生命科学与健康课程期末考试复习重点.pdf

1 “生命科学与健康”课程期末考试复习重点 目录 一、生命的基本特点(8 要点).1 二、细胞周期的定义及细胞周期调控机制假说.3 三、细胞学说的基本观点（4 要点）.4 四、细胞内外物资的转运机制（6+4）.4 五、如何证明 DNA 和 RNA 是遗传物质（3 实验）.5 六、孟德尔遗传定律（2 定律）.6 七、染色体结构畸变（4：缺失、重复、倒位、易位）.7 八、基因的相互作用（4+7）.9 九、免疫应答过程（3 步骤）.10 十、抗原的主要性能（3 类 2 性）.11 十一、柯赫四原则的主要内容（4+3）.12 十二、巴斯德在免疫学的主要贡献.12 十三、达尔文进化论的基本观点（3）.14 十四、现代达尔文主义的基本观点（5+N）.15 一、一、生命的基本特点生命的基本特点(8 要点要点) 1、化学成分的同一性 主要含有 C、H、O、N 等大量元素及 P、S 等微量元素及一些痕量元素，。 由他们构成无机有机分子等小分子、 典型的生物大分子、 有碳水化合物、 蛋白质、 生命的遗传物质 DNA 和 RNA 及能量 ATP 也都具有相同的化学成分。 2、严整有序的结构 无论是单细胞生命体的细胞器及小分子，还是多细胞生命体的器官、组织系统 都排列有序。 此外，种群、群落、生态系统内个体数量、种群居住区域、群落分布也都有 2 序排列。例如 诸如非洲乞力马扎罗山的海拔分布、喜马拉雅的南北坡分布，由沿海向陆地的 植被分布 3、新陈代谢 是生命体内一系列生物化学反应总和。包括 同化作用（即从外界摄入物质和能量，将它们转化为生命本身的物质和贮存 的能量（ATP） 异化作用（即分解生命物质，释放能量以供生命活动所需） 4、应激性和运动 生命体能接受外界刺激而发生合目的的反应，反应结果使生命体“趋吉避 凶”。 5、稳态 所有的生命体内都有特殊的机制来调节体内状态相对稳定， 无论外界环境变化 如何，这一特征被称之为稳态。 6、生长发育 单细胞生命体的生长是其细胞体积和重量的增加； 多细胞生命体的生长除细胞体积和重量的增加外，还有细胞数量的增加，并 且在生长过程中，还伴随着细胞的分化、形态的建成，亦即发育过程。 7、繁殖和遗传 繁殖是生命个体通过复制机制形成新的生命个体的过程。其方式为无性繁殖 和有性繁殖，前种方式后代的特性与亲代完全相同，后种方式后代的特性是 亲代父本和母本两套遗传物质相互作用的结果，与亲代并不完全相同，这就 3 是“变异”。 遗传：生命在繁殖过程中将其特性传予后代的现象，即子代与亲代之间相似 的现象 8、适应 适应性是能提高生命体在某些特定环境中生存能力的属性。包括结构功能适 应、结构适应、行为适应以及三者的综合 二、二、细胞周期的定义及细胞周期调控机制假说细胞周期的定义及细胞周期调控机制假说 细胞的周期的定义是一次分裂的开始（或中期、末期）到下一次分裂的开始 （或中期、末期）所经历的时间定义 在分裂间期有 2 个起决定作用的调控点，G1 进入 S 和 G2 进入 M，这两个 转变的过程都是由一种称之为 MPF （成熟促进因子） 的蛋白质复合体所触发。 细胞周期调控因子MPF：组成 MPF 的是两种蛋白质，分别称作 cdc2 激 酶和细胞周期蛋白（cyclins）；后者又有两种：S-cyclin 和 M-cyclin 当 S-cyclin 和 cdc2 结合时，形成具有活性 MPF 能触发从 G1 进入 S 期； 与此同时 MPF 又激活另一种降解 cyclin 的酶，使 MPF 自身失活。然后， M-cyclin 的浓度增加，并同 cdc2 结合形成具有活性的 MPF，这种 MPF 能 4 触发从 G2 进入 M 期。进入 M 期后，MPF 中的 cyclin 同样再度降解，MPF 失活，cdc2 又同 S-cyclin 结合，形成能触发从 G1 进入 S 期的 MPF。 如此循环反复，不断推动细胞周期循环地从一期进入下一期。 