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文檔簡介
高中生物必背內容必修1《分子與細胞知識點》第1章走進細胞1細胞是生物體結構和功效基本單位2.生命系統結構層次是生物圈、生態(tài)系統、群落、種群、個體、系統、器官、組織、細胞。3原核細胞:分為細胞膜、細胞質、擬核(無核膜,并不是真正細胞核)[大腸桿菌/肺炎雙球菌/硝化細菌]4真核細胞:分為細胞膜、細胞質、細胞核等[水綿-綠藻/傘藻/草履蟲/變形蟲//酵母菌/蛔蟲]5科學家依照有沒有以核膜為界限細胞核,將細胞分為原核細胞和真核細胞原核細胞真核細胞細胞壁較?。?-10微米)較大(10-100微米)核結構沒有成形細胞核,組成核物質集中在擬核,無核膜、核仁有成形細胞核,組成核物質集中在細胞核,有核膜、核仁細胞器核糖體多個細胞器染色體無有種類原核生物(細菌、放線菌、藍藻)真核生物(植物、動物、真菌-蘑菇)6光學顯微鏡操作步驟:對光→低倍物鏡觀察(視野亮)→移動視野中央(偏左移左)→高倍物鏡觀察(視野暗):①只能調整細準焦螺旋;②調整大光圈、凹面鏡7細胞學說建立者是施萊登和施旺,細胞學說建立揭示了細胞統一性和生物體結構統一性。細胞學說建立過程,是一個在科學探究中開拓、繼承、修正和發(fā)展過程,充滿耐人尋味波折第二章、組成細胞分子第一節(jié):細胞中元素和化合物一、組成生物體化學元素組成生物體化學元素即使大致相同,不過含量不一樣。依照組成生物體化學元素,在生物體內含量不一樣,可分為大量元素和微量元素。其中大量元素有CHONPSKCaMg;微量元素有FeMnZnCuBMo等(諧音:猛鐵碰新木桶)二、組成生物體化學元素主要作用大量元素中,CHON是組成細胞基本元素,其中碳是最基本元素;微量元素在生物體內含量即使極少,卻是維持正常生命活動不可缺乏。三、生物界與非生物界統一性和差異性組成生物體化學元素,在自然界中都能夠找到,沒有一個是生物界所特有。這個事實說明生物界與非生物界具備統一性;組成生物體化學元素,在生物體內和在無機自然界中含量相差很大。這個事實說明生物界與非生物界具備差異性。四、組成細胞化合物P17在活細胞中含量最多化合物是水(85%-90%);含量最多有機物是蛋白質(7%-10%);占細胞鮮重百分比最大化學元素是O、占細胞干重百分比最大化學元素是C、占細胞干重百分比最大化合物是蛋白質。第二節(jié):蛋白質蛋白質基本組成單位是氨基酸,生物體中組成蛋白質氨基酸大約有20種,在結構上都符合結構通式。氨基酸分子間以肽鍵方式相互結合。由兩個氨基酸分子縮合而成化合物稱為二肽,由多個氨基酸分子縮合而成化合物稱為多肽,其通常呈鏈狀結構,稱為肽鏈。一個蛋白質分子可能含有一條或幾條肽鏈,經過盤曲﹑折疊形成復雜(特定)空間結構。蛋白質分子結構具備多樣性特點,其原因是:組成蛋白質氨基酸種類不一樣、數目成百上千、氨基酸排列次序千變萬化、多肽鏈形成空間結構千差萬別。因為結構多樣性,蛋白質在功效上也具備多樣性特點,其功效主要以下:(1)結構蛋白,如肌肉、載體蛋白、血紅蛋白;(2)信息傳遞,如胰島素(3)免疫功效,如抗體;(4)大多數酶是蛋白質如胃蛋白酶(5)細胞識別,如細胞膜上糖蛋白??偠灾?,一切生命活動都離不開蛋白質,蛋白質是生命活動主要負擔者。脫水縮合:一個氨基酸分子氨基(—NH2)與另一個氨基酸分子羧基(—COOH)相連接,同時失去一分子水。關于計算:①肽鍵數=脫去水分子數=氨基酸數目—肽鏈數②最少含有羧基(—COOH)或氨基數(—NH2)=肽鏈數第三節(jié):核酸核酸是遺傳信息載體,是一切生物遺傳物質,對于生物體遺傳和變異、蛋白質生物合成有極其主要作用。核酸包含脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)兩大類,基本組成單位是核苷酸,由一分子含氮堿基﹑一分子五碳糖和一分子磷酸組成。組成核酸堿基有5種,五碳糖有2種,核苷酸有8種。脫氧核糖核酸簡稱DNA,主要存在于細胞核中,細胞質中線粒體和葉綠體也是它載體。核糖核酸簡稱RNA,主要存在于細胞質中。對于有細胞結構(同時含DNA和RNA)生物,其遺傳物質就是DNA;沒有細胞結構病毒,有遺傳物質是DNA如:噬菌體等;有遺傳物質是RNA如:煙草花葉病毒、HIV等第四節(jié):細胞中糖類和脂質糖類分子都是由C、H、O三種元素組成。糖類是細胞主要能源物質。糖類可分為單糖、二糖和多糖等幾類。單糖是不能再水解糖,常見有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖,其中葡萄糖是細胞主要能源物質,核糖和脫氧核糖通常不作為能源物質,它們是核酸組成成份;二糖中蔗糖和麥芽糖是植物糖,乳糖、糖原是動物糖;多糖中糖原是動物糖,淀粉和纖維素是植物糖,糖原和淀粉是細胞中主要儲能物質。脂質主要是由CHO3種化學元素組成,有些還含有P(如磷脂)。脂質包含脂肪、磷脂、和固醇、。脂肪是生物體內儲能物質。除此以外,脂肪還有保溫、緩沖、減壓作用;磷脂是組成包含細胞膜在內膜物質主要成份;固醇類物質主要包含膽固醇、性激素、維生素D等,這些物質對于生物體維持正常生命活動,起著主要調整作用。多糖、蛋白質、核酸等都是生物大分子,組成它們基本單位分別是單糖(葡萄糖)﹑氨基酸和核苷酸,這些基本單位稱為單體,這些生物大分子就稱為單體多聚體,每一個單體都以若干個相連碳原子組成碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。第五節(jié):細胞中無機物水是活細胞中含量最多化合物。不一樣種類生物體中,水含量不一樣;不一樣組織﹑器官中,水含量也不一樣。細胞中水存在形式有自由水和結合水兩種,結合水與其余物質相結合,是細胞結構主要組成成份,約占4.5%;自由水以游離形式存在,是細胞良好溶劑,也能夠直接參加生物化學反應,還能夠運輸營養(yǎng)物質和廢物??偠灾鞣N生物體一切生命活動都離不開水。細胞內無機鹽大多數以離子狀態(tài)存在,其含量即使極少,但卻有多方面主要作用:有些無機鹽是細胞內一些復雜化合物主要組成成份,如Fe是血紅蛋白主要成份,Mg是葉綠素分子必需成份;許多無機鹽離子對于維持細胞和生物體生命活動有主要作用,如血液中鈣離子含量太低就會出現抽搐現象;無機鹽對于維持細胞酸堿平衡也很主要。細胞內有機物質判定糖類中還原糖(葡萄糖、果糖)能與斐林試劑發(fā)生作用,生成磚紅色沉淀;脂肪能夠被蘇丹Ⅳ染成橘黃色;蛋白質與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產生紫色反應。在還原糖檢測中,斐林試劑甲液和乙液應等量混合均勻后再使用,而且要水裕加熱;在蛋白質檢測中,在組織樣液中應先加入雙縮脲試劑A液1ml,再加入雙縮脲試劑B液4滴,不需加熱。甲基綠能使DNA展現綠色,吡羅紅能使RNA展現紅色,所以利用這兩種染色劑將細胞染色,能夠顯示DNA和RNA在細胞中分布。在此試驗中,鹽酸作用是改變膜通透性,加速色素進入細胞。用人口腔上皮細胞做試驗材料,此試驗步驟是制片、水解、沖洗涂片、染色、觀察第三章細胞基本結構除了病毒等少數生物之外,全部生物體都是由細胞組成。細胞是生物體結構和功效基本單位。病毒化學成份為:DNA和蛋白質或RNA和蛋白質一、真核細胞結構和功效(一)細胞壁植物細胞在細胞膜外面有一層細胞壁,其主要成份為纖維素和果膠,可用纖維素酶和果膠酶來除去。細胞壁作用為支持和保護。(二)細胞膜對細胞膜進行化學分析得知,細胞膜主要由脂質(磷脂)分子和蛋白質分子組成,其中脂質最多,約占50%;另外,還有少許糖類。在組成細胞膜脂質中,磷脂最豐富。