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文檔簡介

1、第 頁共169頁第 頁共169頁高中生物全部知識第一單元生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(細(xì)胞中的化合物、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞增殖、分化、癌變和衰老、生物膜系統(tǒng)和細(xì)胞工程)1.1化學(xué)元素與生物體的關(guān)系大量元素化學(xué)元素微量元素 Fe、Mil. E、Zn. Cu. Mo 等非必需元素?zé)o害元素有害元素1.2生物體中化學(xué)元素的組成特點(diǎn)C、H、O、N四種元素含量最多不同種生物體中化學(xué)元素的組成特點(diǎn)元素種類人體相同第1頁共元素含量差異很人第 頁共169頁第 頁共169頁1.3生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性1.4細(xì)胞中的化合物一覽表化合物分類元素纟且成主要生理功能水組成細(xì)胞維持細(xì)胞形態(tài)運(yùn)輸物質(zhì)提供反應(yīng)場所參與化

2、學(xué)反應(yīng)維持生物大分子功能調(diào)節(jié)滲透壓無機(jī)鹽構(gòu)成化合物(Fe、Mg)組成細(xì)胞(如骨細(xì)胞)參與化學(xué)反應(yīng)維持細(xì)胞和內(nèi)環(huán)境的滲透壓)糖類單糖二糖多糖C、H、0供能(淀粉、糖兀、匍旬 糖等)組成核酸(核糖、脫氧核 糖)細(xì)胞識別(糖蛋白)組成細(xì)胞壁(纖維素)脂質(zhì)脂肪磷脂(類脂)固醇C、H、0C、 H、 0、 N、 PC、H、0供能(貯備能源)組成生物膜調(diào)節(jié)生殖和代謝(性激素、Vit.D)保護(hù)和保溫蛋白質(zhì)單純蛋白(如胰島素)結(jié)合蛋白(如糖蛋白)C、 H、 0、 N、 S(Fe、Cu v P、Mo)組成細(xì)胞和生物體調(diào)節(jié)代謝(激素)催化化學(xué)反應(yīng)(酶)運(yùn)輸、免疫、識別等核酸DNARNAC、 H、 0、 N、 P貯存

3、和傳遞遺傳信息控制生物性狀催化化學(xué)反應(yīng)(RNA類酶)1.5蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算設(shè)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸個(gè)數(shù)刃,構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈條數(shù)為門,構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為日,蛋白質(zhì)中的肽鍵個(gè)數(shù)為”,蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為y,控制蛋白質(zhì)的基因的最少堿基對數(shù)為廠,貝IJ肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù),為x = m - n 蛋 白 質(zhì) 的 相 對 分 子 質(zhì) 量y = ma -18xy =-a8x3或1.6蛋白質(zhì)的組成層次蛋白質(zhì)1.7核酸的基本組成單位名稱基本組成單位一分子磷酸(H3PO4)一分子五碳糖核酸核昔酸(8種)(核糖或脫氧核糖)核昔一分子含氮堿基O(5 種:A、G、C、T、U)(4種)脫氧核昔酸一分子

4、磷酸一分子脫氧核糖頁共169頁第 頁共169頁第 頁共169頁RNA核糖核昔酸(4種)脫氧核甘一分子含氮堿基(A、 G、 C、 T)一分子磷酸一分子核糖核糖核甘一分子含氮堿基(A、 G、 C、 U)1.8生物大分子的組成特點(diǎn)及多樣性的原因名稱基本單位化學(xué)通式聚合方式多樣性的原因多糖葡萄糖。6血06R1脫水縮合匍甸糖數(shù)目不同糖鏈的分支不同化學(xué)鍵的不同蛋白質(zhì)氨基酸NHz C COOH 1HO氨基酸數(shù)目不同氨基酸種類不同氨基酸排列次序不同肽鏈的空間結(jié)構(gòu)核酸(DNA 和核昔酸核昔酸數(shù)目不同核昔酸排列次序RNA)不同核昔酸種類不同1.10選擇透過性膜的特點(diǎn)選擇透過性膜的特點(diǎn)三個(gè)通過1.9生物組織中還原性

5、糖、脂肪、蛋白質(zhì)和DNA的鑒定物質(zhì)試劑操作要點(diǎn)顏色反應(yīng)還原性糖斐林試劑(甲液和乙液)臨時(shí)混合加熱磚紅色脂肪蘇丹III (蘇丹IV)切片高倍鏡觀察桔黃色(紅色)蛋白質(zhì)雙縮腺試劑(A液和B液)先加試劑A再滴加試劑B紫色DNA一苯胺加 0.015mol/LNaCI 溶液5MI沸水加熱5min藍(lán)色第S頁共169頁第S頁共169頁1.11細(xì)胞膜的物質(zhì)交換功能r離子.小分子物質(zhì)交換J大分子.顆粒r親脂小分子、j高濃度低濃度膜1不消耗細(xì)胞能量(ATP)的離子、不親脂小分子流低濃度高濃度動(dòng)1需載體蛋白運(yùn)載性1消耗細(xì)胞能量(ATP)丿自由擴(kuò)散膜的流動(dòng)性、膜融合特性12線粒體和葉綠體共同點(diǎn)1、具有雙層膜結(jié)構(gòu)2、進(jìn)

6、行能量轉(zhuǎn)換3、含遺傳物質(zhì)4、5、決定細(xì)胞質(zhì)遺傳6、內(nèi)含核糖體7、有相對獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)8、能自我分裂增殖1. 13真核生物細(xì)胞器的比較第 頁共169頁第 頁共169頁名稱化學(xué)組成存在位置膜結(jié)構(gòu)主要功能線粒體蛋白質(zhì)、呼吸酶、RNA、脂質(zhì)、DNA動(dòng)植物細(xì)胞雙層膜能量代謝有氧呼吸 的主要場所葉綠體蛋白質(zhì)、兒口酶、RNA、脂質(zhì)、DNA、色素植物葉肉細(xì)胞光合作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)、酶、脂質(zhì)動(dòng)植物細(xì)胞中廣泛存在單層膜與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類的加工、運(yùn)輸有關(guān)高爾基體蛋白質(zhì)、脂質(zhì)蛋白質(zhì)的運(yùn)輸、加 工、細(xì)胞分泌、細(xì) 胞壁形成溶酶體蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、酶細(xì)胞內(nèi)消化核糖體蛋白質(zhì)、RNA、酶無膜合成蛋白質(zhì)中心體蛋白質(zhì)動(dòng)物細(xì)胞低等植

7、物細(xì)胞與有絲分裂有關(guān)1. 14細(xì)胞有絲分裂中核內(nèi)DNA、染色體和染色單體變化規(guī)律間期前期中期后期末期DNA含量2a一T4a4a4a4a2a染色體數(shù)目(個(gè))2N2N2N4N2N染色體單數(shù)(個(gè))04N4N00染色體組數(shù)(個(gè))22242同源染色數(shù)(對)NNN2NN注:設(shè)間期染色體數(shù)目為2N個(gè),未復(fù)制時(shí)DNA含量為2a。1. 15理化因素對細(xì)胞周期的影響理化因素間期刖期中期后期末期機(jī)理應(yīng)用過量脫氧胸昔+抑制DNA復(fù)制治療癌癥秋水仙素+抑制紡錘體形成獲得多倍體低溫(24C)+影響酶活和供能低溫貯藏注:+表示有影響1.16細(xì)胞分裂異常(或特殊形式分裂)的類型及結(jié)果類型分裂方式結(jié)果事例細(xì)胞質(zhì)不分裂有絲分裂雙

