基础生物学.docx

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基础生物学

第一章总论

1、为什么说21世纪是生物的世纪？

19世纪中期~20世纪中期，进入实验生物学阶段。

20世纪末-21世纪，生命科学将取代物理科学成为带动其他学科发展的主导学科。

综上所述，生命科学是起源于古代，形成于近代，高度发展于现代

2、现代生命科学发展的8大热点问题。

8大热点：

1、以蛋白质工程为基本内容的生物大分子的结构与功能研究：

如，“生物钟”是一种熟知的生物现象。

用鸡进行的实验发现，有一种重要的神经传递介质（5-羟色胺）和一种激素（褪黑激素）以及控制它们变化的一种酶，在鸡脑中的含量呈24小时的周期性变化。

2、了解基因如何控制细胞的各种功能活动的基因和细胞研究。

3、基因组的结构及遗传语言的表达。

4、以遗传、发育及生物演化大统一为目标的综合理论研究。

5、脑科学研究：

脑科学中发生的技术革命，已经有可能在无创伤的条件下仔细分析活的大脑，确定因患某些神经疾患而受损的脑区域。

6、从分子水平遗传机制上量化研究智力、性格和行为模式。

7、生态学的研究向宏观和微观相结合、定量、预测及工程化方向发展。

8、人体功能的实质性研究。

2生命的本质

1、微量元素的特点。

（1）人体内不能合成，只能从外界摄取

（2）不可被替代

（3）存在状态不能被更换

（4）摄入过量、不足、不平衡或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病

2、细胞的连接方式有哪些？

通过细胞与细胞的接触（如紧密连接）

通过细胞间隙连接

3、什么是细胞分化，其本质是什么？

在个体发育过程中，由一种相同类型的细胞经分裂后逐渐在形态和生化组成上向专一性或特异化转化，演变为特定细胞类型的过程。

其过程一般是不可逆的。

细胞的全能性

何谓细胞衰老和死亡，其特点分别是什么？

细胞衰老：

细胞经过有限次数的分裂后，进入不可逆转的增殖抑制状态，

其结构和功能发生衰老性的改变。

细胞衰老的明显特征：

细胞核体积增大；线粒体数量减少；

细胞膜结构变化，膜的渗透增加；

细胞骨架体系改变；蛋白质合成发生改变。

死亡：

包括凋亡和坏死

细胞凋亡

细胞坏死

细胞变圆,与周围细胞脱开

细胞外形不规则变化

核染色质凝聚

溶酶体破坏

细胞膜内陷

细胞膜破裂

细胞分为一个个小体

胞浆外溢

被周围细胞吞噬

引起周围炎症反应

细胞凋亡：

或称细胞编程性死亡，指多细胞生物体内某些细胞遵循一定程序的生理性死亡。

5、你如何理解细胞的全能性？

在多细胞生物中每个体细胞的细胞核具有个体发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完整的个体。

6、细胞为何会发生癌变？

细胞癌变原因：

（1）自然发生的基因突变

（2）外因：

化学致癌物

生物学致癌因素

物理致癌物

3.1生物的多样性

名词：

病毒

病毒：

是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的非细胞形态的营寄生生活的生命体

特征

（1）体积微小

（2）不具细胞形态，仅由蛋白质和核酸构成

（3）严格的专性细胞内寄生，利用宿主细胞结构增殖

（4）具双重存在方式

含有DNA或RNA，在活细胞内营专性寄生，在活体外能以化学大分子颗粒状态长期存在并保持侵染活性。

原生生物、地衣、真菌、苔藓、蕨类、裸子、被子植物各自主要特征。

原生生物没有组织分化，细胞结构和功能复杂

地衣：

1、真菌和藻类的共生体；

2、真菌的菌丝体缠绕包围藻细胞，依靠藻类生活。

