生命科学.doc

第一二章 的思考题1生命科学(研究各种生命现象和规律)成为21世纪带头学科？ 历史的必然/面临的社会问题/自身具备的条件 (生物学的发展历经：古代描述生物学/近代实验生物学/现代创造生物学，幼年成年)；2.生命的基本特征（5个） 新陈代谢/生长发育和生殖/遗传变异和进化/感应性和运动/内环境稳定3.生命的元素组成：26种/11种(6种)/15种；确定必需微量元素的方法(缺失/添加病症/消失，进一步研究代谢的机理)； Ca，Zn，Se，Cr4.生物小分子与大分子之间的关系：为数不多的小分子构成三类生物大分子/复合生物大分子。5.生物小分子的种类和功能：7类 （四类元件、其它功能）1）水：生物体重量60%以上(地球上生命/哺乳动物/生物体细胞)，内聚力和表面张力，生命的介质(溶解性，极性，较高的比热/蒸发热)；2）无机盐：存在形式/作用(渗透压/缓冲/酶调节和激活因子/有机物原料)；3）碳原子：生命存在的真正基础原因 (性质、自身、与其它）4）氨基酸：结构特点和功能(蛋白质，代谢调节如激素，神经递质，20/8/其他)；5）糖类：结构特点/生物功能(多糖/燃料/寡糖细胞信号传递)；6）核苷酸：结构特点(碱基，核糖，磷酸）和功能（参与组建核酸/细胞信号传递和能量代谢）；7）脂类：磷脂/甘油三脂/固醇、共性（疏水）和结构特点（C-H）、功能（膜结构/燃料储存/激素和维生素/复合大分子第三章1、构成生物大分子的单体是哪几种？构成：生物大分子主要有三大类：蛋白质 核酸 多糖2、简述三类生物大分子的结构特征和功能？生物大分子的高级结构 维持生物大分子高级结构主要是非共价键：氢键，盐键，范德华引力，疏水键，二硫键。1）蛋白质：一级/肽链中氨基酸顺序，二级/邻近几个氨基酸形成-螺旋-折叠，三级/进一步盘绕折叠成一定外形和空间构型，四级/两条肽链以上；24级为高级结构。 2）核酸：DNA双螺旋为二级结构，两条链反向平行共同盘绕成双螺旋：糖-磷酸-糖主链，碱基位于两条链中间，以氢键相连； DNA三级结构需蛋白质参与；RNA单链盘绕，局部形成碱基配对，tRNA二级三叶草结构；DNA/RNA基本组成不同点：糖/碱基AGCT/AGCU。3）多糖：不同的高级结构具不同的生理活性，如淀粉和糖元都是葡萄糖以-1，4糖苷键联结起来的螺旋或网状结构能量储存；纤维素以-1，4糖苷键联结起来的长纤维状结构结构支架共性：单体脱水缩合而成，肽键/磷酸二酯键/糖苷键； 方向性：N-端，C-端；3-端，5-端；还原端，非还 原端。3、酶的化学本质及催化特点？本质：蛋白质和具有催化活性的DNA或RNA。生物催化剂特点：1、酶的催化特点 催化剂可以，加快化学反应速度； 生物催化剂酶的反应特点： 效率高（降低反应活化能显著）、 专一性强（只作用一类或一种物质） 、 易失活（要求温和条件）。4、影响酶活性的因素你知道有几方面？影响酶活性的因素1）辅助因子暴露酶的活性部位 无机离子和有机物（辅酶等） 2）酶的抑制剂与酶以共价/弱键形式结合 包括不可逆抑制剂和可逆抑制剂；3）有的酶在遇到一些化学结构与底物相似的分子时，这些分子与底物竞争结合酶的活性中心，亦会表现出酶活性的抑制或降低。这种情况称为酶的竞争性抑制。 5、生物体所需的能量怎样从太阳能获取？/生命世界能量的源泉太阳能1）光合作用：植物细胞 光能电能活跃化学能稳定化学能！2）场所：叶绿体中进行（由叶绿体膜、类囊体和基质3部分组成；结构特点：3层膜3个腔叶绿体外膜/内膜/类囊体膜，膜间隙/基质/类囊体腔）。 3）过程：类囊体膜光反应活跃化学能（电子传递/光和磷酸化）；基质中暗反应稳定化学能 (羧化和还原CO2固定形成3碳糖， RuBP 再生，C3植物RuBP羧化酶）4）C4和CAM途径植物：在两种酶参与下完成两次固定CO2（磷酸烯醇式丙酮酸 CO2苹果酸丙酮酸+ CO23C糖）；磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶与CO2亲和力比1,5-二磷酸核酮糖羧化酶高，C4&CAM途径能利用低浓度CO2 ；分别在不同空间、相同时间，或不同时间、相同空间完成两次CO2固定。