生物的新陳代謝Ⅰ植物代謝部分：酶與、光合作用、水分代謝、礦質養分、生物固氮2.1酶的分類蛋白質類酶蛋白質類酶ＲＮＡ類酶單純酶復合酶僅含蛋白質蛋白質協助因子離子有機物輔酶(輔酶Ⅱ)B族維生素生物素(羧化酶的輔酶)端粒酶含唾液淀粉酶含細胞色素氧化酶含2+分解葡萄糖的酶含2+如胃蛋白質酶酶存在于低等生物中，將自我催化。對生命起源的探討有重要意義。(蛋白質本質)(蛋白質本質)(核酸本質)(核酸本質)2.2酶促反應序列與其意義酶促反應序列生物體內的酶促反應可以依次連接起來，即第一個反應的產物是其次個反應的底物，其次個反應的產物是第三個反應的底物，以此類推，所形成的反應鏈叫酶促反應序列。如AABCD酶1酶2酶3終產物……酶4酶n意義各種反應序列形成細胞的代謝網絡，使物質代謝和能量代謝沿著特定路途有序進行，確定了代謝的方向。2.3生物體內的來源來源反應式光合作用的光反應酶酶＋＋能量酶酶化能合成作用有氧呼吸無氧呼吸其它高能化合物轉化（如磷酸肌酸轉化）（磷酸肌酸）＋——→C（肌酸）＋神經傳導和生物電肌肉收縮汲取和分泌神經傳導和生物電肌肉收縮汲取和分泌合成代謝生物發光光合作用的暗反應細胞分裂礦質元素汲取新物質合成植株的生長植物動物——→＋＋能量酶色素分布分別（橙黃色）胡蘿卜素色素分布分別（橙黃色）胡蘿卜素（黃色）葉黃素（藍綠色）葉綠素a（黃綠色）葉綠素b快慢作用汲取傳遞光能胡蘿卜素葉黃素大部分葉綠素a葉綠素b汲取轉化光能特別狀態的葉綠素a組成類胡蘿卜素葉綠素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠體基粒的類囊體薄膜上2.6光合作用中光反應和暗反應的比較比較項目光反應暗反應反應場所葉綠體基粒葉綠體基質能量變更光能——→電能電能——→活躍化學能活躍化學能——→穩定化學能物質變更H2O——→[H]＋O2＋＋2e——→＋——→2＋＋———→（2O）＋＋＋＋H2O反應物H2O、、、2、、反應產物O2、、（2O）、、、、H2O反應條件需光不需光反應性質光化學反應（快）酶促反應（慢）反應時間有光時（自然狀態下，無光反應產物暗反應也不能進行）

2.7C3C3植物C4植物光反應葉肉細胞的葉綠體基粒葉肉細胞的葉綠體基粒暗反應葉肉細胞的葉綠體基質維管束鞘細胞的葉綠體基質2固定僅有C3途徑C4途徑—→C3途徑2.8C4植物與C3植物方法原理條件和過程現象和指標結論生理學方法在強光照、干旱、高溫、低2時，C4植物能進行光合作用，C3植物不能。密閉、強光照、干旱、高溫生長狀況：正常生長或枯萎死亡正常生長：C4植物枯萎死亡：C3植物形態學方法維管束鞘的結構差異過葉脈橫切，裝片①是否有兩圈花細胞圍成環狀結構②鞘細胞是否含葉綠體是：C4植物否：C3植物化學方法①合成淀粉的場所不同②酒精溶解葉綠素③淀粉遇面碘變藍葉片脫綠→加碘→過葉脈橫切→制片→視察出現藍色：①藍色出現在維管束鞘細胞②藍色出現在葉肉細胞出現①現象時：C4植物出現②現象時：C3植物2.9C草酰乙酸(C草酰乙酸(C4)蘋果酸C4丙酮酸C3磷酸烯醇式丙酮酸（C3）羧化酶2蘋果酸C4丙酮酸C32暗反應（2O）葉肉細胞維管束鞘細胞C5注：磷酸烯醇式丙酮酸英文縮寫為。2.10CC3植物C4植物結構緣由：維管束鞘細胞的結構以育不良，無花環型結構，無葉綠體。光合作用在葉肉細胞進行，淀粉積累，影響光合效率。發育良好，花環型，葉綠體大。暗反應在此進行。有利于產物運輸，光合效率高。生理緣由：羧化酶磷酸核酮糖羧化酶只有磷酸核酮糖羧化酶。磷酸核酮糖羧化酶與2親和力弱，不能利用低2。兩種酶均有。羧化酶與2親和力大，利用低2實力強。2.11光能利用率與光合作用效率的關系關系關系提高光能利用率延長光合作用時間增加光合作用面積提高光合作用效率限制光照強弱二氧化碳供應必需礦質元素供應光合作用效率光合作用制造的有機物所含的能量光合作用汲取的光能＝參與光合作用的能量中被轉移的能量光能利用率照在該地面的總的光能光合作用制造的有機物所含的能量＝照在地面上的總能量中被轉移的能量概念熱能損失光能損失→熒光、磷光光能→電能→化學能（貯存）去向2.12影響光合作用的外界因素與提高光能利用率的關系影響光合作用的外界因素影響光合作用的外界因素提高光能利用率增加二氧化碳供應通風透光，增施農家肥；人工增2（溫室）必需礦質元素供應N：P：K：糖類的合成和運輸：葉綠素的成分、的成分限制光照強弱因地制宜：陽生植物種陽地陰生植物種陰地光質影響：藍紫光照，蛋白質和脂類多紅光照，糖類增多延長光合作用時間提高復種指數：改一年一季為一年多季增加光合作用面積合理密植套種（不同時播種）、間作（同時播種）光2礦物質水溫度

2.13光合作用試驗的常用方法半葉法（遮蓋法）半葉法（遮蓋法）割主葉脈法同位素標記法驗證（探究）光合作用需2并放O2、光強的影響光合作用產生淀粉驗證（探究）光合作用中物質的轉變打孔法（抽氣法）密封法光質對光合作用的影響分光法可同時運用2.14植物對水分的汲取和利用植物對水分的汲取滲透吸水滲透吸水滲透系統隔著半透膜的兩種溶液構成的體系吸脹吸水液泡尚未形成或消逝通過親水物質的親水性吸水植物細胞構成滲透系統原生質層由細胞膜、液泡膜、兩膜之間的細胞質構成看作一層半透膜（本質是選擇透過性）兩個系統①植物細胞與土壤溶液之間構成②每兩個植物細胞之間構成水分的汲取吸水原理主要由成熟細胞的中心液泡構成滲透系統通過滲透作用吸水發生條件①具有半透膜②膜兩側溶液具有濃度差溶液與純水達平衡時，溶液一方所承受的外壓差。滲透壓擴散作用與滲透作用的聯系與區分擴散作用擴散作用滲透作用物質由相對多（密度高）的地方向相對少（密度低）的地方運動的過程，叫擴散溶劑分子的擴散叫滲透，具備肯定條件才能發生聯系區分物質由高到低的移動方式，利用物質本身的屬性，不須要能量特指溶劑分子（如水、酒精等）的擴散，需特定的條件半透膜與選擇透過性膜的區分與聯系半透膜選擇透過性膜概念小分子、離子能透過，大分子不能透過水自由通過，被選擇的離子和其它小分子可以通過，大分子和顆粒不能通過性質半透性（存在微孔，取決于孔的大小）選擇透過性（生物分子組成，取決于脂質、蛋白質和）狀態活或死活材料合成材料或生物材料生物膜（磷脂和蛋白質構成的膜）物質運動方向不由膜確定，取決于物質密度水和親脂小分子：不由膜確定，取決于物質密度離子和其它小分子：膜上載體（蛋白質）確定功能滲透作用滲透作用和其它更多的生命活動功能共同點水自由通過，大分子和顆粒都不能通過植物體內水分的運輸導管運輸導管運輸水分的運輸方向向上：根—→莖—→葉動力蒸騰作用產生蒸騰拉力根壓導致吐水現象植物體內水分的利用和散失利用利用1-5%參與光合作用、呼吸作用等生命活動水分散失絕大部分水分通過蒸騰作用散失生理意義蒸騰作用①根持續吸水的動力②物質運輸的載體③降低葉片溫度

