高中生物笔记和重点

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前 言

一、生物的基本特征

1、以细胞为基本结构单位和功能单位

所有的生物都是由细胞和细胞的产物构成的。因此,生物体都有共同的机构单位。

? 病毒必须在细胞中培养,而不是营养基。

病毒分为:植物病毒、动物病毒、噬菌体

2、相同的化学成份 3、都有新陈代谢 4、稳态 5、应激性

应激性:一切生物对外界各种刺激发生的反应。 反射:高等动物通过神经系统对刺激发生反应。(反射属于应激性) 适应性:生物形态、结构、生理功能与环境相适应。 6、生殖与遗传 7、进化

只有遗传物质才能决定、控制。

孟德尔定律只符合真核细胞动物(细菌不符合)。

二、什么是生物学? 怎样研究生物学? 1、生物学 2、研究方法 1)观察 2)调查

调查分:直接(总体、样本)、间接(资料、问询) 要求:时间、地点、目的、资料来源 3)收集分析文献资料 4)试验探究:

①观察 – 提出问题

②推测 – 作出假设 ③实验 – 验证假设 ④分析 – 得出结论 ⑤交流 – 进行评价

三、为什么要学生物学?(略)

第一章 细胞的分子组成 第一节 分子离子

一、元素、分子、离子

1、组成人体的主要元素(表见书P2)

? O占65%,C占18%, 但C是所有生命体系中的核心元素,构成有机

物时,既可成环,又可成链

2、分子 (1)一种元素可能有一种原子组成,也可能有一种以上原子组成,例如,

1

C、13C、14C

(2)由原子组成分子,分子是组成物质的单位 (3)细胞是由多种多样的分子组成 3、离子

离子或离子团由于得失电子而形成的带电微粒 二、离子链、共价键

1、离子键的形成:因得失电子而形成 2、共价键:因共同电子而形成

第二节 无机物

一、无机物的概念

指不含碳元素的化合物,也包括CO、CO2,碳酸盐等简单含C化合物 二、细胞内无机物种类 (一)水

1、含量:60%--90% 2、水分子特点

(1)水是极性分子

(2)水分子之间形成氢键 –-->分子间作用力 自由水:液态水

结合水:水结合成化合物

? 3、水分子的功能

(1)水作为溶剂,运输物质的介质 (2)水具有调节温度的作用 (3)参与反应 (二)无机盐

1、含量的1%--1.5%

2、存在:大多数以离子形成存在于细胞中

? 3、功能:(1)维持生物体生命活动有重要作用

(2)有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。 缺钙 ---- 抽搐、软骨病

缺碘 ---- (地方性)甲状腺肿、

缺铁 ---- 缺铁性贫血 (血红蛋白是血细胞的成份,主要由Fe2+组成) 大量出汗后喝适量盐水(生理盐水),观察细胞 Mg ? 叶绿素

第三节 有机物及生物大分子

一、有机化合物

1、概念:指除CO、CO2、碳酸盐等以外的几乎所有含碳化合物 2、生物大分子

二、生物体内四大有机化合物

(糖类、脂质、蛋白质、核酸)其中:糖类、蛋白质、核酸是生物大分子 (一)糖类

1、组成元素:C、H、O 分子通式:Cn(H2O)m

2

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2、分类 (要求分清哪些糖是单/二/多糖)

根据糖类是否能水解及水解后的产物,把糖类分为:单糖、二糖、多糖

(1)单糖

不能水解成更简单的糖,是糖类的结构单元 种类:葡萄糖(6C)和果糖(6C)、核糖(5C) 葡萄糖是还原糖 (2)二糖

两个单糖可以形成二糖

种类:蔗糖、麦芽糖、乳糖(动物乳汁中) 蔗糖:葡+果

麦芽糖(2*葡)是还原糖

(3)多糖

许多葡萄糖分子连在一起形成多糖 种类:淀粉、纤维素(植物体中)、

糖元(储藏在动物肝脏和肌肉中)

功能:淀粉和糖元是生物体内重要的储能物质

? 3、功能:

是生物体生命活动的主要能源物资。 糖不一定是甜的(如淀粉) (二)脂质

1、组成元素: C、H、O 2、种类: (1)油脂

①特点:甘油三脂(构成见图)。与水不亲合(疏水性),常温下,植物油脂常呈固态,称为油;动物油脂通常呈固态,称为脂肪。

甘油三脂构成:

甘油(又称甘油三脂

不饱饱 饱和和和脂脂

脂肪肪 肪酸酸酸

② 功能

生物体内储存能量的物质。此外,高等动物和人体内的脂肪还有减少热量散失、维持体温恒定,减少内部器官之间的摩擦和缓冲外界压力的作用。

? (2)磷脂: 细胞内各种膜结构的重要成份 (3)植物脂:对植物细胞起保护作用

(4)固醇类:人体所必需的。对于维持生物体内正常新陈代谢和生殖过程起着重要的调节作用。但血液中胆固醇果多,可能引起心脑血管疾病。 (性激素、维生素D)

(三)蛋白质 (大分子有机物)

1、组成元素:C、H、O、N。很多重要的蛋白质还含有P、S,也有的含有

Fe、Cu、Mn、I、Zn。 一般标记S

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2、相对分子质量

几万一直到几千万以上

例如,牛胰岛素:5700,人的血红蛋白:64500,

乳球蛋白:C1642H2652O492N420S18,36684

3、基本组成单位 –氨基酸 ? 结构通式: H

R—C—COOH NH2

一个中央碳原子上连接着一个氨基和一个羧基,一个H,和一个R基

团(根据R基的不同,将氨基酸分为不同种类) 共20种左右氨基酸 4、分子结构:

H H

| | R—C—COOH H -- N—C—COOH | | | NH2 H R2 脱水 缩合 H H | | R—C—CO—NH—C—COOH | | NH2 R2 肽键:连接氨基酸的键(有多个肽键的化合物为多肽)

多肽多呈肽链,偶尔成环

二肽:有两个氨基酸分子缩合而成的化合物。

注意:蛋白质空间结构不稳定,会随着温度升高发生改变,并且空间结构一旦改变,并失去生物活性,着就是蛋白质的热变性。在温度超过40-50度时生物活性会完全丧失。

5、蛋白质的多样性

氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构都不同。 6、蛋白质的功能

(1)有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质。 如:肌肉 (2)有些蛋白质有催化作用。 如:酶

(3)有些蛋白质有运输作用。 如:血红蛋白、载体

? (血红蛋白在红细胞中运输O2) (4)有些蛋白质有调节作用。 如:激素(胰岛素、生长激素等) ? (植物生长素为吲哚乙酸) (5)有些蛋白质有免疫作用。

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7、关于氨基酸、肽键、失水数的计算

钛键数 = 失水数 = 氨基酸数 – 钛键数

蛋白质相对分子质量 = 氨基酸数 * 氨基酸平均分子量 – 失水数 * 18 氨(羧)基数 = R基团中氨(羧)基数 + 1 DNA碱基60 ? mRNA30 ? 氨基酸10 - 1 = 9 (终止密码不对应氨基酸)

