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必修知识点总结


【必修 1

知识点】 第二章 细胞的化学组成 第一节 细胞中的原子和分子

一、组成细胞的元素 (一)元素的种类 1.最基本元素:C 2.基本元素:C、H、O、N` 3.主要元素:C、H、O、N、P、S 4.大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 5.微量元素:Fe、Mn、Cu、B、Zn、Mo 等 6.质量占全部元素的 98%:

C、H、O、N、P、Ca 等 (二)生物界与非生物界既有统一性 又有差异性 1.统一性:生物界和非生物界元素种类基本相同; 2.差异性:生物界和非生物界元素含量相差很大。 二、细胞中的无机化合物:水 和无机盐 (一)水 1.含量:活细胞中含量最多 。 2.存在形式: (1)自由水——以 游离 形式存在,可以 自由流动 的水; (2)结合水——通过氢键与其他物质相结合的水。 3.作用: (1)自由水:① 良好的溶剂 ;② 参与细胞内生化反应 ;③运输物质;④ 维持细胞的形态 (2)结合水:组成细胞结构的重要成分。 4.与代谢的关系: (1)代谢旺盛的细胞中,自由水的含量相对较多,结合水相对较少; (2)结合水的含量增多,可以使植物的 抗逆性 增强。 (二)无机盐 1.含量:较少 2.一般存在形式: 离子 3.作用: ① 维持细胞的酸碱平衡 ; ② 合成有机物的原料 ; 举例:Mg —— 叶绿素、PO4 —— 核苷酸 、Fe ——血红蛋白、I —— 甲状腺激素 ③ 参与细胞的 各种生命活动。 举例:缺 Ca —— 肌肉抽搐,Ca 过多—— 肌肉乏力 第二节 一、糖类 (一)组成元素: C、H、O 3 种。 三种。
-12+ 2+ 2+ 32+ -

细胞中的生物大分子

(二)种类:分为单糖、二糖和多糖

概 念 五碳糖

种 类 核糖 脱氧核糖

分 布

主 要 功 能 组成核酸

单糖

不 能 水解的 糖

核糖、脱氧核糖、葡萄糖 葡萄糖是主要能源物质

六碳糖

葡萄糖、 果糖、 在动植物细胞都有 半乳糖 蔗 糖 植物细胞 动物细胞

水解后能够 二糖 生成二分子 单糖的糖 水解后能够 多糖 生成 许多分 子单糖的糖

麦芽糖 乳 淀 糖 粉

植物细胞中的储能物质 植物细胞 植物 细胞壁 的基本组成 成分

纤维素





动物细胞

动物细胞中的储能物质

淀粉、纤维素、糖原的单体 (基本组成单位)——葡萄糖 .. (三)功能 1.生物体维持生命活动的主要能量来源; 2.重要 结构 物质; 3. 与蛋白质等物质结合形成的复杂化合物 (糖蛋白 等) , 能参与 细胞识别 、 细胞间物质运输 和 免 疫功能的调节等生命活动。 (四)糖类的鉴定 1.淀粉的鉴定:淀粉遇碘液变蓝色。 2.还原性糖的鉴定: (1)还原性糖的主要类型: 单糖、 麦芽糖 和 乳糖 等。 (2)生物材料要求:白色或近于白色、还原性糖含量高。 (3)鉴定原理:还原性糖与 斐林试剂 反应,水浴条件下产生 砖红色 沉淀。 (4)斐林试剂:①配制:0.1g/mL的NaOH溶液(2mL)+ 0.05g/mL CuSO4 溶液(2mL); ②使用: 等量混匀, 现配现用; ③条件:水浴加热 。 二、脂质 1.元素组成:主要由 C、H、O 组成,有些含N、P。 2.种类:脂肪、类脂(如磷脂) 、固醇(包括胆固醇、性激素、维生素D等) 三种。 3.共同特征:不溶于水。 4.功能: (1)脂肪:生物体的主要储能物质;维持体温恒定;缓冲机械压力等。 (2)类脂中的磷脂:构成生物膜的重要物质。 (3)固醇:在细胞的 营养、调节、和 代谢 中具有重要作用。 5.脂肪的鉴定: 脂肪可以被 苏丹Ⅲ染液 染成 橘黄色 ;被 苏丹Ⅳ染液 染成 红色 。
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【实验中用 50%酒精 洗去浮色 → 显微镜 观察 → 橘黄色(红色)脂肪颗粒】 三、蛋白质 1.含量:细胞中含量 最多的有机物 2.元素组成:除 C、H、O、N 外,大多数蛋白质还含有 S 3.基本组成单位:氨基酸 (1)种类:约 20种 (2)结构通式:

(3)判断依据: ①同时有 氨基(—NH2)和 羧基(—COOH) ; ②至少有一个氨基和一个羧基连在 同一个 碳原子上。 (4)20种氨基酸的区别: R基 的不同 (5)结合方式:脱水缩合 (6)形成层次: 连接的化学键:肽键(-CO-NH-)

脱水缩合
氨基酸 多肽(肽链)

盘曲折叠
蛋白质

①二肽:由2个氨基酸分子脱水缩合形成的肽链。 ②多肽:由n(n≥3)个氨基酸分子脱水缩合形成的肽链。 4.蛋白质结构多样性的原因 (1)组成蛋白质多肽链的氨基酸 的 种类、 数目、 排列顺序的不同; ... (2)构成蛋白质的多肽链 的 数目、 空间结构 不同。 ... 5.计算: (1)一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)= 氨基酸数 —肽链条数 (2)一个蛋白质分子中至少 含有的 氨基数 (或 羧基数 )= 肽链条数 .. (3)蛋白质相对分子质量=氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸数—失去水分子数×水的相对分子质量 (18) 6.功能:生命活动的 主要承担者 (1)结构——构成细胞和生物体 ; (3)运输——如:血红蛋白、载体; (5)免疫——如:抗体。 7.蛋白质鉴定: (1)原理:蛋白质与 双缩脲试剂 产生 紫色 的颜色反应。 (2)双缩脲试剂: ①组成:包括A液(0.1g/mL的NaOH溶液)和B液:0.01 g/mL CuSO4 溶液。 ②使用:分别加入(先A液,后B液),A液多(2mL),B液少(3-4滴)。 ③条件:常温下反应,不需加热。 四、核酸 1.元素组成: C、H、O、N、P 2.基本单位:核苷酸
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(2)催化——如:酶 ; (4)调节——如:胰岛素,生长激素等蛋白质类激素 ;

5种

(1)组成:1分子核苷酸由 1分子磷酸 、 1分子五碳糖 、 (2)结构简图

1分子含氮碱基 三部分组成。

(3)类型:分为 脱氧核苷酸 、 核糖核苷酸 两种。 1分子磷酸 脱氧核苷酸 (4种) 1分子脱氧核糖 1分子含氮碱基(A、T、G、C) 1分子磷酸 核糖核苷酸 (4种) 【含氮碱基名称】 : A——腺嘌呤;G——鸟嘌呤;C——胞嘧啶;T——胸腺嘧啶;U——尿嘧啶 3.种类:包括 脱氧核糖核酸(DNA)和 核糖核酸(RNA)两种 种类 脱氧核糖核酸 英文缩写 DNA 基本组成单位 脱氧核苷酸(4 种) 存在场所 主要在细胞核中 (在叶绿体和线粒体中有少量存在) 核糖核酸 RNA 核糖核苷酸(4 种) 主要存在细胞质中 1分子核糖 1分子含氮碱基(A、U、G、C)

4.功能:储存 遗传信息 ,控制 蛋白质 的合成,是一切生物的遗传物质。 (原核、真核生物遗传物质都是 DNA ;病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA ;绝大多数生物的遗传物质是 DNA。 ) 5.DNA、RNA 的鉴定 (1)DNA+甲基绿染液→染成绿色 (2)RNA+吡罗红染液→染成红色

五、碳链是生物构成生物大分子(多糖、蛋白质、核酸等)的基本骨架 第三章 细胞的结构和功能 第一节 一、细胞学说的建立和发展 1.建立者:德国的施莱登和施旺 2.主要内容: (1)一切动植物都是由细胞构成的,细胞是一切动植物的基本单位; (2)细胞是一个相对独立的单位; (3)新细胞可以从老细胞产生。 3.重要补充: (德国)魏尔肖指出“细胞只能来自细胞”,细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。 4.意义:使动物和植物统一到细胞的基础上。
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生命活动的基本单位——细胞

