1、輻射生物效應復習題一、名詞解釋（每題3分）l 生活史：植物在一生中所經歷的發育和繁殖階段，前后相繼，有規律地循環的全部過程。l 組織：在個體發育中，具有相同來源的同一類型，或不同類型的細胞組成的結構和功能單位l 硝化作用：氨基酸脫下來的氨，在有氧的條件下，經過亞硝化細菌和硝化細菌的作用轉化為硝酸的過程。l 滅菌：通過超高溫或其他物理、化學手段將所有微生物的營養細胞和所有芽孢和孢子全部殺死。l 新陳代謝微生物從外界環境中不斷攝取營養物質，經過一系列生物化學反應，轉變成細胞組分，同時產生廢物并排泄到體外的過程。l 菌株(strain)：從自然界中分離得到的任何一種微生物的純培養物都可以稱為微生物的

2、一個菌株。l 生物固氮：常溫常壓下，固氮生物在體內固氮酶的催化作用下將大氣中的分子態N2還原成為NH4的過程。生 活 史：植物在一生中所經歷的發育和繁殖階段，前后相繼，有規律地循環的全部過程。l 原始生殖細胞: 產生雄性和雌性生殖細胞的早期細胞。l 輻射誘變育種：生物的種類、形態、性狀，均受其自身的遺傳信息所控制。輻射育種（radioactive breeding techniques）是利用射線處理動植物及微生物，使生物體的主要遺傳物質脫氧核糖核酸（DNA）產生基因突變或染色體畸變，導致生物體有關性狀的變異，然后通過人工選擇和培育使有利的變異遺傳下去，使作物（或其它生物）品種得到改良并培育出

3、新品種。這種利用射線誘發生物遺傳性的改變，經人工選擇培育新的優良品種的技術就稱為輻射育種。l 相對生物效應RBE：由于各種輻射的品質不同，在相同吸收劑量下，不同輻射的生物效應是不同的，反映這種差異的量稱為相對生物效應（relative biological effectiveness, RBE）。相對生物效應是引起相同類型相同水平生物效應時，參考輻射的吸收劑量比所研究輻射所需劑量增加的倍數。l 微小劑量輻射的興奮效應：發現累積劑量在0.5Gy以下的單次或持續低劑量率的X線、線輻射，可以誘導產生與大劑量輻射明顯不同的效應。證明低于該劑量水平的輻射可以刺激動物的生長發育、延長動物壽命、提高生育能力

4、，還可以增強動物和人體的免疫功能，降低腫瘤發生率等。這些現象稱為興奮效應（hormesis）。l 微小劑量輻射的適應性反應：經微小劑量（如5075mGy）輻射預處理的細胞、臟器或整體動物，當它相繼接受較大劑量輻射時，能夠對損傷產生抗性，尤其在增強DNA的修復能力和減輕染色體損傷等方面表現更為明顯。這種現象稱之為適應性反應（adaptive response）。 l 表達序列標簽：(expressed sequence tag,EST)通過互補DNA克隆分析獲得的短序列。是cDNA的3端或5端的序列。l 生物監測：是指利用生物個體、種群或群落對環境污染或變化所產生的反應，從生物學角度對環境污染狀

5、況進行監測、評價和預警。l 指示生物：又叫做生物指示物（bioindicator），指那些在一定地區范圍內，能通過其特性、數量、種類或群落等變化，指示環境或某一環境因子特征的生物。l 生物標志物(Biomarker)：是生物體受到嚴重損害之前，在不同生物學水平（分子、細胞、個體等）上因受環境污染物影響而異常化的信號指標，是以研究污染物作用下生物體內各種指標的變化為特征的。l 生物修復：廣義的生物修復通常是指利用各種生物（包括微生物，動物和植物）的特性，吸收、降解、轉化環境中的污染物，使受污染的環境得到改善的治理技術。狹義的生物修復通常是指在自然或人工控制的條件下，利用特定的微生物降解、清除環境

6、中污染物的技術。l 生物吸附：生物體特別是微生物菌體對重金屬的吸附作用。l 超富集植物：是指那些能夠超量積累重金屬等污染物的植物，通常指對重金屬等污染物的吸收量超過一般植物 10500 倍以上的植物。二、簡答題（每題10分）1 簡述植物減數分裂的生物學意義。答：減數分裂具有重要的生物學意義。減速數分裂是與植物的有性生殖相聯系的，它發生在特殊的細胞中，通過減數分裂導致了有性生殖細胞的染色體數目減速半，而在以后發生有性生殖時，二個配子相結合，形成合子，合子的染色體重新恢復到親本的數目。這樣周而復始，使有性生殖的后代始終保持親本固有的染色體數目和類型。因此，減速數分裂是有性生殖的前提，是保持物種穩定

