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文檔簡介

1文/理基生物必修1分子與細胞第一章走近細胞第一節(jié)從生物圈到細胞一、相關(guān)概念、細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。除了病毒以外,所有生物都是由細胞構(gòu)成的。細胞是地球上最基本的生命系統(tǒng)。生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次細胞組織器官系統(tǒng)(植物沒有系統(tǒng))個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈二、病毒的相關(guān)知識1、病毒(VIRUS)是一類沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物體。主要特征、個體微小,一般在1030NM之間,大多數(shù)必須用電子顯微鏡才能看見;、僅具有一種類型的核酸,DNA或RNA,沒有含兩種核酸的病毒;、專營細胞內(nèi)寄生生活;、結(jié)構(gòu)簡單,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白質(zhì)外殼所構(gòu)成。2、病毒可分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒(即噬菌體)三大類。根據(jù)病毒所含核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒。第二節(jié)細胞的多樣性和統(tǒng)一性一、細胞種類根據(jù)細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核,把細胞分為原核細胞和真核細胞。二、原核細胞和真核細胞的比較原核生物藍藻包括顫藻、念珠藻、藍球藻、發(fā)菜。種類原核細胞真核細胞細胞大小較?。?10UM)較大(10100UM)細胞核無成形的細胞核,遺傳物質(zhì)集中的區(qū)域稱為擬核。無核膜,無核仁。DNA不和蛋白質(zhì)結(jié)合(即沒有染色體)有成形的真正的細胞核。有核膜,有核仁。DNA和蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體細胞質(zhì)除核糖體外,無其他細胞器有各種細胞器細胞壁有。但成分和真核細胞不同,主要是肽聚糖植物細胞、真菌細胞有,動物細胞無細胞分裂二分體、出芽;沒有有絲分裂能進行有絲分裂,減數(shù)分裂、無絲分裂(蛙的紅細胞)代表生物放線菌、細菌(如硝化細菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌)、藍藻、支原體真菌(酵母菌、蘑菇)、植物、動物2三、細胞學(xué)說的建立1、1665英國人虎克ROBERTHOOKE用自己設(shè)計與制造的顯微鏡(放大倍數(shù)為40140倍觀察了軟木的薄片,第一次描述了植物細胞的構(gòu)造,并首次用拉丁文CELL(小室)這個詞來對細胞命名。2、1680荷蘭人列文虎克(AVANLEEUWENHOEK),首次觀察到活細胞,觀察過原生動物、紅細胞和人類精子、鮭魚的紅細胞、牙垢中的細菌等。3、19世紀(jì)30年代德國人施萊登(MATTHIASJACOBSCHLEIDEN)、施旺(THEODARSCHWANN)提出一切植物、動物都是由細胞組成的,細胞是一切動植物的基本單位。這一學(xué)說即“細胞學(xué)說(CELLTHEORY)”,它揭示了細胞統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。注意點1有細胞壁的生物有原核生物,真核生物的植物和真菌都有細胞壁;只是原核生物和真菌的細胞壁成分和植物不同2葉綠體和液泡是植物細胞特有的,但不是所有的植物細胞都有葉綠體和液泡,液泡只有成熟的植物細胞有,葉綠體只有植物見光的細胞才有,根細胞沒有3中心體是動物和低等植物如團藻,綠藻特有的,其他的植物一般是高等植物,不含中心體,有中心體的生物,有絲分裂與中心體有關(guān),在分裂間期由中心體發(fā)出星射線,形成紡錘體4只有真核生物有染色體,原核生物和病毒沒有染色體,5病毒的培養(yǎng),必須要用細胞培養(yǎng)如培養(yǎng)P的噬菌體先用含P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌,再用此細菌去培養(yǎng)噬菌體。同樣若得到含S的噬菌體,先用含S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌,再用上述細菌去培養(yǎng)噬菌體四、高倍顯微鏡的使用(1)放大倍數(shù)是長度和寬度的放大,而不是面積或體積的放大。例如顯微鏡的放大倍數(shù)是100,是指長度和寬度分別放大了100倍,面積被放大了10000倍。(2)顯微鏡的放大倍數(shù)物鏡目鏡應(yīng)用如果在10物鏡下看到在視野中充滿了64個細胞,換上40物鏡后,看到4個細胞;如果10物鏡下64個細胞排成一行,換上40物鏡后,看到16個細胞。(3)顯微鏡呈倒像要把標(biāo)本移到視野中央(偏哪移哪)注釋象B這類試題將試卷上下倒轉(zhuǎn)看到的就是答案。(4)鏡頭長短與放大倍數(shù)的關(guān)系物鏡越長放大倍數(shù)越大,鏡頭離裝片越近。3目鏡越長放大倍數(shù)越小,目鏡越短放大倍數(shù)越大(5)顯微鏡的放大倍數(shù)越大,視野范圍越小,看到的細胞數(shù)目越少,視野越暗。(6)高倍鏡使用千萬不能犯的一個錯誤就是調(diào)節(jié)粗準(zhǔn)焦螺旋低倍鏡標(biāo)本移至中央高倍鏡大光圈(注意高倍鏡下只能調(diào)節(jié)細準(zhǔn)焦螺旋)(7)污點位置的判斷移動或轉(zhuǎn)動法(移動裝片或轉(zhuǎn)動目鏡)(8)低倍鏡亮、多、小高倍鏡暗、少、大第二章組成細胞的分子第一節(jié)細胞中的元素和化合物一、1、生物界與非生物界具有統(tǒng)一性組成細胞的化學(xué)元素在非生物界都可以找到2、生物界與非生物界存在差異性組成生物體的化學(xué)元素在細胞內(nèi)的含量與在非生物界中的含量明顯不同二、組成生物體的化學(xué)元素有20多種大量元素C、H、O、N、P、S、K、CA、MG、等;微量元素FE、MN、ZN、CU、B、MO;基本的元素C;(占干重的484,生物大分子以碳鏈為骨架)主要元素;C、H、O、N、P、S;細胞含量最多4種元素C、H、O、N;水無機物無機鹽組成細胞蛋白質(zhì)的化合物脂質(zhì)有機物糖類核酸三、在活細胞中含量最多的化合物是水(8590);含量最多的有機物是蛋白質(zhì)(710);占細胞鮮重比例最大的化學(xué)元素是O;占細胞干重比例最大的化學(xué)元素是C。第二節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)一、相關(guān)概念氨基酸蛋白質(zhì)的基本組成單位,組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。(成人必需AA為8種,嬰兒為9種組氨4酸)脫水縮合一個氨基酸分子的氨基(NH2)與另一個氨基酸分子的羧基(COOH)相連接,同時失去一分子水。肽鍵肽鏈中連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵(NHCO)。