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生物学科校本教材：

趣味生物探秘

蜀星中学校

生物备课组
前 言
生物学正是以生命为研究对象的科学，是研究动物、植物和微生物的科学。随着现代科学技术的发展，生物学也得到了飞跃发展。专家们普遍认为，21 世纪是生命科学为带头学科的世纪，21 世纪将是生物学的世纪。
生命是人类知识范围内最富于魅力的现象，自古至今人类都在不断探索生命的奥秘，并从中得到无穷的乐趣。《趣味生物探秘》为您介绍生物常识，使您了解生物中的许多有趣现象，向您提供一个展示生物奥秘的趣味档案。同时它将带给您的还“生物新知”、“千姿百态”"、向您提供生物方面的最新动态及生物王国里一些奇特多姿的生命个体，“微生物探秘”向你展示平时不为我们所注意微小生命的生活。
动物有爱情吗？昆虫生活在哪些地方？你了解我们人类吗？你见过那些特殊的植物吗？这里有两千年前的木乃伊、这里有“试管婴儿”、这里有同性恋的生物学基础、这里有人体的自燃之谜；这里有灵芝草、这里有微生物王国；这里有黑色郁金香、这里有吃人的植物；这里有还有你想知道的新奇的动物。这里有应有尽有------
　　无数同人一样有生命的个体和我们共同拥有着这个美丽的星球，它们以大自然赋予它们的特有的能力和智慧顽强地生存着，繁衍着。
　　它们中，有优秀的音乐家，有天才的建筑师，有机智的猎手……
　　它们中，有巨大的，有微小的，有美丽的，有芳香的……
　　于是，我们人类才有了清新，有了灵感，有了创造，有了进步。

目 录
一、 有关人类自身的奥秘
脑的探索-----------------------------------------------------------------------------------------1
化疗会让大脑受损10年 --------------------------------------------------------------------------1
胚胎干细胞研究有突破--------------------------------------------------------------------------------------- 2
两千年前木乃伊接受CT扫描--------------------------------------------------------------------------------2
艾滋病毒”可能正在衰变--------------------------------------------------------------------------------3
未来婴儿将带"基因说明书"----------------------------------------------------------------------------------3
抗衰老药物使人类延年益寿----------------------------------------------------------------------------------4
区别于男女性别差异的大脑----------------------------------------------------------------------------------5
科学家揭开人体的自燃之谜----------------------------------------------------------------------------------5
中西方大脑不同的根源所在----------------------------------------------------------------------------------6
玻璃水"能否让人冻后复活----------------------------------------------------------------------------------7
专家欲破婴儿学习语言之谜----------------------------------------------------------------------------------8
人类说话源于意外基因变异---------------------------------------------------------------------------------9
人死后细胞能存活多长时间--------------------------------------------------------------------------------10
“试管婴儿”的归类分析------10
科学家解人类第17号染色体------------------------------------------------------------------------------10
同性恋的生物学基础----------------------------------------------------------------------------------------11
奇妙的生物电--------------12
人的“冬眠” -------------------------------------------------------------------------------------------------12
肥胖的秘密---------------------------------------------------------------------------------------------------13
胃为什么不会消化自己--------------------------------------------------------------------------------------14
细胞生存的内环境--------------------------------------------------------------------------------------------14
发生在人体内的战争---------------------------------------------------------------------------------15

二、认识微生物
漫游微生物王国-------------------------------------------------------------------------------------------------16
立克次与立克次氏体-------------------------------------------------------------------------------------------17
细菌冶金------------------------------------------------------------17
病毒是怎样发现的------------------------------------------------------------------------------------------------18
话说灵芝草-------------------------------------------------------------------------------------------------------19

三、 奇特的植物故事
漫谈杏的作用----------19
一树独先天下春------------------------------------------------------------------------------------------------20
几个世纪的梦想——黑色郁金香----------------------------------------------------------------------------20
貌不惊人的报春使者-------------21
植物会打化学战----------------------------------------------------------------------------------------------22
有吃人的植物吗------------------------------------------------------------------------------------------------22
有趣的植物名称-------------------------------------------------------------------------------------------------23
百合与鸢尾--------------------------------------------------------------------------------------------------------24
闭花受精的奥秘-----------------------------------------------------------------------------24
中国鸽子树——珙桐------------------------------------------------------------------------------------------25
谷雨三朝看牡丹---------------------------------------------------------------------------------------------------25
健康的大敌：烟草-----------------------------------------------------------26
趣话西红柿---------------------------------------------------------------------------------------------------------27
从虎门毁烟说起---------------------------------------------------------------------------------------------------27
不知春的树------------------------------28
水葫芦终于笑了--------------------------------------------------------------------------------------------------29

