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文檔簡介

1、高中生物知識總結(人教版必修全集)目錄:必修一 1必修二 20必修三 29必修一一、病毒:病毒沒有細胞結構,由核酸和蛋白質組成,只有依賴活細胞才能生活。病毒只有一種核酸:DNA或RNA,有DNA病毒、RNA病毒和逆轉錄病毒之分。病毒還可分為動物病毒(如乙肝病毒)、植物病毒(如煙草花葉病毒)和細菌病毒(如噬菌體)。二、 生命活動離不開細胞的三點表現:1、病毒沒有細胞結構,只有依賴活細胞才能生活。2、單細胞生物單個細胞就能完成各種生命活動(如草履蟲、變形蟲等)。3、多細胞生物依賴各種分化的細胞密切合作,共同完成一系列復雜的生命活動。三、生命系統的結構層次細胞組織器官系統個體種群群落生態系統生物圈種

2、群:一定區域內,同種生物的所有個體的總和。群落:一定區域內,所有生物個體的總和(或:一定區域內所有種群的總和)。生態系統:生物群落及其無機環境相互作用的統一整體。四、原核細胞和原核生物根據核膜的有無,細胞可分為原核細胞和真核細胞兩大類。原核細胞有細菌、藍藻、放線菌、衣原體、支原體等。細菌和藍藻(也叫藍細菌)屬原核生物。細菌有球形、桿(梭)形、螺旋形三種,少數呈弧形,可依次統稱為球菌、桿(梭)菌、螺旋菌、弧菌。細菌有細胞壁(但其成分不是纖維素和果膠!)、核糖體、環狀DNA,但無染色體。 有的細菌有鞭毛,有的細菌有莢膜,有的細菌在不良環境中能形成芽孢。細菌以二分裂方式增加數目。營腐生生活的細菌是分

3、解者,營寄生生活的細菌是消費者,硝化細菌是生產者。藍藻是一個生物類群,包括藍球藻、念珠藻、顫藻、發菜等。藍藻細胞內含有藻藍素和葉綠素,能進行光合作用,屬于自養生物。五、細胞學說建立者:施萊登和施旺。要點:1、細胞是一個有機體,一切動植物都由細胞發育而來,并由細胞和細胞產物所構成。2、細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其它細胞的共同組成的整體的生命起作用。 3、新細胞可以從老細胞中產生。建立過程:(重要事件)1、1543年,比利時的維薩里發表巨著«人體構造»,揭示了人體在器官水平的結構。2、法國的比夏指出器官由組織構成。3、1665年,英國的虎克發現細胞。4、

4、18世紀,德國的施萊登和施旺提出細胞是構成動植物體的基本單位。5、1858年德國的魏爾肖指出細胞通過分裂產生細胞。六、細胞中的元素大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg(9種)微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo(6種)占人體細胞鮮重百分比前四位的元素:O、C、H、N占人體細胞干重百分比前四位的元素:C、O、N、H七、細胞中的化合物無機物:水、無機鹽有機物:糖類、脂質、蛋白質、核酸按鮮重百分比從大到小排序:水、蛋白質、脂質、無機鹽(糖類和核酸)占細胞干重百分比最大的化合物:蛋白質。八、蛋白質組成元素:C、H、O、N、(S、Fe少)基本單位:氨基酸氨基酸分子結構共同點:1、 至少

5、都含有一個氨基和一個羧基。2、 都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。3、 中心碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團。注:氨基:NH2羧基:COOH側鏈基團:R肽鍵:NHCO氨基酸分子結構通式:自己動手寫!脫水縮合:一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接,同時脫去一分子的水。具體過程如下:你能準確無誤的寫出來嗎?動手吧!二肽:由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物(含一個肽鍵)。多肽:由多個氨基酸分子縮合而成的、含有多個肽鍵的化合物。肽鏈:即多肽,通常呈鏈狀結構(特點:1、不呈直線,2、不在同一個平面上)。肽鏈盤曲、折疊可形成具有一定空間結構的蛋白質分子。肽鍵:連接兩個氨基酸分子的

6、化學鍵(NHCO)注意:蛋白質分子可以只含有一條肽鏈,也可以含有幾條肽鏈。如果含有幾條肽鏈,則肽鏈之間不是通過肽鍵相連接!而是通過其它化學鍵(如二硫鍵)相連接。細胞中蛋白質種類繁多的四個原因:(由蛋白質分子的結構決定)1、 組成蛋白質分子的氨基酸種類可以不同。(構成生物體蛋白質的氨基酸種類約為20種)2、 組成蛋白質分子的氨基酸數目成百上千。3、 氨基酸形成肽鏈時,排列順序千變萬化。4、 多肽鏈形成的空間結構千差萬別。蛋白質的功能:(也是由蛋白質分子的結構決定的)1、 是構成細胞和生物體結構的重要物質(結構蛋白,如羽毛、肌肉、頭發、蛛絲等)。2、 催化作用:如絕大多數的酶(少數酶的成分是RNA

7、)。3、 運輸作用:如載體蛋白、血紅蛋白(運輸O2)。4、 調節作用:某些激素的成分是蛋白質,如胰島素、生長激素、5、 免疫作用:抗體的成分都是蛋白質。與合成蛋白質分子有關的計算問題若某個蛋白質分子由m個氨基酸組成,含n條多肽鏈,則該蛋白質分子中有(mn)個肽鍵,合成該蛋白質分子需脫水分子(mn)個;該蛋白質分子至少含有n個氨基和n個羧基。若已知氨基酸的平均相對分子質量為A,則該蛋白質分子的相對分子質量為mA18(mn)注意:1、形成環狀多肽的過程中,脫水的數目和產生肽鍵的數目是一樣多的。 2、二硫鍵(SS)由兩個SH脫氫形成,多數蛋白質分子中都有二硫鍵。九、核酸組成元素:C、H、O、N、P基

