生命纵横科学平时作业答案Word格式文档下载.docx
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12.多吃新鲜蔬菜、吃饭不要过饱,控制肉类食物,体重不要过胖,这样可以减少癌症的发病率。
3.说出减数分裂中对配子的遗传变异有重大作用的两个事件。
它们各在减数分裂的什么期发生?
交换(前期一)染色体的自由组合(减数第一次分裂中期)
4.解释有丝分裂怎样保持染色体数目不变而减数分裂则使之减半。
有丝分裂间期、前期和中期染色体数目不变,后期时变为两倍,末期又变回原来的数目。
后期染色体数目翻倍的原因是姐妹染色单体分开,成为两条染色体。
末期因为细胞分裂成两个细胞,把染色体平均分配了。
减数分裂过程中染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,所以染色体数目减半。
5.简述有性生殖中可遗传变异的形成机制?
减数分裂I中期染色体不同排列的结果
染色体的自由组合:
配子的数目/2n,其中的n为单倍体的数目。
随机受精
交换:
在减数分裂的前期I中发生的两条同源染色体间的交换,同源染色体单体片段的交换使得由有性生殖所产生的变异性又增多了。
6.一对夫妇都为囊性纤维化等位基因c的携带者,c对正常基因C为隐性。
他们已经有三个孩子都不患此病,那么再生第四个孩子时,这个孩子患病的概率是多大?
25%
7.与有丝分裂相比,减数分裂有哪些特点?
与有丝分裂相比,减数分裂具有两个显著的特点:
一是减数分裂要连续进行两次细胞分裂,但是,染色体只复制一次,分裂后形成的细胞里只含有单倍数的染色体,即染色体数目减少了一半,而有丝分裂则是染色体复制一次,细胞也分裂一次,分裂后所形成的细胞中染色体的数目没有变化;
二是减数分裂中染色体的变化情况,主要出现在第一次细胞分裂之中,并且前期比有丝分裂的前期更为复杂。
在减数第一次分裂的前期,同源染色体要相互配对,形成四分体,并且四分体中的非姐妹染色单体间常发生交叉、互换。
8.为什么镰状细胞贫血病在美籍非洲人中有很高的发病率?
主要原因是非洲地区疟疾很严重,这种病的病原物是疟原虫,疟原虫只侵染正常的红细胞,不侵染镰刀状的红细胞。
得这种病的人在非洲的适应性比正常人要强一些,久而久之,这种病的致病基因频率就比别处高很多了。
9.镰状细胞贫血病如何说明基因多效性?
一个基因会影响几个性状,这种单个基因影响多个性状的现象称为基因的多效性。
镰状细胞贫血病等位基因的直接效应是使红细胞形成异常的血红蛋白分子。
当血液中氧浓度因为为什么镰状细胞贫血病在美籍非洲人中有很高的发病率、过度劳累或呼吸道疾病而低于正常值时,异常的血红蛋白分子会形成结晶,并使红细胞变形为带有锯齿状边缘的镰刀状。
10.什么是连锁基因?
染色体上座位很近的基因称为连锁基因
11.什么是性连锁基因?
一类特殊的连锁基因,指某个产生一定遗传性状的(通常与性特征的第一性状和第二性状无关)位于性染色体上的基因,如位于人类X性染色体上的红绿色盲基因等,表现为伴性遗传现象。
12.白眼雌蝇与红眼(野生型)雄蝇杂交时,各个后代的表型如何?
红白眼为伴x遗传,红眼为显性
13.Rudy和Carla都没有肌营养不良症,但他们的第一个儿子却患病。
这对夫妇如果再要第二个孩子,这个孩子患病的几率是多大?
X伴性隐性疾病包括血友病、肌肉萎缩症,概率是:
1/4
14.一对夫妇表型正常,但他们的孩子却患血友病,画一个家族谱系表示这3个个体的基因型。
那么他们孩子换血友病的比例是多大?
