高三年級生物必背知識點匯總

...wd......wd......wd...必修1?分子與細胞?第一章走近細胞第一節從生物圈到細胞細胞：是生物體構造和功能的基本單位。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。生命系統的構造層次：細胞→組織→器官→系統〔植物沒有系統〕→個體→種群→群落→生態系統→生物圈二、病毒的相關知識：1.病毒是一類沒有細胞構造的生物體。病毒的主要特征：①個體微小，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構造簡單，一般由核酸〔DNA或RNA〕和蛋白質外殼所構成。2.根據寄生的宿主不同，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。根據病毒所含核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒。第二節細胞的多樣性和統一性一、細胞種類：根據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。二、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〔一個環狀DNA分子〕集中的區域稱為擬核；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，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、食用菌〕等。5.真核生物的紅細胞：成熟的哺乳動物的紅細胞無核，無各種細胞器，不合成蛋白質。蛙的紅細胞：有細胞核，進展無絲分裂〔有DNA復制，但無紡錘體和染色體的變化〕。三、細胞學說的主要內容：細胞是一個有機體，一切動植物都是由細胞發育而來，并由細胞和細胞產物所構成。細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。新細胞可以從老細胞中產生。第二章組成細胞的分子一、蛋白質1.相關概念：氨基酸：蛋白質的基本組成單位，組成蛋白質的氨基酸約有20種。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。肽鍵：肽鏈中連接兩個氨基酸分子的化學鍵〔—NH—CO—〕。二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物，只含有一個肽鍵。多肽：由三個或三個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀構造。多肽通常呈鏈狀構造，叫肽鏈。2.氨基酸分子通式：NH2︱R—CH—COOH3.氨基酸構造的特點：構成生物體蛋白質的氨基酸分子，至少含有一個氨基〔—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；R基的不同導致氨基酸的種類不同。4.蛋白質多樣性的原因是：組成蛋白質的氨基酸數目、種類、排列順序不同，多肽鏈空間構造千變萬化。5.蛋白質的主要功能〔生命活動的主要承擔者〕：①構造蛋白，是構成細胞和生物體的重要物質；②催化作用：如酶；③調節作用：如胰島素、生長激素；④免疫作用：如抗體；⑤運輸作用：如紅細胞中的血紅蛋白。6.有關計算：①肽鍵數=脫去水分子數=氨基酸數目—肽鏈數②至少含有的羧基〔—COOH〕或氨基數〔—NH2〕=肽鏈數二、核酸1.核酸的種類：脫氧核糖核酸〔DNA〕和核糖核酸〔RNA〕2.核酸：是細胞內攜帶遺傳信息的物質，對于生物的遺傳、變異和蛋白質的合成具有重要作用。3.組成核酸的基本單位是：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖〔DNA為脫氧核糖、RNA為核糖〕和一分子含氮堿基組成；組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸，組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。4.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〕5.核酸的分布：真核細胞的DNA主要分布在細胞核中；線粒體、葉綠體內也含有少量的DNA；RNA主要分布在細胞質中。6.核酸的功能：生物的遺傳物質〔主要是DNA〕三、細胞中的糖類和脂質1.相關概念：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。如麥芽糖，由兩分子葡萄糖組成；蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖組成；乳糖，由一分子葡萄糖和一分子半乳糖組成。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。〔可溶性復原性糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖等〕分類元素常見種類分布主要功能單糖CHO核糖、脫氧核糖動植物組成核酸葡萄糖重要能源物質二糖蔗糖、麥芽糖植物乳糖動物多糖淀粉植物植物貯能物質纖維素細胞壁主要成分糖原〔肝糖原、肌糖原〕動物動物貯能物質2.糖類的比較：3.脂質的比較：分類元素常見種類功能脂質脂肪C、H、O∕1、主要儲能物質2、保溫3、減少摩擦，緩沖和減壓磷脂C、H、O〔N、P〕∕細胞膜的主要成分固醇膽固醇與細胞膜流動性有關性激素維持生物第二性征，促進生殖器官發育維生素D有利于Ca、P吸收多糖、蛋白質、核酸等都是生物大分子，都是由許多基本的組成單位連接而成的，這些基本單位稱為單體，這些生物大分子又稱為單體的多聚體。每個單體都以假設干相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架，有許多單體連接成多聚體。四、水和無機鹽1.水存在形式含量功能聯系自由水約95％1.良好溶劑2.參與多種化學反響3.運送養料和代謝廢物它們可相互轉化；代謝旺盛時自由水含量增多，反之，含量減少。結合水約4.5％細胞構造的重要組成成分2.無機鹽〔絕大多數以離子形式存在〕功能：①構成某些重要的化合物，如：葉綠素、血紅蛋白等②維持生物體的生命活動〔如動物缺鈣會抽搐〕③維持酸堿平衡，調節滲透壓。第三章細胞的基本構造第一節細胞膜------系統的邊界一、細胞膜的成分：主要是脂質〔約50％〕和蛋白質〔約40％〕，還有少量糖類〔約2％--10％〕二、細胞膜的功能：①將細胞與外界環境分隔開②控制物質進出細胞③進展細胞間的信息交流三、植物細胞還有細胞壁，主要成分是纖維素和果膠，對細胞有支持和保護作用；其性質是全透性的。第二節細胞器----系統內的分工合作一、八大細胞器的比較：1.線粒體：〔呈粒狀、棒狀，具有雙層膜，普遍存在于動、植物細胞中，內有少量DNA和RNA，內膜突起形成嵴，內膜、基質中有許多種與有氧呼吸有關的酶〕，線粒體是細胞進展有氧呼吸的主要場所，生命活動所需要的能量，大約95%來自線粒體，是細胞的“動力車間〞。2.葉綠體：〔呈扁平的橢球形或球形，具有雙層膜，主要存在綠色植物葉肉細胞里〕，葉綠體是植物進展光合作用的細胞器，是植物細胞的“養料制造車間〞和“能量轉換站〞，〔含有葉綠素和類胡蘿卜素，還有少量DNA和RNA，色素分布在基粒片層的膜上。在片層構造的膜上和葉綠體內的基質中，含有光合作用需要的酶〕。3.核糖體：橢球形粒狀小體，有些附著在內質網上，有些游離在細胞質基質中，是細胞內將氨基酸合成蛋白質的場所。4.內質網：由膜構造連接而成的網狀物，是細胞內蛋白質合成和加工，以及脂質合成的“車間〞。5.高爾基體：在植物細胞中與細胞壁的形成有關，在動物細胞中與蛋白質〔分泌蛋白〕的加工、分類運輸有關。6.中心體：每個中心體含兩個中心粒，垂直排列，存在于動物細胞和低等植物細胞，與細胞的有絲分裂有關。7.液泡：主要存在于成熟植物細胞中，液泡內有細胞液。