高考生物知识点归纳汇总

高考生物知识点归纳汇总

选校网高考频道专业大全历年分数线上万张大学图片大学视频院校库选修要点总结

90、稳态：神经系统和体液调节下，内环境的相对稳定

温度、PH、渗透压，水、无机盐、血糖等化学物质含量

血浆7.357.45缓冲对NaHCO3/H2CO3Na2HPO4/NaH2PO42/3细胞内液组织液

91、65%体液1/3细胞外液血浆淋巴

（内环境）不是血液血液>血浆>血清食物排尿

92、体内水来源饮水水排出途径出汗皮肤代谢水（有氧呼吸）面虫、骆驼呼气肺

（氨基酸脱水缩合）排遗消化道

93、K不吃也排不经过出汗排

肾上腺分泌醛固酮（固醇）保Na排K

高温工作、重体力劳动、呕吐、腹泻→→应特别注意补充足够的水、Na（食盐）细胞外液渗透压下降，出现四肢发冷、血压下降、心率加快

K对细胞内液细胞渗透压起决定作用，维持心肌紧张、心肌正常兴奋性K心94、血糖三来源（食物、分解、转化）三去向糖的主要功能：供能

胰岛素唯一降血糖激素；增加糖的去路，减少糖的来源胰高血糖素、胰高血糖素促进胰岛素分泌，胰岛素却抑制胰高血糖素分泌血糖升高↓↑↑

下丘脑某区域→胰岛B细胞胰高血糖素↑肾上腺素↑

↓↑↑

胰岛素↑胰岛A细胞肾上腺髓质↓↑↑下丘脑另一区域血糖降低160-180糖尿

一次性摄糖过多，暂时尿糖持续糖尿不一定糖尿病，如肾炎重吸收不行糖尿病血糖高且有糖尿验尿验血三多一少症状？不吃少吃多吃含膳食纤维多的粗粮和蔬菜95、营养物质：

蛋白质不足：婴幼儿、儿童、少年生长发育迟缓、体重过轻成年人浮肿提供能量

营养物质功能提供构建和修复机体组织的物质提供调节机体生理功能的物质

维生素：维持机体新陈代谢、某些特殊生理功能

VA：夜盲症维生素VB：脚气病VC：坏血病

VD：佝偻病、骨软化病、骨质疏松症

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肾上腺素升血糖选校网高考频道专业大全历年分数线上万张大学图片大学视频院校库96、温度感受器分为冷觉感受器和温觉感受器（分布皮肤、粘膜、内脏器官）

体温来自代谢释放热量（不是ATP提供），体温恒定是产热量，散热量动态平衡结果

寒冷炎热

↓↓

皮肤冷觉感受器温觉感受器血管

↓传入神经↓立毛肌

下丘脑体温调节中枢下丘脑骨骼肌传出神经↓汗皮肤血管收缩骨骼肌战粟（产能特多）血管舒张

皮肤立毛肌收缩皮肤立毛肌收缩汗液分泌增多↓鸡皮疙瘩肾上腺素↑缩小汗毛孔甲状泉激素↑

减少散热增加产热散热量增加不能减少产热

调节水分、血糖、体温

97、下丘脑分泌激素：促激素释放激素抗利尿激素感受刺激：下丘脑渗透压感受器传导兴奋：产生渴觉

第一道防线：皮肤、粘膜等

非特异性免疫（先天免疫）第二道防线：体液中杀菌物质、吞噬细胞

98、免疫特异性免疫（获得性免疫）第三道防线：体液免疫和细胞免疫在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞淋巴细胞的起源和分化：胸腺─T骨髓─B免疫细胞：B、T

免疫系统的物质基础免疫器官：扁桃体、淋巴结、脾

免疫物质：抗体、淋巴因子（白介素、干扰素）

99、抗原特点：①一般异物性但也有例外：如癌细胞、损伤或衰老的细胞

②大分子性

③特异性抗原决定簇（病毒的衣壳）

100、体液免疫：记忆细胞

↓↓再次受相同抗原刺激抗原→→吞噬细胞→→T细胞→→B细胞→→→效应B细胞→→→抗体↑（摄取处理）（呈递）（识别）感应阶段反应阶段效应阶段

效应B细胞产生：抗体(免疫球蛋白)、抗毒素、凝集素效应T细胞产生：淋巴因子、干扰素、白细胞介素识别抗原：B细胞、效应T细胞、记忆B/T

效应B细胞获得有三途径（直接、间接、记忆）

记忆细胞受相同抗原再次刺激后引起的二次免疫反应：更迅速、更强再次接受过敏原（概念）过敏反应抗体分布细胞表面组织胺：体液调节

101、免疫失调引起的疾病自身免疫疾病：风湿类风湿系统性红斑狼疮先天性：先天性胸腺发育不全免疫缺陷病获得性：艾滋病、肺炎、气管炎（人类免疫缺陷病毒）HIV↓攻击T细胞（AIDS）获得性免疫缺陷综合症

选校网专业大全历年分数线上万张大学图片大学视频院校库选校网高考频道专业大全历年分数线上万张大学图片大学视频院校库102、色素吸收、传递、转换光能色素不能储存光能

蛋白质、氨基酸也不能储存少数特殊状态叶绿素a最终电子供体：水高能量、易失电子光能→电能最终电子受体:NADP+103、C4植物：玉米、高梁、甘庶、苋菜

既C3又C4CO2固定能力强先CO2+C3→C4C3、C4叶肉细胞都含正常叶绿体选修C3维管束鞘细胞无叶绿体

图C4维管束鞘细胞含无基粒的叶绿体不进行光反应

(P29)C4植物花环型结构里圈：维管束鞘细胞外圈：部分叶肉细胞降低呼吸消耗增加净光合量

104、提高产量延长光合作用时间光：光质、强度、长短提高农作物对增大光合作用面积温度：影响酶的活性光能利用率提高光合作用效率水

矿质元素N、P、K、MgCO2农家肥、CO2发生器105、生物固氮：N2→NH3

根瘤菌的特异性：蚕豆根瘤菌侵入蚕豆、菜豆、豇豆；大豆根瘤菌侵入大豆。N素

根瘤菌有机物豆科植物异养需氧共生固氮菌根瘤薄壁细胞愈伤组织

固氮菌自生≠自养根瘤菌拌种豆科植物绿肥自生固氮菌：圆褐固氮菌（固氮+激素）

生物固氮（主：根瘤菌）工业固氮高能固氮106、N循环硝化、反硝化、氨化作用

-反硝化：氧气不足NO3→N2

自生固氮菌的分离原理：无氮培养基对固氮菌的选择生长物质基础：线粒体、叶绿体中的DNA（质基因）线粒体

107、细胞质遗传典型代表叶绿体花斑植株→三种特点母系遗传（受精卵中的细胞质几乎全来自卵细胞）．．后代性状不出现一定分离比

（形成配子时，质基因不均等分配）

编码区：编码蛋白质连续的

原核细胞非编码区编码区上游：RNA聚合酶结合位点基因结构调控编码区下游

108、基因的结构真核细胞非编码区

基因结构编码区内含子：非编码序列外显子：能编码蛋白质内含子>外显子原核基因无外显子内含子之说

主要分布于微生物

剪刀：限制性内切酶特异性（专一性）（200多种）获得粘性末端

109、基因的操作工具针线：DNA连接酶：扶手（磷酸二脂键）不是踏板（氢键）

条件①复制保存②多切点③标记基因种类：质粒、病毒

选校网专业大全历年分数线上万张大学图片大学视频院校库选校网高考频道专业大全历年分数线上万张大学图片大学视频院校库运输工具：运载体①染色体外小型环状DNA②存在于细菌、酵母菌质粒特点③质粒是常用的运载体

