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1、1/75 高中生物知识点总结 必修一 1、生命系统的结构层次依次为：细胞组织器官系统个体种群群落生态系 细胞是生物体结构和功能的基本单位；地球上最基本的生命系统是细胞 2、光学显微镜的操作步骤：对光低倍物镜观察移动视野中央（偏哪移哪）高倍物镜观察：只能调节细准焦螺旋；调节大光圈、凹面镜 3、原核细胞与真核细胞根本区别为：有无核膜为界限的细胞核 原核细胞：无核膜，无染色体，如大肠杆菌等细菌、蓝藻 真核细胞：有核膜，有染色体，如酵母菌，各种动物 注：病毒无细胞结构，但有 DNA 或 RNA 4、蓝藻是原核生物，自养生物 5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质 6、细胞学说建立者是
2、施莱登和施旺，细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满耐人寻味的曲折 7、组成细胞（生物界）和无机自然界的化学元素种类大体相同，含量不同 8、组成细胞的元素 大量无素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量无素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 2/75 主要元素：C、H、O、N、P、S 基本元素：C 细胞干重中，含量最多元素为 C，鲜重中含最最多元素为 O 9、生物（如沙漠中仙人掌）鲜重中，含量最多化合物为水，干重中含量最多的化合物为蛋白质。10、（1）还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）可与斐林试剂反应生成砖
3、红色沉淀；脂肪可苏丹 III 染成橘黄色（或被苏丹 IV 染成红色）；淀粉（多糖）遇碘变蓝色；蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。（2）还原糖鉴定材料不能选用甘蔗（3）斐林试剂必须现配现用（与双缩脲试剂不同，双缩脲试剂先加 A液，再加 B 液 11、蛋 白 质 的 基 本 组 成 单 位 是 氨 基 酸，氨 基 酸 结 构 通 式 为NH2CCOOH，各种氨基酸的区别在于 R 基的不同。12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽，连接两个氨基酸分子的化学键（NHCO）叫肽键。13、脱水缩合中，脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数肽链条数 14、蛋白质多样性原因：构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化
4、，多肽链盘曲折叠方式千差万别。15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（NH2）和一个羧基（COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。16、遗传信息的携带者是核酸，它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具3/75 有极其重要作用，核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称 DNA；一类是核糖核酸，简称 RNA，核酸基本组成单位核苷酸。17、蛋白质功能：结构蛋白，如肌肉、羽毛、头发、蛛丝 催化作用，如绝大多数酶 运输载体，如血红蛋白 免疫功能，如抗体调节作用，如胰岛素 18、氨基酸结合方式是脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基（COOH）与另一个氨基
5、酸分子的氨基（NH2）相连接，同时脱去一分子水 19、DNA、RNA 全称：脱氧核糖核酸、核糖核酸 分布：细胞核、线粒体、叶绿体、细胞质 染色剂：甲基绿、吡罗红 链数：双链、单链 碱基：ATCG、AUCG 五碳糖：脱氧核糖、核糖 组成单位：脱氧核苷酸、核糖核苷酸 代表生物：原核生物、真核生物、噬菌体、HIV、SARS 病毒 20、主要能源物质：糖类 细胞内良好储能物质：脂肪 人和动物细胞储能物：糖原 直接能源物质：ATP 4/75 21、糖类：单糖：葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖 二糖：麦芽糖、蔗糖、乳糖 多糖：淀粉和纤维素（植物细胞）、糖原（动物细胞）脂肪：储能；保温；缓冲；减压 22、脂质：
6、磷脂（生物膜重要成分）胆固醇、固醇（性激素：促进人和动物生殖器官的发育与生殖细胞形成）维生素 D：（促进人和动物肠道对 Ca 和 P 的吸收）23、多糖，蛋白质，核酸等都是生物大分子，组成单位依次为：单糖、氨基酸、核苷酸。生物大分子以碳链为基本骨架，所以碳是生命的核心元素。24、水存在形式 自由水（95.5%）：良好溶剂；参与生物化学反应；提供液体环境；运送营养与代谢废物 结合水（4.5%）:细胞结构的重要组成成分 25、无机盐绝大多数以离子形式存在。哺乳动物血液中Ca2+过低，会出现抽搐症状；患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水；高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水。26、细胞膜主要由脂
7、质和蛋白质，和少量糖类组成，脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多；细胞膜基本支架是磷脂双分子层；细胞膜具有一定的流动性和选择透过性。将细胞与外界环境分隔开。5/75 27、细胞膜的功能控制物质进出细胞进行细胞间信息交流。28、植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶，具有支持和保护作用。29、制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞，因为无核膜和细胞器膜。30、叶绿体：光合作用的细胞器；双层膜 线粒体：有氧呼吸主要场所；双层膜 核糖体：生产蛋白质的细胞器；无膜 中心体：与动物细胞有丝分裂有关；无膜 液泡：调节植物细胞内的渗透压，内有细胞液 内质网：对蛋白质加工 高尔基体：对蛋白质加工，
