生物第一冊復(fù)習(xí)資料【第一章走進生命科學(xué)】第一節(jié)走進生命科學(xué)的世紀一、生命科學(xué)發(fā)展簡史我國約在公元前5000年種植水稻，豬的飼養(yǎng)約始于公元前3000年。賈思勰《齊民要術(shù)》總結(jié)了人工選擇、人工雜交和定向培育的科學(xué)原理和方法。李時珍《本草綱目》既是一本醫(yī)藥學(xué)著作，也是一本生物學(xué)著作。古希臘哲學(xué)家、科學(xué)家亞里士多德對動植物進行廣泛的觀察。古羅馬醫(yī)師、自然科學(xué)家蓋侖用牛、羊、狗和猴等動物為材料，進行了內(nèi)部器官的解剖，并得出人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)與這些動物相類似的推論。18世紀瑞典博物學(xué)家林耐創(chuàng)立“生物分類法則”。7、1838-1839年德國植物學(xué)家施萊登和施旺兩人提出了“細胞學(xué)說”。1859年，英國博物學(xué)家達爾文發(fā)表了《物種起源》一書，提出了“進化論”，為生命科學(xué)的發(fā)展奠定了辯證唯物主義的基礎(chǔ)。20世紀以來，生命科學(xué)的研究向著微觀和宏觀兩個方向同時發(fā)展。微觀領(lǐng)域，1953年美國生物學(xué)家沃森和英國生物物理學(xué)家克里克提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)分子模型。我國科學(xué)家成功地合成了結(jié)晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。二、展望生命科學(xué)新世紀20世紀重大研究課題：后基因組學(xué)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因治療、生物多樣性保護、腦科學(xué)。生命科學(xué)是以生命為研究對象的科學(xué)和技術(shù)的總稱，它是研究生命活動及其規(guī)律的科學(xué)，并涉及到醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、健康、環(huán)境等領(lǐng)域。第二節(jié)走進生命科學(xué)實驗室一、生命科學(xué)探究的基本步驟提出疑問提出假設(shè)設(shè)計實驗實施實驗分析數(shù)據(jù)結(jié)論新的疑問【第二章生命的物質(zhì)基礎(chǔ)】第一節(jié)生物體中的無機化合物※生物體與其他物質(zhì)一樣都是由化學(xué)元素組成的。這些元素在生物體內(nèi)通常是以無機化合物和有機化合物的形式存在。一、水在組成生物體的化合物中，水的含量是最多的。水約占體重的70%，每天至少補水2000毫升。水的作用：①絕大多數(shù)細胞須浸潤于以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境中。②水是絕大多數(shù)生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。③水能幫助運送物質(zhì)。④水對調(diào)節(jié)體溫、保持體溫恒定有重要作用。生物體內(nèi)的水：①自由水：水在生物體內(nèi)絕大多數(shù)以游離的形式存在，可以自由流動。②結(jié)合水：小部分水與細胞內(nèi)的其他物質(zhì)結(jié)合，約占細胞全部水分的4.5%。二、無機鹽生物體內(nèi)的無機鹽大多數(shù)以離子狀態(tài)存在。無機鹽的作用：①參與組成生物體內(nèi)的重要化合物。②有些無機離子參與生物體的代謝活動和調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。③使血液的酸堿度穩(wěn)定。部分無機鹽的作用：①Fe是血紅蛋白的重要成分。②Ca是構(gòu)成骨骼、牙齒的重要成分。③Mg是綠葉素分子必需的成分。④Zn的不足，將會造成生長發(fā)育不良、認知能力缺陷、精神發(fā)育遲緩、行為障礙等；長期補鋅則可能引發(fā)貧血、免疫功能低下等。⑤碘的推薦量為0.15mg/d。第二節(jié)生物體中的有機化合物※生物體中的有機化合物主要有糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等。糖類和脂質(zhì)還是生物體的主要能源物質(zhì)。一、糖類糖類的化學(xué)通式：（CHO），俗稱碳水化合物。 2 n作用：①維持生命活動所需能量的主要來源。②組成生物體結(jié)構(gòu)的基本原料。分類：糖類按其組成可以分為單糖、雙糖和多糖。①單糖：是指不能水解的糖，如葡萄糖、果糖、核糖等。其中，葡萄糖和果糖都是含6個碳原子的單糖（己糖），分子式都是CHO。葡萄糖分子中5個C上都6126連有相同的化學(xué)基團——羥基（—OH）。葡萄糖是細胞中的主要能源物質(zhì)。核糖是含5個碳原子的單糖，也稱戊糖，是構(gòu)成核酸的重要成分。②雙糖：是指由兩個單糖經(jīng)脫水縮合連在一起的糖類。常見的雙糖有蔗糖、乳糖和麥芽糖。③多糖：是指由許多葡萄糖分子經(jīng)脫水縮合連在一起形成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的糖類。植物中的淀粉、纖維素以及動物肝臟和肌肉中的糖原都是多糖。淀粉是植物體內(nèi)糖的儲存形式。淀粉也是人類主要的糖類來源，谷類、薯類等食物中的淀粉含量高達70%左右，豆類中的淀粉含量大約為50%。糖原存在于動物體內(nèi)，不溶于水，是動物體內(nèi)糖類物質(zhì)的儲存形式。血糖低時，糖原分解成葡萄糖，補充血液中的血糖；血糖高時，則合成糖原儲存。纖維素是組成植物細胞壁的主要成分。大多數(shù)動物不能消化分解纖維素。還有一些多糖與脂質(zhì)或蛋白質(zhì)結(jié)合在一起組成細胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，前者稱為糖脂，后者稱為糖蛋白。二、脂質(zhì)脂質(zhì)共同特性是不溶于水。脂肪、磷脂、膽固醇是最常見的脂質(zhì)。脂肪：①構(gòu)成脂肪的基本成分：甘油和脂肪酸。②脂肪酸主要是由碳和氫組成的長鏈。長鏈中的碳和碳之間都是以單鍵（C—C）相連，則為飽和脂肪酸；如果碳原子之間存在雙鍵（C=C）連接，則為不飽和脂肪酸。③脂肪的作用：儲能物質(zhì)；減少身體熱量散失、維持體溫恒定。磷脂：①磷脂是組成細胞膜的結(jié)構(gòu)大分子。②磷酸和含氮堿基一端為親水的頭部，兩個脂肪酸一端為疏水（親脂）尾部。膽固醇：①分布：腦及神經(jīng)組織中，肝、腎、腸等內(nèi)臟及皮膚脂肪內(nèi)。②作用：組成細胞膜結(jié)構(gòu)的重要成分；調(diào)節(jié)人體生長發(fā)育和代謝的重要生理功能。③膽固醇沉積會引起心肌梗死或中風(fēng)。三、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)由氨基酸為單體組成的單分子化合物。氨基酸：①氨基酸的特點：在與羧基（—COOH）相連的C上都有一個氨基（—HN）2②氨基酸結(jié)構(gòu)通式：(下左圖)③一個氨基酸的氨基和另一個氨基酸的羧基脫去一分子水縮合形成肽鍵。（上右圖）④氨基酸通過肽鍵連接成肽鏈，每條肽鏈的一端有一個自由的氨基，另一端有一個自由的羧基。3個以上的氨基酸連成的肽鏈稱為多肽。蛋白質(zhì)的作用：①機體構(gòu)造的主要成分。②形成酶、抗體、激素、血紅蛋白等必需的原料。③作為能量供機體利用。四、核酸核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。分類：①脫氧核糖核酸，DNA。②核糖核酸，RNA。組成：兩類核酸都是由核苷酸分子組成。①脫氧核糖核酸的核苷酸組成：一個磷酸，一個五碳糖（脫氧核糖），一個含氮堿基（T—胸腺嘧啶，C—胞嘧啶，G—鳥嘌呤，A—腺嘌呤）②核糖核酸的核苷酸組成：一個磷酸，一個五碳糖（核糖），一個含氮堿基（U—尿嘧啶，C—胞嘧啶，G—鳥嘌呤，A—腺嘌呤）五、維生素維生素是生物的生長和代謝所必需的微量有機化合物。水溶性維生素水溶性維生素脂溶性維生素維生素A維生素D維生素E維生素K26維生素 維生素B、B、B、B1 12 維生素C 維生素PP 葉酸【第三章生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)】第一節(jié)細胞膜※細胞膜作用：保護細胞。完成細胞與周圍環(huán)境的物質(zhì)交換。信息交流。