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文檔簡(jiǎn)介

1、教育資料教育資料教育資料教育資料高三第二輪復(fù)習(xí)生物知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)第一單元生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(細(xì)胞中的化合物、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞增殖、分化、癌變和衰老、生物膜系統(tǒng)和細(xì)胞工程)L1化學(xué)元素與生物體的關(guān)系化學(xué)元素大量元素微量元素化學(xué)元素大量元素微量元素?zé)o害元素 一有害元素 一不同種生物體中化學(xué)元素的組成特點(diǎn)無害元素 一有害元素 一不同種生物體中化學(xué)元素的組成特點(diǎn)元素種類大體相同L 非必需元素生物體中化學(xué)元素的組成特點(diǎn)C、H、O、N四種元素含量最多元素含量差異很大生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性統(tǒng)一性組成生物體的化學(xué)元素,在無機(jī)自然界中都能找到統(tǒng)一性組成生物體的化學(xué)元素,在無機(jī)自然界中都能找到

2、差異性組成生物體的化學(xué)元素,在生物體和無機(jī)自然界中含量差異很大差異性1.4細(xì)胞中的化合物一覽表化合 物分類兀素組成主要生理功能水組成細(xì)胞維持細(xì)胞形態(tài)運(yùn)輸物質(zhì)提供反應(yīng)場(chǎng)所參與化學(xué)反應(yīng)維持生物大分子功能調(diào)節(jié)滲透壓無機(jī) 鹽構(gòu)成化合物(Fe、Mg)組成細(xì)胞(如骨細(xì)胞)參與化學(xué)反應(yīng)維持細(xì)胞和內(nèi)環(huán)境的滲透壓)糖類單糖 二糖 多糖C、H、O供能(淀粉、糖兀、匍萄 糖等)組成核酸(核糖、脫氧核 糖)細(xì)胞識(shí)別(糖蛋白)組成細(xì)胞壁(纖維素)脂質(zhì)脂肪磷脂(類脂)固醇C、H、OC、H、O、N、PC、H、O供能(貯備能源)組成生物膜調(diào)節(jié)生殖和代謝(性激素、Vit.D)保護(hù)和保溫蛋白質(zhì)單純蛋白(如胰島素)結(jié)合蛋白(如糖蛋

3、白)C、H、Os N、S(Fe、 Cu、 P、Mo)組成細(xì)胞和生物體調(diào)節(jié)代謝(激素)催化化學(xué)反應(yīng)(酶)運(yùn)輸、免疫、識(shí)別等核酸DNARNAC、H、O、N、P1貯存和傳遞遺傳信息控制生物性狀催化化學(xué)反應(yīng)(RNA類酶)1.5蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算設(shè)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸個(gè)數(shù)6,構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈條數(shù)為,構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a蛋白質(zhì)中的肽鍵個(gè)數(shù)為X,蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為y,控制蛋白質(zhì)的基因的最少堿基對(duì)數(shù)為/-,貝肽鍵數(shù)二脫去的水分子數(shù),為X=一 蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量y = ma-l Sx或者 y = -a-lSxL6蛋白質(zhì)的組成層次蛋白質(zhì)C、H、O、N、P、Fe、Cu 離子和(或)分子 其它成

4、分C蛋白質(zhì)C、H、O、N、P、Fe、Cu 離子和(或)分子 其它成分一分子含氮堿基 (A、G、C、T)脫氧核-g-RNA核糖核首酸(4種)一分子磷酸一分子核糖核糖核-g-一分子含氮堿基 (A、G、C、U)1.8生物大分子的組成特點(diǎn)及多樣性的原因名稱基本單位化學(xué)通式聚合方式多樣性的原因多糖葡萄糖c6HqR1脫水縮合葡萄糖數(shù)目不同糖鏈的分支不同化學(xué)鍵的不同蛋白質(zhì)氨基酸NHz C COOH 1 Ho氨基酸數(shù)目不同氨基酸種類不同氨基酸排列次序不同肽鏈的空間結(jié)構(gòu)核酸(DNA 和RNA)核昔酸核昔酸數(shù)目不同核首酸排列次序不同教育資料教育資料教育資料教育資料核昔酸種類不同L9生物組織中還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì)

5、和DNA的鑒定物質(zhì)試劑操作要點(diǎn)顏色反應(yīng)還原性糖斐林試劑(甲液和乙液)臨時(shí)混合加熱磚紅色脂肪蘇丹川(蘇丹IV)切片高倍鏡觀察桔黃色(紅 色)蛋白質(zhì)雙縮月尿試劑(A液和B液)先加試劑A再滴加試劑B紫色DNA二苯胺力口 0.015mol/LNaQ 溶液5MI沸水加熱5min藍(lán)色1.10選擇透過性膜的特點(diǎn)in細(xì)胞膜的物質(zhì)交換功能f離子、小分子物質(zhì)交換教育資料L大分子、顆粒自由擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸內(nèi)吞外排親脂小分子、高濃度H氐濃度in細(xì)胞膜的物質(zhì)交換功能f離子、小分子物質(zhì)交換教育資料L大分子、顆粒自由擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸內(nèi)吞外排親脂小分子、高濃度H氐濃度不消耗細(xì)胞能量(ATP) 離子、不親脂小分子低濃度高濃度需載體蛋白

6、運(yùn)載.消耗細(xì)胞能量(ATP)膜的流動(dòng)性、膜融合特性膜 的 流 動(dòng) 性原rl自由通過水選擇透過性膜的特點(diǎn)三個(gè)通過4a4a4a4a2a染色體數(shù)目(個(gè))2N2N2N4N2N染色體單數(shù)(個(gè))04N4N00染色體組數(shù)(個(gè))22242同源染色數(shù)(對(duì))NNN2NN注:設(shè)間期染色體數(shù)目為2N個(gè),未復(fù)制時(shí)DNA含量為2a。1.15理化因素對(duì)細(xì)胞周期的影響理化因素間期前期中期后期末期機(jī)理應(yīng)用過量脫氧胸-4-1-+抑制DNA復(fù)制治療癌癥秋水仙素+抑制紡錘體形成獲得多倍體低溫 (24C)+影響酶活和供能低溫貯藏注:+表不有影響1.16細(xì)胞分裂異常(或特殊形式分裂)的類型及結(jié)果類型分裂方式結(jié)果事例細(xì)胞質(zhì)不分裂有絲分裂雙

7、(多)核細(xì)胞多核胚囊個(gè)別染色體不分離有絲分裂、減數(shù)分裂單體、多體21三體、唐氏綜合征全部染色體不分離有絲分裂、減數(shù)分裂多倍體四倍體植物染色體多次復(fù)制,但不分離有絲分裂多線巨大染色體果蠅唾腺染色體兩個(gè)以上中心體有絲分裂多極核1.17細(xì)胞分裂與分化的關(guān)系1.18已分化細(xì)胞的特點(diǎn)形態(tài)結(jié)構(gòu)特化 新陳代謝改變已分化細(xì)胞 生理功能專一 分裂能力喪失分化后形成的不同種類細(xì)胞的特點(diǎn)(基因表達(dá)不同形態(tài)結(jié)構(gòu)不同一不同種類細(xì)胞 分化程度越低全能性越高,分化程度越高全能性越低 生殖細(xì)胞(如卵細(xì)胞、花粉)|匚二)分化程度高,全能性也高 受精卵 匚二分化程度最低(尚未分化),全能性最高1.21細(xì)胞的生活史(無限分裂增殖

8、形態(tài)結(jié)構(gòu)變化永生細(xì)胞扁平梭形成纖維細(xì)胞癌變 八1r,球形細(xì)胞物質(zhì)改變(無限分裂增殖 形態(tài)結(jié)構(gòu)變化永生細(xì)胞扁平梭形成纖維細(xì)胞癌變 八1r,球形細(xì)胞物質(zhì)改變癌細(xì)胞的特點(diǎn) (1k煤色5透)色累色素積累,阻礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)交流和信息傳遞詞瞇 核大 細(xì)胞核體積增大,染色體固縮,染色加深 透變細(xì)胞膜通透性改變,物質(zhì)運(yùn)輸功能降低細(xì)胞的死亡環(huán)境因素突變(病理性死亡(細(xì)胞壞死)細(xì) 胞 死亡病原體入侵【程序性死亡(細(xì)胞凋亡)正常生命需要細(xì) 胞 死雜種細(xì)胞細(xì)胞工程植 物 細(xì) 胞 工 程植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物 細(xì)胞B植物 細(xì)胞A雜種細(xì)胞愈傷 組織離體的 植物器官 組織或細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞A融合篩選、 =雜種