二肽由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物,只含有一個肽鍵。多肽由三個或三個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。注意由幾個氨基酸脫水縮合就叫幾肽。二、氨基酸分子通式每種氨基酸至少含有一個氨基(NH2)和一個羧基(COOH)連接在同一個碳原子上;RR基的不同導(dǎo)致氨基酸的種類不同。三、有關(guān)計算肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基酸數(shù)目肽鏈數(shù)至少含有的羧基(COOH)或氨基數(shù)(NH2)肽鏈數(shù)形成的蛋白質(zhì)的分子量為N氨基酸的平均分子量18(NM)N代表氨基酸數(shù)目,有幾條鏈就至少有幾個游離的氨基和幾個游離的羧基M代表肽鏈數(shù)四、蛋白質(zhì)的組成元素C、H、O、N、(S)五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(多樣性)1、元素氨基酸多肽蛋白質(zhì)組成縮合一條或幾條盤曲折疊2蛋白質(zhì)多樣性的原因是組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序不同,多肽鏈空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化。六、蛋白質(zhì)的主要功能(生命活動的主要承擔(dān)者)構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì),如肌動蛋白;肌肉;頭發(fā);羽毛;蛛絲;催化作用如酶;調(diào)節(jié)作用如胰島素、生長激素;免疫作用如抗體運輸作用如紅細胞中的血紅蛋白,能運輸氧。第三節(jié)遺傳信息的攜帶者核酸一、核酸的組成元素C、H、O、N、P二、核酸的種類脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)三、核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),對于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成具有重要作用。四、基本單位核苷酸,由一分子磷酸、一分子五碳糖5(DNA為脫氧核糖、RNA為核糖)和一分子含氮堿基組成;如右圖組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸,組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。五、核酸的分布真核細胞的DNA主要分布在細胞核中;線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA;RNA主要分布在細胞質(zhì)中。六、實驗觀察DNA和RNA在細胞中的分成(P26)用甲基綠和吡羅紅兩種混合染色劑將細胞染色,甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色;吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。鹽酸能改變細胞膜的通透性,加速染色劑進入細胞,同時使染色體中的DNA和蛋白質(zhì)分離、有利于DNA和染色劑結(jié)合。方法步驟制片水解沖洗染色觀察在絕大多數(shù)生物體的細胞中,DNA由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成。RNA由一條核糖核苷酸鏈構(gòu)成。有DNA在的地方就會有復(fù)制和轉(zhuǎn)錄第四節(jié)細胞中的糖類和脂質(zhì)一、相關(guān)概念糖類是主要的能源物質(zhì);主要分為單糖、二糖和多糖等單糖是不能再水解的糖。如葡萄糖。如麥芽糖葡萄糖葡萄糖二糖是水解后能生成兩分子單糖的糖。乳糖半乳糖葡萄糖蔗糖果糖葡萄糖多糖是水解后能生成許多單糖的糖。多糖的基本組成單位都是葡萄糖。二、糖類的組成元素C、H、O三、糖類的比較分類元素常見種類分布主要功能核糖脫氧核糖組成核酸單糖葡萄糖、果糖、半乳糖動植物重要能源物質(zhì)蔗糖麥芽糖植物二糖乳糖動物淀粉植物貯能物質(zhì)纖維素植物細胞壁主要成分多糖CHO糖原(肝糖原、肌糖原)動物動物貯能物質(zhì)四、脂質(zhì)的比較61、組成元素主要元素為C,H,O有時還有N,P脂質(zhì)分子中氧的含量糖類;但脂質(zhì)中氫的含量糖類;通常脂質(zhì)不溶于水,而溶于脂溶有性的有機溶劑,如丙酮、氯仿、乙醚等。生物大分子以碳鏈為骨架生物大分子包括蛋白質(zhì)、核酸(DNA、RNA)、多糖五、鑒別實驗檢測和觀察的注意事項(1)還原糖有葡萄糖,果糖,麥芽糖斐林試劑中的甲乙液必須等量混合均勻后再加入樣液中,現(xiàn)配現(xiàn)用必須用水浴加熱(5065)顏色變化淺藍色棕色磚紅色沉淀。(2)脂肪的鑒定注意事項切片要薄,如厚薄不均就會導(dǎo)致觀察時有的地方清晰,有的地方模糊。酒精的作用是洗去浮色需使用顯微鏡觀察使用不同的染色劑染色時間不同(3)蛋白質(zhì)的鑒定注意事項先加A液1ML,再加B液4滴但是要控制CUSO4,若滴加過多,會分類元素常見種類功能脂肪C、H、O1、主要儲能物質(zhì)2、保溫3、減少摩擦,緩沖和減壓(類脂)磷脂細胞膜的主要成分膽固醇與細胞膜流動性有關(guān)性激素維持生物第二性征,促進生殖器官發(fā)育脂質(zhì)固醇C、H、O(N、P)維生素D有利于CA、P吸收試劑成分實驗現(xiàn)象常用材料A液01G/MLNAOH蛋白質(zhì)雙縮脲B液001G/MLCUSO4紫色大豆牛奶雞蛋蘇丹橘黃色脂肪蘇丹紅色花生向日葵種子甲液01G/MLNAOH還原糖斐林乙液005G/MLCUSO4淺藍色棕色磚紅色沉淀蘋果、梨、白蘿卜淀粉碘液I2藍色馬鈴薯7出現(xiàn)藍色而掩蓋實驗現(xiàn)象鑒定前,留出一部分組織樣液,以便對比第五節(jié)細胞中的無機物一、有關(guān)水的知識要點存在形式含量功能聯(lián)系自由水約951、良好溶劑2、參與多種化學(xué)反應(yīng)3、運送養(yǎng)料和代謝廢物水結(jié)合水約45細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分它們可相互轉(zhuǎn)化;代謝旺盛時自由水含量增多,反之,含量減少。自由水比例增加時,生物體的代謝活躍,生長迅速;而結(jié)合水比例增加時,則代謝下降,抗寒、抗熱、抗旱的性能提高。二、無機鹽(絕大多數(shù)以離子形式存在)功能1、存在形式絕大多數(shù)以離子形式存在。如K、CA2、MG2、CL、PO422、無機鹽的作用、構(gòu)成某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。如葉綠素(MG2)、血紅蛋白(FE2)等、維持細胞和生物體正常的生命活動。如動物缺鈣會抽搐、維持細胞的形態(tài)和酸堿平衡,調(diào)節(jié)滲透壓?;技毙阅c炎的病人注射生理鹽水主要補充水分大量出汗的人主要喝鹽水第三章細胞的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)細胞膜系統(tǒng)的邊界一、生物膜的流動鑲嵌模型1、提出模型的科學(xué)家桑格和尼克森2、鑲嵌模型圖(如右圖)3、基本內(nèi)容、磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架;,它具有流動性。