一、細胞膜的結(jié)構(gòu)細胞膜主要由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成，膜的外側(cè)有少量多糖。蛋白質(zhì)分子有的附著在磷脂雙分子層的內(nèi)外兩側(cè)，有的以不同深度鑲嵌或者貫穿在磷脂雙分子層中。膜上的蛋白質(zhì)和磷脂可與多糖結(jié)合形成糖蛋白和糖脂。磷脂雙分子層實質(zhì)上是一層半流動性的“油”。二、物質(zhì)通過細胞膜的方式1、方式 方向 載體 能量 舉例自由擴散高濃度低濃度 無 無 O、CO等小分子2 2主動運輸?shù)蜐舛雀邼舛容d體蛋白有海帶協(xié)助擴散高濃度低濃度 載體蛋白無 其中，主動運輸是物質(zhì)進出活細胞的主要方式。胞吞：細胞膜凹陷，形成小囊，物質(zhì)被包裹在小囊內(nèi)，進入細胞內(nèi)部。胞吐：與胞吞相反。三、細胞的吸水和失水水分子通過細胞膜的擴散稱為滲透。細胞膜、液泡膜和兩者之間的細胞質(zhì)合稱為原生質(zhì)層。四、細胞膜對信息的接受1、受體：細胞膜上各種各樣的受體，可接受不同的信息。第二節(jié)細胞核和細胞器一、細胞核1、細胞核由核膜、核仁、核基質(zhì)和染色質(zhì)組成。細胞核是在光學(xué)顯微鏡下觀察到的結(jié)構(gòu)，稱為顯微結(jié)構(gòu)；在電子顯微鏡下看到的結(jié)構(gòu)稱為亞顯微結(jié)構(gòu)。①核膜由兩層膜構(gòu)成。核膜上有許多小孔，稱為核孔，是細胞核和細胞質(zhì)之間進行物質(zhì)交換的孔道。②核仁與核糖體的形成有關(guān)。③核基質(zhì)含有豐富的蛋白質(zhì)、酶、無機鹽、水等營養(yǎng)物質(zhì)。④細胞核內(nèi)的絲狀物質(zhì)可被染上較深的顏色，稱為染色質(zhì)，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。二、細胞器細胞膜以內(nèi)、細胞核以外的整個區(qū)域的一切結(jié)構(gòu)和物質(zhì)都屬于細胞質(zhì)。細胞質(zhì)里呈液態(tài)的部分是細胞質(zhì)基質(zhì)，可為細胞代謝提供各種原料和反應(yīng)場所。與動物細胞相比，細胞壁、大型液泡和葉綠體是植物細胞所特有的結(jié)構(gòu)和細胞器。細胞器①溶酶體：由單層膜圍成的小球體，含有多種水解酶，可消化進入細胞內(nèi)的異物及衰老無用的細胞器碎片。②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：由彼此相通的網(wǎng)狀膜系統(tǒng)（單層膜）組成，將細胞分成許多小空間，并與蛋白質(zhì)的加工、運輸以及脂質(zhì)代謝有關(guān)。③細胞核：雙層膜構(gòu)成，細胞的代謝調(diào)控中心。④中心體：沒有膜結(jié)構(gòu)，由兩個中心粒互相垂直排列而成，與細胞有絲分裂和染色體分離密切相關(guān)。（低等植物細胞和動物細胞沒有中心體）⑤高爾基體：由數(shù)層扁平囊和泡狀結(jié)構(gòu)組成（單層膜），常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)密切聯(lián)系，起儲存、加工和轉(zhuǎn)運物質(zhì)的作用，植物細胞分裂時與細胞壁形成有關(guān)；⑥線粒體：由雙層膜包被，外膜光滑，內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，是細胞有氧呼吸的主要場所。⑦葉綠體：由雙層膜包被，內(nèi)有基粒，是進行光合作用的場所。⑧細胞壁：植物細胞所特有的結(jié)構(gòu)，由纖維素、果膠等物質(zhì)組成，對維持細胞的形狀、保護細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)有重要作用。⑨核糖體：由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的微小顆粒，沒有膜結(jié)構(gòu)，是合成蛋白質(zhì)的場所。三、原核細胞與真核細胞的比較動物細胞和植物細胞都屬于真核細胞。在地質(zhì)史上出現(xiàn)得更早、更古老的細胞，就是原核細胞。真核細胞直徑較大，有細胞核和各種細胞器，由真核構(gòu)成的生物稱為真核生物，例如：原生生物、真菌、植物、動物和人。原核細胞結(jié)構(gòu)簡單，體積較小，沒有成形的細胞核，遺傳物質(zhì)DNA集中在細胞的中央，這個區(qū)域稱為擬核。由原核細胞構(gòu)成的生物稱為真核生物，例如：細菌、支原體、衣原體、立克次氏體、藍藻、放線菌。第三節(jié)非細胞形態(tài)的生物——病毒一、病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)病毒是一類非細胞結(jié)構(gòu)的生物體，很小，必須用電子顯微鏡才能看到。病毒的主要成分是核酸和蛋白質(zhì)。一種病毒只含有一種核酸，即DNA或RNA。蛋白質(zhì)包圍在核心周圍，構(gòu)成病毒的衣殼。病毒只能寄生在某種特定的活細胞內(nèi)才能生活，在非寄生時，呈結(jié)晶狀態(tài)，不能進行獨立的代謝活動。根據(jù)病毒寄生的生物不同，常把它們分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒。二、病毒與人類的關(guān)系乙型肝炎：主要通過血液傳播，也可通過母嬰傳播。艾滋病：全名為“人類免疫缺陷病毒（HIV）”。HIV主要感染免疫系統(tǒng)中的T淋巴細胞并在其中繁殖。HIV患者的死因通常都是并發(fā)癥。病毒作用：①利用病毒的某些特性對付細菌感染。②利用昆蟲病毒防治害蟲。③病毒還可以應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因技術(shù)。【第四章生命的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換】第一節(jié)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)※在自我更新的過程中，生物體不斷地從外界攝取營養(yǎng)物質(zhì)，將它們轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼奈镔|(zhì)，并儲存能量，這個過程稱為同化作用。生物體不斷地將自身的物質(zhì)分解以釋放能量，并將代謝終產(chǎn)物排除體外，這個過程稱為異化作用。同化作用和異化作用組成了生物體的新陳代謝。一、合成反應(yīng)和分解反應(yīng)合成反應(yīng)①合成反應(yīng)需要生物催化劑——酶。②由小分子形成大分子的化學(xué)反應(yīng)稱為合成反應(yīng)。③例如：單糖合成多糖、核苷酸合成核酸分解反應(yīng)①不僅需要特定水解酶的參與，還要消耗一個水分子，這樣的分解反應(yīng)稱為水解反應(yīng)。②不消耗水分子，缺釋放出物質(zhì)和能量，這類反應(yīng)屬于氧化分解反應(yīng)。例如：二、生物催化劑——酶酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化能力的生物大分子。酶的特點：①酶的活性——酶的催化效率。②專一性——酶分子上存在一個特定的活性部位，該部位只有與其所催化的物質(zhì)（底物）在結(jié)構(gòu)和形狀上完全契合時才能起催化作用。每一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的合成反應(yīng)或分解反應(yīng)。③習(xí)慣上是根據(jù)各種酶的來源以及它們所催化的底物來命名的。輔酶：①只有在與輔助因子結(jié)合時才顯示活性。②通常是金屬離子或有機化合物。三、生命活動的直接能源——ATP中文名稱：腺苷三磷酸。結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～P，“～”表示高能磷酸鍵。在細胞的生命活動中，ATP的一個高能磷酸鍵斷裂，釋放出一個磷酸和能量后成為腺苷二磷酸（ADP）。第二節(jié)光合作用一、葉綠體及其色素葉片是進行光合作用的主要器官，葉綠體是進行光合作用的場所。高等植物的葉綠體一般呈橢圓球形，每個葉肉細胞內(nèi)約含有20—100個葉綠體。葉綠體由雙層膜包圍，內(nèi)含有基質(zhì)和幾十個基粒。每個基粒由多個類囊體重疊而成。類囊體是由膜圍成的空心餅狀結(jié)構(gòu)，與光合作用有關(guān)的各種色素就分布在類囊體的膜上，類囊體結(jié)構(gòu)使受光面積大大增加。