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此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除高 三 生 物（第1讲）【教学内容】第一章 人体生命活动的调节及营养和免疫第二章 人体稳态【重点与难点】水和无机盐平衡的调节是重点内容，由于这方面知识涉及到初中所学的人体结构与功能方面的知识，所以在学习过程也会遇到一定的困难。【延伸与拓展】人体中水和无机盐的平衡，要抓住起来源与排出。水和Na+的摄取量与排出量相等，而K+的摄取量与排出量有时会不平衡，因为不吃K+，也要排K+。水平衡的调节可归纳如下：下丘脑渗透压感受器重体后叶释放抗利尿激素（） （+）肾小管、集合管重吸收水分（+）（）尿量（+）（）细 胞 外 液 渗 透 压 升 高细 胞 外 液 渗 透 压 降 低K+与Na+的平衡调节如下：血钾升高血钠降低肾上腺+醛固酮+肾小管收集管吸钠排钾血糖升高胰岛素分泌增加胰高血糖素分泌增加血糖降低(+)(+)(+)(+)(+)()血糖平衡调节如下：体温调节如下：骨骼肌、内脏大脑下丘脑产热散热动态平衡皮肤汗腺及血管活动【典型例题精选】例1 下面为人体对水的摄入、吸收、分泌和排出的途径的示意图，请根据图示回答：物质氧化细胞外液细胞内 液肺水蒸气皮肤排出肾尿胃肠道饮料食物水粪便（1） 胃肠道的水分通过_方式进入内环境。（2） 内环境的水分通过_的形式进入胃肠道内。（3） 内环境的水分通过_作用成为_的主要成分，其中大部分的水分又通过_作用进入内环境。（4） 内环境的水分通过皮肤的_结构排出体外。（5） 如内环境的浓度升高，细胞内液的水分_。解析本题是一个综合性很强的题目，是对水分在人体内代谢过程的总结。水是人体不可缺少的重要物质，约占体重的60%70%，是细胞的主要组成成分。体内的养分和废物都必须溶解于水才能被运输。水溶液在体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官或直接排出体外。胃肠道等消化道中水分是通过渗透（自由扩散）的方式被吸收到血浆中进入内环境的。细胞从内环境获得水分，这些水分参与了细胞内的物质代谢过程，其中也包括各种消化腺上皮细胞用来合成消化液，然后又分泌到胃肠道内用以消化食物。血液流过肾小球时，把内环境中的水分通过滤过作用成为原尿的主要成分，原尿流过肾小管时，又把大部分的水分通过重吸收进入血液。内环境中多余的水分通过皮肤的汗腺排出体外。本题答案：（1）渗透，（2）消化液，（3）滤过、原尿、重吸收，（4）汗腺，（5）外渗。【同步练习】1、 下列各项中，除了哪一项之外，其余的都是肾脏的功能？A、把代谢终产物排出体外B、维持水平衡C、维持无机盐平衡D、维持蛋白质平衡2、 在临床上常使用氨茶碱、利尿素等药物来利尿，这主要应用的原理是A、加快血流B、抑制肾小球的滤过作用C、减少肾小管对水的重吸收D、增加排尿反射功能3、 较大剂量的注射一种激素后，小白鼠渐渐反应迟钝，活动减少，以至昏睡，该激素是A、抗利尿激素B、胰高血糖素C、胰岛素D、甲状腺素4、 胰岛素具有增加血糖的去路和减少血糖的来路的功能。对这一功能的叙述中，错误的是A、促进合成肝糖元B、促进血糖的氧化分解C、抑制血糖的重吸收D、抑制非糖物质转变为葡萄糖5、 临床上界定高血糖症的指标是，空腹是血糖含量超过A、100mg/dlB、120mg/dl C、130mg/dlD、150mg/dl6、 下列各项中，除了一项之外，其余的多可作为人体内水的来源？