1、资料由大小学习网收集 高一生物必修一 知识点整理第一章 走近细胞第一节 从生物圈到细胞一、相关概念、 细 胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统生命系统的结构层次: 细胞组织器官系统(植物没有系统)个体种群群落生态系统生物圈二、病毒的相关知识:1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。主要特征:、个体微小,一般在 1030nm 之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;、仅具有一种类型的核酸,DNA 或 RNA,没有含两种核酸的病毒;、专营细胞内寄生生活;、结构简单,一般由核酸(DNA 或 RNA)和蛋白质外壳所构成。2、根据
2、寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为 DNA 病毒和 RNA 病毒。3、常见的病毒有:人类流感病毒(引起流行性感冒) 、SARS 病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)引起艾滋病(AIDS)、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。第二节 细胞的多样性和统一性一、细胞种类:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞二、原核细胞和真核细胞的比较:1、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA 分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA 不与蛋白质结合,
3、;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA 与蛋白质结合而成) ;一般有多种细胞器。3、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌) 、放线菌、支原体等都属于原核生物。4、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。三、细胞学说的建立:资料由大小学习网收集 1、1665 英国人虎克(Robert Hooke)用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为 40-140倍)观察了软木的薄片,第一次描述了植物细胞的构造,并首
4、次用拉丁文cella(小室)这个词来对细胞命名。2、1680 荷兰人列文虎克(A. van Leeuwenhoek) ,首次观察到活细胞,观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。3、19 世纪 30 年代德国人施莱登(Matthias Jacob Schleiden) 、施旺(Theodar Schwann)提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说(Cell Theory)” ,它揭示了生物体结构的统一性。第二章 组成细胞的分子第一节 细胞中的元素和化合物一、1、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到2、
5、生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同二、组成生物体的化学元素有 20 多种:大量元素:C、 O、H、N、S、P、Ca、Mg、K 等;微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo;基本元素:C;主要元素;C、 O、H、N、S、P;细胞含量最多 4 种元素:C、 O、H、N;水无机物 无机盐组成细胞 蛋白质的化合物 脂质有机物 糖类核酸三、在活细胞中含量最多的化合物是水(85-90) ;含量最多的有机物是蛋白质(7-10) ;占细胞鲜重比例最大的化学元素是 O、占细胞干重比例最大的化学元素是 C。第二节 生命活动的主要承担者-蛋白质一、相关概念:
6、氨 基 酸:蛋白质的基本组成单位 ,组成蛋白质的氨基酸约有 20 种。脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(NH 2)与另一个氨基酸分子的羧基(COOH)相连接,同时失去一分子水。肽 键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(NHCO) 。资料由大小学习网收集 二 肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。多 肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。肽 链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。二、氨基酸分子通式:NH 2R C H COOH三、 氨基酸结构的特点:每种氨基酸分子至少含有一个氨基(NH 2)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(如:有NH
7、 2和COOH 但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸) ;R 基的不同导致氨基酸的种类不同。四、蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间结构千变万化。五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者): 构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白; 催化作用:如酶; 调节作用:如胰岛素、生长激素; 免疫作用:如抗体,抗原; 运输作用:如红细胞中的血红蛋白。六、有关计算: 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目 肽链数 至少含有的羧基(COOH)或氨基数(NH 2) = 肽链数第三节 遗传信息的携带者-核酸一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)二、核