8、(多)核細(xì)胞多核胚囊個(gè)別染色體不分離有絲分裂、減數(shù)分裂單體、多體21三體、唐氏綜合征全部染色體不分離有絲分裂、減數(shù)分裂多倍體四倍體植物染色體多次復(fù)制,但不分離有絲分裂多線巨大染色體果蠅唾腺染色體兩個(gè)以上中心體有絲分裂多極核18已分化細(xì)胞的特點(diǎn)1.19分化后形成的不同種類細(xì)胞的特點(diǎn)形態(tài)結(jié)構(gòu)特化 新陳代謝改變 已分化細(xì)胞 生理功能專一不同種類細(xì)胞I 分裂能力喪失1.20分化與細(xì)胞全能性的關(guān)系體細(xì)胞|匚二 分化程度越低全能性越高,分化程度越高全能性越低 生殖細(xì)胞(如卵細(xì)胞、花粉)|匚二 分化程度高,全能性也高 受精卵 匚二分化程度最低(尚未分化),全能性最高22癌細(xì)胞的特點(diǎn)Z無限分裂增殖形態(tài)結(jié)構(gòu)變化

9、永生細(xì)胞扁平梭形成纖維細(xì)峽變球形如癌細(xì)胞膜糖蛋白減少,細(xì)胞黏著性降低,易轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。 癌細(xì)胞膜表面含腫瘤抗原,肝癌細(xì)胞含甲胎蛋白等細(xì)胞物質(zhì)改變癌細(xì)胞的特點(diǎn) 礦質(zhì)元素吸收新物質(zhì)合成L植株的生長神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電 肌肉收縮吸收和分泌合成代謝i.生物發(fā)光2. 5光合作用的色素(橙黃色)胡蘿卜素(黃色)葉黃素 (藍(lán)綠色)葉綠素a (黃綠色)葉綠素b、快 慢葉綠體基粒的 類囊體薄膜上吸收傳遞光能作用胡蘿卜素葉黃素人部分葉綠素a葉綠素b分離吸收轉(zhuǎn)化光能特殊狀態(tài)的葉綠素a分布色素2. 6光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較類胡蘿卜素葉綠素組成J胡蘿卜素L葉黃素葉綠素a葉綠素b比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)反應(yīng)場所葉綠體基粒葉綠

10、體基質(zhì)能量變化光能電能活躍化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)電能活躍化學(xué)能能物質(zhì)變化h2o h+o2CO2+NADPH+ ATPNADP* + H* + 2e(CH2O) +ADP + Pi +NADP4 +NADPHH20ATP + PiATP反應(yīng)物出0、ADP、Pi、NADP+CO2、ATP、NADPH反應(yīng)產(chǎn)物O2、ATP、NADPH(CH2O)、ADP、Pi、NADP、H20反應(yīng)條件不需光反應(yīng)性質(zhì)光化學(xué)反應(yīng)(快)酶促反應(yīng)(慢)反應(yīng)時(shí)間有光時(shí)(自然狀態(tài)下,無光反應(yīng)產(chǎn)物暗反應(yīng)也不能進(jìn)行)2. 7 C3植物和C4植物光合作用的比較C3植物C4植物光反應(yīng)葉肉細(xì)胞的葉綠體基粒葉肉細(xì)胞的葉綠體基粒暗反應(yīng)葉肉細(xì)胞的葉綠體

11、基質(zhì)維管束鞘細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)C02固定僅有C3途徑C4途徑 C3途徑2. 8 C4植物與C3植物的鑒別方法方法原理?xiàng)l件和過程現(xiàn)象和指標(biāo)結(jié)論生 理 學(xué)方法在強(qiáng)光照、干 旱、高溫、低C02時(shí),C4植物能進(jìn)行光合作用,C3植物不能。生長狀況:正常生長或枯萎死亡正常生長:C4植物枯萎死亡:C3植物密閉、強(qiáng)光照、工曰吉彳曰1干、冋/nn形態(tài)學(xué)方法維管束鞘的結(jié)構(gòu)差異過葉脈橫切,裝/-是否有兩圈 花細(xì)胞圍成環(huán) 狀結(jié)構(gòu)鞘細(xì)胞是否 含葉綠體是:C4植物否:C3植物合成淀粉的出現(xiàn)藍(lán)色:出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí):化場所不同葉片脫綠T加藍(lán)色出現(xiàn)在C4植學(xué)酒精溶解葉碘T過葉脈橫維管束鞘細(xì)胞物方綠素切T制片T觀藍(lán)色出現(xiàn)在出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí):法

12、淀粉遇面碘察葉肉細(xì)胞C3植變藍(lán)物2. 9 C4植物中C4途徑與C3途徑的關(guān)系葉肉細(xì)胞維管束鞘細(xì)胞注:磷酸烯醇式丙酮酸英文縮寫為PEP。2.10 C4植物比C3植物光合作用強(qiáng)的原因C3植物C4植物結(jié)構(gòu)原因:維管束鞘細(xì)胞的結(jié)構(gòu)以育不良,無花環(huán)型結(jié) 構(gòu),無葉綠體。光合作用在葉肉細(xì)胞 進(jìn)行,淀粉積累,影響 光合效率。發(fā)育良好,花環(huán)型,葉 綠體大。暗反應(yīng)在此進(jìn)行。有利 于產(chǎn)物運(yùn)輸,光合效率 咼。生理原因:PEP竣化酶磷酸核酮糖竣化酶只有磷酸核酮糖竣化 酶。磷酸核酮糖竣化酶與 CO2親和力弱,不能利用 低 CO20兩種酶均有。PEP竣化酶與C02親和 力大,利用低CO?能力 強(qiáng)。2.11光能利用率與光合作

13、用效率的關(guān)系概念照在地面上的總能 量中被轉(zhuǎn)移的能量參與光合作用的能 量中被轉(zhuǎn)移的能量I光合作用效率=光合作用制造的有機(jī)物所含的能量光合作用吸收的光能光合作用制造的有機(jī)物所含的能屋 光施利用率=照在該地面的總的光能熱能損失Y光能損失熒光、磷光光能f電能f化學(xué)能(貯存)提咼光能利用率延長光合作用時(shí)間增加光合作用面積控制光照強(qiáng)弱 提高光合作用效率-二氧化碳供應(yīng)J必需礦質(zhì)元素供應(yīng)2. 12影響光合作用的外界因素與提高光能利用率的關(guān)系延長光合作用時(shí)間 提高復(fù)種指數(shù):改一年一季為一年多季增加光合作用面積j合理密植丫套種(不同時(shí)播種)、間作(同時(shí)播種)提高光能利用率 r因地制宜:陽生植物種陽地控制光照強(qiáng)弱彳

14、陰生植物種陰地I光質(zhì)影響:藍(lán)紫光照,蛋白質(zhì)和脂類多紅光照,糖類增多增加二氧化碳供應(yīng) 通風(fēng)透光,增施農(nóng)家肥;人工增CO(溫室)co: 必需礦質(zhì)元素供應(yīng)p $ATP、NADP的成分K:糖類的合成和運(yùn)輸Mg:葉綠素的成分影響光合作用的外界因素2. 13光合作用實(shí)驗(yàn)的常用方法可同時(shí)使用半葉法(遮蓋法)密対法打孔法(抽氣法)光質(zhì)對光合作用的影響光合作用產(chǎn)生淀粉驗(yàn)證(探索)光合作用需 CCh并放O光強(qiáng)的影響驗(yàn)證(探索)光合 作用中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變割主葉脈法同位素標(biāo)記法分光法2. 14植物對水分的吸收和利用2.14.1植物對水分的吸收吸脹吸水滲透吸水水分的吸收液泡尚未形成或消失 通過親水物質(zhì)的親水性吸水吸水原理滲

