【参考答案】
一、名词解释
1.细胞内由酶催化的一系列定向的、彼此相关联的化学反应,共同组成一个代谢途径,负责某种物质的化学合成或分解,完成特定的生理功能。
2.将小分子的前体经过特定的代谢途径,构建为较大的分子并且消耗能量的化学反应。
3.是指将较大的分子经过特定的代谢途径,分解成小的分子并且释放能量的化学反应。
4.以细胞内的全部蛋白质为研究对象,通过对其分离、纯化,分别研究其结构、功能及相互关系。这样一门学科就称之为蛋白质组学。它是后基因组时代的主要研究内容之一。
5.根据人们的意愿,利用工程设计的方法,在体外将克隆获得的目的基因与适当的载体进行切割和连接,构建成正确的重组表达载体,再应用物理的、化学的或生物学的方法将该表达载体导入到细菌、动植物体细胞或受精卵中,使目的基因在细胞或宿主体内以瞬时方式或稳定方式进行表达,借此研究目的基因的结构与功能,或获得该基因的表达产物。这一过程就是基因工程。也称作遗传工程。广义上,转基因动物、克隆、基因打靶、基因组计划等均属于基因工程的范畴。
6.转录组即一个活细胞所能转录出来的所有RNA的总和,转录组学是从RNA水平研究基因的转录及调控规律的学科。是研究细胞表型和功能的一个重要手段。
7.表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多,已知的有DNA甲基化、基因组印记、母体效应、基因沉默、核仁显性、休眠转座子激活和RNA编辑等。
二、简答题
1.【答】生物化学是生命的化学。它是一门以物理、化学及生物学的理论和方法在细胞与分子水平上研究生物体的化学组成与结构、生命活动过程中的化学变化规律,以及这些化学变化与生理功能的关系的科学。
2.【答】研究内容包括三部分:生命有机体的化学组成、生物分子,特别是生物大分子的结构、相互关系及其功能;细胞中的物质代谢与能量代谢,或称中间代谢,也就是细胞中进行的化学过程;组织和器官机能的生物化学。
3.【答】生命物质的结构包括构成生命的元素、生物小分子、生物大分子、亚细胞结构、细胞、组织、器官和生命有机体8个层次。
4.【答】根据研究的内容和研究水平,结合大致的发展时期,可将动物生物化学的发展历史划分为以下4个不同的阶段。
(1)经验观察阶段(19世纪之前) 这一阶段主要是人们对生产或生活中的一些生化现象进行观察、总结,并将其中的某些经验成功地应用到生产或生活实践中。例如,公元前22世纪,已有酿酒技术,公元前14世纪盛行饮酒;公元前12世纪,能发酵制酱;公元前6世纪,发现地方性甲状腺肿——瘿病,到公元4世纪,人们已能靠食用海带来治疗。
(2)静态生物化学阶段(19世纪~20世纪初) 这一阶段生物化学作为一门独立的学科已经诞生,人们开始利用简单的物理或化学方法有目的地进行生物化学研究,如,1828年,首先要纪念的是F.Wohler的开创性工作。他在实验室里,用无机物氰酸铵合成出了脲。1897年,德国科学家Eduard和Hans Buchner兄弟利用破碎了的(死了的)酵母细胞的抽提液实现了把糖转变为酒精的发酵过程。1926年,J.Sumner从刀豆中分离到了能催化脲分解的脲酶,并证明它是蛋白质。
这一阶段的主要特点:以分析生物体的化学组成为主要研究内容。具体包括:组成生物体的化学元素,生物分子,特别是生物大分子的结构、相互关系及其功能等。
(3)动态生物化学阶段(19世纪末~20世纪中叶) 这一阶段以物质和能量代谢为主要研究。借助于离体器官、组织匀浆、切片或精制酶等方法研究生物组成物质的代谢变化,生物活性物质在代谢中的作用,以及代谢过程中的能量变化。代表性的事例有:19世纪末,李比希首次提出了“新陈代谢”的概念;1887年,霍佩赛勒首次提出了“生物化学”的概念;1937年,克雷伯斯提出了三羧酸循环、鸟氨酸循环;1940年,恩伯顿、迈耶霍夫发现了无氧酵解过程。
(4)分子水平研究阶段(20世纪中叶~现在) 20世纪中叶,以沃森(James Watson)和克里克(Francis Crick)提出的DNA双螺旋结构模型为标志,生命科学的研究进入了分子生物学时代。特别是生物大分子的研究,取得了突飞猛进的发展,例如:在蛋白质方面,1955年,Sanger完成了牛胰岛素的氨基酸序列分析(51个氨基酸);1965年,我国首次人工合成有生物学活性的牛胰岛素;在核酸方面:1953年,沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型;1990年,人类基因组计划开始实施,并于2001年宣布完成;从2000年开始,生命科学的发展进入了后基因组时代,具体研究内容包括功能基因组学、蛋白质组学、比较基因组学等。
5.【答】动物生物化学是畜牧兽医专业的专业基础课程,是其他专业基础课(生理学、药理学、微生物学、病理学、免疫学、遗传学)及专业课程(兽医专业课临床诊断学、内科学、外科学、产科学、寄生虫学、传染病学、中兽医学等,畜牧专业课动物营养学、繁殖学、育种学、养猪学、养牛学、养禽学、养羊学等)的基础。