(其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè),疏水性的尾部朝向內(nèi)側(cè))、蛋白質(zhì)可以鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上,大多數(shù)蛋白質(zhì)也是可以流動的。4、結(jié)構(gòu)特點具有一定的流動性。(原因是由于組成細胞膜的磷脂和蛋白質(zhì)可以運動。)5、功能特點選擇透過性。(水分子、一些離子和小分子可以通過,其他則不能通過。)磷脂雙分子層糖類蛋白質(zhì)81970年,用紅綠熒光標(biāo)記實驗證明了細胞膜具有流動性。糖被(糖蛋白)具有細胞識別二、細胞膜的成分主要是脂質(zhì)(約50)和蛋白質(zhì)(約40),還有少量糖類約210);而脂質(zhì)中磷脂最豐富,功能越復(fù)雜的細胞膜,蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多。三、細胞膜的功能、將細胞與外界環(huán)境分隔開,保證細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定、控制物質(zhì)進出細胞、進行細胞間的信息交流(A通過激素進行交流B通過細胞膜的相互接觸如精子和卵細胞之間的識別與結(jié)合C通過胞間連絲如植物細胞)細胞在癌變的過程中,細胞膜的成分發(fā)生改變,產(chǎn)生甲胎蛋白(AEP),癌胚抗原(CEA)等物質(zhì)。四、植物細胞還有細胞壁,主要成分是纖維素和果膠,對細胞有支持和保護作用;其性質(zhì)是全透性的。五生物膜的制備選取哺乳動物的成熟的紅細胞,因為哺乳動物成熟的紅細胞沒有復(fù)雜的細胞器和細胞核。(P40)(如用牛、羊、豬血等)第二節(jié)細胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作一、相關(guān)概念1、細胞質(zhì)主要包括細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器。細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)內(nèi)呈液態(tài)的部分是基質(zhì)。是細胞進行新陳代謝的主要場所。2、原生質(zhì)層成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì),(植物的原生質(zhì)層為一層半透膜)。二、八大細胞器的比較雙膜的細胞器1線粒體(進行有氧呼吸的主要場所)和2葉綠體(進行光合作用的場所)但不能說葉綠體是一切生物體進行光合作用的場所,因為原核細胞藍藻沒有葉綠體,但是它可以進行光合作用。線粒體是有氧呼吸主要場所,同理不能說線粒體是進行有氧呼吸的唯一場所。無膜的細胞器3核糖體由RRNA和蛋白質(zhì)組成(蛋白質(zhì)合成的場所)4中心體(動物和低等植物才有,與細胞的有絲分裂有關(guān))單膜的細胞器5溶酶體(有“消化車間”之稱,內(nèi)含多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞9噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌)。6內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(提供合成、運輸分泌蛋白質(zhì)和合成脂質(zhì)的“車間”)7高爾基體(與植物細胞壁的形成有關(guān),與動物分泌物的形成有關(guān))8液泡(成熟的植物組織有,內(nèi)含細胞液、含色素貯存物質(zhì),有維持細胞形態(tài)、儲存養(yǎng)料)分離各種細胞器的方法差速離心法(P44)二、分泌蛋白的合成和運輸用3H標(biāo)記亮氨酸方法同位素標(biāo)記法核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜(合成肽鏈)(加工成蛋白質(zhì))(進一步加工)(囊泡與細胞膜融合,蛋白質(zhì)釋放)與分泌蛋白合成有關(guān)的細胞器有核糖體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,線粒體分泌蛋白有抗體、消化酶、一部分激素(如胰島素、生長激素)三、生物膜系統(tǒng)的組成包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。生物膜系統(tǒng)的功能使細胞具有穩(wěn)定內(nèi)部環(huán)境,對細胞與外部環(huán)境的物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞起著決定性作用;為各種酶提供大量附著位點,是許多生化反應(yīng)的場所;把各種細胞器分隔開,保證生命活動高效、有序進行。四、實驗用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體葉綠體主要存在于葉肉細胞中,可用顯微鏡直接觀察它的形態(tài)和分布。線粒體分布于動植物細胞中,經(jīng)健那綠染成藍綠色后,也可用顯微鏡觀察。(P47)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可以和細胞膜、核膜相互直接連接;不同細胞器膜之間也可以相互轉(zhuǎn)化。第三節(jié)細胞核系統(tǒng)的控制中心一、細胞核的功能是遺傳信息庫(遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所),是細胞代謝和遺傳的控制中心;二、細胞核的結(jié)構(gòu)1、染色質(zhì)由DNA和蛋白質(zhì)組成,染色質(zhì)和染色體是同樣物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。2、核膜雙層膜,把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。3、核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。4、核孔實現(xiàn)細胞核與細胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流。三、細胞是一個有機的統(tǒng)一整體,細胞只有保持完整性,才能正常地完成各種生命活動。10第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?、滲透作用水分子(溶劑分子)通過半透膜的擴散作用。二、原生質(zhì)層細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)。