學習資料收集于網絡，僅供參考高一生物必修（1）知識點整理第一章 走近細胞 第一節 從生物圈到細胞 一、相關概念細 胞：是生物體結構和功能的基本單位。除了病毒以外，所有生物都是由細胞構成的。細胞是地球上最基本的生命系統生命系統的結構層次： 細胞組織器官系統（植物沒有系統）個體種群 群落生態系統生物圈 二、病毒的相關知識： 1、病毒（Virus）是一類沒有細胞結構的生物體。主要特征： 、個體微小，一般在1030nm之間，大多數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； 、專營細胞內寄生生活； 、結構簡單，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白質外殼所構成。 2、根據寄生的宿主不同，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。根據病毒所含核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒。3、常見的病毒有：人類流感病毒（引起流行性感冒）、SARS病毒、人類免疫缺陷病毒（HIV）引起艾滋病（AIDS）、禽流感病毒、乙肝病毒、人類天花病毒、狂犬病毒、煙草花葉病毒等。第二節 細胞的多樣性和統一性一、細胞種類：根據細胞內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：1、原核細胞：細胞較小，無核膜、無核仁，沒有成形的細胞核；遺傳物質（一個環狀DNA分子）集中的區域稱為擬核；沒有染色體，DNA 不與蛋白質結合，；細胞器只有核糖體；有細胞壁，成分與真核細胞不同。2、真核細胞：細胞較大，有核膜、有核仁、有真正的細胞核；有一定數目的染色體（DNA與蛋白質結合而成）；一般有多種細胞器。3、原核生物：由原核細胞構成的生物。如：藍藻、細菌（如硝化細菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌）、放線菌、支原體等都屬于原核生物。4、真核生物：由真核細胞構成的生物。如動物(草履蟲、變形蟲)、植物、真菌（酵母菌、霉菌、粘菌）等。三、細胞學說的建立：1、1665 英國人虎克(Robert Hooke)用自己設計與制造的顯微鏡（放大倍數為40-140倍)觀察了軟木的薄片，第一次描述了植物細胞的構造，并首次用拉丁文cella（小室)這個詞來對細胞命名。2、1680 荷蘭人列文虎克（A. van Leeuwenhoek），首次觀察到活細胞，觀察過原生動物、人類精子、鮭魚的紅細胞、牙垢中的細菌等。3、19世紀30年代德國人施萊登（Matthias Jacob Schleiden） 、施旺（Theodar Schwann）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。這一學說即“細胞學說（Cell Theory)”，它揭示了生物體結構的統一性。第二章 組成細胞的分子第一節 細胞中的元素和化合物一、1、生物界與非生物界具有統一性：組成細胞的化學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：組成生物體的化學元素在細胞內的含量與在非生物界中的含量明顯不同二、組成生物體的化學元素有20多種： 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； 細胞含量最多4種元素：C、 O、H、N； 水 無機物 無機鹽 組成細胞 蛋白質 的化合物 脂質 有機物 糖類 核酸三、在活細胞中含量最多的化合物是水（85-90）；含量最多的有機物是蛋白質（7- 10）；占細胞鮮重比例最大的化學元素是O、占細胞干重比例最大的化學元素是C。第二節 生命活動的主要承擔者-蛋白質一、 相關概念氨 基 酸：蛋白質的基本組成單位 ，組成蛋白質的氨基酸約有20種。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構。肽 鏈：多肽通常呈鏈狀結構，叫肽鏈。