高考生物知识点总结全

2013高考生物知识点总结(全)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Al、Si等无害元素非必需元素Pb、Hg等有害元素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11.4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?组成细胞?维持细胞形态?运输物质水?提供反应场所?参与化学反应?维持生物大分子功能?调节渗透压?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?供能(淀粉、糖元、葡萄糖等)二糖?组成核酸(核糖、脱氧核糖)糖类C、H、O多糖?细胞识别(糖蛋白)?组成细胞壁(纤维素)?供能(贮备能源)脂肪C、H、O?组成生物膜脂质磷脂(类脂)C、H、O、N、P?调节生殖和代谢(性激素、Vit.D)固醇C、H、O?保护和保温?组成细胞和生物体单纯蛋白(如胰岛素)C、H、O、N、S?调节代谢(激素)蛋白质结合蛋白(如糖蛋白)(Fe、Cu、P、Mo„„)?催化化学反应(酶)?运输、免疫、识别等?贮存和传递遗传信息DNA核酸C、H、O、N、P?控制生物性状RNA?催化化学反应(RNA类酶)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C、H、O、N、P、Fe、Cu„„离子和(或)分子其它成分21.8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?化学键的不同?氨基酸数目不同脱水缩合?氨基酸种类不同蛋白质氨基酸?氨基酸排列次序不同?肽链的空间结构?核苷酸数目不同核酸核苷酸?核苷酸排列次序不同(DNA和RNA)?核苷酸种类不同1.10选择透过性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选择透过性膜的特点其它离子、小分子和大分子不能通过1.11细胞膜的物质交换功能亲脂小分子自由扩散高浓度——?低浓度膜不消耗细胞能量(ATP)的离子、小分子离子、不亲脂小分子流低浓度——?高浓度动主动运输性需载体蛋白运载原物质交换消耗细胞能量(ATP)理内吞膜的流动性、膜融合特性大分子、颗粒外排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31.14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)NNN2NN注:设间期染色体数目为2N个，未复制时DNA含量为2a。1.17细胞分裂与分化的关系M期(暂不增殖)G0G2衰老死亡周期性细胞G1终端分化细胞S1.18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生理功能专一生理功能不同分裂能力丧失代谢活动不同1.21细胞的生活史(永生)癌变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)分裂干细胞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41.22癌细胞的特点永生细胞无限分裂增殖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，无氧供能引发免疫反应主要是细胞免疫可移植在异种生物体内生长，形成癌瘤可以种间移植1.23衰老细胞的特点水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢水少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1.24细胞的死亡环境因素突变病理性死亡(细胞坏死)细病原体入侵胞动物变态蝌蚪尾部消失死亡花瓣凋萎花儿凋谢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51.25生物膜与生物膜系统化学组成相似组成细胞的膜的总称基本结构相同概念核外膜——内质网膜——胞膜直接联系内质网膜——线粒体外膜(或相依)结构上的联系内质网膜—膜泡—高尔基体膜—膜泡—胞膜间接联系生物膜内质网-高尔基体-细胞膜协分泌作用相调互功能上的联系工配胞饮作用细胞膜-溶酶体作合为细胞提供稳定的内环境膜细胞膜进行物质运输、能量交换、信息传递生理作用为化学反应提供场所将细胞分隔成功能小区生物膜系统工业上淡化海水，处理污水研究意义农业上研究抗寒、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1.27植物组织培养与动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养生物学原理细胞全能性细胞分裂培养基性质固体液体培养基成分蔗糖、氨基酸、维生素、水、矿物质、生长葡萄糖、氨基酸、无机盐、素、细胞分裂素、琼脂维生素、水、动物血清取材植物器官、组织或细胞动物胚胎、幼龄动物器官或组织培养对象植物器官、组织或细胞分散的单个细胞过程脱分化、再分化原代培养、传代培养细胞分裂生长分化特点?