复旦大学现代生物科学导论简答题

简答题

1、生命有哪些重要特征？

答：（1）细胞是生命的基本单位

（2）生物体是由有序的细胞构成组织、器官、系统

（3）生命具有生长发育和新陈代谢的特征

（4）能够应对并适应外界刺激，保持内环境稳态

（5）繁殖和进化

2、为什么说水分子是偶极子？它有什么化学特性？

答：（1）水分子中电荷分布是不对称的，氢、氧的电负性不同而导致水分子一侧显正电性，另一侧显负电性，从而表现出电极性，因而它是一个典型的偶极子。

（2）水分子之间可建立弱作用力氢键，水中每一氧原子可与另两个水分子的氢原子形成两个氢键。氢键作用力很弱，常温下氢键常处于断开和重建的过程中，从而赋予水的流动性。由于水分子具有这一特性，它既可同蛋白质中的正电荷结合，也可同负电荷结合。蛋白质中每个氨基酸均可结合水分子，这也是蛋白质溶于水的原因。

3、淀粉和纤维素在化学组成上有何异同？

答：（1）相同：均是由葡萄糖组成，分子式可以用分子组成为(C6H 10O 5) n 表示

（2）不同：n 不同，一般纤维素要大一些，纤维素分子的一个结构单元含有三个醇羟基而淀粉分子结构有直链结构和支链结构两种。淀粉是由α-葡萄糖组成的，而纤维素是由β-葡萄糖组成。

4、动物为何含有更多的脂肪？

答：植物的生活方式是静止的，可由光合作用直接提供能源，因而以容易降解的淀粉作为能量的储存分子。动物以运动作为主要生活方式，需要消耗更多的能量。同时为了减少运动时体重的负担，需选择重量轻而比热高的有机分子——脂肪来储存能量，因而具有更多脂肪。

5、比较动物细胞与植物细胞的差别。

答：要点：细胞壁；液泡、叶绿体、中心体。

6、简述Na+/K+泵的开关模型。

答：细胞质Na+离子与蛋白质结合会引起跨膜的通道蛋白质磷酸化，并引起蛋白构型变化，蛋白质构型的变化将Na+泵出细胞外，同时结合细胞外K+。蛋白与K+离子结合使得其释放磷酸基团，这一过程使得蛋白质构型复原，同时将结合的K+释放到胞内。复原的蛋白再次结合Na+，重复循环。

7、什么是能障？什么是活化能？酶为什么能降低反应的活化能？

答：（1）能障：就是启动某一化学反应时存在的能量障碍。

（2）活化能：用于克服能障，使化学键断裂，促使化学反应进行所需要的能量。

（3）酶能够降低反应活化能的原因有三：

①提高底物在反应区间的浓度；

②使反应基团正确定位以便反应底物之间充分接触；

③改变反应底物的分子几何构型和电子轨道的分布。

8、什么是酶促反应的专一性？它在药物设计中有何应用价值？

答：（1）酶促反应的专一性是指一种酶只能对一个或者一类底物的生化反应起催化作用。酶促反应的专一性包含两个部分，结构专一性（只能催化特定的底物反应，涉及特定的化学键）和立体异构专一性（旋光异构与几何异构）。

（2）药物设计中的应用价值：一些药物的手性（旋光性）和药效和毒性等相关，可以通过酶特异性地去除手性相反的无效/毒性药物；生物导弹等等。

9、比较有丝分裂与减数分裂的异同。

答：略，主要从DNA 复制次数和细胞分裂次数、染色体配对、细胞质分配等方面，从异同两个点来回答即可。

10、为什么说基因的遗传规律与染色体在减数分裂时的行为具有平行关系？ 答：（1）因为基因是有功能的DNA 片段，DNA 位于染色体上，所以基因的遗传规律与染色体在减数分裂时的行为具有平行关系；

（2）简单的行为介绍。

11、为什么哺乳动物雌性个体的毛色常常出现杂斑？

答：哺乳动物性别决定为XY 型，雌雄个体性染色体上基因数目差别大，所以雌性个体体细胞内两条X 染色体会随机失活一条，当雌性个体为杂合子时，由于不同细胞中X 染色体失活的情况不同，就导致了性染色体上基因所控制的形状表现不同。控制动物毛色的基因就位于X 染色体上，当X 染色体随机失活后，不同细胞表现出不同的性状，即出现杂斑。

12、DNA 两条互补链的复制方式有何不同？

答：（1）DNA 的复制是边解旋变复制的，分别以母链的一条链作为模板，子DNA 链从5’-3’方向延伸。所以复制叉上的两条单链复制是不对称的。先合成的是前导链，而在前导链合成一段距离后，从其暴露出的3’端合成引物进行复制的是后随链。

（2）DNA 的复制是半不连续的，前导链是连续合成的，后随链是不连续合成的，即先合成短的冈崎片段，在连接起来构成后随链。（冈崎片段的合成始于一小段RNA 引物，这一小段RNA 引物随后被酶切除，缺口由脱氧核苷酸补满后再与新生的DNA 联连在一起。）

