高一生物必修一1-3章知識點總結
高一生物必修一1~3章知識點總結
1、生命系統(tǒng)的結構層次:細胞→組織→器官→系統(tǒng)(植物沒有系統(tǒng))→個體→種群
→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈
細胞:是生物體結構和功能的基本單位。除了病毒以外,所有生物都是由細胞構成的。細胞是地球上最基本的生命系統(tǒng)
2、光學顯微鏡的操作步驟:對光→低倍物鏡觀察→移動視野中央(偏哪移哪)→高倍物鏡觀察:①只能調節(jié)細準焦螺旋;②調節(jié)大光圈、凹面鏡
★3、細胞種類:根據(jù)細胞內有無以核膜為界限的細胞核,把細胞分為原核細胞和真核細胞注、原核細胞和真核細胞的比較:
①、原核細胞:細胞較小,無核膜、無核仁,沒有成形的細胞核;遺傳物質(一個環(huán)狀DNA分子)集中的區(qū)
域稱為擬核;沒有染色體,DNA不與蛋白質結合,;細胞器只有核糖體;有細胞壁(主要成分是肽聚糖),成分與真核細胞不同。
②、真核細胞:細胞較大,有核膜、有核仁、有真正的細胞核;有一定數(shù)目的染色體(DNA與蛋白質結合而
成);一般有多種細胞器。
③、原核生物:由原核細胞構成的生物。如:藍藻、細菌(如硝化細菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌)、
放線菌、支原體等都屬于原核生物。
④、真核生物:由真核細胞構成的生物。如動物(草履蟲、變形蟲)、植物、真菌(酵母菌、霉菌)等。補:病毒的相關知識:
1、病毒(Virus)是一類沒有細胞結構的生物體,病毒既不是真核也不是原核生物。主要特征:
①、個體微小,一般在10~30nm之間,大多數(shù)必須用電子顯微鏡才能看見;②、僅具有一種類型的核酸,DNA或RNA,沒有含兩種核酸的病毒;③、專營細胞內寄生生活;
④、結構簡單,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白質外殼所構成。
2、根據(jù)寄生的宿主不同,病毒可分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒(即噬菌體)三大類。根據(jù)病毒所含
核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒。
3、常見的病毒有:人類流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病
(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人類天花病毒、狂犬病毒、煙草花葉病毒等。
4、藍藻是原核生物,自養(yǎng)生物
5、真核細胞與原核細胞統(tǒng)一性體現(xiàn)在二者均有細胞膜和細胞質
6、虎克既是細胞的發(fā)現(xiàn)者也是細胞的命名者;細胞學說建立者是施萊登和施旺,細胞學說內容:1、一切動植物都是由細胞構成的2、細胞是一個相對獨立的單位3、新細胞可以從老細胞產生。細胞學說建立揭示了細胞的統(tǒng)一性和生物體結構的統(tǒng)一性。細胞學說建立過程,是一個在科學探究中開拓、繼承、修正和發(fā)展的過程,充滿耐人尋味的曲折7、組成細胞(生物界)和無機自然界的化學元素種類大體相同,含量不同★8、組成細胞的元素
①大量無素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg②微量無素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu③主要元素:C、H、O、N、P、S④基本元素:C⑤細胞干重中,含量最多元素為C,鮮重中含最最多元素為O
統(tǒng)一性:構成生物體的元素在無機自然界都可以找到,沒有一種是生物所特有的。差異性:組成生物體的元素在生物體體內和無機自然界中的含量相差很大。
★9、生物(如沙漠中仙人掌)鮮重中,含量最多化合物為水,干重中含量最多的化合物為蛋白質。★10、(1)還原糖(葡萄糖、果糖、麥芽糖)可與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀;脂肪可與蘇丹III染成橘黃色(或被蘇丹IV染成紅色);淀粉(多糖)遇碘變藍色;蛋白質與雙縮脲試劑產生紫色反應。
(2)還原糖鑒定材料不能選用甘蔗
(3)斐林試劑必須現(xiàn)配現(xiàn)用(與雙縮脲試劑不同,雙縮脲試劑先加A液,再加B液)★11、蛋白質由C、H、O、N元素構成,有些含有P、S
★蛋白質的基本組成單位是氨基酸,氨基酸結構通式為,各種氨基酸的區(qū)別在于R基的不
同。氨基酸約有20種
★結構特點:每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(NH2)和一個羧基(COOH),并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上,這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基因。
★12、兩個氨基酸脫水縮合形成二肽,連接兩個氨基酸分子的化學鍵(NHCO)叫肽鍵。
多肽:由三個或三個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結構。肽鏈:多肽通常呈鏈狀結構,叫肽鏈。★13、有關計算:
脫水縮合中,脫去水分子的個數(shù)=形成的肽鍵個數(shù)=氨基酸個數(shù)n肽鏈條數(shù)m蛋白質分子量=氨基酸分子量氨基酸個數(shù)-水的個數(shù)18
至少含有的羧基(COOH)或氨基數(shù)(NH2)=肽鏈數(shù)
★14、蛋白質多樣性原因:構成蛋白質的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序千變萬化,多肽鏈盤曲折疊方式千差萬別。15、蛋白質的主要功能(生命活動的主要承擔者):
①構成細胞和生物體的重要物質,即結構蛋白,如羽毛、頭發(fā)、蛛絲、肌動蛋白;②催化作用:如絕大多數(shù)酶;③傳遞信息,即調節(jié)作用:如胰島素、生長激素;④免疫作用:如免疫球蛋白(抗體);⑤運輸作用:如紅細胞中的血紅蛋白。16、氨基酸結合方式是脫水縮合:一個氨基酸分子的羧基(COOH)與另一個氨基酸分子的氨基(NH2)相
連接,同時脫去一分子水,如圖:HOHHH酶NH2CCOH+HNCCOOHH2O+NH2CCNCCOOHR1HR2R1OHR2★17、核酸的結構和功能
核酸由C、H、O、N、P5種元素構成基本單位:核苷酸(8種)結構:一分子磷酸、一分子五碳糖(脫氧核糖或核糖)、
一分子含氮堿基(有5種)A、T、C、G、U構成DNA的核苷酸:(4種)構成RNA的核苷酸:(4種)
功能核酸是細胞內攜帶遺傳信息的載體,在生物的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中具有極其重要的作用,是一切生物的遺傳物質。核酸包括兩大類:一類是脫氧核糖核酸,簡稱DNA;一類是核糖核酸,簡稱RNA。18、★全稱★分布染色劑鏈數(shù)堿基五碳糖組成單位代表生物DNA脫氧核糖核酸細胞核、線粒體、葉綠體甲基綠雙鏈ATCG脫氧核糖脫氧核糖核苷酸原核生物、真核生物、噬菌體RNA核糖核酸主要存在細胞質吡羅紅單鏈AUCG核糖核糖核苷酸HIV、SARS病毒
注:DNA所含堿基有:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
RNA所含堿基有:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)
19、糖類:是主要的能源物質;主要分為單糖、二糖和多糖等
單糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。二糖:是水解后能生成兩分子單糖的糖。
多糖:是水解后能生成許多單糖的糖。多糖的基本組成單位都是葡萄糖?扇苄赃原性糖:葡萄糖、果糖、麥芽糖等
20、糖類的比較:分類單糖CHO元素常見種類核糖脫氧核糖葡萄糖、果糖、半乳糖蔗糖麥芽糖乳糖淀粉纖維素糖原(肝糖原、肌糖原)分布動植物植物動物植物動物主要功能組成核酸重要能源物質二糖植物貯能物質細胞壁主要成分動物貯能物質多糖21、四大能源:①重要能源:葡萄糖②主要能源:糖類③直接能源:ATP
④根本能源:陽光
22、脂質的比較:
分類脂肪磷脂元素C、H、O常見種類膽固醇脂質固醇C、H、O(N、P)性激素功能儲能;保溫;緩沖;減壓構成生物膜(細胞膜、液泡膜、線粒體膜等)重要成分與細胞膜流動性有關維持生物第二性征,促進生殖器官發(fā)育及生殖細胞形成促進人和動物腸道對Ca和P的吸收維生素D★23、多糖,蛋白質,核酸等都是生物大分子,基本組成單位依次為:單糖、氨基酸、核苷酸。
生物大分子以碳鏈為基本骨架,所以碳是生命的核心元素。
自由水(95.5%):(幼嫩植物、代謝旺盛細胞含量高)良好溶劑;參與生物化學反應;提
供液體環(huán)境;運送營養(yǎng)物質及代謝廢物;綠色植物進行光合作用的原料
24、水存在形式
結合水(4.5%)與細胞內其它物質結合是細胞結構的組成成分
★25、無機鹽絕大多數(shù)以離子形式存在。哺乳動物血液中Ca2+過低,會出現(xiàn)抽搐癥狀;患急性腸炎的病人脫水時要補充輸入葡萄糖鹽水;高溫作業(yè)大量出汗的工人要多喝淡鹽水。
Mg是組成葉綠素的主要成分Fe是人體血紅蛋白的主要成分
26、細胞膜主要由脂質和蛋白質,和少量糖類組成,脂質中磷脂最豐富,功能越復雜的細胞膜,蛋白質種類和數(shù)量越多;細胞膜基本支架是磷脂雙分子層;
將細胞與外界環(huán)境分隔開27、細胞膜的功能控制物質進出細胞進行細胞間信息交流A、生物膜的流動鑲嵌模型
(1)蛋白質在脂雙層中的分布是不對稱和不均勻的。
(2)膜結構具有流動性。膜的結構成分不是靜止的,而是動態(tài)的,生物膜是流動的脂質雙分子層與鑲嵌著
的球蛋白按二維排列組成。
(3)膜的功能是由蛋白與蛋白、蛋白與脂質、脂質與脂質之間復雜的相互作用實現(xiàn)的。B、細胞膜的結構特點:具有流動性細胞膜的功能特點:具有選擇透過性
28、植物細胞的細胞壁成分為纖維素和果膠,具有支持和保護作用!29、制取細胞膜利用哺乳動物成熟紅細胞,因為無核膜和細胞器膜。(但是這個細胞仍然是真核細胞)30、幾種細胞器的結構和功能
★⑴、線粒體:真核細胞主要細胞器(動植物都有),機能旺盛的含量多。呈粒狀、棒狀,具有雙膜結構,內膜向內突起形成“嵴”,內膜基質和基粒上有與有氧呼吸有關的酶,是有氧呼吸第二、三階段的場所,生物體95%的能量來自線粒體,又叫“動力工廠”。含少量的DNA、RNA。
★⑵、葉綠體:只存在于植物的綠色細胞中。扁平的橢球形或球形,雙層膜結構;I嫌猩,基質和基粒中含有與光合作用有關的酶,是光合作用的場所。含少量的DNA、RNA。
注:①葉綠體的外膜②葉綠體的內膜③葉綠體的基粒(類囊體堆疊形成)④葉綠體的基質⑤線粒體的外膜⑥線粒體的內膜⑦線粒體的基質⑧嵴
⑶.內質網:單層膜折疊體,是有機物的合成“車間”,蛋白質運輸?shù)耐ǖ馈?/p>
⑷.高爾基體:單膜囊狀結構,動物細胞中與細胞分泌物的形成有關,植物細胞中與細胞壁的形成有關。
⑸.液泡:單膜囊泡,成熟的植物有大液泡。功能:貯藏(營養(yǎng)、色素等)、保持細胞形態(tài),調節(jié)滲透吸水。
⑹.核糖體:無膜的結構,橢球形粒狀小體,將氨基酸脫水縮合成蛋白質。蛋白質的“裝配機器”
⑺.中心體:無膜結構,由垂直的兩個中心粒構成,存在于動物和低等植物細胞中,與動物細胞有絲分裂有關。
31、消化酶、抗體等分泌蛋白合成需要四種細胞器:核糖體,內質網、高爾基體、線粒體。
核糖體(合成肽鏈)→內質網(加工成具有一定空間結構的蛋白質)→高爾基體(進一步修飾加工)→囊泡→細胞膜→細胞外
32、細胞膜、核膜、細胞器膜共同構成細胞的生物膜系統(tǒng),它們在結構和功能上緊密聯(lián)系,協(xié)調。
維持細胞內環(huán)境相對穩(wěn)定生物膜系統(tǒng)功能許多重要化學反應的位點把各種細胞器分開,提高生命活動效率核膜:雙層膜,其上有核孔,可供蛋白質和mRNA通過
結構核仁
33、細胞核由DNA及蛋白質構成,與染色體是同種物質在不同時期
染色質的兩種狀態(tài);容易被堿性染料染成深色
功能:是遺傳信息庫,是遺傳物質貯存和復制的場所,是細胞代謝和遺傳的控制中心★34、植物細胞內的液體環(huán)境,主要是指液泡中的細胞液。原生質層指細胞膜,液泡膜及兩層膜之間的細胞質植物細胞原生質層相當于一層半透膜;質壁分離中質指原生質層,壁為細胞壁★35、細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜★36、細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜,這種膜可以讓水分子自由通過,一些離子和小分子也可以通過,而其他離子,小分子和大分子則不能通過。
擴展閱讀:高中生物必修1-3選修3知識點總結
必修1《分子與細胞》
第1章走進細胞
1細胞是生物體結構和功能的基本單位
2.生命系統(tǒng)的結構層次是生物圈、生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群、個體、系統(tǒng)、器官、組織、細胞。
3原核細胞:分為細胞膜、細胞質、擬核(無核膜,并不是真正的細胞核)[大腸桿菌/肺炎雙球菌/硝化細菌]
4真核細胞:分為細胞膜、細胞質、細胞核等[水綿-綠藻/傘藻/草履蟲/變形蟲//酵母菌/蛔蟲]
5科學家根據(jù)有無以核膜為界限的細胞核,將細胞分為原核細胞和真核細胞原核細胞真核細胞細胞壁較。1-10微米)較大(10-100微米)核結構沒有成形的細胞核,組成核的物有成形的細胞核,組成核的物質集質集中在擬核,無核膜、核仁中在擬核,有核膜、核仁細胞器核糖體多種細胞器染色體無有種類原核生物(細菌、放線菌、藍藻)真核生物(植物、動物、真菌-蘑菇)6光學顯微鏡的操作步驟:對光→低倍物鏡觀察(視野亮)→移動視野中央(偏左移左)→高倍物鏡觀察(視野暗):①只能調節(jié)細準焦螺旋;②調節(jié)大光圈、凹面鏡
7細胞學說建立者是施萊登和施旺,細胞學說建立揭示了細胞的統(tǒng)一性和生物體結構的統(tǒng)一性。細胞學說建立過程,是一個在科學探究中開拓、繼承、修正和發(fā)展的過程,充滿耐人尋味的曲折
第二章、組成細胞的分子
第一節(jié):細胞中的元素和化合物
一、組成生物體的化學元素
組成生物體的化學元素雖然大體相同,但是含量不同。根據(jù)組成生物體的化學元素,在生物體內含量的不同,可分為大量元素和微量元素。其中大量元素有CHONPSKCaMg;微量元素有FeMnZnCuBMo等(諧音:猛鐵碰新木桶)
二、組成生物體的化學元素的重要作用
大量元素中,CHON是構成細胞的基本元素,其中碳是最基本的元素;微量元素在生物體內的含量雖然極少,卻是維持正常生命活動不可缺少的。
三、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性
組成生物體的化學元素,在自然界中都可以找到,沒有一種是生物界所特有的。這個事實說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性;組成生物體的化學元素,在生物體內和在無機自然界中的含量相差很大。這個事實說明生物界與非生物界具有差異性。
四、構成細胞的化合物P17在活細胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有機物是蛋白質(7%-10%);占細胞鮮重比例最大的化學元素是O、占細胞干重比例最大的化學元素是C、占細胞干重比例最大的化合物是蛋白質。
第二節(jié):蛋白質
蛋白質的基本組成單位是氨基酸,生物體中組成蛋白質的氨基酸大約有20種,在結構上都符合結構通式。氨基酸分子間以肽鍵的方式互相結合。由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物稱為二肽,由多個氨基酸分子縮合而成的化合物稱為多肽,其通常呈鏈狀結構,稱為肽鏈。一個蛋白質分子可能含有一條或幾條肽鏈,通過盤曲折疊形成復雜(特定)的空間結構。蛋白質分子結構具有多樣性的特點,其原因是:構成蛋白質的氨基酸種類不同、數(shù)目成百上千、氨基酸排列順序千變萬化、多肽鏈形成的空間結構千差萬別。由于結構的多樣性,蛋白質在功能上也具有多樣性的特點,其功能主要如下:(1)結構蛋白,如肌肉、載體蛋白、血紅蛋白;(2)信息傳遞,如胰島素(3)免疫功能,如抗體;(4)大多數(shù)酶是蛋白質如胃蛋白酶(5)細胞識別,如細胞膜上的糖蛋白。總而言之,一切生命活動都離不開蛋白質,蛋白質是生命活動的主要承擔者。
