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文档简介

081页高中生物高中生物全部学问点总结1481页微量元素Fe微量元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等〔细胞中的化合物、细胞的构造和功能、细胞增殖、分化、癌变和年轻、生物膜系统和细胞工程〕必需元素大量元素C、必需元素大量元素C、H、P、S、KCa、Mg最根本元素:C根本元素:C、H、O、N主要元素:C、H、O、N、P、SC、H、O、NC、H、O、N四种元素含量最多化学元素无害元素Al、Si等有害元素PbHg等非必需元素不同种生物体中化学元素的组成特点元素种类大体一样元素含量差异很大统一性组成生物体的化学元素,在无机自然界中都能找到差异性生物界与非生物界的统一性和差异性不同种生物体中化学元素的组成特点元素种类大体一样元素含量差异很大统一性组成生物体的化学元素,在无机自然界中都能找到差异性细胞中的化合物一览表化合物分类元素组成主要生理功能①组成细胞②维持细胞形态③运输物质水④供给反响场所⑤参与化学反响⑥维持生物大分子功能⑦调整渗透压无机盐①构成化合物〔Fe、Mg〕②组成细胞〔如骨细胞〕③参与化学反响④维持细胞和内环境的渗透压〕单糖①供能〔淀粉、糖元、葡萄糖等〕糖类二糖多糖C、H、O②组成核酸〔核糖、脱氧核糖〕③细胞识别〔糖蛋白〕④组成细胞壁〔纤维素〕脂质脂肪磷脂〔类脂〕固醇C、H、OC、H、O、N、PC、H、O①供能〔贮备能源〕②组成生物膜③调整生殖和代谢〔性激素、Vit.D〕④保护和保温①组成细胞和生物体蛋白质单纯蛋白〔如胰岛素〕结合蛋白〔如糖蛋白〕C、H、O、N、S〔FeCuPMo……〕②调整代谢〔激素〕③催化化学反响〔酶〕④运输、免疫、识别等核酸DNARNAC、H、O、N、P①贮存和传递遗传信息②把握生物性状③催化化学反响〔RNA类酶〕蛋白质的相关计算设 构成蛋白质的氨基酸个数m,构成蛋白质的肽链条数为n,构成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为a,x,蛋白质的相对分子质量为y,把握蛋白质的基因的最少碱基对数为r,则 肽键数=脱去的水分子数,为xmn ①蛋白质的相对分子质量 yma18x ②或者 y

ra18x ③3蛋白质的组成层次氨基酸肽链根本成分蛋白质CHCHONPFeCu……离子和〔或〕分子其它成分名称名称根本组成单位核酸核苷酸〔8种〕一分子磷酸〔一分子五碳糖〔核糖或脱氧核糖〕一分子含氮碱基HPO〕3 4核苷〔5种:A、G、C、T、U〕脱氧核苷酸一分子磷酸DNA〔4种〕一分子脱氧核糖一分子含氮碱基〔A、G、C、T〕脱氧核苷核糖核苷酸一分子磷酸RNA〔4种〕一分子核糖一分子含氮碱基〔A、G、C、U〕核糖核苷生物大分子的组成特点及多样性的缘由名称根本单位化学通式聚合方式多样性的缘由多糖葡萄糖CH O6 12 6①葡萄糖数目不同②糖链的分支不同③化学键的不同蛋白质 氨基酸 NH2核酸〔DNA和RNA〕 核苷酸

RC COOHH

脱水缩合

①氨基酸数目不同②氨基酸种类不同③氨基酸排列次序不同④肽链的空间构造①核苷酸数目不同②核苷酸排列次序不同③核苷酸种类不同DNA的鉴定物质复原性糖脂肪

试剂斐林试剂〔甲液和乙液〕苏丹Ⅲ〔苏丹Ⅳ〕

临时混合加热切片

操作要点 颜色反响砖红色桔黄色〔红色〕蛋白质DNA

双缩脲试剂〔A液和B液〕二苯胺

高倍镜观看先加试剂A再滴加试剂B 紫色0.015mol/LNaCl5Ml沸水加热5min 蓝色三个通过选择透过性膜的特点三个通过选择透过性膜的特点选择透过性膜的特点

自由通过水自由通过可以通过被选择的离子和小分子可以通过不能通过其它离子、小分子和大分子不能通过原理原理自由集中亲脂小分子高浓度——→低浓度自由集中亲脂小分子高浓度——→低浓度不消耗细胞能量〔ATP〕离子、不亲脂小分子低浓度——→高浓度需载体蛋白运载消耗细胞能量〔ATP〕膜的流淌性膜的流淌性、膜融合特性物质交换离子、小分子主动运输物质交换离子、小分子主动运输内吞外排大分子、颗粒线粒体和叶绿体共同点内吞外排大分子、颗粒11、具有双层膜构造2、进展能量转换3、含遗传物质——DNA4、能独立地把握性状5、打算细胞质遗传6、内含核糖体7、有相对独立的转录翻译系统8、能自我分裂增殖真核生物细胞器的比较名称名称线粒体化学组成RNA、脂质、DNARNA、脂质、DNA、色素存在位置膜构造动植物细胞双层膜主要功能有氧呼吸的主要场所叶绿体植物叶肉细胞能量代谢光合作用内质网蛋白质、酶、脂质高尔基体蛋白质、脂质动植物细胞中广泛存在单层膜溶酶体 蛋白质、脂质、酶核糖体 蛋白质、RNA、酶与蛋白质、脂质、糖类的加工、运输有关蛋白质的运输、加工、细胞分泌、细胞壁形成细胞内消化合成蛋白质中心体蛋白质动物细胞低等植物细胞无膜与有丝分裂有关细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律间期前期中期后期末期DNA含量2a—→4a4a4a4a2a染色体数目〔个〕2N2N2N4N2N染色体单数〔个〕04N4N00染色体组数〔个〕22242同源染色数〔对〕NNN2NN2N个,未复制时DNA2a。理化因素对细胞周期的影响理化因素过量脱氧胸苷间期+前期中期后期末期机理抑制DNA复制应用治疗癌症秋水仙素低温〔2—4℃〕++++++抑制纺锤体形成影响酶活和供能获得多倍体低温贮藏注:+表示有影响细胞分裂特别〔或特别形式分裂〕的类型及结果类型细胞质不分裂个别染色体不分别全部染色体不分别染色体屡次复制,但不分别两个以上中心体

分裂方式有丝分裂有丝分裂、减数分裂有丝分裂、减数分裂有丝分裂有丝分裂

结果双〔多〕核细胞单体、多体多倍体多线巨大染色体多极核

事例多核胚囊21三体、唐氏综合征四倍体植物果蝇唾腺染色体细胞分裂与分化的关系MGMG期〔暂不增殖〕0周期性细胞年轻死亡G1终端分化细胞2S形态构造特化陈代谢转变已分化细胞的特点 1.19分化后形成的不同种类细胞的特点形态构造特化陈代谢转变基因表达不同形态构造不同生理功能不同代谢活动不同生理功能专一分裂力气丧失已分化细胞不同种类细胞基因表达不同形态构造不同生理功能不同代谢活动不同生理功能专一分裂力气丧失已分化细胞不同种类细胞体细胞分化程度越低全能性越高,分化程度越高全能性越低体细胞生殖细胞〔如卵细胞、花粉〕受精卵分化程度高,全能性也高分化程度最低〔尚未分化,全能性最高生殖细胞〔如卵细胞、花粉〕受精卵年轻死亡细胞的生活史 癌变〔永生〕特别分化年轻死亡绝大多数细胞 未分化 分化〔无限增殖〕〔无限增殖〕既分裂也分化干细胞 分裂〔无限增殖〕〔无限增殖〕只分裂不分化癌细胞 分裂癌细胞的特点无限分裂增殖形态构造变化无限分裂增殖形态构造变化细胞物质转变癌细胞的特点正常功能丧失陈代谢特别引发免疫反响可以种间移植扁平梭形

成纤维细胞癌变球形如癌细胞膜糖蛋白削减,细胞黏着性降低,易转移集中。癌细胞膜外表含肿瘤抗原,肝癌细胞含甲胎蛋白等如线粒体功能障碍,无氧供能主要是细胞免疫可移植在异种生物体内生长,形成癌瘤年轻细胞的特点水少水分削减,细胞萎缩,体积变小,代谢减慢水少酶低助记词酶的活性降低酶低助记词色累核大透变 细胞核体积增大,染色体固缩,染色加深色累核大透变细胞膜通透性转变,物质运输功能降低病理性死亡〔细胞坏死〕环境因素突变细胞的死亡病理性死亡〔细胞坏死〕环境因素突变病原体入侵动物变态正常生命需要细胞死亡蝌蚪尾部消逝病原体入侵动物变态正常生命需要细胞死亡程序性死亡〔细胞凋亡〕花儿凋谢花瓣凋萎程序性死亡〔细胞凋亡〕花儿凋谢 极体消逝极体消逝大局部淋巴细胞死亡大局部淋巴细胞死亡生物膜与生物膜系统膜化学组成相像膜化学组成相像组成细胞的膜的总称根本构造一样概念直接联系构造上的联系核外膜——内质网膜——胞膜内质网膜——线粒体外膜〔或相依〕间接联系内质网膜—膜泡—高尔基体膜—膜泡—胞膜生物膜分泌作用内质网-高尔基体-细胞膜功能上的联系胞饮作用细胞膜-溶酶体细胞膜为细胞供给稳定的内环境进展物质运输、能量交换、信息传递生理作用为化学反响供给场所将细胞分隔成功能小区生物膜系统工业上淡化海水,处理污水争论意义农业上争论抗寒、抗旱、耐盐机理概念医药上人造膜材料代替病变器官构造上严密联系细胞膜、核膜及具膜细胞器构成的构造体系功能上相互依存你知道吗

