一、 作业
综述(要求2000字以上,考试时上交。):根据你所了解的生命科学知识,谈谈生命科学在你所学的专业领域以及人类社会生活各领域中有哪些应用?(或者,你所感兴趣的一种生物技术在人类社会生活领域中应用的利与弊?)
二、复习题
1. 简述细胞学说的要点。
答:1、细胞是生物体机构和功能的基本单位 2、细胞只能由分裂产生 3、生物体都是由细胞构成
2. 比较真核生物与原核生物。
答:原核生物的细胞核没有核膜,即没有真正的细胞核。
其次, 原核细胞只具有一种细胞器,就是核糖体。 真核细胞含有多种细胞器。 再次,原核细胞没有染色体。 另外,原核生物的细胞都有细胞壁。细胞壁的成分与真核植物的细胞壁的组成成分不同。
3. 什么是细胞膜的流动镶嵌理论、脂筏模型。
答:细胞膜的流动镶嵌理论描述了细胞膜的结构:
1. 脂分子双层,疏水的非极性尾部相对,头部对着水相。 2. 蛋白质以不同的方式镶嵌在脂双层中,或结合在表面。 3. 膜蛋白和膜质的运动在一定程度上受到限制。 脂筏模型:在生物膜上胆固醇富集而形成有序脂相,如同脂筏一样载着各种蛋白. 脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域。大小约70nm 左右,是一种动态结构,位于质膜的外小页。
4. 细胞分裂对细胞生长有何重要意义?
答:1细胞分裂使细胞的相对表面积(表面积/体积)减小,有利于运输营养物质 2细胞分裂可以减轻细胞核的压力使细胞代谢有条不紊 3细胞分裂使遗传信息得以传递
4新分裂的细胞可以代替凋亡衰老的细胞
5生殖细胞减数分裂可以保持染色体数目的稳定
6细胞通过分裂产生大量细胞 组成组织 器官 系统 个体
5. 什么是细胞周期?细胞周期分哪几个阶段?
答:细胞周期是指从一次细胞分裂形成子细胞开始到下一次细胞分裂形成子细胞为止所经历的过程。细胞周期分为间期与分裂期两个阶段。间期又分为三期、即DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)。
6. 什么叫减数分裂?减数分裂有哪些特点?
答:减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,同且也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂的特点是: 1、减数分裂发生在动植物生殖器官中。
2、减数第一次分裂前的间期,即性原细胞发育成初级性母细胞的过程中,复制完成性原细胞就成为初级性母细胞。 3减数第一次分裂的特征:
1)着丝点未分裂,同源染色体分离,染色体数目减半。 2)同源染色体分离同时非同源染色体自由组合。
4减数第二次分裂特征:着丝点分裂,此过程与有丝分裂相似,不同的是,减数第二次分裂中不存在同源染色体。。
7. 比较染色质与染色体。
答:染色质和染色体的主要成分都是DNA和蛋白质,它们的不同仅仅是指是同一物质在细胞分裂间期和分裂期的不同形态表现而已。
染色质:出现于间期,呈丝状。它们在核内的螺旋程度不一,螺旋紧密的部分,染色较深,有的螺旋松疏染色较浅,染色质在光镜下呈现颗粒状,不均匀地分布于细胞核中。细胞分裂时染色质细丝高度螺旋化形成较粗的柱状和杆状等不同的形状,即染色体。不同生物的染色体(习惯不称染色质)数目、形态不同,具有种的特异性,而且比较恒定。
8. 什么叫细胞调亡?细胞调亡与细胞坏死有何不同?
答:细胞凋亡:细胞凋亡(apoptosis)指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。
细胞凋亡与细胞坏死不同点在于,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。而细胞坏死是因病理而产生的被动死亡。
9. 简述孟德尔的两个定律。简述基因的连锁与互换定律。
答:孟德尔的两大定律是指分离定律和自由组合定律。分离定律是指在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代的现象;而自有组合定律是指:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。
基因的连锁与互换定律本质是:在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组。
10.DNA的半保留复制。
答:DNA的半保留复制是指:DNA 在进行复制的时候链间氢键断裂,双链解旋分开,每条链作为模板在其上合成互补链,经过一系列酶(DNA聚合酶、解旋酶、链接酶等)的作用生成两个新的DNA分子。 子代DNA分子 其中的一条链来自亲代DNA ,另一条链是新合成的,这种方式称半保留复制。
11.什么是基因?基因的化学本质是什么?
