緒論

一、生命的特征

1、化學成分的同一性，遺傳密碼的統一性

2、嚴整有序的結構

3、新陳代謝

生物是開放系統，新陳代謝也是嚴整有序的過程，是由一系列酶促化學反

應所組成的反映網絡。

各種生物的基本代謝過程一般都是同一類型的,無論是動物還是植物的細

胞呼吸，都要經過不需氧的糖酵解和需氧的三竣酸循環過程。在代謝過程中，生

物體內的能量總是不斷地轉化。

4、生長發育

5、繁殖和遺傳：遺傳是相對和保守的，變異是絕對和前進的。

6、應激性和運動

7、適應：①生物的結構都適合于一定的功能②生物的結構和功能適合于該

生物在一定環境條件下的生存和延續。

8、演變和進化：簡單到復雜，水生到陸生，低級到高級，這說明生命的存在

有時間性，是一種不兀逆轉的物質運動現象。

第一章細胞的化學基礎

第一節：細胞的元素組成

1、生命元素：地球上100多種元素中在生命體內已檢測出了81種。

2、人體必需元素為27種，再加上硼，生物體必需28種。

3、占生物體質量0.01%以上的元素為常量元素：C、H、O、N、P、S、CkK、

Ca、Mg、Na,0.01%以下的是微量元素。

4、人體必需元素：C、H、。、N、P、S、Cl、K、Ca、Mg、Na、F、Fe、Zn、

Cu、Br、As、Se、Mo、Mn、Cr、Si、V、Sn、Ni、I、Co。

5、鈣還有生物信息傳遞的功能，絡可以協助胰島素起作用。

第二節：細胞的分子組成

1、水：通常含量為60%——95%,細胞中水以游離水和結合水的形式存在,水

的理化性質：⑴比熱容大，可以保持機體的體溫。⑵較大的表面張力。⑶一定的

極性。

2、無機鹽：一種以游離態離子形式存在，一種則與有機物結合，以結合態存在,

組成具m寺殊性質的蛋白質或作為酶的輔助因子。

3、糖類：單糖、雙糖、多糖

⑴常見雙糖有蔗糖、乳糖、麥芽糖等，在細胞內成為糖類貯藏形式。

⑵半纖維素和幾丁質都是多糖。多糖在細胞中用途廣泛，可以作為貯存物質或結

構物質。

⑶幾丁質是許多真菌細胞壁以及昆蟲等節肢動物外骨骼的主要成分之一。

4、脂質：主要由C、H、O、N、P組成，細胞內脂質分為貯存脂質、結構指質

和功能脂質。

貯存脂質如斤油脂，包括常溫下呈固態的脂肪和呈液態的油等。

結構脂質如蠟和磷脂等，蠟主要是構成生物體表面的保護層。

功能脂質（赭類和固醉類）如VA、VD、各種類固醇激素等生理活性物質，它們

對機體的正常代謝起調節作用。

5、蛋白質：分為結合蛋白、酶蛋白和貯藏蛋白三類（按功能分）

蛋白質還參與基因表達的調節，以及細胞中氧化還原反應、電子傳遞、神經傳遞

乃至學習和記憶等多種生命活動過程。

6、核酸

7、生理活性物質：活性多肽、維生素、激素、抗生素等，量少、分子量小但具

有重要的生理功能。

8、1—7的成分在細咆中構成了原生質，原生質是一種無色、半透明、半流動

的親水性膠體，具有新陳代謝的能力，有溶膠和凝膠之間的互相變化。

第二章、細胞的基本結構和功能

第一節細胞的形態和類型

一、細胞的大小和形狀：

㈠大小：直徑大多在10—100之間，高等動物細胞一般比植物細胞小，支原體

是最小的細胞，0"m

㈡形狀：下姿百態，形狀與其所執行的生理功能和所處的環境條件有關。

二、細胞類型：原核與真核

第二節真核細胞的結溝和功能

一、細胞表面

㈠細胞膜（或稱質膜）

1、電鏡下，細胞膜切面圖呈暗（電子密度高）一明（電子密度低）——暗三

層結構。

2、有“單位膜”模型和“流動鑲嵌”模型，后者被廣泛采用。

3、“流動鑲嵌”模型指出細胞膜具有流動性和不對稱性。蛋白質在膜上的分布

也是不對稱的，有的附在磷脂分子層的內外表面，稱外在蛋白或膜周邊蛋白,

有的則橫穿腴層，稱膜內在蛋白。嵌入的蛋白質分r可以進行側向擴散運動

或垂直上下運動。

4、在細胞膜下，具有與各種免疫活性蛋白相連的，由纖維蛋白組成的網架結構,

稱為膜骨架。膜骨架參與了維持質膜的形狀以及協助質膜完成多種生理功能。

5、細胞膜的功能：

（1）物質運輸：

被動運輸，不耗能，分為自由擴散（不要載體）和促進擴散（要載體）

膜動運輸，耗能，分為主動運輸、胞吐、內吞

內吞和外排：大分子物質不能滲透的以形成小泡的方式進出細胞。

內吞的物質為固體的稱為吞噬，為液體的稱為胞飲。

⑵信息傳遞

（3）細胞識別及免疫。

㈡細胞壁：植物細胞存在質壁分離現象

1、細胞壁的分層：

⑴胞間層：位于兩相鄰細胞之間，主要由果膠質組成，是細胞分裂中最早形成

的。

⑵初生壁：位于胞間層的內側，主要由纖維素和果膠質組成。薄而有彈性，是

在細胞初期形成的。

⑶次生壁：位于初生壁的內側，主要由木質素和纖維素組成。厚而硬，無伸縮

性，是在細胞停止生長后形成的。

一般植物細胞都具有胞間層和初生壁，而只有那些在生理上分化成熟原生質體消

失的細胞才在分化過程中產生次生壁，如植物的纖維、導管、管胞等。

2、細胞壁的特化：細胞壁形成過程中滲入其他特殊物質，改變細胞壁的性質的

現象

(1)木質化：滲入了木質素，增加了細胞壁的硬度

⑵角化：滲入了角質索，使細胞壁不透水、不透氣

⑶栓化：滲入了木栓質，使細胞壁具有了水光包三不透的性質，細胞壁的保護

作用更強

(4)礦化：滲入了礦物質，增加了細胞壁的硬度，如果滲入的是二氧化硅則成為

硅化

⑸粘液化：細胞壁中的果膠質和纖維素發生了水解。

3、初生紋孔場：初生壁上未增厚的區域

紋孔：次生壁上未增厚的區域

胞間連絲和紋孔的存在使植物細胞可以進行物質交換，形成一個完整統一的

有機體。

二、細胞器和細胞質骨架

細胞質包括細胞器、細胞質骨架和細胞質基質，細胞質基質是細胞質沒有特