四、 核酸

1、组成元素:必有C、H、O、N、P。

遗传物质:每个细胞的DNA相同,RNA不同(基因选择性表达) 病毒DNA:RNA中的一种 2、相对分子质量 几万到几百万 3、种类、功能

核糖、核酸和脱氧核糖核酸 脱氧核糖核酸,简称细胞核内叶绿体核储存着遗传信息,控制着细胞的多种活DNA(两条链) 线粒体中 动,并决定细胞核整个生物体的遗传特性 核糖核酸,简称细胞质内 在合成蛋白质时必需 RNA(单链) 线粒体中的DNA没有形成染色体,不符合孟德尔定律 4、核酸的基本单位

┌分子磷酸 ┌腺嘌呤(A) ┌|-- 脱氧核苷酸------├分子脱氧核酸 ├鸟嘌呤(G) │(多个组成DNA) └分子含N碱基-----------├胞嘧啶(C) 核苷酸 --│ └胸腺嘧啶(T) └--核糖核苷酸--------┌分子磷酸

(多个组成RNA) ├分子核糖 ┌腺嘌呤(A) └|分子含N碱基------------├鸟嘌呤(G) ├胞嘧啶(C) └尿嘧啶(U) ? 蛋白质 + 双缩脲试剂 ?紫色(络和物) 先加A液(NaOH变白),再加B液(CuSO4变紫),不能多加,不然生成 Cu(OH)2 ? 还原糖 + 本尼迪特 ----(热水浴)?砖红沉淀

(原料需是浅色的,如西红柿看不到砖红色沉淀) ? 淀粉 + 碘 碘化钾溶液 ? 蓝色(非沉淀) ? 油脂 + 苏丹Ⅲ ? 橙黄色 (用显微镜观察) (加酒精洗去浮色)

? DNA + 甲基绿 ----30度水浴 ? 蓝绿色 ? RNA + 派洛宁 ----30度水浴 ? 红色 ? DNA + 二苯胺 ----水浴 ? 蓝色

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第二章 细胞的结构 第一节 细胞概述

一、细胞学说

所有生物都由一个或多个细胞组成的,细胞是所有生物的结构和功能的基本单位;所有细胞必定是别的细胞产生。

二、细胞大小、数目 1、最大、最小的细胞

最小的:细菌类支原体的细胞,直径只有100mm 最大的:鸵鸟卵细胞(170mm*135mm) 2、细胞的数目

单细胞生物 / 多细胞生物(数目多少与生物大小成比例) 3、模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系

较小的细胞具有相对较大的表面积,有助于细胞进行物质交换 三、细胞种类

原核细胞 / 真核细胞 酵母菌是真核生物!

第二节 细胞概述

一、细胞膜

1、细胞膜有选择透性

细胞膜又称质膜。质膜有允许某种物质透过的特性,称为质膜对物质的选择透性。

哺乳动物成熟红细胞无细胞核。

2、质膜的结构模型 -- 流动镶嵌模型 (1)脂双层

注:由脂双层组成的膜称为单位膜。

细胞内所有膜结构均由单位膜构成。

极性头部(磷酸基团)? 亲水 非极性尾部(脂肪酸)? 疏水 (2)膜蛋白

质膜中含蛋白质,有水溶性部分和脂溶性部分。故,有的蛋白质分子整个贯穿在膜中。有的一部分插在膜中,一部分露在外面。

3、质膜结构特点

质膜具有一定流动性,又比较坚实。

(1)组成质膜的脂肪酸分子尾部可摇摆,使磷脂分子侧向滑动 (2)组成质膜的膜蛋白可移动

(3)质膜中夹杂刚性胆固醇,属于脂溶性,但无长长的尾部,磷脂尾部与胆固醇一起存在于质双层内部,使质膜比较坚实。

4、膜中各种组分的作用

细胞膜于细胞的物质交换、细胞识别(主要因为蛋白质)、免疫等有密切关系。即在细胞控制(控制物质出入细胞)和细胞通讯(信息传递)方面都有重要作用。

二、细胞壁(植物细胞和藻类细胞具有)

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1、成份:纤维素和果胶

2、特性:细胞壁是全透性的,不是原生质的成份 3、功能:保护细胞,支持植物体

细菌(肽聚糖)/ 真菌(壳多糖,又叫几丁质) 原生质: 细胞有生命的部分

第三节 细胞质

细胞质:细胞膜包被的细胞内的大部分物质

┌细胞器┌内质网、核糖体、线粒体、质体、高尔基体、

│ └溶酶体、液泡、中心体等

┌细胞质───┼细胞骨架

│ └细胞溶液:透明、黏糊、流动的液体 │ │

└细胞核

一、液泡

存在:植物细胞

形态结构:是细胞中一种充满水溶液(细胞液)的,由单位膜包被

主要功能:细胞液中含有无机盐、糖类、氨基酸色素等,液泡中的各种

色素,使得植物的花、果实和叶有各种颜色

二、质体 ---- 叶绿体

结构:内、外膜、基粒(叠起来的类囊组成)和基质,所有类囊体

连成一体,组成类囊体的膜,就是光合膜,叶绿素等色素在膜上。 功能:光合作用场所

外膜 基粒(绿)

内膜 干种子和植物分生区的细胞(分裂旺盛)

基质(无色素) 没有液泡

外膜 三、线粒体

内膜(折叠增大面积) 1、形态、结构(如图) 注意:

嵴 基质 ①这两曾膜的结构基础

均为膜双层

②线粒体内含少量的DNA、RNA(核糖体)(叶绿体同)

2、功能:是细胞呼吸和能量代谢的中心,能合成一部分自身需要的蛋白质

洋葱内外表皮,植物根细胞等等没有叶绿体 质体、线粒体均有少量DNA、RNA

四、内质网

1、形态结构:由一系列单位膜构成的囊腔和细管组成的细胞器 2、类型:分:粗面型内质网、光面型内质网

3、功能:粗面型内质网上的核糖体所合成的蛋白质通过网中的细管运送到

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高尔基体及细胞其他部位;

光面型内质网的功能较独特,如:人肝脏细胞中的内质网上有氧化 酒精的酶,有些还含有合成磷脂的酶。

五、核糖体

分布:一部分游离在细胞质基质中,一部分连接在粗面内质网上 (也有的在细胞溶液、线粒体中) 组成:由RNA和蛋白质组成

主要功能:细胞内合成蛋白质的场所

六、高尔基体

1、形态结构:一系列单位膜构成的扁平小囊和由这些小囊产生的小泡组成 2、主要功能:真核细胞中的物质运转系统,承担着物质的运输任务 植物细胞中,高尔基体与细胞壁的形成有关 核糖体?内质网?高尔基体(线粒体提供能量)

七、溶酶体

1、存在:动物、真菌、某些植物

2、形成:由单位膜包被的小泡,是高尔基体断裂后形成的。里面含有60种

以上水解酶。

3、功能:消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣。

细胞从外界吞食物质后,生成吞食泡,吞食泡与溶解酶融合,

于是溶解体种水解酶便将吞食泡中的物质降解。

4、存在意义:说明细胞中的一些分解反应,局限在某种膜包围的结构中

进行,这对保证细胞中其它结构的完整性具有重要意义。

八、中心体

1、分布:大部分在真核细胞中,高等植物细胞中没有

2、结构:由两个中心粒组成,每个中心粒是由一组微管组成的筒装结构 3、功能:在动物细胞增殖过程中起作用,两个中心粒相互垂直,细胞分裂

时,分别移向两端,并各形成一对新的中心体。

九、细胞骨架

1、什么是细胞骨架?

