基础生物学复习资料

第二章：生物的化学组成

氨基酸序列：蛋白质的一级结构。决定许多性质与功能、决定蛋白质在细胞内的定位信号、修饰信号和寿命信号。

基因：贮存遗传信息的特殊DNA片段。它编码蛋白质的氨基酸序列。

DNA变性：是指双螺旋之间氢键断裂，双螺旋解开，形成单链无规则线团，因而发生性质改变，称为DNA变性。

DNA复性：变性DNA只要消除变性条件，二条互补链还可以重新结合，恢复原来的双螺旋结构，这一过程称为复性。

碳骨架：碳碳之间可以单键相结合，也可以双键或三键相结合，形成不同长度的肽状、分支链状或环状结构，这些结构称为有机化合物的碳骨架。

肽键：一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基脱水缩合形成的结构。

蛋白质变性：（构象发生变化）使得其特定的功能便立即发生变化

电泳：利用电场来分离可溶性带电分子的实验技术叫做电泳

问题一：简述糖类的生物学功能

1)作为生物体的结构成分

2)作为生物体内的主要能源物质

3)生物体内的重要中间代谢物质

4)作为细胞识别的信息分子

问题二：参与蛋白质合成的三类RNA分别起什么作用

mRNA是遗传信息的携带者。线形单链结构，在细胞核中转录DNA上的遗传信息，再进入细胞质，作为指导合成蛋白质的模板。

tRNA在蛋白质合成时与mRNA上互补的密码子相结合。tRNA起识别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，即蛋白质合成的场所。

问题三：简述两类核酸基本化学组成的差异

RNA：核糖 DNA：脱氧核糖

组成的4种核苷酸中，DNA中含有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T) 而在RNA中不含胸腺嘧啶（T），而是由尿嘧啶(U)代替了胸腺嘧啶（T）问题四：羊毛衫等羊毛制品在热水中洗后在点干燥器内干燥，则收缩，但丝制品进行同样处理，却不收缩，请解释两种现象。

羊毛衫中的蛋白主要以α螺旋为主，在出场前经过拉长定型后形成的氢键，

它经过水洗烘干后，氢键重新形成，使螺旋螺距减小。而β折叠的结构不能改变再压缩，所以洗后烘干不收缩。

问题五：简述肽键的特点。

部分双键的性质：C-N键不能旋转；连接在肽键两端的基团处于反式构型，并处于一个平面上

问题六：什么是蛋白质变性？蛋白质变性后其性质有哪些变化？举例蛋白质变性（构象发生变化）使得其特定的功能便立即发生变化。

性质变化：生物活性丧失、某些理化性质改变、生物化学性质的改变

e.g.正常的（PrPc）和异常朊蛋白（PrPSc的）是相同的氨基酸序列的多肽链，但他们折叠不同。异常阮蛋白可以导致疯牛病

问题七：简述镰刀型贫血发病原因。

血红蛋白中一个特定氨基酸的改变可导致镰形细胞贫血症的发生，其根源就是其一级结构的变化改变了血红蛋白的结构和功能。

问题八：写出5'- GTACGATGATCATTC -3'互补链和转录成的mRNA链。

互补链：3'- CATGCTACTAGTAAG -5'

mRNA: CAUGCUACUAGUAAG

第四章能量与代谢

代谢：物质和能量的转化过程。

酶：细胞产生的可调节化学反应速度的催化剂。

竞争抑制：有些抑制剂与正常底物结构相似，它和底物竞争性地与酶的活性位点结合，从而妨碍底物进入酶的活性中心，减少酶与底物的作用机会。

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：有机化合物辅助因子，如许多维生素。

糖酵解：淀粉、葡萄糖或其它六碳糖在无氧条件下分解成丙酮酸的过程，通称为糖酵解。Krebs循环（三羧酸循环）：细胞呼吸中以柠檬酸为起点的循环反应。氧化磷酸化：线粒体内膜上发生的氧化作用与磷酸化作用密切偶联的过程。

呼吸链（电子传递链）：通过一系列的氧化还原反应，将高能电子从NADH 和FADH2最终传递给分子氧，生成水同时随着电子能量水平的逐步下降，高能电子所释放的化学能就通过磷酸化途径贮存到ATP分子中。

