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1、高三生物必修1、2、3 常考点纲要高中生物必修一必修二必修三知识点总结(人教版)必 修 一 分子与细胞(一)走近细胞-、细胞的生命活动离不开细胞1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞生活方式:病 毒 分 类:D N A 病 毒(如噬菌体)、R N A 病 毒(如烟草花叶病毒)遗传物质:一种病毒只含一种核酸,或只是D N A,或只是R N A二、生命系统的结构层次细 胞 组 织 器 官 系 统(植物无系统)个 体 种 群 群 落 生 态 系 统 生 物 圈(地球上最大的生态系统)除 病 毒(不属于生命系统的结构层次)以外,细胞是生物体结构和功能的基本单位,是地球上最基本的生命系统。三、高倍
2、显微镜的使用1、重要结构目镜长,放大倍数小物镜长,放大倍数大平面调暗视野凹面调亮视野准焦螺旋使镜筒上升或下降(有粗、细之分)转换器更换物镜光圈调节视野亮度(有大、小之分)2、高倍显微镜的使用步骤是:A、转动反光镜使视野明亮;B、低倍镜下观察清楚后,把物像移至视野中央;C、用转换器换成高倍物镜;D、观察并用细准焦螺旋调焦(换高倍镜后不准用粗准焦螺旋调焦)。注意事项:(1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时,侧面观察物镜与装片的距离;(2)首先用低倍镜观察,找到要放大观察的物像,将物像移到视野中央(粗准焦螺旋不动),然后换上高倍物镜;(3)换上高倍物镜后,“不准动粗”。(4)1“球”字、“螺旋”及“弧”字
3、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。原核生物不遵循孟德尔的遗传定律,可遗传变异的来源只有基因突变,无基因重组和染色体变异;蓝 藻(发菜、念珠藻、颤藻)是可以进行光合作用的原核生物,无叶绿体和线粒体;衣藻是能进行光合作用的真核植物,具叶绿体和线粒体五、细胞学说只揭示统一性即细胞的统一性和生物体结构的统性(-)组成细胞的分子元素最基本元素:C,生物大分子以碳链为骨架基本元素:C、H、0、N大量元素:C、H、0、N、P、S、K、C a、M g 等物质基础微量元素:F e、M n、B、Z
4、 n、M o、C u 等化 合 物 无 机 化 合 物 水:主要组成成分,是鲜重中含量最多的物质无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用有机化合物蛋白质:生 命 活 动(或性状)的主要承担者(体现者)核酸:携带遗传信息糖类:主要的能源物质脂质:良好的储能物质二、核酸2蔗糖;脂肪的鉴定要用显微镜观察,只有还原糖的签定要加热,菲林试剂的甲液和乙液等量混合后再3用五、观察D N A 和 R N A 在细胞中的分布时,用盐酸的作用是改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中D N A 与蛋白质分离,有利于D N A 与染色剂结合。记住其它显色反应(三)细胞的基本结构细 胞 壁(植物):纤维
5、素+果胶,支持和保护作用细胞膜成分:脂 质(主要是磷脂)5 0%、蛋白质约4 0%、糖 类 2 2 1 0%作用:隔开细胞和外界环境;控制物质进出;细胞间信息交流;细胞质分为细胞质基质(新陈代谢的主要场所)和细胞器。线粒体分布于动物和植物细胞中,含少量D N A,具双层膜,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的动力车间,为细胞生命活动提供能量叶绿体分布在绿色植物能进行光合作用的细胞中,含少量D N A,具双层膜,是植物细胞的养料制造车间和能量转换站内质网分布在动物和植物细胞中,具单层膜结构,具广阔的膜面积,为配的附着提供位点,是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质(如性激素)合成的车间高尔基体分布
6、在动物和植物细胞中,具单层膜,动物细胞中的高尔基体与细胞分泌物(如分泌蛋白、神经递质)的形成有关,是细胞中物质运输的交通枢纽;植物细胞中的高尔基体与植物细胞壁的形成有关液泡主要存在于植物细胞中,具单层膜,内有细胞液,含色素等,可调节植物细胞内的环境溶酶体具单层膜,是消化车间,能分解衰老、损伤的细胞器中心体分布在动物细胞和低等植物细胞中,无膜结构,由两个互相垂直的中心粒及周围的物质组成,与细胞的有丝分裂有关核糖体分布在原核细胞和真核细胞中,无膜结构,是将氨基酸合成蛋白质的场所(翻译),由 R NA 和蛋白质组成细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。核膜是双层膜,其上的核孔是酶、A TP
7、、R NA 进出细胞核的通道(D NA 不能通过);染色质主要由D NA 和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体;染 色 质(分裂间期)和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态四、分泌蛋白是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,如消化的、蚕丝蛋白、牛奶中的蛋白、蛋白质类的激素等,它是核糖体将氨基酸合成蛋白质后,送到内质网和高尔基体中加工,成熟的蛋白质由囊泡包着,通过细胞膜的胞吐作用排出,整个过程由线粒体提供能量生物膜系统:细 胞 器 膜+细 胞 膜+核膜等形成的结构体系。细 胞 膜、内质网膜、高尔基体膜、液泡膜、溶腋体膜它们是单层膜;线粒体膜、叶绿体膜和核膜是双层膜(四)细胞物质的运输
