资料简介
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必修 1 知 识 汇 编
一、组成细胞的元素和化合物
1.无机化合物包括:水和无机盐,其中水是含量最高的化合物。
有机化合物包括:糖类、脂质、蛋白质和核酸;
糖类是主要能源物质,化学元素组成:C、H、O。
蛋白质:干重中含量最高,是生命活动的主要承担者,化学元素组成:C、H、O、
N。
核酸是细胞中含量最稳定的,化学元素组成:C、H、O、N、P。
2.(1)还原糖的检测和观察的注意事项:
①常见还原糖有:葡萄糖,果糖,麦芽糖
②斐林试剂中的甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中,现配现用
③必须用水浴加热 颜色变化:浅蓝色 棕色 砖红色沉淀。
(2)脂肪的鉴定
常用材料:花生子叶 试剂用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ染液),现象是橘黄色(或红色)。
注意事项:
①切片要薄,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊。
②酒精的作用是:洗去浮色 ③需使用显微镜观察
(3)蛋白质的鉴定 常用材料:鸡蛋清,黄豆组织样液,牛奶 。 试剂:双缩脲试剂。
注意事项:①先加 A 液 1ml,再加 B 液 4 滴
②鉴定前,留出一部分组织样液,以便对比 颜色变化:变成紫色
3.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
每种氨基酸都至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基
和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由 R 基(侧链基团)决定。
4.蛋白质的功能有 5 点:
①构成细胞和生物体结构的重要物质(肌肉毛发)
②催化细胞内的生理生化反应(酶)
③运输载体(血红蛋白)
④传递信息,调节机体的生命活动(胰岛素)
⑤免疫功能( 抗体)
5.蛋白质分子多样性的原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序,以及空间
结构不同导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性。
6.核酸分为 DNA 和 RNA,DNA----是脱氧核糖核酸,RNA----是核糖核酸。
核苷酸是核酸的基本组成单位,核苷酸=1 五碳糖+1 磷酸+1 含氮碱基)
7.核酸:细胞内携带遗传信息的物质,
在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。观察核酸
在细胞中的分布应该注意事项:
盐酸的作用是改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,
使染色体中的 DNA 与蛋白质分离,有利于 DNA 与染色剂结合。
RR
结构通式为:NH2——C——COOH
H2
现象:甲基绿将细胞核中的 DNA 染成绿色,
吡罗红将细胞质中的 RNA 染成红色。
8.细胞中的水包括结合水和自由水,其中结合水是细胞结构的重要组成成分;
自由水是细胞内良好溶剂,运输养料和废物,许多生化反应有水的参与。
9.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,无机盐的作用有 4 点:
①细胞中许多有机物的重要组成成分 ②维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
③维持细胞的酸碱平衡 ④维持细胞的渗透压。
二、细胞的基本结构
1.细胞膜主要成分:脂质和蛋白质,还有少量糖类。
功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多。
细胞膜功能有 3 点:
①将细胞与环境分隔开,保证细胞内部环境的相对稳定;
②控制物质出入细胞;
③进行细胞间信息交流。
2.细胞器根据膜的情况,可以分为双层膜、单层膜和无膜的细胞器。(1)双层膜有叶绿
体.线粒体。
叶绿体存在于绿色植物细胞,是绿色植物进行光合作用的场所。
原核细胞蓝藻没有叶绿体,但是它可以进行光合作用,因此不能说叶绿体是一切生
物光合作用的场所。
线粒体是有氧呼吸主要场所,同理不能说线粒体是进行有氧呼吸的唯一场所。
(2)单层膜的细胞器有内质网、高尔基体、液泡和溶酶体等。
内质网:是细胞内蛋白质加工,脂质合成的场所;
高尔基体:能够对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装、分泌;
液泡:主要存在于植物细胞,调节细胞内部环境,维持细胞形态,与质壁分离有关;
溶酶体:分解衰老.损伤细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
(3)无膜的细胞器有核糖体和中心体:
核糖体:是合成蛋多肽的场所,也就是翻译的场所;
中心体:是动物和低等植物细胞所特有,与细胞有丝分裂有关。
3.细胞器的分工合作,以分泌蛋白的合成和运输为例来说明问题:
核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜
(合成肽链) (加工成蛋白质)(进一步加工) (囊泡与细胞膜融合,蛋白质释放)
4.生物膜系统概念:细胞膜、核膜、各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统。
生物膜系统的功能:
①使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递;
②为各种酶提供大量附着位点,是许多生化反应的场所;
③把各种细胞器分隔开,保证生命活动高效、有序进行。
三、细胞的物质输入和输出
1.细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质3
质壁分离产生的条件:(1)具有大液泡(2)具有细胞壁(3)活细胞
质壁分离产生的内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 ;
外因:外界溶液浓度>细胞液浓度
2.对无机盐的吸收:
①逆相对含量梯度——主动运输;
②对物质是否吸收以及吸收多少,都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
3.细胞膜是一层选择透过性膜
水分子和脂溶性小分子可以自由通过,无机盐离子和有机小分子也可以通过。
4.流动镶嵌模型的基本内容
①磷脂双分子层构成了膜的基本支架
②蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,
有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,
有的横跨整个磷脂双分子层
③磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动
糖蛋白组成:由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。
作用:细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。
5.物质跨膜运输的方式包括被动运输和主动运输。
被动运输顺浓度梯度的扩散,包括自由扩散和协助扩散。
自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞;
协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
主动运输:可逆浓度梯度运输,需要载体蛋白,需消耗细胞内化学反应所释放的能量。
方向 载体 能量 举例
自由扩散 高→低 不需要 不需要 水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、
脂肪酸、维生素等
协助扩散 高→低 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 需要 氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄
糖进入小肠上皮细胞
四、细胞的能量供应和利用
1.细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着化学反应,统称为细胞代谢.