A、饮料中的水B、食物中的水C、有氧呼吸产生的水C、无氧呼吸产生的水7、 酷暑季节，窗外作业的工人应多喝A、盐汽水B、碳酸型饮料 C、纯净水D、含糖多的饮料8、 下列对K+在人体内作用的叙述中，错误的是A、维持细胞渗透压B、维持心肌舒张C、保持心肌正常兴奋性D、促进汗腺分泌9、 下列关于抗利尿素分泌的叙述中，正确的是A、 喝水多，抗利尿素分泌多B、 喝水少，抗利尿素分泌多C、 喝水少，抗利尿素分泌少D、 出汗多，抗利尿素分泌少10、 下列关于血糖平衡调节的叙述中，正确的是A、 血糖升高时，胰岛素分泌增加，胰高血糖素分泌减少B、 血糖降低时，胰岛素分泌增加，胰高血糖素分泌减少C、 血糖升高时，胰岛素与胰高血糖素分泌都增加D、 血糖降低时，胰岛素与胰高血糖素分泌都减少11、 对调节血糖平衡起重要作用的一组激素是A、 肾上腺素、胰高血糖素、胰岛素B、 肾上腺素、胰高血糖素、甲状腺素C、 生长激素、胰岛素、甲状腺素D、 生长激素、胰岛素、性激素12、 病人的胰岛B细胞受损，将不会出现的生理现象是A、肝糖元分解加强B、细胞糖氧化加强C、蛋白质分解加强D、脂肪分解加强13、 下列各组食物中，适合糖尿病人食用的是A、西瓜与马铃薯B、蜂蜜与南瓜C、小米与青菜D、芋头与香蕉14、 关于尿糖的测定。将尿液与班氏糖定性试剂在试管内混合后，溶液城_色。沸水溶处理后，如溶液产生了_现象，则可判定该尿液中含有葡萄糖。15、 当人体内失水过多时，会引起_渗透压升高，刺激_中的渗透压感器产生兴奋并传至_产生渴觉。与此同时又使_神经细胞分泌，并由_增加释放抗利尿激素，从而促进_对水分的重吸收。人体的这种调节属于_调节。16、 一位病人测出的腋下温度为37.3C，其体温属于A、正常B、偏高C、偏底D、高热17、 人体的温度感受器分布在A、皮肤B、黏膜C、内脏D、以上都是18、 人体在运动时，产热的结构主要是A、骨骼肌B、皮肤C、内脏D、以上都是 19、 在35C环境下，人体散热的主要方式是A、辐射B、对流C、蒸发D、以上都是20、 人体的体温调节中枢位于A、大脑皮层B、下丘脑 C、垂体D、脊髓葡萄糖d肝糖元血 糖细胞内葡萄糖cCO2+H20+ATP葡萄糖消化a食物中淀粉肌糖元b剧烈运动胰岛c21、 下面是正常人的糖代谢途径及其调节的示意图，请根据图示回答：（1）、图中a代表肠胰_酶和_酶以及唾液淀粉酶。（2）、人在饥饿时，胰岛素的分泌量_。（3）、图中b过程的产物是_。（4）、一次大量吃糖以后，图中c表示_过程。（5）、图中e过程主要发生在_内。【练习答案】1. D 2.C 3.C 4.C 5.C 6.D 7.A 8.B 9.B 10.A 11.A 12.B 13.C 14 . 蓝色 砖红色沉淀 15. 细胞外液 下丘脑 大脑皮层 下丘脑 垂体 肾小管、收集管 神经体液 16.A 17.D 18.A 19.C 20.B 21.（1）淀粉酶、肠胰麦芽糖酶，（2）减少，（3）乳酸、AP、CO2、H2O，（4）随尿排出体外，（5）线粒体。高 三 生 物（第2讲）【教学内容】第一章 人体生命活动的调节及营养和免疫第三节 免疫【重点与难点】人体的免疫包括非特异性免疫与特异性免疫，特异性免疫是本节的重点与难点。【延伸与拓展】由于本节的内容较多、较繁，为了便于掌握，可归纳成：概念非特异性免疫淋巴细胞的分化特异性免疫抗原与抗体的概念种类 体液免疫免疫 细胞名免疫过敏反应免疫失调病自身免疫病免疫缺陷病免疫学的应用以下重点说明 淋巴细胞的分化、体液免疫与细胞免疫的过程、免疫失调病与免疫学的应用。1、淋巴细胞的起源与分化： 胸腺 T细胞 效应T细胞骨髓中造抗原刺激血干细胞 B细胞 效应B细胞2、体液免疫与细胞免疫的产生过程：感应阶段 反应阶段 效应阶段（免疫种类）（免疫细胞增殖阶段） 杀伤作用 抗原 吞噬细胞 T细胞 增殖、分化 效应T细胞 细胞免疫 摄取、处理 处理后 记忆细胞淋巴因子等 的抗原 B细胞增殖、分化效应B细胞抗体体液免疫记忆细胞 （与抗原结合）上表可分为：（1）感应阶段：吞噬细胞摄取、处理抗原，将抗原决定簇暴露出来。（2）反应阶段：在抗原决定簇的刺激下，各淋巴细胞进行增殖阶段，产生大量效应T细胞与效应B细胞，同时也产生一部分记忆细胞，使人体能在抗原刺激消失后几月到几十年后，仍能与再次入侵的相应抗原起更大的反应。（3）效应阶段：效应B细胞产生抗体，抗体与抗原结合形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬，这为体液免疫。效应T细胞杀伤抗原入侵的宿尘细胞，或产生淋巴因子等，加强有关细胞的免疫效应，这为细胞免疫。3、免疫失调引起的疾病（1）过敏反应：已免疫的机体在再次接受相同物的刺激时所发生的反应。