15、透系統(tǒng)主要由成熟細(xì)胞的中央液泡構(gòu)成滲透系統(tǒng) I通過滲透作用吸水隔著半透膜的兩種溶液構(gòu)成的體系發(fā)生條件V具有半透膜I膜兩側(cè)溶液具有濃度差滲透壓 溶液與純水達(dá)平衡時(shí),溶液一方所承受的外壓差。植物細(xì)胞構(gòu) 成滲透系統(tǒng)原生質(zhì)層V由細(xì)胞膜、液泡膜、兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成 看作一層半透膜(本質(zhì)是選擇透過性)兩個(gè)系統(tǒng)植物細(xì)胞與土壤溶液之間構(gòu)成每兩個(gè)植物細(xì)胞之間構(gòu)成2. 14. 2擴(kuò)散作用與滲透作用的聯(lián)系與區(qū)別擴(kuò)散作用I、物質(zhì)由相對多(密度高)的地方向相對少(密度低)的地方運(yùn)動(dòng)的過程,叫擴(kuò)散r-聯(lián)系物質(zhì)由高到低的移動(dòng)方式,利用物質(zhì)本身的屬性,不需要能量區(qū)別 特指溶劑分子(如水、酒精等)的擴(kuò)散,需特定的條件滲透作用

16、7溶劑分子的擴(kuò)散叫滲透,具備一定條件才能發(fā)生2. 14 3半透膜與選擇透過性膜的區(qū)別與聯(lián)系半透膜選擇透過性膜概念小分子、離子能透過,大分子不能透過水自由通過,被選擇的離子和其它小 分子可以通過,大分子和顆粒不能通 過性質(zhì)半透性(存在微孔,取決于孔的大?。┻x擇透過性(生物分子組成,取決于 脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和ATP)狀態(tài)活或死活材料合成材料或生物材料生物膜(磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成的膜)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向不由膜決定,取決于物質(zhì)密度水和親脂小分子:不由膜決定,取決于物質(zhì)密度離子和其它小分子:膜上載體(蛋白 質(zhì))決定功能滲透作用滲透作用和其它更多的生命活動(dòng)功 能共同點(diǎn)水自由通過,大分子和顆粒都不能通過2.14 4植物體

17、內(nèi)水分的運(yùn)輸水分的運(yùn)輸I蒸騰作用產(chǎn)生蒸騰拉力根壓導(dǎo)致吐水現(xiàn)象T方向?qū)Ч苓\(yùn)輸動(dòng)力向上:根一莖一-葉2. 14. 5植物體內(nèi)水分的利用和散失2.15植物體內(nèi)的化學(xué)元素(1)植物體水分(10-95%)燃燒90%10%灰分元素載體的種類與數(shù)量除C、H、O外 由根系吸收的元素(N放在礦質(zhì)元素中討論)選擇性吸收主動(dòng)運(yùn)輸?shù)V質(zhì)元素必需元素微量元素人量元素C、H、O、N、S形成氣體:CO CO、N“ NH3x HzO 和氮氧化物等。少量硫形成HmS、SO:等。1. 16植物體內(nèi)的如V非必需礦質(zhì)元素Al、Sk Na、I 等非礦質(zhì)元素非必需元素2. 17生物固氮2. 19三類微生物在自然界氮循環(huán)中的作用Wnh,硝化

18、細(xì)菌固氮微生 殊h循環(huán))NH3NO NO3-反硝化細(xì)菌NO門 NO3-N.II動(dòng)物與微生物代謝部分:三大類營養(yǎng)代謝、細(xì)胞呼吸、代謝基本類型、微生物類群、微生物的營養(yǎng)代謝與生長、發(fā)酵工程簡介2. 20人和動(dòng)物體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝第37頁共169頁2. 22細(xì)胞的有氧呼吸第 頁共169頁第 頁共169頁2.23細(xì)胞內(nèi)的無氧呼吸2. 24有氧呼吸與無氧呼吸的比較比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸反應(yīng)場所真核細(xì)胞:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),主要 在線粒體原核細(xì)胞:細(xì)胞基質(zhì)(含有氧呼吸酶系)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)反應(yīng)條件需氧不需氧反應(yīng)產(chǎn)物終產(chǎn)物(C02、出0)、能量中間產(chǎn)物(酒精、乳酸、甲烷等)、能量產(chǎn)能多少多,生成大量ATP少,生成少

19、量ATP共同點(diǎn)氧化分解有機(jī)物,釋放能量2. 25呼吸作用產(chǎn)生的能量的利用情況呼吸類型被分解的有機(jī)物儲(chǔ)存的能量釋放的能量可利用的能量能量利用率有氧呼吸1mol匍甸糖2870kJ2870kJ1165 kJ40. 59%無氧呼吸2870 kJ196. 65 kJ61.08 kJ2. 13%注:無氧呼吸釋放的能量值為分解為乳酸時(shí)的值。不同的無氧呼吸類型釋放的能量可能稍有不同。2. 26新陳代謝的類型異化類型特殊類型基本類型同化類型新陳代謝類型你知道嗎科學(xué)發(fā)現(xiàn):人們對消化過程的研究發(fā)現(xiàn)了酶 人們對向光性的研究發(fā)現(xiàn)了生長素 人們對溶菌現(xiàn)彖的研究發(fā)現(xiàn)了青寄素細(xì)菌形態(tài)結(jié)構(gòu)桿形、球形、螺旋形(弧形)基本結(jié)構(gòu)特殊

20、結(jié)構(gòu)r細(xì)胞壁I細(xì)胞膜I細(xì)胞質(zhì)(僅有核糖體)I核區(qū)(壞狀DNA) 質(zhì)粒、莢膜、鞭毛、芽砲、(有DNA的復(fù)制和平分)概念細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上繁殖 .形成的細(xì)菌子細(xì)胞群體2. 27微生物的類群第43頁共169頁2. 28微生物的營養(yǎng)第45頁共169頁你知道嗎加入高濃度食鹽可分離金黃色葡萄球菌 加入青霉素可分離酵母菌和孫菌不加N源可分離固氮微生物加入伊紅美藍(lán)可鑒別大腸桿菌2. 29微生物的代謝微生物自身生長繁殖必需的物質(zhì)對自身生長繁殖非必需的物質(zhì)不斷產(chǎn)生氨基酸、核廿酸、多糖、脂類、維生素或積累或排除特點(diǎn)微生物的同時(shí)存在 密切配合抗生素、毒素、激素、色素酶合成調(diào)節(jié)分解乳 糖的酶第47頁共169頁第 頁共1

21、69頁第 頁共169頁2. 30微生物的生長微生物的生長微生物群體 生長的規(guī)律時(shí)期特點(diǎn)作用調(diào)整期菌體不增殖,代謝活躍,體積增人對數(shù)期以2形式增長,代謝旺盛作菌種和科研材料穩(wěn)定期生死平衡,活菌數(shù)最多,芽抱形成收獲菌體和代謝產(chǎn)物衰亡期死亡加速,形態(tài)多樣,細(xì)胞裂解最適生長溫度:2537C 超過:蛋白質(zhì)和核酸不可逆破壞影響微生物生 長的環(huán)境因素(最適pH見前)需氧或不需氧超過:影響酶活性和細(xì)胞膜穩(wěn)定性2. 31微生物的生長曲線與生長速率的關(guān)系時(shí)間時(shí)間注意生長速率=繁殖率一死亡率a:調(diào)整期 b:對數(shù)期C:穩(wěn)定期d:衰亡期2. 32發(fā)酵工程簡介概念采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物某些特定功能,為人類生產(chǎn)有