三、三、细胞学说的基本观点细胞学说的基本观点（4 要点要点） 细所有生物都是由细胞和细胞产物所构成胞内外物质转运机制 新细胞只能由原来的细胞经分裂而产生 所有细胞都具有基本上相同的化学组成和代谢活性 生物体总的活性可以看成是组成生物体的各相关细胞的相互作用和集体活 动的总和 四、细胞内外物资的转运机制（四、细胞内外物资的转运机制（6+4） 1、扩散（diffusion）：扩散是物质分子从浓度高的区域向浓度低的区域移动的 过程 。具体可分成： 单纯扩散（simple diffusion）：依浓度差来实现跨膜扩散，如 CO2、O2 等。 易化扩散（facilitated diffusion）：扩散机制除依浓度差外，还需要载体。 2、渗透：（osmosis）渗透作用实际上就是扩散，这里指的是植物细胞的跨膜 扩散。由于植物细胞壁的作用，其产生膨胀压可抵消由于膜两侧物质浓度差形成 的渗透压，从而使物质跨膜扩散终止，即物质进入细胞内和排除细胞外达到动态 平衡。 3、主动运输：物质从低浓度区向高浓度区移动的过程，即物质逆浓度的跨膜运 动。其需要有载体、要消耗能量（ATP）。 4、基因转移： 基团转移是主动运输的另一种形式， 被转运的物质再转运过程中， 增加或减少一个基团。 5、内吞作用（Endocytosis）：内吞作用是吞噬作用和胞饮作用的总称。其中 5 细胞吞噬侵入的细菌、细胞碎片以及衰老的红细胞，称作吞噬作用 （phagocytosis） 细胞吞入液体的过程胞饮作用（pinocytosis） 6、外排作用（exocytosis） 吞入物被消化后，所余渣滓从细胞表面排除，这个过程称作外排作用。 五、五、如何证明如何证明 DNA 和和 RNA 是遗传物质是遗传物质（3 实验实验） 1、1944 年，Avery 肺炎球菌转化实验 格里菲斯以 R 型和 S 型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，他将活的、 无毒的 R型（无荚膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的 S型肺 炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活的、有毒的 S型（有荚 膜，菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的 S型肺炎双球菌和 少量无毒、活的 R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体 内，结果小白鼠 患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的 S型菌。格里菲斯称这一现象为转化作 用，实验表明，S型死菌体内有一种物质能引起 R型活菌转化产生 S型菌， 6 这种转化的物质（转化因子）是什么?格里菲斯对此并未做出回答。 1944 年美国的埃弗雷(OAvery)、麦克利奥特(C. Macleod)及麦克卡蒂(M Mccarty)等人在格里菲斯工作的基础上，对转化的本质进行了深入的研究（体 外转化实验）。他们从 S型活菌体内提取 DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖， 将它们分别和 R型活菌混合均匀后注射人小白鼠体内， 结果只有注射 S型菌 DNA 和 R型活菌的混合液的小白鼠才死亡，这是一部分 R型菌转化产生有 毒的、有荚膜的 S型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。 证明了 S 型细菌中含有一种转化因子，将 R 型细菌转化成了 S 型细菌，实际转 化因子就是 DNA，但是当时并没有提出 DNA 这个名词，另外，关于肺炎双球 菌转化实验有两个， 一个是格里菲斯的体内转化实验， 另一个是体外转化实验 （艾 弗里的体外转化实验）前者证明了转化因子（DNA）是遗传物质，没有得出蛋 白质与遗传物质的关系，后者证实了蛋白质不是遗传物质。 2、1952 年 ，Hershey 和 Chase T2 噬菌体感染细菌实验 由此可以得出结论：噬菌体注入宿主菌细胞内的物质是 DNA，释放出来的是跟 原先感染细菌细胞一样的噬菌体。可见在噬菌体的生活史中，只有 DNA 是联系 亲代和子代的物质。