化的部分，細胞器是由原生質特化而來。

㈠內膜系統：內質網、高爾基體和核膜有序地連接溝通，在細胞內形成一個內

膜系統。

1、內質網（ER）:是細胞質中由單層生物膜圍成的管狀或扁囊狀結構，互相連

通成網，構成細胞質中的扁平囊狀系統。在內質網的周邊常可看到小泡，它是一

種由內質網分離出的結構。

粗面內質網（rER）:又稱顆粒型內質網，是蛋白質合成的場所和運輸通道。

滑面內質網（sER）:又稱無顆粒型內質網，具有脂肪和膽固醇的合成、代謝，

糖原的合成分解，某些毒物的解毒等功能。不同細胞內其功能不同。

2、高爾基體：由滑面膜圍成的扁平囊泡狀和泡狀結構組成的。由5-7個稱為

高爾基囊的扁平囊重疊而成，囊中充滿液體，囊間有孔相通，在扁平囊泡周II伸

出許多小管或小泡。高爾基體是一個動態的結構，表現有極性，凸出的面是形成

面，凹入的面是成熟面。

植物細胞中呈分散狀，動物細胞中聚在一起。

高爾基體與細胞內某些物質的積累、加工和分泌顆粒的形成、轉運有關。在植物

細胞分裂時對細胞板的形成有一定的作用。

3、核糖體：由核糖體核糖核酸（rRNA）和蛋白質構成的略呈球形的顆粒狀小

體。每個核糖體由大小兩個亞基組成，依照核糖體的沉降系數不同，分為70S型

（原核細胞）和80s型（真核細胞）。

（-）液泡系統

1、溶酶體：一種單層膜的球形小泡。

（1）內含多種酸性水解酸，能水解蛋白質、核酸和多糖，起溶解和消化作用。

⑵溶酶體破裂后，其內的酶可以溶解細胞內的物質，故稱為“自殺袋”。

（3）分為初級溶酶體和次級溶酶體，后者的酶具有消化作用。

2、微體：一種由單位膜圍成的圓形或卵圓形的細胞器。

⑴含有過氧化氫酶、乙醇酸氧化酶和尿酸酶。

⑵.主要有過氧化酶體和乙醛酸循環體（僅發現=植物細胞）。

3、液泡：

⑴液泡膜也具有選擇透過性，一般高于質膜。

⑵具有滲透調節、貯藏和消化的功能。

⑶液泡的內含物有些還有保護作用。

㈢能量轉換器：

1、質體：

⑴葉綠體：含有葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素。口-綠體中的類囊體分為基粒類囊

體和基質類囊體。

⑵白色體：為球形或紡錘形的無色質體，不含可見色素，常存在于植物的幼嫩

部位，其主要功能與物質的貯藏有關，包括貯藏淀粉的造粉體，貯藏脂肪的造油

體和貯藏蛋白質的造蛋白體等。

（3）有色體：含有葉黃素和類胡蘿卜素。

以上三種質體均可以由前質體發育而來。在一定條件下，這幾種質體還可以相互

轉化。

2、線粒體：

⑴線粒體受高溫、低滲溶液、酸、堿的作用很容易變形。

⑵線粒體崎上有很多小的球形小體（ATP酶復合體）稱線粒體基粒。

㈣細胞骨架：原核細胞沒有。

在真核細胞的細胞質中普遍存在由蛋白質纖維組成的三維網架結構。蛋白質

纖維包括微管、微絲和中間纖維。它們通過磷酸化和去磷酸化而具有自裝配和去

裝配的功能，這也是一個信息傳遞的過程。細胞質中各種細胞器、酶和很多蛋白

都是固定在細胞質骨架上，使之能有條不紊地執行各自的功能，互不干擾。細胞

骨架網絡系統對于細胞形態構建、細胞運動、物質運輸、能量轉換、信息傳遞、

細胞分化和細胞轉化等都起著重要作用。

1、微管：中空的圓筒狀結構，筒壁由13條原纖維圍成，組成原纖維的結構單

位是微管蛋白。微管蛋白有"和§兩個亞基。微管有單管、二聯管和三聯管三

種形式。微管對細胞起一種骨架作用，細胞有絲分裂時所出現的紡錘絲也是

由許多微管聚集而成的。

2、微絲：主要成分是肌動蛋白和肌球蛋白。主要與細胞運動有關，如胞質玖流、

變形運動和肌肉收縮等，細胞分裂時細胞中央的橫縊也是由微絲收縮產生的。

秋水仙素只破壞微管，但不影響微絲。而細胞松弛素B只破壞微絲，而對微

管不起作用。

3、中間纖維：其組成成分比微管和微絲復雜。按其組織來源及免疫原性可分為

5類：角蛋白纖維、波形纖維、結蛋白纖維、神經元纖維和神經膠質纖維。

三、細胞核：主要山核被膜、核仁、染色質和核骨架構成。

1、核被膜：有兩層膜組成，兩層膜之間有一10-30nm的間隙和核周腔。內膜

光滑，外膜靠細胞質一側附有許多核糖體。核膜上的核孔是由RNA和蛋白質組

成的絲狀網架結構封在其上，這是一種兼具被動擴散和主動運輸的特殊跨膜運輸

蛋白復合體，成為核孔復合體。

2、核纖層：是緊貼內核膜的一層厚度為20—50nm的纖維蛋白片層或纖維網格,

由核纖層蛋白組成。

3、核仁：細胞核內周期性出現的致密團，核仁分為內外兩個區域，內區呈絲團

狀，外周為顆粒區，都是有核糖核酸和蛋白質結合而成。

4、染色質和染色體：間期核的染色質經固定染色后呈現出深淺不同的兩種區域,

著色較深，處于螺旋緊縮態，在光鏡下呈深藍色顆粒狀或塊狀的稱異染色質；著

色淺的，染色質處于松開狀態的稱常染色質。常染色質為功能活躍的部分，可進

行復制和依賴DNA的RNA合成，而異染色質是功能不活躍的部分。

5、核質：間期核內非染色的活染色很淺的基質，核質是膠狀液體。

6、核骨架：是存在于真核細胞核內的以蛋白成分為主的纖維網架體系。

四：細胞間的連接：植物細胞靠胞間連絲，動物細胞有三種連接方式：緊密連接、

錨定連接和通訊連接。

第三節細胞的增殖

一、細胞周期：

㈠間期：

1、DNA合成前期（G1期）：主要進行RNA、蛋白質和酶的合成，為S期的DNA

合成做準備，特別是能量的儲備，DNA前身物質及DNA聚合酶等的合成。

2、DNA合成期或DNA復制期（S期）：DNA復制加倍，為細胞分裂做準備的

時期，是細胞增殖周期中最關鍵的一個時期。

3、DNA合成后期（G2期）：比較短暫，其主要活動是為分裂期做好準備。

㈡分裂期（M期）:

二、細胞分裂：

㈠無絲分裂：最簡單的分裂方式，常見的有：橫縊、二分裂、出芽分裂、碎裂、

劈裂等。不出現紡錘體、紡錘絲，速度快、耗能少。如：胚乳的形成、愈傷組織

的細胞分裂、原核細胞分裂等。

㈡有絲分裂：

1、前期：染色體的濃縮、分裂極的確立，核仁的解體和核膜的消失。

2、中期：紡錘體的形成和染色體排列在赤道面上。此時期是研究染色體的最好

時期。

3、后期：染色體從著絲粒分開，并分別從赤道面移向兩級。

4、末期：形成兩個子核，母細胞分裂為兩個子細胞。

㈢數分裂：

1、減數分裂T：

⑴前期1：分為細線期、偶線期（此時期出現聯會）、粗線期、雙線期（此時

期出現同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換，即基因重組）和終變期（此時期

是觀察染色體構型的適宜時期）o

⑵中期I:形成紡錘體，排列在赤道面上，此時期也是觀察和研究染色體的適

宜時期。

⑶后期I：兩條同源染色體分開，移向兩級，每個分離的染色體均含有兩條染

色單體。

（4）末期I

2、減數分裂11：存在前期、中期、后期和末期。減1后有一個很短的分裂間期,

在此間期仍可以看到染色體的圖像。

三、細胞增殖的調控與癌變

紫外線、高劑量的電離輻射等能控制間期細胞的DNA合成，抗菌素能抑制蛋白

質的合成，放線菌素D可抑制以DNA為模板的RNA的合成，秋水仙堿能抑制

紡錘體形成并促其解體等。

第四節細胞的生長和分化

一、細胞的生長：細胞生長時細胞增大而不增數，細胞的體積增大和重量增加。

二、細胞的分化：具有普遍性、穩定性、可逆性（脫分化）。

三、細胞的全能性：在一個有機體內每一個生活細胞均具有同樣的或基本相司的

成套的遺傳物質,而且具有發育成完整有機體或分化為任何細胞所必需的全部基

因。

水蛇、魚類和兩棲類的孤雌生殖說明r低等動物的細胞也具有細胞全能性。

高等動物則一般僅早期胚胎細胞具有全能性。

第五節細胞的衰老與死亡

一、細胞的衰老：表現為：細胞核的增大、核膜內折、染色質固縮、粗面內質

網減少、線粒體變大且數量減少、膜滲透增加、細胞骨架體系改變、產生

致密體、膜常處于凝膠相或固相、細胞間叵隙連接減少、組成間隙連接的

膜內顆粒聚集體變小等。

二、細胞死亡：一種是意外性死亡或壞死性死亡，另一種是編程性死亡，即凋亡。

㈠細胞壞死：表現：細胞膜的通透性增加、細胞吸水膨脹、細胞外形發生不規則

變化、內質網擴張、細胞核染色質不規則的位移、線粒體及細胞核腫脹、溶酶體

破壞、細胞膜破裂、細胞內容物外溢。

最顯著特點：引發炎癥反應。

㈢細胞凋亡：是一種自然的生理學過程，是一個主動的由基因決定的自動結束

的生命過程。

細胞凋亡在形態學上分三個階段：1、凋亡的開始2、凋亡小休的形成3、凋亡小

體的消失。

細胞凋亡的過程中不會導致機體的炎癥反應。

第四章孟德爾遺傳定律

第一節分離定律（遺傳學第一定律）

一、所選實驗材料的優點：1、豌豆是嚴格的自花授粉植物，其雄蕊被花瓣所包

圍，外來花粉不容易混雜進來，使雜交試驗的結果不致因有他鐘花粉而受

到干擾。2、不同品系的碗豆常具有對比鮮明、易于區分的相對性狀。3、不

同品系的豌豆可以雜交，所得雜種完全可育，并且生長期短、易于栽培。4、

由于自花授粉，所得都是純系。

二、幾個基本概念：

1、性狀：生物體所表現出來的形態、結構和生理生化等特征的總和。

2、單位性狀：任一生物體的性狀可以分為很多單位，稱為單位性狀。如種子的

形狀、花的顏色等。

3、相對性狀：不同的個體在每個單位性狀上具有不同的表現，稱為相對性狀。

4、座位：基因在染色體上的位置叫座位。每個基因在染色體上都有一個座位。

5、回交：子一代植株與親代植株雜交。

三、分離定律：一對基因在雜合狀態下保持相對的獨立性，當配子形成時，成對

的基因相互分離。核心是等位基因的分離。

第二節：自由組合定律（遺傳學第二定律）

內容：控制不同相對性狀的等位基因在配子形成的過程中，等位基因各自分離，

非等位基因彼此自由組合。

第三節孟德爾定律的擴展

一、孟德爾的試驗中需要特定的條件：1、雜交的雙親必須是純系。2、在有性染

色體分化的生物中，決定性狀的基因位于常染色體上且相對基因要完全顯

性。3、各種類型配子隨機結合，且存活率相當。4、所有的雜種后代都應該

處于比較一致的環境中且存活率相同。5、供實驗的群體要大。

二、顯隱性關系的相對性：

㈠顯性現象的表現：

1、完全顯性：就是正常的現象。

2、不完全顯性：比如紅色與白色的純系親本雜交后代全為粉紅色。

3、共顯性或稱并顯性：如：正常人紅細胞呈碟形，鐮狀細胞貧血患者為鐮刀形,

二者后代的紅細胞既有碟形也有鐮刀形。

4、鑲嵌顯性：雙親的性狀在后代的同一個體不同部位表現出來，形成鑲嵌國式

的現象。

5、超顯型：F1代的表現超過親本的現象。

㈡顯性與環境的影響：顯隱性關系有時受到環境的影響，或者為其他生理因素如

年齡、性別、營養、健康狀況等左右。由于環境的影響，顯性可以從一種性狀表

現為另一種性狀表現，這種現象稱為條件顯性。

生物的顯隱性表現在同一世代個體不同的發育時期還可以發生變化。

三、復等位基因

指在同源染色體的相同位點上，存在三個或者三個以上的等位基因，如人類的

ABO血型遺傳。

另一復等位現象就是植物的自交不親和。

四、致死基因

包括顯性致死基因和隱形致死基因。

隱形致死基因只有在隱形純合時才能使個體死亡，如植物的白化苗；顯性致死基

因在雜合體狀態時就可導致個體死亡，如人類的神經膠癥基因。

五、非等位基因間的相互作用(重點)即基因互作

㈠互補作用：表現型為9:7

兩對獨立遺傳基因分別處于純合或共同雜合狀態時，共同決定一種性狀的發育.當

只有一對基因是顯性，或兩對基因都是隱形時，則表現另一種性狀。

親本：白花CCppX白花ccPP

Fl代紫花CcPp

I自交

F2代9紫花(C_P_):7白花(3C_pp+3ccP_+1ccpp)

㈡累加作用：表現型為：9:6:1

兩種顯性基因同口寸存在時產生一種性狀，單獨存在時能表現相似的性狀，兩種顯

性基因均不存在時乂表現第三種性狀。

㈢重疊作用：表現型：15:1

當多對基因共同對某一性狀起到決定作用時，不論顯性基因多少，都影響同一性

狀的發育，只有隱性純合體才表現相應的隱性性狀。

即JF2彳弋中：15(9A_B_+3A_bb+3aaB_):laabb

㈣顯性上位作用:表現型：12:3:1

兩對獨立遺傳基因共同對一對性狀發生作用，而且其中一對基因對另一對基因的

表現有遮蓋作用，這種情形稱為上位性。反之，后者被前者遮蓋，稱為下位性。

起遮蓋作用的基因如果是顯性基因，稱為顯性上位基因。

如：影響西葫蘆的顯性白皮基因曲對顯性黃皮基因Y有上位作用。當W基因存

在時能阻礙Y基因的作用，表現為白色；缺少W時，Y基因表現其黃色作用；

如果W和Y都不存在，則表現y基因的綠色。

即：F2代中：12白皮(9W_Y_+3W_yy):3黃皮(\vwY_):1綠皮wwyy

㈤隱形上位作用：表現型：934

在兩對互作的基因中，其中一對隱性基因對另一對基因起上位性作用

即例F2代中：9紫色(C_P_):3紅色(C_pp):4白色(3ccP_+lccpp)

