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高中生物必修一必修二必修三學(xué)問點(diǎn)總結(jié)〔人教版〕必修一分子及細(xì)胞〔一〕走近細(xì)胞一、細(xì)胞的生命活動離不開細(xì)胞1、無細(xì)胞構(gòu)造的生物病毒的生命活動離不開細(xì)胞生活方式:寄生在活細(xì)胞病毒分類:DNA病毒、RNA病毒遺傳物質(zhì):或只是DNA,或只是RNA〔一種病毒只含一種核酸〕2、單細(xì)胞生物依靠單個細(xì)胞完成各種生命活動。3、多細(xì)胞生物依靠各種分化的細(xì)胞親密合作,完成困難的生命活動。二、生命系統(tǒng)的構(gòu)造層次細(xì)胞組織器官系統(tǒng)個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈〔種群群落生態(tài)系統(tǒng)三者實(shí)例的推斷,看以前練習(xí)〕除病毒以外,細(xì)胞是生物體構(gòu)造和功能的根本單位,是地球上最根本的生命系統(tǒng)。三、高倍顯微鏡的運(yùn)用1、重要構(gòu)造光學(xué)構(gòu)造:鏡頭目鏡——長,放大倍數(shù)小物鏡——長,放大倍數(shù)大反光鏡平面——調(diào)暗視野凹面——調(diào)亮視野機(jī)械構(gòu)造:準(zhǔn)焦螺旋——使鏡筒上升或下降〔有粗、細(xì)之分〕轉(zhuǎn)換器——更換物鏡光圈——調(diào)整視野亮度〔有大、小之分〕2、步驟:取鏡安放對光放置裝片使鏡筒下降使鏡筒上升低倍鏡下調(diào)清晰,并挪動物像到視野中央轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器,換上高倍物鏡緩緩調(diào)整細(xì)準(zhǔn)焦螺旋,使物像清晰考前須知:〔1〕調(diào)整粗準(zhǔn)焦螺旋使鏡筒下降時,側(cè)面視察物鏡及裝片的間隔;〔2〕首先用低倍鏡視察,找到要放大視察的物像,將物像移到視野中央〔粗準(zhǔn)焦螺旋不動〕,然后換上高倍物鏡;(3)換上高倍物鏡后,“不準(zhǔn)動粗〞。(4)物像挪動的方向及裝片挪動的方向相反。3、高倍鏡及低倍鏡視察狀況比較物像大小看到細(xì)胞數(shù)目視野亮度物像及裝片的間隔視野范圍高倍鏡大少暗近小低倍鏡小多亮遠(yuǎn)大四、病毒、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較原核細(xì)胞真核細(xì)胞病毒大小較小較大最小本質(zhì)區(qū)分無以核膜為界限的細(xì)胞核有以核膜為界限的真正的細(xì)胞核無細(xì)胞構(gòu)造細(xì)胞壁主要成分是肽聚糖植物:纖維素和果膠;真菌:幾丁質(zhì);動物細(xì)胞無細(xì)胞壁無細(xì)胞核有擬核,無核膜、核仁,DNA不及蛋白質(zhì)結(jié)合有核膜和核仁,DNA及蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體無細(xì)胞質(zhì)僅有核糖體,無其他細(xì)胞器有核糖體線粒體等困難的細(xì)胞器無遺傳物質(zhì)DNADNA或RNA舉例藍(lán)藻、細(xì)菌等真菌,動、植物HIV、H1N1誤區(qū)警示正確識別帶菌字的生物:但凡“菌〞字前面有“桿〞字、“球〞字、“螺旋〞及“弧〞字的都是細(xì)菌。如破傷風(fēng)桿菌、葡萄球菌等都是細(xì)菌。乳酸菌是一個特例,它本屬桿菌但往往把“桿〞字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等屬于真菌,是真核生物。五、細(xì)胞學(xué)說的內(nèi)容〔統(tǒng)一性〕○從人體的解剖的視察入手:維薩里、比夏○顯微鏡下的重要發(fā)覺:虎克、列文虎克○理論思維和科學(xué)試驗(yàn)的結(jié)論:施旺、施萊登1.細(xì)胞是有機(jī)體,一切動植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來,并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成;2.細(xì)胞是一個相對獨(dú)立的單位,既有它自己的生命,又對及其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用。3.新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生?!鹪谛拚星斑M(jìn):細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞。注:現(xiàn)代生物學(xué)三大基石1、1938~1839,細(xì)胞學(xué)說;2、1859,達(dá)爾文,進(jìn)化論;3、1866,孟德爾,遺傳學(xué)〔二〕組成細(xì)胞的分子元素根本元素:C、H、O、N〔90%〕〔20種〕大量元素:C、H、O、N、P、S〔97%〕K、Ca、Mg等物質(zhì)根底微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等最根本元素:C,占細(xì)胞干重的48.8%,生物大分子以碳鏈為骨架說明生物界及非生物界的統(tǒng)一性和差異性?;衔餆o機(jī)化合物水:主要組成成分,一切生命活動都離不開水。無機(jī)鹽:對維持生物體的生命活動有重要作用有機(jī)化合物蛋白質(zhì):生命活動〔或性狀〕的主要承擔(dān)者〔表達(dá)者〕核酸:攜帶遺傳信息糖類:主要的能源物質(zhì)脂質(zhì):主要的儲能物質(zhì)一、蛋白質(zhì)〔占細(xì)胞鮮重的7%~10%,占干重的50%〕構(gòu)造元素組成C、H、O、N,有的含有P、S、Fe、Zn、Cu、B、I等單體氨基酸〔約有20種,必需氨基酸8種,非必需氨基酸12種〕化學(xué)構(gòu)造由多個氨基酸分子脫水縮合而成,含有多個肽鍵的化合物,叫多肽,多肽呈鏈狀構(gòu)造,叫肽鏈,一個蛋白質(zhì)分子含有一條或幾條肽鏈高級構(gòu)造多肽鏈形成不同的空間構(gòu)造構(gòu)造特點(diǎn)由組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列次序不同,于是肽鏈的空間構(gòu)造千差萬別,因此蛋白質(zhì)分子的構(gòu)造式極其多樣的功能蛋白質(zhì)的構(gòu)造多樣性確定了它的特異性和功能多樣性○連接兩個氨基酸分子的鍵〔—NH—CO—〕叫肽鍵。
○氨基酸構(gòu)造通式:
①每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上;②各種氨基酸的區(qū)分在于R基的不同?!?/p>
變性:高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿〔熟雞蛋〕
○連接兩個氨基酸分子的鍵〔—NH—CO—〕叫肽鍵。
○氨基酸構(gòu)造通式:
①每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上;②各種氨基酸的區(qū)分在于R基的不同。○
變性:高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿〔熟雞蛋〕備注計(jì)算○由N個氨基酸形成的一條肽鏈圍成環(huán)狀蛋白質(zhì)時,產(chǎn)生水=肽鍵=
N
個;
○N個氨基酸形成一條肽鏈時,產(chǎn)生水=肽鍵
=N-1
個;
○N個氨基酸形成M條肽鏈時,產(chǎn)生水=肽鍵
=N-M
個;
○N個氨基酸形成M條肽鏈時,每個氨基酸的平均分子量為α,則由此形成的蛋白質(zhì)的分子量為
N×α-〔N-M〕×18
;
二、核酸
是一切生物的遺傳物質(zhì),是遺傳信息的載體,是生命活動的限制者。
元素組成
C、H、O、N、P分類
脫氧核糖核酸〔DNA雙鏈〕
核糖核酸〔RNA單鏈〕單體
脫氧核糖核苷酸oo核糖核苷酸成分
磷酸五碳糖堿基
H3PO4
脫氧核糖
核糖
A、G、C、T
A、G、C、U
功能
主要的遺傳物質(zhì),編碼、復(fù)制遺傳信息,并確定蛋白質(zhì)的生物合成將遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質(zhì)。
存在
主要存在于細(xì)胞核,少量在線粒體和葉綠體中?!布谆G〕主要存在于細(xì)胞質(zhì)中?!策亮_紅〕
三、糖類和脂質(zhì)
元素
類別存在生理功能
糖類
C、H、O
單糖核糖〔C5H10O5〕
主細(xì)胞質(zhì)核糖核酸的組成成分;
脫氧核糖C5H10O4
主細(xì)胞核脫氧核糖核酸的組成成分
六碳糖:葡萄糖
果糖C6H12O6
主細(xì)胞質(zhì)是生物體進(jìn)展生命活動的重要能源物質(zhì)二糖C12H22O11
麥芽糖、蔗糖植物
乳糖
動物多糖
淀粉、纖維素
植物細(xì)胞壁的組成成分,重要的儲存能量的物質(zhì);
糖原〔肝、肌〕
動物脂質(zhì)
C、H、O有的
還有N、P脂肪;
動\植物
儲存能量、維持體溫恒定類脂、磷脂腦.豆類構(gòu)成生物膜的重要成分;
固醇
膽固醇動物
動物細(xì)胞膜的重要成分;
性激素性器官發(fā)育和生殖細(xì)形成維生素D促進(jìn)鈣、磷的汲取和利用;
每一個單體都以假設(shè)干個相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為根本骨架,由很多單體連接成多聚體。
四、鑒別試驗(yàn)
試劑
成分試驗(yàn)現(xiàn)象常用材料
蛋白質(zhì)
雙縮脲試劑
A:
0.1g/mL
NaOH
紫色
大豆
、蛋清B:
0.01g/mL
CuSO4
脂肪
蘇丹Ⅲ
橘黃色花生
蘇丹Ⅳ紅色復(fù)原糖
菲林試劑、班氏〔加熱〕甲:
0.1g/mL
NaOH
磚紅色沉淀
蘋果、梨、白蘿卜
乙5g/mL
CuSO4
淀粉
碘液I2
藍(lán)色馬鈴薯
○具有復(fù)原性的糖:葡萄糖、麥芽糖、果糖
五、無機(jī)物
存在方式生理作用
水
結(jié)合水4.5%
部分水和細(xì)胞中其他物質(zhì)結(jié)合。細(xì)胞構(gòu)造的組成成分,不易散失,不參及代謝。自由水95.5%絕大部分的水以游離形式存在,可以自由流淌。1.細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑;
2.參及細(xì)胞內(nèi)很多生物化學(xué)反響;
3.水是細(xì)胞生活的液態(tài)環(huán)境;
4.水的流淌,把養(yǎng)分物質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞,并把廢物運(yùn)送到排泄器官或干脆排出;
無機(jī)鹽
多數(shù)以離子狀態(tài)存,
如K+、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO42-等
1.細(xì)胞內(nèi)某些困難化合物的重要組成部分,如Fe2+是血紅蛋白的主要成分;
2.持生物體的生命活動,細(xì)胞的形態(tài)和功能;