6.三羧酸循环在分解代谢中起什么作用？三羧酸循环是糖，脂肪和蛋白质三种主要有机物在体内彻底氧化的共同代谢途径，三羧酸循环的起始物乙酰CoA，不但是糖氧化分解产物，它也可来自脂肪的甘油、脂肪酸和来自蛋白质的某些氨基酸代谢，因此三羧酸循环实际上是三种主要有机物在体内氧化供能的共同通路，估计人体内2/3的有机物是通过三羧酸循环而被分解的。 三羧酸循环是体内三种主要有机物互变的联结机构，因糖和甘油在体内代谢可生成-酮戊二酸及草酰乙酸等三羧酸循环的中间产物，这些中间产物可以转变成为某些氨基酸；而有些氨基酸又可通过不同途径变成-酮戊二酸和草酰乙酸，再经糖异生的途径生成糖或转变成甘油，因此三羧酸循环不仅是三种主要的有机物分解代谢的最终共同途径，而且也是它们互变的联络机构。可以通过三羧酸循环途径，彻底氧化为 CO2 和 H2O ，同时产生能量（ATP）。 对于人体来说，最适宜的燃料是葡萄糖。7、简述真核细胞细胞器的结构特征及功能。8、原核细胞与真核细胞最主要的不同点？植物细胞与动物细胞的不同点？主要的差别：细菌细胞结构与动、植物细胞相比，要简单的多。2点？1 ）最主要的差别是细菌没有核膜（无细胞核），核染色质一大的环状DNA分子，形成类核区(又称拟核)；2 ）细菌细胞也没有以膜为基础的其它各种细胞器。9、 动物细胞的典型结构（非正确答案） 1）细胞质膜和生物膜的化学成分及组成： 膜脂(胆固醇，磷脂及鞘磷脂)和膜蛋白 磷脂和鞘磷脂分子具有一个共同的特征一个极性的头、两个非极性的尾巴； 胆固醇分子的3位羟基被看作极性的头。在水环境中，这几类分子会自发形成脂双层微囊。10、植物细胞与动物细胞相比, 有几点不同: 动物细胞 植物细胞 没有细胞壁 有细胞壁 有溶酶体 有叶绿体 没有液泡 有液泡 间隙连接 胞间连丝11、细胞的共性表现在哪几方面？细胞的基本共性：1）具有细胞质膜；2）具有DNA和RNA；3）具有核糖体；4）具有一分为二的分裂方式。 原核、真核（动物和植物）细胞都具有上述特征！第4章细胞三四和第5章遗传一二问题1、细胞周期：细胞从前一次分裂开始到下一次分裂开始前整个过程（分裂间期+分裂期）/人为分4个阶段：G1,S,G2,M期/各种细胞一个细胞周期所用时间不同。2、细胞增殖：无丝，有丝和减数分裂（非同源染色体自由组合和同源染色体配对所引起非姊妹染色体间的基因重组产生的变异，使有性生殖的后代具更丰富的基因组合，具更强的适应性和进化的潜能。3、染色质和染色体的差别！无本质差别，细胞间期与分裂期遗传物质存在的不同形式，线状/棒状，化学本质和组成相同、构型不同。4、细胞分化：在个体发育过程中，细胞的后代在形态结构和生理生化特征上发生差异的过程，称为细胞分化。/本质是基因差异性表达的结果。 5、细胞凋亡是普遍存在的现象，个体发育/成体中；线虫的实验证实，细胞凋亡受基因控制（ced-3诱导，ced-4启动，ced-9抑制凋亡）/肿瘤细胞是凋亡失控的细胞。6、孟德尔的性状遗传（单因子的分离和双因子的自由组合定律）。7、摩尔根的染色体遗传学说（果蝇的连锁，交换和伴性遗传实验证明基因位于染色体上，染色体是遗传物质的载体）。8、细菌转化/噬菌体感染/杂合病毒重建实验证明：基因本质是DNA或RNA而不是蛋白质。9、基因概念的发展经历：遗传因子(颗粒)基因位于染色体上，基因的化学本质是DNA基因是有功能的核酸片断( DNA 或RNA)。10、华生和克里克(1953)DNA双螺旋模型的建立，遗传的中心法则及DNA半保留复制的验证说明：基因的功能是遗传信息的储存，传递和表达；遗传信息的自我复制从DNADNA，遗传信息的传递和表达从DNAmRNAprotien。11、逆转录酶的发现完善了遗传的中心法则，因为逆转录酶能以RNA为模板合成双链DNA或完成RNA的自我复制（病毒或一些生物胚胎的早期存在）。13、.基因工程操作的基本步骤及所用的必不可少的材料？ 