因抑制作用：表現型：13:3

在兩對獨立基因中，其中一對顯性基因，本身并入控制性狀的表現，但對另一對

基因的表現有抑制作用。例：

親本：歐洲白繭版一黃繭iiYY

Fl代白繭liYy

I自交

F2代13白繭(9I_Y_+3I_yy+liiyy):3黃繭iiY_

當I基因存在時，抑制了Y基因的作用，只有I基因不存在時，Y基因的作用才

能表現出來。

注意：1、上位作用和壺性作用不同，上位作用發生于兩對不同等位基因之間，

而顯性作用則發生于同一對等位基因的兩個成員之間。

2、上位作用和抑制作用不同，抑制基因本身不能決定性狀，而顯性上位基因除

遮蓋其他基因的表現外，本身還能決定性狀。

六、多因一效和一因多效

多因一效：許多基因影響同一個性狀的表現。

一因多效：一個基因也可以影響許多性狀的發育。

從生物個體發育的整體觀念出發，多因一效和一因多效不難理解。一方面，一個

性狀的發育是由許多基因所控制的許多生化過程連續作用的結果。另一方面，如

果某一個基因發生了改變，其影響雖然只是一個以該基因為主的生化過程，但會

影響與該生化過程有聯系的其他生化過程，從而影響其他性狀的發育。

第四節：細胞質遺傳

細胞質遺傳乂名：母系遺傳、核外遺傳、非孟德爾遺傳、非染色體遺傳、染色體

外遺傳。

一、細胞質遺傳的特點：

1、一般表現為母系遺傳，正交與反交子代的表現型不一致，F1通常只表現母本

性狀。

2、遺傳方式是非孟德爾式的，雜種后代的遺傳行為不符合孟德爾遺傳定律，雜

交后代一般不出現一定的分離比例。

3、通過連續回交能將母本的核基因幾乎全部置換，甚至可以用核移植技術將母

本核基因全部置換，但母本細胞質基因及其所控制的性狀不會消失。

4、具有細胞質異質性與細胞質分離和重組。同一細胞內含有不同基因型的細胞

器（如線粒體或葉綠體）的現象稱為細胞質異質性，不同基因型細胞器的分配過

程稱為細胞質分配和重組。

二、植物雄性不育的遺傳

根據發生的遺傳機制不同，分為核不育型和核質互作不育型。

核質互作不育型：細胞核中的可育基因是RK不育基因是此Rf對油是顯性；

細胞質中的可育基因是N,不育基因是S。雄性不育性是不育細胞質S加上純合

隱性不育核基因rfrf造成的后果，遺傳型為S（+f）。Rf基因可使具有細胞質雄

性不育基因的個體恢復雄性可育。當細胞質基因為N時，無論核基因如何，均

表現為雄性可育。

核基因RfRfRfrfrfrf

細胞質正常NN：RfRf）可育N(Rfrf)瓦育N(rfrf)可育

基因不育SS(RfRf)可育S(Rfrf)可育S(rfrf)不育

植物雄性不育可以進行農業生產上的利用。

第五章染色體遺傳學說

第一節染色體的形態結構和數目

一、染色體的形態結構

1、真核生物的染色體由DNA、RNA和組蛋白等組成的復合體。由一條DNA

雙螺旋長鏈分子螺旋纏繞在8個組蛋白分子外，形成核小體。核小體之訶有

一段連接DNA,在連接DNA上結合另一組蛋白分子，形成一條伸展的染色

質絲。染色質絲再經過進一步螺旋纏繞形成二級。三級。四級結構，成為染

色單體，從而構成染色體。

2、染色體復制后，含有縱向并列的兩條染色單體。兩條染色單體由著絲粒連在

一起。著絲粒將染色體分成兩臂。各個染色體的著絲粒位置是恒定的，著絲粒的

位置直接關系到染色體的形態表現。根據著絲粒的位置可以將染色體進行分類：

(1)中部著絲粒染色體：著絲粒位于染色體的中間，染色體兩臂大致等長。

⑵近中部著絲粒染色體：著絲粒較近于染色體的一端，形成一個長臂和一個短

臂。

⑶近端部著絲粒染色體：著絲粒靠近染色體末端，形成一個長臂和一個極短的

臂。

⑷端部著絲粒染色體：著絲粒就在染色體末端，染色體只有一個臂。

3、著絲粒所在地方常出現一個縊痕，又稱為初級縊痕。許多染色體上還有一個

次級縊痕，次級縊痕的另一端的染色體稱為隨體。具有隨體的染色體稱為隨

體染色體。在細胞分裂結束時，總是在次級縊痕這個地方出現核仁，rRNA

就是在核仁這個地區合成的。

二、染色體的數目

1、一種生物的體細胞的一定數目、大小、形態的染色體特征的總和稱為核型。

2、被子植物常比裸子植物的染色體數目多些，但染色體數目的多少并不反映物

種的進化程度。

第二節連鎖與交換定律（遺傳學第三定律）

一、連鎖

1、連鎖遺傳：原來為同一親木所具有的兩個性狀，在F2中常常有聯系在一起遺

傳的傾向，這種現象稱為連鎖遺傳，即在同一同源染色體上的非等位基因連在一

起而遺傳。

2、相引組（相引相）：甲乙兩個顯性性狀聯系在一起遺傳，而甲乙兩個隱性性狀

聯系在一起遺傳是雜交組合。

3、相斥組（相斥相）：甲顯性性狀和乙隱性性狀聯系在一起遺傳，而乙顯性性狀

和甲隱性性狀聯系在一起遺傳的雜交組合。

4、完全連鎖：在同一同源染色體上的兩個非等位基因之間不發生非姊妹染色單

體之間的交換，則這兩個非等位基因是100%聯系在一起而遺傳的。

5、不完全連鎖：同源染色體上的兩個非等位基因之間或多或少地發生非姐妹染

色單體之間的交換，測交后代中大部分為親本類型，少部分為重組類型。

6、完全連鎖的情形是極少見的，一般的情形都是不完全連鎖。

二、交換和重組值

1、重組：同源染色體的非姊妹染色單體之間的對應片段的交換，從而引起相應

基因間的交換與重新組合。

2、在配子形成過程中，并不是所有的性母細胞在這兩個基因間都發生交換，所

以形成的四種配子中總是親本組合多于重組組合。一般是兩個基因在染色體上的

距離越遠，其互換的比率越大，距離越近，互換率越小。

3、交換值：同源染色體在非姐妹染色單體間有關基因的染色體片段發生交換的

頻率。其大小就可以用來表示基因間的距離的長短。

就一個很短的交換染色體片段來說，交換值就等于交換型配子（重組型配子）占

總配子數的百分率即重組率。但在較大的染色體區段內，由于雙交換或多交換常

可發生，因而用重組率來估計交換值往往偏低。一般說，估算交換值用：

交換值（%）=重組型配子數/總配子數X100

三、交換值的測定

1、測交法

用測交法測定交換值，是使雜種F1與隱性純合體測交，然后根據測交后代

的表現型和數目，來計算重組型配子的數目。

2、自交法

交換值的幅度經常變動在（—50%之間。交換值越接近0,說明連鎖強度越

大，兩個連鎖的非等位基因之間發生交換的胞母細胞數越少。當交換值越近50%,

說明連鎖基因越小，兩個連鎖的非等位基因之間發生交換的胞母細胞數越多。所

以當非等位基因不完全連鎖遺傳時，交換值總是大于0,小于50%。

交換值因某種外界和內在條件的影響而發生變化。如：性別、年齡、溫

度等條件對某些生物的連鎖基因間的交換值都會有影響；雄性果蠅和雌蠶根本不

發生交換；染色體的部位不同、染色體發生畸變等也會影響交換值。

四、基因定位與連鎖遺傳圖

1、基因定位就是確定基因在染色體上的位置。主要是確定基因之間的距離和順

序。

2、準確地估算出交換值，據此可以把染色體上的基因順序排列起來，繪制出連

鎖遺傳圖或稱遺傳圖。方法主要是兩點測驗和三點測驗。

3、兩點測驗：指每次只測定兩個基因間的遺傳距離，是基因定位最基本的一種

方法。它首先通過一次雜交和一次用雙隱性親本測交來確定兩對基因是否連鎖，

然后再根據其交換值來確定他們在同一染色體上的位置。

通過重組值確定基因在染色體上的排列順序和相對位置而繪制的線性示意

圖，稱為基因作圖。兩個基因之間的距離用圖距來表示，1%的重組值等于一個

圖距單位，圖距單位用厘摩(cM)來表示，IcM即為1%重組值去掉百分比的數

值。如果兩對連鎖基因之間的距離超過5個遺傳單位，兩點測驗法便不如三點測

驗法的準確度高。

4、三點測驗：是通過一次雜交和一次用隱性親本測交，同時確定三對基因在染

色體上的位置，是基因定位最常用的方法。采用三點測驗可以達到兩個目的：一

是糾正兩點測驗的缺點，使估算的交換值更加準確；二是通過一次試驗同時確定

三對連鎖基因的位置。

步驟：⑴根據三點測交結果確定親本組合和雙交換，實得數最多的兩種表型

為親本組合，實得數最少的兩種表型為雙交換。⑵比較雙交換與親本組合，確定

三個基因的順序。⑶計算基因間的重組值。⑷染色體連鎖圖的繪制。