而母本噬菌体的蛋白质外壳则留在细菌的荚膜外。 3、1956 年 ，Fraenkel 和 Conrat 烟草花叶病病毒拆分重建实验 （tobacco 7 mosaic virus，TMV） H.Fraenkel-Conrat(1956)用含 RNA 的烟草花叶病毒(TMV)进行了著名的植物 病毒重建实验。 把 TMV 和 HRV 的蛋白质外壳与 RNA 相分离。 用 TMV 的 RNA 与 HRV 的蛋白质外壳， HRV 的 RNA 与 TMV 的蛋白质外壳重建后的杂 合病毒去感染烟草。结论是 RNA 为病毒（烟草花叶病毒）的遗传物质。 六、六、孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律（2 定律定律） 1、分离定律：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体，具有一定的独立性， 生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着等位基因的分离而分开， 分 别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代. 2、基因独立分配定律：杂种中不同的等位基因，在形成配子时，其分离是彼此 独立的，它们可以进行自由组合形成配子 说明：过来人说这个是驾驭不住的，故不附带豌豆实验的流程，仅使用文字步骤 1、区分外形：孟德尔首先注意到豌豆有高茎和矮茎并且由此入手开始了研究。 2、筛选纯种：孟德尔将高茎的豌豆种子收集起来进行了培植，又将培育出来的 8 植株中的矮茎剔除而将高茎筛选出来，留下的高茎种子又称第一子代，以此列 推 第二年再播种培植， 如此重复筛选几年， 最终种下的种子完全都能长成高茎。 以同样的手段，经多年努力又筛选出了绝对长成低茎的种子。 3、显性法则的发现：孟德尔将高茎种子培育成的植株的花朵上，受以矮茎种子 培育成的植株的花粉。与此相反，在矮茎植株的花朵上受以高茎植株的花粉。 两 者培育出来的下一代都是高茎品种。 4、分离定律的发现：接下来孟德尔将这批高茎品种的种子再进行培植，第二年 收获的植株中，高矮茎均有出现，高茎:矮茎两者比例约为 3:1。 孟德尔除了对豌豆茎高以外， 还根据豌豆种子的表皮是光滑还是含有皱纹等几种 不同的特征指标进行了实验。得到了类似的结果，表皮光滑的豆子与皱纹豆子杂 交后，次年收获的种子均为光滑表皮。将下一代的种子再进行播种，下一年得到 了光滑表皮与皱纹表皮两种，比例也为 3:1。此外孟德尔还针对种子颜色黄绿两 色作为区别标准进行了杂交试验也得出了同样的结果。 5、独立分配定律的发现：孟德尔将豌豆高矮茎，有无皱纹等包含多项特征的种 子杂交，发现种子各自的特点的遗传方式没有相互影响，每一项特征都符合显性 原则以及分离定律，这被称为独立分配定律。另外值得一提的是在孟德尔死后， 发现这一定律只在一定的条件下方能成立。 七、七、染色体结构畸变染色体结构畸变（4：缺失、重复、倒位、易位：缺失、重复、倒位、易位） 1、缺失：指一条染色体断裂而失去一段，在联会时，同源染色体就可能出现环 状折叠的现象 2、重复：指一条染色体的断裂片段连到同源染色体的相应部位，结果后者就有 一段重复基因 3、倒位：指一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上去的现象 4、易位：指染色体的断裂片段连接到非同源染色体上的现象 图示： 9 缺失 重复 倒位 10 易位 八、八、基因的相互作用基因的相互作用（4+7） 1、等位基因的相互作用 （1）完全显性：指纯合子（AA）和杂合子（Aa）在表型上无差别的现象，即 显性 基因对性状起决定作用，隐性基因不起作用的现象 （2）半显性或者不完全显性：指杂合子（Aa）的表型介于纯合子（AA）和纯 合子 （aa）之间的现象，即等位基因中的显性基因和隐性 基因对杂合子的性状 表现都起作用的现象 （3）共显性：指一对等位基因，即同一座位上的不同形式的基因，彼此之间没 有 显隐性关系，杂合时，两种基因分别表达其基因产物，形成相应的 表型的现 象 （4）镶嵌显性：杂合子中，两个等位基因分别在生物个体身体的不同部位得到 了 表达的现象 2、非等位基因的相互作用 （1）互补作用：如果只有在若干个等位基因同时存在时才能使个体的某个性状 得 到表现，这些非等位基因的相互作用称之为互补作用，这些非等 位基因称作 互补基因 11 （2）上位作用：一对等位基因的作用受到另一对等位基因作用的制约，并随后 者 的不同而不同，这一现象，称作上位效应，则称后者为上位基 （3）抑制作用：一个基因抑制其非等位基因的作用，使后者的作用不能显示出 来 的现象称作抑制作用，这个基因称为抑制基因 3、微效基因的累加作用 数量性状常常不是由一对等位基因所决定，而是由多对等位基因所决定，每对 等位基因对该性状只有微小的贡献，称作微效基因，数量性状是多个微效基因的 效应累加的结果，这种现象称之为微效基因的累加作用 4、性状的多基因决定和基因的多效性 一个性状可以受多个基因影响的现象称作性状的多基因决定， 一个基因也可以影 响多个性状，这种现象称作基因的多效性。 九、九、免疫应答过程免疫应答过程（3 步骤步骤） 1、免疫应答的感应阶段又称作抗原识别阶段。是抗原递呈细胞捕获、加工、递 呈抗原和抗原特异性淋巴细胞识别抗原后启动活化的阶段。 12 2、免疫应答的反应阶段又称作增殖分化阶段。是抗原特异性淋巴细胞（T、B 细 胞）接受抗原刺激后，在细胞因子的作用下，活化、增殖、分化为致敏淋巴细胞 和浆细胞的阶段。 3、免疫应答的效应阶段是浆细胞分泌抗体和致敏淋巴细胞释放淋巴因子或发挥 特异性细胞杀伤作用，即产生体液免疫和细胞免疫效应的阶段。 十、十、抗原的主要性能抗原的主要性能（3 类类 2 性性） 1、抗原可以分成三大类 天然抗原：（1）自身抗原：抗原来自自身，是机体自身的正常组成成分。 （2）同种型抗原：抗原来自同种动物在遗传上是不相同的个体。（3）异种 抗原：来自不同物种的抗原，但有极为相似的抗原性。 人工抗原：经过人工化学改造的天然抗原即为人工抗原。 合成抗原和超抗原：合成抗原是化学合成的分子。一般的多肽抗原只能被少 数抗原特异性 T 细胞识别并激活相应的 T 细胞，正常情况下最多仅能刺激 10000 个 T 细胞中的一个。只需极低浓度（如 1-10ng/ml）即可诱发最大 的免疫效应， 可使 5 个淋巴细胞中的 1 个激活， 是普通抗原刺激能力的 2000 倍，这种抗原称作超抗原。 2、其中其性能包括两个： 免疫原性：是指抗原分子能够刺激免疫细胞，使之活化、增殖、分化，最终 产生 免疫效应分子 （如抗体） 和免疫活性细胞 （如致敏 T 细胞） 的性能； 这 种物质称作免疫原 免疫反应性： 是指抗原分子能与相应的免疫应答产物 （如抗体或致敏 T 细胞） 在 体内或体外发生特异性结合产生免疫反应的性能 13 十一、十一、柯赫四原则的主要内容柯赫四原则的主要内容（4+3） 其意义如下 这是人类预防和控制传染病的指导原则； 对于人类可以通过药物治疗的传染病而言，病害消失意味着病原体也消失， 而对于人类不能通过药物治疗的传染病而言，只能通过隔离，让病患（人或 动物） 自生自灭来达到消灭病原体的目的； 虽然人类可以通过人工免疫实践来预防和控制传染病的流行，但实践的基础 是指有哪些遗传稳定性好的病原体才可以通过各种物理或化学或基因工程 的方 法生产疫苗，而遗传稳定性不好的病原体实践效果较差。 十二、十二、巴斯德在免疫学的主要贡献巴斯德在免疫学的主要贡献 1、解决了鸡霍乱的免疫问题 14 2、解决了牛羊炭疽病的免疫问题 3、解决了恐水症的免疫问题 15 十三、十三、达尔文进化论的基本观点达尔文进化论的基本观点（3） 1、变异：变异是生物的普遍特性。变异是选择的对象和原材料。 2、繁殖过剩与群体的恒定性：生物具有极强的繁殖能力 ，但生物产生后代只有 很小一部分能够生存，而且群体的大小保持相对的稳定性或恒定性。 3、生存斗争及适者生存：所有生物都处于生存斗争之中。生存斗争包括生物与 环境之间的生存斗争、生物与其他生物物种之间的生存斗争、同种生物个体之间 的生存斗争。 繁殖过剩而引起的种内生存斗争是生物进化的动力。 