二、光学显微镜的使用 1.方法: 先对光:一转转换器;二转聚光器;三转反光镜。 再观察:一放标本孔中央;二降物镜片上方;三升镜筒仔细看。 2.注意事项: (1)放大倍数=物镜的放大倍数 × 目镜的放大倍数 ; (2)物镜 越长 ,放大倍数越大;目镜 越短 ,放大倍数越大;“物镜—玻片标本”距离 越小 ,放大 倍数越大; (3)物像与实际材料上下、左右都是 颠倒 的; (偏哪向哪移) (4)使用原则:先低倍镜后高倍镜;先粗准焦螺旋后细准焦螺旋; (5)高倍物镜使用顺序: 低倍镜 → 标本移至中央 → 高倍镜 → 大光圈,凹面镜 → 细准焦螺旋 (6)高倍物镜视野特点:大、少、暗。 第二节 细胞的类型和结构 一、细胞的类型:分为 原核细胞 和 真核细胞 两大类 原核细胞:没有典型的细胞核, 无核膜 和核仁。如细菌、蓝藻、放线菌等原核生物的细胞。 真核细胞:有核膜包被的典型的细胞核。如动物、植物和真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)等真核生物的 细胞。 二、真核细胞的基本结构:主要包括 细胞膜 、细胞质 、细胞核。 (一)细胞膜 1.组成成分:脂质(磷脂) 、蛋白质、糖类(少量) 主要成分:脂质(磷脂) 、蛋白质 2.组成:基本骨架——磷脂双分子层 不对称、不均匀分布——蛋白质 外侧——糖蛋白 3.结构模型:流动镶嵌模型 4.结构特点:具有一定的流动性(原因:磷脂和蛋白质的运动) 功能特点:选择透过性 5.功能: (1)保护和控制 物质进出 (2)细胞识别 (3)进行细胞间的信息交流(与细胞膜上 糖蛋白 有关) (二)细胞壁 主要成分是纤维素、果胶,有支持和保护功能。 (三)细胞质:分成 细胞质基质 和 细胞器 两部分 1.细胞质基质 作用:为代谢提供场所和物质和一定的环境条件,影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。 2.细胞器
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(1)线粒体(双层膜)——动力车间 ①结构:包括双层膜、嵴(内膜向内突起形成) 、基质 ②功能:有氧呼吸的主要场所(第二、三阶段) ③特点:含少量的 DNA、RNA ④结构示意图:

(2)叶绿体(双层膜)——能量转换站 ①结构:包括双层膜、类囊体 (含有色素、酶)和 基质(含有酶) ②功能:进行光合作用的场所 ③分布:主要存在于植物的叶肉细胞 ④特点:含少量的 DNA、RNA ⑤结构示意图:

(3)内质网(单层膜) ①功能:有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。 ②结构示意图: (4)高尔基体(单层膜) ①功能:动物细胞中与分泌物的形成有关,植物中与有丝分裂中细胞壁的形成有关。 ②结构示意图:

(5)液泡(单层膜)——泡状结构,成熟的植物有大液泡。 功能:贮藏(营养、色素 等) 、保持细胞形态、调节渗透吸水。 (6)核糖体(无膜结构) ①功能:合成蛋白质的场所 ②分布:真核、原核细胞 (7)中心体(无膜结构) 由垂直的两个中心粒构成,与动物细胞的有丝分裂有关。 【小结】 : ★ 双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体 ★ 单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡 ★ 非膜的细胞器:核糖体、中心体 ★ 含有少量DNA的细胞器:线粒体、叶绿体 ★ 含有色素的细胞器:叶绿体、液泡
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★ 动物细胞、高等植物细胞的区别:动物特有中心体;高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。 (四)细胞核 1.主要结构:包括核膜、核仁、染色质等。 (1)核膜:双层膜,有核孔(细胞核与细胞质之间的物质交换通道,RNA、蛋白质等大分子进出必须通 过核孔。 ) (2)核仁:在细胞有丝分裂中周期性的消失(前期)和重建(末期) ;核糖体中的RNA来自核仁。 (3)染色质:细胞核内被 碱性染料 染成深色的物质,主要由DNA和蛋白质组成。 染色质和染色体的关系:细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态。 2.功能: 储存和复制遗传物质DNA的主要场所;细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。 (五)原核细胞和真核细胞的区别、联系 1.根本区别:是否具有成形的细胞核(是否具有核膜) 2.联系(相似点) : (1)都有相似的细胞膜、细胞质(核糖体) ; (2)都有DNA分子

(六)生物膜系统 1.组成:细胞膜、核膜以及细胞器膜(真核细胞中) 2.功能:在细胞与外部环境之间的物质运输、能量转换和信息传递方面发挥重要的作用。

(七)细胞是一个有机的统一整体:细胞只有保持结构完整性,才能完成各种生命活动。 与分泌蛋白(如:抗体、胰岛素、消化酶等)的合成、分泌有关的细胞器:核糖体、内质网、高尔基 体、线粒体

第三节 物质的跨膜运输 一、物质跨膜运输的方式: 1.小分子物质跨膜运输的方式: (1)类型:分为被动运输和主动运输两种,其中被动运输又可分为简单(自由)扩散、易化(协助)扩散两 种。 (2)特点及举例: 方式 被 动 运 输 简单 扩散 易化 扩散 主动 运输 浓度/方向 高→低 载体 × 能量 × 举例 O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸

高→低



×

葡萄糖进入红细胞 各种离子,小肠吸收葡萄糖、氨基酸, 肾小管重吸收葡萄糖

低→高





2.大分子和颗粒性物质跨膜运输的方式——反映细胞膜的结构特点:一定流动性 进细胞——内吞作用 ; 出细胞——外排作用
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二、实验:观察植物细胞的质壁分离和复原

成熟植物细胞结构示意图 实验材料:洋葱紫色表皮鳞片叶 1.实验原理: ①成熟植物细胞的原生质层(细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质)具有选择透过性; ②原生质层的伸缩性大于细胞壁; ③细胞液浓度<外界溶液浓度 →细胞失水→质壁分离; 质壁分离细胞的细胞液浓度>外界溶液浓度→细胞吸水→质壁分离复原。 2.观察质壁分离和复原实验验证问题及应用: ①可以证明一个成熟的植物细胞构成一个渗透系统;②可以证明细胞是活的; ③可以大致测出细胞液的浓度; ④证明原生质层的伸缩性大于细胞壁。 第四章 光合作用和细胞呼吸 第一节 ATP和酶 一、ATP 1.功能:ATP是生命活动的直接能源物质 注:主要 能源是糖类(葡萄糖) ;储备 能源是脂肪;根本 能源是太阳能。 .. .. .. 2.结构: (1)元素组成: C 、H、O、N、P五种元素 (2)中文名:腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷) (3)构成:腺嘌呤—核糖—磷酸基团~磷酸基团~磷酸基团 (4)结构简式:A—P~P~P (A :腺嘌呤核苷(腺苷) ; P:磷酸基团; ~ : 高能磷酸键)

(5)结构特点:第二个高能磷酸键相当脆弱,水解时容易断裂(不稳定性) 3.ATP与ADP的相互转化: 酶 ATP ADP+Pi+能量

(ADP 中文名称叫二磷酸腺苷,结构简式 A—P~P) (1)向右:表示 ATP 水解,所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。 向左:表示 ATP 合成,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。 (在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用) 合成ATP的细胞结构:细胞质基质、线粒体、叶绿体 (2)ATP能作为直接能源的原因是细胞中ATP与ADP循环转变,且十分迅速。
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二、酶 1.概念:由活细胞 产生的、具有 催化 活性的有机物。 2.化学本质:大多数是蛋白质、少数是 RNA 3.作用:催化 4.特性: (1)酶具有高效性 (2)酶具有专一性(特异性) (3)酶的作用条件比较温和 5.影响酶活性的因素 (1)pH: 在最适 pH 下,酶的活性最高,pH 值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。 (pH 过高或过低,酶活性丧失) (2)温度: 在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。 (温度过低,酶活性降低;温度过高,酶活性丧失)

第二节 一、光合作用的发现

光合作用

1.1771 年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气; 2.1864 年,德国科学家萨克斯证明绿色叶片在光合作用中产生淀粉; 3.1880 年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放出氧; 4.20 世纪 30 年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法 研究证明光合作用释放的氧气全部来自水。 5.1948 美国,卡尔文:用标 C 标记的 CO2 追踪了光合作用中碳元素的行踪,CO2 被用于合成糖类等有机 物。
14

二、实验:提取和分离叶绿体中的色素 实验材料:新鲜、浓绿的叶片(如:新鲜的菠菜叶片) 1.实验原理: ① 叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂(如丙酮、无水乙醇等) 。 ② 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得 快 ;反之则 慢 。 2.方法步骤: (1)提取绿叶中色素: 称取 绿叶 5g→剪碎 置于研钵→放入少许 SiO2 和 CaCO3 →加入 10mL 丙酮→充分研磨→过滤→收集滤 液(试管口用棉塞塞严) (2)制备滤纸条: (3)画滤液细线:要求细、直、齐。多涂画几次,每次待干后再涂画下一次。 (4) 3. 结 分离色素: 滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中, 用培养皿盖住小烧杯。 果分析:色素在滤纸条上的分布如下图
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(橙黄色) (黄 色) (蓝绿色) (黄绿色)

最快(溶解度最大)

最宽(最多) 最慢(溶解度最小)

4.注意事项: ? ? ? ? ? 丙酮的用途是提取(溶解)叶绿体中的色素; 层析液的的用途是分离叶绿体中的色素; 石英砂(SiO2)的作用是为了研磨充分; 碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏; 分离色素时,层析液不能没及滤液细线的原因是 滤液细线上的色素会溶解到层析液中。

5.色素的分类、位置和功能 (1)分类:叶绿体中的色素包括叶绿素(占 3/4) 和 类胡萝卜素 (占 1/4) (2)位置:叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜 上。 (3)功能:叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收 红光 和 蓝紫光 ; 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 蓝紫光 及 保护叶绿素免受强光伤害 的作用。 两大类

三、光合作用 1.概念: 指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和 水 转变成储存能量的有机物,并且释放出氧气的 过程。 2.过程:分成光反应和暗反应两个阶段

