2012生物全国奥赛解析补充

19、解析：水管系：为棘皮动物的特有器官。从发生上看，是次生体腔的一部分特化形成的一系列管道组成，有开口与外界相通，海水可进入循环。水管系包括：环管. 辐管和侧管。环管位口面口周围，自此向每个腕辐射一条辐管，辐管两侧各伸出侧管，其端部连于管足。水管系是由真皮腔的一部分特化形成的，其内壁具体腔上皮，并充满液体.

水沟系是海绵动物特有的结构，对适应水中固着生活有重要意义。海绵动物缺乏运动能力，它的摄食、呼吸、排泄和有性生殖等生理机能都是靠水在体内不断流动来完成。而水沟系就是使水在其体内不断流动的结构。不同种类的水沟系在构造上有很大的差别。

多细胞动物分化出海绵和腔肠动物（2个胚层），后者进化为两侧对称的动物（3个胚层），分为：原口：扁形、纽形、线形、环节、软体、节肢动物；后口：半索、毛颚、棘皮、脊索动物

原口动物（Protostomia）是在胚胎发育中由原肠胚的胚孔形成口的动物。1908年，格罗本根据胚孔在胚胎中发育的不同，把两侧对称动物归纳为原口动物和后口动物两大类。原口动物的胚胎发育为螺旋定型卵裂，中胚层形成是在原口两侧的内、外胚层交界处各有一个细胞分裂为很多细胞，形成索状伸入内、外胚层之间，形成中胚层；原口动物这种形成中胚层的方法称为端细胞法（又称裂体腔法）。扁形动物门、纽形动物门、线形动物门、环节动物门、软体动物门、节肢动物门均属原口动物，它们在整个动物进化中组成一个大的分支。

后口动物（Deuterostomia）：在胚胎发育中原肠胚期,其原口形成动物的肛门,而在与原口相对的一端,另形成一新口的动物称为后口动物。后口动物的胚胎发育是辐射不定型卵裂；在原肠期的后期，与原口相反一端的内外两胚层相互贴紧，最后穿成一孔，成为幼虫的口，后口动物因此得名。这些动物的原肠背部两侧，内胚层向外突出成对的囊状突起体腔囊，体腔囊和内胚层脱离后，在内、外胚层之间逐步扩展成为中胚层。这种形成方法称为肠体腔法（见体腔动物）。半索动物门、毛颚动物门、棘皮动物门、脊索动物门动物均为后口动物。它们是动物进化的主干。21、动脉弓就是由腹主动脉在咽的部位发出的6对动脉管，连接着背主动脉和腹大动脉。因一般呈弓形，故称动脉弓。

23、脊索(notochord)是身体背部起支持作用的棒状结构，位于消化道背面、背神经管腹面。在发生上来自胚胎的原肠背壁，后与原肠脱离形成。典型的脊索由富含液泡的脊索细胞组成，外面围有脊索细胞分泌形成的结缔组织鞘，即脊索鞘(notochordal sheath)。脊索鞘常包括内、外两层，分别为纤维组织鞘和弹性组织鞘。充满液泡的脊索细胞由于产生膨压，使脊索既具弹性又有硬度。脊索终生存在低等脊索动物中（如文昌鱼）或仅见于幼体时期（如尾索动物）。脊椎动物中的圆口类脊索终身保留，其他类群只在胚胎期出现脊索，后来被脊柱所取代，成体的脊索完全退化或保留残余。

哈氏窝（Hatschek‘s pit）首出于脊索动物门中的头索动物亚门，代表动物是文昌鱼。

位置与来源在文昌鱼的口笠内背中央纵行沟的前端的一个窝状结构，即为哈氏窝。通过免疫细胞学的研究以及电镜结构的观察可以证明哈氏窝与脊椎动物的脑下垂体属于同一来源的结构（同源结构）。

功能与作用哈氏窝上皮细胞产生促性腺激素释放激素，具有原始的激素调节功能。

30、C4植物即碳四植物。

CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸，而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物。又称C4植物。如玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。而最初产物是3-磷酸甘油酸的植物则称为三碳植物（C3植物）。

1特殊结构

许多四碳植物在解剖上有一种特殊结构，即在维管束周围有两种不同类型的细胞：靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞，围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。由叶肉细胞和维管束鞘细胞整齐排列的双环结构，形象地称为“花环形”结构。两种不同类型的细胞各具不同的叶绿体。围绕着维管束鞘细胞周围的排列整齐致密的叶肉细胞中的叶绿体，具有发达的基粒构造，而维管束鞘细胞的叶绿体中却只有很少的基粒，而有很多大的卵形淀粉粒。2反应过程

叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）经PEP羧化酶的作用，与CO2结合，形成苹果酸或天门冬氨酸。这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里，通过脱羧酶的作用释放CO2，后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用，进入光合碳循环。这种由PEP形成四碳双羧酸，然后又脱羧释放CO2的代谢途径称为四碳途径。其叶肉细胞中，含有独特的酶，即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶，使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化，形成四碳化合物草酰乙酸盐，这也是该暗反应类型名称的由来。这草酰乙酸盐在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘，就会分解释放二氧化碳和一分子甘油。二氧化碳进入卡尔文循环，后同C3进程。而甘油则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP。

在20世纪60年代，澳大利亚科学家哈奇和斯莱克发现玉米、甘蔗等热带绿色植物，除了和其他绿色植物一样具有卡尔文循环外，CO2首先通过一条特别的途径被固定。这条途径也被称为哈奇-斯莱克途径

3区别

已经发现的四碳植物约有800种，广泛分布在开花植物的18个不同的科中。它们大都起源于热带。因为四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合，提高强光、高温下的光合速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的利用率。这些特性在干热地区有明显的选择上的优势。

C4植物与C3植物的一个重要区别是C4植物的CO2补偿点很低，而C3植物的补偿点很高，所以C4植物在CO2含量低的情况下存活率更高。

C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。在这种环境中，植物若长时间开放气孔吸收二氧化碳，会导致水分通过蒸腾作用过快的流失。所以，植物只能短时间开放气孔，二氧化碳的摄入量必然少。植物必须利用这少量的二氧化碳进行光合作用，合成自身生长所需的物质。

在C4植物叶片维管束的周围，有维管束鞘围绕，这些维管束鞘细胞里有叶绿体，但里面并无基粒或基粒发育不良。在这里，主要进行卡尔文循环。

该类型的优点是，二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中，因为这是卡尔文循环的场所，而维管束鞘细胞则不含叶绿体。而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，因为C4植物的卡尔文循环是在此发生的。

C4型植物有：玉米、甘蔗、高粱、马齿苋、莎草科，双子叶植物菊科、大戟科、藜科和苋科。A 外维管束鞘细胞，内叶肉细胞。D因为它先把C02“浓缩”后再给柠檬酸循环，所以能利用更低浓度的CO2，且效率更高。

44、另一种动性是调转动性（klinokinesis），它的特点是随着刺激强度的变化，动物随机转向的频率也发生变化，这种大量的随机性定向反应决定着动物有一个总的运动方向。

这种定向方式可帮助动物停留在有利的刺激源部位，避免使它进入不利条件区。例如涡虫总是随着光强度的增强而增加调转频次，随着光强度的减弱而减少调转频次，其总的反应结果是避开强光区，趋向弱光区，最终会在黑暗处聚集起来，因为涡虫是典型的怕光喜暗的动物。

53、人类基因组图谱

2001年2月12日，由6国的科学家共同参与的国际人类基因组公布了人类基因组图谱及初步分析结果。这个被誉为生命科学“登月计划”的研究项目取得重大进展，为人类揭开自身奥秘奠定了坚实的基础。美、英、法、德、日和中国6国先后参加人类基因组对23对染色体DNA大规模测序的国际合作，最终绘制了一张类似化学元素周期表的人类基因组精确图谱。

1绘制

1543年，比利时解剖学家A·维萨里（1514－1564）发表了划时代的著作

《人体的构造》，开创了人体解剖学，使人们从宏观上了解了自己。“人类基因组计划”建立的人类基因组图，被誉为“人体的第二张解剖图”，它将从微观上或者说从根本上使人类了解自己。

2000年6月26日，美国总统克林顿和英国首相布莱尔联合宣布：人类有史以来的第一个基因组草图已经完成。2001年2月12日中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。人类基因组计划中最实质的内容，就是人类基因组的DNA序列图，人类基因组计划起始、争论焦点、主要分歧、竞争主战场等都是围绕序列图展开的。在序列图完成之前，其他各图都是序列图的铺垫。也就是说，只有序列图的诞生才标志着整个人类基因组计划工作的完成。

2003年4月15日，在DNA双螺旋结构模型发表50周年前夕，中、美、日、英、法、德六国元首或政府首脑签署文件，六国科学家联合宣布：人类基因组序列图完成。

人类基因组图谱的绘就，是人类探索自身奥秘史上的一个重要里程碑。它被很多分析家认为是生物技术世纪诞生的标志，也就是说，21世纪是生物技术主宰世界的世纪。正如一个世纪前量子论的诞生被认为揭开了物理学主宰的20世纪一样。

2介绍

由美国国立人类基因组研究所（nhgri)和能源部（doe）领导的ihgsc不久前宣布，人类基因组测序工作已圆满完成，其发表在2004年10月21日nature（2004，431：931）上的分析

报告对2001年2月发表的初步分析报告进行了补充。这篇最新分析报告不但为世人展现了一张精度大于99%、误差小于10万分之一的精确版人类基因组图谱，而且还进一步纠正了蛋白编码基因的数量，仅为2万～2.5万个，而非原先估计的3万～3.5万个。新基因组图谱准确率达99.999%

旨在破译人类基因组常染色质遗传密码的人类基因组计划（hgp）自1990年启动至2003年结束，历时共13年，该计划由ihgsc来完成。ihgsc是由法国、德国、日本、中国、英国和美国等6个国家20个研究所的科学家组成的开放性国际协作组织，全球2800余名科学家参加了ihgsc的工作。

2001年2月，ihgsc宣布，人类基因组草图已经完成。以今天的眼光来看，草图显然存在很多重要的不足，例如，仅测出了约90%的常染色质基因组序列，而且序列之间存在147821个未检测出的空缺等等。

在2001－2003年之间，ihgsc的不懈努力终于将此草图转化为今天这张既高度精确又相当完整的人类基因组图。此外，在这段时间内，还陆续发表了关于第2、6、7、9、10、13、14、19、20、21、22号染色体和y染色体的详细评注和分析，其余12条染色体的资料不久也将发表。

现在的基因组序列（buiid35）共包含28.5亿个核苷酸，它近乎完整，涵盖了99%以上的常染色质基因组序列；准确率为99.999%，也就是说误差率只有1个碱基/10万个碱基对，比最初制订的目标精确了10倍。

序列的连续性亦获得了显著改善，常染色质基因组序列中仅存在341个空缺。现在，平均每一段连续序列含有3850万个碱基对，约比2001年版草图的81500个碱基对长475倍。这些没有中断的已知序列可以在很大程度上帮助科学家寻找目标基因及其邻近的调节目标基因活性的序列，并显著减少他们寻找疾病相关性短而少见的序列的工作量和费用。在剩余的341个空缺中，很多与片段的重复（segmentalduplications)相关，需要采用新的方法才能将其填满。

ihgsc所完成的测序工作不仅完整而且精确，足以进行一些对敏感性要求较高的科学分析，例如基因数目的研究，疾病相关性重复片段的研究，以及进化过程中基因“生”或“死”的研究。该基因组序列的资料已于2003年4月被载入免费公用数据库。“完成”并非意味着现在的人类基因组图就是完美无缺的。虽然与2001版草图相比，空缺已经从近15万个减少至341个，但是人类基因组序列的这些顽固空缺已很难用现有的技术来填补。填补这些空隙需要做进一步的研究，并需要采用新的技术。

美国马萨诸塞州麻省理工学院和哈佛大学broad研究所所长lander说：“已完成的人类基因组序列在准确率、完整性和连续性方面远远超过了我们的预期目标。它反映出全球数百名科学家为了一个共同目标——为21世纪的生物医学奠定扎实的基础——而进行大协作的奉献精神。”

仅有2万～2.5万个蛋白编码基因

ihgsc最新分析所得出的最出人意料的结果就是，人类基因组只含有2万～2.5万个蛋白编码基因。

nhgri所长collins说：“仅仅在10年以前，大多数科学家还认为，人类基因组大约含有10万个蛋白编码基因。3年前，当我们对人类基因组序列草图进行分析时，我们估计人类约有3万～3.5万个蛋白编码基因，这在当时已经使很多人感到震惊。而刚刚结束的分析结果发现人类的蛋白编码基因数比预计的还要少得多，这使我们对人类基因组的真实情况有了更准确的了解。全世界的科学家都可以从免费公用数据库中获得该高度精确的人类基因组序列，这就使他们有可能对人类遗传学及其影响人类健康和疾病的机制进行更精确的研究。”

人类基因组分析的主要目的之一就是确定人类的全部基因。基因是编码特定蛋白质的一段dna序列，是遗传的基本功能单位。目前的研究结果显示，人类基因组有19599个已经获得确定的蛋白编码基因，另外还有2188段可能为蛋白编码基因的dna序列。

英国wellcometrustanger研究所rogers说：“由于2001年版人类基因组草图不够完善，因此导致了一些早期基因模型是错误的。基因鉴定仍是一项艰巨的任务。除了其他生物的基因组序列、更好的计算机化模型和其他手段的改进外，人类基因组测序工作的完成必将为基因鉴定工作提供极大的帮助。”

人类基因重复片段高达5.3%

科学家们认为，已完成的人类基因组序列不但确定了更为确切的人类基因数量，而且与2001版基因组序列草图相比，质量也有显著的提高，并且使人们对某些现象有了征（胸腺发育不良）。美国圣路易斯市华盛顿大学基因组测序中心前主任、西雅图市华盛顿大学基因组系主任waterston说：“以前只有基因组序列草图的时候，要对重复片段进行研究几乎是不可能的。通过全世界科学家坚持不懈的努力，现在我们已经可以对人类基因组中这一重要而快速进化的部分进行研究了。”

重复片段覆盖了5.3%的人类基因组，显著多于大鼠的基因组（约为3%）或小鼠的基因组（在1%～2%之间）。重复片段为人们开启了一个了解人类基因组是如何进化的以及人类基因组目前正在经历什么样的变化的窗口。人类基因组如此高的重复片段百分比表明，在最近4000万年内，人类的遗传物质经历了快速的功能变革和结构改变。这大概就是人类具有独特的特征，从而有别于其非人类灵长类动物祖先的原因。

ihgsc在分析中发现，重复片段在不同的人类染色体之间的分布差异很大。y染色体就是一个最极端的例子，其重复片段占总长度的25%以上。有些重复片段往往群集于每条染色体的中部（着丝粒）或末端（端粒）附近。科学家们推测，基因组可能将着丝粒和端粒处的重复片段用作一个进化实验室，来生成具有新功能的基因。揭示基因的“生”与“死”