④最常用：大肠杆菌

⑤对宿主细胞的生存无

基因工程(基因拼接技术、DNA重组技术、转基因技术)决定性作用

直接分离常用鸟枪法

提取目的基因人工合成（反转录法、根据已知AA序列合成DNA）目的基因与运载体结合同一种限制酶．．．110、基因操作步骤将目的基因导入受体细胞→细菌、酵母菌、动植物．．．．CaCl2处理细胞壁（受精卵好繁殖速度快）

目的基因的检测和表达：标记基因、目的基因是否表达？逆转录碱基互补配对

mRNA单链DNA双链DNA推测推测合成

氨基酸序列mRNA序列DNA碱基序列目的基因药（胰岛素、干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗）111、基因工程的成果治病：基因诊断与基因治疗（基因替换）新品种（转基因）食品工业（食物）环境监测（DNA分子杂交探针）

生物固氮、基因诊断、基因治疗、单细胞蛋白（微生物菌体本身）、

单克隆抗体、生物导弹（单抗+抗癌药物）

112、间接联系核心核膜

高尔基体内质网细胞膜线粒体膜

间接（具膜小泡）（内吞外排说明双向）分泌蛋白：抗体、蛋白质类激素、胞外酶（消化酶）等分泌到细胞外

粗面内质网上的核糖体内质网运输加工高尔基体加工成熟蛋白质胞外

113、生物膜系统（不等于生物膜）：细胞膜、核膜及由膜围绕而成的细胞器离体→营养物质+激素适宜温度+无菌

植物组织培养离体→愈伤组织→根芽（胚状体）→植物体选无病毒尖（生长点）紫草素114、植物细胞工程两种不同→杂种细胞→新植物体

植物体细胞去掉细胞壁→原生质体→杂种细胞→新植物体杂交种间存在生殖隔离不能有性杂交

好处：克服远源杂交不亲和障碍培育新品种是其它动物细胞工程技术的基础动物细胞培养液体培养基：动物血清

115、动取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织物用胰蛋白酶处理

细原代培养→传代培养（细胞株→细胞系遗传物质发生改变）胞灭活的病毒做诱导剂+物理、化学方法

工动物细胞融合最重要用途：制备单克隆抗体程理论基础：细胞膜的流动性

单克隆抗体→指单个B淋巴细胞经克隆形成的细胞群产生的化学性质单一、特异性强的抗体（优点：特异性强、灵敏

度高）。每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体（共百万种）*杂交瘤细胞*生物导弹

116、微生物包含了除植物界和动物界以外的所有生物

选校网专业大全历年分数线上万张大学图片大学视频院校库选校网高考频道专业大全历年分数线上万张大学图片大学视频院校库质粒（小型环状DNA）控制抗药性、固氮、抗生素生成

核区（大型环状DNA）控制主要遗传性状有的细菌有荚膜、芽孢、鞭毛碳源：无机/有机碳源自养/异养117、微生物生长氮源：加不加额外的氮源所需的营养物质生长因子：（维生素、氨基酸、碱基→构成酶和核酸）水：无机盐：

固体培养基：分离、鉴定、计数物理性质半固体培养基：运动、保藏菌种液体培养基：工业生产

118、培养基天然培养基：工业生产

化学性质合成培养基：分类鉴定

选择培养基青霉素→选出酵母菌、霉菌等真菌

用途NaCl：金黄色葡萄球菌

鉴定培养基：伊红美蓝→大肠杆菌→深紫色和金属光泽

自己设计实验：把混合在一起的圆褐固氮菌、硝化细菌、大肠杆菌区分开，并筛选纯种。

酶合成的调节诱导酶：基因和诱导物控制119、微生物代谢调节酶活性的调节结构改变可逆快速准确

必需物质，一直产生氨基酸、核苷酸、维生素初级代谢产物无种的特异性多糖、脂类120、代谢产物非必需物质，一定阶段抗生素、毒素次级代谢产物有种的特异性四素色素、激素121、微生物群体生长曲线：3241

（1）调整期：代谢活跃，开始合成诱导酶初级代谢产物收获的最佳时期（2）对数期：形态和生理特性稳定，代谢旺盛；科研用菌种，接种最佳时期（3）稳定期：次级代谢产物收获最佳时期，芽孢生成（种内斗争最剧烈）及时补充营养物质，可以延长稳定期

（4）衰亡期：多种形态，出现畸形，释放次级代谢产物生存环境恶劣与无机环境斗争最激烈的是4衰亡期。

营养物质消耗有害代谢产物积累PH不适宜导致3.4时期的出现。注意：前三个时期类似“S”型增长曲线，但是多了衰亡期122、影响微生物生活的环境因素

PH值：影响酶的活性、细胞膜的稳定性，从而影响微生物对营养物质的吸收

温度：影响酶和蛋白质的活性O2浓度：产甲烷杆菌

123、高压蒸汽灭菌法：1/5、1/2、2/3、75%由里向外、细密、不重复溶化后分装前必须要调节pH细菌培养的过程：培养基的配制→灭菌→搁置斜面→接种→培养观察实例：谷氨酸发酵（黄色短杆菌、谷氨酸棒状杆菌）概念：

菌种选育：诱变育种、基因工程、细胞工程

选校网专业大全历年分数线上万张大学图片大学视频院校库选校网高考频道专业大全历年分数线上万张大学图片大学视频院校库培养基的配制：成分、比例，pH适宜124、发酵工程内容灭菌：去除杂菌

扩大培养和接种：菌种多次培养达到一定数量

发酵过程：（中心阶段）控制各种条件，生产发酵产品分离提纯菌体：过滤、沉淀（单细胞蛋白即微生物菌体本身）代谢产物：蒸馏、萃取、离子交换应用医药工业：生产药品和基因工程药品

食品工业：传统发酵产品、食品添加剂、单细胞蛋白等125、C/N=4/1菌体大量繁殖但产生的谷氨酸少(P79)

记住C/N=3/1菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增溶氧不足：产生乳酸或琥珀酸

pH呈酸性：产生乙酰谷氨酰胺（P95）

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扩展阅读：201*高考生物知识点总结(全)

201*高三第二轮复习生物知识结构

第一单元生命的物质基础和结构基础

（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、生物膜系统和细胞工程）

1.1化学元素与生物体的关系

化学元素

C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg

最基本元素：C基本元素：C、H、O、N大量元素必需元素微量元素无害元素非必需元素有害元素主要元素：C、H、O、N、P、SFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等Al、Si等Pb、Hg等1.2生物体中化学元素的组成特点

C、H、O、N四种元素含量最多不同种生物体中化学元素的组成特点元素种类大体相同元素含量差异很大1.3生物界与非生物界的统一性和差异性

统一性组成生物体的化学元素，在无机自然界中都能找到差异性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1

1.4细胞中的化合物一览表

化合物分类元素组成主要生理功能①组成细胞②维持细胞形态③运输物质④提供反应场所⑤参与化学反应⑥维持生物大分子功能⑦调节渗透压①构成化合物（Fe、Mg）②组成细胞（如骨细胞）③参与化学反应④维持细胞和内环境的渗透压）①供能（淀粉、糖元、葡萄糖等）②组成核酸（核糖、脱氧核糖）③细胞识别（糖蛋白）④组成细胞壁（纤维素）①供能（贮备能源）②组成生物膜③调节生殖和代谢（性激素、Vit.D）④保护和保温水无机盐糖类单糖二糖多糖C、H、O脂质脂肪磷脂（类脂）固醇C、H、OC、H、O、N、PC、H、O蛋白质①组成细胞和生物体单纯蛋白（如胰岛素）C、H、O、N、S②调节代谢（激素）结合蛋白（如糖蛋白）（Fe、Cu、P、Mo）③催化化学反应（酶）④运输、免疫、识别等DNARNAC、H、O、N、P①贮存和传递遗传信息②控制生物性状③催化化学反应（RNA类酶）核酸1.5蛋白质的相关计算

