生物学考必背知识点

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生物学考必背知识点

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必修一分子与细胞(复习提纲)
第一章细胞的分子组成
,分子与离子
构成细胞的主要元素是C、 H、O、N等。C是构成细胞的最基本元素。O是细胞内含量最多的元素。
二.无机物
l.水在细胞中的作用:①良好的溶剂:②运输营养物质和代谢的废物;③调节体温;④参与生化反应过程
2.无机盐主要以离子形式存在,少数以化合物形式存在。
无机盐的作用:(1) 维持生物体的生命活动,如维持酸碱平衡、血浆浓度、神经肌肉兴奋性。如:哺乳动物血钙含量低会抽搐。
(2)构成细胞某些复杂化合物的重要组成部分。如:Fe2+是血红蛋白的主要成分:Mg2+是叶绿素的必要成分;Ca2+是动物和人体骨骼及牙齿中的重要成分。
三有机化合物及生物大分子
糖类的种类,作用和分类的依据
(1)元素组成: C、 H、 O; (2)结构单元:单糖(3)作用:主要能源物质。
(4)种类:(分类依据:能否水解和水解后产生的单糖数)
种类 分布 功能
单糖 五碳糖 核糖 动植物 组成RNA的成分
脱氧核糖 动植物 成DNA的成分
六碳糖 葡萄糖(还原糖) 动植物 最重要能源物质
果糖(还原糖) 植物 提供能量
半乳糖 动物 提供能量
二糖 麦芽糖(还原糖) 发芽的小麦(植物) 都能提供能量
蔗糖 甘蔗、甜菜(植物)
乳糖 乳汁中(动物)
多糖 淀粉 (植物) 能物质
纤维素 植物 支持保护细胞
原(肝糖原、肌糖原) 动物肝脏、肌肉 贮能物质
脂质的种类和作用
脂质由C、 H、 O元素构成,有些含有N、P。
分类①油脂 (C、 H、 O): 结构单元:甘油和脂肪酸:作用: 贮能物质, 储能、维持体温
②磷脂(C、 H、O、 P 有些有N):构成膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)结构的重要成分
③固醇:包括胆固醇、性激素、和维生素D等。
3、蛋白质一一一蛋白质是生命活动的主要承担者。
1)基本单位:氨基酸
(1)组成元素:主要是C、H、O、N等元素组成,有些含有S等元素
(2)氨基酸分子的结构通式:H
|
R — C — COOH
|
NH2
(3)氨基酸分子结构特点:每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子十。(判断依据)
(4)种类:约20种,由R基决定。
2)氨基酸脱水缩合形成多肽及多肽形成蛋白质的过程(见书本)
(1)形成方式:脱水缩合形成的化学键叫做肽键,肽键数=脱水数= 氨基酸数-肽链条数一条肽链至少含有1个氨基,1个羧基
蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量一脱水数× 18
蛋白质分子结构的层次由小到大依次为:
氨基酸——————→多肽链————————→蛋白质
脱水缩合(核糖体) 空间结构(内质网)
蛋白质结构多样的原因:(1)氨基酸的种类不同(2)氨基酸数目成百上千(3)氨基酸排列顺序千变万化(4)肽链空间结构千差万别
蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样蛋白质功能有:①细胞和生物体结构物质;如:肌球蛋白、肌动蛋白等 ②具有重要的催化功能;如:绝大多数的酶
③具有运输功能; 如;细胞膜上载体蛋白 ④具有免疫功能 如:抗体
4、核酸的种类和功能
元素组成:核酸由C、H、O、N、P元素组成.
核酸 分类
(3)作用:DNA:贮存遗传信息,控制细胞和整个生物体的遗传特性。
RNA:在合成蛋白质时是必需的。
种类 英文缩写 基本组成单位 存在场所
脱氧核糖核酸 DNA 脱氧核苷酸 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
核糖核酸 RNA 核糖核苷酸 主要存在细胞质中
5 ·实验:糖类、脂肪和蛋白质的鉴定
(1)还原糖的检测和观察
常用材料:苹果和梨等还原性糖含量高颜色近白色的材料 试剂: 本尼迪特试剂 注意事项:①还原糖有葡萄糖, 果糖, 麦芽糖②必须用水浴加热③颜色变化: 蓝色→红黄色沉淀
(2)油脂的鉴定
常用材料:花生子叶或向日葵种子试剂:苏丹Ill
注意事项: ①50%酒精的作用是: 洗去浮色 ( 所谓浮色即多余的染液)
②需使用显微镜观察③颜色变化:橙黄色
(3)蛋白质的鉴定
常用材料: 稀释的鸡蛋清, 黄豆组织样液 , 牛奶 , 豆浆 试剂: 双缩脲试剂 注意事项:①先加A液2ml,再加B液5滴②颜色变化:变成紫色
(4)淀粉的检测和观察
常用材料:马铃薯 试剂:颜色变化:变成蓝色
第二章细胞的结构
,细胞是生命的单位
1.细胞学说的基本观点:①所有的生物都是由一个或多个细胞组成的②细胞是所有生物结构和功能的单位③所有的细胞必定是由别的细胞产生的 意义:揭示了生物体结构的统一性 .
