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1、乳山口镇中心学校 动物的奥秘初三生物前 言生物学正是以生命为研究对象的科学，是研究动物、植物和微生物的科学。随着现代科学技术的发展，生物学也得到了飞跃发展。专家们普遍认为，21世纪是生命科学为带头学科的世纪，21世纪将是生物学的世纪。生命是人类知识范围内最富于魅力的现象，自古至今人类都在不断探索生命的奥秘，并从中得到无穷的乐趣。动物的奥秘为您介绍生物常识，使您了解生物中的许多有趣现象，向您提供一个展示生物奥秘的趣味档案。无数同人一样有生命的个体和我们共同拥有着这个美丽的星球，它们以大自然赋予它们的特有的能力和智慧顽强地生存着，繁衍着。目 录前 言3普通篇第一章 有关人类自身的奥秘4未来婴儿将带
2、“基因说明书”4话源于意外基因变异5“试管婴儿”的归类分析7科学家解人类第17号染色体7胚胎干细胞研究有突破8发生在人体内的战争9第二章 新奇的动物11征服陆地脊椎动物从水生到陆生的演化11中生代的霸主恐龙 13最聪明的动物海豚14蚂蚁的“语言”16 一个鸡蛋能孵几只鸡 17 第六次生物大灭绝逼近人类18提高篇第一章 生态系统 21 第一节 生态系统 21 第二节 生态系统中的初级生产和次级生产 22 第三节 生态系统的物质循环 23第二章 动物的行为 24 第一节 动物的行为 24 第二节 学习 26 第三节 捕食行为 27 第四节 动物的攻击行为和防御行为 28 第五节 动物的繁殖行为 2
3、9第三章 生态因素及其对生物的影响 31 第一节 太阳能 31 第二节 水分 32 第三节 温度 33 第四节 土壤 35第一章 有关人类自身的奥秘未来婴儿将带“基因说明书”基因决定了一个人的相貌、身高甚至某些疾病，但对人类基因组的测序现在还极其昂贵，非普通人所能企及。科学家正在研究新一代测序机，希望有朝一日能把破译个人“基因密码”的费用降低到1000美元。这如果能够实现，普通民众就有望在必要情况下接受测序，甚至可以把基因组测序变成每个婴儿降生后的一项常规检查项目。 首次测序成本超5亿：2003年科学家宣布完成人类基因组草图，这项工程规模浩大，涉及6个国家的众多大学和研究机构，历时十多年，耗资
4、超过5亿美元。此后，美国应用生物系统公司运用同样的技术制造出基因组测序机，大幅降低了测序费用。专家估计，用这种机器测定一个人的基因排序大约需要1000万至1500万美元。而现在依靠新技术，一些公司和机构正在推出新一代基因组测序机，将进一步提高测序效率并降低成本。美国“454生命科学”公司发明的这样一种测序机已于2005年3月上市，另外一种由“Solexa”公司生产的测序机定于今夏推出，应用生物系统公司也计划在明年推出其新一代测序机。测序机似洗衣机：上月，位于纽约市长岛的科尔德斯普林实验室举办了一个培训班，教研究人员如何使用“454生命科学”司制造的测序机。这种机器看上去有点像洗衣机，又有点像超
5、大号的iPod音乐播放器，每台售价50万美元，这不包括用于分析测序结果的计算机软件的费用。这台测序机每次可以同时分析数以千计的脱氧核糖核酸（DNA）片断，时间大约需要4到5小时。科尔德斯普林实验室主任詹姆斯沃森因在50多年前与弗朗西斯克里克共同发现了DNA的双螺旋结构，因此被誉为“DNA之父”。沃森说，“454生命科学”公司正用新测序机测定他的基因。应用前景：目前，购买“454生命科学”公司测序机的主要是研究机构，但这种机器在公共医疗领域的作用也已开始显现。它的一个新用途是用来扫描肿瘤细胞，寻找其中是否有变异基因，因为这种基因的存在通常表明肿瘤为恶性。虽然基因组测序在短期内还不太可能被普及应用
6、，但“Solexa”公司首席科学家戴维本特利认为，了解自己的基因也并非遥不可及的事。他建议，对个人基因信息的处理应当由两个人来掌握患者和医生。纽约时报说，如今美国出生的新生儿都要被取血化验，以判断其是否缺乏某些重要的酶。如果未来基因组测序的费用能降低到1000美元，每个新生婴儿出生时或许都会像一台新买的电脑一样，附一张关于其“基因信息说明”的DVD光盘。话源于意外基因变异由于基因的变异，导致人类走上一条与其他所有生物不同的进化路径，并由此独具说话能力。大约在20万年前人类开始说话。大约在600万至700万年前，人类与猩猩拥有共同的祖先。 然而，人类最终进化成为万物之灵：在这个星球上，人类是惟一
7、可以用语言交流的生物。人类会说话使知识的传播成为可能，对人类文明的形成和发展具有重要而深远的影响。绝大多数研究人类起源的专家都这么认为：进行口语交流，是人类区别于其他动物的最显著的特征。一些科学家曾成功地训练黑猩猩使用复杂的手势或辅助工具交流信息，但无论怎样训练，这些人类的远亲始终只能发出少数单词的音，“口语能力”实在是糟糕透顶。那么，人类是从什么时候开始把嗓音变成了动听的语言？科学家们已经证明，人类这种最重要的功能是在约20万年前开始的。人类拥有独特的语言基因：从20世纪60年代起，科学家们开始猜测人类拥有与语言能力有关的独特基因，理由是语言如此复杂，普通儿童都能在年幼时自然地学会说话。最新
