精子與卵細胞的形成過程的比較

精子的形成卵細胞的形成不同點形成部位精巢（哺乳動物稱睪丸）卵巢過程有變形期無變形期子細胞數一個精原細胞形成4個精子一個卵原細胞形成1個卵細胞+3個極體相同點：精子和卵細胞中染色體數目都是體細胞的一半三、提升理解：（1）同源染色體①形態、大小基本相同；②一條來自父方，一條來自母方。（2）精原細胞和卵原細胞的染色體數目與體細胞相同。因此，它們屬于體細胞，通過有絲分裂的方式增殖，但它們又可以進行減數分裂形成生殖細胞。（3）減數分裂過程中染色體數目減半發生在減數第一次分裂，原因是同源染色體分離并進入不同的子細胞。所以減數第二次分裂過程中無同源染色體。（4）減數分裂過程中染色體和DNA的變化規律（5）減數分裂形成子細胞種類：假設某生物的體細胞中含n對同源染色體，則：它的1個精原細胞進行減數分裂形成2種精子。它的1個卵原細胞進行減數分裂形成1種卵細胞。它的精（卵）原細胞進行減數分裂可形成2n種精子（卵細胞）。四、受精作用的特點和意義特點：受精作用是精子和卵細胞相互識別、融合成為受精卵的過程。實質是兩個細胞核的融合，使受精卵中染色體的數目又恢復到體細胞的數目，其中有一半來自精子，另一半來自卵細胞。意義：減數分裂和受精作用對于維持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具有重要的作用。五、減數分裂與有絲分裂圖像辨析步驟：一看染色體數目：奇數為減Ⅱ（姐妹分家只看一極）；二看有無同源染色體：沒有為減Ⅱ（姐妹分家只看一極）；三看同源染色體行為：確定有絲或減Ⅰ。注意：若細胞質為不均等分裂，則為卵原細胞的減Ⅰ或減Ⅱ的后期。同源染色體分家減Ⅰ后期，姐妹分家減Ⅱ后期例：判斷下列細胞正在進行什么分裂，處在什么時期？減Ⅱ前期減Ⅰ前期減Ⅱ前期減Ⅱ末期有絲后期減Ⅱ后期減Ⅱ后期減Ⅰ后期有絲前期減Ⅱ中期減Ⅰ后期減Ⅱ中期減Ⅰ前期減Ⅱ后期減Ⅰ中期有絲中期【介紹有性生殖】1．有性生殖是由親代產生有性生殖細胞或配子，經過兩性生殖細胞（如精子和卵細胞）的結合，成為合子（如受精卵）。再由合子發育成新個體的生殖方式。2．在有性生殖中，由于兩性生殖細胞分別來自不同的親本，因此，由合子發育成的后代就具備了雙親的遺傳特性，具有更強的生活能力和變異性，這對于生物的生存和進化具有重要意義。第三章遺傳和染色體第一節基因的分離定律一、相對性狀性狀：生物體所表現出來的的形態特征、生理生化特征或行為方式等。相對性狀：同種生物的同一遺傳性狀的不同表現類型。二、孟德爾一對相對性狀的雜交實驗1.實驗過程：去雄→套袋→傳粉→套袋→收獲種子。2.對分離現象的解釋：等位基因分離，配子隨機結合。3.對假說的驗證：測交實驗。4.假說主要內容：Ｆ１產生等比例的兩種配子。5.演繹的內容：如果Ｆ１產生等比例的兩種配子，則預期測交會產生兩種等比例的子代。相關概念1.顯性性狀與隱性性狀顯性性狀：具有相對性狀的兩個親本雜交，F1表現出來的性狀。隱性性狀：具有相對性狀的兩個親本雜交，F1沒有表現出來的性狀。相對性狀：同一性狀中不同表現類型。性狀分離：在雜種后代中出現不同于親本性狀的現象。2.顯性基因與隱性基因顯性基因：控制顯性性狀的基因。隱性基因：控制隱性性狀的基因。附：基因：控制性狀的遺傳因子（DNA分子上有遺傳效應的片段）等位基因：決定1對相對性狀的兩個基因（位于一對同源染色體上的相同位置上）。3.純合子與雜合子純合子：由相同基因的配子結合成的合子發育成的個體（能穩定的遺傳，不發生性狀分離）：顯性純合子（如AA的個體）隱性純合子（如aa的個體）雜合子：由不同基因的配子結合成的合子發育成的個體（不能穩定的遺傳，后代會發生性狀分離）4、表現型與基因型表現型：指生物個體實際表現出來的性狀。基因型：與表現型有關的基因組成。（關系：基因型＋環境→表現型）雜交與自交雜交：基因型不同的生物體間相互交配的過程。自交：基因型相同的生物體間相互交配的過程。（指植物體中自花傳粉和雌雄異花植物的同株受粉）測交：讓F1與隱性純合子雜交。（可用來測定F1的基因型，屬于雜交）回交：讓子代與親本中的某一方再雜交。三、基因分離定律的實質:在減I分裂后期，等位基因隨著同源染色體的分開而分離。四、基因分離定律的兩種基本題型：1、正推類型：（親代→子代）親代基因型子代基因型及比例子代表現型及比例⑴AA×AAAA全顯⑵AA×AaAA:Aa=1:1全顯⑶AA×aaAa全顯⑷Aa×AaAA:Aa:aa=1:2:1顯:隱=3:1⑸Aa×aaAa:aa=1:1顯:隱=1:1⑹aa×aaaa全隱2、逆推類型：（子代→親代）親代基因型子代表現型及比例⑴至少有一方是AA全顯⑵aa×aa全隱⑶Aa×aa顯:隱=1:1⑷Aa×Aa顯:隱=3:1五、孟德爾遺傳實驗的科學方法：正確地選用試驗材料（豌豆：閉花傳粉、自花傳粉）；分析方法科學；（單因子→多因子）應用統計學方法對實驗結果進行分析；科學地設計了試驗的程序。六、基因分離定律的應用：指導雜交育種：原理：雜合子(Aa)連續自交n次后各基因型比例：雜合子(Aa)：（1/2）n純合子(AA+aa)：1-（1/2）n（注：AA=aa）第二節基因的自由組合定律一、基因自由組合定律的實質：在減I分裂后期，非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合。（注意：非等位基因要位于非同源染色體上才滿足自由組合定律）二、自由組合定律兩種基本題型：共同思路：“先分開、再組合”1、棋盤法（下左表）：可先算出所求性狀的雌雄配子各自的概率，再將兩種配子的概率相乘。如：YyRrXyyRr的后代中Yyrr的概率是多少？2、分支法（上右圖）：自由組合遺傳，先求每對性狀的出現概率，再將多個性狀的概率進行組合三、基因自由組合定律的應用1、指導雜交育種：例：在水稻中，高桿(D)對矮桿(d)是顯性，抗病(R)對不抗病(r)是顯性。現有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水稻DDRR兩個品種,要想得到能夠穩定遺傳的矮桿抗病水稻ddRR，應該怎么做？附：雜交育種方法：雜交原理：基因重組優缺點：方法簡便，但要較長年限選擇才可獲得。2.指導醫學實踐：例：在一個家庭中，父親是多指患者（由顯性致病基因D控制），母親表現型正常。他們婚后卻生了一個手指正常但患先天性聾啞的孩子（先天性聾啞是由隱性致病基因p控制），問：①該孩子的基因型為___________，父親的基因型為_____________，母親的基因型為____________。②如果他們再生一個小孩，則只患多指的占________，只患先天性聾啞的占_________，既患多指又患先天性聾啞的占___________，完全正常的占_________答案：①ddppDdPpddPp②3/8，1/8，1/8，3/8四、性別決定和伴性遺傳1、XY型性別決定方式：染色體組成（n對）：雄性：n－1對常染色體+XY雌性：n－1對常染色體+XX常見生物：全部哺乳動物、大多雌雄異體的植物，多數昆蟲、一些魚類和兩棲類。2、三種伴性遺傳的特點：（1）伴X隱性遺傳的特點：①男＞女②隔代遺傳（交叉遺傳）③母病子必病，女病父必病（2）伴X顯性遺傳的特點：①女＞男②連續發病③父病女必病，子病母必病（3）伴Y遺傳的特點：①男病女不病②父→子→孫附：常見遺傳病類型（要記住）：伴X隱：色盲、血友病伴X顯：抗維生素D佝僂病常隱：先天性聾啞、白化病常顯：多(并)指第三節染色體變異及其應用一、染色體結構變異：實例：貓叫綜合征（5號染色體部分缺失）類型：缺失、重復、倒位、易位二、染色體數目的變異1、類型個別染色體增加或減少：實例：21三體綜合征（多1條21號染色體）以染色體組的形式成倍增加或減少：實例：三倍體無子西瓜2、染色體組：（1）概念：二倍體生物配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組。（2）特點：①一個染色體組中無同源染色體，形態和功能各不相同，無同音字母。②一個染色體組攜帶著控制生物生長的全部遺傳信息。（3）染色體組數的判斷：①染色體組數=細胞中任意一種染色體條數例1：以下各圖中，各有幾個染色體組？答案：32514②染色體組數=基因型中控制同一性狀的基因個數例2：以下基因型，所代表的生物染色體組數分別是多少?（1）Aa______（2）AaBb_______（3）AAa_______（4）AaaBbb_______（5）AAAaBBbb_______（6）ABCD______答案：2233413、單倍體、二倍體和多倍體由配子發育成的個體叫單倍體。有受精卵發育成的個體，體細胞中含幾個染色體組就叫幾倍體，如含兩個染色體組就叫二倍體，含三個染色體組就叫三倍體，以此類推。體細胞中含三個或三個以上染色體組的個體叫多倍體。