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生命科学导论重点题库

生命科学导论重点题库


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——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.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 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: (1)发现问题; (2)收集与此问题相关的资料(通过观察、测量等); (3)筛选相关资料,寻找理想的联系和规律; (4)提出假设(一个总结),此假设应能够解释已有的资料,并对进一步需要研究问题提出建设; (5)严格验证假设; (6)根据新发现对假设进行证实、修订或否定。 2.组成细胞及其生物体的主要原子有那些,它们在细胞中主要有哪些作用? 组成细胞的主要元素有碳(C,18.0%) ,氢(H,10.0%) ,氧(O,65.0%) ,氮(N,3.0%) ,磷(P,1.1%) , 硫(S,0.25%) ,钙(Ca,2.0%) ,钾(K,0.35%) ,钠(Na,0.15%) 。其中 C,H,O,N 占了细胞质量的 96%, 它们是构成各种有机化合物的主要成分。 C 有 4 个外层电子,能与别的原子形成 4 个强共价键。C 原子之间及其它原子间以共价键等形式结合,可 以形成大量化学性质与相对分子质量不同的生物分子。 O、H、N 在构成有机化合物的羟基、羰基、羧基、氨基上都是不可缺少的元素。 N 是蛋白质、核酸的重要元素。另外生物体内还有具有重要生物活性的含氮化合物,如多胺等。 S 是组成蛋白质的半胱氨酸和甲硫氨酸的组成元素。 P 是核酸、磷脂等分子的组成成分。另外磷酸根离子在细胞代谢活动中很重要:①在各类细胞的能量代 谢中起到关键作用;②是核苷酸、磷脂、磷蛋白和磷酸化糖的组成成分;③调节酸碱平衡,对血液和组织液 pH 起缓冲作用。 2+ Ca 对钙调素、肌动球蛋白、ATP 酶极为重要;钙还是骨骼的重要成分。 2+ 3+ Fe 或 Fe 是血红蛋白、细胞色素、过氧化物酶和铁氧蛋白的组成成分。 + + K 、Na 维持膜电位。 可见,各种元素在细胞中都起到很重要的作用。 3.请描述碳元素的核外电子轨道形状和电子分布情况。 为什么说在生命元素中, 碳元素具有特别重要的作用? C 原子的最外层电子有 4 个,其基态分别处在 2s(两个)和 2P(两个)轨道上,当 C 原子发生反应时,首先 3 一个 2S 电子被激发到 2P 轨道上,然后由一个 2S 电子轨道和 3 个 2P 轨道发生杂化,形成 4 个完全一样的 SP ’ 3 轨道.其立体形状就像一个正四面体,4 个轨道伸向 4 面,各轨道间的夹角都是 109°28′ 。C 原子采用 SP 杂化方式来反应有助于生成更稳定的键。在生命元素中,碳元素具有特别重要的作用,碳原子相互连接成链 或环,形成各种生物大分子的基本结构。 除了水以外,含碳化合物是生物体中最普遍的物质。由细胞合成的含碳化合物是有机化合物或生物分子。 碳原子之间即与其他原子间以共价键等形式相结合, 可以形成大量化学性状与相对分子质量不同的生物分子。 碳原子是生物大分子的基本骨架:碳原子的不同排列方式和长短是生物大分子多样性的基础。所有生物大分 子都是以碳原子相互连接成链或成环作为基本结构,并以共价键的形式与氢、氧、氮及磷相结合,形成了具 有不同性质的生物大分子。 4.整个水分子是电中性的,为什么又是极性化合物分子?在液体状态,水分子间的氢键是如何形成的? ° 由于水分子中的氧原子与氢原子之间的键角不是 180 ,而是以共价键形成“V”结构.致使整个水分子 的正电荷中心与负电荷中心不重合,所以水分子虽然在整体上是电中性的,但又是极性化合物分子。 由于氧原于的电负性很强,在水分子中氢原子的电子距离氢核很远,使得氢核外有很强的正电场,而与 此同时氧原子有一对孤对电子,容易受到氢核正电场的作用,一个水分子的氧原子的孤对电子与另一个水分 子的氢核之间的相互作用就形成了水分子中的氢键。 5.细胞内 4 种主要生物大分子单体的碳骨架与功能团各有哪些特征?哪些生物学功能? 糖类化合物 糖分子含 C、H、O 3 种元素,通常 3 者的比例为 1:2:1,一般化学通式为(CH20)n。糖类包括小分子的 单糖、寡糖和多糖。从化学本质上来说,糖类是多羟醛、多羟酮或其衍生物。 天然的单糖一般都是 D 型,重要的单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等。重要的二糖包 括蔗糖、麦芽糖、乳糖等。麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成;蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖缩 1

合形成;乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成。重要的多糖有淀粉、糖原、纤维素、氨基葡聚糖等, 由葡萄糖单体聚合而成。 糖类生物学功能: (1)作为生物体的结构成分:植物、真菌以及细菌的细胞壁,昆虫和甲壳类的外骨骼等; (2)作为生物体内的主要能源物质:生物氧化的燃料,葡萄糖和能量的贮存物质——淀粉和糖原等; (3)生物体内的重要中间代谢物质:糖类通过这些中间物质为其他生物分子如氨基酸、核苷酸以及脂肪酸 等提供碳骨架; (4)作为细胞识别的信息分子:许多膜蛋白、分泌蛋白和受体蛋白都是糖蛋白,即在特定部位结合一定量 的寡糖,这些糖链可能起信号识别的作用。 脂类 生物体内的脂类是指不溶于水的物质,包括三酰甘油、磷脂、类固醇等几类。脂类可溶于乙醚、氯仿等 非极性溶剂。中性脂肪和油都是脂肪酸与甘油经过脱水缩合形成的脂类,由 3 个脂肪酸上的羧基与一分子甘 油上的 3 个羟基分别脱水缩合形成的脂类又叫三酰甘油。三酰甘油分子中甘油的 1 个羟基与磷酸及其衍生物 结合便构成为磷脂,如卵磷脂(磷脂酰胆碱)、脑磷脂等;磷脂是生物膜的主要成分。类固醇也称甾类,以环 戊烷多氢菲为基础,不合脂肪酸,但具有脂类性质,也是细胞膜的重要成分。常见其他类型的脂类包括糖脂、 多异戊二烯类、某些脂溶性维生素等。 脂类生物学功能: (1)是生物体的能量提供者,脂肪氧化时产生的能量大约是糖的二倍; (2)磷脂是生物膜的主要成分; (3)参与细胞的识别,作为细胞的表面物质,与细胞识别,种特异性和组织免疫等有密切关系; (4)某些萜类及类固醇类物质如维生素 A、D、E、K、胆酸及固醇类激素具有营养、代谢及调节功能; (5)生物表面的保护层:保持体温、水分、抗逆等。 蛋白质 蛋白质是重要的生物大分子,其组成单位是氨基酸。组成蛋白质的氨基酸有 20 种,均为α—氨基酸。每 个氨基酸的α—碳上连接一个羧基,一个氨基,一个氢原子和一个侧链 R 基团。20 种氨基酸结构的差别就在 于它们的 R 基团结构的不同。根据 R 基团的极性,可将其分为 4 大类:非极性氨基酸(8 种);极性不带电荷 氨基酸(7 种);带负电荷氨基酸(酸性氨基酸)(2 种);带正电荷氨基酸(碱性氨基酸)(3 种)。 一个氨基酸的α—氨基与另一个氨基酸的α—羧基脱水缩合形成了肽键,通过肽键相互连接而成的化合 物称为肽。蛋白质是由多个氨基酸单体组成的生物大分子多聚体。蛋白质结构分为 4 个结构水平,包括一级 结构、二级结构、三级结构和四级结构。 蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序和二硫键的位置。在多肽链的含有游离氨基的一端称为 肽链的氨基端或 N 端,而含有游离羧基的一端称为肽链的羧基端或 C 端。 蛋白质的二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构单元。最基本的二级结构单元类型 有α—螺旋、β—折叠、β—转角和自由回转。 蛋白质的三级结构是整个多肽链的三维构象,它是在二级结构的基础上,多肽链进一步折叠卷曲形成复 杂的球状分子结构。 蛋白质的四级结构指具有独立的三级结构的数条多肽链相互聚集而成的复合体。在具有四级结构的蛋白 质中,每一条具有三级结构的肤链称为亚基。四级结构涉及亚基在整个分子中的空间排布以及亚基之间的相 互关系。亚基本身不具有生物活性。 按照功能,蛋白质可分为: (1)结构蛋白:生物结构成分,如胶原蛋白、角蛋白等; (2)伸缩蛋白:收缩与运动,如肌纤维中的肌球蛋白等; (3)防御蛋白:如免疫球蛋白、金属硫蛋白等; (4)贮存蛋白:贮存氨基酸和离子等,如酪蛋白、卵清蛋白、载铁蛋白等; (5)运输蛋白:运输功能,如血液中运送 O2 与 CO2 的血红蛋白和运送脂质的脂蛋白;控制离子进出的离子 泵等; (6)激素蛋白:调节物质代谢、生长分化等,如生长激素; (7)信号蛋白:接受与传递信号,如受体蛋白等; (8)酶:催化功能,包括参与生命活动的大多数酶。 核酸 核酸可分为 DNA 和 RNA 两大类。除病毒外,所有生物细胞都含有这两类核酸。核酸是由核苷酸单体连接 形成的大分子多聚体。每一个核昔酸单体由 3 部分组成:戊糖、磷酸和含氮碱基。碱基包括腺嘌呤、鸟嘌呤、 胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶 5 种。组成 DNA 的碱基中有胸腺嘧啶、RNA 中有尿嘧啶,两者均有腺嘌呤、鸟嘌 呤和胞嘧啶;一个核苷酸单体戊糖第 5 位碳的磷酸根与另一个核苷酸单体戊糖第 3 位碳相连,形成 3’ ,5’ —磷酸二酯键, 如此重复连接形成核酸链的磷酸戊糖基本骨架, 构成 DNA 分子的为 D—2—脱氧核糖, 构成 RNA 的为核糖。碱基则与骨架上戊糖的第 1 位碳相连。 DNA 分子是由两条脱氧核糖核酸长链以碱基相互配对连接而成的螺旋状双链分子。 RNA 分子多是单链分 子,有局部的碱基配对所形成的双链,这样双链和单链相间形成“发夹结构” 。根据功能的不同 RNA 分为信使 RNA(mRNA)、转移 RNA(tRNA)和核糖体 RNA(rRNA)。 核酸生物学功能主要有:贮存遗传信息,控制蛋白质的合成,从而控制细胞和生物体的生命过程。 6.举例说明蛋白质的空间结构对于其功能具有决定性的作用。 各种生物大分子主要有蛋白质结构与其功能有着密切的关系。蛋白质的特定构象即蛋白质的三维空间结 构和形态对于蛋白质的功能起决定性的作用。蛋白质变性(构象发生变化)使得其特定的功能立即发生变化。 例如疯牛病(牛海绵状脑病,即 BSE)和新型克雅氏病的发病与朊蛋白(抗蛋白酶传染性因子)的变异有关。其 实,人体内都存在朊蛋白,但由于感染了变异的朊蛋白等原因.使得正常的朊蛋白的结构由螺旋型变形为片 2

状。结构发生了变化的朊蛋白聚合起来,逐渐在脑中沉积为蛋白质分解酶不能分解的斑块。 7.戊糖、碱基、磷酸、核苷、核苷酸、核酸、DNA 和基因之间有什么样的关系和结构上的顺序? 基因是可编码一条肽链的 DNA 片段。其相互关系为:

8.DNA 的结构特征对于遗传信息的传递具有什么特殊的作用? DNA 双螺旋结构可以很好地保护内部的脱氧核苷酸,使其免受外界因素的影响,使 DNA 的内部脱氧核苷 酸排列顺序基本稳定,就保持了生物体性状的稳定性,给生物体的稳定遗传提供了先决条件。 在 DNA 复制(边解旋边复制)的时候,双螺旋结构又成为了精确的模板,加上碱基互补配对的高度精确性(即只 能 A 与 T 配对.C 与 G 配对),使遗传信息得以稳定的复制传递,再经转录将遗传信息准确地传递给 mRNA。 9.Watson 与 Crick 发现 DNA 双螺旋结构的故事可以给我们哪些启示? ①知识创新常常来源于知识的交流、共享和融合。②科学创新是一个知识不断积累,认识不断深化的过 程。要善于总结和借鉴别人的经验和成果,站在巨人肩膀上获取成功。③正确选择发展的方向和研究的课题。 ④创新需要想象力和主动性,需要强烈的兴趣和自由思考的空间,要有内在的紧迫感和自主的动力。⑤失败 是成功之母。⑥敢于竞争,善于合作。 10.试分别比较原核生物与真核生物、植物细胞和动物细胞、叶绿体与线粒体,它们各有什么共同点,有哪些 不同点? (1)真核与原核比较 原核细胞 代表生物 细胞大小 细胞核 细胞膜 细胞器 细胞壁 核糖体 染色体 DNA 核外 DNA RNA 与 蛋白质 的合成 细胞质 细胞分裂 细胞组织 细菌、蓝细菌 1-10μ m 没有真正的细胞核 有 没有线粒体、叶绿体、内质网、溶酶体等细胞器 多数有细胞壁 70s(由 50s 和 30s 两个亚基组成) 仅有一条裸露双链 DNA 环状,存在于细胞质中 有的细胞有质粒 RNA 没有内含子,DNA 转录为 RNA 与蛋白质的合 成(翻译)都在细胞质中进行 无细胞骨架 二分裂,无有丝分裂 主要是单细胞生物体,不形成细胞组织 真核细胞 原生生物、植物、动物和真菌 3-100μ m 与核膜、核仁和核质组成的细胞核 有 有线粒体、叶绿体、内质网、溶酶体等细胞器 植物细胞和真菌有细胞壁, 动物细胞无细胞壁 80s(由 60s 和 40s 两个亚基组成) 有两个以上的染色体,DNA 与蛋白质结合 线状,存在细胞核中 有线粒体 DNA 和叶绿体 DNA RNA 有内含子和外显子,DNA 转录为 RNA 在核 中进行,蛋白质的合成(翻译)都在细胞质中 有细胞骨架 有丝分裂和减数分裂 大多数是多细胞生物体并形成细胞组织

(2)植物细胞和动物细胞比较: 相同点:都有细胞质膜、DNA 和 RNA、核糖体等等,各种细胞都可以通过细胞,使生命得以延续。 不同点: ①植物细胞有而动物细胞所没有细胞壁,细胞壁主要由纤维素和果胶组成,对植物细胞起到 支持和保护的作用。 ⑦植物细胞中动物细胞中所没有的质体.其中以绿色植物的叶绿体最为重要,它能通过对太 阳能的吸收和转化,为自身及其他生物提供赖以生存的有机物和氧气。 ③大多数植物细胞中含有一个中央大液泡或几个小液泡,它作为植物细胞贮藏和转运的重要 场所也是动物细胞所没有的。 ④植物细胞中含有动物细胞所没有的乙醛酸循环体、胞间连丝、细胞分裂时的细胞板等 动物细胞中含有植物细胞中所没有的溶酶体、中心体、细胞分裂时的收缩环等。 (3)叶绿体与线粒体比较: 相同点:都是由双层腔包被而成.具有很大的膜面积,内部含有 DNA 可完成一定量的自主复制,都是能量的 3

转化场所,都具有核糖体和许多反应所需的酶蛋白,都具有电子传递体系。都是细胞即整个生物体得以生存 的重要基础。 不同点:除两者所包含的酶系及电子传递系统不同外,还有以下区别。 叶绿素 色素 增大膜面积的方式 意义 大小不同 有叶绿素,叶黄素,胡萝素等 类囊体堆叠而成的基粒 进行光合作用,合成能量 1—10μ m 线粒体 没有 内膜折叠成嵴 进行呼吸作用,分解能量 2 —5 μ m

11.有些植物种子的细胞里有贮存油脂的脂肪颗粒.这些颗粒被一层磷脂膜包被,而不像细胞器那样具有双 分子层膜。试描述这种单分子层膜的形态,解释它比双层膜稳定的原因。 磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的具有双重极性的分子。一端是极性的(亲水性的)“头”部, 一端是非极性(疏水的) “尾” 部。 在双层膜组成的细胞器中, 细胞器内外均为极性溶液, 两层膜的亲水的 “头” 部分别向着细胞质和细胞器内的极性溶液,疏水的“尾”端则背离水相而相对排列,从而形成相对稳定的状 态。而在植物种子细胞里的脂肪颗粒中的油脂为非极性溶液,单层磷脂膜的磷脂分子疏水的“尾”端向着内 侧脂肪分子排列,而磷脂分子亲水的“头”向着外侧排列,暴露于细胞质的极性溶液中,从而形成了比较稳 定的结构。 12.构成膜的蛋白质与磷脂双分子层的相互关系怎样?镶嵌在磷脂分子个的蛋白质有哪些结构特点和功能? 细胞膜主要由脂类和蛋内质组成,此外还含有少量糖类。脂类构成了细胞膜的基本结构——脂质双层, 蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表面,完成膜的主要功能。膜蛋白分布呈不对称性, 有的镶在膜表面,称为外在膜蛋内;有的嵌入或横跨脂双分子层,称内在膜蛋白;蛋白质分子在膜内外两层 分布位置和数量有很大差异,膜内、外侧面伸出的氨基酸残基的种类和数目也有很大差异。另外,糖脂与糖 蛋白上的糖基一般只分布于膜的非细胞质侧,多糖链往往具有分叉,它们对于接受和识别外来受体或信号起 重要作用。 膜蛋白的主要作用有:①为运转蛋白,起物质运输作用,输送无机或有机分子跨膜进入膜的另一侧;② 作为酶,催化发生在膜表面的重要代谢反应;③作为细胞表面受体或天线蛋白,敏感地接收膜表面的化学信 息;④作为细胞表面的标志,被其他细胞所识别;⑤作为细胞表面的附着连接蛋白.与其他细胞相互结合; ⑥作为锚蛋白,起固定细胞骨架的作用。 13.试从生命特征的不同方面说明细胞是生命的基本单位。 从生命的层次上看,细胞是具有完整生命力的最简单的物质集合形式;细胞是生物体进行新陈代谢的功 能体系,作为一个外放系统,细胞不断与环境交换着物质与能量;细胞是生物体生长发育的基础,尽管数目 众多的各种细脑形态和功能各个相同,它们都是由同一个受精卵分裂和分化而来的;细胞还是生物繁殖和遗 传的基础,因为生物的繁殖与遗传离不开细胞分裂;不同组织细胞在信息传递过程中表现出分工合作的相互 关系,各种精细的分工和巧妙的配合使复杂多细胞生物的各种代谢活动有序地进行。 14.举例说明细胞中膜的重要性和各项功能。为什么说生物膜系统是最重要的物质和能量代谢场所? 生物膜的重要性表现在以下几个方面: (1)界膜和区室化:胞膜最重要的作用就是勾划了细胞的边界,并且在细胞质中划分了许多以膜包被的区 室。 (2)信息处理:常用质膜中的受体蛋白从环境中接收化学和电信号。细胞质膜中具有各种不 同的受体,能够识别并结合特异的配体,产生一种新的信号激活或抑制细胞内的某些反应。如细胞通过 质膜受体接收的信号决定对糖原的合成或分解。膜受体接收的某些信号则与细胞分裂有关。 (3)能量转化:细胞膜的另一个重要功能是参与细胞的能量转换。例如叶绿体利用类囊体膜 上的结合蛋白进行光能的捕获和转换.最后将光能转换成化学能贮存在糖类中。同样,膜也能够将化学 能转换成可以直接利用的高能化合物 ATP,这是线粒体的主要功能。 (4)调节运输:膜为两侧的分子交换提供了一个屏障,—方面可以让某些物质“自由通透” .另 一方面又作为某些物质出入细胞的障碍。 (5)功能区室化:细胞膜的另一个重要的功能就是通过形成膜结合细胞器,使细胞内的功能区室化。例如 细胞质中的内质网、高尔基体等膜结合细胞器的基本功能是参与蛋白质的合成、加工和运输;而溶酶体的功 能是起消化作用,与分解相关的酶主要集中在溶酶体。又如线粒体的内膜主要功能是进行氧化磷酸化,与该 功能有关的两种蛋白复合体集中排列在线粒体内膜上。另一个细胞器叶绿体的类囊体是光合作用的光反应场 所.所以其类囊体膜中聚集着与光能捕获、电子传递和光合磷酸化相关的功能蛋白和酶。 (6)参与细胞间的相互作用:在多细胞的生物中,细胞通过质膜进行多种细胞间的相互作用,包括细胞识 别、细胞粘着、细胞连接等。如动物细胞可以通过间隙连接,植物细胞则可以通过胞生物膜的这些基本功能 也是生命活动的基本特征,没有膜的这些功能,细胞不能形成,细胞的生命活动就会停止。 15.有丝分裂和减数分裂的共同点和差别是什么? 共同点是两者都进行一次染色体复制。 不同点是: 有丝分裂 发生在所有正在生长的组织中,从合子阶段开始,继续到个体的整个生活周期,无联会,无交叉和互换; 每个周期产生两个子细胞,产物的遗传成分相同,子细胞的染色体数与 母细胞相同。 减数分裂 只发生在有性繁殖组织中,高等生物限于成熟个体;许多藻类和真菌发生在合子阶段;由联会,可以在 有基因交叉和互换;后期Ⅰ是同源染色体分离的减数分裂;后期Ⅱ是姐妹染色单体分离的均等分裂;产生 4 4

