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1、高三生物第一轮高考复习知识大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c大 量 元 素 4化学元素（c必 需 元 素 1.2 生物体中化学元素的组成特点C C、H、0、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 蛋白质C、H、0、N、P、Fe、C u.离 子 和（或）分子 其它成分 1.7 核酸的基本组成单位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多糖葡萄糖c6Hl 2。6脱水缩合葡萄糖数目不同糖链的分支不同化学键的不同蛋白质氨基酸R1N
2、H2 C C OOH1H氨基酸数目不同氨基酸种类不同氨基酸排列次序不同肽链的空间结构核酸（DNA和 RNA）核甘酸0核甘酸数目不同核甘酸排列次序不同核甘酸种类不同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还原性糖斐林试剂（甲液和乙液）临时混合加热砖红色脂肪苏丹m（苏丹N）切片高倍镜观察桔 黄 色（红色）蛋白质双缩版试剂（A液 和 B液）先加试剂A再滴加试剂B紫色D N A二苯胺加 0.0 1 5 m o l/L N a C l 溶液 5 M 1沸水加热5 m i n蓝色1.10选择透过性膜的特点选 择 透 过 性 膜 的 特 点 三 个 通 过自由通过水可以通
3、过被选择的离子和小分子不能通过其它离子、小分子和大分子1.11细胞膜的物质交换功能物质交换大分子、颗粒离子、小分子-亲脂小分子）高浓度-低浓度-不消耗细胞能量（A T P）离子、不亲脂小分子 I低浓度-高浓度|需载体蛋白运载、消耗细胞能量（A T P）膜的流动性、膜融合特性膜的流动性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D N A4、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线粒体蛋白质、呼吸酶、R N A、脂质、D N A动植物细胞双层膜
4、能量代谢有氧呼吸的主要场所叶绿体蛋白质、光合酶、R N A、脂质、D N A、色素植物叶肉细胞光合作用内质网蛋白质、酶、脂质动植物细胞中广泛存在单层膜与蛋白质、脂质、糖类的加工、运输有关高尔基体蛋白质、脂质蛋白质的运输、加工、细胞分泌、细胞壁形成溶酶体蛋白质、脂质、酶细胞内消化核糖体蛋白质、R N A、酶无膜合成蛋白质中心体蛋白质动物细胞低等植物细胞与有丝分裂有关1.14 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2 a-4 a4 a4 a4 a2 a染色体数目（个）2 N2 N2 N4 N2 N染色体单数（个）04 N4 N00染色体组数（个）22242
5、同源染色数（对）NNN2 NN注：设间期染色体数目为2 N 个，未复f 刖时DNA含量为2 a。1.15 理化因素对细胞周期的影响注：+表示有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背+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2 1 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
6、丝分裂多极核1.17细胞分裂与分化的关系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_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 新陈代谢改变已分化细胞 二生理功能专一分裂能力丧失不同种类细胞1.20分化与细胞全能性的关系c体 细 胞|二 分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低J 生殖细胞（如卵细胞、花粉）匚）分化程度高,全能性也高、|受 精 卵|匚）分化程度最低（尚未分化），全能性最高1.21细胞的生活史绝 大 多 数 细 胞 匚 未分化1.22 癌细胞的特点永生细胞成纤维细胞癌变 4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。癌