9、細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)/動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物組織單個(gè)細(xì)胞o原代培養(yǎng)o傳代培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞B動(dòng) 物 細(xì) 胞 工 程單克隆抗體核移植小鼠骨髓瘤細(xì)胞胚胎移植普取免疫小鼠你知道嗎小鼠B細(xì)胞融合細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞提取抗體動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)代數(shù)與取材有關(guān)1.27植物組織培養(yǎng)與動(dòng)舟1.27植物組織培養(yǎng)與動(dòng)舟小鼠烏龜細(xì)胞來源人胎兒細(xì)胞成人細(xì)胞可傳代數(shù) 50R- 20代1428 代90125 代比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)生物學(xué)原理細(xì)胞全能性細(xì)胞分裂培養(yǎng)基性質(zhì)固體液體培養(yǎng)基成分蔗糖、氨基酸、維生素、水、礦 物質(zhì)、生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、瓊 脂葡萄糖、氨基酸、無 機(jī)鹽、維生素、水、 動(dòng)物血清取材植物器官、組織或細(xì)胞動(dòng)物胚胎、幼齡動(dòng)物器官或組

10、織培養(yǎng)對(duì)象植物器官、組織或細(xì)胞分散的單個(gè)細(xì)胞過程脫分化、再分化原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)分化特點(diǎn)分裂:形成愈傷組織分化:形成根、芽只分裂不分化貼壁生長(zhǎng)接觸抑制培養(yǎng)結(jié)果新的植株或組織細(xì)胞株或細(xì)胞系應(yīng)用快速繁殖培育無病毒植株提取植物提取物(藥物、香料、色素等)人工種子培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品皮膚細(xì)胞培養(yǎng)后移植檢測(cè)有毒物質(zhì)生理、病理、藥理研究培養(yǎng)條件無菌、適宜的溫度和pH1.28植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的比較比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合生物學(xué)原理膜的流動(dòng)性、膜融合特性前期處理原生質(zhì)體制備:纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞分散:胰蛋白酶處理方法和手段物理:離心、振動(dòng)、電刺激化學(xué):聚乙二醇

11、(PEG)(同前)生物:滅活的病毒應(yīng)用進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交,創(chuàng)造植物新品種制備單克隆抗體基因定位下游技術(shù)(后續(xù)技術(shù))植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)第二單元生物的新陳代謝I植物代謝部分:酶與ATP、光合作用、水分代謝、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、生物固2.1酶的分類廠單純酶僅含蛋白質(zhì) 如胃蛋白質(zhì)酶2.1酶的分類廠單純酶僅含蛋白質(zhì) 如胃蛋白質(zhì)酶(核酸本質(zhì))蛋白質(zhì)類能I蛋白質(zhì)類能I亞合酶(蛋白質(zhì)本質(zhì))RNA 端粒前含RNAL蛋白質(zhì)廠唾液淀粉前含Ct離子細(xì)胞色素氧化能含Cu2+L分解葡萄糖的酶含Mg2+NADP(輔酶II)輔酶 B族維生素L生物素(粉化前的輔醵)存在于低等生物中,將RNA RNA類酶 自我催化。對(duì)生命起源的研L究有重

12、要意義。酶促反應(yīng)序列及其意義酶促反應(yīng)序列生物體內(nèi)的酶促反應(yīng)可以順序連接起來,即第一個(gè)反 應(yīng)的產(chǎn)物是第二個(gè)反應(yīng)的底物,第二個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是第三個(gè)反應(yīng)的底物, 以此類推,所形成的反應(yīng)鏈叫酶促反應(yīng)序列。如用T終產(chǎn)物意義 各種反應(yīng)序列形成細(xì)胞的代謝網(wǎng)絡(luò),使物質(zhì)代謝和能量代謝沿著特定路線有序進(jìn)行,確定了代謝的方向。生物體內(nèi)ATP的來源ATP來源反應(yīng)式光合作用的光反應(yīng)化能合成作用ADP + Pi + 能量 TF-ATP有氧呼吸酶無氧呼吸其它高能化合物轉(zhuǎn)化CP (磷酸肌酸)+ADP-TC (?。ㄈ缌姿峒∷徂D(zhuǎn)化)酸)+ATP生物體內(nèi)ATP的去向,植物=仰,ATP-ADP+P1+ ,植物=仰,ATP-ADP+P1

13、+ 能量1動(dòng)物=光合作用的暗反應(yīng) 細(xì)胞分裂 礦質(zhì)元素吸收 新物質(zhì)合成I植株的生長(zhǎng)神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電 肌肉收縮 吸收和分泌 合成代謝I生物發(fā)光葉綠體基粒的類囊體薄膜上J快、慢,葉綠體基粒的類囊體薄膜上J快、慢,光合作用的色素(橙黃色)胡蘿卜素(黃色)葉黃素 (藍(lán)綠色)葉綠素a (黃綠色)葉綠素b光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)反應(yīng)場(chǎng)所葉綠體基粒葉綠體基質(zhì)能量變化光能電能電能活躍化學(xué)能活躍化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)能物質(zhì)變化-H + O2NADP+ + H+ + 2e NADPHATP + Pi-ATPCO2 + NADPH + ATP(CH2O) +ADP + Pi + NADP* + HQ

14、反應(yīng)物HO、ADP、Pi、NADP*CO:. ATP、NADPH反應(yīng)產(chǎn)物Ch、ATP、NADPH(CHO)、ADP、Pi、NADP、H2O反應(yīng)條件需光不需光反應(yīng)性質(zhì)光化學(xué)反應(yīng)(快)酶促反應(yīng)(慢)反應(yīng)時(shí)間有光時(shí)(自然狀態(tài)下,無光反應(yīng)產(chǎn)物暗反應(yīng)也不能進(jìn)行)2.7 C3植物和C4植物光合作用的比較C3植物C4植物光反應(yīng)葉肉細(xì)胞的葉綠體基粒葉肉細(xì)胞的葉綠體基粒暗反應(yīng)葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)維管束鞘細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)CO2固定僅有C3途徑C4途徑-一C3途徑C4植物與C3植物的鑒別方法方法原理?xiàng)l件和過程現(xiàn)象和指標(biāo)結(jié)論生 理 學(xué) 方 法在強(qiáng)光照、干 旱、高溫、低 CO2時(shí),C4植物 能進(jìn)行光合作 用,C3植物不

15、 能。生長(zhǎng)狀況:正常生長(zhǎng)或枯萎死亡正常生長(zhǎng):C4植物枯萎死亡:C3植物密閉、強(qiáng)光照、zp曰 日 丁干、向/皿形 態(tài) 學(xué) 方 法維管束鞘的結(jié)構(gòu)差異過葉呼橫切,裝是否有兩圈 花細(xì)胞圍成環(huán) 狀結(jié)構(gòu)鞘細(xì)胞是否 含葉綠體是:C4植物否:C3植物化 學(xué) 方 法合成淀粉的 場(chǎng)所不同酒精溶解葉綠素淀粉遇面碘 變藍(lán)葉片脫綠一加 碘一過葉脈橫 切一制片一觀 察出現(xiàn)藍(lán)色:藍(lán)色出現(xiàn)在 維管束鞘細(xì)胞 藍(lán)色出現(xiàn)在 葉肉細(xì)胞出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí):C4植物出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí):C3植物C4植物中C4途徑與C3途徑的關(guān)系2.10 C4植物比C3植物光合作用強(qiáng)的原因C3植物C4植物結(jié)構(gòu)原因:維管束鞘細(xì)胞的結(jié)構(gòu)以育不良,無花環(huán)型結(jié) 構(gòu),無葉綠體。光合