脫水縮合:一個氨基酸分子的氨基(NH2)與另一個氨基酸分子的羧基(COOH)相連接,同時失去一分子水。
有關計算:
①肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目肽鏈數(shù)
②至少含有的羧基(COOH)或氨基數(shù)(NH2)=肽鏈數(shù)
第三節(jié):核酸
核酸是遺傳信息的載體,是一切生物的遺傳物質,對于生物體的遺傳和變異、蛋白質的生物合成有極其重要作用。核酸包括脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)兩大類,基本組成單位是核苷酸,由一分子含氮堿基一分子五碳糖和一分子磷酸組成。組成核酸的堿基有5種,五碳糖有2種,核苷酸有8種。
脫氧核糖核酸簡稱DNA,主要存在于細胞核中,細胞質中的線粒體和葉綠體也是它的載體。
核糖核酸簡稱RNA,主要存在于細胞質中。對于有細胞結構(同時含DNA和RNA)的生物,其遺傳物質就是DNA;沒有細胞結構的病毒,有的遺傳物質是DNA如:噬菌體等;有的遺傳物質是RNA如:煙草花葉病毒、HIV等
第四節(jié):細胞中的糖類和脂質
糖類分子都是由C、H、O三種元素組成。糖類是細胞的主要能源物質。
糖類可分為單糖、二糖和多糖等幾類。單糖是不能再水解的糖,常見的有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖,其中葡萄糖是細胞的重要能源物質,核糖和脫氧核糖一般不作為能源物質,它們是核酸的組成成分;二糖中蔗糖和麥芽糖是植物糖,乳糖、糖原是動物糖;多糖中糖原是動物糖,淀粉和纖維素是植物糖,糖原和淀粉是細胞中重要的儲能物質。
脂質主要是由CHO3種化學元素組成,有些還含有P(如磷脂)。脂質包括脂肪、磷脂、和固醇、。脂肪是生物體內的儲能物質。除此以外,脂肪還有保溫、緩沖、減壓的作用;磷脂是構成包括細胞膜在內的膜物質重要成分;固醇類物質主要包括膽固醇、性激素、維生素D等,這
些物質對于生物體維持正常的生命活動,起著重要的調節(jié)作用。
多糖、蛋白質、核酸等都是生物大分子,組成它們的基本單位分別是單糖(葡萄糖)氨基酸和核苷酸,這些基本單位稱為單體,這些生物大分子就稱為單體的多聚體,每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。
第五節(jié):細胞中的無機物
水是活細胞中含量最多的化合物。不同種類的生物體中,水的含量不同;不同的組織器官中,水的含量也不同。
細胞中水的存在形式有自由水和結合水兩種,結合水與其他物質相結合,是細胞結構的重要組成成分,約占4.5%;自由水以游離的形式存在,是細胞的良好溶劑,也可以直接參與生物化學反應,還可以運輸營養(yǎng)物質和廢物?偠灾,各種生物體的一切生命活動都離不開水。
細胞內無機鹽大多數(shù)以離子狀態(tài)存在,其含量雖然很少,但卻有多方面的重要作用:有
些無機鹽是細胞內某些復雜化合物的重要組成成分,如Fe是血紅蛋白的主要成分,Mg是葉綠素分子必需的成分;許多無機鹽離子對于維持細胞和生物體的生命活動有重要作用,如血液中鈣離子含量太低就會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象;無機鹽對于維持細胞的酸堿平衡也很重要。細胞內有機物質的鑒定
糖類中的還原糖(葡萄糖、果糖)能與斐林試劑發(fā)生作用,生成磚紅色沉淀;
脂肪可以被蘇丹Ⅳ染成橘黃色;蛋白質與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產生紫色反應。在還原糖的檢測中,斐林試劑甲液和乙液應等量混合均勻后再使用,并且要水裕加熱;在蛋白質的檢測中,在組織樣液中應先加入雙縮脲試劑A液1ml,再加入雙縮脲試劑B液4滴,不需加熱。
甲基綠能使DNA呈現(xiàn)綠色,吡羅紅能使RNA呈現(xiàn)紅色,因此利用這兩種染色劑將細胞染色,可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布。在此實驗中,鹽酸的作用是改變膜的通透性,加速色素進入細胞。用人的口腔上皮細胞做實驗材料,此實驗的步驟是制片、水解、沖洗涂片、染色、觀察
第三章細胞的基本結構
除了病毒等少數(shù)生物之外,所有的生物體都是由細胞構成的。細胞是生物體的結構和功能的基本單位。
病毒的化學成分為:DNA和蛋白質或RNA和蛋白質一、真核細胞的結構和功能
(一)細胞壁植物細胞在細胞膜的外面有一層細胞壁,其主要成分為纖維素和果膠,可用纖維素酶和果膠酶來除去。細胞壁作用為支持和保護。
(二)細胞膜
對細胞膜進行化學分析得知,細胞膜主要由脂質(磷脂)分子和蛋白質分子構成,其中脂質最多,約占50%;此外,還有少量的糖類。在組成細胞膜的脂質中,磷脂最豐富。細胞膜的功能是將細胞與外界環(huán)境分隔開、控制物質進出細胞、進行細胞間的信息交流
(三)細胞質
在細胞膜以內,核膜以外的部分叫細胞質。活細胞的細胞質處于不斷流動的狀態(tài),細胞質主要包括細胞質基質和細胞器。
1、細胞質基質
細胞質基質含有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸、多種酶,在細胞質中進行著多種化學反應。
2、細胞器(1)線粒體
線粒體廣泛存在于細胞質基質中,它是有氧呼吸主要場所,被喻為“動力車間”。
光鏡下線粒體為橢球形,電鏡下觀察,它是由雙層膜構成的。外膜使它與周圍的細胞質基質分開,內膜的某些部位向內折疊形成嵴,這種結構使線粒體內的膜面積增加。在線粒體內有許多種與有氧呼吸有關的酶,還含有少量的DNA。(2)葉綠體
葉綠體是植物、葉肉、細胞特有的細胞器。葉綠體是綠色植物的光合作用細胞中,進行的細胞器,被稱為“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”。在電鏡下可以看到葉綠體外面有雙層膜,內部含有幾個到幾十個由囊狀的結構堆疊成的基粒,其間充滿了基質。這些囊狀結構被稱為類囊體,其上含有葉綠素。(3)內質網
內質網是由單層膜連接而成的網狀結構,大大增加了細胞內的膜面積,內質網與細胞內蛋白質合成和加工有關,也是脂質合成的“車間”。(4)核糖體
細胞中的核糖體是顆粒狀小體,它除了一部分附著在內質網上之外,還有一部分游離在細胞質中。核糖體是細胞內合成蛋白質的場所,被稱為“生產蛋白質的機器”。(5)高爾基體
高爾基體本身不能合成蛋白質,但可以對蛋白質進行加工分類和包裝,植物細胞分裂過程中,高爾基體與細胞壁的形成有關。(6)液泡
成熟的植物細胞都有液泡。液泡內有細胞液,其中含有糖類、無機鹽、色素、蛋白質等物質,它對細胞內的環(huán)境起著調節(jié)作用,可以使細胞保持一定的形狀,保持膨脹狀態(tài)。(7)中心體
動物細胞和低等植物細胞中有中心體,每個中心體由兩個互相垂直排列的中心粒,及其周圍物質組成。動物細胞的中心體與有絲分裂有關。(8)溶酶體
溶酶體是細胞內具有單層膜結構的細胞器,它含有多種水解酶,能分解多種物質。(四)細胞核
每個真核細胞通常只有一個細胞核,而有的細胞有兩個以上的細胞核,如人的肌肉細胞,有的細胞卻沒有細胞核,如哺乳動物的紅細胞細胞。
1、結構
在電鏡下觀察經過固定、染色的有絲分裂間期的真核細胞可知其細胞核主要結構有。核膜、核仁、染色質
核膜由雙層膜構成,膜上有核孔,是細胞核和細胞質之間物質交換和信息交流的孔道。核仁在不同種類的生物中,形態(tài)和數(shù)量不同,它在細胞分裂過程中周期性地消失和重現(xiàn)。核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。
染色質主要由DNA和蛋白質組成,能被堿性染料染成深色。在細胞有絲分裂間期,染色質呈絲狀,并交織成網;在分裂期染色質螺旋化化,縮短變粗,變成一條圓柱狀或桿狀的染色體,因此,染色質和染色體是細胞中同種物質在不同時期的兩種形態(tài)。
2、功能
細胞核是遺傳物質和的主要場所,是細胞和細胞的控制中心,因此,細胞核是細胞中最重要的部分。儲存、復制、代謝、遺傳(五)細胞的生物膜系統(tǒng)
在上述細胞結構和細胞器中,具有雙層膜有線粒體、葉綠體,具有單層膜的有內質網、高爾基體、溶酶體、液泡。它們都由生物膜構成,這些細胞器膜和細胞膜、核膜等結構,共同構成細胞的生物膜系統(tǒng)。
細胞的生物膜系統(tǒng)在細胞的生命活動中起著極其重要的作用。
首先,細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內環(huán)境,同時在細胞與環(huán)境之間進行物質運輸、能量轉換和信息傳遞的過程中也起著決定性的作用。
第二,細胞的許多重要的化學反應都在生物膜上進行。
細胞內的廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點,為各種化學反應的順利進行創(chuàng)造了有利條件。
第三,細胞內的生物膜把細胞分隔成一個個小的區(qū)室,這樣就使得細胞內能夠同
時進行多種化學反應,而不會相互干擾,保證了細胞的生命活動高效、有序地進行。
第四章細胞的物質輸入和輸出
1、“水分進出哺乳動物紅細胞的狀況”的三幅圖片(見課本P60)。
正常生活著的紅細胞內的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜到膜外嗎?不會根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細胞的細胞膜相當于什么膜?答:半透膜
當外界溶液的濃度低時,紅細胞一定會吸水而漲破嗎?答:不是
紅細胞吸水或失水的多少取決于什么?答:兩邊溶液中水的相對含量的差值。
2、對于植物細胞來說水分要進出細胞必須要通過原生質層。原生質層相當于半透膜,植物細胞膜和液泡膜都是生物膜,(P61)他們具有與紅細胞的細胞膜基本相同的化學組成和結構。上述的事例與紅細胞的失水和吸水很相似。3、紫色洋蔥鱗片葉細胞的質壁分離與復原
中央液泡大小原生質層的位置細胞大小30%蔗糖溶液變小(細胞失水)原生質層脫離細胞壁變小清水逐漸恢復原來大。毎┰|層恢復原來位置基本不變4、在建立生物膜模型的過程中,實驗技術的進步起到了關鍵性的推動作用。如電子顯微鏡的誕生使人們終于看到了膜的存在;冰凍蝕刻技術和掃描電子顯微鏡技術使人們認識到膜的內外兩側并不對稱;熒光標記小鼠細胞與人細胞的融合實驗又證明了膜的流動性等。沒有這些技術的支持,人類的認識便不能發(fā)展。
5、闡述流動鑲嵌模型的基本內容P68。
6、物質進出細胞的方式運輸方式運輸方向是否需要載體是否消耗能量示例高濃度到低濃度否否水、氣體、脂類(因為細胞自由擴散膜的主要成分是脂質,如甘油)主動運輸?shù)蜐舛鹊礁邼舛仁鞘菐缀跛须x子、氨基酸、葡萄糖等協(xié)助擴散高濃度到低濃度是否主動運輸?shù)囊饬x是保證活細胞按照生命活動需要,主動吸收營養(yǎng)物質,排出代謝廢物和有
害物質。
第五章細胞的能量供應和利用1、美國科學家薩姆納通過實驗證實酶是一類具有催化作用的蛋白質,科學家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用?傊,酶是活細胞產生的一類催化作用的有機物,胃蛋白酶、唾液淀粉酶等絕大多數(shù)的酶是蛋白質,少數(shù)的酶是RNA。不能說所有的蛋白質和RNA都是酶,只是具有催化作用的蛋白質或
RNA,才稱為酶。酶的特性有高效性、專一性、需要適宜的條件2、進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。
3、ATP中文名叫三磷酸腺苷,結構式簡寫A-p~p~p,幾乎所有生命活動的能量直接來自ATP的水解,由ADP合成ATP所需能量,動物來自呼吸作用,植物來自光合作用和呼吸作用,ATP可在細胞器線粒體或葉綠體中和在細胞質基質中合成。在細胞內ATP含量很少,轉化很快,熟悉89頁圖。
4、構成生物體的活細胞,內部時刻進行著ATP與ADP的相互轉化,同時也就伴隨有能量的釋放_和儲存_。故把ATP比喻成細胞內流通著的“通用貨幣”。
5、呼吸作用的本質是氧化分解有機物,釋放能量,不一定需要氧氣,分為有氧呼吸和無氧呼吸93頁圖。,6、有氧呼吸的反應式:
,第一階段在細胞質基質進行,原料是糖類等,產物是丙酮酸、氫、ATP,第二階段在線粒體進行,原料是丙酮酸和水,產物是C02、ATP、氫,第三階段在線粒體進行,原料是氫和氧,產物是水、ATP,第一、二階段的共同產物是氫、ATP,三個階段的共同產物是ATP。1mol葡萄糖有氧呼吸產生能量2870KJ,可用于生命活動的有1161KJ(38molATP),以熱能散失1709KJ,無氧呼吸產生的可利用能量是61.08KJ(2molATP),1molATP水解后放出能量30.54KJ。場所發(fā)生反應產物第一階段細胞質丙酮酸、[H]、釋放少量基質葡萄糖酶2丙酮酸+[H]+少量能量能量,形成少量ATP第二階段線粒體酶少量CO2、[H]、釋放少量能基質2丙酮酸+6H2O6CO2+[H]+能量量,形成少量ATP第三階段線粒體生成H2O、釋放大量能內膜[H]+O酶2H2O+大量能量量,形成大量ATP
7、寫出2條無氧呼吸反應式C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量C6H12O62C3H3O3+能量無氧呼吸的場所是細胞質基質,分2個階段,第一個階段與有
氧呼吸的相同,是由葡萄糖分解為丙酮酸,第二階段的反應是由丙酮酸分解成CO2和酒精或轉化成C3H3O3(乳酸)。熟悉95頁圖。8、影響呼吸速率的外界因素:
1、溫度:溫度通過影響細胞內與呼吸作用有關的酶
的活性來影響細胞的呼吸作用。
溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內,溫度越低,細胞呼吸越弱;溫度越高,細胞呼吸越強。
2、氧氣:氧氣充足,則無氧呼吸將受抑制;氧氣不足,則有氧呼吸將會減弱或受抑制。3、水分:一般來說,細胞水分充足,呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒,
根部缺氧,進行無氧呼吸,產生過多酒精,可使根部細胞壞死。
4、CO2:環(huán)境CO2濃度提高,將抑制細胞呼吸,可用此原理來貯藏水果和蔬菜。9、呼吸作用在生產上的應用:
1、作物栽培時,要有適當措施保證根的正常呼吸,如疏松土壤等。
2、糧油種子貯藏時,要風干、降溫,降低氧氣含量,則能抑制呼吸作用,減少有機物消耗。3、水果、蔬菜保鮮時,要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度,抑制呼吸作用。10、光合作用的的探究歷程
①、1648年海爾蒙脫(比利時),把一棵2.3kg的柳樹苗種植在一桶90.8kg的土壤中,然后只
用雨水澆灌而不供給任何其他物質,5年后柳樹增重到76.7kg,而土壤只減輕了57g。指出:植物的物質積累來自水
②、1771年英國科學家普里斯特利發(fā)現(xiàn),將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內,
蠟燭不容易熄滅;將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內,小鼠不容易窒息而死,證明:植物可以更新空氣。
③、1785年,由于空氣組成的發(fā)現(xiàn),人們明確了綠葉在光下放出的氣體是氧氣,吸收的是二
氧化碳。
1845年,德國科學家梅耶指出,植物進行光合作用時,把光能轉換成化學能儲存起來。④、1864年,德國科學家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光,另一半遮光。過一段時間后,
用碘蒸氣處理葉片,發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有發(fā)生顏色變化,曝光的那一半葉片則呈深藍色。證明:綠色葉片在光合作用中產生了淀粉。
⑤、1880年,德國科學家思吉爾曼用水綿進行光合作用的實驗。證明:葉綠體是綠色植物
進行光合作用的場所,氧是葉綠體釋放出來的。
⑥、20世紀30年代美國科學家魯賓卡門采用同位素標記法研究了光合作用。第一組相植
物提供H218O和CO2,釋放的是18O2;第二組提供H2O和C18O,釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來自來水。
