2008年新课标高考生物三轮复习之教材回归:重要语句归纳
分子与细胞
一、细胞的分子组成
1、蛋白质是细胞中含量最多的 化合物,主要组成元素是 ,大多数蛋白质还含有 元素。蛋白质的基本组成单位是 , 其结构通式为
,结构特点是 。氨基酸分子相互结合的方式是:一个氨基酸的羧基( )和另一个氨基酸的氨基( )相连接同时失去一分子水,连接两个氨基酸的化学键叫 ( )。由两个氨基酸缩合而成的化合物叫 。n个氨基酸形成m条肽链共脱去 分子水,含有 个肽键。
蛋白质分子多样性的原因:
。根本原因是 。
蛋白质分子具有多种多样的功能如 、 、 、
、 。
同一生物体的不同细胞中蛋白质的种类、数目不一定相同。原因是 的结果。
鉴定蛋白质常用的试剂是 不需加热,现象是 ,注意事项 ,。
一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。
2、核酸的元素组成为: ,核酸的基本组成单位是: (由三个分子组成: 、 、 ),核酸包括两大类: 和
;构成DNA的脱氧核苷酸有 种,构成RNA的核糖核苷酸有 种,构成核酸的核苷酸有 种。构成DNA的碱基有 种,构成RNA的碱基有 种,构成核酸的碱基有 种。核酸是一切生物的遗传物质,对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要作用。
观察DNA和RNA在细胞中的分布使用的试剂是 和 的混合染液,其原因是这两种试剂对DNA和RNA的亲和力不同, 使DNA呈现绿色, 使RNA呈现红色。真核细胞的DNA主要分布在 中, 和 也有少量分布;原核细胞的DNA主要分布在 。 RNA主要分布在 。
3、糖类的组成元素是 。单糖中的 ( )是构成核酸的必要成分;糖元是 储存能量的物质, 是植物细胞储存能量的物质, 是植物细胞壁的基本组成成分,它们水解后的最终产物是单糖(葡萄糖)。糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。多糖全部是非还原糖,单糖全是 糖,二糖中的乳糖和麦芽糖是还原糖。还原糖的鉴定试剂是 ;使用时应当注意 ;现象是 ,反应条件是
。
4、脂质的种类和作用:脂质中脂肪的组成元素是 ,主要是生物体内的 的物质;类脂中的 是构成生物膜的重要成分(生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质);固醇包括 ,作用是对于维持生物体正常的新陈代谢和生殖过程,起着重要的调节作用。脂肪的鉴定 常用材料:花生子叶或向日葵种子 试剂用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液,现象是 。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④使用不同的染色剂染色时间不同
5、水的含量、存在形式、作用:水是生活细胞内含量最多的化合物,分为 和 。 是细胞结构的重要组成成分,大约占全部水的4.5%。 是细胞内良好的溶剂,许多生化反应必须有水参加;吸收、运输和排泄作用。各种生物体的一切生命活动,绝对不能离开水。生命活动旺盛的细胞自由水与结合水的比例 。
6、无机盐的存在形式、作用:大多数无机盐以离子形式存在。作用有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。 是构成叶绿素分子的必需成分, 是构成血红蛋白的主要成分,碳酸钙是构成骨骼、牙齿的重要成分。有些无机盐离子对于维持生物体的生命活动有重要作用。哺乳动物血液中必须含有一定量的 ,含量过低,引起动物抽搐。
7、组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象
二、细胞的结构
1、细胞学说的内容:
。是由 和 共同提出的。
2、原核细胞和真核细胞的最重要区别是 。
3、细胞膜主要成分:脂质和蛋白质,还有少量糖类。而脂质中磷脂最丰富,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。细胞膜的结构特点是 ,功能特性是具有 。糖被是由 和 构成,在细胞的 侧,具有
作用。
4、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 :叶绿体存在于绿色植物细胞,是绿色植物进行光合作用的场所,但不能说叶绿体是一切生物体进行光合作用的场所,因为原核细胞蓝藻没有叶绿体,但是它可以进行光合作用。线粒体是有氧呼吸 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:其中内质网是细胞内蛋白质合成和加工,脂质合成的场所; 能够对蛋白质进行加工、分类、包装; 是植物细胞特有,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: 是合成蛋白质的主要场所,也就是翻译的场所; 是动物和低 植物细胞所特有,与细胞有丝分裂有关。
5、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)
6、生物膜系统
的概念: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
