1、羃高中生物重点知识框架螁必修一肈一、生命的物质基础和结构基础蒇（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）莄1.1 化学元素与生物体的关系袆 1.2 生物体中化学元素的组成特点膅羂 1.3 生物界与非生物界的统一性和差异性羈膆芀不同种生物体中化学元素的组成特点 腿元素种类大体相同羆 C、H、O、N 四种元素含量最多芁元素含量差异很大肆统一性 蚂组成生物体的化学元素，在无机自然界中都能找到蒀差异性 蚇组成生物体的化学元素，在生物体和无机自然界中含量差异很大腿化学元素螇必需元素薆大量元素螅有害元素羁微量元素袀基本元素：C、H、O、N蚆主要元素：C、H、O、N、P、S
2、羂最基本元素：C蚃非必需元素蕿无害元素蚆C、H、莃O、N、肁P、S、莈K、Ca、螆 Mg螄 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等螃 Al、Si等膇 Pb、Hg等1.4 细胞中的化合物肃化合物膂分 类 螀元素组成 芅主要生理功能蒄水薀自由水葿结合水芅组成细胞袅维持细胞形态莂运输物质芈提供反应场所莅参与化学反应羂维持生物大分子功能螀调节渗透压肇无机盐蒅构成化合物（Fe、Mg）莃组成细胞（如骨细胞）蒁参与化学反应肀维持细胞和内环境的渗透压）薅糖类螄单糖罿二糖袈多糖 蚅 C、H、O膄供能（淀粉、糖元、葡萄糖等）蚁组成核酸（核糖、脱氧核糖）蚇细胞识别（糖蛋白）螅组成细胞壁（纤维素）蚅脂质腿脂肪蚀磷脂（类脂
3、）袅固醇螂 C、H、O袁 C、H、O、N、P葿 C、H、O袄供能（贮备能源）膃组成生物膜薃调节生殖和代谢（性激素、VD）膈保护和保温羄蛋白质薄单纯蛋白（如胰岛素）羁结合蛋白（如糖蛋白）羇 C、H、O、N、S肄（Fe、Cu、P、Mo）羅组成细胞和生物体螃调节代谢（激素）羀催化化学反应（酶）膄运输、免疫、识别等肂核酸膀 DNA蝿 RNA芄 C、H、O、N、P蒂贮存和传递遗传信息袂控制生物性状薇催化化学反应（RNA 类酶）薈 1.5 蛋白质的相关计算袃设：构成蛋白质的氨基酸个数 m， 构成蛋白质的肽链条数为 n，莀构成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为 a， 蛋白质中的肽键个数为 x，薀蛋白质的相对
4、分子质量为 y，蚈则：肽键数脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数，为 nmx芄蛋白质的相对分子质量 xmay18肂 1.6 蛋白质的组成层次荿羇 1.7 核酸的基本组成单位芃名称 蚀基本组成单位蚄一分子磷酸（H 3PO4）羀核酸肇核苷酸（8 种） 莂一分子五碳糖虿（核糖或脱氧核糖）肇核苷螈C、H、O、N、S蚅氨基酸 薀肽链 肈基本成分袇C、H、O、N、P 、Fe、Cu袂离子和（或）分子节其它成分袇蛋白质肅一分子含氮碱基衿（5 种：A、G、C、T、U）薁一分子磷酸芆一分子脱氧核糖蒈 DNA膇脱氧核苷酸膁（4 种）薂一分子含氮碱基聿（A、G、C、T）芇脱氧核苷螁一分子磷酸肈一分子核糖艿 RNA莇核糖核
5、苷酸羃（4 种）莄一分子含氮碱基腿（A、G、C、U）蒇核糖核苷螇 1.8 生物大分子的组成特点及多样性的原因薆名称 螅基本单位 羁化学通式 袀聚合方式 蚆多样性的原因羂多糖 蚃葡萄糖蕿C 6H12O6 螃葡萄糖数目不同膇糖链的分支不同袆化学键的不同膅蛋白质 芀氨基酸腿氨基酸数目不同羆氨基酸种类不同芁氨基酸排列次序不同羂肽链的空间结构羈核酸肆（DNA 和蚂核苷酸螄脱水缩合蒀核苷酸数目不同蚇核苷酸排列次序不蚆R莃NH2肁COOH莈H螆CRNA） 同膆核苷酸种类不同肃 1.9 生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和 DNA 的鉴定膂物质 螀试剂 芅操作要点 蒄颜色反应薀还原性糖葿斐林试剂（甲液和乙液）
6、芅临时混合袅加热莂砖红色芈脂肪 莅苏丹（苏丹）羂切片螀高倍镜观察肇桔黄色（红色）蒅蛋白质 莃双缩脲试剂（A 液和 B液）蒁先加试剂 A肀再滴加试剂 B薅紫色螄 DNA 罿二苯胺袈加 0.015mol/LNaCl 溶液5Ml蚅沸水加热 5min膄蓝色羅肅1.10 选择透过性膜的特点芁1.11 细胞膜的物质交换功能薈 1.12 线粒体和叶绿体共同点莆 1、具有双层膜结构薃 2、进行能量转换肂 3、含遗传物质DNA罿 4、能独立地控制性状螄 5、决定细胞质遗传莂 6、内含核糖体蚃选择透过性膜的特点 膈三个通过蒇水袇自由通过蒂可以通过芈不能通过袈被选择的离子和小分子芅其它离子、小分子和大分子莈物质交换
