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中学生物必修1‹分子与细胞›学问总结第一章走近细胞第一节从生物圈到细胞一、相关概念1、细胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,全部生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统。2、组织:由形态、结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞群。3、器官:不同的组织依据肯定次序结合在一起的结构。4、系统:能够完成一种或几种生理功能的多个器官依据肯定的次序组合在一起的结构。5、个体:由各个器官或系统协调协作共同完成困难的生命活动的生物。单细胞生物就由一个细胞构成个体。6、种群:在肯定的自然区域内,同种生物的全部个体的总和。7、群落:在肯定的自然区域内,全部种群组成一个群落。8、生态系统:生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体。生物圈就是地球上最大的生态系统,是地球上全部的生物和这些生物生活的无机环境共同构成的。9、生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈二、生命活动离不开细胞病毒(非细胞生物)生物的生命活动都离不开细胞生物的生命活动都离不开细胞运动繁殖运动、生长、繁殖、发育草履虫人 (单细胞生物)(多细胞生物)三、生命系统的层次性植物:养分、爱护、机械、输导植物:根、茎、叶、花、果、种细胞组织分泌器官动物:上皮、结缔、肌肉、神经动物:心、肝、胃、肠、脾、肾运动、循环、消化、呼吸病毒系统(动)个体单细胞种群群落泌尿、生殖、神经、内分泌多细胞非生物因素Ⅰ号生态系统生产者生物圈生物因素消费者Ⅱ号分解者 ☞[构成生命系统的结构具有层次性、困难性、多样性。细胞是基本的生命系统。]四、病毒的相关学问1、病毒是一类没有细胞结构的生物体。主要特征:①、个体微小,大多数必需用电子显微镜才能望见;②、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;③、专营细胞内寄生生活;④、结构简洁,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。2、依据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。依据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。3、常见的病毒有:人类流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。其次节细胞的多样性和统一性一、相关概念1、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。2、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。二、原核细胞和真核细胞的比较(多样性)细胞种类:依据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞种类原核细胞真核细胞细胞大小较小(1—10um)较大(10—100um)细胞核无成形的细胞核,核物质集中在核区。无核膜,无核仁。DNA不和蛋白质结合有成形的真正的细胞核。有核膜,有核仁。DNA和蛋白质结合成染色体细胞质除核糖体外,无其他细胞器有各种细胞器细胞壁有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖植物细胞、真菌细胞有,动物细胞无细胞分裂二分体、出芽;无有丝分裂能进行有丝分裂代表生物放线菌、细菌、蓝藻、支原体真菌、植物、动物相同点都有细胞壁、细胞膜、核糖体等结构;遗传物质都是DNA三、细胞学说的建立(统一性)1、过程=1\*GB3①、1665英国人虎克用自制的显微镜首次视察并命名了细胞。=2\*GB3②、德国的魏尔肖总结出:细胞通过分裂产生新细胞。=3\*GB3③、19世纪30年头德国人施莱登、施旺提出细胞学说:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说”,它揭示了生物体结构的统一性。2、主要内容=1\*GB3①、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所构成;=2\*GB3②、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;=3\*GB3③、新细胞可以从老细胞中产生,细胞通过分裂产生新的细胞。3、意义=1\*GB3①、揭示细胞统一性和生物体结构统一性,使人们相识到各种生物之间存在共同的结构基础;=2\*GB3②、其建立标记着生物学的探讨进入到微观的细胞水平。☞[现代生物学的三大基石:=1\*GB3①1838—1839年细胞学说=2\*GB3②1859年达尔文进化论=3\*GB3③1866年孟德尔遗传学]其次章组成细胞的分子第一节细胞中的元素和化合物一、生物界与非生物界具有统一性和差异性1、统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到2、差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同二、组成生物体的化学元素:有20多种 大量元素:C、O、H、N、S、P(97%)、Ca、Mg、K等; 微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等; 基本元素:C(占干重的48.4%,生物大分子以碳链为骨架) 主要元素;C、O、H、N、S、P;细胞含量最多4种元素:C、O、H、N。三、组成生物体的化合物 水 (85%—90%) 物质 无机物 无机盐 (1%—1.5%) 基础组成细胞的 蛋白质 (7%—10%)化合物 脂质 (1%—2%) 有机物 糖类 (1%— 核酸 —1.5%)☞[在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。]其次节生命活动的主要担当者----蛋白质一、相关概念1、氨基酸:蛋白质的基本组成单位,组成蛋白质的氨基酸约有20种。2、脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接,同时失去一分子水。3、肽键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)。4、二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。5、多肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。6、肽链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。二、蛋白质的结构与功能1、主要组成元素:C、H、O、N,还含有少量P、S2、含量:占鲜重7-10%,干重50%3、组成蛋白质的基本单位—氨基酸①、种类:大约有20种(必需8种,非必需12种)②、结构通式:
