现代生物学复习2

现代生物学复习2

生殖隔离细胞周期细胞呼吸电子传递链半保留复制冈崎片段生态位细胞分化基因重组突触陆的诱导契合模型基因基因突变同义突变移码突变主动运输与被动运输稳态等位基因基因库连锁与交换细胞坏死与细胞凋亡物种与种群核小体基因工程HIV病毒细胞分化突触结构基因与操纵基因基因克隆生殖隔离Danvin将某些地理障碍如人的山脉、峡谷、海洋等把牛物相互隔开称为地理隔离。地理隔离造成小种群间基因交流的阻断使基因库的差异越来越人，最终出现了生殖隔离,即不同小种群间的个体不能彼此交配和产生冇生殖能力的后代。地理隔离造成生殖隔离，生殖隔离导致新种的形成基因克隆技术在体外将DNA分子片段与载体DNA片段连接，转入细胞获得人量拷贝的过程中DNA分子克隆（或基因克隆）。其基木步骤包括：制备目的基因-将目的基因与载体用限制性内切酶切割和连接，制成DNA重组-导入宿主细胞一＞筛选、鉴定一＞扩增和表达。载体（vecors）在细胞内白我复制，并带动重组的分子片段共同增殖，从而产生大最的DNA分子片段。主要目的是获得某一基因或DNA片段的大量拷贝，有了这些与亲本分子完全相同的分子克隆，就町以深入分析基因的结构与功能，基因基因概念：棊因是DNA分子上有遗传效应的DNA片段。一个基因是编码一条多肽链或功能RNA（tRNA、rRNA、snRNA等）所必需的全部核芹酸序列。根据这个定义，一个基因不仅包含编码多肽链或RNA的核背酸序列，还包括保证转录正常进行所必需的调控序列，以及位于编码区上游（5,端）非编码序列，内含了（intron）和位于编码区下游（3,端）的编码序列。生物多样性（biodiversity）亦称生命多样性，包括物种多样性、遗传（棊因）多样性和生态系统多样性。细胞全能性受精卵具冇分化出各种组织细胞的潜能并建成完整的个体。细胞含冇使后代细胞过程完整个体的潜能成为全能性，如两栖类、哺乳类前几次卵裂后，每一个分裂球均可发于成为一个完整的个体。细胞多能性当胚胎进一步发冇，有的细胞具有分化出多种纟fl织的潜能，但却失去了发冇成完整个体的能力，细胞的这种发育潜能成为多能性。如成体中冇些干细胞虽能分化出儿种细胞，如多能造血干细胞可分化为红细胞、H细胞等，却不能分化出造血系统以外的其它细胞。免疫体液免疫种牛痘或患天花、麻疹等疾病痊愈以示，人体一种称为B细胞的淋巴细胞产生出游离于体液中的抗体蛋口，依靠B细胞的免疫方式称为体液免疫。细胞免疫人体针对病原体产生出一种称为T细胞的淋巴细胞直接对病原体进行攻击，依靠T细胞的免疫方式称为细胞免疫。单克隆抗体单克隆是指所冇制备抗体的细胞都是同一个细胞的拷贝，因此其产生的抗体完全相同。单克隆抗体是大规模细胞培养的产物，而不是直接來自于动物血清。制备单克隆抗体的过程涉及到细胞培养、细胞融合等多种步骤。抗体可以引起人或动物体内免疫应答的特殊外來物质称为抗原。人体和哺乳动物对不同的抗原具有特殊的识别能力，并能立即作出和应的反应，释放出许多直接攻击入侵抗原的细胞，或者通过另一类细胞制造出相应的具冇识别抗原功能的防御性蛋白质，这些特界性的蛋白质称为抗休。\n艾滋病艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的获得性免疫缺陷综合征。HIV是一种逆转录病毒，可特界性地侵犯CD4+T细胞，使人体细胞免疫功能被破坏，导致严重的免疫缺陷，并发各种严重的感染和恶性肿瘤。反射和反射弧通过遍布全身的感受器接受体内外的各种变化(刺激)，把刺激能量转化为神经冲动，经传入神经传至中枢神经系统，经过中枢的分析综合作用，将信息沿传出神经传至效应器，支配和调节各器官的活动。这种活动为反射。或者在屮枢神经系统参与下，机体对刺激感受器所发牛•的规律性反应叫做反射。反射通路的结构基础称为反射弧，包括感受器•传入神经■中枢■传出神经■效应器五个环节。