光合作用：绿色植物吸收太阳能，同化二氧化碳，并利用水及一些简单的无机物，制造有机物并释放出氧气的过程。

光反应：发生在类囊体膜上，即将光能转化为化学能的过程。

暗反应：发生在叶绿体的基质中，是植物固定二氧化碳生产葡萄糖的过程。

问题一：为什么说ATP是细胞能量的通货？

人的生理活动中吸能反应和ATP的分解相偶联，放能反应和ATP的合成相偶联；ATP是人体内能量流通的货币，参与维持生命活动，如营养物质的吸收与运输；有机物的运输与合成；细胞的分裂与伸长；生物体的生长与发育等；不仅如此，ATP还能转移到其它分子中储存，如ATP＋肌酸→ADP＋磷酸肌酸；ATP不断消耗和再生，维持着生命的高度有序状态；以ATP形式贮存的自由能在各类生物大分子的合成和代谢调节中，以各种方式起递能作用。

问题二:试述使用酶作催化剂的优缺点。

优点：催化效率高、专一性、可以调节。

缺点：易变性（易受温度、ｐＨ等的影响）

问题三:简述酶酵解的生理意义。

１、糖酵解是存在一切生物体内糖分解代谢的普遍途径。

２、通过糖酵解使葡萄糖降解生成ATP，为生命活动提供部分能量，尤其对厌氧生物是获得能量的主要方式。

３、糖酵解途径为其他代谢途径提供中间产物（提供碳骨架），如6-磷酸葡萄糖是磷酸戊糖途径的底物；磷酸二羟丙酮?a-磷酸甘油合成脂肪。

４、是糖有氧分解的准备阶段。

５、由非糖物质转变为糖的异生途径基本为之逆过程

问题四:什么是化学渗透学说？该学说是如何解释ATP的产生的？

化学渗透学说：线粒体膜上电子传递过程中氧化磷酸化及ATP形成原理。

ATP的产生：当线粒体内膜上的呼吸链进行电子传递时，电子能量逐步降低，脱下的H+质子便穿过膜从线粒体的基质进入到内膜外的腔中，造成跨膜的质子梯度（浓度差），导致化学渗透发生，即质子顺梯度从外腔经内膜通道（ATP合成酶）而返回到线粒体的基质中，所释放的能使ADP与磷酸结合生成ATP

问题五：光合作用分为几个阶段，能够简单叙述两个阶段的主要过程。

光合作用可分为：光反应（light reaction）和暗发应(dark reaction)两个阶段。

光反应是将光能转化为化学能的过程，由两个光系统及电子传递链来完成，分为两大步骤：

1）光能的吸收、传递和转换（通过原初反应完成）

2）电能转变为活跃的化学能（通过电子传递和光合磷酸化完成）

暗反应是指叶绿体利用光反应产生的NADPH和ATP的化学能，使CO2还原成糖的过程。

1)羧化阶段(CO2固定)CO2必须经过羧化阶段固定成羧酸，然后才被还原；1，5－二磷酸核酮糖（RuBP）是CO2的受体，经不稳定的6C中间产物，裂解成3－磷酸甘油酸；

2)还原阶段从甘油酸-3-磷酸（PGA, 3-PG）到甘油醛-3-磷酸(PGAL，G3A)的

过程，此时，光合作用的贮能过程也就完成了。ATP和NADPH主要在这一阶段被利用。甘油醛-3-磷酸等三碳糖可在叶绿体中合成淀粉，也可透出叶绿体，在细胞质中合成蔗糖；

3)更新（再生）阶段利用已经形成的甘油醛-3-磷酸经过一系列的转变，再形成

RuBP的过程。RuBP又可以参加反应，固定新的CO2分子。

问题六：简述细胞呼吸的代谢过程及１分子葡萄糖氧化分解所形成的

能量统计。

细胞呼吸：第一阶段为糖酵解；第二阶段为Krebs循环；第三阶段为氧化磷酸化。

能量统计：

糖酵解：底物水平的磷酸化产生4个ATP，己糖活化消耗2个ATP，脱氢反应产生2个NADH，经电子传递链生成4或6个ATP，净产生6或8个ATP Krebs循环：底物水平的磷酸化产生2个ATP，脱氢反应产生8个NADH和2个FADH2，8个NADH经电子传递链生成24个ATP，2个FADH2经电子传递链生成4个ATP，净产生30个ATP

第三章

细胞周期：有分裂能力的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的一个完整过程称为一个细胞周期。

染色质：真核细胞具有膜包被的细胞核，系内细长的双联DNA、蛋白质及少量RNA 结合形成的复合物称为染色质。

渗透作用：水的简单扩散即为渗透作用。

细胞骨架：细胞内以蛋白质纤维为主要成分的立体网络结构，维持着细胞的形态结构和内部结构的有序性，同时在细胞的运动、物质运输、能量转换、信息传递，细胞分化方面起一定的作用。

