高中生物知識結構網(wǎng)絡圖完整版

...wd......wd......wd...預祝2017級高考學子夢想實現(xiàn)。高中生物知識構造網(wǎng)絡圖 第一單元生命的物質(zhì)根基和構造根基〔細胞中的化合物、細胞的構造和功能、細胞增殖、分化、癌變和衰老、生物膜系統(tǒng)和細胞工程〕1.1化學元素與生物體的關系必需元素必需元素大量元素微量元素基本元素：C、H、O、N主要元素：C、H、O、N、P、S最基本元素：CC、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等1.2生物體中化學元素的組成特點不同種生物體中化學元素的組成特點不同種生物體中化學元素的組成特點元素種類大體一樣C、H、O、N四種元素含量最多元素含量差異很大1.3生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性統(tǒng)一性統(tǒng)一性組成生物體的化學元素，在無機自然界中都能找到差異性組成生物體的化學元素，在生物體和無機自然界中含量差異很大1.4細胞中的化合物一覽表化合物分類元素組成主要生理功能水①組成細胞②維持細胞形態(tài)③運輸物質(zhì)④提供反響場所⑤參與化學反響⑥維持生物大分子功能⑦調(diào)節(jié)滲透壓無機鹽①構成化合物〔Fe、Mg〕②組成細胞〔如骨細胞〕③參與化學反響④維持細胞和內(nèi)環(huán)境的滲透壓〕糖類單糖二糖多糖C、H、O①供能〔淀粉、糖元、葡萄糖等〕②組成核酸〔核糖、脫氧核糖〕③細胞識別〔糖蛋白〕④組成細胞壁〔纖維素〕脂質(zhì)脂肪磷脂〔類脂〕固醇C、H、OC、H、O、N、PC、H、O①供能〔貯備能源〕②組成生物膜③調(diào)節(jié)生殖和代謝〔性激素、Vit.D〕④保護和保溫蛋白質(zhì)單純蛋白〔如胰島素〕結合蛋白〔如糖蛋白〕C、H、O、N、S〔Fe、Cu、P、Mo……〕①組成細胞和生物體②調(diào)節(jié)代謝〔激素〕③催化化學反響〔酶〕④運輸、免疫、識別等核酸DNARNAC、H、O、N、P①貯存和傳遞遺傳信息②控制生物性狀③催化化學反響〔RNA類酶〕1.5蛋白質(zhì)的相關計算設構成蛋白質(zhì)的氨基酸個數(shù)m，構成蛋白質(zhì)的肽鏈條數(shù)為n，構成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，蛋白質(zhì)中的肽鍵個數(shù)為x，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r，那么肽鍵數(shù)＝脫去的水分子數(shù)，為…………………①蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量………②或者………③1.6蛋白質(zhì)的組成層次C、H、O、N、SC、H、O、N、S氨基酸肽鏈基本成分C、H、O、N、P、Fe、Cu……離子和〔或〕分子其它成分蛋白質(zhì)1.7核酸的基本組成單位名稱基本組成單位核酸核苷酸〔8種〕一分子磷酸〔H3PO4〕一分子五碳糖〔核糖或脫氧核糖〕核苷一分子含氮堿基〔5種：A、G、C、T、U〕DNA脫氧核苷酸〔4種〕一分子磷酸一分子脫氧核糖脫氧核苷一分子含氮堿基〔A、G、C、T〕RNA核糖核苷酸〔4種〕一分子磷酸一分子核糖核糖核苷一分子含氮堿基〔A、G、C、U〕1.8生物大分子的組成特點及多樣性的原因名稱基本單位化學通式聚合方式多樣性的原因多糖葡萄糖RNH2COOHHCCRNH2COOHHC脫水縮合①葡萄糖數(shù)目不同②糖鏈的分支不同③化學鍵的不同蛋白質(zhì)氨基酸①氨基酸數(shù)目不同②氨基酸種類不同③氨基酸排列次序不同④肽鏈的空間構造核酸〔DNA和RNA〕核苷酸①核苷酸數(shù)目不同②核苷酸排列次序不同③核苷酸種類不同1.9生物組織中復原性糖、脂肪、蛋白質(zhì)和DNA的鑒定物質(zhì)試劑操作要點顏色反響復原性糖斐林試劑〔甲液和乙液〕臨時混合加熱磚紅色脂肪蘇丹Ⅲ切片高倍鏡觀察桔黃色〔紅色〕蛋白質(zhì)雙縮脲試劑〔A液和B液〕先加試劑A再滴加試劑B紫色DNA二苯胺加0.015mol/LNaCl溶液5ml，沸水加熱5min藍色選擇透過性膜的特點三個通過選擇透過性膜的特點三個通過水自由通過可以通過不能通過被選擇的離子和小分子其它離子、小分子和大分子物質(zhì)交換大分子、顆粒物質(zhì)交換大分子、顆粒內(nèi)吞外排離子、小分子自由擴散主動運輸親脂小分子高濃度——→低濃度不消耗細胞能量〔ATP〕離子、不親脂小分子低濃度——→高濃度需載體蛋白運載消耗細胞能量〔ATP〕膜的流動性膜的流動性、膜融合特性原理1.12線粒體和葉綠體共同點1、具有雙層膜構造2、進展能量轉(zhuǎn)換3、含遺傳物質(zhì)——DNA4、能獨立地控制性狀5、內(nèi)含核糖體6、有相對獨立的轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)7、能自我分裂增殖1.13真核生物細胞器的比較名稱化學組成存在位置膜構造主要功能線粒體蛋白質(zhì)、呼吸酶、RNA、脂質(zhì)、DNA動植物細胞雙層膜能量代謝有氧呼吸的主要場所葉綠體蛋白質(zhì)、光合酶、RNA、脂質(zhì)、DNA、色素植物葉肉細胞光合作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)、酶、脂質(zhì)動植物細胞中廣泛存在單層膜與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類的加工、運輸有關高爾基體蛋白質(zhì)、脂質(zhì)蛋白質(zhì)的運輸、加工、細胞分泌、細胞壁形成溶酶體蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、酶細胞內(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)動物細胞低等植物細胞與有絲分裂有關1.14細胞有絲分裂中核內(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—→4a4a4a4a2a染色體數(shù)目〔個〕2N2N2N4N2N染色體單數(shù)〔個〕04N4N00染色體組數(shù)〔個〕22242同源染色數(shù)〔對〕NNN2NN注：設間期染色體數(shù)目為2N個，未復制時DNA含量為2a。1.15理化因素對細胞周期的影響理化因素間期前期中期后期末期機理應用過量脫氧胸苷＋抑制DNA復制治療癌癥秋水仙素＋抑制紡錘體形成獲得多倍體低溫〔2—4℃〕＋＋＋＋＋影響酶活和供能低溫貯藏注：＋表示有影響1.16細胞分裂異?！不蛱厥庑问椒至选车念愋图敖Y果類型分裂方式結果事例細胞質(zhì)不分裂有絲分裂雙〔多〕核細胞多核胚囊個別染色體不別離有絲分裂、減數(shù)分裂單體、多體21三體、唐氏綜合征全部染色體不別離有絲分裂、減數(shù)分裂多倍體四倍體植物染色體屢次復制，但不別離有絲分裂多線巨大染色體果蠅唾腺染色體兩個以上中心體有絲分裂多極核G1G1SG2M周期性細胞G0期〔暫不增殖〕終端分化細胞衰老死亡1.18已分化細胞的特點1.19分化后形成的不同種類細胞的特點形態(tài)構造不同生理功能不同形態(tài)構造不同生理功能不同代謝活動不同基因表達不同不同種類細胞形態(tài)構造特化新陳代謝改變生理功能專一分裂能力喪失已分化細胞1.20分化與細胞全能性的關系體細胞體細胞生殖細胞〔如卵細胞、花粉〕分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低分化程度高，全能性也高分化程度最低〔尚未分化〕，全能性最高受精卵細胞絕大多數(shù)細胞細胞絕大多數(shù)細胞少數(shù)細胞未分化分化衰老死亡干細胞癌細胞分裂分裂干細胞特點：〔無限增殖〕既分裂也分化癌細胞特點：〔無限增殖〕只分裂不分化異常分化癌變〔永生〕1.22癌細胞的特點癌細胞的特點癌細胞的特點無限分裂增殖形態(tài)構造變化細胞物質(zhì)改變正常功能喪失新陳代謝異常引發(fā)免疫反響扁平梭形球形成纖維細胞癌變?nèi)绨┘毎ぬ堑鞍诇p少，細胞黏著性降低，易轉(zhuǎn)移擴散。