11、葉綠體色素吸收可見光,主要吸收紅橙光和藍紫光,(葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅橙光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光),光反應的場所是葉綠體類囊體膜上,(因為所有色素和所有光反應的酶都在囊狀結構上),原料是水,ADP、Pi,動力是光能,產物是氧、氫和ATP,暗反應場所是葉綠體基質,原料是CO2,動力是ATP水解釋放的能量,產物是有機物(CH2O)和C5,光反應為暗反應提供還原劑氫和ATP(能量),CO2被還原前先要進行固定,C3化合物一部分被還原為有機物,另一部分又變成五碳化合物。光合作用的總反應式:CO2+H2O(CH2O)+O2。自然界最基本的物質、能量代謝是光合作用,光合作用產生的氧氣來自H20,有機物中的O來自CO2。光合作用的意義:1.制造有機物,固定太陽能,為其他生物提供物質和能量需要,2.制造氧氣,維持O2與CO2的平衡,使好氧生物得以發(fā)展3.形成O3層,使生物由水生向陸生進化。熟悉103頁圖。
①②③④
12、光合作用的過程:光條件光、色素、酶反場所在類囊體的薄膜上應物質變化酶階水的分解:H光2O→[H]+O2↑ATP的生成:ADP+Pi→ATP段能量變化光能→ATP中的活躍化學能條件酶、ATP、[H]暗場所葉綠體基質反應CO2的固定:CO2+C酶5→2C3階物質變化段C[H]酶3的還原:C3+ATP→(CH2O)能量變化ATP中的活躍化學能→(CH2O)中的穩(wěn)定化學能總反應式光能CO2+H2O葉綠體O2+(CH2O)13、提高農作物產量的重要條件之一,是提高農作物對光能的利用率。要提高農作物的光能的利用率的方法有:
1)延長光合作用的時間2)增加光合作用的面積(合理密植,間作套種)
3)光照強弱的控制4)必需礦質元素的供應5)CO2的供應(溫室栽培多施有機肥或放置干冰,提高二氧化碳濃度)。
影響光合作用速度的曲線分析及應用
因素圖像關鍵點的含義在生產上的應用單光A點光照強度為0,此時只進行(1)適當提高光照強度因照呼吸作用,釋放CO(2)延長光合作用時間子強此時的呼吸強度。AB2的量,表明段表明隨光(例:輪作)影度照強度加強,光合作用逐漸加強,(3)對溫室大棚用無色響CO透明玻璃分用于光合作用;2的釋放量逐漸減少,有一部B點時,呼吸(4)若要降低光合作用作用釋放的CO則用有色玻璃。如用,即光合作用強度2全部用于光合作=呼吸作用強用紅色玻璃,則透度,稱B點為光補償點(植物白天紅光吸收其他波長光照強度應在光補償點以上,植的光,光合能力較物才能正常生長)。BC段表明隨白光弱。但較其他著光照強度不斷加強,光合作用單色光強。強度不斷加強,到C點以上不再加強了。C點為光合作用的飽和點。光OA段表明隨葉面積的不斷增大,適當間苗、修剪,合理合光合作用實際量不斷增大,A點施肥、澆水,避免陡長,面物積A光合作用實際量為光合作用面積的飽和點,隨葉封行過早,使中下層葉質子所受的光照往往在的B面積的增大,光合作用不再增強,干物質量原因是有很多葉被遮擋在光補償光補償點以下,白白消量點以下。OB段干物質量隨光合作耗有機物,造成不必要C用增強而增加,而由于A點以后的浪費。溫室栽培植物光合作用量不再增加,而葉片隨時,可增加光合作用面呼吸量葉面積的不斷增加OC段呼吸量積,合理密植是增加光O不斷增加,所以干物質積累量不合作用面積的一項重2468葉面積指數(shù)斷降低如BC段。植物的葉面積要措施。指數(shù)不能超過C點,若超過C點,植物將入不敷出,無法生活下去。二CO是光合作用的原料,在一定溫室栽培植物時適當氧范圍內,2CO化2越多,光合作用速提高室內CO率越大,但到A點時,即CO如釋放一定量的干冰2的濃度,碳2達到飽和時,就不再增加了或多施有機肥,使根部濃吸收的CO度2增多。大田生產“正其行,通其風”,即為提高CO度、增加產量2濃溫光合作用是在酶催化下進行的,(1)適時播種度溫度直接影響酶的活性。一般植(2)溫室栽培植物時,白物在10℃~35℃下正常進行光天適當提高溫度,晚合作用,其中AB段(10℃~上適當降溫35℃),隨溫度的升高而逐漸加(3)植物“午休”現(xiàn)象的強,B點(35℃)以上光合酶活性下原因之一降,光合作用開始下降,40℃~50℃光合作用幾乎完全停止葉OA段為幼葉,隨幼葉的不斷生農作物、果樹管理后期齡長,葉面積不斷增大,葉內葉綠適當摘除老葉、殘葉及體不斷增多,葉綠素含量不斷增莖葉蔬菜及時換新葉,加,光合作用速率不斷增加。AB都是根據(jù)其原理。又可段為壯葉,葉片的面積、葉綠體降低其呼吸作用消耗和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài),光合有機物速率也基本穩(wěn)定。BC段為老葉,隨葉齡的增加,葉片內葉綠素被破壞,光合速率也隨之下降礦礦質元素是光合作用的產物葡萄糖進一步合成許多有機物時所合理施肥可促進葉片質必需的物質。如缺少N,就影響蛋白質(酶)的合成;缺少P就會影響面積增大,提高酶的合元ATP的合成;缺少Mg就會影響葉綠素的合成成率,提高光合作用速素率多圖因像子影響含P點時,限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子,隨其因子的不斷加強,光合速率不斷義提高。當?shù)絈點時,橫坐標所表示的因子,不再是影響光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取適當提高圖示的其他因子應溫室栽培時,在一定光照強度下,白天適當提高溫度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也用可同時適當充加CO2,進一步提高光合速率。當溫度適宜時,可適當增加光照強度和COCO2濃度以提高光合作用速率。總之,可根據(jù)具體情況,通過增加光照強度,調節(jié)或增加2濃度來充分提高光合效率,以達到增產的目的CO2的含量很低時,綠色植物不能制造有機物,隨CO2的含量的提高,光合作用逐漸提高;當CO2的含量提高到一定程度時,光合作用的強度不再隨CO2的含量的提高而提高。光照強度:在一定范圍內,光合速率隨光照強度的增強而加快,超過光飽合點,光合速率反而會下降。溫度:溫度可影響酶的活性。
14、自養(yǎng)生物:可將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物,如綠色植物,硝化細菌(化能合成)
異養(yǎng)生物:不能將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物,只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有
機物來維持自身生命活動,如許多動物。
14、請自行比較光合作用與呼吸作用。
第六章細胞的生命歷程
細胞增殖細胞增殖是生物的重要生命特征。細胞以分裂方式增殖,通過它,單細胞生物能產生后代,多細胞生物則可以由一個受精卵經過分裂和分化,最終發(fā)育為一個多細胞個體。在增殖過程中可以將復制的遺傳物質分配到兩個子細胞中去,可見,細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎。
真核細胞的分裂方式有有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂。
一、有絲分裂
體細胞的有絲分裂具有細胞周期,它是指連續(xù)分裂的細胞從一次分裂開始時開始,到下一次分裂完成時為此,包括分裂間期期和分裂期。
1、分裂間期
分裂間期最大特征是DNA分子的復制和有關蛋白質的合成,同時細胞有適度的增長,對于細胞分裂來說,它是整個周期中為分裂期作準備的階段。
2、分裂期(1)前期
最明顯的變化是染色質絲螺旋纏繞,縮短變粗,成為染色體,此時每條染色體都含有兩
條染色單體,由一個著絲點相連,稱為姐妹染色單體。同時,核仁解體,核摸消失,紡錘絲形成紡錘體。
(2)中期
染色體清晰可見,每條染色體的著絲點都排列在細胞中央的一個平面上,染色體的形態(tài)
比較穩(wěn)定,數(shù)目比較清晰,便于觀察。(3)后期
每個著絲點一分為二,姐妹染色單體隨之分離,形成兩條子染色體,在紡錘絲的牽引下向細胞兩極運動。(4)末期
染色體到達兩極后,逐漸變成絲狀的染色質,同時紡錘體消失,核仁、核模重新出現(xiàn),將染色質包圍起來,形成兩個新的子細胞,然后細胞一分為二。(5)動植物細胞有絲分裂比較植物動物紡錘體形成方式由細胞的兩極由中心體細胞一分為二方式意義二、無絲分裂
無絲分裂比較簡單,一般是細胞核延長,從核的中部向內凹進,分裂為兩個細胞核,接著整個細胞從中間分裂為兩個細胞。此過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體,故名無絲分裂,如蛙的紅細胞的分裂。
二、細胞的分化、癌變、衰老
一、細胞分化
細胞分化是指在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。它是一種持久性的變化,發(fā)生在生物體的整個生命過程中,但在胚胎時期達到最大限度。經過細胞分化,生物體內會形成各種不同的細胞和組織,這種穩(wěn)定性的差異是不可逆的。細胞分化程度:體細胞>胚胎細胞>受精卵
但科學研究證實,高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力,即保持著全能性。細胞全能性是指生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能的特性。生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全部的遺傳信息,都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部遺傳物質。理論上,生物體的每一個活細胞都應該具有全能性。細胞全能性的大。菏芫眩九咛ゼ毎倔w細胞
通常情況下,生物體內細胞并沒有表現(xiàn)出全能性,而是分化成為不同的細胞、組織,這是基因在特定的時間和空間條件下基因的選擇性表達的結果。
二、細胞的癌變
在個體發(fā)育過程中,大多數(shù)細胞能夠正常分化。但是有些細胞在致癌因子的作用下,不能正常分化,而變成不受有機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞,這種細胞就是癌細胞。癌細胞與正常細胞相比,具有以下特點:能夠無限增殖形態(tài)結構發(fā)生顯著變化;癌細胞表面糖蛋白減少;容易在體內擴散,轉移。由于細胞膜上的糖蛋白等物質減少,使得細胞彼此之間的黏著性減小,導致癌細胞容易在有機體內分散和轉移。
目前認為引起癌變的因子主要有三類:第一類物理致癌因子,如輻射致癌;第二類是化學致癌因子,如砷、苯、煤焦油等;再一類是病毒致癌因子,引起癌變的病毒叫做致癌病毒。另外,科學家已證實,癌細胞是由于原癌基因激活為癌基因而引起的。三、細胞的衰老
生物體內的細胞多數(shù)要經過未分化、分裂、分化和死亡這幾個階段。因此,細胞的衰老和死亡是一種正常的生命現(xiàn)象。衰老細胞具有的主要特征有以下幾點:
(1)細胞內的水分減少,結果使細胞萎縮,體積變小,細胞新陳代謝的速率減慢;(2)衰老細胞內,酶的活性減低,如人的頭發(fā)變白是由于黑色素細胞衰老時,酪氨酸酶活性的活性降低;(3)細胞內的色素會隨著細胞的衰老而積累,影響細胞的物質交流和信息傳遞等正常的生理功能,最終導致細胞死亡;(4)細胞膜通透性改變,物質運輸能力降低。
四、細胞凋亡:基因決定的細胞自動結束生命的過程,是一種正常的自然生理過程,如蝌蚪尾消失,它對于多細胞生物體正常發(fā)育,維持內部環(huán)境的穩(wěn)定以及抵御外界因素干擾具有非常關鍵作用。
細胞壞死:由于電、熱、冷、機械等不利因素影響導致細胞非正常性死亡,不受基因控制。
必修2遺傳與進化知識點
第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)
第一節(jié)孟德爾豌豆雜交試驗(一)
1.孟德爾之所以選取豌豆作為雜交試驗的材料是由于:(1)豌豆是自花傳粉植物,且是閉花授粉的植物;(2)豌豆花較大,易于人工操作;(3)豌豆具有易于區(qū)分的性狀。2.遺傳學中常用概念及分析
(1)性狀:生物所表現(xiàn)出來的形態(tài)特征和生理特性。
相對性狀:一種生物同一種性狀(如毛色)的不同表現(xiàn)類型(黃、白)。
區(qū)分:兔的長毛和短毛;人的卷發(fā)和直發(fā)等;兔的長毛和黃毛;牛的黃毛和羊的白毛
性狀分離:雜種后代中,同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。如在DD×dd雜交實驗
中,雜合F1代自交后形成的F2代同時出現(xiàn)顯性性狀(DD及Dd)和隱性性狀(dd)的現(xiàn)象。
顯性性狀:在DD×dd雜交試驗中,F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀;如教材中F1代豌豆表現(xiàn)出高
莖,即高莖為顯性。決定顯性性狀的為顯性遺傳因子(基因),用大寫字母表示。如高莖用D表示。
隱性性狀:在DD×dd雜交試驗中,F(xiàn)1未顯現(xiàn)出來的性狀;如教材中F1代豌豆未表現(xiàn)
出矮莖,即矮莖為隱性。決定隱性性狀的為隱性基因,用小寫字母表示,如矮莖用d表示。
(2)純合子:遺傳因子(基因)組成相同的個體。如DD或dd。其特點純合子是自交后代
全為純合子,無性狀分離現(xiàn)象。
雜合子:遺傳因子(基因)組成不同的個體。如Dd。其特點是雜合子自交后代出現(xiàn)性
狀分離現(xiàn)象。
(3)雜交:遺傳因子組成不同的個體之間的相交方式。如:DD×ddDd×ddDD×Dd等。
自交:遺傳因子組成相同的個體之間的相交方式。如:DD×DDDd×Dd等
測交:F1(待測個體)與隱性純合子雜交的方式。如:Dd×dd
正交和反交:二者是相對而言的,
如甲(♀)×乙(♂)為正交,則甲(♂)×乙(♀)為反交;
如甲(♂)×乙(♀)為正交,則甲(♀)×乙(♂)為反交。3.雜合子和純合子的鑒別方法
若后代無性狀分離,則待測個體為純合子測交法若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子
若后代無性狀分離,則待測個體為純合子自交法
若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子4.常見問題解題方法
(1)如后代性狀分離比為顯:隱=3:1,則雙親一定都是雜合子(Dd)
即Dd×Dd3D_:1dd
(2)若后代性狀分離比為顯:隱=1:1,則雙親一定是測交類型。
即為Dd×dd1Dd:1dd
(3)若后代性狀只有顯性性狀,則雙親至少有一方為顯性純合子。
即DD×DD或DD×Dd或DD×dd5.分離定律其實質..就是在形成配子時,等位基因隨減數(shù)第一次分裂后期同源染色體的分開而分離,分別進入到不同的配子中。
第2節(jié)孟德爾豌豆雜交試驗(二)
1.兩對相對性狀雜交試驗中的有關結論
(1)兩對相對性狀由兩對等位基因控制,且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體。
(2)F1減數(shù)分裂產生配子時,等位基因一定分離,非等位基因(位于非同源染色體上的非等位
基因)自由組合,且同時發(fā)生。
(3)F2中有16種組合方式,9種基因型,4種表現(xiàn)型,比例9:3:3:1YYRR1/16YYRr2/16
親雙顯(Y_R_)YyRR2/169/16黃圓類型本YyRr4/16純隱(yyrr)yyrr1/161/16綠皺YYrr1/16
重單顯(Y_rr)YYRr2/163/16黃皺類型組yyRR1/16單顯(yyR_)yyRr2/163/16綠圓
注意:上述結論只是符合親本為YYRR×yyrr,但親本為YYrr×yyRR,F(xiàn)2中重組類型為10/16,
親本類型為6/16。2.常見組合問題(自由組合定律的解題方法統(tǒng)一用分枝法[先一對一對分析,再進行組合]:都可以簡化為用分離定理來解決,即先求一對相對性狀的,最后把結果相乘,即進行組合,因此,要熟記分離定理的6種雜交結果)(1)配子類型問題
如:AaBbCc產生的配子種類數(shù)為2x2x2=8種(2)基因型類型
如:AaBbCc×AaBBCc,后代基因型數(shù)為多少?先分解為三個分離定律:
Aa×Aa后代3種基因型(1AA:2Aa:1aa)Bb×BB后代2種基因型(1BB:1Bb)Cc×Cc后代3種
基因型(1CC:2Cc:1cc)
所以其雜交后代有3x2x3=18種類型。
(3)表現(xiàn)類型問題
如:AaBbCc×AabbCc,后代表現(xiàn)數(shù)為多少?先分解為三個分離定律:
Aa×Aa后代2種表現(xiàn)型Bb×bb后代2種表現(xiàn)型Cc×Cc后代2種表現(xiàn)型所以其雜交后代有2x2x2=8
種表現(xiàn)型。
3.自由組合定律實質..
