浙科版高中生物学新教材中若干问题的认识

浙科版高中生物学新教材中若干问题的认识浙江省湖州中学全刚一、植物体内运输的糖为什么是蔗糖而不是葡萄糖？浙科版必修1《分子与细胞》P93页，有“光合作用碳反应的产物三碳糖，大部分运至叶绿体外，并转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用”。

为什么不是以葡萄糖的形式运输，供其他细胞所用呢？叶片中的光合产物通过植物韧皮部向外运输，在韧皮部汁液中，碳水化合物的比例最大，占90%，而碳水化合物中含量最大的是蔗糖，也就是说碳水化合物运输的主要形式是蔗糖。

其主要原因是蔗糖的运输效率高，具体有以下四点：一、是蔗糖的溶解度高，在O0C时，100ml水中可溶解179克蔗糖，1000C时，可溶解487克；二、是蔗糖的化学性质稳定，蔗糖是非还原性糖，蔗糖的糖苷键水解时所需的活化能较多，不易分解，也不易与其它物质反应，不会中途中止运输；三、是蔗糖携带能量较多，一个蔗糖水解可得到70个左右ATP，而两个葡萄糖分子氧化分解只产生60至64个ATP。

因此，以蔗糖形式运输的经济效益高；四、是蔗糖具有较高的运输速率。

蔗糖在密度、粘度、表面张力等方面的特性优于葡萄糖，每水解一个A TP分子可使600000——900000个蔗糖分子移动0.02cm。

二、单倍体与一倍体是什么关系？浙科版必修2《遗传与进化》P80页，有“只有一个染色体组的细胞或体细胞中含单个染色体组的个体称为一倍体”另有“体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体称为单倍体”。

一倍体与单体倍从概念上说有何区别与联系？体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体是单倍体，由于含有不同染色体组数的生物体所产生的配子中的染色体组数也不同，所以单倍体中的染色体组数可能是一个，也可能是多个，一个染色体组用符号“x”来表示。

据此，单倍体可以分为两类，一类是由二倍体生物的配子发育而成的单倍体，只含有一个染色体组，称为单元单倍体（x），也可称为一倍体。

例如：玉米二倍体细胞2n =2x =20，其产生的配子染色体数目减半n =x =10，其配子为单元单倍体，即一倍体。

另一类是由多倍体生物产生的配子发育而成的单倍体，但不像二倍体生物产生的配子那样只有一个染色体组，而是含有多个染色体组，故称为多元单倍体或多倍单倍体。

例如：二粒小麦为四倍体（4x）、普通小麦为六倍体（6x）、小黑麦为八倍体（8x），它们产生的配子，均为多元单倍体，可分别表示为：二倍体单倍体：n =2x 、三倍体单倍体：n =3x、四倍体单倍体：n =4x。

综上所述，无论二倍体生物，还是多倍体生物，其产生的配子均称为单倍体，但由于单倍体所含的染色体组数目不同而有不同类型。

所以单倍体中包括了一倍体，但单倍体不等于一倍体，一倍体只是单倍体的一种类型。

三、成熟B淋巴细胞表面受体就是抗体，为什么？浙科版必修3《稳态与环境》P53页，有“成熟的B淋巴细胞合成能与特定抗原结合的受体分子，也就是相对应的抗体分子”。

为什么在没有抗原刺激前的B淋巴细胞表面已经有对应相应抗原的受体分子，并且它就是浆细胞大量分泌的抗体？我们知道，抗原和抗体都有特异性，抗原种类千千万万，抗体种类也千千万万，这些抗体就是B淋巴细胞表面的受体，因此带有不同受体的B淋巴细胞的种类也应该有千千万万。

这么多种类的淋巴细胞是怎么来的？是天生的还是后天分化的？有科学家做过这样一个实验，给动物注射高剂量的同位素标记的抗原，结果动物不但不发生免疫反应，而且以后对同种未标记的抗原也不再发生免疫反应。

