高三第二轮复习生物知识结构网络高中生物知识点总结

【2017年整理】高三第二轮复习生物知识结构网络高中生物知识点总结高三第二轮复习生物知识结构网络第一单元生命的物质基础和结构基础(细胞中的化合物、细胞的结构和功能、细胞增殖、分化、癌变和衰老、生物膜系统和细胞工程)1.1化学元素与生物体的关系最基本元素:CC、H、O、N、大量元素P、S、基本元素:C、H、O、NK、Ca、Mg必需元素主要元素:C、H、O、N、P、SFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等微量元素化学元素无害元素Al、Si等非必需元素有害元素Pb、Hg等1.2生物体中化学元素的组成特点C、H、O、N四种元素含量最多不同种生物体中化学元素的组成特点元素种类大体相同元素含量差异很大鲜重中各元素含量O最多、干重中C最多1.3生物界与非生物界的统一性和差异性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组成生物体的化学元素，在生物体和无机自然界中含量差异很大第1页1.4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自由水(其含量与代谢自由水的功能:活动有关)水结合水(其含量与抗逆结合水的功能:性有关)?构成化合物(Fe、Mg)?组成细胞(如骨细胞)无机盐?参与化学反应?维持细胞和内环境的渗透压)单糖、二糖、多糖?供能(淀粉、糖原、葡萄糖等)?组成核酸(核糖、脱氧核糖)糖类C、H、O(可溶性还原糖:葡萄?细胞识别(糖蛋白)糖、果糖、麦芽糖)?组成细胞壁(纤维素)?供能(主要的储能物质:脂肪)脂肪C、H、O?保护和保温脂质磷脂(类脂)C、H、O、N、P?组成生物膜(磷脂、胆固醇)固醇(胆固醇、性激素、C、H、O?调节生殖和代谢(性激素、Vit.D)VitD)?组成细胞和生物体?调节代谢(激素)单纯蛋白(如胰岛素)C、H、O、N、S?催化化学反应(酶)蛋白质结合蛋白(如糖蛋白)(Fe、Cu、P、Mo„„)?运输(血红蛋白)、免疫(抗体)、识别(糖蛋白只分布在细胞膜外表面，其他膜结构无)等?贮存和传递遗传信息DNA(脱氧核糖核酸)核酸C、H、O、N、P?控制生物性状RNA(核糖核酸)?催化化学反应(RNA类酶)2.21人体的必需氨基酸不同种动物有不同的必需氨基酸苯丙氨酸缬氨酸种类12种赖氨酸异亮氨酸色氨酸苏氨酸概念在人和动物体细胞内能够合成的氨基酸非必需氨基酸亮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甲缬赖异苯亮色苏种类(8种)助记词1.6蛋白质的组成层次C、H、O、N、S氨基酸肽链基本成分蛋白质第2页C、H、O、N、P、Fe、Cu„„离子和(或)分子其它成分1.7核酸的基本组成单位名称基本组成单位一分子磷酸(HPO)34一分子五碳糖核酸核苷酸(8种)(核糖或脱氧核糖)核苷一分子含氮碱基(5种:A、G、C、T、U)一分子磷酸脱氧核苷酸(4种)一分子脱氧核糖DNA(脱氧核脱氧核苷一分子含氮碱基糖核酸)(A、G、C、T)一分子磷酸核糖核苷酸RNA(4种)(核糖核一分子核糖酸)核糖核苷一分子含氮碱基(A、G、C、U)1.8生物大分子的组成特点及多样性的原因名称基本单位化学通式聚合方式多样性的原因?葡萄糖数目不同多糖葡萄糖?糖链的分支不同CHO6126?化学键的不同?氨基酸数目不同R?氨基酸种类不同蛋白质氨基酸脱水缩合NHCCOOH2?氨基酸排列次序不同?肽链的空间结构H?核苷酸数目不同核酸?核苷酸排列次序不同核苷酸(DNA和RNA)?核苷酸种类不同1.9生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定物质试剂操作要点颜色反应临时混合还原性糖斐林试剂(甲液和乙液)砖红色水浴加热切片脂肪苏丹?(苏丹?)橘黄色(红色)高倍镜观察先加试剂A蛋白质双缩脲试剂(A液和B液)紫色再滴加试剂B液4滴加0.015mol/LNaCl溶液5ml二苯胺蓝色DNA沸水加热5min淀粉碘液混合蓝色第3页氧化2.20人和动物体内三大营养物质的代谢，HO，能量CO22合成肝糖元分解淀粉葡萄糖肌糖元合成脂肪、某些氨基酸转变储存皮下结缔组织、肠系膜转变脂肪糖元分解甘油、脂肪酸氧化CO，HO，能量22合成各种组织蛋白、酶及激素等转氨基新的氨基酸蛋白质氨基酸转变NH尿素含氮部分3脱氨基分解CO，HO，能量22不含氮部分转变糖类、脂肪1.25生物膜与生物膜系统化学组成相似蛋白质(种类和数量不同)、脂质、少量糖类细胞膜、核膜、各种细胞器膜的总称流动镶嵌模型基本结构相同核外膜——内质网膜——细胞膜概念直接联系结构上的联系内质网膜—囊泡—高尔基体膜—囊泡—细胞膜间接联系生物膜分泌作用内质网-高尔基体-细胞膜协相作调合互功能上的联系工配细胞膜-溶酶体胞饮作用三个功能:1分隔2控制膜细胞膜物质进出3细胞间的信心交流膜上附着有酶，为化学反应提供场所生理作用，进行物质运输、能量交换、信息传递生物膜系统工业上淡化海水，处理污水农业上研究意义研究抗寒、抗旱、耐盐机理概念医药上人造膜材料代替病变器官第4页结构上紧密联系细胞膜、核膜及具膜细胞器构成的结构体系功能上相互依存1.10生物膜的特点自由通过水可以通过三个通过被选择的离子和小分子功能特点:选择透过性其它离子、小分子和大分子不能通过结构特点:具有一定的流动性---例:胞吞、胞吐，变形虫伸出伪足2.14.3半透膜与选择透过性膜的区别与联系半透膜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概念小分子、离子能透过，大分子不能透过过，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、蛋白质性质半透性(存在微孔，取决于孔的大小)和ATP)状态活或死活材料合成材料或生物材料生物膜(磷脂和蛋白质构成的膜)物质运不由膜决定，取决于物质密度水和亲脂小分子:不由膜决定，取决于物质密度动方向离子和其它小分子:膜上载体(蛋白质)决定功能渗透作用渗透作用和其它更多的生命活动功能共同点水自由通过，大分子和颗粒都不能通过2.14植物对水分的吸收和利用液泡尚未形成或消失吸胀吸水通过亲水物质(如蛋白质)的亲水性吸水主要由成熟细胞的中央液泡收水吸水原理构成渗透系统分通过渗透作用吸水的渗透系统隔着半透膜的两种溶液构成的体系吸?具有半透膜发生条件渗透吸水?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。由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成原生质层植物细胞构看作一层半透膜(本质是选择透过性)成渗透系统?植物细胞与土壤溶液之间构成两个系统?每两个植物细胞之间构成2.14.4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蒸腾作用产生蒸腾拉力动力导致吐水现象根压第5页2.14.5植物体内水分的利用和散失1-5%参与光合作用、呼吸作用等生命活动利用水分绝大部分水分通过蒸腾作用散失散失蒸腾作用?