2024届高三一轮复习生物知识点背诵整理课件(共419张PPT)

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2024届高三一轮复习生物知识点背诵整理课件(共419张PPT)

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(共419张PPT)
1.无机盐的作用:①构成细胞内某些复杂化合物;(Mg—叶绿素;Fe—血红素)②维持细胞和生物体的正常生命活动;(人体内Na+缺乏—肌肉酸痛,无力;血Ca2+过低时导致抽搐,过高时肌无力)③维持细胞的酸碱平衡和渗透压平衡。
2..蛋白质是生命活动的主要承担者(组成元素C,H,O,N)
3.蛋白质的功能:①许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白(头发,肌肉,羽毛,蛛丝);②催化(胃蛋白酶,唾液淀粉酶);③运输(血红蛋白);④免疫(抗体);⑤调节(胰岛素)。
4.蛋白质的基本组成单位(水解产物)——氨基酸(最多21种)
1.氨基酸的结构特点:至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(-R),R基决定了氨基酸的种类和理化性质。(R基一般不参与脱水缩合的过程)
结构通式:
2. ①人体细胞不能合成,必须从外界环境获取,称为必需氨基酸(8种)
②人体细胞能够合成:非必需氨基酸(13种)
3.核酸功能:核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有极其重要的作用。
1.细胞生物含两种核酸(DNA和RNA),初步水解产物8种(8种核苷酸),
彻底水解产物8种(脱氧核糖、核糖、磷酸、5种含氮碱基)
细胞生物的遗传物质是DNA。
病毒只含一种核酸(DNA或RNA),病毒的遗传物质:DNA或RNA
DNA彻底水解产物:脱氧核糖、磷酸、4种含氮碱基
2.DNA和RNA在化学组成上的区别:DNA中含脱氧核糖,特有碱基为T;
RNA中含核糖,特有碱基为U。
3.细胞膜的功能①将细胞与外界环境分隔开②控制物质进出细胞(细胞膜的控制作用是相对的)③进行细胞间的信息交流
1.细胞膜的结构模型:流动镶嵌模型
2.细胞膜结构特点:具有一定的流动性;
原因:构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,蛋白质大多也能运动。
3.功能特点:选择透过性
4.细胞膜的成分:蛋白质、脂质、糖类。细胞膜的主要成分:蛋白质和脂质,细胞膜的元素组成为 C、H、O、N、P。
功能越复杂的膜,其蛋白质含量和种类越多。
5.植物细胞壁主要成分:纤维素和果胶;作用:支持和保护细胞。
特点:全透性。
6.细胞膜/生物膜的基本支架:磷脂双分子层
1.细胞骨架:蛋白质纤维(蛋白质)
生物大分子(多糖、蛋白质、核酸)及其单体的基本骨架:碳链
2.北京鸭每天吃玉米、谷物和菜叶能迅速育肥,
原因:玉米、谷物中含大量糖类,糖类可以大量转化为脂肪。
3.研究方法汇总 细胞学说:不完全归纳法;
分泌蛋白的合成和运输:同位素标记法(3H标记的亮氨酸、胰腺腺泡细胞)
细胞膜的流动性(人-鼠细胞融合实验):荧光标记法
分离各种细胞器:差速离心法 探索细胞膜的成分、结构:提出假说
4.“观察叶绿体和细胞质流动”,“探究植物细胞的吸水和失水”实验中细胞为活细胞。临时装片要随时保持有水状态,目的是保持细胞活性。
1.附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质(加工合成过程必须经过核糖体—内质网—高尔基体)有:分泌蛋白(如消化酶、抗体、某些激素等)、膜蛋白(如受体、载体等)、溶酶体中的水解酶。
2.游离型核糖体合成的蛋白质(不经过内质网和高尔基体加工)有:血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶、与光合作用有关的酶、与DNA复制相关的酶
胞内蛋白 分泌蛋白
合成场所 细胞内 细胞内
作用场所 细胞内 细胞外
实例 血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶、与光合作用有关的酶、与DNA复制相关的酶 消化酶、抗体、一部分激素(如胰岛素、生长激素)
55.
1.原核细胞没有内质网和高尔基体,依然可以形成具有一定功能的蛋白质。
2.补充:溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不会被这些水解酶水解?
溶酶体的膜成分可能经过特殊修饰,所以不会被水解。
3.血液透析膜体现了膜具有控制物质进出细胞的功能,体现了膜的功能特性:选择透过性。
1..分泌蛋白合成、加工、运输和分泌的过程
方法:同位素标记法
依次经过的结构:核糖体、内质网(囊泡)高尔基体(囊泡)细胞膜
有关的结构:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
有关的细胞器:核糖体 、内质网 、高尔基体、 线粒体
可以产生囊泡的结构:内质网、 高尔基体、 细胞膜
有关的具膜细胞器:内质网 、高尔基体 、线粒体
有关的具膜结构:内质网 、高尔基体 、线粒体、 细胞膜
高尔基体起着重要的交通枢纽作用
分泌蛋白在运输分泌过程消耗能量,穿0层膜。
分泌蛋白的运输和分泌过程体现了生物膜的结构特点:具有流动性。
1.细胞的生物膜系统:细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成生物膜系统。
这些生物膜的组成成分和结构很相似(成分主要都是磷脂和蛋白质,结构都符合流动镶嵌模型),在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各结构之间的协调与配合。
2.内质网膜、线粒体内膜、类囊体薄膜、囊泡都属于生物膜系统;
呼吸道黏膜、口腔黏膜、视网膜、肠系膜不属于生物膜系统。
3.原核细胞和哺乳动物成熟的红细胞具有生物膜,但不具有生物膜系统。
4.生物膜系统的功能:(课本)
5.用光学显微镜观察细胞,可以看到的结构有:细胞核、细胞壁、叶绿体、液泡、线粒体、染色体。
1.大多数真核生物细胞中只有一个细胞核,但高等植物成熟筛管细胞和哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,双小核草履虫有两个细胞核,人体骨骼肌细胞中细胞核可达数百个,原核生物没有成形细胞核。
必须背过细胞核的功能:是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
1、核膜和核孔都具有选择透过性。
(1)核膜:外膜附着有大量核糖体,并常与内质网相连。有选择透过性,小分子物质可通过核膜进出细胞核;而大分子物质需经过核孔进出细胞核。
(2)核孔:是由许多蛋白质构成的复杂结构;控制大分子物质进出细胞核,有选择透过性,表现在:RNA只出不进,蛋白质只进不出,DNA不进不出。
2、染色质/染色体功能:是遗传物质DNA的主要载体
特点:都容易被碱性染料染成深色
染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。细胞分裂时,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为染色体;细胞分裂结束时,染色体解螺旋,重新成为染色质。
1.染色体与染色质的关系:同种物质在不同时期的两种存在形态
2.这两种状态对于细胞的生命活动有什么意义?
染色体呈高度螺旋状态,有利于细胞分裂过程中遗传物质的平均分配;
染色质呈细丝状,有利于DNA的复制、转录。
3.蛋白质合成旺盛的细胞,核仁体积大,代谢旺盛的细胞核孔数量多。
遗传信息就像细胞生命活动的蓝图。
细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位
1.建构模型的三种形式:
物理模型:DNA双螺旋结构模型,流动镶嵌模型
概念模型:概念图、流程图(分泌蛋白合成分泌过程)
数学模型:函数式、方程式、曲线图、柱状、饼状图 照片不属于模型。
2.精子有细胞核,几乎没有细胞质;哺乳动物成熟的红细胞有细胞质,无细胞核,它们的寿命都比较短。二者一起体现了细胞核和细胞质的相互依存、相互制约。
3.原生质层:细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
质壁分离中“质”:原生质层,“壁”:细胞壁。
只有活的,成熟的植物细胞才能发生质壁分离。
1.渗透作用发生条件:有半透膜;且膜两侧有浓度差(指物质的量的浓度-
2.渗透的方向:水从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧运动
(即从 溶液浓度低 → 溶液浓度高一侧 运动 )
3. 动物细胞中 细胞膜 相当于半透膜;,但不等同于半透膜(因为半透膜无选择透过性,而细胞膜有)。当外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩;当外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀;外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分子进出动态平衡,因无浓度差,所以无渗透作用。
4.植物细胞中 原生质层 相当于半透膜;细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。当外界溶液浓度>细胞液浓度时,发生质壁分离;当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞发生质壁分离复原;外界溶液浓度=细胞液浓度时,水分子进出动态平衡。
观察植物细胞质壁分离及复原实验材料 细胞 可取 植物成熟活细胞 即 有中央大液泡 根毛细胞 洋葱鳞片叶内表皮细胞 黑藻 菠菜叶肉细胞 洋葱鳞片叶外表皮 细胞 紫色大液泡,最易观察 不可取 ①死细胞(如糖醋蒜细胞)②根尖分生区细胞(无大液泡)③动物细胞 试剂 可观察质壁分离及复原 KNO3溶液 NaCl溶液 甘油 乙二醇 尿素
均要求:适宜浓度 不可取 酒精、盐酸、醋酸(会使植物细胞失活) 注意:质壁分离时间过长或任何高浓度溶液均会使植物细胞失水过多死亡。
发生质壁分离的外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度
发生质壁分离的内因:植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,具有选择透过性; 原生质层伸缩性大于细胞壁。
这是唯一只使用低倍镜观察的实验。
三次低倍镜观察、两次吸水纸引流(先蔗糖后清水)、
两次自身前后对照、同一装片。
引流法:在盖玻片一侧滴加溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复几次。
吸水能力逐渐增强
运输 方式 浓度 方向 转运蛋白 能量 实 例 图例
小分子
大分子
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
高→低
高→低
低→高
×


×
×

①气体:氧气、二氧化碳
②脂溶性小分子:甘油、脂肪酸、性激素、尿素③水
葡萄糖进入红细胞、肾小管对水的重吸收(水通道蛋白)、神经细胞钠离子内流、钾离子外流
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸
钾离子、钠离子、钙离子、镁离子等无机盐离子
胞吞、胞吐
——
×

胞吞:变形虫摄食、吞噬细胞吞噬病原体
胞吐:分泌蛋白的分泌、变形虫排出代谢废物
1、协助扩散特点:顺浓度梯度、需要转运蛋白、不需要能量。
该种运输方式速率比自由扩散更快。
影响协助扩散运输速率的因素有膜内外的浓度差、转运蛋白的数量。
实例:葡萄糖进入红细胞。
2、
载体蛋白 通道蛋白
特性 特异性:只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过。 特异性:只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。
特点 与转运的分子或离子结合 空间结构发生改变 可重复利用 具有饱和性 不结合
空间结构不变
可重复利用
不饱和
参与的运输方式 协助扩散 主动运输 协助扩散
1、离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输.
