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1、第 50 頁(yè) 共 50 頁(yè) 作者:路人甲高二生物學(xué)業(yè)水平考試總復(fù)習(xí)必修一 分子與細(xì)胞1.1細(xì)胞的 分子組成蛋白質(zhì)的 結(jié)構(gòu)與功能1) 氨基酸的 結(jié)構(gòu) P21圖2-3 脫水縮合P22 圖2-52) 蛋白質(zhì)的 結(jié)構(gòu):由多個(gè)氨基酸分子縮合而成的 ,含有多個(gè)肽鍵的 化合物,叫多肽。多肽通常成鏈狀結(jié)構(gòu),叫做肽鏈。肽鏈能盤曲、折疊,形成有一定空間結(jié)構(gòu)的 蛋白質(zhì)分子。蛋白質(zhì)種類繁多的 原因:在細(xì)胞內(nèi),每種氨基酸的 數(shù)目成千上百;氨基酸形成多肽鏈時(shí),不同種類氨基酸的 排列順序千變?nèi)f化;多肽鏈的 空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別。3) 蛋白質(zhì)的 功能:蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的 主要承擔(dān)者。許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的 重要物質(zhì),
2、稱為結(jié)構(gòu)蛋白。細(xì)胞內(nèi)的 化學(xué)反應(yīng)離不開酶的 催化,絕大多數(shù)的 酶都是蛋白質(zhì)。有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸載體的 功能(血紅蛋白)。有些蛋白質(zhì)起信息傳遞作用,能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的 生命活動(dòng)(胰島素)。有些蛋白質(zhì)有免疫功能,人體內(nèi)的 抗體是蛋白質(zhì)。核酸的 結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu):核酸是由核苷酸連接而成的 長(zhǎng)鏈。核苷酸是核酸的 基本組成單位。在絕大多數(shù)的 生物體的 細(xì)胞中,DNA由兩條核苷酸鏈構(gòu)成。RNA由一條核苷酸鏈構(gòu)成。組成DNA的 脫氧核苷酸雖然只有4種,但若數(shù)量不限,在連成長(zhǎng)鏈時(shí),排列順序就是極其多樣化的 。部分病毒的 遺傳信息直接貯存在RNA中,如HIV、SARS病毒等。核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的 物質(zhì),在生物體
3、的 遺傳、變異和蛋白質(zhì)的 生物合成中,具有極其重要的 作用糖類的 種類與作用糖類是主要的 能源物質(zhì)。(70%)單糖:葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的 主要能源物質(zhì),常被形容為“生命的 燃料”。它不能水解,可直接被細(xì)胞吸收。常見的 單糖還有果糖、半乳糖、核糖和脫氧核糖等。二糖:由兩分子單糖脫水縮合而成,二糖必須水解成單糖,才能被細(xì)胞吸收。常見的 二糖是蔗糖(植物)、乳糖(人和動(dòng)物乳汁)。多糖:生物體內(nèi)的 糖類絕大多數(shù)以多糖的 形式存在。淀粉是最常見的 多糖。植物通過光合作用產(chǎn)生淀粉,作為植物體內(nèi)的 儲(chǔ)能物質(zhì)存在于植物細(xì)胞中。淀粉不易溶于水,人們食用的 淀粉,必須經(jīng)過消化分解成葡萄糖,才能被細(xì)胞吸收利
4、用。這些葡萄糖成為人和動(dòng)物體合成動(dòng)物多糖糖原的 原料。糖原主要分布在人和動(dòng)物的 肝臟和肌肉中,是人和動(dòng)物細(xì)胞的 儲(chǔ)能物質(zhì)。植物莖稈和枝葉中的 纖維,以及所有植物細(xì)胞的 細(xì)胞壁的 主要成分都是纖維素,它也是多糖,不溶于水,由許多葡萄糖連接而成。脂質(zhì)的 種類與作用脂質(zhì)組成元素主要是C、H、O,有些脂質(zhì)還含有P、N。脂肪是最常見的 脂質(zhì)。脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的 儲(chǔ)能物質(zhì)。磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的 重要成分,也是構(gòu)成多種細(xì)胞器膜的 重要成分。固醇類物質(zhì)包括膽固醇、性激素和維生素D等。 生物大分子以碳鏈為骨架1) 組成生物體的 主要化學(xué)元素種類和其重要作用細(xì)胞中常見的 化學(xué)元素有二十多種,其中有些含量較多,如C、
5、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,稱為大量元素。有些含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,被稱為微量元素。無(wú)論是鮮重還是干重,組成細(xì)胞的 元素中C、H、O、N這四種元素的 含量最多。在干重中C的 含量達(dá)到48.4%。這表明C是構(gòu)成細(xì)胞的 基本元素。2) 碳鏈?zhǔn)巧飿?gòu)成生物大分子的 基本骨架多糖、蛋白質(zhì)、核酸都是生物大分子,都是由許多基本的 組成單位連接而成的 ,這些基本單位稱為單體,這些生物大分子又稱為單體的 多聚體。組成多糖的 單體是單糖,組成蛋白質(zhì)的 單體是氨基酸,組成核酸的 單體是核苷酸。每一個(gè)單體都以若干個(gè)相連的 碳原子構(gòu)成的 碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。正是
6、由于C原子在組成生物大分子的 重要作用,科學(xué)家才說“C是生命的 核心元素”,“沒有C,就沒有生命”。 水和無(wú)機(jī)鹽的 作用1) 水在細(xì)胞中的 存在形式與作用一般地說,水在細(xì)胞的 各種化學(xué)成分中含量最多。水在細(xì)胞中以兩種形式存在。一部分水與細(xì)胞內(nèi)的 其他物質(zhì)相結(jié)合,叫做結(jié)合水。結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的 重要組成成分。細(xì)胞中絕大部分的 水以游離的 形式存在,可以自由流動(dòng),叫做自由水。自由水是細(xì)胞內(nèi)的 良好溶劑。2) 無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的 存在形式與作用細(xì)胞中大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以離子的 形式存在。對(duì)維持細(xì)胞和生物體的 生命活動(dòng)有重要作用。例如,哺乳動(dòng)物的 血液中,必須含有一定量的 鈣離子,若含量太低,會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥
7、狀。生物體內(nèi)的 無(wú)機(jī)鹽離子,必須保持一定的 量,這對(duì)維持細(xì)胞的 酸堿平衡非常重要。(了解P36頁(yè)第二段)1.2細(xì)胞的 結(jié)構(gòu)細(xì)胞學(xué)說建立的 過程 由施萊登和施旺建立于19世紀(jì)的 細(xì)胞學(xué)說,是自然科學(xué)史上的 一座豐碑。他們提出:一、細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體,一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來,并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成。二、細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的 單位,既有他自己的 生命,又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的 整體的 生命起作用。三、新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。細(xì)胞學(xué)說主要是闡明了生物界的 統(tǒng)一性。細(xì)胞膜系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和功能 1) 生物膜(細(xì)胞膜)的 流動(dòng)鑲嵌模型生物膜的 流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為,磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的 基本支架,這個(gè)支架
