高中学业考主干知识.ppt

高二学业主干知识梳理,1,高二学业考主干知识,1.生物体(细胞)结构及功能2.光合作用及影响因素3.呼吸作用与三大物质转变关系4.生物体信息调节(神经调节及血糖调节)5.遗传信息的传递与表达(基因与染色体、中心法则)6.基因工程与克隆(多利羊的培养）7.遗传与变异(遗传系谱)8.生物进化及多样性,2,无细胞形态生物-病毒,有细胞形态生物,1、无细胞结构主要成分由核酸（DNA或RNA）和蛋白质组成。,2、病毒只能在电子显微镜下观察,3、病毒只能寄生在特定的活细胞中才有生命现象。,原核细胞（原核生物）,真核细胞(真核生物）,无核膜（无成形细胞核）,有核膜（有成形细胞核）,一、生物体结构与功能,3,4,无核膜（不具成形细胞核）,具核膜（具成形细胞核）,有核糖体等其他复杂细胞器,有核糖体无其他细胞器,有细胞壁、细胞膜、核糖体、细胞质基质,细菌、放线菌、蓝藻、颤藻等,真菌（酵母菌、霉菌、蘑菇等）、动物、植物,（菌前带有杆或螺旋或弧或球字的生物为细菌）,六、真核细胞与原核细胞的区别（知道）,光学显微镜下为显微结构，电子显微镜下为亚显微镜结构。,5,细胞核,内质网,核仁,中心体,有氧呼吸主要场所，供能细胞器,光合作用场所,高尔基体（植）,细胞分泌物的加工和转运,5,主要能源物质,生物体内的能量代谢,呼吸作用的意义：为生命活动提供能源,6,（一)、叶绿体形态、结构、和功能以及色素分布,双膜（内外膜）,基粒（类囊体组成）,叶绿体基质,主要分布有：色素、酶,主要分布有：酶,由一层膜包围,二.光合作用及影响因素,7,叶绿素a,e,氧化的叶绿素a,酶,NADP+H+,ADP+Pi,2C3,CO2,固定,C5,还原,(CH2O)n,光反应,暗反应（卡尔文循环）,H2O,O2,ATP合成酶,H+,供氢,供能,NADP+,类囊体膜,O2,叶绿体基质,光合作用的反应式：,(二)光合作用过程,8,(三)光合作用概念、总反应式，实质及意义(理解）,1、概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成为储存能量的糖类（通常指葡萄糖），并且释放出氧气的过程。,2、反应式：,3、实质：把无机物转变成有机物，同时把光能转变成化学能贮存在有机物中.,4、光合作用的意义（理解）:,为一切生物生命活动的进行提供必需的营养物质,为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量,维持大气中氧气和二氧化碳的平衡,9,1、光照强度,（1）、光照强度：在一定范围内，光合作用速率光照增强而加快，但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加,（2）、应用：适当提高光照强度，增加光合作用面积，如合理密植。,(四)光照强度、CO2浓度、温度对光合作用的影响（掌握）,10,2、温度：,（1）、温度：在一定范围内，光合作用速率温度升高而加快，温度过高会使酶活性下降，从而使光合速率下降。,（2）、应用：温室栽培农作物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。,(四)光照强度、CO2浓度、温度对光合作用的影响（掌握）,11,（1）、CO2浓度：在一定范围内，植物的光合速率是随二氧化碳浓度增加而增加，但达到一定程度时再增加二氧化碳浓度，光合速率不再增加,（2）、应用：施用有机肥料及采取其他措施，如提高温室CO2浓度。,3、CO2浓度,夏季某晴天一天中光合速率差异。,夏季某晴天一天中1-2点钟时，或干旱时，气孔关闭。二氧化碳减少，光合作用减少。,(四)光照强度、CO2浓度、温度对光合作用的影响（掌握）,12,(一)、细胞呼吸的概念,有氧呼吸和无氧呼吸的概念（知道）,有机物在细胞内经过一系列的氧化分解、生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。,1、有氧呼吸：在氧气的参与下，生物体内的有机物在活细胞内经过彻底的氧化分解，最终生成二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。