根持续吸水的动力?物质运输的载体生理意义?降低叶片温度1.11细胞膜的物质交换功能脂溶性小分子，O，CO酒精22自由扩散高浓度——?低浓度选不消耗细胞能量(ATP)择协助扩散离子、小分子透离子、氨基酸过低浓度——?高浓度性主动运输需载体蛋白运载原物质交换消耗细胞能量(ATP)理胞吞膜的流动性、膜融合特性大分子、颗粒胞吐1.13真核生物细胞器的比较名称化学组成存在位置膜结构主要功能蛋白质、呼吸酶、RNA、能有氧呼吸的线粒体动植物细胞脂质、DNA量主要场所双层膜代蛋白质、光合酶、RNA、叶绿体植物叶肉细胞光合作用谢脂质、DNA、色素与蛋白质、脂质、糖类内质网蛋白质、酶、脂质的加工、运输有关动植物细胞中广单层膜蛋白质的运输、加工、高尔基体蛋白质、脂质细胞分泌、细胞壁形成泛存在溶酶体蛋白质、脂质、酶细胞内消化核糖体蛋白质、RNA、酶合成蛋白质动物细胞无膜中心体蛋白质与有丝分裂有关低等植物细胞1.12线粒体和叶绿体共同点1、具有双层膜结构2、进行能量转换3、含遗传物质——DNA4、能独立地控制性状5、决定细胞质遗传6、内含核糖体7、有相对独立的转录、翻译系统8、能自我分裂增殖第6页总结细胞的基本结构:植物细胞有，成分为纤维素和果胶细胞壁细菌的细胞壁成分为肽聚糖动物细胞无细胞壁细胞膜细胞质:细胞质基质和细胞器(原核细胞只有核糖体，无其他)核膜(双层膜)细胞核核孔:数量和大小与细胞的代谢速率有关核仁:与rRNA及核糖体的合成有关染色质:由蛋白质和DNA组成，遗传信息的载体原核细胞无核膜包被的细胞核，拟核中不形成染色体。2.2酶的特性:高效性(实验:过氧化氢在不同条件下的分解)专一性(实验验证)需要适宜的条件(温度、PH)酶催化反应的进行只是缩短了反应的时间，并不改变化学反应的平衡酶的催化效率的表示方法:单位时间内底物的减少量或产物的增加量2.3生物体内ATP的来源ATP来源反应式光合作用的光反应化能合成作用ADP，Pi，能量——?ATP酶有氧呼吸无氧呼吸其它高能化合物转化酶C~P(磷酸肌酸)，ADP——?C(肌酸)，ATP(如磷酸肌酸转化)光合作用的暗反应2.4生物体内ATP的去向细胞分裂矿质元素吸收植物新物质合成植株的生长酶ATP——?ADP，Pi，能量神经传导和生物电肌肉收缩动物吸收和分泌合成代谢生物发光第7页?第二单元生物的新陈代谢2.22细胞的有氧呼吸HOC6126COCOOH2CH32CHCOCOOH3(丙酮酸)O6H?2热?HOC4[H]6126能量20[H]6CO2(葡萄糖)?6O2ATP(少)能量呼吸链12HO2ATP(少)ATP(多)能量热热线粒体细胞质基质2.23细胞内的无氧呼吸细胞膜酶，，能量CHO2CHOH2CO6126252总反应式(丙酮酸)，2CHOH2CO2522CHCOCOOH3(酒精)??线粒体C4[H]HO6126(乳酸)2CHO363(葡萄糖)热能量细胞质基质ATP(少)总反应式酶，能量CHO2CHO6126363第8页2.24有氧呼吸与无氧呼吸的比较比较项目有氧呼吸无氧呼吸真核细胞:细胞质基质，主要在线粒体反应场所细胞质基质原核细胞:细胞基质(含有氧呼吸酶系)反应条件需氧不需氧反应产物终产物(CO、HO)、能量中间产物(酒精、乳酸、甲烷等)、能量22产能多少多，生成大量ATP少，生成少量ATP共同点氧化分解有机物，释放能量2.25呼吸作用产生的能量的利用情况呼吸类型被分解的有机物储存的能量释放的能量可利用的能量能量利用率有氧呼吸2870kJ2870kJ1165kJ40.59%1mol葡萄糖无氧呼吸2870kJ196.65kJ61.08kJ2.13%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。2.5光合作用的色素胡萝卜素快叶黄素(橙黄色)胡萝卜素吸收传递光能大部分叶绿素a(黄色)叶黄素叶绿素b分离作用(蓝绿色)叶绿素a特殊状态的叶绿素a吸收转化光能(黄绿色)叶绿素b慢色素胡萝卜素类胡萝卜素叶黄素叶绿体基粒的分布组成类囊体薄膜上叶绿素a叶绿素叶绿素b2.6光合作用中光反应和暗反应的比较比较项目光反应暗反应反应场所叶绿体基粒叶绿体基质能量变化光能———?活跃化学能活跃化学能——?稳定化学能物质变化HO——?[H]，OCO的固定:CO，C5—?2C32222ATP，Pi——?ATPC3的还原:2C3+[H]—?(CHO)+C52+反应物HO、ADP、Pi、NADPCO、ATP、NADPH22+反应产物O、ATP、NADPH(CHO)、ADP、Pi、NADP、HO222反应条件需光不需光反应性质光化学反应(快)酶促反应(慢)反应时间有光时(自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行)第9页2.11光能利用率与光合作用效率的关系光合作用制造的有机物所含的能量照在地面上的总能光能利用率,量中被转移的能量照在该地面的总的光能概念光合作用制造的有机物所含的能量参与光合作用的能光合作用效率,量中被转移的能量光合作用吸收的光能热能损失光能损失?荧光、磷光去向光能?电能?化学能(贮存)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控制光照强弱提高光合作用效率二氧化碳供应2.12影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系必需矿质元素供应提高复种指数:改一年一季为一年多季延长光合作用时间合理密植增加光合作用面积套种(不同时播种)、间作(同时播种)温度提因地制宜:阳生植物种阳地高光控制光照强弱阴生植物种阴地影光能响光质影响:蓝紫光照，蛋白质和脂类多利光用红光照，糖类增多合率作增加二氧化碳供应通风透光，增施农家肥;人工增CO(温室)CO用22的N:外+的成分ATP、NADP界P:矿物质因必需矿质元素供应K:糖类的合成和运输素Mg:叶绿素的成分水2.13光合作用实验的常用方法可同时使用半叶法(遮盖法)光合作用产生淀粉割主叶脉法验证(探索)光合作用需密封法CO并放O、光强的影响22验证(探索)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第10页分光法2.26新陈代谢的类型有光时:自养生活(进行光合作用，但供氢体不是水，而是有机物)红螺细菌无光时:异养生活绿色植物兼性营养型光合作用光能自养型光合细菌自养型同化能自养型化能合成作用硝化细菌化类新型特基异养型绝大多数动物，腐生的真菌，大多数细菌陈殊本代类类谢型型类需氧型多数动植物异型化类一些细菌(如光合细菌，供氢体不是水，不放O)2型厌氧型蛔虫等兼性厌氧型有氧时:有氧呼吸酵母菌无氧时:无氧呼吸癌变(永生)1.21细胞的生活史异常分化绝大多数细胞未分化分化衰老死亡细胞干细胞特点:(无限增殖)干细胞分裂既分裂也分化少数细胞癌细胞特点:(无限增殖)癌细胞分裂只分裂不分化1.14细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律注:设间期染色体数目为2N个，未复制时DNA含量为2a。