3、地衣体的形态几乎完全由真菌决定。

4、生长缓慢，先锋物种，对大气污染十分敏感。

在大气污染严重的地带，地衣几乎绝迹，形成所谓“地衣荒漠”。

真菌

典型的异养生物，营寄生和腐生，以孢子生殖为主

苔藓植物特征：

1.多生长于阴湿的环境里，常见长于石面、泥土表面、树干或枝条上。

体形细小。

2.一般具有茎和叶，但茎中无导管，叶中无叶脉，所以没有输导组织，输水能力不强，因而限制它们的体形及高度。

根非常简单，称为“假根”。

3.有世代交替现象。

苔藓植物的主要部份是配子体，即能产生配子（性细胞）。

配子体能形成雌雄生殖器官。

雄生殖器成熟后释出精子，精子以水作为媒介游进雌生殖器内，使卵子受精。

受精卵发育成孢子体。

4.孢子体具有孢蒴（孢子囊），内生有孢子。

孢子成熟后随风飘散。

在适当环境，孢子萌发成丝状构造（原丝体）。

原丝体产生芽体，芽体发育成配子体。

蕨类植物是植物中主要的一类，是高等植物中比较低级的一门，也是最原始的维管植物

蕨类植物特征：

1、现存最早的维管植物；

2、喜阴湿和温暖；

3、具世代交替，孢子体发达，

孢子体和配子体均能独立生活；

4、受精作用要借助于水。

5、指示植物：

生长石松的地方，一般与铝矿有密切关系

经济意义：

优质肥料；中草药；食用；观赏等

种子植物：

裸子植物、被子植物

特征：

（1）体内有维管组织——韧皮部和木质部

（2）能产生种子并用种子繁殖。

种子植物可分为裸子植物和被子植物。

裸子植物的种子裸露着，其外层没有果皮包被。

被子植物种子的外层有果皮包被。

裸子植物：

它们的胚珠外面没有子房壁包被，不形成果皮，种子是裸露的，故称裸子植物

单子叶和双子叶植物的区别。

双子叶植物

单子叶植物

胚的子叶数

2

1

根系

直

须

茎加粗否

能

不能

叶脉

网状

平行

花基数

5或4

3

花粉萌发孔

3个

1个

3.2动物界

脊索动物共有的特征。

有脊索、背神经管和鳃裂

爬行动物适应陆上生活的主要特征。

适应陆上生活的主要特征：

1、皮肤角质化并被有角质鳞，防止体内水分蒸发

2、趾端具爪，适于陆上爬行

3、胸廓出现，肺结构复杂，肺呼吸能力加强

4、体内受精，产大型羊膜卵，具陆上繁殖的能力。

5、脊柱已分化为颈椎、胸椎、腰椎、荐椎和尾椎，是典型的脊椎动物的脊柱，使运动更加灵活

鸟类适应飞翔生活的主要特征。

与飞翔生活相适应的主要特征：

1、体外覆盖着整齐有序的羽毛，具有流线型的轮廓，有利于在飞行时减少空气阻力。

2、鸟类的骨胳很特殊，具有薄、轻、坚的特点。

3、鸟的翅膀可以有效地利用空气的浮力，又可以作桨向前推进。

鸟的身体上使双翼上下运动的胸肌十分发达，占整个体重的1/5。

鸟的尾羽起舵的作用，可以在飞行中掌握方向，同时也能协助翅膀起着增加浮力的作用。

4、鸟类除了有肺之外，还有非常发达的气囊。

气囊的存在使鸟类在吸气和呼气时都能进行气体交换，这叫“双重呼吸”，是鸟类独有的呼吸方式。

它保证了鸟类飞行时对大量氧气的需求，而且气囊还有助于减轻体重。

 5、鸟的食量大得惊人。

一只家燕每天能吃200条左右的蝇蛆，重量是其体重的43%。

鸟类吃得多，消化得也特别快，这样就使鸟类始终保持非常强的体力，能长距离飞行。

 6、此外，鸟的神经系统发达，尤其是小脑，能够准确控制飞行这一复杂运动。

7、鸟类不贮存粪便，而且绝大多数鸟的右侧卵巢退化，这些都尽可能地减轻了体重。

鸟类的这些特点，也是鸟类善于飞翔的重要因素。

4、鱼类适应水生生活的主要特征。

1、体表被鳞，具有鳍

2、体呈纺锤形，体表有粘液

3、用鳃呼吸

4、大多数鱼类体内具膘:

主要作用是调节身体的比重，鳔在鳍的协同下，可以使鱼停留在不同的水层里。

5、具有侧线:

