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高中生物知识点总结(全)-高中生物总结

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  高三第二轮复习生物知识结构网络 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) 1.3 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 1.4 细胞中的化合物一览表 化合物 水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸 分类 单糖 二糖 多糖 脂肪 磷脂(类脂) 固醇 单纯蛋白(如胰岛素) 结合蛋白(如糖蛋白) DNA RNA 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) C、H、O 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) C、H、O C、H、O、N、P C、H、O 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 ①组成细胞和生物体 C、H、O、N、S ②调节代谢(激素) (Fe、Cu、P、Mo……) ③催化化学反应(酶) ④运输、免疫、识别等 ①贮存和传递遗传信息 C、H、O、N、P ②控制生物性状 ③催化化学反应(RNA 类酶) 第1页 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 操作要点 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 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 水 选择透过性膜的特点 三个通过 可以通过 被选择的离子和小分子 1.12 线粒体和叶绿体共同点 不能通过 其它离子、小分子和大分子 1、具有双层膜结构 2、进行能量转换 3、含遗传物质——DNA 4、能独立地控制性状 5、决定细胞质遗传 6、内含核糖体 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 蛋白质、呼吸酶、RNA、 脂质、DNA 动植物细胞 蛋白质、光合酶、RNA、 脂质、DNA、色素 植物叶肉细胞 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 动植物细胞中广 泛存在 动物细胞 低等植物细胞 膜结构 双层膜 单层膜 无膜 主要功能 能 有氧呼吸的 量 主要场所 代 谢 光合作用 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 第2页 1.14 细胞有丝分裂中核内 DNA、染色体和染色单体变化规律 间期 前期 中期 DNA 含量 2a—→4a 4a 4a 染色体数目(个) 2N 2N 2N 染色体单数(个) 0 4N 4N 染色体组数(个) 2 2 2 同源染色数(对) N N N 注:设间期染色体数目为 2N 个,未复制时 DNA 含量为 2a。 后期 4a 4N 0 4 2N 末期 2a 2N 0 2 N 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(2—4℃) 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 1.25 生物膜与生物膜系统 组成细胞的膜的总称 概念 结构上的联系 生物膜 功能上的联系 化学组成相似 基本结构相同 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) 间接联系 内质网膜—膜泡—高尔基体膜—膜泡—胞膜 分泌作用 内质网-高尔基体-细胞膜 胞饮作用 细胞膜-溶酶体 协相 调互 工配 作合 膜 细胞膜 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 生理作用 为化学反应提供场所 生物膜系统 将细胞分隔成功能小区 工业上 淡化海水,处理污水 概念 研究意义 农业上 研究抗寒、抗旱、耐盐机理 医药上 人造膜材料代替病变器官 细胞膜、核膜及具膜细胞器构第成3的页结构体系 结构上紧密联系 功能上相互依存 1.26 细胞工程 植 植物组织培养 物 细 胞 工 程 植物体细胞杂交 脱 离体的 分 化 植物器官 组织或细胞 愈伤 组织 植物 细胞 A 植物 细胞 B 去壁 融合 再 分 化 根 芽 杂种细胞 植 物 体 组织培养 细 胞 动物细胞培养 动物组织 单个细胞 原代培养 传代培养 工 程 动物细胞融合 动物细胞 A 融合 筛选 杂种细胞 细胞培养 动物细胞 B 动 物 细 免 疫 小 鼠 B 胞 工 程 单克隆抗体 小 鼠 提细 取胞 小鼠骨髓瘤细胞 融 合 融 合 细 胞 筛 选 杂 交 瘤 细 胞 体内 培养 提 取 抗 体外 体 培养 胚胎移植 核移植 1.27 植物组织培养与动物细胞培养的比较 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 植物组织培养 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 动物细胞培养 细胞分裂 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 第4页 培养结果 应用 培养条件 ②分化:形成根、芽 ②贴壁生长 ③接触抑制 新的植株或组织 细胞株或细胞系 ①快速繁殖 ①生产蛋白质生物制品 ②培育无病毒植株 ②皮肤细胞培养后移植 ③提取植物提取物(药物、香料、色素等) ③检测有毒物质 ④人工种子 ④生理、病理、药理研究 ⑤培养转基因植物 无菌、适宜的温度和 pH 1.28 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 