此时如给实验动物注射其他抗原，动物仍能发生正常免疫反应。

这一实验表明，实验动物失去对此种抗原免疫力的原因是：大剂量同位素标记的抗原与带有互补受体的淋巴细胞结合，这种淋巴细胞全被杀死，因此不发生免疫反应。

第二次注射同种未标记的抗原仍不发生免疫反应，是由于有相应受体的淋巴细胞已全部死亡，而其他种类的淋巴细胞对其他抗原仍能正常反应，但不能对此种抗原反应。

由此可见，淋巴细胞不需要抗原的作用，就已分化出带有不同种受体的淋巴细胞。

据估计，一个人就会有1010种以上的带有抗原受体的B淋巴细胞，这是由于淋巴细胞内的有关基因随机重新组合的结果。

人体每个B淋巴细胞的基因都是相同的，其中包括为抗原受体编码的基因，但是在淋巴细胞成熟过程中，由于抗原受体编码的基因数以百万计的重排，对于一个B淋巴细胞，这种随机重排的过程就产生一种基因，它编码出一种抗原受体，就形成一种B淋巴细胞。

在免疫过程中，当一种抗原侵入人体后，在无数种淋巴细胞中，只有表面本来就有和这种抗原互补的受体的少数B淋巴细胞能和抗原结合。

一经结合，这种B淋巴细胞就被激活，并克隆分化为浆细胞群和记忆B细胞群。

浆细胞在短时间内分泌大量的抗体分子（即原B淋巴细胞表面的受体），进入到血液和组织液中，并与体液中相应的抗原特异性结合发挥免疫效应。

四、关于B淋巴细胞的增殖分化浙科版必修3《稳态与环境》P53页，有“细胞毒T细胞遇到与它的受体相适应的抗原，而且是呈递在抗原—MHC复合体上时，这个T细胞便会受到刺激。

但是还必须有一个辅助性T淋巴细胞也被同样的呈递在抗原—MHC复合体上的抗原。

”另有“。

这个B淋巴细胞被致敏了，并准备开始分裂。

但B细胞分裂的启动还需要另外一个适当的信号，这个信号来自。

”体液免疫中有没有B淋巴细胞，不需要白细胞素—2的作用，就能增殖分化成效应细胞群与记忆细胞群的？现代免疫学研究发现，根据B淋巴细胞的增殖分化时是否需要辅助性T淋巴细胞作为标准，可以把B细胞分为T细胞不依赖性B细胞亚系和T细胞依赖性B细胞亚系两种。

B细胞对极少数抗原（如：肺炎球菌多糖）的免疫应答属于前者，该过程通过抗原直接刺激B细胞活化而增殖、分化为效应B细胞，并分泌抗体来发挥作用而无需T细胞辅助。

该免疫过程的特点只产生高效、短命的浆细胞，但不产生记忆细胞，所以只有初次免疫应答，没有再次免疫应答。

B细胞对绝大多数抗原的免疫答案属于后者，此过程不仅需要抗原刺激（即抗原与B细胞膜表面特异性识别受体结合）提供第一活化信号，还需要T辅助细胞及其分泌的白细胞介素-2提供第二活化信号。

五、通过PCR技术获得目的基因浙科版选修3《现代生物科技》P5页有“如果目的基因的序列是已知的，我们可以用化学方法合成目的基因，如胰岛素基因，或者用聚合酶链式反应（PCR）扩增目的基因”利用PCR技术能不能从DNA分了中分离到完整目的基因？PCR技术又叫聚合酶链式反应技术，在反应体系中加入模板DNA序列、两个DNA引物、DNA 聚合酶和4种脱氧核苷酸。

PCR技术的基本过程由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的高温变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链解旋，使之成为单链DNA，以便它与引物结合；②单链模板DNA与引物的低温退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；③引物的适温延伸(72℃)：DNA模板--引物结合物在DNA聚合酶的作用下，以4种脱氧核苷酸为原料，单链DNA 序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链。

