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文档简介
第一章第一节从生物圈到细胞一、生命活动离不开细胞1、单细胞生物的生命活动离不开细胞2、多细胞生物的生命活动依赖于多种分化的细胞的密切合作3、没有细胞结构的生物的生命活动离不开活细胞(病毒)噬菌体——一种细菌病毒二、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1、植物没有系统层次2、细胞是最基本的结构层次,比细胞更小的分子、原子等不能独立完成生命活动3、种群:一定区域内同种生物所有个体群落:一定区域内所有生物,包括动物、植物、真菌、细菌、病毒4、生态系统:一定区域内所有生物及无机环境最大的生态系统是生物圈从生命系统的结构来分析,下列结构属于哪个层次?(1)受精卵(2)树叶(3)心脏(4)一块骨骼肌(5)血液(6)筛管(7)一个酵母菌(8)池塘中的所有金鱼(9)某山上的所有生物(10)一片森林(11)一口池塘(12)一只小白鼠(13)某农场的所有水稻(14)市场上卖的一只西瓜(15)心脏与血管(16)肝脏A.细胞:______________;B.组织:______________;C.器官:______________;D.系统:______________;E.个体:______________;F.种群:______________;G.群落:______________;H生态系统:______________。
A.(1)B.(5)(6)
C.(2)(3)(4)(14)(16)
D.(15)E.(7)(12)F.(8)(13)G、(9)H.(10)(11)在一颗倒伏的朽木上,生长着蕨类、苔藓、真菌、蚂蚁等生物,这些生物构成了A.种群B.群落C.生态系统D.生物个体第二节细胞的多样性和统一性一、原核细胞与真核细胞
类别原核细胞真核细胞细胞大小较小(一般1~10微米)较大(一般10~100微米)细胞核无核膜、无核仁、无染色体成形细胞核,有核膜、核仁和染色体细胞质只有核糖体有核糖体、线粒体等各种细胞器代表生物细菌、蓝藻动物、植物、真菌统一性:相似的细胞膜、细胞质、遗传物质都是DNA,存在DNA的区域称为拟核原核生物:蓝细线织(支)毛衣,除支原体外都有细胞壁蓝藻:篮球藻、颤藻、念珠藻、发菜二、细胞学说1、一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成2、细胞是个相对独立的单位,新细胞可以从老细胞中产生细胞学说揭示了生物体结构的统一性在电子显微镜下我们看不到细菌的A.细胞壁B.核膜
C.细胞膜D.细胞质下列哪一项说法不符合细胞学说的主要内容A.生物都是有细胞构成的B.细胞是一个相对独立的单位C.老细胞通过细胞分裂产生新细胞D.细胞的作用既有独立性又有整体性细胞学说主要阐明了A.细胞的多样性B.细胞结构的复杂性C.生物结构的统一性D.生物界的多样性三、显微镜的使用
1、显微镜的放大倍数=目镜倍数×物镜倍数
放大的是长和宽或半径
2、成像:完全颠倒“d”——“p”
移动:物象移动方向与实际移动方向相反
3、转换高倍镜时先将要观察的目标移到视野中央,直接转换,转换后只能调节细准焦螺旋。螺纹长度放大倍数视野大小明暗物镜有长大小暗短小大亮目镜无长小大亮短大小暗第二章组成细胞的分子
第一节细胞中的元素和化合物一、生物界与非生物界的统一性和差异性统一性:细胞中的元素在无机自然界都能找到,没有一种元素是细胞特有的差异性:各种元素在细胞和无机环境中的含量大不相同二、细胞中化学元素的种类大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo基本元素:C、H、O、N最基本元素:C主要元素:C、H、O、N、P、S三、细胞中的化合物
无机化合物:水、无机盐
有机化合物:糖类、脂质、蛋白质、核酸
1、鲜重时含量最多的化合物:水
2、鲜重时含量最多的元素:O
3、干重时含量最多的化合物:蛋白质
4、干重时含量最多的元素:C
四、有机物的检测实验
还原糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖
还原糖——斐林试剂——(加热)砖红色
脂肪——苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)——橘黄色(红色)
蛋白质——双缩脲试剂——紫色
淀粉——碘——蓝色1、试剂的使用
斐林试剂的甲、乙液等量混匀后加入
双缩脲试剂使用时先加入A液(提供碱性环境),再加入B液4滴(若加入过多,将形成蓝色的Cu(OH)2沉淀,掩盖实验的紫色)
2、蛋白质为何稀释?为了避免反应产物附着在试管壁上,使反应不彻底,且不易清洗。
3、为什么用酒精洗浮色?因为苏丹Ⅲ染液可溶于酒精,洗去浮色有利于实验观察。
4、含蛋白质较多的植物:大豆制品
含脂肪较多的植物:花生第二节生命活动的承担者—蛋白质(主要C、H、O、N)
一、氨基酸及其种类(约20种)
1、氨基酸是蛋白质的基本单位
结构通式:
R基的不同导致氨基酸的不同
2、脱水缩合反应
3、蛋白质多样性的原因
4、计算问题
氨基酸数目—肽链条数=脱去的水分子数/肽键个数
nm
若用a表示氨基酸分子的平均相对分子质量,则蛋白质或多肽的质量为:na-18(n-m)
5、蛋白质的功能:结构蛋白、催化、运输、免疫、信息传递等RCHCOOHNH2RCHCNH2OOHR`CHCOOHNHHH2OHRCCNH2OR`CHCOOHNH肽键脱水缩合氨基酸缩合的过程蛋白质多样性的原因氨基酸数目成百上千氨基酸排列顺序千变万化肽链条数及空间结构千差万别蛋白质结构极其多样蛋白质种类极其多样氨基酸的种类不同蛋白质的功能有:1是结构物质,是构成细胞和生物体的重要物质。2具有催化作用,如参加生物体各种生命活动的酶。3有些蛋白质具有运输载体的功能(血红蛋白)4有些蛋白质其信息传递作用,能够调节机体的生命活动,如胰岛素5有些蛋白质有免疫功能。(抗体)1.下列结构属于肽键的是(
)。
2、已知20种氨基酸的平均分子量是128,现有一蛋白质分子由两条多肽链组成,共有肽键98个,此蛋白质的分子量接近(
)。A.12800
B.12544
C.11036
D.122883、两个氨基酸缩合成二肽产生一个水分子,这个水分子中的氢来自(
)。A.氨基
B.R基
C.氨基和羧基
D.羧基4.生物体内的蛋白质结构千差万别,其原因不可能是(
)。A.组成肽键的化学元素不同
