生命科学导论习题答案

1 什么是生命？生命的基本特征有哪些？生命泛指有机物和水构成的一个或多个细胞组成的一类具有稳定的物质和能量代谢现象（能够稳定地从外界获取物质和能量并将体内产生的废物和多余的热量排放到外界）、能回应刺激、能进行自我复制（繁殖）的半开放物质系统。

化学成分的同一性,严整有序的结构,新陈代谢,生长特性，遗传和繁殖能力，应激能力,进化。

2 微生物发酵与人类生活密切相关的方面有哪些？在医药方面，很多通过基因工程改造的细菌在发酵过程中产生的次级代谢产物都是医学方面很重要的药品，比如胰岛素的大量制取，抗生素的大量制取等。

在食品方面，酵母菌发酵制酒,醋，黄色短杆菌发酵制味精，以及一些高蛋白含量的细菌的菌体就是很好的食物。

在农业方面，转基因的农作物的目的基因一般用微生物体内的质粒作载体，豆科植物的根瘤菌，自生固氮的圆褐固氮菌等。

在生物工程方面那就更多了基因工程，细胞工程，发酵工程基本上都离不开微生物。

通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等；某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂；另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。

通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。

根据科学的技术的发展，微生物占据了相当重要的一个环节。

比如植物的育种，用到诱变育种、原生质体融合技术，产生新的遗传基因的植物，加快植物进化，选取出更优良的植株。

在工业发酵，依靠微生物的生命活动，生命活动依靠生物氧化提供的代谢能来支撑，因此工业发酵应该覆盖微生物生理学中生物氧化的所有方式：有氧呼吸、无氧呼吸和发酵。

随着科学技术的进步，发酵技术发生了划时代的变革，已经从利用自然界中原有的微生物进行发酵生产的阶段进入到，按照人的意愿改造成具有特殊性能的微生物以生产人类所需要的发酵产品的新阶段。

3 为什么说微生物和人类健康密切相关？微生物与人类关系密切，在人类生活中占有的非常重要的地位，在我们生活的每一天都与之相接触，它既能造福于人类也能给人类带来毁灭性的灾难。

微生物千姿百态，有弊也有利，有害之处：它导致传染病的流行，在人类疾病中大部分是由病毒引起。

微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行，最典型的例子就是流行性流感病毒。

虽然在一定的条件下对我们的生活带来了致命性的危害，但对人类的起步和发展提供了先进而重要的条件。

更重要的是，当有致病性微生物入侵的时候，人体往往还得靠这些共生菌一起将它们驱除。

因此，保持身体健康有一部分也意味着维持人体和共生菌之间的微妙平衡，而达到一种互利的关系。

我们应该时刻意识到,在我们的周围和机体内都有其他生命体与我们共存。

4 简述天然免疫和适应性免疫的各自组成和各自特点？天然免疫，指个体出生时即具备，作用范围广，不针对特定抗原的免疫能力，所以也叫非特异性免疫。

在机体防御机制中具有重要作用，是抵抗病原微生物感染的第一道防线。

其屏障结构为：（1）皮肤粘膜屏障—体表皮肤与腔道黏膜（2）物理屏障（3）化学屏障（4）生物屏障（5）内部屏障—血脑屏障、血胎屏障；其效应分子有：（1）补体系统（2）细胞因子（3）溶菌酶（4〕其他分子；其免疫细胞有：（1）吞噬细胞（2）NK细胞（3）肥大细胞（4）嗜碱性粒细胞免疫效应：从即刻起到96小时之内被启动。

由于是非特异性的，所以抗原识别谱广，无免疫记忆，且作用时间较短适应性免疫应答指体内抗原特异性T/B淋巴细胞接受抗原刺激后，自身活化、增殖、分化为效应细胞，产生一系列生物学效应的全过程。