8、本單位:核苷酸(DNA:脫氧核苷酸 RNA:核糖核苷酸)分類:脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)功能:細胞內攜帶遺傳信息的物質,在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中具有極其重要的作用。分布:真核細胞中的DNA:細胞核(主要)、線粒體、葉綠體;原核細胞中的DNA:擬核真核細胞中的RNA:細胞質(主要)核苷酸的組成:一分子含氮的堿基、一分子五碳糖、一分子磷酸含氮堿基的種類:DNA中四種:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)RNA中四種:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C)五碳糖種類:脫氧核糖、核糖核苷酸的種類:8種(DNA:脫氧核苷酸 4種 RNA

9、:核糖核苷酸4種),它們分別是腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸、鳥嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸核苷酸鏈的條數:在絕大多數生物體的細胞中,DNA由兩條脫氧核苷酸鏈構成,RNA由一條核糖核苷酸構成。遺傳信息的貯存:絕大多數生物貯存在DNA分子中,部分病毒貯存在RNA分子中(如HIV、SARS病毒等)十、糖類組成元素:C、H、O功能:細胞中主要的能源物質種類:1、 單糖:葡萄糖(細胞生命活動所需要的主要能源物質,生命的燃料,不能水解,可直接被細胞吸收,動植物細胞中均有分布)、果糖(植物細胞)、半乳糖(動物細胞)、核糖(動

10、植物細胞)、脫氧核糖(動植物細胞)2、 二糖:必須水解成單糖才能被細胞吸收,由兩分子單糖脫水縮合而成。有:蔗糖(植物細胞)、麥芽糖(植物細胞)、乳糖(動物細胞)3、 多糖:淀粉(植物細胞;植物體內的儲能物質)、糖原(動物細胞;肝糖原、肌糖原;人和動物細胞的儲能物質)、纖維素(植物細胞;植物細胞壁的主要成分)多糖的基本單位都是葡萄糖分子十一:脂質組成元素:C、H、O、(N、P)分子特點:氧的含量遠遠少于糖類,而氫的含量更多。種類:1、 脂肪:動植物細胞內良好的儲能物質;很好的絕熱體;緩沖和減壓作用。2、 磷脂:細胞膜、細胞器膜的重要成分,腦、卵細胞、肝臟、大豆種子中含量豐富。3、 固醇:包括(1

11、)、膽固醇:細胞膜重要成分;參與血液中脂質的運輸。(2)、性激素:促進人和動物生殖器官的發育以及生殖細胞的形成。(3)維生素D:促進腸道對鈣和磷的吸收。生物大分子以碳鏈為骨架;許多單體連接成多聚體;碳是生命的核心元素。十二、水水的種類:自由水;結合水1、 自由水:細胞中以游離的形式存在的水,可以自由流動。功能:細胞內的良好溶劑。 各種化學反應的介質。運送養料和代謝廢物。2、 結合水:與細胞內的其它物質相結合的水。 功能:細胞結構的重要組成成分。兩者關系:在一定條件下可以相互轉化。細胞代謝旺盛時,結合水與自由水的比值會減小。十三、無機鹽存在形式:大多數以離子的形式存在。功能:1、是細胞和生物體的

12、重要組成成分。2、維持細胞和生物體的生命活動。3、維持細胞的滲透壓。4、維持細胞的酸堿平衡。例如: PO43-、H2PO4- 是核苷酸、ATP、磷脂等化合物的重要組成成分。 Ca2+是動物骨骼和牙齒的成分,對血液凝固和肌肉收縮具有調節作用,哺乳動物血鈣含量太低,會出現抽搐等癥狀。 Fe是血紅蛋白的重要成分。 Mg是葉綠素的成分。十四:簡單小結:構成細胞中主要化合物的基礎是:C、H、O、N等化學元素。構成細胞生命大廈的基本框架是:糖類、脂類、蛋白質、核酸等有機化合物。生命活動的主要能源是:糖類和脂肪。十五、細胞膜成分:脂質(50%)、蛋白質(40%)、糖類(2%10%)(注意:細胞膜的功能越復雜

13、,蛋白質的種類和數量就越多。)功能:將細胞與外界環境分隔開。控制物質進出細胞。(注意:細胞膜是一種選擇透過性膜,這是細胞膜的生理特性,其特點是:A、水分子可以自由通過;B、細胞需要的離子和小分子也可以通過;C、細胞不需要的離子、小分子和大分子則不能通過。)進行細胞間的信息交流。(如:激素與靶細胞的細胞膜表面的受體結合,將信息傳遞給靶細胞;相鄰兩個細胞間的細胞膜直接接觸,實現信息交流,如精子與卵細胞間的識別與結合;高等植物細胞之間通過胞間連絲實現信息交流。)結構:可用流動鑲嵌模型來描述:其要點是: 磷脂雙分子層構成膜的基本支架,具有一定的流動性(具有一定的流動性是細胞膜的結構特點)。 蛋白質分子

