第一篇:生物學(xué)常見(jiàn)題總結(jié)
5.詳述基因與基因組的概念,指出真核生物與原核生物基因組在物理結(jié)構(gòu)和遺傳內(nèi)容上的差異。何為基因組計(jì)劃?基因組序列的公布給傳統(tǒng)的分子生物學(xué)研究帶來(lái)了哪些方法上的改革?
答: 基因:是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段?;蚪M:一個(gè)細(xì)胞或者生物體所攜帶的一套完整的單倍體序列,包括全套基因和間隔序列。
從細(xì)胞結(jié)構(gòu)1.真核細(xì)胞具有由染色體、核仁、核液、雙層核膜等構(gòu)成的細(xì)胞核;原核細(xì)胞無(wú)核膜、核仁,故無(wú)真正的細(xì)胞核,僅有由核酸集中組成的擬核
2.真核細(xì)胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡等細(xì)胞器,原核細(xì)胞沒(méi)有。真核細(xì)胞有發(fā)達(dá)的微管系統(tǒng),其鞭毛(纖毛)、中心粒、紡錘體等都與微管有關(guān),原核生物則否。
3.真核細(xì)胞有由肌動(dòng)、肌球蛋白等構(gòu)成的微纖維系統(tǒng),后者與胞質(zhì)環(huán)流、吞噬作用等密切相關(guān);而原核生物卻沒(méi)有這種系統(tǒng),因而也沒(méi)有胞質(zhì)環(huán)流和吞噬作用。真核細(xì)胞的核糖體為80S型,原核生物的為70S型,兩者在化學(xué)組成和形態(tài)結(jié)構(gòu)上都有明顯的區(qū)別。
4.原核細(xì)胞功能上與線(xiàn)粒體相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)是質(zhì)膜和由質(zhì)膜內(nèi)褶形成的結(jié)構(gòu),但后者既沒(méi)有自己特有的基因組,也沒(méi)有自己特有的合成系統(tǒng)。真核生物的植物含有葉綠體,它們亦為雙層膜所包裹,也有自己特有的基因組和合成系統(tǒng)。與光合磷酸化相關(guān)的電子傳遞系統(tǒng)位于由葉綠體的內(nèi)膜內(nèi)褶形成的片層上。原核生物中的藍(lán)細(xì)菌和光合細(xì)菌,雖然也具有進(jìn)行光合作用的膜結(jié)構(gòu),稱(chēng)之為類(lèi)囊體,散布于細(xì)胞質(zhì)中,未被雙層膜包裹,不形成葉綠體。
從基因組結(jié)構(gòu)1.真核生物中除某些低等類(lèi)群(如甲藻等)的細(xì)胞以外,染色體上都有5種或4種組蛋白與DNA結(jié)合,形成核小體 ;而在原核生物則無(wú)。
2.真核生物中除某些低等類(lèi)群(如甲藻等)的細(xì)胞以外,染色體上都有5種或4種組蛋白與DNA結(jié)合,形成核小體 ;而在原核生物則無(wú)。
3.真核細(xì)胞含有的線(xiàn)粒體,為雙層被膜所包裹,有自己特有的基因組、核酸合成系統(tǒng)與蛋白質(zhì)合成系統(tǒng),其內(nèi)膜上有與氧化磷酸化相關(guān)的電子傳遞鏈
從遺傳過(guò)程1.真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中進(jìn)行,蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行,而原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)的合成交聯(lián)在一起進(jìn)行。
2.真核細(xì)胞的有絲分裂是原核細(xì)胞所沒(méi)有的。
3.真核細(xì)胞在細(xì)胞周期中有專(zhuān)門(mén)的DNA復(fù)制期(S期);原核細(xì)胞則沒(méi)有,其DNA復(fù)制常是連續(xù)進(jìn)行的。最原始的真核生物的直接祖先很可能是一種異常巨大的原核生物,體內(nèi)具有由質(zhì)膜內(nèi)褶而成的象內(nèi)質(zhì)網(wǎng)那樣的內(nèi)膜系統(tǒng)和原始的微纖維系統(tǒng),能夠作變形運(yùn)動(dòng)和吞噬。以后內(nèi)膜系統(tǒng)的一部分包圍了染色質(zhì),于是就形成了最原始的細(xì)胞核。內(nèi)膜系統(tǒng)的其他部分則分別發(fā)展為高爾基體、溶酶體等細(xì)胞器。按照美國(guó)學(xué)者L.馬古利斯等重新提出的“內(nèi)共生說(shuō)”(見(jiàn)細(xì)胞起源),線(xiàn)粒體起源于胞內(nèi)共生的能進(jìn)行氧化磷酸化的真細(xì)菌,而葉綠體則起源于胞內(nèi)共生的能進(jìn)行光合作用的藍(lán)細(xì)菌。
基因組計(jì)劃:一般指20世紀(jì)90年代初實(shí)施的人類(lèi)基因組計(jì)劃(HGP)?,F(xiàn)泛指包括對(duì)水稻、擬南芥、酵母等模式生物的基因組分析,核心內(nèi)容為基因組全序列測(cè)定。
10.試述組織培養(yǎng)的理論和實(shí)踐意義?
答: 植物組織培養(yǎng)即植物無(wú)菌培養(yǎng)技術(shù),是根據(jù)植物細(xì)胞具有全能性的理論,利用植物體離體的器官如根、莖、葉、莖尖、花、果實(shí)等)組織(如形成層、表皮、皮層、髓部細(xì)胞、胚乳等)或細(xì)胞(如大孢子、小孢子、體細(xì)胞等)以及原生質(zhì)體,在無(wú)菌和適宜的人工培養(yǎng)基及光照、溫度等人工條件下,能誘導(dǎo)出愈傷組織、不定芽、不定根,最后形成完整的植株的學(xué)科
實(shí)踐意義:這在一定程度上解決了通過(guò)去病毒等提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)問(wèn)題,也為配合育種進(jìn)行新品種的培育。提供了新途徑組織培養(yǎng)的研究中,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)細(xì)胞中含有大量的次生物質(zhì),而且這些次生物質(zhì)具有一定的藥用價(jià)值。這明顯地促進(jìn)了藥物生產(chǎn),擴(kuò)大了某些短缺藥物的來(lái)源。同時(shí),減少對(duì)天然藥材的過(guò)度采集,對(duì)于生態(tài)環(huán)境的平衡也具有一定的積極影響。調(diào)味品和香料等日用化合物在近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)一直依靠有機(jī)化學(xué)合成。無(wú)疑,植物組織培養(yǎng)這一技術(shù)的發(fā)展為獲得這些有機(jī)物開(kāi)辟了一條新的途徑。
1植物組織培養(yǎng)是脫毒苗(種苗不懈怠遺傳病毒)2植物組織培養(yǎng)育苗速度最快(實(shí)驗(yàn)室全年生產(chǎn))3植物組織培養(yǎng)技術(shù)學(xué)起來(lái)不難(4植物組織培養(yǎng)就是克隆技術(shù),生產(chǎn)的苗子都一樣,大田 5植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)成本不高
6植物組織培養(yǎng)的種苗平均增產(chǎn)40%-50%(馬鈴薯為例脫毒苗比普通苗可增產(chǎn)45%-50% 植物組織培養(yǎng)的簡(jiǎn)單過(guò)程如下:剪接植物器官或組織——經(jīng)過(guò)脫分化(也叫)形成愈傷組織——再經(jīng)過(guò)再分化形成組織或器官——經(jīng)過(guò)培養(yǎng)發(fā)育成一顆完整的植株。
植物組織培養(yǎng)的大致過(guò)程是:在無(wú)菌條件下,將植物器官或組織(如芽、莖尖、根尖或花藥)的一部分切下來(lái),放在適當(dāng)?shù)娜斯づ囵B(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),這些器官或組織就會(huì)進(jìn)行細(xì)胞分裂,形成新的組織。不過(guò)這種組織沒(méi)有發(fā)生分化,只是一團(tuán)薄壁細(xì)胞,叫做愈傷組織。再適合的光照、溫度和一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與激素等條件下,愈傷組織便開(kāi)始分化,產(chǎn)生出植物的各種器官和組織,進(jìn)而發(fā)育成一棵完整的植株。
11.植物是怎樣適應(yīng)逆境條件的?
答:逆境:使植物產(chǎn)生傷害的環(huán)境,又叫脅迫,包括冷熱旱澇。
植物對(duì)逆境的適應(yīng) :1.生物膜的改變,當(dāng)植物在逆境條件下植物通過(guò)改變膜中膜脂的狀態(tài)和膜脂的成分來(lái)適應(yīng)逆境條件。
2.脅迫蛋白,在逆境條件下植物體會(huì)內(nèi)會(huì)誘導(dǎo)合成部分新蛋白,這些蛋白對(duì)植物細(xì)胞耐受逆境刺激,平穩(wěn)度過(guò)不良環(huán)境,有重要作用。例如,熱激蛋白、冷調(diào)蛋白、厭氧多肽等。3.清除體內(nèi)的活性氧;在逆境條件下 植物體受到環(huán)境刺激后會(huì)積累大量的自由基,自由基會(huì)破會(huì)植物細(xì)胞膜的完整性,這是植物的體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一些酶,如超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫還原酶、過(guò)氧化物酶等將體內(nèi)的過(guò)多自由基清除,從而使植物免受傷害。
4.滲透調(diào)節(jié);當(dāng)植物 受到水分脅迫時(shí)植物體內(nèi)積累某些有機(jī)物質(zhì),提高細(xì)胞液濃度降低其滲透勢(shì),使植物得以保存體內(nèi)水分,適應(yīng)缺水環(huán)境。這些物質(zhì)有。脯氨酸、甜菜堿、鉀離子 等。
5.脫落酸;當(dāng)植物處在逆境時(shí)可促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)脫落酸水平升高,提高植物的抗 性,減少膜傷害,較少自由基對(duì)膜的傷害,促進(jìn)滲透物質(zhì)積累,減少水分丟失。避逆性,耐逆性
逆境對(duì)待謝的影響:1破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整性2影響酶活性3大分子物質(zhì)分解失活4內(nèi)源ABA水平升高
12.微生物的發(fā)展方向及其在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的作用? 答:就目前來(lái)說(shuō),微生物跟自然環(huán)境與生物體是密不可分的,比較明顯的就是有益和有害的相互影響??v觀人類(lèi)發(fā)展史,微生物在對(duì)人類(lèi)和自然環(huán)境中的作用,那是功不可沒(méi)。比如:抗生素產(chǎn)生菌的發(fā)現(xiàn),讓人類(lèi)有了抵抗病原微生物感染的 有利武器,挽救了無(wú)數(shù)人的生命;有害方面也很明顯,比如無(wú)數(shù)次的疫病暴發(fā),都是很多種病原微生物造成的。但現(xiàn)在的諸如醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工、新材料、能源等等方面的新技術(shù)、新手段,都與微生物有極強(qiáng)的依賴(lài)。比如:微生物生產(chǎn)的乙醇、石油分解菌、新藥產(chǎn)生菌、拮抗病原的有益菌、調(diào)整人和動(dòng)植物健康的益生菌。從這方面來(lái)說(shuō),有益微生物 的研究和發(fā)展應(yīng)是無(wú)可限量的。單就從近些年微生物方面的國(guó)家支持和扶持研究 的項(xiàng)目,及在此方面轉(zhuǎn)化和進(jìn)行的項(xiàng)目來(lái)看,微生物應(yīng)該說(shuō)是微生態(tài)產(chǎn)業(yè)正是當(dāng) 下的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。
1.提高土壤肥力:任何植物都必須依土壤為基地,從土壤中汲取養(yǎng)分。而土 壤形成的本身,及土壤熟化的過(guò)程都主要是微生物的作用。微生物分解土壤中植 物所不能直接利用的有機(jī)質(zhì),形成腐殖質(zhì),改善了土壤結(jié)構(gòu),增加了植物可吸收 利用的養(yǎng)分。同時(shí),土壤中一些固氮的微生物把大氣中游離態(tài)的 n2 固定到菌體 中或土壤里供植物利用,這樣大大改善土壤肥力。另外,土壤中的微生物由于存 在著拮抗作用,而產(chǎn)生了許多抗生物質(zhì),這些物質(zhì)可以抑制和殺滅有害微生物,從而使作物生長(zhǎng)的更好,使產(chǎn)量大大提高。
2.生物固氮:生物固氮不僅節(jié)約能源, 而且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成威脅。但迄今為 止所發(fā)現(xiàn)的固氮微生物均不可以在糧食作物如水稻、小麥、玉米以及多種果樹(shù)、蔬菜上固氮, 即使少數(shù)可以, 起固氮量也很少, 所以這些農(nóng)作物的高產(chǎn)不得不 以來(lái)化學(xué)氮肥。生物固氮不僅節(jié)約能源, 而且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成威脅。但迄今為止 所發(fā)現(xiàn)的固氮微生物均不可以在糧食作物如水稻、小麥、玉米以及多種果樹(shù)、蔬 菜上固氮, 即使少數(shù)可以, 起固氮量也很少, 所以這些農(nóng)作物的高產(chǎn)不得不以 來(lái)化學(xué)氮肥。生物農(nóng)藥:生物農(nóng)藥統(tǒng)屬于所謂的“第三代農(nóng)藥”。第三代農(nóng)藥包括殺滅 劑、絕育劑、性誘劑、拒食劑、激素等,這些多數(shù)是生物代謝的產(chǎn)物。在農(nóng)業(yè)上 使用生物農(nóng)藥不會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的污染而且對(duì)人類(lèi)的健康不會(huì)產(chǎn)生危害,不但可以防 治害蟲(chóng),還對(duì)糧食產(chǎn)量的增加有很大的促進(jìn)作用。
13.微生物與植物互作的種類(lèi)有哪些?如何合理利用他們之間的互作關(guān)系?
