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生物节律实验

发布时间: 2021-08-03 17:58:32

如何用实验的方法证明植物的生物

含羞草叶子一般白天打开,晚上关闭。于是,科学家把含羞草放在持续黑暗的地方,他发现,含羞草叶片的活动仍能保持 24 小时的波动性变化。植物似乎都有自己的生物钟,那次发现也被认为是生物具有内源生物节律的最早证据

② 生物学家对动植物的生物钟有哪些实验研究

有人发现,许多昆虫都能利用自己体内的天体定向器来保持正确的行动方向,即借助于阳光版来定向,权蜜蜂和大蚂蚁等昆虫就是这样。

可德国的生物学家贝林通过实验发现,一些动物的定向不一定非借助阳光不可。他将蜜蜂关在暗室里,发现即使没有阳光,甚至在完全黑暗的情况下,它们也能察觉出昼夜的变化。

利用蚂蚁进行的实验

瑞士昆虫学家维纳尔和兰费郎科尼利用大蚂蚁做的实验,更能说明这个问题。

大蚂蚁中的工蚁常常到几百米以外的地方觅食,他们就把这些工蚁放进黑洞洞的潮湿的容器里。过了6个小时,带到一个它们不熟悉的地方放出来,同时在它们头上安装一个特制的东西,使蚂蚁看不见能够当做定向目标的各种物体。其结果令人惊讶,153只蚂蚁都顺利地找到了自己的家。

这个实验表明,这种蚂蚁既具有稳定的记忆力,能够记住太阳在一天的不同时间里在天空运行所走过的路线,而且还具有时钟系统,这使它们能够找出正确的方向。

未解之谜

怎样来认识动物体内的生物钟,至今还是一个悬而未决的谜。

有人分析这可能是来源于动物空腹感的“腹时钟”;还有人认为这种时钟可能与物质代谢的速度有关。

不过这些还都仅仅是猜测,其具体的生理机制,还有待进一步研究。

蜜蜂

③ 脉搏跳动是我们随身携带的生物钟,那么你能否较为准确的测出你的脉搏跳动一次的时间吗请写出需要的实验

这个实验太基础了吧~一般情况下正常人的脉搏和心率是一样的。即脉率等于心率。除非发生心房颤动的人的脉率和心率会不相等。脉率会小于心率。但是基于你是正常人而且由于心率比脉搏容易观察所以我们通过测量心率来反映脉搏

实验器材:纸,笔,秒表,医用听诊器
测量方法:设置秒表为2分钟,戴上耳塞赛头,将听诊器薄膜贴于左侧胸腔处,将秒表调至两分钟处开始计时,在计时的过程中在纸上画正字来记录心跳,两分钟结束后将计算正字平均到分,重复实验9次

数据表格:这个就不用说了吧

ps:本人非医学或边缘学科专业,设计实验纯属心血来潮,望以批判的态度来看待

④ 年钟及其生物节律是什么

(1)年钟的影响

①夏季和冬季出生的人长寿

广西人口学者央吉在对广西巴马县长寿人口群体进行实地考察和全面的数据分析后,得出了这样一个初步的结论。

巴马县是中国最贫穷的地区之一,现在,年人均收入只有240元,但却出人意料地生活着比例最高的长寿人口群。

统计数字表明,在总人口为224000人的巴马县,80岁以上的老人有2055人,平均每万人中有91.72人;百岁老人71人,平均每万人中有3.17人。后者高出中国平均数85倍多。

央吉在对巴马县做长寿人口状况研究时发现,在全县80岁以上老人中,夏季出生的人口最多,其次是冬季,最少的是秋季;而在百岁以上老人中亦呈现同样的规律,这表明人口寿命与出生的季节有关。

②人的血脉受气候时辰的影响

杭州市第一人民医院副主任医师李佩璋等5人选择了48名高血压患者、48名冠心病患者、48名心肌炎患者和216名健康人共360个样本,将他们分为例数、病种和相同的24组,在农历每月朔日(初一)、望日(十五)轮流对15个样本进行24小时动态心电图监测。监测从1987年开始,历时四年半。