三、染色體變異在育種上的應用1、多倍體育種：方法：用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。（原理：能夠抑制紡錘體的形成,導致染色體不分離,從而引起細胞內染色體數目加倍）原理：染色體變異實例：三倍體無籽西瓜的培育；優缺點：培育出的植物器官大，產量高，營養豐富，但結實率低，成熟遲。2、單倍體育種：方法：先花粉(藥)離體培養、后秋水仙素加倍原理：染色體變異實例：矮桿抗病水稻的培育例：在水稻中，高桿(D)對矮桿(d)是顯性，抗病(R)對不抗病(r)是顯性。現有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水稻DDRR兩個品種,要想得到能夠穩定遺傳的矮桿抗病水稻ddRR，應該怎么做？優缺點：若親本是二倍體則后代都是純合子，明顯縮短育種年限，但技術較復雜。附：育種方法小結誘變育種雜交育種多倍體育種單倍體育種方法用射線、激光、化學藥品等處理生物雜交用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗花藥(粉)離體培養原理基因突變基因重組染色體變異染色體變異優缺點加速育種進程，大幅度地改良某些性狀，但有利變異個體少。方法簡便，但要較長年限選擇才可獲得純合子。器官較大，營養物質含量高，但結實率低，成熟遲。后代都是純合子，明顯縮短育種年限，但技術較復雜。第四章遺傳的分子基礎第一節探索遺傳物質的過程一、1928年格里菲思的肺炎雙球菌的轉化實驗：1、肺炎雙球菌有兩種類型類型：S型細菌：菌落光滑，菌體有夾膜，有毒性R型細菌：菌落粗糙，菌體無夾膜，無毒性2、實驗證明：無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的有毒性的S型細菌混合后，轉化為有毒性的S型活細菌。這種性狀的轉化是可以遺傳的。推論（格里菲思）：在第四組實驗中，已經被加熱殺死S型細菌中，必然含有某種促成這一轉化的活性物質—“轉化因子”。二、1944年艾弗里的實驗：1、實驗過程：如右圖2、實驗證明：DNA才是R型細菌產生穩定遺傳變化的物質。（即：DNA是遺傳物質，蛋白質等不是遺傳物質）三、1952年郝爾希和蔡斯噬菌體侵染細菌的實驗1、T2噬菌體機構和元素組成：2、實驗過程（看書）3、實驗結論：子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的。（即：DNA是遺傳物質）四、1956年煙草花葉病毒感染煙草實驗證明：在只有RNA的病毒中，RNA是遺傳物質。五、小結：

細胞生物

（真核、原核）非細胞生物

（病毒）核酸DNA和RNADNARNA遺傳物質DNADNARNA因為絕大多數生物的遺傳物質是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質。第二節DNA的結構和DNA的復制：一、DNA的結構1、DNA的組成元素：C、H、O、N、P2、DNA的基本單位：脫氧核糖核苷酸（4種）3、DNA的結構：①由兩條、反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋結構。②外側：脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架。內側：由氫鍵相連的堿基對組成。③堿基配對有一定規律：A＝T；G≡C。（堿基互補配對原則）4、DNA的特性：①多樣性：堿基對的排列順序是千變萬化的。（排列種數：4n(n為堿基對對數)②特異性：每個特定DNA分子的堿基排列順序是特定的。5、DNA的功能：攜帶遺傳信息（DNA分子中堿基對的排列順序代表遺傳信息）。6、與DNA有關的計算：在雙鏈DNA分子中：①A=T、G=C②任意兩個非互補的堿基之和相等；且等于全部堿基和的一半例：A+G=A+C=T+G=T+C=1/2全部堿基二、DNA的復制1、概念：以親代DNA分子兩條鏈為模板，合成子代DNA的過程2、時間：有絲分裂間期和減Ⅰ前的間期3、場所：主要在細胞核4、過程：（看書）①解旋②合成子鏈③子、母鏈盤繞形成子代DNA分子5、特點：半保留復制6、原則：堿基互補配對原則7、條件:①模板：親代DNA分子的兩條鏈②原料：4種游離的脫氧核糖核苷酸③能量：ATP④酶：解旋酶、DNA聚合酶等8、DNA能精確復制的原因：①獨特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板;②堿基互補配對原則保證復制能夠準確進行。9、意義：DNA分子復制，使遺傳信息從親代傳遞給子代，從而確保了遺傳信息的連續性。10、與DNA復制有關的計算：復制出DNA數=2n（n為復制次數）含親代鏈的DNA數=2第三節基因控制蛋白質的合成一、RNA的結構：1、組成元素：C、H、O、N、P2、基本單位：核糖核苷酸（4種）。3、結構：一般為單鏈。二、基因：是具有遺傳效應的DNA片段。主要在染色體上。三、基因控制蛋白質合成：1、轉錄：（1）概念：在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成RNA的過程。（注：葉綠體、線粒體也有轉錄）（2）條件：模板：DNA的一條鏈（模板鏈）原料：4種核糖核苷酸能量：ATP酶：RNA聚合酶等（3）原則：堿基互補配對原則（A—U、T—A、G—C、C—G）（4）產物：信使RNA（mRNA）、核糖體RNA（rRNA）、轉運RNA（tRNA）。2、翻譯：（1）概念：游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。（注：葉綠體、線粒體也有翻譯）（2）過程：（看書）（3）條件：模板：mRNA原料：氨基酸（20種）能量：ATP酶：多種酶搬運工具：tRNA裝配機器：核糖體（4）原則：堿基互補配對原則（5）產物：多肽鏈3、與基因表達有關的計算基因中堿基數：mRNA分子中堿基數：氨基酸數=6：3：1四、基因對性狀的控制1、中心法則2、基因控制性狀的方式：（1）通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀；（2）通過控制蛋白質結構直接控制生物的性狀。五、人類基因組計劃及其意義計劃：完成人體24條染色體上的全部基因的遺傳作圖、物理作圖、和全部堿基的序列測定。意義：可以清楚的認識人類基因的組成、結構、功能極其相互關系，對于人類疾病的診治和預防具有重要的意義第四節基因突變和基因重組一、生物變異的類型不可遺傳的變異（僅由環境變化引起）可遺傳的變異（由遺傳物質的變化引起）基因突變基因重組染色體變異二、可遺傳的變異（一）基因突變1、概念：是指DNA分子中堿基對的增添、缺失或改變等變化。2、原因：物理因素：X射線、激光等；化學因素：亞硝酸鹽，堿基類似物等；生物因素：病毒、細菌等。3、特點：①發生頻率低：②方向不確定③隨機發生：基因突變可以發生在生物個體發育的任何時期；基因突變可以發生在細胞內的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。④普遍存在4、結果：使一個基因變成它的等位基因。5、時間：細胞分裂間期（DNA復制時期）6、應用——誘變育種①方法：用射線、激光、化學藥品等處理生物。②原理：基因突變③實例：高產青霉菌株的獲得④優缺點：加速育種進程，大幅度地改良某些性狀，但有利變異個體少。7、意義：①是生物變異的根本來源；②為生物的進化提供了原始材料；③是形成生物多樣性的重要原因之一。（二）基因重組1、概念：是指生物體在進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合的過程。2、種類：①減數分裂（減Ⅰ后期）形成配子時，隨著非同源染色體的自由組合，位于這些染色體上的非等位基因也自由組合。組合的結果可能產生與親代基因型不同的個體。②減Ⅰ四分體時期，同源染色體上（非姐妹染色單體）之間等位基因的交換。結果是導致染色單體上基因的重組，組合的結果可能產生與親代基因型不同的個體。③重組DNA技術3、結果：產生新的基因型4、應用(育種)：雜交育種（見前面筆記）5、意義：①為生物的變異提供了豐富的來源；②為生物的進化提供材料；③是形成生物體多樣性的重要原因之一第五節關注人類遺傳病一、人類遺傳病與先天性疾病區別：遺傳病：由遺傳物質改變引起的疾病。（可以生來就有，也可以后天發生）先天性疾病：生來就有的疾病。（不一定是遺傳病）二、人類遺傳病產生的原因：人類遺傳病是由于遺傳物質的改變而引起的人類疾病三、人類遺傳病類型（一）單基因遺傳病1、概念：由一對等位基因控制的遺傳病。