是形成配子時,成對的基因彼此分離,決定不同性狀的基因自由組合。4.常見遺傳學符號符號PF1F2×♀♂含義親本子一代子二代雜交自交母本父本5.孟德爾實驗成功的原因:
(1)正確選用實驗材料:㈠豌豆是嚴格自花傳粉植物(閉花授粉),自然狀態(tài)下一般是純種
㈡具有易于區(qū)分的性狀
(2)由一對相對性狀到多對相對性狀的研究(3)分析方法:統(tǒng)計學方法對結果進行分析(4)實驗程序:假說-演繹法
觀察分析(為什么F2中出現(xiàn)3:1)提出假說(4點)演繹推理實驗驗證(測交)
第二章基因和染色體的關系
第一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用
知識結構:
精子的形成過程
減數(shù)分裂
卵細胞形成過程
減數(shù)分裂和受精作用
配子中染色體組合的多樣性
受精作用
受精作用的過程和實質
1.正確區(qū)分染色體、染色單體、同源染色體和四分體
(1)染色體和染色單體:細胞分裂間期,染色體經過復制成由一個著絲點連著的兩條姐妹染色單體。所以此時染色體數(shù)目要根據(jù)著絲點判斷,即一個著絲點就代表一條染色體。
(2)同源染色體和四分體:同源染色體指形態(tài)、大小一般相同,一條來自母方,一條來自父方,
且能在減數(shù)第一次分裂過程中可以兩兩配對的一對染色體(有絲分裂中也有同源染色體,但不聯(lián)會)。四分體指減數(shù)第一次分裂同源染色體聯(lián)會后每對同源染色體中含有四條姐妹染色單體。
(3)一對同源染色體=一個四分體=2條染色體=4條染色單體=4個DNA分子。2.減數(shù)分裂過程中遇到的一些概念同源染色體:(上面已經有了)聯(lián)會:同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。四分體:(上面已經有了)
交叉互換:指四分體時期,非姐妹染色單體發(fā)生纏繞,并交換部分片段的現(xiàn)象。
減數(shù)分裂:是有性生殖的生物在產生成熟生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減半的細胞分裂。3.減數(shù)分裂特點:復制一次,分裂兩次。
結果:染色體數(shù)目減半(染色體數(shù)目減半實際發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,第二次分裂類似有絲分裂)。
場所:生殖器官內(動物的精巢、卵巢;植物的花藥、胚珠;精巢、卵巢內既有有絲分裂,又
有減數(shù)分裂)
過程:
精子的形成過程:卵細胞的形成過程:1個精原細胞(2n)1個卵原細胞(2n)↓間期:染色體復制↓間期:染色體復制1個初級精母細胞(2n)1個初級卵母細胞(2n)
↓前期:聯(lián)會、四分體、交叉互換(2n)↓前期:聯(lián)會、四分體…(2n)中期:同源染色體排列在赤道板上(2n)中期:(2n)后期:配對的同源染色體分離(2n)后期:(2n)
末期:細胞質均等分裂末期:細胞質不均等分裂(2n)2個次級精母細胞(n)1個次級卵母細胞+1個極體(n)↓前期:(n)↓前期:(n)中期:(n)中期:(n)
后期:染色單體分開成為兩組染色體(2n)后期:(2n)末期:細胞質均等分離(n)末期:(n)4個精細胞:(n)1個卵細胞:(n)+3個極體(n)↓變形4個精子(n)
4.精子與卵細胞形成的異同點比較項目不同點相同點精子的形成卵細胞的形成染色體復制復制一次第一次分裂一個初級精母細胞一個初級卵母細胞同源染色體聯(lián)會,形成四(2n)產生兩個大。2n)(細胞質不均等分體,同源染色體分離,相同的次級精母細胞分裂)產生一個次級非同源染色體自由組合,(n)卵母細胞(n)和一個細胞質分裂,子細胞染色第一極體(n)體數(shù)目減半第二次分裂兩個次級精母細胞形一個次級卵母細胞著絲點分裂,姐妹染色單成四個同樣大小的精(細胞質不均等分體分開,分別移向兩極,細胞(n)裂)形成一個大的卵細胞質分裂,子細胞染色細胞(n)和一個小的體數(shù)目不變第二極體。第一極體分裂(均等)成兩個第二極體有無變形精細胞變形形成精子無變形分裂結果產生四個有功能的精只產生一個有功能的精子和卵細胞中染色體子(n)卵細胞(n)數(shù)目均減半注:卵細胞形成無變形過程,而且是只形成一個卵細胞,卵細胞體積很大,細胞質中存有大量營養(yǎng)物質,為受精卵發(fā)育準備的。
5.減數(shù)分裂和有絲分裂主要異同點(要求掌握)比較項目減數(shù)分裂有絲分裂染色體復制次數(shù)及時間一次,減數(shù)第一次分裂的間期一次,有絲分裂的間期細胞分裂次數(shù)二次一次聯(lián)會四分體是否出現(xiàn)出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂不出現(xiàn)同源染色體分離減數(shù)第一次分裂后期無分離(有同源染色體)著絲點分裂發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期后期子細胞的名稱及數(shù)目性細胞,精細胞4個或卵1個、體細胞,2個極體3個子細胞中染色體變化減半,減數(shù)第一次分裂不變子細胞間的遺傳組成不一定相同一定相同6.有絲分裂和減數(shù)分裂的圖形的鑒別:(檢索表以二倍體生物為例)1.1細胞中沒有同源染色體減數(shù)第二次分裂1.2細胞中有同源染色體
2.1有同源染色體聯(lián)會、形成四分體排列于赤道板或相互分離減數(shù)第一次分裂例題:判斷下列各細胞分裂圖屬何種分裂何時期圖。[解析]:
甲圖細胞的每一端均有成對的同源染色體,但無聯(lián)會、四分體、分離等行為,且每一端都有一套形態(tài)和數(shù)目相同的染色體,故為有絲分裂的后期。
乙圖有同源染色體,且同源染色體分離,非同源染色體自由組合,故為減數(shù)第一次分裂的后期。
丙圖不存在同源染色體,且每條染色體的著絲點分開,姐妹染色單體成為染色體移向細胞兩極,故為減數(shù)第二次分裂后期。
7.受精作用:指卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。意義:通過減數(shù)分裂和受精作用,保證了進行有性生殖的生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定,
從而保證了遺傳的穩(wěn)定和物種的穩(wěn)定;在減數(shù)分裂中,發(fā)生了非同源染色體的自由組合和非姐妹染色單體的交叉互換,增加了配子的多樣性,加上受精時卵細胞和精子結合的隨機性,使后代呈現(xiàn)多樣性,有利于生物的進化,體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。8.配子種類問題
由于染色體組合的多樣性,使配子也多種多樣,根據(jù)染色體組合多樣性的形成的過程,所以配子的種類可由同源染色體對數(shù)決定,即含有n對同源染色體的精(卵)原細胞產生配子的種類為2n種。
第二節(jié)基因在染色體上
1.薩頓假說推論:基因在染色體上,也就是說染色體是基因的載體。因為基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。研究方法:類比推理
2.基因位于染色體上的實驗證據(jù)果蠅雜交實驗分析
摩爾根果蠅眼色的實驗:(A紅眼基因a白眼基因X、Y果蠅的性染色體)P:紅眼(雌)×白眼(雄)P:XAXA×XaY
↓↓
F1:紅眼F1:XAXa×XAY↓F1雌雄交配↓F2:紅眼(雌雄)白眼(雄)F2:XAXAXAXaXAYXaY3.一條染色體上一般含有多個基因,且這多個基因在染色體上呈線性排列
4.基因的分離定律的實質基因的自由組合定律的實質薩頓假說
1.內容:基因在染色體上(染色體是基因的載體)
2.依據(jù):基因與染色體行為存在著明顯的平行關系。①在雜交中保持完整和獨立性②成對存在
③一個來自父方,一個來自母方④形成配子時自由組合3.證據(jù):果蠅的限性遺傳紅眼XWXWX白眼XwYXWY紅眼XWXw紅眼XWXW:紅眼XWXw:紅眼XWY:白眼XwY
①一條染色體上有許多個基因;②基因在染色體上呈線性排列。4.現(xiàn)代解釋孟德爾遺傳定律
①分離定律:等位基因隨同源染色體的分開獨立地遺傳給后代。②自由組合定律:非同源染色體上的非等位基因自由組合。三、伴性遺傳的特點與判斷口訣:無中生有為隱性,隱性遺傳看女病。父子患病為伴性。有中生無為顯性,顯性遺傳看男病。母女患病為伴性。遺傳病的遺傳方式遺傳特點實例常染色體隱性遺傳病隔代遺傳,患者為隱性純合體白化病、苯丙酮尿癥、常染色體顯性遺傳病代代相傳,正常人為隱性純合體多/并指、軟骨發(fā)育不全伴X染色體隱性遺傳病隔代遺傳,交叉遺傳,患者男性多于女性色盲、血友病伴X染色體顯性遺傳病代代相傳,交叉遺傳,患者女性多于男性抗VD佝僂病伴Y染色體遺傳病傳男不傳女,只有男性患者沒有女性患者人類中的毛耳第三節(jié)伴性遺傳
1.伴性(別)遺傳的概念:此類性狀的遺傳控制基因位于性染色體上,因而總是與性別相關聯(lián)。
2.人類紅綠色盲癥(伴X染色體隱性遺傳。僦虏』騒a正;颍篨A
②患者:男性XaY女性XaXa正常:男性XAY女性XAXAXAXa(攜帶者)③遺傳特點:
⑴男性患者多于女性患者。⑵交叉遺傳。即男性(父親)→女性(女兒攜帶者)→男性(兒子)。⑶一般為隔代遺傳。3.抗維生素D佝僂。ò閄染色體顯性遺傳。
①致病基因XA正;颍篨a②患者:男性XAY女性XAXAXAXa正常:男性XaY女性XaXa
③遺傳特點:
⑴女性患者多于男性患者。⑵代代相傳。⑶交叉遺傳現(xiàn)象:男性→女性→男性
4.Y染色體遺傳:人類毛耳現(xiàn)象遺傳特點:基因位于Y染色體上,僅在男性個體中遺傳
5、伴性遺傳在生產實踐中的應用:根據(jù)毛色辨別小雞的雌、雄
6、人類遺傳病的判定方法
口訣:無中生有必為隱,生女有病為常隱;有中生無必為顯,生女有病為常顯。
解釋:父母無病,子女有病隱性遺傳(無中生有)父母無病,女兒有病常、隱性遺
傳;父母有病,子女無病顯性遺傳(有中生無)父母有病,女兒無病常、顯性遺傳
注:如果家系圖中患者全為男性(女全正常),且具有世代連續(xù)性,應首先考慮伴Y遺傳,無
顯隱之分。
第三章基因的本質
第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質1.肺炎雙球菌的轉化實驗
(1)體內轉化實驗:1928年由英國科學家格里菲思等人進行。
實驗材料:S型細菌、R型細菌菌落菌體毒性S型細菌表面光滑(smooth)有莢膜(小鼠很難消滅)→有R型細菌表面粗糙(rough)無莢膜(小鼠容易消滅)→無結論:在S型細菌中存在轉化因子可以使R型細菌轉化為S型細菌。
(2)、體外轉化實驗:1944年由美國科學家艾弗里等人進行。結論:DNA是遺傳物質2.噬菌體侵染細菌的實驗1、實驗過程
①標記噬菌體(35S標記蛋白質,32P標記DNA,不能同時標記)含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)含35S的細菌35
S培養(yǎng)蛋白質外殼含35S的噬菌體含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)含32P的細菌培養(yǎng)內部DNA含32P的噬菌體
②噬菌體侵染細菌
含35S的噬菌體侵染細菌細菌體內沒有放射性35S含32P的噬菌體侵染細菌細菌體內有放射線32P結果分析:體的DNA測試結果表明:侵染過程中,只有32進入細胞。子代噬菌體的各種性狀,是通過親代的P進入細菌,而35DNA
S未進入,說明只有親代噬菌遺傳的。DNA才是真正的
遺傳物質。
結論:進一步確立DNA是遺傳物質
3.煙草花葉病毒感染煙草實驗:
(1)、實驗過程
(2)、實驗結果分析與結論
煙草花葉病毒的RNA能自我復制,控制生物的遺傳性狀,因此RNA是它的遺傳物質(還有
HIV)。
4、生物的遺傳物質
非細胞結構:DNA或RNA生物原核生物:DNA
細胞結構真核生物:DNA
結論:絕大多數(shù)生物(細胞結構的生物(同時含DAN、RNA)和DNA病毒)的遺傳物質是DNA,
所以說DNA是主要的遺傳物質。
第二節(jié)DNA分子的結構
1.DNA分子的結構
(1)基本單位---脫氧核糖核苷酸(簡稱脫氧核苷酸)
2、DNA分子有何特點?