2、主动运输特点:逆浓度梯度、需要转运蛋白、需要能量。
实例:葡萄糖进入小肠上皮细胞/肾小管上皮细胞,K+进入红细胞,I- 进入甲状腺滤泡上皮细胞,根细胞吸收无机盐离子等。
3、自由扩散特点:顺浓度梯度、不需要转运蛋白、不需要能量。
运输速率取决于物质在细胞内外的浓度差。细胞内外该物质浓度差越大,运输速率越快。
4.胞吞胞吐不需转运蛋白,但是需要与膜上蛋白质(受体蛋白)结合。
但穿过的膜层数为0。离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
1.神经递质大部分是小分子物质,但释放的方式也是胞吐。
2.有的大分子物质通过核孔运输,如mRNA,细胞核需要的蛋白质等。
3.跨膜运输方式的影响因素:
协助扩散或自由扩散
A、载体蛋白数量的限制
协助扩散
自由扩散
影响自由扩散的因素:浓度差
影响协助扩散的因素:浓度差、载体蛋白数量
1、影响主动运输的因素:载体蛋白的数量、能量(O2 浓度、细胞呼吸强度)
载体蛋白数量的限制
能量的限制
主动运输
2、影响胞吞、胞吐的因素:能量
3、温度影响所有跨膜运输方式
原因:温度影响分子运动速率、膜的流动性,影响蛋白质的活性
1.利用质壁分离的方法测定细胞液浓度的方法:
配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液,将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,据此推算出细胞液溶质浓度介于这两个浓度之间。
2.若初步测定,细胞液浓度范围为0.3—0.4mol/L,在此实验基础上,怎样设计一个更精确的测定方法?
在0.3—0.4mol/L范围内,配置一系列浓度梯度更小的蔗糖溶液,再分别进行实验。
1.细胞代谢:细胞中进行的化学反应的统称。是细胞生命活动的基础。
细胞代谢中心:细胞质。 细胞代谢的控制中心:细胞核
2.活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
加热促进过氧化氢分解的原理:加热给过氧化氢分子提供能量,使分子从常态转变为容易分解的活跃状态。
3.加入催化剂促进过氧化氢分解的原理:降低了过氧化氢分解反应的活化能。
4.酶相较于无机催化剂具有高效性,原因:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高。
5.酶只能缩短达到化学平衡所需要的时间,不能改变化学反应的平衡点。
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
1.绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,都含有C、H、O、N四种元素。
2.酶的单体(原料)是氨基酸或核糖核苷酸。
3.酶的合成方式:脱水缩合。
4.活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
5.加热能促进H2O2分解是因为提供了能量 。Fe3+、H2O2酶能促进H2O2分解是因为降低了化学反应的活化能。
6.与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高。
7.酶制剂适于在低温、最适PH下保存。
8.酶本质的探索历程
①巴斯德--糖类变酒精必须酵母菌活细胞参与。
②李比希--糖类变酒精必须酵母菌细胞死亡并释放其中的物质。
③毕希纳--从酵母细胞中提取出发酵物质,并取名酿酶。
④萨姆纳--从刀豆种子中提出脲酶并证明脲酶的化学本质是蛋白质。
⑤切赫和奥尔特曼--少数RNA也有生物催化功能。
9.酶①概念:酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物
②本质:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA③作用:催化作用
④酶的作用机理:降低化学反应的活化能。⑤元素组成:C、H、O、N(P)
⑥酶在催化学反应前后自身性质和数量不变。
⑦合成酶的原料(单体):氨基酸或核糖核苷酸。
⑧合成酶的主要场所:核糖体。
⑨酶的作用场所:可以在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用。
10.酶的特性:①高效性:催化效率比无机催化剂高。(与无机催化剂相比)
②专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应。
③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。
④高温、强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏(不可逆),使酶永久失活。低温使酶活性受抑制,温度恢复,酶活性可以恢复。
1、探究温度对酶活性的影响(淀粉、淀粉酶分别保温→混合→保温→检测)
注意事项:(1)底物不选过氧化氢,因为过氧化氢受热易分解。
(2)检测试剂不可选斐林试剂,因为斐林试剂需要水浴加热,会改变自变量温度。
(3)先分别保温再混合,混合后再保温,否则底物和酶会直接发生反应,影响实验的准确性。
2、探究pH对酶活性的影响
(1)底物不选淀粉,因为在酸能催化淀粉水解
(2)先处理酶,再和底物混合,否则反应物会在未调节好pH的情况下就在酶的作用下发生反应,影响实验的准确性。
1.影响酶促反应的因素
2.酶量的增加会提高酶促反应的速率,但不会改变化学反应的平衡点;
适当增加反应物浓度,既改变了反应速率,也改变了反应的平衡点。
3.①唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶都是在消化道中起作用的。不同部位消化液的pH不一样。唾液的pH为6.2~7.4,胃液的pH为0.9~1.5,小肠液的pH为7.6。唾液淀粉酶会随唾液流入胃,胃蛋白酶会随食糜进入小肠。
1.一般来说,动物体内的酶最适温度在35~40 ℃之间;植物体内的酶最适温度在40--50℃之间;细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大,有的酶最适温度可高达70 ℃。
2.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素复合使用,能增强抗生素的疗效。
3.果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶,提高果汁产量,使果汁变得清亮。
4.加酶洗衣粉中添加的是酶制剂等。加酶洗衣粉中的酶不是直接来自生物体的,而是经过酶工程改造的产品,比一般的酶稳定性强。
5.加蛋白酶的洗衣粉不可洗丝绸衣物,加纤维素酶的洗衣粉不可以洗棉麻衣物
⑥残留在牙缝里的食物残渣是细菌的美食,也是导致龋齿的祸根。含酶牙膏可以分解细菌,使我们牙齿亮洁,口气清新。
⑦多酶片中含有多消化酶,消化不良时可以服用。
⑧胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块,还可用于去除坏死组织,抑制污染微生物的繁殖。
⑨利用脂肪酶处理废油脂,制造生物柴油,既保护了环境又使其得到合理利用。
⑩青霉素酰化酶能将易形成抗药性的青霉素改造成杀菌力更强的氨苄青霉素。
能源来源 直接能源物质
主要能源物质
生物体内良好的储能物质
动物细胞特有的储能物质
植物细胞特有的储能物质
最终能源来源
ATP
糖类(葡萄糖)
脂肪
糖原(主要分布在肝脏和肌肉)
淀粉
太阳能
2.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 细胞中的三大能源物质:糖类、脂肪、蛋白质
ATP≠能量;ATP是直接能源物质!ATP是一种高能磷酸化合物(小分子化合物,不是高分子化合物)
3.ATP的中文名称:腺苷三磷酸 ATP元素组成:C、H、O、N、P
(注:核酸(DNA、RNA))、磷脂、ATP组成元素都是CHONP)
1.ATP的分子结构简式:A—P~P~P A:腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)
P:磷酸基团 ~:特殊化学键
2.两个相邻磷酸都带负电相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势,具有较高的转移势能。
3.ATP的分子结构:ATP去掉1个磷酸基团后叫ADP(腺苷二磷酸) ;ATP去掉2个磷酸基团后叫AMP(腺苷一磷酸/腺嘌呤核糖核苷酸) ,是组成RNA的基本单位之一。(注:ATP初步水解得ADP和磷酸;继续水解得AMP(A-P)和磷酸;彻底水解得核糖、腺嘌呤和磷酸。水解的程度与酶的种类相关)
4.ATP和ADP相互转化,时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。
1.ATP含量虽少,但其与ADP的相互转化十分迅速。(进一步体现了酶的高效性)
2.剧烈运动刚开始或刚进入高原(缺氧),ATP含量下降,ADP含量上升。会在特别短的时间内,ATP与ADP的含量达到动态平衡,ATP水解速率与ATP合成速率达到动态平衡。
3.ATP和ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,体现了生物界的统一性。
4.ATP的水解:生物体的需能部位
ATP的合成:叶绿体、线粒体、细胞质基质
ATP
ATP合成酶
ATP水解酶
ADP + Pi +
能量
ATP的水解:ATP水解酶 ATP的合成:ATP合成酶
ATP的水解
能量来源:远离腺苷的特殊化学键
能量去路:用于各项生命活动
ATP的合成
能量来源:光能、化学能(呼吸作用所释放的能量)
能量去路:储存在远离腺苷的特殊化学键
物质可逆,能量不可逆
1.在ADP转化成ATP的过程中,所需要的能量:对于绿色植物来说,既可以来自光能,也可以来自呼吸作用所释放的能量;对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。
2.对于动物、人和真菌和大多数细菌来说,产生ATP的生理过程是细胞呼吸,场所是细胞质基质和线粒体;对于绿色植物来说,产生ATP的生理作用是光合作用和呼吸作用,场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体
3.动物、人、真菌和大多数细菌合成ATP的生理过程是呼吸作用。
4.绿色植物叶肉细胞中合成ATP的生理过程是呼吸作用、光合作用。
5.绿色植物根尖细胞中合成ATP的生理过程是呼吸作用 。
6.动物细胞中能合成ATP的细胞器是线粒体。
1.绿色植物叶肉细胞中能合成ATP的细胞器是线粒体、叶绿体。
2.绿色植物根尖细胞中能合成ATP的细胞器是线粒体。
3.细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供能的(提醒:ATP并不是唯一的直接能源物质)。ATP中的能量可以转换为机械能(肌肉收缩)、热能(维持体温)、渗透能(主动运输)、电能(电鳐放电)、光能(萤火虫发光)、化学能(蛋白质的合成)。不是所有生命活动都需要ATP,如被动运输、水解反应和光合作用过程中CO2的固定等生命活动不需要ATP。
