2027届高三生物一轮复习全册知识导图

①细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成 内容 ②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同 组成的整体生命起作用 ③新细胞是由老细胞分裂产生的 细胞学说 ①揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性 意义 ②对生物学的研究进入细胞水平,并为后来进入分子水平打下基础 细 ③为后来生物进化论的确立埋下了伏笔 胞是生命 归纳法: 是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。分为完全归纳法和 不完全归纳法。科学研究中经常运用不完全归纳法 单细胞生物: 能独立完成生命活动(如:摄食、呼吸、消化、运动等) 动的 多细胞生物:依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动 生物类型 必须寄生(在活细胞中),在生态系统中属于消费者 基本单 病毒 组成:蛋白质和核酸,其遗传物质是:DNA或RNA 分类:动物病毒、植物病毒、细菌病毒(如噬菌体) ①以细胞代谢为基础的各种生理活动 细胞是基本 的生命系统 生命活动离不开细胞 ②以细胞增殖、分化为基础的生长发育 ③以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传和变异 内容:细胞一组织 器官一系统一个体一种群一群落生态系统生物圈 ①植物: 没有系统这一层次 +无机环境 生命系统的 特例 既属于细胞,又属于个体 结构层次 ②单细胞生物 没有组织、器官、系统这三个层次 ①一个原子或一个分子是否属于生命系统(不属于) 判断 ②水和土壤是不是生命系统的组成部分(是) 包括动物、 植物和真菌等 真核细胞生物 走近细胞 细胞核中的DNA与蛋白质结合形成染色(质)体,在线粒体和叶绿体中也含有少量DNA 胞 蓝细菌:如颤蓝细菌、发菜等,细胞内含叶绿素和藻蓝素, 能进行光合作用,是自养型生物,在生态系统中属于生产者 细菌:如大肠杆菌、乳酸菌、固氮菌、硝化细菌(进行化能合成作用,属于生产者)等 样 原核细胞生物 其他:放线菌、衣原体、支原体(没有细胞壁) 性 ①没有核膜包被的细胞核②没有染色体或染色质 统 特点 ③有一个环状的DNA分子存在的区域,叫做拟核④唯一的细胞器是核糖体 真核细胞和原核细胞的本质区别:有无以核膜为界限的细胞核 性 结构上:都有细胞膜、细胞质、核糖体(细胞器) 相同点: 成分上:都有DNA、RNA、蛋白质、糖类、脂质、ATP等物质 遗传上:都以DNA作为遗传物质,共用一套遗传密码子和tRNA 目镜:无螺纹,镜筒越短,放大倍数越大 镜头特点 和选择 物镜:有螺纹,镜筒越长,距离玻片越近,放大倍数越大 如果要选择大的放大倍数应选短目镜和长物镜 低倍镜:物像较小,视野较大,看到细胞数目较多,亮度较亮 物镜选取 高倍镜:物像较大,视野较小,看到细胞数目较少,亮度较暗 和转换 显微 低倍镜换到高倍镜的四个步骤:找(低倍镜下找到所要观察的物像) 移(把要放大观察的物像 移至视野中央) 转(转动转换器换上高倍镜) 调(调细准焦螺旋和光圈,使物像清晰) 放大倍数:是指物像长度或宽度(或边长)的放大倍数 观 放大倍数 总放大倍数=且镜的放大倍数 物镜的放大倍数 和计算 胞 计算 10 10放大倍数下64个细胞排成一行,10 40放大倍数下看到16个细胞 10 10放大倍数下64个细胞充满视野,10 40放大倍数下看到4个细胞 成像:倒像,若观察到植物细胞的细胞质呈逆时针方向流动,则实际流动方向是逆时钍 玻片移动方法:若观察对象在视野右上方时,玻片应向右上方移动,才能使观察对象处于视野中央 确定污物存在位置:先装片 再且镜 后物镜 来源:无机自然界 统一性:组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到,没有一种化学元素为细胞所特有 差异性:细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相回 ①大量元素:CH、ON卫S、KCa、Mg②微量元素:Fe,Mn,B、Zn、Mo、Cu 分类 中 ③最基本元素(生命的核心元素):C 的 含量:玉米和人体细胞含量(重量)最多的4种元素,王重:C、0、N、H:鲜重:0、C、H、N 作用:缺Na会引起神经、肌肉细胞的兴奋性隆低:缺Fe会引起贫血:缺Ca动物会出现抽搐现象; 素 缺Mg导致植物不能合成叶绿素:缺P导致植物生长发育不正常 ①糖类:一般含有C、H、Q,几丁质(又称为壳多糖)中还含有N元素 ②脂质:脂肪:CH、Q:磷脂:CHOP:固醇:CH、Q 举例 ③蛋白质:一般含有CH、O、N,有的还含有S元素(血红蛋白中还含有e元素) 细 ④DNA、RNA、核苷酸、ATP、ADP:C、H、O、N卫 胞中的 ⑤叶绿素:C、H、O、N、Mg 无机化合物:水(细胞中含量最多的化合物)和无机盐 分类 有机化合物:蛋白质(是细胞中含量最多的有机化合物)、脂质、糖类、核酸 物质 还原糖 脂肪 蛋白质 淀粉 素和化合物 材料 梨、葡萄匀浆 花生种子 豆浆、鸡蛋清稀释液淀粉溶液 试剂 斐林试剂 苏丹染液 双缩脲试剂 碘液 滴2-3滴染色3min,吸 鉴定实验: 用法 甲、乙液混匀 水纸吸去染液,再滴加 先加A液1mL,摇匀后 用量 后再加入 1-2滴体积分数为50%的 加B液4滴,摇匀 滴入2-3滴 酒精洗去浮色 结果 水浴加热后出 现砖红色沉淀 染成橘黄色 呈紫色 变蓝色 胞中的 甲液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液 1.斐林试剂 乙液:质量浓度为0.05g/mL的CuS04溶液 试剂说明 A液:质量浓度为0.1gmL的Na.OH溶液 合 2.双缩脲试剂 B液:质量浓度为0.01g/mL的CuS04溶液 结合水(约占4.5%):与细胞内的蛋白质、多糖等物质结合 存在形式及功能 ①是细胞内良好的溶剂(原因:水是极性分子) ②为细胞提供液体环境 自由水(约占95.5%) ③参与许多生物化学反应 ④运输营养物质和废物 水 自由水/结合水比值越大,新陈代谢越旺盛,但抗逆性越差 两者比值 自由水/结合水比值越小,新陈代谢越缓慢,但抗逆性越强 ①水分子之间具有氢键,易于断裂和形成,使水具有流动性和较高的比热容 机 拓展 ②将种子晒干就是减少其中的自由水:将干燥的种子烘干是减少其中的结合水 化 ③新陈代谢旺盛时,自由水/结合水的比值变大: 物 植物种子在休眠、逆境下,该比值变小 含量:很少(约占细胞鲜重的1%-1.5%) 形式:主要以离子的形式存在 无机盐 ①是组成细胞结构和许多化合物的重要成分(如:Mg是构成叶绿素的元素, Fe是构成血红素的元素;P是组成细胞膜、细胞核的重要成分); 功能: ②维持细胞和生物体的正常的生命活动;如:缺Na会引起神经、 肌肉细胞的兴奋性隆低;缺Ca动物会出现抽搐现象 ③维持细胞的酸碱平衡(与HC0、HC0等物质有关)和渗透压 (细胞外液渗透压的90%以上来源于a和C1-) 组成元素:一般含有C、H、Q,几丁质(又称为壳多糖)中还含有N元素) 含义:不能水解的糖类 单糖 核糖:能组成核糖核苷酸(RNA的单体))》 五碳糖 脱氧核糖:能组成脱氧核苷酸(DNA的单体) 分为 葡萄糖:是细胞生命活动所需要的主要能源物质 六碳糖 果糖、半乳糖等 含义:由两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收 糖 蔗糖:红糖、白糖、冰糖等都是蔗糖(由1分子葡萄糖和1分子果糖形成) 分为十 麦芽糖:在发芽的小麦等谷粒中含量丰富(由2分子葡萄糖形成》 乳糖:在人和动物乳汁中含量丰富(由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成) 类 分类 含义: 由多个单糖脱水缩合而成,是生物体内糖类的主要存在形式 淀粉:作为植物体内的储能物质存在于植物细胞中 糖原:主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中, 分为 是人和动物细胞的储能物质 多糖 纤维素:不溶于水,是植物细胞壁的主要成分 几丁质:又称为壳多糖,存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。 可用于废水处理、制作食品包装纸和食品添加剂、制作人造皮肤 注:淀粉、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖,但是连接方式不同 拓展:多糖和蔗糖是韭还原糖 辨析:主要的供能物质是糖类;良好的储能物质是脂肪;直接的能源物质是ATP 含义:存在于所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物 特点:脂质分子中氧的含量远远低王糖类,而氢的含量更高 胞中的糖类和脂质 组成元素:C、H、O 分子组成:由三分子脂肪酸和一分子甘油反应形成的酯,即甘油三酯 脂肪 说明:植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态: 动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,室温时呈固态 功能:①是细胞内良好的储能物质②很好的绝热体,起到保温作用 ③具有缓冲和减压作用,可以保护内脏器官 脂 组成元素:C、H、O、卫 质 分类 分子组成:由甘油、脂肪酸和磷酸及其他衍生物所组成的分子 磷脂 功能:构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分 分布:在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富 组成元素:C、H、Q 固醇 胆固醇:①构成动物细胞膜的重要成分;②人体内参与血液中脂质的运输 分类 性激素:促进人和动物生殖器官的发直以及生殖细胞的形成 维生素D:促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 拓展:性激素和维生素D是在内质网中合成的 细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的 相互转化 2.糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪 3.脂肪一般不能大量转化为糖类 是生命活动的主要承担者 ①结构蛋白:构成细胞和生物体结构的重要物质。如:肌肉、头发、羽毛、蛛丝等 功能 ②催化:绝大多数酶都是蛋白质。如:胃蛋白酶、淀粉酶等 举例 ③运输:如:血红蛋白能运输氧气,细胞膜上的转运蛋白能运输某些氨基酸、离子等 ④免疫:如:人体内的抗体是蛋白质,可以抵御病菌和病毒等抗原的侵害 ⑤调节:如:胰岛素、胰高血糖素能调节血糖的浓度 元素组成:C、H、O、N(S)等 种类:21种,由侧链基团(R基)决定 分类:必需氨基酸(8种,指人体不能合成的氨基酸)和非必需氨基酸(13种) H 基本单位:氨基酸 结构通式: NH2 COOH R 特点:至少含有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上, 脱水缩合 这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团 概念:由多个氨基酸脱水缩合而成的, 含有多个肽键的化合物 (通常呈链状结构,叫做肽链) 脱水缩合: 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接, 同时脱去一分子的水 结构 胞中的蛋白质 多肽 脱水缩合 示意图: NH, -OH+H- COOH NH2 COOH +H2O R 肽键:连接两个氨基酸分子的化学键 盘曲折叠 H-N- HH CH,HH O 练习: ①上图是三肽,由3个氨基酸脱水缩合而成 ②R基有3个,分别是:CH、-CH、旦 ③含1个氨基,1个羧基,2个肽键 蛋白质 结构多样性的原因 ①氨基酸的数且、种类、排列顺序不同 ②肽链的数目和空间结构不同 ①肽键数=脱去水分子数=-m(n表示氨基酸数,m表示形成的肽链数) ②蛋白质分子量=na-l8(nm,(a表示氨基酸的平均分子量) 相关计算 ③蛋白质中至少含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数 ④蛋白质中含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中的氨基或羧基数 ①结构蛋白:血红蛋白、肌蛋白、细胞骨架等 膜内蛋白 ②胞内酶:溶酶体内的蛋白酶、光合酶、呼吸酶、合成酶、水解酶等 膜上:转运蛋白、糖蛋白 拓展 血浆蛋白、免疫活性物质(抗体、细胞因子、溶菌酶等) 内环境中 胰腺分泌的,如:胰岛素、胰高血糖素 膜外蛋白 下丘脑分泌的,如:抗利尿激素、促…激素释放激素 蛋白质类激素 垂体分泌的,如:生长激素、促…激素 胸腺分泌的,如:胸腺激素 体外:消化酶、乳蛋白、眼泪等中的溶菌酶等 脱氧核糖核酸,简称DNA。是真核细胞、原核细胞和DNA病毒的遗传物质 种类 是RNA病毒(如:HIV、SARS、新冠病毒等)的遗传物质 核糖核酸,简称RNA了 真核细胞、原核细胞中也有,但不作为遗传物质,包括(mRNA、tRNA、rRNA) RNA酶(催化作用) 真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量DNA,RNA主要分布在细胞质中 分布 原核细胞中的DNA主要分布在拟核区域 元素组成:C、H、O、N、卫 核苷酸:由一分子磷酸、一分子五碳糖(分为脱氧核糖和核糖)和一分子含氛碱基组成 A:腺嘌险G:鸟嘌呤C:胞嘧啶T:! 胸腺嘧啶(DNA特有)U:尿嘧啶(RNA特有) 包括:脱氧(核糖)核苷酸与核糖核苷酸 基本单位 (单体) OH 含氮 碱基 0=P-0 CH, 0 OH OH 图示: H 磷酸基 磷酸基 0H五碳糖 OH五碳糖 H 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 一分子磷酸、一分子脱 氧核糖、一分子含氨碱 组成脱氧核糖构成,脱氧核糖两条反向,脱氧核糖核酸 基(C、G、A、T四种) 核苷酸 核苷酸单链平行形成 (DNA) 核酸形成过程 一分子磷酸、一分子 核糖、一分子含氮诚组成核糖构成核糖核酸 基(C、G、A、U四种) 核苷酸 (RNA) ,1.HIV和SARS病毒所含核酸是RNA,所含核苷酸是4种核糖核苷酸,所含碱基是A、U、G、C 胞中的 练习 2.人体含2种核酸,8种核苷酸,2种五碳糖,5种碱基, 组成人体遗传物质的核苷酸是4种脱氧核苷酸 结构 3. 蓝细菌含有的核酸是DNA和RNA,其细胞质中的遗传物质是DNA 酸 ① ② ⑥ 1.脱氧核糖核酸初步水解的产物有4种,彻底水解后的产物有6种 2.图中①是磷酸②是脱氧核糖③是鸟嘌呤④是鸟嘌呤脱氧核苷酸 3.③与⑤之间有3个氢键,该碱基对越多,双链DNA越稳定 4.③通过什么途径与⑥连接:脱氧核糖磷酸脱氧核糖 拓展 若个是核糖,则是腺,丫一 5. 是腺嘌呤核糖核苷酸, A O 是ATP 6.判断:每个 都连接2个 ( ),每个个都连接2个 ( ) 7.所有生物中的A和T一定相等( )如:细胞中含有RNA,RNA病毒等单链中的A和T不一定相等 8.生物性状的直接体现者是蛋白质,直接决定者是核酸 整体:反向平行的双螺旋结构 DNA结构: 外侧:磷酸和脱氧核糖构成基本骨架 内侧:碱基排列在内侧:通过氢键连成碱基对,遵循碱基互补配对原则 补充 1A=T,G=C,A+G=T+C;aA=B I,a C=BG,aA+C=B T+G,aA+T=B T+A 相关计算子 ②aA+G/T+Cm,则BA+G/T+C=1/m,A+G/T+C-1 ③若aA+T/G+C=m,则BA+T/G+C皿,A+T/G+C-皿 是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变星和蛋白质的生物合成中具有重要作用 功能 (练习:一DNA分子中含160个碱基,其结构最多可能有40种 ①将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞, 1.将细胞与外界 并成为相对独立的系统 环境分隔开 ②保障了细胞内部环境的相对稳定 2.控制物质 ①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞 进出细胞 ②细胞不需要的物质不容易进入细胞 。环境中一些对细胞有害的物质有可能进入 说明:细胞膜的控制作用是相对的 功 。有些病毒、病菌也能侵入细胞,使生物体患病 ①远距离细胞之间通过信息分子传递,如激素 3.进行细胞间 ②相邻细胞之间通过细胞膜接触传递,如精子和卵细胞的识别和结合、 的信息交流 靶细胞与细胞毒性T细胞接触 ③相邻细胞之间通过细胞通道传递。如高等植物细胞之间通过胞间连丝 进行信息交流 功能特点:具有选择透过性 1.欧文顿发现相似相溶现象,提出细胞膜是由脂质组成的 2.经过化学分析,得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多 3.戈特、格伦德尔实验:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 探 4.丹尼利、戴维森实验:细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质 5.罗伯特森在电镜下发现“暗一亮一暗”三层结构,提出生物膜静态结构: 实 “蛋白质一脂质一蛋白质”(此说法是错误的) 6.1970年,人鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性(采用荧光染料标记膜上的蛋白质) 细胞膜的结构和功能 7.1972年,桑格、尼克森提出流动镶嵌模型,认为细胞膜主要 是由磷脂分子和蛋白质分子构成的 制备细胞膜的材料选择:哺乳动物成熟的红细胞(无细胞核和众多的具膜细胞器) 主要有脂质(约50%)和蛋白质(约40%),还有少量的糖类(约2%~10%) 成分 说明 ①组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量的胆固醇 ②功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多 基本骨架: 磷脂双分子层,其内部是磷脂分子的疏水端, 水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用 ①镶在磷脂双分子层表面 蛋白质在膜上的三种排列方式 ②部分或全部嵌入磷脂双分子层中 构 ③贯穿于整个磷脂双分子层 分布:位于细胞膜的外表面 糖被 组成:糖类分子和蛋白质结合形成糖蛋白;糖类分子和脂质结合形成糖脂 作用: 与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系 具有一定的流动性 结构特点 原因:构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动 举例:变形虫运动、胞吞、胞吐、神经递质释放、质壁分离、细胞融合等 成分: 主要是纤维素和果胶(用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞,可得到原生质体) 功能: 保护和支持细胞 壁 特例:原核生物细胞壁成分是肽聚糖,真菌细胞壁的成分是几工质(又称壳多糖) 细胞质基质:呈溶胶状,细胞器就分布在细胞质基质中 组成: 由蛋白质纤维组成的网架结构 细胞骨架 (真核细胞具有) ①维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器 功能 ②与细胞运动、分裂、分化等生命活动密切相关 ③与细胞物质运输、能量转化信息传递等生命活动密切相关 分离方法: 差速离心法 ①具有双层膜,依靠内膜折叠形成的嵴增大膜面积 结构 ②在线粒体基质和线粒体内膜上有与呼吸作用相关的酶 ③含有少量DNA和RNA,还含有核糖体,可进行转录和翻译 线粒体 功能:进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”: 细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体 判断: 线粒体和葡萄糖混合可以进行有氧呼吸( ) ①具有双层膜,内有大量由类囊体形成的基粒增大膜面积 结构 ②类囊体薄膜上,分布着与光合作用有关的光合色素和酶 ③含有少量DNA和RNA,还含有核糖体,可进行转录和翻译 叶绿体 功能:进行光合作用,制造有机物 