高考生物總結(jié)

高考生物知識點精簡

第一章生命的基本單位--細胞

1.生物體具有共同的物質(zhì)基礎和結(jié)構基礎。

2．細胞是生物體的結(jié)構和功能的基本單位；細胞是一切動植物結(jié)構的基本單位。病毒沒有細胞結(jié)構。

3．新陳代謝是生物體進行一切生命活動的基礎。4．生物體具應激性，因而能適應周圍環(huán)境。

5．生物遺傳和變異的特征，使各物種既能基本上保持穩(wěn)定，又能不斷地進化。6．生物體都能適應一定的環(huán)境，也能影響環(huán)境。

7．組成生物體的化學元素，在無機自然界都可以找到，沒有一種化學元素是生物界所特有的，這個事實說明生物界和非生物界具統(tǒng)一性。8．生物界與非生物界還具有差異性。

9．糖類是細胞的主要能源物質(zhì)，是生物體進行生命活動的主要能源物質(zhì)。10．一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)。11．核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)。

12．組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動，而只有這些化合物按照一定的方式有機地組織起來，才能表現(xiàn)出細胞和生物體的生命現(xiàn)象。細胞就是這些物質(zhì)最基本的結(jié)構形式。

13．地球上的生物，除了病毒以外，所有的生物體都是由細胞構成的。14．細胞膜具一定的流動性這一結(jié)構特點，具選擇透過性這一功能特性。15．細胞壁對植物細胞有支持和保護作用。

16．線粒體是活細胞進行有氧呼吸的主要場所。

17．核糖體是細胞內(nèi)將氨基酸合成為蛋白質(zhì)的場所。

18．染色質(zhì)和染色體是細胞中同一種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)。

19．細胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復制的場所，是細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心。20．構成細胞的各部分結(jié)構并不是彼此孤立的，而是互相緊密聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致的，一個細胞是一個有機的統(tǒng)一整體，細胞只有保持完整性，才能夠正常地完成各項生命活動。21．細胞以分裂的方式進行增殖，細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎。22．細胞有絲分裂的重要意義（特征），是將親代細胞的染色體經(jīng)過復制以后，精確地平均分配到兩個子細胞中去，因而在生物的親代和子代間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性，對生物的遺傳具重要意義。

23．高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力，也就是保持著細胞全能性。第二章新陳代謝

24．新陳代謝是生物最基本的特征，是生物與非生物的最本質(zhì)的區(qū)別。25．酶的催化作用具有高效性和專一性。

26．酶的催化作用需要適宜的溫度和pH值等條件。27．ATP是新陳代謝所需要能量的直接來源。28．光合作用釋放的氧全部來自水。

29．植物成熟區(qū)表皮細胞吸收礦質(zhì)元素和滲透吸水是兩個相對獨立的過程。

30．高等的多細胞動物，它們的體細胞只有通過內(nèi)環(huán)境，才能與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換。31．糖類、脂類和蛋白質(zhì)之間是可以轉(zhuǎn)化的，并且是有條件的、互相制約著的。32．穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件。第三章生物的生殖和發(fā)育

33．有性生殖產(chǎn)生的后代具雙親的遺傳特性，具有更大的生活能力和變異性，因此對生物的生存和進化具重要意義。

34．營養(yǎng)生殖能使后代保持親本的性狀。

35．減數(shù)分裂的結(jié)果是，產(chǎn)生的生殖細胞中的染色體數(shù)目比精（卵）原細胞減少了一半。36．減數(shù)分裂過程中聯(lián)會的同源染色體彼此分開，說明染色體具一定的獨立性；同源的兩條染色體移向哪極是隨機的，不同源的染色體（非同源染色體）間可進行自由組合。37．減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂中。38．一個卵原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂，只形成一個卵細胞（一種基因型）。一個精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂，形成四個精子（兩種基因型）。

39．對于有性生殖的生物來說，減數(shù)分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細胞染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的40．對于有性生殖的生物來說，個體發(fā)育的起點是受精卵

41．很多雙子葉植物成熟種子中無胚乳（如豆科植物、花生、油菜、薺菜等），是因為在胚和胚乳發(fā)育的過程中胚乳被子葉吸收了，營養(yǎng)貯藏在子葉里，供以后種子萌發(fā)時所需。單子葉植物有胚乳（如水稻、小麥、玉米等）42．植物花芽的形成標志著生殖生長的開始。

43．高等動物的個體發(fā)育包括胚的發(fā)育和胚后發(fā)育。胚的發(fā)育是指受精卵發(fā)育成為幼體，胚后發(fā)育是指幼體從卵膜內(nèi)孵化出來或從母體內(nèi)生出來并發(fā)育成為性成熟的個體。

44．胚的發(fā)育包括：受精卵→卵裂→囊胚→原腸胚→三個胚層分化→組織、器官、系統(tǒng)的形成→動物幼體

第四章生命活動的調(diào)節(jié)

45．向光性實驗發(fā)現(xiàn)：感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端，而向光彎曲的部位在尖端下面的一段，向光的一側(cè)生長素分布的少，生長的慢；背光的一側(cè)生長素分布的多，生長的快。46．生長素對植物生長的影響往往具有兩重性。這與生長素的濃度高低和植物器官的種類等有關。一般說，低濃度促進生長，高濃度抑制生長。

47．在沒有受粉的番茄（黃瓜、辣椒等）雌蕊柱頭上涂一定濃度的生長素溶液可獲得無籽果實。

48．垂體除了分泌生長激素促進動物體的生長外，還能分泌一類促激素調(diào)節(jié)其他內(nèi)分泌腺的分泌活動。

49．相關激素間具有協(xié)同作用和拮抗作用。50．（多細胞）動物神經(jīng)活動的基本方式是反射，基本結(jié)構是反射�。�即：反射活動的結(jié)構基礎是反射�。�。

51．在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)人和高等動物生理活動的高級中樞是大腦皮層。

52．動物行為中，激素調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)是相互協(xié)調(diào)作用的，但神經(jīng)調(diào)節(jié)仍處于主導地位。53．高等動物生命活動是在神經(jīng)系統(tǒng)-體液共同調(diào)節(jié)下完成的。第五章遺傳和變異

54．生物的遺傳特性，使生物物種保持相對穩(wěn)定。生物的變異特性，使生物物種能夠產(chǎn)生新的性狀，以致形成新的物種，向前進化發(fā)展。

55．噬菌體侵染細菌實驗中，在前后代之間保持一定的連續(xù)性的是DNA，而不是蛋白質(zhì)，從而證明了DNA是遺傳物質(zhì)。

56．因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

57．在真核細胞中，DNA是主要遺傳物質(zhì)，而DNA又主要分布在染色體上，所以，染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體。

58．在DNA分子中，堿基對的排列順序千變?nèi)f化，構成了DNA分子的多樣性；而對某種特定的DNA分子來說，它的堿基對排列順序卻是特定的，又構成了每一個DNA分子的特異性。這從分子水平說明了生物體具有多樣性和特異性的原因。

59．遺傳信息的傳遞是通過DNA分子的復制來完成的，從親代DNA傳到子代DNA，從親代個體傳到子代個體。

60．DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構為復制提供了精確的模板；通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。

61．子代與親代在性狀上相似，是由于子代獲得了親代復制的一份DNA的緣故。

62．基因是有遺傳效應的DNA片段，基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體(葉綠體和線粒體中的DNA上也有基因存在)。63．遺傳信息是指基因上脫氧核苷酸的排列順序。

64．遺傳密碼是指信使RNA上的核糖核苷酸的排列順序。

65．密碼子是指信使RNA上的決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。信使RNA上四種堿基的組合方式有64種，其中，決定氨基酸的有61種，3種是終止密碼子。

66．反密碼子是指轉(zhuǎn)運RNA上能夠和它所攜帶的氨基酸的密碼子配對的三個堿基，由于決定氨基酸的密碼子有61種，所以，反密碼子也有61種。

67．基因的表達是通過DNA控制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)的，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。68．由于不同基因的脫氧核苷酸的排列順序（堿基順序）不同，因此，不同的基因含有不同的遺傳信息（即：基因的脫氧核苷酸的排列順序就代表遺傳信息）。69．生物的遺傳是細胞核和細胞質(zhì)共同作用的結(jié)果。

70．一般情況下，一條染色體上有一個DNA分子，在一個DNA分子上有許多基因。71．生物個體基因型和表現(xiàn)型的關系是：基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，而表現(xiàn)型則是基因型的表現(xiàn)形式。在個體發(fā)育過程中，生物個體的表現(xiàn)型不僅要受到內(nèi)在基因的控制，也要受到環(huán)境條件的影響，表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境相互作用的結(jié)果。

72．在雜種體內(nèi)，等位基因雖然共同存在于一個細胞中，但是它們分別位于一對同源染色體上，隨著同源染色體的分離而分離，具有一定的獨立性。在進行減數(shù)分裂的時候，等位基因隨著配子遺傳給后代，這就是基因的分離規(guī)律。

73．由顯性基因控制的遺傳病的發(fā)病率是很高的，一般表現(xiàn)為代代遺傳。

74．在近親結(jié)婚的情況下，他們有可能從共同的祖先那里繼承相同的隱性致病基因，而使其后代出現(xiàn)病癥的機會大大增加，因此，近親結(jié)婚應該禁止。

75．具有兩對（或更多對）相對性狀的親本進行雜交，在F1進行減數(shù)分裂形成配子時，等位基因隨著同源染色體的分離而分離的同時，非同源染色體上的基因則表現(xiàn)為自由組合。這一規(guī)律就叫基因的自由組合規(guī)律，也叫獨立分配規(guī)律。

76．據(jù)統(tǒng)計，我國的男性色盲發(fā)病率為7%，而女性發(fā)病率僅為0.49%。

77．一般地說，色盲這種遺傳病是由男性通過他的女兒遺傳給他的外甥的（交叉遺傳）。78．我國的婚姻法規(guī)定，直系血親和三代以內(nèi)的旁系血親禁止結(jié)婚。

79．基因突變是生物變異的主要來源，也是生物進化的重要因素，它可以產(chǎn)生新性狀。80．基因突變是在一定的外界環(huán)境條件或生物內(nèi)部因素作用下，由于基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序的改變而產(chǎn)生的。也就是說，基因突變是基因的分子結(jié)構發(fā)生了改變的結(jié)果。

81．自然界中的多倍體植物，主要是受外界條件劇烈變化的影響而形成的。人工形成的多倍體植物是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，使有絲分裂前期不能形成紡錘體。82．利用單倍體植株培育新品種，可以明顯地縮短育種年限。

83．所謂的利用單倍體進行秋水仙素處理可以得到純合體，這里要有一個前提條件，那就是這個單倍體必須是針對二倍體而言，即是由二倍體的配子培育而成的單倍體。第六章生命的起源和生物的進化

84．生命的起源經(jīng)歷了四個化學進化階段：從無機小分子物質(zhì)生成有機小分子物質(zhì)、從有機小分子物質(zhì)形成有機高分子物質(zhì)、從有機高分子物質(zhì)組成多分子體系、從多分子體系演變?yōu)樵�始生命�?/p>

85．進化論者認為，現(xiàn)在地球上的各種生物不是神創(chuàng)造的，而是由共同祖先經(jīng)過漫長的時間演變而來的，因此各種生物之間有著或遠或近的親緣關系。

86．自然選擇學說包括：過度繁殖、生存斗爭、遺傳和變異、適者生存。

87．凡是生存下來的生物都是對環(huán)境能適應的，而被淘汰的生物都是對環(huán)境不適應的。這就是適者生存，不適者被淘汰，稱為自然選擇。88．適應是自然選擇的結(jié)果。

