高中生物重點(diǎn)知識框架

1、高中生物重點(diǎn)知識框架必修一一、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)）化學(xué)元素必需元素大量元素有害元素微量元素基本元素：C、H、O、N主要元素：C、H、O、N、P、S最基本元素：C非必需元素?zé)o害元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等Al、Si等Pb、Hg等1.1化學(xué)元素與生物體的關(guān)系1.2生物體中化學(xué)元素的組成特點(diǎn)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C、H、O、N四種元素含量最多元素含量差異很大1.3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)自然界中都能找到差異

2、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1.4細(xì)胞中的化合物化合物分 類元素組成主要生理功能水自由水結(jié)合水組成細(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、糖元、葡萄糖等）組成核酸（核糖、脫氧核糖）細(xì)胞識別（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、VD）保護(hù)和保溫蛋白質(zhì)單純蛋白（如胰島素）結(jié)合蛋白（如糖蛋白）C、H、O、N、

3、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、識別等核酸DNARNAC、H、O、N、P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)m， 構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈條數(shù)為n，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a， 蛋白質(zhì)中的肽鍵個(gè)數(shù)為x，蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為y，則：肽鍵數(shù)脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)，為蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量 1.6蛋白質(zhì)的組成層次C、H、O、N、S氨基酸肽鏈基本成分C、H、O、N、P、Fe、Cu離子和（或）分子其它成分蛋白質(zhì)1.7核酸的基本組成單位名稱基本組成單位核酸核苷酸（8種

4、）一分子磷酸（H3PO4）一分子五碳糖（核糖或脫氧核糖）核苷一分子含氮堿基（5種：A、G、C、T、U）DNA脫氧核苷酸（4種）一分子磷酸一分子脫氧核糖脫氧核苷一分子含氮堿基（A、G、C、T）RNA核糖核苷酸（4種）一分子磷酸一分子核糖核糖核苷一分子含氮堿基（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RNH2COOHHCC6H12O6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）核苷酸核苷酸數(shù)目不同核苷酸排列次序不同核苷酸種類不同1.9生

5、物組織中還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì)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（蘇丹）切片高倍鏡觀察桔黃色（紅色）蛋白質(zhì)雙縮脲試劑（A液和B液）先加試劑A再滴加試劑B紫色DNA二苯胺加0.015mol/LNaCl溶液5Ml沸水加熱5min藍(lán)色你知道嗎細(xì)胞生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位葡萄糖組成多糖的基本單位氨基酸組成蛋白質(zhì)的基本單位核苷酸組成核酸的基本單位基因控制生物性狀的基本單位種群生物生存和進(jìn)化的基本單位選擇透過性膜的特點(diǎn)三個(gè)通過水自由通過可以通過不能通過被選擇的離子和小分子其它離子、小分子和大分子1.10選擇透過性膜的特點(diǎn)物質(zhì)交換大分子、顆粒內(nèi)吞

6、外排離子、小分子自由擴(kuò)散主動運(yùn)輸親脂小分子高濃度低濃度不消耗細(xì)胞能量（ATP）離子、不親脂小分子低濃度高濃度需載體蛋白運(yùn)載消耗細(xì)胞能量（ATP）膜的流動性膜的流動性、膜融合特性原理1.11細(xì)胞膜的物質(zhì)交換功能1.12線粒體和葉綠體共同點(diǎn)1、具有雙層膜結(jié)構(gòu)2、進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換3、含遺傳物質(zhì)DNA4、能獨(dú)立地控制性狀5、決定細(xì)胞質(zhì)遺傳6、內(nèi)含核糖體7、有相對獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)8、能自我分裂增殖1.13真核生物細(xì)胞器的比較名 稱化學(xué)組成存在位置膜結(jié)構(gòu)主要功能線粒體蛋白質(zhì)、呼吸酶、RNA、脂質(zhì)、DNA動植物細(xì)胞雙層膜能量代謝有氧呼吸的主要場所葉綠體蛋白質(zhì)、光合酶、RNA、脂質(zhì)、DNA、色素植物葉肉細(xì)胞光合