2.细胞的大小,数目和种类
(1)细胞的种类不同,大小也有一定差别,但一般的细胞都只有在显微镜下才能看到,细胞的体积总是这么微小的原因: ①受细胞核所能控制范围的制约 ②细胞小,则其表面积及与体积的比例 ( 即相对表面积)大,有利于物质的迅转运和交换
(2)生物个体的增大,主要是 细胞数目的增多 , 而不是细胞体积的增大
(3)细胞的种类:原核生物和真核生物根本区别:有无核膜包被的细胞核
类别 原核生物 真核生物
细胞大小 较小 较大
细胞核 无成形细胞核,有拟核,无核膜,核仁 只有DNA,无染色体 有成形的细胞核,有核膜、核仁 DNA与蛋白质结合成染色体
细胞质 有核糖体 有各种细胞器
细胞壁 有 植物、真菌有,动物无
代表生物 细菌 ( 大肠杆菌、肺炎双球菌、乳酸菌)、蓝藻(蓝细菌)、放线菌、支原体、衣原体 变形虫、草履虫、绿藻、衣藻、小球藻、真菌(如酵母菌,霉菌、蘑菇)及动植物
相同点 具有细胞膜、细胞质、核糖体,DNA, RNA
注:病毒无细胞结构,既不是真核也不是原核生物。原核细胞中唯一具有的细胞器是核糖体
3.使用显微镜观察各种细胞:目的要求,材料用具,方法步骤,实验现象和结果,讨论(b) P24
(1)高倍镜的使用步骤:①在低倍镜下找到物象,将物象移至视野中央。
②转动物镜转换器, 换上高倍镜。
③调大光圈或换用凹面镜,使视野亮度变大。
调节细准焦螺旋,使物象清晰。
(2)低倍镜下物象小,视野亮, 看到的细胞数目多, 物镜与载玻片的距离远。
高倍镜下物象大,视野暗, 看到的细胞数目少, 物镜与载玻片的距离近
(3)物镜越长, 放大倍数越大;目镜越长, 放大倍数越小。
二.细胞膜控制细胞与周围环境的联系
1.质膜的主要成分:磷脂和蛋白质; 还有少量的胆固醇和糖类。
2,质膜结构及功能:脂双层(质膜的基本支架):两层磷脂分子层;
膜蛋白 :镶嵌、 贯穿、 覆盖 : 与细胞膜功能的复杂程度有关
糖蛋白 : 膜的外表面。 与细胞识别有关。
胆固醇: 双重调节作用 :①限制磷脂分子的运动、 增加其有序性
②将磷脂分子隔开增加其运动性。胆固醇存在于动物细胞中,植物细胞膜一般不含胆固醇
3.细胞膜的结构特点 : 一定的流动性( 磷脂分子和大多数 蛋白质分子可以运动)举例:变形虫变形运动、 白细胞吞噬细菌、 精卵细胞核融合等。
4.细胞膜的功能特点:选择透过性。
5.植物细胞壁的组成和生理作用。
化学成分:纤维素 和 果胶 生理作用:保护细胞和支撑植物体 特点 :全透性
三.细胞质是多项生命活动的场所
1.细胞质是由细胞溶胶和各种细胞器 构成,其中细胞溶胶是多种代谢活动的主场所
2,区别八种细胞器形态、结构、功能等
名称 形态 结构 功能
线粒体 棒状或粒状 双层膜 、 内膜折叠形成嵴、基质 细胞 需氧呼吸和能量代谢 的中心
叶绿体 椭球状或球状 双层膜、基粒、基质 细胞进行光合作用的 的场所
内质网 网状 单层膜 结构 细胞内蛋白质加工和运输以及合成有关
高尔基体 囊状 单层膜结构 动物细胞:与分泌蛋白的形成有关。 植物细胞:与植物 细胞壁形成有关
核糖体 粒状小体 无膜 结构(由RNA和 蛋白质组成) 合成蛋白质 的场所
溶酶体 状小泡 单层膜结构 分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死入侵的病毒和细菌。
液泡 泡状 单层膜结构 调节植物细胞的内环境,使细胞保持坚挺,使植物呈现绿色以外颜色
中心体 “十”形 无膜结构,两个互相垂直中心粒构成 动物细胞的中心体与细胞分裂 有关
( 1 )膜结构:貝有双层膜结构的有: 线粒体 、 叶绿体 、 细胞核: 无膜结构有: 核糖体 、 中心体
(2)与能量转化有关的细胞器: 线粒体、 叶绿体
(3)含色素的细胞器: 叶绿体、 液泡
(4)高等的植物细胞区别于动物细胞的结构: 叶绿体、 液泡、 细胞壁 (不是细胞器)动物和低等植物细胞区别于高等植物细胞的结构:中心体
与分泌蛋白的形成相关的细胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
含有DNA的细胞结构 叶绿体、线粒体、细胞核
含有RNA的细胞结构叶绿体、 线粒体、 核糖体、 细胞核(8)膜面积最大的细胞器:内质网
8动植物亚显微结构图。要熟练识图。
四,细胞核是细胞生命活动的控制中心
除了高等植物成熟的 筛管细胞 和哺乳动物成熟的 红细胞 等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。大多数细胞只有一个细胞核,少数细胞有多个核(横纹肌细胞)