3.維持細(xì)胞的浸透壓和酸堿平衡;
分化
有機(jī)組合化合
六、小結(jié)
化學(xué)元素化合物
原生質(zhì)
細(xì)胞
分化
有機(jī)組合化合○原生質(zhì)
1.泛指細(xì)胞內(nèi)的全部生命物質(zhì),但并不包括細(xì)胞內(nèi)的全部物質(zhì),如細(xì)胞壁;
2.包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核三部分;其主要成分為核酸、蛋白質(zhì)〔和脂類〕;
3.動物細(xì)胞可以看作一團(tuán)原生質(zhì)。
○細(xì)胞質(zhì)
:
指細(xì)胞中細(xì)胞膜以內(nèi)、細(xì)胞核以外的全部原生質(zhì)。
○原生質(zhì)層:成熟的植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì),為一層半透膜。
(三)細(xì)胞的根本構(gòu)造
細(xì)胞壁〔植物〕:
纖維素+果膠,支持和愛護(hù)作用
細(xì)胞膜成分:脂質(zhì)〔主磷脂〕50%、蛋白質(zhì)約40%、糖類2%-10%
作用:隔開細(xì)胞和環(huán)境;限制物質(zhì)進(jìn)出;細(xì)胞間信息溝通;
細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì):
有水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等
是活細(xì)胞進(jìn)展新陳代謝的主要場所。
細(xì)胞器分工:線、
內(nèi)、
高、核
、溶、中、葉、液協(xié)調(diào)協(xié)作:分泌蛋白的合成及分泌;生物膜系統(tǒng)
細(xì)胞核核膜:雙層膜,分開核內(nèi)物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)
核孔:實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間常見的物質(zhì)溝通和信息溝通
核仁:及某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)
染色質(zhì):由DNA和蛋白質(zhì)組成,DNA是遺傳信息的載體
一、
細(xì)胞器
差速離心:美國
克勞德
線粒體葉綠體
高爾基體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
溶酶體液泡
核糖體
中心體
分布動植物
植物
動植物
動植物
動植物
植物和某些原生動物
動植物
動物、低等植物
形態(tài)球形、棒形扁平的球形或橢球形大小囊泡、扁平囊泡網(wǎng)狀構(gòu)造囊狀構(gòu)造泡狀構(gòu)造橢球形粒狀小體兩個中心?;ハ啻怪迸帕袠?gòu)造
雙層膜少量DNA
單層膜,形成囊泡狀和管狀,內(nèi)有腔沒有膜構(gòu)造嵴、基粒、基質(zhì)
基粒、基質(zhì)片層構(gòu)造外連細(xì)胞膜內(nèi)連核膜含豐富的水解酶
水、離子和養(yǎng)分物質(zhì)蛋白質(zhì)和RNA
兩個中心粒
功能有氧呼吸的主場所進(jìn)展光合作用的場所
細(xì)胞分泌及細(xì)胞壁合成有關(guān)供應(yīng)合成、運(yùn)輸條件
細(xì)胞內(nèi)消化貯存物質(zhì),調(diào)整內(nèi)環(huán)境蛋白質(zhì)合成的場所
及有絲分裂有關(guān)
備注及高爾基體有關(guān)在核仁形成△
細(xì)胞器是指在細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)構(gòu)造和執(zhí)行一定生理功能的構(gòu)造單位。
三、協(xié)調(diào)協(xié)作——
分泌蛋白合成及分泌有機(jī)物、O2
有機(jī)物、O2
能量、CO2
葉綠體
線粒體
能量、CO2
供能
加工
分泌
加工
分泌
修飾
初步合成基因調(diào)控細(xì)胞核
核糖體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
高爾基體
細(xì)胞膜
胞外
氨基酸
肽鏈
一定空間構(gòu)造
○生物膜系統(tǒng):細(xì)胞器膜
+
細(xì)胞膜
+
核膜等形成的構(gòu)造體系
四、細(xì)胞核
=
核膜〔雙層〕
+
核仁
+
染色質(zhì)
+
核液
美西螈試驗(yàn)、蠑螈橫縊試驗(yàn)、變形蟲試驗(yàn)、傘藻嫁接及移植試驗(yàn)
細(xì)胞核功能:是遺傳信息儲存和復(fù)制的場所,是代謝活動和遺傳特性的限制中心。
○
染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞周期不同階段互相轉(zhuǎn)變的形態(tài)構(gòu)造。五、樹立觀點(diǎn)(根本思想)
1.有一定的構(gòu)造就必定有及之相對應(yīng)功能的存在;
○構(gòu)造和功能相統(tǒng)一
2.任何功能都需要一定的構(gòu)造來完成
1.各種細(xì)胞器既有形態(tài)構(gòu)造和功能上的差異,又互相聯(lián)絡(luò),互相依存;
○分工合作
2.細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)表達(dá)細(xì)胞各構(gòu)造之間的協(xié)調(diào)協(xié)作。
○生物的整體性:整體大于各部分之和;只有在各部分組成一個整體的時才能表達(dá)誕生命現(xiàn)象。
六、總結(jié)
細(xì)胞既是生物體構(gòu)造的根本單位,也是生物體代謝和遺傳的根本單位。
〔四〕細(xì)胞物質(zhì)的運(yùn)輸
一、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例
條件
濃度細(xì)胞外液
>
細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞外液
<
細(xì)胞內(nèi)液
現(xiàn)象
動物
失水皺縮
吸水膨脹甚至脹破
植物質(zhì)壁別離質(zhì)壁別離復(fù)原
原理外因
水分的浸透作用
內(nèi)因原生質(zhì)層及細(xì)胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同
結(jié)論細(xì)胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程
○
浸透現(xiàn)象發(fā)生的條件:半透膜、細(xì)胞內(nèi)外濃度差
○
浸透作用:水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)挪動的現(xiàn)象。
○
半透膜:指一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。
○
質(zhì)壁別離及復(fù)原試驗(yàn)可拓展應(yīng)用于:〔指的是原生質(zhì)層及細(xì)胞壁〕
①證明成熟植物細(xì)胞發(fā)生浸透作用;
②證明細(xì)胞是否是活的;
③作為光學(xué)顯微鏡下視察細(xì)胞膜的方法;
④初步測定細(xì)胞液濃度的大??;
2.
無機(jī)鹽等其他物質(zhì)
①
不同生物汲取無機(jī)鹽的種類和數(shù)量不同,及膜上載體蛋白的數(shù)量有關(guān)。
②
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸既有順濃度梯度的,也有逆濃度梯度的。
3.
選擇透過性膜
可以讓水分子自由通過,一些離子和小分子也可以通過,而其他離子、小分子和大分子則不能通過的膜。
□
生物膜是一種選擇透過性膜,是嚴(yán)格的半透膜。
二、流淌鑲嵌模型
①磷脂雙分子層:構(gòu)成生物膜的根本支架,但這個支架不是靜止的,它具有一定的流淌性。
②蛋白質(zhì):鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上,大多數(shù)蛋白質(zhì)也是可以流淌的。
③糖蛋白:蛋白質(zhì)和糖類結(jié)合成自然糖蛋白,形成糖被具有愛護(hù)、光滑和細(xì)胞識別等
三、跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>
例子方式濃度梯度載體能量作用
水氣體、脂溶性物質(zhì)自由擴(kuò)散順
×
×被選擇汲取的物質(zhì)從高濃度的一側(cè)通過細(xì)胞膜向濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)
葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞幫助擴(kuò)散順√×
無機(jī)鹽離子主動運(yùn)輸逆√√能保證活細(xì)胞根據(jù)生命活動的需要,主動地選擇汲取所需要
的物質(zhì),排出新陳代謝產(chǎn)生的廢物和對細(xì)胞要害的物質(zhì)確定
組成○大分子或顆粒:胞吞、胞吐不是跨膜運(yùn)輸,不穿過膜
確定
組成
表達(dá)
保證導(dǎo)致磷脂分子+蛋白質(zhì)分子
構(gòu)造功能〔物質(zhì)交換〕
具有
運(yùn)動性
流淌性
物質(zhì)交換正常
選擇透過性
成分組成構(gòu)造,構(gòu)造確定功能。構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以流淌的,因此確定了由它們構(gòu)成的細(xì)胞膜的構(gòu)造具有一定的流淌性。構(gòu)造的流淌性保證了載體蛋白能把相應(yīng)的物質(zhì)從細(xì)胞膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到到另一側(cè)。由于細(xì)胞膜上不同載體的數(shù)量不同,所以,當(dāng)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時能表達(dá)出不同的物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜的數(shù)量、速度及難易程度的不同,即反映出物質(zhì)交換過程中的選擇透過性。可見,流淌性是細(xì)胞膜構(gòu)造的固有屬性,無論細(xì)胞是否及外界發(fā)生物質(zhì)交換關(guān)系,流淌性總是存在的,而選擇透過性是細(xì)胞膜生理特性的描繪,這一特性,只有在流淌性根底上,完成物質(zhì)交換功能方能表達(dá)出來。
(五)細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用
一、
酶——降低反響活化能
◎
新陳細(xì)胞代謝:活細(xì)胞內(nèi)全部有序化學(xué)反響的總稱。
◎
活化能:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變成簡潔發(fā)生化學(xué)反響的活潑狀態(tài)所需要的能量。
1.