判断:含有叶绿体的细胞才能光合作用( ) ①单层膜,是由膜围成的内腔相通的膜性管道系统 结构 ②内质网内连核膜,外连细胞膜 内质网 分类:粗面内质网(有核糖体附着):光面内质网(不含有核糖体) 功能:是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道 判断:磷脂和性激素可在内质网中合成(√) 结构:单层膜,形成的泡状结构叫囊泡(一层膜,不属王细胞器) 细 分工 高尔基体 功能:主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装和发送 动物细胞中与蛋白质的加工有关 注意 细胞器 植物细胞中与细胞壁的形成有关 ①单层膜,植物细胞和真菌细胞特有(动物细胞没有液泡) 结构 ②内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质 液泡 功能:调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺 判断: 根尖分生区细胞有液泡( ):成熟区细胞有液泡(√) 结构:单层膜,主要分布在动物细胞中,内部含有多种水解酶 (水解酶在核糖体合成,最后在高尔基体中加工) 溶酶体 功能: 是细胞的“消化车间”,①能分解衰老、损伤的细胞器: ②吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌 细胞器之间的分工合作 结构:无膜, 由蛋白质和rRNA组成 核糖体子 分布:有的附于粗面内质网上,有的游离在细胞质基质虫 功能:是“生产蛋白质的机器”(翻译的场所》 结构:无膜,由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成 中心体 分布:存在于动物与低等植物细胞中 与细胞的直丝分裂有关{分裂间盟。 中心体复制且倍增 功能: 分裂前期,发出星射线,构成纺锤体 协调配合:以分泌蛋白的合成和运输为例,如下图 线粒体(提供能量,间接参与) 图示: 细胞核 核糖体 内质网囊泡高尔基体囊泡 细胞膜 细胞外 (转录) (合成多肽链)(初步加工)(再加工成熟) (胞吐) (分泌蛋白) 研究方法:同位素标记法,此实验使用H标记了亮氨酸 常用的同位素人 具有放射性:如14 、32P、H、35S等 不具有放射性:是稳定同位素,如1N180等 包括:细胞器膜、细胞膜、核膜、囊泡膜等 ①细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境 功能 ②为多种酶提供了附着位点 系统 ③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,保证了细胞生命活动高效、有序地进行 提示: 原核细胞只有细胞膜,所以没有生物膜系统 分布:真核细胞(除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外) a: 核膜(双层膜,把核内物质与细胞质分开,具有选择透过性) 染色质(主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体) 结构: 胞 C: 核仁(与某种RNA(RNA)的合成以及核糖体的形成有关) d: 核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,允许RNA 蛋白质等某些大分子通过,DNA不能通过,具有选择透过性) 功能:①是细胞的遗传信息库②是细胞代谢和遗传的控制中心 提示: 染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态,其本质和组成相同 建构模型 概念:为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述 类型:物理模型、 概念模型、数学模型等 概念:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散 渗透作用 两个条件人 ①具有半透膜 ②膜两侧具有浓度差(物质的量浓度而非质量浓度) 渗透方向:水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧 细 当外界溶液浓度低王细胞质浓度时,细胞吸水膨胀 胞核 细 动物细胞 当外界溶液浓度高王细胞质浓度时,细胞失水皱缩 当外界溶液浓度等于细胞质浓度时,细胞形态不变 、 的 材料:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、叶肉细胞等 细 水 探究 ①当外界溶液浓度大于细胞液浓度时, 细胞失水发生质壁分离现象 现象 的物质运输 失水 ②已发生质壁分离的细胞置于清水后 植物细胞 会发生质壁分离的复原 ①质壁分离的“质”指原生质层(由细胞膜、细胞质和液泡膜组成), 说明 相当于一层半透膜,伸缩性大 ②质壁分离的“壁”指细胞壁,伸缩性小 水分子的运动特点:从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的多 自由扩散 特点:从高浓度到低浓度、不需要转运蛋白、不消耗能量 举例:如氧气、二氧化碳、水甘油、乙醇、苯等出入细胞 被动运输 协助扩散 特点:从高浓度到低浓度、需要转运蛋白、不消耗能量 举例:如红细胞吸收葡萄糖、神经细胞的K外流、Na内流 主动运输 特点:从低浓度到高浓度、需要载体蛋白、消耗能量 举例:如:小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 特点:不需要载体蛋白,但消耗能量 胞吞、胞吐 举例:大分子物质、颗粒物质等出入细胞, 如抗体的分泌 物质的 说明:体现了细胞膜具有二定的流动性 ①形成静息电位时, K外流的跨膜运输方式为协助扩散 特例 ②形成动作电位时, Nat内流的跨膜运输方式为协助扩散 膜运输 只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和 通道蛋白 虫荷相适宜的分子或离子通过 分为 转运蛋白 分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 载体蛋白 每次转运时都会发生自身构象的改变 ① X:膜外侧; Y:膜内侧 X : ①糖蛋白②膜蛋白 练习: ③ ③磷脂分子④磷脂双分子层 : 自由扩散 Y a 供能 b: 协助扩散 ATP ADP+Pi C: 主动运输 概念:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称 细胞代谢 主要场所:细胞质 概念:活细胞产生的具有催化作用的有机物 合成场所:活细胞 本质:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA 功能:催化化学反应(使细胞代谢能在温和条件下快速进行) 作用原理:隆低化学反应所需要的活化能(注意:酶并不为化学反应提供能量)》 活化能:是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量 含义:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍(是比较得出的) 高效性 酶 原因:同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著 特性 专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应 温和性:酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的 定义:酶催化特定化学反应的能力 酶活性 表示方法:用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示 (如: 单位时间内反应物的减少量或生成物的增加量), ①过酸、过碱、高温、重金属等会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活 ②低温下酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性 可以升高,因此,酶制剂适于低温保存 和 说明 ③盐析会降低酶活性,但不破坯酶的空间结构,在一定条件下可恢复 ④失活指蛋白质的空间结构遭到破坯,肽键未被破坏,遇双缩脲试剂还能显紫色 概念:除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验 自变量:人为控制的对实验对象进行处理的因素 验 变量 因变量:随自变量变化而变化的变量 无关变量:除自变量外,可能还会存在的对实验结果造成影响的可变因素 (注意:无关变量要在对照组和实验组中保持适宜日相同) 中文名称:腺三磷酸,组成元素:CHO、N卫 ATP结构 结构简式:A-P~P~P。A代表腺苷(由腺嘌呤和核糖组成),P代表磷酸基团, 代表一种特殊的化学键 功能: 是细胞生命活动的直接能源物质 场所:细胞质基质(呼吸作用第一阶段)、线粒体(有 氧呼吸第二、三阶段)、吐绿体(光反应阶段) ADP转化为ATP 反应式:ADP+P1+能量P合成藏ATP 能量来源:有机物分解释放的化学能或光能 场所:生物体需能部位(如细胞膜上的主动运输、叶绿体基质 中的暗反应等) ATP ATP与ADP ATP转化为ADP 的相互转化 反应式:ATP ATP水解羲ADP+Pi+能量 能量去向:主动运输、肌肉收缩、生物发电、发光等生命活动 两者关系:不是可逆反应。