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文檔簡介
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必修(1)分子與細gfT1
第一章走近細胞第一節(jié)從生物圈到細胞
一、相關(guān)概念、
細胞:是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。除了病毒以外,所有生物都是由細胞構(gòu)成的。
細胞是地球上最基本的生命系統(tǒng)
生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次:細胞一組織一器官一系統(tǒng)一個體一種群一群落一生態(tài)系統(tǒng)一生物圈
二、病毒的相關(guān)知識:1.病毒是一類沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物體。
主要特征:①、僅具有一種類型的核酸,DNA或RNA,沒有含兩種核酸的病毒;
②、結(jié)構(gòu)簡單,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白質(zhì)外殼所構(gòu)成。
③、專營細胞內(nèi)寄生生活;
2.根據(jù)病毒所含核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒(常見的RNA病毒有:SARS
病毒、(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、煙草花葉病毒等。
第二節(jié)細胞的多樣性和統(tǒng)一性
一、細胞種類:根據(jù)細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核,把細胞分為原核細胞和真核細胞
二、原核細胞和真核細胞的比較:(P8)
1.原核細胞:細胞較小,沒有成形的細胞核;遺傳物質(zhì)(一個環(huán)狀DNA分子)集中的區(qū)域稱
為擬核;沒有染色體,DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合,;細胞器只有核糖體:有細
胞壁(支原體除外),成分與真核細胞不同。
2.真核細胞:細胞較大,有核膜、有核仁、有成形的細胞核;有一定數(shù)目的染色體(DNA與
蛋白質(zhì)結(jié)合而成);
一般有多種細胞器(如線粒體、葉綠體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等)。
3.原核生物:由原核細胞構(gòu)成的生物。如:藍藻(包括藍球藻、顫藻和、念珠藻及發(fā)菜)、細
菌(如硝化細菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌)、放線菌、支原體等都屬于原核生物。
4、真核生物:由真核細胞構(gòu)成的生物。如動物(草履蟲、變形蟲)、植物、真菌(酵母菌、霉
菌、磨菇等)等。
藍藻是細胞內(nèi)含有藻藍素和葉綠素,是能進行光合作用的自養(yǎng)生物。細菌中的絕大多數(shù)種類
是營腐生或寄生生活的異養(yǎng)生物,但也有硝化細菌等少數(shù)種類的細菌是自養(yǎng)型生物。(P9)
三、細胞學(xué)說的建立:
1.細胞學(xué)說的主要建立者:德國科學(xué)家施萊登和施旺
2、細胞學(xué)說的要點:(1)細胞是一個有機體,一切植物、動物都是由細胞發(fā)育而來(2)細
胞是一個相對獨立的單位(3)新細胞可以從老細胞中產(chǎn)生。
3、這一學(xué)說揭示了生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性,生物界的統(tǒng)一性:
第二章組成細胞的分子第一節(jié)細胞中的元素和化合物
一、1.生物界與非生物界具有統(tǒng)一性:組成細胞的化學(xué)元素在非生物界都可以找到
2.生物界與非生物界存在差異性:組成生物體的化學(xué)元素在細胞內(nèi)的含量與在非生物界
中的含量明顯不同
大量元素:C.O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等:
微晟元素:Fe.Mn、B.Zn、Cu、Mo;
二、最基本元素:C;
主要元素;CO、H、N、S、P;(含量占細胞鮮重97%以上)
細胞含量最多4種元素(也稱基本元素):CO、H、N;
b
b
組成細胞的化合物:無機物(水和無機鹽)和有機物(蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類和核酸)
三、在活細胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有機物是蛋白質(zhì)(7%
-10%);占細胞鮮重比例最大的化學(xué)元素是又占細胞干重比例最大的化學(xué)元素是g。
第二節(jié)生命活動的.要承擔(dān)者……蛋白質(zhì)
一、相關(guān)概念:
氨基酸:蛋白質(zhì)的基本組成單位,組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20利1
脫水縮合:一個氨基酸分子的氨基(一NH2)與另一個氨基酸分子的按基(一COOH)
相連接,同時失去一分子水。
肽鍵:肽鏈中連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵(一NH—CO—
二肽:由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物,只含有一個肽鍵。
多肽:由三個或三個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。
肽鏈:多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。
二、氨基酸分子通式:
三、氨基酸結(jié)構(gòu)的特點:每種氨基酸分子至少含有一個氨基(一NH2)和一個竣基(一COOH),
并且都有一個氨基和一個段基連接在同一個碳原子上;R基的不同導(dǎo)致氨基酸的種類不同。
四、蛋白質(zhì)多樣性的原因是:組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序不同,多
肽鏈空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化。
五、蛋白質(zhì)的主要功能(生命活動的主要承擔(dān)者):
①構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì),如肌動蛋白;
②催化作用:絕大多數(shù)的兩;