發(fā)覺①巴斯德之前:發(fā)酵是純化學(xué)反響,及生命活動無關(guān)。
②巴斯德〔法、微生物學(xué)家〕:發(fā)酵及活細(xì)胞有關(guān);發(fā)酵是整個細(xì)胞。
③利比?!驳隆⒒瘜W(xué)家〕:引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì),但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。
④比希納〔德、化學(xué)家〕:酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)可以在酵母細(xì)胞破裂后接著起催化作用,就像在活酵母細(xì)胞中一樣。
⑤薩姆納〔美、科學(xué)家〕:從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質(zhì)。
⑥很多酶是蛋白質(zhì)。
⑦切赫及奧特曼〔美、科學(xué)家〕:少數(shù)RNA具有生物催化功能。
2.定義
:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。
注:
①由活細(xì)胞產(chǎn)生〔及核糖體有關(guān)〕
③成分:絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。
表達(dá)
保證導(dǎo)致②催化性質(zhì):A.比無機(jī)催化劑更能減低化學(xué)反響的活化能,進(jìn)步化學(xué)反響速度。
B.反響前后酶的性質(zhì)和數(shù)量沒有變更。
3.特性①
高效性:催化效率很高,使反響速度很快②
專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反響。
③
需要相宜的條件〔溫度和pH值〕
→
溫柔性
→
易變性→特異性
。
酶的催化作用需要相宜的溫度、pH值等,過酸、過堿、高溫都會破壞酶分子構(gòu)造。低溫也會影響酶的活性,但不破壞酶的分子構(gòu)造。圖例
V酶濃度V底物濃度SV溫度解析
在底物足夠,其他因素固定的條件下,酶促反響的速度及酶濃度成正比。
在S在一定范圍內(nèi),V隨S增加而加快,近乎成正比;當(dāng)S很大且到達(dá)一定限度時,V也到達(dá)一個最大值,此時即使再增加S,反響幾乎不再變更。
在一定溫度范圍內(nèi)V隨T的上升而加快在一定條件下,每一種酶在某一溫度時活力最大,稱最適溫度;當(dāng)溫度上升到一定限度時,V反而隨溫度的上升而降低。二、ATP〔三磷酸腺苷〕
◎
ATP是生物體細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物,是生物體進(jìn)展各項(xiàng)生命活動的干脆能源,它的水解及合成存在著能量的釋放及貯存。
1.構(gòu)造簡式
A
—
P
~
P
~
P
合成酶
水解酶
腺苷
一般化學(xué)鍵高能磷酸鍵
磷酸基團(tuán)
〔〕〔30.54
KJ/mol〕
2.ATP及ADP的轉(zhuǎn)化
合成酶
水解酶
◎
ATP
ADP
+
Pi
+
能量
ATP
水解酶動態(tài)平衡合成酶水解酶動態(tài)平衡合成酶呼吸作用
每一個細(xì)胞的生命活動
〔線粒體
、吸能
細(xì)胞質(zhì)〕
PiPiADP
糖類—主要能源物質(zhì)熱能——散失
太陽光能
脂肪—主要儲能物質(zhì)
氧化分解
〔干脆能源〕蛋白質(zhì)—能源物質(zhì)之一
化學(xué)能——ATP三、ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸
◎呼吸是通過呼吸運(yùn)動吸進(jìn)氧氣,排出二氧化碳的過程。
◎細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過程。分為:有氧呼吸無氧呼吸
概念指細(xì)胞在氧的參及下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生
CO2
和H2O釋放能量,生成很多ATP的過程指細(xì)胞在無氧的參及下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放出少量能量的過程。
過程C6H12O6
→
2丙酮酸
+4
[H]
+
少能酶②
2丙酮酸+
6H2O
→
6CO2
+20
[H]+
少能
③
24[H]
+
6O2
→
12H2O
+
大量能量酶C6H12O6
→
2丙酮酸
+
4[H]
+
少能
→
2C3H6O3
乳酸②
2丙酮酸
→
2C2H5OH
+
2CO2
反響式C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2
+
12H2O
+大量能量酶酶酶C6H12O6
→
2C3H6O3
+
少量能量酶
→
2C2H5OH
+
2CO2
+
少能不同點(diǎn)場所
①細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②線基質(zhì)③線內(nèi)膜
始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件
除①外,需分子氧、酶
不需分子氧、需酶
產(chǎn)物
CO2
、H2O酒精和CO2或乳酸
能量
大量、合成38ATP〔1161KJ〕少量、合成2ATP(61.08KJ)
相同點(diǎn)聯(lián)絡(luò)
從葡萄糖分解成丙酮酸階段一樣,以后階段不同
本質(zhì)
分解有機(jī)物,釋放能量,合成ATP
意義
為生物體的各項(xiàng)生命活動供應(yīng)能量四、影響細(xì)胞呼吸作用的因素1、內(nèi)部因素——遺傳因素〔確定酶的種類和數(shù)量〕2、環(huán)境因素〔1〕溫度溫度以影響酶的活性影響呼吸速率。在最低點(diǎn)及最適點(diǎn)之間,呼吸酶活性低,呼吸作用受抑制,呼吸速率隨溫度的上升而加快。超過最適點(diǎn),呼吸酶活性降低甚至變性失活,呼吸作用受到抑制,呼吸速率溫度以影響酶的活性影響呼吸速率。在最低點(diǎn)及最適點(diǎn)之間,呼吸酶活性低,呼吸作用受抑制,呼吸速率隨溫度的上升而加快。超過最適點(diǎn),呼吸酶活性降低甚至變性失活,呼吸作用受到抑制,呼吸速率則會隨著溫度的增高而下降?!?〕O2的濃度植物在O2植物在O2濃度為0時只進(jìn)展無氧呼吸,大多數(shù)植物無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2;O2濃度在0~10%時,既進(jìn)展有氧呼吸又進(jìn)展無氧呼吸;在O2濃度5%時,呼吸作用最弱;在O2濃度超過10%時,只進(jìn)展有氧呼吸。有氧環(huán)境對無氧呼吸起抑制作用,抑制作用隨氧濃度的增加而增加,直至無氧呼吸完全停頓在一定氧濃度范圍內(nèi),有氧呼吸的強(qiáng)度隨氧濃度的增加而增加。呼吸強(qiáng)度呼吸強(qiáng)度〔3〕CO2濃度呼吸強(qiáng)度呼吸強(qiáng)度從化學(xué)平衡角度分析,CO2濃度增加,呼吸速率下降?!?〕含水量在一定范圍內(nèi),呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加而增加,CO2濃度隨含水量的CO2濃度含水量%五、光合作用
含水量%◎光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物,并釋放出氧氣的過程。
1.發(fā)覺
內(nèi)容時間
過程結(jié)論
普里斯特1771
蠟燭、小鼠、綠色植物試驗(yàn)植物可以更新空氣
薩克斯
1864葉片遮光試驗(yàn)綠色植物在光合作用中產(chǎn)生淀粉
恩格爾曼
1880水綿光合作用試驗(yàn)
葉綠體是光合作用的場所釋放出氧魯賓及卡門1939
同位素標(biāo)記法
光合作用釋放的氧全來自水
2、場所雙層膜
葉綠體
基質(zhì)
:DNA,多種酶、核糖體等
基粒
多個類囊體〔片層〕堆疊而成
胡蘿卜素〔橙黃色〕1/3
類胡蘿卜素
葉黃素〔黃色〕
2/3
吸藍(lán)紫光
色素
〔1/4〕葉綠素A〔藍(lán)綠色〕3/4
葉綠素〔3/4葉綠素B〔黃綠色〕1/4
吸紅橙和藍(lán)紫光
3.過程
光反響
暗反響
條件光、、H2O、色素、酶CO2、[H]、ATP、C5、酶
時間
短促
較緩慢
場所
類囊體的薄膜上
葉綠體的基質(zhì)
過程水的光解
2H2O
→
4[H]
+
O2
ATP的合成:ADP
+
Pi
+
光能
→
ATP
①
CO2的固定:CO2
+
C5
→
2C3
②
C3/
CO2的復(fù)原:
2C3
+
[H]
→〔CH2O〕本質(zhì)光能葉綠體光能葉綠體
同化CO2,形成〔CH2O〕
總式CO2
+
H2O
——→
〔CH2O〕+
O2
光能葉綠體或
CO2
+
12H2O
——→〔CH2O〕光能葉綠體物變
無機(jī)物CO2、H2O
→
有機(jī)物〔CH2O〕能變光能
→
ATP中活潑的化學(xué)能
→
有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能
◎
光合作用的本質(zhì)
通過光反響把光能轉(zhuǎn)變成活潑的化學(xué)能,通過暗反響把二氧化碳和水合成有機(jī)物,同時把活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能貯存在有機(jī)物中。