22、用產(chǎn)品; 或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)?;蛘T變一一傳統(tǒng),常用?;蚬こ碳?xì)胞工程一一細(xì)胞融合-r (三要原則)1 一般步驟:配制調(diào)一pH-分裝一滅菌菌種選育培養(yǎng)基配制改變原來基因J 轉(zhuǎn)基因卜工程菌(工程細(xì)胞)滅菌 嚴(yán)格殺滅培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備中的各種微生物,保證菌種是單一純種發(fā)酵工程內(nèi)容擴(kuò)人培養(yǎng)與接種 選育的良種要經(jīng)多次擴(kuò)人培養(yǎng),才能滿足人規(guī)模生產(chǎn)需要發(fā)酵過程檢測菌體數(shù)目和產(chǎn)物濃度。V添加培養(yǎng)基組成。I嚴(yán)格控制發(fā)酵條件(溫度、pH.溶氧、通氣量、轉(zhuǎn)速)開發(fā)人類新食源食品工業(yè)上的應(yīng)用分布主要在葉原基、嫩葉和發(fā)育的種子運(yùn)輸只能由形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸,不能倒過來運(yùn)輸生理作用取決于

23、生長素濃度 植物的器官的種類第三單元生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)(包括植物調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、免疫)1植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)一一激素調(diào)節(jié)向性運(yùn)動(dòng)植物體受到單一方向外界刺激而引起的定向運(yùn)動(dòng) 是植物對于外界環(huán)境的適應(yīng)性發(fā)現(xiàn)(略)人多集中在胚芽鞘、分生組織、形成層及發(fā)育的種子和子房第51頁共169頁3. 2人和高等動(dòng)物的體液調(diào)節(jié)內(nèi)分泌腺激素名稱主要生理功能下丘腦促甲狀腺激素 釋放激素促進(jìn)垂體合成和分泌促甲狀腺激素促性腺激素 釋放激素促進(jìn)垂體合成和分泌促性腺激素抗利尿激素減少排尿垂體促甲狀腺激素促進(jìn)甲狀腺生長發(fā)育和調(diào)節(jié)其合成與分泌促性腺激素促進(jìn)性腺生長發(fā)育和調(diào)節(jié)其合成與分

24、泌生長激素促進(jìn)生長,主要促進(jìn)骨生長和蛋白質(zhì)合成催乳素促進(jìn)乳腺發(fā)育與泌乳及嗦囊分泌鴿乳甲狀腺甲狀腺激素促進(jìn)新陳代謝(促進(jìn)氣化分解)、促進(jìn)生長發(fā) 育(包括神經(jīng))、提高神經(jīng)系統(tǒng)興奮性腎上腺腎上腺素升血糖(促進(jìn)肝元糖分解)醛固醐促進(jìn)腎小管吸ZT泌IC島A細(xì)胞秋高血糖素升血糖(強(qiáng)烈促進(jìn)肝元糖分解和非糖轉(zhuǎn)化)B細(xì)胞減少來源V 降血糖彳增加去路-促進(jìn)肝(?。┲圃铣?促進(jìn)匍萄糖氣化分解、促進(jìn)轉(zhuǎn)變成脂肪 抑制肝糖抑制元分解 抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化性睪丸i 52 !性激1共169貝雄激素促進(jìn)雄性生殖器官的發(fā)育和楮子生成, 激發(fā)并維持雄性第二性征卵巢維激索促進(jìn)雌性生殖器官的發(fā)育和卵子生成, 激發(fā)并維持雌性第二性征,第5

25、3頁共169頁3. 3神經(jīng)調(diào)節(jié)基本方式反射概念分類由神經(jīng)系統(tǒng)對體內(nèi)外刺激所作的規(guī)律性反應(yīng)非條件反射 遺傳獲得的先天性反射條件反射生活中學(xué)習(xí)獲得的后天性反射感受器V結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)神經(jīng)調(diào)節(jié)效應(yīng)器傳出神經(jīng)刺激傳導(dǎo)方向第55頁共169頁第 頁共169頁第 頁共169頁3. 4動(dòng)物行為產(chǎn)生的生理基礎(chǔ)求偶行為照顧幼仔行為影響活動(dòng)、食欲等趨性對環(huán)境刺激的定向反應(yīng) 由廠觸Lr膝跳反射、搔扒反射非條件反射I吸吮反射、眨眼反射-1 r由一系列非條件反射丫按順序連鎖發(fā)生構(gòu)成決定性作用判斷推理生活體驗(yàn)和學(xué)習(xí)3. 5內(nèi)環(huán)境與物質(zhì)交換內(nèi)壞境的理化性質(zhì)1 保持相對穩(wěn)定的狀態(tài).概念-(包括pH.參透壓、溫度、血糖濃度等等)血漿中堿

26、性物質(zhì)增多時(shí)血漿中酸性物質(zhì)增多時(shí)內(nèi)環(huán)境與物質(zhì)交換物質(zhì)交換3.6 水、鈉、鉀的來源與去向3.6 水、鈉、鉀的來源與去向來源(mL)去向(mL)來自飲水 來自食物 來自代謝1300900300由腎排出 由皮膚排出 由肺排出 由大腸排出1500500400100共計(jì)2500共計(jì)2500衣物中的Na* Na+水、鈉、鉀的來源與去向食物中的K“診斷某些疾病的指標(biāo)I排出消化道中尿Na多吃多排 彳少吃少排 I不吃也排第59頁共169頁第 頁共169頁第 頁共169頁3. 7水鹽平衡的調(diào)節(jié)飲水不足、失水過多、食物過咸細(xì)胞外液滲透壓升高水鹽平衡的調(diào)節(jié)細(xì)胞外液滲透壓下降卜丘腦滲透壓感受器-I 激素調(diào)節(jié)z垂體后葉釋

27、放抗利尿激素腎小管、集合管重吸收水尿量減少分泌K*下丘腦下丘腦 產(chǎn)生激素真不少 通過垂體控性甲 有種激素抗利尿詠下丘腦體溫調(diào)節(jié)是中樞 血糖平衡功不小 水鹽代謝沒有它 什么事都做不了3. 8血糖平衡的調(diào)節(jié)卞丘腦另一區(qū)域F-腎上腺素 一腎上腺! :(+) :激素調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)F丘腦某一區(qū)域3. 9體溫的調(diào)節(jié)3. 10免疫概述3. 10免疫系統(tǒng)的組成與淋巴細(xì)胞的起源z免疫器官骨髓J胸腺(淋巴結(jié)中樞淋巴組織及器官免疫組織64 i外周淋巴組織及器官 乂 脾臟免疫系統(tǒng)吞噬細(xì)胞I第65頁共169頁3. 11抗原與抗體|能與E細(xì)胞受體、T細(xì)胞受體及抗體結(jié)合,什概忿具有啟動(dòng)免疫應(yīng)答潛能的物質(zhì)異物性 機(jī)體以外的物質(zhì)

28、?;驒C(jī)體內(nèi)的隔離物質(zhì)或已發(fā)生改變的自身物質(zhì)性質(zhì)大分子性 相對分子質(zhì)量大于10000的物質(zhì)。蛋白質(zhì)、脂多糖、多糖等特異性 只與相應(yīng)的抗體或效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合。取決于抗原決定簇r概念廠抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)I是免疫細(xì)胞識別抗原的重要依據(jù)一種抗原可含有多種抗原決定族I不同種抗原可含有相同或相似的抗原決定族一個(gè)B細(xì)胞只接受一種抗原決定族的刺激I每一種抗原決定族只引起產(chǎn)生一種特定的抗體概念 B細(xì)胞識別抗原后經(jīng)分裂增殖形成的效應(yīng)B細(xì)胞所產(chǎn)生的一種球蛋白抗體特點(diǎn)能與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合,從而清除抗原存在于血漿、組織液和淋巴中3. 12體液免疫和細(xì)胞免疫體液免效應(yīng)階段4第67頁共169頁