7、艿大分子、颗粒羇内吞芄外排蒈离子、小分子莆自由扩散蒅主动运输肃亲脂小分子蒈高浓度低浓度螇不消耗细胞能量（ATP）膆离子、不亲脂小分子螁低浓度高浓度袂需载体蛋白运载膇消耗细胞能量（ATP）薄膜的流动性袄膜的流动性、膜融合特性羂原理袁你知道吗 罿细胞生物体结构和功能的基本单位衿葡萄糖组成多糖的基本单位莃氨基酸组成蛋白质的基本单位羄核苷酸组成核酸的基本单位聿基因控制生物性状的基本单位肆种群生物生存和进化的基本单位膂 7、有相对独立的转录翻译系统肆 8、能自我分裂增殖蒆 1.13 真核生物细胞器的比较膁名 称 膁化学组成 蒇存在位置 羄膜结构 膄主要功能芁线粒体 袈蛋白质、呼吸酶、RNA、脂质、DNA
8、 蚆动植物细胞 蒁有氧呼吸的主要场所蒆叶绿体袅蛋白质、光合酶、RNA、脂质、DNA、色素蒀植物叶肉细胞羃双层膜莁能艿量膄代螂谢薁光合作用袆内质网 芃蛋白质、酶、脂质芇与蛋白质、脂质、糖类的加工、运输有关羅高尔基体 节蛋白质、脂质螁蛋白质的运输、加工、细胞分泌、细胞壁形成蚈溶酶体 蒃蛋白质、脂质、酶蚁单层膜肁细胞内消化螀核糖体 聿蛋白质、RNA、酶薃动植物细胞中广泛存在肄合成蛋白质袀中心体 膆蛋白质袇动物细胞袃低等植物细胞膅无膜羀与有丝分裂有关薇 1.14 细胞有丝分裂中核内 DNA、染色体和染色单体变化规律莅间期 蚂前期 肀中期 羈后期 肇末期莁 DNA 含量 膀 2a4a 荿 4a 薄 4a
9、 蒄 4a 芀 2a薅染色体数目（个） 芆 2N 膂 2N 芀 2N 羆 4N 蚄 2N羁染色体单数（个） 莀 0 莇 4N 蒆 4N 羄 0 葿 0螈染色体组数（个） 袄 2 螃 2 蕿 2 腿 4 薆 2薂同源染色数（对） 虿 N 芆 N 肄 N 莆 2N 袄 N螂注：设间期染色体数目为 2N 个，未复制时 DNA 含量为 2a。袁 1.15 理化因素对细胞周期的影响葿理化因素 袄间期 膃前期 艿中期 膈后期 羄末期 薄机理 羁应用羇过量脱氧胸苷 肄羅抑制 DNA 复制 蒈治疗癌症羀秋水仙素 膄 肁抑制纺锤体形成 膀获得多倍体螈低温（24） 芄 蒂 袂 薇 莄袃影响酶活和供能莀低温贮藏芆注
10、： 表示有影响蒄 1.16 细胞分裂异常（或特殊形式分裂）的类型及结果芄类型 肂分裂方式 荿结果 蒃事例蒁细胞质不分裂 薀有丝分裂 肈双（多）核细胞薃多核胚囊袂个别染色体不分离 节有丝分裂、减数分裂袇单体、多体 羇 21 三体、唐氏综合征芃全部染色体不分离 蚀有丝分裂、减数分裂羀多倍体 肇四倍体植物蚄染色体多次复制，但不分离莁有丝分裂 虿多线巨大染色体肇果蝇唾腺染色体肅两个以上中心体 衿有丝分裂 蒇多极核膇1.17 细胞分裂与分化的关系螁 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肈膁 G1薁 S芆 G2芇 M薂周期性细胞聿 G0 期（暂不增殖）艿终端分化细胞莇衰老
11、羃死亡蒆形态结构特化莄新陈代谢改变腿生理功能专一螇分裂能力丧失薆已分化细胞薁形态结构不同羁生理功能不同薆代谢活动不同蚆基因表达不同羂不同种类细胞荿 1.20 分化与细胞全能性的关系蕿 螂1.21 细胞的生活史螈 1.22 癌细胞的特点袄衿1.23 衰老细胞的特点膈1.24 细胞的死亡蒈1.25 生物膜与生物膜系统蒁袆二、生物的新陈代谢蚁 2.1 酶的分类艿螃莀膄 2.2 酶促反应序列及其意义袂酶促反应序列：生物体内的酶促反应可以顺序连接起来，即第一个反应的产物是第二个反应的底物，第二个反应的产物是第三个反应的底物，以此类推，所形成的反应链叫酶促反应序列。如腿螀意义：各种反应序列形成细胞的代谢网
12、络，使物质代谢和能量代谢沿着特定路线有序进行，确定了代谢的方向。袇 2.3 生物体内 ATP 的来源蒃 ATP 来源 芁反应式薈光合作用的光反应 膁ADPPi能量ATP薇 A 薅 B 蚄 C 羈 D蚇 酶 1 羆 酶 2 肂 酶 3 羁终产物螇肃 酶 4 螃 酶 n蒄(蛋白质本质)薇(核酸本质)羈蛋白质类酶羃类酶莃单纯酶肈复合酶肈仅含蛋白质莄蛋白质袀辅助因子肁离子膈有机物螄辅酶薂 NADP(辅酶) 衿 B 族维生素芈生物素(羧化酶的辅酶)膅 RNA 羀端粒酶含 RNA薈唾液淀粉酶含 Cl-莈细胞色素氧化酶含 Cu2+薆分解葡萄糖的酶含 Mg2+螂如胃蛋白质酶蚁酶蒈存在于低等生物中，将RNA 自
