生命科学导论题库

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0 第一章、生物与生命科学

四、简答题

1. 病毒是不是生命? 为什么?

2. 当今人类社会面刷最重大的问题和挑战有哪些? 请举出至少4个。

3. 一个假设需要有其逻辑性和可验证性，在生命科学中经常通过提出假设进行研究，应用科学的方法可以对假设进行否定，但不一定能证明假设是正确的，因为常常不可能对假设进行完全验证，请举例说明。

4. 你将如何验证“SARS”疫苗对人体的有效性?

5. 科技论文包括的主要内容有哪些?

五、思考与讨论

1. 生物同非生物相比，具有哪些独有的特征?

由于不可能对生命进行确切定义，但是我们可以将生命的基本特征总结如下：

(1) 生命的基本组成单位是细胞。

(2) 新陈代谢：生命体无时无刻都在进行着物质和能量的代谢，新陈代谢是生命的最基本特征。

(3) 繁殖：生物体有繁殖的能力。

(4) 生长：生物体具有通过同化环境中的物质来增加自身物质重量的能力。

(5) 应激性：生物体有对刺激物一一内部或外部环境的改变做出应答的能力。

(6) 适应性：生物体可以通过其结构、功能或行为的变化来适应特定环境以生存下去。

(7) 运动：包括生物体内的运动(生命运动或新陈代谢)或生物体从一处移至别处。

(8) 进化：生物具有个体发育和系统进化的历史。

2. 有些同学在高中阶段对生物学课程并不十分感兴趣，请分析原因。对如何学好大学基础生命科学课程提出你的建议。

生命是一个未知的谜，学好生命科学最重要的是要有兴趣，对生命奥秘的探索需要付出艰辛的劳动，但一旦有所理解或有所启示，兴趣便会油然而生。学习生命科学不但要继承前人总结的宝贵经验和理论，更需要创新。问题的提出必须基于观察和实验，而答案必须能被进一步的观察和实验所证实。努力思考这些有意义的问题将会使学习逐渐深入。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基本概念与原理。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回答。

21世纪生命科学的发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行研究开发。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基础科学，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机会。根据调查显示，除了科研院所的专业人员外，生物以及相关专业就业机会还有以下相关产业：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、基因顾问、工业卫生学、海洋生物、医药产业、医学插图、核能医药、公众健康、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。

随着国内生物产业的发展，需要更多的专业或交叉学科的人才。由于生物学正在高速发展，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基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。

科学研究中最基本的思维方式包括：

(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：

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0 如果人体中有1X 104个细胞，每个体细胞的DNA量为6.4X 109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（2.2

X 109km）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。

参考答案

四、简答题

1.N-Gly-Pro-Leu-Ala-Leu-Asp-Tyr-Val-Leu

2.所有的化学反应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。相同重量的脂肪在体内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，另一个与磷酸及其衍生物结合。两个脂肪酸的一端弯曲为疏水的尾部，而磷酸及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，而疏水的尾部则聚集在内部而形成疏水层，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分离纯化过程中常用的技术，但是其原理和操作都不相同。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内，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，蛋白质留在透析袋内。

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（山东农业大学张国珍教授总结）

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：天天苏（天冬氨酸、天冬酰胺、苏氨酸）

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0.54 nm，氨基酸之间的轴心距离为0.15 nm。

（2）α-螺旋结构稳定主要靠链内氢键。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.蛋白质是生活细胞内含量最丰富、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）代谢反应几乎都是在酶的催化下进行的，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谢物；

（7）激素和神经递质的受体蛋白有接受和传递信息的功能；

1 （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；碱基位于结构的内侧，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，糖环平面则与轴平行。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；双螺旋结构表面有两条螺旋形凹沟，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：

6.4 X 109 X 0.34nm = 2.176 X 109nm =2.176m

（2）人体内所有体细胞的DNA总长度为：

2.176 m X 1 X 1014 =2.176 X 1011km

（3）这个长度与太阳-地球之间的距离相比为：

2.176 X 1011/2.2 X 109 =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，代谢活动以水为介质，生命系统中的化学反应都是在水溶液总进行，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应中。水有较大的比热和汽化热，有利于维持生物体的内环境稳定。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——生命的基本单位

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、内容提示”。

(2) 植物细胞和动物细胞比较：

相同点：

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，为自身及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应所需的酶蛋白，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基础。