14、鑲嵌在磷脂雙分子層表面、或嵌入磷脂雙分子層中或橫跨整個磷脂雙分子層。 大多數蛋白質分子可以運動。物質跨膜運輸:方式:1、 自由擴散:物質從高濃度向低濃度方向運動,不需要載體蛋白和能量。如:水、O2、CO2、N2、苯、甘油、乙醇等。2、 協助擴散:物質從高濃度向低濃度方向運動,需要載體蛋白,不需要能量。如:葡萄糖進入紅細胞。3、 主動運輸:物質從低濃度向高濃度方向運動,需要載體蛋白,需要能量。如:各種離子進出細胞、葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞。十六:細胞壁成分:植物細胞纖維素和果膠;細菌肽聚糖功能:支持和保護十七:細胞器種類:1、線粒體:雙層膜,細胞進行有氧呼吸的主要場所。內膜的某些部位向內腔折疊

15、形成嵴,使內膜的表面積大大增加;與有氧呼吸有關的酶分布在內膜和基質中。2、葉綠體:雙層膜,細胞進行光合作用的場所。基粒由類囊體堆疊而成,吸收光能的色素分布在類囊體的薄膜上。光反應在類囊體的薄膜上進行;暗反應在基質中進行。3、高爾基體:單層膜,對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝,還與植物細胞壁的形成有關。4、內質網:單層膜,粗面內質網是核糖體附著的支架,滑面內質網與糖類和脂質的合成有關。5、液泡:單層膜,主要存在于植物細胞中,內有細胞液,含多種物質。可進行滲透作用,維持植物細胞緊張度。6、溶酶體:單層膜,內含多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病菌或病毒。7、中心體:

16、無膜,由兩個垂直排列的中心粒組成,中心粒在細胞分裂的間期復制。低等植物和動物細胞有中心體,與細胞分裂形成紡錘體有關。8、核糖體:無膜,把氨基酸合成蛋白質的場所,粗面內質網上附著的核糖體主要合成分泌蛋白。十八:細胞器之間的協調配合:(以分泌蛋白的合成和運輸過程為例)核糖體內質網高爾基體細胞膜細胞外核糖體:合成蛋白質(形成肽鏈)內質網:對肽鏈進行加工,形成具有一定空間結構的蛋白質高爾基體:對蛋白質進一步加工、包裝,以囊泡形式運送到細胞膜細胞膜:以胞吐形式將蛋白質分泌到細胞外囊泡:由內質網和高爾基體形成,包裹著要運輸的蛋白質移動。線粒體:供能。十九、細胞質基質:物質組成:水、無機鹽、脂質、糖類、氨基

17、酸、核苷酸、酶等。功能:多種化學反應進行的場所,如有氧呼吸的第一階段,無氧呼吸全過程。二十:細胞的生物膜系統:定義:細胞膜、核膜以及各種細胞器膜在結構和功能上都是緊密聯系的統一整體,它們形成的結構體系,叫做細胞的生物膜系統。功能:1、 細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩定的內部環境,同時在細胞與外部環境進行物質運輸、能量轉換和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。2、 許多重要的化學反應都在生物膜上進行,這些化學反應需要酶的參與,廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點。3、 細胞內的生物膜把各種細胞器分隔開,使細胞內能夠同時進行多種化學反應,而有會相互干擾,保證細胞生命活動高效、有序地進行。二一、細

18、胞核:結構: 核膜:雙層膜 染色質:由DNA和蛋白質組成,DNA是遺傳信息的載體。染色質易被堿性染料(如龍膽紫、醋酸洋紅)染成深色。細胞有絲分裂前期,染色質高度螺旋化縮短變粗成為染色體;有絲分裂末期,染色體解螺旋成為染色質。因此,染色質和染色體是同一種物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。 核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。 核孔:實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流。功能:細胞核是遺傳信息庫,是細胞代謝和遺傳的控制中心。二二、動植物細胞亞顯微結構比較:1、 共有結構:細胞膜、細胞質、細胞核、線粒體、內質網、高爾基體、核糖體、溶酶體等。2、 植物特有:細胞壁、葉綠體、液泡(注意:并不是

19、所有的植物細胞都有葉綠體和液泡,如植物的根細胞就無葉綠體,根尖分生區細胞就無大液泡。)3、 動物特有:中心體。簡單總結:細胞既是生物體結構和功能的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。二三:細胞吸水和失水:吸水條件:細胞質濃度>外界溶液濃度失水條件:細胞質濃度<外界溶液濃度動態平衡:細胞質濃度=外界溶液濃度構成滲透系統的兩個必要條件:1、 有半透膜2、 半透膜兩側溶液具有濃度差成熟的植物細胞相當于一個滲透系統,是因為:1、 原生質層相當于一層半透膜。2、 細胞液具有一定的濃度。(專業術語:原生質層:細胞膜、液泡膜以及這兩層膜之間的細胞質的統稱。)物質跨膜運輸的特點:1、 可順濃

20、度梯度運輸,也可逆濃度梯度運輸。2、 細胞對物質的運輸具選擇性(與細胞膜上載體的種類和數量有關)。選擇透過性膜的特點:A、水分子可以自由通過;B、細胞需要的離子和小分子也可以通過;C、細胞不需要的離子、小分子和大分子則不能通過。注意:生物膜具有選擇透過性,這是活細胞的一個重要特征。二四:酶酶的準確定義:酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數酶是蛋白質,少數酶是RNA。酶的作用本質:顯著降低化學反應所需的活化能。(活化能:分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。)酶的特性:1、 高效性2、 專一性3、 作用條件較溫和影響酶活性的條件1、溫度:(請在以下空白區域內繪出酶