化學成分：有機酸、生物堿、糖類、蛋白質、無機鹽、色素等。有維持細胞形態、儲存養料、調節細胞滲透吸水的作用。8、溶酶體：有“消化車間〞之稱，內含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。注：高等植物的根細胞中無中心體、無葉綠體；體內寄生動物的細胞中無線粒體。二、分泌蛋白的合成和運輸：核糖體〔合成肽鏈〕→內質網〔加工成具有一定空間構造的蛋白質〕→高爾基體〔進一步修飾加工〕→囊泡→細胞膜→細胞外三、生物膜系統：①組成：包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。生物膜的組成成分和構造相似，在構造和功能上嚴密聯系，表達了細胞內各種構造之間的協調配合。②功能：A.細胞膜使細胞具有一個相對穩定的內環境，同時控制細胞的物質運輸、能量轉換和信息傳遞；B.生物膜為多種酶提供了大量的附著位點；C.生物膜將各種細胞器分隔開，使多種化學反響同時進展、互不干擾，保證了細胞生命活動高效、有序的進展。第三節細胞核----系統的控制中心一、細胞核的功能：是遺傳信息庫〔遺傳物質儲存和復制的場所〕，是細胞代謝和遺傳的控制中心。二、細胞核的構造：1.染色質：由DNA和蛋白質組成，染色質和染色體是同樣物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。2.核膜：雙層膜，把核內物質與細胞質分開。3.核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。4、核孔：實現細胞核與細胞質間的物質交換和信息交流。是大分子物質,如mRNA等進出細胞核的通道。第四章細胞的物質輸入和輸出第一節物質跨膜運輸的實例一、滲透作用：水分子〔溶劑分子〕通過半透膜的擴散作用。二、原生質層：細胞膜、液泡膜、以及兩層膜之間的細胞質。三、發生滲透作用的條件：1.具有半透膜2.膜兩側有濃度差四、植物細胞的吸水與失水①成熟的植物細胞是一個滲透系統。②質壁別離：外界溶液＞細胞液濃度→細胞失水→原生質層與細胞壁別離。③質壁別離復原：外界溶液＜細胞液濃度→細胞吸水→液泡和原生質層恢復原狀。④條件：內因——①活的、構造完整的具有大液泡的成熟植物細胞②原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性 外因——外界溶液濃度與細胞液濃度之間存在濃度差。第二節生物膜的流動鑲嵌模型一、細胞膜構造：磷脂蛋白質糖類↓↓↓磷脂雙分子層“鑲嵌蛋白〞糖被〔與細胞識別有關〕〔膜的基本骨架〕二、細胞膜的構造特點——具有一定的流動性；細胞膜的功能特點——選擇透過性。第三節物質跨膜運輸的方式一、自由擴散、協助擴散和主動運輸的比較：比較工程運輸方向是否要載體是否消耗能量代表例子自由擴散高濃度→低濃度不需要不消耗O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等協助擴散高濃度→低濃度需要不消耗葡萄糖進入紅細胞等主動運輸低濃度→高濃度需要消耗小腸細胞吸收葡萄糖、氨基酸、各種離子等二、離子和小分子物質主要以被動運輸〔自由擴散、協助擴散〕和主動運輸的方式進出細胞；大分子和顆粒物質進出細胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。第五章細胞的能量供應和利用第一節降低化學反響活化能的酶一、酶在細胞代謝中的作用①細胞代謝：細胞中每時每刻都進展著的許多化學反響，統稱細胞代謝。②活化能：分子從常態轉變為容易發生化學反響的活潑狀態所需要的能量。③同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因此催化效率更高。二、酶的概念及化學本質：酶是活細胞產生的具有生物催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。合成酶的場所主要是核糖體，水解酶的酶是蛋白酶。三、酶的特性：①高效性：催化效率比無機催化劑高許多。②專一性：每種酶只能催化一種或一類化合物的化學反響。③較溫和的作用條件：在最適宜的溫度和pH下，酶的活性最高。低溫抑制酶的活性；過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間構造遭到破壞，使酶永久失活。第二節細胞的能量“通貨〞-----ATP一、ATP的生理功能：直接能源物質二、ATP的構造簡式：ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫，構造簡式：Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ，其中：A代表腺苷〔由腺嘌呤和核糖組成〕，P代表磷酸基團，～代表高能磷酸鍵，－代表普通化學鍵。注意：ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量，所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學性質不穩定，在水解時，由于高能磷酸鍵的斷裂，釋放出大量的能量。酶三、ATP與ADP的轉化：〔物質是可逆的、能量是不可逆的；反響的酶也不同〕ADP+Pi+ATP能量酶ADP+Pi+ATP能量 綠色植物：光合作用〔光反響階段〕；呼吸作用〔包括有氧呼吸和無氧呼吸〕 動物和人：呼吸作用〔包括有氧呼吸和無氧呼吸〕②ATP的水解：遠離腺苷的高能磷酸鍵斷裂，釋放能量直接用于各種生命活動〔如：細胞分裂、根吸收礦質素、肌肉收縮、神經興奮的傳導等〕第三節ATP的主要來源------細胞呼吸一、相關概念：1.呼吸作用〔也叫細胞呼吸〕：指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其它產物，釋放出能量并生成ATP的過程。根據是否有氧參與，分為有氧呼吸和無氧呼吸。2.有氧呼吸：指細胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過程。3.無氧呼吸：一般是指細胞在無氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產物〔酒精、CO2或乳酸〕，同時釋放出少量能量的過程。4.發酵：微生物〔如：酵母菌、乳酸菌〕的無氧呼吸。酶二、有氧呼吸的總反響式：酶C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量三、無氧呼吸的總反響式：〔酵母菌、植物細胞在無氧條件下的呼吸〕〔動物骨骼肌細胞、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等細胞的無氧呼吸〕四、有氧呼吸過程〔主要在線粒體中進展〕：場所發生反響產物第一階段細胞質基質葡萄糖酶葡萄糖酶2丙酮酸少量能量[H]++丙酮酸、[H]、釋放少量能量，形成少量ATP第二階段線粒體基質6CO26H6CO26H2O酶2丙酮酸少量能量[H]+++CO2、[H]、釋放少量能量，形成少量ATP第三階段H2H2O酶大量能量[H]++內膜O2O2生成H2O、釋放大量能量，形成大量ATP五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較：呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸不同點場所細胞質基質，線粒體基質、內膜細胞質基質條件氧氣、多種酶無氧氣參與、多種酶物質變化葡萄糖徹底分解，產生CO2和H2O葡萄糖分解不徹底，生成乳酸或酒精等能量變化釋放大量能量〔1161kJ被利用，其余以熱能散失〕，形成大量ATP釋放少量能量，形成少量ATP六、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，那么無氧呼吸將受抑制；氧氣缺乏，那么有氧呼吸將會減弱。