动物细胞融合 膜的流动性、膜融合特性 原生质体制备: 细胞分散: 纤维素酶和果胶酶处理 胰蛋白酶处理 ①物理:离心、振动、电刺激 (同前) ②化学:聚乙二醇(PEG) ③生物:灭活的病毒 ①制备单克隆抗体 进行远缘杂交,创造植物新品种 ②基因定位 植物组织培养 动物细胞培养 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 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 生殖隔离产生新物种 第5页 第二单元 生物的新陈代 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 仅含蛋白质 如胃蛋白质酶 蛋白质类酶 (蛋白质本质) 复合酶 蛋白质 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+ 酶 (核酸本质) 辅助因子 有机物 辅酶 NADP(辅酶Ⅱ) B 族维生素 生物素(羧化酶的辅酶) RNA类酶 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 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 A 酶1 B 酶2 C 酶3 D 酶 4 …… 酶 n 终产物 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) 反应式 ADP+Pi+能量—酶—→ATP C~P(磷酸肌酸)+ADP—酶—→C(肌酸)+ATP 第6页 2.4 生物体内 ATP 的去向 光合作用的暗反应 细胞分裂 植物 矿质元素吸收 新物质合成 ATP —酶—→ADP+Pi+ 能量 植株的生长 神经传导和生物电 动物 肌肉收缩 吸收和分泌 2.6 光合作用中光反应和暗反应的比较 合成代谢 生物发光 比较项目 光反应 暗反应 反应场所 叶绿体基粒 叶绿体基质 能量变化 光能——→电能 活跃化学能——→稳定化学能 电能——→活跃化学能 物质变化 反应物 反应产物 反应条件 H2O——→[H]+O2 NADP+ + H+ + 2e ——→NADPH ATP+Pi——→ATP H2O、ADP、Pi、NADP+ O2、ATP、NADPH 需光 CO2+NADPH+ATP———→ (CH2O)+ADP+Pi+NADP++H2O CO2、ATP、NADPH (CH2O)、ADP、Pi、NADP+ 、H2O 不需光 反应性质 光化学反应(快) 酶促反应(慢) 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) 2.7 C3 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 2.8 C4 植物与 C3 植物的鉴别方法 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 方法 生理 学方 法 形态 学方 法 化学 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。 维管束鞘的结构差 异 ①合成淀粉的场所 不同 条件和过程 现象和指标 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 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: 叶片脱绿→加碘→ ①蓝色出现在维管 结论 正常生长:C4 植物 枯萎死亡:C3 植物 是:C4 植物 否:C3 植物 出现①现象时: C4 植物 第7页 ②酒精溶解叶绿素 ③淀粉遇面碘变蓝 过 叶 脉 横 切 → 制 片 束鞘细胞 出现②现象时: →观察 ②蓝色出现在叶肉 C3 植物 细胞 2.9 C4 植物中 C4 途径与 C3 途径的关系 草酰乙酸(C4) 苹果酸 C4 NADPH PEP 羧化酶 CO2 AMP 磷酸烯醇式 丙酮酸(C3) NADP+ ATP 丙酮酸 C3 叶肉细胞 苹果酸 C4 NADP+ NADPH CO2 暗反应 丙酮酸 C3 C5 (CH2O) 维管束鞘细胞 2.10 C4 植物比 C3 植物光合作用强的原因 结构原因: 维管束鞘细胞的结构 生理原因: PEP 羧化酶 磷酸核酮糖羧化酶 C3 植物 以育不良,无花环型结构,无 叶绿体。 光合作用在叶肉细胞进行,淀 粉积累,影响光合效率。 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。 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。 2.11 光能利用率与光合作用效率的关系 概念 关系 光合作用制造的有机物所含的能量 光能利用率 = 照在该地面的总的光能 照在地面上的总能 量中被转移的能量 光合作用制造的有机物所含的能量 光合作用效率 = 光合作用吸收的光能 参与光合作用的能 量中被转移的能量 提高光能利用率 去向 延长光合作用时间 热能损失 光能损失→荧光、磷光 光能→电能→化学能(贮存) 增加光合作用面积 提高光合作用效率 第8页 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 提高复种指数:改一年一季为一年多季 增加光合作用面积 合理密植 套种(不同时播种)、间作(同时播种) 温度 提 高 因地制宜:阳生植物种阳地 光 控制光照强弱 阴生植物种阴地 能 利 光质影响:蓝紫光照,蛋白质和脂类多 用 红光照,糖类增多 率 光 影 响 光 合 作 增加二氧化碳供应 通风透光,增施农家肥;人工增 CO2(温室) CO2 用 的 必需矿质元素供应 N: P: ATP、NADP+的成分 K:糖类的合成和运输 外 界 矿物质 因 素 Mg:叶绿素的成分 水 2.14 植物对水分的吸收和利用 2.14.1 植物对水分的吸收 吸胀吸水 液泡尚未形成或消失 通过亲水物质的亲水性吸水 水 吸水原理 主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统 分 通过渗透作用吸水 的 吸 收 渗透系统 隔着半透膜的两种溶液构成的体系 渗透吸水 发生条件 ①具有半透膜 ②膜两侧溶液具有浓度差 渗透压 溶液与纯水达平衡时,溶液一方所承受的外压差。 