2.15植物體內的化學元素(1)植物體植物體水分(10-95%)干物質(5-90%)有機物90%無機鹽10%揮發部分灰分元素小部分N大部分S全部P全部金屬元素C、H、O、N、S形成氣體：2、、N2、3、H2O和氮氧化物等。少量硫形成H2S、2等。燃燒N、P、S、K、、（6種）大量元素微量元素必需礦質元素、、B、、、、、礦質元素、、、I等非必需礦質元素概念除C、H、O外由根系汲取的元素（N放在礦質元素中探討）非必需元素必需元素微量元素大量元素植物體C、H、O非礦質元素能被再利用的元素N、P、K、老葉先受損不被再利用的元素、S、B、缺乏癥幼葉先受損汲取方式選擇性汲取載體的種類與數量主動運輸1.16植物體內的化學元素(2)2.17生物固氮生物固氮生物固氮將大氣氮(N2)還原成3的過程概念意義②對自然界氮循環有重要作用①為綠色植物供應氮素養分固氮微生物的種類種類固氮緣由及條件代謝類型常見類型在生態系統中的作用同化異化共生固氮類與豆科植物共生時異養需氧根瘤菌（6種）（大豆、菜豆、豌豆、苜蓿、羽扇豆、三葉草）消費者(取食于活的生物體)自生固氮類獨立生活自養固氮藍藻(念珠藻)生產者異養圓褐固氮菌黃色分支桿菌分解者(腐生生活)留意：不同的根瘤菌具有共生專一性。如蠶豆根瘤菌與蠶豆、豌豆、豇豆共生；大豆根瘤菌只能與大豆共生。固氮過程N2＋e＋＋————→3＋＋固氮酶（選學）固氮基因（固氮酶）大氣氮庫（N2）大氣氮庫（N2）大氣固氮工業固氮3-氮素化肥氮鹽尿素硝化細菌分解者生物固氮3-2-、3-反硝化細菌N2遺體生產者消費者脲酶尿素脲酶固氮微生物N2固氮微生物N2————→3固氮酶硝化細菌3——→2-、3-酶反硝化細菌2-、3-——→N2酶（N2循環）Ⅱ動物與微生物代謝部分：三大類養分代謝、細胞呼吸、代謝基本類型、微生物類群、微生物的養分代謝與生長、發酵工程簡介淀粉葡萄糖脂肪、某些氨基酸淀粉葡萄糖脂肪、某些氨基酸2＋H2O＋能量肝糖元肌糖元氧化合成分解轉變合成皮下結締組織、腸系膜脂肪儲存甘油、脂肪酸2＋H2O＋能量氧化糖元轉變分解蛋白質合成轉變各種組織蛋白、酶及激素等新的氨基酸含氮部分3尿素轉變不含氮部分2＋H2O＋能量糖類、脂肪分解轉氨基脫氨基氨基酸必需氨基酸在人和動物體細胞內能夠合成的氨基酸非必需氨基酸不能在人和動物體細胞內合成，只能從必需氨基酸在人和動物體細胞內能夠合成的氨基酸非必需氨基酸不能在人和動物體細胞內合成，只能從食物中獲得的氨基酸稱為必需氨基酸種類(8種)種類苯丙賴色亮，纈亮蘇甲硫（本秉賴色亮，謝亮輸賈劉）12種概念概念苯丙氨酸賴氨酸色氨酸亮氨酸纈氨酸異亮氨酸蘇氨酸甲硫氨酸不同種動物有不同的必需氨基酸助記詞2C3H6O32C2C3H6O32C2H5224[H]能量23＋C6H12O6②①(葡萄糖)(酒精)(乳酸)(丙酮酸)(少)熱總反應式C6H12O6＋能量2C3H6O3酶C6H12O62C2H522＋酶能量＋總反應式細胞質基質線粒體6220[H]C6H12O64[H]能量6H2O(少)熱C6H12O62312H2O(多)6O2能量熱呼吸鏈(少)熱能量23②①③(葡萄糖)(丙酮酸)細胞質基質線粒體細胞膜②2.23細胞內的無氧呼吸2.24有氧呼吸與無氧呼吸的比較比較項目有氧呼吸無氧呼吸反應場所真核細胞：細胞質基質，主要在線粒體原核細胞：細胞基質（含有氧呼吸酶系）細胞質基質反應條件需氧不需氧反應產物終產物（2、H2O）、能量中間產物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量產能多少多，生成大量少，生成少量共同點氧化分解有機物，釋放能量2.25呼吸作用產生的能量的利用狀況呼吸類型被分解的有機物儲存的能量釋放的能量可利用的能量能量利用率有氧呼吸1葡萄糖28702870116540.59%無氧呼吸2870196.6561.082.13%注：無氧呼吸釋放的能量值為分解為乳酸時的值。不同的無氧呼吸類型釋放的能量可能稍有不同。綠色植物光合細菌基本類型新陳代謝類型綠色植物光合細菌基本類型新陳代謝類型兼性厭氧型異化類型需氧型厭氧型同化類型自養型異養型光能自養型化能自養型兼性養分型酵母菌有光時：自養生活（進行光合作用，但供氫體不是水，而是有機物）無光時：異養生活紅螺細菌有氧時：有氧呼吸無氧時：無氧呼吸硝化細菌化能合成作用光合作用絕大多數動物，腐生的真菌，大多數細菌多數動植物一些細菌(如光合細菌，供氫體不是水，不放O2)蛔蟲等特別類型你知道嗎你知道嗎科學發覺：人們對消化過程的探討發覺了酶人們對向光性的探討發覺了生長素人們對溶菌現象的探討發覺了青霉素原核細胞微生物（單細胞）細菌形態桿形、球形、螺旋形（弧形）原核細胞微生物（單細胞）細菌形態桿形、球形、螺旋形（弧形）結構特別結構質粒、莢膜、鞭毛、芽孢、基本結構細胞壁細胞膜細胞質（僅有核糖體）核區（環狀）繁殖二分裂（有的復制和平分）菌落概念特征細菌在固體培育基上繁殖形成的細菌子細胞群體大小、形態、顏色、光澤度、透亮度、硬度等結構基內絲菌氣生絲菌汲取養料—養分產生孢子—繁殖分枝狀菌絲放線菌對人類的貢獻產抗生素（次級代謝產物）分布土壤、空氣、水中其它類群支原體、衣原體（無壁）、（藍藻）真核細胞微生物單細胞多細胞霉菌酵母菌細胞結構非細胞結構增殖病毒或結構囊膜（帶刺突）蛋白質、多糖、脂類組成衣殼核酸核衣殼（可有）基本單位：衣殼粒功能：愛護、抗原性吸附→注入→復制（核酸）→合成（蛋白質）→裝配→釋放分類病毒病毒蛋白質和組成蛋白質和組成微生物的類群2.28微生物的養分種類種類特點功能物理性質固體培育基加凝固劑分別、鑒定半固體培育基視察、保藏液體培育基不加凝固劑工業生產化學成分合成培育基成分明確分類、鑒定自然培育基自然成分工業生產用途選擇培育基加抑制劑(如青霉素)加特別C源或N源不加某物質（如N源）選擇、分別鑒別培育基加指示劑或藥品鑒別培育基種類養分素供應碳素養分水無機鹽碳源無機碳源有機碳源2、3等糖、脂、石油等氮源供應氮素養分無機氮源有機氮源N2、硝酸鹽、銨鹽等尿素、牛肉膏、蛋白胨等生長因子微生物生長不行缺少的微量有機物（包括維生素、氨基酸、堿基等）配制原則（三要原則）目的要明確依據培育種類、培育目的選擇原材料留意養分物質的濃度和比例養分要協調4：有利于繁殖；3：有利于產谷氨酸碳氮比最重要要相宜細菌：6.5—7.5放線菌：7.5—8.5真菌：5.0—6.0微生物的養分你知道嗎你知道嗎加入高濃度食鹽可分別金黃色葡萄球菌加入青霉素可分別酵母菌和霉菌不加N源可分別固氮微生物加入伊紅-美藍可鑒別大腸桿菌不斷產生代謝產物不斷產生代謝產物微生物的代謝初級代謝產物次級代謝產物微生物自身生長繁殖必需的物質氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素產物概念對自身生長繁殖非必需的物質抗生素、毒素、激素、色素產物概念代謝調整或積累或解除特點酶合成調整大腸桿菌始終存在，只受遺傳限制的酶組成酶誘導酶受環境中某物質的誘導產生“好酶知季節，當需乃發生”分解葡萄糖的酶分解乳糖的酶酶活性調整通過變更酶的催化活性，來調整代謝速率概念負反饋：酶催化的產物增多抑制酶的活性原理谷氨酸脫氫酶受谷氨酸產量的調整同時存在親密協作協調作用代謝的人工限制變更遺傳特性基因誘變高產賴氨酸的黃色短桿菌轉基因基因工程人胰島素限制發酵條件變更細胞膜的通透性，即時輸出代謝產物，解除對酶的抑制2.30微生物的生長微生物群體微生物群體生長的規律時期特點作用調整期菌體不增殖，代謝活躍，體積增大對數期以2n形式增長，代謝旺盛作菌種和科研材料穩定期生死平衡，活菌數最多，芽孢形成收獲菌體和代謝產物衰亡期死亡加速，形態多樣，細胞裂解影響微生物生長的環境因素溫度氧最適生長溫度：25—37（最適見前）超過：蛋白質和核酸不行逆破壞超過：影響酶活性和細胞膜穩定性需氧或不需氧微生物的生長2.31微生物的生長曲線與生長速率的關系時間時間菌體數目()0時間生長速率0kk2dcabdcab生長速率＝繁殖率—死亡率留意a：調整期b：對數期c：穩定期d：衰亡期說明2.32發酵工程簡介概念概念內容采納現代工程技術手段，利用微生物某些特定功能，為人類生產有用產品；或者干脆把微生物應用于工業生產過程的一種新技術。菌種選育培育基配制滅菌擴大培育與接種基因誘變——傳統，常用。基因工程————————細胞工程——細胞融合（三要原則）一般步驟：配制調→→分裝→滅菌嚴格殺滅培育基和發酵設備中的各種微生物，保證菌種是單一純種選育的良種要經多次擴大培育，才能滿意大規模生產須要分別提純產品代謝產物菌體本身過濾、沉淀等方法分別蒸餾、萃取、離子交換等方法提取發酵過程①檢測菌體數目和產物濃度。②添加培育基組成。③嚴格限制發酵條件（溫度、、溶氧、通氣量、轉速）應用食品工業上的應用生產抗生素、維生素、動物激素、氨基酸、核苷酸等醫藥工業上的應用生產傳統發酵產品啤酒、果酒、食醋等生產食品添加劑酸味劑、鮮味劑、甜味劑、色素開發人類新食源單細胞蛋白、真菌蛋白等新食品發酵工程變更原來基因轉基因工程菌（工程細胞）生命活動的調整（包括植物調整、體液調整、神經調整、內環境與穩態、水鹽調整、血糖調整、體溫調整、免疫）3.1植物生命活動調整——激素調整應用應用向性運動植物體受到單一方向外界刺激而引起的定向運動是植物對于外界環境的適應性生長素發覺主要在葉原基、嫩葉和發育的種子產生大多集中在胚芽鞘、分生組織、形成層及發育的種子和子房分布（略）運輸只能由形態學上端向形態學下端運輸，不能倒過來運輸10-1010-810-610-410-21濃度·10促進生長抑制生長根芽莖兩重性赤霉素細胞分裂素脫落酸乙烯促進生長存在于分裂部位。促進細胞分裂、分化促進葉片脫落促進果實成熟其他激素植物激素調整生理作用既能促進生長，又能抑制生長既能促進發芽，又能抑制發芽既能保花保果，又能疏花疏果促進生長抑制生長取決于生長素濃度植物的器官的種類生長素類似物浸泡插枝下端促進插枝生根促進果實發育防止落花落果無籽番茄涂抹未受粉柱頭噴灑植株（棉花）保蕾保鈴涂抹未受粉柱頭發根增多抑制促進抑制頂端優勢疏花疏果除草3.2人和高等動物的體液調整激素調整激素調整內分泌腺激素名稱主要生理功能下丘腦促甲狀腺激素釋放激素促進垂體合成和分泌促甲狀腺激素促性腺激素釋放激素促進垂體合成和分泌促性腺激素抗利尿激素削減排尿垂體促甲狀腺激素促進甲狀腺生長發育和調整其合成與分泌促性腺激素促進性腺生長發育和調整其合成與分泌生長激素促進生長，主要促進骨生長和蛋白質合成催乳素促進乳腺發育與泌乳及嗉囊分泌鴿乳甲狀腺甲狀腺激素促進新陳代謝(促進氧化分解)、促進生長發育(包括神經)、提高神經系統興奮性腎上腺腎上腺素升血糖(促進肝元糖分解)醛固酮促進腎小管吸泌胰島A細胞胰高血糖素升血糖(劇烈促進肝元糖分解和非糖轉化）B細胞胰島素性腺睪丸性激素雄激素促進雄性生殖器官的發育和精子生成，激發并維持雄性其次性征卵巢雌激素促進雌性生殖器官的發育和卵子生成，激發并維持雌性其次性征，激發并維持正常性周期卵巢孕激素促進子宮內膜和乳腺生長發育，為受精卵著床和泌乳打算條件激素的種類和作用人和高等動物的體液調整調整內分泌的中樞下丘腦反饋調整激素分泌的調整其他化學物質的調整如2對呼吸頻率的調整等相關激素間的作用協同作用增加效應甲狀腺激素生長激素胰島素胰高血糖素拮抗作用對抗效應寒冷驚慌促甲狀腺激素釋放激素促甲狀腺激素甲狀腺激素下丘腦垂體甲狀腺(＋)(－)(＋)(－)增加去路促進肝(肌)糖元合成促進葡萄糖氧化分解促進轉變成脂肪削減來源抑制肝糖抑制元分解抑制非糖物質轉化降血糖其它激素其它激素基本方式反射由神經系統對體內外刺激所作的規律性反應基本方式反射由神經系統對體內外刺激所作的規律性反應概念結構基礎神經中樞感受器傳入神經傳出神經效應器反射弧分類遺傳獲得的先天性反射非條件反射條件反射生活中學習獲得的后天性反射興奮的傳導神經纖維上的傳導細胞間的傳導從興奮點起先雙向傳導--------++++--------++++++++++++++++----++++++++++++++++------------++++--------刺激單向傳導由前一個神經元傳向后一個神經元傳導方向高級神經中樞的調整高級神經中樞大腦皮層驅體運動中樞中心前回交叉支配左側中樞支配右側驅體右側中樞支配左側驅體倒置投射頂部中樞支配足部運動顳部中樞支配頭部運動運動性失語感覺性失語語言中樞運動性語言中樞(說話中樞)感覺性語言中樞(聽話中樞)S區H區神經調整神經調整與行為激素調整與行為求偶行為神經調整與行為激素調整與行為求偶行為照看幼仔行為催乳素性激素影響活動、食欲等甲狀腺激素先天性行為趨性對環境刺激的定向反應本能由一系列非條件反射按依次連鎖發生構成非條件反射膝跳反射、搔扒反射吸吮反射、擠眼反射后天性行為印隨仿照條件反射推斷推理確定性作用生活體驗和學習動物行為產生的生理基礎3.5內環境與物質交換穩穩態概念內環境的理化性質保持相對穩定的狀態(包括、參透壓、溫度、血糖濃度等等)體液細胞內液細胞外液血漿淋巴內環境物質交換廢物、2養料、O2細胞液組織液內環境與物質交換3H23乳酸＋23＋緩沖物質緩沖物質血漿中酸性物質增多時血漿中堿性物質增多時多余的3由腎臟排出體外多余的H23生成2和H2O的相對穩定H23增高時3增高時3.6水、鈉、鉀的來源與去向HH2O來源（）去向（）來自飲水來自食物來自代謝1300900300由腎排出由皮膚排出由肺排出由大腸排出1500500400100共計2500共計2500食物中的便人體汗尿皮膚大腸腎臟便消化道中的血組織液中的細胞中的尿食物中的汲取排出多吃多排少吃少排不吃也排診斷某些疾病的指標水、鈉、鉀的來源與去向3.7水鹽平衡的調整飲水不足、失水過多、食物過咸飲水不足、失水過多、食物過咸細胞外液滲透壓上升下丘腦滲透壓感受器大腦皮層產生渴覺飲水增加垂體后葉抗利尿激素腎小管、集合管重汲取水尿量削減+釋放細胞外液滲透壓下降神經調整激素調整腎上腺干脆刺激血鉀上升血鈉降低醛固酮重汲取分泌+++水鹽平衡的調整詠下丘腦詠下丘腦下丘腦下丘腦產生激素真不少通過垂體控性甲有種激素抗利尿體溫調整是中樞血糖平衡功不小水鹽代謝沒有它什么事都做不了3.8血糖平衡的調整胰島素胰島素分泌增加胰高血糖素分泌增加血糖上升血糖降低（+）（－）（+）（+）（+）（+）（+）下丘腦某一區域胰島A細胞胰島B細胞腎上腺腎上腺素下丘腦另一區域激素調整神經調整皮膚血管收縮汗腺不排汗皮膚血管收縮汗腺不排汗立毛肌收縮散熱削減腎上腺腎上腺素產熱增加代謝增加冷覺感受器溫覺感受器燥熱皮膚散熱增加血管擴張汗腺排汗下丘腦體溫調整中樞寒冷下丘腦垂體甲狀腺甲狀腺激素體溫恒定免疫概述概念機體特別的愛護性生理功能。通過識別免疫概述概念機體特別的愛護性生理功能。通過識別“自己”與“非已”，以維持機體內環境的平衡與穩定。分類非特異性免疫第一道防線皮膚及黏膜的屏障作用對全部病原體的防衛實力組成概念其次道防線體液中的殺菌物質吞噬細胞的吞噬作用特異性免疫第三道防線對特別病原體的防衛實力組成概念體液免疫細胞免疫B細胞造血干細胞T細胞B細胞造血干細胞T細胞胸腺中的造血干細胞增殖分化增殖分化血液循環大部分死亡淋巴結脾臟扁桃體少部分進入效應B細胞記憶細胞效應T細胞記憶細胞抗原刺激后免疫系統免疫細胞吞噬細胞淋巴細胞T細胞B細胞中樞淋巴組織及器官骨髓胸腺免疫器官免疫組織外周淋巴組織及器官脾臟扁桃體淋巴結免疫分子抗體、淋巴因子（白細胞介素、干擾素等）淋巴細胞起源概念能與B細胞受體、T細胞受體及抗體結合，具有啟動免疫應答潛能的物質概念能與B細胞受體、T細胞受體及抗體結合，具有啟動免疫應答潛能的物質性質異物性機體以外的物質。或機體內的隔離物質或已發生變更的自身物質特異性只與相應的抗體或效應T細胞發生特異性結合。取決于抗原確定簇大分子性相對分子質量大于10000的物質。蛋白質、脂多糖、多糖等抗原確定簇概念特點①一種抗原可含有多種抗原確定族②不同種抗原可含有相同或相像的抗原確定族③一個B細胞只接受一種抗原確定族的刺激④每一種抗原確定族只引起產生一種特定的抗體抗原分子中確定抗原特異性的特別化學基團是免疫細胞識別抗原的重要依據概念B細胞識別抗原后經分裂增殖形成的效應B細胞所產生的一種球蛋白特點①能與相應的抗原特異性結合，從而清除抗原②存在于血漿、組織液和淋巴中刺激產生特異結合抗體抗原3.12體液免疫和細胞免疫病原體病原體吞噬細胞T細胞B細胞抗原抗原記憶細胞干脆刺激增殖分化效應B細胞抗體再次刺激增殖分化病原體再次入侵抗體與病原體（抗原）結合防止病原體感染降低病毒侵染力感應階段反應階段效應階段再次刺激增殖分化與宿主細胞親密接觸增殖分化宿主細胞裂解死亡記憶細胞病原體侵入宿主細胞后效應T細胞釋放淋巴因子白細胞介素-2(+)宿主細胞溶酶體酶激活反應階段效應階段細胞免疫體液免疫器官特異性自身免疫疾病病變局限于某一器官風濕性關節炎器官特異性自身免疫疾病病變局限于某一器官風濕性關節炎風濕性心臟病釀膿鏈球菌的一種抗原確定族與心臟瓣細胞的某種物質相像全身性（系統性）自身免疫疾病病變見于多種器官和結締組織系統性紅斑狼瘡累及多器官：關節痛、皮膚紅斑、脫發、白細胞削減自身免疫疾病概念由自身免疫而導致的機體的疾病狀態。由于自身組織和細胞不易被清除，機體不斷受攻擊，結果進入疾病狀態導致自身免疫免疫系統對自身成分發生免疫應答的現象遺傳性（先天性）免疫缺陷病原發性B細胞缺陷病（伴X隱性遺傳）獲得性（后天性）免疫缺陷病病（主要攻擊T細胞）概念機體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病免疫缺陷病毛細血管擴張、血管通透性增加平滑肌收縮、腺體分泌增加全身性過敏反應呼吸道過敏反應消化道過敏反應皮膚過敏反應過敏原效應B細胞抗體某些細胞活性物質再次刺激再次刺激時釋放刺激吸附概念已免疫過的機體在再次接觸相同物質刺激時所發生的以機體生理功能紊亂為主的特異性免疫反應特點發作快速、反應劇烈、消退較快。無后遺癥、有遺傳傾向和個體差異過敏反應免疫失調引起的疾病3.13免疫學的應用（選學）免疫預防免疫預防注射抗原人工主動免疫滅活死疫苗(脊髓灰質炎疫苗)減毒活疫苗(卡介苗、牛痘苗)類毒素（白喉疫苗、破傷風疫苗）人工被動免疫注射抗體抗毒素（免疫動物后獲得的抗體）人免疫球蛋白制劑（抗乙肝病毒免疫球蛋白）細胞因子制劑（新型制劑）單抗制劑免疫治療輸入免疫物質（抗體、胸腺素、淋巴因子）或藥物調整病人的免疫功能，從而治療疾病移植免疫組織相容性抗原（）是否一樣，關系到器官移植的成敗免疫學的應用你知道嗎你知道嗎缺氧引起腦水腫的緣由①細胞內水腫：供氧不足→削減→胞內轉運下降→胞內滲透壓上升→細胞吸水增加→細胞內水腫②細胞外水腫：血漿缺氧→毛細血管擴張→通透性上升→血漿物質濾出→組織液增多→細胞外水腫

