高中生物疑難問題集萃

本刊編輯部整理

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【疑問1】胞吞胞吐是否屬于“跨膜運(yùn)輸”？

【釋疑】

胞吞胞吐是否屬于“跨膜運(yùn)輸”？近期高考題的相關(guān)內(nèi)容大家的討論一直很熱烈，實(shí)際上我有一個(gè)想法，即概念是可以界定的，因此我們的教法應(yīng)該根據(jù)我們的教材或者課標(biāo)為依據(jù)，查詢資料如下。

1. 上海教材沒有“跨膜運(yùn)輸”說法，在“第3章 生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”的“第1節(jié) 細(xì)胞膜”中，有一個(gè)單列的標(biāo)題：“2.物質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式”，羅列了“被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞和胞吐”，它們都有獨(dú)立小標(biāo)題位于“2.物質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式”下[1]。

2. 人教教材大家比較熟悉，人教版有“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式”的說法，“第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”的“第3節(jié)

物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健保前贪拢昧瞬煌淖煮w。從文字屬于的范圍來說，它仍然屬于“第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健狈秶撬恼Z言文字并沒有直接說明物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞桨ò贪隆＿@個(gè)可能就是爭(zhēng)議的來源[2]。

3. 陳閱增的《普通生物學(xué)》第三版57頁，有一節(jié)“4.3物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)”，胞吞胞吐屬于它的頁碼范圍。但是它的文字并沒有說跨膜運(yùn)輸包含胞吞胞吐等字眼。有點(diǎn)類似人教版的處理方法[3]。

4. 翟中和等的《細(xì)胞生物學(xué)》第四版，胞吞胞吐屬于跨膜運(yùn)輸。它有一個(gè)專門的章節(jié)“第5章 物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸”，分別羅列了三個(gè)節(jié)：第1節(jié) 膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸；第2節(jié) ATP驅(qū)動(dòng)泵與主動(dòng)運(yùn)輸；第3節(jié) 胞吞作用與胞吐作用。明顯表明它們的分屬關(guān)系[4]。

5. 王金發(fā)的《細(xì)胞生物學(xué)》又把胞吞胞吐放在跨膜運(yùn)輸以外，“第3章 細(xì)胞質(zhì)膜與跨膜運(yùn)輸”下的“3.5物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸”這個(gè)部分并沒有提到任何胞吞胞吐的內(nèi)容。“第9章內(nèi)膜系統(tǒng)與蛋白質(zhì)分選和膜運(yùn)輸下的9.5細(xì)胞的分泌與內(nèi)吞作用”才有細(xì)胞分泌和胞吐作用。而且它稱為細(xì)胞分泌和胞吐作用各一節(jié)，并沒有胞吐的說法[5]。

綜合以上意見，中學(xué)階段應(yīng)該圍繞課標(biāo)和教材進(jìn)行教學(xué)，而概念則應(yīng)該以教材為準(zhǔn)。如果是進(jìn)行科研研究，則課題中的概念可以自行界定。由此我們不難發(fā)現(xiàn)，胞吞胞吐這個(gè)現(xiàn)象在細(xì)胞中是存在的，它肯定是物質(zhì)出入細(xì)胞的方式，只是這個(gè)方式作為分類劃分而已。如同生物界的分類一樣，可以有不同的分類方法，關(guān)鍵看標(biāo)準(zhǔn)是什么。教師在教的過程中應(yīng)該把更多的精力放在研究清楚哪些物質(zhì)通過哪種方式進(jìn)出細(xì)胞，是否需要能量，是否需要蛋白質(zhì)協(xié)助，其他知識(shí)學(xué)生必然就會(huì)明白，我想這才是教學(xué)的本質(zhì)。具體的劃分標(biāo)準(zhǔn)如果你給學(xué)生讓他來分，他也會(huì)分得明白。學(xué)會(huì)分析問題，解決問題。而不是簡(jiǎn)單把問題分類。我想人教版這樣的處理就是為了避免分類而分類，所以就沒有直接說如何分；而滬科版的教材之所以這樣處理也是為了避免這樣的分類問題產(chǎn)生，所以就索性不用跨膜運(yùn)輸字眼。

[1]顧福康，周忠良.生命科學(xué)高中第一冊(cè)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2007：35-38.

[2]朱正威，趙占良.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物1必修（分子與細(xì)胞）[M].北京： 人民教育出版社，2007：70-73.

[3]吳相鈺，陳守良，葛明德.陳閱增普通生物學(xué)[M].3.北京：高等教育出版社，2009：57-62.

[4]翟中和，王喜忠，丁明孝.細(xì)胞生物學(xué)[M].4.北京：高等教育出版社，2011：68-84.

[5]王金發(fā).細(xì)胞生物學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2003：102-123，，339-396.