5、通過兩點測驗或三點測驗，即可將一對同源染色體上的各個基因的位置確定

下來，繪制成圖，稱連鎖遺傳圖，又稱遺傳圖譜。存在于同一染色體上的基因群,

稱為連鎖群。一種生物的連鎖群的數目與染色體的對數是一致的。即有n對染色

體就有n個連鎖群。連鎖群的數目也一般不會超過染色體的對數。

五、連鎖遺傳規律的應用：連鎖遺傳規律的發現，證實了染色體是控制性狀遺傳

的基因的載體。

第三節性別決定和伴性遺傳

一、性別決定：

㈠基因型性別決定類型

1、性染色體決定性別：主要有XY型、ZW，型和X。型。

⑴XY型：人類、所有哺乳類、某些兩棲類和爬行類動物、魚類、很多昆蟲和雌

雄異株的植物屬于這一類型。雄性個體是異配子性別，雌性個體是同配子性別。

⑵ZW型：鱗翅目昆蟲、某些兩棲類和爬行類動物、鳥類（包括雞、鴨等）等屬

于這一類型。雌性個體是異配子類型，即Z*,雄性個體的同配子類型，即ZZ。

⑶XO型：直翅目昆蟲（蟋蟀蝗蟲蟀螂等）屬于這一類型。雌性的染色體是XX,

雄性的只有一條X。

2、性指數決定性別:例：果蠅

性指數：X染色體和常染色體組數的比值。

性指數為0.5時，表現為雄性；為1時，表現為雌性；介于0.5和1之間時，表

現為雌雄兼性；小于0.5時，表現為變態雄性或超雄；大于1時，表現為變態雌

性或超雌。超雄或超姓個體的生活力都很低，而且高度不育。

3、染色體組的倍數決定性別

蜜蜂、螞蟻等膜翅目昆蟲性別決定于染色體組的倍數。例：蜜蜂，正常受精卵發

育成二倍體雌蜂，孤姓生殖發育成單倍體雄峰。

㈡環境性別決定類型

指卵細胞在受精后，其子代性別由環境中的因子（如卵周圍的溫度、濕度、PH、

激素等）作用來決定。

植物的性別分化也受環境條件的影響，如：化肥。

總：1、性別同其他形狀一樣，受遺傳物質的控制；但有時候環境條件可以影響

甚至轉變性別，但不會改變原來決定性別的遺傳物質。

2、環境條件所以能夠影響甚至轉變性別，是以性別有向兩性發育的自然性

為前提條件的。

3、遺傳物質在性刑決定中的作用是多種多樣的。有時是通過性染色體的組

成，有時是通過性染色體與常染色體兩者之間的平衡關系，也有的是通過整套染

色體的倍數性。其中性染色體組成據頂性別發育方向的較為普遍。

二、伴性遺傳

1、雞的伴性遺傳：位二Z染色體上的基因的行為類似于X染色體連鎖基因的遺

傳，例如Z連鎖隱性基因因純合體的雄性的雌性后代一定表現這種隱性特征。

2、限性遺傳：是位于Y染色體（XY型）或W染色體（ZW,型）上的基因所控

制的遺傳性狀只局限于雄性或雌性上表現的現象。

3、從性遺傳：又稱性影響遺傳，是指不含有X及Y染色體上及基因所控制的性

狀，而是因為內分泌及其他因素使某些形狀或只出現于雌方或雄方；或在一方為

顯性另一方為隱性的現象。

第四節染色體變異

一、染色體數目的變異

㈠染色體組及染色體數目變異的類型

1、染色體組的最基本恃征：同一個染色體組的冬個染色體的形態、結構和連鎖

群都彼此不同，但他們卻構成一個完整而協調的體系，缺少其中的任何一個都會

造成不育或性狀的變異。

2、分類：一種是染色體組數目的增減產生的變異，稱為整倍體變異，包括單倍

體、二倍體和多倍體。另一種是染色體組內個別染色體數目的增減產生的變異，

稱為非整倍體變異，包括單體、缺體、雙單體、三體、四體和雙三體等。

3、通常把單體、缺體、雙單體等少一至數條染色體的個體稱為亞倍體，把三體、

四體、雙三體等多一至數條染色體的個體稱為超倍體。

㈡整倍體

1、單倍體：體細胞中具有本物種配子染色體數n的個體。分為單元單倍體和多

元單倍體。單元單倍體是指由二倍體物種產生的單倍體，具有一個染色體組，與

一倍體。多元多倍體是由多倍體物種產生的單倍體，有兩個或多個染色體組。

2、多倍體：體細胞具有三個或三個以上染色體組的個體。，動物很少。分為司源

多倍體和異源多倍體。異源多倍體又分為偶倍數異源多倍體和奇倍數異源多倍

體。

㈢非整倍體

非整倍體的出現，表明上幾代曾經發生減數分裂或有絲分裂的不止常"其中最

主要的是減數分裂時的分離或提早解離，致使配子染色體數少于或多于n0

1、單體：二倍體中缺少了一條染色體稱為單體，多存在動物中。人類的如Turner

綜合征。

2、缺體：二倍體中缺少了一對染色體。缺體的存在時異源多倍體的特征。利用

單體和缺體能將一個特定的基因定位于某一染色體上。

3、三體：體細胞中多了一條染色體的個體。如人類中的21三體綜合征。

4、四體：體細胞中多了一對染色體的個體。

二、染色體結構的變異

㈠缺失：缺失的區段發生在染色體兩臂的內部，稱為中間缺失；缺失的區段在染

色體的一端，稱為末端缺失。染色體也可能缺失一個整臂，成為端著絲粒染色體。

體細胞內某一對同源染色體中一條正常另一條缺失，稱為缺失雜合體；某個體的

缺失染色體是成對的,稱為缺失純合體。人類中的常見缺失綜合征是貓叫綜合征。

㈡重復

重復是染色體上增加了相同的某一區段。分為：

順接重復：重復的染色體片段以相同的序列鄰接到原來的位置上。

反接重復：以顛倒的序列鄰接到原來的位置上。

錯接重復：額外重復的染色體片段出現在同一條染色體的其他地方。

㈢倒位：對生物進化有重要作用

分為臂內倒位：即涉及染色體的一個臂；臂間倒位：涉及兩個臂。

倒位純合體同為發生倒位的正常生物體比較，倒位區段內的各個基因與倒位區段

外的各個基因之間的交換值改變了。

㈣易位

分為相互易位、單向易位（非相互易位）和染色體內易位。

在單向易位中如果染色體片段插入另一非同源染色體的非末端區域中，稱為轉

座。例：假設ab?cde和wx-yz是兩個非同源染色體,wx,ydez就是轉座染色

體。

第六章基因及其表達與調控

第一節基因的本質

一、格里菲斯和艾弗里的肺炎雙球菌的轉化實驗，證明：DNA是生命的遺傳物

質，蛋白質不是。

二、噬菌休感染實驗。

第二節DNA分子的結構

一、DNA分子的化學組成

1、四種堿基是腺喋吟A、鳥口票吟G、胸腺嗑陡T、胞嗒嚏C。前兩種都是雙環

堿，稱為嗯吟堿；后兩種都是單環堿，稱為喀嚏堿。

2、對應的四種脫氧核甘酸是脫氧胞喀咤核甘酸dCMP、脫氧鳥噤吟核甘酸dGMP、

脫氧胸腺嗦唾核甘酸dTMP、脫氧腺喋吟核甘酸dAMPo這些核甘酸的脫氧核糖

的3'位和5'位的碳原子通過磷酸二酯鍵連接起來，形成DNA分子。

3、在DNA分子的一端即末端核甘酸的第5位碳原子上有一個磷酸基團，另一

端即末端核甘酸的第3位碳原子上有一個游離羥基。習慣上把DNA分子序列上

含有游離磷酸基的末端核甘酸寫在左邊，因此就把接在某個核甘酸左邊的序列叫

做5’方向或上游，而把接在右邊的序列叫做3,方向或下游。

二、DNA分子的雙螺旋結構

DNA分子的基本單位是堿基對。A與T通過2個氫鍵結合在一起，C與G通過

3個氫鍵結合在一起。因此G—C堿基對比A—T堿基對牢固，這就使DNA雙

螺旋的不同區域牢固程度不同。

三、DNA分子的功能單位

基因組除了含有遺傳信息的編碼序列以外，在編碼序列的兩端還接有調節基因活

性的側翼序列。

第三節DNA的復制

一、半保留復制的證明

DNA合成的同位素示蹤實驗

二、DNA的復制過程

1、DNA雙鏈解旋：

在DNA回旋酶的作用下將DNA雙鏈之間的氫鍵打開，DNA雙鏈解旋，此

時單鏈DNA結合蛋白較牢固地與DNA單鏈結合使DNA雙鏈分開。DNA雙鏈

解旋處雙鏈分離呈圈套狀，并形成復制叉。

2、DNA復制需要RNA片段作為引物

3、復制叉處形成的兩條新鏈是不對稱的：

解旋后形成的兩條是是相反的，一條為5'-3',另一條是3,一5"。由于

DNA聚合酶III只能將游離的核甘酸加到新鏈的3'端一OH（而絕不是5'端），

因此以3'-5,鏈為模板復制5'-3,時，新鏈可以連續進行，這條新鏈稱為

前導鏈；以5'-3’曾為模板復制3'-5’時，復制和延伸不可連續進行，而

是分段（岡崎片段）進行的。

4、DNA復制時雙向進行的

第四節RNA的結構與功能

一、RNA分子的結構

1、RNA也是通過四種核甘酸的3'和5'磷酸二酯鍵連接在一起。

2、RNA與DNA的差別:

⑴RNA大多是單鏈分子。

⑵含核糖而不是脫氧核糖

⑶4種核甘酸中，不含T而含U

3、RNA通常以單鏈分子存在，在其分子內某些區域的堿基具有互補性，它們之

間能通過氫鍵連接而形成發夾和主干結構。

4、RNA分子中有時G也與U配對，但是沒有A-U和G—C的牢固。

二、細胞中主要的RNA

1、mRNA是遺傳信息的攜帶者。

2、tRNA是含有80個左右核甘酸的小分子，局部成雙鏈，在其3'、5’端的相

反一端的環上具有由3個核甘酸組成的反密碼子。tRNA起識別密碼子和攜帶相

應氨基酸的作用。

3、在核糖體上具有附著mRNA模板鏈的位置，還有兩個tRNA附著的位置，分

別稱為A位即氨酰基位點和P位即肽基位點。A位供攜帶一個新氨基酸的tRNA

進入并停留，P位供攜帶待延長的多肽鏈的tRNA停留。

4、除了mRNA、tRNA和rRNA外，還有小核RNA,它是真核生物轉錄后加工

過程中RNA剪接體的主要成分；還有端粒的RNA,它與染色體末端的復制有關;

以及反義RNA,它參與基因表達調控。

第五節遺傳信息的表達

一、中心法則與基因表達

轉錄翻譯

DNA自我復制》RNA*蛋白質

RNA自我復制DNA

反轉錄

基因表達：遺傳信息從基因流向RNA又流向蛋白質的過程。

二、轉錄

1、轉錄的基本過程

轉錄開始時，DNA分子首先局部解開為兩條單鏈，雙鏈DNA中只有其中一

條單鏈成為新鏈RNA合成的模板，這條鏈稱為模板鏈，又稱為負鏈。在RNA

聚合酶的作用下，游離的核糖核甘酸以氫鍵與模板DNA上互補的堿基配對并連

接成鏈，然后新的單鏈從模板上解離下來。另一條未被轉錄的DNA鏈，由于除

了以胸腺嗑咤代替尿喀咤外，它的堿基序列與RNA相同，因此成為編碼鏈，乂

稱正鏈。

在細胞中，轉錄的開始是由DNA鏈上的轉錄起始信號——啟動子（一段特

定的核苜酸序列）控制的。啟動子正好位于被轉錄基因的開始位置。新的RNA

鏈的合成與延伸也是由5,一3'方向進行的。在轉錄的最后階段，終止RNA新

鏈合成是由?段稱為終止子的核甘酸序列控制的。當RNA聚合酶移行到DNA

上的終止子時，轉錄便停止下來。

2、轉錄產物的加工

真核細胞轉錄后合成的mRNA是未成熟的mRNA,又稱為前體mRNA或核不

均一RNAo這些RNA需要進一步加工成有活性的成熟mRNA,大致包括三個過

程：⑴加帽⑵加尾⑶拼接。

三、翻譯

1、在全部64個密碼子中，61個密碼子負責20種氨基酸的翻譯，1個是起始密

碼，3個是終止信號。

2、翻譯的過程（即多肽鏈的合成）包括起始、多肽鏈延長和翻譯終止3個階段。

第六節基因表達的調控

一、原核生物的基因調控——乳糖操縱子學說

操縱子：由啟動子、操縱基因和結構基因共同構成的基因簇單位。

二、真核生物的基因調控

1、真核生物基因調控的特點：⑴真核生物具有由核膜包被的細胞核，轉錄發生

在核中，翻譯發生在細胞質中。⑵真核生物基因數多于原核，大多數基因除了有

不起表達作用的內含子，另外還有更多調節基因表達的非編碼序列，真核生物所

轉錄的前體mRNA必須經過加工成熟后才能進入表達階段。⑶染色質的結構對

基因的表達起總體控制作用，染色質處于更開放、解折疊的常染色質狀態更有利

于基因的轉錄。⑷化學信號包括某些激素對基因的表達可以起到重要的誘導控制

作用。⑸基因組內DNA的化學修飾（如甲基化和去甲基化）也可改變基因的表

達。⑹真核生物細胞在發育過程中具有高度分化的機制，這種細胞分化特別需要

對基因表達進行選擇性地控制。

2、真核生物基因表達的調控可以發生在不同的水平上，包括：⑴轉錄水平的控

制。⑵對前體mRNA的加工。⑶mRNA穿過核膜向細胞質運輸的控制。⑷在細

胞質中mRNA的穩定性調節。⑸mRNA的選擇性翻譯。⑹蛋白質產物的修飾、

折疊與活化。

第七節基因突變與修復

一、基因突變

DNA序列中涉及單個核甘酸或堿基的變化稱為點突變。通常有兩種情況：一是

一種堿基或核苜酸被另一種堿基和核甘酸所替換；二是堿基的插入和缺失。

點突變的類型：

1、同義突變：指堿基被替換后，一個密碼子變成了另一個密碼子，但所編碼的

氨基酸還是同一種，實際上并不發生突變效應。

2、錯義突變：指由于某個堿基對的改變，使編碼一種氨基酸的密碼子變成編碼

另一種氨基酸的密碼子，結果是構成蛋白質的數百上千的氨基酸中有一個氨基酸

發生了變化。

3、無義突變：指當點突變使一個編碼氨基酸的密碼子變成終止密碼子時，則蛋

白質合成進行到該突變點時就會提前終止，結果產生一個較短的多肽鏈或較小的

蛋白質。

4、移碼突變：指在DNA鏈上，有時一個或幾個非3倍數的堿基的插入或缺失,

比堿基替換突變產生的后果往往更嚴重。

二、DNA的修復

1、復制錯誤的校對修工

2、DNA損傷修復：

⑴直接修復：直接修復損傷或變異的堿基，此法需要光照的條件。

⑵切除修復：暗修復，此法的修復過程不需要光照。

⑶錯配修復

(4)SOS反應：這是多種酶參與的一種針對DNA嚴重損傷的復雜應急搶救機制。

第八節基因與人類疾病

一、癌癥的發生機制

二、HIV的結構與分子遺傳機制

第七章生物技術

第一節生物技術的定義和主要內容

1、生物技術：即生物工程，是以現代生命科學為基礎，結合先進的工程技術手

段和其他基礎科學的科學原理，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為

人類生產出所需要的產品或達到某種目的的一系列技術。

2、主要內容：基因工程、細胞工程、蛋白質工程、酶工程、發酵工程

第二節基因工程

一、基因工程的概念：是根據分子生物學和遺傳學的原理，設計并實施把一個生

物體中有用的目的DNA轉入另一個生物體中，使后者獲得新的需要的遺傳性狀

或表達所需要的產物，最終實現該技術的商業價值。

二。基因工程的技術路線

1、基因工程的核心技術就是DNA重組技術，也稱基因克隆或分子克隆。

2、DNA重組實驗主要包括五個步驟：⑴獲得目的基因⑵重組DNA分子⑶轉化

⑷轉化子篩選和鑒定⑸獲得外源基因的遺傳性狀或需要的產物。

三、基因工程的應用

第三節細胞工程

一、細胞工程的概念：是指通過細胞水平上的篩選和改造，獲得有商業價值的細

胞株或細胞系，，再通過規模培養，獲得特殊商品的技術與過程。

二、細胞工程的主要技術：無菌操作技術、細胞培養技術和細胞融合技術。

1、細胞工程的所有實驗都要在無菌條件下進行。

2、細胞培養的主要步驟：⑴取材、消毒和滅菌。⑵配制培養基，并進行滅菌或

除菌。⑶接種于培養基。⑷在培養室或培養箱中培養。⑸收獲或傳代。

3、細胞融合技術的主要過程：⑴制備原生質體。⑵誘導細胞融合。⑶篩選雜合

細胞。

三、植物細胞工程及其應用

植物細胞工程研究主要涉及植物組織培養、植物細胞培養和次生代謝物的生產、

植物細胞原生質體融合、單倍體植物的誘發和利用以及人工種子的研制等內容。

四、動物細胞工程及其應用

動物細胞培養、動物細胞融合、單克隆技術和抗體工程、動物細胞核移植、動物

體細胞克隆、干細胞研究。

第四節蛋白質工程和酶工程

一、蛋白質工程

蛋白質工程就是在對蛋白質的化學、晶體學、動力學等結構與功能認識的基礎上,

對蛋白質人工改造與合成,最終獲得商業化的產品、其基本內容和目的可概括為:

以蛋白質結構和功能為基礎，通過化學和物理手段，對目標及陰暗與其設計進行

修飾和改造，合成新的蛋白質；對現有的蛋白質加以定向改造、設計、構建和最

終生產出比自然界存在的蛋白質功能更優良，更符合人類需求的功能蛋白質。

二、醐工程

醐工程是研究酶的生產和應用的一門技術性學科，是利用酶催化作用進行物質轉

化技術，將酶學理論與化工技術相結合而形成的新技術。它包括酶制劑的制備、

酶的固定化、酶的修飾與改造，以及酶反應器方面的內容。

第五節發酵工程

發酵工程的概念：它是生物代謝、微生物生長動力學、大型發酵皤或生物反應器

研制、化工原理密切結合和應用的結果。又稱為微生物工程。

第六節人類基因組計劃和水稻基因組計劃

第七節生物技術的安全性及其影響

1、轉基因技術的安全性問題。2、克隆人的社會，倫理問題。3、個人基因信息的

隱私權問題。4、基因治療的應用范圍問題。5、生物武器與人類和平的問題。6、

生物技術引發的其他問題。

第八章生命的起源

第一節對生命起源的幾種假說

原始人的圖騰思辨一神創論一自然發生學說一生源論一新自然發生學說一地外

起源論

第二節化學進化

化學進化的全過程可劃分為4個階段：1、非生物（無生命）合成的簡單有機物

分子或單分子體，如氨基酸和核甘酸等的富集。2、有機單分子在非生物體系中

聚合成多聚體的高分子，即形成核酸、脂質、蛋白質等生物大分子。3、非生物

產生的多聚體整合成多分子體系顆粒，這些原始的具有某些簡單生命特征的顆粒

稱為原球體，其化學特性與它自身的環境不同。4、代謝與遺傳體系的形成和進

化到最終產生出最簡單的生命形式——原核細胞。

簡單有機體的形成->聚合有機體的形成一多分子體系的形成和原始生命的出

現T代謝系統的進化和遺傳系統的起源

第三節細胞的形成和進化

1、原核細胞的進化：大致經歷了4個發展階段：⑴最早的原始細胞。⑵不產生

氧氣的自養細胞。⑶產生氧氣的光合自養細胞。⑷耐氧和好養細胞。

2、真核細胞的起源假說一般有三種：漸進說、內共生說和分子進化中性理論。

第四節對地外生命的探索

第九章生命的進化

第一節生物進化的理論

一、達爾文以前的進化思想：拉馬克進化理論。

二、達爾文的進化論：

1、主要內容是：⑴生物種群中的不同個體之間廣泛存在可遺傳的變異。

⑵生物物種通常繁殖能力都很強，而種群受環境資源限制，只

能維持一定數目個體的生存，會出現繁殖過剩。

⑶種群內的個體之間必然相互競爭有限的資源，存在生存斗爭。

⑷具有更適應環境性狀的個體將有更多的機會生存到成熟和繁

殖更多的后代，即適者生存。

2、達爾文主義包括兩個方面的基本含義：⑴現代的所有生物都是從過去的生物

進化而來。⑵自然選擇是生物適應環境而進化的原因。

三、達爾文之后的進化理論：

1、魏斯曼修正的達爾文學說稱為“新達爾文主義”。

2、“現代綜合論”。

3、間斷平衡理論：⑴生物形態變化往往是快速出現的。⑵新物種通常是由小群

體的大變化而產生的，因此新物種與原物種有很大的不同。⑶經過爆發式變化形

成新物種后，物種可能在長時期內基本保持原樣。

4、中性突變和隨機漂變學說：DNA中發生的突變大多數是中性的，它們對生物

的生存不表現明顯的有利或是有害性，因此，自然選擇對這些基因不起作用。中

性突變基因主要通過隨機漂變在種群中固定和積累的。

第二節生物進化的證據

一、古生物學的證據：化石

二、生物地理學的證據

三、比較胚胎學的證據：生物重演律：個體發生重演它的系統發生過程。

四、比較解剖學的證捱：退化器官與同源器官（在一些不同的種群生物中，某些

位置相當的器官，盡管在外形上和功能上有很大差異，但其內部解剖構造上具有

相同或相似性，反映了這些生物之間的親緣關系和從某一個共同祖先進化過來的

痕跡。

五、細胞生物學的證據

六、發育生物學的證據：同源異型基因的調控

七、分子生物學的證據

第三節生物進化的機制

一、物種的概念和進化圖譜

1、物種：常是指一類形態和遺傳組成相似的生物群體，有生殖能力的個體之間

在自然條件下能夠相互交配產生正常的個體后代。區別物種的根據最主要的是有

無生殖隔離。

2、物種的生殖隔離：生殖隔離機制分為交配前的生殖隔離和交配后的生殖隔離。

交配前的生殖隔離主要包括：生態隔離、季節性隔離、行為隔離、形態隔離或機

械隔離。交配后的生殖隔離主要包括：配子隔離、雜種不活和雜種不育。

3、生物進化譜系

有的物種隨著時間的推移明顯地發生了改變，主要有三種情況：⑴一個物種發生

了顯著的形態結構的改變，從一個物種演變成了另一個物種。⑵原始種群產生了

劇烈的形態結構的歧化，由一個物種演變出兩個以至更多的物種來。⑶在歷史的

演進過程中，這個物種滅絕消失了。

二、生物種群的遺傳變異與小進化

1、生物種群

對群體來說，它的性狀的演變趨勢是由種群整體遺傳結構決定的。因此，生物的

進化是群體或種群的進化，個體是談不上進化的。一個種群或一個物種基因頻率

的變化稱為小進化，一個種群以上水平的進化稱為大進化。

2、生物種群的遺傳變異

一個種群全部個體所帶有的全部基因（包括全部等位基因）的總和就是該種群的

基因庫。種群基因庫遺傳變異的大小取決于種群的大小和種群中個體的基因雜合

率。如果種群的基因組雜合子基因位點比例較高，種群的遺傳變異程度就相應較

大，否則反之。遺傳變異低，種群數量很少，沒有足夠的遺傳變異使其具備相應

的進化潛力，其生存環境因素中的任何一?種變化，很可能會導致整個物種的迅速

滅絕。

3、遺傳平衡

哈辿——溫伯格定律，指出，在一個有性生殖的自然種群中，在種群大、種群個

體間隨機交配、無突變發生、無新基因加入和無自然選擇這5個條件下，各等位

基因的頻率和等位基因的基因型頻率將穩定不變地代代相傳，即保持著基因平

衡。

4、小進化：一定時間內群體基因庫的變化，即表現為生物種群的進化。

對小進化產生影響的5種因素：

⑴基因突變:通常由于突變的偶發性和無方向性，突變對遺傳平衡的影響并不大,

但突變能產生供后代選擇積累的新等位基因。

⑵基因流動：隨遷移規模大小的不同，基因流動的影響可以是很小的也可能是巨

大的。

⑶遺傳漂變：在小群體中，由于隨機事件的影響，等位基因頻率從上一代到下一

代容易發生波動。

影響生物種群進化的遺傳漂變還有兩種特殊形式：

