晨背（必修+选修）

一 蛋白质与核酸的结构和功能一 蛋白质与核酸的结构和功能 1 蛋白质与核酸的比较 蛋白质与核酸的比较 蛋白质核酸 元素组成C H O N 有的含有 PSC H O N P 组成单位氨基酸 约 20 种 核苷酸 4 种脱氧核糖核苷酸 4 种核糖核苷酸 组成单位 结构式 脱水缩合 连接方式 形成过程中均有 H2O 生成 形成场所核糖体细胞核 主要 线粒体 叶绿体 结构多样 性原因 氨基酸种类不同 氨基酸数目成百上千 氨基酸排列顺序千变万化 肽链空间结构千差万别 核苷酸数量多 核苷酸排列顺序多样 主要功能 构成细胞和生物体结构的重 要物质 如肌蛋白 催化作用 酶 调节作用 胰岛素 生长激 素等 运输作用 血红蛋白 载体 免疫作用 抗体 信息传递 作用 糖蛋白 部分激素 或 递质 受体等 一切生物的遗传物质 遗传信息能复 制和传递 遗传信息的表达 通过转录和翻译控 制蛋白质合成 遗传信息的变异 提供进化的原材料 有些 RNA 酶 可起催化作用 2 蛋白质与核酸在功能上的联系蛋白质与核酸在功能上的联系 3 与蛋白质有关的计算与蛋白质有关的计算 设氨基酸平均相对分子质量为设氨基酸平均相对分子质量为 a 氨基酸个数n至少含有的氨基或羧基数m 肽链数m至少含有的氧原子数n m 肽键数n mmRNA 中的碱基数至少 3n 脱去水分子数n m基因中的碱基数至少 6n 蛋白质相对分子质量a n 18 n m 二 糖类 脂质的种类和作用二 糖类 脂质的种类和作用 比较项目糖类脂质 元素组成C H OC H O 有的含 N P 单 糖 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 果 糖 半乳糖等 二 糖 乳糖 动物 蔗糖 麦芽糖 植物 种类 多 糖 糖原 动物 纤维素 淀粉 植物 磷脂 脂肪 胆固醇 固醇 性激素 维生素 D 区 别 生理作用 生物体内主要的能源物质 构成细胞结构 如糖被 细胞 壁 核酸的组成成分 生物体内的储能物质 维持体温恒定 缓冲压力 生物膜的重要组成成分 对生物体正常的新陈代谢和生殖过程起调节作用 糖类和脂肪 的比较 均由 C H O 三种元素组成 但脂肪中 C H 的含量远远高于糖类 所以 分解同质量的脂肪和糖类 脂肪消耗的 O2要多 释放的 CO2 H2O 及能量也 多 糖类脂肪 三 水和无机盐的作用三 水和无机盐的作用 水无机盐 存在形式结合水自由水主要以离子形式存在 生理作用细胞结构的组成成分 细胞内的良好溶剂 运输营养物质和代谢废物 参与生物化学反应 细胞生活的液体环境 构成复杂化合物 维持生命活动 维持细胞的渗透压平衡 联系 无机盐必须溶解在水中才能被生物体吸收 细胞中的无机盐使细胞具有一定的渗 透压 促进对水的吸收 四 观察四 观察 DNA RNA 在细胞中分布及生物组织中有机物检测在细胞中分布及生物组织中有机物检测 被鉴别物质 结构 试剂颜色反应条件 蛋白质双缩脲试剂紫色 先加 A 液 1 mL 再加 B 液 4 滴 可溶性还原糖斐林试剂砖红色沉淀50 65 水浴加热 脂肪苏丹 苏丹 染液橘黄色或红色若制作装片观察 需用高倍显微镜 淀粉碘液蓝色不能在碱性溶液中进行 DNA 和 RNA甲基绿 吡罗红绿色 红色需用高倍显微镜观察 DNA二苯胺蓝色水浴加热 注 吡罗红又名派洛宁 一 细胞学说建立过程及多种多样的细胞一 细胞学说建立过程及多种多样的细胞 1 细胞学说建立过程 细胞学说建立过程 1 建立过程 建立过程 科学家贡献不足 维萨里 比夏从器官 组织水平研究生命未深入到细胞水平 虎克用显微镜发现并命名了细胞观察的是死细胞 列文虎克用显微镜观察了活细胞未上升到理论 施莱登细胞是构成植物体的基本单位未与动物界联系 施旺 提出了细胞学说 一切动植物都由细胞构 成 未搞清细胞的来源 耐格里发现新细胞的产生是细胞分裂的结果未上升到理论 魏尔肖总结出细胞通过分裂产生新细胞未考虑非细胞结构生命的繁殖 2 主要内容 主要内容 细胞是一个有机体 一切动植物都由细胞发育而来 并由细胞和细胞产物构成 细胞是一个相对独立的单位 既有它自己的生命 又对与其他细胞共同组成的整体的生 命起作用 新细胞可以从老细胞中产生 2 多种多样的细胞 多种多样的细胞 1 原核细胞 真核细胞的比较 原核细胞 真核细胞的比较 项目原核细胞真核细胞 细胞大小较小 1 10 m 较大 10 100 m 细胞壁主要成分是肽聚糖植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶 细胞器有核糖体 无其他细胞器有核糖体及其他细胞器 细胞核拟核 无核膜和核仁 有核膜和核仁 染色体裸露 DNA 分子 不形成染色体DNA 与蛋白质结合形成染色体 分裂方式主要是二分裂无丝 有丝 减数分裂 不 同 点 转录和翻 译 在同一地点 同一时间内进行 转录在细胞核内进行 翻译在细胞质内 进行 转录在前 翻译在后 相同点 组成细胞的化学元素和化合物的种类基本相同 都有细胞膜和细胞质 都有 核糖体 都以 DNA 作为遗传物质 病毒没有细胞结构 因此既不属于原核生物也不属于真核生物 真核细胞在细胞分裂前期 核膜 核仁消失 但有染色体 真核生物细胞中可能没有线粒体 如蛔虫 也可能没有叶绿体 如动物和植物非绿色部位 原核生物细胞中虽然无线粒体和叶绿体 但也可以进行有氧呼吸和光合作用 如蓝藻 2 动物细胞 植物细胞的比较 动物细胞 植物细胞的比较 项目动物细胞植物细胞 相同点 都有细胞膜 细胞质 细胞核 细胞质中都有线粒体 内质网 核糖体 高尔基体等细胞器 不同点 无细胞壁 叶绿体 大液 泡 有中心体 有细胞壁 叶绿体 液泡 有些植物细胞无液泡 叶绿 体 有的低等植物细胞有中心体 二 真核细胞的结构和功能二 真核细胞的结构和功能 1 细胞膜的结构和功能 细胞膜的结构和功能 1 细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容 