- 1.09 MB
- 2021-05-14 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
高一生物考试背诵内容
第一章走近细胞
第一节从生物圈到细胞
知识梳理:
1病毒没有细胞结构,但必须依赖(活细胞)才能生存。
2生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的(基本单位)。
3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)。
4血液属于(组织)层次,皮肤属于(器官)层次。
5植物没有(系统)层次,单细胞生物既可化做(个体)层次,又可化做(细胞)层次。
6地球上最基本的生命系统是(细胞)。
7种群:在一定的区域内同种生物个体的总和。例:一个池塘中所有的鲤鱼。
8群落:在一定的区域内所有生物的总和。例:一个池塘中所有的生物。(不是所有的鱼)
9生态系统:生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。
10以细胞代谢为基础的生物与环境之间的物质和能量的交换;以细胞增殖、分化为基础的生长与发育;以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异。
第二节细胞的多样性和统一性
知识梳理:
一、高倍镜的使用步骤(尤其要注意第1和第4步)
1 在低倍镜下找到物象,将物象移至(视野中央),
2 转动(转换器),换上高倍镜。
3 调节(光圈)和(反光镜),使视野亮度适宜。
4 调节(细准焦螺旋),使物象清晰。
二、显微镜使用常识
1调亮视野的两种方法(放大光圈)、(使用凹面镜)。
2高倍镜:物象(大),视野(暗),看到细胞数目(少)。
低倍镜:物象(小),视野(亮),看到的细胞数目(多)。
3 物镜:(有)螺纹,镜筒越(长),放大倍数越大。
目镜:(无)螺纹,镜筒越(短),放大倍数越大。
放大倍数越大
视野范围越小
视野越暗
视野中细胞数目越少
每个细胞越大
放大倍数越小
视野范围越大
视野越亮
视野中细胞数目越多
每个细胞越小
4放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数
5一行细胞的数目变化可根据视野范围与放大倍数成反比
计算方法:个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数
如:在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目是20个,在目镜不换物镜换成40×,那么在视野中能看见多少个细胞? 20×1/4=5
6圆行视野范围细胞的数量的变化可根据视野范围与放大倍数的平方成反比计算
如:在目镜为10×物镜为10×的视野中看见布满的细胞数为20个,在目镜不换物镜换成20×,那么在视野中我们还能看见多少个细胞? 20×(1/2)2=5
三、原核生物与真核生物主要类群:
原核生物:蓝藻,含有(叶绿素)和(藻蓝素),可进行光合作用,属自养型生物。
细菌:(球菌,杆菌,螺旋菌,乳酸菌);放线菌:(链霉菌)支原体,衣原体,立克次氏体
真核生物:动物、植物、真菌:(青霉菌,酵母菌,蘑菇)等
四、细胞学说
1
创立者:(施莱登,施旺)
2细胞的发现者及命名者:英国科学家 罗伯特·虎克
3内容要点:P10,共三点
4揭示问题:揭示了(细胞统一性,和生物体结构的统一性)。
五、真核细胞和原核细胞的比较(表略,见笔记)
第二章组成细胞的元素和化合物
第一节细胞中的元素和化合物
知识梳理:
统一性:元素种类大体相同
1、 生物界与非生物界
差异性:元素含量有差异
2、组成细胞的元素
微量元素: Zn 、Mo、Cu、B、Fe、Mn(口诀:新木桶碰铁门)
主要元素:C、H、O、N、P、S
含量最高的四种元素:C、H、O、N
基本元素:C(干重下含量最高)
质量分数最大的元素:O(鲜重下含量最高)
3组成细胞的化合物
水(含量最高的化合物)
无机化合物
无机
盐
脂质
有机化合物 蛋白质(干重中含量最高的化合物)
核酸
糖类
4检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
(1)还原糖的检测和观察
常用材料:苹果和梨
试剂:斐林试剂(甲液:0.1g/ml的NaOH 乙液:0.05g/ml的CuSO4)
注意事项:①还原糖有葡萄糖,果糖,麦芽糖
②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中,现配现用
③必须用水浴加热
颜色变化:浅蓝色 棕色 砖红色
(2)脂肪的鉴定
常用材料:花生子叶或向日葵种子
试剂:苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
注意事项:
①切片要薄,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊。
②酒精的作用是:洗去浮色
③需使用显微镜观察
④使用不同的染色剂染色时间不同
颜色变化:橘黄色或红色
(3)蛋白质的鉴定
常用材料:鸡蛋清,黄豆组织样液,牛奶
试剂:双缩脲试剂(A液:0.1g/ml的NaOH B液: 0.01g/ml的CuSO4 )
注意事项:
①先加A液1ml,再加B液4滴
②鉴定前,留出一部分组织样液,以便对比
颜色变化:变成紫色
(4)淀粉的检测和观察
常用材料:马铃薯
试剂:碘液
颜色变化:变蓝
第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质
一 氨基酸及其种类
氨基酸是组成蛋白质的基本单位(或单体)。
结构要点:每种氨基酸都至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基(侧链基团)决定。
二 蛋白质的结构
氨基酸 二肽 三肽 多肽 多肽链 一条或若干条多肽链盘曲折叠 蛋白质
氨基酸分子相互结合的方式:脱水缩合
一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连接,同时失去一分子的水。
连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键
三 蛋白质的功能
1. 构成细胞和生物体结构的重要物质(肌肉毛发)
2. 催化细胞内的生理生化反应)
3. 运输载体(血红蛋白)
4. 传递信息,调节机体的生命活动(胰岛素)
5. 免疫功能( 抗体)
四蛋白质分子多样性的原因
构成蛋白质的氨基酸的种类,数目,排列顺序,以及空间结构不同导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性。
规律方法 R
1、构成生物体的蛋白质的20种氨基酸的结构通式为: NH2-C-COOH
根据R基的不同分为不同的氨基酸。 H
氨基酸分子中,至少含有一个-NH2和一个-COOH位于同一个C原子上,由此可以判断是否属于构成蛋白质的氨基酸。
2、n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时,共脱去(n-m)个水分子,形成(n-m)个肽键,至少存在m个-NH2和m个-COOH,形成的蛋白质的分子量为n·氨基酸的平均分子量-18(n-m)
3、氨基酸数=肽键数+肽链数
4、蛋白质总的分子量=组成蛋白质的氨基酸总分子量-脱水缩合反应脱去的水的总分子量
第三节遗传信息的携带者——核酸
DNA(脱氧核糖核酸)
一 核酸的分类
RNA(核糖核酸)
DNA与RNA组成成分比较(见附表)
二、核酸的结构
基本组成单位—核苷酸(核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成)
(1)DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸
磷酸
含氮碱基(A G C T)
A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤
C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶
脱氧核糖
(2)RNA的基本单位核糖核苷酸
A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤
C 胞嘧啶 U 尿嘧啶
磷酸
含氮碱基(A G C U)
核糖
核酸中的相关计算:
(1)若是在含有DNA和RNA的生物体中,则碱基种类为5种;核苷酸种类为8种。
(2)DNA的碱基种类为4种;脱氧核糖核苷酸种类为4种。
(3)RNA的碱基种类为4种;核糖核苷酸种类为4种。
化学元素组成:C、H、O、N、P
三、核酸的功能
核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
核酸在细胞中的分布
观察核酸在细胞中的分布:
材料:人的口腔上皮细胞
试剂:甲基绿、吡罗红混合染色剂
注意事项:
盐酸的作用:•改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
现象:
甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色,
吡罗红将细胞质中的RNA染成红色。
DNA是细胞核中的遗传物质,此外,在线粒体和叶绿体中也有少量的分布。
RNA主要存在于细胞质中,少量存在于细胞核中。
第四节细胞中的糖类和脂质
细胞中的糖类——主要的能源物质
糖类的分类,分布及功能:
种类
分布
功能
单糖
五碳糖
核糖
(C5H10O4)
细胞中都有
组成RNA的成分
脱氧核糖(C5H10O5)
细胞中都有
组成DNA的成分
六碳糖
(C6H12O6)
葡萄糖
细胞中都有
主要的能源物质
果糖
植物细胞中
提供能量
半乳糖
动物细胞中
提供能量
二糖
(C12H22O11)
麦芽糖
发芽的小麦、谷控中含量丰富
都能提供能量
蔗糖
甘蔗、甜菜中含量丰富
乳糖
人和动物的乳汁中含量丰富
多糖
淀粉
植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中
储存能量
(C6H10O5)n
纤维素
植物细胞的细胞壁中
支持保护细胞
肝糖原
糖原
肌糖原
动物的肝脏中
储存能量调节血糖
动物的肌肉组织中
储存能量
细胞中的脂质
脂质的分类
脂肪:储能,保温,缓冲减压
磷脂:构成细胞膜和细胞器膜的主要成分
胆固醇
固醇 性激素
维生素D
脂质的分类,分布及功能
1脂肪(C、H、O)存在人和动物体内的皮下,大网膜和肠系膜等部位。动物细胞中良好的储能物质与糖类相同质量的脂肪储存能量是糖类的2倍。