在生存斗争中， 许多个体在达到性成熟以前或在能进行有效的繁殖以前就死亡了， 也就是被淘汰 了，而生存下来的生物是由于具有适应性的变异或适应的性状，即利于生存和性 选择，这样它们也就能将这些变异或性状遗传给后代，这一现象称作适者生存。 通常称经过生存斗争生存下来的生物其适合度较高， 适合度主要是指生存能力和 生殖能力。在生存斗争中保存下来的是有利的变异和性状或适应性的变异和性 状，被淘汰的是有害的变异和性状或不适应的变异和性状。达尔文认为生存斗争 适者生存的过程就是自然选择的过程，选择的主体是自然界，包括自然环 16 境和周围环境中的其他生物。 十四、十四、现代达尔文主义的基本观点现代达尔文主义的基本观点（5+N） 现代达尔文主义发展了群体进化的概念，即进化不是以个体为单位的进化， 而是以群体为单位的进化。进化是群体在一定时间内遗传组成和性状的变化。 群 体中发生的变异包括有性生殖过程中发生的基因重组、突变、新基因的引入以及 群体原有基因的迁出等等。此外，人们对生存斗争也有了新的理解，认为生存斗 争并不一定表现为生物之间的直接争斗， 更主要的是通过生殖能力上的差异来实 现的，生殖能力强的，性状被保留下来的机会就多。而互助或合作，在进化上也 有价值，特别是对保护群体中的幼年个体很有意义。 1、遗传平衡 （1）种群和基因库（是指一个种群中有可能进行生殖的个体所含有的全部遗传 信息的总和）：生物进化是以种群（是指一群生活在同一区域的生物个体，它们 属于同一物种，彼此可以交配，具有许多相同的基因）为单位的 （2）基因频率和基因型频率 基因频率：是指种群基因库中决定某个性状的基因占所有基因的百分比 基因型频率： 是指种群基因库中决定某个性状的基因组合形式占所有基因组合形 式的百分比。 （3）哈代韦伯定律 在种群较大；交配随机；无新基因的迁入和基因的迁出；没有突变和没有自然选 择的前提下，种群中各基因型频率和基因频率将世代保持恒定，此即为遗传平衡 定律，也称哈代韦伯定律。 数学表达式如下： 22p+2pq+q=1 基因型频率 p+q=1 基因频率 （p+q）2=1 （4）种群基因库的演变、进化 17 小种群 基因漂移：是指某一个小种群中携带某一个特定基因的个体由于种种原因未 能交配或在交配前突然死亡，导致子代种群中这个基因的消失的现象。 定殖者原则：是指种群中的少数个体，迁移到另一个地区，与原种群隔离， 独立进行繁殖，这些新种群的创建者或定殖者的基因频率有可能和原来种群 的基因频率不同，那么新种群后代的基因频率和原种群相比就会有很大差 别。 瓶颈效应：是定殖者原则的另一种表现形式，在这里起作用的不是在空间上 的迁移，而是由于时间和环境条件的变迁导致种群世代之间的基因频率不 同。 突变 突变包括基因突变和染色体畸变。当一个等位基因突变为另一个等位基因时， 种 群的基因频率就会发生变化。突变是随机的和不断发生的，但突变并不是种群基 因频率变化的主要原因，突变本身也不能决定进化变化的本质和方向，它只是通 过产生不同的表现型为自然选择提供原材料。大量研究证明，突变产生的表现型 的改变很少具有适应价值的，相反，大多数突变总是有害的，因而在种群中不会 扩展，而会剔除；只有少数有利的突变，才有可能保留和扩增，从而引起基因库 的变化。 迁移引起基因库的变化 差异性生殖 种群中各个个体之间的交配实际上并不是随机的，也不可能是随机的。例如， 植 物之间的授粉只能在相邻植株之间进行， 动物的交配亦会受诸如地域远近或性选 择等种种因素的限制而不能随机进行。此外，不同个体产生的后代数目不 同， 则生存机会也不相同，所有这些都会使种群的基因频率发生一定的变化。 自然选择 自然选择无时不在无处不在。自然选择通过对表现型的作用，影响种群的基因频 率， 即选择了某些基因， 淘汰了另一些基因， 其结果使种群的基因库发生了变化。 自然选择从表现型来看， 是对性状的选择， 实质是对基因的选择。 在选择过程中， 不同的等位基因被选择而保留下来的几率不同。 等位基因在选择中生存或被保留 下来的优势称作选择压（selection pressure），生存优势大者，选择压大，反 18 之，选择压小。同一物种中的基因，由于种群所处的环境不同，因而基因的选择 压也会不同，例如该物种的甲基因在环境 1 中的选择压大，但在环境