已完成的人类基因组序列准确度很高，这使科学家有可能了解在人类进化过程中基因的“生”和“死”。科学家在人类基因组中发现了1000多个新基因，这些基因是大约7500万年前人类与啮齿类动物向不同方向进化以后产生的。这些基因多数是最近通过基因重复产生的，与免疫、嗅觉和生殖功能有关，例如，人类基因组中最近重复的两个基因家族分别编码两组蛋白质，妊娠特异性β1糖蛋白和绒毛膜促性腺激素β蛋白，这两组蛋白质可能与人类独特的较长的妊娠期相关。

此外，科学家们还利用已完成的人类基因组序列发现并鉴定了33个几乎没什么变化的基因，但是由于它们在近期发生了1个或1个以上突变而导致了其功能丧失（或称为“死亡”）。科学家通过将这些基因与大鼠和小鼠基因组中的对应基因（鼠类中这些对应基因的功能仍保持）进行对照比较后，确定了这些无功能基因（又称为假基因）在人类基因组的确切位置。有趣的是，科学家们还发现，上述33个假基因中的10个似乎与编码嗅觉感受器的蛋白相关，这就有助于解释为什么人类的功能性嗅觉感受器较少，从而导致了人类的嗅觉比啮齿类动物差。axel和buck

不久前就因在嗅觉分子生物学方面所做出的杰出贡献而获得了2004年诺贝尔生理学或医学奖。

然后，科学家将这33个假基因和黑猩猩的基因组序列草图进行了对照比较，以确定这些基因在大约500万年前类人猿进化为人类前是否还是有功能的。分析结果显示，33个假基因中的27个在人类中和在黑猩猩中均无功能，但有5个假基因虽在人类中无功能，但在黑猩猩中还是有功能的。美国休斯顿baylor医学院人类基因组测序中心主任gibbs说：“对这些人类基因组中的假基因以及黑猩猩基因组中仍有功能的对应基因的确定，为将来的研究项目打下了坚实的基础。”gibbs等目前正在进行另一种非人类灵长类动物——恒河猴基因组的测序工作。

3解析

参加绘制人类基因组图谱的美、英、日、法、德、中6国科学家2月12日公布了更加准确、清晰、完整的人类基因组图谱。这是在去年完成“工作框架图”的基础上，经过整理、分类和排列后得到的。明天，国际权威科学刊物《自然》将以60多页的篇幅刊登题为《人类基因组的初步测定和分析》的学术论文，对图谱绘制中的许多发现和数据进行介绍。这是人类首次全面介绍人类基因组工作框架图的“基本信息”。据悉，《自然》杂志网站已提前发布论文。同一期杂志还将发表多篇相关论文，涉及人类基因组图谱的绘制方法、染色体端粒图谱、Y染色体图谱、生殖细胞形成过程中染色体交换基因序列的方式、人体单核苷多态性数据等，公众可以在互联网上免费取阅有关原始数据。

基因研究起源于孟德尔遗传规律的发现

20世纪初孟德尔遗传规律的重新发现，激发了人类探索遗传信息的价值及内涵的兴趣。在过去的一百年中，这些探索极大地推动了生物学的发展。科学家将这些进步分为四个阶段：

第一阶段是遗传的细胞基础——染色体的发现。第二阶段是遗传的分子基础——DNA双螺旋结构的提出。第三阶段是遗传的信息基础的提出。科学家发现了细胞读取基因中信息的机制，借助重组DNA技术，可以同样读取基因中的信息。第四阶段是测定一个基因乃至整个基因组。这一努力已取得丰硕的成果。到目前为止已经测定了599种病毒与类病毒，205种自然存在的质粒，185种细胞器，31种真细胞，7种古细菌，一种真菌，两种动物与一种植物。二十世纪八十年代早期，对人类基因组计划就形成了两个重要共识：全面认识基因组可以极大地加速生物医学研究，可以使研究人员全面地、没有偏差地解决问题。1990年美国能源部与国立卫生院启动这一计划，英国、法国、日本也建立基因组中心开展研究。九十年代后期，人类基因组计划加速，德国和中国相继加入这一计划。中国是1999年9月加入这一国际协作组，负责测定人类基因组全部序列的1%，成为参与这一计划的惟一发展中国家。人类基因竟然与老鼠蝇虫有许多相似之处

科研人员曾经预测人类约有14万个基因，但新的研究却将人类基因总数锁定在2.6383万到3.9114万个之间。也就是说，人类蛋白编码基因总数只是线虫和果蝇基因数目的两倍，只是基因更复杂些。人类蛋白质有61%与果蝇同源，43%与线虫同源，46%与酵母同源。人类17号染色体上的全部基因几乎都可以在小鼠11号染色体上找到。数百个基因可能是由细菌在脊椎动物进化的某个环节水平转移而来的。在人类基因组上大约1/4的区域是长长的、没有基因的片段。基因密度在第17、第19和第22号染色体上最高，在X染色体、第4、第18号和Y染色体上相对贫瘠。另有35.3%的基因组包含重复的序列，第19号染色体57%是重复的。染色体中心粒旁与端粒附近区域存在大量的近期片断性重复。男性减数分裂的突变率是女性的两倍，染色体的远端及短臂重组率较高。研究还发现，地球上人与人之间99.99%的基因密码是相同的。来自不同人种的人比来自同一人种的人在基因上更为相似。在整个基因组序列中，人与人之间的变异仅为万分之一。过去10年来，科学家们已绘制出40余种物种的基因组图谱。人类基因组是第一个精确测定的脊椎动物的基因组，也是目前为止测定的最大基因组。比以前测定的任何一种生物的基因组都大25倍以上，是以前测定所有基因组总和的8倍。这是人类自身的基因组信息。

绘制生物医学研究的元素周期表

基因只占人类DNA的很小一部分，但却代表着人类基因组的主要生物学功能。绘制人类基因组图谱最终的目标是编译出全部人类基因及其编码的蛋白清单，使之成为生物医学研究的元素周期表。基因可以分为编码RNA的基因以及蛋白编码基因，工作框架图是确定人类基因组中心蛋白编码基因。人类基因组计划为医学进步带来空前机遇，对医学将产生不可估量的、深远的影响，将导致疾病的分子机制的阐明，进而根据这些机制，设计出诊断与治疗的方法。人类基因组图谱最重要的应用之一，就是将许多生物化学功能未知的疾病基因定位。人体23对染色体由约30亿个碱基对组成，包含数万个基因。找出30亿个碱基对在DNA链上的准确位置，进而识别分析出各种基因及其功能，将使人类最终征服癌症、心脏病、阿尔茨海默氏症等多种顽疾。目前科学家通过克隆的方法，至少定位了30种疾病基因，利用基因组的数据，一些常见的染色体缺失综合症的机制将得以揭示。随着下一步对人体各种致病基因展开全面大搜索，以及对各种基因功能及基因之间相互作用了解的加深，科学家们将在分子水平上深入了解疾病的根本发病机理，将为各种疾病的诊断、防治和新药的开发提供有力武器。了解全部人类的基因与蛋白还可为寻找合适的药物靶点提供便利。此外，人类基因组计划的推进，将会促进生命科学与信息科学、材料科学等相结合，带动一批新兴高技术产业的发展。

树起探索生命奥秘的新里程碑

人类基因组工作框架图是一个动态的产品，数据每天都在更新，终极目标是绘制完成图。国际协作组将人类基因组计划分为两个阶段，第一阶段是在2000年6月完成的“工作框架图”；第二阶段目前正在进行，即在2001年绘制出人类基因组的完成图。这一任务进展迅速，人类基因组大约有32亿碱基，已经有10亿碱基的序列达到了完成图标准。尽管要绘制完成图还有很多工作要做，但这些信息已经可以使人们对人类基因组有一个总体的认识。人类基因组图谱初步分析结果是人类探索生命奥秘这一伟大工程的新里程碑，为本世纪人们全面了解这些信息的奥秘奠定了基础。中国科学院院士、我国“863”计划生物技术领域首席科学家强伯勤教授认为，这“说明生命科学已经发展到了更深的阶段，它将推动基因组测序工作、功能基因的研究和基因技术的应用，从而推动整个生物技术的发展，也将对科技发展、经济发展以及整个社会产生深远影响。”据预测，在未来10至20年里，科学家还将解读大量生物的遗传密码，与此同时，还要完善全部人类基因与蛋白质的清单，对调控区域进行大规模的研究与分析等，基因组研究重点将进入确定基因结构与功能等应用研究阶段，生命科学因此将迎来新的大发展。

4作用

1、人类基因组精确图谱将成为21世纪生命科学领域的领头学科，这一点在国际上已得到认同，我们今天站在新世纪的门槛上，回想20世纪初，物理学在自然科学领域占绝对的领导地位，那时候的物理学如此风光，源于它在理论上的重大突破，牛顿力学、热力学第二定律、量子力学以及随后的相对论等等这些理论，给物理学的发展、物理学的冒尖打下了基础，这些理论是过去没有的，是人类创新性的理论，这就是物理学能在20世纪初成为自然科学领头学科的最根本的原因。此后，物理科学雄心勃勃，要把自然科学中的其他学科兼并，如量子力学把化学兼并，化学成为物理学的一部分，相对论诞生后，天文学成为物理学的一部分等等几乎所有的学科都被物理学兼并。物理学还有一个雄心壮志要把生命科学兼并，众所周知，著名的物理学家薛定谔撰写的“生命是什么”一书，影响久远，他意图用物理学的理论与技术，把生命科学兼并，但最后没有成功，因为，物理学与生命科学在本质问题上存在三条鸿沟：第一条是生命现象具有遗传性、动态性，而物理学现象没有，物理学的结局就是平衡、静止，一个物体抛出去，给它一个动能，它可以滚动，但结局必然停止；第二是条生命现象具有目的性，它的结果决定了生命过程，比如人到一定时候必然死亡，人在生命过程里必须体现一些生理的特征，动物也有它的规律，这是生命现象的目的性，而物理学不是，物理学是初始条件决定它的结果；第三条，生命现象最重要的特征之一，是具有整体综合性，生命现象是整体综合的结果，而物理学是各个部分、各个事件简单的叠加，所以，这些基本的生命现象决定了物理科学不可能把生命科学兼并掉。所以，本世纪中期形成了物理科学与生命科学两足并立的局面，本世纪后半期，生命科学开始形成气候。大家知道，50年代的DNA双螺旋结构开辟了分子生物学的新时代，随后70年代的基因工程，80年代疾病机理的研究(如肿瘤机理的研究，单克隆抗体在医学上的应用)，90年代基因组的研究，把生命科学在

一个深层次上推向了一个新的高峰，人类基因组就是生命科学里的体现生命现象最根本性的机理，或最根本性的基础这样一个学科或这样一个课题，是生命科学的最前沿。人类基因组研究将带来生物学的一个新的飞跃，将比物理学的影响更大，因为物理科学阐明的是物质活动的规律，而生命科学中的人类基因组研究将要阐明的是人类最复杂的生命信息的运用规律，两者截然不同，人类基因组研究带给我们各方面的影响要大大超过物理学在本世纪初的影响。2 人类基因组精确图谱给我们带来什么?人类基因组研究将给我们带来认识生命现象的新观念、新方法、新途径，这对于搞科学研究的人来说是至关重要的，对哲学指导自然科学研究也同样重要。

人类基因组研究给我们的新观念是从整体上看待基因组的建构、现象和功能。众所周知，在遗传学家提出基因后，很长时间不知基因为何物，自上世纪遗传学家提出基因的概念后，40年代知道基因的化学本质，50年代知道基因的结构，90年代，大家都在研究基因，医学最感兴趣的是哪个疾病与哪个基因有关，很长一段时间里，在医学界形成了这样一种线性思维模式，比如肿瘤学家致力于寻找某种肿瘤的致癌基因，研究二者关系和基因表达的高与低，这样的研究持续了二三十年，后来大家发现，这样永远不可能得出正确的结论，因为疾病是复杂的，是整体综合的结果，而不是单纯的一对一、线性的关系。这不能不引起我们反思，目前在科学界，仍沿用西方的还原论，是还原论统治认识论，而疾病恰恰是综合的，必须用综合的方法来认识。著名肿瘤学家、诺贝尔奖获得者杜伯克认为这样研究肿瘤行不通，必须在基因组的总体水平上研究，一对一的线性思维研究模式不行，线性思维方式在方法论上的一个最大特点是作坊式研究，一个实验室一个实验室分别在作，一个人一个人在做实验，零打碎敲，所以杜伯克提出，先把人类基因组搞清，其他问题便可迎刃而解。1986年，他正式发表文章，现在称之为人类基因组计划(HGP)的第一份标书，主要解决两个问题：(1)方法论，即在整体综合上解决量的问题和质的问题，过去的还原论不符合现在的整体论研究，方法论上必须有根本改变，量不再是作坊式研究方式产出的量，而是批量化生产，把实验室变成车间，变成工业化、自动化。现在，在欧美等发达国家，基因组实验室就是一个车间，数据批量生产，全部自动化，一个技术员可管几百台机器，从全面的角度分析生命过程。从质上，从质量上，从本质上改变过去那种单干的方式，不再是联系某个疾病同某个基因或某个基因同某个生命现象的关系，而是研究这些相关基因网络的作用，作用就是功能，这就是本质。所以人类基因组研究从方法学上更注重网络作用的研究，人类基因组研究由过去单一的线性思维向综合性分析思维转变，在方法学上，专业的说法叫高通量，即批量生产，大规模、网络化，因此，方法学的改变引起了工业革命、科研革命，并带来一系列的连锁反应，数据一批批出来，而人工分析是不可能的，一切都要在计算机上解决问题，成批生产出来的数据就是生物信息，这些生物信息的处理用人工方法是无法解决的，计算机信息学方法可帮助我们分析问题。生物信息学在下世纪将引发信息爆炸，知识爆炸。人类基因组研究给我们最大的启发是从哲学角度来思考问题，给我们观念上的冲击和全新科研方法的促进。(2)认识论，前些年生命科学的其他学科如生理学、病理学、病理生理学等学科抱怨，好象有一条不成文的“条文”，向国家申请基金必须含有基因的工作和分子生物学的工作，否则很难申请到基金。众所周知，学科的发展有一定的规律，自然科学，从分类学到形态学再到遗传学，这是历史发展的必然规律，从研究的方法途径来说，就是解剖学、细胞学、分子学，把遗传学与分子学的方法结合在一起，就是分子遗传学，分子遗传学就是分子生物学，现在的学科前沿就在此，如果抱住传统的、经典的学科不放，那只有死路一条。21世纪，如果你的研究不在基因层次上，细胞层次，整体层次，结构与功能关系层次，基因型与表现型层次，信号传递与效应层次上进行多学科交叉，工作将很难开展。现在的趋势很明显，各国都把HGP作为21世纪初科技发展战略的首要任务。

去年我们在美国开中美21世纪生物医学发展战略研讨会的时候，当时NIH的院长瓦莫斯(因发现癌基因而获诺贝尔奖)在会上提出了21世纪初NIH发展的4个重点领域，即：(1)功能基因组学；(2)生物信息学；(3)重大疾病的机理和防治研究，针对美国来说，感染性疾病(艾滋病)是美国的重点；(4)医学中的伦理学研究。

