高三复习,高中生物知识点总结

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高三复习,高中生物知识点总结

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选修3《现代生物科技专题》知识点总结
柏 玲
专题1 基因工程
基因工程的概念
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设 ( http: / / www.21cnjy.com )计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
概念分析
①基因工程技术的原理=基因重组
②目的:创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
③操作水平:DNA分子水平
属于有性生殖
(一)基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端(回文结构特点)。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶
(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:
①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接 ( http: / / www.21cnjy.com )酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同: ( http: / / www.21cnjy.com ) DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体
(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
④大小合适,具有一定的安全性。
(2)最常用的载体是 质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体: 噬菌体的衍生物、动植物病毒
4.在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行过人工改选的。
(二)基因工程的基本操作程序
步骤:目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定
第一步:目的基因的获取
1.目的基因是指: 编码蛋白质的结构基因 。
2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
3.PCR技术扩增目的基因
(1)PCR是聚合酶链性反应的缩写,发明人:穆里斯等人
原理:DNA双链复制 实质:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
(2)过程:第一步:(变 ( http: / / www.21cnjy.com )性)加热至90~95℃DNA解链;第二步:(复性)冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:(延伸)加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
PCR利用DNAR 热变性原理,PCR扩增仪实质上是一台能够自动调控调控的仪器。
4,获取目的基因的方法:从自然界中已有的特种中分离及人工合成。
第二步:基因表达载体的构建
1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因
(1)启动子:是一段有特殊结构的DN ( http: / / www.21cnjy.com )A片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段 ,位于基因的尾端。
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
第三步:将目的基因导入受体细胞_
1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2.常用的转化方法:
将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是 农杆菌转化法,其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。
将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 显微注射技术。此方法的受体细胞多是 受精卵(也可以是卵细胞)。
将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 ,最常用的原核细胞是 大肠杆菌 ,其转化方法是:先用 Ca2+ 处理细胞,使其成为 感受态细胞 ,再将 重组表达载体DNA分子 溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。
3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
第四步:目的基因的检测和表达
1.首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。
基因探针:是指用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
2.其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用 用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
3.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取 蛋白质,用相应的 抗体进行抗原-抗体杂交。
4.有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
(三)基因工程的应用
1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。
①抗虫棉,抗盐碱地的农作物,耐寒的番茄,抗除草剂的玉米,
②富含赖氨酸的转基因玉米
2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
①③④导入人的生长激素的鲤鱼,比一般的鲤鱼长的快且大。
②用转基因动物生产药物:乳腺生物反应器(乳房生物反应器)
最令人兴奋的是利用基因工程技术,使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”
大概过程:目的基因(蛋白基因+乳腺蛋 ( http: / / www.21cnjy.com )白基因的启动子) 显微注射方法 导入哺乳动物受精卵 母体子宫内 能产生药品蛋白质转基因动物
能产生如:抗凝血酶,血清白蛋白,生长激素,抗胰蛋白酶,等大量蛋白质类药品。
3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。
基因诊断:是指用基因探针,利用DAN分子杂交原理,鉴定被检测样本上的遗传信息,从而达到检测病症的目的,如镰刀形贫血症,苯丙酮尿症,癌症
基因治疗:基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗病症的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。
基因治疗包括:体外基因治疗和体内基因治疗
微生物的基因工程:
利用转基因工程菌生产药物:如细胞因子,抗体,疫苗,激素(胰岛素),干扰素等,已形成工业化。
工程菌:用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为工程菌。
转基因动物作器官移植的供体:最大的难题是解决免疫排斥问题
(四)微生物在基因工程中的应用研究
工具酶主要来自微生物, 最重要的目的基因供体库之一, 目的基因的载体之一
作用受体细胞, 提供用于发酵的工程菌。
基因工程的优点:克服不同生物远缘杂交的障碍。目的性强,能够定向的改变生物的品质。
缩短育种周期。
(五)蛋白质工程的概念
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其 ( http: / / www.21cnjy.com )生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)
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专题2 细胞工程
细胞工程:是指导应用细胞生物学和分子生物学 ( http: / / www.21cnjy.com )的原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术,
根据操作对象不同分为:植物细胞工程,动物细胞工程
操作水平:细胞水平的操作
(一)植物细胞工程 (属于无性繁殖)
无性繁殖最大优点:保持优良品种的遗传特征。
1.理论基础(原理):细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞全能性(具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说,每个生物细胞都具有全能性的特点,)
植物具有全能性的原因:分化的细胞,仍具有形成完整植株所需要的全部基因。
全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞
理论上,生物的任何一个细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞都具有发育成完整植物的潜力,但是在生物的生长发育过程中,细胞并不会表现出全能性,而是分化成各种器官和组织,是因为在特定的时间和空间条件下,
植物细胞工程的基本技术:植物组织培养,植物体细胞杂交技术
2.植物组织培养技术
(1)过程:
离体的植物器官、组织或细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 试管苗 ―→植物体
(外植体消毒) 生长素及细胞分裂素 (避光) 生长素及细胞分裂素(给光)
植物全能性表达的条件:离体的,提供人为条件(营养,激素,适宜的外界条件)
愈伤组织:细胞排列疏松而无规则是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞
培养基:固体培养基,含有矿质元素,碳源(蔗糖),氮源,植物激素,维生素
(2)植物组织培养技术的应用:探究植物科学 ( http: / / www.21cnjy.com )理论的重要手段,微型繁殖、培养脱毒苗、生产人工种子、培养新品种(单倍体育种)、转基因植物的培养,细胞产物的工厂化生产。
(3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术
(1)过程:
原生质制备 细胞融合 杂种细胞筛选 细胞培养 组织培养技术
植物鉴定 植物再生
(2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。
化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
(3)去细胞壁:纤维素酶和果胶酶 等到杂种细胞再生出细胞壁即细胞杂交结束,
意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。打破特种之间的生殖隔离,扩大遗传重组范围。
微型繁殖的优点:可以保持优良品种的遗传特性,可以高效快速地实验种苗的大量繁殖
人工种子的优点:无性繁殖,完全保持优良品种的遗传特性,不受季节限制,方便运输及贮藏
单倍体育种的优点:极大缩短了育种的年限,节约了大量的人力物力。
(二)动物细胞工程
常用的技术手段:动物细胞培养,动物细胞核移植,动物细胞融合,生产单克隆抗体。其中动物细胞培养技术是基础技术
1. 动物细胞培养
(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
(2)动物细胞培养的流程:取动 ( http: / / www.21cnjy.com )物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(4)动物细胞培养需要满足以下条件
①无菌、无毒的环境:培养 ( http: / / www.21cnjy.com )液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。
④气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、 制备单克隆抗体、 检测有毒物质、 培养医学研究的各种细胞。
2.动物体细胞核移植技术和克隆动物
(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。
(2)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。
(3)体细胞核移植的大致过程是:(右图)
核移植
胚胎移植
(4)体细胞核移植技术的应用:
①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育; ②保护濒危物种,增大存活数量;
③生产珍贵的医用蛋白; ④作为异种移植的供体;
⑤用于组织器官的移植等。
(5)体细胞核移植技术存在的问题:
克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。
3.动物细胞融合
(1)动物细胞融合也称细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
(2)动物细胞融合与植物原生质 ( http: / / www.21cnjy.com )体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。
(3)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。
(4)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:
比较项目 细胞融合的原理 细胞融合的方法 诱导手段 用法
植物体细胞杂交 细胞膜的流动性 去除细胞壁后诱导原生质体融合 离心、电刺激、振动,聚乙二醇等试剂诱导 克服了远缘杂交的不亲和性,获得杂种植株
动物细胞融合 细胞膜的流动性 使细胞分散后诱导细胞融合 除应用植物细胞杂交手段外,再加灭活的病毒诱导 制备单克隆抗体的技术之一
4.单克隆抗体
(1)抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
(2)单克隆抗体的制备过程:
(3)杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
(4)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
(5)单克隆抗体的作用:
① 作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。
② 用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。
专题3 胚胎工程
胚胎工程:是指对动物早期胚胎或配 ( http: / / www.21cnjy.com )子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
(一)体内受精和早期胚胎发育
1、精子的发生
场所:睾丸(精巢) 时间:初情期---生殖机能衰退
阶段:精原细胞 有丝分裂 许多初级精母细胞 减数第一次分裂 次级精母细胞 减数第二次分裂
成熟的精子 变形 精细胞
变形:细胞核----精子头的主要部分
高尔基体----顶体 中心体-----尾 线粒体----鞘膜 其它物质---原生质滴---脱落
精子的外形:似蝌蚪,分头,颈,尾三部分。精子的大小与动物的体型大小无关。
2卵子的发生
场所:卵巢 时间:性别分化以后(胎儿期)---(精子与卵子在发生时间上的差别是重要的区别)
减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的 ( http: / / www.21cnjy.com ),其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体,进入输卵管,准备与精子受精(不同的动物排卵的时间不同)。意思是排出的卵细胞是次级卵母细胞,不是成熟细胞。
减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中完成的,当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精,这是判断卵子是否受精的重要标志。
3受精:
场所:雌性的输卵管内完成的
准备阶段1:精子获能:刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力
准备阶段2:卵子的准备:动物排出的卵子成熟程度不同,但都在要输卵管内进一步成熟,达到减数第二次分裂的中期,才具备与精子受精的能力。
受精阶段:过程主要包括:精子穿越放射冠,透明带,进入卵黄膜,原核形成和配子结合。
过程:通过顶体反应精子穿越放 ( http: / / www.21cnjy.com )射冠(卵丘细胞群)-----接触透明带后穿越透明带接触卵黄膜(发生透明带反应)------精子与卵黄膜融合,精子进入卵(卵黄膜封闭作用)-----尾总脱离,核膜破裂形成雄原核,卵子完成减数第二次分裂,形成雌原核,两核结合,受精结束。
4、动物胚胎发育的基本过程
(1)卵裂期:特点:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(2)桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。是全能细胞。
(3)囊 胚:特点:细胞开始出现 ( http: / / www.21cnjy.com )分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。
(4)原肠胚:特点:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。
胚胎发育(受精卵—幼体)后,生物体进行胚后发育(胎儿---性成熟)
植物是从受精卵----种子,胚后发育从种子------开发结果
(二)体外受精和早期胚胎培养
1 体外受精主要过程包括:卵母细胞的采集,精子的获取,和受精
(1)卵母细胞的采集和培养:
主要方法:用促性腺激素处理,使其排 ( http: / / www.21cnjy.com )出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。
(2) 精子的采集和获能:假阴道法,手握 ( http: / / www.21cnjy.com )法和电刺激法,在体外受精前,要对精子进行获能处理。培养法和化学诱导法两种(把精子放在人工配制的获能液中如肝素中)
(3) 受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
(4)胚胎的早期培养:精子与卵子在 ( http: / / www.21cnjy.com )体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植,小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植。)
2.胚胎移植
(1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或 ( http: / / www.21cnjy.com )者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。)
地位:如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。
(三)胚胎工程的应用及前景
1胚胎移植
(1 ) 胚胎移植:的指将雌性动 ( http: / / www.21cnjy.com )物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的,生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道工序
(2) 胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
应用:良种畜群迅速扩大,加速 ( http: / / www.21cnjy.com )了育种工作和品种改良;胚胎移植不受时间和地域的限制,大量节省了购买种畜的费用;一次多胎或一次双胎;建立胚胎库,保存品种资源和濒危物种。
(3) 生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
(4) 基本程序主要包括:
①对供、受体的选择和处理。选 ( http: / / www.21cnjy.com )择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存 ( http: / / www.21cnjy.com )。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
2 胚胎分割
(1)概念:是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
(2)意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖。
(3)材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。(桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,也可用于胚胎分割。)
(4)操作过程:对囊胚阶段的胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(四)胚胎干细胞
1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
2、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小 ( http: / / www.21cnjy.com ),细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
3、胚胎干细胞的主要用途是:
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;
②是在体外条件下研究细胞分化的 ( http: / / www.21cnjy.com )理想材料,在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段;
③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、少年糖尿病等;
④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能;
⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
专题4 生物技术的安全性和伦理问题
(一)转基因生物的安全性争论 :
(1)基因生物与食物安全:
反方观点:反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变
正方观点:有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据
(2)转基因生物与生物安全:对生物多样性的影响
反方观点:扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”
正方观点:生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
(3)转基因生物与环境安全:对生态系统稳定性的影响
反方观点:打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体
正方观点:不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境
(二)生物技术的伦理问题
(1)克隆人:两种不同观点,多数人持否定态度。
否定的理由:克隆人严重违 ( http: / / www.21cnjy.com )反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
肯定的理由:技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。
中国政府的态度:禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
(2)试管婴儿:两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点,多数人持认可态度。
否定的理由:把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;早期生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余胚胎,无异于“谋杀”。
肯定的理由:解决了不育问题,提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法,提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
(3)基因身份证:
否定的理由:个人基因资讯的泄漏造成基因歧视,势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。
肯定的理由:通过基因检测可以及早采取预防措施,适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的。
(三)生物武器
(1)种类:致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌。
(2)散布方式:吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。
(3)特点:致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。
(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度
注入小鼠
细胞融合
分离
抗原注入小鼠体内
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
杂交瘤细胞
细胞培养
选择培养细胞
培养基
体内培养
体外培养
从腹水提取
从培养液提取
单克隆抗体生物必修二《遗传与进化》知识点总结
柏玲
第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔豌豆杂交试验(一)
1.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于:
(1)豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉的植物;
(2)豌豆花较大,易于人工操作;
(3)豌豆具有易于区分的性状。
2、孟德尔利用豌豆进行杂 ( http: / / www.21cnjy.com )交实验获得成功的原因:
  ①选用豌豆,自然状态下是纯种,相对性状明显作为实验材料。
  ②先用一对相对性状,再对多对相对性状在一起的传递情况进行研究。
  ③用统计方法对实验结果进行分析。
  ④孟德尔科学地设计了试验的程序。(杂交—自交—测交)
(实验---假设---验证---结论)
3.遗传学中常用概念及分析
(1)性状:生物所表现出来的形态特征和生理特性。
相对性状:一种生物同一种性状的不同表现类型。(兔的长毛和短毛;人的卷发和直发)
性状分离:杂种后代中 ( http: / / www.21cnjy.com ),同时出现显性性状和隐性性状的现象。(相同性状的亲代相交后,子代出现两种或以上的不同性状,如:Dd×Dd,子代出了D__及dd的两种性状。红花相交后代有红花和白花两种性状。)
显性性状:在DD×dd 杂交试验中,F1表现出来的性状;决定显性性状的为显性遗传因子(基因),用大写字母表示。如高茎用D表示。
隐性性状:在DD×dd杂交试验中,F1未显现出来的性状(隐藏起来)。决定隐性性状的为隐性基因,用小写字母表示,如矮茎用d表示。
(2)纯合子:遗传因子(基因)组成相同的个体。如DD或dd。其特点纯合子是自交后代全为纯合子,无性状分离现象。能稳定遗传(能做种子)
杂合子:遗传因子(基因)组成不同的个体。如Dd。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。
(3)杂交:遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。( 如:DD×dd Dd×dd DD×Dd)。
自交:遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。 (如:DD×DD Dd×Dd)
测交:F1(待测个体)与隐性纯合子杂交的方式。 (如:Dd×dd ),
正交和反交:二者是相对而言的,
如甲(♀)×乙(♂)为正交,则甲(♂)×乙(♀)为反交;
如甲(♂)×乙(♀)为正交,则甲(♀)×乙(♂)为反交。
4)等位基因:位于同源染色体相同的位置,并控制相对性状的基因。(如D和d )
非等位基因:染色体上不同位置控制没性状的基因。
表现型:生物个体表现出来的性状。(如:豌豆的高茎和矮茎)
基因型 :与表现型有关的基因组成叫做基因型。
(如:高茎的豌豆的基因型是DD或Dd)
5)完全显性:基因只要有一个显性基因,就能使显性遗传性状完全显现出来。即DD和Dd为相同性状(如DD和Dd均为红花)
不完全显性:F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间。即DD和Dd为不同的性状(如DD为红花而Dd为粉花dd为白花)
4.常见遗传学符号
符号 P F1 F2 × ♀ ♂
含义 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本
5.杂合子和纯合子的鉴别方法
若后代无性状分离,则待测个体为纯合子
测交法 (动植物都可以用的方法,是鉴别的最好方法)
若后代有性状分离,则待测个体为杂合子(显性:隐性=1:1)
目的:用于鉴别某一显性个体的基因组合,是纯合子还是杂合子
若后代无性状分离,则待测个体为纯合子
自交法 (植物所采用的方法,是鉴别的最方便的方法
最好之处是可以保持特测生物的纯度)
若后代有性状分离,则待测个体为杂合子
在以动物和植物为材料所进行的遗 ( http: / / www.21cnjy.com )传育种实验研究中,一般采用测交方法鉴别某表现型为显性性状的个体是杂合子还是纯合子。豌豆、水稻、普通小麦等自花传粉的植物,则最好采用自交方法
6从一对相对性状的杂交实验过程中,我们能得到什么启示?
1)杂合子自交,性状比为3:1,基因型比为1:2:1
2)性状相同,基因型不一定相同,基因型相同,性状一般相同,但不一定相同。
性状=基因+环境
7 孟德尔第一定律(分离定律)内容 ( http: / / www.21cnjy.com ):在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合(独立的),在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
孟德尔遗传规律的现代解释:在杂合体的细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
实质:形成配子时,等位基因同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的配子中。
发生的时期:减数第一次分裂的后期
方法:假说—演绎法
推导过程: 杂交 自交 验证过程:测交
8 与基因有关的几个科学家
遗传因子(基因)的发现:孟德尔(19世纪中期)被称为“遗传学之父”
把遗传因子命名为基因:约翰逊(1909年)
提出“基因在染色体上”的假说:萨顿
用实验证明了“基因在染色体上”的理论的是:摩尔根
9 一对相对性状实验中,F2代实现3:1分离比的条件
F1形成两种基因型配子的数目相等,且他们的生活力是一样的。
F1两种配子的结合机会是相等的。
F2的各种遗传因子组合的个体成活率是相等的。
10.应用
  (1)杂交育种中选种:选显性性状:要连续自交直至不发生性状分离;
选隐性性状:直接选取即可(隐性性状表达后,其基因型为纯种)。
杂合子=1/2n 纯合子=1-1/2n (基因频率不变化,基因型频率变化)
(2)优生:显性遗传病:控制生育;显性遗传病(多指,并指发病率高),
隐性遗传病:禁止近亲婚姻(增加隐性致病的几率)
隐性遗传病(白化病,发病率低,)
11,有关植物胚发育的知识点 (基因频率不变化,基因型频率变化)
( http: / / www.21cnjy.com )
1)胚来源于受精卵,包含双亲的遗传物质
2)胚乳来源于两个极核和一个精子,即包含双亲遗传物质(母亲两个配子,父亲一个配子)
3)种皮与果皮都由母方部分结构发育而来,遗传物质与母亲相同。
4)果皮,种皮,胚都为2N,但来源不同,基因型也不同。
12.常见问题解题方法
(1)如后代性状分离比为显:隐=3 :1,基因型比例为1:2:1,则双亲一定都是杂合子(Dd)
即Dd×Dd 3D_:1dd
(2)若后代性状分离比为显:隐=1 :1,则双亲一定是测交类型。
即为Dd×dd 1Dd :1dd
(3)若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子。
即DD×DD 或 DD×Dd 或 DD×dd
二.典型计算题
1一对夫妇均正常,且他们的双亲也都正常,但都有一个白化病的兄弟,求他们婚后生白化病孩子的概率是多少?
方法:隐性纯合突破法
注意:杂合子(Aa)自交,求自交后某一个体是杂合子的概率1)如果说明了表现型,则Aa的概率为2/3
2)如果没有说明,Aa的概率为1/2
过程:男 Aa×Aa 男 女都正常,又因为子代有生病孩子的可能,所以他们的基因型为2/3Aa:则有如下计算
2/3 Aa×2/3 Aa
aa 2/3Aa/1/3AA 2/3×2/3×1/4=1/9
2,一对表现正常的夫妇,其男性的哥哥与女性的妹妹都是白化病的患者,这对夫妇已有一个白化病的孩子,则问再生一个患孩子的几率可能是
三种可能:如果夫妇的父母均正常:则有这夫妇的基因型为2/3 Aa×2/3 Aa 几率为1/9
如果夫妇的父母各有一个患病:则这对夫妇的基因型为Aa×Aa,几率为1/4
如果夫妇的父母只有一方的父母有一个患病,而另一方正常,则夫妇的基因型
为:2/3Aa×Aa 几率为:1/6
第2节 孟德尔豌豆杂交试验(二)
1孟德尔第二定侓,自由组合定侓: ( http: / / www.21cnjy.com )控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对 的遗传遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传自由组合。
孟德尔的自由组合定侓的现代学解释:位于 ( http: / / www.21cnjy.com )百同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,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。
实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合。
时期:减数第一次分裂的后期
2.两对相对性状杂交试验中的有关结论
(1)两对相对性状由两对等位基因控制,且 ( http: / / www.21cnjy.com )两对等位基因分别位于两对同源染色体。(如果两对等位基因位于一对同源染色体上即为连锁,则不符合自由组合定侓)
(2) F1 减数分裂产生配子时,等位基因一定分离,非等位基因(位于非同源染色体上的非等位基因)自由组合,且同时发生。
(3)当各种配子的成活率及相 ( http: / / www.21cnjy.com )遇的机会是均等时,F2中有16种组合方式,9种基因型,4种表现型,比例9:3:3:1 亲本类型占10/16 重组类型占6/16.能够稳定遗传的占比例为4/16.
(4)德尔定律适合两对及三对及以上相对性状的实验。
(5)自由组合定侓的验证:测交(F1代与隐性纯合子相交)结果:四种表现型不同的比例为1:1:1:1
有趣的记忆:
YYRR 1/16
YYRr 2/16
双显(Y_R_) YyRR 2/16 9/16 黄圆
YyRr 4/16
纯隐(yyrr) yyrr 1/16 1/16 绿皱
YYrr 1/16
单显(Y_rr) Yyrr 2/16 3/16 黄皱
yyRR 1/16
单显(yyR_) yyRr 2/16 3/16 绿圆
注意:符合孟德尔定侓的条件:1)有性生殖,能够产生雌雄配子
2)细胞核遗传 3)单基因遗传
注意:上述结论只是符合亲本为YYRR×yyrr,但亲本为YYrr×yyRR,F2中重组类型为 10/16 ,亲本类型为 6/16。
自由组合定侓在实践中的意义:
理论上:可解释生物的多样性
实践上:通过基因重组,使不同品种间的优良性状重新组合,培育新的优良品种。
2.常见组合问题
(1)配子类型问题
如:AaBbCc产生的配子种类数为2x2x2=8种 (2n n表示等位基因的对数)
如:一个精原细胞的基因型为AaBb,实际能产生几种精子? 2种
B B
A a 分别是:(Ab和aB)或(AB和ab)
b b
(2)基因型类型
如:AaBbCc×AaBBCc,后代基因型数为多少?
先分解为三个分离定律:
Aa×Aa后代3种基因型(1AA:2Aa:1aa) Bb×BB后代2种基因型(1BB:1Bb)
Cc×Cc后代3种基因型(1CC :2Cc:1cc)
所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。
(3)表现类型问题
如:AaBbCc×AabbCc,后代表现数为多少?比例?
先分解为三个分离定律:
Aa×Aa后代2种表现型 Bb×bb后代2种表现型 Cc×Cc后代2种表现型
所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。
(3A_:aa)(Bb:bb)(3C_:cc)=
( 4 )自交后代出现的新表现型(AaBbCc自交)
重组类型=1-亲本类型(几率) 2×2×2-1=7
(5)自交出现AabbCc的概率?
1/2 ×1/4×1/2=1/16
(6)后代中的纯合子的概率?杂合子的概率?(AaBbCc自交)
纯合子概率:1/2×1/2×1/2=1/8
杂合子概率=1-纯合子概率 1-1/8=7/8
(7)后代全显性的个体中,杂合子的概率?
纯合子=1/3×1/3×1/3=1/27 杂合子=1-1/27=26/27
(8)与亲代具有相同基因型的个体的概率?不同的个体的概率?(AaBbCc×aaBbCC)
相同的概率=与母本相同的概率+与父本相同的概率
(1/2×1/2×1/2) +(1/2×1/2×1/2)=1/4
不同的概率=1-相同的概率 1-1/4=3/4
(9)一对夫妇,其后代若 ( http: / / www.21cnjy.com )仅考虑一种病的几率,则得病的可能性为a,正常的可能性为b,若仅考虑另一种病的得病率为c,正常的可能性为d,则这对夫妇生出患一种病的孩子的可能性为(多选)
ad+bc 1-ac-bd (a- ac)+(c- ac) (b- bd)+(d-bd)
(10)一对表现正常的夫妇,其男性的哥哥及女性的妹妹都是白化病患者,则问再生一个患孩的几率可能是?
解:有三种情况,关键是看这对夫妇的父母双亲患病情况
1)设夫妇的父母均正常,则有:2/3Aa×2/3Aa
2)设夫妇的父母各有一个患病,则有:aa×Aa
3)设只有一方的父母患病则有:2/3Aa×Aa
实验九:性状分离比的模拟
原理:本实验用甲,乙两个小桶分别代表雌, ( http: / / www.21cnjy.com )雄生殖器官,甲,乙小桶内的彩球分别代表雌,雄配子,用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌,雄配子的随机结合,
目的:通过模拟实验,认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说
步骤:两个小桶内各放相同常量的彩球-- ( http: / / www.21cnjy.com )----充分混合-------从别从两个桶内随机抓取一个小球状,组合在一起,记下两个彩球的字母组合-----抓取后放加原来的小桶内,摇匀,重复50-100次-----分析结果得出结论,
结果:彩球组合类型数量比DD:Dd:dd≈1:2:1,彩球代表的显隐性的数值比3:1
第二章 基因和染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用
知识结构:
精子的形成过程
减数分裂
卵细胞形成过程
减数分裂和受精作用
配子中染色体组合的多样性
受精作用
受精作用的过程和实质
1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体
(1)染色体和染色单体:细胞分裂间期,染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。
(2)同源染色体和四分体:1)同源染色体指形态、大小一般相同(除X Y WZ性染色体,),2)一条来自母方,一条来自父方,
3)且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。
四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。
(3)一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
2.减数分裂过程中遇到的一些概念
同源染色体:上面已经有了
联会:同源染色体两两配对的现象。(减数分裂特有的现象)
四分体:上面已经有了
交叉互换:指四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体发生缠绕,并交换部分片段的现象。(属于基因重组)
减数分裂:是有性生殖的生物在产生成熟 ( http: / / www.21cnjy.com )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细胞的减少一半。
3.减数分裂
范围:原始生殖细胞产生成熟生殖生殖细胞
特点:复制一次, 分裂两次。
结果:染色体数目减半(染色体数目减半实际发生在减数第一次分裂)DNA也减半。
场所:精巢(睾丸)和卵巢内
注意:减数分裂没有细胞周期
4精子的形成过程
染色体复制 联会(交叉互换)四分体 着丝点分离
同源染色体分离 姐妹单体分开
非同源染色体自由组合
2n 2n n n
变形
n
5减数第一次分裂的主要特征:
同源染色体配对即联合
四分体中的非姐妹单体发生交叉互换
同源染色体分离,分别移向两极
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。
减数第二次分裂特征
染色体不复制,每条染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
6精子与卵细胞形成的异同点
比较项目 不 同 点 相同点
精子的形成 卵细胞的形成
染色体复制 复制一次
第一次分裂 一个初级精母细胞(2n)产生两个大小相同的次级精母细胞(n) 一个初级卵母细胞(2n)(细胞质不均等分裂)产生一个次级卵母细胞(n)和一个第一极体(n) 同源染色体联会,形成四分体,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质分裂,子细胞染色体数目减半
第二次分裂 两个次级精母细胞形成四个同样大小的精细胞(n) 一个次级卵母细胞(细胞质不均等分裂)形成一个大的卵细胞(n)和一个小的第二极体。第一极体分裂(均等)成两个第二极体 着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两极,细胞质分裂,子细胞染色体数目不变
有无变形 精细胞变形形成精子 无变形
分裂结果 产生四个有功能的精细胞(n) 只产生一个有功能的卵细胞(n) 精子和卵细胞中染色体数目均减半
注:卵细胞形成无变形过程,而且是只形成一个卵细胞,卵细胞体积很大,细胞质中存有大量营养物质,为受精卵发育准备的。
7.减数分裂和有丝分裂主要异同点
比较项目 减数分裂 有丝分裂
染色体复制次数及时间 一次,减数第一次分裂的间期 一次,有丝分裂的间期
细胞分裂次数 二次 一次
联会四分体是否出现 出现在减数第一次分裂 不出现
同源染色体分离 减数第一次分裂后期 无
着丝点分裂 发生在减数第二次分裂后期 后期
子细胞的名称及数目 性细胞,精细胞4个或卵1个、极体3个 体细胞,2个
子细胞中染色体变化 减半,减数第一次分裂 不变
子细胞间的遗传组成 不一定相同 一定相同
8 减数分裂各个时期的染色体,DNA,单体的数量
精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子
间期 前期 中期 后期 前期 中期 后期
染色体 2N 2N 2N 2N N N 2N N N
DNA 2N—4N 4N 4N 4N 2N 2N 2N N N
单体 0—4N 4N 4N 4N 2N 2N 0 0 0
9 .受精作用:指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
注:受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半,但细胞质几乎全部是由卵细胞提供,因此后代某些性状更像母方。
意义:通过减数分裂和受精作用,保 ( http: / / www.21cnjy.com )证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而保证了遗传的稳定和物种的稳定;在减数分裂中,发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换,增加了配子的多样性,加上受精时卵细胞和精子结合的随机性,使后代呈现多样性,有利于生物的进化,体现了有性生殖的优越性。
下图讲解受精作用的过程,强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。
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10.配子种类问题
由于染色体组合的多样性,使 ( http: / / www.21cnjy.com )配子也多种多样,根据染色体组合多样性的形成的过程,所以配子的种类可由同源染色体对数决定,即含有n对同源染色体的精(卵)原细胞产生配子的种类为2n种。
11 计算题规律:
1)四分体计算
一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
2), 一个精原细胞=一个初级精母细胞=2个次级精母细胞=4个精母细胞=4个精子
一个卵母细胞=一个初级卵母细胞=一个次级卵母细胞=一个卵细胞
3),
精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 规律
染色体 2N 2N N N 2:1:1
DNA 2N 4N 2N N 4:2:1
姐妹单体 0 4N 2N 0
4),减数第二次分裂后期的细胞中染色体,DNA,单体情况与体细胞相同
染色体:DNA:单体=2N:2N:0
5),减数第一次分裂(初级细胞)前期,中期,后期,染色体:DNA:单体=1:2:2
12,含有同源染色体的细胞
体细胞(进行有丝分裂的细胞)、原始生殖细胞、初级精母/卵母细胞、
不含有同源染色体:次级精母/卵母细胞、极体,精子,卵子
13.识别细胞分裂图形(区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂)
(1)、方法三看鉴别法(点数目、找同源、看行为)
第1步:如果细胞内染色体数目为奇数,则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。如果为偶数,则继续看第二步:
第2步:看细胞内有无同源染色体,若 ( http: / / www.21cnjy.com )无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图;若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。则继续看第三步:
第3步:在有同源染色体的情况 ( http: / / www.21cnjy.com )下,若有联会、四分体、同源染色体分离,非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图;若无以上行为,则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。
注意:本规律适合于二倍体生物,多倍体或单倍体另计
(2)例题:判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。
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[解析]:
甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体,但无联会、四分体、分离等行为,且每一端都有一套形态和数目相同的染色体,故为有丝分裂的后期。
乙图有同源染色体,且同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故为减数第一次分裂的后期。
丙图不存在同源染色体,且每条染色体的着丝点分开,姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极,故为减数第二次分裂后期
有丝分裂与减数分裂中期,后期图形对比。
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
中期 ( http: / / www.21cnjy.com )
后期 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
第二节 基因在染色体上
萨顿假说推论:基因在染色体上,也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
美国生物学家摩根,第一次用实验证明了基因在染色体上,
历史上在遗传学方面做出伟大贡献的人物:孟德尔(遗传学之父)发现了分离及自由组合定律,摩尔根,发现了遗传学的第三大定侓(连锁互换定侓)
2.、基因位于染色体上的实验证据
实验材料:果蝇:容易饲养,繁殖快性状明显
果蝇染色体图解: 雌性:3对常染色体+XX 雄性:3对常染色体+XY
果蝇杂交实验分析
( http: / / www.21cnjy.com )
一条染色体上一般含有多个基因,且这多个基因在染色体上呈线性排列
染色体是遗传物质的主要载体,其次,有叶绿体,线粒体