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，根部細胞缺氧，進展無氧呼吸，產生過多酒精，可使根部細胞壞死。4.CO2：環境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。七、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，那么能抑制呼吸作用，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。第四節能量之源----光與光合作用一、光合作用概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程二、光合色素〔在類囊體的薄膜上〕：葉綠素a(藍綠色〕葉綠素主要吸收紅光和藍紫光葉綠素b(黃綠色〕色素胡蘿卜素〔橙黃色〕類胡蘿卜素主要吸收藍紫光葉黃素〔黃色〕三、葉綠體的功能：葉綠體是進展光合作用的場所。在類囊體的薄膜上分布著具有吸收光能的光合色素，在類囊體的薄膜上和葉綠體的基質中含有許多光合作用所必需的酶。四、影響光合作用的外界因素主要有：1.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，到光飽和點時到達最大。2.溫度：溫度可影響酶的活性。3.二氧化碳濃度：在一定范圍內，光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快，到達一定程度后，光合速率維持在一定的水平，不再增加。4.水：光合作用的原料之一，缺少時光合速率下降。五、光合作用的應用：1.適當提高光照強度。2.延長光合作用的時間。3.增加光合作用的面積------合理密植，間作套種。4.溫室大棚用無色透明玻璃。5.溫室栽培植物時，白天適當提高溫度，晚上適當降溫。6.溫室栽培多施有機肥或放置干冰，提高二氧化碳濃度。六、光合作用的過程：光反應階段條件光、色素、酶場所在類囊體的薄膜上物質變化水的分解：能量變化光、光能→ATP中的活潑化學能光、暗反應階段條件酶、ATP、[H]場所酶葉綠體基質酶物質變化酶CO2的固定：CO2+C5→2C3酶ATPC3的復原：C3+[H]→〔CH2O〕+C5ATP能量變化光能ATP中的活潑化學能→〔CH2O〕中的穩定化學能光能總反響式葉綠體CO2+H2OO2+〔CH2O〕葉綠體七、化能合成作用①化能合成作用：利用體外環境中的某些無機物氧化時所釋放出的能量來制造有機物，這種合成作用叫做化能合成作用。②自養生物：能利用外界環境中的無機物，將無機物制造成復雜的有機物，并且儲存能量，來維持自身生命活動的進展，這種類型的生物屬于自養生物。光能自養型生物：如藍藻、衣藻、水綿等及各種綠色植物，利用光合作用制造有機物。化能自養型生物：如硝化細菌，利用周圍物質氧化所釋放的能量，將CO2合成有機物。③異養生物：只能依靠攝取外界環境中的現成的有機物來維持自身的生命活動的一類生物。第六章細胞的生命歷程一、細胞的增殖1.細胞不能無限長大：①細胞外表積與體積的關系限制了細胞的長大；②DNA不會隨細胞體積的擴大而增多，細胞太大，細胞核的負擔就會過重。2.細胞增殖是生物體生長、發育、繁殖和遺傳的根基。3.細胞是以分裂的方式進展增殖。細胞增殖包括物質準備和細胞分裂整個連續的過程。4.真核細胞分裂的方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數分裂。5.有絲分裂：①細胞周期：連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開場，到下一次分裂完成時為止。包括分裂間期〔約占細胞周期的90%—95%〕和分裂期。②有絲分裂各時期的主要特點〔植物細胞為例〕階段各時期特點間期①DNA復制②有關蛋白質合成→染色體復制前期①染色質→染色體〔散亂分布〕②出現紡錘體③核仁消失、核膜解體中期染色體的著絲點排列在赤道板上〔其形態固定、數目清晰，便于觀察〕后期①著絲點分裂，兩條染色單體→兩條染色體②染色體數目加倍，平均移向兩極末期①染色體→染色質②紡錘體消失③核膜、核仁重現④細胞板→細胞壁〔細胞質的分裂〕③動、植細胞有絲分裂基本過程的異同不同點一樣點前期紡錘體形成末期子細胞的分開〔1〕間期、中期后期的變化情況一樣。〔2〕染色體都要經過自我復制，然后平均的分配到兩個子細胞的核中，使每個子細胞具有一套數目和形狀完全一樣的染色體。植物細胞細胞兩極發出紡錘絲，形成紡錘體。在赤道板局部出現細胞板并由中央向四周擴展形成細胞壁。動物細胞由已經復制的，移向兩極的兩組中心粒發出星射線，形成紡錘體。不形成細胞板，而是細胞中部的細胞膜內陷縊裂成兩個細胞。④染色體、染色單體和DNA數量變化曲線圖染色單體間期染色單體間期前期中期后期末期間期前期中期后期末期二、細胞的分化1.細胞的分化：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、構造和生理功能上發生穩定性差異的過程。2.實質：細胞中基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果。3.細胞分化的意義：生物界普遍存在的生命現象，是生物個體發育的根基。細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。4.細胞的全能性：指已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的能力。5.干細胞：動物和人體內仍保存著少數具有分裂和分化能力的細胞。如骨髓中的造血干細胞，能分裂分化產生血細胞(如血小板、紅細胞和白細胞)三、細胞的衰老和凋亡1.細胞衰老的特征：A.細胞內的水分減少，細胞萎縮，新陳代謝速率減慢。B.細胞內多種酶的活性降低C.細胞內的色素會隨著衰老而逐漸積累，它們會阻礙細胞內物質的交流和傳遞。D..細胞內呼吸速率減慢，細胞核的體積增大，核膜內折，染色質收縮、染色加深E.細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低。2.細胞的凋亡：由基因所決定的細胞自動完畢生命的過程。也稱細胞編程性死亡。對于多細胞生物體，完成正常發育，維持內部環境的穩定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關鍵的作用。四、細胞的癌變1.癌細胞：有的細胞受到致癌因子的作用，細胞中遺傳物質發生變化，就變成不受機體控制的、連續進展分裂的惡性增殖細胞。2.癌細胞的特征：A.能夠無限增殖；B.形態構造發生顯著變化；C.癌細胞的外表發生了變化，由于細胞膜上糖蛋白等物質減少，使得癌細胞彼此之間的黏著性顯著降低，容易在體內分散和轉移。3.致癌因子：物理因子：主要指輻射，如紫外線、X射線等；化學因子：無機化合物：石棉、砷化物、鉻化物、鎘化物等有機化合物：聯苯胺、烯環烴、亞硝胺、黃曲霉素等4.安康的生活方式與防癌：注意遠離致癌因子。必修２?遺傳與進化?第一章遺傳因子的發現第1節孟德爾豌豆雜交試驗〔一〕一、孟德爾選取豌豆作為雜交試驗的材料的原因〔1〕豌豆是自花，且閉花授粉的植物；〔2〕豌豆花較大，易于人工操作；〔3〕豌豆具有易于區分的性狀；〔4〕豌豆的七對相對性狀恰好位于七對同源染色體上。二、孟德爾的遺傳實驗及孟德爾定律〔按假說-演繹法的邏輯〕內容一對相對性狀的遺傳實驗及別離定律兩對相對性狀的遺傳實驗及自由組合定律雜交實驗方法和結果見教材P4見教材P9-10對別離現象或自由組合現象的解釋〔假說〕按親代、配子、配子結合形成子代的邏輯順序提出4個要點。3個要點，最核心的是第2個要點：…遺傳因子自由組合。驗證解釋〔測交〕方法F1高莖×隱性純合子〔矮莖〕F1黃圓×隱性純合子〔綠色皺粒〕預期高莖︰矮莖=1︰1黃圓︰綠圓︰黃皺︰綠皺=1︰1︰1︰1實際結果與預期相符正交和反交結果都與預期相符孟德爾定律別離定律的實質：在形成配子時，等位基因隨減數第一次分裂后期同源染色體的分開而別離，分別進入不同的配子中。