功能:①保温②减少内部器官之间摩擦③缓冲外界压力
2磷脂构成细胞膜以及各种细胞器膜重要成分。
分布:人和动物的脑、卵细胞、肝脏、大豆的种子中含量丰富。
3固醇
包括:①胆固醇------构成细胞膜重要成分;参与人体血液中脂质的运输。
②性激素------促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,激发并维持第二性征
③维生素D------促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。
单体和多聚体的概念:生物大分子如蛋白质是由许多氨基酸连接而成的。核酸是由许多核苷酸连接而成的。 氨基酸、核苷酸、单糖分别是蛋白质、核酸和多糖的单体,而这些大分子分别是单体的多聚体
生物大分子的形成:C形成4个化学键 → 成千上万原子形成 → 碳链 → 单体 → 生物大分子
第五节细胞中的无机物
细胞中的水包括
结合水:细胞结构的重要组成成分
自由水:细胞内良好溶剂 运输养料和废物
许多生化反应有水的参与
自由水与结合水的关系:自由水和结合水可相互转化
细胞含水量与代谢的关系
代谢活动旺盛,细胞内自由水水含量高;代谢活动下降,细胞中结合水水含量高。
细胞中的无机盐
细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
无机盐的作用:
1.细胞中许多有机物的重要组成成分2.维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
3.维持细胞的酸碱平衡 4.维持细胞的渗透压
部分无机盐的作用
缺碘:地方性甲状腺肿大(大脖子病)、呆小症
缺钙:抽搐、软骨病,儿童缺钙会得佝偻病,老年人会骨质疏松
缺铁:缺铁性贫血
附表
类别
DNA
RNA
基本单位
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
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)
五碳糖
脱氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
磷酸
第五章细胞的基本结构
第一节细胞膜——系统的边界
知识网络:
1、研究细胞膜的常用材料:人或哺乳动物成熟红细胞
2、细胞膜主要成分:脂质和蛋白质,还有少量糖类
细胞膜成分特点:脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多
3、细胞膜功能:
①将细胞与环境分隔开,保证细胞内部环境的相对稳定
②控制物质出入细胞
③进行细胞间信息交流
一、制备细胞膜的方法(实验)
原理:渗透作用(将细胞放在清水中,水会进入细胞,细胞涨破,内容物流出,得到细胞膜)
选材:人或其它哺乳动物成熟红细胞
原因:因为材料中没有细胞核和众多细胞器
提纯方法:差速离心法
细节:取材用的是新鲜红细胞稀释液(血液加适量生理盐水)
二、与生活联系:
细胞癌变过程中,细胞膜成分改变,产生甲胎蛋白(AFP),癌胚抗原(CEA)
三、细胞壁成分
植物:纤维素和果胶
原核生物:肽聚糖
作用:支持和保护
四、细胞膜特性:
结构特性:流动性
举例:(变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌)
功能特性:选择透过性
举例:(腌制糖醋蒜,红墨水测定种子发芽率,判断种子胚、胚乳是否成活)
五、细胞膜其它功能:维持细胞内环境稳定、分泌、吸收、识别、免疫
第二节 细胞器——系统内的分工合作
一、细胞器之间分工
(1)双层膜
叶绿体:存在于绿色植物细胞,光合作用场所
线粒体:有氧呼吸主要场所
(2)单层膜
内质网:细胞内蛋白质合成和加工,脂质合成的场所
高尔基体:对蛋白质进行加工、分类、包装
液泡:植物细胞特有,调节细胞内环境,维持细胞形态
溶酶体:分解衰老、损伤细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
(3)无膜
核糖体:合成蛋白质的主要场所
中心体:与细胞有丝分裂有关
二、分泌蛋白的合成和运输
核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜
(合成肽链)(加工成蛋白质) (进一步加工)(囊泡与细胞膜融合,蛋白质释放)
三、生物膜系统
1、概念:细胞膜、核膜,各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统
2、作用:见课本49页。
使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递
为各种酶提供大量附着位点,是许多生化反应的场所
把各种细胞器分隔开,保证生命活动高效、有序进行
1、细胞膜的化学成分是什么?
2、为获得纯净的细胞膜,应选取什么材料做实验?理由是什么?
3、欲使细胞破裂,对所选材料进行的处理方法是什么?
4、细胞膜的功能是什么?
5、细胞壁的主要成分是什么?其作用是什么?
6、细胞膜的两个特性?
7、细胞器中具有双层膜结构的是什么?不具膜结构的是什么?
8、被称为“消化车间”的是哪种细胞器?
9、植物叶肉细胞里,都具有色素的一组细胞器是什么?
10、蛔虫的细胞内肯定没有哪种细胞器?这种细胞器的功能是什么?
11、动物细胞特有的细胞器是什么?功能是什么?
12、线粒体与叶绿体如何将能量转换的?
13、在动物细胞内,DNA分布在细胞的什么结构中?
14、与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器是什么?分别有什么功能?
15、专一性染线粒体的活细胞染料是什么?使活细胞中的线粒体呈什么颜色?
16、细胞核有什么功能?
17、核孔、核仁有什么功能?
18、染色质的主要成分是什么?
19、染色质与染色体的关系是什么?
20、哪些细胞没有细胞核?
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、渗透作用
(1)渗透作用:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
(2)发生渗透作用的条件:
①是具有半透膜
②是半透膜两侧具有浓度差。
二、 细胞的吸水和失水(原理:渗透作用)
1、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡
2、植物细胞的吸水和失水
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡
中央液泡大小
原生质层位置
细胞大小
蔗糖溶液
变小
脱离细胞壁
基本不变
清水
逐渐恢复原来大小
恢复原位
基本不变
1、 质壁分离产生的条件:
(1)具有大液泡
(2)具有细胞壁
(3)外界溶液浓度>细胞液浓度
2、质壁分离产生的原因:
内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外因:外界溶液浓度>细胞液浓度
1、植物吸水方式有两种:
(1)吸帐作用(未形成液泡)如:干种子、根尖分生区
(2)渗透作用(形成液泡)
一、 物质跨膜运输的其他实例
1、对矿质元素的吸收
逆相对含量梯度——主动运输
对物质是否吸收以及吸收多少,都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
2、细胞膜是一层选择透过性膜,水分子可以自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
二、 比较几组概念
扩散:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与过膜与否无关)
(如:O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动)
渗透:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透
(如:细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜)
半透膜:物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小
(如:动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等)
选择透过性膜:细胞膜上具有载体,且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同,构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
(如:细胞膜等各种生物膜)
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、探索历程(略,见P65-67)
二、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
▲蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层
▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动
三、 糖蛋白(糖被)
组成:由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。
作用:细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。
第三节物质跨膜运输的方式
一、被动运输:
物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
二、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
方向
载体
能量
举例
自由扩散
高→低
不需要
不需要
水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等
协助扩散
高→低
需要
不需要
葡萄糖进入红细胞
主动运输
低→高
需要
需要
氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞
三、大分子物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐
第五章细胞的能量供应和利用
第一节降低反应活化能的酶
一、细胞代谢与酶
1、细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢.
