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文檔簡介
1、必修一分子與細胞(一)走近細胞一、細胞的生命活動離不開細胞1、無細胞結構的生物病毒的生命活動離不開細胞"生活方式:寄生在活細胞病毒 J分類:DNA病毒、RNA病毒遺傳物質:或只是 DNA,或只是RNA (一種病毒只含一種核酸)2、單細胞生物依賴單個細胞完成各種生命活動。3、多細胞生物依賴各種分化的細胞密切合作,完成復雜的生命活動。二、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(種群 群落 生態系統三者實例的判斷,看以前練習)除病毒以外,細胞是生物體結構和功能的基本單位,是地球上最基本的生命系統。三、高倍顯微鏡的使用1、重要結構廠廠光學結構:鏡頭彳目鏡一一長,放大倍
2、數小“ I物鏡長,放大倍數大L反光鏡彳平面一一調暗視野JI凹面一一調亮視野機械結構:準焦螺旋一一使鏡筒上升或下降(有粗、細之分)-轉換器一一更換物鏡I光圈一一調節視野亮度(有大、小之分)k2、步驟:取鏡 安放 ”對光 放置裝片 使鏡筒下降 使鏡筒上升 低倍鏡下調清晰,并移動物 像到視野中央轉動轉換器,換上高倍物鏡緩緩調節細準焦螺旋,使物像清晰注意事項:(1)調節粗準焦螺旋使鏡筒下降時,側面觀察物鏡與裝片的距離;2)首先用低倍鏡觀察,找到要放大觀察的物像,將物像移到視野中央(粗準焦螺旋不動),然后換上高倍物鏡;(3)換上高倍物鏡后,“不準動粗”。(4)物像移動的方向與裝片移動的方向相反。 3、高
3、倍鏡與低倍鏡觀察情況比較物像大小看到細胞數目視野亮度物像與裝片的距離視野范圍高倍鏡大少暗近小低倍鏡小多亮遠大四、病毒、原核細胞和真核細胞的比較原核細胞真核細胞病毒大小較小較大最小本質區別無以核膜為界限的細胞核有以核膜為界限的真正的細胞核無細胞結構細胞壁主要成分是肽聚糖植物:纖維素和果膠;真菌:幾丁質; 動物細胞無細胞壁無細胞核有擬核,無核膜、核仁,DNA不與蛋白質結合有核膜和核仁,DNA與蛋白質結合成 染色體無細胞質僅有核糖體,無其他細胞器有核糖體線粒體等復雜的細胞器無遺傳物質DNADNA 或 RNA舉例藍藻、細菌等真菌,動、植物HIV、H1N1誤區警示'正確識別帶菌字的生物:凡是“菌
4、”字前面有“桿”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是細菌。如破傷風桿菌、葡萄球菌等都是細菌。乳酸菌是一個特例,它本屬桿菌但往往把“桿”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉 菌及根霉菌等屬于真菌,是真核生物。五、細胞學說的內容(統一性)O從人體的解剖的觀察入手:維薩里、比夏O顯微鏡下的重要發現:虎克、列文虎克O理論思維和科學實驗的結論:施旺、施萊登1. 細胞是有機體,一切動植物都是由細胞發育而來,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,又對與其他細胞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。O在修正中前進:細胞通過分裂產生新細胞。注:現代生物學三大基
5、石1、19381839年,細胞學說;2、物質基礎1859年,達爾文,進化論;3、1866年,孟德爾,遺傳學(二)組成細胞的分子C、H、0、N (90%)C、H、0、N、P、S (97%) K、Ca、Mg 等Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 等r元素(20種)冬量元素:微量元素:最基本元素:C,占細胞干重的48.8%,生物大分子以碳鏈為骨架基本元素:化合物'說明生物界與非生物界的統一性和差異性。無機化合物水:主要組成成分,一切生命活動都離不開水。無機鹽:對維持生物體的生命活動有重要作用 蛋白質:生命活動(或性狀)的主要承擔者(體現者) 核酸 糖類 脂質有機化合物攜帶遺傳信息 主要的能源物
6、質 主要的儲能物質一、蛋白質(占細胞鮮重的 7%10% 占干重的50%)結構元素組成C、H、0、N,有的含有 P、S、Fe、Zn、Cu、B、I 等單體氨基酸(約有20種,必需氨基酸8種,非必需氨基酸12種)化學結構由多個氨基酸分子脫水縮合而成,含有多個肽鍵的化合物,叫多肽,多肽呈鏈狀結 構,叫肽鏈,一個蛋白質分子含有一條或幾條肽鏈高級結構多肽鏈形成不同的空間結構結構特點由組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序不同,于是肽鏈的空間結構千差萬 另因此蛋白質分子的結構式極其多樣的功能蛋白質的結構多樣性決定了它的特異性和功能多樣性 1構成細胞和生物體的重要物質,如肌動蛋白;2. 有些蛋白質有催化作用