答:a.植物與根際微生物的互作,微生物對(duì)植物的作用是多方面的。在根際微生 物區(qū)系中,主要體現(xiàn)在微生物分泌激素對(duì)整株植物具有促生作用、根際微生物的 分解和轉(zhuǎn)化作用及對(duì)植物病害的生防作用;可以將有益的根際微生物開(kāi)發(fā)成微生 物肥料。
b.葉圍微生物的分布,葉圍微生物對(duì)某些植物病害具有一定的拮抗作 用。葉圍微生物在其生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生具有拮抗性或競(jìng)爭(zhēng)性的一種或幾種代 謝產(chǎn)物,從而達(dá)到抑制植物病原菌的效果。
C.植物與內(nèi)生菌的互作;植物內(nèi)生 菌在其生活史的一定階段或全部階段生活于植物的各種組織和器官內(nèi)部并與植 物建立和諧聯(lián)合關(guān)系,其中的某些類(lèi)群可以產(chǎn)生各種化學(xué)物質(zhì),并且能通過(guò)競(jìng)爭(zhēng) 或其他作用來(lái)抑制殺死某些致病菌。植物內(nèi)生菌包括內(nèi)生真菌、內(nèi)生細(xì)菌和內(nèi)生放線(xiàn)菌等
14.請(qǐng)簡(jiǎn)述DNA雙螺旋模型,并論述DNA雙螺旋模型的意義以及生物學(xué),遺傳學(xué)等科學(xué)發(fā)展的作用
答: DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是James Watson 和Francis Crick 于1953年提出的描述DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的模型,也稱(chēng)為Watson–Crick 結(jié)構(gòu)模型。模型要點(diǎn)是:
(1)兩條多核苷酸鏈以相反的平行纏結(jié),依賴(lài)成對(duì)的堿基上的氫鍵結(jié)合形成雙螺旋狀,親水的脫氧核糖基和磷酸基骨架位于雙鏈的外側(cè),而堿基位于內(nèi)側(cè),兩條鏈的堿基之間以氫鍵相結(jié)合,一條鏈的走向是5’到3’,另一條鏈的走向是3’到5’;(2)堿基平面向內(nèi)延伸,與雙螺旋鏈成垂直狀;
(3)向右旋,順長(zhǎng)軸方向每隔0.34nm有一個(gè)核苷酸,每隔3.4nm重復(fù)出現(xiàn)同一結(jié)構(gòu);(4)A與T配對(duì),其間距離1.11nm;G與C配對(duì),其間距離為1.08nm,兩者距離幾乎相等,以便保持鏈間距離相等;
(5)在結(jié)構(gòu)上有深溝和淺溝;
(6)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的維系 橫向穩(wěn)定靠?jī)蓷l鏈間互補(bǔ)堿基的氫鍵維系,縱向則靠堿基平面間的疏水性遞積力維持
雙螺旋模型的意義:不僅意味著探明了DNA分子的結(jié)構(gòu),更重要的是它還提示了DNA的復(fù)制機(jī)制:由于腺膘呤(A)總是與胸腺嘧啶(T)配對(duì)、鳥(niǎo)膘呤(G)總是與胞嘧啶(C)配對(duì),這說(shuō)明兩條鏈的堿基順序是彼此互補(bǔ)的,只要確定了其中一條鏈的堿基順序,另一條鏈的堿基順序也就確定了。因此,只需以其中的一條鏈為模版,即可合成復(fù)制出另一條鏈。克里克從一開(kāi)始就堅(jiān)持要求在發(fā)表的論文中加上“DNA的特定配對(duì)原則,立即使人聯(lián)想到遺傳物質(zhì)可能有的復(fù)制機(jī)制”這句話(huà)。他認(rèn)為,如果沒(méi)有這句話(huà),將意味著他與沃森“缺乏洞察力,以致不能看出這一點(diǎn)來(lái)”。在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)論文后不久,《自然》雜志隨后不久又發(fā)表了克里克的另一篇論文,闡明了DNA的半保留復(fù)制機(jī)制
這個(gè)結(jié)構(gòu)模型的生物學(xué)意義的在于:反向平行的DNA雙鏈解釋了遺傳學(xué)的基本問(wèn)題——遺傳物質(zhì)究竟是怎樣進(jìn)行精確自我復(fù)制的,即遺傳復(fù)制中樣板的分子基礎(chǔ)。
DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)的最深刻意義在于:確立了核酸作為信息分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);提出了鹼基配對(duì)是核酸復(fù)制、遺傳信息傳遞的基本方式;從而最后確定了核酸是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),為認(rèn)識(shí)核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系及其在生命中的作用打下了最重要的基礎(chǔ)。在此期間的主要進(jìn)展包括: 遺傳信息傳遞中心法則的建立對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)
15.請(qǐng)描述第二代測(cè)序的基本原理,其與第一代測(cè)序的異同,以及第二代測(cè)序在當(dāng)前分子生物學(xué)研究中的應(yīng)用。
第一代指雙脫氧末端終止法,擴(kuò)增后通過(guò)毛細(xì)管電泳讀取序列,每次獲取數(shù)據(jù)量少 第二代為高通量測(cè)序,采用微珠或高密度芯片邊合成邊測(cè)序,代表有454,solexa,solid,高通量,可一次獲得數(shù)G數(shù)據(jù),相對(duì)與第三代,都仍然需要擴(kuò)增的方法放大信號(hào),擴(kuò)增后再檢測(cè)。
第三代特點(diǎn)是單分子測(cè)序,多基于納米科技,無(wú)需擴(kuò)增,對(duì)單分鏈DNA/RNA直接用合成、降解、通過(guò)納米孔等方式直接測(cè)序,核心特點(diǎn)是無(wú)需擴(kuò)增所以成本更低
第二代測(cè)序技術(shù)的核心思想是邊合成邊測(cè)序(Sequencing by Synthesis),即通過(guò)捕捉新合成的末端的標(biāo)記來(lái)確定DNA的序列,現(xiàn)有的技術(shù)平臺(tái)主要包括Roche/454 FLX、Illumina/Solexa Genome Analyzer和Applied Biosystems SOLID system。
第一代DNA測(cè)序技術(shù)用的是1975年由桑格(Sanger)和考爾森(Coulson)開(kāi)創(chuàng)的鏈終止法或者是1976-1977年由馬克西姆(Maxam)和吉爾伯特(Gilbert)發(fā)明的化學(xué)法(鏈降解).并在1977年,桑格測(cè)定了第一個(gè)基因組序列,是噬菌體X174的,全長(zhǎng)5375個(gè)堿基1。自此,人類(lèi)獲得了窺探生命遺傳差異本質(zhì)的能力,并以此為開(kāi)端步入基因組學(xué)時(shí)代。研究人員在Sanger法的多年實(shí)踐之中不斷對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。在2001年,完成的首個(gè)人類(lèi)基因組圖譜就是以改進(jìn)了的Sanger法為其測(cè)序基礎(chǔ),Sanger法核心原理是:由于ddNTP的2’和3’都不含羥基,其在DNA的合成過(guò)程中不能形成磷酸二酯鍵,因此可以用來(lái)中斷DNA合成反應(yīng),在4個(gè)DNA合成反應(yīng)體系中分別加入一定比例帶有放射性同位素標(biāo)記的ddNTP(分為:ddATP,ddCTP,ddGTP和ddTTP),通過(guò)凝膠電泳和放射自顯影后可以根據(jù)電泳帶的位置確定待測(cè)分子的DNA序列(圖2)。
值得注意的是,就在測(cè)序技術(shù)起步發(fā)展的這一時(shí)期中,除了Sanger法之外還出現(xiàn)了一些其他的測(cè)序技術(shù),如焦磷酸測(cè)序法、鏈接酶法等。其中,焦磷酸測(cè)序法是后來(lái)Roche公司454技術(shù)所使用的測(cè)序方法2–4,而連接酶測(cè)序法是后來(lái)ABI公司SOLID技術(shù)使用的測(cè)序方法2,4,但他們的共同核心手段都是利用了Sanger1中的可中斷DNA合成反應(yīng)的dNTP。總的說(shuō)來(lái),第一代測(cè)序技術(shù)的主要特點(diǎn)是測(cè)序讀長(zhǎng)可達(dá)1000bp,準(zhǔn)確性高達(dá)99.999%,但其測(cè)序成本高,通量低等方面的缺點(diǎn),嚴(yán)重影響了其真正大規(guī)模的應(yīng)用。因而第一代測(cè)序技術(shù)并不是最理想的測(cè)序方法。經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)開(kāi)發(fā)和改進(jìn),以Roche公司的454技術(shù)、illumina公司的Solexa,Hiseq技術(shù)和ABI公司的Solid技術(shù)為標(biāo)記的第二代測(cè)序技術(shù)誕生了。第二代測(cè)序技術(shù)大大降低了測(cè)序成本的同時(shí),還大幅提高了測(cè)序速度,并且保持了高準(zhǔn)確性,以前完成一個(gè)人類(lèi)基因組的測(cè)序需要3年時(shí)間,而使用二代測(cè)序技術(shù)則僅僅需要1周,但在序列讀長(zhǎng)方面比起第一代測(cè)序技術(shù)則要短很多。表1和圖3對(duì)第一代和第二代測(cè)序技術(shù)各自的特點(diǎn)以及測(cè)序成本作了一個(gè)簡(jiǎn)單的比較5,以下我將對(duì)這三種主要的第二代測(cè)序技術(shù)的主要原理和特點(diǎn)作一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。
測(cè)序技術(shù)在近兩三年中又有新的里程碑。以PacBio公司的SMRT和Oxford Nanopore Technologies納米孔單分子測(cè)序技術(shù),被稱(chēng)之為第三代測(cè)序技術(shù)。與前兩代相比,他們最大的特點(diǎn)就是單分子測(cè)序,測(cè)序過(guò)程無(wú)需進(jìn)行PCR擴(kuò)增。
其中PacBio SMRT技術(shù)其實(shí)也應(yīng)用了邊合成邊測(cè)序的思想5,并以SMRT芯片為測(cè)序載體?;驹硎牵?DNA聚合酶和模板結(jié)合,4色熒光標(biāo)記 4 種堿基(即是dNTP),在堿基配對(duì)階段,不同堿基的加入,會(huì)發(fā)出不同光,根據(jù)光的波長(zhǎng)與峰值可判斷進(jìn)入的堿基類(lèi)型。同時(shí)這個(gè) DNA 聚合酶是實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)讀長(zhǎng)的關(guān)鍵之一,讀長(zhǎng)主要跟酶的活性保持有關(guān),它主要受激光對(duì)其造成的損傷所影響。PacBio SMRT技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵是怎樣將反應(yīng)信號(hào)與周?chē)坞x堿基的強(qiáng)大熒光背景區(qū)別出來(lái)。他們利用的是ZMW(零模波導(dǎo)孔)原理:如同微波爐壁上可看到的很多密集小孔。小孔直徑有考究,如果直徑大于微波波長(zhǎng),能量就會(huì)在衍射效應(yīng)的作用下穿透面板而泄露出來(lái),從而與周?chē)】紫嗷ジ蓴_。如果孔徑小于波長(zhǎng),能量不會(huì)輻射到周?chē)?,而是保持直線(xiàn)狀態(tài)(光衍射的原理),從而可起保護(hù)作用。同理,在一個(gè)反應(yīng)管(SMRTCell:單分子實(shí)時(shí)反應(yīng)孔)中有許多這樣的圓形納米小孔, 即 ZMW(零模波導(dǎo)孔),外徑 100多納米,比檢測(cè)激光波長(zhǎng)小(數(shù)百納米),激光從底部打上去后不能穿透小孔進(jìn)入上方溶液區(qū),能量被限制在一個(gè)小范圍(體積20X 10-21 L)里,正好足夠覆蓋需要檢測(cè)的部分,使得信號(hào)僅來(lái)自這個(gè)小反應(yīng)區(qū)域,孔外過(guò)多游離核苷酸單體依然留在黑暗中,從而實(shí)現(xiàn)將背景降到最低。另外,可以通過(guò)檢測(cè)相鄰兩個(gè)堿基之間的測(cè)序時(shí)間,來(lái)檢測(cè)一些堿基修飾情況,既如果堿基存在修飾,則通過(guò)聚合酶時(shí)的速度會(huì)減慢,相鄰兩峰之間的距離增大,可以通過(guò)這個(gè)來(lái)之間檢測(cè)甲基化等信息(圖7)。SMRT技術(shù)的測(cè)序速度很快,每秒約10個(gè)dNTP。但是,同時(shí)其測(cè)序錯(cuò)誤率比較高(這幾乎是目前單分子測(cè)序技術(shù)的通?。?,達(dá)到15%,但好在它的出錯(cuò)是隨機(jī)的,并不會(huì)像第二代測(cè)序技術(shù)那樣存在測(cè)序錯(cuò)誤的偏向,因而可以通過(guò)多次測(cè)序來(lái)進(jìn)行有效的糾錯(cuò)。
