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文檔簡(jiǎn)介
高中生物
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
紅色(有序號(hào))為重點(diǎn)必修一第一章
走近細(xì)胞
第一節(jié)
從生物圈到細(xì)胞
知識(shí)梳理:1病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu),但必須依賴(lài)(活細(xì)胞)才能生存。2生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞,細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的(基本單位)。
3血液屬于(組織)層次,皮膚屬于(器官)層次。4植物沒(méi)有(系統(tǒng))層次,單細(xì)胞生物既可化做(個(gè)體)層次,又可化做(細(xì)胞)層次。1.生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次依次為:細(xì)胞→組織→器官→系統(tǒng)→個(gè)體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈
5細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位;地球上最基本的生命系統(tǒng)是細(xì)胞,最大的生命系統(tǒng)是生物圈第二節(jié)
細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性
知識(shí)梳理:一、高倍鏡的使用步驟(尤其要注意第1和第4步)1.在低倍鏡下找到物象,將物象移至(視野中央),2.轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)換器),換上高倍鏡。3。調(diào)節(jié)(光圈)和(反光鏡),使視野亮度適宜。4.調(diào)節(jié)(細(xì)準(zhǔn)焦螺旋),使物象清晰。二、顯微鏡使用常識(shí)
1調(diào)亮視野的兩種方法(放大光圈)、(使用凹面鏡)。2高倍鏡:物象(大),視野(暗),看到細(xì)胞數(shù)目(少)低倍鏡:物象(?。?,視野(亮),看到的細(xì)胞數(shù)目(多)3物鏡:(有)螺紋,鏡筒越(長(zhǎng)),放大倍數(shù)越大。目鏡:(無(wú))螺紋,鏡筒越(短),放大倍數(shù)越大。2、光學(xué)顯微鏡的操作步驟:對(duì)光→低倍物鏡觀察→移動(dòng)視野中央(偏哪移哪→高倍物鏡觀察:①只能調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋;②調(diào)節(jié)大光圈、凹面鏡
三、原核生物與真核生物主要類(lèi)群:
5、真核細(xì)胞與原核細(xì)胞統(tǒng)一性體現(xiàn)在二者均有細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)原核生物:藍(lán)藻,含有(葉綠素)和(藻藍(lán)素),可進(jìn)行光合作用。
4、藍(lán)藻是原核生物,自養(yǎng)生物細(xì)菌:(球菌,桿菌,螺旋菌,乳酸菌)放線菌:(鏈霉菌)支原體,衣原體,立克次氏體真核生物:動(dòng)物、植物、真菌:(青霉菌,酵母菌,蘑菇)等四、細(xì)胞學(xué)說(shuō)6、細(xì)胞學(xué)說(shuō)建立者是施萊登和施旺,細(xì)胞學(xué)說(shuō)建立揭示了細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。細(xì)胞學(xué)說(shuō)建立過(guò)程,是一個(gè)在科學(xué)探究中開(kāi)拓、繼承、修正和發(fā)展的過(guò)程,充滿(mǎn)耐人尋味的曲折1創(chuàng)立者:(施萊登,施旺)2內(nèi)容要點(diǎn):共三點(diǎn)。1.新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生2.一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來(lái),并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成。3.細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位,既有他自己的生命,又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用。3揭示問(wèn)題:揭示了(細(xì)胞統(tǒng)一性,和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性)。五、真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的比較(表略,見(jiàn)筆記)3、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞根本區(qū)別為:有無(wú)核膜為界限的細(xì)胞核
①原核細(xì)胞:無(wú)核膜,無(wú)染色體,如大腸桿菌等細(xì)菌、藍(lán)藻
②真核細(xì)胞:有核膜,有染色體,如酵母菌,各種動(dòng)物
注:病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu),但有DNA或RNA
第二章
組成細(xì)胞的分子第一節(jié)
組成細(xì)胞的元素和化合物
知識(shí)梳理:
7、組成細(xì)胞(生物界)和無(wú)機(jī)自然界的化學(xué)元素種類(lèi)大體相同,含量不同
生物界與非生物界
統(tǒng)一性:元素種類(lèi)大體相同組成細(xì)胞的元素
差異性:元素含量有差異
8、組成細(xì)胞的元素
①大量無(wú)素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
②微量無(wú)素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
③主要元素:C、H、O、N、P、S
④基本元素:C
⑤細(xì)胞干重中,含量最多元素為C,鮮重中含最最多元素為O含量最高的四種元素:C、H、O、N質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素:O(鮮重下含量最高)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(zhì)。
3組成細(xì)胞的化合物無(wú)機(jī)化合物
水(鮮重含量最高的化合物)
無(wú)機(jī)鹽,
糖類(lèi)有機(jī)化合物
脂質(zhì)
蛋白質(zhì)(干重中含量最高的化合物)核酸
4檢測(cè)生物組織中糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)(1)還原糖的檢測(cè)和觀察常用材料:蘋(píng)果和梨試劑:斐林試劑(甲液:0.1g/ml的NaOH乙液:0.05g/ml的CuSO4)注意事項(xiàng):①還原糖有葡萄糖,果糖,麥芽糖②甲乙液必須等量混合均勻后再加入樣液中,現(xiàn)配現(xiàn)用,③必須用水浴加熱(50—65)顏色變化:淺藍(lán)色
棕色
磚紅色
10、(1)還原糖(葡萄糖、果糖、麥芽糖)可與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀;脂肪可蘇丹III染成橘黃色(或被蘇丹IV染成紅色);淀粉(多糖)遇碘變藍(lán)色;蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。
(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)
(2)脂肪的鑒定常用材料:花生子葉或向日葵種子
試劑:蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液注意事項(xiàng):①切片要薄,如厚薄不均就會(huì)導(dǎo)致觀察時(shí)有的地方清晰,有的地方模糊。②酒精的作用是:洗去浮色
③需使用顯微鏡觀察④使用不同的染色劑染色時(shí)間不同顏色變化:橘黃色或紅色(3)蛋白質(zhì)的鑒定常用材料:雞蛋清,黃豆組織樣液,牛奶試劑:雙縮脲試劑(A液:0.1g/ml的NaOHB液:0.01g/ml的CuSO4)注意事項(xiàng):①先加A液1ml,再加B液4滴②鑒定前,留出一部分組織樣液,以便對(duì)比顏色變化:變成紫色(4)淀粉的檢測(cè)和觀察常用材料:馬鈴薯試劑:碘液顏色變化:變藍(lán)第二節(jié)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)一氨基酸及其種類(lèi)氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。結(jié)構(gòu)要點(diǎn):每種氨基酸都至少含有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH),并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。氨基酸的種類(lèi)由R基(側(cè)鏈基團(tuán))決定。二蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)氨基酸二肽三肽多肽多肽鏈一條或若干條多肽鏈盤(pán)曲折疊蛋白質(zhì)氨基酸分子相互結(jié)合的方式:脫水縮合一個(gè)氨基酸分子的氨基和另一個(gè)氨基酸分子的羧基相連接,同時(shí)失去一分子的水。
12、兩個(gè)氨基酸脫水縮合形成二肽,連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵(—NH—CO—)叫肽鍵。連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵叫做肽鍵
11、蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸,氨基酸結(jié)構(gòu)通式為NH2—C—COOH,各種氨基酸的區(qū)別在于R基的不同。13、脫水縮合中,脫去水分子數(shù)=形成的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈條數(shù)
14、蛋白質(zhì)多樣性原因:構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類(lèi)、數(shù)目、排列順序千變?nèi)f化,多肽鏈盤(pán)曲折疊方式千差萬(wàn)別。
15、每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH),并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上,這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基因。