29、第6S頁共169頁第6S頁共169頁313免疫失調(diào)引起的疾病免疫系統(tǒng)對自身成分發(fā)生免疫應(yīng)答的現(xiàn)象自身免疫系統(tǒng)性紅斑狼瘡概念機(jī)體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病免疫失調(diào)引起的疾病免疫缺陷病遺傳性(先天性)免疫缺陷病 原發(fā)性E細(xì)胞缺陷病(伴X隱性遺傳) 獲得性(后天性)免疫缺陷病 AIDS?。℉IV主要攻擊T細(xì)胞)第 頁共169頁第 頁共169頁3. 13免疫學(xué)的應(yīng)用(選學(xué))免疫學(xué)的應(yīng)用r滅活死疫苗(脊髓灰質(zhì)炎疫苗)注射抗原 減毒活疫苗(卡介苗、牛痘苗)、類毒素(白喉疫苗、破傷風(fēng)疫苗)抗毒素(免疫動(dòng)物后獲得的抗體)人免疫球蛋白制劑(抗乙肝病毒免疫球蛋白) 注射抗體細(xì)胞因子制劑(新型制劑)單抗制劑免疫

30、治療輸入免疫物質(zhì)(抗體、 調(diào)整病人的免疫功能,胸腺素、淋巴因子)或藥物 從而治療疾病移植免疫組織相容性抗原(HLA)是否一致,關(guān)系到器官移植的成敗第四單元生物的生殖與發(fā)育(包括生殖的種類、動(dòng)物生殖細(xì)胞的生成、植物的個(gè)體發(fā)育、動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育)4. 1生殖的類型 無性生殖生殖的類型生殖方式概念舉例分裂生殖由一個(gè)生物體直接分裂成兩個(gè)新個(gè)體變形蟲、細(xì)菌出芽生殖在母體的一定部位長出芽體(新個(gè)體)酵母菌、水蝮泡子生殖母體產(chǎn)生無性生殖細(xì)胞一一抱子,由葩 子萌發(fā)成新個(gè)體真菌(青霉)低等植物(衣浹)營養(yǎng)生殖高等植物的營養(yǎng)器官(根、莖、葉)與 母體脫落后,發(fā)育成新個(gè)體馬鈴薯的塊莖 草莓的匍匐莖注:植物組織培養(yǎng)是人

31、工進(jìn)行的植物無性繁殖方式。有性生殖概念由親體產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞一一配子,由配子兩兩結(jié)合形成合子,再由合子發(fā)育成新個(gè)體的過程的生殖方式類型配子形態(tài)人小相同(同型配子)配子形態(tài)大小不同(人配子和小配子)配子形態(tài)人小差別很大,大的稱卵細(xì)胞(雌配子), 小的稱精子(雄配子),結(jié)合形成的合子特稱受精卵卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成新個(gè)體 (蜜蜂的卵細(xì)胞直接發(fā)育成雄蜂)被子植物的有性生殖花粉母細(xì)胞(2N)珠孔n1珠彼胚抵母細(xì)胞(2N)減數(shù)分裂消失減數(shù)分裂核分裂(3次) 胚囊(N)X核分裂花粉(N)卵細(xì)胞一核消失? 一核分裂極核八核胚囊成熟胚囊雙受粘(2N) 受粘卵受精極核(3N)第 頁共169頁第 頁共169頁2

32、動(dòng)物有性生殖細(xì)胞的形成(沒有交換)精子的形成精原細(xì)胞(2N-4)復(fù)制有性生殖細(xì)胞的形成精子 (N-2)共兩種精子一種類型 一種類型(2N-4)一種卵細(xì)胞第二極體N-2卵細(xì)胞的形成4. 3減數(shù)分裂中非姐妹染色單體的交叉互換次級結(jié)母細(xì)胞y四種楮子 r (一種卵細(xì)胞)4. 4減數(shù)分裂中染色體行為及數(shù)目與配子類型的關(guān)系非姐妹染色單體不發(fā)生交叉互換1、由于同源染色體分離,非同源染色體在配子中進(jìn)行自由組合,所以形成不同種類的配子2、配子(精子、卵)種數(shù)等于組合數(shù)3、組合數(shù)又與同源染色體的對數(shù)有關(guān)配子種數(shù)=2 5為同源染色體對數(shù))鳥二需脇蠶饗:席與同源染色體對數(shù)無關(guān)6、要產(chǎn)生2種精子至少需要2山個(gè)精原細(xì)胞參

33、與減數(shù)分裂7、要產(chǎn)生2種卵細(xì)胞至少需要2個(gè)卵原細(xì)胞參與減數(shù)分裂8、當(dāng)有川個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)r當(dāng)叫 則生成的精子類型最多為2X2種1當(dāng)叫 則生成的精子類型為2加=2種非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換1、每一個(gè)精原細(xì)胞分裂都要形成4種精子2、每一個(gè)卵原細(xì)胞分裂都只形成1種卵子與同源染色體對數(shù)無關(guān)配子多樣性的主要原因3、加個(gè)精(卵)原細(xì)胞分裂時(shí)形成的精子(卵)最多為4加()種,與染色體對數(shù)無關(guān)(不符合2規(guī)律)4. 5減數(shù)分裂與有絲分裂的比較(以動(dòng)物細(xì)胞為例)比較項(xiàng)目減數(shù)分?jǐn)?shù)有絲分裂復(fù)制次數(shù)1次1次分裂次數(shù)2次1次同源染色體行為聯(lián)會(huì)、四分體、同源染色體分離、非姐妹染色體交叉互換無子細(xì)胞染色體數(shù)是母細(xì)胞

34、的一半與母細(xì)胞相同子細(xì)胞數(shù)目4個(gè)2個(gè)子細(xì)胞類型生殖細(xì)胞(精細(xì)胞、卵細(xì)胞)、極體體細(xì)胞細(xì)胞周期無有相關(guān)的生理過程生殖生長、發(fā)育染色體(DNA)的 變化曲線數(shù)雖DNA4 -:染色休分!數(shù)雖THL.2 1 .2時(shí)期”助記詞有絲減數(shù)區(qū)分難,抓住幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。聯(lián)會(huì)形成四分體,同源分開要減半。有絲分裂要加倍,減數(shù)分裂看同源。再分過程同有絲,染色體中無同源。4. 6被子植物的個(gè)體發(fā)育子胚胚胚第 頁共169頁第 頁共169頁4. 7動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育第五單元生物的遺傳、變異與進(jìn)化(包括遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)、遺傳規(guī)律、伴性遺傳、細(xì)胞質(zhì)遺傳、基因突變、染色體變異、現(xiàn)代進(jìn)化理論)5. 1證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)(1)肺炎雙球

35、菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第一組活R型(無毒)第二組第三組第四組 設(shè)想 在死S細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子S使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S細(xì)菌艾弗里的實(shí)驗(yàn)DNA是轉(zhuǎn)化因子”,即遺傳物質(zhì)R型(無毒)DNA5.2證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)(2)h噬菌體感染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)離心3W標(biāo)記的噬菌體禽放射性35s不禽放射性檢測上涓液新形成的噬菌 體沒檢測到35S第 頁共169頁5.4 DNA是遺傳物質(zhì)的理論證據(jù)(遺傳物質(zhì)的必備條件)5核酸是生物的遺傳物質(zhì)5. 6 DNA的組成單位、分子結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單脫氧核廿酸經(jīng)磷酸二酯鍵連接成脫氧核苛酸長鏈 兩條脫氧核苛酸長鏈反向平行由氫鍵連接成雙鏈DNA分子 雙鏈結(jié)構(gòu)的外側(cè)由磷酸和脫氧核糖交替排列形成骨架

