高中生物必修内容复习提纲

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高一生物必修1复习提纲
第一章 走进细胞 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.生命活动是建立在细胞的基础上的.
????????? 无细胞结构的病毒必需寄生在活细胞中才能生存.
????????? 单细胞生物(如:草履虫),单个细胞即能完成整个的生物体全部生命活动.
????????? 多细胞生物的个体,以人为例,起源于一个单细胞:受精卵,经过细胞的不断分裂与分化, 形成一个多细胞共同维系的生物个体.
2.?????? 细胞是最基本的生命系统. 最大的生命系统是:生物圈。
细胞 -组织-器官--系统--个体-- 种群-- 群落--生态系统--生物圈
第二节 细胞的多样性与统一性
一.细胞的多样性与统一性
1.? 细胞的统一性: 都有细胞膜,细胞质,细胞质中都有核糖体.主要遗传物质都是DNA.
2.???细胞的多样性: 大小,细胞核,细胞质中的细胞器,包含的生物类群等均不同.
根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞两大类.
这两类细胞分别构成了两大类生物:原核生物和真核生物.
类别
原核细胞
真核细胞
细胞大小
较小
较大
细胞核(本质)
无成形细胞核,无核膜.核仁.染色体
有成形的细胞核,有核膜.核仁.染色体
细胞质
有核糖体
有核糖体、线粒体等,植物细胞还有叶绿体.液泡等
生物类群
衣原体, 支原体, 蓝藻, 细菌,放线菌(一支蓝细线)
动物,植物,真菌
????????? 常见的细菌有: 乳酸菌,大肠杆菌,根瘤菌,霍乱杆菌,炭疽杆菌.
????????? 常见的蓝藻有: 颤藻,发菜,念珠藻,蓝球藻.
????????? 常见的真菌有: 酵母菌.
二:(略)细胞学说建立(德国科学家:施旺,施莱登)
细胞学说说明细胞的统一性和生物体结构的统一性。
第二章: 组成细胞的分子. 第一节: 组成细胞的元素与化合物
一: 元素
组成细胞的主要元素是: C H O N P S 基本元素是: C H O N 最基本元素: C
组成细胞的元素常见的有20多种,根据含量的不同分为: 大量元素和微量元素.
大量元素: C H O N P S K Ca Mg 微量元素: Fe Mn Zn Cu B Mo
生物与无机自然界的统一性与差异性. 元素种类基本相同,元素含量大不相同.
占细胞鲜重最大的元素是: O 占细胞干重最大的元素: C
二:组成细胞的化合物:
无机化合物:水,无机盐 细胞中含量最大的化合物或无机化合物: 水
有机化合物:糖类,脂质,蛋白质,核酸.
细胞中含量最大的有机化合物或细胞中干重含量最大的化合物:蛋白质。
三: 化合物的鉴定:
鉴定原理: 某些化学试剂能与生物组织中的有关有机化合物发生特定的颜色反应.
还原性糖: 斐林试剂 (0.1g/ml NaOH 0.05g/ml CuSO44 ) 甲乙溶液先混合再与还原性糖溶液反应生成砖红色沉淀. (葡萄糖,果糖,麦芽糖) 注:蔗糖是典型的非还原性糖,不能用于该实验。
蛋 白 质: 双缩脲试剂 (0.1g/ml NaOH 0.01g/ml CuSO4 )先加入A液再加入B液. 成紫色反应。
脂 肪: 苏丹Ⅲ(橘黄色) 苏丹Ⅳ(红色)
第二节: 生命活动的主要承担者: 蛋白质
一: 组成蛋白质的基本单位: 氨基酸
氨基酸的结构特点: 一个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基,且连接在同一个碳原子上.除此之外,该碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团.
各种氨基酸的区别在于侧链基团(R基)的不同
生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种,
分为必需氨基酸(8)和非必需氨基酸(12)两种.
二:氨基酸形成蛋白质 氨基酸的结构通式
构成方式: 脱水缩合
脱水缩合: 在蛋白质的形成过程中, 一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合.
由2个氨基酸分子缩合而成的化合物叫二肽. 由多个氨基酸分子缩合而成的化合物叫多肽.
连接两个氨基酸分子的化学健叫肽键.
2. 脱去水分子数等于形成的肽键数.
假设一个蛋白质分子中含有的氨基酸数为n
若蛋白质只有1条肽链, 则脱去水分子数=形成的肽键数=n-1
若蛋白质含有m条肽链, 则脱去水分子数=形成的肽键数=n-m
蛋白质分子量的计算. 假设AA的平均分子量为a,含有的AA数为n则,形成的蛋白质的分子量为:
a×n-18(n-m) 即:氨基酸的总分子量减去脱去的水分子总量
3.????蛋白质结构的多样性:
原因: 组成蛋白质的氨基酸种类,数目,排列顺序不同,肽链的折叠,盘曲及蛋白质的空间结构千差万别
4. 蛋白质的功能:
蛋白质结构的多样性决定了它的功能多样性:催化功能.结构功能.运输功能,
信息传递功能,免疫功能等. 请举例:
第三节 核酸
一、DNA与RNA的比较(表)
?
DNA(脱氧核糖核酸)
RNA(核糖核酸)
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
化学组成
磷酸(P)+ 脱氧核糖+碱基(A.T.G.C)
磷酸(P)+ 核糖+碱基(A.T.G.U)
存在场所
主要分布于细胞核中
主要分布在细胞质中
主要功能
在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有极其重要的作用。
二、核酸的种类及功能
核酸分为两大类:脱氧核糖核酸(简称 DNA )和核糖核酸(简称RNA)
核酸的功能: 核酸是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有极其重要的作用。
三、核酸在细胞中的分布
(1)实验原理:根据甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同,用甲基绿和吡罗红的混合液对细胞进行染色。
(2)水解时使用的是8%的盐酸,它的作用是:改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,
同时使染色体中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
四、核酸的组成
(1)基本组成单位是核苷酸,其组成成分中的五碳糖有两种:核糖、脱氧核糖
(2)一个核苷酸是由一分子磷酸基团、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成
(3)DNA 和RNA各含4种碱基,4种核苷酸
(4) 核酸中含有的碱基总数为:5 核苷酸数为 8
五.实验:甲基绿+DNA—绿色 吡罗红+RNA—红色
8%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使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA和染色剂结合
0.9%的NaCl的作用:保持动物细胞的细胞形态
实验步骤:①制片 ②水解 ③冲洗 ④染色 ⑤观察
结论:DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中
少量DNA存在于线粒体,叶绿体中。
原核细胞中DNA主要存在于拟核中,RNA主要存在于细胞质中
六、核酸分子的多样性
绝大多数生物的遗传信息就储存在DNA分子中,组成DNA分子的核苷酸虽然只有4种,但是核苷酸的排列顺序却是千变万化的。核苷酸的排列顺序就代表了遗传信息。
生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA)其中,主要遗传物质是DNA。
第四节 细胞中的糖类和脂质
1、糖类的化学元素组成及特点:元素组成( C,H.O),特点: 大多数糖H:O=2:1
2, 糖类的分类,分布及功能:
种类
分布
功能
单糖
五碳糖
核糖
(C5H10O4)
细胞中都有
组成RNA的成分
脱氧核糖(C5H10O5)
细胞中都有
组成DNA的成分
六碳糖
(C6H12O6)
葡萄糖
细胞中都有
主要的能源物质
果糖
植物细胞中
提供能量
半乳糖
动物细胞中
提供能量
二糖
(C12H22O11)
麦芽糖
发芽的小麦、谷控中含量丰富
都能提供能量
蔗糖
甘蔗、甜菜中含量丰富
乳糖
人和动物的乳汁中含量丰富
多糖
(C6H10O5)n
淀粉
植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中
储存能量
纤维素
植物细胞的细胞壁中
支持保护细胞
肝糖原
糖原
肌糖原
动物的肝脏中
储存能量调节血糖
动物的肌肉组织中
储存能量
3、单糖、二糖、多糖是怎么区分的 ?
单糖:不能水解的糖,可被细胞直接吸收。
二糖:由两分子的单糖脱水缩合而成。如麦芽糖由两个葡萄糖分子脱水缩合而成 , 蔗糖可 以水解为一分子果糖和一分子葡萄糖 , 乳糖可以水解为一分子葡萄糖和一分子半乳糖 .( 展示 课本 P31 2-11 〉
多糖:由许多的葡萄糖分子连接而成。如淀粉、纤维素、糖原,构成它们的基本单位都是葡萄糖。(P31)
4、脂质的比较:
分类
元素
常见种类
功能
脂质
脂肪
C、H、O