子代是携带者的比例又是多大?
X伴性隐性疾病包括血友病
15.何为转录和翻译?
两者的区别是什么?
转录:
以DNA的碱基序列为模板,在RNA聚合酶催化下合成互补的单链RNA分子的过程。
翻译:
在多种因子辅助下,核糖体结合mRNA模板,通过tRNA识别该mRNA的三联体密码子和转移相应氨基酸,进而按照模板mRNA信息依次连续合成蛋白质肽链的过程。
16.生殖性克隆和治疗性克隆之间的区别是什么?
各有何意义?
治疗性克隆:
是指把克隆出来的组织或者器官用于治疗疾病。
由于某些新医疗方法需要胚胎干细胞,故科学家在实验室制造人类胚胎以提取胚胎干细胞。
这种用于医疗目的而在实验室使用克隆技术制造胚胎的过程被称为“治疗性克隆”。
生殖性克隆:
是指出于生殖目的使用克隆技术在实验室制造人类胚胎,然后将胚胎置入人类子宫发育成胎儿或婴儿的过程。
不同:
克隆做出来以后都是到胚胎阶段,生殖性克隆都是可以放到子宫里让它长成一个人,治疗性克隆是到达这种程度就不能再继续发展了,就拿它出来做胚胎干细胞。
意义:
科学界把克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆两种。
前者是利用胚胎干细胞克隆人体器官,供医学研究、解决器官移植供体不足问题,这是国际科学界和伦理学界都支持的,但有一个前提,就是用于治疗性克隆的胚胎不能超出妊娠14天这一界限。
而对于生殖性克隆,即通常所说的克隆人,由于它在总体上违背了生命伦理原则,所以,科学家的主流意见是坚决反对的。
联合国教科文组织、世界卫生组织和国际人类基因组伦理委员会和各国政府也都非常明确地表示,反对生殖性克隆。
17.比较DNA和RNA的异同。
DNA的基本单位是脱氧核苷酸,RNA的基本单位是核糖核苷酸
脱氧核苷酸和核糖核苷酸的区别在于:
1.里面五碳糖的不同,前者是脱氧核糖,后者是核糖。
2.碱基的不同,前者为A,T,C,G.后者为A,U,C,G
而从结构上看,DNA是双螺旋结构,即双链,RNA则一般为单链。
18.真核生物与原核生物的转录过程有何不同?
真核生物因为遗传物质是DNA,转录时只要先解旋就可以转录。
而原核生物由于遗传物质是RNA,所以转录是要先进行逆转录成为DNA,再进行转录
真核生物中编码蛋白质的基因通常是间断的、不连续的,由于转录时内含子和外显子是一起转录的,因而转录产生的信使RNA必须经过加工,将内含子转录部分剪切掉,将外显子转录部分拼接起来,才能成为有功能的成熟的信使RNA。
而原核生物的基因由于不含有外显子和内含子,因此,转录产生的信使RNA不需要剪切、拼接等加工过程。
再有,原核生物基因的转录和翻译通常是在同一时间同一地点进行的,即在转录未完成之前翻译便开始进行。
真核生物由于有细胞核,核膜将核质与细胞质分隔开来,因此,转录是在细胞核中进行的,翻译则是在细胞质中进行的。
可见,真核生物基因的转录和翻译具有时间和空间上的分隔。
上述真核生物基因转录后的剪切、拼接和转移等过程,都需要有调控序列的调控,这种调控作用是原核生物所没有的。
19.何为反密码子?
转移核糖核酸分子中与信使核糖核酸上的密码子专一互相配对的核苷酸三联体,位于转移核糖核酸分子链非螺旋区域的反密码子环上。
20.蛋白质合成中,核糖体有什么功能?
核糖体是合成蛋白质的‘主要’场所,核糖体合成的是多肽
21.什么证据支持下列观点:
分化的基础是基因表达
的调节而不是基因组中发生了不可逆的变化?