【釋疑老師】

上海市曹楊第二中學(xué) 嚴(yán)黎煒

【疑問2】二肽遇雙縮脲試劑會(huì)出現(xiàn)紫色反應(yīng)嗎？

【釋疑】

雙縮脲反應(yīng)是肽和蛋白質(zhì)所特有的，而氨基酸所沒有的一個(gè)顏色反應(yīng)，一般含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的肽鍵化合物與CuSO4的堿性溶液都能發(fā)生雙縮脲反應(yīng)生成紫紅色或藍(lán)紫色的復(fù)合物，利用這個(gè)反應(yīng)借助分光光度計(jì)可以測(cè)定蛋白質(zhì)的含量[1]。

【分析總結(jié)】雙縮脲（H2NOC—NH—CONH2）是由兩個(gè)尿素分子在加熱180℃左右條件下釋放出一個(gè)分子氨（NH3）后得到的產(chǎn)物，如下圖1所示。

圖1

雙縮脲反應(yīng)實(shí)質(zhì)是在堿性環(huán)境下的Cu2+與雙縮脲發(fā)生的紫色反應(yīng)。而肽鏈及蛋白質(zhì)分子中含有很多與雙縮脲（H2NOC—NH—CONH2）結(jié)構(gòu)相似的肽鍵，所以蛋白質(zhì)都能與雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng)，因此可以用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)的存在。雙縮脲試劑使用時(shí)，先加入雙縮脲試劑A液NaOH溶液（2 mL），振蕩搖勻，造成堿性的反應(yīng)環(huán)境，然后再加入3～4滴雙縮脲試劑B液CuSO4溶液，振蕩搖勻后觀察現(xiàn)象，反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)紫色。二肽中只含有一個(gè)肽鍵，所以與雙縮脲含有兩個(gè)酰胺鍵的結(jié)構(gòu)上有區(qū)別，所以二肽不能發(fā)生雙縮脲反應(yīng)，需含兩個(gè)或兩個(gè)以上肽鍵的多肽（至少是三肽）才能發(fā)生雙縮脲反應(yīng)。

【參考文獻(xiàn)】[1]王鏡巖.朱圣庚.徐長發(fā).生物化學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2002：166。

【釋疑老師】河北省盧龍縣中學(xué) 劉曉菊

【疑問3】什么是基因組？什么是染色體組？為何說一個(gè)染色體組含有該種生物生長發(fā)育的全部遺傳信息？

【釋疑】基因組（genome）在早期文獻(xiàn)中是指單倍體細(xì)胞中所含的整套染色體，所以被翻譯為染色體組。在DNA測(cè)序技術(shù)中發(fā)現(xiàn)：基因組中不僅包含這整套基因的編碼序列，同時(shí)還包含著大量非編碼序列，“因此，基因組應(yīng)該是整套染色體所包含的DNA分子以及DNA分子所攜帶的全部遺傳指令。”[1]

“單倍體細(xì)胞內(nèi)整套染色體”是相對(duì)于真核生物細(xì)胞而言的。對(duì)于真核細(xì)胞來說，染色體位于細(xì)胞核中，所以真核細(xì)胞的核基因組是指單倍體細(xì)胞核內(nèi)整套染色體所含的DNA 分子。對(duì)于原核生物來說，基因組是指細(xì)胞內(nèi)DNA分子上攜帶的遺傳信息。

“基因組”是用“單倍體細(xì)胞整套染色體”來定義的，但是基因組這個(gè)詞的使用，往往超出了這個(gè)范圍。如細(xì)菌、病毒沒有單倍體這樣的說法，但是并不影響利用“基因組”這一詞匯描述其遺傳特征。“病毒基因組類型極為多樣化，有單鏈（ss）與雙鏈（ds），正鏈（+）與負(fù)鏈（-）的分別，還有線狀（L）與環(huán)狀（O）的區(qū)別。”[2]

高中生物教材上講“控制生長發(fā)育的全部遺傳信息”，其意思不是說“只要一個(gè)基因組的存在，就能由一個(gè)細(xì)胞的增殖而發(fā)育成一個(gè)個(gè)體”，而是說“一個(gè)基因組（或染色體組）包含了細(xì)胞中的所有基因類型，這些基因共同控制著生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異”。

那么，果蠅的基因組究竟是什么？是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X？還是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y？建議不要拿這樣的問題來考學(xué)生，理解為一組非同源染色體即可。對(duì)果蠅基因組的測(cè)序是研究染色體Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y上的基因，這和基因組的定義不是一回事。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙壽元.現(xiàn)代遺傳學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2001：136。

[2]戴灼華.遺傳學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2008：185。

【釋疑老師】教學(xué)考試雜志社 彭國政