分裂:形成愈伤组织?只分裂不分化?分化:形成根、芽?贴壁生长?接触抑制6培养结果新的植株或组织细胞株或细胞系应用?快速繁殖?生产蛋白质生物制品?培育无病毒植株?皮肤细胞培养后移植?提取植物提取物(药物、香料、色素等)?检测有毒物质?人工种子?生理、病理、药理研究?培养转基因植物培养条件无菌、适宜的温度和pH1.28植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合生物学原理膜的流动性、膜融合特性原生质体制备:细胞分散:前期处理纤维素酶和果胶酶处理胰蛋白酶处理?物理:离心、振动、电刺激(同前)方法和手段?化学:聚乙二醇(PEG)?生物:灭活的病毒?制备单克隆抗体应用进行远缘杂交，创造植物新品种?基因定位下游技术(后续技术)植物组织培养动物细胞培养第二单元生物的新陈代谢?植物代谢部分:酶与ATP、光合作用、水分代谢、矿质营养、生物固氮2.1酶的分类单纯酶仅含蛋白质如胃蛋白质酶蛋白质类酶-蛋白质唾液淀粉酶含Cl(蛋白质本质)2+离子细胞色素氧化酶含Cu复合酶2+分解葡萄糖的酶含MgNADP(辅酶?)辅助因子辅酶B族维生素酶生物素(羧化酶的辅酶)有机物RNA端粒酶含RNA存在于低等生物中，将RNA,,,类酶自我催化。对生命起源的研(核酸本质)究有重要意义。2.2酶促反应序列及其意义7酶促反应序列生物体内的酶促反应可以顺序连接起来，即第一个反应的产物是第二个反应的底物，第二个反应的产物是第三个反应的底物，以此类推，所形成的反应链叫酶促反应序列。如终产物ABCD„„酶1酶2酶3酶4酶n意义各种反应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行，确定了代谢的方向。2.3生物体内ATP的来源ATP来源反应式光合作用的光反应ADP，Pi，能量——?ATP化能合成作用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)2.4生物体内ATP的去向光合作用的暗反应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2.5光合作用的色素胡萝卜素叶黄素快(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b82.6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——?电能活跃化学能——?稳定化学能电能——?活跃化学能物质变化HO——?[H]，O，NADPH，ATP———?CO222+++NADP，H，2e——?NADPH(CHO)，ADP，Pi，NADP，HO22ATP，Pi——?ATP+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)2.12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用通风透光，增施农家肥;人工增CO(温室)CO22的N:外+ATP、NADP的成分界P:因矿物质必需矿质元素供应K:糖类的合成和运输素Mg:叶绿素的成分水92.14植物对水分的吸收和利用2.14.1植物对水分的吸收液泡尚未形成或消失吸胀吸水通过亲水物质的亲水性吸水主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统吸水原理水通过渗透作用吸水分的吸隔着半透膜的两种溶液构成的体系渗透系统收?具有半透膜发生条件渗透吸水?膜两侧溶液具有浓度差溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压差。渗透压由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成原生质层看作一层半透膜(本质是选择透过性)植物细胞构成渗透系统?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2.14.2扩散作用与渗透作用的联系与区别物质由相对多(密度高)的地方向相对少(密度低)的地方运动的过程，叫扩散扩散作用联系物质由高到低的移动方式，利用物质本身的属性，不需要能量区别特指溶剂分子(如水、酒精等)的扩散，需特定的条件渗透作用溶剂分子的扩散叫渗透，具备一定条件才能发生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、蛋白性质半透性(存在微孔，取决于孔的大小)质和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)物质运水和亲脂小分子:不由膜决定，取决于物质密度不由膜决定，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102.14.4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根压导致吐水现象2.14.5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散失蒸腾作用绝大部分水分通过蒸腾作用散失?根持续吸水的动力生理意义?物质运输的载体?