7、:如酶;3. 有些蛋白質有調節作用:如胰島素、生長激素;4. 有些蛋白質有免疫作用:如抗體,抗原;5. 有些蛋白質有運輸作用:如紅細胞中的血紅蛋白。備注O連接兩個氨基酸分子的鍵( 一NH co)叫肽鍵。RG氨基酸結構通式:1 每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連冋一碳原子上;K-C-COQK 各種氨基酸的區別在于 R基的不同。1O變性:高溫、強酸、強堿(熟雞蛋)吐計算a由 n個氨基酸形成的一條肽鏈圍成環狀蛋白質時,產生水=肽鍵=n個;On個氨基酸形成一條肽鏈時,產生水 =肽鍵=N 1個;On個氨基酸形成M條肽鏈時,產生水=肽鍵=N M個;On個氨基酸形成 M條肽鏈時,每個氨基酸的平均分子量
8、為a那么由此形成的蛋白質的分子量為 NXa( N M ) X18 ;、核酸是一切生物的遺傳物質,是遺傳信息的載體,是生命活動的控制者。元素組成C、H、0、N、P分類脫氧核糖核酸(DNA雙鏈)核糖核酸(RNA單鏈)單體I §I W1HN 衍> 0SrbCQ 9hi.hlNr0HHrhlN沖OHM品o w晶H-rAOHo /AUHOH脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸成分磷酸H3PO4五碳糖脫氧核糖核糖堿基A、G、C、TA、G、C、U功能主要的遺傳物質,編碼、復制遺傳信息,將遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質。并決定蛋白質的生物合成存在主要存在于細胞核,少量在線粒體和葉綠主要存在于細胞質中。(吡羅
9、紅)體中。(甲基綠)三、糖類和脂質元素類別存在生理功能糖類C、H、0單糖核糖(C5H10O5)主細胞質:核糖核酸的組成成分;脫氧核糖C5H10O4主細胞核:脫氧核糖核酸的組成成分六碳糖:葡萄糖果糖C6H12O6主細胞質是生物體進行生命活動的重要 能源物質二糖C12H22O11麥芽糖、蔗糖植物乳糖動物多糖淀粉、纖維素植物細胞壁的組成成分,重要的儲存 能量的物質;糖原(肝、肌)動物脂質C、H、0有 的還 有N、P脂肪;動植物:儲存能量、維持體溫恒定類脂、磷脂腦.豆類:構成生物膜的重要成分;固醇膽固醇動物動物細胞膜的重要成分;:性激素:性器官發育和生殖細形成維生素D促進鈣、磷的吸收和利用;每一個單體
10、都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。四、鑒別實驗試劑成分實驗現象常用材料蛋白質雙縮脲試劑A: 0.1g/mL NaOH B: 0.01g/mL CuS04紫色大豆、蛋清脂肪蘇丹山:橘黃色花生蘇丹W紅色還原糖菲林試劑、班氏(加熱)甲:0.1g/mL NaOH 乙:0.05g/mL CuSO4磚紅色沉淀蘋果、梨、白蘿卜淀粉碘液I2:藍色馬鈴薯O具有還原性的糖:葡萄糖、麥芽糖、果糖 五、無機物存在方式生理作用水結合水4.5%部分水和細胞中其他物 質結合。細胞結構的組成成分,不易散失,不參與代謝。自由水95.5%絕大部分的水以游離形 式存在,可以自由流動。1.細胞內的良
11、好溶劑;2 .參與細胞內許多生物化學反應;3 .水是細胞生活的液態環境;4 .水的流動,把營養物質運送到細胞,并把廢物運送到排泄器官或直接排岀;無 機 鹽多數以離子狀態存,如K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、PO42-等1 .細胞內某些復雜化合物的重要組成部分,如Fe2+是血紅蛋白的主要成分;2 .持生物體的生命活動,細胞的形態和功能;3 維持細胞的滲透壓和酸堿平衡;化學元素_化合化合物有機組合原牛質分化_細胞o原生質i 泛指細胞內的全部生命物質,但并不包括細胞內的所有物質,如細胞壁;2包括細胞膜、細胞質和細胞核三部分;其主要成分為核酸、蛋白質(和脂類);3.動物細胞可以看作一團原生質。$o細
12、胞質:指細胞中細胞膜以內、細胞核以外的全部原生質。C原生質層:成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質,為一層半透膜。J三)細胞的基本結構細胞壁(植物):纖維素+果膠,支持和保護作用細胞膜 成分:脂質(主磷脂)50%、蛋白質約40%、糖類2%-10%作用:隔開細胞和環境;控制物質進出;細胞間信息交流;細胞質 細胞質基質:有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等是活細胞進行新陳代謝的主要場所。細胞器分工:線、內、高、核、溶、中、葉、液協調配合:分泌蛋白的合成與分泌;生物膜系統細胞核 核膜:雙層膜,分開核內物質和細胞質核孔:實現核質之間頻繁的物質交流和信息交流核仁:與某種RN
13、A的合成以及核糖體的形成有關染色質:由DNA和蛋白質組成,DNA是遺傳信息的載體細胞器 差速離心:美國克勞德線粒體葉綠體高爾基體內質網溶酶體液泡核糖體中心體分 布動植物植物動植物動植物動植物植物和某 些原生動 物動植物動物、低等植物形 態球形、棒 形扁平的 球形或 橢球形大小囊泡、扁平囊泡網狀結 構囊狀結構泡狀結構橢球形粒 狀小體兩個中心粒 相互垂直排 列結 構雙層膜少量DNA單層膜,形成囊泡狀和管狀,內有腔沒有膜結構嵴、基 粒、基質基粒、基質片層結構外連細 胞膜內 連核膜含豐富的 水解酶水、離子和 營養物質蛋白質和RNA兩個中心 粒功能有氧呼 吸的主 場所進行光 合作用 的場所細胞分泌及 細
