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生命科学导论复习内容

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绪论—踏进生命科学的殿堂

★生命的特征主要包括生长发育、遗传繁殖、细胞构成、新陈代谢和应激性等几项。

★生长:生物体是由内部长大,环境供给的物质经生物吸收改造后形成自身的物质。

★生物的上代特征在下代重现的现象称为遗传。

★细胞是生物体的基本结构和功能单位。生物生长发育的基础在于细胞生长分裂与分化。

★新陈代谢是生物体内维持生命活动的各种化学变化的总称,包括同化和异化两个方面。生物体是一个开放的系统,同周围环境不断地在进行物质和能量交换。它把吸收的养分转化成自身的成分和能量贮备,这是同化过程;同时它也在不断地分解体内的物质以获取能量,并向环境排出废物及散发能量,这是异化过程。新陈代谢停止则意味着个体生命终止和行将解体。

★应激性是生物体对由内外环境变化刺激能做出相应反应的特性。

★病毒没有细胞结构,未侵入宿主细胞之前既不能繁殖,也没有新陈代谢活动,是呈现无机盐一样的结晶。但是病毒仍旧是属于有生命的,因为它的身体构成中有最基本的两种生命大分子----蛋白质和核酸,并且病毒侵入宿主细胞以后,就能表现出生命的特点。

★在19世纪,生物学方面的三大进展主要是指细胞学说、进化论以及孟德尔提出的经典遗传学。★胡克1665年在《显微图谱》一书中首先使用“细胞”(cell)这一概念。

★施旺和施莱登提出了细胞是生物体的基本结构单位;由此,逐渐形成细胞学说。

★第一个科学地研究物种起源问题的人是布丰。第一个系统提出进化论思想的是拉马克。达尔文与华莱士确立了进化论思想,他们用“生存斗争”和“自然选择”解释物种起源。

★孟德尔提出的遗传因子、显性隐性等概念和分离定律、自由组合定律,成为经典遗传学的基本概念和基本定律。摩尔根发现了伴性遗传规律、连锁与交换定律,确认基因存在于染色体上,提出了系统的染色体遗传学说。

★有3个学派对分子生物学诞生有重要贡献,它们是结构学派、生化学派与信息学派。结构学派着重研究生命大分子的三维结构。生化学派着重从化学角度研究生命,包括生命物质的分子结构和相互作用、生命物质的代谢过程等。信息学派主要研究遗传信息如何携带与传递,证明DNA是遗传信息携带者。

★1953年沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型是分子生物学诞生的标志。

★生命科学的发展对人类社会的可持续发展主要具有几个方面的意义。

(1) 促进农业的可持续发展

(2) 促进生物再生能源的发展和应用

(3) 促进人类健康长寿

(4) 促进地球生态平衡的维持

★生命科学研究的特殊性主要表现为:①生命科学研究的实体(如细胞、生物个体、物种)是活的、易变的,既要研究其共性,又要研究其个性。②生物体高度的复杂性和组织性,是非生命系统难以比拟的。③生物学研究常常难以定量,生物学定律一般只是定性描述。④依据生物学定律做出的预测,一般是概率性的,而不是严格确定性的。

★科学实验是在人为控制的条件下再现某种自然现象和过程,以研究其发生条件和规律。生物学实验就是在人工控制条件下再现某种生命现象和过程。

第一章组成生物体的大、小分子

★参加生物体组成的元素,总数30余种。

★常量元素包括:碳、氢、氧、氮4种元素,总量占体重的96%;其他如磷、钙、硫等,各占体重的千分之几至十几。微量元素一般以70 kg标准体重成人体内总含量为多少毫克来表示。

★水是生命活动的基础----细胞内的一切代谢过程,都是在水环境中进行的。即使陆生的生物体,

水也通常会占其体重的60%~70%以上。

★水是极性分子,水分子之间容易形成氢键。不少生物分子在水溶液中可以解离为带正/负电荷状态,或者与水分子间形成氢键,或者形成胶体溶液状态。

★已经发现的天然氨基酸已有180多种,其中,在生物体内用作合成天然蛋白质原料的20种氨基酸最为重要。20种氨基酸各有不同的R基团(R-group)。20种氨基酸中,除甘氨酸(glycine)外,其余19种氨基酸都属于两种同分异构体中L-构型那一种。

★人体内,20种氨基酸中,有8种不能在人体内合成,必须从食物中摄入,称为(营养)必需氨基酸。一些氨基酸及其衍生物是体内重要的活性物质,作为辅酶、激素、神经递质等的组成成分参与代谢调节等重要生理过程。

★在生物化学中,凡是其分子结构具有“多羟基的醛或酮”的特征的,都称为糖类化合物。淀粉是多糖,蔗糖(食糖)是双糖。不能被水解生成更小糖类分子的糖类物质称为单糖。

★最重要的单糖是葡萄糖。葡萄糖和果糖都是六碳糖。葡萄糖和果糖可以看做是羰基位置不同的同分异构体。葡萄糖分子通常以环式结构存在。

★自然界中存在的单糖有三碳糖(丙糖)、四碳糖(丁糖)、五碳糖(戊糖)、六碳糖(己糖)、七碳糖(庚糖)、八碳糖(辛糖),乃至九碳糖等。单糖在生物体内除了产生能量外,还可以作为原料用以合成寡糖、多糖和各种糖复合物。

★核苷酸是组成核酸(RNA和DNA)的基本单位。核苷酸由碱基 (嘌呤或嘧啶)、核糖或脱氧核糖、磷酸3个部分组成。有4种核糖核苷酸,或4种脱氧核糖核苷酸。

★ATP(腺苷三磷酸)是一种特殊核苷酸,被称为“能量货币”。ATP经酶促反应形成环腺苷酸(cAMP)。cAMP被称为胞内信使或第二信使。

★不溶于水,而溶解于丙酮、氯仿或乙醚等有机溶剂(或称脂溶性溶剂)的分子统称为脂质分子。★3个脂肪酸分子分别以酯键与甘油分子的3个羟基相结合,形成甘油三酯,又称三酰甘油、中性脂肪。日常生活中食用的油脂均属中性脂肪。熔点高,常温下呈固态的称脂,脂肪酸的不饱和程度低。熔点低,常温下呈液态的称油,脂肪酸的不饱和程度高。

★天然油脂中的脂肪酸碳原子总数通常为偶数,以16~20个碳原子居多。脂肪酸的碳氢链中有时有双键,双键数目可多达4个。哺乳动物体内不能合成含2个以上双键的不饱和脂肪酸。亚油酸和亚麻酸(分别含2个或3个不饱和脂肪酸)被称为人体营养必需脂肪酸,它们必须由食物提供。以它们为原料,在体内可以合成其他含2个以上双键的不饱和脂肪酸。

★甘油磷脂分子中,甘油分子以酯键相连两个脂肪酸分子,甘油的第3个羟基连着磷酸基,磷酸基后面还连着另一个极性很强的小分子----胆碱或乙醇胺,或丝氨酸。

★甘油磷脂分子中两条脂肪酸的长碳氢链是非极性的,不亲水的;但是,分子中的磷酸基加上极性小分子部分,表现出很强的亲水性。所以甘油磷脂分子可以描述为:具有一个“极性的头”和两条“非极性的尾巴”。还有一类脂称鞘脂,其分子组成和结构与磷脂大不相同,但是也具有一个“极性的头”和两条“非极性的尾巴”。

★甘油磷脂和鞘脂的分子在水环境中容易自发形成“脂双层”结构。

★人体不能合成,必须从食物中取得,需要量极少却是生命活动所必需的多种有机小分子,统称为维生素。维生素按其溶解性质分为两大类:脂溶性维生素(维生素A、D、E、K等)和水溶性维生素(B族和维生素C等)。

★两个氨基酸分子之间通常是前一个氨基酸的α-羧基与后一个氨基酸的α-氨基之间脱水缩合,形成肽键而连接起来。多个氨基酸可通过肽键形成长短不同的肽链。通常把二肽至十肽称为寡肽,十肽以上称多肽。数十个或更多氨基酸残基组成的有确定构象的多肽,则称为蛋白质。多肽链呈线性结构,没有分支,肽链两端具有不同的性质,分别称为N端和C端。

★蛋白质的一级结构就是氨基酸序列。多肽链经过一定程度的盘绕折叠就会形成蛋白质的二级结构,二级结构主要有α螺旋和β折叠。在二级结构的基础上,肽链再进一步盘绕折叠,形成整体的结构空间布局,这就是蛋白质的三级结构。仅含一条肽链的蛋白质(如肌红蛋白)到三级结构为止。许多蛋白质由两条以上肽链组成,每条肽链应有其各自的一、二、三级结构;在此基础上,几条肽链之间还有一定的空间布局,形成各条肽链之间特定的立体关系,使整个蛋白质呈现出独特的立体形状.这就是蛋白质的四级结构。

★变构:蛋白质分子高级结构在生理条件下的可逆变化,称为变构。

★变性:蛋白质分子在较为剧烈的物理或化学因素作用下,其正常的物理化学性质发生改变,生物学活性丧失,就称为蛋白质变性。

★核苷酸之间是通过磷酸基同时与前后两个糖基形成磷酸二酯键而连接的,最终形成多核苷酸链。在生物合成时,核苷酸链是从5′端向3′端延展。

★DNA分子结构的双螺旋模型的要点:

①两条反向平行的DNA多核苷酸链,围绕共同中轴,盘绕形成双螺旋结构。

②双螺旋两条链的主干,是以磷酸二酯键相连的“糖基-磷酸基-糖基”长链。

③碱基位于两条链中间,碱基平面与螺旋轴相垂直,两条链的对应碱基之间为A-T,G-C配对关系。

④这个双螺旋模型的基本数据包括:螺旋的直径为2.0 nm,螺距为3.4nm,每个螺距中包含10个碱基对,所以,相邻两个碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。

★RNA在分子内的糖基和嘧啶碱基组成上不同于DNA。细胞内RNA大分子有3种类型:

① mRNA(信使RNA),作为蛋白质合成中的模板,负责把DNA中的遗传信息,转达为蛋白质分子中氨基酸序列。

② tRNA(转移RNA),负责在蛋白质合成过程中将合适的氨基酸转移到合适的位置。tRNA的外形呈三叶草结构。

③ rRNA(核糖体RNA),与蛋白质结合形成核糖体。

★加热可使DNA变性,使双螺旋拆开成为两条DNA单链。温度降低时,两条DNA链有可能依赖其碱基配对关系,恢复为原来的双螺旋结构,称为复性。

★如果在复性时,溶液中还存在和单链DNA局部碱基序列有配对关系的一小段RNA,这小段RNA 有可能随着温度降低,结合到DNA分子中可配对的区段上去。这就是分子杂交。

★一个双糖主要有蔗糖、乳糖等。20个以上单糖残基以糖苷键连接在一起,就形成多糖。糖链可以有分支。天然淀粉中有20%~30%为直链淀粉, 70%~80%为支链淀粉。人体肝中的肝糖原,则分支更多。多糖具有能量贮备、机械支持等作用。如淀粉、糖原、纤维素几丁质等。

第二章细胞的形态结构与新陈代谢

★细胞可以分为原核细胞和真核细胞两大类。原核细胞没有细胞核,只有拟核区;真核细胞中有核膜包着的细胞核,还有多种细胞器。

★细菌、蓝细菌、放线菌等称为原核生物,都是单细胞生物。真菌、植物和动物等称为真核生物,真核生物里有单细胞生物,还有多细胞生物。

★无论原核细胞还是真核细胞,外面都有细胞膜(又称原生质膜)包着。

★细胞膜和细胞器膜在结构成分上大同小异,统称生物膜。生物膜的重要成分有脂质、蛋白质和糖。

★20世纪70年代提出的流动镶嵌模型概括了生物膜的结构特征。生物膜的基本框架是甘油磷脂和鞘脂所形成的脂双层。蛋白质镶嵌或挂靠在脂双层框架中。脂分子和蛋白质分子均具有动态特征。生物膜在细胞的生命活动中担负着细胞与外界的物质交换和信息交流等极为重要的功能。

★动、植物细胞的主要差别在于植物细胞有细胞壁、叶绿体和中央液泡,动物细胞中没有这些结

构。植物细胞之间,通常有细胞壁相隔,还有一些胞间连丝穿过细胞壁,在相邻细胞间沟通物质和信息。动物细胞不具细胞壁。紧密接触的细胞之间形成特殊结构,称细胞连接,可分为封闭连接、锚定连接和通讯连接。在两个细胞交界的不同区域,可能3种连接方式同时存在。

★细胞的新陈代谢包括以下几个方面:①取得能量:②营养物进入细胞,废物排出细胞。③蛋白质和各种生物大小分子的合成、分解和更新。细胞新陈代谢反应,在绝大多数情况下,都需要酶作为催化剂。

★酶的化学本质是蛋白质。有的酶蛋白仅有一条肽链;有的酶蛋白有多条肽链,称为多亚基酶。许多酶除了酶蛋白外,还需要有机小分子或无机离子的配合,才能充分表现出酶活性。这些小分子或离子被称为酶的辅助因子。不少维生素进入体内后,稍加改变,就作为酶的辅助因子起作用。

★酶的催化机制是降低活化能。反应底物分子必须超越一定的能量水平,才能进入化学反应过程,这就是反应活化能。酶作为催化剂,和底物分子结合,使反应活化能大为降低,从而使反应速度加快。

★酶的活性中心就是酶蛋白的三维空间构象中,形状独特并适合与特异的底物分子相结合并进行催化的部位。

★酶的作用特点:①酶的催化效率特别高,可比无机催化剂高107~lO15倍。②酶的催化作用具高度专一性。在细胞内,上百种酶同时催化着上百个各不相同的反应。③酶的催化活性在体内可以灵活地调节。酶活性的调节可以区分为共价调节(酶蛋白的某个氨基酸残基上可以加上或取下一个共价结合基团)和非共价调节(调节因子与酶蛋白分子并无共价结合,而只是形成非共价结合)两大类型。非共价调节又分两种情况:①竞争性抑制--调节物分子在外形上和底物相似,因此能与底物竞争和酶活性中心的结合,导致酶活性的下降。②变构调节--调节物分子与底物并不相似,调节物结合在酶蛋白分子的调节中心上,结合之后导致酶蛋白构象改变。

★细胞内若干个酶促反应前后相连,完成一段相对独立的代谢过程,称为代谢途径。代谢途径有的呈直线状,有的呈环状。

★生命世界能量的最初来源主要是太阳能。在现今地球上,光合作用是整个生物界获取能量的起点。光合作用的全过程可以区分为光反应和暗反应两大步骤。

★光反应主要由叶绿体内以叶绿素为中心的众多色素和电子传递体共同配合完成。这些色素聚集在一起,形成一个个蛋白质复合体镶嵌在叶绿体中类囊体膜上,称为光系统。光系统包括天线捕光色素分子和反应中心色素。根据反应中心叶绿素分子的不同,光系统可分为光系统I和光系统Ⅱ两类。在光反应过程中,一方面,水分子被劈开产生出02;另一方面,推动高能化合物ATP合成,以及推动还原力NADPH的生成。

