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生物體細胞的特點范文1
的改變而引起的變異（2）種類：①缺失：染色體 缺失引起的變異②重復：染色體中
某一片段引起的變異③易位：染色體的某一片段移接到另一條
上引起的變異④倒位：染色體中某一片段
引起的變異 （3）結果：使排列在染色體上的基因或 發生改變，從而導致性狀的變異（4）舉例：貓叫綜合征，是由于人的第5號染色體部分引起的遺傳病.2.染色體數目的變異（1）概念：由
而引起的變異（2）類型：①細胞內
的增加或減少②細胞內的染色體數目以
的形式成倍增加或減少.（3）結果：使基因的數量增加或減少（4）舉例：三倍體無子西瓜等.3.與染色體數目變異有關的概念（1）染色體組：細胞中的一組染色體，它們在和上各不相同，攜帶著控制生物生長發育的全部遺傳信息.（2）二倍體：由 發育而成，體細胞中含有 染色體組，包括幾乎全部動物和過半數的高等植物.（3）多倍體：①概念：由發育而來，體細胞中含或染色體組的個體.其中，體細胞中含有三個染色體組的叫做，含有四個染色體組的叫做.例如，
是三倍體，
是四倍體. ②分布：在
中常見，在
中極少見.③特點：與二倍體植株相比，多倍體植株常常是莖稈
，葉片、果實和種子都
，
等營養物質含量豐富.（4）單倍體：①概念：由
發育而來，染色體數和染色體組數是正常體細胞的一半，即體細胞中含有染色體數目的個體.②特點：與正常植株相比，植株長得
，且.4.低溫誘導植物染色體數目變化的實驗（1）實驗原理：低溫抑制
的形成，以致影響
被拉向兩極，細胞不能分裂成兩個子細胞，于是染色體數目改變.（2）方法步驟：洋蔥根尖培養固定制作裝片（解離
制片）觀察.（3）試劑及用途：①卡諾氏液： ②改良苯酚品紅染液：③解離液[15%的鹽酸和95%的酒精混合液（1∶1）]：[預習反饋]1.發生在兩條同源染色體之間和非同源染色體之間的互換產生的變異類型相同嗎？2.人工誘導多倍體目前最常用而且最有效的方法是什么？ 無子西瓜和無子番茄哪一種變異可以遺傳？3. 秋水仙素作為一種植物堿可以誘發基因突變和染色體變異，它分別作用在細胞分裂的什么時期？ 4.原核生物中可遺傳變異的來源是什么？二、重難點整合1.三種可遺傳變異的比較基因重組基因突變染色體變異概念因基因的重新組合而發生的變異基因結構的改變，包括DNA堿基對的增添、缺失和替換染色體結構或數目變化而引起的變異類型①非同源染色體的非等位基因自由組合②同源染色體上的非姐妹染色單體之間交叉互換①自然狀態下發生的-自然突變②人為條件下發生的-誘發突變①染色體結構變異②染色體數目變異適用范圍真核生物進行有性生殖產生配子時在核遺傳中發生任何生物均可發生（包括原核、真核生物及非細胞結構的生物）真核生物核遺傳中發生產生結果只改變基因型，未改變基因的結構，既無“質”的變化，也無“量”的變化產生新的基因，發生基因“種類”的改變或“質”的改變，但量未變可引起基因“數量”上的變化意義形成多樣性的重要原因，對生物進化有十分重要的意義生物變異的根本來源，提供生物進化的原始材料對生物進化有一定意義育種應用雜交育種誘變育種單倍體、多倍體育種思考1基因突變和染色體變異哪一種可以用顯微鏡直接觀察到？2.染色體組和染色體組數目的判斷（1）一個染色體組中所含染色體的特點①不含同源染色體②染色體形態大小和功能各不相同③含有控制一種生物性狀的一整套基因，但不能重復（2）確定某生物體細胞中染色體組數目的方法 ①細胞內形態相同的染色體有幾條，含有幾個染色體組.如圖1細胞中相同的染色體有4條，此細胞中有4個染色體組.②根據基因型來判斷.在細胞或生物體的基因型中，控制同一相對性狀的基因出現幾次，則有幾個染色體組，如基因型為AaaBBb的細胞或生物體含有3個染色體組.也可以記作：同一個字母不分大小，重復出現幾次，就是幾個染色體組.控制同一相對性狀的基因位于同源染色體上，所以有幾個等位基因就意味著有幾條同源染色體.③根據染色體的數目和染色體的形態數來推算.染色體組的數目=染色體數/染色體形態數.例如，果蠅體細胞中有8條染色體，分為4種形態，則染色體組的數目為2個.思考2染色體組與基因組有沒有區別？3.二倍體、多倍體與單倍體（1）二倍體、多倍體與單倍體的比較二倍體多倍體單倍體概念體細胞中含2個染色體組的個體體細胞中含3個或3個以上染色體組的個體體細胞中含本物種配子染色體數的個體染色體組2個3個或者3個以上1至多個發育起點受精卵受精卵配子自然成因正常有性生殖未減數的配子受精；合子染色體數目加倍單性生殖（孤雌生殖或孤雄生殖）植物特點正常果實、種子較大，生長發育延遲，結實率低植株弱小，高度不育舉例幾乎全部動物，過半數植物香蕉、普通小麥玉米、小麥的單倍體（2）二倍體、多倍體與單倍體的判斷單倍體與二倍體、多倍體是兩個概念系統，主要區別在于是由什么發育而來，由合子（受精卵）發育而來的個體，細胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體；而由配子直接發育而來的，不管含有幾個染色體組，都只能叫單倍體，單倍體的概念與染色體組無關.思考3一倍體與單倍體有什么區別？思考4如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體，其體細胞中就含有兩個或三個染色體組，我們可以稱它為二倍體或三倍體嗎？思考5若要研究AaBb雜合子中基因的性質及作用，可用其單倍體為材料有什么優點？4.三倍體無子西瓜的培育過程圖示思考6第一年結的西瓜是幾倍體？里面的種子是幾倍體？思考7第二年結的西瓜是幾倍體？有沒有種子？思考8第二年提供二倍體普通西瓜的花粉作用是什么？5.單倍體育種與多倍體育種的比較單倍體育種多倍體育種原理染色體數目以染色體組數目成倍減少，然后再加倍從而獲得純種染色體數目以染色體組形式成倍增加方法花藥離體培養獲得單倍體，再用秋水仙素處理幼苗秋水仙素處理正在萌發的種子或幼苗優點明顯縮短育種年限器官大，營養成分含量高，產量增加缺點技術復雜，需要與雜交育種配合適用于植物，動物難以展開.多倍體植物生長周期延長，結實率降低三、典型例題例1（單選）在細胞分裂過程中出現了甲、乙2種變異，圖2甲中英文字母表示染色體片段.下列有關敘述正確的是 ①甲圖中發生了染色體結構變異，增加了生物變異的多樣性②乙圖中出現的這種變異屬于染色體變異③甲、乙兩圖中的變化只會出現在有絲分裂中④甲、乙兩圖中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④解析甲圖中發生了染色體結構變異，即倒位，增加了生物變異的多樣性；乙圖中發生的是著絲點分裂時，兩條姐妹染色單體移向了一極，屬于染色體數目變異中的個別染色體數目的變異；只要有染色體的生物，細胞分裂（有絲分裂和減數分裂）過程中就可能發生染色體變異；染色體變異可以用顯微鏡觀察.故選C.例2圖3為普通小麥的形成過程示意圖.請根據圖示材料分析并回答以下問題：（1）二倍體的一粒小麥和二倍體的山羊草雜交產生甲.甲的體細胞中含有