生物的生殖與發育(包括生殖的種類、動物生殖細胞的生成、植物的個體發育、動物的個體發育)胚囊母細胞(2N)花粉胚囊母細胞(2N)花粉母細胞(2N)消逝減數分裂萌發減數分裂胚囊(N)八核胚囊發育核分裂(3次)成熟胚囊核分裂極核精子卵細胞受精卵受精極核珠被被子植物的有性生殖生殖的類型無性生殖生殖方式概念舉例分裂生殖由一個生物體干脆分裂成兩個新個體變形蟲、細菌出芽生殖在母體的肯定部位長出芽體（新個體）酵母菌、水螅孢子生殖母體產生無性生殖細胞——孢子，由孢子萌發成新個體真菌（青霉）低等植物（衣藻）養分生殖高等植物的養分器官（根、莖、葉）與母體脫落后，發育成新個體馬鈴薯的塊莖草莓的匍匐莖注：植物組織培育是人工進行的植物無性繁殖方式。概念由親體產生有性生殖細胞——配子，由配子兩兩結合形成合子，再由合子發育成新個體的過程的生殖方式孤雌生殖卵細胞不經受精干脆發育成新個體（蜜蜂的卵細胞干脆發育成雄蜂）類型同配生殖配子形態大小相同（同型配子）異配生殖配子形態大小不同（大配子和小配子）卵式生殖配子形態大小差別很大，大的稱卵細胞（雌配子），小的稱精子（雄配子），結合形成的合子特稱受精卵幼體受精卵成體雄體精子雌體卵子胎的發育胎后發育有性生殖(2N)(2N)(2N)(N)花粉(N)(N)(2N)(3N)珠孔雙受精一核消逝，一核分裂4.2動物有性生殖細胞的形成（沒有交換）初級精母細胞初級精母細胞精原細胞次級精母細胞精細胞精子精子的形成復制(24)(24)(2)(2)(2)卵細胞第一極體(2)其次極體復制卵原細胞(24)初級卵母細胞(24)次級卵母細胞(2)(2)(2)卵細胞的形成有性生殖細胞的形成一種卵細胞一種類型一種類型共兩種精子AA‘BB‘B‘B‘‘A‘BBBA‘A‘AAAA‘BB‘BBBB‘B‘B‘AA‘A‘AA四分體交叉互換四分體交叉互換初級精母細胞次級精母細胞精細胞四分體時期四種精子（一種卵細胞）

