生物知识大纲

生物知识大纲第1页/共84页一、概念：

将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。二、依据原理：基因重组三、常用方法：杂交自交选种自交

四、优点：将不同个体的优良性状集中到一个个体上杂交育种五、实例：袁隆平的杂交水稻、中国的荷斯坦牛等。六、缺点：育种时间长不能创造新基因第2页/共84页1、概念：利用物理因素或化学因素处理，使生物发生基因突变，获得优良变异类型。诱变育种2、原理：基因突变3、方法：用辐射、激光、化学药物诱变4、优点：提高突变率，在较短时间内获得更多优良变异类型。5、应用：农作物育种，微生物育种优良大豆品种“黑农五号”青霉素的选育第3页/共84页四、比较各种育种方法技术复杂成本高发育迟结实低有利不多，需大量处理时间长缺点年限短易稳定果大茎秆粗营养丰富年限短，改良某些性状集中亲本的优良性状优点染色体变异基因突变基因重组原理花药离体培养，秋水仙素诱导加倍秋水仙素辐射、射线化学药剂杂交处理单倍体育种多倍体育种诱变育种

杂交育种

第4页/共84页第六章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用第5页/共84页

P102基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的性状。原理：基因重组操作水平：DNA分子水平优点：目的性强，育种周期短；打破生殖隔离一、基因工程对象：基因第6页/共84页基因剪刀基因针线基因的运载体（一）基因操作的工具限制性内切酶（限制酶）专一性DNA连接酶常用的运载体：质粒（最常用）、噬菌体和动植物病毒第7页/共84页质粒的特点：1.存在于细菌、酵母菌等生物的细胞中2.拟核或细胞核外能自主复制的很小的环状DNA分子3.容易从细胞中取出和放入第8页/共84页四个基本步骤：1）提取目的基因2）目的基因与运载体结合3）将目的基因导入受体细胞4）目的基因的检测和鉴定（二）基因操作的基本步骤第9页/共84页

二、基因工程的应用1、基因工程与作物育种转基因抗虫棉2、基因工程与药物研制实例：用基因工程方法生产胰岛素3、环境保护

基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。第10页/共84页拉马克的进化学说内容：1．生物都不是神造的，而是由更古老的生物进化来的2．生物是由低等到高等逐渐进化的3．生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。

第七章现代生物进化理论第1节现代生物进化理论的由来第11页/共84页达尔文自然选择学说的主要内容包括：过度繁殖，生存斗争，遗传变异，适者生存。不足：1、对于遗传和变异的本质，未能作出科学的解释。2、对生物进化的解释局限于个体水平。3、强调物种的形成是渐变的结果，不能解释物种大爆发现象。第12页/共84页达尔文以后进化理论的发展——现代进化论2、现代进化论对遗传变异的研究已从性状水平深入到基因水平。3、现代进化理论对自然选择作用的研究从以生物个体为单位发展到以种群为单位。1、现代进化论的核心仍是自然选择学说。第13页/共84页（一）种群是生物进化的基本单位1、种群概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。2、种群的特点：生物进化和繁殖的基本单位。3、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。

第二节现代生物进化理论的主要内容第14页/共84页4、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。5、基因型频率：在一个种群基因库中，某个基因型占全部个体总数的比率。第15页/共84页6、基因频率的计算①已知基因型的个体数A/a的基因频率=该基因数A/a全部等位基因数（A+a）×100%某基因频率=该基因的数目该基因及其等位基因的总数×100%第16页/共84页②已知基因型频率该基因纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率某基因频率=6、基因频率的计算A的基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率第17页/共84页（二）突变和基因重组产生进化的原材料1、可遗传变异来源基因突变染色体变异基因重组突变