细胞分裂产生细胞细胞分化产生细胞类型基因突变产生基因基因重组产生基因型生殖隔离产生物种植物组织培育离体的植物器官组织或细胞脱分化愈伤组织再分化植物组织培育离体的植物器官组织或细胞脱分化愈伤组织再分化根芽植物体植物细胞A去壁融合植物体细胞杂交杂种细胞组织培育植物细胞B动物细胞培育动物组织单个细胞原代培育传代培育动物细胞A动物细胞融合杂种细胞细胞培育动物细胞B免疫小鼠单克隆抗体提取小鼠B细胞融合融合细胞筛选杂交瘤细胞体内培育提取抗体小鼠骨髓瘤细胞体外培育胚胎移植核移植植物细胞工程细胞工程动物细胞工程你知道吗动物细胞培育代数与取材有关你知道吗动物细胞培育代数与取材有关细胞来源人胎儿细胞成人细胞小鼠乌龟可传代数50代20代14—28代90—125代植物组织培育与动物细胞培育的比较比较工程生物学原理培育基性质

细胞全能性固体

植物组织培育

动物细胞培育细胞分裂液体培育基成分取材培育对象过程细胞分裂生长分化特点培育结果应用

蔗糖、氨基酸、维生素、水、矿物质、生长素、细胞分裂素、琼脂植物器官、组织或细胞植物器官、组织或细胞脱分化、再分化①分裂:形成愈伤组织②分化:形成根、芽的植株或组织①快速生殖②培育无病毒植株③提取植物提取物〔药物、香料、色素等〕④人工种子⑤培育转基因植物

葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、水、动物血清组织分散的单个细胞原代培育、传代培育①只分裂不分化②贴壁生长③接触抑制细胞株或细胞系①生产蛋白质生物制品②皮肤细胞培育后移植③检测有毒物质④生理、病理、药理争论培育条件 无菌、适宜的温度和pH植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较比较工程

植物体细胞杂交

动物细胞融合生物学原理前期处理

膜的流淌性、膜融合特性原生质体制备: 细胞分散:方法和手段应用下游技术(后续技术)

纤维素酶和果胶酶处理①物理:离心、振动、电刺激②化学:聚乙二醇〔PEG〕植物组织培育

胰蛋白酶处理〔同前〕③生物:灭活的病毒①制备单克隆抗体②基因定位动物细胞培育你知道吗

细胞——生物体构造和功能的根本单位葡萄糖——组成多糖的根本单位氨基酸——组成蛋白质的根本单位核苷酸——组成核酸的根本单位基因——把握生物性状的根本单位种群——生物生存和进化的根本单位其次单元生物的陈代谢Ⅰ植物代谢局部:酶与ATP、光合作用、水分代谢、矿质养分、生物固氮酶的分类

单纯酶

仅含蛋白质 如胃蛋白质酶蛋白质类酶(蛋白质本质)

复合酶

蛋白质关心因子

唾液淀粉酶含Cl-离子 细胞色素氧化酶含Cu2+分解葡萄糖的酶含Mg2+NADP(辅酶Ⅱ)酶有机物

辅酶 B族维生素生物素(羧化酶的辅酶)RNA类酶(核酸本质)

存在于低等生物中,将RNA自我催化。对生命起源的争论有重要意义。

RNA 端粒酶含RNA酶促反响序列及其意义n终产物An终产物A1B2C3D4……意义 各种反响序列形成细胞的代谢网络使物质代谢和能量代谢沿着特定路线有序进展确定了代谢的方向。生物体内ATP的来源ATP来源光合作用的光反响化能合成作用有氧呼吸无氧呼吸其它高能化合物转化〔如磷酸肌酸转化〕

反响式ADP+Pi+能量——→ATP酶——→C~P〔磷酸肌酸〕+ADP 酶C〔肌酸〕+ATP——→生物体内ATP的去向能量植物动物ATP 酶ADP+Pi能量植物动物

光合作用的暗反响细胞分裂矿质元素吸取物质合成植株的生长神经传导和生物电——→

肌肉收缩吸取和分泌合成代谢生物发光〔橙黄色〕胡萝卜素快〔黄色〕叶黄素〔蓝绿色〕叶绿素a〔黄绿色〕叶绿素b 慢叶绿体基粒的类囊体薄膜上

分别 色素分布

类胡萝卜素叶绿素

胡萝卜素叶黄素吸取转化光能吸取传递光能大局部叶绿素a叶绿素b吸取转化光能吸取传递光能特别状态的叶绿素a胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b光合作用中光反响和暗反响的比较比较工程比较工程反响场所能量变化光反响暗反响物质变化反响物反响产物反响条件反响性质反响时间叶绿体基粒光能——→电能电能——→活泼化学能H2O——→[H]+O2NADP++H++2e——→NADPHATP+Pi——→ATPH2O、ADP、Pi、NADP+叶绿体基质活泼化学能——→稳定化学能CO2+NADPH+ATP———→〔CH2O〕+ADP+Pi+NADP++H2OCO2、O2、、NADPH需光光化学反响〔快〕〔COADPiNAD+H2O不需光酶促反响〔慢〕有光时〔自然状态下,无光反响产物暗反响也不能进展〕C3植物和C4植物光合作用的比较光反响暗反响CO2固定

C3植物叶肉细胞的叶绿体基粒叶肉细胞的叶绿体基质仅有C3途径

C4植物叶肉细胞的叶绿体基粒维管束鞘细胞的叶绿体基质C4途径—→C3途径C4植物与C3植物的鉴别方法方法原理条件和过程现象和指标结论生理学方法在强光照、干旱、高温、低CO2时,C4植物能进展光合作用,C3植物不能。高温生长状况:正常生长或枯萎死亡正常生长:C4植物枯萎死亡:C3植物形态学方法维管束鞘的构造差异过叶脉横切,装片①是否有两圈花细胞围成环状构造②鞘细胞是否含叶绿体是:C4植物否:C3植物化学方法①合成淀粉的场所不同②酒精溶解叶绿素③淀粉遇面碘变蓝叶片脱绿→加碘→过叶脉横切→制片→观看消灭蓝色:①蓝色消灭在维管束鞘细胞②蓝色消灭在叶肉细胞消灭①现象时:C4植物消灭②现象时:C3植物C4植物中C4C3途径的关系草酰乙酸草酰乙酸(C4)苹果酸C4苹果酸C4NADP+NADPHNADP+NADPHPEP羧化酶CO2AMPATPCO2暗反响磷酸烯醇式丙酮酸〔C〕丙酮酸C3丙酮酸C33C5〔CH2O〕叶肉细胞注:磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为PEP。

维管束鞘细胞C4植物比C3植物光合作用强的缘由构造缘由:构造缘由:维管束鞘细胞的构造生理缘由:PEP羧化酶磷酸核酮糖羧化酶C3植物以育不良,无花环型构造,无叶绿体。光合作用在叶肉细胞进展,淀粉积存,影响光合效率。只有磷酸核酮糖羧化酶。CO2亲和力弱,不能利用低CO2。C4植物发育良好,花环型,叶绿体大。暗反响在此进展。有利于产物运输,光合效率高。两种酶均有。PEPCO2亲和力大,利用低CO2力气强。光能利用率与光合作用效率的关系光能利用率=概念

光合作用制造的有机物所含的能量照在该地面的总的光能照在地面上的总能量中被转移的能量参与光合作用的能量中被转移的能量光合作用制造的有机物所含的能量照在地面上的总能量中被转移的能量参与光合作用的能量中被转移的能量光合作用效率=

光合作用吸取的光能去向延长光合作用时间关系 提高光能利用率 增加光合作用面积提高光合作用效率

热能损失光能损失→荧光、磷光光能→电能→化学能〔贮存〕把握光照强弱二氧化碳供给必需矿质元素供给影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系延长光合作用时间提高复种指数:改一年一季为一年多季延长光合作用时间增加光合作用面积合理密植增加光合作用面积提高光能利用率套种〔不同时播种、间作〔同时播种〕提高光能利用率把握光照强弱因地制宜:阳生植物种阳地把握光照强弱阴生植物种阴地增加二氧化碳供给光质影响:蓝紫光照,蛋白质和脂类多红光照,糖类增多增加二氧化碳供给通风透光,增施农家肥;人工增CO2〔温室〕必需矿质元素供给N:必需矿质元素供给