【光合作用图解】
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(1)光反应 ①条件:有光 、色素、酶 ②场所:叶绿体中的类囊体薄膜 ③物质变化: ★ 水的光解: ★ ATP 的合成: ④能量变化:光能→ATP 活跃的化学能 (2)暗反应 ①条件:有光和无光 、酶、ATP、[H] ②场所:叶绿体基质 (光能→ATP 中 活跃 的化学能)

③物质变化: ★CO2 的固定: ★ C3 的还原: ④能量变化:ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 (3)两个阶段的关系:光反应为暗反应提供 ATP 和[H] 3.总反应式: 光 能 CO2 + H2O 叶绿体 4.实质:把无机物转变成有机物,把光能转变成有机物中的化学能。 (CH2O)+ O2 ,暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi。

5.影响光合作用的环境因素:光照强度、CO2浓度、温度等 (1)光照强度:在一定的光照强度范围内 ,光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。 .......... (2)CO2 浓度:在一定浓度范围内 ,光合作用速率随着 CO2 浓度的增加而加快。 ....... (3)温度:光合作用只能在一定的温度范围内进行,在最适温度时,光合作用速率最快,高于或低于最 适温度,光合作用速率下降。

6.农业生产中提高光能利用率采取的方法: 延长光照时间 如:补充人工光照、多季种植(轮作)
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增加光照面积

如:合理密植、套种(间作) 光照强弱的控制:阳生植物(强光) ,阴生植物(弱光)

增强光合作用效率

适当提高CO2浓度:施农家肥、干冰、通风 适当提高白天温度(降低夜间温度) 必需矿质元素的供应

第三节 细胞呼吸 一、细胞呼吸的概念: 细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳和水或分解为一些不 彻底的氧化产物,且伴随着能量释放的过程。 二、细胞呼吸的类型:包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。 (一)有氧呼吸 1.概念: 有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下,通过酶的催化作用,把某些有机物彻底氧化分解,产生出二 氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。 2.过程:分成三个阶段 ① C6H12O6 酶 酶 酶 丙酮酸 + [H](少)+ 能量(少) CO2 + [H] + 能量(少) H2O + 能量(大量) 场所:细胞质基质 场所:线粒体基质 场所:线粒体内膜

② 丙酮酸 + H2O ③ [H] + O2

3.总反应式: C6H12O6 + 6H2O + 6O2 酶 6CO2 + 12H2O + 能量

4.意义: 大多数 生物获得能量的主要途径。 (二)无氧呼吸 1.概念: 无氧呼吸是指细胞在 无氧 条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等 有机物 分解成 乙醇 和 二氧 化碳 或 乳酸 , 同时释放 少量 能量的过程。 2.过程:分为二个阶段。 ① 与有氧呼吸第一阶段 完全相同 ② 丙酮酸 酶 C2H5OH(酒精)+ CO2 场所:细胞质基质 场所:细胞质基质

(高等植物、酵母菌等) 或 丙酮酸 3.总反应式: C6H12O6 C6H12O6 酶 酶 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 能量 2C3H6O3(乳酸)+ 能量 酶 C3H6O3(乳酸) (乳酸菌、动物和人)

(三)有氧呼吸与无氧呼吸的异同 项目 有氧呼吸
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无氧呼吸

场所 区别 是否需 O2 最终产物 放能多少 联系

细胞质基质、线粒体 需氧 CO2+H2O 大量

细胞质基质 不需氧 酒精和 CO2 ; 乳酸 少量

①第一阶段完全相同,都在细胞质基质中进行; ②本质相同:分解有机物、释放能量。

三、细胞呼吸的意义 1.为生物体的生命活动提供 能量 ; 2.其中间产物是各种有机物之间转化的 枢纽 。

四、细胞呼吸的应用 1.适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件,增强 水稻根系的细胞呼吸作用。 2.储存粮食时,要注意降低温度和保持干燥 ,抑制 细胞呼吸。 3.果蔬保鲜时,采用降低氧浓度、充 氮气 或降低 温度 等方法,抑制 细胞呼吸,并要保持 一定的湿度 。

五、实验:探究酵母菌的呼吸方式 1.实验原理: 酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存。 (1)有氧呼吸:C6H12O6 + 6H2O + 6O2 (2)无氧呼吸:C6H12O6 酶 酶 6CO2 + 12H2O + 能量

2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 能量

2.实验过程:需要设计和进行对照实验,分析有氧条件下和无氧条件酵母菌细胞的呼吸情况。

有氧呼吸装置图 3.实验现象:
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无氧呼吸装置图

有氧、无氧呼吸装置中澄清石灰水都变浑浊,且有氧呼吸装置中,浑浊程度更高。 4.实验结论: 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸。 【补充】 :① CO2 可以使澄清的石灰水 变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 ② 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色。

第五章 细胞的增殖、分化、衰老和凋亡 第一节 一、细胞增殖的意义 生物体 生长 、 发育 、 生殖 和 遗传 的基础。 细胞增殖

二、真核细胞增殖的类型:包括有丝分裂、减数分裂、无丝分裂三种。

三、有丝分裂 (一)细胞周期 1.概念:连续分裂的细胞,从一次细胞分裂 结束 开始,直到下一次细胞分裂 结束 为止,称为一个细 胞周期。 2.组成:分为分裂间期和分裂期 3.几个要点: ① 连续分裂 的细胞才具有细胞周期; ② 间期 在前, 分裂期 在后; ③ 间期 长,占 90%--95%, 分裂期 短,占 5%--10%; ④ 不同生物或同一生物不同种类的细胞,细胞周期长短不一。 (二)有丝分裂的过程 ? 动物细胞的有丝分裂

1.图解:

间期 2.特点:

前期

中期
- 14 -

后期

末期

(1)分裂间期:主要完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成(DNA 复制、蛋白质合成) 结果:DNA 分子 加倍 ;染色体数 不变(一条染色体含有 2 条染色单体) (2)分裂期 前期(膜仁消失显两体) :①出现染色体和纺锤体,染色体散乱排列; ②核膜解体、核仁逐渐消失。 中期(形数清晰赤道齐) :染色体的 着丝粒 排列在 赤道板 上。 后期(点裂数增均两极) :着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别向细胞两极移动,染色体数目暂时加 倍。 末期(两消两现重开始) :①染色体、纺锤体消失 ; ②核膜、核仁重现(细胞膜内陷) 3.染色体、染色单体、DNA 数量变化: (体细胞染色体为 2N) (1) 染色体数量变化:后期加倍(4N) ,其他时期不变(2N) (2) DNA 数量变化:间期加倍(2N→4N) ,末期还原(2N) 。 ;

(3) 染色单体数量变化:间期出现(0→4N) ,后期消失(4N→0) ,存在时数目同 DNA。 【数量变化原因】 :染色体数量变化:加倍——着丝点分裂;减半——细胞一分为二; DNA 数量变化:加倍——DNA 复制;减半——细胞一分为二。 4.有丝分裂过程中染色体和 DNA 数目的变化曲线:

?

植物细胞的有丝分裂图解:

(三)动、植物细胞有丝分裂的比较
- 15 -

动物细胞 不 同 点 前期: 纺锤体的形成方式不同 末期: 细胞质的分裂方式不同 (四)有丝分裂的特征和意义 1.特征: 由两组中心粒发出的星射线 构成纺锤体 由细胞膜向内凹陷把亲代细 胞缢裂成两个子细胞

植物细胞 由细胞两极发出的纺锤丝构成 纺锤体 由细胞板形成的细胞壁把亲代 细胞分成两个子细胞

出现染色体和纺锤体,染色体复制 一次 ,细胞分裂 一次 ,染色体平均分配到两个子细胞中。 2.意义: 保证了亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性。 (五)实验:观察植物细胞的有丝分裂 实验材料:洋葱根尖 1.实验原理: (1)植物体中,有丝分裂常见于根尖、茎尖等 分生区 细胞。 (2)高等植物细胞有丝分裂的过程,分为分裂间期和分裂的前期、中期、后期、末期。可以用高倍镜观 察植物细胞有丝分裂的过程,根据各个时期细胞内染色体(或染色质)的变化情况,识别该细胞处 于有丝分裂的哪个时期。 (3)细胞核内的 染色体 容易被 碱性染料(龙胆紫、醋酸洋红)着色。 2.方法步骤: (1)洋葱根尖培养:瓶内装满清水,洋葱底部接触瓶内水面,置于温暖处,常换水。待根长 5cm 时,取 健壮的根尖制片观察。 (2)装片的制作: ① 解离:使细胞易于分离——目的; 15%HCl 溶液和体积分数为 95%的酒精溶液的混合液(1:1)——解离液 ② 漂洗:洗去多余的盐酸,防止解离过度和便于用碱性染料染色——目的 ③ 染色:龙胆紫或醋酸洋红——染色液; 使染色体(质)着色——目的。 ④ 制片:用镊子将染过色的根尖取出,置于载玻片上,加 1 滴清水,弄碎根尖(用镊子尖) ,盖上盖玻 片,在盖玻片上再加一片载玻片,然后用拇指轻轻压载玻片,使细胞分散开来。 使细胞分散开——目的。 (3)观察: ① 先低倍镜观察:找到分生区细胞(细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂) ② 再高倍镜观察: ③ 观察:找出处于细胞分裂期中期的细胞,再找出前期、后期、末期的细胞。 (根据染色体的变化特 点判断各个时期:一个视野里,大多数是分裂间期的细胞图像,因为分裂间期远长于分裂 期;边观察边移动装片)