B.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同C.氨基酸排列顺序不同
D.蛋白质的空间结构不同5.一条由10个氨基酸分子经脱水缩合而成的肽链中含有—NH2和—COOH的最小数目是()。A.11和11
B.10和10
C.9和9
D.1和16、某物质的结构通式如下面结构所示,请回答下面的问题。
(1)此类物质通称为
,它是构成
的基本单位。(2)生物界中此类物质约有
种,决定其种类的是通式中的
。若此物质中含有两个氨基,它们的位置应分别在
。(3)牛胰岛素是由51个此类物质组成的两条多肽链,共有
个肽键,两条肽链至少含有
个氨基和
个羧基,可分别表示为
和
。(4)当它与另一个同类分子结合时的方式称为
,形成的化学键叫做
,可表示为
,反应后的产物是
。(5)某物质由4个该结构组成,此物质可称为
。第三节、遗传信息的携带者——核酸一、组成元素:C、H、O、N、P核酸脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)基本组成单位主要在细胞核的染色体上,少数在线粒体和叶绿体主要在细胞质中基本组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖:脱氧核糖碱基:磷酸A、G、C、
T脱氧核糖碱基磷酸A腺嘌呤G鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C胞嘧啶T胸腺嘧啶五碳糖:核糖碱基:磷酸A、G、C、
U核糖碱基磷酸A腺嘌呤G鸟嘌呤核糖核苷酸C胞嘧啶T尿嘧啶三、核酸是由核苷酸脱水缩合连接而成的长链
DNA由两条脱氧核苷酸链组成
RNA有一条核糖核苷酸链组成
四、遗传物质:DNA少数病毒:RNA
DNA分子多样性的原因:四种脱氧核苷酸所占的比例和排列顺序
不同
五、叶肉细胞中的核酸,核苷酸种类、碱基种类?
口腔上皮细胞中遗传物质的核苷酸种类、碱基种类?二、实验:
DNA——甲基绿——绿色——主要存在细胞核内,少数在线粒体和叶绿体内
RNA——吡罗红——红色——主要存在细胞质内,核内也有少量RNA盐酸:改变细胞膜通透性,加快染色剂进入细胞,同时使染色体中
DNA与蛋白质分离,有利于DNA于染色剂结合。下列核苷酸中,在DNA结构中不可能具有的是
第四节细胞中的糖类和脂质
一、糖类是主要的能源物质(C、H、O)
单糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖
二糖:麦芽糖(2葡萄糖)
蔗糖(葡萄糖+果糖)
乳糖(葡萄糖+半乳糖)
多糖:淀粉、纤维素、糖原
植物:果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素
动物:半乳糖、乳糖、糖原
动植物共有:葡萄糖、核糖、脱氧核糖单糖二糖多糖为什么要严格限制糖尿病人的甜味食品以及馒头、米饭等主食?二、细胞中脂质(C、H、O、N、P)
脂肪:磷脂:固醇:脂质细胞内良好的储能物质,还具有保温、缓冲和减压的作用构成细胞膜、细胞器膜和核膜的主要成分胆固醇:细胞膜成分之一,血液中脂质运输性激素:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成维生素D:促进肠道对Ca、P的吸收三、生物大分子以碳链为骨架单体:葡萄糖氨基酸核苷酸多聚体:多糖蛋白质核酸1.动植物体内共有的糖(1)糖原(2)淀粉(3)蔗糖(4)乳糖(5)核糖(6)脱氧核糖(7)葡萄糖(8)果糖A.(2)(3)(8)B.(1)(4))(6) C.(1)(5)(6) D.(5)(6)(7)2.胰岛素和雄性激素的化学成分分别A.蛋白质、固醇类 B.蛋白质、糖类C.脂类、糖类 D.固醇类、磷脂3.淀粉酶、纤维素和DNA都有的元素是A.C、H、O B.C、H、O、NC.C、H、O、N、P、Mg D.C、H、O、N、P、S第五节细胞中的无机物
一、细胞中的水
结合水:细胞中重要的组成物质,不能流动、不参与反应
自由水:1、良好的溶剂2、参与生化反应3、提供液体环境
4、运送营养物质和代谢废物
1、自由水在细胞中比例越高,新陈代谢越强,反之则弱。
水母细胞中自由水比例比人体细胞更高,新陈代谢更强?
2、自由水与结合水可以互相转换。
二、细胞中的无机盐
1、少数与其它化合物结合:叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe
2、大多数以离子的形式存在
3、无机盐的作用:
(1)组成重要化合物
(2)维持正常生命活动:缺Ca—抽搐;缺碘—大脖子病;
B—花粉管的萌发
(3)维持体内的平衡:渗透压平衡;酸碱平衡2.下图表示细胞中四种有机物的组成及功能,请分析回答:(1)写出以下物质名称:A是__单糖__,C是_氨基酸
_,D是_脱氧核苷酸__,F是__脂肪___,H是__DNA___。(2)这些生物大分子的基本骨架是碳链
。(3)图中属于单体的有
A、B、C、D,属于多聚体的有
E、F、G、H1.当生物代谢旺盛,生长迅速时,生物体内的水A.结合水与自由水比例增大 B.结合水少于自由水C.结合水与自由水比例相等 D.结合水与自由水比例减少第三章第一节细胞膜——系统的边界
一、制备细胞膜
1、哺乳动物的成熟红细胞:没有细胞核,没有各种细胞器
2、用清水涨破红细胞
二、细胞膜的成分
脂质(约50%)蛋白质(约40%)糖类(约2-10%)
三、细胞膜的功能
1、将细胞与外界环境分开
2、控制物质进出细胞
3、进行细胞间的信息交流
第二节细胞器—系统内的分工合作
1、线粒体——“动力车间”,有氧呼吸的场所,提供能量2、叶绿体——“能量转换站”、“养料制造车间”,光合作用的场所。3、内质网——蛋白质合成(依靠膜上的核糖体)和初步加工,
以及脂质合成的“车间”
4、高尔基体——蛋白质的加工、分类、包装的“车间”及“发送站”
在动物体内—分泌;在植物体内—细胞壁的形成
5、核糖体——“生产蛋白质的机器”
6、溶酶体——“消化车间”,内含多种水解酶,分解衰老、损伤的细
胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
7、液泡——内有细胞液,含糖类、无机盐、色素等物质,充盈的液
泡使植物细胞坚挺
8、中心体——由两个相互垂直的中心粒组成,存在于动物和低等植
物体内,与有丝分裂有关。
线粒体可被健那绿染液染成蓝绿色,并可在健那绿染液中保持活性数小时
为什么用口腔上皮细胞观察线粒体,而不用植物细胞?