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)NNN2NN第11页1.15理化因素对细胞周期的影响理化因素间期前期中期后期末期机理应用过量脱氧胸苷，抑制DNA复制治疗癌症秋水仙素，抑制纺锤体形成获得多倍体低温(2—4?)，，，，，影响酶活和供能低温贮藏注:，表示有影响1.16细胞分裂异常(或特殊形式分裂)的类型及结果类型分裂方式结果事例细胞质不分裂有丝分裂双(多)核细胞多核胚囊个别染色体不分离有丝分裂、减数分裂单体、多体21三体、唐氏综合征全部染色体不分离有丝分裂、减数分裂多倍体四倍体植物染色体多次复制，但不分离有丝分裂多线巨大染色体果蝇唾腺染色体两个以上中心体有丝分裂多极核1.18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结构特化基因表达不同新陈代谢改变形态结构不同已分化细胞不同种类细胞核遗传物质完全相同生理功能不同生理功能专一分裂能力丧失代谢活动不同1.20分化与细胞全能性的关系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分化程度高，全能性也高生殖细胞(如卵细胞、花粉)受精卵分化程度最低(尚未分化)，全能性最高1.22癌细胞的特点无限分裂增殖永生细胞成纤维细胞癌变形态结构变化扁平梭形球形如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞黏着性降低，易转移扩散。细胞物质改变癌细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等癌细胞的特点正常功能丧失新陈代谢异常如线粒体功能障碍，无氧供能第12页引发免疫反应主要是细胞免疫可以种间移植可移植在异种生物体内生长，形成癌瘤水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢水少1.23衰老细胞的特点酶低酶的活性降低助水酶色核透色累记色素积累，阻碍细胞内物质交流和信息传递(水煤色黑透)词细胞核体积增大，染色体固缩，染色加深核大细胞膜通透性改变，物质运输功能降低透变环境因素突变病理性死亡(细胞坏死)细病原体入侵胞蝌蚪尾部消失动物变态死亡花儿凋谢花瓣凋萎正常生命需要程序性死亡(细胞凋亡)极体消失大部分淋巴细胞死亡第三单元生命活动的调节3.1内环境与物质交换内环境的理化性质概念(包括pH、参透压、温度、血糖浓度等等)保持相对稳定的状态稳血浆中碱性物质增多时血浆中酸性物质增多时态pH乳酸NaCO23的，，相缓冲物质缓冲物质HCONaHCO对233稳定HCO多余的23多余的NaHCO3生成CO和HO由肾脏排出体外22HCO增高时NaHCO增高时233内环境细胞内液细胞液内体液环血浆组织液境细胞外液与物淋巴质交换养料、O废物、CO22第13页物质交换3.2神经调节概念由神经系统对体内外刺激所作的规律性反应遗传获得的先天性反射非条件反射分类条件反射生活中学习获得的后天性反射基本方式反射感受器传入神经反射弧神经中枢结构基础传出神经效应器从兴奋点开始神经纤维上的传导双向传导刺激神----++++++++++++++++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央前回左侧中枢支配右侧驱体驱体运动中枢交叉支配高级神经右侧中枢支配左侧驱体中枢的调节顶部中枢支配足部运动倒置投射颞部中枢支配头部运动S区运动性失语运动性语言中枢(说话中枢)语言中枢感觉性语言中枢(听话中枢)H区感觉性失语第14页3.3人和高等动物的体液调节(主要方式:激素调节)内分泌腺激素名称主要生理功能促甲状腺激素促进垂体合成和分泌促甲状腺激素释放激素下丘脑促性腺激素促进垂体合成和分泌促性腺激素释放激素抗利尿激素减少排尿促甲状腺激素促进甲状腺生长发育和调节其合成与分泌促性腺激素促进性腺生长发育和调节其合成与分泌垂体生长激素促进生长，主要促进骨生长和蛋白质合成催乳素促进乳腺发育与泌乳及嗉囊分泌鸽乳促进新陈代谢(促进氧化分解)、促进生长发激甲状腺甲状腺激素素育(包括神经)、提高神经系统兴奋性的肾上腺素升血糖(促进肝元糖分解)种肾上腺类++醛固酮促进肾小管吸Na泌K和胰高血糖素作A细胞升血糖(强烈促进肝元糖分解和非糖转化)用促进肝(肌)糖元合成胰促进葡萄糖氧化分解减少来源促进转变成脂肪岛胰岛素B细胞降血糖抑制肝糖抑制元分解增加去路抑制非糖物质转化促进雄性生殖器官的发育和精子生成，睾丸雄激素激发并维持雄性第二性征激素调节性促进雌性生殖器官的发育和卵子生成，性卵巢激雌激素激发并维持雌性第二性征，素激发并维持正常性周期腺促进子宫内膜和乳腺生长发育，卵巢孕激素为受精卵着床和泌乳准备条件人和高调节内分泌的中枢下丘脑等寒冷紧张动激物(,)素反馈调节下丘脑的分体泌液的甲状腺激素促甲状腺激素释放激素调增强效应协同作用调(，)生长激素节节(,)垂体相关激素间的作用促甲状腺激素胰岛素(，)拮抗作用对抗效应胰高血糖素甲状腺对呼吸频率的调节等如CO其他化学物质的调节2甲状腺激素第15页求偶行为性激素3.4动物行为产生的生理基础照顾幼仔行为激素调节与行为催乳素理动甲状腺激素影响活动、食欲等基物础行为对环境刺激的定向反应趋性产膝跳反射、搔扒反射生先天性行为非条件反射的吸吮反射、眨眼反射由一系列非条件反射生本能按顺序连锁发生构成神经调节与行为印随学生习活模仿决定性作用体后天性行为验条件反射和判断推理3.7水盐平衡的调节饮水不足、失水过多、食物过咸细胞外液渗透压升高下丘脑渗透压感受器神经调节激素调节大脑皮层垂体后叶节水释放盐平抗利尿激素衡的+产生渴觉调肾小管、集合管重吸收水饮水增加尿量减少细胞外液渗透压下降++血钾升高重吸收Na直接刺激+肾上腺醛固酮+血钠降低分泌K+第16页3.8血糖平衡的调节下丘脑另一区域肾上腺素肾上腺(+)(+)(+)血糖升高胰岛B细胞(,)神激经胰岛素胰高血糖素素调调分泌增加分泌增加节节(+)胰岛A细胞血糖降低(+)(+)下丘脑某一区域3.9体温的调节寒冷炎热冷觉感受器温觉感受器下丘脑体温调节中枢皮肤皮肤肾上腺下丘脑血管扩张垂体肾上腺素血管收缩汗腺排汗汗腺不排汗甲状腺代谢增强立毛肌收缩甲状腺激素散热增加散热减少产热增加体温恒定第17页3.10免疫概述机体特殊的保护性生理功能。通过识别“自己”概念与“非已”，以维持机体内环境的平衡与稳定。概念对所有病原体的防御能力免疫概述非特异性免疫皮肤及黏膜的屏障作用第一道防线组成体液中的杀菌物质第二道防线分类吞噬细胞的吞噬作用对特殊病原体的防御能力概念特异性免疫体液免疫组成第三道防线细胞免疫3.10免疫系统的组成与淋巴细胞的起源骨髓中枢淋巴组织及器官免疫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细胞抗体、淋巴因子(白细胞介素、干扰素等)免疫分子淋巴细胞起源效应B细胞增殖分化B细胞淋巴记忆细胞结造少抗部血原脾大部分死亡分刺干脏进激细入后扁胞效应T细胞桃增殖分化胸腺中的血液循环体T细胞造血干细胞记忆细胞第18页3.11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改变的自身物质性质相对分子质量大于10000的物质。蛋白质、脂多糖、多糖等大分子性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。