★暗反应是利用光反应中固定光能而生成的ATP和NADPH来使CO2还原固定为糖类有机化合物。★细胞通过生物氧化利用有机物分子中的化学能。生物氧化中释放出来的化学能,逐步地转变并暂存在以ATP为代表的一些高能化合物分子中。

★葡萄糖的氧化分解需经过3条代谢途径:(1)糖酵解途径;(2)柠檬酸循环(三羧酸循环)途径;

(3)呼吸链途径。在无氧条件下,每个葡萄糖分子经糖酵解途径只能净得到2个ATP。在有氧条件下,葡萄糖分子可以依次通过糖酵解途径和柠檬酸途径,完全氧化为CO2和H2O。所产生的ATP数目比无氧条件下多得多(有36~38个ATP)。

★影响水进出细胞的主要因素是渗透压。对于人体及大多数哺乳动物来讲,0.9%NaCl溶液是等渗溶液,称为生理盐水。溶于水小分子物质进入细胞有简单扩散、协助扩散、主动运输、基团转移4种方式。

★大分子和颗粒物质则借助胞吞作用进入细胞。胞吞作用又分为吞噬作用和胞饮作用两种。

★物质排出细胞主要通过胞吐作用。一些小分子物质也可通过简单扩散、协助扩散、主动运输、

基团转移4种方式的反向过程排出胞外。

★DNA的生物合成称为DNA复制。DNA复制是半保留复制。DNA复制从解开双螺旋链开始,到两条新的DNA双螺旋链完成。DNA合成是以4种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP,包括dATP,dGTP,dCTP,dTTP)作为原料,以一条DNA单链做模板,反应由DNA聚合酶催化。反应的实质是在前后两个核苷酸之间生成磷酸二酯键。

★在细胞核内,以双链DNA中一条链为模板,指导合成碱基序列与之互补的信使RNA(mRNA)的过程称为转录。

★在细胞质内,以mRNA为模板,在核糖体上根据mRNA特定的核苷酸序列指导合成特定氨基酸序列的某种蛋白质的过程称为翻译。

★碱基序列中每3个核苷酸为一组,决定一个氨基酸,称为三联密码子。所有核苷酸三联密码子和20种氨基酸呈对应关系。大多数氨基酸拥有2个以上,甚至多至6个密码子。这种现象称为冗余性。从信息传递的角度看来,冗余性有利于保证消除突变带来的差错。AUG既是甲硫氨酸(原核细胞中为甲酰甲硫氨酸)密码子,又充当起始密码子,作为整条肽链合成的起点。有3个密码子起着终止符号的作用,即UAA、UAG、UGA,称为终止密码子。

★蛋白质链合成大致分为氨基酸活化、肽链起始、肽链延伸和肽链合成终止4个阶段。蛋白质的肽链合成以后,还要经历包括糖基化、肽链折叠等多种修饰,才能形成一个有生物功能的蛋白质分子。

第三章细胞的分裂、分化、衰老、死亡与癌变

★真核细胞分裂主要有两种方式:有丝分裂和减数分裂。酵母细胞的出芽增殖在许多方面与有丝分裂极为相似。细菌等原核细胞的分裂不属于有丝分裂,只是简单的二等分裂。

★从一次细胞分裂结束开始,经过物质积累过程,直到下一次细胞分裂结束为止,称为一个细胞周期。一个细胞周期由4个阶段组成:M期、G1期、S期、G2期。

★染色质存在于分裂间期的细胞核中,而染色体只出现于细胞分裂过程中。染色体的形成可以看做是在染色质的基础上,反复盘绕折叠,高度包装而成。两条姐妹染色单体通过着丝粒连在一起。★每条染色体的两头具有特殊结构,称为端粒。端粒中含有特殊的DNA端粒序列和独特的端粒酶。体细胞每分裂一次,端粒DNA序列就缩短一截。

★真核生物体细胞分裂过程称为有丝分裂。有丝分裂的全过程发生在细胞周期的M期,可以区分为前期、中期、后期和末期4个阶段,再加上(细)胞质分裂过程。

★真核生物从体细胞产生生殖细胞的过程,要经历减数分裂。与有丝分裂相比,减数分裂过程中有三大特征事件:(1)染色体数目减半。(2)同源染色体配对。(3)染色体交叉--基因重组。

★一个或一种细胞,其分裂增殖产生的后代细胞,在形态、结构和功能上相互间不同,并与亲代细胞也不相同,这个过程称为细胞分化。

★由受精卵长成完整成年个体的过程,称为个体发育。

★个体发育过程中的细胞分化应包括以下内涵:

①细胞分化起始于基因表达调控,一部分基因关闭,另一部分基因打开,以及基因表达强度的调控。

②分化细胞之间的差异,归根到底在于不同蛋白质的表达。

③分化过程通常是不可逆的。分化终端的细胞一般不再分裂,稳定地具有一定的特征,执行一定的生理功能,渐渐地走向衰老与死亡。

④细胞分化大量地出现在成年阶段以前。个体发育达到成年阶段后,大多数细胞不再分化。

★细胞的全能性:具有能够使后代细胞分化出各种组织细胞,并发育成完整个体的潜能,这样的情况称为全能性。受精卵的分化发育潜能是全能性的。

★细胞的多能性:有的细胞具有使后代细胞分化出多种组织或细胞的潜能,但已不能发育成完整

个体,这样的情况称为多能性。例如,多能生血干细胞具有多能性分化发育潜能。

★细胞的单能性:有的细胞的发育潜能很窄,只能使后代细胞发育成一种细胞,称为单能性。

★细胞质中决定细胞分化发育的关键成分可称为形态发生决定因子,主要是一些核糖核酸大分子(RNA)。实际上,在母体生成卵细胞时,就准备着一大批RNA,其分子种类可达数万种,有些是以核糖核酸蛋白(RNP)颗粒形式贮存着。

★干细胞(SC)是体内存在的一类具有自我更新和分化潜能的细胞,可区分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。依据分化潜能,干细胞又可分为全能、多能、专能3类。

★胚胎干细胞(ESC)具有以下特性:①形态特征与早期胚胎细胞相似,体积小,核大,核质比高,有一个或多个突出的核仁。②有自我更新和无限增殖的能力。③具有发育的全能性或者多能性。④并有培养细胞的所有特征,可在体外培养、克隆、冻存及进行遗传操作而不失其多能性。

★成体干细胞是存在于儿童和成人组织中的具有多向分化潜能的一类细胞,例如造血干细胞、神经干细胞、肌肉卫星细胞、皮肤干细胞和脂肪干细胞等。

★人体衰老过程具有以下特征:

①衰老受遗传控制。

②衰老受中枢神经系统影响,忧虑和烦躁使衰老加快。

③衰老受环境影响,营养不良或摄入热量过多等都会明显加速衰老。

④适当的体力运动,可使身体衰老减慢;经常的脑力活动,可使脑功能衰退减慢。

⑤各个人身体衰老的进程快慢可相差很大,每个人身体各部分组织的衰老和机能的减退亦不均衡,但细胞衰老(cell senescence)是个体衰老的基础。

★体外培养人的二倍体细胞,一般传代至50次左右,细胞就逐渐失去生长能力,走向解体和死亡。★细胞衰老表现出以下明显特征:

①细胞核体积增大,核膜呈现内折,染色质凝集程度增加。

②线粒体体积膨胀,数量减少。

③细胞膜结构从液晶变为凝胶状或固体状,膜的渗透增加,胞内其他生物膜系统也发生变化。

④细胞骨架系统改变。

⑤蛋白质合成改变。衰老细胞的蛋白质合成速度通常下降,有些与衰老相关的特异蛋白质也会增加。★细胞衰老的原因:

①细胞核的遗传控制在细胞衰老中起决定性作用。

②自由基损害的积累导致细胞衰老。

③端粒DNA序列的缩短可能是细胞衰老的重要原因。

★带有不配对电子的化学分子或基团称为自由基。自由基因为含有未配对电子,具高度反应活泼性。自由基一旦在胞内生成,即以其高度活泼性攻击和破坏胞内各种执行正常功能的生物分子,造成不良后果。

★细胞中也存在着淬灭自由基的机制,保护细胞免受自由基伤害。细胞内还有一些带有还原性质的抗氧化物分子,如维生素c、维生素E等,亦有淬灭自由基的功效。

★每条染色体两端都有端粒。端粒中包括一段特殊序列DNA和被称为端粒酶的蛋白质。每经过一次复制,端粒序列都会缩短一截。端粒酶的任务就是修复被截短的DNA序列。成熟的体细胞中,端粒酶失去活性。

★细胞坏死:因微生物传染,或有毒物质侵袭,或辐射、高温等物理因素伤害,致使一部分细胞死去,称为细胞坏死。

★细胞凋亡:因整体生长发育或存活的需要,一部分细胞在规定的时间内有序地死亡,称细胞凋亡。

★细胞凋亡是一种普遍存在的自然现象。在多细胞生物个体的生命进程中,细胞凋亡体现着多方面的生理功能:①清除多余无用的细胞。②清除发育不正常或有害细胞。③清除已完成正常使命对以后生活有妨碍的细胞,控制组织器官各部分的细胞总数等等。

★癌细胞的主要特征:(1)脱分化。(2)无限增殖。(3)失去接触抑制。(4)对生长因子的需求降低。

(5)细胞骨架紊乱。(6)细胞表面和黏附性质变化。

★脱分化:处于分化终端的细胞似乎又失去分化后细胞的特征,重新获得很强的分裂增殖能力,这种情况称为脱分化或去分化。

★在体外培养实验中,正常细胞生长到与邻近细胞相互接触时,其运动和分裂都停顿下来,称为接触抑制现象。

★致癌因子通常归纳为3种类型。

1.物理致癌因子:主要是指辐射致癌,包括紫外线、电离辐射等。

2.化学致癌因子:无机物有石棉、砷化物、铬化物、镉化物等等,有机物有联苯胺、烯环烃、亚硝胺、黄曲霉素等等。

3.病毒致癌因子:从致癌病毒中发现病毒致癌因子。

★与致癌直接相关的基因,称癌基因。有细胞癌基因和病毒癌基因。

细胞内癌基因编码的蛋白,往往在细胞正常生长发育过程中执行一定的功能,为细胞所不可缺少,这些基因被称为原癌基因。

第四章信息传递----生命的自我调控

★环境信息被细胞感受并转化为细胞信号在细胞间和细胞内传递,这一过程被称为细胞通讯或细胞的信息传递。生物能集中处理信息的特化的组织系统主要有神经系统、内分泌系统和免疫系统。★细胞通讯的关键是,信号分子与靶细胞信号分子受体相识别,启动细胞一系列反应。

★信号分子是指细胞产生的能影响其他细胞或自身的化学物质,如激素、神经递质和细胞因子等。细胞信号分子的种类很多,包括蛋白质、肽、氨基酸、脂肪酸、核苷酸、甾类、萜类以及一些可溶性气体,如一氧化氮(NO)、二氧化碳(CO2)和乙烯等等。细胞信号分子的半寿期通常很短。

★细胞能选择性响应细胞信号,这主要是由于细胞表面或细胞内存在着信号分子受体。受体是一类特殊的蛋白质。按信号分子是否能进入靶细胞,可将细胞信息传递分为跨膜信号转导和胞内受体信号传递。

★跨膜信号转导的信号分子一般是水溶性的,不能穿越细胞膜进入细胞,只能通过位于细胞膜上的受体及与受体相连的胞内信号传递途径传递信息。跨膜信号转导有3种类型,相应地,受体也分为3种类型,即离子通道偶联受体、G蛋白偶联受体和酶联受体。

★胞内受体信号分子是脂溶性的,可以通过细胞膜直接进入细胞内甚至进入细胞核,或者借助细胞膜受体的介导而进入细胞内。

★高等动物体内识别并接受刺激的组织或器官称为感受器,负责做出响应的组织或器官称为效应器。机体从接受刺激到发生反应的全过程,称为反射。完成某个反射的全部神经传导途径,称为反射弧从感受器到效应器至少要经过感觉神经元和运动神经元2个神经元。

★感受器可分为物理感受器和化学感受器两大类。

★神经系统的基本单位是神经元。神经元由细胞体(胞体)、树突和轴突组成。树突短而多分支。轴突长,表面无突起,大多数神经元只有一个轴突。

★神经元之间的接合点称为突触,由前一神经元的轴突末端与后一神经元的接受表面共同形成。突触有两类:电突触和化学突触。

★电突触是缝隙连接,神经冲动的电信号可以直接通过。电突触的传导没有方向之分。电突触是低等动物神经系统的主要突触形式。

★化学突触分为3部分,即突触前、突触间隙和突触后。

★脊椎动物的90%以上的神经元胞体都分布在中枢神经系统----脑和脊髓中。

★脊髓的功能是:①传导,将周围神经(脊神经)传来的冲动传递给脑,将脑的指令传达给身体各部。②反射中心。

★通常所说的大脑皮质是新皮质,旧皮质由于新皮质的发展而被挤到里面,即现在位于脑干上面的海马体等。按照功能定位,可在皮质上确定感觉区和运动区。感觉区分为视觉区、听觉区和体觉区。人大脑皮质的感觉区和运动区都很小,大部分是联络区。联络区(联合皮质)正是人的大脑的最难解释的功能和特征----记忆、语言、学习和个性等的发源地。大体说来,人的左脑主要负责以严密和次序为特点的逻辑思维,右脑负责以节奏、图形和想象为特点的形象思维。

★激素作为调节物质,参与了动植物的所有的生理过程。哺乳动物激素至少有50种。它们可以按照化学本质分为4类:蛋白质和肽类(如下丘脑激素、垂体激素、胰岛素等),氨基酸衍生物类(如肾上腺素和甲状腺素),甾类(如肾上腺皮质激素)和脂肪酸类(如前列腺素)。植物激素种类较少,分子结构简单,植物中没有专门分泌激素的组织和器官,激素的作用特异性也比较低。

★昆虫分泌的多种体外激素具有标明地址、区分同类、引诱异性、寻找配偶、报警或者集合群体等作用。在生物个体间起信号作用的化学物质就称为信息素。在信息素中最普遍、最重要的是性信息素或性外激素。

