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普通生物学课后思考题解答 绪论 新陈代谢:：同化作用:同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程。异化作用：将自身有机物分解成无机物归还到无机环境并释放能量的过程叫异化作用。应激性：生物感受体内或体外物理或化学变化并做出有利于保持其体内稳定，维持生命活动的应答，称为应激性。适应性：生物和它具有的某些遗传性状使它具备在特定环境中生存和繁殖的能力四、问答题 1.简述生物的同一性（生命的基本特征）6 生物具有生命的特征，此外还具有以下一系列特殊基本特性;(1)有序性；（2)新陈代谢；（3）生长和发育；（4）反应；（5）运动；（6）适应性；（7）生殖；（8）进化。2.请从低层到高层写出生命的结构层次。亚原子颗粒原子分子生物大分子细胞器细胞组织器官个体种群群落生态系统生物圈 3.生命体同非生命体相比，具有哪些独有的特征？1、特定的组构 2、新陈代谢 3、稳态和应激性 4、生殖和遗传 5、生长和发育 6、进化和适应 2、4.我们为什么要学习生命科学？为什么非生物专业的学生也要学习生命科学？8、9 生物学和农学、医学有着密切的关系，是农学和医学重要的基础学科之一。生物学可以帮助我们认识和处理我们所面临的环境问题。生物学与人类的命运息息相关。时代在发展，美国、日本等发达国家都已把生命科学的发展放在首位,在这样一个科技竞争、人才竞争的大变革时代,我国的高等教育如果不能跟上时代的步伐,与时俱进,就会与发达国家的差距越来越大。社会和经济发展的需要，知识经济时代对大学生综合素质的要求 第一章 二、问答题 1.分类在外太空寻求生命的时候，最关注的就是有没有水的存在，为什么？请说明水对于生命的重要性。水在生命活动中起着不可代替的作用，（1）水是细胞的良好溶剂（2）水在生物体内可以起到运输物质的作用（3）细胞内的代谢都在水中进行（4）细胞中的结合水是细胞结构中不可缺少的成分。生物体内 60%70%都是水，故没有水就没有生命。2.列出 DNA 结构与 RNA 结构的三个区别。（1）RNA 通常是单链的（2）核苷酸中的戊糖是核糖（3）它的四种碱基中没有胸腺嘧啶，而是尿嘧啶 3.细胞中有哪些主要的生物大分子？举例说明它们在生命活动中的重要作用。蛋白质、核酸、多糖和脂质。细胞、组织和机体的结构都与蛋白质有关，生物体内的每一项活动都有蛋白质的参与。核酸：遗传信息的储存和传递者多糖：（1）生物活动所需要的能量来源（2）重要的中间代谢产物（3）构成生物大分子，形成糖脂和糖蛋白（4）分子识别功能脂质：（1）构成生物膜的骨架（2）主要能源物质（3）参与细胞识别（4）构成生体或器官保护层 第二章 名词解释细胞器；细胞器是细胞质中具有一定结构和功能的微结构.细胞骨架；狭义的细胞骨架概念是指真核细胞中的蛋白纤维网络结构。广义的细胞骨架概念是在细胞核中存在的核骨架-核纤层体系。细胞周期；细胞周期是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程，分为间期与分裂期两个阶段 细胞分化；细胞分化就是由一种相同的细胞类型经过细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程。细胞全能性；指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性。细胞凋亡；细胞凋亡是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。干细胞;干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。?问答题 1.什么叫细胞全能性？在生产上有何意义？是指有机体内大多数的生活细胞，在一定条件下大于成完整有机体分化为任何细胞的潜在能力。意义:1,快速繁殖，培育无病毒植物以及制造人工种子，使植物的系列繁殖生产实现了工厂化，同时，避免了良种优良性状退化。2、利用细胞和组织培养，生产药物、事物添加剂，先噢色素和杀虫剂等植物代谢产物，使相关的生产过程实现了工业化 3、转基因职务技术是人类在农业生物技术方面取得的最重大的成就之一。2.细胞学说的基本内容是什么？一切生物都是由细胞组成，细胞是最基本的结构单位；细胞是基本的功能单位，即细胞是相对独立的实体；细胞是只能由细胞分裂产生的，一切疾病是基于细胞损伤。细胞学说证明了植物与动物之间的相联系性的。3.原核细胞和真核细胞主要结构区别是什么？植物细胞和动物细胞的主要区别是什么？在光学显微镜下，见不到原核细胞的核膜和核仁，只有一个相当于真核细胞和的核区。在光学显微镜下，可见到真核细胞中明显的细胞核和核仁。植物细胞有细胞壁，叶绿体，动物细胞有中心体。