細胞膜功效是將細胞與外界環(huán)境分隔開、控制物質進出細胞、進行細胞間信息交流(三)細胞質在細胞膜以內,核膜以外部分叫細胞質?;罴毎毎|處于不停流動狀態(tài),細胞質主要包含細胞質基質和細胞器。1、細胞質基質細胞質基質含有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸、多個酶,在細胞質中進行著多個化學反應。2、細胞器(1)線粒體線粒體廣泛存在于細胞質基質中,它是有氧呼吸主要場所,被喻為“動力車間”。光鏡下線粒體為橢球形,電鏡下觀察,它是由雙層膜組成。外膜使它與周圍細胞質基質分開,內膜一些部位向內折疊形成嵴,這種結構使線粒體內膜面積增加。在線粒體內有許多個與有氧呼吸關于酶,還含有少許DNA。(2)葉綠體葉綠體是植物葉肉細胞特有細胞器。葉綠體是綠色植物光合作用細胞中,進行細胞器,被稱為“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”。在電鏡下能夠看到葉綠體外面有雙層膜,內部含有幾個到幾十個由囊狀結構堆疊成基粒,其間充滿了基質。這些囊狀結構被稱為類囊體,其上含有葉綠素。(3)內質網內質網是由單層膜連接而成網狀結構,大大增加了細胞內膜面積,內質網與細胞內蛋白質合成和加工關于,也是脂質合成“車間”。(4)核糖體細胞中核糖體是顆粒狀小體,它除了一部分附著在內質網上之外,還有一部分游離在細胞質中。核糖體是細胞內合成蛋白質場所,被稱為“生產蛋白質機器”。(5)高爾基體高爾基體本身不能合成蛋白質,但能夠對蛋白質進行加工分類和包裝,植物細胞分裂過程中,高爾基體與細胞壁形成關于。(6)液泡成熟植物細胞都有液泡。液泡內有細胞液,其中含有糖類、無機鹽、色素、蛋白質等物質,它對細胞內環(huán)境起著調整作用,能夠使細胞保持一定形狀,保持膨脹狀態(tài)。(7)中心體動物細胞和低等植物細胞中有中心體,每個中心體由兩個相互垂直排列中心粒,及其周圍物質組成。動物細胞中心體與有絲分裂關于。(8)溶酶體溶酶體是細胞內具備單層膜結構細胞器,它含有多個水解酶,能分解多個物質。(四)細胞核每個真核細胞通常只有一個細胞核,而有細胞有兩個以上細胞核,如人肌肉細胞,有細胞卻沒有細胞核,如哺乳動物紅細胞細胞。1、結構在電鏡下觀察經過固定、染色有絲分裂間期真核細胞可知其細胞核主要結構有。核膜、核仁、染色質核膜由雙層膜組成,膜上有核孔,是細胞核和細胞質之間物質交換和信息交流孔道。核仁在不一樣種類生物中,形態(tài)和數量不一樣,它在細胞分裂過程中周期性地消失和重現。核仁與某種RNA合成以及核糖體形成關于。染色質主要由DNA和蛋白質組成,能被堿性染料染成深色。在細胞有絲分裂間期,染色質呈絲狀,并交織成網;在分裂期染色質螺旋化化,縮短變粗,變成一條圓柱狀或桿狀染色體,所以,染色質和染色體是細胞中同種物質在不一樣時期兩種形態(tài)。2、功效細胞核是遺傳物質儲存和復制主要場所,是細胞代謝和細胞遺傳控制中心,所以,細胞核是細胞中最主要部分。細胞生物膜系統在上述細胞結構和細胞器中,具備雙層膜有線粒體、葉綠體,具備單層膜有內質網、高爾基體、溶酶體、液泡。它們都由生物膜組成,這些細胞器膜和細胞膜、核膜等結構,共同組成細胞生物膜系統。細胞生物膜系統在細胞生命活動中起著極其主要作用。首先,細胞膜不但使細胞具備一個相對穩(wěn)定內環(huán)境,同時在細胞與環(huán)境之間進行物質運輸、能量轉換和信息傳遞過程中也起著決定性作用。第二,細胞許多主要化學反應都在生物膜上進行。細胞內寬廣膜面積為酶提供了大量附著位點,為各種化學反應順利進行創(chuàng)造了有利條件。第三,細胞內生物膜把細胞分隔成一個個小區(qū)室,這么就使得細胞內能夠同時進行多個化學反應,而不會相互干擾,確保了細胞生命活動高效、有序地進行。第四章細胞物質輸入和輸出1、“水分進出哺乳動物紅細胞情況”三幅圖片(見書本P60)。正常生活著紅細胞內血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜到膜外嗎?不會依照現象判斷紅細胞細胞膜相當于什么膜?答:半透膜當外界溶液濃度低時,紅細胞一定會吸水而漲破嗎?答:不是紅細胞吸水或失水多少取決于什么?答:兩邊溶液中水相對含量差值。2、對于植物細胞來說水分要進出細胞必須要經過原生質層。原生質層相當于半透膜,植物細胞膜和液泡膜都是生物膜,(P61)他們具備與紅細胞細胞膜基本相同化學組成和結構。上述事例與紅細胞失水和吸水很相同。3、紫色洋蔥鱗片葉細胞質壁分離與復原中央液泡大小原生質層位置細胞大小30%蔗糖溶液變?。毎┰|層脫離細胞壁變小清水逐步恢復原來大?。毎┰|層恢復原來位置基本不變4、在建立生物膜模型過程中,試驗技術進步起到了關鍵性推進作用。如電子顯微鏡誕生使人們終于看到了膜存在;冰凍蝕刻技術和掃描電子顯微鏡技術使人們認識到膜內外兩側并不對稱;熒光標識小鼠細胞與人細胞融合試驗又證實了膜流動性等。沒有這些技術支持,人類認識便不能發(fā)展。5、闡述流動鑲嵌模型基本內容P68。6、物質進出細胞方式運輸方式運輸方向是否需要載體是否消耗能量示例自由擴散高濃度到低濃度否否水、氣體、脂類(因為細胞膜主要成份是脂質,如甘油)主動運輸低濃度到高濃度是是幾乎全部離子、氨基酸、葡萄糖等幫助擴散高濃度到低濃度是否主動運輸意義是確?;罴毎凑丈顒有枰鲃游諣I養(yǎng)物質,排出代謝廢物和有害物質。第五章細胞能量供給和利用1、美國科學家薩姆納經過試驗證實酶是一類具備催化作用蛋白質,科學家切赫和奧特曼發(fā)覺少數RNA也具備生物催化作用??傊?,酶是活細胞產生一類催化作用有機物,胃蛋白酶、唾液淀粉酶等絕大多數酶是蛋白質,少數酶是RNA。不能說全部蛋白質和RNA都是酶,只是具備催化作用蛋白質或RNA,才稱為酶。酶特征有高效性、專一性、需要適宜條件2、進行關于試驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量改變,以及設置對照組和重復試驗。3、ATP漢字名叫三磷酸腺苷,結構式簡寫A-p~p~p,幾乎全部生命活動能量直接來自ATP水解,由ADP合成ATP所需能量,動物來自呼吸作用,植物來自光合作用和呼吸作用,ATP可在細胞器線粒體或葉綠體中和在細胞質基質中合成。在細胞內ATP含量極少,轉化很快,熟悉89頁圖。4、組成生物體活細胞,內部時刻進行著ATP與ADP相互轉化,同時也就伴隨有能量釋放_和儲存_。故把ATP比喻成細胞內流通著“通用貨幣”。5、呼吸作用本質是氧化分解有機物,釋放能量,不一定需要氧氣,分為有氧呼吸和無氧呼吸93頁圖。,6、有氧呼吸反應式:,第一階段在細胞質基質進行,原料是糖類等,產物是丙酮酸、氫、ATP,第二階段在線粒體進行,原料是丙酮酸和水,產物是C02、ATP、氫,第三階段在線粒體進行,原料是氫和氧,產物是水、ATP,第一、二階段共同產物是氫、ATP,三個階段共同產物是ATP。1mol葡萄糖有氧呼吸產生能量2870KJ,可用于生命活動有1161KJ(38molATP),以熱能散失1709KJ,無氧呼吸產生可利用能量是61.08KJ(2molATP),1molATP水解后放出能量30.54KJ。場所發(fā)生反應產物第一階段細胞質基質葡萄糖酶葡萄糖酶2丙酮酸少許能量量[H]++丙酮酸、[H]、釋放少許能量,形成少許ATP第二階段線粒體基質6CO26H6CO26H2O酶2丙酮酸少許能量[H]+++CO2、[H]、釋放少許能量,形成少許ATP第三階段H2H2O酶大量能量[H]++內膜O2O2生成H2O、釋放大量能量,形成大量ATP7、寫出2條無氧呼吸反應式C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量C6H12O62C3H3O3+能量無氧呼吸場所是細胞質基質,分2個階段,第一個階段與有氧呼吸相同,是由葡萄糖分解為丙酮酸,第二階段反應是由丙酮酸分解成CO2和酒精或轉化成C3H3O3(乳酸)。