對高中生物學教學中常見疑惑點的釋析

潘 斌

(河北省石家莊市教育科學研究所 050011)

1 紫茉莉枝條上的白色部分在光照下會變綠嗎

在幼期的細胞內，如根尖和莖端分生組織、胚細胞中，其質體尚未分化成熟，稱為前質體。隨著細胞的生長和分化，前質體才逐漸分化為成熟的質體，如葉綠體、白色體和有色體。在一定條件下，各種質體間是可以相互轉化的。例如，韭黃在光照下會變綠。但紫茉莉枝條的白色體，不是由正常的前質體轉化而來，而是質體中的DNA發生了基因突變導致的。因此，紫茉莉枝條上的白色體不能轉化為葉綠體，枝條白色部分在光照下不會變綠。

2 卵膜、胚膜和羊膜各位于哪

卵膜不是卵細胞膜，而是包裹于卵細胞外的非細胞性被膜(即位于細胞膜外面的膜)的總稱，如哺乳類的透明帶，雞卵的卵白、卵殼膜、卵殼等。

高等陸生動物胚胎發育過程中，由受精卵分裂形成的細胞群，一部分發育為胚胎，另一部分發育為胚胎以外的一些膜，即胚膜。例如，雞胚的胚膜包括4部分：卵黃囊膜、羊膜、尿囊膜和絨毛膜。羊膜腔內充滿液體，稱為羊水，使胚胎在液體環境中發育；卵黃囊膜是由消化道衍生的包圍卵黃的膜層；尿囊膜是繼卵黃囊之后衍生的結構，其內積存代謝廢物。哺乳類胚胎的胚膜也類似。總之，胚膜可提供發育的適宜小環境，并能吸收營養、交換氣體和存放排泄廢物等。而爬行類卵和鳥類卵的蛋清、卵膜、殼膜和蛋殼都不是胚膜。

3 什么是硫粒

硫粒屬于能源類菌體貯藏物，硫粒具有很強的折光性，可在光學顯微鏡下看到。可見于紫硫細菌、絲硫細菌、貝氏硫桿菌等[1]。

硫細菌以H2S作為能源進行化能合成作用，將H2S氧化為硫粒并積累在菌體內。當缺乏H2S時，將硫粒氧化為SO42-，從而獲得能量，繼續進行化能合成作用。

4 限制性內切酶為什么不切割自身的DNA

在原核細胞中，限制性內切酶往往與一種甲基化酶成對存在，它們能識別相同的堿基序列。由于甲基化酶能將自身DNA酶切位點的腺嘌呤與胞嘧啶進行甲基修飾，限制酶就不能再識別、切割這種DNA了，所以限制酶只降解外源性DNA，而不分解自身的DNA。

5 基因突變可以發生在哪些時期

基因突變可以是自發的也可以是誘發的。其中自發突變主要是在DNA復制過程中堿基對錯配而引起。引起誘發突變的原因有很多，常見的有：①堿基類似物。其和堿基結構非常類似，在DNA復制時會替代正常堿基摻入DNA分子。例如，5-溴尿嘧啶(BU)可代替T在復制時摻入DNA，與A配對；在DNA分子中，當BU異構成烯醇式結構時，就容易和G配對，由此使得DNA由A-T堿基對改變為G-C。②亞硝酸鹽。亞硝酸鹽可將含NH2的堿基(A、G、C)氧化脫氨，使氨基形成酮基，改變堿基的配對性質。亞硝酸鹽可氧化DNA鏈上已有的堿基。③紫外線照射DNA。由于高能粒子作用，引起DNA分子的損傷。例如，相鄰的兩個嘧啶之間形成嘧啶二聚體，DNA復制到此處時會突然停止，并隨意摻入別的堿基，使新鏈的堿基順序發生改變，引起基因突變。

因此，基因突變可以發生在任何時間，但都需要通過DNA復制才能產生穩定的突變，并傳遞下去。

6 單克隆抗體的制備過程中，兩次篩選是如何進行的

第一次篩選：采用HAT選擇性培養基篩選出雜交瘤細胞。HAT培養基中含有次黃嘌呤(H)、氨基蝶呤(A)和胸腺嘧啶脫氧核苷(T)，所以簡稱HAT培養基。其原理是：培養基中的氨基蝶呤(A)阻斷了嘌呤和嘧啶合成的主要途徑，雜交瘤細胞可以利用次黃嘌呤制造出嘌呤類，利用胸腺嘧啶脫氧核苷(T)制造出嘧啶類，從而合成DNA，正常存活[1]。而未融合的瘤細胞，以及瘤細胞與瘤細胞的融合細胞，由于不能利用次黃嘌呤合成嘌呤類而死亡；而B細胞，以及B細胞與B細胞的融合細胞由于本身沒有增殖能力，活至自身死亡而被淘汰。從而篩選出雜交瘤細胞。