8、 酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA 为脱氧核糖、RNA 为核糖)和一分子含氮碱基组成 ;组成 DNA 的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成 RNA 的核苷酸叫做核糖核苷酸。四、DNA 所含碱基有:腺嘌呤(A) 、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C) 、胸腺嘧啶(T)RNA 所含碱基有:腺嘌呤(A) 、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C) 、尿 嘧 啶(U)五、核酸的分布:真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA 主要分布在细胞质中。资料由大小学习网收集 第四节 细
9、胞中的糖类和脂质一、相关概念:糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。多糖:是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。可溶性还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖等二、糖类的比较:分类 元素 常见种类 分布 主要功能核糖脱氧核糖 组成核酸单糖葡萄糖、果糖、半乳糖动植物重要能源物质蔗糖麦芽糖 植物二糖乳糖 动物 淀粉 植物贮能物质纤维素 植物 细胞壁主要成分多糖CHO糖原(肝糖原、肌糖原) 动物 动物贮能物质三、脂质的比较:分类 元素 常见种类 功能脂肪 C、H、O 1、主要储能物质2、保温3、减少摩擦,缓冲
10、和减压磷脂 细胞膜的主要成分胆固醇 与细胞膜流动性有关性激素 维持生物第二性征,促进生殖器官发育脂质固醇C、H、O(N、P)维生素 D 有利于 Ca、P 吸收第五节 细胞中的无机物资料由大小学习网收集 一、有关水的知识要点存在形式 含量 功能 联系自由水 约 951、良好溶剂2、参与多种化学反应3、运送养料和代谢废物水结合水 约 4.5 细胞结构的重要组成成分它们可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量减少。二、无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:、构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)、维持酸碱平衡,调节渗透压。第三章 细胞的基本结构
11、第一节 细胞膜-系统的边界一、细胞膜的成分:主要是脂质(约 50)和蛋白质(约 40) ,还有少量糖类(约 2-10)二、细胞膜的功能:、将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。第二节 细胞器-系统内的分工合作一、相关概念:细 胞 质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。细 胞 器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。二、八大细胞器的比较:1、线粒体:(呈粒状、棒
12、状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA 和 RNA 内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶) ,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约 95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”资料由大小学习网收集 和“能量转换站” , (含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量 DNA 和 RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶) 。3、核糖体:椭球形粒状小体,有些
13、附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。8、溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀
14、死侵入细胞的病毒或病菌。三、分泌蛋白的合成和运输:核糖体(合成肽链)内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)高尔基体(进一步修饰加工)囊泡细胞膜细胞外四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。第三节 细胞核-系统的控制中心一、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所) ,是细胞代谢和遗传的控制中心;二、细胞核的结构:1、染色质:由 DNA 和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。 2、核 膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。3、核 仁:与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。4、核 孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。第四章 细
15、胞的物质输入和输出第一节 物质跨膜运输的实例一、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。二、原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。三、发生渗透作用的条件:1、具有半透膜资料由大小学习网收集 2、膜两侧有浓度差四、细胞的吸水和失水:外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞失水外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞吸水第二节 生物膜的流动镶嵌模型一、细胞膜结构: 磷脂 蛋白质 糖类 磷脂双分子层 “镶嵌蛋白” 糖被(与细胞识别有关)(膜基本支架)二、结构特点:具有一定的流动性细胞膜(生物膜) 功能特点:选择透过性第三节 物质跨膜运输的方式一、相关概念:自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。协