★生物体具有区别自己和非己,排除非己,保护自己的防御机制,通称为免疫。外来的能引起免疫的物质统称为抗原。

★免疫的类型根据不同的区分角度,可分为先天性免疫和获得性免疫、特异性免疫和非特异性免疫、细胞免疫和体液免疫等。

★机体与生俱来的抵御异种抗原的能力称为先天性免疫。机体受到异种抗原侵袭而产生专门抗体后所获得抵御异种抗原的能力称为获得性免疫。

★机体抵御非特异性异种抗原的能力称为非特异性免疫。机体抵御特异性异种抗原的能力则称为特异性免疫。

★免疫反应的主体包括细胞和分子。由T细胞介导的免疫称为细胞免疫。由B细胞分泌的抗体参与的免疫称为体液免疫。抗体存在于血液、淋巴液等体液中。

★骨髓、胸腺、脾和分布全身的淋巴结及淋巴管,还有其中的各种免疫细胞,构成人体免疫系统。★抗体也称为免疫球蛋白,是特殊的蛋白质。

★抗体和抗原结合后可启动3类反应:①沉淀和凝集,抗原与抗体形成的沉淀或凝集的细胞团可被体液中的巨噬细胞吞噬清除。②补体反应,补体是存在于体液中的一类蛋白质,抗原-抗体反应引起一系列补体陆续激活,最后产生破膜复合体,使细菌的细胞膜破坏,杀死细菌。③激活杀伤细胞,杀伤细胞包括K细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞等。抗原-抗体复合物使杀伤细胞激活,进而杀伤或吞噬病原物。

★免疫活性细胞因识别并结合抗原而活化、增殖、分化,最终产生各种免疫反应,这个过程称为免疫应答。免疫应答具有特异性、多样性和记忆等特征。

★给人体接种经过减毒或灭活的抗原(即疫苗),人体内就会产生针对抗原的抗体。免疫接种用于预防传染病称为主动免疫。另外,有很多疾病可用注射抗体的方法来治疗,称为被动免疫。

★单克隆抗体技术的基本原理是将能产生某种抗体的B淋巴细胞和能无限繁殖的骨髓瘤细胞融合,获得的杂交瘤细胞既能繁殖,也能分泌特殊的抗体。

在器官移植治疗中,本身免疫系统同样会进攻“外来的”移植器官,称为免疫排斥。解决免疫排斥的途径包括:①选择合适(血型适配以降低供体的免疫原性)的供体器官。②对接受者作免疫抑制治疗。

★免疫缺陷综合征(AIDS)----艾滋病是由人免疫缺陷病毒(HIV病毒)引起的传染性疾病。HIV病毒以人T细胞为靶子,破坏了人的免疫系统,最终使人体完全失去了免疫能力。

第五章遗传与变异----生命特征的延续与发展

★两条孟德尔定律的要点:

①一对等位基因决定一种性状。

②等位基因可有显性、隐性之分。当一对等位基因处于杂合状态时,表达的基因为显性,不能表达的基因为隐性。

③在配子形成时各对等位基因彼此分离,独立随机地组合到不同的生殖细胞中去。

④在杂交产生的第一代(F1)中,其基因型全部为杂合,而呈现显性基因控制的性状,在F2代中显、隐性的分离比为3∶1。当考察n对基因时,n对性状之分离比则为(3∶1)n。

★位于X染色体上的基因,其所决定的性状在后代中的传递规律与性别相关联,统称为伴性遗传。伴性遗传除了X连锁隐性遗传外,还有X连锁显性遗传和Y连锁遗传。

★位于同一条染色体上的基因群通常称为一个连锁群。不同物种的连锁群的数目通常等于该物种的单倍体染色体数目(n)。

★一个基因突变为两种以上形式的,就称为复等位基因。一套复等位基因的本身就称为等位系列。★遗传物质主要存在于细胞核中,但在细胞质中也有少部分DNA存在,主要位于动植物的线粒体、叶绿体中和低等生物的一些细胞器中,称为染色体外基因、细胞质基因、细胞器基因或核外基因等。★克里克(Crick)于1958年提出“中心法则”(central dogma)的假说,认为遗传信息的自我复制是从DNA到DNA,遗传信息的表达是从DNA到RNA,再到蛋白质。

★两个或两个以上的基因共用同一段DNA区域的称为重叠基因。重叠基因仅在噬菌体和病毒中存在,在真核生物中尚未发现。

★原核生物的操纵子包含3种组分,即结构基因、操纵基因和启动子。结构基因编码合成一系列功能相关的酶。启动子是RNA聚合酶识别和结合位点,转录过程由此开始。操纵基因位于启动子与结构基因之间,起着操纵子的“总开关”的作用。在启动子前面还有一个调节基因,专门编码起阻遏物作用的阻遏蛋白。阻遏蛋白可以与操纵基因结合或解离,从而调控转录过程的进行。

★真核细胞的基因表达调控大致有以下几个层次的调控:

①染色质水平和DNA水平的调控染色质结构的变化起着基因表达的调控作用,一般认为异染色质是不表达、不具转录活性的染色质。DNA分子本身的化学修饰(如甲基化等)也起着基因表达调控的作用。

②转录水平的调控在真核生物基因的结构中,有各种特定的DNA序列片段,其作用是专一地与各种调节蛋白(称为转录因子)相结合,称为调节元件。

③ mRNA水平的调控刚刚转录完成的mRNA通常要经过多种剪接,才变成作为翻译模板的成熟mRNA。★遗传物质的改变,大致分为基因重组和突变两大类型。

★已经存在的遗传物质产生新组合的过程,称为基因重组,有染色体内重组和染色体间重组。

★除遗传重组以外,遗传物质的任何可检测出的并能遗传的改变,统称为突变。涉及基因序列的改变,称为基因突变;涉及染色体结构和数目的改变,称为染色体畸变。

★自发突变:通常在DNA复制过程中发生的DNA分子的化学修饰。

★诱发突变:由体外物理因子、化学因子或生物因子所导致的DNA分子结构变化。

★涉及1个碱基对的突变,称为点突变。涉及插入或缺失1~2个碱基,造成在基因表达中遗传密码阅读时发生错误,则称为移码突变。若是DNA片段(十几个至几千个碱基)丢失,则称为缺失突变。★染色体畸变分为染色体结构变异和染色体数目改变两大类。

★染色体结构变异起因于染色体的断裂。染色体结构变异又包含缺失、重复、倒位、易位4类。

★染色体数目的改变,包括整倍体改变和非整倍体改变两种类型。

★基因工程是人类根据一定的目的,对DNA分子进行体外加工操作后,再引入受体生物,通过改变遗传物质的结构来改变后者的遗传特性的分子水平的生物工程技术实践。

★DNA限制性内切酶和DNA连接酶的发现,是基因工程的重要技术基础。

★限制性内切酶是基因工程中最重要的工具酶,主要来源于原核生物。这类酶能够识别DNA分子上的特定碱基序列,并在特定的位点将DNA分子切割开。限制性内切酶所识别并切割的特定碱基序列,通常具有回文序列的特点。限制性内切酶的切口有两类:有些限制性内切酶切割后得到的切口是平的,称为平末端;有些限制性内切酶切开后两端各留下一个可互补的尾巴,称为黏性末端。

★作为基因工程克隆载体,应有以下基本特点:①在宿主细胞中能独立自主地复制。②携带易于筛选的选择标记。③含有多种限制性内切酶的单一识别序列。④除必要序列外,载体要尽可能小,便于导入细胞和进行繁殖。⑤使用安全。

★基因工程载体种类主要有质粒、噬菌体、柯斯质粒、病毒载体以及酵母人工染色体等。

★基因工程一般要经历5个基本步骤:①获取目的基因。②目的基因和载体DNA在体外连接(重组)。③将重组的DNA分子引入合适的宿主细胞内。④选择、筛选含目的基因的克隆。⑤培养、观察目的基因的表达。

★目前常用的基因治疗方法有两种:一是将受体细胞在体外培养,导入外源基因后,再把重组的受体细胞回输患者体内,让外源基因表达以改善患者症状。这是目前基因治疗普遍采用的方法,称为体外法。二是将外源DNA直接注射至机体内,可直接注射DNA,也可以包裹在脂质体内注射,使其在体内转录、表达而发挥治疗作用,称为体内法。

★基因芯片技术是指将大量核酸探针分子固定于支持物上,然后与标记的样品分子进行杂交,通过检测每个探针分子的杂交信号强度,进而获取样品分子的数量和序列信息。

★一种生物的基因的总和称为基因组。从整体的角度,对基因组的组成、结构、性质和功能进行综合研究,称为基因组学。

第六章丰富多彩的生命世界

★林奈的双名法:每个物种的科学名称(即学名)由两部分组成,第一部分是属名,属名是名词性质,且第一个字母大写,第二部分是种名,种名是形容词,带有修饰限定属名的意思,无须大写,种名后面还可有定名者的姓名,有时定名者姓名可以省略。双名法的生物学名均应为拉丁文。在书面格式上,生物物种的学名都应用斜体字,表明是拉丁文。

★五界系统将生物分成两个总界:原核生物总界和真核生物总界。原核生物总界只有原核生物一个界,有3支进化脉络,一支是古细菌类,一支是真细菌类,还有一支发展为后来的真核生物。真核生物总界中分为原生生物界、植物界、真菌界、动物界4个界。

★原生生物界包括了所有自由生活单细胞真核生物。其中一部分为原生动物,另一部分为藻类。★通用的分类等级包括界、门、纲、目、科、属、种7级。

★各种植物可分为藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物等多个类群。

★根据功能和形态,一般把植物组织分为两大类:分生组织和成熟组织。分生组织的细胞不断地生长和分裂;成熟组织可区分为薄壁(基本)组织、保护组织、机械组织、输导组织、分泌组织等不同组织。

★植物的根、茎、叶这3种器官统称为营养器官。花、果实和种子统称为生殖器官。

★根的主要生理功能是吸收、固着、支持、贮藏和繁殖等作用。一株植物地下部分所有根的总体称为根系。根分为定根和不定根两大类。定根包括主根和侧根两种。从胚轴、茎、叶和老根上产生的根称为不定根。

★根的吸收功能部位主要是根尖,由根冠、分生区、伸长区和根毛区(成熟区)几部分构成。

★茎的主要生理功能有输导作用、支持作用以及贮藏和繁殖的功能。茎可区分为节和节间,节上生叶,具芽。着生叶和芽的茎称为枝条,木本植物有的枝条节间较长,称为长枝,常是营养枝;有的枝条节间短而密集,称为短枝,常是果枝。芽有叶芽、花芽和混合芽之分。

★大多数双子叶植物的茎从外到内形成周皮、皮层、初生韧皮纤维、次生韧皮部、维管形成层、次生木质部、初生木质部、髓和髓射线。

★叶的主要生理功能是进行光合作用和蒸腾作用。光合作用是绿色植物吸收光能将二氧化碳和水合成为有机物质,并将光能转变为化学能贮藏起来,同时放出氧气的过程。蒸腾作用是植物体内水分以气体的状态散失到大气中去的过程。

★植物的繁殖一般有3种方式:营养繁殖、无性生殖和有性生殖。

★一朵典型的花通常由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群等几部分组成。一般认为花是适应于生殖的变态短枝,而花的各部分则是变态的叶子。

★花萼由萼片组成,有离萼与合萼之分。花冠由花瓣组成,有离瓣与合瓣之分。雄蕊由花药和花丝组成,花药通常具有4个花粉囊。雌蕊由柱头、花柱和子房组成。柱头承受花粉。子房内着生胚珠,成熟的胚珠是由珠心、胚囊、珠被、珠孔、珠柄和合点等几部分组成。雌配子(卵细胞)是在胚囊内产生的。

★当雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊(或二者之一)成熟,花萼和花冠即行开放,露出雄蕊和雌蕊,这种现象叫开花。植物开花的习性、季节、时间因种类不同而异。每朵花开放时间的长短也因植物不同而不同。被子植物的开花时期往往受到光照周期等因素的影响。

★成熟的花粉粒传到雌蕊柱头上的过程,称为传粉。传粉方式主要有自花传粉和异花传粉。

★自然界中,异花传粉植物有利于产生具有较高的生活力和较强的适应性的后代。

★卵细胞与精细胞互相融合的过程,叫受精。被子植物通过花粉粒萌发形成的花粉管把精子送入胚珠的胚囊内与卵细胞受精。被子植物的两个精子分别与卵细胞和中央细胞同时受精的过程称为双受精,这是被子植物特有的特点。

★花在完成双受精作用后,整个子房发育成果实,子房壁发育成果皮,胚珠发育成种子。胚囊内受精卵(2n)发育成胚,受精的中央细胞发育成胚乳,而珠被发育成种皮。

★果实成熟时,果皮细胞中往往产生花色素苷等色素或有色体,因而出现各种鲜艳的颜色。有些果实成熟过程中,细胞中的化学成分也有显著变化,如单宁和有机酸减少,糖分增加。果实和种子成熟后,依靠风力、水力、果实自身的弹力及人类和动物的活动4种方式进行传播。

★一般将自然界中植物分成低等植物和高等植物两大类。低等植物是指无根、茎、叶分化,通常生活于水中或潮湿地方的植物。低等植物可分为藻类、地衣。而高等植物一般有根、茎、叶分化,包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物。

★种子植物包括2个门:裸子植物门和被子植物门。裸子植物通常分为4纲,即苏铁纲、银杏纲、松柏纲、买麻藤纲。被子植物是植物界最高级、种类最多的一个类群。现知有25万多种,隶属于1.26万多属,约383科。我国有约300个科,3 100余属,25 000多种。

★“生物的个体发育很大程度上反映了生物系统发育和进化的过程”。

★个体发育是指机体或其局部从发生、成熟、衰老到死亡的发展过程。系统发育是指整个生物群的自然演化历史。

四、植物对人类和自然界的重要意义

(一)植物给地表大气层带来氧气,氧在高空中形成臭氧层,保护地球生物。

(二)植物为地球上一切生命提供能源和食物来源。

(三)植物参与土壤形成,为一切生物创造栖息地。

(四)植物是自然界物质循环(碳循环、氧循环、氮循环、水循环等)的重要环节。

(五)植物是人类生活的极重要资源,人类的衣、食、住、行等所需有许多都直接或间接地来自植物。★多细胞动物(即后生动物)可分为32个门类。通常把动物划分为无脊椎动物和脊椎动物两大类。★脊索动物的特征:(1)具脊索;(2)具神经管;(3)具鳃裂。

★脊索动物门包含3个亚门:尾索亚门,如:海鞘;头索亚门,如:文昌鱼;脊椎动物亚门,如哺乳动物。尾索亚门和头索亚门又可统称为原索动物。

★脊椎动物亚门包括6个纲,44 000余种。

★动物为异养生物。通常依据食性可将动物分为:食草、食沉渣、食液体和食肉动物,以及杂食动物和滤食动物。

★人的消化系统由消化管和消化腺两大部分组成。人的消化管全长可达9 m,分为口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠和直肠等,最后经肛门通向体外。吞咽食物时,喉部的会厌软骨能紧盖喉门而使呼吸暂停。胃以贲门与食管相连,后端以幽门与小肠相连。小肠可区分为十二指肠、空肠和回肠,全长可达6m。大肠可分为盲肠、阑尾、升结肠、横结肠、降结肠、乙状结肠和直肠。人体消化腺体主要有唾液腺、胃腺、小肠腺、胰腺和肝等。肝是人体最大的消化腺,它分泌胆汁,汇集于胆囊,通过胆管流入十二指肠。肝还具有维持血糖水平相对稳定、合成蛋白质、解毒、防御、产热(人体在宁静时所产热量约有1/3来自肝)等功能。