外显子
蛋白质 编码区
6 染色体 内含子
基因:
DNA 非编码区
非基因
7,一个染色体上一般有一个DNA,最多有两个DNA,一个DNA上有多个基因,一个基因上又有多个脱氧核苷酸。
8. 基因的分离定律的实质 基因的自由组合定律的实质
第三节 伴性遗传
伴性遗传的概念:基因位于染色体上,所以遗传上总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
某些性状伴随性别遗传,实际上性别遗传遵循的是分离定侓,可以把性别作为特殊性状看待,问题就简单了。
2总结
种类 实例 致病基因A/a 正常基因 特点
常染色体显性 多指,并指软骨发育不全 AA Aa aa 无性别之分,发病几率较高一般会代代遗传
常染色体隐性 白化病,先天性聋哑苯丙酮尿症 aa AA Aa 无性别之分,发病几率较低一般会隔代遗传(交叉遗传)
伴X染色体显性 抗维生素D佝偻病 XAXAXAXaXAY XaXaXaY 1)女性患者多于男性患者。⑵ 代代相传。(3)男病,其母其女均患病
伴X染色体隐性 人类红绿色盲症(道尔顿症)血友病果蝇红 白眼 XaXaXaY XAXAXAXaXAY 1)男性患者多于女性患者。⑵交叉遗传。即男性→女性→男性。女病,其父其子均患病⑶一般为隔代遗传
3、人类遗传病的判定方法
口诀:无中生有为隐性,有中生无为显性;隐性看女病,女病男正非伴性;显性看男病,男病女正非伴性。
第一步:确定致病基因的显隐性:可根据
(1)双亲正常子代有病为隐性遗传(即无中生有为隐性);
(2)双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断(即有中生无为显性)。
第二步:确定致病基因在常染色体还是性染色体上。
捷径:在判断为隐性后,看患病者性别:如果是女病,则一定为常染色体
如果是男病,则可能为常染色体,也可能为伴X染色体
在判断为显性后,看患病者性别,如果 ( http: / / www.21cnjy.com )是女病,则一定为常染色体,如果是男病则两种可能。
在隐性遗传中:找女病,如果其父其子均患病,则为伴X染色体;如果不符合则是常染色体。
在显性遗传:找男病,如果其母其子均患病,则为伴X染色体;如果不符合,则是常染色体。
不管显隐性遗传,如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常,都不可能是Y染色体上的遗传病;
题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病,如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。
注:如果家系图中患者全为男性(女全正常),且具有世代连续性,应首先考虑伴Y遗传,无显隐之分。
以上判断方法是一定的判断方法,如果没有上面的条件,也可以从可能性上判断:
第一步:确定显隐性
代代遗传(可能是显性) 隔代遗传(可能是隐性)
第二步:若无性别差异,男女均差不多,则可能是常染色体。
若有明显的区别,则可能是性染色体的遗传。 男>女,伴X隐性
女>男,伴X显性
4、伴性遗传在生产实践中的应用
性别决定:
XY型 人,果蝇等高等生物
人:23对常染色体+XX 23对常染色体+XY
ZW型 雌性: 常染色体+ZW 雄性:常染色体+ZZ
实验十:观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 ( http: / / www.21cnjy.com )
1、目的要求:通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。
2、材料用具:蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,显微镜。
3、方法步骤:
(1)在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
(2)先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
4、讨论:(1)如何判断视野中的一个细胞是处于减数第一次分裂还是减数第二次分裂?
(2)减数第一次分裂与减数第二次分裂相比,中期细胞中的染色体的不同点是什么?末期呢?
考点提示:一般情况下,观 ( http: / / www.21cnjy.com )察减数分裂选用雄性生殖器官为实验材料,因为产生的精细胞多,能动物,易观察,如果是雌性生殖器官,则产生数量极少,不易观察。
第三章 基因的本质
第一节 DNA是主要的遗传物质
1.肺炎双球菌的转化实验
(1)、体内转化实验:1928年由英国科学家格里菲思等人进行。
①实验过程
( http: / / www.21cnjy.com )
结论:在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。
(2)、体外转化实验:1944年由美国科学家艾弗里等人进行。
①实验过程
( http: / / www.21cnjy.com )
肺炎双球菌的转化(S型的细胞DNA可以使R型细菌转化为S型细菌)实质是基因重组,S型肺炎双球菌的DNA片段转化到R菌中,产生S菌
结论:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传
2.噬菌体侵染细菌的实验:1952年赫尔希,蔡斯
1、实验过程
①标记噬菌体
含35S的培养基含35S的细菌35S蛋白质外壳含35S的噬菌体(产生大量的含35S的噬菌体)
含32P的培养基含32P的细菌内部DNA含32P的噬菌体(产生大量的含32P的噬菌体)
②噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体细菌体内没有放射性35S
含32P的噬菌体细菌体内有放射线32P
此实验只能用P S元素来标记,不能用其它元素来标记。
噬菌体复制的原料从大肠杆菌,及合成蛋白质的原料也从大肠杆菌,及合成的场所也是大肠杆菌体内的核糖体。
方法:放射性同位素标记法
步骤:标记(用32P和35S标记噬菌体)-- ( http: / / www.21cnjy.com )--培养(让噬菌体侵染细菌)----离心(噬菌体在上,大肠杆菌在下)----检测(放射物质的检测)
结论:进一步确立DNA是遗传物质
3.烟草花叶病毒感染烟草实验:
(1)、实验过程
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)、实验结果分析与结论
烟草花叶病毒的RNA能自我复制,控制生物的遗传性状,因此RNA是它的遗传物质。
4、生物的遗传物质
非细胞结构:DNA或RNA
生物 原核生物:DNA
细胞结构
真核生物:DNA
结论:绝大多数生物(细胞结构的生物和DNA病毒)的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
一切生物的遗传物质是;核酸,
DNA作为遗传物质所具备的特点:
分子结构具有相对稳定性,
能够自我自制,使前后代保持一定连续性,
能够指导蛋白质合成,从而控制新陈代谢过程和性状。
能够产生可遗传的变异。
第二节 DNA分子的结构
1953年美国生物学家沃森,英国物理学家克里克发现了DNA双螺旋结构模型。
DNA分子的结构
基本单位---脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)
腺嘌呤(A) 胸腺嘧啶(T) 鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)
2、DNA分子有何特点?
⑴稳定性
是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。
⑵多样性
构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只 ( http: / / www.21cnjy.com )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可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性。
⑶特异性
每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列 ( http: / / www.21cnjy.com )顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
3.DNA双螺旋结构的特点:
⑴DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
⑵DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。(稳定不变)
⑶DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相连接。
碱基互补配对原则 :碱基之间的这种一一对应的关系。
4.相关计算
(1)A=T C=G(只符合DNA分子双链,如果是单链则不符合。)
(2)(A+ C )/ (T+G )= 1或A+G / T+C = 1
(3)如果(A1+C1 ) / ( T1+G1 )=b
那么(A2+C2 ) / (T2+G2 ) =1/b
(4) (A+ T ) / ( C +G ) =(A1+ T1 ) / ( C1 +G1 )
= ( A2 + T2 ) / ( C2+G2 )
= a
例:已知DNA分子中,G和C之和 ( http: / / www.21cnjy.com )占全部碱基的46%,又知在该DNA分子的H链中,A和C分别占碱基数的28%和22%,则该DNA分子与H链互补的链中,A和C分别占该链碱基的比例为( )
A28% 、22% B. 22%、28%   C. 23%、27% D.26%、24%
4.判断核酸种类
(1)如有U无T,则此核酸为RNA;
(2)如有T且A=T C=G,则为双链DNA;
(3)如有T且A≠ T C≠ G,则为单链DNA ;
(4)U和T都有,则处于转录阶段。
第3节 DNA的复制
一、DNA分子复制的过程
1、概念:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程
2、复制时间:有丝分裂或减数第一次分裂间期
3. 复制方式:半保留复制
4、复制条件 (1)模板:亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链
(2)原料:4种脱氧核苷酸
(3)能量:ATP
(4)解旋酶、 DNA聚合酶等
5、复制特点:边解旋边复制
6、复制场所:主要在细胞核中,线粒体和叶绿体也存在。
7、复制意义:保持了遗传信息的连续性。
为什么DNA复制可以很准确?
DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,
碱基互补配对原则
难道会一点错误都不会出现吗?
会,如果在复制时出错就是“基因突变”所以基因突变发生的时期“有丝分裂的间期或减数分裂的间期”
三、与DNA复制有关的碱基计算
1.一个DNA连续复制n次后,DNA分子总数为:2n
2.第n代的DNA分子中,含原DNA母链的有2个,占1/(2n-1)
3.若某DNA分子中含碱基T为a,
(1)则连续复制n次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:a(2n-1)
(2)第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:a·2n-1 (aqn-1)
例题:(1)、一个被放射性 ( http: / / www.21cnjy.com )元素标记双链DNA的噬菌体侵染细菌,若此细菌破裂后释放出n个噬菌体,则其中具有放射性元素的噬菌体占总数( )
A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2
(2)、具有100个碱基对的一个DN ( http: / / www.21cnjy.com )A分子片段,含有40个胸腺嘧啶,若连续复制3次,则第三次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数是( )
A.60个 B.120个 C.240个 D.360个
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
一、.基因的相关关系
1、与DNA的关系
①基因的实质是有遗传效应的DNA片段,无遗传效应的DNA片段不能称之为基因(非基因)。
②每个DNA分子包含许多个基因。
2、与染色体的关系
①基因在染色体上呈线性排列。
②染色体是基因的主要载体,此外,线粒体和叶绿体中也有基因分布。
3、与脱氧核苷酸的关系
①脱氧核苷酸(A、T、C、G)是构成基因的单位。
②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
4、与性状的关系
①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。
基因说明:1)在功能上看,基因是控制生物性状的功能单位,特定的基因决定特定的性状。
2)从结构上看,基因是DNA分子上一个个特定的片段,与DNA一样,是由核苷酸按一定顺序排列而成的顺序。
二、DNA片段中的遗传信息
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列 ( http: / / www.21cnjy.com )顺序之中;碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性,而碱基的特异排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性。
基因特点:特异性(特定的排列顺序),多样性(碱基排列顺序千变万化)
基因特异性的应用:刑侦,亲子鉴定
基因的表达
第一节 基因指导蛋白质的合成
基因的表达:基因通过指导蛋白质的合成来控制性状,并将这一过程称为基因的表达。
一、遗传信息的转录
1、DNA与RNA的异同点
核酸项目 DNA RNA
结构 通常是双螺旋结构,极少数病毒是单链结构 通常是单链结构
基本单位 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
五碳糖 脱氧核糖 核糖
碱基 A、G、C、T A、G、C、U
产生途径 DNA复制、逆转录 转录、RNA复制
存在部位 主要位于细胞核中染色体上,极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上 主要位于细胞质中
功能 传递和表达遗传信息 ①mRNA:转录遗传信息,翻译的模板②tRNA:运输特定氨基酸③rRNA:核糖体的组成成分
2、RNA的类型(均于DNA转录而来)
⑴信使RNA(mRNA):携带遗传信息
⑵转运RNA(tRNA):具有特异性,只能转运一种特定的氨基酸,被称为翻译官
⑶核糖体RNA(rRNA):在核仁中形成,是核糖体的重要组成成分
3、转录
⑴转录的概念:RNA是在细胞核中,以DNA的一条链模板合成的,这一过程称为
⑵转录的场所:主要在细胞核(原核细胞在细胞质中)
⑶转录的模板:以DNA的一条链为模板
⑷转录的原料:4种核糖核苷酸
⑸转录的产物:一条单链的mRNA
⑹转录的原则:碱基互补配对
(7)转录的基本单位:基因
转录与复制的异同(下表:)真核细胞(原核细胞均在细胞质中完成)
阶段项目 复制 转录
时间 细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期 生长发育的连续过程
进行场所 主要细胞核(线,叶) 主要细胞核(线,叶)
模板 以DNA的两条链为模板 以DNA的一条链为模板
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
条件 需要特定的酶和ATP 需要特定的酶和ATP
过程 在酶的作用下,两条扭成螺旋的双链解开,以解 ( http: / / www.21cnjy.com )开的每段链为模板,按碱基互补配对原则(A—T、C—G、T—A、G—C)合成与模板互补的子链;子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构 在细胞核中,以DNA解旋后的 ( http: / / www.21cnjy.com )一条链为模板,按照A—U、G—C、T—A、C—G的碱基互补配对原则,形成mRNA,mRNA从细胞核进入细胞质中,与核糖体结合
产物 两个双链的DNA分子 一条单链的mRNA
特点 边解旋边复制;半保留式复制(每个子代DNA含一条母链和一条子链) 边解旋边转录;DNA双链分子全保留式转录(转录后DNA仍保留原来的双链结构)
遗传信息的传递方向 遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子 遗传信息由DNA传到RNA
二、遗传信息的翻译
1、遗传信息、密码子和反密码子
遗传信息 密码子 反密码子
概念 基因中脱氧核苷酸的排列顺序(位于DNA上) mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基
作用 控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子,转运氨基酸
种类 基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同,决定了遗传信息的多样性特点:多样性4n ,特异性 64种:4361种:能翻译出氨基酸3种:终止密码子,不能翻译氨基酸 61种或tRNA也为61种
联系 ①基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补③密码子与相应反密码子的序列互补配对注意:1)氨基酸与密码子不是一一对应的,一个氨基酸对应一个或多个密码子。但一个密码子只决定一种氨基酸,同样对于Trna(反密码子)2)一个DNA可以转录出多个RNA
注意:密码子在生物界是通用的, ( http: / / www.21cnjy.com )说明生物是由共同的原始祖先进化来的,彼此之间存在亲缘关系,遗传信息决定着氨基酸的排列顺序,仅是间接作用,而密码子则是直接控制蛋白质的氨基酸的排列顺序。
2、翻译
⑴定义:游离在细胞质中的各种氨基酸,就以RNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。
⑵翻译的场所 :细胞质的核糖体上
⑶翻译的模板:mRNA
⑷翻译的原料 :20种氨基酸
⑸翻译的产物: 多肽链(蛋白质)
⑹翻译的原则: 碱基互补配对
在翻译的过程中,核糖体是可以沿着mRNA移动的。而且翻译是一个快速的过程,一条多肽链的合成可以由多个核糖体同理翻译。
⑺翻译与转录的异同点(下表):
阶段项目 转录 翻译
定义 在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
场所 细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的一条链 信使RNA
信息传递的方向 DNA→mRNA mRNA→蛋白质
原料 含A、U、C、G的4种核苷酸 合成蛋白质的20种氨基酸
产物 信使RNA 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
实质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达
三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算
1、转录时,以基因的一条链为模板,按 ( http: / / www.21cnjy.com )照碱基互补配对原则,产生一条单链mRNA,则转录产生的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半,且基因模板链中A+T(或C+G)与mRNA分子中U+A(或C+G)相等。
2.翻译过程中,mRNA中每3个相 ( http: / / www.21cnjy.com )邻碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3,是双链DNA碱基数目的 1/6 。
第2节 基因对性状的控制
中心法则 发现人:克里克
( http: / / www.21cnjy.com )
1)DNA→DNA:DNA的自我复制;(真核生物,肝炎病毒(单链DNA)噬菌体)
⑵DNA→RNA:转录;(真核细胞在细胞核中,原核细胞在细胞质中)
⑶RNA→蛋白质:翻译;(核糖体)
⑷RNA→RNA:RNA的自我复制;(病毒才完成)
⑸RNA→DNA:逆转录(病毒才完成)。
中心法则的意义:对遗传信息的传递过程的概括,对遗传物质基本功能的概括,对生物遗传物质和性状关系以及传递途径概括。
DNA→DNA RNA→RNA
DNA→RNA 细胞生物 病毒
RNA→蛋白质 RNA→DNA
二、基因、蛋白质与性状的关系
1、 (间接控制)
酶或激素 细胞代谢 (实例:白化病,圆与皱粒)
基因 性状
结构蛋白 细胞结构 (实例:囊性纤维病,镰刀形贫血症)
(直接控制)
2、基因型与表现型的关系,基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素(影响基本表达)的影响。
3、生物体性状的多基因因素:基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细地调控生物的性状。
细胞质基因;线粒体和叶绿体中的基因称做细胞质基因
细胞质遗传:真核生物还有一些性状是通过细胞质内的遗传物质控制的,这种遗传方式称
细胞核遗传:真核生物的许多性状是由细胞核内的遗传(核基因)控制的,这种遗传方式
实例:线粒体肌病和神经性肌肉衰弱,运动失调及眼视网膜炎等,这些遗传病都只能通过母亲遗传后代(细胞质遗传特点)。
不遵循孟德尔定侓,杂交后代 不表现一定的比 ( http: / / www.21cnjy.com )例,原因:细胞质几乎都来自卵细胞,而减数分裂时产生卵细胞时,细胞质中线粒体,叶绿体都是随机的,不均等的分配到卵细胞中。
克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家,这个实验同时表
明,遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,编码之间没有分隔符。
基因突变及其他变异
变异:是指生物的亲代与子代之间、以及子代个体之间 在性状的差异。同遗传现象一
样,变异的现象在生物界也是普遍存在的。
分可遗传的变异(遗传物质变化引起的变异)和不可遗传的变异(由环境引起的变异)
第一节 基因突变和基因重组
一、基因突变的实例
1、镰刀型细胞贫血症
⑴症状 红细胞易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡。
⑵病因 基因中的碱基替换
直接原因:血红蛋白分子结构的改变
根本原因:控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变
C T T C A T
G A A G T A
谷氨酸 缬氨酸
2、基因突变
概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变
本质:基因结构的改变
基因结构的改变是遗传物质的分子水平上的改变,是遗传信息的改变,是以产生新基因为结构的,是生物进化的最重要的原材料。
二、基因突变的原因和特点
1、基因突变的原因 有内因和外因
物理因素:如紫外线、X射线
⑴诱发突变(外因) 化学因素:如亚硝酸、碱基类似物
生物因素:如某些病毒
⑵自然突变(内因):DNA复制时发生错误。
2、基因突变的特点
⑴普遍性:任何生物均可发生。
⑵随机性不定向性:由于DNA碱基组 ( http: / / www.21cnjy.com )成的改变是随机的,发生在生物体个体发育的任何部位,任何时期(主要是间期,减数分裂间期比有丝分裂间期更易发生。)
(3)低频性:在自然状态下,频率很低,105---108有其一
(4)多害少利性,也有可能产生有益的,和无害无益的。
3、基因突变的时间
有丝分裂或减数第一次分裂间期(DNA复 ( http: / / www.21cnjy.com )制出现错误),所以体细胞及配子都存在基因突变。发生在体细胞中,一般不能遗传,可能发展为癌细胞,如果发生在配子中,则可以遗传。
4.基因突变的意义:是新基因产生的途径;生物变异的根本来源;是进化的原始材料
三、基因重组
1、基因重组的概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
随机重组(减数第一次分裂后期)非同源染色体的自由组合
2、基因重组的类型
交换重组(四分体时期)同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换
3. 时间:减数第一次分裂过程中(减数第一次分裂后期和四分体时期)
4.基因重组的意义:不能产生新基因,但能产生新的基因型,是生物变异的来源之一,对生物的进化出具有重要的意义。
四、基因突变与基因重组的区别
基因突变 基因重组
本质 基因的分子结构发生改变,产生了新基因,也可以产生新基因型,出现了新的性状。“质变“ 不同基因的重新组合,不产生新基因,而是产生新的基因型,使不同性状重新组合。
发生时间及原因 细胞分裂间期DNA分子复制时,由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 1减数第一次分裂后期中,随着同源 ( http: / / www.21cnjy.com )染色体的分开,位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合;2四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。3基因工程,
条件 外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。 有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。
范围 所有生物 只适合能进行有性生殖的生物
意义 生物变异的根本来源,是生物进化的原材料。 生物变异的来源之一,是形成生物多样性的重要原因。
发生可能 突变频率低,但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。
实例 镰刀型细胞贫血症,白化病,任何一个新的病症 兄弟姐妹不同,
突变基因的有利有害取决于生物所生活的 ( http: / / www.21cnjy.com )具体环境,突变基因控制的性状是否与环境相适应,环境的定向选择作用,使有突变基因的个体生存,无突变的个体死亡,故种群中突变基因数量增多,这说明突变基因对特定的环境是有利的。
基因突变对后代的影响
(1)基因突变“影响”后代性状
原因:突变引起密码子改变,最终表现为蛋白质功能改变,影响生物性状。例如镰刀型细胞贫血症。
(2)基因突变“不影响”后代性状
原因:①由于密码子简并性,若基因突变发生后,改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸,此时突变基因控制的性状不改变。
②若基因突变为隐性突变,如AA中其中一个A→a,此时性状也不改变。
③突变部位可能 在非编码部位(内含子)
基因突变“对后代”的影响(是否传向子代)
(1)基因突变发生在有丝分裂过程中,可以通过无性生殖传递给子代。由于多数生物进行有性生殖,所以体细胞突变对后代影响小。
(2)如果发生在减数分裂过程中,可以通过配子传递给后代。对于有性生殖的生物来说对后代影响大。
第二节 染色体变异
一、染色体结构的变异(猫叫综合征)
概念:染色体结构的改变,染色体数目的增减
染色体结构改变:染色体结构的改变,都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。
染色体数目的变异可分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少
缺失 (果蝇缺刻翅的形成) 一个染色体
2、结构变异 重复 (增加)果蝇棒状眼的形成 一个染色体
易位(移接):染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异
(夜来香)
倒位:(颠倒) 一个染色体
基因突变与染色体变异的
1,基因突变与染色体变异统称为突变
2,基因突变指染色体上的某 ( http: / / www.21cnjy.com )一个基因内碱基对的替换,增添,缺失,而染色体变异指染色体片段(可能是多个基因)的增添,缺失,或排列顺序改变,相比之下,染色体变异对生物性状影响更大。
3,基因突变是分子水平在光学显微镜下是无法观察到的,而染色体变异是细胞水平可以用显微镜直接观察到的可以用来直接判断是某细胞是什么变异
4,所有的生物均可发生基因突变,而只有具有染色体的生物才可以发生染色体变异
二、染色体数目的变异
1.染色体组的概念:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息,这样的一组染色体。
特点:一个染色体组中各染色体在形态和功能上各不相同
一个染色体组中的染色体携带着控制生物生长育的全部遗传信息。(孤雌,孤雄生殖的原因)
雄果蝇的染色体组图解
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。自然界中,几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
多倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做多倍体。
多倍体在植物中很常见,但在动物中极少见。(环境条件剧烈变化影响植物形成多倍体)
单倍体:没有经过受精作用,体细胞中含有本特种配子染色体数目的个体叫做单倍体。
(雄蜂,雄蚁等为孤雌生殖的单倍体)
3.总结:多倍体育种方法:1)物理方法:低温处理
2)化学方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(常用最有效的方法)
3)生物方法:细胞融合技术(植物体细胞杂交)异源多倍体(白菜甘蓝)
同源多倍体:同一物种经过染色体加倍形成的多倍体
异源多倍体:不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体(白菜甘蓝)
注意:秋水仙素处理的得到的多倍体与原来的二倍体生物不属于同一物种(二倍体西瓜与四倍体西瓜 )因为后代不可育
( http: / / www.21cnjy.com )
秋水仙素:作用原理:作用于正在分裂的细胞时, ( http: / / www.21cnjy.com )能够抑制纺缍体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。有剧毒,还可以诱导基因突变
作用时间:有丝分裂前期
注意:秋水仙素对不分裂的细胞不起作用。
单倍体育种方法:
花药 单倍体植株 加倍后的正常植株 选育得到稳定遗传的植株
脱分化 再分化 秋水仙素
花药(单倍体) 单倍体幼苗 正常植物(纯合体)
组织培养 人工诱导
列表比较多倍体育种和单倍体育种:
多倍体育种 单倍体育种
原理 染色体组成倍增加 染色体组成倍减少,再加倍后得到纯种(指每对染色体上成对的基因都是纯合的)
常用方法 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 花药的离体培养后,人工诱导染色体加倍
优点 器官大,提高产量和营养成分 明显缩短育种年限
缺点 适用于植物,在动物方面难以开展,结实率低,生长缓慢 技术复杂一些,须与杂交育种配合
4.染色体组数目的判断
(1)细胞中同种形态的染色体有几条,细胞内就含有几个染色体组 。
问:图中细胞含有几个染色体组?
(2) 根据基因型判断细胞中的染色体数目,根
据细胞的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数,该次数就等于染色体组数。
问:图中细胞含有几个染色体组?
如AAaBBb 含有三个染色体组
(3)根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数
果蝇的体细胞中含有8条染色体,4对同源染色 ( http: / / www.21cnjy.com )体,即染色体形态数为4(X、Y视为同种形态染色体),染色体组数目为2。人类体细胞中含有46条染色体,共23对同源染色体,即染色体形态数是23,细胞内含有2个染色体组。
4.三倍体无子西瓜的培育过程图示:
注:亲本中要用四倍体植株作为母本,二倍体作为父本,两次使用二倍体花粉的作用是不同的。
三倍体西瓜为什么没有种子?真的一颗种子也没有?
在减数分裂中,同源染色体联会紊乱,不能产生正 ( http: / / www.21cnjy.com )常的卵子,所以不能与精子结合,产生可育性配子的概率非常低,故无种子出现,即使偶尔有种子出现,发育也不成熟。
每年都要制种,很麻烦,有没有别的替代方法?
可采用组织培养的方法进行无性繁殖。
无子西瓜需两年才能够培育成功,长也无子 ( http: / / www.21cnjy.com )西瓜,在这个过程中,经历了两次受粉,作用不同,第一次(第一年)与四倍体植株产生的卵子结合形成三倍体的西瓜种子,第二次(第二年)因为无子西瓜不能产生种子,不能有生长素,所以受粉的作用是花粉中含有少量的生长素,同时花粉中还含有使色氨酸转变为吲哚乙酸的酶系,当二倍体花粉萌芽时,形成的花粉管伸入三倍体无子西瓜的子房内,将自身的色氨酸变为吲哚乙酸的酶系分泌到里面,从而引而子房合成大量生长素促进子房发育
无子果实的培育1)生长素处理(番茄,茄子,辣椒,无花果,黄瓜)
2)赤霉素处理(苹果,桃)
3)秋水仙素诱导三倍体无子西瓜
4)基因工程生产无子西瓜
第三节 人类遗传病
生殖细胞或受精卵的遗传物质发生突变(畸变)所引起的疾病,通常具有垂直传递的特征称遗传病
性腺发育不良(特纳氏综合症):通常为女性,缺少X染色体为(OX)型,
克氏综合症(克兰费尔特综合症):多一条X染色体为(XXY)型 男婴
苯丙酮尿症:原因是由于患 ( http: / / www.21cnjy.com )者的体细胞中缺少一种酶,致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变成酪氨酸,而只能转变成苯丙酮酸,苯丙酮酸在体积累过多就会对婴儿的神经系统造成不同程度的损害。
单基因遗传病:显性:多指,并指,软骨发不全。抗维生素D佝偻病
隐性:白化病,先天性聋哑,苯丙酮尿症
多基因遗传病:先天性以育异常和一些常见病,如原发性高血压,冠心病,哮喘病和青少年型糖尿病,唇裂 无脑儿
特点:发病率高。有家族聚集现象,易受环境因素影响。
注意:单基因遗传病遵循孟德尔遗传规律,多基因遗传病不遵循孟德尔遗传规律。
遗传病的监测和预防:通过遗传咨询和产前诊断等手段,对遗传病进行监测和预防。
预防是最主要的手段之一,优生是最重要措施之一,禁止近亲结婚,是预防 遗传病的最简单的方法。
我国婚姻法规定,直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。
直系血亲就是指从自己算起,向上数3代,向下推3代,既你的血来源的亲属和你的血给予的亲属。
三代以内旁系血亲是指与祖父母(外祖父母)同源而生的,如兄弟姐妹等。
人类基因组计划:简称HGP,正式启动于1990年,2003年完成。
目的:测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传的信息,
美国,英国,德国,日本,法国,中国参加了工作,中国承担了其中1%的测序任务。
结果:表时人类基因组由大约31.6亿个碱基对组成,已发现的基因约为3.0—3.5万个。
意义:彻底揭开了人类生长,发展,健康,长寿的奥秘,极大的提高了人类的生存质量。
实验十一: 低温诱导植物染色体数目的变 ( http: / / www.21cnjy.com )化
1、原理:用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞染色体数目发生变化。
2、方法步骤:
(1)洋葱长出约1cm左右的不定根时,放入冰箱的低温室内(4℃),诱导培养36h。
(2)剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm,放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
(3)制作装片:解离→漂洗→染色→制片
(4)观察,比较:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞.
考点提示:
秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,这两种方法在原理上相似
制作装片步骤及观察与染色体观察相同
低温处理时温度不能太低,会影 ( http: / / www.21cnjy.com )响酶的活性,而影响分裂,诱导时时间不能过短,因为过程较慢
实验十二:: 调查常见的人类遗传病
原理:人类遗传病是由于遗传物质改变面引起的疾病
遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发病情况
1 调查某种遗传病的发病率
1) 要求:调查的群体应 ( http: / / www.21cnjy.com )足够大;随机取样,选取群体中发病率较高的单基因遗传病。如红绿色盲、白化病、高度近视(600度以上)等.
2)方法: 分组调查,汇总数据,统一计算.
实验调查过程:确定调查课题-----划分调查小组-------实施调查---统计分析------写也调查报告
3)、计算公式:某种遗传病的发病率= 患病人数/调查人数*100%
2 调查某种遗传病的遗传方式
要求:对某个典型的家庭作具体分析,画出遗传家系图谱,分析其遗传方式。
第6章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种
育种的种类:诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种(组织培养育种)、基因工程育种(转基因育种)、植物激素育种等
一、杂交育种
1.概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
2.原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。
3.优点:可以将两个或多个优良性状集中在一起。
4.缺点:不会创造新基因,且杂交后代会出现性状分离,育种过程缓慢,过程复杂。
5过程:亲本杂交得F1, ( http: / / www.21cnjy.com )F1代自交得F2,种植F2代,选育出性状,如果是纯隐性则可直接选育出,如果是显性,则不断自交,直到不发生性状分离为止。
杂种优势:基因型不同的亲本杂交产生的F1在一种或多种性状方面优于双亲的现象
特点:不是某一性状,而是综合性状表现突出,优 ( http: / / www.21cnjy.com )势大小取决于双亲间差异和互补的程度,双亲纯合程度大小决定F1优势的大小,F1表现优势量较为明显,F2以后则明显下降。
二、诱变育种
1.概念:指利用物理或化学因素来处理生物,使生物产生基因突变,利用这些变异育成新品种的方法。
2.诱变原理:基因突变
3.诱变因素:
(1)物理:X射线,紫外线,γ射线等。
(2)化学:亚硝酸,硫酸二乙酯等。
4.优点:可以在较短时间内获得更多的优良性状。
5.缺点:因为基因突变具有不定向性且有 ( http: / / www.21cnjy.com )利的突变很少,所以诱变育种具有一定盲目性,所以利用理化因素出来生物提高突变率,且需要处理大量的生物材料,再进行选择培育。
三、四种育种方法的比较
杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种
原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异
方法 杂交后自交 激光、射线或化学药品处理 秋水仙素处理萌发种子或幼苗 花药离体培养后加倍
优点 可集中优良性状 极短的时间内获得优良性状 器官大和营养物质含量高 极大缩短育种年限
缺点 育种年限长 盲目性及突变频率较低 动物中难以开展 成活率低,只适用于植物
举例 高杆抗病与矮杆感病杂交获得矮杆抗病品种中国荷斯坦牛杂交水稻 高产青霉菌株的育成黑农五号大豆太空椒 三倍体西瓜多倍体草莓 抗病植株的育成
改良动植物品种,最古老 的育种方法是选择育种 ( http: / / www.21cnjy.com ),(从每一代的变异中选出最好的类型进行繁殖,培育但是选择育种周期长,可选择的范围也有限,)后来人们摸索也了杂交育种,人工诱变育种,基因工程育种等,从发展历程来看,生产实践产生对科技发展的需求,科学理论上的突破必然会带来技术上的进步,推动生产水平的提高和人类文明的发展。
第二节 基因工程及其应用
1.概念:(基因拼接技术或 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA重组技术)就是按照人们的意愿把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
2.原理 基因重组
基因工程中外源基因能够表达依据的生物学理论:
1)遗传密码的通用性 2)基因是控制生物性状的基本单位。3)DNA为遗传物质能够严格的自我复制 4)不同生物DNA分子结构的相似性。
3.工具:基因的剪刀:限制性核酸内切酶(限制酶) 一种酶只能识别一种待定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子,位点:磷酸二酯键
基因的针:DNA连接酶,
基因的运载体:质粒(存在于细菌及酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状的DNA分子),噬菌体,动物 植物病毒
步骤:提取目的基因,目的基因与运载体结合(形成重组DNA分子) 将重组DNA分子导入受体细胞,目的基因的表达与检测。
例题:下图中A-E表示几种不同育种方法

A.