7、作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)、酶、脂質(zhì)動植物細(xì)胞中廣泛存在單層膜與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類的加工、運(yùn)輸有關(guān)高爾基體蛋白質(zhì)、脂質(zhì)蛋白質(zhì)的運(yùn)輸、加工、細(xì)胞分泌、細(xì)胞壁形成溶酶體蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、酶細(xì)胞內(nèi)消化核糖體蛋白質(zhì)、RNA、酶無膜合成蛋白質(zhì)中心體蛋白質(zhì)動物細(xì)胞低等植物細(xì)胞與有絲分裂有關(guān)1.14細(xì)胞有絲分裂中核內(nèi)DNA、染色體和染色單體變化規(guī)律間期前期中期后期末期DNA含量2a4a4a4a4a2a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）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理化因素對細(xì)胞周期的影響理化因素間期前期

8、中期后期末期機(jī)理應(yīng)用過量脫氧胸苷抑制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（24）影響酶活和供能低溫貯藏注： 表示有影響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（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G1SG2M周期性細(xì)胞G0期（暫不增殖）終端分化細(xì)胞衰老死亡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) 1.19分化后形成的不同種類細(xì)胞的特

9、點(diǎn)形態(tài)結(jié)構(gòu)特化新陳代謝改變生理功能專一分裂能力喪失已分化細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)不同生理功能不同代謝活動不同基因表達(dá)不同不同種類細(xì)胞1.20分化與細(xì)胞全能性的關(guān)系體細(xì)胞生殖細(xì)胞（如卵細(xì)胞、花粉）分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低分化程度高，全能性也高分化程度最低（尚未分化），全能性最高受精卵 細(xì)胞絕大多數(shù)細(xì)胞少數(shù)細(xì)胞未分化分化衰老死亡干細(xì)胞癌細(xì)胞分裂分裂干細(xì)胞特點(diǎn)：（無限增殖）既分裂也分化癌細(xì)胞特點(diǎn)：（無限增殖）只分裂不分化異常分化癌變（永生）1.21細(xì)胞的生活史1.22癌細(xì)胞的特點(diǎn)癌細(xì)胞的特點(diǎn)無限分裂增殖形態(tài)結(jié)構(gòu)變化細(xì)胞物質(zhì)改變正常功能喪失新陳代謝異常引發(fā)免疫反應(yīng)扁平梭形球形成纖維細(xì)胞癌變?nèi)?/p>

10、癌細(xì)胞膜糖蛋白減少，細(xì)胞黏著性降低，易轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。癌細(xì)胞膜表面含腫瘤抗原，肝癌細(xì)胞含甲胎蛋白等如線粒體功能障礙，無氧供能可移植在異種生物體內(nèi)生長，形成癌瘤可以種間移植主要是細(xì)胞免疫永生細(xì)胞衰老細(xì)胞的特點(diǎn)水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小，代謝減慢水少酶低色累酶的活性降低色素積累，阻礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)交流和信息傳遞核大細(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1.23衰老細(xì)胞的特點(diǎn)細(xì)胞死亡病理性死亡（細(xì)胞壞死）程序性死亡（細(xì)胞凋亡）環(huán)境因素突變病原體入侵正常生命需要?jiǎng)游镒儜B(tài)花兒凋謝極體消失大部分淋巴細(xì)胞死亡蝌蚪尾部消失花瓣凋萎1.24細(xì)胞的死亡膜生物膜系統(tǒng)生物膜功能上的聯(lián)系組成

