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高三生物第三轮复习特别提醒125点
1. 科学研究的一般程序为:观察现象→发现问题→提出假设→设计实验→进行实验→分析结果→得出结论。
2. 生长是发育的基础,发育是生长的结果。生殖是在生长、发育的基础上完成的。生长是一个量变过程,侧重于生物重量和体积的增加;发育是质变过程,侧重于生物器官结构功能的完善。生长发育的结果是形成成熟个体,生殖的结果是生物数量的增加
2. 应激性、反射、适应性、遗传
性的关系图解
3.生物完成应激性的方式
(1)单细胞生物通过单个细胞内的生命
物质完成应激性。
(2)多细胞高等动物通过神经调节和体
液调节来完成。
(3)植物是通过激素调节来完成的。
4. 组成生物体的化学元素经生物的各项生命活动,最终又归还到无机环境中,从而在生物界和非生物界之间往复循环,这也说明了生物界和非生物界之间具有统一性。
5. 组成生物的化学元素的重要作用
(1)与光合作用有关的含N化合物:叶绿素、ATP、NADP+、酶等。
(2)与光合作用有关的含P化合物:ATP、NADP+、构成叶绿体膜结构的磷脂等。(3)Mg和Fe分别是叶绿素和血红蛋白的组成元素。
(4)Ca可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。
(5)K可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性。K在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。
(6)B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长,植物缺B会造成“花而不实”。
6. 细胞中自由水相对含量越大,生物新陈代谢越旺盛,其抗性越小;自由水相对含量越小,生物新陈代谢越缓慢,其抗性越大。自由水和结合水的作用都非常重要,不能认为结合水可有可无,两种水在生物体中所起作用不能相互代替,在不同时期作用各有侧重。
7. 蛋白质中含有N、O原子数的计算
(1)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数
(2)O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数
8. 蛋白质相对分子质量的计算
蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×18
在蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时,要考虑脱去氢的质量,每形成一个二硫键,脱去2个H。
9. 氨基酸数与相应的DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系
10. 斐林试剂、班氏试剂与双缩脲试剂的比较
11. 细胞膜流动性和选择透过性
(1)流动性:构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是流动的,而不是静止的。流动性是细胞膜的结构特性
(2)选择透过性:膜上载体蛋白的种类和数量不同.决定了出入细胞的物质的种类和数量不同。选择透过性是细胞膜的功能特性。
(3)流动性是选择透过性的基础,温度可影响细胞膜的流动性,进而影响选择透过性。
12.细胞膜的信息交流功能
①细胞分泌的化学物质(如激素),与靶细胞的细胞膜表面受体结合,将信息传递给靶细胞。
②相邻两个细胞的细胞膜接触,进行信息传递。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。
13. 常见的几种原核生物真核生物的种类及从属关系:
①并非所有的原核细胞都有细胞壁,如支原体细胞无细胞壁。
②真核生物与原核生物的区别还表现在基因结构和遗传中是否遵循孟德尔遗传规律上。
14. 细胞各部分结构的功能虽不相同,但它们是相互联系、分厂合作、协调一致的,共同完成各项生命活动。细胞的各结构在功能上的关系举例如下:
15. 观察细胞质流动
①加快细胞质流动的措施:a.适当升高温度(20~25℃);b.事先在光下培养一段时间;c.用适当浓度的生长素溶液处理;d.切伤部分叶片。
②选择参照物。观察细胞质流动时,以叶绿体作为参照物,仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。
③选择最佳观察部位。应寻找靠近叶脉部位的细胞进行观察,因为此处的细胞水分供应充足,容易观察到细胞质的流动。
16. 细胞分化的实质是基因的选择性表达; 细胞分化是一种持久性的变化,发生于生物体的整个生命过程中,是稳定的、不可逆的。已分化的细胞离体后,在人工实验条件下能够发生脱分化,经诱导可发育成完整植株。一般说来,细胞分化程度越高,全能性越难以实现,细胞分化程度越低,全能性就越高。
①卵细胞的分化程度很高,但仍然具有较高的全能性。
②单细胞生物的细胞分化不表现为细胞间的差异,而是在生活史中有规律地发生形态和生理上的阶段性变化。
17. 细胞分裂、细胞分化与细胞癌变: 细胞分裂是细胞分化的基础; 细胞分化是个体发育的基础; 细胞癌变是细胞畸形分化的结果;
18. 酶专一性的曲线和酶高效性的曲线
加入酶B反应速率与无酶A条件下的反应速率相同,而加入酶A反应速率随反应物浓度增大明显加快,说明酶B对此反应无催化作用、说明酶具有专一性:
19. 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用
20. 叶绿体中的色素: 叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量较大,对黄绿光区的吸收量较小,并非不吸收;而类胡萝卜素也仅表示对蓝紫光的吸收量较大。对其他光吸收量较小。叶绿素对绿光吸收最少,因此绿色塑料大棚光合效率最低。
21. 影响叶绿素合成的因素
(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素。因而叶片发黄:
(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关酶的活性.进而影响叶绿素的合成,低温时,叶绿素分子易被破坏,而使叶子变黄
(3)矿质元素:叶绿素中含N、Mg等矿质元素,若缺乏将导致叶绿素无法合成,老叶先变黄。另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,幼叶先变黄。
22. 影响光合作用速率及其应用
(1)同一植物的不同生长发育阶段
(2)同一叶片的不同生长发育时期
(3)光照强度
适当提高光照强度、延长光合
作用时间、增加光合作用面积
或间作套种不同种类植物,都
可提高光能利用率。
(4)CO2的浓度
在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2的浓度,提高光能利用率。
(5).温度
冬天。温室栽培可适当提高温度;夏天,温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用;晚上适当降低温室温度,以降低细胞呼吸,保证植物有机物的积累。
(6).必需矿质元素
在农业生产上根据植物的需肥规律,适时地、适量地增施肥料,可以提高作物的光能利用率。
23.有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析
(1)无氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生[H]将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。
(2)有氧呼吸中H2O既是反应物又是生成物,且H2O中的氧全部来自于O2
(3)有氧呼吸的三个阶段共同的产物是ATP,无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
24.影响呼吸作用的因素及在农业生产上的应用
(1).影响细胞呼吸的内部因素
不同种类的植物呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。
同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官太于营养器官。
同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同,如幼苗、开花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速率下降。
(2). 影响细胞呼吸的外部因素
甲图:呼吸速率与温度的关系
最适温度时细胞的呼吸速率最强,
超过最适温度酶的活性下降甚至变性
失活,呼吸受到抑制低于最适温度酶
的活性下降,呼吸受到抑制,农业生产上常常利用这一原理在低温下贮存水果等。在大棚蔬莱的栽培夜间适当当降温,降低细胞呼吸,减少有机物的消耗提高产量。
乙图:O2的浓度对呼吸速率的影响
果蔬要低氧保存.