,2、无氧呼吸：活细胞可以在无氧或缺氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解成为乙醇或乳酸等，同时释放较少能量,这个过程叫-无氧呼吸或厌氧呼吸。,微生物的无氧呼吸称为发酵。,三.呼吸作用及三大物质转变(代谢）,13,C6H12O6(葡萄糖),丙酮酸,O2,H2O,(二).有氧呼吸的进行场所、必要条件和基本过程,二碳化合物,三羧酸循环,14,C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量,酶,（酵母菌，高等植物）,（人和高等动物，马铃薯块茎，玉的胚、甜菜块根),（三).呼吸作用的反应式,有氧呼吸的反应式,无氧呼吸的反应式,场所：细胞质基质线粒体,场所：细胞质基质,15,（四).无氧呼吸的应用,1、真空包装能延长食物的保质期。,2、酵母菌的酿酒；,3、大水淹没、根部酒精中毒死死亡；,4、人剧烈运动酸痛。,16,1、糖类代谢,食物中的淀粉,氧化分解,CO2、H2O大量能量,合成,糖原（肝糖原、肌糖原）,转变,脂肪、某些氨基酸,肝糖原,分解,甘油氨基酸乳酸,转化,（五).生物体内糖类、蛋白质、脂肪的转变,17,2、脂肪代谢,食物中脂类,消化、吸收,合成,皮下、内脏器官表面的脂肪,储存,乳脂、皮脂固醇类激素,甘油脂肪酸,甘油代谢,储存的脂肪,分解,糖类氨基酸,转化,(性激素等),脂肪酸代谢,再分解,18,三羧酸循环（释放能量）,甘油+脂肪酸,人体脂肪,丙酮酸,糖代谢,线粒体基质,二碳化合物,分解,合成,肝脏,19,3、蛋白质代谢,转氨基,食物中蛋白质,消化、吸收,合成,组织蛋白酶、激素等,转氨基,新的氨基酸,组织蛋白,分解,糖类,氧化分解：CO2、H2O、能量,转化：糖类、脂肪,20,线粒体内膜,糖酵解,多糖,糖,葡萄糖,二碳化合物,三羧酸循环,ATP,脂肪,甘油,脂肪酸,蛋白质,氨基酸,氨基,（五).生物体内糖类、蛋白质、脂肪的转变,21,2、参与反射的神经结构反射弧,（一)、反射的概念及结构基础,感受器为传入神经末梢,效应器为传出神经末梢和支配肌肉或腺体,1.反射：动物体通过神经系统对外界和体内的各种刺激（信息）发生反应。,中枢神经系统：指脑和脊髓,四.生物体信息调节（神经调节和血糖调节),22,树突,轴突,突触,神经纤维以（）形式传导，双向的,生物电,神经元之间以（）形式传递，单向的,化学递质,突触,神经元之间通过（）（结构）传递，单向的,细胞体,静息电位（外正内负）,动作电位（内正外负）,突触间隙,23,(二)、脊髓的调节功能,1、脊髓的结构：,灰质,白质,(细胞体集中部分),(神经纤维集中部分),脊髓中央,外层,2、脊髓的功能,（1）反射功能:脊髓灰质中有许多低级的神经中枢。,（2）传导功能:脊髓白质中有联系脑的神经纤维。,3、脊髓的低级神经中枢受脑高级神经中枢控制,24,（11上）11在“观察牛蛙的脊髓反射现象”实验中，若要证明感受器是完成曲腿反射必不可少的结构，无需操作的步骤是A环割后肢脚趾尖皮肤B用探针破坏脊髓C用05HCI溶液刺激趾尖D切除牛蛙的脑,B,1、剪去脑用05HCI溶液刺激趾尖曲腿反射,3、破坏脊髓用05HCI溶液刺激趾尖无曲腿反射,2、环割后肢脚趾尖皮肤用05HCI溶液刺激趾尖无曲腿反射,实验结论：完整的反射弧，才能保证反射进行。,25,进食,高血糖,产生胰岛素的胰岛B细胞,胰岛素,降低血糖,升高血糖,体细胞,消耗葡萄糖,葡萄糖合成糖原,葡萄糖,糖原,低血糖,饥饿,产生胰高血糖素的胰岛A细胞,胰高血糖素,脂肪细胞,糖原转变成葡萄糖,脂肪转变成糖,肝,激素对血糖的调节,(三)、血糖调节,26,脂肪细胞,体细胞,X细胞和Y细胞位于胰腺的（）内,胰岛,激素甲是；激素乙是。物质B。,和生理过程分别是：,11学业调研题,27,（一)、染色体、DNA与基因的关系（理解）,1、染色体是由蛋白质和DNA组成。,2、未复制时，1条染色体=1个DNA分子（如体细胞中）,3、1个DNA分子具有许多基因。,5、DNA多样性取决于脱氧核苷酸数目和排列顺序。,4、每个基因由许多个脱氧核苷酸组成,6、染色体是基因的载体，基因在染色体上线性排列。,28,1、复制场所：主要在细胞核。