熟悉95頁圖。8、影響呼吸速率外界原因:1、溫度:溫度經過影響細胞內與呼吸作用關于酶活性來影響細胞呼吸作用。溫度過低或過高都會影響細胞正常呼吸作用。在一定溫度范圍內,溫度越低,細胞呼吸越弱;溫度越高,細胞呼吸越強。2、氧氣:氧氣充分,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。3、水分:通常來說,細胞水分充分,呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒,根部缺氧,進行無氧呼吸,產生過多酒精,可使根部細胞壞死。4、CO2:環(huán)境CO2濃度提升,將抑制細胞呼吸,可用此原理來貯藏水果和蔬菜。9、呼吸作用在生產上應用:1、作物栽培時,要有適當方法確保根正常呼吸,如疏松土壤等。2、糧油種子貯藏時,要風干、降溫,降低氧氣含量,則能抑制呼吸作用,降低有機物消耗。3、水果、蔬菜保鮮時,要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度,抑制呼吸作用。10、光合作用探究歷程①、1648年海爾蒙脫(比利時),把一棵2.3kg柳樹苗種植在一桶90.8kg土壤中,然后只用雨水澆灌而不供給任何其余物質,5年后柳樹增重到76.7kg,而土壤只減輕了57g。指出:植物物質積累來自水②、1771年英國科學家普里斯特利發(fā)覺,將點燃蠟燭與綠色植物一起放在密閉玻璃罩內,蠟燭不輕易熄滅;將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內,小鼠不輕易窒息而死,證實:植物能夠更新空氣。③、1785年,因為空氣組成發(fā)覺,人們明確了綠葉在光下放出氣體是氧氣,吸收是二氧化碳。1845年,德國科學家梅耶指出,植物進行光合作用時,把光能轉換成化學能儲存起來。④、1864年,德國科學家把綠葉放在暗處理綠色葉片二分之一暴光,另二分之一遮光。過一段時間后,用碘蒸氣處理葉片,發(fā)覺遮光那二分之一葉片沒有發(fā)生顏色改變,曝光那二分之一葉片則呈深藍色。證實:綠色葉片在光合作用中產生了淀粉。⑤、1880年,德國科學家思吉爾曼用水綿進行光合作用試驗。證實:葉綠體是綠色植物進行光合作用場所,氧是葉綠體釋放出來。⑥、20世紀30年代美國科學家魯賓卡門采取同位素標識法研究了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2,釋放是18O2;第二組提供H2O和C18O,釋放是O2。光合作用釋放氧全部來自來水。11、葉綠體色素吸收可見光,主要吸收紅橙光和藍紫光,(葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅橙光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光),光反應場所是葉綠體類囊體膜上,(因為全部色素和全部光反應酶都在囊狀結構上),原料是水,ADP、Pi,動力是光能,產物是氧、氫和ATP,暗反應場所是葉綠體基質,原料是CO2,動力是ATP水解釋放能量,產物是有機物(CH2O)和C5,光反應為暗反應提供還原劑氫和ATP(能量),CO2被還原前先要進行固定,C3化合物一部分被還原為有機物,另一部分又變成五碳化合物。光合作用總反應式:CO2+H2O(CH2O)+O2。自然界最基本物質、能量代謝是光合作用,光合作用產生氧氣來自H20,有機物中O來自CO2。光合作用意義:1.制造有機物,固定太陽能,為其余生物提供物質和能量需要,2.制造氧氣,維持O2與CO2平衡,使好氧生物得以發(fā)展3.形成O3層,使生物由水生向陸生進化。熟悉103頁圖。①②③④①②③④12、光合作用過程:光反應階段條件光、色素、酶場所光酶在類囊體薄膜上光酶物質改變水分解:H2O→[H]+O2↑ATP生成:ADP+Pi→ATP能量改變光能→ATP中活躍化學能暗反應階段條件酶、ATP、[H]場所酶葉綠體基質酶物質改變酶CO2固定:CO2+C5→2C3酶ATPC3還原:C3+[H]→(CH2O)ATP能量改變光能ATP中活躍化學能→(CH2O)中穩(wěn)定化學能光能總反應式葉綠體葉綠體CO2+H2OO2+(CH2O)13、提升農作物產量主要條件之一,是提升農作物對光能利用率。要提升農作物光能利用率方法有:1)延長光合作用時間2)增加光合作用面積(合理密植,間作套種)3)光照強弱控制4)必需礦質元素供給5)CO2供給(溫室栽培多施有機肥或放置干冰,提升二氧化碳濃度)。影響光合作用速度曲線分析及應用原因圖像關鍵點含義在生產上應用單因子影響光照強度A點光照強度為0,此時只進行呼吸作用,釋放CO2量,表明此時呼吸強度。AB段表明隨光照強度加強,光合作用逐步加強,CO2釋放量逐步降低,有一部分用于光合作用;B點時,呼吸作用釋放CO2全部用于光合作用,即光合作用強度=呼吸作用強度,稱B點為光賠償點(植物白天光照強度應在光賠償點以上,植物才能正常生長)。BC段表明伴隨光照強度不停加強,光合作用強度不停加強,到C點以上不再加強了。C點為光合作用飽和點。(1)適當提升光照強度(2)延長光合作用時間(例:輪作)(3)對溫室大棚用無色透明玻璃(4)若要降低光合作用則用有色玻璃。如用紅色玻璃,則透紅光吸收其余波長光,光合能力較白光弱。但較其余單色光強。O物質量O物質量葉面積指數···CBA8642呼吸量干物質量光合作用實際量葉面積指數···CBA8642呼吸量干物質量光合作用實際量OA段表明隨葉面積不停增大,光合作用實際量不停增大,A點為光合作用面積飽和點,隨葉面積增大,光合作用不再增強,原因是有很多葉被遮擋在光賠償點以下。OB段干物質量隨光合作用增強而增加,而因為A點以后光合作用量不再增加,而葉片隨葉面積不停增加OC段呼吸量不停增加,所以干物質積累量不停降低如BC段。植物葉面積指數不能超出C點,若超出C點,植物將入不敷出,無法生活下去。適當間苗、修剪,合理施肥、澆水,防止陡長,封行過早,使中下層葉子所受光照往往在光賠償點以下,白白消耗有機物,造成無須要浪費。溫室栽培植物時,可增加光合作用面積,合理密植是增加光合作用面積一項主要方法。二氧化碳濃度CO2是光合作用原料,在一定范圍內,CO2越多,光合作用速率越大,但到A點時,即CO2達成飽和時,就不再增加了溫室栽培植物時適當提升室內CO2濃度,如釋放一定量干冰或多施有機肥,使根部吸收CO2增多。大田生產“正其行,通其風”,即為提升CO2濃度、增加產量溫度光合作用是在酶催化下進行,溫度直接影響酶活性。通常植物在10℃~35℃下正常進行光合作用,其中AB段(10℃~35℃),隨溫度升高而逐步加強,B點(35℃)以上光合酶活性下降,光合作用開始下降,40℃~50℃光合作用幾乎完全停頓(1)適時播種(2)溫室栽培植物時,白天適當提升溫度,晚上適當降溫(3)植物“午休”現象原因之一葉齡OA段為幼葉,隨幼葉不停生長,葉面積不停增大,葉內葉綠體不停增多,葉綠素含量不停增加,光合作用速率不停增加。AB段為壯葉,葉片面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài),光合速率也基本穩(wěn)定。BC段為老葉,隨葉齡增加,葉片內葉綠素被破壞,光合速率也隨之下降農作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉,都是依照其原理。