③調(diào)節(jié)作用:一些激素如胰島素、生長激素;
④免疫作用:如抗體,抗原;
⑤運輸作用:如紅細胞中的血紅蛋白。細胞膜上的載體
六、有關(guān)計算:①肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目一肽鏈數(shù)
②至少含有的竣基(一COOH)或氨基數(shù)(一悵)=肽鏈數(shù)
第三節(jié)遺傳信息的攜帶者-----核酸
一、核酸的種類:脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
二、核酸的作用:是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),對于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成具
有重要作用。
三、組成核酸的基本單位是:核甘酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA為脫氧
核糖、RNA為核糖)和一分子含氮堿基組成;組成DNA的核甘酸叫做脫氧核甘酸,組成
RNA的核甘酸叫做核糖核甘酸。
四、DNA所含堿基有:ATGC
RNA所含堿基有:AUGC
五、核酸的分布:真核細胞的DNA主要分布在細胞核中;線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的
DNA;RNA主要分布在細胞質(zhì)中。
第四節(jié)細胞中的糖類和脂質(zhì)
一、相關(guān)概念:
糖類:是生物體的主要能源物質(zhì);主:要分為單糖、二糖和多糖等
二、糖類的比較:
元素常見種類分布主要功能
分類
C核糖
單糖組成核酸
脫氧核糖動植物
(是不能再水解的糖)
H葡萄糖、果糖、半重要能源物質(zhì)
b
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乳糖
二糖0蔗糖
植物/
(是水解后能生成兩分子單麥芽糖
糖的糖)乳糖動物
多糖線植物貯能物質(zhì)
(是水解后能生成許多單糖植物細胞壁主要成
纖維素
的糖,基本組成單位都是葡葡分
糖)
(是水解后能生成許多單糖糖原(肛糖原、肌
動物動物貯能物質(zhì)
的糖,基本組成單位都是葡萄糖原)
糖)
三、
脂質(zhì)
的比分類常見種類功能
較:
1、主要儲能物質(zhì)2、保溫3、減少摩擦,緩沖和減壓
脂肪/
磷脂/細胞膜的主要成分
脂質(zhì)膽固醇
維持生物第二性征,促進生殖器官發(fā)育
固醇性激素
維生素D有利于Ca、P吸收
第五節(jié)細胞中的無機物
一、有關(guān)水的知識要點
存在形式含量功能聯(lián)系
1良.好溶劑它們可相互轉(zhuǎn)
2.參與反應(yīng)化;代謝旺盛時
自由水約95%
3.運送養(yǎng)料自由水含量增
水
3、運送養(yǎng)料多,反之,含量
減少。
結(jié)合水約4.5%細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分
二、無機鹽(絕大多數(shù)以離子形式存在)功能:
①、構(gòu)成某些重要的化合物,如:葉綠素中含Mg、血紅蛋白中含F(xiàn)e等
②、維持生物體的生命活動(如動物缺鈣會抽搐)
第三章細胞的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)細胞膜……系統(tǒng)的邊界
一、細胞膜的成分:主要是脂質(zhì)(主要是磷脂)和蛋白質(zhì),還有糖類
二、細胞膜的功能:P42
①、將細胞與外界環(huán)境分隔開②、控制物質(zhì)進出細胞③、進行細胞間的信息交流
三、植物細胞還有細胞壁.主要成分是纖維素和果膠,對細胞有支持和保護作用
第二節(jié)細胞器?…系統(tǒng)內(nèi)的分工合作
一、相關(guān)概念:
細胞質(zhì):細胞質(zhì)主要包括細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器。
細胞質(zhì)基質(zhì):細胞質(zhì)內(nèi)呈液態(tài)的部分是基質(zhì)。是細胞進行新陳代謝的主要場所。
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細胞器:細胞質(zhì)中具有特定功能的各種亞細胞結(jié)構(gòu)的總稱。
二、細胞器的比較:
1.線粒體:(呈粒狀、棒狀,具有雙層膜,普遍存在于動、植物細胞中,內(nèi)有少量DNA
和RNA,),線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,生命活動所需要的能量,大約95%
來自線粒體,是細胞的“動力車間”
2.葉綠體:(呈扁平的橢球形或球形,具有雙層膜,主要存在綠色植物葉肉細胞里),葉
綠體是植物進行光合作用的細胞器,是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”,
(含有葉綠素和類胡蘿卜素,還有少量DNA和R5IA,
3.核糖體:橢球形粒狀小體,有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,有些游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中。是細胞
內(nèi)將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所。
4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng):由膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀物。參與細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)合成
的“車間”
5.高爾基體:在植物細胞中與細胞壁的形成有關(guān),在動物細胞與蛋白質(zhì)(分泌蛋白)的
加工、分類運輸有關(guān)。
6、中心體:存在于動物細胞和低等植物細胞,與細胞的有絲分裂有關(guān)。
7、液泡:主要存在于成熟植物細胞中,液泡內(nèi)有細胞液?;瘜W(xué)成分:有機酸、生物堿、
糖類、蛋白質(zhì)、無機鹽、色素等。有維持細胞形態(tài)、儲存養(yǎng)料、調(diào)節(jié)細胞滲透吸水的作
用。
8、溶酶體:有“消化車間”之稱,內(nèi)含多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并
殺死侵入細胞的病毒或病菌。
歸納:1.具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞器:線粒體和葉綠體(細胞核具有雙層膜但不是細胞器);