降低叶片温度2.17生物固氮固氮酶+N，e，H，ATP————?NH，ADP，Pi(选学)固氮过程23代谢类型种在生态系统固氮原因及条件常见类型生物固氮同异类中的作用化化共根瘤菌(6种)生消费者与豆科植异(大豆、菜豆、固概意固固(取食于活的氮物共生时养豌豆、苜蓿、羽念义氮氮生物体)基微扇豆、三叶草)因将??生类需)大为对物自氧固气绿自自固氮蓝藻的生产者氮氮色然种(N生养(念珠藻)酶植界类2)固独立生活)物氮还异圆褐固氮菌分解者提循氮原供环养黄色分支杆菌(腐生生活)类成氮有NH素重注意:不同的根瘤菌具有共生专一性。如蚕豆根瘤菌与蚕豆、3营要豌豆、豇豆共生;大豆根瘤菌只能与大豆共生。的养作过用程11大气氮库(N)22.18氮循环N2反硝化细菌大气固氮工业固氮生物固氮尿素脲酶脲酶氮素化肥-NH消费者3分解者尿素硝化细菌--NO、NO氮盐23生产者遗体-NO32.19三类微生物在自然界氮循环中的作用固氮酶N————?NH23固氮微生物循环)(N2酶酶----硝化细菌反硝化细菌NH——?NO、NONO、NO——?N323232?动物与微生物代谢部分:三大类营养代谢、细胞呼吸、代谢基本类型、微生物类群、微生物的营养代谢与生长、发酵工程简介122.20人和动物体内三大营养物质的代谢氧化，HO，能量CO22合成肝糖元分解葡萄糖淀粉肌糖元合成脂肪、某些氨基酸转变皮下结缔组织、肠系膜储存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(苏氨酸在人和动物体细胞内能够合成的氨基酸概念非必需氨基酸,,,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苯丙赖色亮，缬亮苏甲硫种类(8种)助记词(本秉赖色亮，谢亮输贾刘)132.24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。2.26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绝大多数动物，腐生的真菌，大多数细菌陈异养型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142.28微生物的营养水无机盐无机碳源CO、NaHCO等23碳源提供碳素营养有机碳源糖、脂、石油等营养素N、硝酸盐、铵盐等无机氮源2氮源提供氮素营养有机氮源尿素、牛肉膏、蛋白胨等微生物生长不可缺少的微量有机物生长因子(包括维生素、氨基酸、碱基等)微生物目的要明确根据培养种类、培养目的选择原材料的营养营养要协调注意营养物质的浓度和比例配制原则C/N=4:有利于繁殖;(三要原则)碳氮比最重要C/N=3:有利于产谷氨酸细菌:pH=6.5—7.5pH要适宜放线菌:pH=7.5—8.5真菌:pH=5.0—6.0培养基种类特点功能固体培养基分离、鉴定加凝固剂物理半固体培养基观察、保藏性质液体培养基不加凝固剂工业生产种类化学合成培养基成分明确分类、鉴定成分天然培养基天然成分工业生产加抑制剂(如青霉素)选择培养基加特殊C源或N源选择、分离用途不加某物质(如N源)鉴别培养基加指示剂或药品鉴别152.29微生物的代谢不断微生物自身生长繁殖必需的物质概念产生初级代谢产物产物氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素特点代谢产或积累物对自身生长繁殖非必需的物质概念或排除次级代谢产物产物抗生素、毒素、激素、色素分解葡萄组成酶一直存在，只受遗传控制的酶糖的酶大肠酶合成调节杆诱导酶受环境中某物质的诱导产生菌分解乳微糖的酶“好酶知时节，当需乃发生”生代同时存在物谢密切配合的调协调作用代节谢谷氨酸脱氢通过改变酶的催化活性，来调节代谢速率概念酶受谷氨酸酶活性调节产量的调节原理负反馈:酶催化的产物增多抑制酶的活性高产赖氨酸的黄色短杆菌基因诱变代改变遗传特性谢转基因基因工程人胰岛素的人工控控制发酵条件改变细胞膜的通透性，即时输出代谢产物，解除对酶的抑制制2.30微生物的生长时期特点作用调整期菌体不增殖，代谢活跃，体积增大n微生物群体对数期以2形式增长，代谢旺盛作菌种和科研材料生长的规律稳定期生死平衡，活菌数最多，芽孢形成收获菌体和代谢产物微生衰亡期死亡加速，形态多样，细胞裂解物的超过:蛋白质和核酸不可逆破坏温度最适生长温度:25—37?生长影响微生物生(最适pH见前)pH超过:影响酶活性和细胞膜稳定性长的环境因素氧需氧或不需氧16第三单元生命活动的调节(包括植物调节、体液调节、神经调节、内环境与稳态、水盐调节、血糖调节、体温调节、免疫)3.6水、钠、钾的来源与去向OH2来源(mL)去向(mL)来自饮水由肾排出13001500来自食物由皮肤排出900500来自代谢由肺排出300400由大肠排出100共计2500共计2500+食物中的Na水、钠、人汗便钾+皮肤大肠Na++的NaNa体来源与去肾向脏+尿Na+食物中的K诊断某些疾病的指标多吃多排消化++少吃少排血K排出尿K吸收道不吃也排中+K的K++组织液中的K+便K+细胞中的K173.7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水释放盐平衡抗利尿激素的调+产生渴觉节肾小管、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+咏下丘脑体温调节是中枢血糖平衡功不小下丘脑下丘脑水盐代谢没有它产生激素真不少什么事都做不了通过垂体控性甲有种激素抗利尿183.8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(,)神激经素胰岛素胰高血糖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甲状腺汗腺不排汗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193.10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。