7、细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等如线粒体功能障碍，无氧供能主要是细胞免疫可移植在异种生物体内生长，形成癌瘤1.23 衰老细胞的特点（水少酶低助记匚）词水酶色核透（水煤色黑透）色累核大I透变水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢酶的活性降低色素积累，阻碍细胞内物质交流和信息传递细胞核体积增大，染色体固缩，染色加深细胞膜通透性改变，物质运输功能降低1.24 细胞的死亡细胞死亡r环境因素突变病理性死亡（细胞坏死）I病原体入侵动 物 变 态 蝌 蚪 尾 部 消 失花儿凋谢 花瓣凋萎程序性死亡（细胞凋亡）正 常 生 命 需 要 -极体消失大部分淋巴细胞死亡1.25生物膜与生物膜系统概念化学组成
8、相似组成细胞的膜的总称基本结构相同（生物膜直 接 联 系 W核外膜-内质网膜-胞膜内质网膜线粒体外膜（或相依）间接联系 内质网膜一膜泡一高尔基体膜一膜泡一胞膜分泌作用内质网-高尔基体-细胞膜胞饮作用细胞膜-溶酶体（细胞膜（生理作用 互配合调工作为细胞提供稳定的内环境进行物质运输、能量交换、信息传递为化学反应提供场所将细胞分隔成功能小区I生 物 膜 系 统 ATP ADP+Pi+能 量=I|动 物=日光合作用的暗反应细胞分裂矿质元素吸收新物质合成l植株的生长彳神经传导和生物电肌肉收缩吸收和分泌合成代谢生物发光2.5 光合作用的色素叶绿体基粒的类囊体薄膜上（橙黄色）胡 萝 卜 素 快、（黄色）叶黄
9、素（蓝绿色）叶绿素a（黄绿色）叶绿素b工a2.6 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-电能电能-活跃化学能活跃化学能-稳定化学能物质变化H20-H+02NADP+I t +2 e-NADPHATP+Pi-ATPC O2+NADPH+ATP-(C H2O)+ADP+Pi+NADP+H2O反应物田0、ADP、Pi、NADP+C O2 ATP、NADPH反应产物O2、ATP、NADPH(C H2O)、ADP、Pi、NADP+、H20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
10、行）2.7 C3植物和C4植物光合作用的比较C3植物C4植物光反应叶肉细胞的叶绿体基粒叶肉细胞的叶绿体基粒暗反应叶肉细胞的叶绿体基质维管束鞘细胞的叶绿体基质C02固定仅有C3途径C4途径-途径2.8 C4植物与C3植物的鉴别方法方法原 理条件和过程现象和指标结 论生理学方法在强光照、干旱、高温、低C02时，C4植 物 能 进 行 光 合 作用，C3植物不能。小密闭、强光照、干旱、高温生长状况：正常生长或枯萎死亡正常生长：C4植物枯萎死亡：C3植物形态学方法维 管 束 鞘 的 结 构 差异过叶脉横切，装片 是 否 有 两 圈 花 细胞围成环状结构 鞘 细 胞 是 否 含 叶绿体是：C4植物否：C
11、3植物化学方法 合 成 淀 粉 的 场 所不同酒精溶解叶绿素淀粉遇面碘变蓝叶 片 脱 绿 f 加碘一过 叶 脉 横 切 一制片f观察出现蓝色：蓝 色 出 现 在 维 管束鞘细胞 蓝 色 出 现 在 叶 肉细胞出现现象时：C4植物出现现象时：C3植物2.9 C4植物中C4途径与C3途径的关系2.10 C4植物比C3植物光合作用强的原因C3植物C4植物结构原因：维管束鞘细胞的结构以育不良，无花环型结构，无叶绿体。光合作用在叶肉细胞进行，淀粉积累，影响光合效率。发育良好，花环型，叶绿体大。喑反应在此进行。有利于产物运输，光合效率高。生理原因：PEP竣化酶磷酸核酮糖竣化酶只有磷酸核酮糖拨化酶。磷酸核酮
12、糖段化酶与C O2亲和力弱，不能利用低C O2。两种酶均有。PEP竣化酶与C O2亲和力大，利用低C O?能力强。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1 光 能 利 用 率=-:_-照在地面上的总能量中被转移的能量概念照在该地面的总的光能光合作用制造的有机物所含的能量参与光合作用的能 光合作用吸收的光能量中被转移的能量热能损失去 以 1光能损失一荧光、磷光光能一电能一化 学 能（贮存）延长光合作用时间U关 系 H提 高 光 能 利 用 率 增 加 光 合 作 用 面 积 扰 的*昭 山 说I 提高光合作用效率V 二氧化碳供应I 必需矿质元素供应2.12影响光合