3 人类基因组精确图谱真正会给我们带来好处多还是坏处多。据我的经验，HGP研究将给我们带来诸多好处：(1)无限的商机、无限的科学发展的光明前景，将给人类健康、保健带来福音；(2)HGP研究同任何其他科学研究一样，它是双刃剑，就是潘多拉魔盒，有利有弊，但利远远大于弊，利有以下几点：我们可以把HGP比喻为基础设施，一个现代化的城市，基础设施是非常重要的，城市的基础设施不好，城市就要瘫痪，城市的功能就不能很好地发挥，HGP研究就是生命科学的基础设施，用科学的语言就是遗传背景，遗传背景包括两个含义，一个是遗传硬件，另一个是遗传软件，硬件就是基础设施，就好像城市中的街道、建筑物等，没有硬件，软件无法应用，有硬件无软件功能发挥不了，软件就是把设施转化为功能，HGP的硬件就是草图，序列的框架图和全序列图，就是6月26日6个HGP共同宣布的人类基因组的全序列草图、框架图，这样的框架图是看不懂的“天书”，我们现在的工作是要把它变成看得懂摸得着的功能。

所以，HGP研究首先看得见的是效益，效益包括两个方面，一是科学上的效益，它帮助我们了解疾病发生的机理，HGP研究让我们对疾病的概念有一个全新的改变，即人类所有的疾病都是基因病，这个观点再次把遗传学推向前进一步，经典的遗传学只是注意到这个东西遗传给它，并不能从分子水平上说明它的机制，而现在基因组研究把遗传学推向一个新的层次，这叫基因学，也就是说，我们可以把人类所有的疾病都看成是基因病，基因病分单基因病、多基因病、获得性基因病。单基因病有6 000多种，属遗传上的疾病，相对说来认识较多，搞清其机理比较容易一些。多基因病有肿瘤、心脑血管病、高血压、糖尿病、风湿症、精神神经疾病等目前人类解决不了的疾病。获得性基因病有艾滋病、乙型肝炎等病原微生物感染所致疾病。目前国际竞争多在多基因病这个层面上。搞清任何一种疾病的易感基因(或致病基因)不仅可以帮助了解该疾病发生机理，也可为研究其他疾病相关基因提供借鉴。疾病发生机理主要包括基因机理和基因后机理，也就是说，任何疾病的发生首先直接或间接通过基因环节，然后经过基因外环节，即病理生理或病理过程，一直到形态、表型改变，所以了解疾病的基因机理是至关重要的。通过基因了解发病机理，为认识疾病作出贡献。二是可以马上变成经济效益，社会效益，HGP特别受瞩目源于此，人们的争论点也在此。因为HGP的最终目标就是为了人类健康，提高生存质量，也就是说，一个基因只要对健康有益，就有用，一个基因就是一个治疗和预防的方案，一个基因就是一个靶子，就可变成一个治疗方案，医生就可以根据基因的功能设计治疗和预防的方案。另外靶基因可变成药品，设计制药，筛选药物。现在药物基因组学非常看好，药物基因组学一方面可根据某个基因的功能来生产药物，另一方面可根据这样一个基因在不同个体的多态性来设计个体化治疗。比如人体内存在一类叫p450的混合功能氧化酶，任何外界的药物，化学物进入机体后，第一步经p450活化变成活性物质，再进行下一步的作用，由于p450具有多态性，它在不同个体作用不一样，所以每个个体对药物或化学物的反应性亦不同，这就是为什么同一药品在一个人有效，而在另一个人无效的重要原因。HGP研究能提供许多这样的信息，根据这些信息来设计、实施个体化治疗。人类基因组本身是一个技术平台，它的主要表现形式就是遗传信息、生物信息，这些信息可变成光、电、颜色、各种看得见摸得着的信号，这样产业化便可进行，材料工业可根据基因组的信息发展纳米技术、生物材料、生物芯片，发展组合化学，这些都是在药物、临床等应用很广的产业。随着21世纪HGP的进展，可以说，一个基因就可变成一个朝阳产业。现在已有这样的先例，在国外，如果哪个基因与信号传导有关，那么它的一系列产品就接踵而来，信号传递过程中涉及许多靶点，每个靶点都可设计药物。所以基因研究的潜力很大，不像彩电，一经饱合，就不再有发展的余地。我们提供的许多生物信息，为新的能源的研制提供依据，电子信息的集成度有一定限度，而生物信息的集成度更大，生物计算机在21世纪必然要取代电子计算机。生物信息可数字化，可以影响到社会的一切领域，将来基因组的信息可以转化成数字。21世纪医学是基因组医学，每个人都有一个磁盘，记录他的遗传信息资料，医生可根据当时当地情况，结合他的遗传背景，给他一个提示，一个预报，医生看病必须改变现在经典的模式。如果临床医生对基因组知识不懂或懂的少，对未来医学的发展很不利。

人类基因组图谱既然与人类的生存、生活、健康关系如此密切，凭借人的聪明才智，完全可以把基因组图谱的信息转变为对人类生存、生活和健康有利的资源，使其取之不尽，用之不竭，造福人类，延绵不断。所以，今天当我们已经看到基因组图谱给人类照射进希望的曙光时，有理由相信，21世纪将是基因组学占主导地位的生命科学世纪。

基因组学研究大致可分为两个大阶段：结构基因组学研究和功能基因组学研究。20世纪90年代开展的国际性大科学工程“人类基因组计划”属结构基因组学研究，进入21世纪后，功能基因组学研究将成为研究和竞争的焦点，这是因为一旦知晓基因组表达谱和基因的功能，即可很快过渡到基于基因谱和功能的开发、应用研究，直到解决临床上的各种棘手的难题和人们的生存、生活和保健的问题，如环境问题、营养问题、防病问题等等。由于上述研究和应用涉及广泛的理论、技术和资源问题，又可带动数、理、化、天、地、生、信息、材料、环境、农业和医学等等学科领域的发展。正因如此，我们几乎可以说，21世纪必将是抢基因的世纪和基因应用并造福于人类的前景辉煌的世纪。也正因如此，不仅发达国家，而且在某些发展中国家，在制定21世纪科技发展战略时，无不把人类基因组研究作为优先的主攻领域加以重点投资和支持，以便占据21世纪科技的一个制高点，至少应从功能基因组学研究造就的成果这块“蛋糕”中分享到一块。君不见，泱泱科技大国美国一马当先，正雄心勃勃要继续在21世纪的基因组图谱这块领地独占鳌头。请看克林顿总统在给国会的科技发展报告中为美国描绘的21世纪科技发展宏图即可见一斑，这份题为“塑造21世纪的科学和技术”的发展战略报告确定了美国21世纪科学研究的5个主攻领域，其中之一为“通过基因图谱研究推进医疗”，这一主攻领域的目标就是“帮助科学家从基因角度了解疾病、健康(如生长和发育)过程以及免疫系统是如何辨别外来入侵者的，一旦发现了一种疾病的基因基础，科学家就有可能将其击败”。所以，基因组图谱在判断遗传危险度、基因诊断、治疗和预防等方面将直接给人类带来好处。有人估计，21世纪基因组学还势必形成“朝阳产业”，直接参与市场经济活动。

既然基因组图谱研究展示了如此美好的前景，我们还犹豫什么?

4 人类基因组(图谱)和基因是天然的、客观的存在，不管你喜欢不喜欢，也不论你如何看待它。基因组给你什么?给我什么?给他什么?这个答案现在已经有了：基因组给了我们大家一个遗传背景。遗传背景有什么用?说来话就长了，简要地说，从大的方面说，它作为遗传信息的载体，采用信息控制的机制，规定了我们人类只能是人类，而不是别的什么动物或植物或微生物。所谓“种瓜得瓜，种豆得豆”或“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞”，就是各自的基因组起的作用。从小的方面讲，人的生、长、老、病、死都与基因组表达图谱密切相关，能说它不重要? 不过，对于人，遗传背景好象“即明即暗”、“即近即远”。“即明、即近”者为：当今已知道人群中存在遗传异质性，分解到每一个人，遗传背景都有或多或少的差异，这种差异使每个人对环境因素(化学的、物理的、生物的)及心理因素的反应性(敏感性)千差万别，比如说，你容易患感冒，他不容易患；你吃药很见效，他吃同一种药则无效，等等，例子很多。由此即可见，基因组图谱研究与人类的生存、生活和健康的质量关系甚大，在某些情况下起关键性作用。但是，在现在，基因组图谱这个遗传背景在相当大范围内仍奥秘重重，迷雾层层，所知尚少，其庐山真面目尚需相当时日才能显露，此即“即暗即远”。因此，为了人类自己，研究基因组图谱实乃盛世之举，长远之举，明智之举。

问题也不少。最大的一个问题是：天然存在的人类基因组来自何方?是进化而成?还是上帝造物主的杰作?医学哲学家和自然辩证法专家应作何种思考?生物医学家应作何种论证?

5 基因组图谱在表现生命现象时虽然起关键性作用，但不是唯一的作用。任何生命现象归根结底都是遗传与环境相互作用的结果。生命的演绎过程就是各种复杂的因素在遗传背景这张天幕上表演情节复杂的“戏剧”过程，很精彩。遗传是内因，环境因素是外因，外因通过内因起作用，二者彼此依存。请看，基因组图谱把难懂的辩证法解析得如此清楚，科普到如此明白。

所以，在谈论基因组图谱和基因的作用时，切忌走极端。过份夸大基因的作用，甚至作无限制的推测和引申，容易跌入“基因决定论”泥潭。反之，如若否认基因的重要作用(关键作用)，则容易跌入“基因无用论”和自然虚无主义陷阱。

还须指出，“基因决定论”的孪生姐妹就是“基因歧视”。这对错误的孪生基因论，由于为希特勒种族灭绝政策提供过“理论依据”，造成了历史大灾难，因而受到了历史的批判。但是，基因学家应当高举科学旗帜，在更高层次上用科学来说话——完全可以理直气壮地说，根据现已掌握的知识，在基因组层次上，人类只有一个共同的基因组，人与人之间是完全平等的。每个人的基因组所包含的10万个基因中，总会有个别或少数基因属于“脆弱的”或“不正常的”基因，不论是谁，概莫能外。当然，由于某些不可预测的复杂因素的影响，少数人的“脆弱的”和“不正常的”基因不幸得以表现，结果是生病、残疾、缺陷。这不是他们的基因的不是，而是他们的运气不佳，各种不良因素在他们身上起了作用。真正的辩证法并不否认这样的事实：在地球这个生物圈中，为了保持整体的生态平衡，人类绝对不许也不可能处于单向压倒强势。病患者、残疾者、缺陷者实际上承担了人类在自然界中应当承担的“负荷”，他们是替全人类受病患之苦，理应受到全体无病患的人们的同情、理解和照顾。试想一下，如果他们不患病，也许你我的“脆弱的”和“不正常的”基因会轮到表现。所以，在基因这一层次上，人们“以心比心”就是批判基因歧视的最有力武器。

相对而言，“基因无用论”的市场要小得多，因为科技的进步一再证明，基因是多么的重要。基因无用论已经苍白无力，站不住脚了。

6 随着人类基因组图谱研究的深入发展，以及鼓励公众最大限度地参与，相关的伦理道德、法律和社会问题正引起人们的关注。基因组研究的最终目标是使人类得到最大的利益，特别是与健康有关的利益。而由于基因组研究中不断涌现的新信息、新技术、新疗法、新药物和新观念等等新事物，在一定时期内还难以判定其利弊优劣，在采用它们或研究它们时，必然涉及道德、法律和社会问题，例如：基因组遗传信息的隐私权问题，基因诊断、治疗和预防中的安全性问题，对涉及基因组的知情权及知情同意权问题，并由这些问题引发出来的保险权、工作权、继承权、生育权等等问题。如何保证基因组图谱研究不损害人们的利益或把损害程度降低到最低程度呢?通常可采取两条途径：一是伦理规范、舆论监督，二是法律法规规范。

良心是最有效的伦理规范。良心需要不断培养、纯化和升华。对于一个事业心特强和好奇心特强的基因科学家来说，有时有可能“走火入魔”，做出不合伦理道德的事，故需要舆论监督和法律法规的规范。

另有一类基因组研究显然超出伦理范畴，这就是基因武器的制造。针对一定民族基因组多态性的特点，有可能制造出专门灭绝该民族的基因武器。这在理论上和技术上是成立的。我们反对这种尝试。但是，世界之大，狂人疯人总是存在的，也许有人已经在进行这种新型武器的研制。不过，以我之见，核武器也好，基因武器也罢，在科技高度发达和发展的今天，以及国际间科技信息交流的日益快速，这些厉害的新武器主要只起到一种威慑力量的作用而已。试想，如果你有基因武器，我也有能力制造，结果只能是谁也不敢首先使用，一旦有哪个战争狂人胆敢使用，恐怕他自己的命运也好不了。

基因武器涉及国家安全，与每个人的安全密切相关，应从战略高度来考虑这个问题。在基因组研究中，尽管伦理、法律和社会问题多多，这不能成为基因组研究的桎梏。我们应当坚信，人类出于生存和生活的本能和理智，在任何科技活动中会按一定的程序进行并经常调节自己的行为，不出乱子，这是主流。

5影响编辑

转基因食品，福兮?祸兮?

民以食为天!基因技术首先瞄准的是人们的吃喝问题。人们不仅要吃得饱，还要吃得好。

曾经看到一幅漫画：转基因西红柿柜台前人山人海，因为这种西红柿中转入了预防乙肝的疫苗，而传统的西红柿则无人问津。图解传达的信息是，转基因食品能把防病和营养结合起来，真正做到吃饱、吃好和防病，一举多得。

瑞士已经捷足先登。他们把水仙的几种基因植入水稻，使得后者的含铁量增高，从而使得人们在吃饭时就能有效地吸收铁质。此外，植入的外来基因还可以提高水稻中维生素A的含量。目前全世界共有24亿人以稻米为主食，其中约有1．3亿人因缺铁而引起贫血，有4亿儿童因缺乏维生素A造成视力减退，严重者甚至双目失明。如果推广食用这种富含铁质和维生素A的转基因稻米，将大大降低发展中国家人口贫血症和维生素A缺乏症的发病率。

转基因食品的正式称谓是“遗传改造食品”(Genetically Modified Food，GM食品)。在这些食品大量问世之时，

欧洲人却对这些具有外源性基因的食品产生了畏惧感，认为它们会对人类造成巨大灾难。

更为严重的是，围绕转基因作物的研制、生产和销售，印度曾在1999年发生一次生产商与消费者之间的冲突。当时美国孟山都公司准备在印度的两个试验地培育“雄性不育”的转基因作物。当地农民闻讯此事，误以为转基因作物“雄性不育”也会将不育传染给食用者。使人们患上“不育症”，让他们断子绝孙，这可是大不敬的事情，难免农民们会大动肝火，采取焚毁试验地的极端行为。

转基因食品究竟会不会对人产生有害的副作用，科学界目前对此尚无定论。不过，英美等国的多项研究已经表明，它可能使人过敏和损害生物的免疫系统。关于转基因食品的争论恐怕一时难以平息。

不久前拟南芥基因图谱的破译使人们发现，植物(作物)本身就已经包含了几乎所有改良食物的功能基因，包括抗病虫害、高产、美味和优质的基因等。科学家提出了新的设想：与其利用那些令人恐怖的、还不能确保安全的外源性基因，还不如使用作物自身包含的各种功能基因，这样一则简单易行，二则非常安全。

疾病与健康，基因说了算?