从物质方面来看是可逆的: 但从醢、反应场所、能量方面来看是不可逆的 放能反应一般与ATP的合成相联系;吸能反应一般与ATP的水解相联系 含量:很少(原因是这种相互转化,是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中的〉 与RNA的关系:ATP脱去两个磷酸基团后称为腺苷一磷酸(腺嘌呤核糖核苷酸),是RNA的基本单位之一 ATP供能机制:ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化后, 空间结构发生变化,活性也被改变,因而可以参与各种化学反应 萤火虫发光原理: 荧光素和氧气在酶的作用下生成氧化荧光素(发出荧光),此反应中需要ATP供能 概念:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程 名称:探究酵母菌细胞的呼吸方式 类型:为对比实验,也叫相互对照实验,两个实验组的结果都是事先未知的 酵母菌的代谢类型:兼性厌氧异养型 接橡皮球 (或气泵) 实验 图示: A 质量分数为10% 酵母菌 澄清的 酵母菌 澄清的 的NaOH溶液 培养液 石灰水 培养液 石灰水 酒精:能与橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下发生化学反应,变成灰绿色 检测人C0:使澄清的石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再 概念:有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解, 产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程 反应场所:细胞质基质和线粒体 第一阶段(在细胞质基质)反应式:C,H20。酶2C,H,0,+4[H+少量能量 三个阶段第二阶段(在线粒体基质)反应式:2CgH,0+6H0酶,20[H+6C02+少量能量 第三阶段(在线粒体内膜)反应式:24[H+60,酶12H,0+大量能量 [H)是还原性辅酶I(NADH)的简写 细胞呼吸的原理与应用 总反应式: C,H20,+6H,0+60,醇-6C0,+12H0+能量 有氧呼吸: C6H1206 细胞质基质 ①酶 4[0- 2ATP+热能 2CH,03 图示: 20u 酶 602 2ATP+热能 34ATP ③ 酶 +热能 6C02 线粒体SS 12H20 类型 ①从总反应式推测,产物H20中0来自02,C02中0来自CL,0和H0,H20中H来自C丛0和6H0 拓展 ②与燃烧相比,有氧呼吸在温和条件下进行,能量是逐步释放的,部分能量储存在ATP中 概念:在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程 反应场所:细胞质基质 乳酸发酵:CH,0。醇2C,H0,(乳酸)+少量能量 总反应式 酒精发酵:C,H20。酶2CH,0H(酒精)+2C02+少量能量 无氧呼吸 ①全过程在细胞质基质中进行,最常利用物质是葡萄糖 ②释放少量能量和生成少量ATP都在第一阶段,未释放的大部分能量保存在乳酸或酒精中 特点 ③许多生物的无氧呼吸会受到氧气的抑制 ④微生物的无氧呼吸也叫无氧发酵,产生酒精的叫酒精发酵,产生乳酸的叫乳酸发酵 产酒精和二氧化碳:大多数植物、酵母菌等 所属生物人产乳酸:高等动物、乳酸菌、马铃块茎、甜英块根、玉米种子的环 意义 ①为生命活动提供能量 ②是生物代谢的枢纽(呼吸作用的中间产物为合成其他化合物提供原料) 传统食品制作:如馒头、面包、泡菜等 应用 现代发酵工业生产:如青霉素、味精等 农业生产:如中耕松土、适时排水 储藏果实、蔬菜:低温、低氧保存,减弱其呼吸作用,减少有机物的消耗 太阳光 基质 基粒内膜外膜 三棱镜 紫蓝青绿黄橙红 图示: 色素滤液 吸 叶绿素b(黄绿) 光能 的百 叶绿素a(蓝绿 分比 类胡萝下素 场所:叶绿体 含量约占14) 0400450500550600650700波长(nm) 。叶绿体具有外膜和内膜两层膜结构 。基粒与基粒之间充满了基质,称为叶绿体基质 说明 。每个基粒是由一个个圆饼状的类囊体堆叠而成的 四种光合色素分布在类囊体的薄膜上;酶位于类囊体薄膜或叶绿体基质 。叶绿体中含有DNA和RNA,能够进行半自主自我复制、转录和翻译 胡萝卜素(橙黄色) 类胡萝卜素(约占1/4,主要吸收蓝紫光) 叶黄素(黄色) 种类 叶绿素a(蓝绿色) 叶绿素(约占3/4,主要吸收蓝紫光和红光) 叶绿素b(黄绿色) 花案 提取 原理:绿叶中的色素易溶于有机溶剂,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素 提示:加入二氧化硅有助于研磨充分,碳酸钙可防止研磨中色素(叶绿素)被破坏 原理:各种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快, 反之则慢 分离 方法:纸层析法 结果:光和色素在滤纸条上分布为(扩散由快到慢):胡、黄、a、b 1.恩格尔曼:利用水绵和好养细菌做实验证明,氧气是叶绿体释放出来的, 吐绿体是绿色植物进行光合作用的场所 探究历程 2. 鲁宾和卡门利用同位素标记法证明,光合作用释放的氧气来自水 合作 3.卡尔文利用放射性同位素1 研究:探明了C02中的碳在光合作用中转化成有机物中碳 的途径,这一途径称为“卡尔文循环”,即:C0 C3一(CH0)C5 概念:是指绿色植物通过叶绿体, 利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物, 并且释放出氧气的过程 HO在的 02 NADPH -C0 ATP 多种酶 过程图解: 光能w 参加催化 ADP+Pi 光合作用与能量转化 NADP (CH,O) 光反应阶段 暗反应阶段 场所:类囊体薄膜 光反应阶段(需要光) 物质变化:H,0光能O,H、H+NADP+醇-NADPH、ADP+Pi+能量鹿ATP 能量变化:光能 ATP和NADPH中活跃的化学能 场所:吐绿体基质 说明 暗反应阶段 (有光无光都可以) 物质变化: C0,+C,壁2C、2Cg.m(CH,0)+Cg 能量变化:ATP和NADPH中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 光反应为暗反应提供了ATP和NADPH 总反应式: 光能 C0,+H20时绿体(CH20)+02 概念:利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量制造有机物的过程 化能合成作用 (细菌体内没有叶绿素,不能利用光能进行光合作用) 生物举例:硝化细菌、铁细菌、疏细菌等,为自养型生物,属于生产者 总(真正)光合速率=净(表观)光合速率+呼吸速率 呼吸速率的测定方法:黑暗条件下将植物放入密闭的容器内,测定单位时间内 容器中C02的增加量或0的减少量 净光合速率的测定方法:光照条件下将植物放入密闭的容器内,测定单位时间内 容器中C0,的减少量或0,的增加量 、(⑥ 相关计算 吸收速率(是/已 A点: 0=-4+4 B点: 2=-2+4 ④ C点: 4=0+4 光照强度 D点: 8=4+4 ① ② E点: 12=8+4 长 A点:不变 练习:若上图表示的是植物在最适C02浓度下的光合作用强度变化, 用 如果C02浓度降低,则曲线中的A、C、E三点将如何变化? C点:向右移 E点:向左下方移 1.在叶绿体内,ATP的移动方向是:类囊体薄膜 叶绿体基质;ADP+Pi的移动方向是: 叶绿体基质 类囊体薄膜;NADPH的移动方向:类囊体薄膜 吐绿体基质 2.暗反应在光下是否进行(是),黑暗中是否进行(是),黑夜中是否进行(否) 拓展 3.活的生物体始终进行光合作用( ),活的生物始终进行呼吸作用(√) 短时间内停止光照,其他条件不变,则:ATP、ADP+Pi个、NADPH、C3个、C个、(CHO) 5. 短时间内停止CO供应,其他条件不变,则:ATP个、ADP+Pi、NADPHT、C3、C, 、(CHO) 光饱和点 阳生植物 C02吸收 光照强度: 阴生植物 光合作用 光补偿点 光照强度 COz放出A 图1中A点表示C02补偿点,即光合速率等于呼吸速率时 B 的C02浓度 主要 CO C02浓度: 作 其影响因素 ACO2浓度 强0A C0浓度 图2中A'点表示进行光合作用所需C02的最低浓度 响因素 图1 图2 B和B'点都表示CO2饱和点 温度: 合速率 B点为最适温度 01020304050温度( ) 应用: 可通过控制光照强度、C02浓度、温度等提高光合作用强度,从而增加农作物产量 ①日照时间长,光合作用时间长,制造的有机物多 举例: 新疆瓜果甜,糖分高的原因是 ②昼夜温差大,夜间呼吸作用弱,消耗的有机物少 概念: 能将无机物转变为有机物的方式 自养型 光合自养型:如绿色植物(主要)蓝细菌(原核)等 种类 概念: 能够利用无机环境中无机物氧化时释放 化能合成 的能量制造有机物 同化作里 自养型 举例:硝化细菌,能将氨氧化成亚硝酸,进一步 氧化成硝酸,并利用这两个过程释放的能量, 新陈代 将C02和H20合成为糖类 概念:不能将无机物转变为有机物,只能利用现成的有机物 异养型 类型 例:进行捕食,寄生、腐生的动物、微生物与人 1.需氧型:人和多数动物、植物、某些微生物(如醋酸枉菌、根瘤菌、硝化细菌) 异化作用 2. 厌氧型(只能进行无氧呼吸):乳酸菌、破伤风杆菌、蛔虫 3. 兼性厌氧型:酵母菌 ①模型解释:细胞体积越大,S(表面积)N(体积)的比值越小, 细胞不能无限生长的原因 物质交换和物质运输效率越低 ②核质比:细胞体积越大,细胞核对细胞的调控作用相对越小 单细胞生物:通过增殖而繁衍 ①从受精卵起,经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体 细胞增殖的意义 多细胞生物 ②通过细胞增殖补充衰老、死亡的细胞 ③通过减数分裂产生生殖细胞 总结:细胞增殖是生物体(细胞结构)生长、发育、繁殖、遗传的基础 概念:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止 细胞周期 包含两个阶段:分裂间期(时长约占90%~95%)和分裂期(时长约占5%~10%) 特点:不同种类的细胞,细胞周期不同, 分裂间期与分裂期所占的比例也不同 图示: 细胞壁 间期 前期 中期 后期 末期 分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成, 过程 导致染色体复制。分为G期、S期和G2期 细胞的增殖 (植物细胞) 前期:仁膜消失现两体:核仁和核膜消失,纺锤体和染色体出现, 染色体散乱分布 中期:形定数晰赤道齐:染色体形态稳定,数且清晰, 着丝粒整齐地排列在赤道板上,便于观察 分裂期 后期:粒裂数加分两极:着丝粒分裂,姐妹染色单体 分开,分别向细胞的两极移动,染色体数且加倍 末期:两消两现板壁建:纺锤体和染色体消失,核仁和核膜再现, 赤道板位置上出现细胞板,形成新的细胞壁 前期 末期 有丝分裂 (真核生物) 纺锤体 胞 0西 动、植物细胞区别: 形成方 多 植物 动物 (来自细胞质 (来自中心体 植物 动物 发出纺锤丝) 发出星射线)(形成细胞板) (质膜缢裂) 意义:将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞史。 