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高二生物必修课知识要点
绪论
一、生物科学㈠概念:是研究生命现象和生命活动规律的科学。
㈡研究对象:生物。二、生物的基本特征
㈠具有共同的 ;物质基础:组成生物体的各种化学元素和化合物,以蛋白质和核酸最为重要;结构基础:除病毒外具细胞结构。
㈡都有 ;是生物体进行一切生命活动的基础,是生命最基本的特征。
㈢都有 ;新陈代谢基础上对外界刺激的反应。意义:适应了环境。
㈣都有 ;(生长的细胞学基础是细胞的分裂、生长,新陈代谢方面表现为同化作用大于异化作用;发育的细胞学基础是细胞的分化。生长是发育的基础、是量变,发育是生长的结果、是质变。通过生殖保证了种族的延续)
㈤都有 ;意义:使各个物种既能基本保持稳定,又能不断进化。
㈥都能 。(反射是应激性的一种表现形式,应激性又是适应性的一种表现形式,它们都是由遗传性决定的)
这些特征可分为:化学组成和结构(一);生理(二、三、四、五);与环境关系(六)三方面。
三、生物科学的发展──三个阶段。四、当代生物科学的新进展。
五、学习高中生物课的要求和方法
第一章 生命的物质基础 第一节 组成生物体的化学元素
依据 (不是重要性)不同分:
㈠大量元素(含量万分之一以上): 等。
㈡微量元素(生物必需但需要量少): 等。
不同生物元素种类大体相同,含量相差很大。
二、组成生物体的化学元素的重要作用
㈠组成多种化合物;㈡影响生物体的生命活动。
三、生物界和非生物界在元素组成上既有统一性又有差异性。
第一章 生命的物质基础 第二节 组成生物体的化合物
一、无机物
㈠水⒈含量:最多。⒉种类和作用⑴自由水:良好溶剂;参与反应;运输作用;⑵结合水:细胞结构的重要组成成分。一般来说:自由水占的百分比越大,新陈代谢越旺盛;结合水所占比例大,抗逆性强。结合水和自由水是否可以相互转化?
蒸腾作用散失的和质壁分离时从液泡中出来的水分别是什么水?
㈡
存在形式 含量 种类 功能
多离子,少化合物 1﹪~1.5﹪ 阳离子;阴离子 构成某些化合物;维持生命活动;调节内外的渗透压和酸碱平衡
二、有机物(都是以碳链为骨架) ㈠
⒈元素组成: 、 、 。⒉作用:构成生物体的重要成分;细胞的主要能源物质。
⒊种类及存在部位:
㈡
1 元素组成:主要由 很多还含有 和 等元素。⒉种类和作用
分类 特点 分布 作用
脂肪 不溶于水,溶于有机溶剂 动物皮下、大网膜、肠系膜等 储能、保温、缓冲
类脂 动物脑、卵、肝脏及大豆 生物膜重要成份
固醇 胆固醇 动物细胞膜、血液、性腺、肠道等 人体内参与脂质运输
性激素 促进动物生殖器官发育及生殖细胞形成,促进肠对Ca、P的吸收
VD
㈢ ⒈元素组成: (少量含P、S)。
⒉相对分子质量:高分子化合物。
⒊基本组成单位: 。结构通式是什么?约有多少种?它们在结构上有什么相同点和不同点?分类依据是什么?
⒋分子结构
什么叫脱水缩合?什么叫肽键?什么叫二肽?什么叫多肽?
结构特点━多样性:由组成蛋白质的氨基酸的 、 、 、空间结构决定的。蛋白质结构多样性实质由DNA分子结构多样性决定。
⒌蛋白质的主要功能: 。
功能特点━多样性:由 决定的。
⒍氨基酸脱水缩合失去的水分子数=形成的肽键数=氨基酸数目-肽链数
㈣ ⒈元素组成: 等。
2 基本组成单位⑴名称: ;⑵组成: ;⑶分类: 。
⒊种类: 。⒋结构:
⒌功能: 。
DNA和RNA在真核细胞是如何分布?原核细胞中如何分布?
【实验一】生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定
一、斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOH和CuSO4组成,但二者有以下不同:1、溶液浓度不同;2、使用原理不同(斐林试剂是新配制的Cu(OH)2溶液;双缩脲试剂是碱性环境下的Cu2+)3、使用方法不同。二、生物课本中几种物质的鉴定
鉴定物质 实验试剂 实验现象 注意事项
还原性糖 斐林试剂 砖红色沉淀 试剂现用现配、沸水浴加热
脂肪 苏丹III、IV III橘黄色、IV红色 必须用显微镜观察
蛋白质 双缩脲试剂 紫色 先加NaOH,后加CuSO4
核酸 二苯胺 蓝色 沸水浴加热
淀粉 碘液 蓝色 操作步骤(见下格)
黑暗处理(绿灯泡)→对照处理(如遮光)→酒精脱色→清水冲洗→碘液检验
第二章 生命活动的基本单位━细胞 第一节 细胞的结构和功能 一、细胞膜的结构和功能
⒈什么是细胞的亚显微结构?
⒉真核细胞种类很多,大小形状各异的直接原因、根本原因分别是什么
一、细胞膜的结构
㈠细胞膜的化学组成成分:磷脂分子和蛋白质分子。
㈡细胞膜的分子结构:⒈磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架。⒉ 有的排在磷脂双分子层外层,有的嵌插或贯穿在整个磷脂双分子层中。
⒊细胞膜的外表还有糖被(蛋白质和多糖),功能为保护、润滑、识别等。
㈢细胞膜的结构特点:具有一定的 。
原因:组成细胞膜的 分子和 分子有流动性。
二、细胞膜的主要功能:物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等。
㈠物质出入细胞膜的几种方式(细胞膜的物质交换功能)
⒈ (被动运输)
特点:从 一侧运输到 一侧;不需要载体;不消耗能量。如: 等。
⒉
⑴特点:从低浓度一侧运输到高浓度一侧(能否从高浓度到低浓度?);
需要 ;需要消耗能量(条件)。
⑵意义(与扩散相比主动运输的好处): 。
㈡细胞膜的功能特点: 。何为选择透过性?
原因:与细胞膜上 的种类及数量不同有关。
三、细胞膜成分、结构、功能及运动性、流动性、选择透过性之间关系如下
植物细胞壁的化学成分是什么?去壁可用什么物质?这属于什么方法?细胞壁作用是什么?
第二章 生命活动的基本单位━细胞 第一节 细胞的结构和功能 二、细胞质的结构和功能
什么叫细胞质?光学显微镜下看到的细胞质是什么样的?主要包括什么?
一、细胞质基质(什么叫细胞质基质?)
⒈成分:多种物质和酶;⒉功能:新陈代谢的主要场所。
二、细胞器(高等动、植物细胞特有的细胞器分别是什么?)
名称 分布 形态 结构 成分 功能
线粒体 动植物细胞 多呈椭球形 外膜、内膜(嵴)、基质 蛋白质、磷脂、有氧呼吸酶,少量DNA 有氧呼吸的主要场所
叶绿体 叶肉、幼茎皮层细胞 球形、椭球形 外膜、内膜(双层膜)、基粒、基质 蛋白质、磷脂、光合作用酶、色素、少量DNA 光合作用的场所
内质网 动植物细胞 网状 单层膜结构 蛋白质、磷脂等 增大了细胞内的膜面积;与蛋白质、脂质、糖类的合成有关;蛋白质等的运输通道
高尔基体 动植物细胞 囊状 动物:与分泌物的形成有关。植物:与细胞壁的形成有关
核糖体 动植物细胞 椭球形粒状小体 游离于细胞质,附着在内质网、核外膜上(无膜) 蛋白质、rRNA 合成蛋白质的场所
中心体 动物、低等植物细胞 “十”形 两个互相垂直的中心粒以及周围物质构成(无膜) 微管蛋白 与动物细胞的有丝分裂有关
液泡 植物细胞 泡状 液泡膜、细胞液(单层膜) 蛋白质、磷脂、有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素等 调节细胞的内环境,使细胞保持一定的渗透压,保持膨胀状态
溶酶体 动植物细胞 囊状 囊状(单层膜) “酶仓库”和“消化车间”
三、细胞质的统一性:细胞质基质和细胞器及细胞器之间相互依存,密切联系,是一个不可分割的整体。
【实验二】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
一、关于光学显微镜的使用:1、显微镜的取送:①右手握镜臂;②左手托镜座;③置于胸前。显微镜的旋转:①镜筒朝前,镜臂朝后;②置于观察者座位前的桌子上,偏向身体左侧,便于左眼向目镜内观察;③置于桌子内侧,距桌沿5cm左右。
2、对光:①转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐上升,然后转动转换器,使低倍物镜对准通光孔;②用手指转动遮光器(或片状光圈),使最大光圈对准通光孔,左眼向目镜内注视,同时转动反光镜,使其朝向光源,使视野内亮度均匀合适。
3、目镜和物镜:无螺纹的为目镜,越短放大倍数越大;有螺纹的为物镜,越长放大倍数越大。
4、低倍物镜的使用:①用手转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐下降,同时两眼从侧面注视物镜镜头,当物镜镜头与载物台的玻片相距2~3mm时停止。②用左眼向目镜内注视(注意右眼应该同时睁着),并转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐上升,直到看清物象为止。如果不清楚,可调节细准焦螺旋,至清楚为止。
5、高倍物镜的使用:使用高倍物镜之前,必须先用低倍物镜找到观察的物象,并调到视野的正中央,然后转动转换器再换高倍镜。换用高倍镜后,视野内亮度变暗,看到的物体数目变少,但体积变大。因此一般选用较大的光圈并使用反光镜的凹面,然后调节细准焦螺旋。
6、反光镜的使用:反光镜通常与遮光器(或光圈)配合使用,以调节视野内的亮度。反光镜有平面和凹面。对光时,如果视野光线太强,则使用反光镜的平面,如果光线仍旧太强,则同时使用较小的光圈;反之,如果视野内光线较弱,则使用较大的光圈或使用反光镜的凹面。
7、镜头的擦拭:①用专门的擦镜纸;②擦镜头时,先将擦镜纸折叠几次,然后朝一个方向擦,不可来回擦或转动擦;③如果镜头被油污污染,则可在擦镜纸上滴几滴二甲苯,然后按上述方法擦拭。
8、显微镜的放大对象:是物体的长和宽,不是面积,更不是体积。放大倍数:目镜放大倍数×物镜放大倍数。成像:倒置的。9、显微镜的焦距:物镜离装片的远近,准焦螺旋的使用。
10、显微镜使用时物象移动方向:相反,即物象在视野何方,则装片即向该方向移动。
11、显微镜使用时异物的判断:目镜、物镜或装片上,通常通过移动玻片(是否在玻片上),转动转换器(是否在物镜上)来判断,剩下在目镜上。
实验后显微镜的安置:显微镜使用完毕,应将玻片取下,将其机械部分用白纱布擦拭干净;转动转换器,让两个物镜偏于两旁;转动粗准焦螺旋,使镜筒下降至最低点,将反光镜竖起,蒙上红绸布,然后将显微镜锁入箱内。
二、临时制片不同材料用不同的制片方法:装片法(把整个实验材料制成装片,如用葫芦藓观察叶绿体);切片法(把材料切成薄片,以便观察,如脂肪鉴定);压片法(把材料压碎成一薄层以便观察,如观察根尖有丝分裂);涂片法(把材料涂在载玻片上,“观察人体血液中的细胞”中要制作血液的涂片)。
三、如细胞质不流动,或者流动很慢,可采取三种方法加速细胞质流动:一是进行光照15~20min;二是提高盛放黑藻的水温;三是切伤一小部分叶片。找靠近叶脉部位的叶肉细胞观察。
四、疑难点拔:本实验是一个用观察法进行的验证类实验。叶绿体的分布情况可以通过下述方法获得:将三个含藓类叶的装片分别放在200W、25W的白炽灯下和暗处,依次处理5分钟、10分钟后再观察。可以看到在强光下,叶绿体的侧面对着光源;在弱光下,叶绿体以最大的面对着光源;在暗处叶绿体呈无规律排列。想一想,这与叶绿体吸收光的多少有什么关系?