癌細胞膜外表含腫瘤抗原，肝癌細胞含甲胎蛋白等如線粒體功能障礙，無氧供能可移植在異種生物體內(nèi)生長，形成癌瘤可以種間移植主要是細胞免疫永生細胞助記助記詞水分減少，細胞萎縮，體積變小，代謝減慢水少酶低色累酶的活性降低色素積累，阻礙細胞內(nèi)物質(zhì)交流和信息傳遞核大細胞核體積增大，染色體固縮，染色加深透變細胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低膜生物膜系統(tǒng)膜生物膜系統(tǒng)生物膜功能上的聯(lián)系組成細胞的膜的總稱化學組成相似基本構造一樣構造上的聯(lián)系直接聯(lián)系間接聯(lián)系核外膜——內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜——胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜——線粒體外膜〔或相依〕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜—膜泡—高爾基體膜—膜泡—胞膜分泌作用胞飲作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體-細胞膜細胞膜-溶酶體相互配合協(xié)調(diào)工作細胞膜、核膜及具膜細胞器構成的構造體系構造上嚴密聯(lián)系功能上相互依存生理作用研究意義為細胞提供穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境進展物質(zhì)運輸、能量交換、信息傳遞為化學反響提供場所將細胞分隔成功能小區(qū)細胞膜工業(yè)上淡化海水，處理污水研究抗寒、抗旱、耐鹽機理人造膜材料代替病變器官農(nóng)業(yè)上醫(yī)藥上概念概念細胞分裂產(chǎn)生新細胞細胞分裂產(chǎn)生新細胞細胞分化產(chǎn)生新細胞類型基因突變產(chǎn)生新基因基因重組產(chǎn)生新基因型生殖隔離產(chǎn)生新物種植物植物細胞工程細胞工程組織培養(yǎng)離體的植物器官組織或細胞愈傷組織根芽植物體脫分化再分化植物體細胞雜交植物細胞A植物細胞B去壁融合雜種細胞組織培養(yǎng)動物細胞工程動物組織單個細胞原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)胚胎移植動物細胞融合動物細胞A動物細胞B雜種細胞細胞培養(yǎng)融合篩選核移植單克隆抗體免疫小鼠小鼠骨髓瘤細胞小鼠B細胞提取抗體融合細胞雜交瘤細胞提取融合篩選體內(nèi)培養(yǎng)體外培養(yǎng)你知道嗎你知道嗎動物細胞培養(yǎng)代數(shù)與取材有關細胞來源可傳代數(shù)人胎兒細胞成人細胞50代20代小鼠烏龜14—28代90—125代細胞細胞死亡病理性死亡〔細胞壞死〕程序性死亡〔細胞凋亡〕環(huán)境因素突變病原體入侵正常生命需要動物變態(tài)花兒凋謝極體消失大局部淋巴細胞死亡蝌蚪尾部消失花瓣凋萎1.27植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較比較工程植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)生物學原理細胞全能性細胞分裂培養(yǎng)基性質(zhì)固體液體培養(yǎng)基成分蔗糖、氨基酸、維生素、水、礦物質(zhì)、生長素、細胞分裂素、瓊脂葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、水、動物血清取材植物器官、組織或細胞動物胚胎、幼齡動物器官或組織培養(yǎng)對象植物器官、組織或細胞分散的單個細胞過程脫分化、再分化原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)細胞分裂生長分化特點①分裂：形成愈傷組織②分化：形成根、芽①只分裂不分化②貼壁生長③接觸抑制培養(yǎng)結果新的植株或組織細胞株或細胞系應用①快速繁殖②培育無病毒植株③提取植物提取物〔藥物、香料、色素等〕④人工種子⑤培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物①生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品②皮膚細胞培養(yǎng)后移植③檢測有毒物質(zhì)④生理、病理、藥理研究培養(yǎng)條件無菌、適宜的溫度和pH1.28植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較比較工程植物體細胞雜交動物細胞融合生物學原理膜的流動性、膜融合特性前期處理原生質(zhì)體制備：纖維素酶和果膠酶處理細胞分散：胰蛋白酶處理方法和手段①物理：離心、振動、電刺激②化學：聚乙二醇〔PEG〕〔同前〕③生物：滅活的病毒應用進展遠緣雜交，創(chuàng)造植物新品種①制備單克隆抗體②基因定位下游技術(后續(xù)技術)植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)你知道嗎你知道嗎細胞——生物體構造和功能的基本單位葡萄糖——組成多糖的基本單位氨基酸——組成蛋白質(zhì)的基本單位核苷酸——組成核酸的基本單位基因——控制生物性狀的基本單位種群——生物生存和進化的基本單位第二單元生物的新陳代謝Ⅰ植物代謝局部：酶與ATP、光合作用、水分代謝、礦質(zhì)營養(yǎng)、生物固氮蛋白質(zhì)類酶ＲＮＡ類酶蛋白質(zhì)類酶ＲＮＡ類酶單純酶復合酶僅含蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)輔助因子離子有機物輔酶NADP(輔酶Ⅱ)B族維生素生物素(羧化酶的輔酶)RNA端粒酶含RNA唾液淀粉酶含Cl細胞色素氧化酶含Cu2+分解葡萄糖的酶含Mg2+如胃蛋白質(zhì)酶酶存在于低等生物中，將RNA自我催化。對生命起源的研究有重要意義。(蛋白質(zhì)本質(zhì))(蛋白質(zhì)本質(zhì))(核酸本質(zhì))(核酸本質(zhì))2.2酶促反響序列及其意義酶促反響序列生物體內(nèi)的酶促反響可以順序連接起來，即第一個反響的產(chǎn)物是第二個反響的底物，第二個反響的產(chǎn)物是第三個反響的底物，以此類推，所形成的反響鏈叫酶促反響序列。如AABCD酶1酶2酶3終產(chǎn)物……酶4酶n意義各種反響序列形成細胞的代謝網(wǎng)絡，使物質(zhì)代謝和能量代謝沿著特定路線有序進展，確定了代謝的方向。2.3生物體內(nèi)ATP的來源ATP來源反響式光合作用的光反響酶酶ADP＋Pi＋能量——→酶酶化能合成作用有氧呼吸無氧呼吸其它高能化合物轉(zhuǎn)化〔如磷酸肌酸轉(zhuǎn)化〕C~P〔磷酸肌酸〕＋ADP——→C〔肌酸〕＋ATP神經(jīng)傳導和生物電肌肉收縮神經(jīng)傳導和生物電肌肉收縮吸收和分泌合成代謝生物發(fā)光光合作用的暗反響細胞分裂礦質(zhì)元素吸收新物質(zhì)合成植株的生長植物動物ATP——→ADP＋Pi＋能量酶色素分布色素分布別離〔橙黃色〕胡蘿卜素〔黃色〕葉黃素〔藍綠色〕葉綠素a〔黃綠色〕葉綠素b快慢作用吸收傳遞光能胡蘿卜素葉黃素大局部葉綠素a葉綠素b吸收轉(zhuǎn)化光能特殊狀態(tài)的葉綠素a組成類胡蘿卜素葉綠素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠體基粒的類囊體薄膜上2.6光合作用中光反響和暗反響的比較比較工程光反響暗反響反響場所葉綠體基粒葉綠體基質(zhì)能量變化光能——→電能電能——→活潑化學能活潑化學能——→穩(wěn)定化學能物質(zhì)變化H2O——→[H]＋O2NADP+＋H+＋2e——→NADPHADP＋Pi——→ATPCO2＋NADPH＋ATP———→〔CH2O〕＋ADP＋Pi＋NADP+＋H2O反響物H2O、ADP、Pi、NADP+CO2、ATP、NADPH反響產(chǎn)物O2、ATP、NADPH〔CH2O〕、ADP、Pi、NADP+、H2O反響條件需光不需光反響性質(zhì)光化學反響〔快〕酶促反響〔慢〕反響時間有光時〔自然狀態(tài)下，無光反響產(chǎn)物暗反響也不能進展〕2.7C3植物和C4植物光合作用的比較2.8C4植物與C3植物的鑒別方法2.9C4植物中C4途徑與C3途徑的關系2.10C4植物比C3植物光合作用強的原因關系提高光能利用率關系提高光能利用率延長光合作用時間增加光合作用面積提高光合作用效率控制光照強弱二氧化碳供應必需礦質(zhì)元素供應光合作用效率光合作用制造的有機物所含的能量光合作用吸收的光能＝參與光合作用的能量中被轉(zhuǎn)移的能量光能利用率照在該地面的總的光能光合作用制造的有機物所含的能量＝照在地面上的總能量中被轉(zhuǎn)移的能量概念熱能損失光能損失→熒光、磷光光能→電能→化學能〔貯存〕去向2.12影響光合作用的外界因素與提高光能利用率的關系影響光合作用的外界因素影響光合作用的外界因素提高光能利用率增加二氧化碳供應通風透光，增施農(nóng)家肥；人工增CO2〔溫室〕必需礦質(zhì)元素供應N：P：K：糖類的合成和運輸Mg：葉綠素的成分ATP、NADP+的成分控制光照強弱因地制宜：陽生植物種陽地陰生植物種陰地光質(zhì)影響：藍紫光照，蛋白質(zhì)和脂類多紅光照，糖類增多延長光合作用時間提高復種指數(shù)：改一年一季為一年多季增加光合作用面積合理密植套種〔不同時播種〕、間作〔同時播種〕光CO2礦物質(zhì)水溫度2.13光合作用實驗的常用方法半葉法〔遮蓋法〕半葉法〔遮蓋法〕割主葉脈法同位素標記法驗證〔探索〕光合作用需CO2并放O2、光強的影響光合作用產(chǎn)生淀粉驗證〔探索〕光合作用中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變打孔法〔抽氣法〕密封法光質(zhì)對光合作用的影響分光法可同時使用2.14植物對水分的吸收和利用2.14.1植物對水分的吸收滲透吸水滲透吸水滲透系統(tǒng)隔著半透膜的兩種溶液構成的體系吸脹吸水液泡尚未形成或消失通過親水物質(zhì)的親水性吸水植物細胞構成滲透系統(tǒng)原生質(zhì)層由細胞膜、液泡膜、兩膜之間的細胞質(zhì)構成看作一層半透膜〔本質(zhì)是選擇透過性〕兩個系統(tǒng)①植物細胞與土壤溶液之間構成②每兩個植物細胞之間構成水分的吸收吸水原理主要由成熟細胞的中央液泡構成滲透系統(tǒng)通過滲透作用吸水發(fā)生條件①具有半透膜②膜兩側(cè)溶液具有濃度差溶液與純水達平衡時，溶液一方所承受的外壓差。