4.ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化后,空间结构发生变化(可逆,与蛋白质的变性不同),活性也被改变,因而可以参与各种化学反应。
1.参与主动运输的载体蛋白其实是一种ATP水解酶(运输作用、催化作用)。当离子与载体蛋白结合后,酶活性就被激活了。酶水解ATP,并将ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,导致载体蛋白磷酸化。载体蛋白磷酸化后空间结构(可逆)发生改变,使Ca2+的结合位点转向膜外侧,并将Ca2+释放到膜外。
2.细胞内的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类。前者是需要吸收能量的,如蛋白质的合成等;后者是释放能量的,如葡萄糖的氧化分解等。许多吸能反应与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;许多放能反应与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中,来为吸能反应直接供能。也就是说,能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
1.萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活,在荧光素酶的催化作用下,激活的荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。
2.酵母菌培养液中葡萄糖需要煮沸的原因:消灭杂菌,除氧气;后又冷却的原因:防止高温杀死酵母菌;同时葡萄糖浓度不宜过高:防止酵母菌失水死亡
3.探究酵母菌细胞呼吸方式时,自变量是有无氧气;温度、PH、培养液的量等无关变量相同且适宜。
4.无氧呼吸装置中B瓶(含有酵母菌培养液)应封口放置一段时间后再连通盛有澄清水石灰水的锥形瓶的目的:让酵母菌将B瓶中的氧气耗尽,确保产物二氧化碳均来自无氧呼吸。
1.检测二氧化碳(多少):①澄清石灰水—变混浊的程度;②溴麝香草酚蓝溶液—由蓝变绿再变黄的时间长短。
检测酒精(有无)—橙色铬酸钾溶液在酸性的条件(浓硫酸)与酒精发生化学反应,变成灰绿色。
2.检测酒精步骤:取 2mL酵母菌培养液的滤液,分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液并轻轻振荡,使它们混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。
3.有氧呼吸概念:有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
4.有氧呼吸的场所:细胞质基质、线粒体
1.线粒体增大膜面积的方式:线粒体内膜向内腔折叠形成嵴。
与有氧呼吸有关的酶分布在:细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜上。
2.有氧呼吸第一阶段,一分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸产生少量的[H],并且释放少量的能量。场所:细胞质基质
第二阶段:丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量能量。不需氧的直接参与,场所:线粒体基质
第三阶段:上述两阶段产生的[H],经过一些列的化学反应,把氧还原形成水,同时释放大量的能量。场所:线粒体内膜
3.[H]的本质:还原型辅酶Ⅰ(NADH)。
有氧呼吸[H]的作用:还原氧气生成水,并释放大量能量;
无氧呼吸[H]的作用:与丙酮酸结合生成酒精和二氧化碳或者乳酸。
1.葡萄糖不进线粒体,能进线粒体的是丙酮酸.
2.人不管在任何状态下,消耗的氧气:产生的CO2为恒定比值1:1(人无氧呼吸产生乳酸)
3.同有机物在体外的燃烧相比,有氧呼吸具有不同的特点:有氧呼吸过程温和;有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放;这些能量有相当一部分储存在ATP中。
4.有氧呼吸的能量转化:有机物中稳定的化学能转化成热能和ATP中活跃的化学能。其中大部分能量以热能形式散失
5.无氧呼吸概念:在没有氧气的参与下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程。
1.无氧呼吸产生乳酸的:乳酸菌、高等动物和人,玉米的胚、甜菜块根、马铃薯块茎等。 无氧呼吸产生酒精和CO2的:酵母菌、苹果果实、多数植物.
2、无氧呼吸的能量转化:有机物中稳定的化学能大部分存留在乳酸或酒精中未释放;释放的能量大部分以热能形式散失,少部分转化为ATP中活跃化学能
3、无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,生成少量ATP。
4.对绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,这一过程必须有氧的参与,有氧呼吸的主要场所是线粒体
5.原核生物无线粒体,含有与有氧呼吸有关的酶,也可以进行有氧呼吸;真核生物必须要有线粒体才能进行有氧呼吸。哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫细胞是真核细胞但无线粒体,只能进行无氧呼吸
1.细胞呼吸的意义:①细胞呼吸为生物体提供能量②细胞呼吸是生物体代谢的枢纽。蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过细胞呼吸的过程联系起来。
2.不同生物无氧呼吸产物不同,直接原因在于催化反应的酶不同;根本原因:遗传物质的不同。
3.有氧呼吸过程中元素去向:
葡萄糖中C:葡萄糖→丙酮酸→CO2。
4.CO2中的氧来自与葡萄糖和反应物水;产物H2O中的氧来自于氧气
5.果蔬保鲜条件:低温(零上低温)、低氧、适宜湿度;
粮食储存条件:低温、低氧、干燥
1.低温便于储存水果蔬菜的原因:降低细胞呼吸,减少有机物消耗。
2.中耕松土、水稻田晒田、雨后及时排水目的:增加土壤氧气浓度,①促进根细胞进行有氧呼吸从而利于根的生长和对无机盐的吸收;②利于土壤微生物生长繁殖,分解土壤有机物变为无机物
3.有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,其化学反应式可以简写成
4.
叶绿体结构
1. 双层膜:内膜和外膜,属于生物膜系统,具有选择透过性,能够控制物质进出叶绿体。
2. 基粒:由囊状结构(类囊体)堆叠而成。吸收光能的四种色素和光反应所需的酶就分布在叶绿体类囊体薄膜上。
3. 基质:在基粒与基粒之间充满基质,基质中含有与光合作用暗反应有关的酶。且还含有少量DNA 与RNA,为半自主性细胞器。
4.光学显微镜只能看到叶绿体是绿色、扁平的椭球形或球形,主要分布在叶片的叶肉细胞中。幼茎皮层细胞中也有,表皮细胞、根尖细胞没有叶绿体。
5.结构特点:类囊体堆叠形成基粒,极大地扩展了受光面积,有利于光合作用的进行。
2.光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。植物捕获光能要依靠叶绿体类囊体薄膜上的色素。
1.叶绿体功能:是绿色植物进行光合作用的场所。
(3)叶绿体功能的验证实验
——恩格尔曼的实验过程及现象
恩格尔曼实验的巧妙之处
①排除干扰的方法妙:没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。
②实验材料选择妙:实验材料选择水绵。水绵叶绿体呈螺旋带状分布在细胞中,便于观察。③实验对照设计妙:用极细的光束点状投射,叶绿体上可分为获得光照部位和无光照部位,相当于一组对照实验;进行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的又一次对照实验;明确实验结果完全是由光照引起的等。④观测指标设计妙:通过观察好氧细菌的(集中)分布,能准确地判断出释放氧气的部位。
德国恩格尔曼做了两个实验:①把载有水绵(叶绿体呈螺旋带状分布)和需氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内,在黑暗中用极细的光束照射水绵,发现细菌只向叶绿体被光照射到的部位集中;如果把装置放在光下,细菌则分布在叶绿体所有受光的部位。②紧接着,他又用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。
3.色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类;有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素4种。
4.叶绿素含量约占四分之三,由C、H、O、N、Mg组成,
主要吸收红光和蓝紫光;
5.类胡萝卜素约占四分之一,主要吸收蓝紫光。
6.大棚最好选用无色透明薄膜(因为可透过所有光),
光合色素
1.功能:捕获光能(或吸收、传递和转化光能)
2.存在于:叶绿体类囊体薄膜
(注意:液泡中的色素不能进行光合作用)
1.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。(比如绿光,实验室中用绿色灯照明时,绿色植物不是不能进行有机物的合成,而是少 ,所以最好不用绿光)
2.叶绿素无光照不能合成(如蒜黄);且叶绿素不稳定,易被低温破坏(如秋天叶子变黄)
3.叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收
4.色素提取原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇
5.色素分离原理:不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液
在滤纸上扩散得快;反之,则慢。
2.选材:选择新鲜、颜色深的绿叶(色素含量高)
步骤 方法 原因/作用!!
提取绿叶中的色素 称5 g 绿叶去叶脉后剪碎,放入研钵中,再向研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙粉及5~10 mL 无水乙醇,进行迅速、充分的研磨 ①加入少许二氧化硅:有助于研磨得充分 ②加入碳酸钙:防止研磨过程中色素被破坏 ③加入无水乙醇:溶解、提取色素
将研磨液迅速倒入基部垫有单层尼龙布的玻璃漏斗中过滤。将滤液收集到试管中,及时用棉塞塞紧试管口 ①单层尼龙布:过滤叶渣及二氧化硅等 ②塞紧试管口:防止无水乙醇挥发和色素氧化
步骤 方法 原因
制备滤纸条 ①干燥的滤纸:透性好、吸收滤液多 ②剪去两角:防止边缘效应,即色素随层析液在边缘扩散过快,使层析液同步到达滤液细线,使色素带整齐、平行
画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细的横线,待滤液干后再重复画一两次 ①画得细、直、齐:防止色素带重叠而影响分离效果 ②画两三次:增加滤液细线中色素含量,使分离出的色素带清晰分明(注意:不是连续画!)
