细胞→组织→器官→系统(植物没有系统)→个体→种群 →群落→生态系统→生物圈 。 细胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。 2、病毒、原核细胞和真核细胞的比较 大小 本质区别 细胞壁 细胞核 细胞质 遗传物质 举例 蓝藻、细菌等 原核细胞 较小 无以核膜为界限的细胞核 主要成分是肽聚糖 植物:纤维素和果胶;真菌:几丁质;动物细胞无细胞壁 有拟核,无核膜、核仁,有核膜和核仁,DNA与蛋白质结合DNA不与蛋白质结合 仅有核糖体,无其他细胞器 DNA 真菌,动、植物 DNA或RNA HIV、H1N1 成染色体 有核糖体线粒体等复杂的细胞器 无 无 无 真核细胞 较大 有以核膜为界限的真正的细胞核 病毒 最小 无细胞结构 注意:正确识别带菌字的生物:凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例,它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌,是真核生物。 3、细胞中的元素和化合物 (1)组成细胞的元素
微量元素: Zn 、Mo、Cu、B、Fe、Mn(口诀:新木桶碰铁门) 主要元素:C、H、O、N、P、S
含量最高的四种元素:C、H、O、N(基本元素) 最基本元素:C(干重下含量最高) 质量分数最大的元素:O(鲜重下含量)
(2)生物与无机自然界的统一性与差异性. 元素种类基本相同,元素含量大不相同. (3)组成细胞的化合物:
无机化合物:水,无机盐 细胞中含量最大的化合物或无机化合物: 水 有机化合物:糖类,脂质,蛋白质,核酸. 细胞中含量最大的有机化合物或 细胞中干重含量最大的化合物:蛋白质。
(4)化合物的鉴定:
鉴定原理: 某些化学试剂能与生物组织中的有关有机化合物发生特定的颜色反应. 蛋白质 试剂 双缩脲试剂 实验现象 紫色 常用材料 大豆 、蛋清 脂肪 还原糖 淀粉
苏丹Ⅲ 苏丹Ⅳ 菲林试剂、班氏(加热) 碘液
橘黄色 红色 砖红色沉淀 花生 苹果、梨、白萝卜 蓝色
马铃薯
H 4、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为NH2—C—COOH,各种氨基酸的区 别在于R基的不同,氨基酸约20种。 5.生物膜系统的组成
(1)细胞膜:单层,细胞的外界膜 (2)核膜:双层,具核孔,细胞核的外界膜
双层膜:叶绿体、线粒体
(3)细胞器膜
单层膜:内质网、高尔基体、液泡等
(4)细胞膜的成分:主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%),还有少量糖类(约2%--10%)
(5)细胞膜的功能: ①、将细胞与外界环境分隔开 ②、控制物质进出细胞 ③、进行细胞间的信息交流
(6)植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质
是全透性的。
6.几种重要细胞器的分工 (1)双层膜结构的细胞器 图示 名称 功能 ①分布:普遍存在真核细胞中 线粒体 ②结构:双层膜 ③成分:线粒体基质中存在DNA,RNA ④功能:细胞进行有氧呼吸的主要场所 ①分布:普遍存在植物细胞中(根尖细胞没有叶绿体) (2)单层膜结构的细胞器 图示 名称 功能 ①分布:普遍存真核细胞中 内质网 ②结构:单层膜 ③功能:粗面内质网:蛋白质加工场所 光面内质网:脂质合成场所 高尔 基体 ①分布:普遍存真核细胞中 ②结构:单层膜 叶绿体 ②结构:双层膜 ③成分:叶绿体基质中存在DNA,RNA ④功能:光合作用的场所 ③功能: 动物细胞:对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”及“发送站”。 植物细胞:与植物细胞壁的形成有关 ①分布:主要存在动物细胞中 ②结构:单层膜 溶酶体 ③功能:是“消化车间”,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒和细菌。 ④成分:内含水解酶(水解酶的本质是蛋白质,蛋白质是在核糖体上合成的) ①分布:存在植物细胞中(根尖分生区没有大液泡) 液泡 ②结构:单层膜 ③功能:调节细胞内的渗透压,充盈的液泡可以使植物细胞保持间坚挺。 ④成分:液泡内为细胞液,有糖类,无机盐,蛋白质,色素(非光合色素) (3)无膜结构的细胞器 图示 名称 功能 ①分布:动物和低等植物细胞中 中心体 核糖体 ②结构:无膜,由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成 ③成分:蛋白质④功能:与细胞的有丝有关 ①分布:几乎所有细胞中 ②结构:无膜 ③功能:合成蛋白质的场所。 (4)分泌蛋白的形成过程 线粒体 (提供能量)
↓ ↓ ↓ ↓ 囊泡囊泡
核糖体 → 内质网 ──→ 高尔基体 ──→ 细胞膜
↓合成 ↓初加工 ↓再加工 ↓ 胞吐 (方式) 肽链 较成熟蛋白质 成熟蛋白质 分泌蛋白
(5)观察叶绿体:材料是 藓类叶 或 黑藻叶 或 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 ,不需要染色。
观察线粒体:材料是 人口腔上皮细胞 。用染色剂 健那绿 将线粒体染成 蓝绿 色,线粒体可保持活性数小时。 7、物质跨膜运输方式:
比较项目 运输方向 是否要载体 不需要 需要 是否消耗能量 自由扩散 高浓度→低浓度 协助扩散 高浓度→低浓度 不消耗 不消耗 O2、CO2、H2O、乙醇、甘油 葡萄糖进入红细胞等 代表例子 主动运输 低浓度→高浓度 需要 消耗 氨基酸、各种离子等 胞吞胞吐 大分子(蛋白质、RNA)进出细胞
本质:活细胞产生的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA
高效性:酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著, 专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应
作用条件温和:适宜的温度,pH,最适温度(pH值)下,酶活性最