16、助扩散:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。二、 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:比较项目 运输方向 是否要载体 是否消耗能量 代表例子自由扩散 高浓度低浓度 不需要 不消耗 O2、CO 2、H 2O、乙醇、甘油等协助扩散 高浓度低浓度 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞等主动运输 低浓度高浓度 需要 消耗 氨基酸、各种离子等三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。第五章 细胞的能量供应和利用
17、资料由大小学习网收集 第一节 降低化学反应活化能的酶一、相关概念: 新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区别,是生物体进行一切生命活动的基础。细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的一类有机物。活 化 能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。二、酶的发现:、1783 年,意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明:胃具有化学性消化的作用; 、1836 年,德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶; 、1926 年,美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;、2
18、0 世纪 80 年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数 RNA 也具有生物催化作用。三、酶的本质:大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶) ,也有少数是 RNA。四、酶的特性: 、高效性:催化效率比无机催化剂高许多。、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。、酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和 pH 下,酶的活性最高。温度和pH 偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。第二节 细胞的能量“通货”-ATP一、ATP 的结构简式:ATP 是三磷酸腺苷的英文缩写,结构简式:,其中:A 代表腺苷,P 代表磷酸基团,代表高能磷酸键,代表普通化学键。注意:ATP
19、的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以 ATP 被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定,在水解时,由于高能磷酸键的断裂,释放出大量的能量。二、ATP 与 ADP 的转化:酶ATP ADP + Pi +能量资料由大小学习网收集 第三节 ATP 的主要来源-细胞呼吸一、相关概念:1、呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成 二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成 ATP 的过程。根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧呼吸2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成 ATP
20、 的过程。3、无氧呼吸:一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2 或乳酸) ,同时释放出少量能量的过程。4、发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。二、有氧呼吸的总反应式:C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 能量三、无氧呼吸的总反应式:C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+ 2CO 2 + 少量能量或 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行):场所 发生反应 产物第一阶段 细胞质 基质 丙酮酸、H、释放少量能量,形成少量 ATP第二阶段 线粒体 基质 CO2、H
21、、释放少量能量,形成少量 ATP第三阶段 线粒体 内膜 生成 H2O、释放大量能量,形成大量 ATP酶6H2O 酶2丙酮酸 少量能量H+ + +6CO2H2O酶 大量能量H + +O2酶酶葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量H+ +资料由大小学习网收集 五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸场所 细胞质基质,线粒体基质、内膜 细胞质基质条件 氧气、多种酶 无氧气参与、多种酶物质变化 葡萄糖彻底分解,产生CO2和 H2O葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精等不同点能量变化释放大量能量(1161kJ 被利用,其余以热能散失) ,形成大量ATP释放少量能量,形成少量 ATP六、影响呼吸速率
22、的外界因素:1、温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内,温度越低, ,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。 2、氧气:氧气充足,则无氧呼吸将受抑制;氧气不足,则有氧呼吸将会减弱或受抑制。3、水分:一般来说,细胞水分充足,呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没,根部缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。4、CO 2:环境 CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。七、呼吸作用在生产上的应用:1、作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。2、粮油种子贮藏