③、结构特点:=1\*romani、每种氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连接在同一个碳原子上;=2\*romanii、R基的不同导致氨基酸的种类不同。④、性质:变性(熟鸡蛋)、盐析、凝固(豆腐)=5\*GB3⑤、氨基酸相互结合的方式——脱水缩合三、蛋白质的结构(多样性)1、元素氨基酸多肽蛋白质2、蛋白质多样性的缘由是①、组成蛋白质的氨基酸的种类不同②、组成蛋白质的氨基酸的数目不同③、组成蛋白质的氨基酸的排列依次不同④、多肽形成多肽链空间结构不同3、蛋白质的主要功能(生命活动的主要担当者)蛋白质的结构多样性确定了它的特异性、功能多样性①、构成细胞和生物体的重要物质:如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质;肌动蛋白;②、催化作用:如酶;③、调整作用:如胰岛素、生长激素;④、运输作用:如血红蛋白、载体蛋白;⑤、免疫作用:如抗体,抗原。四、有关计算1、由n个氨基酸形成的一条肽链围成环状蛋白质时,产生:①、至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2)=肽链数②、肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目-肽链数(n-1)个2、由n个氨基酸形成的m条肽链围成环状蛋白质时,产生:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目-肽链数(n-m)个3、由n个氨基酸形成的m条肽链围成环状,且每个氨基酸的平均分子量为α,则:蛋白质的分子量=n×α-(n-m)×18第三节遗传信息的携带者------核酸一、核酸的组成元素:C、H、O、N、P二、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)核酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。三、组成核酸的基本单位—核苷酸DNA与RNA的区分元素组成C、H、O、N、P等分类脱氧核糖核酸(DNA双链)核糖核酸(RNA单链)基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸成分磷酸H3PO4五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)功能主要的遗传物质,编码、复制遗传信息,并确定蛋白质的合成将遗传信息从DNA传递给蛋白质。存在主要在细胞核中,少量在线粒体叶绿体中主要存在于细胞质中。四、核酸的分布真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。五、核酸的功能一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体,限制蛋白质的合成,是生命活动的限制者。第四节细胞中的糖类和脂质一、相关概念1、糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等2、单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。3、二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。4、多糖:是水解后能生成很多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。二、糖类1、组成元素:C、H、O2、糖类的种类与功能分类元素常见种类分布主要功能单糖CHO五碳糖核糖C5H10O5动、植物组成核酸RNA脱氧核糖C4H10O5构成DNA的组成成分六碳糖葡萄糖C6H12O6重要能源物质(70%上)果糖、半乳糖二糖C12H22O11蔗糖植物麦芽糖乳糖动物多糖淀粉、纤维素植物重要的植物贮能物质纤维素细胞壁主要成分糖原(肝糖原、肌糖原)动物动物贮能物质3、糖类物质主要功能:主要的能源物质三、脂质1、组成元素:主要元素为:C、H、O有时还有N、P。2、脂质的种类和作用分类分布元素常见种类功能脂质脂肪动、植物C、H、O1、主要储能物质2、保温3、削减摩擦,缓冲和减压类脂(磷脂)脑、豆C、H、O(N、P)细胞膜的主要成分固醇动物胆固醇与细胞膜流淌性有关性激素维持其次性征,促进生殖器官发育维生素D有利于Ca、P汲取和利用四、生物大分子以碳链为骨架1、组成生物体的主要化学元素①大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg②微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu③主要元素:C、H、O、N、P、S④基本元素:C ⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O2、作用=1\*GB3①、构成细胞的成分=2\*GB3②、组成多种多样的化合物=3\*GB3③、化学元素能影响生物体生命活动,例如:B能促进花粉的萌发与花粉管的伸长。3、碳链是生物体构成生物大分子的基本骨架组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有依据肯定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。五、鉴别试验试剂成分试验现象常用材料蛋白质双缩脲A:0.1g/mLNaOH紫色大豆鸡蛋B:0.01g/mLCuSO4浓硝酸HNO3黄色沉淀脂肪苏丹Ⅲ橘黄色花生苏丹Ⅳ红色还原糖斐林0.1g/mLNaOH浅蓝色→棕色→砖红色沉淀苹果、梨、白萝卜0.05g淀粉碘液I2蓝色马铃薯☞[具有还原性的糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖]第五节细胞中的无机物一、水1、组成元素:H、O2、含量:85%—90%,人体中水约占65%存在形式含量功能联系水自由水绝大部分的水以游离形式存在,可以自由流淌。约95%1、细胞内的良好溶剂2、参加多种化学反应3、运输养料和代谢废物4、是细胞生活的液态环境它们可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量削减。结合水部分水和细胞中其他物质结合约4.5%细胞结构的组成成分二、无机盐1、存在形式:绝大多数以离子形式存在。如K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、PO43-等2、无机盐的作用:=1\*GB3①、构成某些困难化合物的重要组成成分。如:叶绿素(Mg2+)、血红蛋白(Fe2+)等=2\*GB3②、维持细胞和生物体正常的生命活动。如:动物缺钙会抽搐=3\*GB3③、维持细胞的形态和酸碱平衡,调整渗透压。第三章细胞的基本结构第一节细胞膜------系统的边界一、生物膜的流淌镶嵌模型1、提出模型的科学家:桑格和尼克森2、镶嵌模型图1-细胞膜,2-细胞壁,3-细胞溶胶,4-叶绿体,5-高尔基体,6-核仁,7-染色质,8-核被膜,9-核基质,10-核孔,11-线粒体,12-内质网,13-核糖体,14-液泡,15-中心体1-细胞膜,2-细胞壁,3-细胞溶胶,4-叶绿体,5-高尔基体,6-核仁,7-染色质,8-核被膜,9-核基质,10-核孔,11-线粒体,12-内质网,13-核糖体,14-液泡,15-中心体磷脂双分子层糖类蛋白质3、基本内容:=1\*GB3①、磷脂双分子层构成基本支架;但这个支架不是静止的,它具有流淌性。=2\*GB3②、蛋白质可以镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上,大多数蛋白质也是可以流淌的。4、结构特点:具有肯定的流淌性。缘由是由于组成细胞膜的磷脂和蛋白质可以运动。5、功能特点:选择透过性。水分子、一些离子和小分子可以通过,其他则不能通过。☞[①1970年,用红绿荧光标记试验证明白细胞膜具有流淌性。②糖类和蛋白质结合形成的糖被(糖蛋白)具有爱护、细胞识别和润滑作用。]