基础生命科学总结.doc

生命： 1、细胞是生命的基本单位。2、新陈代谢、生长和运动是生命的本能。3、生命通过繁殖而延续。DNA是生物遗传的基本物质。4、生物具有个体发育和进化的历史。5、生物对环境的适应性生态系统：在一定空间里各类生物以及与其相关联的环境因子的集合，它是生命的家园。影响因子：刊物前二年发表的文献在当前年的平均被引用次数。原子，分子，细胞器，细胞，组织，器官，器官系统，生物体，生态系统细胞学说：1、所有生物都由细胞和细胞产物组成。2、新的细胞必须经过已存在细胞的分裂而产生。3、每一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体或组织。细胞是生命活动的基本单位原因：除病毒外，一切生物由细胞构成；细胞是独立有序、能够进行代谢自我调控的结构与功能体系；细胞间存在着广泛的联系和通讯联络；细胞是生物体生长发育的基础；细胞是生物繁殖和遗传的基础；细胞是生物进化的起点。原核生物主要包括细菌和蓝藻。真菌是真核生物，有细胞壁。最小最简单的细胞是支原体。大肠杆菌、衣藻、眼虫是单细胞生物。原核细胞壁肽聚糖。植物细胞壁纤维素。保持细胞形状和保护细胞。动物细胞无细胞壁，无质体，无中央液泡，含溶酶体、中心体。果胶连接相邻细胞壁，形成细胞外基质。木质素抵抗压力。细胞核是细胞生命活动控制中心，信息中心。核膜、核纤层、核基质、染色体、核仁等。核糖体是蛋白质合成的场所。光面内质网是脂类合成和代谢的重要场所，将蛋白质和脂类转运到高尔基体。粗面内质网在蛋白质的合成与运输方面起协同作用。高尔基体是加工和包装的场所。溶酶体对细胞营养、免疫防御、清除有害物质、应激等具有重要作用。线粒体是细胞呼吸和能量代谢中心。质体包括白色体和有色体。叶绿体是光合作用的细胞器类囊体基粒基质。磷脂双分子层膜结构，排列有序性、流动性、排列不对称性运输、催化、接收化学信息、识别、连接、固定选择透性、跨膜运输、电子传递、信号传导。被动运输简单扩散、易化扩散。主动运输钠钾泵、质子泵、协同运输（P73）膜其他功能：信息处理、能量转化、化学反应的组织与控制、发生电化学变化。双链DNA、蛋白质、RNA染色质染色体姐妹染色单体同源染色体DNA与组蛋白共同组装形成核小体。细胞周期：间期DNA合成期S、前后两个间隙期G1，G2、细胞分裂期有丝分裂M、胞质分裂C。控制系统含2个细胞周期检验点：G1，G2，能否顺利通过G1和G2期检验点进入下一时相，取决于周期蛋白（cyclin）和周期蛋白依赖性激酶（Cdk）组成的引擎分子。酶是具有催化作用的蛋白质。可以缩短反应时间，降低活化一个反应所需要的能量（活化能），具有特异性/专一性，许多酶还需要非蛋白的辅助因子和辅酶才能完成催化作用。6CO2+6H2O光能C6H12O6+6O2光反应发生在类囊体膜上，暗反应发生在叶绿体基质中。叶绿素a，叶绿素b，类胡萝卜素，藻胆素光反应：1、叶绿素吸收光能并将光能转化为“电能”2、在电子流动过程中，通过氢离子的化学渗透，形成ATP，“电能”转化为化学能3、强氧化态的P680分子促使水发生裂解（水的光解），氧气从水中被释放出4、电子沿传递连最终达到最终电子受体NADP+，并与一个质子结合，形成了还原型的NADPH，“电能”又再一次被转化为化学能，并贮存于NADPH中光系统I，光系统II，光能传递，电子传递链（P117）希尔反应：叶绿体在光照下所进行的水分解，并释放出O2的反应。暗反应又称Calvin循环，主要形成磷酸甘油醛，最终产物是形成稳定的葡萄糖或蔗糖。生物细胞中存在控制遗传性状的一对因子称为等位基因。分离定律（第一定律）：一对等位基因在形成配子时完全独立地分离到不同的配子中去，互不影响。第二定律（多对等位基因的独立分配和自由组合定律）；第三定律（基因在染色体上的连锁和交换规律）半保留复制：细胞中DNA的复制是以亲代的一条DNA为模版，按照碱基互补原则，合成另一条具有互补碱基的新链，完成复制的DNA新链与亲代双链DNA完全相同。转录起始信号启动子，终止RNA新链合成的一段核苷酸序列终止子。具有不能编码蛋白质的核苷酸片段内含子，编码蛋白质的核苷酸片段外显子。蛋白质的合成（P145）转录：以DNA为模板，按碱基互补原则，合成一条单链RNA的过程。中心法则：DNA逆转录 RNA 翻译 蛋白质，DNA、RNA自我复制操纵自学说（P149）转录因子：在真核基因转录起始阶段，识别和结合启动子的是各种特异的蛋白因子。转录激活因子：绝大多数作为DNA结合蛋白，都可以与基因的调控顺序结合，识别上游启动子元件，或者与更远端的增强子结合。增强子：可通过启动子来增强转录效率的远端控制元件，以单拷贝或多拷贝串联形式存在于转录起始点至少100bp以上的上游处。光复合修复（P154） 动植物发育（P168）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。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。G蛋白偶联受体是一条7次跨膜的多肽链，其胞外部分具有与信号分子结合的结构域，胞内部分有激活G蛋白的催化结构域。