2.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的_有机物_。
酶的化学本质是蛋白质或 RNA。
3.酶具有高效性;酶具有专一性:
酶的催化作用需要适宜的条件:
过酸、过碱和高温都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性。高温使酶失活;
低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
4.ATP 的中文名称是三磷酸腺苷,
是生物体新陈代谢的直接能源,普遍存在于活细胞中。
ATP 分子简式:A-P~P~P,
其中:A 代表腺苷,P 代表磷酸基团,—代表一般的共价键,~代表高能磷酸键。4
ATP 在活细胞中的含量很少,但是 ATP 在细胞内的转化是十分迅速的。
细胞内 ATP 的含量总是处于动态平衡中,
ATP 的主要来源——光合作用和细胞呼吸:
5.“比较过氧化氢酶在不同条件下的分解”实验结论:酶具有催化作用,
并且催化效率要比无机催化剂 Fe3+高得多。
变量、自变量、因变量、无关变量的定义。
对照实验的设置要点:除一个因素(自变量)外,其余因素都保持不变。
因变量:应可以且方便观察。
6.有氧呼吸
总反应式:C6H12O6 +6O2+6H2O 酶 6CO2 +12H2O +大量能量第一阶段:细胞质基质
C6H12O6 酶 2 丙酮酸+少量[H]+少量能量
第二阶段:线粒体基质 2 丙酮酸+6H2O 酶 6CO2+大量[H] +少量能量
第三阶段:线粒体内膜 24[H]+6O2 酶 12H2O+大量能量
无氧呼吸产生酒精:C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2+少量能量
(发生生物:大部分植物,酵母菌)
产生乳酸: C6H12O6 酶 2 乳酸+少量能量
(发生生物:动物,乳酸菌)
7.能量之源——光与光合作用
捕获光能的色素
叶绿素 a(蓝绿色)
叶绿素 叶绿素 b (黄绿色)
绿叶中的色素 胡萝卜素 (橙黄色)
类胡萝卜素
叶黄素 (黄色)
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
“绿叶中色素的提取和分离”实验原理:
绿叶中的色素都能溶解在层析液中,且他们在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随
层析液在滤纸上扩散得快,绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
叶绿体的结构:外膜、内膜、基质、基粒(由类囊体构成),与光合作用有关的酶分布
于基粒的类囊体及基质中。光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。
8.光合作用的过程:(熟练掌握课本 P103 下方的图)
总反应式: 其中,(CH2O)表示糖类。
光反应阶段:必须有光才能进行
场所:类囊体薄膜上,包括水的光解和 ATP 形成。
将光能转化为 ATP 中活跃的化学能。
暗反应阶段:有光无光都能进行,
场所:叶绿体基质,包括 CO2 的固定和 C3 的还原。5
ATP 中活跃的化学能转化为(CH2O)中稳定的化学能。
光反应和暗反应的联系:光反应为暗反应提供 ATP 和[H],
暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi
9.影响光合作用的因素及在生产实践中的应用:
(1)光对光合作用的影响
①叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加,但光照强度达到一
定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加
③光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。
(2)温度低,光合速率低。随着温度升高,光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,
光合速率降低。生产上白天升温,增强光合作用,晚上降低室温,抑制呼吸作用,以
积累有机物。
(3)在一定范围内,植物光合作用强度随着 CO2 浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,
光合作用强度不再增加。生产上使田间通风良好,供应充足的 CO2(4)水分的供应
当植物叶片缺水时,气孔会关闭,减少水分的散失,同时影响 CO2 进入叶内,暗反
应受阻,光合作用下降。
生产上应适时灌溉,保证植物生长所需要的水分。
(5)无机盐:土壤中的无机盐是构成色素及酶的组成成分。
五、细胞的生命历程
㈠1.限制细胞长大的原因包括细胞表面积与体积的比和细胞的核质比。
细胞增殖的意义:生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
真核细胞分裂的方式包括有丝分裂.无丝分裂.减数分裂。
细胞周期概念:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
细胞周期分分裂间期和分裂期两个阶段。
分裂间期:是指从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前;
分裂间期所占时间长。分裂期:可以分为前期、中期、后期、末期。
㈡植物细胞有丝分裂各期的主要特点:
1.分裂间期:DNA 的复制和有关蛋白质的合成;
结果是:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态
2.前期特点:①核膜、核仁消失 ②染色体、纺锤体出现。
染色体特点:①染色体散乱地分布在细胞中心附近。
②每个染色体都有两条姐妹染色单体
3.中期特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰。
染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。