由蛋白质纤维构成的支架,给细胞提供一个框架,决定细胞形状。 2、组成:

⑴微丝:肌动蛋白组成,支持作用,在细胞运动(胞质环流)中也起作用。 ⑵微管:较微丝长、粗,从靠近核的细胞中央一直延伸到细胞膜处, 有助于某些细胞器在细胞内的移动。如有些囊泡核线粒体。

十、细胞溶胶(细胞质基质) 非细胞器 1、什么是细胞溶胶?

细胞质中除细胞器以外的液体部分称为细胞溶胶。 2、功能:

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(1)细胞骨架位于细胞溶胶中

(2)细胞中蛋白质有25%-50%存在于细胞溶胶中 (3)细胞溶胶中的多种酶是多种代谢活动场所

小结:

1、动植物都有的细胞器:③⑥④⑤、细胞核

2、有遗传物质的细胞器:③②、细胞核 3、与能量交换有关的细胞器:③② 4、具有单质膜的细胞器:②⑥①④

具有双质膜的细胞器:②③(细胞核) 没有膜结构的细胞器:⑤⑧

5、代谢中能产生水的细胞器:②③⑤

光合作用产物有水。③把葡萄糖分解为水核能量?⑤脱水缩合

第四节 细胞核

一、细胞核的结构、功能 1、结构

(1)核被膜(核膜)

双层膜,外层与内质网相连,核膜上有核孔复合体。大分子物质

(mRNA)可以通过核孔而进出细胞核。 (2)染色质

染色质、染色体为同一中物质在不同时期的两种状态 染色质?细胞分裂时期染色质高度旋转?染色体 染色体?细胞分裂间期染色体分期?成网状?染色体 一个染色体有一个DNA分子和蛋白质组成。

染色体易被碱性染料染成深色(着丝粒不被染色) 人体内共有23对染色体。 (3)核仁

是由某些染色体的片断组成,资本质中的核糖体就来源于核仁(有核

孔进入细胞质) (4)核基质

以蛋白质成份为主的网架结构体系,网孔中充满液体。 2、主要功能:

细胞核是细胞中最大的细胞器,是遗传物质存储核复制的场所,是细胞的

控制中心。

二、列表比较动植物细胞区别 三、生物膜系统

细胞膜、核膜及内质网、高尔基体、线粒体、质体等由膜围绕而成的细胞器, 在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,叫做细胞的生物膜系统。

第五节 原核细胞

一、大小

体积小,一般2-8微米

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二、结构

1、细胞壁:糖与蛋白质合成的化合物 2、质膜:

3、细胞质:只有核糖体

4、拟?核:没有核膜。DNA分子上没有蛋白质,所以没有染色体,DNA与 周围的核糖体直接接触,并通过RNA传递遗传信息,由核糖体合成

所需的多肽。 三、原核细胞的代谢活动

原核细胞没有线粒体,质膜就是进行有氧呼吸的场所,蓝细菌,质膜向内折叠成好几层,并且质膜上含有光合作用的色素,这些膜是蓝细菌的光合膜。

只有核糖体,无核膜,在质膜上有氧呼吸,光合作用 四、原核细胞构成的原核生物

原核生物:细菌(古细菌、真细菌)、蓝藻、放线菌、支原体 五、原核细胞合真核细菌异同点

第三章 细胞的代谢 第二节 物质出入细胞的方式

一、被动转运

物质由浓度高的一侧转运到低的一侧,称为被动转运。 1、扩散和渗透

(1)扩散(单纯扩散):扩散是分子从高浓度处向低处运动的现象。 特点:扩散使该分子分布均匀,直到平衡。 例:O2、CO2、甘油等。 (2)渗透:水分子通过膜的扩散。

渗透作用方向是从分子数目相对较多的一侧进入水分子数目 相对较少的一侧,也就是溶液中水分子从溶液浓度低的一侧进入高的一侧。 质壁分离:细胞壁与原生质层分离。

液泡膜 细胞质 原生质层

细胞膜

2、易化扩散 (如葡萄糖进入红细胞)

将物质由高浓度运往低浓度,不需要能量,但需要载体蛋白的帮助。 红细胞膜上就有运载葡萄糖的载体蛋白。 特点:扩散速率大

二、主动转运

1、概念:细胞把离子、分子从低浓度运到高处,需要消耗能量(ATP),

必须载体蛋白参与。主动转运是细胞最重要的吸收/排出物质的方式。 大部分是离子、葡萄糖、氨基酸

2、主动和被动的区别

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被动转运 主动转运 浓度 高?低 低?高 (大多数)? 能量 不需 需要 被动 主动 三、胞吞和胞吐 大分子物质 原理:膜的流动性

1、概念:物质被一部分质膜包起来,然后这部分质膜与整个脱离,裹着

该物质运到细胞内侧(胞吞)或外侧(胞吐)。

2、实例:变形虫摄食过程 -- 胞吞 消化酶的分泌 --胞吐

第一节 细胞与能量

一、能量的转化

1、细胞内主要能量形式 --- 化学能

活细胞中的各种分子,由于其中原子的排列而具有一定势能,即化学能。 有机物中含有能量。

2、生物体内或细胞中发生的只是各种能量形式的转变。 二、吸能和放能反应

放能:有机物分解产生能量 三、ATP细胞中的能量通货 1、ATP结构及分子简式:

高能磷酸键 腺嘌呤 —P~P~P 核糖 腺苷 三个磷酸基团 三磷酸腺苷:分子结构简式:A-P~P~P

ADP A-P~P

AMP A-P(=腺嘌呤核糖核苷酸) 2、ATP-ADP循环

(1)在一定条件下,ATP与ADP相互转化

A-P~P~P A-P~P~P 水解时断开 ↓ 蛋白质分解提供能量 ↑ A-P~P+P A-P~P+P 光合作用产生的ATP反作用于光合作用。 (2)ATP←→ ADP不是可逆反应

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① ATP合成与水解不同时发生 ② 场所不同

ATP水解发生在需要ATP供能的地方,ATP合成发生在细胞质、线粒体、 叶绿体

③ 能量来源核去向不同

④ 所需要的酶不同 3、ATP的生理作用

ATP是细胞中的能量通货。 是生命活动的直接能源。

第三节 没

(新陈代谢:活细胞内发生的全部有序的化学反应总称) 一、酶的发现

二、酶是生物催化剂

酶是由活细胞产生的,具有催化作用的有机物,其化学本质多数是蛋白质(在核糖体产生),少数是RNA(核酶)。 反应前后不变。

以胞吐方式出细胞。

细胞内:呼吸酶; 细胞外:唾液蛋白酶。 三、酶的特性

1、酶的催化性极高(高效性) 由于酶通过与底物分子结合,使之发生化学反应极易进行,所以效率极高。 2、酶具有专一性

3、酶的作用受许多因素影响 (1)PH对酶作用的影响

酶通常在一定的PH范围内才起啊,而且在某一PH值下作用最强 (2)温度使酶促反应速率影响的最重要因素 酶的活性

酶促反应都有一个最适温度,在此温度以上或以下酶活性均要下降 原因:

①酶所催化的反应都是化学反应。温度?。。。。。。

②酶分子本身会随温度上升而发生热变性(高温破坏酶的空间结构) 0 -- 40

(3)各种化合物对酶的影响

第四节 细胞呼吸

一、什么是细胞呼吸? 1、概念:书P71下

2、实质:分解有机物,释放能量 二、细胞呼吸的类型

细胞呼吸分为:需氧呼吸、厌氧呼吸 (一)需氧呼吸 生成30个ATP

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量

1、需氧呼吸的场所、类型:线粒体和细胞溶液 2、过程:(物质、能量变化) 第一阶段:糖酵解→细胞溶胶

1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,同时产生[H],形成少量2个ATP

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第二阶段:柠檬酸循环→线粒体内膜

2分子丙酮酸被氧化分解为6 CO2,释放少量能量(一部分用于合成

ATP),同时产生[H]