1、主要储能物质
2、保温
3、减少摩擦,缓冲和减压
磷脂
C、H、O
(N、P)

细胞膜的主要成分
固醇
胆固醇
与细胞膜流动性有关
性激素
维持生物第二性征,促进生殖器官发育
维生素D
有利于Ca、P吸收
第五节 细胞中的无机物
一、有关水的知识要点
存在形式
含量
功能
联系

自由水
约95%
1、良好溶剂
2、参与多种化学反应
3、运送养料和代谢废物
它们可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量减少。
结合水
约4.5%
细胞结构的重要组成成分
二、1.无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:
①、构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等
②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)
③、维持酸碱平衡,调节渗透压。
2.部分无机盐的作用
缺碘:地方性甲状腺肿大(大脖子病)、呆小症
缺钙:抽搐、软骨病,儿童缺钙会得佝偻病,老年人会骨质疏松
缺铁: 缺铁性贫血
第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜------系统的边界
一、细胞膜的成分:主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%),还有少量糖类(约2%--10%)
二、细胞膜的功能:
①、将细胞与外界环境分隔开
②、控制物质进出细胞
③、进行细胞间的信息交流
三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。
第二节 细胞器----系统内的分工合作
一、相关概念:
细 胞 质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细 胞 器:能的各种亚细胞结构的总称。
二、八大细胞器的比较:
1、线粒体:(具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶),线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”
2、叶绿体:(具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。
3、核糖体:是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”
5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
三、分泌蛋白的合成和运输:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外
整个过程由线粒体提供能量
四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
第三节 细胞核----系统的控制中心
一、细胞核的功能:是遗传信息库(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;
二、细胞核的结构:
1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。
2、核 膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
3、核 仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4、核 孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
第四章 细胞的物质输入和输出
第一节 物质跨膜运输的实例
一、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。
二、原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
三、发生渗透作用的条件: 1、具有半透膜
2、膜两侧有浓度差
四、细胞的吸水和失水:
外界溶液浓度>细胞内溶液浓度→细胞失水
外界溶液浓度<细胞内溶液浓度→细胞吸水
外界溶液浓度=细胞内溶液浓度→细胞内外水分进出平衡
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、细胞膜结构: 磷脂 蛋白质 糖类
↓ ↓ ↓
磷脂双分子层 “镶嵌蛋白” 糖被(与细胞识别有关)
(膜基本支架
二、 细胞膜 基本骨架:磷脂双分子层
(生物膜) 结构特点:具有一定的流动性
功能特点:选择透过性
第三节 物质跨膜运输的方式
一、相关概念:
自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。
协助扩散:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。
主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
二、 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
比较项目
运输方向
是否要载体
是否消耗能量
代表例子
自由扩散
高浓度→低浓度
不需要
不消耗
O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等
协助扩散
高浓度→低浓度
需要
不消耗
葡萄糖进入红细胞等
主动运输
低浓度→高浓度
需要
消耗
氨基酸、各种离子等
三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
第五章 细胞的能量供应和利用
第一节 降低化学反应活化能的酶
一、相关概念:
新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区别,是生物体进行一切生命活动的基础。
细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的一类有机物。
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。
二、酶的发现:略
三、酶的本质:大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有少数是RNA。
四、酶的特性:
①、高效性:催化效率比无机催化剂高许多。
②、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③、酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。
第二节 细胞的能量“通货”-----ATP
一、ATP的结构简式:ATP是三磷酸腺苷的英文缩写,结构简式:A-P~P~P,其中:A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键,-代表普通化学键。
注意:ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定,在水解时,由于高能磷酸键的断裂,释放出大量的能量。
二、ATP与ADP的转化:


三、ATP形成途径
动物:呼吸作用
植物:呼吸作用和光合作用
第三节 ATP的主要来源------细胞呼吸
一、相关概念:1、呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧呼吸
2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。
3、无氧呼吸:一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。
4、发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。
二、有氧呼吸的总反应式:
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 能量
三、无氧呼吸的总反应式:
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量

C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量
四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行):

场所
发生反应
第一阶段
细胞质
基质

第二阶段
线粒体
基质

第三阶段
线粒体
内膜

五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
呼吸方式
有氧呼吸
无氧呼吸



场所
细胞质基质,线粒体基质、内膜
细胞质基质
条件
氧气、多种酶
无氧气参与、多种酶
物质变化
葡萄糖彻底分解,产生
CO2和H2O
葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精等
能量变化
释放大量能量(1161kJ被利用,其余以热能散失),形成大量ATP
释放少量能量,形成少量ATP
六、影响呼吸速率的外界因素:
1、温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。
温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内,温度越低,,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。
2、氧气:氧气充足,则无氧呼吸将受抑制;氧气不足,则有氧呼吸将会减弱或受抑制。
3、水分:一般来说,细胞水分充足,呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没,根部缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。
4、CO2:环境CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生产上的应用:
1、作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。
2、粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。
3、水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。
第四节 能量之源----光与光合作用
一、相关概念:
1、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程
二、光合色素(在类囊体的薄膜上):
叶绿素a (蓝绿色)
叶绿素 主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素b (黄绿色)
色素
胡萝卜素 (橙黄色)
类胡萝卜素 主要吸收蓝紫光
叶黄素 (黄色)
三、光合作用的探究历程:略
四、叶绿体的功能:叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。
五、影响光合作用的外界因素主要有:
1、光照强度:在一定范围内,光合速率随光照强度的增强而加快,超过光饱合点,光合速率反而会下降。
2、温度:温度可影响酶的活性。
3、二氧化碳浓度:在一定范围内,光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快,达到一定程度后,光合速率维持在一定的水平,不再增加。
4、水:光合作用的原料之一,缺少时光合速率下降。
六、光合作用的应用:1、适当提高光照强度。
2、延长光合作用的时间。
3、增加光合作用的面积------合理密植,间作套种。
4、温室大棚用无色透明玻璃。
5、温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。
6、温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度。
七、光合作用的过程:





条件
光、色素、酶
场所
在类囊体的薄膜上
物质变化
水的分解:H2O → [H] + O2↑ ATP的生成:ADP + Pi → ATP
能量变化
光能→ATP中的活跃化学能





条件
酶、ATP、[H]
场所
叶绿体基质
物质变化
CO2的固定:CO2 + C5 → 2C3
C3的还原: C3 + [H] → (CH2O)
能量变化
ATP中的活跃化学能→(CH2O)中的稳定化学能
总反应式
CO2 + H2O O2 + (CH2O)
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
限制细胞长大的原因
细胞表面积与体积的比。
细胞的核质比
细胞增殖
1.细胞增殖的意义:生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
2.真核细胞分裂的方式:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
(一)细胞周期
(1)概念:
指连续分裂的细胞,从上一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
(2)两个阶段:
分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前
分裂期:分为前期、中期、后期、末期
(3)特点:分裂间期所占时间长。
(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点:
1.分裂间期
特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态
2.前期
特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失
染色体特点:1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。
2、每个染色体都有两条姐妹染色单体
3.中期
特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰
染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
4.后期
特点:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极
染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。
5.末期
特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
前期:膜仁消失显两体。中期:形定数晰赤道齐。
后期:点裂数加均两极。末期:膜仁重现失两体。
四、植物与动物细胞的有丝分裂的比较
相同点:1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。 2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。
3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。
不同点:
植物细胞
动物细胞
前期纺锤体的来源
由两极发出的纺锤丝直接产生
由中心体周围产生的星射线形成。
末期细胞质的分裂
细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。
细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
五、有丝分裂的意义:
将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。
六、无丝分裂:
特点:在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
第二节 细胞的分化
一、细胞的分化
(1)概念:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)过程:受精卵 增殖为多细胞 分化为组织、器官、系统 发育为生物体
(3)特点:持久性、稳定不可逆转性、稳定性
二、细胞全能性:
(1)体细胞具有全能性的原因
由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的,一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此,分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
(2)植物细胞全能性
高度分化的植物细胞仍然具有全能性。
例如:胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株
(3)动物细胞全能性
高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能性受到限制。但是,细胞核仍然保持着全能性。例如:克隆羊多莉
(4)全能性大小:受精卵>生殖细胞>体细胞
第三节 细胞的衰老和凋亡
细胞的衰老
1、个体衰老与细胞衰老的关系
单细胞生物体,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
多细胞生物体,个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
2、衰老细胞的主要特征:
1)在衰老的细胞内水分减少。
2)衰老的细胞内有些酶的活性降低。
3)细胞内的 色素 会随着细胞的衰老而逐渐积累。
4)衰老的细胞内 呼吸 速度减慢,细胞核体积增大, 染色质 固缩,染色加深。
5) 细胞膜 通透性功能改变,使物质运输功能降低。
3、细胞衰老的原因:
(1)自由基学说(2)端粒学说
二、细胞的凋亡
1、概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡
2、意义:完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。
3、与细胞坏死的区别:细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
细胞凋亡是一种正常的自然现象。
第4节:细胞的癌变
一、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,这种细胞就是癌细胞。
二、癌细胞的主要特征
恶性增殖的“不死的细胞”。
形状显著改变的“变态的细胞。”
黏着性降低的“扩散的细胞”(细胞膜上的糖蛋白等物质减少)。
三、致癌因子
物理致癌因子:主要指辐射,如紫外线,X射线等。
化学致癌因子:无机物如石棉、砷化合物等;有机物如黄曲霉素、亚硝胺等。
生物致癌因子:如ROUS肉癌病毒。
四、致癌因子为什么会导致细胞癌变
原癌基因:主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程。
抑癌基因:主要是阻止组织细胞不正常的增殖。
致癌基因→损伤细胞中的DNA分子→原癌基因、抑癌基因突变→正常细胞生长、分裂失控→变成癌细胞
癌变是基因突变的累积效应。
五、癌症的诊断和治疗
在诊断方面有病理切片的显微观察,CT,核磁共振以及癌基因检测等先进手段
在治疗方面已经有手术切除、化疗和放疗等手段
2008生物必修2复习提纲(必修)
第二章 减数分裂和有性生殖
第一节 减数分裂
一、减数分裂的概念
减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(注:体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。)
二、减数分裂的过程
1、精子的形成过程:精巢(哺乳动物称睾丸)

减数第一次分裂
间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。
末期:细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞。
2、卵细胞的形成过程:卵巢

三、精子与卵细胞的形成过程的比较
?
精子的形成
卵细胞的形成
不同点
形成部位
精巢(哺乳动物称睾丸)
卵巢
过  程
有变形期
无变形期
子细胞数
一个精原细胞形成4个精子
一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体
细胞质的分裂方式
均等分裂
不均等分裂
相同点
精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半
四、注意:
(1)同源染色体①形态、大小基本相同;②一条来自父方,一条来自母方。
(2)精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂
的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
(3)减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
(4)减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律

(5)减数分裂形成子细胞种类:
假设某生物的体细胞中含n对同源染色体,则:
它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2n种精子(卵细胞);
它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。
五、受精作用的特点和意义
特点: 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子,另一半来自卵细胞。
意义:减数分裂和受精作用对于维持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具有重要的作用。
六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤:
一看染色体数目:奇数为减Ⅱ(姐妹分家只看一极)
二看有无同源染色体:没有为减Ⅱ(姐妹分家只看一极)
三看同源染色体行为:确定有丝或减Ⅰ
注意:若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
同源染色体分家—减Ⅰ后期
姐妹分家—减Ⅱ后期
例:判断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?
答案:减Ⅱ前期 减Ⅰ前期 减Ⅱ前期 减Ⅱ末期 有丝后期 减Ⅱ后期 减Ⅱ后期 减Ⅰ后期
答案:有丝前期 减Ⅱ中期 减Ⅰ后期 减Ⅱ中期 减Ⅰ前期 减Ⅱ后期 减Ⅰ中期 有丝中期
第二节 有性生殖
1.有性生殖是由亲代产生有性生殖细胞或配子,经过两性生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合,成为合子(如受精卵)。再由合子发育成新个体的生殖方式。
2.脊椎动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段。
3.在有性生殖中,由于两性生殖细胞分别来自不同的亲本,因此,由合子发育成的后代就具备了双亲的遗传特性,具有更强的生活能力和变异性,这对于生物的生存和进化具有重要意义。
第三章 遗传和染色体
第一节 基因的分离定律
一、相对性状
性状:生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。
相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
二、孟德尔一对相对性状的杂交实验
1、实验过程(看书)
2、对分离现象的解释(看书)
3、对分离现象解释的验证:测交(看书)
例:现有一株紫色豌豆,如何判断它是显性纯合子(AA)还是杂合子(Aa)?
相关概念
1、显性性状与隐性性状
显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。
隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有表现出来的性状。
附:性状分离:在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象)
2、显性基因与隐性基因
显性基因:控制显性性状的基因。
隐性基因:控制隐性性状的基因。
附:基因:控制性状的遗传因子( DNA分子上有遗传效应的片段P67)
等位基因:决定1对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。
3、纯合子与杂合子
纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):
显性纯合子(如AA的个体)
隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)
4、表现型与基因型
表现型:指生物个体实际表现出来的性状。
基因型:与表现型有关的基因组成。
(关系:基因型+环境 → 表现型)
杂交与自交
杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程。
自交:基因型相同的生物体间相互交配的过程。(指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉)
附:测交:让F1与隐性纯合子杂交。(可用来测定F1的基因型,属于杂交)
三、基因分离定律的实质: 在减I分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离。
四、基因分离定律的两种基本题型:
正推类型:(亲代→子代)
亲代基因型
子代基因型及比例
子代表现型及比例

