浙江大学生命科学导论复习提纲(徐梦浙等)

1、1、 用表观遗传学的理论来解释拉马克“用进废退”进化论拉马克认为环境变化是物种变化的原因。环境变化了使得生活在这个环境的生物，有的器官由于经常使用而发达，有的器官则由于不用而退化。这些变化了的性状能够遗传下去，也就是说，获得性能够遗传。表观遗传：所谓表观遗传就是在基因的核苷酸序列不发生变化的情况下，基因表达了可遗传的变化。即细胞分裂过程中，DNA 序列不变的前提下，全基因组的基因表达调控所决定的表型遗传。表观遗传学调控的两大机理：一是后天环境的影响可以造成父母辈中长久存在的表观基因标记。二是这些表观基因还可以通过特殊的保护机制传给下一代。表观遗传变异（epigenetic variation）

2、的机理: 1. DNA甲基化：在DNA甲基化转移酶的作用下,使CpG的胞嘧啶甲基化, 基因表达水平与甲基化呈负相关。2. 组蛋白修饰：组蛋白与DNA结合,可降低DNA的转录活性,组蛋白上有许多信号位点,常被修饰而影响染色体的高级结构和基因的转录调控: 乙酰化: 可逆,正调控 磷酸化: 可逆,正调控 甲基化: 不可逆,负调控3. 染色质重塑: 染色质位置和结构的变化：染色质重塑复合物、组蛋白修饰酶的突变和转录调控、DNA甲基化、 DNA重组、细胞周期、 DNA的复制和修复的异常相关。2、 基因如何表达调控（tips：阻遏蛋白 见笔记及ppt）原核基因表达的调控中有一个乳糖操纵子学说：操纵子是由启

3、动子，操纵基因和结构基因共同构成的基因簇单位。大肠杆菌利用乳糖的3种酶（蛋白）所组成，分别是Z,Y,A。编码着三种酶的基因称为结构基因。它们相互连成一组，成为一个被调控的整体单位。与这一组结构相邻的是一小段协助调控它们的DNA序列，包括启动子和操纵基因。启动子是RNA 聚合酶的结合位点。一旦RNA聚合酶与启动子结合，便启动了三种结构基因开始转录。在启动子与结构基因之间的DNA片段是操纵基因，它是起一种开关作用，决定着RNA聚合酶能否与启动子结合并向结构基因移动，完成转录过程。在大肠杆菌培养基中没有乳糖时，由操纵子前端的调节基因编码产生阻遏蛋白便与操纵基因结合，阻止了RNA聚合酶与启动子的结合，

4、使得乳糖操纵子处于关闭状态。不能合成3种酶。真和基因的转录需要3种RNA聚合酶。在真核基因转录起始阶段，识别和结合启动子的是各种特异的蛋白因子，称为转录因子。转录因子有三种：基本转录因子，转录激活因子，转录抑制因子。由于转录因子都是一些特异性DNA结合蛋白，其结构中的DNA结合基序有三种：螺旋-转角-螺旋，锌指，亮氨酸拉链。DNA复制水平 RNA转录水平 前体RNA加工水平 蛋白质翻译水平 翻译后加工和转运水平蛋白质降解水平乳糖操纵子-原核基因表达的调控调节基因 ：操纵子编码阻遏蛋白的基因-启动子：RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的序列-操纵基因：调控蛋白特异性结合的DNA序列 

5、-结构基因 ：操纵子中被调控的编码蛋白质的基因调控机制：在没有乳糖的条件下，阻遏蛋白与操纵基因结合，编码的酶基因不能转录。当有乳糖存在时，作为诱导剂（inducer）与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白与操纵基因解聚，结构基因转录。3、 生物信息与生物芯片（生物芯片的应用要记住并理解，激光共聚焦检测技术）激光共聚焦检测系统：将表面布满探针阵列的芯片置于恒温流动池上，池内为含有萤光标记的靶分子溶液，激发光从芯片背面射入，并在芯片与溶液界面聚焦，发射萤光由成像显微镜最终到达检测器，那些未结合到芯片探针上的标记分子由于不在聚焦部位，发射光即不能被检测到。生物芯片的应用：一、DNA序列分析（测序）：原理是依靠短