2、酶的发现:发现过程,发现过程中的科学探究思想,发现的意义
3、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
4、酶的特性:专一性,高效性,作用条件较温和
5、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、影响酶促反应的因素(难点)
1、 底物浓度
2、 酶浓度
3、 PH值:过酸、过碱使酶失活
4、 温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
三、实验
1、 比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(过程见课本P79)
实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多
控制变量法:变量、自变量、因变量、无关变量的定义。
对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验。
2、 影响酶活性的条件(要求用控制变量法,自己设计实验)
建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。
第二节细胞的能量“通货”——ATP
一、什么是ATP?
是细胞内的一种高能磷酸化合物,中文名称叫做三磷酸腺苷
二、结构简式:A-P~P~P A代表腺苷 P代表磷酸基团 ~代表高能磷酸键
三、ATP和ADP之间的相互转化
ADP + Pi+ 能量 ATP
ATP ADP + Pi+ 能量
ADP转化为ATP所需能量来源:
动物和人:呼吸作用
绿色植物:呼吸作用、光合作用
第三节ATP 的主要来源——细胞呼吸
1、概念:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
2、有氧呼吸
总反应式:C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +大量能量
第一阶段:细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸+少量[H]+少量能量
第二阶段:线粒体基质 2丙酮酸+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量
第三阶段:线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量
3、无氧呼吸
产生酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
发生生物:大部分植物,酵母菌
产生乳酸:C6H12O6 2乳酸+少量能量
发生生物:动物,乳酸菌,马铃薯块茎,玉米胚
反应场所:细胞质基质
注意:无机物的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵
讨论:
1 有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路
有氧呼吸:所释放的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了。
无氧呼吸:能量小部分用于生成ATP,大部分储存于乳酸或酒精中
2 有氧呼吸过程中氧气的去路:氧气用于和[H]生成水
第四节能量之源——光与光合作用
一、 捕获光能的色素
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素
叶绿素b (黄绿色)
绿叶中的色素 胡萝卜素 (橙黄色)
类胡萝卜素
叶黄素(黄色)
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。
白光下光合作用最强,其次是红光和蓝紫光,绿光下最弱。
二、 实验——绿叶中色素的提取和分离
1 实验原理:绿叶中的色素都能溶解在层析液中,且他们在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
2 方法步骤中需要注意的问题:(步骤要记准确)
(1) 研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么?
二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。
(2) 实验为何要在通风的条件下进行?为何要用培养皿盖住小烧杯?用棉塞塞紧试管口?
因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。
(3) 滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液?
防止细线中的色素被层析液溶解
(4) 滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?
有四条色带,自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素,黄色的叶黄素,蓝绿色的叶绿素a,黄绿色的叶绿素b。最宽的是叶绿素a,最窄的是胡萝卜素。
三、 捕获光能的结构——叶绿体
结构:外膜,内膜,基质,基粒(由类囊体构成)
与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。
光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。
四、光合作用的原理
1、光合作用的探究历程:(略)
2、光合作用的过程: (熟练掌握课本P103下方的图)
酶
总反应式:CO2+H2O (CH2O)+O2 ,其中(CH2O)表示糖类。
根据是否需要光能,可将其分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段:必须有光才能进行
场所:类囊体薄膜上
酶
反应式:
水的光解:H2O 1/2O2+2[H]
酶
ATP形成:ADP+Pi+光能 ATP
光反应中,光能转化为ATP中活跃的化学能
暗反应阶段:有光无光都能进行
酶
场所:叶绿体基质
CO2的固定:CO2+C5 2C3
酶
C3的还原:2C3+[H]+ATP (CH2O)+C5+ADP+Pi
暗反应中,ATP中活跃的化学能转化为(CH2O)中稳定的化学能
联系:
光反应为暗反应提供ATP和[H],暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
(1)光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度
植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加,但光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加
③光照时间
光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。
(2)温度
温度低,光和速率低。随着温度升高,光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,光和速率降低。
生产上白天升温,增强光合作用,晚上降低室温,抑制呼吸作用,以积累有机物。
(3)CO2浓度
在一定范围内,植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度不再增加。
生产上使田间通风良好,供应充足的CO2
(4)水分的供应
当植物叶片缺水时,气孔会关闭,减少水分的散失,同时影响CO2进入叶内,暗反应受阻,光合作用下降。
生产上应适时灌溉,保证植物生长所需要的水分。
六、化能合成作用
概念:自然界中少数种类的细菌,虽然细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是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,这种合成作用,叫做化能合成作用,这些细菌也属于自养生物。
如:硝化细菌,不能利用光能,但能将土壤中的NH3氧化成HNO2,进而将HNO2氧化成HNO3。
硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能,将CO2和水合成为糖类,这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动.
举例:硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌
自养型生物:绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌
异养型生物:动物、人、大多数细菌、真菌
第6章细胞的生命历程
第1节细胞的增殖
一、 限制细胞长大的原因
1、细胞表面积与体积的比。
2、细胞的核质比
二、 细胞增殖
1.细胞增殖的意义:生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
2.真核细胞分裂的方式:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
(一)细胞周期
(1)概念:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
(2)两个阶段:
分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前
分裂期:分为前期、中期、后期、末期
(3)特点:分裂间期所占时间长。
(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点:
1.分裂间期
特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态
2.前期
特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失
染色体特点:1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。 2、每个染色体都有两条姐妹染色单体
3.中期
特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰
染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
4.后期
特点:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体
分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极
染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。
5.末期
特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
植物细胞
动物细胞
前期纺锤体的来源
由两极发出的纺锤丝直接产生
由中心体周围产生的星射线形成。
末期细胞质的分裂
细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。
前期:膜仁消失显两体。中期:形定数晰赤道齐。
后期:点裂数加均两极。末期:膜仁重现失两体。
一、 植物与动物细胞的有丝分裂的比较
不同点:
相同点:1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。
2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。
3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。
五、有丝分裂的意义:
将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。
六、无丝分裂:
特点:在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
例:蛙的红细胞
第二节细胞的分化
一、细胞的分化
(1)概念:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)过程:受精卵 增殖为多细胞 分化为组织、器官、系统 发育为生物体
(3)特点:持久性、稳定不可逆转性、普遍性
二、细胞全能性:
(1)体细胞具有全能性的原因
由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的,一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此,分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
(2)植物细胞全能性
高度分化的植物细胞仍然具有全能性。
例如:胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株
(3)动物细胞全能性
高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能性受到限制。但是,细胞核仍然保持着全能性。例如:克隆羊多莉
(4)全能性大小:受精卵>生殖细胞>体细胞
第三节细胞的衰老和凋亡
一、 细胞的衰老
1、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,个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