三蛋白質(zhì)的功能1.構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)(肌肉毛發(fā))-------結(jié)構(gòu)蛋白2.催化細(xì)胞內(nèi)的生理生化反應(yīng)),---酶3.運(yùn)輸載體(血紅蛋白)4.傳遞信息,調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)----(胰島素)激素5.免疫功能--(抗體)6.調(diào)節(jié)功能—部分激素7.受體---糖蛋白四蛋白質(zhì)分子多樣性的原因構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi),數(shù)目,排列順序,以及肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性導(dǎo)致蛋白質(zhì)的功能的多樣性。規(guī)律方法
1、構(gòu)成生物體的蛋白質(zhì)的20種氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為:RNH2-C-COOHH根據(jù)R基的不同分為不同的氨基酸。氨基酸分子中,至少含有一個(gè)NH2和一個(gè)COOH位于同一個(gè)C原子上,由此可以判斷是否屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。18、氨基酸結(jié)合方式是脫水縮合:一個(gè)氨基酸分子的羧基(—COOH)與另一個(gè)氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接,同時(shí)脫去一分子水,如圖:
HOHHH
NH2—C—C—OH+H—N—C—COOHH2O+NH2—C—C—N—C—COOH
R1HR2R1OHR2
2、n個(gè)氨基酸脫水縮合形成m條多肽鏈時(shí),共脫去(n-m)個(gè)水分子,形成(n-m)個(gè)肽鍵,至少存在m個(gè)NH2和COOH,形成的蛋白質(zhì)的分子量為n·氨基酸的平均分子量-18(n-m)17、蛋白質(zhì)功能:
①結(jié)構(gòu)蛋白,如肌肉、羽毛、頭發(fā)、蛛絲
②催化作用,如絕大多數(shù)酶
③運(yùn)輸載體,如血紅蛋白
④傳遞信息,如胰島素
⑤免疫功能,如抗體
第三節(jié)
遺傳信息的攜帶者——核酸
一
核酸的分類(lèi)
DNA(脫氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)DNA與RNA組成成分比較1.構(gòu)成堿基種類(lèi)不同2.構(gòu)成五炭糖不同3.存在部位不同。二、核酸的結(jié)構(gòu)基本組成單位—核苷酸(核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮堿基組成)化學(xué)元素組成:C、H、O、N、P
16、遺傳信息的攜帶者是核酸,它在生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)合成中具有極其重要作用,核酸包括兩大類(lèi):一類(lèi)是脫氧核糖核酸,簡(jiǎn)稱(chēng)DNA;一類(lèi)是核糖核酸,簡(jiǎn)稱(chēng)RNA,核酸基本組成單位核苷酸。19、DNA、RNA
全稱(chēng):脫氧核糖核酸、核糖核酸
分布:細(xì)胞核、線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)
染色劑:甲基綠、吡羅紅
鏈數(shù):雙鏈、單鏈
堿基:ATCG、AUCG
五碳糖:脫氧核糖、核糖
組成單位:脫氧核苷酸、核糖核苷酸
代表生物:原核生物、真核生物、噬菌體、HIV、SARS病毒
三、核酸的功能核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。核酸在細(xì)胞中的分布觀察核酸在細(xì)胞中的分布:材料:人的口腔上皮細(xì)胞試劑:甲基綠、吡羅紅混合染色劑注意事項(xiàng):?鹽酸的作用:?改變細(xì)胞膜的通透性,加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞,同時(shí)使染色體中的DNA與蛋白質(zhì)分離,有利于DNA與染色劑結(jié)合?,F(xiàn)象:甲基綠將細(xì)胞核中的DNA染成綠色,吡羅紅將細(xì)胞質(zhì)中的RNA染成紅色。DNA是細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì),此外,在線粒體和葉綠體中也有少量的分布。RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,少量存在于細(xì)胞核中。第四節(jié)
細(xì)胞中的糖類(lèi)和脂質(zhì)
細(xì)胞中的糖類(lèi)——主要的能源物質(zhì)糖類(lèi)的分類(lèi)單糖(葡萄糖,果糖,半乳糖,核糖,脫氧核糖)二糖(蔗糖,麥芽糖,乳糖)多糖(淀粉,纖維素,糖原)細(xì)胞中的脂質(zhì)的分類(lèi)脂肪:儲(chǔ)能,保溫,緩沖減壓磷脂:構(gòu)成細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜的主要成分固醇
性激素
維生素D
細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物細(xì)胞中的水包括結(jié)合水:細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分自由水:細(xì)胞內(nèi)良好溶劑
運(yùn)輸養(yǎng)料和廢物許多生化反應(yīng)有水的參與細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽細(xì)胞中大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以離子的形式存在無(wú)機(jī)鹽的作用:1.細(xì)胞中許多有機(jī)物的重要組成成分2.維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用3.維持細(xì)胞的酸堿平衡
4.維持細(xì)胞的滲透壓
膽固醇
20、主要能源物質(zhì):糖類(lèi)
細(xì)胞內(nèi)良好儲(chǔ)能物質(zhì):脂肪
人和動(dòng)物細(xì)胞儲(chǔ)能物:糖原
直接能源物質(zhì):ATP21、糖類(lèi):
①單糖:葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖
②二糖:麥芽糖、蔗糖、乳糖
③多糖:淀粉和纖維素(植物細(xì)胞)、糖原(動(dòng)物細(xì)胞)
④脂肪:儲(chǔ)能;保溫;緩沖;減壓22、脂質(zhì):磷脂(生物膜重要成分)
膽固醇、固醇(性激素:促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育及生殖細(xì)胞形成)
維生素D:(促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)Ca和P的吸收)23、多糖,蛋白質(zhì),核酸等都是生物大分子,
組成單位依次為:?jiǎn)翁?、氨基酸、核苷酸?/p>
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%):良好溶劑;參與生物化學(xué)反應(yīng);提供液體環(huán)境;運(yùn)送24、水存在形式營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及代謝廢物
結(jié)合水(4.5%)25、無(wú)機(jī)鹽絕大多數(shù)以離子形式存在。哺乳動(dòng)物血液中Ca2+過(guò)低,會(huì)出現(xiàn)抽搐癥狀;患急性腸炎的病人脫水時(shí)要補(bǔ)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。第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
第一節(jié)細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界
知識(shí)網(wǎng)絡(luò):1、研究細(xì)胞膜的常用材料:人或哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞2、細(xì)胞膜主要成分:脂質(zhì)和蛋白質(zhì),還有少量糖類(lèi)成分特點(diǎn):脂質(zhì)中磷脂最豐富,功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)種類(lèi)和數(shù)量越多3、細(xì)胞膜功能:將細(xì)胞與環(huán)境分隔開(kāi),保證細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定控制物質(zhì)出入細(xì)胞
進(jìn)行細(xì)胞間信息交流還有分泌,排泄,和免疫等功能。26、細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì),和少量糖類(lèi)組成,脂質(zhì)中磷脂最豐富,功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)種類(lèi)和數(shù)量越多;細(xì)胞膜基本支架是磷脂雙分子層;細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性和選擇透過(guò)性。將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)一、制備細(xì)胞膜的方法(實(shí)驗(yàn))
原理:滲透作用(將細(xì)胞放在清水中,水會(huì)進(jìn)入細(xì)胞,細(xì)胞漲破,內(nèi)容物流出,得到細(xì)胞膜)選材:人或其它哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞原因:因?yàn)椴牧现袥](méi)有細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器提純方法:差速離心法細(xì)節(jié):取材用的是新鮮紅細(xì)胞稀釋液(血液加適量生理鹽水)二、與生活聯(lián)系:細(xì)胞癌變過(guò)程中,細(xì)胞膜成分改變,產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP),癌胚抗原(CEA)三、細(xì)胞壁成分植物:纖維素和果膠原核生物:肽聚糖作用:支持和保護(hù)27、細(xì)胞膜的功能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞間信息交流28、植物細(xì)胞的細(xì)胞壁成分為纖維素和果膠,具有支持和保護(hù)作用。29、制取細(xì)胞膜利用哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞,因?yàn)闊o(wú)核膜和細(xì)胞器膜。
四、細(xì)胞膜特性:
結(jié)構(gòu)特性:流動(dòng)性舉例:(變形蟲(chóng)變形運(yùn)動(dòng)、白細(xì)胞吞噬細(xì)菌)
功能特性:選擇透過(guò)性
舉例:(腌制糖醋蒜,紅墨水測(cè)定種子發(fā)芽率,判斷種子胚、胚乳是否成活)第二節(jié)
細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作