6、的标记寡核苷酸探针与靶DNA杂交，利用杂交谱重建靶DNA序列。如有一个六核苷酸序列的靶基因，现以包含三核苷酸阵列的微芯片（内含43=64种核苷酸的探险针阵列）与之进行杂交反应。二、基因表达分析：将不同条件下从生物体中转录出来的所有mRNA经标记后，再与芯片上代表所有基因特征的寡核苷酸方阵进行杂交，通过分析杂交位点及其信号强弱，就可得出不同情况下每个基因是否表达及表达量为多少。三、基因诊断：从正常人的基因组中分离出DNA并与芯片上的特异性方阵杂交，可得到标准图谱。从病人基因组中分离DNA并与芯片杂交就得到病变图谱，通过图谱的比较、分析，就可以得出病变的DNA信息：部位、什么序列改变。四、基因组分

7、析与新基因的发现：将基因组中的一些多态信息装入芯片中，通过对不同组织的cDNA进行杂交，检测差异表达的基因。五、药物筛选。六、样品制备、分离和检测4、 PCR 应用4.1 PCR在食品行业检测 PCR技术在食品科学中主要用于对食品中微生物含量的检测.众所周知,食品中微生物的检测涉及到人的健康,需要方便、准确、快捷的技术保障,传统方法检测食品中致病菌的步骤繁琐费时,需经富集培养、分离培养、形态特征观察、生理生化反应、血清学鉴定以及必要的动物试验等过程,并且传统方法无法对那些难以人工培养的微生物进行检测.如肉制品的检验,蛋白质鉴定技术已成功运用于鉴别生鲜肉类的品种,但当食品中的肉类已经经过切碎、混

8、合、蒸煮、熏烤等加工烹调过程后,失去了原有的形态学特征和质地.进攻处理也会改变肉类蛋白质的结构和稳定性,从而破坏物种特有的蛋白质和抗原决定部位，所以,蛋白质鉴定肉类品种的稳定性和可靠性较差,已不能满足现代肉类安全检测的要求.随着生物技术的发展,A.A. Aida10【和Y.B. Che Man】【11使用 PCR技术建立了检测清真食品中是否含有猪肉或猪油的方法,物种特异性 PCR 技术可以用于清真食品的鉴定,是一种可以信赖和合适的技术.以物种间基因差异为基础的分子学鉴定方法成为研究的热点,而采用PCR方法有特异性强,灵敏度高和可鉴别性的特点,已经成为肉质品种鉴别最常用的方法.4.2 PCR在医

9、学中的应用 在临床医学方面也经常使用PCR技术,如对乙肝病毒、肿瘤、病原体等的检测.如人类许多常见的肿瘤疾病与某些病毒病因及肿瘤相关基因的遗传学改变有着密切的关系.PCR技术在肿瘤病毒病因、肿瘤相关基因、肿瘤相关抑癌基因等研究方面已取得可喜成果.同时也被用于多点突变的遗传病1. PCR在法学中应用于亲子鉴定,血型鉴别,以及指纹鉴别等.如对痕量的血迹,无法用传统血清学的方法进行血型检验时,就可采用PCR方法检验ABO和MN血型.对某些犯罪现场的生物材料的检定将为法医提供可靠有效的依据及直接、高效率的数据. DNA技术鉴定进行取证主要应用在以下刑事民事案件中】【6.4.3 PCR在应用水中的检测

10、1990 年,Bej et al】【7在利用多重 PCR 的方法检测了 Leg-ionella 类菌种和大肠类细菌 ,其结果是通过点对点方法固定的多聚 dT 尾捕捉探针和生物素标记的扩增 DNA 进行杂交来检测的.而对于水中得而大部分细菌,通常采用分离培养来鉴定它们弄得种类和数量,但是分离方法和培养基的选项额是限制检测效率的问题所在,使得一部分细菌由于不能在人工培养基上生长,使得鉴定的细菌种类和数量低于环境中的实际值】【2.因此运用PCR技术可对水体进行直接检测,缩短检测时间,扩大检测范围,并且具有较高的精确度.同时也可以反映水环境中微生物病原体的种类及多样性.4.4 PCR技术在非生物学中的