4.4減數分裂中染色體行為與數目與配子類型的關系1、由于同源染色體分別，非同源染色體在配子中進行自由組合，所以形成不同種類的配子1、由于同源染色體分別，非同源染色體在配子中進行自由組合，所以形成不同種類的配子2、配子（精子、卵）種數等于組合數3、組合數又與同源染色體的對數有關4、每一個精原細胞分裂都只形成兩種精子5、每一個卵原細胞分裂都只形成一種卵子6、要產生2n種精子至少須要21個精原細胞參與減數分裂7、要產生2n種卵細胞至少須要2n個卵原細胞參與減數分裂8、當有m個精原細胞進行減數分裂時配子種數＝2n（n為同源染色體對數）非姐妹染色單體不發生交叉互換與同源染色體對數無關①當m＜21，則生成的精子類型最多為2m<2n②當m≥21，則生成的精子類型為2m=2n非姐妹染色單體發生交叉互換非姐妹染色單體發生交叉互換1、每一個精原細胞分裂都要形成4種精子2、每一個卵原細胞分裂都只形成1種卵子3、m個精（卵）原細胞分裂時形成的精子（卵）最多為4m（m）種，與染色體對(不符合2n規律)與同源染色體對數無關配子多樣性的主要緣由4.5減數分裂與有絲分裂的比較（以動物細胞為例）比較項目減數分數有絲分裂復制次數1次1次分裂次數2次1次同源染色體行為聯會、四分體、同源染色體分別、非姐妹染色體交叉互換無子細胞染色體數是母細胞的一半與母細胞相同子細胞數目4個2個子細胞類型生殖細胞（精細胞、卵細胞）、極體體細胞細胞周期無有相關的生理過程生殖生長、發育染色體()的變更曲線時期時期數量42時期42數量染色體有絲減數區分難，抓住幾個關鍵點。有絲減數區分難，抓住幾個關鍵點。有絲分裂要加倍，減數分裂看同源。聯會形成四分體，同源分開要減半。再分過程同有絲，染色體中無同源。助記詞種子植株胚根種子植株胚根胚軸胚芽子葉胚柄受精卵供應養分頂細胞球狀胚體多次分裂有絲分裂基細胞幾次分裂胚多次分裂珠被種皮受精極核多次分裂胚乳細胞胚乳或者消逝果實胚珠子房供應生長素消逝4.7動物的個體發育受精卵受精卵囊胚原腸胚卵裂分化外胚層表皮及其附屬結構神經系統、感覺器官中胚層骨骼、肌肉及循環、排泄、生殖系統等內胚層肝臟、胰臟等腺體消化道、呼吸道上皮幼體分化分化分化胚胎發育爬行類、鳥類、哺乳類和人類在胚胎發育的早期形成羊膜，內有羊水，為胚胎發育供應水環境，防止振動、愛護胚胎。胚后發育胚后發育成體干脆發育變態發育幼體與成體相像幼體與成體不同幼體你知道嗎你知道嗎推斷必需礦質元素的標準是①不行缺少性：缺乏不能完成生活史②不行替代性：有專一缺乏癥，加入其它元素不行替代③干脆功能性：干脆影響，不是通過影響土壤、微生物等的間接作用第五單元生物的遺傳、變異與進化(包括遺傳的物質基礎、遺傳規律、伴性遺傳、細胞質遺傳、基因突變、染色體變異、現代進化理論)5.1證明是遺傳物質的試驗（1）——肺炎雙球菌的轉化試驗格里菲思試驗第一組格里菲思試驗第一組注射活R型(無毒)健康第三組注射死S型(加熱)健康其次組活S型(有毒)注射死亡在死S細菌中存在某種“轉化因子”，使R型細菌轉化成S細菌設想第四組分別死S型活R型注射死亡＋活S型注射死亡加入加入R型(無毒)R型(無毒)R型(無毒)蛋白質或莢膜多糖加酶活S型(有毒)分別加入加入培育培育培育R型(無毒)R型(無毒)S型R型艾弗里的試驗結論是“轉化因子”，即遺傳物質5.2證明是遺傳物質的試驗（2）——T2噬菌體感染細菌試驗培育培育含放射性35S不含放射性離心攪拌加入不含放射性含放射性32P培育離心攪拌加入大腸桿菌培育液感染使在細菌體外的噬菌體分別檢測上清液和沉淀物中的放射性35S標記的噬菌體32P標記的噬菌體新形成的噬菌體沒檢測到35S新形成的噬菌體檢測到32P實線表示不帶放射性虛線表示帶放射性說明5.3證明是遺傳物質的試驗——煙草花葉病毒的感染試驗蛋白質蛋白質煙草花葉病毒（）煙葉花葉病感染感染＋酶煙葉健康感染煙葉健康蛋白質分別感染煙葉花葉病5.4是遺傳物質的理論證據（遺傳物質的必備條件）分子結構相對穩定分子結構相對穩定1、穩定性能夠自我復制，使前后代保持肯定的連續性2、連續性能夠限制生物的性狀和新陳代謝3、限制性能夠產生可遺傳的變異4、變異性能夠貯藏大量遺傳信息5、信息性理論證據5.5核酸是生物的遺傳物質1、核酸是一切生物的遺傳物質1、核酸是一切生物的遺傳物質2、是主要的遺傳物質3、含的生物是遺傳物質，不是4、不含的生物（病毒）才是遺傳物質ACGACGGATCT3’3’5’5’的分子結構氫鍵堿基堿基磷酸脫氧核糖脫氧核苷脫氧核苷酸基本組成單位分子的結構特點分子的結構特點單脫氧核苷酸經磷酸二酯鍵連接成脫氧核苷酸長鏈兩條脫氧核苷酸長鏈反向平行由氫鍵連接成雙鏈分子堿基遵循堿基互補配對原則進行配對，堿基對由氫鍵連接起來。即：GC；AT。兩條鏈向右旋轉形成規則的雙螺旋結構雙鏈結構的外側由磷酸和脫氧核糖交替排列形成骨架，堿基排在雙鏈的內側一條鏈的堿基排列依次一旦確定，另一條鏈的堿基排列依次也隨之確定理論上鏈上堿基的排列依次是隨意的，這構成了分子的多樣性的堿基排列依次貯藏著生物遺傳信息，分子的多樣性是生物多樣的根源123456784n種5.7由堿基互補配對原則引起的堿基間關系A12G1A21GA12121212345基本關系依據第一鏈計算其次鏈