第二章 生命活动的基本单位━细胞 第一节 细胞的结构和功能 三、细胞核的结构和功能
1 细胞核的结构
1 核膜⒈成分:磷脂分子和蛋白质分子。⒉结构:由双层膜组成,有核孔(核、质间物质交换的孔道)。㈡核仁:与RNA合成有关。
3 染色质:细胞核内能被碱性染料染上深色的物质。⒈组成成分: 。
4 与染色体是同一物质在不同时期的两种形态。二者转化关系如下:
二、细胞核的主要功能:遗传物质储存和复制的场所;细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。
三、原核细胞的基本结构
㈠原核细胞的最主要特点(与真核细胞结构上最大的区别): 。
㈡原核细胞的结构: 和 、 、 。
三、真核细胞与原核细胞的比较(细胞核和拟核的共同点是都有遗传物质DNA且功能相同)
大小 细胞核 细胞器 细胞壁 细胞分裂 转录与翻译
原核细胞 较小 无核膜(拟核)、染色体 只核糖体 肽聚糖 无有丝分裂 同一时间与地点
真核细胞 较大 有核膜、染色体 多种 纤维素和果胶 有有丝分裂 不同时、同地
为什么说一个细胞是一个有机的统一整体?
第二章 生命活动的基本单位━细胞 第二节 细胞增殖
细胞的生命历程:增殖(生物生长的细胞学基础)→分化(生物发育的细胞学基础)→衰老和凋亡。细胞增殖方式:分裂。
细胞增殖意义: 。
真核细胞分裂方式: 。
一、有丝分裂━植物细胞的有丝分裂
㈠细胞周期概念: 。
㈡分裂间期和分裂期
⒈间期⑴DNA复制和有关蛋白质的合成;⑵DNA加倍,染色体数不变;⑶历时最长。(口决:复制合成)
⒉前期⑴核膜、核仁逐渐解体消失;⑵出现纺锤丝,形成纺锤体;⑶染色质→染色体;⑷每个染色体含两个姐妹染色单体,染色体排列无序。(口决:膜仁消失两体现)
⒊中期⑴染色体缩得最短、最粗;⑵染色体有规律地(着丝点)排列在赤道板上。(口决:形数清晰赤道齐)为什么该时期最便于观察染色体?
⒋后期⑴着丝点分裂为二,姐妹染色单体分开成为染色体;⑵染色体移至细胞的两极;⑶染色体数目加倍,DNA数不变。(口决:着丝点裂体平分) 该期有何重大意义?
⒌末期⑴核膜、核仁出现;⑵纺锤体消失;⑶染色体→染色质;⑷细胞板形成,将一个细胞分裂成两个子细胞。(口决:膜仁重现两体失)
细胞有丝分裂的主要特征是什么?(分裂前后染色体数不变)
基因突变发生在哪个时期?为什么?哪两个时期是相反的变化?哪些时期无核?
2 有丝分裂的意义: 。
㈣植物细胞有丝分裂和动物细胞有丝分裂前期、末期的比较
植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
前期 由细胞两极发出许多纺锤丝,纵行排列在细胞中央,形成一个梭形的纺锤体 形成的两组中心粒分别移向细胞两极,每组中心粒的周围发出许多放射状的星射线,在两组中心粒之间的星射线形成纺锤体
末期 在细胞赤道板位置形成细胞板,并向周围扩展形成细胞壁,把细胞质分成两部分 细胞中部并不形成细胞板,而是细胞膜从细胞中部向内凹陷,最后把细胞质缢裂成两部分
㈤中心体由什么组成?何时复制?何时分开?
动物细胞有丝分裂末期细胞质缢裂成两部分,与细胞膜的何种特性有关?
提示⒈末期可视为两个细胞,主要进行质分裂;之前可视为一个细胞,主要进行核分裂。⒉赤道板与细胞板:赤道板不是细胞结构,是细胞分裂中期着丝点排列在细胞中央的一个假想平面,与纺缍体中轴相垂直;细胞板是植物细胞有丝分裂末期在赤道板位置出现的结构,由此形成新的细胞壁。⒊与细胞分裂有关的细胞器:间期:线粒体、核糖体。前期:中心体(动物)。末期:高尔基体(植物)。
二、无丝分裂与有丝分裂比较
项目 核膜 核仁 染色体 中心体 纺锤体 分裂速度
无丝分裂 不溶解 不解体,分成两个 不出现 不移动,留在原位 不形成 快
有丝分裂 溶解 解体 出现 移向两极 形成 慢
【实验三】观察植物细胞的有丝分裂
一、原理:高等植物体的分生区细胞能进行有丝分裂,用高倍显微镜观察有丝分裂各个时期细胞内的染色体变化情况,从而识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
二、步骤:洋葱根尖的培养→装片制作(解离、漂洗、染色、制片)→观察
三、疑难点拔①本实验是一个用观察法进行的验证实验。关键是选择、处理观察对象和选择观察方法。选择观察对象应选分裂旺盛的部位(根尖、茎尖的分生区),取材必须在分裂旺盛的时间(不同植物、不同地区、不同时间),这样才能保证制作的装片可观察到较多的细胞分裂图像,本实验观察的对象是染色体的变化,为了使其在细胞图象中凸现出来,制作装片时应染色,此为细胞水平的观察实验,必须借助显微镜来观察。
四、解离技术:适用于破坏细胞壁,分散植物细胞,制作临时装片。龙胆紫溶液或醋酸洋红是碱性染料,用于染色体染色。
第二章 生命活动的基本单位━细胞 第三节 细胞的分化、癌变和衰老
一、细胞的分化㈠概念: 。
意义: 。
㈡时期:发生在生物体的 ,但在 达到最大限度。
㈢结果:形成各种不同的细胞和组织。
㈣特点:持久性;不可逆转性;仍保持细胞的全能性,仍具有发育的潜能。
㈤原因:基因选择性表达→产生不同mRNA→不同蛋白质→细胞不同形态、功能
细胞分化的直接和根本原因分别是什么?
㈥细胞的全能性: 。
二、细胞的癌变
㈠概念: 。
㈡特征:能够无限增殖;形态结构发生了变化;细胞表面发生了变化,易分散和转移。
㈢致癌因子: 。
㈣癌细胞的形成: 。
㈤癌症的预防: 。
三、细胞衰老的特征和原因: 。
人体衰老与细胞衰老的关系1.单细胞生物体:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡;2. 多细胞生物个体总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
第三章 生物的新陈代谢 第一节 新陈代谢与酶
一、酶的发现及概念
酶:是 (来源)产生的一类具有生物催化作用(作用)的 (本质)。多数为蛋白质,少数为RNA。
二、酶的特性。酶作为催化剂具有一般无机催化剂所具有的一切特点,如只改变反应速率,不改变反应平衡,能够降低反应物的活化能,促进反应的进行,但自身不被消耗掉等。酶是生物催化剂,除了具有一般的无机催化剂的特点外,还具有生物催化剂所特有的特点
㈠酶的 :催化效率是无机催化剂的107~1013。
㈡酶的 :催化一种或一类化合物的化学反应。
㈢酶需要 :同温度、pH有密切关系。
三、酶的催化机制:锁(底物)和钥匙(酶)模型。
四、与酶的性质有关的几个图像
【实验四】比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
应合理设计对照实验,严格控制实验变量。
【实验五】探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用
一、设计实验首先要从已知入手,确定何为实验变量(自变量),何为因变量,何为控制变量。淀粉、蔗糖水解的产物,水解的速率等为变化的结果,即因变量,从因变量入手我们将推知自变量(实验变量)即淀粉酶对其的影响程度或它们之间的关系。淀粉、蔗糖在实验过程中的浓度、用量,淀粉酶的浓度、用量。水解过程的温度等都为控制变量,需遵循同时等量原则,以排除控制变量对2个水解反应的影响。
二、恒温技术:适用于有酶参加的生化反应,一般用水浴或恒温箱。
第三章 生物的新陈代谢 第二节 新陈代谢与ATP
一、ATP的生理功能:新陈代谢所需能量的 来源。
二、分子简式:A—P~P~P。A、P、—、~分别代表什么?
三、ATP与ADP的相互转化:物质可逆,能量不可逆。⒈反应条件(酶)不同。⒉能量的来源(正反应)和去路(逆反应)不同(各是什么?)。⒊场所不同。
四、ATP的形成途径:⒈对动物和人来说,主要来自 。
⒉对绿色植物来说,主要来自 和 。
⒊ATP在细胞内的含量多吗?为什么不会因不断消耗而用尽?对生物有何意义?
五、ATP与新陈代谢的关系:ATP与ADP相互转化的同时伴随着能量的储存和释放,是细胞内流通着的“能量货币”。
第三章 生物的新陈代谢 第三节 光合作用
※⒈植物体分: (营养器官), (繁殖器官)。
⒉叶的结构:托叶;叶柄;叶片【表皮(无叶绿体,有气孔)、叶肉(海绵组织、栅栏组织)、叶脉(运输水、矿质元素和有机物等)】。功能:光合和蒸腾作用。
☆光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成储存能量的有机物,并释放O2的过程。
一、光合作用的发现
二、光合作用的场所:叶绿体。㈠色素⒈分布:囊状结构的薄膜上;⒉分类
项目 吸收光谱 色素带宽窄 滤纸上位置及颜色
叶绿素 叶绿素a 红光 最宽 中下层,蓝绿
叶绿素b 蓝紫光 二 最下层,黄绿
类胡萝卜素 胡萝卜素 蓝光 最窄 最上层,橙黄
叶黄素 蓝紫光 三 中上层,黄色
3 酶⒈分布:基粒囊状结构薄膜上和基质中;
⒉作用:催化光合作用中各种反应的正常进行。
三、总反应式:
该过程物质形式总体变化是什么?产物中的各种物质分别来自反应物中对应的哪种物质?反应需何条件?
四、过程㈠光反应:⒈水的光解: ;⒉ATP的形成:ADP+Pi+光能→ATP。
两个过程是否同时进行,为什么?两个过程各为暗反应提供什么物质?
