生命科学导论题库完整Word格式.docx
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生命科学是实验科学，实验是一个非常重要的方面,实验使我们很好的理解这些根本概念与原理。
科学实验和观察是假设成为理论的桥梁。
生命科学的学习离不开实验，生物学实验可以提高我们的动手能力、分析问题和解决问题的能力。
3.一位正准备参加高考的学生家长问：
生命科学类专业将来的就业前景如何?
请您对这一问题作出分析和答复。
21世纪生命科学的开展前景比任何其他的学科都要广阔。
生物已经进入了分子生物学时代,可以从基因的角度进展研究开发。
学习课程包括一般生物学、动物学、植物学、微生物学、生态学、胚胎学和基因学。
而化学、物理、数学方面的课程是其不可缺少的根底科学，为理解生物学提供必需的适当背景和方法理论。
生物科学专业为学生提供广阔的知识背景，其中包括许多其他专业的知识，进而为学生提供丰富的就业时机。
根据调查显示，除了科研院所的专业人员外，生物以与相关专业就业时机还有以下相关产业：
农业科学、植物保护、生物摄影、生物统计学、消费品研究、动物营养、兽医、环境教育、水产业、基因参谋、工业卫生学、海洋生物、医药产业、医学插图、核能医药、公众安康、科学图书管理员、科普作家、科技插图画家、科技信息专家、科技代表、销售、科技写作、保险索赔、教育节目制作、职业杂志编辑等等。
随着国生物产业的开展，需要更多的专业或穿插学科的人才。
由于生物学正在高速开展，还有很多未知领域等待人们去探索。
只要有决心，就有可能在学术上取得成绩。
4.什么是双盲设计,科学研究中的假象和误差是如何产生的?
双盲设计是指被试和研究实施者（主试）都不清楚研究的某些重要方面。
双盲的实验设计有助于预防偏见，消除观察者偏差和期望偏差，加强了实验的标准化。
科学研究中的误差包括:
随机误差（因不确定因素引起误差）和系统误差（由方法、仪器和人为因素而引起误差）两类。
5.科学研究一般遵循哪些最根本的思维方式和步骤？
请用本书第六章图6-8和图6-9所介绍的实验研究实例，总结出科学研究的一般步骤。
科学研究中最根本的思维方式包括：
（1）归纳和演绎；
（2）分析和综合；
（3）抽象和具体；
（4）逻辑的和历史的；
每一个人都应该学会科学的思维，这就需要遵循逻辑思维的要求，把握辨证思维的方法，培养创新思维的能力提升自己的思维品质。
科学研究遵循的一般步骤：
（1）发现问题；
（2）收集与此问题相关的资料（通过观察、测量等）；
（3）筛选相关资料,寻找理想的联系和规律；
（4）提出假设（一个总结）,此假设应能够解释已有的资料，并对进一步需要研究问题提出建立；
（5）严格验证假设；
（6）根据新发现对假设进展证实、修订或否认。
6.众所周知，的中关村是中国计算机与信息技术的大本营，为什么在它的广场上没有计算机模型或电子模型，却树立了一个DNA双螺旋模型（见教材图5-2）?
在原始的海洋孕育出第一个生命之前，裸露的DNA就存在于这个世界上了，而当今世界引领科技潮流浪尖的信息技术相比于DNA来说却是年轻了不知道多少倍。
信息技术是当代人类用聪睿智慧的大脑开展出来的；
而人类本身,无论是远古还是现今，直至将来，都无法脱离开DNA的影响。
自然孕育出DNA，它一步步把无机物神奇的组成这个生命的载体，奇妙的双螺旋梦幻般的谱写出人类的密码，这其中所深藏的机理和极高的复杂程度是任何一块集成电路板都无法比较的。
DNA对人类进化的影响和奉献是不言而喻的，只有越来越高等，越来越睿智的人类才能让科技浪潮不断奔涌向前。
之所以在中关村一街的十字路口要高耸起这样一个DNA模型,在我看来，它的用意莫过于暗示大家：
DNA的奥秘尚未解开，高新技术产业的未来开展空间也正像DNA的奥秘一样深不可测。
DNA正以它曼妙的双螺旋舞姿默默的引领着我们和我们的信息技术在科技的浪尖上飞扬!