4、光合作用的意義①制造有機(jī)物,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)變,將CO2和H2O合成有機(jī)物,轉(zhuǎn)化并儲存太陽能;②調(diào)整大氣中的O2和CO2含量保持相對穩(wěn)定;③生物生命活動所需能量的最終來源;注:光合作用是生物界最根本的物質(zhì)代謝和能量代謝。5、影響光合作用速率的因素及其在消費(fèi)上的應(yīng)用光合速率是光合作用強(qiáng)度的指標(biāo),它是指單位時間內(nèi)單位面積的葉片合成有機(jī)物的速率。影響因素包括植物自身內(nèi)部的因素,如處在不同生育期等,以及多種外部因素。(1)單因子對光合作用速率影響的分析①光照強(qiáng)度(如下圖)曲線分析:A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時只進(jìn)展細(xì)胞呼吸,釋放CO2量說明此時的呼吸強(qiáng)度。AB段說明光照強(qiáng)度加強(qiáng),光合作用漸漸加強(qiáng),CO2的釋放量漸漸削減,有一部分用于光合作用;而到B點(diǎn)時,細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用,即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,稱B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)(植物白天的光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以上,植物才能正常生長)。BC段說明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng),光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng),到C點(diǎn)以上不再加強(qiáng)了,稱C點(diǎn)為光飽和點(diǎn)。應(yīng)用:陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比較低,如上圖虛線所示。間作套種時農(nóng)作物的種類搭配,林帶樹種的配置,冬季溫室栽培防止高溫等都及光補(bǔ)償點(diǎn)有關(guān)。②光照面積(如下圖)曲線分析:OA段說明隨葉面積的不斷增大,光合作用實(shí)際量不斷增大,A點(diǎn)為光合作用葉面積的飽和點(diǎn)。隨葉面積的增大,光合作用不再增加,緣由是有很多葉被遮擋,光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以下。OB段說明干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加,而由于A點(diǎn)以后光合作用不再增加,但葉片隨葉面積的不斷增加呼吸量(OC段)不斷增加,所以干物質(zhì)積累量不斷降低(BC段)。應(yīng)用:適當(dāng)間苗、修剪,合理施肥、澆水,防止徒長。封行過早,使中下層葉子所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下,白白消耗有機(jī)物,造成不必要的奢侈。CO2濃度、含水量和礦質(zhì)元素(如下圖)曲線分析:CO2和水是光合作用的原料,礦質(zhì)元素干脆或間接影響光合作用。在一定范圍內(nèi),CO2、水和礦質(zhì)元素越多,光合作用速率越快,但到A點(diǎn)時,即CO2、水、礦質(zhì)元素到達(dá)飽和時,就不再增加了。應(yīng)用:“正其行,通其風(fēng)〞,溫室內(nèi)充CO2,即進(jìn)步CO2濃度,增加產(chǎn)量的方法.合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大,進(jìn)步酶的合成速率,增加光合作用速率。③溫度(如下圖)曲線分析:光合作用是在酶催化下進(jìn)展的,溫度干脆影響酶的活性。一般植物在10~35℃下正常進(jìn)展光合作用,其中AB段(10~35℃)隨溫度的上升而漸漸加強(qiáng),B點(diǎn)(35℃)以上光合酶活性下降,光合作用開始下降,50%左右光合作用完全停頓。應(yīng)用:冬天溫室栽培可適當(dāng)進(jìn)步溫度;夏天,溫室栽培可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度,以進(jìn)步光合作用:晚上適當(dāng)降低溫室溫度,以降低細(xì)胞呼吸,保證有機(jī)物的積累。(2)多因子對光合作用速率影響的分析〔如下圖〕曲線分析:P點(diǎn)時,限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨著因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷進(jìn)步。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時,橫坐標(biāo)所表示的因素,不再是影響光合速率的因子,要想進(jìn)步光合速率,可實(shí)行適當(dāng)進(jìn)步圖示中的其他因子的方法。應(yīng)用:溫室栽培時,在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)進(jìn)步溫度,增加光合酶的活性,進(jìn)步光合速率,也可同時適當(dāng)充加CO2,進(jìn)一步進(jìn)步光合速率。當(dāng)溫度相宜時,可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以進(jìn)步光合速率。總之,可根據(jù)詳細(xì)狀況,通過增加光照強(qiáng)度,調(diào)整溫度或增加CO2濃度來充分進(jìn)步光合速率,以到達(dá)增產(chǎn)的目的6、總結(jié):光合作用在現(xiàn)實(shí)生活中①進(jìn)步農(nóng)作物產(chǎn)量:延長光合作用時間、增大光合作用面積:合理密植,變更植物種植方式:輪作、間作、套作②進(jìn)步光合作用速度運(yùn)用溫室大棚運(yùn)用農(nóng)家肥、化肥“正其行,通其風(fēng)〞大棚中適當(dāng)進(jìn)步二氧化碳的濃度補(bǔ)充人工光照7、計(jì)算真光合作用速率=凈光合作用速率+細(xì)胞呼吸作用速率CO2汲取DBDB真光合作用=凈光合作用+呼吸作用真光合作用=凈光合作用+呼吸作用凈光合作用凈光合作用OACOAC呼吸作用光照強(qiáng)度呼吸作用EECO2釋放②光合作用制造的有機(jī)物=光合作用積累的有機(jī)物+細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物解析:制造的就是消費(fèi)的總量,其中一部分被儲存起來,就是積累的,另一部分被呼吸消耗③光合作用利用二氧化碳的量=從外界汲取的二氧化碳的量+細(xì)胞呼吸釋放的二氧化碳的量解析:光合作用利用CO2的量有兩個來源,一個是外界汲取的,另一個是自身呼吸放出的,二者都被光合作用利用。六、比較光合作用和細(xì)胞呼吸作用光合作用呼吸作用
反響場所
綠色植物〔在葉綠體中進(jìn)展〕全部生物〔主要在線粒體中進(jìn)展〕反響條件
光、色素、酶等
酶〔時刻進(jìn)展〕
物質(zhì)轉(zhuǎn)變無機(jī)物CO2和H2O合成有機(jī)物〔CH2O〕分解有機(jī)物產(chǎn)生CO2和H2O
能量轉(zhuǎn)變把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在有機(jī)物中
釋放有機(jī)物的能量,部分轉(zhuǎn)移ATP
本質(zhì)
有機(jī)物、氧氣能量、二氧化碳有機(jī)物、氧氣能量、二氧化碳分解有機(jī)物、釋放能量、產(chǎn)生ATP
聯(lián)絡(luò)
光合作用
呼吸作用
五、化能合成作用自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌,雖然細(xì)胞內(nèi)沒有色素,不能進(jìn)展光合作用,但是可以利用體外環(huán)境中某些無機(jī)物氧化時釋放的能量來制造有機(jī)物,這種合成作用叫做化能合成作用。例如:硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌。以下圖為硝化細(xì)菌的化能合成作用
◎
進(jìn)展光合作用和化能合成作用的生物都是自養(yǎng)型生物;而只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身生命活動的生物是異養(yǎng)型生物。極實(shí)行防護(hù)措施。必修二必修2遺傳及進(jìn)化學(xué)問點(diǎn)匯編第一章遺傳因子的發(fā)覺第一節(jié)孟德爾豌豆雜交試驗(yàn)〔一〕1.孟德爾之所以選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?!?〕性狀:生物所表現(xiàn)出來的形態(tài)特征和生理特性。相對性狀:一種生物同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。區(qū)分:兔的長毛和短毛;人的卷發(fā)和直發(fā)等;兔的長毛和黃毛;牛的黃毛和羊的白毛性狀別離:雜種后代中,同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。如在DD×dd雜交試驗(yàn)中,雜合F1代自交后形成的F2代同時出現(xiàn)顯性性狀〔DD及Dd〕和隱性性狀〔dd〕的現(xiàn)象。顯性性狀:在DD×dd雜交試驗(yàn)中,F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀;如教材中F1代豌豆表現(xiàn)出高莖,即高莖為顯性。確定顯性性狀的為顯性遺傳因子〔基因〕,用大寫字母表示。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)出來的性狀;如教材中F1代豌豆未表現(xiàn)出矮莖,即矮莖為隱性。確定隱性性狀的為隱性基因,用小寫字母表示,如矮莖用d表示。〔2〕純合子:遺傳因子〔基因〕組成一樣的個體。如DD或dd。其特點(diǎn)純合子是自交后代全為純合子,無性狀別離現(xiàn)象。雜合子:遺傳因子〔基因〕組成不同的個體。如Dd。其特點(diǎn)是雜合子自交后代出現(xiàn)性狀別離現(xiàn)象?!?〕雜交:遺傳因子組成不同的個體之間的相交方式如:DD×ddDd×ddDD×Dd等。自交:遺傳因子組成一樣的個體之間的相交方式。如:DD×DDDd×Dd等測交:F1〔待測個體〕及隱性純合子雜交的方式。如:Dd×dd正交和反交:二者是相對而言的,如甲〔♀〕×乙〔♂〕為正交,則甲〔♂〕×乙〔♀〕為反交;如甲〔♂〕×乙〔♀〕為正交,則甲〔♀〕×乙〔♂〕為反交。假設(shè)后代無性狀別離,則待測個體為純合子測交法假設(shè)后代有性狀別離,則待測個體為雜合子假設(shè)后代無性狀別離,則待測個體為純合子自交法假設(shè)后代有性狀別離,則待測個體為雜合子〔1〕如后代性狀別離比為顯:隱=3:1,則雙親一定都是雜合子〔Dd〕即Dd×Dd3D_:1dd〔2〕假設(shè)后代性狀別離比為顯:隱=1:1,則雙親一定是測交類型。