二、细胞膜成分:主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%),还有少量糖类(约2%--10%)三、细胞膜功能1、将细胞与外界环境分隔开2、限制物质进出细胞3、进行细胞间的信息沟通四、植物细胞壁:主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和爱护作用;其性质是全透性的。其次节细胞器----系统内的分工合作一、相关概念1、原生质:=1\*GB3①、泛指细胞内的全部生命物质,但并不包括细胞内的全部物质,如细胞壁;=2\*GB3②、包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分;其主要成分为核酸、蛋白质(和脂类);=3\*GB3③、动物细胞可以看作一团原生质。2、细胞质:细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。主要包括细胞质基质和细胞器。3、细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。4、细胞器:指在细胞质中具有肯定形态结构和执行肯定生理功能的结构单位。5、原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,为。6、生物膜系统:由化学成分相像、基本结构大致相同的细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成了生物膜系统。二、七大细胞器的比较差速离心:美国克劳德线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡核糖体中心体分布动、植物植物(叶肉细胞)动、植物动、植物成熟植物细胞、某些原生动物动、植物动物、低等植物形态椭球形、棒形扁平的球形或椭球形大小囊泡、扁平状网状椭球形粒状小体(分滑面型和粗面型)结构双层膜,有少量DNA和RNA单层膜,囊泡状和管状,内有腔没有膜结构嵴(内有少量DNA和RNA内膜突起形成)、基粒和基质(有很多种与有氧呼吸有关的酶)基粒(叶绿素分布在片层结构的膜上)、基质,在片层结构的膜上和叶绿体基质中有光合作用须要的酶外连细胞膜,内连核膜液泡膜、细胞液(有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等)蛋白质、RNA、和酶两个相互垂直的中心粒功能进行有氧呼吸的主要场所进行光合作用的场所植物:与细胞壁的形成有关动物:与分泌蛋白的加工运输有关供应合成、运输分泌蛋白质和合成脂质条件贮存物质,调整内环境有维持细胞形态、储存养料、调整细胞渗透吸水的作用。蛋白质合成的场所与有丝分裂有关备注生命活动所须要的能量约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,合成有机物的“车间”在核仁形成☞有关细胞器的归纳总结1.只存在于植物细胞中的细胞器:叶绿体;动、植物细胞中形态相同、功能可能不同的细胞器:高尔基体;根尖分生区没有的细胞器:叶绿体、中心体、液泡。2.原核细胞中具有的细胞器:核糖体;真核细胞中细胞器的质量大小:叶绿体>线粒体>核糖体。3.有关膜结构的细胞器:双层膜、线粒体、叶绿体(核膜);无膜结构:核糖体、中心体,其余为单层膜结构。4.具有核酸的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体;能自我复制的细胞器:线粒体、叶绿体、中心体(染色体)5.有“能量转换器之称”的细胞器:线粒体、叶绿体;产生ATP的场所:线粒体、叶绿体、细胞质基质。6.能形成水的细胞器:叶绿体、线粒体、核糖体、高尔基体。7.与主动运输有关的细胞器:核糖体(载体合成)、线粒体(供应能量)。8.参加细胞分裂的细胞器:核糖体(间期蛋白质的合成)、中心体(动物)、高尔基体(植物)、线粒体。9.将质膜与核膜连成一体的细胞器:内质网。10.泪腺细胞分泌泪液,泪液中有溶菌酶,与此生理功能有关的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。11.含有色素的细胞器:叶绿体、有色体、液泡。有色体和叶绿体中均含有叶黄素和胡萝卜素,液泡的细胞液中含有花青素等色素。12.与脂类及多糖合成有关的细胞器:内质网。三、协调协作(分泌蛋白的合成和运输)放射性同位素示踪法:罗马尼亚帕拉德核糖体(合成肽链)→内质网(折叠、组装、糖基化成有肯定空间结构的蛋白质)→高尔基体(浓缩、修饰、加工、运输)→囊泡→细胞膜(外排作用)→细胞外四、生物膜系统1、生物膜系统的结构:细胞膜+细胞器膜+核膜等形成的结构体系2、生物膜系统的功能:①、细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时还与外界进行物质运输、能量转换和信息传递的过程起重要的作用。②、很多重要的化学反应都在生物膜上进行,生物膜为酶供应了附着的位点;③、生物膜把各个细胞器分割开,使得各种生化反应互不干扰。☞[内质网膜可以和细胞膜、核膜相互干脆连接;不同细胞器膜之间也可以相互转化。]第三节细胞核----系统的限制中心一、细胞核的结构1、染色质:指细胞核内易被碱性染料染成深色的物质,故叫染色质。主要由DNA和蛋白质组成,在细胞有丝分裂间期,染色质呈瘦长丝状且交织成网状,在细胞有丝分裂的分裂期,染色质细丝高度螺旋、缩短变粗成圆柱状或杆状的染色体。染色质和染色体是同种物质在细胞不同分裂时期的两种不同的形态。2、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在细胞有丝分裂过程中核仁呈现周期性的消逝和重建。4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息沟通。如mRNA通过核孔进入细胞质。二、细胞核的功能1、是遗传信息库(遗传物质DNA的储存和复制的主要场所)2、是细胞代谢活动和细胞遗传特性的限制中心三、细胞是一个有机的统一整体,细胞只有保持完整性,才能正常地完成各种生命活动1、结构:细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜,外接细胞膜。2、功能:细胞的不同结构有不同的生理功能,但却是协调协作的。如分泌蛋白的合成与分泌。3、调控:细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过限制蛋白质类物质的合成调控生命活动。4、与外界的关系上:每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境干脆接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。☞[细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。]第四章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例一、相关概念1、渗透作用:水分子(溶剂分子)从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统的扩散作用。2、半透膜:指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。二、发生渗透作用的条件1、具有半透膜2、膜两侧具有浓度差三、细胞的吸水和失水条件浓度外液浓度>细胞内液浓度外液浓度<细胞内液浓度现象动物失水皱缩吸水膨胀甚至涨破植物质壁分别质壁分别复原原理外因水分的渗透作用内因原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同结论细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程分别与复原试验可应用于:①证明成熟植物细胞发生渗透作用;②证明细胞是否是活的;③作为光学显微镜下视察细胞膜的方法;④初步测定细胞液浓度的大小。]