三、發(fā)生滲透作用的條件1、具有半透膜1層細胞膜1層磷脂雙分子層2層磷脂分子層2、膜兩側(cè)有濃度差植物細胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜;而動物的細胞膜相當(dāng)于一層半透膜四、細胞的吸水和失水外界溶液濃度細胞內(nèi)溶液濃度細胞失水(植物可產(chǎn)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象)動物細胞植物細胞外界溶液濃度細胞內(nèi)溶液濃度細胞吸水(植物可發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原現(xiàn)象)質(zhì)壁分離產(chǎn)生的條件(1)具有大液泡(2)具有細胞壁質(zhì)壁分離產(chǎn)生的內(nèi)因原生質(zhì)層伸縮性大于細胞壁伸縮性外因外界溶液濃度細胞液濃度質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗可應(yīng)用于證明成熟植物細胞發(fā)生滲透作用;證明細胞是否是活的;(只有活細胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原)作為光學(xué)顯微鏡下觀察細胞膜的方法;初步測定細胞液濃度的大小第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型一、細胞膜結(jié)構(gòu)磷脂蛋白質(zhì)糖類磷脂雙分子層“鑲嵌蛋白”糖被(與細胞識別、免疫反應(yīng)、血型鑒定、保護潤滑等有關(guān))膜的基本支架具有流動性只分布于細胞膜的外表面二、結(jié)構(gòu)特點具有一定的流動性細胞膜(生物膜)功能特點選擇透過性11第三節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞揭?、自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸?shù)谋容^1、物質(zhì)跨膜運輸方式的類型及特點(如下圖)2、自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸?shù)谋容^比較項目運輸方向是否要載體是否消耗能量代表例子自由擴散高濃度低濃度不需要不消耗O2、CO2、H2O、乙醇、甘油、苯、維生素、脂肪酸等協(xié)助擴散高濃度低濃度需要不消耗葡萄糖進入紅細胞等主動運輸?shù)蜐舛雀邼舛刃枰陌被帷⒏鞣N離子、葡萄糖進入小腸上皮細胞等大分子物質(zhì)(蛋白質(zhì)、核酸、多糖等)和顆粒物質(zhì)進出細胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。第五章細胞的能量供應(yīng)和利用第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、相關(guān)概念新陳代謝是活細胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱,是生物與非生物最根本的區(qū)別,是生物體進行一切生命活動的基礎(chǔ)。細胞代謝細胞中每時每刻都進行著的許多化學(xué)反應(yīng)。酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的一類有機物。功能降低化學(xué)反應(yīng)活化能,提高化學(xué)反應(yīng)速率二、酶的本質(zhì)由活細胞產(chǎn)生(與核糖體有關(guān))大多數(shù)酶的是蛋白質(zhì)(合成酶的場所主要是核糖體,水解酶的酶是蛋白質(zhì)),也有少數(shù)是RNA。反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量沒有變化12具有催化作用(在細胞內(nèi)和細胞外都可以起作用)三、酶的特性、高效性催化效率比無機催化劑高許多。、專一性每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。、酶需要較溫和的作用條件在最適宜的溫度和PH下,酶的活性最高。溫度和PH偏高或偏低,酶的活性都會明顯降低。實際上,過酸、過堿和高溫都能使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性。高溫使酶失活;低溫降低酶的活性,但在適宜溫度下酶活性可以恢復(fù)。影響酶活性的外界因素溫度、PH胃蛋白酶PH1520;動物PH6580;植物PH4565建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響用過氧化氫酶探究PH對酶活性的影響四、實驗變量(P79)自變量人為改變的變量因變量隨自變量的變化而變化的量無關(guān)變量除自變量外,實驗過程中可能還會存在一些可變因素,對實驗結(jié)果造成影響的這些變量。對照實驗除了一個因素以外,其余的因素都保持不變的實驗。第二節(jié)細胞的能量“通貨”ATP一、ATP三磷酸腺苷的結(jié)構(gòu)簡式1結(jié)構(gòu)簡式,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團,代表高能磷酸鍵,代表普通化學(xué)鍵。注意ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量,所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在水解時,由于高能磷酸鍵的斷裂,釋放出大量的能量。(3054KJ/MOL)ATP在活細胞中的含量很少,但是ATP在細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化是十分迅速的。2、結(jié)構(gòu)特點遠離腺苷的高能磷酸鍵容易斷裂,產(chǎn)生能量。二、作用ATP是各項生命活動的直接能量物質(zhì)。13三、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化(P8990)ADPPI能量ATP是不可逆的物質(zhì)可逆,能量不可逆當(dāng)反應(yīng)向右進行時,對高等動物來說,能量來自呼吸作用,主要場所是線粒體;對植物來說,能量來自呼吸作用和光合作用。場所分別是線粒體和葉綠體。2當(dāng)反應(yīng)向左進行時,對高等動物來說,能量用于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、神經(jīng)興奮的傳導(dǎo)、細胞分裂和蛋白質(zhì)合成等;對植物來說,能量用于礦質(zhì)離子的吸收、光合作用的暗反應(yīng)、蛋白質(zhì)合成和細胞分裂等生命活動。第三節(jié)ATP的主要來源細胞呼吸一、相關(guān)概念1、呼吸作用(也叫細胞呼吸)指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過程。根據(jù)是否有氧參與,分為有氧呼吸和無氧呼吸2、有氧呼吸指細胞在有氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放出大量能量,生成ATP的過程。3、無氧呼吸一般是指細胞在無氧的條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物(酒精和CO2或乳酸),同時釋放出少量能量的過程。4、發(fā)酵微生物(如酵母菌、乳酸菌)的無氧呼吸。