14、胞壁合成 有關提供合 成、運輸 條件細胞內消 化貯存物質, 調節內環 境蛋白質合 成的場所與有絲分裂有關備 注與高爾基 體有關在核仁形 成細胞器是指在細胞質中具有一定形態結構和執行一定生理功能的結構單位 三、協調配合一一分泌蛋白合成與分泌放射性同位素示蹤法:羅馬尼亞 帕拉德氨基酸肽鏈定空間結構Q生物膜系統:細胞器膜 +細胞膜+核膜等形成的結構體系四、細胞核=核膜(雙層)+核仁+染色質+核液 美西螈實驗、蠑螈橫縊實驗、變形蟲實驗、傘藻嫁接與移植實驗細胞核功能:是遺傳信息儲存和復制的場所,是代謝活動和遺傳特性的控制中心。O染色質和染色體是同一物質在細胞周期不同階段相互轉變的形態結構。五、樹立觀點(
15、基本思想)有一定的結構就必然有與之相對應功能的存在;C結構和功能相統一 2r任何功能都需要一定的結構來完成 各種細胞器既有形態結構和功能上的差異,又相互聯系,相互依存;O分工合作2 細胞的生物膜系統體現細胞各結構之間的協調配合。O生物的整體性:整體大于各部分之和;只有在各部分組成一個整體的時才能體現岀生命現象。六、總結細胞既是生物體結構的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。(四)細胞物質的運輸一、物質跨膜運輸的實例1冰分條件濃度細胞外液 > 細胞內液細胞外液 < 細胞內液現象動物失水皺縮吸水膨脹甚至脹破植物質壁分離:質壁分離復原原理外因水分的滲透作用原生質層與細胞壁的伸縮性不
16、同造成收縮幅度不同結論細胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運輸的過程O滲透現象發生的條件:半透膜、細胞內外濃度差O滲透作用:水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象。O半透膜:指一類可以讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的一類薄膜的總稱O質壁分離與復原實驗可拓展應用于:(指的是原生質層與細胞壁) 證明成熟植物細胞發生滲透作用;證明細胞是否是活的;作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法;初步測定細胞液濃度的大小;2. 無機鹽等其他物質 不同生物吸收無機鹽的種類和數量不同,與膜上載體蛋白的數量有關。 物質跨膜運輸既有順濃度梯度的,也有逆濃度梯度的。3. 選擇透過性膜可以讓水分子自由通過
17、,一些離子和小分子也可以通過,而其他離子、小分子和大分子則不能通過的膜 生物膜是一種選擇透過性膜,是嚴格的半透膜。二、流動鑲嵌模型 磷脂雙分子層:構成生物膜的基本支架,但這個支架不是靜止的,它具有一定的流動性。 蛋白質:鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上,大多數蛋白質也是可以流動的。 糖蛋白:蛋白質和糖類結合成天然糖蛋白,形成糖被具有保護、潤滑和細胞識別等三、跨膜運輸的方式例子方式濃度梯度載體能量作用水氣體、脂 溶性物質自由擴散順XX被選擇吸收的物質從高濃度的一側通過細胞膜向濃度低 的一側轉運葡萄糖進入 紅細胞協助擴散順VX無機鹽離子主動運輸逆VV能保證活細胞按照生命活動的需要,主動地選擇吸收所
18、需要的物質,排岀新陳代謝產生的廢物和對細胞要害的物 質O大分子或顆粒:胞吞、胞吐不是跨膜運輸,不穿過膜四、小結組成比宀磷脂分子+蛋白質分子結構 _決定功能(物質交換)具有X卄導鬢/保證-體現4運動性流動性物質交換正常選擇透過性成分組成結構,結構決定功能。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的,因此決定了由它們構成的細胞膜的結構具有一定的流動性。結構的流動性保證了載體蛋白能把相應的物質從細胞膜的一側轉運到到另一側。由于細胞膜上不同載體的數量不同,所以,當物質進出細胞時能體現出不同的物質進出細胞膜的 數量、速度及難易程度的不同,即反映出物質交換過程中的選擇透過性。可見,流動性是細胞膜結構
19、的固有屬 性,無論細胞是否與外界發生物質交換關系,流動性總是存在的,而選擇透過性是細胞膜生理特性的描述,這 一特性,只有在流動性基礎上,完成物質交換功能方能體現岀來。(五)細胞的能量供應和利用一、酶一一降低反應活化能新陳細胞代謝:活細胞內全部有序化學反應的總稱。活化能:分子從常態轉變成容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。1. 發現 巴斯德之前:發酵是純化學反應,與生命活動無關。 巴斯德(法、微生物學家):發酵與活細胞有關;發酵是整個細胞。 利比希(德、化學家):引起發酵的是細胞中的某些物質,但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能 發揮作用。 比希納(德、化學家):酵母細胞中的某些物質能夠