今年中央一號(hào)文件明確提出要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)研究、安全管理,科學(xué)普及,請(qǐng)談?wù)勎覈?guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的科學(xué)及現(xiàn)狀及需要做的工作
答: 我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的科學(xué)及現(xiàn)狀:盡管我國(guó)轉(zhuǎn)基因生物研發(fā)起步較早但相關(guān)科普工作一直處于較低水平,相關(guān)支撐技術(shù)與基礎(chǔ)設(shè)施亦十分薄弱,這與國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)以及國(guó)內(nèi)發(fā)展要求都是極不相稱(chēng)的。同時(shí),較之發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)國(guó)民總體科學(xué)素質(zhì)水平不高,認(rèn)知能力較差,民眾參與意識(shí)淡薄,加之人口基數(shù)大、區(qū)域差異大、農(nóng)村人口多、媒體覆蓋面小,很難進(jìn)行及時(shí)、高效的科普工作。
需要做的工作: 1 政府統(tǒng)籌規(guī)劃,在機(jī)制、技術(shù)、設(shè)施方面全力保 2 建立高效的轉(zhuǎn)基因生物科普渠道)傳統(tǒng)媒體與新興媒體并 重。2)重視示范,開(kāi)展形象化科普。3)占領(lǐng)重要陣地,發(fā)揮輻射帶動(dòng)作用。4)重視信息反饋與交流。創(chuàng)作形式豐富喜聞樂(lè)見(jiàn)優(yōu)秀的轉(zhuǎn)基因生物科普作品
2.舉例說(shuō)明腸道宏基因組與疾病的關(guān)聯(lián)分析方法。
答:在人體內(nèi)微生物的數(shù)量比人類(lèi)細(xì)胞要多10 多倍。其中大多數(shù)的微生物都是正常的腸道菌群。這些微生物的編碼基因總量是人類(lèi)編碼基因數(shù)目的 50-100倍,被統(tǒng)稱(chēng)為宏基因組。出生后進(jìn)入人體并對(duì)人體代謝產(chǎn)生重要影響的這些微生物是后天稟賦的重要承載者,調(diào)控人體的生命健康。
例如:腸道微生物與2型糖尿病的宏基因組關(guān)聯(lián)
在新一代鳥(niǎo)槍法深度測(cè)序技術(shù)的基礎(chǔ)上,研發(fā)出一種新的宏基因組關(guān)聯(lián)分析方法。先后分兩個(gè)階段,對(duì)總計(jì)345個(gè)人的腸道微生物進(jìn)行了MGWAS,共鑒定出大約6萬(wàn)個(gè)與T2D相關(guān)的分子標(biāo)記;然后又確定了這些基因標(biāo)志物在糞便標(biāo)本中的豐度,根據(jù)其相對(duì)豐度或者分類(lèi)將T2D患者和非T2D患者體內(nèi)的宏基因組模式加以歸納、提煉和分類(lèi)匯總,從而建立起一個(gè)全新的概念——宏基因組關(guān)聯(lián)群組。
3.你掌握的知識(shí)和理解,舉例闡述應(yīng)該如何有效地開(kāi)展珍稀頻危動(dòng)物的保護(hù)
答:由于人口,活動(dòng)范圍廣,使許多珍貴的野生動(dòng)物被迫退縮殘存在邊遠(yuǎn)的山區(qū)、森林、草原、沼澤、荒漠等地區(qū),分布區(qū)已極其狹窄。被分割成互不連接的獨(dú)立群體,近親繁殖,品種日益退化。瀕危動(dòng)物物野外數(shù)量 瀕危動(dòng)物的種群數(shù)量稀少,而且繼續(xù)呈下降趨勢(shì)。大型動(dòng)物種群個(gè)體數(shù)少,瀕危程度高,數(shù)量減少較快;小型動(dòng)物種群個(gè)體數(shù)較多,瀕危程度尚低,野外數(shù)量減少稍慢。
瀕危原因 1.自然災(zāi)害的直接破壞,使得某些數(shù)量較少動(dòng)物種群中的個(gè)體大量死亡。自然災(zāi)害所造成的食物嚴(yán)重缺乏使某動(dòng)物種群大量饑餓致死。如大熊貓種群在1983年因主食箭竹大面積開(kāi)花枯死,嚴(yán)重威脅大熊貓種群的生存。
2.由于人類(lèi)活動(dòng)的直接或間接影響,使得動(dòng)物種群在地理上形成隔離的小種群,而這樣的小種群最容易成為特種而且難以適應(yīng)生境的劇然變化,它們一般總是最先絕滅。
3.有些處于食物鏈頂端的某些大型動(dòng)物,如華南虎、東北虎等,由于它們的種群數(shù)量本身就不多,所以一旦遇到食物和棲息地的破壞和急劇變化,很容易變成瀕危種類(lèi)。
4.有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值和商業(yè)價(jià)值的野生動(dòng)物,如雪豹、梅花鹿等,被人類(lèi)所大量獵捕而造成瀕危。
5.由于動(dòng)物殘留種群基因交換機(jī)遇減少,近親繁殖而損害種群繁衍。
6.人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和現(xiàn)代化生產(chǎn),對(duì)自然環(huán)境造成的嚴(yán)重破壞和污染,導(dǎo)致了動(dòng)物個(gè)體的受損和死亡,如白鰭豚、赤頸鶴。
根據(jù)瀕危動(dòng)物的現(xiàn)狀,保護(hù)瀕危動(dòng)物應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)方面: 1.保護(hù)野生動(dòng)物種群
保護(hù)瀕危動(dòng)物首先是保護(hù)它們的野外種群和個(gè)體,使它們能夠在各自的分布區(qū)內(nèi)滿(mǎn)足生存的基本要求(包括食物、水、隱蔽物、棲息環(huán)境、繁殖條件等)。不得驚憂(yōu)和捕殺野生瀕危動(dòng)物,未經(jīng)許可不能私自動(dòng)物種群是保護(hù)瀕危動(dòng)物的關(guān)鍵,它直接關(guān)系到瀕危動(dòng)物能否生存和延續(xù)它們的種群。
2.棲息地的保護(hù)
保護(hù)瀕危動(dòng)物的生存環(huán)境、取食區(qū)域、繁殖條件、求偶或遷徙通道,是恢復(fù)瀕危動(dòng)物種群的重點(diǎn)工作。3.建立救護(hù)和繁殖種群
對(duì)很難在自然狀態(tài)條件下繁衍或是種類(lèi)數(shù)量已經(jīng)達(dá)不到自然擴(kuò)大種群的瀕危動(dòng)物。應(yīng)特別批準(zhǔn)救護(hù)繁殖單位采取人工繁殖措施和飼養(yǎng)的自然繁殖,為瀕危動(dòng)物擴(kuò)大種群創(chuàng)造條件。
4.減少和消除不利因素
人口的增長(zhǎng),糧食產(chǎn)地的開(kāi)墾,城市的擴(kuò)大,湖泊、濕地的開(kāi)發(fā)、森林的減少、河流的污染,這些人為因素和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)卻無(wú)時(shí)不在干擾和影響著野生動(dòng)物的繁衍生息。應(yīng)當(dāng)采取必要和有效的措施,限制、減少和延緩這些不利因素對(duì)野生動(dòng)物。
5.加強(qiáng)管理,嚴(yán)懲偷獵
應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家頒布的《野生動(dòng)物保護(hù)法》和各項(xiàng)保護(hù)野生動(dòng)物法規(guī),采取有力措施制止偷獵行為,堅(jiān)決查處和打擊各種偷獵、走私和販運(yùn)國(guó)家保護(hù)動(dòng)物的犯罪分子,實(shí)行對(duì)瀕危動(dòng)物的重點(diǎn)保護(hù)。做到嚴(yán)禁亂捕濫獵;設(shè)立禁止捕獵區(qū);設(shè)立自然保護(hù)區(qū);野生動(dòng)物的遷移地保護(hù)
拓展:1.北部白犀牛 2.白鰭豚:別名白暨、白鰭豚,白暨豚種群數(shù)量很小,為國(guó)特有的珍稀水生獸類(lèi),亟待加強(qiáng)保護(hù)。產(chǎn)于長(zhǎng)江中下游湖北、安徽、江蘇段的干流之中。它們大約在長(zhǎng)江生活了2500萬(wàn)年,有“活化石”的美稱(chēng)。由于數(shù)量奇少,被列為中國(guó)一級(jí)保護(hù)野生動(dòng)物。3.蘇門(mén)答臘虎:在野生狀態(tài)下只有20只。隨著40年代巴利虎和70年代里?;⒌臏缃^,人們預(yù)計(jì),這一物種在不久的將來(lái)也將在地球上消失。4.斯比克斯鸚鵡:在野生狀態(tài)下,斯比克斯鸚鵡雖沒(méi)有完全滅絕但已經(jīng)少得不能再少。1990年尋找這種鳥(niǎo)的鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家僅僅找到一只幸存的雄性鳥(niǎo),生活在遙遠(yuǎn)的巴西東北部地區(qū)。目前被人俘獲的大約31只鳥(niǎo)是這種鳥(niǎo)能夠存續(xù)下去的唯一希望。5.奧里諾科鱷魚(yú):是南美洲體形最大的食肉動(dòng)物,也是地球上12種最瀕臨滅絕的物種之一。6.僧海豹據(jù)專(zhuān)家估計(jì),世界上僅有500只,生活在地中海,受到海水和海灘生態(tài)環(huán)境變壞的影響,被漁民大量捕殺。7.微型豬:是世界上最小的豬,野豬的一種,主要生活在印度東北部。60厘米長(zhǎng),高約25厘米,成年豬不足10公斤。曾在喜馬拉雅山地區(qū)大量存在,現(xiàn)在僅印度阿桑地區(qū)的瑪納斯國(guó)家公園擁有為數(shù)不多的幾頭。其基因與家豬的基因并無(wú)太大差別。8.小嘴狐猴:世界最小的猴類(lèi),生活在馬達(dá)加斯加。9.蘭.坎皮海龜是目前全世界范圍內(nèi)12種最瀕危動(dòng)物中唯一數(shù)目成增長(zhǎng)趨勢(shì)的動(dòng)物。需經(jīng)歷11-35年成長(zhǎng)期。12.夏威夷蝸牛
4.當(dāng)前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的矛盾越來(lái)越突出,請(qǐng)從生態(tài)學(xué)的角度談?wù)勀愕恼J(rèn)識(shí),并對(duì)生態(tài)保護(hù)提出建議
答:環(huán)境問(wèn)題,既是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,又是社會(huì)問(wèn)題。經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展取決于環(huán)境資源的支撐能力,保護(hù)環(huán)境能夠促使國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、健康、協(xié)調(diào)地發(fā)展;如果環(huán)境進(jìn)一步惡化,那么不僅影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也影響社會(huì)的安定。由于保護(hù)環(huán)境直接關(guān)系到國(guó)家的強(qiáng)弱、民族的興衰、社會(huì)的穩(wěn)定,關(guān)系到國(guó)家的全局戰(zhàn)略和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,加之我國(guó)環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)重存在,所以,環(huán)境保護(hù)在我國(guó)尤其重要。
建議:①?lài)?guó)家要加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù),禁止濫伐森林,嚴(yán)禁捕獵野生動(dòng)物。②植樹(shù)造林、興修水利、加固堤壩、保護(hù)植被、退田還湖、退田還林。③實(shí)行計(jì)劃生育。
④減少資源浪費(fèi),保護(hù)資源,合理利用資源。⑤發(fā)展環(huán)??萍?,加強(qiáng)對(duì)污染的處理。
⑥作為公民,要增強(qiáng)環(huán)保意識(shí),落實(shí)環(huán)保行動(dòng),同破壞環(huán)境的行為作斗爭(zhēng)。