㈡暗反应:⒈CO2的固定: ;⒉CO2的还原: 。
光反应、暗反应比较
项目 光反应 暗反应
实质 光能转变为化学能,放出O2 同化CO2形成C6H12O6
时间 短促,以微秒计 较缓慢
条件及反应物 色素、光、酶;水 多种酶;CO2、ATP、[H]
场所 基粒囊状结构的薄膜上 叶绿体的基质中
物质转化 H2O→2[H]+ O2↑;ADP+Pi→ATP CO2+C5→2C3 ;C3+[H]+ATP→C6H12O6+C5+H2O(糖中C全来自CO2)
能量转化 光能→电能→活跃的化学能 活跃的化学能→稳定的化学能
联系 光反应为暗反应提供氢和能量;暗反应为光反应提供ADP、Pi等原料
五、光合作用意义㈠生物界中有机物的来源;㈡调节大气中O2和CO2的含量;
㈢生物生命活动所需能量的最终来源;㈣对生物的进化具有重要作用。
总之,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
六、⒈生物体生命活动所需能量的根本、直接、主要、贮备来源分别是什么?
⒉光合作用属同化还是异化?植物的同化作用就是光合作用吗?
七、影响光合速率的因素:场所(叶绿体多少);条件(光、温度(酶)、矿质元素(色素));原料(CO2浓度);产物。与光反应、暗反应有关的非生物因素分别有哪些?
八、光合作用中光照强度与之间关系(见图)
【实验六】叶绿体中色素的提取和分离
提取叶绿体中的色素。色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的速度不同,从而分离四种色素。
二、步骤:提取色素(取材→研磨→过滤)→制备滤纸条→画滤液细线→分离色素(准备层析液→放入滤纸条)→观察。
三、疑难点拔:四条色素带的分布与色素扩散速度有关,而扩散速度大小又由分子量大小决定,四种色素的分子量分别是:胡萝卜素(C40H56)536;叶黄素(C40H56O2)568;叶绿素a(C55H72O5N4Mg)892;叶绿素b(C55H70O6N4Mg)906,所以色素带从上到下,即扩散从快到慢依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。胡萝卜素与叶黄素分子量相差32,叶绿素a与叶绿素b的分子量相差14,故前二种色素的距离大于后二种色素的距离。色素带的粗细与色素的含量有关。通常叶绿素含量是类胡萝卜素的四倍,叶绿素a的含量是叶绿素b的三倍,叶黄素含量是胡萝卜素的二倍,含量越多,色素带就会越浓越粗,故由浓粗到淡细依次是:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。
四、本实验用到的技术手段:⒈研磨,过滤:适用于从生物组织中提取物质如酶、色素等,要熟练掌握研磨、过滤的方法,如研磨时要先将生物材料切碎,然后加入摩擦剂(常用SiO2)、提取液和其它必要物质。充分研磨之后,往往要进行过滤,以除去渣滓,所用过滤器具根据需要或题中提供的器材选用,如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等。⒉纸层析技术:适用于溶液中物质的分离。主要步骤包括制备滤纸条、划滤液细线、层析分离等。
第三章 生物的新陈代谢 第四节 植物对水分的吸收和利用
⒈根尖结构:根冠;分生区;伸长区;成熟区(根毛区),其余部分与茎类似。茎的构造:木质部(有导管,运输水分和无机盐);形成层(细胞横向分裂);韧皮部(有筛管,运输有机物) ⒉渗透(溶剂物质,须经半透膜)是扩散(非溶剂物质,可不经半透膜)的一种特殊形式。⒊相同点:都可以让水分子自由通过,都不允许大分子物质通过。不同点:只要分子比半透膜的孔径小,就能通过半透膜,不是生物膜;选择透过性膜因有载体所以有选择性,即便是小分子只要不是细胞所要选择吸收的就不能通过。具生物活性,是功能完善的一类半透膜。
吸水方式:吸胀吸水(细胞特点:无大液泡;原理:亲水性物质;实例:根尖生长点、种子);渗透吸水
一、渗透作用的原理
㈠渗透作用的概念:
㈡渗透作用的产生必须具备两个条件: ; 。
两个条件中最主要的条件是什么?这里的浓度一般指的是何种浓度?
㈢处于外界溶液中的成熟植物细胞是一个渗透系统,原因是:
性细胞壁, 性原生质层( ),一定浓度的 。
二、植物细胞的吸水与失水
㈠成熟的植物细胞与外界溶液发生渗透作用的证明─ 实验。(见实验)
㈡植物细胞吸水和失水的条件
吸水:细胞液浓度 外界容液浓度;失水:细胞液浓度 外界容液浓度。
动物细胞能否发生渗透作用,能否发生质壁分离,为什么?
㈢土壤溶液中水分进入根部导管的两条途径:共质体和质外体。
三、水分的运输:根毛细胞→根的导管→茎的导管→叶脉→叶肉细胞;
利用:新陈代谢及各种生命活动;
散失:主要为蒸藤作用。什么叫蒸腾作用?对植物体有何意义?对自然环境有何意义?
四、合理灌溉:适时地灌溉;适量地灌溉。
【实验七】观察植物细胞的质壁分离与复原
质壁分别代表什么?质壁之间充满什么
一、原理:分离内因:原生质层伸缩程度比细胞壁大。外因:细胞液与外界溶液有浓度差。
二、能发生质壁分离的细胞必须同时具备:是活细胞;有胞壁;有大液泡;有浓度差。
三、步骤:装片制作→观察。结论:验证细胞死活,验证伸缩性,验证渗透作用。
四、疑难点拔:本实验是一个用观察法进行的验证类实验。运用本实验的方法还可以做几个探索实验:①用不同质量浓度的蔗糖溶液对洋葱表皮进行实验,探索洋葱表皮细胞在什么质量浓度范围内质壁分离最快,在什么质量浓度范围内不发生质壁分离,在什么质量浓度上发生了质壁分离之后不能复原。②用质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液对不同的植物细胞做质壁分离实验,比较它们的质壁分离速度。③采用其他的一定质量浓度的溶液(如尿素溶液、硝酸钾溶液等小分子溶液)做质壁分离实验,探索这些溶液能否使洋葱表皮细胞发生质壁分离,能否复原。
第三章 生物的新陈代谢 第五节 植物的矿质营养
植物的矿质营养: 。
一、植物必需的矿质元素
㈠矿质元素:除了 以外,主要由 从土壤中吸收的元素。
㈡必需的矿质元素:⒈缺乏生长发育障碍,不能完成生活史。⒉除去表现专一症。⒊效果是直接的。
㈢证明矿质元素是否为植物必需方法━ 。
㈣必需矿质元素种类⒈大量元素(6种): 、 、 、 、 、 。
⒉微量元素(8种): 、 、 、 、 、 、 、 。
二、根对矿质元素的吸收
㈠吸收的形式━ ;土壤中矿质元素有哪些存在形式?
㈡吸收的部位━ ;其它部位能吸收吗?
㈢吸收的过程(方式)━ ⒈条件:能量;载体。
⒉特点:耗能;有选择性(指同种植物对不同离子、不同种植物对同种离子有选择性)为什么?(与载体种类和数量有关);有饱和现象(见图)。
⒊影响因素:通气状况、温度、pH等。(从影响细胞呼吸因素考滤:O2的供应、酶活性)
为什么说根吸收矿质元素离子与吸水是两个相对独立的过程?
因为一是二者的吸收量不成比例;二是吸水是渗透作用,吸收矿质元素离子是主动运输。
三、矿质元素的运输:与水分运输相同。四、矿质元素的利用━与存在形式有关
㈠能再度利用⒈呈离子状态,如K等⒉形成不稳定的化合物,如N、P、Mg等。
㈡不能再度利用,形成难溶解的稳定的化合物,如 。
四、植物水分和矿质元素代谢比较:⒈联系①吸收部位( )相同②二者相互影响:矿质元素只有溶于水才能被吸收;矿质元素吸收后影响细胞内外溶液浓度,从而影响对水的吸收③运输动力( )及途径(导管)相同。
⒉区别①吸收形式不同②吸收方式不同。水吸收渗透作用,矿质吸收主动运输③吸收动力不同,水吸收动力浓度差和蒸腾拉力,矿质吸收动力 ④矿质元素的吸收量与外界离子浓度无关,水与外界浓度有关,吸收水分与矿质元素不成比例⑤用途、散失途径不同。
五、合理施肥:适时地施肥;适量地施肥。
第三章 生物的新陈代谢 第六节 人和动物体内三大营养物质的代谢
▓⒈人体分为:运动、循环、消化、呼吸、泌尿、生殖、内分泌、神经、免疫九大系统。⒉人的消化系统:消化道(口腔、食道、胃、小肠、大肠、肛门);消化腺(唾液腺、胃腺、肝脏、胰腺、肠腺)。⒊吸收:营养物质通过消化道壁进入循环系统的过程。
食物→ 口腔→ 胃→ 小肠→ 小肠绒毛(吸收)
淀粉 唾液淀粉酶 ━ 胰、肠,淀粉酶、麦芽糖酶 进入毛细血管
蛋白质 ━ 胃蛋白酶 胰蛋白酶,肠肽酶 进入毛细血管
脂质 ━ ━ 胆汁乳化作用;胰、肠脂肪酶 进入毛细血管和毛细淋巴管
⒋动物物质代谢全过程:食物的消化和吸收→物质在体内的运输和交换→中间代谢(物质在细胞内的代谢) →代谢终产物的排出
一、糖类代谢
⒈淀粉初步分解的产物是什么?催化淀粉初步分解的酶及最终分解的酶分别是什么?
二、脂质代谢(在血液中运输形式?)C、H多,O少,氧化时耗氧多,放能多。
三、蛋白质代谢
⒈蛋白质初步分解的产物是什么?催化其初步分解的酶及最终分解成氨基酸的酶分别是什么?⒉氨基酸的三个来源是什么?
⒊氨基转换增加氨基酸种类,但不增加数目。氨基转换和脱氨基的区别是什么?
四、三大营养物质的代谢关系
㈠糖类、脂质、和蛋白质是可以相互转化的。
㈡糖类、脂质、和蛋白质之间的转化是有条件的。什么条件?
㈢糖类、脂质、和蛋白质之间除了能转化外,还相互制约。怎样相互制约?
五、三大营养物质的代谢与人体健康
㈠糖代谢与人体健康
正常血糖浓度为多少?糖的三个来源和三个去路各是什么?来源和去路中非糖物质的区别是什么?低血糖早期(浓度?)和晚期(浓度?)症状各是什么?
代谢失调症—低血糖⒈病因:长期饥饿;肝功能减退;胰岛素分泌过多。⒉治疗方法:及时吃含糖较多的食物;喝浓糖水;静脉注射葡萄糖。(严重时出现惊厥和昏迷的原因?)