主动运输：逆化学浓度梯度的运输方式，主动运输都需要膜蛋白的参与，且物质由低浓度一侧向高浓度一侧运输需要消耗一定的化学能。

Na+-K+泵：是一种Na+- K+ATP酶，化学本质是镶嵌在细胞膜中具有ATP酶活性的

主要转运Na+、 K+的蛋白质。

有丝分裂：一个涉及细胞核及其染色体分裂的复杂过程，使得新形成的两个子细胞具有与母细胞完全相同的染色体形态和数目。

减数分裂：由二倍体细胞形成单倍体细胞，染色体数目需要在细胞分裂过程中减半，伴随着染色体数目减半的细胞分裂称为减数分裂。

流动镶嵌模型：细胞膜是磷脂双分子层“镶嵌”有蛋白质的二维流体。

问题1：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？

1、被动运输可分为简单扩散和易化扩散。

（1）简单扩散（主要是相对分子质量小或脂溶性较强的物质）不需能量，且顺

化学浓度梯度。

（2）易化扩散（非脂溶性物质或亲水性物质），顺化学浓度梯度或电化学梯度，不消耗能量，需要细胞膜上跨膜蛋白的协助。

2、主动运输：逆化学浓度梯度，需要膜蛋白参与，消耗一定的化学能量（ATP）。

问题2：列举出你所知道的三种细胞器和他们各自的功能。

高尔基体：蛋白质的修饰（糖基侧链的修饰）、加工与分选；细胞的分泌活动；大分子的运输；合成多糖等生物大分子；与植物分裂时的新细胞壁和细胞膜的形成有关

溶酶体：含有多种酸性水解酶，可催化蛋白质、核酸、脂类、多糖等生物大分子分解，消化细胞碎渣和从外界吞入的颗粒，对细胞营养、免疫防御、清除有害物质、应激等具有重要的作用。

线粒体：是细胞呼吸和能量代谢中心，能进行氧化磷酸化，产生ATP，是细胞的“动力工厂”

第五章

分离定律：一对等位基因在形成配子时完全独立的分离到不同的配子中去，互相不影响。

伴性遗传：由性染色体上的基因决定的性状在遗传时与性别是联系着的，就是伴性遗传。

DNA半保留复制：DNA的复制是以亲代的一条DNA为模板，按照碱基互补的原则，合成另一条具有互补碱基的新链，因此，细胞中DNA 的复制被称为半保留复制。冈崎片段：DNA复制时，在引物后再仍按5′到3′方向使游离的核苷酸加到新的3′端，这是的DNA的复制和延伸是不连续的，而是分段进行的，没合成的一小段片段称为冈崎片段。

反密码子：tRNA局部为双链，在3′、5′端相反一端的环上具有由3个核苷酸，组成了反密码子。

内含子：编码蛋白质的核苷酸片段

外显子：不能编码蛋白质的核苷酸片段

中心法则：遗传信息储存在DNA中，DNA通过转录生成 mRNA，mRNA再通过翻译生成蛋白质，从而完成遗传信息的表达过程。

蛋白质 RNA DNA DNA

基因组：生物体内遗传信息的集合，是某一个特定物种内部全部DNA分子的总和。问题1 简述真核细胞mRNA的特点。

①半衰期短；

②许多原核生物mRNA以多顺反子形式存在；

③ AUG作为起始密码；AUG上游7～12个核苷酸处有一被称为SD序列的保守

区， 16S rRNA3’- 端反向互补而使mRNA与核糖体结合。

④真核细胞mRNA5′端具有帽子结构。

问题2 简述乳糖操纵子调控机制。

当大肠杆菌培养基中缺少乳糖时，操纵子前端的调节基因编码产生的阻遏蛋白便与操纵基因结合，阻止RNA聚合酶与启动子结合，使乳糖操纵子处于关闭状

态，不能转录生成编码β-半乳糖苷酶，和其他两种酶的mRNA。

乳糖存在时，乳糖分子首先转变成异乳糖，作为诱导物可与阻遏蛋白相结合，改变其结构，不能再与操纵基因相结合。这时，操纵基因开启，RNA聚合酶结合在启动子上，沿着操纵子移向结构基因，转录三种酶的结构基因，形成相应的mRNA。mRNA进一步翻译，合成大肠杆菌利用乳糖的三种酶蛋白。