其次节生物膜的流淌镶嵌模型第三节物质跨膜运输的方式一、相关概念1、自由扩散:物质通过简洁的扩散作用进出细胞。2、帮助扩散:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。3、主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,须要载体蛋白的帮助,同时还须要消耗细胞内化学反应所释放的能量。二、物质跨膜运输的方式1、物质跨膜运输方式的类型及特点2、自由扩散、帮助扩散和主动运输的比较:比较项目运输方向是否要载体是否耗能代表例子自由扩散高→低不须要不消耗O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等帮助扩散高→低须要不消耗葡萄糖进入红细胞等主动运输低→高须要消耗植物细胞对离子的汲取;葡萄糖、氨基酸进入小肠绒毛上皮细胞等三、大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式:胞吞作用、胞吐作用。第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶一、相关概念1、新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区分,是生物体进行一切生命活动的基础。2、细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的很多化学反应。3、酶:是活细胞(来源)所产生的具有生物催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的一类有机物。4、活化能:分子从常态转变为简洁发生化学反应的活跃状态所须要的能量。二、酶的发觉1、过程:①、巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。②、巴斯德(法、微生物学家):发酵与活细胞有关;发酵是整个细胞的作用。③、李比希(德、化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。④、毕希纳(德、化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破裂后接着起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。⑤、1926年,萨姆纳(美、科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。⑥、很多酶是蛋白质。⑦、20世纪80年头,切赫与奥特曼(美、科学家):发觉少数RNA具有生物催化功能。2、本质:①、由活细胞产生(与核糖体有关)②、催化性质:=1\*romani、能降低化学反应的活化能,提高化学反应速度。=2\*romanii、反应前后酶的性质和数量没有变更。③、成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。=4\*GB3④、作用:催化作用(在细胞内和细胞外都可以起作用)三、酶的特性1、高效性:催化效率很高,使反应速度很快,是一般无机催化剂的107——1013倍。2、专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应。→多样性。3、酶反应须要相宜条件:在最相宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。→温柔性→易变性。图例解析在底物足够,其他因素固定的条件下,酶促反应的速度与酶浓度成正比。1.在S较低时,V随S增加而加快,近乎成正比;2.在S较低时,V随S增加而加快,但不显著;3.当S很大且达到肯定限度时,V也达到一个最大值,此时即使再增加S,反应也几乎不再变更。1.在肯定T/pH内,V随T/pH的上升而加快;2.在肯定条件下,每一种酶在某一T/pH时活力最大,称最适T/pH;3.当T/pH上升到肯定限度时,V反而随T/pH的上升而降低。其次节细胞的能量“通货”——ATP一、相关概念ATP(三磷酸腺苷):生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物,是生物体进行各项生命活动的干脆能源,它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。二、ATP1、结构简式:2、结构特点:远离腺苷的高能磷酸键简洁断裂,产生能量。三、作用:ATP是各项生命活动干脆的能量物质。四、ATP与ADP相互转化的过程及意义ATP汲取分泌(渗透能)动态平衡动态平衡水解酶合成酶(线粒体)吸Pi神经传导、生物电(电能)水解酶合成酶(细胞质基质)能合成代谢(化学能)(叶绿体)放体温(热能)光合作用Pi能萤火虫(光能)ADP(每个活细胞)糖类—主要能源物质热能散失☞[太阳光能脂肪—主要储能物质氧化(干脆能源)蛋白质—能源物质之一分解化学能ATP=1\*GB3①、能产生ATP:线粒体、叶绿体、细胞质基质=2\*GB3②、能产生水:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核=3\*GB3③、能碱基互补配对:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核]第三节ATP的主要来源------细胞呼吸一、相关概念1、呼吸:通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程。2、呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。分为:有氧呼吸和无氧呼吸3、有氧呼吸:指细胞在有氧的参加下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。4、无氧呼吸:一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。5、发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。二、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸概念指细胞在氧的参加下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成很多ATP的过程。指细胞在氧的参加下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。过程①C6H12O6→2丙酮酸+[H]+2ATP②2丙酮酸+6H2O→6CO2+[H]+2ATP③[H]+6O2→12H2O+34ATP①C6H12O6→2丙酮酸+[H]+2ATP→2C3H6O3②2丙酮酸→2C2H5OH+2CO2反应式C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+38ATPC6H12O6→2C3H6O3+2ATP→2C2H5OH+2CO2+2ATP不同点场所:①②线粒体基质③内膜始终在细胞质基质条件:除①外,需氧气、多种酶不需氧气参加、需多种酶产物:葡萄糖彻底分解,产生CO2、H2O葡萄糖分解不彻底,生成酒精和CO2或乳酸能量:大量、合成38ATP(1161KJ)少量、合成2ATP(61.08KJ)相同点联系:从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同。