二、有氧呼吸的總反應(yīng)式(P93)C6H12O66O26CO26H2O能量三、無氧呼吸的總反應(yīng)式(植物、酵母菌)C6H12O62C2H5OH(酒精)2CO2少量能量或(動物、乳酸菌、馬鈴薯的塊莖、甜菜塊根)C6H12O62C3H6O3(乳酸)少量能量四、CO2的檢測用澄清的石灰水(變渾濁)用溴麝香草酚藍水溶液(由藍綠黃)(P92)五、酒精的檢測用酸性重鉻酸鉀溶液(變成灰綠色)六、有氧呼吸過程(主要在線粒體中進行)酵母菌有氧時進行有氧呼吸,缺氧時進行無氧呼吸。第一階段細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6酶2丙酮酸少量H少量能量第二階段線粒體基質(zhì)2丙酮酸6H2O酶6CO2大量H少量能量第三階段線粒體內(nèi)膜24H6O2酶12H2O大量能量酶酶酶14五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸場所細胞質(zhì)基質(zhì),線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜細胞質(zhì)基質(zhì)條件有氧氣參與、多種酶無氧氣參與、多種酶物質(zhì)變化葡萄糖徹底分解,產(chǎn)生CO2和H2O葡萄糖分解不徹底,生成乳酸或酒精和CO2不同點能量變化釋放大量能量(1161KJ被利用,其余以熱能散失),形成大量ATP釋放少量能量,形成少量ATP聯(lián)系第一階段相同實質(zhì)分解有機物,釋放能量,合成ATP。相同點意義為生物體的各項生命活動提供能量;七、影響呼吸速率的外界因素(P96)1、溫度通過影響細胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)酶的活性來影響細胞的呼吸作用。溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi),溫度越低,細胞呼吸越弱;溫度越高,細胞呼吸越強。2、氧氣氧氣充足,則無氧呼吸將受抑制;氧氣不足,則有氧呼吸將會減弱或受抑制。3、水分一般來說,細胞水分充足,呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒,根部缺氧,進行無氧呼吸,產(chǎn)生過多酒精,可使根部細胞壞死。4、CO2濃度環(huán)境CO2濃度提高,將抑制細胞呼吸,可用此原理來貯藏水果和蔬菜。七、呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用1、作物栽培時,要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸,如疏松土壤、適時的露田等。2、糧油種子貯藏時,要風(fēng)干、降溫,降低氧氣含量,則能抑制呼吸作用,減少有機物消耗。3、水果、蔬菜保鮮時,要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度,以抑制細胞呼吸,減少有機物的消耗,延長保存期限。第四節(jié)能量之源光與光合作用一、相關(guān)概念1、光合作用綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物,并釋放出氧氣的過程二、光合色素(分布置在類囊體的薄膜上)葉綠素A藍綠色葉綠素(3/4)主要吸收紅光和藍紫光葉綠素B黃綠色)15色素胡蘿卜素(橙黃色)類胡蘿卜素(1/4)主要吸收藍紫光葉黃素(黃色)三、光合作用的探究歷程、1864年,德國科學(xué)家把綠葉放在暗處處理的綠色葉片一半曝光,另一半遮光。過一段時間后,用碘蒸氣處理葉片,發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有發(fā)生顏色變化,曝光的那一半葉片則呈深藍色。證明光合作用中除了產(chǎn)生氧氣外還有產(chǎn)生了淀粉。、20世紀(jì)30年代美國科學(xué)家魯賓卡門采用同位素標(biāo)記法研究了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2,釋放的是18O2;第二組提供H2O和C18O,釋放的是O2。證明了光合作用釋放的氧全部來自來水。20世紀(jì)40年代,美國科學(xué)家卡爾文采用同位素標(biāo)記法14C標(biāo)記的14CO2追蹤檢測其放射性,證明光合作用形成有機物中的碳來自于二氧化碳。轉(zhuǎn)移途徑為14CO214C3丙酮酸14C6糖類恩格爾曼實驗(1880年的水綿光合作用實驗)證明了氧是葉綠體釋放的,葉綠體是綠色植物光合作用的場所。四、光合作用的過程植物的生長取決于凈光合速率,當(dāng)凈光合速率0時,植物生長;當(dāng)凈光合速率小于和等于0是,停止生長;凈光合速率光合作用速率呼吸作用速率植物生長最大的時候取決凈光合速率最大而不是光合作用速率最大測定光合作用速率可以用單位時間內(nèi)消耗的二氧化碳的量或者單位時間內(nèi)生成的氧氣的量五、葉綠體的功能葉綠體是進行光合作用的場所。在類囊體的薄膜上分布著具有吸收光能的光合色素,在類囊體的薄膜上和葉綠體的基質(zhì)中含有許多光合作用所必需的酶。16六、影響光合作用的因素主要有(一)外界因素(或環(huán)境因素)1、光照強度在一定范圍內(nèi),光合速率隨光照強度的增強而加快,超過光飽合點,光合速率反而會下降。2、溫度溫度可影響酶的活性。3、二氧化碳濃度在一定范圍內(nèi),光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快,達到一定程度后,光合速率維持在一定的水平,不再增加。4、水光合作用的原料之一,缺少時光合速率下降。(二)內(nèi)部因素酶的種類、數(shù)量的多少;色素的多少;C5的量六、光合作用的應(yīng)用1、提高光照強度農(nóng)業(yè)上采用合理密植使農(nóng)作物充分吸收陽光以達增產(chǎn)目的。2、延長光照時間3、增加光合作用的面積合理密植,間作。4、溫室大棚用無色透明玻璃。5、適當(dāng)提高溫度溫室栽培植物時,白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降溫。6、增加CO2的濃度溫室栽培多施有機肥或放置干冰,提高二氧化碳濃度。七、葉綠體色素的提取和分離實驗1溶解、提取無水乙醇(或丙酮)2分離層析液3SIO2研磨充分分離方法紙層析液4CACO3防止色素被破壞5色素帶從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素A、葉綠素B(橙黃色(黃色)(藍綠色)(黃綠色)6制濾紙條時,由于邊沿部分?jǐn)U散較快,所以剪去兩角,有利于色素擴散整齊。7不要讓層析液沒及濾紙上的濾液細線因為色素可以溶解到層析液中,影響其在濾紙上擴散。8葉片要新鮮,深綠使濾液中含有較多的色素。9畫線要細、勻、齊如果不細勻齊,將來層析時會導(dǎo)致色素帶的重疊。八、光合作用的過程條件光、色素、酶場所在類囊體的薄膜上物質(zhì)變化水的分解H2OHO2ATP的生成ADPPIATP光反應(yīng)階段能量變化光能ATP中的活躍化學(xué)能光酶17條件酶、ATP、H場所葉綠體基質(zhì)物質(zhì)變化CO2的固定CO2C52C3C3的還原C3H(CH2O)暗反應(yīng)階段能量變化ATP中的活躍化學(xué)能(CH2O)中的穩(wěn)定化學(xué)能總反應(yīng)式CO2H2OO2(CH2O)光合作用能量轉(zhuǎn)換過程光能ATP中活躍的化學(xué)能有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能光合作用與呼吸作用比較第六章細胞的生命歷程細胞不能無限長大1細胞表面積與體積的關(guān)系限制了細胞的長大;體積越大相對表面積越小,物質(zhì)的運輸速率降低2受細胞核的控制,細胞太大,細胞核的負擔(dān)就會過重細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)。