13、我催化。对生命起源的研究有重要意义。莀细胞膀绝大多数细胞莈少数细胞薄未分化 蒃分化 芀衰老 薅死亡芆干细胞膂癌细胞莀分裂羆分裂蚄干细胞特点：（无限增殖）羁既分裂也分化荿癌细胞特点：（无限增殖）莇只分裂不分化蒆异常分化螀癌变 葿（永生）蚆体细胞莃生殖细胞（如卵细胞、花粉）肀分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低莈分化程度高，全能性也高肀分化程度最低（尚未分化），全能性最高羈受精卵蒈衰老细胞的特点羅水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢袁水少罿酶低蚅色累莃酶的活性降低蚀色素积累，阻碍细胞内物质交流和信息传递肈核大 肆细胞核体积增大，染色体固缩，染色加深肅透变 蚃细胞膜通透性改变，物质运输功
14、能降低蒇细薃胞蒂死芈亡袈病理性死亡（细胞坏死）芅程序性死亡（细胞凋亡）芁环境因素突变莈病原体入侵艿正常生命需要螃动物变态芄花儿凋谢蒈极体消失莆大部分淋巴细胞死亡蒄蝌蚪尾部消失肃花瓣凋萎螃癌细胞的特点蕿无限分裂增殖袅形态结构变化薆细胞物质改变薂正常功能丧失虿新陈代谢异常芆引发免疫反应肄扁平梭形 莁球形蝿成纤维细胞癌变蚇如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞黏着性降低，易转移扩散。螅癌细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等莄如线粒体功能障碍，无氧供能衿可移植在异种生物体内生长，形成癌瘤肇可以种间移植膃主要是细胞免疫膂永生细胞螆膜膆生物膜系统螁生物膜薈功能上的联系膇组成细胞的膜的总称蚄化学组成相似薀基本结构
15、相同蚈结构上的联系薈直接联系莆间接联系薃核外膜内质网膜胞膜螇内质网膜线粒体外膜（或相依）蚅内质网膜膜泡高尔基体膜膜泡胞膜螄分泌作用莂胞饮作用袇内质网-高尔基体-细胞膜肆细胞膜-溶酶体蒆相互配合膁协调工作膁细胞膜、核膜及具膜细胞器构成的结构体系蒇结构上紧密联系羄功能上相互依存膄生理作用芁研究意义袈为细胞提供稳定的内环境蚆进行物质运输、能量交换、信息传递羃为化学反应提供场所蕿将细胞分隔成功能小区薆细胞膜莁工业上 罿淡化海水，处理污水虿研究抗寒、抗旱、耐盐机理蚃人造膜材料代替病变器官肃农业上蚈医药上蝿概念肄概念螁你知道吗袈细胞分裂产生 新细胞蒅细胞分化产生 新细胞类型芃基因突变产生 新基因蒀基因重组
16、产生 新基因型羈生殖隔离产生 新物种膈酶芇酶袅化能合成作用芁有氧呼吸蕿无氧呼吸蚅其它高能化合物转化薄（如磷酸肌酸转化）莁 CP（磷酸肌酸）ADPC（肌酸）ATP羀螀 2.4 生物体内 ATP 的去向芀2.5 光合作用的色素荿 2.6 光合作用中光反应和暗反应的比较薈比较项目 羈光反应 蚃暗反应蚃反应场所 罿叶绿体基粒 蒆叶绿体基质蚆能量变化 螃光能电能莀电能活跃化学能膇活跃化学能稳定化学能蒅物质变化 袃 H2OHO 2螀 NADP+ H + 2e NADPH薅 ATPPiATP膃 CO2NADPHATP羃（CH 2O）ADPPiNADP +H 2O羇反应物 芇 H2O、ADP、Pi、NADP
17、+ 羂 CO2、ATP、NADPH肃反应产物 莈 O2、ATP、NADPH 肅（CH 2O）、ADP、Pi、NADP + 、H 2O莅反应条件 蒃需光 聿不需光螇反应性质 肄光化学反应（快） 蒃酶促反应（慢）蒀反应时间 芅有光时（自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行）袃莇神经传导和生物电莃肌肉收缩蒀吸收和分泌肇合成代谢袅生物发光膂光合作用的暗反应薀细胞分裂蒈矿质元素吸收薇新物质合成膅植株的生长蚀植物衿动物肅 ATP ADPPi 能量羄酶螇色素蚃分布螀分离蚁（橙黄色）胡萝卜素膄（黄色）叶黄素螆（蓝绿色）叶绿素a袀（黄绿色）叶绿素b袇快袆慢蒄作用羀吸收传递光能芈胡萝卜素蚈叶黄素芃大部分叶绿素a
18、肀叶绿素 b虿吸收转化光能肆特殊状态的叶绿素a肂组成腿类胡萝卜素肀叶绿素 螈叶绿素 a肅叶绿素 b艿胡萝卜素膇叶黄素芆叶绿体基粒的袄类囊体薄膜上2.7 光能利用率与光合作用效率的关系薃蒆 2.8 影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系螃芁膂影响光合作用的外界因素腿提高光能利用率芈增加二氧化碳供应 薂通风透光，增施农家肥；人工增 CO2（温室）节必需矿质元素供应薀 N： 蚆 P： 薅 K：糖类的合成和运输莁 Mg：叶绿素的成分蚇 ATP、NADP +的成分莈控制光照强弱莄因地制宜：阳生植物种阳地蒁阴生植物种阴地肈光质影响：蓝紫光照，蛋白质和脂类多袆 红光照，糖类增多膃延长光合作用时间 薁提