B.

C. AABBDD × RR ABDR AABBDDRR
普通小麦 黑麦 不育杂种 小黑麦
DDTT × ddtt F1 F2 能稳定遗传的
D. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
① ② ③
DDTT × ddtt F1 配子 幼苗 能稳定遗传的
E. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
F. 其它生物基因
植物细胞 新细胞 具有新性状的植物体
A:克隆 B:诱变育种 C:多倍体育种 D:杂交育种
E:单倍体育种 F:基因工程
第7章 现代生物进化理论
第1节 现代生物进化理论的由来
进化学说:生物是由一个共同的祖先分化出来的,它们分别适应了不同的环境,而出现不同的形态和功能分化。
实质:是种群基因库在环境的选择作用下的定向改变,反映出生物与环境在大日控尺度下的发展变化和对立统一。
说明:生物有共同的起源,表明生命同一性,变异的选择和积累则是生命多样性的根源。
一、拉马克的进化学说 (历史上和一个提出较完善的进化学说)
1、拉马克的进化学说的主要内容
(1)、生物都不是神创的,而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击,因此具有进步意义。
(2)、生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在,认为生物只存在连续变异的个体。
(3)、对于生物进化的原因,他认为:一是“用进废退”的法则;二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据,大多来自于主观推测。
用进废退:环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的,
拉马克的错误:过于强调环境的变化直接导致物种的变化环境的变化只有在引起遗传物质的改变时,才能产生可遗传的变异
二、达尔文自然选择学说(优胜劣汰)
(一)、达尔文自然选择学说的主要内容
1.过度繁殖 ---- 选择的基础
生物体普遍具有很强的繁殖能力,能产生很多后代,不同个体间有一定的差异。
2.生存斗争 ---- 进化的动力、外因、条件
大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。在生存斗争中大量个体死亡,只有少数的个体生存下来。
生存斗争包括三方面:
(1)生物与无机环境的斗争
(2)种内斗争
(3)种间斗争
生存斗争对某些个体的生存不利,但对物种的生存是有利的,并推动生物的进化。
3.遗传变异 ---- 进化的内因
在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象,生物的变异是不定向的,有的变异是
有利的,有的是不利的,其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去,
反之,具有不利变异个体就容易被淘汰。
4.适者生存 ---- 选择的结果
适者生存,不适者被淘汰是 ( http: / / www.21cnjy.com )自然选择的结果。自然选择只选择适应环境的变异类型,通过多次选择,使生物的微小有利变异通过繁殖遗产给后代,得以积累和加强,使生物更好的适应环境,逐渐产生了新类型
在生存斗争中生存下来的生物都是对环境能适应的,被淘汰的生物是对环境不适应的。
所以说变异不是定向的,但自然选择是定向的,决定着进化的方向。
(二)、达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义:
1)由于受到当时科学发展水平的限制,对于遗 ( http: / / www.21cnjy.com )传和变异的本质,达尔文还不能做出科学的解释。2)他对生物进化的解释也局限于个体水平,而实际上,如果个体出现可遗传的变异,相应基因必须在群体里扩散并取代原有的基因,这样新的生物类型垢可能形成,3)达尔文强调物种形成都是渐变的结果,不能很好的解释特种大爆发等现象。
三、达尔文以后进化理论的发展
第2节 现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论的观点:
1)种群是生物进化的基本单位 不同于达尔文的说法
2)生物进化实质是种群基因频率的改变
3)突变和基因重组产生进化的原材料
4)自然选择决定生物进化的方向 肯定达尔文的说法
5)隔离是特种形成的必要条件
6)共同进化产生了生物多样性
一、种群基因频率的改变与生物进化
(一)种群是生物进化的基本单位
1、种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。
种群特点:种群中的个体不是机械的集合 ( http: / / www.21cnjy.com )在一起,而是通过种内关系组成一个有机的整体,个体间可以彼此交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
2、基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。
3、基因频率、基因型频率及其相关计算
基因频率=
基因型频率=
两者联系:
(1)种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。
(2)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率。
例题
1.从某种生物种群中随机抽取一定数量的个体 ( http: / / www.21cnjy.com ),其中基因型为AA个体占24%,基因型为Aa个体占72%,基因型为aa个体占4%,则基因A和a的频率分别是( )
A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60% 40%
补充:伴X遗传的基因频率
Xb/XB+Xb=(2XbXb+XBXb+XbY)/(2XX+XY)
例题:
2.某小学的学生中基因型比率为XBXB:XBXb:XbXb:XBY:XbY=44%:5%:1%:43%:7%,则Xb的基因频率为 ( )
A.13.2% B.5% C.14% D.9.3%
基因频率和哈代——温伯格平衡
群体中的基因频率能否保持稳定?在什么情况下 ( http: / / www.21cnjy.com )才能保持稳定?对此,英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年提出一个理论,即如果有一个群体凡符合下列条件:1)群体是极大的;2)群体中个体间的交配是随机的;3)没有突变产生;4)没有种群间个体的迁移或基因交流;5)没有自然选择,那么这个群体中各基因频率和基因型频率就可一代代稳定不变,保持平衡。这个理论称哈代——温伯格平衡,也称遗传平衡定律。
哈代——温伯格平衡可用一对等位基因来 ( http: / / www.21cnjy.com )说明。一个杂合的群体中,在许多基因位点上,可以有两个或两个以上的等位基因。但只要这个群体符合上述5个条件,那么其中杂合基因的基因频率和基因型频率,都应该保持遗传平衡。设一对等位基因为A与a,亲代为AA与aa两种基因型,其基因频率分别为p与q(因为是百分率,所以p+q1)。自由交配后,按孟德尔遗传法则确定F1代具有AA、Aa、aa3种基因型。其频率如下列公式所示:
p2AA+2pqAa+q2aa=1
哈代——温伯格的发现说明了在一定条件 ( http: / / www.21cnjy.com )下群体可以保持遗传平衡,但在事实上,这些条件基本上是不存在的。因为所谓极大的群体是不存在的,群体内个体之间充分的随机交配也不现实,突变总不断在产生,外来基因由于流动与迁移不断在加入,自然选择也时时在发生。因此,这一定律恰恰证明遗传平衡是相对的,而群体的基因频率一直在改变,进化是不可避免的。
影响种群基因频率的因素:迁入与迁出,空变,自然选择,隔离 染色体变异,基因重组。
典型例题
[典型例题] 已知人眼的 ( http: / / www.21cnjy.com )褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的人群中,蓝眼的人3600人,褐眼的有26400人,其中纯合体有12000人。那么,在这一个人群中A和a的基因频率分别为
A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18
[典型例题] 在某一个人群中,已调查 ( http: / / www.21cnjy.com )得知,隐性性状者为16%,问该性状不同类型的基因型频率是多少?(按AA、Aa、aa顺序排列答案)
A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16
C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36 0.48
[典型例题]向日葵是自交的一年生的植物,其 ( http: / / www.21cnjy.com )花色中有花色对白花为显性,某海岛上有2株杂合子植株,且它们的后代个代之间均可以两两自由杂交,假定该种群处于遗传平衡状态,F3代的有色花与白色花的比例为:
A 3:1 B 2:1 C 9:7 D 1:1
(二)突变和基因重组产生进化的原材料
基因突变产生等位基因,通过有性 ( http: / / www.21cnjy.com )生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,从而使种群出现大量的可遗传变异,由于突变和 重组都 是随机的,不定向的,因此它们只是提供了生物进化的原材料。不能决定生物进化方向中。
可遗传的变异:基因突变、染色体变异、基因重组
突变包括基因突变和染色体变异
突变的有害或有利不是绝对的,取决于生物的生存环境
只有可遗传的变异才能对进化有影响,一个个体的适应能力无论有多强,如果它的基因不能传给后代,它在进化中就没有贡献,如骡子
(三)自然选择决定生物进化的方向
生物进化的实质是基因频率的改变
二、隔离与物种的形成
(一)、物种的概念
1、物种的概念: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称为一个物种。
地理隔离 量变 同一种生物由于地理上的障碍分成不同的种群,使种群间
不能发生基因交流的现象
2、隔离
生殖隔离 质变 不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,
也不能产生可育的后代。
注:一个物种的形成必须要经过生殖隔离,但不一定经过地理隔离,如多倍体的产生。生殖隔离出现时才标志了新物种的产生(物种形成的必要条件)。
地理隔离产生新条件,生殖隔离是长期地理 ( http: / / www.21cnjy.com )隔离的结果,不同环境的自然选择效果不一样,使同一物种的不同种群基因库发生不同基因频率的改变,当这两个种群的个体相遇时,也不能自由交配或产生不可育后代,这时已是两个物种。
物种形成的三个基本环节,突变和基因重组,自然选择,隔离(地理,生殖)
新物种形成过程:
地理隔离 自然选择 生殖隔离
种群 小种群 基因频率改变 新物种
(二)、种群与物种的区别与联系
种群 物种
概念 生活在一定区域的同种生物的全部个体 能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物
范围 较小范围内的同种生物的个体 分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
判断标准 种群必须具备“三同”;即同一时间、同一地点、同一物种 主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代
联系 一个物种可以包括许多种群,同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离,长期发展下去可成为不同亚种,进而可能形成多个新种。
地理隔离 阻断基因交流 ( http: / / www.21cnjy.com ) 不同的突变基因重组和选择 基因频率向不同方向改变 种群基因库出现差异 差异加大 生殖隔离 新物种形成
三、共同进化与生物多样性的形成
(一)、共同进化
1、概念:不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。
不同物种间的共同进化
2、含义
生物与无机环境之间的相互影响和共同演变
基因多样性
1、生物多样性 物种多样性
生态系统多样性
2、生物多样性形成的进化历程
(1)关键点:
生命的起源:地点:原始海洋
时间:46亿年前
原始生命特点:厌氧
无机小分子 有机小分子 有机大分子 原始生命
真核生物出现后有性生殖方式的出现,生物进化速度明显加快;
寒武纪大爆发:形成生态系统的第三极(消费者),对植物的进化产生影响;
原始两栖类的出现:生物登陆改变着环境,陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件。
(2)进化顺序
简单 复杂 水生 陆生 低等 高等 异样 自养
厌氧 需氧 无性 有性 单细胞 多细胞 细胞内消化 细胞外消化
三、生物进化理论在发展
现代生物进化理论核心是自然选择学说
生物的繁殖方式:
无性系列包括:分裂生殖,孢子生殖,出芽生殖,营养生殖
无性繁殖与有性繁殖的区别
无性繁殖的生殖细胞无性别区分,如孢子;有性生殖有性别之分,如雄配子,雌配子
无性生殖不经过生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体,有性生殖是两性生殖细胞结合成合子,由合子发育成新个体,合子是第二代的起点。
无性生殖是经有丝(无丝)分裂产生的生代, ( http: / / www.21cnjy.com )子代遗传性,变异 性小,长期进行无性生殖,子代生活力弱,有性生殖经减数分裂,受精作用形成的新个体具备亲本的遗传性,性状上易产生各种变异,利于环境变化后对生物的选择,被选择下来的个体,能适应特定的环境,所以是有更大的生命力,有性生殖可促进种内个体的多样性和物种的变化 。
无籽果实的形成方式
无籽果实以其含糖量高、口感 ( http: / / www.21cnjy.com )好、食用方便及不会给小孩造成籽粒误入气管的危险等优点一直深受人们的喜爱。现在生产的无籽果实种类很多,但它们的生产原理并不都是一样的,总体可以分为两大类:
1、天然的无籽果实:如香蕉、蜜 ( http: / / www.21cnjy.com )柑、葡萄、菠萝、凤梨等。这些植物的祖先都是靠种子繁殖的,但是由于种种原因,个别植株或枝条发生变异,结出无籽果实,人类在实践活动中发现了这些无籽果实,就采用营养生殖的方式栽培保存下来,形成了无籽品种。我们知道,雌蕊受粉后,在胚珠发育成种子的过程中,发育的种子合成的大量生长素。只有在这些生长素的作用下,子房才能发育成果实。那么这些无籽果实的子房是如何发育成果实的呢?这是由于这些品种在开花后期子房合成的生长素多,不需要外源生长素或花粉刺激就可直接发育成无籽果实。天然的无籽果实这种特点虽受遗传基因控制,但也受环境尤其是温度的影响。如霜害可引起无籽梨的形成;低温和高强光可诱导无籽番茄;短日照和较低的夜温可引起瓜类产生无籽果实,这可能是因为低温和霜害抑制了胚珠的正常受精发育。因为无籽果实不形成种子,所以这些品种只能靠扦插、嫁接等营养繁殖的方式进行繁育。
2、人工培育的无籽果实: ( http: / / www.21cnjy.com )如番茄、茄子、辣椒、无花果、黄瓜、西瓜、苹果、桃等。这些植物正常结出的果实都是有种子的,但用不同的方法处理,同样也能得到无籽果实。常用的方法有以下几种:
(1)用生长素或其它植物生长调节剂处理:就是 ( http: / / www.21cnjy.com )用一定浓度的生长素溶液等涂抹或喷洒在未受粉的雌蕊子房上,来刺激子房发育成无籽果实;番茄、茄子、辣椒、无花果、黄瓜等的无籽果实就是这样生产的。而苹果、桃这两个品种用生长素刺激无效,要用赤霉素处理才能形成无籽果实。这种方法得到的无籽特性是不能遗传的,所以必须每次都用这种方法处理才能得到无籽果实。
(2)利用弱X射线照射的花粉授粉 ( http: / / www.21cnjy.com )产生二倍体无籽果实:生物学家用弱X射线照射的花粉给正常的二倍体西瓜授粉,授粉后发生双受精,胚发育到球形胚阶段都很正常,进而胚不再发育,胚降解。含降解胚的胚珠也不发育,果实不产生正常的种子,这样就形成二倍体无籽西瓜果实。本方法的优势是:使用普通二倍体有籽西瓜栽培即可得到无籽西瓜果实,但在授粉前需要准备许多X射线照射的雄花和花粉。
(3)用秋水仙素诱导产生三倍体无籽西瓜 ( http: / / www.21cnjy.com ):普通的二倍体西瓜幼苗,用秋水仙素处理后,秋水仙素会阻断细胞有丝分裂时纺锤体的形成,使已经复制的染色体留在了一个细胞核内,就形成了四倍体,然后开花时授以二倍体西瓜的花粉,最后结出的就是三倍体种子。第二年将三倍体西瓜种子和普通二倍体西瓜种子间种,三倍体西瓜植株不能正常减数分裂形成配子,开花时,在三倍体植株的雌蕊柱头上授以二倍体西瓜的花粉刺激诱导它形成三倍体无籽西瓜。其原因是二倍体西瓜的花粉中含有少量生长素,同时花粉中还含有使色氨酸转变为吲哚乙酸的酶系,当二倍体花粉萌发时,形成的花粉管伸入三倍体无籽西瓜的子房内,将自身的使色氨酸转变为吲哚乙酸的酶系分泌到里面,从而引起子房合成大量生长素促进子房发育成果实。三倍体无籽西瓜适应性和抗逆性更强,含糖量高,无子耐贮运,产量高,深受消费者和种植者欢迎。缺点是需要年年制备三倍体种子,而且技术含量较高,需专业人员才能制种。现在利用植物组织培养技术工厂化生产三倍体西瓜幼苗,价格便宜,种植方便,深受广大西瓜种植户欢迎。
(3)利用基因工程生产无籽果实: ( http: / / www.21cnjy.com )无籽果实与子房中的生长素含量相关。人们已成功地向茄子中导入由子房特异性启动子控制的激素前体生物合成的基因,并生产出无籽茄子,而且这一方法也可能推广到其它植物,如番茄、西瓜等。我们有理由相信随着基因工程生产无籽果实技术的不断进步、以及市场对无籽果实的青睐,无籽技术必将在不远的将来大规模地推广到蔬菜和水果生产中
亲本类型
重组类型
一个精原细胞
一个初级精母细胞
两个次级精母细胞
四个精细胞
四个精子
解旋酶:解开DNA双链HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"
聚合酶:以母链为模板,游离的四种脱氧核苷酸为原料,严格遵循碱基互补配对原则,合成子链HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"
连接酶: 把DNA子链片段连接起来HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"
单倍体与多倍体的区别
二倍体(2N=2x)
三倍体(2N=3x)
多倍体(2N=nx)
(a+b) (a+b)
注:x染色体组,a、b为正整数。
生物体
合子
2N= (a+b) x
发育
直接发育成生物体:单倍体(N=ax)
雌配子(N=ax)
直接发育成生物体:单倍体(N=bx)
雄配子(N=bx)
①由合子发育来的个体,细胞中含有几个染色体组,就叫几倍体;
②而由配子直接发育来的,不管含有几个染色组,都只能叫单倍体 。
判断
先天性愚型生物必修一《细胞与分子》知识点总结
柏玲
第一部分,细胞的成分
第一节,从生物圈到细胞
(1)细胞是生物体结构和功能的基本单位,同时又是生物体代谢和遗传的基本单位。生命活动离不开细胞(病毒也要寄生在细胞中才能生存)。
(2)生命系统的结构层次
细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈
(多细胞动物)
(细胞是最基本的生命系统,也是最小的生命系统,病毒,分子,原子都不是生命系统)
单细胞生物,一个细胞就是一个个体,无“组织“,无”器官“,无”系统”
植物:则无“系统”这一层次,只有多细胞动物才有完整的生命层次
第二节细胞的多样性和统一性
细胞的多样性:表现多种细胞的结构和功能不同(神经细胞,红细胞,肌肉细胞)是细胞分化的结果,根本原因是基因有选择的表达。
细胞的统一性:细胞虽然结构和功能不同,但都具有细胞质,细胞膜,及遗传物质。
真核生物:植物,动物,真菌(蘑茹,木耳,酵母菌 霉菌)
有细胞结构的生物
生物 原核生物:细菌,蓝藻(发菜,念珠藻,蓝球藻,颤藻)
无细胞结构的生物:病毒
(1)病毒:没有细胞结构,靠寄生生活,由蛋 ( http: / / www.21cnjy.com )白质(衣壳)和核酸组成,分为DNA,和RNA病毒 DNA病毒:噬菌体 RNA病毒: HIV,SARS,烟草花叶病毒
(2)细菌:凡是有形状词在菌字前的都是细胞(大肠杆菌,葡萄球菌,)及衣原体(沙眼),
支原体(最小最简单的细胞生物,没有细胞壁),放线菌,醋酸菌,乳酸菌,立克次氏体等。
(3)蓝藻:自养生物,属生产者,含藻蓝素及叶绿素,能进行光合作用。
(4)原核生物 真核生物的对比区别
真核生物 原核生物
大小 较大(10-100μm) 较小(1-10μm)
细胞核 有成型的细胞核,核仁、有染色质
拟核状态:无核膜、无核仁
细胞器 线粒体、核糖体、叶绿体、高尔基体等 只有核糖体(无线粒体,但可以有与有氧呼吸有关的酶,无叶绿体,但可以进行光合作用)
细胞壁成分 纤维素、果胶
肽聚糖
染色质 有,(DNA和蛋白质组成) 无,(但含有DNA及蛋白质,没有结合在一起)有环状DNA
转录、翻译 转录在核内,翻译在细胞质,依次进行 同一时间同一地点
细胞分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
二分裂
基因结构 编码区是不连续,有内含子和外显子之分 编码区连续,无内含子
实例 真菌、动物、植物细胞等 细菌、放线菌、蓝藻等
变异方式 基因突变,染色体变异,基因重组 基因突变
(5)细胞学说的建立及内容
主要创立者:施来登,施旺,
意义:揭示细胞统一性和生物体结构统一性
内容中的考点:(蓝色字为常考之处)
①细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构.(生物)
②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。 (独立)
③新细胞可以从老细胞中产生
从学说的建立过程可以领悟到科学发现具有以下特点:
科学发现是很多科学家的共同参与,共同努力的结果。
科学发现的过程离不开技术的发展。
科学发现需要理性思维和实验的结合。
4、科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
二,显微镜的应用
①右手拿镜臂,左手拿镜座
②两眼同时看,左眼看目镜观察,右眼画图
③移动装片时,向物体的同一方向移动,就 ( http: / / www.21cnjy.com )是与实际材料(装片)移动的相反,因为在镜下看到的物体是倒象(目标在右上角,如果你想把它移到中央,就还是向右上角移动)
④因为在镜下看到的物体是倒象,所以如果是b在镜下则是q就是180度的转,(你可以把本子倒过来看,就是镜下的情况)
⑤显微镜放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数
⑥ 显微镜放大的物体的长或宽而非体积,面积,表面积等,圆则是直径
镜筒的长短 离装片远近 细胞的数目 体积的大小 光线 放大的倍数 光圈的大小
低倍镜10倍 短 远 多 小 亮 小 小
高倍镜40倍 长 近 少 大 暗 大 大

镜筒 放大的倍数
目镜 长 小 反相关
物镜 长 大 正相关
从低倍镜换到高倍镜的几个步骤
①在低倍镜下找到目标(容易找到,观察到的细胞数目多)
②移动玻片,使目标移到视野的中央
③转动转换器,换成高倍镜(40倍)
④调光,转支光圈或是反光镜
⑤转动细准焦螺旋,直到看清物像为止
有关计算题
A在10倍镜的视野中8个细胞横排排列,如果换为高倍镜,则在视野中能看到几个细胞?
8/4=2,所以能看到2个细胞
B在10倍镜的视野中有64个细胞充滿了整个视野,如果换为高倍镜,则在视野中能看到几个细胞?
64/42 =4 所以能看到4个细胞
第二章 组成细胞的分子
第一节细胞中的元素和化合物
组成细胞的化学元素,在无机自然界中 ( http: / / www.21cnjy.com )都能够找到,没有一种化学元素迷细胞所特有,但是,细胞与非生物相比,各种元素的相对含量又大不相同。说明:生物界与非生物界具有统一性,又具有差异性。
元素: 大量元素:C H O N P S K Ca Mg(万分之一以上)
微量元素:Fe Mn Zn B Mo(万分之一以下)
矿质元素:除C H O之外的元素.
元素 化合物 ( http: / / www.21cnjy.com )(分子) 细胞(其它生命系统)
细胞鲜重中:“O”元素占的比重最大,因为化合物中“水”最多。
细胞干重中:“C”元素占的比重最大,因为化合物中“蛋白质”最多。
“C”元素是构成细胞的最基本的元素。几乎所有的有机物都是由它构成的。
无机物:水,无机盐
化合物
有机物:蛋白质,脂质,核酸,糖类
蛋白质(是细胞含量最多的有机物。大分子化合物)生命活动的主要承担者
元素(主要由C、H、O、N等元素组成,有些含有S、Fe等)
R
氨基酸: 基本单位 结构通式: NH2 C COOH
大约有20多种 (依据是R基不同) H

水 包括:必需氨基酸(8或9种),非必需氨基酸(12种)


多肽 过程:
折 盘 O H
叠曲 CO NH C N 肽键
空间结构:一条或几条肽链通过 ( http: / / www.21cnjy.com )一定的化学键互相链接在一起,形成具有复杂空间结构的蛋白质。高温、强酸强碱和重金属都会破坏蛋白质的空间结构
有关的计算(前提以下为直链,环链则不同)
肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数
2,游离的氨基(-NH2)与羧基(-COOH)数至少等于肽链数
3,蛋白质的平均分子量=氨基酸的平均分子量×氨基酸数-水量(18×脱水数)
4. 二硫键的有关计算:--S—S— 与氨基酸相接脱下两个氢。
结构的多样性:组成蛋白质的氨基酸数目不同、氨基酸的种类不同、氨基酸排列顺序不同、多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化。
蛋白质多样性是生物多样性的直接原因。而根本原因是DNA的多样性。
功能的多样性:结构蛋白:构成细胞和生物体的重要物质(毛发,肌肉,蛛丝);
酶有催化作用,绝大多数的酶都是蛋白质
有传递信息(或调节生命活动)的作用,如胰岛素、生长激素(非生长素)等;
有运输载体的作用,如血红蛋白、细胞膜载体等
有免疫作用,如抗体。
核酸 遗传信息的携带者(大分子化合物)。
元素:主要由C、H、O、N、P等元素组成,
结构: P (一分子五碳糖,一分子含氮碱基,一分子磷酸)
核苷酸 种类:脱氧核苷酸,核糖核苷酸(根据五碳糖的不同)

水 缩

核 酸: 脱氧核糖核酸(DNA),核糖核酸(RNA)
核苷酸:脱氧核苷酸:因为碱基4种(AGCT),所以脱氧核苷酸有4种,组成DNA
核糖核苷酸:因为碱基4种(AGCU),所以核糖核苷酸有4种,组成RNA
组成生物的碱基共有5种,而核苷酸酸8种。
核 酸 碱 基 核 苷 酸
有细胞结构的生物 2 (DNA和RNA) 5 (AGCTU) 8
病毒 1 (DNA或RNA) 4 (ACGT或U) 4
DNA与RNA的不同
五碳糖 碱 基 分 布 链 说 明
DNA 脱氧核糖 AGCT 主要在细胞核其次在叶绿体,线粒体 双链 同一生物不同细胞基本相同不同生物不同
RNA 核糖 AGCU 主要在细胞质,叶绿体,线粒体,核糖体中 单链(不稳定) 同一生物不同细胞不同
核酸与遗传物质
核 酸 遗传物质
有细胞结构的生物 DNA和RNA DNA
病毒 DNA或RNA DNA或RNA
一切生物的遗传物质是核酸
细胞生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。
功能:细胞内携带的遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中起着极其重要的作用。
糖类(碳水化合物)
组成元素:C、H、O
功能:细胞的重要成分,也是细胞主要的能源物质
单糖: 核糖和脱氧核糖;葡萄糖 (所有细胞中),果糖(植物细胞中),
半乳糖(动物细胞中)
种类 二糖:蔗糖(一分子果糖和一分子葡萄糖)
麦芽糖(两分子葡萄糖) (植物细胞)
乳糖(动物细胞,半乳糖和葡萄糖)
多糖:淀粉和纤维素(存在植物细胞中)和糖原(动物细胞中,肝糖原和肌糖原)
<这三种多糖均由葡萄糖组成>(大分子物质)
淀粉:植物细胞中重要储能,是光合作用的产物,与叶绿体有关
纤维素:植物细胞特有的,主要存在于细胞壁中与高尔基体有关
糖原:动物细胞中的重要储能物质,
葡萄糖:被称为生命的燃料
脂质(大分子物质)
元素:C、H、O,有些还有N、P等
脂肪 :只有C、H、O,细胞中储存能量(储存能量最多)的主要物质,
由(甘油和脂肪酸组成)
种类 对动物和人还有保温、缓冲、减压等作用
磷脂:组成生物膜的重要成分(C H O N P)
固醇:胆固醇-组成生物膜成分,促进脂质在血液中运输;
(CHO) 性激素-促进人和动物的生殖器官的发育、生殖细胞的形成;
维生素D-促进肠道对钙、磷的吸收
脂肪中的C,H元素多于糖中的C H元素,但O元素少于糖,所以氧化时需要较多的O,而且放能多,且水也产生的多。(骆驼可以一个月不喝水的原因)
单体与多聚体
单体 多聚体 单体 多聚体
葡萄糖 多糖 氨基酸 蛋白质
核苷酸 核酸
结合水:(3%)结合在脂肪,蛋白质等有机物中