光合作用呼吸作用反應(yīng)場所綠色植物(在葉綠體中進行)所有生物(主要在線粒體中進行)反應(yīng)條件光、色素、酶酶(時刻進行)物質(zhì)轉(zhuǎn)變把無機物CO2和H2O合成有機物(CH2O)分解有機物產(chǎn)生CO2和H2O能量轉(zhuǎn)變把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在有機物中釋放有機物的能量,部分轉(zhuǎn)移ATP實質(zhì)合成有機物、儲存能量分解有機物、釋放能量、產(chǎn)生ATP聯(lián)系光合作用呼吸作用有機物、氧氣能量、二氧化碳酶光能葉綠體酶ATP細胞分裂的方式包括1。有絲分裂、(體細胞)2無絲分裂(蛙的紅細胞)在分裂的過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化3減數(shù)分裂。(配子、精子、花粉,、卵細胞的生成)1有絲分裂1細胞周期連續(xù)分裂的細胞,從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止。一個完整的細胞周期包括兩個階段包括分裂間期和分裂期2分裂間期約占細胞周期的9095,為分裂期進行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備,完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,同時細胞有適度的生長。3分裂期前期核膜核仁消失,紡錘絲出現(xiàn)形成紡錘體,出現(xiàn)染色體植物細胞從細胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體動物細胞在間期復(fù)制的兩組中心粒分別移向兩極,并發(fā)出星射線形成紡錘體。中期紡錘絲牽引著染色體運動,使著絲點排列在赤道板中央,染色體數(shù)目最清晰,形態(tài)最固定后期點裂數(shù)增均兩極(染色體數(shù)目在這個時期暫時加倍)末期紡錘絲消失,染色體變成染色質(zhì),核膜核仁出現(xiàn)。植物細胞在赤道板位置上出現(xiàn)細胞板,并由細胞板擴展形成細胞壁。(壁的形成與高爾基體有關(guān))動物細胞由細胞膜從細胞中部向內(nèi)凹陷,把細胞縊裂成兩部分。5動植物細胞有絲分裂的區(qū)別11細胞12分裂裂植物細胞動物細胞18減數(shù)分裂和無絲分裂沒有細胞周期。2、有絲分裂染色體的變化過程復(fù)制有染色單體時,一個染色體上有兩個DNA分子,無染色單體時候,一個染色體上只有一個DNA分子3、有絲分裂過程中染色體、DNA的變化第2、3、4節(jié)細胞的分化、衰老和凋亡、癌變細胞的分化和細胞的全能性一、細胞的分化在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異(或基因選擇性表達的結(jié)果)的過程。1、特點、穩(wěn)定性一般來說,分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡。、持久性在生物個體發(fā)育的過程中,都可能發(fā)生細胞分化。(但胚胎期分化達到最大)、不可逆轉(zhuǎn)性分化過程中,遺傳物質(zhì)一般不改變,但細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能會發(fā)生變化。2、過程受精卵細胞組織、器官、系統(tǒng)生物體增殖分化3、時間發(fā)生在整個生命過程,胚胎期達到最大限度4、原因基因選擇性表達的結(jié)果。5意義生物界普遍存在的生命現(xiàn)象,是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)iT化,有利于提高各種生理功能的效率。二、細胞的全能性1概念指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。2實例(1)植物組織培養(yǎng)的實驗表明已分化的植物細胞具有全能性。(2)克隆綿羊多利的培育成功說明已分化的動物細胞核具有全能性。3受精卵全能性最高,受精卵的全能性生殖細胞體細胞;植物細胞的全能性動物細胞全能性大小一般來說,細胞全能性高低與細胞分化程度有關(guān),分化程度越高,細胞全能性越低,全能性表達越困難,克隆成功的可能性越低。19細胞分化細胞中的遺傳物質(zhì)不改變。細胞的衰老和凋亡壞死個體衰老與細胞衰老的關(guān)系對于多細胞生物來講個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。細胞衰老的特征1)細胞內(nèi)的水分減少,細胞萎縮,新陳代謝速率減慢。皺紋。2)細胞內(nèi)多種酶的活性降低如細胞中酪氨酸酶活性降低會導(dǎo)致頭發(fā)變白)3)細胞內(nèi)的色素會隨著衰老而逐漸積累(如老年斑),它們會妨礙細胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞,影響細胞正常的生理功能。4)細胞內(nèi)呼吸速率減慢,細胞核的體積增大,核膜內(nèi)折,染色質(zhì)收縮、染色加深5)細胞膜通透性改變,使物質(zhì)運輸功能降低。細胞的凋亡由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。也稱細胞編程性死亡。對于多細胞生物體完成正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定,以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用。細胞壞死是由某些外界的不利因素造成的細胞急速死亡,是一種被動性病理死亡。細胞的癌變1癌細胞有的細胞受到致癌因子的作用,細胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,就變成不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。2癌細胞的特征1)能夠無限增殖;2)形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化;由扁平的梭形變成球形3)癌細胞的表面發(fā)生了變化,由于細胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少,使得癌細胞彼此之間的黏著性顯著降低,容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。3致癌原因、內(nèi)因原癌基因被激活(原癌基因激活了抑癌基因)、外因物理、化學(xué)、病毒等致癌因子作用于正常細胞4惡性腫瘤的防治1)、治療放射治療(放療)、化學(xué)治療(化療)和手術(shù)切除2)、預(yù)防、避免接觸或遠離致癌因子;、形成良好的飲食衛(wèi)生和生活習(xí)慣;、保持健康心態(tài),增強自身體質(zhì)。20細胞癌變細胞中的遺傳物質(zhì)已發(fā)生改變。課本實驗專題一、觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂(一)制片過程解離漂洗染色制片觀察(分生區(qū)細胞呈正方形,排列緊密)二特別關(guān)注1解離完一定要漂洗,目的是洗去多余的鹽酸,防止解離過度和影響染色。