部分容易混淆的概念

部分容易混淆的概念
在生物学中有些概念非常相似,有些一字之差却谬之千里,误人非浅,教学中必须将概念讲清、讲透,才能更好的理解生物学现象和原理。

以下就中学生物教学中常见的易混淆的概念作对比分析及澄清。

1.泄殖腔与泄殖窦
典型的泄殖腔是直肠末端略为膨大的腔,输尿管和生殖管都开口于此腔。

所以泄殖腔是粪便、尿液与生殖细胞共同排出的地方。

它以单一的泄殖腔孔开口于体外。

软骨鱼、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类中的单孔类都具有泄殖腔。

泄殖窦则是输尿管和生殖管汇合的略为膨大处,以泄殖孔(尿殖孔)开口于体外,肠管单独以肛门开口于体外。

圆口纲、硬骨鱼、哺乳类与雄性灵长类皆属于这种类型。

(雌性灵长类的排泄和生殖管道分别开口)。

2.角质鳞与骨质鳞
角质鳞由表皮细胞角质化形成,鳞片之间以薄角质层相连。

位于陆生脊椎动物的体表,有保护和防止体内水分散失的作用,普遍存在于爬行动物,鸟类的腿、足部也被以角质鳞,鸟喙外的角质套、羽、和哺乳动物的体毛与角质鳞均为同源结构。

鼠类的尾部、穿山甲的体表也具有角质鳞。

硬骨鱼体表被有骨质鳞,由真皮演变而来。

骨质鳞柔软、扁平、富有弹性,呈覆瓦排列于表皮下。

鳞片上有许多同心圆环纹和辐射线,其前端斜插入真皮鳞囊内,后端游离。

3.卵生、胎生与卵胎生
动物的受精卵在母体外发育孵化为新的个体,其胚胎在发育过程中全靠卵中所含的卵黄、蛋白等为营养,所以卵生动物的卵一般较大,如鸵鸟的卵。

许多无脊椎动物和绝大多数鱼类、两栖类、爬行类、鸟类及低等哺乳动物如鸭嘴兽都是卵生。

动物的受精卵在母体的子宫内发育为胎儿才产出母体,胚胎在发育过程中通过胎盘从母体获得营养直至胎儿出生为止。

其胎盘是由胎儿胎盘与母体胎盘共同形成的。

胎儿的绒毛膜和尿囊膜紧密愈合并形成许多指状突起称绒毛。

绒毛伸向母体子宫内膜。

母体胎盘是子宫内膜内膜形成的指状突起,它与胎儿绒毛互相嵌合构成胎盘。

哺乳动物中真兽亚纲均为胎生。

动物的受精卵虽然在母体内发育为新的个体才产出母体,但其发育过程中的营养仍依靠卵自身所含的卵黄,与母体没有或只有很少的营养联系称为卵胎生。

如软体动物田螺、软骨鱼(棘鲨)和某些毒蛇(腹蛇)。

有些软骨鱼,如灰星鲨受精卵在母体子宫内发育,胚胎发育初期在卵壳内以卵黄为营养,发育后期胚胎由卵壳中破出,卵黄囊壁上生出许多皱褶并嵌入母体子宫壁内,构成所卵黄囊胎盘,这样胎儿通过卵黄囊胎盘从母体血液中获得营养,称为假胎生。

4.同型齿和异型齿
同型齿形状多样,对每种动物来讲,形状大体相同,数量多而不恒定,其功能是捕捉及咬住食物,防止食物滑出口外,并无咀嚼功能。

如水栖脊椎动物鱼类和两栖类的齿成圆锥形、粒形、锯齿形等,其形状与食
性相适应。

按着生部位可以有颌齿、犁骨齿、腭骨齿等。

这类牙齿经磨灭后随时可以脱换,一生中可以脱换多次。

异型齿是某些爬行类与人和哺乳动物的牙齿,着生于颌骨上,分化为门齿(切齿)、尖齿(犬齿)、前磨牙(前臼齿)和磨牙(臼齿)。

门齿有切食物的作用,前磨牙和磨牙有研磨食物的功能,尖齿有撕碎食物的功能。

这类牙齿有乳齿和恒齿之别,乳齿脱落后,代之以恒齿,终生只换一次。

同一种类的齿数是恒定。

5.原生质与原生质层
原生质原是生命的原始物质和首要物质之意。

后来用原生质泛指细胞内全部的生命物质,包括细胞膜、细胞质、细胞核等部分,其主要成分为核酸和蛋白质。

动物细胞就是一团原生质,植物细胞的原生质外还有一个没有生命的细胞壁结构。

原生质层是将成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和这两膜之间的细胞质看作一整体,这一整体叫原生质层。