四、无丝分裂
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1.特点:没有 染色体 和 纺锤体 等结构的出现(但 有 DNA 的复制 ) 。 2.举例:草履虫 、蛙的红细胞 等。

第二节 细胞分化、衰老和凋亡 一、细胞的分化 1.概念:由同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在 形态结构 和 生理功能 上形成 稳定性 的差异, 产生不同的 细胞类群 的过程。 2.特点:稳定性(不可逆性) 、持久性、普遍性 3.原因: 基因的选择性表达。 (细胞分化过程中基因 没有 改变) 4.意义:细胞分化是生物个体发育的基础。 5.实例:根尖的分生区细胞→成熟区的输导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等;受精卵发育成蝌蚪, 再发育成青蛙;骨髓造血;皮肤再生等。 6.细胞分化和细胞分裂的区别和联系: (1)区别:细胞分裂的结果是:细胞数目的增加; 细胞分化的结果是:细胞种类的增加。 (2)联系:细胞分化程度越高,分裂能力越低。

二、细胞的全能性 1.概念:已经分化的 细胞 在适宜的条件下,仍然具有发育成 完整个体 的潜能。 2.原因:细胞中具有发育成完整个体的 全部遗传物质 。 3.实例: (1)植物组织培养(胡萝卜根细胞或组织 离体 培养成新的胡萝卜植株。 ) 植物组织培养过程:

(2)动物细胞核移植(克隆) 4.细胞全能性的大小比较: 受精卵>生殖细胞>体细胞; 植物细胞>动物细胞

三、细胞衰老的特征 1.细胞内水分 减少,细胞萎缩,体积变小; 2.细胞核 膨大 ,核膜 皱折 ,染色质 固缩(染色加深) ; 3.细胞内酶的活性 降低 ,呼吸速度减慢,代谢速度 减慢 ; 4.细胞膜 通透性 改变,物质运输功能 降低 ; 5.细胞内色素 沉积 。

四、细胞凋亡 1.概念:
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细胞凋亡是一个主动的由基因决定的细胞 程序化自行结束生命的过程,也称为细胞程序性死亡。 2.意义: 对生物的 个体发育 、机体 稳定状态 的维持等都具有重要作用。 正常的细胞凋亡对人体是有益的,如手指的形成、蝌蚪尾的凋亡。 3.细胞凋亡与细胞坏死的区别: ? ? 细胞凋亡由 基因 决定的细胞程序性死亡,主动、生理性死亡。 细胞坏死是极端的 物理 、 化学 因素或严重的 病理性刺激 引起的细胞损伤和死亡,被动、病理性 死亡。

第三节 一、癌细胞的主要特征: 1.能无限增殖;

关注癌症

2.细胞表面发生了变化,具有浸润性和扩散性。 (原因是细胞膜上糖蛋白等物质的减少,使癌细胞间黏 着性下降) 3.能够逃避免疫监视; 4.形态结构发生显著变化。

二、细胞癌变原因: 1.内因:原癌基因和抑癌基因的变异(遗传物质发生变化) 2.外因:三类致癌因子—— 物理 致癌因子、 化学 致癌因子、 病毒 致癌因子

三、我国的癌症防治 1.“癌症的三级预防”策略: 一级预防:防止和消除环境污染; 二级预防:防止致癌因子影响; 三级预防:高危人群早期检出。 2.癌症的主要治疗方法: 放射治疗(简称放疗) 、化学治疗(简称化疗) 、手术切除

【必修 2

考点过关】
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第二章

减数分裂和有性生殖 减数分裂

第一节 一、减数分裂的概念

1.范围:进行有性生殖的生物 2.时期:原始生殖细胞—————→成熟生殖细胞 (精原细胞或卵原细胞) (精子或卵细胞) 3.特点:染色体复制一次,细胞连续分裂两次。 4.结果:生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半

【注:体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞 中的染色体数目与体细胞相同。 】

二、相关概念辨析 1.同源染色体、非同源染色体 (1)同源染色体:指一条来自父方,一条来自母方,形态、大小一般 ..

相同的两条染色体。
(2)非同源染色体:除了同源染色体,任意两条即为非同源染色体。 2.姐妹染色单体:一条染色体复制后形成的两条完全一样的染色单体,由同一个着丝点连在 3.联会、四分体 (1)联 会:减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象。 (2)四分体:在减数第一次分裂时同源染色体联会后,每对同源染色体含有 4 条染色单体,叫做四分体。 一起。

三、减数分裂的过程 (一)精子的形成 1.场所:睾丸(或精巢) 2.过程:

间期

前期

中期

后期

末期

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中期 3.各时期分裂特点 分裂时期

后期

末期

特点 间期 前期 中期 后期 末期

减数第一次分裂

染色体复制(DNA 复制和蛋白质的合成) 联会、四分体(交叉互换)
同源染色体的着丝点排列在赤道板的两侧

同源染色体分离,非同源染色体自由组合
细胞质分裂,细胞一分为二

减数第二次分裂

前期 染色体的着丝点排列在赤道板上

(无同源染色体 ) 中期 ...... 后期 末期

着丝点分裂,姐妹染色单体分离,分别移向细胞的两极
1、 两消失(染色体、纺锤体) 、两出现(核仁、核膜) 。 2、细胞质分裂,细胞一分为二。

减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂 ,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞 。 ....... ................
所以减数第二次分裂过程中无同源染色体 。 ...... 4.相关细胞的数量变化

1 个精原细胞—→1 个初级精母细胞—→2 个次级精母细胞—→4 个精细胞—→4 个精子
(二)卵细胞的形成 1.场所:卵巢 2.过程:

间期

前期

中期
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后期

末期

3.减数分裂过程中相关细胞的数量变化

1 个卵细胞 1 个次级卵母细胞→、

1 个卵原细胞—→1 个初级卵母细胞—→ 1 个第一极体 —→

1 个第二极体 2 个第二极体

3 个第二极体

三、精子与卵细胞的形成过程的比较 (一)相同点: 1.染色体都复制一次,细胞连续分裂两次;

分裂过程中均有联会、四分体等现象的出现。
2.染色体数都比原始生殖细胞减少一半。 (二)不同点:

【注: 精原细 胞和卵 原细胞 的染色 体数目 与体细 胞相同。
生殖细胞是否需变形 产生的生殖细胞数 场所 细胞质分裂方式

精子形成

卵细胞形成

精巢(哺乳动物称睾丸)
两次都均等分裂

卵巢
初级卵母细胞和次级卵母细胞的 分裂均为不均等分裂

1 个精原细胞产生 4 个精细胞

1 个卵原细胞产生 1 个卵细胞

和 3 个极体 有变形
无变形

因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。 】

四、减数分裂过程中染色体和 DNA 的变化规律

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五、减数分裂和有丝分裂的比较 (一)知识点列表比较 项 目 有 丝 分 裂 减 数 分 裂

分裂细胞类型 细胞分裂次数 子细胞数目 子细胞类型 染色体数目变化 DNA 分子数变化

体细胞 复制一次,分裂一次 2 体细胞 2n→4n→2n(不变) 2n→4n→2n(不变)
使生物在个体发育中亲

原始生殖细胞(精原细胞、卵原细胞) 复制一次,分裂两次 雄:4 个、雌:1+3 个 生殖细胞 2n→n→2n→n(减半) 2n→4n→2n→n(减半) 减数分裂和受精作用使前后代生物





代细胞与子代细胞之间维 之间保持染色体数目的恒定, 减数分裂时 持遗传性状的稳定。 发生的高频率的基因重组是生物进化的 主要原因。

(二)减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤:(姐妹分家只看一极)

【注:若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期;同源染色体分家为减Ⅰ后期】

第二节 一、受精作用

有性生殖

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1.概念:精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。 2.实质:精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合 3.结果:使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子,另一半来自卵细胞; 细胞质几乎全部来自卵细胞。 4.意义: (1)使卵细胞的缓慢代谢转为旺盛代谢,从而启动受精卵不断分裂; (2)决定生物个体的性别。 5.减数分裂和受精作用的意义:

对于维持生物前后代体细胞中 染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异具有重要的作用。

二、有性生殖 1.概念:由亲代产生有性生殖细胞(或配子) ,经过两性生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合,成为合子

(如受精卵) ,再由合子发育成新个体的生殖方式。
2.意义:在有性生殖中,由于两性生殖细胞分别来自不同的亲本,因此,由合子发育成的后代就具备了 双亲的遗传特性,具有更强的生活能力和变异性,这对于生物的生存和进化具有重要意义。 3.图解:

第三章 第一节 一、相关概念辨析 (一)性状类

遗传和染色体 基因的分离定律

1.相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型(如:豌豆的花色中紫花、白花)。 2.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。 3.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。 4.性状分离:在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象。 (二)基因类 1.显性基因:控制显性性状的基因(大写字母表示)。 2.隐性基因:控制隐性性状的基因(小写字母表示)。 3.等位基因:位于一对同源染色体的相同位置上,决定 1 对相对性状的两个基因(如:A、a)。 (三)个体类 1.纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定遗传,不发生性状分离) 。 2.杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定遗传,后代会发生性状分离) 。
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(四) 1.表现型:指生物个体实际表现出来的性状。 2.基因型:与表现型有关的基因组成。(关系:基因型+环境 → 表现型) 3.测交:让 F1 与隐性纯合子杂交,用来测定 F1 的基因型。