21、活性受溫度影響示意圖,并對其進行準確的描述)2、酸堿度(pH): (請在以下空白區域內繪出酶活性受pH影響示意圖,并對其進行準確的描述)二五:ATP:中文名稱:三磷酸腺苷結構簡式:A-PPP(其中A代表腺苷,P代表磷酸基團,代表高能磷酸鍵)注:Pi代表磷酸ATP與ADP的相互轉化:合成酶水解酶反應式:ADP+Pi+能量 ATP合成ATP所需的能量來自呼吸作用(絕大多數生物)和光合作用(綠色植物)。ATP水解釋放的能量直接用于各種生命活動。如滲透能、電能、光能、機械能、化學能等等。也就是說,細胞中絕大多數需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的。吸能反應總是與ATP水解的反應相聯系,由ATP

22、水解提供能量;放能反應總是與ATP的合成相聯系,釋放的能量儲存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環流通。二六:ATP的主要來源細胞呼吸細胞呼吸:指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成CO2或其它產物,釋放出能量并生成ATP的過程。細胞呼吸也稱呼吸作用。有氧呼吸:細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產生CO2和水,釋放能量,生成許多ATP的過程。分三個階段:第一階段:1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,產生少量H,釋放少量能量,在細胞質基質中進行。第二階段:丙酮酸和水徹底分解成CO2和H,釋放少量能量,在線粒體基質中進行。酶酶第三階段:前兩

23、個階段產生的H,經過一系列的反應,與氧結合生成水,釋放大量能量,在線粒體內膜上進行。有氧呼吸總反應式:C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量無氧呼吸:在無氧條件下,通過酶的作用,細胞把糖類等有機物分解成不徹底的氧化產物,同時釋放少量能量的過程。酶無氧呼吸兩種類型:1、產生酒精和CO2: C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶實例:蘋果、水稻細胞等無氧呼吸2、產生乳酸:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量實例:動物細胞無氧呼吸;馬鈴薯塊莖、玉米胚、甜菜塊根無氧呼吸發酵:專指微生物的無氧呼吸細胞呼吸原理的應用:1、包扎傷口時,選用透氣的消毒紗布或松軟的“創可貼

24、”,這樣透氣性好,細胞呼吸正常,并能抑制厭氧菌的繁殖。2、土壤板結,空氣不足,會影響植物根系生長,需要及時松土透氣,以保證根系細胞的呼吸對氧氣的需要。3、利用麥芽、葡萄、糧食和酵母菌以及發酵罐等,在控制通氣的情況下,可以生產各種酒;利用淀粉、醋酸桿菌或谷氨酸棒狀桿菌以及發酵罐,在控制通氣的情況下,可以生產食醋或味精。這是利用各種不同微生物的呼吸類型和發酵各生產階段對氧氣的需要控制通氣的情況,以生產各種產品。4、稻田需要定期排水,否則水稻幼根因缺氧而變黑、腐爛。定期排水是為了保證水稻根系細胞呼吸對氧氣的需要,避免進行無氧呼吸產生酒精對細胞有毒害作用。5、破傷風由破傷風芽孢桿菌引起,這種病菌只能進

25、行無氧呼吸,。皮膚受損傷口較深,或被生銹的鐵釘扎傷后,病菌容易大量繁殖,需及時注射破傷風抗毒血清。因為在深部缺氧的條件下,破傷風芽孢桿菌容易大量繁殖。6、劇烈運動會導致肌細胞因供氧不足而進行無氧呼吸,從而產生大量乳酸,使肌肉酸脹乏力。而慢跑則不會出現以上情況。二七:光合作用光合色素:四種1、葉綠素a:藍綠色,主要吸收紅光和藍紫光2、葉綠素b:黃綠色,主要吸收紅光和藍紫光3、胡蘿卜素:橙黃色,主要吸收藍紫光4、葉黃素:黃色,主要吸收藍紫光光合色素的分布:葉綠體中類囊體薄膜上。光合作用所必需的酶的分布:類囊體上(光反應) 葉綠體基質中(暗反應)光合作用概念:指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把CO2

26、和水轉化成儲存能量的有機物,并且釋放出O2的過程。與光合作用有關的幾個實驗:1、 恩格爾曼實驗:證明:O2是葉綠體釋放出來的。葉綠體主要吸收紅光和藍紫光用于光合作用,放出O2。2、 薩克斯實驗:證明光合作用的產物有淀粉。3、 魯賓、卡門實驗:證明光合作用釋放的O2來自水(同位素標記法)。葉綠體4、 卡爾文實驗:探明了CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑,稱卡爾文循環(同位素標記法)。光能5、 光合作用總反應式:CO2+H2O (CH2O)+O2 其中的(CH2O)表示糖類光合作用過程:1、 光反應:需光,在類囊體薄膜上進行。光能有兩方面的用途:將水分解成氧和H,氧以氧氣分子的形式釋放