即為Dd×dd1Dd:1dd〔3〕假設(shè)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其本質(zhì)就是在形成配子時,等位基因隨減數(shù)第一次分裂后期同源染色體的分開而別離,分別進(jìn)入到不同的配子中。第2節(jié)孟德爾豌豆雜交試驗(yàn)〔二〕〔1〕兩對相對性狀由兩對等位基因限制,且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體。(2)F1減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時,等位基因一定別離,非等位基因〔位于非同源染色體上的非等位基因〕自由組合,且同時發(fā)生。〔3〕F2中有16種組合方式,9種基因型,4種表現(xiàn)型,比例9:3:3:1YYRR1/16YYRr2/16親本類型雙顯〔Y_R_〕YyRR2/169/16黃圓親本類型YyRr4/16純隱〔yyrr〕yyrr1/161/16綠皺YYrr1/16重組類型單顯〔Y_rr〕YYRr2/163/16黃皺重組類型yyRR1/16單顯〔yyR_〕yyRr2/163/16綠圓留意:上述結(jié)論只是符合親本為YYRR×yyrr,但親本為YYrr×yyRR,F(xiàn)2中重組類型為10/16,親本類型為6/16。〔1〕配子類型問題如:AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù)為2x2x2=8種〔2〕基因型類型如:AaBbCc×AaBBCc,后代基因型數(shù)為多少?先分解為三個別離定律:Aa×Aa后代3種基因型〔1AA:2Aa:1aa〕Bb×BB后代2種基因型〔1BB:1Bb〕Cc×Cc后代3種基因型〔1CC:2Cc:1cc〕所以其雜交后代有3x2x3=18種類型?!?〕表現(xiàn)類型問題如:AaBbCc×AabbCc,后代表現(xiàn)數(shù)為多少?先分解為三個別離定律: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。本質(zhì)是形成配子時,成對的基因彼此別離,確定不同性狀的基因自由組合。符號PF1F2×♀♂含義親本子一代子二代雜交自交母本父本第二章基因和染色體的關(guān)系第一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用學(xué)問構(gòu)造:精子的形成過程減數(shù)分裂卵細(xì)胞形成過程減數(shù)分裂和受精作用配子中染色體組合的多樣性受精作用受精作用的過程和本質(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)過復(fù)制成由一個著絲點(diǎn)連著的兩條姐妹染色單體。所以此時染色體數(shù)目要根據(jù)著絲點(diǎn)推斷?!?〕同源染色體和四分體:同源染色體指形態(tài)、大小一般一樣,一條來自母方,一條來自父方,且能在減數(shù)第一次分裂過程中可以兩兩配對的一對染色體。四分體指減數(shù)第一次分裂同源染色體聯(lián)會后每對同源染色體中含有四條姐妹染色單體?!?〕一對同源染色體=一個四分體=2條染色體=4條染色單體=4個DNA分子。同源染色體:上面已經(jīng)有了聯(lián)會:同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。四分體:上面已經(jīng)有了穿插互換:指四分體時期,非姐妹染色單體發(fā)生纏繞,并交換部分片段的現(xiàn)象。減數(shù)分裂:是有性生殖的生物在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時進(jìn)展的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。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〕。場所:生殖器官內(nèi)比較工程不同點(diǎn)一樣點(diǎn)精子的形成卵細(xì)胞的形成染色體復(fù)制復(fù)制一次第一次分裂一個初級精母細(xì)胞〔2n〕產(chǎn)生兩個大小一樣的次級精母細(xì)胞〔n〕一個初級卵母細(xì)胞〔2n〕〔細(xì)胞質(zhì)不均等分裂〕產(chǎn)生一個次級卵母細(xì)胞〔n〕和一個第一極體〔n〕同源染色體聯(lián)會,形成四分體,同源染色體別離,非同源染色體自由組合,細(xì)胞質(zhì)分裂,子細(xì)胞染色體數(shù)目減半第二次分裂兩個次級精母細(xì)胞形成四個同樣大小的精細(xì)胞〔n〕一個次級卵母細(xì)胞〔細(xì)胞質(zhì)不均等分裂〕形成一個大的卵細(xì)胞(n)和一個小的第二極體。第一極體分裂〔均等〕成兩個第二極體著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開,分別移向兩極,細(xì)胞質(zhì)分裂,子細(xì)胞染色體數(shù)目不變有無變形精細(xì)胞變形形成精子無變形分裂結(jié)果產(chǎn)生四個有功能的精子(n)只產(chǎn)生一個有功能的卵細(xì)胞(n)精子和卵細(xì)胞中染色體數(shù)目均減半注:卵細(xì)胞形成無變形過程,而且是只形成一個卵細(xì)胞,卵細(xì)胞體積很大,細(xì)胞質(zhì)中存有大量養(yǎng)分物質(zhì),為受精卵發(fā)育打算的。比較工程減數(shù)分裂有絲分裂染色體復(fù)制次數(shù)剛好間一次,減數(shù)第一次分裂的間期一次,有絲分裂的間期細(xì)胞分裂次數(shù)二次一次聯(lián)會四分體是否出現(xiàn)出如今減數(shù)第一次分裂不出現(xiàn)同源染色體別離減數(shù)第一次分裂后期無著絲點(diǎn)分裂發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期后期子細(xì)胞的名稱及數(shù)目性細(xì)胞,精細(xì)胞4個或卵1個、極體3個體細(xì)胞,2個子細(xì)胞中染色體變更減半,減數(shù)第一次分裂不變子細(xì)胞間的遺傳組成不一定一樣一定一樣6.識別細(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:假如細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目為奇數(shù),則該細(xì)胞為減數(shù)第二次分裂某時期的細(xì)胞。第2步:看細(xì)胞內(nèi)有無同源染色體,假設(shè)無則為減數(shù)第二次分裂某時期的細(xì)胞分裂圖;假設(shè)有則為減數(shù)第一次分裂或有絲分裂某時期的細(xì)胞分裂圖。第3步:在有同源染色體的狀況下,假設(shè)有聯(lián)會、四分體、同源染色體別離,非同源染色體自由組合等行為則為減數(shù)第一次分裂某時期的細(xì)胞分裂圖;假設(shè)無以上行為,則為有絲分裂的某一時期的細(xì)胞分裂圖?!?〕例題:推斷以下各細(xì)胞分裂圖屬何種分裂何時期圖。[解析]:甲圖細(xì)胞的每一端均有成對的同源染色體,但無聯(lián)會、四分體、別離等行為,且每一端都有一套形態(tài)和數(shù)目一樣的染色體,故為有絲分裂的后期。乙圖有同源染色體,且同源染色體別離,非同源染色體自由組合,故為減數(shù)第一次分裂的后期。丙圖不存在同源染色體,且每條染色體的著絲點(diǎn)分開,姐妹染色單體成為染色體移向細(xì)胞兩極,故為減數(shù)第二次分裂后期。7.受精作用:指卵細(xì)胞和精子互相識別、交融成為受精卵的過程。注:受精卵核內(nèi)的染色體由精子和卵細(xì)胞各供應(yīng)一半,但細(xì)胞質(zhì)幾乎全部是由卵細(xì)胞供應(yīng),因此后代某些性狀更像母方。意義:通過減數(shù)分裂和受精作用,保證了進(jìn)展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穿插互換,增加了配子的多樣性,加上受精時卵細(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,表達(dá)了有性生殖的優(yōu)越性。以下圖講解受精作用的過程,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)目又復(fù)原到體細(xì)胞的數(shù)目。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程,所以配子的種類可由同源染色體對數(shù)確定,即含有n對同源染色體的精〔卵〕原細(xì)胞產(chǎn)生配子的種類為2n種。第二節(jié)基因在染色體上薩頓假說推論:基因在染色體上,也就是說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。2.、基因位于染色體上的試驗(yàn)證據(jù)果蠅雜交試驗(yàn)分析3.一條染色體上一般含有多個基因,且這多個基因在染色體上呈線性排列4.基因的別離定律的本質(zhì)基因的自由組合定律的本質(zhì)第三節(jié)伴性遺傳2.人類紅綠色盲癥〔伴X染色體隱性遺傳病〕特點(diǎn):⑴男性患者多于女性患者。⑵穿插遺傳。即男性→女性→男性。⑶一般為隔代遺傳。抗維生素D佝僂病〔伴X染色體顯性遺傳病〕特點(diǎn):⑴女性患者多于男性患者。⑵代代相傳。4、伴性遺傳在消費(fèi)理論中的應(yīng)用3、人類遺傳病的斷定方法口訣:無中生有為隱性,有中生無為顯性;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〔即無中生有為隱性〕;〔2〕雙親有病子代出現(xiàn)正常為顯性遺傳來推斷〔即有中生無為顯性〕。第二步:確定致病基因在常染色體還是性染色體上。在隱性遺傳中,父親正常女兒患病或母親患病兒子正常,為常染色體上隱性遺傳;在顯性遺傳,父親患病女兒正?;蚰赣H正常兒子患病,為常染色體顯性遺傳。不管顯隱性遺傳,假如父親正常兒子患病或父親患病兒子正常,都不行能是Y染色體上的遺傳??;題目中已告知的遺傳病或課本上講過的某些遺傳病,如白化病、多指、色盲或血友病等可干脆確定。注:假如家系圖中患者全為男性〔女全正?!?,且具有世代連續(xù)性,應(yīng)首先考慮伴Y遺傳,無顯隱之分。第三章基因的本質(zhì)第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)〔1〕、體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗(yàn):1928由英國科學(xué)家格里菲思等人進(jìn)展。