8、分泌 31、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器：核糖体，内质网、高尔基体、线粒体。32、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统，它们在结构和功能上紧密联系，协调。维持细胞内环境相对稳定生物膜系统功能许多重要化学反应的位点把各种细胞器分开，提高生命活动效率 核膜：双层膜，其上有核孔，可供 mRNA 通过结构核仁 33、细胞核由 DNA 与蛋白质构成，与染色体是同种物质在不同时期的染色质两种状态容易被碱性染料染成深色 功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 34、植物细胞内的液体环境，主要是指液泡中的细胞液。原生质层指细胞膜，液泡膜与两层膜之间的细胞质 植物细胞原生质层相当于
9、一层半透膜；质壁分离中质指原生质层，壁为6/75 细胞壁 35、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜 36、物质跨膜运输方式:自由扩散：高浓度低浓度，如 H2O，O2，CO2，甘油，乙醇、苯 协助扩散：载体蛋白质协助，高浓度低浓度，如葡萄糖进入红细胞 主动运输：需要能量；载体蛋白协助；低浓度高浓度，如无机盐、离子、胞吞、胞吐：如载体蛋白等大分子 37、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子，小分子和大分子则不能通过。38、酶：活细胞产生的有机物，绝大多数为蛋白质，少数为 RNA 高效性:专一性：每种酶只能催化一种成一类化学反应 作用
10、条件温和：适宜的温度，pH，最适温度（pH 值）下，酶活性最高，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 39、ATP 结构简式：APPP，A 表示腺苷，P 表示磷酸基团，表示高能磷酸键 全称：三磷酸腺苷 7/75 功能：细胞内直接能源物质 与 ADP 相互转化：APPP-APP+Pi+能量 40、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 41、有氧呼吸与无氧呼吸比较：有氧呼吸、无氧呼吸 场所：细胞质基质、线粒体（主要）、细胞质基质 产物：CO2，H2O，能量
11、 CO2，酒精（或乳酸）、能量 反应式：过程：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 无氧呼吸 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 42、细胞呼吸应用：包扎伤口，选用透气消毒纱布，抑制细菌有氧呼吸 酵母菌酿酒：选通气，后密封。先让酵田菌有氧呼吸，大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精 花盆经常松土：促进根部有氧呼吸，吸收无机盐等 8/75 稻田定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精
12、，防止酒精中毒，烂根死亡 提倡慢跑：防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸 破伤风杆菌感染伤口：须与时清洗伤口，以防无氧呼吸 43、活细胞所需能量的最终源头是太阳能；流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能 44、光合色素（在类囊体的薄膜上）叶绿素 a (蓝绿色）叶绿素 主要吸收红光和蓝紫光 叶绿素 b (黄绿色）色素 胡萝卜素（橙黄色）类胡萝卜素 主要吸收蓝紫光 叶黄素 （黄色）45、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把 CO2 和 H2O 转化成储存能量的有机物，并且释放出 O2 的过程。46、18C 中期，人们认为只有土壤中水分构建植物，未考虑空气作用 1771 年，英国普利斯特利
13、实验证实植物生长可以更新空气，未发现光的作用 1779 年，荷兰英格豪斯多次实验验证，只有阳光照射下，只有绿叶更新空气，但未知释 放该气体的成分。1785 年，明确放出气体为 O2，吸收的是 CO2 1845 年，德国梅耶发现光能转化成化学能 9/75 1864 年，萨克斯证实光合作用产物除 O2 外，还有淀粉 1939 年，美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的 O2来自水。47、光反应 条件：一定需要光 阶段场所：类囊体薄膜，产物：H、O2 和能量 过程：（1）水在光能下，分解成H和 O2；（2）ADP+Pi+光能 ATP 暗反应 条件：有没有光都可以进行 阶段场所：叶绿体基质 产
14、物：糖类等有机物和五碳化合物 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，部分还原成糖类，部分又形成 C5 联系：光反应阶段与暗反应阶段既区别又紧密联系，是缺一不可的整体，光反应为暗反 应提供H和 ATP。48、空气中 CO2 浓度，土壤中水分多少，光照长短与强弱，光的成分与温度高低等，都是影响光合作用强度的外界因素：可通过适当延长光照，增加 CO2 浓度等提高产量。10/75 49、自养生物：可将 CO2、H2O 等无机物合成葡萄糖等有机物，如绿色植物，硝化细菌（化能合成）异养生物：不能将 CO2、H2O 等
15、无机物合成葡萄糖等有机物，只能利用环境中现成 的有机物来维持自身生命活动，如许多动物。50、细胞表面积与体积关系限制了细胞的长大，细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。51、真核细胞的分裂方式 减数分裂：生殖细胞（精子，卵细胞）增殖 有丝分裂：体细胞增殖 无丝分裂：蛙的红细胞。分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体变化 52、有丝分裂分裂 间期：完成 DNA 分子复制与有关蛋白质合成，染色体数目不增加，DNA加倍。前期：核膜核仁逐渐消失，出现纺缍体与染色体，染色体散乱排列。中期：染色体着丝点排列在赤道板上，染色体形态比较稳定，数目比分裂期较清晰 便于观察 后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染