個染色體組.由于甲的體細胞中無
，所以甲不育.（2）自然界中不育的甲成為可育的丙的原因可能是
.（3）從圖示過程看，自然界形成普通小麥的遺傳學原理主要是
.解析普通小麥的形成過程是：一粒小麥與一種山羊草雜交，形成的下一代是異源二倍體，是不育的，但由于低溫等自然惡劣條件的影響，一些植株染色體加倍了，形成了四倍體的小麥，也就可育了，也就是二粒小麥；二粒小麥與另一種山羊草雜交，下一代是三倍體，也是不育的，但由于低溫等自然惡劣條件的影響，染色體加倍了，就形成了6個染色體組的小麥，也就是今天的普通小麥.答案：（1）2 同源染色體 （2）低溫等自然惡劣條件的影響使細胞內染色體數目加倍 （3）染色體變異四、課堂練習1.下列各細胞中，只含有1個染色體組的是（）.A. 果蠅的體細胞
B. 人的卵細胞C. 單倍體普通小麥的體細胞
D. 普通小麥的體細胞2.下列有關單倍體的敘述中正確的是（）.A.未經受精的卵細胞發育成的植物個體一定是單倍體 B. 含有兩個染色體組的生物體，一定不是單倍體 C.單倍體一定含有一個染色體組 D.含有奇數染色體組的個體一定是單倍體3.馬的體細胞中有兩個染色體組，染色體數目為64條；驢的體細胞中也有兩個染色體組，染色體數目為62條.馬與驢雜交所生的后代"騾"體細胞中染色體組數和染色體數目分別是（）.A.兩個染色體組、63條染色體
B.四個染色體組、63條染色體C.兩個染色體組、64條染色體
D.四個染色體組、64條染色體4.把成年三倍體鯽魚的腎臟細胞核移植到二倍體鯉魚的去核卵細胞中，培育出了克隆魚.該克隆魚是（）.A.是二倍體魚
B.是有性生殖的產物 C.高度不育
D.性狀與三倍體鯽魚完全相同5.在培育三倍體無子西瓜過程中，收獲三倍體種子是在（）.A.第一年、二倍體母本上
B.第一年、四倍體母本上C.第二年、三倍體母本上
D.第二年、二倍體母本上6.在農業生產上常用人工誘導多倍體育種的方法來提高農作物產量，在下列四組農作物中采用多倍體育種最有經濟價值的是（）.A.玉米和高粱
B .水稻和棉花
生物體細胞的特點范文2
知識是青年人的最佳的榮譽，老年人最大的慰藉，窮人最寶貴的財產，富人最珍貴的裝飾品。下面小編給大家分享一些生物高中知識點，希望能夠幫助大家，歡迎閱讀!
生物高中知識點11、生命系統的結構層次依次為：細胞組織器官系統個體種群群落生態系統細胞是生物體結構和功能的基本單位;
地球上最基本的生命系統是細胞。
2、光學顯微鏡的操作步驟：對光低倍物鏡觀察移動視野中央(偏哪移哪)
高倍物鏡觀察：①只能調節細準焦螺旋;②調節大光圈、凹面鏡
3、原核細胞與真核細胞根本區別為：有無核膜為界限的細胞核
①原核細胞：無核膜，無染色體，如大腸桿菌等細菌、藍藻
②真核細胞：有核膜，有染色體，如酵母菌，各種動物
注：病毒無細胞結構，但有DNA或RNA
4、藍藻是原核生物，自養生物。
5、真核細胞與原核細胞統一性體現在二者均有細胞膜和細胞質。
6、細胞學說建立者是施萊登和施旺，細胞學說建立揭示了細胞的統一性和生物體結構的統一性。
細胞學說建立過程，是一個在科學探究中開拓、繼承、修正和發展的過程，充滿耐人尋味的曲折。
7、組成細胞(生物界)和無機自然界的化學元素種類大體相同，含量不同。
8、組成細胞的元素
①大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
②微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
③主要元素：C、H、O、N、P、S
④基本元素：C
⑤細胞干重中，含量最多元素為C，鮮重中含最最多元素為O
9、生物(如沙漠中仙人掌)鮮重中，含量最多化合物為水，干重中含量最多的化合物為蛋白質。
10、(1)還原糖(葡萄糖、果糖、麥芽糖)可與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀;
脂肪可蘇丹III染成橘黃色(或被蘇丹IV染成紅色);淀粉(多糖)遇碘變藍色;蛋白質與雙縮脲試劑產生紫色反應。
(2)還原糖鑒定材料不能選用甘蔗
(3)斐林試劑必須現配現用(與雙縮脲試劑不同，雙縮脲試劑先加A液，再加B液)
11、蛋白質的基本組成單位是氨基酸，氨基酸結構通式為NH2—C—COOH，各種氨基酸的區別在于R基的不同。
12、兩個氨基酸脫水縮合形成二肽，連接兩個氨基酸分子的化學鍵(—NH—CO—)叫肽鍵。
13、脫水縮合中，脫去水分子數=形成的肽鍵數=氨基酸數—肽鏈條數。
14、蛋白質多樣性原因：構成蛋白質的氨基酸種類、數目、排列順序千變萬化，多肽鏈盤曲折疊方式千差萬別。
15、每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基因。
16、遺傳信息的攜帶者是核酸，它在生物體的遺傳變異和蛋白質合成中具有極其重要作用，核酸包括兩大類：一類是脫氧核糖核酸，簡稱DNA;
一類是核糖核酸，簡稱RNA，核酸基本組成單位核苷酸。
17、蛋白質功能：
①結構蛋白，如肌肉、羽毛、頭發、蛛絲
②催化作用，如絕大多數酶
③運輸載體，如血紅蛋白
④傳遞信息，如胰島素
⑤免疫功能，如抗體
18、氨基酸結合方式是脫水縮合：一個氨基酸分子的羧基(—COOH)與另一個氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接，同時脫去一分子水，如圖：
HOHHH