由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性 ①有丝分裂中,染色体增倍在间期,DNA增倍在间期,染色体与纺锤体出现在前期, 染色体与纺锤体消失在末期,观察染色体、纺锤体的最好时期是中期,中心体 复制在间期,细胞板(壁)形成在末期。 ②赤道板与细胞板的区别:赤道板是空间位置,细胞板是由化合物构成的细胞结构 方式 补充 间期 前期 中期 后期 末期 ③染色体与DNA的数量关系: 襄鸡 复制一 散乱着丝点排列着丝点一进入两个 分布在赤道板上分裂细胞核 染色体1:1-121:2 1:2 1:2-11 1:1 DNA 过程:核延长 核缢裂 质缢裂 两个子细胞 无丝分裂 (真核生物) 特点:无纺锤丝和染色体的出现 举例:蛙的红细胞的无丝分裂 减数分裂(能够进行有性生殖的真核生物的精原细胞或卵原细胞) 分裂(原核生物) 名称:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 材料:洋葱的根尖(可用葱、蒜代替) 解离液 成分:质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精 实 试剂 作用:使组织中的细胞相互分离开来 甲紫溶液或醋酸洋红溶液。作用:使染色体着色 装片的制作流程:解离 漂洗 染色 制片 分生区细胞特点:细胞呈正方形,排列紧密 概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代, 在形态 结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 特点:普遍性、持久性、稳定性、不可逆性 实质:基因的选择性表达(不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同)》 细 意义{1,使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效室 分 2.是生物个体发育的基础 概念: 指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的 潜能和特性 原因:己经分化的细胞含有发育为个体的全套遗传物质 实例:植物组织培养体现了植物细胞的全能性:克隆动物体现了动物细胞核的全能性 全能性 ①受精卵>生殖细胞>体细胞②干细胞>体细胞 能力比较: ③胚胎干细胞>造血干细胞>B淋巴细胞>浆细胞 干细胞 概念:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞 举例:造血干细胞、胚胎干细胞等 细胞分化 单细胞生物:细胞衰老、死亡=个体衰老、死亡 与个体衰老的关系 多细慰生物〈个体袋老的过程细胞青技老的过程 细胞衰老、死亡≠个体衰老、死亡 水少:水分减少,新陈代谢的速率减慢(如呼吸速率减慢) 酶低: 多种酶的活性隆低(如酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,导致头发变白) 、衰老和凋亡 色累; 色素逐渐积累,出现老年斑 特征 体变: 细胞体积变小,细胞核体积增大 衰老 色深: 核膜内折,染色质收缩,染色加深 透变: 细胞膜通透性改变,物质运输功能降低 ①细胞不断进行各种氧化反应、辐射以及有害物质入侵会刺激细胞, 容易产生自由基 自由基学说 ②自由基会攻击和破坏细胞内执行正常功能的生物分子(如组成生物膜 原因 的磷脂分子、DNA分子、蛋白质分子等),致使细胞衰老 ①每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA一蛋白质复合体,称为端粒 端粒学说一 ②端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。在端粒DNA序列被“截”短 后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,使细胞活动渐趋异常 概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,也被称为细胞程序性死亡 细 原因:是由遗传机制决定的程序性调控,实质是基因的选择性表达 胞凋 举例: 胎儿手的发育、蝌蚪尾的消失、靶细胞与细胞毒性T细胞结合后的裂解死亡等 亡 ①有利于多细胞生物体完成正常发育 意义 ②维持内部环境的稳定 ③抵御外界各种因素的王扰 细 概念: 指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情沉下, 由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡 坏 举例: 皮肤烫伤、脑细胞缺氧死亡等 概念:在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用的现象 ①处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量 自噬 ②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老 意义 的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定 ③有些激烈的细胞自噬,可能透导细胞凋亡 ④细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义 自花传粉、闭花受粉,自然状态下一般为纯种 豌豆的特点 具有易于区分的性状,实验结果很容易观察和分析。如:高茎和矮茎 人工传粉过程:人工去雄 套袋隔离 人工授粉 再套袋隔离 实验过程及现象:P高茎 矮茎 E(全为高茎);E自交 P2(高茎:矮茎=3:1) 提出问题:是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢? 遗传 ①生物的性状是由遗传因子(基因)决定的 ②体细胞中遗传因子(基因)是成对存在的 ③形成配子后,配子中只含有每对遗传因子(基因)中的一个 子的发现 解释(提出假说) ④受精时,雌雄配子的结合是随机的 高茎 高 高茎 矮茎F Dd Dd DD X dd 配子 图示: 配子 d F2 DD DdDd dd F Dd 高茎高茎高茎矮茎 分离定 高茎 F2的基因型比例为:DD:Dd:dd1:2:1 F,的表型比例为:高茎:矮茎=3:1 设计测交实验:F与隐性纯合子杂交,推测后代高茎:矮茎=1山 Fu 高茎 矮茎(隐性纯合子) o9 dd 遗传的基本规律 演绎推理和验证 图示: 配子 测交后代 dd 高茎:矮茎=1:1 实验验证:在得到的166株后代中,87株是高茎,79株是矮茎, 比例接近1:1,验证了以上解释的正确性 在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具 分离定律内容 有一定的独立性 在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分 开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代 相关符号意义 P:亲本;F1:子一代;F2:子二代; :母本;:父本 X:杂交;⑧:自交 性状:生物所表现出来的形态结构(如双眼皮)、生理特征(如B型血)和行为方式(如左撇子) 分为「显性性状(如豌豆的高茎) 相对性状:一种生物同一种性状的不同表现类型 隐性性状(如豌豆的矮茎) 等位基因: 控制相对性状的基因 分为 显性基因:决定显性性状的基因(用大写字母表示) 隐性基因:决定隐性性状的基因(用小写字母表示) 契 性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象 表型:生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎 基因型:与表型有关的基因组成,如高茎豌豆的基因型是DD或Dd,矮茎豌豆的基因型是dd 纯合子:基因组成相同的个体,如:DD、dd、YYRR、yyrr 杂合子:基因组成不同的个体,如Dd、YyRr、Yyrr、yyRu 杂交:不同个体或品系之间的交配 自交:同一个体或品系内部的交配 测交:一个未知基因型的个体与一个已知隐性纯合子进行交配 正交与反交:如果将高茎豌豆(父本)和矮茎豌豆(母本)的杂交称为正交, 则将矮茎豌豆(父本)和高茎豌豆(母本)的杂交称为反交 实验:两对相对性状的杂交实验 实验过程及现象: P纯合黄圆 纯合绿皱 图示: F 黄圆 F2黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9:3:3:1 提出问题: 将两对相对性状的遗传一并考虑,不同性状之间发生了新的组合,是否 控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢? ①纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的基因型分别是YYR和yyrr, 它们产生的F的基因型是YyRr ②F1在产生配子时,每对基因彼此分离,不同对的基因自由组合, 导致F1产生的雌配子和雄配子各有4种,分别是:YR、YrR、m ③受精时,雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种, 解释(提出假说) F2基因型有9种,F2表现型有4种 F,雌配子 YR r yR yr F1 F雄配予 自 YR YYRR(黄圆) YYRr(黄圆) YyRR(黄圆) YyRr(黄圆) 自由组合 遗 传 Yr YYRr(黄圆) YYrr(黄皱) YyRr(黄圆) Yyrr(黄皱) yR YyRR(黄圆) YyRr(黄圆) yyRR(绿圆) yyRr(绿圆) 律 解 yr YyRr(黄圆) Yyrr(黄皱) yyRr(绿圆) yyrr(绿皱) 设计测交实验: F与隐性纯合子杂交, 推测后代中 黄色圆粒:黄色皱粒: 绿色圆粒:绿色皱粒=1:1:1:1 黄圆 绿皱(隐性纯合子) YyRr 基因的传递规律二和减数分裂 yyrr 配子 YE yR yr 演绎推理和验证 