个细胞产物(配子或孢子) ,产物的遗传成分不同,是父本和母本染色体的不同组合,为母细胞的一半。 16.列举出你所知道的细胞器和它们各自的功能。 核糖体(ribosme):由 rRNA 和蛋白质组成的粒状小体细胞器,常散在于细胞质中(游离核糖体)或附着于 内质网上,由大小两个亚基构成,是蛋白质合成的场所,大小亚基结合成完整的核糖体行使翻译功能。 线粒体(mitochondria) :细胞中重要而独特的细胞器,是呼吸作用进行的主要场所;在线粒体中,通过 Krebs 循环和氧化磷酸化作用将营养物质氧化分解,并进一步将分解获得的能量转化为化学能贮存在 ATP 中, 供给生物生命活动之用,因此线粒体被称为生物体的“动力工厂” 。 溶酶体(lysosome):溶酶体是由单层膜包围成的小球体细胞器,内含多种水解酶;具有吞噬外来异物并 将其分解的异溶作用和对细胞内衰老、死亡细胞器进行消化处理的自溶作用。 高尔基体(Golgi apparatus):高尔基体是内质网合成产物和细胞分泌物的加工和包装的场所。最后形 成分泌泡将分泌物排出。新合成的蛋白质在被运送到高尔基体后,由于糠类或其他辅基的加入而使其发生了 变化。随后这些产物在高尔基体盘的边缘被包装于小泡,这些小泡又以出芽的方式脱离高尔基体盘的边缘, 释放入细胞质。高尔基体是由细胞内其他膜系转变而来的。 质体(plastid) :是植物细胞的细胞器,包括白色体和有色体。植物根或茎细胞中的白色体含有淀粉、 油类或蛋白质。植物色彩丰富的花或果实的细胞具有有色体,有色体内含有各种色素。叶绿体是一类最重要 的有色体。 微管(microtubule):是细胞骨架的主要成分之一,其主要化学成分为微管蛋白,许多微管蛋白分子排 列成原丝,13 条原丝围成的中空管即为微管;其主要功能包括保持细胞形状、纤毛和鞭毛的运动、原生质与 染色体运动、胞内运输等。 微丝(microfilament) :指细胞内直径 5-9nm,长短不一、散布、成束或交织成网的蛋白质纤维。是细 胞骨架的主要成分之一,其主链蛋白由肌动蛋白组成。 中心粒(centriole) :为圆筒状小体,通常成对存在,由 9 组三联微管排列而成,与细胞分裂时纺锤体 的形成密切相关,一般由两个相互垂直的中心粒构成中心体。 17.为什么在膜的双分子层中,脂肪酸碳原子间的双键越多,膜的流动性就越大? 膜的流动性是指脂分子的侧向运动,主要是由脂分子中脂肪酸碳链的长短和不饱和程度决定的。碳链越 短,不饱和键越多,膜脂的流动性越大。相同碳链长度的脂肪酸,不饱和键越多熔点越低,因此膜的流动性 越大。 18.物质的跨膜运输分为被动运输和主动运输,其主要差别是什么? 主动运输是指由细胞供给能量,将某种物质分子从膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。自由扩散和 协助扩散都属于被动运输,其特点是物质分子进行顺浓度梯度的移动,所需要的能量自高浓度溶液本身所包 含的位能,不需要另外供给能量。 19.请以酵母细胞为例,简单介绍细胞周期控制的机制。 在酵母菌细胞进入 G1 期到达 G1 期检验点时, 该检验点通过比较细胞质体积与基因组的大小, 决定是否让 新合成的 G1 周期蛋白与 Cdk 结合,激活称为启动点激酶(start kinase)的二聚体引擎分子。即在 G1 期,随 着细胞的生长,细胞的体积增大到一定程度而其 DNA 总量仍保持稳定,G1 周期蛋白便与 Cdk 结合,激活启动 点激酶,使周期性细胞通过 G1 检验点进入 S 期,DNA 的复制便开始启动,G1 周期蛋白接着便解离和自我降解。 但是,如果 G1 检验点检查该周期性细胞不具备进入 S 期的条件,这时这些细胞便进入 G0 期。 完成了 DNA 复制后进入 G2 期的细胞首先开始逐渐积累 M 周期蛋白, 该周期蛋白与 Cdk 结合形成称之为有 丝分裂促进因子(mitosis-protomoting factory,MPF)的二聚体。最初,MPF 在其磷酸化之前并没有活性。 当非常少量的 MPF 被磷酸化以后, 它们具有正向反馈调节作用, 即少量磷酸化的 MPF 反过来可以增强催化 MPF 磷酸化的酶活性,促进细胞内被激活的 MPF 浓度急剧增加,最终导致细胞通过 G2 检验点的检查,进入 M 期, 有丝分裂过程开始启动。 细胞进入 M 期以后, MPF 可进一步催化核小体组蛋白 H1 磷酸化, 再使核纤层蛋白和微管结合蛋白磷酸化, 促使核纤层结构解体,从而促进纺锤体组装及染色单体的分离,保证一系列有丝分裂的正常进行。 M 期的时间长短取决于活性 MPF 浓度变化,因为 MPF 本身会使二聚体上的周期蛋白自我降解。虽然 Cdk 的浓度始终不变,但新合成的 M 周期蛋白降解后,活性 MPF 浓度减少到一定程度,M 期结束,有丝分裂过程 完成,细胞有开始下一次以 G1 期为起点的周期循环。 20 生物代谢的本质是什么? 生物代谢就是发生在生物体内的由酶控制的全部化学反应和能量的转化过程。 21.什么叫活化能?为什么酶具有高的催化效率? 酶是一种生物催化剂。它与普通催化剂一样,是通过降低反应所需的活化能促进细胞代谢的生化反应的, 但是酶比普通催化剂有更高的催化效率,这是由酶分子的特殊结构所决定的。影响酶高催化效率的有关因素 有:邻近定向效应、底物的变形与诱导契合、共价催化、酸碱催化金属离子催化和活性部位微环境。 22.根据酶的特性和催化原理说明蛋白质空间结构对于功能的重要性。 酶的高效性、专一性等特点均与酶的空间结构有关。在一定的构象下,酶才能形成底物结合部位和催化 反应的活性中心,使酶与底物专一性结合,并在反应活性中心降低反应活化能,使反应更易进行。如果失去 空间结构,酶将失去催化活性,因此一定的空间结构是蛋白质执行其生理功能所必需的。 23.为什么说细胞呼吸与汽油的燃烧在本质上是—样的? 细胞呼吸和汽油燃烧都是一种氧化反应,在能量本质上是相同的,只是底物的种类不同。可以用一个通 式来表达这两种反应:有机化合物+O2→CO2+能量 24.简述细胞呼吸各阶段化学反应反其发生的部位。 有氧细胞呼吸的化学过程大致可以分成以下几个阶段: 第一阶段为糖酵解。将一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸。反应发生在线粒体外的细胞质中。 第二阶段为丙酮酸氧化。丙酮酸氧化为乙酰辅酶 A,并释放一分子 C02。反应在线粒体中进行。 第三阶段为三羧酸(Krebs)循环。将乙酰辅酶 A 氧化为 CO2 并产生 NADH、FADH2 和 GTP。反应发生在线粒 5

体的基质中。 第四阶段是电于链传递的氧化磷酸化。将 NADH、FADH 2 的还原型电子传递给氧,并产生 ATP。反应在线 粒体内膜上进行。 25.将叶绿体置于 pH 为 4 的酸性溶液里,直到基质的 pH 也达到 4.然后将叶绿体取出,再置于 pH 为 8 的溶 液里,这时发现叶绿体开始合成 ATP。请解释上述实验现象。 由于叶绿体的基质 pH 值为 4 而外界溶液的 pH 值为 8,造成叫绿体内外的质子浓度差.即跨膜的氢离子梯 度,而这一浓度梯度导致质子顺浓度梯度从叫绿体内经 ATP 合成酶出到外界溶液中,这个过程中所释放的能 量使 ADP 与磷酸结合生成 ATP。 26.请设计一个实验来证明,光合作用中产生的 O2 来源于 H20,而非来源于 CO2。 18 18 18 用 O 同位素示踪实验。(参见教材①用 O 同位素标记水中的 O 元素,检测到光合作用产物 O2 中含有 O ,②用 18 18 O 同位素标记 CO2 中的 O 元素,检测光合作用产物中的 O 2,未发现 O 。则可证明光合作用中的 O2 来源于 H2O。 27.为什么孟德尔和摩尔根等科学家提出了遗传因子的概念,却不可能认识遗传因子是由什么物质组成的? 答:孟德尔和摩尔根使用的实验材料是豌豆和果蝇,它们都是一些非常复杂的多细胞生物,当时人们不知道 遗传物质是由什么组成的,而且其研究技术不可能直接从豌豆和果蝇等复杂的生物中获得线索,因此没有人 能够想到遗传因子是由 DNA 组成的。 28. .举例说明伴性遗传现象和基因的连锁和交换现象,并用经典的遗传学作出解释。 性别是由染色体决定的,人类属于 XY 型,即雌雄染色体异型,性染色体上的基因所控制的性状遗传,必然和 性别有一定的关系,即伴件遗传。比如说,如果基因在 Y 染色体上,则该性状只能遗传给男性;如果在 x 染 色体上且为隐性基因控制的,则一般男性患者比女性患者多。人类最常见的两种伴 X 隐性遗传病是血友病和 色盲。 基因的连锁反应可用果蝇的杂交实验说明.果蝇灰身 G 对黑身 g 是显性,长翅 L 对残翅 l 是显性,两对 性状是处在向一对同源染色体的两对等位基因控制的。如果让灰身长翅果蝇 GL/GL 和黑身残翅果蝇 gl/gl 杂交,第一代都是灰身长翅果蝇 GL/gl。 若让灰身长翅果蝇 GL/gl 和双隐性亲本黑身残翅果蝇 gl/gl 果蝇回交,则出现 4 种类型的果蝇:两种 亲本性灰身长翅 GL/gl 和黑身残翅 gl/gl 两种重组的新类型,灰身残翅 Gl/gl 和黑身长翅 gL/gl。出于 两对等位基因处在一对同源染色体上,G 和 L 在一条染色体上,g,l 在另一条染色体上,染色体到哪里他们 就到那里,但由于第一代雌果蝇 GL/gl 有互换,就是在一部分染色体上的基因之间发生了相互交换,形成了 两种新配子,杂交后就产生了两种新类型,由于这两个基因互换比率不大,所以这的种重组的新类型比两个 亲本类型少得多。即两个或两个以上的基因位于同一个染色体上,在遗传时,染色体上的基因常连在一起不 相分离,即基因的连锁遗传,若出现互换就是不完全连锁。 29.从结构和功能两方面说明 DNA 与 RNA 的差别。 两者组成上的差别:DNA 中合有胸腺嘧啶,RNA 含有尿嘧啶,个别情况下有胸腺嘧啶。DNA 的核糖体 2 位 无羟基,RNA 的核糖上 2 位有羟基。核糖的 2 位羟基对 RNA 来说,不仅是折叠成固有三维结构的关键因素, 也是 RNA 具有催化作用的重要组成部分。核糖 2 位羟基是 DNA 和 RNA 在遗传学上的本质差别。 空间结构上与功能的差别:DNA 分子是双螺旋结构,进行半保留复制,保证遗传信息的稳定遗传。RNA 二级结 构为发夹结构或茎环结构,RNA 单链局部回折形成 2 条反向平行的片段,2 片段中碱基互补的地方就形成右手 双股螺旋,符合 A—DNA 模型,不互补的地方就形成环状结构。 不同种类的 RNA 具有各自不同的功能。mRNA 是从基因上转录下来去指导蛋白质合成的 RNA;tRNA 在蛋白质合 成过程中运输氨基酸:rRNA 是核糖体的组成部分。 30.试解释下述现象:—位生物学家把从人的肝细胞中提取的基因植入一种细菌的染色体中,该基因通过转 录和翻译合成蛋白质。然而这种在细菌体内合成的蛋白质其氨基酸序列上发生了很大的变化,与肝细胞合成 的蛋白质完全不同。 真核生物基因中包含有不编码肽链的内含子,转录为 hnRNA 后需要进一步加工去掉内含子,拼接外显子, 形成 mRNA;而原核生物没有转录后加工的过程,因此转录形成的 mRNA 里面包含有内含子的序列,同时这些 序列也被翻译而合成肽链。 简单说就是肝细胞基因中的内含子也被表达为蛋白质了。 31.在合成蛋白质的过程中,细胞内的什么机制保让一次只增加一个氨基酸到正在合成的肽链上?又是什么机 制保证每个氨基酸都处于正确的位置上? 指导合成蛋白质的信息在 mRNA 上,核糖体每次沿 5’→3’方向移动一个密码子的距离,其上的密码子 具有连续性,无间隔和重叠现象,因此同一段 mRNA 序列所编码的肤链序列是一定的。蛋白质合成中,tRNA 上面有与 mRNA 密码子相对应的反密码子,只有携带了密码子所编码的氨基酸的 tRNA 才能进入的核搪体的 P 位,进而合成肽链。 32.DNA 的两条链的复制步骤有什么不同?为什么不能采取同样的步骤进行复制? DNA 复制合成时,一条链是连续合成,另一条链是不连续合成的。这是因为合成 DNA 的 DNA 聚合酶只有 从 5’→3’方向的合成能力,面作为模板的 DNA 双链是反向对称的,因此以 3’→5’方向的模板合成的是连 续链,而以 5’→3’方向为模板合成时也必须是等到该链具有一定长度的单链状态时.在其 3’端找到一个 起始位点合成一段 DNA 链,因此首先合成的是不连续 DNA 链,然后再连接起来。 33.请叙述基因中的遗传信息经转录和翻译后在蛋白质中表达的过程,叙述时请正确应用 tRNA、氨基酸、起 始密码、肽键、反密码子、转录、翻译、核糖体、RNA 聚合酶、基因、mRNA、终止密码等词汇。 首先以 DNA 为模板,转录合成 mRNA,将信息传递到 mRNA 中。然后蛋白质的合成以 mRNA 为模板,核糖体 小亚基识别 mRNA 上起始密码子并结合上去,同时携带起始氨基酸的氨酰—tRNA 结合到核糖体的 P 位,核糖 体大亚基结合进来。具有与 mRNA 模板上第二个密码子的相对应的反密码子的 tRNA 携带相应的氨基酸进入 A 位,起始氨基酸的氨酰基转移到第二个氨基酸上的氨基上连接形成肽链,核糖体再移动一个密码子的位置, 接受下一个氨酞—tRNA,前面形成的二肽的酰基与该氨基酸的氨基结合形成第二个肽键.依次循环,一直到 核糖体遇到终止密码子时,合成的肽链水解下来,大、小亚基与 mRNA 分离。 6

34.分子遗传新的“中心法则”与旧的“中心法则”主要区别是什么? 新“中心法则”中增加了 RNA 的自我复制和逆转录(以 RNA 为模板指导合成 DNA)。 35.原核与真核基因表达有哪些差异,为什么会有这些差异? 原核生物 1.无内含子 2.转录与翻译均在细胞质中、边转录边翻译 3.多顺反子 4.起始密码子为 AUG,少数 GUG 5.肽链翻译的起始位点是 SD 序列 真核生物 1.有内含子 2.转录在细胞核,翻译在细胞质,二者有时空间隔 3.单顺反子 4.起始密码子为 AUG 5.肽链翻译的起始位点是相关序列

6.mRNA 无 5’帽子,无 Poly A 尾 7.核糖体整体 70 S,亚基 30S 和 50S 8.起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸

6.mRNA 有 5’帽子和 3’poly A 尾 7.核糖体整体 80 S.亚基 40 S 和 60S 8.起始氨基酸是甲硫氨酸

36.除了乳糖操纵子学说解释了原核生物基因表达调控的原理外.您是否知道解释原核生物基因表达调控的 其他学说?如果知道,请作简单介绍。 具有双启动子的半乳糖操纵子,阿拉伯糖操纵子,可阻遏的色氨酸操纵子。 37.请说明基因测序的原理。 人类基因组计划的基因测序主要用了以下四方面相互配合与补充的研究方法和技术: ①基因连锁图分析 基因连锁图又称遗传图,遗传分析以具有遗传多态性的遗传标记为路标,利用人类家族遗传史和染色体 上基因交换频率的实验数据,推断任何两个已知性状的基因之间的距离,根据点测交试验确定各基因的相对 位置和排列顺序,作出包含人类染色体上多个基因、包括酶切位点和其他标记的连锁图。连锁图表现了基因 或 DNA 标志在染色体上的相对位置和遗传距离。 ②基因组物理图测定 基因组物理图是以已知的 DNA 片段作为序列标签位点(sequence-tagged site,STS) ,以碱基对作为测 量单位的基因组图。任何 DNA 序列,只要知道其在基因组中的位置,都能被用作 STS 标签。在物理图测定时, 先将染色体切割成若干个可辨认的限制性内切酶切片段,找出其上独特性的序列作为标签,分析各界标间的 距离,确定个片段在染色体上的实际排列顺序。 ③确定基因组转录图 在基因组上确定与全部 mRNA 相对应的 DNA 的顺序位置即获得基因组转录图,又称 cDNA 图。利用构建的 各种人工载体和基因片段的克隆技术分离到相应的 cDNA 片段,获得表达序列标签(expressed sequence tag, EST)组成的“表达序列图” ,可得到人类“基因图”雏形。 一般实验室所用的传统的测序方法为链终止法(chain termination method) ,该方法第一步是制备单 链模板 DNA,然后加上一小段 DNA 为引物与起始端配对形成双链,接着在引物之后按照模板的碱基顺序起始 新链的合成。新链的合成由 DNA 聚合酶催化,需要加入 4 种脱氧核苷酸(dNTP、dNTP 包括 dATP、dTTP、dCTP、 dGTP)为新链延长的原料(底物) ,同时还特别加入了少量双脱氧核苷酸(ddNTP),由于 DNA 聚合酶不能区分 dNTPs 和 ddNTPs,当后者随机加入到新生的单链上后,由于 ddNTP 核糖 3’碳原子上连接的是氢原子而不是 羟基,因此不能与下一个核苷酸聚合延伸,合成的新链被就此终止。按这种原理,合成的大量互补的 DNA 新 链可在任意一个碱基的位置终止,从而所产生所有仅差一个碱基的单链分子,这些 DNA 分子经聚丙烯酰胺凝 胶电泳后,由 4 个泳道显示 4 种碱基的终止位置,而单链分子的大小又由电泳距离确定,彼此依次相差一个 碱基,由下至上,便可读出新链上的 DNA 序列。 ④随机测序与序列组装 科学家们发明了鸟枪法以及在此基础上改进的克隆重叠法可引导鸟枪法来解决随机测序与序列组装问 题。全基因组测序鸟枪法测序的基本原理是,用超声技术将某基因组 DNA 随机打成 2.0kb 左右的随机并有重 复序列的片段,经琼脂糖凝胶电泳分离收集后,将各片段分别连接到质粒克隆载体中,构建基因文库。对基 因组文库全部克隆片段进行大量随机测序,使随机测定的碱基数达到基因组的 5 倍以上,那么,基因组未测 定的碱基数(即缺口)仅为基因组总碱基数的 0.67%。鸟枪法的顺序组装是直接从已测序的小片段中寻找彼此 重叠的测序克隆,然后依次向两端延伸。这一方法不需要预先做遗传图和物理图就可以完成整个基因组顺序 的组装。 38.人类基因组计划应用了哪些主要的研究方法和技术和技术,取得了哪些主要成果,有什么意义? ①基因连锁图分析;②基因组物理图测定;③确定基因组转录图;④随机测序与序列组装。 2000 年 6 月 26 日人类基因组草图已完成。 人类基因组计划的重要作首先体现在与人类生命息息相关的医学领域,它还将人类感知生命的里程碑提 高到分子水平阶段 ,将给人类的生存能力和生命及生活质量带来显著的提高。 人类基因组计划完成以后,破译大量基因信息将成为医学、医药、等方面技术创新的源泉,其研究成果 产业化带来的商业利润是无法估量的,同时也会给我们的生活带来翻天覆地的变化。 科学家可以根据每个人特定的基因图谱判断这个人的健康状况,预测某种疾病潜在的发病可能性,向病 人提供有效的警告,从而采取有效的措施预防疾病的发生。 人类基因组计划将为基因治疗技术的发展提供基础性的支持,对特异致病基因的研究,会给基因治疗技 术针对性地指明方向,加速这一技术的发展。 人类基因组计划将促进基因工程药物的研发,为新药的研制和筛选提供必要的信息和行之有效的手段, 7

科学家届时可以根据癌症、心脏病等疾病的病因,有针对性的开发药物。 人类基因组计划的完成还为其他重要生物包括农作物基因组研究提供了借鉴,将促使农业生物技术、海 洋生物技术、能源和环境生物技术等领域的发展。 39.为什么生物信息学、功能基因组学利蛋白质组学逐渐成为后基因组时代的前沿领域? 人类基因组计划的目标是获得遗传图、转录图、物理图和全序列图,但仅仅靠一张张绘制着生命蓝图的 DNA 序列图,并不能完全解开生命的奥秘,有些工作还需要蛋白质组学才能完成,如基因在生命周期的哪个时间 被表达出来;基因产物的相应含量是多少;翻译后修饰的程度如何,有些基因的删除或过量表达对生命进程 有何影响;遗留的小基因或出现长度小于 300bP 的可读框将如何处理;多基因现象的表型等。此外,mRNA 水 平的测量并不能完全解释细胞调节,而蛋白质的性质相对于 mRNA 稳定,利于分析研究。 生物信息学基于生物科学和计算机科学的快速发展应用先进的数据管理技术构建数学分析模型和计算机软 件,对各种生物信息进行储存、分析和处理,进而展现出各种生命现象形成模式及演化进程,后基因组时代, 生物信息学基于前基因组时代及基因组时代构建的庞大的生物数据库,将继续进行大规模的基因组分析、蛋 白质组分析,及各种数据的比较和整和,即前面提到的蛋白质组学的产生及对人类基因组草图的进一步分析。 利用结构基因组学获得的生物信息来构建实验模型从而测定基因及基因非编码区的生物学功能即功能基因组 学。 而对人类基因组草图中庞大的碱基数目和核苷酸序列. 我们要做的工作就是研究出他们的功能, 由于 40% 的结构基因是新发现的,他们的生化性质从未研究过,要知道他们的结构和功能就要对数据库中已有的生物 信息进行分析,再将表型和基因型联系起来。 40.请指出发育和分化两个基本概念的差别与联系。 从受精卵形成胚胎,再由胚胎生长发育成个体的过程成为个体发育。从形态上看,个体发育过程经 历生长、分化和形态发生。在个体发育中,细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程称为细胞 的分化,其本质是基因选择性表达的结果,即基因表达调控的结果。 发育的基础在于细胞的分化,细胞分化的本质是细胞中特异蛋白质的合成,也就是基因组中特定基 因的选择性表达。 41.动物的胚胎发育一般包括那些阶段? 动物的胚胎发育一般经过受精卵经过卵裂形成多细胞胚囊、原肠胚、神经胚和器官发生等阶段。 植物与动物在发育过程中的主要差别是什么? (1)动物形态建成只局限于胚胎发育期;进入成年的动物个体,其不再无限制地生长。植物的生长和形态发生 持续于它的整个生命周期.植物茎尖和根尖的顶端分生组织可以不断地进行分裂和分化,使植物体发育成熟 以后还能保持其不断的长高和长大。 (2)动物的发育早期存在原肠化,即胚囊内细脑和组织的运动并重新排列,产生不同的胚层,进而发育成不同 的器官。植物发育不存在原肠化过程,植物细胞被细胞壁包围,不能移动。 (3)动物的减数分裂是在配子体中,植物是在孢子体中。 (4)植物中的生殖细胞只有在生殖生长阶段才出现,动物的生殖系统在胚胎发育过程中就已经形成。 42..请指出决定子与成形素的区别。 细胞质决定子在卵母细胞中已然形成,卵裂后分配到不同的细胞中,影响着细胞分化。 成形素的作用强调的是位置信息对形态建成的影响,即提供细胞是否已经迁至适当位置并应该开始形成不问 的组织和器官的信息。成形素在胚胎的特定部位合成和分泌,然后扩散到周围组织,形成一种浓度递减的梯 度。细胞通过适当的受体“感知”自身部位的成形素的浓度,细胞就可以估测自己离成形素产生源有多远, 并决定分化的方向。 二者形成的时期和作用的部位不同。 43.请绘简图示意 G 蛋白偶联受体和酶偶联受体介导的信号转导系统。 44.作为发育的模式生物,线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、拟南芥各有哪些优点?并分析它们的共同点。 线虫 ①生物个体体小透明,便于跟踪观察细胞的分裂和分化过程;②生命周期短,一般为 3-4 天,胚胎发育 速度快;③可用培养皿进行实验室内的培养和筛选,可冷冻保存和常温下复苏;④有雌雄同体和雄性个体两 类生物型,它们之间的交配增加可基因重组的机会;⑤它是第一个基因组被完整测定的多细胞动物;⑥便于 构建多种突变体。 果蝇 ①个体小,生命周期短,易于大量培养和进行突变的筛选;②胚胎发育速度快,同时易于观察卵裂、早期胚 胎发生、躯体模式形成可各种器官结构的变化;③易于进行基因诱变并获得变化的表型特征,具有各种大量 的突变体;④仅有 4 对染色体,组成简单。基因组测序已于 2000 年基本完成;⑤卵子和幼虫变态期成虫盘等 都是研究细胞分化的绝佳材料;⑥相对于哺乳动物而言,果蝇在基因的分子进化,细胞的生长、代谢、分化、 繁殖和器官发生等方面具有保守性,其研究成果不但对于揭示自身的发育生物学机制具有重要的意义,对于 探讨其他生物的遗传发育规律也具有重要的指导价值。 斑马鱼 ①容易在实验室养殖,繁殖力高,一条雌鱼一次可产数百粒卵,可持续提供大量胚胎材料共分析研究之用; ②卵和胚胎透明,体外受精,体外发育,便于在不受损害的情况下进行连续跟踪观察;③卵子比一般哺乳动 物卵子大 10 倍,外源物质包括外源基因可以通过显微注射引入到胚胎中;④胚胎发育速度快,24h 便可完成 从受精卵到形成主要组织器官的发育过程,幼鱼发育到性成熟其约需要 3-4 个月;⑤成体斑马鱼个体小,便 于大规模的养殖和大规人工诱变和突变体的筛选;⑥胚胎学和遗传学技术成熟先进;⑦基因组全序列测定已 经完成;⑧可用来筛选治疗人类疾病药物的模型,用于化学物品的毒理学研究。 小鼠 ①能够在室内快速繁殖而不受季节的影响;②人类属于哺乳动物,为了深入了解人类的发育机制和促进医学 进步,必须建立来源与哺乳动物的发育生物模型,在医学科研中,长期以来小鼠就是理想的实验动物模型。 8