23、时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。3、水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。第四节 能量之源-光与光合作用一、相关概念:1、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程二、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)资料由大小学习网收集 三、光合作用的探究历程:、1648 年海尔蒙脱(比利时),把一棵 2.3kg 的柳树苗种植在一桶 90.8kg 的
24、土壤中,然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物质,5 年后柳树增重到 76.7kg,而土壤只减轻了 57g。指出:植物的物质积累来自水、1771 年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。、1785 年,由于空气组成的发现,人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳。 1845 年,德国科学家梅耶指出,植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存 起来。、1864 年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮
25、光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。、1880 年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。、20 世纪 30 年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供 H218O 和 CO2,释放的是 18O2;第二组提供 H2 O 和 C18O,释放的是 O2。光合作用释放的氧全部来自来水。四、叶绿体的功能:叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。五、影响
26、光合作用的外界因素主要有:1、光照强度:在一定范围内,光合速率随光照强度的增强而加快,超过光饱合点,光合速率反而会下降。2、温度:温度可影响酶的活性。3、二氧化碳浓度:在一定范围内,光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快,达到一定程度后,光合速率维持在一定的水平,不再增加。4、水:光合作用的原料之一,缺少时光合速率下降。六、光合作用的应用:1、适当提高光照强度。2、延长光合作用的时间。3、增加光合作用的面积-合理密植,间作套种。4、温室大棚用无色透明玻璃。5、温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。6、温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度。资料由大小学习网收集 七、光合作用的过程
27、:条件 光、色素、酶场所 在类囊体的薄膜上物质变化 水的分解:H 2O H + O 2 ATP 的生成:ADP + Pi ATP光反应阶段 能量变化 光能ATP 中的活跃化学能条件 酶、ATP、H场所 叶绿体基质物质变化CO2的固定:CO 2 + C5 2C 3C3的还原: C 3 + H (CH 2O)暗反应阶段能量变化 ATP 中的活跃化学能(CH 2O)中的稳定化学能总反应式CO2 + H2O O2 + (CH 2O)生物必修(II)知识总结第一章 遗传因子的发现第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)一、相关概念1、性状:是生物体形态、结构、生理和生化等各方面的特征。2、相对性状:同种生物的
28、同一性状的不同表现类型。3、显性性状:在具有相对性状的亲本的杂交实验中,杂种一代(F1)表现出来的性状,隐性性状:杂种一代(F1)未表现出来的性状。4、性状分离:指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。5、杂交:具有不同相对性状的亲本之间的交配或传粉6、自交:具有相同基因型的个体之间的交配或传粉(自花传粉是其中的一种)7、测交:用隐性性状(纯合体)的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉,来测定该未知个体能产生的配子类型和比例(基因型)的一种杂交方式。8、纯合子:基因组成相同的个体;杂合子:基因组成不同的个体。9、分离定律:在生物体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在的,不相融合,
29、在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同配子中,随配子遗传给后代。二、孟德尔豌豆杂交实验(一对相对性状)P:高豌豆矮豌豆 P: AAaa F1: 高豌豆 F 1: Aa F2:高豌豆 矮豌豆 F 2:AA Aa aa光能叶绿体光 酶酶酶ATP资料由大小学习网收集 3 1 1 2 1三、对分离现象的解释(孟德尔提出的如下假说)1、生物的性状是由遗传因子决定的。每个因子决定着一种性状,其中决定显现性状的为显性遗传因子,用大写字母表示,决定隐性性状的为隐性遗传因子,用小写字母表示。2、体细胞中的遗传因子是成对存在的。3、生物体在形成生殖细胞配子时,成对的遗传因子彼此分离,分