無膜結(jié)構(gòu)的細胞器是核糖體和中心體;其它細胞器(包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶
酶體)具有單層膜。(細胞膜具有單層膜也不屬細胞器)
2、與能量轉(zhuǎn)化有關(guān)并含有少量DNA和RNA的細胞器:線粒體和葉綠體。
3.含有色素的細胞器:葉綠體和液泡
三、分泌蛋白的合成和運輸:
核糖體(合成肽鏈)―內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工)-高爾基體(加工)一細胞膜一細胞外
與這一過程間接有關(guān)的細胞器還有線拉隹(提供能量)
四、生物膜系統(tǒng):P49
組成:包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。
作用:(1)使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,并在細胞與外部環(huán)境進行物質(zhì)運輸、能最
轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。(2)廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著
位點。(3)將細胞器分開,使細胞內(nèi)同時進行的多種化學(xué)反應(yīng)互不干擾,使生命活動高效、
有序地進行。
第三節(jié)細胞核?一系統(tǒng)的控制中心
一、細胞核的功能:是遺傳信息庫,是細胞代謝和遺傳的控制中心;
二、細胞核的結(jié)構(gòu):
1.染色質(zhì):主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細胞不同時期的兩種
存在狀態(tài)。
2、核膜:雙層膜,把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。
3、核仁:與核糖體的形成有關(guān)。4、核孔:
第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出
第一節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?/p>
一、滲透作用:水分子(溶劑分子)通過半透膜的擴散作用。
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二、原生質(zhì)層:細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)。
三、發(fā)生滲透作用的條件:1.具有半透膜2、半透膜兩側(cè)有濃度差
四、細胞的吸水和失水:
外界溶液濃度〉細胞內(nèi)溶液濃度一細胞失水
外界溶液濃度V細胞內(nèi)溶液濃度一細胞吸水
第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型
一、細胞膜結(jié)構(gòu):磷脂蛋白質(zhì)糖類
III
磷脂雙分子層“鑲嵌,貫穿蛋白”糖被
二、1972年,桑格和尼克森提出生物膜的流動鑲嵌模型,
結(jié)構(gòu)特點:具有一定的流動性
細胞膜
(生物膜)功能特點:選揉透過性
第三節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?/p>
一、自由擴
散、協(xié)助擴
散和主動
運輸方向是否要載體是否消耗能量代表例子
運輸?shù)谋?/p>
較:
比較項目
O2.CO2.H2O^
自由擴散匱濃度f低濃度不希要丕消耗
乙醇、甘油等
協(xié)助擴散
直濃度一低濃度丕消耗葡萄糖進入紅細胞等
葡萄糖、氨基酸、各
主動運輸?shù)蜐舛葉超濃度需要消耗
種離子等
三、離子和小分子物質(zhì)主要以被動運輸(自由擴散、協(xié)助擴散)和主動運輸?shù)姆绞竭M出細胞;
大分子和顆粒物質(zhì)進出細胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
第五章細胞的能量供應(yīng)和利用第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
一、相關(guān)概念:
酶:是活細胞(來源)所產(chǎn)生的具有催化作用(功能:降低化學(xué)反應(yīng)活化能,提高化學(xué)反應(yīng)速率)
的一類有機物。其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)種類是RNA。
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、酶的特性:
①、高效性:催化效率比無機催化劑高許多。
②、專一性:每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。例如脂肪酶水解脂肪
③、酶需要較溫和的作用條件:在最適宜的溫度和pH下,酶的活性最高。溫度過高、PH過
高或過低會使酶變性;但低溫只會使酶的活性降低,酶人會變性,當(dāng)溫度升高時酶的活性會
逐漸恢復(fù)。
第二節(jié)細胞的能量“通貨”?一?ATP
ATP的結(jié)構(gòu)簡式:ATP是三磷酸腺昔的英文縮寫,結(jié)構(gòu)簡式:A—P?P?P,其中:“A”代
表腺甘,
“P”代表磷酸基團,“?”代表高能磷酸鍵,“一”代表普通化學(xué)鍵。
ADP+Pi+能量酷1,ATPATP殆2.ADP+Pi+能量
這個過程儲存的能量來自:動物中為呼吸作用轉(zhuǎn)這個過程程放能量,用于一切生命活動,
移的能量,植物中來自光合作用和呼吸作用。
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注:在ATP和ADP轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)是可逆,能量是不可逆的
第三節(jié)ATP的主要來源——細胞呼吸
一、相關(guān)概念:
1.細胞呼吸:指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物,釋
放出能豉并生成ATP的過程。根據(jù)是否有氧參與,分為:有氧呼吸和無氧呼吸
2.有氧呼吸:指細胞在有氧的參與下,通過多種酶的催化作用下,把葡萄糖等有機物徹底較
化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放出大量能量,生成ATP的過程。
3、無氧呼吸:一般是指細胞在缺氧的條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解為
不徹底的氧化產(chǎn)物(酒精、C02或乳酸),同時釋放出少量能量的過程。
二、有氧呼吸的總反應(yīng)式:
C6Hl2。6+6H2O+6O26CO2+12H2。+能量
三、無氧呼吸的總反應(yīng)式:
C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量(植物,酵母菌等)
C6H12O6入?2c311603(乳酸)+少量能量(乳酸菌.人和動物,馬鈴薯塊莖,
甜菜的塊根等)
四、有氧呼
吸過程(主
要在線粒體場所發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)物
中進行):
丙第酸、[H]、釋放少量
細胞質(zhì)葡萄糖酶2丙酮酸+[H]+3量能量
第一階段能量,形成少量ATP
基質(zhì)
C02、[H]、釋放少量能
2丙酮酸+6氏0■駕CO2+[H1+器
第二階段線粒體量,形成少量ATP
線粒體生成H20、釋放大量能
[H]+02寓HO+大量能量
第三階段2量,形成大量ATP
五、有氧呼吸與有氧呼吸無氧呼吸
無氧呼吸的比較:
呼吸方式
場所細胞質(zhì)基質(zhì),線粒體基質(zhì)、內(nèi)膜細胞質(zhì)基質(zhì)
不
同條件氧氣、多種的無氧氣參與、多種酶
點葡萄糖徹底分解,產(chǎn)生葡萄糖分解不徹底,生
物質(zhì)變化和成乳酸或酒精等
CO2H2O
釋放大量能量(1161kJ被利用,其釋放少量能量,形成少
能量變化
余以熱能散失),形成大量ATPMATP
b
b
六、影響呼吸速率的外界因素:
1.溫度:溫度通過影響細胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響細胞
的呼吸作用。溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi),溫度越低,
細胞呼吸越弱;溫度越高、細胞呼吸越強。
2、氧氣:氧氣充足,則無氧呼吸將受抑制;氧氣不足,則有氧呼吸將
會減弱或受抑制。
第四節(jié)能量之源一一光與光合作用
一、相關(guān)概念:
1.光合作用: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物,
并釋放出氧氣的過程
二、光合色素:葉綠素a,葉綠素b,胡蘿卜素,葉黃素
三、條件光、魚蜜、g
光合場所在婁襄佐的薄膜上
作用物質(zhì)變化水的分解:H2%f[H]+02fATP的生成:ADP+Pi版ATP
的過
能景變化光能ATP中的活躍化學(xué)能
條件鹿、亞回
暗場所葉綠體基質(zhì)
一
反C02的固定:C02+C5-812c3
應(yīng)
一C3的還原:C3+[H]f(CH20)
物質(zhì)變化
階
段C3的還原:C+[H]-*(CHO)
3A1■2
能量變化ATP中的活躍化學(xué)能一(CH20)中的穩(wěn)定化學(xué)能
總反應(yīng)式光能―
CO2+H2O樗.。2+(CH2O)
四、影響光合作用的外界因素主要有:
1、光照強度:2、溫度:3、二氧化碳濃度:
第六章細胞的生命歷程
一、細胞不能無限長大:1)細胞表面積與體積的關(guān)系限制了細胞的長
大:
b
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2)細胞太大,細胞核的負(fù)擔(dān)就會過重。
二、細胞是以分裂的方式進行增殖。真核細胞分裂方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂。
有絲分裂:
1)細胞周期:連續(xù)分裂的細胞,從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止。包括
分裂間期和分裂期。
2)分裂間期:時間完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成
3)分裂期:
前期:膜仁消失兩體現(xiàn)中期:形定數(shù)晰赤道齊。后期:點裂體分向兩極。末期:兩體消失膜仁現(xiàn)。
植物細胞:在赤道板位置上出現(xiàn)細胞板,并由細胞板擴展形成細胞壁。
動物細胞:由細胞膜從細胞中部向內(nèi)凹陷,把細胞縊裂成兩部分。
三、細胞分化
細胞的分化:在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能
上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,
細胞分化的意義:生物界普遍存在的生命現(xiàn)象,是生物人體發(fā)育的基礎(chǔ)。發(fā)生在個體發(fā)育的
全過程,胚胎時期達到最大。細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)iT化,有利于提高各
種生理功能的效率。
細胞分化的實質(zhì):基因的選擇性表達
細胞全能性:指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的能力。
四、細胞衰老的特征:1)細胞內(nèi)的水分減少,2)細胞內(nèi)多種酶的活性降低3)色素會隨著衰老
而逐漸積累4)細胞內(nèi)呼吸速率減慢5)細胞膜通透性改變,
五、細胞凋亡和細胞壞死
細胞的凋亡:由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。也稱細胞編程性死亡。實例:細胞
的自然更新,被病原體感染細胞的清除,蝌蚪尾部消失等。
細胞壞死:種種不利因素影響下,由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死
亡。
六、癌細胞的特征:1)能夠無限增殖;2)形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化3)表面發(fā)生變化,糖蛋白減少,
致癌因子:物理致癌因子,化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子
病因:原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,導(dǎo)致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。
必修(2)遺傳與進化
第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第一節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗(一)
一、孟德爾一對相對性狀的雜交實驗
1.選擇豌豆作為實驗材料的優(yōu)點:(1)豌豆是白花傳粉植物,且是閉花授粉的植物;
(2)豌豆具有易于區(qū)分的性狀。
2.實驗過程(P-4)3.對分離現(xiàn)象的解釋(P-5)
4.對分離現(xiàn)象解釋的臉證:測交(P-7)
例:現(xiàn)有一株紫色豌豆,如何判斷它是顯性純合子(AA)還是雜合子(Aa)?
