最简单的病毒仅由核酸大分子和蛋白质大分子组成。但是，病毒颗粒必需进入寄主活
细胞才能表现出生命的各方面特性。
SARS病毒为冠状病毒 二、细胞的结构和功能 1、 动物细胞的典型结构 细胞膜和生物膜
磷脂和鞘脂分子具有一个共同的特征――一个极性的头两个非极性的尾巴。在水环境中，这
类分子会自发形成脂双层微囊。
细胞膜的框架，就是脂双层，还有蛋白质“镶嵌”其中。1970s提出的流动镶嵌学说,强调了生物膜中脂分子和蛋白质分子的运动。
这样的膜结构不但用以组成细胞膜，还用以分割形成各种细胞器，所以，统称生物膜。 * 古生菌除脂双层结构外，也有脂单层结构，脂单层结构难被剥离，所以广泛存在于嗜热古生菌中
细胞核由两层生物膜围成，遗传信息贮藏在核内，是DNA复制和RNA 合成场所。 内质网由单层生物膜围成。是蛋白质合成、修饰和分泌；脂类合成的场所。
真核生物的信息传递：从细胞核内到细胞核外；从DNA到RNA再到蛋白质
高尔基体 由单层生物膜围成，与蛋白质修饰和分泌有关。 溶酶体 由单层生物膜围成，是生物大分子分解的场所。 线粒体 由双层生物膜围成，是生物氧化、产生能量的场所。
细胞质 有多种蛋白质和酶，是糖酶解和糖元合成等反应的场所。 细胞骨架 由蛋白质亚基组装成，和细胞形状、迁移、信息传导等有关。
核糖体 由RNA和蛋白质形成的大颗粒，是蛋白质合成的场所。
2、植物细胞的典型结构
与动物细胞相比，有几点不同： 植物细胞 动物细胞 有细胞壁 没有细胞壁 有叶绿体 没有叶绿体 有中央液泡 没有中央液泡
3、真核细胞和原核细胞
细菌细胞结构与动、植物细胞不同，要简单的多。最主要的差别是细菌没有细胞核结构，核物
质－DNA还是有的，形成核区(又称拟核)。并且细菌细胞也没有其他各种细胞器。
依据有无细胞核，整个生命世界可以区分为两大类：
原核生物 真核生物 细 菌 植 物 古生菌 动 物
等 等 真菌（霉菌、酵母)
原生动物 藻 类
三、细胞分裂和细胞周期
1、为什么会有细胞分裂？
随着细胞生长，细胞体积增大，而细胞表面积和体积之比(表面积/体积)却在变小。
活细胞不断进行新陈代谢，细胞表面担负着输入养分，排出废物的重任。
表面积/体积 比值的下降，意味着代谢速率的受限和下降。所以，细胞分裂是细胞生长
过程中保持足够表面积，维持一定的生长速率的重要措施。
2、 原核生物的细胞分裂
原核生物以细菌为例，细胞分裂比较简单。
细胞生长增大到一定程度，DNA 复制，形成两个 DNA 分子，分别移到拉长了的细胞两端，中间形成新的细胞间隔，进而形成细胞壁，成为两个细胞。这个过程称为二分分裂。
3、 真核细胞的有丝分裂
大多数真核生物是多细胞生物。体细胞的分裂称为有丝分裂；生殖细胞形成过程中，则有与之
不同的减数分裂。
（1） 细胞分裂周期
细胞从前一次分裂开始到后一次分裂开始，这段时间称为一个：细胞周期。
通常，细胞周期可以区分为四个阶段：
M 期 ——分裂期，在这个阶段可以在显微镜下看到细胞分裂过程。
G1 期 ——
S 期 —— DNA 合成期
G2 期 ——
G1 期，S 期和 G2 期又总称为：分裂间期。
（2）有丝分裂过程
前期：染色质浓缩，折叠，包装，形成光镜下可见的染色体，每条染色体含两条染色单体。 中期：核膜消失，染色体排列在赤道板上。 后期：姐妹染色单体分开，被分别拉向细胞两侧。
末期：重新形成核膜，染色体消失。
（3）染色质和染色体
处于分裂间期的细胞，细胞核内的DNA分子，在一些蛋白质的帮助下，有一定程度的盘绕，形成核小体。多个核小体串在一起形成染色质。所以，染色质是在细胞分裂间期遗传物质
存在的形式。
核小体直径10nm，光镜下看不到。当细胞进入M期时，染色质折叠包装，大约压缩8400倍，形成光镜下可以看到的染色体。
应记住，在染色体出现时，细胞已经过S期完成DNA复制，已由原来的每个DNA分子复制出两个DNA分子。所以，每条染色体由两条姐妹染色单体组成。
通常把体细胞称为双倍体细胞，体细胞的遗传物质的总含量为2n。在细胞分裂中，在光镜下可以看到染色体时，已经过DNA复制，这时遗传物质的总量已经是4n了。细胞分裂完成时，出现的两个子细胞又都回复为2n。
不同物种的细胞，染色体数目不同。所以，染色体数目也是不同物种细胞的特征。因为，对大多数物种来说，体细胞是2n的，所以染色体数目通常为偶数。
物种 染色体数目 物种 染色体数目
人 46 豌豆 14 小鼠 40 玉米 20 爪蟾 36 小麦 42 果蝇 8 酵母 32
4、 真核细胞的减数分裂
（1）减数分裂发生在产生生殖细胞的过程中。生殖细胞包括卵细胞和精子细胞。它们的遗
传物质总量仅为体细胞的一半，称为n细胞。
由2n的体细胞产生n的生殖细胞，需要经过减数分裂。
（2）减数分裂后，细胞中染色体数目减少一半。 减数分裂可以分为两个阶段：
第一次减数分裂：DNA复制一次，细胞分裂一次。 结果，子细胞染色体数目减半，遗传物质总量由2n变为n。
总之，减数分裂就是DNA复制一次，细胞连续分裂两次，结果由一个2n细胞分出4个n细胞。
（3）减数分裂丰富基因组合 减数分裂的特点：