细胞核的结构
核被膜:具有两层膜(把核内物质与细胞质分开),具有 核孔复合体 (某些大分子物质进出细胞核的通道, 如 蛋白质 (进)、 RNA ( 出 ) (消耗能量))
核仁:核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所
核基质
染色质:组成:主要由 DNA和 蛋白质 组成
染色质与染色体的关系:同一种物质在不回时期的两种不同形态
细胞核的功能:细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞代谢和遗传的控制中 心五,原核细胞内无成形的细胞核
(1)原核细胞没有核膜包被的细胞核, DNA所在区域称为拟核;细胞壁的成分是肽聚糖。
原核细胞中唯一具有的细胞器是核糖体;原核细胞没有线粒体,其质膜和细胞质基质中有呼吸作用的酶;原核细胞没有叶绿体,但是蓝细菌的光合膜上含有光合色素(叶绿体和藻蓝素),是其进行光合作用的场所
(2)真核细胞有核膜包围的典型的细胞核,有各种细胞器,有染色体,植物细胞壁成分是纤维素和果胶。
(3)共同点:它们都有细胞膜、 细胞质和核糖体。它们的遗传物质都是DNA。
第三章细胞的代谢知识点
第一节ATP是细胞内的“能量通货"
1. ATP的作用:生命活动的直接能源物质。
2.ATP的结构简式是A—P~P~P。 其中A代表腺苷(核糖与腺嘌呤结合成的基团 ),P代表磷酸基团。—代表普通化学键, ~代表高能磷酸键。ATP的中文名称叫腺苷三磷酸。ATP的组成元素有: C 、H、O、 N、P。
3.ATP易于水解,在酶的作用下, 远离腺苷的那个高能磷酸键断裂,形成腺苷二磷酸(ADP), 释放的能量用于各项生命活动。
4.ATP在细胞中含量很少,但产生速度很快。动物体内ATP的生成途径是细胞呼吸, 植物生成ATP的途径有细胞呼吸和光合作用。能生成ATP的细胞器是叶绿体和线粒体。生成ATP的场所是叶绿体、细胞溶胶和线粒体。
第二节酶是生物催化剂
l .酶的定义:活细胞产生的具有催化作用的有机物。
2.酶的本质:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。酶的基本单位: 氨基酸或核糖核苷酸。
3.酶的特性: 高效性 ( 比无机催化剂催化效率高, 降低反应需要的活化能 )、专一性( 一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应)、作用条件温和(活性易受温度和pH的影响)。
4.酶的催化机理:锁钥模型,酶的空间结构与底物的空间结构互补。酶作为催化剂反应前后理化性质不变, 但催化过程中有形变。
5.影响酶作用的因素: 温度、 pH、 酶的浓度、 底物的浓度等。 (每种酶都有最适pH值,在最适pH值下,酶的活性最高:高于或低于最适pH值酶的活性都会降低,甚至失活:不同酶最适pH值不同,如胃蛋白酶 : 2左右 胰蛋白酶 : 8左右;本质: 过酸过碱的条件下 , 都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性 ) (每种酶都有最适温度,高于或低于最适温度酶的活性都降低:不同种酶的最适温度不同,人体内酶的暈适温度接近体温: 较高温度使酶的空间结构遭到破坏而失去活性 ,低温度使酶的活性降低, 在适宜温度下, 酶的活性可以恢复 )
6. 自变量 : 人为设置的实验变量(实验条件)。 因变量 : 随自变量变化而变化的实验结果·。无关变量 :其它会影响实验的可变因素,要控制相同。
第三节物质通过多种方式出入细胞
1. 扩散是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象, 扩散使得该分子分布均匀,直到平衡. 此后分子仍在继续运动,维持平衡状态.
2 . 水分子通过膜的扩散叫渗透。 渗透的方向 : 水分子数多的一侧向水分子数少的一侧, 也就是从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧。 渗透发生的条件:1、半透膜 ; 2、膜两侧存在浓度差。
3. 外界溶液浓度>细胞液浓度时, 植物细胞发生质壁分离 (其中质是原生质体, 壁是细胞壁)
外界溶液浓度<细胞液浓度时, 植物细胞发生质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时, 水分子进出细胞处于动态平衡
4. 植物细胞的细胞液浓度越高, 吸水能力越强。
5.