类基因组图谱的完成，立刻让人想到——癌症、艾滋病、糖尿病、早老性痴呆症等各种不治之症能否被降服?科学家认为，基因研究的深化有利于疾病的治疗、预防和新药开发，因为人类的大部分疾病都可以从基因上找到根源。从某种意义上说，只要找到长寿基因，也就找到了长寿的秘诀。

癌症是较为典型的基因病。已知癌症与X性染色体、22号染色体、3号染色体等上面的许多基因有关。然而，基因本身还具有多样性和复杂性。癌症就是多基因调控疾病，它是致癌基因与抑癌基因两种因素此消彼长、相互作用的结果。现已发现的致癌基因有bcl-2、C-myc、ras基因等，抑癌基因也有多种，现在研究得比较多的是P53基因。科学家曾认为，如果能开发出抑制bcl-2基因和促进P53基因的药物，那么治癌甚至防癌就大有可为。发现致癌基因固然是治疗癌症和研制药物的基础，但导致癌症的真正原因要复杂得多。现在一般认为，环境，包括家庭环境、社会环境和自然环境各种因素，如家庭不和睦、工作单位人际关系不好、心理压力大、精神紧张、环境受到污染(如空气受到工业污染物的严重污染)、饮食受到杀虫剂和工业制剂的污染、生活习惯和规律(如吸烟饮酒)等等，都可能促使基因变化，致癌致病。

丹麦、瑞典和芬兰的科学家对450O0对双胞胎(9万人)进行的癌症发病率的研究说明，在癌症发病中，基因所起的作用只占30%左右。这项研究发现，双胞胎里有一人患上癌症的约占双胞胎总数的18%，两人都患癌的约为3%。数据分析表明，基因对前列腺癌的影响最大，在这种癌的发病中，基因的发病因素占42%；其次为结肠癌，基因致病因素占35%；再其次是乳腺癌，基因致病因素占27%。

健康和疾病除了基因外，也依赖于我们自身的行为和环境。把一切归于基因是一种片面，否定基因作用则是一种虚无。这正是人类基因组给予我们的认识。

人类基因组测序工作的基本完成，也使不少人把长寿的希望寄托在基因上，并预言只要找到了长寿基因，人类就有可能活到5O0岁，等等。然而基因组破译的结果也告诉我们，基因的形成和进化是稳定而自成系统的，它们有着适应进化的自组织系统。一种功能基因并非单独发挥其功能，而是与其他基因甚至基因序列的“荒漠部分”(即所谓的“多余”序列)共同起作用。

人的基因组存在一个基因与所有基因的平衡制约关系，或牵一发而动全身的关系，如果仅仅想要依靠长寿基因就能使人长寿则过于简单。有研究证明，把线虫身上的衰老基因进行调拨，以求让其长寿，结果倒是让线虫延长了寿命，但是其生命毫无质量，长期处于昏睡中。因此，基因不仅与长寿相关，也与生命质量相关，同时基因与基因之间更体现了平衡与制约。这种结果提醒人们，健康与长寿的钥匙仍然掌握在每个人自己的手上，而不仅仅是基因。甚至在调控基因时，也要全盘考虑所有基因和相关基因的作用。

因此，基因调控、合理膳食，适量运动，戒烟戒酒，心理平衡是健康、美丽和长寿的五大基石。

1%的基因差异决定生物多样性人类基因组、动物基因组和植物基因组的破译，使得大哲学家罗素关于“参差多态乃是幸福的本源”的论断在生命领域得到全新的阐释。

研究表明，人类目前还只能“读出”人类的生命密码，离“读懂”生命的密码还有很长的距离。尽管这次公布的人类基因组图谱表明人与人之间的共性极大，差异极小(99%的基因相同，仅1%的基因相异)，但也正是这种极小的、被称为“单核苷酸多态性”(S NP)的差异导致了生命的多样性。

研究人员已经鉴定出了约210万个人与人之间不同的SNP。正是这种微小差异使人们认识到疾病诊断与治疗的个性化和参差多态。人们的许多疾病都是多基因控制的，或以一种基因为主，或多或少牵涉其他基因。也许这就是个体之间的基因差异或SNP，也因此在生活中，同样诊断为糖尿病，一个人用药有效，而另一个人用药则无效。探讨原因，除了要考虑环境、心理和生活方式等因素外，SNP是一个必须考虑的内因中的内因。这样，解决问题的方式可能是，未来的药物研究、疾病治疗应该是因人施治，因人用药，尽管疾病是一样的。

同样，从反面来思考SNP，也有可能完全解决器官移植的排异问题，比如同一个体的干细胞培养。其实事物和人们生活永远贯穿着多样性的基本哲理，比如孔子的因人施教，只是基因给了我们更深更多的诠释和深入的引导。

人类面临新的“哈姆莱特难题”

尽管疾病、健康和用药要充分利用基因多样性的原则，但在社会生活中，公正、平等和理性却是人类的另一种原则。也因此基因成果和基因多样性使人们产生了深深的忧虑。早就有很多人担忧基因歧视，因为一旦一个人的基因隐私被他人知道，他的入学、就业、保险、婚姻和个人生活等就会面临危险，所以有人高呼，“拒绝知道基因”。然而这还不是最为可怕的事。

对于基因和基因工程，英国理论物理学家史蒂夫·霍金曾在不同场合多次提出，基因工程已使人类能够创造出在体能和智力上远远高于其自身的“超人”，由“他们”来统治世界也并非是一种幻想。因为“除非我们拥有完整的世界秩序，否则就会有人在某地设计出经改进的超级人类。”

后来在回答“生物医学家是否有权扮演上帝的角色，而且如果发展经改进的人类会不会对未经改进的人类造成重大的社会和政治问题”时，霍金再次强调，“我不是在主张人类基因工程。我只是说，这是有可能发生的，我们得考虑如何应付它。”中国从事人类基因组研究的科学家也同样对此表明了态度——人类千万不要扮演“上帝”的角色，显然，这里的“上帝”便是自然之道。

所有人担心的问题就是人类和生物最本质的自然之道——基因将被如何使用、怎样使用、被谁使用。从某种意义上看，基因组的研究成果只不过是人们打开了潘多拉的盒子或拾到了一个烫手的山芋。如何使用基因成果，正是眼下人类社会面临的“哈姆莱特难题”，它是人类在基因时代无法回避的重要课题。

54、SNP:单苷酸多态性简介

全称Single Nucleotide Polymorphisms，是指在基因组上单个核苷酸的变异，形成的遗传标记，其数量很多，多态性丰富。指在基因组上单个核苷酸的变异,包括置换、颠换、缺失和插入。从理论上来看每一个SNP 位点都可以有4 种不同的变异形式,但实际上发生的只有两种,即转换和颠换,二者之比为1 :2。SNP 在CG序列上出现最为频繁,而且多是C转换为T ,原因是CG中的C 常为甲基化的,自发地脱氨后即成为胸腺嘧啶。一般而言,SNP 是指变异频率大于1 %的单核苷酸变异。在人类基因组中大概每1000 个碱基就有一个SNP ,人类基因组上的SNP 总量大概是3 ×10E6 个。因此,SNP成为第三代遗传标志,人体许多表型差异、对药物或疾病的易感性等等都可能与SNP有关。

57、图位克隆的特点是无需预先知道基因的DNA顺序，也无需预先知道其表达产物的有关信息，但应有以下两方面的基本情况。一是有一个根据目的基因的有无建立起来的遗传分离群体，如F2、DH、BC、RI等。二是开展以下几项工作：

1)首先找到与目标基因紧密连锁的分子标记；

2)用遗传作图和物理作图将目标基因定位在染色体的特定位置；

3)构建含有大插入片段的基因组文库(BAC或YAC库)；

4)以与目标基因连锁的分子标记为探针筛选基因组文库；

5)用获得阳性克隆构建目的基因区域的跨叠群；

6)通过染色体步行、登陆或跳跃获得含有目标基因的大片段克隆；

7)通过亚克隆获得带有目的基因的小片段克隆；

8)通过遗传转化和功能互补验证最终确定目标基因的碱基序列，步骤见图4-10。下面将对其中几个关键环节予以叙述。

71、贝壳（bei ke）软体动物的外套膜，具有一种特殊的腺细胞，其分泌物可形成保护身体柔软部分的钙化物，称为贝壳。

贝壳的数量、形状和结构变异极大，有的种类具有1个呈螺旋形的贝壳（如蜗牛、螺、鲍）；有的种类具有2片瓣状壳（如蚌、蚶）；有的种类具有8片板状贝壳，呈覆瓦状排列（如石鳖）；有的种类的1块贝壳被包入体内（如乌贼、枪乌贼）；有的种类贝壳甚至完全退化（如船蛆）。

贝壳的主要成分为95%的碳酸钙和少量的壳质素。一般可分为3层，最外层为黑褐色的角质层（壳皮），薄而透明，有防止碳酸侵蚀的作用，由外套膜边缘分泌的壳质素构成；中层为棱柱层（壳层），较厚，由外套膜边缘分泌的棱柱状的方解石构成，外层和中层可扩大贝壳的面积，但不增加厚度；内层为珍珠层（底层），由外套膜整个表面分泌的叶片状霰石（文石）叠成，具有美丽光泽，可随身体增长而加厚。方解石和霰石的主要化学成分都是CaCO3。贝壳的外层具有多条深浅颜色相间、同心环状的生长线，但它不代表年龄；它的形成是由于外套膜边缘因受某些原因（食物不足、季节不同、生殖期间等）的影响、而不能继续分泌的结果。

80、核小体的形状类似一个扁平的碟子或一个圆柱体。染色质就是由一连串的核小体所组成。当一连串核小体呈螺旋状排列构成纤丝状时，DNA的压缩包装比约为40。纤丝本身再进一步压缩后，成为常染色质的状态时，DNA的压缩包装比约为1000。有丝分裂时染色质进一步压缩为染色体，压缩包装比高达8400，即只有伸展状态时长度的万分之一。

81、质膜（plasma membrane）包在细胞外面，所以又称细胞膜（cell membrane），它不仅是区分细胞内部与周围环境的动态屏障，更是细胞物质交换和信息传递的通道。质膜和内膜在起源、结构和化学组成等方面具有相似性，故总称为生物膜（biomembrane）。

85、放线菌酮：由产生放线菌酮的放线菌发酵液中提得的一种抗生素。无色晶体。熔点119~121℃。易溶于甲醇、乙醇和丙酮，微溶于水。耐酸、耐热。在碱性情况下易分解。对酵母菌、霉菌、原虫等病原菌等有抑制作用。对细菌无显著抑制作用。四环素：从放线菌金色链丛菌（Streptomyces aureofa-ciens）的培养液等分离出来的抗菌物质，对革兰氏阳性菌、阴性菌、立克次体、滤过性病毒、螺旋体属乃至原虫类都有很好的抑制作用，是一种广谱抗菌素，对结核菌、变形菌等则无效。其作用机制是与核蛋白体的30S亚单位结合，从而阻止氨酰基-tRNA进入A位，从而阻止核糖核蛋白体结合。

链霉素：[streptomycin] 一种抗生的有机碱C 21 H 39 N 7 O 12 ,是由土壤放线菌( Streptomyces griseus )产生的,能有效地抵抗许多细菌,主要用其盐治疗结核病、鼠疫、百日咳、细菌性痢疾、泌尿道感染和主要由革兰氏阴性细菌引起的其它传染病。氯霉素：是由委内瑞拉链丝菌产生的抗生素。属抑菌性广谱抗生素。敏感菌有肠杆菌科细菌及炭疽杆菌、肺炎球菌、链球菌、李斯特氏菌等。衣原体、钩端螺旋体、立克次体也对本品敏感。因对造血系统有严重不良反应，需慎重使用。

89、氮肥：氮肥含有作物营养元素氮的化肥。元素氮对作物生长起着非常重要的作用，它是植物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。氮还能帮助作物分殖。施用氮肥不仅能提高农产品的产量，还能提高农产品的质量。氮肥，也为无机盐中的一种。

钾肥：钾是肥料三元素之一，植物体内含钾一般占干物质重的0.2%~4.1%，仅次于氮。钾在植物生长发育过程中，参与60种以上酶系统的活化，光合作用，同化产物的运输，碳水化合物的代谢和蛋白质的合成等过程。

硫肥：硫是植物体内含硫蛋白质的重要组成分，约有90%的硫存在于胱氨酸和蛋氨酸等含硫氨基酸中。硫也是植物体内脂肪酶、羧化酶、氨基转移酶、磷酸化酶等的组成分，并参与某些生物活性物质如硫胺素、辅酶A、乙酰辅酶A等的组成。硫还能促进豆科植物形成根瘤和增加固氮能力。此外，某些硫肥还有改善土壤性质的作用。如施用硫磺粉或液态二氧化硫肥可降低石灰性土壤的pH，从而增加土壤中磷、铁、锰、锌等元素的有效性；石膏施于碱土时，其中的钙离子可代换出土壤胶体中的钠离子，形成硫酸钠盐(Na2SO4)随水排出土体，从而降低土壤中交换性钠的含量，减轻钠离子对土壤性质和作物的危害。

镁肥：镁是构成植物体内叶绿素的主要成分之一，与植物的光合作用有关。镁又是二磷酸核酮糖羧化酶的活化剂，能促进植物对二氧化碳的同化作用。镁离子能激发与碳水化合物代谢有关的葡萄糖激酶、果糖激酶和磷酸葡萄糖变位酶的活性；也是DNA聚合酶的活化剂，能促进DNA的合成。此外，镁还与脂肪代谢有关，能促使乙酸转变为乙酰辅酶A,从而加速脂肪酸的合成。植物缺镁则体内代谢作用受阻，对幼嫩组织的发育和种子的成熟影响尤大。

92、结缔组织[1]是人和高等动物的基本组织之一。由细胞、纤维和细胞外间质组成。细胞有巨噬细胞、成纤维细胞、浆细胞、肥大细胞等。纤维包括胶原纤维、弹性纤维和网状纤维，主要有联系各组织和器官的作用。基质是略带胶粘性的液质，填充于细胞和纤维之间，为物质代谢交换的媒介。纤维和基质又合称“间质”，是结缔组织中最多的成分。结缔组织具有很强的再生能力，创伤的愈合多通过它的增生而完成。结缔组织又分为疏松结缔组织（如皮下组织）、致密结缔组织（如腱）、脂肪组织等。

93、围心腔（pericardial cavity），亦称心包腔，是包围心脏的空腔，是心外膜和围心膜之间地空隙，是体腔的一部分，内充体液。

94、胞间连丝植物细胞壁中小的开口，相邻细胞的细胞膜伸入孔中，彼此相连，两个细胞的滑面形内质网也彼此相连，构成胞间连丝。在电子显微镜下见到的胞间连丝似乎是一个狭窄的、直径约30～60nm的圆柱形细胞质通道穿过相邻的细胞壁。胞间连丝中有连丝微管(desmotubule)通过,它是由两个细胞的光面内质网衍生而来。胞间连丝不仅使相邻细胞的细胞质膜、细胞质、内质网交融在一起, 而且也是植物细胞间物质运输和传递刺激的重要渠道。胞间连丝是植物的一种超细胞结构，它把一个个独立的“细胞王国”转变成相互连接的共质体，为植物体的植物运输和信息传递提供了一个直接的从细胞到细胞的细胞质通道。

单纹孔（simple pit）是指细胞的次生壁加厚过程中，所形成的纹孔腔在朝着细胞腔的一面保持一定的宽度。单纹孔多存在于轴向薄壁细胞、射线薄壁细胞等薄壁细胞壁上。单纹孔:细胞壁上来加厚的部分，呈圆孔形或扁圆形，纹孔对的中间由初生壁和中层所形成的纹孔膜隔开。纹孔是植物生长过程中相邻细胞间物质和养份的通道.纹孔的类型包括单纹孔和具缘纹孔.单纹孔的纹孔膜一般没有加厚，只有一个纹孔口，多呈圆形。但在极厚的细胞壁上，纹孔腔有时是由许多细长的孔道呈分歧状连接起来通向细胞腔，此种纹孔称为分歧纹孔，多见于树皮石细胞.