19、高复种指数：改一年一季为一年多季葿增加光合作用面积 薈合理密植膆套种（不同时播种）、间作（同时播种）蚁光袀CO2羅矿物质羅水蚁温度薇关系 羇提高光能利用率蚂延长光合作用时间蚂增加光合作用面积羈提高光合作用效率蒅控制光照强弱蚅二氧化碳供应螂必需矿质元素供应荿光合作用效率膇光合作用制造的有机物所含的能量蒄光合作用吸收的光能袂螀参与光合作用的能薅量中被转移的能量膃光能利用率羂照在该地面的总的光能膁光合作用制造的有机物所含的能量莆芆照在地面上的总能肂量中被转移的能量莇概念肈热能损失羄光能损失荧光、磷光肂光能电能化学能（贮存）螈去向2.9 光合作用实验的常用方法羁莄 2.10 植物对水分的吸收和利用袄
20、2.10.1 植物对水分的吸收莁袀 2.10.2 扩散作用与渗透作用的联系与区别蒈莇 2.10.3 半透膜与选择透过性膜的区别与联系膂半透膜 羀选择透过性膜芇概念 蚅小分子、离子能透过，大分子不能透过 薃水自由通过，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莇性质 羆半透性（存在微孔，取决于孔的大小） 螅选择透过性（生物分子组成，取决于脂质、蛋白质和 ATP）虿状态 聿活或死 螄活螅材料 膀合成材料或生物材料 薇生物膜（磷脂和蛋白质构成的膜）螇物质运袅动方向薁不由膜决定，取决于物质密度艿水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质密度薆离子和其它小分子：膜上载体（蛋白质）决定羅功能 羂渗
21、透作用 螇渗透作用和其它更多的生命活动功能莅共同点肄水自由通过，大分子和颗粒都不能通过聿 2.10.4 植物体内水分的运输葿莄 2.10.5 植物体内水分的利用和散失肄导管运输膄水分的运输蒀方向 袇向上：根茎叶膇动力芄蒸腾作用 袁产生蒸腾拉力虿根压 袆导致吐水现象羇半叶法（遮盖法） 肅割主叶脉法蚁同位素标记法葿验证（探索）光合作用需螆 CO2 并放 O2、光强的影响膅光合作用产生淀粉肂验证（探索）光合膁作用中物质的转变蝿打孔法（抽气法）芅密封法蒃光质对光合作用的影响虿分光法薈可同时使用羄扩散作用膂渗透作用薂物质由相对多（密度高）的地方向相对少（密度低）的地方运动的过程，叫扩散膇溶剂分子的扩散叫
22、渗透，具备一定条件才能发生芈联系薃区别肀物质由高到低的移动方式，利用物质本身的属性，不需要能量芀特指溶剂分子（如水、酒精等）的扩散，需特定的条件芇渗透吸水莄渗透系统 芅隔着半透膜的两种溶液构成的体系蝿吸胀吸水 莀液泡尚未形成或消失蒄通过亲水物质的亲水性吸水蒂植物细胞构蒁成渗透系统聿原生质层 薄由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成袃看作一层半透膜（本质是选择透过性）芃两个系统 袈植物细胞与土壤溶液之间构成蚄每两个植物细胞之间构成芄水分的吸收蚀吸水原理 蚆主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统螄通过渗透作用吸水蚄发生条件 莂具有半透膜虿膜两侧溶液具有浓度差袄溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压
23、差。螁渗透压节薄肆利用 蚅 1-5%参与光合作用、呼吸作用等生命活动莄水分蚃散失 螈绝大部分水分通过蒸腾作用散失蚇生理意义蒄蒸腾作用蝿根持续吸水的动力蒀物质运输的载体蒆降低叶片温度2.11 植物体内的化学元素(1)膀羆 1.12 植物体内的化学元素(2)袄2.13 人和动物体内三大营养物质的代谢莃2.14 人体的必需氨基酸袈2.15 细胞的有氧呼吸蚄 2.16 细胞内的无氧呼吸薀 2.17 有氧呼吸与无氧呼吸的比较蚇比较项目 薈有氧呼吸 肂无氧呼吸薃反应场所螇真核细胞：细胞质基质，主要在线粒体蚅原核细胞：细胞基质（含有氧呼吸酶系）螄细胞质基质莂反应条件 袇需氧 肆不需氧蒆反应产物 膁终产物（C