运输方式 方向 载体 能量 举例
被动转运 扩散 高浓度→低浓度 不需要 不需要 水、CO2、O2、乙醇、甘油、
易化扩散 高浓度→低浓度 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞
主动转运 低浓度→高浓度 需要 需要 无机盐离子、氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞
胞吞、胞吐 与浓度无关 不需要 需要 变形虫摄食:分泌蛋白的分泌
6.主动转运是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。
7,胞吞、胞吐体现了细胞膜的流动性。
第四节细胞呼吸为细胞生活提供能量
1.细胞呼吸的本质: 分解有机物,释放能量 意义: 细胞代谢的核心。
2.需氧呼吸的过程:
场所 反应物 生成物
第一阶段糖酵解 细胞溶胶 葡萄糖 丙酮酸、[H]、少量能量
第二阶段柠檬酸循环 线粒体基质 丙酮酸和水 CO2、[H]、少量能量
第三阶段电子传递链 线粒体内膜 [H]、O2 H2O 大量能量
3需氧呼吸的场所: 细胞溶胶和线粒体。产物水中的氧原子来自于氧气。用放射性同位素标记葡萄糖中的氧原子,氧原子的转移途径是:葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。
4、厌氧呼吸
场所 反应物 生成物
第一阶段 细胞溶胶 葡萄糖 丙酮酸、[H]、少量能量
第二阶段 丙酮酸、[H] 酒精和二氧化碳或乳酸
5.厌氧呼吸只在第一阶段产生少量能量,第二阶段不产生能量。人、动物、甜菜的块根、乳酸菌、玉米的胚、马铃薯的块茎厌氧呼吸产乳酸;大多数植物、酵母菌厌氧呼吸产酒精和二氧化碳。
6.需氧呼吸和厌氧呼吸总反应式见书本。
7.溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂。当溶液中溶有二氧化碳时,其颜色由蓝色变成绿色再变成黄色。
8.当溶液中溶有二氧化碳时,澄清石灰水变浑浊。
9.酒精能使酸性重铬酸钾由橙色变成灰绿色。
第五节光合作用将光能转化为化学能
1.叶绿体中的色素:分布在基粒类囊体的膜上。色素的功能:吸收、传递和转化光能。色素的种类: 叶绿素 (叶绿素 a 和叶绿素b)、 类胡曹卜素 (叶黄素和胡萝卜素)。其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光, 类胡萝卜素主要吸收蓝紫 光。
2,色素的提取和分离实验:提取色素:分离色素层析液; SiO2使研磨更充分:CaCO3,保护叶绿素:注意不能让层析液没过滤液细线; 滤纸条上出现四条色素带由上到下依次是胡萝卜素 (橙色)、 叶黄素( 黄色)、 叶绿素 a( 绿色)、 叶绿素b(黄绿色),说明胡萝卜素在层析中溶解度 高,扩散最快叶绿素b在层析液中溶解度最低, 扩散最慢。
3.光合作用的过程
(1)图中编号所代表的物质分别是:① NADPH; ②ATP;③CO2;④三碳糖。
碳反应中需要光反应提供的物质是NADPH和ATP。
图中5是光反应阶段,反应场所是叶绿体的类囊体中。能量转换: 光能→ATP、 NADPH中活跃的化学能图中6是碳反应阶段,也叫卡尔文循环, 反应场所是叶绿体的基质。能量转换: ATP、NADPH 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
③与C5,结合的过程叫做二氧化碳的固定。
若突然停止光照,就会发现叶绿体中的C3含量升高,这是由于光反应过程用于碳反应过程的 NADPH和ATP减少,二氧化碳仍与C5结合的缘故。
中午光照强烈,却会发现叶绿体中的C5含量升高,这是由于植物蒸腾作用过强,气孔关闭,二氧化碳供应减少,使碳反应过程中C3的形成大量减少。
(7)当温度降至0℃,经测定④的含量大大减少,其主要原因是酶的活性下降。
(8)影响光合作用的因素: 光照、 温度 、 二氧化碳的浓度、 水分、 土壤中的矿质元素等。
第四章细胞的生命历程知识点第一节细胞通过分裂增殖
1.细胞体积趋向于小的原因;1. 细胞体积小,相对表面积大, 物质运输效率高: 2. 受细胞核控制范围的制约。
2.真核细胞分裂方式主要有:有丝分裂(体细胞增殖的主要方式)、减数分裂(产生生殖细胞的方式)。
3.细胞周期:
(l)起止点:从一开始,到下一次分 结束为止。书本116页图。
(2)时期划分: 分裂间期 (G1、S、 G2) 和分裂期 (M)
(3)时期特点:分裂间期总是分裂期;分裂间期在前,分裂期在后。
4.细胞分裂间期的主要变化:DNA复制和蛋白质合成,结果DNA数目加倍,染色体数目不变(具体分为G1、S、G2三个时期,其中G1期完成DNA所需的蛋白质的合成和核糖体的增生,S期完成DNA的复制,G2期完成一些有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成)
5.前期主要变化: 染色质缩短变粗, 变成染色体 (每条染色体由2条染色单体组成) , 散乱排布 :细胞两极发出纺锤丝 , 形成纺锤体: 核膜、 核仁解体。
中期主要变化; 染色体着丝粒排列在赤道面上 , 染色体继续凝聚变短, 最便于观察和研究
后期的主要变化: 着丝粒分裂, 染色单体分开成为染色体 (染色体数目加倍)
末期的主要变化: 分离的染色体到达两极,染色体变成染色质,核膜重新形成、并在纺锤丝的牵引下分别移向两级。
6. 有丝分裂过程中前期和末期的变化是正好相反的。 染色单体的形成在间期, 出现在前期, 分离在后期。 DNA数目加倍发生在间期, 染色体数目加倍发生在后期。 最便于观察染色体数目和形态的是中期
观察植物细胞有丝分裂装片,视野中出现细胞最多的是处在间期的细胞。用化学药品抑制 DNA 的复制,这个细胞就停留在间期。
