基礎(chǔ)生命科學(xué)總結(jié)

生命：1、細(xì)胞是生命的基本單位。2、新陳代謝、生長和運(yùn)動是生命的本能。3、生命通過繁殖而延續(xù)。DNA是生物遺傳的基本物質(zhì)。4、生物具有個體發(fā)育和進(jìn)化的歷史。5、生物對環(huán)境的適應(yīng)性生態(tài)系統(tǒng)：在一定空間里各類生物以及與其相關(guān)聯(lián)的環(huán)境因子的集合，它是生命的家園。影響因子：刊物前二年發(fā)表的文獻(xiàn)在當(dāng)前年的平均被引用次數(shù)。原子，分子，細(xì)胞器，細(xì)胞，組織，器官，器官系統(tǒng)，生物體，生態(tài)系統(tǒng)細(xì)胞學(xué)說：1、所有生物都由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物組成。2、新的細(xì)胞必須經(jīng)過已存在細(xì)胞的分裂而產(chǎn)生。3、每一個細(xì)胞可以是獨(dú)立的生命單位，許多細(xì)胞又可以共同形成生物體或組織。細(xì)胞是生命活動的基本單位原因：除病毒外，一切生物由細(xì)胞構(gòu)成；細(xì)胞是獨(dú)立有序、能夠進(jìn)行代謝自我調(diào)控的結(jié)構(gòu)與功能體系；細(xì)胞間存在著廣泛的聯(lián)系和通訊聯(lián)絡(luò)；細(xì)胞是生物體生長發(fā)育的基礎(chǔ)；細(xì)胞是生物繁殖和遺傳的基礎(chǔ)；細(xì)胞是生物進(jìn)化的起點(diǎn)。原核生物主要包括細(xì)菌和藍(lán)藻。真菌是真核生物，有細(xì)胞壁。最小最簡單的細(xì)胞是支原體。大腸桿菌、衣藻、眼蟲是單細(xì)胞生物。原核細(xì)胞壁——肽聚糖。植物細(xì)胞壁——纖維素。保持細(xì)胞形狀和保護(hù)細(xì)胞。動物細(xì)胞無細(xì)胞壁，無質(zhì)體，無中央液泡，含溶酶體、中心體。果膠——連接相鄰細(xì)胞壁，形成細(xì)胞外基質(zhì)。木質(zhì)素——抵抗壓力。細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動控制中心，信息中心?！四ぁ⒑死w層、核基質(zhì)、染色體、核仁等。核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂類合成和代謝的重要場所，將蛋白質(zhì)和脂類轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)輸方面起協(xié)同作用。高爾基體是加工和包裝的場所。溶酶體對細(xì)胞營養(yǎng)、免疫防御、清除有害物質(zhì)、應(yīng)激等具有重要作用。線粒體是細(xì)胞呼吸和能量代謝中心。質(zhì)體包括白色體和有色體。葉綠體是光合作用的細(xì)胞器——類囊體——基?！|(zhì)。磷脂雙分子層膜結(jié)構(gòu)，排列有序性、流動性、排列不對稱性——運(yùn)輸、催化、接收化學(xué)信息、識別、連接、固定——選擇透性、跨膜運(yùn)輸、電子傳遞、信號傳導(dǎo)。被動運(yùn)輸——簡單擴(kuò)散、易化擴(kuò)散。主動運(yùn)輸一一鈉鉀泵、質(zhì)子泵、協(xié)同運(yùn)輸（P73）膜其他功能：信息處理、能量轉(zhuǎn)化、化學(xué)反應(yīng)的組織與控制、發(fā)生電化學(xué)變化。雙鏈DNA、蛋白質(zhì)、RNA——染色質(zhì)——染色體——姐妹染色單體——同源染色體DNA與組蛋白共同組裝形成核小體。細(xì)胞周期：間期一一DNA合成期S、前后兩個間隙期G1,G2、細(xì)胞分裂期有絲分裂M、胞質(zhì)分裂C。控制系統(tǒng)含2個細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)：G1,G2,能否順利通過G1和G2期檢驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)入下一時相，取決于周期蛋白（cyclin）和周期蛋白依賴性激酶（Cdk）組成的引擎分子。酶是具有催化作用的蛋白質(zhì)?？梢钥s短反應(yīng)時間，降低活化一個反應(yīng)所需要的能量（活化能），具有特異性/專一性，許多酶還需要非蛋白的輔助因子和輔酶才能完成催化作用。6CO2+6H2O光能C6H12O6+6O2光反應(yīng)發(fā)生在類囊體膜上，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。