AA×AA
AA
全显

AA×Aa
AA : Aa=1 : 1
全显

AA×aa
Aa
全显

Aa×Aa
AA : Aa : aa=1 : 2 : 1
显:隐=3 : 1

Aa×aa
Aa : aa =1 : 1
显:隐=1 : 1

aa×aa
aa
全隐
逆推类型:(子代→亲代)
亲代基因型
子代表现型及比例

至少有一方是AA
全显

aa×aa
全隐

Aa×aa
显:隐=1 : 1

Aa×Aa
显:隐=3 : 1
五、孟德尔遗传实验的科学方法:
正确地选用试验材料;
分析方法科学;(单因子→多因子)
应用统计学方法对实验结果进行分析;
科学地设计了试验的程序。
六、基因分离定律的应用:
例1:人类的一种先天性聋哑是由隐性基因(a)控制的遗传病。如果一个患者的双亲表现型都正常,则这对夫妇的基因型是___________,他们再生小孩发病的概率是______。
答案:Aa、Aa 1/4
例2:人类的多指是由显性基因D控制的一种畸形。如果双亲的一方是多指,其基因型可能为___________,这对夫妇后代患病概率是______________。
答案:DD或Dd 100%或1/2
第二节 基因的自由组合定律
一、基因自由组合定律的实质:
在减I分裂后期,非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
(注意:非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律)
二、自由组合定律两种基本题型:共同思路:“先分开、再组合”
正推类型(亲代→子代)
逆推类型(子代→亲代)
三、基因自由组合定律的应用
1、指导杂交育种:
附:杂交育种
方法:杂交
原理:基因重组
优缺点:方法简便,但要较长年限选择才可获得。
2、导医学实践:
四、性别决定和伴性遗传
1、XY型性别决定方式:
染色体组成(n对):
雄性:n-1对常染色体 + XY 雌性:n-1对常染色体 + XX
性比:一般 1 : 1
常见生物:全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物,多数昆虫、一些鱼类和两栖类。
2、三种伴性遗传的特点:
(1)伴X隐性遗传的特点:
① 男 > 女 ② 隔代遗传(交叉遗传) ③ 母病子必病,女病父必病
(2)伴X显性遗传的特点:
① 女>男 ② 连续发病 ③ 父病女必病,子病母必病
(3)伴Y遗传的特点:
①男病女不病 ②父→子→孙
附:常见遗传病类型(要记住):
伴X隐:色盲、血友病
伴X显:抗维生素D佝偻病
常隐:先天性聋哑、白化病
常显:多(并)指
第四章 遗传的分子基础
第一节 探索遗传物质的过程
一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验:
1、肺炎双球菌有两种类型类型:
S型细菌:菌落光滑,菌体有夹膜,有毒性
R型细菌:菌落粗糙,菌体无夹膜,无毒性
2、实验过程(看书)
3、实验证明:无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后,转化为有毒性的S型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。
推论(格里菲思):在第四组实验中,已经被加热杀死S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”。
二、1944年艾弗里的实验:
1、实验过程:
2、实验证明:DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(即:DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质)
三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
1、T2噬菌体机构和元素组成:
2、实验过程(看书)
3、实验结论:子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。(即:DNA是遗传物质)
四、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明:在只有RNA的病毒中,RNA是遗传物质。
五、小结: ?
细胞生物 (真核、原核)
非细胞生物 (病毒)
核酸
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
RNA
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。
第二节 DNA的结构和DNA的复制:
一、DNA的结构
1、DNA的组成元素:C、H、O、N、P
2、DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸(4种)
3、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧:由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律: A = T;G ≡ C。(碱基互补配对原则)
4、DNA的特性:
①多样性:碱基对的排列顺序是千变万化的。(排列种数:4n(n为碱基对对数)
②特异性:每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。
5、DNA的功能:携带遗传信息(DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息)。
6、与DNA有关的计算:
在双链DNA分子中:
① A=T、G=C
②任意两个非互补的碱基之和相等;且等于全部碱基和的一半
例:A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基
二、DNA的复制
1、概念:以亲代DNA分子两条链为模板,合成子代DNA的过程
2、时间:有丝分裂间期和减Ⅰ前的间期
3、场所:主要在细胞核
4、过程:(看书)①解旋 ②合成子链 ③子、母链盘绕形成子代DNA分子
5、特点: 半保留复制
6、原则:碱基互补配对原则
7、条件:
①模板:亲代DNA分子的两条链
②原料:4种游离的脱氧核糖核苷酸
③能量:ATP
④ 酶:解旋酶、DNA聚合酶等
8、DNA能精确复制的原因:
①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;
②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。
9、意义:
DNA分子复制,使遗传信息从亲代传递给子代,从而确保了遗传信息的连续性。
10、与DNA复制有关的计算:
复制出DNA数 =2n(n为复制次数)
含亲代链的DNA数 =2
第三节 基因控制蛋白质的合成
一、RNA的结构:
1、组成元素:C、H、O、N、P
2、基本单位:核糖核苷酸(4种)
3、结构:一般为单链
二、基因:是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上
三、基因控制蛋白质合成:
1、转录:
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录)
(2)过程(看书)
(3)条件:模板:DNA的一条链(模板链)
原料:4种核糖核苷酸
能量:ATP
酶:解旋酶、RNA聚合酶等
(4)原则:碱基互补配对原则(A—U、T—A、G—C、C—G)
(5)产物:信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)
2、翻译:
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
(2)过程:(看书)
(3)条件:模板:mRNA
原料:氨基酸(20种)
能量:ATP
酶:多种酶
搬运工具:tRNA
装配机器:核糖体
(4)原则:碱基互补配对原则
(5)产物:多肽链
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数:mRNA分子中碱基数:氨基酸数 = 6:3:1
四、基因对性状的控制
1、中心法则
2、基因控制性状的方式:
(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;
(2)通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
五、人类基因组计划及其意义
计划:完成人体24条染色体上的全部基因的遗传作图、物理作图、和全部碱基的序列测定。
意义:可以清楚的认识人类基因的组成、结构、功能极其相互关系,对于人类疾病的诊治和预防具有重要的意义
第五章基因突变及其它变异
第1节 基因突变和基因重组
一、生物变异的类型
不可遗传的变异(仅由环境变化引起)
可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)
基因突变
基因重组
染色体变异
二、可遗传的变异
(一)基因突变
1、概念:是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等变化。
2、原因:物理因素:X射线、激光等;
化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等;
生物因素:病毒、细菌等。
3、特点:
①发生频率低:
② 方向不确定
③随机发生
基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;
基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。
④普遍存在
4、结果:使一个基因变成它的等位基因。
5、时间:细胞分裂间期(DNA复制时期)
6、应用——诱变育种
①方法:用射线、激光、化学药品等处理生物。
②原理:基因突变
③实例:高产青霉菌株的获得
④优缺点:加速育种进程,大幅度地改良某些性状,但有利变异个体少。
7、意义:
①是生物变异的根本来源;
②为生物的进化提供了原始材料;
③是形成生物多样性的重要原因之一。
(二)基因重组
1、概念:是指生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合的过程。
2、种类:
①减数分裂(减Ⅰ后期)形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,位于这些染色体上的非等位基因也自由组合。组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。
②减Ⅰ四分体时期,同源染色体上(非姐妹染色单体)之间等位基因的交换。结果是导致染色单体上基因的重组,组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。
③重组DNA技术
(注:转基因生物和转基因食品的安全性:用一分为二的观点看问题,用其利,避其害。我国规定对于转基因产品必须标明。)
3、结果:产生新的基因型
4、应用(育种):杂交育种(见前面笔记)
5、意义:①为生物的变异提供了丰富的来源;
②为生物的进化提供材料;
③是形成生物体多样性的重要原因之一
第2节 染色体变异及其应用
一、染色体结构变异:
实例:猫叫综合征(5号染色体部分缺失)
类型:缺失、重复、倒位、易位(看书并理解)
二、染色体数目的变异
1、类型
个别染色体增加或减少:
实例:21三体综合征(多1条21号染色体)
以染色体组的形式成倍增加或减少:
实例:三倍体无子西瓜
2、染色体组:
(1)概念:二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
(2)特点:①一个染色体组中无同源染色体,形态和功能各不相同;
②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。
(3)染色体组数的判断:
① 染色体组数= 细胞中任意一种染色体条数
例1:以下各图中,各有几个染色体组?
答案:3 2 5 1 4
② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数
例2:以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少?
(1)Aa ______ (2)AaBb _______
(3)AAa _______ (4)AaaBbb _______
(5)AAAaBBbb _______ (6)ABCD ______
答案:2 2 3 3 4 1
3、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
三、染色体变异在育种上的应用
1、多倍体育种:
方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(原理:能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍)