实质:分解有机物,释放能量,合成ATP。意义:为生物体的各项生命活动供应能量;为体内其他化合物合成供应原料。☞[①、细胞呼吸产生的能量包括热能和ATP两部分。②、酵母菌既可以进行有氧呼吸,又可以进行无氧呼吸。=3\*GB3③、酵母菌、苹果等果实,植物根缺氧条件下产生酒精;乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、动物的骨骼肌细胞在缺氧条件下产生乳酸]三、影响呼吸速率的外界因素1、温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在肯定温度范围内,温度越低,,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。2、氧气:氧气足够,则无氧呼吸将受抑制;氧气不足,则有氧呼吸将会减弱或受抑制。3、水分:一般来说,细胞水分足够,呼吸作用将增加。但陆生植物根部如长时间受水浸没,根部缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。4、CO2:外界环境中CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。四、呼吸作用在生产上的应用1、农业生产中适时的露田、疏松土壤等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增加根系的细胞呼吸,促进根系对矿质离子的汲取。2、粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,削减有机物消耗。3、水果、蔬菜保鲜和贮存时,采纳降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法,以抑制细胞呼吸,削减有机物的消耗,延长保存期限。4、酿酒发酵。第四节能量之源----光与光合作用一、相关概念光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。二、捕获光能的色素和结构1、色素(在类囊体的薄膜上):2、结构(光合作用的主要场所):双层膜叶绿体基质:由很多类囊体组成,含光合作用的色素和酶。基粒:含多种光合作用所必需的酶。三、光合作用的过程1、光合作用的探究历程:①、1648年海尔蒙脱(比利时)试验指出:植物的物质积累来自水。②、1771年普利斯特利(英国)试验证明:植物可以更新空气。③、1779年英格豪斯试验:有阳光照耀下才能胜利。④、1785年,由于空气组成的发觉,人们明确了绿叶在光下汲取二氧化碳,放出氧气。1845年,梅耶(德国)指出:植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。⑤、1864年萨克斯(德国)试验证明:光合作用的产物除了氧气外还有淀粉。⑥、1880年恩格尔曼(德国)试验结论:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出的。=7\*GB3⑦、20世纪30年头科学家鲁宾与卡门(美国)试验证明:光合作用释放的氧气全部来自来水。四、光合作用的过程光反应阶段暗反应阶段所需条件光、色素、酶CO2、[H]、ATP、酶时间短促较缓慢场所叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质过程①水的光解:2H2O4[H]+O2②ATP的合成:(光合磷酸化)ADP+Pi+光能ATP①CO2的固定:CO2+C52C3②C3(CO2)的还原;2C3+[H]+ATP(CH2O)+C5实质光能→化学能,释放O2同化CO2,形成(CH2O)总反应式CO2+H2O*(CH2O)+O2*或CO2+12H2O*(CH2O)6+6O2*+6H2O物质变更无机物CO2、H2O→有机物(CH2O)能量转换光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能联系光反应为暗反应供应[H]+ATP,暗反应为光反应供应ADP+Pi。两阶段枢纽为[H]和CO2五、影响光合作用速率的环境因素1、环境因素对光合作用速率的影响=1\*GB3①、光照强度:光照强度影响光反应。在肯定范围内,光合速率随光照强度的增加而加快,超过光饱和点,光合速率反而会下降。=2\*GB3②、温度:温度可影响酶的活性。=3\*GB3③、CO2浓度:CO2的浓度影响暗反应。在肯定范围内,光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快,达到肯定程度后,光合速率维持在肯定的水平,不再增加。=4\*GB3④、水:光合作用的原料之一,缺少时间合速率下降。2、光合作用的应用:=1\*GB3①、提高光照强度:农业上采纳套种、合理密植等措施使农作物充分汲取阳光以达增产目的。=2\*GB3②、延长光照时间。=3\*GB3③、增加光合作用的面积:合理密植,间作套种。=4\*GB3④、温室大棚用无色透亮玻璃。=5\*GB3⑤、适当提高温度:温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。=6\*GB3⑥、增加CO2的浓度:温室栽培多施有机肥或放置干冰。☞[当光照停止时,C3增加,C5削减当CO2削减时,C5增加,C3削减1.光照→[H]和ATP→暗反应→(CH2O)↓↓↓↓切断→不能生成→不能进行→不能生成2.CO2→C5→C3→(CH2O)↓↓↓↓切断→增多→削减→不能生成]六、光合作用的意义1、制造有机物,实现物质转变——“绿色工厂”;2、调整大气中O2和CO2的含量——“自动的空气净化剂”;3、生物生命活动所需能量的最终来源——“巨大的能量转换器”;4、对生物的进化具有重要的作用。七、光合作用与呼吸作用比较光合作用呼吸作用反应场所绿色植物(在叶绿体中进行)全部生物(主要在线粒体中进行)反应条件光、色素、酶酶(时刻进行)物质转变把无机物CO2和H2O合成有机物(CH2O)分解有机物产生CO2和H2O能量转变把光能转变成化学能储存在有机物中释放有机物的能量,部分转移ATP实质合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量、产生ATP联系光合作用呼吸作用第六章细胞的生命历程第一节细胞的增殖一、相关概念1、细胞的生长:包括细胞体积的增大和细胞数量的增加。2、细胞的增殖方式:有丝分裂(体细胞),无丝分裂(蛙的红细胞),减数分裂(配子、精子、花粉、卵细胞的生成)细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖的基础。3、细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时起先,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。一个完整的细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。二、细胞分裂1、细胞的无丝分裂及其特点在分裂的过程中没有出现纺锤丝和染色体的变更。2、细胞的有丝分裂=1\*GB3①、细胞周期分裂间期:DNA复制与蛋白质的合成。分G1、S、G2期。前期:核膜核仁消逝,纺锤丝出现形成纺锤体,出现染色体;分裂期(M)中期:纺锤丝牵引着染色体运动,使染色体的着丝点排列在中心赤道板;后期:着丝点分裂,染色单体分开,分别移向两极;末期:纺锤丝消逝,染色体变成染色质,核膜核仁出现。=2\*GB3②、有丝分裂过程:时期染色体特点其他特点图像数目变更规律
间期
2N呈细丝状染色质状态,每条染色体经复制后,就含有2条姐妹染色单体①合成了大量的蛋白质②时间比分裂期长很多③细胞有适度的生长