对所有病原体的防御能力概念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体液中的杀菌物质第二道防线分类吞噬细胞的吞噬作用概念对特殊病原体的防御能力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细胞桃血液循环胸腺中的增殖分化体T细胞造血干细胞记忆细胞203.11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异物性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?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疫分抗体效应B细胞化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213.13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特点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。由于自身组织和导免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自身免疫疾病引起的病变局限于某一器官器官特异性自身免疫疾病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原发性B细胞缺陷病(伴X隐性遗传)遗传性(先天性)免疫缺陷病获得性(后天性)免疫缺陷病AIDS病(HIV主要攻击T细胞)22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配子形态大小相同(同型配子)同配生殖类型异配生殖配子形态大小不同(大配子和小配子)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)雄体精子胎的发育幼体(N)受精卵成体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)双受精八核胚囊成熟胚囊234.2动物有性生殖细胞的形成(没有交换)精子的形成‘一A种‘BA类B型共两‘复制B‘B种精AA‘‘AAB子B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)(N=2)性(N=2)生殖细胞的形成第‘BA二极‘体复制B第一极体(N=2)‘BA(N=2)A‘‘AABB‘B卵原细胞初级卵母细胞(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244.4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4染色体22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。254.6被子植物的个体发育子胚胚胚叶芽轴根提供生长素多次分裂球状多次分裂顶细胞胚胚体有丝分裂植受精卵供给营养株几次分裂消失基细胞胚柄种果子实子胚多次分裂胚乳细胞胚乳受精极核房珠或者消失珠被种皮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、感觉器官分化分化卵裂骨骼、肌肉及循环、幼受精卵囊胚原肠胚中胚层体排泄、生殖系统等分化肝脏、胰脏等腺体内胚层消化道、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你知道吗判断必需矿质元素的标准是?不可缺少性:缺乏不能完成生活史?不可替代性:有专一缺乏症，加入其它元素不可替代?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26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)5.5核酸是生物的遗传物质1、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DNA的分子结构基本组成单位单脱氧核苷酸经磷酸二酯键连接成脱氧核苷酸长链12两条脱氧核苷酸长链反向平行由氢键连接成双链DNA分子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3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。