一、細(xì)胞器之間分工
(1)雙層膜葉綠體:存在于綠色植物細(xì)胞,光合作用場(chǎng)所線粒體:有氧呼吸主要場(chǎng)所(2)單層膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng):細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,脂質(zhì)合成的場(chǎng)所高爾基體:對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類(lèi)、包裝液泡:植物細(xì)胞特有,調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境,維持細(xì)胞形態(tài)溶酶體:分解衰老、損傷細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌(3)無(wú)膜核糖體:合成蛋白質(zhì)的主要場(chǎng)所中心體:與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)30、葉綠體:光合作用的細(xì)胞器;雙層膜
線粒體:有氧呼吸主要場(chǎng)所;雙層膜
核糖體:生產(chǎn)蛋白質(zhì)的細(xì)胞器;無(wú)膜
中心體:與動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂有關(guān);無(wú)膜
液泡:調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的滲透壓,內(nèi)有細(xì)胞液
內(nèi)質(zhì)網(wǎng):對(duì)蛋白質(zhì)加工
高爾基體:對(duì)蛋白質(zhì)加工,分泌
二、分泌蛋白的合成和運(yùn)輸核糖體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
高爾基體
細(xì)胞膜(合成肽鏈)(加工成蛋白質(zhì))(進(jìn)一步加工)(囊泡與細(xì)胞膜融合,蛋白質(zhì)釋放)三、生物膜系統(tǒng)1、概念:細(xì)胞膜、核膜,各種細(xì)胞器的膜共同組成的生物膜系統(tǒng)2、作用:使細(xì)胞具有穩(wěn)定內(nèi)部環(huán)境物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞為各種酶提供大量附著位點(diǎn),是許多生化反應(yīng)的場(chǎng)所把各種細(xì)胞器分隔開(kāi),保證生命活動(dòng)高效、有序進(jìn)行31、消化酶、抗體等分泌蛋白合成需要四種細(xì)胞器:核糖體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。32、細(xì)胞膜、核膜、細(xì)胞器膜共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng),它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系,協(xié)調(diào)。
維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定生物膜系統(tǒng)功能許多重要化學(xué)反應(yīng)的位點(diǎn)把各種細(xì)胞器分開(kāi),提高生命活動(dòng)效率
核膜:雙層膜,其上有核孔,可供mRNA通過(guò)結(jié)構(gòu)核仁33、細(xì)胞核由DNA及蛋白質(zhì)構(gòu)成,與染色體是同種物質(zhì)在不同時(shí)期的染色質(zhì)兩種狀態(tài)容易被堿性染料染成深色
功能:是遺傳信息庫(kù),是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心
第四章
細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例
一、滲透作用(1)滲透作用:指水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散。(2)發(fā)生滲透作用的條件:一是具有半透膜,二是半透膜兩側(cè)具有濃度差。二、細(xì)胞的吸水和失水(原理:滲透作用)1.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),細(xì)胞吸水膨脹外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),細(xì)胞失水皺縮外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡2.植物細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細(xì)胞液。原生質(zhì)層:細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞質(zhì)壁分離外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原外界溶液濃度=細(xì)胞液濃度時(shí)就,水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡1.質(zhì)壁分離產(chǎn)生的條件:(1)具有大液泡
(2)具有細(xì)胞壁2.質(zhì)壁分離產(chǎn)生的原因:內(nèi)因:原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性外因:外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度3.植物吸水方式有兩種:吸帳作用(未形成液泡)如:干種子、根尖分生區(qū)滲透作用(形成液泡)三、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例1、對(duì)礦質(zhì)元素的吸收(1)逆相對(duì)含量梯度——主動(dòng)運(yùn)輸(2)逆相對(duì)含量梯度——主動(dòng)運(yùn)輸對(duì)物質(zhì)是否吸收以及吸收多少,都是由細(xì)胞膜上載體的種類(lèi)和數(shù)量決定。2、細(xì)胞膜是一層選擇透過(guò)性膜,水分子可以自由通過(guò),一些離子和小分子也可以通過(guò),而其他的離子、小分子和大分子則不能通過(guò)。四、比較幾組概念擴(kuò)散:物質(zhì)從高濃度到低濃度的運(yùn)動(dòng)叫做擴(kuò)散(擴(kuò)散與過(guò)膜與否無(wú)關(guān))
(如:O2從濃度高的地方向濃度低的地方運(yùn)動(dòng))滲透:水分子或其他溶劑分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散又稱(chēng)為滲透
(如:細(xì)胞的吸水和失水,原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜)滲透相當(dāng)于溶劑分子的擴(kuò)散半透膜:物質(zhì)的透過(guò)與否取決于半透膜孔隙直徑的大小
(如:動(dòng)物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜等)選擇透過(guò)性膜:細(xì)胞膜上具有載體,且不同生物的細(xì)胞膜上載體種類(lèi)和數(shù)量不同,構(gòu)成了對(duì)不同物質(zhì)吸收與否和吸收多少的選擇性。(如:細(xì)胞膜等各種生物膜)五、質(zhì)壁分離說(shuō)明的問(wèn)題:判斷細(xì)胞的死活。測(cè)定細(xì)胞內(nèi)外的濃度。細(xì)胞膜的伸縮性。
34、植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境,主要是指液泡中的細(xì)胞液。
原生質(zhì)層指細(xì)胞膜,液泡膜及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)
植物細(xì)胞原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜;質(zhì)壁分離中質(zhì)指原生質(zhì)層,壁為細(xì)胞壁
第二節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型
一、探索歷程(略,見(jiàn)P65-67)二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容▲磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架▲蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層▲磷脂雙分子層和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng)糖蛋白(糖被)
組成:由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類(lèi)結(jié)合形成。
作用:細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、血型鑒定、保護(hù)潤(rùn)滑等。第三節(jié)
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>
一、被動(dòng)運(yùn)輸:物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞,順濃度梯度的擴(kuò)散,稱(chēng)為被動(dòng)運(yùn)輸。(1)自由擴(kuò)散:物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞(2)協(xié)助擴(kuò)散:進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散二、主動(dòng)運(yùn)輸:從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。35、細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜
自由擴(kuò)散:高濃度→低濃度,如H2O,O2,CO2,甘油,乙醇、苯
協(xié)助擴(kuò)散:載體蛋白質(zhì)協(xié)助,高濃度→低濃度,如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞36、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式主動(dòng)運(yùn)輸:需要能量;載體蛋白協(xié)助;低濃度→高濃度,如無(wú)機(jī)鹽、離子、胞吞、胞吐:如載體蛋白等大分子37、細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜,這種膜可以讓水分子自由通過(guò),一些離子和小分子也可以通過(guò),而其他離子,小分子和大分子則不能通過(guò)。
三、大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式:胞吞、胞吐
第五章
細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第一節(jié)