⑴穩(wěn)定性:是指DNA分子雙螺旋空間結構的相對穩(wěn)定性。
⑵多樣性:構成DNA分子的脫氧核苷酸雖只有4種,配對方式僅2種,但其數(shù)目卻可以成千上萬,更重要的是形成堿基對的排列順序可以千變萬化,從而決定了DNA分子的多樣性(n對堿基可形成4n種)。
⑶特異性:每個特定的DNA分子中具有特定的堿基排列順序,而特定的排列順序代表著遺傳信息,所以每個特定的DNA分子中都貯存著特定的遺傳信息,這種特定的堿基排列順序就決定了DNA分子的特異性。3、DNA雙螺旋結構的特點:⑴DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。
⑵DNA分子外側是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的基本骨架。
⑶DNA分子兩條鏈的內側的堿基按照堿基互補配對原則配對,并以氫鍵互相連接。4、相關計算(畫圖標已知,用好100,堿基互補配對出答案)(文科生了解)(1)A=TC=G(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)=a4.判斷核酸種類
(1)如有U無T,則此核酸為RNA;(2)如有T且A=TC=G,則為雙鏈DNA;(3)如有T且A≠TC≠G,則為單鏈DNA;(4)U和T都有,則處于轉錄階段。
第3節(jié)DNA的復制
一、DNA分子復制的過程
1、概念:以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程2、復制時間:有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期3.復制方式:半保留復制
4、復制條件(1)模板:親代DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈(2)原料:4種脫氧核苷酸(3)能量:ATP(4)解旋酶、DNA聚合酶等
5、復制特點:邊解旋邊復制6、復制場所:主要在細胞核中,線粒體和葉綠體也存在。7、復制意義:保持了遺傳信息的連續(xù)性。
三、與DNA復制有關的堿基計算(文科生了解)
1.一個DNA連續(xù)復制n次后,DNA分子總數(shù)為:2n
2.第n代的DNA分子中,含原DNA母鏈的有2個,占1/(2n-1
)3.若某DNA分子中含堿基T為a,
(1)則連續(xù)復制n次,所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為:a(2n
-1)(2)第n次復制時所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為:a2n-1
第4節(jié)基因是有遺傳效應的DNA片段
一、.基因的相關關系1、與DNA的關系
①基因的實質是有遺傳效應的DNA片段,無遺傳效應的DNA片段不能稱之為基因(非基因)。②每個DNA分子包含許多個..基因。2、與染色體的關系
①基因在染色體上呈線性排列。②染色體是基因的主要載體,此外,線粒體和葉綠體中也有基因分布。
3、與脫氧核苷酸的關系
①脫氧核苷酸(A、T、C、G)是構成基因的單位。②基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。4、與性狀的關系
①基因是控制生物性狀的遺傳物質的結構和功能單位。
②基因對性狀的控制通過控制蛋白質分子(酶、結構蛋白)的合成來實現(xiàn)。二、DNA片段中的遺傳信息
遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中;堿基排列順序的千變萬化構成了DNA分子的多樣性,而堿基的特異排列順序,又構成了每個DNA分子的特異性。
第四章基因的表達
第一節(jié)基因指導蛋白質的合成
一、遺傳信息的轉錄
1、DNA與RNA的異同點核酸項目DNARNA通常是雙螺旋結構,結構極少數(shù)病毒是單鏈通常是單鏈結構結構基本單位脫氧核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)五碳糖堿基產生途徑脫氧核糖A、G、C、TDNA復制、逆轉錄主要位于細胞核中染色體上,極少數(shù)位于細胞質中的線粒體和葉綠體上傳遞和表達遺傳信息核糖A、G、C、U轉錄、RNA復制產物特點主要位于細胞質中遺傳信息的傳遞方向按堿基互補配對原則(AT、CG、TA、GC)合成與模板互補的子鏈;子鏈與對應的母鏈盤繞成雙螺旋結構兩個雙鏈的DNA分子邊解旋邊復制;半保留式復制(每個子代DNA含一條母鏈和一條子鏈)遺傳信息從親代DNA傳給子代DNA分子G的堿基互補配對原則,形成mRNA,mRNA從細胞核進入細胞質中,與核糖體結合一條單鏈的mRNA邊解旋邊轉錄;DNA雙鏈分子全保留式轉錄(轉錄后DNA仍保留原來的雙鏈結構);只轉錄部分基因遺傳信息由DNA傳到RNA存在部位功能①mRNA:轉錄遺傳信息,翻譯的模板②tRNA:運輸特定氨基酸③rRNA:核糖體的組成成分二、遺傳信息的翻譯1、遺傳信息、密碼子和反密碼子概念遺傳信息基因中脫氧核苷酸的排列順序控制生物的遺傳性狀基因中脫氧核苷酸種類、數(shù)目和排列順序的不同,決定了遺傳信息的多樣性密碼子mRNA中決定一個氨基酸的三個相鄰堿基直接決定蛋白質中的氨基酸序列64種61種:能翻譯出氨基酸3種:終止密碼子,不能翻譯氨基酸決定細胞生物(如人、水稻)內含:2種核酸、5種堿基、8種核苷酸病毒含:1種核酸、4種堿基、5種核苷酸2、RNA的類型⑴信使RNA(mRNA)⑵轉運RNA(tRNA)⑶核糖體RNA(rRNA)3、轉錄⑴轉錄的概念:以DNA的一條鏈為模板通過堿基互補配對原則形成信使RNA的過程。⑵轉錄的場所主要在細胞核⑶轉錄的模板以DNA的一條鏈為模板⑷轉錄的原料4種核糖核苷酸⑸轉錄的產物一條單鏈的mRNA⑹轉錄的原則堿基互補配對⑺轉錄與復制的異同(下表)階段項目時間進行場所模板原料條件過程復制細胞有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂間期主要細胞核以DNA的兩條鏈為模板4種脫氧核苷酸需要特定的酶和ATP轉錄生長發(fā)育的連續(xù)過程主要細胞核以DNA的一條鏈為模板4種核糖核苷酸需要特定的酶和ATP反密碼子tRNA中與mRNA密碼子互補配對的三個堿基作用識別密碼子,轉運氨基酸種類61種或tRNA也為61種mRNA中核糖核苷酸的序列①基因中脫氧核苷酸的序列聯(lián)系②mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補③密碼子與相應反密碼子的序列互補配對2、翻譯⑴定義:在核糖體中以信使RNA為模板,以轉運RNA為運載工具合成具有一定氨基酸排列順序的蛋白質分子。⑵翻譯的場所細胞質的核糖體上⑶翻譯的模板mRNA⑷翻譯的原料20種氨基酸⑸翻譯的產物多肽鏈(蛋白質)⑹翻譯的原則堿基互補配對⑺翻譯與轉錄的異同點(下表):階段項目定義轉錄在細胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程翻譯以信使RNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程在酶的作用下,兩條扭成螺旋的雙在細胞核中,以DNA解旋后的一條鏈鏈解開,以解開的每段鏈為模板,為模板,按照AU、GC、TA、C場所模板信息傳遞的方向原料產物實質細胞核DNA的一條鏈DNA→mRNA含A、U、C、G的4種核苷酸信使RNA是遺傳信息的轉錄細胞質的核糖體信使RNAmRNA→蛋白質合成蛋白質的20種氨基酸有一定氨基酸排列順序的蛋白質是遺傳信息的表達三、基因表達過程中有關DNA、RNA、氨基酸的計算1、轉錄時,以基因的一條鏈為模板,按照結構蛋白細胞結構(直接控制)
2、基因型與表現(xiàn)型的關系,基因的表達過程中或表達后的蛋白質也可能受到環(huán)境因素的影響。3、生物體性狀的多基因因素:基因與基因、基因與基因產物、基因與環(huán)境之間多種因素存在復
雜的相互作用,共同地精細地調控生物的性狀。
基因、蛋白質和性狀的關系
(1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀,如白化病等。(2)基因還能通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀,如鐮刀型細胞貧血等。堿基互補配對原則,產生一條單鏈mRNA,
則轉錄產生的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的一半,且基因模板鏈中A+T(或C+G)與mRNA分子中U+A(或C+G)相等。
2.翻譯過程中,mRNA中每3個相鄰堿基決定一個氨基酸,所以經翻譯合成的蛋白質分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3,是雙鏈DNA堿基數(shù)目的1/6。
第2節(jié)基因對性狀的控制
一、中心法則:最先是由克里克命名,指的是遺傳信息傳遞的一般規(guī)律。
⑴DNA→DNA:DNA的自我復制;⑵DNA→RNA:轉錄;⑶RNA→蛋白質:翻譯;
⑷RNA→RNA:RNA的自我復制;
⑸RNA→DNA:逆轉錄。
DNA→DNARNA→RNA
DNA→RNA細胞生物病毒RNA→蛋白質RNA→DNA二、基因、蛋白質與性狀的關系1、(間接控制)酶或激素細胞代謝
基因性狀
第五章基因突變及其他變異
第一節(jié)基因突變和基因重組
一、基因突變的實例
1、鐮刀型細胞貧血癥⑴癥狀紅細胞由正常的圓餅狀變成鐮刀型,導致紅細胞不能順利通過毛細血管聚集在一起,紅細胞破裂(溶血),造成貧血。⑵病因基因中的堿基替換直接原因:血紅蛋白分子結構的改變根本原因:控制血紅蛋白分子合成的基因結構的改變2、基因突變
概念:DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結構的改變二、基因突變的原因和特點1、基因突變的原因有內因和外因
物理因素:如紫外線、X射線
⑴誘發(fā)突變(外因)化學因素:如亞硝酸、堿基類似物
生物因素:如某些病毒
⑵自然突變(內因)2、基因突變的特點
⑴普遍性⑵隨機性⑶不定向性⑷低頻性⑸多害少利性
3、基因突變的時間
有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期
4.基因突變的意義:是新基因產生的途徑;生物變異的根本來源;是進化的原始材料三、基因重組1、基因重組的概念
隨機重組(減數(shù)第一次分裂后期)
2、基因重組的類型
交換重組(四分體時期)
3.時間:減數(shù)第一次分裂過程中(減數(shù)第一次分裂后期和四分體時期)4.基因重組的意義
四、基因突變與基因重組的區(qū)別
基因突變基因重組基因的分子結構發(fā)生改變,產生了不同基因的重新組合,不產生新基本質新基因,也可以產生新基因型,出因,而是產生新的基因型,使不同性現(xiàn)了新的性狀。狀重新組合。發(fā)生時間及細胞分裂間期DNA分子復制時,減數(shù)第一次分裂后期中,隨著同源染原因由于外界理化因素引起的堿基對色體的分開,位于非同源染色體上的的替換、增添或缺失。非等位基因進行了自由組合;四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換。條件外界環(huán)境條件的變化和內部因素有性生殖過程中進行減數(shù)分裂形成的相互作用。生殖細胞。意義生物變異的根本來源,是生物進化生物變異的來源之一,是形成生物多的原材料。樣性的重要原因。發(fā)生可能突變頻率低,但普遍存在。有性生殖中非常普遍。第二節(jié)染色體變異
一、染色體結構的變異(貓叫綜合征,不是貓叫綜合癥)1、概念
缺失2、變異類型重復
倒位
易位
二、染色體數(shù)目的變異
1.染色體組的概念:細胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,攜帶著控制生物發(fā)育的全部遺傳信息,這樣的一組染色體,叫染色體組。(文科生了解)
染色體組特點:a、一個染色體組中不含同源染色體b、一個染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同c、一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套
基因
圖一含4組染色體(或有4個染色體組),每組3條染色體;圖二含4組染色體(或有4個染色體組),每組2條染色體
2.常見的一些關于單倍體與多倍體的問題
⑴一倍體一定是單倍體嗎?單倍體一定是一倍體嗎?(一倍體一定是單倍體;單倍體不一定是一倍體。)
⑵二倍體物種所形成的單倍體中,其體細胞中只含有一個染色體組,這種說法對嗎?為什么?
(答:對,因為在體細胞進行減數(shù)分裂形成配子時,同源染色體分開,導致染色體數(shù)目減半。)
⑶如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體,其體細胞中就含有兩個或三個染色體組,我們可以稱它為二倍體或三倍體,這種說法對嗎?
(答:不對,盡管其體細胞中含有兩個或三個染色體組,但因為是正常的體細胞的配子所形成的物種,因此,只能稱為單倍體。)
①由受精卵發(fā)育來的個體,細胞中含有幾個染色體組,就叫幾倍體;②而由配子直接發(fā)育來的,不管含有幾個染色組,都只能叫單倍體。(4)單倍體中可以只有一個染色體組,但也可以有多個染色體組,對嗎?