具缘纹孔纹孔边缘的次生壁向细胞腔内呈架拱状隆起，形成一个扁圆的纹孔腔，纹孔腔有一圆形或扁圆形的纹孔口，同时在纹孔膜(即纹孔所在的初生壁）中央也加厚形成纹孔塞。

97、木质部输导结构之一。管胞是木质部内具有输导水分、矿物质和支持功能，但不具穿孔的管状细胞。

102、环境胁迫(environmental stress)是指环境对生物体所处的生存状态产生的压力，可以分为急性环境胁迫和慢性环境胁迫·随着世界人口的增长和消费水平的提高科学技术也得到了长足的发展·但与此同时，由于人类活动范围的扩大、程度的加深，环境资源受到了很大的破坏，环境对很多生物体引起的胁迫也日益严重·。主要形式是温度胁迫、水分胁迫、盐碱胁迫与UV-B辐射、重金属、大气污染、酸雨胁迫等。

107、地球上的各种化学元素和营养物质在自然动力和生命动力的作用下，在不同层次的生态系统内，乃至整个生

物圈里，沿着特定的途径经环境到生物体，再从生物体到环境，不断地进行流动和循环，就构成了生物地球化学循环（biogeochemical cycles），简称生物地化循环。

3类型

生物地化循环可分为三大类型，即水循环、气体型循环（ gaseous cycles ）和沉积型循环（ sedimentary cycles ）。在气体型循环中，物质的主要储存库是大气和海洋，其循环与大气和海洋密切相联，具有明显的全球性，循环性能最为完善。凡属于气体型循环的物质，其分子或某些化合物常以气体形式参与循环过程，属于这类的物质有氧、二氧化碳、氮、氯、溴和氟等。参与沉积型循环的物质，其分子或化合物绝无气体形态，这些物质主要是通过岩石的风化和沉积物的分解转变为可被生态系统利用的营养物质，而海底沉积物转化为岩石圈成分则是一个缓慢的、单向的物质移动过程，时间要以数千年计。这些沉积型循环物质的主要储存库是土壤、沉积物和岩石，而无气体形态，因此这类物质循环的全球性不如气体型循环表现得那么明显，循环性能一般也很不完善。属于沉积型循环的物质有磷、钙、钾、钠、镁、铁、锰、碘、铜、硅等，其中磷是较典型的沉积型循环物质，它从岩石中释放出来，最终又沉积在海底并转化为新的岩石。气体型循环和沉积型循环虽然各有特点，但都受到能流的驱动，并都依赖于水的循环。

111、物种相对多度是对物种个体数目多少的一种估测指标,多用于群落野外调查。

例如定义：群落中某一物种的多度占所有物种的多度之和的百分比。

118、形孢子（heterospore ）为同形孢子（homospore）的对应词。指在同一植物中所产生的在大小和性状有差别的雌雄两性孢子，此类孢子即为异形孢子。在具有两个周期的生活史的植物中，配子所出现的雌雄性区别，已超越配子体本身，而达到孢子的位置上。这种现象称为孢子异形性（heterosp- ory）。蕨类植物一般产生同形孢子，但也有产生异形孢子的，这时从大孢子发育成仅着生造卵器的雌原叶体，从小孢子发育成仅着生造精囊的雄原叶体（例如Selaginella remotifolia，Isoetes japonica、水生蕨类等）。异形孢子发育的原叶体显著退化，有的仅由数个细胞组成。认为这种原叶体进一步退化，在系统上，经裸子植物发展为被子植物的胚囊细胞和花粉。

119、花被（perianth）：是花萼（calyx）和花冠（corolla）的总称。由扁平状瓣片组成，着生在花托的外围或边缘部。在花中主要是起保护作用，有些花的花被还有助于花粉传送。[注：花冠：全部花瓣的统称。花萼：萼片的统称，位于花冠下方。]

分类内、外二部分（二轮）

作用保护花蕊和引诱昆虫

分类1、花被由于形态和作用的不同，可分为内、外二部分（二轮），在外的称为花萼，在内的为花冠，像这样的花称为两被花（dichlamydeous flower）或重被花(double flower)，如油菜、豌豆、番茄等。2、仅一轮花被的花称为单被花(monochlamydeous flower)，如t大麻、荞麦等。3、也有花被虽有二轮，但花萼和花冠在形态、色泽等方面并无区分的，称为同被花，它们的每一瓣片称为被片（tepal），如百合、丝兰等。4、也有花被完全不存在的，即无花萼和花冠，称为无被花，也称为裸花(naked flower)，如杨树、柳树等l柳科植物。3主要功能：保护雌雄蕊和吸引昆虫传粉。

心皮是变态的叶，雌蕊是由心皮卷合而成的。雌蕊的三个组成部分即子房、花柱、柱头都是由心皮所构成的。心皮是植物界进化的产物，是被子植物特有的器官。称雌蕊为"心"，并将雌蕊的组成部分称为"心皮"。每个心皮包括三部分：一条称为花柱(style) 的柄，花柱的顶端有柱头底部有一个胀大的子房(ovary)。子房内有一粒或多粒胚珠(ovule)，胚珠是雌配子(卵子或卵细胞) 的载体。每粒胚珠均以一条称为珠柄(funicle) 的小柄与子房大壁相连，胚珠由称为珠被(integument) 的保护层包围，在珠被上有一小孔，称为珠孔(micropyle)。雌蕊是由一或数个心皮所构成的，雌蕊由于心皮数目及分合情况的不同而具有不同的类型，仅由一心皮所构成的雌蕊叫单雌蕊，如豌豆、大豆、蚕豆等；由二个以上的心皮彼此分离，所形成的雌蕊也是分离的，叫离生雌蕊，如莲、草莓、玉兰等；如果心皮互相连结形成一个雌蕊的，叫合生雌蕊，多数被子植物具有这种类型的雌蕊，如番茄、茄、南瓜等。心皮有时由子房直连至柱头，完全合生成一个雌蕊；有时仅子房合生而花柱及柱头仍为离生；有时子房及花柱合生而柱头多少仍为离生；有时花柱合生而子房却离生。

心室关系构成子房的心皮，其内壁常产生一些隔膜将子房腔隔为若干部分，每一部分称为一个心室。单雌蕊和离生雌蕊的子房是由一心皮所构成的，均为一室，但有时也出现这种情况，即一心皮雌蕊，其心皮边缘向子房腔内弯曲，深达心皮的内壁，形成分隔子房腔为两半的隔膜，构成假二室子房；或由背缝深压入而纵隔为2室。合生雌蕊的子房，其心室数常有如下几种类型：

（1）心皮展开，彼此以边缘相接合，全部心皮形成子房壁，构成一室。

（2）各心皮向内弯入，在子房的中心彼此互相结合，心皮一部分形成子房壁，一部分形成子房内的隔膜而将子房隔为数室。

（3）心皮的边缘不完全将子房腔隔开，而形成一些不完全的隔膜（有时不完全的隔膜不是由心皮的边缘形成，而是由心皮上的突起形成的，如亚麻等），构成数个互通的心室。

（4）心皮原先彼此结合构成一室，但随着子房的发育，心皮结合处（即腹缝线）向子房腔中央延伸，而长出一些次生假隔膜，把子房隔成二室或更多室，如十字花科植物。

胚珠通常沿心皮的腹缝线着生于子房上，着生胚珠的部位称胎座，因心皮连结的情况不同，而出现各种类型的胎座。单心皮子房，其胚珠沿腹缝线着生，形成边缘胎座，如豌豆、花生、大豆等；多心皮彼此以腹缝线连成一室，其胚珠沿腹缝线着生，开成侧膜胎座，如白菜、油菜、罂粟等；若侧膜胎座的心皮边缘向子房中央伸入，所有的腹缝边缘在子房中央愈合，它们所带的胎座也集中在子房的中央，并且合而为一个胎座，称中轴胎座，如朱槿（大红花）、橙、百合等；如果中轴胎座四周的室壁消失了，整个子房变为一室，室的中央剩下一条游离的柱状胎座，这种胎座便称为特立中央胎座，如石竹、马齿苋等到；特立中央胎座的短柱也有是心皮基部和花托上端愈合，向子房中央伸长而形成的。此外，基底胎座、顶生胎座、悬垂胎座等也与心皮有关系。

果实是被子植物的花经传粉、受精后，由心皮或有花的其他部分参加而形成的器官。根据果实的果皮是仅由心皮发育而成，还是除心皮外，其他花器如花被、花托、花序轴等也参

与果皮的组成，可以区分真果和假果；根据组成果实的心皮及其他组成部分的干湿情况，将果实分为肉果和干果两大类；这两大类又根据心皮的数目、结构特点、开裂情况而划分为若干种类型的果实。总之，心皮的结构，以及受精后心皮及其相连部分的发育情况、决定着果实的性质和类型。

4判断数目

在被子植物分类上，常常需要确定植物的花果是由多少心皮所构成，那么，如何判断花果的心皮数呢？这大致可以从四个方面入手。

（1）看花柱和柱头的数目。一朵花，其雌蕊的子房合生，花柱、柱头分离，则花柱的数目便是构成雌蕊的心皮数目，如水稻、小麦、鸢尾等；若子房及花柱均合生，仅柱头分离，柱头的数目即可代表心皮数目，大多数植物的雌蕊属这种类型，如棉花、朱槿、向日葵等；但如果子房、花柱、柱头全部合生，柱头呈头状，则难以根据柱头数目来推断心皮数，如油菜、马铃薯、柑桔等。

（2）看腹缝线数目。每一心皮都有两条较粗的边脉，在心皮彼此连接时，其边脉叠合成腹缝线，一心皮雌蕊或果实只有一条腹缝线，二心皮便有二条腹缝线，……依此类推，多少个心皮构成的雌蕊或果实就有多少条腹缝线。因此，只要细心地辨认雌蕊或果实腹缝线，便能准确地判断出其心皮的数目。

（3）看心室的数目。大多数植物，其心室数等于心皮数，但如上面讲到的，由于心皮连接方式的复杂化，因而也可以出现心皮数与心室数的不等关系。

（4）看花基数。花基数是花各部的固定数目。大多数植物，其雌蕊中心皮数目和花基数一致，如樟科、十字花科、

百合科等科的植物。这四个方面中，判断花、果的心皮数目，犹以前两方面最为准确，后两方面只是一般性，但四个方面常需要一齐运用，互相验证，互相补充。

（5）看雄蕊的个数。像石竹科和报春花科的植物，它们是特立中央胎座，心皮数目不好判断，可以看雄蕊的数目来确定。

蒴果 瘦果 颖果

荚果 蓇葖果 翅果

角果 双悬果 聚合果

瓠果 核果 浆果

坚果柑果梨果

人心果开心果腰果仁果

单体雄蕊二强雄蕊四强雄蕊

聚药雄蕊多体雄蕊离生雄蕊

两体雄蕊

全国高中生物竞赛大纲

全国高中生物竞赛大纲Last revision on 21 December 2020

全国中学生生物学竞赛纲要 理论部分 全国竞赛理论考试应当注意那些适用于同一类群中大多数生物的生物学概念。考试不应包括特殊事实、例外或者需要特殊或地方经验的某地特有生物的知识。 大部分试题应当考查学生的理解力、科学工作技能以及他们生物学知识的应用。单纯考识记的试题应尽可能的少，不应超过总分的25%。 理论部分应按注明的比例包括以下7个部分： Ⅰ.细胞生物学 25%细胞的结构和功能 * 化学成分 * 细胞器 * 细胞代谢 * 蛋白质合成 * 通过膜的转运 * 有丝分裂和减数分裂 微生物学 生物工程学 Ⅱ.植物解剖和生理（重点是种子植物） 15%

组织和器官的结构和功能 * 光合作用、蒸腾作用和气体交换 * 水分、矿物质和同化物的运输 * 生长和发育 * 生殖（包括蕨类和苔藓） Ⅲ.动物解剖和生理（重点是脊椎动物） 15%组织和器官的结构和功能 * 消化和营养 * 呼吸作用 * 血液循环 * 排泄调节（神经的和激素的） * 生殖和发育 * 免疫 Ⅳ.动物行为学 5% * 行为的体系 * 行为的原因 * 争斗行为 * 习得性行为

Ⅴ.遗传学与进化 15% * 变异：突变和渐变 * 孟德尔遗传 * 多等位性、重组、伴性遗传 * 哈迪温伯格定律 * 演化的机理 Ⅵ.生态学 15% * 生态系统 * 食物关系 * 能流 * 生物地球化学系统 * 演替 * 种群结构和动态 * 生物圈和人 Ⅶ.生物系统学 10%结构和功能；主要类群中典型生物之间的演化和生态的关系 在上述各主题中均应包括有科学思维的原则和生物学方法的原理的题目。 全国竞赛考纲细目