13、三联密码子是如何破译的？

答：科普作家伽莫夫猜测三联体密码、克里克用诱导噬菌体产生突变的方法验证了三联体密码、尼伦贝格采用体外合成的方式破译了第一个密码子——苯丙氨酸。

14、简述密码子的组成特点。

答：（1）一个密码子由3个碱基组成，遗传密码子共有64种，其中3个为终止密码子，其余61个密码子编码20种氨基酸。

（2）密码子具有通用、兼并、摇摆（密码子的第3个碱基可选择不同碱基配对）、偏爱、偏离（针对着几个方面稍展开即可）等特点。

15、核苷酸的插入可引起哪些突变？是否所有的插入突变都会引起密码子的改变？举例说明。

答：（1）核苷酸的插入可因此移码突变和非移码突变。

（2）不是；当核苷酸插入于内含子中，或插入的核苷酸数是3的倍数，则不会引起密码子的改变；当插入的核苷酸不是3个倍数，则会引起移码突变。（自由举例）

16、艾滋病为何难以治疗与防治？

答：（1）RNA 病毒，单链，变异性高；

（2）攻击人的免疫系统，难以治愈（自己展开论述）。

17、常用的质粒克隆载体包括哪些基本的结构元件？各有什么功能？

答：常用的质粒克隆载体包括复制起始点（被宿主菌识别而扩增）、质粒筛选标记（可使质粒DNA 在选择压力下保留在细胞中）、插入子筛选标记（根据筛选标

记的表型可以判断外源DNA 是否已插入到克隆载体中）、多克隆位点（便于不同顺序的外源DNA 整合到载体中）等部分。

18、简述DNA 克隆的过程。

答：从细胞中分离出DNA 、限制性内切酶截取DNA 片段、分离大肠杆菌细胞中的质粒并进行以相同的内切酶酶切，并用连接酶将片段和质粒重组、用重组质粒转化大肠杆菌、进行培养、筛选并得到目的基因的克隆。

19、如何构建来自人体血细胞的表达基因文库？

答：从人体血细胞中分离纯化mRNA ，然后用逆转录酶合成与mRNA 分子互补的DNA ，这个互补的DNA （cDNA ）插入载体中获得的克隆群体，即人体血细胞的表达基因文库。

20、简述PCR 原理。

答：PCR 即聚合酶链式反应，有三个步骤组成：

（1）DNA 模板变性：利用高温耐热DNA 聚合酶的特性，在95°高温下使模板DNA 变性成单链。

（2）模板与引物复性：降低温度，使变性DNA 模板与扩增引物互不结合。

（3）延伸：在DNA 聚合酶的作用下，按照模板，以引物起始进行延伸。这一过程可自动化反复进行，每扩增一次，DNA 分子的数量增加一倍。

21、简述病毒复制的主要过程。

答：吸附、侵入、脱壳、生物合成、装配、成熟、释放（扩展介绍即可）。

22、近几十年人类中经常爆发新生病毒病的原因有哪些？我们有何良策？ 答：原因有三：

（1）病毒的进化（变异是病毒进化的基础，而通过变异或基因重组或装配，病毒可以获得过去没有的特征，可以跨越物种，致病性更强，传染性更高，特别是RNA 病毒，由于RNA 为单链，稳定性差，其变异性更高。）

（2）生态平衡遭到破坏

（3）人口流动

良策：（1）探索与病原体斗争的新方法和新技术

（2）维护生态平衡，不做违背自然规律的事

（3）防止生物入侵，并对病毒的进化和变异做出合理的预测

（4）在进行基因重组的实验中防止“超级病毒”的出现

23、苔藓植物与蕨类植物生活史特征的主要区别是什么？

答：二者生活史中都有世代交替，但是苔藓植物生活史中，配子体占优势，孢子体劣势，并寄生于配子体上；蕨类植物生活史中，孢子体占优势，配子体简化，二者均能独立生活。

24、被子植物是目前地球上最繁盛的植物类群，其进化适应性主要体现在那些方面？

答：（1）精子通过花粉管运输，可在干燥的环境下完成受精作用

（2）具有特殊的双受精

（3）具有高度发达的孢子体和分化

（4）出现了真正的花

（5）胚珠由心皮所包被，从而导致了果实的形成

25、为什么说海绵动物是动物进化史上的一个盲端？

答：海绵动物各个细胞间的联系很少，缺乏真正的组织，而其胚胎发育也很特殊，为胚胎逆转（受精卵进行卵裂形成囊胚后，动物极的小细胞向囊胚腔长出鞭毛，

植物极的大细胞形成一开口，带鞭毛的小细胞从开口向外翻出，形成海绵动物所特有的两囊幼虫，至原肠胚形成时，有鞭毛的小细胞内陷，成为内层细胞，而另一端的大细胞外包，成为外层细胞）。它与其他动物发育的区别在此，而它不能再进一步演化成为其他多细胞动物类群，是动物进化的一个分支，所以为动物进化史的盲端。

26、羊膜卵的主要特点是什么？在动物进化史上有什么意义？

答：特点：（1）卵外包有一层石灰质外壳（防止卵内的水分蒸发，避免机械损伤和减少细菌的侵入）

（2）卵壳能透气（保证胚胎发育时的气体代谢的进行）

（3）卵内有很大的卵黄囊，贮藏大量的营养物质

（4）羊膜腔中充满着液体，称羊水（胚胎浸在羊水中而得到保护，免于干燥和各种机械损伤）

（5）有尿囊，胚胎所产生的代谢废物排到此囊中

（6）尿囊上面有毛细血管，可以通过多孔的卵膜或卵壳与外界进行气体交换，是胚胎的呼吸器官

意义：羊膜卵的出现，完全解除了脊椎动物在个体发育中对水环境的依赖，使动物能够在陆地上孵化。爬行动物是最先出现羊膜卵的，羊膜卵的出现是脊椎动物进化史上的一个飞跃，为动物登陆征服陆地向各种不同的栖居地纵深分布创造了条件。