分离绿叶中的色素 将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口 ①层析液不能触及滤液细线:防止色素溶解于层析液中而无色素带分离出
②塞紧试管口:防止层析液挥发(层析液中有易挥发的有毒物质—丙酮)
(分离色素的方法——纸层析法)
步骤 内容
观察与记录 有四条色素带;颜色宽窄不同
①光合色素含量:
叶绿素a> 叶绿素b> 叶黄素> 胡萝卜素。
④光合色素分布:叶绿体的类囊体薄膜上。
②溶解度最大的是胡萝卜素,最小的是叶绿素b。
③光合色素功能:吸收、传递和转化光能(或捕获光能)
异常现象 原因分析
色素带颜色较浅 ①未加二氧化硅(石英砂),研磨不充分②一次加入过量的无水乙醇,提取浓度太低
(正确做法:分多次加入少量无水乙 醇,如5~10mL)
③画滤液细线时次数太少④选取的叶片色素部分分
滤纸条下面两条 色素带较浅 ①未加碳酸钙或加入过少,叶绿素被破坏; ②实验材料中叶绿素的含量较少(如泛黄的叶片)
色素带重叠 ①滤液细线不直②滤液细线过粗③盛有层析液的试管未加棉塞或烧杯未盖培养皿层,层析时,滤纸上的层析液挥发
无色素带 ①研磨时,未加无水乙醇(或用的是蒸馏水)②未画滤液细线;
③滤液细线接触或浸没于层析液,色素全部溶解到层析液中
光反应阶段(时间短促,以微秒计) 暗反应阶段(碳反应)较缓慢
概念 光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行。 光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都可以进行。
场所 叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质
条件 光、色素、酶;H2O、ADP 、Pi、NADP+ 多种酶、ATP、NADPH、CO2
物质变化 2H2O →O2+4H++4e-(水的光解) ADP+Pi+能量→ATP(ATP的合成) NADP++H++2e-→NADPH(NADPH的合成) CO2的固定:CO2+C5→2C3
C3的还原:大部分还原成C5
实质 实质:将光能转变为储存在ATP、NADPH 中的活跃的化学能,释放O2。 固定CO2,将活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。
联系 光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系。光反应是暗反应的基础,为暗反应提供能量(ATP)和还原剂([H]),暗反应产生的ADP 、Pi和NADP+ 为光反应合成ATP 、NADPH提供原料。 2C3
NADPH、ATP
(CH2O) +C5

CO2+H2O
光能
叶绿体
(CH2O)+O2
1.光合作用(而化能合成作用利用的是无机物氧化时释放的化学能合成有机物)
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将CO2和H2O转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
2.暗反应在有光、无光条件下都能进行。若光反应停止, 暗反应可利用光反应阶段产生的还未被利用的[H] 和ATP 继续进行一段时间,但时间很短,大多数植物晚上只进行细胞呼吸,不进行暗反应。
【探究光合作用原理部分实验】
时间及科学家 实验过程、方法和现象 实验结论
19世纪末 CO2 中的C 与O 分开,O2 被释放,C 与H2O 结合成甲醛 1928年 甲醛不能通过光合作用转化成糖 1937 年, 希尔 离体的叶绿体悬浮液(有H2O,没有CO2)+ 铁盐 释放氧气结论:离体的叶绿体在适当条件下发生水的光解反应,产生氧气(并不能证明氧气全部来自于水;水的光解与糖类合成是俩反应) 1941 年, 鲁宾和卡门 结论:光合作用释放的O2 来自水 (18O;同位素标记法;对比实验) 1954年,阿尔农 在光照下,叶绿体可合成ATP,这一过程总是与水的光解相伴随 光照
停止光照后C3增加的原因分析:
停止光照,短时间内,NADPH和ATP减少。
则C3的还原受阻,而CO2固定不受影响。所以,生成C3增加。
氧气中的氧全部来自于水!!
CO2
C3
(CH2O)
C的转移途径必须会:
细胞增殖
1、含义:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程
2、意义:细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
3、增殖方式
真核细胞
有丝分裂
无丝分裂:如蛙的红细胞分裂
减数分裂
→产生体细胞
→产生生殖细胞
原核细胞:
二分裂
细胞周期
定义:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止
连续分裂:胚胎干细胞、造血干细胞、生发层细胞、根尖分生区
细胞周期
分裂间期
分裂期 (M期)
(90%-95%)
(10%-5%)
S期:DNA分子复制
G2期:分裂期有关的蛋白质合成及一些细胞器的增殖完成
质分裂:形成子细胞,质DNA随机分配
G1期:DNA复制有关的蛋白质合成
核分裂:染色体、核DNA平均分配
注意:不同细胞一般细胞周期不同,主要是间期的时间不同
间期细胞变化:DNA复制及相关蛋白质的合成(分子变化),细胞适度生长
1、有丝分裂意义:亲代细胞染色体复制后,平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而细胞在亲子代间保持了遗传稳定性
2、不同时期的特点:①间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;②前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体,染色体散乱分布在纺锤体中;③中期:染色体形态固定、数目清晰,染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上;④后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极,染色体数目加倍;⑤末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
1、动植物细胞有丝分裂区别:
①纺锤体的形成方式:植物细胞从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,动物细胞由中心粒发出星射线形成纺锤体。
②细胞质分裂方式,植物细胞在赤道板的位置形成细胞板,细胞板由细胞的中央向四周扩展,逐渐形成了新的细胞壁。动物细胞细胞膜从中部向内凹陷,缢裂成两个子细胞。
2、与有丝分裂有关细胞器:线粒体、核糖体、中心体(动物与低等植物)
高尔基体(植物)
观察根尖分生区细胞有丝分裂
1、实验材料:解离液(质量分数15%盐酸与体积分数95%酒精1:1混合)
盐酸目的:破坏细胞壁果胶层,有利于细胞分散开
3、注意事项:①、剪取根尖2-3mm处(根尖分生区的位置)
②解离目的是使细胞分散开,漂洗目的是洗去药液,防止解离过度
③解离、漂洗、染色时间都要控制好,不宜过长或过短
④盖上盖玻片后拇指轻压,目的也是让细胞分散开
⑤此实验在解离时细胞已被固定(即杀死)
2、装片制作步骤:解离→漂洗→染色→制片
1、无丝分裂:先核缢裂,后整个细胞缢裂
特 点:无纺锤丝和染色体的变化,有DNA的复制和蛋白质的合成
实 例:蛙的红细胞
2、细胞不能无限长大的原因:
①、细胞越大,相对表面积越小,物质运输的效率越低
②、细胞核的控制范围有限
3、细胞也不是越小越好:细胞体积最小限度,是由完成细胞功能所必须的
基本结构和物质所需要的空间决定的。
4、卵细胞体积很大,其目的是为了储存营养物质
2.细胞分化的意义:使多细胞生物体的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
3.细胞全能性:已分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
4.细胞衰老的特点:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢速率减慢; 细胞内多种酶活性降低;细胞内色素积累;细胞呼吸速率减慢,细胞核体积增大, 核膜内折,染色质收缩,染色加深;细胞膜通透性改变,物质运输功能降低。
1.细胞分化:在个体发育中,有一个或一种细胞细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
1.细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
2.细胞凋亡意义:对多细胞生物体完成正常发育,维持内环境的稳态,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
3.细胞坏死:在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤或死亡。
4.细胞癌变:细胞在致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,变成不受机体控制的、连续进行恶性增殖细胞。
5.癌细胞特点:适宜条件下,癌细胞能够无限增殖;癌细胞形态发生显著变化;癌细胞表面发生了变化(糖蛋白减少,细胞黏着性降低,容易在体内扩散和转移)。
10.细胞癌变根本上是:原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果。
11.原癌基因:主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。
12.抑癌基因:主要是阻止细胞不正常的增殖。
13.癌症的发生并不是单一基因突变的结果,至少在一个细胞中发生 5~6 个基因突变, 才能赋予癌细胞所有特征,这是一种累积效应。
1.最初,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。他们作出此推测的依据是:氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息。
类型 菌落 荚膜 致病性
S型 光滑 有 有
R型 粗糙 无 无
2.格里菲思实验材料
1.格里菲思实验结果:已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”,这种转化因子将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。
2.实验结果分析:格里菲思从第四组实验的小鼠尸体中分离出了有毒性的S型活细菌,而且这些活细菌的后代也是有毒性的S型细菌,这表明无毒性的R型活细菌在与被加热杀死的S型细菌混合后,转化为有毒性的S型活细菌,而且这种性状的转化是可以遗传的。
1.艾弗里等人将加热致死的S型细菌破碎后,制成细胞提取物,分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理后加入有R型活细菌的培养基中,发现只有用 DNA酶处理后,细胞提取物失去了转化活性。
思路:设法将DNA与蛋白质等物质分开,单独直接地观察各自的作用。
结论:DNA是遗传物质。(也能说明蛋白质不是遗传物质)
控制变量的方法:减法原理,人为去除某种影响因素
2.艾弗里等人实验结论:DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
3.噬菌体侵染细菌的实验:利用放射性同位素标记的新技术
1.T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部内含有DNA。
2.T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。
3.赫尔希和蔡斯实验过程
第一步:标记大肠杆菌。在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌,获得分别被35S、32P标记的大肠杆菌。
第二步:标记T2噬菌体。用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。
第三步:侵染大肠杆菌、搅拌、离心并检测放射性。用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心,然后检测上清液和沉淀物中的放射性。上述操作中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,
离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
2.赫尔希和蔡斯实验结论:赫尔希和蔡斯的实验表明,噬菌体侵染细菌时,DNA进人到细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在外面。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是真正的遗传物质。
1.虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同,但是实验的设计思路却有共同之处。他们最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。
2.肺炎双球菌转化实验和噬菌体感染大肠杆菌的实验证明,作为遗传物质至少要具备以下几个条件:能够精确地复制自己;能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢;具有贮存遗传信息的能力;结构比较稳定等