8、1、一个渗透系统必需有半透膜,及膜的两侧溶液存在浓度差当外界溶液浓度比细胞质(或细胞液)浓度大时,细胞渗透失水当外界溶液浓度比细胞质(或细胞液)浓度小时,细胞渗透吸水当外界溶液浓度等于细胞质(或细胞液)浓度时,水分进出细胞处于动态平衡2、植物细胞中的细胞膜和液泡膜及两层膜之间的细胞质称为原生质层,相当于半透膜。将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中,液泡中的水分通过原生质层进入蔗糖溶液中,液泡缩小,原生质层收缩,而细胞壁的伸缩性较小,这样原生质层与细胞壁逐渐分开一质壁分离;把质壁分离以后的细胞放入比细胞液浓度小的溶液中,水分通过原生质层进入细胞,植物细胞会发生质壁分离的复原。一个细胞可以发生质壁
9、分离和复原,说明此细胞是活细胞。如果外界溶液是较高浓度的硝酸钾溶液(甘油、尿素),先发生质壁分离,不久由于细胞膜主动吸收了外界溶液中的钾离子和硝酸根离子,使细胞液浓度增大,超过外界溶液的浓度,细胞吸水,质壁分离自动复原。3、生物膜的流动镶嵌模型认为:磷脂双分子层构成了膜的基本支架,具流动性;蛋白质分子有的镶在4磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层中,大多数蛋白质也是可以运动的。生物膜结构上的特点是具有流动性,功能特点是选择透过性细胞膜的外表,有一层由膜上的蛋白质与糖类结合成的糖蛋白,也叫糖被,与细胞的信息交流有密切关系,消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋
10、白有保护和润滑作用4、气体分子、水分子、脂溶性物质(维生素D方式跨膜运输,从高浓度到低浓度,不需载体和能量,运输速率取决于浓度差。血浆中的葡萄糖进入红细胞属于协助扩散,由高浓度到低浓度,需载体协助,不消耗能量。小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸及各种离子、植物的根从土壤溶液中吸收无机盐离子都是主动运输方式,它是从低浓度到高浓度,需载体蛋白的协助,同时还要消耗能量5、大分子和颗粒性物质进出细胞通过胞吞(如白细胞吞噬病菌)和 胞 吐(如分泌蛋白的分泌,它体现了膜的流动性,但通过的物质并不穿过细胞膜,要消耗能量结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,因此决定了由它们构成的细胞膜的
11、结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋臼能把相应的物质从细胞膜的侧转运到到另侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同,所以,当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同,即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见,流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界发生物质交换关系,流动性总是存在的,而选择透过性是细胞膜生理特性的描述,这一特性,只有在流动性基础上,完成物质交换功能方能体现出来。(五)细胞的能量供应和利用一、酶降低反应活化能活化能:分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。2 .定 义:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是
12、蛋白质,少数是R N A注:由活细胞产生(大多与核糖体有关)成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是R N A o催化性质:A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能,提高化学反应速度,缩短到达平衡的时间B.反应前后酶的性质和数量没有变化。3 .特性高效性:催化效率很高,使反应速度很快专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶的催化作用需要适宜的温度、p H值等,过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响二、A T P (三磷酸腺甘)A T P是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物,是生物体进行各项生命活动的直接能源,A T P在细胞中含量很少,但A T P与A D P转化快,保证细胞稳