二、一对相对性状的杂交实验

配子
基因型 表现型

F2 基因型有三种:AA: Aa:aa=1:2:1 表现型有两种:显性:隐性=3:1

三、对分离现象解释的验证——测交 隐性纯合子

测交实验可以证实: 测交后代 基因型两种:Aa:aa=1: 1 表现型两种:显性:隐性=1:1

四、基因分离定律的实质 在减 I 分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离。

五、孟德尔遗传实验的科学方法 1.正确地选材——豌豆;

优点:1.严格的自花传粉、闭花授粉植物,自然情况下一般都是纯种; 2.具有多对易于区分的相对性状;
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2.由单因子到多因子的研究方法; 3.应用统计学方法对实验结果进行分析; 4.科学设计了实验的程序:假说—演绎法。

第二节 一、孟德尔两对相对性状的杂交实验

基因的自由组合定律

F2 基因型有 9 种; 表现型有 4 种。

二、基因自由组合定律的实质 在减 I 分裂后期,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非等位基因随着非同源染色体的自由组

合而自由组合。 【注:非等位基因要位于非同源染色体上才适用自由组合定律】

三、性别决定 1.概念:雌雄异体的生物决定性别的方式。 2.XY 型性别决定方式 染色体组成(n 对) :雄性个体: (n-1)对常染色体 + XY

雌性个体: (n-1)对常染色体 + XX

四、伴性遗传 (一)概念 由性染色体上的基因决定的性状在遗传时与性别联系在一起的遗传方式。 (二)三种伴性遗传的特点 1.伴 X 隐性遗传: (1)实例——人类红绿色盲 人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型

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(2)特点

① 男 > 女

② 隔代遗传(交叉遗传)

③ 母病子必病,女病父必病

2.伴 X 显性遗传的特点:

① 女>男
3.伴 Y 遗传的特点:

② 连续发病

③ 父病女必病,子病母必病

① 男病女不病
(三)遗传系谱判断口诀

②父 → 子 → 孙

1.无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性; 2.有中生无为显性,显性看男病,男病女正非伴性。
(四)常见遗传病类型(要记住 ) : ...

伴 X 隐:色盲、血友病 伴 X 显:抗维生素 D 佝偻病 常隐:先天性聋哑、白化病 常显:多(并)指

第四章 遗传的分子基础 第一节 一、1928 年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验 1.肺炎双球菌有两种类型: ? ? 探索遗传物质的过程

S 型细菌:菌落光滑,菌体有荚膜,有毒性 R 型细菌:菌落粗糙,菌体无荚膜,无毒性
2.实验过程及现象(见书 P53—54)

?? 死亡 ?? 老鼠 ? 第四组实验: 活的 R 型菌+加热杀死的 S 型菌 ??
注射

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3.实验推论:

在第四组实验中,已经被加热杀死 S 型细菌中,必然含有某种促成 R 型转化为 S 型的活性物质—“转 化因子”。

二、1944 年艾弗里的实验 1.实验思路:对 S 型细菌的物质进行提取、分离,分别单独观察各种物质的作用。 2.实验过程及现象:

R型

R型

R型

R型

R型

S型

R型

3.实验结论:DNA 是转化因子。 (即:DNA 是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质)

三、噬菌体侵染细菌的实验(1952 年赫尔希和蔡斯) 1.T2 噬菌体结构和元素组成:

外壳

2.实验思路:把 DNA 和蛋白质分开,单独、直接地观察 DNA 和蛋白质的作用。 3.实验方法:同位素标记法; 标记元素: P(标记 DNA) 、 S(标记蛋白质) 4.实验过程: (见书 P55) 5.实验结论: DNA 是遗传物质。
32 35

四、1956 年烟草花叶病毒感染烟草实验 实验结论:在只有 RNA 的病毒中,RNA 是遗传物质。

五、遗传物质小结: 1.一切生物的遗传物质是核酸。 2.因为绝大多数生物的遗传物质是 DNA,所以 DNA 是主要的遗传物质。

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细胞生物(真核、原核) 核酸 遗传物质 DNA 和 RNA DNA

非细胞生物(病毒) DNA DNA RNA RNA

第二节 一、DNA 的结构 1.DNA 的组成元素:C、H、O、N、P

DNA 的结构和 DNA 的复制

2.DNA 的基本单位:脱氧(核糖)核苷酸 (4 种) 3.DNA 的结构——规则的双螺旋结构 ① 由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。 ② 外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。 内侧:由氢键相连的碱基对组成。 ③ 碱基配对有一定规律: A = T;G ≡ C。 (遵循碱基互补配对原则) 4.DNA 的特性: ① 多样性:碱基对的排列顺序是千变万化的。

排列种数:4n (n 为碱基对对数 ) ..

② 特异性:每个特定 DNA 分子的碱基排列顺序是特定的。 5.DNA 的功能:携带遗传信息(DNA 分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息) 。 6.与 DNA 有关的计算: (1)DNA 分子中,脱氧核苷酸的数目 = 脱氧核糖的数目 = 含氮碱基的数目= 磷酸的数目。 (2)在双链 DNA 分子中: ① A=T、G=C ② 任意两个非互补的碱基之和相等;且等于全部碱基和的一半。 例:A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2 全部碱基 二、DNA 的复制 1.概念:以亲代 DNA 分子两条链为模板,合成子代 DNA 的过程。 2.时间:有丝分裂间期和减Ⅰ的间期 3.场所:主要在细胞核 4.过程: (见书 P64) ①解旋 5.特点: ②合成子链 ③子、母链盘绕形成子代 DNA 分子

边解旋边复制; 半保留复制——新形成的 DNA 分子中,保留了原来 DNA 分子中的一条母链。
6.原则:碱基互补配对原则(A—T;G—C) 7.条件:
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①模板:亲代 DNA 分子的两条链 ②原料:4 种游离的脱氧(核糖)核苷酸 ③能量:ATP ④ 酶:解旋酶、DNA 聚合酶等 8.DNA 能精确复制的原因: 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。 9.意义:使遗传信息从亲代传递给子代,从而确保了遗传信息的连续性。 10.与 DNA 复制有关的计算: (1)一个 DNA 连续复制 n 次后,DNA 分子总数为:2 个 (2)第 n 代的 DNA 分子中,含原 DNA 母链的有 2 个,占 1/(2 ) (3)若某 DNA 分子中含碱基 T 为 a,则连续复制 n 次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:a(2 -1)
n
n-1

n

第三节 基因控制蛋白质的合成 一、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 二、基因 1.概念:具有遗传效应的 DNA 片段。 2.分布:主要在 染色体 上。 3.一般情况下,一条染色体有一个 DNA 分子,一个 DNA 分子上有许多个基因,每个基因又由许多个脱

氧核苷酸组成。
三、基因控制蛋白质合成——基因的表达:包括转录和翻译两个阶段。 (一)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: (见书 P68)①解旋;②合成 mRNA;③释放 mRNA

①DNA 的一条链 ②mRNA ③RNA 聚合酶

3.条件: 模板:DNA 的一条链(模板链) 原料:4 种核糖核苷酸
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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) (二)翻译 1.场所:细胞质中的核糖体 2.过程: (见书 P71) ④氨基酸 ③ tRNA ② 核糖体 ①mRNA 翻译图解 【遗传密码子】 (1)概念:mRNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻的碱基。 (2)种类:共 64 种(其中 61 个决定氨基酸,3 个为终止密码) (3)特点:

①一种氨基酸可以有一个或多个密码子,但一种密码子只能决定一种氨基酸;
②在生物界中,密码子是通用的。

【转运 RNA(tRNA) 】

反密码子:与密码子互补配对的三个碱基; 共 61 种。
tRNA 模式图 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(A—U、U—A、G—C、C—G)
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5.产物:蛋白质(或多肽链) (三)与基因表达有关的计算

基因中碱基数:mRNA 分子中碱基数:氨基酸数至少= 6:3:1

四、基因对性状的控制 1.中心法则——遗传信息的传递

(图解) 2.基因控制性状的方式 (1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状; (2)通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。

五、人类基因组计划及其意义 1.计划:完成人体 24 条染色体(22 条常染色体+X 染色体+Y 染色体)上的全部基因的遗传图、物理图、 和全部碱基的序列测定。 2.意义:可以清楚的认识人类基因的组成、结构、功能及其相互关系,对于人类疾病的诊治和预防具 有重要的意义。

第四节 基因突变、基因重组和染色体变异 变异的类型:不可遗传的变异(仅由环境变化引起) ;

可遗传的变异(由遗传物质的变化引起) :基因突变、基因重组、染色体变异三种

一、基因突变 1.概念:指 DNA 分子中碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的变化。 2.实例:镰刀型细胞贫血症 (1)直接原因:组成血红蛋白的一条肽链上的氨基酸发生改变(谷氨酸→缬氨酸) (2)根本原因:基因突变——DNA 模板链上的碱基发生改变(CTT→CAT) 3.原因: (1)物理因素:X 射线、激光等; (2)化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等; (3)生物因素:病毒、细菌等。 4.特点: ① 发生频率低; ② 方向不确定;