自由水:(97%)游离形式 功能: 细胞内良好的溶剂
生物化学反应也有水的参与
运送营养物质与代谢废物
各种生物体的一切生命活动都离不开水
自由水比结合水的比值反映了生物体的代谢强弱情况,一般来说,自由水/结合水越大则生物体代谢越旺盛,反之则越缓慢。
无机盐:离子形式存在(主要) 功能: 维持细胞和生物体的生命活动;
(缺Ca抽搐症状)
维保持酸碱平衡(缓冲对),渗透压(血浆)
化合态:复杂化合物的成分(Fe,I,Mg)
Fe:是组成血红蛋白的必需元素 I:是智力元素,是组成甲状腺激素的必需元素
Mg:是组成叶绿素的必需元素 Ca:是人体骨 ,牙齿中的主要成分
实验
1检测糖类,脂肪,蛋白质等有机物
淀粉+碘液 蓝色
斐林试剂 0.1g/mlNaoH 0.05g/mgCuSO4 均等加入(1:1) 同时
双缩脲试剂 0.1g/mlNaoH 0.01g/mg CuSO4 1ml:4滴(5:1) 先后
注意:斐林试剂:现配现用。
1,还原糖检测
材料:还原糖含量高,白色或近于白色 ( http: / / www.21cnjy.com ),如苹果,梨,白萝卜,葡萄汁。( 最好选用颜色较淡且含还原糖较多的材料,不能选择番茄汁,西瓜汁或血液,与结果颜色相似,现象不明显)
试剂:斐林试剂(甲液:0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:0.05g/mL的CuSO4溶液),现配现用。
原理:可溶性还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀(加热)(颜色的变化:浅蓝色→棕色→砖红色)
注意:可溶性还原糖,如葡萄糖、果糖、麦芽糖
步骤:取样液2mL于试管中→加入刚配 ( http: / / www.21cnjy.com )的斐林试剂1mL(斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入)→水浴加热2min左右→观察颜色变化(白色→浅蓝色→砖红色)
★模拟尿糖的检测
1、取样:正常人的尿液和糖尿病患者的尿液
2、检测方法:斐林试剂(水浴加热)或班氏试剂或尿糖试纸
3、结果:(用斐林试剂检测)试管内发生出现砖红色沉淀的是糖尿病患者的尿液,未出现砖红色沉淀的是正常人的尿液。
4、分析:因为糖尿病患者的尿液中含有还原糖,与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀,而正常人尿液中无还原糖,所以没有发生反应。
注意事项:实验材料,水浴加热
2,脂肪检测
物理方法:选含脂肪较多的待测样品,用吸油纸去擦,对阳光观察吸油纸,会发现有透明的油迹。就是脂肪
化学方法一:向待测组织样液(花生油)滴加苏丹Ⅲ染液,观察样液被染色的情况。
化学方法二:制作花生切片,用显微镜观察着色情况
(1)材料的选取:含脂肪量越高的组织越好,如花生的子叶。
(2)步骤: 取材 :浸泡过的花生种子去掉种皮
切片:(切片越薄越好)将最薄的花生切片放在载玻片中央
制片:1)染色(滴苏丹Ⅲ染液2~3滴切片上
2)2~3min后吸去染液
3)滴体积分数50%的酒精洗去浮色
4)吸去多余的酒精)
5)制作装片(滴1~2滴清水于材料切片上→盖上盖玻片)
6)镜检鉴定(显微镜对光→低倍镜观察→ ( http: / / www.21cnjy.com )高倍镜观察染成橘黄色的脂肪颗粒)
3、蛋白质的检测
原理:蛋白质+双缩脲试剂→紫色(蛋白质含有“肽键”,多肽也可发生这样的反应,氨基酸不能。)
(1)材料:含蛋白质较高,且颜色较淡,如豆浆,蛋清(充分稀释,否则会粘在试管壁上,)
(2)试剂:双缩脲试剂( ( http: / / www.21cnjy.com )A液:0.1g/mL的NaOH溶液,B液:0.01g/mL的CuSO4溶液)
(3)步骤:试管中加样液2mL→加双缩脲试剂A液1mL,摇匀→加双缩尿试剂B液4滴,摇匀→观察颜色变化(紫色) 2观察DNA和RNA在细胞中的分布
实验二:观察DNA和RNA在细胞中的分布(目的)
原理:DNA主要分布在细胞核内,R ( http: / / www.21cnjy.com )NA大部分存在于细胞质中,甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。
材料:人的口腔上皮细胞(白色细胞且含有细胞核)
试剂:甲基绿和吡罗红,8%的盐酸0.9%的NaCL溶液
步骤:制片----水解------冲洗涂片-----染色------观察(镜检)
1在洁净的载玻片上,滴一滴质量分数和为0。9%的NaCL溶液,取口腔上皮细胞放在液滴中,点燃酒精灯,将载玻片烘干。
2在小烧杯中加入8%的盐酸,将烘干的载玻片放入小烧杯中,放在有30度温水的大烧杯,保温
3,用蒸馏水冲洗载玻片10S
4,用甲基绿与吡罗红的混合液染色5MIN。吸去浮色,盖上盖玻片
5,在显微镜下观察,现象是外红内绿
考点提示:
(1)盐酸的作用:1)改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,2)同时使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DN与染色剂结合。
(2)制片时:和生理盐水,不能用蒸馏水,并要酒精灯加热烘干
(3)水解用8%的盐酸 并保温
(4)染色剂可混合使用。(亲和力不同)
(5)选材:人的口腔上皮细胞。(注意:不能选绿色的植物叶片)
第二部分 细胞的结构
细胞的结构:细胞膜,细胞质,细胞核(真核生物),细胞壁(植物细胞)
细胞膜
成分 脂质:主要是磷脂,还有少量固醇,占50%(胆固醇为动物细胞膜特有的成分)
蛋白质:40% 细胞膜功能的体现者(功能越复杂的膜,蛋白质的种类和数量越多)
糖类:以糖蛋白的形式存在
结构:流动镶嵌模型
①磷脂双分子层构成膜的基本支架(头部是亲水的,尾部是疏水的。所以在水面为单分子层。)
②蛋白质分子镶嵌在双分子层中,有三种形式(覆盖,嵌入,横跨)
③磷脂,蛋白质均可以流动 膜具有一定流动性(结构特点),
<实例:变形虫,白细胞,人与小鼠细胞融合>
④蛋白质与糖类形成糖蛋白(糖被):识别,润滑,保护等作用。主要分布在细胞膜外侧,内侧没有(抗原决定簇,受体的本质都是糖蛋白,)
⑤1972年桑格和尼克森提出的模型
⑥细胞膜成分的确定方法;酶
用蛋白酶和脂质溶剂酶来处理细胞膜,看是否溶解来确定
细胞膜的成分。
⑦凡是溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更易通过细胞膜,所以得也膜是由脂质构成的。
功能: 将细胞与外界环境分隔开,保护
控制物质进出细胞(最重要的功能)体现了功能特点:细胞膜有选择透过性,
但控制是相对的
进行细胞间的信息交流(以糖蛋白为结构基础) <实例;激素与靶细胞之间的交流
精子与卵子之间的交流,还有植物细胞之间通过胞间连丝交流>
细胞壁:
植物细胞最外层,成分:纤维素和果胶,有支持和保护的作用。
原核生物有的也有细胞壁,但成分是肽聚糖。
细胞质(细胞质基质和细胞器)
细胞质基质呈胶状,含有水 ( http: / / www.21cnjy.com )及大量的糖,脂,氨基酸,核苷酸及多种酶,所以是进行多种化学反应的场所。(真核细胞无氧呼吸的场所,有氧呼吸的第一阶段场所,原核细胞呼吸的场所)
叶绿体与线粒体的区别与联系
膜 细胞器 结构 功能
双层膜 线粒体 ①内膜折叠成嵴(增大面积,加快反应速度)②内有基质,内膜和基质中都含有许多与有氧呼吸有关的酶,③含有DNA和RNA, 有氧呼吸的主要场所,能量产生的场所,能够产生ATP
叶绿体 ①两层膜都光滑,类囊体层叠形成基粒 ( http: / / www.21cnjy.com )。②在类囊体的薄膜上有光反应所需的色素及酶,③基质也含有酶(与暗反应有关)。④含DNA和RNA。⑤(存在于绿色植物能进行光合作用的部分,根没有) 光合作用的场所,也能产生ATP(细胞质基质也能产生ATP)
相同点:①有双层膜;②含有酶但功 ( http: / / www.21cnjy.com )能不同;③含DNA,RNA(所以能够独立遗传,自我复制);④能量的转换器(叶绿体:光能转化为稳定的化学能。线粒体:稳定的化学能转化为活跃的化学能(ATP))⑤反应都有水的参加⑥都能产生ATP。注意:色素只分布在类囊体的薄膜上,而酶所有的地方都有,只有外膜上没有。 能进行光合作用的细胞不一定含有叶绿体(蓝藻) 能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体(好氧菌 醋酸菌)
膜 细胞器 结构 功能
单层 内质网 粗面和滑面 细胞内物质运输的通道,(内连核膜, ( http: / / www.21cnjy.com )外连细胞膜)与蛋白质的加工和脂质的合成有关。粘有很多核糖体。糖基化场所(糖蛋白的加工过程) 被称为“有机物合成车间”
高尔基体 动植物细胞都有但功能不同。与动物细胞内的分泌物形成有关。与植物细胞壁的形成有关。
液泡 存在于植物细胞及低等动物细胞中,含有色素(花青素),生物碱等
溶酶体 有酶 消化车间,免疫功能(水解酶)《蝌蚪,硅肺》注意:能吞噬病菌的细胞一定含有溶酶体
无膜 核糖体 rRNA,蛋白质 蛋白质合成的场所。(脱水缩合形成多肽)注意:能合成蛋白质的细胞一定含有核糖体
中心体 有两个中心粒 动物细胞及低等植物细胞中含有(如藻类)与动物细胞有丝分裂有关。
细胞器之间的合作(分泌蛋白的合成和运输)
分泌蛋白质:在细胞内产生,但要分泌到细胞外行使功能的蛋白质。如:激素,抗体,消化酶等。
胞内蛋白质:在细胞内产生,并在细胞内行使功能的蛋白质(呼吸酶及大多数酶)
囊泡(出芽) 囊泡
核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜(胞吐)
(合成) (加工) (包装,运输)
1)与蛋白质的合成和分泌直接相关的细胞器:
糖体,内质网,高尔基体。
2)而与蛋白质合成和分泌相关的细胞器:
核糖体,内质网,高尔基体,线粒体。
3)此过程能说明:各种细胞器之间是有联系的,能够相互合作,
协调配合也说明了细胞器的膜结构成分和结构很相似,
能够相互转化,及生物膜具有流动性的特点。
生物膜系统
生物膜:细胞膜、核膜、细胞器膜等构成的膜系统。(细胞内所有的膜结构)
生物膜的结构的成分很相似
生物膜功能
1)细胞膜保持内部环境的相对稳定;在与外界进行物质运输、能量转换和细胞间的信息传递过程中起决定性作用。
2)许多重要反应都在膜上进行,广阔的膜面积为各种酶提供广阔的附着点,有利于生物化学反应的顺利进行
3)使各个细胞器形成相对独立的小区间,细胞内能够同时进行多种化学反应而不相互影响
意义
工业:人工模拟生物膜,淡化海水,污水处理(选择透过性)
农业:改善作用品质,抗寒抗旱
医学:人工膜代替病变器官,如人工肾中的血液透析
细胞核
用光学显微镜观察细胞时,最易看到的是细胞核
生物体细胞中的核有的多,有的少,一般都是一个,有的无核,无核的细胞有:原核生物,哺乳动物成熟的红细胞,血小板,导管,成熟的筛管
结构 核膜:双层膜,外膜粘着核糖体,与内质网相通
核孔:大分子进出的通道,mRNA,
核仁:与核糖体RNA有关。
染色质:容易被碱性物质染色的物质,主要成分:DNA,蛋白质,
DNA是遗传信息的载体。
染色体:同一物质在不同时期的两种存在状态,是DNA的主要载体。
(在分裂时期,容易辨别)
染色体是DNA的主要载体,其次还有叶绿体,线粒体。
功能:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
实验三:体验制备细胞膜的方法
目的:体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜(血影)的方法和过程
原理:渗透作用(将红细胞放在清水中,让它吸水胀破(溶血现象),然后再差速离心处理。剩下的空壳称“血影”就是细胞膜。)
材料:哺乳动物成熟的红细胞(没有细胞壁,细胞核及众多有膜的细胞器,可以避免细胞器膜和细胞核膜混合到细胞膜中)
步骤:加水使细胞涨破-----离心
实验四:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体(目的)
原理:叶绿体呈绿色,扁平的 ( http: / / www.21cnjy.com )椭球形或球形,显微镜下可直接观察它的形态和分布,线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中,健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近于无色
材料:1)观察叶绿体
菠菜叶:取菠菜叶稍带叶肉的下表皮(叶肉中有叶绿体)
黑藻叶:可直接在显微镜下观察(叶片为单层细胞构成,是透明的,可直接制作临时装片观察)
步骤:制作制作临时装片-----镜检
2)观察线粒体
材料:人的口腔上皮细胞
步骤:制作人的口腔上皮细胞临时装片(滴一滴生理盐水,健那绿染色)-----镜检
考点提示:
1)临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持有水状态。
2)健那绿为活体染色剂(细胞膜选择吸收)
第三部分细胞功能
1 物质的运输
水的跨膜运输(通过膜)通过细胞壁不是
2 方式:渗透=自由扩散
3 渗透的条件:浓度差(外因),半透膜(内因)
4 方向:从低浓度的溶液 高浓度的溶液
5 原理:当细胞外液浓度>细胞内液浓度 细胞失水(失水>吸水)
当细胞外液浓度<细胞内液浓度 细胞吸水(吸水>失水)
当细胞外液浓度=细胞内液浓度(等渗溶液) 动态平衡(吸水=失水)
6 实例:
动物细胞的吸水和失水(生活有内环境中)
半透膜:细胞膜
结果: 吸水(胀破) 失水(皱缩)
植物细胞的吸水和失水(根毛细胞吸水)
半透膜:原生质层
结果:吸水(不胀破)因为细胞壁 失水(质壁分离)
7 区别:原生质层与原生质
原生质层:细胞膜,液泡膜以及两层之间的细胞质。
原生质:植物细胞去除细胞壁后的物质,一个动物细胞就是一团原生质。
8 有关质壁分离的知识
①成熟的植物细胞与外界溶液形成一个典型的渗透系统。
②质壁分离:原生质层与细胞壁分离
③原因分析: 内因:原生质层是一层关透膜,当细胞渗透失水时,细胞壁伸缩性小,
原生质层伸缩性大。
外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度。
④质壁分离复原:当把发生质壁分离的细胞又放在清水中时,细胞又会重新吸水而发生复原。短时间还可以复原,长时间则会导致细胞死亡。(盐渍食物)
注意:在做质壁分离实验时,一般 ( http: / / www.21cnjy.com )选用大分子的蔗糖溶液。如果选用小分子或离子化合物(尿素,硝酸钾等),往往会也现质壁分离很快复原的现象。原因是较小的物质较易被细胞选择吸收。
⑤质壁分离的应用:
说明原生质层是选择透过性膜
判断植物细胞的死活(死细胞不能发生质壁分离现象),
测定细胞液浓度(渗透原理),将细胞放入相对含量梯度的一系列蔗糖溶液中,观察情况,找处于不分离和则分离的浓度之间约为细胞液的浓度。
在光镜下观察植物的细胞膜。(平时的时候不易观察到,因为细胞膜与细胞壁粘在一起。)
⑥实验:观察质壁分离
材料:成熟的植物细胞(有大液泡)
不能选取:动物细胞,不成熟的植物细胞(种子,分生区,形成层细胞)
结论:生物膜是一层选择透过性膜
9细胞吸水的方式:
动物细胞与成熟的植物细胞(有大液泡)通过渗透方式吸水
不成熟的植物细胞(无大液泡)通过吸胀吸水(亲水物质)
吸胀吸水的原因是细胞中含有纤维素,淀粉和蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com )质等亲水物质。这些物质有很强的跟水结合的能力。干种子吸水膨胀的道理也如此。吸水能力为蛋白质>淀粉>纤维素,所以含蛋白质较多的豆类种子的吸胀作用比含淀粉较多的种子要大,所以表现为很圆,很饱满(孟德尔定律用的圆和皱种子)。
10区别
半透膜 生物膜
性质 物理性 生物活性
温度PH值 无影响 影响活性
特性 物质能否通过只取决于物质的大小 具有选择透过性,物质能否通过取决于膜本身
联系 生物膜是具有选择能力的半透膜
渗透与扩散
渗透:水分子或其它溶剂通过半透膜向溶液浓度大的方向做分子运动,使膜两侧溶液浓度达到均衡的现象。
扩散:物质从密度大的空间自然向密度小的空间运动的现象。
水的渗透=扩散,气体只能用扩散,而不能用渗透。
细胞吸水与失水知识在农业生产实践中的应用
①对农作用合理灌溉,降低土壤溶液浓度。促进植物吸水。
②盐碱地中植物缺水而不易存活,“烧苗”等现象的解释。
③盐渍,糖渍食品(如盐渍新鲜鱼,肉)不变质的原因,是在食品的外面形成很高浓度的溶液,使微生物(如细菌)不能在上面生存,繁殖。
物质跨膜运输方式
小分子物质,离子
1被动运输 自由扩散:只有浓度要求 水,气体(O2,CO2),小分子脂溶性物质(甘油,脂肪酸,
胆固醇)原因:生物膜的主要成分是磷脂。还有苯,乙醇。乙烯
协助扩散:有浓度要求,需要载体蛋白质 葡萄糖进入红细胞
顺着浓度梯度,从高浓度到低浓度
2主动运输:需能量,载体,浓度不限(高浓度到低浓度或相反)离子,氨基酸及葡萄糖进出生物膜的方式,生长素(极性运输)。
运输速度 运输速度 细胞内夜浓度 运输速度
细胞外液浓度
细胞外液浓度 细胞外液浓度 ATP浓度(O2)
(自由扩散) (协助扩散) (主动运输)
3联想相关知识:肾小管重吸收葡萄糖,离子以主动运输的方式,相关的细胞器:线粒体,核糖体,
图表相似但意思不同:种群增长的“S”曲线,“K”值达到平衡,一对相对性状杂交,纯合子比例接近1,或是显(隐)性纯合子接近1/2
4注意:细胞膜中的载体蛋白在协助扩散 ( http: / / www.21cnjy.com )和主动运输中都有特异性,仅能运载特异的物质或几种结构相似的物质,如运载葡萄糖的载体就不能运载氨基酸。所以吸收离子决定于细胞膜表面载体的数量及种类。
5大分子及蛋白质的吸收方式(需要能量)
胞吞和胞吐(内吞,外排)体现了膜的流动性
例子:白细胞,变形虫吞噬病菌,食物;分泌蛋白质的分泌;突触小泡分泌神经递质;
(胞吞) (胞吐)
第四部分细胞代谢
1与细胞代谢相关的物质:酶和激素
2细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。

1酶的本质:活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数为RNA。
2酶的作用:催化作用
3催化剂的作用机理:降低化学反应所需要的活化能(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)。
4酶:同无机催化剂相比, ( http: / / www.21cnjy.com )酶降低化学反应的活化能作用更显著,因而催化效率更高。但相同之处是都是反应前后不发生变化(性质和数量),不改变反应的方向和平衡常数。只能加快速度或减慢速度。
5注意:凡是活细胞都产生酶,酶在细胞内外都能行使作用。(加酶洗衣粉)
酶与激素:能产生激素的细胞一定能产生酶,但能产生酶的细胞 不一定能产生激素。
6酶的特性
高效性:如酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍,这说明酶的高效性(过氧化氢的分解实验)。
专一性:每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的反应,如淀粉酶只能催化分解淀粉
多样性:酶的种类很多。
需要适宜的条件:高温、低温及强酸强碱都影响酶的活性,高温、强酸强碱破坏酶的结构。
低温酶不会变性,但活性会降低,大多数酶都要中性的PH下,(胃蛋白酶除外1.5--2)。
7影响酶促反应速率的因素
PH值,温度(主要)等(影响酶的活性)酶的浓度及底物浓度
①酶浓度对酶促反应的影响 ( http: / / www.21cnjy.com ),在底物足够,其他条件固定的条件下,酶促反应的速率与酶浓度成正比,
②底物浓度对酶促反应的影响,在底物一 ( http: / / www.21cnjy.com )定时,底物浓度降低时,反应速率随底物浓度增加而加快,因为酶的数量是有限的,所以当底物浓度很大且达到一定限度时,反应速率就达到一个最大值,此时即使再增加底物浓度,反应速率几乎不再改变。
③PH及温度对酶活性有影响
酶的浓度 底物的浓度 温度 PH
相关知识点的联想:图表相似但意思不同:种群增长的“S”曲线,“K”值达到平衡,主动运输(02与速率的关系图)
10酶促反应序列及其意义
酶促反应序列 生物体内的酶促反应可 ( http: / / www.21cnjy.com )以顺序连接起来,即第一个反应的产物是第二个反应的底物,第二个反应的产物是第三个反应的底物,以此类推,所形成的反应链叫酶促反应序列。如
实验六: 比较过氧化氢在不同条件下的分解(比较酶和Fe3+的催化效率)
目的:通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用和意义,证明了生物催化剂的高效性。
步骤:4个试管编号加入过氧化氢----1 ( http: / / www.21cnjy.com )号试管不处理,2号试管放入90度的水浴中观察,3号试管加入氯酸铁,观察,4号试管加入肝脏研磨液,观察-------将点燃的但无火焰的卫生香分别放入3,4号试管观察燃烧情况
考点提示:
(1)为何要选新鲜的肝脏?因为在不新鲜的肝脏中,过氧化氢酶的活性会由于细菌的破坏而降低。
(2)该实验中所用试管应选较粗的还是较细的?为什么?应选用较粗的,因为在较细的试管中容易形成大量的气泡,而影响卫生香的复燃。
(3)为何要选动物的肝脏组织来做实验,其他动植物的组织的研磨液能替代吗?因为肝脏组织中过氧化氢酶含量较丰富;其它动植物组织也含有少量的过氧化氢酶,所以能够替代。
(4)相同质量的块状肝脏和肝脏研磨液,哪一个催化效果好?为什么?研磨液效果好;因为它增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积。
(5)滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,可否共用下个吸管?为什么?不可共用,防止过氧化氢酶与氯化铁混合,而影响实验效果。
ATP
1 最终能源:太阳能 良好的储能物质:脂肪 主要的能源:糖类
直接能源:ATP 生命的燃料:葡萄糖
ATP:三磷酸结构简式:A—P~P~P ( http: / / www.21cnjy.com ),A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键,每个高能磷酸键含有30.54kj/mol,由元素CHONP组成。由一分子的核糖,一分子腺嘌呤,3个磷酸。(一个腺嘌呤核苷酸和两个磷酸分子)
ATP 与ADP的转化
ATP 水解酶 ADP+Pi+能量(生命活动)
ADP+Pi+能量 合成酶 ATP
植物:光合作用(光能),呼吸作用(有机物分解后的能量)
动物:呼吸作用
4 细胞呼吸是ATP的主要来源,ATP可以储存能量,直接供能(功能)。但在细胞中储存量较少。
5 为什么ATP能作为直接能源物质?
ATP的最后一个高能磷酸键很容易断裂,所以储 ( http: / / www.21cnjy.com )存在ATP中的能量很易释放出来,ADP可以在酶作用下迅速与一分子的磷酸结合,吸收能量转化为ATP,ATP在细胞中能够释放能量和储存能量。
6 ATP 与ADP的反应能量不可逆,物质可逆(酶不同,能量不同)
7 ATP合成的场所:叶绿体,线粒体和细胞质基质。(光合作用和呼吸作用的场所)
8 能量之间的转换
大部分以热能形式散失维持体温
光能 光合作用 有机物 呼吸作用 能量
小部分转移到ATP中
ATP
当细胞内有机物物质被氧化分解时,释放出的能量一部分转移到ATP中后,ATP又把能量转移到磷酸肌酸中,过程如下:
ATP+肌酸 酶 ADP+磷酸肌酸
生物体内ATP的去向
细胞呼吸
细胞呼吸:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。
有氧呼吸:在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖彻底分解成二氧化碳和水,释放能量,形成许多ATP
呼吸的方式:有氧呼吸和无氧呼吸(通过酵母菌的对比实验)
有氧呼吸方程式:
6H2O +C6H12O6+6O26CO2+12H2O+能量(2870KJ/MOL)
2870KJ/MOL中其中有大部分用来维持体温,以热能的形式散失。少部分转移到ATP中,流向下一个营养级。
发酵:酵母菌、乳酸菌等微生物的 ( http: / / www.21cnjy.com )无氧呼吸。(如酒精发酵、乳酸发酵) 许多细菌和真菌进行无氧呼吸,高等动植物细胞在缺氧条件下也会进行无氧呼吸。及一些厌氧生物(蛔虫,红细胞等)
无氧呼吸是不彻底的分解有机物,只是 ( http: / / www.21cnjy.com )释放了少量的能量,大部分都还储存在产生的有机物中,因为酶不同,所以产生的乳酸和酒精。无氧呼吸产生的能量都是第一阶段产生的,第二阶段不产生能量,大部分能量储存在有机物中,没有释放。
有氧呼吸与无氧呼吸的相同点:
都有酶参加,都能产生ATP,都有生成丙酮酸的反应。
影响细胞呼吸速率的因素(外因)
温度(酶),O2,CO2的浓度,含水量(湿度)
(内因):酶的数量
41、有氧呼吸与无氧呼吸比较
有氧呼吸 无氧呼吸
场所 细胞质基质、线粒体(主要) 细胞质基质
产物 CO2,H2O,能量 CO2,酒精(或乳酸)、能量
反应式 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量 C6H12O6 2C3H6O3+能量C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量
过程 第一阶段:1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量[H],释放少量能量,细胞质基质第二阶段:丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量能量,线粒体基质第三阶段:[H]和O2结合生成水,大量能量,线粒体内膜 第一阶段:同有氧呼吸第二阶段:丙酮酸在不同酶催化作用下,分解成酒精和CO2或转化成乳酸
能量 大量 少量
ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源
细胞呼吸流程图
42、细胞呼吸应用:
包扎伤口,选用透气消毒纱布,抑制厌氧细菌滋生
酵母菌酿酒:选通气,后密封。先让酵田菌有氧呼吸,大量繁殖,再无氧呼吸产生酒精
花盆经常松土:促进根部有氧呼吸,吸收无机盐等
稻田定期排水:抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡
提倡慢跑:防止剧烈运动,肌细胞无氧呼吸产生乳酸
破伤风杆菌感染伤口:须及时清洗伤口,以防破伤风杆菌滋生无氧呼吸,滋生
实验
3、检测:(1)检测CO2的 ( http: / / www.21cnjy.com )产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色(检测司机酒后驾车)
光合作用
1 光合作用是指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,并且释放出O2的过程。
★ 实质:制造有机物,储存能量的过程
★ 活细胞所需能量的最终源头是太阳能;流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能
光能
★ 反应式: 6CO2+12H2O C6H12O6+6O2 +6H2O
叶绿体
★ 有机物积累量(净生产量)=光合作用有机物制造量-细胞呼吸消耗量
叶绿素a
叶绿素 主要吸收红光和蓝紫光
叶绿体中色素 叶绿素b
(类囊体薄膜) 胡萝卜素
类胡萝卜素 主要吸收蓝紫光
叶黄素
3实验 色素的提取(过滤)和分离(纸层析)
★色素是有机物,溶于有机物中,如无水乙醇,丙酮酸中
★ 根据色素在层析液中的溶解度不同,扩散速度不同进行分离
★选材:选新鲜颜色深的叶片(菠菜叶)
★ SiO2(使研磨充分) CaCO3(保护叶绿素不被破坏)
★用滤液画细线时:要直,细,反复画几次,不要让线浸入层析液中,还要盖好盖子,以免层析液挥发
★ 结果:从上至下的色素带:
胡萝卜素(橙黄色)
叶黄素(黄色)
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素b(黄绿色)
实验八:绿叶中色素的提取和分离
1、原理:叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂丙酮或无水乙醇——提取色素
各色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸 ( http: / / www.21cnjy.com )上扩散速度不同——分离色素
2、步骤:
(1)提取色素 (方法:过滤)
取绿叶,剪碎-----研磨(加入二氧化硅,碳酸钙,无水乙醇)-----过滤(单层尼龙布)收集后用棉塞塞严
(2)制备滤纸条
(3)画滤液细线:用毛细吸管吸取滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细胞线。直,细,重复若干次
(4)分离色素(方法:纸层析法):不能让滤液细线触及层析液,用棉塞塞紧试管口,
(5)观察和记录: 结果滤纸条上从上到下依次为:橙黄色(胡萝卜素)、黄色(叶黄素)、蓝绿色(叶绿素a)、黄绿色(叶绿素b).
考点提示:
(1)对叶片的要求?为何要去掉叶柄和粗的时脉?
绿色、最好是深绿色。因为叶柄和叶脉中所含色 ( http: / / www.21cnjy.com )素很少。
(2)二氧化硅的作用?不加二氧化硅对实验有何影响?
为了使研磨充分。不加二氧化硅,会使滤液和色素带的颜色变浅。
(3)丙酮的作用?它可用什么来替代?用水能替代吗?
溶解色素。它可用酒精等有机溶剂来代替,但不能用水来代替,因为色素不溶于水。
(4)碳酸钙的作用?不加碳酸钙对实验有何影响?
保护色素,防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏。不加碳酸钙,滤液会变成黄绿色或褐色。
(5)研磨为何要迅速?要充分?过滤时为何用布不用滤纸? 研磨迅速,是为了防止丙酮大量挥发;只有充分研磨,才能使大量色素溶解到丙酮中来。色素不能通过滤纸,但能通过尼龙布。
(6)滤纸条为何要剪去两角? 防止两侧层析液扩散过快。
(7)为何不能用钢笔或圆珠笔画线? 因为钢笔水或圆珠笔油中含有其它色素,会影响色素的分离结果。
(8) 滤液细线为何要直?为何要重画几次? 防止色素带的重叠;增加色素量,使色素带的颜色更深一些。
(9) 滤液细线为何不能触到层析液? 防止色素溶解到层析液中。
(10)滤纸条上色素为何会分离?
由于不同的色素在层析液中的溶解度不同,因而它们随层析液在滤纸条上的扩散速度就不同。
(11)色素带最宽的是什么色素?它在层析液中的溶解度比什么色素大一些?
最宽的色素带是叶绿素a,它的溶解度比叶绿素b大一些。
(12)滤纸条上相互间距最大的是哪两种色素? 胡萝卜素和叶黄素。
(13)色素带最窄的是第几条色素带?为何?
第一条色素带,因为胡萝卜素在叶绿体的四种色素中含量最少。
4恩格尔曼 实验一:利用水绵,好氧 ( http: / / www.21cnjy.com )菌,在黑暗环境中做了研究叶绿体功能的实验,证明O2是叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
实验二:证明色素主要吸收红光和蓝紫光
18C中期,人们认为只有土壤中水分构建植物,未考虑空气作用
1771年,英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气,未发现光的作用
1779年,荷兰英格豪斯多次实验验证,只有阳光照射下,只有绿叶更新空气,但未知释放该气体的成分。
1785年,明确放出气体为O2,吸收的是CO2
1845年,德国梅耶发现光能转化成化学能
1864年,萨克斯证实光合作用产物除O2外,还有淀粉
1939年,美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水。
5 光合作用流程图
光反应阶段 暗反应阶段
条件 一定需要光. 水。酶 叶绿素 有没有光都可以进行. 酶. CO2 ATP 。[H]
能量 光能 ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能 稳定的化学能
场所 叶绿体类囊体薄膜, 叶绿体基质
产物 [H]、O2和能量 糖类等有机物和五碳化合物
过程 水在光能下分解成[H]和O2;ADP+Pi+光能 酶 ATP CO2的固定:CO2 + C5 酶 2C3C3还原2C3 ATP +酶 C6H12O6 + C5 +H2O [H]
联系:光反应阶段与暗反应阶段既区别又紧密联系,是缺一不可的整体,光反应为暗反应提供[H]和ATP。
★ 影响光合作用的因素(外因)
主要:光照强度,CO2浓度, ( http: / / www.21cnjy.com )温度,其次:水分,矿质元素的浓度,空气中CO2浓度,土壤中水分多少,光照长短与强弱,光的成分及温度高低(早晚温差大可让水果甜,增加产量)等,都是影响光合作用强度的外界因素:可通过适当延长光照(合理密植),增加CO2浓度等提高产量(大棚内施加干冰)。
内因:光反应:色素的数量,酶的数量,暗反应:酶的数量,C5的数量
自养生物:可将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,如绿色植物,硝化细菌(化能合成)(无机物合成有机物)
异养生物:不能将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动,如许多动物。(直接利用有机物)
14影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系
光合作用与化能合成作用的区别
主要的区别是能源不同:绿色植物利用光能,而化能合细菌则利用化学能。利用氧化氨等无机物产生能量再把CO2、H2O原料合成有机物。
光合作用与呼吸作用的区别与联系
光合作用 呼吸作用
范围 绿色植物 一切生物及其生活着的部分
与光关系 在光照下进行 与光无关,每时每刻都进行
场所 叶绿体 细胞质基质和线粒体
物质变化 将无机物合成有机物 分解有机物
能量变化 将光能转变成化学能储存在有机物中 将有机物中的化学能释放出来少部分合成ATP大部分以热能形式散失
实质 合成有机物,储存能量 分解有机物释放能量
联系 光合作用为细胞呼吸提供了物质基础和能量基础,细胞呼吸为光合作用提供原料,为光合作用产物的运输等提供了能量
细胞增殖
1细胞长不大的原因?
细胞表面积与体积关系限制了细胞的长大
细胞核对细胞质的控制限制了细胞的长大
细胞之间还存着接触性的抑制作用也限制了细胞的长大及增殖。
2细胞增殖的意义:细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。
有丝分裂:体细胞增殖
3、真核细胞的分裂方式 减数分裂:生殖细胞(精子,卵细胞)增殖
★无丝分裂:蛙的红细胞。(分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体变化)
原核细胞的分裂方式 :二分裂
细胞周期:一个连续分裂的细胞从上一次分裂完成开始,到下一次分裂完成为止。
★4
分裂间期:完成DNA分子复制及有关蛋白质合成,染色体数目不增加,DNA加倍。
(染色质)细胞会有一定的增长变大。(人工诱变育种,抑制肿瘤细胞增殖,
显微镜下观察最多细胞都是在间期)
前期:核膜核仁逐渐消失,出现纺缍体及染色体,染色体散乱排列。(秋水仙素诱导多倍体作用于前期)
有丝分裂 中期:染 ( http: / / www.21cnjy.com )色体着丝点排列在赤道板上,染色体形态比较稳定,数目比较清晰便于观察 (不真实存在!)
分裂期 后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍
末期:核膜,核仁重新出现,纺缍体,染色体逐渐消失。出现细胞
板最后形成细胞壁(高尔基体)
★、动植物细胞有丝分裂区别(联系动物细胞与植物细胞区别记忆)
植物细胞 动物细胞
间期 DNA复制,蛋白质合成(染色体复制) 染色体复制,中心粒也倍增
前期 细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体 中心体发出星射线,构成纺缍体
末期 赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁 不形成细胞板,细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
植物 间期 :核糖体,线粒体
参与的细胞器 分裂期:高尔基体 (低等植物有中心体)
间期 : 核糖体 线粒体
动物
分裂期: 中心体
★注意:对于生物来说细胞核 ( http: / / www.21cnjy.com )是最重要的,所以分裂时以细胞核的分裂为主,所以有丝分裂时细胞核内的染色体均等分裂,而细胞质则是随机分裂,即细胞器随机分裂。
★、有丝分裂特征及意义:将 ( http: / / www.21cnjy.com )亲代细胞染色体经过复制(实质为DNA复制后),精确地平均分配到两个子细胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对于生物遗传有重要意义。
★、有丝分裂中,染色体及DNA数目变化规律
注意:染色体数 = 着丝点数
当有染色单体时:DNA=染色单体数=2倍染色体数。没有时:染色体数=DNA数
间期 前期 中期 后期 末期
图形
染色体 2N 2N 2N 4N 2N
DNA含量 2N-4N 4N 4N 4N 2N
染色单体数目 0 4N 4N 0 0
注意:规律总结:
前期和中期染色体:DNA:单体=1:2:2
后期:染色体加倍,单体为0
实验 根尖分生组织细胞的有丝分裂
★过程:解离 漂洗 染色 制片(压片)
★染料:龙胆紫或醋酸洋红(碱性染料,不能透过细胞膜)
★光镜下看不到连续的过程 ,细胞已被杀死
★分生区细胞特点:正方形,排列紧密
★大部分细胞处于间期,但最好找到中期。
实验九: 细胞大小与物质运输的关系
目的:通过探究细胞大小,即细胞的表面积与体积,与物质运输效率之间的关系,探讨细胞不能无限长大的原因
原理:1)琼脂块越小,其表面积越大, ( http: / / www.21cnjy.com )则其与外界交换物质的表面积越大,经交换进来的物质在琼脂块中扩散的速度越快,2)琼脂块中含有的酚酞与NAOH相呈紫红色,可显示物质(NAOH)在琼脂块中的扩散速度。
步骤:琼脂块切成边长不同的正方体---- ( http: / / www.21cnjy.com )将琼脂块放在NAOH溶液中,用塑料勺不时翻动琼脂块-----戴上手套,将琼脂块取出,用塑料刀切成两半,观察颜色,-----根据测量结果进行计算,填表。
实验十:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1、材料:洋葱根尖(葱,蒜)
2、试剂:15%的盐酸,95%的的酒精,龙胆紫,醋酸洋红
3、步骤:(一)洋葱根尖的培养
( http: / / www.21cnjy.com )(二)装片的制作
制作流程:解离→漂洗→染色→制片
1. 解离: 药液: 质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精(1 : 1混合液).
时间: 3~5min .目的: 使组织中的细胞相互分离开来.
2. 漂洗: 用清水漂洗约3min. 目的: 洗去药液,防止解离过度,并有利于染色.
3. 染色: 用质量浓度为0.01g / mL或0.02g / mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)染色3~ 5min
目的: 使染色体着色,利于观察.
4. 制片: 将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片. 然后用拇指轻轻地按压载玻片. 目的: 使细胞分散开来,有利于观察.
(三)观察
1、先在低倍镜下找到根尖分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。
2、换高倍镜下观察:分裂中期→分裂前、后、末期→分裂间期。(注意各时期细胞内染色体形态和分布的特点)。其中,处于分裂间期的细胞数目最多。
考点提示:
(1)培养根尖时,为何要经常换水? 增加水中的氧气,防止根进行无氧呼吸造成根的腐烂。
(2)培养根尖时,应选用老洋葱还是新洋葱?为什么? 应选用旧洋葱,因为新洋葱尚在休眠,不易生根。
(3)为何每条根只能用根尖?取根尖的最佳时间是何时?为何?
因为根尖分生区的细胞能进行有丝分裂;上午10时到下午2时;因为此时细胞分裂活跃。
(4)解离和压片的目的分别是什么?压片时为何要再加一块载玻片? 解离是为了使细胞相互分离开来,压片是为了使细胞相互分散开来;再加一块载玻片是为了受力均匀,防止盖玻片被压破。
(5)若所观察的组织细胞大多是破碎而不完整的,其原因是什么? 压片时用力过大。
(6)解离过程中盐酸的作用是什么?丙酮可代替吗? 分解和溶解细胞间质;不能,而硝酸可代替。
(7)为何要漂洗? 洗去盐酸便于染色。
(8)细胞中染色最深的结构是什么? 染色最深的结构是染色质或染色体。
(9)若所观察的细胞各部分全是紫色,其原因是什么?
因为在根尖只有分生区的细胞能够进行细胞分裂;分生区的特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞处于分裂状态;不能用高倍镜找分生区,因为高倍镜所观察的实际范围很小,难以发现分生区。
(10)为何要找分生区?分生区的特点是什么?用高倍物镜找分生区吗?为什么?
染液浓度过大或染色时间过长。
(11)分生区细胞中,什么时期的细胞最多?为什么? 间期;因为在细胞周期中,间期时间最长。
(12)所观察的细胞能从中期变化到后期吗?为什么?
不能,因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
(13)观察洋葱表皮细胞能否看到染色体?为什么? 不能,因为洋葱表皮细胞一般不分裂。
(14)若观察时不能看到染色体,其原因是什么?
没有找到分生区细胞;没有找到处于分裂期的细胞;染液过稀;染色时间过短。
需鉴定的有机物或结构 作用鉴定(或染色)的试剂 反应产生的颜色
还原性糖 斐林试剂 砖红色沉淀
蛋白质 双缩脲试剂 紫色
脂肪 苏丹Ⅲ/苏丹Ⅳ 橘黄色/红色
细胞中DNA的分布 甲基绿 绿色
细胞中RNA的分布 吡罗红 红色
线粒体的观察 健那绿 蓝绿色
染色体的观察 龙胆紫或醋酸洋红 紫色或红色
酒精 重铬酸钾 橙色
细胞分化
细胞分化:个体发育中,由一个或一种 ( http: / / www.21cnjy.com )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,(简单说:相同的细胞变成不同的细胞的过程)它是一种持久性变化,
细胞分化的意义:是生物体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能效率。
特点:稳定性,不可逆性,持久性。发生在整个生命过程中,但在胚胎时期达到最大。
实质:遗传物质控制下合成特异蛋白质的过程,是基因选择性表达的结果。
★、细胞全能性:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体潜能。
分化的细胞遗传物质没有发生变 ( http: / / www.21cnjy.com )化,所以具有全能性,理论上说植物细胞都具有全能性,但根据分化程度的不同全能性表达也不同,一般来说分化程度越低,则全能性越易表达出来。受精卵》生殖细胞》体细胞 植物细胞》动物细胞
一个完整的植物细胞可以表达出全能性(组织培养),但动物细胞核有全能性(克隆技术)
动物的干细胞全能生较好。是将来生物和医学的发展方向。
★、细胞分化举例:红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息,(同一受精卵有丝分裂形成);形态、功能不能原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同。
细胞分化与分裂的关系:分裂是分化的基础,分裂比分化早,在受精卵就开始了,而分化在胚胎最大,以后一直贯穿于生命的始终。
细胞内水分减少,新陈代谢速率减慢(皱纹)
细胞内酶活性降低(白发,消化不好)
2细胞衰老特征 细胞内色素积累(老年斑)
细胞内呼吸速度下降,细胞核体积增大
细胞膜通透性下降,物质运输功能下降
3、细胞凋亡指基因决定的细胞自动 ( http: / / www.21cnjy.com )结束生命的过程,是一种正常的自然生理过程,如蝌蚪尾消失,它对于多细胞生物体正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。(白细胞吞噬病菌后自动死亡)
4癌细胞:有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。
癌细胞的特征:1)能够无限增殖;2) ( http: / / www.21cnjy.com )形态结构发生显著变化;3)癌细胞的表面发生了变化,由于细胞膜上糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。
致癌因子:物理因子:主要指辐射,如紫外线、X射线等;
化学因子:无机化合物-石棉、砷化物、铬化物、镉化物等
有机化合物:联苯胺、烯环烃、亚硝胺、黄曲霉素等
吸烟
健康的生活方式与防癌:注意远离致癌因子;诊断:切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测 治疗:手术切除、化疗和放疗等技术。
2007-12-9年完成。
H
R1
COOH
NH2
C
H
R2
COOH
H2N
C
+
H2O
H
R1
CO
NH2
C
H
R2
COOH
HN
C
肽键
二肽
糖侧链
A
B
C
D
酶1
酶2
酶3
终产物
……
酶4
酶n
神经传导和生物电
肌肉收缩
吸收和分泌
合成代谢
生物发光
光合作用的暗反应
细胞分裂
矿质元素吸收
新物质合成
植株的生长
植物
动物
ATP ——→ADP+Pi+ 能量