因为植物细胞中的叶绿体和被染成蓝绿色的线粒体颜色相近,不易观察线粒体。双层膜:线粒体、叶绿体单层膜:内质网、高尔基体、溶酶体、液泡无膜:核糖体、中心体二、细胞器的协调配合核糖体—内质网—高尔基体—细胞膜—细胞外线粒体(供能)三、细胞的生物膜系统包括细胞膜、核膜、细胞器膜等结构核膜外膜内质网膜细胞膜线粒体膜向外连接向内连接连接生物膜是对生物体内所有膜的统称??第三节细胞核——系统的控制中心一、细胞核结构细胞核核膜:双层膜,将核内物质与细胞质分开,核膜上有核孔,可实现核质之间频繁的物质交流和信息传递核仁:与某种RNA和核糖体的合成有关染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质与染色体是同一物质在细胞不同时期的两种形态。二、细胞核的功能细胞核是遗传信息库,控制着细胞的代谢和遗传,是细胞的控制中心。根据下面细胞的亚显微结构图回答问题(题中[]填写图内指示结构的数字)(1)图示的是细胞亚显微结构模式图,该细胞是
细胞,做出此判断的依据是此细胞具有[]
、[]
、[]
等结构。
(2)与能量转换有密切关系的细胞器是[]
和[]
。(3)合成抗体的细胞器是[]
。(4)使细胞保持一定的渗透压,保持膨胀状是[]
。(5)结构[5]的名称是
,结构[7]
是细胞
的控制中心。
第四章第一节物质跨膜运输的实例
一、细胞的吸水和失水
渗透作用的条件:半透膜及其两侧的浓度差
细胞内浓度>细胞外浓度:细胞吸水膨胀
细胞内浓度<细胞外浓度:细胞失水皱缩
细胞内浓度=细胞外浓度:动态平衡
细胞膜相当于半透膜
二、植物细胞的质壁分离及复原
原生质层:细胞膜+液泡膜+两层膜之间的细胞质
原理:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁全透性,凡可溶于水的物质都可通过细胞壁,原生质层的收缩性比细胞壁强,当细胞内浓度低于外界浓度时,发生质壁分离。质壁分离的细胞处于低浓度溶液时可发生质壁分离复原。
若质壁分离时溶液浓度过高,将使细胞过度失水死亡,不能发生质壁分离复原。(死细胞的细胞膜全透性)不能发生质壁分离的细胞:
1、无大液泡:未成熟的植物细胞,根尖分生区(生长点)细胞,种子。
2、无细胞壁:动物细胞,细胞壁被破坏的植物细胞。
3、死细胞
可自动复原的情况:
溶液中的物质可被细胞吸收,如尿素、KNO3等
细胞膜:具有生物活性的膜,有选择透过性
半透膜:物理性的膜,能否通过取决于膜的孔径或物质自身的大小第二节生物膜的流动镶嵌模型
一、探索历程
1、可溶于脂质的物质易通过生物膜:膜由脂质组成
2、水面上脂质的单分子层面积是红细胞膜的两倍:
膜中的脂质分子排列为连续的两层
3、暗—亮—暗的三层结构模型:不能解释膜的运动
4、人鼠细胞的融合实验,说明了膜的流动性
二、流动镶嵌模型
基本支架:磷脂双分子层(轻油般的流体)
蛋白质的分布:镶在表面;部分或全部嵌入磷脂双分子层;贯穿整个磷脂双分子层(大多数蛋白质分子可运动)
结构特点:一定的流动性
功能特点:选择透过性糖蛋白(糖被):只存在细胞膜的外表面,与细胞识
别功能有密切关系。
细胞膜的画法与细胞的生命活动密切相关,是活细胞的一个重要特征的生物膜特征是()A.选择透过性B.全透性
C.大分子不能通过,小分子可以通过
D.逆相对含量梯度跨膜运输如图是渗透装置示意图,请依图说明:(1)典型的渗透装置必须:①具有[]
;②在其两侧的溶液具有
。(2)设开始时内外液面齐平,一段时间后如图所示,则开始时溶液浓度[]>[]。(3)假如[1]为清水,[2]为稀淀粉糊,[1]与[2]的液面相同。过一段时间后,[1]的液面高度比[2]的
;若分别向[1]与[2]中各滴3滴碘液,则[1]显
色,[2]显
色。第三节物质跨膜运输的方式特征自由扩散协助扩散主动运输运输方向是否需要载体蛋白是否消耗细胞内的能量代表例子顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗气体、水、脂溶性物质葡萄糖通过红细胞葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等自由扩散和协助扩散统称为被动运输
主动运输的意义:保证活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质
胞吞和胞吐不是跨膜运输的方式,是物质进出细胞的方式,不需要载体,但是需要能量运输速率浓度差自由扩散运输速率浓度差协助扩散载体的数量有限细胞内浓度时间(细胞外浓度)主动运输运输速率能量主动运输运输速率耗氧量主动运输载体的数量有限载体蛋白的特点1、与物质结合具有可逆性2、专一性甲(0)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图(颗粒的多少表示浓度的高低),在进行跨膜运输时,下列说法正确的是()A.甲进入细胞一定需要能量B.甲运出细胞一定不需要能量C.乙进入细胞一定有载体蛋白的参与D.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与C影响跨膜运输的因素是下列()A.温度B.ATPC.蛋白质载体D.以上三项胰岛素分子、尿素、胆固醇进出细胞的方式分别是__
__
__A.主动运输B.胞吐C.自由扩散D.协助扩散BCC第五章第一节降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用
1、加快反应速率的方法:加热、加催化剂
2、酶的催化效率最高
3、变量、自变量、因变量、无关变量、对照实验
4、酶使反应加快的原理:降低反应的活化能
无机催化剂也降低反应活化能,但是酶降低活化能的作用更明显。
5、酶不改变反应平衡点,只是加快到达平衡点的速度,在催化过程中酶不会被消耗。
二、酶的本质
大多数的酶是蛋白质,少数是RNA三、酶的特性
1、酶具有高效性
2、酶具有专一性(载体也具有专一性,但不要混淆这两种物质)
3、酶的作用条件比较温和
最适温度最适PH
高温、过酸、过碱使酶永久失活
低温使酶暂时失活酶的活性受温度影响的示意图酶的活性受pH影响的示意图蛋白质多肽氨基酸蛋白酶多肽酶酶的名称最适PH胃蛋白酶1.5唾液淀粉酶7胰蛋白酶8影响酶促反应的主要因素1、温度2、PH3、底物浓度(反应物浓度)4、酶浓度V底物浓度受酶浓度限制受底物浓度限制V酶浓度假设底物浓度无限大比较H2O2在不同条件下分解的实验中,新鲜肝脏研磨液属于:
A.因变量B.自变量C.无关变量 D.以上都对过酸、过碱或温度过高,会使酶永久失活,原因是破坏了酶的:A.全部肽键B.空间结构 C.氨基酸D.双螺旋结构下图表示某有机物中加入相应的水解酶后,置于0℃至80℃环境中,有机物被分解的总量与温度的关系。根据该图判断把这些物质(包括某有机物、分解的产物、催化剂)从80℃降温处理,其关系图应为()将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器中,调整pH值至2.0,保存于37℃的水浴锅内。过一段时间后容器内剩余的物质是()A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水C.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水3、以上A、B、C3张图依次表示酶浓度一定时,反应速度和反应物浓度、温度、PH值的关系,请据图回答下列问题:⑴图A中,反应物达到某一浓度时,反应速度不再上升,其原因是⑵图B中,a点所对应的温度称____。⑶图B中,a点到b点曲线急剧下降,其原因是______________。⑷将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中,20分钟后取出转入37℃的水浴锅中保温,两试管内反应分别应为:甲_____,乙______。⑸图C表示了_____催化反应的速率变化曲线。A.唾液淀粉酶B.胃蛋白酶C.胰蛋白酶D.植物淀粉酶受酶浓度的限制最适温度过高温使酶活性降低反应加快无催化反应CATP:直接供能物质(活跃的化学能)糖类、脂质等有机物(稳定的化学能)ATP:三磷酸腺苷腺苷A–P~P~P普通磷酸键磷酸基团高能磷酸键1、1个ATP有2个“~”2、P:磷酸集团Pi:磷酸3、1分子ATP水解,消耗1分子水4、远离腺苷“A”的那个高能磷酸键容易水解断裂,释放出能量5、ATP是高能磷酸化合物第二节细胞的能量‘通货’——ATP
ATPADP+Pi+能量分解酶ADP+Pi+能量ATP合成酶(二磷酸腺苷)1、转化迅速2、动态平衡反应式ATPADP+Pi+能量ADP+Pi+能量ATP条件水解酶合成酶场所活细胞内多种场所细胞质基质线粒体叶绿体能量转化放能储能能量来源高能磷酸键细胞呼吸,光合作用能量去向用于各项生命活动储存于ATP中ATP和ADP的相互转化关系不是一种可逆反应,从物质方面看可逆,从酶、进行场所、能量方面看不可逆的绿色植物:呼吸作用、光合作用动物和人等呼吸作用ATP中大量化学能储存在:()A.腺苷内B.磷酸基内C.腺苷和磷酸基连接的化学键内D.高能磷酸键内(多选)下列生理过程中,需要消耗ATP的是()A.核糖体上合成血红蛋白B.氧气进入红细胞C.小肠吸收氨基酸D.植物的根吸收各种无机盐离子第三节ATP的主要来源——细胞呼吸第一阶段:
1葡萄糖2丙酮酸+4[H]+少量能量(2ATP)细胞质基质
第二阶段:
2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+少量能量(2ATP)线粒体基质第三阶段:
24[H]+6O212H2O+大量能量(34ATP)线粒体内膜
总反应式:
C6H12O6+6H2O+6O26CO2+
12H2O+能量(38ATP/mol)需要消耗O2的是:在线粒体内进行的是:产生能量最多的是:生成的H2O中O的来源是:酶酶酶酶第三阶段第二、三阶段第三阶段O2有氧呼吸:
C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量(38ATP/mol)酶C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶细胞质基质细胞质基质无氧呼吸31191消耗等量葡萄糖产生CO2比产生能量比有氧呼吸无氧呼吸产生等量CO2消耗葡萄糖的量产生能量比31193氧气的存在可以抑制无氧呼吸的进行!影响细胞呼吸的因素:温度、O2浓度、CO2浓度、水O2吸收量=CO2释放量————只有有氧呼吸乳酸菌、人和动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞大多数植物、酵母菌1.完成有氧呼吸全过程的结构是()A.细胞质基质B.线粒体C.细胞D.肺泡2.有氧呼吸过程中释放的CO2中的氧()A.全部来自氧气B.全部来自水C.全部来自葡萄糖D.来自葡萄糖和水3.在有氧呼吸过程中,水分子参与反应的过程和生成水分子的过程分别在()A.第一和第二阶段B.第二和第三阶段C.第一和第三阶段D.第三和第二阶段4.测得苹果果实在一段时间内,CO2的释放量比O2的吸收量大,由此推得果实()A.有氧呼吸占优势B.有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等C.无氧呼吸占优势D.既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸5.酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸,在无氧的条件下进行无氧呼吸。如果它在这两种呼吸过程中消耗等量的葡萄糖,那么,有氧呼吸和无氧呼吸所产生的CO2之比为A.1︰2B.2︰1C.3︰1D.1︰3第四节能量之源——光合作用
一、叶绿素的提取实验
1、二氧化硅:充分研磨
2、碳酸钙:保护叶绿素不被破坏
3、滤液细线(1)细而直:防止色带重叠
(2)重复3次:增加色素量,使结果明显
4、滤液细线不可浸入层析液中
5、色带从上到下的顺序:
6、色素存在位置:类囊体薄膜上色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素吸收可见的太阳光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿体中的色素返回(蓝绿色)(黄绿色)(橙黄色)(黄色)3/41/4CO2+H2O光能(CH2O)+O2叶绿体反应物产物条件场所叶绿体中的色素光合作用的过程光反应阶段暗反应阶段光能co22c3H2O 水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能[H]供氢O2固定还原多种酶参加催化(CH2O)酶阻断光源:C3、C5、[H]阻断CO2:C3、C5、[H]光反应阶段与暗反应阶段的比较项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化类囊体的薄膜上叶绿体的基质中需光、色素和酶不需光、色素;需多种酶光能转变为ATP中活泼的化学能ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能水的光解:2H2O
光
4[H]+O2光ADP+PiATP酶CO2的固定:CO2+C52C3C3的还原:2C3
(CH2O)