丙图: 呼吸速率与含水量的关系:
种子要晒干保存.
25.植物细胞的质壁分离与复原的拓展应用
(1) .判断细胞的死活.
(2).测定细胞液浓度范围
(3). 比较未知浓度溶液的浓度大小
(4). 验证原生质层和细胞壁伸缩性大小
26. 植物吸收水分和矿质元素是两个相对独立的过程,而不是相互独立的过程。一般说来,蒸腾作用与根对矿质元素的吸收无关,但却与其运输有关。
27. 影响矿质元素的因素
(1) 内因:载体的种类和数量
(2). 外因
甲图:土壤通气状况(或培养液中含氧量):
①A点无氧呼吸为矿质离子吸收提供能量。
②AB段表示在一定范围内,随O2增多,有氧呼吸加强,矿质离子吸收速率加快。
③BC段限制矿质离子吸收速率的因素主要是载体数量。
乙图: 土壤温度或pH: 温度或pH主要通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性从而影响矿质离子吸收速率。
丙图: 土壤溶液浓度:
①AB段,载体未饱和,随离子浓度增大,吸收速率加快。
②BC段,载体已饱和,限制因素主要是载体的数量。
③CD段,离子浓度过高,根细胞渗透失水,影响了根细胞的正常代谢活动,离子吸收速率下降。
28. 无土栽培:
29. 三大营养物质之间的相互转化
30. 氨基转换作用和脱氨基作用
氨基酸的种类改变,但数量没有发生变化。绝大多数氨基酸都可发生氨基转换作用,但通过氨基转换作用生成的氨基酸都是非必需氨基酸。
氨基酸数量减少。氨基酸都可发生脱氨基作用。
氨基转换作用和脱氨基作用----两者的共同点
(1)都主要在肝脏中进行。
(2)生成的酮酸(不含氮部分)都可转化为糖类和脂肪,也可氧化分解生成CO2和H2O,并释放能量。
31.植物向光性产生的内部因素是生长素分布不均匀,外部因素是单侧光、重力等单一方向的外界刺激。根的向重力性,表现出了生长素的两重性,而茎的向光性和茎的背重力性都只表现出了生长素促进生长的单方面性质。
顶端优势现象: 顶芽优先生长,侧芽生长受到抑制的现象.与重力无关. 就是因为顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,使侧芽的生长受到抑制的缘故。
32. 生长素的生生理作用及其应用:
(1).生长素促进生长的主要原理是促进细胞纵向伸长生长。作用特点是具有两重性,促进作用与生长素浓度、细胞年龄和植物器官种类有关。
(2). 生长素在果实发育中的作用
利用生长素促进果实发育的原理,在没有受粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素或其类似物,可培育无子果实。
33. 其他植物激素的种类及生理功能
激素名称 合成部位 分布部位 主要生理功能
赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 较多在生长旺盛的部分 ①促进细胞伸长生长②解除块茎的休眠并促进萌发
细胞分裂素 茎尖、根尖、萌发的种子 主要分布在正在进行细胞分裂的部位。 ①促进细胞的分裂②诱导花芽的分化延缓叶片的衰老
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片中含量较多 将要脱落或进入休眠的组织中分布较多 ①抑制细胞的分裂和种子的萌发②促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 植物体的各个部分 广泛存在植物体内,成熟的果实中分布较多 ①促进果实的成熟②促进器官的脱落
34. 生长素的功能具有两重性,即在一定浓度范围内促进植物器官生长,浓度过高则抑制植物器官生长。
不同浓度的生长素作用于植物同一器官上,引起的生理功效不同(促进效果或抑制效果不同)。
同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功效也不同,这是因为不同的植物器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>茎),同时说明不同器官正常生长要求的生长素浓度也不同。
曲线在Aˊ、Bˊ、Cˊ点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果,而且A、B、C三点代表最佳促进效果点。
35. 动物激素的作用特点: 微量和高效; 特异性: 激素选择性地作用于某些特定的器官、腺体或细胞,如促甲状腺激素只作用于甲状腺。但甲状腺激素却几乎对全身的细胞部起作用。
36. 激素的化学本质
(1)多肽和蛋白质类激素
丘脑:促激素释放激素、抗利尿激素
垂体:促激素、生长激素、催乳素
胰岛:胰岛素、胰高血糖素
(2)氨基酸衍生物:甲状腺激素、肾上腺素
(3)脂质类激素:性激素、醛固酮
37. 激素分泌的调节方式有神经调节、神经–体液调节以及反馈调节,机制如下图:
(1).神经调节:在此种调节方式中,某些内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分。如,肾上腺素的分泌,胰岛素和胰高血糖素的分泌除直接感知血糖变化的刺激外,也可直接接受有关神经的调控。
(2).神经–体液调节:此种调节方式是在神经系统的参与下通过下丘脑、垂体分泌的相应激素调控某些内分泌腺的活动。如甲状腺激素、性激素的分泌。
(3).反馈调节:若反馈调节是抑制相应激素的分泌,称为负反馈,如甲状腺激素的分泌;若是促进相应激素的分泌则称为正反馈。
38. 兴奋在神经纤维上的传导
双向传导,即刺激神经纤维上的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。
兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
①兴奋在神经纤维上的传导方向都是由兴奋部位传向未兴奋部位。
②在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向相反。
⑤在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向相同。
静息状态时.神经细胞膜外正内负的电位是由K+外流引起的,兴奋时,外负内正的电位是由Na+内流引起的。
39. 兴奋在神经元之间的传递
单向性,即只能由上一个神经元的轴突向下一个神经元的细胞体或树突传递。递质的释放是一种外排作用,与膜的流动性有关,需消耗能量,递质释放后在突触间隙经扩散作用到达后膜。