二、相關(guān)概念
1.相對性狀:同一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。
2.顯性性狀與隱性性狀
顯性性狀:具有相對性狀的兩個親本雜交,F1表現(xiàn)出來的性狀。
隱性性狀:具有相對性狀的兩個親本雜交,F1沒有表現(xiàn)出來的性狀。
性狀分離:在雜種后代中出現(xiàn)不同于親本性狀的現(xiàn)象
2.顯性基因與隱性基因
顯性基因:控制顯性性狀的基因。用大寫字母表示
b
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隱性基因:控制隱性性狀的基因。用小寫字母表示
等位基因:位于一對同源染色體相同位置控制相對性狀的基因。如D與d基因。
3.純合子與雜合子
純合子:由相同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個體(能穩(wěn)定的遺傳,自交后代不發(fā)生性
狀分離):分為顯性純合子(如AA的個體)和隱性純合子(如aa的個體)
雜合子:由不同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個體(不能穩(wěn)定的遺傳,自交后代會發(fā)生
性狀分離)
4.表現(xiàn)型與基因型
5、表現(xiàn)型:指生物個體實際表現(xiàn)出來的性狀。
6、基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。(關(guān)系:基因型+環(huán)境=表現(xiàn)型)
7、雜交與自交
雜交:基因型不同的生物體間相互交配。自交:基因型相同的生物體間相互交配。
測交:讓F1與隱性純合子雜交。(可用來測定F1的基因型,屬于雜交)
?三、基因分離定律的實質(zhì):在減【分裂后期,等位基因隨著同源染色體的分開而分離。
?四、基因分離定律的兩種基本題型:
正推親代基因型子代基因型及比例子代表現(xiàn)型及比例
類型:
(親
代一
子代)
(1)AAXAAAA全顯
(2)AAXAaAAj_Aa=1:1全顯
(3)AAXaaAa全顯
⑷AaXAaAA:Aa:aa=1:2:1顯:險=3:1
(5)AaXaaAa:aa=1:1顯:德二1:1
(6)aaXaaaa全全
逆推類親代基因型子代表現(xiàn)型及比例
型:
(子代
一親
代)
(1)至少有一方是AA全顯
(2)aaXaa全隱
(3)AaXAa顯:隱=3:1
(4)AaXaa顯:隱=1:1
?無中生有為隱性;有中生無為顯性
五、孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法:
1)正確地選用試驗材料;2)分析方法科學(xué);(單因子一多因子)
3)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法對實驗結(jié)果進行分析;4)科學(xué)地設(shè)計了試驗的程序。
第二節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗(一)
一、基因自由組合定律的實質(zhì):
b
b
在減1分裂后期,非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合。
(注意:非等位基因要位于非同源染色體上才滿足自由組合定律)
二、基因自由組合定律思路:“先分開、再組合“(即一對性狀一對性狀計算,然后再相乘)
如AaBbXAaBb1)后代基因型種類:3X3=9種
2)表現(xiàn)型種類:2X2=4種3)后代出現(xiàn)AABb的概率:l/4Xl/2=l/8
4)后代出現(xiàn)顯性顯性(A_B_)的概率:3/4X3/4=9/16
三、基因自由組合定律的應(yīng)用
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
一、相關(guān)概念:
1.減數(shù)分裂:進行有性生殖的生物,在產(chǎn)生成熟生殖細胞時,進行染色體數(shù)目減半的細胞分
裂。在減數(shù)分裂過程中,染色體只復(fù)制一次,而細胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是,成熟生
殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞減少一半。一個精原細胞減數(shù)分裂形成四個精細胞,
一個卵原細胞形成一個卵細胞和三個極體。
2.同源染色體:形態(tài)和大小一般都相同,一條來自父方,一條來自母方。
3.聯(lián)會:同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。
4、四分體:聯(lián)會后的同源染色體含有四條染色單體。