①瓶頸效應：一場自然災害使某個種群的大多數個體死亡，幸存的少數個體常常

不可能完全保存原有種群豐富的遺傳變異，會丟失一些等位基因，這個殘余小群

體于是成為種群遺傳多樣性的瓶頸，即限制群體。雖然以后仍可以通過繁殖使群

體數量迅速恢復，但同樣大小的群體中遺傳變異會變小，種群的遺傳多樣性會較

小或有效群體較小。

②建立者效應：當少數個體從大群體中分離，到另一個地方建立一個新群體后。

該新群體后代受這些祖先小群體的影響，其基因庫的基因頻率可能偏離原始大群

體。

⑷非隨機交配

協調交配是一種非隨機交配，并不直接影響種群的等位基因的頻率，指往往具有

相同特性的雌雄雙方容易形成一對配偶。

性選擇是另一種重要的非隨機交配現象，它將影響種群的等位基因頻率，指生物

常常根據某些體貌特征或行為特征選擇配偶，而不在乎這些特征是否適應環境和

有利于生存。

⑸自然選擇在選擇中實際上受選擇的是表現型，表現型的選擇改變了基因型的

頻率，而基因型頻率的改變，乂引起基因頻率的改變。

自然選擇是個復雜的過程，根據選擇的結果，可以把自然選擇歸納為①定向性選

擇：最常見的選擇，它的選擇結果是選擇了種群中的極端類型。②穩定性選擇：

是對基因突變和遺傳漂變的選擇，其結果是選擇了中間類型二淘汰兩極端類型。

③中斷性選擇：比較少見，它是淘汰中間類型，而保留或選擇兩極端類型。

5、生物適應

適應指某生物個體或物種群體與環境（包括其他生物種群）間的協調程度，它是

通過生物個體或物種群體的形態結構、生理功能、行為反應、生活習性表達出來

的。

三、物種的形成與大進化

物種以上生物分類單元的進化稱為大進化。新物種的產生是大進化的關鍵問題。

1、物種形成：物種形成的方式根據其進化節奏可劃分為漸進式和跳躍式兩類；

根據其起源種群的地理隔離狀況可劃分為異域物種形成、鄰域物種形成和同域物

種形成。

⑴漸進式物種形成：外界物理因素等常常可以起到阻止種群間基因交流的作用，

從而促進種群間遺傳差異的緩慢積累，最終導致種群間完全生殖隔離的產生和新

物種的形成。

一般認為地理隔離導致的漸進式物種形成時新物種產生最普遍的方式。

異域物種形成可能是t然界物種形成的主要途徑。

⑵跳躍式物種形成（又稱量子式物種形成）：重大遺傳變異可以在變異個體與原

有生物種群之間立刻產生生殖隔離，從而導致新物種的快速形成。

2、物種形成與大進化的模式

在自然選擇的作用下，生物進化形成新物種的過程歸納為：

⑴趨同進化：趨同進化和平行進化可看做自然選擇影響物種形成的證據之一。

趨同進化是指不同源的生物物種，雖然存在明顯區別，但是在結構和機能的某些

方面表現出相思和趨同的進化現象。這種現象表現為在同一環境中的不同親緣的

物種在進化中產生了類似的適應性狀。

平行進化是一種特殊的趨同進化形式。在長期的進化過程中，不同物種出現在形

態結構、生物特征上廣泛的平行發展的進化現象。

⑵趨異進化：趨異進化和適應輻射是形成地球上物種多樣性的直接原因。

趨異進化是指同一種群分為兩個群體后，各自發生和積累不同的遺傳變異，最終

形成兩個不同的物種。

適應輻射是一種特殊的趨異進化，指在一定時間里，一個原始種群出現歧化，發

生性狀、適應方向、生存領域和生態位的明顯區分，向適應不同環境的方向進化,

最后形成多個不同物種。

⑶協同進化：指當兩個不同的物種相互依存時，會產生彼此時應和相互協調的性

狀。

四、物種的選擇與滅絕

第四節生物進化的歷程

第十章生物類群及生物多樣性

第一節生物分類的基礎知識

一、生物的分類方法：人為分類系統和自然分類系統

二、生物的分類階層：界、門、綱、目、科、屬、種，有時根據需要增設亞級單

位。

品種不是分類學的單位，是人類在生產實踐中，經過定向培育得到的，往往具穩

定的有一定經濟價值的變異特性，所以品種不存在于野生生物中。

三、生物的命名：雙名法

第二節生物的基本類群

一、生物的分界

五界系統最為接受。

二、病毒、類病毒與腕病毒——非細胞病原

1、病毒：病毒結構極為簡單，其主要成分為蛋白質和核酸；既無完整的前系，

又無蛋白質合成系統，不能進行獨立的代謝活動；嚴格的活細胞內寄生。以復制

的方式增殖；在離體條件下，以無生命的化學大分子狀態存在，并可形成結晶；

對抗生素不敏感，但對干擾素敏感。

對于病毒的分類，可以根據病毒中所含的核酸的種類分為RNA病毒和DNA病

毒，也可根據寄主細胞的不同而分為細菌病毒（噬菌體）、真菌病毒、植物病毒

和動物病毒等。植物病毒大多為RNA病毒，動物病毒既有RNA病毒，也有DNA

病毒，噬菌體大多為DNA病毒。

2?類病毒和擬病毒：

類病毒是一類只含有裸露的低分f-fiRNA的病原體，與病毒的主要區別是不含

蛋白質，且核酸的分子量比病毒要小得多。目前只在植物上發現有類病毒。

擬病毒是一類包裹在病毒衣殼內的類病毒。

3、骯病毒：是一種不任何核酸的蛋白質病原，能侵染動物并可在宿主細胞內復

制。

三、原核生物界

原核生物是一類由原核細胞構成的生物體，多數為單細胞，少數為群體或多細胞

生物體。它包括細菌、藍藻和原綠藻三類。原核生物與病毒、真核生物中的原生

生物和真菌，統稱為微生物。

1、細菌:

革蘭氏染色是染細胞的壁、鑒定細菌的一個簡便方法。先用結晶組織活動液、碘

液將細菌染成深紫色，再用乙醇褪色，用番紅復染。如細菌保持深紫色，即是

革蘭氏陽性菌；如紫色退去而成紅色，即是革蘭氏陰性菌。引起多種炎癥的鏈球

菌、引起化膿的葡萄球菌等都是革蘭氏陽性菌；大腸桿菌、沙門氏菌等是革蘭氏

陰性菌。前者對青霉素敏感，后者對青霉素不敏感而對鏈霉素敏感。

多種細菌在環境不良時能產生胞子以度過不良環境。抱子有外胞子和內胞子之

分。

⑴放線菌：是革蘭氏陽性線狀細菌，因菌落呈放射狀而得名。

放線菌生活在土壤中，平常說的“土腥氣”主要來自放線菌。放線菌是許多美用

抗生素的產生菌。

⑵衣原體和立克次氏體

衣原體很小，能通過細菌濾膜。立克次氏體略大，大多不能通過細菌濾膜。都是

寄生生活。

⑶支原體：是一類比較特殊的細菌，是已知最小的能在細胞外培養生長的原核生

物。

⑷螺旋體：是一類比細菌大，原生生物小，細胞非常細長、呈螺旋狀、具獨特運

動機理（靠細胞中軸絲的旋轉或收縮而運動）的原核生