突触后膜上有与递质特异性结合的受体,与递质结合后,通过改变突触后膜的通透性,使膜电位发生变化,从而将化学信号转变为电信号。
40. 兴奋传导与电流表指针偏转问题分析
(1)在神经纤维上
①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计不发生偏转。
(2)在神经元之间
①刺激b点,由于兴奋在突触间的传导速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
41. 激素调节与动物行为
42. 激素调节和神经调节对动物行为的协调作用
43.无性生殖也可产生生殖细胞,如孢子,但无性别之分且不结合。
有性生殖也可不经两性生殖细胞的结合,如雄蜂的孤雌生殖和植物的花药离体培养。
动物克隆和植物体细胞组织培养获得新个体的生殖方式为无性生殖,胚胎移植产生个体的生殖方式为有性生殖。
44.减数分裂中染色体数最大为2N,而有丝分裂中染色体数可为4N。
减数第二次分裂后期,细胞中染色体数和DNA数相等,且和正常体细胞中染色体数相等。
45. 被子植物的双受精作用和果实形成
同一胚囊中卵细胞和每个极核的基因型相同,
双受精时与卵细胞和两个极核结合的两个精子的基因型相同。
胚和胚乳是双受精的产物,而果皮、种皮是母体的一部分直接发育而来的,其基因型与母本相同。
幼苗是由种子中的胚发育而来的,其基因型与胚相同,胚F只是为胚的萌发提供营养物质。
一个胚珠发育成一个种子,有些植物的子房内可着生多个胚珠,因而可形成多个种子。
46. 植物的个体发育
①过程所需营养物质主要由胚柄从周围组织中吸收提供。
②过程所需营养物质由子叶(双子叶植物)或胚乳(单子叶植物)提供,此阶段种子中大分子有机物分解为小分子有机物,用于细胞呼吸和组建新的植物体(幼苗),因而有机物的总量减少,但种类增多。
③过程所需营养物质由自身光合作用提供,表现为同化作用大于异化作用,有机物总量增加。
47.动物的个体发育
(1)胚胎发育:哺乳动物胚胎发育早期所需营养由卵黄提供,后期则由母体通过胎盘提供。其他动物的胚胎发育过程所需营养由卵黄提供。在卵裂时,第一、二次分裂是均等分裂,而第三次分裂为不均等分裂,因而卵裂产生的子细胞体积并不都相等。
(2)胚后发育所需营养由个体从环境中摄取。
(3)卵裂时的细胞体积及物质变化
①细胞数量随分裂逐渐增多,细胞体积逐渐减小。
②有机物总重量不断减小,但种类增加。
③DNA含量逐渐增加,其增加量与细胞数量变化一致。
48. 影响个体发育的因素
无论植物还是动物,个体发育的方向应取决于内因与外因两个方面,生物细胞内的遗传信息是个体发育的内因,所处的环境(如温度、水分、氧气、营养等)则是个体发育的外因。生物个体发育到底朝什么方向发展应是这两个方面共同作用的结果。如在两栖类的某些蛙中,雄性个体的性染色体组成是XY,雌性个体的性染色体组成是XX。如果让它们的蝌蚪在20~C下发育,雌雄比例约为1;1;如果让这些蝌蚪在30~C下发育,不管它们具有什么性染色体组成,全部发育为雄性。
49. 生物的遗传物质
细胞生物的遗传物质是DNA,非细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是DNA或RNA。生物体内同时含有DNA和RNA时,DNA是遗传物质;生物体内没有DNA只含有RNA时,RNA才是遗传物质。
50.肺炎双球菌转化实验
①加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。
②R型细菌转化成S型细菌的原因是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组,表现出S型细菌的性状,此变异属于基因重组。
50.DNA的粗提取与鉴定
(1)DNA在不同浓度氯化钠溶液中的溶解度不同,其变化曲线为:
DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些物质可以溶于酒精液,据此可进一步提取含杂质较少的DNA。
(2) 鉴定
51. DNA分子
基本单位——脱氧核苷酸。
DNA分子是由许多个脱氧核苷酸(4种)连接而成的长链,简称脱氧核苷酸链。DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的规则双螺旋结构。基本骨架:由磷酸和脱氧核糖交替连接而成。中间的碱基严格按碱基互补配对原则(A与T配对,G与C配对)形成碱基对。
DNA复制场所:凡是有DNA存在的场所,只要条件具备,均可进行复制。
52.与DNA复制相关的计算
规律一:DNA不论复制多少次,产生的子代DNA分子中含母链的DNA分子数总是2个,含母链也总是2条。
规律二:复制n代产生的子代DNA分子数为2n,子代DNA单链总数为 。故复制n次后,含亲代DNA链的DNA分子数占子代DNA分子总数的比例为,子代DNA分子所含的亲代DNA链占子代DNA中脱氧核苷酸链的比例为
52.DNA 碱基计算的一般规律
规律一:一个双链DNA分子中,A=T,C=G,A+G=T+C,A+C=G+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,各占全部碱基数的50%;不互补配对的两个碱基之和占全部碱基数的50%,简记为“不配对碱基和占总数一半”。
规律二:双链DNA分子中互补配对的碱基之和在两条单链中所占比例等于在整个DNA分子中所占比例。
(A+T)%=(A1+T1)%=(A2+T2)% ;(C+G)%=(C1+G2)%=(C2+G2)%
规律三:DNA双链中,含某碱基x个,
第n次复制,则需要含该碱基的脱氧核苷酸分子数2n-1x个。
复制n次,则需要含该碱基的脱氧核苷酸分子数(2n-1)x个。
53. DNA分子杂交技术在社会生活中已经得到广泛应用。如用在侦察犯罪上,可从犯罪嫌疑人和现场遗留物中分别提取DNA,在一个温度下水浴加热,使DNA氢键断裂,双链打开。若两份样本来自同一个体,在温度降低时,两份样本中的DNA单链会通过氢键连结在一起;若不是来自同一个体,则两份样本中的DNA单链一定程度上不能互补,这样可以鉴别犯罪嫌疑人。
54.脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体、染色质的关系