8、科研成果终于揭示：语言与基因之间的确存在千丝万缕的联系。基因是DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因分子位于染色体，它可以通过复制把遗传信息传递给下一代，从而使后代表现出与亲代相似的性状。“KE家族”语言基因有“伤”20世纪90年代，遗传科学家曾对英国一个患有罕见遗传病的家族中的3代人进行研究，这个家族被研究者称作“KE家族”。“KE家族”的24名成员中，约半数无法自主控制嘴唇和舌头的运动，在阅读上也都存在障碍，而且难以组织好句子、拼写词汇、理解和运用语法。在该家族3代人当中存在的语言缺陷使科学家们断定：他们身体中的某个基因出了问题！最初，他们把这
9、个基因叫做“语法基因”，即“KE基因”。为找到“KE基因”的栖身之处，牛津大学遗传学家在1998年把这个范围缩小到7号染色体区域，而这个区域存在约70个基因。三年前，该研究小组有了历史性的飞跃，一个被称作“CS”的英国男孩儿出现了，他虽然和“KE家族”没有任何的亲缘关系，却患类似疾病。研究者们对比两者之间的基因最终发现，一个被称为“FOXP2”的基因在这个男孩儿和“KE家族”的身上同样遭到了破坏，这也是他们患病的症结所在。于是，这个有点拗口的“FOXP2”基因有了一个名副其实的称呼语言基因。研究者发现，“FOXP2”基因属于一组基因当中的一个，该组基因可以通过制造一种可以粘贴到DNA其他区域的
10、蛋白质控制其他基因的活动。而“CS儿童”和“KE家族”的“FOXP2”基因突变，破坏了DNA的蛋白质粘合区。具体地说，构成“FOXP2”基因的2500个DNA单位中的一个产生了变异，致使它无法形成大脑发育早期所需的正常基因顺序。科学家们对“KE家族”的大脑图像进行研究后，发现其中患有遗传病成员的基础神经中枢出现了异常。人类口舌的正常活动正是由大脑的这个区域控制的，患者的脑皮层中与语言相关的区域也显然不能正常工作。“试管婴儿”的归类分析试管婴儿是从女性卵巢中取出卵子，进行短期培养后，在培养皿中与经过特殊处理的精子结合为受精卵，待细胞分裂为28个细胞即早期胚胎时，再植回子宫腔内着床、生长。这项技术
11、一直在发展提高之中。第一代试管婴儿：将处理后的男方精液按一定浓度加在卵子周围，让卵子在体外受精后发育成早期胚胎，再将其移植回子宫内妊娠，足月产下婴儿。 该技术是针对输卵管堵塞、子宫内膜异位症等女性因素而产生的常规试管婴儿技术，应用较广泛、最为成功的技术。第二代试管婴儿：单精子卵胞浆内显微受精，是在高倍显微镜下将一个精子通过特殊的针直接注入到卵子中。该技术主要针对常规试管婴儿受精失败的男性，适用于少精或无排精，但精曲管内有少量精子者，通过穿刺吸出12个精子，可解决男性不育问题。第三代试管婴儿：又叫胚胎种植前遗传学诊断，通过常规试管婴儿的方法，把胚胎培养后，在未种植到子宫之前，取12个细胞进行遗传
12、学诊断，排除父母的遗传性疾病，并保持受精卵的完整性，如果明确胚胎没有遗传病，再将它移植到子宫内，使之继续生长、发育。科学家解人类第17号染色体新华网旧金山（美国）4月19日电（记者陈勇）美国和英国的科学家19日通过美国媒体宣布，他们完成了对人类第17号染色体的详细解码，并通过首次与鼠类第11号染色体对比，揭示了高等灵长类动物快速进化的部分原因。 参与这项研究的美国布罗德研究所、英国韦尔科姆基金会等机构的专家，在最新一期自然杂志上撰文说，人类第17号染色体由大约8100万个碱基对构成，包含1500多个基因，其基因密度之高在所有人类染色体中列第二位。第17号染色体有许多与疾病相关的基因，比如乳腺癌
13、基因、神经纤维瘤基因、遗传性神经紊乱基因等。在该染色体上，大段DNA编码重复的现象也很显著。人类共有22对常染色体和1对性染色体。在第17号染色体分析完成之前，科学家已完成了15对染色体的解码分析工作。而在分析第17号染色体的同时，研究人员还首次详细解码了鼠类的第11号染色体，并将两者进行了对比。他们发现，人类染色体有大量的“跨染色体重组”现象，即某条染色体会从其他染色体复制DNA片段。而鼠类染色体却保持相对稳定，人类染色体常见的DNA编码重复现象在被研究的鼠类染色体上也没有出现。专家指出，人类的“跨染色体重组”与其DNA编码重复有密切的联系，从其他染色体复制而来的DNA编码，其重复出现的概率往往很高。研究人员认为，人类染色体的这些特点，也出现在其他高等灵长类动物身上，这可能也是高等灵长类动物快速进化的奥秘所在。也就是说，基因组的进化可能不取决于染色体的复杂程度，而取决于染色体之间如何互动。 胚胎干细胞研究有突破美国的干细胞研究取得突破，科学家研发出一种不用损伤胚胎就能提取并培养干细胞的新方法，可望消除相关道德争论及政治争议。胚胎干细胞是最早期的未分化细胞，能培育成人体各种组织和器官。 传统的胚胎干细胞提取法需要从胚胎(发展至第5天、拥有100个细胞)中采集大量细胞，必须先将胚胎撕裂或切开，无异于杀鸡取卵。去年，美国先进细胞技术公司的研究人员通过在老鼠胚胎上