过敏反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退很快；一般不会破坏组织；具有遗传性和个体差异。 反应机理（见教材p25）。（2）自身免疫病：自身免疫反应对自身组织和器官造成了损伤并现了症状。如类风温关节炎，系统仁斑狼疮。（3）免疫缺陷病：机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。如获得性免疫缺陷病（常见的有艾滋病）。4、免疫学的应用（1）预防接种：接种疫苗（失去活性的抗原物质，能刺激人体产生相应的抗体）。（2）免疫治疗：给病人输入抗体、胸腺素、淋巴因子等，调整病人的免疫功能。（3）器官移植：成败决定于供者与受者的HLA是否一致或相近，运用免疫抑制剂。【例题精讲】1、能使机体产生特异性免疫反应的物质，具有多种性质，下列哪一项不属于这类物质的特性？A、异物性B、大分子性C、特异性D、不变异性解析：能使机体产生特异性免疫反应的物质是抗原，抗原具有异物性、大分子性、特异性，致病的细菌与病毒，常常可产生变异。所以正确选项是D。2、简要说明人体发生花粉等过敏反应时，会造成局部水肿的作用机理。解析：本题测试过敏反应机理，其机理示意图如下：吸附产生刺激花粉机体抗体某些细胞过敏原花粉导致毛细血管通透增强释放物质（组织胺）局部水肿答：人体接触到花粉（过敏原）时，刺激效应B细胞产生抗体。抗体吸附在皮肤呼吸道等细胞的表面。在花粉（相同的过敏原）再次进入机体时，就会与这种抗体结合，使细胞释放组织胺等物质，引起毛细血管的通透性增强，血浆蛋白质渗出，使血浆渗透压下降，血浆中的水分大量外渗，使局部组织液增加，从而导致局部水肿。【同步练习】1、下列各项中属于特异性免疫的是A、皮肤表皮细胞排列紧密B、呼吸道粘膜分泌粘液C、吞噬细胞的吞噬作用D、感冒病毒刺激人体产生抗体2、由造血干细胞在骨髓中直接发育成的淋巴细胞是A、T细胞B、B细胞C、效应T细胞D、效应B细胞3、下列结构不属于淋巴器官的是A、胸腺B、淋巴结C、脾脏D、扁桃体4、免疫细胞之所以能识别抗原，是因为A、抗原都是外来的B、抗原都是大分子C、抗原都是致病的细菌或病毒D、抗原表面都具有决定簇5、关于对抗体的描述中，错误的是A、属于免疫球蛋白B、受抗原刺激后产生的C、主要分布在血清中D、其参与的免疫是细胞免疫6、记忆细胞的形成阶段是免疫过程中的应阶段D、以上都是7、T淋巴细胞和B淋巴细胞的共同点是A、产生抗体B、产生记忆细胞C、杀伤靶细胞D、分泌淋巴因子8、人体对花粉等产生过敏反应时，引起毛细血管壁的通透性增加，血浆蛋白渗出，会造成局部A、血浆量增加B、组织液增加C、组织液减少D、淋巴减少9、艾滋病病毒主要能侵入人体的A、B细胞B、T细胞C、吞噬细胞D、红细胞10、过敏原和抗原刺激机体产生抗体的区别主要是A、化学成分B、分布部位C、作用机理D、形成过程11、下列各种医药品中，属于抗原类的是A、疫苗B、胸腺素C、干扰素D、白细胞介素12、下列各种疾病属于自身免疫病的是A、支气管哮喘B、艾滋病C、关节炎D、系统性红斑狼疮13、右图表示某淋巴细胞，膜外颗粒物为抗体。请回答（1）这是细胞，它是由分化而来的，分化的原因有、三种。（2）抗体的化学本质是，它能消灭。抗体从开始合成到分泌出细胞，经过的细胞结构顺序是。抗体的分泌过程说明细胞的各种生物膜在结构上。并以的形式转变。抗体（3）抗体的分泌说明：。【练习答案】1、D2、B3、A4、D5、D6、B7、B8、B9、B10、B11、A12、D13、（1）效应B B细胞或记忆细胞抗原直接刺激B细胞 T细胞把抗原传递给B细胞 抗原刺激记忆细胞（2）球蛋白抗原 存在着一定的联系小泡（3）各种膜不仅结构上具有一定的联系，而且在功能上既有分工，又有紧密联系高 三 生 物（第3讲）【教学内容】第二章 光合作用与生物固氮第一节 光合作用第二节 生物固氮【重点与难点】本讲的重点内容是光能在叶绿体中的转换、提高光合作用的效率，固氮微生物的种类，特别要理解如何联系生产实践，采取合理有效的方法增加农作物的收成。光能的转换、C3植物和C4植物的区别、生物固氮的过程，是本章的难点，但后两点是选学内容，只要知道一下就可以了。