温度影响光合作用的外界因素光影响光合作用的外界因素CO2P:ATP、NADP+的成分

矿物质K:糖类的合成和运输Mg:叶绿素的成分水光合作用试验的常用方法可同时使用可同时使用半叶法〔遮盖法〕光合作用产生淀粉割主叶脉法密封法验证〔探究〕光合作用需CO并放O、光强的影响22验证〔探究〕光合作用中物质的转变打孔法〔抽气法〕光质对光合作用的影响同位素标记法分光法植物对水分的吸取和利用植物对水分的吸取吸胀吸水

液泡尚未形成或消逝通过亲水物质的亲水性吸水吸水原理 主要由成熟细胞的中心液泡构成渗透系统通过渗透作用吸水水分的吸取渗透系统水分的吸取渗透吸水 发生条件

隔着半透膜的两种溶液构成的体系①具有半透膜②膜两侧溶液具有浓度差渗透压 溶液与纯水达平衡时,溶液一方所承受的外压差。植物细胞构成渗透系统

原生质层两个系统

由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成看作一层半透膜〔本质是选择透过性〕①植物细胞与土壤溶液之间构成②每两个植物细胞之间构成集中作用与渗透作用的联系与区分集中作用 物质由相对多〔密度高〕的地方向相对少〔密度低〕的地方运动的过程,叫集中联系 物质由高到低的移动方式,利用物质本身的属性,不需要能量区分 特指溶剂分子〔如水、酒精等〕的集中,需特定的条件渗透作用 溶剂分子的集中叫渗透,具备确定条件才能发生半透膜与选择透过性膜的区分与联系半透膜半透膜概念小分子、离子能透过,大分子不能透过性质半透性〔存在微孔,取决于孔的大小〕状态材料物质运动方向功能共同点活或死合成材料或生物材料不由膜打算,取决于物质密度渗透作用选择透过性膜水自由通过,被选择的离子和其它小分子可以通过,大分子和颗粒不能通过选择透过性〔生物分子组成,取决于脂质、蛋白质和ATP〕活生物膜〔磷脂和蛋白质构成的膜〕水和亲脂小分子:不由膜打算,取决于物质密度离子和其它小分子:膜上载体〔蛋白质〕打算渗透作用和其它更多的生命活动功能水自由通过,大分子和颗粒都不能通过植物体内水分的运输方向 向上:根—→茎—→叶水分的运输导管运输水分的运输

蒸腾作用 产生蒸腾拉力动力根压导致吐水现象植物体内水分的利用和散失利用 1-5%参与光合作用、呼吸作用等生命活动水分水分散失 蒸腾作用 绝大局部水分通过蒸腾作用散失生理意义

①根持续吸水的动力②物质运输的载体③降低叶片温度(1)植物体水分(10-95%) 干物质(5-90%)燃烧CHONS形成气体:

有机物90%无机盐10%小局部NCO、CO、N、NH、HO

大局部S2 2 3 2

挥发局部 灰分元素和氮氧化物等。少量硫形成HS、SO等。

全部P2 2全部金属元素1.16植物体内的化学元素(2)载体的种类与数量选择性吸取

除C、H、O外概念 由根系吸取的元素〔N放在矿质元素中争论〕N、P、S、K、大量元素Ca、Mg〔6种〕主动运输方式主动运输方式吸取必需元素矿质元素大量元素

微量元素

Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、NiN、P、K、Mg能被再利用的元素微量元 缺乏症素植物 不被再利用的元素体

老叶先受损幼叶先受损Ca、S、B、非必需矿质元素 Al、Si、Na、I等非 非必 矿需 质 C、H、O元 元素 素2.17生物固氮固氮过程

固氮酶N+e+H++ATP————→NH

+ADP+Pi〔选学〕2 3代谢类型种

在生态系统生物固氮

固氮缘由及条件 同类化固共生固

异 常见类型化根瘤菌〔6种〕

中的作用消费者概 意 固念 义 氮

与豆科植 异固氮 物共生时 养

〔大豆、菜豆、(取食于活的将①将①②生大为对物气绿自的氮色然种(N植界类)物氮还 提循原 供环成 氮有

氮 基类 因〔自 固生 氮酶固 〕 独立生活氮类

扇豆、三叶草〕需自 氧 固氮蓝藻养 (念珠藻)异 圆褐固氮菌养 黄色分支杆菌

生物体)生产者分解者(腐生生活)NH 的 养作过 用程

留意:不同的根瘤菌具有共生专一性。如蚕豆根瘤菌与蚕豆、豌豆、豇豆共生;大豆根瘤菌只能与大豆共生。2.182.18氮循环大气氮库〔N〕2N2大气固氮工业固氮生物固氮反硝化细菌尿素氮素化肥脲酶NH-脲酶3消费者尿素硝化细菌分解者氮盐NO2NO3--遗体生产者NO3-三类微生物在自然界氮循环中的作用固氮酶23物〔23物〔N2循环〕硝化细菌反硝化细菌酶NH——→NO

-、NO-

NO-、NO

酶-——→N3 2 3 2 3 2Ⅱ微生物的养分代谢与生长、发酵工程简介人和动物体内三大养分物质的代谢氧化CO氧化CO+HO+能量22合成肝糖元淀粉葡萄糖分解合成肌糖元转变脂肪、某些氨基酸储存皮下结缔组织、肠系膜脂肪转变糖元分解甘油、脂肪酸氧化CO+HO+能量22合成各种组织蛋白、酶及激素等转氨基的氨基酸蛋白质氨基酸含氮局部NH3转变尿素脱氨基分解CO+HO+能量22不含氮局部转变糖类、脂肪2.21人体的必需氨基酸不同种动物有不同的必需氨基酸种类12种非必需氨基酸概念在人和动物体细胞内能够合成的氨基酸氨酸氨酸氨酸.亮氨酸.缬氨酸.异亮氨酸.苏氨酸..甲硫氨酸不能在人和动物体细胞内合成,只能从必需氨基酸 概念食物中获得的氨基酸称为必需氨基酸种类(8种)助记词苯丙赖色亮,缬亮苏甲硫〔本秉赖色亮,谢亮输贾刘〕细胞的有氧呼吸2CH3COCOOH

2CH3COCOOH(丙酮酸)

C6H12O6热 ② 6H2O

能量 6O2

20[H]③

4[H]

①C6H12O6(葡萄糖)线粒体

12H2OATP(多)热

呼吸链能量

ATP(少)热细胞内的无氧呼吸

细胞质基质

细胞膜酶C6H12O6

2C2H5OH 2CO2+能量总反响式C6H12O6

(丙酮酸)2CH3COCOOH②①4[H]

2C2H5OH (酒精)

2CO2

线粒体(葡萄糖)总反响式

能量 热ATP(少)

2CHO (乳酸)3 6 3 6 C6H12O6 酶 2C3H6O3+能量有氧呼吸与无氧呼吸的比较比较工程反响场所反响条件

有氧呼吸真核细胞:细胞质基质,主要在线粒体原核细胞:细胞基质〔含有氧呼吸酶系〕需氧

细胞质基质不需氧

无氧呼吸反响产物

终产物CO2 H2O、能量

中间产物〔酒精、乳酸、甲烷等、能量产能多少共同点

、多,生成大量ATP

少,生成少量ATP氧化分解有机物,释放能量呼吸作用产生的能量的利用状况呼吸类型呼吸类型有氧呼吸无氧呼吸被分解的有机物1mol葡萄糖储存的能量2870kJ2870kJ释放的能量2870kJ196.65kJ可利用的能量1165kJ61.08kJ能量利用率40.59%2.13%注:无氧呼吸释放的能量值为分解为乳酸时的值。不同的无氧呼吸类型释放的能量可能稍有不同。陈代谢的类型红螺细菌兼性养分型

有光时:自养生活〔进展光合作用,但供氢体不是水,而是有机物〕无光时:异养生活光能自养型光合作用自养型光能自养型光合作用自养型绿色植物光合细菌化能自养型化能合成作用硝化细菌 型特 陈 基殊 代 本类 谢 类型 类 型型 异化类型兼性厌氧型

绝大多数动物,腐生的真菌,大多数细菌多数动植物需氧型厌氧型异养型一些细菌(如光合细菌,供氢体不是水,不放O2)需氧型厌氧型异养型蛔虫等酵母菌

有氧时:有氧呼吸无氧时:无氧呼吸

科学觉察:人们对消化过程的争论觉察了酶人们对向光性的争论觉察了生长素人们对溶菌现象的争论觉察了青霉素微生物的类群

形态 杆形、球形、螺旋形〔弧形〕细胞壁细胞膜根本构造构造细菌 特别构造

细胞质〔仅有核糖体〕核区〔环状DNA〕质粒、荚膜、鞭毛、芽孢、生殖 二分裂〔有DNA的复制和平分〕核原 菌落核细胞微生物

细菌在固体培育基上生殖概念 形成的细菌子细胞群体大小、外形、颜色、特征 光泽度、透亮度、硬度等基内丝菌吸取养料—养分〔单 构造细胞〕 放线菌 分布

分枝状菌丝气生丝菌产生孢子—生殖土壤、空气、水中细胞 对人类的奉献产抗生素〔次级代谢产物〕结构其它类群 支原体、衣原体〔无壁〔蓝藻〕单细胞 酵母菌微 真核细胞微生物生物的类群分类