36、,堿基排在雙鏈的內(nèi)側(cè) 堿基遵循堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行配對,堿基對由氫鍵連接起來。即:GEEC: A=To兩條鏈向右旋轉(zhuǎn)形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 一條鏈的堿基排列順序一旦確定,另一條鏈的堿基排列順序也隨之確定理論上鏈上堿基的排列順序是任意的,這構(gòu)成了 DNA分子的多樣性V種DNA的堿基排列順序貯藏著生物遺傳信息,DNA分子的多樣性是生物多樣的根源DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第S 頁共169頁第S 頁共169頁5.7由堿基互補(bǔ)配對原則引起的堿基間關(guān)系_Xl Tl Gi cl AACT111131PX1l1TGA111132P/31P|I|、XA1C lGlT1T Tn TGCAA C1IG T1III1|復(fù)制3

37、1P1 11 1(半保留復(fù)制)T G1 1C Aii1 A1 C1T/32P31P1 A1 C1 GpXITIlGI1 A|31P、1lI132PTGC _L-上、1 A11 C11G11 T1X1111TGcAI|1|32p子代DNA分子中含親代鏈的比例11/2l/2n-!子代DNA鏈中含親代鏈的比例1/21/4l/2n第S 頁共169頁第S #頁共169頁5.9 DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證明II代親代N(重鏈)全重祕000(叫(重鏈)xxxxxxx半重半輕DNA帶XXXXXXX半重半輕OOOOOOl卜全輕KXXXXXJH丨丨從每一代DNA分子中取等量的DNA進(jìn)行氯化艷密度梯度離心U輕帶-中間

38、帶 重帶第 #頁共169頁第 頁共169頁5. 10基因的結(jié)構(gòu)及控制蛋白質(zhì)的合成原核生物基因的結(jié)構(gòu) 非編碼區(qū) 編碼區(qū)!一非編碼區(qū)tKWA家行曙緒行位總第 頁共169頁第 頁共169頁5.11染色體組與基因組比較概念示例染色體組正常配子中的全部染色體數(shù)稱為一個(gè)染色體 組,用N表示果蠅:N=4基因組概念某生物DNA分子所攜帶的全部遺傳信息叫基因 組。包括核基因組和質(zhì)基因組(線料體基因組 和葉綠體基因組)人:23+1+線粒體D N A單倍體基因組有性別生物:N+1 (N個(gè)DNA+1個(gè)性染色體DNA組成)無性別生物:N (N個(gè)DNA分子組成)人:23+1玉米:10原核生物基因組一個(gè)DNA分子組成(或加

39、上質(zhì)粒DNA)細(xì)菌DNA線粒體基因組線粒體中一個(gè)DNA分子所攜帶的遺傳信息(見后述)線粒體DNA葉綠體基因組葉綠體中一個(gè)DNA分子所攜帶的遺傳信息葉綠體DNA區(qū)別與聯(lián)系染色體組由正常配子中的染色體數(shù)目構(gòu)成,只包含一條性染色體基因組由一半常染色體、兩條性染色體和細(xì)胞質(zhì)中的DNA 分子組成5. 12人類基因組研究5.12.1人類基因組計(jì)劃(HGP)大事記人類基因組計(jì)劃大事記1985 年美國科學(xué)家諾貝爾獎(jiǎng)獲得者杜伯克首先提出了人類基因組計(jì)劃(HGP)1990年10月1日經(jīng)美國國會(huì)批準(zhǔn)美國HGP正式啟動(dòng),預(yù)計(jì)投資30億美元, 歷時(shí)15年,在2005年完成。先后共有美、英、日、法、 德、中六國參加,分別

40、負(fù)擔(dān)了其中54%、33%、7%、2.8%、 2. 2%和1 %的研究工作。1998年5月全球最大的DNA自動(dòng)測序儀廠家在美國馬里蘭州羅克威 爾設(shè)立了 Celera (塞萊拉)基因組學(xué)公司,聲稱在3年 內(nèi)完成人類基因組的序列測定,另外有一些私營機(jī)構(gòu)也 涉足這一領(lǐng)域,目的都是為了申請專利,壟斷人類基因 信息資源。至此形成公私兩大陣營。1998 年 10月人類基因組計(jì)劃的公立陣營盲布提前于2001年完成人 類基因組的工作草圖,整個(gè)終圖的完成期將從2005提 前到2003年。1999年9月我國搭上基因組研究的末班車,加入該計(jì)劃并負(fù)責(zé)3號 染色體上3000萬個(gè)堿基對的測序工作,成為參與人類基 因組計(jì)劃唯

41、一的發(fā)展中國家。這1%的測序任務(wù),帶給中 國的利益是長遠(yuǎn)的,我們不僅因此可以分享整個(gè)計(jì)劃的 成果,擁有相關(guān)事務(wù)的發(fā)言權(quán),而且建立了自己的研究 隊(duì)伍,技術(shù)水平走在了世界的前列。2000年3月14日美國總統(tǒng)克林頓和英國首相貝理雅發(fā)表聯(lián)合聲明,呼吁 將人類基因組研究成果公開,以便世界各國的科學(xué)家都能自由地使用這些成果。2000年4月底中國科學(xué)家按照國際人類基因組計(jì)劃的部署,完成了百 分之一人類基因組的“工作框架圖”。2000年6月26日美國白宮召開會(huì)議,宣布人類基因組“工作框架圖”完 成。2001年2月15日人類基因組計(jì)劃公立陣營在當(dāng)日出版的自然雜志公 布人類基因組測序草圖。2001年2月16日塞萊

42、拉公司在當(dāng)日出版的科學(xué)雜志上公布人類基因 組測序草圖。2006年5月18日美國和英國科學(xué)家在英國自然雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表了 人類最后一個(gè)染色體一1號染色體的基因測序??茖W(xué)家 不止一次宣布人類基因組計(jì)劃完工,但推出的均不是全 本,這一次殺青的“生命之書”更為精確,覆蓋了人類 基因組的99. 99%。歷時(shí)16年的人類基因組計(jì)劃書寫 完了最后一個(gè)章節(jié)。5.12.2人類基因組計(jì)劃(HGP)的主要內(nèi)容主 要 內(nèi) 容遺傳圖又稱連鎖圖,它是以具有遺傳多態(tài)性(在一個(gè)遺傳位點(diǎn)上 具有一個(gè)以上的等位基因,在群體中的出現(xiàn)頻率皆高于1%)的 遺傳標(biāo)記為“路標(biāo)”,以遺傳學(xué)距離(在減數(shù)分裂事件中兩個(gè) 位點(diǎn)之間進(jìn)行交換、重組的

43、百分率,1%的重組率稱為1cM(厘 摩)為圖距的基因組圖。遺傳圖的建立為基因識別和完成基因定位創(chuàng)造了條件。意義:6000多個(gè)遺傳標(biāo)記已經(jīng)能夠把人的基因組分成6000 多個(gè)區(qū)域,使得連鎖分析法可以找到某一致病的或表現(xiàn)型的基 因與某一標(biāo)記鄰近(緊密連鎖)的證據(jù),這樣可把這一基因定 位于這一已知區(qū)域,再對基因進(jìn)行分離和研究。對于疾病而言, 找基因和分析基因是個(gè)關(guān)鍵。物理圖物理圖是指有關(guān)構(gòu)成基因組的全部基因的排列和間距的 信息,它是通過對構(gòu)成基因組的DNA分子進(jìn)行測定而繪制的。 繪制物理圖的目的是把有關(guān)基因的遺傳信息及其在每條染色 體上的相對位置線性而系統(tǒng)地排列出來。DNA物理圖是指DNA 鏈的限制性