11、細(xì)胞的膜的總稱化學(xué)組成相似基本結(jié)構(gòu)相同結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系直接聯(lián)系間接聯(lián)系核外膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜線粒體外膜（或相依）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜膜泡高爾基體膜膜泡胞膜分泌作用胞飲作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體-細(xì)胞膜細(xì)胞膜-溶酶體相互配合協(xié)調(diào)工作細(xì)胞膜、核膜及具膜細(xì)胞器構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)上緊密聯(lián)系功能上相互依存生理作用研究意義為細(xì)胞提供穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換、信息傳遞為化學(xué)反應(yīng)提供場所將細(xì)胞分隔成功能小區(qū)細(xì)胞膜工業(yè)上淡化海水，處理污水研究抗寒、抗旱、耐鹽機(jī)理人造膜材料代替病變器官農(nóng)業(yè)上醫(yī)藥上概念概念1.25生物膜與生物膜系統(tǒng)你知道嗎細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞細(xì)胞分化產(chǎn)生新細(xì)胞類型基因突變產(chǎn)生新基因基因重組產(chǎn)生新基因型生殖隔

12、離產(chǎn)生新物種二、生物的新陳代謝2.1酶的分類蛋白質(zhì)類酶類酶單純酶復(fù)合酶僅含蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)輔助因子離子有機(jī)物輔酶NADP(輔酶) B族維生素生物素(羧化酶的輔酶)RNA端粒酶含RNA唾液淀粉酶含Cl細(xì)胞色素氧化酶含Cu2+分解葡萄糖的酶含Mg2+如胃蛋白質(zhì)酶酶存在于低等生物中，將RNA自我催化。對生命起源的研究有重要意義。(蛋白質(zhì)本質(zhì))(核酸本質(zhì))2.2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ABCD酶1酶2酶3終產(chǎn)物酶4酶n意義：各種反應(yīng)序列形成細(xì)胞的

13、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。2.3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)酶酶ADPPi能量ATP化能合成作用有氧呼吸無氧呼吸其它高能化合物轉(zhuǎn)化（如磷酸肌酸轉(zhuǎn)化）CP（磷酸肌酸）ADPC（肌酸）ATP神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電肌肉收縮吸收和分泌合成代謝生物發(fā)光光合作用的暗反應(yīng)細(xì)胞分裂礦質(zhì)元素吸收新物質(zhì)合成植株的生長植物動物ATP ADPPi 能量酶2.4生物體內(nèi)ATP的去向色素分布分離（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快慢作用吸收傳遞光能胡蘿卜素葉黃素大部分葉綠素a葉綠素b吸收轉(zhuǎn)化光能特殊狀態(tài)的葉綠素a組成類胡蘿卜素

14、葉綠素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠體基粒的類囊體薄膜上2.5光合作用的色素2.6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H2OHO2NADP+ H+ 2e NADPHATPPiATPCO2NADPHATP（CH2O）ADPPiNADP+H2O反應(yīng)物H2O、ADP、Pi、NADP+CO2、ATP、NADPH反應(yīng)產(chǎn)物O2、ATP、NADPH（CH2O）、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

15、）2.7 光能利用率與光合作用效率的關(guān)系關(guān)系提高光能利用率延長光合作用時(shí)間增加光合作用面積提高光合作用效率控制光照強(qiáng)弱二氧化碳供應(yīng)必需礦質(zhì)元素供應(yīng)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吸收的光能參與光合作用的能量中被轉(zhuǎn)移的能量光能利用率照在該地面的總的光能光合作用制造的有機(jī)物所含的能量照在地面上的總能量中被轉(zhuǎn)移的能量概念熱能損失光能損失熒光、磷光光能電能化學(xué)能（貯存）去向2.8影響光合作用的外界因素與提高光能利用率的關(guān)系影響光合作用的外界因素提高光能利用率增加二氧化碳供應(yīng)通風(fēng)透光，增施農(nóng)家肥；人工增CO2（溫室）必需礦質(zhì)元素供應(yīng)N： P： K：糖類的合成和運(yùn)輸Mg：葉綠素的成分AT