第三阶段:电子(线粒体)传递链:前两个阶段产生的[H]与O2结合成

H2O,释放大量ATP

(二)厌氧呼吸 生成2个ATP(乳酸酒精中含有部分) 1、场所、过程 细胞溶液

乳酸:C6H12O6 + 2ADP + 2Pi → 2CH3CHOHCOOH + 2ATP 乙酸:C6H12O6 + 6O2 (酶) →2CH5OH + 2CO2 3、厌氧呼吸的意义

葡萄糖→丙酮酸 无O2 → 酒精+ CO2 或 乳酸 ? 三、细胞呼吸的意义 1、提供能量

产生能源物质 ATP → 用于各项生命活动(光合作用自给自还) 2、提供碳骨架

如葡萄糖分解的中间产物丙酮酸是合成丙氨酸的原料 四、呼吸作用原理与生产实践中应用 1、中耕松土 ----- 促进呼吸作用

2、蔬菜水果的保鲜条件 ---抑制细菌呼吸

低温、低氧、低湿,防治虫害,消毒灭菌,保鲜保质 病毒所需要的能量、物质均来自宿主细胞,不进行呼吸

酵母菌可有氧呼吸,也可厌氧呼吸,是真核生物 乳酸菌只能厌氧呼吸。

第五节 光合作用

一、光合作用的概念 1、什么是光合作用

绿色植物通过叶绿体,利用光能把CO2 和H2O转化成储存能量的有机物,

并且释放O2的过程。 2、光合作用反应式

6CO2 + 12H2O →C6H12O6 + 6H2O + 6O2 3、光合作用场所:叶绿体 二、光合作用的过程

过程:1、物质变化:

(1)水分解,产生H2和NADPH (2)形成ATP 2、能量变化

叶绿素吸收的光能 →(转化为)活跃的化学能(储存在

ATP和NADPH中)

(一)光反应阶段

1、场所:叶绿体内的类囊体薄膜内(有争议)进行。 2、条件:必须有光

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植物主要吸收红光和蓝紫光 (1)光反应中物质变化:

H2O (酶)→ 1/2 O2 + 2H+ + 2e- NADP+ + 2e- + H+ (酶)→ HADPH ADP + Pi + 能量 (酶)→ ATP (2)光反应中能量变化:

光能 → 化学能(储存在ATP和NADPH中) (二)碳反应

1、场所:叶绿体基质中

2、条件:有光无光都能进行(若无光则过一会就会停止) 3、过程:卡尔文循环 (1)物质变化:

① CO2的固定 ---- 形成2个C3(3- 磷酸甘油酸) CO2与5碳糖结合

② C3的还原 ---- 在ATP,NADPH及酶的作用下还原为C3糖 ---- 形成(CH2O)等有机物 ③ C5的的再生

(C3可以进一步形成淀粉,蛋白质、脂类) 突然停止光照,C3变多,C5变少

(2)能量变化:

ATP中,NADPH中的化学能量转变为有机物中化学能

三、关于叶绿体中的色素

色素 颜色 吸收光 作用

叶绿素a 蓝绿色 红、蓝紫 光合作用

叶绿素 叶绿素b 黄绿色 红、蓝紫 光合作用 叶黄素 黄色 蓝紫 光合作用 类胡罗卜素

胡罗卜素 橙黄色 蓝紫 光合作用

分离提取

功能:吸收传递光能,大多数a;b、叶、胡 吸收光能,释放电子,极少数a

四、关于叶绿体中的色素

1、物质变化 ---- 光合作用式一个氧化还原反应 光合作用与呼吸作用正好相反,是将CO2还原为糖,将水中的氧氧化为氧气。 2、能量变化 ---- 将光能转变成化学能,储存在糖类分子等有机物中 五、光合作用的意义

1、光合作用制造了大量有机物

2、光合作用将光能转化为化学能,并储存在光合作用制造的有机物中 3、光合作用维持大气中的O2 和CO2含量的稳定 4、促进了生物的进化

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实验:

证明场所在叶绿体:耗氧型细菌集中到叶绿体 证明需要光:叶片遮光,用碘液检验 证明需要CO2:用NaOH将CO2全吸收 证明产物为淀粉、O2: (如右图) 证明O2来自水:同位素标记

六、环境因素影响光合速率 光合速率(光合强度):

一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少O2,消耗多少CO2,也可测干重—失去水分后的重量) 有机物+重量 注意:表观光合速率 与 真正光合速率

表观光合速率 + 呼吸 = 真正光合速率 考点:光合、呼吸的关系

遮光饱 全日照

阴 和点 提高农作物的光能利用率:

起点、拐点、交点 1、光强度 (对光能的利用)

(1)光照强弱控制

(2)套种:一年两收,先种小麦,

小麦收割后种玉米,充分利用光 (3)合理密植:增加光合作用面积 (4)间种:(间作)如:果园中种蔬菜 (5)温室补充人工光照

2、温度:增加昼夜温差(便于有机物积累) 3、CO2浓度

(1)控制栽培密度,使后期保持良好通风 (2)增施有机肥(或深施碳酸氢铵肥料),补充CO2 (3)温室中使用CO2发生器

高温 高CO2

低CO2 低温

光 七、探究

八、光合作用的发现

第四章 细胞的增殖与分化 第一节 细胞的增殖

一、真核细胞的分裂方式

有丝分裂(人、植物)

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无丝分裂(青蛙、红细胞)

减数分裂(生殖细胞特殊分裂) 细菌:二分裂

注意:分裂与特点 二、细胞周期

连续分裂的细胞,从上一次分裂结束(=完成时),到下一次分裂结束 包括:㈠ 分裂间期:G1:合成酶

S: 复制DNA(可发生基因突变) G2:合成蛋白质

㈡ M:有丝分裂期: 前、中、后、末 (见书)

M G2 G1 开始 S

1、分裂间期

组成染色体的DNA复制蛋白质合成 查染色体在中期,“赤道板”不存在

n个着丝粒 → n个DNA

2、有丝分裂

以植物细胞有丝分裂为例: 细胞核的分裂 细胞质的分裂

3、动植物有丝分裂异同点

前期:纺锤体形成不同(由中心提发出[在间期复制成两个],

从两极直接发出纺锤丝)

末期:细胞质分裂方式不同(形成环构,细胞板) 在细胞周期的细胞:

动物:红骨髓,皮肤生发层细胞

植物:根尖分生区细胞,芽的顶端分生组织形成层细胞 没有在细胞周期的细胞:已经分化的细胞(如:红细胞),神经细胞 干细胞:不对称分裂 三、意义

亲代染色体复制后平均分配到两个子细胞中,使子细胞与母细胞的染色体数核DNA数保持一致,因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传形状的稳定性。 染色体为单数 → 减 Ⅱ

四、细胞周期中染色体数、染色单数、DNA数的变化 间期 前期 中期 后期 末期 染色体(一2n 2n 2n 4n 4n-2n 个细胞中) DNA 2n-4n 4n 4n 4n 4n-2n 染色单体 0→4n 4n 4n 0 0

16

无丝分裂 1、过程: 2、特点:

(1) (2)

(3)代谢旺盛 (4)消耗能量少

第二节 细胞的分化

一、细胞的分化

1、什么是细胞的分化:

相同细胞的后代,在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。 分裂以后分化 2、细胞的分化的特征

持久性:细胞的分化发生在整个生命进程中,胚胎时期达到最大极限

稳定性: 不可逆性:(离开动植物且给予一定外界条件才可逆)

分裂与分化的相同和差异:

相同点:遗传信息都不变,基因选择性表达 联系:共同完成生物个体发育过程

二、细胞的癌变

(在致癌因素作用下,有的细胞会变得不受控制而无限增殖,叫做癌细胞) 1、特征

(1)能够无限增殖 (2)能够转移

3、细胞癌变原因

正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程称为癌变。 外因:致癌因素:物理致癌因子;各种射线 化学致癌因子;许多化合物 病毒致癌因子 内因:细胞的改变

三、细胞的全能性 (不同与多能性) 1、什么是细胞的全能性?