★细胞在代谢时,不断地摄入氧气,排出二氧化碳的过程称为呼吸。绝大多数多细胞动物的呼吸过程,包含外呼吸、气体在血(体)液中的运输和内呼吸3个环节。人的呼吸系统包括鼻(鼻孔和鼻腔)、咽、喉、气管、支气管和肺。人的右肺分为上、中、下三叶,左肺分为上下两叶。支气管入肺后一再分支,最后成终末支气管和呼吸细支气管,故肺实际上是一反复分支的支气管树。呼吸细支气管末端膨大为囊状,称为肺泡管,肺泡管壁向外凸出形成半球形的盲囊,即为肺泡。肺泡由一层扁平上皮细胞和若干弹性组织构成,外面与丰富的微血管网紧紧相贴。肺泡是气体交换的结构和功能单位。气体交换的动力是气体分压差。

★血液循环系统由心脏、动脉、毛细血管、静脉和血液所组成,血液流动主要靠心脏的搏动。心脏由冠状动脉循环供应血液。心脏的心壁由内向外分为心内膜、心肌层和心外膜。心内膜可突入心脏形成瓣膜,能控制心脏血流方向。主要的瓣膜有左房室瓣(二尖瓣,也称僧帽瓣)、右房室瓣(即三尖瓣)及右心室与肺动脉间的半月瓣。

★人的血液由血浆和血细胞所组成。血浆占血液容积的55%,其中含有水分(90%~92%)、蛋白质(6.2%~7.9%)、无机盐(约0.9%)及少量非蛋白含氮物质等。血浆中纤维蛋白原在血管破裂、血液流出时,经凝血酶的作用,能转变为不溶解的纤维蛋白,使血液凝固成血块,这时能析出透明的黄色液体,称为血清。血液有运载功能、维持内环境的相对稳定及防御和保护3个方面功能。

★动物将分解代谢的终末产物排放至体外的过程即为排泄。人的排泄器官由肾、输尿管、膀胱和尿道所组成。

★肾的结构从外至内侧依次可分为皮质、髓质和肾盂3部分,肾盂连接输尿管。肾单位是肾的功能单位,位于皮质和髓质内。每一肾单位均由肾小体和肾小管组成。肾小体又由肾小球和肾小囊组成。

★肾小球具有滤过作用。进入肾小球微血管的血液滤出液渗入至肾小囊间隙即为原尿,并进入肾小管。原尿经肾小管和集合管的重吸收作用后形成终尿,经肾盂和输尿管,最后进入膀胱。正常人1天的原尿量约为180 L。

★人类大脑表面全是新脑皮,并在表面出现褶叠,形成沟和回。大脑中央沟之前为运动区,沟后则为感觉区。人大脑皮质的上述两区都很小,大部分是联络区。人大脑联络区的神经元不直接与感觉器官或肌肉相连,而是与中间神经元相连。人的记忆、推理、学习、想象、心理活动等高级的智慧活动和各种复杂的本能行为等都必须依赖于联络区,甚至人的个性也和联络区有关。

★除嗅觉外,来自各感受器的冲动在传到大脑前都要通过丘脑,在丘脑转换神经元后才进入大脑。★小脑是脊椎动物的运动中枢;延脑是脊椎动物各种基本生命活动的中枢,如呼吸、心跳、血压以及控制吞咽、咳嗽、喷嚏和呕吐等中枢都在延脑。

★将中枢神经系统与身体各部分联系起来的神经称为周围神经系统。脊椎动物的周围神经系统包括从脑和脊髓发生的脑神经和脊神经,以及支配内脏器官的植物神经。

★人体有12对脑神经,包括感觉神经、运动神经和混合神经。人脊神经都是既有感觉神经又有运动神经的混合神经,有3l对脊神经联系身体各部位的感受器和效应器。

★植物性神经系统又称自主神经系统,是指分布到心、肺、消化管及其他内脏器官的神经而言,它们由交感神经系统和副交感神经系统组成。这一系统的主要特点,一是不受大脑控制,二是每个内脏器官同时接受作用正好相反的交感神经和副交感神经纤维的支配。

★动物无性生殖是指不涉及性别、没有配子参与、没有受精过程的生殖方式。

★动物的有性生殖是指两个单倍体的雌、雄配子(即精子和卵子)融合产生合子(受精卵),并由其发育成为新一代个体的生殖方式。

★男性生殖系统由睾丸、附睾、输精管、射精管、精囊、前列腺、尿道球腺和阴茎等组成。睾丸是是主性器官。产生精子和雄性激素。睾丸内有曲细精管,精子在曲细精管中形成。精囊分泌物,以及前列腺等少量分泌物共同构成精液。精液呈碱性,富含葡萄糖和果糖,可为精子运动提供能量。★女性生殖系统由卵巢、输卵管、子宫、阴道和外生殖器等组成。卵巢皮质中有许多处于发育阶段的原始卵泡,其中央有一初级卵母细胞,将来发育成卵。进入青春期后,初级卵母细胞在激素的刺激下继续发育,成熟后完成第一次减数分裂,形成一个次级卵母细胞和一个第一极体。从卵巢排出的卵,其实就是次级卵母细胞,它进入输卵管后,若在24 h内与精子相遇合,便完成第二次减数分裂,产生一个有效的卵细胞(n)和一个第二极体。

★女性在13~15岁时性成熟,性成熟后,大约每28天有1个次级卵母细胞发育成熟。子宫内膜浅层约每28天发生一次周期性的剥脱和出血,称为月经。

★精子与卵子相遇融合而成为2n的受精卵或合子的全过程称为受精。哺乳动物精子进入雌性生殖道后,经生殖道分泌物激活之后,才能获得受精能力,这一过程称为获能。

★精子线粒体不能在卵细胞内成活,故线粒体基因只在雌性谱系中遗传。在精子头部与卵子细胞膜接触的一瞬间,会引发卵细胞皮质反应,进而形成了厚厚的受精膜,阻止其他精子进入以保证单精受精。

★通常的避孕方法有使用避孕药以及使用避孕套、节育环等避孕工具,也可做输精管和输卵管结扎手术。

★导致胎儿畸形的致畸因素可分为生物、化学和物理因素3大类。优生学的几种措施:①开展婚前检查;②避免近亲结婚;③提倡适龄生育;④开展遗传咨询;⑤开展产前诊断;⑥妊娠早期避免接触致畸剂。

★微生物是形体微小、个体结构简单、多种类型的低等生物的统称。微生物具有以下共同特点:①个体小,表面积大。②吸收多,代谢力强。③繁殖快,生长旺盛。④分布广,容易变异。根据其不同的进化水平和性状上的明显差别,微生物可分为原核微生物、真核微生物和非细胞微生物3大类群。

★原核微生物包括:细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等几个大类。

★细菌细胞特点:①不具有真正意义的细胞核。②没有用于执行某些代谢活动的细胞器。ATP 的产生和其他复杂的反应发生在细胞膜上,其蛋白质的合成由大量的核糖体有效而迅速地完成。

★细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质体。除古细菌外,几乎所有细菌都是由肽聚糖组成的网状结构构成坚韧的细胞壁。核质体中的DNA是一个大型的环状DNA分子。许多细菌还

有以质粒形式存在的DNA。没有由生物膜分隔围成的各种各样的细胞器。一些细菌还具有荚膜、菌毛、芽孢等特殊结构。

★在一定条件下,微生物在固体培养基表面形成肉眼可见的微生物群体,称为微生物的菌落。

★依据能源和碳源的不同,可将细菌划分为光能自养型(如紫硫细菌)、光能异养型(如紫色无硫细菌)、化能自养型(如硝化细菌)、化能异养型4种营养类型。

★化能异养菌包括腐生菌和寄生菌两类。腐生菌以无生命的有机物(如动植物尸体、腐败食物等)作为营养物质。寄生菌以活的动、植物为宿主。具有致病性的异养菌称为病原性微生物。

★根据对氧的需求,细菌可分为好氧、兼性厌氧和专性厌氧几种类型。专性厌氧菌缺乏完善的呼吸酶系统,故只能在无氧条件下生长,进行无氧呼吸。如破伤风杆菌和肉毒梭状杆菌。

★古细菌是一群具有独特的基因结构的单细胞生物,大多生活在极端生境或原始生物初期所处的恶劣环境中,以自养或异养方式生活。

★放线菌是一类细胞呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖的陆生性强的原核生物。放线菌是抗生素的主要产生者。

★真菌主要包括单细胞的酵母菌、多细胞丝状的霉菌和蘑菇等。真菌多为腐生,也有一些是寄生的。

★大多数真菌的细胞壁中含有几丁质。除酵母菌外,真菌的菌体是由分支和不分支的菌丝构成。许多菌丝交织在一起,称菌丝体。真菌的菌丝有两类:无隔菌丝和有隔菌丝。按功能又可将菌丝分为气生菌丝(生在培养基表面)和基内菌丝(长在培养基内)两类。

酵母菌多行芽殖。当细胞进行一连串的芽殖后,如果长大的子细胞与母细胞不分离,形成藕节状的细胞串,称为假菌丝。

★霉菌的主要类群有根霉、毛霉、曲霉和青霉等。

★病毒的特征:

①个体极小,能通过细菌滤器,只有在电子显微镜下才能看到。

②无细胞结构,仅含一种类型的核酸(或DNA或RNA),其主要成分为蛋白质与核酸。

③无完整的酶系,不能进行独立的代谢活动。

④严格的活细胞内寄生,以复制的方式增殖。

⑤在离体条件下,以无生命的化学大分子状态存在,并可形成结晶。

⑥对抗生素不敏感,但对干扰素敏感。

★病毒的基本结构都是由蛋白质衣壳包裹着核酸,组成核衣壳。已知的病毒都只含一种核酸,DNA 或RNA,而它可以是单链或双链分子,并据此而将病毒分型。

★病毒的形态有:球形(衣壳呈对称的20面体)杆形及蝌蚪形。有些结构复杂的病毒有脂质的包膜包裹着核衣壳,有时在包膜或核衣壳上还有刺突等附属物。包膜病毒的包膜大多来自宿主细胞膜的脂双层。有的包膜来自宿主核膜。

★宿主细胞表面有能与病毒选择性结合的特定化学基团(识别位点)。一旦结合,则核酸或整个病毒进入细胞质,并立即控制了宿主细胞的生物合成系统,按照病毒基因携带的遗传信息进行转录翻译。然后,合成的病毒蛋白质和核酸被装配成新的病毒粒子。通常许多装配好的病毒粒子,以裂解细胞(溶菌)或“出芽”的方式释放。这种增殖方式,称为复制。通常病毒对宿主有高度专一性。

★感染人类的病毒中,比较著名的的有天花、流感、疱疹、麻疹、肝炎、脊髓灰质炎、艾滋病、SARS、禽流感等。

★类病毒是寄生于动植物细胞中的最小的病原体。它是线状或闭合环状的单链RNA,完全没有蛋白质外壳。类病毒的复制要依赖于宿主细胞。

★朊病毒是指具有致病性的蛋白质侵染因子。朊病毒可引起人和其他哺乳动物的多种神经系统疾

病。

★生物多样性主要是指自然群落中的物种多样性,其中包括了物种内、物种之间和生态系统等多层次的多样性。

★生物多样性主要有遗传多样性、物种多样性及生态系统多样性3个基本层次。

★狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化,包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内不同个体之间的遗传差异。广义遗传多样性指地球上所有生物携带的各种遗传信息的总和。

★物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括区域物种多样性及群落物种多样性两个方面。区域物种多样性的测量有物种总数、物种密度和特有种比例这3个指标。

★生态系统多样性主要是指生态系统类型的多样性和各种生态过程的多样性。

生物多样性的价值通常可以分为直接价值和间接价值两个方面。生物多样性的直接价值指人们直接收获和使用生物资源所形成的价值。间接价值包括非消费性使用价值、选择价值、存在价值和科学价值4种。

保护生物多样性的基本途径有就地保护和迁地保护两种。

第七章生态与环境----生命世界的和谐生存

★在一定区域内,众多生物群落加上非生物环境成分(如温度、湿度、土壤等),构成了占据一定空间,具有一定结构,体现一定功能的动态平衡整体,称为生态系统(ecosystem)。生态系统是生物圈能量流动和物质循环的一个功能单位。

★生态系统的组成可分为非生物组分和生物组分两部分。非生物组分包括辐射、大气、水体、土体等。生物组分包括生产者、消费者和还原者(即分解者)三大功能类群。

★生产者主要是指绿色植物,还有光合细菌、蓝绿藻和化能自养菌等。消费者主要是指动物。还原者主要是指细菌和真菌,还包括某些原生动物和食腐动物(如食枯木甲虫、白蚁、蚯蚓和某些软体动物等)。

★生态系统的基本特征包括:①组成特征——群落是生态系统的核心。不同生态系统由不同的生物群落与其生存的环境共同组成。②地区特征----系统具有一定的地区特点和空间结构。③时间特征----生态系统都有随着时间的推移,从形成到稳定,到衰落的演变过程。④开放特征----生态系统都是程度不同的开放系统.不断地从外界输入能量和物质,经过转换变为输出,从而维持系统的有序状态。⑤平衡特征----处于稳定阶段的生态系统,系统内各生物种内、种间及生物与环境之间在结构和功能方面具有复杂的动态平衡特征。

★生物成员之间以食物营养关系(吃和被吃的关系)彼此联系起来的序列,称为食物链。由于一种生物常常以多种食物为食,而同一种食物又常常被多种消费者取食,于是生态系统内食物链交错起来.形成了食物网。

★以营养为纽带,把生物与环境、生物与生物紧密联系起来的结构,称为生态系统的营养结构。食物链和食物网是营养结构的基本单元。是物质、能量、信息流通的主要渠道。

★生态系统的日常运作体现在能量流动(能流)、物质循环和信息传递3个生态过程上。

★在自然生态系统中,营养级之间能量的转化,大致只有1/1O转移到下一个营养级以组成生物量,9/10被生物体代谢损耗掉,因而称为“十分之一定律”。

★生态系统的物质循环又可以区分为地质大循环和生物小循环两类。

★在生态系统物质循环过程中,一些有毒物质可能沿着食物链在生物体内积累和浓缩。其结果是愈是位于上层营养级的生物,其体内有毒物质的残留浓度愈高。主要有生物浓缩(又称为生物富集)、生物积累和生物放大等现象。