侧线和神经相连，主要是测定方向和感知水流的作用。

6、靠躯干分节的肌节的波浪式收缩传递和尾部的摆动获得向前的推动力；

7、有良好的调节体内渗透压的机制。

外骨骼和内骨骼的区别。

外骨骼

肌肉附着在外骨骼的内表面，外骨骼起杠杆作用。

如软体动物的外壳、节肢动物的几丁质外骨骼。

内骨骼

肌肉附着在内骨骼的外表面，分软骨和硬骨。

如脊椎动物的骨骼。

人体骨骼的基本构成。

见手机照片

3、人体肌肉组织分为几类及各自的特征。

类型：

骨骼肌、心肌和平滑肌等。

骨骼肌属于横纹肌，是随意肌，能随意收缩

心肌细胞又称心肌纤维，有横纹，受植物性神经支配，属于有横纹的不随意肌

平滑肌的肌细胞呈梭形，肌细胞无横纹，比较容易被拉长，属于不随意肌

什么是器官？

什么是系统？

人体有哪几大系统？

器官：

由几种不同类型的组织联合形成的，具有一定形态特征和生理功能的结构。

如：

心脏、肾脏等。

系统：

在功能上相关联的一些器官联合在一起，分工合作完成某种生命必需的功能，这种比器官更高层次上的结构单元称为系统。

脊椎动物包括9类系统。

皮肤系统骨骼系统肌肉系统消化系统呼吸系统循环系统排泄系统神经系统和内分泌系统生殖系统

营养与消化

人体的七大营养素及各自的生理功能。

七大营养素：

水、糖类、蛋白质、脂类、维生素、矿物质、

膳食纤维

水生理功能：

（1）一切营养素和代谢废物的溶剂

（2）构成动物体的重要组成成分

人体70%

体液和血浆90%

肌肉72%

骨骼25%

牙齿10%

又称碳水化合物（由碳、氢、氧组成）

糖类生理功能：

（1）能量的主要来源（易消化吸收、产热快、

耗氧少且在无氧时也可分解供能）

节省蛋白质作用

蛋白质生理功能：

（1）构成人体组织，促进生长发育

（2）供能，抗体，酶

脂类

（1）储能和供能

（2）促进脂溶性维生素的吸收

（3）电与热的绝缘体

维生素

是维持人体正常代谢和功能所必需的。

自身不能合成，必须从食物中获得。

矿物质

（1）构成机体组织的重要材料

（2）维持机体的酸碱平衡和渗透压

膳食纤维

防治便秘：

促进肠蠕动、减少食物在肠道中停留时间

利于减肥：

提高膳食中膳食纤维含量，可使摄入的热能减少，在肠道内营养的消化吸收也下降；橘寒天中的膳食纤维遇水膨胀200-250倍既可以使人产生轻微的饱腹感，减少过多热量的吸收。