8、不是靜止的 。磷脂雙分子層是輕油般的 流體,具有流動(dòng)性。蛋白質(zhì)分子有的 鑲在磷脂雙分子層表面,有的 部分或全部嵌入磷脂雙分子中,有的 橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的 。2) 細(xì)胞膜的 成分和功能細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外還有少量的 糖類。功能:將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。進(jìn)行細(xì)胞間的 信息交流。3) 細(xì)胞膜系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)在細(xì)胞中,許多細(xì)胞器都有膜,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等,這些細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu),共同構(gòu)成細(xì)胞的 生物膜系統(tǒng)4) 細(xì)胞膜系統(tǒng)的 功能首先,細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的 內(nèi)部環(huán)境,同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物
9、質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞的 過程中起著決定性作用。第二,許多重要的 化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行,這些化學(xué)反應(yīng)需要酶的 參與,廣闊的 膜面積為多種酶提供了大量附著位點(diǎn)。第三,細(xì)胞內(nèi)的 生物膜把各種細(xì)胞器分隔開,如同一個(gè)個(gè)小的 區(qū)室,這樣就使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng),而不會(huì)互相干擾,保證細(xì)胞的 生命活動(dòng)高效有序的 進(jìn)行。幾種細(xì)胞器的 結(jié)構(gòu)和功能1) 葉綠體、線粒體的 結(jié)構(gòu)與功能葉綠體是綠色植物能進(jìn)行光合作用的 細(xì)胞含有的 細(xì)胞器,是植物細(xì)胞的 養(yǎng)料制造車間和能量轉(zhuǎn)換站。在電子顯微鏡下觀察可以看到葉綠體的 外表有雙層膜,內(nèi)部有許多基粒,基粒與基粒之間充滿了基質(zhì)。每個(gè)基粒都由一個(gè)個(gè)圓餅狀的 囊
10、狀結(jié)構(gòu)堆疊而成。(P99圖5-11)。這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體。吸收光能的 四種色素就分布在它的 薄膜上。葉綠體是進(jìn)行光合作用的 場(chǎng)所。它的 內(nèi)部巨大膜表面上,不僅分布著許多吸收光能的 色素分子,還有許多進(jìn)行光合作用所必須的 酶。線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的 主要場(chǎng)所,是細(xì)胞的 “動(dòng)力車間”。細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的 能量大約95%來自線粒體。線粒體具有內(nèi)、外兩層膜(P93圖5-8),內(nèi)膜的 某些部位向線粒體的 內(nèi)腔折疊成嵴,嵴使內(nèi)膜的 表面積大大增加。嵴的 周圍充滿了液態(tài)的 基質(zhì),線粒體的 內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的 酶。2) 其他幾中細(xì)胞器的 功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜連接而成的 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是
11、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的 加工和合成,以及脂質(zhì)合成的 “車間”。高爾基體主要是對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的 蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的 “車間”及“發(fā)送站”。核糖體有的 附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,有的 游離分布在細(xì)胞質(zhì)中,是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的 機(jī)器”。溶酶體是“消化車間”,內(nèi)部含有許多種水解酶,能分解衰老、損傷的 細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的 病毒或病菌。液泡主要存在于植物細(xì)胞中,內(nèi)有細(xì)胞液,含糖類、無(wú)機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì),可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的 環(huán)境,充盈的 液泡還可以使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺。中心體見于動(dòng)物和某些低等植物的 細(xì)胞,有兩個(gè)互相垂直排列的 中心粒及周圍物質(zhì)組成,與細(xì)胞的 有絲分裂有關(guān)。在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中也進(jìn)行著多種化學(xué)反
12、應(yīng)。細(xì)胞核的 結(jié)構(gòu)與功能1) 細(xì)胞核的 結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)模式圖(P53 圖3-10)功能:細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù),是細(xì)胞代謝和遺傳的 控制中心。2) 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的 區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別:科學(xué)家根據(jù)細(xì)胞內(nèi)有無(wú)以核膜為界限的 細(xì)胞核,把細(xì)胞分為真核細(xì)胞和原核細(xì)胞兩大類。聯(lián)系:原核細(xì)胞具有與真核細(xì)胞相似的 細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì),沒有由核膜包被的 細(xì)胞核,也沒有染色體,但有一個(gè)環(huán)狀的 DNA分子,位于無(wú)明顯邊界的 區(qū)域,這個(gè)區(qū)域叫做擬核。真核細(xì)胞染色體的 主要成分也是DNA。DNA與細(xì)胞的 遺傳和代謝關(guān)系十分密切。顯示了真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的 統(tǒng)一性。3) 細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)的 統(tǒng)一整體細(xì)胞作為基本的 生命系統(tǒng),其結(jié)
13、構(gòu)復(fù)雜而精巧;各組分之間分工合作成為一個(gè)整體,使生命活動(dòng)能夠在變化的 環(huán)境中自我調(diào)控、高度有序地進(jìn)行。這是幾十億年進(jìn)化的 產(chǎn)物。細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的 基本單位,也是生物體代謝和遺傳的 基本單位。1.3細(xì)胞的 代謝 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的 方式1) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的 類型及特點(diǎn)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞既有順濃度梯度的 擴(kuò)散,統(tǒng)稱為被動(dòng)運(yùn)輸;也有逆濃度梯度的 運(yùn)輸,稱為主動(dòng)運(yùn)輸。物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的 擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞,叫做自由擴(kuò)散(水,氧氣,二氧化碳)。進(jìn)出細(xì)胞的 物質(zhì)借助載體蛋白的 擴(kuò)散,叫做協(xié)助擴(kuò)散(葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞)。從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),需要載體蛋白的 協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)所釋放的 能量,這種方