89．突變(包括基因突變和染色體變異)和基因重組是產(chǎn)生進化的原材料；自然選擇使種群改變并決定生物進化的方向。

90．按照達爾文的自然選擇學說，可以知道生物的變異一般是不定向的，而自然選擇則是定向的(定在與生存環(huán)境相適應的方向上)。當生物產(chǎn)生了變異以后，由自然選擇來決定其生存或淘汰。

91．遺傳和變異是生物進化的內(nèi)在因素，生存斗爭推動著生物的進化，它是生物進化的動力。定向的自然選擇決定著生物進化的方向。

92．種內(nèi)斗爭，對于失敗的個體來說是有害的，甚至會造成死亡，但是，對于整個種群的生存是有利的。第七章生物與環(huán)境

93．生物圈包括地球上的所有生物及其無機環(huán)境。

94．生物與生存環(huán)境的關系是：適應環(huán)境，受到環(huán)境因素的影響，同時也在改變環(huán)境。95．生物對環(huán)境的適應只是一定程度上的適應，并不是絕對的，完全的適應。

96．生物對環(huán)境的適應既有普遍性又有相對性。生物適應環(huán)境的同時，也能夠影響環(huán)境。97．生物與環(huán)境之間是相互作用的，它們是一個不可分割的統(tǒng)一整體。

98．種群是指在一定空間和時間內(nèi)的同種生物個體的總和。種群的特征包括：種群密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率。

99．生物群落是指生活在一定的自然區(qū)域內(nèi)，相互之間具有直接或間接關系的各種生物種群的總和。

100．所有的生態(tài)系統(tǒng)都有一個共同的特點就是既有大量的生物，還有賴以生存的無機環(huán)境，二者是缺一不可的。

101．生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量便是流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。

102．食物鏈和食物網(wǎng)是通過食物關系而構成生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量的流動渠道。

103．在食物鏈和食物網(wǎng)中，越是位于能量金字塔頂端的生物，得到的能量越少，而通過生物富集作用，體內(nèi)的有害成分卻越多。

104．人們研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的主要目的，就是設法調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?/p>

105．能量流動和物質(zhì)循環(huán)之間互為因果、相輔相成，具有不可分割的聯(lián)系。

106．生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性，二者的關系是相反的，即抵抗力穩(wěn)定性大，則恢復力穩(wěn)定性就小，反之亦是。

107．可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式由傳統(tǒng)的"原料-產(chǎn)品-廢料"改變?yōu)楝F(xiàn)代的"原料-產(chǎn)品-原料-產(chǎn)品"。

108．我們應當采取措施，保持生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡，這樣才能從生態(tài)系統(tǒng)中獲得穩(wěn)定的產(chǎn)量，才能使人與自然和諧發(fā)展。

109．保持生態(tài)平衡，并不是維持生態(tài)系統(tǒng)的原始穩(wěn)定狀態(tài)。人類還可以在遵循生態(tài)平衡規(guī)律的前提下，建立新的生態(tài)平衡，使生態(tài)系統(tǒng)朝著更有益于人類的方向發(fā)展。

110．我們強調(diào)自然保護，并不意味著禁止開發(fā)和利用。而是反對無計劃地開發(fā)和利用。111．只有遵循生態(tài)系統(tǒng)的客觀規(guī)律，從長遠觀點和整體觀點出發(fā)來綜合考慮問題，才能有效地保護自然，才能使自然環(huán)境更好地為人類服務。

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201*年高三生物第二輪復習知識結(jié)構

第一單元生命的物質(zhì)基礎和結(jié)構基礎

（細胞中的化合物、細胞的結(jié)構和功能、細胞增殖、分化、癌變和衰老、生物膜系統(tǒng)和細胞工程）

1.1化學元素與生物體的關系

化學元素

C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg

最基本元素：C基本元素：C、H、O、N大量元素必需元素微量元素無害元素非必需元素有害元素主要元素：C、H、O、N、P、SFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等Al、Si等Pb、Hg等1.2生物體中化學元素的組成特點

C、H、O、N四種元素含量最多不同種生物體中化學元素的組成特點元素種類大體相同元素含量差異很大1.3生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性

統(tǒng)一性組成生物體的化學元素，在無機自然界中都能找到差異性組成生物體的化學元素，在生物體和無機自然界中含量差異很大1.4細胞中的化合物一覽表

化合物水分類1

元素組成主要生理功能①組成細胞

②維持細胞形態(tài)③運輸物質(zhì)④提供反應場所⑤參與化學反應⑥維持生物大分子功能⑦調(diào)節(jié)滲透壓無機鹽①構成化合物（Fe、Mg）②組成細胞（如骨細胞）③參與化學反應④維持細胞和內(nèi)環(huán)境的滲透壓）①供能（淀粉、糖元、葡萄糖等）②組成核酸（核糖、脫氧核糖）③細胞識別（糖蛋白）④組成細胞壁（纖維素）①供能（貯備能源）②組成生物膜③調(diào)節(jié)生殖和代謝（性激素、Vit.D）④保護和保溫糖類單糖二糖多糖C、H、O脂質(zhì)脂肪磷脂（類脂）固醇C、H、OC、H、O、N、PC、H、O蛋白質(zhì)①組成細胞和生物體單純蛋白（如胰島素）C、H、O、N、S②調(diào)節(jié)代謝（激素）結(jié)合蛋白（如糖蛋白）（Fe、Cu、P、Mo）③催化化學反應（酶）④運輸、免疫、識別等DNARNAC、H、O、N、P①貯存和傳遞遺傳信息②控制生物性狀③催化化學反應（RNA類酶）核酸1.5蛋白質(zhì)的相關計算

設構成蛋白質(zhì)的氨基酸個數(shù)m，

構成蛋白質(zhì)的肽鏈條數(shù)為n，

構成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，蛋白質(zhì)中的肽鍵個數(shù)為x，蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為y，

控制蛋白質(zhì)的基因的最少堿基對數(shù)為r，

則肽鍵數(shù)＝脫去的水分子數(shù)，為xmn①

蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量yma18x②

或者y

ra18x③31.6蛋白質(zhì)的組成層次

C、H、O、N、S氨基酸肽鏈2基本成分蛋白質(zhì)其它成分C、H、O、N、P、Fe、Cu離子和（或）分子

1.7核酸的基本組成單位

名稱核酸基本組成單位一分子磷酸（H3PO4）核苷酸（8種）一分子五碳糖（核糖或脫氧核糖）一分子含氮堿基（5種：A、G、C、T、U）脫氧核苷酸（4種）一分子磷酸一分子脫氧核糖一分子含氮堿基（A、G、C、T）核糖核苷酸（4種）一分子磷酸一分子核糖一分子含氮堿基（A、G、C、U）

脫氧核苷核苷DNARNA核糖核苷1.8生物大分子的組成特點及多樣性的原因

名稱多糖基本單位葡萄糖化學通式C6H12O6RCCOOHH聚合方式多樣性的原因①葡萄糖數(shù)目不同②糖鏈的分支不同③化學鍵的不同①氨基酸數(shù)目不同②氨基酸種類不同③氨基酸排列次序不同④肽鏈的空間結(jié)構①核苷酸數(shù)目不同②核苷酸排列次序不同③核苷酸種類不同蛋白質(zhì)氨基酸NH2脫水縮合核酸（DNA和RNA）核苷酸

1.9生物組織中還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì)和DNA的鑒定

物質(zhì)還原性糖脂肪試劑斐林試劑（甲液和乙液）蘇丹Ⅲ（蘇丹Ⅳ）臨時混合加熱切片高倍鏡觀察3

操作要點顏色反應磚紅色桔黃色（紅色）

蛋白質(zhì)DNA

雙縮脲試劑（A液和B液）二苯胺先加試劑A再滴加試劑B加0.015mol/LNaCl溶液5Ml沸水加熱5min紫色藍色1.10選擇透過性膜的特點

自由通過選擇透過性膜的特點三個通過可以通過不能通過水

被選擇的離子和小分子其它離子、小分子和大分子

1.11細胞膜的物質(zhì)交換功能

自由擴散離子、小分子主動運輸物質(zhì)交換內(nèi)吞大分子、顆粒外排親脂小分子

高濃度→低濃度不消耗細胞能量（ATP）離子、不親脂小分子低濃度→高濃度需載體蛋白運載

消耗細胞能量（ATP）膜的流動性、膜融合特性膜的流動性原理1.12線粒體和葉綠體共同點

1、具有雙層膜結(jié)構

2、進行能量轉(zhuǎn)換

3、含遺傳物質(zhì)DNA4、能獨立地控制性狀5、決定細胞質(zhì)遺傳6、內(nèi)含核糖體

7、有相對獨立的轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)8、能自我分裂增殖

1.13真核生物細胞器的比較

名稱線粒體葉綠體化學組成存在位置膜結(jié)構能量代謝主要功能有氧呼吸的主要場所光合作用蛋白質(zhì)、呼吸酶、RNA、動植物細胞脂質(zhì)、DNA蛋白質(zhì)、光合酶、RNA、植物葉肉細胞脂質(zhì)、DNA、色素4

雙層膜

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體核糖體中心體

蛋白質(zhì)、酶、脂質(zhì)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、酶蛋白質(zhì)、RNA、酶蛋白質(zhì)動物細胞低等植物細胞無膜動植物細胞中廣泛存在單層膜與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類的加工、運輸有關蛋白質(zhì)的運輸、加工、細胞分泌、細胞壁形成細胞內(nèi)消化合成蛋白質(zhì)與有絲分裂有關1.14細胞有絲分裂中核內(nèi)DNA、染色體和染色單體變化規(guī)律

DNA含量染色體數(shù)目（個）染色體單數(shù)（個）染色體組數(shù)（個）同源染色數(shù)（對）間期2a→4a2N02N前期4a2N4N2N中期4a2N4N2N后期4a4N042N末期2a2N02N注：設間期染色體數(shù)目為2N個，未復制時DNA含量為2a。

1.15理化因素對細胞周期的影響

理化因素過量脫氧胸苷秋水仙素低溫（24℃）注：＋表示有影響

間期＋＋前期＋＋中期＋后期＋末期＋機理抑制DNA復制抑制紡錘體形成影響酶活和供能應用治療癌癥獲得多倍體低溫貯藏1.16細胞分裂異常（或特殊形式分裂）的類型及結(jié)果

類型細胞質(zhì)不分裂個別染色體不分離全部染色體不分離染色體多次復制，但不分離兩個以上中心體分裂方式有絲分裂有絲分裂、減數(shù)分裂有絲分裂、減數(shù)分裂有絲分裂有絲分裂結(jié)果雙（多）核細胞單體、多體多倍體多線巨大染色體多極核多核胚囊21三體、唐氏綜合征四倍體植物果蠅唾腺染色體事例

1.17細胞分裂與分化的關系

MG2周期性細胞G1S終端分化細胞5G0期（暫不增殖）衰老死亡

1.18已分化細胞的特點1.19分化后形成的不同種類細胞的特點

已分化細胞

形態(tài)結(jié)構特化新陳代謝改變不同種類細胞生理功能專一分裂能力喪失生理功能不同代謝活動不同基因表達不同形態(tài)結(jié)構不同1.20分化與細胞全能性的關系

體細胞分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低

分化程度高，全能性也高

生殖細胞（如卵細胞、花粉）受精卵分化程度最低（尚未分化），全能性最高

1.21細胞的生活史

癌變（永生）異常分化

絕大多數(shù)細胞未分化分化衰老死亡細胞干細胞少數(shù)細胞癌細胞分裂癌細胞特點：（無限增殖）只分裂不分化分裂干細胞特點：（無限增殖）既分裂也分化1.22癌細胞的特點