4.举例说明细胞的形状、大小与其生物学功能之间的关系。细胞是生物的基本功能单位：细胞是一个独立有序的、能够进行自我调控的结构与功能体系。每一个细胞都具有一整套完整的装置以满足自身代谢的需要。单细胞生物能够独立地进行全部的生命活动。在多细胞生物中，尽管每一个细胞的功能受到整体的协调与控制，但每一个细胞都是一个独立的、自我控制的、高度有序的代谢系统，有相对独立的生命活动，各种组织都是以细胞为基本单位来执行特定的功能，整个机体的新陈代谢活动都是以细胞为单位协调地进行的。只要具备合适的生存条件，每一个分离的细胞都可以在体外生长繁殖，表现出生命的特征。所以细胞是生命活动的基本功能单位。细胞是有机体生长发育的基本单位：新的细胞必须经过已存在的细胞的分裂而产生，每一个生命体 都是从一个细胞生长发育而来的，不论是简单的单细胞生物还是复杂的多细胞生物，其生长和发育可以部分地通过细胞体积的增加来实现，但细胞体积不可能无限地增加，因此多细胞生物的生长主要是通过细胞分裂、增加细胞数量并伴随细胞的分化来实现的。细胞是生物生长发育的基本实体。一个多细胞生物即使已经完成了组织的分化和个体的发育，即完全长大后，仍然需要细胞分裂的过程。这种分裂生成的新细胞可用来替代不断衰老和死亡的细胞，维持细胞的新陈代谢，或用于生物组织损伤的修复。细胞是生物体的完整遗传单位：在多细胞生物体中，尽管数目众多的各种细胞形态和功能各不相同，但它们又都是由同一个受精卵分裂和分化而来的，因而这个生命体中的每一个细胞都具有这个生命体的全部遗传信息，因为在细胞的中心细胞核中“存在着生命的本质”遗传信息。植物的生殖细胞和体细胞都具有遗传的全能性，单个细胞都可以在合适的条件下诱导发育为完整的植物个体。在高等动物体内，卵 细胞无疑具有遗传的全能性，而体细胞也具有这一生命体的全部遗传信息，经过一定的操作，例如运用细胞核移植的方法，也可以使单个的体细胞表现出遗传上的全能性。所以细胞是遗传的基本单位。细胞是最小的生命单位：细胞结构完整性的任何破坏都会导致细胞生命特征的丧失和细胞的死亡。比 如从细胞分离出的任何结构，即使是保存完好的细胞核或是含有遗传信息、具有相对独立性的线粒体和叶绿体，都不能在细胞外作为生命活动的单位而独立生存。细胞才是生命活动的最小单位，只有完整的细胞结构才能保证细胞具有生命的各种基本特征，使其能独立自主、协调有序地进行各种生命活动。5.线粒体和叶绿体与其他细胞器不同的主要相似点是什么？为什么说它们是半自主性的？线粒体和叶绿体是两种特别的细胞器，与其他细胞器不同，他们有双层膜结构，其中外膜与真核细胞的膜系统相似，内膜却与原核细胞的膜系统相似。另外，它们有自己的 DNA 和核糖体。半自主性细胞器是指自身含有遗传表达系统(自主性)；但编码的遗传信息十分有限，其 RNA 转录、蛋白质翻译、自身构建和功能发挥等必须依赖核基因组编码的遗传信息(自主性有限)。叶绿体和线粒体都含有 DNA，能自主属于半自主性细胞器.第三章 三、名词解释 ATP:一种核苷酸，其中有 3 个磷酸基团；酒精发酵：是在无氧条件下，微生物（如酵母菌）分解葡萄糖等有机物，产生酒精、二氧化碳等不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程；乳酸发酵：指糖经无氧酵解而生成乳酸的发酵过程；糖酵解：葡萄糖的分解，其最终产物是丙酮酸；氧化磷酸化：是物质在体内氧化时释放的能量供给 ADP 与无机磷合成 ATP 的偶联反应。；细胞呼吸:细胞在有氧条件下从食物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的过程；光合作用：是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程。；光反应：通过叶绿素等光合色素分子吸收、传递光能，并将光能转化为化学能，形成 ATP 和 NADPH 的过程。包括光能的吸收、传递和光合磷酸化等过程。；暗反应：一种不断消耗 ATP 和 NADPH并固定 CO2 形成葡萄糖的循环反应；生物固氮：指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。四、问答题 1.ATP 为什么被称为细胞中能量的通货？54 因为 ATP 是细胞中普遍应用的能量的载体 2.生物代谢的本质是什么？生物代谢的本质是物质和能量的代谢，具体如下图 3.细胞呼吸的三个阶段是什么？其中哪个阶段生成的 ATP 分子最多？糖酵解，柠檬酸循环，电子传递链最多的是电子传递链 4.什么是光呼吸？光呼吸对于植物是否是一种“浪费”的过程？光呼吸时所有行光合作用的细胞（该处“细胞”包括原核生物和真核生物，但并非所有这些细胞都能运行完整的光呼吸）在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。