二、氨基酸分子通式：三、 氨基酸結構的特點：每種氨基酸分子至少含有一個氨基（NH2）和一個羧基（COOH），并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上（如：有NH2和COOH但不是連在同一個碳原子上不叫氨基酸）；R基的不同導致氨基酸的種類不同。四、蛋白質多樣性的原因是：組成蛋白質的氨基酸數目、種類、排列順序不同，多肽鏈空間結構千變萬化。五、蛋白質的主要功能（生命活動的主要承擔者）： 構成細胞和生物體的重要物質，如肌動蛋白； 催化作用：如酶； 調節作用：如胰島素、生長激素； 免疫作用：如抗體，抗原； 運輸作用：如紅細胞中的血紅蛋白。六、有關計算： 肽鍵數 = 脫去水分子數 = 氨基酸數目 肽鏈數 至少含有的羧基（COOH）或氨基數（NH2） = 肽鏈數 第三節 遺傳信息的攜帶者-核酸 一、核酸的種類：脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）二、核 酸：是細胞內攜帶遺傳信息的物質，對于生物的遺傳、變異和蛋白質的合成具有重要作用。三、組成核酸的基本單位是：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA為脫氧核糖、RNA為核糖）和一分子含氮堿基組成 ；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。 四、DNA所含堿基有：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T） RNA所含堿基有：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、尿 嘧 啶（U） 五、核酸的分布：真核細胞的DNA主要分布在細胞核中；線粒體、葉綠體內也含有少量的DNA；RNA主要分布在細胞質中。 第四節 細胞中的糖類和脂質一、 相關概念：糖類：是主要的能源物質；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。二糖：是水解后能生成兩分子單糖的糖。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。可溶性還原性糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖等二、糖類的比較： 分類 元素 常見種類 分布 主要功能 單糖 C H O 核糖 動植物 組成核酸 脫氧核糖 葡萄糖、果糖、半乳糖 重要能源物質 二糖 蔗糖 植物 麥芽糖 乳糖 動物 多糖 淀粉 植物 植物貯能物質 纖維素 細胞壁主要成分 糖原（肝糖原、肌糖原） 動物 動物貯能物質三、脂質的比較： 分類 元素 常見種類 功能 脂質 脂肪 C、H、O1、主要儲能物質 2、保溫 3、減少摩擦，緩沖和減壓 磷脂 C、H、O （N、P） 細胞膜的主要成分 固醇 膽固醇 與細胞膜流動性有關 性激素 維持生物第二性征，促進生殖器官發育 維生素D 有利于Ca、P吸收第五節 細胞中的無機物 一、有關水的知識要點 存在形式 含量 功能 聯系 水 自由水 約95 1、良好溶劑 2、參與多種化學反應 3、運送養料和代謝廢物 它們可相互轉化；代謝旺盛時自由水含量增多，反之，含量減少。 結合水 約4.5 細胞結構的重要組成成分 二、無機鹽（絕大多數以離子形式存在）功能： 、構成某些重要的化合物，如：葉綠素、血紅蛋白等 、維持生物體的生命活動（如動物缺鈣會抽搐） 、維持酸堿平衡，調節滲透壓。 第三章 細胞的基本結構 第一節 細胞膜-系統的邊界一、細胞膜的成分：主要是脂質（約50）和蛋白質（約40），還有少量糖類 （約2-10）二、細胞膜的功能： 、將細胞與外界環境分隔開 、控制物質進出細胞 、進行細胞間的信息交流三、植物細胞含有細胞壁，主要成分是纖維素和果膠，對細胞有支持和保護作用；其性質是全透性的。第二節 細胞器-系統內的分工合作一、相關概念： 細 胞 質：在細胞膜以內、細胞核以外的原生質，叫做細胞質。細胞質主要包括細胞質基質和細胞器。細胞質基質：細胞質內呈液態的部分是基質。是細胞進行新陳代謝的主要場所。細 胞 器：細胞質中具有特定功能的各種亞細胞結構的總稱。