2若要觀察各個時期的細胞分裂圖像,應(yīng)在不同的視野中尋找,不可能看到一個細胞的連續(xù)變化過程,因為細胞解離時已被殺死。3解離液15的鹽酸95的酒精;漂洗液清水染色液龍膽紫溶液或醋酸洋紅溶液二、不同顏色溫室大棚的光合效率1無色透明大棚日光中各色光均能透過,有色大棚主要透過同色光,其他光被其吸收,所以用無色透明的大棚光合效率最高。2葉綠素對綠光吸收最少,因此綠色塑料大棚光合效率最低。三、光合作用中各元素去向H2OO21氧元素CO2(CH2O)2碳元素CO2C3丙酮酸(CH2O)3氫元素H2OH(CH2O)四、葉綠體的結(jié)構(gòu)一般呈扁平的橢球形,外部有雙層膜,內(nèi)部的基粒是由類囊體堆疊而成的。21五、酵母菌的呼吸方式酵母菌是一種單細胞真菌,在有氧和無氧條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌。六、光合作用中產(chǎn)生的ATP專用于暗反應(yīng)中C3的還原,而細胞呼吸產(chǎn)生的ATP則用于各項生命活動。七、人鼠細胞雜交實驗細胞膜具有一定流動性必修遺傳與進化知識點匯編第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第一節(jié)孟德爾豌豆雜交實驗(一)一、孟德爾實驗成功的原因(1)正確選用實驗材料豌豆是嚴(yán)格自花傳粉植物(閉花授粉),自然狀態(tài)下一般是純種具有易于區(qū)分的性狀(2)由一對相對性狀到多對相對性狀的研究(從簡單到復(fù)雜)(3)對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計學(xué)分析(4)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)設(shè)計實驗程序假說演繹法二遺傳學(xué)中常用概念及分析(1)性狀生物所表現(xiàn)出來的形態(tài)特征和生理特性。如植物的高度相對性狀一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。區(qū)分兔的長毛和短毛;人的卷發(fā)和直發(fā)等;兔的長毛和黃毛;牛的黃毛和羊的白毛性狀分離雜種后代中,同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。例如在DDDD雜交實驗中,雜合F1代自交后形成的F2代同時出現(xiàn)顯性性狀(DD及DD)和隱性性狀(DD)的現(xiàn)象。顯性性狀在DDDD雜交試驗中,F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀;例如教材中F1代豌豆表現(xiàn)出高莖,即高莖為顯性。決定顯性性狀的為顯性遺傳因子(基因),用大寫字母表示。如高莖用D表示。隱性性狀在DDDD雜交試驗中,F(xiàn)1未顯現(xiàn)出來的性狀;例如教材中F1代豌豆未表現(xiàn)出矮莖,即矮莖為隱性。決定隱性性狀的為隱性基因,用小寫字母表示,如矮莖用D表示。表現(xiàn)型指生物個體表現(xiàn)出來的性狀。(如豌豆的高莖和矮莖)基因型與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。(如DD或DD或DD)等位基因控制相對性狀的基因(如D和D)(2)純合子遺傳因子(基因)組成相同的個體。如DD或DD。其特點是純合子自交后代全為純合子,無性狀分離現(xiàn)象。雜合子遺傳因子(基因)組成不同的個體。如DD。其特點是雜合子自交后代出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象。(3)雜交遺傳因子組成不同的個體之間的相交方式。如DDDDDDDDDDDD等。自交遺傳因子組成相同的個體之間的相交方式。如DDDDDDDD等測交F1(待測個體)與隱性純合子雜交的方式。如DDDD測交利用了假說演繹法正交和反交二者是相對而言的,22如甲()乙()為正交,則甲()乙()為反交;如甲()乙()為正交,則甲()乙()為反交。三、孟德爾豌豆雜交實驗(一)一對相對性狀的雜交P高莖豌豆矮莖豌豆DDDDF1高莖豌豆F1DD自交自交F2高莖豌豆矮莖豌豆F2DDDDDD31121基因分離定律的實質(zhì)就是在形成配子時,等位基因隨減數(shù)第一次分裂后期同源染色體的分開而分離,分別進入到不同的配子中。四、雜合子和純合子的鑒別方法若后代無性狀分離,則待測個體為純合子測交法若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子若后代無性狀分離,則待測個體為純合子自交法若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子五常見問題解題方法(1)如后代性狀分離比為顯隱31,則雙親一定都是雜合子(DD)即DDDD3D_1DD(2)若后代性狀分離比為顯隱11,則雙親一定是測交類型。即為DDDD1DD1DD(3)若后代性狀只有顯性性狀,則雙親至少有一方為顯性純合子。即DDDD或DDDD或DDDD第2節(jié)孟德爾豌豆雜交實驗(二)(一)兩對相對性狀雜交實驗中的有關(guān)結(jié)論(1)兩對相對性狀由兩對等位基因控制,且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體。2F1減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時,等位基因一定分離,非等位基因(位于非同源染色體上的非等位基因)自由組合,且同時發(fā)生。(3)F2中有16種組合方式,9種基因型,4種表現(xiàn)型,比例9331且每種表現(xiàn)型只有一個純合子23(二)兩對相對性狀的雜交P黃圓綠皺PYYRRYYRRF1黃圓F1YYRR自交自交F2黃圓綠圓黃皺綠皺F2YRYYRYRRYYRR93319331YYRR2/16雙顯(Y_R_)YYRR2/169/16黃圓若后代中出現(xiàn)31或11說明符合YYRR4/16基因分離定律純隱(YYRR)YYRR1/161/16綠皺YYRR1/16單顯(Y_RR)YYRR2/163/16黃皺若后代中出現(xiàn)9331或1111YYRR1/16說明符合基因自由組合定律單顯(YYR_)YYRR2/163/16綠圓注意上述結(jié)論只是符合親本為YYRRYYRR,其中重組類型為6/16,親本類型為10/16。但親本為YYRRYYRR,F(xiàn)2中重組類型為10/16,親本類型為6/16。(三)常見組合問題(1)配子類型問題如AABBCC產(chǎn)生的配子種類數(shù)為2X2X28種1對雜合子(AA)連續(xù)自交N代,后代中雜合子的(2)基因型類型比值為,純合子為1,其中顯性/隱性純N2N2如AABBCCAABBCC,后代基因型數(shù)為多少合子為(1)先分解為三個分離定律AAAA后代3種基因型(1AA2AA1AA)BBBB后代2種基因型(1BB1BB)CCCC后代3種基因型(1CC2CC1CC)所以其雜交后代有3X2X318種類型。(3)表現(xiàn)類型問題如AABBCCAABBCC,后代表現(xiàn)數(shù)為多少先分解為三個分離定律AAAA后代2種表現(xiàn)型BBBB后代2種表現(xiàn)型CCCC后代2種表現(xiàn)型所以其雜交后代有2X2X28種表現(xiàn)型。