16、P、NADP+的成分控制光照強(qiáng)弱因地制宜：陽生植物種陽地陰生植物種陰地光質(zhì)影響：藍(lán)紫光照，蛋白質(zhì)和脂類多 紅光照，糖類增多延長光合作用時(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合理密植套種（不同時(shí)播種）、間作（同時(shí)播種）光CO2礦物質(zhì)水溫度2.9光合作用實(shí)驗(yàn)的常用方法半葉法（遮蓋法）割主葉脈法同位素標(biāo)記法驗(yàn)證（探索）光合作用需CO2并放O2、光強(qiáng)的影響光合作用產(chǎn)生淀粉驗(yàn)證（探索）光合作用中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變打孔法（抽氣法）密封法光質(zhì)對光合作用的影響分光法可同時(shí)使用2.10植物對水分的吸收和利用2.10.1植物對水分的吸收滲透吸水滲透系統(tǒng)隔著半透膜的兩種溶液構(gòu)成的體系吸脹吸水液泡尚未形成或消

17、失通過親水物質(zhì)的親水性吸水植物細(xì)胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)原生質(zhì)層由細(xì)胞膜、液泡膜、兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成看作一層半透膜（本質(zhì)是選擇透過性）兩個(gè)系統(tǒng)植物細(xì)胞與土壤溶液之間構(gòu)成每兩個(gè)植物細(xì)胞之間構(gòu)成水分的吸收吸水原理主要由成熟細(xì)胞的中央液泡構(gòu)成滲透系統(tǒng)通過滲透作用吸水發(fā)生條件具有半透膜膜兩側(cè)溶液具有濃度差溶液與純水達(dá)平衡時(shí)，溶液一方所承受的外壓差。滲透壓2.10.2擴(kuò)散作用與滲透作用的聯(lián)系與區(qū)別擴(kuò)散作用滲透作用物質(zhì)由相對多（密度高）的地方向相對少（密度低）的地方運(yùn)動的過程，叫擴(kuò)散溶劑分子的擴(kuò)散叫滲透，具備一定條件才能發(fā)生聯(lián)系區(qū)別物質(zhì)由高到低的移動方式，利用物質(zhì)本身的屬性，不需要能量特指溶劑分子（如水、酒精等）

18、的擴(kuò)散，需特定的條件2.10.3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生物膜（磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成的膜）物質(zhì)運(yùn)動方向不由膜決定，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功能共同點(diǎn)水自由通過，大分子和顆粒都不能通過2.10.4植物體內(nèi)水分的運(yùn)輸導(dǎo)管運(yùn)輸水分的運(yùn)輸方向向

19、上：根莖葉動力蒸騰作用產(chǎn)生蒸騰拉力根壓導(dǎo)致吐水現(xiàn)象2.10.5植物體內(nèi)水分的利用和散失利用1-5%參與光合作用、呼吸作用等生命活動水分散失絕大部分水分通過蒸騰作用散失生理意義蒸騰作用根持續(xù)吸水的動力物質(zhì)運(yùn)輸?shù)妮d體降低葉片溫度2.11植物體內(nèi)的化學(xué)元素(1)植物體水分(10-95%)干物質(zhì)(5-90%)有機(jī)物90%無機(jī)鹽10%揮發(fā)部分灰分元素小部分N大部分S全部P全部金屬元素C、H、O、N、S形成氣體：CO2、CO、N2、NH3、H2O和氮氧化物等。少量硫形成H2S、SO2等。燃燒N、P、S、K、Ca、Mg（6種）大量元素微量元素必需礦質(zhì)元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni礦質(zhì)元素A