不是，光呼吸有着很重要的细胞保护作用 5.什么光合作用？主要的光合自养生物有哪些？光合作用是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程。主要有植物，藻类和光合细菌 6.Calvin 循环和糖酵解有相似之处吗？在那里？有。1、都发生底物水平磷酸化产生 ATP，2、都可获得 ATP，3、都发生脱氧反应，产生 ATP 7.为什么说太阳能是地球上一切生物生存所需要能量的最终来源？P436 8.光合作用与呼吸作用有哪些共同点？1、都是生物的新陈代谢 2、都是能量的转变或转化 3、都有 ATP 何 ADP 的转化 第四章 名词解释 1.等位基因：真核生物中，在同源染色体的相同座位上控制着同一性状的基因可以具有两种或两种以上的形式，这每一形式就叫做等位基因。在分子遗传学中，等位基因已扩展到由一个基因突变所产生的多种形式。2.测交：测定杂合个体的基因型而进行的未知基因型杂合个体与有关隐性纯合个体之间的交配。3.分离定律：一对基因在杂合状态互不混淆，保持其独立性。自由组合定律：两对基因在杂合状态时保持其独立性，互不混淆。配子形成时，同一对基因各自独立分离，不同对基因则自由组合。4.复等位基因：在同源染色体相对应的基因座位上存在两种以上不同形式的等位基因，称为复等位基因。5.致死基因：导致个体或细胞死亡的基因称致死基因。不完全显性：杂合子表现出的性状介于相应的两种纯合子性状之间的现象。6.共显性：如果双亲的性状同时在 F1 个体上表现出来，这种显性表现称为共显性，或叫并显性。7.镶嵌显性：由于等位基因的相互作用，双亲的性状表现在同一子代个体的不同部位而造成的镶嵌图式。8 多因一效：一个性状的遗传基础并不都受一个基因控制，而经受许多不同基因的影响。许多基因影响同一性状的表现，称为多因一效。9.一因多效：一个基因影响许多性状的发育，称为一因多效。细胞质遗传：由细胞质基因决定性状表现的遗传现象。四、问答题 1.请简述 Mendel 的遗传分离定律和自由组合定律。分离定律：决定同一性状的一对等位基因在杂合状态下（Aa），互不干预，保持其独立性，在形成配子时各自（A 和 a）分配到不同配子中去。自由组合定律：位于不同染色体的两对等位基因在配子形成过程中，一对等位基因在与另一对等位基因的分离和组合互不干扰，各自的相互分离，又可以重新组合在一起。2.非等位基因间的互作有哪些类型？互作的效果如何？非等位基因间的互作有互补作用、累加作用、重叠作用、显性上位作用、隐性上位作用、抑制作用等。（1）互补作用：两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合状态时，共同决定一种性状的发育。当只有一对基因是显性，或两对基因都是隐性时，则表现为另一种性状。F2 群体分离比为 9:7。（2）累加作用：两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时能表现相似的性状，两种显性基因均不存在时又表现第三种性状。F2 群体分离比为 9:6:1。（3）重叠作用：两对或多对基因共同对某一性状起到决定作用时，不论显性基因多少，都影响同一性状的发育，只有隐性纯合体才表现相应的隐性性状。F2 产生 15:1 的比例。（4）显性上位作用：两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，而且其中一对基因的显性基因对另一对基因的表现有遮盖作用。F2 出现 12:3:1 的比例。（5）隐性上位作用：在两对互作的基因中，其中一对隐性基因对另一对基因有遮盖作用。群体分离比为 9:F2 3:4。（6）抑制作用：在两对独立基因中，其中一对显性基因，本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表现有抑制作用。F2 群体分离比为 13:3 3.什么叫细胞质遗传？细胞质遗传有什么特点？答：生物的一些性状的遗传完全或部分地受细胞质里的基因控制，称为细胞质遗传。细胞质遗传有以下特征：1、细胞质遗传有以下特征：细胞质遗传一般表现为母系遗传，正交和反交子代的表型不一致，F1 代通常只表现母本性状。2、遗传方式是非孟德尔式，杂种后代的遗传行为不符合孟德尔遗传定律，杂交后代一般不出现一定比例的分离。3、通过连续回交能将母本的核基因几乎全部置换，甚至可以用核移植技术将母本核基因全部置换，但母本细胞质基因及其所控制的性状不会消失。4、具有细胞异质性与细胞质分离和重组。第五章 三、名词解释 性染色体；性染色体（sex chromosome），与性别决定有关的染色体 完全连锁；同一同源染色体的两个非等位基因不发生姊妹染色单体之间的交换，则这两个基因总是联系在一起遗传的现象。