,2、复制条件：原料（4种脱氧核苷酸）模板（每条母链）能量（ATP）酶（DNA解旋酶、DNA聚合酶）,3、复制概念：以DNA分子双链为模板，合成相同DNA分子的过程,4、复制过程特点：5、复制方式特点：6、复制意义：,边解旋边复制。,半保留复制。,保持生物遗传特性相对稳定的基础。,（二)、遗传物质的自我复制特点,DNA复制,29,（三)、遗传信息的转录与蛋白质的翻译过程,1、转录：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程。,2、翻译：细胞质中,以mRNA为模板,以tRNA为运载工具，使氨基酸在核糖体内按照一定的顺序排列起来，合成蛋白质的过程叫做翻译,a：RNA聚合酶,30,遗传信息：基因（DNA）的脱氧核苷酸排列顺序,即碱基对排列顺序.,遗传密码：,mRNA分子内的碱基排列顺序常被称为“遗传密码”。,密码子：,信使RNA上决定一个氨基酸的相邻三个碱基。,共有密码子：,决定20种氨基酸的密码子：,61个(因为终止密码子不决定氨基酸）,43=64个,一种密码子可决定一个氨基酸，但一种氨基酸可以有多个密码子,基因是有遗传效应的DNA片断,(四）、基因、遗传信息、遗传密码和密码子的概念,31,DNA复制：DNADNA,转录：DNARNA,RNA复制：RNARNA,翻译：RNA蛋白质,(五）、中心法则,32,DNA的两条链,4种脱氧核苷酸,2个相同DNA,主要在细胞核,DNA的一条链,4种核糖核苷酸,mRNA,主要在细胞核,mRNA,20种氨基酸,多肽（蛋白质）,核糖体,(六)、DNA复制、RNA转录、翻译比较,33,1图中A的中文名称是；遗传密码是指物质分子内的碱基序列。,2.图中过程称为，该过程遵循原则。,3.基因控制蛋白质的合成过程，包括和过程。,4.过程、是对中心法则的重要补充。其中表示过程。,脱氧核糖核酸,B,DNA的复制,碱基配对,逆转录,34,2013年学业考题,35,1,2,3,4,(一）、基因工程基本过程（理解）,1、获取目的基因【细胞直接分离/化学方法人工合成】,2、目的基因与运载体重组【用同种限制酶切割；DNA连接酶拼接】,3、重组DNA分子导入受体细胞【微生物/动物/植物细胞】,4、筛选含目的基因的受体细胞【通过转录和翻译成功表达目的基因产物】,六、生物工程,36,(二)、基因操作的工具,1、限制性内切酶（限制酶）化学剪刀,DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较,DNA连接酶：,连接2个DNA片段，双链,DNA聚合酶：,单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上。,质粒（常用）、病毒,质粒：独立拟核DNA外能自主复制的闭环双链DNA分子，携带外源基因，含标记基因。,37,1.完成图15中、过程需要的工具酶是。2构成图l5中A、B的基本结构单位是()A氨基酸B脱氧核糖核苷酸C核糖核苷酸D单糖3图15中c在基因工程中被称为。,（11上）,限制酶/限制性核酸内切酶,B,重组DNA分子/重组质粒,38,（三)、基因工程的原理（理解）,1、基因能控制蛋白质合成（目的基因在受体细胞中形成蛋白质的原因）2、不同DNA具有相同的化学组成和双螺旋结构。（目的基因与运载体重组结构原因）3、不同生物共用一套遗传密码子。（目的基因在受体细胞表达原因）4、目的基因通过转录mRNA再翻译成蛋白质表达性状.,目的基因mRNA蛋白质（性状）,39,（四)：转基因技术的应用（知道）,植物体细胞,受精卵,原核细胞,显微注射法,抗性植物；疫苗植物（疫苗基因）,优良动物；生产蛋白药物动物。,微生物常作受体原因：繁殖速度快，结构简单，遗传操作简单。,药用蛋白质,（五)：基因工程安全性（理解）,通过传粉与野生型杂交，影响生物多样性,转基因食品致敏性,使用转基因食品标签,40,（六)克隆羊的全过程,白面羊乳腺细胞的细胞核,黑面羊卵细胞的细胞质（去核）,（电）融合,新的细胞,胚胎,白面羊的克隆羊,体外培养一段时间,去核卵细胞,取核,重组新细胞,胚胎,乙,甲,丙,克隆羊,代孕母羊,细胞核移植技术,胚胎移植技术,证明了动物细胞核具有全能性。