20、l、Si、Na、I等非必需礦質(zhì)元素概念除C、H、O外由根系吸收的元素（N放在礦質(zhì)元素中討論）非必需元素必需元素微量元素大量元素植物體C、H、O非礦質(zhì)元素能被再利用的元素N、P、K、Mg老葉先受損不被再利用的元素Ca、S、B、缺乏癥幼葉先受損吸收方式選擇性吸收載體的種類與數(shù)量主動運(yùn)輸1.12植物體內(nèi)的化學(xué)元素(2)淀粉葡萄糖脂肪、某些氨基酸CO2H2O能量肝糖元肌糖元氧化合成分解轉(zhuǎn)變合成皮下結(jié)締組織、腸系膜脂肪儲存甘油、脂肪酸CO2H2O能量氧化糖元轉(zhuǎn)變分解蛋白質(zhì)合成轉(zhuǎn)變各種組織蛋白、酶及激素等新的氨基酸含氮部分NH3 尿素轉(zhuǎn)變不含氮部分CO2H2O能量糖類、脂肪分解轉(zhuǎn)氨基脫氨基氨基酸2.13人

21、和動物體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝必需氨基酸在人和動物體細(xì)胞內(nèi)能夠合成的氨基酸非必需氨基酸不能在人和動物體細(xì)胞內(nèi)合成，只能從食物中獲得的氨基酸稱為必需氨基酸種類(8種)種類苯丙賴色亮，纈亮蘇甲硫（本秉賴色亮，謝亮輸賈劉）12種概念概念苯丙氨酸賴氨酸色氨酸亮氨酸纈氨酸異亮氨酸蘇氨酸甲硫氨酸不同種動物有不同的必需氨基酸助記詞2.14 人體的必需氨基酸2C3H6O32C2H5OH2CO24H能量2CH3COCOOHC6H12O6(葡萄糖)(酒精)(乳酸)(丙酮酸)ATP(少)熱總反應(yīng)式C6H12O6能量2C3H6O3酶C6H12O62C2H5OH2CO2酶能量總反應(yīng)式細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體6CO220HC6H1

22、2O64H能量6H2OATP(少)熱C6H12O62CH3COCOOH12H2OATP(多)6O2能量熱呼吸鏈ATP(少)熱能量2CH3COCOOH(葡萄糖)(丙酮酸)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體細(xì)胞膜2.15細(xì)胞的有氧呼吸2.16細(xì)胞內(nèi)的無氧呼吸2.17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、H2O）、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ATP共同點(diǎn)氧化分解有機(jī)物，釋放能量2.18呼吸作用產(chǎn)生的能量的利用情況呼吸類型被分解的有

23、機(jī)物儲存的能量釋放的能量可利用的能量能量利用率有氧呼吸1mol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。綠色植物光合細(xì)菌基本類型新陳代謝類型兼性厭氧型異化類型需氧型厭氧型同化類型自養(yǎng)型異養(yǎng)型光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型兼性營養(yǎng)型酵母菌有光時(shí)：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）無光時(shí)：異養(yǎng)生活紅螺細(xì)菌有氧時(shí)：有氧呼吸無氧時(shí)：無氧呼吸硝化細(xì)菌化能合成作用光合作用絕大多數(shù)動物，腐生的真菌，大多數(shù)細(xì)菌多數(shù)動植物一些細(xì)菌(如光合細(xì)

24、菌，供氫體不是水，不放O2)蛔蟲等特殊類型2.19新陳代謝的類型必修二一、生物體生殖細(xì)胞的生成1.1動物有性生殖細(xì)胞的形成（沒有交換）初級精母細(xì)胞精原細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞精子精子的形成復(fù)制(2N=4)(2N=4)(N=2)(N=2)(N=2)卵細(xì)胞第一極體(N=2)第二極體復(fù)制卵原細(xì)胞(2N=4)初級卵母細(xì)胞(2N=4)次級卵母細(xì)胞(N=2)(N=2)(N=2)卵細(xì)胞的形成有性生殖細(xì)胞的形成一種卵細(xì)胞一種類型一種類型共兩種精子AABBBBABABBBAAAAAABBBBBBBBAAAAA四分體交叉互換初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞四分體時(shí)期四種精子（一種卵細(xì)胞）1.2減數(shù)分裂中非姐妹染色單體