★生态系统中存在着信息流。生态系统信息流不仅包含着个体(物种)、种群和群落等不同水平上

的信息。生态系统中信息的种类有物理信息、化学信息、营养信息和行为信息4种。生态系统中能量流和物质流需要有个体与个体之间、种群与种群之间、生物与环境之间的信息传递加以协调。表现在生物的取食、居住、社会行为、防卫和性行为等一切过程中。

★生态平衡指一个生态系统在特定的时间内的状态,在这种状态下,其结构和功能相对稳定,物质与能量的输入输出接近平衡,即使有外来干扰,通过自然调节(或人为调控)也能恢复原初的稳定状态。

★生态系统承受的外界压力或冲击力超过生态系统忍耐力时,可导致整个平衡的破坏,引起系统的崩溃,称为“生态平衡失调”。

★生态平衡失调的原因主要有生物种类成分的改变、森林和植被的破坏、环境破坏。

★预防生态失调的基本原则是:①收获量要小于净生产量。②保护生态系统自身的调节机制。③用养结合。④实施生物能源的多级利用。另外,积极提高生态系统的抗干扰能力,建设高产、稳产的人工生态系统。正确运用政府的干预和政策的调节。

★大气污染是指大气中一切物质的含量远远超过正常本底含量,能对人体、动物、植物和其他物体产生不良影响的大气状况。人类活动所引起的大气污染,从污染源出发,主要可归纳为3个方面:工业企业排气、家庭炉灶与取暖设备排气和汽车排气。

★进入水体污染物,其含量超过了水体的自然净化能力,使水质变坏,水的用途受到影响,这种情况就称为水体污染。

★土壤污染:污染物在土壤中不断累积引起土壤的组成、结构和功能的变化,从而影响植物的正常生长和发育,使农作物产量和质量下降,最终影响人体健康。

★大气平流层中有一个臭氧含量较高的气层,称为臭氧层,它能阻止太阳光中过多的紫外线到达地球,有效地保护了地球生物的生存。能同臭氧发生反应严重影响和破坏臭氧层的化学反应物主要有氟氯烃、卤代烃类化合物等。

★大气中二氧化碳增多,使地表吸收的辐射热散发不出去,这就是温室效应。

保护生态环境的国家策略:一要控制人口数量,提高人口素质;二要深入研究,掌握规律,提出正确的对策;三要制定并严格执行法律法规;四要参加国际协作。

第八章生命科学成为技术创新的源泉

★生物技术的定义是:“生物技术是应用自然科学及工程学的原理,依靠微生物、动物、植物体作为反应器将物料进行加工以提供产品来为社会服务的技术”。广义地讲,生物技术包括所有现代生命科学成就在多个实际领域的应用。

★生物技术和生物工程两个词在含意上有差异。生物技术用于广义的生命科学与工程技术的结合和应用,生物工程则专指生物技术研究和应用中的一部分。

★生物材料分为3种:天然生物材料、生物医用材料以及仿生和组织工程材料。

★天然生物材料是复合材料,有活性的生物材料往往是细胞与细胞外物质组成的复合材料。天然生物材料的生物活性赋予它比任何传统人工材料都高超的自组装分级结构和优异性能。根据天然生物材料组分不同可分为结构蛋白、结构多糖、生物软组织、生物复合纤维和天然生物矿物五大类。★生物医用材料是指用于医疗的、能植入生物体或能与生物组织相结合的材料。早期的生物医用材料有金属、陶瓷、高分子等人工合成材料,近年来也开始使用活材料或用组织工程制造出的活组织与无生命的材料结合而成的杂化材料。

★生物相容性有两方面的含义:一方面是指生物医用材料在生理环境中对机体不产生明显有害的效应,即无宿主反应(包括无毒性和副反应,不造成炎症和组织坏死等)。另一方面是指机体对材料也不产生明显而有害的影响,即无材料反应。

★生物医用复合材料是由两种或两种以上的不同材料复合而成的,例如,它可以由金属材料、陶

瓷材料和高分子材料复合而成。

★组织工程材料是以工程学和生命科学的原理和方法研制出的生物材料,用来代替缺损组织、器官,并行使一定的生理功能。现有的组织工程材料研究主要包括3个方面:一是研究用于直接移植或制造体外器官的干细胞培养,二是在体外生成用于治疗目的的细胞种系、细胞衬里和器官,三是研制用于自体或异体细胞、器官包裹的生物相容性材料。

★仿生学定义:模仿生物系统的原理以建造技术系统,或者使人造技术系统具有生物系统特征或类似特征的科学。

★仿生学学科符号:一个数学的积分号(代表数学),一端连接一把解剖刀(代表生物科学),另一端连接一把电烙铁(代表电子技术、技术科学),这个图案很形象地表征了仿生学新颖的研究内容、独特的研究方法和整个研究历程。

★仿生学研究的主要内容有信息仿生学、控制仿生学、力学仿生学、化学仿生学、医学仿生学和经济仿生学。

★仿生学研究过程包括3个环节。①观察、研究生物体的某种结构和功能,理解其工作原理并突出和简化,提出一个生物模型。②将有关生物模型的实验资料翻译成数学语言,用数学公式来表示,变成具有普遍意义的数学模型。③根据数学模型或直接根据生物模型,用各种手段(电子线路、机械结构、化学结构等)制作出可以在工程技术上进行实验的实物模型,再经过反复验证,发展成技术模型,最终制作成技术装置。

★仿生学在工程技术中的应用主要有信息仿生、控制仿生、拟态仿生、建筑仿生、化学仿生、整体仿生等方面。

★传感器就是能感受(或响应)各种被测的物理的、化学的和生物的信息,并按照一定规律转换成可用信号(一般转换为易于加工、处理和观察的电学量)输出的器件或装置。传感器大致可以分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。

★生物传感器就是运用固定化的生物成分(如酶、抗原-抗体、DNA、激素等)或者生物体本身(细胞、细胞器、组织、细菌等)作为分子识别元件(即敏感元件),选择性作用于目标物,通过物理或者化学信号转换元件,捕捉分子识别元件与目标物之间相互作用而产生的产物或效应,并最终以电信号的形式显示出来,从而实现对生物化学物质的分析检测。

★能源植物是生物能源中的主要部分,此外,生物能源还包括动物油(如蛹油、鱼油、鲸油等),以及利用微生物开发的能源(如沼气发酵、乙醇发酵)等等。

★树汁中含有类似石油的碳氢化合物的植物称为能源植物。各种植物所含油类,有的可直接作为能源使用,大多数需通过单脂化处理后作柴油使用或与柴油、汽油混合使用。

★沼气的发酵过程分为液化期、产酸期和产气期3个阶段。提高沼气产率的关键点主要有搅拌、保障池中有毒物质不超标、维持适宜的温度和pH、维持合适的营养源碳氮比、维持适当的污泥浓度、维持池内适当的气体压力。

★当沼气池不产或少产气时,应即检查:①沼气池是否漏气漏水;先查管道阀门与导气管连接处等,再查池身。②原料是否耗尽。③是否添加太酸、太碱或对沼气产生菌有毒的物质。④是否温度太低。

★沼气发酵的优点:(1)综合利用;(2)一举多得;(3)消除病害;(4)处理污泥。

★利用厌氧细菌、兼性厌氧细菌等细菌,对草、作物秸秆等进行发酵,能够产生氢气。由葡萄糖生成的丙酮酸经过由丙酮酸直接脱氢而生成氢气和由丙酮酸变为甲酸后再生成氢气这两个代谢途径而产生氢气。氢产生菌产生氢气的最终阶段借助于氢化酶。

★以现代生命科学知识为基础,将现代先进的生物工程手段用于开发与利用海洋生物资源,称为海洋生物工程,或海洋生物技术。

★发酵的定义:利用微生物在有氧或无氧的条件下的生命活动来制备微生物菌体本身,或其直接代谢产物或次级代谢产物过程统称为发酵。就产品与微生物的关系而言,可将发酵分为以下几种类型:(1)以微生物菌体生产为目的的发酵;(2)制备微生物酶的发酵;(3)制备微生物代谢产物的发酵;

(4)利用微生物生物转化的发酵过程。

★发酵工艺就是发酵产品的生产过程,根据操作方式可分为3种类型。

①分批发酵(间歇发酵) 全部物料一次性投入发酵罐,经过一定时间操作后把所有发酵液全部取出的操作方式。

②补料分批发酵发酵开始时先加入一定量的培养基,发酵到一定阶段,根据需要添加碳源、氮源等营养物质,直到发酵液体积达到发酵罐最大生产能力后全部放出发酵液。

③连续发酵在发酵过程中,连续地流加新鲜培养基,同时以相同的流量取出发酵液,保证微生物在一个稳定的环境下生长。

★现代发酵生产都经过接种→微生物的生长繁殖和代谢→菌体的衰老等一系列过程以完成发酵。发酵过程主要由以下部分组成:①培养基的配制和灭菌。②发酵种子培养。③制备无菌空气。④在发酵罐中完成发酵。⑤发酵产物的提取和精制。

★发酵过程所发生的热量变化,统称发酵热。发酵热主要包括:生物热、搅拌热、蒸发热和辐射热等。

第九章生物技术的发展和生命伦理学

★伦理指人与人之间相互关系的基本道德和原则。伦理学是研究人们的道德思想、道德行为、道德规范的学问,也称道德哲学。生命伦理学主要研究生命科学、生物技术以及医疗保健提出的伦理道德问题,包括道德见解、决定、行为、政策等诸多方面;并加以规范,使人们有所遵循。

★生命伦理学从本质上说是对人的权利和尊严的价值关怀。

★生命伦理学的基本原则:

1.行善原则:行善,主要指生命科技要为人类造福,增进人类的健康,增长人类的寿命,总之要有利于人。

2.自主原则:自主原则主要指尊重患者与受试者的人格和尊严,即尊重他们的自主决定的权利。对于大多数正常的成年人,自主权由本人行使;对于缺乏自主能力的人(如儿童、痴呆症患者等),其自主权受监护人的协助和保护。

3.不伤害原则:不伤害,主要指任何治疗和试验都要尽量避免对患者和受试者造成伤害。一旦造成伤害就要停止;当科学研究与受试者利益发生冲突时,应以受试者的利益为重。在实际的医疗活动和科学试验中,在无法避免风险的情况下,则“两权相重取其轻”。

4.公正原则:公正主要指生命伦理要遵循人类社会的正义、公平的信念,包括资源分配、利益分享和风险承担3个层面,都要努力实现公平公正。公正有所谓“形式公正”和“实质公正”。形式公正就是对同等者给以同等对待,对不同者给以不同等对待。实质公正则要考虑对象的需要、贡献、成就等因素。公正原则往往还强调对弱者和弱势群体的保护。

生命科学导论复习题

《生命科学导论》复习题 第1章 一、名词解释 生命新陈代谢基因组生物多样性 二、判断题 1、假说和理论没有明确的分界。( ) 2、自然规律在时间上和空间上的一致性是自然科学的一项基本原则。( ) 三、单项选择题 正确的生物结构层次是() A. 原子、分子、细胞器、细胞、组织、器官、器官系统、生物体、生态系统 B. 原子、分子、细胞、组织、细胞器、器官、器官系统、生物体、生态系统 C. 原子、分子、细胞器、细胞、组织、器官系统、器官、生物体、生态系统 D. 原子、分子、细胞、细胞器、组织、器官、器官系统、生物体、生态系统 四、问答题 生物同非生物相比,具有哪些独有的特征? 第2章 一、名词解释 蛋白质变性结构域碳骨架糖类 二、判断题 1、肌糖原是肌肉收缩的直接能量源。() 2、RNA和DNA彻底水解后的产物碱基相同,核糖不同。() 三、单项选择题 1、每个核苷酸单体由三部分组成,下面哪项不是组成核苷酸的基本基团() A. 一个己糖分子 B. 一个戊糖分子 C. 一个磷酸 D. 一个含氮碱基 2、蛋白质的球形结构特征()。 A. 蛋白质的二级结构 B. 蛋白质的三级结构 C. 蛋白质的四级结构 D. 蛋白质的三级结构或四级结构 3、蛋白质变性中不受影响的是()。 A、蛋白质一级结构 B、蛋白质二级结构 C、蛋白质三级结构 D、蛋白质四级结构

4、下列细胞器中,作为细胞分泌物加工分选的场所是()。 A. 内质网 B. 高尔基体 C. 溶酶体 D. 核糖体 四、问答题 叙述提取DNA的常规操作及原理 第3章 一、名词解释 去分化原核细胞真核细胞内膜系统染色质 有丝分裂减数分裂细胞周期检验点 二、判断题 1、细胞学说可以归纳为如下两点:(1)所有生物都由细胞和细胞的产物组成;(2)新的细胞必须经过已存在的细胞分裂而产生。( ) 2、随着细胞生长,细胞体积增大,细胞表面积和体积之比也相应增大。() 3、细胞分化只发生在胚胎阶段和幼体发育过程中。() 4、生物体细胞与细胞之间是有各种连接的,它们对细胞的功能起着很重要的作用。() 5、细胞是生物体结构和功能的基本单位,所有细胞都是由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成的。( ) 三、单项选择题 1、细胞膜不具有()的特征。 A. 流动性 B. 两侧不对称性 C. 分相现象 D. 不通透性 2、下列()细胞周期时相组成是准确的。 A.前期-中期-后期-末期B.G1- S- G2-M C.G1- G2 - S - M D.M- G1-S -G2 3、下面()不是有丝分裂前期的特征。 A. 核膜裂解 B. 染色质凝集 C. 核仁消失 D. 胞质收缩环形成 4、细胞膜不具有()的特征。 A. 流动性 B. 两侧不对称性 C. 分相现象 D. 不通透性 5、真核细胞染色质的基本结构单元是()。 A. 端粒 B. 核小体 C. 染色质纤维 D. 着丝粒 6、下列细胞器中,作为细胞分泌物加工分选的场所是()。 A. 内质网 B. 高尔基体 C. 溶酶体 D. 核糖体 7、生物体细胞种类的增加通过( ) 。 A. 细胞分裂 B. 细胞去分化 C. 减数分裂 D.细胞分化