①試驗(yàn)過程結(jié)論:在S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子可以使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。〔2〕、體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn):1944由美國科學(xué)家艾弗里等人進(jìn)展。①試驗(yàn)過程結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)1、試驗(yàn)過程①標(biāo)記噬菌體含35S的培育基含35S的細(xì)菌35S蛋白質(zhì)外殼含35S的噬菌體含32P的培育基含32P的細(xì)菌內(nèi)部DNA含32P的噬菌體②噬菌體侵染細(xì)菌含35S的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)沒有放射性35S含32P的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)有放射線32P結(jié)論:進(jìn)一步確立DNA是遺傳物質(zhì)3.煙草花葉病毒感染煙草試驗(yàn):〔1〕、試驗(yàn)過程〔2〕、試驗(yàn)結(jié)果分析及結(jié)論煙草花葉病毒的RNA能自我復(fù)制,限制生物的遺傳性狀,因此RNA是它的遺傳物質(zhì)。4、生物的遺傳物質(zhì)非細(xì)胞構(gòu)造:DNA或RNA生物 原核生物:DNA細(xì)胞構(gòu)造 真核生物:DNA結(jié)論:絕大多數(shù)生物〔細(xì)胞構(gòu)造的生物和DNA病毒〕的遺傳物質(zhì)是DNA,所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。第二節(jié)DNA分子的構(gòu)造DNA分子的構(gòu)造〔1〕根本單位---脫氧核糖核苷酸〔簡稱脫氧核苷酸〕2、DNA分子有何特點(diǎn)?⑴穩(wěn)定性是指DNA分子雙螺旋空間構(gòu)造的相對穩(wěn)定性。⑵多樣性構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸雖只有4種,配對方式僅2種,但其數(shù)目卻可以成千上萬,更重要的是形成堿基對的排列依次可以千變?nèi)f化,從而確定了DNA分子的多樣性。⑶特異性每個特定的DNA分子中具有特定的堿基排列依次,而特定的排列依次代表著遺傳信息,所以每個特定的DNA分子中都貯存著特定的遺傳信息,這種特定的堿基排列依次就確定了DNA分子的特異性。3.DNA雙螺旋構(gòu)造的特點(diǎn): ⑴DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈回旋而成。⑵DNA分子外側(cè)是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的根本骨架。⑶DNA分子兩條鏈的內(nèi)側(cè)的堿基根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則配對,并以氫鍵互相連接?!?〕A=TC=G〔2〕〔A+C〕/〔T+G〕=1或A+G/T+C=1〔3〕假如〔A1+C1〕/〔T1+G1〕=b則〔A2+C2〕/〔T2+G2〕=1/b〔4〕〔A+T〕/〔C+G〕=〔A1+T1〕/〔C1+G1〕=〔A2+T2〕/〔C2+G2〕=a〔1〕如有U無T,則此核酸為RNA;〔2〕如有T且A=TC=G,則為雙鏈DNA;〔3〕如有T且A≠TC≠G,則為單鏈DNA;〔4〕U和T都有,則處于轉(zhuǎn)錄階段。第3節(jié)DNA的復(fù)制一、DNA分子復(fù)制的過程解旋酶:解旋酶:解開DNA雙鏈聚合酶:以母鏈為模板,游離的四種脫氧核苷酸為原料,嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對原則,合成子鏈連接酶:把DNA子鏈片段連接起來1、概念:以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程2、復(fù)制時間:有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期3.復(fù)制方式:半保存復(fù)制4、復(fù)制條件〔1〕模板:親代DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈〔2〕原料:4種脫氧核苷酸〔3〕能量:ATP〔4〕解旋酶、DNA聚合酶等5、復(fù)制特點(diǎn):邊解旋邊復(fù)制6、復(fù)制場所:主要在細(xì)胞核中,線粒體和葉綠體也存在。7、復(fù)制意義:保持了遺傳信息的連續(xù)性。三、及DNA復(fù)制有關(guān)的堿基計(jì)算DNA連續(xù)復(fù)制n次后,DNA分子總數(shù)為:2nn代的DNA分子中,含原DNA母鏈的有2個,占1/(2n-1)DNA分子中含堿基T為a,(1)則連續(xù)復(fù)制n次,所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為:a(2n-1)(2)第n次復(fù)制時所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為:a·2n-1第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段一、.基因的相關(guān)關(guān)系 1、及DNA的關(guān)系 ①基因的本質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,無遺傳效應(yīng)的DNA片段不能稱之為基因〔非基因〕。②每個DNA分子包含很多個基因。2、及染色體的關(guān)系①基因在染色體上呈線性排列。②染色體是基因的主要載體,此外,線粒體和葉綠體中也有基因分布。3、及脫氧核苷酸的關(guān)系 ①脫氧核苷酸〔A、T、C、G〕是構(gòu)成基因的單位。②基因中脫氧核苷酸的排列依次代表遺傳信息。4、及性狀的關(guān)系 ①基因是限制生物性狀的遺傳物質(zhì)的構(gòu)造和功能單位。②基因?qū)π誀畹南拗仆ㄟ^限制蛋白質(zhì)分子的合成來實(shí)現(xiàn)。二、DNA片段中的遺傳信息遺傳信息隱藏在4種堿基的排列依次之中;堿基排列依次的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性,而堿基的特異排列依次,又構(gòu)成了每個DNA分子的特異性?;虻谋磉_(dá)第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1、DNA及RNA的異同點(diǎn)核酸工程DNARNA構(gòu)造通常是雙螺旋構(gòu)造,極少數(shù)病毒是單鏈構(gòu)造通常是單鏈構(gòu)造根本單位脫氧核苷酸〔4種〕核糖核苷酸〔4種〕五碳糖脫氧核糖核糖堿基A、G、C、TA、G、C、U產(chǎn)生途徑DNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制存在部位主要位于細(xì)胞核中染色體上,極少數(shù)位于細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體上主要位于細(xì)胞質(zhì)中功能傳遞和表達(dá)遺傳信息①mRNA:轉(zhuǎn)錄遺傳信息,翻譯的模板②tRNA:運(yùn)輸特定氨基酸③rRNA:核糖體的組成成分2、RNA的類型⑴信使RNA〔mRNA〕⑵轉(zhuǎn)運(yùn)RNA〔tRNA〕⑶核糖體RNA〔rRNA〕3、轉(zhuǎn)錄⑴轉(zhuǎn)錄的概念⑵轉(zhuǎn)錄的場所主要在細(xì)胞核⑶轉(zhuǎn)錄的模板以DNA的一條鏈為模板⑷轉(zhuǎn)錄的原料4種核糖核苷酸⑸轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物一條單鏈的mRNA⑹轉(zhuǎn)錄的原則堿基互補(bǔ)配對⑺轉(zhuǎn)錄及復(fù)制的異同〔下表:〕階段工程復(fù)制轉(zhuǎn)錄時間細(xì)胞有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂間期生長發(fā)育的連續(xù)過程進(jìn)展場所主要細(xì)胞核主要細(xì)胞核模板以DNA的兩條鏈為模板以DNA的一條鏈為模板原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸條件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP過程在酶的作用下,兩條扭成螺旋的雙鏈解開,以解開的每段鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對原則〔A—T、C—G、T—A、G—C〕合成及模板互補(bǔ)的子鏈;子鏈及對應(yīng)的母鏈盤繞成雙螺旋構(gòu)造在細(xì)胞核中,以DNA解旋后的一條鏈為模板,根據(jù)A—U、G—C、T—A、C—G的堿基互補(bǔ)配對原則,形成mRNA,mRNA從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中,及核糖體結(jié)合產(chǎn)物兩個雙鏈的DNA分子一條單鏈的mRNA特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制;半保存式復(fù)制〔每個子代DNA含一條母鏈和一條子鏈〕邊解旋邊轉(zhuǎn)錄;DNA雙鏈分子全保存式轉(zhuǎn)錄〔轉(zhuǎn)錄后DNA仍保存原來的雙鏈構(gòu)造〕遺傳信息的傳遞方向遺傳信息從親代DNA傳給子代DNA分子遺傳信息由DNA傳到RNA二、遺傳信息的翻譯1、遺傳信息、密碼子和反密碼子遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中脫氧核苷酸的排列依次mRNA中確定一個氨基酸的三個相鄰堿基tRNA中及mRNA密碼子互補(bǔ)配對的三個堿基作用限制生物的遺傳性狀干脆確定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列識別密碼子,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸種類基因中脫氧核苷酸種類、數(shù)目和排列依次的不同,確定了遺傳信息的多樣性64種61種:能翻譯出氨基酸3種:終止密碼子,不能翻譯氨基酸61種或tRNA也為61種聯(lián)絡(luò)①基因中脫氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列②mRNA中堿基序列及基因模板鏈中堿基序列互補(bǔ)③密碼子及相應(yīng)反密碼子的序列互補(bǔ)配對2、翻譯⑴定義⑵翻譯的場所細(xì)胞質(zhì)的核糖體上⑶翻譯的模板mRNA⑷翻譯的原料20種氨基酸⑸翻譯的產(chǎn)物多肽鏈〔蛋白質(zhì)〕⑹翻譯的原則堿基互補(bǔ)配對⑺翻譯及轉(zhuǎn)錄的異同點(diǎn)〔下表〕:階段工程轉(zhuǎn)錄翻譯定義在細(xì)胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程以信使RNA為模板,合成具有一定氨基酸依次的蛋白質(zhì)的過程場所細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模板DNA的一條鏈信使RNA信息傳遞的方向DNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)原料含A、U、C、G的4種核苷酸合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸產(chǎn)物信使RNA有一定氨基酸排列依次的蛋白質(zhì)本質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)三、基因表達(dá)過程中有關(guān)DNA、RNA、氨基酸的計(jì)算1、轉(zhuǎn)錄時,以基因的一條鏈為模板,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,產(chǎn)生一條單鏈mRNA,則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的一半,且基因模板鏈中A+T〔或C+G〕及mRNA分子中U+A〔或C+G〕相等。2.翻譯過程中,mRNA中每3個相鄰堿基確定一個氨基酸,所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3,是雙鏈DNA堿基數(shù)目的1/6。第2節(jié)基因?qū)π誀畹南拗埔?、中心法則⑴DNA→DNA:DNA的自我復(fù)制;⑵DNA→RNA:轉(zhuǎn)錄;⑶RNA→蛋白質(zhì):翻譯;⑷RNA→RNA:RNA的自我復(fù)制;⑸RNA→DNA:逆轉(zhuǎn)錄。DNA→DNARNA→RNADNA→RNA細(xì)胞生物病毒RNA→蛋白質(zhì)RNA→DNA二、基因、蛋白質(zhì)及性狀的關(guān)系1、〔間接限制〕酶或激素細(xì)胞代謝基因性狀構(gòu)造蛋白細(xì)胞構(gòu)造〔干脆限制〕2、基因型及表現(xiàn)型的關(guān)系,基因的表達(dá)過程中或表達(dá)后的蛋白質(zhì)也可能受到環(huán)境因素的影響。3、生物體性狀的多基因因素:基因及基因、基因及基因產(chǎn)物、基因及環(huán)境之間多種因素存在困難的互相作用,共同地精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。第五章基因突變及其他變異第一節(jié)基因突變和基因重組一、基因突變的實(shí)例1、鐮刀型細(xì)胞貧血癥⑴病癥⑵病因基因中的堿基交換干脆緣由:血紅蛋白分子構(gòu)造的變更根本緣由:限制血紅蛋白分子合成的基因構(gòu)造的變更2、基因突變概念:DNA分子中發(fā)生堿基對的交換、增加和缺失,而引起的基因構(gòu)造的變更二、基因突變的緣由和特點(diǎn)1、基因突變的緣由有內(nèi)因和外因物理因素:如紫外線、X射線發(fā)突變〔外因〕化學(xué)因素:如亞硝酸、堿基類似物生物因素:如某些病毒⑵自然突變〔內(nèi)因〕2、基因突變的特點(diǎn)⑴普遍性⑵隨機(jī)性⑶不定向性⑷低頻性⑸多害少利性3、基因突變的時間有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期4.基因突變的意義:是新基因產(chǎn)生的途徑;生物變異的根原來源;是進(jìn)化的原始材料三、基因重組1、基因重組的概念隨機(jī)重組〔減數(shù)第一次分裂后期〕2、基因重組的類型交換重組〔四分體時期〕3.時間:減數(shù)第一次分裂過程中〔減數(shù)第一次分裂后期和四分體時期〕4.基因重組的意義四、基因突變及基因重組的區(qū)分基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子構(gòu)造發(fā)生變更,產(chǎn)生了新基因,也可以產(chǎn)生新基因型,出現(xiàn)了新的性狀。不同基因的重新組合,不產(chǎn)生新基因,而是產(chǎn)生新的基因型,使不同性狀重新組合。發(fā)生時間及緣由細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時,由于外界理化因素引起的堿基對的交換、增加或缺失。減數(shù)第一次分裂后期中,隨著同源染色體的分開,位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)展了自由組合;四分體時期非姐妹染色單體的穿插互換。條件外界環(huán)境條件的變更和內(nèi)部因素的互相作用。有性生殖過程中進(jìn)展減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。意義生物變異的根原來源,是生物進(jìn)化的原材料。生物變異的來源之一,是形成生物多樣性的重要緣由。發(fā)生可能突變頻率低,但普遍存在。有性生殖中特別普遍。第二節(jié)染色體變異一、染色體構(gòu)造的變異〔貓叫綜合征〕概念缺失2、變異類型重復(fù) 倒位 易位二、染色體數(shù)目的變異1.染色體組的概念及特點(diǎn)⑴一倍體一定是單倍體嗎?單倍體一定是一倍體嗎?〔一倍體一定是單倍體;單倍體不一定是一倍體?!尝贫扼w物種所形成的單倍體中,其體細(xì)胞中只含有一個染色體組,這種說法對嗎?為什么?〔答:對,因?yàn)樵隗w細(xì)胞進(jìn)展減數(shù)分裂形成配子時,同源染色體分開,導(dǎo)致染色體數(shù)目減半?!尝羌偃缡撬谋扼w、六倍體物種形成的單倍體,其體細(xì)胞中就含有兩個或三個染色體組,我們可以稱它為二倍體或三倍體,這種說法對嗎?〔答:不對,盡管其體細(xì)胞中含有兩個或三個染色體組,但因?yàn)槭钦5捏w細(xì)胞的配子所形成的物種,因此,只能稱為單倍體?!场?〕單倍體中可以只有一個染色體組,但也可以有多個染色體組,對嗎?〔答:對,假如本物種是二倍體,則其配子所形成的單倍體中含有一個染色體組;假如本物種是四倍體,則其配子所形成的單倍體含有兩個或兩個以上的染色體組?!?.總結(jié):多倍體育種方法:單倍體育種方法:列表比較多倍體育種和單倍體育種:多倍體育種單倍體育種原理染色體組成倍增加染色體組成倍削減,再加倍后得到純種〔指每對染色體上成對的基因都是純合的〕常用方法秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗花藥的離體培育后,人工誘導(dǎo)染色體加倍優(yōu)點(diǎn)器官大,進(jìn)步產(chǎn)量和養(yǎng)分成分明顯縮短育種限缺點(diǎn)適用于植物,在動物方面難以開展技術(shù)困難一些,須及雜交育種協(xié)作〔1〕細(xì)胞中同種形態(tài)的染色體有幾條,細(xì)胞內(nèi)就含有幾個染色體組。問:圖中細(xì)胞含有幾個染色體組?〔2〕根據(jù)基因型推斷細(xì)胞中的染色體數(shù)目,根據(jù)細(xì)胞的根本型確定限制每一性狀的基因出現(xiàn)的次數(shù),該次數(shù)就等于染色體組數(shù)。問:圖中細(xì)胞含有幾個染色體組?〔3〕根據(jù)染色體數(shù)目和染色體形態(tài)數(shù)確定染色體數(shù)目。染色體組數(shù)=細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目/染色體形態(tài)數(shù)果蠅的體細(xì)胞中含有8條染色體,4對同源染色體,即染色體形態(tài)數(shù)為4〔X、Y視為同種形態(tài)染色體〕,染色體組數(shù)目為2。人類體細(xì)胞中含有46條染色體,共23對同源染色體,即染色體形態(tài)數(shù)是23,細(xì)胞內(nèi)含有2個染色體組。4.三倍體無子西瓜的培育過程圖示:注:親本中要用四倍體植株作為母本,二倍體作為父本,兩次運(yùn)用二倍體花粉的作用是不同的。單倍體與多倍體的單倍體與多倍體的區(qū)分二倍體(2N=2x)三倍體(2N=3x)多倍體(2N=nx)(a+b)(a+b)注:x染色體組,a、b為正整數(shù)。生物體合子2N=(a+b)x發(fā)育干脆發(fā)育成生物體:單倍體〔N=ax)雌配子(N=ax)干脆發(fā)育成生物體:單倍體〔N=bx)雄配子(N=bx)①由合子發(fā)育來的個體,細(xì)胞中含有幾個染色體組,就叫幾倍體;②而由配子干脆發(fā)育來的,不管含有幾個染色組,都只能叫單倍體。推斷第三節(jié)人類遺傳病第6章從雜交育種到基因工程第1節(jié)雜交育種及誘變育種一、雜交育種1.概念:是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中一起,再經(jīng)過選擇和培育,獲得新品種的方法。2.原理:基因重組。通過基因重組產(chǎn)生新的基因型,從而產(chǎn)生新的優(yōu)良性狀。3.優(yōu)點(diǎn):可以將兩個或多個優(yōu)良性狀集中在一起。4.缺點(diǎn):不會創(chuàng)建新基因,且雜交后代會出現(xiàn)性狀別離,育種過程緩慢,過程困難。二、誘變育種1.概念:指利用物理或化學(xué)因素來處理生物,使生物產(chǎn)生基因突變,利用這些變異育成新品種的方法。2.誘變原理:基因突變3.誘變因素:〔1〕物理:X射線,紫外線,γ射線等。〔2〕化學(xué):亞硝酸,硫酸二乙酯等。4.優(yōu)點(diǎn):可以在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良性狀。5.