的作用:使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递;为各种酶提供大量附着位点,是许多生化反应的场所;把各种细胞器分隔开,保证生命活动高效、有序进行。生物膜在功能上既有明确分工,又有紧密的联系。
三、细胞的代谢
1、物质跨膜运输的方式包括 和 。 又包括自由扩散和协助扩散。
物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。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:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。大分子物质和颗粒性物质主要通过 和 作用进入细胞。
2、质壁分离产生的条件:(1) (2) 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。
3、酶是活细胞产生的一类具有 的_ _。酶大多数是蛋白质,少数是RNA。酶的催化作用具有 和 ;并且需要适宜的温度和pH值等条件。实际上,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 酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
4、ATP是新陈代谢所需能量的 来源。ATP分子中含有 高能磷酸键,当ATP分解时,
A的那个高能磷酸键断裂将能量释放出来,其中含有大量的能量。ATP在细胞内的含量是很 的。ATP和ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的。ATP与ADP的转化不是可逆反应。合成ATP时代能量来源: 和 作用。ATP分解时的能量被 。
5、光合作用以及对它的认识过程:叶绿体中的色素主要包括: 、 、 和
四种。叶绿素主要吸收 和 光,类胡萝卜素主要吸收 。
实验——绿叶中色素的提取和分离 实验原理:
。
捕获光能的结构——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薄膜上。
光合作用的意义主要有:为自然界提供_ 和 :维持大气中_ 和 _含量的相对稳定:此外,对_ _具有重要作用。
光合作用的过程:画出光合作用的过程示意图。光合作用的总反应式:
光合作用的过程可分为: 反应和 暗反应两个阶段,光反应阶段:必须有 才能进行 场所:
,包括 和 形成。光反应中, 。暗反应阶段:有光无光都能进行,场所:叶绿体基质,包括 和 。暗反应中,
。光反应和暗反应的联系: ,
。
6、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用:①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。②
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。③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。④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 。⑤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。
7、细胞呼吸及原理的应用:有氧呼吸的总反应式: ;场所 ,有有氧呼吸可分为三个阶写出各阶段的变化及场所:
。有氧呼吸所释放的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了。无氧呼吸释放较少的能量,大部分储存于酒精或乳酸中。举例说明细胞呼吸的应用:
。
四、细胞的增殖
1、细胞的生长和增殖的周期性
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:
。真核细胞分裂的方式包括 、 、 。
细胞周期的概念:指连续分裂的细胞,从 分裂完成时开始,到 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。
细胞的有丝分裂
分裂间期:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,(完成染色体的复制,每个染色体包含两个染色单体)是整个细胞周期中极为关键的准备阶段。
前期:最明显的变化是出现染色体。两个出现(染色体和纺锤体出现)、两个消失(核仁解体、核膜消失),染色体呈细长的丝状。
中期:染色体有规律地排列在细胞中央的赤道板平面,纺锤体清晰。看染色体形态、数目的最佳时期。
后期:着丝点分裂,每条染色单体变成一条染色体,由于两极纺锤丝的牵引向细胞两极移动,细胞两极各有一套染色体。
末期:两个消失(染色体变成染色质、纺锤丝消失)、两个出现(核仁、核膜重新出现)。植物细胞在分裂末期赤道板位置上出现细胞板(高尔基体产生的物质),细胞板由中央向四周扩展一个细胞形成两个细胞。动物细胞是由于细胞膜内陷一个细胞形成两个细胞。
动植物细胞有丝分裂的主要不同点:前期形成纺锤体的方式不同,末期形成两个子细胞分开的方式不同。
细胞有丝分裂的重要特征及意义:亲代细胞的染色体经过 后,精确地 到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质 ,因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性,对于生物的遗传有重要意义。