细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子层构成了膜的基本支架 此支架具有流 动性 膜蛋白是膜功能的主要体现者 镶嵌 覆盖或贯穿整个磷脂双分子层的蛋白质可以 运动 细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 2 细胞膜的主要功能 细胞膜的主要功能 将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息 交流 功能特点是具有选择透过性 2 细胞器的结构 功能 细胞器的结构 功能 1 分类归纳 分类归纳 分类依据细胞器名称 动物和低等植物共有中心体 植物细胞特有叶绿体 大液泡 分 布 真核和原核细胞共有核糖体 不具膜结构的细胞器核糖体 中心体 具单层膜的细胞器内质网 高尔基体 液泡 溶酶体 光学显微镜下可见的细胞器线粒体 叶绿体 液泡 结 构 具双层膜的细胞器线粒体 叶绿体 含 DNA 基因 的细胞器线粒体 叶绿体 含 RNA 的细胞器核糖体 线粒体 叶绿体 成 分 含色素的细胞器叶绿体 液泡 有的液泡中无色素 能产生水的细胞器线粒体 叶绿体 核糖体 高尔基体 能产生 ATP 的细胞器线粒体 叶绿体 能合成有机物的细胞器核糖体 叶绿体 内质网 高尔基体 与有丝分裂有关的细胞器核糖体 线粒体 中心体 高尔基体 与分泌蛋白合成 运输 分泌有关的细胞 器 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 功 能 能发生碱基互补配对的细胞器线粒体 叶绿体 核糖体 2 多种细胞器的功能 多种细胞器的功能 线粒体 细胞进行有氧呼吸的主要场所 叶绿体 植物细胞的 养料制造车间 和 能量转换站 内质网 粗面型内质网与分泌蛋白的合成 加工 运输有关 滑面型内质网与糖类 脂 质的合成有关 高尔基体 动物细胞中 对来自内质网的蛋白质进行加工 分类 包装及发送 植物细 胞中 与细胞壁的形成有关 核糖体 游离核糖体主要合成细胞自身所需要的蛋白质 固着核糖体 主要合成分泌蛋 白 中心体 与细胞有丝分裂有关 液泡 调节细胞内的环境 保护细胞坚挺 溶酶体 是 消化车间 能分解衰老 损伤的细胞器 吞噬并杀死侵入细胞内的病毒或 病菌 3 易错易混知识点 易错易混知识点 并非植物细胞都有叶绿体和大液泡 如根尖分生区细胞就没有叶绿体和大液泡 有中心体的细胞不一定是动物细胞 也可能是低等植物细胞 有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞 3 细胞核的结构和功能 细胞核的结构和功能 1 细胞核的结构 细胞核的结构 核膜 双层膜 把核内物质与细胞质分开 核孔 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 核仁 与某种 RNA 合成以及核糖体形成有关 染色质 主要由 DNA 和蛋白质组成 易被碱性染料染成深色 DNA 上贮存着遗传信息 2 细胞核的功能 细胞核的功能 遗传信息库 是遗传物质 DNA 储存和复制的场所 细胞代谢和遗传的控制中心 三 物质出入细胞的方式三 物质出入细胞的方式 1 物质出入细胞的方式 物质出入细胞的方式 物质运输方式特点举例 自由 简单 扩散不需载体和能量酒精 水 甘油 O2 CO2等 协助 易化 扩散需载体 不需能量 红细胞吸收葡萄糖 离子和小 分子物质 主动运输需载体和能量小肠吸收葡萄糖 大分子 颗粒物质 胞吞 内吞 胞吐 外排 需能量 与膜的流 动性有关 抗体的分泌 2 细胞的吸水与失水 细胞的吸水与失水 1 原理 原理 发生渗透作用必须具备两个条件 具有半透膜 膜两侧溶液具有浓度差 2 植物细胞吸水和失水的条件 植物细胞吸水和失水的条件 在成熟的植物细胞中 原生质层 细胞膜 液泡膜 两者之间的细胞质 相当于一层半透 膜 细胞液 特指液泡内的液体 具有一定浓度 当细胞液浓度 外界溶液浓度时 细胞失水 质壁分离 当细胞液浓度 外界溶液浓度时 细胞吸水 细胞呈膨胀状态 当细胞液浓度 外界溶液浓度时 细胞失水吸水平衡 3 质壁分离与复原实验 质壁分离与复原实验 原理 成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性 细胞壁和原生质层具有一定伸展性 但原生质 层的伸缩性大于细胞壁 细胞液浓度 外界溶液浓度 细胞液中水分经原生质层进入外界溶液 质壁分离 质壁分离细胞的细胞液浓度 外界溶液浓度 外界溶液中的水分经原生质层进入细胞液 质壁分离复原 流程 制作洋葱鳞片叶表皮临时装片 细胞形态观察 浸入 0 3 g L 蔗糖溶液 低倍镜下观察质壁 分离 浸入清水 低倍显微镜观察质壁分离复原 一 酶在代谢中的作用一 酶在代谢中的作用 1 酶的概念 酶的概念 1 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 2 酶的概念三要素 酶的概念三要素 产生部位 活细胞 生理作用 生物催化作用 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数酶是 RNA 2 酶作用的特性 酶作用的特性 1 高效性 高效性 2 专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 3 酶的作用条件较温和 酶的作用条件较温和 在最适温度和 pH 条件下 酶的活性最高 低温抑制酶的活性 在一定温度范围内 升高温度酶活性增强 在最适温度时 达到最 大活性 超过最适温度 酶的活性减弱 高温 过酸 过碱都会破坏酶分子结构 使其永久失活 3 影响酶促反应速率的因素 影响酶促反应速率的因素 1 酶活性 指酶催化一定化学反应的能力 表示方法 用单位时间内 单位体积中反应物酶活性 指酶催化一定化学反应的能力 表示方法 用单位时间内 单位体积中反应物 的减少量或产物的增加量表示 的减少量或产物的增加量表示 2 影响酶活性的因素及曲线模型 