13、定的供能环境,两者转化过程中,物质可逆,能量不可逆。动物通过呼吸作用放出的能量在细胞的细胞质基质和线粒体中合成A T P,植物通过光合作用和呼吸作用在细胞的叶绿体、细胞质基质和线粒体中合成A T P1.结构简式A PPP普通化学键磷酸基团2.A T P 与 A D P 的转化5A T P 水 解 酶 A D P +P i +能量A T P放能动 用 于 细胞的生命活动成态解(线粒体的平酸中)衡 P i光 合 作 用(叶绿体中)P i A D P也能进行无氧呼吸产生酒精四、影响细胞呼吸作用的因素1、内部因素遗 传 因 素(决定酶的种类和数量)2、环境因素(1)温度温度以影响酶的活性影响呼吸速率。
14、在最低点与最适点之间,呼吸速率随温度的升高而加快。超过最适点,呼吸酶活性降低甚至变性失活,呼吸作用受到抑制,呼吸速率则会随着温度的增高而下降。植物在0 2浓度为0时只进行无氧呼吸,大多数植物无氧呼吸的产物是酒精和C 0 2;0 2浓度在0 1 0%时,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;在 0 2浓 度 5%时,呼吸作用最弱;在 0 2浓度超过1 0%时,只进行有氧呼吸。有6氧环境对无氧呼吸起抑制作用,抑制作用随氧浓度的增加而增强,直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内,有氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强。(2)0 2 的浓度1/3 类胡萝卜素2/3 吸蓝紫光色 素1/4)叶绿素a(蓝绿色)3/4叶
15、 绿 素(3/4叶绿素b(黄绿色)1/4吸红橙和蓝紫光3.过程通过光反应把光能转变成活跃的化学能,通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物,同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。4、影响光合作用速率的因素及其在生产匕的应用光合速率是光合作用强度的指标,它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。影响因素包括植物自身内部的因素,如处在不同生育期等,以及多种外部因素。(1)单因子对光合作用速率影响的分析7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,C02的释放量逐渐减少,有一部分用于光合作
16、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。应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置,冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。光照面积(如图所示)曲线分析:OA段表明随叶面积的不断增大,光合作用实际量不断增大,A点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大,光合作用不再增力 口,原因是有很多叶被遮挡,光照强度在光补偿点以下。0B段表明
17、干物质量随光合作用增加而增加,而由于A点以后光合作用不再增加,但叶片随叶面积的不断增加呼吸量(0C段)不断增加,所以干物质积累量不断降低(BC段)。应用:适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免徒长。封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,造成不必要的浪费。C02浓度、含水量和矿质元素(如图所示)曲线分析:C02和水是光合作用的原料,矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内,C02、水和矿质元素越多,光合作用速率越快,但 到 A点时,即 C02、水、矿质元素达到饱和时,就不再增加了。应用:“正其行,通其风”,温室内充C 0 2,即提高C02浓度,增加产量的方法.合理
18、施肥可促进叶片面积增大,提高酶的合成速率,增加光合作用速率。温度(如图所示)曲线分析:光合作用是在酶催化下进行的,温度直接影响酶的活性。一般植物在10 35下正常进行光合作用,其中AB段(1035)随温度的升高而逐渐加强,B点(35C)以上光合酶活性下降,光合作用开始下降,50%左右光合作用完全停止。应用:冬天温室栽培可适当提高温度;夏天,温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用:晚上适当降低温室温度,以降低细胞呼吸,保证有机物的积累。(2)多因子对光合作用速率影响的分析(如图所示)曲线分析:P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着因子的不断加强,光合速率