[H],ATP酶ATPADP+Pi酶联系1、光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应的进行提供[H]和ATP2、暗反应是光反应的继续,暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi3、两者相互独立又同时进行,相互制约又密切联系化能合成作用自养生物:能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质,并储存了能量的一类生物异养生物:不能直接利用无机物制成有机物,只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质,并储存了能量的一类生物——能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用(多选)下列属于自养生物的是()A.硝化细菌B.蓝藻C.大肠杆菌D.小麦影响光合作用的因素光照、CO2、温度、水、矿质元素等2.下列曲线表示研究光照强度对完全培养液中培养的绿藻产生氧的影响的实验结果。请据此回答(1)在光照强度为B时,溶液中的O2浓度基本不变,原因是_____________
__________。(2)在光照强度为C时,O2的释放速率近乎达到最大;当光照强度继续增大时,释放O2的速率很少增加或不再增加;请解释引起这种现象的两个主要原因:①_____________________________________________________________。
②___________________________________________________________。能力提升光合作用强度与呼吸作用强度相等
受暗反应过程中酶的活性和酶的数量的限制受CO2供应速度的限制
如果一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入一个相邻细胞的叶绿体基质中,那么这个CO2分子共穿过几层由磷脂双分子层?()A.12B.8C.6D.5光合作用的实验中,如果所有的水中有0.20%的水分子含有18O,所有的CO2中0.68%的分子中含有18O,那么,光合作用释放的氧气中含有18O的比例为()A.0.20%B.0.48%C.68%D.0.88%食物消化后产生的葡萄糖进入小肠壁毛细血管内的红细胞,共需穿过几层膜()A、3B、4C、5D、6根据下面光合作用图解,请回答:⑴图中编号所代表的物质分别是:①_____________;②____________;③
;④____________。⑵暗反应需要光反应提供的物质是____________和_____________。⑶图中5是___________阶段,反应场所是叶绿体的__________,图中6是____________阶段,反应场所是叶绿体的__________。第六章第一节细胞的增殖
一、细胞不能无限长大的原因
细胞体积越大,相对表面积越小,细胞的物质运输效率越低,细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
二、真核细胞有丝分裂
1、细胞周期
概念: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。细胞周期分裂间期分裂间前期中期后期末期准确理解“细胞周期”①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期;②分裂间期在前,分裂期在后;③分裂间期长,分裂期短;④不同生物或同一生物不同种类的细胞,细胞周期长短不一。与细胞分裂有关的细胞器:
线粒体、核糖体、中心体、高尔基体有丝分裂各时期的特点。间:前:中:后:末:DNA的复制和有关蛋白质合成,细胞有适度生长。出现染色体。核膜、核仁消失。纺锤丝形成纺锤体。染色体的着丝点排列在细胞中央赤道板。着丝点分裂,染色单体分开为染色体。染色体解旋成染色质、纺锤体消失。核膜、核仁重新出现。子细胞形成。动植物细胞有丝分裂的比较项目名称不同点相同点前期纺锤体的形成末期子细胞的分开1.间期、中期、后期的变化情况相同。2.染色体都要经过自我复制,然后平均地分配到两个子细胞的核中,使每个子细胞具有一套数目和形状完全相同的染色体。植物细胞细胞两级发出纺锤丝,由纺锤丝形成纺锤体。在赤道板部分出现细胞板,并由中央向四周扩展形成细胞壁。动物细胞由已经复制的,移向两级的两组中心粒发出星射线,由星射线形成纺锤体。分隔成两个细胞不形成细胞板,而是细胞中部的细胞膜内陷,缢裂成两个细胞。一条染色体复制前后,着丝点分裂后的变化
染色体DNA染色单体图解复制前复制后着丝点分裂后110122220有丝分裂过程中染色体、DNA变化规律。间期前期中期后期末期染色体DNA染色单体2n2n2n2n4n2n2n→4n0→4n04n4n4n4n4n0
间期
04N2N染色体变化规律
前期
中期
后期
末期
细胞周期
间期
04N2NDNA数量变化规律
前期
中期
后期
末期
细胞周期第二节细胞的分化
一、细胞分化
1、持久性
2、不可逆性
3、普遍性
4、原因:基因的选择性表达
细胞分化是个体发育的基础,在胚胎时期达到最大限度。
细胞分化使细胞趋向专门化,提高了各种生理功能的效率。
细胞分裂是分化的基础,一般同时进行,分化程度越高,分裂能力越弱,因此高度分化的细胞一般不分裂。
二、细胞的全能性
已经分化了的细胞仍然有发育成完整植物体的潜能。
原因:分化了的细胞内仍具有全套的遗传基因
植物细胞具有全能性
动物细胞的细胞核具有全能性必修二总复习聊城三中王怀栋2012-7-1必修二2.1减数分裂与受精作用减数分裂各时期的特征:精原细胞分裂间期染色体进行复制复制前复制后该时期特征:初级精母细胞联会四分体同源染色体分离着丝点分裂染色体复制1个卵原细胞(染色体数:2n)1个初级卵母细胞(染色体数:2n)1个次级卵母细胞+1个第一极体(染色体数:n)1个卵细胞+3个第二极体(染色体数:n)体细胞(染色体数:2n)有丝分裂细胞分化间期:细胞体积增大、染色体复制前期:联会、四分体(非姐妹染色单体交叉互换)中期:同源染色体排列在赤道板两侧后期:同源染色体分离(非同源染色体自由组合)末期:形成1个次级卵母细胞和1个第一极体着丝点分裂,染色单体分离四分体:联会后的每对同源染色体会有4条染色单体。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA联会两个四分体减数第一次分裂中期前期末期次级精母细胞初级精母细胞后期同源染色体联会形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换同源染色体排列在赤道板上,着丝点排列在赤道板的两侧同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合染色体数目减半减数第二次分裂前期中期后期次级精母细胞精细胞精子思考着丝点分裂,姐妹染色单体分离1、次级精母细胞里有没有同源染色体?2、第二次分裂最重要的特征是:3、一个精原细胞可以分裂出___种____个精细胞。