因此:中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
4.后期特点:
①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。6
②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。
染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。
5.末期特点:①核膜、核仁重现。
②染色体变成染色质,纺锤体消失。
③在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
㈢有丝分裂的意义:
将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。
从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。
无丝分裂特点:在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
㈣细胞分化:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理
功能上发生的稳定性差异的过程。
1.细胞分化发生时期:是一种持久性变化,它发生在生物体的整个生命活动进程中,胚
胎时期达到最大限度。
2.细胞分化的特性:稳定性、持久性、不可逆性、全能性。
3.意义:经过细胞分化,在多细胞生物体内就会形成各种不同的细胞和组织;多细胞生
物体是由一个受精卵通过细胞增殖和分化发育而成,如果仅有细胞增殖,没有细胞分
化,生物体是不能正常生长发育的。
细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。从理论上讲,生
物体的每一个活细胞都应该具有全能性。在生物体内,细胞并没有表现出全能性,而
是分化成为不同的细胞、器官,这是基因在特定的时间.空间条件下选择性表达的结
果,当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时,在一定的营
养物质、激素和其他外界的作用条件下,就可能表现出全能性,发育成完整的植株。
㈤细胞衰老的主要特征:水分减少,细胞萎缩,体积变小,代谢减慢;
有些酶活性降低(细胞中酪氨酸酶活性降低会导致头发变白);
色素积累(如:老年斑);
呼吸减慢,细胞核增大,染色质固缩,染色加深;
细胞膜通透功能改变,物质运输能力降低。
㈥癌细胞的特征:能够无限增殖;形态结构发生了变化;
癌细胞表面发生了变化。致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子。
细胞癌变的机理是癌细胞是由于原癌基因和抑癌基因被激活,细胞发生转化引起的。
高 中 生 物 必 修 2 知 识 汇 编
第一章 遗传因子的发现
第 1.2 节 孟德尔的豌豆杂交实验
一、孟德尔实验成功的原因:
(1)正确选用实验材料:7
㈠豌豆是严格自花传粉植物(闭花授粉),自然状态下一般是
㈡具有 的性状
(2)由 对相对性状到 对相对性状的研究 (从简单到复杂)
(3)对实验结果进行统计学分析
(4)严谨的科学设计实验方法:
二、孟德尔豌豆杂交实验
(一)一对相对性状的杂交:
P:高茎豌豆×矮茎豌豆 P: DD×dd 测交 Dd×dd
↓ ↓ ↓
F1: 高茎豌豆 F1 : Dd 测交后代 Dd dd
↓自交 ↓自交 1 : 1
F2: 高茎豌豆 矮茎豌豆 F2: DD Dd dd
3 : 1 1 : 2 : 1
基因分离定律的实质:在 形成配子过程中,等位基因随 的分开而
分离,分别进入到两个 中,独立地随配子遗传给后代
(二)二对相对性状的杂交:
P: 黄圆×绿皱 P: YYRR×yyrr 测交 yRr×yyrr
↓ ↓
F1: 黄圆 F1: YyRr
F2: ↓自交 F2: ↓自交 测交后代
黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 Y--R-- yyR-- Y--rr yyrr Y--R-- yyR-- Y--rr yyrr
9 : 3 : 3 : 1 9 : 3 : 3 : 1 1 : 1 : 1 : 1
在 F2 代中: 两种亲本型:黄圆 9/16 绿皱 1/16
4 种表现型: 两种重组型:黄皱 3/16 绿皱 3/16
9 种基因型: 纯合子 YYRR yyrr YYrr yyRR 共 4 种 各占×1/16
半纯半杂 YYRr yyRr YyRR Yyrr 共 4 种 各占×2/16
完全杂合子 YyRr 共 1 种 占×4/16
基因自由组合定律的实质:在 分裂过程中, 彼此分离
的同时,非同源染色体上的 自由组合。
第二章 基因和染色体的关系
第 1 节:减数分裂和受精作用:
一 、 减 数 分 裂 : 是 进 行 有 性 生 殖 的 生 物 在 产 生 成 熟 时 , 进 行 的
减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数
分裂的结果是,成熟生殖细胞中染色数目比原始生殖细胞的减少 。
二、有性生殖细胞的形成:
1.部位:动物的精巢.卵巢
2.精子的形成:
1 个精原细胞(2n)
间期: 染色体复制 细胞体积
( 加倍,染色体不加倍)
提
出
假
设
观
察
现
象
观
察
现
象
提
出
假
设
实
验
验
证
实
验
验
证8
1 个初级精母细胞(2n)
前期: 联会、四分体、交叉互换(2n)
中期: 排列在赤道板上(2n)
后期: 配对的 分离(2n)
末期: 细胞质 分裂 ,染色体数目
2 个次级精母细胞(n)
前期:(n)
中期:(n)
后期: 断裂, 数目加倍(2n)
末期: 细胞质均等分裂(n)
4 个精细胞(n)
变形
4 个精子(n)
三、受精作用及其意义:
1.受精作用:精子和卵细胞相互识别,融合成为受精卵的过程。
2.受精作用的意义:
减数分裂形成的 多样性及精子和卵细胞结合的随机性,导致后代性状的多
样性,这种多样性有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。