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分化产生至少一种特化的细胞。地球大约在46亿年前形成。最早的生物化石存在与34亿年前。Darwin进化论：现代所有的生物都是从过去的生物进化而来；自然选择是生物适应环境而进化的原因。生殖隔离：在自然条件下，行有性生殖的同种生物可交配产生有生殖能力的后代，不同种生物之间不能交配，即使交配也不能产生有生殖能力的后代。地理隔离：默写地理障碍把生物相互隔开。基因型频率：某种基因型的个体在群体中所占的比率。基因频率：某一等位基因占等位基因总数的比率。Hardy-Weinberg平衡定律：从一代到另一代，遗传学原则决定了一个群体的基因型不会发生变化，其基因频率也不发生变化，整个群体处于随即交配的平衡状态。遗传漂变：由于群体太小引起的基因频率随机增减的现象。适合度W：某一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一代的能力选择系数S：某一基因型在群体中不利于生存的程度。S+W=1方向性选择：把趋于某一方向的变异保留下来而淘汰另一相反方向的变异，使生物表型定向发展分歧型选择：将一个群体的两端变异按不同选择方向保留下来而逐渐减少中间态正态化选择：将一个群体的两端变异逐渐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一般认为，生物技术通常包括基因工程、细胞工程、发酵工程和蛋白质（酶）工程4个方面内容。基因工程是通过DNA的体外重组，实现不同物种之间基因的转移，或者在基因的水平上设计和改造生物结构和功能，最终获得具有目的性状的生物个体或者表达产物。细胞工程是以组织、细胞和细胞器为对象进行操作，在细胞水平上重组细胞的结构和内含物，或者通过一定规模的细胞培养或者组织培养，最终获得所需要的组织、细胞和生物体及其产物。发酵工程通过对微生物菌株的选择、培育或改造，对发酵罐和反应器的设计和对发酵工艺的改进，实现目标工程菌或细胞的规模化发酵培养，最终从发酵液或细胞中分离提取所需要的生物工程产品。蛋白质工程是再对蛋白质结构与功能解析的基础上，对蛋白质结构进行改造，或通过对蛋白质结构的反问设计，选择或改造相应的基因，获得所需要的蛋白质。以基因克隆操作为主的重组DNA技术是基因工程的核心技术，该技术包括了一系列的分子生物学操作步骤。一般重组DNA操作通常包括以下步骤：1、获得需要的目的基因（又称外源基因）；2、在限制性内切酶和链接酶作用下与克隆载体链接，形成新的重组DNA分子，这一步往往需要对重组DNA分子进行克隆和筛选；3、用重组DNA分子转化受体细胞，使之进入受体细胞并能够在受体细胞中复制和遗传；4、对转化子即获得外源基因的细胞或生物体通过发酵、细胞培养、养殖或栽培等，最终获得所需要的遗传性状或表达出所需要的产物。进行DNA重组操作，首先要获得需要的目的基因，最常用的方法包括:1、直接从生物体中提取总DNA，构建基因文库，从中调用目的基因；2、以mRNA为模板，逆转录合成互补的NDA片段；3、利用聚合酶链反应（PCR）特异性地扩增所需要的目的基因片段等等。聚合酶链反应技术，即PCR技术是再体外的小试管中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。该技术高效、快捷、特异性好。完成PCR需要在小试管中加入4种物质：1、作为模板的DNA序列；2、与计划获取的目的基因双链各自3端序列相互补的两种DNA引物；3、TaqDNA聚合酶；4、4种脱氧核苷酸，简写为dNTP整个聚合酶链反应在特制的PCR仪中进行，4种反应混合物经历了变性、退火、延伸三部曲。变性：95摄氏度 退火：5560摄氏度 延伸：72摄氏度基因重组和克隆操作最重要的工具是限制性内切酶、载体和宿主菌。根据重组质粒上目的基因的部分DNA序列，人工合成（或用PCR技术合成）与之互补的一小段单链DNA（或RNA），利用带有32P磷酸的dATP使其标记上放射性同位素，这一小段与重组质粒上目的基因的部分序列互补的核酸分子称为DNA探针。所谓合适的宿主细胞就是接纳外源DNA的细胞，它们可以是细菌等原核生物，也可以是植物或动物细胞。植物和动物的遗传转化常用的方法包括载体法转化和基因的直接转移。基因的直接转移方法包括：1、利用高压电脉冲的电激穿孔作用把外源DNA引入动植物细胞或组织中；2、基因枪法，用粒子枪把表面吸附有外源DNA的金属微粒高速地摄入动植物细胞或组织中；3、微注射法，利用显微注射仪等将外源DNA直接注入细胞核或细胞质中。Southern印记：通过PCR、酶切、连接、克隆、转化、筛选等一系列DNA的操作，获得了转基因生物（又称转化子）后，常用核酸杂交的方法对转基因生物中外源目的基因的情况惊醒检测和分析。 方法：P445农杆菌Ti质粒转化植物技术P453检测艾滋病（HIV）P454基因治疗：利用那个基因工程技术来治疗人类遗传性疾病和多因素疾病。重症综合性免疫缺乏症（SCID）P457RNA干扰技术原理P4594