丙酮酸


CO2
光合作用的探究历程


O2
[H]
ATPTP
ATPTP
[H]
影响光合作用的外界因素
提高光能利用率
增加二氧化碳供应
通风透光,增施农家肥;人工增CO2(温室)
必需矿质元素供应
N:
P:
K:糖类的合成和运输
Mg:叶绿素的成分
ATP、NADP+的成分
控制光照强弱
因地制宜:阳生植物种阳地
阴生植物种阴地
光质影响:蓝紫光照,蛋白质和脂类多
红光照,糖类增多
延长光合作用时间
提高复种指数:改一年一季为一年多季
增加光合作用面积
合理密植
套种(不同时播种)、间作(同时播种)

CO2
矿物质

温度
间期
前期
中期
后期
末期
染色单体
间期
前期
中期
后期
末期




病理性死亡(细胞坏死)
程序性死亡(细胞凋亡)
环境因素突变
病原体入侵
正常生命需要
动物变态
花儿凋谢
极体消失
大部分淋巴细胞死亡
蝌蚪尾部消失
花瓣凋萎辐射法二轮专题笔记
翠园中学 柏玲
专题一,元素
糖类:CHO
蛋白质:CHON(S Fe )
核酸:CHONP
脂质:CHO(NP)脂肪:CHO 磷脂:CHONP固醇:CHO
ATP:CHONP
细胞鲜重:O占细胞的百分比最大细胞干重:C占细胞的百分比最大
C”是构成细胞的最基本的元素,C链构成有机物的的基本骨架,碳是生命的核心元素,没有碳,就没有生命(书P33)
组成细胞的各种化学元素,在无机自然界中都能够找到,但含量又不相同,可见在元素种类上生物界与非物质界具有统一性,在含量上具有差异性
用到“同位素示踪法”的实验总结
1,分泌蛋白质的分成与运输,标记元素“3H”
2,鲁宾与卡门探索光合作用释放的氧气的来源,标记元素是“18O” (书P102)
3,卡尔循环,标记元素“14C”(书P102)
4,赫尔希和蔡斯,噬菌体侵染细胞,证明DNA是遗传物质实验,标记元素“32P”和“35S”(书P 45)
5.DNA半保留复制实验,标记元素“”14N“’15N’ (书P 53)
生物学中常见化学元素及作用:
Ca:人体缺之会患骨软化病,血液中Ca2+含量低会引起抽搐,过高则会引起肌无力
Fe:血红蛋白的组成成分,缺乏会患缺铁性贫血。血红蛋白中的Fe是二价铁
Mg:叶绿体的组成元素。很多酶的激活剂。植物缺镁时老叶易出现叶脉失绿。
B:促进花粉的萌发和花粉管的伸长,缺乏植物会出现花而不实。
I:甲状腺激素的成分,缺乏幼儿会患呆小症,成人会患地方性甲状腺肿。
K:血钾含量过低时,会出现心肌的自动节律异常,并导致心律失常。
N:N是构成叶绿素、蛋白质和核酸的必需 ( http: / / www.21cnjy.com )元素。N是一种容易造成水域生态系统富营养化的一种化学元素,在水域生态系统中,过多的N与P配合会造成富营养化,在淡水生态系统中的富营养化称为“水华”,在海洋生态系统中的富营养化称为“赤潮”。动物体内缺N,实际就是缺少氨基酸,就会影响到动物体的生长发育。常用测量N的含量来估量摄入蛋白质的量,(如:三氯氰氨)
P:P是构成磷脂、核酸和ATP的必需元素。 ( http: / / www.21cnjy.com )植物体内缺P,会影响到DNA的复制和RNA的转录,从而影响到植物的生长发育。P还参与植物光合作用和呼吸作用中的能量传递过程,因为ATP和ADP中都含有磷酸。P也是容易造成水域生态系统富营养化的一种元素。植物缺P时老叶易出现茎叶暗绿或呈紫红色,生育期延迟。
Zn:是某些酶的组成成分,也是酶的活化中心。
专题二:水
1、水结合水:细胞结构的组成成分
自由水:细胞内的良好溶剂,运输营养物质和代谢废物,参与化学反应,细胞生活的液体环境
2、水分含量与新陈代谢,生物抗性的关系
自由水/结合水,比值越大,生物代谢越旺盛,其抗性越小;比值越小,生物代谢越缓慢,抗性越大
细胞衰老特征:细胞水分减少,细胞萎缩,体积小,新陈代谢速度减慢
二、水的来源与去路
来源:饮水,食物中的水,代谢产生水
去路:由肾以尿液形式排出,由皮肤以汗液形式排出,由肺以水蒸汽形式排出,由大肠以非代谢水的形式排出。
三、水的调节:水盐调节过程
( http: / / www.21cnjy.com )
四、水的吸收方式
渗透作用(自由扩散),水通道(选学)
动植物细胞吸水,失水条件:存在半透膜,浓度差
动物细胞:半透膜----细胞膜
浓度差:外界溶液与细胞内液形成浓度差
吸水:胀破失水:皱缩
植物细胞:半透膜----原生质层
浓度差:外界溶液与细胞液形成浓度差
吸水:坚挺失水:质壁分离
不成熟的植物细胞:吸胀吸水
五、产生水及消耗水的生理过程及场所
产生水的的反应 场所
光合作用暗反应C3的还原 叶绿体基质
有氧呼吸第三步 线粒体内膜
DNA复制,转录,翻译 细胞核(主要),线粒体,叶绿体(半自主复制)
蛋白质脱水缩合 核糖体
多糖的形成 高尔基体,叶绿体
合成ATP反应 叶绿体类囊体,线粒体,细胞质基质
需要水的反应 场所
有机物的分解(多糖,蛋白质,核酸,脂肪)
光反应中水的光解 叶绿体类囊体
有氧呼吸第二步 线粒体基质
ATP的水解 任何需要能量的场所
六、内环境与水的关系
体液:机体内以水为基础的液体统称为体液包括细胞内液(2/3),细胞外液(1/3)
组织水肿形成原因:
1代谢废物运输困难:如淋巴管堵塞
2渗透问题;血浆中蛋白质含量低
(1,过敏,毛细血管通透性增强,蛋白质进入组织液)
(2,营养不良)
(3,肾炎,蛋白尿,使血浆中的蛋白质含量低。)
七、有水参与的实验
1,用高倍镜观察叶绿体和线粒体制作临时装片时,植物细胞保持有水状态,保持生命活性。
2、观察DNA和RNA在细胞中的分布
过程:制做装片(滴加0.9%Nacl溶液)--盐酸水解--- 蒸馏水缓水冲洗----- 染色----观察
3、光合作用中,鲁宾和卡门研究O2的来源,标记水中的O18
4、DNA的粗提取与鉴定
过程:制备鸡血细胞液加蒸馏水后充分搅拌(目的:使细胞过度吸水破裂,释放DNA)
加入Nacl溶液后又加入蒸馏水搅拌(目的:降低Nacl溶液的浓度使DNA析出)。
5、体验制备细胞膜的方法
过程:清水胀破哺乳动物成熟的红细胞----观察
6.释放血红蛋白方法
过程:清水胀破哺乳动物成熟的红细胞+甲苯
八、其水有关的其他生物学现象
1,午休现象:正午温度高,蒸腾 ( http: / / www.21cnjy.com )作用旺盛,水蒸发较多,(植物保卫细胞自身调节K离子外流,渗透压降低,细胞失水,)导致气孔部分关闭,影响CO2的吸收,最终导致光合作用速度下降。
专题三:糖
( http: / / www.21cnjy.com )
1)纤维素属于:多糖,
基本组成单位是:葡萄糖,
合成场所:高尔基体
功能:构成植物细胞壁的主要成分,有保护和支持作用
细胞壁形成于植物有丝分裂的末期。细胞壁是植物与动物细胞结构的重要区别。
2)纤维素是自然界中糖类的最主要 ( http: / / www.21cnjy.com )形式,棉花是天然的含纤维素最多的植物,纤维素含有能量,但人和动物很难消化他,草食动物也需借助某些微生物帮忙才能分解纤维素,但我们应多食物含纤维素的食物,因为可以促进消化道蠕动,清理肠道。
链接:
3)纤维素酶属于复合型酶,纤维素酶与果胶酶用于植物体细胞杂交去壁,得到原生质体。
4)筛选纤维素分解菌的方法:
在以纤维素为唯一碳源的培养基上,加入刚果红染色,形成红色复合物,选择周围出现透明圈的菌落则为纤维素分解菌
5)果胶酶
果胶酶也是复合酶
工业上用其提高了果汁的出汁率和澄清度。用固定化酶的方式可以实现反复利用。
1)淀粉:属于多糖,
组成单位:葡萄糖,
合成场所:叶绿体,是光合作用的产物(1864年,萨克斯通过实验证明)
功能:淀粉是植物的重要储能物质。
2)淀粉分解菌的筛选:以淀粉为唯一碳源的培养基中加入碘液染色,周围出现透明圈的菌落则为淀粉分解菌。
3)淀粉与唾液淀粉酶常用作探究温度对酶活性影响的实验材料。
4)链接:糖原:
动物细胞含有的多糖是糖原,分为肝糖原和肌糖原。合成细胞为肝脏细胞与骨骼肌细胞
是动物细胞重要的储能物质。肝糖原可以分解提供血糖,肌糖原则在运动时提供能量。
专题四,脂质
脂质:组成元素CHO(NP)
合成场所:内质网
跨膜方式:自由扩散(原因:构成生物膜的主要分成是磷脂,相似相溶)
受体:属于胞内受体。本质:小分子,可口服。
( http: / / www.21cnjy.com )
性激素:
1)包括雄性激素与雌性激素,分泌场所:睾丸和卵巢,
2)功能:促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成
3)属于分泌脂质,与之分泌运输有关的细胞结构:内质网—细胞膜(自由扩散)线粒体供能。
4)相关实例:①通过注射垂体分泌的促激素可以促进分泌性激素,促进鱼多排卵或排精子,直接注射性激素,通过负反馈可造成性器官萎缩.
②阉割猪,减少性激素分泌,促进猪育肥。
③性激素处理受体与供体同期发情。
生物大分子的组成特点及多样性的原因
名称 基本单位 化学通式 聚合方式 多样性的原因
多糖 葡萄糖 C6H12O6 脱水缩合 ①葡萄糖数目不同②糖链的分支不同③化学键的不同
蛋白质 氨基酸 ①氨基酸数目不同②氨基酸种类不同③氨基酸排列次序不同④肽链的空间结构
核酸(DNA和RNA) 核苷酸 ①核苷酸数目不同②核苷酸排列次序不同③核苷酸种类不同
专题五:课本重要概念总结及易混概念
一、结构类
1.突触与突触小体:
突触是神经元细胞之间传递兴奋的结构,是前一个 ( http: / / www.21cnjy.com )神经元的轴突末端跟后一个神经元的树突或胞体形成的,由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成;而突触小体是神经元轴突末端膨大的杯状小体。
2.生物膜,生物膜系统
细胞器膜,细胞膜,核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统,是真核细胞特有的系统
其中任何一个膜结构都可称为生物膜,故原核细胞有生物膜而无生物膜系统
3.细胞内液、细胞液和细胞质:
细胞内液是动物细胞内的液体,和细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )外液相对应。细胞液特指植物细胞液泡中的液体,其中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,可以使细胞保持一定的渗透压。细胞质是细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质,主要包括细胞质基质和细胞器。
4.内环境和外界环境,细胞内液,细胞外液
内环境是由细胞外液构成的液体环境,组织细胞赖 ( http: / / www.21cnjy.com )以生存的液体环境,包括组织液、血浆和淋巴。外界环境是指有机体对应的外界环境。组织细胞通过内环境从外界环境获得营养物质和氧气等。
5.细胞质基质、叶绿体基质、线粒体基质与细胞质:
真核生物的细胞质包括细胞质基质和细胞器;叶绿 ( http: / / www.21cnjy.com )体基质是细胞器叶绿体的液态基质部分,是光合作用暗反应发生的部位。线粒体基质是细胞器线粒体的液态基质部分,是细胞进行有氧呼吸的场所之一。
6.磷脂双分子层和双层膜:
生物膜结构模型主要是由磷脂双分子层构成基 ( http: / / www.21cnjy.com )本支架,蛋白质分子或镶在膜的表层或嵌插或贯穿在磷脂双分子层中,而双层膜是两层独立的生物膜结构,如叶绿体膜和线粒体膜,双层膜具有四层磷脂分子。
7.半透膜与选择透过性膜:
半透膜是物理性质的膜,一般无生物活性,只允许 ( http: / / www.21cnjy.com )小分子物质和离子通过,大分子物质不能通过。选择透过性膜具有生物活性,允许一部分小分子物质通过,其他的离子、小分子和大分子物质都不能通过。所以选择透过性膜相当于一层半透膜。
8.原生质层、原生质体与原生质:
原生质层是指具有大液泡的植物细胞的细胞膜、 ( http: / / www.21cnjy.com )液泡膜以及两层膜之间的细胞质,不包括细胞核与细胞液。原生质是指细胞内全部生命物质,包括细胞的膜、质、核,植物细胞除细胞壁外,均属于原生质。原生质体是指去除细胞壁的植物细胞。
9.染色质、染色体与染色单体:
染色质是细胞在分裂间期核内 ( http: / / www.21cnjy.com )的细丝状物质(主要成分是DNA和蛋白质)。染色体是细胞分裂期由染色质高度螺旋化后形成的柱状或杆状结构。染色质和染色体是同一物质在不同时期细胞中的两种形态。分裂间期复制完毕的一个染色体是由两条姐妹染色单体通过一个共同的着丝点连接起来的。
10.中枢神经系统与神经中枢:
中枢神经系统包括脑和脊髓,与周围神经系统相对 ( http: / / www.21cnjy.com )应。神经中枢是反射弧的一部分,主要对由传入神经传来的兴奋进行分析综合处理,并发出指令,通过传出神经,支配效应器的活动。神经中枢存在于中枢神经系统的灰质部分(是突触和神经元细胞体汇集的地方,如脊髓横切面的蝶形结构区域和大脑皮层)。
1l.运动神经末梢与效应器:
效应器是指运动神经末梢及所其支配的肌肉和腺体,运动神经末梢属于效应器的组成部分。
生长素、生长激素与秋水仙素:
生长素是在植物生长旺盛处产生的,名为 ( http: / / www.21cnjy.com )吲哚乙酸,具有促进细胞纵向伸长,使植物生长作用的功能。生长激素是由动物垂体产生的蛋白质,具有促进蛋白质合成和骨生长的作用。秋水仙素是一种化学药剂,用秋水仙素处理萌发的种子或者幼苗能使染色体组加倍形成多倍体,在单倍体育种和多倍体育种中常采用。
物质类
1.肾上腺素与肾上腺激素:
肾上腺素是由肾上腺髓质产生的激素,主要是促进 ( http: / / www.21cnjy.com )肝糖元的分解,使血糖浓度升高,而肾上腺激素除了由肾上腺髓质产生的肾上腺素等激素外,还有由肾上腺皮质产生的醛固酮等激素。
血红蛋白与血浆蛋白:
血红蛋白是哺乳动物红细胞内的蛋白质,主要起着运输氧气的作用,属于细胞内的成分;血浆蛋白是血浆中的蛋白质,属于细胞外的成分。
丙酮与丙酮酸:
这两种物质的化学式不同,丙酮的化学式是C4H ( http: / / www.21cnjy.com )6O,丙酮酸的化学式是C4H4O3,丙酮往往在实验中作为有机溶剂来提取内容物(如在叶绿体中色素的提取和分离实验中提取色素),丙酮酸是细胞呼吸作用第一阶段形成的产物,也是三大营养物质转化的枢纽物质之一。
氨基酸与核苷酸:
氨基酸是构成蛋白质的基本单位,自然界中参与 ( http: / / www.21cnjy.com )生物体内蛋白质形成的氨基酸约20种,核苷酸是构成核酸的基本单位,共有8种,包括4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸。
抗原与过敏原:
抗原是侵入机体后会引起机体发生免 ( http: / / www.21cnjy.com )疫反应产生抗体并且能与机体产生的抗体发生特异性结合物质,具有异物性、大分子性和特异性。过敏原只会使有过敏反应 (免疫功能异常,把正常不识别为抗原的过敏原识别为抗原) 的人发生免疫反应,并且要再次接触过敏原才会引起过敏反应。抗原侵入机体后引起机体产生的抗体主要分布在血清中,而过敏原第一次接触有过敏反应的人时引起机体产生的抗体吸附在部分细胞(如皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及某些血细胞)的细胞膜表面。
四、生理类
渗透作用与扩散:
渗透作用是水分子等溶剂分子通过半 ( http: / / www.21cnjy.com )透膜的扩散,扩散是一种物质由单位体积内微粒数多的区域向单位体积内微粒数少的区域进行的物理运动。渗透作用一定是扩散,但扩散不一定是渗透作用,渗透作用相对于扩散有两个要点:①跨膜(扩散可以不跨膜);②作用物质是溶剂分子(扩散还可以是溶质微粒)。
无土栽培与植物组织培养:
无土栽培是一种溶液培养法,代替土壤 ( http: / / www.21cnjy.com )介质培养,能及时补充植株所需的矿质营养,培养液配制含有植株生长所需的所有矿质元素。植物组织培养是将离体的器官、组织或细胞经过脱分化形成愈伤组织,再分化形成根芽进而培养成植株的过程,该过程利用的是植物细胞的全能性,培养基中除了必需矿质元素外,还应该有一些有机物(如蔗糖、甘氨酸等)和生长素、细胞分裂素等植物激素。而无土栽培只是将种子或者幼苗培养成植株,无需另外提供有机物。
动物的体液调节与激素调节:
动物的体液调节是体液中的化学物质,如CO ( http: / / www.21cnjy.com )2、激素等通过体液的传送调节生命活动的过程;动物的激素调节是动物的内分泌器官,如甲状腺等分泌的激素通过体液的传送调节生命活动的过程,它是最重要的体液调节。
尿糖、糖尿与糖尿病:
尿糖是指尿液中的葡萄糖。糖尿 ( http: / / www.21cnjy.com )则是指含有葡萄糖的尿液。一次大量食糖、肾小管重吸收功能障碍或胰岛B细胞受损等都可引起糖尿,而糖尿病则是因胰岛B细胞受损导致胰岛素缺乏,使得血糖浓度长期偏高而出现糖尿。出现糖尿并不一定就患有糖尿病。
硝化细菌的硝化作用与化能合成作用:
硝化细菌的硝化作用仅仅指氧化NH3形成亚 ( http: / / www.21cnjy.com )硝酸、硝酸,释放能量的过程,而硝化细菌的化能合成作用主要是指利用硝化作用释放的能量将CO2和H2O合成有机物的同化作用过程。
植物的同化作用与光合作用:
植物光合作用是最重要的同化作用,但是植物的同化作用不仅仅只是光合作用,还包括其他物质如水、无机盐的同化等。
寄生与腐生:
寄生是指生活在寄主的体表或者体内,通过活的有机生物体获得物质和能量。腐生是靠分解有机质(如动植物遗体)获得物质和能量。
8.消化与氧化分解:
消化是在消化道内完成的将人体不能直接吸收 ( http: / / www.21cnjy.com )的大分子物质在酶的催化下水解成可以吸收的小分子物质的过程(如淀粉在淀粉酶、麦芽糖酶的作用下水解成葡萄糖的过程);氧化分解是在细胞内将有机物脱氢氧化或者加氧分解产生能量的过程,生物氧化就是指细胞呼吸产生能量供生命活动的需要。
五、其他书本基本概念
基因频率与基因型频率:基因库
基因频率是指某种基因占全部等位基因数的比率。。基因型频率是指群体中某一种基因型所占的比例。
基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。
物种与种群:
种群是在一定区域内同种生物个体的总和 ( http: / / www.21cnjy.com )。物种:能在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种,(是分布在不同区域的同种生物的不同种群的总和,是能够完成自由的基因交流产生可育后代的个体。)
地理隔离与生殖隔离:
地理隔离是指分布在不同自然区域的种群由于地 ( http: / / www.21cnjy.com )理上的障碍,如江河、山川的阻挡而造成生物间无法相遇而交配的情况。生殖隔离是种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育后代的情况。
自然选择学说与现代生物进化理论:
现代生物进化理论是在自然选择学说的基础上发 ( http: / / www.21cnjy.com )展形成的,相对于自然选择学说的发展主要是:对于遗传和变异的本质由个体水平深入到了分子水平,对于自然选择的作用由个体水平发展到了种群水平。
物种形成与生物进化:
隔离可导致新物种的形成,经过长期的地理隔 ( http: / / www.21cnjy.com )离达到生殖隔离形成新的物种。而生物进化是一个种群的基因频率发生改变的过程,生物进化不一定就直接形成新的物种。
先天性疾病与遗传病:
先天性疾病是指生下来就有的疾病,包括遗传病和先天性畸形等。遗传病是指因遗传物质改变而引起的疾病,是先天性疾病的一种。
间作与轮作:
间作是一种增加光合作用面积以增 ( http: / / www.21cnjy.com )大光能利用率的方法,如在玉米地里种植绿豆。轮作是一种延长光合作用时间以增大光能利用率的方法,如在一年中在不同的季节种植不同的农作物。
遗传性、应激性与适应性:
应激性是指生物体都能接受外界的刺激 ( http: / / www.21cnjy.com )并发生一定的反应,是适应性的一种表现形式,它表述的是过程。应激性使生物能更好地适应生存的环境。适应性是指生物的形态结构和功能与环境表现相适合的现象,表述的是结果。如变色龙进入草丛中体色能变得与青草一致,是应激性且属于适应性;而蝗虫的体色与青草一致则只是适应性而不是应激性。决定生物行为特征的则是遗传性。
细胞分裂与细胞分化:
细胞通过分裂使数目增多,故细胞分裂是“ ( http: / / www.21cnjy.com )量变”的过程,刚分裂出的细胞在形态、结构和生理功能上都相似。细胞分化是在分裂的基础上同源细胞在形态、结构和生理功能上形成稳定性差异的过程,是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。
10.花药离体培养与单倍体育种:
花药离体培养是把花粉粒进行组织培养,形成单倍 ( http: / / www.21cnjy.com )体植株,而单倍体育种除了要通过花药离体培养获得单倍体植株以外,还要用秋水仙素处理使染色体组数加倍得到纯合体。
11.基因重组与基因的自由组合:
基因重组包括有性生殖过程中减数分裂 ( http: / / www.21cnjy.com )时非同源染色体上非等位基因的自由组合与同源染色体的非姐妹染色单体间的连锁和互换引起的基因重组,还包括细菌转化和基因工程中发生的基因重组。基因的自由组合则只是指在减数分裂过程中非等位基因的自由组合,属于基因重组的一种情况。
12.单克隆和单克隆抗体
单克隆指由体细胞无性繁殖产生细胞群的过程。单克隆抗体指由单个杂交瘤细胞产生的高度纯一的抗体。
13.细胞代谢:细胞中每时每刻进行着许多化学反应。
14.活化能:分子从常用态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要量的能量称为活化能
15.细胞呼吸:是脂有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
16.有氧呼吸:细胞在氧气参与下,通过多种酶催化作用,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。
17.无氧呼吸:细胞在低氧或无氧条件下,把葡萄糖等有机物不彻底的氧化分解,产生乳酸,酒精和二氧化碳,释放少量能量,生成少量ATP的过程。
18.细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下次分裂完成时为止,为一个细胞周期。
19.分化:在个体发育中,由一个或一种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。
20.细胞全能性:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
21.细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。又叫细胞编程性死亡。
22.癌细胞:有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的,连续进行分裂的恶性增殖细胞。称为癌细胞。
23.原癌基因:主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂进程
24.抑癌基因:主要是阻止细胞不正常的增殖。
25.等位基因:位于一对同源染色体上的相同位置上的,控制相对性状的基因。如A与a;B与b等。
26.相同基因:位于一对同源染色体上的相同位置上的,控制相同性状的基因。如A与A;a与a等。
27.非等位基因:染色体上不同位置控制性状的基因。
28.测交:让F1与隐性纯合子杂交,用来测定F1基因型。
29.性状分离:在杂种后代中,同时显现显性性状和隐性性状的现象。
30.相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。
31.隐性性状:在杂种F1代中没有显现出来的性状。
32.完全显性:基因只要有一个显性基因,就能使显性遗传性状完全显现出来。即DD和Dd为相同性状(如DD和Dd均为红花)
33.不完全显性:F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间。即DD和Dd为不同的性状(如DD为红花而Dd为粉花dd为白花)
34.自交—基因型相同的生物体间的相互交配,植物体中指自花传粉和雌雄异花的同株受粉。
伴性遗传:控制性状的相关基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联。
35.联会:同源染色体两两配对的现象叫联会。
36.同源染色体:形状和大小一般都相同,一条来自父方一条来自母方,在联会时期两两配对的两条染色体。
37.基因:是有遗传效应的DNA片段
38.密码的简并性:一种氨基酸可能有几个密码子,这一现象称为。
39.基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换,增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫
40.基因重组:指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
41.染色体组:细胞中一组非同 ( http: / / www.21cnjy.com )源染色体,在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长,发育,遗传和变异,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
42.二倍体:由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有两个染色体组的个体叫
43.单倍体:由配子直接发育而来的,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
44.杂交育种:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
45.基因工程:又叫基因拼接 ( http: / / www.21cnjy.com )技术或DNA重组技术,是按照人们的意愿,将一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
46.共同进化:不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,就是共同进化。
47.稳态: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叫做稳态。
48.兴奋:动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著中活跃状态的过程。
49.激素调节:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节,称为激素调节。
50.反馈调节:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节
51.体液调节:激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节
52.过敏反应:是指已产生免疫的机体,在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。
53.植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
54.植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
55.种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。
56.K值:在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量
57.丰富度:群落中物种数目的多少称为丰富度。
58.演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。叫
59.初生演替:指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替
60.次生演替:是指在原有植被虽已不存在,似原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
61.能量流动:生态系统中能量的输入,传递,转化和散失的过程。
62.物质循环:组成生物体的CHONPS等元 ( http: / / www.21cnjy.com )素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。
63.生态系统的稳定性:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
专题六:完成下列功能?
1线粒体的功能?叶绿体功能?内质网功能?高尔基体功能?核糖体功能_?中心体功能?液泡功能?
2溶酶体功能?细胞膜功能_?细胞核功能?生物膜系统功能?生态系统功能?生态系统信息传递能?
3线粒体:有氧呼吸的主要场所,大约95%的能量来自线粒体,“能量转换站”,“动力车间”
4叶绿体:绿色植物进行光合作用的细胞器,“养料制造车间,能量转换站”
5内质网:细胞内蛋白质的加工,脂质的合成车间(糖蛋白的“加糖”场所)“有机物合成车间”
6核糖体:蛋白质的合成场所
7高尔基体:蛋白质的包装场所(与动物细胞分泌物形成有关,与植物细胞壁形成有关)“发送站”
8中心体:与细胞的有丝分裂,数分裂有关,参与形成纺锤体
9液泡:调节植物细胞内的环境,充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺(内的液体称细胞液)
10溶酶体:消化车间,含有的水解酶能分解各种抗原,参与细胞调亡的过程。
11细胞核:遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
12细胞膜功能:将细胞与外界环境分隔开,控制物质进出细胞,进行细胞间的信息交流
13细胞质基质:细胞内化学反应的重要场所
14生态系统信息传递功能?
1).生命活动的正常进行,离不开信息的作用;
2)生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;
3)信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
15细胞凋亡功能
细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用.
16)蛋白质的功能:生物活动的主要承担者(结构蛋白,催化剂,调节功能,免疫功能,运输功能)
17)糖类的功能:主要的能源物质
18)核酸的功能:遗传信息的携带者(核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传,变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用)
19)脂肪的功能:细胞内良好的储能物质,对于保温,缓冲,减压有作用
20)磷脂的功能:构成生物膜的重要成分
21)胆固醇的功能::(胆固醇:构成(动物)细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输;
22)性激素功能:促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;
23)维生素D:能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收)
24) 水的功能:自由水:细胞内良好的溶剂,化学反应有水的参与,运输营养物质和代谢废物。
结合水:结合水是细胞结构的重要组成成分
25)无机盐功能:离子态:对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用,对于维持细胞的酸碱平衡非常重要;
化合状:细胞中某些化合物的重要组成成分,是细胞结构物质之一)
26) 限制酶的功能:识别特定的核苷酸序列并切割特定片段的磷酸二酯键
27)生态系统功能:能量流动,物质循环,信息传递
28)内环境功能:细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
29)生长素功能:两重性,一般来说高浓度抑制生长,低浓度促进生长。既能促进生长,也能抑制生长
既能促进发芽,也能抑制发芽,既能防止落花落果,也能疏花疏果
30)抗体功能:与抗原特异性结合,形成沉淀或细胞集团,阻止抗原扩散
31)淋巴因子功能:促进B细胞及记忆B细胞的增殖分化,增强效应T细胞的杀伤力。