14、式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。P72了解胞吞胞吐2) 細(xì)胞是選擇透過性膜 細(xì)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,而其他的 離子、小分子和大分子則不能通過。3) 大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的 方式胞吞胞吐酶在代謝中的 作用1) 酶的 本質(zhì)、特性、作用本質(zhì):酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的 具有催化作用的 有機(jī)物,其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)。少數(shù)RNA也具有生物催化功能特性:高效性、專一性、作用條件較溫和。(見書P85圖5-3 5-4及小字部分)作用:同無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的 作用更顯著,因而催化效率更高。2) 影響酶活性的 因素溫度 pH值 ATP在能量代謝中的 作用1) AT
15、P化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)ATP是三磷酸腺苷的 英文縮寫。ATP分子的 結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫APPP,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團(tuán),代表一種特殊的 化學(xué)鍵,叫做高能磷酸鍵,ATP分子中大量的 能量就儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中。ATP是細(xì)胞內(nèi)的 一種高能磷酸化合物。2) ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的 過程及意義 在有關(guān)酶的 催化作用下,ATP分子中遠(yuǎn)離A的 那個(gè)高能磷酸鍵很容易水解,于是,遠(yuǎn)離A的 那個(gè)P就脫離開來,形成游離的 Pi(磷酸),同時(shí),儲(chǔ)存在這個(gè)高能磷酸鍵中的 能量釋放出來,ATP就轉(zhuǎn)化成ADP(二磷酸腺苷)。在有關(guān)酶的 催化作用下,ADP可以接受能量,同時(shí)與一個(gè)游離的 Pi結(jié)合,重新形成ATP(P89圖
16、5-5)。細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的 能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的 共性。細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的 生命活動(dòng)都是由ATP直接提供能量的 光合作用以及對(duì)它的 認(rèn)識(shí)過程1) 光合作用的 認(rèn)識(shí)過程光合作用是指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(chǔ)存著能量的 有機(jī)物,并且釋放出氧氣的 過程。一、18世紀(jì)中期前,人們認(rèn)為土壤中的 水分是植物建造自身的 原料,未考慮到空氣。二、1771年,英國(guó)科學(xué)家普利斯特利證明,植物可以更新空氣。三、1779年,荷蘭科學(xué)家英格豪斯證明上述實(shí)驗(yàn)只有在陽(yáng)光照射下才能成功。1785年,由于發(fā)現(xiàn)了空氣的 組成,人們才明確綠葉在光下放出的 氣體是氧氣,吸收的 是二氧化
17、碳。四、1864年,德國(guó)植物學(xué)家薩克斯證明光合作用的 產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉。五、因人們發(fā)現(xiàn)放射性同位素,1939年美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門證明光合作用釋放的 氧氣來自于水(P106頁(yè)第6題)。六、20世紀(jì)40年代美國(guó)科學(xué)家卡爾文用14C標(biāo)記的 14CO2,最終證明產(chǎn)物CO2中的 C在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中C的 途徑,稱為卡爾文途徑。2) 光合作用的 過程 CO2+H2O 葉綠體光能 (CH2O)+O2 光反應(yīng)階段:光合作用的 第一階段中的 化學(xué)反應(yīng),必須有光才能進(jìn)行,這個(gè)階段叫做光 反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段的 化學(xué)反應(yīng)是在類囊體的 薄膜上進(jìn)行的 。葉綠體中光合色素吸收 的 光能,有兩方面用途:一是將
18、水分解成氧和H,氧直接以分子形式釋放出去,H則 被傳遞到葉綠體內(nèi)的 基質(zhì)中,作為活潑的 還原劑,參與到暗反應(yīng)階段的 化學(xué)反應(yīng)中去; 二是在有關(guān)酶的 催化作用下,促成ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成ATP。光能就轉(zhuǎn)變?yōu)?儲(chǔ)存在ATP中的 化學(xué)能。暗反應(yīng)階段:光合作用第二階段中的 化學(xué)反應(yīng),有沒有光都能進(jìn)行,這個(gè)階段,叫做暗反應(yīng)階段。暗反應(yīng)階段的 化學(xué)反應(yīng)是在葉綠體的 基質(zhì)中進(jìn)行的 。在暗反應(yīng)階段中,綠葉通過氣孔從外界吸收進(jìn)來的 二氧化碳,不能直接被H還原,它必須首先與植物體內(nèi)的 C5(一種五碳化合物)結(jié)合,這個(gè)過程叫做二氧化碳的 固定。一個(gè)二氧化碳分子被一個(gè)C5分子固定以后,很快形成兩個(gè)C3(一種
19、三碳化合物)分子。在有關(guān)酶的 催化作用下,C3接受ATP釋放的 能量并且被H還原。隨后,一些接受能量并被還原的 C3經(jīng)過一系列變化,形成糖類;另一些接受能量并被還原的 C.3則經(jīng)過一系列的 化學(xué)變化,又形成C5,從而使暗反應(yīng)階段的 化學(xué)反應(yīng)持續(xù)的 進(jìn)行下去。影響光合作用的 速率的 環(huán)境因素1) 環(huán)境因素對(duì)光合作用的 速率的 影響 光照的 強(qiáng)弱,溫度的 高低,CO2的 濃度2) 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及溫室中提高農(nóng)作物產(chǎn)量的 方法同上細(xì)胞呼吸1) 有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過程及異同 有氧呼吸對(duì)于絕大多數(shù)生物來說,有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的 主要形式,這一過程必須有氧的 參與。有氧呼吸的 主要場(chǎng)所是線粒體。有氧呼吸最常利
20、用的 物質(zhì)是葡萄糖。 C6H12O6+6O2 酶 6CO2+6H2O+能量 有氧呼吸第一階段是,一分子的 葡萄糖分解成二分子的 丙酮酸,產(chǎn)生少量的 H,并釋放出少量的 能量。這一階段不需要氧的 參與,是在細(xì)胞質(zhì)的 基質(zhì)中進(jìn)行的 。 第二階段是丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和H,并釋放出少量的 能量。這一階段不需要氧的 參與,是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的 。 第三個(gè)階段是,上述兩個(gè)階段產(chǎn)生的 H,經(jīng)過一系列的 反應(yīng),與氧結(jié)合形成水,同時(shí)釋放出大量的 能量。這一階段需要氧的 參與,是在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行的 。 有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的 參與下,通過多種酶的 催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳
21、和水,釋放能量,生成許多ATP的 過程。 無(wú)氧呼吸 除酵母菌以外,還有許多種細(xì)菌和真菌能夠進(jìn)行無(wú)氧呼吸。馬鈴薯塊莖、蘋果果實(shí)等植物器官的 細(xì)胞以及動(dòng)物骨骼肌的 肌細(xì)胞等,除了能夠進(jìn)行有氧呼吸,在缺氧條件下也能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。一般地說,無(wú)氧呼吸最常利用的 物質(zhì)也是葡萄糖。 無(wú)氧呼吸分成兩個(gè)階段,需要不同酶的 催化,但都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)行的 。 第一階段與有氧呼吸的 第一階段完全相同。 第二階段是丙酮酸在不同酶的 催化下,分解成酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化成乳酸。 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量2) 細(xì)胞呼吸的 意義及
22、其在生產(chǎn)和生活中的 應(yīng)用意義:ATP分子高能磷酸鍵中能量的 主要來源是呼吸作用。應(yīng)用:(P95-96 資料分析)1.4細(xì)胞的 增殖細(xì)胞的 生長(zhǎng)和增殖的 周期性多細(xì)胞生物體體積的 增大,即生物體的 生長(zhǎng),既靠細(xì)胞生長(zhǎng)增大細(xì)胞的 體積,還要靠細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的 數(shù)量。細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂具有周期性。即連續(xù)分裂的 細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開始,到下一次分裂完成時(shí)為止,為一個(gè)細(xì)胞周期。一個(gè)細(xì)胞周期包括兩個(gè)階段:分裂間期和分裂期。(P112 圖6-1)細(xì)胞的 無(wú)絲分裂及其特點(diǎn)在分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的 變化,所以叫做無(wú)絲分裂。例如,蛙的 紅細(xì)胞的 無(wú)絲分裂。細(xì)胞的 有絲分裂1) 動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂
23、的 過程及異同以高等植物細(xì)胞為例的 有絲分裂期的 過程:前期:間期染色質(zhì)絲螺旋纏繞,縮短變粗,成為染色體。每條染色體包括兩條并列的 姐妹染色單體,這兩條染色單體由一個(gè)共同的 著絲點(diǎn)連接著(P112 圖6-2)。核仁逐漸解體,核膜逐漸消失。從細(xì)胞的 兩極發(fā)出紡錘絲,形成一個(gè)梭形的 紡錘體。染色體散亂地分布在紡錘體的 中央。中期:每條染色體的 著絲點(diǎn)的 兩側(cè),都有紡錘絲附著在上面,紡錘絲牽引著染色體運(yùn)動(dòng),使每條染色體的 著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞中央的 一個(gè)平面上。這個(gè)平面與紡錘體的 中軸相垂直,稱為赤道板。中期染色體的 形態(tài)比較穩(wěn)定,數(shù)目比較清晰,便于觀察。后期:每個(gè)著絲點(diǎn)分裂成兩個(gè),姐妹染色單體分開,成
24、為兩條子染色體,由紡錘絲牽引著分別向細(xì)胞的 兩極移動(dòng)。這時(shí)細(xì)胞核中的 染色體就平均分配到了細(xì)胞的 兩極,使細(xì)胞的 兩極各有一套染色體。這兩套染色體的 形態(tài)和數(shù)目完全相同,每一套染色體與分裂前親代細(xì)胞中的 染色體的 形態(tài)和數(shù)目也相同。末期:當(dāng)這兩套染色體分別到達(dá)細(xì)胞的 兩極以后,每條染色體逐漸變成細(xì)長(zhǎng)而盤曲的 染色質(zhì)絲。同時(shí),紡錘絲逐漸消失,出現(xiàn)了新的 核膜和核仁。核膜把染色體包圍起來,形成了兩個(gè)新的 細(xì)胞核。此時(shí),在赤道板的 位置出現(xiàn)了一個(gè)細(xì)胞板,細(xì)胞板由細(xì)胞的 中央向四周擴(kuò)散,逐漸形成了新的 細(xì)胞壁。最后,一個(gè)細(xì)胞分裂成為兩個(gè)子細(xì)胞。大多數(shù)子細(xì)胞進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期的 分裂間期狀態(tài)。 動(dòng)物細(xì)胞
25、有絲分裂期的 過程的 不同點(diǎn):第一:動(dòng)物細(xì)胞有由一對(duì)中心粒構(gòu)成的 中心體,中心粒在間期倍增,成為兩組。進(jìn)入分裂期后,兩組中心粒分別移向細(xì)胞兩極。在這兩組中心粒的 周圍,發(fā)出無(wú)數(shù)條放射狀的 星射線,兩組中心粒之間的 星射線形成了紡錘體。第二:動(dòng)物細(xì)胞分裂的 末期不形成細(xì)胞板,而是細(xì)胞膜從細(xì)胞的 中部向內(nèi)凹陷,最后把細(xì)胞縊裂成兩部分,每部分都含有一個(gè)細(xì)胞核。這樣,一個(gè)細(xì)胞就分裂成了兩個(gè)子細(xì)胞。2) 有絲分裂的 特征和意義特征:將親代細(xì)胞的 染色體經(jīng)過復(fù)制(實(shí)質(zhì)為DNA的 復(fù)制)之后,精確的 平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。意義:由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA,因而在細(xì)胞的 親代和子代中保持了遺傳形狀的 穩(wěn)定
26、性,對(duì)生物遺傳有重要意義。1.5細(xì)胞的 分化、衰老和調(diào)亡細(xì)胞的 分化1) 細(xì)胞分化的 特點(diǎn)、意義及實(shí)例特點(diǎn):細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的 生命現(xiàn)象,是生物個(gè)體發(fā)育的 基礎(chǔ)。意義:細(xì)胞分化使許多生物體中的 細(xì)胞趨向?qū)iT化,有利于提高各種生物生理功能的 效率。實(shí)例:多細(xì)胞生物體從小長(zhǎng)大,不僅有細(xì)胞數(shù)量的 增加,還有細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上的 分化(受精卵發(fā)育成個(gè)體)。即使在成熟的 個(gè)體中,仍然有一些細(xì)胞具有產(chǎn)生不同種類的 新細(xì)胞的 能力(造血干細(xì)胞)。2) 細(xì)胞分化的 過程及原因過程:在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)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)定性差異的 過程,叫做細(xì)胞分化。原因:就一
27、個(gè)個(gè)體來說,各種細(xì)胞具有完全相同的 遺傳信息,在個(gè)體發(fā)育過程中,不同的 細(xì)胞中遺傳信息執(zhí)行的 情況是不同的 (基因選擇性表達(dá))。細(xì)胞的 全能性1) 細(xì)胞全能性的 概念和實(shí)例概念:細(xì)胞的 全能性是指已經(jīng)分化的 細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的 潛能。實(shí)例:P119 圖6-11胡蘿卜的 組織培養(yǎng)細(xì)胞的 衰老和調(diào)亡與人體健康的 關(guān)系1) 細(xì)胞衰老的 特征細(xì)胞內(nèi)的 水分減少,結(jié)果是細(xì)胞萎縮,體積變小,細(xì)胞新陳代謝的 速率減慢。細(xì)胞內(nèi)多種酶的 活性降細(xì)胞內(nèi)的 色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累,它們會(huì)妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的 交流和傳遞,影響細(xì)胞正常的 生理功能。細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢,細(xì)胞核的 體積增大,細(xì)胞內(nèi)折,染色質(zhì)