11、比較原核與真核細(xì)胞基因表達(dá)及調(diào)控在那些水平上存在著差異。
答:
一、原核生物基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn):(1)基因表達(dá)一般以操縱子為單位;(2)只有一種RNA聚合酶,識(shí)別原核細(xì)胞的啟動(dòng)子,催化所有RNA的合成;(3)無(wú)核膜,轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程是偶聯(lián)的;
(4)基因一般不含內(nèi)含子,在原核細(xì)胞中缺乏真核細(xì)胞和轉(zhuǎn)錄后加工系統(tǒng);(5)基因表達(dá)的調(diào)控主要在轉(zhuǎn)錄水平,這種調(diào)控比對(duì)基因產(chǎn)物的直接調(diào)控要慢。
二、真核生物基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn):
(1)基因組DNA的存在形式可影響基因表達(dá);
(2)真核基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯不是偶聯(lián)在一起的,基因轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中進(jìn)行,翻譯在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行;
(3)真核基因表達(dá)的調(diào)控是多層次的;(4)基因表達(dá)具有組織和細(xì)胞類(lèi)型特異性;
(5)不同的真核細(xì)胞在基因表達(dá)調(diào)控中對(duì)信號(hào)分子的反應(yīng)不同。
7、闡述原核和真核細(xì)胞基因表達(dá)與調(diào)控在不同水平上的差異。
答:1)原核基因表達(dá)調(diào)控的三個(gè)水平:轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控、翻譯水平調(diào)控、蛋白質(zhì)加工水平的調(diào)控
原核基因表達(dá)調(diào)控主要是在轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控。2)真核生物基因表達(dá)的特點(diǎn):
1.基因組DNA存在的形式與原核生物不同; 2.真核生物中轉(zhuǎn)錄和翻譯分開(kāi)進(jìn)行; 3.基因表達(dá)具有細(xì)胞特異性或組織特異性;
4.真核基因表達(dá)的調(diào)控在多個(gè)水平上進(jìn)行:DNA水平的調(diào)控、轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控、翻譯水平調(diào)控、蛋白質(zhì)加工水平的調(diào)控;
12、蛋白質(zhì)有哪些結(jié)構(gòu)層次?維持作用力是什么?分別舉例闡述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。
答:蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可劃分為4個(gè)層次,即一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)、四級(jí)結(jié)構(gòu).其中,一級(jí)結(jié)構(gòu)即基本結(jié)構(gòu),二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)屬于空間結(jié)構(gòu).維持的力:
一級(jí):主要是肽鍵,還有二硫鍵; 二級(jí):是氫鍵;
三級(jí):是次級(jí)鍵,包括:二硫鍵、氫鍵、鹽鍵、范德華力、疏水作用(主要); 四級(jí):是非共價(jià)鍵,包括:氫鍵、鹽鍵、范德華力、疏水作用.真核基因中在E·coli中表達(dá)的困難
(1)真核基因中含間隔序列;
(2)真核基因無(wú)SD序列,且E·coli的RNA聚合酶不能識(shí)別真核的啟動(dòng)子;(3)真核基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物需經(jīng)翻譯后加工修飾,而E·coli無(wú)這樣的修飾機(jī)制;(4)表達(dá)基因往往被E·coli蛋白酶識(shí)別降解。
外源基因在E?coli中高效表達(dá)的基本條件是什么
(1)外源基因不能有間隔序列(內(nèi)含子),因而必須用cDNA或全化學(xué)合成基因;(2)必須利用原核細(xì)胞的強(qiáng)啟動(dòng)子和SD序列等調(diào)控元件控制外源基因表達(dá);(3)外源基因與表達(dá)載體連接后,必須形成正確的開(kāi)放式閱讀框;
(4)通過(guò)表達(dá)載體將外源基因?qū)胨拗骶?,并指?dǎo)宿主菌的酶系統(tǒng)合成外源蛋白;(5)利用宿主菌的調(diào)控系統(tǒng),調(diào)節(jié)外源基因的表達(dá)防止外源基因的表達(dá)產(chǎn)物對(duì)宿主菌的傷害。
第二篇:醫(yī)學(xué)生物學(xué)總結(jié)、(范文模版)
醫(yī)學(xué)生物學(xué)終極總結(jié)
1.2.元素—小分子—生物大分子—細(xì)胞—組織—器官—生物個(gè)體—種群—生物群落—生態(tài)系統(tǒng)—生物圈
3.方面差異顯著的異質(zhì)細(xì)胞,進(jìn)而形成具有不同結(jié)構(gòu)、執(zhí)行不同功能的組織、器官的過(guò)程。
4.胞可通過(guò)細(xì)胞分化、分裂產(chǎn)生一種以上類(lèi)型的特化細(xì)胞。
5.克隆是通過(guò)無(wú)性方式,由單個(gè)細(xì)胞或個(gè)體產(chǎn)生的,和親代非常相似(或在遺傳上基本相同)的一群細(xì)胞或生物體。
6.1)共同的生命大分子基礎(chǔ)
2)相似的生命的基本單位
3)新陳代謝——高度一致的生命基本形式
4)維持機(jī)體生命活動(dòng)的統(tǒng)一機(jī)制
5)生物體由量變到質(zhì)變的表現(xiàn)形式
6)生命現(xiàn)象無(wú)限延續(xù)的根本途徑(會(huì)區(qū)分無(wú)性生殖和有性生殖)
7)遺傳和變異——決定和影響生命現(xiàn)象的中樞
8)進(jìn)化——生命活動(dòng)的全部歷史
9)生物與環(huán)境的統(tǒng)一——生命自然界的基本法則
7.生物的進(jìn)化包含了生物進(jìn)化和化學(xué)進(jìn)化
8.多分子體系形成的兩個(gè)學(xué)說(shuō):蛋白起源學(xué)說(shuō),??怂沟奈⑶蝮w學(xué)說(shuō)、9.生物界最原始的生命是:異養(yǎng)、厭氧型的(35億年前)
10.從原核生物到真核生物的變化有兩個(gè)學(xué)說(shuō):內(nèi)共生起源說(shuō)、分化起源說(shuō)
11.胡克第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了死細(xì)胞;列文虎克第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了活細(xì)胞;施萊登和施旺提出了細(xì)胞學(xué)說(shuō)。
12.為什么說(shuō)細(xì)胞是構(gòu)成生物體的基本單位?
1)細(xì)胞是構(gòu)成生物有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位
2)細(xì)胞是代謝與功能的基本單位
3)細(xì)胞是生物有機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的基本單位
4)細(xì)胞是遺傳的基本單位
13.細(xì)胞守恒學(xué)說(shuō)
同類(lèi)型細(xì)胞的體積一般是相近的,不依生物個(gè)體的大小而增大或縮小。器官的大小主要決定于細(xì)胞的數(shù)量,與細(xì)胞的數(shù)量成正比,而與細(xì)胞的大小無(wú)關(guān)。
14.支原體是最小的原核細(xì)胞
15.原核細(xì)胞一般由:細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、擬核、細(xì)胞質(zhì)、核糖體、中間體組成。
16.質(zhì)粒是細(xì)胞質(zhì)中裸露的環(huán)狀DNA。
17.原核細(xì)胞的增殖方式是:二分裂
18.真核細(xì)胞中的膜相結(jié)構(gòu)有:細(xì)胞膜、溶酶體、高爾基復(fù)合體、線(xiàn)粒體、過(guò)氧化氫酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核膜
19.真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)和原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的比較
特征
原核細(xì)胞 真核細(xì)胞
細(xì) 胞 壁
細(xì) 胞 質(zhì)
核 糖 體
細(xì)胞骨架
內(nèi)膜系統(tǒng)
細(xì) 胞 核
染 色 體
細(xì)胞分裂 肽聚糖 僅有核糖體,無(wú)胞質(zhì)環(huán)流 70S(50S+30S)無(wú) 無(wú) 擬核(無(wú)核膜、核仁)單組 二分裂 纖維素(植物細(xì)胞)各種細(xì)胞器,存在胞質(zhì)環(huán)流 80S(60S+40S)有 有 有核膜、核仁 多組 有絲分裂、減數(shù)分裂
20.病毒有DNA病毒和RNA病毒兩種。RNA病毒的RNA是有蛋白質(zhì)外殼的。而類(lèi)病毒的RNA
分子是裸露的。
21.蛋白質(zhì)感染分子:又成為阮病毒。普魯西納由于發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)感染分子而獲得了1997年的諾貝
爾獎(jiǎng)。
22.細(xì)胞內(nèi)水的存在形式:游離水95%;結(jié)合水以氫鍵結(jié)合于蛋白質(zhì)等分子中的水分
23.人體中的生物小分子是:?jiǎn)翁?、脂肪酸、氨基酸和核苷?/p>
24.五碳糖主要組成核糖和脫氧核糖。二糖主要有:蔗糖,麥芽糖,乳糖。是通過(guò)糖苷鍵連接的。
特殊的結(jié)構(gòu)多糖是幾丁質(zhì)。
25.細(xì)胞膜的主要成分是:磷脂,糖脂和膽固醇。
26.人體內(nèi)的生物大分子是蛋白質(zhì)和核酸。蛋白質(zhì)的組成單位是:氨基酸。氨基酸中間通過(guò)肽鍵連
接。
27.關(guān)于蛋白質(zhì):一級(jí)結(jié)構(gòu)決定高級(jí)結(jié)構(gòu);α螺旋和β折疊是組成二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式,通過(guò)氫鍵
連接;
28.結(jié)構(gòu)域:一個(gè)結(jié)構(gòu)域指的是一條多肽鏈或能夠獨(dú)立折疊為穩(wěn)定的三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈的一部分。一條肽鏈上相同的結(jié)構(gòu)域一般具有相同的功能,一條多肽鏈上可能有多個(gè)結(jié)構(gòu)域。
29.核苷酸的組成:磷酸,戊糖,堿基;其中磷酸和戊糖是組成核苷酸骨架的物質(zhì)。堿基是連接成雙鏈的;堿基和戊糖是通過(guò)糖苷鍵連接的;核苷酸之間通過(guò)3,5磷酸二酯鍵連接成核酸分子
30.DNA的雙螺旋是染色質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu);螺線(xiàn)管是染色質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu);染色體是四級(jí)結(jié)構(gòu)
31.rRNA在細(xì)胞中數(shù)量最多,在核仁中合成。
32.了解細(xì)胞增殖,細(xì)胞周期,細(xì)胞周期時(shí)間的概念
細(xì)胞增殖:細(xì)胞通過(guò)生長(zhǎng)和分裂,獲得與母細(xì)胞同樣遺傳信息的子細(xì)胞,細(xì)胞數(shù)量增加的過(guò)程。細(xì)胞周期:細(xì)胞從一次有絲分裂結(jié)束到下一次有絲分裂終了所經(jīng)歷的過(guò)程(生長(zhǎng)、遺傳物質(zhì)復(fù)制、分裂)
細(xì)胞周期時(shí)間:細(xì)胞周期過(guò)程所需要的時(shí)間
33.細(xì)胞分裂包括了:分裂期和靜止期(G1合成前期,S DNA合成期,G2合成后期)其中G1合成前期時(shí)間的不同,引起了細(xì)胞周期的不同