细胞质中有了β-半乳糖苷酶后，便催化分解乳糖为半乳糖和葡萄糖。乳糖被分解后，又造成了阻遏蛋白与操纵基因结合，使结构基因关闭。

问题3 试述三种主要RNA在蛋白质生物合成中的生物功能。mRNA：遗传信息的携带者。它在细胞核中转录了DNA上的遗传信息，再进入细胞核，最为蛋白质合成的模板。

tRNA：起识别密码子和携带相应氨基酸的作用。

rRNA：与蛋白质共同组成的复合体是核糖体。

问题4 是谁提出了著名的DNA双螺旋结构模型并说明其特点。Watson和Crick确定了DNA双分子螺旋模型。

结构特点：

①两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形成双螺旋，戊糖－磷酸－戊糖构成螺旋主链

②两条链的碱基都位于中间，碱基平面与螺旋轴垂直

③两条链对应碱基呈配对关系， T与A之间有二个氢键，G与C之间有三个氢键，即A＝T、G≡C

④螺旋直径 20A，螺距 34A，每一螺距中含 10 bp

问题5 简述DNA复制是保留生物种群遗传性状稳定性的基本分子机制？

①蛋白质分子中的氨基酸是由mRNA上的核苷酸排列顺序（或密码子）决定的。

②mRNA的核苷酸序列取决于DNA的核苷酸排列顺序，DNA是生物遗传信息的载体。

③tRNA负责运送以mRNA为模板合成蛋白质所需的氨基酸，氨基酸的种类由tRNA 上的核苷酸序列（反密码子）决定。

第六章

去分化：一定条件下，已分化的细胞仍有可能重新获得分化潜能，回到未分化状态。

转分化：从一种分化状态转变为另一种分化状态的现象。

细胞决定：个体发育中，细胞在发生可识别的分化特征之前，就已确定未来的发育命运，并向特定方向分化，细胞预先作出的分化选择，称细胞决定。

细胞衰老：又称老化，指细胞随着年龄的增加，机能和结构发生退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。

细胞凋亡：由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程。

信号转导：化学信号分子与表面或细胞内的受体结合使之激活，激活的受体将外界信号转化为细胞能感知的信号并作出相应反应的过程。

第一信使：包括许多激素在内的胞外信号。

第二信使：cAMP、Ca2+

干细胞：一类具有无限的或永生的自我更新能力的细胞，能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞。

问题一：动物胚胎发育一般包括哪些阶段

以受精为起点，受精卵经卵裂形成多细胞囊胚，囊胚发育成原肠胚，然后经神经胚初步确立体形特征，在经过细胞迁移和器官发生以后完成胚胎发育。

（受精卵、卵裂、囊胚、原肠胚）

问题二：请指出发育与分化的两个基本概念的差别与联系。

细胞分化(cell differentiation) ：指从受精卵开始的个体发育过程中，细胞之间逐渐产生稳定性差异的过程。

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。

细胞分化是个体发育的基础和核心；发育（个体形成）是细胞分化的结果。问题三：细胞坏死和细胞凋亡的区别

问题四：细胞凋亡的生理意义。

1)确保胚胎发生、器官发育，调节细胞群体

2)维持内环境稳定

3)发挥积极的防御功能

问题五：线虫作为发育模型生物有哪些优点？

1)体小透明，细胞数量少，谱系清楚便于观察；

2)生命周期短（3-4天），两种成虫（雌雄同体和雄性个体）；

3)易于养殖，易冷冻保存和常温复苏；

4)易于诱变，便于构建各种突变体；

5)基因组序列已全部测出。

第十二章

生物技术：（生物技术的主要内容）基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程

基因工程：指在微观领域（分子水平）中，根据分子生物学和遗传学原理，设计并实施一项把一个生物体中有用的目的DNA(遗传信息)转入另一个生物体中，使后者获得新的需要的遗传性状或表达所需要的产物，最终实现该技术的商业价值逆转录：以RNA为模板，依靠逆转录酶的作用，以四种脱氧核苷三磷酸(dNTP)为底物，产生DNA链。

限制性内切酶：从细菌中分离提纯的核酸内切酶，可以识别并切开核酸序列特定位点

问题一：简述PCR的全称是什么，PCR技术的原理和步骤

全称：聚合酶链式反应

原理：PCR技术就是在体外通过酶促反应有选择地大量扩增（包括分离）一段目的基因的技术。

步骤：变性：双链DNA解链成为单链DNA

退火：部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合

延伸：以目的基因为模板，合成互补的新DNA链