28、收縮,染色加深。細(xì)胞膜通透性改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。2) 細(xì)胞調(diào)亡的 含義由基因所決定的 細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的 過程,就叫細(xì)胞調(diào)亡。由于細(xì)胞調(diào)亡受到嚴(yán)格的 由遺傳機(jī)制決定的 程序性調(diào)控,所以也常常被稱為細(xì)胞編程性死亡。3) 細(xì)胞衰老和調(diào)亡與人體健康的 關(guān)系細(xì)胞調(diào)亡對(duì)于多細(xì)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。癌細(xì)胞的 主要特征和惡性腫瘤的 防治主要特征:一、在適宜的 條件下,癌細(xì)胞能夠無(wú)限增殖;二、癌細(xì)胞的 形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化;三、癌細(xì)胞的 表面發(fā)生了變化。惡性腫瘤防治預(yù)防:遠(yuǎn)離致癌因子,盡量規(guī)避罹患癌癥的 風(fēng)險(xiǎn)。治療:手術(shù)切除、化療
29、、放療。實(shí)驗(yàn)1檢測(cè)生物組織中的 還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)原理P182觀察植物細(xì)胞的 有絲分裂實(shí)驗(yàn)原理P1153觀察植物細(xì)胞的 質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)原理P634探究影響酶活性的 因素實(shí)驗(yàn)原理P855葉綠體中色素的 提取和分離實(shí)驗(yàn)原理P976探究酵母菌的 呼吸方式實(shí)驗(yàn)原理P91必修二 遺傳與進(jìn)化21遺傳的 細(xì)胞基礎(chǔ)細(xì)胞的 減數(shù)分裂1) 減數(shù)分裂的 概念減數(shù)分裂是進(jìn)行有性生殖的 生物在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí),進(jìn)行的 染色體數(shù)目減半的 細(xì)胞分裂。2) 減數(shù)分裂過程中染色體的 變化在減數(shù)分裂過程中染色體只復(fù)制一次,而細(xì)胞分裂兩次。減數(shù)分裂的 結(jié)果是,成熟生殖細(xì)胞中的 染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的 減少一半。配子
30、(列如:精子、卵細(xì)胞)的 形成過程1) 精子與卵細(xì)胞形成的 過程及特征P17 圖2-2 ,P20 圖2-5書本18-19全部?jī)?nèi)容2) 配子的 形成與生物個(gè)體發(fā)育的 聯(lián)系減數(shù)分裂形成的 精子和卵細(xì)胞,必須相互結(jié)合,形成受精卵,才能發(fā)育成新個(gè)體。受精過程1) 受精作用的 特點(diǎn)和意義 特點(diǎn):受精作用是卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的 過程。受精卵中的 染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞的 數(shù)目,其中有一半的 染色體來自精子(父方),另一半來自卵細(xì)胞(母方)。意義:受精作用對(duì)維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的 恒定,對(duì)于生物的 遺傳和變異都是十分重要的 。2) 減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于生物遺傳和變異的
31、重要作用由于減數(shù)分裂形成的 配子,染色體組成具有多樣性,導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的 差異,加上受精過程中卵細(xì)胞和精子結(jié)合的 隨機(jī)性,同一雙親的 后代必然呈現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于生物在自然選擇中進(jìn)化,體現(xiàn)了有性生殖的 優(yōu)越性。就進(jìn)行有性生殖的 生物來說,減數(shù)分裂和受精作用對(duì)維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的 恒定,對(duì)于生物的 遺傳和變異都是十分重要的 。2.2遺傳的 分子基礎(chǔ)人類對(duì)遺傳物質(zhì)的 探索過程120世紀(jì)20年代,大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為,蛋白質(zhì)是生物體的 遺傳物質(zhì)。21928年后艾弗里通過肺炎雙球菌的 轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)提出不同當(dāng)時(shí)大多數(shù)科學(xué)家的 觀點(diǎn):DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的 物質(zhì)。(
32、P43-44)31952年赫爾希和蔡斯完成了噬菌體侵染實(shí)驗(yàn),使人們才確信DNA是遺傳物質(zhì)。因?yàn)榻^大多數(shù)生物的 遺傳物質(zhì)是DNA,所以說DNA是主要的 遺傳物質(zhì)。DNA分子結(jié)構(gòu)的 主要特點(diǎn)1 DNA分子是由兩條鏈組成。這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。2 DNA分子中的 脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架;堿基排列在內(nèi)側(cè)3 兩條鏈上的 堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì),并且堿基配對(duì)具有一定的 規(guī)律:A(腺嘌呤)一定與T(胸腺嘧啶)配對(duì);G(鳥嘌呤)一定與C(胞嘧啶)配對(duì)。堿基之間這中一一對(duì)應(yīng)的 關(guān)系叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則基因和遺傳信息的 關(guān)系1) DNA分子的 多樣性和特異性多樣性:遺
33、傳信息蘊(yùn)藏在四種堿基的 排列順序之中;堿基排列順序的 千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的 多樣性特異性:堿基的 特定的 排列順序,構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的 特異性。2) DNA、基因和遺傳信息基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA片段,遺傳信息蘊(yùn)藏在DNA上的 四種堿基排列順序之中。DNA分子的 復(fù)制1) DNA分子復(fù)制的 過程及特點(diǎn)過程:DNA的 復(fù)制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的 過程。這一過程是在細(xì)胞有絲分裂的 間期和減數(shù)第一次分裂的 間期,隨著染色體的 復(fù)制而完成的 。 復(fù)制開始時(shí),DNA分子首先利用細(xì)胞提供的 能量在解旋酶的 作用下,把兩條螺旋的 雙 鏈解開,這個(gè)過程叫做解旋(P54 圖3-11
34、)。然后以解開的 每一段母鏈為模板,在DNA聚合酶等酶的 作用下,利用細(xì)胞中游離的 四種脫氧核苷酸為原料,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,各自合成與母鏈互補(bǔ)的 一段子鏈。隨著模板鏈解旋過程的 進(jìn)行,新合成的 子鏈也在不斷的 延伸。同時(shí),每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的 模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。特點(diǎn):復(fù)制結(jié)束后,一個(gè)DNA分子就形成了兩個(gè)完全相同的 DNA分子,通過細(xì)胞分裂分配到子細(xì)胞中去。2) DNA分子復(fù)制的 實(shí)質(zhì)及意義實(shí)質(zhì):DNA分子的 復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的 過程,復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA分子獨(dú)特的 雙螺旋結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供了精確的 模板,通過堿基互補(bǔ)配對(duì),保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確的 進(jìn)行。意義