34.和細(xì)胞周期相關(guān)的三種細(xì)胞:連續(xù)分裂的細(xì)胞(造血干細(xì)胞),靜止期的細(xì)胞(肝、腎細(xì)胞)終
末分化的細(xì)胞(肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞)
35.細(xì)胞周期各時(shí)特點(diǎn):
? G1期(合成前期)
2)rRNA、mRNA、tRNA大量合成3)核糖體裝配
4)結(jié)構(gòu)蛋白、酶蛋白大量合成,控制新細(xì)胞的代謝-G1末期合成S期活化因子,啟動(dòng)DNA
復(fù)制
5)G1末期,中心粒開(kāi)始復(fù)制
? S期(合成期)
1)DNA復(fù)制
2)組蛋白、非組蛋白合成3)染色質(zhì)裝配,形成兩條完全相同的姐妹染色單體,借著絲粒相連
4)中心粒復(fù)制完成5)微管蛋白開(kāi)始合成? G2期(合成后期)
1)成熟促進(jìn)因子(maturation promoting factor,MPF)合成2)有絲分裂因子(mitotic factor)有絲分裂促進(jìn)因子(mitosis promoting factor)——誘導(dǎo)間期染色質(zhì)凝
聚
3)微管蛋白合成完成此時(shí)細(xì)胞體積增加一倍,細(xì)胞器得到復(fù)制
? M期(分裂期)
1)親本細(xì)胞核染色體精確均等分配給兩個(gè)子細(xì)胞
2)RNA停止合成3)蛋白質(zhì)合成減少
占細(xì)胞周期時(shí)間最短,但細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化最大包括細(xì)胞核分裂和細(xì)胞質(zhì)分裂
有絲分裂各期的特征:
前期:染色質(zhì)凝集→染色質(zhì)絲→染色體(姐妹染色單體借著絲粒連接)
中心粒分開(kāi),分裂極確定→初步形成紡錘體
晚前期,核仁消失,核膜崩解
中期:染色體排列在紡錘體的中央形成赤道板
有絲分裂器完全形成;
有絲分裂器是由中心粒、紡錘體和染色體構(gòu)成的臨時(shí)性細(xì)胞結(jié)構(gòu),專(zhuān)門(mén)執(zhí)行有絲分裂功能,確保完全相同的兩套染色體均勻的分配給兩個(gè)子細(xì)胞。
后期:染色體著絲??v裂
成對(duì)的動(dòng)粒分離,將染色體拉向兩極
后期末,染色體在兩極合并成團(tuán)
末期:染色體解壓縮→伸長(zhǎng)為細(xì)絲狀的染色質(zhì)
核膜重建核仁重現(xiàn)
36.細(xì)胞質(zhì)分裂是在細(xì)胞核分裂的后期開(kāi)始的。
37.M期(分裂期)的前期,中期,后期,末期是連續(xù)完成的。細(xì)胞增殖調(diào)控包括環(huán)境中控制細(xì)胞
增殖的因素及細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞增殖有關(guān)的基因及其產(chǎn)物
38.減數(shù)分裂與有絲分裂不同是的在減數(shù)第一次分裂的前期包括:細(xì)線(xiàn)期,偶線(xiàn)期,粗線(xiàn)期,雙線(xiàn)
期,終變期。減數(shù)分裂又稱(chēng)成熟分裂。
細(xì)線(xiàn)期:染色質(zhì)凝集染色體細(xì)長(zhǎng)如線(xiàn)稱(chēng)為染色線(xiàn)(chromonema)染色粒(chromomere)偶線(xiàn)期:同源染色體聯(lián)會(huì)形成聯(lián)會(huì)復(fù)合體(SC)二價(jià)體
粗線(xiàn)期:四分體 重組節(jié)交叉交換與重組
雙線(xiàn)期:聯(lián)會(huì)復(fù)合體解體交叉端化
終變期:核膜、核仁消失; 紡錘體形成39.減數(shù)第一次分裂中期:一對(duì)同源染色體的姐妹染色單體的動(dòng)原粒朝向兩極
40.減數(shù)第二次分裂末期形成4個(gè)染色體數(shù)目和遺傳物質(zhì)都是單倍體的細(xì)胞。
41.減數(shù)分裂的意義:
A證人類(lèi)染色體樹(shù)數(shù)目在遺傳中的恒定:減數(shù)分裂造成染色體數(shù)目減半產(chǎn)生單倍體的生殖細(xì)胞,精卵結(jié)合重新形成二倍體,保證世代染色體數(shù)目恒定。
B生物遺傳復(fù)雜性的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ):減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體配對(duì),非同源染色體可以進(jìn)行自由組合,同源染色體之間可以進(jìn)行交換,從而遺傳物質(zhì)重新組合,形成生物體的多樣性。
C細(xì)胞學(xué)上證實(shí)了遺傳學(xué)三大定律:減數(shù)分裂同源染色體分離,是孟德?tīng)柗蛛x定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ);非同源染色體隨機(jī)組合進(jìn)入同一個(gè)生殖細(xì)胞,是孟德?tīng)栕杂山M合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ);同源染色體中非姐妹染色體之間DNA片段的互換是摩爾根連鎖與互換定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
42.減數(shù)分裂與有絲分裂的比較
減數(shù)分裂(meiosis)
DNA復(fù)制一次,細(xì)胞分裂兩次,得到四個(gè)單倍
體細(xì)胞;
有聯(lián)會(huì)
染色體復(fù)制成兩個(gè)染色單體,不分開(kāi)
2個(gè)同源染色體分別走向2個(gè)子細(xì)胞,得到單倍
體細(xì)胞
同源染色體經(jīng)過(guò)交叉、重組有絲分裂(mitosis)DNA復(fù)制一次,細(xì)胞分裂一次,得到兩個(gè)二倍體細(xì)胞同源染色體沒(méi)有聯(lián)會(huì)染色體復(fù)制后,分別分配到2個(gè)子細(xì)胞中子細(xì)胞得到和親本同樣的一組染色體,得到二倍體細(xì)胞同源染色體沒(méi)有交叉、重組
43.精子的發(fā)生在睪丸曲細(xì)精管中;A型精原細(xì)胞 —— 干細(xì)胞,分化較低,有絲分裂
B型精原細(xì)胞 —— 進(jìn)入減數(shù)分裂;B型精原細(xì)胞提經(jīng)增大,形成初級(jí)精母細(xì)胞
44.精子發(fā)生包括了:增殖期,生長(zhǎng)期(體積增大),成熟期(分裂),變形期(頂體形成,核染色
質(zhì)形成,尾部形成)
45.卵子發(fā)生在卵巢內(nèi),包括:增殖期,生長(zhǎng)期,成熟期;第一次減數(shù)分裂的前期的雙線(xiàn)期階段,每一個(gè)卵母細(xì)胞都由一個(gè)卵泡細(xì)胞包裹,形成原始卵泡
46.成熟卵泡包裹的是初級(jí)卵母細(xì)胞;成熟卵泡包裹的卵處于第二次減數(shù)分裂的中期,直到受精后
才完成第二次減數(shù)分離,形成卵細(xì)胞,如未受精,次級(jí)卵母細(xì)胞24小時(shí)后死亡
47.配子的成熟與運(yùn)行包括了:精子的成熟與運(yùn)行和卵子的成熟與運(yùn)行。卵子的成熟包括了核成熟
和細(xì)胞質(zhì)的成熟。核的成熟主要表現(xiàn)為初級(jí)卵母細(xì)胞恢復(fù)并完成第一次減數(shù)分裂,次級(jí)卵母細(xì)胞停留在第二次減數(shù)分裂的中期。胞質(zhì)的成熟表現(xiàn)為在胞質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)皮質(zhì)顆粒形成,并沿次級(jí)卵母細(xì)胞膜分布,顆粒外周有膜包被,內(nèi)含酶。
48.受精發(fā)生在輸卵管的壺腹處。包括了精子獲能,頂體反應(yīng),精卵結(jié)合;
49.單精入卵是由皮質(zhì)反應(yīng)和透明帶反應(yīng)控制的;
50.雌、雄原核形成與融合是形成受精卵的標(biāo)志,也是受精完成的標(biāo)志。
51.遺傳:在生殖過(guò)程中親代與子代之間或者子代個(gè)體之間相似的現(xiàn)象
變異:親子之間或子代個(gè)體之間無(wú)論多么相似,總是存在差異的現(xiàn)象
遺傳和變異的辯證關(guān)系:遺傳現(xiàn)象是相對(duì)的,變異則是絕對(duì)的52.人體的基因組包括:線(xiàn)粒體基因組和線(xiàn)粒體基因組
53.多基因家族(multigene family)是由一個(gè)祖先基因經(jīng)過(guò)重復(fù)和變異所產(chǎn)生的一組基因
基因簇(序列高度同源,成簇排列在同一條染色體上)
基因家族(序列不同的成員,成簇分布在幾條染色體上)
54.人類(lèi)的結(jié)構(gòu)基因主要由外顯子、內(nèi)含子(可以相互轉(zhuǎn)化)和側(cè)翼序列(啟動(dòng)子,增強(qiáng)子,終止
子)組成。
55.DNA的復(fù)制:半保留復(fù)制,半不連續(xù)復(fù)制
56.DNA聚合酶的特點(diǎn):
不能將兩單獨(dú)的脫氧核苷酸連接在一起;只能在已有引物的3’端加脫氧核苷酸;只能按5’→3’方向合成新鏈;具有3’→5’外切酶活性——保證了DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性
57.復(fù)制子:真核生物DNA復(fù)制有許多復(fù)制起點(diǎn),一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)所進(jìn)行復(fù)制的DNA區(qū)段為復(fù)制單
位
58.基因表達(dá)是如何被調(diào)控的呢?(傳說(shuō)中要求嚴(yán)格,感覺(jué)應(yīng)該是簡(jiǎn)答)
1)轉(zhuǎn)錄前調(diào)控 -DNA甲基化;組蛋白乙?;?/p>
2)轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控-轉(zhuǎn)錄因子等反式作用因子與啟動(dòng)子、增強(qiáng)子等順式元件中特異的DNA靶序
列相互作用
3)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控-h(huán)nRNA的剪切、戴帽、加尾相同的基因產(chǎn)同的蛋白質(zhì)
4)翻譯水平的調(diào)控-核糖體數(shù)量、翻譯速度、mRNA的壽命
5)翻譯后修飾-氨基酸的羧基化或磷酸化,多肽鏈的切割和糖基化
59.基因突變類(lèi)型:堿基置換(同義突變,措意突變,無(wú)義突變,終止密碼突變)移碼突變,動(dòng)態(tài)
突變
60.個(gè)體發(fā)育包括胚胎發(fā)育(胎生,卵生,卵胎生)和胚后發(fā)育兩個(gè)階段。
61.胚胎發(fā)育的階段:卵裂(受精卵)→囊胚期(具有囊胚腔)→原腸胚→神經(jīng)軸胚→器官發(fā)生
62.根據(jù)卵黃的分部和含量卵細(xì)胞分出了動(dòng)物極和植物極。有均黃卵(人),端黃卵,中黃卵,間黃
卵
63.細(xì)胞繼續(xù)分裂,卵裂球數(shù)量增多,實(shí)心胚體中間出現(xiàn)一個(gè)不規(guī)則的腔隙,隨著腔隙中液體增多,此腔變?yōu)閳A形的空腔,稱(chēng)囊胚腔,在人類(lèi)又稱(chēng)為胚泡腔,這種囊狀的胚胎稱(chēng)為囊胚。囊胚的形成標(biāo)志著卵裂期的結(jié)束。
64.囊胚形成過(guò)程中,外部細(xì)胞構(gòu)成單層的胚囊壁,成為滋養(yǎng)層。囊胚形成過(guò)程中,內(nèi)部細(xì)胞則排
列在胚泡腔的一端,稱(chēng)為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。
65.囊胚期以后的胚胎細(xì)胞繼續(xù)分裂,但分裂速度減緩。植物極細(xì)胞逐漸向囊胚內(nèi)部凹陷,囊胚腔
逐漸縮小或消失,動(dòng)物極細(xì)胞向植物極方向遷移,并外包植物極半球。這時(shí)胚胎成為具兩層細(xì)胞的胚體,陷入的細(xì)胞所包圍的腔稱(chēng)為原腸腔,它以胚孔與外界相通。此時(shí)期的胚胎稱(chēng)為原腸胚。
第三篇:生物學(xué)研修總結(jié)
生物學(xué)研修日志
經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的網(wǎng)上培訓(xùn)學(xué)習(xí),遠(yuǎn)程教育為我們這些教非所學(xué)的老師提供了一個(gè)很好的學(xué)習(xí)的平臺(tái),老師們可以不出家門(mén),就能與專(zhuān)家及教授進(jìn)行面對(duì)面的交流,可以接受老師的面對(duì)面的授課。在研修期間,我堅(jiān)持按時(shí)觀看視頻講座、認(rèn)真學(xué)習(xí)案例、積極參與生物學(xué)在線(xiàn)研討、相互交流評(píng)論、用心撰寫(xiě)研修日志,積極完成研修作業(yè),學(xué)習(xí)名師們的授課方法和技巧,不斷提升自身素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)技能。在這次長(zhǎng)達(dá)近一個(gè)學(xué)期的適崗培訓(xùn)中,我認(rèn)認(rèn)真真的觀看了全部的在線(xiàn)視頻,每一科目都按要求學(xué)了規(guī)定的時(shí)