和 对于维持每种生物前后代体细胞中染色体的数目恒定,
对于生物的遗传和变异,都有重要意义。
四、细胞分裂图的鉴别:
1.细胞质是否均等分裂:不均等分裂——减数分裂中的 细胞的形成
2.细胞中染色体数目: 若为奇数——减数第二次分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞)
(减数第二分裂后期,只看其中一极)
3.细胞中染色体的行为: 联会、四分体现象、同源染色体的分离——减数第一次分裂
无同源染色体——减数第二次分裂
4.姐妹染色单体的分离 (只看一极)无同源染色体——减数第二次分裂后期
(只看一极)有同源染色体——有丝分裂后期
第 2 节、基因在染色体上:
基因和染色体行为存在明显的平行关系。
第 3 节、伴性遗传
1.概念:遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别相关联。
2.X 染色体隐性遗传:如人类红绿色盲
患者:男性 XaY 女性 XaXa
正常:男性 XAY 女性 XAXA XAXa(携带者)
遗传特点:人群中发病人数男性大于女性;交叉遗传现象。
3.X 染色体显性遗传:如抗维生素 D 佝偻病
遗传特点:
(1)人群中发病人数女性大于男性 9
(2)连续遗传现象
4.Y 染色体遗传:遗传特点:基因位于 Y 染色体上,仅在男性个体中遗传
5.遗传病类型的鉴别:
1)先判断显性.隐性遗传:
父母无病,子女有病——隐性遗传(无中生有)
2)再判断常、性染色体遗传:
1.父母无病,女儿有病——常染色体.隐性遗传
2.已知隐性遗传,母病儿子正常——常染色体遗传
3.已知显性遗传,父病女儿正常——常染色体遗传
第三章 基因的本质
第 1 节 DNA 是主要的遗传物质
1.DNA 是遗传物质的证据
(1)肺炎双球菌的转化实验过程和结论
(2)噬菌体侵染细菌实验的过程和结论
实验名称 实验过程及现象 结论
体内
转化
1.注射活的无毒 R 型细菌,小鼠 。
2.注射活的有毒 S 型细菌,小鼠 。
3.注射加热杀死的有毒 S 型细菌,小鼠 。
4.注射“活的无毒 R 型细菌+加热杀死的有毒 S 型细菌”,
小鼠 。肺炎双
球菌的
转化
体外
转化
5.加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养,
培养基中发现 。
6.对 S 型细菌中的物质进行提纯:①DNA②蛋白质③糖类④无机
物。分别与无毒菌混合培养,
培养基中发现 。
是
遗传物质,
不
是遗传物质。
噬菌体侵染大
肠杆菌
用放射性元素 35S 和 32P 分别标记噬菌体的 外壳
和 ,让其在细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子
代噬菌体中可检测出放射性元素
DNA 是遗
传物质
2.DNA 是主要的遗传物质
(1) 的遗传物质是 DNA (2) 的遗传物质是 RNA
第 2 节 DNA 分子的结构
1.DNA 分子结构的主要特点:
① DNA 分子是由 条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
② DNA 分子中的 和 交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;
排列在内侧
③ 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A = T(或 U)
G = C
2.特点
①稳定性:DNA 分子中 与 交替排列的顺序稳定不变
②多样性:DNA 分子中 的排列顺序多种多样(主要的)、 的数目和
比例不同
③特异性:DNA 分子中每个 DNA 都有自己特定的 排列顺序10
3.计算 1.在两条互补链中 的比例互为倒数关系。
2.在整个 DNA 分子中,嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。
3.整个 DNA 分子中, 与分子内每一条链上的该比例相同。
第 3 节 DNA 的复制
1.场所:细胞核; 时间:细胞分裂间期。(即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间
期)
2.DNA 分子复制过程:边解旋边复制
3.特点:半保留复制 信息的传递方向:DNA DNA
4.基本条件:① 模板:开始解旋的 DNA 分子的 条链;
② 原料:是游离在细胞中的 4 种 ;
③ 能量:由 ATP 提供;
④ 酶:酶是指一个酶系统,不仅仅是指一种解旋酶。
5.意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持
第 4 节 基因是有遗传效应的 DNA 片段
1.基因的定义:基因是有 的 DNA 片段
2.DNA 是遗传物质的条件: a.能自我复制 b.结构相对稳定
c.储存遗传信息 d.能够控制性状。
第四章 基因的表达
第 1 节 基因指导蛋白质的合成
转录
定义:在细胞核中,以 为模板合成 mRNA 的过程。
场所:细胞核 信息的传递方向:
原料:含 A、U、C、G 的 4 种核糖核苷酸 产物:
翻译
定义: 游离在细胞质中的各种氨基酸,以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸排列顺序
的蛋白质的这一过程 。 场所:细胞质(核糖体)
条件: ATP、酶、原料、模板(mRNA) 信息传递方向: 。
密码子: mRNA 上决定 1 个氨基酸的 3 个相邻的碱基。
第 2 节 基因对性状的控制
1.中心法则:遗传信息可以从 DNA 流向 DNA,即 DNA 的自我复制;
也可以从 DNA 流向 RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
也可以从 RNA 流向 DNA(即逆转录)。
不能从蛋白质流向蛋白质,
也不能从蛋白质流向 DNA 或 RNA。
2.基因、蛋白质与性状的关系:
(1)基因通过控制 来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,
