Q&A | 究竟哪些学生适合学生物竞赛,学习过程又会遇到哪些问题?

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在激烈的国赛结束后,第二十六届全国中学生生物学奥林匹克竞赛告一段落。九月又一批萌新入坑,于是质心姐姐收到如下问题:

生物竞赛考什么

那究竟要看哪些书

看不懂的知识点怎么办

听说要看等身高的书是不是真的呀

所以我们的答疑专栏—Q&A又回来了。同学们有任何问题都可以在微信公众号“生物竞赛”回复:我要问+问题,我们会请大神给大家答疑解惑~现在,来看看本期的问题都有哪些,建议看到问题后先思考再看解答,达到查漏补缺的作用。

问题一

哪一类的同学更适合学竞赛,学竞赛要面对哪些问题?

首先,你需要有较强的心理素质,竞赛学习当中可能会面临较多的挫折 。就像李鑫老师在公开课《金牌教练教孩子如何上名校》里说了一句这样的话:学生物竞赛可能要看等身高的书。所以学习是一个长期的过程,在入坑之前考虑一下在短期内看不到回馈时你能一如既往的坚持下去吗。

其次,对于生竞党来说,如果最终没有进入国集保送清华北大,还是通过高考或自招等进入高校,所以平衡课内和竞赛也是一个相当重要的问题,你有把握做到吗。

最后,从竞赛和高考的难度上来说,需要你有更好的学习能力,更佳的学习策略以及更合理的时间安排(竞赛学习),所以你需要客观评价自己的综合能力,一旦选择竞赛就全力以赴。

同时给大家纠正一个想法,大家可能觉得生物竞赛就是记忆力大赛,背背记记就能有好成绩,但是你可以算一下,入坑多少人,最后拿奖又是多少人。所以,学生物竞赛记忆能力固然重要,但它对逻辑思维能力也有要求。比如大家熟知的朱斌老师,他能在生竞中走的这么远,靠的就是强大的逻辑思维能力,上过他的课的同学们都深有同感,他给大家展现了学习生竞的另一种高效的方式。现在朱斌老师的秋季课程正在直播中,有兴趣的同学可以点击阅读原文了解。

我们近期将与大家分享生物竞赛规划指南,大家可以点击写留言,告诉质心姐姐,你希望看到哪些内容。

问题二

巴尔小体上的显性基因被浓缩后不能表达了?那女性会不会表达隐性基因而出现假显性现象,导致性状与实际基因型不符?

这个问题问的很好。我们先默认女性为哺乳类雌性生物,因为不同物种的剂量补偿效应存在差别,讨论比较复杂,详细见遗传学5.3.2。

首先我们先要了解巴氏小体是怎么来的呢?最先我们发现一个现象:在雌性猫神经元间期核中有一个染色很深的染色质小体而雄性猫中没有。接着发现在大部分正常人类女性细胞中也发现了类似的染色质小体,也就是我们说的巴氏小体(见图1)。所以巴氏小体是一种惰性的异染色质化的小体。

图1 巴氏小体

而作用根据剂量补偿效应对人类的解释为:使XX与XY个体X染色体上的基因能够“等量”的表达。所以,巴氏小体的作用是通过染色体的异质化阻止转录而阻止表达,故不管是显性基因也好隐形基因也好都是不能表达的。并且我们发现XX核型的个体的巴氏小体是随机失活的。于是我们肯定会遇到XAXa的个体中有两种细胞:XA失活,Xa失活。于是前者就是提问的XA显性失活的情况,那么自然这个细胞为隐形,后者为显性。所以肯定是存在这种现象的。举一个熟悉的“栗子”就是雌性杂合玳瑁猫(见图2)。