一,细胞的概念;
细胞分化主要是组织特异性基因中某些种特定基因的选择性表达的结果,这些选择性表达的蛋白质和分化细胞的特异性状密切相关,但不是细胞基本生命活动必不可少的,某些特定奢侈基因表达的结果生成一种类型的细胞分化,另一组奢侈基因表达的结果导致另一种类型的分化细胞。
因此细胞分化的关键是细胞按一定程序发生差异基因表达,开放某些基因或关闭某些基因,另外,分化细胞间的差异往往是一群基因的差异,而不仅仅是一个基因表达的差异。
在基因的差异表达中,包括结构基因的差异表达,差异表达的结构基因受组织特性表达的调控基因调节。
二,早期人们推测细胞分化是由于细胞在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致。
现代分子生物学的证据表明,细胞分化是由于基因选择性的表达各自特有的专一性蛋白质而导致细胞形态、结构与功能的差异
三,分子杂交技术检测基因及其表达
22.生殖性克隆与治疗性克隆之间的区别是什么?
主要就是目的不同,生殖性克隆是以产生新个体为目的的克隆。
目的是产生一个独立生存的个体。
治疗性克隆是研究性克隆或医学性克隆,指的是产生研究所用的克隆细胞。
不产生可独立生存的个体。
23.如果你的神经细胞和皮肤细胞有完全相同的基因,
为什么这两种细胞会如此不同?
是细胞分化的结果,细胞分化主要是组织特异性基因中某些种特定基因的选择性表达的结果,这些选择性表达的蛋白质和分化细胞的特异性状密切相关,但不是细胞基本生命活动必不可少的,某些特定奢侈基因表达的结果生成一种类型的细胞分化,另一组奢侈基因表达的结果导致另一种类型的分化细胞。
24.一旦编码一特定蛋白质的mRNA到达细胞质,能够
调节细胞中有活性的蛋白质量的4种机制是什么?
25.一个细胞的信号分子为什么不必进入靶细胞就能改
变其中的基因表达?
信号分子本身并不直接作为信息,它的基本功能只是提供一个正确的构型及与受体结合的能力,从产生和作用方式来看可分为内分泌激素、神经递质、局部化学介导因子和气体分子等四类。
∙通过激素传递信息是最广泛的一种信号传导方式,这种通讯方式的距离最远,覆盖整个生物体。
∙局部介质是由各种不同类型的细胞合成并分泌到细胞外液中的信号分子,它只能作用于周围的细胞。
通常将这种信号传导称为旁分泌信号(paracrinesignaling),以便与自分泌信号相区别。
有时这种信号分子也作用于分泌细胞本身
26.什么是重组DNA技术?
用人工手段对DNA进行改造和重新组合的技术。
包括对DNA分子的精细切割、部分序列的去除、新序列的加入和连接、DNA分子扩增、转入细胞的复制繁殖、筛选、克隆、鉴定和序列测定等等,是基因工程技术的核心。
27.为什么质粒是产生重组DNA的有价值的工具?