27、出去,H被傳遞到葉綠體的基質中,作為活潑的還原劑,參與暗反應。在有關酶的催化作用下,促成ADP與Pi發生化學反應,形成ATP。ATP則用于暗反應。2、暗反應:不需光,有光無光都可在葉綠體內的基質中進行。主要有兩個過程:CO2的固定:CO2+C52C3 C3的還原:C3(CH2O)(需多種酶、ATP、H)影響光合作用強度的環境因素:1、空氣中CO2濃度2、土壤中水分的多少3、光照的長短與強弱4、光的成分5、環境溫度的高低6、二八、化能合成作用定義:自然界中少數種類的細菌,能夠利用體外環境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物,這種合成作用稱化能合成作用。如硝化細菌,能將土壤中的氨(NH3)氧

28、化成亞硝酸(HNO2),進而將亞硝酸(HNO2)氧化成硝酸(HNO3)。硝化細菌能夠利用這兩個化學反應釋放出的化學能,將CO2和水合成為糖類,供硝化細菌維持自身的生命活動。注:自然界中,能將CO2和水合成為糖類的生物,稱自養生物。自養生物在生態系統中屬于生產者,如綠色植物、硝化細菌、藍藻等。不能將CO2和水合成為糖類,只能利用環境中現成的有機物來維持自身生命活動的生物,稱異養生物。異養生物在生態系統中屬于消費者和分解者,如絕大多數動物、微生物。二九:細胞的增殖細胞不能無限長大的兩個原因:1、 細胞體積越大,其相對表面積越小,細胞物質運輸的效率就越低,即:細胞表面積與體積的關系限制了細胞的長大。

29、2、 如果細胞太大,則細胞核的負擔就會過重。細胞通過分裂進行增殖:真核細胞的分裂方式有三種:有絲分裂、無絲分裂和減數分裂。細胞增殖的意義:是重要的細胞生命活動,是生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎。有絲分裂過程:細胞周期:連續分裂的細胞,從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止,為一個細胞周期。1、分裂間期:時間長,大約占細胞周期的90%-95%,主要是完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成。因為分裂間期占的時間長,所以在觀察細胞有絲分裂的實驗中,會在顯微鏡的視野中發現處于分裂間期的細胞數目最多。2、分裂期:是一個連續的過程,可人為地分成四個時期:前期:核膜逐漸消失;核仁逐漸解體;從細胞兩

30、極發出紡錘絲形成紡錘體;染色質螺旋纏繞,縮短變粗,成為染色體。中期:染色體的著絲點排列在細胞中央的赤道板上(赤道板是一個實際上并不存在的假想的平面,而細胞板是確實存在的。)。中期的染色體形態比較穩定,數目比較清晰,便于觀察和計數。后期:著絲點分裂,姐妹染色單體分開,成為兩條染色體,由紡錘絲牽引著分別向細胞兩極移動。末期:染色體變為染色質絲;紡錘絲逐漸消失;新的核膜和核仁出現;細胞板出現并形成新的細胞壁(與高爾基體有關)。動植物細胞有絲分裂過程的比較:相同點: 核膜、核仁的變化相同(前期消失,末期出現)。染色體(質)的行為變化和數量變化相同(行為變化:間期復制;前期螺旋化縮短變粗;中期著絲點排列

31、在赤道板上;后期著絲點分裂,姐妹染色單體分開,成為兩條染色體,由紡錘絲牽引著分別向細胞兩極移動;末期染色體變為染色質絲。數量變化:間期染色體復制,DNA含量增加一倍,但染色體數量并不加倍!后期著絲點分裂,姐妹染色單體分開,成為兩條染色體,即細胞中染色體數目暫時加倍;末期染色體的數目又恢復到間期時的數目。)不同點:植物細胞有絲分裂前期由細胞兩極發出紡錘絲形成紡錘體,動物細胞有絲分裂前期由兩組中心粒發出星射線形成紡錘體(中心粒在間期倍增,成為兩組)。 植物細胞有絲分裂末期細胞中部形成細胞板擴展形成細胞壁,動物細胞有絲分裂末期細胞膜從中部向內凹陷把細胞縊裂成兩個子細胞。有絲分裂的意義:(默寫!)親代

32、細胞的染色體(DNA)經過復制之后,精確地平均分配到兩個子細胞中,使細胞在親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩定性。有絲分裂過程中染色體、染色單體和DNA的數量變化規律(自己設計表格填寫)減數分裂過程中染色體、染色單體和DNA的數量變化規律(自己設計表格填寫)根據以上表格中的內容,分別繪出有絲分裂和減數分裂過程中染色體和DNA的數量變化規律圖(曲線圖或直方圖)無絲分裂:過程:細胞核先延長,核中部向內凹進,縊裂成為兩個細胞核,然后整個細胞從中部縊裂成兩部分,形成兩個子細胞。實例:蛙的紅細胞。注意:無絲分裂過程中無染色體和紡錘絲出現。無絲分裂前DNA也要復制,但不能保證母細胞中的遺傳物質平均分配到兩個

33、子細胞中。三十、細胞分化概念:在個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程,叫做細胞分化。特點:是一種持久性的變化,一般來說,分化了的細胞將一直保持分化后的狀態,直到死亡。(注意:離體的已經分化的植物細胞在特定激素的誘導下,可發生脫分化過程,形成愈傷組織)意義:是生物個體發育的基礎。使多細胞生物體中的細胞趨向專門化,有利于提高各種生理功能的效率。實質:基因的選擇性表達。(注:一個個體中的不同體細胞所具有的遺傳信息是完全相同的,因為它們都是由同一個受精卵經過有絲分裂而來。但在個體發育的過程中,不同細胞中遺傳信息的執行情況是不同的,所以才出現細胞的分化