無限分裂增殖永生細胞形態(tài)結(jié)構變化扁平梭形細胞物質(zhì)改變癌細胞的特點正常功能喪失新陳代謝異常如線粒體功能障礙，無氧供能

6

成纖維細胞癌變

球形

如癌細胞膜糖蛋白減少，細胞黏著性降低，易轉(zhuǎn)移擴散。癌細胞膜表面含腫瘤抗原，肝癌細胞含甲胎蛋白等

引發(fā)免疫反應主要是細胞免疫

可以種間移植可移植在異種生物體內(nèi)生長，形成癌瘤

1.23衰老細胞的特點

1.24細胞的死亡

環(huán)境因素突變病理性死亡（細胞壞死）細胞死亡程序性死亡（細胞凋亡）病原體入侵動物變態(tài)花兒凋謝正常生命需要極體消失大部分淋巴細胞死亡蝌蚪尾部消失花瓣凋萎

助記詞水酶色核透（水煤色黑透）水少水分減少，細胞萎縮，體積變小，代謝減慢酶低酶的活性降低

色累色素積累，阻礙細胞內(nèi)物質(zhì)交流和信息傳遞核大細胞核體積增大，染色體固縮，染色加深透變細胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低

1.25生物膜與生物膜系統(tǒng)

膜

化學組成相似組成細胞的膜的總稱基本結(jié)構相同概念結(jié)構上的聯(lián)系間接聯(lián)系生物膜分泌作用功能上的聯(lián)系胞飲作用細胞膜-溶酶體

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體-細胞膜直接聯(lián)系核外膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜線粒體外膜（或相依）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜膜泡高爾基體膜膜泡胞膜

協(xié)調(diào)工作相互配合細胞膜生理作用為細胞提供穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境

7進行物質(zhì)運輸、能量交換、信息傳遞

為化學反應提供場所將細胞分隔成功能小區(qū)

你知道嗎植物細胞工程植物組織培養(yǎng)離體的植物器官組織或細胞1.26細胞工程細胞工程脫分化愈傷組織再分化根芽植物體植物細胞A植物體細胞雜交植物細胞B去壁融合雜種細胞組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)動物組織單個細胞原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)動物細胞A融合篩選動物細胞融合動物細胞B動物細胞工程雜種細胞細胞培養(yǎng)免疫小鼠小鼠提取細胞融合融合細胞篩選雜交瘤細胞體內(nèi)培養(yǎng)體外培養(yǎng)B單克隆抗體提取抗體小鼠骨髓瘤細胞胚胎移植核移植你知道嗎1.27植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較比較項目生物學原理培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基成分取材培養(yǎng)對象過程

植物組織培養(yǎng)細胞全能性固體蔗糖、氨基酸、維生素、水、礦物質(zhì)、生長素、細胞分裂素、瓊脂植物器官、組織或細胞植物器官、組織或細胞脫分化、再分化8

動物細胞培養(yǎng)細胞分裂液體葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、水、動物血清動物胚胎、幼齡動物器官或組織分散的單個細胞原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)

細胞分裂生長分化特點①分裂：形成愈傷組織②分化：形成根、芽新的植株或組織①快速繁殖②培育無病毒植株③提取植物提取物（藥物、香料、色素等）④人工種子⑤培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物①只分裂不分化②貼壁生長③接觸抑制細胞株或細胞系①生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品②皮膚細胞培養(yǎng)后移植③檢測有毒物質(zhì)④生理、病理、藥理研究培養(yǎng)結(jié)果應用培養(yǎng)條件無菌、適宜的溫度和pH1.28植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較

比較項目生物學原理前期處理方法和手段應用下游技術(后續(xù)技術)

植物體細胞雜交原生質(zhì)體制備：纖維素酶和果膠酶處理①物理：離心、振動、電刺激②化學：聚乙二醇（PEG）進行遠緣雜交，創(chuàng)造植物新品種植物組織培養(yǎng)動物細胞融合細胞分散：胰蛋白酶處理（同前）③生物：滅活的病毒①制備單克隆抗體②基因定位動物細胞培養(yǎng)膜的流動性、膜融合特性第二單元生物的新陳代謝

Ⅰ植物代謝部分：酶與ATP、光合作用、水分代謝、礦質(zhì)營養(yǎng)、生物固氮

你知道嗎2.1酶的分類

單純酶

蛋白質(zhì)類酶

(蛋白質(zhì)本質(zhì))

僅含蛋白質(zhì)如胃蛋白質(zhì)酶

蛋白質(zhì)

復合酶

輔助因子離子

唾液淀粉酶含Cl-

細胞色素氧化酶含Cu2+分解葡萄糖的酶含Mg2+

輔酶

NADP(輔酶Ⅱ)B族維生素

生物素(羧化酶的輔酶)

酶

有機物

存在于低等生物中，將RNA自我催化。對生命起源的研究有重要意義。

RNA端粒酶含RNA

ＲＮＡ類酶

(核酸本質(zhì))

2.2酶促反應序列及其意義

9

酶促反應序列生物體內(nèi)的酶促反應可以順序連接起來，即第一個反應的產(chǎn)物是第二個反應的底物，第二個反應的產(chǎn)物是第三個反應的底物，以此類推，所形成的反應鏈叫酶促反應序列。如

ABCD終產(chǎn)物酶1酶2酶3酶4酶n

意義各種反應序列形成細胞的代謝網(wǎng)絡，使物質(zhì)代謝和能量代謝沿著特定路線有序進行，確定了代謝的方向。

2.3生物體內(nèi)ATP的來源

ATP來源光合作用的光反應化能合成作用有氧呼吸無氧呼吸其它高能化合物轉(zhuǎn)化（如磷酸肌酸轉(zhuǎn)化）酶C~P（磷酸肌酸）＋ADP→C（肌酸）＋ATP反應式ADP＋Pi＋能量→ATP酶

2.4生物體內(nèi)ATP的去向

光合作用的暗反應細胞分裂礦質(zhì)元素吸收新物質(zhì)合成植株的生長神經(jīng)傳導和生物電肌肉收縮吸收和分泌合成代謝生物發(fā)光

植物

酶

ATP→ADP＋Pi＋能量

動物

2.5光合作用的色素

（橙黃色）胡蘿卜素快（黃色）葉黃素

（藍綠色）葉綠素a（黃綠色）葉綠素b慢

葉綠體基粒的類囊體薄膜上

吸收傳遞光能分離作用吸收轉(zhuǎn)化光能胡蘿卜素

葉黃素

大部分葉綠素a葉綠素b特殊狀態(tài)的葉綠素a

色素類胡蘿卜素分布組成10胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b

葉綠素

2.6光合作用中光反應和暗反應的比較

比較項目光反應暗反應反應場所葉綠體基粒葉綠體基質(zhì)能量變化光能→電能活躍化學能→穩(wěn)定化學能電能→活躍化學能物質(zhì)變化H2O→[H]＋O2CO2＋NADPH＋ATP→NADP+＋H+＋2e→NADPH（CH2O）＋ADP＋Pi＋NADP+＋H2OATP＋Pi→ATP反應物H2O、ADP、Pi、NADP+CO2、ATP、NADPH反應產(chǎn)物O2、ATP、NADPH（CH2O）、ADP、Pi、NADP+、H2O反應條件需光不需光反應性質(zhì)光化學反應（快）酶促反應（慢）反應時間有光時（自然狀態(tài)下，無光反應產(chǎn)物暗反應也不能進行）2.7C3植物和C4植物光合作用的比較

C3植物C4植物光反應葉肉細胞的葉綠體基粒葉肉細胞的葉綠體基粒暗反應葉肉細胞的葉綠體基質(zhì)維管束鞘細胞的葉綠體基質(zhì)CO2固定僅有C3途徑C4途徑→C3途徑

2.8C4植物與C3植物的鑒別方法

方法原理條件和過程現(xiàn)象和指標結(jié)論生理在強光照、干旱、高生長狀況：學方溫、低CO正常生長2時，C4或正常生長：C4植物法植物能進行光合作枯萎死亡：C3植物用，C3植物不能。密閉、強光照、干旱、枯萎死亡高溫形態(tài)過葉脈橫切，裝片①是否有兩圈花細學方維管束鞘的結(jié)構差胞圍成環(huán)狀結(jié)構是：C4植物法異②鞘細胞是否含葉否：C3植物綠體①合成淀粉的場所出現(xiàn)藍色：葉片脫綠→加碘→①藍色出現(xiàn)在維管出現(xiàn)①現(xiàn)象時：化學不同過葉脈橫切→制片束鞘細胞C4植物方法②酒精溶解葉綠素→觀察②藍色出現(xiàn)在葉肉出現(xiàn)②現(xiàn)象時：③淀粉遇面碘變藍細胞C3植物2.9C4植物中C4途徑與C3途徑的關

2.10C4植物比C3植物C4植物11

草酰CO

植物光合作用強的原因結(jié)構原因：以育不良，無花環(huán)型結(jié)構，無維管束鞘細胞的結(jié)構葉綠體。光合作用在葉肉細胞進行，淀粉積累，影響光合效率。生理原因：PEP羧化酶磷酸核酮糖羧化酶

只有磷酸核酮糖羧化酶。磷酸核酮糖羧化酶與CO2親和力弱，不能利用低CO2。發(fā)育良好，花環(huán)型，葉綠體大。暗反應在此進行。有利于產(chǎn)物運輸，光合效率高。兩種酶均有。PEP羧化酶與CO2親和力大，利用低CO2能力強。2.11光能利用率與光合作用效率的關系

光合作用制造的有機物所含的能量光能利用率＝概念光合作用效率＝照在該地面的總的光能光合作用制造的有機物所含的能量光合作用吸收的光能照在地面上的總能量中被轉(zhuǎn)移的能量參與光合作用的能量中被轉(zhuǎn)移的能量去向熱能損失

光能損失→熒光、磷光

光能→電能→化學能（貯存）

延長光合作用時間關系提高光能利用率增加光合作用面積提高光合作用效率控制光照強弱二氧化碳供應必需礦質(zhì)元素供應

2.12影響光合作用的外界因素與提高光能利用率的關系

延長光合作用時間增加光合作用面積提高復種指數(shù)：改一年一季為一年多季合理密植

套種（不同時播種）、間作（同時播種）因地制宜：陽生植物種陽地

陰生植物種陰地

光質(zhì)影響：藍紫光照，蛋白質(zhì)和脂類多紅光照，糖類增多

通風透光，增施農(nóng)家肥；人工增CO2（溫室）N：

ATP、NADP+的成分P：

K：糖類的合成和運輸Mg：葉綠素的成分12

提高光能利用率溫度控制光照強弱光

增加二氧化碳供應CO2必需礦質(zhì)元素供應礦物質(zhì)影響光合作用的外界因素水

2.13光合作用實驗的常用方法

可同時使用

半葉法（遮蓋法）光合作用產(chǎn)生淀粉割主葉脈法密封法驗證（探索）光合作用需CO2并放O2、光強的影響驗證（探索）光合作用中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變打孔法（抽氣法）光質(zhì)對光合作用的影響同位素標記法

分光法2.14植物對水分的吸收和利用

2.14.1植物對水分的吸收

吸脹吸水液泡尚未形成或消失通過親水物質(zhì)的親水性吸水水吸水原理主要由成熟細胞的中央液泡構成滲透系統(tǒng)分通過滲透作用吸水

的吸收滲透系統(tǒng)隔著半透膜的兩種溶液構成的體系①具有半透膜滲透吸水發(fā)生條件②膜兩側(cè)溶液具有濃度差

滲透壓溶液與純水達平衡時，溶液一方所承受的外壓差。

植物細胞構原生質(zhì)層由細胞膜、液泡膜、兩膜之間的細胞質(zhì)構成看作一層半透膜（本質(zhì)是選擇透過性）成滲透系統(tǒng)兩個系統(tǒng)①植物細胞與土壤溶液之間構成②每兩個植物細胞之間構成