基因工程中作为载体使用的DNA分子很多都是质粒(plasmid),即独立于细菌拟核处染色体DNA之外的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的DNA分子。
因为
(1)质粒有一个或多个限制酶的切割位点,以便目的基因可以插入到载体上去。
这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置,还必须是在质粒本身需要的基因片段之外,这样才不至于因目的基因的插入而失活。
(2)质粒必需具备自我复制的能力,或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。
(3)质粒带有标记基因,以便重组后进行重组子的筛选。
(4)质粒是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。
(5)质粒大小应适合,以便提取和在体外进行操作,太大就不便操作。
28.说出获得目的基因的3种不同的方法。
直接获取
1.从基因文库中获取这个没什么就是现成的基因储存在受体菌上你用的时候提取出来就好了(基因组文库法就是原教材中的用限制性内切酶直接获取。
利用λ噬菌体载体构建基因组文库的一般操作程序如下:
①选用特定限制性内切酶,DNA进行部分酶解,得到DNA限制性片段②选用适当的限制性内切酶酶解λ噬菌体载体DNA。
③经适当处理,将基因组DNA限制性片段与λ噬菌体载体进行体外重组。
④利用体外包装系统将重组体包装成完整的颗粒。
⑤以重组噬菌体颗粒侵染大肠杆菌,形成大量噬菌斑,从而形成含有整个DNA的重组DNA群体,即文库。
)经典解释
2.cDNA文库法(即原教材中提到的逆转录法)。
cDNA文库,是指汇集以某生物成熟mRNA为模板逆转录而成的cDNA序列的重组DNA群体。
虽然可用基因组文库法来获取真核生物的目的基因,但是由于高等真核生物基因组DNA文库比其cDNA文库大得多,相关工作量同样大得多。
更为重要的是,在真核生物基因组中合有大量的间隔序列或内含子,但在大肠杆菌等原核生物中没有类似序列的存在,所以大肠杆菌不能从真核生物基因的初级转录本中去除间隔序列,即不能表达真核生物DNA。
而在真核生物成熟mRNA中已不存在间隔序列(已在拼接过程中被去除),所以可以以真核生物成熟mRNA为模板,逆转录而成的cDNA可被大肠杆菌表达。
因此,在基因工程中,cDNA文库法是从真核生物细胞中分离目的基因的常用方法。
3.直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹射击法”。
这种方法有如用猎枪发射的散弹打鸟,无论哪一颗弹粒击中目标,都能把鸟打下来。
鸟枪法的具体做法是:
用限制酶(即限制性内切酶)将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞所提供的DNA(外源DNA)的所有片段分别在受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增),从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法吧带有目的基因的DNA片段分离出来。
如许多抗虫,抗病毒的基因都可以用上述方法获得。
用“鸟枪法”获取目的基因的优点是操作简便,缺点是工作量大,具有一定的盲目性。
人工合成
1.(主要是序列已知的基因)。
主要是通过DNA自动合成仪,通过固相亚磷酸酰胺法合成,具体过程可以网上查询,反正是可以按照已知序列将核苷酸一个一个连接上去成为核苷酸序列,一般适于分子较小而不易获得的基因。
对于大的基因一般是先用化学合成法合成引物,再利用引物获得目的基因。
2.聚合酶链反应(PolymeraseChainReaction,PCR)是80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。
它具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点;
能在一个试管内将所要研究的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万乃至百万倍,使肉眼能直接观察和判断;
可从一根毛发、一滴血、甚至一个细胞中扩增出足量的DNA供分析研究和检测鉴定。
过去几天几星期才能做到的事情,用PCR几小时便可完成。
PCR技术是生物医学领域中的一项革命性创举和里程碑
他只是给目的基因的扩增
一个是挑单克隆,从生物组织细胞提取出全部DNA,用物理方法(超声波、搅拌剪力等)或酶法(限制性核酸内切酶的不完全酶解)将DNA降解成预期大小的片段,然后将这些片段与适当的载体(常用噬菌体、粘粒或YAC载体)连接,转入受体细菌或细胞,这样每一个细胞接受了含有一个基因组DNA片段与载体连接的重组DNA分子,而且可以繁殖扩增,许多细胞一起组成一个含有基因组各DNA片段克隆的集合体
二是直接设计目的基因的引物,用PCR法扩增
三十直接芯片捕获,设计包含目的基因的探针,从生物组织细胞提取出全部DNA,DNA打断,建库,芯片杂交,洗脱,富集。
29.说出非编码DNA的三种类型。
1,指不包含制造蛋白质的指令,
2,或是只能制造出无翻译能力RNA的DNA序列
30.为什么骨髓干细胞是用于基因治疗的理想靶细胞?