自由組合定律的實質：形成配子時，成對的基因彼此別離，決定不同性狀的基因自由組合。三、有關概念和符號、方法、孟德爾實驗方法的啟示含義親本子一代子二代雜交自交母本父本符號PF1F2×♀♂〔1〕性狀類：性狀：生物所表現出來的形態特征和生理特性。相對性狀：同種生物同一種性狀的不同表現類型。性狀別離：雜種后代中，同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象。顯性性狀：在DD×dd雜交試驗中，F1表現出來的性狀；隱性性狀：在DD×dd雜交試驗中，F1未顯現出來的性狀。〔2〕基因類：顯性基因：控制顯性性狀的基因。隱性基因：控制隱性性狀的基因。等位基因：在一對同源染色體的同一位置，控制相對性狀的基因。〔3〕交配類：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：遺傳因子組成一樣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，那么甲〔♂〕×乙〔♀〕為反交；如甲〔♂〕×乙〔♀〕為正交，那么甲〔♀〕×乙〔♂〕為反交。四、雜合子和純合子的概念及鑒別方法純合子：遺傳因子〔基因〕組成一樣的個體。其特點純合子是自交后代全為純合子，無性狀別離現象。雜合子：遺傳因子〔基因〕組成不同的個體。其特點是雜合子自交后代會出現性狀別離現象。測交法：假設后代無性狀別離，那么待測個體為純合子；假設后代有性狀別離，那么待測個體為雜合子自交法：假設后代無性狀別離，那么待測個體為純合子；假設后代有性狀別離，那么待測個體為雜合子五、常見問題解題方法〔1〕如后代性狀別離比為顯：隱=3：1，那么雙親一定都是雜合子〔Dd〕即Dd×Dd→3D_：1dd〔2〕假設后代性狀別離比為顯：隱=1：1，那么雙親一定是測交類型。即為Dd×dd→1Dd：1dd〔3〕假設后代性狀只有顯性性狀，那么雙親至少有一方為顯性純合子。即DD×DD或DD×Dd或DD×dd第2節孟德爾豌豆雜交試驗〔二〕一、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減數分裂產生配子時，等位基因一定別離，同時非等位基因〔位于非同源染色體上的非等位基因〕自由組合。〔3〕F2中有16種組合方式，9種基因型，4種表現型，比例9：3：3：1YYRR1/16YYRr2/16親本類型雙顯〔Y_R_〕YyRR2/169/16黃圓親本類型YyRr4/16純隱〔yyrr〕yyrr1/161/16綠皺YYrr1/16重組類型單顯〔Y_rr〕YYRr2/163/16黃皺重組類型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。假設親本為YYrr×yyRR，F2中重組類型為10/16，親本類型為6/16。二、常見組合問題〔1〕配子類型問題如：AaBbCc產生的配子種類數為2x2x2=8種〔2〕基因型類型如：AaBbCc×AaBBCc，后代基因型數為多少先分解為三個別離定律：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3×2×3=18種類型。〔3〕表現類型問題如：AaBbCc×AabbCc，后代表現數為多少先分解為三個別離定律：Aa×Aa后代2種表現型；Bb×bb后代2種表現型；Cc×Cc后代2種表現型；所以其雜交后代有2×2×2=8種表現型。第二章基因和染色體的關系第1節減數分裂和受精作用一、正確區分染色體、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，染色體經過復制形成由一個著絲點連著的兩條姐妹染色單體。因為染色體數目是根據著絲點判斷的，所以此時染色體為1個，含染色單體2個，含DNA2個。〔2〕同源染色體和四分體：同源染色體指形態、大小一般一樣，一條來自母方，一條來自父方，且能在減數第一次分裂過程中，可以兩兩配對的一對染色體。四分體指減數第一次分裂中，同源染色體聯會后每對同源染色體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。二、減數分裂過程中的相關概念聯會：同源染色體兩兩配對的現象。穿插互換：指四分體時期，一對同源染色體的非姐妹染色單體間發生纏繞，并交換局部片段的現象。〔如果染色體片段互換發生在非同源染色體之間，那么為染色體易位，屬于染色體變異。〕三、減數分裂的概念、特點、過程及結果概念：是有性生殖的生物在產生成熟生殖細胞時進展的染色體數目減半的細胞分裂。特點：復制一次，分裂兩次。結果：染色體數目減半〔染色體數目減半實際發生在減數第一次分裂〕。場所：生殖器官內〔精巢、卵巢〕過程：染色體復制第一次分裂初級精〔卵〕母細胞略增大精〔卵〕原細胞染色體復制第一次分裂初級精〔卵〕母細胞略增大精〔卵〕原細胞①①精〔卵〕原細胞是通過有絲分裂產生的②復制后，染色體數不變，DNA分子數加倍，每條染色體含兩條姐妹染色單體。精子與卵細胞的形成過程精子與卵細胞的形成過程①同源染色體先聯會，形成四分體〔同源染色體的非姐妹染色單體之間穿插互換〕，再后，同源染色體別離，非同源染色體自由組合。①同源染色體先聯會，形成四分體〔同源染色體的非姐妹染色單體之間穿插互換〕，再后，同源染色體別離，非同源染色體自由組合。②分裂完成后，次級精〔卵〕母細胞中染色體數減半〔不含同源染色體，數目為體細胞的一半〕，DNA分子數減半〔與體細胞中的DNA分子數一樣〕，次級精〔卵〕母細胞次級精〔卵〕母細胞與有絲分裂相似①著絲點分裂，姐妹染色單體分開形成染色體，移向細胞的兩級。與有絲分裂相似①著絲點分裂，姐妹染色單體分開形成染色體，移向細胞的兩級。②分裂完成后，精細胞與卵細胞中的染色體數不變〔與體細胞相比減少一半〕，DNA分子數減半〔是體細胞的一半〕。③后期時，細胞內染色體數目暫時加倍〔與體細胞中染色體數一樣，無同源染色體〕。④次級精母細胞與極體的分裂是均等分裂，次級卵母細胞是不均等分裂。第二次分裂第二次分裂精細胞〔卵細胞〕精細胞〔卵細胞〕變形變形精子精子四、精子與卵細胞形成的異同點比較工程不同點一樣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MI一個初級精母細胞〔2n〕產生兩個大小一樣的次級精母細胞〔n〕一個初級卵母細胞〔2n〕〔細胞質不均等分裂〕產生一個次級卵母細胞〔n〕和一個第一極體〔n〕同源染色體聯會，形成四分體，同源染色體別離，非同源染色體自由組合，細胞質分裂，子細胞染色體數目減半第二次分裂MII兩個次級精母細胞形成四個同樣大小的精細胞〔n〕一個次級卵母細胞〔細胞質不均等分裂〕形成一個大的卵細胞(n)和一個小的第二極體。第一極體分裂〔均等〕成兩個第二極體著絲點分裂，姐妹染色單體分開，分別移向兩極，細胞質分裂，子細胞染色體數目不變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子(n)只產生一個有功能的卵細胞(n)精子和卵細胞中染色體數目均減半注：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物質，為受精卵發育準備的。五、減數分裂和有絲分裂主要異同點比較工程減數分裂有絲分裂染色體復制次數及時間一次，減數第一次分裂的間期一次，有絲分裂的間期細胞分裂次數二次一次聯會四分體是否出現出現在減數第一次分裂不出現同源染色體別離減數第一次分裂后期無著絲點分裂發生在減數第二次分裂后期后期子細胞的名稱及數目性細胞，精細胞4個或卵1個、極體3個體細胞，2個子細胞中染色體變化減半，減數第一次分裂不變子細胞間的遺傳組成不一定一樣一定一樣六、識別細胞分裂圖形〔區分有絲分裂、減數第一次分裂、減數第二次分裂〕〔1〕方法：三看鑒別法〔點數目、找同源、看行為〕第1步：如果細胞內染色體數目為奇數，那么該細胞為減數第二次分裂某時期的細胞。第2步：看細胞內有無同源染色體，假設無那么為減數第二次分裂某時期的細胞分裂圖；假設有那么為減數第一次分裂或有絲分裂某時期的細胞分裂圖。