拟南芥 ①生命周期短一般 6 周便可以完成一个生命周期,适应于不同地区和气候条件下生长;②拟南芥的生命周期 具有一年生植物的特征,它经过了配子发生、双受精、胚胎形成、种子成熟、种子萌发、叶丛植株形成、主 茎生长和成熟开花等阶段;③成熟的拟南芥个体一般高 10-30cm,可以在温室中大批地培养,还可以在培养 皿和三角瓶中进行生长;④拟南芥花小,花的高度只有 2-4mm,总状花序,花萼 4 枚,花瓣 4 枚,雄蕊 6 枚, 2 心皮,自花授粉,也可以人工异化授粉完成杂交试验;⑤人工诱变后也可以在自交的第二代中直接筛选突 变株的纯合子。 共同点:①生命周期,繁殖速度快,体积小,便于进行实验和研究;②都具有典型性,能够代表一类生物。 45.请说明干细胞的类型和特征。 干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。成体干细胞包括造血干细胞、表皮干细胞、神经干细胞等。 干细胞的特征:①终生保持未分化或低分化特征;②干细胞能无限制地分裂;③在机体中的数目、位置相对 恒定;④具有自我更新能力;⑤具有多向分化潜能,能分化成不同类型的组织细胞;⑥分裂的慢周期性,绝 大多数干细胞处于 G。期;⑦通过两种方式分裂,对称分裂和不对称分裂,前者形成两个相同的干细胞,后 者形成一个干细胞和一个祖细胞。 46.请绘简图示意“多莉”羊克降的步骤。 47.为什么发育生物学近年来成为现代生命科学的前沿和热点领域? 发育生物学主要研究生物体从精子和卵子的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老、死亡的规律,是当今 生命科学中的一门前沿学科。发育生物学目前的研究领域已进入到分子水平,从分子和细胞水平阐述一些重 要发育途径的调控机理,发现新的发育相关基因,阐明它们的时空表达谱、表达调控机理以及对细胞行为和 组织器官形成与分化的影响:所以说发育生物学近年来成为现代生命科学的前沿和热点领域。 48.请讨论发育与进化的联系。 两者相互融合,互为因果关系。生物的进化离不开发育,发育的不同来自生物进化。 49.为什么说发育研究是连接分子生物学与个体生物学的桥梁? 分子生物学是从分子水平上对生物体的多种中命现象进行研究;而发育生物学是研究动植物个体发育规 律及其调控机理的学科,即生物体从单细胞的受精卵发育成多功能细胞组成的完整的成体的过程中的基因的 表达、调控的机制,也就是说发育生物学是把分子生物学的理论运用到个体生物学研究当中;反之,对个体 生物的发育过程的研究又充实丁分子生物学的内容。因此说发育是连接分子生物学和个体生物学的桥梁。 50. 你认为从原始的生命体 (团聚体、 微球休、 脂球体)到真正意义上的原始细胞, 还需要哪些最基本的结构, 代谢和遗传特征? 从结构方面,需要具有选择性通透功能的将细胞的内容物与其外界环境分开的界膜;从代谢方面,需要 能够提供生命活动所必需的可用能量的代谢系统;从遗传角度,需要携带遗传信息的 DNA 分子,以及相关的 转录与翻译系统,即把 DNA 信息转录为 RNA,再进一步翻译成蛋白质的系统。 51.工业革命以前,英国的工业区有一种椒花蛾,体色以淡灰色为主。工业革命以后,工业区人口大量增长, 树木和房屋都被煤烟熏成了灰黑色。在这些工业区里发现的椒花蛾大部分已经变成暗黑色。试用自然选择理 论来解释这一现象。 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 汰而死亡,即优胜劣汰。工业革命之前,树木和房屋以淡灰色为主,因此以淡灰色为主的椒花蛾类能够很好 的以之为保护色来躲避敌害,因此工业革命之前它们以淡灰色为主。而出于工业革命以后树木和房屋都被煤 烟熏成了灰黑色,椒花蛾类当中的淡灰包类由于在此背景之下显得格外显眼,容易被食虫鸟类等天敌捕获, 而暗黑色的椒花蛾由于具有保护色而易于存活,并将暗黑色这一性状的基因遗传给后代,并使其后代在椒花 娥中的比例提高。经多代选择,椒花蛾的体色由淡灰色变为暗黑色。 52.早期的灵长类动物身体出现了哪些适应于环境、有利于进化的特征? 灵长类的特征主要与树栖和杂食的生活习性有关。树栖生活使四肢灵活,关节有比较大的旋转能力,锁 骨和胸骨联系加强,以适应在树枝上悬吊,大拇指与其它指分开,有抓握能力,爪为指甲所取代;树栖要视 觉发达,机敏,所以灵长类两眼前视以获得立体效果,伴随而来脑亦增大。这些生活习性教与之伴随的脑、 眼、手的发展是灵长类获得成功的重要因素。 53.一位农民发现他种的橘树受到一种蛾子的侵害,于是喷洒了杀虫剂,结果杀死了 99%的蛾子。5 个星期 以后,蛾子又多了起来,于是他再次喷洒杀虫列,结果只有一半蛾子死亡。解释为什么杀虫剂的效力会降低。 开始的时候,蛾子当中大多数都没有抗药性.只有少数的蛾子具有抗药性,因此,杀虫剂可以把 99%的 蛾子杀死。由于杀死的是没有抗药性的种类,留下来的大多数是具有一定抗药性的,这样的种类留下来繁殖 了下一代,使后代中更多的蛾子具有抗药性,所以杀虫剂的效力减弱。也就是说,具有抗药性基因的蛾子通 过瓶颈效应把抗药性基因保留了下来。 54.请叙述达尔文进化论的主要内容。 达尔文进化论包含了两方面的基本含义: (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。 55.请举例证实达尔文进化论的合理性,也可以提出关于进化论的—些新的观点。 以人类自身的进化为例,在人出现之后的长期进化过程中,人类也发生了不小的变化。由于会用衣物来 避寒用房子来避雨,所以身体多毛与眉骨突出的特征慢慢地失去;而在激烈的生存与择偶斗争当中,身强力 壮旧又高大的个体向样得到自然的选择,而且寿命较长的个体由于能够学得更多的知识,在竞争当中获得更 大的优势而得到自然的选择。 而古生物化石是支持达尔文生物进化理论最有力的证据,一些古生物化石与现代共些物种相似,但结构上有 又很大不同,证明了生物是进化的而不是永远不变的,另一些生物化石同时具有两个或多个类别生物的特 征.证明了各物种有着共同的祖先,如始祖鸟化石。根据化石记录,越老的地层中生物形态越简单,越新的 9

地层中生物形态越复杂,表明生物是进化的,复杂的生物是从简单生物进化来的。 56.物种是如何形成的? 经过地理隔离和生殖隔离形成新种的方式是生物进化过程中形成新物种的主要方式。此外还有没有经过 地理隔离也产生新种的同地物种形成。例如环境的突变或生物个体基因的突变就有可能逐渐产生出新物种。 57.请解释种群、基因频率、基因型频率、基因库等基本概念。 种群:是指生活在同一地点,在一定时间,通过一定的关系联系在—起的同一物种的群体。 基因频率:某种基因在该种群中所有个体中占的比率称为基因频率。 基因型频率:群体遗传学将某种基因型的个体在群体中所占的比率定义为基因型频率。全部基因型频率 的总和等于 1。 基因库:是一种生物群体全部遗传基因的集合,它决定了下—代的遗传性状。 58.请分别说明促进生物微观进化的主要原因。 促进基因频率改变及微观进化最主要的原因可包括突变、迁移、随机的遗传漂变等。参见教材第三节: “三、促进基因频率改变及微观进化的原因” 。 60.请闭上眼睛后在头脑中想象生命进化的历程.并说出其中的重大事件和时间点。另请说明光合作用的出 现在生物进化中的意义。 光合作用之前,地球上的生物只能够利用地球上当时已有的有机物质,而这些物质是有限的。光合作用 的出现使得生物界摆脱了对现有的有机物质的依赖,而且能够产生出氧气,为有氧呼吸的出现提供了先决条 件,同时改变了地球的大气组成,臭氧层的形成可以屏蔽大部分紫外线,保护生命不被破坏继续发展。这些 都大大改变了生物界乃至整个世界的面貌。因而光合作用的出现在生物的进化中具其重要的、不可取代的作 用。 61.单子叶植物和双子叶植物在形态结构上的区别主要有哪些? 单子叶植物 根 茎 须根系 一般维管束散布,无形成层,只有初 生结构,茎长成后不再加粗 叶 花基数 胚内子 叶数 花粉粒 三个萌发孔 单个萌发沟(孔) 62.在初生构造上,根、茎、叶中的维管组织各有哪些特征? 维管组织是 3 大组织之一,起着输导水分、养分以及支撑的作用,贯穿植物的根茎叶。根部的维管组织 位于根的中部,初生木质部与初生韧皮部相间排列,被一层中柱鞘细胞包围,不与其本组织接触;茎部的维 管组织靠近茎的表面分布,初生木质部与初生韧皮部内外排列,通常成束分布,初为维管束,每一个维管束 都被基本织织包围;叶的维管组织就是通常所说的叶脉,主脉的维管束发达,分支末端叶脉很细,初生木质 部与初生韧皮部外围被薄壁细胞所构成的维管束鞘细胞包围。 63.请举例说明被子植物陆生适应性进化的现象。 被子植物最早起源于水中的藻类,随进化变成了典型的陆生植物,具备了各种适应陆生生活的构造与功 能: ①分化出根和茎,根生长在土壤中,而茎生长在空气中,适应于陆地的营养吸收和光合作用; ②通常植物叶片生气孔下表皮较上表皮多,上表皮气孔少,有利于植物在强光照时减少水分的蒸腾;茎 和叶片表皮覆盖一层蜡质,有利于保持水分; ③有机化合物从“源”到“库”的输送,是由于水向浓度高的“源”运动产生的压力推动有机同化物向 “库”方向运动的结果,这与植物在陆生环境中的水分运输是协调一致的; ④分化出专门的繁殖器官花、果实和种子,使种子在果实的保护之下更好地传播;种子发芽前通常要经 过休眠,可使它适应陆地环境,增加存活概率;从生长来看,植物从种子的萌发、营养生长到开花、结实, 其最适温度先逐渐上升,再略有下降,正好与种子在春季萌发后春、夏、秋季的温度变化趋势相吻合。 ⑤保持了有性生殖的配子体世代与无性生殖的孢子体世代交替出现的生活史,保证新个体获得双重遗传 信息,从而具有与环境相适应的最大活力; 这一切都体现了被子植物在漫长的演化中是如何去适应陆生环境的。 64.以植物的营养与体内运输为例, 举例说明植物各部分器官在功能上相互依赖与配合, 结构的特点体现了为 功能服务,结构与功能的密切联系体现在植物个体发育每一个阶段。 植物进行光合作用的重要器官是叶。叶制造的有机物,除少数供自身利用外,大多数都被运输到根、茎、 花、果、种子等器官中去,这种有机物的运输,是通过贯穿于植物体各器官的韧皮部的筛管进行的;而筛管之 所以可运输有机物,就在于筛管两端所具有的渗透压不同。渗透压高的一端,从其周围的细胞中吸水,从而 又使该端的膨压加大,在一定膨压的作用下,筛管内所含的有机物便从膨压高的一端运送到较低的另一端。 因此,植物在生长过程中,如果韧皮部受到破坏,即筛管受到破坏(如环割、剥皮),也就破坏了运输途径,进 而影响到植物的生长,共至导致死亡。在根系中合成的氨基酸、酰氨等含氮有机物也是经筛管运输到地上各 器官中。 在植物体中,有机物的运输方向有一定的规律。通常与植物的生长有关。幼嫩的、生长旺盛的、陈新代 谢较强的器官及组织常常是有机物运输的主要方向。因此.随着植物的生长、发育,在不同的生育期,有其 10 平行或弧状叶脉,缺少叶柄 三或三的倍数 一片 网状叶脉 四或五及其倍数 两片 双子叶植物 直根系 茎内维管束环状排列,有形成层次生组织发达。

不同的生长中心,从而也促使体内有机物运输方向的不断改变。例如:小麦在分蘖期,其上层成长叶片中的 光合产物主要转移到主茎上的幼叶及幼小的分蘖,而下层叶则为根系的发育提供养料;而到了拔节期,光合 产物主要运输到生长旺盛的叶及正在伸长的节间,其次是小分蘖。此外,许多植物都具有贮藏有机物质的能 力,大凡这类植物通常都具有发达的块根、块茎等贮藏器官,如马铃薯(块茎)、甘薯(块根)等。 有机物在植物体内的制造、运输及贮藏过程,是与植物体内所进行的光合作用、输导作用、吸收作用及 生长发育等各项生理功能密切相关的。 65.如何区别植物的复叶与小枝? 叶与茎之间的夹角叫叶腋,叶腋处有腋芽,植物茎的分枝起源于叶腋处的芽原基。若叶柄与毛之间有腋芽 存在,则说明是小枝,复叶产生于茎的顶端分生组织两侧的叶原基,其叶柄与茎之间是没有腋芽的;如已没 有腋芽,则可在茎上找到叶痕的是小枝,找不到的是复叶。 66.从分子水平上解释为什么植物根部遭受水淹后很容易导致植物的死亡。 正常情况下空气可以自由进入土壤间空隙, 根的呼吸作用放出二氧化碳和水, 形成碳酸, 碳酸离解为 HCO3 + 和 H ,这两种离子可以和土壤溶液及土壤颗粒表面的正负离子交换;植物体中矿质元素浓度大大高于土壤溶 液中的,将土壤中的矿质元素吸收需要跨膜消耗 ATP 的主动运输,ATP 来源于呼吸作用。当植物根部遭受水 淹时,空气无法正常进入土壤,根“呼吸”不到空气,离子交换和主动运输受阻,植物最终会因不能吸收和 转运营养元素而死亡。 67.为什么 C4 植物具有比 C3 植物更高的对炎热干旱环境的适应性,并保持着较高的光合作用效率? C4 植物中 CO2 固定的最初产物不是 Calvin 循环中的 3—磷酸甘油酸,而是四碳化合物草酰乙酸。此反应 是发生在叶脉,即维管束外围的 C4 植物特有的叶肉细胞中,由磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶作用产生。与核 酮糖二磷酸羧化酶相比,PEP 羧化酶具有更好的 CO2 亲和力,能够更加有效地固定 CO2;接下来,在维管束鞘 细胞中发生 Calvin 循环,生成葡萄糖等光合产物,而脱羧反应产生的丙酮酸又返回外圈叶肉细胞种类,重复 进行高效的 CO2 固定。在炎热干旱环境中,叶片关闭气孔以减少水分的丧失,导致叶片中 CO2 浓度大大下降, 因此在这样的环境中 C4 植物上述特点使其保持较高的光合作用率,具有很好的生存优越性。 68.为什么说花是一个特化的枝条?请描述花的构造。 茎顶端的分生组织在植物进入生殖生长阶段,进行从营养型向生殖型的不可逆转变,形成花原基和花序 原基,由此形成花的各个部分。从它的形成来源来看,花是节间缩短、不分枝的、适应生殖的变态枝。花梗 是枝条的一部分,花被、雄蕊和雌蕊皆为生于花托上的变态叶。因此说花是一个特化的枝条。 69.请以一种植物为代表,简述其生活史和世代交替现象。 以被子植物为例(被子植物中各种植物基本符合这个过程),其生活史只有两个基本阶段:由大孢子(单核 胚囊)和小孢子(单核花粉粒)分别发育为成熟胚囊(含卵细胞)和成熟花粉粒或花粉管(含精子), 这一过程较为 短暂,细胞内染色体的数目是单倍体,此阶段为配子体世代。此后进行双受精成为二倍体的受精卵,再由种 子萌发为完整植株,直到产生胚囊母细胞和花粉母细胞减数分裂为止,之后产生的孢子行无性生殖,具有二 倍体的染色体,此阶段称为孢子体世代,在生活史中所占时间较长,常见的许多被子植物都是典型的孢子体。 这便是被子植物的生活史,在生活史中配子体世代和孢子体世代有规律地交替出现的现象叫世代交替。在这 个过程中,减数分裂和双受精是两种世代交替的转折点。 70.请描述植物开花的光周期现象。 每天昼夜长短比例不同,对植物的开花结实具有明显的影响,达叫做光周期现象。长度的反应类型可把 植物分为长日照植物、短日照植物、中日照植物和日中性植物。 长日照植物是指在日照时间超过一定数值才能开花的植物,而且光照时间越长,开花越早。否则便只进行营 养生长,不能形成花芽。较常见的长日照相物有牛蒡、紫菀、凤仙花和除虫菊等,作物中有冬小麦、大麦、 油菜、菠菜、甜菜、甘蓝和萝卜等。人为延长光照时间可促使这些植物提前开花。 短日照植物是日照时间短于一定数值才能开花,否则就只进行营养生长而不开花的植物,这类植物通常 是早春或深秋开花。常见种类有牵牛、苍耳和菊类,作物中则有水稻、玉米、大豆、烟草、棉等。 中性植物即没有临界日长,在长日和短日照条件下都可以开花的植物。如黄瓜、番茄、四季豆和蒲公英 等,这类植物称为日中性植物。 植物开花除了受临界日长的控制外,还同时受到诱导周期数的影响。诱导周期数就是光周期敏感植物开花诱 导才所需的光周期数(天数)。诱导周期数是开花要求的最少周期数,增加诱导周期数更有利于开花。 了解植物的光周期现象对植物的引种驯化工作非常重要,引种前必须特别注意植物开花对光周期的需要。在 园艺工作中也常利用光周期现象人为控制开花时间,以便满足观赏需要。 71.什么是植物激素?请叙述植物激素的种类、功能和发生部化。另外,您知道植物激素是如何被发现的吗? 是指植物体内合成的,一些对生长发育有显著调节作用的微量有机物。植物激素对植物体的生长、细胞 分化、器官发生成熟和脱落等多方面都可具有调节作用,因此,植物激素对于植物的生长发育是必不对少的。 植物激素 生长素 主合成部位 生长旺盛的细胞和分生 组织 赤霉素 生长中的种子和果实、 幼叶、根和茎尖 分布 生长旺盛的组织,特别是 芽顶端的分生组织 较多存在于植株生长旺盛 的部位,如茎端、嫩叶、 根尖、果实和种子 生理作用 促进细胞的伸长、 促进果实的发育和扦 插的枝条生根 调节细胞的伸长、 促进蛋白质和 RNA 的 合成,从而促进茎的伸长、抽芽、叶片 扩大、种子发芽、果实生长,抑制成熟 和衰老等 细胞分裂素 根、生长中的种子和果 实 主要分布在进行细胞分裂 的部位,如茎尖、根尖、 11 促进细胞分裂,诱导芽的分化,促进侧 芽生长,抑制不定根和侧根形成,延缓

未成熟的种子、萌发的种 子,生长着的果实 乙烯 成熟中的果实、衰老中 的组织、茎节 脱落酸 根冠、老叶、茎 各器官、组织中都有,将 要脱落或休眠的器官和组 织中较多,逆境条件下会 增多 各器官都存在