高中生物奥林匹克竞赛试题及答案

高中生物奥林匹克竞赛试题及答案 高中生物奥林匹克竞赛试题及答案 在平时的学习、工作中，我们会经常接触并使用试题，试题是命题者根据一定的考核需要编写出来的。相信很多朋友都需要一份能切实有效地帮助到自己的试题吧？下面是小编精心整理的高中生物奥林匹克竞赛试题及答案，仅供参考，欢迎大家阅读。 一、单项选择题 1．（湖南99初赛）若要通过模拟实验来验证生命进化的第二阶段，应选取的实验材料是 ①海水②NH3、CH4③核苷酸④氨基酸⑤蛋白质⑥核酸⑦粘土 A①②③④⑦B①⑤⑥ C②③④D①②⑤⑥⑦ 2．（湖南97初赛；江苏98）原始生命必需具备的两个基本特征是 ①生长发育②应激性③新陈代谢④遗传变异⑤细胞结构⑥能够繁殖 A③⑥B②④C③⑤D①⑤ 3．（广西97；湖南97初赛；江苏98，99）在生命起源的化学进化过程中，第二阶段形成的物质是

ANH3、CH4B嘌呤、嘧啶 C单糖、核苷酸D原始的蛋白质、核酸 4．（新疆99）生命起源的“化学进化论”已为广大学者所认同，这一假说与“自然发生论”有一点是相同的，这个相同点是 A生命都是从非生命物质中突然产生的 B生命都是从非生命物质产生的 C生命所在目前条件下从非生命物质产生 D生命发生是与宇宙中某些星球的生物相关 5．（湖南98初赛）在生命起源的化学进化进程中，原始界膜的出现发生在 A第一阶段B第二阶段C第三阶段D第四阶段 6．（湖南97复赛；陕西99）据研究原始大气的成分与现代大气的成分大不相同，在完成原始大气向现代大气的演变过程中。起决定作用的是 A自养型细菌B异养型细菌C蓝藻D绿藻 7．（河南97预赛；陕西99）与原始生命的结构组成相似的细胞内容物是 A核仁B线粒体C核糖体D病毒T 8．（广西98）生化分析得知，人体体液中的Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－等无机盐离子的比例跟海水相应比例接近，这个事实证明

2016年全国中学生生物学竞赛试题附答案

2016年全国中学生生物学联赛试题 注意事项：1.所有试题使用2B 铅笔在机读卡上作答； 2.试题按学科分类，单选和多选题混排，单选题每题1分，多选题答案完全正确才可得1.5分； 试卷100题，共计114.5分； 3.答题时间120分钟。 一、细胞生物学、生物化学、微生物学、生物信息学、生物技术（26题，30分） 1.细菌和真核生物都具鞭毛，二者结构不同，运动方式也不同。以下对细菌鞭毛描述不正确的是：（单选） A ．不存在9+2的微管形式 B.可以做360°旋转运动 C.由基体、钩型鞘和鞭毛丝构成 D.微管对之间利用由动力蛋白组成的“手臂”交互前后移动 2.下列哪种信号分子不与细胞表面受体结合（单选） A ．神经递质 B.甾类激素 C.多肽类激素 3.染色质纤维上非组蛋白主要功能是：（多选） A ．组装核小体 B.调控基因表达 C.组成异染色质的主要成分 D.协助DNA 卷曲成染色体 4.下面哪种细胞器是单层膜结构（单选） A.液泡 B.细胞核 C.线粒体 5.与花生和小鼠的细胞分裂直接相关的细胞结构是（单选） A.中心体 B.纺锤体 C.内质网 D.线粒体 6.下列选项中存在同源染色体配对现象的是（多选） D.生长因子 D.叶绿体 A.有丝分裂前期 B.果蝇唾腺染色体 C.减数分裂I 前期 D.减数分裂II 7.下面关于大肠杆菌和酵母的描述，正确的是（多选） A.都有细胞核 B.都有细胞壁 C. DNA 都不与蛋白质结合 D.都有环状DNA 8.BFA （Brefeldin A ）是一种常用的蛋白转运抑制剂，能够抑制蛋白从内质网向高尔基体转运，请问当用 这种药物处理细胞时，细胞内还有哪些结构会在短期内发生变化？（单选） A ．溶酶体，膜泡，质膜 C ．膜泡，线粒体，质膜 B ．溶酶体，过氧化物酶体，质膜 D ．溶酶体，膜泡，叶绿体 E ．细胞内所有的细胞器和膜结构 9.以下哪个因素不会影响蛋白质的等电点：（单选） A ．溶液的pH B.介质中离子的组成 C.蛋白质分子中可解离基团的种类 D.蛋白质分子的大小和形状 10.非竞争性抑制剂与竞争性抑制剂的一个共同点是：（单选） A ．抑制剂和底物结合酶的相同部位 B.两者的Ki 值越小造成的抑制作用越大 C.增大底物浓度可解除两者对酶活性的抑制 D.两者都造成表观Km 值的增加 11.以下维生素中属于水溶性维生素的是：（多选） A ．维生素D 12. I 型糖尿病的发病与下列哪一个因素无关（单选） A.环境 B.遗传 C.自身免疫 13.链脲佐菌素(STZ)是从链霉菌中提取出来的一种抗生素，是一个诱导糖尿病动物模型的常用药物。将小 B ．维生素 C C ．维生素K D ．维生素B 12 D.饮食 鼠对照组(I 组)腹腔注射pH4枸椽酸钠缓冲液，Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组腹腔注射STZ 20、40和80 mg·kg枸椽酸钠 -1 缓冲液，连续注射5天，分别在第4，7，14，21和28天测定小鼠血糖浓度，结果如下：

初中生物奥林匹克竞赛试题修订稿

初中生物奥林匹克竞赛 试题 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

初中生物奥林匹克竞赛试题 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。卷面总分100分，考试时间90分钟。 第I卷（选择题共50分） 答题注意事项： 1．答卷前将密封线内的项目填写清楚。 2．将第I卷的答案填写在“选择题答题栏”中，否则作零分处理。 一、选择题 1．下列哪种植物细胞死亡后还能够发挥其作用（） A．构成导管的细胞 B．厚角组织的细胞 C．形成层的细胞 D．构成导管和筛管的细胞 2．下列哪类生物没有细胞膜（ ） A.SARS病毒 B.草履虫 C.细菌 D.海带 3．下列属于机械组织的是（） A.洋葱鳞片叶表皮 B.双子叶植物茎的形成层 C.木纤维和韧皮纤维 D.槐树叶肉 4．下图是某生态系统食物网的示意图，要使最高营养级的生物的产量最高，把能量集中引向最高营养级的食物链是（） A.A→B→C→E B.A→B→D C.A→D D.A→B→C 5．下列关于动物对温度的适应的叙述，正确的是（） A.在低温条件下，变温动物的寿命较长，随着温度的增高，其平均寿命缩短 B.变温动物在温暖地区完成发育史比在冷的地区慢 C.恒温动物在低温下不能保持恒定的体温，而变温动物的体温随环境温度的升高而有相应的变化 D.温度是动物分布的限制因子，最重要的是地区平均温度 6．把田鼠和大鲵从25℃的环境移到5℃的环境，二者的耗氧量将（） A.均减少 B.均增加 C.前者减少，后者增加 D.前者增加，后者减少 7.下列不属于不定根的是（）。 A.玉米茎基部的根 B.榕树枝条上的根 C.秋海棠叶上的根 D.花生种子萌发时长出的根 8.一棵树茎高1m，在距地面50cm处作一标记，1年后该树的茎长到3m，此时原来的标记距地面（）。 A.2.5 m B.0.5 m C.1.5 m D.3m 9.下列哪一类型的植物的茎柔软、机械组织不发达、茎内有很大的细胞间隙、叶肉质、表皮薄（ ）

全国中学生生物学联赛预赛广西生物学奥林匹克竞赛试题(高一组)

2016年全国中学生生物学联赛预赛广西生物学奥林匹克竞赛试题（高一组） 说明：1.考试时间：120分钟，总分:150分 2.请把全部答案填在答题卡中相应的位置上。 一、单项选择题（每题只有一个正确答案, 1-30题每题1分，31-60题每题2分，共90分） 1.某单细胞生物的细胞内没有叶绿体，但有叶绿素，可以进行光合作用，该生物最可能是( ) A.真核生物 B.原核生物 C.异养生物 D.低等植物 2.不是 ．．施莱登和施旺细胞学说要点的是( ) A.一切动植物都由细胞发育而来 B.新细胞可以从老细胞中产生 C.细胞是一个相对独立的单位 D.所有细胞都来源于先前存在的细胞 3.下列有关生命系统的叙述正确的是( ) A.生命系统中各生物体均具有多种组织、器官和系统 B.生物圈是地球上最基本的生命系统和最大的生态系统 C.肌肉细胞里的蛋白质和核酸属于生命系统的分子层次 D.H1N1流感病毒不属于生命系统，但其增殖离不开活细胞 4.下列化合物中，含化学元素种类最少的一组是（）①胰岛素②乳糖③核苷酸④磷脂⑤脂 肪⑥RNA⑦抗体⑧纤维素A.①②⑦ B.④⑤⑧ C.②⑤⑧ D.③⑥⑧ 5.如图是核酸的基本组成单位，则下列叙述不正确 ．．．的是（） A.若m为胞嘧啶，则a为核糖或脱氧核糖 B.若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 C.若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物 D.若m为胸腺嘧啶，则b一定是构成DNA的基本单位 6.下列关于蛋白质合成的叙述错误的 ．．．是（）A.噬菌体合成自身蛋白质的原料由细菌提供 B.绿色植物吸收的氮主要用于合成蛋白质等 C.tRNA、mRNA、rRNA都参与蛋白质的合成 D.氨基酸脱水缩合产生的水中的氢只来自于氨基 7.下列关于脱氧核糖核苷酸各成分间连接关系中，正确的是（）A.磷酸-脱氧核糖-含氮碱基 B.磷酸-核糖-含氮碱基 C.磷酸-含氮碱基-脱氧核糖 D.脱氧核糖-磷酸-含氮碱基 8.下列过程与生物膜的流动性无关的 ．．．是（）A.抗体的分泌过程 B.动物细胞的有丝分裂 C.植物细胞的质壁分离复原 D.核糖体上合成的蛋白质进入细胞核 9.下列有关细胞器的叙述正确的是（）A.溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器 B.中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增 C.液泡内细胞液的浓度升高导致植物细胞质壁分离 D.叶绿体中基粒和类囊体扩展了捕获光能的膜面积 10.下列关于物质运输的说法正确的是（） A.钾离子主动运输进入细胞，对维持细胞内液渗透压起重要作用 B.尿液中的尿素含量远高于原尿中，是因为肾小管具有很强的分泌功能 C.紫甘蓝叶片被沸水烫后水呈红色，是因为细胞中的色素主动运输到细胞外 D.糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收蔗糖分子和醋酸分子的结果 11.下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是（） A.验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度 B.验证酶的专一性时，自变量一定是酶的种类 C.探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度 D.探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组 12.植物光合作用离不开色素，下列关于高等植物细胞内色素的叙述，正确的是（） A.植物细胞内的色素有4种 B.植物细胞内的色素都可以吸收和传递光能 C.植物细胞内的色素都可以参与光合作用 D.植物细胞内的色素与植物的颜色也有关系 13.下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（） A.光合作用和细胞呼吸都有水分的参与 B.光合作用产生的ATP有一部分用于细胞呼吸 C.光合作用和细胞呼吸的第一阶段都有丙酮酸的产生 D.光合作用进行的同时不一定都伴随着细胞呼吸的进行 14.叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是（） A.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上 B.H2O在光下分解为［H］和O2的过程发生在基质

全国中学生生物竞赛试题与答案

2013年生物竞赛试卷 注意事项：1．所有试卷使用黑色中性笔或钢笔在答题卡上工整作答； 2．试卷单选40题和多选10题，共计50题；多选题多选、漏选或错选均不得分； 3．答题时间45分钟，请各位考生抓紧时间。 Ⅰ卷单选题（70′） 一．基础题（1′× 10 =10′） 1．人体最大的器官是 ( ) A．肺 B．心脏C．皮肤D．肾脏． 2．如果B型血的人受伤需输血，为了防止凝集反应，所输血的血型应该是 ( ) A．A型血 B．B型血 C．O型血 D．AB型血3．某人因外伤出血，血色暗红，血流较缓，紧急的抢救措施是 ( ) A．赶紧送往医院 B．指压法远心端压住 C．消毒后用纱布包扎 D．止血带近心端捆住4．只有人类才能建立的反射是 ( ) A．见红灯停步 B．听见铃声吃食物 C．闻到香味垂涎D．谈虎色变5．试管内有一些植物油，加入配制的消化液后，充分振荡，置于37℃的温水中保温，过一会儿植物油不见了，请分析配制的消化液最合理的一组是（） A 肠液、胰液和胆汁 B 唾液、胃液和肠液 C 肠液、胃液和胰液 D 唾液、胃液和胆汁 6．甲试管血液中加入柠檬酸钠，乙试管血液不加任何试剂，静置一天均得到上清液。那么，这两种液体( ) A．都是血浆 B．都是血清 C．甲是血浆，乙是血清 D．甲是血清，乙是血浆 7．视力正常的人，物像总是准确地落在视网膜上，这主要是由于( ) A．瞳孔可以缩小和放大 B．眼球的前后径可以调节 C．晶状体的曲度可以调节 D．视网膜可以前后移动 8．1971年联合国教科文组织制订了“人与生物圈”的研究计划，其目的主要在于 ( ) A．协调人与生物圈的关系 B．保护生物圈内的各种生物 C．保护地球上的生态环境 D．防止生物圈遭到破坏 9．现代类人猿和人类的共同祖先是 ( ) A．黑猩猩 B．长臂猿 C．森林古猿D．大猩猩 10．下列4组疾病中，都是由蚊子传播的一组是（）。 A.流行性脑脊髓膜炎和疟疾 B.流行性乙型脑炎和丝虫病 C.猩红热和流行性乙型脑炎 D.伤寒和黑热病 二．水平题（2′× 30=60′） 11.地球上最早的细胞大约出现在距今 ( ) A．4亿年一8亿年 B．8亿年一12亿年 C．20亿年一23亿年D．36亿年一38亿年 12为检验一个病人是否患糖尿病，通常在其尿液里需加入的试剂是 ( ) A．双缩尿试剂B．饱和氯化钠溶液 C．新制的斐林试剂D．新制的苏丹Ⅲ染液 13．通常情况下，分子式C63H103N17S2的多肽化合物中最多含有肽键() 个 A．63个 B．62个 C．17个D．16 14．生长在沙漠的—一些植物的根毛中，细胞内的水分比周围土壤中的水分多，在这种情况下更多的水分要进人植物的根毛需要靠( ) A.水解作用B．主动运输C．胞质环流D．渗透 15．细胞分裂过程中形成的纺锤体其主要成分是：