2、衰老细胞的主要特征:
1)在衰老的细胞内水分 。
2)衰老的细胞内有些酶的活性 。
3)细胞内的 会随着细胞的衰老而逐渐积累。
4)衰老的细胞内 速度减慢,细胞核体积增大, 固缩,染色加深。
5) 通透性功能改变,使物质运输功能降低。
3、细胞衰老的学说:(1)自由基学说(2)端粒学说
二、细胞的凋亡
1、概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡
2、意义:完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。
3、与细胞坏死的区别: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。
细胞凋亡是一种正常的自然现象。
第4节细胞的癌变
1. 癌细胞:细胞由于受到 的作用,不能正常地完成细胞分化,而形成了不受 有机体控制的、连续进行分裂的 细胞,这种细胞就是癌细胞。
2. 癌细胞的特征:
(1)能够无限 。
(2)癌细胞的 发生了变化。
(3)癌细胞的表面也发生了变化。癌细胞容易在有机体内分散转移的原因____________________________________
3. 致癌因子的种类有三类: 、 、 。
4. 细胞癌变的原因:致癌因子使细胞的原癌基因从 状态变为 状态。正常细胞转化为 。
生物必修2复习提纲(必修)
第二章 减数分裂和有性生殖
第一节 减数分裂
一、减数分裂的概念
减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(注:体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。)
二、减数分裂的过程
1、精子的形成过程:精巢(哺乳动物称睾丸)
l 减数第一次分裂
间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。
l 减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。
末期:细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞。
2、卵细胞的形成过程:卵巢
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
精子的形成
卵细胞的形成
不同点
形成部位
精巢(哺乳动物称睾丸)
卵巢
过 程
有变形期
无变形期
子细胞数
一个精原细胞形成4个精子
一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体
相同点
精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半
四、注意:
(1)同源染色体①形态、大小基本相同;②一条来自父方,一条来自母方。
(2)精原细胞和卵原细胞
的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂
的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
(3)减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
(4)减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律
(5)减数分裂形成子细胞种类:
假设某生物的体细胞中含n对同源染色体,则:
它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2n种精子(卵细胞);
它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。
五、受精作用的特点和意义
特点: 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子,另一半来自卵细胞。
意义:减数分裂和受精作用对于维持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具有重要的作用。
六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤:
一看染色体数目:奇数为减Ⅱ(姐妹分家只看一极)
二看有无同源染色体:没有为减Ⅱ(姐妹分家只看一极)
三看同源染色体行为:确定有丝或减Ⅰ
注意:若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
同源染色体分家—减Ⅰ后期
姐妹分家—减Ⅱ后期
例:判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
第二节 有性生殖
1.有性生殖是由亲代产生有性生殖细胞或配子,经过两性生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合,成为合子(如受精卵)。再由合子发育成新个体的生殖方式。
2.脊椎动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段。
3.在有性生殖中,由于两性生殖细胞分别来自不同的亲本,因此,由合子发育成的后代就具备了双亲的遗传特性,具有更强的生活能力和变异性,这对于生物的生存和进化具有重要意义。
第三章 遗传和染色体
第一节 基因的分离定律
一、相对性状
性状:生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。
相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
二、孟德尔一对相对性状的杂交实验
1、实验过程(看书)
2、对分离现象的解释(看书)
3、对分离现象解释的验证:测交(看书)
例:现有一株紫色豌豆,如何判断它是显性纯合子(AA)还是杂合子(Aa)?
相关概念
1、显性性状与隐性性状
显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。
隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有表现出来的性状。
附:性状分离:在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象)
2、显性基因与隐性基因
显性基因:控制显性性状的基因。
隐性基因:控制隐性性状的基因。
附:基因:控制性状的遗传因子( DNA分子上有遗传效应的片段P67)
等位基因:决定1对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。
3、纯合子与杂合子
纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):
显性纯合子(如AA的个体)
隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)
4、表现型与基因型
表现型:指生物个体实际表现出来的性状。
基因型:与表现型有关的基因组成。
(关系:基因型+环境 → 表现型)
5、 杂交与自交
杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程。
自交:基因型相同的生物体间相互交配的过程。(指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉)
附:测交:让F1与隐性纯合子杂交。(可用来测定F1的基因型,属于杂交)
三、基因分离定律的实质: 在减I分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离。
四、基因分离定律的两种基本题型:
l 正推类型:(亲代→子代)
亲代基因型
子代基因型及比例
子代表现型及比例
⑴
AA×AA
AA
全显
⑵
AA×Aa
AA : Aa=1 : 1
全显
⑶
AA×aa
Aa
全显
⑷
Aa×Aa
AA : Aa : aa=1 : 2 : 1
显:隐=3 : 1
⑸
Aa×aa
Aa : aa =1 : 1
显:隐=1 : 1
⑹
aa×aa
aa
全隐
l 逆推类型:(子代→亲代)
亲代基因型
子代表现型及比例
⑴
至少有一方是AA
全显
⑵
aa×aa
全隐
⑶
Aa×aa
显:隐=1 : 1
⑷
Aa×Aa
显:隐=3 : 1
五、孟德尔遗传实验的科学方法:
Ø 正确地选用试验材料;
Ø 分析方法科学;(单因子→多因子)
Ø 应用统计学方法对实验结果进行分析;
Ø 科学地设计了试验的程序。
六、基因分离定律的应用:
1、指导杂交育种:
原理:杂合子(Aa)连续自交n次后各基因型比例
杂合子(Aa ):(1/2)n
纯合子(AA+aa):1-(1/2)n (注:AA=aa)
例:小麦抗锈病是由显性基因T控制的,如果亲代(P)的基因型是TT×tt,则:
(1)子一代(F1)的基因型是____,表现型是_______。
(2)子二代(F2)的表现型是__________________,这种现象称为__________。
(3)F2代中抗锈病的小麦的基因型是_________。其中基因型为______的个体自交后代会出现性状分离,因此,为了获得稳定的抗锈病类型,应该怎么做?
_______________________________________________________________________________________
答案:(1)Tt 抗锈病(2)抗锈病和不抗锈病 性状分离(3)TT或Tt Tt
从F2代开始选择抗锈病小麦连续自交,淘汰由于性状分离而出现的非抗锈病类型,直到抗锈病性状不再发生分离。
2、指导医学实践:
例1:人类的一种先天性聋哑是由隐性基因(a)控制的遗传病。如果一个患者的双亲表现型都正常,则这对夫妇的基因型是___________,他们再生小孩发病的概率是______。
答案:Aa、Aa 1/4
例2:人类的多指是由显性基因D控制的一种畸形。如果双亲的一方是多指,其基因型可能为___________,这对夫妇后代患病概率是______________。
答案:DD或Dd 100%或1/2
第二节 基因的自由组合定律
一、基因自由组合定律的实质:
在减I分裂后期,非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
(注意:非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律)
二、自由组合定律两种基本题型:共同思路:“先分开、再组合”
l 正推类型(亲代→子代)
l 逆推类型(子代→亲代)
三、基因自由组合定律的应用
1、指导杂交育种:
例:在水稻中,高杆(D)对矮杆(d)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR,应该怎么做?
_______________________________________________________________________________________
附:杂交育种
方法:杂交
原理:基因重组
优缺点:方法简便,但要较长年限选择才可获得。
2、导医学实践:
例:在一个家庭中,父亲是多指患者(由显性致病基因D控制),母亲表现型正常。他们婚后却生了一个手指正常但患先天性聋哑的孩子(先天性聋哑是由隐性致病基因p控制),问:
①该孩子的基因型为___________,父亲的基因型为_____________,母亲的基因型为____________。
②如果他们再生一个小孩,则
只患多指的占________,
只患先天性聋哑的占_________,
既患多指又患先天性聋哑的占___________,
完全正常的占_________
答案:①ddpp DdPp ddPp ②3/8, 1/8, 1/8, 3/8
四、性别决定和伴性遗传
1、XY型性别决定方式:
l 染色体组成(n对):
雄性:n-1对常染色体 + XY 雌性:n-1对常染色体 + XX
l 性比:一般 1 : 1
l 常见生物:全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物,多数昆虫、一些鱼类和两栖类。
2、三种伴性遗传的特点:
(1)伴X隐性遗传的特点:
① 男 > 女 ② 隔代遗传(交叉遗传) ③ 母病子必病,女病父必病
(2)伴X显性遗传的特点:
① 女>男 ② 连续发病 ③ 父病女必病,子病母必病
(3)伴Y遗传的特点:
①男病女不病 ②父→子→孙
附:常见遗传病类型(要记住):
伴X隐:色盲、血友病
伴X显:抗维生素D佝偻病
常隐:先天性聋哑、白化病
常显:多(并)指
第三节 染色体变异及其应用
一、染色体结构变异:
实例:猫叫综合征(5号染色体部分缺失)
类型:缺失、重复、倒位、易位(看书并理解)
二、染色体数目的变异
1、类型
l 个别染色体增加或减少:
实例:21三体综合征(多1条21号染色体)
l 以染色体组的形式成倍增加或减少:
实例:三倍体无子西瓜
2、染色体组:
(1)概念:二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
(2)特点:①一个染色体组中无同源染色体,形态和功能各不相同;
②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。
(3)染色体组数的判断:
① 染色体组数= 细胞中任意一种染色体条数
例1:以下各图中,各有几个染色体组?