二、精子(形成場所:睪丸)與卵細胞(形成場所:卵巢)的形成過程及特征
減I的特征:同源染色體分開,分別移向細胞兩極,非同源染色體自由組合
減H的特征:著絲點分裂,染色單體分開形成子染色體
第二節(jié)基因在染色體上
一、薩頓的假說:基因在染色體上,因為基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。
二、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;染色體是基因
的主要載體,除此之外還有葉綠體和線粒體。
第三節(jié)伴性遺傳
1.伴性遺傳基因型的寫法
先寫出性染色體,男性XY,女性XX,再在性染色體的右上角寫上基因
2.伴X隱性遺傳的特點:
①男性患者多于女性患者②隔代遺傳,交叉遺傳③母病子必病,女病父必病
3.家族系譜圖中遺傳病遺傳方式的快速判斷
無中生有為雌T病女父或子正常為常隱
有中生無為顯性T病男母或女正常為常顯
附:常見遺傳病類型(要記?。?/p>
伴X染色體隱性遺傳?。荷ぁ⒀巡“閄染色體顯性遺傳?。嚎咕S生素D佝嘍病
常染色體隱性:先天性聾啞、白化病常染色體顯性:多(并)指
第三章基因的本質(zhì)第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)
一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗
(一)格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗
?1.肺炎雙球菌有兩種類型類型:
?S型細菌:有毒性
R型細菌:無毒性
2.實驗過程(P-43)
3.實驗證明:無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的有毒性的S型細菌混合后,轉(zhuǎn)化為有毒性
的S型活細菌。這種性狀的轉(zhuǎn)化是可以遺傳的。推論(格里菲思):在第四組實驗中,已經(jīng)
被加熱殺死S型細菌中,必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)一“轉(zhuǎn)化因子二
(二)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗:
b
b
1.實驗過程:(P-44)
2、實驗證明:DNA才是R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。(即:DNA是遺傳物質(zhì),蛋白
質(zhì)等不是遺傳物質(zhì))
二、赫爾希和蔡斯噬菌體侵染細菌的實驗
LT2噬菌體機構(gòu)和元素組成:
2.實驗方法:同位素示蹤法
3.實驗結(jié)論:
子代噬菌體的
各種性狀是通
過親代的DNA
細胞生物非細胞生物
遺傳的。(即:
(真核、原核)(病毒)
DNA是遺傳物
質(zhì))
四、小結(jié):
核酸DNA和RNADNARNA
遺傳物質(zhì)DNADNARNA
因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)和DNA的復(fù)制:
一、DNA的結(jié)構(gòu)
1.DNA的組成元素:C.H、O、N、P
2.DNA的基本單位:脫氧核甘酸(4種)
3、DNA的結(jié)構(gòu):
①由兩條、反向平行的脫氧核南酸鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
②外側(cè):脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架。
內(nèi)側(cè):由氫鍵相連的堿基對組成。
③堿基配對有一定規(guī)律:A=T;G三C。(堿基互補配對原則)
4.DNA的特性:
①多樣性:堿基對■的排列順序是千變?nèi)f化的。(排列種數(shù):4n(n為堿基對對數(shù))
②特異性:每個特定DNA分子的堿基排列順序是特定的。
5、DNA的功能:攜帶遺傳信息(DNA分子中堿基對的排列順序代表遺傳信息)。
6、與DNA有關(guān)的計算:在雙鏈DNA分子中:①A=T、G=C②任意兩個非互補的
堿基之和相等;且等于全部堿基和的一半
二、DNA的復(fù)制
1.概念:以親代DNA分子兩條鏈為模板,合成子代DNA的過程2.時間:有絲分裂間期和減
I前的間期
3.場所:主要在細胞核4.過程:(P?54)①解旋②合成子鏈③子、母鏈盤繞形成子代
DNA分子
5,特點:半保留復(fù)制,邊解旋邊復(fù)制6、原則:堿基互補配對原則
7、條件:①模板:親代DNA分子的兩條鏈②原料:4種游離的脫氧核糖核
昔酸
③能量:ATP④酶:解旋酶、DNA聚合酶等
8、DNA能精確復(fù)制的原因:
b
b
①雙螺旋結(jié)構(gòu)為更制提供了精確的模板;②堿基互補配對原則保證坦制能夠準(zhǔn)確進行。