答:基因(遗传因子)是遗传的基本单元,是产生一条多肽链或功能RNA所必需的DNA片段。基因的化学本质是DNA, 而DNA是以脱氧核苷酸(磷酸基团、脱氧核糖、碱基A,T,C,G)为基本单位组成的,其元素构成为C,H,O,N,P。
12.显性性状和隐性性状在遗传中各有何规律?
答:同一性状是由两种控制性状遗传的基因,一种叫显性基因,一种叫隐性基因。而显性基因的力量比隐性基因要强,甚至能让隐性基因失去作用。故显性性状在遗传中相对于隐形性状更容易保留。显性性状在遗传中会发生性状分离现象,而隐性性状则稳定遗传,不发生性状分离。
13.说出一个证明DNA是遗传物质基础的重要实验。
答:噬菌体感染实验:噬菌体T2有一个蛋白质的外壳,DNA裹在其中。当噬菌体T2感染大肠杆菌时,它的尾部吸附在菌体上。噬菌体感染实验然后,菌体内形成大量噬菌体,菌体裂解后,释放出几十个乃至几百个与原来感染细菌一样的噬菌体T2。
14.简述基因工程的操作流程。
答:分为四个步骤:分别是目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检验和鉴定。
15.中心法则。
答:是指用以表示生命遗传信息的流动方向或传递规律,是现代生物学中最重要最基本的规律之一, 其在探索生命现象的本质及普遍规律方面起了巨大的作用。
16. 什么是密码子和反密码子?
答:密码子(英文:Genetic code)是一组规则,将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列,以用于蛋白质合成。
反密码子指的是tRNA分子的反密码子环上的三联体核苷酸残基序列。
17.什么是基因文库?
答:基因文库(gene library)则是指某一生物类型全部基因的集合。这种集合是以重组体形式出现。某生物DNA片段群体与载体分子重组,重组后转化宿主细胞,转化细胞在选择培养基上生长出的单个菌落(或噬菌斑)(或成活细胞)即为一个DNA片段的克隆。完成所有基因片段的克隆,即获得基因文库。
18. 介绍蛋白质生物合成的主要步骤。
答:蛋白质生物合成是指在细胞内制造蛋白质。其主要步骤分为:氨基酸合成、转录、翻译、翻译后修饰、折叠。
19.在构建重组DNA分子时,限制性核酸内切酶有何作用?
答:限制性核酸内切酶的作用是识别并切割特定的DNA核苷酸序列,从而获得重组DNA分子。
20.多聚酶链式反应(PCR)的功能是什么?简述它的工作原理。
答:多聚合酶链式反应是一种分子生物学技术,用于放大扩增特定的DNA片段。可看作生物体外的特殊DNA复制。
工作原理是DNA在高温时也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复性成为双链。因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,加入设计引物,DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。
21. 什么是转录因子?
答:转录因子(transcription factor)是一群能与基因5`端上游特定序列专一性结合,从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。
22. 生物技术的四大体系?
答:基因工程,细胞工程,发酵工程,蛋白质(酶)工程;
23. 转基因动物与遗传动物的区别?
答:转基因动物的性状一般难以遗传,因为其外源基因未导入到生殖细胞中,故遗传时无法将性状传递给下一代。而普通遗传生物的普通细胞和生殖细胞是相同的。故其性状可以得以遗传。
24. 什么是干细胞?细胞分化的影响因素。
答:干细胞是一类具有自我复制能力(self-renewal)及多向分化潜能(pluripotency)的未分化或低分化的细胞。
影响因素包括:细胞质在细胞分化中的决定作用、晚期基因的差别表达、细胞间相互作用、高等动物细胞分化的位置效应等。
25. 什么叫克隆,克隆的基本技术过程。
答:克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖,以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。其基本过程是先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中,利用微电流刺激等使两者融合为一体,然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎,当胚胎发育到一定程度后,再被植入动物子宫中使动物怀孕,便可产下与提供细胞核者基因相同的动物。
26. 请举例说明转基因技术的利与弊。
答:弊端:各类转基因活生物体释放到环境中可能对生物构成潜在风险与威胁。比如转基因植物会增加目标害虫的抗性:由于目前转基因植物中大量使用的抗虫基因只有少数几种,抗源狭窄,加之外源的抗虫基因在植物体内的持续表达,使害虫在整个生长周期中都受到少数几种抗虫基因表达产物的选择,容易使害虫产生相应的抗性,影响自然生态平衡。
利端:利用转基因技术可以改变动植物性状,培育新品种。也可以利用其它生物体培育出人类所需要的生物制品,用于医药、食品等方面。比如将人体转录翻译胰岛素的基因片段转录到大肠杆菌中,则会得到传统手段难以批量化生产的胰岛素。
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