【延伸与拓展】一、光能在叶绿体中的转换光能转换成电能电能转换成活跃的化学能活跃的化学能转换成稳定的化学能光能转换色素是处于特殊态的叶绿素a最终电子供体是H2O最终电子受体是NAPP+发生在类囊体、光反应阶段NADP+2e+H+NADPHADP+Pi+能量ATP发生在类囊体、光反应阶段ATP和NADPH将能量转换成糖类等的化学能发生在基质、暗反应阶段ATP AOP+Pi二、C3植物和C4植物的光合作用 C3植物的叶肉细胞叶绿体C3和C4植物叶肉细胞叶绿体 C4植物叶肉细胞叶绿体 C4植物维管束鞘细胞叶绿体H2O O2 e H+ NADPH 2C3 光 NADP+ 固定 CO2 C4 C4 CO2 还原 C5 光 ATP C3(PEP) ADP+Pi (CH2O) C3 （丙酮酸）光反就阶段 暗 反应阶段C3植物的光合作用C4植物的光合作用三、影响光合作用的外界条件 光合作用的指标是光合速度。光合速度通常以每小时每平方米叶面积吸收CO2毫克数表示，一般测定光合速度的方法都没有把叶子的呼吸作用考虑在内，测到的是净的光合作用速度，而总的光合作用速度还要加上呼吸速度，关系式是： 总的光合作用速度=净的光合作用速度+呼吸速度 一般习题当中，通常告知净的光合量(如在实验中测得的数据)，同时也告知呼吸量(如在黑暗中测得的数据)，而要求求的是总的光合量(光合作用所制造的有机物，或所释放的氧气)。1、光照光合作用是一个光生物化学反应，所以光合速度随着光照强度的增加而加快。但超过一定范围之后，光合速度的增加转慢，直到不再增加，这是因为光照促进的是光反应过程，而暗反应的能力（CO2、酶的催化效率等）是有限的。光强与光合速度的关系可用下图表示：注：a点表示光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等。 b点表示光合作用速度到达饱和点。 虚线曲线表示阴生植物，实线曲线表示阳生植物。2、二氧化碳CO2是绿色植物光合作用的原料，它的浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。在一定范围内提CO2浓度能提高光合速，CO2浓度达到一定水平之后，光合作用速度不再增加，这是因为光反应的产物有限。CO2浓度与光合速度的关系可用下图表示：注：实践为C3植物光合速度，虚线为C4植物光合速度。C4植物比C3植物对CO2的利用率高。3、温度光合作用中的暗反应是由酶所催化的化学反应，而温度直接影响酶的活性。温度与光合作用速度的关系，实则上就像酶与温度之间的关系，有一个最适温度。4、矿质元素矿质元素直接或间接影响光合作用。例如：N：是构成叶绿素、酶、ATP、NADP+等的元素。P：是构成ATP、NADP+等的元素。Mg：是构成叶绿素的元素。5、水分水分是光合作用原料之一，缺乏时可使光合速度下降。6、日变化白天进行光合作用，一般是中午较高，但在炎热的夏季，中午光合作用速度下降，出现“午休”现象。4、固氮微生物（1）共生固氮微生物：如与豆科植物互利共生的根瘤菌。为异养需氧型。（2）自生固氮微生物：如圆褐固氮菌，独立生活，能分泌生长素。5、生物固氮过程与氮素循环生物固氮能在生物体内温和的环境中进行，这是因为固氮生物具有固氮酶。 N2 ATP ADP+Pi C2H2 e + H+ 酶 C2H4 NH3 氮素循环如下图：【例题精讲】例1、右图表示在充足光照条件下，温度对藓光合作用量（）和呼吸作用量（）的影响曲线图。这三条曲线是通过测定量而获得的，纵轴与曲线为吸收量，对为发生量。请回答： （1）表示总的光合作用量和净的光合作用量分别是曲线 和 。 写出这两者之间的关系式：_。 （2）这个植物重量增加是在_0C左右最大。 （3）光合作用和呼吸作用的最适温度是否一致？为什么？解析：本题是对光合作用与呼吸作用知识理解的综合测试。测定这两种强度大小方法常通过测定单位时间、单位面积（或体积）内CO2或O2的吸收量与发生量获得的。（1）小题是测试总光合作用量、净光合作用量、呼吸量之间的关系，为总光合作用量，为净光合作用量。两者的关系为：净的光合量=总的光合量-呼吸量。应该指出，一般实验中测得的光合量为净的光合量（也可称为表观或可见光合量），因为植物在光合作用过程中同时发生了呼吸作用。（2）小题。