降低反應(yīng)活化能的酶
一、細(xì)胞代謝與酶
1、細(xì)胞代謝的概念:細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞代謝.2、酶的發(fā)現(xiàn):發(fā)現(xiàn)過(guò)程,發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的科學(xué)探究思想,發(fā)現(xiàn)的意義3、酶的概念:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。4、酶的特性:專(zhuān)一性,高效性,作用條件較溫和5、活化能:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。
二、影響酶促反應(yīng)的因素(難點(diǎn))1.底物濃度2.酶濃度3.PH值:過(guò)酸、過(guò)堿使酶失活4.溫度:高溫使酶失活。低溫降低酶的活性,在適宜溫度下酶活性可以恢復(fù)。
38、本質(zhì):活細(xì)胞產(chǎn)生的有機(jī)物,絕大多數(shù)為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA、高效性
特性專(zhuān)一性:每種酶只能催化一種成一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)
酶作用條件溫和:適宜的溫度,pH,最適溫度(pH值)下,酶活性最高,
溫度和pH偏高或偏低,酶活性都會(huì)明顯降低,甚至失活(過(guò)高、過(guò)酸、過(guò)堿)功能:催化作用,降低化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A—P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基團(tuán),~表示高能磷酸鍵
全稱(chēng):三磷酸腺苷三、實(shí)驗(yàn)1.比較過(guò)氧化氫酶在不同條件下的分解(過(guò)程見(jiàn)課本P79)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:酶具有催化作用,并且催化效率要比無(wú)機(jī)催化劑Fe3+高得多控制變量法:變量、自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量的定義。對(duì)照實(shí)驗(yàn):除一個(gè)因素外,其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。2.影響酶活性的條件(要求用控制變量法,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))建議用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響,用過(guò)氧化氫酶探究PH對(duì)酶活性的影響。第二節(jié)
細(xì)胞的能量“通貨”——ATP
一、什么是ATP?是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物,中文名稱(chēng)叫做三磷酸腺苷
二、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A-P~P~PA代表腺苷P代表磷酸基團(tuán)
~代表高能磷酸鍵
39、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化:A—P~P~PA—P~P+Pi+能量
功能:細(xì)胞內(nèi)直接能源物質(zhì)
40、細(xì)胞呼吸:有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列氧化分解,生成CO2或其他產(chǎn)物,釋放能量并生成ATP過(guò)程
三、ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化ADP+Pi+能量ATPATP酶ADP+Pi+能量ADP轉(zhuǎn)化為ATP所需能量來(lái)源-動(dòng)物和人:呼吸作用
綠色植物:呼吸作用、光合作用第三節(jié)ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸
1、概念:有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。2、有氧呼吸總反應(yīng)式:C6H12O6+6O26CO2+12H2O+大量能量
第一階段:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62丙酮酸+少量[H]+少量能量
第二階段:線粒體基質(zhì)2丙酮酸+6H2O6CO2+大量[H]+少量能量
第三階段:線粒體內(nèi)膜24[H]+6O212H2O+大量能量3、無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精
:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量發(fā)生生物:大部分植物,酵母菌
產(chǎn)生乳酸:C6H12O62乳酸+少量能量發(fā)生生物:動(dòng)物,乳酸菌,馬鈴薯塊莖,玉米胚反應(yīng)場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)注意:無(wú)機(jī)物的無(wú)氧呼吸也叫發(fā)酵,生成乳酸的叫乳酸發(fā)酵,生成酒精的叫酒精發(fā)酵
討論:1有氧呼吸及無(wú)氧呼吸的能量去路有氧呼吸:所釋放的能量一部分用于生成ATP,大部分以熱能形式散失了。無(wú)氧呼吸:能量小部分用于生成ATP,大部分儲(chǔ)存于乳酸或酒精中2有氧呼吸過(guò)程中氧氣的去路:氧氣用于和[H]生成水41、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸比較:有氧呼吸、無(wú)氧呼吸
場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(主要)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
產(chǎn)物:CO2,H2O,能量
CO2,酒精(或乳酸)、能量
反應(yīng)式:C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量
C6H12O62C3H6O3+能量
C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
過(guò)程:第一階段:1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸和少量[H],釋放少量能量,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
第二階段:丙酮酸和水徹底分解成CO2和[H],釋放少量能量,線粒體基質(zhì)
第三階段:[H]和O2結(jié)合生成水,大量能量,線粒體內(nèi)膜
無(wú)氧呼吸
第一階段:同有氧呼吸
第二階段:丙酮酸在不同酶催化作用下,分解成酒精和CO2或轉(zhuǎn)化成乳酸能量42、細(xì)胞呼吸應(yīng)用:包扎傷口,選用透氣消毒紗布,抑制細(xì)菌有氧呼吸
酵母菌釀酒:選通氣,后密封。先讓酵田菌有氧呼吸,大量繁殖,再無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精
花盆經(jīng)常松土:促進(jìn)根部有氧呼吸,吸收無(wú)機(jī)鹽等
稻田定期排水:抑制無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精,防止酒精中毒,爛根死亡
提倡慢跑:防止劇烈運(yùn)動(dòng),肌細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸
破傷風(fēng)桿菌感染傷口:須及時(shí)清洗傷口,以防無(wú)氧呼吸
第四節(jié)能量之源——光與光合作用
43、活細(xì)胞所需能量的最終源頭是太陽(yáng)能;流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能
捕獲光能的色素葉綠素
葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b(黃綠色)類(lèi)胡蘿卜素胡蘿卜素(橙黃色)葉黃素
(黃色)葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。白光下光合作用最強(qiáng),其次是紅光和藍(lán)紫光,綠光下最弱。
實(shí)驗(yàn)——綠葉中色素的提取和分離1實(shí)驗(yàn)原理:綠葉中的色素都能溶解在層析液中,且他們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌?,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,綠葉中的色素隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分離開(kāi)。2方法步驟中需要注意的問(wèn)題:(步驟要記準(zhǔn)確)研磨時(shí)加入二氧化硅和碳酸鈣的作用是什么?二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸鈣可防止研磨中的色素被破壞。實(shí)驗(yàn)為何要在通風(fēng)的條件下進(jìn)行?為何要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯?用棉塞塞緊試管口?因?yàn)閷游鲆褐械谋且环N有揮發(fā)性的有毒物質(zhì)。濾紙上的濾液細(xì)線為什么不能觸及層析液?防止細(xì)線中的色素被層析液溶解濾紙條上有幾條不同顏色的色帶?其排序怎樣?寬窄如何?有四條色帶,自上而下依次是橙黃色的胡蘿卜素,黃色的葉黃素,藍(lán)綠色的葉綠素a,黃綠色的葉綠素b。最寬的是葉綠素a,最窄的是胡蘿卜素。46、18C中期,人們認(rèn)為只有土壤中水分構(gòu)建植物,未考慮空氣作用
1771年,英國(guó)普利斯特利實(shí)驗(yàn)證實(shí)植物生長(zhǎng)可以更新空氣,未發(fā)現(xiàn)光的作用
1779年,荷蘭英格豪斯多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,只有陽(yáng)光照射下,只有綠葉更新空氣,但未知釋放該氣體的成分。
1785年,明確放出氣體為O2,吸收的是CO2
1845年,德國(guó)梅耶發(fā)現(xiàn)光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能
1864年,薩克斯證實(shí)光合作用產(chǎn)物除O2外,還有淀粉
1939年,美國(guó)魯賓卡門(mén)利用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的O2來(lái)自水。
捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體結(jié)構(gòu):外膜,內(nèi)膜,基質(zhì),基粒(由類(lèi)囊體構(gòu)成)與光合作用有關(guān)的酶分布于基粒的類(lèi)囊體及基質(zhì)中。光合作用色素分布于類(lèi)囊體的薄膜上。45、光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體,利用光能,把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物,并且釋放出O2的過(guò)程。
光合作用的原理1、光合作用的探究歷程:(略)2、光合作用的過(guò)程:
(熟練掌握課本P103下方的圖)
總反應(yīng)式:CO2+H2O(CH2O)+O2其中,(CH2O)表示糖類(lèi)。根據(jù)是否需要光能,可將其分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。光反應(yīng)階段:必須有光才能進(jìn)行場(chǎng)所:類(lèi)囊體薄膜上反應(yīng)式:水的光解:H2OO2+2[H]ATP形成:ADP+Pi+光能ATP光反應(yīng)中,光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能
暗反應(yīng)階段:有光無(wú)光都能進(jìn)行場(chǎng)所:葉綠體基質(zhì)
CO2的固定:CO2+C52C3C3的還原:2C3+[H]+ATP(CH2O)+C5+ADP+Pi暗反應(yīng)中,ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系:光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H],暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供合成ATP的原料ADP和Pi47、條件:一定需要光
光反應(yīng)階段場(chǎng)所:類(lèi)囊體薄膜,
產(chǎn)物:[H]、O2和能量
過(guò)程:(1)水在光能下,分解成[H]和O2;
(2)ADP+Pi+光能ATP
條件:有沒(méi)有光都可以進(jìn)行
暗反應(yīng)階段場(chǎng)所:葉綠體基質(zhì)
產(chǎn)物:糖類(lèi)等有機(jī)物和五碳化合物
過(guò)程:(1)CO2的固定:1分子C5和CO2生成2分子C3
(2)C3的還原:C3在[H]和ATP作用下,部分還原成糖類(lèi),部分又形成C5
聯(lián)系:光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段既區(qū)別又緊密聯(lián)系,是缺一不可的整體,光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP。
五、影響光合作用的因素及在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用(1)光對(duì)光合作用的影響①光的波長(zhǎng)
葉綠體中色素的吸收光波主要在紅光和藍(lán)紫光。
②光照強(qiáng)度植物的光合作用強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加而增加,但光照強(qiáng)度達(dá)到一定時(shí),光合作用的強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增加
③光照時(shí)間光照時(shí)間長(zhǎng),光合作用時(shí)間長(zhǎng),有利于植物的生長(zhǎng)發(fā)育。
(2)溫度
溫度低,光和速率低。隨著溫度升高,光合速率加快,溫度過(guò)高時(shí)會(huì)影響酶的活性,光和速率降低。生產(chǎn)上白天升溫,增強(qiáng)光合作用,晚上降低室溫,抑制呼吸作用,以積累有機(jī)物。
(3)CO2濃度
在一定范圍內(nèi),植物光合作用強(qiáng)度隨著CO2濃度的增加而增加,但達(dá)到一定濃度后,光合作用強(qiáng)度不再增加。生產(chǎn)上使田間通風(fēng)良好,供應(yīng)充足的CO2
(4)水分的供應(yīng)當(dāng)植物葉片缺水時(shí),氣孔會(huì)關(guān)閉,減少水分的散失,同時(shí)影響CO2進(jìn)入葉內(nèi),暗反應(yīng)受阻,光合作用下降。生產(chǎn)上應(yīng)適時(shí)灌溉,保證植物生長(zhǎng)所需要的水分。48、空氣中CO2濃度,土壤中水分多少,光照長(zhǎng)短與強(qiáng)弱,光的成分及溫度高低等,都是影響光合作用強(qiáng)度的外界因素:可通過(guò)適當(dāng)延長(zhǎng)光照,增加CO2濃度等提高產(chǎn)量。
六、化能合成作用概念:自然界中少數(shù)種類(lèi)的細(xì)菌,雖然細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有葉綠素,不能進(jìn)行光合作用,但是能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物,這種合成作用,叫做化能合成作用,這些細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物。如:硝化細(xì)菌,不能利用光能,但能將土壤中的NH3氧化成HNO2,進(jìn)而將HNO2氧化成HNO3。
硝化細(xì)菌能利用這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)中釋放出來(lái)的化學(xué)能,將CO2和水合成為糖類(lèi),這些糖類(lèi)可供硝化細(xì)菌維持自身的生命活動(dòng).49、自養(yǎng)生物:可將CO2、H2O等無(wú)機(jī)物合成葡萄糖等有機(jī)物,如綠色植物,硝化細(xì)菌(化能合成)
異養(yǎng)生物:不能將CO2、H2O等無(wú)機(jī)物合成葡萄糖等有機(jī)物,只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持自身生命活動(dòng),如許多動(dòng)物。
第6章
細(xì)胞的生命歷程
第1節(jié)細(xì)胞的增殖一、限制細(xì)胞長(zhǎng)大的原因50、細(xì)胞表面積與體積關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大,細(xì)胞增殖是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖遺傳的基礎(chǔ)。
細(xì)胞表面積與體積的比。細(xì)胞的核質(zhì)比二、細(xì)胞增殖1.細(xì)胞增殖的意義:生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)2.真核細(xì)胞分裂的方式:有絲分裂、無(wú)絲分裂、減數(shù)分裂三、(一)細(xì)胞周期(1)概念:指連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,到下一次分裂完成時(shí)為止。(2)兩個(gè)階段:分裂間期:從細(xì)胞在一次分裂結(jié)束之后到下一次分裂之前
分裂期:分為前期、中期、后期、末期(3)特點(diǎn):分裂間期所占時(shí)間長(zhǎng)。51、真核細(xì)胞的分裂方式減數(shù)分裂:生殖細(xì)胞(精子,卵細(xì)胞)增殖
(二)植物細(xì)胞有絲分裂各期的主要特點(diǎn):
1.分裂間期特點(diǎn):完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成
結(jié)果:每個(gè)染色體都形成兩個(gè)姐妹染色單體,呈染色質(zhì)形態(tài)2.前期特點(diǎn):①出現(xiàn)染色體、出現(xiàn)紡錘體②核膜、核仁消失
染色體特點(diǎn):1、染色體散亂地分布在細(xì)胞中心附近。2、每個(gè)染色體都有兩條姐妹染色單體3.中期特點(diǎn):①所有染色體的著絲點(diǎn)都排列在赤道板上②染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰染色體特點(diǎn):染色體的形態(tài)比較固定,數(shù)目比較清晰。故中期是進(jìn)行染色體觀察及計(jì)數(shù)的最佳時(shí)機(jī)。4.后期
特點(diǎn):①著絲點(diǎn)一分為二,姐妹染色單體分開(kāi),成為兩條子染色體。并分別向兩極移動(dòng)。②紡錘絲牽引著子染色體分別向細(xì)胞的兩極移動(dòng)。這時(shí)細(xì)胞核內(nèi)的全部染色體就平均分配到了細(xì)胞兩極染色體特點(diǎn):染色單體消失,染色體數(shù)目加倍。
5.末期特點(diǎn):①染色體變成染色質(zhì),紡錘體消失。②核膜、核仁重現(xiàn)。③在赤道板位置出現(xiàn)細(xì)胞板,并擴(kuò)展成分隔兩個(gè)子細(xì)胞的細(xì)胞壁
前期:膜仁消失顯兩體。中期:形定數(shù)晰赤道齊。后期:點(diǎn)裂數(shù)加均兩極。末期:膜仁重現(xiàn)失兩體。
52、分裂間期:完成DNA分子復(fù)制及有關(guān)蛋白質(zhì)合成,染色體數(shù)目不增加,DNA加倍。有絲分裂:體細(xì)胞增殖
無(wú)絲分裂:蛙的紅細(xì)胞。分裂過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)紡綞絲和染色體變化
前期:核膜核仁逐漸消失,出現(xiàn)紡綞體及染色體,染色體散亂排列。
有絲分裂中期:染色體著絲點(diǎn)排列在赤道板上,染色體形態(tài)比較穩(wěn)定,數(shù)目比分裂期較清晰便于觀察
后期:著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分離,染色體數(shù)目加倍
末期:核膜,核仁重新出現(xiàn),紡綞體,染色體逐漸消失。四、植物與動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂的比較53、動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂區(qū)別:植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞
間期:DNA復(fù)制,蛋白質(zhì)合成(染色體復(fù)制)
染色體復(fù)制,中心粒也倍增
前期:細(xì)胞兩極發(fā)生紡綞絲構(gòu)成紡綞體中心體發(fā)出星射線,構(gòu)成紡綞體
末期:赤道板位置形成細(xì)胞板向四周擴(kuò)散形成細(xì)胞壁
不形成細(xì)胞板,細(xì)胞從中央向內(nèi)凹陷,縊裂成兩子細(xì)胞相同點(diǎn):1、都有間期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四個(gè)階段。
2、分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)目和組成完全相同且與母細(xì)胞完全相同。染色體在各期的變化也完全相同。3、有絲分裂過(guò)程中染色體、DNA分子數(shù)目的變化規(guī)律。動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞完全相同。