影响酶活性的因素及曲线模型 3 酶浓度 底物浓度对酶促反应速率的影响 酶浓度 底物浓度对酶促反应速率的影响 二 二 ATP 在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用 1 ATP 即三磷酸腺苷 结构简式 即三磷酸腺苷 结构简式 A P P P 其中 其中 A 代表腺苷 由腺嘌呤和核糖组成 代表腺苷 由腺嘌呤和核糖组成 2 ATP 是细胞内的一种高磷酸化合物 水解掉两个磷酸后形成的一磷酸腺苷是是细胞内的一种高磷酸化合物 水解掉两个磷酸后形成的一磷酸腺苷是 RNA 的基的基 本单位之一 本单位之一 3 ATP 与与 ADP 之间的相互转化关系为之间的相互转化关系为Pi 能量 该反应物质间的转化是可 能量 该反应物质间的转化是可 逆的 而能量的变化是不可逆的 逆的 而能量的变化是不可逆的 4 ATP 在细胞内的含量很少 但是在细胞内的含量很少 但是 ATP 与与 ADP 在细胞内的相互转化是十分迅速的 在细胞内的相互转化是十分迅速的 5 植物细胞内形成植物细胞内形成 ATP 的能量来源于光合作用和呼吸作用 动物和人体内形成的能量来源于光合作用和呼吸作用 动物和人体内形成 ATP 的能的能 量来源于呼吸作用 量来源于呼吸作用 一 光合作用的基本过程一 光合作用的基本过程 1 光合作用的色素 光合作用的色素 1 色素的种类 分布及作用 色素的种类 分布及作用 分布 色素分布在类囊体薄膜上 种类 叶 绿 素 约占 3 4 叶绿素 a 蓝绿色 叶绿体色素 叶绿素 b 黄绿色 类胡萝卜素 约占 1 4 叶黄素 黄色 胡萝卜素 橙黄色 作用 色素分子可以吸收 传递和转换光能 2 色素在滤纸条上的位置及吸收的光区 色素在滤纸条上的位置及吸收的光区 2 光合作用的基本过程 光合作用的基本过程 1 光反应与暗反应的比较 光反应与暗反应的比较 项目光反应暗反应 时间短促 以微秒计较缓慢 条件需叶绿体色素 光 酶不需要叶绿体色素和光 需要酶 场所在叶绿体的类囊体膜上在叶绿体的基质中 物质变化 能量变化光能 电能 ATP 中活跃化学能 有机物中稳定化学能 联系光反应为暗反应提供 H 和 ATP 暗反应为光反应提供 ADP Pi 等物质 2 元素去向 元素去向 O 元素 H2O O2 CO2 H2O 和 CH2O C 元素 CO2 C3 CH2O 和 C5 二 细胞呼吸过程二 细胞呼吸过程 1 有氧呼吸过程 有氧呼吸过程 比较项目第一阶段第二阶段第三阶段 反应场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜 需要条件酶酶酶和氧气 反应底物葡萄糖丙酮酸和 H2O H 和 O2 生成物质丙酮酸 H CO2 H H2O 与氧的关系无关无关必需 O2 产生的能量少量少量大量 2 有氧呼吸与无氧呼吸比较有氧呼吸与无氧呼吸比较 有氧呼吸无氧呼吸 相互联系 第一阶段完全相同 实质相同 分解有机物 释放能量 意义相同 为生命活动提供能量 为物质转化提高原料 无氧呼吸 进化 有氧呼吸 反应条件 需要 O2 酶和适宜的温度不需要 O2 需要酶和适宜的温度 呼吸场所 第一阶段在细胞质基质中 第二 三阶段在线粒体中 全过程都在细胞质基质中 分解产物CO2和 H2OCO2和酒精或乳酸 不 同 点 释放能量 1 mol 葡萄糖释放能量 2 870 kJ 其 中 1 161 kJ 转移至 ATP 中 1 mol 葡萄糖释放能量 196 65 kJ 生成乳 酸 或 225 94 kJ 生成酒精 其中均有 酶 酶 酶 61 08 kJ 转移至 ATP 中 特点有机物彻底分解 能量完全释放有机物没有彻底分解 能量没完全释放 3 化学反应式化学反应式 1 有氧呼吸 有氧呼吸 C6H12O6 6H2O 6O2 6CO2 12H2O 能量 2 无氧呼吸 无氧呼吸 C6H12O6 2 C3H6O3 乳酸 少量能量 C6H12O6 2 C2H5OH 酒精 2CO2 少量能量 4 探究酵母菌细胞的呼吸方式 探究酵母菌细胞的呼吸方式 1 酵母菌细胞的呼吸方式 酵母菌细胞的呼吸方式 酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸 在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳 2 产物检测 产物检测 检测 CO2 可使澄清石灰水变浑浊或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 检测酒精 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精反应 变成灰绿色 一 细胞的生长 增殖的周期性及无丝分裂一 细胞的生长 增殖的周期性及无丝分裂 1 细胞的生长和增殖的周期性 细胞的生长和增殖的周期性 1 细胞不能无限长大的原因 细胞的表面积和体积的关系 细胞核占细胞的比重限制了细细胞不能无限长大的原因 细胞的表面积和体积的关系 细胞核占细胞的比重限制了细 胞的长大 胞的长大 2 增殖的周期性 增殖的周期性 细胞增殖 细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程 细胞周期 连续分裂的细胞 从一次分裂完成时开始 到下一次分裂完成时为止 为一 个细胞周期 一个细胞周期以分裂完成作为起点和终点 先间期后分裂期 间期时间长 分裂期时间 短 不同生物个体的细胞周期长短不同 同一生物体在不同的生理条件下 细胞周期长短也 存在差异 2 细胞的无丝分裂 细胞的无丝分裂 1 特点 分裂过程中 核膜 核仁都不消失 没有出现纺锤丝和染色体的变化 但有特点 分裂过程中 核膜 核仁都不消失 没有出现纺锤丝和染色体的变化 但有 DNA 的复制与均分 的复制与均分 2 实例 蛙的红细胞分裂 实例 蛙的红细胞分裂 二 细胞的有丝分裂与减数分裂二 细胞的有丝分裂与减数分裂 1 细胞的有丝分裂 细胞的有丝分裂 