又可降低其呼吸作用消耗有機物礦質元素礦質元素是光合作用產物——葡萄糖深入合成許多有機物時所必需物質。如缺乏N,就影響蛋白質(酶)合成;缺乏P就會影響ATP合成;缺乏Mg就會影響葉綠素合成合理施肥可促進葉片面積增大,提升酶合成率,提升光合作用速率多因子影響圖像含義P點時,限制光合速率原因應為橫坐標所表示因子,隨其因子不停加強,光合速率不停提升。當到Q點時,橫坐標所表示因子,不再是影響光合速率因子,要想提升光合速率,可采取適當提升圖示其余因子應用溫室栽培時,在一定光照強度下,白天適當提升溫度,增加光合酶活性,提升光合速率,也可同時適當充加CO2,深入提升光合速率。當溫度適宜時,可適當增加光照強度和CO2濃度以提升光合作用速率。總之,可依照詳細情況,經過增加光照強度,調整或增加CO2濃度來充分提升光合效率,以達成增產目標CO2含量很低時,綠色植物不能制造有機物,隨CO2含量提升,光合作用逐步提升;當CO2含量提升到一定程度時,光合作用強度不再隨CO2含量提升而提升。光照強度:在一定范圍內,光合速率隨光照強度增強而加緊,超出光飽合點,光合速率反而會下降。溫度:溫度可影響酶活性。14、自養(yǎng)生物:可將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物,如綠色植物,硝化細菌(化能合成)異養(yǎng)生物:不能將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物,只能利用環(huán)境中現成有機物來維持本身生命活動,如許多動物。14、請自行比較光合作用與呼吸作用。第六章細胞生命歷程細胞增殖細胞增殖是生物主要生命特征。細胞以分裂方式增殖,經過它,單細胞生物能產生后代,多細胞生物則能夠由一個受精卵經過分裂和分化,最終發(fā)育為一個多細胞個體。在增殖過程中能夠將復制遺傳物質分配到兩個子細胞中去,可見,細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳基礎。真核細胞分裂方式有有絲分裂、無絲分裂和減數分裂。一、有絲分裂體細胞有絲分裂具備細胞周期,它是指連續(xù)分裂細胞從一次分裂開始時開始,到下一次分裂完成時為此,包含分裂間期期和分裂期。分裂間期分裂間期最大特征是DNA分子復制和關于蛋白質合成,同時細胞有適度增加,對于細胞分裂來說,它是整個周期中為分裂期作準備階段。分裂期(1)前期最顯著改變是染色質絲螺旋纏繞,縮短變粗,成為染色體,此時每條染色體都含有兩條染色單體,由一個著絲點相連,稱為姐妹染色單體。同時,核仁解體,核摸消失,紡錘絲形成紡錘體。(2)中期染色體清楚可見,每條染色體著絲點都排列在細胞中央一個平面上,染色體形態(tài)比較穩(wěn)定,數目比較清楚,便于觀察。(3)后期每個著絲點一分為二,姐妹染色單體隨之分離,形成兩條子染色體,在紡錘絲牽引下向細胞兩極運動。(4)末期染色體抵達兩極后,逐步變成絲狀染色質,同時紡錘體消失,核仁、核模重新出現,將染色質包圍起來,形成兩個新子細胞,然后細胞一分為二。(5)動植物細胞有絲分裂比較植物動物紡錘體形成方式由細胞兩極由中心體細胞一分為二方式意義無絲分裂無絲分裂比較簡單,通常是細胞核延長,從核中部向內凹進,分裂為兩個細胞核,接著整個細胞從中間分裂為兩個細胞。此過程中沒有出現紡錘絲和染色體,故名無絲分裂,如蛙紅細胞分裂。細胞分化、癌變、衰老一、細胞分化細胞分化是指在個體發(fā)育中,由一個或一個細胞增殖產生后代在形態(tài)、結構和生理功效上發(fā)生穩(wěn)定性差異過程。它是一個持久性改變,發(fā)生在生物體整個生命過程中,但在胚胎時期達成最大程度。經過細胞分化,生物體內會形成各種不一樣細胞和組織,這種穩(wěn)定性差異是不可逆。細胞分化程度:體細胞>胚胎細胞>受精卵但科學研究證實,高度分化植物細胞依然具備發(fā)育成完整植株能力,即保持著全能性。細胞全能性是指生物體細胞具備使后代細胞形成完整個體潛能特征。生物體每一個細胞都包含有該物種所特有全部遺傳信息,都有發(fā)育成為完整個體所必需全部遺傳物質。理論上,生物體每一個活細胞都應該具備全能性。細胞全能性大?。菏芫眩九咛ゼ毎倔w細胞通常情況下,生物體內細胞并沒有表現出全能性,而是分化成為不一樣細胞、組織,這是基因在特定時間和空間條件下基因選擇性表示結果。二、細胞癌變在個體發(fā)育過程中,大多數細胞能夠正常分化。不過有些細胞在致癌因子作用下,不能正常分化,而變成不受有機體控制、連續(xù)進行分裂惡性增殖細胞,這種細胞就是癌細胞。癌細胞與正常細胞相比,具備以下特點:能夠無限增殖形態(tài)結構發(fā)生顯著改變;癌細胞表面糖蛋白降低;輕易在體內擴散,轉移。因為細胞膜上糖蛋白等物質降低,使得細胞彼此之間黏著性減小,造成癌細胞輕易在有機體內分散和轉移?,F在認為引發(fā)癌變因子主要有三類:第一類物理致癌因子,如輻射致癌;第二類是化學致癌因子,如砷、苯、煤焦油等;再一類是病毒致癌因子,引發(fā)癌變病毒叫做致癌病毒。另外,科學家已證實,癌細胞是因為原癌基因激活為癌基因而引發(fā)。細胞衰老生物體內細胞多數要經過未分化、分裂、分化和死亡這幾個階段。所以,細胞衰老和死亡是一個正常生命現象。衰老細胞具備主要特征有以下幾點:(1)細胞內水分降低,結果使細胞萎縮,體積變小,細胞新陳代謝速率減慢;(2)衰老細胞內,酶活性減低,如人頭發(fā)變白是因為黑色素細胞衰老時,酪氨酸酶活性活性降低;(3)細胞內色素會伴隨細胞衰老而積累,影響細胞物質交流和信息傳遞等正常生理功效,最終造成細胞死亡;(4)細胞膜通透性改變,物質運輸能力降低。四、細胞凋亡:基因決定細胞自動結束生命過程,是一個正常自然生理過程,如蝌蚪尾消失,它對于多細胞生物體正常發(fā)育,維持內部環(huán)境穩(wěn)定以及抵抗外界原因干擾具備非常關鍵作用。細胞壞死:因為電、熱、冷、機械等不利原因影響造成細胞非正常性死亡,不受基因控制。必修2遺傳與進化知識點第一章遺傳因子發(fā)覺第一節(jié)孟德爾豌豆雜交試驗(一)1.孟德爾之所以選取豌豆作為雜交試驗材料是因為:(1)豌豆是自花傳粉植物,且是閉花授粉植物;(2)豌豆花較大,易于人工操作;(3)豌豆具備易于區(qū)分性狀。2.遺傳學中慣用概念及分析(1)性狀:生物所表現出來形態(tài)特征和生理特征。相對性狀:一個生物同一個性狀(如毛色)不一樣表現類型(黃、白)。區(qū)分:兔長毛和短毛;人卷發(fā)和直發(fā)等;兔長毛和黃毛;牛黃毛和羊白毛性狀分離:雜種后代中,同時出現顯性性狀和隱性性狀現象。如在DD×dd雜交試驗中,雜合F1代自交后形成F2代同時出現顯性性狀(DD及Dd)和隱性性狀(dd)現象。顯性性狀:在DD×dd雜交試驗中,F1表現出來性狀;如教材中F1代豌豆表現出高莖,即高莖為顯性。決定顯性性狀為顯性遺傳因子(基因),用大寫字母表示。如高莖用D表示。隱性性狀:在DD×dd雜交試驗中,F1未顯現出來性狀;如教材中F1代豌豆未表現出矮莖,即矮莖為隱性。決定隱性性狀為隱性基因,用小寫字母表示,如矮莖用d表示。(2)純合子:遺傳因子(基因)組成相同個體。如DD或dd。其特點純合子是自交后代全為純合子,無性狀分離現象。雜合子:遺傳因子(基因)組成不一樣個體。如Dd。其特點是雜合子自交后代出現性狀分離現象。(3)雜交:遺傳因子組成不一樣個體之間相交方式。如:DD×ddDd×ddDD×Dd等。自交:遺傳因子組成相同個體之間相交方式。如:DD×DDDd×Dd等測交:F1(待測個體)與隱性純合子雜交方式。