13、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增加光合作用面积提高光能利用率工合理密植I套 种（不同时播种）、间 作（同时播种）_ r 因地制宜：阳生植物种阳地控 制 光 照 强 弱 阴生植物种阴地I 光质影响：蓝紫光照，蛋白质和脂类多红光照，糖类增多增加二氧化碳供应 通风透光，增施农家肥；人工增CO2（温室）+温度co2必需矿质元素供应pATP、NADP+的成分K：糖类的合成和运输Mg：叶绿素的成分矿物质影响光合作用的外界因素2.13光合作用实验的常用方法密封法半 叶 法（遮盖法）可同时使用*光合作用产生淀粉 C02并放。2、光强的影响打 孔 法（抽气
14、法）2.14植物对水分的吸收和利用2.14.1 植物对水分的吸收分的吸收J 液泡尚未形成或消失I 通过亲水物质的亲水性吸水分光法嬴 赢 主 要 由 成 熟 细 胞 的 中 央 液 泡 构 成 渗 透 系 统 I通过渗透作用吸水渗透系统隔着半透膜的两种溶液构成的体系J 具有半透膜I膜两侧溶液具有浓度差*渗血口溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压差。发生条件植物细胞构成渗透系统原生质层两个系统r 由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成、看作一层半透膜（本质是选择透过性）r 植物细胞与土壤溶液之间构成I 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扩 散 作 用、物质由相对多
15、（密度高）的地方向相对少（密度低）的地方运动的过程，叫扩散*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7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概念小分子、离子能透过，大分子不能透过水自由通过，被选择的离子和其它小分子可以通过，大分子和颗粒不能通过性质半 透 性（存在微孔，取决于孔的大小）选择透过性（生物分子组成，取决于脂质、蛋白质和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）物质运动方向不由膜决定，取决于物
16、质密度水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质密度离子和其它小分子：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2.14.4 植物体内水分的运输2.14.5 植物体内水分的利用和散失生理意义根持续吸水的动力物质运输的载体降低叶片温度2.15植物体内的化学元素(1)植物体水分(10-95%)C、H、0、N、S 形成气体：C O2 c o、N2,NH,H2O和氮氧化物等。少量硫形成H?S、SO?等。有机物无机盐90%10%1.16植物体内的化学元素量元素Mn、B、Zn、Mo、C l、NiP、S、K、Mg(6 种)量元素必需元素必需元素植物
17、体C、H、OV 非必需矿质元素 Ah Si、Na、I 等2.17生物固氮固氮过程固阳酶N o+e+lT+A TP-NH3+A D P+Pi（选学）念生物固氮义岫自然界氮循环有重要作用瑞绿色植物提供氮素营养啊大气氮(靠原成N通过程氮微生物的种类注意：不同的根瘤菌具有共生专一性。如蚕豆根瘤菌与蚕豆、豌豆、亚豆共生；大豆根瘤菌只能与大豆共生。种类代谢类型在生态系统中的作用固氮原因及条件同化异化常见类型共生固氮类根 瘤 菌（6种）消费者（取食于活的生物体）回氮基因(固氮酶)与豆科植物共生时异养需（大豆、菜豆、豌豆、苜蓿、羽扇豆、三叶草）自生固氮独立生活自养氧固氮蓝藻（念珠藻）生产者异圆褐固氮菌分解者类
18、养黄色分支杆菌（腐生生活）2.18氮循环大气氮库（N2）氮盐尿素氮素化肥大气固氮 工业固氮遗体NO2NO3消费者生产者NO3-2.19三类微生物在自然界氮循环中的作用n 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2.20人和动物体内三大营养物质的代谢2.22细胞的有氧呼吸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反应场所真核细胞：细胞质基质，主要在线粒体原核细胞：细胞基质（含有氧呼吸酶系）细胞质基质反应条件需氧不需氧反应产物终 产 物（C02、H20）能量中间产物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量产能多少多，生成大量