中心法则遗传信息的传递过程是：遗传信息町以由DNA传向DNA这是DNA复制，也可以由DNA传向RNA叫转录，IIIRNA控制合成蛋白质叫翻译。还发现在某些病毒中，RNA也可以自我复制，RNA也可以在逆转录酶的作用卜-合成DNA,这叫逆转录。见图6—5—2所示：蛋白质的一级结构、二级结构、三级结构、四级结构氧化磷酸化细胞呼吸过程中，糖酵解和柠檬酸循环产生的NADH和FADH中的高能电了，沿着电了传递链上各电子传递体的氧化•还原反应而从高能水平向低能水平顺序传递，最后到达分子氧,这一过程中高能电子所属释放的能就通过磷酸化而被存储到ATP中。这种伴随着电子传递过程而产生的磷酸化作用称为氧化磷酸化。双名法(binomialnomenclature)林奈制定的牛•物学名二命名法，即属名加种名。属名在前，种名在后。属名是名词，第一个字需大写；种名是形容词，是限制属名的，故小写。在种名Z后还应加上定名者的姓氏或其缩写。三主干六界现在常用的牛•物分界学说。三主干是真核牛•物、真细菌和古细菌。其中真细菌和古细菌算两界，真核生物又分原生生物、真菌、植物和动物四界。|佃五界系统把真细菌和古细菌归为原核生物界。伴性遗传(sexiinkedinheritance)控制某些性状或疾病的基因位于性染色体上，这些基因可随性染色体向后代传递，使相应性状或疾病的遗传与性别有关，这类遗传方式称性连锁遗传或伴性遗传。DNA的三级结构指的是Watson&Crick的DNA双螺旋模型；（F）真核牛•物DNA分子很大，DNA链很长，但却要存在于小小的细胞核内，因此DNA必须在二级结构的基础上紧密折叠，这就形成了三级结构。DNA双螺旋结构是DNA二级结构的一种重要形式，它是Watson和Crick两位科学家于1953年提出來的一种结构模型。…在真核牛物中，双螺旋的DNA分子围绕-蛋口质八聚体进行盘绕，从而形成特殊的冷珠状结构，称为核小体。核小体结构属于DNA的三级结构。所谓DNA的三级结构，是指在一二结构基础上的多聚核昔酸链上的卷|11|。在一定意义上，是指双螺旋基础上的卷曲.如果编码DNA从5'端读是CAGTTA,那么相应要儿个反义密码子来进行识别？它们从5'端读分別是什么？\n答案：需要两个反义密码子，从5'端读分别是CAG,UUA。对于一个基因，一段无义DNA链如下：5'—ATTGCATCATCCGAC—3'对应的转录DNA是什么序列？和应的mRNA序列是什么？第三个密码子是什么？其反密码了是什么？答案：转录DNA：5'-GTCGGATGATGCAAT-3'；相应的mRNA序列是5'—AUUGCAUCAUCCGAC—3'；第三密码子是UCA,翻译成丝氨酸，其反密码子是UGA。问答1、达尔文进化论的主要观点是什么？答：Darwin主义包含了两方面的基木含义：（1）现代所有的生物都是从过去的生物进化来的；（2）自然选择是生物适应环境而进化的原因。生物进化是指地球上的生命从最初最原始的形式经过漫长的岁月变异演化为几百万种形形色色牛•物的过程。所谓自然选择实质上是自然环境导致生物出现生存和繁殖能力的差别，一些生物生存下去，另一些生物被淘汰。2、生命的基本特征是什么？答：细胞是生物的基本组成单位，不同生物Z间有很大的化学成分同一性，生命都有严整有序的结构，新陈代谢、牛长和运动是牛•命的基本功能，生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质，牛物对外界可产牛应激反应和自我调节，对坏境具有适应性，牛•物具有个体发冇和系统进化的历史。3、基因的本质、基因•染色体、DNA的关系。答案：（1）基因概念：基因是DNA分子上有遗传效应的DNA片段。（2）染色体、DNA、基因的关系：①染色体与基因的关系：一条染色体上冇许多基因，基因在染色体上呈直线排列。