20、在酵母細胞破碎后繼續起催化作用,就像在活酵母細 胞中一樣。 薩姆納(美、科學家):從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質。許多酶是蛋白質。切赫與奧特曼(美、科學家):少數 RNA具有生物催化功能。2 .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。注:由活細胞產生(與核糖體有關)成分:絕大多數酶是蛋白質,少數酶是RNA。 催化性質:A.比無機催化劑更能減低化學反應的活化能,提高化學反應速度。B.反應前后酶的性質和數量沒有變化。3特性 高效性:催化效率很高,使反應速度很快專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 需要合適的條件(溫度和 pH值)-溫和性-易變性-特異性。酶
21、的催化作用需要適宜的溫度、pH值等,過酸、過堿、高溫都會破壞酶分子結構。低溫也會影響酶的活性,但不破壞酶的分子結構。.、圖 例V 1酶濃度>底物濃度S>溫度>解 析在丿 因素 酶促 酶濃底物足夠,其他 E固定的條件下, 0反應的速度與 F度成正比。在 加 到 值卜S在一定范圍內,V隨S增加而 廿快,近乎成正比;當S很大且達 刃一定限度時,V也達到一個最大 宜,此時即使再增加 S,反應幾乎 E再改變。在在限壬一定溫度范圍內 V隨T的升高而加快 主一定條件下,每一種酶在某一溫度時活 匕最大,稱最適溫度;當溫度升高到一定 艮度時,V反而隨溫度的升高而降低。二、ATP (三磷酸腺苷)
22、 ATP是生物體細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物,是生物體進行各項生命活動的直接能源,它的水解 與合成存在著能量的釋放與貯存。1 結構簡式5腺苷普通化學鍵高能磷酸鍵磷酸基團(13.8KJ/mol)( 30.54 KJ/mol)2 -AT合與ADP 的轉化dp+Pi+ATP ATP水解酶呼吸作用(線粒體、細胞質)Pi吸能ADP氧化分解'熱能一一散失化學能一一ATP糖類一主要能源物質 脂肪一主要儲能物質 蛋白質一能源物質之一 來源一一細胞呼吸呼吸是通過呼吸運動吸進氧氣,排岀二氧化碳的過程。細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產物,釋放 出能量并生成ATP的過
23、程。分為:有氧呼吸無氧呼吸概 念指細胞在氧的參與下,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H2O釋放能量,生成許多 ATP的過程指細胞在無氧的參與下,通過多種酶的催化作 用,把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產 物,同時釋放岀少量能量的過程。過 程 C6H12O6 2丙酮酸+4 H +少能 2丙酮酸+ 6H2O 6CO2 +20 H+少能 24H + 6O2 12H2O + 大量能量 C6H12O6 2丙酮酸+ 4H +少能_T 2C3H6O3 乳酸 2 丙酮酸I 2C2H5OH + 2CO2反 應 式酶C6H12O6+6H2O+6O 6CO2 + 12H2O +
24、大量能量廠酶C6H12O6彳酶2C3H6O3 +少量能量L 酶 2C2H5OH + 2CO2 + 少能不 同 占八、場所細胞質基質線基質線內膜始終在細胞質基質條件除外,需分子氧、酶不需分子氧、需酶產物 CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量 大量、合成 38ATP ( 1161KJ)少量、合成 2ATP(61.08KJ)相 同 占 八、聯系從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同,以后階段不同實質 分解有機物,釋放能量,合成 ATP意義為生物體的各項生命活動提供能量四、影響細胞呼吸作用的因素1、內部因素一一遺傳因素(決定酶的種類和數量)2、環境因素(1) 溫度溫度以影響酶的活性影響呼吸速率。在最低點與 最適
25、點之間,呼吸酶活性低,呼吸作用受抑制,呼吸 速率隨溫度的升高而加快。超過最適點,呼吸酶活性 降低甚至變性失活, 呼吸作用受到抑制, 呼吸速率則 會隨著溫度的增高而下降。S 10 IS 20 23 30 a 的帶度與存軌無氧 呼QL之間的關瞑植物在02濃度為0時只進行無氧呼吸, 大多數植物 無氧呼吸的產物是酒精和 CO2; 02濃度在010%時,既 進行有氧呼吸又進行無氧呼吸;在02濃度5%時,呼吸作用最弱;在02濃度超過10%時,只進行有氧呼吸。有 氧環境對無氧呼吸起抑制作用,抑制作用隨氧濃度的增加 而增強,直至無氧呼吸完全停止在一定氧濃度范圍內,有氧呼吸的強度隨氧濃度的增加而增強。(3)C0