③ 随机发生:基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;
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基因突变可发生在细胞内的不同 DNA 分子上或同一 DNA 分子的不同部位上。 ④ 普遍存在; ⑤ 大多数有害。 5.结果:使一个基因变成它的等位基因(如:A→a)——形成新的基因 6.时间:细胞分裂间期(DNA 复制时期) 7.应用——诱变育种 ①方法:用射线、激光、化学药品等处理生物 ②原理:基因突变 ③实例:高产青霉菌株的获得 ④优缺点:加速育种进程,大幅度地改良某些性状,但有利变异个体少。 8.意义: ①生物变异的根本来源; ②为生物的进化提供了原始材料;

③形成生物多样性的重要原因之一。

二、基因重组 1.概念:是指生物体在进行有性生殖 的过程中,控制不同性状的基因重新组合的过程。 2.种类: ① 基因的自由组合:减数分裂(减Ⅰ后期)形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,位于这些 染色体上的非等位基因也自由组合。 ② 基因的交叉互换:减Ⅰ四分体时期,同源染色体上(非姐妹染色单体)之间等位基因的交换。 3.结果:产生新的基因型 4.应用——杂交育种 5.意义: ①为生物的变异提供了丰富的来源; ②为生物的进化提供材料; ③是形成生物体多样性的重要原因之一。

三、染色体变异 染色体变异包括:染色体结构变异和染色体数目变异两种类型。 (一)染色体结构的变异: 1.实例:猫叫综合征(5 号染色体部分缺失) 2.类型:四种

缺失

倒位

重复

易位

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(二)染色体数目的变异 1.类型:两种 (1)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) (2)以染色体组的形式成倍增加或减少: 实例:三倍体无子西瓜 2.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= 细胞中任意一种染色体条数 ② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数

3.单倍体、二倍体和多倍体

单倍体:由配子直接发育成的个体。 二倍体:由受精卵发育,体细胞中含两个染色体组的个体。 多倍体:由受精卵发育,体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。
(三)染色体变异在育种上的应用 多倍体育种 1.原理:染色体变异 2.方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 (最常用、最有效) (原理:秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍。 ) 3.实例:三倍体无子西瓜;八倍体小黑麦 4.优缺点:培育出的植物器官大,产量高,营养丰富,但结实率低,成熟迟。 单倍体育种 1.原理:染色体变异 2.方法:花粉(药)离体培养 3.优点:明显缩短育种年限;后代都是纯合子,能稳定遗传。
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传统育种方法小结 诱变育种 杂交育种 多倍体育种 单倍体育种

用射线、激光、化学药 P 杂交→F1 自交→ 方法

用秋水仙素处理

花药(粉)离体培养

品等处理生物

F2 选优→连续自 萌发的种子或幼苗 交 人工诱导染色体加倍 基因重组
方法简便, 但

原理

基因突变 加速育种进程,大

染色体变异
器官较大,营养

染色体变异 明显缩短育种年限,但技

优缺点 幅度地改良某些性状, 要较长年限选择 物质含量高,但结实 术较复杂。 但有利变异个体少。 才可获得纯合子。 率低,成熟迟。

四、转基因生物和转基因食品的安全性 两种观点是: (1)转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制; (2)转基因生物和转基因食品是安全的,应该大范围推广。

第五节 关注人类遗传病 一、人类遗传病的概念

由于遗传物质的改变而引起的人类疾病(可以生来就有,也可以后天发生) 。

二、人类遗传病类型 (一)单基因遗传病 1.概念:由一对等位基因控制的遗传病。 2.类型: 显性遗传病 伴X显:抗维生素D佝偻病 常显:多指、并指、软骨发育不全 隐性遗传病 伴X隐:色盲、血友病 常隐:先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症

(二)多基因遗传病 1.概念:由多对等位基因控制的人类遗传病。 2.常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。
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(三)染色体异常遗传病(简称染色体病) 1.概念:染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常) 2.类型: 常染色体遗传病 结构异常:猫叫综合征(5 号染色体部分缺失) 数目异常:21 三体综合征(先天智力障碍) (多 1 条 21 号染色体) 性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(XO 型,患者缺少一条 X 染色体) 先天性睾丸发育不全综合征(XXY 型)

三、遗传病的监测和预防 1.禁止近亲结婚:每个人都可能携带 5-6 个不同的隐性致病基因,在近亲结婚的情况下,双方从共同 祖先那里继承同一种致病基因的机会大大增加。 2.遗传咨询 3.产前诊断:羊水、B 超、孕妇血细胞检查、基因诊断。

四、实验:调查人群中的遗传病

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3.某种遗传病的发病率=调查人群中某种遗传病的发病人数/被调查总人数 ╳100%

第五章 第一节 一、现代达尔文主义

生物的进化

生物进化理论的发展

种群是生物进化的基本单位
要点 基因突变、基因重组、染色体变异产生生物进化的原材料

自然选择决定进化方向 突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制(隔离是物种形成的必要条件)

(一)种群是生物进化的基本单位 1.种群: (1)概念:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。 (2)特点:不仅是生物繁殖的基本单位;而且是生物进化的基本单位。 2.种群基因库:一个种群的全部个体所含有的全部基因。 3.基因(型)频率的计算: ① 按定义计算:

② 某个等位基因的频率 = 它的纯合子的频率 + ?杂合子频率(PA=PAA+1/2PAa) (二)基因突变、基因重组、染色体变异产生生物进化的原材料 1.基因突变和染色体变异统称为突变; 2.因为变异是随机、不定向的→只能为生物进化提供原材料; 3.突变的有害和有利往往取决于生物的生存环境。 (三)自然选择决定进化方向 在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。

生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(四)突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制 1.物种:指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且自然状态下能相互交

配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
2.隔离: 地理隔离:同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。 生殖隔离:指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。 3.物种的形成:
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(1)物种形成的常见方式:地理隔离(长期)→生殖隔离 (2)物种形成的标志——生殖隔离 (3)物种形成的 3 个环节: ①可遗传的变异:为生物进化提供原材料 ②自然选择:使种群的基因频率定向改变 ③隔离:是新物种形成的必要条件

第二节 生物进化和生物多样性 一、生物进化的基本历程

单细胞到多细胞,简单到复杂,水生到陆生,低级到高级。
二、生物进化与生物多样性的形成 1.生物多样性与生物进化的关系是:生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果; 而生物多样性的产生又加速了生物的进化。 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。

【必修 3

考点过关】 第二章 第一节 生物个体的稳态 人体的稳态

一、稳态的生理意义 (一)人体细胞的生活环境 1.体液 (1)概念:人体内含有的大量以水为基础的液体。 (2)组成 细胞内液(占 2/3) 体液

血浆 细胞外液 (内环境) 组织液 淋巴

2.内环境 (1)单细胞生物直接与外界环境进行物质和能量转换,而人体细胞必须通过内环境才能与外界环境进行 物质和能量交换。 (2)组成:包括血浆、组织液和淋巴等。如下图所示:

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红细胞

淋巴 血浆 组织液

【下列细胞的直接内环境】 大多数组织细胞:组织液; 毛细血管壁细胞:血浆和组织液;
(3)化学成分:

血细胞:血浆;

淋巴细胞:淋巴;

毛细淋巴管壁细胞:淋巴和组织液。

组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白

质,而组织液淋巴中蛋白质含量较少。 内环境中不存在的物质:血红蛋白、载体、各种胞内酶(H2O2 酶、呼吸作用有关酶、转录翻译酶等) 。

(4)内环境的理化性质:包括渗透压,酸碱度,温度 ①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;无机盐中Na 、cl 占优势,细胞外液渗透压约为 770kpa 相当于细胞内液渗透压; ②正常人的血浆PH为7.35-7.45,与HCO3 、HPO4
0
0

+

-

-

2-

等离子有关;

③人的体温维持在37 C 左右(一般不超过1 C )。 (5)内环境的作用:细胞与外界环境进行物质交换的媒介 。

(二)内环境的稳态 1、概念:在神经系统和内分泌系统等(还包括免疫调节)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。 2、实质:内环境的理化性质、化学成分的相对稳定 3、主要调节机制:神经---体液—免疫调节网络 4、维持机制——(负)反馈调节 5、内环境稳态与健康的关系
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当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏。 6、意义:生命活动正常进行的必要条件。

与稳态相关的系统:消化、呼吸、循环、泌尿系统(及皮肤)

二、体温调节 1、体温的概念:指人身体内部的平均温度。 2、体温的测量部位:直肠(最接近) 、口腔、腋窝 3、体温相对恒定的原因:人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。 产热器官:主要是肝脏和骨骼肌 4、体温调节过程: (1)寒冷环境→冷觉感受器→下丘脑(体温调节中枢) 散热器官:皮肤(与皮肤中血管、汗腺 的活动有关)

产热增加:骨骼肌战栗,甲状腺激素、肾上腺激素分泌增加

→体温相对恒定。

散热减少:皮肤血管收缩、汗腺分泌汗液减少
(2)炎热环境→温觉 感受器→下丘脑(体温调节中枢)→散热增加:皮肤血管舒张、汗液分泌增多→ 体温维持相对恒定。 5、体温恒定的意义:人体生命活动正常进行的必需条件。