植物细胞构 成渗透系统 原生质层 两个系统 2.14.2 扩散作用与渗透作用的联系与区别 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 扩散作用 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 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 区别 特指溶剂分第子9页(如水、酒精等)的扩散,需特定的条件 渗透作用 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 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 小分子、离子能透过,大分子不能透过 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 半透性(存在微孔,取决于孔的大小) 质和 ATP) 活或死 活 合成材料或生物材料 生物膜(磷脂和蛋白质构成的膜) 不由膜决定,取决于物质密度 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 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 水分的运输 导管运输 方向 向上:根—→茎—→叶 动力 蒸腾作用 产生蒸腾拉力 根压 导致吐水现象 2.17 生物固氮 固氮过程 固氮酶 N2+e+H++ATP————→NH3+ADP+Pi (选学) 生物固氮 概 意 固 念 义 氮 微 将 ①② 生 大 为对 物 气 绿自 的 氮 色然 种 植界 类 还 原 成 物氮 提循 供环 氮有 素重 营要 的 养作 过 用 程 代谢类型 种 固氮原因及条件 同 异 类 化化 常见类型 在生态系统 中的作用 共 生 固 固 氮 氮基 类 因 ( 自固 生 氮 酶 固) 氮 类 与豆科植 物共生时 独立生活 异 养 需 自氧 养 异 养 根瘤菌(6 种) 消费者 (大豆、菜豆、 豌豆、苜蓿、羽 (取食于活的 扇豆、三叶草) 生物体) 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) 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。 第10页 (N2) NH3 2.18 氮循环 大气氮库(N2) 大气固氮 工业固氮 生物固氮 NO3- 氮素化肥 脲酶 NH3- 尿素 硝化细菌 氮盐 NO2-、NO3- 反硝化细菌 脲酶 尿素 分解者 遗体 N2 消费者 生产者 2.19 三类微生物在自然界氮循环中的作用 固氮酶 N2————→NH3 固氮微生物 酶 NH3——→NO2-、NO3- 硝化细菌 (N2 循环) 酶 反硝化细菌 NO2-、NO3- ——→N2 1.22 癌细胞的特点 癌细胞的特点 无限分裂增殖 永生细胞 成纤维细胞癌变 形态结构变化 扁平梭形 球形 如癌细胞膜糖蛋白减少,细胞黏着性降低,易转移扩散。 细胞物质改变 癌细胞膜表面含肿瘤抗原,肝癌细胞含甲胎蛋白等 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 第11页 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、 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 葡萄糖 氧化 合成 分解 合成 CO2+H2O+能量 肝糖元 肌糖元 转变 脂肪、某些氨基酸 脂肪 分解 储存 皮下结缔组织、肠系膜 转变 甘油、脂肪酸 氧化 糖元 CO2+H2O+能量 蛋白质 氨基酸 合成 转氨基 脱氨基 各种组织蛋白、酶及激素等 新的氨基酸 含氮部分 NH3 不含氮部分 转变 尿素 分解 转变 CO2+H2O+能量 糖类、脂肪 2.21 人体的必需氨基酸 不同种动物有不同的必需氨基酸 种类 12 种 非必需氨基酸 必需氨基酸 概念 在人和动物体细胞内能够合成的氨基酸 不能在人和动物体细胞内合成,只能从 概念 食物中获得的氨基酸称为必需氨基酸 苯.丙.氨酸 赖.氨酸 色.氨酸 亮.氨酸 种类(8 种) 苯丙赖色亮,缬亮苏甲硫 助记词 第12页(本秉赖色亮,谢亮输贾刘) 缬.氨酸 异亮.氨酸 苏.氨酸 甲.硫.氨酸 2.22 细胞的有氧呼吸 C6H12O6 2CH3COCOOH 2CH3COCOOH (丙酮酸) 热 ② 6H2O 能量 6CO2 20[H] ATP(少) 12H2O ATP(多) 线 热 ③ 呼吸链 能量 4[H] ① C6H12O6 (葡萄糖) 能量 ATP(少) 热 2.23 细胞内的无氧呼吸 细胞质基质 细胞膜 酶 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量 总反应式 ① C6H12O6 (葡萄糖) 总反应式 (丙酮酸) 2CH3COCOOH ② 2C2H5OH + (酒精) 2CO2 4[H] 能量 热 ATP(少) 2C3H6O3 (乳酸) 细胞质基质 线 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 第13页 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 无氧呼吸 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 不需氧 终产物(CO2、H2O)、能量 多,生成大量 ATP 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 