滲透壓2.14.2擴散作用與滲透作用的聯(lián)系與區(qū)別擴散作用擴散作用滲透作用物質(zhì)由相對多〔密度高〕的地方向相對少〔密度低〕的地方運動的過程，叫擴散溶劑分子的擴散叫滲透，具備一定條件才能發(fā)生聯(lián)系區(qū)別物質(zhì)由高到低的移動方式，利用物質(zhì)本身的屬性，不需要能量特指溶劑分子〔如水、酒精等〕的擴散，需特定的條件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，取決于孔的大小〕選擇透過性〔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)構成的膜〕物質(zhì)運動方向不由膜決定，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功能共同點水自由通過，大分子和顆粒都不能通過導管運輸水分的運輸導管運輸水分的運輸方向向上：根—→莖—→葉動力蒸騰作用產(chǎn)生蒸騰拉力根壓導致吐水現(xiàn)象利用1-5%參與光合作用、呼吸作用等生命活動利用1-5%參與光合作用、呼吸作用等生命活動水分散失絕大局部水分通過蒸騰作用散失生理意義蒸騰作用①根持續(xù)吸水的動力②物質(zhì)運輸?shù)妮d體③降低葉片溫度植物體水分(10-95%)植物體水分(10-95%)干物質(zhì)(5-90%)有機物90%無機鹽10%揮發(fā)局部灰分元素小局部N大局部S全部P全部金屬元素C、H、O、N、S形成氣體：CO2、CO、N2、NH3、H2O和氮氧化物等。少量硫形成H2S、SO2等。燃燒N、P、S、K、Ca、Mg〔6種〕大量元素微量元素必需礦質(zhì)元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni礦質(zhì)元素Al、Si、Na、I等非必需礦質(zhì)元素概念除C、H、O外由根系吸收的元素〔N放在礦質(zhì)元素中討論〕非必需元素必需元素微量元素大量元素植物體C、H、O非礦質(zhì)元素能被再利用的元素N、P、K、Mg老葉先受損不被再利用的元素Ca、S、B、缺乏癥幼葉先受損吸收方式選擇性吸收載體的種類與數(shù)量主動運輸1.16植物體內(nèi)的化學元素(2)生物固氮將大氣氮(N生物固氮將大氣氮(N2)復原成NH3的過程概念意義②對自然界氮循環(huán)有重要作用①為綠色植物提供氮素營養(yǎng)固氮微生物的種類種類固氮原因及條件代謝類型常見類型在生態(tài)系統(tǒng)中的作用同化異化共生固氮類與豆科植物共生時異養(yǎng)需氧根瘤菌〔6種〕〔大豆、菜豆、豌豆、苜蓿、羽扇豆、三葉草〕消費者(取食于活的生物體)自生固氮類獨立生活自養(yǎng)固氮藍藻(念珠藻)生產(chǎn)者異養(yǎng)圓褐固氮菌黃色分支桿菌分解者(腐生生活)注意：不同的根瘤菌具有共生專一性。如蠶豆根瘤菌與蠶豆、豌豆、豇豆共生；大豆根瘤菌只能與大豆共生。固氮過程N2＋e＋H+＋ATP————→NH3＋ADP＋Pi固氮酶〔選學〕固氮基因〔固氮酶〕2.18氮循環(huán)大氣氮庫〔N大氣氮庫〔N2〕大氣固氮工業(yè)固氮NO3-氮素化肥氮鹽尿素硝化細菌分解者生物固氮NH3-NO2-、NO3-反硝化細菌N2遺體生產(chǎn)者消費者脲酶尿素脲酶固氮微生物N固氮微生物N2————→NH3固氮酶硝化細菌NH3——→NO2-、NO3-酶反硝化細菌NO2-、NO3-——→N2酶〔N2循環(huán)〕Ⅱ動物與微生物代謝局部：三大類營養(yǎng)代謝、細胞呼吸、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)酵工程簡介淀粉葡萄糖淀粉葡萄糖脂肪、某些氨基酸CO2＋H2O＋能量肝糖元肌糖元氧化合成分解轉(zhuǎn)變合成皮下結締組織、腸系膜脂肪儲存甘油、脂肪酸CO2＋H2O＋能量氧化糖元轉(zhuǎn)變分解蛋白質(zhì)合成轉(zhuǎn)變各種組織蛋白、酶及激素等新的氨基酸含氮局部NH3尿素轉(zhuǎn)變不含氮局部CO2＋H2O＋能量糖類、脂肪分解轉(zhuǎn)氨基脫氨基氨基酸2.21人體的必需氨基酸必需氨基酸必需氨基酸在人和動物體細胞內(nèi)能夠合成的氨基酸非必需氨基酸不能在人和動物體細胞內(nèi)合成，只能從食物中獲得的氨基酸稱為必需氨基酸種類(8種)種類苯丙賴色亮，纈亮蘇甲硫〔本秉賴色亮，謝亮輸賈劉〕12種概念概念苯丙氨酸賴氨酸色氨酸亮氨酸纈氨酸異亮氨酸蘇氨酸甲硫氨酸不同種動物有不同的必需氨基酸助記詞2C3H2C3H6O32C2H5OH2CO24[H]能量2CH3COCOOH＋C6H12O6②①(葡萄糖)(酒精)(乳酸)(丙酮酸)ATP(少)熱總反響式C6H12O6＋能量2C3H6O3酶C6H12O62C2H5OH2CO2＋酶能量＋總反響式細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體6CO220[H]C6H12O64[H]能量6H2OATP(少)熱C6H12O62CH3COCOOH12H2OATP(多)6O2能量熱呼吸鏈ATP(少)熱能量2CH3COCOOH②①③(葡萄糖)(丙酮酸)細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體細胞膜②2.23細胞內(nèi)的無氧呼吸2.24有氧呼吸與無氧呼吸的比較比較工程有氧呼吸無氧呼吸反響場所真核細胞：細胞質(zhì)基質(zhì)，主要在線粒體原核細胞：細胞基質(zhì)〔含有氧呼吸酶系〕細胞質(zhì)基質(zhì)反響條件需氧不需氧反響產(chǎn)物終產(chǎn)物〔CO2、H2O〕、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，生成少量ATP共同點氧化分解有機物，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物儲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葡萄糖2870kJ2870kJ1165kJ40.59%無氧呼吸2870kJ196.65kJ61.08kJ2.13%注：無氧呼吸釋放的能量值為分解為乳酸時的值。不同的無氧呼吸類型釋放的能量可能稍有不同。綠色植物光合細菌綠色植物光合細菌基本類型新陳代謝類型兼性厭氧型異化類型需氧型厭氧型同化類型自養(yǎng)型異養(yǎng)型光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型兼性營養(yǎng)型酵母菌有光時：自養(yǎng)生活〔進展光合作用，但供氫體不是水，而是有機物〕無光時：異養(yǎng)生活紅螺細菌有氧時：有氧呼吸無氧時：無氧呼吸硝化細菌化能合成作用光合作用絕大多數(shù)動物，腐生的真菌，大多數(shù)細菌多數(shù)動植物一些細菌(如光合細菌，供氫體不是水，不放O2)蛔蟲等特殊類型2.27微生物的類群原核細胞微生物〔單細胞〕原核細胞微生物〔單細胞〕細菌形態(tài)桿形、球形、螺旋形〔弧形〕構造特殊構造質(zhì)粒、莢膜、鞭毛、芽孢、基本構造細胞壁細胞膜細胞質(zhì)〔僅有核糖體〕核區(qū)〔環(huán)狀DNA〕繁殖二分裂〔有DNA的復制和平分〕菌落概念特征細菌在固體培養(yǎng)基上繁殖形成的細菌子細胞群體大小、形狀、顏色、光澤度、透明度、硬度等構造基內(nèi)絲菌氣生絲菌吸收養(yǎng)料—營養(yǎng)產(chǎn)生孢子—繁殖分枝狀菌絲放線菌對人類的奉獻產(chǎn)抗生素〔次級代謝產(chǎn)物〕分布土壤、空氣、水中其它類群支原體、衣原體〔無壁〕、〔藍藻〕真核細胞微生物單細胞多細胞霉菌酵母菌細胞構造微生物的類群非細胞構造增殖病毒DNA或RNA構造囊膜〔帶刺突〕蛋白質(zhì)、多糖、脂類組成衣殼核酸核衣殼〔可有〕基本單位：衣殼粒功能：保護、抗原性吸附→注入→復制〔核酸〕→合成〔蛋白質(zhì)〕→裝配→釋放分類DNA病毒RNA病毒蛋白質(zhì)和DNA組成蛋白質(zhì)和RNA組成種類特點種類特點功能物理性質(zhì)固體培養(yǎng)基加凝固劑別離、鑒定半固體培養(yǎng)基觀察、保藏液體培養(yǎng)基不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)化學成分合成培養(yǎng)基成清楚確分類、鑒定天然培養(yǎng)基天然成分工業(yè)生產(chǎn)用途選擇培養(yǎng)基加抑制劑(如青霉素)加特殊C源或N源不加某物質(zhì)〔如N源〕選擇、別離鑒別培養(yǎng)基加指示劑或藥品鑒別培養(yǎng)基種類營養(yǎng)素提供碳素營養(yǎng)水無機鹽碳源無機碳源有機碳源CO2、NaHCO3等糖、脂、石油等氮源提供氮素營養(yǎng)無機氮源有機氮源N2、硝酸鹽、銨鹽等尿素、牛肉膏、蛋白胨等生長因子微生物生長不可缺少的微量有機物〔包括維生素、氨基酸、堿基等〕配制原那么〔三要原那么〕目的要明確根據(jù)培養(yǎng)種類、培養(yǎng)目的選擇原材料注意營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例營養(yǎng)要協(xié)調(diào)C/N=4：有利于繁殖；C/N=3：有利于產(chǎn)谷氨酸碳氮比最重要pH要適宜細菌：pH=6.5—7.5放線菌：pH=7.5—8.5真菌：pH=5.0—6.0微生物的營養(yǎng)你知道嗎你知道嗎參加高濃度食鹽可別離金黃色葡萄球菌參加青霉素可別離酵母菌和霉菌不加N源可別離固氮微生物參加伊紅-美藍可鑒別大腸桿菌2.29微生物的代謝2.30微生物的生長微生物群體微生物群體生長的規(guī)律時期特點作用調(diào)整期菌體不增殖，代謝活潑，體積增大對數(shù)期以2n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，芽孢形成收獲菌體和代謝產(chǎn)物衰亡期死亡加速，形態(tài)多樣，細胞裂解影響微生物生長的環(huán)境因素溫度pH氧最適生長溫度：25—37℃〔最適pH見前〕超過：蛋白質(zhì)和核酸不可逆破壞超過：影響酶活性和細胞膜穩(wěn)定性需氧或不需氧微生物的生長2.31微生物的生長曲線與生長速率的關系時間時間菌體數(shù)目(lg)0時間生長速率0kk2dcabdcab生長速率＝繁殖率—死亡率注意a：調(diào)整期b：對數(shù)期c：穩(wěn)定期d：衰亡期說明2.32發(fā)酵工程簡介概念概念內(nèi)容采用現(xiàn)代工程技術手段，利用微生物某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用產(chǎn)品；或者直接把微生物應用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術。