NH2—C—C—OH+H—N—C—COOHH2O+NH2—C—C—N—C—COOH
R1HR2R1OHR2
19、DNA、RNA
全稱：脫氧核糖核酸、核糖核酸
分布：細胞核、線粒體、葉綠體、細胞質
染色劑：甲基綠、吡羅紅
鏈數：雙鏈、單鏈
堿基：ATCG、AUCG
五碳糖：脫氧核糖、核糖
組成單位：脫氧核苷酸、核糖核苷酸
代表生物：原核生物、真核生物、噬菌體、HIV、SARS病毒
20、主要能源物質：糖類
細胞內良好儲能物質：脂肪
人和動物細胞儲能物：糖原
直接能源物質：ATP
生物高中知識點21.分離定律：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合;
在形成配子時，成對的遺傳因子發生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。
2.自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的;
在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
3.兩條遺傳基本規律的精髓是：遺傳的不是性狀的本身，而是控制性狀的遺傳因子。
4.孟德爾成功的原因：正確的選用實驗材料;
現研究一對相對性狀的遺傳，再研究兩對或多對性狀的遺傳;應用統計學方法對實驗結果進行分析;基于對大量數據的分析而提出假說，再設計新的實驗來驗證。
5.孟德爾對分離現象的原因提出如下假說：生物的性狀是由遺傳因子決定的;
體細胞中遺傳因子是成對存在的;生物體再形成生殖細胞—配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中;受精時，雌雄配子的結合是隨機的。
6.薩頓的假說：基因和染色體行為存在明顯的平行關系。
(通過類比推理提出)
基因在雜交過程中保持完整性和獨立性;在體細胞中基因成對存在，染色體也是成對的;體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方，同源染色體也是如此;非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數第一次分裂后期也是自由組合的。
薩頓由此推論：基因是由染色體攜帶著從秦代傳遞給下一代的。即基因就在染色體上。
7.減數分裂是進行有性生殖的生物，在產生成熟的生殖細胞時進行的染色體數目減半的細胞分裂。
在減數分裂的過程中，染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。減數分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
8.配對的兩條染色體，形狀大小一般相同，一條來自父方，一條來自母方，叫做同源染色體。
同源染色體兩兩配對的現象叫做聯會。聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫做四分體。
9.減數分裂過程中染色體數目減半發生在減數第一次分裂。
10.受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞中的數目，其中有一半的染色體來自(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。
11.基因分離的實質是：在雜合體的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性;
在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立的隨著配子遺傳給后代。
12.基因的自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離和自由組合是互不干擾的;
在減數分裂過程中，在同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
13.紅綠色盲、抗維生素D佝僂病等，它們的基因位于性染色體上，所以遺傳上總是和性別相關聯，這種現象叫做伴性遺傳。
14.因為絕大多數生物的遺傳物質是DNA，只有少數生物(如HIV病毒)的遺傳物質是RNA，所以說DNA是主要的遺傳物質。
15.DNA分子雙螺旋結構的主要特點：DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構;
DNA分子中的脫氧核苷酸和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基排列在內側;兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規律。
16.堿基之間的這種一一對應的關系，叫做堿基互補配對原則。
17.DNA分子的復制是一個邊解旋邊復制的過程，復制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。
DNA分子獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板，通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。
18.遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中，堿基排列順序的千變萬化，構成了DNA分子的多樣性，而堿基的特定的排列順序，又構成了每一個DNA分子的特異性。
19.基因是有遺傳效應的DNA分子片斷。
20.RNA是在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程稱為轉錄。
21.游離在細胞質中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質，這一過程叫做翻譯。
22.基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀。