三、水盐平衡的调节 1、水盐的来源和去路: 来源 水 无机盐 排出

饮食(主要) 、物质代谢中产生 饮食(主要)

泌尿系统(主要) ,皮肤、肺和大肠 泌尿系统(主要) ,汗液、粪便

2、水平衡调节的过程——负反馈调节 饮水不足 失水过多 食物过咸 ↓ 细胞外液渗透压升高 ↓(﹢)
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(-)

(-)

下丘脑中的渗透压感受器
细 胞 外 液 渗 透 压 下 降

大脑皮层
↓ 产生渴觉

↓ 垂体 ↓

抗利尿激素

↓(﹢) 肾小管、集合管重吸收水 ↓ ↓(﹣) 主动饮水 尿量减少

细 胞 外 液 渗 透 压 下 降

小结:水平衡的调节主要是在神经系统和内分泌系统的调节下,通过肾脏完成。 3、调节水平衡的激素:抗利尿激素

它是由下丘脑产生,由垂体释放,作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使排尿量减少。
调节无机盐平衡的激素:醛固酮

它是由肾上腺皮质分泌,作用是促进肾小管和集合管对 Na+的重吸收和对 K+的分泌(保 Na 排 K)。
四、血糖调节 1、正常人空腹时血糖浓度:3.9-6.1 mmol/L 2、血糖的来源和去路:

肝脏是调节血糖浓度的最主要器官。
3、调节血糖的激素: (1)胰岛素: (降低血糖) 分泌部位:胰岛 B 细胞 作用机理: (抑制 2 个来源,促进 3 个去路)

① 抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖; ② 促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸等非糖物质。
(2)胰高血糖素: (升高血糖) 分泌部位:胰岛 A 细胞 作用机理:促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(促进 2 个来源) 4、血糖平衡的调节: (负反馈)

血糖升高→胰岛 B 细胞分泌胰岛素→血糖降低 血糖降低→胰岛 A 细胞分泌胰高血糖素→血糖升高
5、血糖不平衡:过低—低血糖病; 过高—糖尿病
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6、糖尿病 病因:胰岛 B 细胞受损,导致胰岛素分泌不足 症状:多饮、多食、多尿和体重减少(三多一少) 防治:调节控制饮食、口服降低血糖的药物、注射胰岛素 检测:斐林试剂、尿糖试纸

五、免疫对人体稳态的维持 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(骨髓中成熟) 、T 淋巴细胞(胸腺中成熟)

免疫细胞

巨噬细胞 树突状细胞

免疫分子:抗体、细胞因子(淋巴因子) 、补体等
2、免疫系统的主要功能:防卫功能、监控和清除功能 3、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
4、特异性免疫 (1)发挥主要作用的细胞:B 淋巴细胞和 T 淋巴细胞 (2)类型: 体液免疫

细胞免疫
? 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。
(同样的抗原再次入侵时能迅速增殖分化成大量的效应 B 细胞) (浆细胞)

?

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。

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(同样的抗原再次入侵时能迅速增殖分化成大量的效应 T 细胞)

(3)体液免疫与细胞免疫的区别: 共同点:针对某种抗原,属于特异性免疫 区别 作用对象 作用方式 体液免疫 细胞免疫

抗原
效应 B 细胞产生的抗体与 相应的抗原特异性结合

被抗原入侵的宿主细胞(即靶细胞) 1、 效应 T 细胞与靶细胞密切接触
2、 效应 T 细胞释放细胞因子增强免疫细胞的效应

5、艾滋病: (1)全称:获得性免疫缺陷综合征(简称 AIDS) (2)病原体:人类免疫缺陷病毒(简称 HIV) ,遗传物质是 RNA (3)发病机理:HIV 病毒进入人体后,主要攻击 T 淋巴细胞,使人的免疫系统瘫痪 (4)主要存在部位:精液、血液、乳汁等。 (5)主要传播途径:血液传播、性接触传播、母婴传播

第二节 一、人体的神经调节

人体生命活动的调节

1、神经调节的基本结构和功能单位是神经元。 (1)结构:由细胞体、突起(包括树突、轴突 两种)组成。

(2)功能:接受刺激,产生兴奋并传导兴奋。 2、神经调节的基本方式——反射 (1)概念: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。 (2)反射弧:是反射活动的结构基础和功能单位。如右图: 反射弧的组成: 由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(运动神经末稍与其

所支配的肌肉或腺体)五部分组成。
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3、兴奋在神经纤维上的传导 (1)传导过程:

静息电位 → 刺激 →电位倒转→电位差→电荷移动——→局部电流——→兴奋传导 (外正内负)
(外负内正)

(膜外:未兴奋部位→兴奋部位; 膜内:兴奋部位→未兴奋部位)

(2)传导方向:双向 (3)传导形式:电信号(神经冲动) 4、兴奋在神经元之间的传递 (1)传递结构:突触,包括突触前膜、突触间隙、突触后膜

三部分。
(2)传递过程: 突触前膜(电信号)→突触间隙(化学信号)→突触后膜(电

信号)
(3)传递方向:单向

(上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突)
原因是 神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,只能由突触前膜传到突触后膜。 ... (4)传递形式:电信号→化学信号→电信号 (5)结果:使下一个神经元产生兴奋或抑制。

5、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。 小脑:重要的运动调节中枢,维持身体平衡

脑干: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(W 区)→失写症(能听、说、读,不能写)

运动性语言中枢(S 区)→运动性失语症(能听、读、写,不能说) 听觉性语言中枢(H 区)→听觉性失语症(能说、写、读,不能听)
视觉性语言中枢(V 区)→失读症(能听、说、写,不能读)
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二、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 (内分泌腺) 激素名称 主要作用

下丘脑

抗利尿激素
多种促激素释放激素 (如促甲状腺激素释放激素)

调节水平衡、血压
调节内分泌等重要生理过程 促进蛋白质合成,促进生长 控制其他内分泌腺的活动

垂体

生长激素 多种促激素 (如促甲状腺激素)

甲状腺

甲状腺激素 (含碘)

促进新陈代谢;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; 过多:患甲亢。 不足:神经系统、生殖器官发育受影响(婴儿时 缺乏会患呆小症) 缺碘:患甲状腺肿,俗称“大脖子病”
促进 T 淋巴细胞的发育,增强 T 淋巴细胞的功能

胸腺

胸腺激素

肾上腺 胰岛 卵巢 睾丸
3、激素间的相互关系:

肾上腺激素 胰岛素、胰高血糖素
雌激素等 雄激素

促进代谢;升高血糖
调节血糖动态平衡 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。 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。

协同作用:如甲状腺激素与生长激素、肾上腺素与胰高血糖素 拮抗作用:如胰岛素与胰高血糖素

4、甲状腺激素分泌的分级调节 (1)调节过程(如右图) (2)调节方式:负反馈调节

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5、激素调节的特点 (1)微量高效 (2)通过体液运输 (3)特异性——作用于靶器官(细胞) 6、神经调节与体液调节的区别与联系 (1)区别 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间

神经调节 激素调节
(2)联系

反射弧 体液运输

迅速 较缓慢

准确、 比较局限 短暂 较广泛 较长

内分泌腺的分泌活动受神经系统的支配;内分泌腺分泌的激素反过来可以影响神经系统。
7、动物激素在生产中的应用 (1)促性腺激素提高鱼类受精率; (2)性外激素类似物防治害虫; (3)阉割猪等动物提高产量; (4)昆虫内激素类似物提高产量。 (蜕皮激素、保幼激素)

第四节 1、生长素的发现

植物生命活动的调节

3 个试验结论小结:产生生长素的部位是 胚芽鞘的尖端; .........

感受光刺激的部位是 胚芽鞘的尖端; ......... 生长素的作用部位是 胚芽鞘的尖端以下部位。 ......... 生长素的化学本质是 吲哚乙酸 .........
2、对植物向光性的解释

单侧影响了生长素的分布,使背光一侧的生长素多于向光一侧,从而使背光一侧的细胞伸长快于向光 一侧,结果表现为茎弯向光源生长。 向光性的外因:单侧光(单向刺激) 向光性的内因:生长素分布不均匀
3、判断胚芽鞘生长情况的方法

一看有无生长素,没有→不长;
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二看能否向下运输,不能→不长; 三看是否均匀向下运输 均匀:直立生长 不均匀:弯曲生长(弯向生长素少的一侧)
4、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: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。 5、生长素的生理作用 (1)生长素对植物生长调节作用具有两重性,既能促进植物生长,又能抑制植物生长。 (生长素对植物生长的促进和抑制作用与生长素的浓度、 植物器官的 种类、细胞的年龄有关) ? ?

