浙江大學生命科學導論復習提綱(徐夢浙等)

1、1、 用表觀遺傳學的理論來解釋拉馬克“用進廢退”進化論拉馬克認為環(huán)境變化是物種變化的原因。環(huán)境變化了使得生活在這個環(huán)境的生物，有的器官由于經常使用而發(fā)達，有的器官則由于不用而退化。這些變化了的性狀能夠遺傳下去，也就是說，獲得性能夠遺傳。表觀遺傳：所謂表觀遺傳就是在基因的核苷酸序列不發(fā)生變化的情況下，基因表達了可遺傳的變化。即細胞分裂過程中，DNA 序列不變的前提下，全基因組的基因表達調控所決定的表型遺傳。表觀遺傳學調控的兩大機理：一是后天環(huán)境的影響可以造成父母輩中長久存在的表觀基因標記。二是這些表觀基因還可以通過特殊的保護機制傳給下一代。表觀遺傳變異（epigenetic variation）

2、的機理: 1. DNA甲基化：在DNA甲基化轉移酶的作用下,使CpG的胞嘧啶甲基化, 基因表達水平與甲基化呈負相關。2. 組蛋白修飾：組蛋白與DNA結合,可降低DNA的轉錄活性,組蛋白上有許多信號位點,常被修飾而影響染色體的高級結構和基因的轉錄調控: 乙?；? 可逆,正調控 磷酸化: 可逆,正調控 甲基化: 不可逆,負調控3. 染色質重塑: 染色質位置和結構的變化：染色質重塑復合物、組蛋白修飾酶的突變和轉錄調控、DNA甲基化、 DNA重組、細胞周期、 DNA的復制和修復的異常相關。2、 基因如何表達調控（tips：阻遏蛋白 見筆記及ppt）原核基因表達的調控中有一個乳糖操縱子學說：操縱子是由啟

3、動子，操縱基因和結構基因共同構成的基因簇單位。大腸桿菌利用乳糖的3種酶（蛋白）所組成，分別是Z,Y,A。編碼著三種酶的基因稱為結構基因。它們相互連成一組，成為一個被調控的整體單位。與這一組結構相鄰的是一小段協(xié)助調控它們的DNA序列，包括啟動子和操縱基因。啟動子是RNA 聚合酶的結合位點。一旦RNA聚合酶與啟動子結合，便啟動了三種結構基因開始轉錄。在啟動子與結構基因之間的DNA片段是操縱基因，它是起一種開關作用，決定著RNA聚合酶能否與啟動子結合并向結構基因移動，完成轉錄過程。在大腸桿菌培養(yǎng)基中沒有乳糖時，由操縱子前端的調節(jié)基因編碼產生阻遏蛋白便與操縱基因結合，阻止了RNA聚合酶與啟動子的結合，

4、使得乳糖操縱子處于關閉狀態(tài)。不能合成3種酶。真和基因的轉錄需要3種RNA聚合酶。在真核基因轉錄起始階段，識別和結合啟動子的是各種特異的蛋白因子，稱為轉錄因子。轉錄因子有三種：基本轉錄因子，轉錄激活因子，轉錄抑制因子。由于轉錄因子都是一些特異性DNA結合蛋白，其結構中的DNA結合基序有三種：螺旋-轉角-螺旋，鋅指，亮氨酸拉鏈。DNA復制水平 RNA轉錄水平 前體RNA加工水平 蛋白質翻譯水平 翻譯后加工和轉運水平蛋白質降解水平乳糖操縱子-原核基因表達的調控調節(jié)基因 ：操縱子編碼阻遏蛋白的基因-啟動子：RNA聚合酶識別、結合并啟動基因轉錄的序列-操縱基因：調控蛋白特異性結合的DNA序列 

5、-結構基因 ：操縱子中被調控的編碼蛋白質的基因調控機制：在沒有乳糖的條件下，阻遏蛋白與操縱基因結合，編碼的酶基因不能轉錄。當有乳糖存在時，作為誘導劑（inducer）與阻遏蛋白結合，使阻遏蛋白與操縱基因解聚，結構基因轉錄。3、 生物信息與生物芯片（生物芯片的應用要記住并理解，激光共聚焦檢測技術）激光共聚焦檢測系統(tǒng)：將表面布滿探針陣列的芯片置于恒溫流動池上，池內為含有螢光標記的靶分子溶液，激發(fā)光從芯片背面射入，并在芯片與溶液界面聚焦，發(fā)射螢光由成像顯微鏡最終到達檢測器，那些未結合到芯片探針上的標記分子由于不在聚焦部位，發(fā)射光即不能被檢測到。生物芯片的應用：一、DNA序列分析（測序）：原理是依靠短