二、八大細胞器的比較：1、線粒體：（呈粒狀、棒狀，具有雙層膜，普遍存在于動、植物細胞中，內有少量DNA和RNA內膜突起形成嵴，內膜、基質和基粒中有許多種與有氧呼吸有關的酶），線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，生命活動所需要的能量，大約95%來自線粒體，是細胞的“動力車間”2、葉綠體：（呈扁平的橢球形或球形，具有雙層膜，主要存在綠色植物葉肉細胞里），葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，是植物細胞的“養料制造車間”和“能量轉換站”，（含有葉綠素和類胡蘿卜素，還有少量DNA和RNA，葉綠素分布在基粒片層的膜上。在片層結構的膜上和葉綠體內的基質中，含有光合作用需要的酶）。3、核糖體：橢球形粒狀小體，有些附著在內質網上，有些游離在細胞質基質中。是細胞內將氨基酸合成蛋白質的場所。4、內質網：由膜結構連接而成的網狀物。是細胞內蛋白質合成和加工，以及脂質合成的“車間”5、高爾基體：在植物細胞中與細胞壁的形成有關，在動物細胞中與蛋白質（分泌蛋白）的加工、分類運輸有關。6、中心體：每個中心體含兩個中心粒，呈垂直排列，存在于動物細胞和低等植物細胞，與細胞的有絲分裂有關。7、液泡：主要存在于成熟植物細胞中，液泡內有細胞液。化學成分：有機酸、生物堿、糖類、蛋白質、無機鹽、色素等。有維持細胞形態、儲存養料、調節細胞滲透吸水的作用。8、溶酶體：有“消化車間”之稱，內含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。三、分泌蛋白的合成和運輸： 核糖體（合成肽鏈）內質網（加工成具有一定空間結構的蛋白質） 高爾基體（進一步修飾加工）囊泡細胞膜細胞外 四、生物膜系統的組成：包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。 第三節 細胞核-系統的控制中心一、細胞核的功能：是遺傳信息庫（遺傳物質儲存和復制的場所），是細胞代謝和遺傳的控制中心； 二、細胞核的結構：1、染色質：由DNA和蛋白質組成，染色質和染色體是同樣物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。2、核 膜：雙層膜，把核內物質與細胞質分開。3、核 仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。4、核 孔：實現細胞核與細胞質之間的物質交換和信息交流21、糖類：單糖：葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖二糖：麥芽糖、蔗糖、乳糖多糖：淀粉和纖維素（植物細胞）、糖原（動物細胞）脂肪：儲能；保溫；緩沖；減壓22、脂質：磷脂：生物膜重要成分膽固醇固醇：性激素：促進人和動物生殖器官的發育及生殖細胞形成維生素D：促進人和動物腸道對Ca和P的吸收23、多糖，蛋白質，核酸等都是生物大分子，基本組成單位依次為：單糖、氨基酸、核苷酸。生物大分子以碳鏈為基本骨架，所以碳是生命的核心元素。自由水（95.5%）：良好溶劑；參與生物化學反應；提供液體環境；運送24、水存在形式營養物質及代謝廢物結合水（4.5%）25、無機鹽絕大多數以離子形式存在。哺乳動物血液中Ca2+過低，會出現抽搐癥狀；患急性腸炎的病人脫水時要補充輸入葡萄糖鹽水；高溫作業大量出汗的工人要多喝淡鹽水。26、細胞膜主要由脂質和蛋白質，和少量糖類組成，脂質中磷脂最豐富，功能越復雜的細胞膜，蛋白質種類和數量越多；細胞膜基本支架是磷脂雙分子層；細胞膜具有一定的流動性和選擇透過性。將細胞與外界環境分隔開27、細胞膜的功能控制物質進出細胞進行細胞間信息交流28、植物細胞的細胞壁成分為纖維素和果膠，具有支持和保護作用。29、制取細胞膜利用哺乳動物成熟紅細胞，因為無核膜和細胞器膜。30、葉綠體：光合作用的細胞器；雙層膜線粒體：有氧呼吸主要場所；雙層膜核糖體：生產蛋白質的細胞器；無膜中心體：與動物細胞有絲分裂有關；無膜液泡：調節植物細胞內的滲透壓，內有細胞液內質網：對蛋白質加工高爾基體：對蛋白質加工，分泌31、消化酶、抗體等分泌蛋白合成需要四種細胞器：核糖體，內質網、高爾基體、線粒體。