基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。

例：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是2×107第18页/共84页3、突变和基因重组是随机的，不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。2、突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。例如：某海岛上残翅和无翅的昆虫自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，生物朝着一定的方向不断进化。（三）自然选择决定生物进化的方向第19页/共84页（一）物种物种：指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物，简称“种”。地理隔离:不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。生殖隔离：由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。（二）隔离在物种形成中的作用种类指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。隔离概念：二、隔离与物种的形成第20页/共84页总结：以（）为核心的现代生物进化理论，其基本观点是（）是生物进化和繁殖的基本单位，生物进化的实质在于种群（）的改变。（）（）及（）是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。在这个过中，（）产生生物进化的原材料，（）使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，（）是新物种形成的必要条件。（）是物种形成的标志。自然选择学说种群基因频率突变和基因重组自然选择隔离突变和基因重组自然选择隔离生殖隔离第21页/共84页

任何一个物种都不是单独进化的。不同_______之间、____与________之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。物种生物无机环境（一）共同进化(二)生物多样性的形成1、内容：基因多样性→物种多样性→生态系统多样性2、形成生物多样性的原因：长期自然选择、共同进化达到结果3、研究生物进化的主要依据：化石三、共同进化与生物多样性的形成第22页/共84页第一章人体的内环境及稳态第1节细胞生活的环境第23页/共84页一、体内细胞生活在细胞外液中1.体液P2：机体内含有大量以水为基础的液体。体液细胞内液(存在于细胞内，约占2/3)细胞外液(存在于细胞外，约占1/3)血浆组织液

（细胞间隙液）淋巴（汗液、消化液、唾液等不属于体液）第24页/共84页CO2和代谢废物血浆组织液淋巴细胞内液O2和营养物质毛细血管壁毛细淋巴管壁淋巴循环2.内环境：由细胞外液构成的液体环境。细胞外液是体内细胞直接生活的环境第25页/共84页图血浆的主要成分二、细胞外液的化学成分组织液、淋巴成分和含量与血浆相近。组织液、淋巴中的蛋白质含量比血浆少。Na＋、

Cl－第26页/共84页三、细胞外液的理化特性1.渗透压影响因素：与无机盐、蛋白质含量有关水肿——组织液增多（如：组织损伤、过敏反应等）第27页/共84页2.酸碱度血浆近中性，pH为7.35~7.45。血浆的pH保持稳定与HCO3－、HPO42－等离子有关缓冲物质（缓冲对）：

H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO43.温度：维持在37℃左右第28页/共84页第一章人体的内环境及稳态第2节内环境稳态的重要性第29页/共84页一、内环境的动态变化内环境稳态1）概念：正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。2）实质：健康人的内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中。第一章人体的内环境及稳态第2节内环境稳态的重要性第30页/共84页(1)各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统起调节作用的系统：神经系统、内分泌系统、免疫系统(2)神经－体液－免疫调节网络是内环境稳态的主要调节机制(3)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介第31页/共84页第二章动物和人体生命活动的调节第1节通过神经系统的调节第32页/共84页一、神经调节的结构基础和反射1.反射：是神经调节的基本方式。分为非条件反射和条件反射2、完成反射的结构基础是反射弧

（神经调节的结构基础是反射弧）感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器第33页/共84页3.神经元：神经系统结构和功能的基本单位细胞体树突：短而多轴突：1根突起功能：接受刺激、产生兴奋、传导兴奋第34页/共84页兴奋在神经纤维上的传导（单个神经元）兴奋在神经元之间的传递（多个神经元）兴奋传导的两种方式第35页/共84页二、兴奋在神经纤维上的传导1.神经冲动：在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导。2.传导机理（1）静息状态（未受刺激时）：内负外正（2）兴奋状态（受到刺激后）：内正外负（3）电位差→局部电流膜外：未兴奋部位→兴奋部位膜内：兴奋部位→未兴奋部位第36页/共84页4.传导特点：双向传导注：兴奋传导方向与膜内电流一致5.传导方式：电信号（3）电位差→局部电流膜外：未兴奋部位→兴奋部位膜内：兴奋部位→未兴奋部位第37页/共84页三、兴奋在神经元之间的传递1.突触小体：轴突末梢经多次分支，每个小枝末端都膨大成杯状或球状小体。轴突线粒体突触小泡（神经递质）突触小体第38页/共84页轴突——