它的特性是半透性,是成熟的植物细胞发生渗透作用的一个必备条件。

它与原生质相比仅仅不包括液泡中的细胞液。

6.染色质与染色体
染色质是组成染色体的核蛋白物质,易被碱性染料着色。

在间期细胞核内,染色质为直径约250*10-4nm的染色质纤丝,其基本单位是核小体。

染色质在核内分布不均匀,松散的为常染色质,致密的为异染色质。

细胞分裂时由染色质纤丝盘旋折叠而成染色体。

通常认为,每一个染色单体由1条染色质纤丝组成。

染色体是细胞有丝分裂是出现的、易被碱性染料着色的丝状或棒状小体。

由细长的染色质纤丝盘旋折叠而成,是细胞分裂期遗传物质存在的特定形态。

由核酸和蛋白质组成,是遗传的主要物质基础。

各种生物的染色体有一定的数目、形状和大小,可见,染色质和染色体是同一物质在不同时期细胞中的两种形态。

在细胞有丝分裂过程中二者进行着规律性的转变,即:
染色质(丝状)→染色体(棒状)→染色质(丝状)
分裂间期分裂前期分裂末期
7.细胞分化和细胞分裂
细胞分化是生物个体发育过程中胚胎细胞向不同的方向发展,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程中,即由一般变为特殊的现象。

分化是一持久性的变化,发生在生物体整个生命过程中,在胚胎时达到最大限度。

如胚胎时期的某些中胚层细胞分化为肌细胞,另外一些中胚层细胞分化为结缔组织。

细胞分裂是细胞繁殖子代细胞的过程。

通常包括两步,先是核分裂,形成两个
子核;接着细胞质分裂,分为两个子细胞。

根据核分裂的情况不同,可分为无丝分裂、有丝分裂和减数分裂3种。

可见,细胞分化和细胞分裂是生物界普遍存在的两种生物现象。

8.植物组织培养与营养生殖
植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性。

植物体的一部分一旦脱离原来
所在器官或组织,成为离体状态时,在一定的营养、激素、外界条件下,植物细胞就会脱分化、再分化,进而表现出全能性。

根据培养的对象,组织培养可分为器官培养、组织培养、胚胎培养、细胞培养和原生质体培养等。

其过程大致是:外植体→消毒→接种→愈伤组织→芽(或胚状体)→生根→移植。

其成功的关键是避免微生物的污染,确保无菌。

营养生殖是由根、茎、叶等营养器官形成新个体的一种繁殖方式。

常用的方
法是分根、扦插和嫁接。

其特点是子代能保持亲代的优良特性,常用于果树、花卉的繁殖。

组织培养和营养生殖大都可以保持亲本的优良特性,组织培养还具有取材少,
培养周期短,繁殖率高,而且便于工厂化生产,自动化管理的优点,应用前景非常广阔,它的应用将会给传统的种植业带来巨大的变化。

9.染色体组与染色体组型
染色体是二倍体生物的一个生殖细胞内的全部染色体,在形态和功能上各不相同,但是包含了控制生物体生长发育、遗传变异的全部信息。

这样一组完整的非同源染色体,叫做一个染色体组。

如人的染色体组的23条大小、形态都不同的染色体。

人们常用染色体组型分析方法,来描述染色体组在有丝分裂中期的特点。

根据生物体细胞中所含染色体组的数目,可将生物分为二倍体、多倍体等。

染色体组型也叫核型,是指某一生物体细胞中的全部染色体的数目、大小和形态特征。

细胞分裂中期,染色体按其主要特征(主要根据着丝粒的位置)系统地排列,并分组编号。

如人的细胞有46个染色体,包含22对常染色体和1对性染色体,前者编成7组22号,可分别辨认。

各种生物的染色体组型各不相同,随着种属的深化,染色体组型也发生变化。

根据染色体组型的标准图解,可以精确地辨别生物的种属。

10.细胞凋亡(apoptosis)与细胞坏死(necrosis)
细胞凋亡与细胞坏死是两种不同的细胞死亡模式。

细胞凋亡为细胞主动性死亡,受有关基因及其蛋白产物的调控,故又称为细胞程序性死亡(programmed cell death);细胞坏死则是细胞严重受损后所发生的被动死亡。