25、的交叉互換1.3減數(shù)分裂中染色體行為及數(shù)目與配子類型的關(guān)系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、卵）種數(shù)等于組合數(shù)3、組合數(shù)又與同源染色體的對數(shù)有關(guān)4、每一個(gè)精原細(xì)胞分裂都只形成兩種精子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2n種精子至少需要2n-1個(gè)精原細(xì)胞參與減數(shù)分裂7、要產(chǎn)生2n種卵細(xì)胞至少需要2n個(gè)卵原細(xì)胞參與減數(shù)分裂8、當(dāng)有m個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)配子種數(shù)2n（n為同源染色體對數(shù)）非姐妹染色單體不發(fā)生交叉互換與同源染色體對數(shù)無關(guān)當(dāng)m2n-1，則生成的精子類型最多為2m2n種當(dāng)m2n-1，則生成的精子類型為2m =2

26、n種非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換1、每一個(gè)精原細(xì)胞分裂都要形成4種精子2、每一個(gè)卵原細(xì)胞分裂都只形成1種卵子3、m個(gè)精（卵）原細(xì)胞分裂時(shí)形成的精子（卵）最多為4m（m）種，與染色體對數(shù)無關(guān) (不符合2n規(guī)律)與同源染色體對數(shù)無關(guān)配子多樣性的主要原因1.4減數(shù)分裂與有絲分裂的比較（以動物細(xì)胞為例）比較項(xiàng)目減數(shù)分?jǐn)?shù)有絲分裂復(fù)制次數(shù)1次1次分裂次數(shù)2次1次同源染色體行為聯(lián)會、四分體、同源染色體分離、非姐妹染色體交叉互換無子細(xì)胞染色體數(shù)是母細(xì)胞的一半與母細(xì)胞相同子細(xì)胞數(shù)目4個(gè)2個(gè)子細(xì)胞類型生殖細(xì)胞（精細(xì)胞、卵細(xì)胞）、極體體細(xì)胞細(xì)胞周期無有相關(guān)的生理過程生殖生長、發(fā)育染色體(DNA)的變化曲線時(shí)期數(shù)量42

27、時(shí)期42數(shù)量DNA染色體有絲減數(shù)區(qū)分難，抓住幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。有絲分裂要加倍，減數(shù)分裂看同源。聯(lián)會形成四分體，同源分開要減半。再分過程同有絲，染色體中無同源。助記詞二、生物的遺傳2.1證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)（1）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思實(shí)驗(yàn)第一組注射活R型(無毒)健康第三組注射死S型(加熱)健康第二組活S型(有毒)注射死亡在死S細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S細(xì)菌設(shè)想第四組分離死S型活R型注射死亡活S型注射死亡 加入R型(無毒)R型(無毒)R型(無毒)DNA蛋白質(zhì)或莢膜多糖DNA加DNA酶活S型(有毒)分離加入加入培養(yǎng)培養(yǎng)培養(yǎng)R型(無毒)R型(無毒)S型R型艾弗里的實(shí)驗(yàn)結(jié)論DN

28、A是“轉(zhuǎn)化因子”，即遺傳物質(zhì)2.2證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)（2）T2噬菌體感染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)含放射性35S不含放射性離心攪拌加入不含放射性含放射性32P培養(yǎng)離心攪拌加入大腸桿菌培養(yǎng)液感染使在細(xì)菌體外的噬菌體分離檢測上清液和沉淀物中的放射性35S標(biāo)記的噬菌體32P標(biāo)記的噬菌體新形成的噬菌體沒檢測到35S新形成的噬菌體檢測到32P實(shí)線表示不帶放射性虛線表示帶放射性說明2.3證明RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)煙草花葉病毒的感染實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)RNA煙草花葉病毒（TMV）煙葉花葉病感染感染RNA酶煙葉健康感染煙葉健康蛋白質(zhì)分離感染煙葉花葉病RNATMV2.4 DNA是遺傳物質(zhì)的理論證據(jù)（遺傳物質(zhì)的必備條件）分子結(jié)構(gòu)