树突轴突——

细胞体2.突触——神经元之间联系的结构突触前膜突触间隙突触后膜突触第39页/共84页3.传递过程神经递质B神经元兴奋或抑制突触间隙A神经元轴突兴奋突触小泡突触后膜（受体）突触前膜第40页/共84页4.传递特点：单向传递（兴奋只能从一个神经元的轴突传给另一个神经元的细胞体或树突）原因：神经递质只存在于突触小体内，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜5.传递方式：电信号→化学信号→电信号第41页/共84页比较：兴奋的传导方式实质传导方向传导速度信号形式膜电位变化→局部电流双向快电信号神经纤维上的传导突触小泡释放递质单向慢化学信号

神经元之间的传递第42页/共84页四、神经系统的分级调节1.中枢神经系统包括大脑皮层（最高级中枢）小脑（维持平衡的中枢）脊髓（调节机体运动的低级中枢）下丘脑（体温、水平衡，生物节律）脑干（有许多维持生命必要的中枢，如呼吸中枢等）第43页/共84页2.神经中枢之间的联系不同的神经中枢调控某一特定生理功能不同的神经中枢相互联系，相互调节。低级中枢受高级中枢的调控。第44页/共84页五、人脑的高级功能1.大脑皮层的功能：人的大脑皮层是整个神经系统中最高级的部位。既能感知外部世界以及控制机体的反射活动，还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。第45页/共84页2.人脑的语言功能：是人脑特有的高级功能，涉及到人类的听、说、读、写，这些功能与言语区有关，若受损会引起各种语言活动功能障碍。S区：运动性失语症（不能讲话）H区：听觉性失语症（不能听懂话）W区：失写症（不能写字）V区：失读症（看不懂文字）言语活动功能障碍第46页/共84页3.学习和记忆是脑的高级功能之一1）学习：神经系统不断接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。2）记忆：将获得的经验进行贮存和再现。①短期记忆：与神经元的活动及神经元之间的联系有关②长期记忆：与新突触的建立有关短期记忆瞬时记忆长期记忆永久记忆第47页/共84页1、发现了第一种激素——促胰液素2、发现了激素调节斯他林和贝利斯主要的实验成就：第二章动物和人体生命活动的调节第2节通过激素的调节第48页/共84页2.激素调节1）概念：由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节2）激素的本质：不同的激素化学组成不同，包括蛋白质、脂质等。胰岛素性激素第49页/共84页下丘脑垂体甲状腺分泌促甲状腺激素释放激素等分泌生长激素、促甲状腺激素等分泌甲状腺激素等3.人体主要内分泌腺及其分泌的激素第50页/共84页生长激素：促进生长、主要是促进蛋白质的合成和骨的生长垂体幼年成年(太多)：肢端肥大症太多：巨人症太少：侏儒症第51页/共84页甲状腺激素：促进新陈代谢和生长发育，对中枢神经系统的发育和功能有重要影响，提高神经系统的兴奋性甲状腺幼年(太少)：呆小症成年(太多)：甲亢缺碘：地方性甲状腺肿第52页/共84页二、激素调节的实例1.血糖平衡的调节1）血糖的来源和去向（P25图2-9）2）参与调节的激素第53页/共84页胰岛B细胞分泌胰岛素作用降低血糖胰岛A细胞分泌胰高血糖素作用升高血糖1）促进血糖的去路2）抑制血糖的来源促进血糖的来源第54页/共84页3）血糖平衡调节过程血糖降低血糖升高+胰岛B细胞胰岛素分泌+胰岛A细胞+胰高血糖素分泌+胰岛素与胰高血糖素相互拮抗第55页/共84页糖尿病症状：多饮、多食、多尿、体重减轻