3.噬菌体被S标记的实验中,沉淀物中有少量的放射性的原因:搅拌不充分,
4.噬菌体被32P标记的实验中,上清液中有少量的放射性的原因:
①保温时间过短,部分噬菌体的DNA未完全注入大肠杆菌
②保温时间太长,大肠杆菌裂解死亡,释放出子代噬菌体
1.有些病毒不含有DNA,只含有蛋白质和RNA,如烟草花叶病毒。因此,在这些病毒中,RNA是遗传物质。
2.DNA是主要的遗传物质:因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
3.基因通常是具有遗传效应的DNA 片段,是决定生物性状的 遗传单位 。但DNA的一个片段不一定是一个基因。
4.对于HIV、烟草花叶病毒、新冠病毒等RNA病毒而言,基因是有遗传效应的RNA片段。
5.基因通常是具有遗传效应的DNA 片段,是决定生物性状的 遗传单位 。但DNA的一个片段不一定是一个基因。
6.人类基因组计划需要测定24条染色体(22+X+Y)上全部的DNA序列
1、DNA的组成元素: C. H .O .N .P 2、DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸( 4 种)3、DNA的结构:①由2条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。②磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架; 碱基排列在内侧。③碱基通过氢键连接成碱基对,遵循碱基互补配对原则A和T配对 C和G配对 。4.特点①稳定性: 碱基对之间有氢键,氢键数量越多,DNA结构越稳定
②多样性:构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种,配对方式仅2种,但其数目却可以成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序千变万化
③特异性:DNA分子中每个DNA都有自己特定的碱基对顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息。
1.DNA的复制概念:是以 亲代DNA 为模板合成 子代DNA 的过程。2.时间:在细胞有丝分裂的 间期 和减数分裂前的 间期 ,是随着 染色体 的复制来完成的。
3.场所: 细胞核 (主要)、叶绿体、线粒体。
4.过程:(1)解旋:首先利用线粒体提供的 能量 在 解旋酶 的作用下,把两条螺旋的双链解开。(2)合成子链:以解开的每一段母链为 模板 ,以游离的四种脱氧核苷酸为原料 ,遵循 碱基互补配对 原则,在有关酶(解旋酶,DNA聚合酶)的作用下,各自合成与母链互补的子链。(3)形成子代DNA:每一条子链与其对应的 模板 盘旋成双螺旋结构,从而形成 2 个与亲代DNA完全相同的子代DNA。5.特点:(1) 边解旋边复制 ,半保留复制,多起点双向复制
1.由于新合成的DNA分子中,都保留了原DNA的一条链,因此,这种复制叫 半保留复制 。
2.基本条件:模板、原料、能量、酶。
DNA分子复制需要的模板是亲代 DNA的两条链 ,
原料是 游离的脱氧核苷酸 ,需要能量ATP,需要解旋酶和DNA聚合酶,并遵循碱基互补配对原则。
3.准确复制的原因:(1)DNA分子独特的 双螺旋结构 能为复制提供精确的模板。(2)通过 碱基互补配对 原则保证了复制准确无误的进行。意义:DNA分子通过复制,使亲代的遗传信息传给子代,从而保证了 遗传信息 的连续性。
RNA的结构:1、组成元素:C、H、O、N、P 2、基本单位:核糖核苷酸(4种)
3、结构:一般为单链4、RNA的类型⑴信使RNA(mRNA)----功能:翻译的模板,真核细胞mRNA的加工场所在细胞核
⑵转运RNA(tRNA)-----功能:识别并转运氨基酸(一种tRNA识别并转运一种氨基酸)
⑶核糖体RNA(rRNA)-----功能:参与构成核糖体(rRNA+蛋白质,rRNA合成场所是核仁)
5.基因:主要在染色体上,此外,线粒体和叶绿体中也有基因分布。
转录
1、概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录)
2.过程:解旋—配对—延伸—释放
3.条件:模板:DNA的一条链(模板链)、 原料:4种核糖核苷酸、
能量:ATP 酶:RNA聚合酶等
4.原则:碱基互补配对原则(A—U、T—A、G—C、C—G)
5.产物:mRNA、rRNA、tRNA
翻译:1.概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2.条件:模板:mRNA 原料:氨基酸(21种) 能量:ATP
酶:多种酶 搬运工具:tRNA 装配机器:核糖体
3.原则:碱基互补配对原则(A—U、U—A、G—C、C—G)
4.产物:多肽链
5、遗传信息、密码子和反密码子
遗传信息:基因中脱氧核苷酸的排列顺序
密码子:mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基。共64种,其中决定氨基酸的密码子有62种。
反密码子:tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基
1.密码子特点:简并性(1种氨基酸对应多种密码子,可增强容错性,提高翻译的速率)通用性(所有生物共用一套密码子)2.1种密码子只能决定1种氨基酸,1种tRNA只能转运1种氨基酸。
3.密码子有64种(2种起始密码子AUG、GUG,3种终止密码子UAA、UAG、UGA(UGA特殊情况下可编码硒代半胱氨酸,另两种不编码氨基酸);62种决定氨基酸的密码子);反密码子理论上有62种即tRNA有62种。
①真核细胞的转录和翻译不同时进行,
(原因:有以核膜为界限的细胞核)
②原核细胞能边转录、边翻译(无以核膜为界限的细胞核)
DNA复制 转录 翻译
时间 分裂间期:有丝分裂的间期 减数第一次分裂间期 个体生长发育的整个过程 进行场所 主要细胞核,其次是叶绿体和线粒体 主要细胞核,其次在叶绿体和线粒体 核糖体
模板 以DNA的两条链为模板 以DNA的一条链为模板 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶
条件 模板、原料、能量、酶 配对方式 A—T、T—A、C—G、G-C A—U、T—A、G—C、C—G A—U、U—A、G—C、C—G
产物 两个双链的DNA分子 RNA(mRNA,tRNA,rRNA) 多肽链(无生物活性)
特点 边解旋边复制; 半保留式复制 边解旋边转录;转录后DNA仍恢复原来的双链结构;只转录部分基因 翻译结束后,mRNA被分解成单个核苷酸
遗传信息的传递 遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子 遗传信息由DNA传到RNA 遗传信息由RNA传到蛋白质
一个mRNA可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。
1.意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。提高了翻译的效率。
2.结果:合成的仅是多肽链,要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。
3.多聚核糖体中,每个核糖体合成的多肽链都相同。
细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则:
4.中心法则
1.烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则:
2.HIV等逆转录病毒的中心法则:
3、基因对性状的控制:
▲(1)通过控制 酶 的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状。如白化病,豌豆粒形的形成原因
▲(2)通过控制 蛋白质结构 直接控制生物的性状。
3、基因与性状的关系:不都是简单的线性(一一对应) 关系。一个基因可能影响多种性状,一种性状也可能由多个基因控制。
1.表观遗传:生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
2.表观遗传类型:表观遗传的类型有DNA的__甲基化__,构成染色体的_组蛋白__的甲基化和乙酰化等。
3.DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭。甲基化还可以被移除,基因就会被开启。4.组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而抑制基因的表达。
5.表观遗传与环境因素影响出现的性状差异的区别。受环境因素影响出现的性状差异在改变环境条件的情况下会发生变化,而表观遗传引起的性状差异不随环境变化而改变。
生殖细胞内的遗传物质发生了改变,其后代将继承这种改变。
不可遗传的变异:
可遗传的变异:
由环境不同引起,遗传物质没有改变,不能进一步遗传给后代。
变异的类型
三个来源
基因突变
基因重组
染色体变异
所有生物都能发生的变异: (原核生物和病毒只能发生基因突变)
真核生物:
基因突变
染色体变异
基因重组
基因突变
有丝分裂
减数分裂
染色体变异
基因突变
染色体变异
基因重组
基因突变
光镜下可见
光镜下不可见
基因突变及其他变异
1.镰状细胞贫血 (光镜下可见镰刀状的红细胞)
直接原因:组成血红蛋白分子的肽链上,发生了氨基酸的替换
根本原因:发生了碱基对的替换,即基因突变
2.基因突变:DNA分子中发生碱基的替换,增添或缺失,而引起基因中碱基序列的改变,叫做基因突变。
时间:主要发生的分裂前的间期
结果:基因突变产生新的基因,不一定是等位基因(基因突变改变基因的种类,但不改变基因数目和排列顺序)
5.基因突变的特点:普遍性(所有生物都能发生)随机性(时间和位置随机)不定向性(突变方向不定,产生一个以上的等位基因)低频性,多害少利
6.意义:①产生新基因的唯一途径②基因突变是生物变异的根本来源③基因突变为生物进化提供原材料(有利突变,有害突变都能提供原材料)
7,基因突变不一定导致生物性状发生改变,原因:①密码子的简并性②隐性突变
8.基因重组:生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合(发生在减数分裂过程中)
9.基因重组的类型:交叉互换-减数分裂Ⅰ前期-同源非姐妹染色单体
自由组合-减数分裂Ⅰ后期-非同源染色体基因工程,R型细菌转化成S型细菌
1.可遗传变异为生物进化提供丰富的原材料,且变异是不定向的。
2.基因突变但性状不一定改变的原因:①发生了隐形突变②由于密码子的简并性,使编码的氨基酸并未发生改变。
3.基因突变的结果产生新基因,基因重组结果产生新基因型(新的性状合)。
4.单倍体:由配子直接发育而来的个体
含有一个染色体组的个体一定是单倍体,但单倍体不一定含有一个染色体组。
5.三倍体不可育,属于可遗传变异,但只能通过无性生殖遗传,有性生殖不能遗传。
6.香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子,原因:减数分裂时联会紊乱,不能形成可育配子。
7.秋水仙素既可以诱发染色体变异,又可以诱发基因突变。
1.染色体变异:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
2.染色体变异
3.染色体组:一套完整的非同源染色体的组合
特点:无同源染色体、无等位基因、形态功能各不相同、含有该生物全套的遗传信息
4.多倍体:由受精卵发育而来,含有三个或三个以上染色体组的个体
5.多倍体育种:方法:低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,含奇数个染色体组的单倍体只能处理幼苗,无种子。
染色体数目变异
染色体结构变异:
个别染色体的增加或减少(21三体综合征)
以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少
缺失(猫叫综合征)、重复、倒位、易位
1.加倍原理:抑制纺锤体的形成,引起细胞内染色体数目加倍
2.育种原理:染色体变异 实例:三倍体无子西瓜的培育;
3.优缺点:培育出的植物茎秆粗壮,营养物质丰富,但结实率低,成熟迟。
4.单倍体育种过程:花药离体培养和人工诱导染色体数目加倍
育种原理:染色体变异
优缺点:明显缩短育种年限,但技术较复杂。
5.诱变育种的原理是基因突变,优点是可以提高突变率。
6.低温诱导植物细胞染色体数目变化实验注意事项:
(1)卡诺氏液:,固定细胞形态。(细胞已死亡)
(2)两次用到体积分数为95%的酒精,第一次洗去卡诺氏液,第二次与质量分数为15% 的盐酸等体积混合配成解离液。
(3)大多数细胞未加倍,少数加倍。
(4)细胞从加入卡诺氏液就已经死亡,无法观察动态连续过程。
11.易位发生在非同源染色体之间,交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
12.染色体变异:基因种类不变,位置数目改变。
基因突变:基因种类改变,位置数目不变。
13.区分基因突变与染色体变异最简单的方法:显微镜观察
基本思路:取可以分裂的细胞制成装片,用显微镜观察分裂中期染色体的形态和数目。
14.人类遗传病是指由遗传物质改变而引起的人类疾病。
可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。
15.