2、原因：人類遺傳病是由于遺傳物質的改變而引起的人類疾病3、特點：呈家族遺傳、發病率高（我國約有20%--25%）4、類型：顯性遺傳病伴Ｘ顯：抗維生素Ｄ佝僂病常顯：多指、并指、軟骨發育不全隱性遺傳病伴Ｘ隱：色盲、血友病常隱：先天性聾啞、白化病、鐮刀型細胞貧血癥、黑尿癥、苯丙酮尿癥（二）多基因遺傳病1、概念：由多對等位基因控制的人類遺傳病。2、常見類型：腭裂、無腦兒、原發性高血壓、青少年型糖尿病等。（三）染色體異常遺傳病（簡稱染色體病）1、概念：染色體異常引起的遺傳病。(包括數目異常和結構異常）2、類型：常染色體遺傳病結構異常：貓叫綜合征數目異常：21三體綜合征（先天智力障礙）性染色體遺傳病：性腺發育不全綜合征（XO型，患者缺少一條X染色體）四、遺傳病的監測和預防1、產前診斷：胎兒出生前，醫生用專門的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾病，產前診斷可以大大降低病兒的出生率2、遺傳咨詢：在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產生和發展五、實驗：調查人群中的遺傳病注意事項：調查發病率：在人群中；調查遺傳方式：在患病家族中。第五章生物的進化第一節生物進化理論的發展一、拉馬克的進化學說1、理論要點：用進廢退；獲得性遺傳2、進步性：認為生物是進化的。二、達爾文的自然選擇學說1、理論要點：自然選擇（過度繁殖→生存斗爭→遺傳和變異→適者生存）。2、進步性：能夠科學地解釋生物進化的原因以及生物的多樣性和適應性。3、局限性：①不能科學地解釋遺傳和變異的本質；②自然選擇對可遺傳的變異如何起作用不能作出科學的解釋。（對生物進化的解釋僅局限于個體水平）三、現代達爾文主義（一）種群是生物進化的基本單位（生物進化的實質：種群基因頻率的改變）1、種群：是生物繁殖的基本單位；而且是生物進化的基本單位。2、種群基因庫：一個種群的全部個體所含有的全部基因構成了該種群的基因庫3、基因（型）頻率的計算：①按定義計算：例1：從某個群體中隨機抽取100個個體，測知基因型為AA、Aa、aa的個體分別是30、60和10個，則：

基因型AA的頻率為______；基因型Aa的頻率為______；基因型aa的頻率為______。基因A的頻率為______；

基因a的頻率為______。答案：30%60%10%60%40%②某個等位基因的頻率=它的純合子的頻率+?雜合子頻率例：某個群體中，基因型為AA的個體占30%、基因型為Aa的個體占60%、基因型為aa的個體占10%，則：基因A的頻率為______，基因a的頻率為______答案：60%40%（二）突變和基因重組產生生物進化的原材料（三）自然選擇決定進化方向：在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。（四）突變和基因重組、自然選擇和隔離是物種形成的三個基本環節。1、物種：指分布在一定的自然地域，具有一定的形態結構和生理功能特征，而且自然狀態下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物個體。2、隔離：地理隔離：同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發生基因交流的現象。生殖隔離：指不同種群的個體不能自由交配或交配后產生不可育的后代。3、物種的形成：⑴物種形成的常見方式：地理隔離（長期）→生殖隔離⑵物種形成的標志：生殖隔離第二節生物進化和生物多樣性一、生物進化的基本歷程1、地球上的生物是從單細胞到多細胞，從簡單到復雜，從水生到陸生，從低級到高級逐漸進化而來的。2、真核細胞出現后，出現了有絲分裂和減數分裂，從而出現了有性生殖，使由于基因重組產生的變異量大大增加，所以生物進化的速度大大加快。二、生物進化與生物多樣性的形成1、生物多樣性與生物進化的關系是：生物多樣性產生的原因是生物不斷進化的結果；而生物多樣性的產生又加速了生物的進化。2、生物多樣性包括：遺傳（基因）多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次。高中生物必修3復習提綱第1章人體的內環境與穩態1、單細胞生物在水環境中生活，多細胞生物體內細胞生活的直接環境是細胞外液（內環境）。2、體液包括細胞內液、細胞外液，前者占體液的2/3，后者占體液的1/33、細胞外液包括血漿、組織液、淋巴，由細胞外液構成的液體環境叫內環境，血液由血漿、血細胞兩部分組成。4、大多數體內細胞生活的具體內環境為組織液，大多數血細胞生活的具體內環境為血漿。5、毛細血管壁生活的具體的環境為組織液、血漿，毛細淋巴管壁生活的具體內環境為組織液和淋巴6、組織液被毛細淋巴管吸收成為淋巴，經淋巴循環由左右鎖骨下靜脈匯入血漿，淋巴中混懸著大量的淋巴細胞、吞噬細胞，組織液與血漿之間相互滲透7、組織液、淋巴與血漿的成分的主要區別是后者有較多的蛋白質，細胞外液本質上是一種鹽溶液。8、血漿滲透壓的大小主要與血漿中無機鹽、蛋白質含量有關，細胞外液滲透壓90%以上來源于Na+和Cl－。9、正常人的血漿近中性，pH為7.35—7.45，血漿的pH保持穩定與HCO3－，、HPO42－等離子的緩沖作用有關10、神經—體液—免疫組成的調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制。人體維持穩態的調節能力是有一定限度的。第2章動物與人體生命活動的調節11、神經調節的基本方式是反射，完成反射的結構基礎是反射弧。反射弧通常由感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經、效應器五部分組成。效應器由傳出神經末梢和它所支配的肌肉或腺體組成。12、膝跳反射的反射弧至少由感覺神經元、運動神經元兩個神經元組成，縮手反射的反射弧至少由感覺神經元、聯絡(中間)神經元、運動神經元三個神經元組成。13、神經元的結構由細胞體和突起（軸突、樹突）兩部分組成，神經元的主要功能是接受刺激，產生興奮，傳導興奮。14、在未受刺激時，神經纖維處于靜息電位狀態，細胞膜兩側的電位表現為外正內負，在受刺激時，刺激部位的細胞膜兩側的電位表現為外負內正。由于興奮部位與未興奮之間有電位差的存在而發生電荷移動，這樣就形成了局部電流，膜外的電流方向是由未興奮部位流向興奮部位，膜內的電流方向是由興奮部位流向未興奮部位15、神經纖維上興奮的傳導方向與膜內電流方向相同,與膜外電流方向相反。16、相鄰的兩個神經元之間不是直接接觸的，神經元的軸突末梢多次分枝，小枝的末端叫做突觸小體，與其它神經元的細胞體、樹突相接觸，形成突觸，突觸的結構包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜17、當神經末梢有神經沖動傳來時，突觸前膜的突觸小泡受到刺激釋放神經遞質。神經遞質與突觸后膜上的特異性受體結合，受體的化學本質是糖蛋白，突觸小泡的形成與高爾基體有關，神經遞質的釋放與線粒體、細胞膜有關。18、神經遞質只存在于突觸前膜的突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜，因此神經元之間的興奮的傳遞是單向的，神經元之間的信息傳遞實現了電信號—化學信息—電信號的轉變19、大腦皮層中有調節人體活動的最高級中樞，如軀體感覺中樞，小腦中有維持軀體平衡的中樞，下丘腦中有體溫調節中樞，水平衡的調節中樞還與生物節律的控制有關，腦干中有呼吸中樞、心血管運動中樞，脊髓中有縮手反射中樞、排便、排尿中樞、膝跳反射中樞。一般低級中樞受腦中相應的高級中樞的調節。20、人類進行思維的主要工具是語言文字，涉及人類的聽、說、讀、寫。當S區損傷，病人患運動性失語癥，當H區損傷，病人患聽覺性失語癥，人的短期記憶與大腦皮層下的海馬區有關，長期記憶可能與新突觸的建立有關。21、人類發現的第一種激素是促胰液素，其形成部位是小腸黏膜，形成條件是鹽酸的刺激22、下丘腦分泌促××激素釋放激素，合成并分泌抗利尿激素；垂體分泌促××激素、生長激素，釋放抗利尿激素甲狀腺分泌甲狀腺激素；胰島分泌胰島素，胰高血糖素。23、胰島素由胰島B細胞分泌，其作用是促進組織細胞加速攝取、利用和儲存葡萄糖，從而降低血糖濃度。胰高血糖素由胰島A細胞分泌，其作用是促進肝糖元分解，促進一些非糖物質轉化為葡萄糖，從而升高血糖濃度。胰島素和胰高血糖素相互拮抗，共同維持血糖含量穩定。生長激素和甲狀腺激素相互協同，共同維持正常生命活動。24、在一個系統中，系統本身的工作效果，反過來又作為信息調節該系統的工作，這種調節方式叫做反饋調節。25、人體在寒風中，幾乎所有的細胞都被動員起來，起動員作用的是神經沖動和激素。