23.基因還能通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。
24.基因與基因、基因與基因產物、基因與環境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網絡，精細的調控著生物體的性狀。
25.中心法則描述了遺傳信息的流動方向，主要內容是：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復制，也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，即遺傳信息的轉錄和翻譯。
但是，遺傳信息不能從蛋白質傳遞到蛋白質，也不能從蛋白質流向DNA或RNA。
26.修改后的中心法則增加了遺傳信息從RNA流向RNA，從RNA流向DNA這兩條途徑。
27.基因與性狀之間并不是簡單的一一對應關系。
有些性狀是由多個基因共同決定的，有的基因可以決定或影響多種性狀。一般來說，性狀是基因與環境共同作用的結果。
28.DNA分子發生堿基對的替換、增添、缺失，進而引起的基因結構的改變，叫做基因突變。
29.由于自然界誘發基因突變的因素很多，基因突變還可以自發產生，因此，基因突變在生物界中是普遍存在的。
30.基因突變是隨機發生的、不定向的。
31.在自然狀態下，基因突變的頻率是很低的。
32.基因突變可能破壞生物體與現有環境的協調關系，而對生物有害，也可能使生物產生新的性狀，適應改變的環境，獲得新的生存空間，還有些基因突變既無害也無益。
33.基因突變的意義：是新基因產生的途徑;
是生物變異的根本來源;是生物進化的原始材料。
34.基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。
35.染色體結構的改變，都會使排列在染色體上的基因的數目或排列順序發生改變，從而導致性狀的變異。
36.染色體數目變異可以分兩類：一類是細胞內個別染色體增加或減少。
另一類是細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍的增加或減少。
注意三種可遺傳變異的區別：基因突變重在產生了新基因，基因重組是兄弟姐妹有差異的最主要原因，染色體變異是唯一可以在顯微鏡底下觀察到的變異。
37.染色體組：細胞中的一組非同源染色體，在形態和功能上各有不同，攜帶著控制生物生長發育的全部遺傳信息，這樣的一組染色體叫一個染色體組。
38.單倍體：體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體叫單倍體(例：雄蜂)。
39.二倍體和多倍體：由受精卵發育而成的個體，體細胞中含有幾個染色體組就是幾倍體。
40.人工誘導多倍體的方法：低溫處理等。
目前最常用最有效的方法是用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。
生物高中知識點31.不論男性還是女性，體內都含有大量以水為基礎的液體，這些液體統稱為體液。
分為細胞外液和細胞內液，其中細胞內液占2/3。
2.由細胞外液構成的液體環境叫做內環境。
血細胞直接生活的環境是血漿;體內絕大多數細胞直接生活的環境是組織液。
3.內環境不僅是細胞生存的直接環境，而且是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。
4.正常機體通過調節作用，使各種器官、系統協調活動，共同維持內環境的相對穩定狀態叫做穩態。
滲透壓、酸堿度和溫度是細胞外液理化性質的三個主要方面。
5.溶液滲透壓是指溶液中溶質微粒對水的吸引力。
溶液滲透壓的大小取決于溶質微粒的數目。血漿滲透壓的大小主要與無機鹽和蛋白質的含量有關。細胞外液滲透壓的90%以上來源于Na+和Cl-。生理鹽水的濃度是0.9% 的NaCl。細胞內液滲透壓主要由K+維持。
6.內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件。
機體維持穩態的主要調節機制是神經—體液—免疫調節網絡。
7.興奮是指動物體或人體內的某種組織(如神經組織)或細胞感受外界刺激后，由相對靜止狀態變為顯著活躍狀態的過程。
8.神經調節的基本方式是反射，完成反射的結構基礎是發射弧，反射弧通常會由感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器(由傳出神經末梢和它所支配的肌肉或腺體)。
9.興奮的產生：靜息時，由于鈉鉀泵主動運輸吸收K+排出Na+，使得神經細胞內K+濃度明顯高于膜外，而Na+濃度比膜外低。
靜息狀態下，由于膜主要對K+有通透性，造成K+外流，使膜外陽離子濃度高于膜內，產生外正內負靜息電位。受刺激時，細胞膜對Na+通透性增加，Na+內流，此時為協助擴散，使興奮部位膜內側陽離子濃度高于膜外側，產生外負內正動作電位。
10.興奮在神經纖維上的傳導：雙向的
11.興奮在神經元之間的傳遞：單向，只能從一個神經元的軸突傳到下一個神經元的細胞體或樹突。
神經遞質只存在于突觸前膜突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，然后作用于突觸后膜上。
12.大腦皮層除了對外部世界的感知以及控制機體的反射活動外，還具有語言、學習、記憶和思維等方面的高級功能。
13.由內分泌器官(或細胞)分泌的化學物質進行的調節，這就是激素調節。
14.在一個系統中，系統本身工作效果，反過來又作為信息調節該系統工作，這種調節方式叫做反饋調節。
反饋調節是生命系統中非常普遍調節機制，對于機體維持穩態具有重要意義。
15.激素調節的特點：微量和高效;
通過體液運輸;作用于靶器官和靶細胞。
16.由植物體內產生、能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物，稱為植物激素。
17.激素一經靶細胞接受并起作用后就被滅活了。
激素種類多，量極微，既不組成細胞結構，又不提供能量，也不起催化作用。是調節生命活動的信息分子。
18.免疫系統的組成：免疫器官(骨髓和胸腺、脾臟、淋巴結、扁桃體)、免疫細胞、免疫活性物質(抗體、淋巴因子、溶菌酶)。