5.8分子的復制55’3’3’5’5’3’解旋方向5’3’3’3’5’5’AACGTTGCA32P32P親代（0代）1代2代n代TGCAACGTTGCAACGTTGCAACGTACGTTGCA32P32P31P31P31PACGTTGCATGCAACGT32P31P32P31P子代分子中含親代鏈的比例子代鏈中含親代鏈的比例11/21/211/21/41/2n復制（半保留復制）15N(重鏈)15N(重鏈)15N(重鏈)15N(重鏈)14N(輕鏈)從每一代分子中取等量的進行氯化銫密度梯度離心重帶輕帶中間帶全輕半重半輕半重半輕全重親代Ⅰ代Ⅱ代低高氯化銫密度帶

5.10基因的結構與限制蛋白質的合成聚合酶結合位點聚合酶結合位點非編碼區編碼區非編碼區原核生物基因的結構放大放大基因限制蛋白質的合成基因限制蛋白質的合成TGCATGCATGCAACGTACGTACGTUGCACGUACGUACGUAUGCAUGCA蘇酪精纈轉錄翻譯基因（編碼區）蛋白質（多肽）轉錄聚合酶結合位點聚合酶結合位點非編碼區編碼區非編碼區外顯子外顯子內含子內含子外顯子ABCDE真核生物基因的結構轉錄ABCDEACE加工翻譯初級蛋白質（多肽）基因限制蛋白質的合成

5.11染色體組與基因組比較概念示例染色體組正常配子中的全部染色體數稱為一個染色體組，用N表示果蠅：4基因組概念某生物分子所攜帶的全部遺傳信息叫基因組。包括核基因組和質基因組（線料體基因組和葉綠體基因組）人：23+1+線粒體單倍體基因組有性別生物：1（N個1特性染色體組成）無性別生物：N（N個分子組成）人：23+1玉米：10原核生物基因組一個分子組成（或加上質粒）細菌線粒體基因組線粒體中一個分子所攜帶的遺傳信息（見后述）線粒體葉綠體基因組葉綠體中一個分子所攜帶的遺傳信息葉綠體區分與聯系染色體組由正常配子中的染色體數目構成，只包含一條性染色體基因組由一半常染色體、兩條性染色體和細胞質中的分子組成5.12人類基因組探討人類基因組安排（）大事記人類基因組安排大事記1985年美國科學家諾貝爾獎獲得者杜伯克首先提出了人類基因組安排（）1990年10月1日經美國國會批準美國正式啟動，預料投資30億美元，歷時15年，在2005年完成。先后共有美、英、日、法、德、中六國參與，分別負擔了其中54%、33%、7%、2.8%、2.2%和1%的探討工作。1998年5月全球最大的自動測序儀廠家在美國馬里蘭州羅克威爾設立了（塞萊拉）基因組學公司，聲稱在3年內完成人類基因組的序列測定，另外有一些私營機構也涉足這一領域，目的都是為了申請專利，壟斷人類基因信息資源。至此形成公私兩大陣營。1998年10月人類基因組安排的公立陣營宣布提前于2001年完成人類基因組的工作草圖，整個終圖的完成期將從2005提前到2003年。1999年9月我國搭上基因組探討的末班車，加入該安排并負責3號染色體上3000萬個堿基對的測序工作，成為參與人類基因組安排唯一的發展中國家。這1%的測序任務，帶給中國的利益是長遠的，我們不僅因此可以共享整個安排的成果，擁有相關事務的發言權，而且建立了自己的探討隊伍，技術水平走在了世界的前列。2000美國總統克林頓和英國首相貝理雅發表聯合聲明，呼吁將人類基因組探討成果公開，以便世界各國的科學家都能自由地運用這些成果。2000年4月底中國科學家依據國際人類基因組安排的部署，完成了百分之一人類基因組的“工作框架圖”。2000年美國白宮召開會議，宣布人類基因組“工作框架圖”完成。2001年2月15日人類基因組安排公立陣營在當日出版的《自然》雜志公布人類基因組測序草圖。2001年2月16塞萊拉公司在當日出版的《科學》雜志上公布人類基因組測序草圖。2006年5月18日美國和英國科學家在英國《自然》雜志網絡版上發表了人類最終一個染色體—1號染色體的基因測序。科學家不止一次宣布人類基因組安排完工，但推出的均不是全本，這一次殺青的“生命之書”更為精確，覆蓋了人類基因組的99．99％。歷時16年的人類基因組安排書寫完了最終一個章節。人類基因組安排（）的主要內容主要內容遺傳圖又稱連鎖圖，它是以具有遺傳多態性（在一個遺傳位點上具有一個以上的等位基因，在群體中的出現頻率皆高于1%）的遺傳標記為“路標”，以遺傳學距離（在減數分裂事務中兩個位點之間進行交換、重組的百分率，1%的重組率稱為1(厘摩)）為圖距的基因組圖。遺傳圖的建立為基因識別和完成基因定位創建了條件。意義：6000多個遺傳標記已經能夠把人的基因組分成6000多個區域，使得連鎖分析法可以找到某一樣病的或表現型的基因與某一標記鄰近（緊密連鎖）的證據，這樣可把這一基因定位于這一已知區域，再對基因進行分別和探討。對于疾病而言，找基因和分析基因是個關鍵。物理圖物理圖是指有關構成基因組的全部基因的排列和間距的信息，它是通過對構成基因組的分子進行測定而繪制的。繪制物理圖的目的是把有關基因的遺傳信息與其在每條染色體上的相對位置線性而系統地排列出來。物理圖是指鏈的限制性酶切片段的排列依次，即酶切片段在鏈上的定位。因限制性內切酶在鏈上的切口是以特異序列為基礎的，核苷酸序列不同的，經酶切后就會產生不同長度的片段，由此而構成獨特的酶切圖。因此，物理圖是分子結構的特征之一。是很大的分子，由限制酶產生的用于測序反應的片段只是其中的微小部分，這些片段在鏈中所處的位置關系是應當首先解決的問題，故物理圖譜是依次測定的基礎,也可理解為指導測序的藍圖。廣義地說，測序從物理圖制作起先，它是測序工作的第一步。序列圖隨著遺傳圖和物理圖的完成，測序就成為重中之重的工作。序列分析技術是一個包括制備片段與堿基分析、信息翻譯的多階段的過程。通過測序得到基因組的序列圖。轉錄圖(基因圖)基因圖是在識別基因組所包含的蛋白質編碼序列的基礎上繪制的結合有關基因序列、位置與表達模式等信息的圖譜。在人類基因組中鑒別出占具25%長度的全部基因的位置、結構與功能，最主要的方法是通過基因的表達產物反追到染色體的位置。其原理是：全部生物性狀和疾病都是由結構或功能蛋白質確定的，而已知的全部蛋白質都是由編碼的，這樣可以把通過反轉錄酶合成或稱作的部分的片段，也可依據的信息人工合成或片段，然后，再用這種穩定的或作為“探針”進行分子雜交，鑒別出與轉錄有關的基因。基因圖譜的意義是：在于它能有效地反應在正常或受控條件中表達的全基因的時空圖。通過這張圖可以了解某一基因在不同時間不同組織、不同水平的表達；也可以了解一種組織中不同時間、不同基因中不同水平的表達，還可以了解某一特定時間、不同組織中的不同基因不同水平的表達。人類與其他物種的基因組比較（大約）物種堿基對數量基因數量物種堿基對數量基因數量黴漿菌580,000500釀酒酵母12,000,0005,538肺炎雙球菌2,200,0002,300黑腹果蠅180,000,00013,350流感嗜血桿菌4,600,0001,700家鼠2,500,000,00029,000大腸桿菌4,600,0004,400人類3,000,000,00027,000人類基因組24條染色體上的基因數目和申請的專利數目（截止2006年）染色體編號基因數目專利數目染色體編號基因數目專利數目1號3,14150413號477972號1,77633014號8211553號1,44530715號9151414號1,02321516號1,1391925號1,26125417號1,4713136號1,40122518號408747號1,41023219號1,7152708號95220820號7621789號1,08623321號3576610號1,04217022號10665711號1,626312X1,09020012號1,347252Y14414合計()17,510()3,242合計()9,405()2,357累計26,9155,599【說明】目前人們對于基因資源是否應當登記專利仍有爭議。由于學術探討并非營利性，因此通常不受這些專利所拘束。此外由于美國政府近年來將專利申請條件提高，因此與有關的專利許可，在2001年之后已漸漸削減。5.12.5人類基因組對于各種疾病尤其是對各種遺傳病的診斷、治療具有劃時代的意義對于各種疾病尤其是對各種遺傳病的診斷、治療具有劃時代的意義對于深化了解基因表達的調控機制、細胞的生長、分化和個體發育的機制以及生物進化等也具有重要意義推動生物高新技術的發展，并產生巨大的經濟效應123你知道嗎你知道嗎