激素中起重要作用的是甲狀腺激素，它作用于體內幾乎所有的細胞，提高細胞代謝的速率，使機體產生更多的熱量。26、當人體受寒冷刺激時，皮膚中溫度感受器受到寒冷刺激時，相應的神經沖動傳到下丘腦，下丘腦就會分泌促甲狀腺激素釋放激素，該激素運輸到垂體促使其分泌促甲狀腺激素，該激素運輸到甲狀腺促使其分泌甲狀腺激素。當血液中該激素增加到一定程度時反過來抑制下丘腦、垂體分泌相關激素，進而使甲狀腺激素的分泌減少，這樣體內的甲狀腺激素含量就不至于過高。甲狀腺激素的分級調節，存在著反饋調節機制。27、激素調節的特點是微量和高效，體液運輸，作用于靶器官、靶細胞。激素一經靶細胞接受并起作用后被滅活。激素種類多，量極微，既不組成細胞結構，又不提供能量，也不起催化作用。28、單細胞的動物和一些多細胞低等動物只有體液調節，人和高等動物體內，神經調節和體液調節都是機體調節生命活動的重要方式。二者有著不同的特點。神經調節的作用途徑是反射弧，反應速度迅速，作用范圍準確、局限，作用時間短暫。體液調節的作用途徑是體液運輸，反應速度緩慢，作用范圍廣泛，作用時間比較長29、人體熱量的來源主要是細胞中有機物的氧化分解，產熱的部位主要是骨胳肌、肝臟，熱量的散失主要通過汗液的蒸發，皮膚內毛細血管調節血流量散熱，其次還有呼氣、排尿和排便等。調節上述過程的神經中樞在下丘腦。30、當人體飲水不足時細胞外液滲透壓升高，刺激下丘腦滲透壓感受器，垂體對外釋放抗利尿激素增加，該激素促進腎小管，集合管對水的重吸收，使尿量減少，同時下丘腦滲透壓感受器產生的興奮傳至大腦皮層，產生渴覺使飲水增加，細胞外液滲透壓降低。31、不少內分泌腺直接或間接地受中樞神經系統的調節，即神經－體液調節，另一方面，內分泌腺所分泌的激素也可影響神經系統的發育和功能。32、免疫系統包括免疫器官、免疫細胞、免疫活性物質。其中免疫器官包括扁桃體、淋巴結、胸腺、脾、骨髓。免疫細胞包括吞噬細胞、淋巴細胞，其中后者包括B細胞、T細胞。免疫活性物質包括抗體、淋巴因子、溶菌酶等。33、人體的免疫有三道防線，皮膚、黏膜組成第一道防線，吞噬細胞、殺菌物質組成第二道防線，以上兩道防線是生來就有，不針對某一類特定的病原體，因此叫非特異性免疫，第三道防線主要由免疫器官和免疫細胞借助血液循環和淋巴循環而組成。34、第三道防線的作戰部隊主要是淋巴細胞，其中B細胞主要靠產生抗體作戰，這種方式稱為體液免疫，T細胞主要靠效應T細胞作戰，這種方式稱為細胞免疫。這兩種免疫是專門針對某一類特定病原體的，因此也稱為特異性免疫。35、體液免疫的大致過程是：大多數病原體經吞噬細胞等的攝取和處理，暴露病原體特有的抗原，將抗原遞給T細胞，刺激T細胞產生淋巴因子。少數抗原直接刺激B細胞，B細胞受到刺激后，在淋巴因子作用下，增殖、分化，大部分分化為漿細胞，產生抗體，小部分形成記憶細胞。36、抗體與病原體結合形成沉淀或細胞集團，進而被吞噬細胞吞噬消化，抗體的作用是抑制病原體的繁殖或抑制病原體對人體細胞的黏附。記憶細胞可以在抗原消失后很長時間內保持對這種抗原的記憶，當再次接觸這種抗原時，能迅速增殖分化，快速產生大量的抗體。37、細胞免疫過程中T細胞受抗原刺激后增殖、分化成效應T細胞，再與被抗原入侵的宿主細胞（靶細胞）密切接觸使靶細胞裂解死亡，病原體失去了寄生基礎，因而能被吞噬、消滅。(如消滅侵入體細胞的病毒、結核桿菌、麻風桿菌)38、免疫系統具有防衛、監控、清除功能。監控并清除體內已經衰老或因其他因素而被破壞的細胞，以及癌變的細胞。39、艾滋病的中文名稱是獲得性免疫缺陷綜合癥，英文縮寫是AIDS，引起艾滋病的病毒的中文名稱是人類免疫缺陷病毒，英文縮寫是HIV，該病毒侵入人體后與T淋巴細胞結合，破壞T淋巴細胞，并逐漸使人的免疫系統癱瘓，病人最終引起嚴重感染，惡性腫瘤等疾病。40、艾滋病主要通過性接觸、血液、母嬰三種途徑傳播，在生活中下列途徑易傳染：⑴靜脈吸毒共用針管；⑵與艾滋病患者共用紋身、紋眉器械；⑶輸入含HIV的血液；⑷與艾滋病人共用剃須刀第3章植物的激素調節41、生長素產生部位胚芽鞘尖端，感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。單側光照射后使胚芽鞘背光一側的生長素含量多于向光一側，當生長素傳遞到伸長區時，伸長區背光一側生長快，向光一側生長慢，使胚芽鞘生長具有向光性。42、生長素的化學名稱是吲哚乙酸，英文縮寫是IAA，與生長素具有相同效應的物質還有苯乙酸(PAA)，吲哚丁酸(IBA)。43、生長素的主要合成部位是幼芽、幼葉、發育著的種子，其合成原料是色氨酸。生長素的極性運輸是指從形態上端運輸到形態學下端，極性運輸是一種主動運輸。生長素還可以通過韌皮部從一側向另一側運輸，引起這種運輸的外界刺激可能是單側光照射，也可能是重力作用。這種運輸叫非極性運輸。44、生長素的作用特點是兩重性，這與生長素溶液濃度、植物細胞的成熟程度、器官種類有關，根、芽、莖三種植物器官中對生長素反應是最敏感的是根,其次是芽,最不敏感的是莖。45、頂端優勢是由于頂芽產生的生長素向下運輸，使上部側芽生長素濃度較高，由于側芽對生長素比較敏感，因此側芽的發育受到抑制。果樹、花卉、棉花、油菜的生長后期需解除頂端優勢以解除生長素對側芽的抑制，從而多開花、多結果。與生長素有相似生理效應的人工合成物質有α-萘乙酸(NAA)、2、4-D等。46、探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度實驗:所用的材料是同種生長旺盛的一年生枝條.常用的生長素類似物有NAA、2、4-D等,作用的方法有浸泡法、沾蘸法該實驗可先設計濃度梯度較大的預實驗,再做細致的實驗.該實驗成功的另一關鍵措施是控制無關變量。47、生長素的作用是促進細胞伸長生長,促進種子萌發,防止落花、落果,促進扦插的枝條生根,促進果實的發育。赤霉素的作用是促進細胞伸長、植株增高，促進種子萌發、果實發育。細胞分裂素的作用是促進細胞分裂。脫落酸的作用是抑制細胞分裂、促進葉、果實衰老脫落。乙烯的作用是促進果實成熟。48、在植物的生長發育和適應環境變化的過程中，各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素相互作用共同調節。例如：低濃度的生長素促進細胞的伸長，但生長素濃度增高到一定值時，就會促進乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反過來又抑制了生長素促進細胞伸長的作用。49、人工合成的對植物的生長發育有調節作用的化學物質稱為植物生長調節劑。生長素類似物也是植物生長調節劑。植物生長調節劑具有容易合成、原料廣泛、效果穩定等優點。50、植物的生長發育過程，在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果。第4章種群和群落51、種群密度是種群最基本的數量特征，出生率和死亡率、遷入率和遷出率直接影響種群密度變化，年齡組成可以幫助預測種群密度變化，根據年齡組成將種群分為增長型、穩定型、衰退型。性別比例對種群密度也有影響。52、樣方法通常用于調查某種植物的種群密度，也可以調查某種昆蟲卵的密度、植株上蚜蟲的密度、跳蝻的密度等種群密度的調查，該方法取樣的關鍵是隨機取樣，取樣的方法主要有五點取樣法、等距取樣法。樣方一般以1m2的正方形為宜，種群密度的計算方法是計算不同樣方種群密度的平均值53、對活動能力強，活動范圍大的動物種群，常用標志重捕法，根據重捕到的動物中標記個體數占總個體數的比例，估算種群密度。(會計算)54、J型增長的條件是食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害。數學模型是Nt=N0λt，其中N0為種群的起始數量，λ為種群數量是一年前種群數量的倍數，t為增長年數，J型增長過程中增長率、λ保持不變，但J型增長曲線的斜率所反應的增長速度越來越快。55、由于自然界的資源和空間是有限的，當種群密度增大時種內競爭加劇，以該種群為食的動物數量也會增加，這就會使種群的出生率降低，死亡率增高。在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量稱為環境容納量，即K值，在自然界中大多數種群數量總是在波動的。56、在統計培養液中酵母菌種群數量的變化時，用抽樣檢測的方法。該實驗用到血球計數板，顯微鏡等多種器材。先抽樣統計小格內酵母菌數量，再計算每小格酵母菌數量的平均值，如果小方格內酵母菌過多，可以對培養液先稀釋再觀察，且試管中吸出培養液進行計數前試管應輕輕震蕩幾次。57、群落中物種數目的多少叫豐富度，不同物種間的關系包括競爭、捕食、互利共生、寄生等。