26、2濃度從化學平衡角度分析,C02濃度增加,呼吸速率下降(4)含水量在一定范圍內,呼吸作用強度隨含水量的增加而增強, 隨含水量的減少而減弱五、光合作用光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,氧氣的過程1 發現內容論普里斯特1771 年蠟燭、小鼠、綠色植物實驗植物可以更新空氣薩克斯1864 年葉片遮光實驗綠色植物在光合作用中產生淀粉恩格爾曼1880 年水綿光合作用實驗葉綠體是光合作用的場所釋放岀氧魯賓與卡門”1939 年同位素標記法光合作用釋放的氧全來自水雙層膜2、場所基粒多個類囊體(片層)堆疊而成lJ胡蘿卜素(橙黃色)1/3 葉黃素(黃色)2/3 J 1
27、葉綠素A (藍綠色)3/4 葉綠素B (黃綠色)1/4 _類胡蘿卜素I色素j (1/4)-葉綠素(3/4吸藍紫光吸紅橙和藍紫光葉綠體 ' 基質:DNA,多種酶、核糖體等3 .過程光反應暗反應條件光、H20、色素、酶C02、H、ATP、C5、酶時間短促較緩慢場所類囊體的薄膜上葉綠體的基質過程 水的光解2H20 4H + 02 ATP的合成:ADP + Pi +光能 ATP C02 的固定:C02 + C5 2C3 C3/ C02 的還原:2C3 + H (CH20)實質光能化學能,釋放02同化C02,形成(CH20)總式光能C02 + H20 體(CH20) + 02或 C02 + 12
28、H20( CH20) + 602 + 6H20葉綠體物變無機物C02、H20 有機物(CH20)能變光能ATP中活躍的化學能 有機物中穩定的化學能光合作用的實質通過光反應把光能轉變成活躍的化學能,通過暗反應把二氧化碳和水合成有機物,同時把活躍的化學能轉變 成穩定的化學能貯存在有機物中。4、光合作用的意義 制造有機物,實現物質轉變,將C02和H20合成有機物,轉化并儲存太陽能; 調節大氣中的02和CO2含量保持相對穩定;生物生命活動所需能量的最終來源;注:光合作用是生物界最基本的物質代謝和能量代謝。5、影響光合作用速率的因素及其在生產上的應用光合速率是光合作用強度的指標,它是指單位時間內單位面積
29、的葉片合成有機物的速率。影響因素包括植 物自身內部的因素,如處在不同生育期等,以及多種外部因素。(1)單因子對光合作用速率影響的分析曲線分析:A點光照強度為0,此時只進行細胞呼吸,釋放 C02量表明此時的呼吸強度。AB段表明光照強度加強,光合作用逐漸加強,C02的釋放量逐漸 減少,有一部分用于光合作用; 而到B點時,細胞呼吸釋放的 C02 全部用于光合作用,即光合作用強度=細胞呼吸強度,稱B點為光 補償點(植物白天的光照強度在光補償點以上,植物才能正常生 長)。BC段表明隨著光照強度不斷加強,光合作用強度不斷加強, 到C點以上不再加強了,稱 C點為光飽和點。間作套種時農作物的種類搭配,林帶樹種
30、的如上圖虛線所示。應用:陰生植物的光補償點和光飽和點比較低, 配置,冬季溫室栽培避免高溫等都與光補償點有關。曲線分析:0A段表明隨葉面積的不斷增 大,光合作用實際量不斷增大,A點為光合作用葉面積的飽和點。隨葉面積的增大,光合作 用不再增加,原因是有很多葉被遮擋,光照強 度在光補償點以下。0B段表明干物質量隨光合 作用增加而增加,而由于 A點以后光合作用不 再增加,但葉片隨葉面積的不斷增加呼吸量 (0C 段)不斷增加,所以干物質積累量不斷降低 (BC 段)。應用:適當間苗、修剪,合理施肥、澆水,下,白白消耗有機物,造成不必要的浪費。C02濃度、含水量和礦質元素溫度(如圖所示)避免徒長。封行過早,
31、使中下層葉子所受的光照往往在光補償點以(如圖所示)曲線分析:C02和水是光合作用的原料,礦質元素直接或間接影 響光合作用。在一定范圍內,co2、水和礦質元素越多,光合作用速率越快,但到 A點時,即C02、水、礦質元素達到飽和時, 就不再增加了。10屮 sc&isjj3040應用:“正其行,通其風”,溫室內充 C02,即提高C02濃度, 增加產量的方法.合理施肥可促進葉片面積增大,提高酶的合成速 率,增加光合作用速率。曲線分析:光合作用是在酶催化下進行的,溫度直接影響酶的活性。一般植物在1035C下正常進行光合作用, 其中AB段(1035°C) 隨溫度的升高而逐漸加強,B點(3
32、5 C)以上光合酶活性下降,光合作用開始下降,50%左右光合作用完全停止。應用:冬天溫室栽培可適當提高溫度;夏天,溫室栽培可適當降低溫 度。白天調到光合作用最適溫度,以提高光合作用:晚上適當降低溫 室溫度,以降低細胞呼吸,保證有機物的積累。(2)多因子對光合作用速率影響的分析(如圖 所示)曲線分析:P點時,限制光合速率的因素應 為橫坐標所表示的因子,隨著因子的不斷加強,光合速率不斷提高。當到Q點時,橫坐標所表示的因素,不再是影響光合速率的因子, 要想提高光合速率, 可采取適當提高圖示中的其他因子的方法。應用:溫室栽培時,在一定光照強度下,白天適當提高溫度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同