葉綠素a,葉綠素b,類胡蘿卜素，藻膽素光反應(yīng)：1、葉綠素吸收光能并將光能轉(zhuǎn)化為“電能”2、在電子流動過程中，通過氫離子的化學(xué)滲透，形成ATP,“電能”轉(zhuǎn)化為化學(xué)能3、強(qiáng)氧化態(tài)的P680分子促使水發(fā)生裂解（水的光解），氧氣從水中被釋放出4、電子沿傳遞連最終達(dá)到最終電子受體NADP+,并與一個質(zhì)子結(jié)合，形成了還原型的NADPH,“電能”又再一次被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，并貯存于NADPH中光系統(tǒng)I,光系統(tǒng)II,光能傳遞，電子傳遞鏈（P117）希爾反應(yīng)：葉綠體在光照下所進(jìn)行的水分解，并釋放出02的反應(yīng)。暗反應(yīng)又稱Calvin循環(huán)，主要形成磷酸甘油醛，最終產(chǎn)物是形成穩(wěn)定的葡萄糖或蔗糖。生物細(xì)胞中存在控制遺傳性狀的一對因子稱為等位基因。分離定律（第一定律）：一對等位基因在形成配子時完全獨(dú)立地分離到不同的配子中去，互不影響。第二定律（多對等位基因的獨(dú)立分配和自由組合定律）；第三定律（基因在染色體上的連鎖和交換規(guī)律）半保留復(fù)制：細(xì)胞中DNA的復(fù)制是以親代的一條DNA為模版，按照堿基互補(bǔ)原則，合成另一條具有互補(bǔ)堿基的新鏈，完成復(fù)制的DNA新鏈與親代雙鏈DNA完全相同。轉(zhuǎn)錄起始信號——啟動子，終止RNA新鏈合成的一段核苷酸序列——終止子。具有不能編碼蛋白質(zhì)的核苷酸片段——內(nèi)含子，編碼蛋白質(zhì)的核苷酸片段——外顯子。蛋白質(zhì)的合成（P145）轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板，按堿基互補(bǔ)原則，合成一條單鏈RNA的過程。中心法則：DNA逆轉(zhuǎn)錄RNA翻譯 蛋白質(zhì)，DNA、RNA自我復(fù)制操縱自學(xué)說（P149）轉(zhuǎn)錄因子：在真核基因轉(zhuǎn)錄起始階段，識別和結(jié)合啟動子的是各種特異的蛋白因子。轉(zhuǎn)錄激活因子：絕大多數(shù)作為DNA結(jié)合蛋白，都可以與基因的調(diào)控順序結(jié)合，識別上游啟動子元件，或者與更遠(yuǎn)端的增強(qiáng)子結(jié)合。增強(qiáng)子：可通過啟動子來增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄效率的遠(yuǎn)端控制元件，以單拷貝或多拷貝串聯(lián)形式存在于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)至少100bp以上的上游處。光復(fù)合修復(fù)（P154） 動植物發(fā)育（P168）模式形成：在整個有機(jī)體發(fā)育的過程中，細(xì)胞在時間和空間上有秩序的分化，從而導(dǎo)致有機(jī)體的器官組織等結(jié)構(gòu)有序的空間排列，形成有機(jī)體特定形態(tài)的統(tǒng)一性。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：化學(xué)信號分子與細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)的受體相結(jié)合使之激活，激活的受體將外界信號轉(zhuǎn)換為細(xì)胞能感知的信號并作出相應(yīng)的反應(yīng)。G蛋白偶聯(lián)受體是一條7次跨膜的多肽鏈，其胞外部分具有與信號分子結(jié)合的結(jié)構(gòu)域，胞內(nèi)部分有激活G蛋白的催化結(jié)構(gòu)域。干細(xì)胞：具有無限的或可被延長的自我更新和分化能力并可分化產(chǎn)生至少一種特化的細(xì)胞。地球大約在46億年前形成。最早的生物化石存在與34億年前。Darwin進(jìn)化論：現(xiàn)代所有的生物都是從過去的生物進(jìn)化而來；自然選擇是生物適應(yīng)環(huán)境而進(jìn)化的原因。生殖隔離：在自然條件下，行有性生殖的同種生物可交配產(chǎn)生有生殖能力的后代，不同種生物之間不能交配，即使交配也不能產(chǎn)生有生殖能力的后代。地理隔離：默寫地理障礙把生物相互隔開?；蛐皖l率：某種基因型的個體在群體中所占的比率?；蝾l率：某一等位基因占等位基因總數(shù)的比率。Hardy-Weinberg平衡定律：從一代到另一代，遺傳學(xué)原則決定了一個群體的基因型不會發(fā)生變化，其基因頻率也不發(fā)生變化，整個群體處于隨即交配的平衡狀態(tài)。遺傳漂變：由于群體太小引起的基因頻率隨機(jī)增減的現(xiàn)象。適合度W：某一基因型個體與其他基因型個體相比能夠存活并把它的基因傳給下一代的能力選擇系數(shù)S：某一基因型在群體中不利于生存的程度。S+W=1方向性選擇：把趨于某一方向的變異保留下來而淘汰另一相反方向的變異，使生物表型定向發(fā)展分歧型選擇：將一個群體的兩端變異按不同選擇方向保留下來而逐漸減少中間態(tài)正態(tài)化選擇：將一個群體的兩端變異逐漸變異逐漸淘汰而保留下中間態(tài)表型的個體，同時使生物表型具有相對的穩(wěn)定性一般認(rèn)為，生物技術(shù)通常包括基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)（酶）工程4個方面內(nèi)容?