因而催化效率更高 特性
8、酶
高,温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低, 甚至失活(过高、 过酸、过碱)
功能:催化作用,降低化学反应所需要的活化能。
结构简式:A—P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键 中文名称:三磷酸腺苷
酶 A—P~P+Pi+ 9、ATP 与ADP相互转化:A—P~P~P能量 (Pi表示磷酸) 另一种酶 远离A的那个高能磷酸键断裂
元素组成:ATP 由C 、H、O、N、P五种元素组成 功能:细胞内直接能源物质
叶绿素a
主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素
10、叶绿体中色素 (类囊体薄膜)
叶绿素b 胡萝卜素
主要吸收蓝紫光
类胡萝卜素
叶黄素
色素提取实验:乙醇(丙酮)提取色素:二氧化硅使研磨更充分,碳酸钙防止色素受到破坏
1818
11、方程式:CO2+ H20 光能(CH2O)+O2 注意:光合作用释放的氧气全部来自水。
叶绿体
条件:一定需要光 产物:[H]、O2和能量
过程:(1)水的光解,水在光下分解成[H]和O2; 2H2O—→4[H] + O2
酶 光反应阶段 场所:类囊体薄膜,
光合作用的过 程
ATP (2)形成ATP:ADP+Pi+光能
能量变化:光能变为ATP中活跃的化学能 条件:有没有光都可以进行
场所:叶绿体基质
过程:(1)CO2的固定:1分子C5和CO2生成2分子C3
(2)C3的还原:C3在[H]和ATP作用下,部分还原成
暗反应阶段 产物:糖类等有机物和五碳化合物
糖类,部分又形成C5
能量变化:ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能
注:(1)环境因素对光合作用速率的影响
①空气中C02浓度 ②温度高低 ③光照强度 ④光照长短 ⑤光的成分
①光照强度(如图所示)
曲线分析:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放CO2量表明此时的呼吸强度。
AB段表明光照强度加强,光合作用逐渐加强,CO2的释放量逐渐减少,有一部分用于光合作用;而到B点时,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度=细胞呼吸强度,称B点为光补偿点(植
物白天的光照强度在光补偿点以上,植物才能正常生长)。BC段表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上不再加强了,称C点为光饱和点。
12、有氧呼吸与无氧呼吸比较
细胞呼吸:有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成CO2或其他产物,释放能量并生成ATP过程。 场所 产物 反应式 有氧呼吸 细胞质基质、线粒体(主要) CO2,H2O,能量 无氧呼吸 细胞质基质 CO2,酒精(或乳酸)、能量 6CO2+6H2O+能量 C6H12O6+6O2第一阶段:1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量[H],释放少量能量,细胞质基质 第二阶段:丙酮酸和水彻底分解成CO2 和[H],释放少量能量,线粒 体基质 第三阶段:[H]和O2结合生成水, 大量能量,线粒体内膜 酶2C3H6O3+能量 C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 C6H12O6酶酶过程 第一阶段:同有氧呼吸 第二阶段:丙酮酸在不同酶催化作用 下,分解成酒精和CO2或 转化成乳酸 能量 大量 少量 细胞呼吸是ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源 13、真核细胞的方式
有丝:体细胞增殖
减数:生殖细胞(精子,卵细胞)增殖
无丝:蛙的红细胞。过程中没有出现纺缍丝和染色体变化
间期:完成DNA分子复制及有关蛋白质合成,染色体数目不增加,DNA
加倍。
前期:核膜核仁逐渐消失,出现纺缍体及染色体,染色体散乱排
列。
有丝 期 中期:染色体着丝点排列在赤道板上,染色体形态比较稳定,数
目比较清晰便于观察
后期:着丝点,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍
14、动植物细胞有丝区别 间期 前期 末期 植物细胞 细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体 赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁 动物细胞 中心体发出星射线,构成纺缍体 不形成细胞板,细胞从向内凹陷,缢裂成两子细胞 DNA复制,蛋白质合成(染色体复制) 染色体复制,中心粒也倍增 末期:核膜,核仁重新出现,纺缍体,染色体逐渐消失。
有丝特征及意义:将亲代细胞染色体经过复制(实质为DNA复制后),精确地平均分配到两个子细胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对于生物遗传有重要意义。
15、细胞常见概念考察
(1)细胞分化:个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,它是一种持久性变化,是生物体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能效率。
(2)细胞全能性:指已经分化的细胞(单一细胞),仍然具有发育成完整个体潜能。 (3)细胞凋亡:指基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种正常的自然生理过程,如蝌蚪尾消失,它对于多细胞生物体正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。(对个体有益)
16、相对性状