预防结肠和直肠癌：

这两种癌的发生主要与致癌物质在肠道内停留时间长，和肠壁长期接触有关。

膳食纤维有刺激肠蠕动作用，致癌物质与肠壁接触时间大大缩短。

防治痔疮：

痔疮的发生是因为大便秘结而使血液长期阻滞与瘀积所引起的。

由于膳食纤维的通便作用，可降低肛门周围的压力，使血流通畅，从而起防治痔疮的作用。

防治胆结石：

胆结石的形成与胆汁胆固醇含量过高有关，由于膳食纤维可结合胆固醇，促进胆汁的分泌、循环。

因而可预防胆结石的形成。

人体有哪些必需氨基酸？

必需氨基酸：

异亮、亮、赖、蛋、苯丙、苏、色、缬、组、精氨酸-10种

维生素的缺乏会引起哪些病症？

维生素缺乏或不足时，会引起代谢紊乱及出现相应的病理症状

人体消化道的组成及各部分的功能。

人消化道的组成：

口腔：

牙齿、舌、唾液腺

食道：

没有消化吸收功能

胃：

贮存和消化食物，分为贲门、胃底、胃体、幽门

小肠：

食物消化和吸收的最主要部位，

分为十二指肠、空肠、回肠

大肠：

主要回收食物残渣中的水分，

分为盲肠（阑尾）、结肠、直肠

肛门

人类消化腺的组成及特点。

小消化腺：

位于消化管壁内，直接开口于消化管腔中，

如食管腺、胃腺、肠腺

大消化腺：

位于消化管壁外，以导管开口于消化管内，

如唾液腺、胰腺、肝脏

唾液腺：

腮腺、颌下腺、舌下腺3对

唾液成分：

水（99%）、唾液淀粉酶、粘蛋白、溶菌酶

作用：

便于咀嚼、吞咽、分解淀粉、杀菌等

胰腺：

内分泌腺（又称胰岛，分泌胰岛素等，调节糖代谢）

外分泌腺（分泌胰液，参与消化）

6、糖、蛋白质、脂肪、维生素的消化和吸收过程。

附肢骨

肢骨

带骨

肩带骨：

肩胛骨、锁骨

见手机图

4.3生殖发育

生殖类型及不同生殖类型间的差异。

无性生殖、有性生殖

无性生殖：

无性别之分，无配子参与，低级

有性生殖：

是一种较普遍的繁殖方式。

在有性生殖的过程中，必须有两个亲体或雌雄生殖细胞结合形成合子，才能发育为新个体。

区别见图片

什么是植物的双受精及其生物学意义。

1、精细胞与卵细胞的融合，将父、母本具有差异的遗传物质重新组合，形成具有双重遗传性的合子，既恢复了植物原有的染色体数，保持了物种遗传的相对稳定性，同时又出现新的遗传性状，提供了变异的基础。

2、双受精中1个精细胞和2个极核融合，形成了三倍体的初生胚乳核，结合了父、母本的遗传特性，生理上更为活跃，作为营养物质被胚吸收，生活力也更强，适应性也更广泛。

为何说异花传粉是进化的传粉方式？

在自然界，由于不同的花，尤其是不同植株的花中所产生的两个配子（精子与卵）相互融合所产生的后代适应性更强，所以在进化过程中异花传粉被选择并逐渐得到发展，成为大多数被子植物的传粉方式，而且也形成了与其相适应的形态或生理上的特性。