无丝分裂:过程比较简单,在分裂过程中没有纺锤丝和染色体的出现,所以叫无丝分裂。如蛙的红细胞进行无丝分裂。
五、细胞的分化、衰老和凋亡
1、细胞的分化
细胞分化、衰老和凋亡是正常的生命现象。多细胞生物一般是由一个受精卵通过细胞的增殖和分化发育而成的。
细胞分化的概念:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生
的过程。细胞分化是一种持久的变化,发生在 中,但在胚胎时期达到最大限度。
细胞分化的意义:经过细胞分化就会形成各种不同的 ,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。
细胞分化的特点 。
2、细胞的全能性
生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。原因是生物体的每一个细胞包含有该物种所特有的 ,都有发育成完整个体所必需的 。从理论上讲每一个活细胞都应该具有全能性,高度分化的植物细胞具有全能性,高度分化的动物 仍保持着全能性,克隆动物就是例证,高度分化的动物细胞的全能性受到了限制。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
结果。
3、细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系
细胞衰老的主要特征:
。细胞增殖能力是有限的,体细胞的衰老是由 决定的。
细胞凋亡:也是一种重要的生命活动,是一个主动的由 决定的细胞程序化或自行结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的遗传机制的程序性调控,因此也被称为 死亡。细胞凋亡对于生物的个体发育、机制稳定状态的维持等都具有重要作用。
4、细胞癌变
癌细胞与正常细胞相比有一些独特的特征:①能够无限增殖(如海拉细胞系);②癌细胞的形态结构发生了改变(多数变成了球形);③癌细胞的表面也发生了变化。由于细胞膜上糖蛋白等物质减少,使得细胞彼此之间的粘着性减小,导致癌细胞容易在有机体内分散和转移。
致癌因子有 、 、 。
细胞癌变的机理是 。
原癌基因: 。
抑癌基因: 。
遗传与进化
一、遗传的细胞基础
1、细胞的减数分裂及配子的形成过程
减数分裂:是一种特殊的有丝分裂,细胞连续分裂 次,而染色体在整个分裂过程中只复制一次的细胞分裂方式。减数分裂的结果是,细胞中的 比原来的减少了一半。一个卵原细胞经过减数分裂,只形成 个卵细胞;而一个精原细胞通过减数分裂则可以形成 个精子。
同源染色体:的两条染色体,形状和大小一般都相同,一个来自父方,一个来自母方。叫做~;判断同源染色体的依据为:①大小(长度)相同 ②形状(着丝点的位置)相同③来源(颜色)不同。④行为上能够配对。
联会:发生在生殖细胞减数 的前期, 两两配对的现象,叫做~。四分体:每一对同源染色体就含有 ,这叫做~。1个四分体有1对 染色体、有2条染色体、4个染色单体、4分子DNA。
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数 次分裂中。
2、配子形成过程
间期(准备期):DNA复制;
减数第一次分裂前期:联会、形成四分体,每条染体含2个姐妹染色单体; 减数第一次分裂中期:同源染色体排列在赤道板上,每条染体含2个姐妹单体; 减数第一次分裂后期: 分离, 自由组合,每条染体含 个姐妹单体; 减数第一次分裂末期:一个初级精母细胞分裂成两个 精母细胞,染色体、DNA减半,每条染体含2个姐妹单体;
减数第二次分裂前期:(一般认为与减数第Ⅰ次分裂末期相同);减数第二次分裂中期:着丝点排列在赤道板上; 减数第二次分裂后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成染色体,染色体数目加倍,每一极子细胞中无同源染色体;减数第二次分裂末期:两个次级精母细胞分裂成四个精子细胞。精子细胞 成精子。
卵细胞与精子形成过程的异同:
相同点:都是在生殖腺中进行;与生殖细胞的形成有关,染色体、DNA分子变化过程与结果完全相同。
不同点:①、间期精原细胞→初级精母细胞仅稍稍增大。卵原细胞→初级卵母细胞贮存大量卵黄,体积增大很多倍。②、精子形成时两次分裂都是均等分裂,产生四个精子细胞。卵细胞形成时两次都是不均等分裂,只产生一个卵细胞和三个极体。③、精子细胞须经变形才成为有受精能力精子,卵细胞不需经过变形即有受精能力。④、精子在睾丸中形成,卵细胞在卵巢中形成。
3、比较有丝分裂和减数分裂的相同点和不同点:
有丝分裂:细胞分裂一次,子细胞的染色体与体细胞相同,形成 细胞,没有联会、四分体的出现没有交叉、互换现象;减数分裂:细胞连续分裂两次,子细胞内染色体数目减半,形成
,出现联会、四分体,有交叉、互换行为。相同点:染色体复制 次。
在动物的精(卵)巢中,精(卵)原细胞可以进行 分裂方式,如果进行有丝分裂,形成的仍然是 细胞,如果进行减数分裂,则产生的是成熟的生殖细胞精子(卵细胞)。
对于有性生殖的生物来说,减数分裂、受精作用对于维持每种生物前后代 的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
二、遗传的分子基础
1、人类对遗传物质的探索过程