2.26 新陈代谢的类型 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 兼性营养型 绿色植物 光能自养型 光合作用 光合细菌 同 自养型 化 化能自养型 化能合成作用 硝化细菌 类 特 殊 类 型 新 陈 代 谢 类 型 基 本 型 异养型 绝大多数动物,腐生的真菌,大多数细菌 类 型 异 需氧型 多数动植物 化 类 型 厌氧型 一些细菌(如光合细菌,供氢体不是水,不放 O2) 蛔虫等 兼性厌氧型 酵母菌 有氧时:有氧呼吸 无氧时:无氧呼吸 你知道吗 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 第14页 2.27 微生物的类群 细菌 形态 结构 杆形、球形、螺旋形(弧形) 细胞壁 基本结构 细胞膜 细胞质(仅有核糖体) 核区(环状 DNA) 特殊结构 质粒、荚膜、鞭毛、芽孢、 繁殖 二分裂(有 DNA 的复制和平分) 细菌在固体培养基上繁殖 原 核 菌落 概念 形成的细菌子细胞群体 细 大小、形状、颜色、 胞 微 特征 光泽度、透明度、硬度等 生 物 基内丝菌 吸收养料—营养 ( 单 结构 分枝状菌丝 细 气生丝菌 产生孢子—繁殖 胞 ) 放线菌 分布 土壤、空气、水中 细 胞 对人类的贡献 产抗生素(次级代谢产物) 结 构 其它类群 支原体、衣原体(无壁)、(蓝藻) 单细胞 酵母菌 微 真核细胞微生物 生 物 的 多细胞 霉菌 类 群 DNA 病毒 蛋白质和 DNA 组成 分类 RNA 病毒 蛋白质和 RNA 组成 基本单位:衣壳粒 非 细 结构 核衣壳 衣壳 功能:保护、抗原性 胞 病毒 结 核酸 DNA 或 RNA 构 (可有) 囊膜(带刺突) 蛋白质、多糖、脂类组成 增殖 吸附→注入→复制(核酸)→合成(蛋白质)→装配→释放 第15页 2.28 微生物的营养 水 无机盐 碳源 提供碳素营养 营养素 氮源 提供氮素营养 无机碳源 CO2、NaHCO3 等 有机碳源 糖、脂、石油等 无机氮源 N2、硝酸盐、铵盐等 有机氮源 尿素、牛肉膏、蛋白胨等 生长因子 微生物生长不可缺少的微量有机物 (包括维生素、氨基酸、碱基等) 微 生 物 目的要明确 根据培养种类、培养目的选择原材料 的 营 养 营养要协调 注意营养物质的浓度和比例 配制原则 (三要原则) 碳氮比最重要 C/N=4:有利于繁殖; C/N=3:有利于产谷氨酸 培养基 pH 要适宜 细 菌:pH=6.5—7.5 放线 种类 物理 性质 化学 成分 种类 固体培养基 半固体培养基 液体培养基 合成培养基 天然培养基 选择培养基 用途 鉴别培养基 特点 功能 加凝固剂 分离、鉴定 观察、保藏 不加凝固剂 工业生产 成分明确 分类、鉴定 天然成分 工业生产 加抑制剂(如青霉素) 加特殊 C 源或 N 源 选择、分离 不加某物质(如 N 源) 加指示剂或药品 鉴别 第16页 2.29 微生物的代谢 初级代谢产物 代 谢 产 物 次级代谢产物 不断 概念 微生物自身生长繁殖必需的物质 产生 产物 氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素 特点 概念 对自身生长繁殖非必需的物质 产物 抗生素、毒素、激素、色素 或积累 或排除 分解葡萄 组成酶 一直存在,只受遗传控制的酶 糖的酶 大 酶合成调节 肠 杆 诱导酶 受环境中某物质的诱导产生 分解乳 菌 微 生 代 同时存在 物 的 谢 调 密切配合 代 节 协调作用 谢 “好酶知时节,当需乃发生” 糖的酶 酶活性调节 概念 原理 通过改变酶的催化活性,来调节代谢速率 负反馈:酶催化的产物增多抑制酶的活性 谷氨酸脱氢 酶受谷氨酸 产量的调节 基因诱变 高产赖氨酸的黄色短杆菌 代 改变遗传特性 谢 的 转基因 基因工程人胰岛素 人 工 控 制 控制发酵条件 改变细胞膜的通透性,即时输出代谢产物,解除对酶的抑制 2.32 发酵工程简介 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。 菌种选育 基因诱变——传统,常用。 基因工程———————— 细胞工程——细胞融合 改变原来基因 转基因 工程菌(工程细胞) 培养基配制 (三要原则) 一般步骤:配制调→pH→分装→灭菌 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 发 酵 工 内容 扩大培养与接种 选育的良种要经多次扩大培养,才能满足大规模生产需要 程 ①检测菌体数目和产物浓度。 发酵过程 ②添加培养第基17页组成。 ③严格控制发酵条件(温度、pH、溶氧、通气量、转速) 分离提纯产品 代谢产物 蒸馏、萃取、离子交换等方法提取 第三单元 生命活动的调节 (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 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 (略) 产生 主要在叶原基、嫩叶和发育的种子 分布 大多集中在胚芽鞘、分生组织、形成层及发育的种子和子房 生 长 素 植 物 激 素 调 节 运输 只能由形态学上端向形态学下端运输,不能倒过来运输 生理作用 促进生长 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 植取 物决 的于 器生 官长 的素 种浓 类度 应用 两重性 促根 芽 茎 进 生 长 0 抑 制 生 长 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 1 浓度/mol·L-1 促进插枝生根 生 长 促进 促进果实发育 素 类 似 防止落花落果 物 浸 涂泡 抹插 未枝 受下 粉端 柱头 发根增多 涂抹未受粉柱头 无籽番茄 喷洒植株(棉花) 保蕾保铃 抑制 抑制顶端优势 疏花疏果 除草 赤霉素 促进生长 其 他 细胞分裂素 存在于分裂部位。