单基因遗传病
(一对等位基因控制
遵循孟德尔遗传规律)
常染色体显性:多指、并指、软骨发育不全
X染色体显性:抗维生素D佝偻病
常染色体隐性:镰状细胞贫血、白化病、苯丙酮尿症
X染色体隐性:红绿色盲、血友病
16.多基因遗传病:受两对或两对以上等位基因控制(不遵循孟德尔遗传规律),如原发性高血压、冠心病、哮喘、青少年型糖尿病。
特点:发病率高、易受环境影响、易出现家族聚集现象。
17.染色体异常遗传病:由染色体变异引起的遗传病,可用显微镜观察且无致病基因。
如唐氏综合征、猫叫综合征、性腺发育不良(XO)。
18.人类遗传病不一定遗传给后代,不一定遗传自亲代,不一定携带致病基因。
先天性疾病不等于遗传病,家族性疾病也不等于遗传病。
19
调查人群中的遗传病
20.通过遗传咨询和产前诊断等手段,对遗传病进行检测和预防。
产前诊断包括羊水检查(测染色体异常)、B超检查(测胎儿外观性别)、孕妇血细胞检查(筛选遗传性地中海贫血)和基因检测(诊断基因异常病)
基因治疗包括体外治疗和体内治疗,原理:基因重组。
发病率:①人群中②样本数目足够多③随机抽取
遗传方式:①患者家系(所有个体,包括去世个体)
1、达尔文的生物进化论主要由两大学说组成;共同由来学说、自然选择学说
2、达尔文的生物进化论以自然选择学说为核心,它揭示了进化的机制,揭示了适应的形成和物种形成的原因
3、支持共同由来学说的证据有化石、比较解剖学、胚胎学证据、细胞和分子水平证据
4、最直接、最重要的证据是化石,原因:各类不同生物化石在不同地层出现有一定的顺序
5、不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,揭示生物有共同的原始祖先;差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及他们在进化史上出现的顺序
1、适应包含两方面的含义:
①生物的形态结构适合于完成一定的功能;
②生物的形态结构和功能适合于该生物在一定环境中生存和繁殖
2、适应具有普遍性和相对性
3、适应具有相对性的根本原因:遗传稳定性和环境不断变化之间的矛盾
4、第一个提出生物进化论的科学家是拉马克,否定了物种不变论
5、关于对适应形成原因的解释:
6、拉马克认为适应形成的原因是用进废退和获得性遗传
达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
7、达尔文的自然选择学说内容:过度繁殖(基础) 生存斗争(动力) 遗传变异(内因) 适者生存(结果)
1、变异是不定向的,自然选择是定向的: 先有的变异,后有的自然选择
2、适应形成的必要条件:可遗传的有利变异和环境的定向选择
3、达尔文生物进化论的意义:①使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道②揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先,而生物的多样性和适应性是进化的结果
4、达尔文研究的局限性:①对于遗传和变异的认识局限在性状水平
②关于适应以及物种的形成等问题的研究局限于个体水平
5、现代生物进化理论:对于遗传和变异的认识深入到基因水平关于适应以及物种的形成等问题的研究发展到以种群为单位
6.自然选择直接作用的是生物的个体,而且是个体的表型。
1.种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合。种群是生物进化和繁殖的单位。
2.基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。
基因频率:某个基因占全部等位基因数的比值。
基因型频率:该基因型个体数占该种群个体总数的比值。
3.生物进化的实质:种群基因频率改变。生物进化的原材料:可遗传变异。可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变和染色体变异统称为突变。
4.在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。(自然选择决定生物进化的方向)
1.物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
2.生殖隔离:不同物种之间一般不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代的现象。
3.地理隔离:同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。
4.地理隔离和生殖隔离都是指不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象,统称为隔离。
5.隔离是物种形成的必要条件。新物种形成的标志是:出现生殖隔离。
6.一个种群中全部的个体所含有的全部基因,叫作基因库
7.
遗传规律
1.孟德尔分离定律假说的四个内容:(1)生物的性状是由遗传因子决定的。 (2)体细胞中遗传因子是成对存在的。(3)生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离分别进入不同的配子中。配子中只含每对遗传因子中的一个。 (4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。假说的作用:既能解释已有的实验结果,还能够预测另一些实验结果2.在上面四个内容中孟德尔分离定律假说的核心:生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。3.基因分离定律的实质(现代解释):在杂合子的细胞中,等位基因随着同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子。4.孟德尔自由组合定律假说的内容:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。受精时,雌雄配子的结合是随机的。5.Aa自交后代出现性状分离的原因:减数分裂形成配子时,等位基因A、a彼此分离,分别进入不同配子中,故产生比例相等的A和a两种配子,受精时,雌雄配子随机结合。
6.玉米作为遗传学材料的优点:雌雄同株异花,杂交可省去去雄的操作;子代数量多;有多对易于区分的相对性状;易种植,生长周期短。玉米杂交实验的操作:套袋→人工授粉→再套袋
7.豌豆作为遗传学材料的优点:有多对易于区分的相对性状;自花传粉闭花受粉,自然状态下都是纯种;子代数量多;花大,易于做人工杂交实验。
豌豆杂交实验的操作:去雄→套袋→人工授粉→再套袋。
玉米杂交实验的操作:套袋→人工授粉→再套袋。原因:玉米是单性花。
8.性状分离:在杂合子的后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
相对性状:一种生物同种性状不同表现类型。
相同基因:位于同源染色体相同位置控制相同性状的一对基因。
等位基因:位于同源染色体相同位置控制相对性状的一对基因。
非等位基因:位于同源染色体上不同位置或者位于非同源染色体上的基因。
复等位基因:位于同源染色体上相同位置可以有两个及两个以上的等位基因,叫复等位基因。遗传时遵循分离定律。
纯合子:遗传因子组成相同的个体。 杂合子:遗传因子组成不同的个体。
9.满足3:1分离比的条件:①F1个体形成的两种配子数目相等且生活力相同。②雌雄配子结合的机会相等。③F2不同基因型的个体存活率相同。④遗传因子间的显隐性关系为完全显性。⑤观察子代样本数目足够多。
10.验证自由组合定律的方法:首先获得 双杂合 个体,然后用 自交法 、测交法 、花粉鉴定法验证。 自交法(操作简单), 花粉鉴定法(直接证明,最能证明)
11.判断一匹栗色(显性性状)公马的基因型,让其与多匹白色母马交配,统计子代表现型及比例。(马的生育周期长,一胎产仔率低。而鼠的生育周期短,产仔率高)。
12.基因自由组合定律的适用范围:①有性生殖的生物 ②减数分裂过程中 ③细胞核基因 ④非同源染色体上的非等位基因自由组合。
减数分裂和受精作用
1.魏斯曼曾预言减数分裂过程。
2.减数分裂概念:是进行 有性生殖 的生物在产生 成熟生殖细胞 时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制 一次 ,而细胞分裂两次。
减数分裂的结果是 成熟生殖细胞 中的染色体数目比 原始生殖的细胞 的减少一半。
3.精子形成场所:人和其他哺乳动物在睾丸;植物在雄蕊。精原细胞是 原始 的雄性生殖细胞,每个体细胞中的染色体数目都与 体细胞 的相同,通过有丝分裂增殖。
4.减数分裂各时期特点:在减数分裂前的间期:精原细胞的体积增大,染色体复制,成为初级精母细胞。(复制后的每条染色体都由两条 姐妹染色单体 构成,这两条 姐妹染色单体 由同一个 着丝点 连接。)
减数分裂Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体。(同源染色体的非姐妹染色单体可发生互换)
减数分裂Ⅰ中期:各对同源染色体排列在赤道板两侧,每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。
减数分裂Ⅰ后期:同源染色体分离,分别移向细胞两极(非同源染色体自由组合)。减数分裂Ⅰ结束后,初级精母细胞成为次级精母细胞。减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数分裂Ⅱ前期:染色体散乱排列减数分裂Ⅱ中期:着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。
减数分裂Ⅱ后期:着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开,移向细胞的两极。
5.减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ,原因:同源染色体分离,分别进入两个子细胞。
6.配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自 父方 ,一条来自 母方 ,叫做 同源染色体。同源染色体 两两配对的现象叫做联会。
7.初级卵母细胞经减数第一次分裂,形成大小不同的两个细胞,大的叫做次级卵母细胞,小的叫做极体;次级卵母细胞进行第二次分裂,形成一个大的卵细胞和一个小的 极体,因此一个初级卵母细胞经减数分裂形成一个卵细胞 和三个 极体 。
9.精子与卵细胞形成区别:
①精子形成过程中减一减二细胞质两次分裂都均等,卵细胞形成中只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等,其他分裂不均等。
②细胞数目不同:1个精原细胞产生4个精细胞,1个卵原细胞产生1个卵细胞。
③精子细胞需变形形成精子,卵细胞不需要变形。
10.观察减数分裂时,取材通常用雄蕊或精巢;视野中细胞有有丝分裂、减数分裂的细胞及不分裂细胞
11.同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞,染色体组成一般是不同的(√)
卵细胞比较大的原因:含有大量营养物质为受精卵早期分裂做准备。(不利于物质交换。