菌種選育培養(yǎng)基配制滅菌擴大培養(yǎng)與接種基因誘變——傳統(tǒng)，常用?；蚬こ獭毎こ獭毎诤稀踩敲础骋话悴襟E：配制調(diào)→pH→分裝→滅菌嚴格殺滅培養(yǎng)基和發(fā)酵設備中的各種微生物，保證菌種是單一純種選育的良種要經(jīng)屢次擴大培養(yǎng)，才能滿足大規(guī)模生產(chǎn)需要別離提純產(chǎn)品代謝產(chǎn)物菌體本身過濾、沉淀等方法別離蒸餾、萃取、離子交換等方法提取發(fā)酵過程①檢測菌體數(shù)目和產(chǎn)物濃度。②添加培養(yǎng)基組成。③嚴格控制發(fā)酵條件〔溫度、pH、溶氧、通氣量、轉(zhuǎn)速〕應用食品工業(yè)上的應用生產(chǎn)抗生素、維生素、動物激素、氨基酸、核苷酸等醫(yī)藥工業(yè)上的應用生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品啤酒、果酒、食醋等生產(chǎn)食品添加劑酸味劑、鮮味劑、甜味劑、色素開發(fā)人類新食源單細胞蛋白、真菌蛋白等新食品發(fā)酵工程改變原來基因轉(zhuǎn)基因工程菌〔工程細胞〕第三單元生命活動的調(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〕3.1植物生命活動調(diào)節(jié)——激素調(diào)節(jié)向性運動向性運動植物體受到單一方向外界刺激而引起的定向運動是植物對于外界環(huán)境的適應性生長素發(fā)現(xiàn)主要在葉原基、嫩葉和發(fā)育的種子產(chǎn)生大多集中在胚芽鞘、分生組織、形成層及發(fā)育的種子和子房分布〔略〕運輸只能由形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸，不能倒過來運輸10-1010-810-610-410-21濃度/mol·L-10促進生長抑制生長根芽莖兩重性赤霉素細胞分裂素脫落酸乙烯促進生長存在于分裂部位。促進細胞分裂、分化促進葉片脫落促進果實成熟其他激素植物激素調(diào)節(jié)生理作用既能促進生長，又能抑制生長既能促進發(fā)芽，又能抑制發(fā)芽既能保花保果，又能疏花疏果促進生長抑制生長取決于生長素濃度植物的器官的種類浸泡插枝下端應用生長素類似物促進插枝生根促進果實發(fā)育防止落花落果無籽番茄涂抹未受粉柱頭噴灑植株〔棉花〕保蕾保鈴發(fā)根增多抑制促進頂端優(yōu)勢疏花疏果除草激素調(diào)節(jié)內(nèi)分泌腺激素調(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垂體合成和分泌促甲狀腺激素促性腺激素釋放激素促進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性腺生長發(fā)育和調(diào)節(jié)其合成與分泌生長激素促進生長，主要促進骨生長和蛋白質(zhì)合成催乳素促進乳腺發(fā)育與泌乳及嗉囊分泌鴿乳甲狀腺甲狀腺激素促進新陳代謝(促進氧化分解)、促進生長發(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(促進肝元糖分解)醛固酮促進腎小管吸Na+泌K+胰島A細胞胰高血糖素升血糖(強烈促進肝元糖分解和非糖轉(zhuǎn)化〕B細胞胰島素性腺睪丸性激素雄激素促進雄性生殖器官的發(fā)育和精子生成，激發(fā)并維持雄性第二性征卵巢雌激素促進雌性生殖器官的發(fā)育和卵子生成，激發(fā)并維持雌性第二性征，激發(fā)并維持正常性周期卵巢孕激素促進子宮內(nèi)膜和乳腺生長發(fā)育，為受精卵著床和泌乳準備條件激素的種類和作用人和高等動物的體液調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)內(nèi)分泌的中樞下丘腦反響調(diào)節(jié)激素分泌的調(diào)節(jié)其他化學物質(zhì)的調(diào)節(jié)如CO2對呼吸頻率的調(diào)節(jié)等相關激素間的作用協(xié)同作用增強效應甲狀腺激素生長激素胰島素胰高血糖素拮抗作用對抗效應寒冷緊張促甲狀腺激素釋放激素促甲狀腺激素甲狀腺激素下丘腦垂體甲狀腺(＋)(－)(＋)(－)增加去路促進肝(肌)糖元合成促進葡萄糖氧化分解促進轉(zhuǎn)變成脂肪減少來源抑制肝糖抑制元分解抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化降血糖其它激素其它激素基本方式反射基本方式反射由神經(jīng)系統(tǒng)對體內(nèi)外刺激所作的規(guī)律性反響概念構造根基神經(jīng)中樞感受器傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)效應器反射弧分類遺傳獲得的先天性反射非條件反射條件反射生活中學習獲得的后天性反射興奮的傳導神經(jīng)纖維上的傳導細胞間的傳導從興奮點開場雙向傳導--------++++--------++++++++++++++++----++++++++++++++++------------++++--------刺激單向傳導由前一個神經(jīng)元傳向后一個神經(jīng)元傳導方向高級神經(jīng)中樞的調(diào)節(jié)高級神經(jīng)中樞大腦皮層驅(qū)體運動中樞中央前回穿插支配左側(cè)中樞支配右側(cè)驅(qū)體右側(cè)中樞支配左側(cè)驅(qū)體倒置投射頂部中樞支配足部運動顳部中樞支配頭部運動運動性失語感覺性失語語言中樞運動性語言中樞(說話中樞)感覺性語言中樞(聽話中樞)S區(qū)H區(qū)神經(jīng)調(diào)節(jié)3.4動物行為產(chǎn)生的生理根基3.5內(nèi)環(huán)境與物質(zhì)交換穩(wěn)穩(wěn)態(tài)概念內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)(包括pH、參透壓、溫度、血糖濃度等等)體液細胞內(nèi)液細胞外液血漿淋巴內(nèi)環(huán)境物質(zhì)交換廢物、CO2養(yǎng)料、O2細胞液組織液內(nèi)環(huán)境與物質(zhì)交換NaHCO3H2CO3乳酸＋Na2CO3＋緩沖物質(zhì)緩沖物質(zhì)血漿中酸性物質(zhì)增多時血漿中堿性物質(zhì)增多時多余的NaHCO3由腎臟排出體外多余的H2CO3生成CO2和H2OpH的相對穩(wěn)定H2CO3增高時NaHCO3增高時H2H2O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2500共計2500食物中的Na+便Na+人體汗Na+尿Na+皮膚大腸腎臟K+便K+消化道中的K+血K+組織液中的K+細胞中的K+尿K+食物中的K+吸收排出多吃多排少吃少排不吃也排診斷某些疾病的指標Na+水、鈉、鉀的來源與去向飲水缺乏、失水過多、食物過咸細胞外液滲透壓升高飲水缺乏、失水過多、食物過咸細胞外液滲透壓升高下丘腦滲透壓感受器大腦皮層產(chǎn)生渴覺飲水增加垂體后葉抗利尿激素腎小管、集合管重吸收水尿量減少+釋放細胞外液滲透壓下降神經(jīng)調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié)腎上腺直接刺激血鉀升高血鈉降低醛固酮重吸收Na+分泌K++++水鹽平衡的調(diào)節(jié)下丘腦下丘腦下丘腦下丘腦產(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詠下丘腦詠下丘腦3.8血糖平衡的調(diào)節(jié)胰島素胰島素分泌增加胰高血糖素分泌增加血糖升高血糖降低〔+〕〔－〕〔+〕〔+〕〔+〕〔+〕〔+〕下丘腦某一區(qū)域胰島A細胞胰島B細胞腎上腺腎上腺素下丘腦另一區(qū)域激素調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)皮膚血管收縮皮膚血管收縮汗腺不排汗立毛肌收縮散熱減少腎上腺腎上腺素產(chǎn)熱增加代謝增強冷覺感受器溫覺感受器炎熱皮膚散熱增加血管擴張汗腺排汗下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞寒冷下丘腦垂體甲狀腺甲狀腺激素體溫恒定免疫概述概念免疫概述概念機體特殊的保護性生理功能。通過識別“自己〞與“非已〞，以維持機體內(nèi)環(huán)境的平衡與穩(wěn)定。