叶片的衰老等

促进细胞扩大,促进果实成熟,促进器 官脱落等 抑制核酸和蛋白质的合成, 表现为促进 叶、花、果的脱落,促进果实成熟,抑 制种子发芽、抑制植株生长等

72.苔藓植、蕨类物、裸子植物和被子植物 4 大类各自进化的形态特征怎样?这些特征在适应陆地生活方面有 哪些差别? 苔藓植物营养体在形态上并没有完全真正的根、茎叶构造分化,有性生殖时,精子有鞭毛,受精过程依 赖于水,这些特征反映了苔藓植物对陆地生活的适应性还有一定局限。苔藓植物生殖器官的发育和分化体现 了其比水生藻类生物更适应陆地生活的特征。 蕨类植物有根、茎、叶的分化,在蕨类植物孢子体内,出现了真正的维管组织,蕨类植物的生活史也有明显 的世代交替现象,但与苔鲜植物相比,孢子体比苔藓发达的多。蕨类植物更加适应于陆地生活。 裸子植物孢子体发达,大多数为高大的乔木,其强壮的茎中有高度分化的维管组织,茎干也有加粗的次生生 长。裸子植物有性生殖时受精作用在胚珠中进行,受精卵发育形成为裸露的种子,适应于陆地生活,介于蕨 类植物和被子植物之间的一类高等植物。 被子植物的孢子体高度发展和分化,具有典型的根、茎、叶、花、果实和种子等器官,生殖器官特化成为花 的构造,共中雌蕊出子房、花柱和柱头 3 部分构成,胚珠包被在子房内,传粉受精后胚珠发育成果实。被子 植物约有 25 万种,占了植物界的半数,是适应于陆地生活的最完善的植物类群。 73. 由于要克服重力作用,与鱼类等水生动物相比,陆生动物在运动时必须要消耗更多的能量。换句话说, 同样质量的陆生动物和水生动物都移动 1m,陆生动物需要的能量更多。那么陆生动物的循环系统是如何通过 进化来克服这个不利因素的? (1)心脏的动力加大,泵血量大大增加。 (2)心脏分化出了两心房两心室,动脉血和静脉血分开,输氧效率大大提高。 (3)血液循环分成了肺循环和体循环,血流速度增加。 74. 静脉血的血压接近零,那么它是靠什么动力回到心脏的呢? 通常哺乳动物的静脉都被骨骼肌所包围,这些肌肉随身体的运动可以不断地挤压静脉,同时大静脉中还 有许多控制血液单向流回心脏的瓣膜,两者的共同作用,导致静脉血向心脏回流。 75. 请简要叙述消化、呼吸、排泄与循环系统是如何相互协调配合,共同完成了动物与环境之间的化学交换 的。 消化系统通过对食物的消化和吸收,将机体可利用的营养物质传入循环系统,为机体的生命活动提供能 量;呼吸系统为营养物质的利用提供所需的氧气,并将组织细胞产生的二氧化碳排出体外;循环系统通过运 输实现营养物质、排泄废物和气体分子在全身各处的交流;同时排泄系统将机体的废物和有害物质排出体外; 这 4 个系统相互依存,协调合作完成了动物与环境之间的化学交换。 76.在人的呼吸系统中,血红蛋白与氧的亲和力受那些因素的影响? 受 O2 分压、CO2 分压和 pH 等因素的影响。O2 分压越高、CO2 分压越低和 pH 值升高可以使血红蛋白与氧的 亲和力增加。 ‘ 77.请举例说明,结构适应于功能是动物中的普遍现象。 例 1:鱼类大多数呈细长纺锤形,以便于快速游动时减少水的阻力,体表具有保护性鳞片,以腮呼吸、 以鳍划水运动等,这些都是鱼类适应于水生环境的形态结构特征。这些形态结构特征保证了鱼类具有在水中 生活所需的各种基本功能。 例 2:鸟类体被羽毛,前肢特化为翼,冀羽中有空的角蛋白羽干,并以其最小的重量使羽毛有了特殊的形状 和强度,以支持飞翔。另外,与飞行有关的肌肉着生于胸和翼部的基部,使身体大部分的重量远离翅膀,从 的有利于鸟类在空中保持平衡。 例 3:同为哺乳动物上肢的演化,蝙蝠的上肢有连接指尖的皮蹼,可用于滑翔;鲸鱼演化为划水的鳍;人却 有了十指,可以完成各种精细活动。 例 4:袋鼠的尾巴便于其运动时保持平衡,和后肢一起三点着地、可以形成一个稳定的座椅结构,适应于它 们日常的蹲踞姿态;长尾猴的尾巴则利于它们在林间翻飞。 78.动物的外部环境是不断变化的,动物依靠付么样的生理机能对外界刺激做出适应性反应? 动物体内行两套对内外变化作出反应的系统即内分泌系统和神经系统, 通过感受器对信息的接受和整合, 反馈给这两套系统,再作出相应的应答。 79.为什么微量的激素能够特异性或选择性地引起机体巨大的反应?请从细胞和分子水平上对此做出解释。 脂溶性激素分子可穿过细胞膜进入细胞质中,与细胞质或细胞核内的受体蛋白结合。而细胞核内的受体 蛋白具有高度的专—性,仅仅特异性地选择识别一种特定的激素。水溶性激素是只与细胞表面的糖蛋自结合, 这种糖蛋白也具有特异性,因此激素引起的反应是具有选择性的。 作为第一信使的激素在血液中含量极低,但通过细胞的信号传导途径,微弱的化学信号可以被逐级放大。例 如个别肾上腺素分子与肝细胞质膜上的受体结合后,立刻大大增加了细胞中 cAMP 的浓度,这就实现了放大效 应。cAMP 可以同时作用于两种蛋白激酶,一方面促进糖原分解,另一方面又抑制葡萄糖合成为糖元,这又是 一个放大的效应,在这些效应的作用下,肝细胞和血液中葡萄糖水平得以提高。 80.神经系统如何保证神经冲动只能朝一个方内传导? 12

在动物体内,接受刺激的部位往往是神经末梢,因此神经冲动只能由神经末梢向另一端单向传导,神经 纤维的突触处只能让神经冲动单向通过;另外,膜上刚刚发生动作电位的部位不能立即再发生新的动作电位。 因此保证了神经冲动只能朝一个方向传导。 81.请简述肌肉的收缩机制。 肌肉由许多平行的肌纤维组成,每个肌纤维都是一个多核细胞,每个肌纤维都含有上千条肌原纤维,肌 原纤维呈现阴暗相间的带,明带中间有一条致密的横线,称为 z 线,两条 z 线之问是一个肌节,每个肌节中, 由两头一尾“Y”形的肌球蛋白和更细的肌动蛋白丝组成。肌肉收缩时,较粗的肌球蛋白丝伸出两个头黏附并 带动肌动蛋丝向 z 线移动,使明带缩短,造成肌节中央肌动蛋白丝重叠,整个肌节缩短,从而实现整个肌细 2+ 胞和肌肉的收缩。肌肉收缩需要消耗 ATP,同时还需要 Ca 的参与。 82.简单介绍交感神经和副交感神经的特点。 交感神经和副交感神经往往执行相反的作用,相互拮抗,维持各器官的正常工作,主要支配平滑肌、心 肌和腺体,这两种植物性神经一般通过植物性神经节交换神经元,达到所支配的器官,并且不受意志支配。 83.为什么在头脑受到重击的时候,我们会有眼冒金星的感觉? 对于作用与视网膜的刺激,无论是光还是重击,大脑都感受到光信号。 84.请简述动物精子和卵细胞形成、受精和受精卵分化的过程。 精原细胞(spermatogonia)连续进行有丝分裂形成多个精原细胞,其中的一部分分化成为初级精母细胞 (primary spermatocyte),并进入减数分裂前期。然后初级精母细胞向曲精小管中心推移,经过染色体联 会和交换,分裂成为2个次级精母细胞(secondary spermatocyte)。2个次级精母细胞再经过一次减数分裂, 形成了4个单倍体的精细胞(spermatid),每一个精细胞分化发育成一个精子。 在女性婴儿阶段,两个卵巢中就有约40 万个初级卵母细胞,它们停留在第一次减数分裂前期I 阶段,女 性进入性成熟期,初级卵母细胞进行第一次减数分裂形成一个较大的次级卵母细胞和一个较小的极体。从卵 巢中排出的次级卵母细胞进入输卵管,在输卵管中进行第二次减数分裂,形成一个较大的卵细胞和另一个不 能受精的极体。 受精时,精子头部的顶体泡释放水解酶使卵子最外层局部胶质膜溶解。当精子到达卵黄膜时,其表面特 定的蛋白质分子与卵黄膜上特有的受体蛋白结合,这种识别性的结合确保了只有同种动物的精子和卵子才能 结合。精子穿过透明带后,精子的质膜与卵子原生质膜融合,精子的细胞核进入到卵中,并且很快与由次级 卵母细胞核一分为二产生的卵核融合,最终产生一个二倍体的合子。一旦一个精子的质膜与卵子的部分质膜 融合,整个卵子的原生质膜便立即发生变化,卵黄膜变硬,使得其他精子不能进入卵子,从而保证了卵子只 能接受一组染色体成为2n受精卵。 在受精后大约24 h受精卵开始进行同步分裂,一个受精卵通过细胞核分裂和细胞质分裂形成二分裂球, 二分裂球再分为四分裂球,四分裂球再分为八分裂球,等等。分裂的结果首先形成一个多细胞的桑椹胚。早 期的卵裂细胞间期很短,几乎没有细胞的生长。在受精后的第六天左右,卵裂就已经形成了一个100多个细胞 的球体并到达子宫。桑椹胚继续发育,结果使细胞以单层排列在球体的表面,动物极有一内细胞团,球中央 腔内充满了液体,形成了囊胚。植入子宫壁的囊胚通过表面一层滋养细胞层为胚胎提供来自母体的营养和O2, 滋养细胞层发育成为绒毛膜,最终成为胎盘的一部分。囊胚内的一团细胞进一步发育成为胚胎。胚胎的发育 是从囊胚继续分裂并分化成为内、中、外三个胚层开始的,此时原肠胚形成了。虽然原肠胚的内胚层、中胚 层和外胚层的所有的细胞仍然很相似,但在以后的继续分化中,却衍生成为具有不同细胞结构和功能的组织、 器官和系统。具体来说,外胚层主要分化形成胎儿皮肤的表皮层、神经系统和口腔与鼻腔的上皮组织等;内 胚层将分化形成胎儿的各内部器官的上皮和内皮;胎儿的其他组织器官主要由中胚层分化而形成。 85.人体有哪些器官系统,各自的组成和功能是什么? 人的器官系统包括骨骼系统、皮肤系统、消化系统、呼吸系统、循环系统、淋巴系统和免疫系统、排泄 系统、内分泌系统、神经系统、肌肉系统、生殖系统等。 消化系统内消化道和消化腺两部分组成。消化道的主要部分是口、舌、咽、食道、胃、小肠、大肠、直 肠和肛门。消化腺包括唾液腺、胰腺和肝脏。胃和小肠是食物消化和吸收的主要场所。由消化腺分泌的消化 液在胃和肠道里面将食物中的大分子物质分解为细胞可吸收的小分子物质。由胃肠吸收的物质除脂质外全部 经门静脉输入肝内,在肝细胞内进行合成、分解、转化、贮存。肝脏执行与糖类和脂肪等有关的新陈代谢反 应;清除体内代谢过程中产牛的有毒物质如氨、胆红素等,还可通过氧化、结合等方式结合外来毒物。大肠 吸收剩下的水并且将无法消化的物质转化成粪便,再经过肛门排出体外。 呼吸系统出呼吸道和肺二部分组成。呼吸系统的机能主要是与外界的进行气体交换,吸进新鲜氧气,为 血液提供 O2,同时排出细胞新陈代谢的终产物 CO2。O2 扩散进人血液的同时,CO2 通过肺泡扩散进入肺。最终 排出到体外。 循环系统是封闭的管道系统,它包括心血管系统(血液循环)和淋巴管系统(淋巴循环)两部分。淋巴循环 是血液循环的辅助部分。主要机能是:①把机体从外界摄取的氧气和营养物质送到全身各部,供给组织进行 新陈代谢之用,同时把全身各部组织的代谢产物,如 CO2、尿素等,分别运送到肺、肾和皮肤等处排出体外, 从而维持人体的新陈代谢和内环境的稳定;②它还将为数众多的与生命活动调节有关物质(如激素)运送别相 应的器官,以调制各器官的活动;③淋巴系是组织液回收的第二条渠道,既是静脉系的辅助系统。淋巴系统 产生的淋巴细胞和抗体参与身体的免疫反应。 排泄系统由肾、输尿管、膀胱和尿道等排泄器官组成。肾的基本生理功能是形成尿液,将需要清除的水 溶性物顺从血液中过滤出去。尿液暂时储存在膀胱中,通过尿道排出体外。肾脏还有调节机体水和渗透压平 衡、电解质和酸碱平衡、调节血压、促进红细胞生成等作用。 内分泌系统包括独立的内分泌器官(内分泌腺)和位于某些器官内的内分泌细胞(散在或形成某种结构)。 内分泌细胞的分泌物称激素。内分泌细胞分泌的激素通过血液循环,作用于特定的细胞,即靶细胞。靶细胞 具有与该激素特异性结合的受体。激素与靶细胞表面受体分子结合后,通过信号传导,启动了细胞核内相关 基因的表达。激素直接作用于邻近细胞的称旁分泌。激素通过影响特定细胞的活动,调节诸如消化、新陈代 谢、生长、繁殖、心率和水分平衡等生理反应。 13

神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统两部分。中枢神经系统是信息集成处理器,包括脑和脊髓。 周围神经是指脑和脊髓以外的所有神经结构,也可分为躯体神经和植物性神经两部分。 神经元是神经系统最基本的结构和功能单位,是专门传递信号的特化细胞,由细胞体和从细胞体延伸的 突起所组成。神经冲动的传导过程是在神经纤维上顺序发生的电化学变化过程。神经系统与内分泌系统共同 协调人体的活动。 运动系统是内骨、骨连接和骨骼肌三部分组成的。骨骼的主要作用是支持身体、运动、保护作用、储存 矿物质和制造血球等作用,人体共有 2D6 块骨头。头颅容纳并保护大脑,胸廓保护肺和心脏,人体的中轴骨 骼包含 29 块颅骨和 51 块躯干骨,附肢骨包含 64 块上肢骨和 62 块下肢骨。在肌肉的牵引下关节做屈伸、内 收、外展和旋转等运动。人全身的骨骼肌包括头颈肌、躯干肌和四肢肌等几大类,共有 600 余块。每块骨骼 肌都是由数量很多的肌纤维组成的,肌肉中分布有血管和神经。肌肉系统由身体中所有的骨路肌构成,骨路 肌与坚硬的骨骼或者软骨结构相连,可以带动身体的某些部分进行运动。肌肉系统使我们得以随意运动,改 变我们的面部表情。 生殖系统分为男性生殖系统和女性生殖系统。男性生殖系统主要由睾丸、附睾、精囊腺、前列腺、尿道 球腺、输精管、射精管和阴茎等几部分组成。睾丸是产生精子和分泌男性激素的生殖腺,睾丸产生的精子先 贮藏在附睾中,当射精时经输精管、射精管和尿道排出体外。精囊腺、前列腺和尿道球腺的分泌物与精子共 同组成精液,并对精子具有营养和促进其活动的作用。女性生殖系统主要由卵巢、输卵管、子宫和阴道等共 同组成。卵巢内成熟的卵子进入输卵管,在输卵管内受精后移动到子宫内发育成长。胎儿体内发育完成后从 母体内娩出。 86.为什么要学习生态学?请举例说明环境对于生命的重要性。 首先,应从生态学的定义来看,因为生态学是研究生物(包括人)与环境之间的相互关系,研究自然生态系统 和人类生态系统和功能的一门科学,无论是作为研究者还是被研究对象,人类在生态学研究中是占主要地位 的,换句话说,研究生态学就是为更好地研究人类自己打基础。 其次,从生态学的研究课题相对象来看,农、林、渔、牧、野生动物管理,甚至人类面临的许多问题都是生 态学所关心的,正是有了保生态学这样的综合性学科,才产生了许许多多更细的学科,使得人类能够生活得 更舒适。可见,学习生态学的基本知识,了解生态学的基本常识是有相当大的实用意义的。 第三,纵观近二十年人类社会的发展过程,由于人口猛增、环境污染日益加剧和资源日益短缺这三大社会问 题愈加严重,生态学的重要性也更加凸现出来。因为只有通过对生态学的研究以及与其他学科的综合研究, 才能找到解决以上严峻问题的答案,这也表明生态学研究所具有的应用潜力和价值。 最后,学习生态学就是要强化全人类的生态意识。随着社会环境的改变,人们的环保意识在逐渐加强,而环 保的根据和可持续发展理论的提出,恰恰是来自于生态学的研究。 87.为什么说生态系统越复杂,其稳定性就越好? 原因有两方面: (1)从物理结构来考虑。随着生态系统的复杂化,一个必然的结果就是其物理结构的复杂化,如垂直结构的出 现。而从整个生态系统来看,大部分能量的来源是太阳,随着垂直结构的出现,光能的利用是从体系的最顶 层开始的,随着高度的下降,光能可以不断地通过不同的生产者进入系统。这就提升了整个系统利用光能的 效率,在单位面积光照强度不变的情况下,效率的提升就意味着有更多的能量流入系统,可利用能量的增多 也就意味着生物个体数量的增多,可见,这时系统的稳定性得到了加强。 (2)从生物结构来看。生态系统中有很多食物链,食物链中每一环节的变化都会影响到链中更高环节生物的生 存现状,从而影响整个生物系统的状况,而生态系统越复杂,生物种类越丰富,食物网也越复杂;一种生物 可能同时属于多条食物链及多个营养级,那么它就会与更多种的生物产生互动,使其获得能量的来源大为拓 宽,食物网中相应环节的补偿作用也会更明显地表现出来。 可见,生物的多样性和生态系统的复杂化对以说是同步进行的,随生态系统复杂化而来的生物多样性可以反 作用于生态系统本身,使其结构随之变得复杂而能够抵抗更强的外界干扰。 88.请列举科学家在个体、种群、群体和地态系统 4 个不同层次水平上开展生态学研究的例证。 (1)个体 在个体层面上主要展开对生物个体及其周围环境的研究,重点则是它们之间的关系,如适应、改造等等。 但要注意的是,这里的环境多指小环境,也就是对生物有着直接影响的邻接环境。 例 1:通过考察太平鲑不同生活史阶段对温度条件的要求可验证生物耐受性原理。 例 2:M.J .Coe 在 1969 年对羊茅草的研究,也是对小环境的考察,通过实验证明了因为羊茅草的作用,草丛 外界的温度波动在草丛内部得到了缓冲。 例子也说明了在个体层面的研究中,非生物因子的重要作用和意义。 (2)种群 种群是物种具体的存在单位、 繁殖单位和进化单位, 在种群层次主要研究能表现种群变化的 4 个主要参量: 出生率,死亡率,迁入率和迁出率以及能表示出种群结构的种群密度、年龄结构和种群分布型等。主要例证 有生命表的编制。 例 3:通过研究酵母茵培养的结果,可很好地验证逻辑斯蒂曲线。 例 4:高斯研究了大草履虫的实验种群,结果可用逻辑斯蒂方程拟和。 (3)群落 群落中通常有许多不同的种群,在整个群落内,不同种群之间有着复杂的关系。群落是不会独立存在的, 因此在研究一个特定群落时,总是或多或少地考察到它的相邻群落,所以对群落的研究往往是比较复杂的。 通常对一个群落主要是考察其物种的多样性、群落结构、优势种群、物种相对数量、营养结构等比较重要的 问题。 例 5:辛普森指数回答了这样的问题:从无限大小的群落中随机取得两个标本,它们属于同一种的概率是多 少。 如果从寒带森林随机的取两株树,它们属于同一种的概率就很高;相反,如果在热带雨林取样,两株树属于 14

同一种的概率就很低。达就是科学家在生物群落多样性指数研究亡的例证。 例 6:1974 年,G.W.Frankie 在哥斯达黎加研究了森林湿地环境下的气候因子对群落结构的影响和在旱地 森林环境下气候因子对群落结构的影响,并对二者作了对比分析。 (4)生态系统 生态系统是生物与其所处的非生物环境的统一整体。 例 7:证明捕食食物链只有在某些水生生态系统中才有可能成为能量流动的主要渠道。如 1968 年,Cater 和 Lund 发现一些植食性的原生动物会在短时间(7-14d)内将某些特定藻类吞噬干净。1975 年,A.H.Ilbricht —Ilkowska 发现的淡水湖泊环境下浮游植物初级生产量与其取食者生产量之间的关系:滤食性的浮游生物直 接获取生产者的能量(也就是直接捕食)的强度很大,而且这种强度与浮游植物的大小以及是否适合浮游生物 的取食特点成正比,同时,这个过程中对能量的转化效率也就越高。 例 8:对某特定区域初级个产量的研究,如 1926 年,美国生态学家 Edgar Tmnseau 在美国北部对一块玉米地 在生长期内的净初级生产率的定量研究。1960 年,美国学者 Frank Golley 对一块荒地上的一年生草本植物 的研究等。 不难看出,在不同层面上,生态学的研究对象和目的都是有极大不同的;个体层面上对小环境的考察,种群 上对结构的考察,群落层次上对影响群落的主要生物/非生物因子的研究以及生态系统上对能量和物质的探 索,都是极有针对性的。 89.地球上主要有哪些群落类型?它们各自有什么特征? 地球上的生物群落是多种多样的。首先生物群落可分为陆地生物群落和水生生物群落。 陆地生物群 落的 9 种主要类型是:热带雨林、具稀疏乔木和灌木的稀树草原、荒漠、极地冰原、浓密常绿阔叶灌丛、温 带草原、温带落叶林、针叶林、北极和高山冻原等群落型。水生生物群落包括淡水生物群落和海洋生物群落。 热带雨林主要分布在亚洲东南部、非洲中部和西部以及南美洲和大洋洲以北的赤道附近,通常气温高, 降雨量大,因此植物繁茂。树种可多达几千种,垂直分层明显,与其他陆生生物群落相比热带雨林具有的生 物种类最多。 稀疏草原主要分布在非洲、南美洲和大洋洲的热带季节性干旱地区,密布着大片的草本植物,有些地方 散布着矮小的小片阔叶丛林,栖息着许多食草性动物及食肉动物,此外还有许多鸟类和爬行动物。有周期性 的雨季和旱季。 沙漠有非洲的撒哈拉沙漠、中东的阿拉伯沙漠、和中国的戈壁沙漠曾不连续的条状分布横贯非洲和亚洲 大陆,降水量通常不足 300mm,一些沙漠地表气温白天可高达 60℃,一些亚洲西部的沙漠气温较低,植被少, 动物种类少。 极地冰原终年冰雪覆盖,动物只有以海洋动物为食的极端耐严寒的种类。 灌木林主要分布在中纬度靠近海岸的地区, 气候特征为冬季多余雨, 夏季干热。 致密常绿的矮生灌木主。 温带草原主要分布在欧亚大陆、南美洲、北美等地,中国的黄河中游、内蒙古和东北大兴安岭以西也有 大片的温带草原,乔木少,以草本植物为主。代表动物为羚羊、黄羊、和各种鼠类,土壤肥沃适合发展畜牧 业和农业。 温带落叶林主要分布在北美、西欧、中欧的温带湿润海洋性气候地区,中国的华北和东南沿海地区也有 温带落叶林的分布。这些地区湿度大,四季分明,雨水集中在夏季。温带落叶林以阔叶林乔木为主,植物种 类很多,林下还分布着各种灌木和阔野草本植物。又占据优势的鹿 ,优势肉食动物为黑熊,还有多种多样的 鸟类、爬行动物和昆虫等。 针叶林主要由常绿的针叶树组成,大部分针叶林分布在北半球高纬度的温带到亚寒带地区。针叶林下植 物不发达,地表常被枯叶落叶所覆盖,生活于其中的动物种类较多,昆虫也较多。 冰原分布在北极圈以南环绕北冰洋的严寒地带,气候严寒,降雨少,冻原区的土壤终年冻结,没有树木, 典型的植物是地衣,偶然有矮小的植物和苔草。冻原的动物也较少,有驯鹿、麝牛、旅鼠、北极狐和狼等。 淡水生物群落包括溪流、河流、池塘、湖泊和沼泽等类型,其中的植物包括浮游藻类、漂浮植物和挺水 植物,动物包括各种蛤、蚌、鱼、 虾等。一些爬行类和两栖动物大都栖息在沿海地带。 海洋生物群落根据位置的海水深度的不同分为海岸带、浅海带、远洋带、和海底带等类型。海洋中的植 物一浮游植物为主,但不同的海洋带分布的海藻类植物和海洋类植物的类群差别很大。其中浅海带由于太阳 光强度大,有来自陆地的丰富的营养物质,具有较多的海洋生物和较高的生产力,是海洋资源最丰富的区域。 海洋面积大,生物资源总量非常丰富。 90.为什么个态系统中的能量流动具有单向性特征? 生物有机体为了进行代谢、生长和繁殖都需要能量;一切生物所需要的能源归根到底都来自太阳能。太 阳能通过植物的光合作用进入生态系统,将简单的无机物(二氧化碳和水)转变成复杂的有机物(如葡萄糖), 即转化为贮存于有机物分子中的化学能。这种化学能以食物的形式沿着生态系统的食物链的各个环节,也就 是在各个营养级中依次流动。在流动过程中有一部分能量要被生物的呼吸作用消耗掉,这种消耗是以热能形 式散失的;还有—部分能量则作为不能被利用的废物浪费掉。所以处于较高的各个营养级中的生物所能利用 的能量是逐级减少的。可见,生态系统中的能量流动是单方向的,是不能一成不变地被反复循环利用的。 91.请从能量金宇塔和食物链金字塔角度解释为什么要控制人口快速增长 生态金字塔分为数量金字塔,生物量金字塔和能量金字塔。 太阳是生物圈的能量来源,植物通过光合作用将太阳光能转化为化学能,能量在食物链中的传递,而进入生 态系统,并在生物之间流动开来。借助于食物链和食物网沿绿色植物→植食动物→一级肉食动物→二级肉食 动物→二级肉食动物的逐级流动。其中能量流动具有单向性和逐级减少的规律。地球上的初级生产力是一定 的,生态系统的能量分配和利用也是有限度的。也就是说,地球上的自然资源对于人口的供养是有限的。 近几个世纪来,人口的增长体现了典型的指数模型。如果继续按照目前增长速度,到 2017 年世界人口将达到 80 亿。不同学者根据不同统计资料推断,地球陆地表面可以供养 80 亿到 150 亿人口,也有人认为地球还可 以供养更多的人口。但所有的学者都承认,地球上的自然资源对于人口的供养是有限的,人口数量不加以自 觉限制,人类将无法维持生存安全和文明延续,人类最终将受到自然规律和生态规律的惩罚。 15