35、:DNA分子通過復(fù)制,將遺傳信息從親代傳給了子代,從而保持了遺傳信息的 連續(xù)性。遺傳信息的 轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)錄:RNA在細(xì)胞核中,以DNA的 一條鏈為模板合成的 過程。(P63圖4-4)翻譯:游離在細(xì)胞質(zhì)中的 各種氨基酸,就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的 蛋白質(zhì)的 過程。(P66 圖4-5 、4-6)2.3遺傳的 基本規(guī)律孟德爾遺傳遺傳的 科學(xué)方法一、選材好(豌豆);二、實(shí)驗(yàn)方法好(由簡(jiǎn)單到復(fù)雜);三、數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析;四、假說演繹法(測(cè)交)。基因的 分離規(guī)律和自由組合定律1) 生物的 性狀及表現(xiàn)方式相對(duì)性狀:一種生物的 同一種性狀的 不同表現(xiàn)類型。孟得爾把子一代中顯現(xiàn)出來的 性狀,叫做顯性
36、性狀;未表現(xiàn)出來的 性狀,叫做隱性性狀。2) 遺傳分離定律在雜合體的 細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的 等位基因,具有一定的 獨(dú)立性;在減數(shù)分裂形成配子的 過程中,等位基因會(huì)隨同源染色體的 分開而離開,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。3) 遺傳自由組合定律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 ;在減數(shù)分裂的 過程中,同源染色體上的 等位基因彼此分離的 同時(shí),非同源染色體上的 非等位基因自由組合。基因與性狀的 關(guān)系1) 基因?qū)π誀畹?控制一、基因通過控制酶的 合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的 性狀。例:人的 白化癥狀是由于控制酪氨酸酶的 基因異常而引起的 。二
37、、基因還能通過控制蛋白質(zhì)的 結(jié)構(gòu)直接控制生物體的 性狀。例:囊性纖維病是基因改變,使這個(gè)基因?qū)?yīng)的 蛋白質(zhì)改變。2) 基因與染色體的 關(guān)系一、薩頓認(rèn)為基因和染色體行為存在著明顯的 平行關(guān)系。二、摩爾根認(rèn)為一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因。三、摩爾根確定基因在染色體上呈線性排列。伴性遺傳1) 伴性遺傳及其特點(diǎn)基因位于性染色體上,所以遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象叫做伴性遺傳。2) 常見幾種遺傳病及其特點(diǎn)X染色體上的 隱性基因的 遺傳(紅綠色盲)特點(diǎn)是:男性紅綠色盲基因只能從母親那里傳來,以后只能傳給女兒。這種遺傳特點(diǎn)在遺傳學(xué)上叫做交叉遺傳。(P35頁(yè)表2-1、圖2-12、13、14、15)X染色體
38、上的 顯性基因的 遺傳(抗維生素D佝僂病)特點(diǎn)是:,女性多于男性,但部分女性患者病癥較輕。男性患者與正常女性結(jié)婚的 后代中,女性都是患者,男性正常。2.4生物的 變異基因重組及意義1) 基因重組的 概念及實(shí)例概念:基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的 過程中,控制不同性狀的 基因重新組合。實(shí)例:人的 同卵雙胞胎,由于基因重組的 相同,形狀十分相像。貓由于基因重組而產(chǎn)生的 毛色變異。2) 基因重組的 意義基因重組是生物變異的 來源之一,對(duì)生物的 進(jìn)化有重要意義。基因突變的 特征和原因1) 基因突變的 概念、原因、特征概念:DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的 替換、增添和缺失,而引起的 基因結(jié)構(gòu)的 改變。原因
39、:外因:物理因素、化學(xué)因素和生物因素。內(nèi)因:在沒有外來因素影響時(shí),基因突變由于DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤、DNA的 堿基組成發(fā)生改變等原因自發(fā)產(chǎn)生。特征:1.基因突變?cè)谏锝缰惺瞧毡榇嬖诘?。2.基因突變是隨機(jī)發(fā)生的 、不定向的 。3.在自然狀態(tài)下,基因突變的 頻率是很低的 。2) 基因突變的 意義它是新基因產(chǎn)生的 途徑,是生物變異的 根本來源,是生物進(jìn)化的 原始材料。染色提結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)的 改變,都會(huì)是排列在染色體上的 基因的 數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,從而導(dǎo)致性狀的 變異(P85-86 圖5-5 、5-6)。 染色體數(shù)目的 變異可以分為兩類:一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的 增加或減少
40、,另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的 形式成倍的 增加或減少。生物變異在育種上的 應(yīng)用1) 多倍體育種的 原理、方法及特點(diǎn)方法:人工誘導(dǎo)多倍體的 方法有很多,如低溫處理等。目前最常用而且最有效的 方法,是用秋水仙素來處理萌發(fā)的 種子或幼苗。原理:當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的 細(xì)胞時(shí),能夠抑制紡錘體的 形成,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。染色體數(shù)目加倍的 細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂,將來就可能發(fā)育成多倍體植株。特點(diǎn):獲得多倍體,培育新品種(例如:含糖量高的 甜菜和三倍體無(wú)子西瓜)。2) 誘變育種在生產(chǎn)中的 應(yīng)用利用物理因素(如X射線、射線、紫外線、激光等)或化學(xué)因素(如亞硝
41、酸、硫酸二乙酯等)來處理生物,使生物發(fā)生基因突變。例如:青霉菌的 選育。3) 單倍體育種的 原理、方法及特點(diǎn)原理:體細(xì)胞中含有本物種配子(例如:精子、卵細(xì)胞)染色體數(shù)目的 個(gè)體,叫做單倍體。方法:采用花藥(花粉)離體培養(yǎng)的 方法來獲得單倍體植株。特點(diǎn):利用單倍體植株培育新品種能明顯縮短育種年限。育種工作者常常采用花藥(花粉)離體培養(yǎng)的 方法來獲得單倍體植株,然后經(jīng)過人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍,重新恢復(fù)到正常植株的 染色體數(shù)目。用這種方法培育得到的 植株,不僅能夠正常生殖,而且每對(duì)染色體上的 成對(duì)的 基因都是純合的 ,自交產(chǎn)生的 后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的 安全性一種觀點(diǎn):轉(zhuǎn)基
42、因生物和轉(zhuǎn)基因食品不安全,要嚴(yán)格控制。另一種觀點(diǎn):轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品是安全的 ,應(yīng)該大范圍推廣(P105)2.5 人類遺傳病人類遺傳病的 類型1) 人類遺傳病的 產(chǎn)生原因、特點(diǎn)及類型原因:人類遺傳病通常是指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的 人類疾病,主要可以分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病。特點(diǎn)及類型:?jiǎn)位蜻z傳病:受一對(duì)等位基因控制的 遺傳疾病。多基因遺傳病:受兩對(duì)以上等位基因控制的 人類遺傳病,主要包括一些先天性發(fā)育異常和一些常見病,如原發(fā)性高血壓、冠心病、哮喘病和青少年型糖尿病,在群體中發(fā)病率比較高。染色體異常遺傳病:由染色體異常引起的 遺傳病。如21三體綜合征。2) 常見單