CT
GA
+
+
CG
TA
+
+11
如白化病等。
(2)基因还能通过控制 直接控制生物体的性状,如镰刀型细胞贫血
等。
( 3 )基 因 型 与表 现 型 的 关 系 : 基 因 的 表 达 过 程 中 或 表 达 后 的 蛋 白 质 也 可 能 受 到
因素的影响。
生物体性状的多基因因素:基因与基因;基因与基因产物;
与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细的调控生物体的性状。
第 5 章 第一节 基因突变和基因重组
1.镰刀型贫血症的原因:DNA 的碱基对发生变化———mRNA 分子中的碱基发生变化
———氨基酸改变———蛋白质改变———性状改变
2.基因突变
概念:DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
原因:物理因素、化学因素、生物因素。
特点:a.普遍性 b.随机性:体细胞的突变不能直接传给后代,生殖细胞的则可
能。
c.低频性 d.多数有害性 e.不定向性
意义:它是新基因产生的途径;是生物变异的 来源;为生物进化提供 。
3.基因重组
概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
类型:a. 上的非等位基因自由组合。
b.四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换
第 2 节 染色体变异
1. 染色体某片段缺失 猫叫综合症 果蝇的缺刻翅
染色体结构的变异 染色体某片段增添 果蝇的棒状眼
染色体变异 染色体某片段移接到另一 染色体
染色体某片段颠倒顺序
染色体数目的变异:个别染色体增减;以染色体组的形式成倍增减
2.染色体组
(1)概念:细胞中的一组 。(大小、形状各不相同)
(2)特点:不含同源染色体,但含有每对同源染色体中的一条。
3.多倍体
成因:低温或秋水仙素使纺缍体形成受破坏,染色体数目加倍。
多倍体育种:无子西瓜
4、 单倍体:由 直接发育而来的个体,体细胞只含本物种配子的染色体数目。
只含有体细胞中染色体组数目的 。
第 3 节 人类遗传病
1. 常染色体12
单基因遗传病 性染色体
人类遗 多基因遗传病:易受环境影响,群体中发病率高
传病 数目异常
染色体异 原因 结构异常
常遗传病: 21 三体综合症、猫叫综合症
类型 性染色体:性腺发育不良
2. 危害 遗传咨询 婚前检测与预防
监测与预防 产前诊断 :羊水、B 超、孕妇血细胞检查. 诊断
3.人类基因组计划:是测定人类基因组的全部 DNA 序列,解读其中包含的遗传信息。
第六章 从杂交育种到基因工程
1.比较:
杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种
处理 P F1 F2
在 中选育
用射线、激光.
化学药物处理
用秋水仙素处理
萌发后的
先花药离体培养,
后秋水仙素处理
原理 基因重组,
组合优良性状
人工诱发基因突
变
破坏纺锤体的形成,
使染色体数目加倍
诱导花粉直接发育,
再用秋水仙素
优
缺
点
方法简单,
可预见强,
但周期长
加速育种,改良性
状,但有利个体不
多,需大量处理
器官大,营养物质
含量高,但发育延迟,
结实率低
缩短 ,
但方法复杂,
成活率较低
例子 水稻的育种 高产量青霉素菌株 无籽西瓜 抗病植株的育成
2.转基因生物和转基因食品的安全性
两种观点是: 1.转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制
2.转基因生物和转基因食品是安全的,应该大范围推广。
第七章 现代生物进化理论的主要内容
一、种群基因频率的改变与生物进化
1.种群是生物进化的
种群:生活在一定的区域的同种生物的个体叫做种群
基因库:一个种群中 个体所含有的 基因,叫做这个种群的基因库
基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部 数的比率,叫做
基因频率。
2. 突变和基因重组产生进化的原材料
①生物可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变和染色体变异统
称为 。
②突变和重组是随机.不定向的,提供了生物进化的原材料,不能决定 。
3. 决定生物进化的方向:种群的基因频率会发生 改变
二、隔离与物种的形成13
隔离在物种形成中的作用:
种群 小种群(产生许多变异) 新物种
三、共同进化与生物多样性的形成
1.共同进化——不同物种之间.生物与无机环境之间要相互影响中不断进化和发展
2.生物多样性——主要包括三个层次:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性
必修 3 稳态与环境知识点汇编
第一章:人体的内环境与稳态
1.体液:体内含有的大量以水为基础的液体。
细胞内液(2/3)
体液 细胞 液(1/3):包括:血浆、淋巴、组织液等
2.体液之间关系:
血浆
细胞内液 组织液 淋巴
3.内环境:由细胞外液构成的液体环境。
内环境作用:是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
4.组织液.淋巴的成分和含量与血浆的相近,但又不完全相同,最主要的差
别在于血浆中含有较多的 ,而组织液和淋巴含量较少
5.细胞外液的理化性质:渗透压.酸碱度.温度。
6.血浆中酸碱度:7.35---7.45
调节的缓冲溶液: NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/ NaH2PO4
7.人体细胞外液正常的渗透压:770kPa.正常的温度:37 度
8.稳态:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动、共同维持内
环境的相对稳定的状态。
内环境稳态指的是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中
9.稳态的调节: 共同调节
第二章;动物和人体生命活动的调节
1.神经调节的基本方式:
神经调节的结构基础:
反射弧:感受器→传入神经(有神经节)→神经中枢→传出神经→效应器(除运动
神经末梢外还包括 )
神经纤维上 双向传导 静息时外 内
地理
隔离
自然
选择
生殖
隔离基因频率发生改变14
促进
作用
抑制
促进作用
抑制
静息电位 → 刺激 → 动作电位→ 电位差→局部电流
2.兴奋传导
神经元之间(突触传递) 单向传递 后一神经元 或
突触前膜→突触间隙→ 突触后膜(有受体)
3.人体的神经中枢:
下丘脑:体温调节中枢.水平衡调节中枢.血糖平衡调节中枢
大脑:调节机体活动的 中枢
脊髓:调节机体活动的 中枢
4.大脑的高级功能:除了对外界的感知及控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、
记忆和思维等方面的高级功能。
5.激素调节:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节
是体液调节的主要内容,体液调节还有 CO2 的调节
6.人体正常血糖浓度;0.8—1.2g/L
7.人体血糖的三个来源:食物. 的分解、非糖物质的转化
三个去处:氧化分解、合成 、转化成脂肪蛋白质等
8.血糖平衡的调节
血糖浓度升高
胰岛素 胰高血糖素
(胰岛 B 细胞分泌) (胰岛 A 细胞分泌)
血糖浓度降低
9.体温调节
寒冷刺激 下丘脑 促甲状腺激素释放激素 垂体 促甲状腺激素
甲状腺 甲状腺激素 促进细胞的新陈代谢
甲状腺激素分泌过多又会反过来抑制 和 的作用,这就是
调节。
人体寒冷时机体会发生变化:全身发抖(骨骼肌收缩)、起鸡皮疙的(毛细血管收缩)
10.激素调节的特点: 和 ,通过 运输(人体各个部位),
作用于靶器官或靶细胞
11.神经调节与体液调节的区别
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径 反射弧 体液运输
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
12.水盐平衡调节
饮水不足/失水过多/食物过咸 15
细
胞
液
渗
透
压
下
降
产生渴觉
主动饮水
增殖分化
↓
细胞外液渗透压
(-) ↓(﹢) (-)
下丘脑中的 感受器
↓
垂体
↓
↓ 激素
↓(﹢)
重吸收水
↓ ↓(﹣)
尿量减少
13.神经调节与体液调节的关系:
①:不少内分泌腺直接或间接地受到 系统的调节
②:内分泌腺所分泌的 也可以影响神经系统的发育和功能
免疫 (如:扁桃体、淋巴结、骨髓、胸腺、脾等)
细胞
14.免疫系统的组成 免疫细胞 细胞(在胸腺中成熟)
淋巴细胞
细胞(在骨髓中成熟)
物质(如 :抗体、 )
第一道防线:皮肤. 等
非特异性免疫(先天免疫)第二道防线:体液中杀菌物质.
15.免疫
特异性免疫(获得性免疫) 第三道防线:
在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞
16.免疫系统的功能: 、 、
17. :能够引起机体产生特异性免疫反应的物质(如:细菌、病毒、人体中坏
死、变异的细胞、组织)
:专门抗击抗原的 (化学本质)
18.体液免疫过程:(抗原没有进入细胞)
浆细胞 分泌
病原 吞噬细胞 抗原 T 细胞 B 细胞
细胞
记忆 B 细胞的作用:可以在抗原消失很长一段时间内保持对这种抗原的记忆,当再接
触
时,能迅速增殖和分化,产生浆细胞从而产生抗体。
抗体与抗原结合产生细胞集团或沉淀,最后被 细胞吞噬消化
大脑皮层
细
胞
外
液
渗
透
压
下
降16
增殖分化
19.细胞免疫(抗原进入细胞)
记忆 T 细胞
抗原 T 细胞
效应 T 细胞
效应 T 细胞作用:使靶细胞 ,抗原暴露
暴露的抗原会被 细胞吞噬消化
过敏反应: 的机体, 时
所发生的组织损伤或功能紊乱
20.免疫失调引起的疾病 自身免疫疾病:类风湿、系统性红斑狼疮
免疫缺陷病 :艾滋病
21.过敏反应的特点:发作 、反应强烈、消退 ;一般不会破坏组织细胞,
也不会引起组织严重损伤;有明显的个体差异和遗传倾向
第三章:植物的激素调节
1.在胚芽鞘中
感受光刺激的部位在
向光弯曲的部位在
产生生长素的部位在
2.胚芽鞘向光弯曲生长原因:
① 运输:只发生在胚芽鞘尖端
② 运输:从形态学上端运到下端,不能反向运输
③胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧(生长素多生长的快,生长素少生长的慢),
因而引起两侧的 不均匀,从而造成向光弯曲。
3.植物激素:由 产生.能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有
显著影响的微量有机物。
植物生长调节剂: 合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质
4.色氨酸经过一系列反应可转变成生长素
在植物体中生长素的产生部位:幼嫩的芽.叶和发育中的种子
作用:促进细胞
生长素的分布:植物体的各个器官中都有分布,但相对集中在 的部分
5.植物体各个器官对生长素的忍受能力不同:茎 > 芽 > 根
6.生长素的生理作用(两重性):既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能
抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果
在一般情况下:低浓度促进生长,高浓度抑制生长
7.生长素的应用:
顶端优势:顶端通过产生的 大量运输并 从而抑制侧芽的生长,
去除顶端优势的操作就是
促进扦插的枝条生根:用低浓度生长素浸泡扦插的枝条下部
8.赤霉素 合成部位:未成熟的种子.幼根.幼叶
主要作用:促进细胞 ,从而促进植株增高;促 。17
脱落酸 合成部位:根冠.萎焉的叶片
分布:将要脱落的组织和器官中含量较多
主要作用:抑制细胞 ,促进叶和果实的
细胞分裂素 合成部位:根尖
主要作用:促进细胞的
乙烯 合成部位:植物体各个部位
主要作用:促进果实的
第四章 种群和群落
种群密度:最基本的
出生率、死亡率
迁入率、迁出率
1.种群特征 年龄组成 稳定型
衰退型
增长型
性别比例
2.种群密度的测量方法: 法(植物和运动能力较弱的动物).