92.生物多样性是衡量人类可持续发展的重要指标,为什么? (1)从生物多样件的 3 个层次来看: ①生态系统的多样性保持了系统中能量和物质流动的合理过程, 保持了可作为可持续发展对象的正常的 繁衍过程。 ②物种多样性是提供人类可持续发展所需的经济物种的唯一来源,如农、林、渔、牧等行业所经营的主 要对象。 ③随着生物技术时代的来临,遗传多样性越来越重要,因为它是可持续发展中改良生物品质的基因库。 (2)生物的多样性作为一种资源来说是可更新的,它也是一种公共资源,对可持续发展的实现有着十 分重要的作用和意义,维持着我们赖以生存的生命系统,为人类的发展和进步提供了重要的生态服务。 (3)生物多样性有着巨大的社会经济价值,如《1997 年中国生物多样性国情研究报告》中称: 美国生物多样性价值约为 3 万亿美金,而我国为美国的 1.5 倍,达到了 46 万亿美金。我国拥有全球 10%的高等植物类型,而脊椎动物更是有 14%之多。 (4)尽管地球上仍具备丰富的生物多样性资源,但是人类自工业革命以来,物种正以前未有的速度灭 绝,生物多样性遭到了极大的破坏,人类如果不及时悬崖勒马,一旦失了日后可能恢复生态环境的资本 ——生物多样性,人类将走向自己搭建的绞架。 综上所述,以生物多样性作为衡量人类可持续发展的重要因素是完全合理的。 93.从生态系统能量流动、 平衡和环境保护的角度讨论可再生能源的主要类型和研究发展可再生能源的重要意 义。 化石燃料是一次性的,大多数是碳氢化合物,燃烧后的主要产物是水和二氧化碳。大气中的 CO2 浓度上升 的一个直接后果就是形成温室效应。大气层增温的后果包括海平面上升、干旱和更多的强降雨。极端的气象, 如严峻的洪水会成为越来越平常的事。除了 CO2 ,最有害的化石燃料燃烧产物是硫和氮的化合物。NO2 和 SO2 造成的酸雨会破坏远离污染源地区的生态系统。另外,阳光的能量能使 NO2 进—步反应成为光化学烟雾,在短 时间内,这种光化学烟雾会压抑人的肺和心脏。 可再生能源的主要类型有风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。除了其可再生的 特点外,还有其环保性.无环境污染或者有害物质及少,其中生物质能被利用时排放二氧化碳,也可与生物 质植物成长过程中吸收的二氧化碳可以相互循环、抵消,所以再生性能源对于改善环境,保持生态平衡意义 重大。 94.请说明人体对抗病原体侵古有哪三道防线,各道防线的特点是什么? 第一道防线有皮肤、胃(胃酸:pH2)黏膜、泪液、唾液(溶菌酶.1gA)等,可以抵御病毒、细菌和霉菌。 当第一道防御线被穿越,第二道就是先天性免疫反应,补体、巨噬细胞、溶菌酶和干扰素通过非特异性反应 参与先天性免疫。第三道防线是特异性免疫.属于细胞防卫.能够识别特定的对身体有害的外部物质。这种 能识别抗原的反应来自于 3 种类型的细胞表面感受器,分别是 T 细胞、抗体和 MHC 分子。由于难以判断一种 外部刺激物是否有害,我们的身体总是假定未知物为有害的入侵者。如果免疫反应成功,身体复原并产生特 定记忆,引起后天免疫,所以它下次能处理相同的物质。 95.若想获得对乙肝病毒的免疫,必须在几个月的时间内连续注射 3 次疫苗。根据有关免疫系统克隆选择和 记忆的知识,解释其必要性。 根据克隆选择假说,人体内存在许多淋巴细胞克隆.每一克隆由一个前体细胞产生,不同克隆识别不同 的抗原决定簇并与之发生反应。抗原选择预先存在的特异性克隆并激活它,使其增殖和分化成效应与记忆细 胞。当注射疫苗后,诱导出成熟 B 细胞,并作为初级应答分泌抗体 IgM,IgM 可以和抗原结合导致蛋白凝集、 细菌溶解。 次级免疫应答要比初级免疫应答更快、更强,有质的区别,特异性免疫的这一特性称为免疫记忆性。当 再次注射疫苗,记忆 B 细胞能对低浓度的抗原发生应答,一旦受到抗原以及其他信号的刺激就成为激活的 B 淋巴细胞,进一步发生增殖分化,成为抗体分泌细胞,产生大量与抗原有高亲和力的抗体到体液中,增强对 乙肝病毒的免疫能力,其中 IgG 是体液中主要的抗体形式,是次级免疫应答中分泌的抗体,IgG 与抗原分了 结合形成分子标记,引起巨噬细胞对其进行吞噬,杀死病原。 根据实践.认为乙肝疫苗需要经过连续 3 次注射后方能产生足够的抗体在一定的时间内对乙肝病毒起到 免疫作用。当然免疫人的产生和持续时间又因人而异。 96.感染性病原体有那些种类?感染性疾病的特点有哪些? 感染性病原体的种类很多,最主要的病原体有细菌、病毒、真菌、支原体、原生动物等。感染性疾病的 特点包括:①有具有生命特征的病原体;②有感染性或传染性;③有流行性、地方性和季节性;④有免疫原 性,病原体侵入机体后会激活机体的防御性抵抗;⑤有爆发性,许多感染性疾病能够在短时间内大面积爆发。 97.遗传性疾病与免疫性疾病有哪些?它们各有什么特点? 常见遗传性疾病及其特点: (1)常染色体显性遗传病。是由位于常染色体上的显性致病基因引起的疾病,在单基因遗传病中最常见。 患者双亲之一是患者,其子女中 1/2 是患者。如短指(趾)症是由于指(趾)骨或掌骨变短或指(趾)骨缺失,致 手指(或足趾)变短。 (2)常染色体隐性遗传病。 位于常染色体上的隐性致病基因引起的疾病。 患者双亲均为致病基因携带者或患者, 男女发病机会均等,近亲婚配的后代中发病率显著增高。如由于黑色素代谢障碍引起的白化病。 (3)伴性遗传病。性染色体上的致病基因所引起的遗传病。性连锁遗传的致病基因大都在 x 染色体上, 男性患者远多于女性患者。如红绿色盲,患者对红绿色的辨别力缺乏或降低;抗维生素 D 佝偻病,主要是肾 远曲小管对磷的转运机制有障碍,尿排出磷酸盐增多,血磷酸盐降低而影响骨质钙化,患者身材矮小,用维 生素 D 治疗无效。 (4)多基因遗传病。有多对致病基因控制的遗传病,发病率较低。常见的有先天性髋关节脱位、脊柱裂、 唇裂或腭裂(俗称免唇)和无脑儿等。 (5)染色体病:因先天性染色体数目异常或结构异变而引起的疾病。如唐氏综合征就是因 21 号染色体有 16

三条引起的。主要表现为智力发育不全,眼距宽,眼裂外毗上斜,张口伸舌,流涎等。 由于免疫性因素产生的疾病及其特点: + (1)免疫缺陷疾病:如艾滋病是由人 HIV 引起的获得性免疫缺陷综合征。HIV 可特异性地侵犯 CD4 T 细胞,位 人体细胞免疫功能被破坏。一旦 HIV 开始繁殖,它们就杀死寄主细胞然后感染其他细胞,最终摧毁人体的免 疫能力。重疥联合免疫缺陷(SCID)是一种先天性的疾病,患者缺乏正常的人体免疫功能,只要稍被细菌或病 毒感染,就会发病死亡。经过研究证实,病人细胞常染色体上的一个编码腺苷酸脱氨酶的基因发生了突变。 (2)自身免疫病是一类最常见的免疫性疾病, 它们起因于抗体或敏感的淋巴细胞失去了分辨自身与入侵者的能 力。例如风湿性心脏病、类风湿性关节炎、风湿热、溶血性贫血、红斑狼疮等都属于自身免疫病。 (3)过敏症是另一类免疫系统失调引起的疾病, 机体免疫系统对抗原发生异常强烈的反应而引起变态或超敏反 应,如异种血清蛋白、某些药物(如青霉素)、花粉、特殊食物等可造成某些免疫异常的个体的过敏性休克、 哮喘、麻疹等变态或超敏反应。一些严重的过敏反应如果得不到及时治疗还会危及生命。 98.请以 T4 噬茵体的增殖过程为例,说明一般病毒的繁殖特征。 T4 噬菌体侵染宿主(细菌)的第一步是吸附在宿主细胞的表面,然后利用噬菌体尾丝作用于细菌表面特 殊受体,将噬菌体的尾钉和尾板固定在细菌表面。接着,噬菌体尾翘输出的少量酶把细菌细胞壁局部肽聚糖 溶解形成小孔,噬菌体尾髓插入细胞壁和细胞膜中,于是,噬菌体头部的核酸经过中空的尾髓立即注入到细 菌细胞内,而噬菌体的衣壳则留在细胞外。噬菌体脱壳后,原先的形态消失,其裸露的核酸利用细菌细胞中 的核糖体、酶、多种低分子物质和能量进行噬菌体子代核酸的复制和外壳蛋白的合成。噬菌体 DNA 的复制和 蛋白质的合成一般符合遗传中心法则。RNA 病毒复制时,其单股负链 RNA 先指导 RNA 聚合酶的合成,然后在 RNA 聚合酶的指导下复制出互补的正链 RNA,后者既可以作为模板复制出子代 RNA,也可以具有 mRNA 的功能 翻译合成早期的蛋白质。在宿主细胞内,新合成的核酸和蛋白质又被组装形成子代噬菌体颗粒,这一过程称 为装配。伴随着宿主细胞的裂解,形态结构完整的许多子代噬菌体脱壳核酸被释出来,又可以去感染其他细 菌细胞,这种反复侵染细菌的方式称为裂解循环。但有时噬菌体核酸还可以整合到细菌的染色体中随着宿主 菌的复制而复制,这种反复侵染细菌的方式称为溶原循环。噬菌体的裂解循环和溶原循环可以交替进行。 99.什么是朊病毒?什么是类病毒?己知疯牛病的发病原因是什么? 朊病毒是一类能侵染动物、不含核酸、无抗原性、能在细胞内复制的的传染性蛋白质颗粒。类病毒是一 条没有蛋白质衣壳包裹的 RNA 链。 朊病毒蛋白分子本身不能致病,而必须发生空间结构上的变化转化为朊病毒才会损害神经元。即一个致 病分子先与—个正常分子结合,在致病分子的作用下,正常分子转变为致病分子,然后这两个致病分子分别 与两个正常分子结合,再使后者转变为致病分子。周而复始,通过多米诺效应倍增致病。由此可见,致病的 基本条件有二,一是具有朊病毒,二是具有朊病毒蛋白。疯牛病的高发是与牛饲料添加剂中存在携带朊病毒 的绵羊组织密切相关。 100.已知癌症的发病与哪些因素相关? 致癌因素分为内源性和外源性两大类,两者可以互相影响。 内源性因累包括:①遗传因素,如结肠息肉病综合征、乳腺癌等。②内分泌因素,雌激素和催乳素与乳 腺癌有关。②免疫因素,丙种球蛋白缺乏症和白血病与淋巴网状系统肿瘤有关。 外源性因素包括:①物理性致癌因素,如电离辐射、紫外线及异物等。②化学性致癌因素,如 3,4—苯 并芘、亚硝胺等。③生物性致癌因素,病毒如 EB 病毒、单纯疱疹病毒、乙肝病毒、C 型 RNA 病毒;寄生虫如 埃及血吸虫、日本血吸虫、华枝睾吸虫。 101. 什么是冠心病?其主要造成哪部分器官组织的病理变化, 为什么它被称为是危害人类健康最凶狠的恶魔? 冠心病是冠状动脉粥样硬化性心脏病的简称,它是由于供应心脏物质的血管——冠状动脉发生了粥样硬 化所致,这种粥样硬化的斑块堆积在冠状动脉内膜。久而久之,越积越多,使冠状动脉管腔严重狭窄甚至闭 寒,从而导致心肌血流量减少,心脏供氧不足,而产生一系列缺血性表现。如胸闷、憋气、心绞痛、心肌梗 塞甚至猝死。冠心病的病因与高血压、高脂血症、高黏血症、糖尿病、内分泌功能低下、吸烟、性格、遗传 及年龄大等因素有关。同时脑力劳动者发病比例多于体力劳动者。 据统计,每 100 位 40 岁以上的中国人就有 4—7 人是冠心病患者。冠心病是当今世界上最常见和危害最 大的疾病之一。在芬兰的死亡人口中有 1/3 是冠心病,在美国,每年有 60 万人死于急性心肌梗塞,其中有 20 万人是富有创造力年龄在 65 岁以下的成年人。虽然目前冠心病在中国的发病率和死亡率仍未超过世界平 均水平,但由于中国人群主要冠心病危险因素包括高血压、高血脂、糖尿病、肥胖等的不利变化.中国离成 为一个冠心病发病大国为时不远。冠心病已成为威胁中国公众健康的重要疾病。冠心病的预防和治疗成为医 疗界甚至全社会迫在眉睫的要务。 目的常用的急救药物可以使冠心病患者及时治疗,最大程度地降低心脏病的危害。冠心病的介入与外科 治疗技术,在我国也得到了快速发展和普及。但是,药物和手术的方法都是一种补救措施,要保证生活的高 质量.对冠心病最好方法就是以预防为主。研究证明,冠心病是可以预防的,动脉粥样硬化可以消退,心肌 梗塞的范围经过治疗可以得到限制或缩小,心绞痛可以解除。适当的体力活动对心脏有一定的保护作用,预 防心脏病关键在于合理健康的饮食,多食蔬菜,少食油脂类食物等。 102.为提高生命质量、增进身体健康,我们个人可采取哪些措施?为什么说采取了这些措施,我们就把握了 通向健康大门的钥匙? ①合理膳食;②适量运动;③戒烟戒酒;④心理平衡;⑤搞好个人卫生和环境卫生。 人体正常的代谢需要不断向身体补充各种营养物质, 因此人类的健康主要靠食物中的营养物质来维持护。 适量运动对健康的促进作用主要体现在以下方面:①改善糖类和脂肪代谢,维持人体正常的体重,减少 肥胖的机会;②提高心脏的供血功能,促进机体各部分的新陈代谢;③激发和提高机体的免疫力;④健壮骨 骼,提高骨关节的灵活性和身体的柔韧性,防止骨质疏松或增生;⑤减缓或预防多种疾病,如减缓或预防动 脉粥样硬化、糖尿病、高血压等疾病;⑥有利于心理素质的改善。 把握健康还必须注意重视精神和心理健康,正确面对困难和逆境,调整好心态,及时排解出现的精神与 心理障碍,只有这样才能维护好自己身体的健康。 17

戒烟限酒,可以减少诱发疾病的因素,使身体处于健康状态。搞好个人卫生和环境卫生可以从源头上消 灭疾病的威胁。 103.请讨论生物技术的定义和内容,为什么要突出强调生物技术的商品属性? 生物技术是未来经济发展的新动力,生物技术与人类的生产生活息息相关,应用范围极广。生物技术是 以生物为原料生产产品的,因而成本较高,需要大量资金的支持。生物技术产业突出体现了研究与生产一体 化的模式,其最终目标就是生产商业产品,因此与许多科学研究不同,现代生物技术的研究是由经济的发展 所推动的。商业不仅支撑着现代生物技术的研究,而且商业回报预期也是人们在现代生物技术发展的早期阶 段对其投资的原因。因此要强调生物技术的商业属性。 104.为什么要将“工程”一词用于基因的操作? 基因工程以重组 DNA 为核心技术,其目的、原理和步骤等类似于现代工程学科中的设计与施工阶段,都 要经过精密的设计,严格的施工,从而从整体上把握好每一步,完成一个作品。因此用“基因工程”这个词 更形象地表达了在微观细胞结构中设计并进行操作的过程。 105.请给出基因克隆的定义。如何理解分子生物学家常说的“把某个基因克隆岛某种生物中去”?克隆是名 词,动词,还是既可做名词又可做动词? 基因克隆是指通过基因重组操作,把特定的基因连接到载体,在细菌等宿主细胞中增殖,而得到均一放 入基因群。 “把某个基因克隆到某种生物中去” ,就是指通过基因重组的方法,将该基因与载体连接形成重组 DNA 分子,再转化受体细胞,使重组 DNA 分子进入到宿主细胞中,通过培养宿主细胞,使该基因形成大量的 拷贝(即克隆) ,并可能进一步进行表达。 “克隆”来自英文“clone” ,既可以作名词也可做动词,做名词时 是指从一个共同的祖先无性繁殖下来的一群遗传上同一的细胞、DNA 分子或个体群体的操作。 106.用反转录方法从 mRNA 合成互补的目的基因片段有什么独到的好处? 真核生物基因中含有不编码肽链的内含子,而通过反转录方法从 mRNA 合成互补的目的基因片段中没有内含 子。 107.在 PCR 反应中, 为什么科学家常合成 20 个左右碱基的核苷酸片段作为引物, 而不用更多或更少碱基的核 苷酸片段? 经验表明,引物设计的正确与否是关系 PCR 扩增成败的关键因素。引物太短,就有可能同非靶序列杂交, 8 得到非预期的扩增产物。例如在人类基因组中克隆基因,如果用 8 核苷酸引物,那么平均每隔 4 =65536 个 9 碱基就会有—个结合位点,在全长 3×10 个碱基的基因组午大约会有 43000 个可能的结合位点;而如果使用 20 12 20 个核苷酸的引物,它的预期频率是平均每隔 4 =1.1×10 个碱基才会有一个结合位点,远超出人类基因组 长度,可以获得单一的扩增产物。但如果引物过长,那么引物同模板 DNA 的杂交速率下降,导致在反应循环 周期内无法完成同模板的完全杂交,从而降低了 PCR 反应的杂交率。 108.一位神经生理学家对编码人脑细胞中一种神经递质蛋白的基因发生了兴趣。他已经知道这种蛋白质的氨 基酸序列。请问,他如何识别只在某种特定脑细胞中表达的基因?他如何识别编码神经递质的基因?他如何得 到大量基因的拷贝?他如何生产这种神经递质? 识别特定的基因,通常采用分子杂交的方法,也就是合成一小段与该基因部分序列互补并被放射性同位 素标记的单链 DNA 探针对克隆的基因文库进行杂交实验,使该基因被同位素标记而被识别,因此还具备相应 的基因文库。 根据已知的该神经递质氨基酸序列由遗传密码推测出它的一段 DNA 序列,合成探针,再进行分子杂交。 要得到大量目的基因的拷贝,可以采用基因克隆的方法,即将该目的基因与合适的载体连接形成重组 DNA 分 子,转化进入细菌等宿主细胞,并通过培育宿主细胞,使该基因随宿主的繁殖而大量复制。生产这种神经递 质,可以通过重组 DNA 技术将目的基因导人大肠杆菌等便于培养的宿主,对大肠杆菌进行大量培养使该目的 基因在大肠杆菌中大量表达与积累,通过对表达产物的分离纯化,得到这种神经递质产品。 109.请讨论重组 DNA 技术的实践意义。 不同的物种基因千差万别,它们都拥有各自的优势和不足,DNA 重组技术合理运用它们各自的特点,取 优去劣,能更好地改善自然,造福人类。重组 DNA 技术一举打开了基因工程的大门,在生命科学领域掀起了 一场影响深远的技术革命,在农业、医药卫生、食品和其他工业方面获得了广泛的应用。DNA 重组技术最大 的应用领域在医药方面,包括活性多肽、蛋白质和疫苗的生产,疾病发生机理、诊断和治疗,新基因的分离 以及环境监测与净化。此外利用重组 DNA 技术还可以提高食品的营养价值,去除天然食物中的有害成分,通 过对农作物品种改良,大大减少种植过程中农药、化肥等化学品的使用量。 110.什么是生物芯片,你能说出生物芯片的工作原理与应用例证吗? 生物芯片又称 DNA 芯片或基因芯片,是 DNA 杂交探针技术与半导体工业技术结合的结晶,将大量的探针 分子固定子支持物上后与带荧光标记的 DNA 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与序列信息的技术。 其原理是采用光导原价合成或微量点样等方法,将大量生物大分子有序地固化在支持物表面,组成密集 二维分子排列,然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交,通过特定的仪器对杂交信号的强度进行快速、 并行、高效的检测分所,从而判断样品中靶分子的数量,该技术常用玻片、硅片做为支持物,由于在制作过 程中模拟了芯片技术的高集成.因而被称为生物芯片。 生物芯片可用于大规模筛查由基因突变引起的疾病,同时在寻找新基因、基因表达检测、突变检测、基 因组多态性分析、基因作图、杂交测序、新药开发和司法鉴定中都有重要的应用。如有研究者用 DNA 芯片检 测遗传性乳腺癌和卵巢癌患者 BRCAI 基因第 11 外显子与全长 3.45Kb 序列的突变,检测了 15 例病人样品,发 现 14 例有变化,为遗传性乳腺癌和卵巢癌的早期诊断提供了有效的手段。 111.请讨论分子诊断和基因治疗在防治疾病方面的应用前景。 基因诊断技术就是利用基因探针,经过核酸分子杂交,检测有无异常基因.以进行疾病诊断和病因研究 的方法。通过分子诊断可以快速找出病变或缺陷基因,利用多拷贝 RNA 探针,各种非放射性探针能更有效地 标记缺陷基因,而不对人体产生危害。基因诊断技术的广泛应用将对传染病和遗传病的准确诊断,对优生学、 移植等领域产生巨大的推动作用。 18