四、新奇的动物

征服陆地——脊椎动物从水生到陆生的演化--------------------------------------------------------------29
中生代的霸主——恐龙-----30
千古之谜——恐龙的绝灭--------------------------------------------------------------------------------------31
蛙类的末日——人类的末日-------------------------------------------------------------------------------32
可爱的树袋熊------------32
一个鸡蛋能孵几只鸡--------------------------------------------------------------------------------------------33
鹦鹉的绝妙“语言” ------------------------------------------------------------------------------------------34

世界上最高的动物——长颈鹿------------------------------------------------------------------------------34
太湖银鱼的美丽传说--------------------------------------------------------------------------------------------35
会飞的兽——蝙蝠-------------------------------------------------------------------------------------------35
长江中的“大熊猫”——白鳍豚------------------------------------------------------------------------------36
狼性探秘-----------------------------------------------------------------------------------------------------37
蛤蟆如何越冬------------------------------------------------------------------------------------37
身披盔甲的动物-----------------------------------------------------------------------------------------------38
澳大利亚的象征——袋鼠------------------------------------------------------------------------------38
北极的霸王-----------------------------------------------------------------------------------39
白鹤与丹顶鹤----------------------------------------------------------------------------------------------40
人类的近亲——黑猩猩------------------------------------------------------------------------------40
威武的斗士——褐马鸡------------------------------------------------------------------------------41
动物与地震---------------------------------------------------------------------------------------------------42
毒蛇的首领——眼镜王蛇------------------------------------------------------------------------------42
鸟类的音乐家——琴鸟-----------------------------------------------------------------------------------43

海上的美人鱼——儒艮---------------------------------------------------------------------------------------43
海上强盗——军舰鸟--------------------------------------------------------------------------------------44
鸟类中的“模范丈夫”——犀鸟----------------------------------------------------------------------------45
大熊猫会灭绝吗--------------------------------------------------------------------------------------------45
鸟类对飞机的危害----------------------------------------------------------------------------------------46
马与蝙蝠也能结成“近亲” ------------------------------------------------------------------------------47
放电量最大的电鳗-----------------------------------------------------------------------------------------47
林中珍禽——飞龙------------------------------------------------------------------------------------------48
蛇是人类的朋友-----------------------------------------------------------------------------------------48
胃里孵卵嘴里出生的蛙------------------------------------------------------------------------------49
孔雀开屏为哪般？-------------------------------------------------------------------------------------------49
世界上最大的无毒蛇——蟒------------------------------------------------------------------------------50
蜘蛛世界的趣闻--------50
蚂蚁的“奶牛” --------------------------------------------------------------------------------------------51
肉食动物——蜻蜓-------------------------------------------------------------------------------------------52
螳螂和它的瞄准仪-------------------------------------------------------------------------------------------52
不要小看蜗牛-------------------------------------------------------------------------------------------------53
鲨鱼吃人吗----------------------------------------------------------------------------------------54
最聪明的动物——海豚---------------------------------------------------------------------------------54
奇异的食虫植物-------------------------------------------------------------------------------------35
自然界中的清洁工——蜣螂-------------------------------------------------------------------------------55
蚂蚁的“语言” ---------------------------------------------------------------------------------------55
狮与虎谁强---------------------------------------------------------------------------------------------57
雄海马怀孕生子-------------------------------------------------------------------------------------57
蚂蚁用抗生素早人类千万年------------------------------------------------------------------------------58
第六次生物大灭绝逼近人类------------------------------------------------------------------------------59