五、有絲分裂的意義:將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制以后(實(shí)質(zhì)為DNA復(fù)制后),精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。從而保持生物的親代和子代之間的遺傳性狀的穩(wěn)定性。
六、無(wú)絲分裂:特點(diǎn):在分裂過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。第二節(jié)
細(xì)胞的分化
一、細(xì)胞的分化(1)概念:在個(gè)體發(fā)育中,相同細(xì)胞的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程。(2)過(guò)程:受精卵
增殖為多細(xì)胞
分化為組織、器官、系統(tǒng)
發(fā)育為生物體(3)特點(diǎn):持久性、穩(wěn)定不可逆轉(zhuǎn)性56、細(xì)胞分化:個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程,它是一種持久性變化,是生物體發(fā)育的基礎(chǔ),使多細(xì)胞生物體中細(xì)胞趨向?qū)iT(mén)化,有利于提高各種生理功能效率。57、細(xì)胞分化舉例:紅細(xì)胞與肌細(xì)胞具有完全相同遺傳信息,(同一受精卵有絲分裂形成);形態(tài)、功能不能原因是不同細(xì)胞中遺傳信息執(zhí)行情況不同二、細(xì)胞全能性:(1)體細(xì)胞具有全能性的原因由于體細(xì)胞一般是通過(guò)有絲分裂增殖而來(lái)的,一般已分化的細(xì)胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此,分化的細(xì)胞具有發(fā)育成完整新個(gè)體的潛能。(2)植物細(xì)胞全能性高度分化的植物細(xì)胞仍然具有全能性。例如:胡蘿卜跟根組織的細(xì)胞可以發(fā)育成完整的新植株(3)動(dòng)物細(xì)胞全能性高度特化的動(dòng)物細(xì)胞,從整個(gè)細(xì)胞來(lái)說(shuō),全能性受到限制。但是,細(xì)胞核仍然保持著全能性。例如:克隆羊多莉(4)全能性大小:受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞
58、細(xì)胞全能性:指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體潛能。
高度分化的植物細(xì)胞具有全能性,如植物組織培養(yǎng)因?yàn)榧?xì)胞(細(xì)胞核)具有該生物
生長(zhǎng)發(fā)育所需的遺傳信息高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性,如克隆羊
第三節(jié)細(xì)胞的衰老和凋亡
細(xì)胞的衰老1、個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系單細(xì)胞生物體,細(xì)胞的衰老或死亡就是個(gè)體的衰老或死亡。多細(xì)胞生物體,個(gè)體衰老的過(guò)程就是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過(guò)程。2、衰老細(xì)胞的主要特征:1)在衰老的細(xì)胞內(nèi)水分
。2)衰老的細(xì)胞內(nèi)有些酶的活性
3)細(xì)胞內(nèi)的會(huì)隨著細(xì)胞的衰老而逐漸積累。4)衰老的細(xì)胞內(nèi)速度減慢,細(xì)胞核體積增大,
固縮,染色加深。5)通透性功能改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。
59、細(xì)胞內(nèi)水分減少,新陳代謝速率減慢
細(xì)胞內(nèi)酶活性降低,細(xì)胞衰老特征細(xì)胞內(nèi)色素積累
細(xì)胞內(nèi)呼吸速度下降,細(xì)胞核體積增大
細(xì)胞膜通透性下降,物質(zhì)運(yùn)輸功能下降3、細(xì)胞衰老的原因:(1)自由基學(xué)說(shuō)(2)端粒學(xué)說(shuō)
二、細(xì)胞的凋亡1、概念:由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)程。由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控,所以也常常被稱(chēng)為細(xì)胞編程性死亡2、意義:完成正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定,抵御外界各種因素的干擾。3、與細(xì)胞壞死的區(qū)別:細(xì)胞壞死是在種種不利因素影響下,由于細(xì)胞正常代謝活動(dòng)受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。細(xì)胞凋亡是一種正常的自然現(xiàn)象。60、細(xì)胞凋亡指基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)程,是一種正常的自然生理過(guò)程,如蝌蚪尾消失,它對(duì)于多細(xì)胞生物體正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定以及抵御外界因素干擾具有非常關(guān)鍵作用。
第4節(jié)細(xì)胞的癌變
1.癌細(xì)胞:細(xì)胞由于受到致癌因子的作用,不能正常地完成細(xì)胞分化,而形成了不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞,這種細(xì)胞就是癌細(xì)胞。2.癌細(xì)胞的特征:(1)能夠無(wú)限增殖。(2)癌細(xì)胞的形成結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。(3)癌細(xì)胞的表面也發(fā)生了變化。癌細(xì)胞容易在有機(jī)體內(nèi)分散轉(zhuǎn)移的原因是癌細(xì)胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。3.致癌因子的種類(lèi)有三類(lèi):物理致癌因子、化學(xué)致癌因子、病毒致癌因子。4.細(xì)胞癌變的原因:致癌因子使細(xì)胞的原癌基因從抑制狀態(tài)變?yōu)榧せ顮顟B(tài)。正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞。61、癌細(xì)胞特征形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,能夠無(wú)限增殖
癌細(xì)胞表面糖蛋白減少,容易在體內(nèi)擴(kuò)散,轉(zhuǎn)移62、癌癥防治:遠(yuǎn)離致癌因子,進(jìn)行CT,核磁共振及癌基因檢測(cè);也可手術(shù)切除、化療和放療生物必修二概念(1)性狀——是生物體形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和生化等各方面的特征。
(2)相對(duì)性狀——同種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類(lèi)型。
(3)在具有相對(duì)性狀的親本的雜交實(shí)驗(yàn)中,雜種一代(F1)表現(xiàn)出來(lái)的性狀是顯性性狀,未表現(xiàn)出來(lái)的是隱性性狀。
(4)性狀分離是指在雜種后代中,同時(shí)顯現(xiàn)出顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。
(5)雜交——具有不同相對(duì)性狀的親本之間的交配或傳粉
(6)自交——具有相同基因型的個(gè)體之間的交配或傳粉(自花傳粉是其中的一種)
(7)測(cè)交——用隱性性狀(純合體)的個(gè)體與未知基因型的個(gè)體進(jìn)行交配或傳粉,來(lái)測(cè)定該未知個(gè)體能產(chǎn)生的配子類(lèi)型和比例(基因型)的一種雜交方式。
(8)表現(xiàn)型——生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的性狀。
(9)基因型——與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。
(10)等位基因——位于一對(duì)同源染色體的相同位置,控制相對(duì)性狀的基因。
非等位基因——包括非同源染色體上的基因及同源染色體的不同位置的基因。
(11)基因——具有遺傳效應(yīng)的DNA片斷,在染色體上呈線性排列。
第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第一節(jié)孟德?tīng)柾愣闺s交試驗(yàn)(一)
1.孟德?tīng)栔赃x取豌豆作為雜交試驗(yàn)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、孟德?tīng)柪猛愣惯M(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因:
①選用豌豆,自然狀態(tài)下是純種,相對(duì)性狀明顯作為實(shí)驗(yàn)材料。
②先用一對(duì)相對(duì)性狀,再對(duì)多對(duì)相對(duì)性狀在一起的傳遞情況進(jìn)行研究。
③用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
④孟德?tīng)柨茖W(xué)地設(shè)計(jì)了試驗(yàn)的程序。(雜交—自交—測(cè)交)(實(shí)驗(yàn)---假設(shè)---驗(yàn)證---結(jié)論)
3.遺傳學(xué)中常用概念及分析(1)性狀:生物所表現(xiàn)出來(lái)的形態(tài)特征和生理特性。
相對(duì)性狀:一種生物同一種性狀的不同表現(xiàn)類(lèi)型。(兔的長(zhǎng)毛和短毛;人的卷發(fā)和直發(fā))
性狀分離:雜種后代中,同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。(相同性狀的親代相交后,子代出現(xiàn)兩種或以上的不同性狀,如:Dd×Dd,子代出了D__及dd的兩種性狀。紅花相交后代有紅花和白花兩種性狀。)
顯性性狀:在DD×dd雜交試驗(yàn)中,F(xiàn)1表現(xiàn)出來(lái)的性狀;決定顯性性狀的為顯性遺傳因子(基因),用大寫(xiě)字母表示。如高莖用D表示。
隱性性狀:在DD×dd雜交試驗(yàn)中,F(xiàn)1未顯現(xiàn)出來(lái)的性狀(隱藏起來(lái))。決定隱性性狀的為隱性基因,用小寫(xiě)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(gè)體。如DD或dd。其特點(diǎn)純合子是自交后代全為純合子,無(wú)性狀分離現(xiàn)象。能穩(wěn)定遺傳(能做種子)
雜合子:遺傳因子(基因)組成不同的個(gè)體。如Dd。其特點(diǎn)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(gè)體之間的相交方式。(如:DD×ddDd×ddDD×Dd)。自交:遺傳因子組成相同的個(gè)體之間的相交方式。