答案:3 2 5 1 4
② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数
例2:以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少?
(1)Aa ______ (2)AaBb _______
(3)AAa _______ (4)AaaBbb _______
(5)AAAaBBbb _______ (6)ABCD ______
答案:2 2 3 3 4 1
3、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
三、染色体变异在育种上的应用
1、多倍体育种:
方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(原理:能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍)
原理:染色体变异
实例:三倍体无子西瓜的培育;
优缺点:培育出的植物器官大,产量高,营养丰富,但结实率低,成熟迟。
2、单倍体育种:
方法:花粉(药)离体培养
原理:染色体变异
实例:矮杆抗病水稻的培育
例:在水稻中,高杆(D)对矮杆(d)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ,应该怎么做?
______________________________________________________________________________________
优缺点:后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。
附:育种方法小结
诱变育种
杂交育种
多倍体育种
单倍体育种
方法
用射线、激光、化学药品等处理生物
杂交
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
花药(粉)离体培养
原理
基因突变
基因重组
染色体变异
染色体变异
优缺点
加速育种进程,大幅度地改良某些性状,但有利变异个体少。
方法简便,但要较长年限选择才可获得纯合子。
器官较大,营养物质含量高,但结实率低,成熟迟。
后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。
第四章 遗传的分子基础
第一节 探索遗传物质的过程
一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验:
1、肺炎双球菌有两种类型类型:
l S型细菌:菌落光滑,菌体有夹膜,有毒性
l R型细菌:菌落粗糙,菌体无夹膜,无毒性
2、实验过程(看书)
3、实验证明:无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后,转化为有毒性的S型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。
推论(格里菲思):在第四组实验中,已经被加热杀死S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”。
二、1944年艾弗里的实验:
1、实验过程:
2、实验证明:DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(即:DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质)
三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
1、T2噬菌体机构和元素组成:
2、实验过程(看书)
3、实验结论:子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。(即:DNA是遗传物质)
四、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明:在只有RNA的病毒中,RNA是遗传物质。
五、小结:
细胞生物
(真核、原核)
非细胞生物
(病毒)
核酸
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
RNA
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。
第二节 DNA的结构和DNA的复制:
一、DNA的结构
1、DNA的组成元素:C、H、O、N、P
2、DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸(4种)
3、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧:由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律: A = T;G ≡ C。(碱基互补配对原则)
4、DNA的特性:
①多样性:碱基对的排列顺序是千变万化的。(排列种数:4n(n为碱基对对数)
②特异性:每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。
5、DNA的功能:携带遗传信息(DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息)。
6、与DNA有关的计算:
在双链DNA分子中:
① A=T、G=C
②任意两个非互补的碱基之和相等;且等于全部碱基和的一半
例:A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基
二、DNA的复制
1、概念:以亲代DNA分子两条链为模板,合成子代DNA的过程
2、时间:有丝分裂间期和减Ⅰ前的间期
3、场所:主要在细胞核
4、过程:(看书)①解旋 ②合成子链 ③子、母链盘绕形成子代DNA分子
5、特点: 半保留复制
6、原则:碱基互补配对原则
7、条件:
①模板:亲代DNA分子的两条链
②原料:4种游离的脱氧核糖核苷酸
③能量:ATP
④ 酶:解旋酶、DNA聚合酶等
8、DNA能精确复制的原因:
①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;
②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。
9、意义:
DNA分子复制,使遗传信息从亲代传递给子代,从而确保了遗传信息的连续性。
10、与DNA复制有关的计算:
复制出DNA数 =2n(n为复制次数)
含亲代链的DNA数 =2
第三节 基因控制蛋白质的合成
一、RNA的结构:
1、组成元素:C、H、O、N、P
2、基本单位:核糖核苷酸(4种)
3、结构:一般为单链
二、基因:是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上
三、基因控制蛋白质合成:
1、转录:
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录)
(2)过程(看书)
(3)条件:模板:DNA的一条链(模板链)
原料:4种核糖核苷酸
能量:ATP
酶:解旋酶、RNA聚合酶等
(4)原则:碱基互补配对原则(A—U、T—A、G—C、C—G)
(5)产物:信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)
2、翻译:
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
(2)过程:(看书)
(3)条件:模板:mRNA
原料:氨基酸(20种)
能量:ATP
酶:多种酶
搬运工具:tRNA
装配机器:核糖体
(4)原则:碱基互补配对原则
(5)产物:多肽链
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数:mRNA分子中碱基数:氨基酸数 = 6:3:1
四、基因对性状的控制
1、中心法则
2、基因控制性状的方式:
(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;
(2)通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
五、人类基因组计划及其意义
计划:完成人体24条染色体上的全部基因的遗传作图、物理作图、和全部碱基的序列测定。
意义:可以清楚的认识人类基因的组成、结构、功能极其相互关系,对于人类疾病的诊治和预防具有重要的意义
第四节 基因突变和基因重组
一、生物变异的类型
l 不可遗传的变异(仅由环境变化引起)
l 可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)
基因突变
基因重组
染色体变异
二、可遗传的变异
(一)基因突变
1、概念:是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等变化。
2、原因:物理因素:X射线、激光等;
化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等;
生物因素:病毒、细菌等。
3、特点:
①发生频率低:
② 方向不确定
③随机发生
基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;
基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。
④普遍存在
4、结果:使一个基因变成它的等位基因。
5、时间:细胞分裂间期(DNA复制时期)
6、应用——诱变育种
①方法:用射线、激光、化学药品等处理生物。
②原理:基因突变
③实例:高产青霉菌株的获得
④优缺点:加速育种进程,大幅度地改良某些性状,但有利变异个体少。
7、意义:
①是生物变异的根本来源;
②为生物的进化提供了原始材料;
③是形成生物多样性的重要原因之一。
(二)基因重组
1、概念:是指生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合的过程。
2、种类:
①减数分裂(减Ⅰ后期)形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,位于这些染色体上的非等位基因也自由组合。组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。
