被称为科学的未必是科学 91 自己无条件验证时如何确定一个理论的可信 度？ 92 鸣谢： . 94 8 诗意生物诗意生物 思想思想与基因与基因 需要知识点：基因的概念，基因改变的原因，变异的 种类，生殖与基因的关系，自然选择对基因频率的作 用，隔离的作用。这些知识主要包含在遗传

9、和进化的 相关章节。 思想与基因一样 像海洋里的水四处流淌 很难追溯它来自哪里 也没人知道它将去何方 时间延续 变异遗传 自然选择 隔离多样 在环境中诞生 在环境中消亡 茫然却积极的适应 9 自然而主动的成长 2011年9月14日 四川洪毅老师（网名四川洪毅老师（网名“飞鸿翼飞鸿翼”）所作的序：）所作的序： 在内质网生物互动平台（II）见“自然之子”留言 “人生留下两样东西：思想和基因。计划生育政策让 我们不可能留下过多基因，但我们能通过学生留下思 想，这思想不可能像孔子的思想一样影响几千年，但 我们至少能影响一代人，有此，人生足矣！”突发灵 感，诗性大发，笔走游龙，遂成此诗。 在诗中将思 想

10、喻为基因，将基因赋予思想。读后人人呼“妙”。 10 爱到细胞深处爱到细胞深处 需要知识点：生物圈概念，碳链与有机大分子和生物 的关系，水、糖、蛋白质、核酸（DNA 和 RNA）的功 能，蛋白质和氨基酸的关系，核酸和核苷酸的关系， DNA 和蛋白质的关系，葡萄糖和麦芽糖的关系，脂肪 的检验，细胞膜的结构，自由扩散的特点，细胞核和 各种细胞器的功能。这些知识点包含在组成细胞的物 质，细胞的结构，细胞中各个结构的功能相关章节。 穿过纷繁复杂的生物圈 你来到我的面前 是否 有一条无形的碳链 冥冥中把你我相连 你的目光如水 浸润了我的每一个细胞 你的声音如糖 让我拥有了无尽的能量 每一刻 都在想念你苏丹

11、 IV 般的容颜 我的思念已进入每一个核苷酸 11 我的 DNA 充斥着你的信息 你已控制我所有的蛋白质 我无法逃避 就算构成细胞膜的磷脂 你也可以轻易穿透 对你的爱在自由扩散 不需要任何的能量和载体 你是细胞核 控制了我的遗传和代谢 你是叶绿体 让我拥有了新的养料 你是线粒体 没有你我便难以呼吸 你是液泡 容纳着我的痛苦与欢乐 你是溶酶体 随时可以溶解我的一切 其实 你就是核糖体 把我像氨基酸一样的俘虏 你就是内质网 把我像蛋白质一样的加工 你就是高尔基体 12 包裹了我 又把我轻易的放弃 你像中心体一样决定着我们的分离 为什么 我还是那么爱你 因为我希望 我们像两个氨基酸一样 脱去那分子无

12、谓的水 相互连接成紧密地肽键 因为我感到 我们像两分子葡萄糖 条件成熟就能合并成麦芽糖 因为我清楚 我们就是配对的脱氧核苷酸链 必将形成美丽的双螺旋 2007年10月13日作 2012年2月22日定稿 13 细胞呼吸之问细胞呼吸之问 需要知识点：细胞呼吸的三个阶段，各个阶段发生的 场所。 葡萄糖，葡糖糖 为何在细胞质基质中游荡？ 为什么要分解为两分子丙酮酸？ 你释放的H将去何方？ 能量，能量 我看见了能量 二氧化碳，二氧化碳 你为何在线粒体基质中出现？ 你为何来自于丙酮酸？ 为何要吸纳 6 分子水 哪么多的H为谁生产？ 能量啊能量 又见能量出现 氧气，氧气 我知道H到了哪里 H在线粒体 在线粒

13、体内膜传递 在那里产生了水 此时最美， 此时最美。 能量啊能量 14 主要来自这里！ 可是H啊 为什么有时会还原丙酮酸？ 让它不再释放能量 你也没了更多的伙伴 你可知它转化为乳酸 还是酒精和二氧化碳？ 那聊胜于无的能量啊！ 是没有酶， 还是缺氧的无奈之选？ 2010 年 12 月 10 日 15 等待你的信息等待你的信息 需要知识点：激素的作用方式，突触位置的信息传递 过程，光照和温度可作为信息影响植物，遗传信息对 细胞的作用，转录、翻译、复制和反转录过程中的遗 传信息传递，生物之间信息传递的主要方式。这些知 识包含在激素调节，神经调节，影响生物的非生物因 素， 遗传的分子基础， 生物之间的信

14、息传递相关章节。 等待你的信息 就像等待激素的受体 等着将信号放大 等着把代谢指挥 等待你的信息 就像突触后膜在等待递质 等着是否改变膜电位 是否把兴奋传向神经纤维 春去秋来 花开叶落 连植物都听到了大自然的诉说 我的等待为什么没有结果 就像失去了遗传信息的细胞 16 充满濒死的落寞 莫非 基因中的脱氧核苷酸序列 已经无法与核糖核苷酸配对 莫非 密码子与反密码子的互补 已经作废 莫非 缺乏 tRNA 与特定氨基酸连接的酶？ DNA 的双螺旋 何时才能解开 我像 RNA 聚合酶和 DNA 聚合酶一样 在结合位点等待 哪怕是病毒 RNA 的信息 哪怕是反转录和 RNA 复制 那也是一种传播 你为什

15、么保持沉默？ 春风起， 有柳絮飘过。 春雨落， 有燕子飞过。 你的信息 为何从没出现过？ 17 声波、光波、电磁波 化学物质 行为动作 可传递的信息那么多 为什么 你不能明明白白的传给我？ 2009年4月21日 18 思想就像基因一样思想就像基因一样 需要知识点：蛋白质、DNA、RNA 的结构，转录和翻译 的过程，基因和 DNA 的关系，基因突变，基因重组， 染色体变异与进化的关系。这些知识包含在构成细胞 的物质，遗传的物质基础，进化的相关章节。 思想的风在吹动 思想的河在流淌 我们的思想就像基因一样 脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 连成细长而又细长的链 DNA、RNA、蛋白质 这里有转录和翻

16、译 传递着遗传信息 序列决定了性状差异 思想也像一条条的丝线 把各种观点串联 转录的是想法 翻译的是行为 决定的是个性 影响的是人生 我如痴如醉 19 伟人的身影仿佛出现在我的梦里 是否， 伟人的思想就是一种变异 就像基因改变了几个碱基 因为有利 所以它在人们的心中积累 有时人心涣散 世界动荡不安 那是染色体结构的变异 还是数目增减 伟人的身影渐渐飘散 就像个体在时间的河里化作云烟 它们的思想却在思想库中沉淀 就像基因在基因库里 代代相传 将前辈的思维重组 让我们不再简单 就像基因重组 变异繁多而又常见 静静的 我思索着 我的这种思考 到底是基因的重组还是突变 2008 年 10 月 27 日 20 增殖的离愁增殖的离愁 需要知识点：细胞有丝分裂过程中染色体的变化和有 丝分裂各个时期的特点。知识点包含在细胞增殖有关 的章节中。 迷雾漫漫 看上去像间期一样恬淡 愁绪却像 蛋白质合成一样增多 DNA 复制一般蔓延 你的身影 像前期的染色体 渐渐出现 我们的心 像着丝点一样的粘连 强作的欢颜 像核膜和核仁一样的消散 空留下纺锤