性状:生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。 相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。 (1)显性性状与隐性性状
显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。 隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有表现出来的性状。 附:性状分离:在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象)
(2)显性基因与隐性基因 显性基因:控制显性性状的基因。 隐性基因:控制隐性性状的基因。
附:基因:控制性状的遗传因子( DNA分子上有遗传效应的片段P67)
等位基因:决定1对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。 (3)纯合子与杂合子
纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):
显性纯合子(如AA的个体) 隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)
(4)表现型与基因型
表现型:指生物个体实际表现出来的性状。 基因型:与表现型有关的基因组成。
(关系:基因型+环境 → 表现型)
(5)杂交与自交
杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程。
自交:基因型相同的生物体间相互交配的过程。(指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉)
附:测交:让F1与隐性纯合子杂交。(可用来测定F1的基因型,属于杂交) 17、孟德尔实验成功的原因:
(1)正确选用实验材料:㈠豌豆是严格自花传粉植物(闭花授粉),自然状态下一般是纯
种
㈡具有易于区分的性状
(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究 (从简单到复杂) (3)对实验结果进行统计学分析
(4)严谨的科学设计实验程序:假说-------演绎法 18、孟德尔豌豆杂交实验 (1)一对相对性状的杂交:
P:高茎豌豆×矮茎豌豆 DD×dd ↓ ↓ F1: 高茎豌豆 F1 : Dd ↓自交 ↓自交 F2:高茎豌豆 矮茎豌豆 F2:DD Dd dd 3 : 1 1 :2 :1
基因分离定律的实质:在减数形成配子过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,地随配子遗传给后代 (2)两对相对性状的杂交:
P: 黄圆×绿皱 P:YYRR×yyrr
↓ ↓ F1: 黄圆 F1: YyRr ↓自交 ↓自交
F2:黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 F2:Y--R-- yyR-- Y--rr yyrr 9 :3 : 3 : 1 9 : 3 : 3 :1 在F2 代中:
4 种表现型: 两种亲本型:黄圆9/16 绿皱1/16
两种重组型:黄皱3/16 绿皱3/16
9种基因型: 纯合子 YYRR yyrr YYrr yyRR 共4种×1/16
半纯半杂 YYRr yyRr YyRR Yyrr 共4种×2/16 完全杂合子 YyRr 共1种×4/16 基因自由组合定律的实质:在减数过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
19、减数的概念
减数(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞方式。在减数过程中,染色体只复制一次,而细胞连续两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(注:体细胞主要通过有丝产生,有丝过程中,染色体复制一次,细胞一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。) 20、减数的过程
(1)精子的形成过程:精巢(哺乳动物称睾丸) 减一次
间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。(DNA加倍) 前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。
数第
中期:同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。 后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。 末期:细胞质,形成2个子细胞。(DNA减半) 减数第二次(无同源染色体) ......前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞的赤道板上。
后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。(染色体短暂加倍) 末期:细胞质,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞。(染色体减半,DNA减半)
(2)卵细胞的形成过程:卵巢 不同形成部位 过 程 有变形期 一个精原细胞形成4个精子 精子的形成
精巢(哺乳动物称睾丸) 卵巢 无变形期 一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体 相同点 注意:
(1)同源染色体:①形态、大小基本相同;②一条来自父方,一条来自母方。
(2)精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝
的方式增殖,但它们又可以进行减数形成生殖细胞。
(3)减数过程中染色体数目减半发生在减数第一次,原因是同源染色体分离并进................入不同的子细胞。所以减数第二次过程中无同源染色体。 .............