24、O 2、H 2O）、能量 羇中间产物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量蒇产能多少 羄多，生成大量 ATP 羀少，生成少量 ATP肇共同点 袈氧化分解有机物，释放能量羆 2.18 呼吸作用产生的能量的利用情况芃呼吸类型蒇被分解的有机物莅储存的能量 蒄释放的能量 肂可利用的能量薇能量利用率螆有氧呼吸袁 2870kJ 袁 2870kJ 膆 1165 kJ 蚃 40.59%袃无氧呼吸膅 1mol 葡萄糖羁 2870 kJ 薇 196.65 kJ 莅 61.08 kJ 蚂 2.13%羈植物体芅 水分(10-95%)蚄干物质(5-90%)薁有机物 蚀90%芈无机盐 肇10%芆挥发部分 莂灰分元素芁小部分 N肇大
25、部分 S莃全部 P膄全部金属元素肀 C、H、O、N、S 形成气体：膇CO2、CO、N 2、NH 3、H 2O 和氮氧化物等。螄少量硫形成 H2S、SO 2 等。薂燃烧衿 N、P、S、K、芇 Ca、Mg（6 种）膅大量元素芄微量元素袂必需矿质元素莇 Fe、Mn、B 、 Zn、薆 Cu、Mo、Cl、Ni螁矿质元素蚁 Al、Si、Na、I 等蒇非必需矿质元素羆概念蒃除 C、H、O 外葿由根系吸收的元素薇（N 放在矿质元素中讨论）膃非必需元素羁必需元素膈微量元素蚇大量元素薄植物体蚃 C、H、O芁非矿质元素蚆能被再利用的元素羅 N、P、K、Mg肁老叶先受损羀不被再利用的元素螆 Ca、S 、B、莆缺乏症螃
26、幼叶先受损蝿吸收袆方式螇选择性吸收芁载体的种类与数量螂主动运输羃淀粉 蚆葡萄糖膁脂肪、某些氨基酸莀 CO2 H2O能量螀肝糖元蒅肌糖元膁氧化螁合成芈分解膄转变芁合成膂皮下结缔组织、肠系膜罿脂肪芇储存莁甘油、脂肪酸芈 CO2 H2O能量莇氧化羅糖元蒁转变蝿分解聿蛋白质螄合成螅转变膀各种组织蛋白、酶及激素等薇新的氨基酸螇含氮部分 袅 NH3 尿素薁转变艿不含氮部分薆 CO2 H2O能量羄糖类、脂肪羂分解螇转氨基蕿脱氨基莈氨基酸膇蚂2C3H6O3蒀2C2H5OH螇2CO2膅4H肃能量袈 2CH3COCOOH蒆芅C6H12O6蒄薀蕿(葡萄糖)芅(酒精)薁(乳酸)莁(丙酮酸)芈ATP(少 )莅热羁总反应
27、式蝿C6H12O6肆 蒅能量蒂2C3H6O3蒁酶袅C6H12O6薅2C2H5OH袃2CO2罿袈酶 蚅能量羀蚁总反应式蚇细胞质基质螄线粒体莁6CO2腿20H莆C6H12O6袄4H螂能量袁6H2O葿ATP(少 )袄热膃 C6H12O6薃 2CH3COCOOH蒂12H2O芈ATP(多 )袈6O2芅能量芁热莈呼吸链羅ATP(少 )螂热罿能量蒈 2CH3COCOOH莅蒄肂蒈 (葡萄糖 )螆 (丙酮酸 )袂细胞质基质螁线粒体薈细胞膜螃必需氨基酸莈在人和动物体细胞内能够合成的氨基酸蒈非必需氨基酸螄不能在人和动物体细胞内合成，只能从膁食物中获得的氨基酸称为必需氨基酸莁种类(8 种)蒈种类膅苯丙赖色亮，缬亮苏甲
28、硫袃（本秉赖色亮，谢亮输贾刘）膀 12 种薈概念薆概念莀苯丙氨酸羈赖氨酸蚈色氨酸蚂亮氨酸肂缬氨酸蚇异亮氨酸螈苏氨酸肃甲硫氨酸薀不同种动物有不同的必需氨基酸螀助记词肁注：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。羈2.19 新陈代谢的类型芈必修二薅一、生物体生殖细胞的生成羄 1.1 动物有性生殖细胞的形成（没有交换）羁蚄1.2 减数分裂中非姐妹染色单体的交叉互换膇螃绿色植物莁光合细菌膁基本类型膅新陈代谢类型薅兼性厌氧型膀异化类型芀需氧型薆厌氧型羃同化类型蒇自养型薄异养型膁光能自养型罿化能自养型芆兼性营养型蚄酵母菌薂有光时：自养生活（进行光合作用，但供氢体不
29、是水，而是有机物）莇无光时：异养生活羅红螺细菌螄有氧时：有氧呼吸蝿无氧时：无氧呼吸腿硝化细菌螄化能合成作用袄光合作用膀绝大多数动物，腐生的真菌，大多数细菌薆多数动植物螇一些细菌(如光合细菌，供氢体不是水，不放 O2)袄蛔虫等薀特殊类型螆初级精母细胞莄精原细胞肄次级精母细胞莂精细胞 蒈精子莇精子的形成莁复制蚇(2N=4) 莈(2N=4)莄(N=2)蒁(N=2) 肈(N=2)袆卵细胞膃第一极体(N=2)薁第二极体葿复制薇卵原细胞袂(2N=4)蚁初级卵母细胞袀(2N=4)羅次级卵母细胞羄(N=2)蚁(N=2)肆(N=2)螇卵细胞的形成蚃有性生殖细胞的形成螁一种卵细胞蒇一种类型膅一种类型蒂共两种精子袁