不完全连锁；位于同源染色体上的非等位基因的杂合体在形成配子时除有亲型配子外，还有少数的重组型配子产生的现象 连锁遗传图；又叫遗传图谱（genetic map)是以具有遗传多态性（在基因组的一个遗传位点上具有一个以上的等位基因，它在群体中的出现频率皆高于 1）的遗传标记为“路标”，以遗传学距离（在细胞减速分裂事件中两个位点之间进行交换，重组的百分率，1的重组率称为 1cM）为图距的基因组图。伴性遗传；性染色体上的基因所表现的特殊遗传现象。从性遗传；从性遗传又称性控遗传。从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象 限性遗传；限性遗传(sex-limited inheritance)：是指常染色体上的基因只在一种性别中表达，而在另一种性别完全不表达。染色体组；细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。单倍体；体细胞染色体数为本物种配子染色体 二倍体；凡是由受精卵发育而来，且体细胞中含有两个染色体组的生物个体，均称为二倍体多倍体；体细胞中含有三个以上染色体组的个体 同源多倍体；指增加地染色体组来自同一物种，一般是由二倍体地染色体直接加倍产生的。异源多倍体：指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体 1.连锁与交换定律是什么？P101 2.由性染色体决定雌雄性别的方式有哪几种类型？其雌性和雄性各自应该是什么样的染色体组成？XY 性别决定系统：雌性是 XX，雄性是 XY；XO 性别决定系统：雌性是 XX,雄性是 XO；ZW 性别决定系统：雌性为 ZW,雄性为 ZZ。3.遗传的染色体学说？4、简述伴性遗传、限性遗传和从性遗传的特点和区别。伴性遗传是指在遗传过程中子代的部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传方式就称为伴性遗传。限性遗传是指常染色体上的基因只在一种性别中表达，而在另一种性别完全不表达。从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。伴性遗传的基因位于性染色体，限性遗传和从性遗传的基因都是位于常染色体。限性遗传的基因性状表达完全受性别影响，一种性别表达，一种性别完全不表达。而从性遗传虽受性别影响，但是有的性状即会在男性又会在女性中体现，比如：男性杂合子(Bb)会出现早秃；而女性杂合子(Bb)不出现早秃，只有纯合子(BB)才出现早秃。5、简述染色体变异的类型。染色体结构变异：缺失指染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失；重复染色体上增加了相同的某个区段；倒位指某染色体的内部区段发生的倒转而使该区段的原来基因顺序发生颠倒；易位指一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上染色体数量变异：整倍体变异和非整倍体变异 第六章 基因；是遗传的物质基础，是 DNA 或 RNA 分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列。中心法则；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。半保留复制；DNA 复制过程中，每条单链都能指导一条互补链合成形成两个子 DNA 双链。由于每个子 DNA 双链中的一条来自亲代 DNA，另一条是新合成形成的核苷酸链，因此，该复制方式称为半保留复制。转录；遗传信息由 DNA 转换到 RNA 的过程。反转录；以 RNA 为模板，在反转录酶催化下转录为双链 DNA 的过程。内含子；内含子是阻断基因线性表达的序列。翻译；翻译是蛋白质生物合成过程中的第一步，翻译是根据遗传密码的中心法则，将成熟的信使 RNA 分子中“碱基的排列顺序”解码，并生成对应的特定氨基酸序列的过程。遗传密码；又称密码子、遗传密码子、三联体密码。指信使 RNA 分子上从 5端到 3 端方向，由起始密码子 AUG 开始，每三个核苷酸组成的三联体 基因突变；由于核酸序列发生变化，包括缺失突变、定点突变、移框突变等，使之不再是 原有基因的现象。点突变；指 DNA 序列中单个或多个碱基对的改变，通常称为基因突变。同义突变；由于生物的遗传密码子存在兼并现象，在某一碱基改变后，在原来的某种 aa 的位置译成同一种 aa，此现象称同义突变。错义突变；是编码某种氨基酸的密码子经碱基替换以后,变成编码另一种氨基酸的密码子,从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变。