(4)人体一共有22对常染色体和1对性染色体,一共46条染色体
21、伴性遗传的特点与判断
精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半 卵细胞的形成
点 子细胞数 遗传病的遗传方式 常染色体隐性遗传病 常染色体显性遗传病 伴X染色体隐性遗传病 伴X染色体显性遗传病 伴Y染色体遗传病 遗传病类型的鉴别: (1)先判断显性、隐性遗传:
遗传特点 隔代遗传,患者为隐性纯合体 代代相传,正常人为隐性纯合体 隔代遗传,交叉遗传,患者男性多于女性 代代相传,交叉遗传,患者女性多于男性 传男不传女,只有男性患者没有女性患者 实例 白化病、苯丙酮尿症、 多/并指、软骨发育不全 色盲、血友病 抗VD佝偻病 人类中的毛耳 父母无病,子女有病——隐性遗传(无中生有) 隔代遗传现象——隐性遗传
父母有病,子女无病——显性遗传(有中生无)
连续遗传、世代遗传——显性遗传
(2)再判断常、性染色体遗传:
1、父母无病,女儿有病——常、隐性遗传 2、已知隐性遗传,母病儿子正常——常、隐性遗传 3、已知显性遗传,父病女儿正常——常、显性遗传 22、DNA与RNA的比较(表)
基本单位 DNA(脱氧核糖核酸) 脱氧核苷酸 RNA(核糖核酸) 核糖核苷酸 磷酸(P)+ 核糖+碱基(A.T.G.U) 主要分布在细胞质中 磷酸(P)+ 脱氧核糖+碱基化学组成 (A.T.G.C) 存在场所 主要功能 主要分布于细胞核中 在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有极其重要的作用。 核酸中含有的碱基总数为:5 核苷酸数为 8 实验:甲基绿+DNA=绿色 吡罗红+RNA=红色
8%盐酸的作用:①改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞
②使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA和染色剂结合 0.9%的NaCl的作用:保持动物细胞的细胞形态
23、 基因的本质 肺炎双球菌转化实验 DNA为主要 证据 的遗传物质 噬菌体侵染细菌实验 基因是有遗传效应的DNA片段;
基因的 是控制生物性状的最基本单位;
双螺旋 DNA的结构 本质 其中四种脱氧核苷酸的排列顺
序代表的遗传信息。
半保留 DNA的复制
24、DNA的结构
①(右手)双螺旋 ② 骨架
③ 配对:A(腺嘌呤)=T(胸腺嘧啶)
G(鸟嘌呤)=C(胞嘧啶)
特点
①稳定性:脱氧核糖与磷酸交替排列的顺
序稳定不变
②多样性:碱基对的排列顺序各异
③特异性:每个DNA都有自己特点的碱基对排列顺序
25、DNA的复制
(1)场所:细胞核
(2)时间:细胞间期。(即有丝的间期和减数第一次的间期)
(3)基本条件:① 模板:开始解旋的DNA分子的两条单链(即亲代DNA的两条链); ② 原料:是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸; ③ 能量:由ATP提供;
④ 酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等。 (4)过程:①解旋;①合成子链;①形成子代DNA (5)特点:①边解旋边复制;①半保留复制 (6)原则:碱基互补配对原则
(7)精确复制的原因:①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板; ②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。 (8)意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性 26、RNA的结构:
1、组成元素:C、H、O、N、P
2、基本单位:核糖核苷酸(4种) 3、结构:一般为单链
27、基因控制蛋白质合成: 1、转录:
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录) (2)过程:①解旋;①配对;①连接;①释放 (3)条件:模板:DNA的一条链(模板链)
原料:4种核糖核苷酸 能量:ATP
酶:解旋酶、RNA聚合酶等
(4)原则:碱基互补配对原则(A—U、T—A、G—C、C—G)
(5)产物:信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA) 2、翻译:
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译) (2)过程:(看书) (3)条件:模板:mRNA
原料:氨基酸(20种) 能量:ATP 酶:多种酶
搬运工具:tRNA
装配机器:核糖体
(4)原则:碱基互补配对原则 (5)产物:多肽链 3、密码子
①概念:mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子. ①特点:专一性、简并性、通用性 ①密码子 起始密码:AUG、GUG