只要观察曲线的峰在20左右，这时植物重量增加最多。（3）不一致，光合作用最适温度在2030，而呼吸作用的最适温度在35以上，这是因为这两个生理活动中不同的酶促反应的最适温度上有差异。例2、写出三种与光合作用有关的矿质元素的元素符号及它们在光合作用中的作用。 元素：_，作用_。 元素：_，作用_。 元素：_，作用_。解析本题较灵活，以高等教育中相关的专业知识为依据，来测试学生对光合作用与矿质元素知识的综合运用能力。虽然教材对这个问题没有明确答案，但是凭学生所学知识是可以回答出来，这是高考名题的思维方式。回答本题的关键一是要求答出矿质元素，而不是必需元素，不可回答C、H、O；二是要考虑到光合作用过程中必不可少的物质所含的矿质元素，如叶绿素含有Mg，ATP含有P，叶绿素与各种酶含有N。 答案为：Mg叶绿素的成分；P形成ATP需要磷；N叶绿素和各种酶的成分（只答各种酶的成分，不扣分）应该指出，这是一题开放性题目，因为与光合作用有关的矿质元素很多，为了与高等教材不发生冲突，对本题的标准答案又作了补充，与光合作用有关的矿质元素还有：Mn、K、Fe、S、Cu、Cl，如果答上可参照考答案的分值赋分。 【同步练习】1、在叶绿体中将光能转变成电能的色素是（ ） A、叶绿素aB、特殊状态的叶绿素aC、叶绿素b D、全部的色素2、下列有关叶绿素中光能转变成电能的叙述中，错误的是（ ） A、最终电子供体是水B、最终电子受体是NADP+C、大多数色素吸收和传递光能D、叶绿素a都是光能转换中心3、下列有关叶绿体中光合作用过程的能量代谢与物质代谢的描述中，正确的是（ ） A、在类囊体上发生了光能电能活跃化学能的过程B、ATP与NADP+中贮存了活跃的化学能C、在光反应阶段发生了光能电能的过程D、在暗反应阶段发生了电能稳定化学能的过程4、除了下列哪一项之外，其余的都是C4植物叶片结构的特点？ A、维管束鞘细胞具有结构完整的叶绿体B、维管束鞘细胞较大，排列成“花环型”C、叶肉细胞具有正常的叶绿体D、叶片向阳面无栅栏组织5、在低温度CO2的环境中，下列哪一组植物的生长状况要良好一些（ ） A、小麦、水稻B、大麦、大豆C、高梁、玉米D、芽豆、马铃薯6、能够分泌生长素的细菌是（ ） A、根瘤菌B、圆褐固氮菌 C、硝化菌D、乳酸菌7、将大气中的氮素固定下来的主要是通过（ ） A、工业固氮B、电离固氮C、生物固氮D、以上都不对8、下列哪一因素不会影响绿色植物的干物质的积累（ ） A、CO2B、温度C、光照D、水蒸气9、对绿色植物光合作用效率最低的光是（ ） A、红光B、绿光C、蓝光D、紫光10、在高层建筑物周围生长着的植物，颜色稍稍发黄，不健康，其原因是这种植物一天中的（ ） A、呼吸量远远大于光合量B、呼吸量和光合量正好相等C、光合量略低于呼吸量D、光合量高于呼吸量11、写出形成NADPH的反应式 。12、在一定范围内，增强光照，提高温度，增加CO2浓度均可提高产量。试说明：（1）增强光照，可使光反应的产物 增多，促进CO2的固定。（2）提高温度，可提高 ，使光合作用速度增快。（3）增加CO2浓度可提高作物产量的原因是 。13、下图表示各种外界条件对植物光合作用速度的影响。（）（）分别表示光强度，CO2的浓度、温度对光合速度的影响（其余的条件都适合的），（）表示在弱光光下温度对光合速度的影响。请据图作答：（1）光合作用可分为光反应与暗反应两个过程，光反应阶段必需的外部条件是 ，它可为暗反应提供 ，促进CO2的 ，暗反应是不需要光的反应，但这种反应必需在 的参与下完成的。（2）（）图中的曲线 段表示光合作用的速度随光强度增加而增加，到了 段则不是如此，原因是 。（3）（）图中的曲线段上升很快，但到了则几乎不再上升，其原因是 。（4）（）图的曲线变化的原因是 。（5）（）图的曲线表示无论温度变化怎样，光合作用速度却没有变化，其原因是 。（6）除了上述三因素之外，还有哪些影响光合作用速度的因素？请列举两点 。【练习答案】1. B 2. A 3. B 4. A 5. C 6. B 7 C 8. D 9. B 10. C 酶11. NADP+ + 2e + H+ NADPH12.(1) NADPH ATP (2)暗反应酶的催化效率 (3) 二氧化碳是光合作用的原材13.