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，

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，蛋白质的相对分子质量为y，

控制蛋白质的基因的最少碱基对数为r，

则肽键数＝脱去的水分子数，为xmn①

蛋白质的相对分子质量yma18x②

或者y

2

ra18x③

1.6蛋白质的组成层次

C、H、O、N、S氨基酸肽链基本成分蛋白质C、H、O、N、P、Fe、Cu离子和（或）分子其它成分1.7核酸的基本组成单位

名称核酸基本组成单位一分子磷酸（H3PO4）核苷酸（8种）一分子五碳糖（核糖或脱氧核糖）一分子含氮碱基（5种：A、G、C、T、U）脱氧核苷酸（4种）一分子磷酸一分子脱氧核糖一分子含氮碱基（A、G、C、T）核糖核苷酸（4种）一分子磷酸一分子核糖一分子含氮碱基（A、G、C、U）

脱氧核苷核苷DNARNA核糖核苷1.8生物大分子的组成特点及多样性的原因

名称多糖基本单位葡萄糖化学通式C6H12O6RCCOOHH3

聚合方式多样性的原因①葡萄糖数目不同②糖链的分支不同③化学键的不同①氨基酸数目不同②氨基酸种类不同③氨基酸排列次序不同④肽链的空间结构①核苷酸数目不同②核苷酸排列次序不同③核苷酸种类不同蛋白质氨基酸NH2脱水缩合核酸（DNA和RNA）核苷酸

1.9生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定

物质还原性糖脂肪蛋白质DNA

试剂斐林试剂（甲液和乙液）苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）双缩脲试剂（A液和B液）二苯胺临时混合加热切片高倍镜观察先加试剂A再滴加试剂B加0.015mol/LNaCl溶液5Ml沸水加热5min操作要点颜色反应砖红色桔黄色（红色）紫色蓝色1.10选择透过性膜的特点

自由通过选择透过性膜的特点三个通过可以通过不能通过水

被选择的离子和小分子其它离子、小分子和大分子

1.11细胞膜的物质交换功能

自由扩散离子、小分子主动运输物质交换内吞大分子、颗粒外排亲脂小分子

高浓度→低浓度不消耗细胞能量（ATP）离子、不亲脂小分子低浓度→高浓度需载体蛋白运载

消耗细胞能量（ATP）膜的流动性、膜融合特性膜的流动性原理1.12线粒体和叶绿体共同点

1、具有双层膜结构

2、进行能量转换

3、含遗传物质DNA4、能独立地控制性状5、决定细胞质遗传6、内含核糖体

4

7、有相对独立的转录翻译系统8、能自我分裂增殖

1.13真核生物细胞器的比较

名称线粒体叶绿体内质网高尔基体溶酶体核糖体中心体化学组成存在位置膜结构能量代谢主要功能有氧呼吸的主要场所光合作用蛋白质、呼吸酶、RNA、动植物细胞脂质、DNA蛋白质、光合酶、RNA、植物叶肉细胞脂质、DNA、色素蛋白质、酶、脂质蛋白质、脂质蛋白质、脂质、酶蛋白质、RNA、酶蛋白质动物细胞低等植物细胞无膜动植物细胞中广泛存在单层膜双层膜与蛋白质、脂质、糖类的加工、运输有关蛋白质的运输、加工、细胞分泌、细胞壁形成细胞内消化合成蛋白质与有丝分裂有关1.14细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律

DNA含量染色体数目（个）染色体单数（个）染色体组数（个）同源染色数（对）间期2a→4a2N02N前期4a2N4N2N中期4a2N4N2N后期4a4N042N末期2a2N02N注：设间期染色体数目为2N个，未复制时DNA含量为2a。

1.15理化因素对细胞周期的影响

理化因素过量脱氧胸苷秋水仙素低温（24℃）注：＋表示有影响

间期＋＋前期＋＋中期＋后期＋末期＋机理抑制DNA复制抑制纺锤体形成影响酶活和供能应用治疗癌症获得多倍体低温贮藏1.16细胞分裂异常（或特殊形式分裂）的类型及结果

类型细胞质不分裂个别染色体不分离全部染色体不分离染色体多次复制，但不分离两个以上中心体分裂方式有丝分裂有丝分裂、减数分裂有丝分裂、减数分裂有丝分裂有丝分裂5

结果双（多）核细胞单体、多体多倍体多线巨大染色体多极核多核胚囊事例21三体、唐氏综合征四倍体植物果蝇唾腺染色体

1.17细胞分裂与分化的关系

MG2周期性细胞G1S终端分化细胞G0期（暂不增殖）衰老死亡

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

已分化细胞

形态结构特化新陈代谢改变不同种类细胞生理功能专一分裂能力丧失生理功能不同代谢活动不同基因表达不同形态结构不同1.20分化与细胞全能性的关系

体细胞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

生殖细胞（如卵细胞、花粉）受精卵分化程度最低（尚未分化），全能性最高

1.21细胞的生活史

癌变（永生）异常分化

绝大多数细胞未分化分化衰老死亡细胞干细胞少数细胞癌细胞6分裂干细胞特点：（无限增殖）既分裂也分化癌细胞特点：（无限增殖）只分裂不分化分裂

1.22癌细胞的特点

1.23衰老细胞的特点

1.24细胞的死亡

环境因素突变病理性死亡（细胞坏死）细胞死亡程序性死亡（细胞凋亡）病原体入侵动物变态花儿凋谢正常生命需要极体消失大部分淋巴细胞死亡7

无限分裂增殖永生细胞形态结构变化扁平梭形细胞物质改变癌细胞的特点正常功能丧失新陈代谢异常如线粒体功能障碍，无氧供能引发免疫反应主要是细胞免疫

可以种间移植可移植在异种生物体内生长，形成癌瘤

成纤维细胞癌变

球形

如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞黏着性降低，易转移扩散。癌细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等

水少水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢酶低酶的活性降低

助记词水酶色核透（水煤色黑透）色累色素积累，阻碍细胞内物质交流和信息传递核大细胞核体积增大，染色体固缩，染色加深透变细胞膜通透性改变，物质运输功能降低

蝌蚪尾部消失花瓣凋萎

1.25生物膜与生物膜系统膜

化学组成相似组成细胞的膜的总称基本结构相同概念结构上的联系间接联系生物膜分泌作用功能上的联系胞饮作用细胞膜-溶酶体

内质网-高尔基体-细胞膜直接联系核外膜内质网膜胞膜内质网膜线粒体外膜（或相依）内质网膜膜泡高尔基体膜膜泡胞膜

协调工作相互配合细胞膜生理作用为细胞提供稳定的内环境进行物质运输、能量交换、信息传递

为化学反应提供场所将细胞分隔成功能小区生物膜系统工业上淡化海水，处理污水研究意义概念医药上人造膜材料代替病变器官结构上紧密联系细胞膜、核膜及具膜细胞器构成的结构体系功能上相互依存农业上研究抗寒、抗旱、耐盐机理你知道吗细胞分裂产生新细胞细胞分化产生新细胞类型基因突变产生新基因基因重组产生新基因型分离体的8化植物器官组织或细胞脱生殖隔离产生新物种愈伤组织