(个) 终止密码:UAA、UAG、UGA
注:决定氨基酸的密码子有61个,终止密码不编码氨基酸。 4、中心法则:
DNA RNA 蛋白质(性状) 脱氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列 遗传信息 遗传密码
(5)翻译过程
UGA Ⅱ Ⅰ GAA
(6)、基因控制性状的方式:
①间接控制:通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;如白化病等。 ②直接控制:通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。
28、生物变异的类型
不可遗传的
变异 基因突变 物、化、生 诱变育种 可遗传的 基因重组 杂交育种
染色体变异 多倍体、单倍体育种 29、可遗传的变异 (一)基因突变
1、概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基
因突变。
2、原因:物理因素:X射线、紫外线、r射线等;
化学因素:亚盐,碱基类似物等; 生物因素:病毒、细菌等。
3、特点:a、普遍性 b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上);c、低频性 d、多数有害性 e、不定向性
注:体细胞的突变不能直接传给后代,生殖细胞的则可能
4、意义:它是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;是生物进化的原始材料。 (二)基因重组
1、概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。 2、类型:a、非同源染色体上的非等位基因自由组合 b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换
AAG CUU UCG ACU CG C UUC
30、染色体变异 (1)、染色体结构变异:
实例:猫叫综合征(5号染色体部分缺失) 类型:缺失、重复、倒位、易位(看书并理解) .....
(2)、染色体数目的变异 ①类型
个别染色体增加或减少:
实例:21三体综合征(多1条21号染色体) 以染色体组的形式成倍增加或减少: 实例:三倍体无子西瓜 31、染色体组
(1)概念:二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。 (2)特点:①一个染色体组中无同源染色体,形态和功能各不相同; ②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。 (3)染色体组数的判断:
① 染色体组数= 细胞中形态相同的染色体有几条,则含几个染色体组 (4)单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
32、育种方法比较 诱变育种 杂交育种 杂交 多倍体育种 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 染色体变异 单倍体育种 花药(粉)离体培养 用射线、激光、方法 化学药品等处理生物 原理 基因突变 基因重组 染色体变异 加速育种进程,方法简便,但器官较大,营养后代都是纯合子,大幅度地改良某些要较长年限选择物质含量高,但结实明显缩短育种年限,但优缺点 性状,但有利变异个才可获得纯合子。 率低,成熟迟。 技术较复杂。 体少。 33.(1)物种:能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
生殖 地理种群 小种群(产生许多变异) 自然 基因频率发生改变 新物种 隔离 隔离 选择
(2)生物多样性包括:遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
34、内环境:
细胞内液(细胞质基质 细胞液) (存在于细胞内,约占2/3)、
(1)体液 血 浆
细胞外液 =内环境(细胞直接生活的环境) 组织液 (存在于细胞外,约占1/3) 淋巴等
(2)内环境的组成及相互关系
细胞内液 组织液 血浆
淋巴 (淋巴循环)
(3)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介:
细胞可直接与内环境进行物质交换,不断获取生命活动需要的物质,同时不断排出代谢产生的废物。内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内各个器官系统的参与。 酸碱度缓冲溶液:(NaHCO3/H2CO3 、Na2HPO4/ NaH2PO4)
组织水肿:是在不同条件下,组织液浓度升高或血浆、细胞液浓度下降,引起水分移动,使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象。
35、稳态