葉綠體中含有多種色素，可用紙層析方法將它們分離顯示。6、葉綠素a（藍綠色）葉綠素葉綠素b（黃綠色）高等植物體中的色素胡蘿卜素（橙黃色）類胡蘿卜素葉黃素（黃色）※這些色素具有選擇吸收光譜的特性。葉綠素主要吸收紅橙光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。7、綠色植物葉片中，葉綠素含量通常是類胡蘿卜素的4倍，因此葉片總是呈現(xiàn)綠色。二、光合作用的過程光合作用的總反應(yīng)式：光合作用的光反應(yīng)①結(jié)合在類囊體膜上的各種色素將吸收的光能傳遞到葉綠素a上，使葉綠素a分子活化，釋放出高能電子（e），最終傳遞給NADP+（氧化性輔酶Ⅱ）。②失去電子的葉綠素a具有強氧化性，從類囊體內(nèi)HO分子中奪取e，促使HO 2 2光解為e和H+，同時釋放O。③H+留在類囊體腔中，當(dāng)腔H+達到一定濃度時，可經(jīng)類囊體膜上的ATP合成酶復(fù)合體穿過膜進入基質(zhì)，同時將能量傳遞給ADP，使ADP和Pi合成ATP。光合作用的暗反應(yīng)（卡爾文循環(huán)）①植物吸收的CO分子先和葉綠體基質(zhì)中的一個五碳化合物在酶的催化下生成2兩個三碳化合物。②一部分三碳化合物由ATP供給能量，在酶的催化下被NADPH還原形成糖，于是活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化變成了穩(wěn)定的化學(xué)能。③還有一部分三碳化合物還原后，在多種酶的催化下重新形成五碳化合物，再次參加CO的固定。光CO和HO合成有機物質(zhì)并釋放O，2 2 2將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能的過程。第三節(jié)細胞呼吸※有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成CO或其他產(chǎn)物，釋放出能量并2生成ATP的過程稱為細胞呼吸。一、糖的有氧分解葡萄糖氧化分解的總反應(yīng)式：葡萄糖的氧化分解開始發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，六碳的葡萄糖分子在酶的作用下，首先被激活成相對活躍的葡萄糖，經(jīng)歷一系列反應(yīng)后，脫氫形成2個三碳的丙酮酸分子。產(chǎn)生的能量一部分用于ADP磷酸化形成ATP，一部分能量以熱的形式釋放。整個過程稱為糖酵解。細胞呼吸示意圖：二、糖的無氧分解酵母菌在得不到足夠的氧氣時，葡萄糖酵解產(chǎn)生的丙酮酸不進入線粒體，而是在酶的作用下脫去一個CO，并接受來自輔酶傳遞的H+，形成乙醇，這個過程2也稱為酒精發(fā)酵。除酵母菌外，乳酸桿菌也可以在無氧條件下，將丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗幔Q為乳酸發(fā)酵。通常將微生物在無氧條件下的呼吸稱為發(fā)酵。第四節(jié)生物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變一、糖類代謝氧化分解：糖徹底氧化，生成CO和HO，并產(chǎn)生大量的能量。合成多糖物質(zhì)：單糖脫水所合成糖，植物的淀粉、動物的糖原等。轉(zhuǎn)變成高能量的營養(yǎng)物質(zhì)——脂肪轉(zhuǎn)變形成氨基酸二、脂肪代謝甘油的代謝脂肪酸代謝脂肪的生物合成和分解三、蛋白質(zhì)代謝合成新的蛋白質(zhì)脫氨基加入糖代謝。脫下的氨基被轉(zhuǎn)化成尿素排出體外。綜上所述，在機體生理活動需要時，糖類、脂肪和蛋白質(zhì)是可以相互轉(zhuǎn)變的。4、人體健康所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，除糖類、脂肪和蛋白質(zhì)外，還需要水、無機鹽、維生素和膳食纖維。生物第二冊復(fù)習(xí)資料【第五章生物體對信息的傳遞和調(diào)節(jié)】第一節(jié)動物體對外界信息的獲取※單細胞動物以整個細胞感受光、熱、電和化學(xué)物質(zhì)的刺激，而人和高等動物則通過自身特定的感受器獲取這些信息。這些信息通過神經(jīng)傳遞到腦，在腦中產(chǎn)生感覺。根據(jù)外界刺激物的類型，通常可將感受器分為物理感受器和化學(xué)感受器。一、動物體對物理信息的獲取皮膚感受器人和高等動物皮膚中有許多神經(jīng)末梢，當(dāng)受到壓力、溫度、針刺等刺激時，便會將各種刺激轉(zhuǎn)換為神經(jīng)信號，從神經(jīng)末梢傳遞到神經(jīng)中樞，這些神經(jīng)末梢統(tǒng)稱為皮膚感受器。光感受器折光裝置折光裝置※折光裝置均無色透明，具有折光和聚焦的作用。視桿細胞：感受光亮視細胞視錐細胞：感受色彩視細胞將光能轉(zhuǎn)換為電信號（神經(jīng)沖動），必須由視神經(jīng)傳到腦的視覺中樞后才能形成視覺。聲波感受器①耳可分為外耳、中耳和內(nèi)耳。②外耳收集聲波，通過外耳道向內(nèi)傳遞，聲波可以引起外耳道底部的鼓膜振動。③鼓膜內(nèi)側(cè)為中耳，內(nèi)有3塊聽小骨，聽小骨將聲音傳遞到內(nèi)耳。④內(nèi)耳由耳膜和前庭器組成，耳蝸是聲音感受器，將聲波轉(zhuǎn)化成神經(jīng)沖動，由聽神經(jīng)傳到腦的聽覺中樞，產(chǎn)生聽覺。前庭器由3個半規(guī)管和前庭組成，是感受身體平衡的器官。特殊的感受器：①魚類的側(cè)線，用來感受水流和定方位。②蛇類的頰窩，感受周邊動物散發(fā)出的熱能。二、動物體對化學(xué)信息的獲取人和其他脊椎動物的化學(xué)感受器主要分布于鼻腔的嗅黏膜和口腔的舌上。①分布于嗅黏膜上的嗅細胞可感受溶解在嗅黏膜表面液體中的有氣味的化學(xué)分子。②味蕾頂端有一個小孔，味細胞頂端的微絨毛分布于此，溶解在水中的化學(xué)分子經(jīng)微絨毛由味細胞傳換成神經(jīng)沖動，最終傳遞給腦產(chǎn)生味覺。昆蟲的味覺毛分布于足的末端和口器，而感受氣味的毛多分布于觸角。第二節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)中信息的傳遞和調(diào)節(jié)動物體通過神經(jīng)系統(tǒng)對外界和體內(nèi)的各種刺激（信息）發(fā)生反應(yīng)，稱為反射。反射是神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)各種活動的基本方式。反射是通過反射弧來完成的。反射弧及其功能：一、信息在神經(jīng)系統(tǒng)中的傳遞組成神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位是神經(jīng)細胞，也稱神經(jīng)元。神經(jīng)元由細胞體、軸突、樹突組成：①細胞體是神經(jīng)元的營養(yǎng)和代謝中心，內(nèi)含細胞核和細胞器，主要集中在腦和脊髓里。②樹突通常較短，具有許多樹枝樣分支，是神經(jīng)元接受信息的部分。③軸突較長，分支少，是神經(jīng)元傳出信息部分。神經(jīng)元的軸突或長的樹突以及套在外面的髓鞘，稱為神經(jīng)纖維。神經(jīng)沖動傳導(dǎo)：①在神經(jīng)細胞質(zhì)膜的內(nèi)外兩側(cè)之間存在電位差，稱為膜電位。②靜息狀態(tài)下，膜內(nèi)為負（K+），膜外為正（Na+）。③受到刺激時，局部區(qū)域（興奮區(qū)）Na+流入細胞內(nèi)，電位反轉(zhuǎn)為內(nèi)正外負，即產(chǎn)生興奮（神經(jīng)沖動）。興奮區(qū)域此時與周鄰部位之間有電位差，這就會引起周鄰部分產(chǎn)生興奮，興奮沿神經(jīng)纖維推進，此過程即為神經(jīng)沖動傳導(dǎo)。④信息在神經(jīng)元上是以生物電的形式傳導(dǎo)的。突觸傳遞：①神經(jīng)元以軸突末端膨大與其他神經(jīng)元的細胞體或樹突相接觸，兩個神經(jīng)元相接觸部分的細胞膜合稱為突觸，突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜組成。②突觸小泡內(nèi)所含有的化學(xué)物質(zhì)稱為神經(jīng)遞質(zhì)。③信息在神經(jīng)元之間是通過化學(xué)物質(zhì)傳遞的。二、脊髓的調(diào)節(jié)功能人和高等動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括腦和脊髓兩部分。