32)下丘脑功能:1 神经中枢 2 体温调节中枢 3 水盐调节渗透压感受器效应器调节中枢 4 内分泌活动调节枢纽 5 与生物节律性控制有关
33)大脑皮层:调节机体活动的最高级中枢,对外部世界感知,控制机体条件反射活动,语言,学习,记忆思维等高级功能。
34)脑干: 许多维持生命必要中枢,呼吸中枢,循环中枢
35)小脑:维持身体平衡的中枢
36)脊髓:调节躯体运动的低级中枢
37)甲状腺激素:促进新陈代谢(产热)促进生长发育(脑)提高神经系统的兴奋性
38)性激素:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成,激发并维持雌性第二性征,维持雌性正常的性周期
39)肾上腺素:促进新陈代谢;升血糖促心跳加快
40)胰岛素:促进葡萄糖氧化分解,促进合成糖原,促进转化为非糖物质,同时抑制肝糖原分解及非糖物质转化为血糖.
41)免疫力系统功能:防卫,监控,清除。
42)其他植物激素的功能如下:
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
专题七:完成下列关系?
1、蛋白质的合成与分泌过程能够证明
1)_细胞之间的协调配合,紧密合作2)生物膜的结构与功能具有紧密联系3)生物具有一定的流动性
2、基因与染色体的关系:基因在染色体上呈线性排列
3、基因与DNA的关系:基因是有遗传效应的NDA片段
4、DNA与染色体的关系:染色体是DNA的主要载体
5、基因与性状的关系:基因是决定生物性状的结构单位和功能单位_
6、基因与脱氧核苷酸的关系:脱氧核苷酸是组成基因的基本单位,
7、脱氧核苷酸与遗传信息的关系:DNA的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息
8、核酸与遗传信息的关系:核酸是遗传信息的携带者_
9、神经调节与体液调节的关系:1)体液调节可以看做是神经调节的一个分支,神经调节控制体液调节,体液调节也可以影响神经调节_。
10、能量流动与物质循环的关系_:两者相辅相成,不可分割。物质是能量的载体,能量是物质的动力_
11、体液免疫与细胞免疫的关系:如果体液免疫消失,细胞免疫也将会消失,同时进行,相辅相成。
专题八:意义
1、减数分裂与受精的意义?
对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的
2、有丝分裂的意义?
保持亲代和子代之间的遗传性状的稳定性,对于生物遗传有重要意义__
3、DNA复制的意义?
保持了遗传信息的连续性
4、内环境稳态的意义?
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
5、基因突变的意义?
是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料
6、研究能量流动的意义:?
1)帮助人们科学规范生态系统,实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率,使能量得到最有效利用。
2)帮助们合理的调整生态系统中能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分
7、细胞学说的意义:?
揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性
8,细胞增殖的意义:是生物体生长,发育,繁殖,遗传的基础
9,细胞分化的意义:使多细胞生物体中的细胞趋向专门化。有利于提高各种生理功能的效率。
10、植物体细胞杂交意义
打破远缘杂交不亲和障碍
11、胚胎移植意义
可以充公发挥雌性优良个体的繁殖潜力,大大缩短繁殖周期,扩大畜群(a?加速育种工作和品种改良。
b?大量节省购买种畜的费用。c?一胎多产。d?保存品种资源和濒危物种。e?充分发挥优良个体的繁殖潜能。)
专题九:完成下列优点及特点?
1、植物生长调节剂的优点:容易合成,原料广泛,效果稳定
2、激素调节特点:微量和高效,通过体液运输,作用于靶器官和靶细胞
3、体液调节特点:通过体液运输,速度较慢。作用范围广泛,持续时间较长
4、神经调节特点:以反射弧为传导途径,速度较快,作用范围准确,但较局限,持续时间短暂
5、过敏反应特点_:发生迅速,反应强烈,消退较快,一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤,有明显的遗传倾向和个体差异
6、酶的功能特征:高效性,专一性,反应条件较温和
7、种群的数量特征:种群密度,出生率与死亡率,迁入率迁出率,年龄结构和性别比例
8、种群的空间特征:均匀分布,随机分布,集群分布
9、二次免疫特点:反应剧烈,产生的抗体较多
10、细胞膜的特点:结构特点:具有一定的流动性,功能特点:具有选择透过性
11、伴X染色体隐性遗传病的特点:男性患者多于女性患者,隔代遗传,交叉遗传
12、伴X染色体显性遗传病的特点:女性患者多于男性患者,代代遗传
13、基因工程的优点:目的性强,育种周期短,打破远缘杂交不亲和障碍
14、微繁,人工种子,单倍体育种,单克隆抗体的优点
1.)繁殖率高,可大批量生产,保持优良品种的遗传特性高保真”(因为是无性繁殖);
2)不受季节限制,不会造成性状改变,方便运输和储藏。
3)极大的缩短了育种年限,节约了大量的人力物力
4)特异性强,灵敏度高,并可能大量制备
细胞名称 特点 备注
衰老细胞 结构: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,物质运输功能降低物质:多种酶活性降低,水分减少,色素积累 走向调亡,不能分裂及分化,没有细胞周期,但水解酶活性强
ES细胞 结构:体积小,核大,核仁明显功能:具有发育的全能性,体外培养只分裂不分化 用于诱导分化为各种组织细胞及器官
癌细胞 结构:形态结构发生显著变化,膜表面糖蛋白减少。细胞无限增殖正常功能丧失,新陈代谢异常(如线粒体功能障碍,无氧供能) 遗传物质发生变化,多个基因发生突变,只分裂不分化,用于杂交瘤细胞培养材料
根尖分生区细胞 细胞呈正方形,排列紧密,分裂旺盛,无液泡和叶绿体 用于观察有丝分裂实验材料,通过吸胀作用吸水产生生长素
形成层细胞 细胞分裂旺盛,病毒少 生长素分布多,用于脱毒苗培养的好材料
原核细胞 无核膜包被的细胞核,无核仁,染色质,只有核糖体,细胞壁成分是肽聚糖 包括细菌和蓝藻
真核细胞 有成型的细胞核,较多细胞器,植物细胞细胞壁成分是纤维素 包括动物,植物,真菌
哺乳动物成熟红细胞 无细胞核,无细胞器,无遗传物质,含有大量血红蛋白, 高度分化的细胞,不能分裂,是制取细胞膜和血红蛋白的好材料,但不能制取DNA。通过协助扩散吸收葡萄糖,它的寿命很短(无细胞核,结构不完整)
浆细胞 细胞表面有较多突起,内质网超发达,核糖体,高尔基体等活动旺盛功能:能分泌特异性抗体,不具有识别功能 由B细胞和记忆B细胞分化而来。
精子 不具有分裂能力、仅有及少的细胞质在尾总部结构(头,颈,尾)头有顶体,主要是细胞核, 寿命很短(几乎无细胞质,结构不完整)
分泌旺盛细胞 突起,相对表面积大,高尔基体丰富
杂交瘤细胞 既能无限增殖,又能产生特异性抗体
神经细胞 具突起,不具有分裂能力,传导兴奋,分泌激素等功能。
专题十:原理及应用:
原理 应用或实例
生物膜具有一定流动性 磷脂小球包裹药与细胞膜融合,将药送入细胞 P49白细胞吞噬细菌,细胞碎片及衰老的红细胞P72杂交瘤细胞
生物膜具有选择透过性 台盼蓝“染色排除法”P43,人工肾透析P50轮作P64囊性纤维病P73
溶酶体消化功能 矿工中常见职业病“硅肺”P46
细胞有氧呼吸产生大量能量促进无机盐吸收 花盆松土,无土栽培时通氧气
细胞无氧呼吸产生洒精和乳酸 微生物发酵产生醋及味精,稻田不排水烂根,有氧运动
增大光照面积增加CO2浓度 合理密植
群落空间结构(垂直,水平)群落空间结构显著提高群落利用阳光,空间等环境资源的能力, 间作,套种,立体农业(果树-草菇,桉树-菠萝结构)稻-萍-鱼 立体农业P86
垂直结构 四大家鱼
性状由基因与环境共同影响 环境影响基因的表达 牝鸡司晨
DNA分子杂交技术(碱基互补配对原则) 用来比较不同种生物DNA分子差异,说明两种生物亲缘关系用于基因工程DNA鉴定,基因探针检测病毒及遗传病等
育种 基因突变 诱变育种 各种单(多)基因遗传病 癌变
基因重组 杂交育种 基因工程 R菌转变为S菌
染色体变异 单倍体育种 多倍体育种 染色体异常遗传病
细胞膜流动性,植物细胞全能性 植物体细胞杂交育种
动物细胞核具有全能性 克隆动物 胚胎分割
植物细胞全能性 植物组织培养
细胞增殖 动物细胞培养技术 植物细胞培养技术
基因通过控制酶的合成控制代谢进而控制性状 苯丙酮尿症,尿黑酸症,P96
共同进化形成生物多样性 精明的捕食者 收割理论生态的舞台,进化的表演
等渗溶液保持渗透压平衡 生理盐水输液
激素类 促性激素促进产生性激素进而促进产生生殖细胞 促多产生精子及卵子,超数排卵
性激素促产生生殖细胞 促同期发情,睾酮做运动员兴奋剂,孕激素做避孕药
肾上腺素促进细胞代谢旺盛 瘦肉精
生长素促进生根 果树插枝,组织培养根的分化,”小便浸之”
生长素(赤霉素)促进果实发育 无子番茄培育 无子果实P58
高浓度生长素抑制生长 高浓度做除草剂
低浓度生长素防止落花落果 果树保果,棉花保棉铃
赤霉素促进细胞伸长 恶苗病,促进芦苇纤维伸长
赤霉素促进麦芽糖化 促进酿造啤酒
赤霉素促进种子萌芽 土豆提前播种与脱落酸拮抗
乙烯促进果实成熟 乙烯利催熟凤梨
脱落酸抑制种子萌芽 青鲜素延长洋葱,土豆贮藏期抑制发芽,脱落酸高温下分解后种子容易发芽P56
控制出生率,降低种群密度 计划生育国策
提高或降低环境容纳量 保护大熊猫栖息地,及对害动物控制措施P67
群落演替理论 恢复生态学P113
能量多级利用,物质循环再生 生态农业
信息传递 提高农产品或畜产品的产量(增加光照时间可以提高产蛋率)吸引蜜蜂传粉P107对有害动物进行控制(用性外激素杀死雄虫,降低子代出生率)生物防治
生态系统具自我调节能力 利用人工湿地净化污水
生态工程原理 物质循环再生原理 (无废弃物农业北京窦店村),
物种多样性原理(生物种类多,营养结构复杂,生态系统的抵抗力稳定性强,自我调节能力强) (三北防护林(反例),珊瑚礁小群落(正例)),
协调与平衡原理(生物与环境关系) (太湖水葫芦泛滥(K值),衰败的杨家将及繁旺的本地物种),
整体性原理 前面造林,后面砍林
系统学和工程学原理 桑基鱼塘,1+1)2)
机理 酶催化机理 降低化学反应的活化能
效应T细胞裂解靶细胞机理 效应T细胞与靶细胞接触,激活靶细胞内的溶酶体酶,使靶细胞通透性改变,渗透压变化,最终导致细胞裂解死亡
3、基因工程的应用并各举一例
1)植物抗逆能力提高(抗虫棉,抗除草剂玉米,抗冻番茄),改良品质(含有赖氨酸玉米);
2)动物:提高生长速度:(转人生长激素的鲤鱼)改善畜产品品质(乳糖较低的牛奶),生产药物(乳腺反应器)器官移植的供体(猪的心脏)
3)医学上基因治疗,基因诊断
植物组织培养应用
微型育种,作物脱毒,人工种子,单倍体育种,诱导突变体
7、动物细胞培养应用
(1)通过培养动物细胞大规模生产药用蛋白,
如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体
(2)基因工程中的受体细胞的培养
(3)培养动物细胞用于病毒检测,
(4)培养正常或病变细胞,用于生理、药理、病理研究
8、核移植技术(克隆技术)应用
1.畜牧业:加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育
2.保护濒危动物,增加动物存活数量
3.医药卫生:转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产医用蛋白
4.治疗人类疾病,诱导分化为组织,器官作为供体
9、单克隆抗体应用
原理: 单克隆抗体特异性强,灵敏度高
1)作为体外诊断试剂⑵制成生物导弹,用于治疗疾病(如癌症)3)治疗,预防疾病
10、胚胎干细胞应用
原理:ES细胞功能上具有发育的全能性
a.ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。利用 ( http: / / www.21cnjy.com )ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。
b.培育成人造组织器官,用于器官移植。
c.对ES细胞的培养和诱导,为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效手段。
d.ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。
专题十一:流程图总结如下
( http: / / www.21cnjy.com )
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( http: / / www.21cnjy.com )
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1、转基因抗虫棉的培养过程
2、产生抗胰蛋白酶的乳腺反应器培育过程
3、脱毒苗的培育过程
4、单倍体育种过程
( http: / / www.21cnjy.com )
5、白菜-甘蓝的培育过程
( http: / / www.21cnjy.com )
6、小鼠皮肤细胞培育过程
7、克隆猪培育过程
( http: / / www.21cnjy.com )
8、试管婴儿培育过程
( http: / / www.21cnjy.com )
9、胚胎移植获得的优良奶牛过程
( http: / / www.21cnjy.com )
10,单克隆抗体制备过程
( http: / / www.21cnjy.com )
专题十二:选修一
1、根据培养基的目的用途可分为:鉴定培养基和选择培养基,例如:鉴定大肠杆菌的培养基要加入伊红美蓝,
2、根据物理性质可分固体培养基 ( http: / / www.21cnjy.com )和液体培养基动物细胞培养的培养基是加入葡萄糖和血清的液体培养基,植物组织培养是固体培养基。最常用的培养基为固体培养基
3、配制培养基需要水,碳源,氮源,无机盐,及生长因子
4、鉴定分解尿素的细菌的方法:在以尿素为唯一氮源的培养基加入酚红指示剂,指示剂若变红色,说明该菌种分解尿素。
5、鉴定纤维素分解菌的方法:利用刚果红染色法,如果培养基中出现透明圈,则说明含有纤维素分解菌。
6、鉴定分解淀粉的细菌方法:在以淀粉为唯一碳源的培养基加入碘液染色,如果培养基中出现透明圈则说明含有淀粉分解菌
7、工业上为使果汁出汁率,澄清度高用果胶酶,纤维素酶是一种复合酶,由_C1 CX 葡萄糖苷酶__三种酶组成。
8、加酶洗衣粉的指含有_酶制剂的洗衣粉,效果最明显的是_碱性蛋白质酶与_碱性脂肪酶。固定化酶的方法包括:包埋法,共价键结合法,物质吸附法
9、酶活化是指酶催化一定化学反应的能力,酶的 ( http: / / www.21cnjy.com )活性可用反应速率来表示,酶反应速度用__单位时间内,单位体积中反应物的减少量或产物的增加量,表示温度,PH和酶的抑制剂等条件会影响酶的活性。
10、纯化大肠杆菌的方法包括平板划线法_,稀释涂布平板法两种。微生物计数的方法有_显微计数法,稀释涂布平板法两种,
11、测定亚硝酸盐的操作方法:_____________________________
专题十三: 小知识点总结
一、★生物学的的辨证关系:
1,能产生酶的细胞不一定能产生激素(抗体),能产生激素(抗体)的细胞一定能产生酶
2,种群进化就一定发生了基因频率的变化,基因频率变化了一定是进化了,种群进化不一定产生新物种,但产生新特种了就一定是进化了。
3,基因突变则DNA的分子结构一定发生了变化,而DNA分子结构发生变化不一定是发生了基因突变(可能是DNA分子上的非基因发生了变化)
4,发生了基因突变不一定性状就发生变化(密码子的简并性),性状发生了变化也不一定是基因突变(可能是环境发生变化引起的)
5,表现型相同,基因型不一定相同,但基因型相同,表现型一般相同,(不一定相同,环境影响基因的表达)
二、★线粒体和叶绿体共同点
1、具有双层膜结构2、进行能量转换3、含遗传物质——DNA4、能独立地控制性状
5、决定细胞质遗传6、内含核糖体7、有相对独立的转录翻译系统8、能自我分裂增殖
三、★书上原话,不够标准,但认为是正确的语句,希望大家能记住
1,《必修一》:有丝分裂间期的特点:DNA分 ( http: / / www.21cnjy.com )子的复制和有关蛋白质的合成,也可以说是染色体复制(不标准之处:间期是染色质,而不是染色体,但语言上人们经常如此说,(做填空题时还要写染色质)染色体复制的意思不是染色体的数目增倍,而是复制成单体。)
2〈必修二〉:质粒存在于许 ( http: / / www.21cnjy.com )多细菌以及酵母菌等生物中,是细胞染色体体外能自主复制的很小的环状DNA分子(不标准之处:细菌没有染色体,指的是拟核DNA,但酵母菌有染色体,)
3,〈必修三〉:HIV主要攻击人体内的T细胞 ( http: / / www.21cnjy.com ),使人丧失一切免疫功能(理论上分析,T细胞失去,应保留部分的体液免疫,但事实上,细胞免疫失去,会增加体液免疫的负担,所以体液免疫也会失去,但也不会失去非特异性免疫,这里指的一切免疫功能指的是特异性免疫,因为非特异性免疫力在实际生活中起的作用不太大,这句话不太准确,但通常被这样说,所以认为是正确的!)
4,《必修三》:一种抗原只能与相应 ( http: / / www.21cnjy.com )的抗体或效应T细胞发生特异性结合(通常认为抗原只能与抗体结合,而不是效应T细胞,但这句话认为是正确的表述,请注意,是老本书的内容,也许不会考)
5,《必修三》:内质网是由膜连接而成的 ( http: / / www.21cnjy.com )网状结构,是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的”车间”(核糖体是蛋白质合成的场所,内质网一般说是蛋白质加工的场所,高尔基体是蛋白质包装,运输场所)
四、★微量而高效:酶,激素,维生素,微量元素
★发挥作用后立即灭活的物质:激素,抗体,淋巴因子,神经递质,
六、★特异性或专一性的物质:激素,抗体,神经递质,酶,载体,TRNA
七、★生物学中常见英文缩写名称及作用
DNA、RNA:脱氧核糖核酸、核糖核酸。遗传物质
AIDS:艾滋病
HIV:人类免疫缺陷病毒
HLA:人类白细胞抗原
ATP:三磷酸腺苷,生物体生命活动的直接能源物质。 ATPADP+Pi+能量
NADP+:辅酶Ⅱ。NADPH:还原型辅酶Ⅱ ( http: / / www.21cnjy.com ) 在光合作用过程中可把电能转化为活跃的化能,NADPH具有强的还原性和活跃的化学能两个特性。反应式如下:
 NADP++2e+H+NADPH
PEG:聚乙二醇,用于原生质体融合
TRH:促甲状腺激素释放激素 TSH:促甲状腺激素 TH:甲状腺激素
IAA:生长素,吲哚乙酸 PAA:苯乙酸IBA :吲哚丁酸 GA 赤霉素
人体正常生理指标:
血液PH值:7.35~7.45
血糖含量:80~120mg/dl。高血 ( http: / / www.21cnjy.com )糖:130mg/dl,肾糖阈:160~180mg/dl,早期低血糖:50~60mg/dl,晚期低血糖:<45mg/dl。
体温:370C左右。直肠(36 ( http: / / www.21cnjy.com ).90C~37.90C,平均37.50C);口腔(36.70C~37.70C,平均37.20C);腋窝(36.00C~37.40C,平均36.80C)
八、★高中生物常见化学反应方程式:
ATP合成反应方程式:
ATPADP+Pi+能量(能量不可逆,物质可逆)
光合反应:
总反应方程式:6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2
CO2+H2O(CH2O)+6O2
分步反应:①光反应:水的光解2H2O4[H]+O2
ATP的合成ADP+Pi+能量 ATP
NADP++2e+H+ NADPH
②暗反应:CO2的固定CO2+C52C3
C3化合物的还原 C3C6H12O6+C5
ATP的分解ATPADP+Pi+能量
呼吸反应:
(1)有氧呼吸总反应方程式:
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量(2870KJ)
分步反应:①C6H12O62 C3H4O3+4[H]+能量(2ATP)(场所:细胞质基质)
②2 C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]+能量(2ATP)(场所:线粒体)
③24[H]+6 O212H2O+能量(34ATP)(场所:线粒体)
(2)无氧呼吸反应方程式:(场所:细胞质基质)
①C6H12O62 C2H5OH+2CO2+能量(2ATP)
C6H12O62C3H6O3+能量(2ATP)
九、★生物学中出现的人体常见疾病:
1、非遗传病:
风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼(自身免疫病。免疫机制过高)
艾滋病(免疫缺陷病)胸腺素可促进T细胞的分化、成熟,临床上常用于治疗细胞免疫功能缺陷功低下患者(如艾滋病)
2、人类几种遗传病及显隐性关系:
类别 名称
单基因遗传病 常染色体遗传 隐性 白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症 镰刀型贫血症,囊性纤维病
显性 多指、并指、短指、软骨发育不全
性(X)染色体遗传 隐性 红绿色盲、血友病、果蝇白眼、进行性肌营养不良
显性 抗维生素D佝偻病
多基因遗传病 唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病
染色体异常遗传病 常染色体病 数目改变 21三体综合征(先天愚型)
结构改变 猫叫综合征
性染色体病 性腺发育不良
细胞质基因引起的病:线粒体肌病,神经性肌肉衰弱,运动失调,眼视网膜炎(母系遗传)
十、★高中生物学中涉及到的微生物:
病毒类:无细胞结构,主要由蛋白质和核酸组成,包括病毒和亚病毒(朊病毒)
动物病毒:RNA类(脊髓灰质炎病毒、流感病毒、艾滋病病毒,SARS病毒,禽流感病毒)        
DNA类(痘病毒、疱疹病毒、、乙肝病毒)
植物病毒:RNA类(烟草花叶病毒等)
微生物病毒:噬菌体
原核类:具细胞结构,但细胞内 ( http: / / www.21cnjy.com )无核膜和核仁的分化,也无复杂的细胞器,包括:细菌(杆状、球状、螺旋状)、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体。
十一、★细菌:三册书中所涉及的所有细菌的种类:
1、乳酸菌(异养厌氧型)、硝化细菌(自养需氧型,生产者)醋酸菌(异养需氧型)--------------------(代谢类型);
2、肺炎双球菌S型、R型(遗传的物质基础);-------------------------(证明DNA是遗传物质)
3、结核杆菌和麻风杆菌(胞内寄生菌);--------------------(细胞免疫)
4、根瘤菌(共生固氮微生物异养需氧型消费者)、圆褐固氮菌(自生固氮微生物固氮菌);-----------(种间关系,共生“N“自然循环)
5、大肠杆菌、土壤农杆菌(为基因工程提供运载体,也可作为基因工程的受体细胞);
6、苏云金芽孢杆菌(为抗虫棉提供抗虫基因);假单孢杆菌(分解石油的超级细菌);
7、放线菌:原核生物,属于细菌,是主要的抗生素产生菌。
8、衣原体:沙眼衣原体。原核生物,属于细菌
9、支原体:最简单的细胞(无细胞壁)
10、尿素分解菌(以尿素为唯一氮源,加酚红染色,出现红色菌落的为尿素分解菌)
11、纤维分解菌(以纤维素为唯一碳源加刚果红染色,菌落周围出现透明圈则纤维素分解菌)----------细菌筛选
十二、★生物学的研究方法:
类比推理:(萨顿假说)
假说演绎说:(孟德尔定律的发现;萨顿与摩尔根证明了基因在染色体上)
同位素示踪法:分泌蛋白质的合成与分泌鲁宾,卡门证明O2来自于水,噬菌体侵染细菌证明DNA是遗传物质。
离心法:纯净细胞膜的获得,(差速离心法)分离细胞器的方法
十三、★生物模型:
建模原理:模型建构属于模拟实验,模拟实验是根据相似性原理,用模型来代替研究对象,这种实验存在的研究对象叫做原型,而模拟的替代物叫模型,
种类:物理模型(实物模型),理论模型(概念模型,数学模型)
实例:物理模型:真核细胞的三维结构模型,DNA双螺旋结构模型,血糖平衡模型
数学模型:(公式,曲线图)种群数量的“J,S”型曲线 Nt=N0+λt
概念模型:真核细胞结构共同特征的文字描述,达尔文的自然选择学说的解释模型
十四、★能量传递转化图
十五、★生物学中常见的物理、化学、生物方法及用途:
致癌因子:物理因子:电离辐射、X射线、紫外线等。
化学因子:砷、苯、煤焦油
病毒因子:肿瘤病毒或致癌病毒,已发现150多种病毒致癌。
基因诱变:物理因素:Χ射线、γ射线、紫外线、激光
化学因素:亚硝酸、硫酸二乙脂
细胞融合:物理方法:离心、振动、电刺激
化学方法:PEG(聚乙二醇)
生物方法:灭活病毒(可用于动物细胞融合)
十六、★必修三册学的结论性语句总结
细胞——生物体结构和功能的基本单位,最基本的生命层次,最基本的生命系统,
葡萄糖——组成多糖的基本单位,是“生命的然料”
氨基酸——组成蛋白质的基本单位,
核苷酸——组成核酸的基本单位
基因——控制生物性状的基本单位,
种群——生物生存和进化的基本单位,是物种在自然界中存在和繁殖的基本单位,是生物群落的基本组成单位,是宏观,群体水平上研究生物的基本单位。
细胞分裂产生新细胞(量变)
细胞分化产生新细胞类型(质变,形态,结构,功能都变化)
基因突变产生新基因(产生等位基因(隐性突变或显性突变))
基因重组产生新基因型(增加生物多样性)
生殖隔离产生新物种(进化的升华)
十七、★自然选择学说与现代进化理论的比较
自然选择学说 现代进化理论
主要内容 ①过度繁殖:为自然选择提供更多材料,引起和加剧生存斗争。②生存斗争:繁殖过剩导致生存危机。是自然选择的过程,是生物进化的动力。③遗传变异:变异普遍而不定向,好的变异可通过遗传积累和放大。④适者生存:适者生存不适者淘汰,决定了进化的方向。 ①种群是生物进化的单位:种群是生物存在的基本单位②生物进化的实质是种群基因频率的定向改变③突变和基因重组是进化的原材料④自然选择决定进化的方向⑤隔离是物种形成的必要条件共同进化形成生物多样性
核心观点 ①自然选择过程是适者生存不适者被淘汰的过程②变异是不定向的,自然选择是定向的③自然选择过程是一个长期、缓慢和连续的过程 物进化是种群的进化。种群是进化的单位②进化的实质是种群基因频率的定向改变③突变和基因重组、自然选择与隔离是生物进化的三个基本环节
意义 ①能科学地解释生物进化的原因②能科学地解释生物的多样性和适应性③为现代生物进化理论奠定了理论基础 ①科学地解释了自然选择的作用对象是种群不是个体分子水平上去揭示生物进化的本质
注:以下内容(十八到二十一)为现高考几乎不考内容,但可以增强你对知识的理解及掌握能力
十八、★光能利用率与光合作用效率的关系
十九、★影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系
二十、★人和动物体内三大营养物质的代谢
二十一、★新陈代谢的类型
专题十四、★★★教科书上实验题总结(必须掌握)
★必修一
1标题:检测生物组织中的糖类,脂肪和蛋白质(目的)
三、所用试剂:
斐林试剂(甲液:质量浓度为0.1g/ml的 ( http: / / www.21cnjy.com )NaOH,乙液:质量浓度为0.05g/ml的CuSO4)双缩脲试剂(A液:质量浓度为0.1g/ml的NaOH,B液:质量浓度为0.01g/ml的CuSO4)、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ、体积分数为50%的酒精溶液、蒸馏水。
2、区别斐林试剂和双缩脲试剂
(1)斐 ( http: / / www.21cnjy.com )林试剂:(蓝色)
甲液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液。乙液:质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液。
用法:甲乙液等量混合均匀后再注入,现配现用。
(2)双缩脲试剂:(蓝色)
A液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液。B液:质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液。
用法:先加A液摇匀,再加B液摇匀。
1,还原糖检测
材料:还原糖含量高,白色或近于 ( http: / / www.21cnjy.com )白色,如苹果,梨,白萝卜,葡萄汁。(最好选用颜色较淡且含还原糖较多的材料,不能选择番茄汁,西瓜汁或血液,与结果颜色相似,现象不明显)
试剂:斐林试剂(甲液:0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:0.05g/mL的CuSO4溶液),现配现用。
原理:可溶性还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀(加热)(颜色的变化:浅蓝色→棕色→砖红色)
注意:可溶性还原糖,如葡萄糖、果糖、麦芽糖
步骤:取样液2mL于试管中→加入刚配的斐林 ( http: / / www.21cnjy.com )试剂1mL(斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入)→水浴加热2min左右→观察颜色变化(白色→浅蓝色→砖红色)
2,脂肪检测
物理方法:选含脂肪较多的待测样品,用吸油纸去擦,对阳光观察吸油纸,会发现有透明的油迹。就是脂肪
化学方法一:向待测组织样液(花生油)滴加苏丹Ⅲ染液,观察样液被染色的情况。
化学方法二:制作花生切片,用显微镜观察着色情况
(1)材料的选取:含脂肪量越高的组织越好,如花生的子叶。
(2)步骤:取材:浸泡过的花生种子去掉种皮
切片:(切片越薄越好)将最薄的花生切片放在载玻片中央
制片:1)染色(滴苏丹Ⅲ染液2~3滴切片上
2)2~3min后吸去染液
3)滴体积分数50%的酒精洗去浮色
4)吸去多余的酒精)
5)制作装片(滴1~2滴清水于材料切片上→盖上盖玻片)
6)镜检鉴定(显微镜对光→ ( http: / / www.21cnjy.com )低倍镜观察→高倍镜观察染成橘黄色的脂肪颗粒)
3、蛋白质的检测
原理:蛋白质+双缩脲试剂→紫色(蛋白质含有“肽键”,多肽也可发生这样的反应,氨基酸不能。)
(1)材料:含蛋白质较高,且颜色较淡,如豆浆,蛋清(充分稀释,否则会粘在试管壁上,)
(2)试剂:双缩脲试剂(A液:0. ( http: / / www.21cnjy.com )1g/mL的NaOH溶液,B液:0.01g/mL的CuSO4溶液)
(3)步骤:试管中加样液2mL→加双缩脲试剂A液1mL,摇匀→加双缩尿试剂B液4滴,摇匀→观察颜色变化(紫色)
考点提示:
(1)常见还原性糖与非还原性糖有哪些?
葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖;淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖。
(2 )还原性糖植物组织取材条件?
含糖量较高、颜色为白色或近于白色,如:苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
(3)研磨中为何要加石英砂?不 ( http: / / www.21cnjy.com )加石英砂对实验有何影响?
加石英砂是为了使研磨更充分。不加石英砂会使组织样液中还原性糖减少,使鉴定时溶液颜色变化不明显。
(4)斐林试剂甲、乙两液的使用方法?混合的目的?为何要现混现用?
混合后使用;产生氢氧化铜;氢氧化铜不稳定。
(5)还原性糖中加入斐林试剂后,溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液颜色变化的顺序为?浅蓝色棕色砖红色
(6)花生种子切片为何要薄?只有很薄的切片,才能透光,而用于显微镜的观察。
(7)转动细准焦螺旋时,若花生切片的细胞总有一部分清晰,另一部分模糊,其原因一般是什么?
切片的厚薄不均匀。
(8)脂肪鉴定中乙醇作用?洗去浮色。
(9)双缩脲试剂A、B两液是否混合后用?先加A液的目的怎样通过对比看颜色变化?
不能混合;先加A液的目的是使溶液呈碱性;先留出一些大豆组织样液做对比。
(10)为什么还原糖检测会出现砖红色
蛋白质,多肽含有醛基,能在加热条件下与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀Cu2O。
实验二:观察DNA和RNA在细胞中的分布(目的)