移码突变；在 DNA 的碱基序列中插入或删除一个或多个（非 3 的整数倍）的碱基，使编码区该位点后的三联体密码子阅读框架发生改变，导致以后的氨基酸都发生错误，称为移码突变。乳糖操纵子：乳糖操纵子是一个在大肠杆菌及其他肠道菌科细菌内负责乳糖的运输及代谢的操纵子。四、问答题 1.简述 DNA 双螺旋结构及其特点。1是由脱氧核糖核酸的单体聚合而成的聚合体，单体有四种。2.DNA 的每一种脱氧核苷酸由三个部分所组成：一分子含氮碱基、一分子五碳糖(脱氧核糖)、一分子磷酸。DNA 都是由 C、H、O、N、P 五种元素组成的。3.DNA 的含氮碱基分为四类：腺嘌呤 A 胸腺嘧啶 T 胞嘧啶 C 鸟嘌呤 G（所有生物）4.DNA 的四种含氮碱基的比例在同物种不同个体间是一致的，在不同物种间则有差异。5.DNA 的四种含氮碱基比例是 A=T、C=G 6，较稳定，携带信息量大 2.遗传密码有哪些特征?(1)遗传密码是三联体密码；(2)遗传密码无逗号（连续排列）(3)遗传密码是不重迭的；(4)遗传密码具有通用性（某些体系例外)；(5)遗传密码具有简并性；(6)密码子有起始密码子和终止密码子：起始密码子：AUG（有时也可是 GUG 或 UUG）,终止密码：UAA,UAG,UGA(7)反密码子中的“摆动”（wobble）。3.简述乳糖操纵子学说。P285-286 4.研究基因表达调控有何意义。基因调控是现代分子生物学研究的中心课题之一。研究基因表达调控，有利于了解动植物生长发育规律，形态结构特征及生物学功能。4.研究基因表达的意义？5.基因的点突变通常有哪些情况？其中哪种情况的生物危害性大？分为：碱基置换、移码突变移码突变危害大 6.什么是同义突变？什么是错义突变？二者有什么区别？同义突变；由于生物的遗传密码子存在兼并现象，在某一碱基改变后，在原来的某种 aa 的位置译成同一种 aa，此现象称同义突变。错义突变；是编码某种氨基酸的密码子经碱基替换以后,变成编码另一种氨基酸的密码子,从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变。同义突变只改变碱基对，但是翻译成的蛋白质还是一样的，所以性状不变，错义突变既改变碱基对，也使蛋白质发生改变，性状也随之改变 7.什么是移码突变？它是怎么样产生的？在 DNA 的碱基序列中插入或删除一个或多个（非 3 的整数倍）的碱基，使编码区该位点后的三联体密码子阅读框架发生改变，导致以后的氨基酸都发生错误，称为移码突变。产生：碱基缺失或增加非 3 的倍数 8.真核生物的基因调节在哪些层次上进行？转录水平的调控：决定某个基因是否会被转录，什么时候转录，并决定转录的频率。加工水平的调控：决定初始的 RNA 转录产物（hn RNA）如何剪接和加工为成熟的 mRNA。翻译水品的调控：决定某种 mRNA 是否会真正得到翻译，如果能得到翻译，还决定翻译的频率和时间长短。翻译后水平的调控：在蛋白被翻译后，选择性激活蛋白或使蛋白失活。9.真核生物基因的表达有什么特点？与原核生物相比有什么不同？1、个体发育复杂 2、多层次 3、无衰减子 4、受环境影响较小 1、真核生物基因组指一个物种的单倍体染色体组(1n)所含有的一整套基因。还包括叶绿体、线粒体的基因组。原核生物一般只有一个环状的 DNA 分子，其上所含有的基因为一个基因组。2、原核生物的染色体分子量较小，基因组含有大量单一顺序，DNA 仅有少量的重复顺序和基因。真核生物基因组存在大量的 非编码序列。包括：内含子和外显子、基因家族和假基因、重复 DNA 序列。真核生物的基因组的重复顺序不但大量，而且存在复杂谱系。3、原核生物的细胞中除了主染色体以外，还含有各种质粒和转座因子。质粒常为双链环状 DNA，可独立复制，有的既可以游离于细胞质中，也可以整合到染色体上。转座因子一般都是整合在基因组中。真核生物除了核染色体以外，还存在细胞器 DNA，如线粒体和叶绿体的 DNA，为双链环状，可自主复制。有的真核细胞中也存在质粒，如酵母和植物。4、原核生物的 DNA 位于细胞的中央，称为类核。真核生物有细胞核，DNA 序列压缩为染色体存在于细胞核中。5、真核基因组都是由 DNA 序列组成，原核基因组还有可能由 RNA 组成，如 RNA 病毒。10.10.简述中心法则的内容。从 DNA 流向 DNA（DNA 自我复制）；从 DNA 流向 RNA，进而流向蛋白质（转录和翻译）；从 RNA 流向 RNA（RNA 自我复制);从 RNA 流向 DNA（逆转录）第七章 生物技术:生物技术是指以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需要的产品或达到某种目的的一系列技术。基因工程：根据分子生物学和遗传学原理，设计并实施把一个生物体中有用的 DNA 转入另一个生物体中，使后者获得所需要的遗传性状或表达出所需要的产物，实现该技术的商业价值。