資源簡介 高中生物易混易錯知識點總結細胞的基本組成和物質運輸1.生物界和非生物界具有統一性和差異性統一性:組成細胞的化學元素在無機自然界中都能夠找到,沒有一種化學元素為細胞所特有。差異性:細胞中各種元素的相對含量與無機自然界的大不相同。2.組成細胞的元素按含量分為兩類(1)大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。(2)微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。3.生物組織檢測中的三個原理(1)可溶性還原糖的檢測原理斐林試劑+還原糖―――→50~65 ℃水浴加熱磚紅色沉淀(2)脂肪的檢測原理脂肪+蘇丹Ⅲ染液→橘黃色(3)蛋白質的檢測原理蛋白質+雙縮脲試劑→紫色4.水的兩種形式、五個作用、三個特性(1)自由水:①細胞內良好的溶劑;②參與生物化學反應;③為細胞提供液體環境;④運輸營養物質和代謝廢物。(2)結合水:是細胞結構的重要組成部分。(3)水的三個特性①水分子具有極性,是良好的溶劑。②水分子之間的氫鍵不斷地斷裂,又不斷地形成,使水具有流動性。③水具有較高的比熱容,水的溫度相對不容易發生改變。5.無機鹽的四大功能——1個成分、3個維持(1)參與構成細胞內某些復雜化合物:I-——甲狀腺激素,Mg2+——葉綠素,Fe2+——血紅素,PO3-4——ATP、核酸。(2)3個維持:①維持細胞和生物體的正常生命活動;②維持生物體的酸堿平衡;③維持細胞的滲透壓穩定,從而維持細胞的正常形態。6.蛋白質結構多樣性的兩個原因(1)直接原因:組成蛋白質的氨基酸的種類、數量、排列順序不同,蛋白質的空間結構不同。(2)根本原因:DNA分子具有多樣性。7.與核酸相關的“二、八、五、六”(1)細胞內的核酸有DNA、RNA兩種。(2)細胞內的核苷酸有8種:DNA、RNA各4種。(3)細胞內的堿基種類有5種:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)。(4)DNA/RNA的徹底水解產物有6種:1種磷酸、1種五碳糖(脫氧核糖/核糖)、4種含N堿基(A、T、C、G/A、U、C、G)。8.糖類的五個注意點(1)二糖中的蔗糖不是還原糖。(2)淀粉、纖維素和糖原的單體都是葡萄糖。(3)作為儲能物質的糖類是淀粉、糖原。等質量的脂肪氧化分解釋放的能量比等質量的糖原釋放的能量多。(4)糖類不都是能源物質,纖維素是植物細胞壁的重要組成成分。(5)糖類分子一般是由C、H、O三種元素構成的,幾丁質除含有C、H、O三種元素外,還含有N元素。9.脂質的元素組成及合成場所脂肪和固醇類的元素組成是C、H、O,磷脂的元素組成是C、H、O、N、P;脂質在細胞內的合成場所是內質網。10.細胞膜的結構和功能——速記“兩要點”(1)“2”個特性:結構特性——流動性;功能特性——選擇透過性。(2)“3”種功能:將細胞與外界環境分隔開;控制物質進出細胞;進行細胞間的信息交流。11.細胞器(1)分離各種細胞器常用的方法是差速離心法。(2)常見細胞器的功能①線粒體:細胞進行有氧呼吸的主要場所,是細胞的“動力車間”;細胞生命活動所需的能量,大約95%來自線粒體。②葉綠體:綠色植物能進行光合作用的細胞含有的細胞器,是植物細胞的“養料制造車間”和“能量轉換站”。③核糖體:蛋白質合成的場所,被喻為“生產蛋白質的機器”。④中心體:與動物細胞和某些低等植物細胞的有絲分裂有關。⑤高爾基體:與動物細胞分泌物的形成、蛋白質的加工和轉運有關,還與植物細胞壁的形成有關。⑥內質網:蛋白質等大分子物質的合成、加工場所和運輸通道。(3)與分泌蛋白合成及分泌有關的“2”個常考點①相關細胞結構:核糖體、內質網、高爾基體、線粒體和細胞膜。②運輸方向:核糖體→內質網→高爾基體→細胞膜。(4)依據所進行的“反應”判斷真核細胞結構的技巧①能將水分解成H+和氧的是葉綠體的類囊體薄膜。②能利用[H]和O2合成水的是線粒體內膜。(5)細胞結構與功能中的“一定”“不一定”與“一定不”①能進行光合作用的生物,不一定有葉綠體,如藍細菌。②能進行有氧呼吸的生物不一定有線粒體,但真核生物的有氧呼吸主要發生在線粒體中。