,41,克隆羊的培养全过程,2、结论：动物细胞的细胞核是具有全能性,1、克隆羊“多利”培养过程,3、原因：细胞核中含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质,中国政府禁止生殖性克隆人，重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖克隆人的实验。不反对治疗性克隆。,42,细胞分化过程：同一个体细胞不同细胞中DNA相同，mRNA和蛋白质有所不同,植物组织培养：,脱分化,再分化,43,(一)遗传二大规律的区别：,减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分离而分开，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。,减数分裂产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,七、遗传与变异,44,例1、子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中哪些过程可以发生基因重组（）,基因分离规律发生在：基因自由组合规律发生在,2、基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程？,ABCD,45,（二)、变异的普遍性及产生变异的原因（理解）,变异的类型,由环境、激素引起,（生殖细胞内遗传物质变化）,缺失、重复、倒位、易位,染色体结构改变染色体数目改变,基因突变的特点:中性、可逆性、不定向性（多方性）、随机性、普遍性、低频性。,基因突变可以产生新的基因，出现新性状,46,（11上）4图5中字母表示染色体上不同的基因。与正常染色体相比，染色体中，可能发生了基因突变的是,C,ABCD,重复,缺失,基因突变,倒位,47,一对等位基因控制,多对等位基因控制,子代患病，亲代之一必患病，男女患病机率相等,抗维生素D性佝偻病,唐氏综合征,21号染色体多1条,家族聚集现象，易受环境影响。,白化病,高血压、精神分裂症,患者父母都有致病基因，男女患病机率相等,男患者母亲及女儿患病女患多于男患。,女患者父亲及儿子患病男患多于女患。,红绿色盲,软骨发育不全,48,（三)判别单基因遗传病类型,1、判显隐性。亲无女（女儿）有为常隐。亲无子（子女）有为隐性；亲有子（子女）无为显性。2、判是否X遗传隐性条件下，看患病女性，有正常父亲和正常儿子，为常隐。否则为X隐。显性条件下，看患病男性，有正常母亲和正常女儿，为常显，否则为X隐显。3、子子孙孙患病为Y染色体遗传。,49,注意：(1)、区分“生一患病男孩的概率”：“生一男孩患病的概率”,常染色体遗传:患男=患病概率*1/2,男孩患病=患病概率;伴性遗传中:患病男孩：其父亲产生两种类型的配子男孩患病：其父亲一种类型的配子，即Y型配子,(2)、若后代已知了表现型求概率：如某一显性性状中的杂合体是2/3,(3)、亲代基因型在未肯定的情况下，求后代某性状的概率时，要先考虑亲代基因型的概率。,50,（四)、预防遗传病的几种措施（理解）,A、禁止近亲结婚,B、进行遗传咨询(主要手段),C、产前诊断,D、婚前体检,E、适龄生育,基本程序：病情诊断系谱分析确定再发风险率估计提出预防措施。,51,近亲结婚的危害，婚姻法中关于近亲结婚的生物学原理（理解）,1）我国婚姻法规定：“直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚”,2）禁止近亲结婚的生物学原理,双亲从共同祖先继承同一种致病基因机会增大，导致后代隐性遗传病发病率提高。近亲结婚所生子女患遗传病的可能性要比非近亲结婚所生子女要高得多。,52,直系血亲,旁系血亲,旁系血亲,旁系血亲,53,（一)、生物进化证据（知道）,2、比较解剖学上的证据同源器官,1、胚胎学上的证据胚胎比较,3、生物化学的证据-各生物细胞色素C中氨基酸序列差别,4、古生物学上的证据生物化石（最直接可靠）,右图是不同脊椎动物的前肢骨骼，它们在进化上属于A同种器官B同功器官C同源器官D同类器官,八、生物进化及多样性,地层中的古代生物的遗体、遗物或生活遗迹,54,(二)、生物进化规律,细胞数量上：器官结构和生理活动上：生活环境上：生物界向着和方向发展。