19、不断提高。当到Q点时、横坐标所表示的因素,不再是影响光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取适当提高图示中的其他因子的方法。应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也8可同时适当充加C 0 2,进一步提高光合速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和C 0 2 浓度以提高光合速率。总之,可根据具体情况,通过增加光照强度,调节温度或增加C 0 2 浓度来充分提高光合速率,以达到增产的目的6、总结:光合作用在现实生活中提高农作物产量:延长光合作用时间、增大光合作用面积:合 理 密 植,改变植物种植方式:轮作、间作、套作提高光合作用速度使用温室大棚使用农家
20、肥、化 肥”正其行,通其风”大棚中适当提高二氧化碳的浓度补充人工光照7、计算+细胞呼吸作用速率C 02=净光合作用+呼吸作用C 02+细胞呼吸消耗的有机物解析:制造的就是生产的总量,其中部分被储存起来,就是积累的,另一部分被呼吸消耗光合作用利用二氧化碳的量=从外界吸收的二氧化碳的量+细胞呼吸释放的二氧化碳的量解析:光合作用利用C 02的量有两个来源,一个是外界吸收的(净的),另一个是自身呼吸放出的,二者都被光合作用利用。叶片释放的氧气量是净光合量五、化能合成作用自然界中少数种类的细菌,虽然细胞内没有色素,不能进行光合作用,但是能够利用体外环境中某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物,这种合成作
21、用叫做化能合成作用。例如:硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。下图为硝化细菌的化能合成作用 进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型生物;而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物是异养型生物。六、用无水乙醇提取叶绿体中的色素,这些色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的在滤纸上扩散得快,反之则慢,此种分离色素的方法叫纸层析法,在滤纸条上,从上到下依次出现四条色素带,胡萝卜素(橙黄色)、叶 黄 素(黄色)、叶绿素a (蓝绿色)、叶绿 素b (黄绿色),叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。吸收光能的四种色素分布在类囊体的薄膜上。叶绿体中的基粒和类囊体,极大地扩展
22、了受光面积(6)细胞的生命历程1、多细胞生物体体积增大,既靠细胞生长增大细胞体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量。细胞表面积与体积的关系及细胞核与细胞质的关系限制了细胞的长大;细胞越大,相对表面积越小,细胞物质运输的效率就越低2、细胞分裂间期持续时间长,为分裂期进行活跃的物质准备,完 成DN A分子的复制和有关蛋白质的合成(染色体的复制,形成姐妹染色单体,但染色体数量不增加),同时细胞有适度的生长3、分裂期的前期核膜和核仁解体消失、出现染色体和纺锤体,染色体散乱分布在纺锤体的中央;中期每条染色体的着丝点排布在赤道板上,染色体形态稳定,数目清晰,便于观察;后期每条染色体的着9丝点分裂,姐妹染色单体
23、分开,成为两条子染色体,(染色体数量加倍,染色体组数加倍),在纺锤丝的牵引下分别向两极移动;末期染色体变成染色质丝,纺锤体消失,出现新的核膜和核仁,细胞中央的细胞板向四周扩展,形成新的细胞壁4、动物细胞有丝分裂与植物细胞基本相同,不同点是间期中心体复制,前期两组中心粒分别向两极移动,发出星射线组成纺锤体(即纺锤体来源不同),末期不形成细胞板,由细胞膜从细胞的中部向内缢裂,把一个细胞变为两个细胞5、有丝分裂的重要意义:将亲代细胞的染色体经过复制,精确地平均分配到两个细胞中,对于生物的遗传有重要意义6、根尖分生组织细胞临时装片的制作方法:解 离(用解离液使组织中的细胞相互分离开来)一一 漂 洗(洗
24、去药液,防止解离过度)-染 色(龙胆紫或醋酸洋红液)制片(使细胞分散开来)。观察时先找分生区细胞,呈正方形排列紧密7、对一个多细胞的个体来说,每个细胞都是由受精卵经过有丝分裂而来,具有完全相同的遗传物质(DN A),但由于基因选择性表达,不同细胞所含的R N A、蛋白质可能不同;细胞分化是一种稳定性的、持久性的、不可逆转的变化,是生物个体发育的基础,细胞分化的结果是形成不同的组织和器官,使细胞功能专门化。8、植物组织培养的原理是细胞的全能性,动物细胞的全能性受到抑制,但细胞核还是具有全能性的。9、对于单细胞生物体来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡;多细胞生物体内的细胞在不断地更新着,个
25、体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程1 0、衰老细胞的特征:细胞内水分减少,体积变小,细胞核体积增大,酶活性下降,呼吸减慢,代谢速率减慢,细胞内色素积累,细胞膜通透性改变,物质运输功能降低1 1、细胞凋亡是由基因所决定的细胞正常自动结束生命的过程,对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用,它与细胞坏死不同1 2、癌细胞的主要特征:无限增殖;形态结构发生显著变化;癌细胞表面发生了变化(膜上糖蛋白等物质减少,细胞间的黏着性降低,易分散和转移)1 3、紫外线、X射线等辐射是物理致癌因子,黄曲霉素、亚硝胺等属于化学致癌因子,R o u s