取决于抗原决定簇抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团概念刺激产生是免疫细胞识别抗原的重要依据抗原决定簇?一种抗原可含有多种抗原决定族?不同种抗原可含有相同或相似的抗原决定族特异结合特点?一个B细胞只接受一种抗原决定族的刺激?每一种抗原决定族只引起产生一种特定的抗体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概念抗体?能与相应的抗原特异性结合，从而清除抗原特点?存在于血浆、组织液和淋巴中3.12体液免疫和细胞免疫抗体与病原体防止病原体感染效应阶段(抗原)结合降低病毒侵染力记忆细胞体病原体再次入侵液增反应阶段增殖分化再次刺激免殖分疫化抗体效应B细胞直接刺激感应阶段抗原抗原病原体吞噬细胞T细胞B细胞记忆细胞增细殖胞增殖分化再次刺激分反应阶段免化疫白细胞介素-2(+)效应T细胞病原体侵入宿主细胞后释放淋巴因子效应阶段与宿主细胞密切接触宿主细胞裂解死亡宿主细胞溶酶体酶激活第19页3.13免疫失调引起的疾病已免疫过的机体在再次接触相同物质刺激时所发概念生的以机体生理功能紊乱为主的特异性免疫反应特点发作迅速、反应强烈、消退较快。无后遗症、有遗传倾向和个体差异过敏反应再次刺激刺激吸附过敏原效应B细胞抗体某些细胞再次刺激时释放毛细血管扩张、血管通透性增强活性物质平滑肌收缩、腺体分泌增加全身性过敏反应呼吸道过敏反应消化道过敏反应皮肤过敏反应自身免疫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。由于自身组织和免导概念致疫细胞不易被清除，机体不断受攻击，结果进入疾病状态失调引自身免疫疾病起的器官特异性自身免疫疾病病变局限于某一器官疾病酿脓链球菌的一种抗原决定族风湿性心脏病与心脏瓣细胞的某种物质相似风湿性关节炎全身性(系统性)自身免疫疾病病变见于多种器官和结缔组织累及多器官:系统性红斑狼疮关节痛、皮肤红斑、脱发、白细胞减少机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病概念免疫缺陷病遗传性(先天性)免疫缺陷病原发性B细胞缺陷病(伴X隐性遗传)AIDS病(HIV主要攻击T细胞)获得性(后天性)免疫缺陷病第20页3.13免疫学的应用(选学)免疫学的应用灭活死疫苗(脊髓灰质炎疫苗)减毒活疫苗(卡介苗、牛痘苗)人工主动免疫注射抗原类毒素(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(新型制剂)单抗制剂输入免疫物质(抗体、胸腺素、淋巴因子)或药物免疫治疗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)是否一致，关系到器官移植的成败第21页3.1植物生命活动调节——激素调节植物体受到单一方向外界刺激而引起的定向运动向性运动是植物对于外界环境的适应性(略)发现产生主要在叶原基、嫩叶和发育的种子大多集中在胚芽鞘、分生组织、形成层及发育的种子和子房分布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物决既能促进生长，又能抑制生长促进生长的于器生生理作用既能促进发芽，又能抑制发芽官长的素抑制生长既能保花保果，又能疏花疏果种浓类度生长根芽茎促素进生长两重性0抑制生长-10-8-6-4-210101010101植-1浓度/mol?L物激生促进插枝生根涂抹未受粉柱头浸泡插枝下端发根增多素长调素促进果实发育涂抹未受粉柱头促进无籽番茄节类似防止落花落果喷洒植株(棉花)保蕾保铃物应用抑制顶端优势疏花疏果除草抑制赤霉素促进生长其细胞分裂素存在于分裂部位。促进细胞分裂、分化他激促进叶片脱落脱落酸素乙烯促进果实成熟第22页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)4.1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新个体变形虫、细菌出芽生殖在母体的一定部位长出芽体(新个体)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)孢子生殖子萌发成新个体低等植物(衣藻)生高等植物的营养器官(根、茎、叶)与马铃薯的块茎殖营养生殖的母体脱落后，发育成新个体草莓的匍匐茎类注:植物组织培养是人工进行的植物无性繁殖方式。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，再由合子发育成新个体的过程的生殖方式类型配子形态大小差别很大，大的称卵细胞(雌配子)，卵式生殖小的称精子(雄配子)，结合形成的合子特称受精卵(2N)(2N)(2N)雄体精子胎的发育成体幼体(N)受精卵雌体卵子胎后发育卵细胞不经受精直接发育成新个体孤雌生殖(蜜蜂的卵细胞直接发育成雄蜂)被子植物的有性生殖—不要求掌握一核消失，一核分裂减数分裂萌发核分裂花粉母细胞(2N)(2N)珠孔精子花粉(N)受精卵卵细胞(N)受精极核消失(3N)极核减数分裂发育核分裂(3次)胚囊母细胞(2N)胚囊(N)珠被双受精八核胚囊成熟胚囊第23页4.2动物有性生殖细胞的形成(没有交叉互换)精子的形成‘一A种‘BA类B型共两‘复制‘BB种精AA‘‘AA子BB一‘AB种‘AB类精原细胞初级精母细胞型(2N=4)(2N=4)次级精母细胞精子有精细胞(N=2)性(N=2)(N=2)生殖细胞的形成第‘BA二极复制‘体B第一极体(N=2)‘BA(N=2)A‘‘AABB‘B初级卵母细胞卵原细胞‘(2N=4)(2N=4)BA一种卵细胞A次级卵母细胞B(N=2)卵细胞(N=2)卵细胞的形成4.3减数分裂中非姐妹染色单体的交叉互换四分体时期四种精子(一种卵细胞)四分体交叉互换初级精母细胞次级精母细胞精细胞第24页4.4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交叉互换1、由于同源染色体分离，非同源染色体在配子中进行自由组合，所以形成不同种类的配子2、配子(精子、卵)种数等于组合数n(n为同源染色体对数)配子种数,23、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与同源染色体对数无关5、每一个卵原细胞分裂都只形成一种卵子nn-16、要产生2种精子至少需要2个精原细胞参与减数分裂nn7、要产生2种卵细胞至少需要2个卵原细胞参与减数分裂n-1n?当m,2，则生成的精子类型最多为2m<2种8、当有m个精原细胞进行减数分裂时n-1n?当m?2，则生成的精子类型为2m=2种非姐妹染色单体发生交叉互换配子多样性1、每一个精原细胞分裂都要形成4种精子与同源染色体对数无关的主要原因2、每一个卵原细胞分裂都只形成1种卵子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n(不符合2规律)4.5减数分裂与有丝分裂的比较(以动物细胞为例)比较项目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、同源染色体分离、非姐妹染色体交叉互换无子细胞染色体数是母细胞的一半与母细胞相同子细胞数目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、发育数量DNA数量4染色体(DNA)的染色体422变化曲线时期时期有丝减数区分难，抓住几个关键点。