前期
2N由细丝状染色质变成染色体,排列散乱①出现纺锤体②核仁解体、核膜消逝
中期
2N每条染色体的着丝点两侧均有纺锤丝牵引,着丝点排列在赤道板上,染色体的形态稳定,数目清晰①赤道板是细胞中心的一个平面,实际不存在②中期是视察染色体的最佳时期
后期
4N着丝点分裂,姐妹染色单体变成子染色体,在纺锤丝牵引下向细胞两极运动纺锤丝缩短,移向两极的两套染色体形态和数目完全相同
末期
2N染色体变成丝状染色质①核仁、核膜重新出现②纺锤体消逝
③赤道板位置上出现细胞板,向四周扩展,形成新的细胞壁,将一个细胞分成两个子细胞=3\*GB3③、动植物细胞有丝分裂过程及其异同=1\*romani、植物细胞分裂图象:=2\*romanii、动物细胞分裂图象:=3\*romaniii、动物细胞和植物细胞有丝分裂的异同点:核内的染色质变更相同点分裂过程和时期动物细胞:中心体复制后,星射线→纺锤体前期植物细胞:细胞两极发出纺锤丝→纺锤体不同点 动物细胞:细胞膜从细胞的中部向内凹陷缢裂末期植物细胞:细胞板―→细胞壁三、各个时期的染色体数量和DNA的数量变更关系1、区分:复制着丝点分裂DNA数:122染色体:112染色单体:0202、假设正常体细胞的核中DNA含量为2a,染色体数为2N,则:复制间期前期中期后期末期DNA含量2a→4a4a4a4a4染色体数2N2N2N4N4N→2N染色单体0→4N4N4N003、有丝分裂过程中染色体、DNA的变更:☞[①染色体:染色体数始终与着丝点数相同②染色单体:只有当染色体为“X”形才有染色单体,每条染色体含两条染色单体③DNA:只有当染色体为“X”形,每条染色体含两分子DNA,其他任何状况均含一分子DNA④同源染色体:一般状况下,有丝分裂整个过程都有同源染色体]四、有丝分裂的特征和意义1、特征:在有丝分裂的过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,分裂结果是染色体平均安排到两个子细胞中。2、意义:将亲代细胞的染色体经复制后,精确地平均安排到两个子细胞中。因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。其次节细胞的分化一、相关概念1、细胞分化:在个体的发育过程中,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。2、细胞的全能性:已经分化的细胞,仍旧具有发育成完整个体的潜能。3、干细胞:动物和人体内具有分裂和分化实力的细胞。分为全能干细胞(胚胎干细胞)和组织干细胞(造血干细胞)。二、细胞分化1、特点:=1\*GB3①、稳定性:一般来说,分化了的细胞将始终保持分化后的状态,直到死亡。=2\*GB3②、长久性:在生物个体发育的过程中,都可能发生细胞分化。=3\*GB3③、不行逆转性:分化过程中,遗传物质一般不变更,但细胞形态、结构和功能会发生变更。2、过程:受精卵细胞组织、器官、系统→生物体3、时间:整个生命过程,胚胎期达到最大限度4、缘由:基因选择性表达的结果。5、意义:细胞分化是生物个体发育的基础;使得多细胞生物体中的细胞趋向特地化,有利于提高各种生理功能的效率。三、细胞的全能性←1958年美国斯图尔德1、基础:细胞内含有该物种的全部遗传信息。2、类型:=1\*GB3①、植物:细胞具有全能性②、动物:细胞核具有全能性☞[受精卵全能性最高,受精卵的全能性>生殖细胞>体细胞,植物细胞的全能性>动物细胞]应用:植物:胡萝卜的组织培育→快速繁殖花卉与蔬菜;挽救物种;培育新作物;动物:克隆羊多莉;干细胞→替换病变部位,治疗某些癌症和遗传病带来希望。第三节细胞的苍老和凋亡一、相关概念1、细胞苍老:细胞生理状态和化学反应发生困难变更,导致功能下降的过程。2、细胞凋亡:由一种特定的基因所确定的细胞自动结束生命的过程。又称为细胞编程性死亡。是一种主动性正常死亡。3、细胞坏死:是由某些外界的不利因素造成的细胞急速死亡,是一种被动性病理死亡。二、细胞苍老1、特征:①、细胞内的水分削减,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞的新陈代谢速率减慢→皱纹。②、细胞内多种酶的活性降低→白发。③、细胞内的色素会随着细胞苍老而渐渐累积→老年斑。④、细胞内呼吸速率减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。⑤、细胞膜的通透性变更,使物质运输功能降低。2、缘由:=1\*GB3①、自由基学说=2\*GB3②、端粒学说三、细胞凋亡1、特点:不同细胞凋亡的速率不同,有些凋亡后可增殖补充。2、缘由:细胞内遗传信息程序性调控的结果(基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达)。3、意义:对完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵挡外界干扰起着关键的作用。第四节细胞的癌变一、相关概念癌细胞:有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变更,就变成不受机体限制的,连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。二、癌细胞1、特征:=1\*GB3①、在相宜的条件下,癌细胞能够无限增殖=2\*GB3②、癌细胞的形态结构发生显著变更=3\*GB3③、癌细胞的表面发生了变更,糖蛋白等削减,细胞间的黏着性降低,易在体内分散和转移。2、缘由:=1\*GB3①、内因:原癌基因被激活=2\*GB3②、外因:物理、化学、病毒等致癌因子作用于正常细胞3、形成:原癌基因抑制状态原癌基因激活状态癌变(癌细胞)三、恶性肿瘤的防治1、治疗:放射治疗(放疗)、化学治疗(化疗)和手术切除2、预防:=1\*GB3①、避开接触或远离致癌因子;=2\*GB3②、形成良好的饮食卫生和生活习惯;=3\*GB3③、保持健康心态,增加自身体质。试验专题一、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质1、可溶性还原糖+蓝色的斐林试剂(甲+乙液)砖红色↓2、脂肪+苏丹Ⅲ橘黄色脂肪+苏丹=4\*ROMANIV红色3、蛋白质+双缩脲紫色二、植物细胞的吸、失水1、原理:原生质层相当于一层选择透过性膜。2、步骤:有一个紫色的中心液泡制作洋葱外表皮临时装片视察正常细胞形态质壁紧贴在一起中心液泡渐渐缩小换0.3g/L的蔗糖溶液 视察质壁分别质、壁渐渐分别中心液泡渐渐扩大换清水视察质壁分别复原质壁渐渐紧贴在一起3、结论:①成熟的植物细胞能与外溶液发生渗透作用;②当外界溶液大于细胞液浓度时,细胞失水;③当外界溶液小于细胞液浓度时,细胞吸水。三、影响酶活性的条件123①3%可溶性淀粉2mL②T60100冰块pH蒸馏水1mol/L盐酸1mol/LNaOH③2%淀粉酶溶液1mL5min④1滴碘液结果变蓝不变蓝四、绿叶中色素的提取与分别1、过程步骤原理试剂备注提取色素能溶于有机溶剂无水乙醇、丙酮5g制备滤纸条画滤液细线(细、直、匀称)分别溶解度有异,且在滤纸上扩散速度不同层析液(石油醚、丙酮和苯)细线不触及层析液2、结果颜色种类含量溶解度扩散速度橙黄色胡萝卜素最少最高最快黄色叶黄素较少较高较快蓝绿色叶绿素a最多较低较慢黄绿色叶绿素b较多最低最慢3、留意事项①研磨不充分,色素未能充分提取出来;◎淡绿色②丙酮加入量太多,稀释了色素提取液;③未加入碳酸钙粉末,叶绿素分子已破坏。◎荧光现象:提取液在透射光下是翠绿色的,而在反射光下是棕红色。