(1)概念:在神经系统和内分泌系统等的调节下,机体会对内环境的各种变化做出相应的调整,使得内环境的温度,渗透压、酸碱度及各种化学成分保持相对稳定的状态,称为稳态。 (2)意义:维持内环境在一定范围内的稳态是生命活动正常进行的必要条件。 (3)调节机制——反馈调节
正反馈:反馈信息与原输入信息起相同的作用,使输出信息进一步增强的调节。 负反馈:反馈信息与原输入信息起相反的作用,使输出信息减弱的调节。 36、人体的神经调节
(1)神经调节的基本结构和功能单位是神经元。
神经元的功能:接受刺激产生兴奋,并传导兴奋,进而对其他组织产生效应。 神经元的结构:由细胞体、树突(短)、轴突(长)构成。后2者合称为神经纤维
轴突
树突
神经末梢
细胞体
(2)反射:是神经系统的基本活动方式。是指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。
(3)反射弧:是反射活动的结构基础和功能单位。
感受器:感觉神经末稍和与之相连的各种特化结构,感受刺激产生兴奋 传入神经
组成 神经中枢:在脑和脊髓的灰质中,功能相同的神经元细胞体汇集在一起构成
传出神经
效应器:运动神经末稍与其所支配的肌肉或腺体
(4)兴奋在神经纤维上的传导
①兴奋:指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
②兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。
③兴奋的传导过程:静息状态时,细胞膜电位外正内负→受到刺激,兴奋状态时,细胞膜电位为外负内正→兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流(膜外:未兴奋部位→兴奋部位;膜内:兴奋部位→未兴奋部位)→兴奋向未兴奋部位传导 ④兴奋的传导的方向:双向
37、兴奋在神经元之间的传递:
(1)神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的 突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜
(2)兴奋的传递方向:由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,所以兴奋在神经元之间
(即在突触处)的传递是单向的,只能是:突触前膜→突触间隙→突触后膜
(上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突) 38、人脑的高级功能
(1)人脑的组成及功能:
大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上由语
言、听觉、视觉、运动等高级中枢
小脑:是重要的运动调节中枢,维持身体平衡 脑干:有许多重要的生命活动中枢,如呼吸中枢
下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器、是调节内分泌
活动的总枢纽
(2)语言功能是人脑特有的高级功能
语言中枢的位置和功能:
书写性语言中枢→失写症(能听、说、读,不能写) 运动性语言中枢→运动性失语症(能听、读、写,不能说)听觉性语言中枢→听觉性失语症(能说、写、读,不能听)视觉性语言中枢→失读症(能听、说、写,不能读)
39、人体的激素调节
(1)体液调节中,激素调节起主要作用。 (2)人体主要激素及其作用 激素分泌部位 激素名称 主要作用 下丘脑 抗利尿激素 调节水平衡、血压 多种促激素释放激素 调节内分泌等重要生理过程 垂体 生长激素 促进蛋白质合成,促进生长 多种促激素 控制其他内分泌腺的活动 甲状腺 甲状腺激素 促进代谢活动;促进生长发育(包括中枢神经系统的发育),提高神经系统的兴奋性; 胸腺 胸腺激素 促进T淋巴细胞的发育,增强T淋巴细胞的功能 肾上激腺 肾上腺激素 参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动 胰岛 胰岛素、胰高血糖素 调节血糖动态平衡 卵巢 雌激素等 促进女性性器官的发育、卵细胞的发育和排卵,激发并维持第二性征等 睾丸 雄激素 促进男性性器官的发育、精子的生成,激发并维持男性第二性征 (3)激素间的相互关系:
协同作用:如甲状腺激素与生长激素 拮抗作用:如胰岛素与胰高血糖素
(4)血糖平衡
起主要作用的两种激素:胰高血糖素与胰岛素及肾上腺素
血糖调节主要是体液调节(激素调节),其次是神经调节(神经-体液调节) (5)、水平衡调节(神经,体液调节)
抗利尿激素(保水):下丘脑分泌,垂体释放 下丘脑渗透压感受器 大脑皮层是渴觉中枢
水的平衡由神经系统和激素共同调节
(6)体温调节
①炎热环境下的调节主要通过增加散热来实现,因为机体不产热是不可能的。
②机体可通过神经调节肌肉收缩增加产热(不自主的颤抖,),还可通过肾上腺素、甲状腺素促进代谢来增加产热;但没有激素参与增加散热的调节。 ③调节方式:神经调节: 体液调节 神经—体液调节
体温调节,有神经调节:如血管,骨骼肌的收缩 有体液调节:如甲状腺激素的分级调节 有神经---体液调节:如肾上腺素的分泌。