基因工程的操作包含以下步骤： 获得目的基因 构建重组 DNA 分子 转化或转染(导入受体细胞) 目的基因的表达 蛋白质产物的分离纯化14、遗传病的原因？现阶段什么样的遗传病能根治？ 遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。15、什么是人类基因组计划？你认为有何意义？人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想，在2005年，要把人体内约10万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的谱图。换句话说，就是要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密被称为“生物登月计划”的人类基因组基因的测序和物理作图的完成，对于多领域的研究及应用都有指导意义，为后基因组时代的研究奠定了重要的基础。第五六章基因工程，遗传病及人类基因组计划1、基因工程的应用得益于3大发现和3大发明？1）基因DNA、DNA双螺旋和半保留复制、信息传递方式；2）限制性内切酶，基因工程载体，逆转录酶。2、基因工程操作三个关键的基因材料：目的基因，基因载体，基因受体。基因工程的应用前景广泛！3、遗传病的发生、特征和类型1）染色体数目和结构(缺/重/异/倒)，引起常染色体或性染色体上的基因缺失、突变或异常；2）特征：常/隐，父母/子女，镰刀型贫血症；常/显，父或母/子女50%，亨廷顿氏病；X染/子显，母或女携带，血友病和红绿色盲病；3）遗传病包括3大类，单、多基因和染色体遗传病4. 诊断：检查表现特征，调查家族史，分析异常基因(采用限制性内切酶图谱多态性技术，RFLP)。5. 治疗：生理水平，蛋白水平，基因治疗(根治遗传病)，难度大，单基因已获成功(1990，SCID)。6.基因治疗的步骤：致病基因/克隆正常的基因/正常基因体外重组/导入病人体内/正常基因在病体细胞内正常表达。（遗传工程操作通用性和广泛性！）7.人类基因组计划：被称为“生物登月计划”的人类基因组基因的测序和物理作图的完成，对于多领域的研究及应用都有指导意义，为后基因组时代的研究奠定了重要的基础。8、多细胞动物体完善的对内外环境协调能力，主要靠哪两个系统？它们在生物体信息传递中有何特点？ a.神经系统 协调内、外 b内分泌系统主要协调内部哺乳动物和其他较为低等的动物都有这两个系统9、两个神经元之间的信息传递靠什么结构？包括哪两种类型？结构：突触。（通过（A 神经元）突出小泡释放神经递质引起（B 神经元）突出后膜电位发生变化。过程：电信号化学信号电信号 ）10、激素都是内分泌腺分泌的吗？为什么？激素系统一直称为内分泌系统。人体有各种内分泌腺，激素是由内分泌腺分泌的有机分子通过血液循环带至身体各处，最终作用于特定的靶细胞；只需很低浓度，即可引起靶细胞作出独特的反应。11、目前已经知道的人体内唯一能降低血糖的激素是哪种？来自哪？胰岛素是胰岛分泌的人体内唯一的降低血糖的激素.来自于胰岛当血糖升高时，胰岛b细胞的活动增强，并分泌胰岛素。胰岛素是唯一能够降低血糖含量的激素，一能够促进血唐进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞，并在这些细胞中合成糖原，转化为脂肪，氧化分解；二能抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。总的来说，既增加了血糖的去路，又减少了血糖的来源，从而使血糖含量降低。血糖进入人体后，其中大部分通过血液被送往全身各处组织细胞，以维持正常的生理机能。但血液中的葡萄糖并不是可以随意进入细胞的，在每个细胞的细胞膜上都存在着葡萄糖进入的“特别通行证”，这个结构就叫做“胰岛素受体”。胰岛素和胰岛素受体结合时，葡萄糖才可以进入细胞被利用。赞同12、亚急性病毒属哪类病毒？化学本质？研究表明是如何致病的？ 类病毒(裸露的RNA)，朊病毒，病毒卫星(缺陷病毒，人丁型肝炎病毒)。