②减Ⅰ四分体时期,同源染色体上(非姐妹染色单体)之间等位基因的交换。结果是导致染色单体上基因的重组,组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。
③重组DNA技术
(注:转基因生物和转基因食品的安全性:用一分为二的观点看问题,用其利,避其害。我国规定对于转基因产品必须标明。)
3、结果:产生新的基因型
4、应用(育种):杂交育种(见前面笔记)
5、意义:①为生物的变异提供了丰富的来源;
②为生物的进化提供材料;
③是形成生物体多样性的重要原因之一
(三)染色体变异(见第三章 第三节)
第五节 关注人类遗传病
一、人类遗传病与先天性疾病区别:
l 遗传病:由遗传物质改变引起的疾病。(可以生来就有,也可以后天发生)
l 先天性疾病:生来就有的疾病。(不一定是遗传病)
二、人类遗传病产生的原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
三、人类遗传病类型
(一)单基因遗传病
1、概念:由一对等位基因控制的遗传病。
2、原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
3、特点:呈家族遗传、发病率高(我国约有20%--25%)
4、类型:
显性遗传病 伴X显:抗维生素D佝偻病
常显:多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病 伴X隐:色盲、血友病
常隐:先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症
(二)多基因遗传病
1、概念:由多对等位基因控制的人类遗传病。
2、常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。
(三)染色体异常遗传病(简称染色体病)
1、概念:染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常)
2、类型:
常染色体遗传病 结构异常:猫叫综合征
数目异常:21三体综合征(先天智力障碍)
性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条 X染色体)
四、遗传病的监测和预防
1、产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,
产前诊断可以大大降低病儿的出生率
2、遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展
五、实验:调查人群中的遗传病
注意事项:
1、可以以小组为单位进行研究。
2、调查时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等。
3、调查时要详细询问,如实记录。
4、对某个家庭进行调查时,被调查成员之间的血缘关系必须写清楚,并注明性别。
5、 必须统计被调查的某种遗传病在人群中的发病率。
结果分析:
被调查人数为2 747人,其中色盲患者为38人(男性37人,女性1人),红绿色盲的发病率为1.38%。男性红绿色盲的发病率为1.35%,女性红绿色盲的发病率为0.03%。二者均低于我国社会人群男女红绿色盲的发病率。
实验结论:我国社会人群中,红绿色盲患者男性明显多于女性。
第五章 生物的进化
第一节 生物进化理论的发展
一、拉马克的进化学说
1、理论要点:用进废退;获得性遗传
2、进步性:认为生物是进化的。
二、达尔文的自然选择学说
1、理论要点:自然选择(过度繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存)
2、进步性:能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。
3、局限性:
①不能科学地解释遗传和变异的本质;
②自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释。
(对生物进化的解释仅局限于个体水平)
三、现代达尔文主义
(一)种群是生物进化的基本单位(生物进化的实质:种群基因频率的改变)
1、种群:
概念:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。
特点:不仅是生物繁殖的基本单位;而且是生物进化的基本单位。
2、种群基因库:一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库
3、基因(型)频率的计算:
①按定义计算:
例1:从某个群体中随机抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个,则:
基因型AA的频率为______;基因型Aa的频率为 ______;基因型 aa的频率为 ______。基因A的频率为______;
基因a的频率为 ______。
答案:30% 60% 10% 60% 40%
②某个等位基因的频率 = 它的纯合子的频率 + ½杂合子频率
例:某个群体中,基因型为AA的个体占30%、基因型为Aa的个体占60% 、基因型为aa的个体占10% ,则:基因A的频率为______,基因a的频率为 ______
答案: 60% 40%
(二)突变和基因重组产生生物进化的原材料
(三)自然选择决定进化方向:在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
(四)突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制
1、物种:指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
2、隔离:
地理隔离:同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。
生殖隔离:指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。
3、物种的形成:
⑴物种形成的常见方式:地理隔离(长期)→生殖隔离
⑵物种形成的标志:生殖隔离
⑶物种形成的3个环节:
l 突变和基因重组:为生物进化提供原材料
l 选择:使种群的基因频率定向改变
l 隔离:是新物种形成的必要条件
第二节 生物进化和生物多样性
一、生物进化的基本历程
1、地球上的生物是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,从水生到陆生,从低级到高级逐渐进化而来的。
2、真核细胞出现后,出现了有丝分裂和减数分裂,从而出现了有性生殖,使由于基因重组产生的变异量大大增加,所以生物进化的速度大大加快。
二、生物进化与生物多样性的形成
1、生物多样性与生物进化的关系是:生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果;而生物多样性的产生又加速了生物的进化。
2、生物多样性包括:遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
生物必修3复习提纲(必修)
第二章 生物个体的稳态
第一节 人体的稳态
一、稳态的生理意义
1、内环境:
(1)单细胞生物直接与外界环境进行物质和能量转换,而人体细胞必须通过内环境才能与外界环境进行物质和能量交换。
(2)内环境的组成:
细胞内液
体液 血浆
细胞外液 组织液
(内环境) 淋巴
(3)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介:
细胞可直接与内环境进行物质交换,不断获取生命活动需要的物质,同时不断排出代谢产生的废物。内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内各个器官系统的参与。
2、稳态
(1)概念:在神经系统和内分泌系统等的调节下,机体会对内环境的各种变化做出相应的调整,使得内环境的温度,渗透压、酸碱度及各种化学成分保持相对稳定的状态,称为稳态。
(2)意义:维持内环境在一定范围内的稳态是生命活动正常进行的必要条件。
(3)调节机制——反馈调节
正反馈:反馈信息与原输入信息起相同的作用,使输出信息进一步增强的调节。
负反馈:反馈信息与原输入信息起相反的作用,使输出信息减弱的调节。
二、体温调节
1、体温的概念:指人身体内部的平均温度。
2、体温的测量部位:直肠、口腔、腋窝
3、体温相对恒定的原因:在神经系统和内分泌系统等的共同调节下,人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。
产热器官:主要是肝脏和骨骼肌
散热器官:皮肤(血管、汗腺)
4、体温调节过程:
(1) 寒冷环境→冷觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢
→皮肤血管收缩、汗液分泌减少(减少散热)、
骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加(增加产热)
→体温维持相对恒定。
(2) 炎热环境→温觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢
→皮肤血管舒张、汗液分泌增多(增加散热)
→体温维持相对恒定。
5、体温恒定的意义:是人体生命活动正常进行的必需条件,主要通过对酶的活性的调节体现
三、水平衡的调节
1、 人体内水分的动态平衡是靠水分的摄入和排出的动态平衡实现的
2、 人体内水的主要来源是饮食、另有少部分来自物质代谢过程中产生的水。水分的排出主要通过泌尿系统,其次皮肤、肺和大肠也能排出部分水。人体的主要排泄器官是肾,其结构和功能的基本单位是肾单位。
3、 水分调节(细胞外液渗透压调节):(负反馈)
过程:饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液渗透压下降、尿量减少
总结:水分调节主要是在神经系统和内分泌系统的调节下,通过肾脏完成。起主要作用的激素是抗利尿激素,它是由下丘脑产生,由垂体释放的,作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使排尿量减少。
四、无机盐平衡的调节
1、 人体内无机盐的动态平衡是靠无机盐的摄入和排出的动态平衡实现的
2、 人体需要的无机盐主要来自饮食,通过尿液、汗液、粪便将无机盐排出体外