45两条链向右旋转形成规则的双螺旋结构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6n7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27DNA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5.11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单倍体基因组无性别生物:N(N个DNA分子组成)玉米:10因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5.13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5.15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?111115.17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)ABF2AABb(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)ab基因型(AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、aaBB、Aabb、aaBb、aabb)9种种类4种比数双显?A显?B显?双隐,9?3?3?1表现型28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)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X和Y的同源部分色后可见，女性一个，男性无。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?同源染色体不分离细胞?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5.25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。aAAAAa伴XY×XXXY×XX?男(雄)性患者多于女(雌)性患者。患者携带者隐性X?男(雄)性患者的致病基因均由母亲传递。遗遗传AaAAAaaAAXXXYXYXXXYXX?男(雄)性患者的女儿均为携带者。患者传携带者?近亲婚配发病率高。29?患者双亲中至少一个是患者。aAaAaaY×XXY×XXXX?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AaAXXYX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)?115.40染色体结构变异缺失重复倒位易位abdecbdeabdeacabdeccyzx图示adeadbecbeaabcbdeccyzxb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)染单倍体1或多个1个(abcd)或多个(abcd)蜜蜂的雄蜂色二倍体AA(abcd)(abcd)人果蝇豌豆2N体30数目成倍增减(整倍体)同源三倍体AAA(abcd)(abcd)(abcd)香樵三倍体西瓜3N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。5.42四倍体(AAaa)的自交分析显性AAaa×AAaa显性亲本配子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)的自交分析显性AAaAAa显性×亲本卵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单倍体?二倍体和奇数多倍通过花药离休培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)31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)5.49人类的遗传病分类病列特点显性遗传病并指软骨发育不全抗VD佝偻病(X)连续遗传单基因白化血友病(X)先天性聋哑隔代遗传遗传病基因隐性遗传病苯丙酮尿症进行性肌营养不良(X)近亲结婚发病率高遗传病唇裂无脑儿原发性高血压家庭聚集现象多基因遗传病青少年型糖尿病家庭性肥胖易受环境影响结构异常缺失猫叫综合征(5号染色体部分缺失)后果严重个别减少单体缺体染色体常染色体病(死胎流产)个别增多21三体13三体遗传病数目异常个别减少特纳氏综合征(XO)性别异常性染色体病不孕不育个别增多XXYXXXXXXY细胞质遗传病线粒体肌病母系遗传5.50人类遗传病的预防(优生)措施原理方法禁止近亲结婚减少隐性基因纯合的概率直系血亲和三代以内旁系血亲禁婚(法律约束)?了解家庭病史?分析传递方式进行遗传咨询利用遗传学原理进行生育指导?推算发病风险?