32、細胞膜、核膜、細胞器膜共同構成細胞的生物膜系統，它們在結構和功能上緊密聯系，協調。維持細胞內環境相對穩定生物膜系統功能許多重要化學反應的位點把各種細胞器分開，提高生命活動效率核膜：雙層膜，其上有核孔，可供mRNA通過結構核仁1本冊的雙生字詞：33、細胞核由DNA及蛋白質構成，與染色體是同種物質在不同時期的染色質兩種狀態容易被堿性染料染成深色一面紅旗 一個朋友 一對朋友 一條木船 一條小河功能：是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心七、填空題經常會填34、植物細胞內的液體環境，主要是指液泡中的細胞液。原生質層指細胞膜，液泡膜及兩層膜之間的細胞質植物細胞原生質層相當于一層半透膜；質壁分離中質指原生質層，壁為細胞壁35、細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜媽媽一邊洗手，一邊說話。自由擴散：高濃度低濃度，如H2O，O2，CO2，甘油，乙醇、苯協助擴散：載體蛋白質協助，高濃度低濃度，如葡萄糖進入紅細胞36、物質跨膜運輸方式主動運輸：需要能量；載體蛋白協助；低濃度高濃度，如無機鹽離子胞吞、胞吐：如載體蛋白等大分子37、細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜，這種膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他離子，小分子和大分子則不能通過。（3）兩只鳥蛋就是（兩只小鳥）。我（小心）地捧著鳥蛋，（連忙）走到樹邊，輕輕地把鳥蛋（送還）。我仿佛（聽見）鳥兒的歡（唱），抬起頭來，把（目光）投向（高遠）的藍天。38、本質：活細胞產生的有機物，絕大多數為蛋白質，少數為RNA高效性特性專一性：每種酶只能催化一種成一類化學反應r s t u v w x y z酶作用條件溫和：適宜的溫度，pH，最適溫度（pH值）下，酶活性最高，青青的假山（ 小蝦、草地） 綠綠的草地（ 小草、葉子 ）溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低，甚至失活（過高、過酸、過堿）功能：催化作用，降低化學反應所需要的活化能超市里有餅干，有水果，還有蔬菜。結構簡式：APPP，A表示腺苷，P表示磷酸基團，表示高能磷酸鍵全稱：三磷酸腺苷千山萬水 詩情畫意 四面八方 各種各樣 自言自語 萬里無云39、ATP與ADP相互轉化：APPPAPP+Pi+能量功能：細胞內直接能源物質40、細胞呼吸：有機物在細胞內經過一系列氧化分解，生成CO2或其他產物，釋放能量并生成ATP過程線粒體結構如圖：例：瓶子里的水漸漸升高了。41、有氧呼吸與無氧呼吸比較有氧呼吸無氧呼吸場所細胞質基質、線粒體（主要）細胞質基質產物CO2，H2O，能量CO2，酒精（或乳酸）、能量反應式C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量C6H12O62C3H6O3+能量C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量過程第一階段：1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸和少量H，釋放少量能量，細胞質基質第二階段：丙酮酸和水徹底分解成CO2和H，釋放少量能量，線粒體基質第三階段：H和O2結合生成水，大量能量，線粒體內膜第一階段：同有氧呼吸第二階段：丙酮酸在不同酶催化作用下，分解成酒精和CO2或轉化成乳酸能量大量少量ATP分子高能磷酸鍵中能量的主要來源生物必修二知識點總結 一、遺傳的基本規律 (1)基因的分離定律 豌豆做材料的優點： （1）豌豆能夠嚴格進行自花授粉，而且是閉花授粉，自然條件下能保持純種。 （2）品種之間具有易區分的性狀。 人工雜交試驗過程：去雄（留下雌蕊）套袋（防干擾）人工傳粉 一對相對性狀的遺傳現象：具有一對相對性狀的純合親本雜交，后代表現為一種表現型，F1代自交，F2代中出現性狀分離，分離比為3：1。 