11、应用 DNA 的初级结构核苷酸序列具有极丰富的信息含量,利用 PCR 扩增,可以从非常少的DN A原始材料中获取信息,使之在作为商业产品的亚显微标志或标志物方面用途广泛. 例如在对伪造产品的检测, 污染源的追踪调查等方面, 都可通过PCR来鉴定】【4.5、 蛋白质的一级二级三级四级结构一级结构：氨基酸序列；二级结构：指蛋白质多肽链本身在空间折叠和盘绕的方式，有多种形式，其中规则构象包括-螺旋(-helix)、-片层(-sheet, pleated strand)、-转角(-turn or -bend)、-凸起(-Bulge)，不规则构象有无规卷曲；三级结构：指多肽链在二级结构、超二级结构以及结

12、构域的基础上，进一步卷曲折叠形成复杂的球状分子结构。包括了多肽链中一切原子的空间排列方式即构象四级结构：每一条多肽链都有其完完整的三级结构，称为亚基（subunit），亚基与亚基之间呈特定的三维空间分布，并以非共价键相链接，这种蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构（Quaternary structure）。6、 基因为什么可以跳跃跳跃基因或转座子：一段可以从原位上单独复制或断裂下来，环化后插入另一位点，并对其后的基因起调控作用DNA顺序。7、 地球上三大共生体概念：植物根毛细胞细胞质中由膜包围一个或几个固氮细菌形成的类菌体。相当于细胞器，与固氮功能

13、有关。大豆根瘤菌、丛枝菌根真菌、叶状地衣8、 GAIA 假说（前面讲的和后面结合）地球是一个有生命的整体，地球上的生物产生了使自己适于生存的环境，并不断调节该环境使之更适于生存地球表面的温度和化学组成是受地球表面的生命总体（生物圈）所主动调节的，当地球表面的温度、化学成分和氧化状态受到干扰而发生变化、产生偏离后，生物通过改变其生长和代谢，如光合作用吸收CO2释放出O2,呼吸作用吸收O2释放出CO2，排泄废物和分解等，对偏离作出反应，缓和地球表面的这些变化。9、 双名法指对每一种植物（或动物、微生物）的名称，都由2个拉丁词（或拉丁化形式的词）所组成，前面一个词为属名，代表该植物所从属的分类单位，

14、第一个字母大写，第二个词为种加词，全部小写，属名和种加词一般都用斜体。一个完整的学名，双名的后面还应附加上命名人的姓名或姓名的缩写。10、 五界系统（还要记住特征）原核生物界（monera）：无明显细胞核，无膜包被的细胞器，或者是一些微小的单细胞生物原生生物界（protista）：为真核细胞，单细胞或多细胞群体，大部分生活在水中真菌界（fungi）：为真核细胞，但无叶绿素，不能光合作用，行腐食营养植物界（plantae）：形态上，植物体基本上是辐射对称体,根系以中轴线为轴心向四方辐射分支,茎干以髓为轴向四方辐射生出枝条和叶；􀂾 结构上，细胞壁成分主要为纤维素和果胶质，多数植物

15、具有体内维管束系统,起良好支持与输导物质作用,是植物能长高、长大的前提；􀂾 代谢上,具有光合作用能力,从而养活了动物、人类和自身，是地球生态系统最主要的自养生产者；􀂾 器官发育上，植物体的生长是持续的外延式生长（以根尖、茎尖分生组织为主,年年持续,不断进行）,生长和器官是后发生式，依靠形成层和其他分生组织不断扩大个体。动物界（animalia）：没有细胞壁但有胞间连接，高等动物具有4种基本组织，并形成复杂的器官系统;􀂆 异养，在体内消化食物,具有消化、吸收、呼吸、排泄等生理功能;􀂆 绝大多数动物能运动,具有运动能力;