③真核細胞的光合作用一定發生于葉綠體中,丙酮酸徹底氧化分解一定發生于線粒體中。④一切生物的蛋白質合成場所一定是核糖體。⑤有中心體的細胞不一定為動物細胞,但一定不是高等植物細胞。⑥經高爾基體加工分泌的物質不一定為分泌蛋白,但分泌蛋白一定經高爾基體加工。⑦“葡萄糖→丙酮酸”的反應一定不發生于細胞器中。12.細胞核(1)主要結構①核膜:雙層膜,膜上有核孔。核孔是某些大分子物質(如mRNA和蛋白質等)進出細胞核的通道,但DNA不能通過,核孔具有選擇性。②核仁:在細胞周期中有規律地消失(有絲分裂前期)和重現(有絲分裂末期);與某種RNA的合成及核糖體的形成有關,所以合成蛋白質旺盛的細胞中核仁明顯。③染色質:主要由DNA和蛋白質組成,DNA是遺傳信息的載體。染色質容易被堿性染料(甲紫溶液或醋酸洋紅液)染成深色(紫色或紫紅色)。(2)功能:是遺傳信息庫,是細胞代謝和遺傳的控制中心。13.特殊細胞的特點辨析(1)藍細菌為原核生物,無葉綠體,但能進行光合作用。(2)硝化細菌等需氧型原核生物無線粒體,但能進行有氧呼吸。(3)植物根尖分生區細胞無葉綠體和大液泡,是觀察有絲分裂的最佳材料。(4)植物細胞:植物葉肉細胞含葉綠體,但根細胞不含葉綠體。(5)原核細胞只有核糖體一種細胞器,無其他細胞器,無核膜和核仁。(6)人或哺乳動物的成熟紅細胞無線粒體,只進行無氧呼吸,產物是乳酸,且不再進行分裂,該細胞無細胞核和其他細胞器,是提取細胞膜的首選材料。14.物質出入細胞方式的影響因素(1)自由擴散——細胞內外物質的濃度差。(2)協助擴散——細胞內外物質的濃度差、轉運蛋白的種類和數量。(3)主動運輸——能量、載體蛋白的種類和數量(O2濃度和溫度等間接影響主動運輸)。(4)胞吞、胞吐——能量。15.物質出入細胞方式的四點注意(1)消耗能量的運輸方式不一定是主動運輸,胞吞和胞吐也消耗能量。(2)胞吞和胞吐主要運輸大分子物質,有時也轉運小分子物質。(3)胞吞和胞吐屬于跨膜運輸,不屬于穿膜運輸。(4)自由擴散、協助擴散、主動運輸體現了生物膜的選擇透過性,胞吞和胞吐體現了生物膜的流動性。細胞代謝1.酶的作用及特性的3點注意(1)只有在特殊背景或信息下才可認定酶的化學本質為RNA,否則一般認定為蛋白質。(2)酶只能由活細胞產生,不能來自食物,且幾乎所有細胞(哺乳動物成熟紅細胞除外)均可產生酶。(3)酶的作用機理是降低化學反應的活化能。它不具有調節功能,也不作為能源物質。2.影響酶促反應速率因素的5點提醒(1)溫度和pH通過影響酶的活性來影響酶促反應速率。(2)高溫、過酸、過堿都會破壞酶的空間結構,使酶永久失活。(3)低溫只抑制酶的活性,但不破壞酶的空間結構;溫度適宜時,酶活性還會恢復。(4)底物充足、其他條件適宜,酶濃度與酶促反應速率成正比。(5)酶濃度一定、其他條件適宜,隨底物濃度的增加,酶促反應速率不變。3.ATP(腺苷三磷酸)——直接能源物質(1)ATP的組成及結構(2)ATP在生物體內的含量很少,但可以隨時與ADP相互轉化。(3)合成ATP的途徑有呼吸作用、光合作用及化能合成作用。(4)ATP水解常伴隨吸能反應,由ATP水解提供能量;ATP合成可在線粒體、葉綠體、細胞質基質中發生,常伴隨放能反應,釋放的能量儲存在ATP中。(5)ATP與DNA、RNA的聯系①元素種類相同。②ATP與DNA、RNA、核苷酸的結構中都有“A”,但在不同物質中“A”的含義不同,如圖所示:4.真核生物細胞呼吸(1)判斷細胞呼吸方式的三大依據(2)影響因素及應用①溫度:影響酶活性。應用于保鮮和提高產量(夜間適當降低溫度)。②O2濃度:O2促進有氧呼吸,抑制無氧呼吸。常見應用有:選用透氣的消毒紗布包扎傷口、中耕松土、慢跑、稻田定期排水。③含水量:自由水的相對含量會影響細胞代謝速率。常應用于種子的保存和播種。④CO2濃度:過多會抑制細胞呼吸的進行。應用在蔬菜和水果保鮮中,適當增加CO2濃度可抑制細胞呼吸,減少有機物的消耗。5.光合作用(1)光合作用過程中的能量變化:光能→活躍的化學能(儲存在ATP、NADPH中)→穩定的化學能(儲存在有機物中)。(2)光合作用過程中的物質變化①光反應(發生在葉綠體類囊體薄膜上):2H2O――→光色素4H++O2;ADP+Pi+能量ATP;NADP++H+NADPH。