基因分離定律的實質：在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性，生物體在進行減數分裂時，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。 (2)基因的自由組合定律 兩對等位基因控制的兩對相對性狀的遺傳現象：具有兩對相對性狀的純合子親本雜交后，產生的F1自交，后代出現四種表現型，比例為9：3：3：1。四種表現型中各有一種純合子，分別在子二代占1/16，共占4/16；雙顯性個體比例占9/16；雙隱性個體比例占1/16；單雜合子占2/164=8/16；雙雜合子占4/16；親本類型比例各占9/16、1/16；重組類型比例各占3/16、3/16 基因的自由組合定律的實質：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進行減數分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時非同源染色體上的非等位基因自由組合。 運用基因的自由組合定律的原理培育新品種的方法：優良性狀分別在不同的品種中，先進行雜交，從中選擇出符合需要的，再進行連續自交即可獲得純合的優良品種。 記憶點： 1基因分離定律：具有一對相對性狀的兩個生物純本雜交時，子一代只表現出顯性性狀；子二代出現了性狀分離現象，并且顯性性狀與隱性性狀的數量比接近于3：1。 2基因分離定律的實質是：在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體，具有一定的獨立性，生物體在進行減數分裂形成配子時，等位基因會隨著的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。 3基因型是性狀表現的內存因素，而表現型則是基因型的表現形式。表現型=基因型+環境條件。 4基因自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進行減數分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時非同源染色體上的非等位基因自由組合。在基因的自由組合定律的范圍內，有n對等位基因的個體產生的配子最多可能有2n種。 二、細胞增殖 (1)細胞周期：指連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止。 (2)有絲分裂： 分裂間期的最大特點：完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成 分裂期染色體的主要變化為：前期出現；中期清晰、排列；后期分裂；末期消失。特別注意后期由于著絲點分裂，染色體數目暫時加倍。 動植物細胞有絲分裂的差異：a.前期紡錘體形成方式不同；b.末期細胞質分裂方式不同。 (3)減數分裂： 對象：有性生殖的生物 時期：原始生殖細胞形成成熟的生殖細胞 特點：染色體只復制一次，細胞連續分裂兩次 結果：新產生的生殖細胞中染色體數比原始生殖細胞減少一半。 精子和卵細胞形成過程中染色體的主要變化：減數第一次分裂間期染色體復制，前期同源染色體聯會形成四分體（非姐妹染色體單體之間常出現交叉互換），中期同源染色體排列在赤道板上，后期同源染色體分離同時非同源染色體自由組合；減數第二次分裂前期染色體散亂地分布于細胞中，中期染色體的著絲點排列在赤道板上，后期染色體的著絲點分裂染色體單體分離。 有絲分裂和減數分裂的圖形的鑒別：（以二倍體生物為例） 1.細胞中沒有同源染色體減數第二次分裂 2.有同源染色體聯會、形成四分體、排列于赤道板或相互分離減數第一次分裂 3.同源染色體沒有上述特殊行為有絲分裂 記憶點： 1減數分裂的結果是，新產生的生殖細胞中的染色體數目比原始的生殖細胞的減少了一半。 2減數分裂過程中聯會的同源染色體彼此分開，說明染色體具一定的獨立性；同源的兩個染色體移向哪一極是隨機的，則不同對的染色體（非同源染色體）間可進行自由組合。 3減數分裂過程中染色體數目的減半發生在減數第一次分裂中。 4一個精原細胞經過減數分裂，形成四個精細胞，精細胞再經過復雜的變化形成精子。 5一個卵原細胞經過減數分裂，只形成一個卵細胞。 