13你认为克隆羊的问世有哪些理论和实际意义？ 理论意义1）证实分化成熟的动物细胞核仍具全能性。2）证实卵细胞质 对胚胎发育分化的决定性。实践意义（多方面）1） 蛋白质多肽类药物(胰岛素、凝血因子、干扰素、生长因子转基因动物提高了蛋白质乳腺生物反应器存在的问题： 所得到的转基因动物在有性生殖过程中，容易丢失转入的基因和特性。2） 器官移植： 角膜 、皮肤、肾、肝 、肺、心脏等3） 人类疾病的动物模型4）珍稀濒危动物繁殖5）动物育种 克隆技术用于动物育种可以极大地加快育种的速度。14、克隆羊和试管婴儿都是采用体外“受精”最终发育成的高等哺乳动物，它们最大的不同是什么？克隆羊是无性生殖，而试管婴儿是有性生殖的。具体来说：克隆羊是将甲羊的体细胞中的细胞核注入到乙羊的去核的卵母细胞中，在将该细胞在丙羊体内发育而来，其性状主要与甲羊相似此过程称作克隆；试管婴儿是指在体外完成受精过程，然后将受精卵在母体子宫内发育而来的婴儿就是试管婴儿。15、病毒概念：定义、不同点定义：1）形体极其微小，结构十分简单，侵染特定活细胞的遗传因子；2）与其它生物主要不同点？没有细胞结构，不能独立生活。16、病毒基本结构的共同特征 核衣壳结构 (核酸在内，蛋白质衣壳围绕在核心外)。17早期病毒按寄主共分四类： 微生物，昆虫，植物和动物病毒；植物病毒专一性不强。18毒分七类，按 寄主，引发疾病，传播方式，病毒大小，有无囊膜，核酸种类等。19病毒的增殖都包括五个阶段 吸附穿入和脱壳生物合成装配释放； 不同类型病毒不太相同：细菌与真核生物病毒，DNA和RNA病毒。20病毒(前病毒)： 被整合到寄主细胞中的噬菌体DNA，这样的噬菌体称温和噬菌体。21/周期：以原病毒的方式复制。22周期：完成病毒增殖的五个阶段。23病毒：类病毒(裸露的RNA)，朊病毒，病毒卫星(缺陷病毒，人丁型肝炎病毒)。24.毒病严重威胁人类和动植物健康和生命！1、普列昂(Prion)：正常细胞也存在普列昂，与染病的普列昂的氨基酸组成相同；高级结构差别（螺旋/折叠）；细胞定位和代谢有别（细胞表面/胞质，水解完全/部分水解）。得益于基因敲除小鼠！2、生物体内各种代谢需要生物大分子的特定构象。3、深入的研究证明：热休克蛋白(分子伴侣)参与普列昂空间构型(螺旋/折叠)的转变；而Cu离子在脑细胞中浓度过高也利于正常的普列昂向异常的普列昂转变；最终导致细胞质中普列昂水解得不完全，进而聚合、沉淀引起一系列疾病症状。4、普列昂引起疾病有遗传性(少)，也有外来入侵的！5、克隆羊成功的关键血清饥饿法，该法能使细胞核的供体和受体保持在细胞周期的同一时相。6、克隆羊的问世，具有重要的理论意义，证实了高度分化的体细胞的核具有发育成完整个体的潜能，及卵细胞质对胚胎发育分化的决定性；实际意义，生物发生器/器官移植供体/人类疾病的动物模型/珍稀动物的繁育.；负面影响，克隆动物早衰和退化/克隆人的伦理问题等。7、作为体外辅助生殖技术的第二代试管婴儿和克隆羊最大的不同繁殖机理不同（分别是体外有性和无性生殖的产物）。1、生物界的五界分别指哪五类？你知道生物分类的七个等级吗？ 五类： 原核/原生/菌物界(真菌界)/植物界/动物界；七等级：界，门，纲，目，科，属，种。2、如何理解生命世界结构与功能相适应？3、植物界和动物界的最优势类群分属哪类，为什么？ “被子植物和哺乳动物”4、生态学作为古老的学科为什么会成为今天的研究热点之一？ 1、生物分类的重要性：地球从诞生至今40多亿年时间里，已接纳无计其数的各类生物； 尽管现存并已鉴定的200多万种（动物界占150万种），只是曾经出现的极少数(1%)； 但要认识它们，仍需对其分门别类。2、魏泰克将生物分为五界： 原核/原生/菌物界(真菌界)/植物界/动物界； 病毒不属五界之内！3、生物学名，创建人？使用文字？如何规定？生物学名组成：属名+种名+定名人 ，拉丁文 人：Homo sapiens L.（人属，智人） 狼：Canis lupus L.（犬属，狼种）4、生物分类等级共七级： 界，门，纲，目，科，属，种。5、生命的神奇之一在于，结构和功能