6、的標記寡核苷酸探針與靶DNA雜交，利用雜交譜重建靶DNA序列。如有一個六核苷酸序列的靶基因，現(xiàn)以包含三核苷酸陣列的微芯片（內含43=64種核苷酸的探險針陣列）與之進行雜交反應。二、基因表達分析：將不同條件下從生物體中轉錄出來的所有mRNA經標記后，再與芯片上代表所有基因特征的寡核苷酸方陣進行雜交，通過分析雜交位點及其信號強弱，就可得出不同情況下每個基因是否表達及表達量為多少。三、基因診斷：從正常人的基因組中分離出DNA并與芯片上的特異性方陣雜交，可得到標準圖譜。從病人基因組中分離DNA并與芯片雜交就得到病變圖譜，通過圖譜的比較、分析，就可以得出病變的DNA信息：部位、什么序列改變。四、基因組分

7、析與新基因的發(fā)現(xiàn)：將基因組中的一些多態(tài)信息裝入芯片中，通過對不同組織的cDNA進行雜交，檢測差異表達的基因。五、藥物篩選。六、樣品制備、分離和檢測4、 PCR 應用4.1 PCR在食品行業(yè)檢測 PCR技術在食品科學中主要用于對食品中微生物含量的檢測.眾所周知,食品中微生物的檢測涉及到人的健康,需要方便、準確、快捷的技術保障,傳統(tǒng)方法檢測食品中致病菌的步驟繁瑣費時,需經富集培養(yǎng)、分離培養(yǎng)、形態(tài)特征觀察、生理生化反應、血清學鑒定以及必要的動物試驗等過程,并且傳統(tǒng)方法無法對那些難以人工培養(yǎng)的微生物進行檢測.如肉制品的檢驗,蛋白質鑒定技術已成功運用于鑒別生鮮肉類的品種,但當食品中的肉類已經經過切碎、混

8、合、蒸煮、熏烤等加工烹調過程后,失去了原有的形態(tài)學特征和質地.進攻處理也會改變肉類蛋白質的結構和穩(wěn)定性,從而破壞物種特有的蛋白質和抗原決定部位，所以,蛋白質鑒定肉類品種的穩(wěn)定性和可靠性較差,已不能滿足現(xiàn)代肉類安全檢測的要求.隨著生物技術的發(fā)展,A.A. Aida10【和Y.B. Che Man】【11使用 PCR技術建立了檢測清真食品中是否含有豬肉或豬油的方法,物種特異性 PCR 技術可以用于清真食品的鑒定,是一種可以信賴和合適的技術.以物種間基因差異為基礎的分子學鑒定方法成為研究的熱點,而采用PCR方法有特異性強,靈敏度高和可鑒別性的特點,已經成為肉質品種鑒別最常用的方法.4.2 PCR在醫(yī)

9、學中的應用 在臨床醫(yī)學方面也經常使用PCR技術,如對乙肝病毒、腫瘤、病原體等的檢測.如人類許多常見的腫瘤疾病與某些病毒病因及腫瘤相關基因的遺傳學改變有著密切的關系.PCR技術在腫瘤病毒病因、腫瘤相關基因、腫瘤相關抑癌基因等研究方面已取得可喜成果.同時也被用于多點突變的遺傳病1. PCR在法學中應用于親子鑒定,血型鑒別,以及指紋鑒別等.如對痕量的血跡,無法用傳統(tǒng)血清學的方法進行血型檢驗時,就可采用PCR方法檢驗ABO和MN血型.對某些犯罪現(xiàn)場的生物材料的檢定將為法醫(yī)提供可靠有效的依據及直接、高效率的數(shù)據. DNA技術鑒定進行取證主要應用在以下刑事民事案件中】【6.4.3 PCR在應用水中的檢測