間,積
極
進(jìn)
行
反
思,查找自己學(xué)習(xí)中的不足,同時(shí)和其他學(xué)員進(jìn)行討論交流,努力提高自己各方面的能力。以下是我在這次研修學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)感悟與培訓(xùn)收獲:
我盡管參加工作快30年了,可卻是半路出家,教非所學(xué)。而且教生物還不到10年。作為農(nóng)村教師,我們所處之地較為偏僻,很少有機(jī)會(huì)去參加學(xué)習(xí)和交流,這次研修對(duì)我來(lái)說(shuō)是一次很大的幫助。因此,不管是從教學(xué)理念還是教學(xué)方法上都有很大的觸動(dòng),通過(guò)觀摩專(zhuān)家導(dǎo)師對(duì)生物學(xué)理論的生動(dòng)講解,讓我對(duì)今后的生物教學(xué)有了全新的認(rèn)識(shí)。生物作為一門(mén)接近生活而又很有趣的實(shí)用學(xué)科,老師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的引領(lǐng)者,就必須與學(xué)生進(jìn)行心靈溝通,貼近學(xué)生生活,只有這樣才能讓生物教學(xué)走進(jìn)學(xué)生心理,使教學(xué)趨近生活,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的積極性。
在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中,我學(xué)習(xí)到許多理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí),例如,通過(guò)學(xué)習(xí)《初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)探討》,是我進(jìn)一步明確了生物學(xué)科也是實(shí)驗(yàn)學(xué)科。本專(zhuān)題針對(duì)初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn),介紹了生物學(xué)中常用的方法,從實(shí)驗(yàn)的九個(gè)過(guò)程技能維度介紹了國(guó)外科學(xué)教材中的生物部分的實(shí)驗(yàn)部分的呈現(xiàn)形式,這是個(gè)過(guò)程技能是:觀察、測(cè)量、分類(lèi)、推理、預(yù)測(cè)、控制變量、假設(shè)、解釋、交流。今后,我們要進(jìn)一步提倡面向全體學(xué)生的探究,讓學(xué)生在主動(dòng)探究中體會(huì)到學(xué)習(xí)生物的樂(lè)趣?!渡锞C合性實(shí)踐活動(dòng)》課以案例的形式介紹了初中生物綜合性實(shí)踐活動(dòng)的研究性學(xué)習(xí)、勞動(dòng)技術(shù)教育、社區(qū)服務(wù)、社會(huì)實(shí)踐四部分的內(nèi)容。讓我進(jìn)一步理解了四部分的相互關(guān)系:一方面,四個(gè)方面的相互滲透和相互融合的關(guān)系;另外一方面,研究性學(xué)習(xí)作為四大指定領(lǐng)域的核心、基礎(chǔ),與其他三個(gè)領(lǐng)域之間體現(xiàn)了對(duì)象與手段的關(guān)系。又如《細(xì)胞生物學(xué)》中的《細(xì)胞的能量與轉(zhuǎn)換》中關(guān)于線(xiàn)粒體的化學(xué)組成,以前根本自己都不清楚,現(xiàn)在通過(guò)學(xué)習(xí)終于明白了,線(xiàn)粒體由蛋白質(zhì)(線(xiàn)粒體干重的65~70%)和脂類(lèi)(線(xiàn)粒體干重的25~30%)組成,磷脂占3/4以上,外膜主要是卵磷脂,內(nèi)膜主要是心磷脂。而且還知道了線(xiàn)粒體脂類(lèi)和蛋白質(zhì)的比值:0.3:1(內(nèi)膜);1:1(外膜)。
總之,通過(guò)此次生物學(xué)研修,促進(jìn)了我對(duì)教學(xué)的重新認(rèn)識(shí)和理解。在培訓(xùn)過(guò)程中,通過(guò)聆聽(tīng)專(zhuān)
家的講座,領(lǐng)悟?qū)<铱茖W(xué)的教育理論和先進(jìn)的教學(xué)方法與理念,從根本上轉(zhuǎn)變了以往的教育教學(xué)觀念,全身心的投入到新一代的教學(xué)改革中。同時(shí),遠(yuǎn)程研修也為我們農(nóng)村教師搭建了廣闊的交流平臺(tái),讓我們這些學(xué)員能夠與專(zhuān)家之間,學(xué)員與學(xué)員之間通過(guò)網(wǎng)上研修平臺(tái),進(jìn)行充分的學(xué)習(xí)、交流,使自己從各方面得到新的提高??傊?,通過(guò)網(wǎng)培學(xué)習(xí),提高了自己的業(yè)務(wù)水平和教育教學(xué)能力。同時(shí),我將一如既往的繼續(xù)努力,將后階段的學(xué)習(xí)任務(wù)圓滿(mǎn)的完成好,力爭(zhēng)以比較優(yōu)異的成績(jī)結(jié)業(yè)。
第四篇:口腔生物學(xué)總結(jié)
生態(tài)系:生物之間、生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系稱(chēng)為生態(tài)系??谇簧鷳B(tài)系:口腔正常菌從之間以及它們與宿主之間的相互作用稱(chēng)為口腔生態(tài)系。
根據(jù)固有菌叢的分布和生理學(xué)以及形態(tài)學(xué)的不同,可將口腔分為四個(gè)主要的生態(tài)系:頰上皮生態(tài)系、舌背部生態(tài)系、齦上牙菌斑生態(tài)系、齦下牙菌斑生態(tài)系。
口腔生態(tài)系的影響因素有:物理化學(xué)因素、宿主因素、細(xì)菌因素、宿主可控因素。
根據(jù)細(xì)菌對(duì)氧的敏感程度進(jìn)行分類(lèi):絕對(duì)需氧菌、絕對(duì)厭氧菌、兼性厭氧菌、耐氧壓氧菌、微嗜氧菌??谇痪鷱牡闹饕蓡T為微需氧菌、兼性厭氧菌、厭氧菌。
口腔PH范圍為5.0~8.0,唾液(PH為5.6-7.6,平均6.8,唾液的主要成分是水,占99%以上,無(wú)機(jī)物約占0.2%,主要是電解質(zhì),有機(jī)物約占0.5%,主要是蛋白質(zhì))為維持口腔和菌斑中性PH的重要因素,這個(gè)功能大部分由碳酸鹽系統(tǒng)完成,小部分由磷酸鹽系統(tǒng)以及其他成分提供。
唾液中抗體的主要類(lèi)型為分泌性抗體SIgA,齦溝液中抗體的主要類(lèi)型為IgG,唾液黏蛋白包含兩大類(lèi)型蛋白MGI和MGΠ
細(xì)菌的黏附:鈣橋?qū)W說(shuō)、脂磷壁酸-葡聚糖-葡萄基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體學(xué)說(shuō)、識(shí)別系統(tǒng)學(xué)說(shuō)
聚集:同種類(lèi)型菌細(xì)胞之間的吸附力稱(chēng)為聚集,稱(chēng)兩種不同類(lèi)型菌細(xì)胞之間的集聚為共聚集,通過(guò)集聚作用或共聚集作用,在生態(tài)系中出現(xiàn)了細(xì)菌間協(xié)同、競(jìng)爭(zhēng)、拮抗
牙菌斑:堆積在牙表面或其他硬的口腔結(jié)構(gòu)上,不能被中度水沖去的細(xì)菌團(tuán)塊
牙菌斑的形成過(guò)程:
1、牙面上獲得性薄膜的覆蓋,菌斑形成的初始為牙面上覆蓋一薄層來(lái)自唾液糖蛋白的薄膜,其成分大致與唾液相似,含有黏蛋白、糖蛋白、血族抗原和免疫球蛋白,其中有些成分能促進(jìn)細(xì)菌對(duì)牙表面的黏附起著受體的功能,如富脯蛋白;
2、細(xì)菌附著,在細(xì)菌黏附和聚集中起作用的分子為蛋白質(zhì)、多糖、脂磷壁酸等物質(zhì);菌斑成熟,成熟的菌斑基本分為三層:基底層為無(wú)細(xì)胞的均質(zhì)結(jié)構(gòu),HE染色為粉紅色,系獲得性薄膜組成;細(xì)菌層位于中間地帶,含球菌、桿菌、絲狀菌,絲狀菌彼此平行且與牙面垂直呈柵欄狀,其中間堆有大量的球菌和短桿菌;表層主要含有松散在菌斑表面的G+或G-球菌和短桿菌,脫落的上皮和食物殘屑以及衰亡的細(xì)胞
牙菌斑的分類(lèi):位于齦緣上方的冠部或修復(fù)體冠部的菌斑為齦上菌斑(包括光滑牙面菌斑和點(diǎn)隙裂溝菌斑),位于齦緣下方著為齦下菌斑(包括附著性齦下菌斑和非附著性齦下菌斑)
口腔菌叢分為固有菌叢、增補(bǔ)菌叢和暫時(shí)菌叢 變鏈菌群的胞壁表面物質(zhì)在使細(xì)菌黏附、聚集和對(duì)牙表面的定植中起重要作用;此菌群所產(chǎn)生的酶在糖代謝中起主導(dǎo)作用;此菌群的產(chǎn)酸能力和耐酸性使之在菌斑酸化和釉質(zhì)脫礦中起作用,綜合這三方面因素而使變鏈菌被公認(rèn)為主要致齲菌
采集齦上菌斑多以分離培養(yǎng)致齲菌為目的,采集齦下菌斑標(biāo)本的目的多為分離培養(yǎng)與牙周組織疾病相關(guān)的細(xì)菌
齦溝液標(biāo)本采集的目的多為研究齦溝液內(nèi)炎癥因子,采集方法為濾紙吸著法
釉質(zhì)內(nèi)無(wú)機(jī)物占重量的95%-96%,主要無(wú)機(jī)物是鈣、磷,鈣磷是以羥磷灰石晶體【Ca10(P04)6(OH)2】的形式存在
齲齒脫礦中首先被溶解的是鎂和碳酸鹽
牙本質(zhì)中有機(jī)基質(zhì)絕大部分為I型膠原纖維約占95%;在正常的牙齦結(jié)締組織中I型和III型膠原是主要的膠原類(lèi)型;IV型膠原是所有基底膜的主要結(jié)構(gòu)成分
牙周病變過(guò)程中牙齦膠原纖維的改變?yōu)槟z原含量的減少、膠原類(lèi)型的變化、參與膠原破壞的因素(膠原酶有兩類(lèi):細(xì)菌來(lái)源的膠原酶、宿主來(lái)源的膠原酶)
大皰類(lèi)天皰瘡(BP)抗原主要存在于口腔黏膜等復(fù)層鱗狀上皮的基底膜,在細(xì)胞內(nèi)與半橋粒有關(guān),在細(xì)胞外與透明層有關(guān)
酸性富脯蛋白有多種功能,包括
1、結(jié)合鈣離子,維持唾液的鈣磷穩(wěn)定,可抑制唾液中磷酸鈣鹽的形成及其在牙面上羥基磷灰石晶體的沉積,維持唾液中的鈣超飽和狀態(tài),可維持唾液中游離鈣離子濃度,為牙釉質(zhì)提供防御和修復(fù)的環(huán)境
2、參與唾液獲得性薄膜的形成,酸性富脯蛋白對(duì)牙釉質(zhì)和羥基磷灰石晶體有很高的親和力,易于吸附在牙面
3、協(xié)助細(xì)菌黏附,人酸性富脯蛋白課選擇性的促進(jìn)細(xì)菌黏附在牙礦化組織上,對(duì)于細(xì)菌在牙面上黏附和定居牙菌斑的形成有重要作用 富組蛋白具有較強(qiáng)抗真菌及抑制細(xì)菌作用
唾液功能:
1、協(xié)助咀嚼和吞咽:唾液為咀嚼提供了液體,使食物變成了食團(tuán),從而易于在口腔內(nèi)移動(dòng)并被吞咽。
2、直接參與消化作用:唾液中有多種消化酶,如淀粉酶,消化糖類(lèi);唾液脂肪酶消化脂肪;唾液中蛋白酶也能參與食物中蛋白質(zhì)的消化
3、維持味覺(jué)功能:唾液為化學(xué)物質(zhì)的溶解提供了溶劑,只有溶解了的物質(zhì)才能為味覺(jué)所感受到。另外唾液中有一種鋅結(jié)合的蛋白味覺(jué)素,是味覺(jué)感受時(shí)所需要
4、提供各種營(yíng)養(yǎng)來(lái)維持口腔軟硬組織的代謝平衡:唾液中各種成分如水、電解質(zhì)、蛋白對(duì)軟硬組織提供必要的營(yíng)養(yǎng),來(lái)維持其正常代謝平衡
齦溝液中的酶類(lèi)及其他成分:膠原酶、組織蛋白酶、堿性磷酸酶、β-葡萄糖苷酸酶和芳基硫酸酯酶、天門(mén)冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶
齦溝液通過(guò)緩沖作用可將細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物帶出齦溝;通過(guò)齦溝液中存在的有活性的白細(xì)胞、溶菌酶、乳鐵蛋白等吞噬抑制或殺滅細(xì)菌;通過(guò)齦溝液中的抗體來(lái)調(diào)理、趨化吞噬細(xì)胞,以及補(bǔ)體系統(tǒng)來(lái)發(fā)揮抗菌作用 齦溝液成分變化作為牙周病變的評(píng)判指數(shù)