五、视察根尖分生组织细胞的有丝分裂步骤材料时间作用培育洋葱3—4天制作装片(取材:根尖2—3cm,10am—14pm解离解离液(15%盐酸+95%酒精)3—5min溶解细胞间质,使细胞分别漂洗清水约10min洗去药液,防止解离过度染色0.01g/mL3—5min使染色体着色制片滴清水,碎根尖,压片使细胞分散开呈薄云雾状视察低倍镜找到分生区:细胞呈正方形,排列紧密;转高倍镜找寻分裂期留意事项:烂根:进行无氧呼吸而酒精中毒,以及微生物繁殖使水质污染导致。生物必修2‹遗传与进化›学问总结第一章遗传因子的发觉第一节孟德尔的豌豆杂交试验(一)一、相关概念1、性状:是生物体形态、结构、生理和生化等各方面的特征。2、相对性状:同种生物的同一性状的不同表现类型。3、显性性状:在具有相对性状的亲本的杂交试验中,杂种一代(F1)表现出来的性状,隐性性状:杂种一代(F1)未表现出来的性状。4、性状分别:指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。5、杂交:具有不同相对性状的亲本之间的交配或传粉6、自交:具有相同基因型的个体之间的交配或传粉(自花传粉是其中的一种)7、测交:用隐性性状(纯合体)的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉,来测定该未知个体能产生的配子类型和比例(基因型)的一种杂交方式。8、纯合子:基因组成相同的个体;杂合子:基因组成不同的个体。9、分别定律:在生物体细胞中,限制同一性状的遗传因子成对存在的,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分别,分别后的遗传因子分别进入不同配子中,随配子遗传给后代。二、孟德尔豌豆杂交试验(一对相对性状)P:高豌豆×矮豌豆P:AA×aa↓↓F1:高豌豆F1:Aa↓↓F2:高豌豆矮豌豆F2:AAAaaa3︰11︰2︰1三、对分别现象的说明(孟德尔提出的如下假说)1、生物的性状是由遗传因子确定的。每个因子确定着一种性状,其中确定显现性状的为显性遗传因子,用大写字母表示,确定隐性性状的为隐性遗传因子,用小写字母表示。2、体细胞中的遗传因子是成对存在的。3、生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分别,分别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子的一个。4、受精时,雌雄配子的结合是随机的。其次节孟德尔的豌豆杂交试验(二)一、相关概念1、表现型:生物个体表现出来的性状。2、基因型:与表现型有关的基因组成。3、等位基因:位于一对同源染色体的相同位置,限制相对性状的基因。非等位基因:包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。4、自由组合定律:限制不同性状的遗传因子的分别和组合是互不干扰的,在形成配子时,确定同一性状的遗传因子彼此分别,确定不同性状的遗传因子自由结合。二、孟德尔豌豆杂交试验(二对相对性状)P:黄圆×绿皱P:AABB×aabb↓↓F1:黄圆F1:AaBb↓↓F2:黄圆黄皱绿圆绿皱F2:A_B_A_bbaaB_aabb9︰3︰3︰19︰3︰3︰1在F2代中:4种表现型两种亲本型:黄圆9/16绿皱1/16 两种重组型:黄皱3/16绿皱3/16 完全纯合子 AABB aabbAAbbaaBB 共4种×1/169种基因型 半纯合半杂合 AABb aaBbAaBBAabb 共4种×2/16 完全杂合子 AaBb 共1种×4/16[1909年,丹麦生物学家约翰给孟德尔的“遗传因子”一词起名叫做基因,并提出了表现型和基因型的概念。]三、对自由组合现象的说明孟德尔两对相对性状的杂交试验中,F1(YyRr)在产生配子时,每对遗传因子彼此分别,不同对的遗传因子可以自由组合。F1产生的雌配子和雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,数量比例是:1︰1︰1︰1。受精时,雌雄配子的结合是随机的,雌、雄配子结合的方式有16种,遗传因子的结合形式有9种:YYRR、YYRr、YYrr、YyRR、YyRr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr。性状表现有4种:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,它们之间的数量分比是9︰3︰3︰1。四、孟德尔试验胜利的缘由1、正确选用试验材料:=1\*GB3①、豌豆是严格自花传粉的植物,而且是闭花受粉,自然状态下一般是纯种,用于人工杂交试验,结果既牢靠又易分析。=2\*GB3②、具有易于区分的相对性状,试验结果易于视察和分析。=3\*GB3③、花大,便于人工传粉。2、实行了正确的试验方法:由一对相对性状到多对相对性状的探讨3、运用了科学的分析方法:数学统计学方法对结果进行分析4、设计了科学的试验程序:假说—演绎法视察分析——提出假说——演绎推理——试验验证AaBb×AaBb9:3:3:1AaBb×Aabb3:3:1:1AaBb×aaBb3:1:3:1AaBb×aabb1:1:1:1Aabb×aaBb1:1:2:1[常见的分别比]其次章基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用一、基本概念1、减数分裂:减数分裂是指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削减一半。2、受精作用:受精作用是卵细胞和精子相互识别,融合成为受精卵的过程。3、同源染色体:配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。4、联会:同源染色体两两配对的现象叫做联会。5、四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。二、有性生殖细胞的形成1、部位:动物的精巢、卵巢;植物的花药、胚珠2、有性生殖细胞(精子、卵细胞)的形成过程:①、精子的形成=2\*GB3②、卵细胞的形成1个精原细胞(2n)1个卵原细胞(2n)↓间期:染色体复制↓间期:染色体复制1个初级精母细胞(2n)1个初级卵母细胞(2n)前期:联会、四分体、交叉互换(2n)前期:联会、四分体、交叉互换(2n)中期:同源染色体排列在赤道板上(2n)中期:(2n)后期:配对的同源染色体分别(2n)后期:(2n)末期:细胞质均等分裂末期:细胞质不均等分裂(2n)2个次级精母细胞(n)1个次级卵母细胞+1个极体(n)前期:(n)前期:(n)中期:(n)中期:(n)后期:染色单体分开成为两组染色体(2n)后期:(2n)末期:细胞质均等分别(n)末期:(n)4个精细胞(n)1个卵细胞(n)2个极体(n)↓变形+1个极体(n)4个精子(n)[减数分裂过程中染色体行为和数目的变更规律]精原细胞①精子的形成精原细胞精子精子精子精子精细胞精细胞精细胞精细胞次级精母细胞精巢中的精原细胞精子精子精子精子精细胞精细胞精细胞精细胞次级精母细胞精巢中的精原细胞染色体单体分开联会、四分体(互换)有丝分裂增殖染色体复制长大长大(2n)次级精母细胞同源染色体分别非同源染色体自由组合(2n)次级精母细胞同源染色体分别非同源染色体自由组合(2n)(2n)(2n)(2n)第一次分裂变形过程其次次分裂(n)(n)(n)第一次分裂变形过程其次次分裂(n)(n)(n)卵原细胞初级卵母细胞②卵细胞的形成卵原细胞初级卵母细胞第一极体卵巢中的卵原细胞染色体单体分开其次极体极体联会、四分体(互换)有丝分裂增殖染色体复制第一极体卵巢中的卵原细胞染色体单体分开其次极体极体联会、四分体(互换)有丝分裂增殖染色体复制次级卵母细胞极体长大次级卵母细胞极体长大极体同源染色体分别非同源染色体自由组合极体同源染色体分别非同源染色体自由组合(2n)卵细胞(2n)(2n)(2n)卵细胞(2n)(2n)3、精子的形成与卵细胞形成的比较比较项目精子的形成卵细胞的形成不同点部位精巢卵巢子细胞数量、名称4个精子1个卵细胞+3个极体分裂形式细胞质均等分裂细胞质不均等分裂是否变形有变形过程无变形过程相同点染色体复制一次,细胞分裂两次,都有联会和四分体时期;经过第一次分裂,同源染色体分开,染色体数目削减一半;在其次次分裂的过程中,着丝点分裂,最终形成精子和卵细胞的染色体数目比精原细胞和卵原细胞削减一半。