生命科学

关于第一章：新陈代谢——获得和利用能量：根据获得能量的方式，可将生物分为两大类：1自养生物：利用外界的太阳能或其它热能将CO2生成为有机化合物的生物，包括所有植物和某些细菌。2异养生物：自身不能利用外界的太阳能或其它热能将CO2合成为有机化合物，只能利用现成有机化合物作为能量来源的生物，包括所有动物和真菌，绝大多数细菌和病毒。

应激反应，适应环境：生态水平：随季节气候变化的居群调节。1种群水平：阿拉斯加旅鼠为种群的延续采取集体自杀行为。2个体水平：为适应气候变化冷血动物的冬季休眠。3细胞水平：炭疽芽孢杆菌在恶劣条件下的细胞生成芽孢。4分子水平：热激条件下，细胞合成分子伴侣蛋白保护蛋白质使其不发生变性。5逆境调控：逆境条件诱导特别的基因表达。

生命科学与其他学科的联系：一。生命科学与化学。化学向生物学渗透产生了生物化学、生物无机化学、分子生物学。化学所提供的理论和方法，在生命科学众多领域中发挥了重要作用。对生命过程中的化学问题的研究正在成为化学发展的主要方向之一。生物的物质和能量转换、生物膜与物质定向转运、酶的定向设计和功能模拟、生物大分子的组装和功能等

二．生命科学与数学。数学作为方法工具和数学模型，在遗传学和生态学研究中曾发挥过重大作用。如生物统计学、生态学等。对生命系统(脑，发育，生态系统) 中非线性问题研究，需要分维几何，混沌和分叉理论等新兴数学。破译人类基因组的“遗传语言”等，是对数学的又一个挑战。

三．生命科学与环境科学。异生物质的降解——降解物种的分离和构建；超级细菌清除石油污染

环境检测——分子探针、生物传感器；生物修复——水葫芦的治理

四．生命科学与信息技术。大规模数据处理和信息储存、交换能力也是未来生命科学研究的必要保障。生物信息学、计算生物学、DNA计算机。“信息高速公路”，使各地的生物学家、化学家、物理学家和计算机专家通过基于计算机的网格分享和分析数据。

五．生命科学与材料科学。生物材料的开发；生物材料的生物相容性；细胞亲和性好；降解速度可控制。可降解塑料；抗菌材料。六。生命科学与社会学。克隆人技术；基因工程食品的安全；新物种带来的生态灾难；人类基因组计划会不会威胁个人隐私；试管婴儿、器官移植等；食品安全；

需要从法律、法规的角度研究和规范，把生命科学与生物技术研究纳入人们可接受的法制轨道，从而产生一些交叉学科，其中包括生命法学和医学伦理学等，以适应社会发展需要。

生命中有待揭示的奥秘：确定蛋白质的结构；合成人工生命；预防、诊断和治疗医学；人类种群史的再建；重构生命进化步骤

第五章生物的遗传

一、遗传学基本定律。（孟德尔：基本方法是杂交。他挑选了七对性状。花色、花着生位置、株高、果荚形状、果荚颜色、籽粒颜色、籽粒形状。经过近10 年的潜心研究，孟德尔发表了他的研究报告《植物杂交实验》。其内容可概括两个定律。。。为什么选择豌豆？——A.豌豆是严格的自花受粉植物，市场出售的种子都是纯种。B.当时已有一些不同品系的豌豆种子，由不同品系种子培育出的植株具有明显易于比较的性状差别。C.豌豆的花比较大，便于人工除去原有的雄蕊，并利用另一植株的花粉做人工异花授粉，进行杂交实验。D.每次杂交后，产生的后代完全可育，可以追踪观察特定性状在杂交后代的分离情况，总结出遗传规律

孟德尔第一定律：用一对性状杂交，子一代全为显性性状；子一代之间自交，子二代为：显性性状：隐性性状＝3：1；对子二代显隐性的分离比孟得尔提出了一种模式予以解释：独立分配定律。

*孟德尔提出的四个假设：1生物体存在决定遗传性状的不同形式的基因。2一个生物个体中每一遗传性状都对应着两个基因，分别来自两个亲本，称为等位基因。3精子和卵子（配子）只带有决定性状的一个等位基因。配子在形成中，两个等位基因发生分离。4两个不同形式的等位基因，当一个可以完全表达，另一个在生物体上不表现出明显的效应时，分别称为显性等位基因和隐性等位基因。

*孟德尔分离律：成对的等位基因在配子形成时彼此分离，每个雌配子或雄配子只获得一个等位基因。配子受精时重新结合形成等位基因对。

孟德尔第二定律：用两对性状杂交，子一代全为显性性状，子一代之间杂交，子二代出现四种性状，其数量比例为9：3：3：1；在配子形成时，一对遗传因子的分离独立于另一对遗传因子。或者说，非等位基因之间的重组是随机的。

*孟德尔自由组合律：在配子形成时，每对等位基因都是自由分离的。非等位基因之间的重组是随机的。一种特性的遗传对别的特性的遗传没有影响。￥侧交—基因型分析：个体的基因型是可以预测和检测的。基因型、表型；测交是一种对未知基因型个体进行遗传分析的方法。（（孟德尔定律的延伸：A不完全显性B 复等位基因C多基因遗传D基因多效性E环境的作用

遗传学第三定律——连锁和互换定律：20世纪初，美国著名的实验胚胎学家摩尔根(Morgan) 及其同事通过果蝇的杂交试验发现。同一染色体上的基因连在一起一同遗传的现象，叫连锁（linkage）。两个同源染色体上基因的相互交换的现象，叫互换（crossing over）。结论1：Lg连锁（灰色与短翅连在一起）；lG连锁（黑色与长翅连在一起）。结论2：在配子形成过程中，基因可以发生重组。该实验中，重组的频率是。*基因的连锁和交换：基因重组服从这样的规则：两个基因在染色体离得越远，重组频率越高；两个基因在染色体上离得越近，重组频率越低。（根据连锁图谱可以绘制出遗传图谱。

#半性遗传试验：野生果蝇眼睛为红色。

偶然发现一只雄性白眼（突变）。

P: 红眼（雌） 白眼（雄）

↓

F1: 全部红眼

↓（自交）

F2: 红眼: 白眼（3 : 1）

［雌：全红；雄：红眼/白眼（1/1）］结论：控制眼色的基因位于染色体X上，红眼基因是显性的，白眼基因是隐性的，而在染色体Y上没有等位的基因。（雌：XX 雄：XY）

#性别的决定：1性染色体决定性别2单倍体决定性别3环境决定性别4基因决定性别

##性染色体决定性别：XY型：人类，哺乳动物，果蝇等；雄性有两个异型性染色体。雌性：XX；雄性：XY。ZW型：鸟类，蝴蝶等；雌性有两个异型性染色体。雌性：ZW；雄性：ZZ。XO型：蝗虫等；雄性比雌性少一条性染色体。雌性：16＋XX；雄性：16＋X。

人类的一些单基因遗传病：

1常染色体显性基因遗传：患者一般携带一个致病基因；子代的患病概率为1:1；传代过程中与性别无关，男女患病率一致。