促进细胞分裂、分化 激 素 脱落酸 促进叶片脱落 第18页 乙烯 促进果实成熟 3.2 人和高等动物的体液调节 内分泌腺 激素名称 主要生理功能 促甲状腺激素 释放激素 促进垂体合成和分泌促甲状腺激素 下丘脑 促性腺激素 释放激素 促进垂体合成和分泌促性腺激素 抗利尿激素 减少排尿 促甲状腺激素 促进甲状腺生长发育和调节其合成与分泌 垂体 促性腺激素 生长激素 促进性腺生长发育和调节其合成与分泌 促进生长,主要促进骨生长和蛋白质合成 催乳素 促进乳腺发育与泌乳及嗉囊分泌鸽乳 激 素 甲状腺 甲状腺激素 促进新陈代谢(促进氧化分解)、促进生长发 育(包括神经)、提高神经系统兴奋性 的 种 肾上腺素 升血糖(促进肝元糖分解) 类 肾上腺 和 醛固酮 促进肾小管吸 Na+泌 K+ 作 A 细胞 胰高血糖素 升血糖(强烈促进肝元糖分解和非糖转化) 用 促进肝(肌)糖元合成 胰 减少来源 促进葡萄糖氧化分解 岛 B 细胞 胰岛素 降血糖 增加去路 促进转变成脂肪 抑制肝糖抑制元分解 抑制非糖物质转化 激素调节 睾丸 性 性 卵巢 激 雄激素 雌激素 促进雄性生殖器官的发育和精子生成, 激发并维持雄性第二性征 促进雌性生殖器官的发育和卵子生成, 激发并维持雌性第二性征, 素 腺 卵巢 孕激素 激发并维持正常性周期 促进子宫内膜和乳腺生长发育, 为受精卵着床和泌乳准备条件 人 和 高 等 调节内分泌的中枢 下丘脑 寒冷紧张 动 物 的 体 液 调 节 激 素 分 反馈调节 (-) 下丘脑 泌 的 甲状腺激素 促甲状腺激素释放激素 调 节 协同作用 增强效应 生长激素 (+) (-) 垂体 相关激素间的作用 拮抗作用 对抗效应 第19页 胰岛素 胰高血糖素 促甲状腺激素 (+) 甲状腺 其他化学物质的调节 如 CO2 对呼吸频率的调节等 甲状腺激素 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 基本方式 反射 分类 非条件反射 遗传获得的先天性反射 条件反射 生活中学习获得的后天性反射 感受器 传入神经 结构基础 反射弧 神经中枢 神经纤维上的传导 传出神经 双向传导 从兴奋点开始 效应器 刺激 神 ++++++++ - - - -++++++++ 经 调 兴奋的传导 - - - - - - - - ++++- - - - - - - - 节 - - - - - - - - ++++- - - - - - - - ++++++++ - - - -++++++++ 细胞间的传导 单向传导 由前一个神经元传向后一个神经元 传导方向 高级神经 中枢的调节 高级神经中枢 大脑皮层 中央前回 驱体运动中枢 交叉支配 倒置投射 左侧中枢支配右侧驱体 右侧中枢支配左侧驱体 顶部中枢支配足部运动 颞部中枢支配头部运动 语言中枢 S 区 运动性语言中枢(说话中枢) 运动性失语 第H2区0页 感觉性语言中枢(听话中枢) 感觉性失语 3.5 内环境与物质交换 概念 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) 稳 态 的 相 对 稳 定 pH 血浆中碱性物质增多时 血浆中酸性物质增多时 缓冲物质 多余的 H2CO3 生成 CO2 和 H2O Na2CO3 + H2CO3 乳酸 + NaHCO3 缓冲物质 多余的 NaHCO3 H2CO3 增高时 NaHCO3 增高时 由肾脏排出体外 内环境 内 环 体液 境 与 物 质 交 换 细胞内液 细胞液 细胞外液 血浆 淋巴 组织液 养料、O2 废物、CO2 物质交换 3.6 水、钠、钾的来源与去向 H2O 来源(mL) 来自饮水 1300 来自食物 900 来自代谢 300 共计 2500 去向(mL) 由肾排出 1500 由皮肤排出 500 由肺排出 400 由大肠排出 100 共计 2500 水 、 钠 、 钾 的 Na+ 来 源 与 去 食物中的 Na+ 人 汗 第21页皮肤 便 大肠 Na+ 体 Na+ 肾 3.7 水盐平衡的调节 神经调节 饮水不足、失水过多、食物过咸 细胞外液渗透压升高 下丘脑渗透压感受器 激素调节 大脑皮层 水 盐 平 衡 的 调 节 产生渴觉 垂体后叶 释放 抗利尿激素 + 肾小管、集合管重吸收水 饮水增加 尿量减少 细胞外液渗透压下降 血钾升高 血钠降低 直接刺激 肾上腺 + 醛固酮 + 重吸收 Na+ + 分泌 K+ 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 生殖细胞(如卵细胞、花粉) 分化程度高,全能性也高 受精卵 分化程度最低(尚未分化),全能性最高 第22页 3.8 血糖平衡的调节 下丘脑另一区域 (+) 胰岛 B 细胞 神 经 胰岛素 调 节 分泌增加 (+) 肾上腺素 (+) 肾上腺 血糖升高 (+) (-) (+) 血糖降低 激 胰高血糖素 素 分泌增加 调 节 胰岛 A 细胞 (+) 下丘脑某一区域 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 皮肤 肾上腺 下丘脑 温觉感受器 皮肤 血管收缩 汗腺不排汗 立毛肌收缩 肾上腺素 垂体 代谢增强 甲状腺 甲状腺激素 血管扩张 汗腺排汗 散热增加 散热减少 产热增加 体温恒定 第23页 3.10 免疫概述 概念 免疫概述 分类 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 非特异性免疫 组成 第一道防线 皮肤及黏膜的屏障作用 第二道防线 体液中的杀菌物质 吞噬细胞的吞噬作用 概念 对特殊病原体的防御能力 特异性免疫 组成 第三道防线 免疫系统的组成与淋巴细胞的起源 免疫器官 中枢淋巴组织及器官 体液免疫 细胞免疫 骨髓 胸腺 免疫系统 免疫组织 外周淋巴组织及器官 淋巴结 脾脏 吞噬细胞 扁桃体 免疫细胞 淋巴细胞 T 细胞 B 细胞 免疫分子 抗体、淋巴因子(白细胞介素、干扰素等) 淋巴细胞起源 增殖分化 B 细胞 造 少 血 部 干 大部分死亡 分 细 胞 进 入 血液循环 胸腺中的 增殖分化 造血干细胞 T 细胞 淋 巴 结抗 脾 脏 原 刺 激 扁后 桃 体 效应 B 细胞 记忆细胞 效应 T 细胞 记忆细胞 第24页 3.12 体液免疫和细胞免疫 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 