26、肉瘤病毒属于病毒致癌因子。环境中的致癌因子会损伤细胞中的D N A 分子,使原癌基因(主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂进程)和抑癌基因(阻止细胞不正常的增殖)发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控变成癌细胞。必修2遗传与进化知识点汇编第一章遗传因子的发现第一节孟德尔豌豆杂交试验(一)1.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于:(1)豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉的植物;自然条件下是纯种(3)豌豆具有易于区分的相对性状。2 .遗传学中常用概念及分析(1)相对性状:同种生物同一种性状的不同表现类型。区分:兔的长毛和短毛;人的卷发和直发等;兔的长毛和黄毛不是,牛的黄毛和羊的白毛不是性
27、状分离:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在D D X d d杂交实验中,杂合F 1代自交后形成的F 2代同时出现显性性状(D D及D d)和隐性性状(d d)的现象。显性性状:在D D X d d杂交试验中,F 1表现出来的性状:如教材中F 1代豌豆表现出高茎,即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子(基因),用大写字母表示。如高茎用D表示。隐性性状:在D D X dd杂交试验中,F 1未显现出来的性状;如教材中F 1代豌豆未表现出矮茎,即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因,用小写字母表示,如矮茎用d表示。(2)纯合子:遗 传 因 子(基因)组成相同的个体。如。其特点纯合子
28、是自交后代全为纯合子,无性状分离现象。1 0杂合子:遗 传 因 子(基因)组成不同的个体。如象。(3)杂交:遗传因子组成不同的个体之间的相交方式 如:D D X dd D dX dd D D X D d 等。自交:遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。如:D D X D D D d X D d 等测交:F 1 (待测个体)与隐性纯合子杂交的方式。如:D dX dd正交和反交:二者是相对而言的,如 甲(辛)X乙(台)为正交,则 甲(3 )X乙(辛)为反交;如 甲(6)X乙(宇)为正交,则 甲(辛)X乙(占)为反交。3 .若后代无性状分离,则待测个体为纯合子测交法(动物常用)若后代有性状分离,则待
29、测个体为杂合子常用句子:将待测动物与多只隐性性状的异性动物交配若后代无性状分离,则待测个体为纯合子自交法(植物最简单)若后代有性状分离,则待测个体为杂合子4.常见问题解题方法(1)如后代性状分离比为显:隐=3 :1,则双亲一定都是杂合子(D d)即 D dX D d 3 D _:I dd(2)若后代性状分离比为显:隐=1 :1,则双亲一定是测交类型。即为 D dX dd I D d:I dd(3)若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子。即 D D X D D 或 D D X D d 或 D D X dd5 .分离定律其实质就是在形成配子时,等位基因随减数第一-次分裂后期同源染色体
30、的分开而分离,分别进入到不 .同的配子中。第 2节 孟德尔豌豆杂交 试 验(二)1.两对相对性状杂交试验中的有关结论(1)两对相对性状由两对等位基因控制,且两对等位基因分别位于两对同源染色体。(2)F1减数分裂产生配子时,等位基因一定分离,非等位基因(位于非同源染色体上的非等位基因)自由组合,且同时发生。(3)F 2 中 有 1 6 种组合方式,9种基因型,4 种表现型,比例9:3:3:11/1 6Y Y R r 2/1 6Y _ R _ Y y R R 2/1 6 9/1 6 黄圆 4/1 6 y y r r)y y r r 1/1 6 1/1 6 绿皱Y Y r r 1/1 6Y _ r
31、r)Y y r r 2/1 6 3/1 6 黄皱 y y R R 1/1 6 y y R _ y y R r 2/1 6 3/1 6 绿圆注意:上述结论只是符合亲本为Y Y R R X y y r r,但亲本为Y Y r r X y y R R,F 2 中重组类型为1 0/1 6 ,亲本类 型 为 6/1 6。2.常见组合问题(1)配子类型问题如:A aB b C c 产生的配子种类数为2 x 2 x 2=8 种(2)基因型类型如:A aB b C c X A aB B C c,后代基因型数为多少?1 1先分解为三个分离定律:A aX A a 后代 3 种 基 因 型(1 A A:2 A a:
32、l aa)B b X B B 后 代 2 种 基 因 型(I B B:I B b)C c X C c 后代 3 种 基 因 型(I C C :2 C c:l e e)所以其杂交后代有3 x 2 x 3=1 8 种类型。(3)表现类型问题如:A aB b C c X A ab b C c,后代表现数为多少?先分解为三个分离定律:A a X A a 后 代 2 种表现型B b X b b 后 代 2 种表现型C c X C c 后 代 2 种表现型所以其杂交后代有2 x 2 x 2=8 种表现型。3.自由组合定律实质是形成配子时,成对的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合。(基因不能连锁).第
33、二章基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用1 .正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体(1)染色体和染色单体:细胞分裂间期,染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。(2)同源染色体和四分体:同源染色体指形态、大小一般相同,一条来自母方,一条来自父方,且能在减数第一次分裂前期可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。(3)一对同源染色体=一个四分体=2 条染色体=4条染色单体=4个 D N A 分子。2 .减数分裂过程中遇到的一些概念交叉互换:指四分体时期,同源染色体内非姐妹染色
34、单体交换部分片段的现象。3.减数分裂特点:复制一次,分裂两次。场所:生殖器官内如睾丸、卵巢1 2(1)、方法三看鉴别法(点数目、找同源、看行为)第1步:如果细胞内染色体数目为奇数,则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。第2步:看细胞内有无同源染色体,若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图;若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。第3步:在有同源染色体的情况下,若有联会、四分体、同源染色体分离,非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图;若无以上行为,则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。(2)例题:判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。1 3 解析:甲图细胞的
35、每一端均有成对的同源染色体,但无联会、四分体、分离等行为,且每一端都有一套形态和数目相同的染色体,故为有丝分裂的后期。乙图有同源染色体,且同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故为减数第一次分裂的后期。内图不存在同源染色体,且每条染色体的着丝点分开,姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极,故为减数第二次分裂后期。7.注:受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半,但细胞质几乎全部是由卵细胞提供,因此后代某些性状更像母方。意义:通过减数分裂和受精作用,保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而保证了遗传的稳定和物种的稳定;在减数分裂中,发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的
36、交叉互换,增加了配子的多样性,加上受精时卵细胞和精子结合的随机性,使后代呈现多样性,有利于生物的进化,体现了有性生殖的优越性。下图讲解受精作用的过程,强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。8.配子种类问题由于染色体组合的多样性,使配子也多种多样,根据染色体组合多样性的形成的过程,所以配子的种类可由同源染色体对数决定,即含有n对同源染色体的精(卵)原细胞产生配子的种类为2 n 种。第二节基因在染色体上1 .显的平行关系。2 .、基因位于染色体上的实验证据果蝇杂交实验分析1 43 .一条染色体上一般含有多个基因第三节伴性遗传1 .伴性遗传的概念2
37、 .人类红绿色盲症(伴 X染色体隐性遗传病)交叉遗传。即男性一女性一男性。女病则其父、其子必病 般为隔代遗传。2.抗维生素D佝 偻 病(伴 X染色体显性遗传病)代代相传。男病则其母、其女必病4、伴性遗传在生产实践中的应用3、人类遗传病的判定方法口诀:无中生有为隐性,有中生无为显性;隐性看女病,女病男正非伴性;显性看男病,男病女正非伴性。第 步:确定致病基因的显隐性:可根据(1)双亲正常子代有病为隐性遗传(即无中生有为隐性);(2)双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断(即有中生无为显性)。第二步:确定致病基因在常染色体还是性染色体上。隐性遗传看女病,女病男正非伴性,即为常染色体上隐性遗传;女病其