58、群落的垂直結構中，植物的分層與對光的利用有關，動物的分層與棲息空間和食物有關，群落的水平結構是指不同地段往往分布著不同的種群，同一地段上種群密度有差別，呈鑲嵌分布。59、群落的演替經過：①裸巖階段；②地衣階段(分泌有機酸，加速巖石分化)；③苔蘚階段(比地衣高，爭奪陽光有優勢)；④草本階段(比苔蘚高，有昆蟲，小動物進入)；⑤灌木階段(比草本高，物種更為多樣化，結構較穩定)；⑥森林階段(比灌木更高大，物種進一步多樣化，結構更穩定)。60、從來沒有被植物覆蓋的地面或原來存在過植被，但被徹底消滅了的地方發生的演替叫初生演替，如在沙丘，火山巖，冰川泥上進行的演替；原有植被雖已不存在，但土壤條件，種子等還保留的演替叫次生演替，如火災過后的草原，過量砍伐的森林，棄耕的農田進行的演替都是次生演替。61、人類活動會使群落按照不同于自然演替的方向和速度演替，可能使群落向更好的方向演替，也可能使群落向更壞的方向演替。第5章生態系統及其穩定性62、地球上最大的生態系統是生物圈，但一塊農田、一個池塘都可以各自成為一個生態系統。由生物群落與無機環境相互作用而形成的統一整體叫生態系統。63、生態系統的結構包括：生態系統的成分，食物鏈和食物網。其中生態系統的成分有①非生物的物質和能量：包括陽光、水、空氣、無機鹽等，其中陽光來自地球之外；②生產者：包括綠色植物，藍藻，硝化細菌等；③消費者包括大多數動物，(包括寄生動物在內)；④分解者包括大多數細菌，全部真菌，蚯蚓等動物。64、食物鏈和食物網是生態系統的營養結構，是生態系統物質循環，能量流動的渠道65、生產者的能量來路：光合作用固定的太陽能轉化成化學能儲存在有機物中，該能量也是流經生態系統的總能量。66、生產者的能量去路：①一部分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失了；②一部分用于生長者的生長、發育和繁殖等生命活動，儲存在植物體的有機物中；③構成植物體的有機物中的能量，一部分隨著殘枝敗葉等被分解者分解而釋放；④構成植物體的有機物中的能量，一部分被初級消費者攝入體內輸入到某一營養級的能量只有一部分流入下一營養級，因此能量流動是逐級遞減的，其傳遞效率只有10—20%。能量流動的另一個特點是單方向、不循環。67、研究能量流動的目的是使能量得到最有效的利用，調整能量流動關系使能量持續，高效地流向對人類最有益的部分。68、由于大氣中的CO2能夠隨著大氣環境在全球范圍內流動，因此碳循環具有全球性，大氣中的CO2主要通過光合作用形成有機物，被生產者固定進入生物群落，并以有機物的形式被消費者、分解者利用。生產者、消費者、分解者通過呼吸作用形成CO2再返回到大氣中。進入生物群落中的部分碳儲存于化石燃料中，并通過燃燒形成CO2的形式返回到大氣中。碳元素在無機環境與生物群落之間主要以CO2的形式循環，在生物群落內部以有機物的形式流動。69、能量流動和物質循環是生態系統的主要功能，二者是同時進行的，彼此相互依存，不可分割。物質作為能量的載體，使能量沿著食物鏈、食物網流動，能量作為動力使物質不斷地在生物群落和無機環境之間循環往返。70、生態系統中的信息種類包括物理信息：如：萵苣等接受某種波長的光信息而萌發，植物體內的光敏色素感受光刺激，蝙蝠發出的超聲波進行回聲定位，蜘蛛能感知蜘蛛網的振動頻率。化學信息：如：有機酸、有機堿、性外激素等信息素，煙草釋放化學物質，吸引蛾幼蟲的天敵，驅除產卵的雌蛾特殊行為信息：如蜜蜂跳舞，雄鳥求偶炫耀71、當河流受到輕微的污染時，能通過物理沉降，化學分解，微生物分解消除污染。72、生態系統具有自動調節能力的基礎是負反饋調節。73、抵抗力穩定性是指生態系統抵抗外界干擾，使自身的結構與功能保持原狀的能力。恢復力穩定性是指生態系統受到外界干擾因素的破壞后恢復原狀的能力。生態系統的自身結構越復雜，自動調節能力越強，抵抗力穩定性越高，而恢復力穩定性就越低。74、設計并制作生態缸時，應考慮生態系統內不同營養級生物之間的合適比例，生態缸蓋必須密封，并置于通風，光線良好處，避免陽光直射，沙土花土等有豐富的微生物，這些微生物起分解作用。第6章生態環境的保護75、全球性環境問題包括①全球性氣候變化：如CO2等溫室氣體過量排放，引起全球氣候變溫，冰雪、冰川融化、海平面上升；②水資源短缺：人均占有少，水體污染；③臭氧層破壞：氟利昂的大量排放，引起臭氧層破壞，紫外線輻射增強；④酸雨：化石燃料燃燒產生大量的SO2，危害動植物及建筑物；⑤土壤荒漠化：土地的過度開發，植被的大量破壞；⑥海洋污染：污染物進入海洋，石油泄漏；⑦生物多樣性銳減：人類活動的范圍擴大，對環境影響強度的增大。78、生物多樣性是指生物圈內所有植物、動物、微生物等物種，及它們所擁有的全部基因，以及各種生態系統。79、生物多樣性的價值包括人類不清楚的潛在價值。對生態系統起重要調節功能的間接價值。食用、藥用和工業原料等有實用意義，旅游觀賞、科學研究和文學藝術創作等有非實用意義的直接價值。(間接價值明顯大于直接價值)80、生物多樣性的保護措施包括就地保護，即建立自然保護區。易地保護包括建立植物園、動物園，瀕危動物繁育中心等。生物多樣性的保護反對盲目地，掠奪式開發利用，提倡合理開發、利用，追求自然、經濟，社會的可持續的發展。就地保護是對生物多樣性最有效的保護，易地保護是為行將滅絕的物種提供最后的生存機會。保護生物多樣性要在基因、物種、生態系統三個層次上加以保護。選修1復習提綱課題1果酒和果醋的制作一、實驗原理酶1．酵母菌的細胞呼吸酶酶酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，表達式為：C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量酶酵母菌進行無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，表達式為：C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量2．酵母菌發酵的最佳環境酶酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生活：在有氧時，酵母菌大量繁殖，但是不起到發酵效果；在無氧時，繁殖速度減慢，但是此時可以進行發酵。在利用酵母菌發酵時最好是先通入足夠的無菌空氣在有氧環境下一段時間使其繁殖，再隔絕氧氣進行發酵。20℃左右最適合酵母菌繁殖，酒精發酵的最佳溫度是在18℃～25酶3．醋酸菌好氧性細菌，當缺少糖源時和有氧條件下，可將乙醇（酒精）氧化成醋酸。表達式為：C2H5OH→CH3COOH+H2O；當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋酸菌生長的最佳溫度是在30℃～二、實驗步驟1.實驗用具進行清洗并消毒。2.流程：葡萄沖洗榨汁裝瓶（留出1/3空間）發酵（每天及時排氣）10d以后取樣檢驗排氣口充氣口排氣口充氣口出料口請分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接？結合果酒、果醋的制作原理，你認為應該如何使用這個發酵裝置？答：充氣口是在醋酸發酵時連接充氣泵進行充氣用的；排氣口是在酒精發酵時用來排出CO2的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。使用該裝置制酒時，應該關閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。課題2腐乳的制作一、實驗原理1．參與豆腐發酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多種，其中起主要作用的是毛霉。2．毛霉是一種絲狀真菌，常見于土壤、水果、蔬菜、谷物上，具有發達的白色菌絲。3.毛酶等微生物產生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪分解成甘油和脂肪酸。二、實驗步驟豆腐切成小塊間開擺放保溫(15～18℃)保濕毛霉滿后腌制8天（分層加鹽，并隨層加高而增加鹽量，在瓶口表面鋪鹽厚些，以防止雜菌從瓶口進入）〔注〕注意鹽的用量。鹽的濃度過低，難以抑制微生物生長，可導致豆腐腐敗變質；鹽的濃度過高，會影響腐乳的口味。三、注意事項1.釀造腐乳的主要生產工序是將豆腐進行前期發酵和后期發酵。前期發酵所發生的主要變化是毛霉在豆腐（白坯）上的生長。發酵的溫度為15～18

℃，此溫度不適于細菌、酵母菌和曲霉的生長，而適于毛霉慢慢生長。毛霉生長大約5