16、作用在葉肉細(xì)胞 進(jìn)行,淀粉積累,影響 光合效率。發(fā)育良好,花環(huán)型,葉 綠體大。暗反應(yīng)在此進(jìn)行。有利 于產(chǎn)物運(yùn)輸,光合效率量Jo生理原因:PEP殄化酶磷酸核酮糖竣化酶只有磷酸核酮糖歿化 酶。磷酸核酮糖竣化酶與 CO2親和力弱,不能利 用低co2o兩種酶均有。PEP竣化酶與CO?親和 力大,利用低CC)2能力 強(qiáng)。光能利用率與光合作用效率的關(guān)系光合作用制造的有機(jī)物所含的能量概念光能利用率=照在該地面的總的光能照在地面上的總能量中被轉(zhuǎn)移的能量I光合作用效率=光合作用制造的有機(jī)物所含的能量光合作用制造的有機(jī)物所含的能量概念光能利用率=照在該地面的總的光能照在地面上的總能量中被轉(zhuǎn)移的能量I光合作用效率=

17、光合作用制造的有機(jī)物所含的能量光合作用吸收的光能參與光合作用的能量中被轉(zhuǎn)移的能量去向”熱能損失去向1光能損失f熒光、磷光延長(zhǎng)光合作用時(shí)間提同光能利用率光能f電能f化學(xué)能(貯存) 增加光合作用面積控制光照強(qiáng)弱延長(zhǎng)光合作用時(shí)間提同光能利用率提高光合作用效率V二氧化碳供應(yīng)I必需礦質(zhì)元素供應(yīng)影響光合作用的外界因素與提高光能利用率的關(guān)系z(mì)延長(zhǎng)光合作用時(shí)間提高復(fù)種指數(shù):改一年一季為一年多季增加光合作用面積J合理密植增加光合作用面積t套種(不同時(shí)播種)、間作(同時(shí)播種)提高光能利用率r因地制宜:控制光照強(qiáng)弱L光質(zhì)影響:陽生植物種陽地陰生植物種陰地藍(lán)紫光照,蛋白質(zhì)和脂類多 紅光照,糖類增多增加二氧化碳供應(yīng) 通

18、風(fēng)透光,增施農(nóng)家肥:人工增COz(溫室)- CO:提高光能利用率r因地制宜:控制光照強(qiáng)弱L光質(zhì)影響:陽生植物種陽地陰生植物種陰地藍(lán)紫光照,蛋白質(zhì)和脂類多 紅光照,糖類增多增加二氧化碳供應(yīng) 通風(fēng)透光,增施農(nóng)家肥:人工增COz(溫室)- CO:必需礦質(zhì)元素供應(yīng)N:P:礦物質(zhì)K:糖類的合成和運(yùn)輸Mg:葉綠素的成分aTP、NADP-的成分影響光合作用的外界因素光合作用實(shí)驗(yàn)的常用方法可同時(shí)使用半葉法(遮蓋法)密封法打孔法(抽氣法)光合作用產(chǎn)生淀粉光質(zhì)對(duì)光合作用的影響驗(yàn)證(探索)光合作用需 CO?并放光強(qiáng)的影響驗(yàn)證(探索)光合 作用中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變可同時(shí)使用半葉法(遮蓋法)密封法打孔法(抽氣法)光合作用產(chǎn)生淀

19、粉光質(zhì)對(duì)光合作用的影響驗(yàn)證(探索)光合作用需 CO?并放光強(qiáng)的影響驗(yàn)證(探索)光合 作用中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變割主葉脈法同位素標(biāo)記法分光法植物對(duì)水分的吸收和利用植物對(duì)水分的吸收吸脹吸水滲透吸水水分的吸收液泡尚未形成或消失通過親水物質(zhì)的親水性吸水主要由成熟細(xì)胞的中央液泡構(gòu)成滲透系統(tǒng) I通過滲透作用吸水滲透系統(tǒng)發(fā)生條件吸脹吸水滲透吸水水分的吸收液泡尚未形成或消失通過親水物質(zhì)的親水性吸水主要由成熟細(xì)胞的中央液泡構(gòu)成滲透系統(tǒng) I通過滲透作用吸水滲透系統(tǒng)發(fā)生條件隔著半透膜的兩種溶液構(gòu)成的體系一具有半透膜I膜兩側(cè)溶液具有濃度差滲透壓 溶液與純水達(dá)平衡時(shí),溶液一方所承受的外壓差。r原生質(zhì)層V植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)r原生

20、質(zhì)層V植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)植物細(xì)胞與土壤溶液之間構(gòu)成每?jī)蓚€(gè)植物細(xì)胞之間構(gòu)成擴(kuò)散作用與滲透作用的聯(lián)系與區(qū)別擴(kuò)散作用、物質(zhì)由相對(duì)多(密度高)的地方向相對(duì)少(密度低)的地方運(yùn)動(dòng)的過程,叫擴(kuò)散r-聯(lián)系r-聯(lián)系區(qū)別特指溶劑分子(如水、酒精等)的擴(kuò)散,需特定的條件滲透作用J溶劑分子的擴(kuò)散叫滲透,具備一定條件才能發(fā)生2.14.3半透膜與選擇透過性膜的區(qū)別與聯(lián)系半透膜選擇透過性膜概念小分子、離子能透過,大分子不能透過水自由通過,被選擇的離子和其它小 分子可以通過,大分子和顆粒不能通 過性質(zhì)半透性(存在微孔,取決于孔的大?。┻x擇透過性(生物分子組成,取決于脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和ATP)狀態(tài)活或死活材料合成材料或生物材料

21、生物膜(磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成的膜)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向不由膜決定,取決于物質(zhì)密度水和親脂小分子:不由膜決定,取決 于物質(zhì)密度離子和其它小分子:膜上載體(蛋白 質(zhì))決定功能滲透作用滲透作用和其它更多的生命活動(dòng)功能共同點(diǎn)水自由通過,大分子和顆粒都不能通過2.14.4植物體內(nèi)水分的運(yùn)輸水分的運(yùn)輸蒸騰作用產(chǎn)生蒸騰拉力水分的運(yùn)輸蒸騰作用產(chǎn)生蒸騰拉力方向?qū)Ч苓\(yùn)輸1I動(dòng)力向上:根一莖一葉根壓導(dǎo)致吐水現(xiàn)象2.14.5植物體內(nèi)水分的利用和散失r利用 1-5%參與光合作用、呼吸作用等生命活動(dòng)水分R 散失蒸騰作用絕大部分水分通過蒸騰作用散失散失根持續(xù)吸水的動(dòng)力生理意義V物質(zhì)運(yùn)輸?shù)妮d體I降低葉片溫度2.15植物體內(nèi)的化學(xué)元素(1

22、)植物體有機(jī)物90%水分(10-95%)干物質(zhì)(5-90%)無機(jī)鹽10%燃燒C、H、O、N、S形成氣體: CO?、CO、N?、NH3、H2O 和氮氧化物等。少量硫形成H?S、SO:等。揮發(fā)部分灰分元素概念載體的種類與數(shù)量選擇性吸收除C、H、O外由根系吸收的元素(N放在礦質(zhì)元素中討論)主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收大量元素必需礦質(zhì)元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、CR NiN、P、S、K、Ca、Mg (6 種)微量元素必需元素礦質(zhì)元素N、P、K、Mg)老葉先受損;幼葉先受損能被再利用的元素Ca、S B、非必需礦質(zhì)元素AL Six Na、I 等非必需元素非礦質(zhì)元素C、O2.17生物固氮Nz+e+lT+ATP