体 液 免 反应阶段 疫 感应阶段 细 胞 免 反应阶段 疫 效应阶段 病原体再次入侵 记忆细胞 抗体 增殖分化 再次刺激 增 殖 分 效应 B 细胞 化 病原体 直接刺激 吞噬细胞 抗原 T 细胞 抗原 B 细胞 白细胞介素-2 (+) 增 记忆细胞 殖 分 增殖分化 再次刺激 化 效应 T 细胞 释放淋巴因子 病原体侵入宿主细胞后 宿主细胞裂解死亡 与宿主细胞密切接触 宿主细胞溶酶体酶激活 5.6 DNA 的组成单位、分子结构和结构特点 脱氧核糖 碱基 磷酸 脱氧核苷 脱氧核苷酸 基本组成单位 氢键 5’端 3’端 G C T A A T C G 3’端 5’端 第25页 DNA 的分子结构 3.13 免疫失调引起的疾病 概念 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 特点 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 过敏反应 再次刺激 过敏原 刺激 效应 B 细胞 抗体 毛细血管扩张、血管通透性增强 平滑肌收缩、腺体分泌增加 吸附 某些细胞 再次刺激时释放 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 自身免疫 免疫系统对自身成分发生免疫应答的现象 免 疫 导 致 概念 由自身免疫而导致的机体的疾病状态。由于自身组织和 细胞不易被清除,机体不断受攻击,结果进入疾病状态 失 调 引 自身免疫疾病 起 的 疾 器官特异性自身免疫疾病 病变局限于某一器官 病 风湿性心脏病 酿脓链球菌的一种抗原决定族 与心脏瓣细胞的某种物质相似 风湿性关节炎 全身性(系统性)自身免疫疾病 病变见于多种器官和结缔组织 系统性红斑狼疮 累及多器官: 关节痛、皮肤红斑、脱发、白细胞减少 概念 机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病 免疫缺陷病 遗传性(先天性)免疫缺陷病 原发性 B 细胞缺陷病(伴 X 隐性遗传) 获得性(后天性)免疫缺陷病 AIDS 病(HIV 主要攻击 T 细胞) 第26页 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 无性生殖 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 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) 高等植物的营养器官(根、茎、叶)与 马铃薯的块茎 营养生殖 母体脱落后,发育成新个体 草莓的匍匐茎 注:植物组织培养是人工进行的植物无性繁殖方式。 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) 成体 雄体 雌体 精子 (N) 卵子 (2N) 受精卵 胎的发育 (2N) 幼体 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 花粉母细胞(2N) 核分裂 珠孔 花粉(N) 精子 (2N) 受精卵 消失 (N) 卵细胞 极核 受精极核 (3N) 珠被 减数分裂 胚囊母细胞(2N) 发育 核分裂(3 次) 胚囊(N) 八核胚囊 成熟胚囊 第27页 双受精 4.2 动物有性生殖细胞的形成(没有交换) 精子的形成 A‘ A‘B B B‘ 复制 B‘ A A‘ B A A‘ B A B‘ 精原细胞 初级精母细胞 AB‘ (2N=4) (2N=4) 一 种 类 型 共 两 种 精 一子 种 类 型 有 次级精母细胞 性 (N=2) 精细胞 生 (N=2) 殖 细 胞 的 形 成 A‘ B A B‘ A‘ B 卵原细胞 (2N=4) 复制 B‘ A A‘ B 初级卵母细胞 (2N=4) B 第一极体(N=2) B‘ A 次级卵母细胞 (N=2) 卵细胞的形成 精子 (N=2) 第 二 极 体 (N=2) B‘ A 卵细胞 (N=2) 一种卵细胞 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 交叉 初级精母细胞 互换 四种精子 (一种卵细胞) 次级精母细胞 第28页 精细胞 4.5 减数分裂与有丝分裂的比较(以动物细胞为例) 比较项目 复制次数 分裂次数 同源染色体行为 子细胞染色体数 子细胞数目 子细胞类型 细胞周期 相关的生理过程 减数分数 1次 2次 联会、四分体、同源染色体分离、非姐妹染色体交叉互换 是母细胞的一半 4个 生殖细胞(精细胞、卵细胞)、极体 无 生殖 有丝分裂 1次 1次 无 与母细胞相同 2个 体细胞 有 生长、发育 染色体(DNA)的 变化曲线 DNA 染色体 时期 数量 4 2 时期 助记词 有丝减数区分难,抓住几个关键点。 有丝分裂要加倍,减数分裂看同源。 联会形成四分体,同源分开要减半。 再分过程同有丝,染色体中无同源。 4.6 被子植物的个体发育 提供生长素 子胚胚胚 叶芽轴根 子胚 房珠 受精卵 有丝分裂 多次分裂 顶细胞 球状 多次分裂 胚体 胚 几次分裂 基细胞 供给营养 胚柄 消失 受精极核 多次分裂 胚乳细胞 胚乳 植 株 种果 子实 珠被 或者消失 种皮 第29页 4.7 动物的个体发育 卵裂 受精卵 囊胚 分化 原肠胚 外胚层 分化 表皮及其附属结构 神经系统、感觉器官 中胚层 分化 骨骼、肌肉及循环、 排泄、生殖系统等 幼 体 胚胎发育 胚后发育 幼体 内胚层 分化 肝脏、胰脏等腺体 消化道、呼吸道上皮 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 幼体与成体不同 变态发育 成体 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) 5.5 核酸是生物的遗传物质 1、核酸是一切生物的遗传物质 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 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 