如:Dd×dd正交和反交:二者是相對而言,如甲(♀)×乙(♂)為正交,則甲(♂)×乙(♀)為反交;如甲(♂)×乙(♀)為正交,則甲(♀)×乙(♂)為反交。3.雜合子和純合子判別方法若后代無性狀分離,則待測個體為純合子測交法若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子若后代無性狀分離,則待測個體為純合子自交法若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子4.常見問題解題方法(1)如后代性狀分離比為顯:隱=3:1,則雙親一定都是雜合子(Dd)即Dd×Dd3D_:1dd(2)若后代性狀分離比為顯:隱=1:1,則雙親一定是測交類型。即為Dd×dd1Dd:1dd(3)若后代性狀只有顯性性狀,則雙親最少有一方為顯性純合子。即DD×DD或DD×Dd或DD×dd5.分離定律其實質就是在形成配子時,等位基因隨減數第一次分裂后期同源染色體分開而分離,分別進入到不一樣配子中。第2節(jié)孟德爾豌豆雜交試驗(二)1.兩對相對性狀雜交試驗中關于結論(1)兩對相對性狀由兩對等位基因控制,且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體。(2)F1減數分裂產生配子時,等位基因一定分離,非等位基因(位于非同源染色體上非等位基因)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種表現型,百分比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綠圓注意:上述結論只是符合親本為YYRR×yyrr,但親本為YYrr×yyRR,F2中重組類型為10/16,親本類型為6/16。2.常見組合問題(自由組合定律解題方法統一用分枝法[先一對一對分析,再進行組合]:都能夠簡化為用分離定理來處理,即先求一對相對性狀,最終把結果相乘,即進行組合,所以,要熟記分離定理6種雜交結果)(1)配子類型問題如:AaBbCc產生配子種類數為2x2x2=8種(2)基因型類型如:AaBbCc×AaBBCc,后代基因型數為多少?先分解為三個分離定律:Aa×Aa后代3種基因型(1AA:2Aa:1aa)Bb×BB后代2種基因型(1BB:1Bb)Cc×Cc后代3種基因型(1CC:2Cc:1cc)所以其雜交后代有3x2x3=18種類型。(3)表現類型問題如:AaBbCc×AabbCc,后代表現數為多少?先分解為三個分離定律:Aa×Aa后代2種表現型Bb×bb后代2種表現型Cc×Cc后代2種表現型所以其雜交后代有2x2x2=8種表現型。3.自由組合定律實質是形成配子時,成正確基因彼此分離,決定不一樣性狀基因自由組合。4.常見遺傳學符號符號PF1F2×♀♂含義親本子一代子二代雜交自交母本父本5.孟德爾試驗成功原因:(1)正確選取試驗材料:㈠豌豆是嚴格自花傳粉植物(閉花授粉),自然狀態(tài)下通常是純種㈡具備易于區(qū)分性狀(2)由一對相對性狀到多對相對性狀研究(3)分析方法:統計學方法對結果進行分析(4)試驗程序:假說-演繹法觀察分析(為何F2中出現3:1)——提出假說(4點)——演繹推理——試驗驗證(測交)第二章基因和染色體關系第一節(jié)減數分裂和受精作用知識結構:精子形成過程減數分裂卵細胞形成過程減數分裂和受精作用配子中染色體組合多樣性受精作用受精作用過程和實質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:細胞分裂間期,染色體經過復制成由一個著絲點連著兩條姐妹染色單體。所以此時染色體數目要依照著絲點判斷,即一個著絲點就代表一條染色體。(2)同源染色體和四分體:同源染色體指形態(tài)、大小通常相同,一條來自母方,一條來自父方,且能在減數第一次分裂過程中能夠兩兩配正確一對染色體(有絲分裂中也有同源染色體,但不聯會)。四分體指減數第一次分裂同源染色體聯會后每對同源染色體中含有四條姐妹染色單體。(3)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。2.減數分裂過程中碰到一些概念同源染色體:(上面已經有了)聯會:同源染色體兩兩配正確現象。四分體:(上面已經有了)交叉交換:指四分體時期,非姐妹染色單體發(fā)生纏繞,并交換部分片段現象。減數分裂:是有性生殖生物在產生成熟生殖細胞時進行染色體數目減半細胞分裂。3.減數分裂特點:復制一次,分裂兩次。結果:染色體數目減半(染色體數目減半實際發(fā)生在減數第一次分裂,第二次分裂類似有絲分裂)。場所:生殖器官內(動物精巢、卵巢;植物花藥、胚珠;精巢、卵巢內現有有絲分裂,又有減數分裂)過程:精子形成過程:卵細胞形成過程:1個精原細胞(2n)1個卵原細胞(2n)↓間期:染色體復制↓間期:染色體復制1個初級精母細胞(2n)1個初級卵母細胞(2n)↓前期:聯會、四分體、交叉交換(2n)↓前期:聯會、四分體…(2n)中期:同源染色體排列在赤道板上(2n)中期:(2n)后期:配正確同源染色體分離(2n)后期:(2n)末期:細胞質均等分裂末期:細胞質不均等分裂(2n)2個次級精母細胞(n)1個次級卵母細胞+1個極體(n)↓前期:(n)↓前期:(n)中期:(n)中期:(n)后期:染色單體分開成為兩組染色體(2n)后期:(2n)末期:細胞質均等分離(n)末期:(n)4個精細胞:(n)1個卵細胞:(n)+3個極體(n)↓變形4個精子(n)4.精子與卵細胞形成異同點比較項目不同點相同點精子形成卵細胞形成染色體復制復制一次第一次分裂一個初級精母細胞(2n)產生兩個大小相同次級精母細胞(n)一個初級卵母細胞(2n)(細胞質不均等分裂)產生一個次級卵母細胞(n)和一個第一極體(n)同源染色體聯會,形成四分體,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,細胞質分裂,子細胞染色體數目減半第二次分裂兩個次級精母細胞形成四個一樣大小精細胞(n)一個次級卵母細胞(細胞質不均等分裂)形成一個大卵細胞(n)和一個小第二極體。第一極體分裂(均等)成兩個第二極體著絲點分裂,姐妹染色單體分開,分別移向兩極,細胞質分裂,子細胞染色體數目不變有沒有變形精細胞變形形成精子無變形分裂結果產生四個有功效精子(n)只產生一個有功效卵細胞(n)精子和卵細胞中染色體數目均減半注:卵細胞形成無變形過程,而且是只形成一個卵細胞,卵細胞體積很大,細胞質中存有大量營養(yǎng)物質,為受精卵發(fā)育準備。5.減數分裂和有絲分裂主要異同點(要求掌握)比較項目減數分裂有絲分裂染色體復制次數及時間一次,減數第一次分裂間期一次,有絲分裂間期細胞分裂次數二次一次聯會四分體是否出現出現在減數第一次分裂不出現同源染色體分離減數第一次分裂后期無分離(有同源染色體)著絲點分裂發(fā)生在減數第二次分裂后期后期子細胞名稱及數目性細胞,精細胞4個或卵1個、極體3個體細胞,2個子細胞中染色體改變減半,減數第一次分裂不變子細胞間遺傳組成不一定相同一定相同6.有絲分裂和減數分裂圖形判別:(檢索表以二倍體生物為例)1.1細胞中沒有同源染色體……減數第二次分裂1.2細胞中有同源染色體2.1有同源染色體聯會、形成四分體排列于赤道板或相互分離……減數第一次分裂例題:判斷以下各細胞分裂圖屬何種分裂何時期圖。[解析]:甲圖細胞每一端都有成正確同源染色體,但無聯會、四分體、分離等行為,且每一端都有一套形態(tài)和數目相同染色體,故為有絲分裂后期。乙圖有同源染色體,且同源染色體分離,非同源染色體自由組合,故為減數第一次分裂后期。