43、基因病的 遺傳可能由顯性致病基因引起:如多指,并指,軟骨發(fā)育不全,抗維生素D佝僂病;也可能有隱性致病基因引起:如,鐮刀型細(xì)胞貧血癥、白化病、先天性聾啞、苯丙酮尿癥。人類遺傳病的 監(jiān)測(cè)和預(yù)防通過遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷等手段,對(duì)遺傳病進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)防,在一定程度上能夠有效的 預(yù)防遺傳病的 產(chǎn)生和發(fā)展。1) 遺傳病的 產(chǎn)前診斷與優(yōu)生的 關(guān)系產(chǎn)前診斷是在胎兒出生前確定胎兒是否患有某種遺傳病或先天性疾病。2) 遺傳咨詢與優(yōu)生的 關(guān)系遺傳咨詢的 內(nèi)容是向咨詢對(duì)象提出防治對(duì)策和建議。人類基因組計(jì)劃及其意義人類基因組計(jì)劃正式啟動(dòng)于1990年,目的 是測(cè)定人類基因組的 全部DNA序列,解讀其中包含的 遺傳信息。中國(guó)是
44、參與了這一項(xiàng)計(jì)劃的 唯一發(fā)展中國(guó)家,承擔(dān)了其中1%的 測(cè)序任務(wù)。測(cè)序結(jié)果表明人類基因組大約由31.6億個(gè)堿基對(duì)組成。意義:P93資料搜集和分析 正面效應(yīng)及負(fù)面效應(yīng)相關(guān)內(nèi)容。2.6生物的 進(jìn)化現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的 主要內(nèi)容一、 種群基因頻率的 改變與生物進(jìn)化在自然選擇的 作用下,種群的 基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的 方向不斷進(jìn)化。1種群是生物進(jìn)化的 基本單位2突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的 原材料3自然選擇決定生物進(jìn)化的 方向二、 隔離與物種形成生殖隔離、地理隔離生物進(jìn)化與生物多樣性的 形成1) 生物進(jìn)化的 歷程P124圖7-11地球上原始大氣中是沒有氧氣的 ,因此,最早出現(xiàn)的 生物都是厭
45、氧(進(jìn)行無(wú)氧呼吸)的 ;最早的 光合生物的 出現(xiàn),使得原始大氣中有了氧氣,這就為好氧生物的 出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。生物進(jìn)化與生物多樣性的 關(guān)系生物多樣性主要包括:基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。生物多樣性的 形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的 進(jìn)化歷程。實(shí)驗(yàn)1使用高倍鏡觀察細(xì)胞的 減數(shù)分裂實(shí)驗(yàn)原理:P212調(diào)查人群中的 遺傳病實(shí)驗(yàn)原理:P91群體中發(fā)病率較高的 單基因遺傳病有:紅綠色盲、白化病、高度近視(600度以上)等。 某種遺傳病的 患病人數(shù)某種遺傳病的 發(fā)病率= ×100%某種遺傳病的 被調(diào)查人數(shù) 必修三 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境3.1植物的 激素調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)素的 發(fā)現(xiàn)和作用1)生長(zhǎng)素的 發(fā)現(xiàn)過程一、1
46、9世紀(jì)末,達(dá)爾文設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)來探討向光性的 原因,達(dá)爾文根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出,單側(cè)光照射使胚芽鞘的 尖端產(chǎn)生某種刺激,當(dāng)這種刺激傳遞到下部的 伸長(zhǎng)區(qū)時(shí),會(huì)造成背光面比向光面生長(zhǎng)快,因而出現(xiàn)向光性彎曲。二、1910年,詹森的 實(shí)驗(yàn)證明,胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的 刺激可以透過瓊脂片傳遞給下部。三、1914年,拜爾的 實(shí)驗(yàn)證明,胚芽鞘的 彎曲生長(zhǎng),是因?yàn)轫敿猱a(chǎn)生的 刺激在其下部分布不均勻造成的 。四、1928年,溫特的 實(shí)驗(yàn)證明,造成胚芽鞘彎曲的 刺激確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì),他認(rèn)為這可能是一種和動(dòng)物激素類似的 物質(zhì),并將其命名為生長(zhǎng)素。五、1934年,從人尿中分離出具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的 化學(xué)物質(zhì)-吲哚乙酸(IAA)。六、19
47、42年,從高等植物中分離出生長(zhǎng)素,并確認(rèn)它就是IAA。2)生長(zhǎng)素的 產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布產(chǎn)生:生長(zhǎng)素主要的 合成部位是幼嫩的 芽、葉和發(fā)育中的 種子運(yùn)輸:從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端,稱為極性運(yùn)輸。分布:相對(duì)集中分布在生長(zhǎng)旺盛的 部分3)生長(zhǎng)素的 生理作用生長(zhǎng)素的 作用表現(xiàn)出兩重性:既能促進(jìn)生長(zhǎng),也能抑制生長(zhǎng);既能促進(jìn)發(fā)芽,也能抑制發(fā)芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。一般情況下,濃度較低時(shí),促進(jìn)生長(zhǎng);濃度過高時(shí),會(huì)抑制生長(zhǎng),甚至殺死植物。(P50頁(yè)問題探討圖)4)生長(zhǎng)素類似物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的 應(yīng)用農(nóng)民會(huì)適時(shí)摘除棉花的 頂芽,解除頂端優(yōu)勢(shì),以促進(jìn)側(cè)芽的 發(fā)育,從而使它多開花、多結(jié)果。其他植物生長(zhǎng)
48、素1) 其他植物激素的 種類赤霉素 細(xì)胞分裂素 脫落酸 乙烯2) 其他植物激素的 作用赤霉素:促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),從而引起植株增高;促進(jìn)種子萌發(fā)和果實(shí)成熟。細(xì)胞分裂素:促進(jìn)細(xì)胞分裂。脫落酸:抑制細(xì)胞分裂,促進(jìn)葉和果實(shí)的 衰老和脫落。乙烯:促進(jìn)果實(shí)成熟。3.2動(dòng)物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和調(diào)節(jié)過程1) 反射和反射弧神經(jīng)調(diào)節(jié)的 基本方式是反射,完成反射的 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧。反射弧通常由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器組成。2)神經(jīng)元的 結(jié)構(gòu)與功能P17 思考與討論A圖神經(jīng)沖動(dòng)的 產(chǎn)生和傳導(dǎo)1) 興奮在神經(jīng)纖維上的 傳導(dǎo)過程和特點(diǎn)在神經(jīng)系統(tǒng)中,興奮是以電信號(hào)的 形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)