法(运动能力强的动物)
法(体型微小需要用到显微镜观察)
3.种群的数量变化曲线:
① “ J”型增长曲线
条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。
②“ S”型增长曲线
条件: 和 都是有限的
4.K 值( 量):在 不受破坏的情况下,一定空间中
所能维持的种群的最大数量
5.丰富度:群落中物种数目的多少
6.种间关系:互利共生;捕食(如图乙);竞争;寄生
植物:与 有关
垂直结构 动物:与 有关
7.群落的空间结构:
水平结构
8.演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程
初生演替:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面
或者是原来存在过植被,但被 的地方发生的演替
次生演替:是指在原有植被虽已不存在,但 基本保留,
甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体的地方发生的演替18
人类活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
第五章:生态系统及其稳定性
非生物的物质和能量:(无机环境)
1.结构 生态系统的 生产者:自养生物,主要是绿色植物
组成成分 消费者:绝大多数动物,除营腐生的动物
分解者:能将动植物尸体或粪便为食的生物
(细菌、真菌、腐生生物)
营养结构:食物链和食物网
食物链中只有生产者和消费者,其起点:生产者
2.生态系统的功能: 、 、
3.生态系统总能量来源:生产者 的总量
某一营养级能量来源:上一营养级
某一营养级能量去处:呼吸作用、未利用、分解者分解作用、传给下一营养级
4.能量流动的特点: 。
能量在相邻两个营养级间的传递效率:10%~20%
5.研究能量流动的意义:
①:可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用
②:可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向
。
6.物质循环有关问题
①碳在生物群落与无机环境之间的循环形式:
碳在生物群落内的传递形式:
②碳进入生物群落的主要方式:生产者的
③碳进入无机环境的主要方式:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用;化石
燃料的燃烧
④碳循环的范围:全球
⑤碳在传递过程中,只有生产者与无机环境之间的传递是相互的,其他各成分之间的传
递都是单向的。
7.能量流动与物质循环之间的异同
不同点:在物质循环中,物质是被循环利用的;
能量在流经各个营养级时,是逐级递减的,是单向流动的,
联系: ①能量的固定、储存、转移、释放,都离不开物质的合成和分解等过程
②物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;
能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
8.生态系统中的信息种类:物理信息、化学信息、行为信息
9.信息传递在生态系统中的作用:19
①:调节个体生命活动的正常进行,生物种群的繁衍
②:信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
信息传递在农业生产中的应用:①提高农产品和畜产品的产量
②对有害动物进行控制(无污染的生物防治)
10.生态系统的稳定性:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
生态系统具有自我调节能力,而且自我调节能力是 的
抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状
11.生态系统 的能力
的稳定性 恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰的破坏后恢复到原状的能力
一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,
抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越差
12.提高生态系统稳定性的方法:
①控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自
我调节能力
②对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统的
内部结构和功能的协调
13.生物多样性:物种多样性、基因多样性、生态系统多样性
潜在价值:目前人类不清楚的价值
14.生物多样 间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)
性的价值 直接价值:食用、药用和工业原料,旅游、观赏、科学研究和文学艺术等
15.保护生物多样性的措施:就地保护(自然保护区)、易地保护(动物园)
高中生物选修 3 知识汇编
专题 1 基因工程
知识点 1.1 DNA 重组技术的基本工具
1.基因工程:是指按照人们的意愿,进行严格的设计,通过体外 DNA 重组 和 转基因
等技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们的需要的新的生物
类型和生物产品。又叫做 DNA 重组技术。
2.限制性核酸内切酶-“分子手术刀”
(1)主要来源: 生物
(2)特点:能够识别 DNA 的特定的核苷酸序列,切开两个 之间的
(3)DNA 末端:包括 末端和 末端
3.DNA 连接酶-“分子缝合针”
(1)作用:将双链片断“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。20
(2)种类及作用