试验结果显示:春、冬两季人体血脉变化明显高于夏、秋两季,心肌缺血、心律失常的发病率升高,且程度加重。房性早搏一年四季的发病率都比较高。房性早搏春天易发生在后半夜的子时至寅时(0点至6点),冬天易发生在半夜的酉时至亥时(18点至24点)。室性早搏和心肌缺血发病时间大多集中在卯时至申时(6点至18点),即一天的光照时间。

③冬春受孕不利于优生

据有关科研人员对100名患早发性痴呆症幼儿进行的调查发现,约有2/3的母亲受孕时间为3至5月份,胎儿大脑皮层初步形成的时间是6至8月。在我国,这几个月温度较高,常常是闷热难当的天气,这对孕妇的饮食和起居造成了种种的不便,胎儿摄入营养也较难满足其大脑皮层的发育需要。这可能是造成小儿痴呆症的主要原因。

有人从病例分析中,发现精神分裂症患者都以冬季和早春出生的人较多,此时婴儿大脑皮层正在分化,而此时正值夏季,在夏季发生的任何代谢过程的紊乱,都能影响大脑皮层发育的严重障碍,从而种下不幸的种子。

看来,冬春受孕对婴儿素质确实有一定的影响,年轻夫妇,应尽量避开这个非优生的受孕的季节。

⑤ 生物节律与周期现象有哪些,其机制是什么

1、日节律:以24小时为周期的节律,通称昼夜节律(如细胞分裂、高等动植物组织中多种成分的浓度、活性的24小时周期涨落、光合作用速率变化等)。
2、潮汐节律:生活在沿海潮线附近的动植物,其活动规律与潮汐时相一致。
3、月节律:约29.5天为一期,主要反映在动物动情和生殖周期上。
4、年节律:动物的冬眠、夏蛰、回游,植物的发芽、开花、结实等现象均有明显的年周期节律。
一种认为生物体系根据外界自然周期现象定时,因而产生了与天体物理因子等同步的节律。这是一种外源说。生物节律
另一种假说是内源说,它认为生物钟是先天性和遗传性的,是一种内在的振荡机制;节律周期之所以与自然周期一致,则是在外界调时因子作用下,长期适应和自然选择的结果。1974年D.恩贾斯曾提出生物钟的膜模型,以离子浓度和离子运转功能间的反馈循环所产生的振荡,解释昼夜节律。A.F.温弗里(1971)和T.帕夫利迪斯(1969)认为,昼夜节律可能来源于一些周期为分钟量级的生化振子的偶合。20世纪80年代以来,多次研究证明哺乳动物的时间结构位于视交叉上核(SCN)。如佐佐木正己1980年提出,视交叉上核通过上颈部神经节向分布在松果腺的交感神经细胞不断发放信号,促使正肾上腺素不断释放,从而控制松果腺分泌褪黑激素的过程,而褪黑激素具有昼夜节律。美国哈佛大学用猴子试验并观察患者证实,人脑视交叉上部宽度不到1/4毫米的细胞群为时限细胞,是生物钟细胞的一种。

⑥ 生物节律与睡眠的关系

要养成按时作息的习惯

生物钟在晚上会关闭长期记忆的作用机制。

--阿诺德·埃斯金

美英两国的研究人员发现,人的情绪好坏不仅受睡眠时间长短的影响,而且还与是否按时作息有很大关系。

美国波士顿和英国曼彻斯特的两个研究小组对生物钟、睡眠和情绪之间的关系进行研究后发现,人体生物钟能决定人在一天内哪几个小时心情好。如果在人体生物钟仍处在睡眠阶段起床,即使已经睡了很长时间,仍然会感觉情绪不好;即使两三天没睡觉的人,如果他的生物钟处在清醒期,那么他也会感觉情绪高涨。

研究人员说,生物钟存在于大脑中的一个区域,它决定人体从睡眠、清醒到消化等多种活动的生物节律。他们通过对24例健康的年轻志愿者长达一个月的研究后发现,当试验对象的睡眠周期从24小时延长到28小时至30小时后,其情绪高低受每天睡眠情况和体温两个因素的综合影响。