适应性免疫应答可以分为以下三个部分：1. 识别活化阶段：是指抗原体提呈抗原细胞加工处理、提呈抗原和抗原特异性T/B细胞识别抗原后在细胞间年股份自协同作用下，启动活化的阶段。

2. 增殖分化阶段：抗原特异性T/B淋巴细胞受相应抗原刺激后，在细胞共刺激分子和细胞因子协同作用下，活化、增殖，分化为免疫效应细胞的阶段。

3. 效应阶段：是浆细胞分泌抗体和效应T细胞释放细胞因子和细胞毒性介质，并在固有免疫细胞和分子参与下产生免疫效应的阶段。

5 传染病的主要传播途径有哪些？传播途径病原体从传染源排出体外，经过一定的传播方式，到达与侵入新的易感者的过程，谓之传播途径。

分为四种传播方式。

（1）水与食物传播病原体借粪便排出体外，污染水和食物，易感者通过污染的水和食物受染。

菌痢、伤寒、霍乱、甲型毒性肝炎等病通过此方式传播。

（2）空气飞沫传播病原体由传染源通过咳嗽、喷嚏、谈话排出的分泌物和飞沫，使易感者吸入受染。

流脑、猩红热、百日咳、流感、麻疹等病,通过此方式传播。

（3）虫媒传播病原体在昆虫体内繁殖，完成其生活周期，通过不同的侵入方式使病原体进入易感者体内。

蚊、蚤、蜱、恙虫、蝇等昆虫为重要传播媒介。

如蚊传疟疾，丝虫病，乙型脑炎，蜱传回归热、虱传斑疹伤寒、蚤传鼠疫，恙虫传恙虫病。

由于病原体在昆虫体内的繁殖周期中的某一阶段才能造成传播，故称生物传播。

病原体通过蝇机械携带传播于易感者称机械传播。

如菌痢、伤寒等。

（4）接触传播有直接接触与间接接触两种传播方式。

如皮肤炭疽、狂犬病等均为直接接触而受染，乙型肝炎之注射受染，血吸虫病，钩端螺旋体病为接触疫水传染，均为直接接触传播。

多种肠道传染病通过污染的手传染，谓之间接传播。

6达尔文进化论的核心是什么？核心：自然选择进化论一词最初是拉马克提出。

达尔文的《物种起源》一书奠定了进化论的科学基础。

而现代生物学的发展，促进了生命起源、物种分化和形成等进化理论的进一步发展，认为生物最初从非生物而来，现代地球上生存的各种生物，有共同的祖先，它们在进化过程中，通过变异、遗传和自然选择，由低级到高级，从简单到复杂，种类由少到多。

7 理解群体、物种、基因库、基因频率的基本概念。

群体是相对于个体而言的，但不是任何几个人就能构成群体。

群体是指两个或两个以上的人，为了达到共同的目标，以一定的方式联系在一起进行活动的人群。

物种是生物分类学的基本单位。

物种是互交繁殖的相同生物形成的自然群体，与其他相似群体在生殖上相互隔离，并在自然界占据一定的生态位基因库(gene pool)是一个群体中所有个体的基因型的集合。

基因频率（gene frequency）是指群体中某一基因的数量。

8 简述生物进化的宏观历程。

植物进化的历程大致是：生活在海洋中的原始藻类，经过极其漫长的年代，逐渐进化成为适应陆地生活的原始的苔藓植物和蕨类植物，使原来的不毛之地开始披上了绿装。

但是，它们的生殖还都需要有水的环境，后来，一部分原始的蕨类植物进化成为原始的种子植物，包括原始的裸子植物和被子植物，它们的生殖完全脱离了水的限制，更加适应陆地生活。

动物进化的历程大致是：生活在海洋中的原始单细胞动物，经过极其漫长的年代，逐渐进化成为种类繁多的原始的无脊椎动物，包括腔肠动物、扁形动物、线形动物、软体动物和环节动物等，这几类动物的结构越来越复杂，但是，它们大都需要生活在有水的环境中。