丙圖不存在同源染色體,且每條染色體著絲點分開,姐妹染色單體成為染色體移向細胞兩極,故為減數第二次分裂后期。7.受精作用:指卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵過程。意義:經過減數分裂和受精作用,確保了進行有性生殖生物前后代體細胞中染色體數目標恒定,從而確保了遺傳穩(wěn)定和物種穩(wěn)定;在減數分裂中,發(fā)生了非同源染色體自由組合和非姐妹染色單體交叉交換,增加了配子多樣性,加上受精時卵細胞和精子結合隨機性,使后代展現多樣性,有利于生物進化,表現了有性生殖優(yōu)越性。8.配子種類問題因為染色體組合多樣性,使配子也多個多樣,依照染色體組合多樣性形成過程,所以配子種類可由同源染色體對數決定,即含有n對同源染色體精(卵)原細胞產生配子種類為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載體。因為基因和染色體行為存在著顯著平行關系。研究方法:類比推理2.基因位于染色體上試驗證據果蠅雜交試驗分析摩爾根果蠅眼色試驗:(A—紅眼基因a—白眼基因X、Y——果蠅性染色體)P:紅眼(雌)×白眼(雄)P:XAXA×XaY↓↓F1:紅眼F1:XAXa×XAY↓F1雌雄交配↓F2:紅眼(雌雄)白眼(雄)F2:XAXAXAXaXAYXaY3.一條染色體上通常含有多個基因,且這多個基因在染色體上呈線性排列4.基因分離定律實質基因自由組合定律實質薩頓假說1.內容:基因在染色體上(染色體是基因載體)2.依據:基因與染色體行為存在著顯著平行關系。①在雜交中保持完整和獨立性②成對存在③一個來自父方,一個來自母方④形成配子時自由組合3.證據:果蠅限性遺傳紅眼XWXWX白眼XwYXWY紅眼XWXw紅眼XWXW:紅眼XWXw:紅眼XWY:白眼XwY①一條染色體上有許多個基因;②基因在染色體上呈線性排列。4.當代解釋孟德爾遺傳定律①分離定律:等位基因隨同源染色體分開獨立地遺傳給后代。②自由組合定律:非同源染色體上非等位基因自由組合??谠E:口訣:無中生有為隱性,隱性遺傳看女病。父子患病為伴性。有中生無為顯性,顯性遺傳看男病。母女患病為伴性。三、伴性遺傳特點與判斷遺傳病遺傳方式遺傳特點實例常染色體隱性遺傳病隔代遺傳,患者為隱性純合體白化病、苯丙酮尿癥、常染色體顯性遺傳病代代相傳,正常人為隱性純合體多/并指、軟骨發(fā)育不全伴X染色體隱性遺傳病隔代遺傳,交叉遺傳,患者男性多于女性色盲、血友病伴X染色體顯性遺傳病代代相傳,交叉遺傳,患者女性多于男性抗VD佝僂病伴Y染色體遺傳病傳男不傳女,只有男性患者沒有女性患者人類中毛耳第三節(jié)伴性遺傳1.伴性(別)遺傳概念:這類性狀遺傳控制基因位于性染色體上,因而總是與性別相關聯。人類紅綠色盲癥(伴X染色體隱性遺傳?。僦虏』騒a正?;颍篨A②患者:男性XaY女性XaXa正常:男性XAY女性XAXAXAXa(攜帶者)③遺傳特點:⑴男性患者多于女性患者。⑵交叉遺傳。即男性(父親)→女性(女兒攜帶者)→男性(兒子)。⑶通常為隔代遺傳。抗維生素D佝僂?。ò閄染色體顯性遺傳?。僦虏』騒A正?;颍篨a②患者:男性XAY女性XAXAXAXa正常:男性XaY女性XaXa③遺傳特點:⑴女性患者多于男性患者。⑵代代相傳。⑶交叉遺傳現象:男性→女性→男性4.Y染色體遺傳:人類毛耳現象遺傳特點:基因位于Y染色體上,僅在男性個體中遺傳5、伴性遺傳在生產實踐中應用:依照毛色分辨小雞雌、雄6、人類遺傳病判定方法口訣:無中生有必為隱,生女有病為常隱;有中生無必為顯,生女有病為常顯。解釋:父母無病,兒女有病——隱性遺傳(無中生有)父母無病,女兒有病——常、隱性遺傳;父母有病,兒女無病——顯性遺傳(有中生無)父母有病,女兒無病——常、顯性遺傳注:假如家系圖中患者全為男性(女全正常),且具備世代連續(xù)性,應首先考慮伴Y遺傳,無顯隱之分。第三章基因本質第一節(jié)DNA是主要遺傳物質1.肺炎雙球菌轉化試驗(1)體內轉化試驗:1928年由英國科學家格里菲思等人進行。試驗材料:S型細菌、R型細菌菌落菌體毒性S型細菌表面光滑(smooth)有莢膜(小鼠極難消亡)→有R型細菌表面粗糙(rough)無莢膜(小鼠輕易消亡)→無結論:在S型細菌中存在轉化因子能夠使R型細菌轉化為S型細菌。(2)、體外轉化試驗:1944年由美國科學家艾弗里等人進行。結論:DNA是遺傳物質2.噬菌體侵染細菌試驗1、試驗過程①標識噬菌體(35S標識蛋白質,32P標識DNA,不能同時標識)含35S培養(yǎng)基含35S細菌35S蛋白質外殼含35S噬菌體含32P培養(yǎng)基含32P細菌內部DNA含32P噬菌體②噬菌體侵染細菌含35S噬菌體細菌體內沒有放射性35S含32P噬菌體細菌體內有放射線32P結果分析:測試結果表明:侵染過程中,只有32P進入細菌,而35S未進入,說明只有親代噬菌體DNA進入細胞。子代噬菌體各種性狀,是經過親代DNA遺傳。DNA才是真正遺傳物質。結論:深入確立DNA是遺傳物質3.煙草花葉病毒感染煙草試驗:(1)、試驗過程(2)、試驗結果分析與結論煙草花葉病毒RNA能自我復制,控制生物遺傳性狀,所以RNA是它遺傳物質(還有HIV)。4、生物遺傳物質非細胞結構:DNA或RNA生物 原核生物:DNA細胞結構 真核生物:DNA結論:絕大多數生物(細胞結構生物(同時含DAN、RNA)和DNA病毒)遺傳物質是DNA,所以說DNA是主要遺傳物質。第二節(jié)DNA分子結構DNA分子結構基本單位---脫氧核糖核苷酸(簡稱脫氧核苷酸)2、DNA分子有何特點?⑴穩(wěn)定性:是指DNA分子雙螺旋空間結構相對穩(wěn)定性。⑵多樣性:組成DNA分子脫氧核苷酸雖只有4種,配對方式僅2種,但其數目卻能夠成千上萬,更主要是形成堿基正確排列次序能夠千變萬化,從而決定了DNA分子多樣性(n對堿基可形成4n種)。⑶特異性:每個特定DNA分子中具備特定堿基排列次序,而特定排列次序代表著遺傳信息,所以每個特定DNA分子中都貯存著特定遺傳信息,這種特定堿基排列次序就決定了DNA分子特異性。3、DNA雙螺旋結構特點: ⑴DNA分子由兩條反向平行脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。⑵DNA分子外側是脫氧核糖和磷酸交替連接而成基本骨架。⑶DNA分子兩條鏈內側堿基按照堿基互補配對標準配對,并以氫鍵相互連接。4、相關計算(畫圖標已知,用好100,堿基互補配對出答案)(文科生了解)(1)A=TC=G(2)(A+C)/(T+G)=1或A+G/T+C=1(3)假如(A1+C1)/(T1+G1)=b那么(A2+C2)/(T2+G2)=1/b(4)(A+T)/(C+G)=(A1+T1)/(C1+G1)=(A2+T2)/(C2+G2)=a4.判斷核酸種類(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,則處于轉錄階段。第3節(jié)DNA復制一、DNA分子復制過程1、概念:以親代DNA分子為模板合成子代DNA過程2、復制時間:有絲分裂或減數第一次分裂間期3.復制方式:半保留復制4、復制條件(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、復制特點:邊解旋邊復制6、復制場所:主要在細胞核中,線粒體和葉綠體也存在。7、復制意義:保持了遺傳信息連續(xù)性。三、與DNA復制關于堿基計算(文科生了解)1.一個DNA連續(xù)復制n次后,DNA分子總數為:2n2.第n代DNA分子中,含原DNA母鏈有2個,占1/(2n-1)3.