证明DNA是遗传物质的证据的实验有 和 。 实验既证明了DNA是遗传物质也证明了蛋白质等不是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验证明了
是遗传物质,没有证明蛋白质等不是遗传物质。在自然界,除了 _中有少数生物只含_ _不含_ _,在这种情况下RNA是遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。一切生物的遗传物质是 。细胞生物体内有 种核苷酸,
种碱基,病毒内有 种核苷酸, 种碱基。
2、DNA
分子结构的主要特点:①两条长链按 平行方式盘旋成 。② 和 交替连接,排列在DNA分子的外侧,构成 , 排列在内侧。③DNA分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对,并且配对有一定的规律。
DNA分子能够储存大量的遗传信息,是因为 的多种排列。
DNA的特性: 、 、 。 排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而 ,又构成了每一个DNA分子的特异性。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
复制的过程:DNA分子复制是一个边 边 的过程。DNA复制到基本条件是 、
、 、 。DNA分子独特的 结构复制提供了精确的模板,通过 ,保证了复制能够准确的进行。DNA通过 ,将 从亲代传递给了子代,从而保持了遗传信息的连续性。
3、基因
基因的概念: 。
基因的功能:①通过 传递遗传信息 ②通过 表达遗传信息。
基因的 就代表遗传信息;信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,叫做 。
基因对性状的控制:①
②
蛋白质的合成过程包括 和 过程。转录是指在 中,以
合成 的过程。翻译是指
。
三、遗传的基本规律
1、孟德尔遗传实验的方法: ,
, ,
。
豌豆作为实验材料的优点:豌豆是 传粉,而且是 受粉,自然界获得的豌豆是 的。相对性状较多,各品种间具有一些稳定的、容易区分的性状。
相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型。在杂种后代,同时显现显性性状和隐性性状的现象,叫 。
2、基因型是性状表现的内在因素,而表现型则是基因型的表现形式。表现型是基因型和外界环境相互作用的结果。
3、分离定律的实质:
。
基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
4、伴性遗传
伴性遗传是指由 的基因决定的性状。在遗传时与性别常常联系在一起的现象。色盲的遗传特点:男性多于女性 一般地说,色盲这种病是由男性通过他的女儿(不病)遗传给他的外孙子(隔代遗传、交叉遗传)。色盲基因不能由男性传给男性)。
四、生物的变异
1、可遗传的变异有三种来源: 。
⑴基因突变在生物进化中具有重要意义。它是生物变异的 来源,为生物进化提供了最初的原材料。
基因突变的特点:
。
2、人工诱变在育种上的应用:优点是:可以提高变异的频率,创造人类需要的变异类型,从中选择、培育优良品种。缺点是:目的性不强,具有盲目性,处理筛选的工作量大。
3、基因重组是指控制不同性状的基因的重新组合,有三种类型:
①在生物减数分裂产生配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,这样,由雌雄配子结合形成受精卵,就可能具有与亲本不同的基因型,这是一种类型的基因重组 (随机重组)
②减数分裂形成四分体时,同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换 (交换重组)
③通过基因工程人工定向的基因重组。(基因工程重组)
基因突变不同于基因重组,基因重组是基因的重新组合,产生了 ,基因突变是基因结构的改变,产生了 。
4、染色体变异指光学显微镜下可见染色体 的变异或染色体 变异。
体细胞含有本物种配子染色体数目的个体叫 ,其植株特点是 。
8倍体小麦的花药离体培养形成的植株是 。
单倍体植株高度不孕的原因 。
单倍体制含有一个染色体组( ),所有单倍体都不能生育( )。
自然界中多倍体形成的原因:
。
多倍体植株的特点 。
目前最获得常用而且最有效的方法是用 来处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素的作用是 的形成,导致染色体不能 ,引起细胞内染色体数目加倍。获得单倍体常用的方法是
杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种
处理
原理
优点
缺点
六、人类遗传病
1、 人类遗传病通常是指由于 改变而引起的人类疾病,主要分为 、
和 三大类。
单基因遗传病:是指受一 等位基因控制的遗传病。如并指(常显)、抗维生素佝偻病(X显)、苯丙酮尿症(常隐)。
多基因遗传病:是指由多 基因控制的人类遗传病,不仅表现出家庭聚集现象,还比较容易受环境因素的影响,多基因遗传病在群体中的发病率比较 。如唇裂、无脑儿、原发性高血压和青少年型糖尿病都属于多基因遗传病。
染色体异常:可分为常染色体病和性染色体病。常染色体病如21三体综合症(46+1);性染色体病如性腺发育不良(44+X),染色体数目异常的病,一般是可以通过对患者进行 检查查出。