23、固氮酷NH3+ADP+P1(選學(xué))固氮過程生物固氮意 義概 念對(duì)自然界氮循環(huán)有重要作用 為綠色提供氮素營(yíng)養(yǎng) 將大氣氮(NJ還原成NHs的過程固氮微生物的種類種 類固氮原因及條件代謝類型常見類型在生態(tài)系統(tǒng) 中的作用同化異化共 生 固 氮 類固氮基因(固氮酶)與豆科植 物共生時(shí)異養(yǎng)需 氧根瘤菌(6種)(大豆、菜豆、 豌豆、苜蓿、羽 扇豆、三葉草)消費(fèi)者 (取食于活的 生物體)自 生 固 氮 類獨(dú)立生活自 養(yǎng)固氮藍(lán)濠 (念珠藻)生產(chǎn)者異 養(yǎng)圓褐固氮菌 黃色分支桿菌分解者 (腐生生活)注意:不同的根瘤菌具有共生專一性。如蠶豆根瘤菌與蠶豆、 豌豆、史豆共生;大豆根瘤菌只能與大豆共生。遺體工業(yè)固氮NO:

24、NOf尿素氮鹽N:NO3-大氣固氮氮素化肥2.19三類微生物在自然界氮循環(huán)中的作用II動(dòng)物與微生物代謝部分:三大類營(yíng)養(yǎng)代謝、細(xì)胞呼吸、代謝基本類型、 微生物類群、微生物的營(yíng)養(yǎng)代謝與生長(zhǎng)、發(fā)酵工程簡(jiǎn)介2.20人和動(dòng)物體內(nèi)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝2.222.22細(xì)胞的有氧呼吸教育資料教育資料2.222.22細(xì)胞的有氧呼吸教育資料教育資料2.24有氧呼吸與無氧呼吸的比較比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸反應(yīng)場(chǎng)所真核細(xì)胞:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),主要在線粒體原核細(xì)胞:細(xì)胞基質(zhì)(含有氧呼吸酶系)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)反應(yīng)條件需氧不需氧反應(yīng)產(chǎn)物終產(chǎn)物(CO2、HO)、能量中間產(chǎn)物(酒精、乳酸、甲烷等)、能量產(chǎn)能多少多,生成大量ATP少,生成少量

25、ATP共同點(diǎn)氧化分解有機(jī)物,釋放能量2.25呼吸作用產(chǎn)生的能量的利用情況呼吸類型被分解的有 機(jī)物儲(chǔ)存的能量釋放的能 量可利用的幺匕旦 耳匕里能量利用率有氧呼吸Imol葡萄糖2870kJ2870kJ1165 kJ40.59%無氧呼吸2870 kJ196.65 kJ61.08 kJ2.13%注:無氧呼吸釋放的能量值為分解為乳酸時(shí)的值。不同的無氧呼吸類型釋 放的能量可能稍有不同。2.26新陳代謝的類型右光時(shí)教育資料紅螺細(xì)菌1T11無光時(shí):兼性營(yíng)養(yǎng)型自養(yǎng)生活(進(jìn)行光合作用,但供氫體不是水,而是有機(jī)物)異養(yǎng)生活1光能自養(yǎng)型T光合作用|著需你知道嗎菌落I形態(tài)I|結(jié)構(gòu)% |繁殖,特殊結(jié)構(gòu)你知道嗎菌落I形態(tài)I

26、|結(jié)構(gòu)% |繁殖,特殊結(jié)構(gòu)細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上繁殖大小、形狀、顏色、科學(xué)發(fā)現(xiàn):人們對(duì)消化過程的研究發(fā)現(xiàn)了酶 人們對(duì)向光性的研究發(fā)現(xiàn)了生長(zhǎng)素 人們對(duì)溶菌現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn)了青稼素f細(xì)胞壁I細(xì)胞腴卜班姆噓膜僅鞭懾糖俳抱N拆姍聊沸)教育資料教育資料教育資料教育資料2.28微生物的營(yíng)養(yǎng)無機(jī)鹽碳源一有機(jī)碳源無機(jī)碳源提供碳素營(yíng)養(yǎng)1r無機(jī)氮源氮源一提供氮素營(yíng)養(yǎng)1 I有機(jī)氮源CO2x NaHCOb 等糖、脂、石油等N?、硝酸鹽、鏤鹽等尿素、牛肉者、蛋白陳等生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物(包括維生素、氨基酸、堿基等)微生物的營(yíng)養(yǎng)你知道嗎你知道嗎種類特工功能物理 性質(zhì)固體培養(yǎng)基加凝固劑分離、鑒定半固體培

27、養(yǎng)基觀察、保藏液體培養(yǎng)基不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)化學(xué) 成分合成培養(yǎng)基成分明確分類、鑒定天然培養(yǎng)基天然成分工業(yè)生產(chǎn)用途選擇培養(yǎng)基加抑制劑(如青霉素)加特殊C源或N源 不加某物質(zhì)(如N源)選擇、分離鑒別培養(yǎng)基加指示劑或藥品鑒別I種類加入高濃度食鹽可分離金黃色葡萄球菌 加入青霉素可分離酵母菌和霉菌 不加N源可分離固氮微生物 加入伊紅-美藍(lán)可鑒別大腸桿菌2.29微生物的代謝初級(jí)代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物次級(jí)代謝產(chǎn)物概念產(chǎn)物概念產(chǎn)物微生物自身生長(zhǎng)繁殖必需的物質(zhì)不斷產(chǎn)生氨基酸、核甘酸、多糖、脂類、維生素對(duì)自身生長(zhǎng)繁殖非必需的物質(zhì)抗生素、毒素、激素、色素特點(diǎn)或積累或排除微生物的代謝代謝調(diào)節(jié)誘導(dǎo)前組成的能合成調(diào)節(jié)同時(shí)存在 密

28、切配合 協(xié)調(diào)作用受環(huán)境中某物質(zhì)的誘導(dǎo)產(chǎn)生“好前知時(shí)節(jié),當(dāng)需乃發(fā)生”一直存在,只受遺傳控制的酶分解乳 糖的酶原理能活性調(diào)節(jié)概念 通過改變酶的催化活性,來調(diào)節(jié)代謝速率負(fù)反饋:酶催化的產(chǎn)物增多抑制酶的活性谷氨酸脫氫酶受谷氨酸產(chǎn)量的調(diào)節(jié)代謝的人工控制r基因誘變高產(chǎn)賴氨酸的黃色短桿菌改變遺傳特性NU轉(zhuǎn)基因基因工程人胰島素控制發(fā)酵條件改變細(xì)胞膜的通透性,即時(shí)輸出代謝產(chǎn)物,解除對(duì)酶的抑制2.30微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)微生物群體生長(zhǎng)的規(guī)律時(shí)期特點(diǎn)作用調(diào)整期菌體不增殖,代謝活躍,體積增大對(duì)數(shù)期以2n形式增長(zhǎng),代謝旺盛作菌種和科研材料穩(wěn)定期生死平衡,活菌數(shù)最多,芽也形成收獲菌體和代謝產(chǎn)物衰亡期死亡加速,形態(tài)多樣

29、,細(xì)胞裂解最適生長(zhǎng)溫度:2537超過:蛋白質(zhì)和核酸不可逆破壞(最適pH見前)需氧或不需氧影響微生物生 長(zhǎng)的環(huán)境因素超過:影響酶活性和細(xì)胞膜穩(wěn)定性2.31微生物的生長(zhǎng)曲線與生長(zhǎng)速率的關(guān)系:二 _ 。 b . 4- o J I:二 _ 。 b . 4- o J ILA LA 2 O_ 生長(zhǎng)速率菌體數(shù)目ug)注意飛尸生長(zhǎng)速率=繁殖率一死亡率時(shí)間fa:調(diào)整期 fflj b:對(duì)數(shù)期 L_JI c:穩(wěn)定期Id:衰亡期2.32發(fā)酵工程簡(jiǎn)介概念采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物某些特定功能,為人類生產(chǎn)有用產(chǎn)品; 或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)。2.32發(fā)酵工程簡(jiǎn)介概念采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微