,水生到陆生,多样化,复杂化,单细胞到多细胞,简单向复杂,适应辐射：共同祖先的后裔，因适应不同的生活环境而分化成不同种类的现象。是生物进化形式之一。,寒武纪是生物大爆化时期。,55,（一)达尔文自然选择学说的内容有四方面（知道）：、遗传变异：、繁殖过剩：、生存斗争：、适者生存：,是生物进化内在因素,是生物进化必要条件,是生物进化的动力,是生物进化的结果，是自然选择的核心。,56,1、种群是生物进化的基本单位。,2、突变和基因重组为进化的原材料,3、自然选择主导着进化的方向。,4、隔离是新物种形成的必要条件,（三).现化进化理论的观点：,地理隔离：,分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流、沙漠等的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。,生殖隔离：,种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生出可育后代。,57,(四）、生物进化和物种形成的基本环节,1、生物进化的实质：种群的基因频率发生改变。,2、物种形成的基本环节：,突变、选择、隔离,58,（五).基因库和基因频率的概念（知道）：,基因库：一个种群中能进行生殖的生物个体所含有的全部基因。,基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。,59,例:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?,A基因的基因频率为:,A%=,=60%,60,现代生物进化理论,进化的单位,基因库,隔离,不同状况,进化的实质,（物种形成的条件）进化主要环节,进化的结果,生物多样性,种群,基因频率改变,突变,选择,遗传多样性（种内）物种多样性（种间）生态系统多样性,中心学说：自然选择学说,现代生物进化理论认为:生物进化的实质就是基因频率的定向改变.基因频率的改变(进化)积累到一定程度,就会出现生殖隔离,标志着出现新的物种。所以进化和出现新物种是不一样的。,61,生物多样性是指来源于各种生态系统的形形色色的活的生物体，包含有：,2、物种的多样性,3、生态系统的多样性,（六).生物多样性及其意义（知道）,1、遗传的多样性,生物可为人类提供食物、药品、工业原料等生物资源，体现了生物多样性的经济价值，植物群落有分解某些污染的作用，体现了生多样性的生态学价值。还有科研价值等。,生境：生态系统中的无机环境（如气候、土壤、水文）,62,(一).遗传多样性（知道）,2.实质：遗传物质改变而引起生物性状改变。（可遗传的变异）,3.检测方法-聚合酶链反应(PCR)（最简便方法）,4.意义-有效地增加种群基因库,有利于物种适应环境变化而长期生存；为物种提供进化的材料，为新物种的形成打下基础。,-测定基因组全序列（最可靠的方法）,1.概念：物种内的基因和基因型的多样性称为遗传多样性。,（六).生物多样性及其意义（知道）,63,1、概念：地球上动物、植物和微生物等生物物种的多样化,包括某一特定区域内物种的丰富度以及物种分布均匀度.,(二).物种多样性（理解）,2、意义：物种多样性是衡量一定区域中生物资源丰富程度的指标，是群落及生态结构稳定的基础。,3.物种多样性的测量-生物种群密度的调查,(1)动物种群密度的调查-标记重捕法.,(2)植物种群密度的调查-样方法.,物种多样性还可用一定空间范围内物种数量的分布频率来衡量，常用物种丰富度来表示.,64,（七)保护生物多样性有效措施,1.就地保护建立自然保护区.有效保护生物多样性途径.2.迁地保护(如建立动物园,水族馆)3.离体保护,65,(一)、叶绿体的提取：1、实验原理：。2、研磨的目的是，加入石英砂的目的是，加入碳酸钙的目的是。,叶绿体的各种色素能够溶解在有机溶剂中，无水乙醇可提取叶绿体中色素,破坏细胞结构,使绿叶充分研磨,防止色素被破坏,3、提取叶绿体色素的试剂是，提取色素实验需要完成和两大步骤。,无水酒精,研磨,分离,4、实验要成功，你认为实验中要注意哪些方面：,研磨要充分，无水酒精分步加入利于色素充分溶解，滤液细线要求画得细而直，每划