19、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。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1 mol葡萄糖2870kJ2870kJ1165 kJ40.59%无氧呼吸2870 kJ196.65 kJ61.08 kJ2.13%2.26 新陈代谢的类型殊类型酵母菌有氧时：有氧呼吸无氧时：无氧呼吸你 知 道 吗 科学发现:/人们对消化过程的研究发现了酶（人们对向光性的研究发现了生长素 人们对溶菌现象的研究发现了青霉素2.27微生物的类群珠核细胞
20、微生物(单细胞)细菌细胞结构蛋白质、多糖、脂类组成酵母菌蛋白质和DNA组成蛋白质和RNA组成J 基本单位：衣壳粒I功能：保护、抗原性DNA 或 RNA囊 膜（带刺突）病毒细胞结构生物的类群增殖吸附一注入一复 制（核酸）一合 成（蛋白质）一装配一释放2.28微生物的营养（水无机盐-无机碳源碳源提 供 碳 素 营 养 Y、有机碳源 宫 乔 奈 无机氮源氮源提供氮素营养一-有机氮源CO?、NaHCCh等糖、脂、石油等N2,硝酸盐、镇盐等尿素、牛肉膏、蛋白豚等生 长 因 子 微生物的营养微生物生长不可缺少的微量有机物（包括维生素、氨基酸、碱基等）培养基种类种类特点功能物理性质固体培养基加凝固剂分离、鉴
21、定半固体培养基观察、保藏液体培养基不加凝固剂.业生产化学成分合成培养基成分明确分类、鉴定天然培养基天然成分工业生产用途选择培养基加抑制剂（如青霉素）加特殊C源或N源不加某物质（如N源）选择、分离鉴别培养基加指示剂或药品鉴别你 知 道 吗加入高浓度食盐可分离金黄色葡萄球菌加入青霉素可分离酵母菌和霉菌不加N源可分离固氮微生物加入伊红-美蓝可鉴别大肠杆菌2.29微生物的代谢一谢产物概念产物 酶合成调节概念产物组成酶微生物自身生长繁殖必需的物质氨基酸、核甘酸、多糖、脂类、对自身生长繁殖非必需的物质抗生素、毒素、激素、色素一直存在，只受遗传控制的酶不断产生维生素或积累或排除特点生物的代谢一谢调节同时存在
22、密切配合协调作用诱导酶受环境中某物质的诱导产生分解乳 好酶知时节，当需乃发生”糖的酶分解葡萄糖的酶肠杆菌 酶活性调节概念原理通过改变酶的催化活性，来调节代谢速率负反馈：酶催化的产物增多抑制酶的活性谷氨酸脱氢酶受谷氨酸产量的调节高产赖氨酸的黄色短杆菌代谢的人工控制2.30微生物的生长生物的生长时期特点作用r-调整期菌体不增殖，代谢活跃，体积增大微生物群体对数期以2 0 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，芽泡形成收获菌体和代谢产物衰亡期死亡加速，形态多样，细胞裂解C温度 最适生长温度：2 5 37 超过：蛋白质和核酸不可逆破坏影响微生物生 I-长 的 环境因素
23、11PH（最适PH见前）超过：影响酶活性和细胞膜稳定性 叵 需氧或不需氧2.31微生物的生长曲线与生长速率的关系时间注意生长速率=繁殖率一死亡率时间调整期对数期稳定期衰亡期2.32发酵工程简介概念采用现代工程技术手段，利用微生物某些特定功能，为人类生产有用产品;或者直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。（菌种选育基因诱变传统，常用。基因工程-细胞工程一细胞融合-J 改变原来基因I转基因卜工 程 菌（工程细胞）培养基配制r （三要原则）t一般步骤：配制调-*p H-分装一灭菌改酵工程内容灭菌严格杀灭培养基和发酵设备中的各种微生物，保证菌种是单一纯种 扩大培养与接种选育的良种要经多次扩大培养
24、，才能满足大规模生产需要 检测菌体数目和产物浓度。一添加培养基组成。I 严格控制发酵条件（温度、pH、溶氧、通气量、转速）c代谢产物 蒸储、萃取、离子交换等方法提取分离提纯产品-I菌 体 本 身 过 滤、沉淀等方法分离应用医药工业上的应用发酵过程生产抗生素、维生素、动物激素、氨基酸、核甘酸等生产传统发酵产品 啤酒、果酒、食醋等食品工业上的应用生产食品添加剂开发人类新食源酸味剂、鲜味剂、甜味剂、色素单细胞蛋白、真菌蛋白等新食品第三单元 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）3.1植物生命活动调节激素调节r 植物体受到单一方向外界刺激而
25、引起的定向运动向性运动1 是植物对于外界环境的适应性发现（略）产 生 主 要 在 叶 原 基、嫩叶和发育的种子分布 大多集中在胚芽鞘、分生组织、形成层及发育的种子和子房运输a长素一既能促进生长，又能抑制生长既能促进发芽，又能抑制发芽既能保花保果，又能疏花疏果只能由形态学上端向形态学下端运输，不能倒过来运输决于生长素浓度.物的器官的种类生理作用2植物激素调节浓度/mol L-1促进促进果实发育防止落花落果促进插枝生根长素类似物涂抹未受粉柱头涂抹未受粉柱头喷洒植株（棉花）发根增多无籽番茄保蕾保铃抑制 抑制顶端优势 疏花疏果 除草赤霉素促进生长一他激素细胞分裂素 存在于分裂部位。促进细胞分裂、分化脱