(1)DNA分子的相邻基因之间具有起“连接”或“间隔”作用的无遗传效应的片段。
(2)基因结构中的碱基序列并不全部编码蛋白质,还存在非编码序列,包括作编码区和真核细胞基因编码区内的内含子。
①位于染色体上的基因称核基因,位于线粒体、叶绿体中的基因为质基因。
②染色质、染色体是同一种物质在不同时期的两种形态。
55. 中心法则及其发展
表达式解读
(1)DNA→DNA:以DNA为遗传物质的生物的DNA复制。
(2)RNA→RNA:以RNA为遗传物质的生物的RNA复制。
(3)DNA→RNA:细胞核中的转录过程。
(4)RNA→DNA:少数RNA病毒在宿主细胞中的逆转录过程。
(5)RNA→蛋白质:细胞质中核糖体上的翻译过程。
中心法则体现了DNA的两大基本功能
(1)传递功能
图中①体现了遗传信息的传递功能,通过DNA复制完成,发生在细胞增殖过程或亲代产生子代的生殖过程中。
(2)表达功能
图中③⑤共同体现了遗传信息的表达功能,通过转录和翻译完成,发生在个体发育过程中。
在转录和翻译过程中,基因中的碱基数(指双链)、RNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6:3:1。
基因中还存在着非编码序列(真核细胞包括非编码区和编码区内的内含子,原核细胞只包括非编码区),以及转录形成终止密码子的碱基对。
所以DNA分子中碱基数目与氨基酸数目之比远大于6:1。
56. 基因表达与个体发育之间的关系
在这一过程中,生物个体的各种性状(或表现型)得以逐渐表现。个体发育过程是受遗传物质控制的,发育过程是细胞内基因选择性表达的结果。
个体发育过程中体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂,因而含有相同的遗传物质或基因,但在不同部位细胞表现出的性状不同。这与生物体内基因的表达特点有关。
(1)虽然不同的细胞含有相同的基因,但不同的细胞选择性表达不同的基因,如胰岛细胞能表达胰岛素基因,但不表达血红蛋白基因。
(2)细胞内基因顺序表达。同一细胞的不同发育时期表达不同的基因。
基因控制性状需经过一系列步骤,有如下两种方式:
57. 有关遗传基本概念之间的相互关系
①等位基因的分离与非等位基因的自由组合发生在生物的有性生殖过程中,从而使后代性状表现出多样性。
②表现型是基因型与环境相互作用的结果,基因型是表现型的内在因素。
③纯合子自交后代表现一致,杂合子自交后代发生性状分离。
58.严格自花授粉的植物杂合体连续自交
Aa
↓
F1 1/4AA 1/2Aa 1/4aa
↓ ↓ ↓
F2 1/4AA : 1/2(1/4AA : 1/2Aa : 1/4aa): 1/4aa
= 3/8AA : (1/2)2 Aa : 3/8aa
Fn 1/2(1-1/2n)AA : (1/2)nAa : 1/2(1-1/2n)aa
59.雌雄异株自由授粉.雌雄异体自由交配
根据亲本产生各种配子的概率,计算子代各种基因型的概率及表现型的概率。如:已知一批玉米子叶基因型为AA与Aa的种子数之比为1:2,将这批种子种下,自然状态下其子一代中子叶的基因型的AA、Aa、aa之比 ( )
A 3:2:1 B 4:4:1 C 3:5:1 D1:2:1
2/3A 1/3a
2/3A 4/9AA 2/9Aa
1/3a 2/9Aa 1/9aa
∴AA:Aa:aa=4:4:1
60.单基因遗传病的类型和特点
类 型 特 点 举 例
a.常显. 1.与性别无关;2.患者的双亲至少有一个是同病患者; 软骨发育不全;多指;并指;秃发等.
b.常隐 1.与性别无关;2.多为隔代遗传;3.近亲结婚子女患病几率高. 白化病;苯丙酮尿症.高度近视;先天性聋哑.
c.伴X隐 1.女性患者的父亲.儿子均患者. 2.男性患者多于女性患者. 血友病;红绿色盲;进行性肌营养不良等.
d.伴X显 1.男性患者的母亲,女儿均患者. 2.女性患者多于男性患者. 抗维生素D佝偻病.
f.伴Y 全男性遗传,男性患者的儿子都患病. 外耳道多毛症.
61.人类单基因遗传病类型的判定方法
(1).先确定是显性还是隐性遗传病
“无中生有”是隐性; “有中生无”是显性.
(2).再确定是常染色体遗传还是性染色体遗传.
常隐 = = +
隐性遗传看女病,女病父.儿正常非伴性
常显= = +
显性遗传看男病,男病母.女正常非伴性
62. 生物界中很多生物都有性别差异,雌雄异体的牛物,其性别主要由性染色体决定。
①有性别的生物才有性别决定方式。
②性别决定的方式有多种,性染色体决定性别是一种主要方式。
③只有性染色体决定性别的生物才有性染色体。
④有性别决定的生物,其染色体有常染色体和性染色体之分。
⑤XY型和ZW型是指决定性别的性染色体而不是指基因,也不是指决定性别的基因型。
63. 性别分化
(1)性别决定的基础:性染色体。
(2)性别决定的时间:受精作用时。
(3)性别分化指受精卵在性别决定的基础上,进行雄性或雌性性状分化和发育的过程,它与环境有关。凡是有性别分化的生物,幼体都有可能向雌雄两方面发育,若内外环境非常有利于某—性别的发育,就有可能产生与性染色体不一致的结果。发育为一定性别的表现型,即性别表现取决于基因型和环境条件的共问作用。
64.伴性遗传遵循基因的分离定律。若就一对相对性状而言,伴性遗传为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
存在于X或Z染色体非同源区段上的基因,在Y或W 上无相应的等位基因,从而使XbY或ZdW中单个隐性基因控制的性状也能表现。
位于性染色体同源区段上的基因是成对的,其性状遗传符合分离定律,只是与性别相关联;在写表现型和统计后代比例时一定要将性状与性别联系在一起描述。
在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状的遗传时,位于性染色体的基因控制的性状按伴性遗传处理。位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理,整体上则按基因的自由组合定律处理。
65.两对相对性状实验的相关分析
P YYRR ×yyrr 或 YYrr × yyRR
↓ ↓
F1 YyRr YyRr
↓ ↓
F2 Y_R_ (9/16) :YYRR(1/16);YyRR(2/16);YYRr(2/16);YyRr(4/16)
Y_rr (3/16) :YYrr(1/16);Yyrr(2/16).