19.免疫系統的功能：防衛，清除和監控。
20.非特異性免疫：人人生來就有的，不針對某一類特定病原體，而是對多種病原體都有防御作用。
第一道防線是皮膚和黏膜，第二道防線是體液中的殺菌物質和吞噬細胞。
21.第三道防線主要是由免疫器官和免疫細胞借助血液循環和淋巴循環而組成。
其中B細胞主要靠生產抗體消滅抗原，這種方式稱為體液免疫，T細胞主要靠直接接觸靶細胞消滅抗原，這種方式稱為細胞免疫。
22.免疫失調引起的疾病：過敏反應、自身免疫病，免疫缺陷病。
(注意其區別)
23.免疫學的應用：免疫治療、免疫預防、器官移植。
24.生長素的作用表現出兩重性：既能促進生長，也能抑制生長;
既能促進發芽，也能抑制發芽;既能防止落花落果，也能疏花疏果。
25.人工合成的對植物的生長發育有調節作用的化學物質稱為植物生長調節劑。
26.種群在單位面積或單位體積中的個體數就是種群密度。
種群密度是種群最基本的數量特征。
27.種群的特征：種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例。
28.種群的空間特征：均勻型、隨機型、聚集型。
29.調查種群密度的方法：樣方法和標志重捕法等，描述、解釋和預測種群數量的變化，常常需要建立數學模型。
30.影響種群數量的因素有很多。
如：氣候、食物、天敵、傳染病等，因此大多數種群的數量總是在波動中，在不利的條件下，種群數量還會急劇下降甚至消亡。
31.研究種群數量變化規律的意義：防治有害動物，保護和利用野生生物資源，拯救和恢復瀕危動物種群。
32.自然界中確實有類似細菌在理想條件下種群數量增長的形式，如果以時間為橫坐標，種群數量為縱坐標畫出曲線來表示，曲線大致呈“J”型。
33.種群經過一定時間增長后，數量趨于穩定的增長曲線，稱為“S”型曲線。
34.在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量稱為環境容納量，又稱K值。
35.同一時間內聚集在一定區域中各種生物種群的集合，叫做群落。
36.群落的物種組成是區別不同群落重要特征。
群落的種間關系包括：競爭、捕食、互利共生和寄生等。競爭結果常表現為相互抑制，有時表現為一方占優勢，另一方處于劣勢甚至滅亡。
37.群落的空間結構：垂直結構大都具有明顯分層現象，水平結構由于地形的變化、土壤濕度和鹽堿度差異、光照強度不同、生物自身生長特點不同以及人與動物的影響等因素，常呈鑲嵌分布。
38.群落中物種數目的多少稱為豐富度。
39.隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，就叫做演替。
40.演替的類型：①初生演替(是指在一個從來沒有被植被覆蓋的地面，或者是原來存在過植被，但被徹底消滅了的地方發生的演替。
例如：沙丘、火山巖、冰川泥、裸巖)。
②次生演替(是指原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其它繁殖體的地方發生的演替。例如：火災后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農田)
41.由生物群落與它的無機環境相互作用而形成的統一整體，叫做生態系統。
42.生態系統的結構：生態系統的組成成分(非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者)和營養結構(食物鏈和食物網)。
食物鏈一般不超過5個營養級。
43.生態系統的功能：物質循環、能量流動和信息傳遞。
其渠道是食物鏈和食物網。
44.許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復雜營養結構，就是食物網。
45.生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程，稱為生態系統的能量流動。
46.能量流動的特點：單向不可逆不循環，逐級遞減。
47.研究能量流動的意義：幫助人們科學規劃和設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用;
幫助人們合理的調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效的流向對人類最有益的部分。
48.生態學的基本原理：物質循環再生和能量多級利用。
遵循這一原理，可以合理設計食物鏈，使生態系統中的物質和能量被分層次多級利用，使生產一種產品時產生的有機廢棄物，成為生產另一種產品的投入，也就是使廢物資源化，以便提高能量轉化效率，減少環境污染。
49.組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素，都不斷進行著從無機環境到生物群落，又從生物群落到無機環境的循環過程，這就是生態系統的物質循環。
生物體細胞的特點范文3
關鍵詞：納米材料；生物合成；綠色化學
中圖分類號：TB34 文獻標志碼：A
文章編號：0367-6358（2015）04-0246-05
隨著納米研究領域科研工作的發展，納米材料的合成方法不斷地推陳出新。其合成方法包括沉淀法、溶膠凝膠法、離子交換法等在內的化學方法和包括球磨法、濺射法、超重力法等在內的物理方法。但是這些傳統方法都普遍面臨著污染環境，能耗高等問題。納米材料的生物合成是結合了納米技術和生物技術的綠色合成方法。納米材料的生物合成相比較傳統的物理及化學等方法在原料的選取、反應條件的調控及后期處理等方面更加環保健康。將納米技術與不同的生物相結合制備出不同形貌及性能的納米材料，顯示出了更廣闊的發展空間。有些生物本身就有著微妙的形貌特征，以其為模板可以制備出有特定生物形貌的納米材料，省去了傳統模板法中模板的制備。而生物體的一些組成成分或其提取物中存在著一些活性成分對于某些反應來說是很好的還原劑和穩定劑，減少了有毒化學藥品的使用。本文將依據單細胞及多細胞的不同生物體模板、生物體組成成分及從中提取的不同活性成分和病毒等參與反應的不同物質，對將近幾年國內外的相關研究成果進行分類，系統地綜述納米材料生物合成的研究進展。
1以生物體為模板制備納米材料