7. 以本章每一节的标题为议题,进展分组讨论。
讨论：
（1）什么是生命?
（2）为什么要学习生命科学?
（3）生命科学涵盖的主要容有哪些?
（4）如何学习生命科学?
（5）阐述创新性在推动生命科学开展中的重要性。
参考答案
1.病毒是由核酸和蛋白质外壳组成的简单生命个体，虽然没有细胞结构，但有生命的其他根本特征，因而病毒是介于生命与非生命之间的一种形态。
2.人口膨胀、粮食短缺、疾病危害、环境污染、能源危机、资源匮乏、生态平衡被破坏和生物物种大量消亡。
3.如有一家宠物食品厂提出一种品牌的宠物食品对狗的骨髓发育是有好处的，需要进展实验验证，实验结果可能否认此假设，也可能支持此假定，但是由于不可能对每条狗进展实验，所以该假设是不能被完全验证的。
4.可通过“双盲设计〞实验来验证，见教材第一章第五节的“二、如何进展创新科学研究〞。
5.一篇完整的科技论文通常包括题目、作者署名与通讯地址、摘要、关键词、前言、研究方法和材料、结果、讨论与结论、参考文献等几局部容。
其中要告诉读者的最主要容有：
①研究的目的；
②使用的方法和材料；
③研究的结果，即有哪些新发现或新创造；
④该结果的科学意义或应用前景，以与引出新的科学问题等等。
第二章生物的化学组成
一条肽链是由9个氨基酸残基组成的。
用3种蛋白酶水解得到5段短链〔N表示氨基末端〕：
Ala-Leu-Asp-Tyr-Val-Leu;
Tyr-Val-Leu;
N-Gly-Pro-Leu;
N-Gly-Pro-Leu-Ala-Leu;
Asp-Tyr-Val-Leu请确定这条肽链的氨基酸序列。
原子的相互作用的根底是什么？
为什么脂肪比糖类更适合作为动物的能量贮藏物质。
请用脂类的特征解释双分子层细胞膜结构中磷脂的排列规律。
请列举出根据蛋白质性质来别离蛋白质的几种方法、
比较蛋白质的别离纯化技术中凝胶过滤和超过滤方法的原理。
试总结记忆组成蛋白质的20种氨基酸的名称的方法。
什么是蛋白质的一级结构？
为什么说蛋白质的一级结构决定其空间结构？
蛋白质的α-螺旋结构有何特点？
简述蛋白质结构的研究方法
简述蛋白质的功能。
DNA分子二级结构有哪些特点？
在稳定DNA双螺旋中，哪两种力在维持分子立体结构方面起主要作用？
如果人体中有1X104个细胞，每个体细胞的DNA量为6.4X109个碱基对。
试计算人体DNA的总长度是多少？
是太阳-地球之间距离〔2.2X109km〕的多少倍？
人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？
请说明水对生命的重要性。
1.N-Gly-Pro-Leu-Ala-Leu-Asp-Tyr-Val-Leu
2.所有的化学反响本质上是为了原子外层轨道充满电子。
惰性气体原子的外层轨道已经充满电子因此化学性质是不活泼的。
3.脂肪氧化时的热值约为糖的两倍，所以更适合作为动物的能量贮存物质。
一样重量的脂肪在体比糖占有更小的体积。
4.磷脂中甘油的三个羟基，有两个与脂肪酸结合，另一个与磷酸与其衍生物结合。
两个脂肪酸的一端弯曲为疏水的尾部，而磷酸与其衍生物的一端形成亲水的头部。
由于细胞处于水环境中，所以磷脂分子亲水的头部排列在外部形成亲水面，而疏水的尾部那么聚集在部而形成疏水层，这就形成了细胞膜结构的双分子层。
5.根据相对分子质量用凝胶可过滤层析、SDS-PAGE、离心等；
根据带电情况可用离子交换层析；
根据等电点可用等电聚焦；
另外开可以使用HLPC，双向电泳等其他方法。
6.凝胶过滤和超过滤都是蛋白质别离纯化过程中常用的技术，但是其原理和操作都不一样。
凝胶过滤是根据蛋白质分子的大小将样品中的各种蛋白质分子分开，具体操作是将样品通过装有一定规格凝胶的凝胶过滤柱，小分子的蛋白质进入凝胶孔，大分子的蛋白质留在外面，然后用洗脱液洗脱，蛋白质依分子大小被洗脱，然后是小分子的蛋白质。
超过滤是利用蛋白质分子不能穿过半透膜的特性除去蛋白质混合物中的小分子物质，具体操作是将样品装入透析袋，然后利用高压或离心力，迫使蛋白质样品中的非蛋白的小.分子溶质通过半透膜，蛋白质留在透析袋。
7.根据氨基酸中碳原子个数〔不包含杂环中的碳原子〕总结出的口诀可以很方便的记忆〔农业大学国珍教授总结〕
二碳：