图示: 测交后代YyRr Yyfr yyRr yヅrr YyRr黄圆:Yyrr黄皱:yyRr绿园:yyrr绿皱=1:1:1:1 测交后代理论上表现型比例为1:1:1:1 实验验证:在得到的207粒后代种子中,黄色圆粒是55粒,黄色皱粒 是49粒,绿色圆粒是51粒,绿色皱粒是52粒,比例接近1:1:1:1,验 证了以上解释的正确性 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的 基因自由组合定律内容 在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时, 非同源染色体上的非等位基因自由组合 生物类型和时间:进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时 染色体复制次数:在减数分裂前,染色体复制一次 细胞分裂次数:连续分裂两次 减 分裂结果:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半 数 发生场所:(人和其他哺乳动物的)精子是在睾丸的曲细精管,卵细胞是在卵巢中产生的 ①姐妹染色单体:连在同一个着丝粒上的两条染色单体 ②同源染色体一 概念:配对的两条染色体,形状和大小一般都相同 来源:一条来自父方、一条来自母方 相关概念 ③联会:在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象 ④四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体 ⑤交叉互换:四分体中的非姐妹染色单体之间发生缠绕,并交换相应的片段 的现象,会导致同一条染色体上的非等位基因发生基因重组 a 1. 据右图回答下列问题: B B 34 丙 ①图甲中互为等位基因的是A和a、B和b, 甲中两对基因能否自由组合?不能 ②乙中减I后期必分离的染色体是1和2、3和4,能自由组合的基因是A和B、 数分裂和 a和b或A和b、a和B;乙中在有丝分裂后期移向两极的基因均为A、a、B和b ③丙中A和a在MI后期分离,A与AMIL后期分离, 在丙中m和n上的B和b发生了交叉互换。 问题 丝 ④若乙、丙来自同一个雄性动物,则一个乙能产生4个精子, 共2种:该雄性动物能产生多个精子,共4种(不考虑互换): 一个丙能产生4种精子,种类为AB、Ab、aB和ab 裂的相关练 ⑤图丙中互为同源染色体的是1和2、3和4,互为非同源染色体的是1和3、1和4、 2和3、2和4,互为姐妹染色单体的是z和z’、w和w、m和m'、n和n',互为等位 基因的是A和a、B和b,互为非等位基因的是A和B、A和b、a和B、a和b 2.若减一后期有一对同源染色体没有分离,减二正常进行,则形成的配子均不正常 3.若减一正常进行,减二后期时有一个次级精母细胞中的一对姐妹染色单体体没有分离 则此次级精母细胞形成的两个精细胞都不正常,另外两个精细胞正常 减数分裂和受精作用 4. 基因突变可发生于有丝分裂和减数分裂,基因重组可发生于减数分裂, 染色体变异发生于有丝分裂和减数分裂 概念: 卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程,与细胞间的信息交流以及 膜的流动性有关(需受体识别信号分子) 场所:不同生物有差异,如青蛙在水中,哺乳动物和人在输卵管中 实质:精子细胞核和卵细胞细胞核相融合,使染色体汇合在一起 ①受精卵的染色体一半来自父方,一半来自母方(√) ②受精卵的核基因一半来自父方,一半来自母方(√) 判断 ③受精卵的质基因一半来自父方,一半来自母方( ) 受精 ④受精卵的基因一半来自父方,一半来自母方( ) 准备阶段:精子(获能)和卵子的准备(发育到MII中期) 用 过程 受精阶段 结果: 受精卵中染色体数又恢复到体细胞中的数且 ①保证了每种生物前后代染色体数且的恒定 减数分裂和受精作用的意义 ②维持了生物遗传的稳定性 卵细胞(n) 精子(n) 受精作用 有性生殖中染 受精卵(2n) 色体数目变化: 有丝分裂 分化 卵原细胞(2n) 有丝分裂 分化 生物体细胞(2n) 有丝分裂 分化 精原细胞(2n) 材料: 蝗虫细胞 基因 染色体 结构 基因在杂交过程中保持完整性和独立性 染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构 在体细胞中基因成对存在 在体细胞中染色体也是成对存在的。 依据: 数量 在配子中只有成对的基因中的一个 在配子中也只有成对的染色体中的一条。 个 说 来源 体细胞中成对的基因一个来自父方, 体细胞中成对同源染色体一条来自父方,一条来自母方 来自母方。 组合非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在减数分裂I的后期也是自由组合的。 推出:基因和染色体行为存在平行关系 提出假说:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。 也就是说,基因就在染色体上 实验材料: 果蝇(研究的性状是果蝇复眼的颜色) 研究方法:假说演绎法 P红眼 白眼 实验过程及现象: 红眼( d) F雌雄交配 F2红眼 6 白眼d 摩尔根 3/4 1/4 提出问题: 白眼性状的表现,为什么总是与性别相关联?(F2中的白眼全部为雄性) 基因在染色体上和伴性遗传 控制白眼基因(a)在X染色体上,而Y染色体上没有它的等位基因 实 配子 F F2 流程: 做出解释(假说) :XAXA(红眼雌) A Y 的 图解: XXe(红眼蹈: XA XAXA XAY :XaY(白眼雄)》 XY(红眼雄) (红眼雌) (红眼雄) Xa XAXa XaY (红眼雌)(白眼雄) ~3.演绎推理:基于假说理论上推算测交的过程及结果 (4.实验验证:做测交实验,实验结果与理论结果相符 结论:证实控制白眼的基因在X染色体上 1.发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法 其他 成果 2.绘出第一幅果蝇各种基因在染色体上相对位置图,说明了基因在染色体上呈线性排列 3.一条染色体上有多个基因 性 XY型:XX代表雌性,XY代表雄性 由性染色体决定性别,包括 ZW型:ZW代表雌性,ZZ代表雄性(如鸡、蝶、蛾等) 决 与性染色体无送 概念:决定生物性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联的现象 ①男患者>女患者②交叉遗传,隔代遗传 伴X染色体 特点 ③男正女必正,女病男必病 隐性遗传 性 举例:色盲,果蝇白眼 ①女患者>男患者②男病女必病,女正子必正 传 位于X染色体 与Y染色体的 伴X染色体」 特点: ③杂合子患病程度低王显性纯合子 韭同源区段 显性遗传 举例:抗维生素D佝偻病 种类 特点:父传子,再传孙,即男传男 伴y遗传: 举例:外耳道多毛症 位于X染色体与Y染色体的同源区段 概念:通常指由遗传物质改变而引起的人类疾病 说明:遗传病不是传染病,也不等同于先天性疾病 概念:是指受一对等位基因控制的遗传病 常染色体 举例:如多指、并指、软骨发育不全 显性遗传病 特点:男女患病概率相等、连续遗传 常染色体 举例:白化病、苯丙酮尿症、镰状细胞贫血 隐性遗传病 特点:男女患病概率相等、隔代遗传 举例:抗维生素D佝偻病 伴X染色体 显性遗传病 ①女患者多于男患者、连续遗传 单基因遗传病 类型 特点 ②患病男子的母亲和女儿必患病 举例:红绿色盲症、血友病、进行性肌营养不良 伴X染色体 隐性遗传病 ①男患者多于女患者、隔代交叉遗传 特点 由致病基因 儿②患病女子的父亲和儿子必患病 引起,用光 伴Y染色体∫举例:人类外耳道多毛症 学显微镜无 法观察到 遗传病 特点:患者全为男性,女性全部正常 人类遗传病 若子代中男女发病相同,一般由當染色体遗传 类型 说明{ 若子代男女发病率不同,则该病与性别有关 概念:是指受两对或两对以上的等位基因控制的人类遗传病 多基因遗传病 特点:在群体中发病率较高。表现为家族聚集现象,易受环境影响 实例:原发性高血压、冠心病、哮喘、青少年型糖尿病等 无致病基因, 可用光学显微 概念:由染色体变异引起的遗传病,简称染色体病 镜观察到 猫叫综合征:人的5号染色体部分缺失引起的遗传病, 属于染色体结构变异 染色体异常遗传病 实例 21三体综合征:第21号染色体多了一条而引起的疾病, 属于染色体数且变异 特点:不遵循孟德尔遗传定律,病症一般比基因病严重 调查范围:广大人群 遗传病的选择:选取发病率较高的单基因遗传病 调查人群中的遗传病 调查注意事项:取样要随机,样本要足够大 注意: 调查某种遗传病的遗传方式时要在患病家系中进行调查 ①检查身体、了解家族病史,作出诊断 ②分析遗传病的传递方式 遗传咨询 ③推算后代的再发风险率 遗传病的 检测和预防 ④提出防治对策和建议(如产前诊断、终止妊娠等) 目的:确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病 产前诊断 方法:如羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因诊断等 实验者:格里菲斯 S型细菌:菌体有多糖类的荚膜,形成的菌落表面光滑, 能使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡 材料: 肺炎链球菌 R型细菌:菌体没有多糖类的荚膜,形成的菌落表面粗糙, 不能使人和小鼠患病,无致病性 体内 转化 ①注射R型活细菌 小鼠不死亡 实 ②注射S型活细菌 小鼠死亡,并从小鼠体内分离出$型活细菌 过程及现象 ③注射加热致死的$型细菌 小鼠不死亡 炎链球菌 ④R型活细菌与加热致死的S型细菌混合注射 小鼠死亡: 从小鼠体内分离出了S型活细菌,其后代也是有致病性的$型细菌 结论:己经加热致死的S型细菌中含有某种促使R型细菌转化为$型活细菌的活性物质 转化因子 转化实验 实验者: 艾弗里及其同事 ①R型细菌+S型细菌的细胞提取物 R型细菌+少量S型细菌 ②R型细菌+S型细菌的细胞提取物+蛋白酶 R型细菌+少量S型细菌 体 过程及现象 ③R型细菌+S型细菌的细胞提取物+RNA酶 R型细菌+少量S型细菌 转化 实验 ④R型细菌+S型细菌的细胞提取物+酯酶 R型细菌+少量S型细菌 ⑤R型细菌+S型细菌的细胞提取物+DNA酶 只长R型细菌 结论:DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是肺炎链球菌的遗传物质 实验方法:控制自变量时采用了减法原理 实验者:赫尔希和蔡斯 材料:T2噬菌体 是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部含有DNA T2噬菌体侵染大肠杆菌时,噬菌体会将DNA注入细菌体内,蛋白质外壳留在大肠杆菌外面 DNA 原理 在DNA的作用下,利用大肠杆菌体内物质为原料来合成自身的组成成分,进行大量增殖 方法:放射性同位素标记技术。