缺點(diǎn):因?yàn)榛蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐郧矣欣耐蛔兒苌?,所以誘變育種具有一定盲目性,所以利用理化因素出來生物進(jìn)步突變率,且需要處理大量的生物材料,再進(jìn)展選擇培育。三、四種育種方法的比較雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異方法雜交激光、射線或化學(xué)藥品處理秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗花藥離體培育后加倍優(yōu)點(diǎn)可集中優(yōu)良性狀時間短器官大和養(yǎng)分物質(zhì)含量高縮短育種限缺點(diǎn)育種限長盲目性及突變頻率較低動物中難以開展成活率低,只適用于植物舉例高桿抗病及矮桿感病雜交獲得矮桿抗病品種高產(chǎn)青霉菌株的育成三倍體西瓜抗病植株的育成第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用2.原理基因重組例題:以下圖中A-E表示幾種不同育種方法甲A.乙B.=1\*GB3①=3\*GB3③=1\*GB3①C.AABBDD×RRABDRAABBDDRR一般小麥黑麥不育雜種小黑麥DDTT×ddttF1F2能穩(wěn)定遺傳的D.高稈矮稈矮稈抗銹病的品種抗銹病易染銹病=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③DDTT×ddttF1配子幼苗能穩(wěn)定遺傳的E.高稈矮稈矮稈抗銹病的品種抗銹病易染銹病F.其它生物基因植物細(xì)胞新細(xì)胞具有新性狀的植物體=1\*GB3①A:克隆B:誘變育種C:多倍體育種D:雜交育種E:單倍體育種F:基因工程第7章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論第1節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來一、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說1、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說的主要內(nèi)容〔1〕、生物都不是神創(chuàng)的,而是由更古老的生物傳衍來的。這對當(dāng)時人們普遍信奉的神創(chuàng)建成一定沖擊,因此具有進(jìn)步意義。〔2〕、生物是由低等到高等漸漸進(jìn)化的。拉馬克幾乎否認(rèn)物種的真實(shí)存在,認(rèn)為生物只存在連續(xù)變異的個體。〔3〕、對于生物進(jìn)化的緣由,他認(rèn)為:一是“用進(jìn)廢退〞的法則;二是“獲得性遺傳〞的法則。但這些法則缺乏事實(shí)根據(jù),大多來自于主觀推想。2、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說的歷史意義二、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說〔一〕、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容1.過度繁殖----選擇的根底生物體普遍具有很強(qiáng)的繁殖實(shí)力,能產(chǎn)生很多后代,不同個體間有一定的差異。2.生存斗爭----進(jìn)化的動力、外因、條件大量的個體由于資源空間的限制而進(jìn)展生存斗爭。在生存斗爭中大量個體死亡,只有少數(shù)的個體生存下來。生存斗爭包括三方面:〔1〕生物及無機(jī)環(huán)境的斗爭〔2〕種內(nèi)斗爭〔3〕種間斗爭生存斗爭對某些個體的生存不利,但對物種的生存是有利的,并推動生物的進(jìn)化。3.遺傳變異----進(jìn)化的內(nèi)因在生物繁殖的過程中普遍存在著遺傳變異現(xiàn)象,生物的變異是不定向的,有的變異是有利的,有的是不利的,其中具有有利變異的個體就簡潔在生存斗爭中獲勝生存下去,反之,具有不利變異個體就簡潔被淘汰。4.適者生存----選擇的結(jié)果適者生存,不適者被淘汰是自然選擇的結(jié)果。自然選擇只選擇適應(yīng)環(huán)境的變異類型,通過屢次選擇,使生物的微小有利變異通過繁殖遺產(chǎn)給后代,得以積累和加強(qiáng),使生物更好的適應(yīng)環(huán)境,漸漸產(chǎn)生了新類型。所以說變異不是定向的,但自然選擇是定向的,確定著進(jìn)化的方向?!捕?、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的歷史局限性和意義三、達(dá)爾文以后進(jìn)化理論的開展第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容一、種群基因頻率的變更及生物進(jìn)化〔一〕種群是生物進(jìn)化的根本單位1、種群:生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫種群。種群特點(diǎn):種群中的個體不是機(jī)械的集合在一起,而是通過種內(nèi)關(guān)系組成一個有機(jī)的整體,個體間可以彼此交配,并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。2、基因庫3、基因頻率、基因型頻率及其相關(guān)計(jì)算基因頻率=基因型頻率=兩者聯(lián)絡(luò):〔1〕種群眾一對等位基因的頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于1?!?〕一個等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+雜合子的頻率?!捕惩蛔兒突蛑亟M產(chǎn)生進(jìn)化的原材料可遺傳的變異:基因突變、染色體變異、基因重組突變包括基因突變和染色體變異突變的有害或有利不是一定的,取決于生物的生存環(huán)境〔三〕自然選擇確定生物進(jìn)化的方向生物進(jìn)化的本質(zhì)是基因頻率的變更二、隔離及物種的形成〔一〕、物種的概念1、物種的概念 地理隔離量變2、隔離 生殖隔離質(zhì)變注:一個物種的形成必需要經(jīng)過生殖隔離,但不一定經(jīng)過地理隔離,如多倍體的產(chǎn)生?!捕?、種群及物種的區(qū)分及聯(lián)絡(luò)種群物種概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體可以在自然狀況下互相交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的個體分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的很多種群組成推斷標(biāo)準(zhǔn)種群必需具備“三同〞;即同一時間、同一地點(diǎn)、同一物種主要是形態(tài)特征和能否自由交配并產(chǎn)生可育后代聯(lián)絡(luò)一個物種可以包括很多種群,同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離,長期開展下去可成為不同亞種,進(jìn)而可能形成多個新種。地理隔離阻斷基因溝通不同的突變基因重組和選擇基因頻率向不同方向變更種群基因庫出現(xiàn)差異差異加大生殖隔離新物種形成三、共同進(jìn)化及生物多樣性的形成〔一〕、共同進(jìn)化1、概念 不同物種間的共同進(jìn)化2、含義 生物及無機(jī)環(huán)境之間的互相影響和共同演化〔二〕、生物多樣性的形成 基因多樣性1、生物多樣化的內(nèi)容物種多樣性 生態(tài)系統(tǒng)多樣性2、生物多樣性形成的進(jìn)化歷程〔1〕關(guān)鍵點(diǎn):真核生物出現(xiàn)后有性生殖方式的出現(xiàn),生物進(jìn)化速度明顯加快;寒武紀(jì)大爆發(fā):形成生態(tài)系統(tǒng)的第三極〔消費(fèi)者〕,對植物的進(jìn)化產(chǎn)生影響;原始兩棲類的出現(xiàn):生物登陸變更著環(huán)境,陸地上困難的環(huán)境為生物的進(jìn)化供應(yīng)了條件?!?〕進(jìn)化依次簡潔困難水生陸生低等高等異樣自養(yǎng)厭氧需氧無性有性單細(xì)胞多細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)消化細(xì)胞外消化三、生物進(jìn)化理論在開展現(xiàn)代生物進(jìn)化理論核心是自然選擇學(xué)說必修三生物必修三穩(wěn)態(tài)及環(huán)境學(xué)問點(diǎn)總結(jié)第一部分穩(wěn)態(tài)學(xué)問點(diǎn)總結(jié)細(xì)胞內(nèi)液〔細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞液〕〔存在于細(xì)胞內(nèi),約占2/3〕、1.體液血漿細(xì)胞外液=內(nèi)環(huán)境〔細(xì)胞干脆生活的環(huán)境〕組織液〔存在于細(xì)胞外,約占1/3〕淋巴等細(xì)胞內(nèi)液組織液血漿淋巴〔淋巴循環(huán)〕考點(diǎn):呼吸道,肺泡腔,消化道內(nèi)的液體不屬于人體內(nèi)環(huán)境,則汗液,尿液,消化液,淚液等不屬于體液,也不屬于細(xì)胞外液.細(xì)胞外液的成分水,無機(jī)鹽〔Na+,Cl-〕,蛋白質(zhì)〔血漿蛋白〕血液運(yùn)送的物質(zhì)養(yǎng)分物質(zhì):葡萄糖甘油脂肪酸膽固醇氨基酸等廢物:尿素尿酸乳酸等氣體:O2,CO2等激素,抗體,神經(jīng)遞質(zhì)維生素組織液,淋巴,血漿成分相近,最主要的差異在于血漿中含有很多的蛋白質(zhì),細(xì)胞外液是鹽溶液,反映了生命起源于海洋,血漿各化學(xué)成分的種類及含量保持動態(tài)的穩(wěn)定,所以分析血漿化學(xué)成分可在一定程度上反映體內(nèi)物質(zhì)代謝狀況,可以分析也一個人的身體安康狀況.考點(diǎn):血紅蛋白,消化酶不在內(nèi)環(huán)境中存在.蛋白質(zhì)主要機(jī)能是維持血漿浸透壓,在調(diào)整血漿及組織液之間的程度衡中起重要作用.無機(jī)鹽在維持血漿浸透壓,酸堿平衡以及神經(jīng)肌肉的正常興奮性等方面起重要作用.理化性質(zhì)〔浸透壓,酸堿度,溫度〕浸透壓一般來說,
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