甘〔甘氨酸〕
三碳：
丙丝半色酪苯组〔丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸〕
四碳：
天天〔天冬氨酸、天冬酰胺、氨酸〕
五碳：
谷谷脯缬蛋〔谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、缬氨酸、蛋氨酸〕
六碳：
亮异赖精〔亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、精氨酸〕
8.蛋白质一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序。
因为蛋白质分子肽链的排列顺序包含了自动形成复杂的三维结构〔即正确的空间构象〕所需要的全部信息，所以一级结构决定其高级结构。
9.〔1〕多肽主链绕中心轴旋转，形成棒状螺旋结构，每个螺旋含有3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm，氨基酸之间的轴心距离为0.15nm。
〔2〕α-螺旋结构稳定主要靠链氢键。
将每个氨基酸的N-H与前面的第4个氨基酸的C=O形成氢键
〔3〕天然蛋白质的α-螺旋结构大都为右手螺旋。
10.蛋白质结构的研究方法
11.蛋白质是生活细胞含量最丰富、功能最复杂饿生物大分子，并参与了几乎所有的生命活动和生命过程：
〔1〕代反响几乎都是在酶的催化下进展的，而酶的主要成分是蛋白质；
〔2〕结构蛋白参与细胞和组织的建成；
〔3〕某些动物激素是蛋白质，如胰岛素、生长素等；
〔4〕运动蛋白与肌肉收缩和细胞运动有关；
〔5〕高等动物的抗体、补体、干扰素等蛋白质具有防御功能；
〔6〕某些蛋白质具有运输功能，如血红蛋白运输氧；
细胞色素和铁氧还蛋白传递电子；
细胞膜上的离子通道、离子泵、载体等运输离子和代物；
〔7〕激素和神经递质的受体蛋白有承受和传递信息的功能；
〔8〕染色体蛋白质、阻遏蛋白、转录因子等参与基因表达的调控；
细胞周期蛋白等具有调控细胞分裂、增殖、生长和分化的功能；
〔9〕种子的贮藏蛋白、卵清蛋白、血浆清蛋白等具有贮存氨基酸和蛋白质的功能。
12.按Watson-Crick模型，DNA的结构特点有：
两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互绕；
碱基位于结构的侧，而亲水的糖磷酸主链位于螺旋的外侧，通过磷酸二酯键相连，形成核酸的骨架；
碱基平面与轴垂直，糖环平面那么与轴平行。
两条链均为右手螺旋；
双螺旋的直径为2nm，碱基堆积距离为0.34nm，两核酸之间的夹角是36°
，每对螺旋由10个碱基组成；
碱基按A-T，G-C配对互补，彼此以氢键相连系。
维持DNA结构稳定的力量主要是碱基堆积力；
双螺旋结构外表有两条螺旋形凹沟，一大一小。
13.稳定DNA双螺旋的合租要作用力是碱基堆积力和氢键。
14.〔1〕每个体细胞的DNA的总长度为：
6.4X109X0.34nm=2.176X109nm=2.176m
〔2〕人体所有体细胞的DNA总长度为：
2.176mX1X1014=2.176X1011km
〔3〕这个长度与太阳-地球之间的距离相比为：
2.176X1011/2.2X109=99倍
15.在外太空寻求生命的时候，最关注的就是有没有谁的存在，因为谁对于生命的起源和生命存在是至关重要的，生物体含水量60%~80%；
水分子是极性分子，分子键可以形成氢键，因为水分子的结构和分子键的一些特性，使得它在生命活动中起着特别重要的作用，如：
水是很好的溶剂，代活动以水为介质，生命系统中的化学反响都是在水溶液总进展，水在运输作用中起到重要作用；
水不仅是溶剂，还直接作为底物或产物参与到生命的化学反响中。
水有较大的比热和汽化热，有利于维持生物体的环境稳定。
水温4℃是有最大比重，也就是说0℃以下水结冰后可浮在4℃液体水的上面，为寒冷地域的水声生物提供生活场所。
水还具有解离作用、较强的黏着力和毛细作用等，这些也与生命过程息息相关。
第三章细胞——生命的根本单位
六、思考与讨论
1．试分别比较原核细胞与真核细胞、植物细胞与动物细胞、叶绿体与线粒体,它们有哪些共同点,有哪些不同点?