联会形成四分体，同源分开要减半。助记词有丝分裂要加倍，减数分裂看同源。再分过程同有丝，染色体中无同源。第25页4.7动物的个体发育分化表皮及其附属结构外胚层神经系统、感觉器官卵裂分化分化骨骼、肌肉及循环、幼受精卵囊胚原肠胚中胚层体排泄、生殖系统等肝脏、胰脏等腺体分化内胚层消化道、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，为胚胎发育提供水环境，防止震动、保护胚胎。胚后发育幼体与成体相似直接发育幼体成体变态发育幼体与成体不同第五单元生物的遗传、变异与进化(包括遗传的物质基础、遗传规律、伴性遗传、细胞质遗传、基因突变、染色体变异、现代进化理论)5.1证明DNA是遗传物质的实验(1)——肺炎双球菌的转化实验注射第一组健康活R型(无毒)注射第二组死亡活S型(有毒)注射第三组健康死S型(加热)注射第四组，死亡死S型活R型分离注射死亡活S型在死S细菌中存在某种“转化因子”，使R型细菌转化成S细菌设想第26页格里菲思实验艾弗里的实验培养加入DNAR型S型R型(无毒)分离蛋白质或加入培养荚膜多糖活S型(有毒)R型(无毒)R型(无毒)DNA加培养加入DNA酶DNA是“转化因子”，即遗传物质结论R型(无毒)R型(无毒)5.2证明DNA是遗传物质的实验(2)——T噬菌体感染细菌实验2加入35培养搅拌离心35S含放射性S标记不含放射性的噬菌体新形成的噬菌检测上清液使在细菌35体没检测到S大肠杆菌32感染和沉淀物中体外的噬P培养液的放射性菌体分离标记的噬菌体加入培养搅拌离心不含放射性32含放射性P新形成的噬菌实线表示不带放射性说明32虚线表示带放射性体检测到P第27页5.3证明RNA是遗传物质的实验——烟草花叶病毒的感染实验蛋白质感染RNA烟草花叶病毒(TMV)烟叶花叶病感染烟叶健康蛋白质感染分离TMV烟叶花叶病RNA感染RNA酶，烟叶健康5.5核酸是生物的遗传物质1、核酸是一切生物的遗传物质(除朊病毒外)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5.6DNA的组成单位、分子结构和结构特点氢键3’端5’端GCTA脱氧核糖碱基TA磷酸脱氧核苷脱氧核苷酸GC3’端5’端第28页DNA的分子结构基本组成单位1单脱氧核苷酸经磷酸二酯键连接成脱氧核苷酸长链两条脱氧核苷酸长链反向平行由氢键连接成双链DNA分子23双链结构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碱基遵循碱基互补配对原则进行配对，碱基对由氢键连接起来。即:GC;AT。4两条链向右旋转形成规则的双螺旋结构56一条链的碱基排列顺序一旦确定，另一条链的碱基排列顺序也随之确定n理论上链上碱基的排列顺序是任意的，这构成了DNA分子的多样性4种7DNA的碱基排列顺序贮藏着生物遗传信息，DNA分子的多样性是生物多样的根源8DNA分子的结构特点5.13遗传的中心法则转录翻译复制DNA复制RNA蛋白质(性状)逆转录5.8DNA分子的复制5’端3’端5’端3’端3’端5’端3’端5’端解旋方向3’端5’端5’端3’端亲代(0代)1代2代n代32PACGT32PTGCAACGT31PTGCA3231ACGTPPTGCAACGT31P复制TGCA(半保留复制)ACGT31P32TGCAPACGT31PTGCAACGT32PTGCA32Pn-1子代DNA分子中含亲代链的比例11/21/2第29页n1/2子代DNA链中含亲代链的比例1/21/45.9DNA半保留复制的实验证明?代?代半重半轻亲代15N(重链)全轻全重1514N(重链)N(轻链)15N(重链)半重半轻从每一代DNA分子中取等量的DNA进行氯化铯密度梯度离心低DNA氯轻带化铯中间带密带度重带高5.10基因的结构及控制蛋白质的合成原核生物基因的结构编码区非编码区非编码区RNA聚合酶结合位点放大ACGTACGTACGT基因(编码区)TGCATGCATGCA录转转录mRNAACGUACGUACGUUGCAUGCAUGCAtRNA翻译苏酪缬精蛋白质(多肽)基因控制蛋白质的合成第30页真核生物基因的结构编码区非编码区非编码区BDACE外显子内含子外显子内含子外显子RNA聚合酶结合位点转录ABCDE初级RNA加工ACE基因控制蛋白质的合成mRNA翻译蛋白质(多肽)5.11染色体组与基因组比较概念示例染色体组正常配子中的全部染色体数称为一个染色体组，用N表示果蝇:N=4某生物DNA分子所携带的全部遗传信息叫基因组。包括核基人:23+1+概念因组和质基因组(线料体基因组和叶绿体基因组)线粒体DNA基有性别生物:N+1(N个DNA+1个性染色体DNA组成)人:23+1单倍体基因组因无性别生物:N(N个DNA分子组成)玉米:10组原核生物基因组一个DNA分子组成(或加上质粒DNA)细菌DNA线粒体基因组线粒体中一个DNA分子所携带的遗传信息(见后述)线粒体DNA叶绿体基因组叶绿体中一个DNA分子所携带的遗传信息叶绿体DNA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区别与联系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5.12.5人类基因组计划(22+XY)研究的意义与展望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1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2制以及生物进化等也具有重要意义推动生物高新技术的发展，并产生巨大的经济效应3第31页5.15基因分离定律中亲本的可能组合及其比数亲本组合AA×AAAA×AaAA×aaAa×AaAa×aaaa×aaAAAAAaAaAAAaaaAaaaaa基因型比1?11?2?11?1111显性显性显性显性?隐性显性?隐性隐性表现型比3?11?111115.16基因分离定律的特殊形式特殊形式亲本组合子代的基因型比子代的表现型比(一般形式)Aa×AaAA?Aa?aa,1?2?1显性?隐性,3?1显性相对性Aa×AaAA?Aa?aa,1?2?1显性?相对显性?隐性,1?2?1MNMNMMMNNN并显性(MN血型)LL×LLLL?LL?LL,1?2?1显性??并显性?显性?,1?2?1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相同的基因，基因之间存复等位基因遗传ABAB在显隐关系或其它关系。如ABO血型的遗传:I、I对i为显性，I对I并显性。显性纯合致死Aa×AaAa?aa,2?1显性?隐性,2?1隐性纯合致死显性Aa×AaAA?Aa,1?2单性隐性配子致显性Aa×AaAA?Aa,1?1单性显性配子致死Aa×AaAa?aa,1?1显性?