一般引起凋亡的外界因素较为温和;而引起坏死的外界因素较为剧烈。

例如,加热至43℃持续30分钟可以使热敏感细胞发生凋亡,而当温度升高到46℃持续30分钟则导致细胞坏死。

又如
非致死性的DNA 损伤剂、弱毒素可引起细胞凋亡;而致死性的放射、强毒素则引起细胞坏死。

细胞凋亡既可在正常生理情况下发生,也可在某些病理情况下发生。

从形态学上看,细胞凋亡常发生于散在的单个细胞,表现为细胞迅速凝缩,形成胞膜包裹的内含完好细胞器的凋亡小体,该小体可被临近细胞吞噬消化,不至于内容物外溢引起炎症反应;
细胞坏死则是病理性的,坏死细胞会发生胞膜、核膜及溶酶体破裂,内容物外溢,引起周围组织细胞成片死亡,产生炎症反应。

细胞凋亡最有特征的生化变化是:核内染色质被激活的钙镁依赖性核酸内切酶分解成许多180~200bp或其倍数的片段,通过琼脂糖凝胶电泳\溴化乙锭染色,可在紫外光下检测到梯形条带,此时细胞仍为活细胞;相反,坏死细胞的染色质降解是在细胞死亡后的晚期才发生的。

在溶酶体的蛋白酶及核酸酶的作用下,组蛋白首先降解,DNA随机被降解成不规则的片段,因此
在电泳图谱上,DNA片段呈现弥散分布。

11.基因文库(gene library)和基因库(gene pool)
基因文库与基因库是两个完全不同的概念。

基因文库是用重组DNA技术建立起来的;而基因库是指某一生物群体所拥有的全部基因。

显然基因库是不需要建立的,它是客观存在的。

基因文库的建立过程相当复杂。

首先将某种生物的全部DNA或染色体DNA的所有片段随机地连接到基因载体上,然后转移到适当的宿主细胞中,通过细胞增殖形成一系列的克隆,每个克隆含有某一DNA 片段,该片段可能是1个或几个基因,也可能是基因的一部分,所有这些克隆加在一起包含了某种生物的全部基因,这些克隆的总体就是某种生物的基因文库。

建立和使用基因文库是分离基因的有效手段。

一般直接从细胞中分离出某一特定基因相当困难。

但在基因文库中,长短不等的DNA片段分别在不同的克隆中被大量扩增,只要有某一基因的探针,则很容易从众多克隆中筛选出所需要的克隆,其中便含有所需要的目的基因。

此外,基因文库还广泛应用于基因定位、基因调控等方面的研究。

12.细胞系(cell line)和细胞株(cell strain)
细胞系与细胞株是体外培养细胞的常用术语,两者经常混用。

其实这两个名词的含义是有区别的。

细胞系是指从初代培养物接种培养形成的一群生物学特征不均一的细胞。

初代培养又称原代培养,是直接从机体取材的细胞、组织或器官所做的首次培养,一旦进行传代培养后便称为细胞系。

如果从初代培养物或细胞系中分离单个细胞进行培养,字形成均一的细胞群,这群细胞具有一定的生物学特性和遗传标记,并在继代培养中仍能保持其特性和标记,这群细胞就称为细胞株。