1.26细胞工程

再分化植物细胞植物组织培养根芽植物体

你知道吗动物细胞培养代数与取材有关细胞来源人胎儿细胞成人细胞小鼠乌龟可传代数50代20代1428代90125代1.27植物组织培养与动物细胞培养的比较

9

比较项目生物学原理培养基性质培养基成分取材培养对象过程细胞分裂生长分化特点细胞全能性固体蔗糖、氨基酸、维生素、水、矿物质、生长素、细胞分裂素、琼脂植物器官、组织或细胞植物器官、组织或细胞脱分化、再分化①分裂：形成愈伤组织②分化：形成根、芽新的植株或组织①快速繁殖②培育无病毒植株③提取植物提取物（药物、香料、色素等）④人工种子⑤培养转基因植物植物组织培养液体葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、水、动物血清动物胚胎、幼龄动物器官或组织分散的单个细胞原代培养、传代培养①只分裂不分化②贴壁生长③接触抑制细胞株或细胞系①生产蛋白质生物制品②皮肤细胞培养后移植③检测有毒物质④生理、病理、药理研究动物细胞培养细胞分裂培养结果应用培养条件无菌、适宜的温度和pH1.28植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较

比较项目生物学原理前期处理方法和手段应用下游技术(后续技术)

植物体细胞杂交原生质体制备：纤维素酶和果胶酶处理①物理：离心、振动、电刺激②化学：聚乙二醇（PEG）进行远缘杂交，创造植物新品种植物组织培养动物细胞融合细胞分散：胰蛋白酶处理（同前）③生物：灭活的病毒①制备单克隆抗体②基因定位动物细胞培养膜的流动性、膜融合特性你知道吗细胞生物体结构和功能的基本单位葡萄糖组成多糖的基本单位氨基酸组成蛋白质的基本单位核苷酸组成核酸的基本单位基因控制生物性状的基本单位种群生物生存和进化的基本单位10

第二单元生物的新陈代谢

Ⅰ植物代谢部分：酶与ATP、光合作用、水分代谢、矿质营养、生物固氮

2.1酶的分类

单纯酶

蛋白质类酶

(蛋白质本质)

仅含蛋白质如胃蛋白质酶

蛋白质

复合酶

辅助因子离子

唾液淀粉酶含Cl-

细胞色素氧化酶含Cu2+分解葡萄糖的酶含Mg2+

辅酶

NADP(辅酶Ⅱ)B族维生素

生物素(羧化酶的辅酶)

酶

有机物

存在于低等生物中，将RNA自我催化。对生命起源的研究有重要意义。

RNA端粒酶含RNA

ＲＮＡ类酶

(核酸本质)

2.2酶促反应序列及其意义

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

ABCD终产物酶1酶2酶3酶4酶n

意义各种反应序列形成细胞的代谢网络，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。

2.3生物体内ATP的来源

ATP来源光合作用的光反应化能合成作用有氧呼吸无氧呼吸其它高能化合物转化（如磷酸肌酸转化）酶C~P（磷酸肌酸）＋ADP→C（肌酸）＋ATP反应式ADP＋Pi＋能量→ATP酶

11

2.4生物体内ATP的去向

光合作用的暗反应细胞分裂矿质元素吸收新物质合成植株的生长神经传导和生物电肌肉收缩吸收和分泌合成代谢生物发光

植物

酶

ATP→ADP＋Pi＋能量

动物

2.5光合作用的色素

（橙黄色）胡萝卜素快

（黄色）叶黄素（蓝绿色）叶绿素a（黄绿色）叶绿素b慢

叶绿体基粒的

类囊体薄膜上

吸收传递光能分离作用吸收转化光能胡萝卜素叶黄素

大部分叶绿素a叶绿素b特殊状态的叶绿素a

色素类胡萝卜素分布组成叶绿素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b

2.6光合作用中光反应和暗反应的比较

比较项目反应场所能量变化物质变化叶绿体基粒光能→电能电能→活跃化学能H2O→[H]＋O2NADP+＋H+＋2e→NADPHATP＋Pi→ATPH2O、ADP、Pi、NADP+O2、ATP、NADPH需光光化学反应（快）光反应叶绿体基质活跃化学能→稳定化学能CO2＋NADPH＋ATP→（CH2O）＋ADP＋Pi＋NADP+＋H2OCO2、ATP、NADPH（CH2O）、ADP、Pi、NADP+、H2O不需光酶促反应（慢）暗反应反应物反应产物反应条件反应性质反应时间有光时（自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行）12

2.7C3植物和C4植物光合作用的比较

光反应暗反应CO2固定C3植物叶肉细胞的叶绿体基粒叶肉细胞的叶绿体基质仅有C3途径C4植物叶肉细胞的叶绿体基粒维管束鞘细胞的叶绿体基质C4途径→C3途径

2.8C4植物与C3植物的鉴别方法

方法生理学方法原理在强光照、干旱、高温、低CO2时，C4植物能进行光合作用，C3植物不能。条件和过程现象和指标结论生长状况：正常生长或密闭、强光照、干旱、枯萎死亡高温过叶脉横切，装片维管束鞘的结构差异叶片脱绿→加碘→过叶脉横切→制片→观察①是否有两圈花细胞围成环状结构②鞘细胞是否含叶绿体出现蓝色：①蓝色出现在维管束鞘细胞②蓝色出现在叶肉细胞正常生长：C4植物枯萎死亡：C3植物形态学方法是：C4植物否：C3植物①合成淀粉的场所化学不同方法②酒精溶解叶绿素③淀粉遇面碘变蓝出现①现象时：C4植物出现②现象时：C3植物2.9C4植物中C4途径与C3途径的关系

草酰乙酸(C4)苹果酸C4NADPHNADP+PEP羧化酶CO2AMPATP磷酸烯醇式丙酮酸C3丙酮酸（C3）叶肉细胞

注：磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为PEP。

苹果酸C4NADP+NADPHCO2丙酮酸C3C5维管束鞘细胞

暗反应（CH2O）

13

2.10C4植物比C3植物光合作用强的原因

C3植物C4植物发育良好，花环型，叶绿体大。暗反应在此进行。有利于产物运输，光合效率高。两种酶均有。PEP羧化酶与CO2亲和力大，利用低CO2能力强。结构原因：以育不良，无花环型结构，无维管束鞘细胞的结构叶绿体。光合作用在叶肉细胞进行，淀粉积累，影响光合效率。生理原因：PEP羧化酶磷酸核酮糖羧化酶

只有磷酸核酮糖羧化酶。磷酸核酮糖羧化酶与CO2亲和力弱，不能利用低CO2。2.11光能利用率与光合作用效率的关系

光合作用制造的有机物所含的能量光能利用率＝概念光合作用效率＝照在该地面的总的光能光合作用制造的有机物所含的能量光合作用吸收的光能照在地面上的总能量中被转移的能量参与光合作用的能量中被转移的能量去向热能损失

光能损失→荧光、磷光

光能→电能→化学能（贮存）

延长光合作用时间关系提高光能利用率增加光合作用面积提高光合作用效率控制光照强弱二氧化碳供应必需矿质元素供应

2.12影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系

延长光合作用时间增加光合作用面积提高复种指数：改一年一季为一年多季合理密植

套种（不同时播种）、间作（同时播种）因地制宜：阳生植物种阳地

阴生植物种阴地

光质影响：蓝紫光照，蛋白质和脂类多红光照，糖类增多

通风透光，增施农家肥；人工增CO2（温室）N：

ATP、NADP+的成分P：

K：糖类的合成和运输Mg：叶绿素的成分

14

提高光能利用率温度控制光照强弱光

增加二氧化碳供应CO2必需矿质元素供应矿物质影响光合作用的外界因素水

2.13光合作用实验的常用方法

可同时使用半叶法（遮盖法）密封法光合作用产生淀粉验证（探索）光合作用需CO2并放O2、光强的影响验证（探索）光合作用中物质的转变割主叶脉法

打孔法（抽气法）光质对光合作用的影响同位素标记法分光法2.14植物对水分的吸收和利用

2.14.1植物对水分的吸收

水分的吸收

液泡尚未形成或消失通过亲水物质的亲水性吸水吸水原理主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统通过渗透作用吸水