(答:對,如果本物種是二倍體,則其配子所形成的單倍體中含有一個染色體組;如果本物種是四倍體,則其配子所形成的單倍體含有兩個或兩個以上的染色體組。)3.多倍體育種
①人工誘導多倍體的方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗。原理:當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時,能夠抑制細胞分裂前期紡錘體形成,導致染色體不分離,從而引起細胞內染色體數(shù)目加倍)②多倍體植株特征:莖桿粗壯,葉片、果實和種子都比較大,糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質的含量都有所增加。③過程:
4.單倍體育種
①單倍體植株特征:植株長得弱小而且高度不育。②單倍體植株獲得方法:花藥離休培養(yǎng)。
③單倍體育種的意義:明顯縮短育種年限(只需二年)。④過程:
列表比較多倍體育種和單倍體育種:多倍體育種單倍體育種染色體組成倍減少,再加倍后得到純原理染色體組成倍增加種(指每對染色體上成對的基因都是純合的)常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼花藥的離體培養(yǎng)后,人工誘導染色體方法苗加倍優(yōu)點器官大,提高產量和營養(yǎng)成分明顯縮短育種年限缺點適用于植物,在動物方面難以開展技術復雜一些,須與雜交育種配合4.三倍體無子西瓜的培育過程圖示:注:親本中要用四倍體植株作為母本,
二倍體作為父本,兩次使用二倍體花粉的作用是不同的。(了解)
以染色體概念系統(tǒng)為例,分析染色體與遺傳變異進化之間的內在聯(lián)
第三節(jié)人類遺傳病
1、概念:通常是指由于遺傳物質改變而引起的人類疾病,主要可以分為單基因遺傳病,多基因遺傳病和染色體異常遺傳病三大類。(一定要記住各種遺傳病類型的實例)顯性遺傳病:并指、多指常染色體
單基因隱性遺傳。喊谆、苯丙酮尿癥、侏儒癥
遺傳病顯性:抗維生素D佝僂病
X性染色體隱性:紅綠色盲、血友病、(進行肌營養(yǎng)不良)人類遺Y外耳道多毛癥(只有男性患者)傳病多基因遺傳。涸l(fā)性高血壓、冠心病、青少年型糖尿病數(shù)目異常原因
染色體異結構異常
常遺傳病:常染色體:21三體綜合癥、貓叫綜合癥
類型
性染色體:性腺發(fā)育不良(如:特納氏綜合癥)2、特點:
a、致病基因來自父母,因此其在胎兒的時候就已經表現(xiàn)出癥狀或處在潛在狀態(tài)。b、往往是終生具有的c、常帶有家族性,并以一定的比例出現(xiàn)于各成員中。3、危害:a、危害人體健康b、貽害子孫后代c、增加了社會負擔
4、人類基因組計劃是測定人類基因組的全部DNA序列,解讀其中包含的遺傳信息。中、美、德、英、法、日參加了這項工作。
第6章從雜交育種到基因工程
第1節(jié)雜交育種與誘變育種
一、雜交育種
1.概念:是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中一起,再經過選擇和培育,獲得新品種
的方法。
2.原理:基因重組。通過基因重組產生新的基因型,從而產生新的優(yōu)良性狀。3.優(yōu)點:可以將兩個或多個優(yōu)良性狀集中在一起。
4.缺點:不會產生新基因,且雜交后代會出現(xiàn)性狀分離,育種過程緩慢,過程復雜。二、誘變育種
1.概念:指利用物理或化學因素來處理生物,使生物產生基因突變,利用這些變異育成新品種
的方法。
2.誘變原理:基因突變
3.誘變因素:(1)物理:X射線,紫外線,γ射線(2)化學:亞硝酸,硫酸二乙酯等。4.優(yōu)點:可以在較短時間內獲得更多的優(yōu)良性狀。
5.缺點:因為基因突變具有不定向性且有利的突變很少,所以誘變育種具有一定盲目性,所以利用理化因素出來生物提高突變率,且需要處理大量的生物材料,再進行選擇培育。三、四種育種方法的比較
雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種原基因重組基因突變染色體變異染色體變異理方雜交激光、射線或化學藥品秋水仙素處理萌發(fā)種花藥離體培養(yǎng)后法處理子或幼苗加倍優(yōu)可集中優(yōu)良性狀時間短器官大和營養(yǎng)物質含量縮短育種年限點高缺育種年限長盲目性及突變頻率較低動物中難以開展成活率低,只適用點于植物舉高桿抗病與矮桿感病雜交獲得矮桿高產青霉菌株的育成三倍體西瓜抗病植株的育成例抗病品種第二節(jié)基因工程及其應用
2.概念:按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一種
生物的細胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。
3.原理基因重組4.工具:
A.基因的“剪刀”:限制性內切酶
①分布:主要在微生物中。②作用特點:特異性,即識別特定核苷酸序列,切割特定切點。
③結果:產生黏性未端(堿基互補配對)。B.基因的“針線”:DNA連接酶
①連接的部位:磷酸二酯鍵,不是氫鍵。②結果:兩個相同的黏性未端的連接。C.基因的“運載工具”:運載體
①作用:將外源基因送入受體細胞。
②具備的條件:a、能在宿主細胞內復制并穩(wěn)定地保存。b、具有多個限制酶切點。
c、有某些標記基因。
③種類:質粒、噬菌體和動植物病毒。④質粒的特點:質粒是基因工程中最常用的運載體。
5.基因操作的基本步驟:
①提取目的基因:人們所需要的特定基因,如人的胰島素基因、抗蟲基因、抗病基因、干擾素基因等
②目的基因與運載體結合(以質粒為運載體):用同一種限制酶分別切割目的基因和質粒DNA(運載體),使其產生相同的黏性末端,將切割下的目的基因與切割后的質;旌,并加入適量的DNA連接酶,使之形成重組DNA分子(重組質粒)
③將目的基因導入受體細胞常用的受體細胞:大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌、酵母菌、動植物細胞
④目的基因檢測與表達檢測方法如:質粒中有抗菌素抗性基因的大腸桿菌細胞放入到相應的抗菌素中,如果正常生長,說明細胞中含有重組質粒。
表達:受體細胞表現(xiàn)出特定性狀,說明目的基因完成了表達過程。如:抗蟲棉基因導入棉細胞后,棉鈴蟲食用棉的葉片時被殺死;胰島素基因導入大腸桿菌后能合成出胰島素等。6.轉基因生物和轉基因食品的安全性7.圖示幾種不同育種方法
甲A.乙B.新性狀
C.AABBDD×RRABDRAABBDDRR普通小麥黑麥不育雜種小黑麥
DDTT×ddttF1F2能穩(wěn)定遺傳的D.高稈矮稈矮稈抗銹病的品種抗銹病易染銹病
DDTT×ddttF1配子幼苗能穩(wěn)定遺傳的E.高稈矮稈矮稈抗銹病的品種抗銹病易染銹病
F.其它生物基因
植物細胞新細胞具有新性狀的植物體
①A:克隆B:誘變育種C:多倍體育種D:雜交育種E:單倍體育種F:基因工程
第7章現(xiàn)代生物進化理論
第1節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的由來
一、拉馬克的進化學說
1、拉馬克的進化學說的主要內容用進廢退、獲得性遺傳(1)、生物都不是神創(chuàng)的,而是由更古老的生物進化來的。這對當時人們普遍信奉的神創(chuàng)造成一定沖擊,因此具有進步意義。(2)、生物是由低等到高等逐漸進化的。(3)、對于生物進化的原因,他認為:一是“用進廢退”的法則;二是“獲得性遺傳”
的法則。但這些法則缺乏事實依據(jù),大多來自于主觀推測。2、拉馬克的進化學說的歷史意義二、達爾文自然選擇學說
(一)、達爾文自然選擇學說的主要內容1.過度(不是過渡)繁殖選擇的基礎
生物體普遍具有很強的繁殖能力,能產生很多后代,不同個體間有一定的差異。2.生存斗爭進化的動力、外因、條件
大量的個體由于資源空間的限制而進行生存斗爭。在生存斗爭中大量個體死亡,只有少數(shù)
的個體生存下來。生存斗爭包括三方面:
(1)生物與無機環(huán)境的斗爭(2)種內斗爭(3)種間斗爭
生存斗爭對某些個體的生存不利,但對物種的生存是有利的,并推動生物的進化。3.遺傳變異進化的內因
在生物繁殖的過程中普遍存在著遺傳變異現(xiàn)象,生物的變異是不定向的,有的變異是有利的,有的是不利的,其中具有有利變異的個體就容易在生存斗爭中獲勝生存下去,反之,具有不利變異個體就容易被淘汰。
4.適者生存選擇的結果
適者生存,不適者被淘汰是自然選擇的結果。自然選擇只選擇適應環(huán)境的變異類型,通過多次選擇,使生物的微小有利變異通過繁殖遺產給后代,得以積累和加強,使生物更好的適應環(huán)境,逐漸產生了新類型。
所以說變異不是定向的,但自然選擇是定向的,決定著進化的方向。(二)、達爾文的自然選擇學說的歷史局限性和意義
1、意義:自然選擇學說能夠科學地解釋生物進化原因以及生物的多樣性和適應性。
2、不足:對遺傳和變異本質,不能做出科學的解釋。對生物進化的解釋局限在個體水平。
第2節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內容
一、種群基因頻率的改變與生物進化(一)種群是生物進化的基本單位
1、種群:生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫種群。
種群特點:種群中的個體不是機械的集合在一起,而是通過種內關系組成一個有機的整體,個體間可以彼此交配,并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。2、基因庫
3、基因頻率、基因型頻率及其相關計算
基因頻率=
A1A1A2A3......An基因型頻率=該基因型的個體數(shù)目該種群個體總數(shù)
兩者聯(lián)系:(1)種群中一對等位基因的頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于1。(2)一個等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+12雜合子的頻率。(二)突變和基因重組產生進化的原材料可遺傳的變異:基因突變、染色體變異、基因重組突變包括基因突變和染色體變異
突變的有害或有利不是絕對的,取決于生物的生存環(huán)境
(三)自然選擇決定生物進化的方向生物進化的實質是基因頻率的改變二、隔離與物種的形成(一)、物種的概念
1、物種的概念:同種生物在自然狀態(tài)下能夠相互交配,并能產生可育后代。地理隔離量變2、隔離生殖隔離質變
注:一個物種的形成必須要經過生殖隔離,但不一定經過地理隔離,如多倍體的產生。
(二)、種群與物種的區(qū)別與聯(lián)系種群物種概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部能夠在自然狀況下相互交配并且產生可育后代個體的一群生物范圍較小范圍內的同種生物的個體分布在不同區(qū)域內的同種生物的許多種群組成判斷種群必須具備“三同”;即同一時間、主要是形態(tài)特征和能否自由交配并產生可育后標準同一地點、同一物種代聯(lián)系一個物種可以包括許多種群,同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離,長期發(fā)展下去可成為不同亞種,進而可能形成多個新種。三、小結
1.新物種形成過程:地理隔離→阻斷基因交流→不同的突變、基因重組和選擇→基因頻率向不同方向改變→種群基因庫出現(xiàn)差異→差異加大→生殖隔離→新物種形成2.現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點:
⑴種群是生物進化的基本單位,生物進化的實質在于種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié),通過它們的綜合作用,種群產生分化,最終導致新物種的形成。
⑵突變和基因重組產生生物進化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向,隔離是新物種形成的必要條件(生殖隔離的形成標志著新物種的形成)。⑶現(xiàn)代生物進化理論的基礎:自然選擇學說。
3.物種形成與生物進化的區(qū)別:生物進化是指同種生物的發(fā)展變化,時間可長可短,性狀變化程度不一,任何基因頻率的改變,不論其變化大小如何,都屬進化的范圍(量變),物種的形成必須是當基因頻率的改變在突破種的界限形成生殖隔離時(質變),方可成立。三、共同進化與生物多樣性的形成(一)、共同進化1、概念:不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展
不同物種間的共同進化2、含義生物與無機環(huán)境之間的相互影響和共同演變(二)、生物多樣性的形成基因多樣性1、生物多樣化的內容物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性2、生物多樣性形成的進化歷程(1)關鍵點:(文科生了解)
真核生物出現(xiàn)后有性生殖方式的出現(xiàn),生物進化速度明顯加快;寒武紀大爆發(fā):形成生態(tài)系統(tǒng)的第三極(消費者),對植物的進化產生影響;
原始兩棲類的出現(xiàn):生物登陸改變著環(huán)境,陸地上復雜的環(huán)境為生物的進化提供了條件。(2)進化順序
簡單復雜水生陸生低等高等異樣自養(yǎng)
厭氧需氧無性有性單細胞多細胞細胞內消化細胞外消化三、生物進化理論在發(fā)展
現(xiàn)代生物進化理論核心..是自然選擇學說
從亞顯微結構水平到分子水平
細胞核→染色體→DNA→基因→遺傳信息→mRNA→蛋白質(性狀)
簡要論述染色體、DNA、基因、遺傳信息、遺傳密碼、蛋白質(性狀)和生物多樣性之間的關系。染色體由DNA和蛋白質組成,是DNA的主要載體,而不是全部載體,因其還存在于真核細胞的葉綠體和線粒體,原核生物和病毒中的DNA不位于染色體上,DNA是染色體的主要組成成分。
DNA分子上具有遺傳效應的、控制生物性狀的片段叫基因,DNA分子也存在沒有遺傳效應的片段叫基因間區(qū),DNA上有成百上千個基因。基因位于DNA分子上,也位于染色體上,并在染色體上呈線性排列,占據(jù)一定的“座位”(位點),在減數(shù)分裂和有絲分裂過程中,隨染色體的移動而移動,減數(shù)分裂過程中染色體互換,同源染色體的分離,非同源染色體自由組合是基因的三個遺傳規(guī)律和伴性遺傳的細胞學基礎。
DNA分子基因上的脫氧核苷酸的排列順序叫遺傳信息,并不是DNA分子上所有脫氧核苷酸的排列順序叫遺傳信息(基因間區(qū)不含有遺傳信息),基因所在的DNA片段有兩條鏈,只有一條鏈攜帶遺傳信息叫有義鏈,另一條配對鏈叫無義鏈,DNA雙鏈中的一條鏈對某個基因來說是有義鏈,而對另一個基因來說,可能是無義鏈。
遺傳密碼是指在DNA的轉錄過程中,以DNA(基因)上一條有義鏈(攜帶遺傳信息)為模板,按照堿基互補配對原則(AU,GC)形成的信使RNA單鏈上的堿基排列順序,遺傳學上把信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基叫“密碼子”,也叫“三聯(lián)體密碼子”,和遺傳密碼的含義是一致的,應當注意,20種氨基酸密碼表中每個氨基酸所對應三個字母的堿基排序是指定位在信使RNA上的,并不是位于DNA或轉運RNA(叫反密碼子)上堿基排列順序。
性狀是指一個生物的任何可以鑒別的形態(tài)或生理特征,是遺傳和環(huán)境相互作用的結果,主要由蛋白質體現(xiàn)出來。生物的性狀受基因控制,是基因通過控制蛋白質的合成來體現(xiàn)的。
DNA分子中堿基的排列順序千變萬化,一個DNA分子中的一條多核苷酸鏈有100個四種不同的堿基,它們的可能排列方式是4100種。而事實上DNA分子中堿基數(shù)量是成千上萬,其可能的排列方式幾乎是無限的。DNA分子的多樣性,可以從分子水平上說明生物的多樣性和個體之間的差異的原因。
必修3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境知識點第一章:人體的內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)
1、體液:體內含有的大量以水為基礎的物體。
細胞內液(2/3)
體液細胞外液(1/3):包括:血漿、淋巴、組織液等血漿2、體液之間關系:
細胞內液組織液淋巴
3、內環(huán)境:由細胞外液構成的液體環(huán)境。
內環(huán)境作用:是細胞與外界環(huán)境進行物質交換的媒介。
4、組織液、淋巴的成分和含量與血漿的相近,但又不完全相同,最主要的差別在于血漿中含有較多的蛋白質,而組織液和淋巴中蛋白質含量較少5、細胞外液的理化性質:滲透壓、酸堿度、溫度。6、血漿中酸堿度:7.35---7.45
調節(jié)的試劑:緩沖溶液:NaHCO3/H2CO3Na2HPO4/NaH2PO47、人體細胞外液正常的滲透壓:770kPa、正常的溫度:37度
8、穩(wěn)態(tài):正常機體通過調節(jié)作用,使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調活動、共同維持內環(huán)境的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)指的是內環(huán)境的成分和理化性質都處于動態(tài)平衡中9、穩(wěn)態(tài)的調節(jié):神經體液免疫共同調節(jié)
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的意義:內環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件。
第二章;動物和人體生命活動的調節(jié)
1、神經調節(jié)的基本方式:反射神經調節(jié)的結構基礎:反射弧
反射弧:感受器→傳入神經(有神經節(jié))→神經中樞→傳出神經→效應器(還包括肌肉和腺體)
神經纖維上雙向傳導靜息時外正內負
靜息電位→刺激→動作電位→電位差→局部電流
2、興奮傳導神經元之間(突觸傳導)單向傳導
突觸小泡(遞質)→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜(有受體)→產生興
奮或抑制3、人體的神經中樞:
下丘腦:體溫調節(jié)中樞、水平衡調節(jié)中樞、生物的節(jié)律行為
腦干:呼吸中樞
小腦:維持身體平衡的作用大腦:調節(jié)機體活動的最高級中樞脊髓:調節(jié)機體活動的低級中樞
4、大腦的高級功能:除了對外界的感知及控制機體的反射活動外,還具有語言、學習、記憶、和思維等方面的高級功能。大腦S(sport))區(qū)受損會得運動性失語癥:患者可以看懂文字、聽懂別人說話、但自己不會講話