16、色体数目加倍 末期：核膜，核仁重新出现，纺缍体，染色体逐渐消失。53、动植物细胞有丝分裂区别：植物细胞、动物细胞 11/75 间期：DNA 复制，蛋白质合成（染色体复制），染色体复制，中心粒也倍增 前期：细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体中心体发出星射线，构成纺缍体 末期：赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁 不形成细胞板，细胞从中央向内凹陷，缢裂成两子细胞 54、有丝分裂特征与意义：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 55、有丝分裂中，染色体与 DNA 数目变化规律 56、细胞分化：个体发
17、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。57、细胞分化举例：红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息，（同一受精卵有丝分裂形成）；形态、功能不能原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同 58、细胞全能性：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体潜能。高度分化的植物细胞具有全能性，如植物组织培养因为细胞（细胞核）具有该生物生长 发育所需的遗传信息高度分化的动物细胞核具有全能性，如克隆羊 59、细胞衰老特征：细胞内水分减少，新陈代谢速率减慢 12/75 细胞内酶活性
18、降低，细胞内色素积累 细胞内呼吸速度下降，细胞核体积增大 细胞膜通透性下降，物质运输功能下降 60、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与抵御外界因素干扰具有非常关键作用。61、癌细胞特征：能够无限增殖、形态结构发生显著变化、癌细胞表面糖蛋白减少，容易在体内扩散，转移 62、癌症防治：远离致癌因子，进行 CT，核磁共振与癌基因检测；也可手术切除、化疗和放疗 必修二 第一章 遗传因子的发现 一、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
19、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。13/75 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（
20、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）二、孟德尔实验成功的原因：（1）正确选用实验材料：豌豆是严格自花传粉植物（闭花授粉），自然14/75 状态下一般是纯种 具有易于区分的性状 （2）由一对相对
21、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 三、孟德尔豌豆杂交实验（一）一对相对性状的杂交：P：高茎豌豆矮茎豌豆 DDdd 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：在减数分裂形成配子过程中，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，独立地随配子遗传给后代（二）两对相对性状的杂交：P：黄圆绿皱 P：YYRRyyrr F1：黄圆 F1：YyRr 自交 自交 F2：黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 F2：Y-R-yyR-Y-rr y
22、yrr 15/75 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：在减数分裂过程中，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。第二章 基因和染色体的关系 第一节 减数分裂 一、减数分裂的概念 减数分裂(meiosis)是进行有性
23、生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，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、减数分裂的过程 1、精子的形成过程：精巢（哺乳动物称睾丸）16/75 减数第一次分裂 间期：染色体复制(包括DNA 复制和蛋白质的合成)。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。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
24、：细胞质分裂，形成 2 个子细胞。减数第二次分裂（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中央的赤道板上。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。末期：细胞质分裂，每个细胞形成 2 个子细胞，最终共形成 4 个子细胞。2、卵细胞的形成过程：卵巢 三、精子与卵细胞的形成过程的比较 17/75 精子的形成 卵细胞的形成 不同点 形 成 部位 精巢（哺乳动物称睾丸）卵巢 过 程 有变形期 无变形期 子 细 胞数 一个精原细胞形成 4 个精子 一个卵原细胞形成 1 个卵细胞+3 个极体 相同点 精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半 四、注意：（
25、1）同源染色体：形态、大小基本相同；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。18/75（3）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）减数分裂过程中染色体和 DNA 的变化规律 （5）减数分裂形成子细胞种类：假设某生物的体细胞中含 n 对同源染色体，则：它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成 2n种精子（卵细胞）；它的 1 个精原细胞进行减数分裂形成 2 种精子。它的 1 个卵原细胞