1.观察细胞分裂过程中染色体的行为变化,流程:解离——漂洗——染色——制片,解离液:质量分数为质量浓度为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精。解离的目的:使组织中的细胞分散开来。 染液:甲紫溶液或醋酸洋红液。 漂洗:漂洗解离液,细胞在解离过程中已死亡,在显微镜下看不到完整的细胞分裂过程。
2.减数第一次分裂整个过程中,也就是在初级精母细胞中,染色体数与体细胞中染色体数一致,在减数第二次分裂的后期,染色体数与体细胞中染色体数一致。
3.DNA在减数分裂前的间期加倍,在减数分裂过程中形成子细胞时一直减半,不再加倍。
4.染色单体在减数分裂前的间期形成,在减数第一次分裂时减半,在减数第二次分裂的后期消失。
5.同源染色体在整个有丝分裂过程中都有,在有丝分裂后期加倍,在减数第一次分裂完成后消失。
6.同源染色体判断:①形状大小一般相同;②一条来自父方,一条来自母方(题中一般颜色不同,一条黑色,一条白色。)
7.姐妹染色单体分开后也会形成形状大小相同的染色体,但题中一般颜色相同。
8.减数第二次分裂过程中细胞质均分的可能是极体,也可能是次级精母细胞。
9.1个四分体= 1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子=8个脱氧核苷酸链
10.同源染色体不会出现在同一个次级精(卵)母细胞中。
1.一动物正常的体细胞中有20对同源染色体,那在初级精母细胞中,会出现20个四分体,40条染色体,80条染色单体,80个DNA分子。
2.染色体复制发生在减数分裂前的间期,交叉互换发生在同源非姐妹染色单体之间,发生时间为减数第一次分裂前期的四分体时期。
3.同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期。减数第一次分裂完成后,染色体减半,DNA减半,染色单体数也减半。着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期和有丝分裂的后期。
4.减数第一次分裂中期特点:同源染色体整齐的排列在赤道板两侧。
5.精子与卵细胞形成过程中的不同之处:
①从精细胞到精子的变形是精子形成过程中特有的过程;
②卵细胞在形成过程中细胞质不均等分裂;
③减数分裂完成之后,一个精原细胞可以形成两种精子,四个精细胞(不考虑交叉互换);一个卵原细胞可以形成一种卵细胞,一个卵细胞。
6.减数第一次分裂中同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,分离与自由组合是同时进行的。
7.观察细胞减数分裂的过程,材料选取:动物——睾丸;植物——花药;昆虫——精巢(如:蝗虫精巢)
8.蛙的红细胞——无丝分裂;洋葱根尖——有丝分裂;口腔上皮细胞——不分裂
9.精原细胞既可以进行有丝分裂,也可以进行减数分裂。
1. 基因在染色体上(1)提出人: 萨顿 ,方法是 类比推理法 。①假说内容:基因是由 染色体 携带着从亲代传递给下一代的,即基因在 染色体 上。②假说依据: 基因 和 染色体 行为存在着明显的平行关系。
2. 基因的载体: 染色体 (主要载体)、 线粒体 、 叶绿体 。
3. 并非所有生物都有性染色体,性染色体只存在于由 性染色体 决定性别的生物体内
4. 人和果蝇都是XY型性别决定的生物,雌性性染色体组成为 XX ,雄性性染色体组成为XY 。
5. 果蝇体细胞中有 4 对同源染色体,其中 3 对是常染色体, 1 对是性染色体。
6. 果蝇做遗传学实验材料的优点:子代数量多;具有易于区分的相对性状;易饲养、繁殖快;染色体数目少,便于观察分析 等。
7.摩尔根是第一个通过实验证明基因在染色体上的人,运用方法:假说-演绎法
9. 摩尔根新发现:基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上有许多个基因。
10. 分离定律的实质: 减数分裂形成配子的过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离。(时间: 减数分裂Ⅰ后期 )
自由组合定律的实质: 减数分裂过程中, 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时, 非同源 染色体上的非等位基因自由组合。(时间:减数分裂Ⅰ后期 )
11.鸡和某些昆虫是ZW型性别决定的生物,雌性性染色体组成为 ZW ,雄性性染色体组成为ZZ。
12.基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,叫做伴性遗传。
性染色体上的基因总是和性别相关联。( √)
性染色体上的基因总是和性别决定有关。( ×)
群体中共有5种基因型
群体中共有7种基因型
多角度理解原理“内环境稳态”长句作答题
(一)原因类问题
1.科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为7%~9,无机盐含量约1%,但无机盐在维持血浆渗透压中占重要地位,原因是血浆中虽然含有一定量的蛋白质,但蛋白质相对分子质量大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小。
2.肺气肿患者由于呼吸不畅,血液中的pH将略有降低,原因是O2不足,无氧呼吸产生的乳酸进入血浆,同时CO2排出不畅。
3.人体内环境的各种理化性质及化学物质含量会发生变化的原因是外界环境因素的不断变化和体内细胞代谢活动的进行。
(二)推理类问题
1.人在进行一定强度的体力劳动后,手掌或脚掌上可能会磨出水疱,一段时间后,水疱可自行消失,这说明血浆、组织液和淋巴液之间的关系是血浆中的液体可以渗透至组织液,组织液中的液体也可以渗入血浆和淋巴液。
2.援藏技术人员到青藏高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快等症状,这说明外界环境与内环境稳态之间的关系
是人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,外界环境变化过于剧烈,人体内环境稳态就会遭到破坏。
3.婴儿长期只食用劣质奶粉会造成脸部浮肿,从内环境稳态的角度分析,推测可能是低劣奶粉氨基酸含量低,婴儿血浆蛋白质合成不足,血浆渗透压偏低,更多水分进入了组织液,引起组织水肿。
(三)理由类问题
1.人吃进酸性或碱性食物不会使血浆pH发生紊乱,理由是人体内环境中存在很多缓冲对。
2.目前普遍认为,神经一体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。对于人体来说,体温稳定是内环境稳态的一项重要内容,这对于细胞的生命活动来说同样是必不可少的,理由是细胞生命活动的进行离不开酶,各种酶发挥催化作用需要适宜的温度。
1.单细胞生物可直接与外界环境进行物质交换
多细胞生物大多数细胞不能直接与外界环境进行物质交换
2.体液:人体内含有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。(植物无体液)
不属于体液的成分:尿液、泪液、唾液、汗液,胃液与外界相通的管腔中的成分不属于体液
3. 细胞内液(2/3) 细胞液(液泡中的液体)
体液 组织液-最多
细胞外液 血浆-最活跃
(1/3) 淋巴液等(脑脊液)
1.血浆:血液中除血细胞以外的液体部分 ,是血细胞直接生活的环境
2.组织液又称组织间隙液是存在于组织细胞间隙的液体,使体内绝大多数细胞直接生活的环境
3.渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。
4.渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,溶质微粒越多,即溶液浓度越高,溶液渗透压越高,对水的吸引力越大。
5.血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
细胞外液渗透压的大小主要与Na+和Cl-有关。
在37℃时人的血浆渗透压约为770kPa,相当于细胞内液的渗透压。
4.血浆近中性,pH值为7.35~7.45,血浆的pH值之所以能够保持稳定,与其含有的HCO3-、H2CO3等物质有关。
5.细胞外液的温度一般维持在37℃左右。
6.内环境的功能:①内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介②内环境是细胞直接生活的液体环境。
7.引起组织水肿的原因:(1)血浆渗透压下降,比如营养不良、肝炎、肾小球肾炎(2)组织液渗透压升高,比如局部细胞代谢旺盛、过敏反应、机械损伤、淋巴循环受阻
8.1857年,贝尔纳提出内环境稳态依赖于神经系统的调节
1926年,坎农提出稳态的定义,是神经调节和体液调节共同作用的结果
目前,普遍认为,神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
9、内环境的稳态:
(1)定义:稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。
(2)调节机制:目前认为神经--体液--免疫调节网络是机维持稳态的主要机制,但维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境可能会失去稳态。
(3)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
(4)参与内环境稳态的系统
直接参与物质交换的系统:呼吸系统、消化系统、泌尿系统和循环系统。
起调节作用的系统:神经系统(神经调节)、内分泌系统(体液调节)、免疫系统(免疫调节)
1.组织液是存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。绝大多数细胞都浸浴在组织液中,因此,组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。淋巴液就是淋巴细胞直接生活的环境。
2.细胞和内环境之间也是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
3.淋巴细胞、吞噬细胞直接生活环境:血浆和淋巴
毛细血管壁细胞直接生活环境:血浆和组织液
毛细淋巴管壁细胞直接生活环境:淋巴和组织液
4.血浆与组织液和淋巴液的区别:
血浆的蛋白质含量较高,组织液淋巴液中
蛋白质含量较低
1.神经系统包括:中枢神经系统和外周神经中枢
2.中枢神经系统包括:脑和脊髓
3.脑:(位于颅腔内)①大脑:包括左右两个大脑半球,表面是大脑皮层;大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢(所有感觉都在大脑皮层形成,有语言、听觉、视觉、运动高级中枢)。
②下丘脑:脑的重要组成部分,其中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢等,还与生物节律等的控制有关。
③小脑:位于大脑的后下方,它能够协调运动,维持身体平衡。
④脑干:是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
大脑
脑干
小脑
下丘脑
4.脊髓:包括灰质和白质两部分,位于椎管中
功能1: 是脑与躯干、内脏之间的联系通路 功能2: 调节运动的低级中枢
5.中枢神经系统中含有许多神经中枢!