6對于進行有性生殖的生物來說，減數分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的 三、性別決定與伴性遺傳 (1)XY型的性別決定方式：雌性體內具有一對同型的性染色體（XX），雄性體內具有一對異型的性染色體（XY）。減數分裂形成精子時，產生了含有X染色體的精子和含有Y染色體的精子。雌性只產生了一種含X染色體的卵細胞。受精作用發生時，X精子和Y精子與卵細胞結合的機會均等，所以后代中出生雄性和雌性的機會均等，比例為1：1。 (2)伴X隱性遺傳的特點（如色盲、血友病、果蠅眼色、女婁菜葉形等遺傳） 男性患者多于女性患者 屬于交叉遺傳（隔代遺傳）即外公女兒外孫 女性患者，其父親和兒子都是患者；男性患病，其母、女至少為攜帶者 （3）X染色體上隱性遺傳（如抗VD佝僂病、鐘擺型眼球震顫） 女性患者多于男性患者。 具有世代連續現象。 男性患者，其母親和女兒一定是患者。 （4）Y染色體上遺傳（如外耳道多毛癥） 致病基因為父傳子、子傳孫、具有世代連續性，也稱限雄遺傳。 （5）伴性遺傳與基因的分離定律之間的關系：伴性遺傳的基因在性染色體上，性染色體也是一對同源染色體，伴性遺傳從本質上說符合基因的分離定律。 記憶點： 1生物體細胞中的染色體可以分為兩類：常染色體和性染色體。 生物的性別決定方式主要有兩種：一種是XY型，另一種是ZW型。 2伴性遺傳的特點： （1）伴X染色體隱性遺傳的特點： 男性患者多于女性患者；具有隔代遺傳現象（由于致病基因在X染色體上，一般是男性通過女兒傳給外孫）；女性患者的父親和兒子一定是患者，反之，男性患者一定是其母親傳給致病基因。 （2）伴X染色體顯性遺傳的特點：女性患者多于男性患者，大多具有世代連續性即代代都有患者，男性患者的母親和女兒一定是患者。 （3）伴Y染色體遺傳的特點： 患者全部為男性；致病基因父傳子，子傳孫（限雄遺傳）。 四、基因的本質 (1)DNA是主要的遺傳物質 生物的遺傳物質：在整個生物界中絕大多數生物是以DNA作為遺傳物質的。有DNA的生物（細胞結構的生物和DNA病毒），DNA就是遺傳物質；只有少數病毒（如艾滋病毒、SARS病毒、禽流感病毒等）沒有DNA，只有RNA，RNA才是遺傳物質。 證明DNA是遺傳物質的實驗設計思想：設法把DNA和蛋白質分開，單獨地、直接地去觀察DNA的作用。 (2)DNA分子的結構和復制 DNA分子的結構 a.基本組成單位：脫氧核苷酸（由磷酸、脫氧核糖和堿基組成）。 b.脫氧核苷酸長鏈：由脫氧核苷酸按一定的順序聚合而成 c.平面結構： d.空間結構：規則的雙螺旋結構。 e.結構特點：多樣性、特異性和穩定性。 DNA的復制 a.時間：有絲分裂間期或減數第一次分裂間期 b .特點：邊解旋邊復制；半保留復制。 c.條件：模板（DNA分子的兩條鏈）、原料（四種游離的脫氧核苷酸）、酶（解旋酶，DNA聚合酶，DNA連接酶等），能量（ATP） d.結果：通過復制產生了與模板DNA一樣的DNA分子。 e.意義：通過復制將遺傳信息傳遞給后代，保持了遺傳信息的連續性。 (3)基因的結構及表達 基因的概念：基因是具有遺傳效應的DNA分子片段，基因在染色體上呈線性排列。 基因控制蛋白質合成的過程： 轉錄：以DNA的一條鏈為模板通過堿基互補配對原則形成信使RNA的過程。 翻譯：在核糖體中以信使RNA為模板，以轉運RNA為運載工具合成具有一定氨基酸排列順序的蛋白質分子 記憶點： 1DNA是使R型細菌產生穩定的遺傳變化的物質，而噬菌體的各種性狀也是通過DNA傳遞給后代的，這兩個實驗證明了DNA 是遺傳物質。 2一切生物的遺傳物質都是核酸。細胞內既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遺傳物質是DNA，少數病毒的遺傳物質是RNA。由于絕大多數的生物的遺傳物質是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質。 3堿基對排列順序的千變萬化，構成了DNA分子的多樣性，而堿基對的特定的排列順序，又構成了每一個DNA分子的特異性。這從分子水平說明了生物體具有多樣性和特異性的原因。 4遺傳信息的傳遞是通過DNA分子的復制來完成的。基因的表達是通過DNA控制蛋白質的合成來實現的。 