(如:DD×DDDd×Dd)測(cè)交:F1(待測(cè)個(gè)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(duì)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。4)等位基因:位于同源染色體相同的位置,并控制相對(duì)性狀的基因。(如D和d)
非等位基因:染色體上不同位置控制沒(méi)性狀的基因。
表現(xiàn)型:生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的性狀。(如:豌豆的高莖和矮莖)
基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成叫做基因型。(如:高莖的豌豆的基因型是DD或Dd)5)完全顯性:基因只要有一個(gè)顯性基因,就能使顯性遺傳性狀完全顯現(xiàn)出來(lái)。即DD和Dd為相同性狀(如DD和Dd均為紅花)
不完全顯性:F1的性狀表現(xiàn)介于顯性和隱性的親本之間。即DD和Dd為不同的性狀(如DD為紅花而Dd為粉花dd為白花)
(3)雜交:遺傳因子組成不同的個(gè)體之間的相交方式。(如:DD×ddDd×ddDD×Dd)。自交:遺傳因子組成相同的個(gè)體之間的相交方式。
(如:DD×DDDd×Dd)測(cè)交:F1(待測(cè)個(gè)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(duì)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。4)等位基因:位于同源染色體相同的位置,并控制相對(duì)性狀的基因。(如D和d)
非等位基因:染色體上不同位置控制沒(méi)性狀的基因。
表現(xiàn)型:生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的性狀。(如:豌豆的高莖和矮莖)
基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成叫做基因型。(如:高莖的豌豆的基因型是DD或Dd)5)完全顯性:基因只要有一個(gè)顯性基因,就能使顯性遺傳性狀完全顯現(xiàn)出來(lái)。即DD和Dd為相同性狀(如DD和Dd均為紅花)
不完全顯性:F1的性狀表現(xiàn)介于顯性和隱性的親本之間。即DD和Dd為不同的性狀(如DD為紅花而Dd為粉花dd為白花)4.常見(jiàn)遺傳學(xué)符號(hào)5.雜合子和純合子的鑒別方法
若后代無(wú)性狀分離,則待測(cè)個(gè)體為純合子測(cè)交法
(動(dòng)植物都可以用的方法,是鑒別的最好方法)
若后代有性狀分離,則待測(cè)個(gè)體為雜合子(顯性:隱性=1:1)目的:用于鑒別某一顯性個(gè)體的基因組合,是純合子還是雜合子
若后代無(wú)性狀分離,則待測(cè)個(gè)體為純合子自交法
(植物所采用的方法,是鑒別的最方便的方法
最好之處是可以保持特測(cè)生物的純度)若后代有性狀分離,則待測(cè)個(gè)體為雜合子在以動(dòng)物和植物為材料所進(jìn)行的遺傳育種實(shí)驗(yàn)研究中,一般采用測(cè)交方法鑒別某表現(xiàn)型為顯性性狀的個(gè)體是雜合子還是純合子。豌豆、水稻、普通小麥等自花傳粉的植物,則最好采用自交方法6從一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我們能得到什么啟示?1)雜合子自交,性狀比為3:1,基因型比為1:2:12)性狀相同,基因型不一定相同,基因型相同,性狀一般相同,但不一定相同。
性狀=基因+環(huán)境7孟德?tīng)柕谝欢?分離定律)內(nèi)容:在生物的體細(xì)胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在,不相融合(獨(dú)立的),在形成配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋?zhuān)涸陔s合體的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性,在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。
實(shí)質(zhì):形成配子時(shí),等位基因同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入到不同的配子中。發(fā)生的時(shí)期:減數(shù)第一次分裂的后期方法:假說(shuō)—演繹法推導(dǎo)過(guò)程:雜交自交
驗(yàn)證過(guò)程:測(cè)交8與基因有關(guān)的幾個(gè)科學(xué)家遺傳因子(基因)的發(fā)現(xiàn):孟德?tīng)枺?9世紀(jì)中期)被稱(chēng)為“遺傳學(xué)之父”把遺傳因子命名為基因:約翰遜(1909年)提出“基因在染色體上”的假說(shuō):薩頓用實(shí)驗(yàn)證明了“基因在染色體上”的理論的是:摩爾根9一對(duì)相對(duì)性狀實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)2代實(shí)現(xiàn)3:1分離比的條件F1形成兩種基因型配子的數(shù)目相等,且他們的生活力是一樣的。F1兩種配子的結(jié)合機(jī)會(huì)是相等的。F2的各種遺傳因子組合的個(gè)體成活率是相等的。10.應(yīng)用
(1)雜交育種中選種:選顯性性狀:要連續(xù)自交直至不發(fā)生性狀分離;選隱性性狀:直接選取即可(隱性性狀表達(dá)后,其基因型為純種)。雜合子=1/2n純合子=1-1/2n(基因頻率不變化,基因型頻率變化)
(2)優(yōu)生:顯性遺傳病:控制生育;顯性遺傳?。ǘ嘀?,并指發(fā)病率高),隱性遺傳?。航菇H婚姻(增加隱性致病的幾率)隱性遺傳?。ò谆?,發(fā)病率低,)11,有關(guān)植物胚發(fā)育的知識(shí)點(diǎn)
(基因頻率不變化,基因型頻率變化)1)胚來(lái)源于受精卵,包含雙親的遺傳物質(zhì)2)胚乳來(lái)源于兩個(gè)極核和一個(gè)精子,即包含雙親遺傳物質(zhì)(母親兩個(gè)配子,父親一個(gè)配子)3)種皮與果皮都由母方部分結(jié)構(gòu)發(fā)育而來(lái),遺傳物質(zhì)與母親相同。4)果皮,種皮,胚都為2N,但來(lái)源不同,基因型也不同。12.常見(jiàn)問(wèn)題解題方法(1)如后代性狀分離比為顯:隱=3:1,基因型比例為1:2:1,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(cè)交類(lèi)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×dd二.典型計(jì)算題1一對(duì)夫婦均正常,且他們的雙親也都正常,但都有一個(gè)白化病的兄弟,求他們婚后生白化病孩子的概率是多少?方法:隱性純合突破法注意:雜合子(Aa)自交,求自交后某一個(gè)體是雜合子的概率1)如果說(shuō)明了表現(xiàn)型,則Aa的概率為2/32)如果沒(méi)有說(shuō)明,Aa的概率為1/2過(guò)程:男Aa×Aa男女都正常,又因?yàn)樽哟猩『⒆拥目赡?,所以他們的基因型?/3Aa:則有如下計(jì)算2/3Aa×2/3Aaaa2/3Aa/1/3AA2/3×2/3×1/4=1/92,一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦,其男性的哥哥與女性的妹妹都是白化病的患者,這對(duì)夫婦已有一個(gè)白化病的孩子,則問(wèn)再生一個(gè)患孩子的幾率可能是三種可能:如果夫婦的父母均正常:則有這夫婦的基因型為2/3Aa×2/3Aa幾率為1/9如果夫婦的父母各有一個(gè)患?。簞t這對(duì)夫婦的基因型為Aa×Aa,幾率為1/4如果夫婦的父母只有一方的父母有一個(gè)患病,而另一方正常,則夫婦的基因型為:2/3Aa×Aa幾率為:1/6第2節(jié)孟德?tīng)柾愣闺s交試驗(yàn)(二)
1孟德?tīng)柕诙▉簦杂山M合定侓:控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的,在形成配子時(shí),決定同一性狀的成對(duì)的遺傳遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳自由組合。孟德?tīng)柕淖杂山M合定侓的現(xiàn)代學(xué)解釋?zhuān)何挥诎偻慈旧w上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的,在減數(shù)分裂過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。實(shí)質(zhì):非同源染色體上的非等位基因自由組合。時(shí)期:減數(shù)第一次分裂的后期2.兩對(duì)相對(duì)性狀雜交試驗(yàn)中的有關(guān)結(jié)論(1)兩對(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)等位基因控制,且兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體。(如果兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上即為連鎖,則不符合自由組合定侓)(2)F1減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí),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(shí)發(fā)生。(3)當(dāng)各種配子的成活率及相遇的機(jī)會(huì)是均等時(shí),F(xiàn)2中有16種組合方式,9種基因型,4種表現(xiàn)型,比例9:3:3:1親本類(lèi)型占10/16重組類(lèi)型占6/16.能夠穩(wěn)定遺傳的占比例為4/16.(4)德?tīng)柖蛇m合兩對(duì)及三對(duì)及以上相對(duì)性狀的實(shí)驗(yàn)。(5)自由組合定侓的驗(yàn)證:測(cè)交(F1代與隱性純合子相交)結(jié)果:四種表現(xiàn)型不同的比例為1:1:1:1注意:符合孟德?tīng)柖▉舻臈l件:1)有性生殖,能夠產(chǎn)生雌雄配子2)細(xì)胞核遺傳3)單基因遺傳注意:上述結(jié)論只是符合親本為YYRR×yyrr,但親本為YYrr×yyRR,F(xiàn)2中重組類(lèi)型為10/16,親本類(lèi)型為6/16。自由組合定侓在實(shí)踐中的意義:理論上:可解釋生物的多樣性實(shí)踐上:通過(guò)基因重組,使不同品種間的優(yōu)良性狀重新組合,培育新的優(yōu)良品種。2.常見(jiàn)組合問(wèn)題(1)配子類(lèi)型問(wèn)題如:AaBbCc產(chǎn)生的配子種類(lèi)數(shù)為2x2x2=8種(2nn表示等位基因的對(duì)數(shù))如:一個(gè)精原細(xì)胞的基因型為AaBb,實(shí)際能產(chǎn)生幾種精子?2種BBAa分別是:(Ab和aB)或(AB和ab)bb
(2)基因型類(lèi)型如:AaBbCc×AaBBCc,后代基因型數(shù)為多少?
先分解為三個(gè)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(lèi)型。(3)表現(xiàn)類(lèi)型問(wèn)題
如:AaBbCc×AabbCc,后代表現(xiàn)數(shù)為多少?比例?