一是子细胞染色体数减半； 二是子细胞基因组合大为丰富。 基因组合的丰富由两个原因造成。
首先，体细胞的染色体实际上是由两套同源染色体组成。人的细胞有46条染色体，实际上可以看作22对同源染色体加上两条性染色体。
在减数分裂的第一次分裂时，每对同源染色体分别分配至两个子细胞。于是父源的同源染色体和母源的同源染色体以不同组合，分配到两个子细胞中去。这样，产生不同染色体组合的配子种型大增。
其次，在第一次减数分裂中，还发生同源染色体配对，配对后还发生同源染色体之间的染色体交叉和基因重组。这使基因组合状况更为复杂化。
所以，经由减数分裂产生的生殖细胞，其基因组合表现极大的丰富和多样化。结果是, 有性生殖的后代具有更丰富的基因组合，具有更强的适应性和进化潜能。
四、细胞的分化、衰老与死亡
1、细胞的分化
成年人全身细胞总数约1012个。
细胞种类有200多种。
这么多种类细胞均来自一个受精卵细胞。
细胞分化的定义：发育过程中细胞后代在形态、结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化。
细胞分化不但发生在胚胎阶段和发育过程中，亦发生在成人阶段。如：人体血细胞的产生。
分化以后不同种类的细胞，
形态不同， 功能不同， 基因表达不同， 代谢活动也不同。
2、 细胞的衰老
衰老是人们永恒的议题，至今仍是一个迷。 人体衰老时，身体各部分功能都发生衰老。
身体的衰老是以细胞衰老为基础的。实验证明，细胞有着明显的衰老过程。
亦有人认为，人体衰老时，并非全身细胞均衡衰老，而是部分细胞衰老，导致整体机能
失调。激素系统和神经系统的衰老对全身的影响最大。
衰老的机理，尚不清楚，有各种学说。自由基假说是其中广为人们接受的一种假说。
3、 细胞凋亡
多细胞生物个体的一生中，不断发生构成身体的细胞的死亡。
有两种细胞死亡：
? 因环境因素突变或病原物入侵而死亡，称为病理死亡，或细胞坏死。
? 因个体正常生命活动的需要，一部分细胞必定在一定阶段死去，称细胞凋亡。
细胞凋亡是普遍存在的
细胞凋亡和细胞坏死有明显区别：
??????????????????????? 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 ???????????????????????
细胞凋亡受基因控制。线虫是研究细胞凋亡的理想材料。
每条线虫具有1090个细胞，其中131个细胞在发育过程中凋亡。从线虫中找到若干控
制细胞凋亡的基因。
第五讲 从基因到基因工程
生命最重要的本质之一是性状特征自上代传至下代——遗传。
今天，从遗传学研究衍生出来的基因工程技术，已构成生物技术的核心，在实际应用中显示出极大的潜力。
一、孟德尔学说奠定了遗传学基础
在孟德尔以前，人们看到遗传现象，猜想遗传是有规律的，甚至在农牧业育种中实际运用了遗传规律，但是，一直找不到研究遗传规律的恰当方法。
孟德尔（1822－1884）从1856年起开始豌豆试验。 孟德尔的基本方法是杂交。
经过近10年的潜心研究，孟德尔发表了他的研究报告。其内容可概括两个定律。
1、孟德尔第一定律－－分离律
他用一对性状杂交，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
2、孟德尔第二定律－－自由组合律
他用两对性状杂交，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
3、孟德尔学说的要点
依据上面的试验结果，孟德尔认为，每株豌豆植株中的每一对性状，都是由一对遗传因子所控
制的，遗传因子有显性因子和隐性因子之分。
当一株植株中控制某一对性状的一对遗传因子均为隐性因子时，该植株才表现出隐性性状（如白花或绿色豆粒）。其他情况下，均表现出显性性状。这一点在分离律实验中看的很清楚。 当两对性状一起加以研究时，显性和隐性的基本规律仍与上面相同，但要加上一条，控制不同性状的遗传因子，在传代中各自独立，互不干扰,出现自由组合现象。 孟德尔思想之精髓：性能由一对因子控制（如硬币的两面），一对性能（如两个硬币）是随机组
合的
4、孟德尔学说的重要意义
（1）孟德尔第一次明确提出遗传因子的概念, 并且提出了遗传因子控制遗传性状的若干规律： ? 大多数生物体通常由 一对遗传因子（后来称为两个等位基因）控制同一性状。这样的生物体称为2n个体。
? 遗传因子可以区分为显性和隐性。
? 控制不同性状的遗传因子是各自独立的。 （2）孟德尔提出了杂交、自交、回交等一套科学有效的遗传研究方法，来研究遗传因子的规律。孟德尔创立的这套方法一直沿用到1950s，才被分子遗传学方法取代。
二、基因是一段DNA序列
―遗传因子/基因‖的设想一经提出，便推动人们去寻找，去探索
基因在哪里？ 基因是什么？
1、基因在染色体上
显微镜技术与染色技术的发展，使人们注意到，细胞分裂时，尤其是减数分裂中，染色体的行为和孟德尔提出的等位基因的分离规律相当一致，所以，确定基因在细胞核中，在染色体上。