26、落酸促进叶片脱落 乙烯促进果实成熟3.2人和高等动物的体液调节素的种类和作用激素调节央和高等动物的体液调节*内分泌腺激素名称主要生理功能下丘脑促甲状腺激素释放激素促进垂体合成和分泌促甲状腺激素促性腺激素释放激素促进垂体合成和分泌促性腺激素抗利尿激素减少排尿垂体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嗦囊分泌鸽乳甲状腺甲状腺激素促进新陈代谢（促进氧化分解）、促进生长发育（包括神经）、提高神经系统兴奋性肾上腺肾上腺素升血糖（促进肝元糖分解）醛固酮促进肾小管吸Na+泌K+胰岛A细
27、胞胰高血糖素升血糖（强烈促进肝元糖分解和非糖转化）B细胞胰岛素减少来源一降血糖4增加去路-1 促进肝（肌）糖元合成促进葡萄糖氧化分解、促进转变成脂肪 抑制肝糖抑制元分解一抑制非糖物质转化性腺睾丸性激素雄激素促进雄性生殖器官的发育和精子生成，激发并维持雄性第二性征卵巢雌激素促进雌性生殖器官的发育和卵子生成，激发并维持雌性第二性征，激发并维持正常性周期卵巢孕激素促进子宫内膜和乳腺生长发育，为受精卵着床和泌乳准备条件*调节内分泌的中枢下丘脑檄素分泌的调节其他化学物质的调节如C02对呼吸频率的调节等3.3神经调节基本方式反射概念由神经系统对体内外刺激所作的规律性反应|传出神经-神经纤维上的传导双向传导
28、 从兴奋点开始效应器经调节刺激C中央前回高级神经中枢的调节驱体运动中枢交叉支配I倒置投射 左侧中枢支配右侧驱体I右侧中枢支配左侧驱体j顶部中枢支配足部运动t颍部中枢支配头部运动-1s区I语 言 中 枢 运动性语言中枢（说话中枢）运动性失语IH区感觉性语言中枢（听话中枢）感觉性失语3.4动物行为产生的生理基础I性激素*求偶行为一物行为产生的生理基础激素调节与行为影响活动、食欲等活体验和学习稳 血浆中碱性物质增多时血浆中酸性物质增多时态内环境养料、o2废物、co2环境与物质交换物质交换3.6水、钠、钾的来源与去向H2O来 源(mL)去 向(mL)来自饮水来自食物来自代谢1300900300由肾排出
29、由皮肤排出由肺排出由大肠排出1500500400100共计 2500共计 2500、钠、钾的来源与去向多吃多排少吃少排不吃也排细胞中的K+诊断某些疾病的指标便 K+3.7水盐平衡的调节盐平衡的调节下 丘 脑 下 丘 脑产生激素真不少通过垂体控性甲有种激素抗利尿体温调节是中枢血糖平衡功不小水盐代谢没有它什么事都做不了3.8血糖平衡的调节经调节I-1下丘脑另一区域肾上腺素素调节卜丘脑某一区域3.9体温的调节寒冷炎热冷觉感受器r温觉感受器下丘脑体温调节中枢血管收缩汗腺不排汗立毛肌收缩皮肤皮肤3.10免疫概述概念r 机体特殊的保护性生理功能。通过识别“自己”I与“非已”，以维持机体内环境的平衡与稳定。
30、免疫概述】分类体液免疫细胞免疫3.10免疫系统的组成与淋巴细胞的起源免疫系统免疫细胞免疫组织（淋巴结Y脾脏胸腺T 细胞B 细胞骨髓扁桃体免疫分子抗体、淋巴因子（白细胞介素、干扰素等）淋巴细胞起源增殖分化丫血干细胞B 细胞大部分死亡t胸腺中的造血干细胞增殖分化T 细胞部分进入L淋巴结脾脏扁桃体,抗原刺激后 效应B 细胞 记忆细胞 效应T 细胞 记忆细胞3.11 抗原与抗体I r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、多糖等特异性 只与相应的抗体或
31、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.是免疫细胞识别抗原的重要依据 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 I 1一个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能与相应的抗原特异性结合，从而清除抗原存在于血浆、组织液和淋巴中3.12 体液免疫和细胞免疫*效应阶段抗体与病原体(抗原)结合防止病原体感染降低病毒侵染力液免疫病原体再次入侵记忆细胞一反应阶段ZVT增殖分化再次刺激抗体效应B细胞增叩分化胞免疫f反应阶段增殖分化记忆细胞增 殖