5DNA分子獨特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板；通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。在兩條互補鏈中 的比例互為倒數關系。在整個DNA分子中，嘌呤堿基之和=嘧啶堿基之和。整個DNA分子中， 與分子內每一條鏈上的該比例相同。 6子代與親代在性狀上相似，是由于子代獲得了親代復制的一份DNA的緣故。 7基因是有遺傳效應的DNA片段，基因在染色體上呈直線排列，染色體是基因的載體。 8由于不同基因的脫氧核苷酸的排列順序（堿基順序）不同，因此，不同的基因含有不同的遺傳信息。（即：基因的脫氧核苷酸的排列順序就代表遺傳信息）。 9DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中核糖核苷酸的排列順序，信使RNA中核糖核苷酸的排列順序又決定了氨基酸的排列順序，氨基酸的排列順序最終決定了蛋白質的結構和功能的特異性，從而使生物體表現出各種遺傳特性。基因控制蛋白質的合成時：基因的堿基數：mRNA上的堿基數：氨基酸數=6：3：1。氨基酸的密碼子是信使RNA上三個相鄰的堿基，不是轉運RNA上的堿基。轉錄和翻譯過程中嚴格遵循堿基互補配對原則。注意：配對時，在RNA上A對應的是U。 10生物的一切遺傳性狀都是受基因控制的。一些基因是通過控制酶的合成來控制代謝過程；基因控制性狀的另一種情況，是通過控制蛋白質分子的結構來直接影響性狀。 五、生物的變異 (1 )基因突變 基因突變的概念：由于DNA分子中發生堿基對的增添、缺失或改變，而引起的基因結構的改變。 基因突變的特點： a.基因突變在生物界中普遍存在 b.基因突變是隨機發生的 c.基因突變的頻率是很低的 d.大多數基因突變對生物體是有害的 e.基因突變是不定向的 基因突變的意義：生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原材料。 基因突變的類型：自然突變、誘發突變 人工誘變在育種中的應用：通過人工誘變可以提高變異的頻率，可以大幅度地改良生物的性狀。 (2) 染色體變異 染色體結構的變異：缺失、增添、倒位、易位。如：貓叫綜合征。 染色體數目的變異：包括細胞內的個別染色體增加或減少和以染色體組的形式成倍地增加減少。 染色體組特點：a、一個染色體組中不含同源染色體 b、一個染色體組中所含的染色體形態、大小和功能各不相同 c、一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因 二倍體或多倍體：由受精卵發育成的個體，體細胞中含幾個染色體組就是幾倍體；由未受精的生殖細胞（精子或卵細胞）發育成的個體均為單倍體（可能有1個或多個染色體組）。 人工誘導多倍體的方法：用秋水仙素處理萌發的種子和幼苗。原理：當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制細胞分裂前期紡錘體形成，導致染色體不分離，從而引起細胞內染色體數目加倍。 多倍體植株特征：莖桿粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加。 單倍體植株特征：植株長得弱小而且高度不育。單倍體植株獲得方法：花藥離休培養。單倍體育種的意義：明顯縮短育種年限（只需二年）。 記憶點： 1染色體組是細胞中的一組非同源染色體，它們在形態和功能上各不相同，但是攜帶者控制一種生物生長發育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體叫染色體組。 2可遺傳變異是遺傳物質發生了改變，包括基因突變、基因重組和染色體變異。基因突變最大的特點是產生新的基因。它是染色體的某個位點上的基因的改變。基因突變既普遍存在，又是隨機發生的，且突變率低，大多對生物體有害，突變不定向。基因突變是生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原材料。基因重組是生物體原有基因的重新組合，并沒產生新基因，只是通過雜交等使本不在同一個體中的基因重組合進入一個個體。