第3步：在有同源染色體的情況下，假設有聯會、四分體、同源染色體別離，非同源染色體自由組合等行為那么為減數第一次分裂某時期的細胞分裂圖；假設無以上行為，那么為有絲分裂的某一時期的細胞分裂圖。〔2〕例題：判斷以下各細胞分裂圖，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，但無聯會、四分體、別離等行為，且每一端都有一套形態和數目一樣的染色體，故為有絲分裂的后期。乙圖有同源染色體，且同源染色體別離，非同源染色體自由組合，故為減數第一次分裂的后期。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，故為減數第二次分裂后期。七、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。注：受精卵核內的染色體由精子和卵細胞各提供一半，但細胞質DNA幾乎全部是由卵細胞提供，因此后代某些性狀更像母方。八、意義：通過減數分裂和受精作用，保證了進展有性生殖的生物前后代體細胞中染色體數目的恒定，從而保證了遺傳的穩定和物種的穩定；在減數分裂中，發生了非同源染色體的自由組合和非姐妹染色單體的穿插互換，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，使后代呈現多樣性，有利于生物的進化，表達了有性生殖的優越性。九、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。〔注：每對染色體上只考慮一對基因〕第2節基因在染色體上一、薩頓假說：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。二、基因位于染色體上的實驗證據：果蠅雜交實驗分析三、結論：一條染色體上一般含有多個基因，這多個基因在染色體上呈線性排列。第3節伴性遺傳一、伴性遺傳的概念：位于性染色體上的基因，遺傳上總是和性別相關聯，這種現象叫伴性遺傳。實例遺傳類型特點人類紅綠色盲X染色體上的隱性遺傳①男性患者多于女性患者。②穿插遺傳。即男性→女性→男性。③一般為隔代遺傳。④母病子必病，女病父必病。抗維生素D佝僂病X染色體上的顯性遺傳①女性患者多于男性患者。②代代相傳。③父病女必病，子病母必病。二、伴性遺傳在生產實踐中的應用第三章基因的本質第1節DNA是主要的遺傳物質一、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展。過程：如右圖結論：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展。過程：如右圖結論：DNA是遺傳物質二、噬菌體侵染細菌的實驗〔1〕思路：將蛋白質和DNA完全分開〔噬菌體即細菌病毒，由蛋白質和DNA組成〕〔2〕實驗過程：①標記噬菌體含35S的培養基含35S的細菌蛋白質外殼含35S的噬菌體含32P的培養基含32P的細菌內部DNA含32P的噬菌體②噬菌體侵染細菌含35S的噬菌體子代細菌體內沒有放射性35S含32P的噬菌體子代細菌體內有放射線32P〔3〕結論：進一步確立DNA是遺傳物質三、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。四、生物的遺傳物質具有細胞構造的生物〔包括原核生物和真核生物〕遺傳物質都是DNA；非細胞構造的生物〔病毒〕遺傳物質是DNA或RNA。結論：絕大多數生物〔細胞構造的生物和DNA病毒〕的遺傳物質是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質。第2節DNA分子的構造一、DNA分子的構造〔1〕基本單位——脫氧核糖核苷酸〔簡稱脫氧核苷酸〕〔2〕DNA分子的特點①穩定性：堿基對之間的氫鍵〔G=C；A=T〕②多樣性：構成DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序多樣〔其數目成千上萬，堿基對的排列順序千變萬化〕③特異性：每個DNA分子堿基的特定的排列順序，構成了每一個DNA分子的特異性。〔3〕DNA雙螺旋構造的特點：①DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。②DNA分子外側是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的基本骨架。③DNA分子兩條鏈的內側的堿基按照堿基互補配對原那么配對，并以氫鍵互相連接。二、相關計算〔1〕A=TC=G〔2〕〔A+C〕/〔T+G〕=1或A+G/T+C=1〔3〕如果DNA分子一條鏈中(A1+C1)/(T1+G1)=b那么其互補鏈中(A2+C2)/(T2+G2)=1/b〔4〕(A+T)/(C+G)=(A1+T1)/(C1+G1)=(A2+T2)/(C2+G2)=a三、核酸種類判斷〔1〕如有U無T，那么此核酸為RNA；〔2〕如有T且A=TC=G，那么為雙鏈DNA；〔3〕如有T且A≠TC≠G，那么為單鏈DNA；〔4〕U和T都有，那么處于轉錄階段。第3節DNA的復制一、DNA分子復制的過程解旋酶：解開解旋酶：解開DNA雙鏈；聚合酶：以母鏈為模板，游離的四種脫氧核苷酸為原料，嚴格遵循堿基互補配對原那么，合成子鏈二、與DNA復制有關的堿基計算1.一個DNA連續復制n次后，DNA分子總數為：2n2.第n代的DNA分子中，含原DNA母鏈的有2個，占1/(2n-1)3.假設某DNA分子中含堿基T為a，①那么連續復制n次，所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數為：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為：a·2n-1第4節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。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構造和功能單位。②基因對性狀的控制通過控制蛋白質分子的合成來實現。二、DNA片段中的遺傳信息DNA分子中，4種堿基的排列順序代表了遺傳信息。第四章基因的表達第1節基因指導蛋白質的合成一、DNA與RNA的異同點DNARNA構造通常是雙螺旋構造，極少數病毒是單鏈構造通常是單鏈構造基本單位脫氧核苷酸〔4種〕核糖核苷酸〔4種〕五碳糖脫氧核糖核糖堿基A、G、C、TA、G、C、U產生途徑DNA復制、逆轉錄轉錄、RNA復制存在部位主要位于細胞核中染色體上，極少數位于細胞質中的線粒體和葉綠體上主要位于細胞質中功能傳遞和表達遺傳信息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、密碼子和反密碼遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中脫氧核苷酸的排列順序mRNA中決定一個氨基酸的三個相鄰堿基tRNA中與mRNA密碼子互補配對的三個堿基作用控制生物的遺傳性狀直接決定蛋白質中的氨基酸序列識別密碼子，轉運氨基酸種類基因中脫氧核苷酸種類、數目和排列順序的不同，決定了遺傳信息的多樣性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61種聯系①基因中脫氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列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三、比較復制、轉錄、翻譯：復制轉錄翻譯時間細胞有絲分裂的間期或減數第一次分裂間期生長發育的連續過程以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程進展場所主要細胞核主要細胞核細胞質的核糖體模板以DNA的兩條鏈為模板以DNA的一條鏈為模板信使RNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸合成蛋白質的20種氨基酸條件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP過程在酶的作用下，兩條扭成螺旋的雙鏈解開，以解開的每段鏈為模板，按堿基互補配對原那么〔A—T、C—G、T—A、G—C〕合成與模板互補的子鏈；子鏈與對應的母鏈盤繞成雙螺旋構造在細胞核中，以DNA解旋后的一條鏈為模板，按照A—U、G—C、T—A、C—G的堿基互補配對原那么，形成mRNA，mRNA從細胞核進入細胞質中，與核糖體結合在酶的作用下，在核糖體中，按照A—U、G—C、U—A、C—G的堿基互補配對原那么，密碼子與反密碼子配對，將轉移RNA帶來的氨基酸脫水縮合形成肽鏈。