9、意義:DNA分子復(fù)制,使遺傳信息從親代傳遞給子代,從而確保了遺傳信息的連續(xù)性。
10、與DNA復(fù)制有關(guān)的計算:
復(fù)制出DNA數(shù)=2n(n為復(fù)制次數(shù)),含親代鏈的DNA數(shù)=2
三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
第四章基因的表達
1.轉(zhuǎn)錄:(1)概念:在細胞核中,以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補配對原則,合成
RNA的過程。
(2)過程(P-63)
(3)條件:模板:DNA的一條鋅(模板鏈)原料:4種核糖核苜酸
能量:ATP酶:解旋酶、RMA聚合酶等
(4)原則:堿基互補配對原則(A—U、T—A.G—C.C—G)
2.翻譯:
(1)概念:游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸,以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的
蛋白質(zhì)的過程。(密碼子:mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基,叫做一個“遺傳密
碼子二)(2)過程:(P-64)
(3)條件:模板:mRNA原料:氨基酸(20科1)能量:ATP
搬運工具:iRNA場所:核糖體
(4)原則:堿基互補配對原則(5)產(chǎn)物:多肽鏈
3.與基因表達有關(guān)的計算
基因中堿基數(shù):mRNA分子中堿基數(shù):氨基酸數(shù)=6:3:1
四、基因?qū)π誀畹目刂茝?fù)第
1?中心法則;力轉(zhuǎn)錄一%翻譯一否
(DNA1^r;RNA----蛋白質(zhì)
逆轉(zhuǎn)錄、一
2.基因控制性狀的方式:
(I)通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物的性狀;
(2)通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。
第五章突變和基因重組第一節(jié)基因突變和基因重組
1.概念:是指DNA分子中堿基對的替換、增添和缺失,而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。
例如:鐮刀型細胞貧血癥
直接原因:組成血紅蛋白的一條肽鏈上的氨基酸發(fā)生改變(谷氨酸一繳氨酸)
根本原因:控制合成血紅蛋白的基因發(fā)生堿基對的替換。
2、原因:物理因素:X射線、激光等;化學(xué)因素:亞硝酸鹽等;生物因素:病毒、細菌等。
3.特點:①普遍性②不定向性③隨機性④多害少利性⑤<氐頻性
4、時間:細胞分裂間期(DNA復(fù)制時期)
5.應(yīng)用---誘變育種
①方法:用射線、激光、化學(xué)藥品等處理生物。②原理:基因突變
③實例:高產(chǎn)青霉菌株的獲得
④優(yōu)缺點:加速育種進程,大幅度地改良某些性狀,但有利變異個體少。
6、意義:①是生物變異的根本來源;②為生物的進化提供了原始材料;③是形成生物多樣
性的重要原因之一。
(-)基因重組
1.概念:是指生物體在進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因重新組合的過程。
b
b
2.種類:
①基因的自由組合:減數(shù)分裂(減I后期)形成配子時,隨著非同源染色體的自由組合,位
于這些染色體上的非等位基因也自由組合。
②基因的交叉互換:減I川分體時期,同源染色體上(豐姐妹染色單體)之間等位基因的交
換。結(jié)果是導(dǎo)致染色單體上基因的重組,組合的結(jié)果可能產(chǎn)生與親代基因型不同的個體。
3.應(yīng)用(育種):雜交育種
4、意義:①為生物的變異提供了豐富的來源;②為生物的進化提供材料;③是形成生物體
多樣性重要原因之一
第二節(jié)染色體變異染色體變異及其應(yīng)用
一、染色體結(jié)構(gòu)變異:
實例:貓叫綜合征(5號染色體部分缺失)
類型:缺失、重復(fù)、倒位、易位
二、染色體數(shù)目的變異
?1.類型
?個別染色體增加或減少:實例:21三體綜合征(多1條21號染色體)
以染色體組的形式成倍增加或減少:實例:三倍體無子西瓜
2.染色體組:
(1)特點;①一個染色體組中無同源染色體,形態(tài)和功能各不相同;
②?個染色體組攜帶著控制生物生長的金曳遺傳信息。
(2)染色體組數(shù)的判斷:
①染色體組數(shù)
答案:(方法:細胞中染色體大小和形態(tài)有工個一樣的就有幾個染色體組)
②染色體組數(shù):基因型中控制同一性狀的基因個數(shù)
例2:以下基因型,所代表的生物染色體組數(shù)分別是多少?