(1)光能 NADPH和ATP 固定 (2) 暗反应能力有限(3)光反应的产物有限 (4)暗反应酶的催化与温度有关 (5)弱光照下，光反应的产物极少(6)矿质元素 水分高 三 生 物（第4讲）【教学内容】第三章：遗传与基因工程第一节：细胞质遗传 第二节：基因的结构。【重点与难点】重点：细胞质遗传的特点和形成这些特点的原因，原核细胞和真核细胞的基因结构。难点：细胞质遗传在实践中的应用，原核细胞和真核细胞在基因结构上的区别。【延伸与拓展】 第一节：细胞质遗传人们在研究细胞核内染色体上的基因传递方式时发现了遗传的三大规律。那么，细胞质内的基因（位于线粒体与叶绿体的DNA上面）传递方式及特点是怎样的呢？一、细胞质遗传的特点典型实例：紫茉莉质体的遗传紫茉莉的叶片中有两种类型质体即：叶绿体：含有叶绿素、呈绿色紫茉莉的质体白色体：无色素、白色而紫茉莉的枝条有三种：绿色、白色、花斑色（绿、白相间），它们所含有的质体如下：枝条类型绿色白色花斑色质体种类叶绿体白色体叶绿体白色体 柯伦斯经过多年的杂交实验，结果如教材P43表31，其中“接受花粉的枝条”是母本，“提供花粉的枝条”是父本，由表中所列结果可以发现这样的规律：无论父本是何种性状，F1总是表现出母本的性状，我们把这样的遗传现象称为母系遗传，也有学者称为偏母遗传。 此后的许多学者在其他生物的杂交实验中，也发现了类似现象。如藏报春、玉米、棉花、天竺葵、菜豆的叶绿体遗传；水稻、高粱的雄性不育遗传以及微生物中的链孢霉线粒体遗传。二、母系遗传的细胞学基础我们知道在卵细胞中含有大量的来自母方的细胞质，而精子中只含有响晴的来自父方的细胞质，在受精时，精子只是其细胞核部分进入了卵细胞中，而来自父方的细胞质很少甚至不能进入卵细胞。因此，由受精卵发育成的F1，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方，所以在F1中，受细胞质内遗传物质控制的性状遗传细胞质遗传总是表现妯母本的性状，即母系遗传。三、母系遗传的特点（与核遗传的区别）第一， F1表现为母系遗传，即正反交的结果不一样；第二， 杂交后代的表现类型无一定的分离比例（这是由于减数分裂产生生殖细胞时，细胞质中的遗传物质是随机地不均等地分配到生殖细胞中，同时，受精卵在有丝分裂形成新个体时，细胞质也是不均等分裂）。杂交过程如下图： BAA baa BAA baa BA bAa BAa bAaaA 正交 反交减数分裂减数分裂P生殖细胞F1细胞核基因为Aa，细胞质基因为B 细胞核为Aa，细胞质为b 受精 受精由上图可见：亲本产生配子时，细胞核遗传物质均等分配，而细胞质中遗传物质则不均等分配，在F1中，细胞核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，所以正反交结果一样；细胞质的遗传物质则来自母方，所以正反交结果就不一样。四：细胞质遗传在实践中的应用（选学）水稻雄性不育系的培育过程：1.在水稻的细胞核中：R可育，r不育；在水稻的细胞质中：S可育，N不育，水稻能否可育是由细胞核和细胞质基因共同作用的结果（见下表） 细胞质基因 细胞核基因SNRRS(RR)雄性可育N(RR)雄性可育RrS(Rr)雄性可育N(Rr)雄性可育rrS(rr)雄性不育N(rr)雄性可育2.生产杂交种过程图解雄性不育系留种图解S(rr) N(rr)(雄性不育系) (保持系)S(rr)（雄性不育系）S(rr) N(RR)(雄性不育系) (恢复系)S(Rr)（杂交种、雄性可育）在上图中，N(RR)与雄性不育系S(rr)杂交产生的后代S(Rr)是可育的，故称N(RR)为恢复系；N(rr) 与雄性不育系S(rr)杂交产生的后代S(rr)仍是雄性不育，故称N(rr)为保持系。在整个生产杂交种的过程中，共用到三种类型即：S(rr)、N(RR)、N(rr)，故将这种生产方法称为“三系法”。 第二节：基因的结构一、 原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构可下图来表示：非编码区编码区非编码区（编码区上游）（编码区下游）与DNA聚合酶结合的位点非编码区特别是编码区上游的RNA聚合酶结合位点，可以调控DNA指导蛋白质合成的过程。