多细胞 霉菌DNA病毒蛋白质和DNA组成RNA病毒蛋白质和RNA组成根本单位:衣壳粒非细胞 病毒构造

构造〔可有〕

核衣壳

衣壳功能:保护、抗原性核酸 DNA或RNA囊膜〔带刺突〕 蛋白质、多糖、脂类组成增殖吸附→注入→复制〔核酸〕→合成〔蛋白质〕→装配→释放微生物的养分水无机盐水无机盐无机碳源CO、NaHCO等23碳源供给碳素养分有机碳源糖、脂、石油等养分素无机氮源N2、硝酸盐、铵盐等氮源供给氮素养分有机氮源尿素、牛肉膏、蛋白胨等生长因子微生物生长不行缺少的微量有机物〔包括维生素、氨基酸、碱基等〕微生物的养分目的要明确依据培育种类、培育目的选择原材料养分要协调留意养分物质的浓度和比例配制原则〔三要原则〕 C/N=4:有利于生殖;碳氮比最重要C/N=3:有利于产谷氨酸细菌:pH=6.5—7.5pH要适宜 真菌:pH=5.0—6.0培育基种类固体培育基半固体培育基液体培育基合成培育基自然培育基特点物理性质加凝固剂种类化学成分用途选择培育基不加凝固剂成清楚确自然成分加抑制剂(如青霉素)加特别C源或N源不加某物质〔如N源〕加指示剂或药品功能分别、鉴定观看、保藏工业生产分类、鉴定工业生产选择、分别鉴别培育基鉴别

参与高浓度食盐可分别金黄色葡萄球菌参与青霉素可分别酵母菌和霉菌不加N源可分别固氮微生物参与伊红-美蓝可鉴别大肠杆菌2.292.29微生物的代谢概念 微生物自身生长生殖必需的物质不断产生初级代谢产物代谢产物产物 氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素特点概念对自身生长生殖非必需的物质次级代谢产物或积存或排解产物 抗生素、毒素、激素、色素分解葡萄组成酶始终存在,只受遗传把握的酶 糖的酶酶合成调整诱导酶受环境中某物质的诱导产生大肠杆菌微生物的代谢代谢调整同时存在亲热协作协调作用“好酶知季节,当需乃发生”分解乳糖的酶概念通过转变酶的催化活性,来调整代谢速率酶活性调整原理负反响:酶催化的产物增多抑制酶的活性谷氨酸脱氢酶受谷氨酸产量的调整基因诱变高产赖氨酸的黄色短杆菌代谢的人工把握转变遗传特性转基因基因工程人胰岛素把握发酵条件转变细胞膜的通透性,即时输出代谢产物,解除对酶的抑制微生物的生长微生物的生长微生物的生长微生物群体生长的规律时期调整期对数期稳定期衰亡期特点菌体不增殖,代谢活泼,体积增大2n形式增长,代谢旺盛生死平衡,活菌数最多,芽孢形成死亡加速,形态多样,细胞裂解作用作菌种和科研材料收获菌体和代谢产物温度最适生长温度:25—37℃超过:蛋白质和核酸不行逆破坏影响微生物生长的环境因素pH〔最适pH见前〕超过:影响酶活性和细胞膜稳定性氧需氧或不需氧kkkkg)20abcd时间生长速率0abcd时间留意菌体数目(l留意生长速率=生殖率—死亡率aa:调整期b:对数期说明c:稳定期d:衰亡期发酵工程简介概念发酵工程内容应用概念发酵工程内容应用菌种选育基因诱变——传统,常用。菌种选育培育基配制细胞工程——细胞融合培育基配制〔三要原则〕

转变原来基因转基因 工程菌〔工程细胞〕灭菌一般步骤:配制调→pH→分装→灭菌灭菌严格杀灭培育基和发酵设备中的各种微生物,保证菌种是单一纯种扩大培育与接种选育的良种要经屡次扩大培育,才能满足大规模生产需要扩大培育与接种发酵过程①检测菌体数目和产物浓度。发酵过程②添加培育基组成。③严格把握发酵条件〔温度、pH、溶氧、通气量、转速〕代谢产物分别提纯产品代谢产物分别提纯产品菌体本身过滤、沉淀等方法分别医药工业上的应用生产抗生素、维生素、动物激素、氨基酸、核苷酸等生产传统发酵产品 啤酒、果酒、食醋等食品工业上的应用

生产食品添加剂开发人类食源

酸味剂、鲜味剂、甜味剂、色素单细胞蛋白、真菌蛋白等食品第三单元生命活动的调整〔包括植物调整、体液调整、神经调整、内环境与稳态、水盐调整、血糖调整、体温调整、免疫〕植物生命活动调整——激素调整向性运动

植物体受到单一方向外界刺激而引起的定向运动是植物对于外界环境的适应性觉察 〔略〕产生 主要在叶原基、嫩叶和发育的种子分布 大多集中在胚芽鞘、分生组织、形成层及发育的种子和子房运输 只能由形态学上端向形态学下端运输,不能倒过来运输植取生理作用生长素植物

促进生长抑制生长促进生长两重性 0抑制生长

既能促进生长,又能抑制生长 物决的于既能促进发芽,又能抑制发芽 器生的素既能保花保果,又能疏花疏果 种浓类度根 芽 茎10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 1浓度/mol·L-1激素 促进插枝生根 生调 长素

涂抹未受粉柱头

发根增多节 促进应用抑制

促进果实发育防止落花落果抑制顶端优势

类似物疏花疏果

涂抹未受粉柱头无籽番茄喷洒植株〔棉花〕保蕾保铃除草赤霉素促进生长他其 细胞分裂素存在于分裂部位。促进细胞分裂、分化激他素 脱落酸促进叶片脱落乙烯 促进果实成熟人和高等动物的体液调整内分泌腺 激素名称释放激素下丘脑 激素释放激素促性腺激素垂体生长激素催乳素激素 甲状腺 甲状腺激素的种 肾上腺素类 肾上腺和 醛固酮

主要生理功能促进垂体合成和分泌促甲状腺激素削减排尿促进性腺生长发育和调整其合成与分泌促进乳腺发育与泌乳及嗉囊分泌鸽乳促进陈代谢(促进氧化分解)、促进生长发育(包括神经)、提高神经系统兴奋性升血糖(促进肝元糖分解)Na+K+作 用胰

升血糖(猛烈促进肝元糖分解和非糖转化〕促进肝(肌)糖元合成削减来源促进葡萄糖氧化分解岛 B细胞

降血糖增加去路

促进转变成脂肪抑制肝糖抑制元分解抑制非糖物质转化激素调整

睾丸

促进雄性生殖器官的发育和精子生成,性腺卵巢 孕激素人和

激发并维持雄性其次性征性卵巢 激素雌激素激发并维持雄性其次性征性卵巢 激素雌激素激发并维持雌性其次性征,激发并维持正常性周期高 调整内分泌的中枢 下丘脑等动 激物 素的 分 反响调整体 泌

严寒紧急(-)下丘脑液 的调 调 协同作用 节 节相关激素间的作用拮抗作用 对抗效应

生长激素胰岛素胰高血糖素

促甲状腺激素释放激素(+)(-)垂体促甲状腺激素(+)甲状腺其他化学物质的调整

如CO2对呼吸频率的调整等

甲状腺激素神经调整

概念 由神经系统对体内外刺激所作的规律性反响非条件反射 遗传获得的先天性反射分类根本方式

条件反射

生活中学习获得的后天性反射感受器传入神经构造根底 反射弧 神经中枢传出神经神经纤维上的传导 双向传导从兴奋点开头 效应器刺激神调经 兴奋的传导调节

++++++++----++++++++--------++++----------------++++--------++++++++----++++++++细胞间的传导 单向传导 由前一个神经元传向后一个神经元传导方向高级神经中枢 大脑皮层中心前回高级神经中枢的调整

驱体运动中枢 穿插支配倒置投射

左侧中枢支配右侧驱体右侧中枢支配左侧驱体顶部中枢支配足部运动颞部中枢支配头部运动语言中枢

S区运动性语言中枢(说话中枢)H区感觉性语言中枢(听话中枢)

运动性失语感觉性失语求偶行为性激素求偶行为性激素照看幼仔行为催乳素甲状腺激素影响活动、食欲等激素调整与行为激素调整与行为动物行为产生的生理根底神经调整与行为趋性对环境刺激的定向反响趋性对环境刺激的定向反响先天性行为非条件反射膝跳反射、搔扒反射吸吮反射、刺眼反射由一系列非条件反射本能 按挨次连锁发生构成印随仿照打算性作用后天性行为条件反射生活体验和学习推断推理概念概念内环境的理化性质保持相对稳定的状态(pH、参透压、温度、血糖浓度等等)稳态血浆中碱性物质增多时血浆中酸性物质增多时pH的相对稳定缓冲物质+H2CO3乳酸+NaHCO3缓冲物质多余的HCO2 3多余的NaHCO3H2OH2CO3增高时NaHCO3增高时由肾脏排出体外内环境细胞内液细胞液内环境与物质交换体液血浆组织液细胞外液淋巴养料、O2废物、CO2物质交换2981页水、钠、钾的来源与去向HO2来源〔mL〕