分類非特異性免疫第一道防線皮膚及黏膜的屏障作用對所有病原體的防御能力組成概念第二道防線體液中的殺菌物質(zhì)吞噬細胞的吞噬作用特異性免疫第三道防線對特殊病原體的防御能力組成概念體液免疫細胞免疫B細胞造血干細胞B細胞造血干細胞T細胞胸腺中的造血干細胞增殖分化增殖分化血液循環(huán)大局部死亡淋巴結脾臟扁桃體少局部進入效應B細胞記憶細胞效應T細胞記憶細胞抗原刺激后免疫系統(tǒng)免疫細胞吞噬細胞淋巴細胞T細胞B細胞中樞淋巴組織及器官骨髓胸腺免疫器官免疫組織外周淋巴組織及器官脾臟扁桃體淋巴結免疫分子抗體、淋巴因子〔白細胞介素、干擾素等〕淋巴細胞起源概念能與B細胞受體、T細胞受體及抗體結合，概念能與B細胞受體、T細胞受體及抗體結合，具有啟動免疫應答潛能的物質(zhì)性質(zhì)異物性機體以外的物質(zhì)?；驒C體內(nèi)的隔離物質(zhì)或已發(fā)生改變的自身物質(zhì)特異性只與相應的抗體或效應T細胞發(fā)生特異性結合。取決于抗原決定簇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、多糖等抗原決定簇概念特點①一種抗原可含有多種抗原決定族②不同種抗原可含有一樣或相似的抗原決定族③一個B細胞只承受一種抗原決定族的刺激④每一種抗原決定族只引起產(chǎn)生一種特定的抗體抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學基團是免疫細胞識別抗原的重要依據(jù)概念B細胞識別抗原后經(jīng)分裂增殖形成的效應B細胞所產(chǎn)生的一種球蛋白特點①能與相應的抗原特異性結合，從而去除抗原②存在于血漿、組織液和淋巴中刺激產(chǎn)生特異結合抗體抗原病原體吞噬細胞病原體吞噬細胞T細胞B細胞抗原抗原記憶細胞直接刺激增殖分化效應B細胞抗體再次刺激增殖分化病原體再次入侵抗體與病原體〔抗原〕結合防止病原體感染降低病毒侵染力感應階段反響階段效應階段再次刺激增殖分化與宿主細胞密切接觸增殖分化宿主細胞裂解死亡記憶細胞病原體侵入宿主細胞后效應T細胞釋放淋巴因子白細胞介素-2(+)宿主細胞溶酶體酶激活反響階段效應階段細胞免疫體液免疫器官特異性自身免疫疾病病變局限于某一器官器官特異性自身免疫疾病病變局限于某一器官風濕性關節(jié)炎風濕性心臟病釀膿鏈球菌的一種抗原決定族與心臟瓣細胞的某種物質(zhì)相似全身性〔系統(tǒng)性〕自身免疫疾病病變見于多種器官和結締組織系統(tǒng)性紅斑狼瘡累及多器官：關節(jié)痛、皮膚紅斑、脫發(fā)、白細胞減少自身免疫疾病概念由自身免疫而導致的機體的疾病狀態(tài)。由于自身組織和細胞不易被去除，機體不斷受攻擊，結果進入疾病狀態(tài)導致自身免疫免疫系統(tǒng)對自身成分發(fā)生免疫應答的現(xiàn)象遺傳性〔先天性〕免疫缺陷病原發(fā)性B細胞缺陷病〔伴X隱性遺傳〕獲得性〔后天性〕免疫缺陷病AIDS病〔HIV主要攻擊T細胞〕概念機體免疫功能缺乏或缺乏而引起的疾病免疫缺陷病毛細血管擴張、血管通透性增強平滑肌收縮、腺體分泌增加全身性過敏反響呼吸道過敏反響消化道過敏反響皮膚過敏反響過敏原效應B細胞抗體某些細胞活性物質(zhì)再次刺激再次刺激時釋放刺激吸附概念已免疫過的機體在再次接觸一樣物質(zhì)刺激時所發(fā)生的以機體生理功能紊亂為主的特異性免疫反響特點發(fā)作迅速、反響強烈、消退較快。無后遺癥、有遺傳傾向和個體差異過敏反響免疫失調(diào)引起的疾病3.13免疫學的應用〔選學〕免疫預防免疫預防注射抗原人工主動免疫滅活死疫苗(脊髓灰質(zhì)炎疫苗)減毒活疫苗(卡介苗、牛痘苗)類毒素〔白喉疫苗、破傷風疫苗〕人工被動免疫注射抗體抗毒素〔免疫動物后獲得的抗體〕人免疫球蛋白制劑〔抗乙肝病毒免疫球蛋白〕細胞因子制劑〔新型制劑〕單抗制劑免疫治療輸入免疫物質(zhì)〔抗體、胸腺素、淋巴因子〕或藥物調(diào)整病人的免疫功能，從而治療疾病移植免疫組織相容性抗原〔HLA〕是否一致，關系到器官移植的成敗免疫學的應用你知道嗎你知道嗎缺氧引起腦水腫的原因①細胞內(nèi)水腫：供氧缺乏→ATP減少→胞內(nèi)Na+轉(zhuǎn)運下降→胞內(nèi)滲透壓升高→細胞吸水增加→細胞內(nèi)水腫②細胞外水腫：血漿缺氧→毛細血管擴張→通透性升高→血漿物質(zhì)濾出→組織液增多→細胞外水腫第四單元生物的生殖與發(fā)育(包括生殖的種類、動物生殖細胞的生成、植物的個體發(fā)育、動物的個體發(fā)育)胚囊母細胞(2N)花粉母細胞(2N)胚囊母細胞(2N)花粉母細胞(2N)消失減數(shù)分裂萌發(fā)減數(shù)分裂胚囊(N)八核胚囊發(fā)育核分裂(3次)成熟胚囊核分裂極核精子卵細胞受精卵受精極核珠被被子植物的有性生殖生殖的類型無性生殖生殖方式概念舉例分裂生殖由一個生物體直接分裂成兩個新個體變形蟲、細菌出芽生殖在母體的一定部位長出芽體〔新個體〕酵母菌、水螅孢子生殖母體產(chǎn)生無性生殖細胞——孢子，由孢子萌發(fā)成新個體真菌〔青霉〕低等植物〔衣藻〕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)育成新個體馬鈴薯的塊莖草莓的匍匐莖注：植物組織培養(yǎng)是人工進展的植物無性繁殖方式。概念由親體產(chǎn)生有性生殖細胞——配子，由配子兩兩結合形成合子，再由合子發(fā)育成新個體的過程的生殖方式孤雌生殖卵細胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成新個體〔蜜蜂的卵細胞直接發(fā)育成雄蜂〕類型同配生殖配子形態(tài)大小一樣〔同型配子〕異配生殖配子形態(tài)大小不同〔大配子和小配子〕卵式生殖配子形態(tài)大小差異很大，大的稱卵細胞〔雌配子〕，小的稱精子〔雄配子〕，結合形成的合子特稱受精卵幼體受精卵成體雄體精子雌體卵子胎的發(fā)育胎后發(fā)育有性生殖(2N)(2N)(2N)(N)花粉(N)(N)(2N)(3N)珠孔雙受精一核消失，一核分裂4.2動物有性生殖細胞的形成〔沒有交換〕初級精母細胞初級精母細胞精原細胞次級精母細胞精細胞精子精子的形成復制(2N=4)(2N=4)(N=2)(N=2)(N=2)卵細胞第一極體(N=2)第二極體復制卵原細胞(2N=4)初級卵母細胞(2N=4)次級卵母細胞(N=2)(N=2)(N=2)卵細胞的形成有性生殖細胞的形成一種卵細胞一種類型一種類型共兩種精子AA‘BB‘B‘B‘AB‘A‘BBBA‘A‘AAAA‘BB‘BBBB‘B‘B‘AA‘A‘AA四分體穿插四分體穿插互換初級精母細胞次級精母細胞精細胞四分體時期四種精子〔一種卵細胞〕4.4減數(shù)分裂中染色體行為及數(shù)目與配子類型的關系4.5減數(shù)分裂與有絲分裂的比較〔以動物細胞為例〕比較工程減數(shù)分數(shù)有絲分裂復制次數(shù)1次1次分裂次數(shù)2次1次同源染色體行為聯(lián)會、四分體、同源染色體別離、非姐妹染色體穿插互換無子細胞染色體數(shù)是母細胞的一半與母細胞一樣子細胞數(shù)目4個2個子細胞類型生殖細胞〔精細胞、卵細胞〕、極體體細胞細胞周期無有相關的生理過程時期數(shù)量時期數(shù)量42時期42數(shù)量DNA染色體生長、發(fā)育染色體(DNA)的變化曲線有絲減數(shù)區(qū)分難，抓住幾個關鍵點。有絲減數(shù)區(qū)分難，抓住幾個關鍵點。有絲分裂要加倍，減數(shù)分裂看同源。聯(lián)會形成四分體，同源分開要減半。再分過程同有絲，染色體中無同源。助記詞種子植株種子植株胚根胚軸胚芽子葉胚柄受精卵供應營養(yǎng)頂細胞球狀胚體屢次分裂有絲分裂基細胞幾次分裂胚屢次分裂珠被種皮受精極核屢次分裂胚乳細胞胚乳或者消失果實胚珠子房提供生長素消失4.7動物的個體發(fā)育受精卵受精卵囊胚原腸胚卵裂分化外胚層表皮及其附屬構造神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官中胚層骨骼、肌肉及循環(huán)、排泄、生殖系統(tǒng)等內(nèi)胚層肝臟、胰臟等腺體消化道、呼吸道上皮幼體分化分化分化胚胎發(fā)育爬行類、鳥類、哺乳類和人類在胚胎發(fā)育的早期形成羊膜，內(nèi)有羊水，為胚胎發(fā)育提供水環(huán)境，防止震動、保護胚胎。