原理:染色体变异
实例:三倍体无子西瓜的培育;
优缺点:培育出的植物器官大,产量高,营养丰富,但结实率低,成熟迟。
2、单倍体育种:
方法:花粉(药)离体培养
原理:染色体变异
实例:矮杆抗病水稻的培育例:在水稻中,高杆(D)对矮杆(d)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ,应该怎么做?
优缺点:后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。
附:育种方法小结
诱变育种
杂交育种
多倍体育种
单倍体育种
方法
用射线、激光、化学药品等处理生物
杂交
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
花药(粉)离体培养
原理
基因突变
基因重组
染色体变异
染色体变异
优缺点
加速育种进程,大幅度地改良某些性状,但有利变异个体少。
方法简便,但要较长年限选择才可获得纯合子。
器官较大,营养物质含量高,但结实率低,成熟迟。
后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。
第2节 关注人类遗传病
一、人类遗传病与先天性疾病区别:
遗传病:由遗传物质改变引起的疾病。(可以生来就有,也可以后天发生)
先天性疾病:生来就有的疾病。(不一定是遗传病)
二、人类遗传病产生的原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
三、人类遗传病类型
(一)单基因遗传病
1、概念:由一对等位基因控制的遗传病。
2、原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
3、特点:呈家族遗传、发病率高(我国约有20%--25%)
4、类型:
显性遗传病 伴X显:抗维生素D佝偻病
常显:多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病 伴X隐:色盲、血友病
常隐:先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症
(二)多基因遗传病
1、概念:由多对等位基因控制的人类遗传病。
2、常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。
(三)染色体异常遗传病(简称染色体病)
1、概念:染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常)
2、类型:
常染色体遗传病 结构异常:猫叫综合征
数目异常:21三体综合征(先天智力障碍)
性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条 X染色体)
四、遗传病的监测和预防
1、产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,
产前诊断可以大大降低病儿的出生率
2、遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展
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
一、杂交育种的原理是什么?
杂交育种依据的遗传学原理就是:基因的自由组合规律,即通过杂交,是生物不同品种间的基因重新组合,以便使不同亲本的优良基因组合到一起、从而创造出对人类有益的新品种。
二、什么是诱变育种?
诱变育种就是利用物理因素(如X射线、r射线、紫外线、激光等)或化学因素(亚硝酸、硫酸二乙脂等)来处理生物,使生物发生基因突变。从而在短时间内获得更多的优良变异类型的育种方法。
三、杂交育种和诱变育种各有哪些优点和不足?
杂交育种的优点:方法简单,容易操作。但是,杂交育种只能利用已有基因的重组,按需选择,并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象,育种进程缓缦,过程繁琐。
诱变育种的优点:是能够提高突变率,在较短的时间内获得更多的优良变异类型。但是,诱变育种的诱发突变的方向难以掌握,突变体难以集中多个理想性状。需大量处理供试材料。
第2节 基因工程及其应用
1、基因工程的概念:
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说,就是按照人们地意愿,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、基因操作的工具?:
基因的剪刀——限制性内切酶。
分布:主要在微生物中。 作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。 结果:产生黏性未端(碱基互补配对)。 基因的针线——DNA连接酶。???
连接的部位:磷酸二酯键(梯子的扶手),不是氢键(梯子的踏板)。 结果:两个相同的黏性未端的连接。 基因的运输工具——运载体。
作用:将外源基因送入受体细胞。 具备的条件:能在宿主细胞内复制并稳定地保存。
具有多个限制酶切点。 具有某些标记基因。 种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。 质粒的特点:质粒是基因工程中最常用的运载体。 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。 存在于许多细菌及酵母菌等生物中。 质粒的存在对宿主细胞无影响。 质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子。
3、基因操作的基本步骤。 (1)提取目的基因
目的基因的提取途径:两条,一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因;另一种是人工合成基因。
(2)目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)。
目的基因与运载体结合的结果可能有三种情况:目的基因与目的基因结合,质粒与质粒结合,目的基因与质粒结合。
(3)将目的基因导入受体细胞。
导入方法:借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
导入过程:运载体为质粒,受体细胞为细菌。
(4)目的基因的检测和表达
检测:通过检测标记基因的有无,来判断目的基因是否导入。
表达:通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。
第7章 现代生物进化理论
第一节 生物进化理论的发展
一、拉马克的进化学说
1、理论要点:用进废退;获得性遗传
2、进步性:认为生物是进化的。
二、达尔文的自然选择学说
1、理论要点:自然选择(过度繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存)
2、进步性:能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。
3、局限性:
①不能科学地解释遗传和变异的本质;
②自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释。
(对生物进化的解释仅局限于个体水平)
三、现代达尔文主义
(一)种群是生物进化的基本单位(生物进化的实质:种群基因频率的改变)
1、种群:
概念:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。
特点:不仅是生物繁殖的基本单位;而且是生物进化的基本单位。
2、种群基因库:一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库
3、基因(型)频率的计算:
①按定义计算:
例1:从某个群体中随机抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个,则: 基因型AA的频率为______;基因型Aa的频率为 ______;基因型 aa的频率为 ______。基因A的频率为______; 基因a的频率为 ______。
答案:30% 60% 10% 60% 40%
②某个等位基因的频率 = 它的纯合子的频率 + ?杂合子频率
例:某个群体中,基因型为AA的个体占30%、基因型为Aa的个体占60% 、基因型为aa的个体占10% ,则:基因A的频率为______,基因a的频率为 ______
答案: 60% 40%
(二)突变和基因重组产生生物进化的原材料
(三)自然选择决定进化方向:在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
(四)突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制
1、物种:指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
2、隔离:
地理隔离:同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。
生殖隔离:指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。
3、物种的形成:
⑴物种形成的常见方式:地理隔离(长期)→生殖隔离
⑵物种形成的标志:生殖隔离
⑶物种形成的3个环节:
突变和基因重组:为生物进化提供原材料
选择:使种群的基因频率定向改变
隔离:是新物种形成的必要条件
第二节 生物进化和生物多样性
一、生物进化的基本历程
1、地球上的生物是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,从水生到陆生,从低级到高级逐渐进化而来的。
2、真核细胞出现后,出现了有丝分裂和减数分裂,从而出现了有性生殖,使由于基因重组产生的变异量大大增加,所以生物进化的速度大大加快。
二、生物进化与生物多样性的形成
1、生物多样性与生物进化的关系是:生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果;而生物多样性的产生又加速了生物的进化。
2、生物多样性包括:遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
必修3第一章
一、内环境:(由细胞外液构成的液体环境)
(1)单细胞生物直接与外界环境进行物质和能量转换,而人体细胞必须通过内环境才能与外界环境进行物质和能量交换。
(2)内环境(细胞外液)的组成:
细胞内液
体液 血浆
细胞外液 组织液
(内环境) 淋巴
(2)内环境(细胞外液)的成分:90%水,10%(无机盐,蛋白质,血液运送物质等)
(2)内环境(细胞外液)的理化性质:
渗透压:溶液中溶质微粒对水的吸引力。其大小取决于溶质微粒的数目(Na+,Cl-)
酸碱度:近中性,7.35~7.45,与HCO3-,HPO42-有关。
温度:37度左右
(3)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介:
细胞可直接与内环境进行物质交换,不断获取生命活动需要的物质,同时不断排出代谢产生的废物。内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内各个器官系统的参与。
二、稳态
(1)概念:正常的机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态
(2)意义:是机体进行正常生命活动的必要条件。
(3)调节机制:神经——体液——免疫调节网络
第二章 动物和人体生命活动的调节
一、通过神经系统的调节
1、神经调节的基本结构和功能单位是神经元。
神经元的功能:接受刺激产生兴奋,并传导兴奋,进而对其他组织产生调控效应。
神经元的结构:由细胞体、突起[树突(短)、轴突(长)]构成。
轴突+髓鞘=神经纤维
2、反射:是神经系统的基本活动方式。定义在课本P16(关键词:中枢神经系统,规律性)
3、反射弧:是反射活动的结构基础和功能单位。
感受器:感觉神经末稍和与之相连的各种特化结构,感受刺激产生兴奋
传入神经
组成 神经中枢:在脑和脊髓的灰质中,功能相同的神经元细胞体汇集在一起构成
传出神经
效应器:运动神经末稍与其所支配的肌肉或腺体
4、 兴奋在神经纤维上的传导
(1) 兴奋:定义在课本P16(关键词:动物体或人体,相对静止----活跃)。
(2) 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。
(3) 兴奋的传导过程:静息状态时,细胞膜电位外正内负→受到刺激,兴奋状态时,细胞膜电位为外负内正→兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流(膜外:未兴奋部位→兴奋部位;膜内:兴奋部位→未兴奋部位)→兴奋向未兴奋部位传导
(4) 兴奋的传导的方向:双向