②染色体与DNA的关系：每一条染色体上只有一个DNA分子，染色体是DNA分子的主要载体。③DNAL基因的关系：每个DNA±有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段。4、简述基因的定义和基因组成答案：基因概念：基因是DNA分子上有遗传效应的DNA片段。一个基因是编码一条多肽链或功能RNA（tRNA、rRNA、snRNA等）所必需的全部核莒酸序列。根据这个定义，一个基因不仅包含编码多肽链或RNA的核廿酸序列，还包括保证转录正常进行所必需的调控序列，以及位于编码区上游（5,端）非编码序列，内含子（intron）和位于编码区下游（3,端）的编码序列。\n5、请简述生物膜的成分、结构和特性。答案：牛物膜主要是山脂类和蛋白质分子以非共价键组合装配而成。生物膜的骨架是磷脂类的双分子层，或称脂双层，脂双层小还有以不同方式镶嵌具间的蛋口质分子，细胞膜的表面还有糖类分了称为膜糖。膜糖人多和蛋白质分了相结合成为糖蛋白，也可和脂类分了结合而成糖脂。细胞膜的最重要特性Z—是半透性或选择性透过，既冇选择地允许物质通过扩散、渗透和主动运输等方式出入细胞，从而保证细胞的止常代谢的进行。此外，大多质膜上还存在激素的受体、抗原结合点以及其他冇关细胞识别的位点，所以质膜在激素作川，免疫反应和细胞通讯等过程中起着重要作用。纶物膜结构模型称为动镶嵌模型：（1）突出了膜的流动性，认为膜是山脂质和蛋口质分子按二维排列的流体；（2）显示了膜蛋白质分了分布的不对称性。冇的蛋白质“镶”在脂双层的表面，有的则部分或全部嵌入其内部，有得则横跨整个膜。6、保证神经冲动在一个神经元上和在突触处单向传导的机制如何？（1）神经冲动在一个神经元上传播时不应期：动作电位产生后，钠离了通道全部关闭，此时即使再冇刺激，也不能产生动作电位，即出现了一个短暂的不应期；（2）神经冲动在两个神经元之间突触处传播时只有突触前膜内才有突触囊泡、神经递质，故神经冲动只能由突触前膜向突触后膜传递。7、简述人肠杆菌乳糖操纵了模型及其调节机制。答案：大肠杆菌乳糖操纵子包括4类基因：①结构基因，能通过转录、翻译使细胞产生一定的酶系统和结构蛋白，这是与生物性状的发育和表型直接相关的基因。乳糖操纵了包含3个结构基因：lacZ>lacY、lacAo②操纵基因0,控制结构基因的转录速度，位于结构基因的附近，木身不能转录成mRNA。③启动棊因P,位于操纵基因的附近，它的作川是发出信号，mRNA合成开始，该基因也不能转录成mRNA。④调节基因i：可调节操纵基因的活动，调节基因能转录出mRNA,并合成-种蛋口，称阻遏蛋口。操纵基因、启动基因和结构基因共同组成一个单位操纵了（operon）o调节乳糖催化酶产牛的操纵子就称为乳糖操纵子。其调控机制简述如下：抑制作用：调节基因转录出mRNA,合成阻遏蛋H，因缺少乳糖，阻遏蛋白因其构象能够识别操纵基因并结合到操纵基因上，因此RNA聚合酶就不能与启动基因结合，结构基因也被抑制，结果结构基因不能转录II!mRNA,不能翻译臨蛋白。诱导作用：乳糖的存在情况卜，乳糖代谢产住别乳糖，别乳糖能和调节基因产生的阻遏蛋口结合，使阻遏蛋口改变构象，不能在和操纵基因结合，失去阻遏作用，结果RNA聚合酶便与启动棊因结合，并使结构棊因活化，转录HimRNA,翻译出晦蛋白。负反馈：细胞质中有了B—半乳糖昔酶后，便催化分解乳糖为半乳糖和葡萄糖。乳糖被分解后，乂造成了阻遏蛋口与操纵基因结合，使结构基因关闭。&在大肠杆菌的乳糖代谢中，若调节棊因突变，造成阻遏物缺乏，与乳糖分解代谢冇关的酶能合成吗？为什么？若启动子或操纵基因突变，结果如何？\n答案：能；因阻遏物缺乏时,RNA聚合酶随时口J以与启动了结合，而使结构棊因转录成mRNA,进而翻译成蛋口质，即产牛与乳糖分解代谢有关的酶。