d后使白坯變成毛坯。前期發酵的作用，一是使豆腐表面有一層菌膜包住，形成腐乳的“體”；二是毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶，有利于豆腐所含有的蛋白質水解為各種氨基酸。后期發酵主要是酶與微生物協同參與生化反應的過程。2.毛霉是一種低等絲狀真菌，有多個細胞核，進行無性繁殖。毛霉是食品加工業中的重要微生物，它可以產生能夠分解大豆蛋白的蛋白酶，常用于制作腐乳和豆豉。課題3探討加酶洗衣粉的洗劑效果一、實驗原理1．加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶，其中，應用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。2．堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質，使洗衣粉具有更好的去污能力。3．在本課題中，我們主要探究有關加酶洗衣粉的三個問題：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果有什么不同；二是在什么溫度下使用加酶洗衣粉效果最好，三是添加不同種類的酶的的洗衣粉，其洗劑效果有哪些區別。二、實驗步驟1．探究用加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌的效果的不同①在2個編號的燒杯里，分別注入500mL清水。②取2塊大小相等的白棉布，用滴管在每塊白布上分別滴上等量的墨水，分別放入燒杯里，用玻璃棒攪拌。③將2個燒杯分別放入同等溫度的溫水中，保溫5分鐘。④稱取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份，分別放入2個燒杯中，用玻璃棒均勻攪拌。保溫10分鐘。⑤觀察并記錄2個燒杯中的洗滌效果2．探究用加酶洗衣粉洗滌的最佳溫度條件①在3個編號的燒杯里，分別注入500mL清水。②取3塊大小相等的白棉布，用滴管在每塊白布上分別滴上一滴食用油、雞血、牛奶，分別放入燒杯里，用玻璃棒攪拌。③將3個燒杯分別放入50攝氏度的熱水、沸水和冰塊中，保溫5分鐘。④稱取5克加酶洗衣粉3份，分別放入3個燒杯中，用玻璃棒均勻攪拌。保溫10分鐘。⑤觀察并記錄3個燒杯中的洗滌效果。3．探究不同種類的加酶洗衣粉洗滌的效果污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉復合酶洗衣粉普通洗衣粉油漬汗漬血漬觀察并記錄四種洗衣粉分別洗滌三種污染的洗滌效果。三、注意事項1．變量的分析和控制影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質、洗衣粉的用量，衣物的質料、大小及浸泡時間和洗滌的時間等。在這些因素中，水溫是我們要研究的對象，而其他因素應在實驗中保持不變。通常情況下，冬季、春季、秋季和夏季可分別選取5℃、15℃、25℃和35℃的水溫，因為這4個水溫是比較符合實際情況的，對現實也有指導意義。2．洗滌方式和材料的選擇。在洗滌方式中有機洗和手洗兩種方式，應考慮其中哪一種比較科學？哪一種更有利于控制變量？關于洗滌材料的選擇也有一些講究。選用布料作為實驗材料比較可行。對照實驗時，可控制布料的大小、顏色以及污物的量，使其相同；便于比較洗滌效果。洗滌方式機洗手洗水量0.5L0.5L洗衣粉量0.5g1g或1.5g3．水量、水質和洗衣粉用量的問題。水的用量和布料的大小是成正比的。水量和洗衣粉的用量可參考下表。實驗中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再進行實驗；布料應放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時間；采用玻璃棒或筷子攪拌的方式模擬洗衣過程；模擬攪拌的時間、次數和力量應基本相同。課題4酵母細胞的固定化一、實驗原理1．使用固定化酶技術，將這種酶固定在一種顆粒狀的載體上，再將這些酶顆粒裝到一個反應柱內，柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無法通過篩板的小孔，而反應溶液卻可以自由出入。生產過程中，將葡萄糖溶液從反應柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過反應柱，與固定化葡萄糖異構酶接觸，轉化成果糖，從反應柱的下端流出。反應柱能連續使用半年，大大降低了生產成本，提高了果糖的產量和質量。2．固定化酶和固定化細胞是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術，包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。一般來說，酶更適合采用化學結合法和物理吸附法固定，而細胞多采用包埋法固定化。這是因為細胞個大，而酶分子很小；個大的難以被吸附或結合，而個小的酶容易從包埋材料中漏出。固定化酶優點：使酶既能與反應物接觸，又能與產物分離，還可以被反復利用。固定化細胞優點：成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化學反應。二、實驗步驟1．細胞的活化稱取lg干酵母，放入50mL的小燒杯中，加人蒸餾水10mL，用玻璃棒攪拌，使酵母細胞混合均勻，成糊狀，放置1h左右，使其活化。【注】活化：讓處于休眠狀態的微生物重新恢復正常的生活狀態2．配制物質的量濃度為0.05mo1/L的CaCl2溶液稱取無水CaCl20.83g。放人200mL的燒杯中，加入150mL的蒸餾水，使其充分溶解，待用。3．配制海藻酸鈉溶液稱取0.7g海藻酸鈉，放入50mL小燒杯中。加人10mL水，用酒精燈加熱，邊加熱邊攪拌，將海藻酸鈉調成糊狀，直至完全溶化，用蒸餾水定容至10mL。注意，加熱時要用小火，或者間斷加熱，反復幾次，直到海藻酸鈉溶化為止。4．海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加人已活化的醉母細胞，進行充分攪拌，使其混合均勻，再轉移至注射器中。【注】冷卻至室溫的目的：防止殺死酵母菌5．固定化酵母細胞以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，觀察液滴在CaCl2溶液中形成凝膠珠的情形。將這些凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。【注】CaCl2溶液的作用：使膠體聚沉6．使用固定化酵母細胞發酵（1）將固定好的酵母細胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2-3次。（2）將150mL質量分數為10%的葡萄糖溶液轉移到200mL的錐形瓶中，再加入固定好的酵母細胞，置于25℃如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細胞數目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。課題5DNA的粗提取與鑒定一、實驗原理提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學方法分離具有不同物理或化學性質的生物大分子。對于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA與RNA、蛋白質和脂質等在物理和化學性質方面的差異，提取DNA，去除其他成分。1．DNA的溶解性DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，利用這一特點，選擇適當的鹽濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質沉淀，或者相反，以達到分離目的。此外，DNA不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質則溶于酒精。利用這一原理，可以將DNA與蛋白質進一步的分離。2．DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性蛋白酶能水解蛋白質，但是對DNA沒有影響。大多數蛋白質不能忍受60—80oC的高溫，而DNA在80oC以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解細胞膜，但對DNA沒有影響。3．DNA的鑒定在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。