10、1990 年,Bej et al】【7在利用多重 PCR 的方法檢測了 Leg-ionella 類菌種和大腸類細菌 ,其結果是通過點對點方法固定的多聚 dT 尾捕捉探針和生物素標記的擴增 DNA 進行雜交來檢測的.而對于水中得而大部分細菌,通常采用分離培養(yǎng)來鑒定它們弄得種類和數(shù)量,但是分離方法和培養(yǎng)基的選項額是限制檢測效率的問題所在,使得一部分細菌由于不能在人工培養(yǎng)基上生長,使得鑒定的細菌種類和數(shù)量低于環(huán)境中的實際值】【2.因此運用PCR技術可對水體進行直接檢測,縮短檢測時間,擴大檢測范圍,并且具有較高的精確度.同時也可以反映水環(huán)境中微生物病原體的種類及多樣性.4.4 PCR技術在非生物學中的

11、應用 DNA 的初級結構核苷酸序列具有極豐富的信息含量,利用 PCR 擴增,可以從非常少的DN A原始材料中獲取信息,使之在作為商業(yè)產品的亞顯微標志或標志物方面用途廣泛. 例如在對偽造產品的檢測, 污染源的追蹤調查等方面, 都可通過PCR來鑒定】【4.5、 蛋白質的一級二級三級四級結構一級結構：氨基酸序列；二級結構：指蛋白質多肽鏈本身在空間折疊和盤繞的方式，有多種形式，其中規(guī)則構象包括-螺旋(-helix)、-片層(-sheet, pleated strand)、-轉角(-turn or -bend)、-凸起(-Bulge)，不規(guī)則構象有無規(guī)卷曲；三級結構：指多肽鏈在二級結構、超二級結構以及結

12、構域的基礎上，進一步卷曲折疊形成復雜的球狀分子結構。包括了多肽鏈中一切原子的空間排列方式即構象四級結構：每一條多肽鏈都有其完完整的三級結構，稱為亞基（subunit），亞基與亞基之間呈特定的三維空間分布，并以非共價鍵相鏈接，這種蛋白質分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質的四級結構（Quaternary structure）。6、 基因為什么可以跳躍跳躍基因或轉座子：一段可以從原位上單獨復制或斷裂下來，環(huán)化后插入另一位點，并對其后的基因起調控作用DNA順序。7、 地球上三大共生體概念：植物根毛細胞細胞質中由膜包圍一個或幾個固氮細菌形成的類菌體。相當于細胞器，與固氮功能

13、有關。大豆根瘤菌、叢枝菌根真菌、葉狀地衣8、 GAIA 假說（前面講的和后面結合）地球是一個有生命的整體，地球上的生物產生了使自己適于生存的環(huán)境，并不斷調節(jié)該環(huán)境使之更適于生存地球表面的溫度和化學組成是受地球表面的生命總體（生物圈）所主動調節(jié)的，當?shù)厍虮砻娴臏囟?、化學成分和氧化狀態(tài)受到干擾而發(fā)生變化、產生偏離后，生物通過改變其生長和代謝，如光合作用吸收CO2釋放出O2,呼吸作用吸收O2釋放出CO2，排泄廢物和分解等，對偏離作出反應，緩和地球表面的這些變化。9、 雙名法指對每一種植物（或動物、微生物）的名稱，都由2個拉丁詞（或拉丁化形式的詞）所組成，前面一個詞為屬名，代表該植物所從屬的分類單位，

14、第一個字母大寫，第二個詞為種加詞，全部小寫，屬名和種加詞一般都用斜體。一個完整的學名，雙名的后面還應附加上命名人的姓名或姓名的縮寫。10、 五界系統(tǒng)（還要記住特征）原核生物界（monera）：無明顯細胞核，無膜包被的細胞器，或者是一些微小的單細胞生物原生生物界（protista）：為真核細胞，單細胞或多細胞群體，大部分生活在水中真菌界（fungi）：為真核細胞，但無葉綠素，不能光合作用，行腐食營養(yǎng)植物界（plantae）：形態(tài)上，植物體基本上是輻射對稱體,根系以中軸線為軸心向四方輻射分支,莖干以髓為軸向四方輻射生出枝條和葉；􀂾 結構上，細胞壁成分主要為纖維素和果膠質，多數(shù)植物

15、具有體內維管束系統(tǒng),起良好支持與輸導物質作用,是植物能長高、長大的前提；􀂾 代謝上,具有光合作用能力,從而養(yǎng)活了動物、人類和自身，是地球生態(tài)系統(tǒng)最主要的自養(yǎng)生產者；􀂾 器官發(fā)育上，植物體的生長是持續(xù)的外延式生長（以根尖、莖尖分生組織為主,年年持續(xù),不斷進行）,生長和器官是后發(fā)生式，依靠形成層和其他分生組織不斷擴大個體。動物界（animalia）：沒有細胞壁但有胞間連接，高等動物具有4種基本組織，并形成復雜的器官系統(tǒng);􀂆 異養(yǎng)，在體內消化食物,具有消化、吸收、呼吸、排泄等生理功能;􀂆 絕大多數(shù)動物能運動,具有運動能力;