若启动子发工突变，则不能合成与乳糖分解代谢有关的酶；若操纵基因突变，能产纶与乳糖分解代谢冇关的酶。（分析：当阻遏物缺乏时，无论是否冇乳糖，均不会阻遏RNA聚合酶与启动子结合，因此结构基因可以工作，合成与乳糖分解代谢有关的酶。若启动子发牛•突变，无论阻遏物是否与操纵基因结合，RNA聚合酶都不能与启动子结合，因此结构基因无法工作，不能合成与乳糖分解代谢有关的酶。若操纵基因突变，则阻遏物无法与之结合，因此，RNA聚合酶随时可以与启动了结合，使结构基因工作，合成与乳糖分解代谢冇关的酶。）9、信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）分别在细胞的什么部位发挥它们的作用？它们的作用分别是什么？答案:mRNA是遗传信息的携带者，它在细胞核屮转录了DNA上的遗传信息，再进入细胞质，作为蛋白质合成的模版；tRNA在细胞质小起识別密码子和携带相应氨基酸的作用；rRNA和蛋白质共同组成核糖体，核糖体是蛋白合成的场所。10、简述蛋白质合成的过程。蛋口质合成第一步为（合成起始），包括核糖体（小）亚基和蛋口合成（起始）因子的结合,然后结合了氨基酸的tRNA向mRNA（5‘）端移动；蛋白质合成的第二步是（延长），包括密码了的解密，tRNA与氨基酸结合，（肽键）的形成，和核糖体移动到mRNA下一个密码子处；蛋口质合成最后叫（合成终止），发牛在核糖体移动到（终止）密码子处，这时（多肽链）释放，并且（核糖体亚基）在mRNA±解连接。11、通常获収口的基因有哪些方法？答案：（1）直接从生物体中提取总DNA,构建基因文库，从中调用目的基因；（2）以mRNA为模板，反转录合成互补的DNA片段；（3）利川聚合酶链式反应（PCR）特异性地扩增所需要的目的基因片段；（4）化学合成法。12、生态系统的棊本特征冇哪些？答案：（1）生态系统内部在一定范围和限度下具有口我调节的能力，这种口我调节的能力与生物多样性程度成正比；（2）生态系统屮的能量流动、物质循环和信息传递体现了牛态系统的动力学特征，生态系统内部始终处于运动Z中，能量的流动是单向的，物质流动是循环式的；（3）生态系统吸收的太阳能量一般都通过4〜5个不同营养等级的生物进行传递；（4）从地球上牛物起源到现在，生态系统经历了从简单到复杂的发育阶段。13、简述冇丝分裂与减数分裂的意义。答：有丝分裂是-•种最普遍的细胞分裂方式，有丝分裂导致生物的生长，而减数分裂是生殖细胞形成过程中的一•种特殊的细胞分裂方式。有丝分裂过程中，染色体复制一次，核分裂一次，每一子细胞有着和母细胞同样的遗传性。因此有丝分裂的牛•物学意义在于它保证了子细胞具有与母细胞相通的遗传潜能，保持了细胞遗传的稳定性。在减数分裂过程，细胞连续分裂两次，但染色体只复\n制一次，同一母细胞分裂成4个了细胞的染色体数只冇母细胞的一半。通过减数分裂导致了有性生殖细胞（配子）的染色体数日减半，而在以后发生有性生殖时,二配子结合成合子，合子的染色体重新恢复到亲本的数目。这样周而复始。使每一物种的遗传性具相对的稳定性。此为减数分裂具有的重要生物学意义的第一方而。其次，在减数分裂过程中，由于同源染色体发生片段交换，产生了遗传物质的重组，丰富了植物遗传的变异性。14、举例说明植物激素和动物激素的特点和功能。答：植物激素与动物激素都是山生物体产生，含量极少，対新陈代谢、生长发育都起重要的调节作用。不同点：⑴产牛部位不同：植物激素由一定部位产住，动物激素由专门的内分泌器官产牛。⑵植物屮的生长素与动物中的生长激素化学本质不同，作用机理不同。激素作用的一般特性有：⑴信息传递作用：激索能在细胞与细胞之间进行信息传递，但激索既不能添加成分也不能提供能量，只能影响体内原有的牛理生化过程，仅起“倍使”作用。（2）相对特界性：激索释放进入血液，被运输到全身各个部位，虽然它们与各处的组织细胞冇广泛的接触,但只选择地作用于某些器官、组织和细胞。