用32P和35S分别标记DNA和蛋白质 是主要的遗传物质 制备35S标记蛋白质外壳的T2噬菌体:首先用含35S的培养基培养大肠杆菌, 菌体 材料制备 再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,就得到蛋白质被35$标记的噬菌体 侵 制备3P标记DNA的T2噬菌体:首先用含3P的培养基培养大肠杆菌, 再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,就得到DNA被32P标记的噬菌体 细菌的实验 实验1:用35S标记的T2噬菌体感染普通大肠杆菌 搅拌后离心 现象1:上清液放射性很高,沉淀物放射性很低,新形成的噬菌体中没有检测到35s 过程及现象 实验2:用2P标记的T2噬菌体感染普通大肠杆菌 搅拌后离心 现象2:上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,新形成的噬菌体中检测到32P ①噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞虫,而蛋白质外壳仍留在细胞外 结论 ②子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的 ③DNA是T2噬菌体的遗传物质 ①T2噬菌体在侵染大肠杆菌时,模板是噬菌体的DNA,产物是噬菌体的DNA和蛋白质, 原料是由大肠杆菌提供的 补充 ②T2噬菌体侵染步骤为:吸附 注入核酸 合成核酸和蛋白质 装配 释放 ③肺炎链球菌转化实验的实质是基因重组 烟草花叶病毒 烟草花叶病毒外壳是蛋白质,内部含A 侵染烟草实验 通过侵染烟草花叶的对照实验,可知进入烟草细胞的是RNA而非蛋白质; 所以RNA是烟草花吐病毒的遗传物质 ①DNA是主要的遗传物质,RNA是RNA病毒的遗传物质 结论 ②病毒的遗传物质是DNA或RNA ③原核、真核生物同时含DNA和RNA,细胞核(拟核)及细胞质中的遗传物质均为DNA 组成元素:C、H、0、N、卫 三类小分子:1分子磷酸、1分子脱氧核糖、1分子含氮碱基 层次 基本单位(单体):脱氧(核糖)核苷酸,共有4种 大分子:脱氧核糖核酸,简称DNA 1.DNA分子由两条链组成,每条链称为脱氧核苷酸链 2.两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 结构 特点 3.外侧为磷酸和脱氧核糖交替链接,构成DNA分子的基本骨架;内侧为碱基 3.DNA分子的两条链上的碱基之间通过氢键连接成碱基对,并遵循碱基互补配对原则, 即A与I配对、T与A配对、C与G配对、G与C配对 碱基数量关系:DNA双链分子中,(A+G)=T+C,因为双链DNA分子中A=I,GC 计算 ①A与T之间有2个氢键;C与G之间有3个氢键 氢键数量关系 ②氢键数量越多,DNA分子结构越稳定 1. 基因通常是有遗传效应的DA片段(能控制和指导蛋白质合成,控制生物的性状) 与基因的关系 2. 一个DNA分子上有多个基因 DNA 3.遗传信息是指基因中4种碱基的排列顺序 的 特性 多样性:DNA的碱基排序千变万化 特异性:每个DNA分子的碱基排序不是随机的,有特定的碱基排序 构与复制 概念: 是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 时间:真核生物中,发生在细胞分裂前的间期,是随着染色体的复制而完成的 场所: 在真核细胞中,DNA的复制场所有细胞核、线粒体、叶绿体 1.解旋:在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开 过程 2.延伸:DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸 为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链 3. 螺旋:每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构 DNA拓扑异构酶 DNA复制的方向:5'端 3'端 前导链 VII7 DNA聚合酶 复制 图示: 引物酶 连接酶 RNA引物 2 解旋酶 DNA聚合酶 母链 滞后链 特点:边解旋边复制(不是等两条链解旋完再复制) 方式:半保留复制(母链被保留下来,和子链螺旋共同形成一个新的DNA分子) 「1.模板:DNA的两条链;2.酶:解旋酶、DNA聚合酶等 条件 3.原料:4种脱氧核苷酸;4.能量:ATP提供:5.适宜的温度和DH等 意义:由亲代细胞向子代细胞传递遗传信息,保证了亲子代细胞间遗传信息的连续性 计算小.1个DM分子复制n次后会形成2个DNa分子 2.若一个DNA中有a个G,则复制n代需游离的a(2-l)个G,第n代复制需游离的a2m-1个G 概念:以DNA的一条链为模板合成RNA的过程 场所:真核细胞主要在细胞核(线粒体和叶绿体中也会发生) rI.RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合,使DNA双链解开,双链的碱基暴露出来 2.游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对,在NA聚合酶的作用下, 过程 依次连接,形成一个mRNA分子 3.合成的mRNA从DNA链上释放,DNA双螺旋恢复 4.mRNA合成以后,通过核孔进入细胞质中 转 RNA聚合酶 录 3 DNA 图示: 转录的方向 条件:1.模板:DNA的一条链;2.酶:RNA聚合酶;3.原料:4种核糖核苷酸;4.能量:ATP提供 概念:以mNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 场所:真核细胞主要在细胞质中的核糖体上(线粒体和吐绿体中也有核糖体,也能进行翻译) rI.mRNA进入细胞质后,与蛋白质的“装配机器”一一核糖体结合起来 过程 2.携带氨基酸的tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对 3.氨基酸之间脱水缩合后,tRNA离开核糖体,核糖体沿着mRNA 移动读取下一个密码子,直到读取到mRNA上的终止密码子为止 翻 基因的表达 图示: 核糖体移动方向 金日的日A日9sAA日日A日A日日AAH凶 条件:1.模板:mRNA;2.酶:多种酶;3.原料:氨基酸:4.能量:ATP提供 ( 1.启动子位于DNA上,是RNA聚合酶识别和结合的一段DNA片段 提示 2.起始密码子位于mRNA上,是翻译出多肽链的第一个密码子 3.一条mRNA上可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成, 其意义是:快速合成大量的相同的蛋白质 含义:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制:也可以从DNA流向RNA, 中 进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译 补充: 些RNA病毒的遗传信息可以从RNA流向RNA(RNA的复制)以及从RNA流向DNA(逆转录) 法 复制 复制 图示 转录 DNA逆转录 RNA- 翻译 蛋白质 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物的性状 基因与性 间接控制 ①打乱编码淀粉分支酶的基因,导致淀粉分支酶活性隆低,从而使细胞中 淀粉含量隆低。由于淀粉能吸水膨胀,故淀粉含量低的豌豆易失水而皱缩 举例 ②控制酪氨酸酶的基因一旦异常,则无法合成酪氨酸酶, 就无法合成黑色素而导致白化症状 的关系 基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状 直接控制 ①编码CFTR蛋白的基因异常,导致CFTR蛋白结构异常从而患囊性纤维病 举例 ②血红蛋白异常基因编码的血红蛋白结构异常,导致镰状细胞贫血 实例:镰刀型细胞贫血症 概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变 时期: 一般发生在DNA复制时,因此时DNA双链解开,不稳定 物理因素:紫外线、X射线、其他辐射会损伤细胞内的DNA 外因 化学因素:亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基 原因 生物因素:某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA 内因: DNA分子复制发生错误;DNA的碱基组成发生改变 含义:基因突变的现象在自然界很普遍,只要是生物, 就可能发生 普遍性 举例:果蝇白眼、鸡卷羽、人的色盲、白化、镰刀型细胞贫血症 ①可以发生在生物个体发直的任何时期 随机性 ②可以发生在细胞内不同的DNA分子上:同一DNA分子的不同部位 ③可随机发生于」 若发生于配子中,将遵循遗传规律可能传给后代 不同细胞中 特点 若发生于体细胞中,一般不能遗传。