生命科学导论复习题以及标准答案

复习题 一.名词解释 五界分类系统: 它是由美国生物学家魏泰克(R.H.Whittaker,1924—1980)在1969年提出的。魏泰克在已区分了植物与动物、原核生物与真核生物的基础上,又根据真菌与植物在营养方式和结构上的差异,把生物界分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界五界 基因组:单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子 病毒:病毒由核酸芯子和蛋白质衣壳组成,核酸芯子为DNA或RNA分子。不是真正的生物。无细胞结构,只能依靠宿主细胞进行复制。分为细菌病毒和真核细胞病毒两大类 类病毒:是一类仅由裸露的RNA组成的颗粒,类病毒与病毒不同的是,类病毒没有蛋白质外壳,为单链环状或线性RNA分子。 遗传漂变:是指当一个族群中的生物个体的数量较少时,下一代的个体容易因为有的个体没有产生后代,或是有的等位基因没有传给后代,而和上一代有不同的等位基因频率。一个等位基因可能(在经过一个以上的世代后)因此在这个族群中消失,或固定成为唯一的等位基因。这种现象就叫“遗传漂变”。 协同进化:协同进化是指两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化,是一个物种由于另一种物种影响而发生遗传进化的进化类型。 生物发生律:生物发生律也叫重演律,1866年德国人海克尔(E. Haeckel)在《普通形态学》中提出“生物发展史可以分为两个相互密切联系的部分,即个体发育和系统发展,也就是个体的发育历史和由同一起源所产生的生物群的发展历史,个体发育史是系统发展史的简单而迅速的重演”。 系统树:根据古生物学、比较形态学、分子生物学等知识按亲缘关系将所有的生物门类排列成一个树形图。 HIV病毒:人类免疫缺陷病毒,是一种逆转录病毒,含两个单链RNA分子侵染哺乳动物的T细胞和其他杀伤细胞,使寄主的免疫能力丧失 分子生物学中心法则: 是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制过程。细胞学说:1细胞是有机体,一切动植物由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成。2细胞作为一个相对独立的基本单位,自身既有生命,又能与其他细胞协调结合构成生命整体,按照共同规律发育有共同生命进程。3新细胞可以由老细胞产生。 物种:物种是生物分类学的基本单位。物种是互交繁殖的相同生物形成的自然群体,与其他相似群体在生殖上相互隔离,并在自然界占据一定的生态位。 趋同进化:不同的生物,在条件相同的环境中,在同样选择压的作用下,有可能产生功能相同或十分相似的形态结构,以适应相同的条件。 同源器官:指不同生物的某些器官在基本结构、各部分和生物体的相互关系以及胚胎发育的过程彼此相同,但在外形上有时并不相似,功能上也有差别。 生态系统:指在一定空间内,生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。 食物网:在生态系统中的生物成分之间通过能量传递关系存在着一种错综复杂的普遍联系,这种联系象是一个无形的网把所有生物都包括在内,使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系,这就是食物网的概念 生物多样性:生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括遗传(基因)多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观生物多样性四个层次。

生命科学导论复习

生命科学导论复习 生命科学导论复习 第一讲绪论 生物学经历了三个发展阶段: (1)描述生物学阶段(佃世纪中叶以前)主要从外部形态特征观察、描述、记载各种类型生物,寻找 他们之间的异同和进化脉络。达尔文《物种起源》(1859) (2)实验生物学阶段(19世纪中到20世纪中)利用各种仪器工具,通过实验过程,探索生命活动的内在规律。 (3)创造生物学阶段(20世纪中叶以后)分子生物学和基因工程的发展使人们有可能“创造”新的物种。第二讲构造生物体的基本元件一从生物小分子到生物大分子 一、生物小分子与生物大分子的关系 二、生物小分子简介 1、水 水占生物体的60%以上的重量。地球上生命起源于水中,陆生生物体内细胞也生活在水环境中。水的性质影响生命活动,如:溶解性质,酸碱度,pH。水影响生命活动的例子:△肺泡在水环境中 保证02和CO2的交换。△水分子间氢键造成水的表面张力,可使肺泡瘪塌。△肺泡中存在一种表面 活性蛋白破坏水的表面张力,使肺泡胀开。 2、氨基酸 氨基酸是同时具有a -氨基和a -羧基的小分子。参与蛋白合成的共有20种天然氨基酸。根据侧链结构和性质,可把20种氨基酸分成不同的组:疏水氨基酸:亮氨酸。亲水氨基酸:丝氨酸。 酸性氨基酸:天冬氨酸。碱性氨基酸:精氨酸。氨基酸的功能:(1)作为组建蛋白质的元件(2)有的氨基酸或其衍生物具有生物活性(代谢调节、信号传递等) 3、单糖一一多羟基醛或多羟基酮称为糖。 以葡萄糖为例,葡萄糖是六碳糖。单糖的生物功能:A、作为多糖的组成元件。B、作为燃料。C、 组成寡糖参与细胞信号传递 4、核苷酸 核苷酸分子由三个部分组成:碱基:嘧啶、嘌呤、五碳糖(核糖或脱氧核糖)、磷酸。参加大分子核酸组成的共有8种核苷酸DNA水解液中:腺脱氧核苷酸(dAMP )、鸟脱氧核苷酸(dGMP )、胞 脱氧核苷酸(dCMP、、胸腺脱氧核苷酸(dTMP); RNA水解液中:腺苷酸(AMP )、鸟苷酸(GMP )、胞苷酸(CMP )、尿苷酸(UMP )。 5、脂类

2015年生命科学导论复习题--含答案

2015年生命科学导论复习题--含答案

生命科学导论复习题 (如果答案过长自己总结一下) 一、问答题 1.细菌细胞膜的主要功能有哪些? 选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送;是维持细胞内正常渗透压的屏障;合成细胞壁和糖被的各种组成成分(肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等)的重要基地;膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系,是细胞的产能场所;是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。 2.以T4噬菌体为例说明病毒繁殖的过程。 附着:是病毒与寄主之间高度特异性的相互作用,病毒外部的蛋白能与寄主表面的特殊好受体结合;侵入:先与细胞壁特异性结合,释放溶菌酶溶解细胞壁成一个小孔,将DNA 注进细胞内.有的噬菌体壳体也可以进入细菌;复制:侵染开始后,细菌的DNA合成停止,几分钟后mRNA和蛋白质的合成也中止.噬菌体以本身DNA为模板,有寄主RNA聚合酶催化,复制形成噬菌体mRNA,翻译而形成噬菌体所需酶类,

可以修饰寄主RNA聚合酶, 被修饰过的RNA聚合酶能进一步转录噬菌体的基因;装配:噬菌体与壳体蛋白质装配为成熟,有侵染力的噬菌体颗粒;释放:释放时能产生两种蛋白质,一是破坏细胞质膜的噬菌体编码蛋白质,另一是噬菌体溶菌酶.前着破坏细胞膜,后者破坏细胞壁,然后寄主细胞破裂,病毒突然爆发式释放出来。 3.微生物有哪些与动植物不同的特点? 微生物是一大群形态微小,结构简单,肉眼直接不可见,必须借助显微镜才能观察的生物,一般有以下几个特点:(一)体积小,面积大(二)吸收多,转化快(三)生长旺,繁殖快(四)适应强,易变异(五)分布广,种类多。 主要的区别从定义上就可以看出,是因为微生物肉眼不能观察 4.如何理解生物多样性这个概念?生物多样性的价值体现在哪些方面? a.通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。近来也包括生物的景观多样性。 b.体现在直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。

生命科学导论第二版,张惟杰复习题纲(1)

《科学1》复习题纲 绪论 1、生命的基本特征是什么? 答:1.生长。2.繁殖和遗传。3.细胞。4.新陈代谢。5.应激性。 第一章 3、分析水对生命的重要意义。 答:1.最好的溶剂。2.亲和作用,使体内物质呈解离状态,参与正常生理活动。3.参与呼吸作用,保持肺泡表面的张力,有利于肺泡的回缩,维持正常呼吸功能。 7、什么是必需氨基酸? 答:指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要,必须从食物中摄取的氨基酸。 9、蛋白质、核酸和多糖三类大分子中,连接单体的各是什么化学键? 答:蛋白质: 肽键。核酸:磷酸二酯键。多糖:糖苷键。 10、什么是蛋白质的一、二、三、四级结构? 答:1.蛋白质的一级结构就是氨基酸序列,前后两个氨基酸之间通过肽键连接起来。2.邻近几个或几十个氨基酸,经过一定程度的盘绕折叠,形成蛋白质的二级结构。一条肽链在各个邻近区段形成二级结构的基础上,再进一步盘绕折叠,形成整体的结构状态,肽链内部各个氨基酸残基之间,各段二级结构单位之间呈现一定的空间布局,这就是蛋白质的三级结构。仅含一条肽链的蛋白质到三级结构为止。许多蛋白质有两条以上的肽链组成,每条肽链应有其各自的一、二、三级结构;在此基础上,几条肽链之间还有一定的空间布局,形成各条肽链之间特定的立体关系,使整个蛋白质呈现出独特的立体形状,这就是蛋白质的四级结构。12、简述DNA双螺旋模型的要点。DNA双螺旋模型揭示了DNA的什么级结构? 答:1.两条反向平行的DNA多核苷酸链,围绕共同中轴,盘绕形成双螺旋结构。2.双螺旋两条链的主干,是以磷酸二酯键相连的“糖基——磷酸基——糖基”长链。3.碱基位于两条链中间,碱基平面与螺旋轴相垂直,两条链的对应碱基之间,呈A——T,G——C配对关系。有两对或三对氢键存在于对应碱基之间,加固碱基的配对关系。4.这个双螺旋模型的基本数据包括:螺旋的直径为2.0nm,螺距为3.4nm,每个螺距中包含10个碱基对,所以,相邻两个碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。 第二章 1、比较原核细胞与真核细胞的特征。 答:原核细胞:无成形的细胞核,但有拟核,无核膜,无染色体,但有DNA,环状DNA不与蛋白质结合。有核糖体,细胞大小较小,(1um—10um);真核细胞:有成形的细胞核,有核膜,有染色体,有多种细胞器,细胞大小较大,(10um—100um),有染色体,染色体由DNA 和蛋白质结合。 2、试述“流动镶嵌模型”学说。 答:20世纪70年代提出的流动镶嵌模型概括了生物膜的结构特征,得到广泛认可,大致内容去下:1.磷脂双分子层是生物膜的基本支架。2.蛋白质分子镶嵌、贯穿或覆盖在磷脂双分子上。 3.磷脂分子和大部分蛋白质分子是可以运动的,这使膜具有一定的流动性。 3、简述内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体的功能特点。 答:内质网:有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。 高尔基体:动物细胞中与细胞分泌物的形成有关,植物细胞中与细胞壁的形成有关。 溶酶体:消化作用,防御作用。 线粒体:又叫“动力工厂”,是有氧呼吸第二、第三阶段的场所。 4、酶的作用特点和酶的活性调节。 答:酶的作用特点:

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第一章、生物与生命科学 四、简答题 1. 病毒是不是生命? 为什么? 2. 当今人类社会面刷最重大的问题和挑战有哪些? 请举出至少4个。 3. 一个假设需要有其逻辑性和可验证性,在生命科学中经常通过提出假设进行研究,应用科学的方法可以对假设进行否定,但不 一定能证明假设是正确的,因为常常不可能对假设进行完全验证,请举例说明。 4. 你将如何验证“SARS”疫苗对人体的有效性? 5. 科技论文包括的主要内容有哪些? 五、思考与讨论 1. 生物同非生物相比,具有哪些独有的特征? 由于不可能对生命进行确切定义,但是我们可以将生命的基本特征总结如下: (1) 生命的基本组成单位是细胞。 (2) 新陈代谢:生命体无时无刻都在进行着物质和能量的代谢,新陈代谢是生命的最基本特征。 (3) 繁殖:生物体有繁殖的能力。 (4) 生长:生物体具有通过同化环境中的物质来增加自身物质重量的能力。 (5) 应激性:生物体有对刺激物一一内部或外部环境的改变做出应答的能力。 (6) 适应性:生物体可以通过其结构、功能或行为的变化来适应特定环境以生存下去。 (7) 运动:包括生物体内的运动(生命运动或新陈代谢)或生物体从一处移至别处。 (8) 进化:生物具有个体发育和系统进化的历史。 2. 有些同学在高中阶段对生物学课程并不十分感兴趣,请分析原因。对如何学好大学基础生命科学课程提出你的建议。 生命是一个未知的谜,学好生命科学最重要的是要有兴趣,对生命奥秘的探索需要付出艰辛的劳动,但一旦有所理解或有所启示,兴趣便会油然而生。学习生命科学不但要继承前人总结的宝贵经验和理论,更需要创新。问题的提出必须基于观察和实验,而答案必须能被进一步的观察和实验所证实。努力思考这些有意义的问题将会使学习逐渐深入。生命科学是实验科学,实验是一个非常重要的方面,实验使我们很好的理解这些基本概念与原理。科学实验和观察是假设成为理论的桥梁。生命科学的学习离不开实验,生物学实验可以提高我们的动手能力、分析问题和解决问题的能力。 3. 一位正准备参加高考的学生家长问:生命科学类专业将来的就业前景如何? 请您对这一问题作出分析和回答。 21世纪生命科学的发展前景比任何其他的学科都要广阔。生物已经进入了分子生物学时代,可以从基因的角度进行研究开发。学习课程包括一般生物学、动物学、植物学、微生物学、生态学、胚胎学和基因学。而化学、物理、数学方面的课程是其不可缺少的基础科学,为理解生物学提供必需的适当背景和方法理论。 生物科学专业为学生提供广阔的知识背景,其中包括许多其他专业的知识,进而为学生提供丰富的就业机会。根据调查显示,除了科研院所的专业人员外,生物以及相关专业就业机会还有以下相关产业:农业科学、植物保护、生物摄影、生物统计学、消费品研究、动物营养、兽医、环境教育、水产业、基因顾问、工业卫生学、海洋生物、医药产业、医学插图、核能医药、公众健康、科学图书管理员、科普作家、科技插图画家、科技信息专家、科技代表、销售、科技写作、保险索赔、教育节目制作、职业杂志编辑等等。 随着国内生物产业的发展,需要更多的专业或交叉学科的人才。由于生物学正在高速发展,还有很多未知领域等待人们去探索。只要有决心,就有可能在学术上取得成绩。 4. 什么是双盲设计,科学研究中的假象和误差是如何产生的? 双盲设计是指被试和研究实施者(主试)都不清楚研究的某些重要方面。双盲的实验设计有助于预防偏见,消除观察者偏差和期望偏差,加强了实验的标准化。 科学研究中的误差包括:随机误差(因不确定因素引起误差)和系统误差(由方法、仪器和人为因素而引起误差)两类。 5. 科学研究一般遵循哪些最基本的思维方式和步骤?请用本书第六章图6-8和图6-9所介绍的实验研究实例,总结出科学研究的一 般步骤。 科学研究中最基本的思维方式包括: (1)归纳和演绎; (2)分析和综合; (3)抽象和具体; (4)逻辑的和历史的; 每一个人都应该学会科学的思维,这就需要遵循逻辑思维的要求,把握辨证思维的方法,培养创新思维的能力提升自己的思维品质。科学研究遵循的一般步骤:

生命科学导论第二版-张惟杰复习题纲(1)

生命科学导论第二版-张惟杰复习题纲(1)