优生措施:①禁止近亲结婚。在近亲结婚的情况下,双方从共同的祖先那里继承同一种致病基因的机会大大增加,双方很可能都是同一种致病基因的携带者,这样所生的子女患隐性遗传病的机会也就大大增加。禁止近亲结婚是预防遗传性疾病发生的最简单有效的方法。②进行遣传咨询。是预防遗传病发生的主要手段之一。③提倡“适龄生育”。适龄生育对预防遗传病和防止先天性疾病患儿的产出具有重要的意义。④产前诊断:这种方法已经成为优生的重要措施之一。
七、生物的进化
1、自然选择:达尔文把这种适者生存不适者被淘汰的过程叫作自然选择。种群:生活在同一地点的同种生物的一群个体,是生物繁殖的基本单位。个体间彼此交配,通过繁殖将自己的基因传递给后代。基因库:种群全部个体所含的全部基因叫做这个种群的基因库,其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分。基因频率:某种基因在整个种群中出现的比例。物种:指分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能互相交配,并产生出可育后代的一群生物个体。隔离:指同一物种不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括:a、地理隔离:由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍,使彼此间不能相遇而不能交配。(如: 东北虎和华南虎)b、生殖隔离:种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。
达尔文自然选择学说的内容有四方面: 。
达尔文认为长颈鹿的进化原因是:长颈鹿产生的后代超过环境承受能力( );它们都要吃树叶而树叶不够吃( );它们有颈长和颈短的差异( );颈长的能吃到树叶生存下来,颈短的因吃不到树叶而最终饿死了( )。
2、种群基因频率改变的原因: 、 、 。生物进化其实就是
改变的过程。 都可称为突变。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。种群产生的变异是 的,经过长期的自然选择和种群的繁殖使有利变异基因不断积累,不利变异基因逐代淘汰,使种群的基因频率发生了 改变,导致生物朝一定方向缓慢进化。因此, 的自然选择决定了生物进化的方向。
物种的形成:物种形成的方式有多种,经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。
物种的形成与生物的进化是两个不同的概念,只要种群的基因频率发生改变(那怕是很小的改变)那么种群就进化了;而只有当两个种群的基因库变得很不相同时才可能形成新的物种(标志是 )
现代生物进化理论的基本观点是:进化的基本单位是 ,进化的实质是
。物种形成的基本环节是: ——提供进化的原材料, ——基因频率定向改变,决定进化的方向。 ——物种形成的必要条件。
必修3 稳态与环境
一、内环境
1、内环境的概念:在人体中, 构成了体内细胞生活的液体环境,这个液体环境叫内环境。细胞外液主要包括 。注意血细胞不属于内环境,血红蛋白不属于内环境。
稳态的概念:正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。如正常人血液中的PH值通常在7.35—7.45之间,变化范围很小,血液存在缓冲物质,每对缓冲物质都是由一种 和相应的 组成,如 、 。
稳态的生理意义:稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。当稳态遭到破坏时就会引起新陈代谢紊乱,并导致疾病。血钙含量过低,儿童引起佝偻病,成年人引起骨质软化病;血钙过高会引起肌无力,血钙过低会引起抽搐。
2、水平衡调节是以 高低为标志。机体能够通过调节 量,使水的排出量与摄入量相适应,以保持机体的水平衡。
当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时,都会引起 升高,使 中的渗透压感受器受到刺激产生兴奋,一方面使下丘脑 分泌并由垂体后叶释放的
增加,另一方面兴奋经相关神经传导到 的渴觉中枢产生渴觉而增加水的摄入量,因而使细胞外液渗透压下降。抗利尿激素能促进 对水的 。
3、 当血钾含量升高或血钠含量降低时,可以 刺激肾上腺,使 的分泌量增加,从而促进 和 对Na+ 重吸收和K+的分泌,维持血钾和血钠含量的平衡。
4、血糖调节以 和 的作用为主。 是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要的因素。胰岛素分泌增加能 胰高血糖素的分泌;胰高血糖素分泌增加能 胰岛素分泌增加。。糖尿病人多尿的原因是: ;糖尿病人多饮的原因是: ;糖尿病人多食的原因是: ;糖尿病人身体消瘦的原因是:
5、人的体温来源于体内物质代谢过程中所释放的能量。体温的恒定是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。体温调节中枢在 。温度感受器位于 中,分为温觉感受器和冷觉感受器。
体温调节:①当人处于寒冷环境中,通过皮肤血管收缩,减少皮肤血管的血流量,减少皮肤的散热量。同时皮肤立毛肌收缩,产生鸡皮疙瘩,骨骼肌也产生不自主战栗,使产热量增加。再加上肾上腺素和甲状腺素的作用,使体内代谢活动增强,产热量增加。(神经调节和体液调节)