產物兩個雙鏈的DNA分子一條單鏈的mRNA有一定氨基酸排列順序的蛋白質特點邊解旋邊復制；半保存式復制〔每個子代DNA含一條母鏈和一條子鏈〕邊解旋邊轉錄；轉錄后DNA仍保存原來的雙鏈構造遺傳信息遺傳信息的傳遞：親代DNA傳給子代DNA分子遺傳信息的傳遞：由DNA傳遞到RNA遺傳信息的表達：mRNA→蛋白質五、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，按照堿基互補配對原那么，產生一條單鏈mRNA，那么轉錄產生的mRNA分子中堿基數目是基因中堿基數目的一半，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目是mRNA中堿基數目的1/3，是雙鏈DNA堿基數目的1/6。第2節基因對性狀的控制一、中心法那么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→RNADNA→RNA具細胞構造的生物病毒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構造蛋白細胞構造〔直接控制〕2.基因型與表現型的關系：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。第五章基因突變及其他變異第1節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病癥：血紅蛋白異常，紅細胞鐮刀型，不能輸送足夠的氧氣。⑵病因：基因中的堿基替換直接原因：血紅蛋白分子構造的改變基本原因：控制血紅蛋白分子合成的基因構造的改變〔基因內部堿基對的改變〕2.基因突變的概念：DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因構造的改變。二、基因突變的原因和特點1.基因突變的原因：物理因素：如紫外線、X射線⑴誘發突變〔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：主要發生在有絲分裂或減數第一次分裂間期4.基因突變的意義：是新基因產生的途徑；生物變異的基本來源；是進化的原始材料三、基因重組1.基因重組的概念：在生物體進展有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2.基因重組的類型2.基因重組的類型交換重組〔四分體時期〕3.時間：減數第一次分裂過程中〔減數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別基因突變基因重組本質基因的分子構造發生改變，產生了新基因，也可以產生新基因型，出現了新的性狀。不同基因的重新組合，不產生新基因，而是產生新的基因型，使不同性狀重新組合。發生時間及原因細胞分裂間期DNA分子復制時，由于外界理化因素引起的堿基對的替換、增添或缺失。減數第一次分裂后期中，隨著同源染色體的分開，位于非同源染色體上的非等位基因進展了自由組合；四分體時期非姐妹染色單體的穿插互換。條件外界環境條件的變化和內部因素的相互作用。有性生殖過程中進展減數分裂形成生殖細胞。意義生物變異的基本來源，是生物進化的原材料。生物變異的來源之一,形成生物多樣性的重要原因。發生可能突變頻率低，但普遍存在。有性生殖中非常普遍。第2節染色體變異染色體構造的變異變異類型：倒位、缺失、重復、易位如：貓叫綜合征，是由于人的第5號染色體的局部缺失造成的。染色體構造的改變，都會使排列在染色體上的基因的數目或排列順序發生變化，從而導致性狀的變異。二、染色體數目的變異1．染色體數目的變異可以分為兩類：細胞內個別染色體的增加或減少；細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少2．染色體組：細胞中的一組非同源染色體，在形態和功能上各不一樣，攜帶者控制生物生長發育的全套遺傳信息，這樣的一組染色體稱為一個染色體組。3.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〔答：對，因為在體細胞進展減數分裂形成配子時，同源染色體分開，導致染色體數目減半。〕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。〕〔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，那么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，那么其配子所形成的單倍體含有兩個或兩個以上的染色體組。〕三、多倍體與單倍體育種方法及比較1．多倍體育種方法：2．單倍體育種方法：3．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原理染色體組成倍增加染色體組成倍減少，再加倍后得到純種〔指每對染色體上成對的基因都是純合的〕常用方法秋水仙素處理萌發的種子、幼苗花藥的離體培養后，人工誘導染色體加倍優點器官大，提高產量和營養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，須與雜交育種配合四、染色體組數目的判斷〔1〕細胞中同種形態的染色體有幾條，細胞內就含有幾個染色體組。〔2〕根據基因型判斷細胞中的染色體數目。控制每一性狀的基因出現的個數，就是幾倍體。如：基因型AAaa的生物為四倍體。〔讀音“ei〞,讀了4次，所以四倍體。〕〔3〕根據染色體數目和染色體形態數確定染色體數目。染色體組數=細胞內染色體數目/染色體形態數。如：果蠅的體細胞中含有8條染色體，4對同源染色體，即染色體形態數為4〔X、Y視為同種形態染色體〕，染色體組數目為2。五、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，否那么三倍體西瓜種皮較厚，不算“無子瓜〞。兩次使用二倍體花粉的作用是不同的。第一次是雜交，得到三倍體種子；第二次是刺激子房發育。直接發育成生物體：單倍體〔N=ax)直接發育成生物體：單倍體〔N=ax)二倍體(2N=2x)三倍體(2N=3x)多倍體(2N=nx)(a+b)(a+b)注：x染色體組，a、b為正整數。生物體合子2N=(a+b)x發育雌配子(N=ax)直接發育成生物體：單倍體〔N=bx)雄配子(N=bx)①由合子發育來的個體，細胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體；②而由配子直接發育來的,不管含有幾個染色組，都只能叫單倍體。判斷第3節人類遺傳病一、人類遺傳病的類型二、人類遺傳病的判定方法口訣：無中生有為隱性，生女患病為常隱；有中生無為顯性；生女正常為常顯。第一步：確定致病基因的顯隱性：可根據〔1〕雙親正常子代有病為隱性遺傳〔即無中生有為隱性〕；〔2〕雙親有病子代出現正常為顯性遺傳來判斷〔即有中生無為顯性〕。第二步：確定致病基因在常染色體還是性染色體上。〔1〕在隱性遺傳中，父親正常女兒患病，或母親患病兒子正常，為常染色體上隱性遺傳；〔2〕在顯性遺傳，父親患病女兒正常或母親正常兒子患病，為常染色體顯性遺傳。