40、免疫调节
(1)免疫系统的组成:
免疫器官:扁桃体、胸腺、脾、淋巴结、骨髓等
淋巴细胞:B淋巴细胞、T淋巴细胞
免疫细胞 巨噬细胞 树突状细胞
免疫分子:抗体、细胞因子、补体
(2)、免疫类型:
非特异性免疫(先天性的,对各种病原体有防疫作用)
第一道防线:皮肤、黏膜及其分泌物等。
第二道防线:吞噬作用、抗菌蛋白和炎症反应。
特异性免疫(后天性的,对某种病原体有抵抗力)——第三道防线
体液免疫 细胞免疫
①体液免疫:由B淋巴细胞产生抗体实现免疫效应的免疫方式。
抗原刺激 ↓
B淋巴细胞增值、分化出 效应B细胞 记忆细胞→同一抗原再次刺激时增值分化为效应B细胞
↓
效应B细胞分泌抗体
↓
抗体清除抗原
②细胞免疫:通过T淋巴细胞和细胞因子发挥免疫效应的免疫方式
靶细胞(被抗原入侵的细胞)或吞噬了抗原的巨噬细胞 刺激 ↓
T淋巴细胞增值、分化出 效应T细胞 记忆细胞→同一靶细胞再次刺激时增值分化为效应T细胞
↓
效应T细胞使靶细胞裂解死亡、
(效应T细胞释放某些细胞因子(如干扰素)增强免疫细胞的效应)
↓
被释放至体液中的抗原被体液免疫中的抗体清除
41、植物激素
(1)生长素的产生部位:幼嫩的芽、叶、发育中的种子 生长素的运输方向:横向运输:向光侧→背光侧
极性运输:形态学上端→形态学下端
(运输方式为主动运输)
生长素的分布部位:各器官均有,集中在生长旺盛的部位 如芽、根顶端的分生组织、发育中的种子和果实。
(2)生长素的生理作用:
生长素对植物生长调节作用具有两重性,一般,低浓度促进植物生长,高浓度抑制植
物生长(浓度的高低以各器官的最适生长素浓度为标准)。
同一植株不同器官对生长素浓度的反应不同,敏感性由高到低为:根、芽、茎(见右图)
顶端优势是顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。原因是顶芽产生的生长素向下运输,
使近顶端的侧芽部位生长素浓度较高,从而抑制了该部位侧芽的生长。 (3)生长素类似物在农业生产中的应用: 促进扦插枝条生根; 防止落花落果;
促进果实发育(在未授粉的雌蕊柱头上喷洒生长素类似物,促进子房发育为果实,形成
无子番茄);
控制性别分化(促进花芽向雌花分化,从而提高产量) (4)其他植物激素 名称 主要作用 赤霉素 促进细胞伸长、植株增高,促进果实生长 细胞素 促进细胞 脱落酸 促进叶和果实的衰老和脱落 乙烯 促进果实成熟 (5)植物细胞的分化、器官的发生、发育、成熟和衰老,整个植株的生长等,是多种激素相互协调、共同调节的结果。
42、生物群落的基本单位—种群
(1)种群的概念:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群是生物群落的
基本单位。
种群密度(种群最基本的数量特征) 出生率和死亡率 数量特征 年龄结构 性别比例
(2)种群的特征 空间特征 迁入率和迁出率 遗传特征 (3)调查种群密度的方法:
样方法:以若干样方(随机取样)平均密度估计总体平均密度的方法。 标志重捕法:
(4)种群数量的增长规律
t
种群增长的“J”型曲线:Nt= N0λ
①条件:在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下 ②特点:种群内个体数量连续增长;增长率不变 种群增长的“S”型曲线:
①条件:有限的环境中,种群密度上升,种内个体间的竞争加剧,捕食者数量增加
②特点:种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值(K值)时,种群个体数量将不再增加;种群增长率变化,K/2时增速最快,K时为0
③应用:大熊猫栖息地遭到破坏后,由于食物减少和活动范围缩小,其K值变小,因此,建立自然保护区,改善栖息环境,提高K值,是保护大熊猫的根本措施;对家鼠等有害动物的控制,应降低其K值。
43、生物群落的结构
群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的,主要包括垂直结构和水平结构。
(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。植物因群落中的生态因子—光的分布不均,由高到低分为乔木层、灌木层、草本层;动物分层主要是因群落的不同层次的食物和微环境不同。
(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。影响因素:地形、光照、湿度、人与动物影响等。
(3)意义:提高了生物利用环境资源的能力。
44、生物群落的演替 (1)原生演替: ①定义:在从未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭的原生裸地上发生的生物演替。
②过程:地衣、苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段 (2)次生演替