49、的 ,這種電信號(hào)的 也叫神經(jīng)沖動(dòng)。未受到刺激時(shí),神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài),細(xì)胞膜兩側(cè)的 電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正,這稱為靜息電位。當(dāng)神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時(shí),這個(gè)部位的 膜兩側(cè)出現(xiàn)暫時(shí)性電位變化,由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)。而鄰近的 未興奮的 部位仍然是內(nèi)負(fù)外正。在興奮部位和未興奮部位之間由于電位差的 存在而發(fā)生電荷移動(dòng),這樣就形成了局部電流。P18 圖2-22) 突觸的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)神經(jīng)元的 軸突末梢經(jīng)過多次分支,最后每個(gè)小枝末端膨大,呈杯狀或球狀,叫做突觸小體。突觸小體可以與其他神經(jīng)元的 細(xì)胞體、樹突等相接觸,共同形成突觸。P19 圖2-33) 興奮在神經(jīng)元之間的 單向傳遞由于神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的
50、突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜上,因此神經(jīng)元之間的 興奮的 傳遞只能是單方向的 。人腦的 高級(jí)功能1) 人腦的 組成及各個(gè)部分的 功能下丘腦:體溫調(diào)節(jié)中樞,水平衡的 調(diào)節(jié)中樞,還與生命節(jié)律等的 控制有關(guān)。腦干:有許多維持生命必要的 中樞,如呼吸中樞。大腦皮層:調(diào)節(jié)機(jī)體活動(dòng)的 最高級(jí)中樞。小腦:有維持身體平衡的 中樞。脊髓:調(diào)節(jié)軀體運(yùn)動(dòng)的 低級(jí)中樞。P20 圖2-52) 人的 語(yǔ)言中樞的 位置和功能位置:大腦左半球皮層功能:W區(qū) V區(qū) S區(qū) H區(qū) P21 圖2-6動(dòng)物激素的 調(diào)節(jié)甲狀腺激素分泌的 調(diào)節(jié):當(dāng)血液中的 甲狀腺激素含量增加到一定程度時(shí),又反過來抑制下丘腦和垂體分泌相
51、關(guān)激素,進(jìn)而使甲狀腺激素的 分泌減少,這樣體內(nèi)的 甲狀腺激素含量不至于過高。激素調(diào)節(jié)的 特點(diǎn):微量和高效;通過體液運(yùn)輸;作用于靶器官、靶細(xì)胞。激素種類多、量極微,既不組成細(xì)胞結(jié)構(gòu),又不提供能量,也不起催化作用,而是隨體液到達(dá)靶細(xì)胞,使靶細(xì)胞原有的 生理活動(dòng)發(fā)生變化。因此有人說激素是調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的 信息分子。動(dòng)物激素在生產(chǎn)中的 應(yīng)用P30 科學(xué)技術(shù)社會(huì)3.3 人體的 內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)的 生理意義1) 單細(xì)胞與環(huán)境的 物質(zhì)交換生活在水中的 單細(xì)胞生物,可以直接從水里獲取生存所必需的 養(yǎng)料和氧,并把廢物直接排入水中。2) 內(nèi)環(huán)境血漿、組織液和淋巴通過動(dòng)態(tài)的 有機(jī)聯(lián)系,共同構(gòu)成機(jī)體內(nèi)細(xì)胞生活的 直接環(huán)
52、境。由細(xì)胞外液構(gòu)成的 液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境。3) 穩(wěn)態(tài)的 調(diào)節(jié)機(jī)制目前普遍認(rèn)為,神經(jīng)體液免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的 主要調(diào)節(jié)機(jī)制。4) 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與健康的 關(guān)系細(xì)胞代謝的 進(jìn)行離不開酶,酶的 活性又受溫度、pH等因素的 影響。只有溫度、pH等都在適宜的 范圍內(nèi),酶才能正常地發(fā)揮催化作用。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的 必要條件。神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)在維持穩(wěn)態(tài)中的 作用動(dòng)物體的 各項(xiàng)生命活動(dòng)常常同時(shí)受神經(jīng)和體液的 調(diào)節(jié)。正是由于這兩種調(diào)節(jié)方式的 協(xié)調(diào),各器官、系統(tǒng)的 活動(dòng)才能協(xié)調(diào)一致,內(nèi)環(huán)境的 穩(wěn)態(tài)才得以維持,細(xì)胞的 各項(xiàng)生命活動(dòng)才能正常進(jìn)行,機(jī)體才能適應(yīng)環(huán)境的 不斷變化。體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖
53、調(diào)節(jié)P32頁(yè)資料分析 體溫調(diào)節(jié):下丘腦是神經(jīng)中樞;汗腺、毛細(xì)血管是散熱結(jié)構(gòu);肌肉、肝臟是產(chǎn)熱結(jié)構(gòu)。水鹽調(diào)節(jié):下丘腦是神經(jīng)中樞;尿量、主動(dòng)飲水是方式。血糖調(diào)節(jié):P25頁(yè)圖2-9。胰島素降低血糖水平;胰高血糖素升高血糖水平。人體免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的 作用1)免疫系統(tǒng)組成及主要功能組成:P35頁(yè) 器官、細(xì)胞、活性物質(zhì)主要功能:防衛(wèi)、監(jiān)控、清除2)體液免疫和細(xì)胞免疫體液免疫:P37頁(yè)圖2-16 抗原、抗體;B細(xì)胞細(xì)胞免疫:P37頁(yè)圖2-17 靶細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞艾滋病的 流行和預(yù)防1) 艾滋病的 的 全稱、病原體及其存在部位全稱:獲得性免疫缺陷綜合癥(AIDS)。病原體:人類免疫缺陷病毒(HIV)。存
54、在部位:免疫細(xì)胞(T細(xì)胞)。2) 艾滋病發(fā)病機(jī)理、癥狀HIV侵入人體后與T淋巴細(xì)胞相結(jié)合,破壞T淋巴細(xì)胞,使免疫調(diào)節(jié)受到抑制,并逐漸使人體的 免疫系統(tǒng)癱瘓,功能瓦解,最終使人無(wú)法抵抗其他病菌、病毒的 入侵,或發(fā)生惡性腫瘤而死亡。3) 艾滋病流行與預(yù)防流行:醫(yī)學(xué)研究表明,艾滋病主要通過性接觸、血液和母嬰三種途徑傳播。共用注射器吸毒和性濫交是傳播艾滋病的 主要危險(xiǎn)行為。預(yù)防:拒絕毒品,潔身自好。3.4種群和群落種群的 特征1) 種群的 概念和基本特征概念:在一定的 自然區(qū)域內(nèi),同種生物的 全部個(gè)體形成種群;同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的 集合,構(gòu)成生物群落。基本特征:一、種群密度是種群最
55、基本的 數(shù)量特征。二、出生率和死亡率三、遷入率和遷出率四、年齡組成和性別比例五、種群的 空間特征2) 種群密度的 調(diào)查方法方法一:樣方法方法二:標(biāo)志重捕法種群的 數(shù)量變動(dòng)及數(shù)學(xué)模型1) 種群增長(zhǎng)的 “J”型曲線和“S”型曲線“J”型曲線:模型假設(shè):在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下,種群的 數(shù)量每年以一定的 倍數(shù)增長(zhǎng),第二年的 數(shù)量是第一年的 倍。建立模型:t年后種群數(shù)量為:Nt=N0t“S”型曲線:自然界的 資源和空間總是有限。2) 研究種群數(shù)量的 意義1. 建立自然保護(hù)區(qū),提高環(huán)境容納量,是保護(hù)大熊貓的 根本措施2. 降低環(huán)境容納量,對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制。群落的 基本特征一、群落的 物種組成二、種間關(guān)系三、群落的 空間結(jié)構(gòu)(P72、P74)群落的 演替1) 群落演替的 過程和主要類型過程:隨著時(shí)間的 推移,一個(gè)種群被另一個(gè)種群代替的 過程稱為演替。(例 P79圖4-14;P80圖4-15)主要類型:初生演替是
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