2.14.3半透膜與選擇透過性膜的區(qū)別與聯(lián)系

13

擴散

概念性質(zhì)狀態(tài)材料物質(zhì)運動方向功能共同點

半透膜小分子、離子能透過，大分子不能透過半透性（存在微孔，取決于孔的大�。┗罨蛩篮铣刹牧匣蛏�物材料不由膜決定，取決于物質(zhì)密度滲透作用選擇透過性膜水自由通過，被選擇的離子和其它小分子可以通過，大分子和顆粒不能通過選擇透過性（生物分子組成，取決于脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和ATP）活生物膜（磷脂和蛋白質(zhì)構成的膜）水和親脂小分子：不由膜決定，取決于物質(zhì)密度離子和其它小分子：膜上載體（蛋白質(zhì)）決定滲透作用和其它更多的生命活動功能水自由通過，大分子和顆粒都不能通過2.14.4植物體內(nèi)水分的運輸

方向水分的運輸導管運輸動力根壓導致吐水現(xiàn)象向上：根→莖→葉蒸騰作用產(chǎn)生蒸騰拉力

2.14.5植物體內(nèi)水分的利用和散失

利用水分散失蒸騰作用絕大部分水分通過蒸騰作用散失

①根持續(xù)吸水的動力②物質(zhì)運輸?shù)妮d體③降低葉片溫度1-5%參與光合作用、呼吸作用等生命活動

2.15植物體內(nèi)的化學元素(1)生理意義植物體有機物90%水分(10-95%)干物質(zhì)(5-90%)無機鹽10%燃燒小部分NC、H、O、N、S形成氣體：CO2、CO、N2、NH3、H2O和氮氧化物等。少量硫形成H2S、SO2等。大部分S揮發(fā)部分灰分元素全部P全部金屬元素14概念載體的種類與數(shù)量選擇性吸收除C、H、O外由根系吸收的元素（N放在礦質(zhì)元素中討論）

2.17生物固氮

概念將大氣氮還原成的過程(N2)NH3固氮過程固氮酶N2＋e＋H+＋ATP→NH3＋ADP＋Pi（選學）生物固氮種固氮原因及條件類共生固氮類自生固氮類代謝類型同化異化常見類型在生態(tài)系統(tǒng)中的作用意義①為綠色植物提供氮素營養(yǎng)②對自然界氮循環(huán)有重要作用固氮微生物的種類固氮基因（固氮酶）與豆科植物共生時異養(yǎng)需氧根瘤菌（6種）消費者（大豆、菜豆、(取食于活的豌豆、苜蓿、羽生物體)扇豆、三葉草）固氮藍藻(念珠藻)圓褐固氮菌黃色分支桿菌生產(chǎn)者分解者(腐生生活)2.18氮循環(huán)

大氣固氮

NO3-

工業(yè)固氮脲酶尿素氮鹽2.19三類微生物在自然界氮循環(huán)中的作用

酶

NH3→NO2-、NO3-

固氮酶

N2→NH3固氮微生物（N2循環(huán)）硝化細菌15

Ⅱ動物與微生物代謝部分：三大類營養(yǎng)代謝、細胞呼吸、代謝基本類型、微生物類群、

自養(yǎng)獨立生活異養(yǎng)氮素化肥注意：不同的根瘤菌具有共生專一性。如蠶豆根瘤菌與蠶豆、豌豆、豇豆共生；大豆根瘤菌只能與大豆共生。

硝化細菌NO2-、NO3-生物固氮NH3-大氣氮庫（N2）N2反硝化細菌尿素脲酶消費者分解者生產(chǎn)者遺體酶

反硝化細菌NO2-、NO3-→N

微生物的營養(yǎng)代謝與生長、發(fā)酵工程簡介

2.20人和動物體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝

氧化CO2＋H2O＋能量合成肝糖元淀粉葡萄糖分解合成肌糖元轉(zhuǎn)變脂肪、某些氨基酸儲存皮下結(jié)締組織、腸系膜脂肪轉(zhuǎn)變糖元分解甘油、脂肪酸氧化CO2＋H2O＋能量合成各種組織蛋白、酶及激素等轉(zhuǎn)氨基新的氨基酸蛋白質(zhì)氨基酸含氮部分NH轉(zhuǎn)變3尿素脫氨基分解CO2＋H2O＋能量不含氮部分轉(zhuǎn)變糖類、脂肪2.21人體的必需氨基酸不同種動物有不同的必需氨基酸苯丙氨酸．種類12種．．纈氨酸賴．．氨酸異亮非必需氨基酸概念在人和動物體細胞內(nèi)能夠合成的氨基酸色．氨酸．氨酸．蘇．．氨酸亮氨酸甲硫氨酸必需氨基酸概念不能在人和動物體細胞內(nèi)合成，只能從食物中獲得的氨基酸稱為必需氨基酸

種類(8種)助記詞苯丙賴色亮，纈亮蘇甲硫（本秉賴色亮，謝亮輸賈劉）2.24有氧呼吸與無氧呼吸的比較16

比較項目有氧呼吸無氧呼吸反應場所真核細胞：細胞質(zhì)基質(zhì)，主要在線粒體原核細胞：細胞基質(zhì)（含有氧呼吸酶系）細胞質(zhì)基質(zhì)反應條件需氧不需氧反應產(chǎn)物終產(chǎn)物（CO2、H2O）、能量中間產(chǎn)物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量產(chǎn)能多少多，生成大量ATP少，生成少量ATP共同點氧化分解有機物，釋放能量

2.25呼吸作用產(chǎn)生的能量的利用情況

呼吸類型被分解的有機物儲存的能量釋放的能量可利用的能量能量利用率有氧呼吸無氧呼吸1mol葡萄糖2870kJ2870kJ1165kJ40.59%2870kJ196.65kJ61.08kJ2.13%注：無氧呼吸釋放的能量值為分解為乳酸時的值。不同的無氧呼吸類型釋放的能量可能稍有不同。

2.26新陳代謝的類型

紅螺細菌有光時：自養(yǎng)生活（進行光合作用，但供氫體不是水，而是有機物）無光時：異養(yǎng)生活

兼性營養(yǎng)型光能自養(yǎng)型光合作用綠色植物光合細菌同自養(yǎng)型化化能自養(yǎng)型化能合成作用硝化細菌類特新型殊陳基異養(yǎng)型絕大多數(shù)動物，腐生的真菌，大多數(shù)細菌類代本型謝類類型型異需氧型多數(shù)動植物

化類型一些細菌(如光合細菌，供氫體不是水，不放O2)厭氧型蛔蟲等

兼性厭氧型酵母菌有氧時：有氧呼吸無氧時：無氧呼吸

2.27微生物的類群

形態(tài)桿形、球形、螺旋形（弧形）

細胞壁基本結(jié)構細胞膜

細胞質(zhì)（僅有核糖體）結(jié)構核區(qū)（環(huán)狀DNA）細菌特殊結(jié)構質(zhì)粒、莢膜、鞭毛、芽孢、

繁殖二分裂（有17DNA的復制和平分）

原概念細菌在固體培養(yǎng)基上繁殖

形成的細菌子細胞群體核菌落細大小、形狀、顏色、

2.28微生物的營養(yǎng)

水無機鹽無機碳源碳源營養(yǎng)素無機氮源氮源提供氮素營養(yǎng)有機氮源尿素、牛肉膏、蛋白胨等N2、硝酸鹽、銨鹽等提供碳素營養(yǎng)有機碳源糖、脂、石油等CO2、NaHCO3等生長因子微生物生長不可缺少的微量有機物（包括維生素、氨基酸、堿基等）微生物的營養(yǎng)目的要明確根據(jù)培養(yǎng)種類、培養(yǎng)目的選擇原材料營養(yǎng)要協(xié)調(diào)注意營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例配制原則（三要原則）碳氮比最重要C/N=4：有利于繁殖；C/N=3：有利于產(chǎn)谷氨酸培養(yǎng)基種類用途pH要適宜細菌：pH=6.57.5放線菌：pH=7.58.5真菌：pH=5.06.0特點加凝固劑不加凝固劑成分明確天然成分功能分離、鑒定觀察、保藏工業(yè)生產(chǎn)分類、鑒定工業(yè)生產(chǎn)種類物理半固體培養(yǎng)基性質(zhì)液體培養(yǎng)基化學合成培養(yǎng)基成分天然培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基加抑制劑(如青霉素)加特殊C源或N源選擇、分離不加某物質(zhì)（如N源）加指示劑或藥品鑒別

18

2.29微生物的代謝微生物的代謝

概念微生物自身生長繁殖必需的物質(zhì)初級代謝產(chǎn)物不斷產(chǎn)生特點代謝產(chǎn)物產(chǎn)物氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素或積累或排除概念對自身生長繁殖非必需的物質(zhì)次級代謝產(chǎn)物產(chǎn)物抗生素、毒素、激素、色素酶合成調(diào)節(jié)分解葡萄組成酶一直存在，只受遺傳控制的酶糖的酶誘導酶受環(huán)境中某物質(zhì)的誘導產(chǎn)生分解乳糖的酶大腸桿菌代謝調(diào)節(jié)同時存在密切配合協(xié)調(diào)作用概念酶活性調(diào)節(jié)“好酶知時節(jié)，當需乃發(fā)生”2.30微生物的生長

時期調(diào)整期微生物群體生長的規(guī)律對數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期特點菌體不增殖，代謝活躍，體積增大以2n形式增長，代謝旺盛生死平衡，活菌數(shù)最多，芽孢形成死亡加速，形態(tài)多樣，細胞裂解作菌種和科研材料收獲菌體和代謝產(chǎn)物作用

通過改變酶的催化活性，來調(diào)節(jié)代謝速率谷氨酸脫氫酶受谷氨酸原理負反饋：酶催化的產(chǎn)物增多抑制酶的活性產(chǎn)量的調(diào)節(jié)基因誘變高產(chǎn)賴氨酸的黃色短桿菌代謝的人工控制改變遺傳特性轉(zhuǎn)基因基因工程人胰島素控制發(fā)酵條件改變細胞膜的通透性，即時輸出代謝產(chǎn)物，解除對酶的抑制微生物的生長溫度最適生長溫度：2537℃影響微生物生長的環(huán)境因素pH氧超過：蛋白質(zhì)和核酸不可逆破壞（最適pH見前）超過：影響酶活性和細胞膜穩(wěn)定性需氧或不需氧

2.31微生物的生長曲線與生長速率的關系

菌體數(shù)目2kk注意

abcd時間

2.32發(fā)酵工程簡介

發(fā)酵工程

概念采用現(xiàn)代工程技術手段，利用微生物某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用產(chǎn)品；或者直接把微生物應用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術。

基因誘變傳統(tǒng)，常用。

(lg)0生長速率＝繁殖率死亡率

生長速率0abcd時間

說明a：調(diào)整期b：對數(shù)期c：穩(wěn)定期d：衰亡期菌種選育培養(yǎng)基配制滅菌內(nèi)容基因工程細胞工程細胞融合（三要原則）

改變原來基因轉(zhuǎn)基因

工程菌（工程細胞）

一般步驟：配制調(diào)→pH→分裝→滅菌

嚴格殺滅培養(yǎng)基和發(fā)酵設備中的各種微生物，保證菌種是單一純種

選育的良種要經(jīng)多次擴大培養(yǎng)，才能滿足大規(guī)模生產(chǎn)需要

擴大培養(yǎng)與接種發(fā)酵過程①檢測菌體數(shù)目和產(chǎn)物濃度。②添加培養(yǎng)基組成。

③嚴格控制發(fā)酵條件（溫度、pH、溶氧、通氣量、轉(zhuǎn)速）

代謝產(chǎn)物蒸餾、萃取、離子交換等方法提取

應用分離提純產(chǎn)品菌體本身過濾、沉淀等方法分離

醫(yī)藥工業(yè)上的應用生產(chǎn)抗生素、維生素、動物激素、氨基酸、核苷酸等

生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)食品添加劑開發(fā)人類新食源20

啤酒、果酒、食醋等酸味劑、鮮味劑、甜味劑、色素單細胞蛋白、真菌蛋白等新食品

食品工業(yè)上的應用

第三單元生命活動的調(diào)節(jié)