〔3〕不管顯隱性遺傳，如果父親正常兒子患病或父親患病兒子正常，都不可能是Y染色體上的遺傳病；〔4〕題目中已告知的遺傳病或課本上講過的某些遺傳病，如白化病、多指、色盲或血友病等可直接確定。注：如果家系圖中患者全為男性〔女全正常〕，且具有世代連續性，應首先考慮伴Y遺傳，無顯隱之分。如果無中生出病女，必為常隱；有中生出無病男，必為常顯。第6章從雜交育種到基因工程第1節雜交育種與誘變育種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理基因重組基因突變染色體數目變異染色體數目變異方法雜交激光、射線或化學藥品處理秋水仙素處理萌發種子或幼苗花藥離體培養后用秋水仙素加倍優點可集中優良性狀在較短時間內獲得更多的優良性狀器官大和營養物質含量高縮短育種年限缺點育種年限長；不會創造新基因，且雜交后代會出現性狀別離，盲目性及突變頻率較低；需要處理大量的生物材料動物中難以開展成活率低，只適用于植物舉例高桿抗病與矮桿感病雜交獲得矮桿抗病株高產青霉菌株的培育三倍體西瓜抗病植株的育成第7章現代生物進化理論一、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：一個種群中全部個體所含有的全部基因。3.基因頻率〔某個基因占全部等位基因數的比率〕、基因型頻率及其相關計算基因頻率=基因型頻率=兩者聯系：〔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+1/2(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境〔自然選擇〕和人們的喜好〔人工選擇〕〔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定向改變。二、隔離與物種的形成〔一〕物種的概念1.物種的概念：在自然狀態下能夠相互交配并產生可育后代的一群生物。2.隔離：不同種群間的個體，在自然條件下基因不能交流的現象地理隔離量變生殖隔離質變注：隔離是物種形成的必要條件。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。如多倍體的形成。〔二〕種群與物種的區別與聯系種群物種概念生活在一定區域的同種生物的全部個體能夠在自然狀況下相互交配并且產生可育后代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域內的同種生物的許多種群組成判斷標準種群必須具備“三同〞；即同一時間、同一地點、同一物種主要是形態特征和能否自由交配并產生可育后代聯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，長期開展下去可成為不同亞種，進而可能形成多個新種。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差異差異加大生殖隔離新物種形成三、共同進化與生物多樣性的形成〔一〕共同進化：不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和開展。〔二〕生物多樣性的形成1.生物多樣化的內容：包括基因多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次的內容2.生物多樣性形成的進化歷程〔1〕關鍵點：真核生物出現后有性生殖方式的出現，生物進化速度明顯加快；寒武紀大爆發：形成生態系統的第三極〔消費者〕，對植物的進化產生影響；原始兩棲類的出現：生物登陸改變著環境，陸地上復雜的環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養自養厭氧需氧無性有性單細胞多細胞三、生物進化理論在開展現代生物進化理論核心是自然選擇學說必修3?穩態與環境?第一章人體的內環境與穩態一、細胞生活的環境1.體液包括細胞內液和細胞外液。細胞外液〔主要包括血漿、組織液、淋巴〕是人體細胞賴以生存的體內液體環境，叫內環境。內環境是細胞與外界環境進展物質交換的媒介。2.體液之間的關系：血漿細胞內液組織液淋巴3.細胞外液的成分：組織液、淋巴的成分和含量與血漿的相近，但又不完全一樣，最主要的差異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。細胞外液本質上是一種鹽溶液。4.細胞外液的理化性質：滲透壓、酸堿度、溫度。人體細胞外液正常的滲透壓：770kPa。血漿中酸堿度：7.35---7.45，調節pH的緩沖對有H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4。二、內環境穩態的重要性1.穩態的概念：正常機體通過調節作用，使各個器官、系統協調活動、共同維持內環境的相對穩定的狀態。內環境穩態指的是內環境的化學成分和理化性質都處于動態平衡中。2.穩態的調節：神經—體液—免疫共同調節。3.內環境穩態的意義：內環境穩態是機體進展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一、通過神經系統的調節1.神經調節的基本方式——反射反射是指在中樞神經系統的參與下，人和動物體對體內和外界環境的各種刺激所發生的規律性的反響，是長期自然選擇的結果。2.神經調節的構造根基——反射弧感受器→傳入神經〔有神經節〕→神經中樞→傳出神經→效應器〔傳出神經末梢和它所支配的肌肉或腺體〕3.興奮在神經纖維上的傳導——以電信號〔也叫神經沖動〕的形式沿神經纖維傳導。未受刺激時，神經纖維膜兩側電位表現為外正內負〔靜息電位〕，當神經纖維某一部位受刺激時，此處膜電位發生變化，變為外負內正。這樣在興奮部位和未興奮部位之間產生電位差，發生電荷移動，形成局部電流。興奮以局部電流形式在神經纖維上傳導。興奮在神經纖維上可雙向傳導。4.興奮在神經元之間的傳遞——通過突觸單向傳遞①當興奮通過軸突傳導到突觸小體時，突觸小體內的突觸小泡就將神經遞質釋放到突觸間隙，神經遞質與突觸后膜〔另一個神經元〕上特異性受體結合，引發突觸后膜電位變化。②神經元之間興奮的傳遞是單向的，其原因是：由于遞質只存在于突觸小體內，只能由突觸前膜釋放，然后作用于突觸后膜上，使后一個神經元發生興奮或抑制。③信號的轉變過程：電信號→化學信號→電信號。④興奮的傳遞方向：上一個神經元的軸突→下一個神經元的樹突或細胞體。5.神經系統的分級調節①人體的神經中樞：脊髓：調節軀體運動的低級中樞大腦：調節機體活動的最高級中樞小腦：維持身體平衡的作用腦干：維持生命必要的中樞，如呼吸中樞、心血管中樞下丘腦：體溫調節中樞、水平衡調節中樞、生物節律等的控制②神經中樞的分布部位和功能各不一樣，但彼此之間相互聯系，相互調控。一般來說，位于脊髓的低級中樞受腦中相應的高級中樞的調控。6.人腦的高級功能①大腦皮層除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。②大腦S區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。大腦H區受損會得聽覺性失語癥，患者可以講話會書寫,但聽不懂別人說話。大腦W區受損，患者不能寫字；大腦V區受損，患者不能看懂文字。二、通過激素的調節1.激素調節：由內分泌器官〔或細胞〕分泌的化學物質進展的調節。2.血糖平衡的調節①人體正常血糖濃度：0.8—1.2g/L。低于0.8g/L為低血糖癥；高于1.2g/L為高血糖癥，高血糖嚴重時會出現糖尿病。②人體血糖的三個來源：食物、肝糖原的分解、脂肪等非糖物質的轉化； 三個去處：氧化分解、合成肝糖原肌糖原、轉化成脂肪、某些氨基酸等。③血糖平衡的調節調節中樞——下丘腦；相關激素——胰島素、胰高血糖素、腎上腺素A、體液調節血糖含量升高時：胰島B細胞分泌胰島素增加，促進血糖進入肝臟、肌肉、脂肪等組織細胞，并在這些細胞中合成糖原、氧化分解或轉變為脂肪〔增加血糖去路〕；同時抑制肝糖原分解和非糖物質轉化為葡萄糖〔減少來源〕。血糖含量降低時：胰島A細胞分泌胰高血糖素增加，主要作用于肝臟，促進肝糖原分解和非糖物質轉化為葡萄糖。