后来发展到了原始的节肢动物，它们有外骨胳和分节的足，比如昆虫等，对陆地环境的适应能力较强，脱离了水生环境。

地球上最早出来的脊堆动物是古代的鱼类。

以后，经过极其漫长的年代，某些鱼类进化成为原始的两栖类，某些两栖类进化成原始的爬行类，某些爬行类又进化成为原始的鸟类和哺乳类。

各类动物的结构逐渐变得复杂，生活环境逐渐由水中到陆地，最终完全适应了陆上生活。

总之，生物的进化历程可以概括为：由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生。

9什么叫传染病？传染病〔Infectious Diseases〕是由各种病原体引起的能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的一类疾病。

病原体中大部分是微生物，小部分为寄生虫，寄生虫引起者又称寄生虫病。

10 简述传染病流行的三大条件。

传染源、传播途径和易感人群11 生命科学与你所学学科有哪些交叉？为什么说生命科学史二十一世纪的带头学科？生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。

20世纪是自然科学发展史上最为辉煌的时代，生物科学是自然科学中发展最迅速的学科。

其成果显著，影响广泛而深远。

生物科学与人类生存、人民健康、社会发展密切相关，例如，体细胞克隆哺乳动物技术的突破、人类基因组计划的实施、干细胞研究的进展等。

生物科学和技术不仅正在改变人类的生活，还深刻影响着人们的思想观念和思维方式。

随着数理科学广泛而深刻地深入生物科学和一些先进仪器设备和研究技术的出现，21世纪生命科学必将成为主导科学。

12 举例一两个说明植物变态器官的生物学意义。

叶卷须如豌豆的叶为具有多片叶的复叶，在复叶顶端的几片小叶变成卷须，其它小叶如常。

叶卷须和茎卷须一样，都有将植株攀缘在其它物体上的功能。

叶刺是叶或叶的一部分的变态，如刺槐复叶叶柄基部有一对坚硬的刺，就是托叶变来的。

叶刺和茎刺一样，对植物都有保护作用。

块茎——如马铃薯植株的基部长出来的枝伸入到土壤中，顶端膨大长成块茎，上有节有芽，保留着茎的特征，内薄壁组织发达，有大量的淀粉。

鳞叶，叶片变为鳞片状，储存营养。

气生根——由不定根暴露在空气中形成，可从空气中吸收水分。

如玉米肉质直根——这类根是胚根和胚轴发育来的，变态根内薄壁组织发达，细胞内贮藏着大量的营养物质。

如萝卜、胡萝卜。

13 简述植物组织和细胞培养的应用1.快速繁殖2.培养人工种子3.培养新物种4.保留濒危物种——克隆技术5.作为一种技术，可以为更深层次的研究做铺垫——比如，愈伤组织的研究等等14 什么是遗传病？遗传病的特征有哪些？遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。

遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。

遗传病有四大特征：先天性、家庭性、罕见性、终生性。

15 什么是染色体遗传病？如何防治？染色体异常遗传病（简称“染色体病”），指染色体的数目异常和形态结构畸变，可以发于每一条染色体上。

1.避免近亲结婚：主要预防遗传病的发生。

2.了解夫妻双方血型是否相合，预测有无患病的可能性。

3.选择最佳的生育年龄：女性最理想的生育年龄在25~29岁。

4.利用人体生物钟理论选择最佳妊娠时间。

5.要重视孕期保健16 什么叫人类基因组计划？其科学意义是什么？测定组成人类染色体（指单倍体）中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，并且辨识其载有的基因及其序列，达到破译人类遗传信息的最终目的。

意义：首先，获得人类全部基因序列将有助于人类认识许多遗传疾病以及癌症等疾病的致病机理，为分子诊断、基因治疗等新方法提供理论依据。

在不远的将来，根据每个人DNA序列的差异，可了解不同个体对疾病的抵抗力，依照每个人的“基因特点”对症下药，这便是21世纪的医学——个体化医学。