隐性,1?1伴性遗传基因在性染色体上，子代表现型与性别有关，形式多样，在后面有专题讨论。见专题X上的致死效应5.17基因自由组合定律的一般特点双显AABBAabb双隐P×A显(AAbb)(aaBB)B显AaBb双显F1F配子ABAbaBab1AABB(双显)AABb(双显)AaBB(双显)AaBb(双显)ABAABb(双显)AAbb(A显)AaBb(双显)Aabb(A显)FAb2AaBB(双显)AaBb(双显)aaBB(B显)aaBb(B显)aBAaBb(双显)Aabb(A显)aaBb(B显)aabb(双隐)ab基因型(AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、aaBB、Aabb、aaBb、aabb)9种种类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)第32页5.19自由组合遗传题的快速解法?将自由组合定律分解成分离定律?根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先分解后组合法方法一(或者根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)?得出最后结果例1基因型为AaBb(甲)和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?分解成分离规律的杂交组合解Aa×AaBb×bb?推出各组合的基因型概率和表现型概率1/4AA1/2Aa1/4aa1/2Bb1/2bb示例1/2B显1/2b隐1/4a隐3/4A显?计算结果:i子代基因型为AaBb(同亲本甲)的概率是:1/2Aa×1/2Bb,1/4子代基因型为Aabb(同亲本乙)的概率是:1/2Aa×1/2bb,1/4子代基因型同亲本的概率是:1/4，1/4,1/2子代表现型同亲本的概率是:ii(3/4A显×1/2B显)+(3/4A显×1/2b隐)=3/4例2用绿圆豌豆与黄圆豌豆进行杂交，得到子代四种豌豆:黄圆196，黄皱67，绿圆189，绿皱61。写出亲本的基因型。(已知黄受Y、圆受R控制)?分解成分离定律的子代表现型?推出亲本的基因型解子代表现型比亲代基因型黄(196+67)?绿(189+61)=1?1Yy×yyRr×Rr圆(196+189)?皱(67+61)=3?1?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第33页?根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式方法二基因式法?根据基因式推出基因型(此方法只适于亲本和子代表现型已知且显隐关系已知时)示例番茄的紫茎(A)对绿茎(a)，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，子代出现了紫缺、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?根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式(如图)。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?根据基因式推出亲本基因型。由于子代中有隐性个体出现，因此亲本的基因型是AaBb(紫缺)和Aabb(紫马)。?利用分离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?因为子代的表现型比之和就是子代的组合数，所以根据子代的方法三逆推法组合数可推出亲本产生的可能的配子种数。?根据亲本可能的配子种数可推出亲本可能的基因型。再根据亲本相关信息最后确定亲本的基因型或表现型。示例番茄的紫茎(A)对绿茎(a)，缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)均为显性。亲本紫缺番茄与绿缺番茄杂交，子代出现了3紫缺、1紫马、3绿缺、1绿马四种番茄。求亲本的基因型。?推出亲本产生的可能的配子种数解由题意可知，子代的表现型比之和为(3+1+3+1)，8种组合数，由此可知亲本产生的配子种类为:一个亲本产生4种配子，另一亲本产生2种配子(因为只能是4种配子与2种配子的组合才有8种组合数，因为一方产生8种配子，另一方产生1种配子的组合不可能)。?推出亲本的基因型要产生4种配子，基因型必为AaBb(双显性)。所以亲本紫缺的基因型为AaBb。另一亲本只产生2种配子，因为表现型为绿缺，那么基因为aaBb。验证不错。?熟练运用三种方法可以进行口算心算，大大提高解题速度。注?三种方法中“分离定律法”最适用，适合各种情况。提倡使用该方法。?后两种方法的应用需要一定条件，有一定局限性。第34页5.20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香豌豆P(白花)CCdd×ccDD(白花)性基因时表现为某一亲本互补的性状，两种显性基因同时F1CcDd(紫花)作用存在时(纯合或杂合)共同C-D-(紫花)C-dd(白花)ccD-(白花)ccdd(白花)决定新性状。F2F表现为9?79/163/163/161/162两种显性基因同时存在时南瓜P(球形)AAbb×aaBB(球形)产生一种新性状，单独存在加F累加时表现相同性状，没有显性1AaBb(扁盘形)强作用基因时表现为隐性性状。作A-B-(扁盘)A-bb(球形)aaB-(球形)aabb(长形)FF表现为9?6?122用9/163/163/161/16不同对基因对表现型产生荠菜Peeff(卵形果)(三角形果)EEFF×相同影响，有两种显性基因时与只有一种显性基因时F1EeFf(三角形果)重叠表现型相同。没有显性基因作用时表现为隐性性状。FE-F-(三角)E-ff(三角)eeF-(三角)eeff(卵形)2F表现为15?129/163/163/161/16一种显性基因抑制了另一狗P(白色)BBII×bbii(褐色)种显性基因的表现。显性F表现为12?3?12FBbIi(白色)1上位右例中I基因抑制B基因的B-I-(白色)bbI-(白色)B-ii(黑色)bbii(褐色)表现。I决定白色，B决定F29/163/163/161/16黑色，但有I时黑色被抑制一对基因中的隐性基因对家鼠P(黑色)RRCC×rrcc(白色)另一对基因起抑制作用。抑隐性F表现为9?3?4F21RrCc(黑色)制上位右例中c纯合时，抑制了R作和r的表现。FR-C-(黑色)rrC-(浅黄)R-cc(白色)rrcc(白色)2用9/163/163/161/16显性基因抑制了另一对基iicc(白色温德)(白色莱杭)IICC家鸡P×因的显性效应，但该基因本身并不决定性状。IiCc(白色)抑制F1F表现为13?32效应右例中C决定黑色，c决定I-C-(白色)I-cc(白色)iiC-(黑色)iicc(白色)F2白色。I为抑制基因，抑制9/163/163/161/16了C基因的表现。