33、時適當充加C02,進一步提高光合速率。當溫度適宜時,可適當增加光照強度和 CO2濃度以提高光合速率。 總之, 可根據具體情況,通過增加光照強度,調節溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率,以達到增產的目的6、總結:光合作用在現實生活中 提高農作物產量:延長光合作用時間、增大光合作用面積:合理密植,改變植物種植方式:輪作、間作、套作 提高光合作用速度使用溫室大棚使用農家肥、化肥“正其行,通其風”大棚中適當提高二氧化碳的濃度補充人工光昭八、7、計算 真光合作用速率=凈光合作用速率+細胞呼吸作用速率CO2吸收打B造的有機物=光合作用積累的有機物+細胞呼吸消耗的有機物OECO2釋放光合作用制合作用真光
34、合作用=凈光合作用+呼吸作用解析:制造的就是生產的總量,其中一部分被儲存起來,就是積累的,另一部分被呼吸消耗光合作用利用二氧化碳的量 =從外界吸收的二氧化碳的量 +細胞呼吸釋放的二氧化碳的量解析:光合作用利用 CO2的量有兩個來源,一個是外界吸收的,另一個是自身呼吸放出的,二者都被光合作 用利用。六、比較光合作用和細胞呼吸作用光合作用呼吸作用反應場所綠色植物(在葉綠體中進行)所有生物(主要在線粒體中進行)反應條件光、色素、酶等酶(時刻進行)物質轉變P無機物CO2和H2O合成有機物(CH2O)分解有機物產生CO2和H2O能量轉變把光能轉變成化學能儲存在有機物中釋放有機物的能量,部分轉移ATP實質
35、合成有機物、儲存能量分解有機物、釋放能量、產生ATP聯系光合作用 能量物二氧氣碳呼吸作用冃能量、二氧化碳五、化能合成作用自然界中少數種類的細菌,雖然細胞內沒有色素,不能進行光合作用,但是能夠利用體外環境中某些無機 物氧化時釋放的能量來制造有機物,這種合成作用叫做化能合成環H尹臨遡曲獨2育岸量作用。例如:硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少 數種類的細菌。下圖為硝化細菌的化能合成作用 進行光合作用和化能合成作用的生物都是 自養型生物;而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是異養型生物。 極采取防護措施。必修二必修2遺傳與進化知識點匯編第一章遺傳因子的發現第一節孟德爾豌豆雜交試驗(一)1.
36、 孟德爾之所以選取豌豆作為雜交試驗的材料是由于:(1)豌豆是自花傳粉植物,且是閉花授粉的植物;2)豌豆花較大,易于人工操作;(3)豌豆具有易于區分的性狀。2. 遺傳學中常用概念及分析(1)性狀:生物所表現岀來的形態特征和生理特性。 相對性狀:一種生物同一種性狀的不同表現類型。區分:兔的長毛和短毛;人的卷發和直發等;兔的長毛和黃毛;牛的黃毛和羊的白毛性狀分離:雜種后代中,同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象。如在DD X dd雜交實驗中,雜合 F1代自交后形成的F2代同時出現顯性性狀(DD及Dd)和隱性性狀(dd)的現象。顯性性狀:在 DD X dd雜交試驗中,F1表現出來的性狀;如教材中 F1代豌
37、豆表現出高莖,即高莖為顯 性。決定顯性性狀的為顯性遺傳因子(基因),用大寫字母表示。如高莖用D表示。隱性性狀:在DD X dd雜交試驗中,F1未顯現出來的性狀;如教材中 F1代豌豆未表現出矮莖,即矮莖為 隱性。決定隱性性狀的為隱性基因,用小寫字母表示,如矮莖用d表示。(2)純合子:遺傳因子(基因)組成相同的個體。女口狀分離現象。雜合子:遺傳因子(基因)組成不同的個體。女口(3)雜交:遺傳因子組成不同的個體之間的相交方式 自交:遺傳因子組成相同的個體之間的相交方式。 測交:F1 (待測個體)與隱性純合子雜交的方式。 正交和反交:二者是相對而言的,DD或dd。其特點純合子是自交后代全為純合子,無性
38、Dd。其特點是雜合子自交后代岀現性狀分離現象。女口: DD X dd Dd X dd DD X Dd 等。女口: DD X DD DdX Dd 等女口: Dd X dd如甲(?)X乙($)為正交,則甲(8)X乙(早)為反交; 如甲(8)X乙(早)為正交,則甲(9)X乙($)為反交。3. 雜合子和純合子的鑒別方法若后代無性狀分離,則待測個體為純合子 測交法=|若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子若后代無性狀分離,則待測個體為純合子 自交法若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子4. 常見問題解題方法(1)如后代性狀分離比為顯:隱 =3:1,則雙親一定都是雜合子(Dd)即 DdX Dd _: 1dd(