二、實驗設計實驗材料的選取凡是含有DNA的生物材料都可以考慮，但是使用DNA含量相對較高的生物組織，成功的可能性更大。破碎細胞，獲取含DNA的濾液動物細胞的破碎比較容易，以雞血細胞為例，在雞血細胞液中加入一定量的蒸餾水，同時用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液即可。如果實驗材料是植物細胞，需要先用洗滌劑溶解細胞膜。例如，提取洋蔥的DNA時，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，進行充分的攪拌和研磨，過濾后收集研磨液。注意：①為什么加入蒸餾水能使雞血細胞破裂？蒸餾水對于雞血細胞來說是一種低滲液體，水分可以大量進入血細胞內，使血細胞脹裂，再加上攪拌的機械作用，就加速了雞血細胞的破裂(細胞膜和核膜的破裂)，從而釋放出DNA。②加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細胞膜，有利于DNA的釋放；食鹽的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。③如果研磨不充分，會對實驗結果產生怎樣的影響?研磨不充分會使細胞核內的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少，影響實驗結果，導致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍色等。④此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細胞成分？可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質。去除濾液中的雜質方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質，不分解DNA；方案三的原理是蛋白質和DNA的變性溫度不同。注意：①為什么反復地溶解與析出DNA，能夠去除雜質？用高鹽濃度的溶液溶解DNA，能除去在高鹽中不能溶解的雜質；用低鹽濃度使DNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質。因此，通過反復溶解與析出DNA，就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質。②方案二與方案三的原理有什么不同？方案二是利用蛋白酶分解雜質蛋白，從而使提取的DNA與蛋白質分開；方案三利用的是DNA和蛋白質對高溫耐受性的不同，從而使蛋白質變性，與DNA分離。DNA的析出與鑒定將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液，靜置2～3min，溶液中會出現白色絲狀物，這就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的水分。取兩支20ml的試管，各加入物質的量濃度為2mol/L的NaCl溶液5ml，將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解。然后，向兩支試管中各加入4ml的二苯胺試劑。混合均勻后，將試管置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后，比較兩支試管溶液顏色的變化，看看溶解有DNA的溶液是否變藍。三、實驗步驟——以洋蔥為實驗材料1．稱取30克已切碎的洋蔥，放入研缽中，加入少量石英砂助研，倒入10mL2mol/L的氯化鈉溶液，充分研磨。2．研磨后，用漏斗和紗布將汁液過濾到小燒杯中，得到濾液。3．向濾液中加入95%的酒精溶液20mL，沿燒杯壁緩緩倒入，不要震動或攪拌。4．鑒定：取兩支試管，編為1、2號，各加入2mol/L的氯化鈉溶液2mL，向1號試管中加入一些白色纖維狀物，振蕩使其溶解，然后向兩支試管中各加入2mL二苯胺試劑，沸水浴加熱5分鐘。四、注意事項1．以血液為實驗材料時，每100ml血液中需要加入3g檸檬酸鈉防止血液凝固。2．加入洗滌劑后，動作要輕緩、柔和，否則容易產生大量的泡沫，不利于后續步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時，動作要輕緩，以免DNA分子的斷裂，導致DNA分子不能形成絮狀沉淀。3．二苯胺試劑要現配現用，否則會影響鑒定的效果。4．DNA的溶解度與NaCl溶液濃度的關系：當NaCl溶液濃度低于0.14mol/L時，隨濃度的升高，DNA的溶解度降低；當NaCl溶液濃度高于0.14mol/L時，隨濃度升高，DNA的溶解度升高。5．盛放雞血細胞液的容器，最好是塑料容器。雞血細胞破碎以后釋放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，由于細胞內DNA的含量本來就比較少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就會更少。因此，實驗過程中最好使用塑料的燒杯和試管，這樣可以減少提取過程的DNA的損失。課題6血紅蛋白的提取和分離一、實驗原理蛋白質的物化理性質：形狀、大小、電荷性質和多少、溶解度、吸附性質、親和力等千差萬別，據此提取和分離各種蛋白質。1．凝膠色譜法（分配色譜法）：（1）原理：分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動快；分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內部，路程長，流動慢。（2）凝膠材料：多孔性，多糖類化合物，如葡聚糖、瓊脂糖。（3）分離過程：混合物上柱→洗脫→大分子流動快、小分子流動慢→收集大分子→收集小分子洗脫：從色譜柱上端不斷注入緩沖液，促使蛋白質分子的差速流動。（4）作用：分離蛋白質，測定生物大分子分子量，蛋白質的脫鹽等。2．緩沖溶液（1）原理：由弱酸和相應的強堿弱酸鹽組成（如H2CO3－NaHCO3，NaH2PO4/Na2HPO4等），調節酸和鹽的用量，可配制不同pH的緩沖液。（2）緩沖液作用：抵制外界酸、堿對溶液pH的干擾而保持pH穩定。3．凝膠電泳法：（1）原理：不同蛋白質的帶電性質、電量、形狀和大小不同，在電場中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導致不同蛋白質在電場中的運動方向和運動速度不同。（2）分離方法：瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳等。（3）分離過程：在一定pH下，使蛋白質基團帶上正電或負電；加入帶負電荷多的SDS，形成“蛋白質－SDS復合物”，使蛋白質遷移速率僅取決于分子大小。二、實驗步驟1．樣品處理①紅細胞的洗滌：洗滌紅細胞的目的是去除雜蛋白，采集的血樣要及時采用低速短時間離心分離紅細胞，然后用膠頭吸管吸出上層透明的黃色血漿，將下層暗紅色的紅細胞液體倒入燒杯，再加入五倍體積的生理鹽水，緩慢攪拌10min，低速短時間離心，如此重復洗滌三次，直至上清液中沒有黃色，表明紅細胞已洗滌干凈。②血紅蛋白的釋放：在蒸餾水和甲苯作用下，紅細胞破裂釋放出血紅蛋白。2．粗分離①分離血紅蛋白溶液：將攪拌好的混合溶液離心后，試管中的溶液分為4層。第一層為無色透明的甲苯層，第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質的沉淀層，第3層是紅色透明液體，這是血紅蛋白的水溶液，第4層是其他雜質的暗紅色沉淀物。將試管中的液體用濾紙過濾，除去之溶性沉淀層，于分液漏斗中靜置片刻后，分出下層的紅色透明液體。②透析：取1mL的血紅蛋白溶液裝入透析袋中，將透析袋放入盛有300mL的物質的量的濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液中，透析12h。透析可以去除樣品中分子量較小的雜質，或用于更換樣品的緩沖液。3．純化4.純度鑒定SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳（選做）選修3復習提綱一、