（包括植物調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、免疫）

3.1植物生命活動調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié)

向性運動植物體受到單一方向外界刺激而引起的定向運動是植物對于外界環(huán)境的適應性發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生分布運輸（略）主要在葉原基、嫩葉和發(fā)育的種子大多集中在胚芽鞘、分生組織、形成層及發(fā)育的種子和子房只能由形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸，不能倒過來運輸促進生長生理作用抑制生長既能促進生長，又能抑制生長既能促進發(fā)芽，又能抑制發(fā)芽既能保花保果，又能疏花疏果生長素植物的器官的種類取決于生長素濃度促進生長0根芽莖兩重性抑制生長植物激素調(diào)節(jié)10-1010-810-610-410-2濃度/molL-11促進插枝生根促進應用抑制促進果實發(fā)育防止落花落果抑制頂端優(yōu)勢生長素類似物浸泡插枝下端發(fā)根增多涂抹未受粉柱頭涂抹未受粉柱頭無籽番茄噴灑植株（棉花）保蕾保鈴除草疏花疏果赤霉素促進生長其他激素細胞分裂素存在于分裂部位。促進細胞分裂、分化脫落酸促進葉片脫落乙烯促進果實成熟21

3.2人和高等動物的體液調(diào)節(jié)

人和高等動物的體液調(diào)節(jié)內(nèi)分泌腺激素名稱促甲狀腺激素釋放激素下丘腦促性腺激素釋放激素抗利尿激素促甲狀腺激素垂體促性腺激素生長激素催乳素主要生理功能促進垂體合成和分泌促甲狀腺激素促進垂體合成和分泌促性腺激素減少排尿促進甲狀腺生長發(fā)育和調(diào)節(jié)其合成與分泌促進性腺生長發(fā)育和調(diào)節(jié)其合成與分泌促進生長，主要促進骨生長和蛋白質(zhì)合成促進乳腺發(fā)育與泌乳及嗉囊分泌鴿乳促進新陳代謝(促進氧化分解)、促進生長發(fā)育(包括神經(jīng))、提高神經(jīng)系統(tǒng)興奮性升血糖(促進肝元糖分解)促進腎小管吸Na+泌K+升血糖(強烈促進肝元糖分解和非糖轉(zhuǎn)化）促進肝(肌)糖元合成激素的種類和作用甲狀腺甲狀腺激素腎上腺素醛固酮胰高血糖素腎上腺A細胞胰島B細胞胰島素睪丸雄激素性卵巢激素卵巢孕激素雌激素降血糖減少來源促進葡萄糖氧化分解促進轉(zhuǎn)變成脂肪抑制肝糖抑制元分解增加去路抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化促進雄性生殖器官的發(fā)育和精子生成，激發(fā)并維持雄性第二性征促進雌性生殖器官的發(fā)育和卵子生成，激發(fā)并維持雌性第二性征，激發(fā)并維持正常性周期促進子宮內(nèi)膜和乳腺生長發(fā)育，為受精卵著床和泌乳準備條件激素調(diào)節(jié)性腺調(diào)節(jié)內(nèi)分泌的中樞下丘腦寒冷緊張下丘腦甲狀腺激素協(xié)同作用增強效應生長激素(－)激素分泌的調(diào)節(jié)反饋調(diào)節(jié)促甲狀腺激素釋放激素(＋)(－)垂體促甲狀腺激素(＋)甲狀腺甲狀腺激素

其他化學物質(zhì)的調(diào)節(jié)相關激素間的作用胰島素胰高血糖素拮抗作用對抗效應如CO2對呼吸頻率的調(diào)節(jié)等

3.3神經(jīng)調(diào)節(jié)概念由神經(jīng)系統(tǒng)對體內(nèi)外刺激所作的規(guī)律性反應非條件反射遺傳獲得的先天性反射生活中學習獲得的后天性反射感受器傳入神經(jīng)分類基本方式反射條件反射結(jié)構基礎反射弧神經(jīng)中樞傳出神經(jīng)神經(jīng)纖維上的傳導雙向傳導從興奮點開始效應器刺激神經(jīng)調(diào)節(jié)興奮的傳導++++++++----++++++++--------++++----------------++++--------++++++++----++++++++高級神經(jīng)中樞的調(diào)節(jié)細胞間的傳導單向傳導由前一個神經(jīng)元傳向后一個神經(jīng)元傳導方向高級神經(jīng)中樞大腦皮層中央前回驅(qū)體運動中樞交叉支配倒置投射左側(cè)中樞支配右側(cè)驅(qū)體右側(cè)中樞支配左側(cè)驅(qū)體頂部中樞支配足部運動顳部中樞支配頭部運動運動性失語感覺性失語S區(qū)運動性語言中樞(說話中樞)語言中樞H區(qū)感覺性語言中樞(聽話中樞)23

3.4動物行為產(chǎn)生的生理基礎

性激素求偶行為照顧幼仔行為激素調(diào)節(jié)與行為催乳素甲狀腺激素影響活動、食欲等趨性先天性行為對環(huán)境刺激的定向反應膝跳反射、搔扒反射吸吮反射、眨眼反射由一系列非條件反射按順序連鎖發(fā)生構成動物行為產(chǎn)生的生理基礎非條件反射本能3.5內(nèi)環(huán)境與物質(zhì)交換

內(nèi)環(huán)境與物質(zhì)交換概念穩(wěn)態(tài)內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)內(nèi)環(huán)境細胞內(nèi)液體液細胞外液血漿淋巴組織液細胞液神經(jīng)調(diào)節(jié)與行為后天性行為pH印隨模仿條件反射判斷推理(包括pH、參透壓、溫度、血糖濃度等等)決定性作用生活體驗和學習血漿中堿性物質(zhì)增多時血漿中酸性物質(zhì)增多時的相對穩(wěn)定Na2CO3乳酸＋緩沖物質(zhì)H2CO3＋NaHCO3緩沖物質(zhì)多余的H2CO3生成CO2和H2O多余的NaHCO3H2CO3增高時NaHCO3增高時由腎臟排出體外養(yǎng)料、O2物質(zhì)交換24廢物、CO

3.6水、鈉、鉀的來源與去向

水、鈉、鉀的來源與去向

H2O來源（mL）來自飲水來自食物來自代謝1300900300去向（mL）由腎排出由皮膚排出由肺排出由大腸排出1500500400100共計2500共計2500食物中的Na+Na+汗Na+皮膚人體腎臟大腸便Na+食物中的K+K+尿Na+診斷某些疾病的指標消化道中的K+便K+吸收血K+排出尿K+多吃多排少吃少排不吃也排組織液中的K+細胞中的K+25

3.7水鹽平衡的調(diào)節(jié)

飲水不足、失水過多、食物過咸細胞外液滲透壓升高神經(jīng)調(diào)節(jié)下丘腦滲透壓感受器激素調(diào)節(jié)大腦皮層垂體后葉釋放水鹽平衡的調(diào)節(jié)抗利尿激素產(chǎn)生渴覺+腎小管、集合管重吸收水血鉀升高直接刺激血鈉降低飲水增加尿量減少細胞外液滲透壓下降+腎上腺+醛固酮+分泌K+重吸收Na+詠下丘腦下丘腦下丘腦產(chǎn)生激素真不少通過垂體控性甲有種激素抗利尿

體溫調(diào)節(jié)是中樞血糖平衡功不小水鹽代謝沒有它什么事都做不了

26

3.8血糖平衡的調(diào)節(jié)

下丘腦另一區(qū)域（+）（+）胰島B細胞血糖升高（+）腎上腺素腎上腺神經(jīng)調(diào)節(jié)（－）胰島素分泌增加（+）胰島A細胞（+）血糖降低（+）胰高血糖素分泌增加激素調(diào)節(jié)3.9體溫的調(diào)節(jié)

寒冷炎熱冷覺感受器皮膚腎上腺腎上腺素血管收縮汗腺不排汗立毛肌收縮代謝增強散熱減少下丘腦某一區(qū)域溫覺感受器下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞下丘腦皮膚垂體血管擴張甲狀腺汗腺排汗甲狀腺激素散熱增加產(chǎn)熱增加體溫恒定27

3.10免疫概述

概念機體特殊的保護性生理功能。通過識別“自己”與“非已”，以維持機體內(nèi)環(huán)境的平衡與穩(wěn)定。概念免疫概述非特異性免疫組成分類概念特異性免疫組成第三道防線細胞免疫骨髓免疫器官中樞淋巴組織及器官胸腺淋巴結(jié)免疫組織免疫系統(tǒng)吞噬細胞免疫細胞淋巴細胞B細胞免疫分子淋巴細胞起源增殖分化對所有病原體的防御能力第一道防線皮膚及黏膜的屏障作用體液中的殺菌物質(zhì)吞噬細胞的吞噬作用第二道防線對特殊病原體的防御能力體液免疫3.10免疫系統(tǒng)的組成與淋巴細胞的起源外周淋巴組織及器官脾臟扁桃體T細胞抗體、淋巴因子（白細胞介素、干擾素等）效應B細胞B細胞少部分進入造血干細胞大部分死亡血液循環(huán)胸腺中的增殖分化造血干細胞T細胞淋巴結(jié)脾臟扁桃體記憶細胞抗原刺激后效應T細胞記憶細胞28

3.11抗原與抗體

抗原抗體概念能與B細胞受體、T細胞受體及抗體結(jié)合，具有啟動免疫應答潛能的物質(zhì)

異物性機體以外的物質(zhì)。或機體內(nèi)的隔離物質(zhì)或已發(fā)生改變的自身物質(zhì)

性質(zhì)大分子性相對分子質(zhì)量大于10000的物質(zhì)。蛋白質(zhì)、脂多糖、多糖等特異性只與相應的抗體或效應T細胞發(fā)生特異性結(jié)合。取決于抗原決定簇

概念抗原決定簇特點抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學基團是免疫細胞識別抗原的重要依據(jù)

①一種抗原可含有多種抗原決定族

②不同種抗原可含有相同或相似的抗原決定族③一個B細胞只接受一種抗原決定族的刺激④每一種抗原決定族只引起產(chǎn)生一種特定的抗體

特異結(jié)合刺激產(chǎn)生

概念特點B細胞識別抗原后經(jīng)分裂增殖形成的效應B細胞所產(chǎn)生的一種球蛋白①能與相應的抗原特異性結(jié)合，從而清除抗原②存在于血漿、組織液和淋巴中

3.12體液免疫和細胞免疫

體液免疫細胞免疫效應階段抗體與病原體（抗原）結(jié)合防止病原體感染降低病毒侵染力病原體再次入侵記憶細胞增殖分化再次刺激反應階段抗體效應B細胞增殖分化感應階段反應階段效應階段直接刺激病原體吞噬細胞抗原T細胞抗原B細胞增殖分化(+)白細胞介素-2記憶細胞增殖分化再次刺激效應T細胞釋放淋巴因子宿主細胞裂解死亡病原體侵入宿主細胞后宿主細胞溶酶體酶激活29