原理:DNA主要分布在细胞核内,RNA大部分 ( http: / / www.21cnjy.com )存在于细胞质中,甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。
材料:人的口腔上皮细胞(白色细胞且含有细胞核)
试剂:甲基绿和吡罗红,8%的盐酸0.9%的NaCL溶液
步骤:制片----水解------冲洗涂片-----染色------观察(镜检)
1在洁净的载玻片上,滴一滴质量分数和为0。9%的NaCL溶液,取口腔上皮细胞放在液滴中,点燃酒精灯,将载玻片烘干。
2在小烧杯中加入8%的盐酸,将烘干的载玻片放入小烧杯中,放在有30度温水的大烧杯,保温
3,用蒸馏水冲洗载玻片10S
4,用甲基绿与吡罗红的混合液染色5MIN。吸去浮色,盖上盖玻片
5,在显微镜下观察,现象是外红内绿
考点提示:
(1)盐酸的作用:1)改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,2)同时使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DN与染色剂结合。
(2)制片时:和生理盐水,不能用蒸馏水,并要酒精灯加热烘干
(3)水解用8%的盐酸并保温
(4)染色剂可混合使用。(亲和力不同)
实验三:体验制备细胞膜的方法
目的:体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜(血影)的方法和过程
原理:渗透作用
材料:哺乳动物成熟的红细胞(没有细胞壁,细胞核及众多有膜的细胞器,可以避免细胞器膜和细胞核膜混合到细胞膜中)
步骤:加水使细胞涨破-----离心
实验四:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体(目的)
原理:叶绿体呈绿色,扁平的 ( http: / / www.21cnjy.com )椭球形或球形,显微镜下可直接观察它的形态和分布,线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中,健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近于无色
材料:1)观察叶绿体
菠菜叶:取菠菜叶稍带叶肉的下表皮(叶肉中有叶绿体)
黑藻叶:可直接在显微镜下观察(叶片为单层细胞构成,是透明的,可直接制作临时装片观察)
步骤:制作制作临时装片-----镜检
2)观察线粒体
材料:人的口腔上皮细胞
步骤:制作人的口腔上皮细胞临时装片(滴一滴生理盐水,健那绿染色)-----镜检
考点提示:
1)临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持有水状态。
2)健那绿为活体染色剂(细胞膜选择吸收)
实验五:植物细胞的吸水和失水(观察质壁 ( http: / / www.21cnjy.com )分离和复原)
1、条件:细胞内外溶液浓度差,活细胞,大液泡
2、材料:成熟的植物细胞紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(具紫色大液泡),质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液,清水等。
3、步骤:制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片→观察→盖玻片一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引→观察(液泡由大到小,颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离)→盖玻片一侧滴清水, 另一侧用吸水纸吸引→观察(质壁分离复原)
4、结论: 细胞外溶液浓度>细胞内溶液浓度,细胞失水质壁分离
细胞外溶液浓度<细胞内溶液浓度,细胞吸水质壁分离复原
知识概要:制片观察加液观察加水观察
考点提示:
(1)洋葱为何要选紫色的?若紫色过淡怎么办?
紫色的洋葱有紫色的大液泡,便于观察液泡的大小变化;让阳光照射。
(2)洋葱表皮应撕还是削?为何?表皮应撕不能削,因为削的表皮往往太厚。
(3)植物细胞为何会出现质壁分离?动物细胞会吗?当细胞失去水分时,其原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性;动物细胞不会发生质壁分离,因为动物细胞没有细胞壁。
(4)质壁分离时,液泡大小和颜色的变化?复原时呢?
细胞发生质壁分离时,液泡变小,紫色加深;当细胞质壁分离复原时,液泡变大,紫色变浅。
(5)若发生质壁分离后的细胞,不能发生质壁分离复原,其原因是什么?
细胞已经死亡(可能是外界溶液浓度过大,细胞失水过多或质壁分离时间过长)
(6)高倍镜使用前,装片如何移动?
若要把视野中上方的物像移到视野的正中心,则要将装片继续向上移动。若要把视野中左方的物像移到视野的正中心,则要将装片继续向左方移动,因为显微镜视野中看到的是倒像。
(7)换高倍物镜后,怎样使物像清晰?视野明暗度会怎样变化?如何调亮?换高倍物镜后,应调节细准焦螺旋使物像变得清晰;视野会变暗,可调大光圈或改用反光镜的凹面镜来使视野变亮。
(8)所用目镜、物镜的长度与放大倍数的关系?目镜越长,放大倍数越小;物镜越长,放大倍数越大。
(9)物像清晰后,物镜与载玻片之间的距离和放大倍数的关系?
物镜与载玻片之间的距离越小,放大倍数越大。
(10)总放大倍数的计算方法?放大倍数具体指面积的放大倍数还是长度的放大倍数?
总放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积;放大倍数是指细小物体长度或宽度的放大倍数。
(11)放大倍数与视野中细胞大小、多少、视野明暗的关系?
放大倍数越大,视野中细胞越大、数目越少、视野越暗。
(12)更换目镜,若异物消失,则异物在目镜上;更换物镜,若异物消失,则异物在物镜上、移动载玻片,若异物移动,则异物在载玻片上。
(13)怎样利用质壁分离现象来测定植物细胞液的浓度?①配制一系列浓度从小到大的蔗糖溶液②分别用以上不同浓度的溶液制成某植物细胞的临时装片③用显微镜观察某植物细胞是否发生质壁分离。某植物细胞液的浓度就介于不能引起质壁分离的浓度和能引起质壁分离的浓度之间。
实验六:比较过氧化氢在不同条件下的分解(比较酶和Fe3+的催化效率)
目的:通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用和意义,证明了生物催化剂的高效性。
步骤:4个试管编号加入过氧 ( http: / / www.21cnjy.com )化氢----1号试管不处理,2号试管放入90度的水浴中观察,3号试管加入氯酸铁,观察,4号试管加入肝脏研磨液,观察-------将点燃的但无火焰的卫生香分别放入3,4号试管观察燃烧情况
考点提示:
(1)为何要选新鲜的肝脏?因为在不新鲜的肝脏中,过氧化氢酶的活性会由于细菌的破坏而降低。
(2)该实验中所用试管应选较粗的还是较细的?为什么?应选用较粗的,因为在较细的试管中容易形成大量的气泡,而影响卫生香的复燃。
(3)为何要选动物的肝脏组织来做实验,其他动植物的组织的研磨液能替代吗?因为肝脏组织中过氧化氢酶含量较丰富;其它动植物组织也含有少量的过氧化氢酶,所以能够替代。
(4)相同质量的块状肝脏和肝脏研磨液,哪一个催化效果好?为什么?研磨液效果好;因为它增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积。
(5)滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,可否共用下个吸管?为什么?不可共用,防止过氧化氢酶与氯化铁混合,而影响实验效果。
实验七:探究酵母菌细胞呼吸的方式
1、原理: 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水:
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O------- 6CO2 + 12H2O +能量
在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和少量二氧化碳:
C6H12O6----------2C2H5OH + 2CO2 +少量能量
2、装置:(见课本)
3、检测:(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色
实验八:绿叶中色素的提取和分离
1、原理:叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂丙酮或无水乙醇——提取色素
各色素在层析液中的溶解度不同,随层 ( http: / / www.21cnjy.com )析液在滤纸上扩散速度不同——分离色素
2、步骤:
(1)提取色素(方法:过滤)
取绿叶,剪碎-----研磨(加入二氧化硅,碳酸钙,无水乙醇)-----过滤(单层尼龙布)收集后用棉塞塞严
(2)制备滤纸条
(3)画滤液细线:用毛细吸管吸取滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细胞线。直,细,重复若干次
(4)分离色素(方法:纸层析法):不能让滤液细线触及层析液,用棉塞塞紧试管口,
(5)观察和记录: 结果滤纸条上从上到下依次为:橙黄色(胡萝卜素)、黄色(叶黄素)、蓝绿色(叶绿素a)、黄绿色(叶绿素b).
考点提示:
(1)对叶片的要求?为何要去掉叶柄和粗的时脉?
绿色、最好是深绿色。因为叶柄和叶脉中所含色 ( http: / / www.21cnjy.com )素很少。
(2)二氧化硅的作用?不加二氧化硅对实验有何影响?
为了使研磨充分。不加二氧化硅,会使滤液和色素带的颜色变浅。
(3)丙酮的作用?它可用什么来替代?用水能替代吗?
溶解色素。它可用酒精等有机溶剂来代替,但不能用水来代替,因为色素不溶于水。
(4)碳酸钙的作用?不加碳酸钙对实验有何影响?
保护色素,防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏。不加碳酸钙,滤液会变成黄绿色或褐色。
(5)研磨为何要迅速?要充分?过滤时为何用布不用滤纸?研磨迅速,是为了防止丙酮大量挥发;只有充分研磨,才能使大量色素溶解到丙酮中来。色素不能通过滤纸,但能通过尼龙布。
(6)滤纸条为何要剪去两角?防止两侧层析液扩散过快。
(7)为何不能用钢笔或圆珠笔画线?因为钢笔水或圆珠笔油中含有其它色素,会影响色素的分离结果。
(8)滤液细线为何要直?为何要重画几次?防止色素带的重叠;增加色素量,使色素带的颜色更深一些。
(9)滤液细线为何不能触到层析液?防止色素溶解到层析液中。
(10)滤纸条上色素为何会分离?
由于不同的色素在层析液中的溶解度不同,因而它们随层析液在滤纸条上的扩散速度就不同。
(11)色素带最宽的是什么色素?它在层析液中的溶解度比什么色素大一些?
最宽的色素带是叶绿素a,它的溶解度比叶绿素b大一些。
(12)滤纸条上相互间距最大的是哪两种色素?胡萝卜素和叶黄素。
(13)色素带最窄的是第几条色素带?为何?
第一条色素带,因为胡萝卜素在叶绿体的四种色素中含量最少。
实验九:细胞大小与物质运输的关系
目的:通过探究细胞大小,即细胞的表面积与体积,与物质运输效率之间的关系,探讨细胞不能无限长大的原因
原理:1)琼脂块越小,其表面积越 ( http: / / www.21cnjy.com )大,则其与外界交换物质的表面积越大,经交换进来的物质在琼脂块中扩散的速度越快,2)琼脂块中含有的酚酞与NAOH相呈紫红色,可显示物质(NAOH)在琼脂块中的扩散速度。
步骤:琼脂块切成边长不同的正方体---- ( http: / / www.21cnjy.com )将琼脂块放在NAOH溶液中,用塑料勺不时翻动琼脂块-----戴上手套,将琼脂块取出,用塑料刀切成两半,观察颜色,-----根据测量结果进行计算,填表。
实验十:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1、材料:洋葱根尖(葱,蒜)
2、试剂:15%的盐酸,95%的的酒精,龙胆紫,醋酸洋红
3、步骤:(一)洋葱根尖的培养
( ( http: / / www.21cnjy.com )二)装片的制作
制作流程:解离→漂洗→染色→制片
1. 解离: 药液: 质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精(1 : 1混合液).
时间: 3~5min .目的: 使组织中的细胞相互分离开来.
2. 漂洗: 用清水漂洗约3min. 目的: 洗去药液,防止解离过度,并有利于染色.
3. 染色: 用质量浓度为0.01g / mL或0.02g / mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)染色3~ 5min
目的: 使染色体着色,利于观察.
4. 制片: 将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片. 然后用拇指轻轻地按压载玻片. 目的: 使细胞分散开来,有利于观察.
(三)观察
1、先在低倍镜下找到根尖分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。
2、换高倍镜下观察:分裂中期→分裂前、后、末期→分裂间期。(注意各时期细胞内染色体形态和分布的特点)。其中,处于分裂间期的细胞数目最多。
考点提示:
(1)培养根尖时,为何要经常换水?增加水中的氧气,防止根进行无氧呼吸造成根的腐烂。
(2)培养根尖时,应选用老洋葱还是新洋葱?为什么?应选用旧洋葱,因为新洋葱尚在休眠,不易生根。
(3)为何每条根只能用根尖?取根尖的最佳时间是何时?为何?
因为根尖分生区的细胞能进行有丝分裂;上午10时到下午2时;因为此时细胞分裂活跃。
(4)解离和压片的目的分别是什么?压片时为何要再加一块载玻片?解离是为了使细胞相互分离开来,压片是为了使细胞相互分散开来;再加一块载玻片是为了受力均匀,防止盖玻片被压破。
(5)若所观察的组织细胞大多是破碎而不完整的,其原因是什么?压片时用力过大。
(6)解离过程中盐酸的作用是什么?丙酮可代替吗?分解和溶解细胞间质;不能,而硝酸可代替。
(7)为何要漂洗?洗去盐酸便于染色。
(8)细胞中染色最深的结构是什么?染色最深的结构是染色质或染色体。
(9)若所观察的细胞各部分全是紫色,其原因是什么?
因为在根尖只有分生区的细胞能够进行细胞分裂;分生区的特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞处于分裂状态;不能用高倍镜找分生区,因为高倍镜所观察的实际范围很小,难以发现分生区。
(10)为何要找分生区?分生区的特点是什么?用高倍物镜找分生区吗?为什么?
染液浓度过大或染色时间过长。
(11)分生区细胞中,什么时期的细胞最多?为什么?间期;因为在细胞周期中,间期时间最长。
(12)所观察的细胞能从中期变化到后期吗?为什么?
不能,因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
(13)观察洋葱表皮细胞能否看到染色体?为什么?不能,因为洋葱表皮细胞一般不分裂。
(14)若观察时不能看到染色体,其原因是什么?
没有找到分生区细胞;没有找到处于分裂期的细胞;染液过稀;染色时间过短。
★★必修二
实验九:性状分离比的模拟
原理:本实验用甲,乙两个小桶分别代 ( http: / / www.21cnjy.com )表雌,雄生殖器官,甲,乙小桶内的彩球分别代表雌,雄配子,用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌,雄配子的随机结合,
目的:通过模拟实验,认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说
步骤:两个小桶内各放相同常量的彩球------充分混合-------从别从两个桶内随机抓取一个小球状,组合在一起,记下两个彩球的字母组合-----抓取后放加原来的小桶内,摇匀,重复50-100次-----分析结果得出结论,
结果:彩球组合类型数量比DD:Dd:dd≈1:2:1,彩球代表的显隐性的数值比3:1
实验十:观察蝗虫精母细胞减数分裂固 ( http: / / www.21cnjy.com )定装片
1、目的要求:通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。
2、材料用具:蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,显微镜。
3、方法步骤:
(1)在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
(2)先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
4、讨论:(1)如何判断视野中的一个细胞是处于减数第一次分裂还是减数第二次分裂?
(2)减数第一次分裂与减数第二次分裂相比,中期细胞中的染色体的不同点是什么?末期呢?
考点提示:一般情况下,观察减数分裂选 ( http: / / www.21cnjy.com )用雄性生殖器官为实验材料,因为产生的精细胞多,能动物,易观察,如果是雌性生殖器官,则产生数量极少,不易观察。
实验十一:低温诱导植物染色 ( http: / / www.21cnjy.com )体数目的变化
1、原理:用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞染色体数目发生变化。
2、方法步骤:
(1)洋葱长出约1cm左右的不定根时,放入冰箱的低温室内(4℃),诱导培养36h。
(2)剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm,放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
(3)制作装片:解离→漂洗→染色→制片
(4)观察,比较:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞.
考点提示:
秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,这两种方法在原理上相似
制作装片步骤及观察与染色体观察相同
低温处理时温度不能太低, ( http: / / www.21cnjy.com )会影响酶的活性,而影响分裂,诱导时时间不能过短,因为过程较慢
实验十二::调查常见的人类遗传病
原理:人类遗传病是由于遗传物质改变面引起的疾病
遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发病情况
1 调查某种遗传病的发病率
1)要求:调查的群体应足够大;随机取样, ( http: / / www.21cnjy.com )选取群体中发病率较高的单基因遗传病。如红绿色盲、白化病、高度近视(600度以上)等.
2)方法: 分组调查,汇总数据,统一计算.
实验调查过程:确定调查课题-----划分调查小组-------实施调查---统计分析------写也调查报告
3)、计算公式:某种遗传病的发病率= 患病人数/调查人数*100%
2 调查某种遗传病的遗传方式
要求:对某个典型的家庭作具体分析,画出遗传家系图谱,分析其遗传方式。
★★必修三
实验十三生物体维持PH稳定的机制
目的:通过比较自来水,缓冲液和生物材料在加入酸或碱后PH的变化,了解生物体维持PH稳定的机制。
原理:细胞代谢产生的酸性或碱性物质,进入内环境后,会使PH发生偏移,正常的人或动物能通过缓冲液使PH维持一定范围。
材料:马铃薯,黄瓜匀浆,肝匀浆
实验对比分析
说明:1)表示用NAOH对自来水的处理
2)表示用NAOH或盐酸分别理。
3)表示用盐酸对自来水的处理。
比较以上三曲线变化规律可知:生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含有酸碱缓冲物质,从而能维持PH相对稳定。
实验十四:探究植物生长调节剂对扦插枝 ( http: / / www.21cnjy.com )条生根的作用
1、常用的生长素类似物:NAA(萘乙酸), 2,4-D, IPA(苯乙酸). IBA(吲哚丁酸)等
2、方法:
①浸泡法:把插条的基部浸泡在配置好的溶液中,深约3cm,处理几小时或一天。处理完毕就可以扦插了。这种处理方法要求溶液的浓度较低,并且最好是在遮荫和空气湿度较高的地方进行处理。
②沾蘸法:把插条的基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5s),深约1.5cm即可。
3、预实验:先设计一组浓度梯度较大的实验进行探索,在此基础上设计细致的实验.
步骤:试管编号----设计一 ( http: / / www.21cnjy.com )系列浓度梯度的生长素类似物溶液----取若干生理状况相同的枝条分别插入不同试管-----一段时间观察生根情况
4、实验设计的几项原则: ①单一变量原则(只有溶液的浓度不同);②等量原则(控制无关变量,即除溶液的浓度不同外,其他条件都相同);③重复原则(每一浓度处理3~5段枝条) ;④对照原则(相互对照、空白对照);⑤科学性原则
实验十五探究培养液中酵母菌数量的动态变化
实验原理:用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分,空间,PH,温度等因素的影响
在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线,在有限的环境下,酵母菌种群的增长呈“S”型曲线
实验步骤:马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管- ( http: / / www.21cnjy.com )----接种酵母菌-----培养7D----每天取样计数,抽样检测方法,------分析结果,得出结论,所得数值用曲线表示出来,分析,得出酵母菌种群数量变化规律
注意事项:显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应遵循“数上线不数下线,数左线不数右线”的原则计数(或任意两条相临的线)
从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
每天计数酵母菌数量的时间要固定
溶液要进行定量稀释
计算公式1ML菌液的数量=(A/5)×25×10000×B(A:五个方格中总菌数B:稀释倍数)
1、培养酵母菌(温度、氧气、培养液):可用 ( http: / / www.21cnjy.com )液体培养基培养
2、计数:血球计数板(2mm×2mm方格,培养液厚0.1mm)
4、讨论:根据7天所统计的酵母菌种群数量画出酵母菌种群数量的增长曲线;推测影响影响酵母菌种群数量变化的因素。
实验十六土壤中动物类群丰富度的 ( http: / / www.21cnjy.com )研究
注意:许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不宜用样方法或标志重捕法进行调查,常用取样器取样进行采集。
从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计
尽可能多地收集小动物,收集小动物时,根据土壤中生物的壁光性和趋湿性来收集
从同样营养土壤中采集的样本,多组同学进行统计比较
识别命名要准确,并进行分类
1、丰富度的统计方法通常有 ( http: / / www.21cnjy.com )两种:记名计算法和目测估计法
记名计算法:指在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目,这一般用于个体较大,种群数量有限的群落。
目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有:“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
2、采集不动物时,可用诱虫器,吸虫器采集,肉眼观以识别的可用放大镜,实体镜或显微镜观察、
3、设计数据收集和统计表,分析所搜集的数据。
实验结论:组成不同群落的优势种是不同的 ( http: / / www.21cnjy.com ),不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越多,群落结构也越复杂。
实验十七种群密度的取样调查
原理:一般情况下,要逐一计算某个种群的个体总是比较因难的,研究者通常只计数种群的一小部分,用来估计整个种群的种群密度,此方法称取样调查。
植物种群密度取样调查的常用方法----------样方法
步骤:确定调查对象----选取样方(随机 ( http: / / www.21cnjy.com )取样)-----计数-----计算种群密度(计算各样方内种群密度的平均值,即为该种群的种群密度的估计值)
动物种群密度调查的常用方法------标志重捕法
确定调查对象----捕获并标记部分个体-----重捕,计数-----计算种群密度
考点提示:
(1)什么是种群 ( http: / / www.21cnjy.com )密度的取样调查法?
在被调查种群的生存环境内,随机选取若干个样方,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度。
(2)为了便于调查工作的进行,在选择调查对象时,一般应选单子叶植物,还是双子叶植物?为什么?
一般应选双子叶植物,因为双子叶植物的数量便于统计。
(3)在样方中统计植物数目时,若有植物正好长在边线上,应如何统计?
只计算该样方相邻的两条边上的植物的数目。
(4)在某地域中,第一次捕获某种动物M只,标志后放回原处。第二次捕获N只,其中含标志个体Y只,求该地域中该种动物的总数。 MN/Y
(5)应用上述标志回捕法的条件有哪些?①标志个体在整个调查种群中均匀分布,标志个体和未标志个体都有同样被捕的机会。②调查期中,没有迁入或迁出。③没有新的出生或死亡。
样方法除适用于植物外,还适用于活动范围较小的 ( http: / / www.21cnjy.com )动物如蚯蚓,跳蝻,虫卵等
实验十八探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替
要求:(1)水族箱必须是密封的,且是透明的,放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。
(2)组成成分:非生物成分、生产者、消费者和分解者
(3)各生物成分的数量不宜过多,以免破坏食物链
设计实验步骤常用“四步法”。
第 ( http: / / www.21cnjy.com )一步:共性处理实验材料,均等分组并编号。选择实验材料时要注意应用一些表示等量的描述性语言,如:“生长一致的”,“日龄相同的,体重一致的”等等。分成多少组要视题目中所给的信息而定,(一般情况分两组)。编号最好用A、B、C或甲、乙、丙,而不用1、2、3 避免与实验步骤相混淆。
第二步:遵循单因子变量原则,对照处理各组材料。方法为一组为对照组(往往为处于正常生理状态的),其余为实验组,对照组与实验组只能有一个实验条件不同(单因子变量),其他条件要注意强调出相同来,这是重要的得分点或失分点。至于变量是什么要根据具体题目来确定。
第三步:相同条件培养(饲养、保温)相同时间。
第四步:观察记录实验结果。
实验结果的预测(预期);首先要根据题目判断该题是验证性实验还是探究性实验,如果是验证性实验,则结果只有一个,即题目中要证明的内容。如果是探究性实验,则结果一般有三种:①实验组等于对照组,说明研究的条件对实验无影响。②实验组大于对照组,说明研究的条件对实验有影响,且影响是正相关。③实验组小于对照组,说明研究的条件对实验有影响,且影响是负相关。
生物实验中试剂的作用及实验方法总结
物质/结构 试剂 颜色变化 备注
淀粉 碘 蓝色
还原性糖 斐林试剂/班氏试剂0.1g/ml NaOH(甲液)和0.05g/ml CuSO4(乙液) 蓝色----砖红色沉淀 50-60C温水浴1-2分钟
脂肪 苏丹III/苏丹IV 橘黄色/红色 显微镜观察切片
蛋白质 双缩脲试剂0.1g/ml NaOH(甲液)和0.01g/ml CuSO4(乙液) 蓝色----紫色 变性蛋白质也可以
RNA 吡罗红 红色 温水
DNA 甲基绿 绿色 温水
二苯胺 无色--蓝色 沸水浴1-2分钟
CO2 澄清石灰水 浑浊
溴麝香草酚蓝水 蓝变绿变生物必修三《稳态与环境》知识点总结
柏玲
第一部分 稳态
知识点总结
 细胞内液(细胞质基质 细胞液)
(存在于细胞内,约占2/3)、
1.体液             血 浆
 细胞外液 =内环境(细胞直接生活的环境)   组织液
(存在于细胞外,约占1/3)           淋巴等
2.内环境的组成及相互关系
细胞内液    组织液     血浆
               淋巴 (淋巴循环)
考点:
呼吸道,肺泡腔,消化道内的液体不属于人体内环境,则汗液,尿液,消化液,泪液等不属于体液,也不属于细胞外液.
细胞外液的成分
水, 无机盐( Na+, Cl- ), 蛋白质(血浆蛋白)
血液运送的物质  营养物质: 葡萄糖 甘油 脂肪酸 胆固醇 氨基酸等
         废物: 尿素 尿酸 乳酸等
         气体: O2,CO2 等       
激素, 抗体, 神经递质 维生素
  组织液,淋巴,血浆成分相近,最主要的差别在于血浆中含有很多的蛋白质,细胞外液是盐溶液,反映了生命起源于海洋,
  血浆各化学成分的种类及含量保持动态的稳定,所以分析血浆化学成分可在一定程度上反映体内物质代谢情况,可以分析也一个人的身体健康状况.
考点:
血红蛋白,消化酶不在内环境中存在.
  蛋白质主要机能是维持血浆渗透压,在调节血浆与组织液之间的水平衡中起重要作用.
  无机盐在维持血浆渗透压,酸碱平衡以及神经肌肉的正常兴奋性等方面起重要作用.
理化性质(渗透压,酸碱度,温度)
渗透压   一般来说,溶质微粒越多,溶液浓度越高,对水的吸引力越大,渗透压越高,
血浆渗透压的大小主要与无机盐,蛋白质的含量有关。
人的血浆渗透压约为770kpa,相当于细胞内液的渗透压。
功能:是维持细胞结构和功能的重要因素。
  典型事例:
(高温工作的人要补充盐水;  严重腹泻的 ( http: / / www.21cnjy.com )人要注入生理盐水, 海里的鱼在河里不能生存;  吃多了咸瓜子,唇口会起皱;  水中毒;   生理盐水浓度一定要是0.9%;  红细胞放在清水中会胀破;   吃冰棋淋会口渴;  白开水是最好的饮料;)
酸碱度   正常人血浆近中性,7.35--7.45
 缓冲对:一种弱酸和一种强碱盐 H2CO3/NaHCO3 NaH2PO4/Na2HPO4
       CO2+H2O   H2CO3   H+ + HCO3-
温度:有三种测量方法(直肠,腋下,口腔),恒温动物(不随外界温度变化而变化)与变温动物(随外界温度变化而变化)不同.温度主要影响酶。
  内环境的理化性质处于动态平衡中.
  内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
  直接参与物质交换的系统:消化,呼吸,循环,泌尿系统
  间接参与的系统(调节机制):神经-体液(内分沁系统)-免疫
人体稳态调节能力是有一定限度的.同时调节也是相对的。
组织水肿形成原因:
1代谢废物运输困难:如淋巴管堵塞
2渗透问题;血浆中蛋白质含量低(1,过敏,毛细血管通透性增强,蛋白质进入组织液)
(2,营养不良 )
( 3,肾炎,蛋白尿,使血浆中的蛋白质含量低。)
尿液的形成过程
尿的形成过程:血液流经肾小球时,血液中的尿 ( http: / / www.21cnjy.com )酸、尿素、水、无机盐和葡萄糖等物质通过肾小球的过滤作用,过滤到肾小囊中,形成原尿。 当尿液流经肾小管时,原尿中对人体有用的全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐,被肾小管重新吸收,回到肾小管周围毛细血管的血液里。原尿经过肾小管的重吸收作用,剩下的水和无机盐、尿素和尿酸等就形成了尿液。
实验一,生物体维持PH值稳定的机制
本实验采用对对比实验的方法,通过,自来水, ( http: / / www.21cnjy.com )缓冲液,生物材料中加入酸和碱溶液引起的PH不同变化,定性说明人体内液体环境与缓冲液相似而不同于自来水,从而说明生物体PH相对稳定的机制
7 7 7
总结:
以上三条曲线变化规律可知,生物材料的性质类似于缓冲物质而不同于自来水,说明生物材料内含有酸碱缓冲物质,从而能维持PH的相对稳定
动物和人体生命活动的调节
    神经系统的调节
低等动物(草履虫,变形虫,),植物
应激性 
     反射:高等动物(昆虫,鱼类,哺乳动物,爬行动物)及人
 