②暗反應(發生在葉綠體基質中):CO2+C52C3;2C3―――→ATP、酶NADPH(CH2O)+C5。(3)光合作用的4個影響因素①溫度:主要影響暗反應,因為參與暗反應的酶的種類和數量都比參與光反應的多。②CO2濃度:主要影響暗反應。③水:缺水主要影響暗反應,因為缺水→氣孔關閉→影響CO2的吸收→影響暗反應。④光照:主要影響光反應,通過影響ATP和NADPH的產生而影響暗反應。(4)呼吸作用與光合作用的聯系①呼吸速率的測定:黑暗條件下,單位時間實驗容器內CO2增加量、O2減少量或有機物減少量。②凈光合速率的測定:植物在光照條件下,單位時間內CO2吸收量、O2釋放量或有機物積累量。總光合速率=凈光合速率+呼吸速率;光合作用有機物的制造量=光合作用有機物的積累量+呼吸作用有機物的消耗量;光合作用固定的CO2量=從外界吸收的CO2量+呼吸作用釋放的CO2量。常見呈現形式如圖所示:a.A點:光照強度為0,只有呼吸作用,細胞表現為對外釋放CO2。b.AB段(不包括B點):光合速率<呼吸速率,細胞表現為對外釋放CO2。c.B點:對應的光照強度稱為光補償點,光合速率=呼吸速率,細胞表現為既不對外釋放CO2,也不從外界吸收CO2。d.B點以后:光合速率>呼吸速率,細胞表現為從外界吸收CO2。e.C點:對應的光照強度稱為光飽和點,光合速率達到相應條件下的最大值。f.光飽和點以前光合速率的限制因素主要為橫坐標表示的因素;光飽和點以后光合速率的限制因素為除橫坐標以外的因素。細胞的生命歷程1.關于細胞增殖和細胞周期的注意問題(1)細胞增殖的意義:細胞增殖是重要的細胞生命活動,是生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎。①單細胞生物:通過細胞增殖而繁衍。②多細胞生物:從受精卵開始,要經過細胞增殖和分化逐漸發育為成體。生物體內不斷地有細胞衰老、死亡,需要通過細胞增殖加以補充。(2)細胞周期:①只有連續分裂的細胞才有細胞周期,有些細胞分裂結束后不再進行分裂,它們就沒有周期性。②生物體有細胞周期的細胞有:受精卵、干細胞、分生區細胞、形成層細胞、生發層細胞、癌細胞(不正常分裂)。2.有絲分裂和減數分裂(1)有絲分裂、減數分裂和受精作用過程中核DNA分子和染色體的數量變化曲線及判斷(以二倍體生物為例)①間期加倍 核DNA分子數量變化曲線連續兩次減半,最后數量為n 減數分裂只發生一次減半,最后數量為2n 有絲分裂)②間期不加倍 染色體數量變化曲線最大數量為2n 減數分裂最大數量為4n 有絲分裂)(2)細胞分裂圖像中的變異類型的判斷①看親子代基因型如果親代基因型為BB或bb,則姐妹染色單體上出現B與b的原因是基因突變;如果親代基因型為Bb,則姐妹染色單體上出現B與b的原因是基因突變或互換。②看細胞分裂圖像(以二倍體生物為例)若為有絲分裂:若為減數分裂:(3)根據配子類型判斷變異時期的方法假設親本的基因型為AaXBY,且不考慮其他變異:①若配子中出現Aa或XBY,則減數分裂Ⅰ一定異常;②若配子中出現AA或aa或XBXB或YY,則減數分裂Ⅱ一定異常;③若配子中出現AAa或Aaa或XBXBY或XBYY,則一定是減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ均異常;④若配子中無基因A和a或無性染色體,則可能是減數分裂Ⅰ或減數分裂Ⅱ異常。3.細胞分化與細胞全能性(1)細胞分化①根本原因:基因的選擇性表達。②特點:持久性、不可逆性、普遍性。③結果:形成不同的組織器官。(2)細胞全能性①原因:細胞中含有全套的遺傳信息。②條件:離體、適宜條件、激素等。③特點:a.一般來說,細胞全能性大小與細胞分化程度呈負相關。b.細胞全能性大小比較:受精卵>生殖細胞(精子、卵細胞)>體細胞;植物細胞>動物細胞。④結果:形成新的個體(細胞全能性的標志)或分化成其他各種細胞。4.細胞的衰老和凋亡(1)細胞衰老的特征:一大(細胞核體積增大),一小(細胞體積變小),一多(細胞內色素積累增多),一少(水分減少),兩低(部分酶活性降低→細胞新陳代謝速率減慢;細胞膜通透性改變→物質運輸功能降低)。