基因工程（一）基因工程的基本工具1、基因工程的概念（1）名稱：基因工程、DNA重組技術、基因拼接技術。（2）目的：按照人們的愿望，定向改造生物的遺傳性狀。2、原理：基因重組3、基因工程的基本工具（1）“分子手術刀”——限制性核酸內切酶（限制酶）①來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。②功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。③結果：經限制酶切割產生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。（2）“分子縫合針”——DNA連接酶①對象：DNA片段（粘性末端或者平末端）②結果：縫合形成磷酸二酯鍵。（3）.“分子運輸車”——運載體①運載體具備的條件：①能在受體細胞中復制并穩定保存。②具有一至多個限制酶切點，供外源DNA片段插入。③具有標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。②最常用的載體是質粒,它是一種裸露的、結構簡單的、獨立于細菌擬核之外，并具有自我復制能力的雙鏈環狀DNA分子。③其它載體：噬菌體的衍生物、動植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的獲取1、目的基因是指：編碼蛋白質的結構基因。2、獲取目的基因的方法：從生物種分離提取、人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉錄法_和化學合成法_。3、PCR技術擴增目的基因（1）原理：DNA復制、熱變性（2）過程：①：加熱至90～95℃DNA解鏈（高溫變性）；②：冷卻到55～60℃，引物結合到互補DNA鏈（中溫延伸）；③：加熱至70～75℃，熱穩定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成（低溫退火）。第二步：基因表達載體的構建(基因工程的核心步驟)1、組成：目的基因＋啟動子＋終止子＋標記基因（1）啟動子：是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA。（2）終止子：是RNA聚合酶脫落的部位。（3）標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。常用的標記基因是抗生素基因。第三步：將目的基因導入受體細胞_1、常用的轉化方法：將目的基因導入植物細胞：采用最多的方法是農桿菌轉化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。將目的基因導入動物細胞：最常用的方法是顯微注射技術。此方法的受體細胞多是受精卵。將目的基因導入微生物細胞：最常用的方法是鈣離子處理法2、重組細胞導入受體細胞后，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據是標記基因是否表達。第四步：目的基因的檢測和表達1、首先要檢測轉基因生物的DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術。2、其次還要檢測目的基因是否轉錄出了mRNA，方法是采用用標記的目的基因作探針與mRNA雜交。3、最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質，方法是從轉基因生物中提取蛋白質，用相應的抗體進行抗原－抗體雜交。4、有時還需進行個體生物學水平的鑒定。如轉基因抗蟲植物是否出現抗蟲性狀。（三）基因工程的應用1、植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉基因植物，利用轉基因改良植物的品質。2、動物基因工程：提高動物生長速度、改善畜產品品質、用轉基因動物生產藥物。3、基因治療：把正常的外源基因導入病人體內，使該基因表達產物發揮作用。（四）蛋白質工程的概念1、蛋白質工程崛起的緣由：基因工程只能生產自然界已存在的蛋白質2、蛋白質工程的基本原理：它可以根據人的需求來設計蛋白質的結構，在基因工程的基礎上創造出自然界沒有的蛋白質。二、細胞工程（一）植物細胞工程1、植物組織培養技術理論基礎（原理）：細胞全能性（1）過程：離體的植物器官、組織或細胞―脫分化→愈傷組織―再分化→試管苗―→植物體（2）培養條件：按比例添加生長素和細胞分裂素等激素、培養基要特別添加蔗糖、脫分化時要遮光、再分化時要見光。（3）用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細胞產物的工廠化生產。①植物繁殖微型繁殖：可以高效快速地實現種苗的大量繁殖作物脫毒：采用莖尖組織培養來除去病毒（因為植物分生區附近的病毒極少或沒有）人工種子：以植物組織培養得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經人工薄膜包裝得到的種子。優點：完全保持優良品種的遺傳特性，不受季節的限制；方便儲藏和運輸②作物新品種培育單倍體育種：優點：明顯縮短育種年限③突變體利用：在組織培養中會出現突變體，通過從有用的突變體中選育出新品種（如篩選抗病、抗鹽、含高蛋白的突變體）④細胞產物的生產：通過能夠產生對人們有利的產物的細胞進行組織培養，從而讓它們能夠產生大量的細胞產物。（4）地位：是培育轉基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。2、植物體細胞雜交技術（1）過程：（2）誘導融合的方法：物理法包括離心、振動、電刺激等。化學法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導劑。（3）意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙。（二）動物細胞工程1、動物細胞培養（1）概念：動物細胞培養就是從動物機體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后放在適宜的培養基中，讓這些細胞生長和繁殖。（2）動物細胞培養的流程：取動物組織塊（動物胚胎或幼齡動物的器官或組織）→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉入培養瓶中進行原代培養→接觸抑制→重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續傳代培養。（3）動物細胞培養需要滿足以下條件①無菌、無毒的環境：培養液應進行無菌處理。通常還要在培養液中添加一定量的抗生素，以防培養過程中的污染。此外，應定期更換培養液，防止代謝產物積累對細胞自身造成危害。②營養：合成培養基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。③溫度和PH：適宜溫度：哺乳動物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。④氣體環境：95%空氣＋5%CO2。O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養液的pH。（4）動物細胞培養技術的應用：制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質、培養醫學研究的各種細胞。2、動物體細胞核移植技術和克隆動物（1）哺乳動物核移植可以分為胚胎細胞核移植（比較容易）和體細胞核移植（比較難）。（2）選用去核卵(母)細胞的原因：卵(母)細胞比較大，容易操作；卵(母)細胞細胞質多，營養豐富。（3）體細胞核移植的大致過程是：高產奶牛（提供體細胞）進行細胞培養；同時采集卵母細胞，在體外培養到減二分裂中期的卵母細胞，去核（顯微操作）[注：為什么要用卵細胞？它可以提供充足的營養；操作簡便；細胞質不會抑制細胞核全能性的表達]；將供體細胞注入去核卵母細胞；通過電刺激使兩細胞融合，供體核進入受體卵母細胞，構建重組胚胎；將胚胎移入受體（代孕）母牛體內；生出與供體奶牛遺傳基因相同的犢牛（4）體細胞核移植技術的應用：①加速家畜遺傳改良進程，促進良畜群繁育；②保護瀕危物種，增大存活數量；③生產珍貴的醫用蛋白；④作為異種移植的供體；⑤用于組織器官的移植等。（5）體細胞核移植技術存在的問題：克隆動物存在著健康問題、表現出遺傳和生理缺陷等。3、動物細胞融合（1）動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程。融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。（2）動物細胞融合與植物原生質體融合的原理基本相同，誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法類似，常用的誘導因素有聚