㈡脂质代谢与人体健康
代谢失调症Ⅰ—肥胖⒈病因:摄入供能物质多于消耗供能物质;遗传因素;内分泌失调。⒉治疗方法:控制饮食,加强锻炼;诊断治疗。
代谢失调症Ⅱ—脂肪肝⒈病因:脂肪来源过多;肝功能不好;磷脂合成减少⒉治疗方法:合理膳食,适当休息和活动,多吃一些磷脂含量较多的食物。
㈢蛋白质代谢与人体健康
为什么每天都要摄入一定量的蛋白质?(不贮存、分解更新、不能完全由其它物质转化)
代谢失调症—营养不良⒈病因:食物种类过于单一,体内缺乏某些必需氨基酸。⒉治疗方法:合理膳食。
六、肝脏在三大营养物质代谢中的重要作用:㈠糖代谢中:葡萄糖和肝糖元相互转化;由其他单糖合成葡萄糖;由脂肪、蛋白质合成糖。㈡脂质代谢中:分泌胆汁;合成磷脂、胆固醇。㈢蛋白质代谢中:除合成自身蛋白质外,还能合成大部分血浆蛋白质。㈣解毒功能(将-NH2转变成尿素)。
七、三大营养物质代谢比较:㈠主要相同点:⒈主要来源(食物)相同;⒉主要代谢途径(合成、分解、转化)相同;⒊都能氧化分解释能,终产物均有CO2和H2O。㈡主要不同点:⒈糖类、脂肪可在体内贮存,而蛋白质不能;⒉糖类、脂肪代谢终产物只有CO2和H2O,而蛋白质还有含氮废物;⒊糖类是主要能源物质,脂肪是主要贮能物质,蛋白质一般不作为能源物质。
第三章 生物的新陈代谢 第七节 细胞呼吸
⒈人的呼吸系统:呼吸道(鼻、咽、喉、气管、支气管);肺⒉气体交换过程:外界与肺泡间的气体交换→肺泡与血液间气体交换→气体在血液里的运输→血液与组织细胞间气体交换
细胞呼吸的概念: 。(不是宏观的气体交换过程)
一、细胞呼吸的类型㈠ 。⒈主要场所:线粒体。
⒉过程:⑴C6H12O6→2CH3COCOOH+4[H]+能量(少量);⑵2CH3COCOOH+6H2O→6CO2+20[H]+能量(少量);⑶24[H]+6O2→12H2O+能量(大量)。三个阶段比较
场所 反应物 生成物 形成ATP数量 与氧关系
第一阶段 细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸+[H] 少量(2个) 无关
第二阶段 线粒体 丙酮酸+H2O CO2+[H] 少量(2个)
第三阶段 [H]+O2 H2O 大量(34个) 必需氧
⒊总反应式:
该过程物质形式总体变化是什么?产物中的各种物质分别来自反应物中对应的哪种物质?反应需何条件?与此过程有关的非生物因素有哪些?
㈡ (不同于发酵)。
⒈总反应式: ;
⒉无氧呼吸与有氧呼吸比较(人无氧呼吸为什么不能产生酒精?)
有氧呼吸 无氧呼吸
区别 场所 先在细胞质基质,后在线粒体 均在细胞质基质
条件 需酶、氧气 不需氧但需酶
物质变化 C6H12O6彻底氧化产物为CO2、H2O C6H12O6不彻底氧化产生C2H5OH、C3H6O3等
能量变化 释放大量能量:2870kj/mol其中1161kj转移到ATP中,其余以热能散失 释放能量少:C3H6O3发酵196.65kj/mol;C2H5OH发酵225.94均有6⒈.08合成ATP(2个),其余以热能散失
联系 有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化发展而来的;第一阶段(糖酵解)完全相同;实质均为分解有机物、释放能量、产生ATP
二、㈠C6H12O6分解时各阶段放出的能量能否用于生命活动?能否直接用于生命活动?生命活动通常直接利用的能源物质是什么?
㈡生物细胞内ATP含量一般很少,生物体内部如何维持稳定的供能环境?
㈢细胞呼吸释放出的能量有哪些形式及各自的用途是什么?
㈣1mol C6H12O6在体外燃烧与在体内氧化放出的能量一样多吗?二者有何区别?
㈤细胞呼吸属同化还是异化作用?生物的异化作用就是细胞呼吸吗?
三、细胞呼吸的意义:㈠ 。
㈡ 。
四、光合作用与有氧呼吸的比较(细胞呼吸是光合作用的逆反应吗?)
项目 光合作用 有氧呼吸
区别 场所及条件 叶绿体;光、色素、酶 细胞质基质,线粒体;酶
反应及生成物 CO2;有机物、O2 有机物、O2;CO2
实质 物质变化 无机物→有机物(将CO2和H2O合成葡萄糖等有机物,并释放氧气) 有机物→无机物(吸收氧气,分解葡萄糖等有机物,产生CO2和H2O)
能量变化 光能→活跃的化学能→稳定的化学能 稳定的化学能→活跃的化学能和热能
主要代谢过程 合成代谢 分解代谢
联系 ①光合作用为呼吸作用提供物质(有机物、氧气)②呼吸作用为光合作用提供原料(CO2)和能量(如吸收Mg等元素形成叶绿素)
五、光合作用与呼吸作用中[H]与ATP的来源、去路、产生场所的比较
比较项目 来 源 去 路 产生场所
[H] 光合作用 光反应中水的光解 存在于NADPH中,它作为还原剂用于暗反应阶段中还原C3化合物 叶绿体囊状结构薄膜
呼吸作用 有氧呼吸第一、二阶段(前者产4个[H]、后者产20个[H]) 均被用于第三阶段还原02产生H2O,同时释放大量能量 细胞质基质、线粒体
ATP 光合作用 所需的能量来自太阳光 专用于C3化合物还原时的能量之需,其能量释放出来后可以稳定化学能形式储存于有机物中 叶绿体囊状结构薄膜
呼吸作用 有氧呼吸三个阶段中均有ATP生成,但第三阶段产生最多 三个阶段所产生的ATP均可用于各项生命活动 细胞质基质、线粒体
六、光合作用与细胞呼吸的综合计算(在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行时)
⒈光合作用实际产O2量(总产量)=实测的O2释放量(净产量)+细胞呼吸耗O2量
⒉光合作用实际CO2消耗量(总消耗量)=实测的CO2消耗量(净消耗量)+细胞呼吸CO2释放量
⒊光合作用实际C6H12O6生产量(总产量)=C6H12O6净产量(净产量)+细胞呼吸C6H12O6消耗量
七、细胞呼吸中O2浓度与CO2释放量的关系(见图)
第三章 生物的新陈代谢 第八节 新陈代谢的基本类型
一、新陈代谢的概念
㈠概念: 。
对概念的理解:从代谢性质上看,新陈代谢包括物质代谢和能量代谢两方面内容;从代谢方向上看,包括同化作用和异化作用;从代谢实质上看,是生物体内进行的一系列连锁发生的化学反应;从代谢意义上看,是生物体最基本的特征,实现生物体的自我更新,是一切生命活动的基础。
㈡物质代谢和能量代谢关系:物质合成伴随能量储存,物质分解伴随能量释放,二者不可分割。如:光合作用和细胞呼吸。同化作用和异化作用关系:既相互对立,又相互依存。二者相互对立:如:光合作用合成有机物,贮存能量;细胞呼吸分解有机物,释放能量。二者相互依存:同化作用合成有机物为异化作用的进行奠定了物质基础;异化作用分解有机物,又为同化作用的进行提供了能量。二者不仅同时进行,而且同化作用过程中包含有物质分解,异化作用过程中包含有物质合成。
新陈代谢中的同化作用和异化作用、物质代谢和能量代谢之间的关系:在同化作用和异化作用中,都包含着物质代谢和能量代谢;反之亦然。
生物体的物质和能量代谢的主要场所在细胞的什么部位?
二、新陈代谢的类型(不能说分同化作用和异化作用两种类型,应是两个过程或两个方向)
⒈同化作用类型: (光能自养型、化能自养型关系?);
相同点:都是把外界物质合成为自身物质,并储存能量。
区别:能否直接利用无机物合成有机物。
⒉异化作用类型: ; (严格厌氧型、耐氧型)
相同点:都是分解自身的有机物,释放能量,供生命活动需要。
区别:有机物分解过程中是否有氧的参与。
新陈代谢可分哪几种类型?为什么可分这几种类型?
第四章 生命活动的调节 第一节 植物的激素调节
生物自身各部分如何才能协调配合,形成统一整体?
植物生命活动调节的基本形式是什么?人和动物生命活动调节的基本形式是什么?
生物生命活动的调节是否就是指对新陈代谢的调节?
向性运动: ;种类: ;
意义: ;原因: 。
一、生长素的发现㈠常规:光下、暗处培养直立生长㈡实验⒈单侧光照→ ;切掉胚芽鞘→ 。(生长及弯曲与尖端有关)⒉遮住尖端,单侧光照射→ ;遮住尖端下部,单侧光照射→ 。(感受单侧光刺激部位是尖端)⒊琼脂培养胚芽鞘分组实验→证明了尖端产生的物质运输到下部,促使尖端以下生长。郭葛发现了生长素。
注意:⒈感光和产生生长素部位是尖端⒉生长和弯曲部位是尖端下面一段⒊向性运动属应激性的一种
产生:具有分生能力的组织。分布:生长旺盛部位。
运输:⒈方向⑴横向运输(①部位:尖端②原因:光、重力等)⑵极性运输,即只能从形态学上端(茎尖、根尖等)至形态学下端⒉特点:需能,是一种主动运输。
二、生长素的生理作用——调节生长(指的是细胞的伸长)
㈠向光性原因:单侧光引起生长素分布不均→背光侧多→生长快→向光弯曲。
㈡调节生长⒈一方面体现在两重性: 促进生长; 抑制生长。
植物表现出顶端优势的原因是什么?
⒉调节生长另一方面体现在同一植物不同器官对生长素的敏感程度不同(根>芽>茎)。
植物向重力性的原因是什么?
三、生长素在农业生产上的应用
㈠修剪整枝㈡生长素类似物(植物生长调节剂)在农业生产中的应用
⒈ ;⒉ ;⒊ 。
四、其他植物激素:赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。
激素间相互协调、共同调节植物生长发育。
第四章 生命活动的调节 第二节 人和高等动物生命活动的调节 一、体液调节
人体内分泌系统主要由内分泌腺(无导管的腺体)组成。主要有:垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺(卵巢、睾丸)等。
★激素作用的机制:内分泌腺→激素→血液→靶细胞(靶器官)
一、体液调节
㈠概念:
㈡激素的调节
⒈人体主要激素的种类和生理作用。⒉下丘脑(内分泌中枢)、垂体与相关腺体的关系
⒊激素分泌(量)的调节— P86(掌握甲状腺激素分泌的调节过程)
调节的结果是什么?