全国中学生生物竞赛试题与答案

2013年生物竞赛试题 注意事项:1.所有试题使用黑色中性笔或钢笔在答题卡上工整作答; 2.试题单选40题与多选10题,共计50题;多选题多选、漏选或错选均不得分; 3.答题时间45分钟,请各位考生抓紧时间。 Ⅰ卷单选题(70′) 一.基础题(1′×10 =10′) 1.人体最大的器官就是( ) A.肺 B.心脏 C.皮肤 D.肾脏. 2.如果B型血的人受伤需输血,为了防止凝集反应,所输血的血型应该就是( ) A.A型血 B.B型血 C.O型血 D.AB型血 3.某人因外伤出血,血色暗红,血流较缓,紧急的抢救措施就是 ( ) A.赶紧送往医院 B.指压法远心端压住 C.消毒后用纱布包扎 D.止血带近心端捆住 4.只有人类才能建立的反射就是( ) A.见红灯停步 B.听见铃声吃食物 C.闻到香味垂涎 D.谈虎色变 5.试管内有一些植物油,加入配制的消化液后,充分振荡,置于37℃的温水中保温,过一会儿植物油不见了,请分析配制的消化液最合理的一组就是( ) A 肠液、胰液与胆汁 B 唾液、胃液与肠液 C 肠液、胃液与胰液 D 唾液、胃液与胆汁 6.甲试管血液中加入柠檬酸钠,乙试管血液不加任何试剂,静置一天均得到上清液。那么,这两种液体( ) A.都就是血浆 B.都就是血清 C.甲就是血浆,乙就是血清 D.甲就是血清,乙就是血浆 7.视力正常的人,物像总就是准确地落在视网膜上,这主要就是由于( ) A.瞳孔可以缩小与放大 B.眼球的前后径可以调节 C.晶状体的曲度可以调节 D.视网膜可以前后移动 8.1971年联合国教科文组织制订了“人与生物圈”的研究计划,其目的主要在于( ) A.协调人与生物圈的关系 B.保护生物圈内的各种生物 C.保护地球上的生态环境 D.防止生物圈遭到破坏 9.现代类人猿与人类的共同祖先就是( ) A.黑猩猩 B.长臂猿 C.森林古猿 D.大猩猩 10.下列4组疾病中,都就是由蚊子传播的一组就是( )。 A、流行性脑脊髓膜炎与疟疾 B、流行性乙型脑炎与丝虫病 C、猩红热与流行性乙型脑炎 D、伤寒与黑热病 二.水平题(2′×30=60′) 11、地球上最早的细胞大约出现在距今( ) A.4亿年一8亿年 B.8亿年一12亿年 C.20亿年一23亿年 D.36亿年一38亿年 12为检验一个病人就是否患糖尿病,通常在其尿液里需加入的试剂就是( ) A.双缩尿试剂 B.饱与氯化钠溶液 C.新制的斐林试剂 D.新制的苏丹Ⅲ染液 13.通常情况下,分子式C63H103N17S2的多肽化合物中最多含有肽键() 个 A.63个 B.62个 C.17个 D.16 14.生长在沙漠的—一些植物的根毛中,细胞内的水分比周围土壤中的水分多,在这种情况下更多的水分要进人植物的根毛需要靠( ) A、水解作用 B.主动运输 C.胞质环流 D.渗透 15.细胞分裂过程中形成的纺锤体其主要成分就是:

全国高中生物奥林匹克竞赛考试大纲

全国高中生物奥林匹克竞赛考试大纲 一、细胞生物学和生物化学 1．细胞结构、功能、分裂（细胞周期：可用放射性标记物进行研究）细胞膜控制物质进出的功能：选择透过性（协助扩散、主动运输）内吞和外排作用细胞骨架：微丝、微管等 原核细胞（典型的原核生物：蓝藻和细菌）与真核细胞的区别 有丝分裂实验步骤及所用到的材料 2．DNA、RNA（核酸）组成单位、空间结构及其变性、复性等问题。蛋白质的组成单位、空间结构及其变性、复性等问题。 3．提取DNA的实验（原理、过程、注意问题） 4．DNA复制过程、转录、翻译过程（中心法则） 5．鉴定蛋白质、脂肪、还原性糖（及淀粉：直链淀粉和支链淀粉）的方法、颜色变化 6．电泳方法 7．蛋白质的差异（结构上）和氨基酸（20种）的差异 8．血红蛋白的功能、结构（猪、人、牛的某一区段相似：功能相似—携带氧） 9．酶的特性及其影响因素：相关实验 10．蛋白质类型：组合蛋白和功能蛋白 二、遗传学及进化理论 1．遗传学三大规律：分离、自由组合、连锁与交换、伴性遗传（常、性染色体；性别决定） 2．生物的变异：基因突变、基因重组、染色体变异 3．原始生命的起源过程、现代进化理论、人类起源自然选择学说主要内容生物进化的证据：最可靠：化石

比较解剖学：同源器官和同功器官胚胎发育学：早期具有相似的特征：尾和鳃裂考点提示： （一）遗传病及其分析 1．常染色体显隐性遗传病、性染色体显隐性遗传病 2．计算发病率、预测某家族未来发展趋势 3．单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病 （二）数量遗传与质量遗传的特点 （三）群体遗传平衡定律（哈德—温伯格定律） （四）袁隆平：3系杂交水稻及杂交育种细胞核不育和细胞质不育问题 （五）复等位基因 三、动物学 1．动物冬眠的生理意义：对寒冷和食物不足的一种适应 2．昆虫的变态（完全变态和不完全变态） 3．动物分类学（无脊椎动物及脊椎动物的主要类群及其特点：初二第三册）四、植物学 1．植物主要类群及其主要特征（特别是种子植物：花的结构：初二第三册）2．胞间连丝、植物导管与筛管及其作用 3．组织培养方法、优点 4．逆境生理：植物在反常环境里（高温、低温、干旱、盐碱地等）所表现出来的现象。 5．光合作用：C3（卡尔文循环）植物、C4植物及其区别 6呼吸作用：三羧酸循环

全国高中生物竞赛题目附答案

2010全国中学生生物学联赛试卷 注意事项： 1．使用28铅笔在机读卡上做答； 2．试题按学科分类，单选与多选混排，每小题只标明分值，分值不代表是否为多选，是否多选可从题干中判断。答案完全正确才可得分： 3．答题时间120分钟，全卷共l20道题l60分。 第一部分29道题(40分) 1．在细胞质膜的组成中，胆固醇分子 (1分) A．仅存在于高等动物细胞中 B．仪存在于高等植物细胞中 C．高等动植物细胞中都存在 D．还未确定 2．细胞质膜上具备的钠钾泵每消耗一一个ATP分子将会 (1分) A．向细胞内转入2个K+向细胞外转出2个Na+ B．向细胞内转入2个Na+向细胞外转出2个K+ C．向细胞内转入3个K+向细胞外转出2个Na+ D．向细胞内转入2个K+向细胞外转出3个Na+ 3．构成溶酶体的各种酶完成合成最终是在那一个部位 (1分) A．在游离核糖体上 B．在粗面内质网的核糖体上 C．同时在游离和粗面内质网核糖体上 D．在这两种核糖体上轮流进行 4．下列分子中不能通过无蛋白脂双层膜的是哪一项 (1分) A．二氧化碳 B．乙醇 C．尿素 D．葡萄糖 5．以下哪种组蛋白不属于核小体的核心蛋白 (1分) A．Hl B．H2A C．H2B D．I-13 E．H4 6．下列哪些细胞器具有质子泵 (2分) A．内质网 8．高尔基体C．溶酶体 D．线粒体 E．叶绿体 7．线粒体在合成ATP过程中需要下列哪些条件 (2分) A．基质中含有0： B．基质中含ADP C．基质中的H+浓度大于膜间隙D．基质中的H+浓度小于膜间隙 8．在细胞减数分裂过程中会出现下列哪些现象 (2分) A．同源染色体配对 B．DNA复制

最新-2018年江苏省中学生生物学奥林匹克竞赛初赛试题 精品

2018年江苏省中学生生物学奥林匹克竞赛初赛试题 注意事项：1．使用2B铅笔在机读卡上答题； 2．认真审题，按题意和要求作答； 3．考试时问：2018年4月19日9：00—11：00，全卷150分。 一、单项选择题(四选一，每题l分，共90分) 1．用人工营养液培植黄瓜，若过一段时间，营养液中缺少镁，那么颜色首先由绿转黄的部位应是：A．茎尖B．新生叶C．植株中部叶片D．植株下部叶片 2．在光照、温度等条件适宜的情况下，给植物以H218O，过一段时间后测定，可发现180存在于：A．三碳化合物中B．淀粉中C．周围空气中D．葡萄糖中 3．昆虫身体不是由细胞构成的结构是： A．触角B．外骨骼C．复眼D．后足 4．有一种鱼在繁殖季节，雄鱼对腹面红色的各种鱼形模型奋力攻击，而对腹面不是兰色的鱼形模型则无反应。这种行为属于： A．习惯化B．固定动作格局C．敏感化D．经典条件反射 5．植物的水分临界期是指植物： A．对水分缺乏最敏感的时期B．需水量最多的时期 C．需水终止期D．生长最快的时期 6．不属于三羧酸循环的中间代谢物是： A．乙酸B．苹果酸C．柠檬酸D．异柠檬酸 7．关于糖酵解的叙述不正确的是： A．几乎发生在所有的活细胞内，不论是原核细胞，还是真核细胞 B．既要消耗ATP，也能产生A TP C．总是发生在细胞液(胞质溶胶) D．不需要氧气，因此有无氧气对它的速率没有任何影响 8．生物合成的还原剂通常是： A．H28．NADPH C．NADH C．FADH2 9．在地球上刚刚出现生命的时候，大气中缺乏的气体是： A．氧气B．甲烷C．氨气D．硫化氢’ 10．以下关于酶的叙述正确的是： A．所有的酶都是蛋白质B．酶既催化正反应，也催化逆反应 C．酶能改变反应的平衡常数D．温度越高，酶促反应速度越快 11．α螺旋和β折叠属于蛋白质的： A．一级结构B．二级结构C．三级结构D．四级结构 12．人和大猩猩在细胞色素c的氨基酸序列上完全相同，由此你不应该得出的结论是：A．两种生物的细胞色素c的三级结构一定相同B．这两种生物的亲缘关系十分接近C．这两种生物的细胞色素c的基因的碱基序列完全相同D．两种生物的细胞色素c的功能完全相同13．类病毒的组成是： A．RNA B．DNA C．RNA+蛋白质D．DNA+蛋白质 14．有一个营养口服液的广告声称其中含有大量的ATP，能够为机体提供动力，对此你应该认为：A．可信，因为ATP是细胞内通用的能量货币B．不可信，因为它在消化道内立刻被水解 C．不可信，因为它很难进入细胞D．不可信，因为它会诱导免疫反应 15．过夜的韭菜不能吃，是因为会产生大量的亚硝酸盐。亚硝酸盐危害健康是因为它在体内：A．导致酶和蛋白质的变性B．导致DNA的损伤，诱发细胞癌变

2020年全国中学生生物学联赛试题(含评议稿答案)

2020年全国中学生生物学联赛试题（含评议稿答案） 注意事项：1.所有试题使用2B铅笔在机读卡上作答； 2.试题按学科分类，单选和多选题混排。未注明的题目均为单选题，每题1分； 多选题均已注明，每题1.5分，多选题答案完全正确才可得分； 3.试卷103题，共计121分，答题时间120分钟。 一.细胞生物学.生物化学.微生物学.生物信息学.生物技术24题 1.在传统的TRIzol法提取RNA中使用了苯酚和氯仿，以下说确的是（多选）（） A.苯酚可以裂解细胞 B.氯仿可以用于抽提样品中残存的苯酚 A、氯仿可以使DNA变性 D.氯仿可以用于抽提样品中的一些脂溶性杂质 2.绿色荧光蛋白GFP外周围成圆柱状的栅栏的是蛋白质的一种二级结构（如图）。关于这种二级结构及结构中常见的氨基酸，下列组合正确的有（多选）（） A.α-螺旋；Phe B.α-螺旋；Gly C.β-折叠；Phe D.β-折叠；Tyr 3.从含有N端6*His标签的GFP蛋白的大肠杆菌裂解液中纯化GFP的层析方法首 选（） A.疏水相互作用层析 B.离子交换层析 C.固定化金属离子亲和层析 D.凝胶过滤层析 4.想要分离纯化一种等电点是4.0的目的蛋白，当在pH为7.0的溶液还含有等电点分 别为6.0.7.5.8.5的3种杂蛋白时，纯化目的蛋白应优先选用的层析方法是（） A.阴离子交换色谱法 B.阳离子交换色谱法 C.凝胶过滤层析 D.疏水相互作用层析 5.在正常细胞中过度增强脂肪酸氧化则抑制葡萄糖的氧化代，能够解释该机制的说法有（多选）（） A.脂肪酸氧化产生乙酰-CoA，后者通过变构激活丙酮酸脱 氢酶复合物（PDHc）激酶，来磷酸化PDHc，从而抑制 PDHc活性 B.脂肪酸氧化产生的乙酰-CoA不能全部进入TCA循环彻 底氧化，多余的乙酰-CoA转化为柠檬酸，被运至胞浆中 C.柠檬酸变构抑制糖酵解途径中关键酶的活性 D.脂肪酸氧化产生的乙酰-CoA通过激活PEP羧激酶 的活性，从而减少PEP的生成 6.肿瘤细胞与正常细胞的代存在很大差异，肿瘤细胞 在有氧条件下通过糖酵解消耗大量葡萄糖。研究人员 发现肿瘤抑制因子p53与葡萄糖-6-磷酸脱氢酶结合 并抑制其活性。以下解释错误的是（） A.在正常细胞中，葡萄糖通过糖酵解途径和三羧酸循 环为细胞生长提供能量 B.在p53发生突变或缺失的肿瘤细胞中，受p53抑制 的糖代途径被激活，大量葡萄糖被消耗 C.葡萄糖-6-磷酸脱氢酶是糖酵解途径中的一个酶 D.肿瘤抑制因子p53在代平衡调控中发挥作用 7.研究者用一个mRNA分子与包含相应基因的基因组DNA杂交，在电子显微镜下观察到如右图所示的分子杂交结果。根据实验结果推断，问号箭头所指的那段DNA最有可能属于（）

河南省焦作市一中2020年生物奥林匹克竞赛选拔赛试卷

河南省焦作市一中2020年生物奥林匹克竞赛选拔赛试卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共40题；共82分) 1. （2分） (2011七下·盐城竞赛) 最早的一架复式显微镜的创制者是（） A . T Schwann B . A van Leeuwenbeck C . Z Jansen D . R Hakoe 2. （2分） (2011七下·盐城竞赛) 细胞质中合成的叶绿体蛋白在N端含有一个额外的氨基酸序列，称为（） A . 信号肽 B . 导肽 C . 转运肽 D . 寡肽 3. （2分）(2011·盐城) 植物的根既能吸收土壤中的氮、磷、钾等营养物质，又能将其它不需要的物质挡在外面，这主要是由于（） A . 细胞壁具有保护细胞的功能 B . 细胞膜具有保护细胞的功能 C . 液泡与吸水和失水有关 D . 细胞膜具有控制物质进出的功能 4. （2分） (2016七上·永定期中) 植物细胞分裂时，变化最明显的结构是（） A . 细胞壁 B . 细胞膜 C . 细胞质 D . 细胞核 5. （2分） (2018八下·常德期中) 下图是四种不同生物的细胞结构图，其中为人的口腔上皮细胞结构图的是（） A . B .