《科学1》复习题纲 绪论 1、生命的基本特征是什么? 答:1.生长。2.繁殖和遗传。3.细胞。4.新陈代谢。 5.应激性。 第一章 3、分析水对生命的重要意义。 答:1.最好的溶剂。2.亲和作用,使体内物质呈解离状态,参与正常生理活动。3.参与呼吸作用,保持肺泡表面的张力,有利于肺泡的回缩,维持正常呼吸功能。 7、什么是必需氨基酸? 答:指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要,必须从食物中摄取的氨基酸。 9、蛋白质、核酸和多糖三类大分子中,连接单体的各是什么化学键? 答:蛋白质: 肽键。核酸:磷酸二酯键。多糖:糖苷键。 10、什么是蛋白质的一、二、三、四级结构?答:1.蛋白质的一级结构就是氨基酸序列,前后两个氨基酸之间通过肽键连接起来。2.邻近几个或几十个氨基酸,经过一定程度的盘绕折叠,形成蛋白质的二级结构。一条肽链在各个邻近区段形

直距离为0.34nm。 第二章 1、比较原核细胞与真核细胞的特征。 答:原核细胞:无成形的细胞核,但有拟核,无核膜,无染色体,但有DNA,环状DNA不与蛋白质结合。有核糖体,细胞大小较小,(1um—10um);真核细胞:有成形的细胞核,有核膜,有染色体,有多种细胞器,细胞大小较大,(10um —100um),有染色体,染色体由DNA和蛋白质结合。 2、试述“流动镶嵌模型”学说。 答:20世纪70年代提出的流动镶嵌模型概括了生物膜的结构特征,得到广泛认可,大致内容去下:1.磷脂双分子层是生物膜的基本支架。2.蛋白质分子镶嵌、贯穿或覆盖在磷脂双分子上。3.磷脂分子和大部分蛋白质分子是可以运动的,这使膜具有一定的流动性。 3、简述内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体的功能特点。 答:内质网:有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。

复旦大学 生命科学导论 历年试题 修订版

生导07期末考题) 名词解释: 化学渗透学说 细胞全能性 半变态 半保留复制 双受精 限制性内切酶 阈刺激的全或无定理 伴性遗传 简答题: 连线:植物动物种类和代表生物 生命的特征 图表说明五界学说,列表比较五大分类系统的特点以及其代表生物 达尔文进化论内容与主要证据 证明DNA是遗传物质的两个实验 yc08生命科学导论试题 名词解释一共十个其实还蛮简单,ppt上都有的貌似回忆不全了,求强人补全 选择,比较难的一个是光呼吸的底物是什么,还有一个就是内脏机能的重要调控中枢是什么 判断,原核生物是否都只能进行无性繁殖,还有一个细胞分裂的M期和S期分别代表什么期被我弄反了 连线,难度在于水稻和苹果哪个是单子叶哪个是双子叶植物 05 1免疫与免疫应答 2卡尔文循环 3突触与神经元 4干细胞和胚胎干细胞 5生态系统和生态演替 2008年06月25日 名词解释:(5*3) 氧化磷酸化 减数分裂 全或无定理

全能干细胞 双受精 问答:(5*5) 三种RNA在蛋白质翻译中的作用 种群的特征及具体举例 有性生殖和无性生殖的特点和生物学意义 题中两个哪个是人的DNA,哪个是病毒的单链DNA,并说明理由 影响微管和微丝的毒素对细胞分裂分别有什么影响 06生导题 第一大题是名词解释,3*10 中心法则,种群,移码突变,静电位和动作电位,完全变态,生物多样性,能障,流动膜蛋白结构 第二大题是选择题,2#17 反正书后练习看下,提纲背背就可以了 第三大题是问答题,4+8*4 1.配对,就是细胞内各种细胞器和它们作用等的配对 2.简述磷酸化降解和无氧降解的区别 3.举出3种以上动物王国决定性别的机制 4.达尔文的进化论有哪些内容,与拉马克的进化学说有什么区别? 5.无性繁殖和有性繁殖的特点,分裂以及意义 07生命科学导论试题 选择(1*40)不难。例如: DNA中如果有30%是T,则() A有70%的嘌呤,B有30%的胞嘧啶,C有30%的腺嘌呤,D有20%的尿嘧啶(差不多这个意思) 判断(1*20)不难。例如: 类病毒是只有蛋白质没有RNA。 也有偏一点的: 天花是由病毒引起的。 名词解释(3*5)答准不容易 同义突变和无义突变 同源染色体 中心法则 双名法 生态多样性 问答(5*5) 酶催化的特点

生命科学导论复习题--含答案剖析

生命科学导论复习题 (如果答案过长自己总结一下) 一、问答题 1.细菌细胞膜的主要功能有哪些? 选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送;是维持细胞内正常渗透压的屏障;合成细胞壁和糖被的各种组成成分(肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等)的重要基地;膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系,是细胞的产能场所; 是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。 2.以T4噬菌体为例说明病毒繁殖的过程。 附着:是病毒与寄主之间高度特异性的相互作用,病毒外部的蛋白能与寄主表面的特殊好受体结合;侵入:先与细胞壁特异性结合,释放溶菌酶溶解细胞壁成一个小孔,将DNA 注进细胞内.有的噬菌体壳体也可以进入细菌;复制:侵染开始后,细菌的DNA合成停止,几分钟后mRNA和蛋白质的合成也中止.噬菌体以本身DNA为模板,有寄主RNA聚合酶催化,复制形成噬菌体mRNA,翻译而形成噬菌体所需酶类,可以修饰寄主RNA聚合酶, 被修饰过的RNA聚合酶能进一步转录噬菌体的基因;装配:噬菌体与壳体蛋白质装配为成熟,有侵染力的噬菌体颗粒;释放:释放时能产生两种蛋白质,一是破坏细胞质膜的噬菌体编码蛋白质,另一是噬菌体溶菌酶.前着破坏细胞膜,后者破坏细胞壁,然后寄主细胞破裂,病毒突然爆发式释放出来。 3.微生物有哪些与动植物不同的特点? 微生物是一大群形态微小,结构简单,肉眼直接不可见,必须借助显微镜才能观察的生物,一般有以下几个特点:(一)体积小,面积大(二)吸收多,转化快(三)生长旺,繁殖快(四)适应强,易变异(五)分布广,种类多。 主要的区别从定义上就可以看出,是因为微生物肉眼不能观察 4.如何理解生物多样性这个概念?生物多样性的价值体现在哪些方面? a.通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。近来也包括生物的景观多样性。 b.体现在直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。 (1)直接价值:生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料及其他工业原料。生物多样性还有美学价值,可以陶冶情操,美化生活,激发人们文学艺术创作的灵感。 (2)间接使用价值:生物多样性具有重要的生态功能。在生态系统中,生物之间具有相互依存和相互制约的关系,它们共同维系着生态系统的结构和功能。 (3)潜在使用价值:生物种类繁多,但人类对它们做过比较充分研究的只占极少数,大量野生生物的使用价值目前还不清楚。这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。 5.细菌的特殊结构主要包括哪些?各有什么特点和作用? 细菌的特殊结构有荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。1.荚膜:其功能是:①对细菌具有保护作用; ②致病作用;③抗原性;④鉴别细菌的依据之一。2.鞭毛:其功能是:①鉴定价值,鞭毛是细菌的运动器官,细菌能否运动可用于鉴定。②致病作用:鞭毛运动能增强细菌对宿主的侵害,因运动往往有化学趋向性,可避开有害环境或向高浓度环境的方向移动。③抗原性:鞭

《生命科学导论》复习题及其参考答案

《生命科学导论》复习题及其参考答案 一、水对生命有何重要意义? 二、维生素对动物有何重要意义? 三、什么是人类基因组计划?请简述其意义。

四、谈谈你对基因工程的认识。 五、胰岛素分泌不足会引起机体什么症状?为什么?

六、什么是主动免疫、被动免疫、自动免疫? 人工免疫是采用人工方法,将疫苗、类毒素或含有某种特异性抗体、细胞免疫制剂等接种于人体,以增强宿主体的抗病能力。用于人工免疫的疫苗、类毒素、免疫血清、细胞制剂,以及结核菌素、诊断血清、诊断菌液等诊断制剂,我们统称为生物制品。人工免疫分主动和被动两类。 生物制品有用于自动免疫和被动免疫的两类。一般来说,自动免疫专用于预防疾病,接种的物质是抗原,免疫作用出现,即形成免疫力的时间较慢,但免疫力维持的时间较长(数月至数年);被动免疫可以用于治疗疾病或应急的预防,接种的物质是抗体,免疫作用可以在接种后立即出现,但免疫力维持时间较短(数周至数月)。人工主动免疫是将疫苗或类毒素接种于人体,使机体产生获得性免疫力的一种防治微生物感染的措施,主要用于预防,这就是通常所说的“打预防针”。 疫苗有多种类型。死疫苗是选用能够引起较强免疫反应的病原体,经人工大量培养后,用理化方法杀死而制成。常用的有伤寒、霍乱、百日咳、流行性脑膜炎、钩端螺旋体病、斑疹伤寒等。死疫苗的优点是易于保存,在4℃时可以保存1年左右。缺点是接种剂量大,注射后局部和全身副反应较大,且常需接种多次。 活疫苗是把致病微生物用各种物理或化学方法进行人工处理使其丧失或大幅度降低致病性,或从自然界找来和致病微生物相同种类但没有或很小致病力的微生物制成的疫苗叫活疫苗。活疫苗的毒力低弱,不会引起人类生病。例如麻疹、脊髓灰质炎的疫苗。 类毒素疫苗是用甲醛(福尔马林)溶液把细菌毒素的毒性消除,但仍旧保留抗原作用的生物制品。例如破伤风类毒素和白喉类毒素。现在已经可以把预防多种疾病的疫苗综合在一起,打一针预防针可以预防多种疾病。我们把这类疫苗叫做多联疫苗。近来开发出一些新类型疫苗。它们是:亚单位疫苗、DNA重组疫苗、核酸疫苗。 如果宿主已受到感染,采用人工主动免疫便为时过晚,此时应该进行人工被动免疫。人工被动免疫是注射含有特异性抗体的免疫血清或纯化免疫球蛋白抗体,或注射细胞因子等细

上海大学生命科学导论总结

生命科学导论复习纲要+讲解 第一章绪论 1. 生命科学知识重要性表现在哪几个方面 当今人类社会面临最重大的问题和挑战6个重要方面人口膨胀,粮食短缺,环境污染,疾病危害,能源危机,生态破坏。解决这些问题,在很大程度上将依赖于生命科学的发展。生命科学对人类经济、科技、政治和社会发展的作用是全方位的。 2. 试从哈佛大学,麻省理工和我校的通识课程设计,看生命科学导论课程的重要性 文理见长的哈佛大学8类通识课,生命科学单独列出。工学见长的MIT 的人文社科和科学两大类,科学中单独生命科学。我校九大类中,也单独突出生命科学(自然进化与生命关怀),这些同时课程的共同设置说明生命科学对于专业人才的培养是非常重要的。 3. 为什么生命科学将成为物理学之后的带头学科,如何才能发挥它的作用 面对复杂系统的许多问题,科学界把目光转向生命科学,寻求新的概念,新的观点,新的思路。生命科学必须与多学科形成交叉学科和边缘领域,才能同时提供机会与挑战。 4. 请从生物学,物理学角度对生命下一个定义 生物学:生命是由核酸和蛋白质等物质组成的多分子体系,它具有不断自我更新、繁殖后代以及对外界产生反应的能力。 物理学:生命的演化过程总是朝着熵减少的方向进行,一旦熵的减少趋近于零,生命将趋向终结,走向死亡。 5.生命的四个最显着的特征及其对生命体的意义是什么 精细结构:适应不同环境;能量交换:维持分子结构需要;应激:生存需要;复制:维持生命在时空上的延续 6. 奥巴林的生命起源假说(每个阶段的形成物质和相应条件) 四个主要阶段和形成的主要分子。 I.大爆炸形成的->无机物,原始气体冷凝汇流成海洋。(CO2,N2,H2O,CO) II.火山爆发和闪电的能量使气体合成简单有机物->复杂的有机物。(氨基酸,嘧啶,葡萄糖,嘌啉,核苷酸) >多分子体系(团聚体)溅到岩石上氨基酸聚合肽链回到水中(多肽) >具有新陈代谢功能的蛋白质体,细胞的形成 7. Miller实验的重要意义是什么 模拟原始大气条件,生命的基本组成蛋白质和核酸的单元:碱基和氨基酸 8. 严整有序的生命,主要体现在那些方面 分子到细胞,细胞到器官,个体到生态群落。 第二章生命的化学 1. 生命组成的四类生物大分子:蛋白质、核酸、糖类、脂质。 2. 蛋白质的组成单元:20种氨基酸的结构通式,结构不同取决于R侧链的不同 3. 维持生物大分子高级结构的力:非共价键;蛋白质的变性是由于破坏了非共价键 4. 蛋白质功能最重要的体现:生物反应的催化剂——蛋白酶。 5. 核酸的组成单元:核苷酸,其结构组成的三部分:戊糖、磷酸、碱基;DNA 和RNA结构组成的不同 6. 核酸一级结构的方向性:5’ 3’ 7. DNA的二级结构:双螺旋,碱基互补;给出一条DNA链的序列,会写出另

生命科学导论复习题以及答案

生命科学导论复习题以及答案

复习题 一.名词解释 五界分类系统: 它是由美国生物学家魏泰克(R.H.Whittaker,1924—1980)在1969年提出的。魏泰克在已区分了植物与动物、原核生物与真核生物的基础上,又根据真菌与植物在营养方式和结构上的差异,把生物界分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界五界基因组:单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子 病毒:病毒由核酸芯子和蛋白质衣壳组成,核酸芯子为DNA或RNA分子。不是真正的生物。无细胞结构,只能依靠宿主细胞进行复制。分为细菌病毒和真核细胞病毒两大类 类病毒:是一类仅由裸露的RNA组成的颗粒,类病毒与病毒不同的是,类病毒没有蛋白质外壳,为单链环状或线性RNA分子。 遗传漂变:是指当一个族群中的生物个体的数量较少时,下一代的个体容易因为有的个体没有产生后代,或是有的等位基因没有传给后代,而和上一代有不同的等位基因频率。一个等位基因可能(在经过一个以上的世代后)因此在这个族群

递给DNA,即完成DNA的复制过程。 细胞学说: 1细胞是有机体,一切动植物由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成。2细胞作为一个相对独立的基本单位,自身既有生命,又能与其他细胞协调结合构成生命整体,按照共同规律发育有共同生命进程。3新细胞可以由老细胞产生。 物种:物种是生物分类学的基本单位。物种是互交繁殖的相同生物形成的自然群体,与其他相似群体在生殖上相互隔离,并在自然界占据一定的生态位。 趋同进化:不同的生物,在条件相同的环境中,在同样选择压的作用下,有可能产生功能相同或十分相似的形态结构,以适应相同的条件。 同源器官:指不同生物的某些器官在基本结构、各部分和生物体的相互关系以及胚胎发育的过程彼此相同,但在外形上有时并不相似,功能上也有差别。 生态系统:指在一定空间内,生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。