作用类型作用类型作用类型F表现型比F表现型比F表现型比222互补作用9?7重叠作用15?1隐性上位9?3?4累加作用9?6?1显性上位12?3?1抑制效应13?3第35页5.21杂交育种5.21.1培育显性基因(A)控制的优良品种原始材料Aa一对相对性状控制AA培育目标育种方法连续自交，连续选择，直到基本不发生性状分离自交代数自交过程(原理)杂合体纯合体010Aa111111AAAaaa4242211111132AAAAAaaaaa4848444111111117AAAAaaaaAAAaaa316816488488111111111115AAAAAAAAAaaaaaaaaa416164816321632168411111,,11nn1,nnnAan22AA222aa22(每代保留并种植)(每代淘汰直到几乎不出现))多对相对性状控制方法同上。纯合更加困难，育种难度大取决于等位基因的对数和自交的代数后代纯合的速率n2,1r(n表示自交的代数;r表示等位基因对数)公式x%,()，100%n25.21.2培育隐性基因(a)控制的优良品种Aa原始材料Aa×培育目标aaAAAaaa自交，选择aa育种方法淘汰保留推广第36页5.22人类的X染色体与Y染色体眼白化Xg血型磷皮病X的非同源部分血友病长毛耳性Y的非同源部分红色盲睾丸决定因子染色巴氏小体:体总色盲的失活浓缩的X染色体，通过染结色后可见，女性一个，男性无。X和Y的同源部分构表皮泡化症Y小体:眼球网膜色素荧光染料染色后可见。男性有。女性无。X染色体Y染色体性染色体由常染色体进化而来，随着进化的深入，同源部分越来越少，或者Y染色体逐渐缩短，最后消失。如蝗虫中雄蝗2N=23(XO)，雌性染色体的起源蝗2N=24(XX)。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。据研究，人类Y染色体产生之初含有基因约1400个，现在仅剩下45个基因。再经1500万年人类的Y染色体将彻底消失。5.23人类性别畸型及其原因正常异常卵性染色体组型细?同源染色体不分离胞?姐妹染色单体不分离X精子XXOXXX(超雌)XO(卵巢退化)XXX(正常)正常XXY(睾丸退化)YO(不能存活)YXY(正常)同源染色体不分离XXY(睾丸退化)XXXY(同上)XYXY(正常)XXX(超雌)XXXX(超雌)XXXX(正常)姐妹染色单体不分离异常XYY(多数不育)XXYY(未见)YY(不能存活)YY?同源染色体不分离XO(卵巢退化)OO(不能存活)OXX(正常)?姐妹染色单体不分离5.24性别分化与环境的关系原理因素性激素(内部环境)的影响温度(外部环境)的影响?鸡的性反转(必修本P)某些XY型性别决定的蛙类:94?非洲蛙(Xenopus)性反转实验。20?1/2?蛙(XX)受精卵×ZZ?ZZ(幼体)?ZZ?发育1/2?蛙(XY)示例雌激素生殖30?受精卵全部?蛙(1/2XX，1/2XY)ZZ(成体)?ZZ?发育第37页5.25伴性遗传的特点说明:这里讨论致病基因的遗传。隐性遗传表示隐性基因致病，显性遗传表示显性基因致病。特点示例?交叉遗传:父传女，母传子。aAAAAaXY×XXXY×XX?男(雄)性患者多于女(雌)性患者。患者携带者隐性?男(雄)性患者的致病基因均由母亲传递。AaA遗传aAAaAAXXXYXYXYXX?男(雄)性患者的女儿均为携带者。XX伴患者携带者?近亲婚配发病率高。X遗?患者双亲中至少一个是患者。aAaAaaXY×XXY×XXX传?女(雌))性患者多于男(雄)性患者。患者患者显性?女(雌)性患者的子女患病机会均等。AaaaAaAaa遗传XXXXXYXYXXXY?男(雄)性患者的女儿全部患病。患者患者患者?未患病者的后代不会患病(真实遗传)。果蝇硬毛遗传(与X染色体同源):bBbb?不同源时基因无显隐性关系。(短硬毛)XY×XX(正常硬毛)?基因只能由父亲传给儿子并表现出来。伴Y遗传?具家族同源性，用于刑事侦探和亲子鉴定。bbaB(短硬毛)XXXY(正常硬毛)5.26伴性遗传中的致死效应X染色体上隐性基因花粉(雄配子)致死X染色体上隐性基因雄性个体致死剪秋罗植物叶型遗传:BBbBbb宽叶?XX×XY?窄叶宽叶?XX×XY?窄叶AaAXXXY正常?正常?BbbBbXXYXXXY(死)(死)AAAaAaBBXXXXXYXYbXY宽叶?XY?XY?正常?正常?正常?死亡?宽叶窄叶(特点:无窄叶雌株)?11性别区分并不难5.27通过性状识别性别的杂交设计同型隐性异型显XY型性别决定?×???显性隐性显性隐性aaAaaAXXXXYXXY×果蝇眼色遗传例红眼?白眼?红眼?白眼?ZW型性别决定?显性×隐性?显性隐性??OsososOsosos家蚕油脂皮肤遗传×ZWZZZZZW例(油脂皮肤透明)正常蚕?油蚕?正常蚕?油蚕?第38页5.28人类常染色体遗传病与伴X遗传病的比较常染色体遗传病X染色体遗传病遵循的定律分离定律显性遗传致病基因位置常染色体X染色体(显性基因致病)发病概率男女均等女性多于男性判断方法无特殊的判断方法，根据相关特点判断遵循的定律分离定律致病基因位置常染色体X染色体隐性遗传发病概率男女均等男性多于女性(隐性基因致病)?父母正常有女儿患病时，一定是常染色体隐性遗传判断方法?根据相关特点判断5.29细胞质遗传的一般形式母方性状父方性状P×母方性状F15.30核质互作雄性不育遗传情况表细胞核基因表现型(r不育)RRRrrr细胞质基因正常基因N(N)RR可育N(Rr)(可育)N(rr)(可育)不育基因SS(RR)(可育)S(Rr)(可育)S(rr)(不育)5.32判断核、质遗传的方法细胞核遗传细胞质遗传1看基因的来源来源于核来源于质无分离比或看子代分离比一定的分离比符合任何一条即可判断2无一定的分离比3看正反交结果一致不一致第39页5.33人类线粒体基因组?环状双链DNA，共16569个碱基对结构?外环富含G，称为重链，内环富含C称轻链?重链含28个基因，轻链含9个基因线粒体基因组13种多肽链基因编码区是连续的37个，共编码22种tRNA2种rRNA注意氧化磷酸化酶系统需要的80多种蛋白质亚基，线粒体基因组仅编码13种。5.35细胞质遗传与伴性遗传的比较伴性遗传细胞质遗传伴X遗传伴Y遗传遗传只在雄性母系遗传孟德尔遗传(分离定律)方式个体中传递基因线粒体上叶绿体上X染色体上Y染色体上位置不一致。示例:紫茉莉枝条叶色遗传不一致。示例:果蝇眼色遗传正交正反?与X不同源反交正交反交亲本交结时，无正反交。?白眼×红眼??红眼×白眼?亲本枝条rr?绿色×白色??白色×绿色?RRRr眼色XXXXYXXY果?与X同源时，正反交结果不Rr子代植株rRr绿色R白色子代XXXYXXXY红眼红眼红眼眼色白眼一致。(随母遗传)(不随母遗传)遗传母亲传给子女父亲传给女儿，母亲传给子女父亲传给儿子特点应用确定母子、母女关系遗传咨询、遗传病预防确定父子关系5.36生物变异的类型可遗传的变异基因变异染色体变异不遗传的变异基因突变基因重组结构变异数目变异环境改变染色体结构异染色体数目异变异的本质基因结构改变基因重新组合(遗传物质不常常改变)遗传情况按一定方式遗传和表现不遗传鉴别方法观察、杂交、测交观察、染色体检查改变环境条件关系人类遗传产生新基因，产生新基因型关系人类遗传健康。