44、酶切片段的排列順序,即酶切片段在DNA鏈上的定 位。因限制性內(nèi)切酶在DNA鏈上的切口是以特異序列為基礎(chǔ)的, 核昔酸序列不同的DNA,經(jīng)酶切后就會(huì)產(chǎn)生不同長度的DNA片 段,由此而構(gòu)成獨(dú)特的酶切圖。因此,DNA物理圖是DNA分子 結(jié)構(gòu)的特征之一。DNA是很大的分子,由限制酶產(chǎn)生的用于測 序反應(yīng)的DNA片段只是其中的極小部分,這些片段在DNA鏈中 所處的位置關(guān)系是應(yīng)該首先解決的問題,故DNA物理圖譜是順 序測定的基礎(chǔ),也可理解為指導(dǎo)DNA測序的藍(lán)圖。廣義地說, DNA測序從物理圖制作開始,它是測序工作的第一步。序列圖隨著遺傳圖和物理圖的完成,測序就成為重中之重的工 作。DNA序列分析技術(shù)是一個(gè)包括

45、制備DNA片段及堿基分析、 DNA信息翻譯的多階段的過程。通過測序得到基因組的序列圖。基因圖是在識別基因組所包含的蛋白質(zhì)編碼序列的基礎(chǔ) 上繪制的結(jié)合有關(guān)基因序列、位置及表達(dá)模式等信息的圖譜。 在人類基因組中鑒別出占具2%5%長度的全部基因的位置、結(jié) 構(gòu)與功能,最主要的方法是通過基因的表達(dá)產(chǎn)物mRNA反追到 染色體的位置。其原理是:所有生物性狀和疾病都是由結(jié)構(gòu)或功能蛋白質(zhì) 決定的,而已知的所有蛋白質(zhì)都是由mRNA編碼的,這樣可以轉(zhuǎn)錄圖把mRNA通過反轉(zhuǎn)錄酶合成cDNA或稱作EST的部分的cDNA片(基因段,也可根據(jù)mRNA的信息人工合成cDNA或cDNA片段,然后,圖)再用這種穩(wěn)定的cDNA或E

46、ST作為“探針”進(jìn)行分子雜交,鑒 別出與轉(zhuǎn)錄有關(guān)的基因。基因圖譜的意義是:在于它能有效地反應(yīng)在正?;蚴芸貤l件中 表達(dá)的全基因的時(shí)空圖。通過這張圖可以了解某一基因在不同 時(shí)間不同組織、不同水平的表達(dá);也可以了解一種組織中不同 時(shí)間、不同基因中不同水平的表達(dá),還可以了解某一特定時(shí)間、 不同組織中的不同基因不同水平的表達(dá)。5.12.3人類與其他物種的基因組比較(大約)物種堿基對數(shù)量基因數(shù)量物種堿基對數(shù)量基因數(shù)量黴漿菌580,000500釀酒酵母12,000,0005,538肺炎雙球2, 200, 0002,300流感嗜血桿菌4, 600, 0001,700大腸桿菌4, 600, 0004, 400黑

47、腹果蠅180, 000,00013,350家鼠2, 500, 000,00029,000人類3, 000, 000,00027, 0005.12.4人類基因組24條染色體上的基因數(shù)目和申請的專利數(shù)目(截止2006 年)染色體編號基因數(shù)目專利數(shù)目染色體編號基因數(shù)目專利數(shù)目1號3, 14150413號477972號1,77633014號8211553號1,44530715號9151414號1,02321516號1,1391925號1,26125417號1,4713136號1,40122518號408747號1,41023219號1,7152708號95220820號7621789號1,086233

48、21號3576610號1,04217022號106657們號1,626312X1,090200第9S頁共169頁第9S頁共169頁12號1,347252Y14414合計(jì)17,5103,242合計(jì)9,4052,357累計(jì)26,9155,599【說明】目前人們對于基因資源是否應(yīng)該登記專利仍有爭議。由于學(xué)術(shù) 研究并非營利性,因此通常不受這些專利所拘束。此外由于美國政府近 年來將專利申請條件提高,因此與DNA有關(guān)的專利許可,在2001年之后 已逐漸減少。5.12.5人類基因組研究的意義與展望口3 對于各種疾病尤其是對各種遺傳病的診斷、治療具有劃時(shí)代的意義對于深入了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制、細(xì)胞的生長、分化

49、和個(gè)體發(fā)育的機(jī) 制以及生物進(jìn)化等也具有重要意義推動(dòng)生物高新技術(shù)的發(fā)展,并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)第99頁共169頁5. 13遺傳的中心法則5. 14基因工程的基本內(nèi)容DNA連接酶酹第101頁共id?頁邛Kb貝只1貝邛Kb貝只1貝第102頁共169頁5. 15基因分離定律中親本的可能組合及其比數(shù)親本組合AAXAAAAX AaAAX aaAa X AaAa X aaaaXaaAAAA AaAaAAAaAa aaaa基因型11 : 11aa1 : 11比1 : 2 :1顯性顯性顯性顯性:隱顯性:隱隱性表現(xiàn)型111性性1比3:11 : 15. 16基因分離定律的特殊形式特殊形式親本組合子代的基因型比子代的表

50、現(xiàn)型比(一般形式)AaXAaAA : Aa : aa=1 :2 : 1顯性:隱性=3 : 1顯性相對性Aa X AaAA : Aa : aa = 1 : 2 :1顯性:相對顯性:隱性=1 : 2 : 1并顯性(MN血型)Lm LnXLmLNL*1 Lm : Lm LN : Ln Ln=1 : 2 : 1顯性:并顯性:顯性=1 : 2 : 1復(fù)等位基因遺傳物種中存在二個(gè)以上等位基因,而每一個(gè)體只含兩個(gè)等位基 因或兩個(gè)相同的基因,基因之間存在顯隱關(guān)系或其它關(guān)系。 如AB0血型的遺傳:l r對i為顯性,V對*并顯性。顯性純合致死Aa X AaAa : aa = 2 : 1顯性:隱性=2 : 1隱性純

51、合致死Aa X AaAA : Aa = 1 : 2顯性單性隱性配子致Aa X AaAA : Aa = 1 : 1顯性單性顯性配子致死Aa X AaAa : a a =1 : 1顯性:隱性=1 : 1伴性遺傳基因在性染色體上,子代表現(xiàn)型與性別有關(guān),形式多樣,在后面有專題討論。X上的致死效應(yīng)見專題5. 23(P53)5. 17基因自由組合定律的一般特點(diǎn) 雙顯 AABB X Aabb 雙隱A 顯(AAbb) |(aaBB) E 顯F:Fi配子ABAbaBabABAABB (雙顯)AABb (雙顯)AaBB (雙顯)AaBb (雙顯)AbAABb (雙顯)AAbb (A 顯)AaBb (雙顯)Aabb

52、 (A 顯)aBAaBB (雙顯)AaBb (雙顯)aaBB (E 顯)aaBb (E 顯)abAaBb (雙顯)Aabb ( A 顯)aaBb (B 顯)aabb (雙隱) AaBb雙顯-E9 種(AABE、AABb、AaBBx AaEb、AAbb、aaBB. Aabb、aaEb、aabb)顯:E顯:雙隱=9 : 3 : 3 : 1親本為 AABBXaabb 時(shí):10/16 (9/16+ 1/16) 親本為 AAbbXaa BB 時(shí):6/16 (3/16 + 3/16)第is頁共id?頁第is頁共id?頁5. 18遺傳定律中各種參數(shù)的變化規(guī)律遺傳定律親本中包含的相對性 狀對數(shù)Fif2遺傳定律