若某DNA分子中含堿基T為a,(1)則連續(xù)復制n次,所需游離胸腺嘧啶脫氧核苷酸數為:a(2n-1)(2)第n次復制時所需游離胸腺嘧啶脫氧核苷酸數為:a·2n-1第4節(jié)基因是有遺傳效應DNA片段一、.基因相關關系1、與DNA關系①基因實質是有遺傳效應DNA片段,無遺傳效應DNA片段不能稱之為基因(非基因)。②每個DNA分子包含許多個基因。2、與染色體關系①基因在染色體上呈線性排列。②染色體是基因主要載體,另外,線粒體和葉綠體中也有基因分布。3、與脫氧核苷酸關系①脫氧核苷酸(A、T、C、G)是組成基因單位。②基因中脫氧核苷酸排列次序代表遺傳信息。4、與性狀關系①基因是控制生物性狀遺傳物質結構和功效單位。②基因對性狀控制經過控制蛋白質分子(酶、結構蛋白)合成來實現。二、DNA片段中遺傳信息遺傳信息蘊藏在4種堿基排列次序之中;堿基排列次序千變萬化組成了DNA分子多樣性,而堿基特異排列次序,又組成了每個DNA分子特異性?;虮硎镜谝还?jié)基因指導蛋白質合成一、遺傳信息轉錄1、DNA與RNA異同點核酸項目DNARNA結構通常是雙螺旋結構,極少數病毒是單鏈結構通常是單鏈結構基本單位脫氧核苷酸(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產生路徑DNA復制、逆轉錄轉錄、RNA復制存在部位主要位于細胞核中染色體上,極少數位于細胞質中線粒體和葉綠體上主要位于細胞質中功效傳遞和表示遺傳信息①mRNA:轉錄遺傳信息,翻譯模板②tRNA:運輸特定氨基酸③rRNA:核糖體組成成份細胞生物(如人、水稻)內含:2種核酸、5種堿基、8種核苷酸病毒含:1種核酸、4種堿基、5種核苷酸2、RNA類型⑴信使RNA(mRNA)⑵轉運RNA(tRNA)⑶核糖體RNA(rRNA)3、轉錄⑴轉錄概念:以DNA一條鏈為模板經過堿基互補配對標準形成信使RNA過程。⑵轉錄場所主要在細胞核⑶轉錄模板以DNA一條鏈為模板⑷轉錄原料4種核糖核苷酸⑸轉錄產物一條單鏈mRNA⑹轉錄標準堿基互補配對⑺轉錄與復制異同(下表)階段項目復制轉錄時間細胞有絲分裂間期或減數第一次分裂間期生長發(fā)育連續(xù)過程進行場所主要細胞核主要細胞核模板以DNA兩條鏈為模板以DNA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酶和ATP需要特定酶和ATP過程在酶作用下,兩條扭成螺旋雙鏈解開,以解開每段鏈為模板,按堿基互補配對標準(A—T、C—G、T—A、G—C)合成與模板互補子鏈;子鏈與對應母鏈盤繞成雙螺旋結構在細胞核中,以DNA解旋后一條鏈為模板,按照A—U、G—C、T—A、C—G堿基互補配對標準,形成mRNA,mRNA從細胞核進入細胞質中,與核糖體結合產物兩個雙鏈DNA分子一條單鏈mRNA特點邊解旋邊復制;半保留式復制(每個子代DNA含一條母鏈和一條子鏈)邊解旋邊轉錄;DNA雙鏈分子全保留式轉錄(轉錄后DNA仍保留原來雙鏈結構);只轉錄部分基因遺傳信息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排列次序mRNA中決定一個氨基酸三個相鄰堿基tRNA中與mRNA密碼子互補配正確三個堿基作用控制生物遺傳性狀直接決定蛋白質中氨基酸序列識別密碼子,轉運氨基酸種類基因中脫氧核苷酸種類、數目和排列次序不一樣,決定了遺傳信息多樣性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種聯絡①基因中脫氧核苷酸序列mRNA中核糖核苷酸序列②mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補③密碼子與對應反密碼子序列互補配對2、翻譯⑴定義:在核糖體中以信使RNA為模板,以轉運RNA為運載工具合成具備一定氨基酸排列次序蛋白質分子。⑵翻譯場所細胞質核糖體上⑶翻譯模板mRNA⑷翻譯原料20種氨基酸⑸翻譯產物多肽鏈(蛋白質)⑹翻譯標準堿基互補配對⑺翻譯與轉錄異同點(下表):階段項目轉錄翻譯定義在細胞核中,以DNA一條鏈為模板合成mRNA過程以信使RNA為模板,合成具備一定氨基酸次序蛋白質過程場所細胞核細胞質核糖體模板DNA一條鏈信使RNA信息傳遞方向DNA→mRNAmRNA→蛋白質原料含A、U、C、G4種核苷酸合成蛋白質20種氨基酸產物信使RNA有一定氨基酸排列次序蛋白質實質是遺傳信息轉錄是遺傳信息表示三、基因表示過程中關于DNA、RNA、氨基酸計算1、轉錄時,以基因一條鏈為模板,按照堿基互補配對標準,產生一條單鏈mRNA,則轉錄產生mRNA分子中堿基數目是基因中堿基數目標二分之一,且基因模板鏈中A+T(或C+G)與mRNA分子中U+A(或C+G)相等。2.翻譯過程中,mRNA中每3個相鄰堿基決定一個氨基酸,所以經翻譯合成蛋白質分子中氨基酸數目是mRNA中堿基數目標1/3,是雙鏈DNA堿基數目標1/6。第2節(jié)基因對性狀控制一、中心法則:最先是由克里克命名,指是遺傳信息傳遞通常規(guī)律。⑴DNA→DNA:DNA自我復制;⑵DNA→RNA:轉錄;⑶RNA→蛋白質:翻譯;⑷RNA→RNA:RNA自我復制;⑸RNA→DNA:逆轉錄。DNA→DNARNA→RNADNA→RNA細胞生物病毒RNA→蛋白質RNA→DNA二、基因、蛋白質與性狀關系1、(間接控制)酶或激素細胞代謝基因性狀結構蛋白細胞結構(直接控制)2、基因型與表現型關系,基因表示過程中或表示后蛋白質也可能受到環(huán)境原因影響。3、生物體性狀多基因原因:基因與基因、基因與基因產物、基因與環(huán)境之間多個原因存在復雜相互作用,共同地精細地調控生物性狀。基因、蛋白質和性狀關系(1)基因經過控制酶合成來控制代謝過程,進而控制生物體性狀,如白化病等。(2)基因還能經過控制蛋白質結構直接控制生物體性狀,如鐮刀型細胞貧血等。第五章基因突變及其余變異第一節(jié)基因突變和基因重組一、基因突變實例1、鐮刀型細胞貧血癥⑴癥狀紅細胞由正常圓餅狀變成鐮刀型,造成紅細胞不能順利經過毛細血管聚集在一起,紅細胞破裂(溶血),造成貧血。⑵病因基因中堿基替換直接原因:血紅蛋白分子結構改變根本原因:控制血紅蛋白分子合成基因結構改變2、基因突變概念:DNA分子中發(fā)生堿基正確替換、增添和缺失,而引發(fā)基因結構改變二、基因突變原因和特點1、基因突變原因有內因和外因物理原因:如紫外線、X射線⑴誘發(fā)突變(外因)化學原因:如亞硝酸、堿基類似物生物原因:如一些病毒⑵自然突變(內因)2、基因突變特點⑴普遍性⑵隨機性⑶不定向性⑷低頻性⑸多害少利性3、基因突變時間有絲分裂或減數第一次分裂間期4.基因突變意義:是新基因產生路徑;生物變異根本起源;是進化原始材料三、基因重組1、基因重組概念隨機重組(減數第一次分裂后期)2、基因重組類型交換重組(四分體時期)3.時間:減數第一次分裂過程中(減數第一次分裂后期和四分體時期)4.基因重組意義四、基因突變與基因重組區(qū)分基因突變基因重組本質基因分子結構發(fā)生改變,產生了新基因,也能夠產生新基因型,出現了新性狀。不一樣基因重新組合,不產生新基因,而是產生新基因型,使不一樣性狀重新組合。發(fā)生時間及原因細胞分裂間期DNA分子復制時,因為外界理化原因引發(fā)堿基正確替換、增添或缺失。減數第一次分裂后期中,伴隨同源染色體分開,位于非同源染色體上非等位基因進行了自由組合;四分體時期非姐妹染色單體交叉交換。條件外界環(huán)境條件改變和內部原因相互作用。有性生殖過程中進行減數分裂形成生殖細胞。意義生物變異根本起源,是生物進化原材料。生物變異起源之一,是形成生物多樣性主要原因。