隔着半透膜的两种溶液构成的体系①具有半透膜②膜两侧溶液具有浓度差

溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压差。原生质层两个系统由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成看作一层半透膜（本质是选择透过性）①植物细胞与土壤溶液之间构成②每两个植物细胞之间构成

吸胀吸水渗透系统渗透吸水发生条件渗透压

植物细胞构成渗透系统15

2.14.2扩散作用与渗透作用的联系与区别

扩散作用渗透作用

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

联系区别物质由高到低的移动方式，利用物质本身的属性，不需要能量特指溶剂分子（如水、酒精等）的扩散，需特定的条件

溶剂分子的扩散叫渗透，具备一定条件才能发生

2.14.3半透膜与选择透过性膜的区别与联系

概念性质状态材料物质运动方向功能共同点

半透膜小分子、离子能透过，大分子不能透过半透性（存在微孔，取决于孔的大小）活或死合成材料或生物材料不由膜决定，取决于物质密度渗透作用选择透过性膜水自由通过，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选择透过性（生物分子组成，取决于脂质、蛋白质和ATP）活生物膜（磷脂和蛋白质构成的膜）水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质密度离子和其它小分子：膜上载体（蛋白质）决定渗透作用和其它更多的生命活动功能水自由通过，大分子和颗粒都不能通过2.14.4植物体内水分的运输

方向水分的运输导管运输动力根压导致吐水现象向上：根→茎→叶蒸腾作用产生蒸腾拉力

2.14.5植物体内水分的利用和散失

利用水分散失蒸腾作用绝大部分水分通过蒸腾作用散失

①根持续吸水的动力②物质运输的载体③降低叶片温度

1-5%参与光合作用、呼吸作用等生命活动

生理意义16

2.15植物体内的化学元素(1)

植物体有机物90%水分(10-95%)干物质(5-90%)无机盐10%燃烧小部分NC、H、O、N、S形成气体：CO2、CO、N2、NH3、H2O和氮氧化物等。少量硫形成H2S、SO2等。大部分S挥发部分灰分元素全部P全部金属元素1.16植物体内的化学元素(2)载体的种类与数量选择性吸收吸收主动运输方式大量元必素需元素微量元素植物体非必需元素概念除C、H、O外由根系吸收的元素（N放在矿质元素中讨论）大量元素N、P、S、K、Ca、Mg（6种）Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、NiN、P、K、Mg能被再利用的元素老叶先受损缺乏症幼叶先受损不被再利用的元素Ca、S、B、必需矿质元素微量元素矿质元素非必需矿质元素Al、Si、Na、I等非矿质元素C、H、O17

2.17生物固氮

概念将大气氮还原成的过程(N2)NH3固氮过程固氮酶N2＋e＋H+＋ATP→NH3＋ADP＋Pi（选学）生物固氮种固氮原因及条件类共生固氮类自生固氮类代谢类型同化异化常见类型在生态系统中的作用意义①为绿色植物提供氮素营养②对自然界氮循环有重要作用固氮微生物的种类固氮基因（固氮酶）与豆科植物共生时异养需氧根瘤菌（6种）消费者（大豆、菜豆、(取食于活的豌豆、苜蓿、羽生物体)扇豆、三叶草）固氮蓝藻(念珠藻)圆褐固氮菌黄色分支杆菌生产者分解者(腐生生活)2.18氮循环

大气固氮

NO3-

工业固氮脲酶尿素氮盐2.19三类微生物在自然界氮循环中的作用

酶

NH3→NO2-、NO3-

固氮酶

N2→NH3固氮微生物（N2循环）硝化细菌18

Ⅱ动物与微生物代谢部分：三大类营养代谢、细胞呼吸、代谢基本类型、微生物类群、

自养独立生活异养氮素化肥注意：不同的根瘤菌具有共生专一性。如蚕豆根瘤菌与蚕豆、豌豆、豇豆共生；大豆根瘤菌只能与大豆共生。

硝化细菌NO2-、NO3-生物固氮NH3-大气氮库（N2）N2反硝化细菌尿素脲酶消费者分解者生产者遗体酶

反硝化细菌NO2-、NO3-→N

微生物的营养代谢与生长、发酵工程简介

2.20人和动物体内三大营养物质的代谢

淀粉脂肪蛋白质氧化合成葡萄糖分解合成转变肌糖元脂肪、某些氨基酸CO2＋H2O＋能量肝糖元储存皮下结缔组织、肠系膜转变分解甘油、脂肪酸氧化CO2＋H2O＋能量糖元合成各种组织蛋白、酶及激素等转氨基氨基酸新的氨基酸转变含氮部分NH3尿素脱氨基不含氮部分分解转变CO2＋H2O＋能量糖类、脂肪2.21人体的必需氨基酸

种类12种非必需氨基酸必需氨基酸不同种动物有不同的必需氨基酸苯丙氨酸．．赖氨酸．色氨酸．．亮氨酸．缬氨酸．异亮氨酸．苏氨酸．．甲硫氨酸概念在人和动物体细胞内能够合成的氨基酸概念不能在人和动物体细胞内合成，只能从食物中获得的氨基酸称为必需氨基酸助记词种类(8种)苯丙赖色亮，缬亮苏甲硫（本秉赖色亮，谢亮输贾刘）2.22细胞的有氧呼吸19C6H12O62CH3COCOOH(丙酮酸)2CH3COCOOH②6H2O

2.23细胞内的无氧呼吸

2.24有氧呼吸与无氧呼吸的比较

20

比较项目反应场所反应条件反应产物产能多少共同点

有氧呼吸真核细胞：细胞质基质，主要在线粒体细胞质基质原核细胞：细胞基质（含有氧呼吸酶系）需氧终产物（CO2、H2O）、能量多，生成大量ATP不需氧中间产物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量少，生成少量ATP氧化分解有机物，释放能量无氧呼吸2.25呼吸作用产生的能量的利用情况

呼吸类型有氧呼吸无氧呼吸被分解的有机物1mol葡萄糖储存的能量2870kJ2870kJ释放的能量2870kJ196.65kJ可利用的能量1165kJ61.08kJ能量利用率40.59%2.13%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。

2.26新陈代谢的类型

特殊类型

红螺细菌有光时：自养生活（进行光合作用，但供氢体不是水，而是有机物）无光时：异养生活

绿色植物光合细菌兼性营养型光能自养型光合作用新陈代谢类型基本类型同化类型自养型化能自养型化能合成作用硝化细菌异养型绝大多数动物，腐生的真菌，大多数细菌需氧型多数动植物

一些细菌(如光合细菌，供氢体不是水，不放O2)蛔虫等

异化类型兼性厌氧型有氧时：有氧呼吸无氧时：无氧呼吸

你知道吗2.27微生物的类群

形态杆形、球形、螺旋形（弧形）

21

酵母菌厌氧型科学发现：人们对消化过程的研究发现了酶人们对向光性的研究发现了生长素人们对溶菌现象的研究发现了青霉素基本结构结构细胞壁细胞膜

细胞质（仅有核糖体）核区（环状DNA）

2.28微生物的营养

水无机盐22无机碳源碳源提供碳素营养有机碳源CO2、NaHCO3等糖、脂、石油等

你知道吗2.29微生物的代谢

加入高浓度食盐可分离金黄色葡萄球菌加入青霉素可分离酵母菌和霉菌不加N源可分离固氮微生物加入伊红-美蓝可鉴别大肠杆菌概念微生物自身生长繁殖必需的物质不断产生特点初级代谢产物代谢产物产物氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素23