RNA 聚合酶结合位点 放 第30页 大 非编码区 基因(编码区) mRNA tRNA A C G T A C G TA C G T T G C AT G C AT G C A 转 录 A CG U A C G UA C G U U GC A UG C AU G CA 转录 翻译 蛋白质(多肽) 苏 酪 缬 精 基因控制蛋白质的合成 非编码区 RNA 聚合酶结合位点 A 外显子 真核生物基因的结构 编码区 B 内含子 C 外显子 D 内含子 E 外显子 非编码区 A B 初级 RNA A mRNA 蛋白质(多肽) 转 录 C D 加 工 C E 翻 译 E 基因控制蛋白质的合成 5.13 遗传的中心法则 转录 复制 DNA 复制 逆转录 翻译 RNA 蛋白质(性状) 5.14 基因工程的基本内容 第31页 提取目的基因 细胞 获取 DNA DNA 质粒 细菌 获取质粒 DNA 目的基因 目的基因 用同一种限制性内切酶切割 质粒 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 DNA 连接酶酶 重组质粒 重组质粒 将目的基因导入受体细胞 DNA 目的基因的检测和表达 细胞增殖 目的基因产物 5.39 基因突变与基因重组的比较 发生后的结果 发生的时期 基因突变 形成新基因(等位基因或复等位基因) 减数分裂或有丝分裂时的 DNA 复制时 本质原因 碱基对的改变(替换、增添、缺失) 特点 关系 低频性、偶然性、多向性、无规律 基因突变为基因重组提供材料 基因重组 形成新的基因型 减数分裂的第一次分裂时 非姐妹染色单体的交叉互换 同源染色体的分离 高发性、必然性、多样性、有规律 基因重组使突变的基因以多种形式传递 第32页 5.17 基因自由组合定律的一般特点 P 双显 AABB × Aabb 双隐 A 显(AAbb) (aaBB)B 显 F1 AaBb 双显 F1 配子 AB Ab aB ab AB AABB(双显) AABb(双显) AaBB(双显) AaBb(双显) F2 Ab AABb(双显) AAbb(A 显) AaBb(双显) Aabb(A 显) aB AaBB(双显) AaBb(双显) aaBB(B 显) aaBb(B 显) ab AaBb(双显) Aabb(A 显) aaBb(B 显) aabb(双隐) 基因型 表现型 9 种(AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、aaBB、Aabb、aaBb、aabb) 种类 4 种 比数 双显∶A 显∶B 显∶双隐=9∶3∶3∶1 表现型同亲本 亲本为 AABB×aabb 时:10/16(9/16 + 1/16) 亲本为 AAbb×aa BB 时:6/16(3/16 + 3/16) 5.34 细胞核遗传与细胞质遗传的比较 遗传本质 基因存在形成 基因的传递方式 遗传特点 子代表现型 显隐性关系 子代分离比 正反交结果 配子中基因的分配方式 基因突变 遗传信息传递方式 遗传自主性 转录翻译系统 转录场所 翻译场所 对性状的控制 细胞核遗传 细胞质遗传 基因位于细胞核的染色体上 基因位于细胞质的线粒体和叶绿体 成对存在 单个存在 父母双方传递 仅由母方传递 孟德尔遗传 母系遗传 由显隐性关系决定 完全由母方决定(大多表现母方性状) 有 没有 有一定的分离比 无一定的分离比(可能出现分离) 相同(伴性遗传时可有例外) 不同 减半均分 随机分配 频率低,不一定表现出来 频率高,突变的一定要表现出来 中心法则 全自主 半自主(受核基因控制) 各自独立 细胞核 线粒体和叶绿体 细胞质中的核糖体 线粒体和叶绿体中的核糖体 控制全部性状 仅控制线粒体和叶绿体的少量性状 5.35 细胞质遗传与伴性遗传的比较 遗传 方式 细胞质遗传 母系遗传 伴性遗传 伴 X 遗传 孟德尔遗传(分离定律) 伴 Y 遗传 只在雄性 个体中传递 第33页 基因 位置 线粒体上 叶绿体上 X 染色体上 Y 染色体上 不一致。示例:紫茉莉枝条叶色遗传 不一致。示例:果蝇眼色遗传 正反 交结 果 正交 反交 亲本枝条 ♀绿色×白色♂ ♀白色×绿色♂ 亲本 眼色 正交 反交 ①与 X 不同源 ♀白眼×红眼♂ ♀红眼×白眼♂ 时,无正反交。 XrXr XRY XRXR XrY ②与 X 同源时, 子代植株 绿色 白色 (随母遗传) 子代 眼色 XRXr 红眼 XrY 白眼 XRXr 红眼 XRY 正 反 交 结 果 不 红眼 一致。 (不随母遗传) 遗传 特点 应用 母亲传给子女 确定母子、母女关系 父亲传给女儿,母亲传给子女 遗传咨询、遗传病预防 父亲传给儿子 确定父子关系 5.38 基因重组 自然的基因重组 高等生物 原核生物 非同源染色体的自由组合 非姐妹染色单体的交叉互换 减数分裂时发生 转化 转导 受体细胞直接吸收供体细胞的 DNA 例:肺炎双球菌的转化实验 通过噬菌体介导,将供体细胞 DNA 片段 带进受体细胞 人工的基因重组 基因工程(重组 DNA 技术) 例:抗虫棉 5.46 单倍体育种 一般过程 ①选择亲本杂交 ②种植杂种一代 ③利用杂种一代的花粉获得单倍体植株 花药离体培养 ④加倍处理后再选择(或先选择后加倍处理) ⑤扩大和推广 培育图解 例 利用 AAbb 和 aaBB 两个单优品种双优品种(AABB) 亲本 (品种 A) AAbb × aaBB (品种 B) 杂交 ① F1 AaBb (双优杂交种) 种植 ② 花粉 AB 单倍体 AB 二倍纯合体 AABB AABB Ab Ab AAbb AAbb aB ab aB第34页 ab aaBB aabb aaBB aabb 花药离休培养 ③ 染色体加倍 ④ 选择 ⑤ 5.48 利用遗传学原理的育种总结 育种类型 基因 育种 杂交育种 基因工程育种 诱变育种 染色体 育种 单倍体育种 多倍体育种 细胞工程育种 原理 基因的分离 基因的重组 基因突变 染色体 数目变异 细胞融合 细胞全能性 方法 连续自交与选择 转基因 改造原来基因 诱变与选择 花药离体培养 秋水仙素处理 秋水仙素处理 细胞融合 植物组织培养 优点 实现优良组合 丰富优良品种 定向、打破隔离 定向改造 提高突变率 性状纯合快 