人和高等植物的脊髓呈長管狀，位于脊柱的椎管內(nèi)，上端與腦的延髓相連接。脊髓的外周是白質(zhì)，由許多集合成束的神經(jīng)纖維組成，起著傳遞神經(jīng)沖動的作用。脊髓的中央是灰質(zhì)，它是神經(jīng)元細胞體密集的部位，呈灰色蝴蝶型，許多低級的神經(jīng)中樞在灰質(zhì)里。脊髓通過一些基本的反射活動來調(diào)節(jié)機體的生理活動，如排便反射、排尿反射。脊髓的反射活動總是在腦的控制下進行。三、腦的高級調(diào)節(jié)功能——條件反射人和哺乳動物的腦由大腦、小腦、間腦、中腦、腦橋和延髓組成。大腦由兩個大腦半球組成，大腦半球表面覆蓋著一層灰質(zhì)，稱為大腦皮質(zhì)。大腦皮質(zhì)分為許多功能區(qū)，它們都是調(diào)節(jié)機體生理功能的高級神經(jīng)中樞。高等動物的反射方式有兩類：一類是生來就具有的先天性反射，稱為非條件反射；一類是出生后，在生活過程中一定條件下形成的后天性反射，稱為條件反射。建立條件反射的基本條件是無關(guān)刺激和非條件刺激在時間上的結(jié)合，這個過程稱為強化。條件反射實在非條件反射的基礎(chǔ)上，經(jīng)過一定的過程形成的。人類不但能對具體信號發(fā)生反應(yīng)，而且還能對由具體信號抽象出來的語言、文字發(fā)生反應(yīng)，建立條件反射。四、自主神經(jīng)對內(nèi)臟的活動的調(diào)節(jié)由于支配內(nèi)臟器官和腺體活動的神經(jīng)受腦控制，但不受意志支配，故稱為自主神經(jīng)，也叫植物性神經(jīng)。人體的自主神經(jīng)又可分為交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)兩部分，他們支配共同的內(nèi)臟器官，而作用的結(jié)果卻是互相拮抗的。當(dāng)人體從事重體力活動或出于神經(jīng)緊張狀態(tài)時，交感神經(jīng)興奮性占優(yōu)勢，引起心跳加快、血壓增高、血糖上升、胃腸蠕動減慢等；當(dāng)身體處于安靜狀態(tài)或睡眠時，則副交感神經(jīng)占優(yōu)勢，心跳呼吸減慢、代謝降低、胃腸蠕動加快。第三節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)中信息的傳遞和調(diào)節(jié)一、人體內(nèi)分泌腺腎上腺：①位于腎臟頂部，左右各一個，每個腺體都由表層的皮質(zhì)和中央的髓質(zhì)構(gòu)成。②皮質(zhì)分泌多種激素，稱為腎上腺皮質(zhì)激素，主要調(diào)節(jié)血液中水分和無機鹽的代謝以及機體糖代謝。③髓質(zhì)分泌腎上腺素和去甲腎上腺素，可使人的心跳加快、心輸出量增加、血壓升高、呼吸加快、血糖濃度增加等。甲狀腺：①位于器官前端兩側(cè)，緊靠甲狀軟骨。②其分泌的甲狀腺素可以促進人體的新陳代謝、生長發(fā)育和興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng)。③甲狀腺素是一類含碘的激素，缺碘或甲狀腺疾病會影響甲狀腺素的合成。胰島：①位于胰腺中的一些特殊的細胞團，分泌物直接進入血液。②胰島中不同的細胞分泌不同的激素，常見的胰高血糖素由α細胞分泌，胰島素由β細胞分泌。兩種激素都參與血糖調(diào)節(jié)，但作用相互拮抗，前者使血糖濃度升高，后者使血糖濃度降低。生殖腺：①生殖腺不僅生成生殖細胞，也合成和分泌與生殖相關(guān)的性激素。②性激素的主要作用是維持生殖腺的正常生理活動，促進生殖細胞的生成和第二性征的發(fā)育。③精巢主要分泌睪丸酮，卵巢分泌雌激素和黃體酮。垂體：①位于間腦腹面，背面與下丘腦相連。②分泌的激素有的能直接調(diào)節(jié)人體的新陳代謝、生長和發(fā)育，有些則能調(diào)節(jié)其他內(nèi)分泌腺的活動。③如：垂體分泌的生長激素具有促進生長的作用，分泌的促甲狀腺激素則能促進甲狀腺分泌甲狀腺素。促甲狀腺激素釋放激素促甲促甲狀腺激素釋放激素促甲狀腺激素甲狀腺素二、激素的調(diào)節(jié)作用內(nèi)分泌腺分泌的激素通過血液的傳遞，與靶器官細胞表面的受體結(jié)合后起作用。激素作用具有特異性、高效性。由后一步反應(yīng)影響和調(diào)整前一步或前幾步反應(yīng)速率的調(diào)節(jié)方式成為反饋調(diào)節(jié)。促進作用稱為正反饋，抑制作用稱為負反饋，負反饋調(diào)節(jié)是激素調(diào)節(jié)的基本方式。第四節(jié)動物體的細胞識別和免疫免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細胞和免疫分子組成。免疫器官主要包括骨髓、胸腺、脾臟和淋巴結(jié)。免疫細胞如巨噬細胞、粒細胞、B淋巴細胞、T淋巴細胞等。免疫是機體免疫系統(tǒng)生理功能的表現(xiàn)，其作用是識別和區(qū)分“自己”和“異己”物質(zhì)，并對“異己”物質(zhì)產(chǎn)生排斥。一、細胞識別細胞識別是指動物體細胞對“自己”和“異己”細胞以及物質(zhì)的識別。細胞膜表面的糖蛋白和糖脂在細胞識別中起著重要的作用。所有被生物體細胞識別為“異己”物質(zhì)并受免疫反應(yīng)排斥的物質(zhì)，稱為抗原。抗原多為蛋白質(zhì)、多糖和脂類。抗原大多是外源性的，是生物體自身不存在的異種或異種物質(zhì)，如病原體及其毒性產(chǎn)物、異種動物的血清、同種異體的組織細胞等。抗原也有內(nèi)源性的，如機體內(nèi)衰老或損傷的細胞以及突變后的細胞。生物體的免疫反應(yīng)，根據(jù)其獲得方式和作用特點，可分為非特異性免疫反應(yīng)和特異性免疫。二、非特異性免疫非特異性免疫又稱先天免疫，是人類在長期進化中形成并通過遺傳鞏固下來的天然免疫功能，具有相對的穩(wěn)定性。特點：人生來就有，對各種病原生物都有一定程度的防御作用，沒有特殊的針對性。人體的三道防線：①機體完整的皮膚和粘膜構(gòu)成了阻擋病原體和有毒物質(zhì)進入體內(nèi)的第一道防線。②吞噬作用構(gòu)成了機體抗感染的第二道防線。③參與特異性免疫的細胞主要是B淋巴細胞和T淋巴細胞，它們共同構(gòu)成了機體的第三道防線。三、特異性免疫淋巴細胞參與的免疫反應(yīng)是后天獲得的，而且這類免疫反應(yīng)必須在淋巴細胞與抗原相接觸后才能發(fā)生。淋巴細胞對抗原的識別和清除作用具有特殊的選擇性，每一種淋巴細胞只能識別和結(jié)合一種抗原，并引起免疫反應(yīng)。特異性免疫又稱獲得性免疫。免疫示意圖： 抗原刺激B淋巴細胞增殖分化，產(chǎn)生漿細胞和記憶B細胞的免疫反應(yīng)，稱為初次免疫反應(yīng)。如果有相同的抗原第二次入侵，記憶B細胞能加快分裂產(chǎn)生新的漿細胞和新的記憶B細胞，這就是二次免疫反應(yīng)。在機體受到抗原刺激后，T淋巴細胞直接參與攻擊抗原，或間接地釋放淋巴因子起作用，所以T淋巴細胞的免疫作用被稱為細胞免疫。B淋巴細胞通過產(chǎn)生抗體發(fā)揮免疫作用，抗體存在于體液里，所以B淋巴細胞的免疫作用被稱為體液免疫。四、天然免疫與人工免疫患傳染病后獲得的免疫稱為天然免疫。用人工的方法使人體獲得免疫力，即人工免疫。1796年，英國醫(yī)生琴納發(fā)明了牛痘疫苗。1979年10月26日世界衛(wèi)生組織宣布，世界上已經(jīng)完全消滅了天花。疫苗使用細菌、病毒、腫瘤等制成的生物制品，如：牛痘疫苗、麻疹減毒活疫苗、脊髓灰質(zhì)炎活疫苗、卡介苗（活疫苗）；流行性乙型腦炎疫苗、狂犬病疫苗、霍亂疫苗、傷寒疫苗、百白破混合制劑（死疫苗）死疫苗進入人體后，不能生長繁殖，對人體的刺激時間短。要獲得強而持久的免疫力，需多次重復(fù)注射，而且每次注射用量較大。第五節(jié)植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)一、植物生長素的探索史胚芽鞘尖端是感光的部位，而彎曲發(fā)生在尖端以下的部位；胚芽鞘尖端的細胞受光照后會產(chǎn)生某種物質(zhì)，這種物質(zhì)作為化學(xué)信號從尖端傳遞到下部，影響下部細胞的生長，導(dǎo)致向光一側(cè)與背光一側(cè)的細胞生長不均勻。生長素是一種名為吲哚乙酸的小分子有機酸。二、植物體內(nèi)信息的傳遞和調(diào)節(jié)植物的向光彎曲是不均衡生長的結(jié)果，與生長素的調(diào)節(jié)作用有關(guān)。生長素的化學(xué)名稱為吲哚乙酸，主要是在小麥的胚芽鞘頂端以及其他植物體生長活躍的部位等處合成的。