與宿主細胞密切接觸

3.13免疫失調(diào)引起的疾病

免疫失調(diào)引起的疾病概念特點過敏反應再次刺激刺激吸附已免疫過的機體在再次接觸相同物質(zhì)刺激時所發(fā)生的以機體生理功能紊亂為主的特異性免疫反應發(fā)作迅速、反應強烈、消退較快。無后遺癥、有遺傳傾向和個體差異過敏原效應B細胞抗體某些細胞再次刺激時釋放毛細血管擴張、血管通透性增強平滑肌收縮、腺體分泌增加活性物質(zhì)全身性過敏反應呼吸道過敏反應消化道過敏反應皮膚過敏反應自身免疫導致免疫系統(tǒng)對自身成分發(fā)生免疫應答的現(xiàn)象概念由自身免疫而導致的機體的疾病狀態(tài)。由于自身組織和細胞不易被清除，機體不斷受攻擊，結(jié)果進入疾病狀態(tài)自身免疫疾病器官特異性自身免疫疾病病變局限于某一器官釀膿鏈球菌的一種抗原決定族與心臟瓣細胞的某種物質(zhì)相似風濕性心臟病風濕性關節(jié)炎全身性（系統(tǒng)性）自身免疫疾病系統(tǒng)性紅斑狼瘡概念免疫缺陷病遺傳性（先天性）免疫缺陷病獲得性（后天性）免疫缺陷病30

病變見于多種器官和結(jié)締組織累及多器官：關節(jié)痛、皮膚紅斑、脫發(fā)、白細胞減少機體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病原發(fā)性B細胞缺陷�。ò閄隱性遺傳）AIDS病（HIV主要攻擊T細胞）

3.13免疫學的應用（選學）

免疫學的應用免疫預防免疫治療移植免疫

滅活死疫苗(脊髓灰質(zhì)炎疫苗)人工主動免疫注射抗原減毒活疫苗(卡介苗、牛痘苗)類毒素（白喉疫苗、破傷風疫苗）抗毒素（免疫動物后獲得的抗體）人工被動免疫注射抗體人免疫球蛋白制劑（抗乙肝病毒免疫球蛋白）細胞因子制劑（新型制劑）單抗制劑輸入免疫物質(zhì)（抗體、胸腺素、淋巴因子）或藥物調(diào)整病人的免疫功能，從而治療疾病組織相容性抗原（HLA）是否一致，關系到器官移植的成敗你知道嗎缺氧引起腦水腫的原因①細胞內(nèi)水腫：供氧不足→ATP減少→胞內(nèi)Na+轉(zhuǎn)運下降→胞內(nèi)滲透壓升高→細胞吸水增加→細胞內(nèi)水腫②細胞外水腫：血漿缺氧→毛細血管擴張→通透性升高→血漿物質(zhì)濾出→組織液增多→細胞外水腫第四單元生物的生殖與發(fā)育(包括生殖的種類、動物生殖細胞的生成、植物的個體發(fā)育、動物的個體發(fā)育)

4.1生殖的類型生殖的類型生殖方式分裂生殖出芽生殖概念由一個生物體直接分裂成兩個新個體母體產(chǎn)生無性生殖細胞孢子，由孢子萌發(fā)成新個體高等植物的營養(yǎng)器官（根、莖、葉）與母體脫落后，發(fā)育成新個體舉例變形蟲、細菌真菌（青霉）低等植物（衣藻）馬鈴薯的塊莖草莓的匍匐莖在母體的一定部位長出芽體（新個體）酵母菌、水螅無性生殖孢子生殖營養(yǎng)生殖注：植物組織培養(yǎng)是人工進行的植物無性繁殖方式。

有性生殖

概念由親體產(chǎn)生有性生殖細胞配子，由配子兩兩結(jié)合形成合子，再由合子發(fā)育成新個體的過程的生殖方式同配生殖配子形態(tài)大小相同（同型配子）

4.2動物有性生殖細胞的形成（沒有交換）

精子的形成A‘A‘BBB‘AA‘B精原細胞(2N=4)復制AA‘BB‘AB‘AB‘一種類型初級精母細胞(2N=4)次級精母細胞(N=2)一種類型精子(N=2)共兩種精子有性生殖細胞的形成精細胞(N=2)卵細胞的形成4.3減數(shù)分裂中非姐妹染色單體的交叉互換四分體時期四分體A‘B‘A‘B復制AA‘B初級卵母細胞(2N=4)BB‘A次級卵母細胞(N=2)A卵細胞(N=2)B‘B‘BA第一極體(N=2)卵原細胞(2N=4)交叉互換初級精母細胞次級精母細胞精細胞

32

第二極體(N=2)一種卵細胞四種精子（一種卵細胞）

4.4減數(shù)分裂中染色體行為及數(shù)目與配子類型的關系

非姐妹染色單體不發(fā)生交叉互換1、由于同源染色體分離，非同源染色體在配子中進行自由組合，所以形成不同種類的配子2、配子（精子、卵）種數(shù)等于組合數(shù)配子種數(shù)＝2n（n為同源染色體對數(shù)）3、組合數(shù)又與同源染色體的對數(shù)有關4、每一個精原細胞分裂都只形成兩種精子與同源染色體對數(shù)無關5、每一個卵原細胞分裂都只形成一種卵子6、要產(chǎn)生2n種精子至少需要2n-1個精原細胞參與減數(shù)分裂7、要產(chǎn)生2n種卵細胞至少需要2n個卵原細胞參與減數(shù)分裂①當m＜2n-1，則生成的精子類型最多為2m

4.6被子植物的個體發(fā)育

子房提供生長素子胚胚胚葉芽軸根胚頂細胞受精卵有絲分裂多次分裂球狀胚體多次分裂供給營養(yǎng)植株果實基細胞幾次分裂胚柄消失胚珠受精極核多次分裂種子胚乳細胞或者消失胚乳4.7動物的個體發(fā)育

卵裂受精卵胚胎發(fā)育胚后發(fā)育幼體外胚層分化分化珠被種皮表皮及其附屬結(jié)構神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官骨骼、肌肉及循環(huán)、排泄、生殖系統(tǒng)等肝臟、胰臟等腺體消化道、呼吸道上皮囊胚原腸胚中胚層分化幼體內(nèi)胚層分化爬行類、鳥類、哺乳類和人類在胚胎發(fā)育的早期形成羊膜，內(nèi)有羊水，為胚胎發(fā)育提供水環(huán)境，防止震動、保護胚胎。幼體與成體相似直接發(fā)育成體幼體與成體不同變態(tài)發(fā)育你知道嗎判斷必需礦質(zhì)元素的標準是①不可缺少性：缺乏不能完成生活史②不可替代性：有專一缺乏癥，加入其它元素不可替代③直接功能性：直接影響，不是通過影響土壤、微生物等的間接作用

第五單元生物的遺傳、變異與進化

(包括遺傳的物質(zhì)基礎、遺傳規(guī)律、伴性遺傳、細胞質(zhì)遺傳、基因突變、染色體變異、現(xiàn)代進化理論)

5.1證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗（1）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗

艾弗里的實驗35

結(jié)論DNA是“轉(zhuǎn)化因子”，即遺傳物質(zhì)R型(無毒)R型(無毒)活S型(有毒)R型(無毒)R型(無毒)分離R型(無毒)培養(yǎng)死亡活S型死S型注射注射活R型(無毒)注射死亡第一組注射健康第二組活S型(有毒)第三組死S型(加熱)健康第四組＋活R型注射死亡分離，使R型細菌轉(zhuǎn)化成S細菌設想在死S細菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”格里菲思實驗DNA加入R型S型蛋白質(zhì)或加入莢膜多糖培養(yǎng)DNA加DNA酶加入培養(yǎng)

5.2證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗（2）T2噬菌體感染細菌實驗

加入培養(yǎng)標記的噬菌體大腸桿菌培養(yǎng)液標記的噬菌體加入培養(yǎng)說明3532攪拌離心含放射性35S不含放射性SP新形成的噬菌使在細菌感染體外的噬菌體分離檢測上清液和沉淀物中的放射性體沒檢測到35S攪拌離心不含放射性含放射性32P實線表示不帶放射性虛線表示帶放射性新形成的噬菌體檢測到32P5.3證明RNA是遺傳物質(zhì)的實驗煙草花葉病毒的感染實驗

蛋白質(zhì)RNA煙草花葉病毒（TMV）感染煙葉花葉病感染蛋白質(zhì)分離感染煙葉健康TMVRNA煙葉感染花葉病＋RNA酶煙葉36

健康

5.4DNA是遺傳物質(zhì)的理論證據(jù)（遺傳物質(zhì)的必備條件）

1、穩(wěn)定性2、連續(xù)性分子結(jié)構相對穩(wěn)定能夠自我復制，使前后代保持一定的連續(xù)性能夠控制生物的性狀和新陳代謝能夠產(chǎn)生可遺傳的變異能夠貯藏大量遺傳信息理論證據(jù)3、控制性4、變異性5、信息性5.5核酸是生物的遺傳物質(zhì)

1、核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)5.6DNA的組成單位、分子結(jié)構和結(jié)構特點

氫鍵5’端GC磷酸脫氧核苷酸3’端基本組成單位2、DNA是主要的遺傳物質(zhì)3、含DNA的生物DNA是遺傳物質(zhì)，RNA不是4、不含DNA的生物（RNA病毒）RNA才是遺傳物質(zhì)3’端TA脫氧核糖堿基AT脫氧核苷CG5’端DNA的分子結(jié)構

37

12345678單脫氧核苷酸經(jīng)磷酸二酯鍵連接成脫氧核苷酸長鏈兩條脫氧核苷酸長鏈反向平行由氫鍵連接成雙鏈DNA分子雙鏈結(jié)構的外側(cè)由磷酸和脫氧核糖交替排列形成骨架，堿基排在雙鏈的內(nèi)側(cè)堿基遵循堿基互補配對原則進行配對，堿基對由氫鍵連接起來。即：GC；AT。兩條鏈向右旋轉(zhuǎn)形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構一條鏈的堿基排列順序一旦確定，另一條鏈的堿基排列順序也隨之確定理論上鏈上堿基的排列順序是任意的，這構成了DNA分子的多樣性4n種

DNA的堿基排列順序貯藏著生物遺傳信息，DNA分子的多樣性是生物多樣的根源DNA分子的結(jié)構特點5.7由堿基互補配對原則引起的堿基間關系

A=A1+A2T=T1+T2G=G1+G2C=C1+C2A+G=T+CA+C=T+G(AC)(AG)1A=TG=CA1=T2G1=C2A2=T1G2=C1(TC)1(TG)1基本關系2(A1G1)m(T1C1)(T2C2)m(A2G2)(A2G2)1(T2C2)m3(A1T1)n(G1C1)A2T2)n(G2C2)(G2C2)1(A2T2)nA21T2wA2無法計算G2G1rC1T1tC138

45A1wT1A1sG1G21C2rT2無法計算C2根據(jù)第一鏈計算第二鏈

5.8DNA分子的復制

3’端

解旋方向

5’端

親代（0代）

32P

ACGT

復制TGCA

（半保留復制）

32P

子代DNA分子中含親代鏈的比例

子代DNA鏈中含親代鏈的比例

5’端3’端3’端5’端3’端5’端5’端3’端5’端3’端

1代2代32n代P32PACGTTGCAPACGTTGCA31P31ACGTTGCA31P31PACGTTGCAPACGTTGCA31P32ACGTTGCA32P1/2n-11/2n11/21/21/45.9DNA半保留復制的實驗證明

親代15Ⅱ代

半重半輕

Ⅰ代N(重鏈)15全重15N(重鏈)14全輕

N(輕鏈)N(重鏈)半重半輕

從每一代DNA分子中取等量的DNA進行氯化銫密度梯度離心低氯化銫密度高39

輕帶中間帶重帶

DNA帶

5.10基因的結(jié)構及控制蛋白質(zhì)的合成

原核生物基因的結(jié)構非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)RNA聚合酶結(jié)合位點放大基因（編碼區(qū)）ACGTACGTACGTTGCATGCATGCA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄mRNAACGUACGUACGUUGCAUGCAUGCAtRNA翻譯蛋白質(zhì)（多肽）蘇酪纈精基因控制蛋白質(zhì)的合成真核生物基因的結(jié)構非編碼區(qū)ARNA聚合酶結(jié)合位點外顯子B內(nèi)含子編碼區(qū)C外顯子D內(nèi)含子E外顯子非編碼區(qū)轉(zhuǎn)錄初級RNAABCDE加工AmRNACE基因控制蛋白質(zhì)的合成翻譯蛋白質(zhì)（多肽）40