缩短育种年限 器官大,营养多 打破种间隔离 创造新物种 缺点 育种年限长 不易发现优良性状 可能有生态危机 结果难料 供试材料多 需先杂交 技术复杂 发育迟缓结实率低 结果难料 5.53 种群、基因库、基因频率、基因型频率 种群 概念:生活在同一地点的同种生物的一群个体,是生存和繁殖的基本单位 特点:彼此之间可以交配产生可育后代,通过繁殖传递基因给后代 基因库 概念:一个种群的全部个体所含的全部基因叫基因库 特点:不仅不会因个体死亡而消失,反而在代代相传中保持和发展 基因频率 某种基因在某个种群中出现的比例叫基因频率 基因型频率 群体中某特定基因型个体的数目占个体总数目的比率 5.57 突变和基因重组产生进化的原材料 基因突变 染色体变异 突变 可遗传的变异 基因重组 产生进化的原材料 直接原因 1、产生突变的绝对个体数大:虽然每个基因的突变率低,但基因数量多种群数量大 2、有利与有害突变不是绝对的,往往取决于生存环境 3、基因重组形成不同基因型,使群体中出现大量可遗传的变异 根本原因 变异产生是不定向的,突变和基因重组只是产生进化的原材料,不能决定进化的方向 第35页 5.60 改变生物种群基因频率的因素 因 素 突变、选择(包括自然选择、性选择和人工选择)、遗传漂变、迁移 主要因素 自然选择 5.63 现代生物进化理论的核心 生物进化的一个基本观点 种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。 物种形成的三个基本环节 1、突变和基因重组 产生进化的原材料 2、自然选择 使基因频率定向改变并决定生物进化方向 3、隔离 导致新物种的形成,是新物种形成的必要条件 第六单元 生物与环境 6.2 生物种间关系比较 种间关系 互利共生 寄生 竞争 个体数 个体数 个体数 个体数 相互作用 A B 时间 A B 时间 A B 时间 A B 时间 能量关系 A B AB BA 特点 事例 地衣 共同生活,彼此有利。 大豆与根瘤菌 离开后彼此或一方不 白蚁与鞭毛虫 能生存。 蚂蚁与蚜虫 共同生活,一方有利, 蛔虫与人 一方有害。 噬菌体与细菌 离开后寄生生物不能 虱子与人 生存。 菟丝子与大豆 生活环境相同。 A 大多数情况下,和平 共处,形成各自的生 牛与羊 态位(生态灶)。 庄稼与杂草 C 如果两个物种在时间 大 草履 虫与小 草 和空间上完全重叠, 履虫 B 会导致一种生存一种 死亡(上图)。 个体数 捕食 其他关系 A B AA 时间 一种生物以另一种生 B 物为食。数量消长上 呈现“跟随”现象。 共栖(寄居蟹与海癸) 抑制(第3青6页霉菌与细菌) 传播(蜜蜂传粉) 腐生(分解者与死亡生物为食) 猫与老鼠 牛与草 狼与羊 6.4 种群数量变化规律 种群增长规律 J 型增长 特点:年增长率不变 Nt N 0t 事例:新引进的生物的早期增长接近“J”增长(我国环颈雉刚引入美国时) 种群数量 S 型增长 K 特点:①增长率不断变化 ②种群数量为 K/2 时,增长率最大 K ③种群数量为 K 时,增长率为 0 2 J 型增长与 S 增长的关系 环境阻力 时间 种群增长率 种群数量 影响种群数量变化的因素 时间 种群数量变化的原因 出生率 死亡率 迁入 迁出 种群数量变化的因素 时间 凡是影响出生率、死亡率、迁入、迁出的因素都会影响种群数量变化。 包括气候、食物、被捕食、传染病和人为因素。 ①有利于野生生物资源的利用与保护 研究种群数量变化规律的意义 ②为害虫的防治提供依据 6.7 生态系统的成分 非生物 成分 成分 非生物的物质 和能量 生产者 生物成分 消费者 分解者 构成 作用(主要生理过程) 营养方式 光、热、水、土、气 为生物提供物质和能量 绿色植物、光合细菌、 化能合成细菌 动物、寄生微生物、 根瘤菌 腐生微生物、蛔虫 将无机物转变成有机物 (光合作用 化能合成作用) 消费有机物(呼吸作用) 分解动植物遗体(呼吸作用) 自养型 异养型 6.9 生态系统的物质循环 概念 在生态系统中,构成生物体的化学元素不断地进行着从无机环境到生物群落, 又从生物群落回到无机环境的循环过程。这个过程就是生态系统的物质循环。 特点 广大的空间:全球(生物圈) 漫长的时间:经历地质过程 第37页 水酶色核透 (水煤色黑 透) 碳循环 大气 CO2 库 光呼 呼 合吸 吸 作作 作 用用 用 捕食 生产者 消费者 呼 燃 吸 烧 作 用 动植物遗体和排出物 化石燃料 分解者 大气氮库(N2) 大气固氮 工业固氮 生物固氮 NO3- 氮素化肥 脲酶 NH3- 尿素 硝化细菌 氮盐 NO2-、NO3- 反硝化细菌 尿素 脲酶 分解者 遗体 氮循环 N2 消费者 捕食 生产者 硫循环 降 水 吸 收 土壤或水中的 SO42- 大气中 SO2 吸收 生产者 捕食 消费者 燃 烧 动植物遗体和排出物 燃分 烧解 分解者 化石燃料 火山爆发 第38页

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★ 单通道和多通道,注射和抽吸

★ 准确性低至±0.35%,重复性±0.05%

KD Scientific

◎ 陶瓷或铝质面板

◎ 单加热或加热搅拌

◎ 温度范围75℃-450℃

◎ 模拟,数字,程控

◎ 单位点,多位点

EchoTherm系列加热板

TorreyPines Scientific

Scientific Industries

Vortex Genie 2

☆ 享誉世界60多年,遍布世界各个实验室
☆ 厚重的整体金属外壳提供了高稳定性
☆ 天然原生橡胶垫片,更持久耐用
☆ 超过20种振荡附件可选配

☆ Rugged and reliable, the Vortex-Genie 2 is the most
    popular vortex mixer. 

☆ Variable speed control allows high speed shaking or
    vortexing with tough metal housing. 

☆ Supplied with 3 inch Platform (shown) and Pop-Off Cup.

涡旋振荡器