研究人员指出,这两项新的研究结果使科学家们能够根据人的睡眠时间表和其自身生物钟判断人的情绪,并有望在将来帮助医生治疗情绪抑郁症患者,也可以帮助经常"三班"倒的人和需要倒时差的人尽快适应。

由于人体生物钟的变化,大脑皮层的不同区域的功能也在时时发生着变化,研究结果表明:

上午8~11点,是组织、计划、写作和进行一些创造性思维活动的最佳时间。最好把一天中最艰巨的任务放在此时完成。同时,这段时间疼痛最不敏感,此时治牙最合适。

上午11~12点,是开会的最佳时间,人们此时最为清醒。这段时间易用于解决问题和进行一些复杂的决策。

12时~下午2时,此间一天中快乐的情绪达到了高潮,适宜进行商业社会活动。

下午2~4时,会出现所谓的"下午低沉期"。此时易出现困乏现象,最好午睡片刻,或是打一些必要的电话,作些有趣的阅读,尽量避免乏味的活动。

下午4~6时,人体从"低沉期"解脱出来,思维又开始活跃。可把一天中较重要的工作放在此时做,并且这是进行长期记忆的好时光。

下午5~7时,人体的体温最高,此时作些锻炼有助于你在晚上顺利入睡,提高睡眠质量。

晚上7~10时,可就一些较严肃的家庭话题进行讨论,也是学习的最好时间。

晚上11~12时,人体准备休息,各脏器活动极慢,进入梦乡。

目前,对人体的生物节律研究已被广泛地应用于人体卫生保健,保障安全生产,指导人们生活等方面。所以当了解了自己的生物节律后,就会扬长避短,充分利用生物节律的高潮期,获取理想的学习、工作和科研成绩。在低潮期适当调整安排自己的生活,以提高适应能力,减少生物节律的不良影响。

每个人都有自己的睡眠方式与习惯,有的人喜欢早睡早起,即所谓"百灵鸟"式的人;有的则善于晚睡晚起,即所谓"猫头鹰"式的人。这两种不同的睡眠方式各有哪些特点呢?

所谓"百灵鸟"式睡眠的人,每天很早醒来,起床活动,精神饱满地投入当天的工作,到下午工作效率就慢慢降低,夜暮降临,即呵欠不断,昏昏欲睡,急忙上床就寝,很快便进入梦乡,这类人一般很少有失眠。所谓"猫头鹰式"睡眠的人,早晨醒来后,慢悠悠地翻翻身,睡意盎然,恋床难舍,磨蹭很久,勉强起床后,上午的工作效率不高,到了下午精神才慢慢上来了,入夜后劲头反而最足,工作至深夜毫无倦意,好像有用不完的劲,只是迫于第二天还有工作,才勉强上床就寝,这类人即使让他们早上床也是难以入睡的。

美国斯坦福大学医学院的睡眠研究中心发现这种节律的养成与工作有一定关系。长期从事农业劳动的人多属于"百灵鸟式",他们的主要工作都在白天,这类人常常天蒙蒙亮就起床活动,太阳落山后即准备就寝了,而从事脑力劳动的人则多是"猫头鹰式"的,他们常常利用安静的夜晚来工作。

最近,位于美国芝加哥医疗中心的生物节奏研究室的研究人员指出:周末睡懒觉对绝大多数人来说并非好事,因为这会使人体生物钟紊乱,睡眠时间顺延,使星期天晚上难以入睡,星期一早上昏昏沉沉,而这种紊乱状态甚至需要数天时间才能恢复正常。

根据人社会分工的不同,可分为早晨型和晚上型两种生物节律。国外学者研究发现:在职员中,早晨型占28%,脑力劳动者晚上型占多数,体力劳动者中半数人是"无节律"型(非节律型)。而你的睡眠习惯,关系到你第二天的精力和工作状态,所以你一定要适应自己的睡眠生物节律,也就是养成自己的睡眠习惯。

如果想找出合适的睡眠时间,你不妨进行这样的试验:

第一个星期,每天晚上你按平时上床的时间睡觉;第二个星期,每天迟一小时上床;第三个星期,每天早一个小时上床。如果你在上床后半小时内入眠,醒后又觉得精力充足,那一个星期的睡眠时间,就接近你自己睡眠充足的时间了。