通過有性生殖過程實現的基因重組，為生物變異提供了極其豐富的來源。這是形成生物多樣性的重要原因之一，對于生物進化具有十分重要的意義。上述二種變異用顯微鏡是看不到的，而染色體變異就是染色體的結構和數目發生改變，顯微鏡可以明顯看到。這是與前二者的最重要差別。其變化涉及到染色體的改變。如結構改變，個別數目及整倍改變，其中整倍改變在實際生活中具有重要意義，從而引伸出一系列概念和類型，如：染色體組、二倍體、多倍體、單倍體及多倍體育種等。 六、 人類遺傳病與優生 （1）優生的措施：禁止近親結婚、進行遺傳咨詢、提倡適齡生育、產前診斷。 （2）禁止近親結婚的原因：近親結婚的夫婦從共同祖先那里繼承同一種致病基因的機會大大增加，所生子女患隱性遺傳病的概率大大增加。 記憶點： 1. 多指、并指、軟骨發育不全是單基因的常染色體顯性遺傳病；抗維生素D佝僂病是單基因的X染色體顯性遺傳病；白化病、苯丙酮尿癥、先天性聾啞是單基因的常染色體隱性遺傳病；進行性肌營養不良、紅綠色盲、血友病是單基因的X染色體隱性遺傳病；唇裂、無腦兒、原發性高血壓、青少年型糖尿病等屬于對基因遺傳病；另外染色體遺傳病中常染色體病有21三體綜合癥、貓叫綜合癥等；性染色體病有性腺發育不良等。 七、細胞質遺傳 細胞質遺傳的特點：母系遺傳（原因：受精卵中的細胞質幾乎全部來自母細胞）；后代沒有一定的分離比（原因：生殖細胞在減數分裂時，細胞質中的遺傳物質隨機地、不均等地分配到子細胞中去）。 細胞質遺傳的物質基礎：在細胞質內存在著DNA分子，這些DNA分子主要位于線粒體和葉綠體中，可以控制一些性狀。 記憶點： 1.卵細胞中含有大量的細胞質，而精子中只含有極少量的細胞質，這就是說受精卵中的細胞質幾乎全部來自卵細胞，這樣，受細胞質內遺傳物質控制的性狀實際上是由卵細胞傳給子代，因此子代總表現出母本的性狀。 2細胞質遺傳的主要特點是：母系遺傳；后代不出現一定的分離比。細胞質遺傳特點形成的原因：受精卵中的細胞質幾乎全部來自卵細胞；減數分裂時，細胞質中的遺傳物質隨機地、不均等地分配到卵細胞中。細胞質遺傳的物質基礎是：葉綠體、線粒體等細胞質結構中的DNA。 3細胞核遺傳和細胞質遺傳各自都有相對的獨立性。這是因為，盡管在細胞質中找不到染色體一樣的結構，但質基因和核基因一樣，可以自我復制，可以通過轉錄和翻譯控制蛋白質的合成，也就是說，都具有穩定性、連續性、變異性和獨立性。但細胞核遺傳和細胞質遺傳又相互影響，很多情況是核質互作的結果。 八、基因工程簡介 (1)基因工程的概念 標準概念：在生物體外，通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導入受體細胞內進行無性繁殖，使重組細胞在受體細胞內表達，產生出人類所需要的基因產物。 通俗概念：按照人們的意愿，把一種生物的個別基因復制出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。 (2)基因操作的工具 A基因的剪刀限制性內切酶（簡稱限制酶）。 分布：主要在微生物中。 作用特點：特異性，即識別特定核苷酸序列，切割特定切點。 結果：產生黏性未端（堿基互補配對）。 B基因的針線DNA連接酶。 連接的部位：磷酸二酯鍵，不是氫鍵。 結果：兩個相同的黏性未端的連接。 C基困的運輸工具運載體 作用：將外源基因送入受體細胞。 具備的條件：a、能在宿主細胞內復制并穩定地保存。b、 具有多個限制酶切點。 c、有某些標記基因。 種類：質粒、噬菌體和動植物病毒。 質粒的特點：質粒是基因工程中最常用的運載體。 (3)基因操作的基本步驟 A提取目的基因 目的基因概念：人們所需要的特定基因，如人的胰島素基因、抗蟲基因、抗病基因、干擾素基因等。 提取途徑： B目的基因與運載體結合 用同一種限制酶分別切割目的基因和質粒DNA（運載體），使其產生相同的黏性末端，將切割下的目的基因與切割后的質粒混合，并加入適量的DNA連接酶，使之形成重組DNA分子（重組質粒） C將目的基因導入受體細胞 常用的受體細胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌、酵母菌、動植物細胞 D目的基因檢測與表達 檢測方法如：質粒中有抗菌素抗性基因的大腸桿菌細胞放