綠色化學要求科研工作者能夠尋找到無污染、低毒、低能耗、綠色健康的反應前驅體或者是反應條件。生物體表面的氨基和羧基基團及特定形貌使其成為天然的還原成分和現成模板，以此為模板制備納米材料與傳統制備納米材料的方法相比更加符合綠色化學的要求。
1.1以單細胞生物體為模板制備納米材料
細胞是生物體結構和功能的基本單位，而細胞表面的細胞膜是由磷脂雙分子層和鑲嵌其中的蛋白質等構成的。不同的細胞有著獨特精制的外形結構和功能化的表面，以單細胞為模板可以合成不同生物細胞形貌的納米結構。
1.1.1以原核細胞為模板制備納米材料
細菌和放線菌被廣泛應用于金屬納米顆粒的合成，其中一個原因就是它們相對易于操作。最早著手研究的Jha等用乳酸桿菌引導在室溫下合成了尺寸為8～35 nm的TiO2納米粒子，并提出了與反應相關的機理。隨著納米材料的生物合成的逐漸發展，現在已成功合成了以不同菌為模板的不同形貌的納米材料。Klaus等在假單胞菌（Pseudomonasstutzeri）的細胞不同結合位點處制備并發現了三角形，六邊形和類球形的Ag納米粒子，其粒徑達200nm。Ahmad等從一種昆蟲體內提取了比基尼鏈霉菌（Streptom yces bikiniensis），并以此制備出3～70 nm的球形Ag納米顆粒。Nomura等以大腸桿菌為模板成功制備出平均孔徑為2.5 nm的桿狀中空SiO2，其比表面積達68.4 m2/g。
1.1.2以真核細胞為模板制備納米材料
真核細胞相比較原核細胞種類更為廣泛，培養更為方便，所以以此為模板的生物合成的研究更多。最簡單的單細胞真核生物小球藻可以富集各種重金屬，例如鈾、銅、鎳等。Fayaz等以真菌木霉菌（Trichodermaviride）為模板在27℃下合成了粒徑為5～40 nm的Ag納米粒子，并且發現青霉素，卡那霉素和紅霉素等的抗菌性在加入該Ag納米粒子后明顯提高。Lin等發現HAuCl4中金離子在畢赤酵母（Pichiapastoris）表面先發生了生物吸附然后進行生物還原，從而得到Au納米粒子。研究發現金離子被酵母菌表面的氨基、羥基和其它官能團首先還原成一價金離子，并進一步被還原成Au納米顆粒。Mishra等以高里假絲酵母（Candidaguilliermondii）為模板合成了面心立方結構的Au和Ag納米粒子，兩種納米粒子對金黃色葡萄球菌有很高的抗菌性，但所做的對比試驗表明化學方法合成的兩種粒子對致病菌均不具有抗菌性。Zhang等則以酵母菌為模板合成了形貌均-Co3O4修飾的ZnO中空結構微球。尖孢鐮刀菌（Fusariu-moxysporum）可以在其自身表面將米糠的無定型硅生物轉化成結晶SiO2，形成2～6 nm的準球形結構。
1.2以多細胞生物體為模板制備納米材料
雖然以單細胞為模板制備的納米粒子的單分散性較好，但是要涉及到生物體復雜的培養過程及后續處理，而以多細胞生物體為模板的制備方法就顯得更加方便簡捷。
1.2.1以多細胞植物體為模板制備納米材料
地球上的植物種類很多，以其為模板的納米材料的生物合成也就多種多樣。多數情況下是將植物體培養在含有金屬離子的溶液中，然后將植物體除去便可得到復制了植物體微結構的納米材料。Rostami等將油菜和苜蓿的種子培養在含有Au3+的溶液中，將金離子變成納米Au粒子，其大小分別是20～128 nm和8～48 nm。Dwivedi等以藜草（Chenopodium album）為模板分別制備出平均粒徑為12 nm和10 nm的Ag和Au納米晶體，并認為藜草中天然的草酸對于生物還原起著重要作用。Cyganiuk等以蒿柳（Salix viminalis）和金屬鹽為原料制備出碳基混合材料LaMnO3將蒿柳培植在含有金屬鹽的溶液中，金屬鹽離子順著植物組織進行傳輸，進而滲透其中。然后將木質素豐富的植物體部位在600～8000℃范圍進行煅燒碳化，得到的產物對正丁醇轉化成4-庚酮有很好的催化效果。黃保軍等以定性濾紙通過浸漬和煅燒等一系列過程仿生合成了微納米結構的Fe2O3，并且對其形成機理進行了初步探討。Cai等以發芽的大豆為模板，制備出室溫下便有超順磁性的Fe3O4納米粒子，其平均粒徑僅為8 nm。王盟盟等以山茶花花瓣為模板通過浸漬煅燒制備出 CeO2分層介孔納米片，并且在可見光波段有很好的催化活性。
1.2.2以多細胞動物體為模板制備納米材料
以多細胞動物體為模板的納米材料的制備比較少，其中以Anshup等的研究較為突出。他們分別試驗了人體的癌變宮頸上皮細胞、神經細胞和未癌變正常的人類胚胎腎細胞。這些人體細胞在模擬人體環境的試管中進行培養，培養液中含有1mmol/L的HAuCl4最終得到20～100 nm的Au納米顆粒。細胞核和細胞質中都有Au納米粒子沉積，并且發現細胞核周圍的Au粒子粒徑比細胞質中的小。
2以生物體提取物或組成成分中的有效成分制備納米材料
生物體中含有很多還原穩定性成分。如果將這些成分提取出來，就可以脫離生物體原有形貌的束縛，得到綠色無污染的生物還原劑，進而以其制備納米材料。很多糖類，維生素，纖維素等生物組成成分也被證實有很好的生物還原穩定作用，這就使得納米材料的綠色生物合成更加方便快捷。
2.1以微生物提取物為有效成分制備納米材料
以微生物的提取物為活性成分制備的納米材料多數是納米Ag和納米Au，而且這兩種粒子具有殺菌的效果。而以微生物提取物制備的納米材料粒徑更小，并且普遍也比一般化學方法合成的粒子有更好的殺菌效果。Gholami-Shabani等從尖孢鐮刀菌（Fusariumozysporum）中提取了硝酸鹽還原酶，并用其還原得到平均粒徑為50nm的球形納米Ag顆粒，并且對人類的病原菌和細菌有很好的抗菌效果。Wei等和Velmurugan等分別用酵母菌和枯草桿菌提取液成功合成了不同粒徑及形貌的納米Ag顆粒。提取物中的還原性酶是促進反應進行的重要成分。Inbakandan等將海洋生物海綿中提取物與HAuCl4反應制備得到粒徑為7～20nm的納米Au顆粒，主要得益于其中的水溶性有機還原性物質。Song等則從嗜熱古菌（hyperther-mophilicarchaeon）中提取出高耐熱型騰沖硫化紡錘形病毒1（Sulfolobustengchongensis spindle-shaped virus 1）的病毒蛋白質外殼。并且發現實驗條件下在沒有遺傳物質時其蛋白質外殼仍可自組裝成輪狀納米結構。與TiO2納米粒子呈現出很好的親和能力，在納米材料的生物合成中將有廣闊的應用前景。