；蚬こ淌峭ㄟ^DNA的體外重組，實(shí)現(xiàn)不同物種之間基因的轉(zhuǎn)移，或者在基因的水平上設(shè)計和改造生物結(jié)構(gòu)和功能，最終獲得具有目的性狀的生物個體或者表達(dá)產(chǎn)物。細(xì)胞工程是以組織、細(xì)胞和細(xì)胞器為對象進(jìn)行操作，在細(xì)胞水平上重組細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和內(nèi)含物，或者通過一定規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)或者組織培養(yǎng)，最終獲得所需要的組織、細(xì)胞和生物體及其產(chǎn)物。發(fā)酵工程通過對微生物菌株的選擇、培育或改造，對發(fā)酵罐和反應(yīng)器的設(shè)計和對發(fā)酵工藝的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)工程菌或細(xì)胞的規(guī)?；l(fā)酵培養(yǎng)，最終從發(fā)酵液或細(xì)胞中分離提取所需要的生物工程產(chǎn)品。蛋白質(zhì)工程是再對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能解析的基礎(chǔ)上，對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，或通過對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的反問設(shè)計，選擇或改造相應(yīng)的基因，獲得所需要的蛋白質(zhì)。以基因克隆操作為主的重組DNA技術(shù)是基因工程的核心技術(shù)，該技術(shù)包括了一系列的分子生物學(xué)操作步驟。一般重組DNA操作通常包括以下步驟：1、獲得需要的目的基因（又稱外源基因）；2、在限制性內(nèi)切酶和鏈接酶作用下與克隆載體鏈接，形成新的重組DNA分子，這一步往往需要對重組DNA分子進(jìn)行克隆和篩選；3、用重組DNA分子轉(zhuǎn)化受體細(xì)胞，使之進(jìn)入受體細(xì)胞并能夠在受體細(xì)胞中復(fù)制和遺傳；4、對轉(zhuǎn)化子即獲得外源基因的細(xì)胞或生物體通過發(fā)酵、細(xì)胞培養(yǎng)、養(yǎng)殖或栽培等，最終獲得所需要的遺傳性狀或表達(dá)出所需要的產(chǎn)物。進(jìn)行DNA重組操作，首先要獲得需要的目的基因，最常用的方法包括:1、直接從生物體中提取總DNA，構(gòu)建基因文庫，從中調(diào)用目的基因；2、以mRNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄合成互補(bǔ)的NDA片段；3、利用聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）特異性地擴(kuò)增所需要的目的基因片段等等。聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)，即PCR技術(shù)是再體外的小試管中通過酶促反應(yīng)有選擇地大量擴(kuò)增（包括分離）一段目的基因的技術(shù)。該技術(shù)高效、快捷、特異性好。完成PCR需要在小試管中加入4種物質(zhì)：1、作為模板的DNA序列；2、與計劃獲取的目的基因雙鏈各自3'端序列相互補(bǔ)的兩種DNA引物；3、TaqDNA聚合酶；4、4種脫氧核苷酸，簡寫為dNTP整個聚合酶鏈反應(yīng)在特制的PCR儀中進(jìn)行，4種反應(yīng)混合物經(jīng)歷了變性、退火、延伸三部曲。變性：95攝氏度退火：55~60攝氏度延伸：72攝氏度基因重組和克隆操作最重要的工具是限制性內(nèi)切酶、載體和宿主菌。根據(jù)重組質(zhì)粒上目的基因的部分DNA序列，人工合成（或用PCR技術(shù)合成）與之互補(bǔ)的一小段單鏈DNA（或RNA），利用帶有32P一磷酸的dATP使其標(biāo)記上放射性同位素，這一小段與重組質(zhì)粒上目的基因的部分序列互補(bǔ)的核酸分子稱為DNA探針。所謂合適的宿主細(xì)胞就是接納外源DNA的細(xì)胞，它們可以是細(xì)菌等原核生物，也可以是植物或動物細(xì)胞。植物和動物的遺傳轉(zhuǎn)化常用的方法包括載體法轉(zhuǎn)化和基因的直接轉(zhuǎn)移?；虻闹苯愚D(zhuǎn)移方法包括：1、利用高壓電脈沖的電激穿孔作用把外源DNA引入動植物細(xì)胞或組織中；2、基因槍法，用粒子槍把表面吸附有外源DNA的金屬微粒高速地攝入動植物細(xì)胞或組織中；3、微注射法，利用顯微注射儀等將外源DNA直接