三、减数分裂过程中染色体、DNA的变更减Ⅰ分裂(初级精(卵)母细胞)减Ⅱ分裂(次级精(卵)母细胞)染色体数量间期前期中期后期前期中期后期末期2n2n2n2nn2nnn四、受精作用1、受精作用的特点和意义:特点:受精卵中的染色体数目又复原到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。精子的细胞核和卵细胞的细胞核相融合,使彼此染色体会合在一起,只有形成受精卵,才能发育成新个体。意义:减数分裂形成的配子多样性及精卵结合的随机性导致后代性状的多样性。有性生殖过程可使同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化。2、减数分裂和受精作用的重要作用减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定,对生物遗传和变异是特别重要的。五、减数分裂和有丝分裂的比较1、减数分裂和有丝分裂的异同点:比较项目有丝分裂减数分裂不同点母细胞类型体细胞(受精卵)精原细胞或卵原细胞细胞分裂次数1次2次中期染色体着丝点排列位置排列在赤道板上第一次分裂:排在赤道板两侧;其次次分裂:排在赤道板上。着丝点分裂、染色单体分开的时期后期其次次分裂的后期同源染色体行为无联会、四分体,无同源染色体分别,无染色单体的交叉互换有联会、四分体,有同源染色体分别,有染色单体的交叉互换有无非同源染色体的随机组合无有子细胞染色体数目变更不变减半子细胞类型数量2个体细胞4个精子或1个卵细胞和3个极体相同点染色体都复制1次;出现纺锤体意义使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性2、减数分裂和有丝分裂图像和曲线的比较:染色体染色体减数分裂和有丝分裂图像减数分裂和有丝分裂图像的比较:有同源染色体无同源染色体有同源染色体的联会四分体同源染色体向两极移动无上述现象减数分裂Ⅰ有丝分裂减数分裂Ⅱ减数分裂有丝分裂DNA减数分裂有丝分裂DNA3、细胞分裂图像的鉴别:推断细胞图的三看原则:一看染色体数目、二看有无同源染色体、三看同源染色体是否有行为(配对、分别或上下排列在赤道板两侧)=1\*GB3①、细胞质是否均等分裂:不均等分裂:减数分裂卵细胞的形成均等分裂:有丝分裂、减数分裂精子的形成=2\*GB3②、细胞中染色体数目:若为奇数:减数其次分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞)若为偶数:有丝分裂、减数第一分裂、减数其次分裂后期=3\*GB3③、细胞中染色体的行为:联会、四分体现象:减数第一分裂前期(四分体时期)有同源染色体:有丝分裂、减数第一分裂无同源染色体:减数其次分裂同源染色体的分别:减数第一分裂后期姐妹染色单体的分别一侧有同源染色体:减数其次分裂后期一侧无同源染色体:有丝分裂后期例:推断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?答案:减Ⅱ前期减Ⅰ前期减Ⅱ前期减Ⅱ末期有丝后期减Ⅱ后期减Ⅱ后期减Ⅰ后期答案:有丝前期减Ⅱ中期减Ⅰ后期减Ⅱ中期减Ⅰ前期减Ⅱ后期减Ⅰ中期有丝中期其次节基因在染色体上一、萨顿(美)假说1、假说核心:基因由染色体携带从亲代传递给下一代。即基因就在染色体上。2、探讨方法:类比推理3、缘由证据:基因与染色体行为存在着明显的平行关系=1\*GB3①、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构。=2\*GB3②、在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的。在配子中只有成对基因中的一个,同样,也只有成对的染色体中的一条。=3\*GB3③、体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方。同源染色体也是如此。=4\*GB3④、非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在第一次减数分裂后期也是自由组合。二、基因在染色体上的试验证据1、摩尔根(美)和他的学生发觉了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图,说明基因在染色体上呈线性排列。2、果蝇的一个体细胞中有多对染色体,其中3对是常染色体,1对是性染色体,雄果蝇的一对性染色体是异型的,用XY表示,雌果蝇一对性染色体是同型的,用XX表示。3、果蝇眼色杂交试验:红眼的雄果蝇基因型是XWY,红眼的雌果蝇基因型是XWXw或XWXW,白眼的雄果蝇基因型是XwY,白眼的雌果蝇基因型是XwXw。P:红眼(♀)×白眼(♂)P:XWXW×XwY↓↓F1:红眼F1:XWXw×XWY↓F1雌雄交配↓F2:红眼(♀、♂)白眼(♂)F2:XWXWXWXwXWYXwY三、孟德尔遗传定律的现代说明1、基因分别定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的‘等位基因’,具有肯定的‘独立性’,在分裂形成配子的过程中,‘等位基因’会伴同源染色体分开而分别,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。2、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的‘非等位基因’的分别或组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,同源染色体上的‘等位基因’彼此分别的同时,非同源染色体上的‘非等位基因’自由组合。第三节伴性遗传一、相关概念1、伴性遗传:位于性染色体上的基因限制的性状在遗传上总是和性别相关联的现象。2、家族系谱图:表示一个家系的图中,通常以正方形代表男性(),圆形代表女性(),深色表示患者,以罗马数字(如I、Ⅱ等)代表世代,以阿拉伯数字(如1、2等)表示个体。二、X染色体隐性遗传1、人类红绿色盲=1\*GB3①、致病基因Xa正常基因:XA=2\*GB3②、患者:男性XaY女性XaXa正常:男性XAY女性XAXAXAXa(携带者)2、伴X隐性遗传的遗传特点=1\*GB3①、人群中发病人数男性患者多于女性患者。=2\*GB3②、往往有隔代遗传现象=3\*GB3③、具有交叉遗传现象:男性→女性→男性(母病子必病)三、X染色体显性遗传1、抗维生素D佝偻病=1\*GB3①、致病基因XA正常基因:Xa=2\*GB3②、患者:男性XAY女性XAXAXAXa正常:男性XaY女性XaXa2、伴X显性遗传的遗传特点=1\*GB3①、人群中发病人数女性患者多于男性患者。=2\*GB3②、具有连续遗传现象=3\*GB3③、具有交叉遗传现象:男性→女性→男性(父病女必病)四、Y染色体遗传1、人类毛耳现象2、Y染色体遗传的遗传特点:基因位于Y染色体上,仅在男性个体中遗传五、遗传病类型的鉴别口诀:无中生有为隐性,隐性遗传看女病。父子患病为伴性。口诀:无中生有为隐性,隐性遗传看女病。父子患病为伴性。有中生无为显性,显性遗传看男病。母女患病为伴性。=1\*GB3①、父母无病,子女有病——隐性遗传(无中生有)=2\*GB3②、父母有病,子女无病——显性遗传(有中生无)2、再推断致病基因的位置:=1\*GB3①、已知隐性遗传父正女病——常、隐性遗传母病
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