去向〔mL〕来自饮水来自食物来自代谢

1300900300

由肾排出由皮肤排出由肺排出由大肠排出

1500500400100共计 2500 共计 2500食物中的Na+水、钠、钾的 Na+来源与去向

汗皮肤Na+

人便大肠 Na+体肾脏Na+消化诊断某些疾病的指标多吃多排消化诊断某些疾病的指标多吃多排道中的血K+ 排出 尿不吃也排K吸取 K+K+

少吃少排+K+

组织液中的K+细胞中的K+3081页水盐平衡的调整饮水缺乏、失水过多、食物过咸细胞外液渗透压上升饮水缺乏、失水过多、食物过咸细胞外液渗透压上升神经调整下丘脑渗透压感受器激素调整大脑皮层垂体后叶水盐平衡的调整释放抗利尿激素产生渴觉+肾小管、集合管重吸取水饮水增加尿量削减细胞外液渗透压下降血钾上升+重吸取Na+直接刺激肾上腺+醛固酮血钠降低+K+咏下丘脑下丘脑下丘脑下丘脑下丘脑体温调整是中枢3181页血糖平衡的调整下丘脑另一区域下丘脑另一区域肾上腺素肾上腺〔+〕〔+〕胰岛B细胞血糖上升〔+〕神经调整〔-〕胰岛素分泌增加胰高血糖素分泌增加〔+〕激素调整〔+〕血糖降低胰岛A细胞〔+〕下丘脑某一区域严寒炎热严寒炎热冷觉感受器温觉感受器下丘脑体温调整中枢皮肤肾上腺下丘脑皮肤肾上腺素垂体血管扩张血管收缩汗腺不排汗甲状腺汗腺排汗代谢增加立毛肌收缩甲状腺激素散热增加散热削减产热增加体温恒定3281页概念机体特别的保护性生理功能。通过识别“自己”概念机体特别的保护性生理功能。通过识别“自己”概念对全部病原体的防范力气免疫概述非特异性免疫第一道防线皮肤及黏膜的屏障作用组成分类其次道防线体液中的杀菌物质吞噬细胞的吞噬作用概念对特别病原体的防范力气特异性免疫体液免疫组成第三道防线细胞免疫骨髓免疫器官骨髓免疫器官中枢淋巴组织及器官胸腺淋巴结免疫组织外周淋巴组织及器官脾脏免疫系统吞噬细胞扁桃体免疫细胞T细胞淋巴细胞B细胞免疫分子抗体、淋巴因子〔白细胞介素、干扰素等〕淋巴细胞起源效应B细胞增殖分化B细胞造血干细胞大局部死亡少局部进入淋巴结脾脏扁桃体记忆细胞抗原刺激后效应T细胞血液循环胸腺中的造血干细胞增殖分化T细胞3381页记忆细胞抗原与抗体能与B细胞受体、T细胞受体及抗体结合,概念具有启动免疫应答潜能的物质异物性机体以外的物质。或机体内的隔离物质或已发生转变的自身物质性质 大分子性相对分子质量大于10000的物质。蛋白质、脂多糖、多糖等抗原特异性只与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合。取决于抗原打算簇生结异特

抗原打算簇

抗原分子中打算抗原特异性的特别化学基团概念是免疫细胞识别抗原的重要依据①一种抗原可含有多种抗原打算族②不同种抗原可含有一样或相像的抗原打算族特点③一个B细胞只承受一种抗原打算族的刺激④每一种抗原打算族只引起产生一种特定的抗体概念 B细胞识别抗原后经分裂增殖形成的效应B细胞所产生的一种球蛋白抗体 ①能与相应的抗原特异性结合,从而去除抗原特点②存在于血浆、组织液和淋巴中体液免疫和细胞免疫效应阶段效应阶段抗体与病原体〔抗原〕结合防止病原体感染降低病毒侵染力体液免疫记忆细胞病原体再次入侵反响阶段增殖分化再次刺激抗体 效应B细胞增殖分化直接刺激感应阶段病原体吞噬细胞抗原T细胞抗原B细胞细胞免疫记忆细胞反响阶段增殖分化增殖分化再次刺激白细胞介素-2(+)效应T细胞释放淋巴因子病原体侵入宿主细胞后效应阶段34宿1胞溶酶体酶激活与宿主细胞亲热接触免疫失调引起的疾病已免疫过的机体在再次接触一样物质刺激时所发过敏反响

概念生的以机体生理功能紊乱为主的特异性免疫反响特点 发作快速、反响猛烈、消退较快。无后遗症、有遗传倾向和个体差异再次刺激过敏原

效应B细胞 抗体

某些细胞毛细血管扩张、血管通透性增加平滑肌收缩、腺体分泌增加

再次刺激时释放活性物质全身性过敏反响 呼吸道过敏反响 消化道过敏反响 皮肤过敏反响自身免疫免 导

免疫系统对自身成分发生免疫应答的现象由自身免疫而导致的机体的疾病状态。由于自身组织和疫 致 概念失调引 自身免疫疾病起的

细胞不易被去除,机体不断受攻击,结果进入疾病状态疾 器官特异性自身免疫疾病 病变局限于某一器官病风湿性心脏病风湿性关节炎

酿脓链球菌的一种抗原打算族与心脏瓣细胞的某种物质相像全身性〔系统性〕自身免疫疾病 病变见于多种器官和结缔组织系统性红斑狼疮

累及多器官:关节痛、皮肤红斑、脱发、白细胞削减概念 机体免疫功能缺乏或缺乏而引起的疾病免疫缺陷病遗传性〔先天性〕免疫缺陷病获得性〔后天性〕免疫缺陷病3581页

原发性B细胞缺陷病〔伴X隐性遗传〕AIDS病〔HIV主要攻击T细胞〕3681页3.13免疫学的应用〔选学〕免疫学的应用免疫学的应用灭活死疫苗(脊髓灰质炎疫苗)人工主动免疫注射抗原减毒活疫苗(卡介苗、牛痘苗)类毒素〔白喉疫苗、破伤风疫苗〕免疫预防抗毒素〔免疫动物后获得的抗体〕人免疫球蛋白制剂〔抗乙肝病毒免疫球蛋白〕人工被动免疫注射抗体细胞因子制剂〔型制剂〕单抗制剂免疫治疗输入免疫物质〔抗体、胸腺素、淋巴因子〕或药物调整病人的免疫功能,从而治疗疾病移植免疫组织相容性抗原〔HLA〕是否全都,关系到器官移植的成败你知道吗你知道吗缺氧引起脑水肿的缘由①细胞内水肿:供氧缺乏→ATPNa+转运下降→胞内渗透压上升→细胞吸水增加→细胞内水肿②细胞外水肿:血浆缺氧→毛细血管扩张→通透性上升→血浆物质滤出→组织液增多→细胞外水肿第四单元生物的生殖与发育(包括生殖的种类、动物生殖细胞的生成、植物的个体发育、动物的个体发育)生殖的类型

生殖方式 概念 举例分裂生殖由一个生物体直接分裂成两个个体变形虫、细菌出芽生殖在母体确实定部位长出芽体〔个体〕酵母菌、水螅无性生殖 母体产生无性生殖细胞——孢子,由孢真菌〔青霉〕孢子生殖子萌发成个体 低等植物〔衣藻〕生 高等植物的养分器官〔根、茎、叶〕与马铃薯的块茎殖 养分生殖的 母体脱落后,发育成个体 草莓的匍匐茎型类 注:植物组织培育是人工进展的植物无性生殖方式。型有性生殖由亲体产生有性生殖细胞——配子,由配子两两结合概念形成合子,再由合子发育成个体的过程的生殖方式同配生殖 配子形态大小一样〔同型配子〕类型 异配生殖 配子形态大小不同〔大配子和小配子〕卵式生殖

配子形态大小差异很大,大的称卵细胞〔雌配子,小的称精子〔雄配子(2N)

雄体

(2N)

(2N)成体 (N) 受精卵雌体 卵子

胎的发育 幼体胎后发育孤雌生殖

卵细胞不经受精直接发育成个体〔蜜蜂的卵细胞直接发育成雄蜂〕被子植物的有性生殖

一核消逝,一核分裂减数分裂 萌发花粉母细胞(2N)(2N)珠孔 花粉(N) 精子 受精卵(N) 卵细胞消逝

受精极核(3N)减数分裂 发育核分裂(3次)珠被 胚囊母细胞(2N) 胚囊(N)