16、048710; 能主動感應外界環(huán)境的變化;􀂆 絕大多數(shù)動物的個體是二倍體，只有其卵和精子為單倍體。11、 動物和植物的本質區(qū)別有無細胞壁12、 苔蘚植物的生活史（圖熟記?。?3、 孢子體、配子體、孢子、配子、原葉體、原絲體、原植體等概念配子：分為雄配子和雌配子。動物和植物的雌配子通常稱為卵,而將雄配子稱為精子。孢子：植物所產生的一種有繁殖或休眠作用的細胞，能直接發(fā)育成新個體。配子體：在植物世代交替的生活史中，產生配子和具單倍數(shù)染色體的植物體。孢子體：在植物世代交替的生活史中，產生孢子和具2倍數(shù)染色體的植物體。原絲體(Protonema)是在苔蘚植物生活史中的一種構造。它是由孢

17、子萌發(fā)后所形成的綠色絲狀體或片狀體。在原絲體上產生假根和芽體,由芽體發(fā)育成具有假根和擬莖、葉(或片狀體)的綠色植物體配子體。原葉體特指蕨類植物的配子體, 原植體又叫葉狀休, 是指無真正的根、莖、葉分化的低等植物的植物體, 如藻、菌、地衣等。由于這類植冷物較原始, 故稱它們?yōu)樵贾参矬w, 簡稱原植體。 區(qū)分對生和羽狀復葉的方法；輪生、互生一個節(jié)上面分別長幾片葉單葉對生葉柄基部有腋芽,頂端有頂芽 羽狀復葉,小葉柄基部沒有腋芽,只有總葉柄基部有腋芽,而且頂端也沒有頂芽。互生葉是每節(jié)上只生1葉，交互而生，如樟，白楊，法桐。對生葉是每節(jié)上生2葉，相對排列，如丁香，薄荷，石竹。輪生葉是每節(jié)上生3葉或3葉以

18、上，做輻射狀排列，如百合，夾竹桃。14、 了解身邊有哪些單性花、兩性花單性花 被子植物花的一類，與兩性花相對。 指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。 又分“雌雄同株”和“雌雄異株”兩種情況。 前者如玉米、葫蘆科植物；后者如楊柳科植物等。 廣義也包括裸子植物的孢子葉球。如銀杏即為雌雄異株。 兩性花 指被子植物的一朵花中，同時具有雌蕊和雄蕊的。 兩性花為單性花的對應詞，有時也稱為完全花(完全花一般指花萼花冠俱全)。在被子植物最普通的花中常可看到兩性花（如櫻花、薔薇、百合等）。 15、 單子葉、雙子葉植物的區(qū)別兩者都有表皮，葉肉和葉脈，但也有區(qū)別：1.單子葉植物的葉脈為平行葉脈，所含纖維束中不含形成層。

19、 雙子葉植物葉脈為網狀脈序，在維管束中有時有活動時為短暫而微弱的形成層。2.單子葉植物葉的表皮組成較復雜，各組分排列有序，在葉尖常有排水器。 雙子葉植物葉的表皮一般由單層細胞組成，有的在葉緣具有排水器。3.單子葉植物葉為等面葉，葉面中的光合組織均由一種細胞構成。 雙子葉植物葉一般是異面葉，由于葉片背，腹面壽光情況不同，葉肉分化為近腹面的柵欄組織 和近背面的海綿組織。16、 植物根上與吸收有關的細胞：根毛、內皮層上的凱式帶(概念，位置，作用)表皮:根最外層生活細胞,近似長方柱形，長軸與根的縱軸平行,細胞壁薄,具大液泡,一部分細胞向外突出形成根毛,起吸收作用.皮層:位于表皮和中柱之間,由多層大型薄壁細胞組成.皮層的最內層細胞(即緊靠中柱的一層細胞),稱為內皮層Endodermis。該層細胞排列緊密，沒有胞間隙，并呈現(xiàn)特殊方式的細胞壁加厚及栓質化現(xiàn)象。這種圍繞細胞一周的特殊結構,叫做凱氏帶。內皮層細胞壁的特殊增厚，據認為對于控制根內液流成分的選擇吸收具有重要的意義,可以形象化