13..转座因子(treansposable element)和转座子(transposon)
转座因子是细胞中能改变自身位置的一段DNA 序列。

转座因子可从染色体的某一位置转移到另一位置,或从质粒转移到染色体上。

第一个转座因子是麦克林托克夫人在玉米中发现的,当时称为“跳跃基因”。

以后人们在果蝇、啤酒酵母、大
肠杆菌等生物的染色体上以及多种细菌的质粒上找到了不同类别的转座因子,某些
噬菌体DNA本身就是转座因子。

转座子常被误认为是转座因子的简称,其实它仅仅是转座因子家族中的一员。

原核生物中的转座因子分为3类,转座子是其中之一。

现在已发现数十种转座子,其
分子结构特点是两端含有反向重复序列,该顺序为转座的必需结构。

14.转化因子(transformation principle)和转化基因(transformation gene)
转化现象最早是在肺炎双球菌中发现的。

转化因子是用来解释转化的机制,并
已证明转化因子是DNA。

以后又在大肠杆菌、链球菌等数十种细菌中发现了转化现象,所转化的性状虽不相同,但其转化因子都是DNA。

真核生物中同样存在转化现
象。

一般来说,某一基因型的细胞从周围环境中吸收来自另一基因型的细胞中的DNA,其基因型和表型就可能发生相应变化,即转化。

对于真核生物来说,致癌病毒感染细胞引起的细胞癌变现象也称为转化或细胞
转化。

所以癌基因又称为转化基因。

正常情况下,转化基因被调节基因所阻遏,一经
突变激活会引起细胞恶性转化。

转化因子和转化基因都是能引起转化现象的DNA片段,这是两者的共同之处。

但转化因子所引起的转化通常为普通性状的转化,如细菌的荚膜、抗药性、糖发酵
特性、营养要求特性等等;而转化基因所引起的转化仅为细胞的恶性癌变。

对于被
转化的细胞来讲,转化因子是外来的,转化基因往往是细胞固有的一类基因。

15.赤道板与细胞板的区别
赤道板是1个象征性的抽象结构名词,在细胞有丝分裂中期,染色体的着丝点
在纺锤丝的牵引下排列在细胞中央的一个平面上,由于这个平面与纺锤体轴相垂直,
类似于地球上的赤道位置,故称为“赤道板”。

细胞板是在细胞有丝分裂末期,在赤道板的位置上,由于高尔基体小泡的运动(排列和组合)及纺锤体物质向赤道板集中,最终连成一片,形成的1个结构,叫作细胞板。

细胞板由细胞的中央向四周扩展,逐渐形成了新的细胞壁。

16.原生质与原生质层的区别
原生质是生命的原始物质或首要物质之意,现泛指细胞的各部生命物质,包括
细胞膜、细胞质和细胞核3部分。

其主要成分是蛋白质脂类和核酸。

原生质层包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质,可把它们看作是一层选择透过性膜,这层膜把液泡里面的细胞液与外界环境隔开,当植物细胞与外界溶液接触时,细胞液会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用。

17.极体与极核的区别
从物种来看,极核为植物特有,极体多为动物具有。

从来源看,极核是由子房中胚珠内的大孢子(减数分裂产生的)经过有丝分裂产生的也有第一极体再分裂产生的,所以极核是有丝分裂形成的,而极体是减数分裂形成卵细胞时产生的。

从基因组成看,同一胚珠中的大孢子经分裂产生的两个极核与同胚珠内的卵细胞基因相同,而同1个初级卵母细胞产生的3个极体(假设无互换)却分为两种,其中次级卵母细胞分裂产生的极体与卵细胞相同,另两个与卵母细胞不同。

极核一般有受精机会形成受精极核,继而发育成种子中的胚乳或被子叶吸收,
极体一般不能受精,最后退化消失。

18.生长素与生长激素的区别
生长素是由植物体具有分生能力的组织产生的,化学成分是吲哚乙酸。

生长素具有促进生长,促进果实发育,促进扦插的枝条生根等生理作用。

生长激素是由高等动物(或人)的垂体分泌的,化学成分是1种蛋白质,具有促进动物体生长并影响动物和人体内糖类、脂肪和蛋白质的代谢功能。

生长素在动物体内不起作用,生长激素在植物体内也不起作用。

19.遗传密码与遗传信息的区别
遗传信息是指子代从亲代所获得的控制遗传性状发育的讯号,一般指DNA(基因)的脱氧核苷酸的排列顺序。

遗传密码是决定蛋白质中氨基酸类型的直接信息,存在于信使RNA(mRNA)上,即上碱基的排列顺序。

遗传密码是信息RNA翻译的模板,而遗传信息是转录为RNA 的模板。

20.无籽番茄与无籽西瓜的区别
番茄是二倍体,其植株能产生正常的生殖细胞。

如果雌蕊授以正常花粉,胚珠就能发育成种子,子房也就发育成果实,从而形成有籽番茄。

无籽番茄是用一定浓度的生长素刺激未受粉的雌蕊柱头或子房而获得的。

无籽西瓜是三倍体,在减数分裂形成配子的过程中,由于联会紊乱,所以不能产生正常的生殖细胞,因而授以二倍体西瓜的花粉也不能受精成功,三倍体子房中胚珠也就不能发育成种子,授上的花粉刺激子房合成大量生长素,促进三倍体子房发育成无籽果实。

所以,无籽番茄和无籽西瓜的形成原理是不同的。

无籽番茄是由于没有授粉而无籽,而无籽西瓜是由于三倍体染色体联会紊乱不能产生正常的生殖细胞而无籽。