5.11染色體組與基因組比較

染色體組概念基因組單倍體基因組原核生物基因組線粒體基因組葉綠體基因組區(qū)別與聯(lián)系概念正常配子中的全部染色體數(shù)稱為一個染色體組，用N表示某生物DNA分子所攜帶的全部遺傳信息叫基因組。包括核基因組和質(zhì)基因組（線料體基因組和葉綠體基因組）有性別生物：N+1（N個DNA+1個性染色體DNA組成）無性別生物：N（N個DNA分子組成）一個DNA分子組成（或加上質(zhì)粒DNA）線粒體中一個DNA分子所攜帶的遺傳信息（見后述）葉綠體中一個DNA分子所攜帶的遺傳信息示例果蠅：N=4人：23+1+線粒體DNA人：23+1玉米：10細菌DNA線粒體DNA葉綠體DNA染色體組由正常配子中的染色體數(shù)目構成，只包含一條性染色體基因組由一半常染色體、兩條性染色體和細胞質(zhì)中的DNA分子組成5.12人類基因組研究

5.12.1人類基因組計劃（HGP）大事記1985年美國科學家諾貝爾獎獲得者杜伯克首先提出了人類基因組計劃（HGP）經(jīng)美國國會批準美國HGP正式啟動，預計投資30億美元，歷時15年，在1990年10月1日201*年完成。先后共有美、英、日、法、德、中六國參加，分別負擔了其中54%、33%、7%、2.8%、2.2%和1%的研究工作。全球最大的DNA自動測序儀廠家在美國馬里蘭州羅克威爾設立了Celera（塞萊拉）基因組學公司，聲稱在3年內(nèi)完成人類基因組的序列測定，另外有一些私營機構也涉足這一領域，目的都是為了申請專利，壟斷人類基因信息資源。至此形成公私兩大陣營。人類基因組計劃的公立陣營宣布提前于201*年完成人類基因組的工作草圖，整個終圖的完成期將從201*提前到201*年。我國搭上基因組研究的末班車，加入該計劃并負責3號染色體上3000萬個堿基對的測序工作，成為參與人類基因組計劃唯一的發(fā)展中國家。這1%的測序任務，帶給中國的利益是長遠的，我們不僅因此可以分享整個計劃的成果，擁有相關事務的發(fā)言權，而且建立了自己的研究隊伍，技術水平走在了世界的前列。美國總統(tǒng)克林頓和英國首相貝理雅發(fā)表聯(lián)合聲明，呼吁將人類基因組研究成果公開，以便世界各國的科學家都能自由地使用這些成果。中國科學家按照國際人類基因組計劃的部署，完成了百分之一人類基因組的“工作框架圖”。人類基因組計劃公立陣營在當日出版的《自然》雜志公布人類基因組測序草圖。1998年5月1998年10月人類基因1999年9月組計劃大201*年3月14日事記201*年4月底201*年6月26日美國白宮召開會議，宣布人類基因組“工作框架圖”完成。201*年2月15日201*年2月16日塞萊拉公司在當日出版的《科學》雜志上公布人類基因組測序草圖。美國和英國科學家在英國《自然》雜志網(wǎng)絡版上發(fā)表了人類最后一個染色體1號染色體的基因測序�？茖W家不止一次宣布人類基因組計劃完工，201*年5月18日但推出的均不是全本，這一次殺青的“生命之書”更為精確，覆蓋了人類基因組的99．99％。歷時16年的人類基因組計劃書寫完了最后一個章節(jié)。41

5.12.2人類基因組計劃（HGP）的主要內(nèi)容又稱連鎖圖，它是以具有遺傳多態(tài)性（在一個遺傳位點上具有一個以上的等位基因，在群體中的出現(xiàn)頻率皆高于1%）的遺傳標記為“路標”，以遺傳學距離（在減數(shù)分裂事件中兩個位點之間進行交換、重組的百分率，1%的重組率稱為1cM(厘摩)）為圖距的基因組圖。遺傳圖的建立為基因識別和完成基因定位創(chuàng)造了條件。意義：6000多個遺傳標記已經(jīng)能夠把人的基因組分成6000多個區(qū)域，使得連鎖分析法可以找到某一致病的或表現(xiàn)型的基因與某一標記鄰近（緊密連鎖）的證據(jù)，這樣可把這一基因定位于這一已知區(qū)域，再對基因進行分離和研究。對于疾病而言，找基因和分析基因是個關鍵。物理圖是指有關構成基因組的全部基因的排列和間距的信息，它是通過對構成基因組的DNA分子進行測定而繪制的。繪制物理圖的目的是把有關基因的遺傳信息及其在每條染色體上的相對位置線性而系統(tǒng)地排列出來。DNA物理圖是指DNA鏈的限制性酶切片段的排列順序，即酶切片段在DNA鏈上的定位。因限制性內(nèi)切酶在DNA鏈上的切口是以特異序列為基礎的，核苷酸序列不同的DNA，經(jīng)酶切后就會產(chǎn)生不同長度的DNA片段，由此而構成獨特的酶切圖。因此，DNA物理圖是DNA分子結(jié)構的特征之一。DNA是很大的分子，由限制酶產(chǎn)生的用于測序反應的DNA片段只是其中的極小部分，這些片段在DNA鏈中所處的位置關系是應該首先解決的問題，故DNA物理圖譜是順序測定的基礎,也可理解為指導DNA測序的藍圖。廣義地說，DNA測序從物理圖制作開始，它是測序工作的第一步。隨著遺傳圖和物理圖的完成，測序就成為重中之重的工作。DNA序列分析技術是一個包括制備DNA片段及堿基分析、DNA信息翻譯的多階段的過程。通過測序得到基因組的序列圖。遺傳圖物理圖主要內(nèi)容序列圖基因圖是在識別基因組所包含的蛋白質(zhì)編碼序列的基礎上繪制的結(jié)合有關基因序列、位置及表達模式等信息的圖譜。在人類基因組中鑒別出占具2%~5%長度的全部基因的位置、結(jié)構與功能，最主要的方法是通過基因的表達產(chǎn)物mRNA反追到染色體的位置。其原理是：所有生物性狀和疾病都是由結(jié)構或功能蛋白質(zhì)決定的，而已知的所轉(zhuǎn)錄圖有蛋白質(zhì)都是由mRNA編碼的，這樣可以把mRNA通過反轉(zhuǎn)錄酶合成cDNA或稱作EST(基因圖)的部分的cDNA片段，也可根據(jù)mRNA的信息人工合成cDNA或cDNA片段，然后，再用這種穩(wěn)定的cDNA或EST作為“探針”進行分子雜交，鑒別出與轉(zhuǎn)錄有關的基因�；�因圖譜的意義是：在于它能有效地反應在正常或受控條件中表達的全基因的時空圖。通過這張圖可以了解某一基因在不同時間不同組織、不同水平的表達；也可以了解一種組織中不同時間、不同基因中不同水平的表達，還可以了解某一特定時間、不同組織中的不同基因不同水平的表達。

5.12.3人類與其他物種的基因組比較（大約）物種漿菌肺炎雙球菌流感嗜血桿菌大腸桿菌42

堿基對數(shù)量580,0002,200,0004,600,0004,600,000基因數(shù)量5002,3001,7004,400物種釀酒酵母黑腹果蠅家鼠人類堿基對數(shù)量12,000,000180,000,0002,500,000,0003,000,000,000基因數(shù)量5,53813,35029,00027,0

5.12.4人類基因組24條染色體上的基因數(shù)目和申請的專利數(shù)目（截止201*年）染色體編號1號2號3號4號5號6號7號8號9號10號11號12號合計基因數(shù)目3,1411,7761,4451,0231,2611,4011,4109521,0861,0421,6261,34717,510累計專利數(shù)目5043303072152542252322082331703122523,242染色體編號13號14號15號16號17號18號19號20號21號22號XY合計基因數(shù)目4778219151,1391,4714081,7157623571061,0901449,40526,915專利數(shù)目971551411923137427017866657201*42,3575,599【說明】目前人們對于基因資源是否應該登記專利仍有爭議。由于學術研究并非營利性，因此通常不受這些專利所拘束。此外由于美國政府近年來將專利申請條件提高，因此與DNA有關的專利許可，在201*年之后已逐漸減少。

5.12.5人類基因組研究的意義與展望

123對于各種疾病尤其是對各種遺傳病的診斷、治療具有劃時代的意義對于深入了解基因表達的調(diào)控機制、細胞的生長、分化和個體發(fā)育的機制以及生物進化等也具有重要意義推動生物高新技術的發(fā)展，并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效應你知道嗎在人體全部22對常染色體中，1號染色體包含的基因數(shù)量最多，達3141個，是平均水平的兩倍，共有超過2.23億個堿基對，破譯難度也最大。一個由150名英國和美國科學家組成的團隊歷時10年，才完成了1號染色體的測序工作。

5.13遺傳的中心法則

轉(zhuǎn)錄復制DNA逆轉(zhuǎn)錄復制RNA翻譯蛋白質(zhì)(性狀)

5.14基因工程的基本內(nèi)容

DNA質(zhì)粒細胞獲取質(zhì)粒細菌獲取DNA目的基因質(zhì)粒提取目的基因DNA用同一種限制性內(nèi)切酶切割目的基因DNA連接酶酶目的基因與運載體結(jié)合重組質(zhì)粒將目的基因?qū)�入受體細胞DNA重組質(zhì)粒將目的基因?qū)�入受體細胞細胞增殖目的基因的檢測和表達

44

目的基因產(chǎn)物

5.15基因分離定律中親本的可能組合及其比數(shù)

親本組合基因型比表現(xiàn)型比AA×AAAA1顯性1AA×AaAAAa1∶1顯性1AA×aaAa1顯性1Aa×AaAAAaaa1∶2∶1顯性∶隱性3∶1Aa×aaAaaa1∶1顯性∶隱性1∶1aa×aaaa1隱性15.16基因分離定律的特殊形式

特殊形式（一般形式）顯性相對性并顯性（MN血型）復等位基因遺傳顯性純合致死隱性純合致死單性隱性配子致單性顯性配子致死伴性遺傳X上的致死效應親本組合Aa×AaAa×AaLMLN×LMLN子代的基因型比AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1LMLM∶LMLN∶LNLN＝1∶2∶1子代的表現(xiàn)型比顯性∶隱性＝3∶1顯性∶相對顯性∶隱性＝1∶2∶1顯性①∶并顯性∶顯性②＝1∶2∶1物種中存在三個以上等位基因，而每一個體只含兩個等位基因或兩個相同的基因，基因之間存在顯隱關系或其它關系。如ABO血型的遺傳：IA、IB對i為顯性，IA對IB并顯性。Aa×AaAa×AaAa×AaAa×AaAa∶aa＝2∶1AA∶Aa＝1∶2AA∶Aa＝1∶1Aa∶aa＝1∶1顯性∶隱性＝2∶1顯性顯性顯性∶隱性＝1∶1基因在性染色體上，子代表現(xiàn)型與性別有關，形式多樣，在后面有專題討論。見專題5.23(P53)

5.17基因自由組合定律的一般特點

PF1雙顯AABB×Aabb雙隱A顯（AAbb）（aaBB）B顯AaBb雙顯F1配子ABF2AbaBab基因型ABAbaBabAABB（雙顯）AABb（雙顯）AaBB（雙顯）AaBb（雙顯）AABb（雙顯）AAbb（A顯）AaBb（雙顯）Aabb（A顯）AaBB（雙顯）AaBb（雙顯）AaBb（雙顯）Aabb（A顯）aaBB（B顯）aaBb（B顯）aaBb（B顯）aabb（雙隱）（9種AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、aaBB、Aabb、aaBb、aabb）種類4種表現(xiàn)型