㈢相关激素间的协同作用和拮抗作用(相关激素间的关系)
⒈协同作用
⑴概念:
⑵实例 正发↙正分←生长激素 ↘幼不→侏儒症
常育↖常泌←甲状腺素 ↗年足→呆小症
⒉拮抗作用
⑴概念:
⑵实例:胰岛素和胰高血糖素
㈣其他化学物质的调节作用。如CO2和H+
二、激素与酶的比较
激素 酶
性质 有些是蛋白质,有些不是 绝大多数是蛋白质,少数是RNA
产生 内分泌腺细胞分泌,作用于其他细胞 机体所有活细胞
作用部位 随血液循环到达相应的组织器官,调节其生理活动 在细胞内或泌到细胞外催化特定化学反应
作用条件 与神经系统密切联系 受pH、温度等因素制约
第四章 生命活动的调节 第二节 人和高等动物生命活动的调节 二、神经调节
⒈神经纤维:轴突或长的树突及套在外面的髓鞘。⒉神经末梢:神经纤维末端的分枝。
⒊神经:有的神经纤维从脑和脊髓发出后,集结成束,外包以结缔组织膜,构成神经。
⒋脑神经:由脑所发出的神经。⒌脊神经:由脊髓所发出的神经。
⒍灰质:脑和脊髓中细胞体密集的地方,色泽灰暗,叫灰质。
⒎白质:脑和脊髓中上行或下达的神经纤维构成,色泽亮白,叫白质。
⒏神经中枢:灰质里功能相同的神经元细胞体汇集在一起,调节人体的某一项生理活动。
⒐神经冲动:能够传异的兴奋(兴奋传导的基本形式),包含 两种意义。神经冲动的传递通过膜电位的变化实现。
10. 兴奋:活组织在有效的刺激作用下,可以发生一种能够传播的,并伴有特殊生物电现象的反应过程。⒒抑制:不是无反应,是与兴奋相对立的一种主动过程。
◎神经系统的结构㈠中枢神经系统⒈脑①大脑:表面灰质叫大脑皮层,内有躯体运动、感觉、语言、视觉、听觉中枢②小脑:维持身体平衡③脑干:有呼吸、心血管运动等维持人体基本生活的中枢⒉脊髓:分灰质和白质,有反射(膝跳、缩手、排便、排尿)和传异功能
㈡周围神经系统Ⅰ按功能⒈运动(传出)神经①躯体运动神经②植物性神经(交感、副交感)⒉感觉(传入)神经Ⅱ按解剖⒈脊神经⒉脑神经:头部的感觉器官、皮肤、肌肉等处
动物之所以能够成为一个统一的整体,来进行各项生命活动,并与外界环境相适应,主要原因是什么?
Ⅰ、神经调节的基本方式━反射
㈠种类: (先天的); (后天的)。二者有何关系?
㈡结构基础━反射弧: → → → → (缺一不可)。
反射是如何通过反射弧完成的?
Ⅱ、神经调节的结构和功能单位━神经元。一、结构:细胞体;突起(轴突、树突)
二、功能:㈠产生兴奋;㈡传导兴奋⒈神经纤维上传导
⑴未受刺激时:膜外—— ;膜内——
⑵某部位受刺激产生兴奋时,该部位:膜外由“+”→“-”膜内由“-”→“+”
⑶静息电位→刺激→动作电位→电位差→局部电流。膜内、外传导(电流)方向相同吗?
⑷结果:兴奋以电流的形式沿着神经纤维迅速向前传导(传导形式:电信号)
⒉细胞间的传递(通过什么结构,以什么形式传递?)
⑴突触的定义: 。
⑵突触的结构: 。突触小体与突触的区别与联系是什么?
⑶传递过程:上一神经元冲动→突触小体→突触小泡(释放递质)→突触前膜→突触间隙→(刺激)后膜→下一神经元兴奋或抑制
⒊特点:兴奋在神经纤维上的传导是双向的;兴奋在神经元间的传递是单向的。为什么?这里的“单向”指的是什么?
Ⅲ、高级神经中枢的调节。一、大脑皮层某些区域
大脑皮层第一运动区 位置:中央前回 功能:控制身体运动
特点:皮层代表区与躯体各部位置倒置;皮层代表区范围与躯体各部大小无关,与躯体各部运动精细复杂程度有关
言语区 皮层中央前回底部之前受损(运动性言语区,即S区)→运动性失语症皮层颞上回后部受损(听性言语区,即H区)→听觉性失语症
其他区 躯体感觉,内脏运动与感觉区等
二、神经系统各部分的协调统一
Ⅳ、神经调节与体液调节的比较
区别 联系
反应速度 作用范围 作用时间 一方面,体内大多数内分泌腺都受神经系统的控制;另一方面,内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的功能
神经调节 迅速、准确 比较局限 时间短暂
体液调节 比较缓慢 比较广泛 时间较长
第四章 生命活动的调节 第二节 人和高等动物生命活动的调节 三、动物行为产生的生理基础
☆动物行为:指动物个体或群体的所作所为,即生物对内、外环境条件变化所作出的有规律、成系统的适应性活动。 调控 产生
生理基础:神经系统+内分泌系统──────→运动器官──────→运动行为
一、激素调节与行为:主要表现在对繁殖行为的调节上
二、神经调节与行为:神经系统越发达,行为表现越复杂,适应环境能力越强。
几种行为的比较(按发生先后划分为先天和后天性行为)
特点 区别 联系
先天性行为 趋性 从单细胞动物开始出现 生来就有;遗传物质决定 都是对环境适应的结果;与神经调节有关,除单细胞动物外,其结构基础是反射弧
非条件反射 从具神经系统的动物开始出现
本能 许多非条件反射的有机集合
后天性行为 印随 刚孵化的动物有此行为,较简单 主要根据后天生活体验和学习形成;环境决定
模仿 幼年动物学习的主要形式,较复杂
条件反射 幼年、成年动物都可建立,但需强化
判断与推理 后天行为发展的最高级形式
三、激素调节与神经调节的关系:相互协调作用,神经调节处于主导地位。
第五章 生物的生殖和发育 第一节 生物的生殖 一、生殖的类型
生殖对于生物有何意义?什么叫生物的个体发育?
一、无性生殖
㈠概念: 。
㈡方式: (一些原生生物、细菌); (芽体与母体的形态、结构相同,只是个体较小); (霉菌); (仅是一种营养器官,而非一个完整的小植株)。
㈢特点:
㈣植物的组织培养
⒈理论依据: ⒉过程: ⒊应用:
二、有性生殖
㈠被子植物的有性世代:开花(从花芽形成到花完全开放的过程)→传粉→受精(双受精) →受精卵→结实(种子的形成)→种子的萌发→植株生长发育(前三个过程为生殖,以后为个体发育)
花的结构:花柄;花托;花被(花萼、花冠);雄蕊(花丝、花药);雌蕊(柱头、花柱、子房)。
㈡有性生殖的概念:由亲本产生 (配子),经过两性生殖细胞(如卵细胞和精子)的结合,成为 (如受精卵),再由合子发育成为新个体的生殖方式,叫有性生殖。
㈢有性生殖的意义:具备了 的遗传特性,具有更强的生活力和变异性,对生物的生存和进化具有重要意义。
第五章 生物的生殖和发育 第一节 生物的生殖 二、减数分裂和有性生殖细胞的形成
◆男性生殖系统:睾丸(产生精子和雄激素);输精管(输送精子);附属腺(增强和维持精子活力);外生殖器。女性生殖系统:卵巢(产生卵子和雌激素);输卵管(输送卵子及受精);子宫(胎儿发育场所);阴道;外生殖器。
一、减数分裂的概念:⒈属性:特殊方式的有丝分裂⒉范围:进行有性生殖的动、植物⒊时期:原始生殖细胞→成熟生殖细胞⒋特点:细胞连续分裂两次,而染色体只复制一次⒌结果:子细胞染色体数目减少一半。
二、精子的形成过程㈠形成部位:睾丸(精巢)的曲细精管中。㈡形成过程
减Ⅰ⒈间期:精(卵)原细胞→初级精(卵)母细胞。两者有何区别和相同点?
⒉前期:同源染色体:⑴大小(长度) ;⑵形状(着丝点位置) ;⑶来源(父母双方) 。→联会: 两两配对的现象。→四分体:联会后的每对染色体含有 条染色单体。→交叉互换。
本节所讲的减裂指的是几倍体生物的减裂?联会的染色体一定是大小、形状相同吗?
同源染色体、四分体之间是什么关系?(一个四分体=一对同源染色体=四个染色单体)
⒊中期:除着丝点排列在赤道板上外,还有四分体吗?⒋后期:最主要的变化是什么?
第一次减裂过程中有哪些有丝分裂中没有的特殊变化?第一次减裂导致什么结果?
第二次减裂中、后期与有丝分裂中、后期有何相同和不同之处?
一、二两次分裂最重要的区别是什么?
三、精子与卵细胞形成不同:⑴形成部位前者在 中;后者在 中。⑵精子形成时细胞核、质均等分裂;卵细胞形成时细胞核均等分裂,细胞质 。⑶一个精原细胞形成四个 ,变形后形成 ;一个卵原细胞形成一个卵细胞,不变形。
四、⒈减裂中染色体行为主要表现在:⑴复制(间期)⑵联会(前期)⑶交叉互换(前期)⑷分离(同源染色体)和组合(非同源染色体)。
⒉减数分裂与遗传定律的关系:减Ⅰ后期,同源染色体分离是 的细胞学基础;同期非同源染色体自由组合是 的细胞学基础。
减数分裂过程中会出现哪些可遗传的变异?
五、⒈有丝分裂、减数分裂比较
比较项目 减数分裂 有丝分裂
发生时间 性原细胞产生性细胞时 产生正常体细胞及性原细胞时
染色体复制次数和时间;细胞分裂次数 一次,减Ⅰ间期;二次 一次,间期;一次
联会、四分体时期 减Ⅰ前期 无
同源染色体分离;着丝点分开 减Ⅰ后期;减Ⅱ后期 无;后期
子细胞名称和数目 性细胞,4个(或1个) 体细胞,2个
子细胞染色体数目变化 减半,在减Ⅰ分裂完成时 不变
子细胞间的遗传组成 不一定相同 一定相同
相同点 染色体都复制一次;都有纺缍丝的出现
⒉有丝分裂及减数Ⅰ、Ⅱ次分裂中期与后期比较
减Ⅰ 减Ⅱ 有丝
中期 四分体排列在赤道板平面上;细胞内有同源染色体 染色体的着丝点排列在赤道板平面上;细胞内无同源染色体 染色体的着丝点排列在赤道板平面上;细胞内有同源染色体
后期 着丝点不分裂,染色单体不分离;同源染体分离,非同源染体自由组合;分裂后的子细胞是次级性母细胞 着丝点分裂,染色单体分离;分向两极的两套染色体内无同源染体;分裂后的子细胞是生殖细胞 着丝点分裂,染色单体分离;分向两极的两套染色体内均有同源染体;分裂后的子细胞是体细胞
⒊从染色体、单体、DNA分子数目上比较有丝分裂与减数分裂(染色体数目=着丝点数目;DNA数目①不含单体时=染色体数②含单体时=总单体数=二倍染色体数)
比较项目 有丝分裂 减Ⅰ 减Ⅱ
间期 前 中 后 末 间期 前 中 后 末 前 中 后 末
染色体数 2N 2N 2N 4N 2N 2N 2N 2N 2N N N 2N N
染色单体数 0→4N 4N 4N 0 0 0→4N 4N 4N 4N 2N 2N 0 0
DNA分子数 2N→4N 4N 4N 4N 2N 2N→4N 4N 4N 4N 2N 2N 2N N
同源染色体对数 N N N 2N N N N N N 0 0 0 0
四分体个数 0 0 0 0 0 0 N N 0 0 0 0 0
⒋有丝分裂与减数分裂的图形判断(只适合二倍体生物):一看有无同源染色体
⒈无:二看姐妹染色单体⑴染色体上有姐妹染色单体⑵有由姐妹染色单体分离后形成的染色体向两极移动—减Ⅱ;无上述现象—精细胞或卵细胞⒉有:三看同源染色体行为。出现联会、四分体、同源染色体的分离、同源染色体的着丝点位于赤道板两侧—减Ⅰ;无上述同源染色体的特殊行为—有丝分裂
六、受精作用过程及意义
第五章 生物的生殖和发育 第二节 生物的个体发育 一、被子植物的个体发育
过程:包括种子的形成和萌发、植株的生长和发育等阶段。
注意:在果实各部分结构中,胚来源于受精卵,包含双亲的遗传物质,正交与反交结果一致;胚乳细胞来源于受精极核,也含双亲的遗传物质,但其中母方提供两个极核,父方提供一个精子,故正交与反交结果不一致;种皮、果皮都是由母方的结构变化而来,无论正交与反交,其遗传物质与母方完全相同。
⒈同一胚珠内极核的染色体数目、基因组成与卵细胞的相同吗?同一花粉管内两个精的染色体数目、基因组成相同吗?