30、别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子的一个。4、受精时,雌雄配子的结合是随机的。第二节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)一、相关概念1、表现型:生物个体表现出来的性状。2、基因型:与表现型有关的基因组成。3、等位基因:位于一对同源染色体的相同位置,控制相对性状的基因。非等位基因:包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。4、自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由结合。二、孟德尔豌豆杂交实验(二对相对性状)P: 黄圆绿皱 P: AABBaabb F1: 黄圆 F 1: AaBb F2:黄
31、圆 黄皱 绿圆 绿皱 F 2:AB Abb aaB aabb9 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 3/169 种基因型: 完全纯合子 AABB aabb AAbb aaBB 共 4 种1/16半纯合半杂合 AABb aaBb AaBB Aabb 共 4 种2/16完全杂合子 AaBb 共 1 种4/16 1909 年,丹麦生物学家约翰给孟德尔的“遗传因子”一词起名叫做基因,并提出了表现型和基因型的概念。三、对自由组合现象的解释孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F 1(YyRr)在产生配子时,每对遗
32、传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。F 1产生的雌配子和雄配子各有 4 种:YR、Yr、yR、yr,数量比例是:1111。受精时,雌雄配子的结合是随机的,雌、雄配子结合的方式有16 种,遗传因子的结合形式有 9 种:YYRR、YYRr、YYrr、YyRR、YyRr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr。性状表现有 4 种:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,它们之间的数量分比是 9331。四、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的植物,而且是闭花受粉,自然状态下一般是纯种,用于人工杂交实验,结果既可靠又易分析。、具有易于区分的相对性状,实验结果易于观察
33、和分析。资料由大小学习网收集 、花大,便于人工传粉。2、采取了正确的实验方法:由一对相对性状到多对相对性状的研究3、运用了科学的分析方法:数学统计学方法对结果进行分析4、设计了科学的实验程序:假说演绎法观察分析提出假说演绎推理实验验证第二章 基因和染色体的关系第一节 减数分裂和受精作用一、基本概念1、减数分裂:减数分裂是指有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。2、受精作用:受精作用是卵细胞和精子相互识别,融合成为受精卵的过程。3、同源染色体:配
34、对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。4、联会:同源染色体两两配对的现象叫做联会。5、四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。二、有性生殖细胞的形成1、部位:动物的精巢、卵巢;植物的花药、胚珠2、有性生殖细胞(精子、卵细胞)的形成过程:、精子的形成 、卵细胞的形成1 个精原细胞(2n) 1 个卵原细胞(2n)间期:染色体复制 间期:染色体复制1 个初级精母细胞(2n) 1 个初级卵母细胞(2n)前期:联会、四分体、交叉互换(2n) 前期:联会、四分体、交叉互换(2n)中期:同源染色体排列在赤道板上(2n) 中期:(2n)后期:配对
35、的同源染色体分离(2n) 后期:(2n)末期:细胞质均等分裂 末期:细胞质不均等分裂(2n)2 个次级精母细胞(n) 1 个次级卵母细胞1 个极体(n)前期:(n) 前期:(n)中期:(n) 中期:(n)后期:染色单体分开成为两组染色体(2n) 后期:(2n)末期:细胞质均等分离(n) 末期:(n)4 个精细胞(n) 1 个卵细胞(n) 2 个极体(n)变形 1 个极体(n) 4 个精子(n)3、精子的形成与卵细胞形成的比较比 较 项 目 精子的形成 卵细胞的形成部 位 精巢 卵巢子细胞数量、名称 4 个精子 1 个卵细胞3 个极体分裂形式 细胞质均等分裂 细胞质不均等分裂不同点 是否变形 有
36、变形过程 无变形过程资料由大小学习网收集 相同点染色体复制一次,细胞分裂两次,都有联会和四分体时期;经过第一次分裂,同源染色体分开,染色体数目减少一半;在第二次分裂的过程中,着丝点分裂,最后形成精子和卵细胞的染色体数目比精原细胞和卵原细胞减少一半。三、减数分裂过程中染色体、DNA 的变化减分裂(初级精(卵)母细胞) 减分裂(次级精(卵)母细胞)间期 前期 中期 后期 前期 中期 后期 末期染色体数量 2n 2n 2n 2n n 2n n n四、受精作用1、受精作用的特点和意义:特点:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方) ,另一半来自卵细胞(母方) 。精子
37、的细胞核和卵细胞的细胞核相融合,使彼此染色体会合在一起,只有形成受精卵,才能发育成新个体。意义:减数分裂形成的配子多样性及精卵结合的随机性导致后代性状的多样性。有性生殖过程可使同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化。2、减数分裂和受精作用的重要作用减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定,对生物遗传和变异是十分重要的。五、减数分裂和有丝分裂的比较1、减数分裂和有丝分裂的异同点比较项目 有丝分裂 减数分裂母细胞类型 体细胞(受精卵) 精原细胞或卵原细胞细胞分裂次数 1 次 2 次中期染色体着丝点排列位置 排列在赤道板上第一次分裂:排在赤道板两侧;第二次分裂:排
38、在赤道板上。着丝点分裂、染色单体分开的时期 后期 第二次分裂的后期同源染色体行为无联会、四分体,无同源染色体分离,无染色单体的交叉互换有联会、四分体,有同源染色体分离,有染色单体的交叉互换有无非同源染色体的随机组合 无 有子细胞染色体数目变化 不变 减半不同点子细胞类型数量 2 个体细胞 4 个精子或 1 个卵细胞和 3 个极体资料由大小学习网收集 相 同 点 染色体都复制 1 次;出现纺锤体意 义 使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性2、减数分裂和有丝分裂图象和曲线的比较3、细胞分裂相的鉴别:判断细胞图的三看原则:一看染色体