生長素最基本的作用是促進細胞的伸長，從而使莖伸長。生長素低濃度促進生長，中等濃度抑制生長，高濃度受害死亡。5、同一株植物的不同器官對同一濃度生長素的反應(yīng)是不一樣的。生長素超過合適的濃度，就抑制側(cè)芽的生長，于是頂芽優(yōu)先生長，這種現(xiàn)象稱為頂端優(yōu)勢。在植物體內(nèi)合成，從合成部位運輸?shù)阶饔貌课唬χ参矬w的生命活動產(chǎn)生顯著調(diào)節(jié)作用的微量物質(zhì)，統(tǒng)稱為植物激素。除了植物激素外，日照時間長短、水肥、溫度等因素都會影響植物的生長、發(fā)育和生殖。三、植物激素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用獲得無籽果實。可使植株的結(jié)果期一致，有利于管理和采摘。可促進其生根，有利于插條成活。【第六章遺傳信息的傳遞和表達】第一節(jié)遺傳信息一、DNA是遺傳物質(zhì)德國化學(xué)家孚爾根用染色法發(fā)現(xiàn)DNA位于細胞核中，特別是在染色質(zhì)里。作為生物的遺傳物質(zhì)，不僅要儲存數(shù)量巨大的遺傳信息，更重要的是能夠精確地自我復(fù)制并遺傳給后代。遺傳物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)必須比較穩(wěn)定。3、1944年美國科學(xué)家埃弗里在前人的研究基礎(chǔ)上用肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)。4、1952年赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌的實驗，進一步證明了DNA是遺傳物質(zhì)。噬菌體侵染細菌實驗：用放射性同位素35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)，用放射性同位素32P標(biāo)記噬菌體的DNA，當(dāng)噬菌體侵染細菌時，蛋白質(zhì)衣殼遺留在細菌細胞外，只有噬菌體DNA進入細菌細胞內(nèi)。由此證明，噬菌體的各種性狀是通過噬菌體DNA傳遞給后代的，DNA是遺傳物質(zhì)，過程：吸附注入復(fù)制、合成組裝釋放絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，但在不含DNA的某些病毒中，遺傳物質(zhì)是RNA。二、DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA是一種脫氧核糖核苷酸（脫氧核苷酸）聚合而成的大分子化合物。每個脫氧核苷酸由一個磷酸、一個脫氧核糖和一個含氮堿基組成：①DNA分子中的堿基有腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T），所以組成DNA的脫氧核苷酸也有4種。脫氧核苷酸聚合成多核苷酸鏈，每兩個脫氧核苷酸之間分別以磷酸與脫氧核糖相連接。DNA分子由兩條互相平行的多核苷酸鏈組成，兩條多核苷酸鏈通過堿基互補配對相連接。堿基互補配對的原則：A與T配對，G與C配對。組成DNA分子的兩條多核苷酸鏈?zhǔn)腔パa的，即一條鏈上的堿基序列可由另一條鏈上的堿基序列來確定。三、蘊藏在DNA分子中的遺傳信息雖然組成DNA的脫氧核苷酸只有4種，但由于組成DNA分子的脫氧核苷酸數(shù)目極多，它們在一條多核苷酸鏈上的排列方式又不受限制，這就構(gòu)成了DNA分子的多樣性。DNA分子的多樣性從分子水平上決定了生物的多樣性和個體之間的差異。基因是攜帶遺傳信息，并具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。每個DNA分子含有多個基因，每個基因由成百上千對脫氧核苷酸組成。基因的脫氧核苷酸序列不同，所攜帶的遺傳信息就不同。基因具有控制蛋白質(zhì)合成的功能。基因所蘊含的遺傳信息從親代傳遞給子代，并以一定方式反映到蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)上，就能使子代表現(xiàn)出與親代相似的性狀。第二節(jié)DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成一、DNA復(fù)制DNA復(fù)制是指以DNA分子為模板，合成相同DNA分子的過程。DNA復(fù)制是一個邊解旋邊復(fù)制的過程一、DNA復(fù)制DNA分子能夠進行自我復(fù)制，這是保持生物遺傳特性相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)。二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄基因在細胞核內(nèi)，蛋白質(zhì)合成發(fā)生在細胞質(zhì)內(nèi)，有一個使者把DNA上基因攜帶的遺傳信息從細胞核里傳遞到細胞質(zhì)中去，這個使者就是RNA。RNA由4種核糖核苷酸聚合而成的大分子化合物，通常呈單鏈結(jié)構(gòu)。核糖核苷酸分子中有核糖、磷酸和4種堿基，堿基分別為A、G、C、U（尿嘧啶）。細胞內(nèi)存在三類與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的RNA，即mRNA（信使RNA）、tRNA（轉(zhuǎn)移RNA）、rRNA（核糖體RNA）。基因控制蛋白質(zhì)的合成過程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個步驟。以DNA分子中的一條多核苷酸鏈為模板合成RNA的過程稱為轉(zhuǎn)錄，這個過程發(fā)上在細胞核中。U與A配對，C與G配對。三、遺傳信息的翻譯按照細胞核中DNA上的遺傳指令，通過mRNA的傳遞，在細胞質(zhì)內(nèi)的核糖體上合成蛋白質(zhì)，這個過程稱為翻譯（即從“核酸的語言”翻譯到“蛋白質(zhì)的語言”）。mRNA分子內(nèi)的堿基序列常被稱為“遺傳密碼”，其中可決定一種氨基酸的每三個相鄰堿基稱為“三聯(lián)密碼”或稱“密碼子”。共有64個密碼子，其中61個各自對應(yīng)于一種氨基酸。含有3個密碼子（UAA、UAG、UGA）不決定任何氨基酸，當(dāng)mRNA上出現(xiàn)這三個密碼子中的任何一個時，多肽鏈的合成便到此結(jié)束，因此稱為終止密碼子。AUG、GUG被稱為起始密碼子。翻譯是在細胞質(zhì)中進行的，它是以mRNA為模板，以tRNA為運載工具，使氨基酸在核糖體內(nèi)按照一定的順序排列起來，合成蛋白質(zhì)的過程。核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，其主要成分為rRNA和蛋白質(zhì)。6、生物的性狀是受基因控制的。四、中心法則及其發(fā)展遺傳信息從DNA傳遞給RNA，再由RNA決定蛋白質(zhì)合成，以及遺傳信息由DNA復(fù)制傳遞給DNA的規(guī)律稱為“中心法則”。DNA和RNA的功能是儲存和傳遞遺傳信息，指導(dǎo)和控制蛋白質(zhì)的合成；蛋白質(zhì)的主要功能是作為細胞結(jié)構(gòu)的基本成分，并參與調(diào)節(jié)新陳代謝活動。中心法則及其發(fā)展：第三節(jié)第三節(jié)基因工程與轉(zhuǎn)基因生物一、基因工程基因工程需要的三種必要的工具：①切割DNA分子獲得抗蟲基因的酶，俗稱“化學(xué)剪刀”。②連接抗蟲基因和運載體的酶，俗稱“化學(xué)漿糊”。③將重組DNA導(dǎo)入細胞中的運載體，俗稱“分子運輸車”。切割DNA的工具是限制性核酸內(nèi)切酶，簡稱限制酶。將兩個DNA片段“粘連”起來拼接成新的DNA分子，就要靠DNA連接酶來完成。通常是利用質(zhì)粒作為運載體，將基因送入細胞中。質(zhì)粒是細菌中獨立于擬核DNA之外，能自主復(fù)制的雙聯(lián)閉環(huán)的DNA分子。基因工程是指依據(jù)預(yù)先設(shè)計的藍圖，用人工的方法將某種生物的基因，接合到另一種生物的基因組DNA中并使其表達，使后者獲得新的遺傳性狀，產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)物，或創(chuàng)造出新的生物類型的現(xiàn)代生物技術(shù)。基因工程包括微生物基因工程、植物基因工程和動物基因工程三大分支。二、基因工程的基本過程基因工程一般包括四個步驟：獲取目的基因；目的基因與運載體重組；重組DNA分子導(dǎo)入受體細胞；篩選含目的基因的受體細胞。