一、有关人类自身的奥秘

脑的探索
人体内最神秘的器官，就属人的大脑了。其实，人脑的构造并不象肾脏或肝脏那么复杂，但是它却可以思考，是人体的总司令部。人脑中生理作用和化学变化的过程到底是怎样的呢？这是科学家们从未放弃的研究课题。一些科学家认为：脑研究很可能是自然科学中的最后一个堡垒。为此，美国国会决定命名“1990 年 1 月 1 日开始的十年为脑的十年”。
　　神经和肌肉的电活动早在一百多年前就发现了，而脑的电活动发现较晚，脑电图的出现则在1934 年，它是人类在脑研究方面的一个巨大突破，直至现在仍是探索大脑奥秘的重要手段。科学家最近发现，人在思考问题的时候，大脑的头骨部位有特殊的缓慢电脑波，并释放份量极轻微的化学物质。 例如氨基酸之类的物质在人脑的某些部位，影响着人类的睡眠饮食、性欲 以及各种生理活动。
　　对人脑的电波探测，现在一般采用电子学的遥控原理，犹如汽车或飞机 使用的无线电通讯一样。科学家把脑刺激接收器置于脑部的皮肤下面，它可以感应由皮肤传达的信息。对于脑电波，人们最感兴趣的是希望通过它知道 “一个人在想什么”。脑电图方面的研究已取得一些进展，科学家发现人在接受各种刺激及做某些动作时，脑电波会出现不同的变化，这些变化很细致， 一般方法难以显示，只有通过电子计算机的多次叠加才能显示出来。根据对这些变化的研究，已经可以通过脑电图判别一个人是在注意看东西，还是在想做某个动作或是在思考问题等。但这与知道“一个人在想什么”还有不小的距离。
从理论上讲，通过脑电波和脑内部的化学效应，可以操纵人类的行为，改变人类的情感。例如可以把一个残暴凶恶的人变得慈祥而温和。但是，脑电波的刺激并不能供应知识和技能，人的思想、观念、偏见、信仰和习惯等， 都是在童年早期由感觉输入的。
有关人脑语言功能的研究也取得了一些新的进展。其中克利斯托弗现象引起了科学家的普遍兴趣和争议，现年31岁的克利斯托弗是一位“笨拙”的 学者，他生性腼腆，不善交际，不能与人长时间交谈，甚至连自己的日常生活都难以料理。测试表明：他的非语言性智商只有65。然而，克利斯托弗却通晓 16 种语言，是一个极有天赋的翻译家。这一现象支持了这样一种观点：
人脑有一个独立的器官系统进行语言控制。
　　一些科学家认为：人脑有处理语言的特殊区域，而且这一区域在人脑中的位置并不一致，大多数人的特殊语言区在左脑，也有些人在右脑，另一些人则两侧都有。实验还表明：在人脑中用母语表述事物的特殊区域，要比用后学语言表述的区域更为紧密，后学语言的脑部细胞呈松散状态。
　　另外，近年来在神经元以及神经递质、视觉信息加工、神经网络及神经 计算机、大脑皮层的功能定位和脑化学等方面的研究也取得了引人注目的成果。相信到2000 年，科学家们会奉献给人类更多有关大脑的奥秘。

化疗会让大脑受损10年
美国研究人员发现，化疗会影响大脑的新陈代谢和血液流动，影响时间达10年以上。这就是为什么很多癌症患者虽然幸存下来，但很长时间内仍会存在精神混乱的原因。　　
　　加利福尼亚大学的研究人员发现，在记忆测试中，5-10年前曾接受过化疗的患者，大脑前沿皮层的一个关键区域出现异状，新陈代谢速度明显减慢，与此同时，流进前沿皮层和小脑中的血流还有穿刺现象。
研究人员解释说，血流穿刺说明患者在试图记忆的时候，前沿皮层区域的活动骤然增多，导致血流量突然增大、新陈代谢受到抑制。这暗示接受过化疗的患者在记忆时比那些没有接受过化疗的人要吃力得多，说明其大脑功能在接受化疗时曾受到损伤，而且这种损伤甚至持续了10年以上。
　　这一研究首次证实了化疗会对认知能力产生破坏性影响，也解释了化疗患者容易出现精神混乱的原因。据估计，约有25%的化疗患者都会出现精神混乱的后遗症，俗称"化疗脑"。"化疗脑"患者的大脑能力远远落后于化疗之前，他们不能集中精力，无法记住东西，更做不了复杂的工作。