先分解為三個(gè)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。(3A_:aa)(Bb:bb)(3C_:cc)=?(4)自交后代出現(xiàn)的新表現(xiàn)型(AaBbCc自交)重組類(lèi)型=1-親本類(lèi)型(幾率)2×2×2-1=7(5)自交出現(xiàn)AabbCc的概率?1/2×1/4×1/2=1/16(6)后代中的純合子的概率?雜合子的概率?(AaBbCc自交)純合子概率:1/2×1/2×1/2=1/8雜合子概率=1-純合子概率1-1/8=7/8(7)后代全顯性的個(gè)體中,雜合子的概率?純合子=1/3×1/3×1/3=1/27雜合子=1-1/27=26/27(8)與親代具有相同基因型的個(gè)體的概率?不同的個(gè)體的概率?(AaBbCc×aaBbCC)相同的概率=與母本相同的概率+與父本相同的概率(1/2×1/2×1/2)+(1/2×1/2×1/2)=1/4不同的概率=1-相同的概率1-1/4=3/4(9)一對(duì)夫婦,其后代若僅考慮一種病的幾率,則得病的可能性為a,正常的可能性為b,若僅考慮另一種病的得病率為c,正常的可能性為d,則這對(duì)夫婦生出患一種病的孩子的可能性為(多選)ad+bc1-ac-bd(a-ac)+(c-ac)(b-bd)+(d-bd)
孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)成功的原因:
(1)正確選用實(shí)驗(yàn)材料:一豌豆是嚴(yán)格自花傳粉植物(閉花授粉),自然狀態(tài)下一般是純種二具有易于區(qū)分的性狀
(2)由一對(duì)相對(duì)性狀到多對(duì)相對(duì)性狀的研究
(3)分析方法:統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析
(4)實(shí)驗(yàn)程序:假說(shuō)-演繹法
觀察分析——提出假說(shuō)——演繹推理——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
第二章基因和染色體的關(guān)系
第一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用
知識(shí)結(jié)構(gòu):減數(shù)分裂和受精作用減數(shù)分裂
精子的形成過(guò)程、卵細(xì)胞形成過(guò)程受精作用
配子中染色體組合的多樣性、受精作用的過(guò)程和實(shí)質(zhì)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(xì)胞分裂間期,染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制成由一個(gè)著絲點(diǎn)連著的兩條姐妹染色單體。所以此時(shí)染色體數(shù)目要根據(jù)著絲點(diǎn)判斷。(2)同源染色體和四分體:1)同源染色體指形態(tài)、大小一般相同(除XYWZ性染色體,),2)一條來(lái)自母方,一條來(lái)自父方,3)且能在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中可以?xún)蓛膳鋵?duì)的一對(duì)染色體。四分體指減數(shù)第一次分裂同源染色體聯(lián)會(huì)后每對(duì)同源染色體中含有四條姐妹染色單體。(3)一對(duì)同源染色體=一個(gè)四分體=2條染色體=4條染色單體=4個(gè)DNA分子。2.減數(shù)分裂過(guò)程中遇到的一些概念
同源染色體:上面已經(jīng)有了
聯(lián)會(huì):同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象。(減數(shù)分裂特有的現(xiàn)象)
四分體:上面已經(jīng)有了
交叉互換:指四分體時(shí)期,同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生纏繞,并交換部分片段的現(xiàn)象。(屬于基因重組)
減數(shù)分裂:是有性生殖的生物在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。在減數(shù)分裂過(guò)程中,染色體只復(fù)制一次,而細(xì)胞分裂兩次,減數(shù)分裂的結(jié)果是,成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半。3.減數(shù)分裂
范圍:原始生殖細(xì)胞產(chǎn)生成熟生殖生殖細(xì)胞特點(diǎn):復(fù)制一次,分裂兩次。
結(jié)果:染色體數(shù)目減半(染色體數(shù)目減半實(shí)際發(fā)生在減數(shù)第一次分裂)DNA也減半。
場(chǎng)所:精巢(睪丸)和卵巢內(nèi)注意:減數(shù)分裂沒(méi)有細(xì)胞周期4精子的形成過(guò)程(★★★)5減數(shù)第一次分裂的主要特征:同源染色體配對(duì)即聯(lián)合四分體中的非姐妹單體發(fā)生交叉互換同源染色體分離,分別移向兩極減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂。減數(shù)第二次分裂特征染色體不復(fù)制,每條染色體的著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開(kāi),分別移向細(xì)胞的兩極。6精子與卵細(xì)胞形成的異同點(diǎn)注:卵細(xì)胞形成無(wú)變形過(guò)程,而且是只形成一個(gè)卵細(xì)胞,卵細(xì)胞體積很大,細(xì)胞質(zhì)中存有大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),為受精卵發(fā)育準(zhǔn)備的。7.減數(shù)分裂和有絲分裂主要異同點(diǎn)(★★★)8減數(shù)分裂各個(gè)時(shí)期的染色體,DNA,單體的數(shù)量(★★★)9.受精作用:指卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的過(guò)程。
注:受精卵核內(nèi)的染色體由精子和卵細(xì)胞各提供一半,但細(xì)胞質(zhì)幾乎全部是由卵細(xì)胞提供,因此后代某些性狀更像母方。意義:通過(guò)減數(shù)分裂和受精作用,保證了進(jìn)行有性生殖的生物前后代體細(xì)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(shí)卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性,使后代呈現(xiàn)多樣性,有利于生物的進(jìn)化,體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。下圖講解受精作用的過(guò)程,強(qiáng)調(diào)受精作用是精子的細(xì)胞核和卵細(xì)胞的細(xì)胞核結(jié)合,受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目。
10.配子種類(lèi)問(wèn)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(guò)程,所以配子的種類(lèi)可由同源染色體對(duì)數(shù)決定,即含有n對(duì)同源染色體的精(卵)原細(xì)胞產(chǎn)生配子的種類(lèi)為2n種。11計(jì)算題規(guī)律:1)四分體計(jì)算
一對(duì)同源染色體=一個(gè)四分體=2條染色體=4條染色單體=4個(gè)DNA分子。2)一個(gè)精原細(xì)胞=一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞=2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞=4個(gè)精母細(xì)胞=4個(gè)精子
一個(gè)卵母細(xì)胞=一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞=一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞=一個(gè)卵細(xì)胞3)(★★★)4)減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中染色體,DNA,單體情況與體細(xì)胞相同
染色體:DNA:?jiǎn)误w=2N:2N:05)減數(shù)第一次分裂(初級(jí)細(xì)胞)前期,中期,后期,染色體:DNA:?jiǎn)误w=1:2:212含有同源染色體的細(xì)胞:體細(xì)胞(進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞)、原始生殖細(xì)胞、初級(jí)精母/卵母細(xì)胞、不含有同源染色體:次級(jí)精母/卵母細(xì)胞、極體,精子,卵子13.識(shí)別細(xì)胞分裂圖形(區(qū)分有絲分裂、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂)(1)方法三看鑒別法(點(diǎn)數(shù)目、找同源、看行為)
第1步:如果細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目為奇數(shù),則該細(xì)胞為減數(shù)第二次分裂某時(shí)期的細(xì)胞。如果為偶數(shù),則繼續(xù)看第二步:第2步:看細(xì)胞內(nèi)有無(wú)同源染色體,若無(wú)則為減數(shù)第二次分裂某時(shí)期的細(xì)胞分裂圖;若有則為減數(shù)第一次分裂或有絲分裂某時(shí)期的細(xì)胞分裂圖。則繼續(xù)看第三步:第3步:在有同源染色體的情況下,若有聯(lián)會(huì)、四分體、同源染色體分離,非同源染色體自由組合等行為則為減數(shù)第一次分裂某時(shí)期的細(xì)胞分裂圖;若無(wú)以上行為,則為有絲分裂的某一時(shí)期的細(xì)胞分裂圖。注意:本規(guī)律適合于二倍體生物,多倍體或單倍體另計(jì)細(xì)胞分裂相的鑒別:
1、細(xì)胞質(zhì)是否均等分裂:不均等分裂——減數(shù)分裂卵細(xì)胞的形成
均等分裂——有絲分裂、減數(shù)分裂精子的形成
2、細(xì)胞中染色體數(shù)目:若為奇數(shù)——減數(shù)第二分裂(次級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)卵母細(xì)胞)
若為偶數(shù)——有絲分裂、減數(shù)第一分裂、減數(shù)第二分裂后期
3、細(xì)胞中染色體的行為:聯(lián)會(huì)、四分體現(xiàn)象——減數(shù)第一分裂前期(四分體時(shí)期)
有同源染色體——有絲分裂、減數(shù)第一分裂
無(wú)同源染色體——減數(shù)第二分裂
同源染色體的分離——減數(shù)第一分裂后期
姐妹染色單體的分離一側(cè)有同源染色體——減數(shù)第二分裂后期
一側(cè)無(wú)同源染色體——有絲分裂后期第二節(jié)基因在染色體上
1.薩頓假說(shuō)推論:基因在染色體上,也就是說(shuō)染色體是基因的載體。因?yàn)榛蚝腿旧w行為存在著明顯的平行關(guān)系。美國(guó)生物學(xué)家摩根,第一次用實(shí)驗(yàn)證明了基因在染色體上,歷史上在遺傳學(xué)方面做出偉大貢獻(xiàn)的人物:孟德?tīng)枺ㄟz傳學(xué)之父)發(fā)現(xiàn)了分離及自由組合定律,摩爾根,發(fā)現(xiàn)了遺傳學(xué)的第三大定侓(連鎖互換定侓)2.、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
實(shí)驗(yàn)材料:果蠅-容易飼養(yǎng),繁殖快性狀明顯果蠅染色體圖解:
雌性-3對(duì)常染色體+XX
雄性-3對(duì)常染色體+XY4.一條染色體上一般含有多個(gè)基因,且這多個(gè)基因在染色體上呈線性排列
5.染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體,其次,有葉綠體,線粒體
3.果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析7.一個(gè)染色體上一般有一個(gè)DNA,最多有兩個(gè)DNA,一個(gè)DNA上有多個(gè)基因,一個(gè)基因上又有多個(gè)脫氧核苷酸。8.基因的分離定律的實(shí)質(zhì)
、基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)第三節(jié)伴性遺傳
1伴性遺傳的概念:基因位于染色體上,所以遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象叫做伴性遺傳。某些性狀伴隨性別遺傳,實(shí)際上性別遺傳遵循的是分離定侓,可以把性別作為特殊性狀看待,問(wèn)題就簡(jiǎn)單了。2總結(jié)
3、人類(lèi)遺傳病的判定方法口訣:無(wú)中生有為隱性,有中生無(wú)為顯性;隱性看女病,女病男正非伴性;顯性看男病,男病女正非伴性。第一步:確定致病基因的顯隱性:可根據(jù)(1)雙親正常子代有病為隱性遺傳(即無(wú)中生有為隱性);(2)雙親有病子代出現(xiàn)正常為顯性遺傳來(lái)判斷(即
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