獲取目的基因：即從某種生物體細胞中分離，或通過化學(xué)方法人工合成。從生物細胞中分離目的基因，首先要確定目的基因在細胞內(nèi)DNA分子上的位置，叫做基因定位。重組DNA分子導(dǎo)入受體細胞：受體細胞可以是微生物、植物細胞和動物細胞。篩選含目的基因的受體細胞：得到目的基因的受體細胞極少，大量的是未成功導(dǎo)入目的基因的細胞，所以需要從這樣巨大的細胞群體中篩選出已獲得目的基因的細胞。三、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用微生物基因工程：技術(shù)比較成熟、研制周期比較短、可通過發(fā)酵大量生產(chǎn)的優(yōu)點。植物基因工程：已經(jīng)分離了抗蟲、抗病、抗除草劑、抗旱、抗鹽堿、抗凍、改變花色以及提高作物產(chǎn)量或品質(zhì)的基因。我國1993年研發(fā)成功國內(nèi)第一例轉(zhuǎn)基因作物——抗病毒煙草；1997年轉(zhuǎn)基因耐儲存番茄首先獲準(zhǔn)商品化生產(chǎn)。動物基因工程：動物基因工程通常以動物的受精卵作為受體細胞。四、轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品的安全性1、人們的擔(dān)心主要集中在兩個方面：①轉(zhuǎn)基因生物本身是否會對生態(tài)環(huán)境造成不利的影響；②轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品是否會對人類的健康造成損害。【第七章細胞的分裂和分化】第一節(jié)生殖和生命的延續(xù)1、生殖的方式多種多樣，通常分為有性生殖和無性生殖一、無性生殖1、生物不經(jīng)過生殖細胞的結(jié)合，由母體直接產(chǎn)生新個體的生殖方式稱為無性生殖。常見的有分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖和營養(yǎng)繁殖2、生殖方式舉例 特點 環(huán)境分裂生殖細菌、草履蟲、眼蟲（單細胞生物）適宜的生活條件出芽生殖酵母菌、水螅 （低等生物） 適宜的環(huán)境中孢子生殖真菌、苔蘚、蕨類（植物） 營養(yǎng)繁殖花卉、果樹 繁殖速度快、產(chǎn)量高（扦插、分株、嫁接）二、有性生殖有性生殖是通過親本產(chǎn)生生殖細胞，雌雄生殖細胞結(jié)合形成受精卵，再由受精卵發(fā)育成新個體的生殖方式。雌性生殖細胞體積比雄性生殖細胞大許多倍，已失去活動能力，稱為卵。熊生生殖細胞不僅體積小，而且保持很強的活動能力，稱為精子。精子和卵結(jié)合成為合子的過程，稱為受精作用。有性生殖所產(chǎn)生的后代往往比親本有著更強的適應(yīng)環(huán)境變化的能力。第二節(jié)有絲分裂1、多細胞生物由細胞分裂產(chǎn)生新的體細胞補充組織中衰老死亡的細胞。多細胞生物的生長發(fā)育實際上就是細胞分裂和分化的過程。一、有絲分裂過程時期 特點分裂間期 ①細胞核內(nèi)染色質(zhì)呈細絲狀，核仁明顯②完成全套DNA的復(fù)制以及相關(guān)蛋白質(zhì)的合成前期 ①出現(xiàn)紡錘體、染色體，核膜、核仁消失②n條染色體，2n條染色單體，2n個DNA分子中期 ①著絲粒排列在細胞中央的一個平面上，這個平面與紡錘體的中軸相垂直，類似于地球赤道的位置，因此稱為赤道面②中期的染色體數(shù)目和形態(tài)比較清晰，便于觀察分裂期③n條染色體，2n條染色單體，2n個DNA分子后期 ①染色單體分開向兩極移動②染色體數(shù)目暫時加倍③2n條染色體，0條染色單體，2n個DNA分子末期 ①紡錘體、染色體逐漸消失，出現(xiàn)核仁和核膜②出現(xiàn)細胞板※動植物細胞有絲分裂不同之處：①動物和某些低等植物細胞具有中心體，一個中心體由兩個中心粒組成，它們相互垂直排列。在細胞分裂間期倍增產(chǎn)生兩個中心體，于分裂期前期分開，并向兩極移動，在兩個中心體之間出現(xiàn)紡錘絲。②在末期，動物細胞赤道面處的細胞膜向內(nèi)凹陷，最后縊縮成兩個子細胞，沒有植物細胞分裂時出現(xiàn)的細胞板。1、有絲分裂是動植物細胞分裂的主要方式。經(jīng)過有絲分裂，分裂間期復(fù)制的DNA平均分離，產(chǎn)生兩個染色體數(shù)目和形態(tài)結(jié)構(gòu)與親代細胞完全相同的子細胞，保證親代、子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性和連續(xù)性。二、細胞周期細胞經(jīng)歷生長直至分裂的這一有序過程叫做細胞周期，也就是指細胞一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過程。細胞周期：G期（DNA合成前期）S期（DNA合成期）G期（DNA合成后期）M期1 2（前期中期后期末期）（循環(huán)）第三節(jié)減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂過程減數(shù)分裂由兩次連續(xù)的細胞分裂組成：減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂。減數(shù)第一次分裂：①在減數(shù)第一次分裂前的間期，染色體進行復(fù)制。②在減數(shù)第一次分裂前期，分別來自父方和母方、形狀和大小都相同的同源染色體兩兩配對，這個過程叫做聯(lián)會。③在中期，成對的同源染色體（四分體）都排列在細胞中央的赤道面。④在后期，隨著紡錘絲的牽引使同源染色體分離。⑤到末期結(jié)束，細胞分裂成兩個子細胞。形成的兩個子細胞中染色體數(shù)目是親代細胞中的一半。減數(shù)第二次分裂：（間期至后期過程同減數(shù)第一次分裂）①一個親代細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成四個子細胞。每個子細胞都是單倍體的（以n表示），而親代細胞都是二倍體（以2n表示）。DNA發(fā)生變化的原因：①減數(shù)第一次分裂前期，聯(lián)會以后，來自父方染色體的一條染色單體與來自母方染色體的一條染色單體有可能互相交換一部分遺傳物質(zhì)（稱為交叉互換）。②減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離的同時，不同源染色體的隨機自由組合，也是造成遺傳性變異的一種原因。減數(shù)分裂是形成生殖細胞的一種特殊形式的細胞分裂。它由減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂兩個連續(xù)的細胞分裂組成。減數(shù)分裂中DNA復(fù)制一次，產(chǎn)生四個單倍體的、遺傳物質(zhì)重新組合的子細胞。二、精子和卵子的形成減數(shù)分裂發(fā)生在從精原細胞或卵原細胞分裂形成精子或卵的過程中。高等動物的精子由睪丸中的精原細胞演變而來。每個精原細胞都含有與體細胞相同的染色體數(shù)目，是二倍體（2n=46）。精原細胞通過染色體復(fù)制，成為初級精母細胞。初級精母細胞經(jīng)過減數(shù)第一次分裂，形成兩個次級精母細胞。每個次級精母細胞經(jīng)過減數(shù)第二次分裂，形成兩個精細胞。一個精原細胞形成四個精細胞，每個精細胞都是單倍體（n=23），精細胞經(jīng)過變形，形成精子。卵巢里的卵原細胞（2n）經(jīng)過染色體復(fù)制形成初級卵母細胞。初級卵母細胞經(jīng)過減數(shù)第一次分裂，產(chǎn)生一個次級卵母細胞和一個較小的第一極體，這是細胞質(zhì)不均等分裂的結(jié)果。接著進行減數(shù)第二次分裂，次級卵母細胞形成一個卵和一個較小的第二極體。同時，第一極體也分裂成兩個第二極體。這樣，一個卵原細胞形成一個卵和三個極體，它們都是單倍體（n）。極體不久就退化消失。三、減數(shù)分裂和有性生殖的意義減數(shù)分裂的意義：保證了生物體前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定，也保證了生物體遺傳性狀的相對穩(wěn)定。有性生殖的意義：既有效地獲得父母雙方的遺傳物質(zhì)，保證后代的遺傳穩(wěn)定性，又可以通過減數(shù)分裂增加變異機會和生物的多樣性，增強生物適應(yīng)環(huán)境變化的能力。※減數(shù)分裂和有絲分裂的區(qū)分：遮住細胞的一半，觀察是否有同源染色體（大小一致的染色體），有同源染色體即為有絲分裂。沒有同源染色體的情況下，若含有染色體（即為相互交叉呈十字的兩條染色單體），則為減數(shù)第一次分裂；若含有染色單體（即為單根的染色體），則為減數(shù)第二次分裂。