受精卵细胞具有分化出各种细胞的潜能。

(1)植物细胞高度分化的组织细胞,仍具有发育成完整植株的能力,也

就是全能性

(2)高等动物受精卵第一次分裂成两个卵细胞具有全能性,进一步分裂 就逐渐失去此特性

动物细胞核有该物种全套机心,故其具有全能性

当植物细胞脱离了原生物体,在一定营养物质、激素和其他外界条件作用下,发育成整个植株。

17

四、干细胞

1、什么是干细胞?

干细胞是一类可以分化成为各种细胞的未分化细胞。 (1)全能干细胞:产生所有类型细胞,如受精卵

(2)多能干细胞:发育成除部分胚胎以外的所有成件组,如:早期胚胎

的干细胞

(3)专能干细胞 2、特点

进行不对称分裂,即分裂产生2个细胞,一个是干细胞,另一个经过分化形成多种体细胞。

3、分类

根据来源:(1)胚胎干细胞:全/多能 (2)成体干细胞:多/专能 4、应用

(1)细胞移植(让胚胎干细胞在体外分化成所需要的细胞,就可以给

患者进行移植)

(2)成体干细胞的培养再造组织器官,移植到体内

第三节 细胞的衰老和死亡

一、细胞衰老

1、细胞衰老:细胞生命活动的必然规律,具有积极意义 2、特点:

(1)酶活性降低 (2)呼吸变慢

(3)形态结构发生许多改变,如线粒体的数量下降,体积上升,核体积上升,核膜不断向内折叠

二、细胞凋亡 (编程性细胞死亡)

细胞发育过程的必然步骤,是由某种基因引发的,是不可避免的,它不同于病变或者伤害导致的死亡。如蝌蚪再发育过程中,尾和鳃都在一定时期消失。

必修二?

第二章 染色体与遗传

第一节 减数分裂中的染色体行为

一、染色体 1、行为

在细胞周期中染色体在形态和结构方面所表现出的一系列有规律的变化。它对生物的遗传和变异有重要作用。 2、形态:

3、同源染色体:

一个来自父方,另一个来自母方。其形态大小性同的一对染色体。 二、减数分裂过程中染色体行为 1、动物精子形成过程 减数分裂:是有性生殖的生物的原始生殖细胞(动物的精原细胞及卵细胞)

18

称为成熟生殖细胞(精、卵细胞即配子)过程中必须经历的。它的特点是细胞经过两次连续的分裂,但染色体只复制一次,因此生殖细胞内的染色体数目尾体细胞的一半。

动物精子形成过程:

1个 联会形成2个 4个 四分体 初次着丝点 变形 级交叉互换 级精一分为二 精精细母母细同源染色细染色体 胞胞胞分开 体分开 4个 1个 精原细胞染色体复制 精子 间期

第一次分裂 第二次分裂

4n-2n 4n-2n 0 染色体 DNA 染色单体 2n 4n 0 2n 4n 4n n →着丝粒分裂时2n n 2n n 2n 0

同源染色体:

分别来自父母方,大小形态相同的染色体(同志生物形状的基因位于其上)。 四分体:

一对同源染色体(有四个染色单体),仅限减数分裂时出现。 2、动物卵细胞形成过程

1个 联会形成染色体复制 1个 次级卵母细胞 着丝点一分为二染色体分开 1个 卵细胞 极体 1个 极体 精原细胞初级精母细胞四分体 交叉互换 同源染色体分开 间期

极体 第一次分裂 第二次分裂

3、

19

DNA 4n 每个细胞2n n 染色体

4、有丝分裂于减数分离对比 有丝分裂 产生细胞 体细胞 同源染色体 无联会、四分体、同源染色体分离等染色体行为 子细胞染色体数 保持恒定 细胞分裂次数 1 有丝分裂于减数分离在图象上的区别 ┌ 无------减Ⅱ

同源染色体─│ ┌ 同源染色体配对或配对后彼此分开,能分别到两个

│ │ 细胞中去 --- 减Ⅰ └ 有┤

└ 无上述 --- 有丝

染色体为单数 → 一定是减Ⅱ

三、受精作用

精子于卵细胞结合形成受精卵的过程。

四、减数分裂的意义

1、保持生物体染色体数目的恒定 2、为生物的变异提供了可能

第一章 孟德尔定律 第一节 分离定律

一、一对相对性状的遗传实验 1、实验过程

2、几个重要的概念

(1)性状,相对性状(见书) (2)显性性状、隐性性状(见书) 3、性状分离

结果:① F1全为显性性状(紫)

② F2出现性状分离,分离比例为3:1

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间 1 2 减数分列 有性生殖细胞 有性生殖细胞 减半 2

二、对分离现象的解释

假设:1、生物的性状是由遗传因子(基因)决定

2、基因在体细胞是对存在的(CC紫花,cc白花) 3、在形成配子即生殖细胞时,成对基因彼此分离

4、受精时,雌雄配子结合是随机的

C c 1、解释

C CC 紫 Cc 紫

c Cc 紫 cc 白

2、几个重要的概念

(4)显性基因、隐性基因、等位基因 (5)纯合子、杂合子 (6)基因型、表现型

孟德尔一对相对性状的遗传实验结果: F1 一种基因型,一种表现型

F2 三种基因型,cC : Cc : cc = 1:2:1 二种表现型,紫花:白花 = 3:1

三、对分离假设的验证

让F1隐性合子杂交,这个方法可以用来测定F1基因组合

测交: Cc(紫) cc(白) 配子: Cc c 测交后代: Cc(紫) 1 : cc(白) 1 基因型两种表现型比 Cc:cc = 1:1 紫花:白花 = 1:1

四、分离定律

在杂合体的细胞种,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同同源染色体的分开而分离,分别是进入配子中,独立地随配子遗传给后代。

五、显性的相对性 1、完全显性:

具有相对性状的2亲本杂交,所得F1与显性亲本的表现完全一致的现象。

21

2、不完全显性:

具有相对性状的2亲本杂交,所得F1表现为双亲的中间类型的现象。 3、共显性:

具有相对性的2亲本杂交,所得F1?? 四种血型的基因型: O:ii

A:IAIA; IAi B:IBIB; IBi AB:IAIB

六、分离定律的应用

1、杂交育种 植物育种:

(1)隐性性状:直接可以保留 (2)显性纯合体:连续自交 (3)显性杂合体:进行测交 动物育种:可以进行测交

医学上:对遗传病的基因型和发病概率做出科学推断

七、关于基因分离规律的解题思路

1、判断显性、隐性遗传

? 无中生有 ------ 为隐性(aa)无为(Aa) ? 有中生无 ------ 有为显性

? 一无一有 ------ 无法判断,从题给已知中找 ? 代代有病不分男女 ------ 很可能显性 ? 代代男性有病 ------ 可能伴Y 2、确定常/X/Y

隐:找有病女性,假设伴X,如矛盾,则是常 -- 看其父和儿 显:找正常女性,假设伴X,如矛盾,则是常 -- 看其父和儿

第二节 自由组合定律

一、两对相对性状的遗传实验

P 黄圆○ × 绿皱@

F1 黄圆○

F2 黄圆○ 绿圆○ 黄皱@ 绿皱@ 个体数 325 108 101 32 比例 9 : 3 : 3 : 1 二、基因自由组合现象发解释

A:为什么出现性状分离?