26、进行减数分裂形成 1 种卵细胞。五、受精作用的特点和意义 特点：受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，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。意义：减数分裂和受精作用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。六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：19/75 1、细胞质是否均等分裂：不均等分裂减数分裂中的卵细胞的形成 2、细胞中染色体数目：若为奇数减数第二次分裂（次级精母细胞、次级卵母细胞、减数第二次分裂后期，看一极）若为偶数有
27、丝分裂、减数第一次分裂、3、细胞中染色体的行为：有同源染色体有丝分裂、减数第一次分裂 联会、四分体现象、同源染色体的分离减数第一次分裂 无同源染色体减数第二次分裂 4、姐妹染色单体的分离 一极无同源染色体减数第二次分裂后期 一极有同源染色体有丝分裂后期 注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减或减的后期。例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？答案：减前期 减前期 减前期 减末期 有丝后期 减后期 减后期 减后期 20/75 答案：有丝前期 减中期 减后期 减中期 减前期 减后期 减中期 有丝中期 第二节 基因在染色体上 一、萨顿假说：基因和染色体行为存在明显的平行关系。二、孟德尔
28、遗传规律的现代解释（见课本 30 页）第三节 伴性遗传 一、概念：遗传控制基因位于性染色体上，因而总是与性别相关联。二、XY 型性别决定方式：染色体组成（n 对）：雄性：n1 对常染色体+XY 雌性：n1 对常染色体+XX 性比：一般 1:1 常见生物：全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物，多数昆虫、一些鱼类和两栖类。三、三种伴性遗传的特点：（1）伴 X 隐性遗传的特点：男女 隔代遗传（交叉遗传）母病子必病，女病父必病（2）伴 X 显性遗传的特点：女男 连续发病 父病女必病，子病母必病（3）伴 Y 遗传的特点：男病女不病 父子孙 附：常见遗传病类型（要记住）：21/75 伴 X 隐：色盲、血友病
29、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 第三章 基因的本质 第一节 DNA 是主要的遗传物质 一、DNA 是主要的遗传物质 1DNA 是遗传物质的证据 （1）肺炎双球菌的转化实验过程和结论 （2）噬菌体侵染细菌实验的过程和结论来源:Z&xx&k.Com 实验名称 实验过程与现象 结论 细菌的转化来源:Z+xx+k.Com 体内 转化 1注射活的无毒 R 型细菌，小鼠正常。来源:学_科_网 Z_X_X_K 2注射活的有毒 S 型细菌，小鼠死亡。来源:学,科,网 Z,X,X,K 3注射加热杀死的有毒 S 型细菌，小鼠正常。4注射“活的无毒 R 型细菌+加热杀死
30、的有毒 S 型细菌”，小鼠死亡。来源:学+科+网 Z+X+X+K DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。体外 转化 5 加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养，无毒菌全变为有毒菌。6对 S 型细菌中的物质进行提纯：DNA蛋白质糖类无机物。分别与无毒菌混合培养，能使无毒菌变为有毒菌；与无毒菌一起混合培养，没有发现有毒菌。噬菌体侵染细菌 用放射性元素35S 和32P 分别标记噬菌体的蛋白质外壳和 DNA，让其在细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检测出放射性元素32P DNA 是遗传物质 2DNA 是主要的遗传物质 （1）某些病毒的遗传物质是 RNA （2）绝大多数生物的遗传物质
31、是 DNA 第二节 DNA 分子的结构 一、DNA 的结构 1、DNA 的组成元素：C、H、O、N、P 2、DNA 的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4 种）22/75 3、DNA 的结构：由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。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。碱基配对有一定规律：A T；G C。（碱基互补配对原则）4特点 稳定性：DNA 分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变 多样性：DNA 分子中碱基对的排列顺序多种多样（主要的）、碱基的数目和碱基的比例不同 特异性：DNA 分子中每个 DNA 都有自己特定的碱基对排列顺序 3计算 1在两条互补
32、链中CTGA的比例互为倒数关系。2在整个 DNA 分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。3 整个 DNA 分子中，CGTA与分子内每一条链上的该比例相同。第三节 DNA 的复制 一、实验证据半保留复制 1、材料：大肠杆菌 2、方法：同位素示踪法 二、DNA 的复制 1场所：细胞核 2时间：细胞分裂间期。（即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期）23/75 3基本条件：模板：开始解旋的 DNA 分子的两条单链（即亲代 DNA的两条链）；原料：是游离在细胞中的 4 种脱氧核苷酸；能量：由 ATP 提供；酶：DNA 解旋酶、DNA 聚合酶等。4过程：解旋；合成子链；形成子代 DNA 5特点：边解旋边复
33、制；半保留复制 6原则：碱基互补配对原则 7精确复制的原因：独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;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 简记：一所、二期、三步、四条件 第四节 基因是有遗传效应的 DNA 片段 一、基因的定义：基因是有遗传效应的 DNA 片段 二、DNA 是遗传物质的条件：a、能自我复制 b、结构相对稳定 c、储存遗传信息 d、能够控制性状。三、DNA 分子的特点：多样性、特异性和稳定性。第四章 基因的表达 第一节 基因指导蛋白质的合成 24/75 一、RNA 的结构：1、组成元素：C、H、O、N、P 2、基本单位：