胚胎干细胞研究有突破
　　美国的干细胞研究取得突破，科学家研发出一种不用损伤胚胎就能提取并培养干细胞的新方法，可望消除相关道德争论及政治争议。　　
　　胚胎干细胞是最早期的未分化细胞，能培育成人体各种组织和器官。
传统的胚胎干细胞提取法需要从胚胎(发展至第5天、拥有100个细胞)中采集大量细胞，必须先将胚胎撕裂或切开，无异于杀鸡取卵。
　　去年，美国先进细胞技术公司的研究人员通过在老鼠胚胎上做实验，发现从早期胚胎上取下一枚细胞发展成干细胞并不会影响胚胎的质量。于是，他们尝试着在16个废弃的试管授精胚胎上做实验，验证这种方法的可行性。实验中，他们在胚胎刚刚长成只有8到10个细胞组成的圆球时，抽取其中一个细胞，然后在实验室中培养。结果，研究人员成功培育出两组稳定的胚胎干细胞系，这些干细胞系不仅能自我繁殖，生存8个月之久，而且能发展成其他种类的细胞。
　　值得一提的是，这种提取方法和胚胎植入前基因诊断技术相似。这是一种检测试管受精胚胎中的基因是否有缺陷的方法。试管受精胚胎在被植入子宫前，会被抽取1至两个细胞进行基因分析检查是否存在遗传疾病。
　　新方法的诞生对正进退两难的胚胎干细胞研究无疑是一种激励。因为担心损伤胚胎，美国总统布什在上个月首次动用否决权，驳回了一项支持胚胎干细胞研究的法案。对此，新罕布尔州的生物道德专家格林称，“这个新方法看来是解决美国和其他国家政治僵局的一种途径。”“政府可以借此满足人们对胚胎干细胞系的需求，同时又保持其道德立场，即在获取胚胎时不应使其受到破坏。”
　　但是这种新型胚胎干细胞提取法并不能平息所有争议。反对干细胞研究人士指出，由于被抽取的单一细胞理论上也可发展成生命，新科技不能解决问题。

两千年前木乃伊接受CT扫描
据报道，7月29日，英国牛津市约翰.拉德克利夫医院核磁共振成像科病房迎来了一个需要接受CT扫描的离奇“病人”———一具拥有2000年历史的91厘米长的木乃伊。
　　这个木乃伊是附近的阿什莫林博物馆送来。专家们想通过CT扫描，弄清木乃伊绷带下包裹的是什么。据悉，在古埃及，木乃伊绷带中包的不一定是死者尸体，有时还会包着一些猫、狗或苍鹭的尸体。由于这具木乃伊外面的绷带太过脆弱，如用手打开绷带，将会毁坏整具木乃伊。无奈之下，科学家们想出了对木乃伊进行CT扫描的主意。
　　模拟出3D图形
　　约翰-拉德克利夫医院的医生像扫描普通病人一样对这具木乃伊进行了CT扫描，包括从不同角度为它拍摄X光照片。15分钟内，仪器共拍摄了2500张木乃伊的X光照片。通过这些照片，科学家就可以在电脑上模拟出绷带里面木乃伊的3D图形
　　扫描显示，这个木乃伊绷带内装着一具年龄在4到7岁的孩子的遗体。他的身上还摆着好几个镀金装饰物，脸上、心脏上、腹部上和大腿处还有4个金属带扣，被用来固定绷带，但也有人猜测它们是护身符。
　　男童可能死于肺炎
　　据悉，这具幼童木乃伊是考古学家弗林德斯.皮特里于1888年到1889年冬天，在距埃及首都开罗外的哈瓦拉大型墓地中发现的。
　　约翰-拉德克利夫医院放射线技师克里斯-艾维博士说：“这具木乃伊的肺部有大量固体组织显示，他可能是患肺炎去世的，但我们不能完全确定。”
　　艾维博士称，这并不是该医院进行CT扫描的“最老患者”，医院以前还扫描过一只恐龙的遗骨。