1 分裂图像 分裂图像 2 植物细胞有丝分裂各时期特点 植物细胞有丝分裂各时期特点 细胞周期记忆歌诀特点 分裂间期 复制生 单体 染色体复制产生染色单体 前期膜仁消失现两体 核膜逐渐消失 核仁逐渐解体 染色质高度螺旋化 缩 短变粗成为染色体且散乱分布在纺锤体中央 细胞两极发 出纺锤丝形成纺锤体 中期 赤道板上排整齐形 态 数目最佳期 每条染色体的着丝点排列在赤道板上 染色体的形态固 定 数目最清晰 后期 点裂体倍单体失均 分牵引列两极 染色体着丝点 粒 分裂 姐妹染色单体分开成为两条子染 色体 染色体数目加倍 在纺锤丝牵引下染色体均分两 段 分 裂 期 末期 两体消失现膜仁 核 染色体解螺旋变成染色质 纺锤体消失 出现新的核膜 核仁 植物细胞赤道板位置出现细胞板并扩展为细胞壁 3 动植物细胞有丝分裂的区别 动植物细胞有丝分裂的区别 主要变化时期高等植物细胞动物细胞 中心粒复制间期无有 纺锤体的形成 前期 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体中心粒周围发出星射线形成纺锤体 子细胞形成末期 细胞中央出现细胞板扩展形成细 胞壁 形成两个子细胞 细胞膜中部凹陷 缢裂成两个子细胞 4 意义 将亲代细胞的染色体经过复制之后 精确地均分到两个子细胞中 意义 将亲代细胞的染色体经过复制之后 精确地均分到两个子细胞中 5 观察细胞有丝分裂的过程 观察细胞有丝分裂的过程 取材取材 解离解离 漂洗漂洗 染色染色 制制 压压 片片 观察观察 2 细胞的减数分裂 细胞的减数分裂 1 概念 概念 进行有性生殖的生物 在产生成熟生殖细胞时 进行的染色体数目减半的细胞分 裂 在减数分裂过程中 染色体只复制一次 而细胞分裂两次 减数分裂的结果是成熟生 殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半 2 主要特点 主要特点 特有染色体行为 同源染色体联会 形成四分体 同源染色体分离 非同源染色体自由 组合 基因重组的表现类型 a 减数第一次分裂后期 同源染色体分开的同时 非同源染色体自由组合 b 减数第一次分裂四分体时期 同源染色体上的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换 遗传物质减半发生时期 a 染色体数目减半发生在减数第一次分裂 b 与体细胞相比 DNA 数目减半发生在减数第二次分裂 三 动物配子的形成及受精作用过程三 动物配子的形成及受精作用过程 1 动物配子的形成过程 动物配子的形成过程 1 精子形成过程 精子形成过程 2 动物精子和卵细胞形成过程比较 动物精子和卵细胞形成过程比较 精子形成卵细胞形成 场所精巢 睾丸 卵巢不 同 细胞质分裂两次都均等分裂 初级和次级卵母细胞的分裂均为不均等分 裂 极体为均等分裂 生殖细胞数1 个精原细胞产生 4 个精细胞1 个卵原细胞产生 1 个卵细胞 点 是否变形变形不变形 相同点染色体复制一次 细胞连续分裂两次 子细胞染色体数目均减半 2 动物受精过程动物受精过程 1 受精作用的概念 卵细胞和精子相互识别 融合成为受精卵的过程 受精作用的概念 卵细胞和精子相互识别 融合成为受精卵的过程 2 受精作用的结果 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目 其中有一半的染色受精作用的结果 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目 其中有一半的染色 体来自精子体来自精子 父方父方 另一半来自卵细胞 另一半来自卵细胞 母方母方 3 减数分裂和受精作用的意义 维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 对于生减数分裂和受精作用的意义 维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 对于生 物的遗传和变异都十分重要 物的遗传和变异都十分重要 四 细胞的分化 衰老 凋亡和癌变四 细胞的分化 衰老 凋亡和癌变 1 细胞的分化 细胞的分化 1 概念 在个体发育中 由一个或一种细胞增殖产生的后代 在形态 结构和生理功能上概念 在个体发育中 由一个或一种细胞增殖产生的后代 在形态 结构和生理功能上 发生稳定性差异的过程 发生稳定性差异的过程 2 机理 基因的选择性表达 机理 基因的选择性表达 2 细胞的全能性 细胞的全能性 1 概念 指已经分化的细胞 仍然具有发育成完整个体的潜能 概念 指已经分化的细胞 仍然具有发育成完整个体的潜能 2 实例实例 植物 植物组织培养 证明植物细胞具有全能性 动物 克隆 证明动物细胞核具有全能性 3 细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系 细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系 1 个体衰老与细胞衰老的关系 个体衰老与细胞衰老的关系 单细胞生物体 细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡 多细胞生物体 细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不同步 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 2 衰老细胞的特征 衰老细胞的特征 结构方面 a 细胞体积变小 而细胞核体积变大 b 细胞膜通透性改变 c 核膜内折 染色质收缩 染色加深 代谢方面 a 水分减少 酶活性降低 新陈代谢速率减慢 b 物质运输速率降低 色素积累 3 细胞凋亡 指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 也称细胞编程性细胞凋亡 