原核细胞的基因转录过程如下图：在编码区上游，RNA聚合酶与RNA结合位点结合。转录：以DNA的一条链为模板合成mRNA。RNA聚合酶与RNA结合位点分离，并从DNA模板链上脱落，转录结束。向编码区移动向编码区下游移动二、 真核细胞的基因结构与原核细胞的基因相比，不同的是：真核细胞的编码区是间隔的即编码区由可编码的部分（称外显子）和不可编码的部分（称内显子）相间排列。其转录过程与原核生物大致相同，所不同的是，它所转录出的RNA同时含有由外显子转录出的部分和内显子转录出的部分，转录结束后，需要将RNA中由内显子转录出的部分剪掉，然后将若干后由由外显子转录出的部分的RNA拼接起来，才能形成完整的mRNA。三、 人类基因组研究“人类基因组”是指人体DNA所携带的全部遗传信息。包括122号常染色体和X、Y染色体，共24种染色体的24个DNA分子上的遗传信息，这24个DNA分子上构有30亿个碱基对，约有35万个基因。“人类基因组计划”就是分析测定人类基因组的核苷酸序列，其主要任务是绘制出人类基因组的4张图：遗传图(基因在染色体上的位点)、物理图(测量出基因的距离)、序列图(测定基因的碱基排列次序)、转录图(测定基因转录形成RNA时的碱基配对)。参与这项计划的有六个国家：中国、美国、英国、法国、德国和日本。研究人类基因组的意义是：各种疾病、尤其是各种病的诊断；进一步了解基因表达的调控机制；细胞的生长、分化和个体发育的机制及生物进化；推动生物高新技术的发展，并产生巨大的经济意义。【例题精讲】例1小鼠的海拉细胞有氯霉素抗性，通过显微操作，将对氯霉素无抗性的小鼠体细胞的核取出，注入去核的海拉细胞中，然后将这一新组合的细胞放到含有氯霉素的培养基中，发现它能够持续分裂。试分析：（1）控制氯霉素抗性的遗传物质位于细胞的。（2）上述遗传方式称，它的特点是。解析：本题主要考查细胞质遗传的本质及表现出的特点由题意可知，小鼠细胞对氯霉素有、无抗性属于一对性状，控制这一相对性状的遗传物质可能位于核中，也有可能位于细胞质中。本题中将对氯霉素有抗性的海拉细胞的细胞质与氯霉素无抗性的细胞的细胞核重组成一新细胞，它在含有氯霉素的培养基中仍然持续分裂，说明它对氯霉素具有抗性，由此可分析得出决定细胞有无抗性的遗传物质在细胞质中，这种性状的遗传应属于细胞质遗传。至于细胞质遗传的特点也就迎刃而解了。因此，本题的答案是：（1）细胞质中。（2）细胞质遗传；母系遗传、杂交后代不出现一定的分离比。例2人的一种凝血因子基因有186000个碱基对，能够编码2552个氨基酸。（1） 试计算在凝血因子中，外显子的基因对占全部基因对的比例；（2） 从此比例中可以得出什么结论？解析：本题主要考查真核细胞的基因结构和中心法则的有关知识。由2552个氨基酸可推知，这些氨基酸需要mRNA上的25523个碱基来编码，进而可以推导出基因中参与编码的碱基对数为为7656，而这就是外显子所含有的碱基对数；因此，外显子的比例为：（7656186000）100%4%；在整个基因中，外显子的碱基对数只占4%，说明在真核细胞中，基因结构的复杂性。因此本题的答案是：（1）4%；（2）在原核细胞中，编码碱基（外显子）所占比例很小，说明真核细胞中基因结构的复杂性。【练习题】（1）下列哪组细胞器在遗传上有一定的自主性（）A.细胞核、叶绿体B.细胞核、线粒体C.核糖体、叶绿体D.叶绿体、线粒体（2）下列与细胞质基因无关的性状为（）A.紫茉莉的花B.高粱的雄性不育C.藏报春花的绿叶D.酵母菌的菌落（3）在形成卵细胞的减数分裂中细胞质的遗传物质分配特点是（）有规律分配随机分配均等分配不均等分配A.B.C.D. （4）一玉米雄性不育植株用恢复系（基因纯合）花粉授粉，F1的基因型和表现型分别是（）A. S(Rr)、雄性可育B. N(RR)、雄性可育C .N(Rr)、雄性不育D. S(rr)、雄性不育（5）一对相对性状甲性状和乙性状为细胞质遗传，下列四种遗传符合细胞质遗传的特点的是（）A. 甲乙F1呈甲性状B. 甲乙F1呈乙性状C. 乙甲F1呈甲性状D. 乙甲F1呈乙性状（6）基因是由（）A.