29、相對穩(wěn)定1、穩(wěn)定性能夠自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性2、連續(xù)性能夠控制生物的性狀和新陳代謝3、控制性能夠產(chǎn)生可遺傳的變異4、變異性能夠貯藏大量遺傳信息5、信息性理論證據(jù)2.5核酸是生物的遺傳物質(zhì)1、核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)2、DNA是主要的遺傳物質(zhì)3、含DNA的生物DNA是遺傳物質(zhì)，RNA不是4、不含DNA的生物（RNA病毒）RNA才是遺傳物質(zhì)ACGGATCT3端3端5端5端DNA的分子結(jié)構(gòu)氫鍵2.6 DNA的組成單位、分子結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)堿基磷酸脫氧核糖脫氧核苷脫氧核苷酸基本組成單位DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單脫氧核苷酸經(jīng)磷酸二酯鍵連接成脫氧核苷酸長鏈兩條脫氧核苷酸長鏈反向平行由氫鍵連接成雙鏈D

30、NA分子堿基遵循堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行配對，堿基對由氫鍵連接起來。即：G C；A T。兩條鏈向右旋轉(zhuǎn)形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)雙鏈結(jié)構(gòu)的外側(cè)由磷酸和脫氧核糖交替排列形成骨架，堿基排在雙鏈的內(nèi)側(cè)一條鏈的堿基排列順序一旦確定，另一條鏈的堿基排列順序也隨之確定理論上鏈上堿基的排列順序是任意的，這構(gòu)成了DNA分子的多樣性DNA的堿基排列順序貯藏著生物遺傳信息，DNA分子的多樣性是生物多樣的根源123456784n種2.7 由堿基互補(bǔ)配對原則引起的堿基間關(guān)系A(chǔ)=T G=CA1=T2 G1=C2A2=T1 G2=C1A= A1+A2 T=T1+T2 G=G1+G2 C=C1+C2A+G=T+C A+C=T+G12

31、345基本關(guān)系根據(jù)第一鏈計(jì)算第二鏈2.8 DNA分子的復(fù)制5端3端3端5端5端3端解旋方向5端3端3端3端5端5端ACGTTGCA32P32P親代（0代）1代2代n代TGCAACGTTGCAACGTTGCAACGTACGTTGCA32P32P31P31P31PACGTTGCATGCAACGT32P31P32P31P子代DNA分子中含親代鏈的比例子代DNA鏈中含親代鏈的比例11/21/2n-11/21/41/2n復(fù)制（半保留復(fù)制）15N(重鏈)15N(重鏈)15N(重鏈)14N(輕鏈)從每一代DNA分子中取等量的DNA進(jìn)行氯化銫密度梯度離心重帶輕帶中間帶全輕半重半輕半重半輕全重親代代代低高氯化銫

32、密度DNA帶2.9 DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證明2.10基因的結(jié)構(gòu)及控制蛋白質(zhì)的合成RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)原核生物基因的結(jié)構(gòu)放大基因控制蛋白質(zhì)的合成TGCATGCATGCAACGTACGTACGTUGCACGUACGUACGUAUGCAUGCA蘇酪精纈轉(zhuǎn)錄翻譯基因（編碼區(qū)）mRNAtRNA蛋白質(zhì)（多肽）轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子外顯子內(nèi)含子內(nèi)含子外顯子ABCDE真核生物基因的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄ABCDEACE加工翻譯初級RNAmRNA蛋白質(zhì)（多肽）基因控制蛋白質(zhì)的合成2.11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表示

33、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DNA單倍體基因組有性別生物：N+1（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2.