如:脊髓中的膝跳反射中枢、脑干中的呼吸中枢、下丘脑中的体温调节中枢等。
6.外周神经系统外周神经系统分布在全身各处,包括脑神经12对和脊神经31对,脑神经和脊神经都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。
(1)按起源分类:
①脑神经:与脑相连,共12对,主要分布在头面部,负责 管理头面部的感觉和运动
②脊神经与脊髓相连,共31对,主要分布在躯干、四肢,负责管理躯干、四肢的感觉和运动; 脑神经和脊神经中,都有支配内脏器官的神经;
(2)按功能分类:
①传入神经: 即感觉神经(功能: 将接受到的信息传递到中枢神经系统)
②传出神经: 即运动神经(功能: 将中枢神经系统发出的指令信息传输到相应器官,使机体对刺激作出反应)
(3)传出神经分类:可分为支配躯体运动的神经(躯体运动神经)和 支配内脏器官的神经(内脏运动神经)
③自主神经系统
(1)概念:外周神经系统中,支配内脏、血管、腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配
(2)组成与功能:自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成;它们的作用通常是相反的(对唾液分泌的作用是相同的);
(3)①当人体处于兴奋状态时,交感神经(兴奋)活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱;
②当人处于安静状态时,副交感神经(兴奋)活动占据优势,心跳减慢,但胃肠蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收;
意义:使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化;
1.组成神经系统的细胞:神经元和神经胶质细胞
(1)神经元:神经系统结构与功能的基本单位
(2)神经胶质细胞:广泛布于神经元之间,是对神经元起辅助作用的细胞,具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。
(3)神经元的组成
(4)神经元的功能:感受刺激,产生兴奋,传导兴奋
(5) 神经元、神经纤维与神经之间的关系:
1.高位截瘫的人:脊髓受损
受伤部位以上有感觉,可以运动。但受伤部位以下没有
感觉,可以产生非条件反射
2.植物人,大脑皮层受损,小脑功能退化,但下丘脑,脑干,脊髓功能正常
3.反射:在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生规律性应答反应
2.反射发生的条件:①反射弧是完整的 ②需要适宜的刺激
高级中枢对低级中枢没有控制作用
5.只要反射弧结构完整,给予适当刺激,即可出现反射活动吗?即使反射弧完整且刺激适当,某些反射也无法完成,例如大脑皮层有意识的控制排尿反射等。
1.植物和单细胞生物对外界做出的反应不属于反射,而是应激性,原因是没有中枢神经系统
2.兴奋是指动物体或人体内的某些细胞或组织如(神经组织)感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程
3.兴奋除了在反射弧中传导,还会在脑与脊髓等中枢神经系统中传导;当兴奋从位于脊髓的低级中枢传导到大脑皮层,便会产生相应的感觉;
4.一切感觉(嗅觉、听觉、味觉、痛觉、渴觉等)都在大脑皮层形成,不属于反射。(经过:下丘脑渗透压感受器 、传入神经 、神经中枢(但脑皮层)
5.神经调节的基本方式:反射 反射的结构基础:反射弧
6.反射的适用范围:有中枢神经系统的多细胞动物(植物单细胞生物无)
反射的过程 结构组成 功能
相互联系 感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
传入神经元(树突)
末梢
将内外刺激的信息转变为神经的兴奋
(产生兴奋)
传入神经纤维
将兴奋由感受器向神经中枢传导
许多负责调控某一特定的生理功能的神经细胞聚集而成
对传入的信息进行分析和综合
传出神经纤维
将兴奋由神经中枢向效应器传导
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
对内外刺激作出应答
反射活动需要经过完整的反射弧来实现;
如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成
判断以下描述是不是反射,请说出判断依据
1.针扎后缩手
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2.针扎后产生痛觉
_____________________________________________
3.摄入盐分过多,血浆渗透压升高,引起渴觉,并喝水
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4.植物向光弯曲生长的特性
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5.直接刺激肌肉,肌肉收缩
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6.滴加NaCl溶液,鞭毛虫会远离滴加的地方
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是,缩手反射
不是,未经过完整的反射弧(兴奋传到神经中枢未发生效应)
是,经过了完整的反射弧
不是,植物没有中枢神经系统,不存在反射
不是,未经过完整的反射弧
不是,单细胞生物没有中枢神经系统,不存在反射
1.非条件反射:出生后无需训练就具有的反射
特点:先天性、终身性,不需大脑皮层参与,数量有限。
2.条件反射:出生后在生活过程中通过学习和训练逐渐形成的反射。
特点:后天性、可建立、可消退,需大脑皮层参与,数量几乎是无限的。
3.巴甫洛夫条件反射的建立实验:食物是非条件刺激
铃声在与食物结合的过程中从无关刺激转变成条件刺激
4.条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的,需要大脑皮层的参与。
5.条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化
1.条件反射消退的原因:如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会逐渐减弱,以至于最终完全不出现。
2.条件反射的消退的机理:不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号
3.条件反射消退实质:条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与。
4.条件反射的意义:使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,提高动
物适应复杂环境变化的能力
1.人的大脑有很多复杂的高级功能,有许多神经中枢,是神经系统最高级的部位
2.人脑的功能:除了感知外部世界,控制机体的反射活动;还具有语言,学习与记忆,情绪。其中语言是人类特有的高级功能
3.语言文字是人类社会信息传递的主要形式,也是人类进行思维的主要工具;它包括与语言、文字相关的全部智能活动,涉及人类的听说读写
4.人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的,这些特定区域叫言语区;
5.W区与S区接近躯体的运动中枢,V区接近视觉中枢,H区接近听觉中枢,这样的分布能给你什么联想?
大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域,不同的区域既有分工,也有联系,共同负责人类复杂的语言功能
1.学习与记忆的特点:学习和记忆不是由单一脑区控制的,而是由多个脑区和神经通路参与;
2.学习与记忆的结构基础:学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成
3.人类的记忆过程的四个阶段:感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆、第三级记忆;
4.短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关;
5.长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关;
6.外分泌腺和内分泌腺最大区别:外分泌腺有导管、内分泌腺没有导管
7.外分泌腺分泌物的去向:经由导管而流出体外或流到消化腔
8.内分泌腺分泌物的去向:直接进入腺体内的毛细血管,并随血液循环输送到全身各处
A组:胰液的分泌是盐酸刺激小肠肠腔引起的
B组:盐酸不会直接刺激胰腺分泌胰液(必须用盐酸刺激小肠)
C组:盐酸刺激小肠黏膜引起胰腺分泌胰液可以不通过神经调节的方式来完成
1.发现的第一种激素是促胰液素,分泌部位为小肠黏膜;
2.斯他林和贝利斯的实验思路与沃泰默相比,巧妙之处在于:彻底排除了神经调节对实验结果的干扰
3.激素调节的概念:由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式,就是激素调节
1.斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节不是神经调节?为什么
不能,该实验只能说明盐酸刺激小肠黏膜后引起胰液分泌增多,有体液调节的存在,但由于通向小肠的神经被切除,无法判断该过程中是否有神经调节
2.直接用正常胰腺制备胰腺提取物注射,为什么收效甚微?
胰岛素的化学本质为蛋白质,胰岛素会被胰腺分泌的胰蛋白分解
3.胰腺萎缩的狗,胰岛正常,不会患糖尿病
4.乙组手术但不切除垂体的目的:作为对照,排除手术对实验结果的影响
5.摘除后的实验组,往往增加一组条件对照:
重新植入相关腺体或补充相关激素
6.蛋白质和多肽类的大分子激素不可以采用饲喂法
1.班廷如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛素分泌的?
通过结扎胰管,使胰腺萎缩并丧失分泌胰蛋白酶的功能,但是胰岛仍然正常,由此证明胰岛素是胰岛分泌的
2.正常成年人产生尿意后,在适宜条件条件下便能受到意识支配完成排尿过程,请叙述正常成年人尿意的产生以及排尿过程:
当膀胱充盈时,膀胱内的牵张感受器受到刺激产生神经冲动,沿着传入神经先传到脊髓,进而将神经冲动传到大脑皮层控制排尿反射的高级中枢产生尿意。条件合适时,大脑中的高级中枢发出指令,使兴奋再下传导脊髓中的低级排尿中枢,进而低级中枢将兴奋传到膀胱的效应器,使逼尿肌收缩,同时尿道括约肌舒张,完成排尿反射(正反馈调节)
1.刺激坐骨神经,腓肠肌会收缩,在这个过程中,突触前膜发生的变化:
与突触小泡融合,通过胞吐的方式将神经递质放到突触间隙
2.生殖器官的发育受垂体的间接控制,受性腺的直接控制。
3.躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区都有它的代表区,而且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系时倒置的(除了脸部)
4.脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小,副交感神经兴奋,会导致膀胱缩小。
5.人类语言活动中的听说读写分别由大脑皮层的不同区域控制的,但彼此之间的功能不是完全独立的。
1.班廷找到了直接提取正常胰腺胰岛素的方法:抑制蛋白酶的活性
2.雄激素主要成分为睾酮
3.研究激素的常用方法有摘除法、饲喂法、注射法;
其中前者实验目的主要是验证或探究 某种内分泌腺的生理作用;
后两个实验目的主要是验证或探究某种激素的生理作用;
4.对于摘除法,最好的对照组操作是手术但不摘除相应腺体,这样做主要是为了排除手术本身对实验的干扰
5.对于注射法,最好的对照组操作是注射等量的生理盐水
6.对于饲喂法,最好的对照组操作是饲喂等量正常饲料
1.分散在器官、组织内的内分泌细胞包括小肠黏膜的内分泌细胞(分泌促胰液素)和下丘脑中的某些神经细胞 (分泌抗利尿激素),其中后者除了内分泌功能之外,还有产生和传导兴奋的功能;
2.内分泌系统的调节功能包括:调节物质和能量代谢(如甲状腺激素提高细胞代谢速率)维持内环境稳定( 如抗利尿激素可以调节机体的水盐

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