提出防治对策提倡适龄生育减少突变的发生避免低龄(<20岁)生育和高龄(>40岁)生育实施产前诊断查找胎儿的遗传缺陷基因检测、染色体检查和其他孕期检查5.52达尔文进化理论的三个原则与群体遗传学达任何一个群体中的个体在形态、生理和行为上的差异变异的原则尔文进后代与他们亲本的相似性多于无关个体的相似性化遗传的原则论三原选择的原则在特定的环境下，一些个体总比另一些个体有更强的生存力和繁殖力则将达尔文的三个原则转变成精确的遗传学概念的是群体遗传学。群体遗传学是研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学的分支学科。它应用数学群和统计学方法研究群体的基因频率和基因型频率，以及影响这些频率的选体32遗择效应和突变作用、迁移和遗传漂变作用与遗传结构的关系，以此来探讨传进化的机制。生物进化过程实质上是群体中基因频率的演变过程。因此群学体遗传学是研究生物进化的理论基础。至于生物进化机制的研究当然应属于群体遗传学的研究范畴。第六单元生物与环境6.1生态因子的组成光热水土气火非生物因素生态因素组成种内关系种内斗争种内互助生物因素种间关系共生寄生竞争捕食人为因子6.2非生物因子的作用光对植物的影响光影响影响光合作用:绿光为生理无效光光质(波长)影响光合产生:红光有利于糖类合成;篮光有利于蛋白质合成影响生长发育:红光能促进种子和孢子的萌发，红外光抑制种子萌发阳生植物:要求全日照，光补偿点高，耐高温干旱。玉米光强阴生植物:光补偿点低，呼吸和蒸腾弱。人参黄连耐阴植物:介于两者之间，全日照下生长最好，也能在阴生环境生长。山毛榉长日照植物:每天日照时间在14—17h以上才开花的植物。日照越长，开花越早。北方体系植物:小麦油菜萝卜短日照植物:每天需要一段昼短(少于12h不少于8h)夜长的时间才开花的植物。日照长度暗期越长，开花戟早。水稻大豆玉米烟草棉花及热带、亚热带植物春秋季开花的植物多属此类中间性植物:对日照没有要求，只要其他条件适合均可开花。黄瓜番茄四季豆光对动物的影响影响事例影响热能代谢晒太阳取暖。极地昆虫体色多黑色:吸收太阳辐射，防止紫外线杀伤影响生长发育对生长发育有促进或抑制作用:蛙卵在有光时正常发育。光抑制黑暗昆虫以育。影响动物行为昼行性动物夜行性动物。趋光性光死亡(蚯蚓)影响动物繁殖银灰狐在白昼延长时开始交配。延长光照时间改变动物繁殖时间:黑鼬提前繁殖。影响生活节律鱼类洄游鸟类迁徙鸟类换羽哺乳类脱毛影响动物分布水生动物的垂直分布:随透光深度和光照长度不同而不同温度对生物的影响影响事例影响生长发育3—43?范围内小麦种子才能萌发。18—20?时猪增重最快。温度增高蒸腾加快。影响生物繁殖低温影响抽穗扬花。水温至少18?时鲤鱼才产卵。30?时全民育成雄蛙。影响生物分布影响生物的水平分布和垂直分布(往往是各种因子综合作用的结果)影响动物行为休眠迁移33水分对生物的影响影响事例影响生长发育萎蔫水稻烂根。土壤含水量影响根系发育影响生物生殖靠水传粉授精:苔藓、青蛙。水稻灌浆期遇雨季减产影响生物分布沙漠动植物必需耐干旱以水为主导因子的植物生态类型水生植物沉水植物浮水植物挺水植物湿生植物水稻地衣苔藓介于湿生与旱生之间:森林植物大多数农作物中生植物旱生植物耐受土壤和大气干旱:多浆植物:仙人掌;少浆植物:骆驼刺6.2生物种间关系比较种间关系相互作用能量关系特点事例地衣共同生活，彼此有利。A大豆与根瘤菌互利共生离开后彼此或一方不AB个体数B白蚁与鞭毛虫能生存。蚂蚁与蚜虫时间共同生活，一方有利，蛔虫与人AB一方有害。噬菌体与细菌A寄生个体数B离开后寄生生物不能虱子与人AB生存。菟丝子与大豆时间生活环境相同。AA大多数情况下，和平个体数B共处，形成各自的生牛与羊时间态位(生态灶)。庄稼与杂草竞争C如果两个物种在时间大草履虫与小草A和空间上完全重叠，履虫B个体数会导致一种生存一种B死亡(上图)。时间A一种生物以另一种生猫与老鼠BB捕食物为食。数量消长上牛与草个体数AA呈现“跟随”现象。狼与羊时间共栖(寄居蟹与海癸)抑制(青霉菌与细菌)其他关系传播(蜜蜂传粉)腐生(分解者与死亡生物为食)346.2生态因子作用的一般特征生态因子作用的一般特征?作用的不可替代?作用的和同等重要综合作用各种生态因子?作用的不等价?彼此相互影响?对整个环境起主导作用，能引起全部生态关系的变化主导因子?使生物的生长发育、种群数量和分布情况发生明显变化每个生态因子对生物的作用都有三个基点:最低点、最高点和最适点。耐受性定律最低点和最高点之间的范围叫生物的适应幅度。限制生物生长或存活(超过生物的耐受性)的生态因子限制因子最低量定律生物的生长发育繁殖受最低量生态因子的限制6.6生态系统的概念及分类概念生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫生态系统。分类原则类型分类森林生态系统草原生态系统沙漠生态系统陆地生态系统城市生态系统农田生态系统矿区生态系统海洋生态系统按无机因子分水域生态系统湿地生态系统淡水生态系统河流生态系统池塘生态系统自然生态系统原始森林未污染海洋按形成过程分半自然生态系统放牧的草原采伐的森林人工生态系统城市农田村庄6.7生态系统的成分成分构成作用(主要生理过程)营养方式非生物非生物的物质光、热、水、土、气为生物提供物质和能量成分和能量绿色植物、光合细菌、将无机物转变成有机物生产者自养型化能合成细菌(光合作用化能