假设:1、两对性状由两对等位基因控制: 黄绿(Y-y),圆皱(R-r) 2、在F1形成配子时,成对基因分离,不同对的基因自由组合

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P 黄圆○YYRR × 绿皱@yyrr

减数↓分裂 减数↓分裂

配子 ○YR @yr 受精↓

F1 黄圆○Y yR r 减数↓分裂

F2配子→ YR yR Yr yr ↓YR YYRR YyRR YYRr YyRr yR YyRR yyRR绿 YyRr yyRr绿 Yr YYRr YyRr YYrr黄皱 Yyrr黄皱 Yr YyRr yyRr绿 Yyrrr黄皱 yyrr绿皱

三、两对相对性状的遗传实验结果

1、F1:表现型全部为黄圆,基因型YyRr 2、F2:基因型9种;表现型4种

各占1/16: YYRR YYrr yyRR yyrr 各占2/16: YyRR Yyrr yyRr YYRr

各占4/16: YyRr

9/16黄圆 3/16黄皱 3/16绿圆 1/16绿皱 [Y_R_] [Y_rr] [yyR_] [yyrr] 9 3 3 1 四、测交

P

杂种一代 黄圆 YyRr × 双隐性亲代 绿皱 yyrr 配子 YR Yr yR yr yr F基因型 表现型 比例

YyRr 黄圆 1 :

Yyrr 黄皱 1 :

yyRr 绿圆 1 :

yyrr 绿皱 1

? 亲代、子代基因型、表现型 ? 旁边注明亲代、配子、子代 五、自由组合定律

控制不同性状的遗传基因分离和组合是互不干扰的,在形成饿皮子时,决定同一性状的成对基因彼此分离(减数分裂时),决定不同性状的基因(非等位基因)自由组合。

23

六、自由组合定律在实践种的应用

1、育种:用杂交的方法,有目的地使生物不同品种间的基因重新组合。创造对人类有益的新品种。

2、医学:对遗传病的基因型和发病概率做出科学推断。 植物:隐性:直接保留 显纯:连续自交 显本:显许测交 动物:直接测交

七、有关自由组合定律的解题思路 1、判断每一对显隐性 2、写出相关的基因型

3、熟练掌握基因稀有组合定律的自交比、测交比 4、如:计算2亲代杂交,产生?

第三节 性染色体与伴性遗传

一、染色体组型(核型)

将某种生物体细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配过?、分组和排列所构成的图像。它表现了该生物的染色体数目和形态特征的全貌。 二、性染色体与性别决定

1、人类的性染色体和常染色体 2、性被决定:

(1)XY型性别决定 (多数哺乳动物)

过程 P

XX雌 22对+ XX × XY雄 22对+ XY 配子 22+X 22+Y 22+X F 表现型

22对+XY 雄 1 :

22对+XX 雌 1

如:人哺乳类、某些两栖类,许多昆虫

(2)ZW型性别决定 ZZ雄 ZW雌

如:家蚕、鸟类、某些两栖类和爬行类 三、伴性遗传

位于性染色体上的基因所控制的现状表现出与性别相关系的遗传方式

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1、摩尔根用果蝇进行杂交

P

红眼 ♀ × 白眼 ♂ F1 红眼♀♂ F1雌雄交配 F2 红眼♀♂ 3 : 白眼♂ 1

假设:

(1)白眼基因是隐性基因,位于X染色体上 (2)Y染色体上没有它的等位基因 解释: (遗传图解)

红眼♀ P XWXW XW XWXw 红眼♀ XW XWXW Xw XWXw × 白眼♂ XwY XwY XWY 红眼♂ XW XWY Y XwY

配子 F 雌雄交配 × 红眼(♀♂) 白眼(♂)

遗传系谱图:(不写基因型)

□正常男 ○正常女 ■患病男 ●患病女 Ⅰ □─┬─○ Ⅱ ○─┬─□ ┌─┴─┐ Ⅲ ● □

2、人类的伴性遗传

(1)伴X染色体隐性遗传 如:色盲遗传:

男性基因型 XBY 正常

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男女婚配方式

XBXB ×XBY

XbY 色盲 XBXb ×XBY

女性基因型 XbXb ×XBY XBXB 正常 XBXB ×XbY XBXb 携带者(正常) XBXb ×XbY XbXb 色盲 XbXb ×XbY

特点:① 男性患者多于女性 ② 交叉遗传

男性患者的致病基因通过他的女儿传给外孙。

(2)X染色体显性遗传 --- 抗维生素D佝偻病 特点:女性多于男性

(3)Y染色体上的遗传 ---外耳道多毛症 特点:只遗传给男性

3、相关计算

确定常染色体还是性染色体上基因遗传 ? 隐性遗传:

找有病女性,假设伴X,如推出矛盾,说明是常染色体遗传。 (重点看她父亲/儿子) ? 显性遗传:

找正常女性,假设伴X,如推出矛盾,说明是常染色体遗传。 (重点看她父亲/儿子)

P 配子

♂ Aa A Aa a 三次分裂,留下3/8 A a A a A(卵细胞) AA(两个极核) a(卵细胞) aa(两个极核) 受精卵 → 胚 → 个体 受精极核 → 胚乳

子房壁------果皮 珠被------种皮 第六章 遗传与人类健康 第一节 人类遗传病的主要类型

26

一、什么是人类遗传病?

凡是由于生殖细胞或受精卵例的由于遗传物质改变而引起的人类疾病。 1、单基因病

(1)常染色体显性遗传

? 多指或并指遗传 ? 高胆固醇血症 ? 软骨发育不全症

(2)常染色体隐性遗传

? 白化病 ? 先天性聋哑 ? 苯丙酮尿症 ? 糖无沉积病Ⅰ型

(3)伴X显性遗传

? 抗维生素D佝偻病

果蝇红白眼:伴X XAXa

(4)伴Y隐性遗传

? 红绿色盲 ? 血友病

? 进行性肌营养不良

(5)伴Y染色体(全男性)

? 外耳道多毛病 ? 睾丸发育不全

2、多基因遗传病

由多对基因控制的遗传病。 常见的有:

唇裂、腭裂、先天性心脏病、精神分裂症、青年型糖尿病、高血压病、冠心病 3、染色体异常遗传病

由于染色体数目、形态或结构异常引起的疾病。

常见的有:

先天型(21三提?综合症)

特纳氏综合症(45,XO)→ 女性,无生育能力,先天性心脏病 葛莱弗德氏综合症(47,XXY) → 不育

男性睾丸发育不全,猫叫综合症(5号染色体少一半,哭时像猫叫) XXY(男,减Ⅱ时着丝粒分开后进入同一配子)

三、各类遗传病在人体不同发育阶段的发病危险 见图 全解P134

第二节 遗传咨询和优生

一、遗传咨询

1、什么是遗传咨询?