34、。)三一、細胞的全能性概念:是指已經分化的細胞,仍然具有發育成完整個體的潛能。應用:用植物組織培養技術,快速繁殖花卉和蔬菜等作物。用植物組織培養技術,拯救珍稀瀕危物種。與基因工程相結合,培育作物新類型。注:已經分化的動物體細胞的細胞核是具有全能性的,但目前還不能將單個已分化的動物體細胞培養成新的個體。干細胞:指動物和人體內保留著的少數具有分裂和分化能力的細胞。如骨髓中的造血干細胞,可增殖分化為紅細胞、白細胞和血小板。三二、細胞的衰老個體衰老與細胞衰老的關系: 對單細胞生物體來說,細胞的衰老和死亡就是個體的衰老和死亡。 對多細胞生物體來說,細胞總是在不斷地更新著,總有一部分細胞處于衰老或走向死亡

35、的狀態。總體上看,個休衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。細胞衰老的特征:1、 細胞內水分減少(結果:細胞萎縮;體積變小;新陳代謝速率減慢)2、 細胞內多種酶的活性降低。(例:人體頭發基部的黑色素細胞衰老,細胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成減少,頭發變白。)3、 各種色素逐漸積累,妨礙細胞內物質的交流和傳遞,影響細胞正常的生理功能。4、 呼吸速率減慢,細胞核的體積增大,核膜內折,染色質收縮,染色加深。5、 細胞膜通透性改變,使物質運輸功能降低。6、 細胞衰老原因的兩種假說: 自由基學說 端粒學說三三、細胞的凋亡概念:由基因決定的細胞自動結束生命的過程。細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定

36、的程序性調控,也稱細胞編程性死亡。意義:對于多細胞生物完成正常發育,維持內部環境的穩定,抵御各種因素的干擾都起著非常關鍵的作用。實例:人胚胎發育時期尾的自動消失;人胚胎發育時期五個手指的自然成形;蝌蚪尾的消失;細胞的自然更新;被病原體感染的細胞的清除。三四、細胞的癌變癌細胞的定義:細胞受到致癌因子的作用,細胞中的遺傳物質發生變化,變成不受機體控制的、連續進行分裂的惡性增殖細胞,這種細胞就稱癌細胞。癌細胞的特征:1、 在適宜條件下可無限增殖。2、 形態結構發生顯著變化。3、 癌細胞表面發生變化。(細胞膜上糖蛋白等物質減少,使癌細胞之間的黏著性降低,易在體內分散和轉移。)常見致癌因子:1、 物理致

37、癌因子 :輻射(如紫外線、X射線)2、 化學致癌因子:某些無機化合物和有機化合物。3、 病毒致癌因子 :致癌病毒(致癌機理:含病毒癌基因以及與致癌有關的核酸序列。病毒通過感染人的細胞后,將其基因組整合進人的基因組中,從而誘發人的細胞癌變,如Rous肉瘤病毒。)細胞癌變的原因: 致癌因子損傷細胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因發生突變,導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。(注:原癌基因:調節細胞周期,控制細胞生長和分裂的進程。抑癌基因:阻止細胞不正常的增殖。)科學防癌: 不食或少食發霉的、熏制的、烤焦的以及高脂肪的食品; 多食動物肝臟(含維生素A),蔬菜水果(含維生素、胡蘿卜素和纖維素

38、) 常喝綠茶(含多元酚) 不抽煙,不酗酒。 經常保持樂觀的心態。必 修 二一、 基因分離定律(孟德爾第一定律)1、 孟德爾用豌豆做遺傳實驗容易成功的原因: 豌豆是自花傳粉、閉花受粉植物,所以在自然狀態下一般都是純種。 豌豆有易于區分的性狀。2、 幾個重要概念: 相對性狀:一種生物同一種性狀的不同表現類型,叫做相對性狀。如高度(同一種性狀)有高和矮(不同的表現類型)之分。性狀分離:在雜種后代中同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象。測交:讓一未知基因型的個體與隱性純合子雜交的實驗,稱測交實驗。通過測交實驗可推知該個體的基因型。等位基因:位于同源染色體的相同位置,控制相對性狀的基因,稱等位基因。如A和a

39、3、 孟德爾對分離現象的解釋(4個要點) 生物的性狀由遺傳因子決定。 體細胞中遺傳因子成對存在。 生物體形成配子時,成對的遺傳因子彼此分離,分別進入不同的配子中。配子中只含每對遺傳因子中的一個。 受精時,雌雄配子的結合是隨機的。4、 分離定律(孟德爾第一定律):在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時,成對的遺傳因子發生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。5、 填寫基因分離定律中親本的6種組合類型及其后代的基因型、表現型和比例親本組合后代基因型及比例后代表現型及比例AA x AAaa x aaAA x aaAa x AAAa x aaA

40、a x Aa二、 基因自由組合定律(孟德爾第二定律)1、 孟德爾對自由組合現象的解釋(2個要點) F1產生配子時,每對遺傳因子彼此分離,不同對的遺傳因子可以自由組合。 受精時,雌雄配子的結合是隨機的。2、 教材中自由組合定律實驗結果的某些規律:(F2代) 9種基因型(純合子4種:YYRR、YYrr、yyRR、yyrr;單雜合4種:YyRR、Yyrr、YYRr、yyRr;雙雜合1種:YyRr) 4種表現型:比例為9(雙顯性):3(一顯一隱):3(一隱一顯):1(雙隱性) 純合子4種,各占1/16,共占4/16;單雜合4種,各占2/16,共占8/16;雙雜合1種,占4/16。3、 自由組合定律(孟