比數(shù)雙顯∶A顯∶B顯∶雙隱＝9∶3∶3∶1親本為AABB×aabb時：10/16（9/16+1/16）表現(xiàn)型同親本親本為AAbb×aaBB時：6/16（3/16+3/16）45

5.18遺傳定律中各種參數(shù)的變化規(guī)律

遺傳定律親本中包含的包含等相對性位基因狀對數(shù)的對數(shù)12自由組合定律34n1234nF1產(chǎn)生的配子數(shù)配子的組合數(shù)表現(xiàn)型數(shù)F2基因型數(shù)性狀分離比遺傳定律的實質(zhì)分離定律248162n416642564n248162n3927813n(3∶1)(3∶1)2F1在減數(shù)分裂形成配子時，等位基因隨同源染色體的分開而分離。F1在減數(shù)分裂形成配子(3∶1)3時，等位基因隨同源染(3∶1)4色體分離的同時，非同源染色體上的非等位基因進行自由組合。(3∶1)n5.19自由組合遺傳題的快速解法方法一示例

分離定律法①將自由組合定律分解成分離定律②根據(jù)親本的基因型或表現(xiàn)型推出子代基因型概率或表現(xiàn)型概率（或者根據(jù)子代的表現(xiàn)型比或基因型比推出親本的表現(xiàn)型或基因型）③得出最后結(jié)果例1基因型為AaBb（甲）和Aabb（乙）的親本雜交，求子代中同親本的基因型和表現(xiàn)型的概率AaBb×Aabb解①分解成分離規(guī)律的雜交組合Aa×Aa②推出各組合的基因型概率和表現(xiàn)型概率1/4AA1/2Aa1/4aa3/4A顯③計算結(jié)果：i1/4a隱1/2Bb1/2bb1/2B顯1/2b隱Bb×bb子代基因型為AaBb（同親本甲）的概率是：1/2Aa×1/2Bb＝1/4子代基因型為Aabb（同親本乙）的概率是：1/2Aa×1/2bb＝1/4子代基因型同親本的概率是：1/4＋1/4＝1/2ii子代表現(xiàn)型同親本的概率是：（3/4A顯×1/2B顯）+（3/4A顯×1/2b隱）=3/4例2用綠圓豌豆與黃圓豌豆進行雜交，得到子代四種豌豆：黃圓196，黃皺67，綠圓189，綠皺61。寫出親本的基因型。（已知黃受Y、圓受R控制）解①分解成分離定律的子代表現(xiàn)型子代表現(xiàn)型比黃（196+67）∶綠（189+61）=1∶1圓（196+189）∶皺（67+61）=3∶1③得出結(jié)果②推出親本的基因型親代基因型Yy×yyRr×Rr親本綠圓豌豆的基因型是yyRr，黃圓豌豆的基因型是YyRr方法二示例解方法三示例解

基因式法①根據(jù)親本和子代的表現(xiàn)型寫出親本和子代的基因式②根據(jù)基因式推出基因型(此方法只適于親本和子代表現(xiàn)型已知且顯隱關系已知時)番茄的紫莖（A）對綠莖（a），缺刻葉（B）對馬鈴薯葉（b）均為顯性。親本紫缺番茄與紫馬番茄雜交，子代出現(xiàn)了紫缺、紫馬、綠缺、綠馬四種番茄。求親本的基因型和子代的表現(xiàn)型比。①根據(jù)親本和子代的表現(xiàn)型寫出親本和子代的基因式（如圖）�；�因式紫缺A-B-紫缺A-B-紫馬A-bb×紫馬A-bb綠缺aaB-綠馬aabb（親本）（子代）基因式②根據(jù)基因式推出親本基因型。由于子代中有隱性個體出現(xiàn)，因此親本的基因型是AaBb（紫缺）和Aabb（紫馬）。③利用分離定律法推出子代表現(xiàn)型比（如圖）。3紫1綠1缺1馬3紫缺3紫馬1綠缺1紫馬逆推法①因為子代的表現(xiàn)型比之和就是子代的組合數(shù)，所以根據(jù)子代的組合數(shù)可推出親本產(chǎn)生的可能的配子種數(shù)。②根據(jù)親本可能的配子種數(shù)可推出親本可能的基因型。再根據(jù)親本相關信息最后確定親本的基因型或表現(xiàn)型。番茄的紫莖（A）對綠莖（a），缺刻葉（B）對馬鈴薯葉（b）均為顯性。親本紫缺番茄與綠缺番茄雜交，子代出現(xiàn)了3紫缺、1紫馬、3綠缺、1綠馬四種番茄。求親本的基因型。①推出親本產(chǎn)生的可能的配子種數(shù)由題意可知，子代的表現(xiàn)型比之和為（3+1+3+1），8種組合數(shù)，由此可知親本產(chǎn)生的配子種類為：一個親本產(chǎn)生4種配子，另一親本產(chǎn)生2種配子（因為只能是4種配子與2種配子的組合才有8種組合數(shù)，因為一方產(chǎn)生8種配子，另一方產(chǎn)生1種配子的組合不可能）。②推出親本的基因型要產(chǎn)生4種配子，基因型必為AaBb（雙顯性）。所以親本紫缺的基因型為AaBb。另一親本只產(chǎn)生2種配子，因為表現(xiàn)型為綠缺，那么基因為aaBb。驗證不錯。①熟練運用三種方法可以進行口算心算，大大提高解題速度。②三種方法中“分離定律法”最適用，適合各種情況。提倡使用該方法。③后兩種方法的應用需要一定條件，有一定局限性。注47

5.20自由組合定律中基因的相互作用

作用類型特點舉例香豌豆P(白花)CCdd×ccDD(白花)F1CcDd(紫花)F2C-D-(紫花)C-dd(白花)ccD-(白花)ccdd(白花)9/163/163/161/16只有一種顯性基因或無顯性基因時表現(xiàn)為某一親本互補的性狀，兩種顯性基因同時作用存在時（純合或雜合）共同決定新性狀。F2表現(xiàn)為9∶7加強作用兩種顯性基因同時存在時南瓜P(球形)AAbb×aaBB(球形)產(chǎn)生一種新性狀，單獨存在累加時表現(xiàn)相同性狀，沒有顯性F1AaBb(扁盤形)作用基因時表現(xiàn)為隱性性狀。F2A-B-(扁盤)A-bb(球形)aaB-(球形)aabb(長形)F2表現(xiàn)為9∶6∶19/163/163/161/16不同對基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型產(chǎn)生相同影響，有兩種顯性基因時與只有一種顯性基因時重疊表現(xiàn)型相同。沒有顯性基因作用時表現(xiàn)為隱性性狀。F2表現(xiàn)為15∶1一種顯性基因抑制了另一種顯性基因的表現(xiàn)。顯性F2表現(xiàn)為12∶3∶1上位右例中I基因抑制B基因的表現(xiàn)。I決定白色，B決定黑色，但有I時黑色被抑制一對基因中的隱性基因?qū)α硪粚�基因起抑制作用。隱性F2表現(xiàn)為9∶3∶4上位右例中c純合時，抑制了R和r的表現(xiàn)。顯性基因抑制了另一對基因的顯性效應，但該基因本身并不決定性狀。抑制F2表現(xiàn)為13∶3效應右例中C決定黑色，c決定白色。I為抑制基因，抑制了C基因的表現(xiàn)。薺菜P(三角形果)EEFF×eeff(卵形果)F1F2EeFf(三角形果)E-F-(三角)E-ff(三角)9/163/16eeF-(三角)3/16eeff(卵形)1/16狗P(白色)BBII×bbii(褐色)F1BbIi(白色)F2B-I-(白色)bbI-(白色)B-ii(黑色)bbii(褐色)9/163/163/161/16家鼠PF1(黑色)RRCC×rrcc(白色)RrCc(黑色)抑制作用F2R-C-(黑色)rrC-(淺黃)R-cc(白色)rrcc（白色)9/163/163/161/16家雞P(白色萊杭)IICC×iicc(白色溫德)F1IiCc(白色)F2I-C-(白色)I-cc(白色)iiC-(黑色)iicc（白色)9/163/163/161/16F2表現(xiàn)型比15∶112∶3∶148

作用類型互補作用累加作用

F2表現(xiàn)型比9∶79∶6∶1作用類型重疊作用顯性上位作用類型隱性上位抑制效應F2表現(xiàn)型比9∶3∶413∶

5.21雜交育種

5.21.1培育顯性基因（A）控制的優(yōu)良品種

原始材料一對相對性狀控制培育目標AaAA連續(xù)自交，連續(xù)選擇，直到基本不發(fā)生性狀分離育種方法自交過程（原理）雜合體純合體自交代數(shù)0Aa10111111AAAaaa4242211111132AAAAAaaaaa48484441111117Aaaa1aa1aaAAAAAA3168164884881111111111154AAAAAAAAAaaaaaaaaa4816321632168416161111111nn1nAann2AA2aan22222（每代淘汰直到幾乎不出現(xiàn)）（每代保留并種植）多對相對性狀控制方法同上。純合更加困難，育種難度大

后代純合的速率取決于等位基因的對數(shù)和自交的代數(shù)

2n1r公式x%(n)100%（n表示自交的代數(shù)；r表示等位基因?qū)��?shù)）

25.21.2培育隱性基因（a）控制的優(yōu)良品種

原始材料培育目標育種方法Aaaa

AA自交，選擇aa

Aa淘汰49

Aa×aa保留推廣

5.22人類的X染色體與Y染色體

眼白化Xg血型磷皮病X的非同源部分血友病長毛耳性Y的非同源部分紅色盲睪丸決定因子染色巴氏小體：體的總色盲失活濃縮的X染色體，通過染結(jié)X和Y的同源部分色后可見，女性一個，男性無。構表皮泡化癥Y小體：眼球網(wǎng)膜色素熒光染料染色后可見。男性有。女性無。X染色體Y染色體性染色體由常染色體進化而來，隨著進化的深入，同源部分越來越少，或者Y染色體逐漸縮短，最后消失。如蝗蟲中雄蝗2N=23（XO），雌性染色體的起源蝗2N=24（XX）。因此X和Y染色體越原始，同源區(qū)段就越長，非同源區(qū)段就越短。據(jù)研究，人類Y染色體產(chǎn)生之初含有基因約1400個，現(xiàn)在僅剩下45個基因。再經(jīng)1500萬年人類的Y染色體將徹底消失。5.23人類性別畸型及其原因

性染色體組型精子正常同源染色體不分離異常姐妹染色單體不分離①同源染色體不分離②姐妹染色單體不分離XY卵細胞正常XXX（正常）XY（正常）異常①同源染色體不分離②姐妹染色單體不分離XXXXX（超雌）OXO（卵巢退化）XY（正常）XX（正常）YY（不能存活）OO（不能存活）5.24性別分化與環(huán)境的關系

原理因素性激素(內(nèi)部環(huán)境)的影響①雞的性反轉(zhuǎn)（必修本P94）②非洲蛙(Xenopus)性反轉(zhuǎn)實驗。示例ZZ(幼體)♂雌激素ZZ(成體)♀ZZ♀×ZZ♂生殖ZZ♂50

受精卵XXY（睪丸退化）YO（不能存活）XXXX（超雌）XYXXY（睪丸退化）XXXY（同上）XXXXX（超雌）YYXYY（多數(shù)不育）XXYY（未見）OXO（卵巢退化）XX（正常）溫度(外部環(huán)境)的影響某些XY型性別決定的蛙類：受精卵20℃發(fā)育30℃發(fā)育1/2♀蛙(XX)1/2♂蛙(XY)全部♂蛙(1/2XX，1/2XY)

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