38、父子皆病最可能为伴X隐显性遗传看男病,男病女正非伴性,即为常染色体显性遗传。男病其母女皆病最可能为伴X显 不管显隐性遗传,如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常,都不可能是丫染色体上的遗传病;题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病,如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。注:如果家系图中患者全为男性(女全正常),且具有世代连续性,应首先考虑伴Y遗传,无显隐之分。4、基因在常染色体上还是X染色体上的方法:不知显隐性用正、反交法,统计并观察子代性状是否一致,若一致,则在常染色体上,不一致则在X染色体上;知道显隐性,用隐性雌与显性雄交配,若子代只出现隐性雄和显性雌,则基因在X染色体上第 三
39、章 基因的本质第 节D N A是主要的遗传物质1.肺炎双球菌的转化实验(1)、格里菲思体内转化实验1 5实验过程结论:在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。(此时不能得出D N A是转化因子)(2)、艾弗里体外转化实验:实验过程结论:D N A是遗传物质,此处不要加主要二字2 .噬菌体侵染细菌的实验1、实验过程标记噬菌体培养培养培养培养 含3 5 s的细菌3 5 s 蛋白质外壳含3 5 s的 噬 菌 体 含3 5 s的培养基 含3 2 P的细菌 内部D N A含3 2 P的 噬 菌 体 含3 2 P的培养基噬菌体侵染细菌细菌体内没有放射性3 5 s含3 5 s的噬菌体细菌体内有
40、放射线3 2 P含3 2 P的噬菌体结论:进一步确立D N A是遗传物质3.烟草花叶病毒感染烟草实验:(1)、实验过程侵染细菌侵染细菌1 6(2)、实验结果分析与结论烟草花叶病毒的R N A能自我复制,控制生物的遗传性状,因此R N A是它的遗传物质。4、生物的遗传物质非细胞结构:病毒其遗传物质是D N A或R N A中的一种,生物细胞结构:无论原核生物还是真核生物其遗传物质都是D N A结论:绝大多数生物(具细胞结构的生物和D N A病毒)的遗传物质是D N A,所以说D N A是主要的遗传物质。第 二 节D N A分子的结构1.D N A分子的结构(1)基本单位-脱氧核糖核甘酸(简称脱氧核
41、甘酸)2、D N A分子有何特点?稳定性是指D N A分子双螺旋空间结构的相对稳定性。多样性构成D N A 分子的脱氧核甘酸虽只有4种,配对方式仅2 种,但其数目却可以成千上万,更重要的n是形成碱基对的排列顺序可以千变万化(4,n表示碱基对数而不是个数),从而决定了 D N A 分子的多样性。特异性每个特定的D N A 分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的D N A 分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了D N A 分子的特异性。3.D N A 双螺旋结构的特点:(D D N A(2)D N A 分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成
42、的基本骨架。D N A 分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相连接。A=T之间形成二个,C=G 之间形成三个氢键,D N A 中 C=G 越多越稳定4 .相关计算(1)A=T C=G1 7(2)(A+C )/(T+G )=1 或 A+G /T+C =1(3)如 果(A l+C l )/(T l+G l )=b 那 么(A 2+C 2 )/(T 2+G 2 )=l/b(4)(A+T )/(C +G )=(A 1+T 1 )/(C l +G 1 )=(A 2 +T 2 )/(C 2+G 2 )=a4.判断核酸种类(1)如有U无 T,则此核酸为R N A;(2)如有T且 A=T
43、 C=G,则为双链D N A:(3)如有T且 A W T C W G,则为单链D N A ;(4)U和 T都有,则处于转录阶段。第 3 节 D N A 的复制一、D N A 分子复制的过程1、概念:以亲代D N A 分子为模板合成子代D N A 的过程2、复制时间:有丝分裂或减数第一次分裂间期3.4、复 制 条 件(1(2)原料:(3)能量:(45 6、复制场所:主要在细胞核中,线粒体和叶绿体也存在。7、复制意义:D N A 规则双螺旋结构及碱基互补配对方式保持了精确复制进而保证了遗传信息的连续性。三、与 D N A 复制有关的碱基计算1 .一个D N A 连续复制n次后,D N A 分子总数
44、为:2 n2 .第 n代 的 D N A 分子中,含 原 D N A 母链的有2 个,占 l/(2 n T)3.若 某 D N A 分子中含碱基T为 a,(1)则连续复制n次,所需游离的胸腺嗑嗟脱氧核甘酸数为:a(2 n-l)(2)第 n次复制时所需游离的胸腺嗓咤脱氧核甘酸数为:a 2 n-l1 8第 4节基因是有遗传效应的D N A 片段一、.基因的相关关系1、与 D N A 的关系D N A 片段不能称之为基因(非基因)。每个D N A 分子包含许多个基因。.2、与染色体的关系基因在染色体上呈线性排列。染色体是基因的主要载体,此外,线粒体和叶绿体中也有基因分布(细胞质基因)。3、D N A