41、德爾第二定律):控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的;在形成配子時,決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。4、 孟德爾獲得成功的原因:(5點) 科學地選用了豌豆作實驗材料。 采用了正確的研究方法(從一對相對性狀到多對相對性狀)。 設計了科學的實驗程序。 用統計學方法對實驗結果進行分析。 嚴謹求實的科研態度。三、 減數分裂1、 幾個重要概念:減數分裂:是進行有性生殖的生物在產生成熟生殖細胞時,進行的染色體數目減半的細胞分裂。在此過程中,染色體只復制一次,而細胞分裂兩次。其結果是,成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。同源染色體:形狀和大小一

42、般都相同,一條來自父方,一條來自母方,在減數第一次分裂前期能聯會的染色體。聯會:在減數第一次分裂前期同源染色體兩兩配對的現象。 四分體:聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體,叫做四分體。 交叉互換:在減數第一次分裂前期四分體中的非姐妹染色單體之間發生纏繞,并交換一部分片段的現象。2、 減數第一分裂的主要特征:(3個要點) 同源染色體配對聯會。 四分體中的非姐妹染色單體發生交叉互換。 同源染色體分離,分別移向細胞兩極。(注意:著絲點不分裂!)3、 減數第二分裂的主要特征:(2個要點) 染色體不再復制,著絲點分裂。 姐妹染色單體分開,分別移向細胞的兩極。(注意:減數分裂過程中染色體數目的減半發生

43、在減數第一次分裂。一個精原細胞經過減數分裂形成4個精細胞,其基因型兩兩相同;而一個卵原細胞經過減數分裂只形成1個卵細胞,還有3個極體;精細胞變形成為精子的過程不屬于減數分裂。)四、 受精作用1、 概念:是卵細胞和精子相互識別,融合成為受精卵的過程。(細胞識別與細胞膜上的糖蛋白有密切關系。)受精卵中的染色體一半來自精子(父方),另一半來自卵細胞(母方);而細胞質幾乎全部來自卵細胞(母方)。2、 同一雙親的后代呈現多樣性的原因:(2個要點) 減數分裂形成的配子,染色體組成具有多樣性,導致不同配子遺傳物質的差異。 受精過程中卵細胞和精子結合具有隨機性。3、 減數分裂和受精作用的意義:對于維持每種生物

44、前后代體細胞中染色體數目的恒定,對于生物的遺傳和變異,都是十分重要的。五、 薩頓的假說1、 內容:基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給子代的。也就是說,基因在染色體上。2、 依據:基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。具體表現為: 基因在雜交過程中保持完整性和獨立性。染色體在配子形成和受精過程中,也有相對穩定的形態結構。 在體細胞中基因成對存在,染色體也是成對的。在配子中成對的基因只有一個,同樣,成對的染色體也只有一條。 體細胞中成對的基因一個來自父方,一個來自母方。同源染色體也是如此。 非等位基因在形成配子時自由組合,非同源染色體在減數第一次分裂后期也是自由組合的。4、 基因位于染色體上的實驗證

45、據:摩爾根的果蠅雜交實驗。以后研究實驗證明:基因在染色體上呈線性排列。5、 孟德爾遺傳規律的現代解釋: 基因分離定律的實質是:在雜合體的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性;在減數分裂形成配子的過程中,等位基因會隨著同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。 基因自由組合定律的實質是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。六、 伴性遺傳概念:位于性染色體上的基因,在遺傳上總是與性別相關聯,這種現象叫做伴性遺傳。實例:紅綠色盲(伴X染色體

46、隱性遺傳);抗維生素D佝僂病(伴X染色體顯性遺傳);血友病(伴X染色體隱性遺傳);果蠅眼色的遺傳生物性別決定類型: XY型性別決定:雄性:XY;雌性:XX。如人類、大多數生物的性別決定。 ZW型性別決定:雄性:ZZ;雌性:ZW。如鳥類的性別決定。七、DNA是主要的遺傳物質證據1:格里菲思肺炎雙球菌的轉化實驗證明:S型細菌中一定含有某種物質,能將無毒的R型細菌轉化為有毒的S型細菌(其實質為DNA重組)。證據2:艾弗里肺炎雙球菌的轉化實驗證明:DNA是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質。證據3:T2噬菌體侵染細菌的實驗證明:DNA才是真正的遺傳物質。相關必記知識:1、 T2噬菌體侵染大腸桿菌后,就會

47、在自身遺傳物質的作用下,利用大腸桿菌體內的物質(氨基酸、核苷酸等)來合成自身的組成成分,進行大量增殖。2、 培養含放射性同位素標記的噬菌體的方法:第一步:配制含放射性同位素的細菌液體培養基;第二步:在液體培養基中培養大腸桿菌;第三步:用上述大腸桿菌培養噬菌體。3、 噬菌體侵染細菌的幾個主要階段:吸附注入合成組裝釋放。4、 噬菌體侵染細菌時,只有噬菌體的DNA進入到細菌的細胞中,而蛋白質外殼仍留在外面,不起作用。最后結論:1、 遺傳物質除了DNA以外,還有RNA。2、 只含DNA的生物,遺傳物質是DNA;既含DNA又含RNA的生物,遺傳物質還是DNA;只含RNA的生物,遺傳物質是RNA(如煙草花