既然人类在长期的自然进化过程中,形成了人体与自然界同步的生物节律和生物钟,而人类要想生存就必须适应这个生物节律,且睡眠是人类生活中不可缺少的内容,因此,你一定要遵守自己的作息规律,即什么时间该休息就一定不要打破这个规律,这样才能保证优质睡眠。

你的睡眠习惯,关系到你第二天的精力和工作状态,所以你一定要适应自己的睡眠生物节律,也就是养成自己的睡眠习惯。

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4ed66ca201000c73.html

⑦ 人类第一次发现生物钟相关的的基因是在哪一年发现的

20世纪80年代,由于分子生物学的发展,生物钟的研究取得了突破性的进展。1971年英国科学家在其研究的果蝇中发现了一只特殊果蝇,它的生物钟只有21小时。科学家花了14年时间,直到1985年才找到了引起这个果蝇生物钟异常的基因。这就是人类第一次发现与生物钟相关的基因,这个基因被命名为period———“周期”。科学家一直试图克隆该基因在其他物种,尤其是哺乳动物的类似基因,但一直未能成功。1997年《细胞》杂志上发表了一篇论文,科学家通过对上万只实验鼠的研究,发现了一只实验鼠的生物钟周期是27小时,并定位克隆了这个核酸发生变异的基因,命名为“时钟”基因—ClockGene。与此同时,孙中生博士等为了克隆乳腺癌基因,对17号染色体基因进行大规模的筛选。他们发现,其中有一个基因与果蝇的生物钟基因“周期”呈现一定的序列类似性,因此假设该基因是果蝇“周期”在哺乳动物中具有同等功能的类似基因。通过动物实验,他们发现“周期”基因有24小时表达节律,同时该基因的表达能随光周期的改变而变化。这一发现因揭示了生物钟的分子生物学基础,被《科学》杂志评为当年10大科技突破之一。近年,国际上对时间生物学研究十分重视,提出了时间病理学、时间药理学和时间治疗学等概念,生物节律已成为研究临床、预防及基础医学的一个重要学科。中科院计划在我国建立一个具有国际水平的时间生物学研究基地,推广时间生物学在我国医学临床的应用。研究表明人类生物钟一天慢18分人类的生物钟同时钟并不同步。日本科学家近日发表研究论文说,他们发现人类生物钟的周期是24小时18分。而其它动物和植物的这种生物钟与时钟差距更明显,一些动物的生物钟周期是23小时至26小时,而植物是从22到28小时。研究者认为这种现象可以用达尔文的进化论来解释。以鸟儿为例,如果它严格按照时钟作息的话,那么当它每天早上醒来觅食时会发现,树上的虫子已经被先飞入林的鸟儿吃得差不多了。所以严格守时的生物会面临最大的竞争压力,最终趋于灭亡。但是为什么生物钟与时钟的不同步不会累计起来最终打乱我们的生活规律,让我们醒来得一天比一天晚?研究者说,光线会通过影响体内激素水平和体温等不断重新设定生物钟。研究者用计算机做了一个模拟生物钟进化的实验。实验证明,那些对竞争最有利的生物钟周期的确是接近24小时,但又不是特别接近。动物皮肤里藏着生物钟日本神户大学冈村均教授在美国《科学》杂志上发表论文说,哺乳动物的皮肤组织里存在生物钟,而且与脑内的生物钟步调一致。这一发现有可能用于诊断由生物钟紊乱导致的各种病症。这位科学家在对老鼠的实验中发现,老鼠的皮肤粘接组织的成纤维细胞里有大量的生物钟基因存在。他把存在于脑丘下部的生物钟叫做“母钟”,把皮肤等组织细胞里的生物钟称为“子钟”。他还发现,子钟和母钟连动,而且作用机制也相同。据认为,包括人在内的各种哺乳动物的生物钟结构与机制大致相同。