⒉受精极核中的染色体数目与受精卵中的相同吗?
⒊胚乳与胚哪个先发育,哪个后完成?⒋个体发育三个阶段的营养分别由什么提供?
第五章 生物的生殖和发育 第二节 生物的个体发育 二、高等动物的个体发育
一、分为两个阶段(这两个阶段分别相当于被子植物发育的哪个阶段?)
㈠胚胎发育:受精卵(起点)—————→幼体
过程:受精卵→卵裂→ (有囊胚腔)→ (具三个胚层、两个腔、一个孔)→幼体
爬行类、鸟类、哺乳类的个体发育特点:胚胎发育过程出现羊膜和羊水。
㈡胚后发育:幼体(从卵膜孵化出来或从母体内生出来)——→(性成熟的)成体
可分为:⒈直接发育:幼体与成体在形态结构和生活习性上差别较小,胚后发育主要是 。
⒉变态发育:幼体与成体在形态结构和生活习性上有明显差异,在胚后发育过程中,形态结构和生活习性都要发生显著变化,而且这些变化又是 。
三、概念辨析:㈠极体和极核:极体是动物卵原细胞经减数分裂与卵同时形成的子细胞,最终被母体吸收。三个极体有两个(第一极体产生的)遗传物质相同,另一个(第二极体)与卵细胞内遗传物质相同;极核是胚囊中的两个核,与精子结合后形成受精极核,再发育成胚乳,胚珠内两个极核与卵细胞的遗传物质是一样的。
㈡胚囊与囊胚:胚囊是被子植物胚珠的重要部分,位于胚珠的中心部分,呈膨大的囊状结构,内主要有一个卵细胞和两个极核。囊胚是动物个体发育中受精卵经卵裂后的一个发育阶段。
第六章 遗传和变异 第一节 遗传的物质基础 一、DNA是主要的遗传物质
遗传:生物亲代和子代之间的相似现象叫遗传。
一、染色体(由DNA和蛋白质构成)在生物遗传中起着重要作用
二、DNA是遗传物质的证明实验关键是设法把DNA与蛋白质分开,单独直接地观察DNA的作用。
㈠肺炎双球菌的转化实验(采用直接分离法,即真正将S型菌的DNA与其他成分分离,然后用每种单一成分与R型菌混合,做体外转化实验)
⒈格里菲思的转化实验。结论:已被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成细菌由R型转化成S型的活性物质,即转化因子。
⒉艾弗里确定转化因子的实验。结论:DNA是转化因子,是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,即DNA是遗传物质。
肺炎双球菌的转化实验,其目的是进一步证明 DNA是遗传物质。其中能说明转化作用的是第四组实验,即将无毒性的R型活菌与加热杀死后的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡,并且从小鼠尸体中分离出了有毒性的S型活细菌。
加热杀死后的S型细菌中的DNA如何在R型活细菌中表达,并使之产生有毒性的S型活细菌,以致使小鼠患败血症死亡?
(1)肺炎双球菌致病与否,关键是看有无荚膜。因为荚膜的主要作用是防止被人或动物体内的吞噬细胞所吞噬,而S型活细菌有荚膜,所以它能引起机体发病,严重的会导致死亡。
(2)加热杀死后的S型细菌,其DNA仍然存在,只是DNA链断裂成为许多个具有活性的游离的片断,其中的片断中就有控制荚膜形成的基因。
(3)当S型细菌中含有控制荚膜形成基因的DNA片断与R型活细菌的DNA结合,形成杂合的DNA后,控制荚膜形成的基因在R型活细菌体内得到表达,控制了荚膜的合成,从而出现了有荚胰的S型活细菌,具有毒性,使小鼠死亡。
(4)若S型细菌中含有控制荚膜形成基因的DNA片断没有与R型活细菌的 DNA片断结合,则在细菌培养中,繁殖出的后代为无毒性的R型活细菌,反之,繁殖出的后代就是有毒性的S型活细菌。后者既说明了转化的因子是DNA,又说明了转化性状是可以遗传的,其实质说明了DNA是遗传物质。
㈡噬菌体侵染细菌的实验(采用放射性同位素标记法,间接将DNA与其他成分分离。本实验中S和P是分别标记的,而不是同时标记)
噬菌体:DNA和蛋白质外壳。在细菌体内合成了什么?原料从何来?细菌DNA还存在吗?
结论:在噬菌体中,亲代与子代之间具有连续性的是DNA,而不是蛋白质。即DNA是遗传物质。
三、有些病毒的成分是:RNA和蛋白质,RNA是遗传物质。
第六章 遗传和变异 第一节 遗传的物质基础 二、DNA的分子结构和复制
一、DNA分子的(化学)结构 ㈠化学元素:C、H、O、N、P
㈡构成DNA分子的基本单元—脱氧核糖核苷酸:脱氧核糖;磷酸;含氮碱基(A、T、C、G)
㈢脱氧核苷酸间通过脱水缩合连在一起形成多核苷酸链(怎样连?)
二、DNA分子的(立体)结构━
㈠DNA分子由两条 且 的多核苷酸链构成双螺旋结构。
㈡DNA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。
㈢DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接,遵循 原则。
三、DNA的结构特点㈠稳定性:五碳糖和Pi交替连接方式不变;碱基互补配对方式不变。
㈡多样性:由碱基对的多样性决定。㈢特异性:由特定的碱基排列顺序决定。
四、制作DNA双螺旋结构模型
存在问题:⒈碱基间距不一。⒉双键不平行。⒊外侧链不反向。⒋螺旋周期不足或多于10个核苷酸。
应该注意:⒈选材适宜。⒉嘌呤碱基A、G和嘧啶碱基C、T的区别。⒊外侧脱—磷—脱—磷链的平行和反向。⒋螺旋周期。⒌氢键的连接。
五、DNA分子的复制
㈠复制的概念: 的过程,即1DNA→2DNA。
㈡时间及场所: 。㈢过程⒈解旋:解旋酶、ATP、打开氢键、形成单链、以单链为模板;
⒉合成:与合成有关的酶类、ATP、脱氧核苷酸、互补配对、合成一条新的子链;
⒊复旋:与复旋有关的酶类、ATP、母和子螺旋为一个新DNA分子。
㈣条件:⒈ ⒉ ⒊ ⒋ 。㈤结果:一个DNA形成两个完全相同的DNA分子。
㈥特点: 。㈦意义: 。
六、本节有关习题的解法
㈠遗传信息种类的计算:DNA分子中遗传信息是指DNA中碱基对的排列顺序。一种排列顺序代表一种遗传信息。设DNA分子中有n对碱基,则DNA储存遗传信息的最大量为4n种。
㈡半保留复制中的计算:⒈DNA复制后被标记DNA分子数1/2n-1;被标记链数1/2n⒉DNA复制后需某种碱基数=(2n-1)X(X为复制前该碱基数)。
㈢碱基互补计算⒈DNA两个互补链之间:α链(A+G)/(T+C)=β链该值的倒数。⒉整个DNA分子与其包含的二条链之间⑴整个DNA分子相配对的两种碱基之和所占比例=其每一单链中这两种碱基之和占单链中碱基的比例。⑵整个DNA中某一碱基所占比例=该碱基在每一单链中所占比例之和的一半。⑶α链(A+T)或(C+G)=β链( A+T)或( C+G)=1/2双链( A+T)或( C+G)。
第六章 遗传和变异 第一节 遗传的物质基础 三、基因的表达
一、基因 ㈠基因、染色体、DNA三者之间关系
⒈基因与染色体的关系:染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈 排列。
⒉基因与DNA的关系:每个DNA分子上有很多基因;基因是有 的DNA片段,是决定生物性状的基本(遗传物质结构和功能)单位。
⒊染色体与DNA的关系:细胞中的染色体只有两种形态。一种是没有复制的或刚完成分裂的,这种染色体只含有一个DNA分子。另一种是完成了复制尚未分裂的,这种染色体因含有两条姐妹染色单体,每一姐妹染色单体都有一个DNA分子,这种染色体就包含两个DNA分子。因此DNA是染色体的组成成分。
三者相互关系:基因在DNA分子上,DNA分子又在染色体上。三者具有平行行为。
㈡基因的表达:
二、基因控制蛋白质的合成(基因的表达)
㈠转录(DNA解旋→以DNA一条链为模板合成RNA→DNA复旋)
⒈概念:以DNA的 条链为模板,按 原则,合成RNA的过程。
⒉DNA与RNA比较
结构 基本组成单位 碱基 产生途径 五碳糖 主要存在部位 主要功能
DNA 规则双螺旋 4种脱氧核苷酸 A T G C DNA复制、逆转录 脱氧核糖 细胞核 传递和表达遗传信息
RNA 多为单链 4种核糖核苷酸 A U G C 转录、RNA复制 核糖 细胞质 指导蛋白质合成
㈡翻译
⒈概念: 。
⒉⑴密码子:mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫做一个“密码子”。共61个+3个终止密码子。
所有密码子都能决定一种氨基酸吗?能决定氨基酸的密码子都只能决定一种氨基酸吗?
每种氨基酸都只由一个特定的密码子决定吗?
密码子与遗传信息的区别:①存在位置不同:前者是mRNA上碱基排列顺序;后者是基因上的碱基排列顺序②作用不同:前者直接控制氨基酸的排列顺序;后者决定着氨基酸的排列顺序,起间接作用。
⑵模板: ;场所: ;原料: 。
⑶tRNA(运载特定的氨基酸;识别密码子)生物体内有多少种tRNA?一种tRNA只能转运一种氨基酸吗?一种氨基酸只能由一种tRNA来转运吗?