16、048710; 能主动感应外界环境的变化;􀂆 绝大多数动物的个体是二倍体，只有其卵和精子为单倍体。11、 动物和植物的本质区别有无细胞壁12、 苔藓植物的生活史（图熟记！）13、 孢子体、配子体、孢子、配子、原叶体、原丝体、原植体等概念配子：分为雄配子和雌配子。动物和植物的雌配子通常称为卵,而将雄配子称为精子。孢子：植物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞，能直接发育成新个体。配子体：在植物世代交替的生活史中，产生配子和具单倍数染色体的植物体。孢子体：在植物世代交替的生活史中，产生孢子和具2倍数染色体的植物体。原丝体(Protonema)是在苔藓植物生活史中的一种构造。它是由孢

17、子萌发后所形成的绿色丝状体或片状体。在原丝体上产生假根和芽体,由芽体发育成具有假根和拟茎、叶(或片状体)的绿色植物体配子体。原叶体特指蕨类植物的配子体, 原植体又叫叶状休, 是指无真正的根、茎、叶分化的低等植物的植物体, 如藻、菌、地衣等。由于这类植冷物较原始, 故称它们为原始植物体, 简称原植体。 区分对生和羽状复叶的方法；轮生、互生一个节上面分别长几片叶单叶对生叶柄基部有腋芽,顶端有顶芽 羽状复叶,小叶柄基部没有腋芽,只有总叶柄基部有腋芽,而且顶端也没有顶芽。互生叶是每节上只生1叶，交互而生，如樟，白杨，法桐。对生叶是每节上生2叶，相对排列，如丁香，薄荷，石竹。轮生叶是每节上生3叶或3叶以

18、上，做辐射状排列，如百合，夹竹桃。14、 了解身边有哪些单性花、两性花单性花 被子植物花的一类，与两性花相对。 指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。 又分“雌雄同株”和“雌雄异株”两种情况。 前者如玉米、葫芦科植物；后者如杨柳科植物等。 广义也包括裸子植物的孢子叶球。如银杏即为雌雄异株。 两性花 指被子植物的一朵花中，同时具有雌蕊和雄蕊的。 两性花为单性花的对应词，有时也称为完全花(完全花一般指花萼花冠俱全)。在被子植物最普通的花中常可看到两性花（如樱花、蔷薇、百合等）。 15、 单子叶、双子叶植物的区别两者都有表皮，叶肉和叶脉，但也有区别：1.单子叶植物的叶脉为平行叶脉，所含纤维束中不含形成层。

19、 双子叶植物叶脉为网状脉序，在维管束中有时有活动时为短暂而微弱的形成层。2.单子叶植物叶的表皮组成较复杂，各组分排列有序，在叶尖常有排水器。 双子叶植物叶的表皮一般由单层细胞组成，有的在叶缘具有排水器。3.单子叶植物叶为等面叶，叶面中的光合组织均由一种细胞构成。 双子叶植物叶一般是异面叶，由于叶片背，腹面寿光情况不同，叶肉分化为近腹面的栅栏组织 和近背面的海绵组织。16、 植物根上与吸收有关的细胞：根毛、内皮层上的凯式带(概念，位置，作用)表皮:根最外层生活细胞,近似长方柱形，长轴与根的纵轴平行,细胞壁薄,具大液泡,一部分细胞向外突出形成根毛,起吸收作用.皮层:位于表皮和中柱之间,由多层大型薄壁细胞组成.皮层的最内层细胞(即紧靠中柱的一层细胞),称为内皮层Endodermis。该层细胞排列紧密，没有胞间隙，并呈现特殊方式的细胞壁加厚及栓质化现象。这种围绕细胞一周的特殊结构,叫做凯氏带。内皮层细胞壁的特殊增厚，据认为对于控制根内液流成分的选择吸收具有重要的意义,可以形象化