细胞工程:总的来说，它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。蛋白质工程:是指在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学，计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识通过对基因的人工定向改造等手段，对蛋白质进行修饰，改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术。酶工程:酶工程是指利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。酶工程包括酶的固定化技术、细胞的固定化技术，酶的修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。发酵工程:发酵工程是利用微生物特定性状好功能，通过现代化工程技术生产有用物质或其直接应用于工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的 DNA 重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。基因克隆：基因克隆是 70 年代发展起来的一项具有革命性的研究技术，可概括为分、切、连、转、选。分是指分离制备合格的待操作的 DNA，包括作为运载体的 DNA 和欲克隆的目的 DNA；切是指用序列特异的限制性内切酶切开载体 DNA，或者切出目的基因；连是指用 DNA 连接酶将目的 DNA 同载体 DNA 连接起来，形成重组的 DNA 分子；转是指通过特殊的方法将重组的 DNA 分子送入宿主细胞中进行复制和扩增；选则是从宿主群体中挑选出携带有重组 DNA 分子的个体。限制性内切酶：是细菌产生的一类能在特定位点切断外源 DNA 的蛋白酶。核酸杂交：两条核酸单链可以通过序列互补形成双链化合物的过程。四、问答题 1.什么是生物技术，它包括哪些基本内容？生物技术是指以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需要的产品或达到某种目的的一系列技术。一般认为，生物技术通常包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程和发酵工程 5 个方面内容。此外也包括生物材料技术、分子诊断技术、基因治疗技术、生物芯片技术、环 境污染检测和治理的生物技术等。2.什么是基因工程？其研究的基本路线是什么？P295-296 3.什么是细胞工程？主要技术有哪些？总的来说，它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。主要技术：植物细胞工程包括：植物组织培养，植物体细胞杂交，动物细胞工程包括：动物细胞培养，动物细胞融合，单克隆抗体，胚胎移植，核移植，胚胎分割等。3.什么是细胞工程？主要技术有那些？4.什么是蛋白质工程？其研究内容和主要步骤有哪些？是指在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学，计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识通过对基因的人工定向改造等手段，对蛋白质进行修饰，改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术。研究内容：蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上，融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。其内容主要有两个方面：根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质；确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。在此基础之上，实现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能，设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质，这也是蛋白质工程最根本的目标之一。主要步骤：（1）从生物体中分离纯化目的蛋白；（2）测定其氨基酸序列；（3）借助核磁共振和 X 射线晶体衍射等手段，尽可能地了解蛋白质的二维重组和三维晶体结构;（4）设计各种处理条件，了解蛋白质的结构变化，包括折叠与去折叠等对其活性与功能的影响；（5）设计编码该蛋白的基因改造方案，如点突变；（6）分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。