没有两四变形减数分裂过程中染色体和DNA的变化曲线染色体变化DNA变化减数第二次分裂DNA和染色体的含量间期n2n3n4n减数第一次分裂前中后末前中后末二看有无同源染色体有丝分裂、减数分裂图象的辨别一看染色体数目奇数有减Ⅱ偶数无无上述行为有联会、四分体、同源染色体分离、着丝点位于赤道板两侧减Ⅰ有丝分裂减Ⅱ三看源染色体的行为减Ⅱ前期减Ⅰ前期减Ⅰ中期有丝中期减Ⅱ中期减Ⅱ末期有丝后期减Ⅱ后期减Ⅱ后期减Ⅰ后期1.概念:2.结果:3.意义:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精卵的染色体数目恢复到体细胞数目;其中一半来自父方,一半来自母方(1)后代呈现多样性,有利进化(2)减数分裂和受精作用维持生物前后代体细胞染色体数目恒定六、受精作用N2N4N时期(有丝分裂)(减数分裂)(受精作用)(有丝分裂)DNA染色体有丝分裂各时期特点分裂间期分裂期DNA复制蛋白质合成染色体复制出现染色体;核膜、核仁消失形成纺锤体;染色体散乱分布在纺锤体中央前期染色体的着丝点排列在细胞赤道板上染色体形态稳定、数目清晰中期着丝点分裂,染色单体分开成为两条染色体;细胞中染色体数目加倍,染色体平分移向细胞两极后期染色体解旋成染色质,纺锤体消失核膜、核仁重新出现,形成两个子细胞末期有丝分裂各时期特点间期DNA复制、蛋白质合成(动物:中心体复制)分裂期前期核膜、核仁消失;出现染色体和纺锤体(植物:两极发出纺锤丝构成纺锤体;动物:由中心粒发出星射线构成纺锤体)中期染色体的着丝点排列在细胞赤道板上;染色体形态稳定、数目清晰后期着丝点分裂,染色单体分开成为两条染色体,染色体数目加倍;染色体移向细胞两极末期染色体和纺锤体消失;核膜、核仁重新出现(植物:在赤道板的位置出现细胞板,进而形成细胞壁;
动物:细胞中部凹陷缢裂成两个细胞)2N4N前期中期后期末期DNA的变化间期2N4N前期中期后期末期染色体的变化间期细胞核中DNA变化细胞核中染色体变化减数分裂各时期特点间期DNA复制、蛋白质合成(动物:中心体复制)减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生交叉互换中期同源染色体排列在赤道板上,着丝点排列在赤道板的两侧后期同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合末期染色体数目减半染色体变化DNA变化减数第二次分裂DNA和染色体的含量间期n2n3n4n减数第一次分裂前中后末前中后末概念:细胞中的一组
,它们在
,但是携带着控制一种生物生长发育的
,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。染色体组概念:特点:1、由非同源染色体组成,2、携带生长发育的全部遗传信息。思考:染色体组中有无等位基因?非同源染色体形态和功能上各不相同全部遗传信息ABCD1、下图中,表示含有一个染色体组的细胞是C2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc,那么它有多少个染色体组A、2、B、3C、4D、8C染色体组数的判断办法:2、“相同”基因的个数1、每组同源染色体中染色体的条数(控制同一性状)F1红眼(雌)×白眼(雄)白眼(雌)×红眼(雄)摩尔根设计的杂交实验:讨论:哪个实验说服力更强?红眼(雌)红眼(雌、雄)白眼(雄)白眼(雌、雄)孟德尔两大遗传规律基因分离定律的实质:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。基因自由组合定律实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合式互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。1.区别是细胞核遗传还是细胞质遗传若系谱图中,女患者的子女全部患病,正常女性的子女全正常,即全部子女的表现型与母亲相同,则为细胞质遗传与线粒体或叶绿体DNA有关的遗传。2.确定是否为伴Y遗传若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则为伴Y遗传。考点三、系谱图中遗传病遗传方式的判断3.确定是常染色体遗传还是伴X遗传(1)首先确定是显性遗传还是隐性遗传①“无中生有”是隐性遗传病,如:
②“有中生无”是显性遗传病,如:③代代遗传,则最大可能为显性。(2)确定是常染色体还是X染色体
①若是隐性找女患,其父亲和儿子都患病,则最大可能为伴X隐性遗传;只要上述条件有一个不满足,则一定为常染色体隐性遗传。
②若是显性找男患,其母亲和女儿都患病,则最大可能为伴X显性遗传;只要上述条件有一个不满足,则一定为常染色体显性遗传。口诀判断致病基因是显性还是隐性:
无中生有为隐性,有中生无为显性常染色体的隐性遗传特点:
无中生有为隐性,生女患病为常隐常染色体的显性遗传特点:
有中生无为显性,生女正常为常显一般常染色体、性染色体遗传的确定(常、隐)(常、显)最可能(伴X、显)最可能(伴X、隐)最可能(伴Y遗传)第三章
基因的本质脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体之间的关系染色体DNA基因脱氧核苷酸染色体是DNA的主要载体每个染色体上有1个或2个DNA分子基因是有遗传效应的DNA片段每个DNA分子上有许多基因基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息每个基因由许多(成百上千)脱氧核苷酸组成DNA是主要的遗传物质4n(n为碱基对数)一、DNA是主要的遗传物质DNA是遗传物质肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验格里菲思肺炎双球菌体内转化实验噬菌体侵染细菌实验DNA是遗传物质肺炎双球菌转化实验格里菲思小鼠体内转化实验转化实质实现了基因重组实验结论加热杀死的S型菌中含有一种“转化因子”艾菲里体外转化实验实验关键将蛋白质、其他物质与DNA分开,单独、直接地观察它们的作用。实验结论DNA是遗传物质噬菌体侵染细菌实验同位素示踪法P32标记DNAS35标记蛋白质外壳侵染过程吸附—注入—合成—组装—释放噬菌体复制条件噬菌体提供模板DNA细菌提供氨基酸和核苷酸蛋白质合成的场所:核糖体实验结论DNA是遗传物质同位素标记法蛋白质的组成元素:DNA的组成元素:C、H、O、N、SC、H、O、N、P(标记32P)(标记35S)标记噬菌体方法:在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养细菌分别用上述细菌培养T2噬菌体,制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体实验过程及结果:第一组实验第二组实验亲代噬菌体35S标记蛋白质32P标记DNA