八核胚囊 成熟胚囊

双受精动物有性生殖细胞的形成〔没有交换〕精子的形成精子的形成A‘A‘BB一种类型B‘复制B‘AAA‘BA‘BAB共两种精子‘(2N=4)(2N=4)AB‘一种类型有性生殖细胞的形成(N=2)精细胞(N=2)精子(N=2)A‘B复制B第一极体(N=2)ABA‘AA其次极体(N=2)B‘BB卵原细胞(2N=4)(2N=4)AB一种卵细胞AB(N=2)卵细胞(N=2)卵细胞的形成精细胞

四种精子4.3减数分裂中非姐妹染色单体的穿插互换4.3减数分裂中非姐妹染色单体的穿插互换四分体时期四分体穿插互换初级精母细胞次级精母细胞减数分裂中染色体行为及数目与配子类型的关系非姐妹染色单体不发生穿插互换1非姐妹染色单体不发生穿插互换1、由于同源染色体分别,非同源染色体在配子中进展自由组合,所以形成不同种类的配子2、配子〔精子、卵〕种数等于组合数3、组合数又与同源染色体的对数有关4、每一个精原细胞分裂都只形成两种精子5、每一个卵原细胞分裂都只形成一种卵子配子种数=2n〔n为同源染色体对数〕与同源染色体对数无关62n2n-1个精原细胞参与减数分裂72n2n个卵原细胞参与减数分裂8m个精原细胞进展减数分裂时m<2n-12m<2n种m≥2n-12m=2n种非姐妹染色单体发生穿插互换1、每一个精原细胞分裂都要形成4种精子2、每一个卵原细胞分裂都只形成1种卵子与同源染色体对数无关配子多样性的主要缘由3、m个精〔卵〕原细胞分裂时形成的精子〔卵〕最多为4m〔m〕种,与染色体对数无关(2n规律)时期时期时期时期比较工程减数分数有丝分裂复制次数1次1次分裂次数2次1次同源染色体行为联会、四分体、同源染色体分别、非姐妹染色体穿插互换无子细胞染色体数是母细胞的一半与母细胞一样子细胞数目4个2个子细胞类型生殖细胞〔精细胞、卵细胞、极体体细胞细胞周期无有相关的生理过程生殖生长、发育染色体(DNA)的4数量DNA染色体4数量变化曲线22助记词助记词有丝减数区分难,抓住几个关键点。有丝分裂要加倍,减数分裂看同源。联会形成四分体,同源分开要减半。再分过程同有丝,染色体中无同源。被子植物的个体发育

供给生长素叶芽轴根供给生长素叶芽轴根顶细胞屡次分裂球状胚体屡次分裂胚受精卵有丝分裂供给养分植株基细胞几次分裂胚柄消逝子房胚珠种子果实受精极核屡次分裂胚乳细胞胚乳或者消逝珠被种皮动物的个体发育外胚层外胚层分化表皮及其附属构造神经系统、感觉器官受精卵 卵裂囊胚分化原肠胚中胚层分化骨骼、肌肉及循环、排泄、生殖系统等幼体内胚层分化肝脏、胰脏等腺体消化道、呼吸道上皮胚胎发育爬行类、鸟类、哺乳类和人类在胚胎发育的早期形成羊膜,内有羊水,为胚胎发育供给水环境,防止震惊、保护胚胎。胚后发育幼体与成体相像直接发育幼体成体变态发育幼体与成体不同

推断必需矿质元素的标准是①不行缺少性:缺乏不能完成生活史②不行替代性:有专一缺乏症,参与其它元素不行替代③直接功能性:直接影响,不是通过影响土壤、微生物等的间接作用第五单元生物的遗传、变异与进化(包括遗传的物质根底、遗传规律、伴性遗传、细胞质遗传、基因突变、染色体变异、现代进化理)证明DNA是遗传物质的试验〔1〕——肺炎双球菌的转化试验第一组第一组注射R型(无毒)安康其次组注射S型(有毒)死亡第三组注射S型(加热)安康注射第四组+S型R型死亡注射分别死亡S型设想SRS细菌格里菲思试验艾弗里的试验艾弗里的试验培育DNA参与R型(无毒)R型S型分别蛋白质或荚膜多糖参与培育S型(有毒)R型(无毒)R型(无毒)DNA加DNA酶参与培育结论DNAR型(无毒)R型(无毒)2证明DNA是遗传物质的试验〔2〕——T噬菌体感染细菌试验2参与参与S35培育搅拌离心含放射性35S标记的噬菌体不含放射性大肠杆菌培育液感染P32标记的噬菌体使在细菌检测上清液的放射性形成的噬菌体没检测到35S参与 培育 搅拌 离心不含放射性32P说明实线表示不带放射性虚线表示带放射性形成的噬菌32P证明RNA是遗传物质的试验——烟草花叶病毒的感染试验RNA感染烟草花叶病毒〔TMV〕烟叶花叶病感染蛋白质烟叶安康分别感染TMVRNA烟叶花叶病+RNA酶感染烟叶安康DNA是遗传物质的理论证据〔遗传物质的必备条件〕理论证据1理论证据1、稳定性分子构造相对稳定2、连续性能够自我复制,使前后代保持确定的连续性3、把握性能够把握生物的性状和陈代谢4、变异性能够产生可遗传的变异5、信息性能够贮藏大量遗传信息核酸是生物的遗传物质11、核酸是一切生物的遗传物质2、DNA是主要的遗传物质3、含DNA的生物DNA是遗传物质,RNA不是4、不含DNA的生物〔RNA病毒〕RNA才是遗传物质DNA的组成单位、分子构造和构造特点脱氧核糖碱基脱氧核糖碱基磷酸脱氧核苷脱氧核苷酸根本组成单位氢键5’端3’端GCTAATCG3’端5’端DNA的分子构造11单脱氧核苷酸经磷酸二酯键连接成脱氧核苷酸长链2两条脱氧核苷酸长链反向平行由氢键连接成双链DNA分子3双链构造的外侧由磷酸和脱氧核糖交替排列形成骨架,碱基排在双链的内侧4碱基遵循碱基互补配对原则进展配对,碱基对由氢键连接起来。即:G C;A T。5两条链向右旋转形成规章的双螺旋构造6一条链的碱基排列挨次一旦确定,另一条链的碱基排列挨次也随之确定7理论上链上碱基的排列挨次是任意的,这构成了DNA分子的多样性4n种8DNA的碱基排列挨次贮藏着生物遗传信息,DNA分子的多样性是生物多样的根源DNA分子的构造特点由碱基互补配对原则引起的碱基间关系A=A=A1+A2T=T1+T21A=TA1=T2G=CG1=C2G=G+G1 2C=C+C1 2A=T2 1G=C2 1A+G=T+C(AG)A+C=T+G(AC)根本关系(TC)1(TG)1)22(AG)m(AG)2 m2 2(TC)1111(A G)(T C)22 1m22A T)n3(AT)(G C)11n2(G211(G(A2C)2C)T)222 1n2依据第一链计算其次链4AAT1wT21wGC1rGC21r12125AG11sAG2无法计算TCT1tC2 无法计算2 1 2DNA分子的复制

5’端3’3’端解旋方向5’端3’端3’端5’端3’端5’端5’端3’端5’端亲代〔0亲代〔0代〕1代2代n代32P32PA C G TT G C A31P复制〔半保存复制〕A C G TT G C A32P31PA C G TT G C A32P子代DNA分子中含亲代链的比例11/21/2n-1子代DNA链中含亲代链的比例1/21/41/2nATCGGCTA32P31PACGTTGCA31PACGTTGCA31PACGTTGCA32PDNA半保存复制的试验证明Ⅱ代Ⅰ代亲代 半重半轻15N(重链)全重

全轻15N(重链) 14N(轻链)15N(重链)半重半轻从每一代DNA分子中取等量的DNA进展氯化铯密度梯度离心低氯 化铯 中间带密度 高

DNA带原核生物基因的构造非编码区原核生物基因的构造非编码区编码区非编码区RNA聚合酶结合位点放大基因〔编码区〕转录mRNAtRNA翻译蛋白质〔多肽〕苏酪缬精基因把握蛋白质的合成ACGTACGTACGTTGCATGCATGCA转录ACGUACGUACGUUGCAUGCAUGCA真核生物基因的构造真核生物基因的构造非编码区编码区非编码区ABCDERNA聚合酶结合位点外显子内含子外显子内含子外显子转录ABCDERNA加工ACEmRNA基因把握蛋白质的合成翻译蛋白质〔多肽〕染色体组与基因组比较染色体组概 念基单倍体基因组因组 原核生物基因组线粒体基因组叶绿体基因组

概念正常配子中的全部染色体数称为一个染色体组,用N表示某生物DNA组和质基因组〔线料体基因组和叶绿体基因组〕有性别生物:N+1〔N个DNA+1共性染色体DNA组成〕无性别生物:N〔N个DNA分子组成〕一个DNA分子组成〔或加上质粒DNA〕线粒体中一个DNA分子所携带的遗传信息〔见后述〕叶绿体中一个DNA分子所携带的遗传信息