反射的条件 :有神经系统 ;有完整的反射弧 (不能是离体的)   
  
    非条件反射:先天的,低级的,大脑皮层以下中枢控制,(膝跳反射,眨眼) 
反射  
    条件反射:后天训练的,高级的,大脑皮层中枢控制的。(望梅止渴)      
            第一信号系统  直接刺激(人和动物都有)
       第二信号系统  间接刺激(人类特有的,语言,文字)
实例:吃馒头饱(非条件反射),再看到馒头就饱(条件反射中的第一信号系统),同学给你画了一个馒头你就饱了(第二信号系统)。
神经元的结构
(1)神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘共同组成神经纤维。
(2)许多神经纤维集结成束,外包结缔组织膜,就成为一条神经。
二、兴奋在神经纤维上的传导 (一个神经元)
1、传导方式:神经冲动 电信号 动作电位
2、传导方向:双向 不定向
3、变化过程
状态 静息电位 动作电位 静息电位
电位 外正内负 外负内正 外正内负
离子 K离子外流 Na离子内流 Na离子外排
电流 膜内 由兴奋部位流向未兴奋部位
膜外 由未兴奋部位流向兴奋部位
4、兴奋传导方向与膜内电流方向相同
三、兴奋在神经元之间的传递(多个神经元)
1、突触的结构 : 突触前膜 突触间隙 (组织液) 突触后膜
2、电信号    化学信号    电信号
3、传递速度:比较慢 因为递质通过是以扩散的方式(突触延搁)
4、兴奋在细胞间的传递是单向的,只能由上一个神经元的轴突   下一个神经元的树突或细胞体。而不能反过来传递。
A轴突 细胞体 B 轴突 树突 C轴突 腺体或肌肉细胞
5、神经递质作用于后膜引起兴奋后就被相应的酶分解。
6、传递过程:突触小体内近 ( http: / / www.21cnjy.com )前膜处含大量突触小泡,内含化学物质——递质。当兴奋通过轴突传导到突触小体时,其中的突触小泡就释放递质进入间隙,作用于后膜,使另一神经元兴奋或抑制。这样兴奋就从一个神经元通过突触传递给另一个神经元。
7、因为兴奋通过突触时是单向的,所以兴奋在反射弧上的也是单向的
8、有关神经递质
项目 种类 分泌供体 受体 分泌方式 传递方向 作用 其他
神经递质 兴奋递质抑制递质 突触小泡 后膜上的糖蛋白 胞吐需要能量 前膜间隙后膜 引起兴奋或抑制 通过信息分子式间接信息传递
神经系统的分级调节
1、中枢神经系统包括:脑,脊髓,
2、周围神经系统包括:脑和脊髓所发出的神经
3、周围神经系统受到中枢神经系统的调控;位于脊髓的低级中枢受脑中的相应的高级中枢的调控.
言语区:W(书写语言中枢),V(视觉语言中枢),S(运动语言中枢),H(听觉语言中枢)
学习和记忆相互联系,不可分割,短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是海马区有关;长期记忆与新突触的建立有关.
体液调节
概念:激素,CO2、H+、乳酸,和K+ ( http: / / www.21cnjy.com ),组织胺,等通过体液传送,对人和对动物的生理活动所进行的调节称为体液调节,而激素相对于这些化学物质的调节最为重要。
激素调节
特点:  微量和高效, 通过体液运输,
作用于靶细胞和靶器官(甲状腺激素,胰岛素除外)
作用:调节作用,起到传递信息的作用,称为信息分子,
本质:有机物
蛋白质,多肽类:胰岛素,胰高血糖素,生长激素,抗利尿激素(不能口服)
固醇类:性激素,醛固酮
氨基酸类:甲状腺激素
最大的区别 液体进入 实例
内分泌腺 无导管 直接进入腺体内的毛细血管进入内环境 (甲状腺)
外分泌腺 有导管 通过导管排出进入外环境 (消化腺)
重要的内分泌器官及激素 (重点掌握)
内分泌器官 激素种类 作用 激素失调症
垂体 生长激素促激素(促鱼产卵)催乳素 促生长发育促其它腺体发育 侏儒症 巨人症肢端肥大症
甲状腺 甲状腺激素 促进新陈代谢(产热)促进生长发育(脑)提高神经兴奋性 少年少:呆小症多:甲亢 缺碘:甲状腺肿大(大脖子病)
肾上腺 肾上腺激素糖皮质激素 醛固酮 促进新陈代谢;心跳加速;升血糖;调节水盐平衡保N a 泌k
胰岛 胰岛素胰高血糖素 降低血糖升血糖 糖尿病低血糖
相关激素间的协同作用和拮抗作用
协同作用:协同作用是指不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。
促新代谢,促产热方面:甲状腺激素与肾上腺激素
促升高血糖,升血压方面:胰高血糖素与肾上腺激素
促生长发育方面:生长激素与甲状腺激素
促进植物的生长,伸长方面:植物生长素与赤霉素
促进泌乳方面:催乳素与孕激素
拮抗作用:拮抗作用是指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。
胰高血糖素与胰岛素(促进降血糖途径,抑制升血糖途径)
(-)
关系:胰高血糖素   胰岛素
(+)
激素 酶
性质 有些是蛋白质,有些是固醇类物质 绝大多数是蛋白质,少数是RNA
产生 内分泌腺细胞 机体内所有活细胞
作用部位 随血液到达相应的组织器官,调节其生理活动 在细胞内或分泌到细胞外催化特定的化学反应
作用条件 与神经系统密切联系 受pH、温度等因素制约
血糖平衡
   起主要作用的两种激素:胰高血糖素与胰岛素及肾上腺素
   正常人的血糖:0.8-1.2g/l(80-120mg/dl)
①氧化分解=细胞呼吸(细胞内的线粒体及细胞质基质中进行)主要是产热,供能
②合成糖原:场所(肝脏细胞及肌肉细胞)
③机体内的三大物质可以相互转化 饥饿时消耗为:糖    脂肪   蛋白质
④引起胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素是血糖浓度。
⑤血糖调节主要是体液调节(激素调节),其次是神经调节(神经-体液调节)
有关血糖病知识
低血糖  血糖浓度50-60mg/dl,长期饥饿或肝功能减退;导致血糖的来源减少。
头昏、心慌、
高血糖  血糖浓度高于130mg/dl时,高于160mg/dl出现尿糖
糖尿病  胰岛B细胞受损,胰岛素分泌太少;缺乏胰岛素的降血糖作用,
使血糖过高,超过肾糖阈。
表现:  高血糖、多食、多尿、多饮、身体消瘦。(三多一少)
三多一少的原因: 胰岛素分 ( http: / / www.21cnjy.com )泌太少;缺乏胰岛素的降血糖作用,使血糖过高,超过肾糖阈。所以出现尿糖时,由于利尿所以多尿,又因为失水很多,所以要多饮,葡萄糖都从尿液排出,所以细胞供能不足,使患都经常出现饥饿,表现为多食。糖代谢也现障碍,供能不足,所以改为体内脂肪和蛋白质分解供能。所以消瘦。
检验:  尿液吸引蚂蚁,班氏试剂(Cuso4,Na2co3)呈蓝色---(临床应用),较稳定;
斐林试剂(Cuso4,NaoH)呈蓝色;尿糖试纸
防治:  少吃含糖量高的食物。药物治疗,加强锻炼,基因治疗
反馈调节
概念:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息作用该系统的工作,这种调节方式
意义 :反馈调节是生命系统中非常普遍的体调节机制,它对于集体维持稳态具有重要意义
包括:正反馈和负反馈
水平衡调节  (神经,体液调节)
重点知识:
     抗利尿激素(保水):下丘脑分泌,垂体释放
     下丘脑渗透压感受器 大脑皮层是渴觉中枢
水的平衡由神经系统和激素共同调节
无机盐调节
重要知识点: 醛固酮激素: 保Na+  泌k+       
     钠盐的排出特点:多吃多排、少吃少排、不吃不排;(正常人容易流失)
     钾盐的排出特点:多吃多排、少吃少排、不吃也排;(不进食人容易流失)
     以上均指通过肾脏这条途径的排出特点
人体Na+的主要来源是食盐,几乎全部由小肠吸收,主要排出途径是肾脏
排水与排盐相伴相随(除通过口腔排出水蒸汽不排盐)
主要通过主动运输方式重吸收离子
(细胞中线粒体,高尔基体较多-分泌钾)
体温调节
重点知识点:
①炎热环境下的调节主要通过增加散热来实现,因为机体不产热是不可能的。
②机体可通过神经调节肌肉收缩增加产 ( http: / / www.21cnjy.com )热(不自主的颤抖,),还可通过肾上腺素、甲状腺素促进代谢来增加产热;但没有激素参与增加散热的调节。
体温调节主要是神经调节起主要作用,体液次之,
下丘脑是体温调节中枢,大脑皮层是体温感觉中枢
感受器:皮肤中的(冷觉感受器,温觉感受器),及内脏感受器,
热量的产生:新陈代谢产热,主要是骨骼肌和肝脏,其次是心脏和脑
⑦调节方式:神经调节: 体液调节 神经—体液调节
体温调节,有神经调节:如血管,骨骼肌的收缩
有体液调节:如甲状腺激素的分级调节
有神经---体液调节:如肾上腺素的分泌。
知识点
水来源中有代谢产生的水,所以一天从外界摄取的水等排出的水。②水的去路中对水平衡意义最大的是肾脏排水,这是唯一可由机体调节的排出途径
每天不摄取水,也是要排尿的,因为尿中含有尿素,对人体有毒,
神经调节与体液调节的关系:
①:不少内分泌腺直接或间接地受到神经系统的调节
②:内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能
例如:甲状腺激素成年人分泌过多:甲亢 过少;甲状腺肿大(大脖子病)
婴儿时期分泌过少:呆小症
免疫调节
第一道防线:皮肤、粘膜等(痰,烧伤)
非特异性免疫(先天免疫) 第二道防线:体液中杀菌物质(溶菌酶)、吞噬细胞(伤口化脓)
1免疫
特异性免疫(获得性免疫)第三道防线:体液免疫和细胞免疫 (最主要的免疫方式)
在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞(T淋巴细胞和B淋巴细胞)
2免疫系统的功能:防卫功能、监控和清除功能(癌症问题)。
来源:能够引起机体产生特异性免疫反应的物质, ( http: / / www.21cnjy.com )主要是外来物质(如:细菌、病毒、),其次也有自身的物质(人体中坏死、变异的细胞、组织癌细胞,),还有(移殖器官)。
抗原(抗原决定簇) 本质:蛋白质或糖蛋白
特性:异物性(外来物质),大分子性(相对分子质量很大),特异性(只与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合)
本质 :球蛋白,专门抗击抗原的蛋白质,
存在:主要存在于血清中,其它体液中也含有。(特异性)
抗体: 分类:抗毒素,凝集素,沉淀素,溶解素。
功能: 抗体与抗原结合产生细胞集团或沉淀,从而抑制抗原的繁殖或对人体细胞的黏附(并不能直接杀死抗原)最后被吞噬细胞吞噬消化。
淋巴细胞的产生过程:
B细胞 浆细胞 抗体
骨髓造血干细胞 淋巴器官
胸腺 T细胞 效应T细胞 与靶细胞结合
淋巴因子(干扰素 白细胞介素)
功能1)增强T淋巴细胞的杀伤力
2)能够诱导产生更多的T淋巴细胞(白细胞介素-2)
3 体液免疫过程:(抗原没有进入细胞)
记忆B细胞的作用:可以在抗 ( http: / / www.21cnjy.com )原消失很长一段时间内保持对这种抗原的记忆,当再接触这种抗原时,能迅速增殖和分化,产生浆细胞从而产生抗体。(有的记忆细胞可以保留一辈子,如天花病毒,有的则很短,如流感病毒)
吞噬细胞
识别
效应阶段
病毒,麻风杆菌,结合杆菌,肿瘤细胞,移植器官均主要通过细胞免疫被清除
效应T细胞作用:使靶细胞裂解,抗原暴露,暴露的抗原会被吞噬细胞吞噬消化。
细胞免疫的作用机理:效应T细胞与靶细胞接触,激活靶细胞内的溶酶体酶,使靶细胞通透性改变,渗透压变化,最终导致细胞裂解死亡。
体液免疫与细胞免疫的关系:如果体液免疫 ( http: / / www.21cnjy.com )消失,细胞免疫也将会消失,同时进行,相辅相成。(实例:如果有较低强的病毒入侵,则首先经过体液免疫,然后再经过细胞免疫,最后再由体液免疫中的抗体把它粘住,后最吞噬细胞消灭。)
6,如果免疫系统过于强大也会生病:如过敏和自身免疫病。
过敏原理:
①过敏反应的特点:发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;有明显的个体差异和遗传倾向
②过敏反应产生的抗体与体液免疫反应中的抗体区别:分布场所不同,作用结果不同
③过敏原与抗原的区别:抗原针对所有人,过敏原只针对部分人.抗原包括过敏原。
4.过敏反应与免疫反应中的抗体的异同
来 源:都来源于效应B细胞
成 分:都是球蛋白
分 布:免疫反应中的抗体分布于血清和组织液中和外分泌物中;过敏反应中的抗体分布于呼吸道、消化道和皮肤细胞的表面
作用机理:免疫作用的中的抗原与特异性抗原结合,消灭抗原;过敏反应中的抗体再次入侵的抗原相结合,表现出过敏特征。
过敏反应:再次接受过敏原
7、免疫失调疾病 自身免疫疾病:类风湿关节炎、系统性红斑狼疮,风湿性心脏病
免疫缺陷病 : 艾滋病(AIDS)-HIV 先天性免疫缺陷病
8,免疫学的应
①免疫预防:注射疫苗,种痘,注入抗原激发产生抗体(人工免疫)
②免疫治疗:注入抗体,淋巴因子,胸腺素等,
③移植器官:器官被认为是抗原,起排斥作 ( http: / / www.21cnjy.com )用的主要是T淋巴细胞,手术成败关键取决于供者与受体的HLA(糖蛋白,组织相容性抗原)是否相同.一半以上相同就可,长期服用免疫抑制药物.使免疫系统变得迟钝.
有关艾滋病的知识点(AIDS)
HIV病毒,攻击人类的T淋巴细胞,最终导致人类的免疫系统全部丧失,而最后直接死于病毒感染或恶性肿瘤等疾病.
病毒存在于:精液,血液,尿液,乳汁,泪液等体液中.
传播途径;性滥交,毒品注射,输血,未消毒的品具.母婴传染.
潜伏期:2-10年.后得病.2年内死亡.
HIV病毒:RNA病毒。突变率高,不易找到药物
病毒的增殖过程:
第三部分 植物激素调节
知识点总结
1,感性运动与向性运动
①植物受到不定向的外界刺激而引起的局总运动.称为感性运动.(含羞草叶片闭合)
②植物受到一定方向的外界刺激而引起的局总运动.称为向性运动.(向光性,向水性)
2,胚芽鞘的向光性的原因:单侧光照 ( http: / / www.21cnjy.com )射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,生长素多生长的快,生长素少生长的慢,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
3,植物弯曲生长的直接原因:生长素分布不均匀(光,重力,人为原因)
4,植物激素的产生部位:一定部位;动物激素产生:内分泌腺(器官)
5,在胚芽鞘中
感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端
向光弯曲的部位在胚芽鞘尖端下部(伸长区)
产生生长素的部位在胚芽鞘尖端(有光无光都产生生长素)
能够横向运输的也是胚芽鞘尖端
6、生长素的运输
①:横向运输(只发生在胚芽鞘尖端):在单侧光刺激下生长素由向光一侧向背光一侧运输
②:纵向运输(极性运输,主动运输):从形态学上端运到下端,不能倒运
③非极性运输:自由扩散,在成熟的组织,叶片,种子等部位.
7、生长素产生:色氨酸经过一系列反应可转变成生长素
在植物体中生长素的产生部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子
8、生长素的分布:植物体的各个器官中都有分布,但相对集中在生长旺盛的部分
生长素的生理作用:两重性,既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果
在一般情况下:低浓度促进生长,高浓度抑制生长
9、植物体各个器官对生长素的最适浓度不同 ( http: / / www.21cnjy.com ):茎 > 芽 > 根,敏感度不同;根>芽>茎(横向生长的植物受重力影响而根有向地性,茎有背地性)许多禾本科植物倒扶后可以自己站起来,
  
D>C, B>A,
机理:
由于重力的作用,生长素分布不均匀,集 ( http: / / www.21cnjy.com )中分布于近地侧,由于根对生长素敏感,所以,D点浓度高抑制生长,而C点浓度低促进生长。根向下弯曲(两重性)。而茎不敏感,所以B点促进生长的快,而A点促进生长的慢。所以背地生长。
根的向地性与顶端优势中的生长素的作用原理相同,都是体现两重性。
茎的背地性与向光性中的生长素的作用原理相同。
顶端优势:顶芽产生的生长素向下运输在侧芽附近积累,侧芽对生长素浓度比较敏感,因此受到抑制,顶芽不断生长,侧芽被抑制的现象(松树)
  说明:生长素的极性运输是主动运输;生长素具有两重作用.
  应用:棉花摘心促进多开花,多结果.园林绿篱的修剪.
解除顶端优势就是去除顶芽(棉花摘心)
生长素的应用:
   促扦插枝条生根,(不同浓度的生长素效果不同,扦插枝条多留芽)
   促果实发育,(无籽番茄,无籽草莓)
   防止落花落果,(喷洒水果,柑,桔)
   除草剂(高浓度抑制植物生长,甚到杀死植物)
果实的发育过程:
植物激素:由植物体内产生、能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
特点:内生的,能移动,微量而高效
植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质(2.4-D,NAA,乙烯利)
赤霉素(GA) 合成部位:未成熟的种子、幼根、幼叶
主要作用:促进细胞的伸长引起植株增高( ( http: / / www.21cnjy.com )恶苗病,芦苇伸长),促进麦芽糖化(酿造啤酒),促进性别分化(瓜类植物雌雄花分化),促进种子发芽、解除块茎休眠期(土豆提前播种),果实成熟,抑制成熟和衰老等
脱落酸 (ABA) 合成部位:根冠、萎焉的叶片
分布:将要脱落的组织和器官中含量较多
主要作用:抑制生长,表现为促进叶、花、果的脱落,促进果实成熟,抑制种子发芽、抑制植株生长,提高抗逆性(气孔关闭),等
细胞分裂素(CK) 合成部位:根尖
主要作用:促进细胞分裂(蔬菜保鲜),诱导芽的分化,促进侧芽生长,延缓叶片的衰老等
乙烯 合成部位:植物体各个部位
主要作用:促进果实的成熟
第四部分 种群与群落
知识点总结
种群的数量特征  种群密度(最基本的数量特征) 出生率、死亡率  
         年龄组成   性别比例  迁入率、迁出率
(研究城市人口的变化情况)迁入率、迁出率
 不可忽视的因素
   年龄组成        种群密度   间接  性别比例
                         (性引诱剂)
   
出生率、死亡率
(计划生育)
影响种群密度的主要因素是种群的出生率、死亡率和迁入率、迁出率。性别比例通过出生率,死亡率影响种群的密度。即是间接影响种群密度。
种群密度的测量方法:
样方法:(植物和运动能力较弱的动物)随机取样,一般为1m2
标志重捕法:(运动能力强的动物)N:M=n:m
种群:一定区域内同种生物所有个体的总称
群落:一定区域内的所有生物(动物,植物,微生物)
年龄组成   
增长型 幼年>老年 出生率>死亡率,种群密度增大,数量增多
稳定型  幼年=老年 出生率=死亡率,种群密度稳定,数量稳定
衰退型  幼年<老年 出生率<死亡率,种群密度减小,数量减小
群落的空间特征:均匀分布,随机分布,成群分布,在自然界中成群分布最为常见。
种群的数量变化曲线:
① “ J”型增长曲线
条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。(理想条件下,实验室)
无限增长曲线,呈指数增长的曲线,与密度无关
②“ S”型增长曲线
条件:资源和空间都是有限的,与密度有关
A
曲线J型分析
用达尔文的观点,是由于生物具有过度繁殖的特性
曲线“s”型分析
ab:表示适应环境 bd:呈指数增长 e:稳定期,激烈斗争期,出生率=死亡率
种群会停止增长或动态稳定(生存斗争的结果)
图中阴影部分表示:;由于环境阻力,导致种群个体数实际增长与理论值的差异或由于生存斗争,被淘汰的个体数量。
图D表示S型增长曲线的时间与增长率的关系 图A表示J型增长曲线的时间与增长率的关系
知识点总结
当N=K/2时,种群增长率最大,理论上最适合捕捞(图中C点)
  N>K/2时,种群增长率降低,
  N<K/2时,种群增长率增大
联系实际:保护珍贵动物及消灭害虫时,注意K值,即在保护(消灭)种群数量的同时还要扩大(减小)他们的环境容纳量。
在自然界中,影响种群的因素有很 ( http: / / www.21cnjy.com )多,如气候,食物 、 天敌 、 传染病等,所以大多数种群的数量总是在波动中,在不利的条件下,种群的数量还会下降或消亡。
群落的特征:物种组成,种间关系,空间结构
丰富度:群落中物种数目的多少
种间关系
 1互利共生(如图甲、A):根瘤菌、大肠杆菌,白蚁,地衣等,“同生共死”
2捕食(如图乙、D):曲线波动,直接获取对方能量,不会有任何一方消灭
 3竞争(如图丙 、C):不同种生物争夺食物和空间(如羊和牛)
强者越来越强弱者越来越弱“你死我活”
 4寄生(图B):蛔虫,绦虫、 虱子 蚤,蚊子,菟丝子,靠吸取对方营养为食
生活习性越相近,斗争越激烈(竞争关系)
垂直结构  植物与光照强度有关
 群落的空间结构: 动物与食物和栖息地有关
          水平结构 
演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程
  初生演替:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被,但被彻底消灭的地方发生的演替 (沙丘,火山岩,冰川泥,水面)
  次生演替:是指在原有植被虽已不存在 ( http: / / www.21cnjy.com ),但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体的地方发生的演替(火灾后的草原,过量砍伐的森林,弃耕的农田)
 人类活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
 自然演替的结果:生物种类越来越多,生态系统越来越稳定.
 演替不一定都到森林阶段,要与当地的气候相适应,主要是看温度和水分.
 初生演替与次生演替的区别:起始条件不同
 水生演替:湖泊   沼泽   湿地   草原   林林
第五部分 生态系统
生态系统的结构
生态系统:一定区域内的所有生物与无机环境
地球上最大的生态系统:生物圈(大气圈下层,水层,岩石圈上层)
生态系统的类型:自然生态系统和人工生态系统
人工生态系统的特点:人为作用突出,物种单一,结构简单,稳定性差。
包括:人工林,果园,城市 农田生态系统。
非生物的物质和能量:(无机环境)
生产者:自养生物,主要是绿色植物,化能合成细菌(硝化细菌),光合细菌 蓝藻
组成成分 消费者:异养生物,绝大多数动物,寄生细菌。(病毒)草履虫
1、结构
分解者:异养生物,营腐生生物的细菌及真菌,能将动植物尸体或粪
便中的有机物分解为无机物。动物,蚯蚓,蜣螂 蘑菇
食物链和食物网(营养结构)
2,各种组分之间的关系:
无机环境 呼吸作用(有机物转化为无机物)
无机物 光合作用
分解者 生产者
有机物 消费者 有机物
①生态系统中各组分之间紧密联系,才能使生态系统成为一个统一整体。
②联系生命界与非生命界的成分:生产者及分解者
③构成一个简单的生态系统的必需成分:生产者,分解者,无机环境。
④食物链:主要为捕食关系,只有生产者和消费者无分解者,其起点:生产者 植物
(第一营养级:生产者 初级消费者:植食性动物)
⑤生态系统中的各种生物所处的营养级不是一呈不变的,
⑥食物网越复杂,则生态系统就越稳定,抵抗力就越强。(如果有某种生物消失,就会有其它生物来代替。)
⑦食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。
营养级  食物链中的一个个环节称营养级,它是指处于食物链同一环节上所有生物的总和
3,分析生态系统中食物链的各种生物的数量关系
植物 昆虫 青蛙 蛇 鹰
①如果生产者减少或增多,则整条食物链的所有生物都减少或增多。
②如果蛇减少,则会发生如图所示情况。
二,生态系统的功能
1 能量流动相关知识
生态系统的功能:物质循环,能量流动,信息传递。
能量流动:生态系统中能量的流入,传递,转化,和散失的过程。
一般研究能量流动都以种群为单位。
渠道:食物链和食物网
流经生态系统的总能量是指:这个生态系统中的生产者固定的全部太阳能
开始:从生产者固定太阳能开始。
过程: 呼吸(热能)
生产者 有机物 初级消费者 有机物 次级消费者
分解者(有氧呼吸和无氧呼吸)
①生产者的能量来源和去路:来自太阳能,去路有三条;主要是以热能的形式散失,其次是用于自身的生长发育(被下一级吃掉),最后给分解者。
②流入消费者体入的能量是指:被消费者同化的能量
③分解者的能量:来自生产者和消费者
④能量去处:呼吸作用、未利用、分解者分解作用、传给下一营养级
⑤能量流动的特点: 单向流动,不能反复利用
逐级递减(最后以热能的形式散失 ( http: / / www.21cnjy.com ))能量在相邻两个营养级间的传递效率:10%~20%(一般营养级不超过5个,一山不容二虎,肉比青菜要贵),当次级消费者食用生产者超过最大传递量(20%)时,生态系统会被破坏(m1<5m2)。
⑥能量流动符合能量守恒定律
⑦能量金字塔:表示营养级与能量之间的关系,可以看出,营养级越高,则能量越少。
⑧数量金字塔:表示营养级与数量之间的关系。一般来说,营养级越高,则数量越少。
也有反例;例如:松毛虫成灾的松树林,食物链:树 虫 鸟
⑨生物量(重量)金字塔:表示营养级与生物量之间的关系 ,营养级越高,则生物量越少
⑩生态系统在能量方面是一个开放的系统,需要不断补充。
11)能量流动图解
几乎不能循环,在生产者与消费 ( http: / / www.21cnjy.com )者之间按食物链的形式,当存在分解者时,注意:(如果是自然界微生物则不能与生产者构成循环,如果是人工沼气池,则可以与人构成循环。)
饲料
太阳能 农作物 家禽家畜
落叶 食物
微生物 人
(沼气池) 粪便
研究能量流动的意义:
①:可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用
②:可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系(清除稻田中的杂草,清除鱼塘中的黑鱼。)
目的:实现能量的多级利用,从而大大提高能量的作用率,合理的调理生态系统中能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类有益的部分。(生态农业)
生态农业:是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次,多功能的综合农业生产体系。
基本原理:能量多级利用,物质循环再生。
能量流动和物质循环主要是通过食物链来完成的,食物链既是一条能量转换链,也是一条物质传递链,从经济上看还是一条价值增值链。
特点:综合性,多样性,高效性,持续性
意义:废物资源化,提高能量转化效率,减少环境污染。
2 物质循环知识(元素)(生物地球化学循环)
碳循环
形式:CO2,(在生命界与非生命界间循环),碳酸盐
范围:全球性
光合作用
无机环境 群落
呼吸作用
能量流动与物质循环之间的异同
不同点:在物质循环中,物质是被循环利用的;能量在流经各个营养级时,是逐级递减的,而且是单向流动的,而不是循环流动
联系: ①两者同时进行,彼此相互依存,不可分割
②能量的固定、储存、转移、释放,都离不开物质的合成和分解等过程
③物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
生物富集作用
指有毒物质如农药,重金属通过食物链在生物体内积累的过程
一般来说,营养级越高,则富集作用越强。
“N”氮元素的循环
固氮菌 硝化细菌
N2 NH3,NH4 氨盐 NO3硝酸盐
固氮作用 硝化作用
反硝化作用(反硝化细菌)
3 信息传递相关知识
生态系统中的信息种类:物理信息、化学信息、行为信息(孔雀开屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀)信息传递在生态系统中的作用:
信息传递不以营养结构为基础
①:生命活动的正常进行,离不开信息的传递;生物种群的繁衍,也离不信息的传递
②:信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
信息传递在农业生产中的应用:①提高农产品和畜产品的产量
②对有害动物进行控制
生态系统的稳定性
生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
生态系统具有自我调节能力,而且自我调节能力是有限的
抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的
生态系统 能力
的稳定性 恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力
①一般来说,自然原因对生态系统的干扰,我们谈到抵抗力稳定性,人为的原因对生态系统的干扰,我们会谈到恢复力稳定性(除自然森林大火)
②一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越差
③一般来说,在生态系统遭受到较大或彻底 ( http: / / www.21cnjy.com )的破坏时,抵抗力越强的生态系统,恢复力越弱,但当遭受到相同的干扰时,抵抗力强的生态系统,恢复力也强。抵抗力与恢复力不一定成反相关,主要要看生态系统的气候条件
a表示 抵抗力稳定性
b:表示 恢复力稳定性
提高生态系统稳定性的方法:
①控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力(自然生态系统)
②对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统的内部结构和功能的协调(人工生态系统)
第六部分 环境问题
生态环境问题是全球性的问题
生物多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性
生物多样性包括:物种多样性、基因多样性、生态系统多样性
潜在价值:目前人类不清楚的价值
生物多样 间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)
性的价值 直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、
科学研究和文学艺术创作等非实用意义的
保护生物多样性的措施:就地保护(自然保护区)、易地保护(动物园)
全球问题:温室效应,酸雨,
2007-12-9完成
对自来水的处理
对缓冲液的处理
对生物材料的处理
下丘脑:
1神经中枢
2体温调节中枢
3水盐调节渗透压感受器
4内分泌活动调节枢纽
5与生物节律性控制有关
脑干:
许多维持生命必要中枢
呼吸中枢
循环中枢
大脑皮层
调节机体活动的最高级中枢
(感知中枢,控制机体条件反射
语言,学习,记忆,思维等方面)
小脑
维持身体平衡的中枢
(运动的力量,快慢,方向等)
脊髓
调节躯体运动的低级中枢(膝跳反射,缩手反射,婴儿排尿反射)
体液调节途径
神经调节途径
(-)
效应器
神经是枢
传入神经
传出神经经
4.体液免疫
抗原
吞 噬
细 胞
(处理)
(呈递)
T
细胞
B
细胞
(识别)
记忆B细胞
效应B细胞
识别别识别别
抗体与抗原结合
形成沉淀
感应阶段
反应阶段
效应阶段
(二次免疫)
5.细胞免疫
抗原
吞 噬
细 胞
(处理)
(呈递)
T
细胞
记忆T细胞
效应T细胞
感应阶段
使靶细胞裂解
(二次免疫)
抗体与抗原结合(体液免疫的效应阶段)
反应阶段
全身过敏反应(过敏性休克)
呼吸道过敏反应(过敏性鼻炎,支气管哮喘)
消化道过敏反应(食物过敏性胃畅炎)
皮肤过敏反应(荨麻疹,湿疹、血管性水肿)
血管通透增强,毛细血管扩张平滑肌收缩,腺体分泌增强
过敏原 刺激 抗体 吸附 细胞
再次
过敏原
释放组织胺
A
B
C
D
直接影响
影响种群数量
预测变化情况
决定大小
的密度
A B
A B
A B
C
A
B
A B
A B
A B C D

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