2、基本程序: 见全解P138

病情诊断→系谱→染色体/生化测定→遗传方式分析/发病率测算→提出防治措施

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二、优生

1、概念

应用遗传学原理,改善人类遗传素质的科学。 (图见P141) 2、措施

婚前检查,适龄生育,遗传咨询,产前诊断,选择性流产,妊娠,早期避免致畸剂,禁止近亲结婚等

(1)提倡适龄生育

过早易生畸形儿;25-34为宜,40以上易生先天愚型 (2)产前诊断

羊膜腔穿刺,和绒毛细胞检查 (3)禁止近亲结婚

每个人都携带有5-6个不同的隐性致病基因

我国婚姻法规定“直系血亲和三代以内的嫡系血亲禁止结婚”。

第三节 基因治疗和人类基因组计划

一、基因治疗及策略 1、基因治疗

为细胞补上丢失的基因或改变病变的基因,以达到治疗遗传性疾病的目的 2、实例

SCID的基因治疗 (图见 全解P142)

(血友病、严重贫血、关节炎和某些心血管疾病) 二、人类基因组计划

1、什么是人类基因组计划 2、价值

(1)追踪疾病基因 (2)估计遗传风险 (3)用于优生优育

(4)建立个体DNA档案 (5)用于基因治疗

第四节 遗传病

一、基因是否有害与环境有关 1、苯丙酮尿症 (全解P146) 2、蚕虫病(全解P146) 3、坏血病(全解P146) 二、“选择放松”对人类未来的影响

造成有害基因的增多是有限的。

第三章 遗传的分子基础 第一节 核酸是遗传物质的证据

一、染色体的化学组成

染色体由DNA、蛋白质、RNA组成,DNA和蛋白质是主要的组成成份。 在染色体行使功能过程中起着重要作用。

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二、DNA是遗传物质的直接证据

1、噬菌体侵染细菌的实验 (见书P49) 吸附→注入→合成→组装→释放 搅拌/离心:

搅拌:附着的蛋白质外壳脱离细菌 离心:分上下层

2、肺炎双球菌转化实验 (书P50)

结论:DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质

3、烟草花叶病毒的感染和重建实验 (书P51) ----RNA是遗传物质的证据 (HSN1,H1N1,均为RNA,单链,易变形) 病毒的遗传物质是DNA或RNA(少量) 三、DNA是主要的遗传物质

在含有DNA的生物中,DNA是遗传物质,在不含有DNA而只含有RNA的病毒中,RNA是遗传物质。 四、基因:一段有功能的核酸

大多数生物是DNA,而在RNA病毒中则是一段RNA。

第二节 DNA的分子结构和特点

一、DNA的分子结构

DNA的分子基本单位是脱氧核苷酸。 --- 氢键 DNA是脱氧核苷酸的多聚体。 双螺旋结构。 CHONP,通常标记P 脱氧核糖核苷酸(由磷酸二脂键连接),共四种(分别含AGCT):图暂略 脱氧核糖核苷酸—分子磷酸 脱氧核糖核苷酸—分子脱氧核酸 脱氧核糖核苷酸—分子碱基

反向平行, DNA分子:多样性、特异性

二、DNA分子的结构特点:图暂略 1、见书P55

注意:有2个游离的磷酸,2个游离的脱氧核酸。 2、见书P56 3、见书P56

DNA 分子的稳定性:①劫后确定,有规律 ②双螺旋螺距相等

三、DNA结构的相关计算

1、掌握碱基互补配对的原则

2、DNA分子中A=T;C=G,嘌呤和嘧啶各占50%。 激素→调节 基因—控制生物。。。的根本原因 其他→影响

? 3、在整个DNA分子中,(A+T)或(C+G)占整个DNA的比例,与占一

条链上碱基比例相同。

第三节 遗传信息的传递

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一、DNA分子的复制 1、复制时期:

细胞有丝分裂间期和减Ⅰ间期,在细胞核内进行-----基因突变叶发生在此时期 2、探究DNA分子的复制过程

边解旋边复制的过程,半保留复制。 3、DNA分子的条件 模板链(母链)、能量、原料(4种脱氧核苷酸)、酶(解旋~、聚合~) 4、DNA复制的意义 二、关于DNA复制的计算

规律:

1、DNA复制后代个体数:

2、若一个DNA分子标记后,放在无放射性元素标记的环境中,若干代后,依旧是只有这两条链有标记,而新生成的DNA都没有。

第四节 遗传信息的表达----DNA核蛋白质的合成

一、DNA(基因)的功能

1、传递(携带)遗传信息 --- DNA的半保留复制,保持遗传信息稳定性 2、表达遗传信息 --- 基因控制蛋白质的合成

3、转录 --- 分别以DNA分子的模板链、编码链为模板合成RNA(AUCG) 转录场所:细胞核内,

模板:DNA分子的模板链、编码链, 条件:RNA聚合酶,解旋酶, 产物:mRNA

RNA与DNA区别:链数、U/T、名称 mRNA通过核孔出细胞核

4、翻译 --- 以信使RNA(mRNA)为模板合成蛋白质 场所:核糖体 模板:mRNA 工具:tRNA 产物:多肽

一个核糖体只能容纳2个tRNA,一个mRNA可以同时进行多次翻译。 二、基因对性状的控制

1、通过控制酶的合成来控制代谢(如:白化病)

2、控制蛋白质分子结构来直接控制性状(如:镰刀型细胞贫血症) 三、遗传密码(密码子)

遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫~。 DNA模板链上:反密码子

64个密码子,61个能翻译氨基酸(终止密码子不翻译) 四、中心法则 ---- 遗传信息的转移规律

DNA(复制)转录→(←逆转录)RNA(复制) 翻译→ 蛋白质 病毒:

①类复制RNA

②类RNA逆转录为DNA → 转录为RNA →翻译

30

第四章 生物的变异

①不遗传的变异:由于环境因素的影响造成 ②遗传的变异:基因重组(转基因)、基因突变、染色体变异

一、基因重组 → 产生新基因型 1、概念

具有不同遗传性状的雌雄个体进行有性生殖时,控制不同性状的基因重新组合,导致后代不同于亲本类型的现象或过程。 2、主要类型

(1)随机重组:源于非同源染色体自由组合

(2)同源重组:源于同源染色体的非姊妹染色体的局部交换(交叉互换) 交叉互换----同源染色体中位置不变 (3)基因工程:外来基因于生物体基因组合到一起 3、意义

(1)基因重组是形成生物多样性的重要原因之一

(2)基因重组为动植物育种核生物进化提供丰富物质基础 4、在农业生产上的应用 杂交育种:

原理:基因重组。从子二代开始筛选,因为子二代发生性状分离。

二、基因突变 (产生新基因。 一个基因某n个碱基对改变) 1、概念

由于基因内部的核酸分子的特定核苷酸序列发生改变的现象。

DNA分子上的碱基的缺失、增加、或者替换都可以引起核苷酸序列的变化,因而引起基因机构改变。

2、时期

有丝分裂间期:体细胞突变:遗传给后代的可能性小 减数分裂间期:生殖体细胞突变:遗传给后代的可能性大 3、类型

(1)形态改变 (控制蛋白质) 影响生物的形态结构 (2)生化突变 (控制酶) 影响生物的代谢过程

(苯丙氨酸羧化酶) (酪氨酸酶)