寄主细胞内无35S标记蛋白质无32P标记DNA子代噬菌体外壳蛋白质无35SDNA有32P标记实验结论DNA分子具有连续性,是遗传物质1)绝大多数生物的遗传物质是DNA2.DNA在细胞中分布:3.不是所有生物都具有染色体。4.一切生物的遗传物质都是核酸(DNA或RNA).1.DNA是主要的遗传物质2)病毒的遗传物质是DNA或RNA。如噬菌体:DNA烟草花叶病毒:RNA小结:染色体、线粒体、叶绿体(原核细胞的拟核、质粒等)二、DNA分子双螺旋结构的特点(1)DNA分子是由两条链组成。这两条链按
盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的
和
交替连接,排列在
,构成基本骨架;
排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过
连成碱基对,并且遵循
原则,即:
。脱氧核糖磷酸外侧氢键碱基互补配对A--T,G--C反向平行碱基三、DNA分子的结构特性:1、分子结构的稳定性2、分子结构的多样性3、分子结构的特异性(1)碱基互补配对原则(2)规则的双螺旋空间结构碱基对的排列顺序千变万化每一个DNA分子都有自己独特的结构(A+T)/(G+C)代表DNA分子的特异性四、DNA分子中碱基计算规律1、互补碱基两两相等,A=TG=C2、两不互补的碱基之和比值相等,即
(A+G)/(T+C)=13、任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50%,即A+C=T+G=50%4、DNA分子的一条链上(A+T)/(C+G)=a,(A+C)/(T+G)=b,则该链的互补链上相应比例分别为a和1/b.5、双链DNA分子中,配对的两个碱基之和在各单链中的比例与总链的比例及mRNA的比例相等。即:(A+T)α%=(A+T)β%=(A+T)总%=(A+U)mRNA%;复制转录翻译时间场所条件原则特点产物意义核糖体AUCG多肽链mRNA氨基酸A—UCGT—A1个单链RNADNA一条链核糖核苷酸主要在细胞核ATCG2个双链DNADNA两条链脱氧核苷酸主要在细胞核细胞分裂间期个体整个生命过程ATPATPATP半保留复制;边解旋边复制边解旋边转录;转录后DNA恢复原状翻译结束;mRNA被降解模板原料能量酶解旋酶、DNA聚合酶解旋酶、RNA聚合酶蛋白质合成酶传递遗传信息表达遗传信息,决定生物性状五:复制、转录和翻译的比较六、基因的定义与功能基因是具有遗传效应的DNA片段。基因中特定的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息。功能:1、传递功能——DNA的复制2、表达功能——指导蛋白质合成,从而控制生物体的性状(转录+翻译)区别:遗传病、先天性疾病、家族性疾病遗传病:先天性疾病:家族性疾病:遗传病先天性疾病遗传病家族性疾病遗传物质发生改变。出生前已形成的畸形或疾病,出生后即表现出来的疾病。在家族成员中发病率高,有家族聚集现象。受一对等位基因控制受多对等位基因控制因染色体异常所引起单基因遗传病:多基因遗传病:染色体异常遗传病:七、人类常见的遗传病类型单基因遗传病多基因遗传病染色体异常遗传病类型遗传特征实例常染色体伴X遗传伴Y遗传显性隐性显性隐性遗传与性别无关,男女患病率相等,常表现为代代遗传遗传与性别无关,男女患病率相等,遗传表现为不连续性并指、多指、软骨发育不全白化病、镰刀型细胞贫血症、先天性聋哑、苯丙酮脲症女性患者多于男性,具有代代遗传,男患者的母女一定患病男性患者多于女性,交叉、隔代遗传,女性患者的父子一定患病抗维生素D佝偻病
红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良患者都是男性,有父传子、子传孙的传递规律外耳道多耳毛症(一)、单基因遗传病分类(二)多基因遗传病:受两对以上的等位基因控制的人类遗传病特点:发病受遗传因素和环境因素双重影响,
表现出家族聚集现象,在群体中的发病率高。如唇裂、无脑儿、原发性高血压和青少年糖尿病等。1.常染色体异常遗传病猫叫综合征:(三)染色体异常遗传病特点:由于染色体的变异引起遗传物质较大的改变,故其症状严重,甚至胚胎时期就自然流产。21三体综合征:2.性染色体异常遗传病考点一:基因突变1.基因突变的概念:
由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变。就叫做基因突变。2、基因突变的时间细胞分裂的间期(DNA复制时)3、基因突变的特点①普遍性:②随机性:③低频性:④多害少利性:⑤不定向性:4、基因突变的结果产生新的等位基因和新的基因型;可能会引起表现型的变化。5、基因突变的意义①基因突变产生新的基因;②是生物变异的根本来源;③为生物进化提供了原始材料。基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变,染色体上基因的数目和位置并未改变。二、基因重组1、概念:2、类型在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合.①非同源染色体上的非等位基因自由组合②同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换③基因工程:外源基因的导入基因重组仅存在于有性生殖的真核生物3、时间减数第一次分裂的后期和前期(四分体时期)4、基因重组的结果不产生新基因,但产生新的基因型5、基因重组的意义生物变异的主要来源生物进化的重要因素特别提醒:基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源,是形成生物多样性的重要原因。(1)在人工操作下,基因工程、肺炎双球菌的转化都实现了基因重组。(2)基因突变可产生新基因,进而产生新性状;基因重组只能是原有基因的重新组合,可产生新的基因型,进而产生新的表现类型。基因突变和染色体变异的区别基因突变:染色体上某一个位点上基因的改变,光学显微镜下不可见。可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。染色体变异:类型染色体结构变异染色体数目变异个别染色体增减染色体成倍增减(缺失、重复、易位、倒位)缺失重复倒位易位考点一、染色体结构变异两条非同源染色体间片段的移接猫叫综合症果蝇缺刻翅果蝇棒状眼人类慢性粒细胞白血病结构变异的结果:染色体结构变异会使基因的数目和排列顺序发生改变染色体组:细胞中的一组
,它们在
,但是携带着控制一种生物生长发育的