第二次篩選：常采用“有限稀釋法”獲得特定的雜交瘤細胞。首先將第一次篩選得到的雜交瘤細胞進行多倍稀釋后接種到多孔細胞培養板上，并且使培養板的每個孔中只有一個雜交瘤細胞，再培養雜交瘤細胞增殖。然后通過酶聯免疫吸附試驗法檢測每孔上清液中由細胞分泌的抗體類型。上清液中的抗體能與特定抗原結合的培養孔即為陽性孔，孔內細胞即為單克隆細胞。

7 如何讀取“DNA測序儀顯示的堿基排列順序”圖

要想讀取DNA測序儀顯示的堿基排列順序圖，首先需要了解DNA的測序原理。雙脫氧鏈終止法，由Sanger等1977年提出，是現在應用最多的核酸測序技術。其基本流程是：在4支試管中加入引物、模板、4種脫氧核苷三磷酸(dNTP)和DNA聚合酶，再分別各加入一種2′，3′雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)；在ddNTP摻入時，由于3′位置沒有羥基，鏈延伸終止，由于ddNTP可以在不同位置隨機摻入，產生一系列不同長度的DNA片段，這些片段的末端核苷酸必定為該種核苷酸[2]。由于4支試管中每一反應管只加一種ddNTP，則該管中各種長度的DNA都終止于該種堿基處。根據每個泳道中DNA帶的位置讀出與模板鏈互補的新鏈序列。

8 植物組織培養是否需要光照

從外植體到愈傷組織的培養過程不必見光，因為在無光條件下愈傷組織長得更快。隨著愈傷組織的增多，培養基中的營養成分越來越少，需要進行愈傷組織的傳代培養，此期間可讓愈傷組織見光。愈傷組織見光后，轉為綠色。當愈傷組織長到一定大小后，可以更換培養基，進行試管苗的培養。試管苗的培養應該見光培養。

9 脫氧核苷酸與二苯胺能否發生顏色反應

DNA與二苯胺的顯色原理：核酸的糖苷鍵比磷酸酯鍵更易被酸水解，嘌呤堿的糖苷鍵比嘧啶堿的糖苷鍵對酸更不穩定。因此，對酸最不穩定的是嘌呤與脫氧核糖之間的糖苷鍵[2]。

在強酸、加熱條件下，DNA分子的嘌呤堿基與脫氧核糖間的糖苷鍵斷裂，而產生脫氧核糖。脫氧核糖在酸性、加熱情況下，生成ω-羥基-γ-酮基戊醛。ω-羥基-γ-酮基戊醛與二苯胺反應生成藍色化合物。因此，某些脫氧核苷酸也可與二苯胺發生顏色反應。

10 為何有時淀粉遇碘的顯色會迅速消失

在“溫度對酶活性的影響”實驗中，當向100℃的淀粉酶—淀粉反應液中滴入適宜的碘液后，溶液出現藍色，但又立即消退。相似的問題也出現在“pH對酶活性的影響”實驗中，當向堿性(NaOH溶液)實驗組中滴加碘液時，溶液出現藍色，也會立即消退。這是為什么呢？這與淀粉與碘結合的顯色原理有關：淀粉是由α-葡萄糖分子縮合而成的長螺旋體，碘分子正好能嵌入淀粉螺旋結構的中心空道，每圈可容納一個碘分子，形成一種穩定的深藍色淀粉-碘絡合物[2]，但兩者的結合為非化學反應。

當向100℃的淀粉酶—淀粉反應液中滴入適宜碘液后，由于在較高溫度下，碘分子運動加快，因此不易與淀粉結合形成絡合物，并且已形成的絡合物也會因加熱而分解，所以藍色易褪去。而當淀粉酶—淀粉反應液冷卻后，脫下來的碘分子又逐漸與淀粉結合而再顯藍色。因此，建議該組實驗在試管溫度降低后再滴加碘液，效果比較理想。

在堿性環境中，I2能與NaOH發生氧化還原反應，即3I2+6NaOH→5NaI+NaIO3+3H2O，因此在堿性環境中向淀粉酶—淀粉溶液中滴加碘液也不會出現淀粉與碘結合顯現的藍色。鑒于此原因，建議該實驗組可采用斐林試劑來檢測，根據磚紅色沉淀的生成，判斷淀粉酶催化所需要的適宜pH。