32、分 化 再次刺激.白细胞介素-2(+)效应T细胞3.13免疫失调引起的疾病概念已免疫过的机体在再次接触相同物质刺激时所发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*过敏反应再次刺激过敏原1效应B细胞A 抗体吸附某些细胞毛细血管扩张、血管通透性增强平滑肌收缩、腺体分泌增加再次刺激时释放1 r活性物质.一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一疫失调引起的疾病免疫缺陷病全 身 性（系统性）自身免疫疾病遗 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）获 得 性（后天性）免疫缺陷病AIDS病（HIV主要攻
33、击T细胞）3.13免疫学的应用（选学）你 知 道 吗缺氧引起脑水肿的原因细胞内水肿：供氧不足一ATP减少一胞内Na+转运下降一胞内渗透压升高f细胞吸水增加f细胞内水肿细胞外水肿：血浆缺氧f毛细血管扩张一通透性升高一血浆物质滤出f组织液增多f细胞外水肿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)被子植物的有性生殖珠孔消失胚囊母细胞(2N)减数分裂，珠被减数分裂花粉母细胞(2N)治 发育国核分裂(3次)胚囊(N)一核消失，一核分裂花粉(N)八核胚囊 成熟胚囊双受精 精子(N)卵细胞(2N)受精卵极核受精极核(3N)4.2动物有性生殖细胞的形成(没有
34、交换)精子的形成精原细胞(2N=4)初级精母细胞(2N=4)性生殖细胞的形成共两种精子一种类卧一种先型(2N=4)初级卵母细胞(2N=4)次级卵母细胞(N=2)卵细胞(N=2)种卵细胞卵细胞的形成4.3减数分裂中非姐妹染色单体的父叉互换四种精子(一种卵细胞)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3、组合数又与同源染色体的对数有关配子种数=2 （为同源染色体对数）45、每每一-个个卵精原原细细胞胞分分裂裂都都只只形成形两成种-种精子卵 子I与
35、匚同日源书染色讯体百对将数无1关平6、要产生2种精子至少需要2 个精原细胞参与减数分裂7、要产生2种卵细胞至少需要2个卵原细胞参与减数分裂8、当有加个精原细胞进行减数分裂时r 当m 2n-,则生成的精子类型最多为2mA=T G=CAJ=T2 GI=C2A2=TI G2=CI A=A1+A2 T=T 1+T2G=G)+G2 C=C|+C 2A+G=T+C A+C=T+G(A+G)=(A+C)=(T+C)(T+G)1 7 Mi 2(T,+C,)-=m(A2+G2)(A i 11(T2+C2)m=O Q W=J(G 2+C2)(G+G)=-/(A2+T2)n4&=卬口%生=口外/7 T2 w G C
36、2 r5a=s匚 送=无 法 计 算 二=匚 支=无 法 计 算1/G G2 G a5.8DNA分子的复制 5嚼3,端 -；,解旋方向 5端 3,端 5,端 3,端 5,端 3端3,端5,端-亲 代（0 代）1代2 代“代复制（半保留复制）32P/A 1 LA C G TIllip p用二 d/32pi i i r PR：&A、个 f?T131pT G C Ai i i i32 1 f F f TT G C A32P J_|_|_ L、T-A-T-A-|-Q-O-G-C 卜 C-G-O-O-|A-T-A-T-犯 巴P P子代DNA分子中含亲代链的比例11/21/2”子代DNA链中含亲代链的比例
37、1/21/4l/2n5.9 DNA半保留复制的实验证明全重“N（重链）亲代“N（重链）n代xxxxxxx半重半轻K X X XX X X i卜全轻xxxxxxxJxxxxxxx 半重半轻U _ H n从每一代DNA分子中取等量的DNA进行氯化钠密度梯度离心UUUH轻带中间带重带DN45.10基因的结构及控制蛋白质的合成ACGTACGTACGT基 因（编码区）mRNAtRNA蛋 白 质（多肽）转录翻译基因控制蛋白质的合成TGCATGCATGCAJ-1,用 泉 ACGUACGUACGUU G C AUGCAUGCA真核生物基因的结构卜 一 非 编 码 区-编 码 区-中 一 非编码区TBDIRNA
38、聚合酶结合位点T外显子1内含子外显子1内含子1外显子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基因组概 念某生物DNA分子所携带的全部遗传信息叫基因组。包括核基因组和质基因组（线料体基因组和叶绿体基因组）人：2 3+1+线粒体D N A单倍体基因组有性别生物：N+l （N个 D N A+1 个性染色体DNA组成）无性别生物：N （N个 DNA分子组成）人：2 3+1玉米：1 0原核生物基因组一个DN A 分子组成（或加上质粒D N A）细菌D N A线粒体基因组线粒体中一个DN A 分子所携带的遗传信息（见后述）线粒体D N