30、生物某些特定功能,為人類生產(chǎn)有用產(chǎn)品; 或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)。r基因誘變f菌種選育V基因工程 細(xì)胞工程傳統(tǒng),常用。r基因誘變f菌種選育V基因工程 細(xì)胞工程傳統(tǒng),常用。改變?cè)瓉砘騏基因工程菌(工程細(xì)胞)培養(yǎng)基配制(三要原則)一般步驟:配制調(diào)fpH分裝f滅菌滅菌嚴(yán)格殺滅培養(yǎng)基和發(fā)醉設(shè)備中的各種微生物,保證菌種是單一純種滅菌發(fā)酵工程內(nèi)容k擴(kuò)大培養(yǎng)與接種選育的良種要經(jīng)多次擴(kuò)大培養(yǎng),才能滿足大規(guī)模生產(chǎn)需要發(fā)酵工程檢測(cè)菌體數(shù)目和產(chǎn)物濃度。發(fā)酵過程1添加培養(yǎng)基組成。發(fā)酵過程I嚴(yán)格控制發(fā)醉?xiàng)l件(溫度、pH、溶氧、通氣量、轉(zhuǎn)速) r代謝產(chǎn)物蒸儲(chǔ)、萃取、離子交換等方法提取分離提純產(chǎn)品4

31、I菌體本身過濾、沉淀等方法分離醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用 生產(chǎn)抗生素、維生素、動(dòng)物激素、氨基酸、核苜酸等 生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)醉產(chǎn)品 啤酒、果酒、食醋等食品工業(yè)上的應(yīng)用 生產(chǎn)食品添加劑 酸味劑、鮮味劑、甜味劑、色素開發(fā)人類新食源單細(xì)胞蛋白、真菌蛋白等新食品食品工業(yè)上的應(yīng)用 生產(chǎn)食品添加劑 酸味劑、鮮味劑、甜味劑、色素開發(fā)人類新食源單細(xì)胞蛋白、真菌蛋白等新食品第三單元生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)(包括植物調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、免疫)3.1植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié)向性運(yùn)動(dòng)植物體受到單一方向外界刺激而引起的定向運(yùn)動(dòng) 是植物對(duì)于外界環(huán)境的適應(yīng)性向性運(yùn)動(dòng)發(fā)現(xiàn)分布主要在葉原基、嫩葉和發(fā)育的種

32、子(略)發(fā)現(xiàn)分布主要在葉原基、嫩葉和發(fā)育的種子大多集中在胚芽鞘、分生組織、形成層及發(fā)育的種子和子房運(yùn)輸只能由形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸,不能倒過來運(yùn)輸促進(jìn)生長(zhǎng)既能促進(jìn)生長(zhǎng),又能抑制生長(zhǎng)生理作用既能促進(jìn)發(fā)芽,又能抑制發(fā)芽抑制生長(zhǎng)口生長(zhǎng)素取決于生長(zhǎng)素濃度植物的器官的種類性 耳 兩既能?;ū9?又能疏花疏果1O“10 s 10 610-410-21促進(jìn)生長(zhǎng)O抑制生長(zhǎng) rL植物激素調(diào)節(jié)促進(jìn)防止落花落果生長(zhǎng)素類似物濃度/mol L發(fā)根增多無籽番茄噴灑植株(棉花)保蕾保鈴抑制頂端優(yōu)勢(shì)疏花疏果除草乙烯促進(jìn)果實(shí)成熟其他激素乙烯促進(jìn)果實(shí)成熟其他激素赤霉素促進(jìn)生長(zhǎng)細(xì)胞分裂素喝出于分裂部位。促進(jìn)細(xì)胞分裂、分化脫落酸

33、促進(jìn)葉片脫落教育資料教育資料教育資料教育資料激素調(diào)節(jié)人和高等動(dòng)物的體液調(diào)節(jié)內(nèi)分泌腺激素名稱主要生理功能下丘腦促甲狀腺激素 釋放激素促進(jìn)垂體合成和分泌促甲狀腺激素促性腺激素 釋放激素促進(jìn)垂體合成和分泌促性腺激素抗利尿激素減少排尿垂體促甲狀腺激素促進(jìn)甲狀腺生長(zhǎng)發(fā)育和調(diào)節(jié)其合成與分泌促性腺激素促進(jìn)性腺生長(zhǎng)發(fā)育和調(diào)節(jié)其合成與分泌生長(zhǎng)激素促進(jìn)生長(zhǎng),主要促進(jìn)骨生長(zhǎng)和蛋白質(zhì)合成催乳素促進(jìn)乳腺發(fā)育與泌乳及嗦賽分泌鴿乳甲狀腺甲狀腺激素促進(jìn)新陳代謝(促進(jìn)氧化分解)、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā) 育(包括神經(jīng))、提高神經(jīng)系統(tǒng)興奮性腎上腺腎上腺素升血糖(促進(jìn)肝元糖分解)醛固酮促進(jìn)腎小管吸NU泌K-胰 島A細(xì)胞胰高血糖素升血穗(強(qiáng)烈促進(jìn)

34、肝元糖分解和非糖轉(zhuǎn)化)B細(xì)胞胰島素減少來源降血糖4增加去路一促進(jìn)肝(?。┨窃铣?促進(jìn)簡(jiǎn)萄糖氧化分解、促進(jìn)轉(zhuǎn)變成脂肪抑制肝糖抑制元分解 一抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化性腺黑丸性 激 朵雄激素促進(jìn)雄性生殖器官的發(fā)育和精子生成, 激發(fā)并維持雄性第二性征卵巢雌激素促進(jìn)雌性生殖器官的發(fā)育和卵子生成, 激發(fā)并維持雌性第二性征, 激發(fā)并維持正常性周期卵巢孕激素促進(jìn)子宮內(nèi)膜和乳腺生長(zhǎng)發(fā)育, 為受精卵著床和泌乳準(zhǔn)備條件寒冷緊張其他化學(xué)物質(zhì)的調(diào)節(jié)如CO?對(duì)呼吸頻率的調(diào)節(jié)等下丘腦 1促甲狀腺激素釋放激素:垂體 _ _ _ 3促甲狀腺激素 :1(十) :甲狀腺I ;。 !甲狀腺激素3.3神經(jīng)調(diào)節(jié)概念由神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)體內(nèi)外刺激所作的

35、規(guī)律性反應(yīng)非條件反射遺傳獲得的先天性反射分類A基本方式反射條件反射生活中學(xué)習(xí)獲得的后天性反射結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)感受器T神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)贏利從興奮點(diǎn)開始、效應(yīng)器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)感受器T神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)贏利從興奮點(diǎn)開始、效應(yīng)器I”入神經(jīng)I 典幽I 口混中樞II傳出神經(jīng)I刺激神經(jīng)調(diào)節(jié)興奮的傳導(dǎo)單向傳導(dǎo)細(xì)胞間的傳導(dǎo)傳導(dǎo)方向/高級(jí)神經(jīng)中樞大腦皮層高級(jí)神經(jīng)中樞的調(diào)節(jié)驅(qū)體運(yùn)動(dòng)中樞 交叉支配JI單向傳導(dǎo)細(xì)胞間的傳導(dǎo)傳導(dǎo)方向/高級(jí)神經(jīng)中樞大腦皮層高級(jí)神經(jīng)中樞的調(diào)節(jié)驅(qū)體運(yùn)動(dòng)中樞 反應(yīng)階段細(xì)胞免疫增殖分化V效應(yīng)階段病原體再次入侵記憶細(xì)胞體液免疫一反應(yīng)階段zvr增殖分化再次刺激抗體效應(yīng)B細(xì)胞增殖分化反應(yīng)階段細(xì)胞免疫增殖分化V效應(yīng)階段白

36、細(xì)胞介素-2(+)免疫失調(diào)引起的疾病過敏原活性物質(zhì)某些細(xì)胞皮膚過敏反應(yīng)全身性過敏反應(yīng)過敏原活性物質(zhì)某些細(xì)胞皮膚過敏反應(yīng)全身性過敏反應(yīng)免疫系統(tǒng)對(duì)自身成分發(fā)生免疫應(yīng)答的現(xiàn)象免疫失調(diào)引起的疾病自身免疫疾病I-丁|,由自身免疫而導(dǎo)致的機(jī)體的疾病狀態(tài)。由于自身組織和 細(xì)胞不易被清除,機(jī)體不斷受攻擊,結(jié)果進(jìn)入疾病狀態(tài)器官特異性自身免疫疾病 病變局限于某一器官風(fēng)濕性心臟病釀膿鏈球菌的一種抗原決定族與心臟瓣細(xì)胞的某種物質(zhì)相似免疫失調(diào)引起的疾病自身免疫疾病I-丁|,由自身免疫而導(dǎo)致的機(jī)體的疾病狀態(tài)。由于自身組織和 細(xì)胞不易被清除,機(jī)體不斷受攻擊,結(jié)果進(jìn)入疾病狀態(tài)器官特異性自身免疫疾病 病變局限于某一器官風(fēng)濕性心