糖的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑:EMP途徑、HMP途徑、ED途徑、磷酸乙酮醇酶(PK)途徑
關(guān)鍵酶:磷酸果糖激酶(EMP)6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶(HMP)2-酮-3-脫氧-6-磷酸葡萄糖酸醛縮酶(ED)磷酸酮醇酶(PK)
EMP途徑可供給更多的ATP,但是它不能提供生物合成嘌呤、嘧啶的所需的重要前體5-磷酸核糖和4-磷酸赤蘚糖。HMP途徑能產(chǎn)生生物合成嘌呤、嘧啶等所必需的前體,但他產(chǎn)生的ATP只有HMP途徑的一半
菌斑內(nèi)糖的合成代謝主要有兩個(gè)途徑:細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外途徑 細(xì)胞內(nèi)途徑:在外源性糖豐富時(shí),將環(huán)境中的糖轉(zhuǎn)化為胞內(nèi)多糖(主要是糖原),儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi),胞內(nèi)多糖在外源性糖缺乏時(shí),可作為能源
菌斑中的一些細(xì)菌能夠產(chǎn)生糖基轉(zhuǎn)移酶如:葡糖基轉(zhuǎn)移酶(GTF)和果糖基轉(zhuǎn)移酶(FTF);GTF和FTF有以下特性:①對(duì)蔗糖有高度特異性,即只能利用蔗糖作為底物,合成細(xì)胞外多糖,而不能利用其它糖。②有廣泛的PH適應(yīng)度(PH 5.2-7.0),其適應(yīng)范圍與菌斑PH相符,GTF的最適PH是5.5,當(dāng)PH降到4.5以下時(shí)即失去活性;③由于是細(xì)菌自發(fā)合成的固有酶,它的合成不需要誘導(dǎo),它的量與培養(yǎng)基有關(guān),在含蔗糖的培養(yǎng)基中,酶的產(chǎn)量較含葡萄糖的高。
唾液是菌斑礦物質(zhì)的主要來(lái)源 PH降低可引起釉質(zhì)溶解性增加
生物礦化是指生物體內(nèi)的鈣磷等無(wú)機(jī)離子在多種生物因子的調(diào)控下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生難溶性鹽與有機(jī)質(zhì)結(jié)合,形成機(jī)體礦化組織
生物礦化組織的組成結(jié)構(gòu)有人類(lèi)礦化組織,包括骨骼、釉質(zhì)、牙本質(zhì)和牙骨質(zhì),其無(wú)機(jī)成分主要為磷灰石晶體和大量的非晶體化的碳酸鈣鹽類(lèi)磷灰石晶體主要為羥磷灰石,化學(xué)式為【Ca10(P04)6(OH)2】
聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)是通過(guò)酶促反應(yīng)在體外擴(kuò)增特異DNA片段的一種方法
釉基質(zhì)主要由多種蛋白質(zhì)(釉原蛋白、釉蛋白、成釉蛋白、釉從蛋白)和酶(蛋白水解酶)組成
主要存在于牙本質(zhì)中的非膠原蛋白:牙本質(zhì)磷蛋白(DPP),顯著特征是高度磷酸化,在牙本質(zhì)有機(jī)物中含量?jī)H次于膠原,約50%,具有對(duì)礦化的雙重功能;牙本質(zhì)涎蛋白(DSP)主要存在于年輕的成牙本質(zhì)細(xì)胞、成熟的成牙本質(zhì)細(xì)胞及牙本質(zhì)中,在前成釉細(xì)胞中也有短暫表達(dá)
被譽(yù)為“細(xì)菌化石”的16sRNA是核糖體小亞基的骨架
口腔淋巴組織與整個(gè)消化道、呼吸道和泌尿生殖道的淋巴組織共同構(gòu)成了粘膜免疫系統(tǒng) 唾液防御系統(tǒng)中包括非特異性物質(zhì)(黏蛋白、溶菌酶、唾液過(guò)氧化物酶、富組蛋白)以及抗原特異性的SIgA
唾液腺中SIgA產(chǎn)生細(xì)胞主要來(lái)源于腸相關(guān)淋巴樣組織,唾液中SIgA水平降低會(huì)增加患齲的易感性
口腔的健康首先取決于黏膜的完整性
腫瘤相關(guān)抗原不僅存在于腫瘤細(xì)胞,而且在同種組織的正常細(xì)胞或其他組織的腫瘤細(xì)胞中也同樣存在,僅僅是含量不同而已
牙槽骨是頜骨包圍牙齦的突起部分,又稱(chēng)之為牙槽突。按照解剖部位可以分為固有牙槽突、密骨質(zhì)、松骨質(zhì)
牙周膜又稱(chēng)為牙周韌帶是牙槽骨中特殊結(jié)構(gòu),牙周膜是位于牙根和牙槽骨之間的結(jié)締組織,主要連接牙齒和牙槽骨,使牙齒得以固定于牙槽骨內(nèi),并可調(diào)節(jié)牙齒所承受的咀嚼壓力,具有懸韌帶作用
牙周膜中的重要細(xì)胞成分:成纖維細(xì)胞、未分化干細(xì)胞
成骨細(xì)胞是負(fù)責(zé)骨基質(zhì)形成和鈣化的細(xì)胞,在骨組織中,成骨細(xì)胞的分化成熟可分為四個(gè)階段 :前成骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞、骨襯里細(xì)胞
破骨細(xì)胞有兩個(gè)與其骨吸收密切相關(guān)的獨(dú)特結(jié)構(gòu):褶皺緣(是指行使骨吸收功能時(shí)破骨細(xì)胞與骨細(xì)胞表面相對(duì)的部分細(xì)胞膜高度折疊形成褶皺狀,這部分細(xì)胞膜上有質(zhì)子泵等結(jié)構(gòu),主要承擔(dān)細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換)和清晰區(qū)(指行使骨吸收功能的破骨細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在一個(gè)沒(méi)有細(xì)胞器的區(qū)域,在電鏡下由于電子密度低故稱(chēng)為清晰區(qū))
破骨細(xì)胞來(lái)源于造血系統(tǒng)的單核細(xì)胞,與巨噬細(xì)胞有共同的前體,在特定條件下融合成多核細(xì)胞
破骨細(xì)胞的骨吸收過(guò)程:與骨表面附著→細(xì)胞極性化→形成封閉區(qū)→形成骨吸收陷窩→脫離骨面轉(zhuǎn)移到下一個(gè)吸收表面或細(xì)胞死亡
細(xì)胞培養(yǎng)就是模擬體內(nèi)的生理環(huán)境,在適當(dāng)條件下,使活體組織在體外環(huán)境中存活、生長(zhǎng)增殖,并維持其結(jié)構(gòu)功能。它是指從體內(nèi)取出組織模仿體內(nèi)生理環(huán)境,在無(wú)菌、適當(dāng)溫度和一定營(yíng)養(yǎng)條件下使其生存生長(zhǎng)并維持結(jié)構(gòu)和功能的方法。
細(xì)胞培養(yǎng)的生長(zhǎng)增殖過(guò)程:(1)組織培養(yǎng)細(xì)胞生命期:①原代培養(yǎng)期②傳代期(當(dāng)細(xì)胞增殖達(dá)到一定密度后則需要分離出一部分細(xì)胞和更新?tīng)I(yíng)養(yǎng)液,否則將影響細(xì)胞的繼續(xù)生存,這一過(guò)程叫做傳代)③衰退期(2)培養(yǎng)細(xì)胞一代生存期:①潛伏期②指數(shù)生長(zhǎng)期,指數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞分裂相數(shù)量可以作為判定細(xì)胞生長(zhǎng)旺盛與否的一個(gè)重要標(biāo)志,細(xì)胞相互接觸后,如培養(yǎng)的是正常細(xì)胞,由于細(xì)胞的相互接觸能抑制細(xì)胞的運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象稱(chēng)為接觸抑制,而惡性細(xì)胞則無(wú)接觸抑制現(xiàn)象,因此接觸抑制的存在與否可作為區(qū)別正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的標(biāo)志之一③停滯期
細(xì)胞在體外生存的首要條件是無(wú)污染環(huán)境
組織工程學(xué)的基本原理和方法是從機(jī)體獲得少量的活體組織,用特殊酶或其他方法將細(xì)胞(又稱(chēng)子細(xì)胞)從組織中分離出來(lái)并在體外進(jìn)行培養(yǎng)擴(kuò)增,然后將擴(kuò)增的細(xì)胞與具有良好生物相容性、可降解和可吸收的生物材料按一定的比例混合,將細(xì)胞黏附在生物材料上形成細(xì)胞-材料復(fù)合物,將該復(fù)合物植入機(jī)體的組織或器官的病損部位,隨著生物材料在體內(nèi)逐漸被降解和吸收,植入的細(xì)胞在體內(nèi)不斷增殖并分泌細(xì)胞外基質(zhì),最終形成相應(yīng)的組織或器官,從而達(dá)到修復(fù)創(chuàng)傷和重建功能的目的。
口腔特有的干細(xì)胞:牙髓干細(xì)胞、脫落乳牙牙髓干細(xì)胞、牙周膜干細(xì)胞、根尖牙乳頭干細(xì)胞、唾液腺干細(xì)胞。
GTF和FTF在菌斑的特性?
①對(duì)蔗糖有高度特異性,即只能利用蔗糖作為底物,合成細(xì)胞外多糖,而不能利用其它糖。
②有廣泛的PH適應(yīng)度(PH 5.2-7.0),其適應(yīng)范圍與菌斑PH相符,GTF的最適PH是5.5,當(dāng)PH降到4.5以下時(shí)即失去活性;
③由于是細(xì)菌自發(fā)合成的固有酶,它的合成不需要誘導(dǎo),它的量與培養(yǎng)基有關(guān),在含蔗糖的培養(yǎng)基中,酶的產(chǎn)量較含葡萄糖的高。
簡(jiǎn)述成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞的關(guān)系如何?
成骨細(xì)胞參與破骨細(xì)胞在骨表面附著的調(diào)節(jié);成骨細(xì)胞合成破骨細(xì)胞骨吸收刺激因子,促進(jìn)成熟破骨細(xì)胞的骨吸收,前列腺素E(PGE)是一種很強(qiáng)的骨吸收促進(jìn)劑;成骨細(xì)胞參與破骨細(xì)胞分化成熟的調(diào)節(jié)
免疫防齲的可行性理論基礎(chǔ)。齲病是一種細(xì)菌感染性疾病,其主要致病菌是變形鏈球菌;人工誘發(fā)的抗變形鏈球菌抗體可以阻止細(xì)菌的黏附和菌斑形成;保護(hù)性抗體可以通過(guò)唾液(局部SIgA反應(yīng))或齦溝液(全身性的IgG和IgM反應(yīng))到達(dá)易感部位,因此從抗感染的角度探討免疫防齲的途徑是可行的。免疫防齲類(lèi)型包括自動(dòng)免疫和被動(dòng)免疫。
釉基質(zhì)蛋白在釉質(zhì)發(fā)育中有何作用? ①啟動(dòng)釉質(zhì)礦化,釉基質(zhì)的礦化最先發(fā)生于釉牙本質(zhì)界,釉基質(zhì)既參與礦化核晶的形成又是釉基質(zhì)中礦物鹽的貯庫(kù); ②作為晶體生長(zhǎng)的支持相,釉基質(zhì)蛋白表面疏水基團(tuán)相互結(jié)合形成空心的隧道樣結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)為晶體在隧道內(nèi)生長(zhǎng)提供了合適的生長(zhǎng)空間和支持; ③調(diào)節(jié)晶體生長(zhǎng),通過(guò)控制釉基質(zhì)蛋白在晶體表面的數(shù)量、部位可調(diào)節(jié)晶體的大小、形態(tài)與生長(zhǎng)方向。
氟對(duì)牙齒發(fā)育有什么影響? 增加晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;影響發(fā)育期釉質(zhì)晶體的形成(機(jī)制;影響基質(zhì)的合成、分泌;直接或間接作用于基質(zhì)蛋白酶,阻礙釉原蛋白的移除;干擾晶體的礦化。)
第五篇:化學(xué)生物學(xué)總結(jié)
蛋白質(zhì):是由許多氨基酸通過(guò)肽鍵相連形成的高分子含氮化合物。肽鍵形成原理:多肽的合成就是形成肽鍵的過(guò)程,即一個(gè)氨基酸(AA)氨基親核進(jìn)攻另一個(gè)氨基酸被活化的羧基部分,形成肽鍵?;瘜W(xué)合成多肽方法:液相多肽合成,固相多肽合成,環(huán)肽合成固相多肽合成步驟:多肽的C端氨基酸通過(guò)linker鍵連到樹(shù)脂上;脫除氨基上的臨時(shí)保護(hù)基;與下一個(gè)氨基酸縮合;反復(fù)進(jìn)行脫保護(hù)盒縮合;脫除半永久性保護(hù)基;
表達(dá)蛋白連接及其優(yōu)點(diǎn):利用蛋白剪接技術(shù),通過(guò)硫醇解離適當(dāng)?shù)耐蛔兊鞍住獌?nèi)含肽融合體,生成重組蛋白硫酯之后用于半合成形式的自然化學(xué)連接。優(yōu)點(diǎn):為蛋白質(zhì)翻譯后修飾提供良好方法,可以引入非天然氨基酸。
DNA復(fù)性:在適當(dāng)條件下,變性DNA的兩條互補(bǔ)鏈可恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象,這一現(xiàn)象稱(chēng)為復(fù)性。
核酶:有催化功能的RNA分子,參與RNA及其前體的加工和成熟過(guò)程。