（1）真核与原核比较：
参看“一、容提示〞。
（2）植物细胞和动物细胞比较：
一样点：
都有细胞质膜、DNA和RNA、核糖体等等，各种细胞都可以通过一分为二的分裂方式来形成新细胞，使生命得以延续。
不同点：
①植物细胞有而动物细胞所没有细胞壁，细胞壁主要由纤维素和果胶组成，对植物细胞起到支持和保护的作用。
②植物细胞中动物细胞中所没有的质体．其中以绿色植物的叶绿体最为重要，它能通过对太阳能的吸收和转化，为自身与其他生物提供赖以生存的有机物和氧气。
③大多数植物细胞中含有一个中央大液泡或几个小液泡，它作为植物细胞贮藏和转运的重要场所也是动物细胞所没有的。
④植物细胞中含有动物细胞所没有的乙醛酸循环体、胞问连丝、细胞分裂时的细胞板等，而动物细胞中含有植物细胞中所没有的溶酶体、中心体、细胞分裂时的收缩环等。
（3）叶绿体与线粒体比较：
相问点：
都是由双层腔包被而成．具有很大的膜面积，都含有DNA可完成一定量的自主复制．都是能量的转化场所，都具有核糖体和许多反响所需的酶蛋白，都具有电子传递体系。
都是细胞，即整个生物体得以生存的重要根底。
不同点：
除两者所包含的酶系与电子传递系统不同外，还有以下区别。
叶绿体
线粒体
色素
有叶绿素，叶黄素，胡萝卜素等
没有
有叶绿京，叶黄系，胡萝L累等
类囊体堆叠而成的基粒．
膜折叠成嵴
意义
进展光合作用，合成能量
进展呼吸作用，分解能量
大小不同
1-10μm
2-5μm
2．有些植物种子的细胞里有贮存油脂的脂肪颗粒．这些颗粒被一层磷脂膜包被，而不像细胞器那样具有双分子层膜。
试描述这种单分子层膜的形态，解释它比双层膜稳定的原因。
磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的具有双重极性的分子。
一端是极性的（亲水性的）“头〞部，一端是非极性（琉水的）“尾“部。
在双层膜组成细胞器中，细胞器外均为极性溶液，两层膜的亲水的“头〞局部别向着细胞质和细胞器的极性溶液，疏水的“尾〞端那么背离水相而相对排列，从而形成相对稳定的状态。
而在植物种子细胞里的脂肪颗粒中的油脂为非极性溶液，单层磷脂膜的磷脂分子疏水的“尾〞端向着侧脂肪分子排列，而磷脂分子亲水的“头〞向着外侧排列，暴露于细胞质的极性溶液中，从而形成了比较稳定的结构。
3．构成膜的蛋白质与磷脂双分子层的相互义系怎样?