第四節(jié)細胞分化和植物細胞的全能性※成人體內(nèi)約有1013個細胞，細胞類型多達200多種。一、細胞分化同一來源的細胞逐漸發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和蛋白質(zhì)合成上的差異，這個過程稱為細胞分化。細胞分化過程通常是穩(wěn)定的，不可逆的。二、植物細胞的全能性1、單個細胞經(jīng)細胞分裂和分化后仍具有形成完整生物體的潛能，就是細胞的全能性。2、20世紀40年代美國科學(xué)家斯蒂瓦特用懸浮培養(yǎng)法培養(yǎng)野生胡蘿卜的根韌皮部細胞。植物細胞具有全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。植物的組織培養(yǎng)需在無菌條件下進行，并需控制溫度、pH和光照條件。5、人工配制的培養(yǎng)基一般含有糖類、無機鹽、維生素、植物激素等物質(zhì)。第五節(jié)克隆技術(shù)一、克隆克隆就是指不用雌、雄兩性的生殖細胞，而僅僅用一個個體的部分組織或一個體細胞，通過細胞分裂和分化而產(chǎn)生新個體的過程。英國科學(xué)家威爾穆特將一頭成熟母羊乳腺細胞的細胞核移植到另一頭母羊的去核卵細胞中，采用電融合方法，融合細胞經(jīng)分裂和分化，在體外培養(yǎng)成胚胎，再將胚胎移植到代孕母羊的子宮內(nèi)。二、動物克隆技術(shù)的應(yīng)用1、由于通過無性繁殖而獲得的生物體能夠保留親代所具有的遺傳性狀，因此克隆技術(shù)是園藝業(yè)和畜牧業(yè)中繁育遺傳性狀穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)品種和良種家畜的理想手段。三、動物克隆技術(shù)與社會倫理1、中國政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，并重申四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗。但是，中國不反對治療性克隆。生物第三冊復(fù)習(xí)資料【第八章遺傳與變異】第一節(jié)遺傳規(guī)律※子代與親代相似的現(xiàn)象就是遺傳。一、孟德爾及其科學(xué)研究方法孟德爾通過認真觀察遺傳現(xiàn)象、設(shè)計實驗、收集數(shù)據(jù)、科學(xué)分析，成為第一個總結(jié)出遺傳規(guī)律的科學(xué)家。孟德爾通過種植多種植物總結(jié)遺傳規(guī)律，最突出的是豌豆雜交試驗。豌豆是一種嚴格自花傳粉的植物，能避免外來花粉的干擾而保持純種，而試驗時又容易用人工的方法（異花授粉）進行雜交。且不同品種的豌豆具有區(qū)別明顯的性狀。性狀是指生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理生化等特征。每種性狀又具有不同的表現(xiàn)形式，即稱為相對性狀。孟德爾用豌豆做雜交試驗過程：去除紫花的雄蕊（人工去雄）將白花的花粉授到紫花的柱頭上（雜交授粉）受精后的子房發(fā)育成豆莢，胚珠發(fā)育成種子用豆莢中的種子播種子一代（F）1二、基因的分離定律雜交中的符號表示：親本（用“P”表示）進行雜交（用“X”表示），產(chǎn)生子一代（用“F”表示）。1子一代表現(xiàn)出親本性狀的稱為顯性性狀，沒有表現(xiàn)出來的親本性狀稱為隱性性狀。自交中的符號表示：自交（用“×”表示），子二代（用“F”表示）。2在雜種后代呈現(xiàn)不同親本性狀的現(xiàn)象稱為性狀分離。豌豆的花色雜交試驗：結(jié)論：子一代都只表現(xiàn)一個親本性狀，子二代既出現(xiàn)顯性性狀又出現(xiàn)隱性性狀，兩者數(shù)量上的比例接近3:1。位于一對同源染色體同一位置上的控制著相對性狀的基因叫做等位基因。8、控制顯性性狀的基因為顯性基因，控制隱形性狀的基因為隱性基因。由于A對a的顯性作用，所以F（Aa）全部表現(xiàn)為紫花。子二代出現(xiàn)三種組合，即AA、Aa、aa（1∶2∶1）。3∶1。控制生物性狀的基因組稱為基因型。將具有特定基因型的個體所能表現(xiàn)出來的性狀稱為表現(xiàn)型。11、AA、aa叫做純合子，Aa叫做雜合子。測交就是讓雜種子一代與隱性親本雜交（例如：Dd與dd）減數(shù)分裂時，等位基因會隨著同源染色體的分離而分開，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代，這就是基因的分離定律。三、基因的自由組合定律及應(yīng)用黃色圓形（YYRR）和綠色皺縮豌豆雜交試驗圖解：子二代的16個組合中共有9種基因型，表現(xiàn)出4種性狀，分別是黃色圓形、綠色皺縮、綠色圓形和綠色皺縮，比例約為9∶3∶3∶1。當(dāng)兩對（或更多對）相對性狀的親本進行雜交后，在F形成配子時，等位基因會彼此分離，同時非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為由組合，這就是基因的自由組合定律。基因自由組合定律涉及的是位于非同源染色體上的控制兩對（或多對）相對性狀的非等位基因之間的遺傳規(guī)律。根據(jù)基因的自由組合定律，通過雜交育種，可將兩個優(yōu)良性狀綜合于一個新的作物品種中。在醫(yī)學(xué)實踐中，可以利用基因的自由組合定律來分析家族系譜中兩種或多種遺傳病同時發(fā)病的概率，例如：多指癥是由顯性基因（以D表示）控制的遺傳病，白化病是隱性基因c控制的遺傳病。這兩種病都獨立遺傳。第二節(jié)伴性遺傳一、性別決定1992年美國的麥克朗第一次將X染色體與昆蟲的性別聯(lián)系起來。細胞中的染色體可以分為兩類：一類是雌雄個體細胞中都具有的相同的染色體，稱為常染色體；另一類在雌雄個體的細胞中是不同的，稱為性染色體。3、自然界中，由性染色體決定生物性別的類型主要有XY型和ZW型。XY型性別決定：①人類、全部哺乳動物、很多昆蟲、某些魚類、某些兩棲類及很多雌雄異株的植物的性別決定都屬于XY型。②人的體細胞中有23對染色體，其中22對為常染色體，男女都一樣。③X、Y染色體是一對特殊的同源染色體，這兩條染色體上的基因只是一小部分是同源的。④男性和女性體細胞內(nèi)的染色體數(shù)分別表示為44+XY和44+XX。⑤男性將產(chǎn)生兩種精子，一種含有X染色體，另一種含有Y染色體，而女性只產(chǎn)生一種含X染色體的卵。ZW型性別決定：①這類生物的雌性個體細胞中所含的性染色體是不同的，而雄性體細胞中的一對性染色體是相同的。②家蠶的體細胞中有染色體28對，其中27對為常染色體，1對為性染色體，雌性為ZW型，可產(chǎn)生含Z染色體和含W染色體的兩種卵，雄性只產(chǎn)生一種含Z染色體的精子。③鳥類、某些兩棲類和爬行類的性別決定屬于ZW類型。、二、伴性遺傳由性染色體上的基因所控制的性狀表現(xiàn)出與性別相聯(lián)系的遺傳現(xiàn)象，稱為伴性遺傳。人類的伴性遺傳，分為伴X染色體遺傳和伴Y染色體遺傳。紅綠色盲：①紅綠色盲屬于伴X染色體隱性遺傳，以Xb表示色盲基因，XB表示正常基因，父親的致病基因只能隨X染色體傳給女兒，不能傳遞給兒子，而母親的致病基因既可以傳遞給女兒，又能傳遞給兒子。②由于女性有兩條X染色體，所以當(dāng)女性是雜合子時，就不表現(xiàn)出色盲癥狀來，而男性只要得到一條帶有致病基因的X染色體，就會表現(xiàn)出癥狀來。人類還有一種罕見的毛耳性狀，控制毛耳性狀的基因位于Y染色體上，并且在X染色體上無相應(yīng)的等位基因，因此毛耳性狀僅由父親傳給兒子，稱為伴Y染色體遺傳。人類血友病的遺傳、果蠅眼色的遺傳、雞的羽毛蘆花性狀的遺傳等，都屬于伴性遺傳。第三節(jié)變異※親代與子代之間，既有相似的一面，又存在一定的差異，這種差異就是變異。導(dǎo)致遺傳物質(zhì)發(fā)生變化的內(nèi)因和外因很多，主要來源有三個方面：基因重組、基因突變和染色體畸變。一、基因重組原因：生物體在減數(shù)分裂形成配子時，非同源染色體之間會發(fā)生自由組合，導(dǎo)致位于非同源染色體上的非等位基因也自由組合，因此產(chǎn)生多種類型的配子；再加上同源染色體間的非姐妹染色單體也可能發(fā)生交換。基因重組是指生物體在有性生殖過程中，控制不同性狀的基因之間的重新組合，結(jié)果使后代中出現(xiàn)不同于親本的類型。意義：①基因重組為生物的變異、生物的多樣性提供了極其豐富的來源，為動植物育種和生物進化提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。