胚后發(fā)育成體直接發(fā)育變態(tài)發(fā)育幼體與成體相似幼體與成體不同幼體你知道嗎你知道嗎判斷必需礦質(zhì)元素的標準是①不可缺少性：缺乏不能完成生活史②不可替代性：有專一缺乏癥，參加其它元素不可替代③直接功能性：直接影響，不是通過影響土壤、微生物等的間接作用第五單元生物的遺傳、變異與進化(包括遺傳的物質(zhì)根基、遺傳規(guī)律、伴性遺傳、細胞質(zhì)遺傳、基因突變、染色體變異、現(xiàn)代進化理論)5.1證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗〔1〕——肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗格里菲思實驗格里菲思實驗第一組注射活R型(無毒)安康第三組注射死S型(加熱)安康第二組活S型(有毒)注射死亡在死S細菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子〞，使R型細菌轉(zhuǎn)化成S細菌設想第四組別離死S型活R型注射死亡＋活S型注射死亡參加參加R型(無毒)R型(無毒)R型(無毒)DNA蛋白質(zhì)或莢膜多糖DNA加DNA酶活S型(有毒)別離參加參加培養(yǎng)培養(yǎng)培養(yǎng)R型(無毒)R型(無毒)S型R型艾弗里的實驗結論DNA是“轉(zhuǎn)化因子〞，即遺傳物質(zhì)培養(yǎng)含放射性35S不含放射性離心培養(yǎng)含放射性35S不含放射性離心攪拌參加不含放射性含放射性32P培養(yǎng)離心攪拌參加大腸桿菌培養(yǎng)液感染使在細菌體外的噬菌體別離檢測上清液和沉淀物中的放射性35S標記的噬菌體32P標記的噬菌體新形成的噬菌體沒檢測到35S新形成的噬菌體檢測到32P實線表示不帶放射性虛線表示帶放射性說明5.3證明RNA是遺傳物質(zhì)的實驗——煙草花葉病毒的感染實驗蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA煙草花葉病毒〔TMV〕煙葉花葉病感染感染＋RNA酶煙葉安康感染煙葉安康蛋白質(zhì)別離感染煙葉花葉病RNATMV5.4DNA是遺傳物質(zhì)的理論證據(jù)〔遺傳物質(zhì)的必備條件〕分子構造相對穩(wěn)定分子構造相對穩(wěn)定1、穩(wěn)定性能夠自我復制，使前后代保持一定的連續(xù)性2、連續(xù)性能夠控制生物的性狀和新陳代謝3、控制性能夠產(chǎn)生可遺傳的變異4、變異性能夠貯藏大量遺傳信息5、信息性理論證據(jù)1、核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)2、DNA是主要的遺傳物質(zhì)1、核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)2、DNA是主要的遺傳物質(zhì)3、含DNA的生物DNA是遺傳物質(zhì)，RNA不是4、不含DNA的生物〔RNA病毒〕RNA才是遺傳物質(zhì)ACACGGATCT3’端3’端5’端5’端DNA的分子構造氫鍵堿基堿基磷酸脫氧核糖脫氧核苷脫氧核苷酸基本組成單位DNA分子的構造特點DNA分子的構造特點單脫氧核苷酸經(jīng)磷酸二酯鍵連接成脫氧核苷酸長鏈兩條脫氧核苷酸長鏈反向平行由氫鍵連接成雙鏈DNA分子堿基遵循堿基互補配對原那么進展配對，堿基對由氫鍵連接起來。即：GC；AT。兩條鏈向右旋轉(zhuǎn)形成規(guī)那么的雙螺旋構造雙鏈構造的外側(cè)由磷酸和脫氧核糖交替排列形成骨架，堿基排在雙鏈的內(nèi)側(cè)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，這構成了DNA分子的多樣性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123456784n種5.7由堿基互補配對原那么引起的堿基間關系A=TG=CA=TG=CA1=T2G1=C2A2=T1G2=C1A=A1+A2T=T1+T2G=G1+G2C=C1+C2A+G=T+CA+C=T+G12345基本關系根據(jù)第一鏈計算第二鏈5.8DNA分子的復制55’端3’端3’端5’端5’端3’端解旋方向5’端3’端3’端3’端5’端5’端AACGTTGCA32P32P親代〔0代〕1代2代n代TGCAACGTTGCAACGTTGCAACGTACGTTGCA32P32P31P31P31PACGTTGCATGCAACGT32P31P32P31P子代DNA分子中含親代鏈的比例子代DNA鏈中含親代鏈的比例11/21/2n-11/21/41/2n復制〔半保存復制〕1515N(重鏈)15N(重鏈)15N(重鏈)14N(輕鏈)從每一代DNA分子中取等量的DNA進展氯化銫密度梯度離心重帶輕帶中間帶全輕半重半輕半重半輕全重親代Ⅰ代Ⅱ代低高氯化銫密度DNA帶5.9DNA半保存復制的實驗證明基因控制蛋白質(zhì)的合成T基因控制蛋白質(zhì)的合成TGCATGCATGCAACGTACGTACGTUGCACGUACGUACGUAUGCAUGCA蘇酪精纈轉(zhuǎn)錄翻譯基因〔編碼區(qū)〕mRNAtRNA蛋白質(zhì)〔多肽〕轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶結合位點RNA聚合酶結合位點非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子外顯子內(nèi)含子內(nèi)含子外顯子ABCDE真核生物基因的構造轉(zhuǎn)錄ABCDEACE加工翻譯初級RNAmRNA蛋白質(zhì)〔多肽〕基因控制蛋白質(zhì)的合成5.11染色體組與基因組比較概念例如染色體組正常配子中的全部染色體數(shù)稱為一個染色體組，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DNA單倍體基因組有性別生物：N+1〔N個DNA+1個性染色體DNA組成〕無性別生物：N〔N個DNA分子組成〕人：23+1玉米：10原核生物基因組一個DNA分子組成〔或加上質(zhì)粒DNA〕細菌DNA線粒體基因組線粒體中一個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人類基因組方案〔HGP〕大事記5.12.2人類基因組方案〔HGP〕的主要內(nèi)容5.12.3人類與其他物種的基因組比較〔大約〕5.12.4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〕5.12.5人類基因組研究的意義與展望對于各種疾病尤其是對各種遺傳病的診斷、治療具有劃時代的意義對于各種疾病尤其是對各種遺傳病的診斷、治療具有劃時代的意義對于深入了解基因表達的調(diào)控機制、細胞的生長、分化和個體發(fā)育的機制以及生物進化等也具有重要意義推動生物高新技術的開展，并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效應123你知道嗎你知道嗎

在人體全部22對常染色體中，1號染色體包含的基因數(shù)量最多，達3141個，是平均水平的兩倍，共有超過2.23億個堿基對，破譯難度也最大。一個由150名英國和美國科學家組成的團隊歷時10年，才完成了1號染色體的測序工作。

DNARNADNARNA逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)(性狀)翻譯復制復制5.14基因工程的基本內(nèi)容質(zhì)粒質(zhì)粒DNA連接酶酶目的基因DNA獲取DNA獲取質(zhì)粒細菌質(zhì)粒DNA用同一種限制性內(nèi)切酶切割重組質(zhì)粒細胞目的基因?qū)⒛康幕驅(qū)胧荏w細胞DNA重組質(zhì)粒細胞增殖目的基因產(chǎn)物將目的基因?qū)胧荏w細胞目的基因與運載體結合提取目的基因目的基因的檢測和表達5.15基因別離定律中親本的可能組合及其比數(shù)親本組合AA×AAAA×AaAA×aaAa×AaAa×aaaa×aa基因型比AA1AAAa1∶1Aa1AAAaaa1∶2∶1Aaaa1∶1aa1表現(xiàn)型比顯性1顯性1顯性1顯性∶隱性3∶1顯性∶隱性1∶1隱性15.16基因別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現(xiàn)型比〔一般形式〕Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1顯性∶隱性＝3∶1顯性相對性Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1顯性∶相對顯性∶隱性＝1∶2∶1并顯性〔MN血型〕LMLN×LMLNLMLM∶LMLN∶LNLN＝1∶2∶1顯性①∶并顯性∶顯性②＝1∶2∶1復等位基因遺傳物種中存在三個以上等位基因，而每一個體只含兩個等位基因或兩個一樣的基因，基因之間存在顯隱關系或其它關系。如ABO血型的遺傳：IA、IB對i為顯性，IA對IB并顯性。顯性純合致死Aa×AaAa∶aa＝2∶1顯性∶隱性＝2∶1隱性純合致死Aa×AaAA∶Aa＝1∶2顯性單性隱性配子致Aa×AaAA∶Aa＝1∶1顯性單性顯性配子致死Aa×AaAa∶aa＝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，形式多樣，在后面有專題討論。X上的致死效應見專題5.23(P53)P雙顯AABBP雙顯AABBA顯〔AAbb〕aabb雙隱〔aaBB〕B顯×AaBb雙顯F1配子ABAbaBabABAABB〔雙顯〕AABb〔雙顯〕AaBB〔雙顯〕AaBb〔雙顯〕AbAABb〔雙顯〕AAbb〔A顯〕AaBb〔雙顯〕Aabb〔A顯〕aBAaBB〔雙顯〕AaBb〔雙顯〕aaBB〔B顯〕aaBb〔B顯〕abAaBb〔雙顯〕Aabb〔A顯〕aaBb〔B顯〕aabb〔雙隱〕F1表現(xiàn)型表現(xiàn)型同親本親本為AABB×aabb時：10/16〔9/16+1/16〕親本為AAbb×aaBB時：6/16〔3/16+3/16〕雙顯∶A顯∶B顯∶雙隱＝9∶3∶3∶1比數(shù)4種種類9種基因型〔AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、aaBB、Aabb、aaBb、aabb〕F25.18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)F1F2遺傳定律的實質(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)性狀別離比別離定律112423(3∶1)F1在減數(shù)分裂形成配子時，等位基因隨同源染色體的分開而別離。