53、的實(shí)質(zhì)包含等位基因 的對數(shù)產(chǎn)生的配子數(shù)配子的組合數(shù)表現(xiàn)型數(shù)基 因 型 數(shù)性狀 分離比分離定律112423(3 :1)只在減數(shù)分裂形 成配子時(shí),等位基因隨同源染色體的分開而分離。dn干壬仲rh右陷權(quán)1:水休屮.ffil IT1甘主未購甘圧I刑目. 知Ankk ( U 自由組合律2241649(3 :1)2&在減數(shù)分裂形 成配子時(shí),等位基因隨同源染色體 分離的同時(shí),非同 源染色體上的非 等位基因進(jìn)行自 由組合。33864827(3 :D344162561681(3 :1)4 nn2n42n3“(3 :1)n5. 19自由組合遺傳題的快速解法將自由組合定律分解成分離定律分離定律法根據(jù)親本的基因型或表

54、現(xiàn)型推出子代基因型概率或表現(xiàn)型概率(或者根據(jù)子代的表現(xiàn)型比或基因型比推出親本的表現(xiàn)型或基因型)例1分解成分離規(guī)律的雜交組合BbXbb.AaXAa基因型為AaBb (甲)和Aabb (乙)的親本雜交,求子代中同親本的基因型和表現(xiàn)型的概率AaBb X Aabb得出最后結(jié)果l/2Bb l/2bb1/2B 顯 l/2b 隱1/4AA l/2Aa l/4aa示例推出各組合的基因型概率和表現(xiàn)型概率3/4A 顯 l/4a 隱計(jì)算結(jié)果:i 子代基因型為AaBb (同親本甲)的概率是:l/2AaXl/2Bb = l/4 子代基因型為Aabb (同親本乙)的概率是:l/2AaXl/2bb = l/4 子代基因型同

55、親本的概率1/4+1/4=172H子代表現(xiàn)型同親本的概率是:(3/4A 顯 X 1/2B 顯)十(3/4A 顯 X l/2b 隱)-3/4用綠【員1豌豆與黃圓豌豆進(jìn)行雜交,得到子代四種豌豆:黃圓196,黃皺67,綠圓1S9,綠皺61。 寫出親本的基因型。(已知茨受Y、圓受R控制)推出親木的基因型分解成分離定律的壬聲頁共曲頁黃(196+67):綠(189十61) -1 : 1 YyXyy【口 1/ 11 1 CC、a 1PrVPr親代基因型子代表現(xiàn)型比 根據(jù)親本和子代的表現(xiàn)型寫出親本和子代的基因式I方法二基因式法 彳根據(jù)基因式推出基因型I 1(此方法只適于親本和子代表現(xiàn)型已知且顯隱關(guān)系已知時(shí))I

56、示例I|番茄的紫莖(A)對綠莖(a),缺刻葉(B)對馬鈴薯葉(b)均為顯性。親本紫缺番茄與紫馬番茄雜交,子代出現(xiàn)了紫缺、紫馬、綠缺、綠馬四種番茄。求親本的基因型和子 代的表現(xiàn)型比。pT|根據(jù)親本和子代的表現(xiàn)型寫出親本和子代的基因式(如圖)?;蚴揭蛔先?紫馬A-bb(親本)紫缺紫馬11共綠缺綠馬(子代)基因式 A-B-A-bbaaB-aabb根據(jù)基因式推出親本基因型。更勿菲更ST蚩熟練運(yùn)用三種方法可以進(jìn)行口算心算,大大提高解題速度。注三種方法中“分離定律法”最適用,適合各種情況。提倡使用該方法。后兩種方法的應(yīng)用需要一定條件,有一定局限性。5. 20自由組合定律中基因的相互作用作用類型特點(diǎn)舉例加

57、強(qiáng)互補(bǔ)只有一種顯性基因或無顯性基因時(shí)表香豌豆 P(白花)CCdd X ccDD(白花)FiCcDd(紫花)iFz C-D-(紫花)Cdd(白花)ccD-(白花)ccdd(白花) 第 108 頁共蛇3/163/161/16南瓜 P(球形)AAbb X aaEE(球形)AaEb(扁盤形)第 頁共id?頁第 頁共id?頁作 用作用現(xiàn)為某一親本的性 狀,兩種顯性基因同 時(shí)存在時(shí)(純合或雜 合)共同決定新性 狀。F2表現(xiàn)為9 : 7累加 作 用兩種顯性基因同時(shí) 存在時(shí)產(chǎn)生一種新 性狀,單獨(dú)存在時(shí)表 現(xiàn)相同性狀,沒有顯 性基因時(shí)表現(xiàn)為隱 性性狀。F2表現(xiàn)為9 : 6 : 1重作用不同對基因?qū)Ρ憩F(xiàn) 型產(chǎn)生相

58、同影響,有 兩種顯性基因時(shí)與 只有一種顯性基因 時(shí)表現(xiàn)型相同。沒有 顯性基因時(shí)表現(xiàn)為 隱性性狀。F2表現(xiàn)為15 : 1弄菜P (三角形果)EEFF X eeff(卵形果)冃EeFf(三角形果)F2 EF(三角)E-ff(三角)eeF-(三角)eeff(卵形)9/163/163/161/16抑 制 作 用顯性上位一種顯性基因抑制 了另一種顯性基因 的表現(xiàn)。F2表現(xiàn)為12 : 3 : 1 右例中I基因抑制B 基因的表現(xiàn)。I決定 白色,B決定黑色, 但有|時(shí)黑色被抑制狗 P(白色)EEUX bbii(褐色)FiBbli(白色)F2 E-I-(白色)bbI-(白色)e-u(黑色)bbu(褐色)9/16

59、3/163/161/16隱性上位一對基因中的隱性 基因?qū)α硪粚?起抑制作用。F2表現(xiàn)為9 : 3 : 4 右例中c純合時(shí),抑 制了 R和r的表現(xiàn)。家鼠 P(照色)RRCC X rrcc(白色)FiRrCc(照色)F2 R-C-(黑色)irC-(淺黃)R-cc(白色)rrcc (白色)9/163/163/161/16抑制 效 應(yīng)顯性基因抑制了另 一對基因的顯性效 應(yīng),但該基因本身并 不決定性狀。F2表現(xiàn)為13 : 3 右例中C決定黑色,家雞P (白色萊杭)HCC j iicc(白色溫德)FiIiCc(白色)1F2 IC(白色)I-cc(白色)(黑色)1ICC (白色)9/163/163/16

60、1/16C決定白色。1為抑 制基因,抑制了 C基 因的表現(xiàn)。作用類型舄表現(xiàn)型比作用類型F2表現(xiàn)型比作用類型冃表現(xiàn)型比互補(bǔ)作用9 : 7重疊作用15 : 1隱性上位9 : 3 : 4累加作用9 : 6 : 1顯忤卜位12 : 3 : 1抑制效應(yīng)13 : 35.21雜交育種控制的優(yōu)良品種5.21.1培育顯性基因(A)后代純合的速率 取決于等位基因的對數(shù)和自交的代數(shù)_ 1vox. -vinnoz. (n表云白公的代數(shù)廠耒示筲付基慶I對數(shù))第 頁共id?頁第 頁共id?頁5.21.2培育隱性基因(a)控制的優(yōu)良品種原始材料Aa培育目標(biāo) aa淘汰育種方法自交,選擇aa、 aa保留推廣亞勿菲更en蚩第 #

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