,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。特点:1、由非同源染色体组成,2、携带生长发育的全部遗传信息。非同源染色体形态和功能上各不相同全部遗传信息2、染色体组成倍的增减染色体组数的判断办法:1、图形题就看每组同源染色体中染色体的条数(=染色体数目/染色体形态数)2、基因型题就看同种类型字母的个数1.根本区别是来源不同:二倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有
个染色体组的个体。AabbCCDd多倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有
染色体组的个体。如3N:AAABBb单倍体:由配子直接发育而成的个体,体细胞中含有本物种
染色体数目的个体。两三个或三个以上配子考点三:二倍体、多倍体和单倍体作用原理:
;作用时期:
.2.多倍体:①多倍体植株特点:
茎秆粗壮,叶片、果实和种子多较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。但发育迟缓、结实率低。②人工诱导多倍体的方法低温处理或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗细胞分裂前期抑制纺锤体的形成,是染色体加倍③低温诱导多倍体的实验:A—优点:低温条件容易创造和控制、成本低、对人无害、易于操作。B—流程:
培养——取材——制片——观察1cm,4℃,36h0.5cm~1cm卡诺试液固定改良苯酚品红染液与正常植株相比,单倍体植株弱小,一般高度不育。②单倍体植株特点:3.单倍体
①概念:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体。注:单倍体中含偶数个染色体组可育;含奇数个染色体组则不育;其原因为:当染色体组为奇数,则在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,不能产生正常的配子。青霉素高产菌株有利变异少,具有不确定性,需处理大量材料提高突变率,大幅度改良某些性状。利用物理或化学因素处理基因突变诱变育种三倍体无子西瓜普通小麦纯合体杂交水稻实例发育延迟,结实率较低,在动物中难以开展。技术复杂,需与杂交育种配合育种年限长缺点器官大,营养物质含量高缩短育种年限集各优良性状于一身优点秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养后再用秋水仙素处理使加倍杂交→自交杂交→杂种方法染色体变异染色体变异基因重组原理多倍体育种单倍体育种杂交育种分子水平年年制种五、基因工程概念:
按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,再放到另一种生物的细胞里,定向改造生物的遗传性状。操作水平为DNA分子水平。原理:
基因重组一、基本工具1、限制性核酸内切酶(限制酶)基因的“剪刀”2、DNA连接酶基因的“针线”3、运载体基因的“运输工具”来源与种类:特点:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。主要源于原核生物,4000种EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶——GAATTC——黏性末端——CCCGGG——平末端1、限制性核酸内切酶(限制酶)基因的“剪刀”2、DNA连接酶基因的“针线”E.coliDNA连接酶T4DNA连接酶连接黏性末端连接黏性末端和平末端A、相同点:均形成磷酸二酯键。B、区别:DNA聚合酶是以一条DNA链为模板,将单个核苷酸通过磷酸二脂键形成一条与模板链互补的DNA链;而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来,因此DNA连接酶不需要模板。DNA连接酶DNA聚合酶3、运载体基因的“运输工具”1、限制性核酸内切酶(限制酶)基因的“剪刀”2、DNA连接酶基因的“针线”3、运载体基因的“运输工具”A、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。B、具多个限制酶切点,以便与外源基因连接。C、具有某些标记基因,便于进行筛选。D、对宿主细胞必须是无害的。E、大小应合适,以便提取和在体外进行操作。(1)运载体必须具备的条件:(2)常用运载体主要有:
质粒、λ噬菌体的衍生物、某些动植物病毒二、基本操作程序1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建(核心)3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定(1)从基因文库中获取目的基因(2)利用PCR技术扩增目的基因(3)化学方法人工合成1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建(核心)3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定(1)基因表达载体(重组DNA)组成:启动子+目的基因+终止子+标记基因(2)所需工具酶:限制酶、DNA连接酶启动子是一段特殊的DNA片段,位于基因首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动转录;终止子是一段特殊的DNA片段,位于基因尾端,使转录停止。1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建(核心)3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定转化:目的基因进入受体细胞,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。导入植物细胞导入动物细胞导入微生物细胞1.农杆菌转化法(双子叶和裸子植物)2.基因枪法(单子叶植物)3.花粉管通道法(简便、经济)显微注射技术(受精卵)Ca2+处理(感受态细胞)1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建(核心)3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定是否插入目的基因(DNA分子杂交技术)
提取基因组DNA→目的基因探针→是否显示杂交带是否转录(分子杂交技术)
提取mRNA→目的基因探针→是否显示杂交带是否翻译
提取蛋白质→抗原—抗体杂交→是否显示杂交带个体水平鉴定
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