34、核糖核苷酸（4 种）3、结构：一般为单链 二、基因：是具有遗传效应的 DNA 片段。主要在染色体上 三、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：解旋；配对；连接；释放（具体看书 63 页）（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（AU、TA、GC、CG）（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
35、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）25/75 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、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=6：3：1 4、密码子 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.特点：专一性、简并性、通用性 密码子 起始密码：AUG、GUG（64 个）终止密码：UAA、UAG、
36、UGA 注：决定氨基酸的密码子有 61 个，终止密码不编码氨基酸。第 2 节 基因对性状的控制 一、中心法则与其发展 1、提出者：克里克 2、内容：26/75 遗传信息可以从 DNA 流向 DNA，即 DNA 的自我复制；也可以从 DNA流向 RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。但是，遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质，也不能从蛋白质流向 DNA 或 RNA。近些年还发现有遗传信息从 RNA 到 RNA（即 RNA 的自我复制）也可以从RNA 流向 DNA（即逆转录）。二、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
37、：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。注：生物体性状的多基因因素：基因与基因；基因与基因产物；与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细的调控生物体的性状。第 5 章 基因突变与其他变异 第一节 基因突变和基因重组 一、生物变异的类型 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 27/75 二、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：亚硝酸盐，碱基类似物等；生
38、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 第二节 染色体变异 一、染色体结构变异：实例：猫叫综合征（5 号染色体
39、部分缺失）28/75 类型：缺失、重复、倒位、易位（看书并理解）二、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 二、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：一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；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：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 例 1：以下各图中，各有几个染色体组？答案：3 2 5 1 4 染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数 例
40、 2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?（1）Aa _ （2）AaBb _（3）AAa _ （4）AaaBbb _ 29/75（5）AAAaBBbb _ （6）ABCD _ 答案：2 2 3 3 4 1 3、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。三、染色体变异在育种上的应用 1、多倍体育种：方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。（原理：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
41、）原理：染色体变异 实例：三倍体无子西瓜的培育；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。2、单倍体育种：方法：花粉(药)离体培养 原理：染色体变异 实例：矮杆抗病水稻的培育 例：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻 ddrr 和纯合高杆抗病水稻 DDRR 两个品种,要30/75 想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻 ddRR，应该怎么做？_ 优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。附：育种方法小结 诱变育种 杂交育种 多倍体育种 单倍体育种 方法 用射线、激光、化学药品等处理生物 杂交 用秋水仙素处
42、理萌发的种子或幼苗 花药(粉)离体培养 原理 基因突变 基因重组 染色体变异 染色体变异 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。方法简便，但要较长年限选择才可获得纯合子。器官较大，营养物质含量高，但结实率低，成熟迟。后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。第五节 人类遗传病 31/75 一、人类遗传病与先天性疾病区别：遗传病：由遗传物质改变引起的疾病。（可以生来就有，也可以后天发生）先天性疾病：生来就有的疾病。（不一定是遗传病）二、人类遗传病产生的原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病 三、人类遗传病类型（一）单基因遗传病 1、概念：由