39、2)若后代性狀分離比為顯:隱 =1:1,則雙親一定是測交類型。即為 Dd X dd d : 1dd(3)若后代性狀只有顯性性狀,則雙親至少有一方為顯性純合子。即 DD X DD 或 DD X Dd 或 DD X dd5. 分離定律其實質就是在形成配子時,等位基因隨減數第一次分裂后期同源染色體的分開而分離,分別進入到不同的配子 史。第2節孟德爾豌豆雜交試驗(二)1. 兩對相對性狀雜交試驗中的有關結論(1)兩對相對性狀由兩對等位基因控制,且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體。(2)F1減數分裂產生配子時,等位基因一定分離,非等位基因(位于非同源染色體上的非等位基因)自由組 合,且同時發生。(3)F
40、2中有16種組合方式,9種基因型,4種表現型,比例9: 3: 3: 1YYRR親本 類型YYRr雙顯(Y_R_ ) YyRRYyRr 純隱(yyrr) L yyrrYYrrYYRr yyRR yyRr注意:上述結論只是符合親本為1/162/162/164/161/161/162/161/162/16>9/16黃圓丿1/16 綠皺3/16黃皺Y3/16卜錄圓YYRR X yyrr,但親本為 YYrr X yyRR, F2中重組類型為10/16,親本類型為6/16。2. 常見組合問題(1) 配子類型問題女口: AaBbCc產生的配子種類數為 2x2x2=8種(2) 基因型類型女口: AaBb
41、Cc X AaBBCc,后代基因型數為多少?先分解為三個分離定律:Aa X Aa 后代 3 種基因型(1AA : 2Aa: 1aa)Bb X BB后代2種基因型(1BB : 1Bb)CcX Cc 后代 3 種基因型(1CC : 2Cc: 1cc) 所以其雜交后代有3x2x3=18種類型。(3) 表現類型問題女口: AaBbCc X AabbCc,后代表現數為多少?先分解為三個分離定律:Aa X Aa后代2種表現型Bb X bb后代2種表現型Cc X Cc后代2種表現型 所以其雜交后代有2x2x2=8種表現型。3自由組合定律實質是形成配子時,成對的基因彼此分離,決定不同性狀的基因自由組合4.常見
42、遺傳學符號符號PF1F2X098含義親本子一代子二代雜交自交母本父本第二章基因和染色體的關系 第一節減數分裂和受精作用知識結構:卩青子的形成過程減數分裂 y 產1卵細胞形成過程減數分裂和受精作用配子中染色體組合的多樣性受精作用JI受精作用的過程和實質1. 正確區分染色體、染色單體、同源染色體和四分體(1)染色體和染色單體:細胞分裂間期,染色體經過復制成由一個著絲點連著的兩條姐妹染色單體。所以此 時染色體數目要根據著絲點判斷。(2)同源染色體和四分體:同源染色體指形態、大小一般相同,一條來自母方,一條來自父方,且能在減數第一次分裂過程中可以兩兩配對的一對染色體。四分體指減數第一次分裂同源染色體聯
43、會后每對同源染色體中含有四條姐妹染色單體。(3)一對同源染色體=一個四分體=2條染色體=4條染色單體=4個DNA 分子。2. 減數同源染色體:上面已經有了聯會:同源染色體兩兩配對的現象。四分體:上面已經有了交叉互換:指四分體時期,非姐妹染色單體發生纏繞,并交換部分片段的現象。減數分裂:是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。3. 減數分裂特點:復制一次,分裂兩次。結果:染色體數目減半(染色體數目減半實際發生在減數第一次分裂)。場所:生殖器官內I嬉敎弟一次分裂1減數那二次分裂1;1個1W隹t空換J四強體-2個次級W養點井也、4 個沁型匹弊離 非網獨鎏伙體口 eU俎令妙
44、城勒他小+為FTTH細14.精子與卵細胞形成的異同點比較項目不同點相同點精子的形成卵細胞的形成染色體復制復制一次第一次分裂一個初級精母細胞(2n)產生 兩個大小相同的次級精母細胞(n)一個初級卵母細胞 (2n)(細胞 質不均等分裂)產生一個次級 卵母細胞(n)和一個第一極體(n)同源染色體聯會,形成四分體, 染色體分離,非同源染色體自 合,細胞質分裂,子細胞染色體 減半第二次分裂兩個次級精母細胞形成四個同 樣大小的精細胞(n)一個次級卵母細胞(細胞質不 均等分裂)形成一個大的卵細 胞(n)和一個小的第二極體。第 一極體分裂(均等)成兩個第 二極體著絲點分裂,姐妹染色單體分開 別移向兩極,細胞質
45、分裂, 子細 色體數目不變有無變形精細胞變形形成精子無變形分裂結果產生四個有功能的精子(n)只產生一個有功能的卵細胞(n)精子和卵細胞中染色體數目均減注:卵細胞形成無變形過程,而且是只形成一個卵細胞,卵細胞包體積很大,細胞質中存有大量營養:物質,為受精卵發育準備的。5.減數分裂和有絲分裂主要異同點比較項目減數分裂有絲分裂染色體復制次數及時間一次,減數第一次分裂的間期一次,有絲分裂的間期細胞分裂次數二次一次聯會四分體是否岀現岀現在減數第一次分裂不出現同源染色體分離減數第一次分裂后期無著絲點分裂發生在減數第二次分裂后期后期子細胞的名稱及數目性細胞,精細胞4個或卵1個、極 體3個體細胞,2個子細胞中