5、 兴奋在神经元之间的传递:
(1)神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的
突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜
(2)兴奋的传递方向:由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,所以兴奋在神经元之间
(即在突触处)的传递是单向的,只能是:突触前膜→突触间隙→突触后膜
(上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突)
6、 人脑的高级功能
(1)人脑的组成及功能:
大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢
小脑:是重要的运动调节中枢,维持身体平衡
脑干:有许多重要的生命活动中枢,如呼吸中枢
下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器、是调节内分泌活动的总枢纽
(2)语言功能是人脑特有的高级功能
语言中枢的位置和功能:
书写中枢→失写症(能听、说、读,不能写)
运动性语言中枢→运动性失语症(能听、读、写,不能说)
听性语言中枢→听觉性失语症(能说、写、读,不能听)
阅读中枢→失读症(能听、说、写,不能读)
(3)其他高级功能 :学习与记忆
二、通过激素的调节
1、体液调节中,激素调节起主要作用。
2、人体主要激素及其作用
激素分泌部位 激素名称 主要作用
下丘脑 抗利尿激素 调节水平衡、血压
多种促激素释放激素 调节内分泌等重要生理过程
垂体 生长激素 促进蛋白质合成,促进生长
多种促激素 控制其他内分泌腺的活动
甲状腺 甲状腺激素 促进代谢活动;促进生长发育(包括中枢神经系统的发育),提高神经系统的兴奋性;
胸腺 胸腺激素 促进T淋巴细胞的发育,增强T淋巴细胞的功能
肾上腺 肾上腺激素 参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动
胰岛 胰岛素、胰高血糖素 调节血糖动态平衡
卵巢 雌性激素等 促进女性性器官的发育、卵细胞的发育和排卵,激发并维持第二性征等
睾丸 雄性激素 促进男性性器官的发育、精子的生成,激发并维持男性第二性征
3、激素间的相互关系:
协同作用:如甲状腺激素与生长激素
拮抗作用:如胰岛素与胰高血糖素
4、激素调节的实例:血糖平衡的调节,(甲状腺激素分泌的分级调节:课本P28)
1)、血糖的含义:血浆中的葡萄糖(正常人空腹时浓度:3.9-6.1mmol/L)
2)、血糖的来源和去路:

3)、调节血糖的激素:
(1)胰岛素:(降血糖)
分泌部位:胰岛B细胞
作用机理:
①促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸等非糖物质。
②抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(抑制2个来源,促进3个去路)
(2)胰高血糖素:(升血糖)
分泌部位:胰岛A细胞
作用机理:促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(促进2个来源)
4)、血糖平衡的调节:(负反馈)
血糖升高→胰岛B细胞分泌胰岛素→血糖降低
血糖降低→胰岛A细胞分泌胰高血糖素→血糖升高
5)、血糖不平衡:过低—低血糖病;过高—糖尿病
6)、糖尿病
病因:胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌不足
症状:多饮、多食、多尿和体重减少(三多一少)
防治:调节控制饮食、口服降低血糖的药物、注射胰岛素
检测:斐林试剂、尿糖试纸
三、神经调节与体液调节的关系
(一)两者比较:(课本P28)
(二)体温调节
1、体温的概念:指人身体内部的平均温度。
2、体温的测量部位:直肠、口腔、腋窝
3、体温相对恒定的原因:在神经系统和内分泌系统等的共同调节下,人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。
产热器官:主要是肝脏和骨骼肌
散热器官:皮肤(血管、汗腺)
4、体温调节过程:
(1) 寒冷环境→冷觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢
→皮肤血管收缩、汗液分泌减少(减少散热)、
骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加(增加产热)
→体温维持相对恒定。
(2) 炎热环境→温觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢
→皮肤血管舒张、汗液分泌增多(增加散热)
→体温维持相对恒定。
5、体温恒定的意义:是人体生命活动正常进行的必需条件,主要通过对酶的活性的调节体现
(三)水平衡的调节
1、 人体内水分的动态平衡是靠水分的摄入和排出的动态平衡实现的
2、 人体内水的主要来源是饮食、另有少部分来自物质代谢过程中产生的水。水分的排出主要通过泌尿系统,其次皮肤、肺和大肠也能排出部分水。人体的主要排泄器官是肾,其结构和功能的基本单位是肾单位。
3、 水分调节(细胞外液渗透压调节):(负反馈)
过程:饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液渗透压下降、尿量减少
总结:水分调节主要是在神经系统和内分泌系统的调节下,通过肾脏完成。起主要作用的激素是抗利尿激素,它是由下丘脑产生,由垂体释放的,作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使排尿量减少。
(四)无机盐平衡的调节
1、 人体内无机盐的动态平衡是靠无机盐的摄入和排出的动态平衡实现的
2、 人体需要的无机盐主要来自饮食,通过尿液、汗液、粪便将无机盐排出体外
3、 人体需要的无机盐有多种,如Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Fe3+、I- 等
4、 无机盐调节:(负反馈)
过程:血钾升高、血钠降低→肾上腺皮质分泌醛固酮→促进肾小管和集合管增加吸钠、增加排钾→血钾降低、血钠升高
总结:无机盐调节主要是在内分泌系统的调节下,通过肾脏完成。起主要作用的激素是醛固酮,它是由肾上腺皮质分泌的,主要功能是吸钠排钾。
四、免疫调节
1、 免疫系统的组成:
免疫器官:扁桃体、胸腺、脾、淋巴结、骨髓等
淋巴细胞:B淋巴细胞、T淋巴细胞
免疫细胞
吞噬细胞
免疫分子:抗体、细胞因子、补体
2、 免疫类型: 非特异性免疫(先天性的,对各种病原体有防疫作用)
第一道防线:皮肤、黏膜及其分泌物等。
第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞。
特异性免疫(后天性的,对某种病原体有抵抗力)
第三道防线:免疫器官和免疫细胞 体液免疫
细胞免疫
3、 体液免疫:由B淋巴细胞产生抗体实现免疫效应的免疫方式。

4、细胞免疫:通过T淋巴细胞和细胞因子发挥免疫效应的免疫方式

5、体液免疫与细胞免疫的区别:
共同点:针对某种抗原,属于特异性免疫
区别 体液免疫 细胞免疫
作用对象 抗原 被抗原入侵的宿主细胞(即靶细胞)
作用方式 效应B细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合 效应T细胞与靶细胞密切接触
6、艾滋病:
(1)病的名称:获得性免疫缺陷综合症(AIDS)
(2)病原体名称:人类免疫缺陷病毒(HIV),其遗传物质是2条单链RNA
(3)发病机理:HIV病毒进入人体后,主要攻击T淋巴细胞,使人的免疫系统瘫痪
(4)传播途径:血液传播、性接触传播、母婴传播
五、动物激素在生产中的应用:在生产中往往应用的并非动物激素本身,而是激素类似物
1、 催情激素提高鱼类受孕率:运用催情激素诱发鱼类的发情和产卵,提高鱼类的受孕率。
2、 人工合成昆虫激素防治害虫:可在田间喷洒一定量的性引诱剂(性外激素类似物),干扰雌雄性昆虫间的正常交配。
3、 阉割猪等动物提高产量:对某些肉用动物注射生长激素,加速其生长。对猪阉割,减少性激素含量,从而缩短生长周期,提高产量。
4、 人工合成昆虫内激素提高产量:可人工喷洒保幼激素,延长其幼虫期,提高蚕丝的产量和质量。
第三章 植物的激素调节
一、生长素
1、生长素的发现(1)达尔文的试验:
实验过程:

①单侧光照射,胚芽鞘弯向光源生长——向光性;
②切去胚芽鞘尖端,胚芽鞘不生长;
③不透光的锡箔小帽套在胚芽鞘尖端,胚芽鞘直立生长;
④不透光的锡箔小帽套在胚芽鞘下端,胚芽鞘弯向光源生长
(2)温特的试验:

试验过程:接触胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘向对侧弯曲生长;
未接触胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘不生长
(3)科戈的试验:分离出该促进植物生长的物质,确定是吲哚乙酸,命名为生长素
3个试验结论小结:生长素的合成部位是胚芽鞘的尖端;
感光部位是胚芽鞘的尖端;
生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位
2、对植物向光性的解释
单侧影响了生长素的分布,使背光一侧的生长素多于向光一侧,从而使背光一侧的细胞伸长快于向光一侧,结果表现为茎弯向光源生长。
3、判断胚芽鞘生长情况的方法
一看有无生长素,没有不长
二看能否向下运输,不能不长
三看是否均匀向下运输 均匀: 直立生长
不均匀:弯曲生长(弯向生长素少的一侧)
4、生长素的产生部位:幼嫩的芽、叶、发育中的种子
生长素的运输方向:横向运输:向光侧→背光侧
极性运输:形态学上端→形态学下端
(运输方式为主动运输)
生长素的分布部位:各器官均有,集中在生长旺盛的部位 如芽、根顶端的分生组织、发育中的种子和果实。
5、生长素的生理作用:
生长素对植物生长调节作用具有两重性,一般,低浓度促进植物生长,高浓度抑制植物生长(浓度的高低以各器官的最适生长素浓度为标准)。(
同一植株不同器官对生长素浓度的反应不同,敏感性由高到低为:根、芽、茎(见右图)(
生长素对植物生长的促进和抑制作用与生长素的浓度、植物器官的种类、细胞的年龄有关。(
顶端优势是顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。原因是顶芽产生的生长素向下运输,使近顶端的侧芽部位生长素浓度较高,从而抑制了该部位侧芽的生长。(
6、生长素类似物在农业生产中的应用:
促进扦插枝条生根[实验];(
防止落花落果;(
促进果实发育(在未授粉的雌蕊柱头上喷洒生长素类似物,促进子房发育为果实,形成无子番茄);(
除草剂(高浓度抑制杂草的生长)(
二、其他植物激素
名称 主要作用
赤霉素 促进细胞伸长、植株增高,促进果实生长
细胞分裂素 促进细胞分裂
脱落酸 促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 促进果实成熟
联系:植物细胞的分化、器官的发生、发育、成熟和衰老,整个植株的生长等,是多种激素相互协调、共同调节的结果。
第四章 种群和群落
一、种群的特征
1、种群的概念:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群是生物群落的基本单位。
种群密度(种群最基本的数量特征)
出生率和死亡率
数量特征 年龄结构
性别比例
2、种群的特征 迁入率和迁出率
空间特征

3、调查种群密度的方法:
样方法:以若干样方(随机取样)平均密度估计总体平均密度的方法。
标志重捕法:

二、种群数量的变化
1.种群增长的“J”型曲线:Nt= N0λt(

(1)条件:在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下
(2)特点:种群内个体数量连续增长;增长率不变
2.种群增长的“S”型曲线:(