yyR_ (3/16) :yyRR(1/16);yyRr(2/16).
yyrr (1/16) :yyrr(1/16);
利用乘法原理解释:
F1 Yy Rr
↓ ↓
F2 (1/4YY:2/4Yy:1/4yy) × (1/4RR:2/4Rr:1/4rr)
( 3/4黄 : 1/4绿) ( 3/4圆 :1/4皱)
F2 Y_R_ (9/16) :YYRR(1/16);YyRR(2/16);YYRr(2/16);YyRr(4/16)
Y_rr (3/16) :YYrr(1/16);Yyrr(2/16).
yyR_ (3/16) :yyRR(1/16);yyRr(2/16).
yyrr (1/16) :yyrr(1/16);
66.细胞核遗传与细胞质遗传的区别?
两者的遗传物质都是DNA分子,但细胞核遗传的遗传物质分布在细胞核中,细胞质遗传的遗传物质分布在细胞质中。?
细胞核遗传时,正反交相同,F1代均表现显性亲本的性状;细胞质遗传时,正反交不同,F1的性状均与母本相同,即母系遗传。?
细胞核和细胞质的性状表达都是通过体细胞进行的。核遗传物质的载体(染色体)有均分机制,按遗传规律分离;细胞质遗传物质的载体(具有DNA的细胞器)没有均分机制,是随机分离的。
67. 可遗传变异与不可遗传变异
68. 基因突变发生在细胞分裂间期DNA分子复制过程中,即
基因突变不改变染色体上基因的数量,只改变基因的结构产生新基因。
以 RNA为遗传物质的生物,其RNA上核糖核苷酸序列发生变化,也引起基因突变,且RNA为单链结构,在传递过程中更易发生突变。
无性生殖中有丝分裂过程能发生基因突变;有性生殖中减数分裂过程能发生基因突变,因而在无性生殖和有性生殖过程中都存在因基因突变而发生的变异。
生物变异的根本来源,也是生物进化的重要原因之一;通过诱变育种培养新品种.
69.基因重组
原有的基因重新组合,产生了新的基因型,使性状重新组合.
一般发生在减数第一次分裂过程中,同源染色体,转基因生物的变异的来源也是基因重组,但是不发生在减数第一次分裂过程中.
它是形成生物多样性重要原因之一,是生物产生变异的重要因素;通过杂交育种,性状重组,可培育优良品种。
70. 染色体组:细胞中含有起源相同,一组非同源染色体,它们在形态和功能上不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
71. 多倍体
异源多倍体:普通小麦(2N=6X=42) AABBDD ;小黑麦(2N=8X=56) AABBDDRR
同源多倍体:Aa →秋水仙素→AAaa→产生配子→1AA:4Aa:1aa
↓
A__:aaaa=35:1
二倍体是指由细胞含2个染色体组的受精卵发育而成的个体,多倍体是细胞含有三个或三个以上的染色体组的受精卵发育而成的个体.
三倍体无籽西瓜培育: (深绿色条斑(A)对浅绿色无条斑(a)为显性)
P aa × AA
↓秋水仙素 ↓
aaaa ← 传粉(A) AA
↓ ↓
F1 Aaa(种子)+(瓜皮:aaaa) AA
--------------------------------------------------------------
↓ 浅绿色无条斑
Aaa(三倍体植株)←传粉诱导结实 aa
↓ ↓
无籽西瓜(瓜皮: 深绿色条斑) 有籽浅绿色无条斑
用此方法来区别在第一年获的种子中有可能混有基因型为aa;aaaa的种子.