肽核酸:一類(lèi)以中性酰胺鍵為骨架取代糖磷酸主鏈的DNA類(lèi)似物。核酸適體:一類(lèi)有三維空間結(jié)構(gòu)的單鏈核酸小分子,與特異靶分子相結(jié)合 ,對(duì)靶標(biāo)分子識(shí)別有高度專(zhuān)一性和強(qiáng)親和力,調(diào)節(jié)靶標(biāo)分子的功能。
核酸適體:熒光修飾的適體用于藥物分子的高通量篩選。
本身可作為藥物,適體可作為腫瘤生長(zhǎng)過(guò)程中的重要功能蛋白質(zhì)的直接抑制劑;用于抑制癌癥的相關(guān)靶蛋白;用于腫瘤分子成像及腫瘤相關(guān)蛋白檢測(cè)
核小體:用于包裝染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位,是由DNA鏈纏繞一個(gè)組蛋白核構(gòu)成的。由DNA分子和組蛋白組成核苷酸:由戊糖,堿基,磷酸組成Trna:二級(jí)結(jié)構(gòu):三葉草形;三級(jí)結(jié)構(gòu): “L”形
rRNA的種類(lèi):真核生物5S rRNA,28S rRNA,5.8S rRNA,18S rRNA;原核生物5S rRNA,23S rRNA,16S rRNA
常用的核酸體外合成技術(shù):核酸的PCR合成技術(shù);核酸的固相合成技術(shù)
RNA干擾:dsRNA被內(nèi)切核酸酶Dicer切割成小片段RNA(21-23bp)siRNA和酶形成RISC沉默復(fù)合物,然后特異性識(shí)別并切割mRNA,之后斷裂的mRNA被降解
天然單糖: D-型
蛋白聚糖是一條或多條糖胺聚糖以共價(jià)鍵與核心蛋白形成的大分子糖復(fù)合物化合物。
糖綴合物:?jiǎn)翁?、寡糖或多糖與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)連接形成糖綴合物。包
括糖蛋白和糖脂。
糖的保護(hù)基滿(mǎn)足的條件:便宜、穩(wěn)定、無(wú)毒,引入條件適合;反應(yīng)過(guò)程中穩(wěn)定;脫除高效且條件條件溫和;脫除后,易與產(chǎn)物分離。保護(hù)基的正交性:同時(shí)存在多種保護(hù)基時(shí),脫除一種不對(duì)其他產(chǎn)生影響。
寡糖的合成方法:液相合成:收斂式合成,線(xiàn)性合成,雙向合成,“一鍋法”;固相合成;酶促寡糖合成糖序列分析方法:酶法分析N-連接寡糖結(jié)構(gòu);采用凝集素分離、分析寡糖和糖綴合物;質(zhì)譜MS和核磁共振NMR測(cè)定結(jié)構(gòu)。
糖生物學(xué)主要研究?jī)?nèi)容:糖的結(jié)構(gòu),合成,與蛋白質(zhì)的相互作用,序列分析和糖組學(xué)。
初級(jí)代謝物:指生物通過(guò)代謝活動(dòng)所產(chǎn)生的、自身生長(zhǎng)和繁殖所必需的物質(zhì)物質(zhì)。如氨基酸、核苷酸、多糖、脂類(lèi)、維生素等
脂類(lèi)化合物功能:存儲(chǔ)能量;作為細(xì)胞膜的組成成分;信號(hào)分子 生產(chǎn)方法
輔酶Q10全合成法:全合成法;微生物發(fā)酵法;醇一堿皂化制造法非核糖體合成多肽:從多種生物體內(nèi)分離出的含有N-甲基化骨架和非天然氨基酸的天然多肽類(lèi)化合物。不由核糖體合成,不需要mRNA模板,由非核糖體多肽合成酶而來(lái)
小分子的優(yōu)勢(shì):易實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的精確控制;與大分子的作用可逆;藥物學(xué)劑量容易控制;可應(yīng)用于多種類(lèi)型的有機(jī)體和生物體;作為探針研究細(xì)胞靶蛋白的功能。
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸:方式:被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞胞吐作用機(jī)制: 離子載體、離子通道、離子泵
趨磁細(xì)菌:一類(lèi)在外磁場(chǎng)的作用下能作定向運(yùn)動(dòng)并在體內(nèi)形成納米磁性顆粒-磁小體的細(xì)菌。
金屬化合物藥物的缺點(diǎn):毒性大;副作用強(qiáng);易產(chǎn)生耐藥性
仿生金屬催化研究?jī)?nèi)容:根據(jù)生物催化劑的結(jié)構(gòu)特征,設(shè)計(jì)和化學(xué)方法合成具有催化功能的模擬酶;研究這些模擬酶的催化機(jī)理、催化工藝、構(gòu)效關(guān)系。
單核苷酸多態(tài)性(SNP):指在基因組DNA序列中由于單個(gè)核苷酸(A,T,C,G)的變異所引起的DNA序列多態(tài)性
熒光原位雜交的基本原理:用已知的標(biāo)記單鏈核酸為探針,按照堿基互補(bǔ)的原則,與樣品染色體中未知的單鏈核酸進(jìn)行異性結(jié)合,形成可被檢測(cè)的雜交雙鏈核酸。
轉(zhuǎn)錄組學(xué):在整體水平上研究細(xì)胞中基因轉(zhuǎn)錄的情況及轉(zhuǎn)錄調(diào)控規(guī)律的學(xué)科,從RNA水平研究基因表達(dá)的情況
蛋白質(zhì)組:指的一個(gè)細(xì)胞或生物體所有蛋白質(zhì)的總和。
蛋白質(zhì)組學(xué):是對(duì)蛋白質(zhì)組的大規(guī)模和系統(tǒng)性的分析,在蛋白質(zhì)水平上定量、動(dòng)態(tài)、整體性地研究生物體。
肽質(zhì)量指紋圖譜:蛋白質(zhì)被識(shí)別特異酶切位點(diǎn)的蛋白酶水解后得到的肽片段的質(zhì)量圖譜。
雙向電泳步驟:第一向等電聚焦,第二向SDS-PAGE電泳 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析:X射線(xiàn)晶體學(xué);核磁共振技術(shù)
噬菌體展示:將外源基因的DNA分子群與噬菌體外殼蛋白基因相連接,使外源DNA所編碼的蛋白質(zhì)以融合蛋白形式表達(dá)在噬菌體外殼表面的方法。
正向化學(xué)遺傳學(xué):使用化學(xué)小分子處理細(xì)胞,誘導(dǎo)表型變化,經(jīng)過(guò)篩選,找到小分子作用的大分子靶標(biāo)。
反向化學(xué)遺傳學(xué):基因或蛋白質(zhì)與小分子化合物的相互作用出發(fā),研究基因或蛋白質(zhì)對(duì)表型的影響。
計(jì)算機(jī)輔助的藥物設(shè)計(jì)的步驟:X射線(xiàn)衍射獲得生物大分子與藥物結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)信息;使用分子模擬軟件計(jì)算和模擬結(jié)合位點(diǎn)的各種理化常數(shù);通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)搜尋或全新藥物設(shè)計(jì)尋找與該位點(diǎn)想匹配的分子;進(jìn)行生物活性測(cè)試。
組合化學(xué)的基本原理:在同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)體系中加入不同的結(jié)構(gòu)單元,利用這些結(jié)構(gòu)單元的排列組合系統(tǒng)的合成大量的化合物。
多樣性導(dǎo)向合成設(shè)計(jì)原則:利用簡(jiǎn)單的起始原料盡量多的構(gòu)建出骨架多樣的特異分子。
組合化學(xué)的核心技術(shù):組合合成;平行合成;固相有機(jī)反應(yīng)
DNA文庫(kù)的突變方法:基因組隨機(jī)突變;易錯(cuò)PCR;定點(diǎn)突變;DNA改組法
定點(diǎn)誘變:在體外特異性地取代、插入或缺失DNA序列中任何一個(gè)特定堿基的技術(shù)。分類(lèi):定點(diǎn)突變、盒式定點(diǎn)突變、PCR突變。DNA Shuffling:是運(yùn)用隨機(jī)突變技術(shù),對(duì)某種感興趣的蛋門(mén)質(zhì)或核酸進(jìn)行快速的改造,并定向選擇所需性質(zhì)的生物分子。
DNA Shuffling原理:?jiǎn)蝹€(gè)基因或一組相關(guān)基因經(jīng)酶切產(chǎn)生一系列隨機(jī)大小的DNA片段;無(wú)引物PCR,具有互補(bǔ)3‘末端的片段互為引物,各為模板,通過(guò)不斷的PCR循環(huán)在不同模板上隨機(jī)互補(bǔ)結(jié)合并進(jìn)一步延伸;最后利用基因兩端序列為引物合成全長(zhǎng)的重排產(chǎn)物,這些重排產(chǎn)物的集合被稱(chēng)為突變文庫(kù);對(duì)突變文庫(kù)進(jìn)行篩選,選擇改良的突變體進(jìn)行下一輪shuffling循環(huán),重復(fù)多次重排和篩選,直到最終獲得性狀比較理想的突變體。
綠色熒光蛋白分子進(jìn)化:DNA改組——DNA文庫(kù)——轉(zhuǎn)化細(xì)胞——細(xì)胞展示——體外篩選
體外挑選方法尋找核酸適配體步驟:合成寡聚核苷酸;建立適體庫(kù);
固定蛋白將與之結(jié)合的核酸適配體收集;測(cè)序得到需要的核酸適配體 GFP應(yīng)用:作為報(bào)告基因檢測(cè)基因表達(dá)水平;作為融合標(biāo)簽;細(xì)胞器標(biāo)記;熒光共振能量傳遞;生物傳感器
量子點(diǎn)熒光探針:量子點(diǎn),又可稱(chēng)為納米晶,是一種由II-VI族或III-V族元素組成的溶于水的無(wú)機(jī)納米顆粒。直徑一般介于1~10nm之間,電子和空穴被量子限域,受激后可以發(fā)射熒光。用途:活細(xì)胞成像;腫瘤靶向治療;疾病診斷
分子馬達(dá):又稱(chēng)納米馬達(dá),是由生物大分子構(gòu)成,利用化學(xué)能進(jìn)行機(jī)械做功的納米系統(tǒng)。
生物催化:是一門(mén)利用酶或者細(xì)胞等具有生物活性的物質(zhì)催化化學(xué)反應(yīng)的技術(shù),目前主要利用的生物催化劑是蛋白質(zhì)酶
影響酶促反應(yīng)速度的因素:影響酶促反應(yīng)的因素常有酶的濃度、底物濃度、pH值、溫度、抑制劑、激活劑等
比活力:酶的比活力代表酶制劑的純度。比活力用每毫克蛋白所含的酶活力單位數(shù)表示。對(duì)于同一種酶來(lái)說(shuō),比活力愈大,表示酶的純度愈高。
模擬酶:用合成高分子來(lái)模擬酶的結(jié)構(gòu)、特性、作用原理以及酶在生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程
人工酶:人工合成具有催化活性的多肽或蛋白質(zhì)
抗體酶:一種新型人工酶制劑,具有催化功能的抗體分子,在其可變區(qū)賦予了酶的屬性
固定化酶:水溶性酶經(jīng)物理或化學(xué)方法處理后,成為不溶于水的但仍具有酶活性的一種酶的衍生物。在催化反應(yīng)中以固相狀態(tài)作用于底物。優(yōu)點(diǎn):同一批固定化酶能在工藝流程中重復(fù)多次地使用;固定化后,和反應(yīng)物分開(kāi),有利于控制生產(chǎn)過(guò)程,同時(shí)也省去了熱處理使酶失活的步驟;穩(wěn)定性顯著提高;可長(zhǎng)期使用,并可預(yù)測(cè)衰變的速度;提供了研究酶動(dòng)力學(xué)的良好模型
生物催化劑的來(lái)源:從微生物的體系內(nèi)篩選并提取而來(lái);通過(guò)DNA重組技術(shù)或蛋白質(zhì)工程方法獲得
生物催化的應(yīng)用:酶作為大宗性物質(zhì)的應(yīng)用(在衣用洗滌劑、紡織品、漿工藝、動(dòng)物飼料);酶作為催化劑的應(yīng)用(作為基礎(chǔ)化工催化劑、精細(xì)化工催化劑、食品工業(yè)催化劑、催化農(nóng)作物保護(hù)化學(xué)品的合成,制藥中的應(yīng)用);非傳統(tǒng)介質(zhì)中的應(yīng)用;在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能源開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用;用于環(huán)境工程中的生物催化
生物催化中定向進(jìn)化的步驟:從DNA文庫(kù)中選擇含有目標(biāo)蛋白的親本DNA序列,通過(guò)突變或者重組的方法產(chǎn)生或者增加蛋白質(zhì)序列;產(chǎn)生的DNA片段連接到表達(dá)載體內(nèi),轉(zhuǎn)化、培養(yǎng)細(xì)菌并表達(dá)蛋白質(zhì);經(jīng)過(guò)篩選和選擇的方法從轉(zhuǎn)化子中分離出少量性質(zhì)改良的突變酶序
列;將所得到的序列進(jìn)行擴(kuò)增,并重復(fù)誘變、篩選、擴(kuò)增的循環(huán)進(jìn)而得到具有特定性質(zhì)的蛋白質(zhì),達(dá)到定向進(jìn)化的效果