43、一对等位基因控制的遗传病。2、原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病 3、特点：呈家族遗传、发病率高（我国约有 20%-25%）4、类型：显性遗传病 伴显：抗维生素佝偻病 常显：多指、并指、软骨发育不全 隐性遗传病 伴隐：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。（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）32/75 2、类型：常染色体遗传病 结构异常：猫叫综合征 数目异常
44、：21 三体综合征（先天智力障碍）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）四、遗传病的监测和预防 1、产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率 2、遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展 五、实验：调查人群中的遗传病 注意事项：1、调查遗传方式在家系中进行 2、调查遗传病发病率在广大人群随机抽样 注：调查群体越大，数据越准确 六、人类基因组计划：是测定人类基因组的全部 DNA 序列，解读其中包含的遗传信息。需要测定 22+XY 共 24 条染色体 第6章 从杂交育种到基因工
45、程 第一节 杂交育种与诱变育种 一、各种育种方法的比较：33/75 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 处理 杂 交 自交 选 优自交 用射线、激光、化学药物处理 用秋水仙素处理 萌发后的种子或幼苗 花药离体培养 原理 基因重组，组 合 优 良性状 人工诱发基因 突变 破坏纺锤体的形成，使染色体数目加倍 诱导花粉直接发育，再用秋水仙素 优 缺 点 方法简单，可预见强，但周期长 加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理 器官大，营养物质 含量高，但发育延迟，结实率低 缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低 例子 水 稻 的 育种 高产量青霉素菌株 无子西瓜 抗病植株的育成 第二节 基
46、因工程与其应用 一、基因工程 1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或 DNA 重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，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，定向地改造生物的遗传性状。2、原理：基因重组 3、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。34/75 二、基因工程的工具 1、基因的“剪刀”限制性核酸内切酶（简称限制酶）（1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。（2）作用部位：磷酸二酯键（4）例子：EcoRI 限制酶能专一识别 GAATTC 序列，并在 G 和 A 之间将这段序列切开。（黏性末端）（黏性末端）（5）切割结
47、果：产生 2 个带有黏性末端的 DNA 片断。（6）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的 DNA 切断，对自己的 DNA 无损害。注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。2、基因的“针线”DNA 连接酶（1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA 分子。（2）连接部位：磷酸二酯键 3、基因的运载体（1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。（2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。35/75 三、基因工程的操作步骤 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 四、基因工程的应用 1、基因工程与作
48、物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等 2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗 3、基因工程与环境保护：超级细菌 五、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。第六章 生物的进化 第一节 生物进化理论的发展 一、拉马克的进化学说 1、理论要点：用进废退；获得性遗传 2、进步性：认为生物是进化的。二、达尔文的自然选择学说 1、理论要点：自然选择（过度繁殖生存斗争遗传和变异适者生存）2、进步性：能够科学地解释生物进化的原因以与
49、生物的多样性和适应性。36/75 3、局限性：不能科学地解释遗传和变异的本质；自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释。（对生物进化的解释仅局限于个体水平）三、现代达尔文主义（一）种群是生物进化的基本单位（生物进化的实质：种群基因频率的改变）1、种群：概念：在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。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构成了该种群的基因库 3、基因（型）频率的计算：按定义计算：例 1：从某个群体中随机抽取 100 个个体，测知基因型为 AA、Aa、aa的个体分别是 30、60 和 10
50、 个，则：基因型 AA 的频率为_；基因型 Aa 的频率为 _；基因型 aa 的频率为 _。基因 A 的频率为_；基因 a 的频率为 _。答案：30%60%10%60%40%某个等位基因的频率=它的纯合子的频率+杂合子频率 例：某个群体中，基因型为 AA 的个体占 30%、基因型为 Aa 的个体占37/75 60%、基因型为 aa 的个体占 10%，则：基因 A 的频率为_，基因a 的频率为 _ 答案：60%40%（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料（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。（四）突变和基因重组、选择和隔离