5、激素調節(jié):由內分泌器官(或細胞)分泌的化學物質進行調節(jié)
激素調節(jié)是體液調節(jié)的主要內容,體液調節(jié)還有CO2的調節(jié)
6、人體正常血糖濃度;0.81.2g/L
低于0.8g/L:低血糖癥高于1.2g/L;高血糖癥、嚴重時出現(xiàn)糖尿病。7、人體血糖的三個來源:食物、肝糖原的分解、非糖物質的轉化三個去處:氧化分解、合成肝糖原肌糖原、轉化成脂肪蛋白質等8、血糖平衡的調節(jié)
9、體溫調節(jié)
寒冷刺激下丘腦促甲狀腺激素釋放激素垂體→促甲狀腺激素
甲狀腺甲狀腺激素促進細胞的新陳代謝
甲狀腺激素分泌過多又會反過來抑制下丘腦和垂體的作用,這就是反饋調節(jié)(生態(tài)系統(tǒng)中也存在)。
人體寒冷時機體也會發(fā)生變化;全身發(fā)抖(骨骼肌手縮)、起雞皮疙的(毛細血管收縮)10、激素調節(jié)的特點:微量和高效、通過體液運輸(人體各個部位)、作用于靶器官或靶細胞11、神經調節(jié)與體液調節(jié)的區(qū)別比較項目神經調節(jié)體液調節(jié)作用途徑反射弧體液運輸反應速度迅速較緩慢作用范圍準確、比較局限較廣泛作用時間短暫比較長12、水鹽平衡調節(jié)
飲水不足
失水過多食物過咸
↓細胞外液滲透壓升高
(-)↓()(-)
細下丘腦中的滲透壓感受器胞細外↓胞液大腦皮層垂體外↓液滲透↓抗利尿激素滲壓下產生渴覺↓()透腎小管集合管重吸收水壓降↓↓()下降主動飲水尿量減少
13、神經調節(jié)與體液調節(jié)的關系:
①:不少內分泌腺直接或間接地受到神經系統(tǒng)的調節(jié)
②:內分泌腺所分泌的激素也可以影響神經系統(tǒng)的發(fā)育和功能
例如:甲狀腺激素成年人分泌過多:甲亢過少;甲狀腺腫大(大脖子病)嬰兒時期分泌過少:呆小癥
免疫器官(如:扁桃體、淋巴結、骨髓、胸腺、脾等)吞噬細胞
14、免疫系統(tǒng)的組成免疫細胞T細胞(在胸腺中成熟)淋巴細胞
B細胞(在骨髓中成熟)
免疫活性物質(如:抗體)
第一道防線:皮膚、粘膜等
非特異性免疫(先天免疫)第二道防線:體液中殺菌物質(溶菌酶)、吞噬細胞15、免疫特異性免疫(獲得性免疫)第三道防線:體液免疫和細胞免疫在特異性免疫中發(fā)揮免疫作用的主要是淋巴細胞
16、免疫系統(tǒng)的功能:防衛(wèi)功能、監(jiān)控和清除功能
17、抗原:能夠引起機體產生特異性免疫反應的物質(如:細菌、病毒、人體中壞死、變異
的細胞、組織)
抗體:專門抗擊抗原的蛋白質
18、免疫分為;體液免疫(主要是B細胞起作用)、細胞免疫(主要是T細胞起作用)
19、體液免疫過程:(抗原沒有進入細胞,過程為“原吞tobe”)
增殖分化漿細胞抗體抗原吞噬細胞T細胞B細胞記憶B細胞記憶B細胞的作用:可以在抗原消失很長一段時間內保持對這種抗原的記憶,當再接觸
這種抗原時,能迅速增殖和分化,產生漿細胞從而產生抗體。
抗體與抗原結合產生細胞集團或沉淀,最后被吞噬細胞吞噬消化
20、細胞免疫(抗原進入細胞)增殖分化記憶T細胞侵入細胞的抗原T細胞效應T細胞
效應T細胞作用:使靶細胞裂解,抗原暴露暴露的抗原會被抗體(和體液免疫的相互協(xié)作)或吞噬細胞吞噬、消滅過
敏反應:再次接受過敏原(第一次接觸不會有過敏反應)
21、免疫失調引起的疾病自身免疫疾病:類風濕、系統(tǒng)性紅斑狼瘡
免疫缺陷。喊滩(簡稱AIDS,病毒簡稱HIV)22、過敏反應的特點:發(fā)作迅速、反應強烈、消退較快;一般不會破壞組織細胞,也不會引起組織嚴重損傷;有明顯的個體差異和遺傳傾向
第三章:植物的激素調節(jié)
1、在胚芽鞘中感受光刺激的部位........在胚芽鞘尖端向光彎曲的部位.......在胚芽鞘尖端下部產生生長素的部位........
在胚芽鞘尖端(1、不同濃度的生長素作用于同一器官上時,引起的生理功效不同(促進效果不同或抑制效果不同)2、同一濃度的生長素作用于不同器官上時,引起的生理功效也不同,這是因為不同器官對生長素的敏感性不同(敏感性大。焊壳o),也說明不同器官正常生長所要求的生長
素濃度也不同。
3、曲線在A’、B’、C’點以前的部分分別體現(xiàn)了不同濃度生長素對根、芽、莖的不同促進
效果,而A、B、C三點則代表最佳促進效果點,(促進根、芽、莖的生長素最適濃度依次為
10-10mol/l、10-8mol/l、10-4mol/l左右),AA’、BB’、CC’段表示促進作用逐漸降低,A’、
B’、C’點對應的生長素濃度對相應的器官無影響,超過A’、B’、C’點濃度,相應的器
官的生長將被抑制。)2、胚芽鞘向光彎曲生長原因:①:橫向運輸(只發(fā)生在胚芽鞘尖端):在單側光刺激下生長素由向光一側向背光一側運輸
②:縱向運輸(極性運輸):從形態(tài)學上
端運到下端,不能倒運
③:胚芽鞘背光一側的生長素含量多于向光一側(生長素多生長的快,生長素少生長的慢),因
而引起兩側的生長不均勻,從而造成向光彎曲。區(qū)別于根的正向地性、莖的負向地性:
生長素濃度:A=B<C=D,但對根而言,A點促進
生長,C點抑制生長,所以根向下彎曲;而對莖,B、D點都促進生長,但D點的促進作用大,故莖向上生長(可對照課本P50的圖理解)。3、植物激素:由植物體內產生、能從產生部位運送到作用部位,對植物的生長發(fā)育有顯著影
響的微量有機物。
植物生長調節(jié)劑:人工合成的對植物的生長發(fā)育有調節(jié)作用的化學物質4、色氨酸經過一系列反應可轉變成生長素
在植物體中生長素的產生部位:幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子
生長素的分布:植物體的各個器官中都有分布,但相對集中在生長旺盛的部分5、植物體各個器官對生長素的忍受能力不同:莖>芽>根
6、生長素的生理作用:兩重性,既能促進生長,也能抑制生長;既能促進發(fā)芽也能抑制發(fā)芽;
既能防止落花落果,也能疏花疏果
在一般情況下:低濃度促進生長,高濃度抑制生長7、生長素的應用:
無籽蕃茄:花蕊期去掉雄蕊(未授粉),用適宜濃度的生長素類似物涂抹柱頭頂端優(yōu)勢:頂端產生的生長素大量運輸給側芽抑制側芽的生長
去除頂端優(yōu)勢......就是去除頂芽用低濃度生長素浸泡扦插的枝條下部促進扦插的枝條生根
8、赤霉素合成部位:未成熟的種子、幼根、幼葉主要作用:促進細胞伸長,從而促進植株增高;促進種子萌發(fā)、果實的生長。脫落酸合成部位:根冠、萎焉的葉片
分布:將要脫落的組織和器官中含量較多
主要作用:抑制細胞的分裂,促進葉和果實的衰老和脫落
細胞分裂素合成部位:根尖
主要作用:促進細胞的分裂
乙烯合成部位:植物體各個部位
主要作用:促進果實的成熟
第四章種群和群落
種群密度(最基本的數(shù)量特征)
出生率、死亡率遷入率、遷出率
1、種群特征增長型年齡組成穩(wěn)定型衰退型性別比例
2、種群密度的測量方法:樣方法(植物和運動能力較弱的動物............)、標志重捕法(運動能力強的動.......物.
)3:種群:一定區(qū)域內同種生物所有個體的總稱群落:一定區(qū)域內的所有生物
生態(tài)系統(tǒng):一定區(qū)域內的所有生物與無機環(huán)境地球上最大的生態(tài)系統(tǒng):生物圈4、種群的數(shù)量變化曲線:①“J”型增長曲線
條件:食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害。②“S”型增長曲線
條件:資源和空間都是有限的
(把曲線圖縱坐標改成種群增長率,圖形又會變成怎樣)(文科生了解)5、K值(環(huán)境容納量):在環(huán)境條件不破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群的最大數(shù)量6、豐富度:群落中物種數(shù)目的多少(區(qū)別種群密度)互利共生(如圖甲):根瘤菌、大腸桿菌等捕食(如圖乙)7、種間關系競爭(如圖丙):不同種生物爭奪食物和空間(如羊和牛)強者越來越強弱者越來越弱寄生:蛔蟲,絳蟲、虱子蚤
植物與光照強度有關
垂直結構動物與食物和棲息地有關
8、群落的空間結構:水平結構水平方向上地形變化、土壤濕度、光照變化等造成
9、演替:隨著時間的推移,一個群落被另一個群落代替的過程初生演替....:是指在一個從來沒有被植物覆蓋的地面或者是原來存在過植被,但被徹底消滅的地方發(fā)生的演替次生演替....
:是指在原有植被雖已不存在,但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物的種子或其它繁殖體的地方發(fā)生的演替
人類活動往往會使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向進行
第五章:生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性
非生物的物質和能量:(無機環(huán)境)
生產者:自養(yǎng)生物,主要是綠色植物生態(tài)系統(tǒng)的藍藻/硝化細胞
組成成分消費者:絕大多數(shù)動物,除營腐生的動物
1、結構如:蚯蚓為分解者
分解者:能將動植物尸體或糞便為食的生物(細菌、真菌、腐生生物)
營養(yǎng)結構:食物鏈和食物網
食物鏈中只有生產者和消費者,其起點是生產者植物,終點是最高營養(yǎng)級動物
(第一營養(yǎng)級:生產者初級消費者:植食性動物)
2、生態(tài)系統(tǒng)的功能:,和3、生態(tài)系統(tǒng)總能量來源:生產者固定(同化)太陽能的總量生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級(營養(yǎng)級≥2)
能量來源:上一營養(yǎng)級
能量去處:呼吸作用、未利用、分解者分解作用、傳給下一營養(yǎng)級
特別注意:蜣螂吃大象的糞便,蜣螂并未利用大象同化的能量;在生態(tài)農業(yè)中,沼渣用來肥田,農作物也并未利用其中的能量,只是利用其中的無機鹽(即肥)。
4、能量流動的特點:單向流動、逐級遞減。能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率:10%~20%
5、研究能量流動的意義:
①:可以幫助人們科學規(guī)劃,設計人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用②:可以幫助人們合理地調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系
6、能量流動與物質循環(huán)之間的異同
不同點:在物質循環(huán)中,物質是被循環(huán)利用的;能量在流經各個營養(yǎng)級時,是逐級遞減的,而且是單向流動的,而不是循環(huán)流動
聯(lián)系:①兩者同時進行....
,彼此相互依存,不可分割②能量的固定、儲存、轉移、釋放,都離不開物質的合成和分解等過程..............................
③物質作為能量的載體,使能量沿著食物鏈(網)流動;能量作為動力,使物質能夠不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返
7、生態(tài)系統(tǒng)中的信息種類:物理信息、化學信息、行為信息(孔雀開屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀)8、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用:
①:生命活動的正常進行,離不開信息的傳遞;生物種群的繁衍,也離不信息的傳遞
②:信息還能夠調節(jié)生物的種間關系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定
信息傳遞在農業(yè)生產中的應用:①提高農產品和畜產品的產量②對有害動物進行控制9、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力。生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力,而且自我調節(jié)能力是有限的
抵抗力穩(wěn)定性:生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結構和功能保持原狀的
10、生態(tài)系統(tǒng)能力
的穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性:生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復到原狀的能力
一般來說,生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多,食物網越復雜,其自我調節(jié)能力就越強,抵抗力穩(wěn)定性越高,恢復力穩(wěn)定性越差11、提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法:
①控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度,對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度,不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調
節(jié)能力
②對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng),應實施相應的物質、能量投入,保證生態(tài)系統(tǒng)的內部結構和功能的協(xié)調
12、生態(tài)環(huán)境問題是全球性的問題
13、生物多樣性:生物圈內所有的植物、動物和微生物,它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng),共同構成了生物多樣性
生物多樣性包括:物種多樣性、基因多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性潛在價值:目前人類不清楚的價值
14、生物多樣間接價值:對生態(tài)系統(tǒng)起重要調節(jié)作用的價值(生態(tài)功能,如涵養(yǎng)水源,保持
水土)
性的價值直接價值:對人類有食用、藥用和工業(yè)原料等使用意義,以及有旅游觀賞、科
學研究和文學藝術創(chuàng)作等非實用意義的
15、保護生物多樣性的措施:就地保護(自然保護區(qū))、易地保護(動物園)選修3現(xiàn)代生物科技專題知識點專題1基因工程一.知識網絡
概念:又叫DNA重組技術,是指按照人們的愿望,進行嚴格的設計,通過體外DNA重組和轉基因等技術,賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品
基來源:主要從原核生物分離純化
因工限制性核酸內切酶(限制酶)作用:識別雙鏈DNA中某種特定的核苷酸序列,程并使特定部位的磷酸二酯鍵斷開工(“分子手術刀”)結果:產生黏性末端或平末端具基來源:大腸桿菌本DNA連接酶EcoliDNA連接酶作用:連接黏性末端工“分子縫合針”T來源:具4DNA連接酶T4噬菌體
作用:可連接兩種末端常用載體:質粒能在受體細胞中復制并穩(wěn)定保存基因進入受體細胞的載體必備條件具有一至多個限制酶切點(“分子運輸車”)具有標記基因其他載體:噬菌體的衍生物、動植物病毒目的基因:主要指編碼蛋白質的結構基因目的基因的獲取從基文庫中獲取目的基因基因組文庫
方法利用PCR技術擴增目的基因部分基因文庫(cDNA文庫)用化學方法直接人工合成
基因表達載體目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳至下一代,基的構建使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用因組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因工
程將目的將目的基因導入植物細胞:農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法操的基
將目的基因導入動物細胞:顯微注射法作因導Ca2+程含重組DNA分序入受
將目的基因導入微生物細胞:受體細胞↓感受態(tài)子的緩沖液感受態(tài)細胞吸體細細胞收DNA分子胞檢測轉基因生物的染色體DNA是否插入了目的基因(DNA分子雜交法)↓目的基因的檢測目的基因是否轉錄出了mRNA(分子雜交法)檢測與鑒定↓檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(抗原抗體雜交法)
抗蟲轉基因植物減輕農藥對環(huán)境的污染植物基因工程抗病轉基因植物抗逆轉基因植物利用轉基因改良植物的品質基因工程提高動物生長速度應用改善畜產品的品質動物基因工程用轉基因動物生產藥物用轉基因動物作器官移植的供體基因工程藥品的生產把正;驅塍w內,使該基因表達產物發(fā)揮作用基因治療體外基因治療方法
體內基因治療
基因工程操作中的幾個問題
DNA連接酶、DNA聚合酶等的理解
蛋白質工程與基因工程比較項目蛋白質工程基因工程過程預期蛋白質功能→設計蛋白質結構→獲取目的基因→構建表達載體→導入推測氨基酸序列→推測脫氧核苷酸序受體細胞→目的基因的檢測與鑒定列→合成DNA→表達出蛋白質區(qū)別實質定向改造或生產人類所需蛋白質定向地改造生物的遺傳性狀,以獲得人類所需的生物類型或生物產品(基因的異體表達)結果生產自然界沒有的蛋白質生產自然界中已有的蛋白質聯(lián)系蛋白質工程是在基因工程的基礎上,延伸出來的第二代基因工程。因為對現(xiàn)有蛋白質的改造或制造新的蛋白質,必須通過基因修飾或基因合成實現(xiàn)
如果有一親代DNA上某個堿基發(fā)生突變,一定會使其子代的性狀發(fā)生改變嗎?①體細胞中某基因發(fā)生改變,生殖細胞中不一定出現(xiàn)該基因;
②DNA上某個堿基對發(fā)生改變,它不一定位于基因的中能編碼氨基酸的部位;
③若為父方細胞質內的DNA上某個堿基對發(fā)生改變,則受精后一般不會傳給子代;
④若該親代DNA上某個堿基對發(fā)生改變產生的是一個隱性基因,并將該隱性基因傳給子代,而子代為雜合子,則隱性性狀不會表現(xiàn)出來;
⑤根據(jù)密碼子的兼并性,有可能翻譯出相同的氨基酸;
⑥性狀表現(xiàn)是遺傳基因和環(huán)境因素共同作用的結果,在某些環(huán)境條件下,改變了的基因可能并不會在性狀上表現(xiàn)出來。
思考:真核生物的基因導入細菌細胞后,不能正常發(fā)揮功效的可能原因有哪些?