或积累或排除概念对自身生长繁殖非必需的物质

次级代谢产物

2.30微生物的生长

时期调整期微生物群体生长的规律对数期稳定期衰亡期特点菌体不增殖，代谢活跃，体积增大以2n形式增长，代谢旺盛生死平衡，活菌数最多，芽孢形成死亡加速，形态多样，细胞裂解作菌种和科研材料收获菌体和代谢产物作用微生物的生长温度最适生长温度：2537℃影响微生物生长的环境因素pH氧超过：蛋白质和核酸不可逆破坏菌体数目(lg)2（最适pH见前）超过：影响酶活性和细胞膜稳定性需氧或不需氧2.31微生物的生长曲线与生长速率的关系

kk24注意

abcd时间

0生长速率＝繁殖率死亡率

2.32发酵工程简介

发酵工程

概念采用现代工程技术手段，利用微生物某些特定功能，为人类生产有用产品；或者直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。

基因诱变传统，常用。

菌种选育培养基配制灭菌内容基因工程细胞工程细胞融合（三要原则）

改变原来基因转基因

工程菌（工程细胞）

一般步骤：配制调→pH→分装→灭菌

严格杀灭培养基和发酵设备中的各种微生物，保证菌种是单一纯种

选育的良种要经多次扩大培养，才能满足大规模生产需要

扩大培养与接种发酵过程①检测菌体数目和产物浓度。②添加培养基组成。

③严格控制发酵条件（温度、pH、溶氧、通气量、转速）

代谢产物蒸馏、萃取、离子交换等方法提取

（包括植物调节、体液调节、神经调节、内环境与稳态、水盐调节、血糖调节、体温调节、免疫）

3.1植物生命活动调节激素调节

25

应用分离提纯产品菌体本身过滤、沉淀等方法分离

医药工业上的应用生产抗生素、维生素、动物激素、氨基酸、核苷酸等

生产传统发酵产品生产食品添加剂开发人类新食源啤酒、果酒、食醋等酸味剂、鲜味剂、甜味剂、色素单细胞蛋白、真菌蛋白等新食品

食品工业上的应用第三单元生命活动的调节向性运动植物体受到单一方向外界刺激而引起的定向运动是植物对于外界环境的适应性发现产生分布运输（略）主要在叶原基、嫩叶和发育的种子大多集中在胚芽鞘、分生组织、形成层及发育的种子和子房只能由形态学上端向形态学下端运输，不能倒过来运输促进生长生理作用抑制生长既能促进生长，又能抑制生长既能促进发芽，又能抑制发芽既能保花保果，又能疏花疏果生长素植物的器官的种类取决于生长素浓度促进生长0根芽茎两重性抑制生长植物激素调节10-1010-810-610-410-2浓度/molL-11促进插枝生根促进应用抑制促进果实发育防止落花落果抑制顶端优势生长素类似物浸泡插枝下端发根增多涂抹未受粉柱头涂抹未受粉柱头无籽番茄喷洒植株（棉花）保蕾保铃除草3.2人和高等动物的体液调节

内分泌腺激素名称促甲状腺激素释放激素下丘脑促性腺激素26释放激素抗利尿激素促甲状腺激素垂体促性腺激素主要生理功能促进垂体合成和分泌促甲状腺激素疏花疏果赤霉素促进生长其他激素细胞分裂素存在于分裂部位。促进细胞分裂、分化脱落酸促进叶片脱落乙烯促进果实成熟促进垂体合成和分泌促性腺激素减少排尿促进甲状腺生长发育和调节其合成与分泌促进性腺生长发育和调节其合成与分泌

3.3神经调节

概念由神经系统对体内外刺激所作的规律性反应

非条件反射遗传获得的先天性反射生活中学习获得的后天性反射

感受器传入神经分类基本方式反射27条件反射结构基础反射弧神经中枢

3.4动物行为产生的生理基础

求偶行为性激素照顾幼仔行为激素调节与行为催乳素甲状腺激素影响活动、食欲等趋性先天性行为对环境刺激的定向反应

膝跳反射、搔扒反射吸吮反射、眨眼反射

动物行为产生的生理28非条件反射

3.5内环境与物质交换

内环境与物质交换概念稳态内环境的理化性质保持相对稳定的状态(包括pH、参透压、温度、血糖浓度等等)血浆中碱性物质增多时血浆中酸性物质增多时pH的相对稳定Na2CO3乳酸＋缓冲物质H2CO3＋NaHCO3缓冲物质多余的H2CO3生成CO2和H2O多余的NaHCO3H2CO3增高时NaHCO3增高时由肾脏排出体外内环境体液细胞内液细胞液细胞外液血浆淋巴组织液养料、O2物质交换废物、CO2H2O来源（mL）来自饮水来自食物来自代谢130090029300去向（mL）由肾排出由皮肤排出由肺排出由大肠排出1500500400100共计2500共计25003.6水、钠、钾的来源与去向

3.7水盐平衡的调节

饮水不足、失水过多、食物过咸细胞外液渗透压升高神经调节下丘脑渗透压感受器30激素调节大脑皮层垂体后叶释放水盐

咏下丘脑下丘脑下丘脑产生激素真不少通过垂体控性甲有种激素抗利尿

体温调节是中枢血糖平衡功不小水盐代谢没有它什么事都做不了

3.8血糖平衡的调节

下丘脑另一区域（+）（+）胰岛B细胞血糖升高肾上腺素肾上腺（+）神经调节（－）胰岛素分泌增加31胰高血糖素分泌增加（+）胰岛A细胞（+）血糖降低（+）激素调节

3.9体温的调节

寒冷炎热冷觉感受器下丘脑体温调节中枢温觉感受器皮肤肾上腺下丘脑皮肤肾上腺素血管收缩汗腺不排汗立毛肌收缩垂体血管扩张代谢增强甲状腺汗腺排汗甲状腺激素散热增加散热减少产热增加体温恒定3.10免疫概述

概念机体特殊的保护性生理功能。通过识别“自己”与“非已”，以维持机体内环境的平衡与稳定。概念对所有病原体的防御能力第一道防线组成皮肤及黏膜的屏障作用体液中的杀菌物质吞噬细胞的吞噬作用免疫概述非特异性免疫分类第二道防线概念对特殊病原体的防御能力32特异性免疫组成第三道防线体液免疫

3.10免疫系统的组成与淋巴细胞的起源骨髓免疫器官中枢淋巴组织及器官胸腺淋巴结免疫组织免疫系统吞噬细胞免疫细胞淋巴细胞B细胞免疫分子淋巴细胞起源增殖分化外周淋巴组织及器官脾脏扁桃体T细胞抗体、淋巴因子（白细胞介素、干扰素等）效应B细胞B细胞少部分进入造血干细胞大部分死亡淋巴结脾脏扁桃体记忆细胞抗原刺激后效应T细胞记忆细胞3.11抗原与抗体

抗原特异结合血液循环胸腺中的增殖分化造血干细胞T细胞概念能与B细胞受体、T细胞受体及抗体结合，具有启动免疫应答潜能的物质

异物性机体以外的物质。或机体内的隔离物质或已发生改变的自身物质

性质大分子性相对分子质量大于10000的物质。蛋白质、脂多糖、多糖等特异性只与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合。取决于抗原决定簇