7、性的基礎。同時，在減速數分裂過程中，由于同源染色體發生聯會、交叉和片斷互換，從而使同源染色體上父母本的基因發生重組，雙而產生了新類型的單倍體細胞，這就是有性生殖能使子代產生變異的原因。2. 植物的種子在萌發前為什么要經過“休眠”這一相對靜止階段？答：種子在萌發前經過休眠是因為以下幾方面的原因：A 由于種皮阻礙了種子對水分和空氣的吸收，或是種皮過于堅硬，使胚不能突破種皮外伸長；B 由于種子內胚尚未成熟，或種子的后熟作用。C 由于某些抑制性物質的存在，阻礙了種子的萌發。3簡述哺乳動物的分類。答：現代哺乳動物的特征是具有毛發、乳腺、特化的牙齒、三個中耳聽小骨等。大部分學者認為白堊紀中期的哺乳類分化為

8、2個亞綱：原獸亞綱和獸亞綱；獸亞綱下屬3個次綱：鳥子宮次綱、后獸次綱和真獸次綱；而真獸次綱下屬12個目，其中包含了絕大部分現代哺乳動物，如食肉目、靈長目、偶蹄目、奇蹄目、嚙齒目、貧齒目、兔型目等。4. 簡述輻射生物學效應分類。答： 機體受輻射作用時，根據照射劑量、照射方式以及效應表現的情況，在實際工作中常將生物效應分類表述。按照射方式分：外照射與內照射；局部照射和全身照射按照射劑量率分：急性效應，慢性效應按效應出現時間分：早期效應，遠期效應按效應表現的個體分：軀體效應，遺傳效應按效應的發生和照射劑量的關系分：確定性效應、隨機性效應5. 簡述影響輻射生物學效應的因素.答：輻射因素：輻射類型、劑量

9、和劑量率、照射方式機體因素：種系差異、性別、年齡、生理狀態、健康狀況介質因素：輻射防護劑、輻射增敏劑6. 簡述輻射誘變育種的基本原理及其應用。答：輻射育種是采用人工創造新的變異類型，具有打破性狀連鎖、實現基因重組、突變頻率高、突變類型多、變異性狀穩定快、方法簡便且縮短育種年限等特點。輻射育種是核技術在農業中的最主要的應用，中國在這一領域居世界領先地位。全球通過輻射育種方式培育了2376個品種，我國建立了完整的輻射育種程序，培育了645個，占全球的四分之一以上。與此同時，創造出兩千多份優異突變新種質、新材料，其中相當一部分已被作為原始材料用于新品種選育，為確保我國糧食安全提供了可靠保障。輻射誘變

10、良種作物每年為中國增產糧食近40億公斤、棉花約1.8億公斤、油量0.75億公斤。7. 電離輻射對生物大分子作用的基本原理答：電離輻射對生物分子的作用包括直接和間接作用。前者指輻射直接在生物分子上沉積能量，引起分子和原子的電離和激發，導致分子結構的改變和生物活性的喪失。也就是說，吸收能量和出現損傷發生于同一分子上。若吸收能量的是某一分子而受損傷的卻是另一分子，這就是間接作用。換言之，輻射吸收的原初過程發生于損傷分子的“環境”中。這個環境物質可以是同它緊鄰的其它生物分子，也可以是作為介質的水。輻射能被“環境”物質吸收后，通過分子間能量傳遞，或通過釋放可擴散的高活性自由基(包括水的輻解產物和生物分子

11、自由基)再攻擊生物大分子，從而間接地引起損傷。8. 電離輻射引起DNA分子損傷的類型答： 電離輻射可導致生物DNA發生各種損傷，主要包括堿基損傷、鏈斷裂和交聯。（1）堿基變化（DNA base change）：有下列幾種：堿基環破壞；堿基脫落丟失；堿基替代，即嘌呤堿被另一嘌呤堿替代，或嘌呤堿被嘧啶堿替代；形成嘧啶二聚體等。（2）DNA鏈斷裂（DNA molecular breakage）：是輻射損傷的主要形式。磷酸二酯鍵斷裂，脫氧核糖分子破壞，堿基破壞或脫落等都可以引起核苷酸鏈斷裂。雙鏈中一條鏈斷裂稱單鏈斷裂(single-strand breaks, SSBs)，兩條鏈在同一處或相鄰處斷裂稱

12、雙鏈斷裂(double-strand breaks, DSBs)。雙鏈斷裂常并發氫鍵斷裂。（3）DNA交聯（DNA cross-linkage）：DNA分子受損傷后，在堿基之間或堿基與蛋白質之間形成了共價鍵，而發生DNA-DNA交聯和DNA-蛋白質交聯。9. 簡述生物監測的特點及優勢？答：(1)能夠監測污染物毒性。物理化學監測技術只能檢測污染物的種類和濃度，無法反映污染物的毒性及對其生物風險進行評價。(2)具備實時在線監測的功能。(3)操作簡單、成本較低。物理化學監測技術往往需要定點定時進行采樣分析，難以做到實時在線監測及預先報警的功效。與物理化學監測技術相比，生物早期預警系統不需要化學試劑，