30、 A 袈 A袇 B蒅 B 羀 B艿 B莅 AB芄 AB肀 B袄 B莁 A芇 A莄 A肁 A蝿 A肆 A蒄 B蒂 B蒁 B聿 B薄 B袃 B羈 B袇 B蚄 A芃 A蚀 A蚆 A螄 A膈四分体 虿交叉 袄互换螁初级精母细胞袀次级精母细胞蒈精细胞羃四分体时期膂四种精子薂（一种卵细胞）1.3 减数分裂中染色体行为及数目与配子类型的关系羃羇蚈 1.4 减数分裂与有丝分裂的比较（以动物细胞为例）膆比较项目 肄减数分数 袈有丝分裂蒆复制次数 膆 1 次 膀 1 次薀分裂次数 芅 2 次 芆 1 次薁同源染色体行为肈联会、四分体、同源染色体分离、非姐妹染色体交叉互换芈无莆子细胞染色体数羂是母细胞的一半 螀与母
31、细胞相同肇子细胞数目 蒅 4 个 莃 2 个芈子细胞类型 螆生殖细胞（精细胞、卵细胞）、极体 薅体细胞薀细胞周期 羀无 薅有蚅相关的生理过程腿生殖 薅生长、发育袆染色体(DNA)的羃变化曲线蕿膃蚇二、生物的遗传羄 2.1 证明 DNA 是遗传物质的实验（1）肺炎双球菌的转化实验莂 蒂芇时期薄数量羃 4羀 2螅时期莃 4肃 2莁数量蒇DNA莆染色体蚂非姐妹染色单体发生交叉互换蚂 1、每一个精原细胞分裂都要形成 4 种精子羈 2、每一个卵原细胞分裂都只形成 1 种卵子蒅 3、m 个精（卵）原细胞分裂时形成的精子（卵）最多为 4m（m）种，与染色体对数无关蚅 (不符合 2n 规律)螂与同源染色体对数
32、无关蚃配子多样性蒁的主要原因蚈 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肅 2、配子（精子、卵）种数等于组合数肁 3、组合数又与同源染色体的对数有关膈 4、每一个精原细胞分裂都只形成两种精子聿 5、每一个卵原细胞分裂都只形成一种卵子袇 6、要产生 2n 种精子至少需要 2n-1 个精原细胞参与减数分裂肄 7、要产生 2n 种卵细胞至少需要 2n 个卵原细胞参与减数分裂芈 8、当有 m 个精原细胞进行减数分裂时膆配子种数2 n（n 为同源染色体对数）芅非姐妹染色单体不发生交叉互换袃与同源染色体对数无关莈当 m2 n-1，则生成的精子类型最多为 2m2n 种
33、薇当 m2 n-1，则生成的精子类型为 2m =2n 种蒈有丝减数区分难，抓住几个关键点。腿有丝分裂要加倍，减数分裂看同源。膅联会形成四分体，同源分开要减半。节再分过程同有丝，染色体中无同源。衿助记词蒈加入薆 R 型(无毒)膂 R 型(无毒)羀 R 型(无毒)膇 DNA蚆蛋白质或薃荚膜多糖蚂 DNA 加芀 DNA 酶螅活 S 型 (有毒)羄分离 莄加入芃加入聿培养虿培养肆培养肂 R 型(无毒)腿 R 型(无毒)肀 S 型薄 R 型肅艾弗里的实验艿结论 膇 DNA 是“转化因子”，即遗传物质薄格里菲思实验蚃第一组 羇注射蚆活 R 型(无毒) 羅健康肁第三组 羀注射螆死 S 型 (加热) 肂健康螃
34、第二组蝿活 S 型 (有毒)袆注射蒃死亡芀在死 S 细菌中存在某种 “转化因子”，使 R 型细菌转化成 S 细菌薇设想羆第四组袃分离羂死 S 型 薀活 R 型肆注射芄死亡蒀荿活 S 型膆注射蚅死亡芆 2.2 证明 DNA 是遗传物质的实验（2）T 2噬菌体感染细菌实验袄莆 2.3 证明 RNA 是遗传物质的实验烟草花叶病毒的感染实验羅薄 2.4 DNA 是遗传物质的理论证据（遗传物质的必备条件）羁膇 2.5 核酸是生物的遗传物质肆羂2.6 DNA 的组成单位、分子结构和结构特点莂袀袂 2.7 由碱基互补配对原则引起的碱基间关系羈羃荿培养 薈含放射性 35S羈不含放射性蚃离心荿搅拌膆加入蚃不含放
35、射性蕿含放射性 32P蚇培养 薇离心莅搅拌蚂加入螆大肠杆菌螄培养液螃感染莁使在细菌袆体外的噬膅菌体分离薅检测上清液膀和沉淀物中芀的放射性薆 35S标记的噬菌体羃 32P标记的噬菌体膃新形成的噬菌薄体没检测到 35S膁新形成的噬菌罿体检测到 32P芆实线表示不带放射性蚄虚线表示带放射性薂说明芁分子结构相对稳定荿 1、稳定性羅能够自我复制，使前后代保持一定的连续性螃 2、连续性芄能够控制生物的性状和新陈代谢蚃 3、控制性蚀能够产生可遗传的变异蒅 4、变异性肃能够贮藏大量遗传信息螂 5、信息性肁理论证据螄蛋白质蝿 RNA膈烟草花叶病毒（TMV） 螃烟叶 袄花叶病腿感染薆感染螆 罿 RNA 酶薆烟叶
36、莄健康蚁感染聿烟叶 羇健康袁蛋白质葿分离 腿感染膃烟叶 薃花叶病膈 RNA艿 TMV袂 1、核酸是一切生物的遗传物质膈 2、DNA 是主要的遗传物质衿 3、含 DNA 的生物 DNA 是遗传物质，RNA 不是袅 4、不含 DNA 的生物（RNA 病毒）RNA 才是遗传物质蕿A莇C薄G肂G羀A肈T薀C芀T薈 3端蚄 3端 薃 5端莀 5端蚅 DNA 的分子结构蒆氢键袇 A=T G=C蚃 A1=T2 G1=C2芃 A2=T1 G2=C1虿 A= A1+A2 T=T1+T2 蚅 G=G1+G2 C=C1+C2螃 A+G=T+C A+C=T+G)()(wTA1T12rCG1r12mCT)(1 mTA1