2.2以植物提取物為有效成分制備納米材料
生物提取物制備納米材料的研究最多的是針對植物提取物的利用，因為地球上植物種類眾多，為納米材料的生物合成提供了眾多可能性。Ahmed等以海蓮子植物（Salicorniabrachiata）提取液還原制得Au納米顆粒，其粒徑為22～35nm。制備出的樣品對致病菌有很大的抗菌性，而且能催化硼氫化鈉還原4-硝基苯酚為4-氨基苯酚，也可催化亞甲基藍轉化成無色亞甲藍。Velmurugan等和Kulkarni分別用腰果果殼提取液和甘蔗汁成功制備出納米Ag和納米Ag/AgCl復合顆粒，其均有很好的殺菌效果。Sivaraj等用一種藥用植物葉子（Tabernaemontana）的提取液制備了對尿路病原體大腸桿菌有抑制作用的球形CuO納米顆粒，其平均粒徑為48 nm。
2.3以生物組成成分為有效成分制備納米材料
碳水化合物是生物體中最豐富的有機化合物，分為單糖、淀粉、纖維素等。其獨特的結構和成分可以用來合成各種結構的納米材料。Panacek等，測試了兩種單糖（葡萄糖和半乳糖）和兩種二糖（麥芽糖和乳糖）對[Ag（NH3）2]+的還原效果，其中由麥芽糖還原制備的納米Ag顆粒的平均粒徑為25nm，并且對包括耐各種抗生素的金黃葡萄球菌在內的革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌有很好的抑制作用。Gao等和Abdel Halim等分別用淀粉和纖維素還原硝酸銀制得了不同粒徑的Ag納米粒子，對一些菌體同樣有很好的抗菌性。
維生素是人體不可缺少的成分，在人類機體的新陳代謝過程中發揮著重要作用，是很好的穩定劑和還原劑。Hui等用維生素C還原制備了Ag納米顆粒修飾的氧化石墨烯復合材料，將加有維生素C的AgNO3和氧化石墨烯溶液進行超聲反應，得到的Ag納米顆粒平均粒徑為15nm，并附著在氧化石墨烯納米片表面。Nadagouda等用維生素B2為還原活性成分室溫下合成了不同形貌（納米球、納米線、納米棒）的納米Pd。并且發現在不同的溶劑中制備的納米材料的形貌和大小不同。
3以病毒為模板制備納米材料
病毒本身沒有生物活性，可以寄宿于其它宿主細胞進行自我復制，其實際上是一段有保護性外殼的DNA或RN段，大小通常處于20～450 nm之間，其納米級的大小使得以其為模板更易于制備出納米材料。Shenton等以煙草花葉病毒為模板制備了Fe3O4納米管。因為煙草花葉病毒是由呈螺旋形排列的蛋白質單元構成，內部形成中空管。以此為模板制備出來的Fe3O4也復制了這一結構特點而呈現管狀結構。由于煙草花葉病毒的尺寸小但穩定性高，使得它被頻頻用來作為納米材料生物合成的骨架。Dang等則以轉基因M13病毒為模板制備了單壁碳納米管-TiO2晶體核殼復合納米材料。實驗發現以此為光陽極的染料敏化太陽能電池的能量轉換效率達10.6%。
生物體細胞的特點范文4
一、初生演替和次生演替
群落的演替也就是說隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。包括兩種類型，即初生演替和次生演替。初生演替是指在一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被，但被徹底消滅了的地方發生的演替。如由于海底火山噴發形成的一個新島，在的巖石上發生的演替；再如沙丘，因為沙丘是湖水退卻后逐漸暴露出來的，所以沙丘上的基質條件是原生裸地性質的，從未被生物群落占據過屬于初生演替；再如火山巖、冰川泥上進行的演替都是初生演替。次生演替是指在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發生的演替。
例1 下列演替現象屬于次生演替的是（ ）
A．火山巖上進行的演替
B．被徹底消滅了的農田上進行的演替
C．火災過后的草原上的演替
D．發生在冰川泥上的演替
解題思路：火山巖、冰川泥都是從來沒有被植物覆蓋的地面，其演替屬于初生演替，被徹底消滅了的農田屬于原來存在過植被，但被徹底消滅了的地方，這種地方發生的演替，也屬于初生演替。而火災過后的草原，原有植被雖已不存在，但還保留了植物的種子或其他繁殖體，這種演替屬于次生演替。
答案：C
二、原生質與原生質體、原生質層、原生質滴的理解
原生質是指細胞內的生命物質，一個動物細胞就是一團原生質。植物細胞除細胞壁以外的部分都是原生質，植物細胞只有細胞壁不是原生質。
原生質體專指去除細胞壁的植物細胞。
原生質層即包括細胞膜，液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。不包括細胞核和液泡中的細胞液
原生質滴即形成的過程中，細胞核變為的頭，高爾基體發育成頭部的頂體，中心體演變成的尾，線粒體演變成線粒體鞘。細胞內的其他物質濃縮為球狀，叫做原生質滴。原生質滴隨著的成熟向后移動，最后脫落。
例2 把洋蔥鱗片葉表皮細胞放入30%的蔗糖溶液中，細胞壁和_____發生質壁分離（ ）
A.原生質 B.原生質體
C.原生質層 D.原生質滴
答案：C
三、基因組與染色體組的區別
目前在不同的學科中，對基因組含義的表述有所不同，在中學教材中關于基因組就是：一個細胞中遺傳物質的總和。人類基因組是指人體DNA分子所攜帶的全部基因（包括核基因和質基因）。
1.染色體組
一般的說，像生殖細胞中一組大小、形態和功能各不相同的染色體就叫一個染色體組。由于自然界中幾乎所有的動物和過半數的植物都是二倍體生物，因此“一般的說”應指二倍體生物而言。具體地說就是體細胞中的一組非同源染色體，它們在形態和功能上各不相同，但是，攜帶著控制一種生物生長發育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。染色體組的特點是：①在一個染色體組中，所有染色體在形態、大小方面各不相同，即不是同源染色體；②不同生物的染色體組數和每個染色體組所包括的染色體的數目、形態、大小都不相同。
2.染色體組數的判定