①定义:当某个群落受到洪水、火灾或人类活动等因素干扰,该群落中的植被受严重破坏所形成的裸地,称为次生裸地。在次生裸地上开始的生物演替,称为次生演替。 ②引起次生演替的外界因素:
自然因素:火灾、洪水、病虫害、严寒
人类活动(主要因素):过度砍伐、放牧、垦荒、开矿;完全被砍伐或火烧后的森林、弃耕后的农田 45、生态系统和生物圈 (1)生态系统的概念:
生态系统是指在一定的空间内,生物成分(群落)和非生物成分(无机环境)通过物质循环、能量流动和信息传递,彼此相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。 (2)地球上最大的生态系统是生物圈 (3)生态系统类型:
可分为水域生态系统和陆地生态系统。水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统,以及农业生态系统、城市生态系统等人工生态系统。 (4)生态系统的结构 ①成分:
非生物成分:无机盐、阳光、温度、水 等
生产者:主要是绿色植物(最基本、最关键的的成分) 绿色植物通过光合作用将无机物合成有机物 生物成分 消费者:主要是各种动物
分解者:主要某腐生细菌和真菌,也包括蚯蚓等腐生动物。
它们能分解动植物遗体、粪便等,最终将有机物分解为无机物。
②营养结构:食物链、食物网
同一种生物在不同食物链中,可以占有不同的营养级。
注意:肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的,如猫头鹰捕食鼠时,则处于第三营养级;当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时,则处于第四营养级。
46、生态系统中的能量流动 (1)过程
(2)特点: 单向流动:生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向下一个营
养级,不能逆向流动,也不能循环流动
逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,能量在相邻两个营养级间的传递
效率是10%-20%;可用能量金字塔表示。
在一个生态系统中,营养级越多,能量流动过程中消耗的能量越多。 (3)研究能量流动的意义:
①可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。 ②可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。如农田生态系统中,必须清除杂草、防治农作物的病虫害。
47、生态系统中的物质循环——碳循环
(1)碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在;碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在,并通过生物链在生物群落中传递;碳的循环形式是CO2
(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径是光合作用;碳从生物群落进入无机环境的主要途径有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧产生CO2 (3)过程:
48、生态系统中的信息传递
(1)生态系统的基本功能是进行物质循环、能量流动、信息传递 (2)生态系统中信息传递的主要形式:
①物理信息:光、声、热、电、磁、温度等。如植物的向光性 ②化学信息:性外激素、告警外激素、尿液等 ③行为信息:动物求偶时的舞蹈、运动等
④营养信息:食物的数量、种类等。如食物链、食物网。 (3)信息传递在农业生产中的作用:
一是提高农、畜产品的产量,如短日照处理能使菊花提前开花; 二是对有害动物进行控制,如喷洒人工合成的性外激素类似物干扰害虫交尾的环保型防虫法。
49、生态系统的稳定性
(1)概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统
的稳定性。
(2)生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。生态系统自我
调节能力的。基础是负反馈。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大。 (3)生态系统的稳定性具有相对性。当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可能导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。 (4)制作生态瓶时应注意: ①生态瓶必须是透明的;
②生态瓶中投放的生物之间要构成营养关系,数量比例要合理;
③ 生态瓶中的水量应占其容积的4/5,留出一定的空间,储备一定量的空气; ④生态瓶要密封;
⑤生态瓶要放在光线良好,但避免阳光直射的地方; ⑥研究结束前不要再随意移动生态瓶。
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