②当人处于炎热中,使皮肤血管舒张,增加皮肤的血流量,也使汗液的分泌增多,增加散热量。(主要是神经调节)
6、下丘脑有关的作用:①体温调节中枢;②产生抗利尿激素调节水的平衡;③血糖平衡调节中枢:通过控制胰岛A细胞和肾上腺的作用,起到升血糖的作用;通过控制胰岛B细胞的作用,起到降血糖的作用。④能分泌多种促——激素释放激素,作用于垂体,进而影响其他内分泌腺的活动。
二、神经调节
1、反射是指在 参与下,人和动物对外界环境的各种刺激所发生的规律性反应。 反射弧:反射的结构基础是 ,它由 五部分组成,感受器由感觉神经末梢部分组成,效应器由 组成。 突触: 突触的结构包括 。阅读教材了解言语区及相关的疾病。
2兴奋的传导:①.神经纤维上的传导:神经纤维在未受刺激(静息状态)时,细胞膜内外电位表现为 ,受到刺激后细胞内外电位表现为 ,局部电流的方向是膜外由 部位 向 传递,膜内由 向 传递,兴奋在神经纤维上的传导方向是 的。②兴奋在神经元与神经元之间是通过 来传递。传递过程是由前一个神经元的突触小泡经突触前膜释放递质到突触间隙,再作用于突触后膜上的受体引起另一个神经元的 或 。由于递质只存在于突触小泡内,所以神经元之间兴奋的传递只能是 的,就是说兴奋只能从一个神经元的 传递给另一个神经元的 或 ,而不能向相反方向传递。所以突触类型可分为:轴突—树突型,轴突—胞体型。
三、体液调节
1、体液调节:是指某些化学物质(如激素、CO2等)通过体液运输,对人和高等动物的生理活动所进行的调节。
反馈调节:
协同作用:不同激素对 都发挥作用,从而达到 效应的结果。如:生长激素和甲状腺激素。
拮抗作用:不同激素对某一生理效应发挥 的作用。如:胰高血糖素(胰岛A细胞产生)是升高血糖含量,胰岛素(胰岛B细胞产生)的作用是降低血糖含量。
激素的调节:a、促进作用:寒冷刺激→下丘脑(分泌促甲状腺激素释放激素)→垂体(分泌促甲状腺激素) → 甲状腺(分泌甲状腺激素) → 代谢加强。b、抑制作用:甲状腺激素增多→ (抑制)下丘脑和垂体使促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素减少 → 甲状腺激素维持正常(反馈调节)。
2、神经调节与体液调节的关系:a、不同点:神经调节反应速度 ,作用范围比较 ,作用时间 ;体液调节反应速度比较 ,作用范围比较 ,作用时间比较 。b、联系:神经调节为主,体液调节为辅,两者共同协调,相辅相成,共同调节生物体的生命活动。
四、免疫
1、免疫可分为 和 ,前者包括人体的皮肤、黏膜等组成的第一道防线,以及体液中的杀菌物质和吞噬细胞等组成的第二道防线。后者主要是指由骨髓、胸腺、脾、淋巴结等免疫细胞,淋巴细胞和吞噬细胞等免疫细胞,以及体液中的各种抗体和淋巴因子等,共同组成人体的第三道防线——特异性免疫。
2、在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是 。它是由造血干细胞分化、发育而来的。部分细胞随血液进入 发育成T细胞,部分细胞在 发育成B细胞。骨髓、胸腺、脾和淋巴结等 , 胞和 等免疫细胞,以及体液中的各种 和 等,共同组成人体的免疫系统,这是构成特异性免疫的物质基础。
抗原是指能使机体产生特异性免疫反应的物质,具有异物性,也就是说抗原一般都是进入人体的外来物质,但自身的组织和细胞有时也可称为抗原 ;具有大分子性;具有特异性,一种抗原只能与相应抗体或效应T细胞发生特异性结合,这种特异性取决于 。
抗体是机体受抗原刺激,由效应B细胞(或者说浆细胞)产生的,并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。包括凝集素和抗毒素。抗体主要分布于 。
3、体液免疫的过程:抗原进入肌体后,大多数抗原经吞噬细胞的摄取和处理,将抗原决定簇暴露出来,然后将抗原呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞。有的抗原可以直接刺激B细胞。B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成效应B细胞和记忆细胞。(记忆细胞保持对抗原的记忆,一段时间后,相同的抗原再次进入机体,记忆细胞就迅速增殖、分化,形成大量效应B细胞)效应B细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。抗体与抗原结合,抑制细菌的繁殖或对宿主细胞的黏附;抗体与病毒结合,可以使病毒失去侵染和破坏宿主细胞的能力。抗原抗体结合后,形成层淀或细胞集团,被 消化。
细胞免疫的过程:刚开始与体液免疫的开始基本相同。不同的是T细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成效应T细胞和记忆细胞。当同一种抗原再次进入机体,记忆细胞就会迅速增殖、分化,形成大量效应T细胞。效应T细胞与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,激活靶细胞内溶酶体酶,使靶细胞的通透性改变,渗透压发生变化,最终导致靶细胞裂解死亡。同时,效应T细胞还释放淋巴因子(白细胞介素,干扰素等)来加强免疫效应。。
4、在特异性免疫反应中,体液免疫和细胞免疫之间,既各自有其独特作用,又可以相互配合,共同发挥免疫效应。例如细菌外毒素主要是靠 发挥作用;结核杆菌主要是靠 发挥作用;病毒感染时,先通过体液免疫来阻止病毒通过血液循环而播散,再通过细胞免疫的作用来彻底消灭。
