生命科学导论答案复习总纲.doc
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1、第一讲1进入新世纪后,人类社会面临哪些重大问题?这些问题的解决与生命科学有何关系?人口爆炸、粮食短缺、健康、资源枯竭、环境污染的可持续发展问题。(1) 生命科学与农业可持续发展;(2) 生命科学与能源问题;(3) 生命科学与人的健康长寿 (研究更有效的药物, 改造人的基因组成);(4) 生命科学与维持地球生态平衡;(5) 生命科学与伦理道德问题. 2. 举例说明生命科学本质上是一门实验科学. (实验是一切生物学理论的基础)孟德尔实验发现两大遗传定律, 格里菲斯实验证明遗传物质是 DNA 而不是蛋白质.3举出两例生命科学与其他学科的交叉边缘领域或学科。一生物物理学,现代仪器设备的武装是生命科学发
2、展的必要条件,光学显微镜跟电子显微镜的发明大大促进了生命科学的发展。二生物能源,某些生物,如藻类能够替代常规能源。心 理 学,生物化学,人工智能学,药 理 学,生物材料4生命科学的学习与大学生素质的全面培养有何关系?人们意识到, 21 世纪将是生命科学的世纪, 面向 21 世纪的大学生应有生命科学基础, 而不应该是“生物盲”.5生物学经历了哪三个发展阶段?各发展阶段有何特征?一描述生物学阶段 (19世纪中叶以前)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。二实验生物学阶段(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。三创造生
3、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6什么是“人体必须微量元素?,如何确定人体必须微量元素?人体必需微量元素是指营养学上对人体健康必不可少的含量极少的元素.(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) 进一步阐明该种元素在身体中起作用的代谢机理. 7举出三种人体大量元素和三种人体必须微量元素。C、 H 、OFe、Zn 、Se第二讲8列表比较多糖、蛋白质、核酸三类生物大分子。比较项目包括:单体的名称与结构特征,连接单体的关键化学键和大分子结构的方向性。单
4、体名称单体结构特征连接单体的关键化学键结构的方向性多糖单糖多羟基醛或多羟基酮糖苷键一端的糖基有游离的半缩醛羟基, 称还原端; 另一端的糖基没有游离的半缩醛羟基, 称非还原端蛋白质氨基酸同时含有 -氨基 和 -羧基 的小分子肽键一端的氨基酸残基带有游离氨基, 称为氨基端; 另一端的氨基酸残基带有游离羧基, 称为羧基端核酸核苷酸由碱基 (嘧啶 C、T 和嘌呤 A、G)、五碳糖 (核糖或脱氧核糖) 和磷酸三个部分组成磷酸二脂键一端的核苷酸, 其 5碳 没有进入磷酸二脂键, 称 5 末端; 另一端的核苷酸, 其 3碳 没有进入磷酸二脂键, 称 3 末端9天然氨基酸有什么共同的结构特征?20 种天然氨基
5、酸除甘氨酸外, 都带一个不对称碳原子 ( 碳原子), 都有光学异构体 (镜映体). 已知 19 种天然氨基酸均为 L 型氨基酸 (甘氨酸除外).10简述蛋白质的一、二、三、四级结构。蛋白质的一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序.蛋白质的二级结构是指邻近几个氨基酸形成一定的结构形状. 如: -螺旋 或 -折叠.蛋白质的三级结构是指整条肽链盘绕折叠形成一定的空间结构形状. 如纤维蛋白和球状蛋白.蛋白质的四级结构是指各条肽链之间的位置和结构. 所以, 四级结构只存在于两条以上肽链组成的蛋白质中11举例说明蛋白质高级结构的重要性。几乎可以有无限种类的一级结构, 从而有无限种类在外形和结构上不同的高级结构
6、, 这正是生命世界之所以多姿多彩的基础. 而高级结构被破坏, 蛋白质会失去活性12简述DNA双螺旋模型。(1) 两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形成双螺旋, 糖-磷酸-糖 构成螺旋主链.(2) 两条链的碱基都位于中间, 碱基平面与螺旋轴垂直.(3) 两条链对应碱基呈配对关系 AT, GC.(4) 螺旋直径 20A, 螺距 34A, 每一螺距中含 10bp (碱基对).13简述tRNA的结构特征和功能。转运RNA。tRNA 为单链盘绕, 局部形成碱基配对.tRNA 的结构特征为三叶草结构, 功能是在蛋白质合成中搬运单个氨基酸14什么是mRNA?mRNA 是负责把 DNA 分子中遗传信息转达为蛋白质