5.何谓酶工程？酶工程是指利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。酶工程包括酶的固定化技术、细胞的固定化技术，酶的修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。6.什么是现代发酵工程？发酵工程的基本步骤是什么？现代发酵工程主要指利用利用微生物、动植物细胞和基因工程菌在在人工生物反应器（发酵罐）中培养而获得产物的工业过程。、培养基制备、无菌空气制备、菌种与种子扩大培养、发酵培养、通过化学工程技术分离、提取、精制。7.现代生物技术将对人类社会产生怎样的影响？农业方面：用基因工程的方法培育高抗病性，抗倒伏，抗盐，抗寒农作物。利用基因工程手段生产的工程菌农药，可以实现高效，低毒，低残留杀灭病害虫。利用同位素育种和常规育种相结合，筛选高产，抗病抗逆境等优良性状的农作物。工业方面：基因工程手段生产纤维素酶制剂，可以大大提高衣物洗涤效率。提高啤酒原料大麦芽的纤维素转化效率，使啤酒品质更好；提高橄榄油榨出率和纯度；提高家畜对饲料的消化利用率，家畜生长更快，并且避免一些由于饲料消化不良引起的疾病；利用纤维素酶制剂可以对服装行业生产的衣物布料实现生物打磨和生物抛光，去除布料微小的纤维碎屑。利用基因工程手段生产的溶菌酶杀菌剂，有替代抗生素治疗奶牛乳房炎的前景，有高效安全，不易产生抗药性的特点。军事方面：除了生产和防御生化武器之外，还有筛选能富集放射性元素的微生物，吸收核辐射地区的放射性元素，加快战争灾害地区的净化。利用某些特殊微生物的特性，吸附于地雷等爆炸物周围并释放荧光或者其他易检测到的信号，可以辅助排除地雷，增加排雷效率，减少工兵伤亡。医学方面：利用生物工程手段，用大肠杆菌表达系统，酵母表达系统和真核细胞表达系统生产疫苗和蛋白质药品。扩大了产量，降低了成本。林业方面：生物农药，抑制林区病虫害。其他方面：体育运动方面：随着生物技术的发展，人类对于人体的机制和构造有更清晰的认识，从而推动训练方法，运动器材，运动损伤恢复疗法等相关一系列专业水平的提高。日常生活方面：生物技术方法生产的昆虫病毒可以特异性地杀灭某种或者几种居家害虫，而对人畜无害。8.人类基因组计划的内容和任务是什么？将解决什么问题？它对生命科学、医学的发展及 其对人类产生什么影响？内容：绘制人类基因连锁图，绘制物理图，人类基因组测序，其他物种基因组分析任务：HGP 的主要任务是人类的 DNA 测序，此外还有测序技术、人类基因组序列变异、功能基因组技术、比较基因组学、社会、法律、伦理研究、生物信息学和计算生物学、教育培训等目的。解决问题：解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律、认识种属之间和个体之间存在差异的起因、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。医学影响：基因诊断、基因治疗和基于基因组知识的治疗、基于基因组信息的疾病预防、疾病易感基因的识别、风险人群生活方式、环境因子的干预。人类影响对人类疾病基因研究的贡献人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息。对于单基因病，采用“定位克隆”和“定位候选克隆”的全新思路，导致了亨廷顿氏舞蹈症、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病基因的发现，为这些疾病的基因诊断和基因治疗奠定了基础。对于心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病（老年性痴呆、精神分裂症）、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重点。健康相关研究是 HGP 的重要组成部分，1997 年相继提出：“肿瘤基因组解剖计划”“环境基因组学计划”。对医学的贡献基因诊断、基因治疗和基于基因组知识的治疗、基于基因组信息的疾病预防、疾病易感基因的识别、风险人群生活方式、环境因子的干预。对生物技术的贡献胚胎细胞克隆羊多利胚胎细胞克隆羊多利基因工程药物分泌蛋白（多肽激素，生长因子，趋化因子，凝血和抗凝血因子等）及其受体。诊断和研究试剂产业基因和抗体试剂盒、诊断和研究用生物芯片、疾病和筛药模型。对细胞、胚胎、组织工程的推动胚胎和成年期干细胞、克隆技术、器官再造。对制药工业的贡献筛选药物的靶点：与组合化学和天然化合物分离技术结合，建立高通量的受体、酶结合试验以知识为基础的药物设计：基因蛋白产物的高级结构分析、预测、模拟药物作用“口袋”。