發(fā)生可能突變頻率低,但普遍存在。有性生殖中非常普遍。第二節(jié)染色體變異一、染色體結構變異(貓叫綜合征,不是貓叫綜合癥)概念缺失2、變異類型 重復 倒位 易位二、染色體數目標變異1.染色體組概念:細胞中一組非同源染色體,在形態(tài)和功效上各不相同,攜帶著控制生物發(fā)育全部遺傳信息,這么一組染色體,叫染色體組。(文科生了解)染色體組特點:a、一個染色體組中不含同源染色體b、一個染色體組中所含染色體形態(tài)、大小和功效各不相同c、一個染色體組中含有控制生物性狀一整套基因圖一含4組染色體(或有4個染色體組),每組3條染色體;圖二含4組染色體(或有4個染色體組),每組2條染色體2.常見一些關于單倍體與多倍體問題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。)⑵二倍體物種所形成單倍體中,其體細胞中只含有一個染色體組,這種說法對嗎?為何?(答:對,因為在體細胞進行減數分裂形成配子時,同源染色體分開,造成染色體數目減半。)⑶假如是四倍體、六倍體物種形成單倍體,其體細胞中就含有兩個或三個染色體組,我們能夠稱它為二倍體或三倍體,這種說法對嗎?(答:不對,盡管其體細胞中含有兩個或三個染色體組,但因為是正常體細胞配子所形成物種,所以,只能稱為單倍體。)①由受精卵發(fā)育來個體,細胞中含有幾個染色體組,就叫幾倍體;②而由配子直接發(fā)育來,不論含有幾個染色組,都只能叫單倍體。(4)單倍體中能夠只有一個染色體組,但也能夠有多個染色體組,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,則其配子所形成單倍體含有兩個或兩個以上染色體組。)3.多倍體育種①人工誘導多倍體方法:用秋水仙素處理萌發(fā)種子和幼苗。原理:當秋水仙素作用于正在分裂細胞時,能夠抑制細胞分裂前期紡錘體形成,造成染色體不分離,從而引發(fā)細胞內染色體數目加倍)②多倍體植株特征:莖桿粗壯,葉片、果實和種子都比較大,糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質含量都有所增加。③過程:4.單倍體育種單倍體植株特征:植株長得弱小而且高度不育。單倍體植株取得方法:花藥離休培養(yǎng)。單倍體育種意義:顯著縮短育種年限(只需二年)。過程: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降低,再加倍后得到純種(指每對染色體上成正確基因都是純合)慣用方法秋水仙素處理萌發(fā)種子、幼苗花藥離體培養(yǎng)后,人工誘導染色體加倍優(yōu)點器官大,提升產量和營養(yǎng)成份顯著縮短育種年限缺點適適用于植物,在動物方面難開展技術復雜一些,須與雜交育種配合4.三倍體無子西瓜培育過程圖示:注:親本中要用四倍體植株作為母本,二倍體作為父本,兩次使用二倍體花粉作用是不一樣。(了解)以染色體概念系統為例,分析染色體與遺傳變異進化之間內在聯第三節(jié)人類遺傳病1、概念:通常是指因為遺傳物質改變而引發(fā)人類疾病,主要能夠分為單基因遺傳病,多基因遺傳病和染色體異常遺傳病三大類。(一定要記住各種遺傳病類型實例)顯性遺傳病:并指、多指常染色體單基因隱性遺傳?。喊谆?、苯丙酮尿癥、侏儒癥遺傳病顯性:抗維生素D佝僂病X性染色體隱性:紅綠色盲、血友病、(進行肌營養(yǎng)不良)人類遺Y外耳道多毛癥(只有男性患者)傳病多基因遺傳?。涸l(fā)性高血壓、冠心病、青少年型糖尿病數目異常原因染色體異結構異常常遺傳病:常染色體:21三體綜合癥、貓叫綜合癥類型性染色體:性腺發(fā)育不良(如:特納氏綜合癥)2、特點:a、致病基因來自父母,所以其在胎兒時候就已經表現出癥狀或處于潛在狀態(tài)。b、往往是終生具備c、常帶有家族性,并以一定百分比出現于各組員中。3、危害:a、危害人體健康b、貽害子孫后代c、增加了社會負擔4、人類基因組計劃是測定人類基因組全部DNA序列,解讀其中包含遺傳信息。中、美、德、英、法、日參加了這項工作。第6章從雜交育種到基因工程第1節(jié)雜交育種與誘變育種一、雜交育種1.概念:是將兩個或多個品種優(yōu)良性狀經過交配集中一起,再經過選擇和培育,取得新品種方法。2.原理:基因重組。經過基因重組產生新基因型,從而產生新優(yōu)良性狀。3.優(yōu)點:能夠將兩個或多個優(yōu)良性狀集中在一起。4.缺點:不會產生新基因,且雜交后代會出現性狀分離,育種過程遲緩,過程復雜。二、誘變育種1.概念:指利用物理或化學原因來處理生物,使生物產生基因突變,利用這些變異育成新品種方法。2.誘變原理:基因突變3.誘變原因:(1)物理:X射線,紫外線,γ射線(2)化學:亞硝酸,硫酸二乙酯等。4.優(yōu)點:能夠在較短時間內取得更多優(yōu)良性狀。5.缺點:因為基因突變具備不定向性且有利突變極少,所以誘變育種具備一定盲目性,所以利用理化原因出來生物提升突變率,且需要處理大量生物材料,再進行選擇培育。三、四種育種方法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染色體變異染色體變異方法雜交激光、射線或化學藥品處理秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)后加倍優(yōu)點可集中優(yōu)良性狀時間短器官大和營養(yǎng)物質含量高縮短育種年限缺點育種年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與矮桿感病雜交取得矮桿抗病品種高產青霉菌株育成三倍體西瓜抗病植株育成第二節(jié)基因工程及其應用概念:按照人們意愿,把一個生物某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一個生物細胞里,定向地改造生物遺傳性狀。原理基因重組4.工具:A.基因“剪刀”:限制性內切酶①分布:主要在微生物中。②作用特點:特異性,即識別特定核苷酸序列,切割特定切點。③結果:產生黏性未端(堿基互補配對)。B.基因“針線”:DNA連接酶①連接部位:磷酸二酯鍵,不是氫鍵。②結果:兩個相同黏性未端連接。C.基因“運載工具”:運載體①作用:將外源基因送入受體細胞。②具備條件:a、能在宿主細胞內復制并穩(wěn)定地保留。b、具備多個限制酶切點。c、有一些標識基因。③種類:質粒、噬菌體和動植物病毒。④質粒特點:質粒是基因工程中最慣用運載體。5.基因操作基本步驟:①提取目標基因:人們所需要特定基因,如人胰島素基因、抗蟲基因、抗病基因、干擾素基因等②目標基因與運載體結合(以質粒為運載體):用同一個限制酶分別切割目標基因和質粒DNA(運載體),使其產生相同黏性末端,將切割下目標基因與切割后質粒混合,并加入適量DNA連接酶,使之形成重組DNA分子(重組質粒)③將目標基因導入受體細胞慣用受體細胞:大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌、酵母菌、動植物細胞④目標基因檢測與表示檢測方法如:質粒中有抗菌素抗性基因大腸桿菌細胞放入到對應抗菌素中,假如正常生長,說明細胞中含有重組質粒。表示:受體細胞表現出特定性狀,說明目標基因完成了表示過程。如:抗蟲棉基因導入棉細胞后,棉鈴蟲食用棉葉片時被殺死;胰島素基因導入大腸桿菌后能合成出胰島素等。6.轉基因生物和轉基因食品安全性7.圖示幾個不一樣育種方法甲A.乙B.
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