重复循环变性-退火-延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。

每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。

六、植物组织培养过程中，形成完整植株的两个途径浙科版选修3《现代生物科技》P份22页有“愈伤组织通过调节营养物质和生长调节剂的适当配比，可以从这种愈伤组织诱导出芽和根的顶端分生组织，并可由此再生出新的植株”和“将含有愈伤组织培养物的试管放在摇床上，通过液体悬浮培养可以分散成单个细胞。

这种。

这是胚性细胞的特征。

在适宜培养基中，这种单细胞可以育成胚状体”这是所说的是愈伤组织再生成植株的两条途径。

外植体经脱分化后形成愈伤组织，由愈伤组织形成再生植株主要有两条途径，一种为器官形成途径，即在愈伤组织的不同部位分别独立形成不定根和不定芽，这一步是先后完成的，首先在一种培养基上诱导形成芽（或根），再在另一种培养基上继代培养诱导形成根（或芽），而后发育成为一株完整的植株。

另一种为体细胞胚胎发生途径，即愈伤组织表面或内部形成类似于合子胚的称之为胚状体的结构，胚状体的形成经历了与合子胚相似的发育过程，从球形胚、心形胚、鱼雷胚到成熟胚，而后发育成为一株完整的植株。

七、植物组织培养的碳源为什么通常选用蔗糖？植物组织培养的培养基中，需要添加糖类作为碳源物质，因此糖类是影响植物组织培养成功与否的关键之一。

高中生物教材中明确指出，植物组织培养的培养基中添加的糖类是蔗糖。

那么为什么不添加葡萄糖呢？很多资料上解释为蔗糖较葡萄糖便宜，易被植物细胞吸收。

其实并非如此。

之所以以蔗糖作为碳源，主要有两个方面的原因：（1）同样作为碳源为植物细胞提供能量来源，蔗糖较葡萄糖能更好地调节培养基内的渗透压。

配制相同质量分数的培养基，蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖，因此若采用葡萄糖作为碳源，易使植物细胞脱水而生长不良。

同时，植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率，所以蔗糖形成的渗透压可相对长期的保持稳定。

（2）植物组织培养过程中，要时刻注意防止培养基受到微生物的污染。

微生物生长所需的碳源最常用的是葡萄糖，一般很少利用蔗糖。

因此，采用蔗糖作为培养基的碳源，可一定程度上减少微生物的污染。

（3）诱导作用。

在培养基成分中，增加生长素的浓度，导致木质部形成，增加蔗糖浓度则导致韧皮部形成。

当生长素水平恒定时，2％蔗糖使分化出的全部是木质部，4％蔗糖使分化出的几乎全部是韧皮部，3％蔗糖则可以分化出两者。

所以，生长素和蔗糖浓度决定愈伤组织中维管束的类型与数量。

因此，在植物组培中要选用蔗糖而不选用葡萄糖。

另外，培养基高温灭菌时，蔗糖更稳定，葡萄糖比蔗糖容易碳化。

植物组织培养大部分是应用到工业上，所以用蔗糖的比较多，这样可以减少成本。

植物组织培养中，培养基中的蔗糖浓度较低的，一般为2%—5％蔗糖，而质壁分离中的蔗糖浓度为30%，可见两者浓度差距之大，质壁分离由于时间短，细胞吸收的量很少，而不是不能吸收，不足以对细胞液渗透压造成影响，才会出现壁分离现象。

而只要浓度不是过高，时间又足够长，那么蔗糖就可以以被动扩散的形式进入植物细胞内而被植物利用(其速度是无法与单位时间水分的移动相比的)。

同时植物体内有蔗糖转化酶，可以吸收和利用蔗糖，而且转化酶在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用（将蔗糖水解成葡萄糖及果糖，蔗糖＋水─→ D－葡萄糖＋ D－果糖）。

研究表明，转化酶参与植物的生长、器官建成、糖分运输等多项功能，因此在植物培养基中加蔗糖。

八、动物组织细胞的分离方法中的机械法具体是指什么？浙科版选修3《现代生物科技》P28页有“将动物体内的一部分组织取出，经过机械消化或胰酶消化，使其分散成单个细胞；。