指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 也称细胞编程性 程序性程序性 死亡 死亡 4 细胞坏死 与细胞凋亡不同 细胞坏死是在种种不利因素影响下 由于细胞正常代谢活细胞坏死 与细胞凋亡不同 细胞坏死是在种种不利因素影响下 由于细胞正常代谢活 动受损或中断引起的细胞损伤和死亡 动受损或中断引起的细胞损伤和死亡 4 癌细胞及癌症的防治 癌细胞及癌症的防治 1 癌细胞的概念 有的细胞受到致癌因子的作用 细胞中的遗传物质发生变化 就变成不癌细胞的概念 有的细胞受到致癌因子的作用 细胞中的遗传物质发生变化 就变成不 受机体控制的 连续进行分裂的恶性增殖细胞 这就是癌细胞 受机体控制的 连续进行分裂的恶性增殖细胞 这就是癌细胞 2 癌细胞的主要特征 癌细胞的主要特征 无限增殖 形态结构发生显著变化 细胞表面发生变化 易于扩散和转移 3 致癌因子 大致分为物理致癌因子 化学致癌因子和病毒致癌因子三类 致癌因子 大致分为物理致癌因子 化学致癌因子和病毒致癌因子三类 4 癌症的防治 目前治疗癌症的手段主要有手术切除 化疗和放疗 癌症的防治 目前治疗癌症的手段主要有手术切除 化疗和放疗 一 人类对遗传物质的探索过程一 人类对遗传物质的探索过程 1 实验设计思路 将实验设计思路 将 DNA 和蛋白质等物质分开 直接地 单独地去观察和蛋白质等物质分开 直接地 单独地去观察 DNA 和蛋白质等和蛋白质等 物质的生理作用 物质的生理作用 2 肺炎双球菌转化实验 肺炎双球菌转化实验 格里菲思的实验中最关键的一组是将无毒性的 R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合 注入小鼠体内 小鼠死亡 本实验的其他三组都是这一组的对照实验 格里菲思转化实验结论 加热杀死的 S 型细菌中含有 转化因子 艾弗里转化实验的结论 DNA 是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质 也就是说 DNA 才是遗传物质 而蛋白质不是遗传物质 3 噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌的实验 方法 同位素标记法 步骤 标记 侵染 搅拌 离心 检测 噬菌体侵染细菌的实验中 两次用到大肠杆菌 第一次是对噬菌体进行同位素标记 第 二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养 观察同位素的去向 实验结论 DNA 是真正的遗传物质 4 烟草花叶病毒侵染实验 烟草花叶病毒侵染实验 RNA 是遗传物质 是遗传物质 5 绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是 DNA 故 故 DNA 是主要的遗传物质 是主要的遗传物质 二 二 DNA 分子结构特点及其复制分子结构特点及其复制 1 DNA 分子结构的主要特点分子结构的主要特点 1 规则的双螺旋结构 规则的双螺旋结构 两条脱氧核苷酸长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧构成基本骨架 碱基排列在内侧 两条链上的碱基通过氢键按碱基互补配对原则连接成碱基对 2 DNA 具有多样性和特异性 碱基排列顺序的千变万化 构成了具有多样性和特异性 碱基排列顺序的千变万化 构成了 DNA 分子的多样性 而分子的多样性 而 碱基的特定排列顺序 又构成了每一个碱基的特定排列顺序 又构成了每一个 DNA 分子的特异性 分子的特异性 2 DNA 分子的复制分子的复制 1 概念 以亲代概念 以亲代 DNA 分子为模板合成子代分子为模板合成子代 DNA 分子的过程 分子的过程 2 时间 有丝分裂间期和减数第一次分裂间期 时间 有丝分裂间期和减数第一次分裂间期 3 场所 主要是细胞核场所 主要是细胞核 线粒体 叶绿体中线粒体 叶绿体中 DNA 也可以复制 表达也可以复制 表达 4 过程 解旋过程 解旋 合成合成 复旋 复旋 5 条件 模板条件 模板 DNA 分子的两条链都能作为模板分子的两条链都能作为模板 原料 原料 游离的脱氧核苷酸游离的脱氧核苷酸 能量 能量 ATP 酶酶 解旋酶 解旋酶 DNA 聚合酶等聚合酶等 6 特点 边解旋边复制 复制过程遵循碱基互补配对原则 为半保留复制 特点 边解旋边复制 复制过程遵循碱基互补配对原则 为半保留复制 7 DNA 分子准确复制的原因 分子准确复制的原因 DNA 分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板 碱基互补分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板 碱基互补 配对原则保证了复制准确无误 配对原则保证了复制准确无误 8 意义 在生物性状的遗传过程中 亲代的雌雄配子并未将具体的性状传给后代 而是通意义 在生物性状的遗传过程中 亲代的雌雄配子并未将具体的性状传给后代 而是通 过复制将遗传信息从亲代传递给了子代 从而保持了遗传信息的连续性 过复制将遗传信息从亲代传递给了子代 从而保持了遗传信息的连续性 三 基因的本质及遗传信息的表达三 基因的本质及遗传信息的表达 1 基因的本质 基因的本质 1 基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的 DNA 片段 片段 2 基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位 基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位 3 基因是通过控制蛋白质的合成来控基因是通过控制蛋白质的合成来控 制性制性状的 状的 4 基因控制性状的两种方式 基因控制性状的两种方式 5 基因与性状的数量关系 基因与性状的数量关系 一个基因 控制 