例如果蝇:N=423+1+线粒体DNA人:23+1玉米:10细菌DNA线粒体DNA叶绿体DNA区分与联系

染色体组由正常配子中的染色体数目构成,只包含一条性染色体基因组由一半常染色体、两条性染色体和细胞质中的DNA分子组成人类基因组争论人类基因组打算〔HGP〕大事记1985年 美国科学家诺贝尔奖获得者杜伯克首先提出了人类基因组打算〔HGP〕经美国国会批准美国HGP30151990101日202354%、33%、7%、2.8%、2.21%的争论工作。全球最大的DNA自动测序仪厂家在美国马里兰州罗克威尔设立了Celera〔塞莱拉〕基因组学公司,声称在3年内完成人类基因组的序列测定,另19985人 1998年10月类基因19999组打算大2023314事记 2023年4月底

外有一些私营机构也涉足这一领域,目的都是为了申请专利,垄断人类基因信息资源。至此形成公私两大阵营。人类基因组打算的公立阵营宣布提前于2023年完成人类基因组的工作草图,整个终图的完成期将从2023提前到2023年。33000碱基对的测序工作,成为参与人类基因组打算唯一的进展中国家。这1%的测序任务,带给中国的利益是长远的,我们不仅因此可以共享整个打算的成果,拥有相关事务的发言权,而且建立了自己的争论队伍,技术水平走在了世界的前列。美国总统克林顿和英国首相贝理雅发表联合声明,呼吁将人类基因组争论成果公开,以便世界各国的科学家都能自由地使用这些成果。中国科学家依据国际人类基因组打算的部署,完成了百分之一人类基因组2023626日美国白宫召开会议,宣布人类基因组“工作框架图”完成。人类基因组打算公立阵营在当日出版的《自然》杂志公布人类基因组测序2023215

草图。2023216日塞莱拉公司在当日出版的《科学》杂志上公布人类基因组测序草图。美国和英国科学家在英国《自然》杂志网络版上发表了人类最终一个染色体—1号染色体的基因测序。科学家不止一次宣布人类基因组打算完工,2023518

但推出的均不是全本,这一次杀青的“生命之书”更为准确,掩盖了人类99.99%。历时16年的人类基因组打算书写完了最终一个章节。遗传图物理图主要内容序列图

人类基因组打算〔HGP〕的主要内容又称连锁图,它是以具有遗传多态性〔在一个遗传位点上具有一个以上的等位基因,在群体中的消灭频率皆高于1%〕的遗传标记为“路标”,以遗传学距离〔在1%的重组率称为1cM(厘摩)〕为图距的基因组图。遗传图的建立为基因识别和完成基因定位制造了条件。意义:60006000〔严密连锁的证据,找基因和分析基因是个关键。物理图是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息,它是通过对构成基因组的DNA息及其在每条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来。DNA物理图是指DNA的限制性酶切片段的排列挨次,即酶切片段在DNA链上的定位。因限制性内切酶在DNA链上的切口是以特异序列为根底的,核苷酸序列不同的DNA,经酶切后就会产生不同长度的DNADNA物理图是DNA构造的特征之一。DNA是很大的分子,由限制酶产生的用于测序反响的DNA片段只是其中的微小局部,这些片段在DNA链中所处的位置关系是应当首先解决的问题,DNADNADNA随着遗传图和物理图的完成,测序就成为重中之重的工作。DNA序列分析技术是一个包括制备DNA片段及碱基分析、DNA信息翻译的多阶段的过程。通过测序得到基因组的序列图。基因图是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的根底上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。在人类基因组中鉴别出占具2%~5%长度的全部基因的位置、构造与功能,最主要的方法是通过基因的表达产物mRNA反追到染色体的位置。其原理是:全部生物性状和疾病都是由构造或功能蛋白质打算的,而的所转录图 有蛋白质都是由mRNA编码的这样可以把mRNA通过反转录酶合成cDNA或称作EST(基因图)的局部的cDNA片段,也可依据mRNA的信息人工合成cDNA或cDNA片段,然后,再用这种稳定的cDNAEST图。通过这张图可以了解某一基因在不同时间不同组织、不同水平的表达;也可以不同组织中的不同基因不同水平的表达。人类与其他物种的基因组比较〔大约〕物种碱基对数量基因数量物种碱基对数量基因数量黴浆菌580,000500酿酒酵母12,000,0005,538肺炎双球菌2,200,0002,300黑腹果蝇180,000,00013,350流感嗜血杆菌4,600,0001,700家鼠2,500,000,00029,000大肠杆菌4,600,0004,400人类3,000,000,00027,000【说明】目前人们对于基因资源是否应当登记专利仍有争议。由于学术争论并非营利性,因此通常不受这些专利所拘束。此外由于美国政府近年来将专利申请条件提高,因此与DNA有关的专2023年之后已渐渐削减。【说明】目前人们对于基因资源是否应当登记专利仍有争议。由于学术争论并非营利性,因此通常不受这些专利所拘束。此外由于美国政府近年来将专利申请条件提高,因此与DNA有关的专2023年之后已渐渐削减。染色体编号基因数目专利数目 染色体编号基因数目专利数目1号3,141504 13号477972号1,776330 14号8211553号1,445307 15号9151414号1,023215 16号1,1391925号1,261254 17号1,4713136号1,401225 18号408747号1,410232 19号1,7152708号952208 20号7621789号1,086233 21号3576610号1,042170 22号10665711号1,626312 X1,09020012号1,347252 Y14414合计17,5103,242 合计9,4052,357累计26,9155,599人类基因组争论的意义与展望11对于各种疾病尤其是对各种遗传病的诊断、治疗具有划时代的意义22对于深入了解基因表达的调控机制、细胞的生长、分化和个体发育的机制以及生物进化等也具有重要意义33推动生物高技术的进展,并产生巨大的经济效应你知道吗22131412.23150名英国和美国科学家组成的团队历时10年,才完成了1遗传的中心法则转录复制DNA逆转录复制RNA转录复制DNA逆转录复制RNA翻译基因工程的根本内容DNADNA质粒细胞猎取质粒细菌DNA提取目的基因目的基因质粒DNA用同一种限制性内切酶切割目的基因DNA连接酶酶目的基因与运载体结合重组质粒将目的基因导入受体细胞DNA重组质粒将目的基因导入受体细胞细胞增殖目的基因的检测和表达目的基因产物基因分别定律中亲本的可能组合及其比数亲本组合亲本组合基因型比AA×AAAA1显性1AA×AaAAAaAA×aaAa1显性1Aa×AaAa×aaAAAaaaAaaa表现型比1∶1显性11∶2∶1显性∶隐性1∶1显性∶隐性3∶11∶1aa×aaaa1隐性1特别形式 亲本组合〔一般形式〕 特别形式 亲本组合〔一般形式〕 Aa×Aa显性相对性 Aa×Aa并显性〔MN血型〕 LMLN×LMLN子代的基因型比AA∶Aa∶aa=1∶2∶1AA∶Aa∶aa=1∶2∶1LMLM∶LMLN∶LNLN=1∶2∶1子代的表现型比显性∶隐性=3∶1显性∶相对显性∶隐性=1∶2∶1显性①∶并显性∶显性②=1∶2∶1复等位基因遗传物种中存在三个以上等位基因,而每一个体只含两个等位基因或两个一样的基因,基因之间存ABO血型的遗传:IA、IBi为显性,IAIB并显性。伴性遗传X上的致死效应5.23(P53)显性纯合致死Aa×AaAa∶aa=2∶1显性∶隐性=2∶1隐性纯合致死Aa×AaAA∶Aa=1∶2显性单性隐性配子致Aa×AaAA∶Aa=1∶1显性单性显性配子致死Aa×AaAa∶aa=1∶1显性∶隐性=1∶1P双P双显AABB × Aabb双隐A显〔AAbb〕 〔aaBB〕B显F1AaBb双显基因型 9〔AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、aaBB、Aabb、aaBb、aabb〕种类 4种表现型比数双显∶A显∶B显∶双隐=9∶3∶3∶1亲本为AABB×aabb时:10/16〔9/16+1/16〕表现型同亲本亲本为AAbb×aaBB时:6/16〔3/16+3/16〕F1配子ABAbaBabABAABB〔双显〕AABb〔双显〕AaBB〔双显〕AaBb〔双显〕F2 AbAABb〔双显〕AAbb〔A显〕AaBb〔双显〕Aabb〔A显〕aBAaBB〔双显〕AaBb〔双显〕aaBB〔B显〕aaBb〔B显〕abAaBb〔双显〕Aabb〔A显〕aaBb〔B显〕aabb〔双隐〕遗传定律亲本中遗传定律亲本中包含的 包含等相对性 位基因分别定律自由组合定 律F1产生的配子的表现F2基因性状遗传定律的实质配子数组合数型数型数分别比状对数的对数F1在减数分裂形成配子112423(3∶1)时,等位基因伴同源染色体的分开而分别。2241649(3∶1)2F1在减数分裂形成配子33864827(3∶1)3时,等位基因伴同源染44162561681(3∶1)4色体分别的同时,非同……源染色体上的非等位基nn2n4n2n3n(3∶1)n因进展自由组合。自由组合遗传题的快速解法①将自由组合定律分解成分别定律②依据亲本的基因型或表现型推出子代基因型概率或表现型概率方法一