基因治疗被认为是最根本治疗遗传疾病的方法,是在现代生物学和分子医学基础上发展起来的,最初仅 被用于治疗一些先天的遗传疾病,但现在发现很多疾病,包括肿瘤和一些目前尚无有效治疗方法的慢性疾病, 利用基因治疗可以使疾病得到缓解和治疗。目前主要应用于下面一些情况:由单一基因异常引起的疾病;基 因表达不会造成人体损害:便于操作,不需调控;病情严重,其他方法无法治疗的。基因治疗的前景广阔, 但是其发展不但要依赖于生物学、医学的进步,也要求社会舆论环境的进一步完善。基因诊断和治疗给人类 大幅度提高自身的健康状况带来了新的曙光。 112. 你认为目前若实施人类克隆, 在技术上还存在哪些难题?会引起哪些社会问题?你认为克隆人最终会出现 在我们身边吗? 目前,克隆人的存在的技术难度仍然很大,克隆过程的怀孕成功率很低,容易发生危险的流产和死产; 成功出生的婴儿可能会在很短的时间内因为器官功能异常而夭折;成长中的克隆人即使表面正常,但大脑是 否正常,细胞分裂是否恰当,是否潜在有早衰和得癌症的危险等等,都是目前尚不清楚的。因而动物的克隆 技术还远未成熟。 人类克降面临的更为严峻的问题是克隆引发的社会伦理问题,克隆人技术打破了传统的生育观念和生育 模式,造成人伦关系的模糊、混乱乃至颠倒,其至破坏最基本的父子、夫妻等社会人伦关系。克隆人和核供 体之间既不是亲子关系,也不是兄弟姐妹关系,应该是类似于“同卵多胎”关系,但是又存在代间年龄差, 这在伦理道德和法律关系上都很难定位,很可能造成社会的混乱,这也是很多国家用法律禁止克隆人研究的 原因。此外,克隆人还可能造成性别比例失调,克隆优生的“纳粹”思想等问题。 克隆人可能会出现,但不会多,也不会长期发展,因为克隆人很难解决其出现存在的人性伦理问题。 第一章 练习题 4.名词解释 生命:生命就是具有以下主要特征、开放有序的物质存在形式:细胞是生物的基本组成单位;新陈代谢、生 长和运动是生命的本能;生命通过繁殖而延续,DNA 是生物遗传的基本物质:生物具有个体发育的经历和系统 进化的历史,生物对外界刺激可产生应激反应并对环境具有适应性。 细胞:一切生物体(病毒除外)的微观结构与功能的基本单位,是生命存在的最基本形式,是生命活动的基础; 一般由细胞核、细胞质和保持界限的细脑膜组成,被称为生命的“单位” ;新的细胞必须经过已存在的细胞分 裂而产生。 病毒:广大类直径在 10—250 nm 的感染因子,由核酸和包围核酸的蛋白质外壳组成其新陈代谢为宿主依赖性 的。根据其侵染宿主的不同,分为动物病毒、植物病毒和噬菌体。 新陈代谢:是生物体中进行的所有化学反应的总称,包括物质的合成与分解(物质代谢)及能量转换(能量代 谢);合成代谢与分解代谢构成了新陈代谢的两个方而;新陈代谢被认为是生命与非生命的根本差异所在。 遗传:遗传是生物特征之一,使生物特性得以延续,表现为子代与亲代相似的现象与变异一起构成了生物进 化的基础,形成了生物延续性和多样性。 变异:生物子代与亲代之间、子代与子代之间性状的变化;分为可遗传变异和不可遗传变异,其中可遗传的 变异在生物进化中起着重要的作用。 基因组:指生物所具有的携带遗传信息的遗传物质总和。 发育:生物体的一生,通常从生殖细胞形成受精卵开始,受精卵分裂并经过一系列形态、结构和功能的变化 形成一个新的个体,新个体通过增加细胞体积和由于细胞分裂增加细胞数目而生长.再经过性成熟、繁殖后 代、衰老后最终死亡,生物这一总的转变过程称为发育 进化:是遗传、变异和自然选择的长期作用导致的生物由低等到高等、由简单到复杂的逐渐演变过程。在进 化的过程中.形成了生物的适应性和多种多样的类型.因此,进化还是生物多样性的来源。 生态系统:—定时间、空间内,生物及其所在的非生物环境在相互影响、相互依存过程中形成的、通过物质 循环和能量流动相互联系的统一的复合体;根据其物质和能量交换形式的不同,分为开放生态系统(与外界能 进行能量与物质交换)、封闭生态系统(与外界能进行能量交换,不能进行物质交换)和隔离生态系统(与外界 不能进行能量与物质交换)。 生物多样性:生物多样性指的是生命形式存在的多样性;各种生命形式间及其与环境之间的多种相互作用, 以及各种生物群落、生态系统及其生境与生态过程的复杂性,反映了地球上一切生命都有各不相同的持征及 生存环境;包括遗传多样件物种多样性和生态系统多样性。 进化流:生物在地球上。已经有 35 亿年的历史,生物进化是一个漫长而又生动的过程利用进化的观念把包括 人在内的所有生命形式以及相关现象串连起来。 信息流:所有生物都需要获得精确的信息指令来指导和控制其生长、运动、代谢、分化和繁殖等过程,因此 发生在分子水平[的信息传递或信息流动是一切生命活动必不可少的过程。 信息流包括由 DNA 分子组成的遗传 信息向后代的传递,还包括由基因控制的遗传信息通 过转录、翻译过程合成蛋白质而控制细胞与组织的结构与功能,蛋白质和其他化学物质(如激素等)还可以作 为特殊的化学信号通过细脑的信号转导途径来启动相应的生物化学反应。 能量流:所有生命都共享地球上的外部环境,高度有序的生命要依靠不断从外部输人能量来维持,由此造成 生物与环境、不同生物之间和同一生物体内发生以物质流带动的能量流动,它是许多生物之间相互作用和生 命活动相互影响的重要原因。 滴绎:应用一般的法则或定律去推论出一个新的特殊结论或假设。 归纳:应用一些特殊的观察或实验来获得一个新的一般法则或定律。 假说:是以人们一定的经验材料和已知的事实为依据,以已有的科学理论和技术方法为指导,对未知的自然 事物或现象产生的原因及其运动规律所做出的推测和推测性解释: 影响因子:是指刊物的二年发表的文献在当前年的平均被引用次数。一种刊物的影响因子越高,也即其刊载 的文献被引用率越高,一方面说明这些文献报道的研究成果影响力大,另一方面也反映该刊物的学术水平高。 科研机构和科学家被 SCI 收录的论文总量和影响因子大小,从一个方而反映了整个机构和个人的科研、尤其 是基础研究的水平。 19

2 下列科学家与他们在生物学上的贡献连线

A. Cohn 和 Boyer B. Darwin C. Fleming D. Griffith, Avery E. Leeuwenhoek F. Mendel G.. Morgan H. Mullis I. Pasteur J, Watson 和 Crick K. Wilmut L. 袁隆平 M. 杨焕明等

DNA 双螺旋结构 超级杂交稻 生物进化论 PCR 技术 重组 DNA 技术 籼稻基因组测序 绵羊“多莉”克隆 遗传物质是核酸(不是蛋白质) 青霉素 微生物发酵理论 显微镜 基因的染色体定位 经典的遗传学法则

3.本章提出了生命的 5 个最基本特征,如果每个特征仅用 2 个字代表,它们分别应该是(细胞 ) 、 (代谢 ) 、 (遗 传 ) 、 (进化 )和(适应 ) 。 4.请以“生命有形,梦想无限”为题目,结合学习生命科学的感受,写一篇短文,题材不限。 5.正确的生物结构的层次是(a) 。 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,组织,细胞,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 第二章 生物的化学组成 1.名词解释: 烃类化合物:由碳原子和氢原子组成的化合物称为烃类化合物。 碳骨架:碳原子有 4 个外层电子,能与其它原子形成 4 个强共价艘。碳原子之间及与其他原子间以共价键等 形式相结合,可以形成大量化学性质与相对分子质量不同的生物分子。碳碳之间可以单键相结合.也可以双 键或三键相结合;可以形成不同长度的链状、分支链状或环状结构。这些结构称为有机化合物的碳骨架。碳 骨架结构排列和长短决定了有机化台物的基 本性质。 多聚体(polymer): 是指由一些含有功能基团的彼此相同或相近的单个有机化合物聚合而成的化合物。 蛋白质、 核酸、糖类等生物大分子分别是由氨基酸、核苷酸、单糖等单体分子聚合成的多聚化合物。 糖类:是指多羟基醇类的醛或酮的衍生物;根据其组成单体多少可分成单糖寡糖和多糖,也可根据其功能基 团分成醛糖和酮糖。 多糖:由糖苷键连接的 10 个以上单糖的线性或支链的多聚体,根据其单糖组分可分为间聚多糖和杂多糖。 水解反应:生物大分子多聚体在水分子的参与下分解为单体的反应,水解反应在断开生物大分子间的共价键 时可释放出储藏在这些共价键中的能量。水解反应是脱水缩合反应的逆反应。 脂类:脂类是由醇和高级脂肪酸结合而成,其共同特性是不溶于水而溶了有机溶剂。可根据组成分为甘油三 脂、磷脂、萜类和类固醇、衍生脂和结合脂等 5 类。其功能主要有构成生物膜的成分;脂溶性维生素的溶剂; 某些帖类及类固醇,如维生素 A、D、E、K、胆酸及固醇类激素具有营养及调节功能。 蛋白质变性:蛋白质在受到光照、热、有机溶剂以及其他一些变性剂的作用时,次级键受到破坏,引起天然 构象的破坏.从而导致生物活性丧失的过程被称为变性。 基元:在蛋白质中,特别是球状蛋白质中,经常可以看到由若干相邻的二级结构单元组合在一起。彼此相互 作用、形成有规则、在空间上能辨认的二级结构组合体,也称超二级结构。常见形式有:(α —α —α )、(β —α —β )、(β —β —β )。 结构域:在较大的蛋白质分子或亚基中,多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体结合而成三级结 构,这种相对独立的三维实体称为结构域。它是介于二级结构和三级结构之间的蛋内质结构层次。 3.化学键是将相邻原子结合在一起形成分子的相互( 作用 力 ),共价键是原子之间通过( 共用电子对 )而形成 稳定的分子结构, 离子键是原子之间通过(正负电荷间强烈的静电作用)而形成稳定的分子结构, 分子之间 ( 较 弱的静电作用 )叫氢键。 4.细胞及生物体通常由( 糖类 ) 、 (蛋白质 ) 、 ( 脂类 ) 、 (核酸 ) 、 ( 水 )和( 无机盐 )6 类 化合物所组成。 5.下列分子式( c)含有肽键, (a )含有糖苷键, ( b)含有酯键。

o (a). (b).

O —C—

(c)

O H —C—N—

6.每个核苷酸单体由 3 部分组成,下面哪项不是组成核苷酸的基本基团?( a ) 20

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 7.下列化合物中,哪一个不是多糖?( b ) a.纤维素 b.麦芽糖 c.糖原 d.淀粉 8.指出下列反应中的水解反应。( b ) a.氨基酸+氨基酸→二肽+H2O b.二肽+H2O→氨基酸+氨基酸 c.多肽变性反应 d.a 和 b 都是 e.b 和 c 都是 9.一条肽链是由 9 个氨基酸残基组成的。用 3 种蛋白酶水解得到 5 段短链(N 表示氨基末端); Ala-Leu-Asp-Tyr-Val-Leu; Tyr-Val-Leu; N-Gly-Pro-Leu;N-Gly-Pro-Leu-Ala-Leu; Asp-Tyr-Val-Leu。请确 定这条肽链的氨基酸序列。N-Gly-Pro-Leu-Ala-Leu-Asp-Tyr-Val-Leu 10.蛋白质的球形结构特征属于( c )。 a.蛋白质的一级结构 b.蛋白质的二级结构 c.蛋白质的三级结构 d.蛋白质的四级结构 11.RNA 和 DNA 彻底水解后的产物( c )。 a.核糖相同,部分碱基不同 b.碱基相同,核糖不同 c. 碱基不同,核糖不同 c. 碱基不同,核糖相同 e.以上都不是 第三章 细胞——生命的基本单位 1.名词解释 细胞:一切生物体(病毒除外)的结构与功能的基本单位,是生命存在的最基本形式,是一切生命活动的基础。 一般由细胞核、细胞质和保持界限的细胞膜组成。 细胞学说 :细胞学说的基本内容可归纳为 3 点:所有生物都由细胞和细胞产物组成;新的细胞必须经过已存 在细胞的分裂产生;单个细胞可以是独立的生命单位,许多细胞又可以共同形成生物整体。 分化:同一来源的细胞,通过细胞分裂在细胞间产生形态结构、生化特征和生理功能有稳定性差异的过程。 去分化:指已经分化的细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。 组织:指来源和结构相同,行使一定功能的细胞群。 原核细胞:其细胞结构中没有细胞核,遗传物质为一环状 DNA 构成,同时细胞内不合以膜为基础的线粒体、 质体、高尔基体、内质网等细胞器。 真核生物:指出真核细胞组成的生物。其细胞在光学显微镜下可以看到明显的细胞核和核仁。 细胞器:是指分布在细胞质中,具有特定形态、结构和生理功能的亚细胞结构,它包含有自身特定的酶系。 有界膜的细胞器如内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体、叶绿体、过氧化物酶体等;不具界膜的细胞器如核 糖体、微管、微丝和中间纤维等。 染色质:是细胞核中由 DNA 和蛋白质组成并可被苏木精等染料染色的物质,染色质 DNA 含有大量的基因片段, 是生命的遗传物质。 染色体:是染色质在细胞准备分裂时,经过凝缩和线性缠绕而成在的显微镜下可辨认的状态。每个物种都有 着固有数量和形状的染色体,而染色体不但在不同生物内有较大差异.在同一个体内不同组织中也有区别; 染色体由蛋白质和 DNA 组装而成,是遗传信息的载体。 内膜系统:指真核细胞细胞质内的一些由膜包被的细胞器或片层结构,包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞 内体和分泌泡等。 线粒体:细胞中重要而独特的细胞器,是呼吸作用进行的主要场所;在线粒体中,通过 Krebs 循环和氧化磷 酸化作用将营养物质氧化分解,并进一步将分解获得的能量转化为化学能贮存在 ATP 中,供给生物生命活动 之用,因此线粒体被称为生物体的“动力工厂” 。 类囊体:是单层膜围成的扁平小囊.沿叶绿体的长轴平行排列。膜上有光合色素和电子传递链组分,又称光 合膜。 细胞骨架:分布于真核细胞内的蛋白质纤维网状结构,与细胞器的空间分布与功能活动、细胞运动、物质运 输、能量转换、信息传递等有着密切关系,在细胞中起到“骨骼和肌肉”的作用,通常由微丝、微管、中间 纤维组成。 流动镶嵌模型:一种生物膜结构的模型。在这个模型中,生物膜被描述成镶嵌有蛋白质的流体脂双层,脂双 层在结构和功能上都表现出不对称性。有的蛋白质“镶”在脂双层表面,有的则部分或全部嵌入其内部,有 的则横跨整个膜。另外脂和膜蛋白都可以进行横向扩散。 被动运输:顺浓度梯度把物质由高浓度一侧跨膜运到低浓度一侧的过程,该过程不消耗细胞的代谢能,包括 简单扩散和易化扩散。 主动运输:逆浓度梯度把物质由低浓度一侧跨膜运到高浓度一侧的过程,该过程消耗细胞的代谢能并需要膜 蛋白的参与.其最重要的作用是保持细胞内部的一些小分子物质的浓度与周围环境相比有较大的差别。 简单扩散:被动运输的一种方式,沿浓度梯度或电化学梯度扩散,其扩散速度与膜两侧的浓度差(电位差)成 正比.不消耗能量,也不需要膜蛋白的协助。 渗透作用:溶剂分子可以自由通过半透膜,而溶质分子则不能,这种现象叫做渗透,水的简单扩散就是渗透 作用。 质壁分离:是指植物细胞由于过度失水,细胞缩小所发生的细胞质与细胞壁分离。 通道蛋白:指在易化扩散过程中,起着通道作用的膜蛋白。通道蛋白与所转运物质的结合较弱,它能形成亲 水的通道,当通道打开时能允许特定的溶质通过,所有通道蛋白均 以自由扩散的方式运输溶质。 膜电势:指由于分布在膜两侧的阴离子与阳离子数量不等造成的膜的电位差。 21

核小体:核小体是由 DNA 与组蛋白共同组装形成的染色质的基本结构单位。其结构要点;①每个核小体单位 包括 200bP(碱基对个数)左右的 DNA 和一个组蛋白八聚体以及一个 分子的组蛋白 H1;②DNA 分子以左手方向盘绕组蛋白八聚体两圈;③一个组蛋白 H1 分子与 DNA 结合,锁住核 小体 DNA 的进出口,从而稳定了核小体的结构。 着丝粒[centeomere]:中期染色体的较细部位称为主缢痕,着丝粒在丰缢痕的染色质部位。姐妹染色体通过 着丝粒相连。 同源染色体:是指多数动物和植物的体细胞的细胞核中一条来自父系,另一条来自母系的一对染色体。同源 染色体上基因的分布基本相同。 姐妹染色单体:在真核细胞分裂前的准备期,细胞核内染色体在复制之后,形成纵向并列的两条染色单体, 它们通过着丝粒相连,这一对染色体称为姐妹染色单体。 核型:一种生物的细胞在有丝分裂中期染色体组的数目、大小、形态特征等表形被称为核型。每种生物正常 的细胞都有特征的核型模式图。核型分析是诊断人类遗传病、判断不同物种间亲缘关系与进化的重要手段。 细胞周期(cell cycle):是指有分裂能力的细胞,从上一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的一个完整过 程。 有丝分裂(mitosis):经过分裂间期的遗传物质复制和分裂前期、中期、后期和末期 4 个时期的一系列复杂的 核变化,使细胞中遗传物质平均分配到两个子细胞中使它们含有与母细胞相同的染色体组。有丝分裂的特征 是子细胞染色体数量与母细胞相同。 减数分裂(meiosis):是一种特殊的有丝分裂,二倍体细胞通过减数分裂形成单倍体的生殖细胞。其特点是 DNA 复制一次,而细胞连续分裂两次,产生 4 个染色体数目为母细胞的一半的子细胞。 2.下列( b)不是由双层膜所包被的。 a.细胞核 b.过氧物酶体 c.线粒体 d.质体 3.最小、最简单的细胞是( c )。 a.痘病毒 b.蓝细菌 c.支原体 d.古细菌 4.下列(b )细胞周期时组成是准确的。 a、前期—中期—后期—末期 b、G1—G2—S—M c、G1—S—G2--M d、M—G1—S—G2 5.引导细胞运行的引擎分子是( c) 。 a、ATP b、cyclin c、Cdk d、MPF 6.下面(d )不是有丝分裂前期的特征。 a 、核膜解体 b、染色质凝集 c、核仁消失 d、胞质收缩环形成 7.下列细胞器中,作为细胞分泌物加工分选的场所是( b ) 。 a、内质网 b、高尔基体 c、溶酶体 d、核糖体 8.不直接消耗 ATP 的物质跨膜主动运输方式是(c ) 。 + + a.Na --K b.质子泵 c.简单扩散 d.协同运输 f.易化扩散 9.细胞核不包含( d )。 a.核膜 b. 染色体 c.核仁 d. 核糖体 e. 蛋白质 10.细胞膜不具有( d)的特征。 a.流动性 b.膜两侧不对称性 c.分相现象 d.不通透性 11.真核细胞的分泌活动与(c )无关。 a.粗面内质网 b.高尔基体 c.中心体 d.质膜 12.真核细胞染色质的基本结构单位是( b ) 。 a.端粒 b. 核小体 c. 染色质纤维 d.着丝粒 13.将下列描述和相应的细胞内结构或物质匹配

a.合成细胞分泌蛋白的核糖体附着部位 b.线粒体内隆起的褶皱 c.合成和贮存糖类 d.分泌水解酶分解细胞 e.叶绿素在叶绿体中的存在部位 f.进行氧化磷酸化合成 ATP .毒性分子的氧化

质体 类囊体 内质网膜 溶酶体 嵴 过氧化物酶 线粒体

第四章 能量与代谢 1.名词解释 代谢:活细胞中全部化学反应的总称,包括物质代谢和能量代谢两个方面。 同化作用:生物体将简单小分子合成复杂大分子并消耗能量的过程称为同化作用或合成代谢。 异化作用:生物体将复杂化合物分解为简单小分子并放出能量的反应,称为异化作用或分解代谢。 自养生物:是指可以不依赖任何有生命的物质而独立生活的生物,包括光能自养生物和化能自养生物。 异养生物:是指通过分解自养生物合成的有机质获得能量的生物。 吸能反应:在化学反应中需要从外界吸收能量才能进行的反应称为吸能反应。 酶:生物体内具有催化作用的生物大分子。 核酶:具有催化作用的 RNA。 22