它表现为皮毛有黑和黄色的随机斑块。这就是因为决定肤色的XO(黄)Xo(黑)中的大小O基因随机失活引起的现象。

图2 玳瑁猫

问题三

既然酵母菌是单细胞真菌,那它为什么是子囊菌。子囊菌菌丝为隔菌丝,是多细胞真菌啊

这是一个非常值得弄清楚的问题。首先我们先明确“酵母菌”是一些单细胞真菌,并非系统演化分类的单元,酵母菌有将近1000多种。

而这些酵母菌我们根据产生孢子(子囊孢子和担孢子)的能力,可将酵母分成三类:形成孢子的株系属于子囊菌和担子菌。不形成孢子但主要通过出芽生殖来繁殖的称为不完全真菌,或者叫“假酵母”(类酵母)。

所以我们发现,酵母菌之中有极少部分被分到子囊菌门是因为有一部分酵母菌能够产生子囊孢子。具体过程:当酵母菌发育到一定阶段,两个性别不同的单倍体细胞接近,各伸出一管状原生质体突起,相互接触,接触处细胞壁溶解形成结合桥,两细胞内细胞质先发生融合,此过程称为质配;然后两个单倍体的核移到结合桥,融合成双倍体核,此过程称为核配。两个细胞通过结合过程形成的融合细胞称为结合子;双倍体的结合子可在结合桥垂直方向出芽,将双倍体的核移入,芽脱落后,开始双倍体营养细胞的生长繁殖。在合适条件下,结合子经过减数分裂,双倍体核分裂为4-8个单倍体核,其外包以细胞质逐渐形成子囊孢子,包含在由酵母细胞壁演变而来的子囊中,子囊孢子又可以生成单倍体营养细胞。

由此过程我们发现并没有隔菌丝的存在。而我们知道,子囊菌是产生子囊的菌的总称。其实除单细胞的酵母菌外,营养体菌丝中有隔膜。所以我们得出结论:一部分酵母菌因为能产生子囊而被分为子囊菌,子囊菌菌丝不全为隔菌丝,故与酵母菌是单细胞真菌不矛盾。

问题四

心动周期持续时间取决于什么?

首先我们认清楚心动周期的定义:从一次心跳的起始到下一次心跳的起始,心血管系统所经历的过程。所以心动周期持续时间也就是一次完整心跳的时间。于是问题变为:心跳一次的时间长短取决于什么?而我们知道,单位时间内心脏跳动的次数为心率,所以我们得出:心动周期时间取决于心率。而一个心动周期由收缩期和舒张期组成。当心率增快时收缩期和舒张期均缩短,但以舒张期缩短的比例较大。我们知道运动时心率能够加快,休息后会下降。这是由于交感神经能够兴奋心脏使心跳加快,而迷走神经能够抑制心跳,两者互相拮抗调节。如何调节具体请看《人体及动物生理学》的心脏生理。

问题五

请问病毒之间的信息交流是怎么一回事?

这个题目实际上是源于《nature》杂志2017年1月18号刊登的一篇由以色列科学家发表的《Do you speak virus? Phages caught sending chemical messages》的文章中发现的内容。论文大概内容: phi3T病毒是一种能感染Bacillus subtilis(枯草芽孢杆菌)的病毒(噬菌体)(见图3)。科学家发现phi3T病毒能够通过一种名为“arbitrium”的蛋白质互相交流来控制phi3T病毒对于侵染Bacillus subtilis 的“策略”。这种互相交流的特性曾在芽孢杆菌中发现。具体表现为当arbitrium浓度低时倾向于杀死寄主Bacillus subtilis,而当arbitrium浓度高时倾向于将本身的基因植入寄主的基因组并且潜伏起来,抑制对寄主的伤害,等到寄主数量上升再裂解寄主。这是最新发现的病毒之间存在的“交流”。更具体的请看https://www.nature.com/news/do-you-speak-virus-phages-caught-sending-chemical-messages-1.21313网站,查阅原版文献资料。

图3 感染细菌的噬菌体

这一次的答疑就结束了,有问题可以微信公众号留言,也可以加入我们的生物竞赛讨论群:227545092,和全国各地的生竞党以及大佬们探讨学习问题~

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