37、)(22sG1无 法 计 算2 tT1无 法 计 算2TnG)(1 nTA)(2C2蚃 1膇 2蚈 3袃 4螀 5衿基本关系蒇根据第一链计算第二链葿碱基肆磷酸袄脱氧核糖膁脱氧核苷蕿脱氧核苷酸螁基本组成单位蒈 DNA 分子的结构特点羃单脱氧核苷酸经磷酸二酯键连接成脱氧核苷酸长链膂两条脱氧核苷酸长链反向平行由氢键连接成双链 DNA 分子芈碱基遵循碱基互补配对原则进行配对，碱基对由氢键连接起来。即：G C；A T。芇两条链向右旋转形成规则的双螺旋结构羃双链结构的外侧由磷酸和脱氧核糖交替排列形成骨架，碱基排在双链的内侧薃一条链的碱基排列顺序一旦确定，另一条链的碱基排列顺序也随之确定肀理论上链上碱基的排
38、列顺序是任意的，这构成了 DNA 分子的多样性羆 DNA 的碱基排列顺序贮藏着生物遗传信息，DNA 分子的多样性是生物多样的根源肃 1蚀 2蒇 3螅 4膃 5肀 6腿 7膈 8薃 4n 种2.8 DNA 分子的复制蒅艿莀2.9 DNA 半保留复制的实验证明薂螄 A 羃 C 莂 G 肇 T肈 T 莃 G 袀 C 莄 A蒂 32P肈 32P袆亲代（0 代） 肃 1 代 薂 2 代 葿 n 代芄 T 袂 G 蚂 C 薆 A肁 A 螆 C 螇 G 肂 T蕿 T 蝿 G 袇 C 蒃 A芁 A 薈 C 羆 G 袄 T虿 T 芇 G 肆 C 肁 A蒁 A 肆 C 莀 G 蚆 T膃 A 莃 C 蒀 G 肇 T
39、袅 T 膂 G 薀 C 蒈 A节 32P袁 32P袈 31P肆 31P节 31P膁 A 羈 C 芃 G 羄 T袀 T 肇 G 蚄 C 莂 A羃 T 莁 G 艿 C 莈 A蚂 A 蒁 C 蚀 G 袆 T螅 32P薁 31P袇 32P薈 31P薄子代 DNA 分子中含亲代链的比例羁子代 DNA 链中含亲代链的比例薈 1 莆 1/2 蚃 1/2n-1肁 1/2 罿 1/4 肈 1/2n蚆复制膁（半保留复制）袅 5端蒀 3端芇 3端袆 5端 芃 5端艿 3端莆解旋方向芇 5端 芃 3端蒀 3端蚄 3端 薂 5端 蚁 5端蒅 15N(重链)蒅 15N(重链)膁 15N(重链) 螁 14N(轻链)芇从每一
40、代 DNA 分子中取等量的 DNA 进行氯化铯密度梯度离心膃重带薅轻带膁中间带罿全轻芆半重半轻蚅半重半轻薂全重蚁亲代 艿代螅代羃低莇高芆氯化铯密度肂DNA带2.10 基因的结构及控制蛋白质的合成聿蒆蒃薇螀肁基因控制蛋白质的合成薆 T 螅 G 膄 C 袀 A 蚁 T 芁 G 螈 C 蚄 A 螁 T 蚂 G 蒀 C 螇 A袁 A 蝿 C 袇 G 蒅 T 羁 A 腿 C 蕿 G 薈 T 蕿 A 袄 C 莁 G 薁 T袆 U 蒃 G 芁 C薈 A 羆 C 膈 G 羃 U 薁 A 芀 C 芅 G 肅 U 蚀 A 螀 C 肆 G 蒃 U蚃 A 螀 U 蒇 G 膅 C 螆 A 膄 U 肂 G 袇 C 蒅 A
41、芄苏 艿酪 虿精芄缬莄转录袇翻译芄基因（编码区）蒄 mRNA薂 tRNA蒂蛋白质（多肽）芀转录羆 RNA 聚合酶结合位点罿非编码区 螃编码区 莁非编码区膁外显子 荿外显子 蒅内含子蒄内含子 膁外显子薆 A 芇 B 膃 C 芁 D 膁 E罿真核生物基因的结构芆转录蚄 A 薂 B 蚁 C 羅 D 螄 E羃 A 腿 C 肈 E袄加工膀翻译聿初级 RNA羅 mRNA肂蛋白质（多肽）羃基因控制蛋白质的合成羅 RNA 聚合酶结合位点肂非编码区 羃编码区 蒇非编码区节原核生物基因的结构莄放大2.11 染色体组与基因组比较莈概念 螆示例螄染色体组 螃正常配子中的全部染色体数称为一个染色体组，用N 表示 莁果蝇
42、：N=4膅概 念芀某生物 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）膀人：23+1+羆线粒体DNA薆单倍体基因组羂有性别生物：N+1（N 个 DNA+1 个性染色体 DNA 组成）膃无性别生物：N（N 个 DNA 分子组成）芀人：23+1羆玉米：10蚄原核生物基因组羁一个 DNA 分子组成（或加上质粒 DNA） 莀细菌 DNA莇线粒体基因组 莆线粒体中一个 DNA 分子所携带的遗传信息（见后述） 羄线粒体DNA袆基因组蒀叶绿体基因组 螈叶绿体中一个 DNA 分子所携带的遗传信息 袄叶绿体DNA羁区别与联系螇染色体组由正常配子中的染色体数目构成