(1)条件:有限的环境中,种群密度上升,种内个体间的竞争加剧,捕食者数量增加
(2)特点:种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值(K值)时,种群个体数量将不再增加;种群增长率变化,K/2时增速最快,K时为0
(3)应用:大熊猫栖息地遭到破坏后,由于食物减少和活动范围缩小,其K值变小,因此,建立自然保护区,改善栖息环境,提高K值,是保护大熊猫的根本措施;对家鼠等有害动物的控制,应降低其K值。
3、研究种群数量变化的意义:对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用,以及濒危动物种群的拯救和恢复,都有重要意义。
4、[实验:培养液中酵母菌种群数量的动态变化]
计划的制定和实验方法:培养一个酵母菌种群→通过显微镜观察,用“血球计数板”计数7天内10ml培养液中酵母菌的数量→计算平均值,画出“酵母菌种群数量的增长曲线”
结果分析:空间、食物等环境条件不能无限满足,酵母菌种群数量呈现“S”型曲线增长
二、群落的结构
1、生物群落的概念:课本P71(注意关键词)
2、群落水平上研究的问题:课本P71
3、种间关系:捕食,竞争,寄生,互利共生
3、群落的空间结构
群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的,包括垂直结构和水平结构。
(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。植物分层因群落中的生态因子—光的分布不均,由高到低分为乔木层、灌木层、草本层;动物分层主要是因群落的不同层次的食物和微环境不同。
(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。影响因素:地形、光照、湿度、人与动物影响等。
4、意义:提高了生物利用环境资源的能力。
三、群落的演替
1、 原生演替:
(1) 定义:在从未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭的原生裸地上发生的生物演替。
(2) 过程:地衣、苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段
2、 次生演替
(1) 定义:当某个群落受到洪水、火灾或人类活动等因素干扰,该群落中的植被受严重破坏所形成的裸地,称为次生裸地。在次生裸地上开始的生物演替,称为次生演替。
(2) 引起次生演替的外界因素:
自然因素:火灾、洪水、病虫害、严寒
人类活动(主要因素):过度砍伐、放牧、垦荒、开矿;完全被砍伐或火烧后的森林、弃耕后的农田
3、 植物的入侵(繁殖体包括种子、果实等的传播)和定居是群落形成的首要条件,也是植物群落演替的主要基础。
第五章 生态系统及其稳定性
一、生态系统的结构
1、生态系统的概念:
生态系统是指在一定的空间内,生物成分(群落)和非生物成分(无机环境)通过物质循环、能量流动和信息传递,彼此相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。
2、地球上最大的生态系统是生物圈
3、生态系统类型:
可分为水域生态系统和陆地生态系统。水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统,以及农业生态系统、城市生态系统等人工生态系统。
4、生态系统的结构
(1)成分:
非生物成分:无机盐、阳光、温度、水 等
生产者:主要是绿色植物(最基本、最关键的的成分)
绿色植物通过光合作用将无机物合成有机物
生物成分 消费者:主要是各种动物
分解者:主要某腐生细菌和真菌,也包括蚯蚓等腐生动物。
它们能分解动植物遗体、粪便等,最终将有机物分解为无机物。
(2)营养结构:食物链、食物网
同一种生物在不同食物链中,可以占有不同的营养级。
植物(生产者)总是第一营养级;(
植食性动物(即一级/初级消费者)为第二营养级;(
肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的,如猫头鹰捕食鼠时,则处于第三营养级;当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时,则处于第四营养级。(
二、生态系统的能量流动:定义课本P93
1、过程

2、特点:
单向流动:生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向下一个营养级,不能逆向流动,也不能循环流动(
逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%;可用能量金字塔表示。(
在一个生态系统中,营养级越多,能量流动过程中消耗的能量越多。
3、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,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。如农田生态系统中,必须清除杂草、防治农作物的病虫害。
三、生态系统中的物质循环
1.碳循环
1)碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在;碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在,并通过生物链在生物群落中传递;碳的循环形式是CO2
2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径是光合作用;碳从生物群落进入无机环境的主要途径有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧产生CO2
2、过程:

3、能量流动和物质循环的关系:课本P103
四、生态系统中的信息传递
1、生态系统的基本功能是进行物质循环、能量流动、信息传递
2、生态系统中信息传递的主要形式:
(1)物理信息:光、声、热、电、磁、温度等。如植物的向光性
(2)化学信息:性外激素、告警外激素、尿液等
(3)行为信息:动物求偶时的舞蹈、运动等
(4)营养信息:食物的数量、种类等。如食物链、食物网。
3、信息传递在生态系统中的作用:
4、信息传递在农业生产中的作用:
一是提高农、畜产品的产量,如短日照处理能使菊花提前开花;
二是对有害动物进行控制,如喷洒人工合成的性外激素类似物干扰害虫交尾的环保型防虫法。
五、生态系统的稳定性
1、概念: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
2、生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。生态系统自我调节能
力的。基础是负反馈。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大。
3、生态系统的稳定性具有相对性。当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新
和自我调节能力时,便可能导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
4、生物系统的稳定性: 包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性
生态系统成分越单纯,结构越简单抵抗力稳定性越低,反之亦然。草原生态系统恢复力稳定性较强,草地破坏后能恢复。而森林恢复很困难。抵抗力稳定性强的生态系统它的恢复力稳定就弱。
注意:生态系统有自我调节的能力。但有一定的限度。保持其稳定性,使人与自然协调发展
5、提高生态系统稳定性的措施:在草原上适当栽种防护林,可以有效地防止风沙的侵蚀,提高草原生态系统的稳定性(如图)。再比如避免对森林过量砍伐,控制污染物的排放,等等,都是保护生态系统稳定性的有效措施
一方面要控制对生态系统的干扰程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力;
另一方面对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质和能量的投入,保证生态系统内部结构和功能的协调。
6、制作生态瓶时应注意:
①生态瓶必须是透明的;
②生态瓶中投放的生物之间要构成营养关系,数量比例要合理;
③ 生态瓶中的水量应占其容积的4/5,留出一定的空间,储备一定量的空气;
④生态瓶要密封;
⑤生态瓶要放在光线良好,但避免阳光直射的地方;
⑥研究结束前不要再随意移动生态瓶。
第六章 生态环境的保护
1、人口增长引发环境问题的实质是人类的活动超出了环境的承受能力,对人类自身赖以生存的生态系统的结构和功能造成了破坏。
2、全球性生态环境问题主要包括:全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土壤荒漠化、海洋污染、生物多样性锐减、植被破坏、水土流失、环境污染 等
3、生物多样性包括3个层次:遗传多样性(所有生物拥有的全部基因)、物种多样性(指生物圈内所有的动物、植物、微生物)、生态系统多样性。
4、生物多样性保护的意义:生物多样性是人类赖以生存和发展的的基础,对生物进化和维持生物圈的稳态具有重要意义,因此,为了人类的可持续发展,必须保护生物多样性。
5、人口增长对生态环境的影响
(1)对土地资源的压力 (2)对水资源的压力
(3)对能源的压力 (4)对森林资源的压力 (5)环境污染加剧
6、生物多样性的价值:潜在价值,直接价值,间接价值
7、保护生物多样性的措施:课本P126
(1)就地保护:自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所。
(2)迁地保护:动物园、植物园、濒危物种保护中心。
(3)加强宣传和执法力度。
(4)建立精子库、种子库,利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。

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