48、葉病毒、HIV、SARS等)。3、 科學實驗證明:絕大多數生物的遺傳物質是DNA,所以說DNA是主要的遺傳物質。八、DNA的分子結構DNA雙螺旋結構模型的構建者:美國生物學家沃森和英國物理學家克里克。DNA雙螺旋結構的主要特點:1、 DNA分子是由兩條鏈組成的,這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。2、 DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側,構成基本骨架,堿基排列在內側。3、 兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。(專業術語:堿基互補配對原則)九、DNA的復制概念:以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。時間:細胞有絲分裂間期;減數第一次分裂間期;無絲分裂條件:原料(細胞中游離的4

49、種脫氧核苷酸)、模板(DNA分子的兩條母鏈)、能量(ATP水解)、酶(解旋酶、DNA聚合酶等)。過程:解旋配對聚合特點:邊解旋邊復制;半保留復制意義:將遺傳信息從親代傳給子代,保持遺傳信息的連續性。(注意:基因突變最容易發生在DNA分子復制的過程中!)十、基因是有遺傳效應的DNA片段必記知識:1、 一個DNA分子上有許多基因,每一個基因都是特定的DNA片段,有著特定的遺傳效應。2、 DNA分子中蘊含了大量的遺傳信息(由四種堿基的排列順序決定)。3、 DNA中堿基排列順序的千變萬化,構成了DNA分子的多樣性。4、 堿基特定的排列順序,構成了每一個DNA分子的特異性。5、 DNA分子的多樣性和特異

50、性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。(結論性語句)6、 基因是有遺傳效應的DNA片段。(結論性語句)十一、基因指導蛋白質的合成1、 遺傳信息的轉錄:定義:在細胞核中以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。轉錄的結果:得到三種RNA:信使RNA(mRNA)、轉運RNA(tRNA)、核糖體RNA(rRNA)。條件: 原料(細胞中游離的4種核糖核苷酸)、模板(DNA分子的一條鏈)、能量(ATP水解)、酶(解旋酶、RNA聚合酶等)。2、 遺傳信息的翻譯:定義:在細胞質中各種氨基酸以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。3、 密碼子:指mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基(但終止密碼不

51、決定任何氨基酸)。4、 反密碼子:指tRNA一端能與mRNA上的密碼子互補配對的3個堿基。5、 密碼子、氨基酸、tRNA之間的某些關系:、 除終止密碼以外,一個密碼子只能決定一種氨基酸;起始密碼決定甲硫氨酸或纈氨酸。、 除色氨酸(UGG)外,其它氨基酸都有兩到多個密碼子。、 密碼子共有64個,其中終止密碼有3個,決定氨基酸的密碼有61個。、 一種tRNA只能搬運一種氨基酸,但一種氨基酸可由兩到多種tRNA搬運(色氨酸除外)。、 由可知,tRNA應有61種。十二、基因對性狀的控制1、 請畫出完整的中心法則圖解(遺傳信息的流向)2、 兩個重要結論性語句:默寫! 基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,

52、進而控制生物體的性狀。! 基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。!3、 說明:基因與性狀的關系并不都是簡單的線性關系,生物體的很多性狀都是由多個基因共同決定的。環境對生物體的性狀表現也有一定的影響。基因與基因,基因與基因產物、基因與環境之間存在著復雜的相互作用,這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網絡,精細地調控著生物體的性狀。十三、基因突變和基因重組基因突變的定義:DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結構的改變,叫做基因突變。注意:基因突變若發生在配子中,將遵循遺傳規律傳遞給后代。若發生在體細胞中,一般不能遺傳;但有些植物的體細胞發生基因突變,可通過無性繁殖傳遞。人體某

53、些體細胞基因的突變,可能發展為癌細胞。基因突變的原因: 物理因素:紫外線、X射線及其它輻射能損傷細胞內的DNA。 化學因素:亞硝酸、堿基類似物等能改變核酸的堿基。 生物因素:某些病毒的遺傳物質能影響宿主細胞的DNA等。 自發產生:DNA分子復制偶爾發生錯誤、DNA的堿基組成發生改變等。基因突變的特點: 普遍性:表現:低等生物、高等生物、人類都會由于基因突變而引起生物性狀的改變。實例:棉花的短果枝,水稻的矮桿,牛犢的白色皮毛,果蠅的白眼,雞的卷羽,人的紅綠色盲、白化病等。 隨機性:表現:A、基因突變可以發生在生物個體發育的任何時期;B、基因突變可以發生在細胞內的不同DNA分子上。 不定向性:表現

54、:A、一個基因可以向不同的方向發生突變,產生一個以上的等位基因;B、基因突變的方向與環境沒有明確的因果關系。 低頻性:在自然狀態下,基因突變的頻率是很低的。基因突變的意義: 是新基因產生的途徑; 是生物變異的根本來源; 是生物進化的原始材料。基因重組的定義:是指在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。基因重組的發生時期: 減數第一次分裂的四分體時期(減I前期),同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體的交換,導致染色單體上的基因重組。 減數第一次分裂的后期,隨著非同源染色體的自由組合,非等位基因也自由組合,從而發生基因重組。 基因工程中人為地進行基因重組。注意:雌雄配子結合形成受精卵的過程沒有發生基因重組!基因重組的意義:是生物變異的來源之一,對生物進化具有重要意義。十四、染色體變異注意:基因突變在光學顯微鏡下是無法直接觀察到的,而染色體變異是可以用顯微鏡直接觀察者到的。染色體變異的

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