植物多改变环境条件，意义为基因重组和产生新品种健康倍体能改良植也能影响性状进化提供素材物性状。第40页遗传病筛查遗传病筛查遗传病筛查改变环境条件，应用价值诱变育种单倍体育种杂交育种遗传健康获得优质高产。多倍体育种不遗传的变异(直接影响)相互作用表达性状可环境基因遗传联系的变基因重组基因突变染色体变异异诱因(间接影响)第41页5.37基因突变碱基对替换点突变。一对碱基被另一对碱基取代本质碱基对增添移码突变。插入点处编码碱基后移;缺失点处编码碱基前移碱基对缺失发生细胞分裂(有丝分裂、减数分裂)的DNA复制时时期体细胞突变发生在胚胎发育过程中，发生的越晚对个体影响越晚(小)。类型配子突变发生在配子形成时，影响个体的一生。生理因素辐射激光温度突变化学因素秋水仙素亚硝酸碱基类似物因素生物因素病毒某些细菌普遍性小致病毒大到人类均发生基因突变。分自然突变和人工诱变。随机性随机发生，在个体发育的整个阶段都可发生。-5-8低频性高等生物的突变频率在10—10之间大多有害，少量有利，有的突变是中性的。基有害性生物的长期进化中已形成了对环境的适应，再突变一般有害。因特点产生等位基因或复等位基因b1突产生非等位基因变不定向性显性突变:A—?abAa2B(多向性)隐性突变:a—?Ab3回复突变:Aa同义突变:突变前后密码子同义。蛋白质结构不变。突变点突变错义突变:编码的氨基酸改变，一种氨基酸被另一种氮基酸取代后果无义突变:突变后的密码子为终止码。使合成提前终止。移码突变引起一系列氨基酸的改变。导致肽链延长或缩短或无法终止。形态突变型外形改变:人类白化、果蝇白眼、葡萄无籽„„表现致死突变型引起个体死亡或配子死亡:植物的白化等形式条件致死型在一定条件下致死:T噬菌体温敏型在25?时存活，42?时死亡4生化突变型无形态效应，但生化功能改变:微生物的营养缺陷型自然突变的应用利用白化动物培育白化新品种;利用芽突变培育无籽品种等。应用概念:利用理化因素处理植物或微生物，产生突变，选育新品种诱变育种特点:供试材料多，有用突变少，有盲目性，适于植物和微生物5.38基因重组非同源染色体的自由组合高等生物减数分裂时发生非姐妹染色单体的交叉互换自然的基因重组受体细胞直接吸收供体细胞的DNA转化例:肺炎双球菌的转化实验原核生物通过噬菌体介导，将供体细胞DNA片段转导带进受体细胞基因工程(重组DNA技术)例:抗虫棉人工的基因重组第42页5.39基因突变与基因重组的比较基因突变基因重组发生后的结果形成新基因(等位基因或复等位基因)形成新的基因型发生的时期减数分裂或有丝分裂时的DNA复制时减数分裂的第一次分裂时非姐妹染色单体的交叉互换本质原因碱基对的改变(替换、增添、缺失)同源染色体的分离特点低频性、偶然性、多向性、无规律高发性、必然性、多样性、有规律关系基因突变为基因重组提供材料基因重组使突变的基因以多种形式传递5.40染色体结构变异缺失重复倒位易位abdecbdeabdeacabdeccyzx图示adeabebedaabcbdecccyzxb人类的猫叫综合征(5果蝇的棒眼(小眼数一般无效应，但杂合一般无效应，但是效应号染色体部分缺失)目减少。X染色体某子易位常伴有不同程大段倒位导致不育一区段重复)度的不育5.41染色体数目变异类别名称染色组构成事例个别染色体数目增减单体2N,1AA—1(abcd)(abc)唐氏综合征(XO)(非整倍体)双单体2N—1—1AA—1，AA—1(abc-)(ab-d)缺体2N—2(1)AA—1，AA—1(abc-)(abc-)三体2N，1AA，1(abcd)(abcd)(d)21三体综合征四体2N，2(1)AA，1，AA，1(abcd)(abcd)(dd)双三体2N，1，1AA，1，AA，1(abcd)(abcd)(cd)单倍体1或多个1个(abcd)或多个(abcd)蜜蜂的雄蜂二倍体AA(abcd)(abcd)人果蝇豌豆2N染色体数目成倍增减同源三倍体AAA(abcd)(abcd)(abcd)香樵三倍体西瓜3N(整倍体)同源四倍体AAAA4个(abcd)蔓陀罗4N异源四倍体AABB2个(abcd)2个(opqr)棉花烟草油菜4N多2个(abcd)倍异源六倍体AABBCC2个(opqr)普通小麦6N体2个(wxyz)4个(abcd)异源八倍体异源八倍体小黑麦8NAAAABBBB4个(wxyz)说明:大写字母表示染色体组～小写字母表示染色体。这里假定每个染色体组含有4个染色体。第43页5.42四倍体(AAaa)的自交分析亲本×显性AAaaAAaa显性配子1AA4Aa1aa1AAAA显4AAAa显1Aaaa显1AA隐性?显性,35?1子代4AAAa显16Aaaa显4Aaaa显4Aa1Aaaa显4Aaaa显1aaaa隐1aa5.43三体(AAa)的自交分析亲本显性AAa×AAa显性卵1AA2Aa2A1a精子子代隐性?显性,17?12AAA显4Aaa显4AA显2Aa显2A1Aaa显2Aaa显2Aa显1aaa隐1a注:AA精子和Aa精不育或不能参与受精5.44染色体变异的几个概念的比较概念特点形成过程事例一个正常配子所含的不含同源染色体，含有染色果蝇染色体数叫一个染色一整套完整的基因减数分裂体组N=4体组，用N表示。体细胞中含有本物种?可能含一个或几个单性生殖雄蜂配子染色体数的个体染色体组(可自然形成和N=16?二倍体和奇数多倍通过花药离休培单倍体单倍体水稻体的单倍体高度不育养形成)N=12?偶数多倍体的单倍(或2N=24)体可育具有三个以上相同染?茎秆粗壮，叶、果实?由染色体加倍?四倍体西瓜色体组的个体和种子变大形成4N=44同源?糖类、蛋白质含量多?由已加倍的多多倍体?生长变慢，成熟推倍体与原来的二?三倍体西瓜迟，育性降低倍体杂交形成3N=33两个或两个以上物种远缘杂交先种间杂交普通小麦异源杂交后经染色体加倍具有两个物种的特性后染色体加倍6N=42多倍体后形成的个体(自然或人工)小黑麦(8N=56)第44页5.45普通小麦(异源六倍体)的自然形成途径一粒小麦斯氏山羊草或可能是拟斯卑尔脱山羊草×AA(2N=14)BB(2N=14)))AB(不育)(2N=14)染色体加倍二粒小麦滔氏山羊草×AABB(4N=28)DD(2N=14)(不育)(3N=21)ABD染色体加倍普通小麦AABBDD(6N=42)5.46单倍体育种一般过程?选择亲本杂交?种植杂种一代花药离体培养?利用杂种一代的花粉获得单倍体植株?加倍处理后再选择(或先选择后加倍处理)?扩大和推广培育图解例利用AAbb和aaBB两个单优品种双优品种(AABB)(品种A)×(品种B)亲本AAbbaaBB?杂交F(双优杂交种)AaBb1?种植花粉ABAbaBab花药离休培养?ABAbaBab单倍体染色体加倍?二倍纯合体AABBAAbbaaBBaabb选择?AABBAAbbaaBBaabb推广保留推广淘汰第45页5.47多倍体育种普通西瓜(2N=22)幼苗秋水仙素加倍不加倍第一植株?×?普通西瓜(2N=22)四倍体西瓜(4N=44)年三倍体西瓜(3N=33)种子三倍体西瓜(3N=33)普通西瓜(2N=22)植株第二年?蕊花粉刺激果实无籽西瓜(3N=33)5.48利用遗传学原理的育种总结育种类型原理方法优点缺点基因的分离实现优良组合育种年限长杂交育种连续自交与选择丰富优良品种不易发现优良性状基因基因的重组