7、分子中氨基酸序列的 RNA15说明磷脂的结构特征和生物学功能。磷脂分子含一个甘油分子和两个脂肪酸分子, 在甘油的第三个羟基上连一个磷酸分子. 磷酸后面还连着另一个小分子.特性: 磷脂分子中磷酸及小分子部分是极性的, 即水溶性的; 两个脂肪酸长碳氢链是非极性的, 即脂溶性的. 磷脂分子可以看成是“一个极性头, 两条非极性尾巴”.功能: 生物膜的主要成分.第三讲16酶的化学本质是什么?蛋白质(有的酶仅仅有蛋白质组成, 有的酶除了主要由蛋白质组成外, 还有一些金属离子或小分子参与. 这些金属离子或小分子是酶活性所必须的, 称为辅酶 / 辅基或辅助因子)17酶作为生物催化剂的特征是什么?酶为什么能起生
8、物催化剂的作用?催化效率高、专一性质、可以调节.酶作为催化剂的作用是降低活化能. 首先需要酶与底物分子结合, 酶蛋白结构中有底物结合中心 / 活性中心. 酶与底物的专一结合, 又是酶促反应专一性的体现. 然后, 酶蛋白分子以各种方式, 作用于底物分子, 使底物分子活化起来.18什么是代谢通路的反馈抑制?一条代谢途径的终产物,有时可与该代谢途径的第一步反应的酶相结合,结合的结果使这个酶活性下降,从而使整条代谢途径的反应速度慢起来。这种情况称为“反馈抑制 ”。19太阳能在生命世界的能量利用中起什么作用?绿色植物和光合细菌把太阳能转变为化学能, 利用太阳能合成有机物, 除了维持自身的生存, 还为其他
9、生物提供食物. 绿色植物和光合细菌利用太阳能的过程称为光合作用. 太阳能是生命世界中能量的总源泉.20 ATP在生物体能量代谢中起什么作用?ATP 是生物体内能量流通的货币: 一个代谢反应释放出的能量贮入 ATP, ATP 所贮能量供另一个代谢反应消耗能量时使用.21简述糖酵解途径和三羧酸循环要点。糖酵解途径:六个碳的葡萄糖分解为两个三碳的丙酮酸, 净得两个 ATP, 同时还产生 NADH. 糖酵解途径可以在无氧情况下进行, 但是要解决 NADH 变回到 NAD+ 的问题.三羧酸循环:三羧酸循环一定需要氧才能进行。在三羧酸循环中脱下的氢,形成NADH 和 FADH2,然后再逐步传递给氧。22哪
10、种细胞器与生物氧化取得能量的关系最大?线粒体. 它直接与生物体内的有氧呼吸有关23什么是密码子和反密码子?mRNA 分子中每三个核苷酸序列决定一个氨基酸,这就是通常所说的三联密码子。 与遗传密码子相对应的反密码子在转运RNA(tRNA)分子中。24介绍蛋白质生物合成的主要步骤。蛋白质合成的第一步, 由 DNA 指导 mRNA 的合成. DNA 中的遗传信息通过转录体现在 mRNA 分子中的核苷酸排列次序中.蛋白质合成的第二步, 由 mRNA 指导蛋白质的合成. mRNA 中携带的遗传信息通过转译转而体现为蛋白质大分子中氨基酸的排列次序.(1) 氨基酸活化: 连接到 tRNA 上, 消耗能量.(
11、2) 肽链合成开始: 核糖体到起始密码子位置, 密码子与反密码子配对, 决定位置.(3) 肽链延长: 配对到下一个氨基酸, 结合脱水形成肽键后不断前移反复.(4) 肽链合成终了: 右移时遇上终止密码子, 肽链脱落下来, 核糖体也与 mRNA 脱离, 合成结束.第四讲25简述细胞学的要点。(1) 细胞是所有动、植物的基本结构单位(2) 每个细胞相对独立, 一个生物体内各细胞之间协调配合.(3) 新细胞由老细胞繁殖产生26比较真核生物和原核生物。由原核细胞 (无细胞核, 有拟核区) 组成的生物称为原核生物. 体细胞由真核细胞 (有细胞核) 组成的生物称为真核生物, 其细胞中有高尔基体、线粒体、中心
12、体、溶酶体等多种细胞器27什么是细胞膜的流动镶嵌理论。流动镶嵌理论概括了生物膜的结构和特征, 符合实验观察的结构和特征.:(1) 脂双层形成框架. (疏水侧朝内, 亲水侧朝外)(2) 蛋白质镶嵌其中.(3) 生物膜的动态特点. (脂蛋白都可以运动)28细胞分裂对细胞生长有何重要意义?随着细胞增长, 细胞体积增大, 而细胞表面积和体积之比却在减小.活细胞不断进行新陈代谢, 细胞表面担负着输入养分、排出废物的重任. 表面积和体积的比值的下降, 意味着代谢速率的下降和受限. 所以, 细胞分裂是细胞生长过程中保持足够表面积, 维持一定生长速率的重要措施.细胞分裂带来双重好处: 既解决细胞生长带来表面积