苯丙氨酸 →→→→→→→ 酪氨酸→→→→→ 黑色素

(不正常途径)

苯丙氨酸 →→→→→→→苯丙酮酸

苯丙酮酸:积累过多会对婴儿神经系统造成不同程度损害

(3)致死突变

导致生活能力下降,甚至死亡。(如:人类镰刀型细胞贫血症) 4、特点

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⑴普遍性:普遍存在

⑵多方向性

⑶稀有性:变异频率低

⑷可逆性:A 可→ a; a 可→A ⑸有害性:大多数有害 ⑹随即性

5、诱发因素 外因:

⑴物理因素:各种射线的照射、温度剧变等

⑵化学因素:各种能改变DNA碱基排序的化合物

(如:亚硝酸、碱基类似物:5溴尿嘧啶)

⑶生物因素:如:麻疹病毒等

内因:

镰刀型细胞贫血症: A/T → T/A 6、机理 7、意义

⑴基因突变是生物变异的根本来源

⑵基因突变对生物进化和选育新品种有非常重要的意义 8、农业生产上的应用

⑴人工诱变的方法 ①射线辐射

X、γ射线、紫外线、增加DNA分子上的碱基发生变化的几率 ②化学诱变

许多化学药剂能引起DNA分子中碱基的缺失、替换等变化 温度剧变

⑵主要特点 (盲目性大,需处理大量材料) ①提高变异频率(比自发突变率高100-1000倍) ②能在较短时间内有效地改变 ③改良作物品系,增强抗逆性 ⑶育种实例

①植物育种 (见书P83) ②微生物

三、染色体畸变 (一)结构变异

如:猫叫综合症(5号染色体部分缺失) 应用:动物诱变育种。 如:家蚕的选育 (二)数目变异

指生物细胞中染色体数目的增加/减少。 1、非整倍体变异

体细胞中个别染色体的增加或减少。 如:21三体综合症(书P81) 2、整倍体变异

体细胞的染色体数是以染色体组的形式成倍增加或减少。 (1)染色体组

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真核细胞中的一组非同源染色体,它们在形态、功能上各相同,

但是携带着控制一种生物生长发育的全部遗传信息,它们相互协 调、共同控制生物正常的生命活动。 (2)二倍体

由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有两个染色体组的叫做二

倍体,在自然界中,几乎全部动物和多数嘎噔植物均为二倍体。 (3)多倍体 (基杆粗壮,叶果大,糖分蛋白质高。。。) ①概念

由受精卵发育而成的个体,体细胞中具有3个或3个以上染色

体组的个体。 ②常见的多倍体植物

香蕉(3)、花生、大豆、马铃薯等(4)、小麦、燕麦(6) ③特点

细胞内有机物含量高,抗逆性强

④生产实践中的应用--多倍体育种(染色体变异,缺点:无法用于动物) Ⅰ、方法

利用秋水仙素处理

控制细胞分裂纺锤体的形成,引起染色体加倍 作用于正在(前期)分裂的细胞 Ⅱ、人工培育多倍体的实例

? 三倍体无籽西瓜的培养(原2) 普2→4→2\

→ 3无籽

普2→1/

? 八倍体小黑麦的培养 普6→3\

→ 4→8小黑

黑2→1/

(4)单倍体 (由某些卵细胞发育成个体)

①概念:通常含有本物种配子中染色体数目的个体 如:雄蜂(16)、雄蚁、植物中较为多见 ②特点:单倍体植物瘦小,高度不育(程度深)、没有经济价值,

但有科学研究价值

③自然生产实践中的应用---单倍体育种 (原理染色体变异)

花药离体培养 秋水仙素染色体加倍

F1花药(~中有花粉)→→→→→→→单陪体→→→→→→纯系→选择所需性状个体培育

④优点:

能明显缩短育种年限,获得纯合子,排除显隐性干扰,提高效率 缺点:操作复杂

P: AABB黄圆 × aabb绿皱 ↓

F1: AaBb黄圆

33

配子: AB Ab aB ab 花药离体培养↓ ↓ ↓ ↓ AB Ab aB ab

一定浓度秋水仙素处理↓ ↓ ↓ ↓(处理幼苗,而不是花粉/种子)

AABB Aabb aaBB aabb

花粉:一个细胞 花药:一堆细胞

(5)一倍体

只有一个染色体组的细胞或者体细胞中含有单个染色体的个

体。

? 四、转基因技术 (原理基因重组)

1、概念: 见书P86 2、实施过程

① 获得人类所需要的目的基因

② 将目的基因导入受体细胞,使其整合到染色体上

③ 外源基因随细胞的分裂而增殖,并在体内得以表达,遗传给后代。

3、优点:

① 实现了种间遗传物质的交换 ② 定向改造了生物性状

4、常见变异:

青霉素提取:突变 抗虫棉:重组

无籽西瓜:染色体变异

无籽蕃茄:环境引起的变异,不遗传

第五章 生物的进化

一、现代进化理论的由来 1、拉马克的进化观点

用进废退√× ; 获得性遗传× 2、达尔文的自然选择学说

(1)达尔文自然选择学说的解释模型

过度繁殖 + 有限资源 (环境条件) + 物种内的个体 数量能保持稳定 生存斗争 适者生存 + 遗传变革 + 环境变迁 进化

例如:长颈鹿的进化

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(2)评价自然选择学说

科学阐释生物进化原因(书P95-97) 解释了生物统一性、多样性(书P90-92) 不足:

① 没有阐明遗传和变异的性质,以及自然选择作用的机制 ② 自然选择直接作用于个体,而且是个体的表现型

二、现代生物进化理论

(一)种群基因频率的改变与生物进化

1、种群是生物进化的单位 (达尔文:个体是生物进化基本单位) (1)种群

是指生活中在同一地点的同种生物的一群个体。

个体可以交配,并通过繁殖将各自的基因遗传给后代。 (2)基因库

种群内体格含有的全部基因构成该种群的基因库。 (3)基因频率

在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。 进化实质:基因频率的改变

(4)用数学计算讨论种群基因频率和基因型频率的变化 基因频率 (见P99)

计算:①子一代、子二代、子三代的基因频率和基因型频率 (5)遗传平衡(哈维)定律: (见书P101) 打破平衡的因素: ① 突变

② 基因迁移:个体单向的迁出/迁入

③ 遗传漂变:在一个比较小的种群中,偶然的事件,往往

引起种群的基因频率发生较大变化

④ 非随机交配:豌豆严格的自花授粉,

白菜等自字?花科植物严格异花授粉

⑤ 自然选择

分析: ┌基因突变

┌突变└染色体变异 └基因重组

⑴ 突变特点:突变数很大、不定向

⑵ 种群基因重组:产生更多变异,不定向

结论:可遗传变异提供进化原材料。 2、突变和基因重组产生进化的选择材料

3、自然选择决定生物进化方向,是进化的动力 P95-97 P102-103 (二)隔离与物种形成 1、物种概念:

能在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2、异地物种的形成 – 隔离在物种形成中的作用

隔离:同一种物种不同种群见的个体,在自然条件下基因不能自由交流

的现象。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/yvxg.html

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