7.动、植物有丝分裂的不同点:有丝分裂前期纺锤体的形成不同(动物细胞有中心体,并在间期倍增,分裂前期移向细胞两极,由中心体发出纺锤丝 。 高等植物细胞没有中心体,由细胞两极发出纺锤丝);有丝分裂末期细胞质分裂方式不同(动物细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷,形成环沟把细胞分成两部分,最后形成两个细胞。而植物细胞是先在“赤道面”上出现许多囊泡,然后聚集成细胞板, 逐渐发展成新的细胞壁,进而形成2个细胞)。
8.制作植物细胞有丝分裂的临时装片步骤:解离→漂洗→染色→制片。其中解离用10%盐酸试剂,目的使细胞彼此容易分开。染色用0.01g/ml 龙胆紫染液。 制片时要剪取根尖2~3mm。 观察时要找到根尖的分生区 , 此区细胞呈正方形 , 排列紧密。
9.癌细胞的主要特征:在适宜条件下,癌细胞能够无限增殖;癌细胞表面粘连蛋白等很少或缺失,导致癌细胞容易在体内转移。
10.癌变原因:内因 ( 原癌基因被激活, 抑癌基因功能丧失):外因(致癌因素的刺激)。致癌因素包括:物理致癌因素(各种射线)、化学致癌因素(许多种无机或有机化合物 ) 、 生物致癌因素(许多病毒 , 细菌 , 霉菌)。
第二节细胞通过分化产生不同类型的细胞
第三节细胞凋亡是编程性死亡
1.细胞数目的增多,是细胞增殖的结果, 细胞类型的变化是细胞分化造成的。
2.细胞分化是细胞后代在形态、 结构和功能 上发生差异的过程, 遗传物质没有改变, 只是不同的细胞中遗传信息的表达是不同的。 细胞分化一般是不可逆的 , 贯穿整个生命历程, 在胚胎期达到最大限度。
3,细胞的全能性:细胞具有分化出各种细胞,发育成新个体的潜能。 植物组织培养技术证明了分化的植物细胞具有全能性 : 克隆动物的产生证明了高度分化的动物细胞核具有全能性
4.全能性大小: 细胞分化程度越低, 全能性越大。 植物细胞>动物细胞。 受精卵>生殖细胞>体细胞
5, 细胞具有全能性的原因 : 高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的全套基因
6.衰老细胞的主要特征:细胞膜流动性降低;细胞质色素积累、空泡形成;细胞核体积增大,染色体加深,核膜内陷,染色质凝聚、碎裂;DNA功能受抑制,RNA含量降低;蛋白质合成下降,酶活性降低;线粒体数 减少 , 体积增大 ; 呼吸变慢等。
7.细胞凋亡:基因决定的编程性死亡。如蝌蚪尾消失。
8.细胞衰老和凋亡是细胞发育过程中的必然步骤,是由某种基因引发的,是正常生命现象。
《必修二》第一章遗传的基本规律
1.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于:
豌豆是自花授粉且是闭花授粉的植物;(2)豌豆成熟后豆粒留在豆荚中,便于观察和计数;(3)豌豆具有易于区分的相对性状。
2.遗传学中常用概念及分析
(1)相对性状:一种生物同一种性状的不同表现类型。如:豌豆的紫花与白花。
性状分离:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。如杂F1,紫花豌豆自交后F2代同时出现紫花和白花的现象。
纯合子:基因组成相同的个体。如DD或dd。其特点纯合子自交后代全为纯合子,无性状分离。
杂合子: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。
杂交:遗传因子组成不同的个体之间的交配方式。(如:DD×dd Dd×dd DD×Dd等)
自交:遗传因子组成相同的个体之间的交配方式。(如:DD×DD Dd×Dd等)
测交:(待测个体)与隐性纯合子杂交的方式。(如:Dd×dd) 意义 :测定某显性生物个体是否是纯合子
3.常见遗传学符号
P F1 F2 ×
亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本
4.分离定律的应用
(1)如后代性状分离比为显:隐=3:1,则双亲一定都是杂合子(Dd)即Dd×Dd
(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
(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
5,豌豆杂交操作步骤:母本去雄→套袋→授粉→套袋
6,完全显性:具有相对性状的两个个体杂交,F1与显性亲本的表现完全一致的现象。
不完全显性;具有相对性状的两个个体杂交,F1表现为双亲的中间类型的现象。
共显性:具有相对性状的两个个体杂交,F1同时表现出双亲的性状。
7.两对相对性状杂交试验中的有关结论
F1形成配子时,等位基因分离,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。
亲本为YYRR×yyrr ,F 1 YyRr自交,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
9份:YYRR(1),YYRr(2),YyRR(2),YyRr(4)
3份:YYrr(1),Yyrr(2)
3份:yyRR(1),yyRr(2)
一份:yyrr (1)
第二章染色体与遗传
第一节染色体通过配子传递给子代
1.染色体的组成、结构及类型
染色体(质) 的主成分是DNA和蛋白质,含有少量 RNA, 是细胞核内遗传物质的载体。
染体和染色质是细胞中的同种物质在不同时期两种形态。
染色体类型 : 依据着丝粒位置不同, 染色体分为3种类型,中间着丝粒染色体、 近端着丝粒染色体和端着丝粒染色体。
2.减数分裂及相关概念
减数分裂是指进行有性生殖 生物, 在产生配了时通过染色体复制一次、 细胞分裂两次实现染色体数目减半的细胞分裂。配子就是成熟的生殖细胞,它的染色体数目是原始生殖细胞的 一半。
〖同染色体和非同源染色体〗
同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体, 形状、 大小一般都相同(XY 性染色体不相同), 一条来自父方,一条来自母方
非同源染色体是指形状和大小各不相同,且在减数分裂过程中不配对的染色体
〖姐妹染色单体和非姐妹染色单体〗
姐妹染色单体是指同一着丝点连接着的两条染色单体
②非姐妹染色单体是指不同着丝点连接着的两条染色单体
〖联会和四分体〗