自由組合定律2241649(3∶1)2F1在減數(shù)分裂形成配子時，等位基因隨同源染色體別離的同時，非同源染色體上的非等位基因進展自由組合。33864827(3∶1)344162561681(3∶1)4……nn2n4n2n3n(3∶1)n①將自由組合定律分解成別離定律①將自由組合定律分解成別離定律②根據(jù)親本的基因型或表現(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〕③得出最后結果方法一別離定律法例2用綠圓豌豆與黃圓豌豆進展雜交，得到子代四種豌豆：黃圓196，黃皺67，綠圓189，綠皺61。寫出親本的基因型?！颤S受Y、圓受R控制〕解①分解成別離定律的子代表現(xiàn)型②推出親本的基因型子代表現(xiàn)型比親代基因型③得出結果親本綠圓豌豆的基因型是yyRr，黃圓豌豆的基因型是YyRr圓〔196+189〕∶皺〔67+61〕=3∶1黃〔196+67〕∶綠〔189+61〕=1∶1Yy×yyRr×Rr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)型的概率解①分解成別離規(guī)律的雜交組合AaBb×AabbAa×AaBb×bb1/4AA1/2Aa1/4aa1/2Bb1/2bb②推出各組合的基因型概率和表現(xiàn)型概率③計算結果：例1例如3/4A顯1/4a隱1/2B顯1/2b隱子代基因型為AaBb〔同親本甲〕的概率是：1/2Aa×1/2Bb＝1/4子代基因型為Aabb〔同親本乙〕的概率是：1/2Aa×1/2bb＝1/4子代基因型同親本的概率是：1/4＋1/4＝1/2iii子代表現(xiàn)型同親本的概率是：〔3/4A顯×1/2B顯〕+〔3/4A顯×1/2b隱〕=3/4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。①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〕。紫缺紫馬×A-B-A-bb紫缺紫馬綠缺綠馬A-B-A-bbaaB-aabb基因式基因式〔親本〕〔子代〕②根據(jù)基因式推出親本基因型。由于子代中有隱性個體出現(xiàn)，因此親本的基因型是AaBb〔紫缺〕和Aabb〔紫馬〕。③利用別離定律法推出子代表現(xiàn)型比〔如圖〕。3紫1綠1缺1馬3紫缺3紫馬1綠缺1紫馬解①根據(jù)親本和子代的表現(xiàn)型寫出親本和子代的基因式②根據(jù)基因式推出基因型(此方法只適于親本和子代表現(xiàn)型且顯隱關系時)方法二基因式法例如①因為子代的表現(xiàn)型比之和就是子代的組合數(shù)，所以根據(jù)子代的組合數(shù)可推出親本產(chǎn)生的可能的配子種數(shù)。②根據(jù)親本可能的配子種數(shù)可推出親本可能的基因型。再根據(jù)親本相關信息最后確定親本的基因型或表現(xiàn)型。方法三逆推法番茄的紫莖〔A〕對綠莖〔a〕，缺刻葉〔B〕對馬鈴薯葉〔b〕均為顯性。親本紫缺番茄與綠缺番茄雜交，子代出現(xiàn)了3紫缺、1紫馬、3綠缺、1綠馬四種番茄。求親本的基因型。①推出親本產(chǎn)生的可能的配子種數(shù)由題意可知，子代的表現(xiàn)型比之和為〔3+1+3+1〕，8種組合數(shù)，由此可知親本產(chǎn)生的配子種類為：一個親本產(chǎn)生4種配子，另一親本產(chǎn)生2種配子〔因為只能是4種配子與2種配子的組合才有8種組合數(shù)，因為一方產(chǎn)生8種配子，另一方產(chǎn)生1種配子的組合不可能〕。②推出親本的基因型要產(chǎn)生4種配子，基因型必為AaBb〔雙顯性〕。所以親本紫缺的基因型為AaBb。另一親本只產(chǎn)生2種配子，因為表現(xiàn)型為綠缺，那么基因為aaBb。驗證不錯。解例如①①熟練運用三種方法可以進展口算心算，大大提高解題速度。②三種方法中“別離定律法〞最適用，適合各種情況。提倡使用該方法。③后兩種方法的應用需要一定條件，有一定局限性。注5.20自由組合定律中基因的相互作用5.21雜交育種5.21.1培育顯性基因〔A〕控制的優(yōu)良品種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)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)公式〔n表示自交的代數(shù)；r表示等位基因?qū)?shù)〕多對相對性狀控制方法同上。純合更加困難，育種難度大原始材料培育目標AaAA育種方法連續(xù)自交，連續(xù)選擇，直到基本不發(fā)生性狀別離AaAA41aa41AA41Aa21aa41AA81Aa41aa81AA161Aa81aa161AA321Aa161aa321AA81aa81aa41AA41AA161aa161aa81AA81AA41aa41Aa2n1AAaa自交代數(shù)雜合體純合體自交過程〔原理〕1614121812n10234n1161543218710〔每代保存并種植〕〕〔每代淘汰直到幾乎不出現(xiàn)〕一對相對性狀控制一對相對性狀控制原始材料培育目標原始材料培育目標Aaaa育種方法自交，選擇aaAa×AaAAaa保存推廣淘汰5.22人類的X染色體與Y染色體X的非同源局部X的非同源局部Y的非同源局部X和Y的同源局部眼白化Xg血型磷皮病血友病紅色盲長毛耳X染色體Y染色體總色盲表皮泡化癥眼球網(wǎng)膜色素睪丸決定因子巴氏小體：失活濃縮的X染色體，通過染色后可見，女性一個，男性無。Y小體：熒光染料染色后可見。男性有。女性無。性染色體的構造性染色體由常染色體進化而來，隨著進化的深入，同源局部越來越少，或者Y染色體逐漸縮短，最后消失。如蝗蟲中雄蝗性染色體由常染色體進化而來，隨著進化的深入，同源局部越來越少，或者Y染色體逐漸縮短，最后消失。如蝗蟲中雄蝗2N=23〔XO〕，雌蝗2N=24〔XX〕。因此X和Y染色體越原始，同源區(qū)段就越長，非同源區(qū)段就越短。據(jù)研究，人類Y染色體產(chǎn)生之初含有基因約1400個，現(xiàn)在僅剩下45個基因。再經(jīng)1500萬年人類的Y染色體將徹底消失。性染色體的起源5.23人類性別畸型及其原因精子精子細卵胞性染色體組型正常異常X①同源染色體不別離②姐妹染色單體不別離XXO正常XXX〔正?！砐XX〔超雌〕XO〔卵巢退化〕YXY〔正常〕XXY〔睪丸退化〕YO〔不能存活〕異常同源染色體不別離XYXXY〔睪丸退化〕XXXY〔同上〕XY〔正?！辰忝萌旧珕误w不別離XXXXX〔超雌〕XXXX〔超雌〕XX〔正?！砓YXYY〔多數(shù)不育〕XXYY〔未見〕YY〔不能存活〕①同源染色體不別離②姐妹染色單體不別離OXO〔卵巢退化〕XX〔正?！砄O〔不能存活〕5.24性別分化與環(huán)境的關系原理因素性激素(內(nèi)部環(huán)境)的影響溫度(外部環(huán)境)的影響例如①雞的性反轉(zhuǎn)〔必修本P94〕受精卵30℃全部♂蛙受精卵30℃全部♂蛙(1/2XX，1/2XY)發(fā)育ZZ(幼體)♂ZZ(成體)♀雌激素ZZ♀×ZZ♂ZZ♂生殖受精卵20受精卵20℃1/2♀蛙(XX)1/2♂蛙(XY)發(fā)育5.25伴性遺傳的特點說明：這里討論致病基因的遺傳。隱性遺傳表示隱性基因致病，顯性遺傳表示顯性基因致病。特點示例伴X遺傳隱性遺傳①穿插遺傳：父傳女，母傳子。②男〔雄〕性患者多于女〔雌〕性患者。③男〔雄〕性患者的致病基因均由母親傳遞。④男〔雄〕性患者的女兒均為攜帶者。⑤近親婚配發(fā)病率高。XaXaY×XAXaXAXaXaXaXAYXaYXAY×XaXaXAXaXaY患者患者患者患者患者XaY×XAXAXAXaXAY患者攜帶者XAY×XAXaXaYXAXA患者攜帶者XAXaXAY顯性遺傳①患者雙親中至少一個是患者。②女〔雌〕〕性患者多于男〔雄〕性患者。③女〔雌〕性患者的子女患病時機均等。④男〔雄〕性患者的女兒全部患病。⑤未患病者的后代不會患病〔真實遺傳〕。伴Y遺傳①不同源時基因無顯隱性關系。②基因只能由父親傳給兒子并表現(xiàn)出來。③具家族同源性，用于刑事偵探和親子鑒定。(短硬毛)(短硬毛)XbYB×XbXb(正常硬毛)(短硬毛)XbXbXaYB(正常硬毛)5.26伴性遺傳中的致死效應X染色體上隱性基因花粉(雄配子)致死X染色體上隱性基因雄性個體致死寬葉♀寬葉♀XBXB×XbY♂窄葉寬葉♀XBXb×XbY♂窄葉XBXbY(死)XBY寬葉♂XBXbY(死)XbY♂窄葉XbXBY♂寬葉11∶(特點：無窄葉雌株)XXAXaXAYXAXAXAXaXAYXaY正?！庹！嵴！庹！庹！