①E·coli DNA 连接酶:只能缝合 DNA 的 末端
②T4DNA 连 接 酶 : 既 可 缝 合 DNA 的 末 端 , 又 可 缝 合 DNA 的
末端。
4.基因进入受体细胞的载体-“分子运输车”
(1)种类: 、 、
(2)载体的特点:
①能够在宿主细胞中 ,
②有一个或多个 切割位点,便于外源 DNA 的插入,
③具有 基因,供鉴定和选择。
知识点 1.2 基因工程的基本操作程序
1.目的基因的获取
(1)目的基因是指编码蛋白质的
(2)方法:①基因文库中获取目的基因:将含有某种生物不同基因的许多 ,
导入受体菌的群体中 ,各个受体菌分别含有这种生物的不同基
因。
基因文库包括基因组文库(含有某种生物的全部基因)和 cDNA 文库(含某种生物
的部分基因)。
②利用 PCR 技术扩增目的基因
③人工合成法:基因较小,核苷酸序列已知
2.基因表达载体的构建(基因工程的核心)
(1)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以 遗传给下一代,同时使目的基
因表达和发挥作用
启动子: 它是 RNA 聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录 mRNA
目的基因 编码蛋白质
(2)构成及作用 终止子: 终止合成 mRNA
标记基因 鉴别受体细胞中是否含有目的基因。
3.将目的基因导入受体细胞
(转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达)
① 导入植物细胞:农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法
② 导入动物细胞:显微注射法
③ 导入微生物细胞:大肠杆菌 感受态细胞 转化
4.目的基因的检测和鉴定
① 检测目的基因:标记了的基因探针,(DNA 杂交技术)
② 检测目的基因是否转录 mRNA:分子杂交技术
③ 检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原与抗体结合法、个体生物学水平的鉴定
知识点 1.3 基因工程的应用
一、植物基因工程的成果
(一)抗虫转基因植物 (二)抗病转基因植物
Ca2 表达载体21
(三)抗逆转基因植物 (四)转基因改良植物品质
二、动物基因工程的成果
(一)提高动物的生长速度
(二)改善畜产品的品质
(三)转基因动物生产药物
(四)转基因动物作器官移植的供体
三、基因工程药物
四、基因治疗
概念:把 正常基因 导入病人体内,使该基因表达产物发挥功能,达到治疗疾病的
目的
知识点 1.4 蛋白质工程的崛起
1.原因:天然蛋白质不能满足人类的需求
2.目标:根据人们对蛋白质功能的需求,对蛋白质结构进行设计。
3.原理:基因改造
4.过程:预期蛋白质功能 设计 结构 推测 序列
找到对应的 序列
专题 2 细胞工程
知识点 2.1 植物细胞工程
一、植物细胞工程的基本技术
(一)植物组织培育技术
1.原理:植物细胞的
2.过程:离体的器官.组织或细胞 组织 幼根和芽 完整植
物
3.培养基的营养组成: 水 、 无机盐 、 小分子有机物 ;
4.诱导分化的重要激素有:生长素 和 细胞分裂素
5.植物组织培育的概念:在 和人工控制的调节下,将 的植物器官、组织
细胞培养在人工配制的培养基上,给予适当的培养条件,诱导其产生 组织、丛芽
最终形成完整植物
(二)植物体细胞杂交技术
1.概念:将不同种植物的 体细胞,在一定条件下融合成 杂种细胞,并把杂种细胞培养
成新的植物体的技术
2.过程:不同种细胞 不同细胞原生质体 原生质体融合 杂种细胞
杂种植物
3.获得原生质体的方法是:酶解法,即用 酶和 酶处理细胞
4.原生质体融合的方法是:①物理法:离心、振动、电激;②化学法:聚乙二醇(PEG)
5.意义:克服 不同生物 远源杂交的障碍
二、植物细胞工程的实际应用
植物繁殖的新途径22
1.微型繁殖 2.作物脱毒: 3.人工种子
知识点 2.2 动物细胞工程
一、动物细胞培养
1.概念:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个的细胞,然后放在适宜的培养
基中,让这些细胞生长和繁殖。
2.过程:
动物组织 单个细胞 细胞悬液 原代培养 传代培养
(50 代后或为不死细胞)
注:①②处要用 或 处理。
培养液中加入一定量的抗生素,目的:
培养中需要定期更换培养液,目的:
3.条件:
(1)无菌、无毒环境:
(2)营养:合成培养基的成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素。
血清、血浆(动物培养液与植物培养液的最大区别)
(3)温度和 PH:温度 36.5±0.5℃; PH:7.2-7.4。
(4)气体环境:空气 95%(代谢所需),5%CO2(维持 PH)
4.应用:生产生物制品:病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体
检测有毒物质;
生产人造皮肤。
二、动物体细胞核移植和克隆技术
1.概念:将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重
组并发育成一个新的胚胎,这个胚胎最终发育为动物个体。
2.分类:胚胎细胞核移植(易)、体细胞核移植(难)
三、动物细胞融合
1.概念:两个或多个细胞结合成一个细胞的过程,又叫细胞杂交。
2.结果:形成杂交细胞
3.过程:类似植物原生质体的融合,还可用 灭活的病毒 作融合的诱导剂
4.应用:制备单克隆抗体
四、单克隆抗体
1.概念:由单个 B 淋巴细胞产生的性质单一的抗体
2.制备过程:
3.优点:特异性强、灵敏度高、产量大
4.应用:作为诊断试剂;用于治疗疾病和运载药物:如制备“生物导弹”
专题 3 胚胎工程
胚胎移植的基本程序
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