43、，只包含一条性染色体莇基因组由一半常染色体、两条性染色体和细胞质中的 DNA 分子组成肈 2.12 人类基因组研究肄 2.12.1 人类基因组计划（HGP）大事记羂 1985 年 薁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（HGP）膂 1990 年 10 月1 日芆经美国国会批准美国 HGP 正式启动，预计投资 30 亿美元，历时15 年，在 2005 年完成。先后共有美、英、日、法、德、中六国参加，分别负担了其中 54%、33%、7%、2.8%、2.2%和 1%的研究工作。膁人类基因组计划芄 1998 年 5 月 芃全球最大的 DNA 自动测序仪厂家在美国马里兰州罗克威尔设立了
44、 Celera（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。袁 1998 年 10 月莆人类基因组计划的公立阵营宣布提前于 2001 年完成人类基因组的工作草图，整个终图的完成期将从 2005 提前到 2003 年。衿 1999 年 9 月艿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 3000 万个碱基对的测序工作，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
45、且建立了自己的研究队伍，技术水平走在了世界的前列。羄 2000 年 3 月14 日螀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。芀 2000 年 4 月底螇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”。蚃 2000 年 6 月26 日螀美国白宫召开会议，宣布人类基因组“工作框架图”完成。蚁 2001 年 2 月15 日蒈人类基因组计划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。螆 2001 年 2 月16 日袀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。大事记袇 2
46、006 年 5 月18 日膄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，这一次杀青的“生命之书”更为精确，覆盖了人类基因组的 9999。历时 16 年的人类基因组计划书写完了最后一个章节。蚂 2.12.2 人类基因组计划（HGP）的主要内容膈主要内容蒆遗传图袆又称连锁图，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，在群体中的出现频率皆高于 1%）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 1cM(厘摩)）为图距的基因
47、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。蒁意义：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，这样可把这一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。薁物理图袇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息及其在每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
48、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，核苷酸序列不同的 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。芄序列图蒄随着遗传图和物理图的完成，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。袅转录图蒂(基因图)薀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。袇其原理是：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