酶的活性:也称酶活力,是指酶催化一定反应的能力。其大小可以用在一定条件下酶催化的化学反应速度来 表示。 活化能:是指用于克服能障、启动反应进行所需要的能量。 活性中心:即活性部位,指酶分子中和底物结合,并和酶催化作用直接相关的部分。 竞争性抑制:抑制剂和底物竞争性的结合在酶的同一个部位称为竞争行抑制。 反馈抑制:在代谢过程中局部反应对催化该反应的酶所起的抑制作用。 辅酶:作为辅因子的有机分子。通常是与酶蛋白结合比较松弛,用透析法可以除去的小分子有机物。 辅助因子:辅助酶进行催化反应的非蛋白的无机金属离子称为辅助因子。 细胞呼吸:是生物细胞消耗氧气来分解食物分子并获得能量的过程,是由—系列化学反应组成的一个连续完 整的代谢过程,每一步都需要特定的酶参与,分为有氧呼吸和无氧呼吸。 糖酶解:将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随有 ATP 生成的一系列反应。是一切生物有机体中普遍存在的葡萄糖降 解的途径。 柠檬酸循环:大多数动物、植物和微生物,在有氧的情况下,将酵解产生的丙酮酸氧化脱羧形成的乙酰 CoA, 乙酰 CoA 通过一系列氧化脱羧,最终生成 CO2 和 H2O,并产生能量的过程称三羧酸循环,又称柠檬酸循环,简 写为 TAC 循环。 氧化磷酸化:伴随生物氧化将 ADP 磷酸化形成 ATP 的过程称为氧化磷酸化。有两种途径,一个是指底物水平 磷酸化,一个是电子传递链上的氧化磷酸化。很多时候氧化磷酸化是指的后者。 呼吸链: 指存在于线粒休内膜的并顺序地起着传递电子和质子作用的一类传递系统, 被称为 “电子传递链” (也 称为“生物氧化链”或“呼吸链”)。 + 化学渗透学说:当线粒体内膜上的呼吸链进行电子传递时,线粒体的基质中的 H 被转移到线粒体内膜外侧的 膜间隙,造成跨膜的质子梯度,质子顺梯度从通过 ATP 合成酶返回到线粒体的基质中,在 ATP 酶的作用下, 利用释放的能量将 ADP 磷酸化生成 ATP 的过程。 光合作用:植物、藻类和细菌等生物利用太阳能将无机物合成为有机物,贮存能量的过程被称为光合作用, 包括吸收简单的无机分子(CO2 和 H2O),在光照条件下合成为有机物(如葡萄 C6H12O6)并放出 O2 的物质变化和把 光能转换为贮存在有机物中化学能的能量变化。 类囊体:悬浮在叶绿体基质内的一系列排列整齐的扁平囊状结构,由膜结构围成,组成类囊体的膜结构是一 个彼此相通的复杂膜系统,光合作用的色素、光系统和电子传递系统都位于类囊体膜上,它们又被称为光合 膜。 光反应:光合作用中直接依赖于光能并把光能转化为化学能的光合反应或反应序列;在此过程中叶绿素吸收 光能,转换为电子,进一次转换为贮存在 ATP 和 NADPH 中的化学能。 希尔反应:指叶绿体在光下所进行的水分解,并释放氧气的反应。 光合磷酸化:光反应中高能电子沿传递链由一个受体向另一个受体传递时,能量逐渐降低,这种光驱动的电 子跨膜传递造成质子跨膜梯度,并导致 ATP 的产生称为光合磷酸化。 2.下面关于酶的叙述不正确的是( b ) 。 a.酶可以缩短反应时间 b.酶可以降低化学反应所需的能量 c.许多酶还需要非蛋白的辅助因子和辅酶才能完成催化功能。 d.酶具有高度的特异性 3.细胞呼吸是( b )过程。 a.同化作用 b.异化作用 c.催化作用 d.以上都不是 4.酶的竞争性抑制剂能够(b ) 。 a.与酶的底物结合,使底物不能与酶结合 b.与酶的活性位点结合,使底物不能与酶结合 c.与酶的特殊部位结合,破坏酶的活性 d.同时和酶与底物结合,使酶无法和底物直接结合 5.糖酵解的最终产物使( c ) 。 a ATP b 葡萄糖 c 丙酮酸 d 磷酸烯醇式丙酮酸 6.呼吸链的主要成分分布在(c ) 。 a.细胞膜上 b.线粒体外膜上 c.线粒体内膜上 d.线粒体基质中 7.光合作用中的暗反应发生在( c ) 。 a.叶绿体的外膜 b.叶绿体的内膜 c.叶绿体的基质 d.类囊体膜上 8.能够产生环路光合磷酸化的是( a ) 。 a.光系统Ⅰ b.光系统Ⅱ c.光系统Ⅰ和光系统Ⅱ d.光系统Ⅰ和光系统Ⅱ都不可以 9.在柠檬酸循环循环中, ( a)直接参与了葡萄糖的合成。 a.甘油酸-1,3-二磷酸 b.甘油醛-3-磷酸 c.甘油酸-3-磷酸 d.核酮酸-1,5-二磷酸 10.有氧呼吸不包括以下( d )过程。 a.糖酵解 b.丙酮酸氧化 c.三羧酸循环 d.卡尔文循环 11 一分子葡萄糖彻底有氧氧化净生成的 ATP 分子数与糖酵解阶段净生成的 ATP 分子数(包括产物经过呼吸链 产生的 ATP)最接近的比值为( e ) 。 a.2:1 b. 9:1 c. 18:1 d.19:1 e.6:1 12.下列对酶的描述正确的是( c ) 。 a.所有的酶都是蛋白质 b.酶可以改变反应的方向 c.酶的变构位点经常和反馈抑制有关 d.酶的催化专一性通常比化学催化剂的专一性差 13.下列对电子传递链描述不正确的是( b ) 。 a.电子传递链是典型的多酶体系 b.电子传递链的主要成分是核糖体内膜的蛋白质复合物 23

c.电子传递链的最终电子受体是氧 d.电子传递链反应过程中 ATP 的形成与氧化磷酸化密切相关 14.光合作用属于( a ) 。 a.氧化还原反应 b. 取代反应 c. 裂解反应 d.水解反应 15.光合电子传递链位于(c ) 。 a.线粒体内内膜 b.叶绿体外膜 c.类囊体膜 d.叶绿体基质 第五章 遗传及分子基础 1.名词解释 等位基因:位于同源染色体上,位点相同,控制着同一性状的基因。 纯合子:在 2 倍体或多倍体生物中的等位基因上只存在显性因子或隐性因子,称为纯合子; 杂合子:如果等位基因上既存在显性因子,也存在隐性因子,则称之为杂合子。 分离定律:一对基因在形成配子时完全按照原样分离到个同的配子中去.相互不发生影响, 。 性染色体:是指与性别决定相关的特殊形态的一对同源染色体称为性染色体。如—些数动物和一些植物性细 胞个的一对性染色体被命名为 X 或 Y,XX 结合产生雌性,XY 结合产生雄性。 伴性遗传:指性染色体上的基因所控制的某些性状总是伴随性别而遗传的现象,又称伴性遗传(sex—Iinked inheritance)。 DNA 半保留复制:亲本双螺旋两条链分别作为模板,按照碱基互补配对原则,合成两分子双链 DNA,每个新的 DNA 分子中的两条链一条来自原 DNA 分子,另一条为新合成的,因此被称为半保留复制。 冈崎片段: DNA 复制合成后随链时,首先合成的 DNA 片段称为冈崎片段。 滚环复制:在以这种机制进行的复制中,亲代双链 DNA 的一条链在 DNA 复制起点处被切开,其 5’端游离出 来。这样,DNA 聚合酶Ⅲ使可以将脱氧核糖核苷酸聚合在 3’—OH 端。当复制向前进行时,亲代 DNA 上被被 切断的 5’端继续游离下来,并且很快被单链结合蛋白所结合。因为 5’端从环亡向下解链的同时伴有环状双 链 DNA 环绕其轴不断的旋转.而巳以 3’—OH 端为引物的 DNA 生长链则个断地以另一条环状 DNA 链为模板向 前延伸.因而称为滚环复制。 反密码子:指 tRNA 分子中反密码环上的 3 个核昔酸序列,在蛋白质生物合成过程中,它通过互补的碱基配对 结合到 mRN A 的特定密码上。 启动子:是指 RNA 聚合酶结合到 DNA 模板并完成转录起始步骤所需的 DNA 序列。 终止子:指引起 RNA 聚合酶转录终止的 DNA 序列。 内含子:一段不编码蛋白质的 DNA 片段,不同的基因中内含子数目不同。 外显子:基因内编码蛋白质的 DNA 片段。 前体 mRNA:又称核内非均一 RNA(heterogeneous nuclear RNA,hnRNA),是转录后新合成的末成熟的 mRNA, 要经过剪接除去内含子,3’端加聚腺苷酸,5’端甲基化等一系列加工过程才可成为成熟的 mRN A 分子。 中心法则:描述从一个基因到相应蛋白质的信息流的途径。遗传信息贮存在 DNA 中,DNA 被复制传给子代细 胞,信息被拷贝或由 DNA 被转录成 HNA,然后 RNA 被翻译成多肪链。也可以以 RNA 为模板合成 DNA。 信号肽:指导蛋白质寻靶定位的一段连续的氨基酸序列。 结构基因:即结构基因,为决定一条多肽链合成的功能单位,约 1000bp。 操纵学说:Jacob 和 Monod 根据对 lac Z,Y,A 篡 bd 突变体的研究,于 1961 年提出了操纵子学说。其要点是: 一个或几个结构基因与—个调节基因和一个操纵位点组成一个转录单元。这个单元就称其为操纵子。调节基 因产生的阻遏蛋白与操纵位点结合从而阻碍了结构基因转录成为 mRNA;而诱导物又可以与阻遏蛋白相结合, 从而阻止阻遏蛋白与操作子的结合。 转录因子:在真核生物转录起始过程中,识别和结合启动子并与 RNA 聚合酶相互作用的蛋白质。 转录激活因子:通过增加 RNA 聚合酶的活性来加快转录速度的一种 DNA 结合蛋白。 增强子:一段具有增强基因表达的 DNA 调控序列,可以在基因的上游或下游发挥调控作用。 基因突变:细胞中核酸序列的改变通过基因表达有可能导致生物遗传特征的变化。这种核酸序列的变化称为 基因突变(mutation)。 鸟枪测序法:快速测定 DNA 序列的手段。整个基因组被切成许多小段,然后再由可能寻找重叠部分的高速计 算机将这些零碎的碎片拼接起来。 基因治疗:基因治疗是对有基因缺陷的细胞导入外源基因,以达到治疗的目的。 生物信息学:生物信息学是在生命科学的研究中,以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。 包括:数据冲搜索的快速算法,对 DNA 的分析方法,从 DNA 序列来预测蛋白质的序列和结构。 蛋白质组学:S.R.Pennington 对蛋白质组学的定义是:蛋白质组学是在基因组学的基础上研究蛋白质的表达 与功能的科学,是建立在从 cDNA 阵列、mRNA 表达谱的基因功能分析,基因组范围的酵母双杂交,蛋白质与 蛋白质相互作用分析到蛋白质表达、测序和结构分析等诸多不同实验方法相互融合基础上的科学。 2.一般来说 ,生男孩和生女儿的几率都是 1/2,如果一对夫妻生三个孩子,两男一妇女的的几率是( c )。 a. 1/2 b. 2/3 c. 3/8 d. 5/8 3.Griffith 和 Avery 所做的肺炎链球菌是为了( c )。 a.寻找治疗肺炎的途径 b.筛选抗肺炎链球菌的药物 c.证明 DNA 是生命的遗传物质,蛋白质不是遗传物质 d.DNA 的复制是半保留复制 4.1952 年 Hershey 和 Chase 利用病毒作为实验材料完成的噬菌体实验中用到的关键技术是( c )。 a.PCR 技术 b.DNA 重组技术 c.放射性同位素示踪技术 d.密度梯度离心技术 5.蛋白质的合成场所是( b )。 a.细胞核 b.核糖体 c.线粒体 d.类囊体 6.蛋白质的合成是直接以( c )上的密码子的信息指导氨基酸单体合成多肽的过程。 a.单体 DNA b.双链 DNA c.mRNA d.tRNA 24

7.如果黄色果实(Y)对绿色果实(y)为显性,矮株(L)对高株(l)是显性,那么 YyLl 基因型的植株和 yyll 基因型的植株杂交,则( d ) 。 a.所有后代都是矮株,黄果 b.3/4 是矮株,黄果 c.1/2 是矮株,黄果 d.1/4 是矮株,黄果 8.X、Y、Z 三个在同一条染色体上的基因,经重组实验表明 XY 的重组率为 40%,XZ 的重组率为 5%,YZ 的重 组率为 35%,下列对基因顺序描述正确的有( a ) 。 a.基因的顺序为 X、Z、Y b.基因的顺序为 Z、X、Y a.ZY 间距比 XZ 间近 d.XY 间距比 XZ 间近 9.在 dDNA 复制时,序列 5ˊ——TAGA——3ˊ合成下列( a )互补结构 a. 5ˊ——TCTA——3ˊ b. 5ˊ——ATCT——3ˊ c. 5ˊ——UCUA——3ˊ d. 3ˊ—— TCTA——5ˊ 10.下列对转录描述不正确的是( bc ) 。 a.转录中尿嘧啶和腺嘌呤配对 b.转录后必须切除内含子 c.DNA 转录完成后形成两条互补的 RNA d.从启动子到终止子的部分被称为转录单位 11.从遗传密码表中我们获得如下信息: Phe: UUU,UUC Pro:CCU,CCC,CCA,CCG Lys:AAA,AAG 请指出,为了转录编码 Phe——Pro——Lys 小肽相对应的 mRNA,需要以下( c )段 5ˊ→3ˊ核苷酸序列 的 DNA 为模板。 a.AAG—GGC—TTC b.CUU—CGG—GAA c.UUC—CCG—AAG d.CTT—CGG—GAA 12.反密码子位于( c ) 。 a.DNA b.mRNA c.tRNA d.rRNA 13.乳糖操纵子是(a )中的基因表达调控系统。 a.原核生物 b.真核生物 c.原核生物和真核生物都有 d.植物 14.操纵子模型中,调节基因的产物是( b ) 。 a.诱导物 b.阻遏物 c.调节物 d.操纵子 15.增强子( b ) 。 a.是一种蛋白质 b.是一段 DNA c.只能距启动子上游几百个核苷酸 d.没能特异性 16.下列属于真核细胞 mRNA 修饰的有( ad ) 。 a.加 5ˊ帽 b.加 3ˊ帽 c.加 5ˊ多聚 A 尾 d.加 3ˊ多聚 A 尾 第六章 发育 1.名词解释 发育:一个细胞(受精卵)不断分裂和分化,即一个有机体从其生命开始到性成熟的变化过程称为发育。 胚胎发育:从一个受精卯开始,经过细胞的分裂、分化、相互诱导,最终形成生物雏形即胚胎的过程称为胚 胎发育。 细胞分化:是指经过细胞分裂产生的许多细胞在发育潜能、形态、结构或功能上特化即产生差异的过程。从 本质上说,细胞分化是从化学分化到形态、功能分化的过程。 形态发生:产生生命个体具特定结构和功能的不同部分和整体形态的物理过程称为形态发生。 细胞决定:在细胞分化以前,细胞接受了某种信号,决定了其以后的发育命运,即在形态、结构和功能等分 化特征尚未显现之前便已经确定了其不同分化前途, 这种细胞的发育命运被稳定地确定的过程称为细胞决定。 决定子:细胞质中决定细胞命运的特殊信号物质称为决定子。 镶嵌型发育:一些动物卵裂球的发育命运都是由细胞质中贮存的卵源性决定子决定的,在这种细胞命运的决 定方式中,如果将一个早期胚胎的某一部分去掉而丧失了一部分决定子,就不会继续发育成完整的胚胎。这 种卵裂球不同部分嵌合才能完整发育的方式又称为镶嵌型发育。 诱导:动物在一定的胚胎发合时期,一部分细胞影响相邻细胞使其向一定方向分化的作用称为胚胎诱导。 诱导子:能对其他细胞的分化起诱导作用的物质称为诱导子。 模式形成:在整个有机体发育的过程中,细胞在时间和空间上有秩序的分化,从而导致有机体的器官组织等 结构有序的空间排列,形成有机体特定形态的统一性,称为生物的模式形成。 成形素:是指诱手相邻细胞发有的信号分子是可扩散的蛋白质。 组织者:是指分泌成形素的一组特殊细胞。 位置效应:胚胎发育过程中,细胞所处的位置不同对细胞分化的命运有明显的影响,细胞位置的改变可导致 细胞分化方向的改变,这种现象叫位置效应。 主导基因:决定细胞发育和基因表达调控的基因称为主导基因。 同源盒:许多同源异形基出一般都含有一个非常保守的 DNA 片段,即一段不易交化的且在其他生物类群中也 常出现的 DNA 序列,这个共同的 DNA 片段称为向源盒。 器官决定基因:在植物中控制着来源于分生组织的各种植物器官的发生,即决定花原基分生组织细胞的发育 命运的基因称为器官决定基因。 信号转导:化学信号分子与细胞表面或细胞内的受体相结合使之激活,激活的受体将外界信号转换为细胞能 感知的信号并作出相应的反应,这一过程称为信号转导。 G 蛋白偶联受体:G 蛋白偶联型受体是具有七个跨膜螺旋的受体,在结构上面它包括七个跨膜区段,它们与配 体结合后,通过与受体偶联的 G 蛋白的介导,使第二信使物质增多或减少,转而改变膜上的离子通道,引起 膜电位发生变化。 第一信使:细胞外的化学信号物质,如激素、神经递质等。亲水性的第一信使不能直接进入细胞发挥作用, 25

而是通过诱导产生的第二信使去发挥特定的调控作用。 第二信使:指细胞外信号与膜受体结合后诱使细胞最先产生的信号物质,如 cAMP、肌醇磷脂等。 种系:各自从世系的初期细胞遗传来的一系列细胞,将发育为新的精子和卵细胞以产生后代。 生成细胞:发育命运已经确定为体细胞并决定了其分化方向的细胞称为生成细胞。 干细胞:具有无限的或可被延长的自我更新和分化能力并可产生至少一种特化的细胞称为干细胞。 胚胎干细胞:当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,能 分化出成体动物的所有组织和器官,包括生殖细胞。 胚泡:人类受精卵经 5—6 天分化后的胚胎被称为胚泡 造血干细胞:由胚胎干细胞发育产生,是所有血细胞的起源细胞。造血干细胞具有自我更新能力,主要存在 于骨髓、外周血和脐带皿中。造血干细胞能够产生红细胞、白细胞和血小板等。 2.下列不属于胚后发育的是(a ) 。 a.鱼的受精卵发育成鱼苗 b.蝌蚪从卵膜里孵化出来后发育成青蛙 c.家蚕发育成蚕蛾 d.小鸡破壳而出后发育成鸡 3.青蛙由于( c )的发育而具有了感受刺激并发生反应功能的神经系统。 a.内胚层 b.中胚层 c.外胚层 d.外胚层和内胚层 4.蛙受精卵的特点是(c ) 。 a.动物半球颜色深、卵黄多、朝上 b.植物半球颜色浅、卵黄少、朝下 c.动物半球颜色深,卵黄少、朝上 d.植物半球颜色浅,卵黄多、朝上 5.在动物胚胎发育中过程中,早期原肠胚的细胞从一个部位移动到另一个部位时,被移植的细胞能适应新的 部位并参与那里的器官形成。但如果在原肠胚的末期,把未来将发育为蝾螈下肢的部分肢芽细胞移植到另一 个蝾螈胚胎上不发育为下肢的区域,这些细胞将发育为一条额外的腿。这说明( c ) 。 a.原肠胚末期,已有了组织和器官的形成 b.此时的肢芽细胞是全能的 c.原肠胚末期出现的细胞分化不可逆转 d.原肠胚已出现了三胚层 6.在海胆动物早期胚胎发育过程中,细胞质中决定细胞命运的特殊信号物质是( b ) 。 a.DNA b.mRNA c.蛋白质 d.未知化合物 7.果蝇体节基因级联表达控制体轴的建立称为( a) 。 a.模式形成 b.转录调节 c.诱导 d.细胞凋亡 8.细胞的分化总是涉及到( d ) 。 a.原肠胚的形成 b.环境因子 c.基因组中某些基因的丢失 d.基因组中少数基因的选择性表达 9.同源异形基因( d ) 。 a.只是控制果蝇体节形态模式的基因 b.在植物中称为器官决定基因,它总是造成花器官发育的异常 c.就是同源盒 d.是与许多生物形态模式相关的控制基因表达的转录的因子 10.作为发育学研究的模式生物,以下( b )不是必需的。 a.胚胎的分化易于被观察 b.分布广泛,易于收集样品 c.生活周期较短,生活史清楚 d.基因组相对较小或已知其全部或大部分基因组序列 11.有人将果蝇称为遗传学和发育生物学领域的王中王,是因为( e ) 。 a.易于进行基因诱变,具有各种大量的突变体 b.胚胎发育快,易于观察卵裂、早期胚胎发生、躯体模式形成和各器官结构的变化 c.个体小,生命周期短,易于大量培养 d.仅有 4 对染色体,组成简单。基因组测序已于 2000 年基本完成 e.上述 4 点 第七章 进化 1. 名词解释 生物进化:生物的某一种群在一定历史时期为适应环境变化而形成的遗传变异的积累和表型特征的改变。 宏观进化:现代进化生物学理论将种和种以上分类群的进化称为宏观进化。 微观进化:将无性繁殖系和种群通过自然选择在遗传组成上的微小改变称为微观进化。 化学演化期:无机与有机分子聚合形成糖、脂类、蛋白质和核酸等生物大分子,甚至到生物多分子体系,但 还没有出现真正的生命,这一时期被称为化学演化期或前生物期。 原球体:非生物过程产生的多聚体整合成为多分子体系颗粒,这些原始的具有某些简单生命特征的颗粒被统 称为原球体。 团聚体:多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中,它们能够自动地浓缩聚集为分散的球状小滴.俄国料学家 A1exander Oparin 将这种球状小滴称为“团聚体” 。 微球体:美国南伊利诺州大学生物化学家 Sidney Fox 发现,浓缩干燥的氨基酸在水溶液中可以形成微小的蛋 白质球状体,并称之为微球体。 核酶:是 20 世纪 80 年代初期发现的具有催化功能的 RNA 分子。 自然选择: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 物被淘认。自然选择的理论是达尔文进化论的核心,它解释了生物进化的机理。 达尔文主义:所谓的达尔文主义主要包括了两方面的基本含义: (1)现代所有的生物都是从过去的生物进化 26