——三多一少病因：饮食过多不节制，营养过剩，体力活动少；压力大、情绪激动、精神紧张等治疗：饮食控制、运动治疗为前提

注射胰岛素第56页/共84页下丘脑垂体甲状腺寒冷等刺激促甲状腺激素释放激素(TRH)促甲状腺激素(TSH)甲状腺激素促进促进抑制抑制新陈代谢，抵御寒冷促进2.甲状腺激素分泌的分级调节（体温调节）反馈调节第57页/共84页小结激素的分泌通过分级调控来实现，具有反馈调节的特点下丘脑是内分泌腺活动的中心和枢纽下丘脑→垂体→腺体第58页/共84页三、激素调节的特点1.微量和高效2.通过体液运输：内分泌腺没有导管，分泌的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递着各种信息。3.作用于靶器官、靶细胞，作用后激素被灭活激素随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。激素是调节生命活动的信息分子。第59页/共84页协同作用：（甲状腺激素和生长激素）（肾上腺素和胰高血糖素）拮抗作用：（胰岛素和胰高血糖素）第60页/共84页一、神经调节和体液调节的比较1.体液调节（1）调节物质：（2）传送方式：（3）主要内容：激素等化学物质体液传送激素调节第61页/共84页2.神经调节和体液调节特点比较P31比较项目神经调节体液调节举例作用途径反应速度作用范围作用时间反射弧迅速体液运输较缓慢较广泛比较长准确、比较局限短暂缩手反射甲状腺激素第62页/共84页注：1、寒冷时，由神经-体液共同调节；

炎热时，仅由神经调节2、体温感觉中枢：大脑皮层体温调节中枢：下丘脑二、人体的体温调节和水盐调节实例一：体温调节的平衡第63页/共84页寒冷冷觉感受器传入神经神经中枢(下丘脑)垂体甲状腺甲状腺激素分泌增加传出神经肾上腺素分泌骨骼肌战栗皮肤毛细血管收缩产热增加散热减少TRHTSH体温第64页/共84页饮水不足、失水过多或吃的食物过咸细胞外液渗透压升高渗透压感受器下丘脑大脑皮层垂体产生渴觉主动饮水补充水分抗利尿激素肾小管、集合管重吸收水分尿量细胞外液渗透压下降细胞外液渗透压下降减少(-)(+)(+)(-)释放实例二：人体水盐平衡的调节第65页/共84页三、神经调节与体液调节的协调1.关系内分泌腺直接或间接的接受中枢神经系统的调节内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能2.意义：神经调节和体液调节相互协调，共同维持内环境稳态，保证细胞各项生命活动正常进行。第66页/共84页第二章动物和人体生命活动的调节第4节免疫调节第67页/共84页一、免疫系统的组成P351.免疫：人体的一种生理功能，人体依靠这种功能识别“自己”和“非己”成分，以维持内环境的平衡和稳定。免疫调节依靠免疫系统来实现2.免疫系统包括：免疫器官免疫细胞免疫活性物质第68页/共84页（2）免疫细胞发挥免疫作用的细胞举例：吞噬细胞等淋巴细胞T细胞B细胞注：都来源于骨髓中的造血干细胞(迁移到胸腺中成熟)(在骨髓中成熟)第69页/共84页（3）免疫活性物质由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质举例：抗体、淋巴因子、溶菌酶等第70页/共84页第一道：皮肤、黏膜第二道：体液中的杀菌物质、吞噬细胞非特异性免疫第三道：由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成特异性免疫二、免疫系统的防卫功能1.人体的三道防线特点：生来就有，不针对某一特定病原体特点：出生后才产生，对某一特定的病原体或异物起作用第71页/共84页抗原：能够引起机体产生____________的物质，具有___________、异物性、大分子性等特点。抗原进入内环境后首先被_______细胞处理。自身的组织或细胞有时也会成为抗原特异性免疫特异性吞噬2.抗原和抗体抗体：机体受到_______刺激后，并能与其发生________结合的__________。化学本质是_________，主要分布于_______，也分布于组织液和外分泌液（如乳汁中）。抗原特异性免疫球蛋白蛋白质血清第72页/共84页3.体液免疫和细胞免疫抗原进入人体B细胞主要靠产生抗体“作战”T细胞靠直接接触靶细胞“作战”体液免疫细胞免疫第73页/共84页（1）体液免疫抗原→____细胞→__细胞→__细胞____细胞___细胞→____少数直接再次侵入吞噬TB记忆浆抗体(处理)(呈递)(识别)感应阶段反应阶段效应阶段（效应B细胞）第74页/共84页（2）细胞免疫抗原→吞噬细胞→T细胞记忆细胞效应T细胞再次侵入