37、臟病釀膿鏈球菌的一種抗原決定族與心臟瓣細(xì)胞的某種物質(zhì)相似風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎全身性(系統(tǒng)性)自身免疫疾病病變見于多種器官和結(jié)締組織全身性(系統(tǒng)性)自身免疫疾病病變見于多種器官和結(jié)締組織系統(tǒng)性紅斑狼瘡累及多器官:系統(tǒng)性紅斑狼瘡累及多器官:關(guān)節(jié)痛、皮膚紅斑、脫發(fā)、白細(xì)胞減少概念機(jī)體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病A免疫缺陷病遺傳性(先天性)免疫缺陷病 原發(fā)性B細(xì)胞缺陷?。ò閄隱性遺傳)獲得性(后天性)免疫缺陷病AIDS病獲得性(后天性)免疫缺陷病AIDS?。℉IV主要攻擊T細(xì)胞)3.13免疫學(xué)的應(yīng)用(選學(xué))免疫學(xué)的應(yīng)用c滅活死疫苗(脊髓灰質(zhì)炎疫苗)d人工主動(dòng)免疫注射抗原減毒活疫苗(卡介苗、牛痘苗) I類毒素

38、(白喉疫苗、破傷風(fēng)疫苗)免疫預(yù)防 抗毒素(免疫動(dòng)物后獲得的抗體) 人免疫球蛋白制劑(抗乙肝病毒免疫球蛋白)I人工被動(dòng)免疫注射抗體 細(xì)胞因子制劑(新型制劑).單抗制劑免疫治療移植免疫 組織相容性抗原(HLA)是否一致,關(guān)系到器官移植的成敗教育資料教育資料4.24.2動(dòng)物有性生殖細(xì)胞的形成(沒有交換)教育資料教育資料第四單元生物的生殖與發(fā)育(包括生殖的種類、動(dòng)物生殖細(xì)胞的生成、植物的個(gè)體發(fā)育、動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育)4.1生殖的類型I-無性生殖生殖的類型4.1生殖的類型I-無性生殖生殖的類型生殖方式概念舉例分裂生殖由一個(gè)生物體直接分裂成兩個(gè)新個(gè)體變形蟲、細(xì)菌出芽生殖在母體的一定部位長(zhǎng)出芽體(新個(gè)體)酵母菌

39、、水蝮胞子生殖母體產(chǎn)生無性生殖細(xì)胞一一抱子,由抱 子萌發(fā)成新個(gè)體真菌(青霉)低等植物(衣漠)營(yíng)養(yǎng)生殖高等植物的營(yíng)養(yǎng)器官(根、莖、葉)與 母體脫落后,發(fā)育成新個(gè)體馬鈴薯的塊莖 草薄的匍匐莖注:植物組織培養(yǎng)是人工進(jìn)行的植物無性繁殖方式。有性生殖(2N)W-41雄止(2N)W-41雄止1米(N)(2N),(2N)I盤精小蹬鰭直端由親體產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞一一配子,由配子兩兩結(jié)合I形成合子,再由合子發(fā)育成新個(gè)體的過程的生殖方式配子形態(tài)大小相同(同型配子)配子形態(tài)大小不同(大配子和小配子)配子形態(tài)大小差別很大,大的稱卵細(xì)胞(雌配子),小的稱精子(雄配子),結(jié)合形成的合子特稱受持卵胎后發(fā)育卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)

40、育成新個(gè)體(蜜蜂的卵細(xì)胞直接發(fā)育成雄蜂)被子植物的有性生殖珠被減數(shù)分裂r消失一核消朱,一核分花粉(2N) 受府H減數(shù)分器花粉母細(xì)胞(2N)胚囊母細(xì)胞(2N)環(huán)既(N)發(fā)育核分裂(3次)*受精極核(3N)八核胚囊成熟胚囊雙受精.精于個(gè)(N)-S卵細(xì)胞精子的形成共兩種精子 一種類型 一種類型一種卵細(xì)胞(N-2)卯細(xì)胞(N-2)第二極體(2N-4)有性生殖細(xì)胞的形成卵細(xì)胞的形成減數(shù)分裂中非姐妹染色單體的交叉互換四種精子(一種卵細(xì)胞)精細(xì)胞減數(shù)分裂中染色體行為及數(shù)目與配子類型的關(guān)系非蛆妹染色單體不發(fā)生交叉互換1、由于同源染色體分離,非同源染色體在配子中進(jìn)行自由組合,所以形成不同種類的配子2、配子(精子

41、、卵)種數(shù)等于組合數(shù)3、組合數(shù)又與同源染色體的對(duì)數(shù)有關(guān)配子種數(shù)=2(為同源染色體對(duì)數(shù))與同源染色體對(duì)數(shù)無關(guān)4、每一個(gè)精原細(xì)胞分裂都只形成兩種精子與同源染色體對(duì)數(shù)無關(guān)5、每一個(gè)卵原細(xì)胞分裂都只形成一種卵子6、要產(chǎn)生2種精子至少需要2個(gè)精原細(xì)胞參與減數(shù)分裂7、要產(chǎn)生2種卵細(xì)胞至少需要2個(gè)卯原細(xì)胞參與減數(shù)分裂8、當(dāng)有?個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)r當(dāng)則生成的精子類型最多為2?4=無法計(jì)算w7 55根據(jù)第一鏈計(jì)算第二鏈5端5.8 DNA分子的復(fù)制5端親代(0代)1代2代代育資料“p/X/1rACGT/1111/TGCA31P Illi、丁一rr32PA C G Tx 1 1 1 1 T G C A1111

42、2r 31PIlli、A C G T、1lll5.9 DNA5.9 DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證明教育資料教育資料5.9 DNA5.9 DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證明教育資料教育資料親代N(重鏈)親代N(重鏈)全重雙XXX/N(重鏈)I【代XXXXXXX半重半輕XXXXXXXi卜全輕XXXXXXJxxxxxxx半重半輕“Iln從每一代DNA分子中取等量的DNA進(jìn)行氯化鈉密度梯度離心H-輕飛中間帶 重帶帶5.105.10基因的結(jié)構(gòu)及控制蛋白質(zhì)的合成5.105.10基因的結(jié)構(gòu)及控制蛋白質(zhì)的合成原核生物基因的結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)一出編碼區(qū)葉一非編碼區(qū)T鹿工匚沿尋沿牙RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)教育資料教育資料教育資料教育資

43、料5.11染色體組與基因組比較概念示例染色體組正常配子中的全部染色體數(shù)稱為一個(gè)染色體 組,用N侖小果蠅:N=4基 因 組概念某生物DNA分子所攜帶的全部遺傳信息叫基 因組。包括核基因組和質(zhì)基因組(線料體基因 組和葉綠體基因組)人23 + 1 +線粒體D N A單倍體基因 組有性別生物:N + l (N個(gè)DNA+1個(gè)性染色體DNA組成)無性別生物:N (N個(gè)DNA分子組成)人:23+1玉米:10原核生物基 因組一個(gè)DNA分子組成(或加上質(zhì)粒DNA)細(xì) 菌DNA線粒體基因 組線粒體中一個(gè)DNA分子所攜帶的遺傳信息(見后述)線粒體DNA葉綠體基因 組葉綠體中一個(gè)DNA分子所攜帶的遺傳信息葉綠體DNA