个体化的药物治疗：药物基因组学。对社会经济的重要影响生物产业与信息产业是一个国家的两大经济支柱；发现新功能基因的社会和经济效益；转基因食品；转基因药物（如减肥药，增高药）对生物进化研究的影响生物的进化史，都刻写在各基因组的“天书”上；草履虫是人的亲戚13 亿年；人是由 300400 万年前的一种猴子进化来的；人类第一次“走出非洲”200 万年的古猿；人类的“夏娃”来自于非洲，距今 20 万年第二次“走出非洲”？带来的负面作用侏罗纪公园不只是科幻故事；种族选择性灭绝性生物武器；基因专利战；基因资源的掠夺战；基因与个人隐私。9.简述开展水稻基因组计划的意义。国际水稻基因组计划破译了水稻遗传的“密码本”，科学家可以根据测序得到的精确序列，对水稻中影响产量、口感、香味、抗病虫害等重要农业性状的基因进行鉴定，并采取措施提高水稻的产量和质量。这些将给水稻育种带来革命性的影响。国际水稻基因组计划的完成，在农业生产上的意义可以与人类基因组计划对人类健康的意义相媲美。获得水稻基因 4 号染色体的序列分析结果，将有助于了解小麦、玉米等其它禾本科农作物的基因组，为培育具有高产、优质、抗病虫害、抗逆等优良性状的水稻新品种打下良好基础。基因研究对水稻研究的影响是多方面的。比如以前人们水稻选种只能依靠目测，而通过基因研究，人们可以利用遗传途径改良水稻品种，水稻的选种时间也可以大大缩短。10.简述现阶段转基因生物技术的应用及安全性。应用：在农业上，转基因生物技术可以加快农作物的生长速度、增加产量、增强抗病性、增强对环境的适应能力、增强耐储藏性能或抵抗除草剂和杀虫剂的能力，改良植物性食品的营养品质。利用转基因技术能对动物基因组进行人为的修饰。因此转基因动物为研究基因的表达与调控以及个体生理调节过程提供了一个有利的模型。基因工程在治理污染、美化人们生活方面将显示出大潜力。广泛种植转基因植物可以治理污染、保护环境。转基因技术在保护生物多样性，培育观赏植物，在生产高品质生物材料等方面也有广泛的应用。安全性：转基因食品的潜在问题包 括:转基因食物的过敏性,转基因食品的毒性,营养品质改变问题,转基因生物的环境安全性以及转基因技术中存在的伦理道德问题。与之相应的安全性评价的内容包括外源基因的安全性、基因载体的安全性、转基因过程、基因插入引起的副作用、基因重组的非预期效应、新表达物质的毒性和致敏性、转基因动物的健康状况、转基因食品营养成分分析、转基因食品在膳食中的作用和暴露水平、食品加工过程对食物的影响、对人体抗病能力的影响以及售后去向和消费人群的流行病学调查。11.你认为目前若实施人体克隆，在技术上会有哪些问题？会引起哪些社会问题？你认为克隆人会出现在我们中间吗？技术问题：胚胎发育过程中存在着固有缺陷社会问题：克隆人具有自然人的法律主体资格，克隆人给社会带来法律主体上的混乱，克隆人研究行为是违法行为克隆人研究者涉嫌故意杀人及伤害罪。人都是社会性的，作为克隆人同样是。那些希望有一个克隆儿的父母毫无疑问也想有一个自立于社会的孩子。可是，由于克隆人的特殊背景，他的健康无法保证。由于健康及免疫力的先天问题，克隆人容易患有传染病、精神病，这一切使他的健康自生来就受到侵害，而这种侵害完全也是人为的。由于有疾病，周围的普通人自然很难接受克隆人，一个无法融入社会的克隆人又怎能实现一个正常人的价值呢。克隆人的好处第一是可以让那些得不到孩子而非常痛苦的不育患者有自己的孩子。其二，这样的克隆是只用丈夫妻子自己的精子卵子，这就避免了伦理上和心理上的阴影。还有，克隆还可以挽救濒危动物，保持人群性别的合理平衡，保护少数民族遗传基因。更重要的是，克隆人可被用来研究，以比较和证明环境与遗传对人成长究竟哪一个更重要。不会出现在我们中间 第八章 内共生学说：是关于线粒体起源的一种学说。认为线粒体来源于细菌，即细菌被真核生物吞噬后,在长期的共生过程中,通过演变,形成了线粒体。该学说认为:线粒体祖先原线粒体(一种可进行三羧酸循环和电子传递的革兰氏阴性菌)被原始真核生物吞噬后与宿主间形成共生关系。在共生关系中,对共生体和宿主都有好处：原线粒体可从宿主处获得更多的营养,而宿主可借用原线粒体具有的氧化分解功能获得更多的能量。四、问答题 1.为什么原始地球条件有利于生命物质的出现？它和现在的自然条件的主要差别是什么？P365 2、你认为从原始的生命体（团聚体、微球体、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？P368 28.1.5 第一段 3.简述“化学进化学说”的主要内容。P366-368 第一阶段：有机小分子的非生物组成第二阶段：生物大分子的非生物合成第三阶段：核酸、蛋白质等多分子体系的建成第四阶段：产生由膜包围的 RNA 多肽 4.简述细胞的形成和进化过程，目前主要的争论有哪些？第九章 物种；物种是交互繁殖的自然群体，一个物种和其他物种在