概念抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团是免疫细胞识别抗原的重要依据

①一种抗原可含有多种抗原决定族

33

②不同种抗原可含有相同或相似的抗原决定族③一个B细胞只接受一种抗原决定族的刺激④每一种抗原决定族只引起产生一种特定的抗体

刺激产生抗原决定簇特点概念B细胞识别抗原后经分裂增殖形成的效应B细胞所产生的一种球蛋白

3.12体液免疫和细胞免疫

体液免疫细胞免疫效应阶段抗体与病原体（抗原）结合防止病原体感染降低病毒侵染力病原体再次入侵记忆细胞增殖分化再次刺激反应阶段抗体效应B细胞增殖分化感应阶段反应阶段效应阶段直接刺激病原体吞噬细胞抗原T细胞抗原B细胞增殖分化(+)白细胞介素-2记忆细胞增殖分化再次刺激效应T细胞释放淋巴因子宿主细胞裂解死亡病原体侵入宿主细胞后宿主细胞溶酶体酶激活与宿主细胞密切接触3.13免疫失调引起的疾病

概念特点过敏反应已免疫过的机体在再次接触相同物质刺激时所发生的以机体生理功能紊乱为主的特异性免疫反应发作迅速、反应强烈、消退较快。无后遗症、有遗传倾向和个体差异再次刺激刺激吸附过敏原效应B细胞抗体某些细胞再次刺激时释放毛细血管扩张、血管通透性增强平滑肌收缩、腺体分泌增加34活性物质全身性过敏反应呼吸道过敏反应消化道过敏反应皮肤过敏反应

3.13免疫学的应用（选学）

免疫学的应用免疫预防灭活死疫苗(脊髓灰质炎疫苗)人工主动免疫注射抗原减毒活疫苗(卡介苗、牛痘苗)类毒素（白喉疫苗、破伤风疫苗）抗毒素（免疫动物后获得的抗体）人工被动免疫注射抗体人免疫球蛋白制剂（抗乙肝病毒免疫球蛋白）细胞因子制剂（新型制剂）单抗制剂35免疫治疗输入免疫物质（抗体、胸腺素、淋巴因子）或药物调整病人的免疫功能，从而治疗疾病

你知道吗缺氧引起脑水肿的原因①细胞内水肿：供氧不足→ATP减少→胞内Na+转运下降→胞内渗透压升高→细胞吸水增加→细胞内水肿②细胞外水肿：血浆缺氧→毛细血管扩张→通透性升高→血浆物质滤出→组织液增多→细胞外水肿36

第四单元生物的生殖与发育

(包括生殖的种类、动物生殖细胞的生成、植物的个体发育、动物的个体发育)

4.1生殖的类型生殖方式概念举例分裂生殖由一个生物体直接分裂成两个新个体变形虫、细菌出芽生殖在母体的一定部位长出芽体（新个体）酵母菌、水螅无性生殖母体产生无性生殖细胞孢子，由孢真菌（青霉）孢子生殖子萌发成新个体低等植物（衣藻）生高等植物的营养器官（根、茎、叶）与马铃薯的块茎殖营养生殖的母体脱落后，发育成新个体草莓的匍匐茎类注：植物组织培养是人工进行的植物无性繁殖方式。型有性生殖由亲体产生有性生殖细胞配子，由配子两两结合概念形成合子，再由合子发育成新个体的过程的生殖方式同配生殖配子形态大小相同（同型配子）类型异配生殖配子形态大小不同（大配子和小配子）配子形态大小差别很大，大的称卵细胞（雌配子），卵式生殖小的称精子（雄配子），结合形成的合子特称受精卵(2N)(2N)(2N)精子雄体胎的发育幼体(N)受精卵成体雌体卵子胎后发育卵细胞不经受精直接发育成新个体孤雌生殖（蜜蜂的卵细胞直接发育成雄蜂）被子植物的有性生殖一核消失，一核分裂减数分裂萌发核分裂花粉母细胞(2N)(2N)珠孔花粉(N)精子受精卵(N)卵细胞受精极核消失(3N)极核减数分裂发育核分裂(3次)胚囊母细胞(2N)胚囊(N)双受精八核胚囊成熟胚囊珠被37

4.2动物有性生殖细胞的形成（没有交换）

精子的形成A‘A‘BBB‘AA‘B精原细胞(2N=4)复制AA‘BB‘AB‘AB‘一种类型初级精母细胞(2N=4)次级精母细胞(N=2)一种类型精子(N=2)共两种精子有性生殖细胞的形成精细胞(N=2)卵细胞的形成4.3减数分裂中非姐妹染色单体的交叉互换四分体时期四分体A‘B‘A‘B复制AA‘B初级卵母细胞(2N=4)BB‘A次级卵母细胞(N=2)A卵细胞(N=2)B‘B‘BA第一极体(N=2)卵原细胞(2N=4)交叉互换初级精母细胞次级精母细胞精细胞

38

第二极体(N=2)一种卵细胞四种精子（一种卵细胞）

4.4减数分裂中染色体行为及数目与配子类型的关系

非姐妹染色单体不发生交叉互换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2、配子（精子、卵）种数等于组合数配子种数＝2n（n为同源染色体对数）3、组合数又与同源染色体的对数有关4、每一个精原细胞分裂都只形成两种精子与同源染色体对数无关5、每一个卵原细胞分裂都只形成一种卵子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①当m＜2n-1，则生成的精子类型最多为2m

4.6被子植物的个体发育

子房提供生长素子胚胚胚叶芽轴根胚顶细胞受精卵有丝分裂多次分裂球状胚体多次分裂供给营养植株果实基细胞几次分裂胚柄消失胚珠受精极核多次分裂种子胚乳细胞或者消失胚乳4.7动物的个体发育

卵裂受精卵胚胎发育胚后发育幼体外胚层分化分化珠被种皮表皮及其附属结构神经系统、感觉器官骨骼、肌肉及循环、排泄、生殖系统等肝脏、胰脏等腺体消化道、呼吸道上皮囊胚原肠胚中胚层分化幼体内胚层分化爬行类、鸟类、哺乳类和人类在胚胎发育的早期形成羊膜，内有羊水，为胚胎发育提供水环境，防止震动、保护胚胎。幼体与成体相似直接发育成体幼体与成体不同变态发育你知道吗判断必需矿质元素的标准是①不可缺少性：缺乏不能完成生活史②不可替代性：有专一缺乏症，加入其它元素不可替代③直接功能性：直接影响，不是通过影响土壤、微生物等的间接作用

第五单元生物的遗传、变异与进化

(包括遗传的物质基础、遗传规律、伴性遗传、细胞质遗传、基因突变、染色体变异、现代进化理论)

5.1证明DNA是遗传物质的实验（1）肺炎双球菌的转化实验

艾弗里的实验41

结论DNA是“转化因子”，即遗传物质R型(无毒)R型(无毒)活S型(有毒)R型(无毒)R型(无毒)分离R型(无毒)培养死亡活S型死S型注射注射活R型(无毒)注射死亡第一组注射健康第二组活S型(有毒)第三组死S型(加热)健康第四组＋活R型注射死亡分离，使R型细菌转化成S细菌设想在死S细菌中存在某种“转化因子”格里菲思实验DNA加入R型S型蛋白质或加入荚膜多糖培养DNA加DNA酶加入培养

5.2证明DNA是遗传物质的实验（2）T2噬菌体感染细菌实验

加入培养标记的噬菌体大肠杆菌培养液标记的噬菌体加入培养说明3532搅拌离心含放射性35S不含放射性SP新形成的噬菌使在细菌感染体外的噬菌体分离检测上清液和沉淀物中的放射性体没检测到35S搅拌离心不含放射性含放射性32P实线表示不带放射性虚线表示带放射性新形成的噬菌体检测到32P5.3证明RNA是遗传物质的实验烟草花叶病毒的感染实验