72.单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。它是由配子发育而来的个体.育种上常用花药离体培养获得单倍体
①如果生物体由受精卵或合子发育而成,生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。
②如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成,无论细胞内含有几个染色体组,都只能叫单倍体。
73.生物进化与物种形成
①生物进化:实质上是种群基因频率改变的过程,所以生物发生进化的标志为基因频率改变,不论变化大小,都属于进化的范围;
②物种形成:种群基因频率改变至突破种的界限,形成生殖隔离,标志着新的物种形成,隔离是物种形成的必要条件。
生物发生进化,并不一定形成新物种,但新物种的形成一定要经过生物进化过程。
74.单倍体基因组与种群基因库
①单倍体基因组就是指该生物体细胞中含有的形态、大小各不相同的一组非同源常染色体和两条性染色体上的DNA分子所携带的全部遗传信息。
人类单倍体基因组指人类基因组计划所研究的人的22条常染色体和X、Y两条性染色体上的DNA分子所携带的全部遗传信息。
②种群基因库是指一个种群的全部个体所含有的全部基因(包括核基因、质基因)。种群中每一个体的基因只是种群基因库的一个组成部分。种群基因库不因种群中个体死亡而消失,而在代代相传的过程中保持和发展。
75.基因频率与基因型频率及相关计算
(1)基因频率:某种基因在某个种群中出现的比例,即一个种群的基因库中某个基因占全部等位基因数的比例。
(2)基因型频率:一个种群中某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例。:设二倍体生物个体的某一基因座上有两个等位基因A和a,假如种群中共有N个个体,而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3,那么种群中A基因的频率和AA基因型的频率分别是:
一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率
76.伴性基因平衡:当人群很大,自由婚配,基因无突变,伴性基因达到平衡时:色盲基因频率在两性间一样。
基因频率 基因型频率
女性 XB%=p; Xb%=q XBXB%=p2; XBXb%=2pq; XbXb%=q2
男性 XB%=p Xb%=q XBY%=p; XbY%=q
关系 p+q=1 (p+q)2= p2+2pq+q2=1
77.生态因素:环境中直接影响生物形态、生理、分布的因素,是环境因素的一部分。
生态因子综合作用与主导因子的关系
78.种群特征间相互关系
(1)在种群的四个特征中,种群密度是基本特征。种群密度越高,一定范围内个体数量越多,即种群密度与个体数量呈正相关。
(2)出生率、死亡率以及迁入和迁出是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生率高、迁人数量多时,种群数量增加;反之,则减少。
(3)年龄组成和性别比例通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量,年龄组成是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据。它们之间的关系如图所示:
79.种群数量增长曲线比较
(1)在实际环境中,种群增长一般都呈“S”型曲线,但生物迁入一个新的环境后,一定时期内的增长可看作“J”型增长曲线。
(2)在“S”型曲线中,种群数量达环境容纳量的一半(K/2)时,种群增长速率最大,资源再生能力最强。因此,在野生动植物资源的合理开发和利用方面,如渔业捕捞,应在种群数量大于K/2时开始捕捞,并且应使捕捞后的种群数量保持在K/2点。这样做既可获得较大捕捞量,又可保持种群的高速增长,不影响资源的再生。
80.生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
(1)植物的分层分布与光照强度有关。群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱。在高山植物群落中,不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受温度的制约。
(2)动物的分层与其食物及栖息场所等有关。可以说,群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。
81.群落的水平结构:在水平方向上,由于光照强度、地形、湿度等因素的影响,不同地段分布着不同的生物种群。
82.生态系统:指在一定的空间和时间内,在各种生物之间以及生物与无机环境之间通过能量流动和物质循环而相互作用的自然系统。即生态系统中的各成分之间通过物质循环和能量流动而联系在一起,形成一个有机整体。
83.能量传递效率大约10%~20%。其含义是指一个营养级的总能量大约只有10%~20%传递到下一营养级(即被下一营养级同化)。
若在一条食物链中最高营养级每增加n kg体重,计算至少或最多消耗生产者的数量是多少时,特别要注意要求计算的是“至少”还是“最多”。
(1)先确定能量传递效率,“至少”传递效率为20%,“最多”传递效率为10%;
(2)分析确定经过几次传递,传递次数=该条食物链中最高营养级数-1;
(3)求共消耗的生产者的量
如:一条食物链共有n个营养级,求n营养级生物每增加1 kg体重,需要消耗生产者“至少”或“最多”多少kg
“至少”需要消耗的生产者的量为
==
“最多”需要消耗的生产者的量为
==
84.生态系统的稳定性
(1)结构相对稳定:动植物种类及数量保持相对稳定。
(2)功能相对稳定:物质和能量的输入、输出相对平衡。
稳定性的两个方面:抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
本质 抵抗外界干扰,使自身的结构和功能保持原状. 遭到外界干扰因素的破坏,恢复原状.
原因 生态系统具有一定的自动调节能力
关系 都是生态系统稳定性的评价指标,二者呈相反的关系
85.生态系统的自动调节能力与稳定性
(1)生态系统自动调节能力与其成分和营养结构复杂程度成正比。一般来说,生态系统成分越多,营养结构越复杂,自动调节能力越大,反之就越小。
(2)生态系统的自动调节能力越大,生态系统抵抗力稳定性越强,反之越弱。.
(3)生态系统的自动调节能力是有限度的,当外界干扰超过了这一限度时,生态系统原有的稳定性遭到破坏,抵抗力稳定性不能发挥作用,恢复力稳定性得以充分体现,最终使其恢复到接近原状或代之以另一全新的生态系统,并且重新具备抵抗力稳定性,又表现出自动调节能力。
86.生物圈
生物圈的形成是地球的理化环境与生物长期相互作用的结果,地球理化环境的变化影响生物的生存和进化,生物的生命活动不断改变着地球理化环境,进而又影响生物进化。自然选择决定了生物与环境的和谐统一。生物圈是地球上生物与环境共同进化的产物,是生物与环境相互作用而形成的统一整体。
87.生物圈稳态的形成原因
(1)源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力。
(2)三个圈层为生物的生存提供了各种必需的物质。
(3)生物圈具有多层次的自我调节能力。
88.SO2对植物的影响:叶片对SO2敏感度为幼叶>成熟叶>老叶
89.生物多样性
①遗传多样性:指遗传信息的总和,包括地球上所有动物、植物、微生物个体的基因
②物种多样性:指地球上生命有机体的多样性