3、 人体需要的无机盐有多种,如Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Fe3+、I- 等
4、 无机盐调节:(负反馈)
过程:血钾升高、血钠降低→肾上腺皮质分泌醛固酮→促进肾小管和集合管增加吸钠、增加排钾→血钾降低、血钠升高
总结:无机盐调节主要是在内分泌系统的调节下,通过肾脏完成。起主要作用的激素是醛固酮,它是由肾上腺皮质分泌的,主要功能是吸钠排钾。
五、血糖调节
1、血糖的含义:血浆中的葡萄糖(正常人空腹时浓度:3.9-6.1mmol/L)
2、血糖的来源和去路:
3、调节血糖的激素:
(1)胰岛素:(降血糖)
分泌部位:胰岛B细胞
作用机理:
①促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸等非糖物质。
②抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(抑制2个来源,促进3个去路)
(2)胰高血糖素:(升血糖)
分泌部位:胰岛A细胞
作用机理:促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(促进2个来源)
4、血糖平衡的调节:(负反馈)
血糖升高→胰岛B细胞分泌胰岛素→血糖降低
血糖降低→胰岛A细胞分泌胰高血糖素→血糖升高
5、血糖不平衡:过低—低血糖病;过高—糖尿病
6、糖尿病
病因:胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌不足
症状:多饮、多食、多尿和体重减少(三多一少)
防治:调节控制饮食、口服降低血糖的药物、注射胰岛素
检测:斐林试剂、尿糖试纸
六、免疫对人体稳态的维持
1、 免疫系统的组成:
免疫器官:扁桃体、胸腺、脾、淋巴结、骨髓等
淋巴细胞:B淋巴细胞、T淋巴细胞
免疫细胞 巨噬细胞
树突状细胞
免疫分子:抗体、细胞因子、补体
2、 免疫类型:
非特异性免疫(先天性的,对各种病原体有防疫作用)
第一道防线:皮肤、黏膜及其分泌物等。
第二道防线:吞噬作用、抗菌蛋白和炎症反应。
特异性免疫(后天性的,对某种病原体有抵抗力)——第三道防线
体液免疫
细胞免疫
3、 体液免疫:由B淋巴细胞产生抗体实现免疫效应的免疫方式。
抗原刺激
↓
B淋巴细胞增值、分化出 效应B细胞
记忆细胞→同一抗原再次刺激时增值分化为效应B细胞
↓
效应B细胞分泌抗体
↓
抗体清除抗原
4、细胞免疫:通过T淋巴细胞和细胞因子发挥免疫效应的免疫方式
靶细胞(被抗原入侵的细胞)或吞噬了抗原的巨噬细胞 刺激
↓
T淋巴细胞增值、分化出 效应T细胞
记忆细胞→同一靶细胞再次刺激时增值分化为效应T细胞
↓
效应T细胞使靶细胞裂解死亡、
(效应T细胞释放某些细胞因子(如干扰素)增强免疫细胞的效应)
↓
被释放至体液中的抗原被体液免疫中的抗体清除
5、体液免疫与细胞免疫的区别:
共同点:针对某种抗原,属于特异性免疫
区别
体液免疫
细胞免疫
作用对象
抗原
被抗原入侵的宿主细胞(即靶细胞)
作用方式
效应B细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合
1、 效应T细胞与靶细胞密切接触
2、 效应T细胞释放细胞因子增强细胞免疫的效应
6、艾滋病:
(1)病的名称:获得性免疫缺陷综合征(AIDS)
(2)病原体名称:人类免疫缺陷病毒(HIV),其遗传物质是2条单链RNA
(3)发病机理:HIV病毒进入人体后,主要攻击T淋巴细胞,使人的免疫系统瘫痪
(4)传播途径:血液传播、性接触传播、母婴传播
第二节 人体生命活动的调节
一、人体的神经调节
1、神经调节的基本结构和功能单位是神经元。
神经元的功能:接受刺激产生兴奋,并传导兴奋,进而对其他组织产生调控效应。
神经元的结构:由细胞体、树突(短)、轴突(长)构成。后2者合称为神经纤维
树突
细胞体
轴突
神经末梢
2、反射:是神经系统的基本活动方式。是指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。
3、反射弧:是反射活动的结构基础和功能单位。
感受器:感觉神经末稍和与之相连的各种特化结构,感受刺激产生兴奋
传入神经
组成 神经中枢:在脑和脊髓的灰质中,功能相同的神经元细胞体汇集在一起构成
传出神经
效应器:运动神经末稍与其所支配的肌肉或腺体
4、 兴奋在神经纤维上的传导
(1) 兴奋:指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
(2) 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。
(3) 兴奋的传导过程:静息状态时,细胞膜电位外正内负→受到刺激,兴奋状态时,细胞膜电位为外负内正→兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流(膜外:未兴奋部位→兴奋部位;膜内:兴奋部位→未兴奋部位)→兴奋向未兴奋部位传导
(4) 兴奋的传导的方向:双向
5、 兴奋在神经元之间的传递:
(1)神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的
突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜
(2)兴奋的传递方向:由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,所以兴奋在神经元之间
(即在突触处)的传递是单向的,只能是:突触前膜→突触间隙→突触后膜
(上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突)
6、 人脑的高级功能
(1)人脑的组成及功能:
大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上由语言、听觉、视觉、运动等高级中枢
小脑:是重要的运动调节中枢,维持身体平衡
脑干:有许多重要的生命活动中枢,如呼吸中枢
下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器、是调节内分泌活动的总枢纽
(2)语言功能是人脑特有的高级功能
语言中枢的位置和功能:
书写性语言中枢→失写症(能听、说、读,不能写)
运动性语言中枢→运动性失语症(能听、读、写,不能说)听觉性语言中枢→听觉性失语症(能说、写、读,不能听)视觉性语言中枢→失读症(能听、说、写,不能读)
二、人体的激素调节
1、体液调节中,激素调节起主要作用。
2、人体主要激素及其作用
激素分泌部位
激素名称
主要作用
下丘脑
抗利尿激素
调节水平衡、血压
多种促激素释放激素
调节内分泌等重要生理过程
垂体
生长激素
促进蛋白质合成,促进生长
多种促激素
控制其他内分泌腺的活动
甲状腺
甲状腺激素
促进代谢活动;促进生长发育(包括中枢神经系统的发育),提高神经系统的兴奋性;
胸腺
胸腺激素
促进T淋巴细胞的发育,增强T淋巴细胞的功能
肾上激腺
肾上腺激素
参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动
胰岛
胰岛素、胰高血糖素
调节血糖动态平衡
卵巢
雌激素等
促进女性性器官的发育、卵细胞的发育和排卵,激发并维持第二性征等
睾丸
雄激素
促进男性性器官的发育、精子的生成,激发并维持男性第二性征
3、激素间的相互关系:
协同作用:如甲状腺激素与生长激素
拮抗作用:如胰岛素与胰高血糖素
第三节 动物激素的调节
◆ 动物激素在生产中的应用
在生产中往往应用的并非动物激素本身,而是激素类似物
1、 催情激素提高鱼类受孕率:运用催情激素诱发鱼类的发情和产卵,提高鱼类的受孕率。
2、 人工合成昆虫激素防治害虫:可在田间喷洒一定量的性引诱剂(性外激素类似物),干扰雌雄性昆虫间的正常交配。
3、 阉割猪等动物提高产量:对某些肉用动物注射生长激素,加速其生长。对猪阉割,减少性激素含量,从而缩短生长周期,提高产量。
4、 人工合成昆虫内激素提高产量:可人工喷洒保幼激素,延长其幼虫期,提高蚕丝的产量和质量。
第四节 植物生命活动的调节
1、生长素的发现
(1)达尔文的试验:
实验过程:
①单侧光照射,胚芽鞘弯向光源生长——向光性;
②切去胚芽鞘尖端,胚芽鞘不生长;
③不透光的锡箔小帽套在胚芽鞘尖端,胚芽鞘直立生长;
④不透光的锡箔小帽套在胚芽鞘下端,胚芽鞘弯向光源生长
(2)温特的试验:
试验过程:接触胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘向对侧弯曲生长;
未接触胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘不生长
(3)郭葛的试验:分离出该促进植物生长的物质,确定是吲哚乙酸,命名为生长素
3个试验结论小结:生长素的合成部位是胚芽鞘的尖端;
感光部位是胚芽鞘的尖端;
生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位
2、对植物向光性的解释
单侧影响了生长素的分布,使背光一侧的生长素多于向光一侧,从而使背光一侧的细胞伸长快于向光一侧,结果表现为茎弯向光源生长。
2、判断胚芽鞘生长情况的方法
一看有无生长素,没有不长
二看能否向下运输,不能不长
三看是否均匀向下运输
均匀:直立生长
不均匀:弯曲生长(弯向生长素少的一侧)
3、生长素的产生部位:幼嫩的芽、叶、发育中的种子
生长素的运输方向:横向运输:向光侧→背光侧
极性运输:形态学上端→形态学下端
(运输方式为主动运输)
生长素的分布部位:各器官均有,集中在生长旺盛的部位 如芽、根顶端的分生组织、发育中的种子和果实。
4、生长素的生理作用:
l 生长素对植物生长调节作用具有两重性,一般,低浓度促进植物生长,高浓度抑制植物生长(浓度的高低以各器官的最适生长素浓度为标准)。
l 同一植株不同器官对生长素浓度的反应不同,敏感性由高到低为:根、芽、茎(见右图)
l 生长素对植物生长的促进和抑制作用与生长素的浓度、植物器官的种类、细胞的年龄有关。
l 顶端优势是顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。原因是顶芽产生的生长素向下运输,使近顶端的侧芽部位生长素浓度较高,从而抑制了该部位侧芽的生长。
5、生长素类似物在农业生产中的应用:
l 促进扦插枝条生根[实验];
l 防止落花落果;
l 促进果实发育(在未授粉的雌蕊柱头上喷洒生长素类似物,促进子房发育为果实,形成无子番茄);