②基因組合多樣化的后代比基因組合單一的后代更能適應(yīng)環(huán)境的變化。二、基因突變基因突變的本質(zhì)：這種因DNA分子中堿基對的替換、缺失或增加而使基因特定核苷酸系列發(fā)生改變的現(xiàn)象即為基因突變。基因突變的意義：①基因突變大部分是中性的，即不會馬上表現(xiàn)出對生物有利還是有害。②基因突變具有可逆性、多方向性的特點。③基因突變是產(chǎn)生新基因的主要來源，是生物變異的主要原因，對生物的進化有重要作用。三、染色體畸變?nèi)旧w畸變包括染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異。染色體結(jié)構(gòu)變異主要有4種，分別是染色體中某一段缺失、染色體中增加了某一段（重復(fù)）、染色體某一片段的位置顛倒了180°（倒位）、染色體的某一片段移接到非同源染色體上（易位）。染色體數(shù)目變異包括整倍化變異和非整倍化變異：①一般生物的配子只含有一個染色體組，受精后形成的合子及由合子發(fā)育成的新個體的體細胞中則含有兩個染色體組。這種細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體叫多倍體。②產(chǎn)生多倍體的原因：在體細胞有絲分裂過程中或減數(shù)分裂形成配子的過程中，因外界環(huán)境條件（如溫度驟變、化學(xué)藥物的作用）或生物內(nèi)部因素的干擾，使得染色體不能均等分成兩組分配到子細胞中，結(jié)果產(chǎn)生了染色體數(shù)目加倍的體細胞或配子。③普通小麥?zhǔn)橇扼w，水仙是四倍體。④多倍體植株大多比較粗壯，產(chǎn)量明顯提高，抗旱、抗寒、抗病能力也較強，具有一定的優(yōu)越性。⑤人類中基因型為XXY的個體由于多了一條X染色體會導(dǎo)致睪丸發(fā)育不全癥。四、人工誘變及其控制人類除了利用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線等）外，還利用化學(xué)物質(zhì)（如亞硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變或誘導(dǎo)多倍體。秋水仙素能抑制細胞紡錘體的形成，導(dǎo)致復(fù)制后的染色體在細胞分裂時不分離，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目的加倍。單倍體育種是人工誘變的另一種方式。所謂單倍體是指生物體的體細胞中含有的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的生物個體，例如雄性的蜜蜂。利用單倍體育種則可以縮短培育優(yōu)良品種的時間。第四節(jié)人類遺傳病和遺傳病的預(yù)防※遺傳病是由于遺傳物質(zhì)發(fā)生變化而引起的疾病。一、遺傳病的常見類型大致可分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體遺傳病三大類。單基因遺傳病：①指由一對等位基因控制的疾病。②致病基因位于常染色體上的遺傳病為常染色體遺傳病，如軟骨發(fā)育不全癥、短指癥等是由常染色體上顯性基因控制的，稱為常染色體顯性遺傳病。③白化病是一種常染色體隱形遺傳病，患者的皮膚、毛發(fā)和眼球都表現(xiàn)白化特征。④如果致病基因位于性染色體上，則遺傳是伴隨著性染色體的傳遞而進行的，稱為伴性遺傳病或性連鎖遺傳病。多基因遺傳病。染色體遺傳病：①常見的唐氏綜合癥患者的體細胞中有3條21號染色體，第21號同源染色體不分離造成的。唐氏綜合癥患者智力低下。二、遺傳病的預(yù)防：禁止近親結(jié)婚。遺傳咨詢。避免遺傳病患兒的出生。此外，還有倡導(dǎo)婚前體檢、提倡“適齡生育”也有利于優(yōu)生。【第九章生物進化】第一節(jié)生物的進化一、生物進化的證據(jù)胚胎學(xué)證據(jù)。比較解剖學(xué)證據(jù)：①都是從共同祖先進化來的。②都是由胚胎時期的前肢芽發(fā)展而成，由于適應(yīng)各自不同的生活方式，在后來的發(fā)育過程中出現(xiàn)了很大的差異，說明它們有著共同的祖先，在進化過程中發(fā)生了適應(yīng)性分化。③在發(fā)生上有共同來源而在形態(tài)和功能上不完全相同的器官稱為同源器官。④痕跡器官的存在，也是比較解剖學(xué)為生物進化提供的一項證據(jù)。痕跡器官是指生物體內(nèi)某些功能已基本消失，但仍然存在的器官，如：人的盲腸和闌尾。生物化學(xué)證據(jù)：①生物親緣關(guān)系越近，細胞色素c的氨基酸組成越相似；反之，親緣關(guān)系越遠，氨基酸組成的差異就越大。古生物化石證據(jù)：①生物化石是在特殊條件下保存于地層中的古生物遺體、遺物和它們的生活遺跡。它們成為科學(xué)家探索地球生物史的重要依據(jù)之一。②在越古老的地層里，成為化石的生物越簡單、越低等；在越晚近的地層里，成為化石的生物越復(fù)雜、越高等。揭示出生物由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。二、生物進化歷程35億年前，原核生物有了光合作用，開始在地球上構(gòu)建最早的生態(tài)系統(tǒng)。20億年前，出現(xiàn)了真核生物。3、5.3億年前的寒武紀生物化石群，是至今發(fā)現(xiàn)的世界上最早、最能代表“寒武紀生物大爆發(fā)”、海洋生物多樣性的埋藏化石群。陸生植物的進化歷程是：蕨類植物裸子植物被子植物。隨著陸生植物的增加，大氣中氧的含量不斷增加。脊椎動物的登陸也是發(fā)生在4億年前。陸生脊椎植物的進化歷程是：兩棲動物爬行動物哺乳動物人。爬行動物中的一支進化為鳥類。三、生物的進化規(guī)律1、細胞數(shù)量上由單細胞到多細胞，器官結(jié)構(gòu)和生理活動由簡單向復(fù)雜發(fā)展，生活環(huán)境則由水生到陸生，生物界向著多樣化和復(fù)雜化方向發(fā)展。多樣化：①多樣化是指生物種類從少到多，并向不同方向發(fā)展，分化為形形色色的物種。②因適應(yīng)不同的生活環(huán)境而分化成不同種類的現(xiàn)象稱為適應(yīng)輻射。③適應(yīng)輻射導(dǎo)致生物多樣性大大增加，是生物進化的形式之一。復(fù)雜化：①復(fù)雜化是指生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能逐漸從簡單到復(fù)雜，從低級向高級發(fā)展。②其結(jié)果使生物的生活里增強，適應(yīng)范圍擴大，最后達到物種的繁榮。生物進化的前進行發(fā)展的，從總的來說，是不可逆的。已經(jīng)演變的物種不可能回復(fù)到祖先類型，已經(jīng)滅絕的種類不可能再重新出現(xiàn)。我們必須重視對動植物資源的保護和合理利用。第二節(jié)生物進化理論一、達爾文與進化論的創(chuàng)立1859年，達爾文發(fā)表了劃時代的著作——《物種起源》。提出了以自然選擇為基礎(chǔ)的生物進化學(xué)說，闡明生物進化的原因，對生物適應(yīng)性也作了正確的解說。二、自然選擇學(xué)說變異和遺傳：①在生活條件發(fā)生變化的情況下，生物將在結(jié)構(gòu)、功能、習(xí)性等方面發(fā)生變異。②在相似的條件下可發(fā)生不同的變異。③可遺傳的變異是生物進化的內(nèi)在因素，是自然選擇發(fā)生作用的基礎(chǔ)。繁殖過剩。生存斗爭：①生物繁殖潛力大而能夠生存下來的后代少，是由于地球上各種生物的生存和傳代都受到周圍環(huán)境條件的制約。②生物與環(huán)境的各種復(fù)雜關(guān)系稱為生存斗爭，它包括生物同無機自然條件的斗爭、種間斗爭和種內(nèi)斗爭三個方面。③無機自然條件是指自然界的水、濕度、溫度、光和空氣等因素。④種間斗爭是指不同物種間爭奪食物和生存空間斗爭。⑤種內(nèi)斗爭是指同種生物不同個體之間爭奪生活場所、食物、配偶或其他生活條件的斗爭。適者生存：①有的變異對生存有利，有的變異對生存不利。②有利變異的保存和有害變異被淘汰的過程稱為自然選擇，或適者生存。不僅無機環(huán)境對生物由選擇作用，生物彼此之間也有選擇作用。進化論的意義：達爾文的進化論是19世紀自然科學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)。它證明了生物界是在不斷運動與進化之中，有著極其悠久的發(fā)展歷史；它闡明了生物界發(fā)展的原因，并正確地解釋了生物多樣性和適應(yīng)性的起源。達爾文的進化論對人們正確認識生物界，推動生物科學(xué)的發(fā)展有著極其重要的意義。三、自然選擇的作用1、在