①被細菌體內的限制性內切酶破壞。②該基因指導合成的蛋白質不能在細菌體內正確修飾和表達。
③細菌的RNA聚合酶不能識別真核基因的位點,致使不能啟動轉錄。④細菌細胞中沒有切除內含子轉錄部分的酶。
專題2細胞工程
1.植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理細胞的全能性細胞的增殖培養(yǎng)基的物理固體液體(合成培養(yǎng)基)性質培養(yǎng)基的成分水、礦質元素、維生素、蔗葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清等糖、氨基酸、瓊脂、激素等結果培育成新的植株或組織培育成細胞系或細胞株培養(yǎng)目的①植株快速繁殖①蛋白質生物制品的生產②皮膚移植材料的培②脫毒植株的培育育③人工種子③檢測有毒物質④生產藥物、殺蟲劑等④生理、病理、藥理學研究⑤轉基因植物的培育取材植物幼嫩的部位或或花藥動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織等其他條件均為無菌操作,需要適宜的溫度、pH、O2等條件(1)植物組織培養(yǎng)(圖見教材)(2)動物細胞培養(yǎng)①概念:取動物體的相關組織分散成單個細胞后,在適宜培養(yǎng)基中使細胞生長和增殖的過程。
②基本過程:培養(yǎng)的動物細胞大都取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官組織,將組織取出來以后,先用胰蛋白酶或膠原蛋白酶進行處理,使細胞分散成單個細胞,然后配制一定濃度的懸浮液,在培養(yǎng)瓶中進行原代培養(yǎng)。隨著細胞的生長和增殖,大多數(shù)細胞不適應懸浮生長,它們必須在固定的表面上生長和分裂,細胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長,隨著細胞越來越多,貼壁生長的細胞分裂生長到表面相互接觸時就停止分裂增殖,這種現(xiàn)象叫接觸抑制。這樣就需定期用胰蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離下來,配成細胞懸浮液,分裝到兩個或兩上以上的培養(yǎng)瓶中進行傳代培養(yǎng)。在傳代培養(yǎng)中出現(xiàn)細胞株和細胞系兩種類型。(如圖所示)
2.植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較植物體細胞雜交動物細胞融合細胞融合原細胞膜的流動性、細胞的全能性細胞的全能性理細胞融合方用纖維素酶、果膠酶去除細胞壁后誘導原生用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細胞分散后,誘導細法質體融合胞融合誘導手段離心、電刺激、振動、顯微操作、聚乙二醇與植物體細胞雜交相比,還可用滅活的病毒誘導等誘導結果獲取雜種植株獲得雜種細胞,以生產細胞產品用途克服遠緣雜交不親和的障礙,擴展雜交親本制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等范圍,培育新品種(1)植物體細胞雜交技術植物體細胞雜交就是將不同種植物的體細胞,在一定條件下融合成雜種細胞,并把雜種細胞培育成新的植物體的技術。植物體細胞雜交的障礙,一是植物細胞有細胞壁,二是如何誘導植物細胞融合。利用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞壁,這樣可保持原生質體的活性。去除細胞壁的原生質體再利用人工誘導的方法融合,人工誘導的方法包括物理法和化學法。物理法包括離心、振動、電激等,化學法一般是用聚乙二醇(PEG)誘導原生質體融合。原生質體融合后的細胞是雜種細胞,利用植物組織培養(yǎng)技術把雜種細胞培養(yǎng)成雜種植株。
(2)動物體細胞核移植
動物體細胞核移植依據(jù)的原理還是細胞的全能性。動物細胞的全能性隨著動物細胞分化程度的提高而逐漸受到抑制,全能性表達很難,但是動物的細胞核內仍含有該種動物的全部遺傳基因,具有發(fā)育成完整個體的潛能,即動物的細胞核仍具有全能性。但只靠動物的細胞核是不行的,必需提供促進細胞核表達全能性的物質和營養(yǎng)條件,還要保證細胞的完整性,這樣去核的卵母細胞是最合適的細胞。因為卵母細胞體積大、易操作,含有促使細胞核表達全能性的物質和營養(yǎng)條件。通過核移植形成重組細胞,重組細胞必須通過細胞培養(yǎng)形成重組胚胎,然后才能進行胚胎移植,進入代孕母體,發(fā)育成成熟胚胎,產出即是克隆動物,該動物的核基因型與供體體細胞完全相同,該技術是一種無性繁殖技術。
(3)動物細胞融合、單克隆抗體制備
細胞融合是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程,也叫細胞雜交。雜交細胞是具有兩個或多個細胞的遺傳信息的單核細胞。雜交細胞的形成需要人工誘導,如聚乙二醇(PEG)、滅活的仙臺病毒、電激等。融合的細胞要繁殖就要進行動物細胞的培養(yǎng),通過動物細胞的培養(yǎng),雜交細胞表現(xiàn)出兩個親本各自的優(yōu)良特點。
單克隆抗體的制備,首先應獲得雜交瘤細胞,其過程是用已免疫的效應B細胞和骨髓瘤細胞雜交獲得三種細胞:BB細胞、B瘤細胞、瘤瘤細胞,然后用選擇培養(yǎng)基篩選獲得雜交瘤細胞。雜交瘤細胞要發(fā)揮其繁殖快、產生特異性抗體的優(yōu)點,應通過動物細胞培養(yǎng)才能實現(xiàn)。所以無論是動物細胞融合還是單克隆抗體的制備,都是以動物細胞培養(yǎng)為基礎的。
3.生物技術與育種技術原理優(yōu)點缺點誘變育種基因突變提高生物便宜的頻率,使后代變異性狀盲目性大,需大量處較快穩(wěn)定;可大幅度改良某些性狀,縮理供試材料短育種進程雜交育種基因重組使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個周期長,難以克服遠個體緣雜交不親和的障礙單倍體育種染色體變異獲得個體均為純種,明顯縮短育種年限技術復雜,須與雜交育種配合、且需細胞工程參與多倍體育種染色體變異器官大,提高產量和營養(yǎng)成分適用于植物,動物方面難以展開基因工程育種分子遺傳學原理打破物種界限,定向地改造生物遺傳性技術要求高狀細胞工程育種細胞生物學和分子植物體細胞雜交可以克服遠緣雜交不親遠緣雜種不能按人們生物學原理、基因突和的障礙,擴大了用于雜交的親本范圍;的需要表現(xiàn)出親代的變定向改造生物遺傳性狀優(yōu)良性狀一、知識網絡時間:初情期以后
場所:睪丸曲細精管二者重要區(qū)別:體精子的發(fā)生哺乳動物卵泡內過程:三個階段的形成和在卵受巢內的儲備是精在出生前完成和時間:性別分化以后的,而精子是從早卵子的發(fā)生場所:卵巢輸卵管初情期開始的期過程
胚受精前的準備階段準備階段1:精子獲能胎受精準備階段2:卵子的準備
發(fā)受精階段:頂體反應、透明帶反應、卵黃膜封閉作用
育胚胎發(fā)育:受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚
試管動物技術:是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精,并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后,再經移植產生后代的技術胚①促性腺激素處理胎卵母細胞的采集和培養(yǎng)②超聲波探測儀、內窺鏡等工①假陰道法程體外采集②手握法體受精精子的采集和獲能③電刺激法外
受獲能①培養(yǎng)法精②化學法
和受精:獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子發(fā)生作用
早期培養(yǎng)液成分:無機鹽、有機鹽、維生素、激素、胚早期胚氨基酸、核苷酸、血清等胎胎培養(yǎng)不同動物胚胎移植時間不同培定義
養(yǎng)現(xiàn)狀和意義
胚胎移植生理學基礎:與供體、受體的生理狀況有關胚胎工程的基本程序應用及前景定義胚胎分割設備:實體顯微鏡和顯微操作儀
定義:由早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細胞。胚胎干細胞應用
二.考點解析
1.精子、卵子的發(fā)生
兩者都是在生殖器官內,經過減數(shù)分裂而形成的。關于兩者的區(qū)別應注意以下幾點:
(1)卵泡的形成和卵巢內的儲備,是在出生前完成的,這是兩者在發(fā)生上的重要區(qū)別,但不是唯一區(qū)別。
(2)精子的發(fā)生中減數(shù)分裂的兩次分裂是連續(xù)的,在曲細精管內進行的,場所是唯一的。卵子發(fā)生減數(shù)分裂的兩次分裂是不連續(xù)的,第一次是在卵巢內完成,形成的次級精母細胞和第一極體進入輸卵管,與精子的結合過程中完成第二次減數(shù)分裂。因此,場所在卵巢和輸卵管兩處,也不是唯一的。
(3)減數(shù)分裂中細胞質的分配、形成成熟性生殖細胞的數(shù)目、是否需要變形,都是兩者在發(fā)生上的區(qū)別。
現(xiàn)將二者的發(fā)生比較如下:項目精子發(fā)生卵子發(fā)生場所睪丸的曲細精管(場所卵巢(MI)、輸卵管(MII)惟一)(場所不惟一)時間初情期后性別分化后開始,卵泡(含次級卵母細胞和第一極體的形成)的形成和在卵巢內的儲備,區(qū)是在出生前(胎兒時期)完成的,減II是在精子和卵子的結合過程中(即受精過程中)別完成的過程特點①MI和MII是連續(xù)的,①MI和MII是不連續(xù)的,不需要變形需要變形②細胞質不均等分配②細胞質均等分配結果形成4個精子形成一個卵細胞和3個極體相同點①原始生殖細胞的增殖為有絲分裂②生殖細胞的成熟為減數(shù)分裂③成熟過程均經一次復制和兩次分裂,子細胞中染色體數(shù)目減半2.受精作用
①成熟的精子并不代表具有受精的能力,必須獲能后才具備受精能力,剛剛排出的精子,不能立即與卵子受精,必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應的生理變化后,才能獲得受精能力,這一現(xiàn)象稱為精子獲能。
②排出的卵子并未成熟且成熟程度因動物種類不同而異,但只有達到減II中期時,才具備與精子受精的能力。
③對于受精階段的理解,要先弄清卵母細胞的層層基本結構,才能掌握精子穿行的路線和發(fā)生的反應。
④對于受精的標志和受精完成的標志應該區(qū)分開,受精的標志是第二極體的形成,受精完成的標志是雌雄原核融合成合子。雌雄原核不能理解成卵子、精子原來的細胞核,而是在原來細胞核的基礎上形成的新核,原核膜已破裂。
⑤受精卵中的遺傳物質中,核遺傳物質一半來自精子(父方),一半來自卵子(母方),質遺傳物質幾乎全來自卵子。
3.受精與胚胎的早期培養(yǎng)
精子和卵子受精后,應將受精卵放入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。(1)發(fā)育培養(yǎng)液
①用途:精子和卵子在體外受精后,用于受精卵的繼續(xù)培養(yǎng)。
②成分:水、無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、動物血清等。(2)過程(以牛為例)
大致為:體外受精→良種牛早期胚胎→胚胎移植→健康受體!挤N犢!墒炱谂4.胚胎移植
(1)實質:是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉換,而胚胎本身的遺傳物質
并不發(fā)生改變,因此各種性狀能保持其原來的優(yōu)良特性。這是胚胎工程的最后一道“工序”。
(2)基本程序
下面以牛胚胎移植為例,移植的基本程序如下:
(3)胚胎移植成功與否的兩個條件
一是胚胎移植一般應在同種的雌性供體和受體之間進行。這是因為,同種動物之間的生理特征相近,進行胚胎移植易于成功。在這里同“種”是指同“物種”。例如:加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植給我國黃牛,生出了荷斯坦奶牛。
二是進行胚胎移植的供體和受體的生理狀態(tài)要相同。5.胚胎干細胞
(1)胚胎干細胞,簡稱ES細胞或EK細胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞,具有胚胎細胞的特性。
它能長期維持未分化狀態(tài),又有全能分化的潛能和無限增殖的能力,在體外培養(yǎng)時仍能維持正常和穩(wěn)定的染色體組型,在特定的環(huán)境誘導下,能分化成各類細胞系。因此,它是唯一不死的全能或多能細胞,并能夠無限分化,它能制造機體需要的全部細胞。
(2)應用前景
ES細胞的分離和培養(yǎng)成功是胚胎工程中的重大成就之一,在基礎生物學、畜牧學和醫(yī)學上都具有十分重要的應用價值。
①ES細胞可用于治療人類的某些頑癥
利用ES細胞可以被誘導分化成新的組織細胞的特性,移植ES細胞可以使壞死或退化的部位得以修復并恢復正常功能。
②培育成組織器官,用于器官移植。
③對ES細胞的培養(yǎng)和誘導,為揭示細胞分化和細胞凋亡的機理提供了有效手段。④ES細胞可用于對哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。
專題5生態(tài)工程
一、知識網絡生態(tài)工程建設目的:遵循自然界的規(guī)律,充分發(fā)揮資源的生產潛力,防止,達
到和的同步發(fā)展。(少消耗、多效益、)
生態(tài)經濟:主要是通過實行“”原則,使一個系統(tǒng)產生出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的,從而實現(xiàn)廢棄物的資源化,而實現(xiàn)循環(huán)經濟最重要的手段之一
是。
1)原理:物質能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復,2)原理:物種繁多復雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的生態(tài)工程原理3)","p":{"h"
友情提示:本文中關于《高一生物必修一1-3章知識點總結》給出的范例僅供您參考拓展思維使用,高一生物必修一1-3章知識點總結:該篇文章建議您自主創(chuàng)作。
來源:網絡整理 免責聲明:本文僅限學習分享,如產生版權問題,請聯(lián)系我們及時刪除。