5、当免疫功能失调时,可引起疾病,如免疫功能过强时,会引起 和 。免疫功能过低时会引起 。
过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同抗原的刺激时,所发生的反应.其特点是发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,有明显的遗传倾向和个体差异。预防过敏反应的主要措施是找出过敏源,尽量避免再次接触该过敏源。
在过敏原刺激下,由效应B细胞产生抗体,吸附于皮肤、呼吸道或消化道粘膜以及血液中某些细胞的表面。当相同的过敏原再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的抗体结合,使上述细胞释放组织胺等物质,引起毛细血管扩张、腺体分泌增多等。
常见的自身免疫病有类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮等。
免疫缺陷病是指由于机体免疫功能不足和缺乏引起的疾病。该病可分两类:一类是由于遗传而使机体生来就有的,另一类是疾病和其他原因引起的。艾滋病的全称是获得性免疫缺陷综合症,是由HIV引起的,其病毒能够攻击人体免疫系统,特别是T细胞。
五、植物的激素调节
1、植物生长素的发现和作用:达尔文的向光性实验说明了
荷兰科学家温特通过实验证明了
荷兰科学家郭葛等分离出这种物质,经过鉴定,确定是 ;由于其具有促进植物生长的作用因此命名为生长素。
生长素的作用:植物之所以能够显示出向光性是因为单侧光影响了生长素的分布,使
生长2、素多于 向光一侧,背光一侧的细胞 快于向光一侧,结果表现为茎弯向光源生长。
生长素对植物生长的调节作用具有两重性a:对于植物同一器官而言, 浓度的生长素促进生长, 浓度的生长素抑制生长。浓度的高低是以生长素的最适浓度划分的,低于最适浓度为“低浓度”,高于最适浓度为“高浓度”。在低浓度范围内,浓度越高,促进生长的效果越明显;在高浓度范围内,浓度越高,对生长的抑制作用越大。b、同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应不同:根、芽、茎最适生长素浓度分别为10-10、10-8、10-4(mol/L)。
3、生长素的产生、分布和运输:生长素是在尖端(分生组织)产生的,合成不需要光照,运输方式是 运输,生长素只能从形态学 端运往 端(如胚芽鞘的尖端向下运输,顶芽向侧芽运输),而不能反向进行。在进行极性运输的同时,生长素还可作一定程度的横向运输。
顶端优势:植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。由于顶芽产生的生长素向下运输,大量地 在侧芽部位,使这里的生长素浓度过高,从而使侧芽的生长受到抑制的缘故。
植物的顶端优势能说明植物生长素的双重性,根的向地性能说明植物生长素的双重性。向光性和茎的背地性不能说明生长素作用的双重性,只能说明生长素的促进作用。
果实由子房发育而成,发育中需要生长素促进,而生长素来自正在 。
4、植物的生长发育过程,不是受单一激素的调节,而是由多种激素相互协调、共同调节的。
六、种群和生物群落
1、种群:在一定空间和时间内的 生物个体的总和。生物群落:生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。
2、种群的特征包括: 、 和 。种群的数量特征主要有
。其中出 , 是决定种群数量变化的主要因素, 是预测种群数量变化的主要依据。测定种群密度的常用方法是 和
3、种群的数量变动::a 、“J”型增长特点:连续增长,增长率不变。条件:理想条件。b、“S”型增长特点:种群密度增加→增长率下降→最大值(K)稳定;条件:自然条件(有限条件)。
4、生物群落:一个群落中 的多少和 的个体数量,是群落多样性的基础。生物群落中的种间关系按性质可以分为 、 、 和 类型。群落演替是指 ,在演替过程中,群落往往会发生有规律的或有序的变化。群路演替的类型可分为 和
两种类型。群落演替原因是 。群落演替动力是 。群落演替的催化剂是 。决定群落演替的根本原因存在于群落内部,群落之外的环境条件的不断变化也常为引发群落演替的重要条件。群落的空间结构可分为 、 ;形成原因是
5、垂直结构和水平结构都与环境中生态因素有关,垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应;生物在水平及垂直方向上的配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
6、生态位是指一个种群在自然生态系统中,在时间和空间上所占的位置及其与相关种群之间的关系与作用。 是群落结构相对稳定的基础。生态位 的生物种群之间竞争激烈。
七、生态系统
1、生态系统是指在在一定的时间和空间内,生物成分和非生物成分通过 、
和 ,彼此相互作用、相互依赖而构成的一个生态学功能单位。生态系统结构包括两方面内容生态系统的成分和生态系统的营养结构;生态系统的成分一般都包括以下四种成分:非生物的物质和能量(包括阳光、热能、空气、水分和矿物质等),生产者,消费者,分解者。生产者:自养型生物(主要是指绿色植物及化能合成作用的硝化细菌等)。 消费者:包括各种动物。它们的生存都直接或间接地依赖于绿色植物制造出来的有机物,所以把它们叫做消费者。消费者属于异养生物。动物中直接以植物为食的草食动物(也叫植食动物)叫做初级消费者;以草食动物为食的肉食动物叫做次级消费者;以小型肉食动物为食的大型肉食动物,叫做三级消费者。分解者:主要是指细菌、真菌等营腐生生活的微生物。生态系统的营养结构是指食物链和食物网。生态系统的物质循环和能量流动就是沿着 流动的。同一种生物在食物网中可以处在不同的营养等级和不同的消费者等级;同一种生物在同一食物链中只能有一个营养等级和一个消费者等级,且二者仅相差一个等级。