一种或多种性状 多个基因 共同控制 一种性状 6 表现型 基因型 环境条件 表现型 基因型 环境条件 2 遗传信息的表达 遗传信息的表达 1 转录和翻译的比较 转录和翻译的比较 阶段 项目 转录翻译 定义 在细胞核中 以 DNA 的一条链为 模板合成 mRNA 的过程 以 mRNA 为模板 合成具有一定 氨基酸顺序的蛋白质的过程 场所细胞核 主要 核糖体 模板DNA 的一条链mRNA 信息传递的方向DNA mRNAmRNA 蛋白质 原料含 A U C G 的 4 种核糖核苷酸合成蛋白质的约 20 种氨基酸 产物mRNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质 实质遗传信息的表达 2 遗传信息 密码子和反密码子的比较 遗传信息 密码子和反密码子的比较 项目遗传信息密码子反密码子 概念 基因中脱氧核苷酸的排列 顺序 mRNA 中决定一个氨基酸 的三个相邻碱基 tRNA 中与 mRNA 密码子 互补配对的三个碱基 作用控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基 酸序列 识别密码子 转运氨基酸 种类 基因中脱氧核苷酸种类 数目和排列顺序的不同 决定了遗传信息的多样性 64 种 其中 61 种能翻译出 氨基酸 3 种为终止密码子 不能翻译氨基酸 61 种 tRNA 也为 61 种 联系 基因中脱氧核苷酸的序列决定 mRNA 中核糖核苷酸的序列 mRNA 中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补 密码子与相应反密码子的序列互补配对 3 中心法则 中心法则 图示中的 a b c 是遗传物质为 DNA 生物 原核生物 真核生物 DNA 病毒 的流动方 向 是遗传信息的主要流动方向 图示中的 e c 是遗传物质为 RNA 生物 病毒 的流动方向 如烟草花叶病毒 图示中的 d a b c 是 RNA 逆转录病毒的流动方向 如 HIV 1 豌豆作为实验材料的优点 豌豆作为实验材料的优点 豌豆是严格自花受粉 且闭花受粉植物 具有许多易于区分的相对性状 生长周期短 后 代数量多 便于统计分析 2 基因分离定律的假说 基因分离定律的假说 演绎过程演绎过程 3 利用纯种黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交 利用纯种黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交 1 F1 代全表现为黄色圆粒 说明黄色和圆粒是显性性状 绿色和皱粒是隐性性状 代全表现为黄色圆粒 说明黄色和圆粒是显性性状 绿色和皱粒是隐性性状 2 F1 自交 自交 F2 中出现黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒四种表现型 比例为中出现黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒四种表现型 比例为 9 3 3 1 3 F2 代中重组性状是黄色皱粒 绿色圆粒 代中重组性状是黄色皱粒 绿色圆粒 4 F2 代中出现代中出现 9 种基因型 其中纯合子占种基因型 其中纯合子占 1 4 双杂合子占 双杂合子占 1 4 4 自由组合定律的实质 自由组合定律的实质 1 位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的 位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的 2 在减数分裂过程中 同源染色体上的等位基因彼此在分离的同时 非同源染色体上的非在减数分裂过程中 同源染色体上的等位基因彼此在分离的同时 非同源染色体上的非 等位基因自由组合 等位基因自由组合 1 真核生物细胞中的染色体 真核生物细胞中的染色体 1 大多数雌雄异体生物的细胞中根据染色体与性别的关系可分为常染色体和性染色体 根大多数雌雄异体生物的细胞中根据染色体与性别的关系可分为常染色体和性染色体 根 据染色体来源可分为同源染色体和非同源染色体 据染色体来源可分为同源染色体和非同源染色体 2 雌雄同体生物的细胞中无性染色体 雌雄同体生物的细胞中无性染色体 2 常见性染色体决定性别的方式主要有 常见性染色体决定性别的方式主要有 XY 型和型和 ZW 型 生物的性别并非只由性染色体型 生物的性别并非只由性染色体 决定 决定 3 性染色体上基因控制的生物性状 总是与性别相关联 性染色体上基因控制的生物性状 总是与性别相关联 1 只位于只位于 X 染色体上的基因 雄性个体有两种基因型 雌性个体有三种基因型 染色体上的基因 雄性个体有两种基因型 雌性个体有三种基因型 2 位于位于 XY 染色体同源区段上的基因 雄性个体有染色体同源区段上的基因 雄性个体有 4 种基因型 雌性个体有三种基因型 种基因型 雌性个体有三种基因型 3 只位于只位于 Y 染色体上的基因 只有雄性个体表现该基因控制的性状 染色体上的基因 只有雄性个体表现该基因控制的性状 4 伴 伴 X 染色体隐性遗传病遗传特点染色体隐性遗传病遗传特点 隔代交叉遗传 男性患者多于女性患者 女性患者的父亲和儿子一定是患者 5 伴 伴 X 染色体显性遗传病遗传特点染色体显性遗传病遗传特点 女性患者多于男性患者 具有世代连续遗传现象 男患者的母亲和女儿一定是患者 6 单基因遗传病受一对基因控制 而不是一个基因控制 其遗传遵循基因的分离定律 单基因遗传病受一对基因控制 而不是一个基因控制 其遗传遵循基因的分离定律 7 携带遗传病基因的个体不一定患遗传病 如隐性遗传病的杂合子个体 携带遗传病基因的个体不一定患遗传病 如隐性遗传病的杂合子个体 8 不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病 如染色体异常病 