镶嵌在磷脂分子个的蛋白质有哪些细构特点和功能？
细胞膜主要由脂类和蛋质组成，此外尚含有少量糖类。
脂类构成了细胞膜的根本结构—脂质双层，蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其外表，完成膜的主要功能。
膜蛋分布呈不对称性，有的镶在膜外表，称为外在膜蛋；
有的嵌入或横跨脂双分子层，称在膜蛋白；
蛋白质分子在脂外两层分布位置和数量有很大差异，膜、外侧面伸出的氨基酸残基的种类和数目也有很大差异。
另外，糖脂与糖蛋白上的糖基一般只分布于膜的非细胞质侧，多糖链往往只有分叉，它们对于承受和识别外来受体或信号起重要作用。
膜蛋白的主要作用有：
①做为运转蛋白，起物质运输作用，输送无机或有机分子跨膜进入膜的另一例；
②做为酶，催化发生在膜外表的重要代反府；
③做为细胞外表受体或天线蛋白，敏感地接收膜外表的化学信息；
④做为细胞外表的标志，被其他细胞所识别；
⑤做为细胞外表的附着连接蛋白．与其他细胞相互结合；
⑥做为锚蛋白，起同定细胞骨架的作用。
4．试从生命特征的不同方面说明细胞是生命的根本单位。
从生命的层次上看,细胞是具有完整生命力的最简单的物质集合形式;
细胞是生物体进展新代的功能体系,作为一个开放系统,细胞不断与环境交换着物质与能量;
细胞是生物体生长发育的根底,尽管数目众多的各种细胞形态和功能各不一样,它们都是由同一个受精卵分裂和分化而来的;
细胞还是生物繁殖和遗传的根底,因为生物的繁殖与遗传离不开细胞分裂;
不同组织细胞在信息传递过程中表现出分工合作的相互关系,各种精细的分工和巧妙的配合使复杂多细胞生物的各种代活动有序地进展。
5.举例说明细胞中膜的重要性和各项功能。
为什么说生物膜系统是最重要的物质与能量代场所?
生物膜的重要性表现在以下几个方面:
（1）界膜和区室化:
胞膜最重要的作用就是勾划了细胞的边界,并且在细胞质中划分了许多以膜包被的区室。
（2）信息处理:
常用质膜中的受体蛋白从环境中接收化学和电信号。
细胞质膜中具有各种不同的受体,能够识别并结合特异的配体,产生一种新的信号激活或抑制细胞的某些反响。
如细胞通过质膜受体接收的信号决定对糖原的合成或分解。
膜受体接收的某些信号那么与细胞分裂有关。
（3）能量转化:
细胞膜的另一个重要功能是参与细胞的能量转换。
例如叶绿体利用类囊体膜上的结合蛋白进展光能的捕获和转换,最后将光能转换成化学能贮存在糖类中。
同样,膜也能够将化学能转换成可直接利用的高能化合物ATP,这是线粒体的主要功能。
（4）调节运输:
膜为两侧的分子交换提供了一个屏障,一方面可以让某些物质"
自由通透"
另一方面又作为某些物质出入细胞的障碍。
（5）功能区室化:
细胞膜的另一个重要的功能就是通过形成膜结合细胞器,使细胞的功能区室化。
例如细胞质中的质网、高尔基体等膜结合细胞器的根本功能是参与蛋白质的合成、加工和运输;
而溶酶体的功能是起消化作用,与分解相关的酶主要集中在溶酶体。
又如线粒体的膜主要功能是进展氧化磷酸化,与该功能有关的酶和蛋白复合体集中排列在线粒体膜上。
另一个细胞器叶绿体的类囊体是光合作用的光反响场所,所以在类囊体膜中聚集着与光能捕获、电子传递和光合磷酸化相关的功能蛋白和酶。
（6）参与细胞间的相互作用:
在多细胞的生物中,细胞通过质膜进展多种细胞间的相互作用,包括细胞识别、细胞粘着、细胞连接等。
如动物细胞可通过间隙连接,植物细胞那么通过胞间连丝进展相邻细胞间的通讯,这种通讯包括代偶联和电化学变化。
生物膜的这些根本功能也是生命活动的根本特征,没有膜的这些功能,细胞不能形成,细胞的生命活动就会停止。
6.请用草图表示,由构成染色质的长链DNA分子经过严密缠绕、折叠、凝缩并与蛋白质结合形成了染色体,同时标示出染色体上的特征结构名称。
7有丝分裂与减数分裂的共同点和差异是什么?