(1)Aa(2)AaBb(3)AAa(4)AaaBbb(5)AAAaBBbb(6)ABCD
答案:(方法:讀音相同的字母有幾個就有幾個染色體組)
3.單倍體、二倍體和多倍體
單倍體:只要是由配子發(fā)育成的個體都叫單倍體。
二倍體和多倍體:受精卵發(fā)育成的個體,體細胞中含兒人染色體組就叫兒倍體,如含兩個染
色體組就叫二倍體,含三個染色體組就叫三倍體,以此類推。體細胞中含三個或三個以上染
色體組的個體叫多倍體。
三、染色體變異在育種上的應(yīng)用
1.多倍體育種:方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。
(原理:能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍)
原理:染色體變異實例:三倍體無子西瓜的培育;
優(yōu)缺點:培育出的植物器官大,產(chǎn)量高,營養(yǎng)豐富,但結(jié)實率低,成熟遲。
2.單倍體育種:
過程:花粉(藥)離體培養(yǎng)和人工誘導(dǎo)染色體加倍原理:染色體變異
實例:
b
b
優(yōu)缺點:明顯縮短育種年限,
后代都是死合子,
但技術(shù)較復(fù)雜。
第三節(jié)人類遺傳病
一、人類遺傳病產(chǎn)生的原因:人類遺傳病是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類疾病
三、人類遺傳病類型
(一)單基因遺傳病
1.概念:由一對等位基因控制的遺傳病。
2.類型:
顯性遺傳病伴X顯:抗維生素D佝僂病
常顯:多指、并指、軟骨發(fā)育不全
隱性遺傳病伴X隱:色盲、血友病
常隱:先天性聾啞、白化病、鐮刀型細胞貧血癥、黑尿癥、苯丙酮尿癥
(二)多基因遺傳病
1.概念:由多對等位基因控制的人類遺傳病。
2、常見類型:腭裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等。
(三)染色體異常遺傳?。ê喎Q染色體病)
1.概念:染色體異常引起的遺傳病。(包括數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)異常)
2.類型:
常染色體遺傳病結(jié)構(gòu)異常:貓叫綜合征
數(shù)目異常:21三體綜合征(先天智力障礙)
性染色體遺傳病:性腺發(fā)育不全綜合征(X0型,患者缺少一條X染色體)
四、遺傳病的監(jiān)測和預(yù)防
1.禁止近親結(jié)婚:每個人都可能攜帶5-6個不同的隱性致病基因,在近親結(jié)婚的情況下,
雙方從共同祖先那里繼承同一種致病基因的機會大大增加。
2.遺傳咨詢:在一定的程度上能夠有效的預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展。
3、產(chǎn)前診斷:胎兒出生前,醫(yī)生用專門的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾
病,產(chǎn)前診斷可以大大降低病兒的出生率。
五、實驗:調(diào)查人群中的遺傳病
方法和過程:選取群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病,如紅綠色盲、白化病、高度近視(600
度以上)等。如調(diào)查遺傳方式應(yīng)選擇患者家系調(diào)查;如調(diào)查發(fā)病率應(yīng)選擇廣大人群隨機調(diào)
查。
第六章從雜交育種到基因工程育種
一、雜交育種(見前面)
二、誘變育種(見前面)
三基因工程及其應(yīng)用
I.原理:基因重組
b
b
2.過程:提取目的基因:目的基因與運載體結(jié)合;將目的基因?qū)胧荏w細胞;目的基因的檢
測與鑒定
3.基因工程育種:
1)原理:基因重組
2)優(yōu)點:克服遠緣雜交雜交不親和障礙,可以定向改造生物的性狀。
第七章生物的進化第一節(jié)生物進化理論的發(fā)展
一、拉馬克的進化學(xué)說
1.理論要點:用進廢退;獲得性遺傳2.進步性:認(rèn)為生物是進化的。
二、達爾文的自然選擇學(xué)說
1.理論要點:自然選擇(過度繁殖一生存斗爭一遺傳和變異一適者生存)
2.進步性:能夠科學(xué)地解釋生物進化的原因以及生物的多樣性和適應(yīng)性。
3、局限性:①不能科學(xué)地解釋遺傳和變異的本質(zhì);
②自然選擇對可遺傳的變異如何起作用不能作出科學(xué)的解釋。
(對生物進化的解釋僅局限于個在水平)
三、現(xiàn)代生物進化理論(以達爾文自然選擇學(xué)說為核心)
物進化的基本單位(生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變)
、基因重組、染色體變異產(chǎn)生生物進化的原材料
決定進化方向
種形成的必要條件
_________________自然選擇和隔離是物種形成的三個基本環(huán)節(jié)。
1.基因頻率的計算,如AA占46%,Aa占38%,則a的基因頻率=
2、物S種:指分布在一定的自然地域,具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能特征,而且自然狀態(tài)
下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物個體。
3.隔離:
地理隔離:同種生物由于地理上的隙礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生交流的現(xiàn)
象。
生殖隔離:指不同種群的個體不能自由交配或交配后產(chǎn)生不可育的后代。
3.物種的形成:
⑴物種形成的常見方式:地理隔離(長期)一生殖隔離⑵物種形成的標(biāo)志:生殖隔離
第二節(jié)共同進化和生物多樣性
一、生物進化的基本歷程
1.生物是從單細胞到多細胞,從簡單到復(fù)雜,從水生到陸生,從低級到高級進化而來的。
2、真核細胞出現(xiàn)后,出現(xiàn)了有絲分裂和減數(shù)分裂,從而H現(xiàn)了有性生殖,使由于基因重組產(chǎn)
生的變異量大大增加,所以生物進化的速度大大加快。
二、共同進化與生物多樣性的形成
I.共同進化:不同物種之間,生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。
2、生物多樣性包括:基因多樣性、物種多
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