骨髓细胞是最受重视和最常用的基因治疗靶细胞,因为:
1、骨髓组织易于取材和处理;
2、许多已知的遗传病都或多或少涉及到源自骨髓的细胞;
3、骨髓细胞分化成血象细胞后循环全身,有可能应用基因工程处理过的骨髓祖细胞来治疗并非直接与骨髓细胞相关的疾病。
31.将抗除草剂基因加到作物中的主要问题是什么?
32.为什么从遗传上修饰人的配子与遗传上修饰人的体
细胞在道德上是不同的?
33.人类基因组计划是一个怎样的研究计划?
你怎样理解它的深远意义?
于20世纪80年代提出,由美、英、日、中、德、法等国参加并于2001年完成的针对人体23对染色体全部DNA的碱基对(3×
109)序列进行排序,对大约25000基因进行染色体定位,构建人类基因组遗传图谱和物理图谱的国际合作研究计划。
深远意义:
对人类疾病基因研究的贡献
人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息。
对于单基因病,采用“定位克隆”和“定位候选克隆”的全新思路,导致了亨廷顿舞蹈病、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病基因的发现,为这些疾病的基因诊断和基因治疗奠定了基础。
对于心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病(老年性痴呆、精神分裂症)、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重点。
健康相关研究是HGP的重要组成部分,1997年相继提出:
“肿瘤基因组解剖计划”“环境基因组学计划”。
对医学的贡献
基因诊断、基因治疗和基于基因组知识的治疗、基于基因组信息的疾病预防、疾病易感基因的识别、风险人群生活方式、环境因子的干预。
对生物技术的贡献
胚胎细胞克隆羊——多利
(1)基因工程药物
分泌蛋白(多肽激素,生长因子,趋化因子,凝血和抗凝血因子等)及其受体。
(2)诊断和研究试剂产业
基因和抗体试剂盒、诊断和研究用生物芯片、疾病和筛药模型。
对细胞、胚胎、组织工程的推动
胚胎和成年期干细胞、克隆技术、器官再造。
对制药工业的贡献
筛选药物的靶点:
与组合化学和天然化合物分离技术结合,建立高通量的受体、酶结合试验以知识为基础的药物设计:
基因蛋白产物的高级结构分析、预测、模拟—药物作用“口袋”。
个体化的药物治疗:
药物基因组学。
对社会经济的重要影响
生物产业与信息产业是一个国家的两大经济支柱;
发现新功能基因的社会和经济效益;
转基因食品;
转基因药物(如减肥药,增高药
34.什么是同源异型基因?
有何特征?
一类含有同源框的基因。
在胚胎发育中的表达水平对于组织和器官的形成具有重要的调控作用。
该类基因的突变,就会在胚胎发育过程中导致某一器官异位生长,即本来应该形成的正常结构被其他器官取代了。
因其在基因表达调控中的主导作用又称homeoticselectorgene,亦称Hox基因。
这些基因都含有一段高度保守的由180bp组成的DNA序列,称同源框。
同源框编码的60个氨基酸又称同源异型结构域,所形成的α螺旋-转角-α螺旋结构可与特异DNA片段中的大沟相互作用启动基因的表达。
35.你如何看待DNA技术产生的伦理学问题
20世纪70年代,重组DNA技术诞生后,其安全性、人类操纵遗传密码的适当性和不确定性引发了科学界和社会公众的高度关注,为规避重组DNA技术在健康和环境方面的负效应,斯坦福大学教授伯格郑重建议要暂停试验,并联合众多知名科学家于1975年召开了国际会议,制定了规范和准则,开创了自觉用伦理规范约束生命科技的范例。
即使当时的科技发展和社会政治情况不同,逸出及被恶意利用的可能性比较小,科学家尚且谨小慎微,而现今合成或修改致病微生物的可能性大为增加,社会政治情势远比那时复杂,难道我们不应该更为谨慎,更有周密的防范吗?