联会是指减数第一次分裂的前期,同源染色体两两配对的现象
②联会后的每对同海染色体含有四条染色单体,叫做四分体
3.精子和卵细胞形成
①精子的形成
卵细胞的形成
精子与卵细胞形成的异同点
精子形成 卵细胞形成
场所 睾丸 卵巢
细胞质分裂方式 两次均等分裂 初级和次级卵母细胞的分裂均为不均等分裂
产生的生殖细胞数 一个精原细胞产生4个精细胞 一个卵原细胞产生1个卵细胞
生殖细胞是否变形 变形 不变形
相同点 都是染色体复制1次,细胞连续分裂2次,子细胞染色体数目均减半
4,受精作用使受精卵的染色体数目得到恢复
受精:精子(雄配子)和卵细胞(雌配子)结合形成受精卵(合子)的过程。
实质:在受精卵内精核和卵核发生融合,使受精卵的染色体数目恢复到原来体细胞的染色体数目(2n)。
减分裂的意义:
减数分裂和受精作用可保持生物染色体数目恒定。
②减数分裂为生物变异提供了可能。在减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间发生染色体片段的交换:同时,同源染色体分离、非同源染色体自山组合,使之可产生各种类型的配子。
第二节基因伴随染色体传递
1,基因位于染色体上
萨顿:基因分离和自由组合的行为与减数分裂中染色体行为之间存在着平行的关系提出了遗传染色体学说。摩尔根历史上第一个将一个特定基因一一白眼基因,定位在一条特定染色体一一X染色体上的科学家
2、果蝇作为遗传学研究的实验材料的优点:
①个体小,容易饲养:②繁殖速度快,10多天就可以繁殖一代;③有明显的相对性状,便于观察和统计;④后代数量大,一只雌果蝇一生能产生儿百个后代;⑤染色体数目少,便于观察
3.遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律
分离定律的实质是:等位基因会随同源染色体 的分开而分离。
自山组合定律的实质是: 非同源染色体上的非等位基因 自由组合 。
第三节性染色体上基因的传递和性别相关联
1.染色体组型的概念
将某种生物体细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像,称为该生物的 染色体组型。
2.常染色体与性染色体
生物细胞中的染色体可以分成两类:一类是性染色体,即与性别决定有直接关系的染色体;另一类是常染色体,即除性染色体外的其他染色体。
3,XY型性别决定
属于型性别决定的生物在雄性个体的体细胞内,除了含有数对常染色体外,还含有两个异型的性染色体,以XY表示;在雌性个体体细胞内,除了含有数对常染色体外,还含有两个同型的 性染色体 ,用 XX表示。
4.ZW型性别决定
ZW型性别决定与XY型性别决定相反。在雌性个体的体细胞内,除了含有数对常染色体外,还含有两个异型的性染色体.性色体,以ZW表示;在雄性个体体细胞内,除了含有数对常染色体外,还含有两个同型的性染色体 ,用ZZ表示
5.伴性遗传的概念、类型及特点
将位于性染色体上的基因所控制的性状表现出来与性别相联系的遗传方式称为伴性遗传
伴X隐性遗传病 男性患者多于女性 交叉遗传 女病其父与子都病
伴X显性性遗传病 女性患者多于男性患者 具有世代连续性(代代有患者) 男病其母与女都病
伴Y遗传病 患者全部是男性 致病基因“父传子、子传孙” 传男不传女
第三章遗传的分子基础
、核酸是遗传物质
(一)肺炎链球菌转化实验材料一肺炎链球菌(细菌)
S型菌:菌落光滑 有多糖荚膜, 有毒
R型菌:菌落粗糙,无多糖荚膜,无毒
1、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
推论:已经被热杀死的 S型细菌中, 必然含有某种促成这一转化的活性物质一一转化因子, 这种转化因子将无毒性的 R 型细菌转化为有毒性的S型细菌·
2、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验一一研究“转化因子”是什么物质
结论:DNA是遗物质。肺炎转化实验星证实DNA是遗传物质的最早证据
(二)噬菌体侵染细菌的实验
1、材料:T2菌体——专门寄生于细菌内的病毒
2、方法:同位标记法一一用有放射性的S35、P32标记噬菌体
( 1 )如何标记:用含S35的培养基培养细菌,得到标记的细菌,再将噬菌体培养在此细菌中,得到蛋白质被S35标记的噬菌体;同理得到DNA被P32标记的噬菌体
(2)标记的部位:P32标记噬菌体DNA;S35标记菌体蛋白质
(3)为何采用S35、P32:S仅存在于蛋白质中;P 99%存在于DNA中
3、实验过程;
(1)用有放射性的S35、P32标记噬菌体
噬菌体侵染细菌:吸附——注入一一一合成一一组装一一释放
在搅拌器中搅拌,使细菌外的噬菌体与细菌分离
离心,检测悬浮液和沉淀物中的放射性同位素(要在噬菌体释放之前完成离心)悬浮液:原来的噬菌体外壳沉淀物:细菌(被侵染,内含子代噬菌体)
(5)实验结果及结论:DNA是T2噬菌体的遗传物质
(三)烟草花叶病毒感染和重建实验
1.结论:在只有RNA而没有DNA的病毒中,RNA是遗传物质。
常见的RNA病毒:小儿麻痹病毒、脑炎病毒、 流感病毒、 艾滋病病毒
2、有细胞结构的生物遗传物质均为DNA
只含有DNA的病遗传物质是DNA ,(如噬菌体,乙肝病毒,天花病毒);
只含有RNA的病,遗传物质是RNA,(如艾滋病病毒,流感病毒,SARS病毒)
二、遗传信息编码在DNA分子上
(一)DNA一一脱氧糖酸
基本单位:脱氧核苷酸
所含4种碱基: 嘌呤一一A腺 呤、 G鸟嘌吟嘧啶一一c 胞嘧啶、 T胸腺嘧啶
4种脱氧核苷酸: 腺嘌呤脱氧核苷酸、 鸟嘌呤脱氧核苷酸、 胞嘧啶脱氧核苷酸、 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(二)DNA分子的平面结构和空间结构
1、平面结构:两条长链、反向平行,单链的脱氧核苷酸之间以磷酸二酯键相连
外侧:磷酸和脱氧核糖交替连接,形成主链的基本骨架
内侧:碱基以氢键相连 : A一T 2 个氢键, C—G 3个氢键
碱基互补配对原则:A-T,C-G 含量法则——伽加夫法则 : A=T, C=G.
