對高中生物學教學中三個疑問的分析

魏鳳國

(遼寧省實驗中學東戴河分校 125208)

1 細胞分化的普遍性

一些教師在教學中，特意強調細胞分化是多細胞生物才有的生命活動，而單細胞生物不進行細胞分化，理由是單細胞生物沒有組織和器官這兩個層次。實際上，細胞分化并非多細胞有機體獨有的特征，在單細胞生物也存在著類似的現象。例如，在單細胞的原生生物中(如衣藻)，孢子的形成即是細胞分化的初級形式[1]。粘菌是一種介于真菌和原生動物之間的真核微生物，其在孢子形成過程中，由單細胞變形體形成蛞蝓形假原生質團，并進一步分化成為柄和孢子的過程，均涉及一系列特異基因的表達。這也是研究低等生物體細胞分化很好的材料。與多細胞生物體細胞分化的不同之處在于：單細胞生物并不是通過細胞分化構建不同的組織和器官，而是去適應不同的生活環境[2]。粘菌的特殊形態結構、整齊的同步分裂、秩序井然的聚集和細胞的分化能力都引起了生物學家的關注[3]。

2 低溫對紡錘體的抑制機制

一些教輔資料指出：低溫是通過抑制酶的活性來抑制紡錘體的形成的。理由是：紡錘體的本質是蛋白質，這種蛋白質的合成是在酶的催化作用下進行的。實際上，紡錘體是由微管蛋白裝配形成的一種臨時性細胞器。微管蛋白有兩種類型：α微管蛋白和β微管蛋白。α微管蛋白和β微管蛋白形成的微管蛋白異二聚體是微管裝配基本單位。體外條件下，只要微管蛋白異二聚體達到一定的臨界濃度(約為1 mg/mL)、有Mg2+而無Ca2+存在、適當的pH(pH 6.9)和溫度(37℃)的緩沖液中，異二聚體即聚合成微管。同時需要有GTP提供能量[4]。而在0℃時微管解聚為異二聚體，低溫因素直接破壞微管[2]。所以，低溫不是抑制酶的活性來抑制紡錘體的形成，而是直接破壞微管來破壞紡錘體的。另外，一些微管聚合的促進劑和解聚物質的作用也說明其直接作用于微管。例如，紫杉酚和微管緊密結合可防止微管蛋白亞基的解聚，加速微管蛋白的聚合作用；秋水仙素和乙酰甲基秋水仙堿能結合和穩定游離的微管蛋白，使其無法聚合成微管，引起微管的解聚作用；長春花堿、長春新堿能結合微管蛋白異二聚體，抑制它們的聚合作用[4]。

3 PCR技術是否只能擴增序列已知的DNA分子

很多教師都強調：利用PCR技術擴增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據這一序列合成引物。那是不是只有目的基因的序列已知才能使用PCR擴增呢？

有關文獻[5]指出：目的基因的序列未知，利用反向PCR技術也是可以擴增出來的。反向PCR通過使部分序列已知的限制片段自身環化連接，然后在已知序列部位設計一對反向的引物，經PCR而使未知序列得到擴增。重復進行反向PCR，從染色體的已知序列出發，逐步擴增出未知序列，稱為染色體步移(圖1)。由圖1可知，設計出反向引物以后就可以擴增出兩引物之間的未知序列的DNA分子。所以，PCR不僅能擴增已知的DNA序列，還可以擴增未知的DNA序列。

圖1 染色體步移示意圖