45、 中脱氧核甘酸(或碱基对)的排列顺序代表遗传信息。4、基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。二、D N A 片段中的遗传信息遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化构成了 D N A 分子的多样性,而碱基的特异排列顺序,又构成了每个D N A 分子的特异性。第四章基因的友达第一节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录转录的概念转录的场所主要在细胞核转录的模板以D N A 的一条链为模板转录的原料4种核糖核甘酸转录的产物一条单链的m R N A转录的原则碱基互补配对转录与复制的异同(下表:)1 9定义翻译的场所细胞质的核糖体上翻译的模板翻译的原料2 0 种氨基酸2
46、0翻译的产物多肽链(蛋白质)翻译的原则碱基互补配对1、转录时,以基因的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,产生一条单链m R N A,则转录产生的m R N A 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半,且基因模板链中A+T (或C+G)与 m R N A 分子中U+A (或 C+G)相等。2.翻译过程中,m R N A 中每3个相邻碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是m R N A 中碱基数目的1/3,是双链D N A 碱基数目的1/6。第 2节基因对性状的控制一、中心法则(D D N A-D N A:D N A 的自我复制;D N A-R N A:转录;R N A-蛋白
47、质:翻译;R N A-R N A:R N A 的自我复制;(5)R N A-D N A:逆转录。D N A-D N A R N A-R N AD N A-R N A 细胞生物具有病毒具有R N A-蛋白质 R N A-D N A二、基因、蛋白质与性状的关系1、(间接控制)细胞代谢基因性状结构蛋白细胞结构(直接控制)2 1第五章基因突变及其他变异第节基因突变和基因重组一、基因突变的实例1、镰刀型细胞贫血症直接原因:血红蛋白分子结构的改变根本原因:控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变2、基因突变概念:D N A 分 子 中(或基因中)发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变二、基因突变
48、的原因和特点1、基因突变的原因物理因素:如紫外线、X射线;化学因素:如亚硝酸、碱基类似物生物因素:如某些病毒2、基因突变的特点普遍性随机性不定向性低频性多害少利性3、基因突变的时间有丝分裂或减数第一次分裂间期4.基因突变的意义:是新基因产生的途径;生物变异的根本来源;是进化的原始材料发生于体细胞中的基因突变般是不遗传的(用植物组织培养方法可以),生殖细胞中的一般可以遗传三、基 因 重 组 自 由 组 合(减数第一次分裂后期)1、基因重组的类型交换互换(四分体时期)第 二 节 染色体变异22一、染色体结构的变异(猫叫综合征)缺失变 异 类 型 重 复 倒 位 易 位 二、染色体数目的变异L染色体
49、组的概念及特点2.常见的一些关于单倍体与多倍体的问题一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?(一倍体一定是单倍体;单倍体不一定是一倍体。)二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有一个染色体组,这种说法对吗?为什么?(答:对,因为在体细胞进行减数分裂形成配子时,同源染色体分开,导致染色体数目减半。)如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体,其体细胞中就含有两个或三个染色体组,我们可以称它为二倍体或三倍体,这种说法对吗?(答:不对,尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组,但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种,因此,只能称为单倍体。)(4)单倍体中可以只有一个染色体组,但也可以有多个染色体组,对
50、吗?(答:对,如果本物种是二倍体,则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组;如果本物种是四倍23体,则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。)3.总结:多倍体育种方法:单倍体育种方法:4.染色体组数目的判断(1)细胞中同种形态的染色体有几条,细胞内就含有几个染色体组。问:图中细胞含有几个染色体组?(2)根据基因型判断细胞中的染色体数目,根据细胞的基本型确定控制每性状的基因出现的次数,该次数就等于染色体组数。问:图中细胞含有几个染色体组?(3)根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数果蝇的体细胞中含有8条染色体,4对同源染色体,即染色体形