不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病 如染色体异常病 9 伴性遗传病属于单基因遗传病 而性染色体异常的遗传病属于染色体异常遗传病 伴性遗传病属于单基因遗传病 而性染色体异常的遗传病属于染色体异常遗传病 10 调查某种遗传病发病率时 要在群体中随机抽样调查 而调查某种遗传病发病方式时 调查某种遗传病发病率时 要在群体中随机抽样调查 而调查某种遗传病发病方式时 要在患者家属中调查 要在患者家属中调查 1 可遗传变异的来源 可遗传变异的来源 可遗传的变异包括基因突变 基因重组和染色体变异 确认是否为可遗传变异的唯一依据可遗传的变异包括基因突变 基因重组和染色体变异 确认是否为可遗传变异的唯一依据 是看是看 遗传物质是否发生变化遗传物质是否发生变化 2 基因突变 基因突变 1 基因突变的实质是基因突变的实质是 DNA 分子中碱基对的增添 缺失或替换 所有生物均能发生基因突分子中碱基对的增添 缺失或替换 所有生物均能发生基因突 变 变 2 基因突变可产生新基因 为生物进化提供最初的原材料 是生物变异的根本来源 基因突变可产生新基因 为生物进化提供最初的原材料 是生物变异的根本来源 3 基因突变不一定能够改变生物的表现型 基因突变不一定能够改变生物的表现型 3 基因重组 基因重组 1 实质 控制不同性状的基因的重新组合 实质 控制不同性状的基因的重新组合 2 自然状态下基因重组只发生在真核生物的有性生殖过程中 自然状态下基因重组只发生在真核生物的有性生殖过程中 3 基因重组只产生新基因型不产生新基因 基因重组只产生新基因型不产生新基因 4 基因重组变异频率高 为生物进化提供了广泛的选择材料 是形成生物多样性的重要原基因重组变异频率高 为生物进化提供了广泛的选择材料 是形成生物多样性的重要原 因之一 因之一 5 光学显微镜下无法检出基因突变 基因重组的发生 只能根据是否有新性状或新性状组光学显微镜下无法检出基因突变 基因重组的发生 只能根据是否有新性状或新性状组 合确定 合确定 4 染色体变异 染色体变异 染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异 染色体结构变异有缺失 重复 倒位 染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异 染色体结构变异有缺失 重复 倒位 易位 染色体数目变异包括细胞内个别染色体的增减和细胞内染色体数以染色体组的形式易位 染色体数目变异包括细胞内个别染色体的增减和细胞内染色体数以染色体组的形式 成倍增减 成倍增减 5 单倍体 多倍体 单倍体 多倍体 1 单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组 细胞中含有一个染色体组的个体一定是单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组 细胞中含有一个染色体组的个体一定是 单倍体 单倍体 2 单倍体基因组单倍体基因组 无性别区分的生物 一个染色体组的染色体上所有的基因 有性别区分的生物 常染色体一半 XY 或 ZW 性染色体上的所有基因 3 多倍体形成的原因 外界条件剧变 有丝分裂过程受阻 染色体数目加倍 多倍体形成的原因 外界条件剧变 有丝分裂过程受阻 染色体数目加倍 4 体细胞染色体组数为奇数的单倍体与多倍体高度不育 其原因是进行减数分裂形成配子体细胞染色体组数为奇数的单倍体与多倍体高度不育 其原因是进行减数分裂形成配子 时 同源染色体无法正常联会或联会紊乱 不能产生正常配子 时 同源染色体无法正常联会或联会紊乱 不能产生正常配子 6 生物育种 生物育种 1 要获得本物种没有的性状可通过诱变和基因工程 其中基因工程是有目的的改良 要获得本物种没有的性状可通过诱变和基因工程 其中基因工程是有目的的改良 2 杂交育种是最简捷的育种方法 而单倍体育种是最快获得纯合子的方法 可明显缩短育杂交育种是最简捷的育种方法 而单倍体育种是最快获得纯合子的方法 可明显缩短育 种年限 种年限 3 染色体加倍可以采用秋水仙素等方法使其加倍 也可以是细胞融合 但细胞融合可在两染色体加倍可以采用秋水仙素等方法使其加倍 也可以是细胞融合 但细胞融合可在两 个不同物种之间进行 个不同物种之间进行 4 原核生物不能进行减数分裂 所以不能运用杂交育种 细菌的育种一般采用诱变育种 原核生物不能进行减数分裂 所以不能运用杂交育种 细菌的育种一般采用诱变育种 5 杂交育种与杂种优势不同 杂交育种与杂种优势不同 杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目标的个 体进一步培育 直至获得稳定遗传的具有优良性状的新品种 杂种优势主要是利用杂种 F1 的优良性状 并不要求遗传上的稳定 1 拉马克进化学说的主要观点 拉马克进化学说的主要观点 1 地球上所有生物都不是神造的 而是由更古老的生物进化而来的 地球上所有生物都不是神造的 而是由更古老的生物进化而来的 2 生物是由低等到高等逐渐进化的 生物是由低等到高等逐渐进化的 3 生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传所导致的 生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传所导致的 2 达尔文的自然选择学说 达尔文的自然选择学说 1 主要内容 过度繁殖 生存斗争 遗传变异和适者生存 主要内容 过度繁殖 生存斗争 遗传变异和适者生存 2 达尔文认为环境条件对生物变异不是诱导而是选择 生物产生了大量不定向变异后 由达尔文认为环境条件对生物变异不是诱导而是选择 生物产生了大量不定向变异后 由 环境决定其生存与否 环境决定其生存与否 3 科学地解释了生物进化和生物多样性形成的原因 科学地解释了生物进化和生物多样性形成的原因 3 现代生物进化理论 现代生物进化理论 1 