13、運行和維護費用都比較低，更容易普及。因此、生物監測具有敏感性、長期性、連續性、經濟性、非破壞性和綜合性等優勢，目前已在生態系統環境監測、總量控制、環境風險評價、環境污染早期預警、突發事件監測和環境標準制定等領域取得了廣泛應用。10. 簡述轉錄圖譜意義答：可以了解基因的精確位置和功能；可以了解不同時間不同基因的表達情況；可以了解不同組織中基因的表達情況；可以了解正常情況與不正常情況下基因的表達情況；遺傳圖譜、物理圖譜、序列圖譜一起成為破譯基因這部天書，了解生命的真諦的基石11. 簡述HGP 可能給人類帶來的隱患答：主要體現在社會平等與基因歧視、科技進步與基因技術濫用、社會公正與基因成果利益的均等

14、分配、技術的不確定性和基因安全等幾個方面，具體表現為基因武器、基因歧視、基因掠奪 、基因專利 、基因倫理等。 12. 簡述植物修復技術的定義和主要修復機理。答：植物修復技術是利用植物的吸收和代謝功能將環境介質中的有毒有害污染物進行分解、富集和穩定的過程。由于污染物的理化特性和環境行為不同，加之植物新陳代謝的各異，植物修復污染物的作用機理也不盡相同，總體上可分為： 植物提取、植物揮發、植物轉化 、植物穩定和植物根際過濾。三、論述題（每題16分）1、植物修復鈾污染土壤的影響因素。答：就鈾污染土壤的植物修復技術而言，影響植物修復效率的因素主要有植物種類、土壤理化特性、土壤微生物、土壤改良劑、鈾的化學

15、形態和農業施肥措施。不同植物對鈾吸收能力與累積模式存在很大差異，如向日葵和印度芥菜相比其他植物積累較多的鈾，被認為是鈾富集植物。同一植物的不同器官對鈾的累積也不同，草本植物的地上部分吸收較多鈾，而木本植物鈾主要累積于根部。土壤理化性質，如質地、有機質、土壤水分、pH 值等對鈾在土壤中的移動性和生物有效性有重要影響。土壤粘滯性強、有機質含量高、水分含量低、過高或過低的土壤pH通常會降低鈾的生物有效性，抑制植物對鈾的吸收。微生物作為植物根部的共生體，通過增加根際產生的CO2、釋放有機酸等螯合物、降解礦石、分解有機物等途徑，會間接影響著土壤中鈾的形態，從而影響植物對鈾的吸收。如叢枝菌根（AMF）可以

16、促進植物對鈾的吸收。向土壤中添加土壤改良劑（如檸檬酸）能夠大幅度提高鈾的植物有效性，增加鈾從污染土壤向植物的遷移量，從而強化植物對鈾提取。土壤pH顯著影響鈾的化學形態，鈾的化學形態影響植物對鈾的吸收。施肥可改變土壤的理化特征，增加土壤中鈾核素的植物可利用性。2. 比較傳統固化方法、生物吸附富集對放射性廢物處理優缺點。在中低放放射性廢水處理中，目前主要采用傳統污水處理方法，如蒸發、還原沉淀、凝結、氣浮、吸附、離子交換、反滲、電滲析、膜過濾和溶劑萃取等。但這些方法在處理低放廢水存在能耗高、成本高、去除效率低、對核素離子的選擇性低、會產生大量的二次有毒泥漿等缺點。當廢水中離子濃度低于1-100 mg

17、/L時，這種情況尤為突出。 生物吸附效率高，成本低，耗能少，離子選擇性高，可以再生利用，金屬離子可回收，而且沒有二次污染物等優點。利用微生物處理放射性廢物正日益引起人們的關注，是對現有放射性廢水處理方法和核素固化方法的補充及探索，有極大應用前景。通過微生物對核素的吸附富集作用，還可以實現放射性廢物的減量化目標。3. 真核生物與原核生物的區別？比較項目原核生物真核生物實例細菌、藍藻、放線菌、衣原體、支原體（支原體細胞最小，且無細胞壁）酵母菌等真菌、衣藻、高等植物、動物細胞大小較小（110微米）較大（10100微米）細胞結構細胞壁不含纖維素，主要成分是肽聚糖；細胞器只有一種，即核糖體；細胞核沒有核

18、膜（這是最主要的特點）、沒有核仁、沒有染色質（體），但有核物質，叫擬核細胞壁的主要成分是纖維素和果膠；有核糖體、線粒體、內質網、高爾基體等多種細胞器；細胞核有核膜、核仁、有染色質（體）主要細胞增殖方式二分裂有絲分裂、無絲分裂、減數分裂代謝類型同化作用多為異養型、少數為自養型（包括光合作用和化能合成作用自養型），異化作用多為厭氧型、少數為需氧型。光合作用的部位不是葉綠體而是在光合片層上；有氧呼吸的主要部位不在線粒體而是在細胞膜同化作用有的是異養型、有的為自養型，異化作用有的為厭氧型、有的為需氧型。光合作用的部位是葉綠體；有氧呼吸的主要部位是線粒體生殖方式無性生殖（多為分裂生殖）有性生殖、無性生殖遺傳方面遺傳物質DNADNADNA分布擬核（控制主要性狀）；質粒（控制抗藥性、固氮、抗生素生成等性狀）細胞核（控制細胞核遺傳），線粒體和葉綠體（控制細胞質遺傳）基因結構編碼區是連續的，無內含子和外顯子編碼