39、数目、二看有无同源染色体、三看同源染色体是否有行为(配对、分离或上下排列在赤道板两侧)、细胞质是否均等分裂:不均等分裂:减数分裂卵细胞的形成均等分裂:有丝分裂、减数分裂精子的形成、细胞中染色体数目:若为奇数:减数第二分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞)若为偶数:有丝分裂、减数第一分裂、减数第二分裂后期、细胞中染色体的行为:联会、四分体现象:减数第一分裂前期(四分体时期)有同源染色体:有丝分裂、减数第一分裂无同源染色体:减数第二分裂同源染色体的分离:减数第一分裂后期姐妹染色单体的分离 一侧有同源染色体:减数第二分裂后期一侧无同源染色体:有丝分裂后期第二节 基因在染色体上一、萨顿(美)假说1、假说核
40、心:基因由染色体携带从亲代传递给下一代。即基因就在染色体上。2、研究方法:类比推理3、原因证据:基因与染色体行为存在着明显的平行关系、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构。、在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的。在配子中只有成对基因中的一个,同样,也只有成对的染色体中的一条。、体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方。同源染色体也是如此。染色体DNA 有丝分裂减数分裂和有丝分裂图象的比较: 有同源染色体无同源染色体 有同源染色体的联会 四分体 同源染色体向两极移动 无上述现象减数分裂有丝分裂减数分裂减数分裂资料由大小学习网收集 、非等
41、位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在第一次减数分裂后期也是自由组合。二、基因在染色体上的实验证据1、摩尔根(美)和他的学生发现了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图,说明基因在染色体上呈线性排列。2、果蝇的一个体细胞中有多对染色体,其中 3 对是常染色体,1 对是性染色体,雄果蝇的一对性染色体是异型的,用 XY 表示,雌果蝇一对性染色体是同型的,用 XX 表示。3、果蝇眼色杂交实验:红眼的雄果蝇基因型是 XWY,红眼的雌果蝇基因型是 XWXw或XWXW,白眼的雄果蝇基因型是 XwY,白眼的雌果蝇基因型是 XwXw。P: 红眼() 白眼()
42、P: X WXW XwY F1: 红眼 F 1: X WXw XWY F 1雌雄交配 F2:红眼(、) 白眼() F 2: X WXW XWXw XWY XwY三、孟德尔遗传定律的现代解释1、基因分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的 等位基因 ,具有一定的 独立性 ,在分裂形成配子的过程中, 等位基因 会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。2、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的 非等位基因 的分离或组合是互不干扰的,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。第三节 伴性遗传一
43、、相关概念1、伴性遗传:位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联的现象。2、家族系谱图:表示一个家系的图中,通常以正方形代表男性() ,圆形代表女性() ,深色表示患者,以罗马数字(如 I、等)代表世代,以阿拉伯数字(如 1、2等)表示个体。二、X 染色体隐性遗传1、人类红绿色盲、致病基因 Xa 正常基因:X A 、患者:男性 XaY 女性 XaXa 正常:男性 XAY 女性 X AXA XAXa(携带者)2、伴 X 隐性遗传的遗传特点: 、人群中发病人数男性患者多于女性患者。、往往有隔代遗传现象、具交叉遗传现象:男性女性男性(母病子必病)三、X 染色体显性遗传1、抗维生素 D
44、佝偻病、致病基因 XA 正常基因:X a 、患者:男性 XAY 女性 XAXA XAXa 正常:男性 XaY 女性 XaXa 2、伴 X 显性遗传的遗传特点: 、人群中发病人数女性患者多于男性患者。、具有连续遗传现象、具交叉遗传现象:男性女性男性(父病女必病)资料由大小学习网收集 三、Y 染色体遗传1、人类毛耳现象2、Y 染色体遗传的遗传特点:基因位于 Y 染色体上,仅在男性个体中遗传四、遗传病类型的鉴别1、先判断基因的显、隐性:、父母无病,子女有病隐性遗传(无中生有)、父母有病,子女无病显性遗传(有中生无)2、再判断致病基因的位置:、已知隐性遗传父正女病常、隐性遗传 母病儿正常、隐性遗传、已
45、知显性遗传父病女正常、显性遗传 母正儿病常、显性遗传3、不能确定的判断:、代代之间具有连续性可能为显性遗传、患者无性别差异,男女各占 1/2可能为常染色体遗传、患者有明显性别差异i、男性明显多于女性可能为伴 X 隐性遗传ii、女性明显多于男性可能为伴 X 显性遗传iii、男性全患病,女性全不患病可能为伴 Y 遗传第三章 基因的本质第一节 DNA 是主要的遗传物质一、作为遗传物质所具备的特点1、在细胞生长和繁殖过程中能够精确的自我复制;2、能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新陈代谢;3、具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力;4、结构比较稳定,但在特殊情况下又能发生可遗传的变异。二、确定遗传物质
46、的历程1、染色体是遗传物质的主要载体:、从物种特征看:真核生物的细胞中都有一定形态和数量的染色体;、从生殖过程看:生物体通过细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用三个过程使染色体在生物的传宗接代中保持一定的稳定性和连续性;、从染色体组成看:主要是 DNA 和蛋白质组成,DNA 在染色体里含量稳定;、从 DNA 的分布看:DNA 主要分布在细胞核里,少数分布在细胞质的线粒体、叶绿体中。2、DNA 是遗传物质的证据:、研究思路:把 DNA 和蛋白质分开,单独地、直接地去观察 DNA 或蛋白质的作用。、DNA 是遗传物质的直接证据i、肺炎双球菌转化实验A、1928 年 格里菲思(美)实验a、材料: S 型细菌、R 型细菌 。菌落 菌体