激素作用的特异性与靶细胞上存在能与该激素发牛特界性结合的受体有关。（3）高效能牛物放大作用：激素与受体结合后，在细胞内发牛一系列酶促放大作用，逐级放人，形成一个效能极高的牛物放人系统。（4）激索间的和互作用：包括协同作用、拮抗作用和允许作用。15、神经系统与内分泌系统是如何密切配合的？答：形态结构上的联系：垂体后叶与卞丘脑两者发牛上同源、通过亚体柄相通；肾上腺髓质来源于外胚层，与神经细胞同源；功能上的联系：下丘脑：神经分泌细胞分泌激素；其他神经细胞也有分泌功能，如神经递质；有些神经递质、神经调节物就是激素（白细胞介素；去甲肾上腺素筹）；神经递质与激素的作用、作用机制相同；激索的活动受神经系统的调控，下丘脑（内分泌系统的最高统帅）控制内分泌系统的司令部、中心（垂体）控制内分泌系统;激素也对神经系统的活动产生影响。16、为什么免疫接种可以预防传染病？你接种过哪些疫苗？答：免疫接种是以诱发机体免疫应答为目的接种疫苗预防传染疾病。主动免疫通过注射或口服灭活的微生物、分离的微生物成分或产物、减毒的微生物，使机体产生初次或两次免疫应答。被动免疫通过接受针对某种病原体的抗性而获得免疫力。我接种过乙肝疫苗、卡介苗、脊灰疫苗、百口破疫苗、麻疹疫苗、流脑疫苗、乙脑疫苗、麻腮风疫苗。论述题1.什么是生态平衡？有什么特征？举例说明保持一定比例的白然生态系统和维持全球整个生态系统的平衡对人类是有利的。生态系统屮的能最流动、物质循环与信息交流总是不断地进行着，在一定时间内，生态系统内的牛物种类与数量相对稳定，它们之间及它们与环境之间的能量流动、物质循坏与信\n息交流也保持稳定，达到统一协调的状态，这种平衡状态就叫生态平衡。生态平衡是动态的和相对的平衡，其主要特征包括：（1）生物的种类和数量保持相对稳定；（2）物质与能量的输入和输出保持相对的稳定；（3）物质与能量的循环与流动保持合理的比例与速度；（4）生态系统具有良好的自我调节能力。人工改造的农业生态系统是不稳定的。在人工生态系统中，病虫害可以很容易找到并聚集在一小片地域上，接着在大量单--的动植物种群小迅速传播，造成严重的危害。最近人规模发牛•在欧洲等地的口蹄疫和疯牛病，导致一些国家畜牧业遭到灭顶之灾，就是这样例证。所以说保持一定比例的自然生态系统和维持全球整个生态系统的平衡对人类是冇利的。1.病毒、类病毒和肮粒是什么？它们在生命的起源和进化方面给你什么启示？（1）病毒（a）非生物性质构成：核酸、蛋白质（或只冇核酸）；无细胞结构；侵入寄主细胞Z前，无代谢必须的酶系统，也不能产生ATP,所以，无新陈代谢活动；不能独立进行各种生命活动；更不能繁殖；可形成结晶——似无机物；（b）明显的主命现象特征构成：最基本的两种生物大分了——蛋白质、核酸；侵入寄主细胞后，借助寄主细胞一套牛命物质系统复制白己、人量繁殖。（c）病毒给我们的启示病毒是种不完全的生命形式，或说不是严格意义上的生命形式。“非此即彼"、“非黑即白”观点是错误的。生物界（生命）与非生物界（非生命）无绝对界限、无不可逾越的鸿沟；（2）类病毒比病毒小的颗粒，无蛋口质外売；由300多个核背酸构成，单链坏状或线形RNA分子;类病毒与某些基因中的内含了核苜酸顺序相似;这说明：类病毒可能來自于基因中的内含了;（3）肮粒是一种蛋白质分了，也称蛋白质病毒；非生物性质：无核酸——无复制转录功能；生物特性——具信号分子作用，能侵入寄主细胞，使寄主细胞产生新的月元粒（即繁殖）；例如疯牛病病原体——蛋白粒子Priono这说明蛋白质可能也含遗传信息——対中心法则的挑战、补充；生命现彖的复杂性——有待于探索。病毒与生命起源的关系：病毒是细胞出现以后的产物；病毒和质粒、转座子有相似Z处；此外，病毒含侑的一些基因常和寄主细胞的基因相同或相似，而和它种病毒的基因不同。因此,病毒可能来自细胞。