③生态系统多样性:指生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性
90.内环境组成、与代谢的关系:
91.细胞外液的各种成分以及PH、温度、渗透压的正常值:
(1)、细胞外液的成分:
水:含量最多。如血浆含有90~92%的水。
气体:其中以O2、CO2最为重要。
各种无机离子:其中以Na+、Cl—、K+、Ca2+、HCO3—和PO33—的量最多。其它无机离子需要量甚微,如Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co2+对某些酶的活性是必要的,碘对生成甲状腺激素是必需的,F—对增强牙齿和骨骼也是重要的。
有机化合物:如脂类、氨基酸、葡萄糖、核苷酸、维生素等。
调节生命活动的各种激素。
细胞代谢排泄的废物:除二氧化碳以外,还有蛋白质和核酸代谢产生的含氮废物,如氨、尿素等。
(2)、PH:正常人血浆的PH在7.35~7.45之间。
(3)、温度:人体的体液温度在37℃左右。
(4)、渗透压:人的血浆渗透压在37℃时,约为770pa,相当于生理盐水的渗透压。
92. 内环境的稳态:是指正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。
93.水平衡的调节:细胞外液浓度升高,其渗透压就升高,从而刺激下丘脑的渗透压感受器;以上变化会引起两种反应,一是抗利尿激素的释放增加,这属于体液调节;二是大脑皮层参与调节,这属于神经调节;
94.无机盐平衡的调节:醛固酮分泌量的增减及其作用是要点。
95.血糖平衡的调节:人体内有多种激素能够调节血糖的含量,但以胰岛素和胰高血糖素的作用为主。血糖含量偏高:在下丘脑作用下,胰岛B细胞活动增强,分泌胰岛素(降低血糖仅此一种激素)
96.体温的调节:
体温调节的中枢也是在下丘脑。
97.免疫的概念:是机体的一种特殊的保护性生理功能。通过免疫,机体能够识别“自己”、排除“非己”,以维持内环境的平衡和稳定。
非特异性免疫: 人人生来就有,对多种病原体都有一定的防御作用;
特异性免疫: 人在出生之后才产生的,针对某一特定病原体或异物起作用叫做特异性免疫。特异性免疫是机体在生活过程中接触病原微生物及抗原异物后产生的免疫力。
98. 体液免疫:在体液中抗体和相应的抗原发生免疫反应的过程。
99. 细胞免疫:免疫细胞消灭宿主细胞内抗原的过程。
效应T细胞还能释放出可溶性免疫活性物质——淋巴因子,如白细胞介素、干扰素等。淋巴因子大多数是通过加强各种有关细胞的作用来发挥免疫效应的。如白细胞介素—2能够诱导产生更多的效应T细胞,并且增强效应T细胞的杀伤力;还能增强其它有关的免疫细胞对靶细胞的杀伤作用。
100. 与免疫有关的细胞的比较:
细胞名称 来 源 功 能
吞噬细胞 造血干细胞 处理、呈递抗原,吞噬抗体抗原结合体
B细胞 造血干细胞 识别抗原,分化成为效应B细胞和记忆细胞
T细胞 造血干细胞在胸腺中发育 识别、呈递抗原,分化成为效应T细胞和记忆细胞
效应B细胞 B细胞或记忆细胞 分泌抗体
效应T细胞 T细胞或记忆细胞 分泌淋巴因子,与靶细胞结合发生免疫反应
记忆细胞 B细胞或T细胞 识别抗原,分化成相应的效应细胞
以上6种细胞,只有效应B 细胞不能识别抗原。
101.过敏反应:是指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。当某些人接触到过敏原时,在过敏原的刺激下,由效应B细胞产生抗体,这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏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相应抗体结合,使上述细胞释放出组织胺等物质,引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多等。
102.自身免疫反应对自身的组织和器官造成了损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。自身免疫病是机体对自身细胞的抗原识别范围扩大的结果。在正常机体内的衰老的、死亡和突变的细胞都可成为抗原,而被机体清除,这些细胞已经不是正常细胞,成为“非己”成分了。自身免疫病的患者不但将这些死亡、衰老和变异的细胞清除,也将正常细胞认定了抗原而加以排斥,从而发病。
103. 免疫性缺陷病:是指由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。
艾滋病(AIDS):是获得性免疫缺陷综合症的简称。是由“人类免疫缺陷病毒(HIV)”引起的。HIV能攻击人体的免疫系统,特别是能够侵入T细胞,使T细胞大量死亡,导致患者丧失一切免疫功能,各种传染病则乘虚而入。
104.免疫治疗:输入抗体、胸腺素、淋巴因子或某些药物等,从而调整病人的免疫功能,从而达到治疗疾病的目的。
105.免疫预防:是指通过预防接种,把疫苗接种到人体内,使人产生对传染病的抵抗能力,增强人的免疫力的措施。
106.器官移植:把用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建其生理功能的技术,叫做器官移植。由于每个人的细胞表面,都带有一组与别人不同的组织相容性抗原(即人类白细胞抗原,简称HLA),如果将别人的器官移植到病人身上,病人的免疫系统就会认出这是“非己”成分而加以排斥。 因此,器官移植的成败。主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。
107. 光能在叶绿体中的转换:
光反应阶段
暗反应阶段
108. 绿色植物的光合作用中,CO2中的C首先转移到中C4,然后才转移到C3中。科学家将这类植物叫做C4植物;将仅有C3的植物叫做C3植物。
C3植物:CO2 C3 (CH2O)
C4植物:CO2 C4 CO2 C3 (CH2O)
109. C4植物光合作用的特点:
既有C3途径,又有C4途径。
大大提高了固定CO2的能力。C4植物能利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用,所以比C3植物具有较强的光合作用。
C4植物光合作用中的C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体(场所)内,C3途径发生在维管鞘细胞的叶绿体内,两者共同完成二氧化碳的固定。
在高温、光照强烈和干旱的条件下,绿色植物的气孔关闭。这时,C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含水量很低的CO2进行光合作用,而C3植物则不能。这就是C4植物比C3植物具有较强光合用的原因之一。
110. 固氮微生物:固氮微生物都属于个体微小的原核生物
共生固氮微生物:是与指一些绿色植物互利共生的固氮微生物,如根瘤菌。根瘤菌在土壤中分布广泛,但只有侵入到特定种类的的豆科植物根内才能固氮。根瘤菌代谢类型:异养需氧型。与豆科植物互利共生
自生固氮微生物:指在土壤中能独立进行固氮的微生物。举例:圆褐固氮菌:具有较强的固氮能力,并且能分泌生长素,促进植株的生长和果实的发育。
111. 生物固氮: 在固氮酶将N2还原成NH3的过程. 生物固氮的过程是:在ATP提供能量的情况下,e和H+通过固氮酶传递给N2和乙炔,使它们分别还原成NH3和乙烯。
112.杂种优势现象:是指两个遗传型不相同的亲本杂交产生的杂种一代,在生长发育、繁殖力、抗逆性(抗虫抗病能力强)和产量等多方面均优于双亲的现象。
杂种可以集合双亲的有利基因而产生杂种优势,并且两个亲本的亲缘关系越远,携带的异质基因越多,杂种优势越明显。杂种优势不会稳定遗传.