种群是生物进化的基本单位 种群是生物进化的基本单位 2 生物进化的实质是种群基因频率的改变 生物发生进化的标志是基因频率改变 不论变生物进化的实质是种群基因频率的改变 生物发生进化的标志是基因频率改变 不论变 化大小都属于进化范围 化大小都属于进化范围 3 突变和基因重组产生生物进化的原材料 突变包括基因突变和染色体变异 突变和基因重组产生生物进化的原材料 突变包括基因突变和染色体变异 4 自然选择决定生物进化的方向 自然选择决定生物进化的方向 5 隔离是物种形成的必要条件 新物种形成的标志是生殖隔离 隔离是物种形成的必要条件 新物种形成的标志是生殖隔离 6 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 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 7 隔离的实质是基因不能自由交流 地理隔离是物种形成的量变阶段 生殖隔离是物种形隔离的实质是基因不能自由交流 地理隔离是物种形成的量变阶段 生殖隔离是物种形 成的质变时期 只有地理隔离而不形成生殖隔离 只能产生亚种 但不能形成新物种 成的质变时期 只有地理隔离而不形成生殖隔离 只能产生亚种 但不能形成新物种 8 判断两个种群是否属于同一物种的标准就是看它们之间是否存在生殖隔离 若存在生殖判断两个种群是否属于同一物种的标准就是看它们之间是否存在生殖隔离 若存在生殖 隔离 则一定是两个物种 隔离 则一定是两个物种 4 生物进化与生物多样性形成 生物进化与生物多样性形成 1 生物多样性的内容主要包括基因多样性 物种多样性和生态系统多样性 生物多样性的内容主要包括基因多样性 物种多样性和生态系统多样性 2 生物多样性形成是生物进化的结果 生物多样性的产生又加速生物进化 生物多样性形成是生物进化的结果 生物多样性的产生又加速生物进化 3 生物多样性的形成是长期自然选择的结果 生物多样性的形成是长期自然选择的结果 4 基因多样性是形成物种和生态系统多样性的基础 物种和生态系统的多样性又影响基因基因多样性是形成物种和生态系统多样性的基础 物种和生态系统的多样性又影响基因 多样性 多样性 5 生物与生物之间的相互选择 生物与无机环境之间的相互影响 使其不断进化和发展 生物与生物之间的相互选择 生物与无机环境之间的相互影响 使其不断进化和发展 1 胚芽鞘的两个重要部位 胚芽鞘的两个重要部位 1 胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端 感受光刺激和产生生长素的部位 感受光刺激和产生生长素的部位 2 胚芽鞘尖端下面的一段胚芽鞘尖端下面的一段 向光弯曲的部位 向光弯曲的部位 2 产生向光性的原因 单侧光照射后 胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧 引起 产生向光性的原因 单侧光照射后 胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧 引起 两侧的生长不均匀而造成向光弯曲 两侧的生长不均匀而造成向光弯曲 3 生长素的化学本质 生长素的化学本质 吲哚乙酸吲哚乙酸 IAA 4 生长素的产生 在幼嫩的芽 叶和发育中的种子等具有分生能力的部位 由色氨酸经一 生长素的产生 在幼嫩的芽 叶和发育中的种子等具有分生能力的部位 由色氨酸经一 系列反应转变成生长素 系列反应转变成生长素 5 生长素的运输 生长素的运输 极性运输 由植物的遗传特性决定 只能由形态学上端向形态学下端极性运输 由植物的遗传特性决定 只能由形态学上端向形态学下端 运输 属于细胞的主动运输 运输 属于细胞的主动运输 6 生长素的分布 植物体各器官都有分布 相对集中地分布在生长旺盛的部分 生长素的分布 植物体各器官都有分布 相对集中地分布在生长旺盛的部分 7 生长素的主要作用 生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长 特别是细胞的纵 生长素的主要作用 生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长 特别是细胞的纵 向伸长生长 向伸长生长 8 生长素的生理作用特点 生长素的生理作用特点 两重性两重性 浓度生理作用实践应用 低浓度 促进果实发育 促进植物生长 促进植物发芽 促进扦插枝条生根 促进果实发育 培育无子果实 防止落花落果 高浓度 抑制植物生长 抑制植物发芽 果树整枝修剪 棉花摘心 田间除草 9 植物激素的比较 植物激素的比较 名称产生部位生理作用 对应生长 调节剂 应用 生长素 细嫩的芽 叶及发育 的种子 促进生长 促进果实发 育 萘乙酸 2 4 D 促进扦插枝条的生根 促进果实发育 防止落花落 果 农业除草剂 赤霉素 幼芽 幼根未成熟的 种子等幼嫩的组织和 器官里 促进细胞伸长 引 起植株长高 促进种子萌发和果 实成熟 赤霉素 促进植物茎秆伸长 解除种子和其他部位休眠 提早用来播种 细胞 分裂素 正在进行细胞分裂的 器官 如幼嫩根尖 促进细胞分裂和组 织分化 延缓衰老 青鲜素 蔬菜贮藏中 常用它来保持蔬菜 鲜绿 延长贮存时间 乙烯 植物各部位 成熟的 果实中更多 促进果实成熟乙烯利 果实催熟 提高瓜类雌花形成率 脱落酸 根冠 萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂 促进叶 和果实衰老与脱落 矮壮素 落叶与棉铃在未成熟前的大量脱 落 1 内环境是由细胞外液构成的液体环境 主要包括组织液 淋巴 血浆等 内环境是细胞 内环境是由细胞外液构成的液体环境 主要包括组织液 淋巴 血浆等 内环境是细胞 与外界环境进行物质交换的媒介 与外界环境进行物质交换的媒介 2 内环境稳态是渗透压 内环境稳态是渗透压 pH 温度等内环境理化特性维持相对稳定 是机体进行正常生 温度等内环境理化特性维持相对稳定 是机体进行正常生 命活动的必