B、神經-體液調節④血糖平衡的調節：不僅有胰島素和胰高血糖素的相互拮抗，共同維持血糖含量的穩定；有〔負〕反響調節的方式調節血糖平衡；同時還有下丘腦〔血糖調節中樞〕通過神經調節血糖平衡。3.甲狀腺激素分泌的分級調節反響反響4.水鹽平衡調節飲水缺乏、失水過多、食物過咸↓細胞外液滲透壓升高細胞外液滲透壓下降細胞外液滲透壓下降〔-〕↓〔﹢〕〔-〕細胞外液滲透壓下降細胞外液滲透壓下降下丘腦中的滲透壓感受器大腦皮層↓大腦皮層垂體↓↓抗利尿激素產生渴覺↓〔﹢〕產生渴覺腎小管集合管重吸收水主動飲水↓↓〔﹣〕主動飲水尿量減少5.體溫的調節〔1〕人的體溫：用于維持體溫的熱量主要來源是細胞中有機物的氧化放能〔尤以骨骼肌和肝臟產熱為多〕。體溫的相對穩定，是機體產熱量和散熱量保持動態平衡的結果。〔2〕人體的體溫調節中樞在下丘腦，溫度感受器〔分為溫覺感受器和冷覺感受器〕分布于皮膚、黏膜和內臟器官中。〔3〕寒冷和炎熱環境下體溫調節過程6.激素調節的特點：①微量和高效；②通過體液運輸〔人體各個部位〕；③作用于靶器官或靶細胞。激素既不組成細胞構造，又不提供能量，也不起催化作用，而是隨體液到達靶細胞，使靶細胞原有的生理活動發生變化。激素一經靶細胞承受并起作用后就滅活了。7.體液調節：①概念：激素等化學物質〔除激素以外，還有其他調節因子，如CO2等〕，通過體液傳送的方式對生命活動進展調節。激素調節是體液調節的主要內容。②神經調節與體液調節的區別比較工程神經調節體液調節作用途徑反射弧體液運輸反響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③神經調節與體液調節的關系： A.不少內分泌腺直接或間接地受到神經系統的調節B.內分泌腺所分泌的激素也可以影響神經系統的發育和功能例如：成年人甲狀腺激素分泌過多：甲亢嬰幼兒時期分泌缺乏：呆小癥缺碘引起甲狀腺激素分泌過少：甲狀腺腫大〔地方性甲狀腺腫，即大脖子病〕三、免疫調節免疫器官〔如：扁桃體、淋巴結、骨髓、胸腺、脾等〕T細胞〔在胸腺中成熟〕B細胞〔在骨髓中成熟〕吞噬細胞T細胞〔在胸腺中成熟〕B細胞〔在骨髓中成熟〕淋巴細胞1.免疫系統的組成免疫細胞淋巴細胞免疫活性物質〔如：抗體、淋巴因子、溶菌酶等〕第一道防線：皮膚、粘膜等第一道防線：皮膚、粘膜等胞非特異性免疫〔先天免疫〕特異性免疫〔獲得性免疫〕——特異性免疫〔獲得性免疫〕——第三道防線〔體液免疫和細胞免疫〕在特異性免疫中發揮免疫作用的主要是淋巴細胞3.免疫系統的功能：防衛功能、監控和去除功能4.抗原：能夠引起機體產生特異性免疫反響的物質〔如：細菌、病毒等病原體外表的蛋白質等物質；人體中壞死、變異的細胞、組織等〕。抗原的特性：a.異物性b.大分子性c.特異性。5.抗體：受抗原刺激后產生的，并能與該抗原發生特異性結合的具免疫功能的球蛋白，如抗毒素、凝集素等。分布：主要在血清中，也分布于組織液和外分泌液中。化學本質：球蛋白。功能：與特異性的抗原相結合6.體液免疫過程：〔抗原沒有進入細胞〕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。7.細胞免疫〔抗原進入細胞〕效應T細胞作用：使靶細胞裂解，抗原暴露，暴露的抗原會被吞噬細胞吞噬消化。8.免疫失調引起的疾病：①過敏反響：已免疫的機體再次承受一樣的物質的刺激時所發生的反響。特點是：發作迅速，反響強烈，消退較快；一般不會破壞正常組織細胞，也不會引起組織損傷；有明顯的遺傳傾向和個體差異。②自身免疫病：自身免疫反響對自身的組織器官造成損傷并出現了病癥，如風濕性心臟病、類風濕性關節炎、系統性紅斑狼瘡。③免疫缺陷病：機體免疫功能缺乏或缺乏所引起的疾病。如AIDS是獲得性免疫缺陷綜合癥的簡稱。HIV是艾滋病病毒〔人類免疫缺陷病毒〕簡稱。它主要攻擊T細胞，使人喪失免疫能力。第三章植物的激素調節一、植物生長素的發現1.生長素的發現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。2.生長素的化學本質——吲哚乙酸〔IAA〕3.胚芽鞘向光彎曲生長原因：單側光照射后，胚芽鞘背光一側的生長素含量多于向光一側，因而引起兩側的生長不均勻，從而造成向光彎曲。4.生長素的產生、運輸和分布①產生部位：幼嫩的芽、葉和發育中的種子。③運輸：橫向運輸③運輸：橫向運輸在單側光刺激下生長素由向光一側向背光一側運輸〔只發生在胚芽鞘尖端〕；在重力作用下，生長素由遠地側向近地側運輸。在單側光刺激下生長素由向光一側向背光一側運輸〔只發生在胚芽鞘尖端〕；在重力作用下，生長素由遠地側向近地側運輸。極性運輸：從形態學上端運輸極性運輸：從形態學上端運輸到形態學下端，不能倒運〔是細胞的主動運輸〕非極性運輸：成熟的組織中，生長素可通過韌皮部進展非極性運輸縱向運輸二、生長素的生理作用1.生長素的生理作用——兩重性①既能促進生長，也能抑制生長；既能促進發芽，也能抑制發芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。②在一般情況下：低濃度促進生長，高濃度抑制生長。③植物體的不同器官、不同細胞、不同的植物體對生長素的敏感程度不同。同一植株的不同器官對生長素的反響不一樣，最適濃度是：根<芽<莖。幼嫩細胞對生長素敏感，老細胞那么比較遲鈍。高濃度時，雙子葉植物比單子葉植物敏感，甚至被殺死。④頂端優勢：頂端產生的生長素大量運輸給側芽，抑制側芽部位的生長；如果去掉頂芽，側芽所受的抑制作用被解除。2.生長素類似物〔萘乙酸、2,4-D〕在農業生產中的應用=1\*GB3①促進扦插的枝條生根。方法：用一定濃度的生長素類似物溶液浸泡插枝的下端。②促進果實的發育。獲得無子果實的方法：在沒有承受花粉的雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素類似物溶液，子房就能發育成果實，如：無子番茄、黃瓜、辣椒等。③防止落花落果。三、其他植物激素1.植物激素：由植物體內產生、能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物。2.其他植物激素赤霉素合成部位：未成熟的種子、幼根、幼葉赤霉素 主要作用：促進細胞伸長，從而促進植株增高；打破休眠，促進種子萌發。合成部位：根冠、萎焉的葉片脫落酸分布：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：根尖細胞分裂素主要作用：促進細胞的分裂乙烯合成部位：植物體各個部位乙烯主要作用：促進果實的成熟3.植物生長調節劑：人工合成的對植物的生長發育有調節作用的化學物質第四章種群和群落一、種群的特征種群密度〔最基本的數量特征〕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定型衰退型性別比例2．種群各特征之間的聯系預測預測影響++——增長型穩定型衰退型種群數量(種群密度)年齡組成年齡組成年齡組成年齡組成年齡組成年齡組成3.調查種群密度的方法①種群在單位面積或單位體積中的個數就是種群密度。種群密度是種群最基本的數量特征。農林害蟲的監測和預報、漁業上捕撈強度確實定等，都要對種群密度進展調查。②樣方法——適用于植物、昆蟲卵、運動能力較弱的動物方法步驟A.確定調查對象B.選取樣方〔隨機取樣〕:五點取樣法、等距離取樣法計算所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計值C.計數〔記錄每個樣方內的該種群的個體數量〕計算所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計值D.計算種群密度：③標志重捕法——適用于運動能力強的動物二、種群數量的變化1.建構種群數量增長模型的方法觀察研究對象，提出問題→提出合理假設→用適當的數學形式對事物的性質進展表達→檢驗或修正2.種群的數量變化曲線：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，有天敵。種群數量到達環境條件所