⒊蛋白质的合成过程:起始(遇起始密码子)→肽链增长(tRNA携带氨基酸到核糖体→tRNA与密码子碱基互补配对→氨基酸脱水缩合→核糖体沿mRNA移动)→终止(遇终止密码子)。
小结:基因的表达是基因、mRNA、核糖体、tRNA四者协同作用的结果。
三、复制和转录、翻译比较(DNA两大功能)
复制 转录 翻译
时间 有丝间期和减Ⅰ间期 生长发育的连续过程中
场所 主要在细胞核,少部分在叶绿体和线粒体 核糖体
原料 四种脱氧核糖核苷酸 四种核糖核苷酸 20种氨基酸
模板 DNA的两条链 DNA中的一条链 mRNA
条件 都需要特定的酶和ATP等
过程 DNA解旋,以两条链为模板,按碱基互补对原则,合成两条子链,子链与对应链螺旋化 DNA解旋,以一条链为模板,按碱基互补对原则,形成mRNA(单链),进入细胞质与核糖体结合 tRNA一端的碱基与mRNA上密码子配对,另一端携相应氨基酸,合成有一定氨基酸序列的蛋白质
模板去向 分别进入两个子代DNA分子中 恢复原样,与非模板链重新绕成双螺旋结构 分解成单个核苷酸
特点 边解旋边复制,半保留复制 边解旋边转录,DNA双链全保留 一个mRNA上可连续结合多个核糖体,顺次合成多肽
产物 两个双链DNA分子 一条单链mRNA等 蛋白质(多肽链)
意义 传递遗传信息 表达遗传信息,使生物体表现出各种遗传性状
四、中心法则及其发展 ㈠中心法则:遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译过程,以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。㈡对中心法则的补充:⒈逆转录:RNA→DNA/RNA杂合分子→DNA单链→DNA双链⒉RNA自我复制⒊蛋白质自我复制
五、基因对性状的控制:结构基因(直接控制作用);调节基因(间接控制作用)
六、㈠关于中心法则的有关计算:肽链数+肽键数=蛋白质中氨基酸总数=参加转运的tRNA数目=1/3mRNA碱基数=1/6基因中碱基数。㈡运用碱基互补配对的生理过程有:DNA复制;转录;RNA复制;逆转录;翻译;目的基因与运载体的结合
【实验九】DNA的粗提取与鉴定
一、实验成功的关键:能否提取到较纯净的DNA丝状物。
二、实验的注意事项:A、实验中共有三次过滤。第1、3次要用其滤液,使用纱布为1~2层;第2次要用其滤出的黏稠物,使用的纱布为多层。B、实验中两次使用蒸馏水。步骤1中加入蒸馏水是为了使血细胞吸水膨胀破裂,要充分搅拌不应少于5min。步骤3中加入蒸馏水是为了使氯化钠的物质的量浓度达到 DNA溶解度的最低点0.14mol/l,即稀释氯化钠溶液。C、实验中三次加入氯化钠溶液。步骤2、5中加入的质量浓度为2 mol/l,步骤8中加入的质量浓度为0.015 mol/l,目的都是为了DNA的溶解。D、用酒精浓缩和沉淀DNA时所用的95%酒精,必须经过充分预冷后才能使用,冷酒精与含DNA的NaCl溶液体积比是2: 1。如果用冷酒精处理后,悬浮于溶液中的丝状物较少,可将混合液放于冰箱中再冷却几分钟,然后再用玻璃棒起丝状物。E、盛放鸡血细胞的容器和实验中的烧杯和试管最好是塑料的。因玻璃会吸附DNA。
三、常见错误分析:A、DNA提取量不足。原因:①经蒸馏水处理的红细胞在用玻璃棒搅拌时的时间过短,使得红细胞破裂的数量少;②用 NaCI进行盐析时,所调制的NaCl浓度达不到0.14mol/l.因此DNA析出的少;③玻璃棒搅拌的方向不一致,影响DNA黏稠物再溶解。
B、DNA丝状物断裂。原因:用玻璃棒搅拌时直插烧杯底部,致使DNA分子断裂。C、DNA染色不够。原因:未进行沸水浴或沸水浴时间过短。
第六章 遗传和变异 第二节 遗传的基本规律 一、基因的分离定律
☆遗传规律:是指在有性生殖过程中,基因在亲代与子代之间传递规律。
※基因和它的行为变化无法直接观察,而基因控制的性状在亲子代中的表现可以直接观察;因此,可根据性状表现来推知基因的遗传规律。
★研究性状传递规律的方法——杂交实验法。杂交的方法:杂交;自交;测交。
一、人物介绍 孟德尔——豌豆杂交试验
二、一对相对性状的遗传试验
㈠过程:纯种高茎和矮茎豌豆作亲本杂交,再让F1自交得F2
㈡特点:⒈F1只表现显性亲本性状⒉F2中显隐性同时出现叫性状分离,分离比为显:隐=3:1
三、对分离现象的解释 ㈠在生物的体细胞中,控制性状的基因成对存在,如纯种高茎豌豆含DD基因,纯种矮茎豌豆含dd基因;㈡杂交产生的F1体细胞中,D和d的配子结合成Dd。因D对d有显性作用,故F1显高茎;㈢F1通过减裂产生配子时,D和d随同源染色体的分离而分离,最终产生含D和d的两种雌雄配子,比例1:1(等位基因分离);㈣两种雌配子与两种雄配子结合机会均等,因此,F2便有了DD、Dd、dd三种基因组合,它们之间的比例近于1:2:1,在性状表现上则近于高3:矮1(配子随机结合)。等位基因分离→雌雄配子随机结合→F2性状分离
四、性状分离比的模拟实验。理论基础:㈠模拟形成配子时等位基因的分离㈡模拟两种雌雄配子的随机结合㈢模拟样本足够大。
五、对分离现象解释的验证━ 法(还可用自交法,花粉鉴定法等)。
六、基因分离定律的实质:基础为(等位基因)独立性;本质为(等位基因)分离性
㈠该定律适用于⒈真核生物;⒉有性生殖的生物;⒊细胞核遗传;⒋一对相对性状的遗传。
㈡等位基因的存在:它们虽然共同存在于一个细胞内,但它们分别位于一对同源染色体上,具有一定的独立性。
⒈在生物的体细胞中,控制性状的基因都是成对存在的,这里所说的生物指哪种生物?
⒉同源染色体上相同位置上的基因一定是等位基因吗?
⒊一对同源染色体上只能有一对等位基因吗?
㈢基因分离与性状分离比较:性状分离是杂种后代(F2)中显现不同性状的现象;基因分离是指(F1形成配子时)等位基因在减Ⅰ后期随同源染色体的分开而分离。基因分离是性状分离的原因,性状分离是基因分离的结果。
㈣配子结合的概率:受精时,雌雄配子结合机会均等,F2才会出现三种基因型、两种表现型。
七、基因分离定律在理论及实践中的应用 ㈠育种方面:培育抗锈病小麦等。㈡医学实践方面:⒈遗传病:白化病等。⒉血型。㈢解释生物多样性的原因。
八、有关遗传定律的概念及符号归类
㈠交配类⒈杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程。⒉自交:基因型相同的生物体间相互交配;植物体中指自花受粉和雌雄异花的同株受粉。是获得纯系的有效方法。⒊测交:就是让杂种子一代与隐性个体相交,用以测定F1的基因型。⒋回交:让杂种子一代与亲本杂交。⒌去雄:杂交试验时,除去成熟花的全部雄蕊,是杂交试验的重要环节。
㈡性状类⒈性状:生物体的形态特征和生理特征的总称。⒉相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。⒊显性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1表现出来的那个亲本性状。⒋隐性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本性状。⒌性状分离:杂种的自交后代中,呈现不同性状的现象。⒍显性的相对性:具有相对性状的亲本杂交,F1中不分显性和隐性,同时表现出来,即两者的中间性状。
㈢基因类⒈等位基因:同源染色体的 的基因(等位基因A.a最本质的区别是:碱基序列不同)。⒉显性基因:控制显性性状的基因。⒊隐性基因:控制隐性性状的基因。⒋相同基因:位于同源染色体同一位置上控制同一性状的基因。⒌非等位基因:位于同源染色体的不同位置或非同源染色体上的基因。⒍复等位基因:一系列等位基因的总体。
㈣个体类⒈表现型:是指生物个体所表现出来的性状。⒉基因型:是指与表现型有关系的基因组成,表示为:表现型= + 。
表现型相同,基因型一定相同吗?基因型相同,表现型一定相同吗?
⒊纯合体:是由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。⒋杂合体:是由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。⒌父本:相交的两个亲本中提供雄性配子的一方。⒍母本:相交的两个亲本中接受雄性配子(提供雌性配子)的一方。
㈤符号类⒈P:亲本⒉♀:雌性⒊♂:雄性⒋×:杂交⒌ :自交⒍F1:子一代
九、本节有关习题的解题规律
㈠一对等位基因的杂合体自交n代后杂合体所占比例为 ;若自交过程中每一代淘汰掉隐性纯合体,则n代后杂合体所占比例为2/(2n+1)
㈡基因型(表现型)的每一特定组合的概率计算公式:n!psqn-s/s!(n-s)!。注:n是子代数目;s是某一基因型(表现型)的子代数,p是该基因型(表现型)的出现概率;n-s是另一基因型(表现型)的出现概率。
㈢遗传比率的决定主要根据概率的两个基本原理。乘法原理:相互独立事件同时出现的概率为各独立事件概率的乘积。加法原理:互斥事件有关的事件出现的概率等于各相关互斥事件的概率的和。可表示为:甲发生的概率×乙不发生的概率+乙发生的概率×甲不发生的概率
第六章 遗传和变异 第二节 遗传的基本规律 二、基因的自由组合定律
一、孟德尔的两对相对性状的遗传试验
㈠方法:杂交法
㈡过程:P 黄色圆粒×绿色皱粒→F1 黄色圆粒 →F2 黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=9:3:3:1
该过程产生变异了吗?
二、对自由组合现象的解释㈠黄和绿是一对相对性状,圆和皱是另一对相对性状。且两对相对性状分别由两对同源染色体上的两对等位基因控制;㈡两亲本基因型分别为YYRR和yyrr分别产生YR和yr的配子;㈢杂交产生的F1基因型是YyRr,表现为黄圆;㈣F1产生配子时,等位基因随同源染色体的分离而分离,非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合进入不同配子中,结果产生比值相等的雌、雄各四种配子;㈤F2形成16种配子结合方式,有9种基因型,4种表现型。
三、对自由组合现象解释的验证
杂种子一代×隐性纯合→YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr=1:1:1:1
四、基因自由组合定律的实质㈠该定律适用于:⒈;⒉;⒊;⒋;两对或以上相对性状遗传;⒌控制两对或以上相对性状的等位基因位于不同对的同源染色体上。㈡等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合→雌雄配子自由组合→不同对相对性状间自由组合。㈢受精时雌、雄配子随机结合才会出现不同性状及一定比。
具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在F1产生配子时,在等位基因分离的同时,非等位基因一定表现为自由组合吗?
一对具有20对等位基因的生物进行杂交时,F2可能出现220种表现型的前提条件是什么?