蛋白质RNA烟草花叶病毒（TMV）感染烟叶花叶病感染蛋白质分离感染烟叶健康TMVRNA烟叶感染花叶病＋RNA酶烟叶42

健康

5.4DNA是遗传物质的理论证据（遗传物质的必备条件）

1、稳定性2、连续性分子结构相对稳定能够自我复制，使前后代保持一定的连续性能够控制生物的性状和新陈代谢能够产生可遗传的变异能够贮藏大量遗传信息理论证据3、控制性4、变异性5、信息性5.5核酸是生物的遗传物质

1、核酸是一切生物的遗传物质5.6DNA的组成单位、分子结构和结构特点

磷酸脱氧核苷酸3’端基本组成单位2、DNA是主要的遗传物质3、含DNA的生物DNA是遗传物质，RNA不是4、不含DNA的生物（RNA病毒）RNA才是遗传物质氢键5’端GC3’端TA脱氧核糖碱基AT脱氧核苷CG5’端DNA的分子结构12343单脱氧核苷酸经磷酸二酯键连接成脱氧核苷酸长链两条脱氧核苷酸长链反向平行由氢键连接成双链DNA分子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

5.7由碱基互补配对原则引起的碱基间关系

A=A1+A2T=T1+T2G=G1+G2C=C1+C2A+G=T+CA+C=T+G(AC)(AG)1A=TG=CA1=T2G1=C2A2=T1G2=C1(TC)1(TG)1基本关系2(A1G1)m(T1C1)(T2C2)m(A2G2)(A2G2)1(T2C2)m3(A1T1)n(G1C1)A2T2)n(G2C2)(G2C2)1(A2T2)nA21T2wA2无法计算G2G1rC1T1tC145A1wT1A1sG1G21C2rT2无法计算C2根据第一链计算第二链44

5.8DNA分子的复制

3’端

解旋方向

5’端

亲代（0代）

32P

ACGT

复制TGCA

（半保留复制）

32P

子代DNA分子中含亲代链的比例

子代DNA链中含亲代链的比例

5’端3’端3’端5’端3’端5’端5’端3’端5’端3’端

1代2代32n代P32PACGTTGCAPACGTTGCA31P31ACGTTGCA31P31PACGTTGCAPACGTTGCA31P32ACGTTGCA32P1/2n-11/2n11/21/21/45.9DNA半保留复制的实验证明

亲代15Ⅱ代

半重半轻

Ⅰ代N(重链)15全重15N(重链)14全轻

N(轻链)N(重链)半重半轻

从每一代DNA分子中取等量的DNA进行氯化铯密度梯度离心低氯化铯密度高45

轻带中间带重带

DNA带

5.10基因的结构及控制蛋白质的合成

原核生物基因的结构非编码区编码区非编码区RNA聚合酶结合位点放大基因（编码区）ACGTACGTACGTTGCATGCATGCA转录转录mRNAACGUACGUACGUUGCAUGCAUGCAtRNA翻译蛋白质（多肽）苏酪缬精基因控制蛋白质的合成真核生物基因的结构非编码区ARNA聚合酶结合位点外显子B内含子编码区C外显子D内含子E外显子非编码区转录初级RNAABCDE加工AmRNACE基因控制蛋白质的合成翻译蛋白质（多肽）46

5.11染色体组与基因组比较

染色体组概念基因组单倍体基因组原核生物基因组线粒体基因组叶绿体基因组区别与联系概念正常配子中的全部染色体数称为一个染色体组，用N表示某生物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）有性别生物：N+1（N个DNA+1个性染色体DNA组成）无性别生物：N（N个DNA分子组成）一个DNA分子组成（或加上质粒DNA）线粒体中一个DNA分子所携带的遗传信息（见后述）叶绿体中一个DNA分子所携带的遗传信息示例果蝇：N=4人：23+1+线粒体DNA人：23+1玉米：10细菌DNA线粒体DNA叶绿体DNA染色体组由正常配子中的染色体数目构成，只包含一条性染色体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5.12人类基因组研究

5.12.1人类基因组计划（HGP）大事记1985年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）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1990年10月1日201*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。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。人类基因组计划的公立阵营宣布提前于201*年完成人类基因组的工作草图，整个终图的完成期将从201*提前到201*年。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，而且建立了自己的研究队伍，技术水平走在了世界的前列。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。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”。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。1998年5月1998年10月人类基因1999年9月组计划大201*年3月14日事记201*年4月底201*年6月26日美国白宫召开会议，宣布人类基因组“工作框架图”完成。201*年2月15日201*年2月16日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。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，201*年5月18日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99．99％。历时16年的人类基因组计划书写完了最后一个章节。47

5.12.2人类基因组计划（HGP）的主要内容又称连锁图，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。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。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。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。遗传图物理图主要内容序列图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。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，而已知的所转录图有蛋白质都是由mRNA编码的，这样可以把mRNA通过反转录酶合成cDNA或称作EST(基因图)的部分的cDNA片段，也可根据mRNA的信息人工合成cDNA或cDNA片段，然后，再用这种稳定的cDNA或EST作为“探针”进行分子杂交，鉴别出与转录有关的基因。基因图谱的意义是：在于它能有效地反应在正常或受控条件中表达的全基因的时空图。通过这张图可以了解某一基因在不同时间不同组织、不同水平的表达；也可以了解一种组织中不同时间、不同基因中不同水平的表达，还可以了解某一特定时间、不同组织中的不同基因不同水平的表达。

5.12.3人类与其他物种的基因组比较（大约）物种浆菌肺炎双球菌流感嗜血杆菌大肠杆菌48

碱基对数量580,0002,200,0004,600,0004,600,000基因数量5002,3001,7004,400物种酿酒酵母黑腹果蝇家鼠人类碱基对数量12,000,000180,000,0002,500,000,0003,000,000,000基因数量5,53813,35029,00027,0

5.12.4人类基因组24条染色体上的基因数目和申请的专利数目（截止201*年）染色体编号1号2号3号4号5号6号7号8号9号10号11号12号合计基因数目3,1411,7761,4451,0231,2611,4011,4109521,0861,0421,6261,34717,510累计专利数目5043303072152542252322082331703122523,242染色体编号13号14号15号16号17号18号19号20号21号22号XY合计基因数目4778219151,1391,4714081,7157623571061,0901449,40526,915专利数目971551411923137427017866657201*42,3575,599【说明】目前人们对于基因资源是否应该登记专利仍有争议。由于学术研究并非营利性，因此通常不受这些专利所拘束。此外由于美国政府近年来将专利申请条件提高，因此与DNA有关的专利许可，在201*年之后已逐渐减少。

5.12.5人类基因组研究的意义与展望

123对于各种疾病尤其是对各种遗传病的诊断、治疗具有划时代的意义对于深入了解基因表达的调控机制、细胞的生长、分化和个体发育的机制以及生物进化等也具有重要意义推动生物高新技术的发展，并产生巨大的经济效应你知道吗在人体全部22对常染色体中，1号染色体包含的基因数量最多，达3141个，是平均水平的两倍，共有超过2.23亿个碱基对，破译难度也最大。一个由150名英国和美国科学家组成的团队历时10年，才完成了1号染色体的测序工作。

5.13遗传的中心法则

转录复制DNA逆转录复制RNA翻译蛋白质(性状)

5.14基因工程的基本内容

DNA质粒细胞获取质粒细菌获取DNA目的基因质粒提取目的基因DNA用同一种限制性内切酶切割目的基因DNA连接酶酶目的基因与运载体结合重组质粒将目的基因导入受体细胞DNA重组质粒将目的基因导入受体细胞细胞增殖目的基因的检测和表达

50

目的基因产物

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