艾滋病毒”可能正在衰变
欧洲研究人员称，有迹象显示，目前的艾滋病毒似乎比1980年代时的要虚弱，因此可能说明艾滋病毒可能在衰变。
　　据BBC报道，荷兰安特卫普一个名叫“热带药物研究院”的科研机构，最近对比研究了1986-1989年期间和2002-2003采样的艾滋病毒。研究人员发现，新的采样病毒似乎繁殖速度要比旧采样慢；而且，新采样病毒似乎更容易受到现有临床药物的抑制。
　　该研究发现发表在最新一期的《艾滋》科技杂志上。
　　不过，研究人员提醒说，他们的研究发现决不说明对抗艾滋病的努力可以有丝毫放松。
　　人们一直认为，艾滋病毒在不断传染泛滥的过程中，将不断演变，变得更加难以抑制和抗药。
　　专家指出，虽然还很难确说是否对抗艾滋病有了希望，但是新发现则至少意味着，艾滋病毒的抗药性和自身传播能力并没有增强多少。
　　世界卫生组织专家表示，诸如牛痘、肺结核、梅毒等病毒，也都在过去的观察和研究中发现逐渐衰变的迹象。
　　专家称，病毒在自然演化过程中似乎懂得寻找一个自身繁衍和寄生母体(人)存活之间的利益平衡；因为这样可能最有利于病毒自身的长期生息繁衍。
世卫专家们介绍说，病毒能力的盛衰单单靠20年的变化很难说明问题，因为病毒在物竞天择的过程中，至少需要几代人的时间，才可能找到利益平衡点。

未来婴儿将带"基因说明书"
基因决定了一个人的相貌、身高甚至某些疾病，但对人类基因组的测序现在还极其昂贵，非普通人所能企及。科学家正在研究新一代测序机，希望有朝一日能把破译个人“基因密码”的费用降低到1000美元。这如果能够实现，普通民众就有望在必要情况下接受测序，甚至可以把基因组测序变成每个婴儿降生后的一项常规检查项目。
　　首次测序成本超5亿
　　2003年科学家宣布完成人类基因组草图，这项工程规模浩大，涉及6个国家的众多大学和研究机构，历时十多年，耗资超过5亿美元。此后，美国应用生物系统公司运用同样的技术制造出基因组测序机，大幅降低了测序费用。专家估计，用这种机器测定一个人的基因排序大约需要1000万至1500万美元。
　　而现在依靠新技术，一些公司和机构正在推出新一代基因组测序机，将进一步提高测序效率并降低成本。美国“454生命科学”公司发明的这样一种测序机已于2005年3月上市，另外一种由“Solexa”公司生产的测序机定于今夏推出，应用生物系统公司也计划在明年推出其新一代测序机。
　　测序机似洗衣机:
　　上月，位于纽约市长岛的科尔德斯普林实验室举办了一个培训班，教研究人员如何使用454生命科学公司制造的测序机。这种机器看上去有点像洗衣机，又有点像超大号的i－Pod音乐播放器，每台售价50万美元，这不包括用于分析测序结果的计算机软件的费用。这台测序机每次可以同时分析数以千计的脱氧核糖核酸(DNA)片断，时间大约需要4到5小时。
　　科尔德斯普林实验室主任詹姆斯·沃森因在50多年前与弗朗西斯·克里克共同发现了DNA的双螺旋结构，因此被誉为“DNA之父”。沃森说，454生命科学公司正用新测序机测定他的基因。
　　应用前景:
　　目前，购买454生命科学公司测序机的主要是研究机构，但这种机器在公共医疗领域的作用也已开始显现。它的一个新用途是用来扫描肿瘤细胞，寻找其中是否有变异基因，因为这种基因的存在通常表明肿瘤为恶性。
　　虽然基因组测序在短期内还不太可能被普及应用，但“Solexa”公司首席科学家戴维·本特利认为，了解自己的基因也并非遥不可及的事。他建议，对个人基因信息的处理应当由两个人来掌握——患者和医生。
　　《纽约时报》说，如今美国出生的新生儿都要被取血化验，以判断其是否缺乏某些重要的酶。如果未来基因组测序的费用能降低到1000美元，每个新生婴儿出生时或许都会像一台新买的电脑一样，附带一张关于其“基因信息说明”的DVD光盘。

抗衰老药物使人类延年益寿
随着科技进步，各种抗衰老药物和疗法不断发展，人类的寿命越来越长。但一些国家由于老龄化社会的到来，矛盾日益凸显。在最近美国举行的一次科学会议上，科学家表示，人类想要长寿，也要付出代价，比如工作到85岁才能退休。
　越活越长
　　研究表明，抗衰老药物及技术的发展可以使人们越来越长寿。从2010年到2030年，抗衰老药物可以使死亡率比历史同期下降5