一般来说,低浓度促进植物生长,高浓度抑制植物生长。
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)
(2)顶端优势是顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。 ①原因: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;
②解除方法:摘除顶芽。 6、生长素类似物在农业生产中的应用: (1)促进扦插枝条生根; (2)防止落花落果; (3)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,形成无子果实) ; 7、探究实验——探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用(探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最 适浓度) 植物生长调节剂:人工合成的具有植物激素活性的化学物质,如萘乙酸、吲哚丁酸等生长素类似物。 ◆实验原理:一般来说,低浓度促进植物生长,高浓度抑制植物生长。 ◆探究程序 (1)提出问题: (2)作出假设: (3)设计实验: ①实验基本思路:
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设计一组生长素类似物浓度梯度(如萘乙酸溶液:100mg/L、300mg/L、500mg/L、700mg/L 等),将相 同的插条浸泡其中,相同时间,观察现象。 ②预期结果: 经过一段时间后,用 300mg/L 的萘乙酸处理过的插条基部生出大量不定根,而较高、较低、清水处理 过的插条长出极少量根或不生根。 (4)实施实验: (5)分析结果、得出结论:300~500mg/L 萘乙酸是促进插条生根的适宜浓度。

8、其他植物激素 名称 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 主要作用 促进细胞伸长、植株增高,促进果实生长

促进细胞分裂
促进叶和果实的衰老和脱落

乙烯

促进果实成熟

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。

第三章

生物群落的演替 生物群落的基本单位—种群

第一节

一、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。 二、种群中的种内关系:包括种内互助和种内斗争。 三、种群的特征:

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 迁入率和迁出率 年龄结构 性别比例
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决定种群数量变化的最直接因素

预测种群数量变化的主要依据(一般依据年龄结构)

1、种群密度: (1)概念:单位面积或体积内某一种群全部个体的数量。 (2)调查种群密度的方法:

样方法: (适用于植物和运动能力较弱的动物 )——随机取样 ............ 标志重捕法: (适用于运动能力强的动物 ) ........
2、年龄结构 (1)概念:指一个种群中各年龄段的个体数量的比例。 (2)类型:包括增长型、稳定型、衰退型三种。

老年 老年 成年 成年 幼年 幼年

老年 成年 幼年

增长型

稳定型

衰退型

①增长型:种群中幼年个体较多,老年个体较少,出生率大于死亡率,种群密度会在一段时间内越来 越大。 ②稳定型:种群中各年龄段的个体数目比例相当,出生率和死亡率大致相等,种群密度在一段时间内 会保持稳定。 ③衰退型:种群中幼年个体较少,而老年个体较多,死亡率大于出生率,种群密度会越来越小。 四、种群数量的增长规律 ? 种群增长的“J”型曲线:Nt= N0λ
t

(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 时增长速度最快,K 时为 0。 (3)应用:
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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。

五、研究种群数量变化的意义: 对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用,以及濒危动物种群的拯救和恢复,都有重要意义。

六、实验: 培养液中酵母菌种群数量的动态变化 1、材料用具:酵母菌、培养液、血球计数板、显微镜等 2、计划制定:培养一个酵母菌种群→通过显微镜观察,用“血球计数板”计数 7 天内 10ml 培养液中酵母 菌的数量→计算平均值→画出“酵母菌种群数量的增长曲线”。 时间/天 记录表 数量/个 1 2 3 4 5

3、注意事项: (1)酵母菌计数方法:抽样检测法。 先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。多余培养液用 滤纸吸去。稍待片刻,待细菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格 内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。 (2)从试管中吸出培养液进行计数之前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,

以保证估算的正确性,减少误差。
(3)如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当采取的措施是稀释酵母菌培养液。 (4)计数时,对于压在小方格界限上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。 (5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。

第二节 一、生物群落的概念:

生物群落的构成

在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合。群落是由一定的

动物、植物和微生物种群组成。

二、生物群落中的种间关系 种间互助:互利共生
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种间斗争:包括竞争、捕食、寄生

三、生物群落的结构:主要包括垂直结构和水平结构。 ? 垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。 植物分层主要因光照的分布不均,由高到低分为乔木层、灌木层、草本层、地被层; 动物分层主要是因群落的不同层次的食物和微环境不同。 ? 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。 四、群落形成一定结构的意义:提高了生物利用环境资源的能力。

第三节 生物群落的演替 一、群落演替的概念:在生物群落发展变化的过程中,一个群落代替另一个群落的演变现象。 二、群落演替的特点:群落的演替是有规律的或有序的。 三、群落演替的类型:包括原生演替和次生演替 ?

原生演替(又称初生演替)

(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 (3) 举例:如在火山岩、冰川泥、沙丘上进行的演替。 ? 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)举例:如在火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。 四、人类活动对群落演替的影响

人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

第四章 生态系统的稳态 第一节 生态系统和生物圈 一、生态系统的概念:
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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。
二、生态系统的类型 分为水域生态系统和陆地生态系统两大类。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、草地生态系统、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。 地球上最大的生态系统是生物圈。
三、生态系统的结构 1、生态系统的成分:

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、最关键的生物成分)
作用: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:主要是腐生细菌和真菌,也包括蚯蚓等腐生动物。
作用:分解动植物遗体、粪便等,最终将有机物分解为无机物。

2、生态系统的营养结构:食物链和食物网 ? 食物链:生态系统中的生物由于营养关系而形成的结构。 如: 草 生产者 第一营养级 ? 虫 初级消费者 第二营养级 食虫鸟 次级消费者 第三营养级 肉食性鸟 三级消费者 第四营养级

食物网:生态系统中的许多食物链相互交错形成更为复杂的网状食物关系。

绿色植物(生产者)总是第一营养级

第二节 一、生态系统中的能量流动

生态系统的稳态

1、能量流动的概念:生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。

2、能量流动的过程 (1)能量流动的源头——太阳能 (2)能量流动的渠道——食物链、食物网 (3)生态系统总能量来源:生产者固定太阳能的总量
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(4)生态系统某一营养级能量去处:呼吸作用、分解者分解作用、传给下一营养级、未利用 (营养级≥2) 3、能量流动的特点: (1)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。 (2)逐级递减: 原因:①呼吸作用消耗; ②未被下一营养级的生物所利用; ③分解者分解。 能量在相邻两个营养级间的传递效率: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就越多。 4、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。

二、生态系统中的物质循环 (一)物质循环的概念: 在生态系统中,组成生物体的 C、H、O、N、P、Ca 等化学元素,不断进行着从无机环境到生物群落, 再回到无机环境的循环。其中的生态系统是指生物圈,所以又称生物地球化学循环。 物质循环的特点:反复利用;全球性 (二)碳循环 1、过程:

大气中的二氧化碳
呼 吸 作 用
动 物

分 解 者 分 解
[归纳总结]

呼 吸 作 用
植 物

光 合 作 用

燃 烧

尸体粪便等 ; ① 碳从无机环境进入生物群落的主要途径是光合作用

古代

煤、 石油、 天然气

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
② 碳在无机环境中主要以 CO2 和碳酸盐形式存在;

碳在生物群落中以含碳有机物的形式沿着食物链和食物网流动;
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碳在生物群落和无机环境之间以 CO2 形式循环。
2、温室效应 ? ? 成因:大气中 CO2 含量增加←——化石燃料的过量使用 对策:①保护和增加植被;②开发新能源,减少化石燃料的使用。

(三)能量流动与物质循环之间的联系 ①两者同时进行 ,彼此相互依存,不可分割; .... ②物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和

无机环境之间循环往返。

三、生态系统中的信息传递 1、生态系统的基本功能是物质循环、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 3、信息传递在农业生产中的应用 (1)提高农产品或畜产品的产量 (2)对有害动物进行控制

四、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。

生态系统中物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,生态系统的稳定性就越高。 生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。
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、人类活动对生态系统稳定性的影响 (1)影响:人类的活动正在改变着自然界中各种生态系统的稳定性,导致出现了全球性的环境危机,如 酸雨、温室效应等。 (2)措施:在草原上适当栽种防护林,可以有效地防止风沙的侵蚀,提高草原生态系统的稳定性; 再比如避免对森林过量砍伐,控制污染物的排放,等等,都是保护生态系统稳定性的有效措施。 5、实验:制作生态瓶或生态缸 通过设计并制作小生态瓶,观察其中动植物的生存状况和存活时间的长短,就可以初步学会观察生态 系统的稳定性,并进一步理解影响生态系统稳定性的各种因素。 制作小生态瓶的注意事项:

① 生态瓶必须是透明的; ② 生态瓶要放在光线良好,但避免阳光直射的地方;
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③ 生态瓶要密封; ④ 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; ⑤ 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; ⑥ 研究结束前不要再随意移动生态瓶。

第五章 1、人口增长对生态环境的影响 (1)对土地资源的压力 (4)对森林资源的压力 2、全球性生态环境问题 (1)大气的二氧化碳浓度与全球气候变暖 (3)酸雨问题 (4) 荒漠化

生态环境的保护

(2)对水资源的压力 (5)环境污染加剧

(3)对能源的压力

(2)臭氧层和紫外辐射 (6)海洋污染

(5)水资源短缺

(7)生物多样性锐减及其危害 3、生物多样性 (1)包括 3 个层次:遗传多样性(所有生物拥有的全部基因) 、物种多样性(指生物圈内所有的动物、

植物、微生物) 、生态系统多样性。
(2)生物多样性的价值:包括直接价值、间接价值、潜在价值 直接价值:是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。

间接价值:是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。
潜在价值:指目前人类尚不清楚的价值。 (3)生物多样性保护的意义:生物多样性是人类赖以生存和发展的的基础,对生物进化和维持生物圈的 稳态具有重要意义,因此,为了人类的可持续发展,必须保护生物多样性。 (4)生物多样性保护的措施: ①就地保护:最有效措施,自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所。 ②迁地保护:动物园、植物园、濒危物种保护中心。

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