46、染色體變化減半,減數第一次分裂不變子細胞間的遺傳組成不一定相同一定相同6.識別細胞分裂圖形(區分有絲分裂、減數第一次分裂、減數第二次分裂)(1 )、方法三看鑒別法(點數目、找同源、看行為)第1步:如果細胞內染色體數目為奇數,則該細胞為減數第二次分裂某時期的細胞。第2步:看細胞內有無同源染色體,若無則為減數第二次分裂某時期的細胞分裂圖;若有則為減數第一次分裂或有絲分裂某時期的細胞分裂圖。第3步:在有同源染色體的情況下,若有聯會、四分體、同源染色體分離,非同源染色體自由組合等行為 則為減數第一次分裂某時期的細胞分裂圖;若無以上行為,則為有絲分裂的某一時期的細胞分裂圖。(2)例題:判斷下列各細胞分裂
47、圖屬何種分裂何時期圖。解析:甲圖細胞的每一端均有成對的同源染色體,但無聯會、四分體、分離等行為,且每一端都有一套形態和數 目相同的染色體,故為有絲分裂的后期。乙圖有同源染色體,且同源染色體分離,非同源染色體自由組合,故為減數第一次分裂的后期。丙圖不存在同源染色體,且每條染色體的著絲點分開,姐妹染色單體成為染色體移向細胞兩極,故為減數 第二次分裂后期。7. 受精作用:指卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。注:受精卵核內的染色體由精子和卵細胞各提供一半,但細胞質幾乎全部是由卵細胞提供,因此后代某些性 狀更像母方。意義:通過減數分裂和受精作用,保證了進行有性生殖的生物前后代體細胞中染色體數目
48、的恒定,從而保證了 遺傳的穩定和物種的穩定;在減數分裂中,發生了非同源染色體的自由組合和非姐妹染色單體的交叉互換,增 加了配子的多樣性,加上受精時卵細胞和精子結合的隨機性,使后代呈現多樣性,有利于生物的進化,體現了 有性生殖的優越性。下圖講解受精作用的過程,強調受精作用是精子的細胞核和卵細胞的細胞核結合,受精卵中的染色體數目又恢 復到體細胞的數目。< (11早)烏辱動物C二用八-)一一.*,iiJ有絲分裂;;減數分裂1"減數分裂1受精卵(2科)/!41受精作用!-卵細胞(小精子5八8. 配子種類問題由于染色體組合的多樣性,使配子也多種多樣,根據染色體組合多樣性的形成的過程,所以
49、配子的種類可由同 源染色體對數決定,即含有 n對同源染色體的精(卵)原細胞產生配子的種類為2n種。第二節基因在染色體上1. 薩頓假說推論:基因在染色體上,也就是說染色體是基因的載體。因為基因和染色體行為存在著明顯的平 行關系。2. 、基因位于染色體上的實驗證據果蠅雜交實驗分析_匕 配子片1!xwYX*X*X*紅眼(雌)XWY紅眼(雄)X*疋疋紅眼(雌)X*Y0眼(雄X唧紅眼(亦卜卜訂X:紅眼(雌)一、f 廠二X'Y紅眼閉門十¥白眼僦)卜! xJ(yI I 3. 條染色體上一般含有多個基因,且這多個基因在染色體上呈線性排列4. 基因的分離定律的實質基因的自由組合定律的實質第三節
50、伴性遺傳1伴性遺傳的概念2. 人類紅綠色盲癥(伴X染色體隱性遺傳?。┨攸c:?男性患者多于女性患者。?交叉遺傳。即男性T女性T男性。?一般為隔代遺傳。2. 抗維生素D佝僂?。ò閄染色體顯性遺傳?。┨攸c:?女性患者多于男性患者。?代代相傳。4、伴性遺傳在生產實踐中的應用親代配子子代ZUW X m(蘆花雌雞)(非蘆花雄雞ZB WZb(蘆花雄雞)(非蘆花雌雞)3、人類遺傳病的判定方法口訣:無中生有為隱性,有中生無為顯性;隱性看女病,女病男正非伴性;顯性看男病,男病女正非伴性。 第一步:確定致病基因的顯隱性:可根據(1 )雙親正常子代有病為隱性遺傳(即無中生有為隱性);(2)雙親有病子代岀現正常為顯性遺
51、傳來判斷(即有中生無為顯性)。第二步:確定致病基因在常染色體還是性染色體上。 在隱性遺傳中,父親正常女兒患病或母親患病兒子正常,為常染色體上隱性遺傳; 在顯性遺傳,父親患病女兒正?;蚰赣H正常兒子患病,為常染色體顯性遺傳。 不管顯隱性遺傳,如果父親正常兒子患病或父親患病兒子正常,都不可能是Y染色體上的遺傳病; 題目中已告知的遺傳病或課本上講過的某些遺傳病,如白化病、多指、色盲或血友病等可直接確定。注:如果家系圖中患者全為男性(女全正常),且具有世代連續性,應首先考慮伴 Y遺傳,無顯隱之分第三章基因的本質第一節DNA是主要的遺傳物質1. 肺炎雙球菌的轉化實驗(1 )、體內轉化實驗:1928年由英國科學家格里菲思等人進行。實驗過程R型活細菌 S型活細菌 加熱殺死的S型細菌R型活細菌 , 加対殺死的s型細菌I一爪亂由射跡小鼠幡剛小鼠不死亡小鼠死亡f小鼠不逐亡小鼠死亡紗5型活細菌聲5型活細菌結論:在S型細菌中存在轉化因子可以使R型細菌轉化為S型細菌。(2)、體外轉化實驗:1944年由美國科學家艾弗里等人進行。 實驗過程5型活細菌多糖 脂質 蛋白質 RNA DNA DNA水解物分別與R型括細歯混合培養43R R RR R SRR S結論:DNA是遺傳物質2. 噬菌體侵染細菌的實驗1實驗過程 標記噬菌體含35s的培養基培養
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