营养级是指处于食物链某一环节上的各种生物的总和。
2、生态系统中物质循环和能量流动的基本规律
能量流动起点:从生产者 太阳能开始(输入能量)。生产者所固定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量 渠道:沿 的营养级依次传递(转移能量) 生产者固定的太阳能的三个去处是: ,下一营养级同化, 。对于初级消费者所同化的能量,也是这三个去处。并且可以认为,一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量 十 分解者释放的能量 十 被下一营养级同化的能量。但对于最高营养级的情况有所不同。 生态系统的能量流动特点:传递方向:单向流动(能量只能从前一营养级流向后一营养级,而不能反向流动);传递效率:逐级递减,传递效率为10%~20%(能量在相邻两个营养级间的传递效率只有10%~20%)。人们研究生态系统中能量流动的主要目的,就是设法调
。计算规则:消耗最少要选择食物链最短和传递效率最大20%,消耗最多要选择食物链最长和传递效率最小10%。任何生态系统都要接受来自系统外的能量补助,以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能量输入,这个生态系统就会崩溃。
3、生态系统的物质循环:在生态系统中,组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素,不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。生长者和分解者扮演着重要角色。这里说的生态系统是指地球上最大的生态下系统——生物圈,其中的物质循环带有全球性,所以又叫生物地球化学循环。
碳循环:①碳在无机环境中是以二氧化碳或碳酸盐的形式存在的。②碳在无机环境与生物群落之间是以 的形式进行循环的。③绿色植物通过光合作用,把大气中的二氧化碳和水合成为糖类等有机物。生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用。生产者和消费者在生命活动过程中,通过呼吸作用,又把二氧化碳放回到大气中。生产者和消费者死后的尸体又被分解者所利用,分解后产生的二氧化碳也返回到大气中。特点:随大气环流在全球范围内运动,所以碳循环带有全球性。
4、能量流动和物质循环的关系:生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环,能量流经生态系统各个营养级时,流动是单向,不循环的,是逐级递减的。物质循环具有全球性,物质在生物群落与无机环境间可以反复出现,循环运动。能量流动与物质循环既有联系,又有区别,是相辅相承,密不可分的统一整体。物质是能量的载体是能量沿着食物链流动,能量作为动力使物质能够不断在生物群落和无机环境之间循环往返。
5、生态系统的信息传递:生态系统中信息的种类有 ,如光、温度;化学信息如 ;行为信息,如 。 的正常进行,;离不开信息的作用;生物 的繁衍,也离不开信息的传递;信息还能够调节 ,以维持 。
6、生态系统的稳定性包括 和 两方面。①抵抗力稳定性的本质是 “抵抗干扰、保持原状”; 生态系统之所以具有抵抗力稳定性,就是因为生态系统内部具有一定的
能力。生态系统的 , ,自动调节能力越小,抵抗力稳定性越低。一个生态系统的自动调节能力是有一定限度的,如果外界因素的干扰超过了这个限度,生态系统的相对定状态就会遭到破坏。②一般来说,抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着 的关系。抵抗力稳定性较高的生态系统,恢复力稳定性较低,反之亦然。
生态缸的制作要求处于 光下。
八、 生态环境的保护
1、生物多样性包括三方面内容: 、 、 。生物多样性是生物 的结果。保护生物多样性的主要措施包括 、 ; 是对生物多样性最有效的保护措施。保护生物多样性关键是
。保护生态系统的多样性只是反对盲目的、掠夺式的开发利用,而不意味着禁止开发和利用。
2、生物多样性的价值:① 使用价值:药用价值,工业原料,科研价值,美学价值。②
使用价值:生物多样性具有重要的生态功能。③ 使用价值:我们对大量野生生物的使用价值还未发现、未研究、未开发利用的部分。
3、生物的富集作用:指一些污染物(如重金属、化学农药),通过 在生物体内大量 的过程。这些污染物一般的特点是化学性质稳定而不易分解,在生物体内积累不易排出。因此生物的富集作用会随着食物链的延长而不断 。
富营养化:由于水体中 等植物必需元素含量过多,导致藻类等大量繁殖。藻类的的呼吸作用及死亡藻类的分解作用消耗大量的氧,并分解出有毒物质,致使水体处于严重的缺氧状态,引起水质量恶化和鱼群死亡的现象.水华:在 中发生富营养化现象。赤潮:在 中发生富营养化现象。
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