39、 A叶绿体基因组叶绿体中一个DN A 分子所携带的遗传信息叶绿体D N A区别与联系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基因组由一半常染色体、两条性染色体和细胞质中的DN A 分子组成5.12 人类基因组研究5.12.1人类基因组计划（HGP）大事记人类基因组计划大事记1 9 8 5 年美国科学家诺贝尔奖获得者杜伯克首先提出了人类基因组计划（U G P）1 9 9 0 年 1 0 月 1日经美国国会批准美国H G P 正式启动，预计投资3 0 亿美元，历 时 1 5 年，在2 0 0 5 年完成。先后共有美、英、日、法、德、中六国参加，分别负担了其中 5 4%、3 3%、7
40、%、2.8%,2.2%和 1%的研究工作。1 9 9 8 年 5月全球最大的D N A 自动测序仪厂家在美国马里兰州罗克威尔设立了 C el er a（塞莱拉）基因组学公司，声称在3年内完成人类基因组的序列测定，另外有一些私营机构也涉足这一领域，目的都是为了申请专利，垄断人类基因信息资源。至此形成公私两大阵营。1 9 9 8 年 1 0 月人类基因组计划的公立阵营宣布提前于2 0 0 1 年完成人类基因组的工作草图，整个终图的完成期将从2 0 0 5 提 前 到 2 0 0 3 年。1 9 9 9 年 9月我国搭上基因组研究的末班车，加入该计划并负责3号染色体上3 0 0 0 万个碱基对的测序
41、工作，成为参与人类基因组计划唯一的发展中国家。这 1%的测序任务，带给中国的利益是长远的，我们不仅因此可以分享整个计划的成果，拥有相关事务的发言权，而且建立了自己的研究队伍，技术水平走在了世界的前列。2 0 0 0 年 3月 1 4 日美国总统克林顿和英国首相贝理雅发表联合声明，呼吁将人类基因组研究成果公开，以便世界各国的科学家都能自由地使用这些成果。2 0 0 0 年 4月底中国科学家按照国际人类基因组计划的部署，完成了百分之一人类基因组的“工作框架图”。2 0 0 0 年 6月 2 6 日美国白宫召开会议，宣布人类基因组”工作框架图”完成。2 0 0 1 年 2月 1 5 日人类基因组计划
42、公立阵营在当日出版的 自然杂志公布人类基因组测序草图。2 0 0 1 年 2月 1 6 日塞莱拉公司在当日出版的 科学杂志上公布人类基因组测序草图。2 0 0 6 年 5月 1 8 日美国和英国科学家在英国 自然杂志网络版上发表了人类最后一个染色体一1号染色体的基因测序。科学家不止一次宣布人类基因组计划完工，但推出的均不是全本，这 次 杀 青 的“生命之书”更为精确，覆盖了人类基因组的9 9.9 9%。历 时 1 6 年的人类基因组计划书写完了最后一个章节。5.12.2人类基因组计划（HGP）的主要内容主要内容遗传图乂称连锁图，它是以具有遗传多态性（在一个遗传位点上具有一个以上的等位基因，在群
43、体中的出现频率皆高于斑）的遗传标记为“路标”，以遗传学距离（在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率，1%的重组率称为IcM（厘摩）为图距的基因组图。遗传图的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。意义：6000多个遗传标记已经能够把人的基因组分成6000多个区域，使得连锁分析法可以找到某一致病的或表现型的基因与某一标记邻近（紧密连锁）的证据，这样可把这基因定位于这一已知区域，再对基因进行分离和研究。对于疾病而言，找基因和分析基因是个关键。物理图物理图是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息，它是通过对构成基因组的DNA分子进行测定而绘制的。绘制物理图的目的是把有关基因的遗传信
44、息及其在卷条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来。DNA物理图是指DNA链的限制性酶切片段的排列顺序，即酶切片段在DNA链上的定位。因限制性内切酶在DNA链上的切口是以特异序列为基础的，核甘酸序列不同的DNA,经酶切后就会产生不同长度的DNA片段，由此而构成独特的酶切图。因此，DNA物理图是DNA分子结构的特征之一。DNA是很大的分子，由限制酶产生的用于测序反应的DNA片段只是其中的极小部分，这些片段在DNA链中所处的位置关系是应该首先解决的问题，故 DNA物理图谱是顺序测定的基础,也可理解为指导DNA测序的蓝图。广义地说，DNA测序从物理图制作开始，它是测序工作的第一步。序列图随着遗传图和