分别定律法1

〔或者依据子代的表现型比或基因型比推出亲本的表现型或基因型〕③得出最终结果甲〕Aabb〔乙〕的亲本杂交,求子代中同亲本的基因型和表现型的概率AaBb×Aabb解 ①分解成分别规律的杂交组合例如

Aa×Aa1/4AA 1/2Aa

Bb×bb1/2Bb 3/4A显

1/4a隐

1/2B显1/2b隐i

〕的概率是:1/2Aa×1/2Bb=1/41/2Aa×1/2bb=1/4子代基因型同亲本的概率是:1/4+1/4=1/2ii 子代表现型同亲本的概率是:〔3/4A显×1/2B显〕+〔3/4A显×1/2b隐〕=3/421966718961。〔YR把握〕解 ①分解成分别定律的子代表现型子代表现型比

②推出亲本的基因型亲代基因型Yy×yyRr×Rr③得出结果

亲本绿圆豌豆的基因型是yyRr,黄圆豌豆的基因型是YyRr方法二方法二基因式法①依据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式②依据基因式推出基因型(此方法只适于亲本和子代表现型且显隐关系时)例如番茄的紫茎A〕对绿茎,缺刻叶B〕对马铃薯叶b〕均为显性。亲本紫缺番茄与紫马番茄杂交,子代消灭了紫缺、紫马、绿缺、绿马四种番茄。求亲本的基因型和子代的表现型比。解①依据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式〔如图。②依据基因式推出亲本基因型。由于子代中有隐性个体消灭,因此亲本的基因型是AaBb〔紫缺〕和Aabb〔紫马。③利用分别定律法推出子代表现型比〔如图。3紫1绿1缺1马3紫缺3紫马1绿缺1紫马紫缺 × 紫马〔亲本〕基因式A-B-A-bb紫缺紫马绿缺绿马〔子代〕基因式A-B-A-bbaaB-aabb方法三逆推法①由于子代的表现型比之和就是子代的组合数,所以依据子代的方法三逆推法①由于子代的表现型比之和就是子代的组合数,所以依据子代的组合数可推出亲本产生的可能的配子种数。②依据亲本可能的配子种数可推出亲本可能的基因型。再依据亲本相关信息最终确定亲本的基因型或表现型。例如番茄的紫茎A〕对绿茎,缺刻叶B〕对马铃薯叶b〕均为显性。亲本紫缺番茄3紫缺、1紫马、3绿缺、1绿马四种番茄。求亲本的基因型。解①推出亲本产生的可能的配子种数由题意可知,子代的表现型比之和为3+1+3+8种组合数,由此可知亲本产生的42种配子〔4种配子2881种配子的组合不行能。②推出亲本的基因型4种配子,基因型必为AaBb〔双显性AaBb。2种配子,由于表现型为绿缺,那么基由于aaBb。验证不错。注①娴熟运用三种方法可以进展口算心算,大大提高解题速度。②三种方法中“分别定律法”最适用,适合各种状况。提倡使用该方法。③后两种方法的应用需要确定条件,有确定局限性。自由组合定律中基因的相互作用作用类型 特点 举例只有一种显性基因或无显性基因时表现为某一亲本互补的性状,两种显性基因同时作用存在时〔纯合或杂合〕共同打算性状。F29∶7

香豌豆P (白花)CCdd ×ccDD(白花)F1 CcDd(紫花)F2 C-D-(紫花) C-dd(白花) ccD-(白花) ccdd(白花)9/16 3/16 3/16 1/16两种显性基因同时存在时 南瓜P (球形)AAbb ×aaBB(球形)加强 累加时表现一样性状没有显性 F1作用基因时表现为隐性性状。

AaBb(扁盘形)作用

9∶6∶1

F2 A-B-(扁盘) A-bb(球形) aaB-(球形) aabb(长形)9/16 3/16 3/16 1/16不同对基因对表现型产生

荠菜P (三角形果)EEFF ×eeff(卵形果)F时与只有一种显性基因时F重叠 1表现型一样。没有显性基因作用

EeFf(三角形果)时表现为隐性性状。F215∶1

F2 E-F-(三角) 三角)9/16 3/16

eeF-(三角)3/16

eeff(卵形)1/16一种显性基因抑制了另一种显性基因的表现。显性F212∶3∶1上位右例中I基因抑制B基因的表现。I打算白色,B打算黑色,但有I时黑色被抑制

狗 P (白色)BBII ×bbii(褐色)F1 BbIi(白色)F2 B-I-(白色) bbI-(白色) B-ii(黑色) bbii(褐色)9/16 3/16 3/16 1/16一对基因中的隐性基因对另一对基因起抑制作用。抑制 隐性F2表现为9∶3∶4上位右例中c纯合时,抑制了R作

家鼠 F1

(黑色)RRCC×rrcc(白色)RrCc(黑色)r的表现。用显性基因抑制了另一对基身并不打算性状。抑制F13∶3

F2 R-C-(黑色)rrC-(浅黄) R-cc(白色) rrcc〔白色)9/16 3/16 3/16 1/16家鸡P (白色莱杭)IICC ×iicc(白色温德)F1 IiCc(白色)效应 2右例中C打算黑色,c打算白色。I为抑制基因,抑制C基因的表现。

F2 I-C-(白色) I-cc(白色) iiC-(黑色) iicc〔白色)9/16 3/16 3/16 1/16作用类型互补作用累加作用

9∶79∶6∶1

作用类型重叠作用显性上位

15∶112∶3∶1

作用类型隐性上位抑制效应

F2表现型比9∶3∶413∶3杂交育种11AA11AA41Aa21 4121221AA41AA81Aa418aa14aa143431AA41AA8161AA1Aa8116aa18aa14aa187841AA 1AA48161AA321AA161Aa132aa116aa18aa14aa1161516n112n2AA12nAa112n21aa12n12n〔每代保存并种植〕〔每代淘汰直到几乎不消灭〕原始材料Aa一对相对性状把握培育目标AA育种方法连续自交,连续选择,直到根本不发生性状分别自交代数0自交过程〔原理〕 杂合体Aa 1纯合体0多对相对性状把握方法同上。纯合更加困难,育种难度大多对相对性状把握后代纯合的速率 取决于等位基因的对数和自交的代数2n1公式 x%(2n

r100%〔n表示自交的代数;r表示等位基因对数〕培育目标aa育种方法自交,选择aaAa×AA培育目标aa育种方法自交,选择aaAa×AAAa淘汰aa保存推广原始材料Aa原始材料Aa人类的XY染色体眼白化Xg眼白化Xg血型X的非同源局部磷皮病性染色体的构造血友病红色盲长毛耳Y的非同源局部总色盲XY的同源局部表皮泡化症眼球网膜色素巴氏小体:失活浓缩的X染色体,通过染色后可见,女性一个,男性无。Y小体:荧光染料染色后可见。男性有。女性无。X染色体 Y染色体性染色体的起源性染色体由常染色体进化而来,随着进化的深入,同源局部越来越少,或者Y染色体渐渐缩短,最终消逝。如蝗虫中雄蝗2N=2〔X,雌蝗2N=2X。因此X和Y染色体越原始,同源区段就越长,非同源区段就越短。据争论,人类Y1400个,451500万年人类的Y染色体将彻底消逝。人类性别畸型及其缘由XXX〔正常〕XXX〔超雌〕XO〔卵巢退化〕YXY〔正常〕XX〔睾丸退化〕YO〔不能存活〕XYXX〔睾丸退化〕XXXY〔同上〕XY〔正常〕XXXXX〔超雌〕XXXX〔超雌〕XX〔正常〕YYXY〔多数不育〕XXYY〔未见〕YY〔不能存活〕OXO〔卵巢退化〕XX〔正常〕OO〔不能存活〕卵正常卵正常异常性染色体组型细胞X①同源染色体不分别②姐妹染色单体不分别精子XXO正常同源染色体不分别特别姐妹染色单体不分别①同源染色体不分别②姐妹染色单体不分别原理因素 性激素(内部环境)的影响①鸡的性反转〔必修本P94〕②非洲蛙(Xenopus)性反转试验。

温度(外部环境)的影响某些XY型性别打算的蛙类:例如 ZZ(幼体)♂雌激素ZZ(成体)♀

ZZ♀×ZZ♂生殖ZZ♂

受精卵

20℃发育30℃发育

1/2♀蛙(XX)1/2♂蛙(XY)全部♂蛙(1/2XX,1/2XY)伴性遗传的特点说明:这里争论致病基因的遗传。隐性遗传表示隐性基因致病,显性遗传表示显性基因致病。特点特点示例隐性遗传伴X遗传显性遗传①穿插遗传:父传女,母传子。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亲传递。④男〔雄〕性患者的女儿均为携带者。⑤近亲婚配发病率高。①患者双亲中至少一个是患者。②女〔雌〕性患者多于男〔雄〕性患者。

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