2、空间(立体)结构——双螺旋结构
3、DNA结构特点
多样性一一碱基对的数量和排列顺序
特异性一一每个特定的DNA分子都貝有特定的碱基排列顺序
三DNA的复制、转录、翻译
真核生物:转录成之后再进行翻译。原核生物:边转录边翻译
复制 转录 翻译
时间 细胞分裂间期 生长发育整个过程 生长发育整个过程
场所 主要细胞核,少量叶绿体、线粒体 主要细胞核 核糖体
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
模板 DNA解旋后的两条链 DNA解旋后的一条链 mRNA
条件 ATP、DNA解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶、ATP ATP、酶、tRNA
碱基配对 A-T、T-A C—G、G-C A-U、T-A C-G、G-C A-U、U-A C-G、G-C
信息传递 .亲代 DNA—子代 DNA DNA—mRNA mRNA—蛋白质
过程特点 边解旋边半保留复制 边解旋边转录全保留 1条mRNA上同时结合多个核糖体
产物 两个双链DNA . 一条单链DNA 多肽链
四、遺传密码(密码子)
1、概念:mRNA上决定一种氨基酸的3个相邻核苷酸排列而成的三联体
2、特点:绝大多数的基酸有两个上不同的密码子
3、种类:
遗传密码(密码子) 始
区分: (1)遗传信息,在DNA(基因)上 (2) 遗传密码; 在mRNA上(3)反密码子:在tRNA上(有61种)
五、中心法则一遗传信息传递的规律
RNA复制和逆转录只存在RNA病毒,并且需要相应的酶。
六、生物体存在表观遗传现象
表观遗传学: 基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化, 即环境变化引起的性状改变, 影响基因表达, 但不改变DNA序列·。组蛋白的乙酰化〈激活转录) 和DNA的甲基化 (抑制转录)
2、生物的性状是由基因和环境共同作用的结果
3、表观遗传机制可以使生物打破DNA变化缓慢的限制, 使后代能迅速获得亲代应对环境因素做出的反应而发生的变化, 这对生物种群的生存和繁衍可能是有利的, 也可能是不利的。
第四章生物的变异
第一节基因突变可能引起性状改变
1、基因突变的概念、发生时间
基因突变是指DNA分子上碱基对的替换、插入或缺失, 引起核苷酸序列改变, 从而引起基因结构改变的现象或过程。基因突变常发生在DNA复制时期(分裂间期)。
2、基因突变的类型、特点及影响因素
据基因突变对表型的影响, 分为: ①形态突变②生化突变③致死突变④条件致死突变, 任何突变都是生化突变。
特点:普遍性、 多方向性、 稀有性、可逆性、 多数有害性。
诱发基因突变的因素 : 物理因素、化学因素、 生物内素; 在自然状态下发生的基因突变称为自发突变, 在人工条件下诱发的基因突变称为诱发突变。
3、镰刀形细胞贫血症产生的根本原因是基因中碱基对的替换。
4、基因突变的结果和意义
结果:往往使一个基因变成它的等位基因,即产牛了新的基因。
意义:基因突变是生物变异的根本来源, 对于生物的进化和选育新品种具有非常重要的意义。
5、细胞癌变和致癌因子
原癌基因突变或过量表达引起正常细胞发生癌变。抑癌基因突变丧失其细胞增殖的负调控作用,导致细胞周期失控而发生癌变。
第二节基因重组使子代出现变异
]、基因重组的概念、类型和发生时间
基因重组指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时,控制不同性状的基因重新组合,导致后代不同于亲本类型的现象或过程。
类型:①非同源染色体上的非等位基因的自由组合;②同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的互换(交叉互换)。
基因重组时间:后期Ⅰ和前期Ⅰ
2、基因重组的意义
基因重组是通过有性生殖过程实现的,基因重组的结果导致生物性状的多样性 , 为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。
第三节染色体畸变可能引起性状改变
1、染色体畸变概念
染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化,也称为染色体变异·染色体畸变可用显微镜直接观察到 , 但基因突变无法用光学显微镜直接观察。
2、染色体结构变异概念和类型
染色体结构变异是指染色体发生断裂后,在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。
类型 :缺失( 染色体片段的丢失) 、重复( 染色体上增加了某个相同片段)、倒位 (某个片段正常排列序列发生180°颠倒)、易位(某一片段移到非同源染色体)。
3、染色体数目变异的类型
非整倍体变异( 个别染色体数目增加或减少 ), 个别染色体数目增加或减少一般是减数分裂过程中染色体的不正常分裂(减I后或减Il后)。
整倍体变异 : 体细胞中染色体数目以染色体组形式成倍增加或减少。
4、染色体组概念(一套钥匙)和判断
染色体组: 一个染色体组中①染色体的形态结构、 功能各不相同 : ②携带了控制本生物生长发育的全部遗传信息
染色体组数的判断办法:形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。
5、二倍体、多倍体和单倍体
二倍体:由受精卵发育而成的,体细胞中有两个染色体组的个体。如:人、果蝇、玉米等。