共同点是两者都进展一次染色体复制。
不同点是:
有丝分裂
减数分裂
发生在所有正在生长着的组织中,从合子阶段开场,继续到个体的整个生活周期;
无联会,无穿插和互换;
每个周期产生两个子细胞,产物的遗传成分一样,子细胞的染色体数与母细胞一样。
只发生在有性繁殖组织中,高等生物限于成熟个体;
许多藻类和真菌发生在合子阶段;
有联会,可以有基因穿插和互换;
后期I是同源染色体别离的减数分裂;
后期H是姐妹染色单体别离的均等分裂;
产生4个细胞产物（配子或孢子）,产物的遗传成分不同,是父本和母本染色体的不同组合,为母细胞的一半。
8.列举出你所知道的细胞器和它们各自的功能。
参见本章"
二、根本概念"
。
9.为什么在膜的双分子层中,脂肪酸碳原子间的双键越多,膜的流动性就越大?
膜的流动性是指脂分子的侧向运动,主要是由脂分子中脂肪酸碳链的长短和不饱和程度决定的。
碳链越短,不饱和键越多,膜脂的流动性越大。
一样碳链长度的脂肪酸,不饱和键越多熔点越低,因此膜的流动性越大。
10.物质的跨膜运输分为被动运输和主动运输,其主要差异是什么?
主动运输是指由细胞供应能量,将某种物质分子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。
自由扩散和协助扩散都属于被动运输,其特点是物质分子进展顺浓度梯度的移动,所需要的能量自高浓度溶液本身所包含的位能,不需要另外供应能量。
11.请以酵母细胞为例,简单介绍细胞周期控制的机制。
参看教材"
细胞周期的控制机制"
1.细胞通常非常小,使其具有较大的比外表积,有利于外界信息和物质交换;
而细胞的性状和大小与其生物学功能密切相关,如精子细胞具有细长的尾,便于在液体中游动;
而鸡蛋的卵黄就是一个卵细胞,其中存积大量的营养物卵黄,可以满足胚胎发育的需要。
2.有丝分裂的意义:
首先,核DNA进展准确地复制,为形成的两个子细胞在遗传组成上提供物质根底。
其次,染色体平均地分配到两个子细胞的核中,使两个子细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体。
减数分裂的意义:
减数分裂保证了有性生殖生物在世代交替中染色体数目的恒定;
是遗传重组的原动力,增加了生物多样性。
3.线粒体和叶绿体都含有遗传物质DNA,称它们为半自主性的是因为它们所含的DNA不仅能够复制并传递给后代,而且能转录相应的遗传信息,翻译合成某些其自身所特有的多肽。
4.
（1）细胞消化:
在高等动物细胞中,一些大分子物质通过吞作用进入细胞,如吞低密脂蛋白获得胆固醇;
在单细胞真核生物中,溶酶体的消化作用就更为重要了。
（2）细胞凋亡:
溶酶体可去除,凋亡细胞形成的凋亡小体。
（3）自体吞噬:
去除细胞中无用的生物大分子,衰老的细胞器等。
5.因为在一定的生理条件下,溶酶体膜在细胞中真正地破裂,整个细胞被释放的酶所消化,这时的溶酶体就成为"
自杀性囊"
6.
（1）外膜:
具有孔蛋白构成的亲水通道,通透性高。
（2）膜:
通透性很低。
线粒体氧化磷酸化的电子传递链位于膜,膜向线粒体基质褶入形成嵴,能显著扩大膜外表积。
（3）膜间隙:
是外膜之间的腔隙,标志酶为腺昔酸激酶。
（4）基质:
为膜和嵴包围的空间。
催化三羧酸循环,脂肪酸和丙酮酸氧化的酶类均位于基质中。
此外基质还具有一套完整的转录和翻译体系。
7.原核生物以与真核生物的线粒体和叶绿体的核糖体大小为70S,由30S和50S两个亚单位组成;
而真核生物的核糖体大小为80S,由40S和60S两个亚单位组成。
8.
（1）没有核膜,遗传物质集中在一个没有明确界限的低电子密度区,称为拟核。
（2）DNA为单个裸露的环状分子,通常没有结合蛋白;
（3）没有恒定的膜系统;
（4）核糖体为70S。
9.细胞质膜是指包围在细胞外表的一层膜,主要由膜脂和膜蛋白所组成。
质膜的根本作用是维护
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