45、物理图的完成，测序就成为重中之重的工作。DNA序列分析技术是一个包括制备DNA片段及碱基分析、DNA信息翻译的多阶段的过程。通过测序得到基因组的序列图。转录图（基因图）基因图是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。在人类基因组中鉴别出占具2%5%长度的全部基因的位置、结构与功能，最主要的方法是通过基因的表达产物mRNA反追到染色体的位置。其原理是：所有生物性状和疾病都是由结构或功能蛋白质决定的，而已知的所有蛋白质都是由mRNA编码的，这样可以把mRNA通过反转录酶合成cDNA或称作EST的部分的cDNA片段，也可根据mRNA的信息人工合成
46、cDNA或 cDNA片段，然后，再用这种稳定的cDNA或 EST作 为“探针”进行分子杂交，鉴别出与转录有关的基因。基因图谱的意义是：在于它能有效地反应在正常或受控条件中表达的全基因的时空图。通过这张图可以了解某一基因在不同时间不同组织、不同水平的表达；也可以了解种组织中不同时间、不同基因中不同水平的表达，还可以了解某一特定时间、不同组织中的不同基因不同水平的表达。5.12.3人类与其他物种的基因组比较（大约）物种碱基对数量基因数量物种碱基对数量基因数量徽浆菌580,000500酿酒酵母12,000,0005,538肺炎双球菌2,200,0002,300黑腹果蝇180,000,00013,35
47、0流感嗜血杆菌4,600,0001,700家鼠2,500,000,00029,000大肠杆菌4,600,0004,400人类3,000,000,00027,0005.1 2.4人类基因组24条染色体上的基因数目和申请的专利数目（截 止2006年）染色体编号基因数目专利数目染色体编号基因数目专利数目1号3,14150413号477972 号1,77633014号8211553 号1,44530715号9151414 号1,02321516号1,1391925 号1,26125417号1,4713136 号1,40122518号408747 号1,41023219号1,7152708 号95220
48、820号7621789 号1,08623321号3576610号1,04217022号10665711号1,626312X1,09020012号1,347252Y14414合计17,5103,242合计9,4052,357累 计26,9155,599【说明】目前人们对于基因资源是否应该登记专利仍有争议。由于学术研究并非营利性，因此通常不受这些专利所拘束。此外由于美国政府近年来将专利申请条件提高，因此与DNA有关的专利许可，在 2001年之后己逐渐减少。5.1 2.5人类基因组研究的意义与展望I 1 ）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r42?对于深入了解基因表达的调控机
49、制、细胞的生长、分化和个体发育的机制以及生物进化等也具有重要意义r r 推动生物高新技术的发展，并产生巨大的经济效应你 知 道 吗.在人体全部2 2 对常染色体中，1 号染色体包含的（基因数量最多，达 3141个，是平均水平的两倍，共有/超 过 2.2 3 亿个碱基对，破译难度也最大。一个由1501 名英国和美国科学家组成的团队历时10年，才完成了 1 号染色体的测序工作。5.13 遗传的中心法则转录复制 DNA Aabb、aaBb、aabb）种类 4 种表现型比 数 双 显：A 显：B 显：双隐=9：3：3：1表现型同亲本亲本为 AABBXaabb 时：10/16（9/16+1/16）亲本为
50、 AAbbXaaBB 时:6/16（3/16+3/16）5.18 遗传定律中各种参数的变化规律遗传定律亲本中包含的相对性状对数F iF2遗传定律的实质包含等位基因的对数产生的配子数配子的组合数表现型数基因型数性 状分离比分离定律112423（3 ：1）P在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离。自由组合定 律2241 649（3 ：I）2F,在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体分离的同时，非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。3386 482 7（3 ：I）3441 62 5 61 681（3 :I）4.nn2 4 23”（3 ：1）5.19 自由组合遗传题的快速解法方法