多倍体:由受精卵发育而成的,体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。如:香蕉(三倍体)、马铃薯(四倍体)、小麦(六倍体)等。
单倍体:由配子不经受精, 直接发育而来,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。如:雄蜂、雄蚁等。
五种育种方法的比较
杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 基因工程育种
原理 基因重组 基因突变和染色体畸变 染色体变异 染色体变异 基因重组
方法 杂交→自交→(选优自交)若干次→不再发生性状分离 物理诱变或 化学诱变,再筛选 秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗 杂交获得杂种F1; 将F1的花药离体培养,获得单倍体幼苗; ③用秋水仙素处理幼苗,获得纯合植株。
优点 集中不同品种优良性状 提高变异频率; ②能在较短的时间内有效地改良生物品种的某些性状: ③改良作物品质,增强抗逆性。 器官大、营养成分含量高、产量增加 明显缩短育种年限;排除显隐性干扰。 定向改造生物的遗传性状克服远缘杂交不亲和的障碍
缺点 育种时间长:不能产生新基因:局限于同种或亲缘关系较近的个体 盲目性大,有利变异少,工作量大, 需要大量的供试材 多倍体植物生长周期延长,结实率降低,一般只适用于植物 技术复杂,需要与杂交育种配合 有可能引发生态危机
实例 杂交水稻 高产青霉菌 三倍体无籽西瓜 无 抗虫棉
第四节人类遗传病是可以检测和预防的
1、遗传病的概念及类型
人类遗传病是指由于生殖细胞或受精卵里的遗传物质发生了改变,从而使发育成的个体患病。
类型:单基因、多基因和染色体异常遗传病
2、单基因显性致病
显性致病基因
隐性致病基因
3、多基因遗传病
概念: 涉及多个基因和许多种环境因素的遗传病。 人群中发病率较高,但由于遗传基础不是单一因素, 在患者后代中的发病率远低于1 /2或1/4。
常见的有:唇裂、先天性心脏病、精神分裂症、青少年型糖尿病、高血压和冠心病等
染色体异常
概念:由于染色体的数目、形态或结构异常引起的疾病。
常见的有: 唐氏综合怔 (多了一条21号染色体)、特纳综合征(XO,少了一条性染色体)、克兰费尔特综合征(XXY、多了一条性染色体)、猫叫综合征(5号染色体部分缺失)。
5、各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险曲线
I.染色体异常的胎儿 50%以上会因自发流产不会出生 2.新出生婴儿和儿童容易表现单基因和多基因遗传病 3.各种遗传病在青春期的患病率很低 4,多基因遗传病的发病率在中老年群
6、遗传咨询的基本程序
病情诊断→系谱分析→染色体/生化测定→遗传方式分析/发病率测算→提出防治措施
7、优生措施
适龄生育、禁止近亲结婚 (降低隐性遗传病的发病率)、产前诊断(①羊膜腔穿刺技术、②绒毛细胞检查、 ③孕妇血细胞检查、选择性流产 (通过检查发现胎儿确有缺陷的,要及时终止妊娠)、奸娠早期避免致畸(畸形胎常在怀孕18天至55天形成)、婚前检查。
8、人类基因组计划的应用价值
①追踪疾病基因②估计遗传风险③用于优生优育④建立个体DNA档案⑤用干基因治疗
9、遗传病的调查
发病率: 在人群中调查某种遗传病患者的数量, 再计算发病率·
遗传方式:在患者的家族中制作遗传系谱图,分析得出遗传病的遗传方式。
10、不必担心“选择放松":选择放松造成有害基因的增多是有限的 ·
第五章生物的进化
物种:是指能够在自然状态下相互交配并且产生有生育能力的后代的一群生物。物种是生物分类的基本单位。生殖隔离:不同物种之间雌雄个体之间不能交配或即使交配成功,也不能够产生可育的后代的现象。种群:是指生活在一定自然区域的同种生物的全部个体。一个种群由不同年龄、不同性别的个体组成,彼此可以相互交配进行生殖·
拉马克进化论: 用进废退、获得性遗传;达尔文进化论: 自然选择学说
生物界在类型上貝有巨大的多样性, 在模式上具有高度的统一性
现代进化论观点
生物进化的基本单位: 种群 ;进化的动力(决定进化方向): 自然选择; 进化前提(原材料):可遗传变异;进化实质: 种群基因频率的定向改变;物种形成的必要条件:生殖隔离;变异是不定向的,自然选择是定向的。种群基因频率变化说明生物在进化,但不能代表产生新物种。
遗传平衡定律: 在一个大的随机交配的种群里 , 基因频率和基因型频率在没有迁移 、 突变、 选择的情况下, 世代相传不发生变化.影响遗传平衡的因素: ①突变 ;②基因迁移; ③遗传漂变;④非随机交配;⑤自然选择 (基因频率的计算见书本)
生物多样性分为物种多样性, 遗传多样性和生态系统多样性。其中物种多样性是生物多样性的核心,遗传多样性决定了物种多样性。
生物多样性的价值包括: 直接价值, 间接价值 (生态价值 ), 潜在价值。
生物多样性的保护: 一是对那些面临灭绝的珍稀濒危物种和生态系统的绝对保护 ;二是对数量较大的可以开发的资源进行可持续的合理利用。
保护分为迁地保护和就地保护。就地保护是对生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性最充分、最有效的保护。

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