①看細胞或生物體的基因型：若控制同一性狀的基因出現幾次（包括控制相同性狀和相對性狀的基因，即表示基因的同一字母的大、小寫），則該細胞或生物體就含有幾個染色體組。②看染色體的形態、大小，體細胞內形態、大小相同的染色體有幾條（即同源染色體有幾條），則含有幾個染色體組。③染色體組數=染色體總數/染色體形態數。
3.基因組與染色體組關系
一個染色體組攜帶著生物生長發育、遺傳變異的全部信息，可稱為基因組。在無性別分化的生物中，如水稻、玉米等，一個染色體組就等于一個單倍體基因組；在XY和ZW型性別決定的生物中：一個染色體組=N條常染色體+1條性染色體（假設體細胞中常染色體數為2N，2條性染色體）對于人類則是22條常染色體+X或22條常染色體+Y；單倍體基因組=N條常染色體+2條異性染色體，對于人類則是22條常染色體+X+Y。
例3 我國遺傳學科學家率先繪制了世界上第一張水稻基因遺傳圖，為水稻基因組計劃作出了重要貢獻。水稻體細胞中有24條染色體，那么水稻基因組計劃要研究的DNA分子數為（ ）
A．48個 B．24個
C．13個 D．12個
解析：水稻是無性別分化的生物，它的一個染色體組數=一個單倍體基因組數。在研究基因組時只測體細胞中同源染色體的一半即可即12個DNA分子。
答案：D
例4 下列關于染色體組的正確敘述是（ ）
A．染色體組內不存在同源染色體
B．染色體組只存在于生殖細胞中
C．染色體組只存在于體細胞中
D．染色體組在減數分裂過程中消失
解析：染色體組中沒有同源染色體。
生物體細胞的特點范文5
1. 占人體細胞干重50%以上的有機化合物是 [ ]
A.糖元 B.蛋白質 C.脂肪 D.核酸
2. 下列生理活動中不消耗ATP的是 [ ]
A.滲透作用 B.光合作用 C.細胞分裂 D.蛋白質合成
3. 植物生活所必需的礦質元素有幾種? [ ]
A.60 B.16 C.13 D.6
4. 下列對酶作用特點的敘述哪一項是不正確的 [ ]
A.專一性 B.受溫度、酸、堿度等條件的影響
C.有的維生素就是酶 D.是生物催化劑
5. 欲將在低倍顯微鏡下觀察到洋蔥表皮上的一個細胞，轉換高倍鏡繼續觀 察，則必須將此細胞移至視野中央，目的是使 [ ]
A.視野變大 B.物象清晰 C.視野變亮 D.目標存在視野內
6. 下列情況屬于滲透作用的是 [ ]
①萎蔫的青菜放在清水中恢復原狀
②大豆種子在水中膨大
③小麥種子在陽光下曬干
④放在鹽水中的蘿卜變軟
A.②③ B.①④ C.①② D.②④
7. 植物細胞的質壁分離說明了： [ ]
A.原生質層的伸縮性比細胞壁伸縮性大
B.原生質層的伸縮性比細胞壁伸縮性小
C.細胞壁的伸縮性與原生質層的伸縮性大小相同
D.細胞壁無伸縮性，而原生質層有伸縮性
8. 下列屬于生物應激性的現象是 [ ]
A.蝗蟲的體色與青草相一致 B.枯葉蝶靜止時象一片枯葉
C.根的向地性生長 D.公雞之間的爭斗性
9. 生物體進行一切生命活動的基礎是 [ ]
A.生殖和發育 B.新陳代謝 C.遺傳和變異 D.都有嚴整的結構 10. 良好生態環境破壞的原因是 [ ]
生物體細胞的特點范文6
人造生命重在“改造”
2001年,美國生物學家克雷格?文特爾宣布將利用人工合成的遺傳物質,在實驗室里制造一種在自然界不存在的新物種。2003年,他的團隊合成了噬菌體基因組。4年后,他將絲狀支原體DNA移植到山羊支原體細胞中,首次實現了不同細菌種類的整個基因組的替換,將一種物種變成另一種物種。2007年10月8日,他表示已在實驗室成功地制造出一個合成的人造染色體。2009年8月21日,他再次向外界宣稱,年底或出現“人造生命”。
面對或許即將誕生的人造生命形態,世界充滿好奇、疑惑和擔憂。
“每個‘生命’必須具備三個最基本要素,新陳代謝、遺傳,以及能夠承載起上述運行功能的實體,也就是細胞?！敝袊茖W院上海生命科學研究院研究員趙國屏院士說。
人造生命還可以由較低級的形態體現,譬如人造的病毒或類病毒,這些“生物”能夠借用現有的細胞去實現代謝和遺傳功能。而更長遠的“人造生命”目標,是要按照人的要求去改造和創造生命過程或生物體。
不是為了“人造人”
“改造生命的目的是什么?不是為了像科幻電影里那樣,用機器造一個‘人’出來?！壁w國屏說,很多年后,當人類可以合成一個胚胎干細胞的時候,基本上就有了合成動物的能力,當然,也包括“人”。但是,其目的應該是利用合成生物學研究認識胚胎干細胞,使之為人類健康服務;而不是在“克隆人”之后,再搞“人造人”。
地球上,除了陽光、風和水等能源,工業化以來的人類主要使用的能源是來自石油和煤炭的化學能。就其形成過程而言,石油和煤炭的本質都是太陽能經由生物(光合作用)作為媒介轉化、積聚而來。
生物對太陽能轉換而來的生物質能量的利用效率很高,然而這個能量的利用過程是分步的、緩慢和分散的(個體化的)。
“我吃一頓午飯所得到的能量就足以支持我一下午的工作,但如果用這碗飯來燒水,一杯水都燒不開,更不用說用于開車了?！壁w國屏說,“反之,能量積聚方式的不同,決定了石油和煤具有了高度濃縮的特性,可以極快地大量集中釋放。所以,當人們直接從植物淀粉或秸稈生產出酒精等生物質能源時,也必須付出代價,消耗能量和時間將這些分散的物質集聚轉化成高度濃縮的狀態。使用合成生物學開發生物能源就是希望通過改造生物,降低這種集聚轉化的成本?！奔幢闳绱?生物質能源在未來也不大可能成為最主要的能源使用方式,能占據可替代能源10%左右的比例已經不錯了。
除了對于生物能源的貢獻之外,人造生命存在醫學、制藥、化工、材料、農業等多個領域之中。
將帶來科學革命
“今天,我們既要看到合成生物學的科學意義,更要看到其工程技術意義,還要看到它的產業意義。舉例來說,過去,人們一般在體外改造抗生素,而有了合成生物學,我們就可以實現抗生素在微生物體內改造,甚至設計生產一些以前沒有的化合物,為人類服務?！?/p>
合成生物學“改造”的特點,令人產生浪漫想象――是不是有可能給每個人背上都接種上葉綠素,自身進行光合作用制造能量養活自己呢?
趙國屏講了這樣一個故事:假如確有這樣一個人,到了火星上,發現食物不夠,必須靠身上的葉綠素,利用太陽光來獲得能量;他立即覺得能吸收太陽光的面積太少了,于是就長了很多手,以增大體表面積;之后又發現光合作用必須的水吸得不夠,于是就長了很多條腿去吸水――這時,他發現自己變成了一棵樹,再也不具備動物行動自如獲取食物的能力了。