四自由組合定律的實質(zhì)是形成配子時,成對的基因彼此分離(或同源染色體上的等位基因彼此分離的同時),決定不同性親本類型重組類型24狀的基因自由組合(或非同源染色體上的非等位基因自由組合)。五常見遺傳學(xué)符號符號PF1F2含義親本子一代子二代雜交自交母本父本表現(xiàn)型基因型環(huán)境因素所以表現(xiàn)型相同,基因型不一定相同;基因型相同,表現(xiàn)型也不一定相同。第2章基因和染色體的關(guān)系第一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用一、減數(shù)分裂的概念減數(shù)分裂MEIOSIS是進行有性生殖的生物形成生殖細胞過程中所特有的細胞分裂方式。在減數(shù)分裂過程中,染色體只復(fù)制一次,而細胞連續(xù)分裂兩次,新產(chǎn)生的生殖細胞中的染色體數(shù)目比體細胞減少一半。(注體細胞主要通過有絲分裂產(chǎn)生,有絲分裂過程中,染色體復(fù)制一次,細胞分裂一次,新產(chǎn)生的細胞中的染色體數(shù)目與體細胞相同。)二、減數(shù)分裂的過程1、精子的形成過程精巢(哺乳動物稱睪丸)減數(shù)第一次分裂間期染色體復(fù)制包括DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成。前期同源染色體兩兩配對(稱聯(lián)會),形成四分體。四分體中的非姐妹染色單體之間常常交叉互換。中期同源染色體成對排列在赤道板上(兩側(cè))。后期同源染色體分離;非同源染色體自由組合。末期細胞質(zhì)分裂,形成2個子細胞。減數(shù)第二次分裂(無同源染色體)前期染色體排列散亂。中期每條染色體的著絲點都排列在細胞中央的赤道板上。后期姐妹染色單體分開,成為兩條子染色體。并分別移向細胞兩極。末期細胞質(zhì)分裂,每個細胞形成2個子細胞,最終共形成4個子細胞。2、卵細胞的形成過程卵巢25三、卵細胞的形成過程精子與卵細胞形成的比較精子的形成卵細胞的形成形成部位精巢(哺乳動物稱睪丸)卵巢過程有變形期無變形期不同點子細胞數(shù)一個精原細胞形成4個精子一個卵原細胞形成1個卵細胞3個極體相同點精子和卵細胞中染色體數(shù)目都是體細胞的一半四、注意(1)同源染色體形態(tài)、大小基本相同;一條來自父方,一條來自母方。(2)精原細胞和卵原細胞的染色體數(shù)目與體細胞相同。因此,它們屬于體細胞,通過有絲分裂的方式增殖,但它們又可以進行減數(shù)分裂形成生殖細胞。(3)減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,原因是同源染色體分離并進入不同的子細胞。所以減數(shù)第二次分裂過程中無同源染色體。(4)減數(shù)分裂過程中染色體和DNA的變化規(guī)律(5)減數(shù)分裂形成子細胞種類假設(shè)某生物的體細胞中含N對同源染色體,則它的精(卵)原細胞進行減數(shù)分裂可形成2N種精子(卵細胞);它的1個精原細胞進行減數(shù)分裂形成2種精子。它的1個卵原細胞進行減數(shù)分裂形成1種卵細胞。五、受精作用的特點和意義特點受精作用是精子和卵細胞相互識別、融合成為受精卵的過程。精子的頭部進入卵細胞,尾部留在外面,不久精子的細胞核就和26卵細胞的細胞核融合,使受精卵中染色體的數(shù)目又恢復(fù)到體細胞的數(shù)目,其中有一半來自精子,另一半來自卵細胞。意義減數(shù)分裂和受精作用對于維持生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定,對于生物的遺傳和變異具有重要的作用。精子的形成過程(另一種講法)1、間期(準(zhǔn)備期)DNA復(fù)制;細胞有適度地生長即細胞體積增大2、減數(shù)第一次分裂前期聯(lián)會、形成四分體,每條染色體含2個姐妹染色單體;減數(shù)第一次分裂中期同源染色體排列在赤道板上,每條染體含2個姐妹單體;減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離,非同源染色體自由組合,每條染色體含2個姐妹單體減數(shù)第一次分裂末期一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞,染色體、DNA減半,每條染色體含2個姐妹單體;3、減數(shù)第二次分裂前期(一般認為與減數(shù)第次分裂末期相同);減數(shù)第二次分裂中期著絲點排列在赤道板上減數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂,姐妹染色單體分開成染色體,染色體數(shù)目加倍,每一極子細胞中無同源染色體;減數(shù)第二次分裂末期兩個次級精母細胞分裂成四個精子細胞。精子細胞變形成精子。一對同源染色體一個四分體2條染色體4條染色單體4個DNA分子六、減數(shù)分裂和有絲分裂主要異同點比較項目減數(shù)分裂有絲分裂染色體復(fù)制次數(shù)及時間一次,減數(shù)第一次分裂的間期一次,有絲分裂的間期細胞分裂次數(shù)二次一次聯(lián)會四分體是否出現(xiàn)出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂不出現(xiàn)同源染色體分離減數(shù)第一次分裂后期無著絲點分裂發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期后期子細胞的名稱及數(shù)目性細胞,4個精細胞或1個卵、3個極體2個,體細胞子細胞中染色體變化減半,減數(shù)第一次分裂不變子細胞間的遺傳組成不一定相同一定相同七、識別細胞分裂圖形(區(qū)分有絲分裂、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂)有絲絲分裂有同源染色體,但不聯(lián)會減數(shù)第一次分裂有同源染色體,但聯(lián)會有基因重組、等位基因分離、非等位基因自由組合減數(shù)第二次分裂沒有同源染色體例如27甲為有絲分裂的后期;乙為減數(shù)I的后期;丙為減數(shù)II的后期注受精卵核內(nèi)的染色體由精子和卵細胞各提供一半,但細胞質(zhì)幾乎全部是由卵細胞提供,因此后代某些性狀更像母方。注意若細胞質(zhì)為不均等分裂,則為卵原細胞的減或減的后期。例判斷下列細胞正在進行什么分裂,處在什么時期答案減前期減前期減前期減末期有絲后期減后期減后期減后期答案有絲前期減中期減后期減中期減前期減后期減中期有絲中期第二節(jié)基因在染色體上1薩頓假說推論基因在染色體上,也就是說染色體是基因的載體。該假說缺少實驗證據(jù)因為基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。(該假說通過類比推理法)、基因在雜交過程中保持完整性和獨立性。染色體在配子形成和受精過程中,也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。、在體細胞中基因成對存在,染色體也是成對的。在配子中只有成對基因中的一個,同樣,也只有成對的染色體中的一條。、體細胞中成對的基因一個來自父方,一個來自母方。同源染色體也是如此。、非等位基因在形成配子時自由組合,非同源染色體在第一次減數(shù)分裂后期也是自由組合。2基因位于染色體上的實驗證

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