而来的; (2)自然选择是生物适应环境而进化的原因。 基因库:是一种生物群体全部遗传基因的集合,它决定了下—代的遗传性状。 种群:是措生活在同一地点,在一定时间,通过一定的关系联系在—起的同一物种的群体。 地理隔离:达尔文将某些地理障碍如大的山脉、峡谷、海洋等把生物相互隔开称为地理隔离。 生殖隔离:即不同小种群间的个体不能彼此交配或产生有生殖能力的后代,标志了它们已经成为不同的物种。 异地物种形成:经过地理隔离和生殖隔离形成新种的方式称为异地物种形成。 间断平衡论:该理论指出生物的进化是突变与渐变的交替过程。 综合进化论:由于交配繁殖引起基因分离和重组,种群才能保持一个相对稳定的基因库。进化体现在种群遗 传组成的改变,这就决定丁进化改变的是整个群体,而不仅仪是个体。 中性学说:分子进化的中性学说认为.每一种生物大分子都有一定的进化速率,大量经常发生的中性突变既 无利也无害,中性突变的漂移固定即导致生物形态和生理上出现差异以后,自然选择才可以发挥作用。因此, 中性突变的漂移固定是生物进化的动力。 等位基因:位于同源染色体上,位点相同,控制着同一性状的基因。 基因型:生物个体的基因组成。 基因型频率:群体遗传学将某种基因型的个体在群体中所占的比率定义为基因型频率。全部基因型频率的总 和等于 1。 瓶颈效应:指由于自然环境急剧的改变,使得群体中大部分个体死亡,仅存的少数个体侥幸逃生,再繁衍成 原先规模的群体时,这种小生物群体内个体数量的消长对基因频率的影响。 适合度:所谓适合度(用 W 表示),是措某一个基因型个体与其他基因型个体相比能够存活并把它的基因传给 下—代的能力。适合度最大值通常被定为 1,即 Wmax=1。 方向性选择:是把趋于某一方向的变异保留下来而淘汰另—相反方向的变异,使生物表型定向发展。 分歧性选择:是将—个群体的两端变异按不同方向保留下来而逐渐减少中间态的一种选择。 正态化选择:与分歧性选择恰恰相反,是将—个群体的两端变异逐渐淘汰而保留下中间态表型的个体,同时 使生物表型具有相对的稳定性。 化石燃料:在海洋与湖泊中,古代大量的动物和植物尤其是全物量最大的浮游藻类生物死亡后被沉积埋藏, 经过漫长的地质年代和温度与压力的作用,生物体内的生物化学物质被降解转化为碳氢化合物,即形成了石 油。我们现代开采的大部分石油来源于古代的生物,所以又被称为化石燃料。 生物地理学:研究各种生物在地理上分布的科学。 比较解剖学:对不同种群生物的个体解剖结构进行比较的学科称为比较解剖学。 比较胚胎学:对不同生物胚胎发育过程进行比较的学科称为比较胚胎学。 同源结构:在一些不同种群生物中,某些器官的功能不同,但从它们的结构和发育可以看出,它们是从向一 个“蓝图”模制下来来的,这些只有共同来源的结构称为同源结构。 内共生学说:内共生学说是说明真核细胞的起源来自于原核细胞。主要过程是原始的较大的原核细胞可以吞 入其他较小的原核细胞,被吞入的细胞与其发生了内共生的关系,以后逐渐特化为其中的一部分,即被吞入 的原核细胞通过内共生变成了细胞器,并逐渐完成了向真核细胞的进化。 种:物种是在自然界中占据特殊生态位的种群的一个生殖集群,在生殖上与其他物种相隔离。 分类阶层:是指生物的分类从高级单元到低级单元所构成的不同阶层.包括界(kingdom)、门(phyIum)、纲 (class)、目(order)、科(family)、属(genus)、种(species)。 双名法:由瑞典植物分类学家林奈(Corlous Linnaeus)创立的物种命名法,使用的是拉丁文。属在前,第一 个字母大写;种在后,全部小写;属名和种加词用斜体;在属名和种加词之后也可以用正体标出定名人。 进化系统树:是科学家依据古生物学、比较形态学、比较生理学和分子生物学研究结果,按照生物间进化的 先后顺序和相互亲缘关系的远近,把各类生物安置在一个类似树状分枝的图上来简明地表示各类或各种生物 的进化历程和亲绦关系。 水华:由蓝细菌在富营养化的污染水体中大量繁殖而形成。 化能自养生物:可以从其他无机物如 S、H2、NH3 等的氧化过程中获得能量的原核生物,如硝酸盐还原菌。 原生生物:一些最简单的真核生物,早期的原生生物也是植物、真菌类和动物的祖先。 自养原植体:藻类是一类具有光合作用色素、没有根茎叶分化的自养原植体生物。 五界分类系统:魏泰克(R .H. Whittaker, 1924—1980)1969 年提出的将地球上的全部生物划分成五个界, 即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界。 六界分类系统:即在九界分类系统的基础上把原核生物分为占细菌界和真细菌界。 地衣:是真菌的菌丝体与藻类细胞共生形成的特殊复合共生体。 孢子植物:通道袍子繁殖的一类植物,包括菌、藻、苔、藓、蕨类等。 种子植物:通过种子繁殖的一类植物,称为种子植物,包括裸子植物和被子植物。 维管植物:凡有维管系统的植物都称为维管植物,包括蕨类植物、裸子植物和被子植物。 裸子植物:裸子植物有性生殖时受精作用在胚珠中进行并发育形成为种子。由于胚珠及种子棵露,没有真正 的花和果实,因此它们被称为裸子植物。 被子植物:是植物界中种类最多的一个门,它也是植物界中被研究得最彻底的一个门。其最大的特点是一种 在其他植物门中没有的生殖器官——花,因此它也被称为有花植物或开花植物。 2.下列叙述不正确的是( b ) 。 a.生物具有新陈代谢、生长和运动等基本功能 b.动物对外界环境具有适应性,而植物则几乎没有 c.动物与植物有共同的祖先,它们都是由原始的有鞭毛的单细胞生物分化而来的 d.生物进化遵循着由水生到陆生,由简单到复杂,由低等到高等的规律 3.生命起源以前,原始的地球大气中不存在的气体是( c ) 。 a. H2 b.NH3 c. O2 d.CH4 27

4.Darwin《物种起源》问世于( c ) 。 a.1831 年 b.1836 年 c.1859 年 d.1953 年 5.传统的五界分类系统不包括( d ) 。 a.原核生物界 b.原生生物界 c.真菌界 d.真核生物界 e.动物界 6.虫媒花与传粉昆虫的相互适应是下列( d )方式进化的结果。 a.趋同进化 b.平行进化 c.重复进化 d.协同进化 7.生物分类的基本单位是(b ) 。 a.属 b.种 c.品种 d.科 e. 门 8.有一个由 40 条鱼组成的群体,其中基因型 AA 为 4 条、aa 为 20 条。如果有 4 条基因型为 aa 的鱼迁出,4 条 基因型为 AA 的鱼迁入,新群体等位基因 a 的频率是( c ) 。 a.0.2 b.0.5 c.0.6 d.0.7 9.地球大约在( b )亿年前形成。 a.36 b.46 c.56 d.66 10.下列属于化学演化的是( d ) 。 a.无机分子形成有机分子 b.有机小分子进一步产生生命大分子 c.相互作用的生命大分子逐渐聚合成细胞样结构 d.上述各项 11.蓝细菌的( d )结构具有抵抗紫外辐射的作用。 a.细胞壁 b.细胞膜 c.色素 d.胶质鞘 12.生物进化的基本单位是( b ) 。 a.个体 b.种群 c.群落 d.生态系统 13.在进化中,遗传变化的原始材料来源于(c ) 。 a.选择 b.杂交 c.突变 d.繁殖 14.一个物种在进化为两个物种时往往最先发生的是( c ) 。 a.生殖隔离 b.配子隔离 c.地理隔离 d.机械隔离 15.定义物种的根本依据是( d ) 。 a.解剖学结构差别 b.生理学行为差别 c.适应性能力差别 d.生殖隔离 16.种群数目较少时,有较大的机会发生( b ) 。 a.人工选择 b.基因漂变 c.自然选择 d.中性突变 17.一对等位基因 A、a,基因型 AA、Aa 和 aa 的基因型频率分别是 0.49、0.42、和 0.99,则 A 的基因频率是 ( a ) 。 a.0.7 b.0.6 c.0.4 d.0.3 18.假设一种群符合 Hardy—Weinberg 平衡,现在 49%是纯合显性,42%是杂合的,9%是纯合隐性的。下代中 是纯合隐性的比例是(a) a.9% b.42% c.49% d.21% 第十章 生物与环境 1.名词解释 环境:某一特定生物体或生物群落生活空间的外界自然条件的总和,环境是对于某一个对象的相对概念。 生态学:研究生物与生存环境之间相互关系和作用规律的科学称为生态学。 生态系统:是指在一定的时间和空间内,生物和非生物之间通过物质循环和能量流动相互作用形成一个有机 的整体。根据其物质和能量交换分为开放生态系统(与外界能进行能量与物质交换)、封闭生态系统(与外界能 进行能量交换,不能进行物质交换)、隔离生态系统(与外界不能进行能量与物质变换)。 生物圈:是指地球上全部生物及其赖以生存的环境的总体。其范围为海平面以上 10km,海平面以下 12km。其 间最活跃的是生物.地球上总的生物产量中.植被占 99%。 种群:指某一时刻生活在一定环境中的—群同种个体,是物种的基本结构单元.也是生态系统中的繁殖单元; 包括种群大小、种群密度、种群组成、种群结构等待征。 生态因子:在环境因子中对生物生活起直接作用或其生长发育所必需的因子。按性质分:气候、土壤、地形、 生物、人为;按有无生命分:生物与非少物。 广适性生物:亦称广生性生物,是生态价较高的生物。指对环境条件(如温度、光、湿度、盐分、食物等) 适应幅度较大的生物(动、植物) 。 狭适性生物:生态幅小的生物种类称为广适应性生物。 光饱合点:是指光强对光合作用的影响,在低光强区,光合速率随光强的增强而呈比例地增加;当超过—定 光强,光合速率增加就会转慢;当达到某一光强时,光合速率就不再增加.而呈现光饱和现象。开始达到光 合速率最大值时的光强称为光饱和点。 种群密度:种群的大小是指种群内个体数量的多少,单位面积或体积中个体的数量称为种群密度。 2 2 样方:以 m 或 km 为单位随机选定若干个区域,通过对选定区域中该物种的记数来统计和计算整体区域的种 群密度,该选定的区域称为样方。 标记重捕法:对子活动范围广的生物,生态学家通常会通过先捕捉一定数量的该生物进行标记后释放.再进 行捕捉时,检查被捕捉的生物中披标记生物的比例,就可以估算出在该生物在一定环境中总的个体数目,可 以用以下公式进行计算: (第二次捕到的数量/从中合标记的数量) ? 第一次标记的数量=该生态系统中的总数量 种群分布型:是指在一定区域内,属子同一个群落的某种生物在空间和时间上的分布方式;通常包括均匀型、 集群型和随机型,种群分布型是由于环境的有利因素分布不均匀造成。 生态演替:是指在一定区域内,群落随时间而发生变化,由一种类型转变为另一种类型的生态过程。又称群 落演替。 28

顶级群落:随着群落演替的进展,最后出现一个相对稳定的群落阶段,称之为顶级群落。 初生演替:是从未被生物占领过的区域,从没有生物的状态开始的演替,因此又叫原生演替。 次生演替:次生演替是在生物曾经占领过或原来曾有群落的地方开始的演替。 生产者:能通过光合自养作用和化能自养作用将能量引人生物界的—类生物,又称为自养生物,它们利用环 境内的无机物和能量制造食物,供其自身使用,同时,被它们储存的能量又可通过有机物的形式流向更高级 的生物,主要包括可进行光合作用的绿色植物和一些化能合成细菌。 消费者:自己不能产生有机物,只能通过消耗其他生物的有机物为营养的一类生物,又称异养生物,根据其 与生产者的消费关系可以分为初级消费者、次级消费者和三级消费者。 分解者:指细菌、真菌等腐食性营养的生物,它们能将组成生物体的有机大分子分解变为无机小分子,重新 进入环境,是生物界与非生物界联系的终止端。 食物链:生态系统中生产者所固定的能量通过不同级的消费者以及分解者组成的链状结构进行传递,这种链 状生物结构称为食物链. 食物网:根据食物链的生物生活方式可以分为捕食食物链、碎屑食物链与寄生食物链等,而由于食物链两级 直接的能量传递是很有限的,因而限制了食物链的长度。很多条食物链交错连接成的网络就叫作食物网。食 物网的存在使一种生物在生态系统中可以同时占据多个营养级。 能量金字塔:能量通过营养级逐渐减少,所以,如果把通过各营养级的能流量,由低到高勾画成图,就成为 一个金字塔形,称为能量金字塔。 生物地球化学循环:所强调的是各种化学元素在生物圈里循环的路径及方式,也就是元素从周围环境到生物 体,再从生物体回到周围环境的各种不同的循环作用。 生物多样性:指群种的多少和群落中各个种的相对密度。包括遗传多样性,物种多样性,生态系统多样性, 景观多样性。 生态位:生态位是指一个种群在自然生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关 系与作用。 生物入侵:生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定 危害的现象。 2.物种多样性最丰富的生态群落类型是(b ) 。 a.温带草原 b.热带雨林 c.热带草原 d.荒漠草原 3.下面( c )不是生物多样性所包括的内容。 a.遗传多样性 b.物种多样性 c.生物个体数量多 d.生态系统多样性 4.下列( a )特征不属于平衡的生态系统的特征。 a.没有人为干扰和灾害发生 b.物流与能流相对稳定 c.具有良好的自我调节能力 d.具有较强的处净能力 5.两个物种共同生活在一起(甚至一种生物生活在另一种生物体内) ,相依为生,相得益彰,彼此都离不开对 方,这种现象称为( a ) 。 a.寄生 b.共栖 c.共生 d.协作 6.能量在食物链传递中会发生巨大损失,在下列 4 种原因中, ( c )是不被确认的。 a.动物排泄物中能量大部分散失于环境中 b.食物链缺少项级消费者 c.不是 100%的生物个体都进入食物链环节 d.生物体自身代谢所消耗 7.下列属于物种的密度相关因素的有(d ) 。 a.营养与食物 b.领土 c.天敌和竞争者 d.上述各项 8.小鸡在一只长脖子的鸟飞过头顶时不再畏缩和躲藏,这是( c )行为的例子。 a.记忆 b.本能 c.适应 d.顿悟 9.稀树草原主要分布于( a b c ) 。 a.非洲 b.南美洲 c.大洋洲 d.欧洲 10.不属于大陆生物群落的是( b ) 。 a.热带雨林 b.高原气候区 c.极地冰原 d.温带草原 11.下列被称为“生态先锋”的是(a ) 。 a.地衣 b.蕨类 c.松树 d.牧草 12.下列对生态系统特征描述不正确的有( b d ) 。 a.生态系统具有自我调节能力,生态系统越复杂,调节能力越强 b.生态系统的能量流动和物质流动是循环式的 c.生态系统中营养级数目一般不超过 4~5 个 d.生态系统是一个封闭的动态系统 13.给出正确的食物链顺序( d ) 。 a.鹰-蛇-鼠-稻 b.鼠-蛇-稻-鹰 c.蛇-鹰-鼠-稻 d. 稻-鼠-蛇-鹰 14.在食物链中,生物量最多的是(a ) 。 a.生产者 b.草食动物 c.磷循环 d.水循环 15.在生物地球化学循环中,下述( c )没有气体成分参与,而只涉及到从陆地到海洋沉积、又从海洋 沉积到陆地反复循环。 a.碳循环 b.氮循环 c.磷循环 d.水循环 16.下列描述不正确的是( a ) 。 a.越发达的国家对热带雨林的破坏越少 b.热带雨林的破坏使全球生物多样性受到了严重破坏 c.热带雨林的破坏使热带土壤不能再长期支持农业 29

d.热带雨林的破坏增加了全球变暖的威胁 第十一章 人体健康与重大疾病预防 1. 名词解释 免疫:遗传的、后天的或诱发的对特定的病原感染的抵抗能力。在正常情况下,它对机体起到保护作用,有 时也可能引起机体损伤。 非特异性防御:是机体在种系发育和进化过程中形成的天然免疫防御功能。这种免疫的特点是生来就有,不 具有对病原体的选择件或特异性,而是对多种病原体都有一定的防御作用。 淋巴系统:指各种免疫细胞协同作用的网状系统,它们由淋巴管、淋巴结以及胸腺、骨髓、脾脏和扁桃体等 器官共同组成。 干扰素:指受病毒感染的细胞协同其他细胞共同产生一种糖原蛋白,用于活化相邻细胞表达抗病毒蛋白。按 其来源分为:白细胞干扰素、成纤维细胞干扰素、免疫干扰素等。每一类干扰素又分成各不相同的型,不同 型之间具有较高的同源性。 特异性免疫:特异性免疫又称获得性免疫,是机体经后天感染(病愈或无症状的感染)或人工预防接种(菌苗、 疫苗、类毒素、免疫球蛋白等)而获得的针对某一种或一类微生物或其产物所产生的特异性抵抗力。特异性免 疫具有特异性、获得性、排他性、多样性、记忆性、转移性、耐受性、不能遗传等特点。分为细胞免疫与体 液免疫两类。 抗原:指可被 T、B 淋巴细胞识别,并启动特异性免疫应答的物质。抗原具有免疫原性和抗原性两个重要特性。 抗体:B 细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一类球蛋白质,主要存在于血清等体液中,能与相应抗 原特异性地结合,具有免疫功能。 体液免疫:成熟 B 细胞遭遇特异性抗原,则发生活化、增殖,并分化为浆细胞,通过产生和分泌抗体发挥清 除病原体的作用。由于抗体(存在于体液中)是 B 细胞应答的主要效应分子,故将此类应答称为体液免疫应答。 细胞免疫:T 细胞受到抗原刺激后,分化、增殖、转化为效应 T 细胞,当相同抗原再次进入机体的细胞中时, 效应 T 细胞对抗原的直接杀伤作用及效应 T 细胞所释放的细胞因子的协同杀伤作用,统称为细胞免疫。 抗原呈递细胞:指能摄取、加工处理抗原,并将抗原呈递给 T 淋巴细胞的一类免疫细胞,在机体免疫应答中 发挥重要作用,也称辅助细胞。 化能异养:指通过消耗有机物来获取能量和碳源的细菌营养方式。 光能自养:指细菌利用光能以 CO2 为碳源来合成有机物并获得能量的营养方式。 2+ 化能自养:指细胞以 CO2 为碳源,通过氧化 H2S、NH3、Fe 、H2 等简单无机物获得能量的细菌营养方式。 光能异养:指吸收光能并以有机物为碳源的细菌营养方式。 细菌毒素:细菌产生的—些对机体具有毒害作用的物质称为细菌毒素。 逆转录病毒:指以 RNA 为遗传信息的病毒。 噬菌体:以细菌为宿主的病毒。 裂解循环:从噬菌体脱壳、核酸进人细胞到宿主细胞裂解并释放出新的噬菌体的一个循环过程称为噬菌体增 殖过程的裂解循环。 类病毒:类病毒是一条没有蛋白质衣壳包裹的 RNA 链。 朊病毒:阮病毒是一类能侵染动物、不含核酸、无抗原性、能在细胞内复制的传染性蛋白质颗粒。 肿瘤:现代医学所说的肿瘤专指“新的生长物” (neogrowths) ,或赘生物(neopIasms),它概括了所有体内非 正常滋生的病变,因此,是一个总的称呼,既包括恶性肿瘤,也包括良性肿瘤。人们常说的“癌(cancer)” , 习惯上泛指所有恶性肿瘤。 化学致癌物质:是指能引起人或动物形成肿瘤的化学物质,目前已发现环境中有 2000 多种化学物质与癌症的 发生密切相关,它们主要包括多环芳烃类、亚硝基化合物、烷化剂类、芳香胺类、偶氮染料、生物毒素等。 原癌基因:一些与调节和控制细胞生长、分裂和细胞周期相关的基因,其结构变化或者失控就会演变成癌基 因。 p53 蛋白:是一种核磷蛋白,活性受磷酸化调控。当细胞 DNA 受到紫外线、化学致癌物质等作用产生损伤时, p53 表达增高,可以阻止受损细胞进人细胞周期,同时使 DNA 损伤修复系统启动,修复被损伤的 DNA。p53 还 有启动促进细胞凋亡基因转录的功能,从而清除那些末被修复的 DNA 损伤的细胞。 冠状动脉:向心脏供血的动脉。 高血压:是一种以动脉血压增高为主要表现的心血管疾病。一般正常人的收缩压不高于 140 mmHg,舒张压不 高于 95mmHg。高于这一标准便是高血压。 动脉粥样硬化:是动脉硬化中最重要的一个类型,基本损害是动脉内膜局部呈斑块状增厚,故又称动脉粥样 硬化性斑块或简称斑块,病变主要累及主动脉、冠状动脉、脑动脉、肾动脉、大、中型肌弹力型动脉,最终 导致它们的管腔狭窄以至完全堵塞,使这些重要器官缺血缺氧、功能障碍以至机体死亡。 2.下列(d )是淋巴器官。 a.扁桃体 b.脾 c.胸腺 d.上述各项 3.淋巴系统不包括(b ) 。 a.扁桃体 b.黏液 c.胸腺 d.淋巴结 4.抗体是一种γ -球蛋白,它的每一个分子由(b )条肽链组成,其中( )条为重链, ( )条为 轻链。 a.3,2,1 b.4,2,2 c.4,3,1 d.2,1,1 5.干扰素是一种(d ) 。 a.抗原 b.抗体 c.维生素类 d.抗菌或抗病毒蛋白 6.下述(d )的描述是正确的。 a.引起人或动物体内免疫应答的外来物质称为抗体 b.体液免疫由 T 细胞产生抗体 c.细胞免疫依赖于 B 细胞直接攻击病原体 30

d.在免疫系统中,T 细胞通过自我识别特异性的人类白细胞抗原,因此只攻击外来病原体 7.病原体入侵到体细胞或被巨噬细胞吞噬后,抗原分子与细胞表面的 MHC 分子嵌合,形成 APC,启动的一系 列应答反应不包括(a ) 。 a.炎症反应 b.巨噬细胞与助 T 细胞相互作用 c.分泌白细胞介素-1 和白细胞介素-2 d.T 细胞活化产生记忆细胞,后者下一次可识别原病原体,导致免疫应答效率更高 8.感染性疾病的特点包括( d ) 。 a.有具传染性的病原体 b. 有流行性、地方性、季节性和爆发性 c.有免疫原性,即病原体侵入机体后会激活机体的防御性抵抗 d.上述各项 9.青霉素对感染性疾病的治疗作用是由于( c ) 。 a.可以抑制病毒的复制 b.破坏细菌细胞壁肽聚糖中的 N-乙酰葡萄糖胺和 N-乙酰胞壁酸之间的β -1,4 糖苷键的连接 c.抑制肽聚糖网格结构中短肽与侧链的形成 d.抑制细菌 DNA 的合成 10.自然界大多数细菌属于(d ) 。 a.化能自养型 b.光能异养型 c.光能自养型 d.化能异养型 11.下述( a )项是细菌和病毒所共有的特征或过程。 a.以核酸为遗传物质 b.依赖二分裂繁殖后代 c.有核糖体 d.有丝分裂 12.RNA 病毒繁殖时需要有自身提供的某些酶,这是因为(d ) 。 a.这些病毒很容易被宿主细胞的防御系统所消灭 b.宿主细胞不具有病毒基因组复制所需要的酶 c.这些酶用于病毒 mRNA 的翻译 d.病毒利用这些酶穿过宿主细胞的细胞膜或细胞壁 13.下列不属于自身免疫疾病的是(a ) 。 a.艾滋病 b.类风湿关节炎 c.红斑狼疮 d.溶血性贫血 14.逆转录病毒中的 src 基因来源于鸡细胞中正常的酪氨酸激酶基因,是科学家发现的第一个癌基因,携带 src 基因的逆转录病毒是(c ) 。 a.单链 DNA 病毒 b.双链 DNA 病毒 c. 单链 RNA 病毒 d.双链 RNA 病毒 15.冠状动脉粥样硬化的最大危害在于( d )。 a.使血液中胆固醇浓度增高 b.引起高血压 c.引起心绞痛 d.引起心肌缺血 16.预防艾滋病的主要措施至少应包括( d )。 a.遵守性道德,远离毒品 b.注意个人生活卫生,强不用未消毒的器械穿耳、文眉,

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