13、与体积之比下降带来的问题, 又是细胞繁衍的方式.29什么是细胞周期?细胞周期分哪几个阶段?细胞从前一次分裂开始到后一次分裂开始的时间称为一个细胞周期.通常, 细胞周期可以分为四个阶段:M 期 - 分裂期, 在这个阶段可以用显微镜观察到细胞分裂的过程.G1 期 - 第一间期S 期 - DNA 合成期G2 期 - 第二间期G1 期, S 期和 G2 期总称为分裂间期.30什么叫减数分裂?减数分裂有哪些特点?对于有性生殖的物种来说, 在它们的生殖器官内部, 从体细胞产生精子细胞或卵细胞的过程中, 使细胞染色体的数目减半, 基因组数从 2n 变为 n 的过程就是减数分裂.减数分裂的特点:(1) 子细胞
14、染色体数减半;(2) 同源染色体配对, 基因重组, 子细胞基因组合大为丰富.31比较染色质与染色体处于分裂间期的细胞, 细胞核内的 DNA 分子, 在一些蛋白质的帮助下, 有一定程度的盘绕, 形成核小体. 多个核小体串在一起形成染色质. 所以, 染色质是在细胞分裂间期遗传物质存在的形式.核小体直径 10nm, 光镜下看不到. 当细胞进入 M 期时, 染色质折叠包装, 大约压缩 8400 倍, 形成光镜下可以看到的染色体.32什么叫细胞凋亡?细胞凋亡与细胞坏死有何不同?多细胞生物个体的一生中, 不断发生构成身体的细胞的死亡称为细胞凋亡.细胞凋亡 / 细胞坏死细胞变圆, 与周围细胞脱开 / 细胞外
15、型不规则变化核染色质凝聚 / 溶酶体破坏细胞膜内陷 / 细胞膜破裂细胞分为一个个小体 / 胞浆外溢被周围细胞吞噬 / 引起周围炎症反应33简述孟德尔的两个定律分离定律的实质: 在杂合体的细胞中, 位于一对同源染色体上的等位基因, 具有一定的独立性, 生物体在进行减数分裂形成配子时, 等位基因会随着同源染色体的分开而分离, 分别进入到两个配子中, 独立地随配子遗传给后代.自由组合定律的实质: 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的, 在进行减数分裂并形成配子的过程中, 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时, 非同源染色体上的非等位基因自由组合.34什么是基因? 基因的化学本质是什
16、么?基因是在染色体上的一段 DNA 序列. 基因的化学本质不是蛋白质, 而是 DNA.35显性性状和隐性性状在遗传中各有何规律?在显性完全时, 子一代 (F1) 只表现出某一个亲本的某个性状, 称为显性形状. 而在子一代中没有表现出来的另一亲本性状, 称为隐性性状.36说出一个证明 DNA 是遗传物质基础的重要实验.证明 DNA 是遗传物质的实验: 格里菲斯的肺炎双球菌转化实验.分别用放射性同位素标记噬菌体: 35S 标记外壳蛋白质, 感染后放射性标记不进入大肠杆菌细胞, 32P 标记 DNA, 感染后放射性标记进入大肠杆菌细胞.37简述基因工程的操作流程.将外源基因 (又称目的基因, 是一段
17、 DNA 片断) 组合到载体 DNA 分子中去, 再把它转到受体细胞 (亦称寄主细胞) 中, 使外源基因在寄主细胞中增殖和表达, 从而得到期望的由这个外源基因所编码的蛋白质.38简述中心法则.中心法则: 遗传信息储存在核酸中, 遗传信息由核酸流向蛋白质.39在构建重组 DNA 分子时, 限制性核酸内切酶有何作用?限制性核酸内切酶识别一定碱基序列, 有的还可切出“粘性”末端, 使目的基因和载体的连结非常容易. 即, 限制性内切酶造成粘性末端有利于重组 DNA 分子的构建.40举例说明基因工程的实际应用.(1) 在医学上的应用: 基因工程被用于大量生产过去难以得到或几乎不可能得到的蛋白质-肽类药物
18、.(2) 用于提高奶酪产量: 生产奶酪的凝乳酶传统上来自哺乳小牛的胃. 现在可以通过基因工程的方法, 用酵母生产凝乳酶, 大量用于奶酪制造.(3) 转基因动物和植物: 转基因动物首先在小鼠获得成功. 现在转基因动物技术已用于牛、羊, 使得从牛、羊奶中可以生产出蛋白质药物. 称为“乳腺反应器”工程. 转基因植物亦已在大田中广为播种.(4) 工程菌在环境工程中的作用: 美国 GE 公司构造成功具有巨大烃类分解能力的工程菌, 并获专利, 用于清除石油污染.第六讲41什么是遗传病?遗传病是由于遗传物质发生变化而引起的疾病. 遗传病包含单基因、多基因和染色体病三类.42我们可以从哪几个方面诊断遗传病?(
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