44、區(qū)別與聯(lián)系染色體組由正常配子中的染色體數(shù)目構(gòu)成,只包含一條性染色體基因組由一半常染色體、兩條性染色體和細(xì)胞質(zhì)中的DNA分子組成5.12人類基因組研究5.12.1人類基因組計(jì)劃(HGP)大事記人 類 基 因 組 計(jì) 劃 大 事 記1985 年美國(guó)科學(xué)家諾貝爾獎(jiǎng)獲得者杜伯克首先提出了人類基因組計(jì)劃(HGP)1990年10月1日經(jīng)美國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)美國(guó)HGP正式啟動(dòng),預(yù)計(jì)投資30億美 元,歷時(shí)15年,在2005年完成。先后共有美、英、日、 法、德、中六國(guó)參加,分別負(fù)擔(dān)了其中54%、33%、796、 2.8%、2.296和1%的研究工作。1998年5月全球最大的DNA自動(dòng)測(cè)序儀廠家在美國(guó)馬里蘭州羅克 威爾設(shè)

45、立了 Celera (塞萊拉)基因組學(xué)公司,聲稱在3 年內(nèi)完成人類基因組的序列測(cè)定,另外有一些私營(yíng)機(jī)構(gòu) 也涉足這一領(lǐng)域,目的都是為了申請(qǐng)專利,壟斷人類基 因信息資源。至此形成公私兩大陣營(yíng)。1998 年 10月人類基因組計(jì)劃的公立陣營(yíng)宣布提前于2001年完成 人類基因組的工作草圖,整個(gè)終圖的完成期將從2005 提前到2003年。1999年9月我國(guó)搭上基因組研究的末班車,加入該計(jì)劃并負(fù)責(zé)3號(hào) 染色體上3000萬個(gè)堿基對(duì)的測(cè)序工作,成為參與人類 基因組計(jì)劃唯一的發(fā)展中國(guó)家。這1%的測(cè)序任條帶給 中國(guó)的利益是長(zhǎng)遠(yuǎn)的,我們不僅因此可以分享整個(gè)計(jì)劃 的成果,擁有相關(guān)事務(wù)的發(fā)言權(quán),而且建立了自己的研 究隊(duì)伍

46、,技術(shù)水平走在了世界的前列。2000年3月美國(guó)總統(tǒng)克林頓和英國(guó)首相貝理雅發(fā)表聯(lián)合聲明,呼吁14曰將人類基因組研究成果公開,以便世界各國(guó)的科學(xué)家都 能自由地使用這些成果。2000年4月底中國(guó)科學(xué)家按照國(guó)際人類基因組計(jì)劃的部署,完成了百 分之一人類基因組的“工作框架圖”。2000年6月26曰美國(guó)白宮召開會(huì)議,宣布人類基因組“工作框架圖”完 成。200。年2月15曰人類基因組計(jì)劃公立陣營(yíng)在當(dāng)日出版的自然雜志公 布人類基因組測(cè)序草圖。200。年2月16日塞萊拉公司在當(dāng)曰出版的科學(xué)雜志上公布人類基因 組測(cè)序早圖。2006年5月18日美國(guó)和英國(guó)科學(xué)家在英國(guó)自然雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表了 人類最后一個(gè)染色體一1號(hào)染

47、色體的基因測(cè)序??茖W(xué)家 不止一次宣布人類基因組計(jì)劃完工,但推出的均不是全 本,這一次殺青的“生命之書”更為精確,覆蓋了人類 基因組的99 . 99%O歷時(shí)16年的人類基因組計(jì)劃書寫 完了最后一個(gè)章節(jié)。5.12.2人類基因組計(jì)劃(HGP)的主要內(nèi)容主 要 內(nèi) 容遺傳圖又稱連鎖圖,它是以具有遺傳多態(tài)性(在一個(gè)遺傳位點(diǎn)上 具有一個(gè)以上的等位基因,在群體中的出現(xiàn)頻率皆高于1%) 的遺傳標(biāo)記為“路標(biāo)”,以遺傳學(xué)距離(在減數(shù)分裂事件中兩 個(gè)位點(diǎn)之間進(jìn)行交換、重組的百分率,1%的重組率稱為lcM(厘摩)為圖距的基因組圖。遺傳圖的建立為基因識(shí)別和完成基 因定位創(chuàng)造了條件。意義:6000多個(gè)遺傳標(biāo)記已經(jīng)能夠把人

48、的基因組分成 6000多個(gè)區(qū)域,使得連鎖分析法可以找到某一致病的或表現(xiàn) 型的基因與某一標(biāo)記鄰近(緊密連鎖)的證據(jù),這樣可把這一 基因定位于這一已知區(qū)域,再對(duì)基因進(jìn)行分離和研究。對(duì)于疾 病而言,找基因和分析基因是個(gè)關(guān)鍵。物理圖是指有關(guān)構(gòu)成基因組的全部基因的排列和間距的 信息,它是通過對(duì)構(gòu)成基因組的DNA分子進(jìn)行測(cè)定而繪制的。 繪制物理圖的目的是把有關(guān)基因的遺傳信息及其在每條染色 體上的相對(duì)位置線性而系統(tǒng)地排列出來。DNA物理圖是指 DNA鏈的限制性酶切片段的排列順序,即酶切片段在DNA鏈 上的定位。因限制性內(nèi)切酶在DNA鏈上的切口是以特異序列 為基礎(chǔ)的,核甘酸序列不同的DNA,經(jīng)酶切后就會(huì)產(chǎn)生不

49、同 物理圖長(zhǎng)度的DNA片段,由此而構(gòu)成獨(dú)特的酶切圖。因此,DNA物 理圖是DNA分子結(jié)構(gòu)的特征之一。DNA是很大的分子,由限 制酶產(chǎn)生的用于測(cè)序反應(yīng)的DNA片段只是其中的極小部分, 這些片段在DNA鏈中所處的位置關(guān)系是應(yīng)該首先解決的問 題,故DNA物理圖譜是順序測(cè)定的基礎(chǔ),也可理解為指導(dǎo)DNA 測(cè)序的藍(lán)圖。廣義地說,DNA測(cè)序從物理圖制作開始,它是 測(cè)序工作的第一步。序列圖隨著遺傳圖和物理圖的完成,測(cè)序就成為重中之重的工 作。DNA序列分析技術(shù)是一個(gè)包括制備DNA片段及堿基分析、 DNA信息翻譯的多階段的過程。通過測(cè)序得到基因組的序列 圖?;驁D是在識(shí)別基因組所包含的蛋白質(zhì)編碼序列的基礎(chǔ) 上繪

50、制的結(jié)合有關(guān)基因序列、位置及表達(dá)模式等信息的圖譜。 在人類基因組中鑒別出占具2965%長(zhǎng)度的全部基因的位置、結(jié) 構(gòu)與功能,最主要的方法是通過基因的表達(dá)產(chǎn)物mRNA反追 到染色體的位置。其原理是:所有生物性狀和疾病都是由結(jié)構(gòu)或功能蛋白質(zhì) 決定的,而已知的所有蛋白質(zhì)都是由mRNA編碼的,這樣可 轉(zhuǎn)錄圖以把mRNA通過反轉(zhuǎn)錄酶合成cDNA或稱作EST的部分的 (基因cDNA片段,也可根據(jù)mRNA的信息人工合成cDNA或cDNA 圖)片段,然后,再用這種穩(wěn)定的cDNA或EST作為“探針”進(jìn)行 分子雜交,鑒別出與轉(zhuǎn)錄有關(guān)的基因?;驁D譜的意義是:在于它能有效地反應(yīng)在正?;蚴芸貤l件中 表達(dá)的全基因的時(shí)空?qǐng)D

51、。通過這張圖可以了解某一基因在不同 時(shí)間不同組織、不同水平的表達(dá);也可以了解一種組織中不同 時(shí)間、不同基因中不同水平的表達(dá),還可以了解某一特定時(shí)間、 不同組織中的不同基因不同水平的表達(dá)。5.12.3人類與其他物種的基因組比較(大約)物種堿基對(duì)數(shù)基因數(shù)量物種堿基對(duì)數(shù)量基因數(shù)量量彳散漿菌580,000500釀酒酵母12,000,0005,538肺炎雙球菌2,200,0002,300黑腹果蠅180,000,00013,350流感嗜血桿菌4,600,0001,700家鼠2,500,000,00029,000大腸桿菌4,600,0004,400人類3,000,000,00027,000人類基因組24條染