34、12人類基因組研究2.12.1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)美國國會批準(zhǔn)美國HGP正式啟動，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、中六國參加，分別負(fù)擔(dān)了其中54%、33%、7%、2.8%、2.2%和1%的研究工作。1998年5月全球最大的DNA自動測序儀廠家在美國馬里蘭州羅克威爾設(shè)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定，另外有一些私營機(jī)構(gòu)也涉足這一領(lǐng)域，目的都是為了申請專利，壟斷人類基因信息資源。至此形

35、成公私兩大陣營。1998 年 10 月人類基因組計(jì)劃的公立陣營宣布提前于 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月我國搭上基因組研究的末班車，加入該計(jì)劃并負(fù)責(zé)3號染色體上3000萬個(gè)堿基對的測序工作，成為參與人類基因組計(jì)劃唯一的發(fā)展中國家。這1%的測序任務(wù)，帶給中國的利益是長遠(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，技術(shù)水平走在了世界的前列。2000年3月14日美國總統(tǒng)克林頓和英國首相貝理雅發(fā)表聯(lián)合聲明，呼吁將人類基因組研究成果公開，以便世界各國的科學(xué)家都能自由地使用這些成果。20

36、00年4月底中國科學(xué)家按照國際人類基因組計(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日美國白宮召開會議，宣布人類基因組“工作框架圖”完成。2001年2 月15日人類基因組計(jì)劃公立陣營在當(dāng)日出版的自然雜志公布人類基因組測序草圖。2001年2 月16日塞萊拉公司在當(dāng)日出版的科學(xué)雜志上公布人類基因組測序草圖。2006年5月18日美國和英國科學(xué)家在英國自然雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表了人類最后一個(gè)染色體1號染色體的基因測序?？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9999。歷時(shí)16年的人類基因組計(jì)劃書寫完了最后一個(gè)章

37、節(jié)。2.12.2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1cM(厘摩)）為圖距的基因組圖。遺傳圖的建立為基因識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，再對基因進(jìn)行分離和研究。對于疾病而言，找基因和分析基因是個(gè)關(guān)鍵

38、。物理圖物理圖是指有關(guān)構(gòu)成基因組的全部基因的排列和間距的信息，它是通過對構(gòu)成基因組的DNA分子進(jìn)行測定而繪制的。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，核苷酸序列不同的DNA，經(jīng)酶切后就會產(chǎn)生不同長度的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

39、，故DNA物理圖譜是順序測定的基礎(chǔ),也可理解為指導(dǎo)DNA測序的藍(lán)圖。廣義地說，DNA測序從物理圖制作開始，它是測序工作的第一步。序列圖隨著遺傳圖和物理圖的完成，測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。通過測序得到基因組的序列圖。轉(zhuǎn)錄圖(基因圖)基因圖是在識別基因組所包含的蛋白質(zhì)編碼序列的基礎(chǔ)上繪制的結(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2%5%長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，

40、而已知的所有蛋白質(zhì)都是由mRNA編碼的，這樣可以把mRNA通過反轉(zhuǎn)錄酶合成cDNA或稱作EST的部分的cDNA片段，也可根據(jù)mRNA的信息人工合成cDNA或cDNA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)空圖。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)。2.12.3人類與其他物種的基因組比較（大約）物種堿基對數(shù)量基因數(shù)量物種堿基對數(shù)量基因數(shù)量黴漿菌

41、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3,000,000,00027,0002.12.4 人類基因組24條染色體上的基因數(shù)目和申請的專利數(shù)目（截止2006年）染色體編號基因數(shù)目專利數(shù)目染色體編號基因數(shù)目專利數(shù)目1號3,14150413號477972號1,77633014號8211553號1,44530715號9151414號1,02321516號1,1391925號1,26125417號1,4713136號1,40122518號408747號1,41023219號1,7152708號95220820號7621789號1,08623321號3576610號1,04217022號10665711號1,626312X1,09020012號1,347252Y14414合計(jì)17,5103,242合計(jì)9,4052,357累 計(jì)26,9155,599【說明】目前人們對于基因資源是否應(yīng)該登記專利仍有爭議。由于學(xué)術(shù)研究并非營利性，因此通常不受這些專利所拘束。此外由于美國政府近年來將專利申請條件提高，因此與DNA有