因此,不能因为合成生命产业化前景诱人,就一方面有意无意地夸大收益,产生不切合实际的期盼,另一方面忽视甚至漠视生物安全和生物防护问题,或有意隐瞒或低估潜在的风险和不确定性。
我国应正视合成生物学的伦理问题,并围绕合成生命的生物安全、生物防护,以及其他伦理问题,尽快研究制定符合国情的合成生命的伦理-政策框架,使这一新技术为大众和社会造福,并在大众和社会支持下得以可持续发展。
1.有人认为“名人精子库”、“大学生精子库”、“博士精子
库”、“美女卵子库”、“诺贝尔精子库”,是为了“优生”目
的,而且可以增加精子、卵子的来源,为不孕夫妇带来
福音……就此问题你如何看待?
精子库的建立是对不孕而言,“名人精子库存”的推出主要是对优生而言。
名人的精子未必都是优秀的。
对精子染色体的研究表明,全世界优选精子的问题尚未解决。
一个人的身高、体重、长相等和智力一样同属多基因遗传,每一个人的基因中都带着5~6个致病基因,如果精子那5~6个致病基因正好与卵子那5~6个致病基因相同的话,就会生下一个隐性遗传的患者,也就是有病的孩子。
因此,在接受“名人”的精子时,也要对求孕者说清楚,如果生了个傻孩子,别来打官司。
艺术、体育人才在技能方面,其遗传作用可能会明显些,但知识型人才就很难看出是否遗传的因素,因为知识的积累是有条件的。
在孩子读书的时期让他去放牛,与让他上一间好的学校就不一样。
所以得到名人的精子并不能保证出名人。
2.请对以下问题阐述自己的观点:
(1)生育与婚姻的分离,对现有婚姻制度的冲击。
我国婚姻正在发生着深刻的变革。
而在这场变革中,城市婚姻尤为典型。
近代以来,婚姻和生育随着科学技术和社会经济的发展逐渐分离。
婚姻和生育的分离要求婚姻权和生育权、婚姻制度和生育制度应当分别立法规定。
我国婚姻法应当在禁婚亲、禁婚疾病和法定婚龄方面做出因应。
(2)人工辅助生殖技术的子女的法律地位问题。
《婚姻家庭法》的法学专家建议稿中的阐述--“婚生子女包括父母的婚姻关系存续期间受胎或出生的子女,以及经父母双方同意,依法采用人工生殖技术生育的子女”,是对旧法的大突破,它确立了人工生殖子女的法律地位。
应当把人工生殖子女与其它四种子女并列为第五种子女,划为第一顺序法定继承人。
人工生殖子女在成年时,有权请求有关医疗部门或生母配偶提供生殖信息,但无权获悉异质供者的姓名。
(3)精卵的商品化问题
(4)性别选择问题。
1.群落中物种间的相互关系有哪些?
竞争捕食共生寄生
2.生态系统中生物与环境之间的关系如何?
生物影响环境、生物适应环境生态环境与人类健康密切相关
3.如何从科学发展观角度理解人在生态系统中的作用?
4.你如何理解可持续发展这个观点?
具体结合
中国现状,你认为我国在可持续发展方面哪些
是当务之急?
可持续发展强调对环境资源的保护,又强调经济的发展,具有丰富的内涵:
1.可持续发展是指人类社会经济行为的伦理化。
传统的以追求财富总量为目标的发展实践不仅没有带来预期的社会繁荣,反而引发了一系列社会、经济、生态问题。
而可持续发展涉及人——社会——自然之间复杂的联系和深邃的关系内涵,它的理论形成和发展体现着人类价值观、发展观的反思、变革、重建。
2.可持续发展鼓励人类经济活动的发展,决不意味着把经济发展和环境保护对立起来。
无论是社会生产力的发展,综合国力的增强,人民生活水平和人口素质的提高,还是资源的有效利用,环境和生态的保护,都有赖于经济的发展。
经济发展是发展中国家的物质基础,也是实现人口、资源、环境与经济协调发展的根本保障。
实现可持续
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