编码区和非编码区组成B.外显子和内含子两部分组成C.RNA聚合酶结合位点、外显子、内含子组成D. RNA聚合酶结合位点、外显子组成（7）真核细胞的一个基因只能编码一种蛋白质，以下说法正确的是（）A.它的编码区有一个外显子和一个内含子B. 它的编码区一个外显子和多个内含子C.它的编码区有多个外显子和一个内含子D. 它的编码区含有多个外显子和内含子（8）下列哪项是原核生物表达调控的特征（）A.翻译的模板是转录后经加工的mRNAB.转录完毕后再进行翻译C.转录和翻译同时进行D.基因表达调控的结果是产生了细胞的分化（9）基因的重要功能是（）A. 储存、传递遗传信息B.表达遗传信息C.能产生突变决定生物性状D.A.B.C.三项（10）含有细胞质基因的是（）染色体核糖体线粒体叶绿体质粒 A.B.C.D.答案：1.D2.A3.C4.A5.C6.A7.D8.C9.D10.D高 三 生 物（第5讲）【教学内容】第三章：遗传与基因工程第三节.基因表达的调控 第四节.基因工程简介【重点与难点】重点：原核生物基因表达调控的原理，基因操作的工具和基本步骤。难点：原核生物基因表达调控的原理，限制酶和运载体的作用及基因操作的基本步骤。【延伸与拓展】第三节：基因表达的调控生物体的每一个细胞中都含有本物种的一整套基因，因此，多细胞生物体的每个细胞都具有能够将它所具有的每个基因都表达出来、并且发育成一个完整的生物体的潜能，这就是细胞的全能性。但生物细胞内的一整套基因并不是同时都在表达，这是因为，在细胞内存在着对基因表达的调控机制，基因能够有序地表达。一、原核生物基因表达的调控实验现象：将大肠杆菌接种到无葡萄糖而只有乳糖培养基中，大肠杆菌就会合成并分泌出大量的“半乳糖苷酶”，这种酶可以将培养基中的乳糖分解成葡萄糖和半乳糖，从而加以利用。如果将大肠杆菌生活环境中的乳糖除去，半乳糖苷酶的合成就立即停止。结果分析：大肠杆菌这种原核生物是否能够合成半乳糖苷酶，取决于周围环境中有无乳糖。而半乳糖苷酶的合成是受特定的基因半乳糖苷酶基因来控制的。因此，乳糖诱导了半乳糖苷酶基因的表达，从而合成了分解乳糖的半乳糖苷酶。那么，这个调控过程到底是怎样的呢？调节基因（R）转录mRNA阻抑物（蛋白质）翻译与操纵基因（O）结合与乳糖结合阻抑作用失去阻抑作用RNA聚合酶不与启动子（P）结合RNA聚合酶与启动子（P）结合启动结构基因结构基因不产生半乳糖苷酶产生半乳糖苷酶不转录、翻译转录、翻译无乳糖环境有乳糖环境分解乳糖基因表达的调控机理：在大肠杆菌的DNA分子上，与乳糖代谢有关的脱氧核苷酸序列及功能如教材P53图312，其调控流程如下：通过大肠杆菌乳糖代谢的调控过程，可以看出其对环境的适应性，这一适应性又称应激性，是生物在长期的进化过程中形成的，由遗传物质决定的。二、真核生物基因表达的调控真核生物基因的核苷酸序列也分为调控基因和结构基因，这一点是与原核生物相似的，真核生物基因的表达过程亦与原核生物有许多点，但也有区别：原核生物的基因表达过程为： 转录 翻译蛋白质mRNADNA真核生物的基因表达过程为： 转录 剪去内含子转录部分拼接外显子转录部分 翻译DNA初级转录物（mRNA）成熟mRNA蛋白质 可以看出，两者的不同点是：原核生物转录产生的mRNA不需加工，直接翻译蛋白质，且边转录边翻译；而真核生物由DNA转录的mRNA则需经加工，形成成熟的mRNA才能翻译成蛋白质，且转录在细胞核中、翻译在细胞质中（核糖体内），因而其转录和翻译有时间与空间上的的分隔。多细胞的真核生物在个体发育过程中，基因在各个细胞中不是均等地表达，而是有特异性地表达，从而引起细胞的分化，这是由于在多种因素的影响下、在不同的细胞中关闭或开启某些基因所造成的。第四节：基因工程简介一、基因工程的基本内容1. 概念：基因工程又叫做基因工程技术或DNA重组技术，就是按照人类的要求，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。2. 基因操作的工具：基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工，即对DNA分子进行剪切和拼接其主要工具有：（1） 基因剪刀：限制性内切酶，简称限制