113. 细胞质遗传的特点:
(1).母系遗传——具有相对性状的亲本杂交,子一代总是表现出母本性状的遗传现象,叫做母系遗传。
(2).杂交后代不出现一定的分离比。
114.基因工程操作的工具:
(1).基因的剪刀——限制性内切酶:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA分子。
(2).基因的针线——DNA连接酶: 连接的部位:磷酸二酯键(梯子的扶手),不是氢键(梯子的踏板)。结果:两个相同的黏性未端的连接。
(3).基困的运输工具——运载体: 种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。目的是:作为运载工具,把目的基因转移到宿主细胞中去;也是利用它在宿主细胞中对目的基因进行大量复制(克隆)。
115.细胞的生物膜和生物膜系统:
(1).细胞的生物膜:细胞内所有的膜结构. 细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。细胞内的各种生物膜在结构上存在着直接(膜与膜之间之间相连)或间接(以“出芽”形式形成“小泡”而发生膜的转移)的联系。
(2). 生物膜系统的概念: 细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器,在结构、功能上都是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系。
116. 细胞工程:是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过某种工程学手段,在细胞整体水平或细胞器水平,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
(1). 植物细胞工程:植物细胞工程通常采用的技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂交等。这些技术的理论基础是植物细胞的全能性。
植物组织培养所用的培养基的成分:无机营养成分:C,H,O大量元素及部分微量元素;有机营养成分① 含N物质:包括维生素和氨基酸② 碳源:2%—5%的蔗糖③ 琼脂:起支持作用④ 植物激素:生长素,细胞分裂素和赤霉素
(2). 动物细胞工程:
动物细胞培养液:常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
细胞株细胞的遗传物质没有发生改变。细胞系的遗传物质发生了改变,并且带有癌变的特点,有可能在培养条件下无限制地传代下去。
117. 单克隆抗体:通过“无性繁殖”获得化学性质单一、特异性强的抗体(蛋白质)。
118. 微生物需要的营养: 微生物所需要水、无机盐、碳源、氮源、生长因子五大类营养要素物质。
生长因子:微生物生长不可缺少的微量有机物。其化学本质:有机物:(主要)氨基酸、维生素、碱基(嘌呤、嘧啶)等
119. 微生物的代谢:是指微生物细胞内所发生的全部化学反应。特点:(同其它生物比较)微生物的代谢异常旺盛。
120.微生物的代谢产物:
(1)、初级代谢产物:是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、微生物等。 在不同种类的微生物细胞中,初级代谢产物的种类基本相同。此外,初级代谢产物的合成在不停地进行着,任何一种产物的合成发生障碍都会影响微生物正常的生命活动,甚至导致死亡。
(2)、次级代谢产物:是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质,如抗生素、毒素、激素、色素等。 不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不同,它们可能积累在细胞内,也可能排列到外 环境中。 其中,抗生素是一类具有特异性抑菌和杀菌作用的有机化合物,种类很多,常用的有链霉素、青霉素、红霉素和四环素等。
121. 微生物代谢的调节:
(1)、酶合成的调节:(微生物细胞内的酶可以分为组成酶和诱导酶)。诱导酶是在环境中存在某种物质的情况才合成的酶
(2). 酶活性的调节:微生物还能通过改变已有酶的催化活性来调节代谢的速率。
122.微生物群体生长的规律:
对微生物群体生长规律的研究,往往
是在人工培养的条件下进行的。下面
以细菌为例来讲述。将少量的某种细
菌接种到恒定容积的液体培养基中,
并置于适宜的条件下培养,然后,定
期取样测定培养基里的细菌群体的生
长情况。
细胞数目变化 特 征
调整期 基本不增加 细菌的代谢活跃,体积增长较快,大量合成细胞分裂所需的酶类,ATP以及其它细胞成分;
对数期 以几何级数增加 代谢旺盛,个体的形态和生理特性比较稳定,常做为生产用的菌种(也叫种子)和科研的材料;
稳定期 增加的细菌数等于死亡的细菌数 活菌数目达到最高峰,细胞内大量积累代谢产物,特别是次级代谢产物,某些细菌的芽孢也是这个时期形成的;
衰亡期 活菌数急剧下降 细胞会出现多种形态,甚至畸形,有些细胞开自字溶,释放出代谢产物等。
123. 影响微生物生长的环境因素
环境中影响微生物生长的因素很多,主要的有温度、pH和氧。
124. 发酵工程的概念和内容:指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程中的一种新技术。内容:菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程以及产品的分离提纯等。
谷氨酸发酵:
(1)、菌种:常用的有谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等;
(2)、培养基(液体天然培养基):通常用豆饼(或马铃薯等)的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生物素(即生长因子)等配制而成,呈液体状态,也称培养液。
(3)、培养方式:连续培养
(4)、控制条件:温度、PH、通气量、搅拌速度;
(5)、提取:用NaCO3中和后,过滤、浓缩、离心分离而成味精。
发酵工程的一般过程分析:
培养液配制→发酵罐→灭菌(98 KPa的蒸汽)→接种→控制溶氧、温度(30~37℃)、PH(7~8)、搅拌速度→培养28~32h,生成大量谷氨酸→提取(用NaCO3中和后,过滤、浓缩、离心分离制成味精。)
125.影响发酵过程的因素:
(1)、温度:温度对微生物的影响是多方面的。温度影响酶的活性。在最适温度范围内,随着温度的升高,菌体生长和代谢加快,发酵反应的速率加快。当超过最适温度范围以后,随着温度的升高,酶很快失活,菌体衰老,发酵周期缩短,产量降低。温度也能影响生物合成的途径。
(2)、PH:PH能能影响酶的活性,
(3)、溶氧:氧的供应对需氧发酵来说,是一个关键因素。好氧型微生物对氧的需要量很大,但在发酵过成中菌种只能利用发酵液中的溶解氧,然而氧很难溶于水,而且随着温度的升高,溶解度还会下降。
(4)、泡沫:在发酵过程中,通气搅拌、微生物的代谢过程及培养基中某些成分的分解等,都有可能产生泡沫。发酵过程产生一定数量的泡沫是正常现象,但过多的持久性的泡沫对发酵是不利的。
(5)、营养物质的浓度:发酵液中各种营养物质的浓度,特别是碳氮化合物、无机盐、维生素的浓度,会直接影响菌体的生长和代谢产物的积累。因此,在发酵过程中,也应根据具体情况进行控制。
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