52、色體上的基因數(shù)目和申請(qǐng)的專利數(shù)目(截止2006 年)染色體編 號(hào)基因數(shù)目專利數(shù)目染色體編 號(hào)基因數(shù)目專利數(shù)目1號(hào)3,14150413號(hào)477972號(hào)1,77633014號(hào)8211553號(hào)1,44530715號(hào)9151414號(hào)1,02321516號(hào)1,1391925號(hào)1,26125417號(hào)1,4713136號(hào)1,40122518號(hào)408747號(hào)1,41023219號(hào)1,7152708號(hào)95220820號(hào)7621789號(hào)1,08623321號(hào)3576610號(hào)1,04217022號(hào)10665711號(hào)1,626312X1,09020012號(hào)1,347252Y14414合計(jì)17,5103,242合計(jì)9,

53、4052,357累計(jì)26,9155,599【說明】目前人們對(duì)于基因資源是否應(yīng)該登記專利仍有爭(zhēng)議。由于學(xué)術(shù) 研究并非營(yíng)利性,因此通常不受這些專利所拘束。此外由于美國(guó)政府近 年來將專利申請(qǐng)條件提高,因此與DNA有關(guān)的專利許可,在2001年之 后已逐漸減少。人類基因組研究的意義與展望對(duì)于各種疾病尤其是對(duì)各種遺傳病的診斷、治療具有劃時(shí)代的意義對(duì)于深入了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制、細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和個(gè)體發(fā)育的機(jī) 制以及生物進(jìn)化等也具有重要意義ED 推動(dòng)生物高新技術(shù)的發(fā)展,并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)5.13遺傳的中心法則翻譯蛋白質(zhì)(性狀)5.14基因工程的基本內(nèi)容DNA連接酶酶教育資料教育資料5.15基因分離定律中親

54、本的可能組合及其比數(shù)親本組 合AAxAAAAxAaAAxaaAaxAaAaxaaaaxaa基因型比AA1AA Aa1 : 1Aa1AA Aaaa1 : 2 :1Aa aa1 : 1aa1表現(xiàn)型比顯性1顯性1顯性1顯性:隱 性3:1顯性:隱 性1 1隱性15.16基因分離定律的特殊形式特殊形式親本組合子代的基因型比子代的表現(xiàn)型比(一般形式)AaxAaAA : Aa : aa = 1 :2 : 1顯性:隱性=3 : 1顯性相對(duì)性AaxAaAA : Aa : aa = 1 :2 : 1顯性:相對(duì)顯性:隱性=1 : 2 : 1并顯性(MNLm LxLm|_M |M . M JI J1 J顯性:并顯性:

55、顯性血型)LN1 : 2 : 1二1 : 2 : 1復(fù)等位基因物種中存在三個(gè)以上等位基因,而每一個(gè)體只含兩個(gè)等位基遺傳因或兩個(gè)相同的基因,基因之間存在顯隱關(guān)系或其它關(guān)系。如ABO血型的遺傳:r、對(duì)i為顯性,F(xiàn)對(duì)并顯性。顯性純合致死AaxAaAa : aa = 2 : 1顯性:隱性二2 : 1隱性純合致 死AaxAaAA : Aa = 1 : 2顯性單性隱性配 子致AaxAaAA : Aa = 1 : 1顯性單性顯性配子致死AaxAaAa : a a = 1 : 1顯性:隱性二1 : 1伴性遺傳基因在性染色體上,子代表現(xiàn)型與性別有關(guān),形式多樣,在 后面有專題討論。X上的致死效應(yīng)見專題5.23 (

56、P*)5.17基因自由組合定律的一般特點(diǎn)雙顯AABBA 顯(AAbb )X Aabb雙隱I (aaBB)B 顯AaBb雙顯5.18遺傳定律中各種參數(shù)的變化規(guī)律遺傳定律親 本 中 包 含 的 相 對(duì) 性 狀 對(duì) 數(shù)FiFz遺傳定律的 實(shí)質(zhì)包 含 等 位 基 因 的 對(duì) 數(shù)產(chǎn) 生 的 酉己 子 數(shù)配 子 的 組 合 數(shù)表 現(xiàn) 型 數(shù)基 因 型 數(shù)性 狀 分 離 比分離定律112423(3 :1)匕在減數(shù)分 裂形成配子 時(shí),等位基 因隨同源染 色體的分開 而分離。自由組合2241649(3 :D2匕在減數(shù)分裂形成配子定律33864827(3 :l)3時(shí),等位基 因隨同源染 色體分離的 同時(shí),非同 源

57、染色體上 的非等位基 因進(jìn)行自由組合O44162561681(3 :l)4nn2”An2”3n(3 :1)”5.19自由組合遺傳題的快速解法將自由組合定律分解成分離定律方法一分離定律法根據(jù)親本的基因型或表現(xiàn)型推出子代基因型概率或表現(xiàn)型概率方法一分離定律法(或者根據(jù)子代的表現(xiàn)型比或基因型比推出親本的表現(xiàn)型或基因型)得出最后結(jié)果基因型為AaBb (甲)和Aabb (乙)的親木雜交,求子代中同親本的基因型和表現(xiàn)型的概率AaBb X Aabb分解成分離規(guī)律的雜交組合.AaXAaBbXbb分解成分離規(guī)律的雜交組合.AaXAaBbXbb推出各組合的基因型概率和表現(xiàn)型概率示例1/4 AA l/2Aa l/4

58、aa3/4A 示例1/4 AA l/2Aa l/4aa3/4A 顯 l/4a 隱l/2Bb l/2bbL2B 顯 l/2b 隱推出親本的基因型口親代基因型 YyXyy教育資料圓推出親本的基因型口親代基因型 YyXyy教育資料圓(196+189):皺(67十61) -3 : 1A RrXRi計(jì)算結(jié)果:1 子代基因型為AaBb (同親本甲)的概率是:l/2AaXl/2Bb = l/4 子代基因型為Aabb (同親木乙)的概率是:1/2 AaXI/2bb = 1/4子代基因型同親本的概率是:L4+1/4= 1/2H子代表現(xiàn)型同親本的概率是:(3/4A 顯 X 1/2B 顯)十(3/4A 顯 X l/

59、2b 隱)-3/4用綠圓說豆與黃圓豌豆進(jìn)行雜交,得到子代四種豌豆:黃圓196,黃皺67,綠圓189,綠皺61。寫出親本的基因型。(已知黃受Y、圓受R控制)分解成分離定律的子代表現(xiàn)型口子代表現(xiàn)型比黃(196十67):綠(189+61) -1 : 1得出結(jié)果匚= 親本綠圓豌豆的基因型是yyRi ,黃圓豌豆的基因型是YyRi教育資料教育資料教育資料教育資料 根據(jù)親本和子代的表現(xiàn)型寫出親本和子代的基因式方法二一基因式法 ,根據(jù)基因式推出基因型(此方法只適于親本和子代表現(xiàn)型己知且顯隱關(guān)系已知時(shí))示例番茄的紫莖(A)對(duì)綠莖(a),缺刻葉(B)對(duì)馬鈴薯葉(b)均為顯性。親本紫缺番茄與紫馬番茄雜交,子代出現(xiàn)了

60、紫缺、紫馬、綠缺、綠馬四種番茄。求親本的基因型和子 代的表現(xiàn)型比。pT|根據(jù)親本和子代的表現(xiàn)型寫出親本和子代的基因式(如圖)。紫缺 )基因式 A-B-紫馬A-bb(親本)紫缺紫馬,綠缺綠馬(子代)基因式. A-B-A-bb根據(jù)基因式推出親本基因型。aaB-aabb由于子代中有隱性個(gè)體出現(xiàn),因此親本的基因型是AaBb (紫缺)和Aabb (紫馬)。利用分離定律法推出子代表現(xiàn)型比(如圖)。3紫缺 3紫缺 3紫馬1綠缺1紫馬示例示例方法三一逆推法因?yàn)樽哟谋憩F(xiàn)型比之和就是子代的組合數(shù),所以根據(jù)子代的 組合數(shù)可推出親本產(chǎn)生的可能的配子種數(shù)。方法三一逆推法根據(jù)親本可能的配子種數(shù)可推出親本可能的基因型。再

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