在人體全部22對常染色體中，1號染色體包含的基因數量最多，達3141個，是平均水平的兩倍，共有超過2.23億個堿基對，破譯難度也最大。一個由150名英國和美國科學家組成的團隊歷時10年，才完成了1號染色體的測序工作。

逆轉錄轉錄蛋白質(性狀)逆轉錄轉錄蛋白質(性狀)翻譯復制復制5.14基因工程的基本內容質粒質粒連接酶酶目的基因獲得獲得質粒細菌質粒用同一種限制性內切酶切割重組質粒細胞目的基因將目的基因導入受體細胞重組質粒細胞增殖目的基因產物將目的基因導入受體細胞目的基因與運載體結合提取目的基因目的基因的檢測和表達

5.15基因分別定律中親本的可能組合與其比數親本組合××××××基因型比11∶111∶2∶11∶11表現型比顯性1顯性1顯性1顯性∶隱性3∶1顯性∶隱性1∶1隱性15.16基因分別定律的特別形式特別形式親本組合子代的基因型比子代的表現型比（一般形式）×∶∶＝1∶2∶1顯性∶隱性＝3∶1顯性相對性×∶∶＝1∶2∶1顯性∶相對顯性∶隱性＝1∶2∶1并顯性（血型）×∶∶＝1∶2∶1顯性①∶并顯性∶顯性②＝1∶2∶1復等位基因遺傳物種中存在三個以上等位基因，而每一個體只含兩個等位基因或兩個相同的基因，基因之間存在顯隱關系或其它關系。如血型的遺傳：、對i為顯性，對并顯性。顯性純合致死×∶＝2∶1顯性∶隱性＝2∶1隱性純合致死×∶＝1∶2顯性單性隱性配子致×∶＝1∶1顯性單性顯性配子致死×∶aa＝1∶1顯性∶隱性＝1∶1伴性遺傳基因在性染色體上，子代表現型與性別有關，形式多樣，在后面有專題探討。X上的致死效應見專題5.23(P53)P雙顯A顯（）P雙顯A顯（）雙隱（）B顯×雙顯F1配子（雙顯）（雙顯）（雙顯）（雙顯）（雙顯）（A顯）（雙顯）（A顯）（雙顯）（雙顯）（B顯）（B顯）（雙顯）（A顯）（B顯）（雙隱）F1表現型表現型同親本親本為×時：10/16（9/16+1/16）親本為×時：6/16（3/16+3/16）雙顯∶A顯∶B顯∶雙隱＝9∶3∶3∶1比數4種種類9種基因型（、、、、、、、、）F25.18遺傳定律中各種參數的變更規律遺傳定律親本中包含的相對性狀對數F1F2遺傳定律的實質包含等位基因的對數產生的配子數配子的組合數表現型數基因型數性狀分別比分別定律112423(3∶1)F1在減數分裂形成配子時，等位基因伴同源染色體的分開而分別。自由組合定律2241649(3∶1)2F1在減數分裂形成配子時，等位基因伴同源染色體分別的同時，非同源染色體上的非等位基因進行自由組合。33864827(3∶1)344162561681(3∶1)4……nn2n4n2n3n(3∶1)n①將自由組合定律分解成分別定律②①將自由組合定律分解成分別定律②依據親本的基因型或表現型推出子代基因型概率或表現型概率（或者依據子代的表現型比或基因型比推出親本的表現型或基因型）③得出最終結果方法一分別定律法例2用綠圓豌豆與黃圓豌豆進行雜交，得到子代四種豌豆：黃圓196，黃皺67，綠圓189，綠皺61。寫出親本的基因型。（已知黃受Y、圓受R限制）解①分解成分別定律的子代表現型②推出親本的基因型子代表現型比親代基因型③得出結果親本綠圓豌豆的基因型是，黃圓豌豆的基因型是圓（196+189）∶皺（67+61）=3∶1黃（196+67）∶綠（189+61）=1∶1××基因型為（甲）和（乙）的親本雜交，求子代中同親本的基因型和表現型的概率解①分解成分別規律的雜交組合×××1/41/21/41/21/2②推出各組合的基因型概率和表現型概率③計算結果：例1示例3/4A1/4a1/2B顯1/2b隱子代基因型為（同親本甲）的概率是：1/2×1/2＝1/4子代基因型為（同親本乙）的概率是：1/2×1/2＝1/4子代基因型同親本的概率是：1/4＋1/4＝1/2i子代表現型同親本的概率是：（3/4A顯×1/2B顯）+（3/4A顯×1/2b隱）=3/4番茄的紫莖（A）對綠莖（a），缺刻葉（B）對馬鈴薯葉（b）均為顯性。親本紫缺番茄番茄的紫莖（A）對綠莖（a），缺刻葉（B）對馬鈴薯葉（b）均為顯性。親本紫缺番茄與紫馬番茄雜交，子代出現了紫缺、紫馬、綠缺、綠馬四種番茄。求親本的基因型和子代的表現型比。①依據親本和子代的表現型寫出親本和子代的基因式（如圖）。紫缺紫馬×紫缺紫馬綠缺綠馬基因式基因式（親本）（子代）②依據基因式推出親本基因型。由于子代中有隱性個體出現，因此親本的基因型是（紫缺）和（紫馬）。③利用分別定律法推出子代表現型比（如圖）。3紫1綠1缺1馬3紫缺3紫馬1綠缺1紫馬解①依據親本和子代的表現型寫出親本和子代的基因式②依據基因式推出基因型(此方法只適于親本和子代表現型已知且顯隱關系已知時)方法二基因式法示例①因為子代的表現型比之和就是子代的組合數，所以依據子代的組合數可推出親本產生的可能的配子種數。②依據親本可能的配子種數可推出親本可能的基因型。再依據親本相關信息最終確定親本的基因型或表現型。方法三逆推法番茄的紫莖（A）對綠莖（a），缺刻葉（B）對馬鈴薯葉（b）均為顯性。親本紫缺番茄與綠缺番茄雜交，子代出現了3紫缺、1紫馬、3綠缺、1綠馬四種番茄。求親本的基因型。①推出親本產生的可能的配子種數由題意可知，子代的表現型比之和為（3+1+3+1），8種組合數，由此可知親本產生的配子種類為：一個親本產生4種配子，另一親本產生2種配子（因為只能是4種配子與2種配子的組合才有8種組合數，因為一方產生8種配子，另一方產生1種配子的組合不行能）。②推出親本的基因型要產生4種配子，基因型必為（雙顯性）。所以親本紫缺的基因型為。另一親本只產生2種配子，因為表現型為綠缺，那么基因為。驗證不錯。解示例①①嫻熟運用三種方法可以進行口算心算，大大提高解題速度。②三種方法中“分別定律法”最適用，適合各種狀況。提倡運用該方法。③后兩種方法的應用須要肯定條件，有肯定局限性。注5.20自由組合定律中基因的相互作用作用類型特點舉例加強作用互補作用(球形)(球形)(球形)(球形)×(扁盤形)(扁盤)(球形)(球形)(長形)9/163/163/161/16南瓜PF1F2F2表現為9∶7(白花)(白花)(白花)×(紫花)(紫花)(白花)(白花)(白花)9/163/163/161/16香豌豆PF1F2累加作用兩種顯性基因同時存在時產生一種新性狀，單獨存在時表現相同性狀，沒有顯性基因時表現為隱性性狀。F2表現為9∶6∶1重疊作用不同對基因對表現型產生相同影響，有兩種顯性基因時與只有一種顯性基因時表現型相同。沒有顯性基因時表現為隱性性狀。F2表現為15∶1(三角形果)(三角形果)(卵形果)×(三角形果)(三角)(三角)(三角)(卵形)9/163/163/161/16薺菜PF1F2抑制作用顯性上位一種顯性基因抑制了另一種顯性基因的表現。F2表現為12∶3∶1右例中I基因抑制B基因的表現。I確定白色，B確定黑色，但有I時黑色被抑制(白色)(白色)(褐色)×(白色)(白色)(白色)( 黑色)(褐色)9/163/163/161/16狗PF1F2隱性上位一對基因中的隱性基因對另一對基因起抑制作用。F2表現為9∶3∶4右例中c純合時，抑制了R和r的表現。(黑色)(黑色)(白色)×(黑色)(黑色)(淺黃)(白色)（白色)9/163/163/161/16家鼠PF1F2抑制效應顯性基因抑制了另一對基因的顯性效應，但該基因本身并不確定性狀。F2表現為13∶3右例中C確定黑色，c確定白色。I為抑制基因，抑制了C基因的表現。(白色萊杭)(白色萊杭)(白色溫德)×(白色)(白色)(白色)(黑色)（白色)9/163/163/161/16家雞PF1F2作用類型F2表現型比作用類型F2表現型比作用類型F2表現型比互補作用9∶7重疊作用15∶1隱性上位9∶3∶4累加作用9∶6∶1顯性上位12∶3∶1抑制效應13∶35.21雜交育種5.21后代純合的速率取決于等位基因的對數和自交的代數后代純合的速率取決于等位基因的對數和自交的代數公式（n表示自交的代數；r表示等位基因對數）多對相對性狀限制方法同上。純合更加困難，育種難度大原始材料培育目標育種方法連續自交，連續選擇，直到基本不發生性狀分別41414121418141811618116132116132181814141161161818141412n1自交代數雜合體純合體自交過程（原理）1614121812n10234n1161543218710（每代保留并種植））（每代淘汰直到幾乎不出現）一對相對性狀限制一對相對性狀限制原始材料培育目標育種方法原始材料培育目標育種方法自交，選擇×保留推廣淘汰