五、基因自由组合定律在实践中的应用⒈在育种中的应用。⒉在医学和优生优育中的应用。
六、孟德尔获得成功的原因:⒈正确地选择了试验材料;⒉在分析生物性状时,采用了先从一对相对性状入手,再循序渐进的方法(由单一因素到多因素的研究方法);⒊在实验中注意对不同世代的不同性状进行记载和分析,并运用了统计学的方法处理实验结果;⒋科学设计了试验程序(试验→分析→假设→验证→结论)。
七、本节有关习题的解题规律
㈠杂交后代基因型和表现型概率的推算(设F1为YyRr):⒈棋盘法;⒉分枝法;
⒊多项式相乘法;如基因型:(1YY+2Yy+1yy)×(1RR+2Rr+1rr)=1YYRR:2YYRr:1YYrr:2YyRR:4YyRr:2Yyrr:1yyRR:2yyRr:1yyrr
表现型:(3黄+1绿)×( 3圆+1皱)=9黄圆:3绿圆:3黄皱:1绿皱
⒋概率直接相乘法。如基因型:雌配子 YR、雄配子 YR,则后代YYRR为1/8
㈡由表现型推基因型时:把相对性状拆开一对一对分别加以考虑,再进行综合,即可求出双亲的基因型。
八、两个定律的比较
基因分离定律 基因自由组合定律
研究对象 一对同源染色体上的等位基因 非同源染色体上的非等位基因的遗传关系
细胞学基础 减Ⅰ后同源染色体分离 减Ⅰ后非同源染色体随机组合
F1形成配子时基因间关系及种类 等位基因彼此分离,2种 非等位基因自由组合,2n种
F1重组率及配子可能组合 \,4种 50%,4n种
F2 表现型数目 2 2n
表现型比例 3:1 (3:1)n
基因型数目 3 3n(n≥2)
基因型分离比 1:2:1 (1:2:1)n
定律间联系 分离是自由组合的基础,后者是前者的延伸与发展;核遗传规律是同时进行的
九、孟德尔遗传定律适用条件:㈠杂交的两亲本必须为纯系;㈡每一对相对性状受一对等位基因控制且为完全显性;㈢全部配子发育良好及无选择受精和异花传粉情况;㈣后代应处于比较一致环境且存活率设100% ;㈤供试群体个体数量足够多;㈥不同对等位基因位于不同对的同源染色体上且独立分配;㈦正反交与性别无关。
第六章 遗传和变异 第三节 性别决定和伴性遗传
一、性别决定
㈠在人的染色体分组图中,男、女性前22对染色体都相同,叫常染色体;最后一对染色体不同,叫性染色体。
㈡性染色体:对人的性别起着决定作用的那一对染色体叫性染色体。X与Y虽然大小形状不同,但X来自母方,Y来自父方,且减数分裂时也要经历配对和分开的过程,因此XY也可视为一对同源染色体。
㈢人的性别决定:根据基因分离定律,男性会形成数目相等的两种精子,女性会形成一种卵细胞→受精时精卵随机结合。㈣XY型与ZW型生物比较
♂ ♀ 后代性别 动物类型
YX 两条异型性染色体YX 两条同型性染色体XX 决定于父方 哺乳类等
ZW 两条同型性染色体ZZ 两条异型性染色体ZW 决定于母方 鱼类、鸟类等
二、伴性遗传㈠概念:有些性状的遗传常常与 相关联,这种现象就是伴性遗传。
㈡特点:交叉遗传。㈢与遗传定律的关系⒈伴性遗传是基因分离定律的特例(X或Y的非同源区段无等位基因)。⒉在既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对以上相对性状的遗传现象时,按照基因自由组合定律遗传。
㈣常染色体遗传与伴性遗传的区别:常染色体遗传正反交结果一致,伴性遗传正反交结果不一致,但又不同于细胞质遗传。
三、关于后代中出现患病男孩和女孩的机率问题
⒈常染色体上的基因控制的遗传病:性别在前,病名在后,推测出双亲基因型后可直接作图解;病名在前,性别在后,求出患病孩子的机率后乘以1/2。
⒉性染色体上的基因控制的遗传病:病名在前,性别在后,推测出双亲基因型后可直接作图解;性别在前,病名在后,只从图解的相应性别中去找患者的机率。
第六章 遗传和变异 第四节 生物的变异 一、基因突变和基因重组
变异:生物的 之间,以及 不同个体之间都有或多或少的差异,这种差异叫变异。
分类⒈不遗传的变异:由环境条件引起的,而遗传物质没有发生改变的变异。
⒉可遗传的变异:由遗传物质改变所引起的变异。
可遗传变异的三个来源: 、 、 。
一、基因突变
㈠概念:由于DNA分子中发生碱基对的 而引起的基因 的改变。
应从以下几方面理解:⒈发生在细胞分裂间期,有性、无性生殖均可发生。⒉不改变基因数量,只改变基因结构。⒊体细胞发生的突变不会传给下一代,生殖细胞发生的可传给下一代。⒋与遗传信息的关系:碱基对的替换遗传信息不一定改变;碱基对的增添、缺失遗传信息一定改变(若不考滤非编码区和内含子)。
㈡意义:是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料。
㈢特点:⒈普遍性(自然突变、诱发突变) ⒉随机性⒊突变率低⒋多数有害⒌不定向性。
㈣人工诱变在育种上的应用
⒈人工诱变的概念:
方法:物理方法、化学方法等。
⒉优点:
⒊我国的成果 :
二、基因重组
㈠概念:控制不同性状的基因重新组合。
㈡分类:基因自由组合;基因交换。分别发生在什么时期?还有其它类型吗
㈢实现:通过有性生殖过程实现的。㈣特点:非常丰富。
㈤意义:为生物变异提供了极其丰富的来源;是形成生物多样性的重要原因之一;对于生物进化具有十分重要的意义。
有丝分裂过程中会发生基因重组吗?
基因型为Aa的个体自交,产生基因型为AA和aa的个体,是基因重组的结果吗?
基因重组产生新的基因吗?产生新的基因型吗?基因突变呢?
第六章 遗传和变异 第二节 生物的变异 二、染色体变异
一、染色体结构的变异㈠概念:染色体上的基因的 和 发生改变。
㈡变异种类: 。㈢变异结果:导致性状的变异。
二、染色体数目变异分两类:一类是 ;另一类是细胞内染色体数目以 的形式成倍地增加或减少。
㈠染色体组: 。
⒈从本质上看一个染色体组中无同源染色体存在;
⒉从形式上看一个染色体组中所含的染色体形态、大小各不相同;
⒊从功能上看一个染色体组携带着一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息,因此每条染色体功能各不相同(不能重复);
⒋每种生物一个染色体组的染色体数目、大小、形态都是一定的,不同种生物染色体组的数目、大小、形态都是不同的;
⒌由于一个染色体组携带着本物种的一套遗传基因,因此一个染色体组又可叫一个基因组;
⒍染色体组数目判断:⑴细胞内形态相同的染色体(同源染色体)有几条,则含有几个染色体组;⑵根据基因型判断。在细胞或生物的基因中,控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组;⑶根据染色体的数目和染色体的形态数推算。染色体组的数目=染色体总数/染色体形态数。
㈡二倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体。
㈢多倍体: 。
多倍体产生的配子基因型及比例计算:用棋盘法和分枝法相结合。
三倍体: 。
自然界中多倍体植物的形成过程:体细胞有丝分裂受阻→细胞中染色体加倍→形成加倍配子→形成加倍合子→继续进行正常有丝分裂。如何受阻?
㈣单倍体:体细胞中含有 的个体。
应从以下几个方面来理解⒈体细胞中只含一个染色体组的个体是单倍体;
⒉含二个或以上的也可能是单倍体;
⒊单倍体有特殊的物种属性,即一定要说明是什么物种的单倍体;
⒋由生殖细胞直接发育成的个体只能叫单倍体;
⒌由受精卵(或合子)发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体;
⒍单倍体是针对生物个体的体细胞而言,生殖细胞不是单倍体,也不能叫二倍体、三倍体等。
三、基因突变、基因重组、染色体变异比较
基因突变 基因重组 染色体变异
适用范围 任何生物均可发生 真核、有性生殖、核遗传 真核生物、细胞核遗传
本质 基因结构改变,光镜下看不到,产生新基因,出现新性状 基因重新组合,产生新基因型,使性状重新组合 染色体内部结构改变或个别染色体增减或染色体组成倍增减,光镜下能看到
发生时期及原因 间期,碱基互补配对出现差错 减Ⅰ四分体时期非姐妹染色单体交叉互换和减Ⅰ后期非同源染色体自由组合 细胞分裂时染色体不分离
发生可能 可能性很小 非常普遍 可能性较小
发生条件 外界条件剧变和内部因素的相互作用 不同个体间的杂交,有性生殖过程中减数分裂和受精作用 外界条件剧变和内部因素的相互作用
后代变异类型出现频率 类型少,出现频率少,后代只个别性状发生变异 类型多,且出现频率大 类型少,出现频率少
种类 自然突变;人工诱变 基因自由组合;基因交换 染色体数目、结构变异
意义 变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料 为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性原因之一,对进化有重要意义 对生物进化有一定意义,单倍体或多倍体育种
四、几种育种的比较
名称 原理 方法 特点(优、缺点)
杂交育种 基因重组 杂交、自交 不同优良性状集中于同一个体;育种年限较长
诱变育种 基因突变 物理、化学因素诱变 提高变异频率,大幅度改良某些性状;但有利变异少,须大量处理供试材料
单倍体育种 染色体变异 花药离体培养成单倍体,再诱导染色体加倍 自交后代不发生性状分离,可缩短育种年限;技术复杂,且须与杂交育种配合
多倍体育种 常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使之发育成多倍体植株 获得营养物质含量高的品种;发育延迟,结实率低
基因工程育种 基因是遗传单位 转基因技术将目的基因引入生物体内,培育新品种 打破物种界限,定向改变生物性状;可能引起生态危机
细胞融合技术 基因重组、染色体变异 不同或相同种生物原生质体融合 克服远缘杂交不亲和障碍;技术难度高
细胞核移植技术 将具备所需性性状的的体细胞核移植到去核卵中 可改良动物品种或保护濒危物种;技术要求高
单倍体育种培育出的新品种都是纯合体吗?
第六章 遗传和变异 第五节 人类遗传病与优生
一、人类遗传病
㈠概念: 。㈡类型
类型 遗传特点 实例
单基因遗传病 常染色体 显性 与性别无关,代代相传 并指
隐性 与性别无关,表现为不连续 白化病
伴性遗传 伴X显性 女性多于男性(与性别有关),代代相传 抗维生素C佝偻病
伴X隐性 男性多于女性(与性别有关),交叉、隔代 血友病
伴Y 只有男性患者 多耳毛病
多基因遗传病 多基因控制,有家族聚集现象,易受环境影响 无脑儿
染色体异常 常染色体异常 多为染色体数目非整倍增减,遗传物质改变较大,造成较严重后果 先天愚型
性染色体异常
细胞质遗传 母亲是患者,后代必都为患者 线粒体类病
㈢危害:
二、优生㈠概念:
㈡措施:禁止近亲结婚;进行遗传咨询;提倡“适龄生育”;产前诊断。
羊水检查能够检查出哪些种类的遗传病?
三、系谱图中遗传方式的判断㈠隐性:无中生有→有是隐;㈡显性:双亲均患,后代有正常;㈢伴X隐:母病儿全病,女病父必病;㈣伴X显:父病女全病,儿病母必病;㈤伴Y及胞质
第七章 生物的进化
※⒈生物进化论:关于生物界历史发展一般规律的科学。
⒉生物进化:指生物种群多样性和适应性的变化,或一个群体在长期内遗传组成上的变化。
生物进化的历程:由简单而低等的生物逐渐发展出复杂而高等的生物种类。
一、达尔文自然选择学说(是达尔文进化论,也是现代进化论的理论核心)
㈠主要内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。其相互关系如下
基本观点是