⑧ 许多实验表明,生物的昼夜节律并()直接由昼夜变化引起的,()生物体内存在一种生命时钟

许多实验都表明,生物的昼夜节律并不是直接由昼夜变化引起的,而是生物体内存在一种生命时钟。

⑨ 生物节律与周期现象有哪些,其机制是什么

生物节律与周期现象有哪些
1、日节律:以24小时为周期的节律,通称昼夜节律(如细胞分裂、高等动植物组织中多种成分的浓度、活性的24小时周期涨落、光合作用速率变化等).
2、潮汐节律:生活在沿海潮线附近的动植物,其活动规律与潮汐时相一致.
3、月节律:约29.5天为一期,主要反映在动物动情和生殖周期上.
4、年节律:动物的冬眠、夏蛰、回游,植物的发芽、开花、结实等现象均有明显的年周期节律.
一种认为生物体系根据外界自然周期现象定时,因而产生了与天体物理因子等同步的节律.这是一种外源说.生物节律
另一种假说是内源说,它认为生物钟是先天性和遗传性的,是一种内在的振荡机制;节律周期之所以与自然周期一致,则是在外界调时因子作用下,长期适应和自然选择的结果.1974年D.恩贾斯曾提出生物钟的膜模型,以离子浓度和离子运转功能间的反馈循环所产生的振荡,解释昼夜节律.A.F.温弗里(1971)和T.帕夫利迪斯(1969)认为,昼夜节律可能来源于一些周期为分钟量级的生化振子的偶合.20世纪80年代以来,多次研究证明哺乳动物的时间结构位于视交叉上核(SCN).如佐佐木正己1980年提出,视交叉上核通过上颈部神经节向分布在松果腺的交感神经细胞不断发放信号,促使正肾上腺素不断释放,从而控制松果腺分泌褪黑激素的过程,而褪黑激素具有昼夜节律.美国哈佛大学用猴子试验并观察患者证实,人脑视交叉上部宽度不到1/4毫米的细胞群为时限细胞,是生物钟细胞的一种.

⑩ 时间生物学的实验研究

如上所述,动物和植物的周期性现象很早就为人所知。1759年就有人制作了第一张豆类植物叶运动的近昼夜节律图表。首先植物的叶子会与杠杆的一端相连,杠杆的另一端放置在一个滚轮之上。若叶子下垂,杠杆会在滚轮上留下一条向上的线,相反当叶子向上提起的时候,就会得到一条向下的曲线。实验为期数天。前三天每天光照12小时,第四天起停止光照, 若果这种光是叶运动的原因的话,人们应该会得到这样的结果,就是叶子在没有光照的后几天会一直下垂。但事实并非如此。因此光照并不是叶运动的原因。
20世纪80年代有实验,去观察究竟外在因素会不会产生作用。太空实验室1号将真菌脉孢菌带到太空,去看看离地后生物节律的变化。实验结果却与在Cape Canaveral对照组所得的结果相同。从此时起,人们在近昼夜节律,次昼夜(超日)节律和超昼夜(亚日)节律是内因产生的这一点上,达成了共识。
上世纪最重要的研究手段是基因的突变筛选。1970年Konopka首次在黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)上应用了这一技术。这种果蝇的成虫破蛹行为有着明显的近昼夜节律,接近24小时。就是说蝇破蛹的时刻不是随机的,而是在一天的特定时刻。若一天已经过了这一时刻,那么成虫不会在当天,而时下一天出蛹。这种节律代代相传。Konopka找到了三种特变品种并不断培育其后代:第一种Pershort,并不遵循这种24小时节律,而是19小时,其后代也如是。第二种Perlong,其周期为29小时。第三种Per-,没有节律。所有这些特变品种在基因的同一区段上出现了缺陷。90年代末在不同的哺乳类动物里科学家找到了这些“时钟基因”(BMal, Clock, MPer1, Mper2, Mper3, Cry1, Cry2)。
20世纪90年代开始,生物钟学开始了跨学科协作。该领域的研究不单止着眼于某种方法或是某种现象,而是去寻找其内在的联系。微生物学,生理学,生态学,心理学和数学为时间生物学提供了重要的支持。而时间生物学的研究对象包括植物和动物,还有人。
时间生物学对畜牧业,社会学和医学有重要的意义,如轮班制,药理学,精神病学都离不开时间生物学。行为生理学研究生物钟的大脑机制,提供了生理学基础。

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