5.22人類的X染色體與Y染色體X的非同源部分Y的非同源部分X的非同源部分Y的非同源部分X和Y的同源部分眼白化血型磷皮病血友病紅色盲長毛耳X染色體Y染色體總色盲表皮泡化癥眼球網膜色素睪丸確定因子性染色體的結構性染色體的結構巴氏小體：巴氏小體：失活濃縮的X染色體，通過染色后可見，女性一個，男性無。Y小體：熒光染料染色后可見。男性有。女性無。性染色體由常染色體進化而來，隨著進化的深化，同源部分越來越少，或者Y染色體漸漸縮短，最終消逝。如蝗蟲中雄蝗223（），雌蝗224（）。因此X和Y染色體越原始，同源區段就越長，非同源區段就越短。據探討，人類Y染色體產生之初含有基因約1400個，現在僅剩下45個基因。再經1500萬年人類的Y染色體將徹底消逝。性染色體由常染色體進化而來，隨著進化的深化，同源部分越來越少，或者Y染色體漸漸縮短，最終消逝。如蝗蟲中雄蝗223（），雌蝗224（）。因此X和Y染色體越原始，同源區段就越長，非同源區段就越短。據探討，人類Y染色體產生之初含有基因約1400個，現在僅剩下45個基因。再經1500萬年人類的Y染色體將徹底消逝。性染色體的起源5.23人類性別畸型與其緣由精子精子細卵胞性染色體組型正常異常X①同源染色體不分別②姐妹染色單體不分別O正常X（正常）（超雌）（卵巢退化）Y（正常）（睪丸退化）（不能存活）異樣同源染色體不分別（睪丸退化）（同上）（正常）姐妹染色單體不分別（超雌）（超雌）（正常）（多數不育）（未見）（不能存活）①同源染色體不分別②姐妹染色單體不分別O（卵巢退化）（正常）（不能存活）5.24性別分化與環境的關系原理因素性激素(內部環境)的影響溫度(外部環境)的影響示例①雞的性反轉（必修本P94）(幼體)(幼體)♂(成體)♀雌激素♀×♂♂生殖受精卵20℃受精卵201/2♀蛙()1/2♂蛙()發育受精卵30全部♂蛙(1/2，1/2)發育5.25伴性遺傳的特點說明：這里探討致病基因的遺傳。隱性遺傳表示隱性基因致病，顯性遺傳表示顯性基因致病。特點示例伴X遺傳隱性遺傳①交叉遺傳：父傳女，母傳子。②男（雄）性患者多于女（雌）性患者。③男（雄）性患者的致病基因均由母親傳遞。④男（雄）性患者的女兒均為攜帶者。⑤近親婚配發病率高。××患者攜帶者×患者攜帶者顯性遺傳①患者雙親中至少一個是患者。②女（雌））性患者多于男（雄）性患者。③女（雌）性患者的子女患病機會均等。④男（雄）性患者的女兒全部患病。⑤未患病者的后代不會患病（真實遺傳）。×××患者患者患者患者患者伴Y遺傳①不同源時基因無顯隱性關系。②基因只能由父親傳給兒子并表現出來。③具家族同源性，用于刑事偵探和親子鑒定。(短硬毛)(短硬毛)×(正常硬毛)(短硬毛)(正常硬毛)5.26伴性遺傳中的致死效應X染色體上隱性基因花粉(雄配子)致死X染色體上隱性基因雄性個體致死寬葉♀寬葉♀×♂窄葉寬葉♀×♂窄葉Y(死)寬葉♂Y(死)♂窄葉♂寬葉11∶(特點：無窄葉雌株)正常正常♀正常♂正常♀正常♀正常♂死亡♂性別區分并不難同型隱性異型顯5.性別區分并不難同型隱性異型顯顯性顯性隱性×♂♀隱性♂顯性♀例果蠅眼色遺傳紅眼♂白眼♀紅眼♀白眼♂×型性別確定顯性隱性×♀♂隱性♀顯性♂×例家蠶油脂皮膚遺傳（油脂皮膚透亮）正常蠶♀油蠶♂正常蠶♂油蠶♀型性別確定

5.28人類常染色體遺傳病與伴X遺傳病的比較常染色體遺傳病X染色體遺傳病顯性遺傳（顯性基因致病）遵循的定律分別定律致病基因位置常染色體X染色體發病概率男女均等女性多于男性推斷方法無特別的推斷方法，依據相關特點推斷隱性遺傳（隱性基因致病）遵循的定律分別定律致病基因位置常染色體X染色體發病概率男女均等男性多于女性推斷方法①父母正常有女兒患病時，肯定是常染色體隱性遺傳②依據相關特點推斷5.29細胞質遺傳的一般形式PPF1母方性狀父方性狀×母方性狀5.30核質互作雄性不育遺傳狀況表細胞核基因(r不育)細胞質基因表現型正常基因N不育基因S(N)可育S()(可育)N()(可育)S()(可育)N()(可育)S()(不育)5.31植物的三系配套雜交(選學)三系三系不育系復原系保持系S()N()N()不育系保持系雜交種♀S()N()♂×不育系復原系♀S()N()♂×不育系S()S()(可育)5.32推斷核、質遺傳的方法看基因的來源看基因的來源看子代分別比看正反交結果細胞核遺傳細胞質遺傳來源于核來源于質肯定的分別比無分別比或無肯定的分別比一樣不一樣符合任何一條即可推斷312編碼區是連續的線粒體基因組基因編碼區是連續的線粒體基因組基因13種多肽鏈22種2種37個，共編碼結構①環狀雙鏈，共16569個堿基對②外環富含G，稱為重鏈，內環富含C稱輕鏈③重鏈含28個基因，輕鏈含9個基因氧化磷酸化酶系統須要的80多種蛋白質亞基，線粒體基因組僅編碼13種。留意5.34細胞核遺傳與細胞質遺傳的比較細胞核遺傳細胞質遺傳遺傳本質基因位于細胞核的染色體上基因位于細胞質的線粒體和葉綠體基因存在形成成對存在單個存在基因的傳遞方式父母雙方傳遞僅由母方傳遞遺傳特點孟德爾遺傳母系遺傳子代表現型由顯隱性關系確定完全由母方確定(大多表現母方性狀)顯隱性關系有沒有子代分別比有肯定的分別比無肯定的分別比(可能出現分別)正反交結果相同(伴性遺傳時可有例外)不同配子中基因的安排方式減半均分隨機安排基因突變頻率低，不肯定表現出來頻率高，突變的肯定要表現出來遺傳信息傳遞方式中心法則遺傳自主性全自主半自主（受核基因限制）轉錄翻譯系統各自獨立轉錄場所細胞核線粒體和葉綠體翻譯場所細胞質中的核糖體線粒體和葉綠體中的核糖體對性狀的限制限制全部性狀僅限制線粒體和葉綠體的少量性狀