崴劳觥嵝詣e區(qū)分并不難同型隱性異型顯性別區(qū)分并不難同型隱性異型顯顯性顯性隱性×♂♀隱性♂顯性♀XaXaXAYXAXaXaY例果蠅眼色遺傳紅眼♂白眼♀紅眼♀白眼♂×XY型性別決定顯性隱性×♀♂隱性♀顯性♂ZOsWZosZosZosWZOsZos×例家蠶油脂皮膚遺傳〔油脂皮膚透明〕正常蠶♀油蠶♂正常蠶♂油蠶♀ZW型性別決定5.28人類常染色體遺傳病與伴X遺傳病的比較常染色體遺傳病X染色體遺傳病顯性遺傳〔顯性基因致病〕遵循的定律別離定律致病基因位置常染色體X染色體發(fā)病概率男女均等女性多于男性判斷方法無特殊的判斷方法，根據(jù)相關特點判斷隱性遺傳〔隱性基因致病〕遵循的定律別離定律致病基因位置常染色體X染色體發(fā)病概率男女均等男性多于女性判斷方法①父母正常有女兒患病時，一定是常染色體隱性遺傳②根據(jù)相關特點判斷5.29細胞質(zhì)遺傳的一般形式PPF1母方性狀父方性狀×母方性狀5.30核質(zhì)互作雄性不育遺傳情況表5.31植物的三系配套雜交(選學)5.32判斷核、質(zhì)遺傳的方法看基因的來源看基因的來源看子代別離比看正反交結果細胞核遺傳細胞質(zhì)遺傳來源于核來源于質(zhì)一定的別離比無別離比或無一定的別離比一致不一致符合任何一條即可判斷3125.33人類線粒體基因組5.34細胞核遺傳與細胞質(zhì)遺傳的比較細胞核遺傳細胞質(zhì)遺傳遺傳本質(zhì)基因位于細胞核的染色體上基因位于細胞質(zhì)的線粒體和葉綠體基因存在形成成對存在單個存在基因的傳遞方式父母雙方傳遞僅由母方傳遞遺傳特點孟德爾遺傳母系遺傳子代表現(xiàn)型由顯隱性關系決定完全由母方?jīng)Q定(大多表現(xiàn)母方性狀)顯隱性關系有沒有子代別離比有一定的別離比無一定的別離比(可能出現(xiàn)別離)正反交結果一樣(伴性遺傳時可有例外)不同配子中基因的分配方式減半均分隨機分配基因突變頻率低，不一定表現(xiàn)出來頻率高，突變的一定要表現(xiàn)出來遺傳信息傳遞方式中心法那么遺傳自主性全自主半自主〔受核基因控制〕轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)各自獨立轉(zhuǎn)錄場所細胞核線粒體和葉綠體翻譯場所細胞質(zhì)中的核糖體線粒體和葉綠體中的核糖體對性狀的控制控制全部性狀僅控制線粒體和葉綠體的少量性狀5.35細胞質(zhì)遺傳與伴性遺傳的比較細胞質(zhì)遺傳伴性遺傳伴X遺傳伴Y遺傳遺傳方式母系遺傳孟德爾遺傳(別離定律)只在雄性個體中傳遞基因位置線粒體上葉綠體上X染色體上Y染色體上親本枝條子代植株親本枝條子代植株♀綠色×白色♂正交綠色♀白色×綠色♂反交白色交結果〔隨母遺傳〕不一致。例如：紫茉莉枝條葉色遺〔隨母遺傳〕傳正交♀白眼正交♀白眼×紅眼♂XRYXrXrXRXrXrY紅眼白眼♀紅眼×白眼♂反交XRXRXrYXRXrXRY紅眼紅眼親本眼色子代眼色〔不隨母遺傳〕①與X不同源時，無正反交。②與X同源時，正反交結果不一致。遺傳特點母親傳給子女父親傳給女兒，母親傳給子女父親傳給兒子應用確定母子、母女關系遺傳咨詢、遺傳病預防確定父子關系5.36生物變異的類型可遺傳的變異不遺傳的變異基因變異染色體變異基因突變基因重組構造變異數(shù)目變異變異的本質(zhì)基因構造改變基因重新組合染色體構造異常染色體數(shù)目異常環(huán)境改變〔遺傳物質(zhì)不改變〕遺傳情況按一定方式遺傳和表現(xiàn)不遺傳鑒別方法觀察、雜交、測交觀察、染色體檢查改變環(huán)境條件意義產(chǎn)生新基因，為基因重組和進化提供素材產(chǎn)生新基因型產(chǎn)生新品種關系人類遺傳安康關系人類遺傳安康。植物多倍體能改良植物性狀。改變環(huán)境條件，也能影響性狀應用價值誘變育種遺傳病篩查雜交育種遺傳病篩查遺傳安康遺傳病篩查單倍體育種多倍體育種改變環(huán)境條件，獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。聯(lián)系基因基因性狀環(huán)境相互作用不遺傳的變異〔直接影響〕基因重組基因突變?nèi)旧w變異誘因〔間接影響〕可遺傳的變異表達5.37基因突變基因突變本質(zhì)堿基對替換點突變。一對堿基被另一對堿基取代堿基對增添移碼突變。插入點處編碼堿基后移；缺失點處編碼堿基前移堿基對缺失發(fā)生時期細胞分裂〔有絲分裂、減數(shù)分裂〕的DNA復制時類型體細胞突變發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中，發(fā)生的越晚對個體影響越晚〔小〕。配子突變發(fā)生在配子形成時，影響個體的一生。突變因素生理因素輻射激光溫度化學因素秋水仙素亞硝酸堿基類似物生物因素病毒某些細菌特點普遍性小致病毒大到人類均發(fā)生基因突變。分自然突變和人工誘變。隨機性隨機發(fā)生，在個體發(fā)育的整個階段都可發(fā)生。低頻性高等生物的突變頻率在10-5—10-8之間有害性大多有害，少量有利，有的突變是中性的。BbBb2b1b3Aa不定向性〔多向性〕產(chǎn)生等位基因或復等位基因產(chǎn)生非等位基因顯性突變：A—→a隱性突變：a—→A回復突變：Aa突變后果點突變同義突變：突變前后密碼子同義。蛋白質(zhì)構造不變。錯義突變：編碼的氨基酸改變，一種氨基酸被另一種氮基酸取代無義突變：突變后的密碼子為終止碼。使合成提前終止。移碼突變引起一系列氨基酸的改變。導致肽鏈延長或縮短或無法終止。表現(xiàn)形式形態(tài)突變型外形改變：人類白化、果蠅白眼、葡萄無籽……致死突變型引起個體死亡或配子死亡：植物的白化等條件致死型在一定條件下致死：T4噬菌體溫敏型在25℃時存活，42℃時死亡生化突變型無形態(tài)效應，但生化功能改變：微生物的營養(yǎng)缺陷型應用自然突變的應用利用白化動物培育白化新品種；利用芽突變培育無籽品種等。誘變育種概念：利用理化因素處理植物或微生物，產(chǎn)生突變，選育新品種特點：供試材料多，有用突變少，有盲目性，適于植物和微生物人工的基因重組自然的基因重組人工的基因重組自然的基因重組高等生物非同源染色體的自由組合非姐妹染色單體的穿插互換減數(shù)分裂時發(fā)生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)導受體細胞直接吸收供體細胞的DNA例：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗通過噬菌體介導，將供體細胞DNA片段帶進受體細胞原核生物基因工程〔重組DNA技術〕例：抗蟲棉5.39基因突變與基因重組的比較基因突變基因重組發(fā)生后的結果形成新基因〔等位基因或復等位基因〕形成新的基因型發(fā)生的時期減數(shù)分裂或有絲分裂時的DNA復制時減數(shù)分裂的第一次分裂時本質(zhì)原因堿基對的改變(替換、增添、缺失)非姐妹染色單體的穿插互換同源染色體的別離特點低頻性、偶然性、多向性、無規(guī)律高發(fā)性、必然性、多樣性、有規(guī)律關系基因突變?yōu)榛蛑亟M提供材料基因重組使突變的基因以多種形式傳遞5.40染色體構造變異aabcdeabedebcaadebcbcbedcadebcadebcaxyzxyzcbdea缺失重復倒位易位圖示效應人類的貓叫綜合征〔5號染色體局部缺失〕果蠅的棒眼(小眼數(shù)目減少。X染色體某一區(qū)段重復)一般無效應，但是大段倒位導致不育一般無效應，但雜合子易位常伴有不同程度的不育5.41染色體數(shù)目變異類別名稱染色組構成事例個別染色體數(shù)目增減〔非整倍體〕單體2N－1AA—1〔abcd〕〔abc〕唐氏綜合征〔XO〕雙單體2N—1—1AA—1，AA—1〔abc-〕〔ab-d〕缺體2N—2〔1〕AA—1，AA—1〔abc-〕〔abc-〕三體2N＋1AA＋1〔abcd〕〔abcd〕〔d〕21三體綜合征四體2N＋2〔1〕AA＋1，AA＋1〔abcd〕〔abcd〕〔dd〕雙三體2N＋1＋1AA＋1，AA＋1〔abcd〕〔abcd〕〔cd〕染色體數(shù)目成倍增減〔整倍體〕單倍體1或多個1個〔abcd〕或多個〔abcd〕蜜蜂的雄蜂二倍體2NAA〔abcd〕〔abcd〕人果蠅豌豆多倍體同源三倍體3NAAA〔abcd〕〔abcd〕〔abcd〕香樵三倍體西瓜同源四倍體4NAAAA4個〔abcd〕蔓陀羅異源四倍體4NAABB2個〔abcd〕2個〔opqr〕棉花煙草油菜異源六倍體AAAABBBBAAAABBBB6N2個〔abcd〕AABBCC2個〔opqr〕2個〔wxyz〕普通小麥異源八倍體8N4個〔abcd〕4個〔wxyz〕異源八倍體小黑麥說明：大寫字母表示染色體組，小寫字母表示染色體。這里假定每個染色體組含有4個染色體。5.42四倍體〔AAaa〕的自交分析×AAaa顯性顯性AAaa親本×AAaa顯性顯性AAaa親本配子配子1AA4Aa1aa1AA1AAAA顯4AAAa顯1Aaaa顯4Aa4AAAa顯16Aaaa顯4Aaaa顯1aa1Aaaa顯4Aaaa顯1aaaa隱隱性∶隱性∶顯性＝35∶1子代隱性∶隱性∶顯性＝17∶1卵精子1AA2Aa2A1a2A2AAA顯4Aaa顯4AA顯2Aa顯1a1Aaa顯2Aaa顯2Aa顯1aaa隱注：AA精子和Aa精不育或不能參與受精顯性AAaAAa顯性×親本子代5.44染色體變異的幾個概念的比較概念特點形成過程事例染色體組一個正常配子所含的染色體數(shù)叫一個染色體組，用N表示。不含同源染色體，含有一整套完整的基因減數(shù)分裂果蠅N=4單倍體體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)的個體①可能含一個或幾個染色體組②二倍體和奇數(shù)多倍體的單倍體高度不育③偶數(shù)多倍體的單倍體可育單性生殖〔可自然形成和通過花藥離休培養(yǎng)形成〕雄蜂N=16單倍體水稻N=12〔或2N=24〕同源多倍體具有三個以上一樣染色體組的個體①莖稈粗壯，葉、果實和種子變大②糖類、蛋白質(zhì)含量多③生長變慢，成熟推遲，育性降低①由染色體加倍形成②由已加倍的多倍體與原來的二倍體雜交形成①四倍體西瓜4N=44②三倍體西瓜3N=33異源多倍體兩個或兩個以上物種雜交后經(jīng)染色體加倍后形成的個體遠緣雜交具有兩個物種的特性先種間雜交后染色體加倍〔自然或人工〕普通小麥6N=42小黑麥〔8N=56〕5.45普通小麥〔異源六倍體〕的自然形成途徑一粒小麥一粒小麥AA〔2N=14〕〕斯氏山羊草或可能是擬斯卑爾脫山羊草BB〔2N=14〕〕×二粒小麥AABB〔4N=28〕滔氏山羊草DD〔2N=14〕染色體加倍×〔不育〕〔3N=21〕ABD普通小麥AABBDD〔6N