果实的类型

真果：

是由子房发育而成。

如豆类、桃、李、油菜等。

假果：

除子房以外，大部分花托、花萼、花冠，

甚至是整个花序参与发育而成。

如梨、苹果、瓜类等的果实。

单果：

由一朵花的一个成熟子房发育而来的果实。

如苹果、樱桃等

聚合果：

是指一朵花的许多离生单雌蕊聚集剩余花托，并与花托共同发育的果实.每一离生雌蕊各发育成一个单果。

如草莓等

复果：

由生长在一个花序上的许多花的成熟子房和其他花器官联合发育而成。

如菠萝、无花果等的结实。

也叫聚花果。

动物的胚胎发育都经历了哪些过程？

胚胎发育的过程：

受精卵卵裂囊胚原肠胚

中胚层形成胚层分化

直接发育和间接发育的区别并举例。

鱼、爬行类、哺乳动物幼体与成体区别较小，胚后发育主要是身体长大，性成熟，身体各部分比例改变等，这种发育方式又称为直接发育。

直接发育：

幼体在形态结构和生活方式与成体大致相似，长成成体的过程中无明显的形态变化。

许多动物的幼虫（幼体）与成体间差别很大，需要经过一次或数次变态，这种发育方式称为间接发育或变态发育，如昆虫、蛙、蝴蝶等。

系统发育、生物发生律

系统发育（phylogeny）也称系统发展，是与个体发育相对而言的，它是指某一个类群的形成和发展过程。

大类群有大类群的发展史，小类群有小类群的发展史，从大的方面看，如果研究整个植物界的发生与发展，便称之为植物界的系统发育。

同样，也可以研究某个门、纲、目、科、属的系统发育

个体发育史是系统发展史的简单而迅速的重演。

简述原体腔的几种形成方式

内移：

由囊胚一部分细胞移入内部形成内胚层。

开始移入的细胞充满了囊胚腔，以后逐渐形成内胚层和出现了原肠腔，最后在胚的一端开一胚孔。

如某些腔肠动物的原肠形成。

内转：

由盘裂形成的囊胚，分裂的细胞由下面边缘向内转，伸展成为内胚层。

外包：

植物极细胞由于卵黄多分裂慢，动物极细胞卵黄少分裂快，结果动物极细胞逐渐向下包围了植物极细胞，形成为外胚层。

内部的植物极细胞形成为内胚层。

如许多软体动物和蛙的原肠胚的形成。

分层：

囊胚的细胞分裂时，细胞沿切线方向分裂，这样向着囊胚腔分裂出的细胞为内胚层，留在表面的一层为外胚层。

内陷：

囊胚期植物极细胞向内陷入，形成两层细胞。

外层的为外胚层，内陷的一层为内胚层，内胚层包围的腔为原肠腔，原肠腔与外界相通的孔为胚孔（原口），中胚层介于内外胚层之间。

以上原肠胚形成的几种方式，常有综合出现现象，最常见的是内陷与外包同时进行，内移与分层相伴而行。

生命的进化

生命来源于生命，请利用一个实验来说明这个道理？

根据实验的结果，Pasteur指出，是瓶外空气中的微生物植入了烧瓶，才使肉汤中产生和繁殖出大量的新的微生物，而接上细长弯曲的玻璃管，烧瓶外的微生物在数天内很难到达烧瓶的肉汤中。

在进化论的形成过程中，共出现几种理论？

请结合老师讲解介绍这几种理论？

瑞典的林耐

信奉神创论和物种不变论。

法国的布丰

生命起源于海洋，以后慢慢发展到陆地，在不同的环境条件下，生物的器官会发生变化。

但迫于教会的势力，布丰的生物进化思想夭折。

法国的居维叶

不同时代的地层里含有不同的化石，地层越古老，化石也就越原始、越简单。

但他却提出了“灾变”学说

法国的拉马克

用进废退：

用进废退是指一种动物由于若干世代中经常使用某器官，就会使该器官得到发展；或者历代少用甚至不用某器官，就会使该器官退化以致完全丧失。

获得性遗传：

由于环境影响或用进废退所获得的变异性质，可以通过繁殖遗传给后代。

达尔文进化论

自然选择原理的意思：

生物在生存斗争中，具有有利变异的个体会得到生存和传留后代的机会，具有有害变异的个体会被淘汰。

即所谓“适者生存”

动物行为

1、动物行为的类型有哪些？

并对每种行为举出一个例子？

2、警戒色和保护色有什么不同点，并举例？

3、鸣叫的功能有哪些？

鸟类保卫领域、建立并维持配偶关系、协调繁殖行为

胚胎间交流，促使同一窝个体同时孵出

亲子识别

集群通信：

成百只麻雀集群活动时存在三种不同的联络叫声，第一种在起飞时，第二种飞行中，第三种觅食时（Berck，1961）

短嘴金丝燕的回声定位

乞食：

雌鸟会向雄鸟乞食

雏鸟像亲鸟乞食：

Haartment（1999）将斑姬鹟巢中7只雏鸟移走6只，亲鸟喂食的频率减了下来。

将这6只放到附近，让亲鸟听到其乞食声音，亲鸟喂食频率提高一倍，由于巢中只有一只雏鸟，亲鸟便自己吃下剩余食物。

4.晨鸣发生的原因？

First,声音在黎明传递较好

second,鸟看的不太清楚，无法精确捕食

finally,一些领地在经过一晚后已经没有鸟，一些新的雄鸟可能移入

声音在黎明的传递

黎明时的捕食条件

黎明时领地的空缺

寻找婚外配

叫的越早，代表身体越强壮

生命的进化

生命来源于生命，请利用一个实验来说明这个道理？

根据实验的结果，Pasteur指出，是瓶外空气中的微生物植入了烧瓶，才使肉汤中产生和繁殖出大量的新的微生物，而接上细长弯曲的玻璃管，烧瓶外的微生物在数天内很难到达烧瓶的肉汤中。

在进化论的形成过程中，共出现几种理论？

请结合老师讲解介绍这几种理论？

瑞典的林耐

信奉神创论和物种不变论。

法国的布丰

生命起源于海洋，以后慢慢发展到陆地，在不同的环境条件下，生物的器官会发生变化。

但迫于教会的势力，布丰的生物进化思想夭折。

法国的居维叶

不同时代的地层里含有不同的化石，地层越古老，化石也就越原始、越简单。

但他却提出了“灾变”学说

法国的拉马克

用进废退：

用进废退是指一种动物由于若干世代中经常使用某器官，就会使该器官得到发展；或者历代少用甚至不用某器官，就会使该器官退化以致完全丧失。

获得性遗传：

由于环境影响或用进废退所获得的变异性质，可以通过繁殖遗传给后代。

达尔文进化论

自然选择原理的意思：

生物在生存斗争中，具有有利变异的个体会得到生存和传留后代的机会，具有有害变异的个体会被淘汰。

即所谓“适者生存”