生命科学导论重点

如何判定一种元素的营养学意义? 常量元素的重要性比较容易认识。 微量元素的营养学研究较难。要证明某一种微量元素在营养学上是必不可少的,至少需要利用实验动物做以下三个方面的饲养实验: (1)让实验动物摄入缺少某一种元素的膳食,观察是否出现特有的病症; (2)向膳食中添加该元素后,实验动物的上述特有病症是否消失; (3)进一步阐明该元素在身体中起作用的代谢机理。 2、生物小分子(六种) 水氨基酸单糖核苷酸脂类维生素 20种氨基酸中有8种不能由人体合成,必须从外界摄取,称为必需氨基酸 8种必需氨基酸为缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸 功能(1)作为组建蛋白质的元件 (2)有的氨基酸或其衍生物具有生物活性(代谢调节、信号传递等) 核苷酸分子由三个部分组成: 碱基:嘧啶、嘌呤五碳糖:核糖或脱氧核糖磷酸 生物大分子主要有三大类:蛋白质核酸多糖 它们都是由生物小分子单体通过特有的共价键联结而成。 DNA RNA 脱氧核糖核糖 有胸腺嘧啶有尿嘧啶 无尿嘧啶无胸腺嘧啶 生物大分子具有高级结构,即独特的立体结构、空间构型和分子整体形状等,在生物体的生理功能上起着重要作用。 本讲摘要 生命的形式多种多样,生命的形态多变,但是化学成分是同一的。生物体中C、H、O 、N 元素的总和超过了96%。 构成生命的小分子主要包括:水、氨基酸、糖、核苷酸、脂和维生素等。 构成生命的大分子主要包括:蛋白质、核酸和多糖等,它们都是由生物小分子单体通过特有的共价键联结而成。 生物大分子具有高级结构,即独特的立体结构、空间构型和分子整体形状等,在生物体的生理功能上起着重要作用。

生命科学导论复习题以及答案

复习题 一.名词解释 五界分类系统: 它是由美国生物学家魏泰克(R.H.Whittaker,1924—1980)在1969年提出的。魏泰克在已区分了植物与动物、原核生物与真核生物的基础上,又根据真菌与植物在营养方式和结构上的差异,把生物界分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界五界 基因组:单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子 病毒:病毒由核酸芯子和蛋白质衣壳组成,核酸芯子为DNA或RNA分子。不是真正的生物。无细胞结构,只能依靠宿主细胞进行复制。分为细菌病毒和真核细胞病毒两大类 类病毒:是一类仅由裸露的RNA组成的颗粒,类病毒与病毒不同的是,类病毒没有蛋白质外壳,为单链环状或线性RNA分子。 遗传漂变:是指当一个族群中的生物个体的数量较少时,下一代的个体容易因为有的个体没有产生后代,或是有的等位基因没有传给后代,而和上一代有不同的等位基因频率。一个等位基因可能(在经过一个以上的世代后)因此在这个族群中消失,或固定成为唯一的等位基因。这种现象就叫“遗传漂变”。 协同进化:协同进化是指两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化,是一个物种由于另一种物种影响而发生遗传进化的进化类型。 生物发生律:生物发生律也叫重演律,1866年德国人海克尔(E. Haeckel)在《普通形态学》中提出“生物发展史可以分为两个相互密切联系的部分,即个体发育和系统发展,也就是个体的发育历史和由同一起源所产生的生物群的发展历史,个体发育史是系统发展史的简单而迅速的重演”。 系统树:根据古生物学、比较形态学、分子生物学等知识按亲缘关系将所有的生物门类排列成一个树形图。 HIV病毒:人类免疫缺陷病毒,是一种逆转录病毒,含两个单链RNA分子侵染哺乳动物的T细胞和其他杀伤细胞,使寄主的免疫能力丧失 分子生物学中心法则: 是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制过程。细胞学说:1细胞是有机体,一切动植物由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成。2细胞作为一个相对独立的基本单位,自身既有生命,又能与其他细胞协调结合构成生命整体,按照共同规律发育有共同生命进程。3新细胞可以由老细胞产生。 物种:物种是生物分类学的基本单位。物种是互交繁殖的相同生物形成的自然群体,与其他相似群体在生殖上相互隔离,并在自然界占据一定的生态位。 趋同进化:不同的生物,在条件相同的环境中,在同样选择压的作用下,有可能产生功能相同或十分相似的形态结构,以适应相同的条件。 同源器官:指不同生物的某些器官在基本结构、各部分和生物体的相互关系以及胚胎发育的过程彼此相同,但在外形上有时并不相似,功能上也有差别。 生态系统:指在一定空间内,生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。 食物网:在生态系统中的生物成分之间通过能量传递关系存在着一种错综复杂的普遍联系,这种联系象是一个无形的网把所有生物都包括在内,使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系,这就是食物网的概念 生物多样性:生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括遗传(基因)多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观生物多样性四个层次。

生命科学导论复习资料(1)

一、生命科学 1.生命科学是自然科学的一个分支。 2.生命体的七大特征:(1)生物体具有完整的结构,细胞是生物体结构和功能的基本单位;(2)生物体能进行新陈代谢;(3)生物体可以生长;(4)生物体具有应激性;(5)生物体能生殖发育;(6)生物体具有遗传和变异的特性;(7)生物体在一定程度上适应环境并影响环境。 3.生物的一生,即生存与繁殖。 4.电脑的病毒不是生物,因为其缺少新陈代谢。 二、生命体的多样性 1.1735年,林奈出版《自然系统》一书,建立了以纲、目、属、种为框架的生物分类系统,提出了生物命名的二名法(也叫双名法,属名加种加词),第一个词是该种所在属的属名,其第一个字母要大写,第二个单词表示该种的主要特征或产地,在学名之后应写上命名人的姓氏或其缩写。 2.五届系统:原核生物界,原生生物界,真菌界,植物界,动物界。 3.绝大多数生物都是由细胞构成(病毒,类病毒除外,但他们必须寄生在细胞生物上,受细胞束缚)。 4.单细胞群体和多细胞的区别:群体的细胞之间没有分化,而多细胞的细胞形态,结构,功能是不同的。 5.植物细胞之间靠胞间连丝连接,动物细胞之间靠膜电位连接。 6.基因是具有遗传效应的核苷酸片段。 7.人体四大类有机物:糖类,脂类,蛋白质,核酸。 8.抗生素对细菌的4大类作用机理:(1)阻碍细菌细胞壁的合成;(2)与细菌细胞膜相互作用,增强细菌细胞膜的通透性,让细菌内部的有用物质漏出菌体或电解质平衡失调而死;(3)与细菌核糖体或其反应底物(tRNA,mRNA)相互所用,抑制蛋白质的合成;(4)阻碍细菌DNA的复制和转录。 9.病毒,类病毒,脘病毒的区别:(1)病毒是由蛋白质外壳和核酸构成,核酸可能是DNA,也可能是RNA,但是自有一种,侵染细菌的病毒叫做噬菌体;(2)类病毒,没有蛋白质外壳,只有核酸,并且只有RNA,类病毒利用寄主细胞繁殖;(3)脘病毒,也称蛋白质病毒,只有蛋白质,没有核酸。 10.原核生物包括细菌,放线菌,蓝藻和原绿藻四大类生物。 11.细菌的荚膜是细菌自身的保护机制,核糖体用来合成蛋白质。 绝大多数细菌可以进行化能异养代谢,即它们从有机物的分解获得能量和碳源、氮源;仅有少数细菌进行光能异养,化能自养和光能自养。 12.放线菌无真正细胞核。 13.蓝藻,又名蓝绿藻,是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛,含叶绿素a,但不含叶绿体(区别于真核生物的藻类)、能进行产氧性光合作用的大型单细胞原核生物。蓝藻包括蓝球藻、颤藻、念珠藻等。蓝藻不具有叶绿体、线粒体、高尔基体、中心体、内质网和液泡等细胞器,唯一的细胞器是核糖体,含叶绿素a,无叶绿素b,含数种叶黄素和胡萝卜素,还含有藻胆素。蓝藻的繁殖方式有两类,一为营养繁殖,包括细胞直接分裂,群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方法,另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等,以进行无性生殖,孢子无鞭毛。 14.最简单的有机物是甲烷ch4。

2020年整理生命科学导论期末考试 复习提纲(精华版).doc

生命科学导论第一章绪论 1、【填空题】生命的本质特征 ①新陈代谢 包括物质代谢和能量代谢 ②生长、发育和繁殖 生物经历了从小到大过程,表现细胞数量增加 ③遗传、变异与适应 ④应激性和适应性 3、本世纪人类面临的挑战有哪些方面? 人口膨胀、粮食短缺、环境污染、能源危机、疾病、生态平衡遭到破坏 4、【简答题】生物学经历了几个发展阶段? ①前生物学时期 ②描述生物学阶段 ③实验生物学阶段 ④创造生物学阶段 生命科学导论第二章生命的物质基础 1、组成生命元素分为几大类? ①基本元素 ②微量元素 ③偶然存在的元素: 3、【填空题】生态系统由哪几部分构成? ①生产者 ②消费者 ③分解者 4、糖的分类 单糖、寡糖、多糖组成。 5、【判断题】磷脂类结构和作用? ?细胞膜的主要结构成分 ?有极性的头部和两条疏水的尾部 7、简述蛋白质的结构层次 ①一级结构: ②二级结构:肽链的主链在空间的走向 α-螺旋 β-折叠 β-转角

③三级结构: ④四级结构: 9、【填空题】核酸的分类和构成的基本单位? 构成的基本单位为核苷酸,分为 ?脱氧核糖核酸,DNA含G.A.C.T四种碱基和脱氧核糖 ?核糖核酸,RNA含G.A.C.U四种碱基和核糖 12 、【判断改错题】几种重要维生素缺乏症? VA:夜盲症; VB:脚气病 VC:坏血病 VD:佝偻病 生命科学导论第三章细胞与克隆技术 1、【判断改错题】细胞的发现者有哪些? ?1665年英国物理学家罗伯特.胡克发现了软木切片死的细胞壁,这是人类第一次发现细胞。 ?1674年,荷兰布商列文.胡克用高倍显微镜看到了血细胞、池塘微生物、和哺乳动物精子,这是人类首次观察到的活细胞。 3细胞分类? ①原核细胞②真核细胞 6、细胞结构包括哪些? ?细胞膜 ?细胞壁 ?细胞质 ?细胞核 7、植物细胞特有的细胞结构 ?细胞壁 ?叶绿体 ?大液泡 ?胞间连丝 8 、细胞器的种类及功能? 线粒体(功能:能量转换,细胞复制,生存)“人体的动力工厂” 内质网:蛋白质的合成、蛋白质的修饰、新生多肽的折叠与组装。“合成蛋白质的场所” 核糖体:核糖体是合成蛋白质的细胞器。 9、【填空题】哪些细胞器是半自主性细胞器?(自己有DNA)

生命科学导论复习

生命科学导论复习 第一讲绪论 生物学经历了三个发展阶段: (1)描述生物学阶段(19世纪中叶以前)主要从外部形态特征观察、描述、记载各种类型生物,寻找他们之间的异同和进化脉络。达尔文《物种起源》(1859) (2)实验生物学阶段(19世纪中到20世纪中)利用各种仪器工具,通过实验过程,探索生命活动的内在规律。 (3)创造生物学阶段(20世纪中叶以后)分子生物学和基因工程的发展使人们有可能“创造”新的物种。 第二讲构造生物体的基本元件—从生物小分子到生物大分子 一、生物小分子与生物大分子的关系 二、生物小分子简介 1、水 水占生物体的60%以上的重量。地球上生命起源于水中,陆生生物体内细胞也生活在水环境中。水的性质影响生命活动,如:溶解性质,酸碱度,pH。水影响生命活动的例子:△肺泡在水环境中保证O2和CO2的交换。△水分子间氢键造成水的表面张力,可使肺泡瘪塌。△肺泡中存在一种表面活性蛋白破坏水的表面张力,使肺泡胀开。 2、氨基酸 氨基酸是同时具有α-氨基和α-羧基的小分子。参与蛋白合成的共有20种天然氨基酸。根据侧链结构和性质,可把20种氨基酸分成不同的组:疏水氨基酸:亮氨酸。亲水氨基酸:丝氨酸。 酸性氨基酸:天冬氨酸。碱性氨基酸:精氨酸。氨基酸的功能:(1)作为组建蛋白质的元件(2)有的氨基酸或其衍生物具有生物活性(代谢调节、信号传递等) 3、单糖——多羟基醛或多羟基酮称为糖。 以葡萄糖为例,葡萄糖是六碳糖。单糖的生物功能:A、作为多糖的组成元件。B、作为燃料。C、组成寡糖参与细胞信号传递 4、核苷酸 核苷酸分子由三个部分组成:碱基:嘧啶、嘌呤、五碳糖(核糖或脱氧核糖)、磷酸。参加大分子核酸组成的共有8种核苷酸DNA水解液中:腺脱氧核苷酸(dAMP)、鸟脱氧核苷酸(dGMP)、胞脱氧核苷酸(dCMP)、胸腺脱氧核苷酸(dTMP);RNA水解液中:腺苷酸(AMP)、鸟苷酸(GMP)、胞苷酸(CMP)、尿苷酸(UMP)。 5、脂类 脂类是指生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的各种小分子。葡萄糖--水溶性的、油脂--脂溶性的。 三、生物大分子的形成 生物大分子主要有三大类:蛋白质、核酸、多糖。它们都是由生物小分子单体通过特有的共价键联结而成。 1、氨基酸通过肽键联成肽链 寡肽:含有10 左右氨基酸残基(如二肽、五肽、八肽)。多肽:含10-20 个氨基酸残基。蛋白质:含几十个氨基酸残基。注意:肽链有方向性,氨基端(N 端),羧基端( C 端)。一条肽链的两端有不同结构和性质:一端的氨基酸残基带有游离氨基,称氨基端;另一端的氨基酸残基带有游离羧基,称羧基端。 2、单糖通过糖苷键联成多糖链 (1)贰糖对贰糖结构的了解包括弄清楚:单糖基成份,α-还是β-糖苷键取代位置。(2)淀粉和纤维素都由葡萄糖组成,它们之间主要区别在于α-糖苷键和β-糖苷键的区别(3)注意:多糖链也有方向性,有还原端和非还原端。 3、核苷酸通过磷酸二酯键联成核酸 (1)核酸链也有方向性。(2)DNA 和RNA 在组成成份上有差别。 四、生物大分子的高级结构 1、蛋白质的高级结构

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