5.35細胞質遺傳與伴性遺傳的比較細胞質遺傳伴性遺傳伴X遺傳伴Y遺傳遺傳方式母系遺傳孟德爾遺傳(分別定律)只在雄性個體中傳遞基因位置線粒體上葉綠體上X染色體上Y染色體上親本枝條子代植株親本枝條子代植株♀綠色×白色♂正交綠色♀白色×綠色♂反交白色交結果（隨母遺傳）正交♀（隨母遺傳）正交♀白眼×紅眼♂紅眼白眼♀紅眼×白眼♂反交紅眼紅眼親本眼色子代眼色（不隨母遺傳）不一樣。示例：果蠅眼色遺傳（不隨母遺傳）①與X不同源時，無正反交。②與X同源時，正反交結果不一樣。遺傳特點母親傳給子女父親傳給女兒，母親傳給子女父親傳給兒子應用確定母子、母女關系遺傳詢問、遺傳病預防確定父子關系5.36生物變異的類型可遺傳的變異不遺傳的變異基因變異染色體變異基因突變基因重組結構變異數目變異變異的本質基因結構變更基因重新組合染色體結構異樣染色體數目異樣環境變更（遺傳物質不變更）遺傳狀況按肯定方式遺傳和表現不遺傳鑒別方法視察、雜交、測交視察、染色體檢查變更環境條件意義產生新基因，為基因重組和進化供應素材產生新基因型產生新品種關系人類遺傳健康關系人類遺傳健康。植物多倍體能改良植物性狀。變更環境條件，也能影響性狀應用價值誘變育種遺傳病篩查雜交育種遺傳病篩查遺傳健康遺傳病篩查單倍體育種多倍體育種變更環境條件，獲得優質高產。聯系基因基因性狀環境相互作用不遺傳的變異（干脆影響）基因重組基因突變染色體變異誘因（間接影響）可遺傳的變異表達

5.37基因突變基因突變本質堿基對替換點突變。一對堿基被另一對堿基取代堿基對增加移碼突變。插入點處編碼堿基后移；缺失點處編碼堿基前移堿基對缺失發生時期細胞分裂（有絲分裂、減數分裂）的復制時類型體細胞突變發生在胚胎發育過程中，發生的越晚對個體影響越晚（小）。配子突變發生在配子形成時，影響個體的一生。突變因素生理因素輻射激光溫度化學因素秋水仙素亞硝酸堿基類似物生物因素病毒某些細菌特點普遍性小致病毒大到人類均發生基因突變。分自然突變和人工誘變。隨機性隨機發生，在個體發育的整個階段都可發生。低頻性高等生物的突變頻率在10-5—10-8之間有害性大多有害，少量有利，有的突變是中性的。BbBb2b1b3Aa不定向性（多向性）產生等位基因或復等位基因產生非等位基因顯性突變：A—→a隱性突變：a—→A回復突變：Aa突變后果點突變同義突變：突變前后密碼子同義。蛋白質結構不變。錯義突變：編碼的氨基酸變更，一種氨基酸被另一種氮基酸取代無義突變：突變后的密碼子為終止碼。使合成提前終止。移碼突變引起一系列氨基酸的變更。導致肽鏈延長或縮短或無法終止。表現形式形態突變型外形變更：人類白化、果蠅白眼、葡萄無籽……致死突變型引起個體死亡或配子死亡：植物的白化等條件致死型在肯定條件下致死：T4噬菌體溫敏型在25℃時存活，42生化突變型無形態效應，但生化功能變更：微生物的養分缺陷型應用自然突變的應用利用白化動物培育白化新品種；利用芽突變培育無籽品種等。誘變育種概念：利用理化因素處理植物或微生物，產生突變，選育新品種特點：供試材料多，有用突變少，有盲目性，適于植物和微生物高等生物非同源染色體的自由組合非姐妹染色單體的交叉互換高等生物非同源染色體的自由組合非姐妹染色單體的交叉互換減數分裂時發生轉化轉導受體細胞干脆汲取供體細胞的例：肺炎雙球菌的轉化試驗通過噬菌體介導，將供體細胞片段帶進受體細胞原核生物自然的基因重組自然的基因重組基因工程（重組技術）例：抗蟲棉人工的基因重組基因工程（重組技術）例：抗蟲棉人工的基因重組5.39基因突變與基因重組的比較基因突變基因重組發生后的結果形成新基因（等位基因或復等位基因）形成新的基因型發生的時期減數分裂或有絲分裂時的復制時減數分裂的第一次分裂時本質緣由堿基對的變更(替換、增加、缺失)非姐妹染色單體的交叉互換同源染色體的分別特點低頻性、偶然性、多向性、無規律高發性、必定性、多樣性、有規律關系基因突變為基因重組供應材料基因重組使突變的基因以多種形式傳遞5.40染色體結構變異缺失重復倒位易位圖示aabcdeabedebcaadebcbcbedcadebcadebcaxyzxyzcbdea效應人類的貓叫綜合征（5號染色體部分缺失）果蠅的棒眼(小眼數目削減。X染色體某一區段重復)一般無效應，但是大段倒位導致不育一般無效應，但雜合子易位常伴有不同程度的不育5.41染色體數目變異類別名稱染色組構成事例個別染色體數目增減（非整倍體）單體2N－1—1（）（）唐氏綜合征（）雙單體2N—1—1—1，—1（）（）缺體2N—2（1）—1，—1（）（）三體2N＋1＋1（）（）（d）21三體綜合征四體2N＋2（1）＋1，＋1（）（）（）雙三體2N＋1＋1＋1，＋1（）（）（）染色體數目成倍增減（整倍體）單倍體1或多個1個（）或多個（）蜜蜂的雄蜂二倍體2N（）（）人果蠅豌豆多倍體同源三倍體3N（）（）（）香樵三倍體西瓜同源四倍體4N4個（）蔓陀羅異源四倍體4N2個（）2個（）棉花煙草油菜異源六倍體6N2個（）2個（）2個（）一般小麥異源八倍體8N4個（）4個（）異源八倍體小黑麥說明：大寫字母表示染色體組，小寫字母表示染色體。這里假定每個染色體組含有4個染色體。

5.42四倍體（）的自交分析×顯性顯性親本×顯性顯性親本配子配子14111顯4顯1顯44顯16顯4顯11顯4顯1隱隱性∶隱性∶顯性＝35∶1子代隱性∶顯性＝17隱性∶顯性＝17∶1卵精子122A1a2A2顯4顯4顯2顯1a1顯2顯2顯1隱注：精子和精不育或不能參與受精顯性顯性×親本子代5.44染色體變異的幾個概念的比較概念特點形成過程事例染色體組一個正常配子所含的染色體數叫一個染色體組，用N表示。不含同源染色體，含有一整套完整的基因減數分裂果蠅4單倍體體細胞中含有本物種配子染色體數的個體①可能含一個或幾個染色體組②二倍體和奇數多倍體的單倍體高度不育③偶數多倍體的單倍體可育單性生殖（可自然形成和通過花藥離休培育形成）雄蜂16單倍體水稻12（或224）同源多倍體具有三個以上相同染色體組的個體①莖稈粗大，葉、果實和種子變大②糖類、蛋白質含量多③生長變慢，成熟推遲，育性降低①由染色體加倍形成②由已加倍的多倍體與原來的二倍體雜交形成①四倍體西瓜444②三倍體西瓜333異源多倍體兩個或兩個以上物種雜交后經染色體加倍后形成的個體遠緣雜交具有兩個物種的特性先種間雜交后染色體加倍（自然或人工）一般小麥642小黑麥（856）5.45一般小麥（異源六倍體）的自然形成途徑一粒小麥一粒小麥（214））斯氏山羊草或可能是擬斯卑爾脫山羊草（214））×二粒小麥（428）滔氏山羊草（214）染色體加倍×（不育）（321）一般小麥（642）染色體加倍（不育）（214）5.46單倍體育種一般過程一般過程①選擇親本雜交②種植雜種一代④加倍處理后再選擇（或先選擇后加倍處理）⑤擴大和推廣③利用雜種一代的花粉獲得單倍體植株花藥離體培育培育圖解利用和兩個單優品種雙優品種（）×（品種A）（品種B）（雙優雜交種）種植花粉F1單倍體花藥離休培育染色體加倍二倍純合體雜交保留推廣淘汰選擇親本①②③④⑤推廣例四倍體西瓜(444)三倍體西瓜(333)四倍體西瓜(444)三倍體西瓜(333)加倍一般西瓜(222)幼苗植株♀♂×種子植株三倍體西瓜(333)一般西瓜(222)♀蕊花粉無籽西瓜（333）果實秋水仙素第一年其次年刺激一般西瓜(222)不加倍5.48利用遺傳學原理的育種總結育種類型原理方法優點缺點基因育種雜交育種基因的分別連續自交與選擇實現優良組合豐富優良品種育種年限長不易發覺優良性狀基因的重組基因工程育種轉基因定向、打破隔離可能有生態危機改造原來基因定向改造結果難料誘變育種基因突變誘變與選擇提高突變率供試材料多染色體育種單倍體育種染色體數目變異花藥離體培育秋水仙素處理性狀純合快縮短育種年限需先雜交技術困難多倍體育種秋水仙素處理器官大，養分多發育遲緩牢固率低細胞工程育種細胞融合細胞全能性細胞融合植物組織培育打破種間隔離創建新物種結果難料5.49人類的遺傳病分類病列特點基因遺傳病單基因遺傳病顯性遺傳病并指軟骨發育不全抗佝僂病(X)連續遺傳隱性遺傳病白化血友病(X)先天性聾啞苯丙酮尿癥進行性肌養分不良(X)隔代遺傳近親結婚發病率高多基因遺傳病唇裂無腦兒原發性高血壓青少年型糖尿病家庭性肥胖家庭聚集現象易受環境影響染色體遺傳病結構異樣缺失貓叫綜合征(5號染色體部分缺失)后果嚴峻(死胎流產)數目異樣常染色體病個別削減單體缺體個別增多21三體13三體性染色體病個別削減特納氏綜合征()性別異樣不孕不育個別增多細胞質遺傳病線粒體肌病母系遺傳5.50人類遺傳病的預防(優生)措施原理方法禁止近親結婚削減隱性基因純合的概率直系血親和三代以內旁系血親禁婚（法律約束）進