C . D . 6. （2分） (2011七下·盐城竞赛) 为动物细胞间的物质交换，化学信息的传递提供直接通道的是（） A . 间隙连接 B . 紧密连接 C . 桥粒 D . 胞间连接 7. （2分） (2011七下·盐城竞赛) 下列关于核酸的描述中，哪项是不正确的（） A . 核酸既有磷酸基团又有碱性基团，所以是两性电解质，因磷酸的酸性强，通常表现为酸性 B . 核酸变性后会发生减色效应，而复性时会发生增色效应 C . 核酸的最高紫外吸收峰值接近260nm D . G—C对的含量愈高，介质的离子强度越高，核酸的Tm值就越高 8. （2分） (2018八下·无锡月考) 在盐碱地栽种植物不易成活的主要原因是（） A . 土壤里水分太多 B . 土壤里温度太低 C . 土壤溶液浓度过大 D . 土壤里肥料太多 9. （2分） (2011七下·盐城竞赛) 植物通过春化作用接受低温影响的部位是（） A . 根尖 B . 茎尖生长点 C . 幼叶 D . 成熟叶 10. （2分） (2011七下·盐城竞赛) 赤霉素被广泛用于啤酒工业，主要是利用其哪种生理作用? （） A . 诱导α—淀粉酶形成 B . 诱导果糖磷酸化酶形成 C . 抑制α—淀粉酶形成 D . 抑制果糖磷酸化酶形成 11. （2分） (2011七下·盐城竞赛) 菊花开花临界日长为15小时，为使它提早开花需进行日照处理的时间必须要（）

2018年全国中学生生物学联赛试题(北斗学友版)

2018年全国中学生生物学联赛试题 注意事项： 1.所有试题使用2B铅笔在机读卡上作答； 2.试题按学科分类，单选和多选题混排。单选题每题1分，多选题每题1.5分，多选题答案完全正确才可得分； 3.试卷116 题，共计134 分，答题时间120 分钟。 一、细胞生物学、生物化学、微生物学、生物信息学、生物技术：31题 1.DNA双螺旋模型是在下列哪几个研究的基础上提出的？（多选） A.X-光衍射实验数据表明DNA 是一种规则螺旋结构 B.DNA密度测量说明这种螺旋结构应有两条链 C.三个连续的核苷酸代表一个遗传密码 D.不论碱基数目多少，G 的含量总是与C 一样，而A 与T 也是一样的 2.定量分析组织中特异mRNA 丰度的方法有（多选） A.Southern blotting B.Northern blotting C.Western blotting D.Real-time PCR 3.真核生物mRNA 的5′端有帽子结构，对于该结构叙述错误的是（单选） A.引导mRNA 由细胞核进入细胞质基质 B.保护mRNA 免遭核酸酶的破坏 C.在转录刚起始就已形成 D.经常被甲基化 4.以下哪种显微镜能用于观察某种蛋白在细胞内的定位（多选） A.相差显微镜 B.荧光显微镜 C.透射电子显微镜(免疫胶体金标记） D.扫描电子显微镜 5.已分化的人体细胞如表皮细胞重编程为干细胞之后，以下哪种蛋白的表达会发生明显变化？（单选） A.微丝蛋白 B.端粒酶 C.组蛋白 D.蛋白水解酶 6.一种定位于滑面内质网（sER）的功能蛋白需要在高尔基体进行加工，这种蛋白从翻译合成到定位的路径，如下描述正确的是（单选） A.附着核糖体—粗面内质网—高尔基体—滑面内质网 B.游离核糖体—粗面内质网—高尔基体—滑面内质网 C.附着核糖体—高尔基体—粗面内质网—滑面内质网 D.游离核糖体—高尔基体—粗面内质网—滑面内质网 7.细胞生长时需要扩展细胞膜，可以通过以下哪种生命活动实现（单选） A.胞吞 B.分裂 C.胞吐 D.迁移 8.在生物体内，每个蛋白质分子都由相应的基因编码，基因在细胞核内被转录成mRNA，然后在细胞质内被翻译成蛋白质。抗体分子（IgG）是一种由浆细胞（效应B 细胞）合成，可被免疫系统用来鉴别与中和外来抗原如细菌、病毒等的蛋白质。有人从浆细胞中提取了mRNA，经逆转录得到编码抗体蛋白亚基的cDNA，并克隆到表达载体。然后用该表达质粒分别在体外非细胞体系（下图带1），培养细胞（带2）和纯化的微粒体（带3）中合成该cDNA 所编码的抗体蛋白亚基，并用SDS-聚丙酰胺凝胶电泳测定所合成的多肽链的分子量。电泳结果如下图所示（注意【北斗学友】：电泳条带从上到下分子量的变化，较高的条带分子量大，而较低的条带分子量小），在非细胞体系中合成的多肽分子量大（带1）；而在体外培养细胞和纯化的微粒体上合成的抗体蛋白亚基与从动物血液中分离到的抗体蛋白亚基一样，分子量小。从这些结果可以推测：（单选）

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第一章生物学的学习策略和解题技巧 一、树立正确的生物学观点 树立正确的生物学观点是学习生物的重要目标之一，正确的生物学观点又是学习、研究生物学的有力武器，有了正确的生物学观点，就可以更迅速更准确地学到生物学知识。所以在生物学学习中，要注意树立生命物质性、结构与功能相统一、生物的整体性、生命活动对立统一、生物进化和生态学等观点。 1．生命物质性观点 生物是由物质组成，一切生命活动都有其物质基础。从万物之灵的人类到单细胞的细菌，以及无细胞结构的病毒等，所有生物都是由碳、氢、氧、氮、硫、磷、钙、铁、铜等几十种化学元素组成的，并且这几十种化学元素在无机自然界都是可以找到的。生物体能够完成各种各样的生命活动，而一切生命活动都是通过一定的生命物质来实现的，如果没有生命物质也就没有生命活动。 2．结构与功能相统一的观点 结构与功能相统一的观点包括两层意思：一是有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；二是任何功能都需要一定的结构来完成。例如叶的表皮是无色透明的，表皮细胞排列紧密，向外一面的细胞壁上有透明而不易透水的角质层。表皮的这种结构的存在，就既利于阳光透过，又能防止叶内水分过多地散失，还能保护叶内部不受外来的伤害；而阳光透入，防止水分散失，保护叶内组织，又需要一定的结构来完成，这就是表皮。 3．生物的整体性观点 系统论有一个重要的思想，就是整体大于各部分之和，这一思想也完全适合生物领域。不论是细胞水平、组织水平、器官水平，还是个体水平，甚至包括种群水平和群落水平，都体现出整体性的特点。例如，细胞膜、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、质体、液泡等细胞器都有其特有的功能，但是只有在它们组成一个整体——细胞的时候才能完成新陈代谢的功能，如果离开了细胞的整体，单独的一个细胞器是无法完成它的功能的。 4．生命活动对立统一的观点 生物的诸多生命活动之间，都有一定的关系，有的甚至具有对立统一的关系，例如，植物的光合作用和呼吸作用就是对立统一的一对生命活动。光合作用的实质是合成有机物，储存能量；呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。很明显，两者之间是相互对立的。呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物，可以说，如果没有光合作用，呼吸作用就无法进行；另一方面，光合作用过程中，原料和产物的运输所需要的能量，也正是呼吸作用释放出来的，如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行。因此说，呼吸作用和光合作用又是相互联系、相互依存的。只有光合作用和呼吸作用的共同存在，才能使植物体的生命活动正常进行。 5．生物进化的观点 辩证法认为，一切事物都处在不断地运动变化之中，任何事物都有一个产生、发展和灭亡的过程。生物界也不例外，也有一个产生和发展的过程，所谓产生就是生命的起源，所谓发展就是生物的进化。生命的起源经历了从无机小分子物质生成有机小分子物质，再形成有机高分子物质，进而组成多分子体系，最后演变为原始生命的变化过程；生物的进化遵循从简单到复杂，从水生到陆生、从低等到高等的规律。

2016全国高中生物奥林匹克竞赛精彩试题

高中生物奥林匹克竞赛试题 一、单项选择题 1.研究生物学问题的方法有：①推论②结论③问题④实验⑤观察⑥假设，其研究的步骤应是 A ③⑥①④⑤② B ③⑥④⑤①② C ⑤③①⑥④② D ⑤③⑥①④② 2.甲、乙、丙、丁、戊是有关显微镜的几个操作步骤，右边两图是在显微镜下观察到的番茄果肉细胞，要将图1转换为图2，所列A、B、C、D4种操作顺序中，正确的应是 甲.转动粗准焦螺旋乙.转动细准焦螺旋丙.调节光圈丁.转动转换器戊.移动玻片 A 甲→乙→丙→丁 B 丁→丙→乙 C 戊→丁→丙→乙 D 丁→戊→甲→丙 3.生物学实验中常用普通光学显微镜观察细小物体，若物体被放大50倍，这里“被放大50倍”是指该细小物体的 A 体积 B 表面积 C 像的面积 D 长度或宽度 4.在鉴定种子中含淀粉成分时，右图所示液体的颜色分别是(已滴完) A 白色、黑色 B 乳白色、蓝色 C 棕色、黑色 D 棕色、蓝色 5.在观察青蛙心脏活动的实验中，为了保证心脏能正常的代谢，要用生理溶液灌注心脏，所用生理溶液的溶质质量分数是 A 0.9% B 0.7% C 0.6% D 0.5% 6.在解剖蚯蚓时，主要目的是详细观察蚯蚓的神经系统，同时也希望能看到它的主要血管，解剖的方法最好是 A 沿着背部中线将体壁纵切 B 沿着身体两侧中线将体壁纵切 C 沿着腹面正中线将体壁纵切 D 将蚯蚓横切，剪成3段 7.采集飞翔的昆虫时，手执捕虫网正确的捕法是 A 从背后兜捕 B 迎面兜捕 C 从上向下兜捕 D 从下向上兜捕 8.观察胞间连丝的理想材料是 A 厚壁细胞 B 薄壁细胞 C 导管 D 表皮细胞 9.制作草履虫装片时，吸取一滴草履虫培养液的位置是 A 培养液的底层 B 培养液的表层 C 培养液的中层 D 培养液的中下层

高中全国生物竞赛题

高二生物竞赛试题 时量：90分钟满分：100分 一、选择题：本题共30小题，每小题2分，共60分。每题只有一个选项最符合题意。1．一些实验必须先制作玻片标本，然后在显微镜下观察。下面的实验过程错误的是： A、脂肪鉴定：切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察 B、有丝分裂观察：解离根尖→染色→漂洗→制片→观察 C、质壁分离观察：撕取鳞片叶表皮→制片→观察→滴加蔗糖溶液→观察 D、细胞质流动观察：取黑藻小叶→制片→观察 2．组成生物体的化学元素在生物体中起重要作用，下列几种元素与光合作用的关系叙述中，正确的是： A．C是组成碳水化合物的基本元素，在光合作用中C元素从CO2经C3、C5形成(CH2O) B．N是叶绿素的组成成分，没有N植物就不能进行光合作用 C．O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自H2O D．P是构成ATP的必需元素，参与光合作用中光反应和暗反应过程中有ATP的合成 3．下图是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积 的变化图，在此变化过程中最可能合成的是： A．结构蛋白B．分泌蛋白C．糖元D．脂质 4．原核细胞和真核细胞虽然在结构和功能上都有很大 的差别，但二者具有基本的共性。下列列举中不属于 这种基本共性的是： A．具有细胞膜B．具有DNA和RNA C．具有相同的细胞分裂方式D．具有核糖体 5．在高倍显微镜下，观察处于有丝分裂的中期的植物细胞，都能看到的结构是：A．同源染色体、细胞壁、纺锤体B．染色体、赤道板、细胞膜 C．细胞壁、细胞膜、核膜、核仁D．染色体、纺锤体、赤道板 6．下表为环腺苷酸（cAMP）和环鸟苷酸（cGMP）的浓度（M l、M2、M3、M4表示浓度，且M l

全国生物竞赛试题(含答案)

2004年全国中学生生物学联赛理论试题 省市______姓名_______学校___________班级_________考号____________ 注意事项：1．在答题纸上做答 2．考试时间：2004年5月16日9：00-11：00，全卷140分 一、选择题(四选一，每题1分，共100分) 1．高等植物的减数分裂发生在 A．配子形成前B．配子形成后C．孢子形成前D．孢子形成后 2．我们常吃的豆芽菜，它是黄豆或绿豆的幼苗，它们的体型挺拔是由于 Ａ．有发达的机械纽织B．有发达的通气组织 Ｃ．有厚的角质层D．细胞的膨胀现象 3．旱生植物体不具有的特征是 A．叶片变小或退化B．茎肉质化Ｃ．表皮细胞的角质加厚D．叶片上缺少气孔 4．水生被子植物茎的结构特征是 A．表皮形成根毛B．机械组织发达C．通气组织发达D．木质部发达 5．裸子植物与被子植物种子的主要区别是 A．种皮有无B．胚的大小Ｃ．胚乳来源不同D．胚乳有无 6．植物维管束中的导管在执行其功能时 Ａ．是死的B．是活的，只有细胞壁木质化了 Ｃ．是活的，只有其核仁消失了D．是活的，只有一个大液泡 7．一个豆荚中的种子粒，决定于 A．花中雌蕊的数目B．雌蕊中心皮的数目 C．子房中胚珠的数目D．胚囊中胚的数目 8．大树中水分向上运输时，下列哪一项因素最重要 A．韧皮部中的毛细管作用B．木质部的主动运输Ｃ．叶的蒸腾作用D．吐水 9．一学生将唾液加入淀粉溶液中，然后置于以下各条件处理，希望将淀粉转变为单糖和双糖，试问在他的实验中哪个条件最好 A．将混合物置于4℃冰箱内B．将混合物置于30℃温箱内 C．将混合物煮沸后置于30℃温箱内Ｄ．将混合物置于70℃温箱内 10．某植物的染色体数是24，其大孢子母细胞发生了减数分裂，所形成的细胞有三个退化，一个细胞发生三次有丝分裂，共形成几个细胞?其细胞中各含有多少条染色体 A．4个细胞各含有12条染色体B．4个细胞各含有24条染色体 C．8个细胞各含有12条染色体D．8个细胞各含有24条染色体 11．细胞进行有氧呼吸时电子传递是在 A．细胞质内B．线粒体的内膜C．线粒体的膜间腔内D．基质内进行 12．地球上生命的能量始源于 A．食物B．水C．太阳D．ATP 13．蛾类的复眼在光线很暗的情况下也可以成像的重要原因之一是 A．有角膜晶体B．色素细胞结构特殊Ｃ．晶锥结构特殊D．视杆结构特殊 14．引起动物呼吸加快、心跳加快、心脏收缩加强、外周小血管收缩的激素是 A．甲状腺索B．胰岛素 Ｃ．肾上腺聚D．脑下垂体前叶分泌的促肾上腺皮质激素 15．尿酸是以下哪些动物的主要排泄物 A．哺乳类、鸟类、甲壳类B．爬行类、昆虫、哺乳类