l 控制性别分化(促进花芽向雌花分化,从而提高产量)
6、其他植物激素
名称
主要作用
赤霉素
促进细胞伸长、植株增高,促进果实生长
细胞分裂素
促进细胞分裂
脱落酸
促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯
促进果实成熟
7、植物细胞的分化、器官的发生、发育、成熟和衰老,整个植株的生长等,是多种激素相互协调、共同调节的结果。
第三章 生物群落的演替
第一节 生物群落的基本单位—种群
1、种群的概念:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群是生物群落的基本单位。
种群密度(种群最基本的数量特征)
出生率和死亡率
数量特征 年龄结构
性别比例
2、种群的特征 迁入率和迁出率
空间特征
遗传特征
3、调查种群密度的方法:
样方法:以若干样方(随机取样)平均密度估计总体平均密度的方法。
标志重捕法:
4、种群数量的增长规律
l 种群增长的“J”型曲线:Nt= N0λt
(1)条件:在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下
(2)特点:种群内个体数量连续增长;增长率不变
l 种群增长的“S”型曲线:
(1)条件:有限的环境中,种群密度上升,种内个体间的竞争加剧,捕食者数量增加
(2)特点:种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值(K值)时,种群个体数量将不再增加;种群增长率变化,K/2时增速最快,K时为0
(3)应用:大熊猫栖息地遭到破坏后,由于食物减少和活动范围缩小,其K值变小,因此,建立自然保护区,改善栖息环境,提高K值,是保护大熊猫的根本措施;对家鼠等有害动物的控制,应降低其K值。
5、研究种群数量变化的意义:对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用,以及濒危动物种群的拯救和恢复,都有重要意义。
6、[实验:培养液中酵母菌种群数量的动态变化]
计划的制定和实验方法:培养一个酵母菌种群→通过显微镜观察,用“血球计数板”计数7天内10ml培养液中酵母菌的数量→计算平均值,画出“酵母菌种群数量的增长曲线”
结果分析:空间、食物等环境条件不能无限满足,酵母菌种群数量呈现“S”型曲线增长
第二节 生物群落的构成
1、生物群落的概念:在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系得各种生物种群的集合。群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成。
2、生物群落的结构
群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的,主要包括垂直结构和水平结构。
(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。植物因群落中的生态因子—光的分布不均,由高到低分为乔木层、灌木层、草本层;动物分层主要是因群落的不同层次的食物和微环境不同。
(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。影响因素:地形、光照、湿度、人与动物影响等。
3、意义:提高了生物利用环境资源的能力。
第三节 生物群落的演替
1、 原生演替:
(1) 定义:在从未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭的原生裸地上发生的生物演替。
(2) 过程:地衣、苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段
2、 次生演替
(1) 定义:当某个群落受到洪水、火灾或人类活动等因素干扰,该群落中的植被受严重破坏所形成的裸地,称为次生裸地。在次生裸地上开始的生物演替,称为次生演替。
(2) 引起次生演替的外界因素:
自然因素:火灾、洪水、病虫害、严寒
人类活动(主要因素):过度砍伐、放牧、垦荒、开矿;完全被砍伐或火烧后的森林、弃耕后的农田
1、 植物的入侵(繁殖体包括种子、果实等的传播)和定居是群落形成的首要条件,也是植物群落演替的主要基础。
第四章 生态系统的稳态
第一节 生态系统和生物圈
1、生态系统的概念:
生态系统是指在一定的空间内,生物成分(群落)和非生物成分(无机环境)通过物质循环、能量流动和信息传递,彼此相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。
2、地球上最大的生态系统是生物圈
3、生态系统类型:
可分为水域生态系统和陆地生态系统。水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统,以及农业生态系统、城市生态系统等人工生态系统。
4、生态系统的结构
(1)成分:
非生物成分:无机盐、阳光、温度、水 等
生产者:主要是绿色植物(最基本、最关键的的成分)
绿色植物通过光合作用将无机物合成有机物
生物成分 消费者:主要是各种动物
分解者:主要某腐生细菌和真菌,也包括蚯蚓等腐生动物。
它们能分解动植物遗体、粪便等,最终将有机物分解为无机物。
(2)营养结构:食物链、食物网
同一种生物在不同食物链中,可以占有不同的营养级。
l 植物(生产者)总是第一营养级;
l 植食性动物(即一级/初级消费者)为第二营养级;
l 肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的,如猫头鹰捕食鼠时,则处于第三营养级;当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时,则处于第四营养级。
第二节 生态系统的稳态
一、生态系统中的能量流动
1、过程
2、特点:
l 单向流动:生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向下一个营养级,不能逆向流动,也不能循环流动
l 逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%;可用能量金字塔表示。
在一个生态系统中,营养级越多,能量流动过程中消耗的能量越多。
3、研究能量流动的意义:
(1)可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
(2)可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。如农田生态系统中,必须清除杂草、防治农作物的病虫害。
二、生态系统中的物质循环——碳循环
1、碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在;碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在,并通过生物链在生物群落中传递;碳的循环形式是CO2
2、碳从无机环境进入生物群落的主要途径是光合作用;碳从生物群落进入无机环境的主要途径有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧产生CO2
3、过程:
三、生态系统中的信息传递
1、生态系统的基本功能是进行物质循环、能量流动、信息传递
2、生态系统中信息传递的主要形式:
(1)物理信息:光、声、热、电、磁、温度等。如植物的向光性
(2)化学信息:性外激素、告警外激素、尿液等
(3)行为信息:动物求偶时的舞蹈、运动等
(4)营养信息:食物的数量、种类等。如食物链、食物网。
3、信息传递在农业生产中的作用:
一是提高农、畜产品的产量,如短日照处理能使菊花提前开花;
二是对有害动物进行控制,如喷洒人工合成的性外激素类似物干扰害虫交尾的环保型防虫法。
四、生态系统的稳定性
1、概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性。
2、生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。生态系统自我调节能
力的。基础是负反馈。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大。
3、生态系统的稳定性具有相对性。当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新
和自我调节能力时,便可能导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
1、 提高生态系统稳定性的措施:
一方面要控制对生态系统的干扰程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力;
另一方面对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质和能量的投入,保证生态系统内部结构和功能的协调。
6、制作生态瓶时应注意:
①生态瓶必须是透明的;
②生态瓶中投放的生物之间要构成营养关系,数量比例要合理;
③ 生态瓶中的水量应占其容积的4/5,留出一定的空间,储备一定量的空气;
④生态瓶要密封;
⑤生态瓶要放在光线良好,但避免阳光直射的地方;
⑥研究结束前不要再随意移动生态瓶。
第五章 生态环境的保护
1、人口增长引发环境问题的实质是人类的活动超出了环境的承受能力,对人类自身赖以生存的生态系统的结构和功能造成了破坏。
2、全球性生态环境问题主要包括:全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土壤荒漠化、海洋污染、生物多样性锐减、植被破坏、水土流失、环境污染 等
3、生物多样性包括3个层次:遗传多样性(所有生物拥有的全部基因)、物种多样性
(指生物圈内所有的动物、植物、微生物)、生态系统多样性。
4、生物多样性保护的意义:生物多样性是人类赖以生存和发展的的基础,对生物进化和维持生物圈的稳态具有重要意义,因此,为了人类的可持续发展,必须保护生物多样性。
5、生物多样性保护的措施:
(1)就地保护:自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所。
(2)迁地保护:动物园、植物园、濒危物种保护中心。
(3)加强宣传和执法力度。
(4)建立精子库、种子库,利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。