但可能通过无性生殖 传给后代,如植物组织培养、嫁接、扦插等 因突变 含义:一个基因可向不同方向突变,产生一个及以上的等位基因 不定向性 说明:基因突变的方向和环境没有明确的因果关系 低频性:基因突变的频率很低,例如:高等生物(1/105~1/108生殖细胞〉 多害少利性: 基因突变可能破坏生物体和现有环境的协调关系,故可能有害, 也可能有利,也可能既无害又无益(中性突变) ①一般来说,碱基增减对氨基酸的序列影响大于碱基的替换 ②基因突变若引起部分氨基酸改变,改变蛋白质结构、功能,会引起性状改变 对生物性 状的影响 ③显性纯合子中一个显性基因突变为隐性基因,也不会改变性状,如BB b ④若未引起氨基酸的改变(由于密码子的简并性),性状不会改变 ⑤如果发生在非编码区及内含子区域的突变,性状也不会改变 基因突变和基因重组 显性突变:aa Aa(当代表现) 突变类型 隐性突变:AA Aa(当代不表现) 若后代有正常又有突变体,则为显性突变 判断突变类型方法:让突变体与正常体杂交 若后代全部为正常,则为隐性突变 意义:是产生新基因的途径,是生物变异的根本来源,为生物进化提供丰富的原材料 细 相关基因:原癌基因和抑癌基因,发生突变,可能发生癌变 胞癌 ①能够无限增殖 特征 ②形态结构发生显著变化,一般变为球形 ③细胞膜上的糖蛋白减少,细胞之间的黏着性降低,容易在体内分散和转移 概念: 生物体在有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合,即非等位基因重新组合 时期:减I前期的四分体时期 交叉互换 原因: 位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换, 导致染色单体上的非等位基因重新组合 基 类型 自由组合 时期:减L后期 原因:非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因自由组合 组 结果: 产生新的基因型,导致重组性状的出现 意义:生物变异的来源之一:为生物进化提供材料,是形成生物多样性的重要原因之一 实例:基因工程(转基因),肺炎链球菌转化 与基因突变的联系:基因突变产生新的基因,提供重新组合的基因,是基因重组的基础 图示: <A <OA ABEF <o L. C D d d ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ①是缺失: 染色体某 片断缺失, 使得基因数且减少 (如人5号染色体部分缺失导致猫叫综合征) 构 类型 ②是重复: 同一条染色体上出现等位基因或相同基因, 改变了基因排列顺序 ③是倒位: 染色体上某一片断颠倒 ④是易位:染色体某一片断移接到其它非同源染色体上 ⑤中一条缺失,一条重复,发生于同源染色体之间, 属于染色体结构变异 辨析: ⑥不属王染色体变异,属于基因重组中的交叉互换 ①基因突变和基因重组无法用光镜观祭,染色体变异可被光镜观祭到 说明 ②基因重组产生新类型一般为正常行为,基因突变和染色体变异一般有害 ③四种结构变异均不改变每个基因的内部结构,但会改变基因的数目和排列顺序, 从而改变生物的性状 染色体组:细胞中的一组非同源染色体 染色体变异 概念:由受精卵发育而来,体细胞中含两个染色体组的个体 二倍体 实例:几乎全部动物和过半数的高等植物 概念: 由受精卵发育而来,体细胞中含三个及以上染色体组的个体 以染色体组的 实例: 三倍体香蕉,三倍体无籽西瓜,四倍体马铃薯等 优点: 为茎杆粗壮,叶、果、种子大, 营养丰富 缺点: 结实率低, 发育迟缓 ①低温透导 多倍体 方法 ②最常用、最有效的方法:用秋水仙素处理 式成倍增减 萌发的种子或幼苗 人工诱导 原理: 抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向两极, 从而使细胞中染色体数目加倍 染色体变异和表观遗传 作用时期:有丝分裂前期 目变异 注:多倍体在植物中常见,动物中极少见 概念: 由配子发育而来,体细胞中含有本物种配子中染色体数目的个体 单倍体 特点:单倍体植株一般植株矮小,高度不直 人工通过花药(花粉含精子)离体培养获取 实例 自然界蜂王(2n)产生的卵细胞(n)直接发育成雄蜂(n) 个别染色体的增加或减少。如21三体综合征(45+XX/XY)、 先天性腺发育不良(44+X0) 概念: 生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象 泰 实例: ①柳穿鱼花的形态结构遗传②某种小鼠毛色的遗传 机制:DNA的甲基化:组蛋白的甲基化和乙酰化等 ①遗传性: 基因表达和表型可以遗传给后代 特点 ②不变性: 基因的碱基序列保持不变 ③可逆性:DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA可能发生 去甲基化 可遗传变异: 包括基因突变、基因重组、染色体变是和表观遗传, 都可遗传给后代 不可遗传变异:环境改变引起的变异, 遗传物质未改变,不能遗传给后代 生物 提出者:达尔文 进化论 共同由来学说:指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的 组成 自然选择学说:揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因 概念:指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等 化石 作用:是研究生物进化最直接、最重要的证据 越古老的地层中,出现的生物越简单、越低等 分布: 越晚近的地层中,出现的生物越复杂、越高等 共同由来学说的证据 概念:研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构 2.比较解剖学证据 人 事实:蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢都是同源器官 胚胎学:研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科 3.胚胎学证据 ①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾 事实 ②人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段 ①生物都有能进行代谢、生长和增殖的细胞 细胞和分子 细胞水平 ②细胞有共同的物质基础和结构基础 生物学证据 分子水平:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又有差异性 ①生物的形态结构适合于完成一定的功能 解释 适 ②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖 应 ①普遍性:适应是普遍存在的,所有的生物都具有适应环境的特征 特点 ②相对性:适应是针对一定的环境而言的,是一种暂时的现象 生物的进化 ①所有的生物是由更古老的生物进化而来 拉马克的进化学说 ②适应的形成是由于用进废退和获得性遗传 内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存 生存斗争 适者生存 流程图 不定向的 自然选择 有利变异保留 多代选择 微小的有利变 达尔文的 可遗传变是 异积累,增强 定向 不利变异淘汰 自然选择学说 进化成新类型 意义《 ①揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先 ②揭示了生物的多样性和适应性是进化的结果 局限性:对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释 遗传和变异的本质 种群:生活在一定区域的同种生物全部个体的集合 基因库: 一个种群中全部个体所含有的全部基因 关概念 基因频率计算 A%=A/(A+a) 100%,a%=1-A%:XB%=XB/(XB+X0) 100% 亲代自由交配,可利用基因频率求出配子频率,再推出后代的基因型频率 基因型频率: 一 个种群中某种基因型的个体数占全部个体数的比例 ①适应是自然选择的结果;②种群是生物进化的基本单位 ③突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变, 内容 进而通过隔离形成新物种 ④生物进化的过程实际上是生物与生物,生物与无机环境协同进化的过程 ⑤生物多样性是协同进化的结果 代生物 物种: 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物 种 种 时间扩大 群 突变和基因重组(内因) 新 化理论 改变 积累 导致 标志 新物种形成的流程图: 自然选择(外因) 因频率 导致 因库的差别 间的生 殖隔 离 协同进化:指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展 细胞内液:存在于细胞内,约占体液的23 包括 存在于细胞外,约占体液的1/3 血浆:是血细胞直接生活的环境 包括组织液:又叫组织间隙液,是体内绝大多数细胞 细胞外液 直接生活的环境 淋巴液:是淋巴细胞直接生活的环境 特例 1.毛细血管壁细胞的直接生活环境是血浆和组织液 2.毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是淋巴液和组织液 体液 淋巴液 图示: 相互关系 细胞内液一组织液二血浆 恩丞血浆中氧气浓度高王组织液和组织细脑 细胞内液中二氧化碳浓度高于组织液和血浆 特例:汪液、泪液、乳汁、消化液、尿液等既不属于细胞外液也不属于细胞内液, 而是体外环境 构成:由细胞外液构成的液体环境 化学成分:水、蛋白质无机盐等(血浆中含有较多的蛋白质) 概念:溶液中溶质微粒对水的吸引力 强调:溶液浓度越高,渗透压越大 人体的内环境与稳态 渗透压 1.血浆渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关 2.细胞外液渗透压的90%以上来源于Na和C1 拓展 ①血浆蛋白减少 3.组织水肿的直接 原因 ②摄入蛋白质减少 内环境 因素是组织液增多 ③局部组织细胞 理化性质 代谢旺盛等 ①血浆pH为:7.35~7.45 酸碱度 ②缓冲对:HC03/HC03,HP042/HP04 ③当一定量的酸性或碱性物质进入后,内环境的H仍能 维持在一定范围内 温度:一般维持在37 左右 成脸〈仕全树东资年绵空拉 概念:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动, 共同维持内环境的相对稳定状态 实质:内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中 意义:是机体进行正常 例1:细胞代谢所需要的酶的活性受温度、DH的影响 稳态 生命活动的必要条件气例2:葡萄糖氧化分解需要适宜的血糖浓度和含氧量 调节机制:神经-体液免疫调节网络(调节能力是有一定限度的) 共建和共享:由机体所有细胞、器官和系统共建、共享 概念发展:分子、细胞、器官、种群、生态系统等生命系统的各个层次上 都普遍存在着