(2)細胞衰老的相關學說及作用機理①自由基學說作用機理:攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子。a.攻擊磷脂分子,產生更多自由基,損傷生物膜。b.攻擊DNA,可能引起基因突變。c.攻擊蛋白質,使蛋白質活性下降。②端粒學說作用機理:在端粒DNA序列被“截”短后,端粒內側正常基因的DNA序列就會受到損傷,使細胞活動漸趨異常。(3)細胞凋亡①作用及實例:a.清除多余、無用的細胞,如蝌蚪尾的消失;b.清除完成正常使命的衰老細胞,如衰老的白細胞;c.清除體內有害的細胞,如癌細胞;d.清除體內被病原體感染的細胞,如被病原體入侵的靶細胞。②細胞自噬的意義:a.處于營養缺乏條件下的細胞,通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質和能量。b.在細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時,通過細胞自噬,可以清除受損或衰老的細胞器,以及感染的微生物和毒素,從而維持細胞內部環境的穩定。c.有些激烈的細胞自噬,可能誘導細胞凋亡。d.細胞自噬機制的研究對許多疾病的防治有重要意義。基因的傳遞規律1.豌豆作為實驗材料的優點(1)自花傳粉,閉花受粉,自然狀態下一般都是純種。(2)具有易于區分的性狀且能夠穩定地遺傳給后代。(3)花較大,易于做人工雜交實驗。(4)子代個體數量較多。2.孟德爾成功的原因(1)正確選材——選擇豌豆作為實驗材料。(2)由一對相對性狀到多對相對性狀的研究。(3)運用統計學方法對結果進行分析。(4)科學方法:假說—演繹法。3.孟德爾遺傳規律的適用范圍、實質及發生的時間(1)適用范圍:真核生物有性生殖過程中核基因的傳遞規律。①基因的分離定律適用于一對等位基因的遺傳。②基因的自由組合定律適用于兩對或兩對以上非同源染色體上非等位基因的遺傳。(2)實質①基因的分離定律的實質——在減數分裂形成配子時,等位基因隨同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。②基因的自由組合定律的實質——位于非同源染色體上的非等位基因的分離和組合是互不干擾的,在減數分裂形成配子時,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。(3)時間:減數分裂Ⅰ后期。4.性狀顯隱性的判斷(以由一對等位基因控制的一對相對性狀為例)(1)根據子代性狀判斷①具有相對性狀的純合親本雜交 子代只表現出一種性狀 子代所表現的性狀為顯性性狀。②具有相同性狀的親本雜交 子代表現出不同性狀 子代所表現的新性狀為隱性性狀。(2)根據子代性狀分離比判斷:具有一對相對性狀的純合親本雜交得F1,F1自交得F2,若F2的性狀分離比為3∶1,在分離比中占“3”的性狀為顯性性狀。5.純合子和雜合子的判斷(子代數量足夠多)(1)自交法:若自交后代出現性狀分離,則該個體為雜合子;若自交后代不出現性狀分離,則該個體為純合子。自交法通常用于植物。(2)測交法:若測交后代中既有顯性性狀,又有隱性性狀,則被鑒定的個體為雜合子;若測交后代中只有顯性性狀,則被鑒定的個體為純合子。測交法通常用于動物。(3)花粉鑒定法(以一對等位基因為例):若出現兩種配子,則該個體為雜合子;若只有一種配子,則該個體為純合子。6.驗證相關性狀的遺傳是否遵循兩大遺傳規律的四種方法(以二倍體為例)驗證方法 結論自交法 F1自交后代的性狀分離比為3∶1,遵循基因的分離定律;F1自交后代的性狀分離比為9∶3∶3∶1,遵循基因的自由組合定律測交法 F1測交后代的性狀比例為1∶1,遵循基因的分離定律;F1測交后代的性狀比例為1∶1∶1∶1,遵循基因的自由組合定律花粉鑒定法 F1若有兩種花粉,比例為1∶1,遵循基因的分離定律;F1若有四種花粉,比例為1∶1∶1∶1,遵循基因的自由組合定律單倍體育種法 植株有兩種表型,比例為1∶1,遵循基因的分離定律;植株有四種表型,比例為1∶1∶1∶1,遵循基因的自由組合定律注:涉及的性狀均為完全顯性性狀,且不同基因互不干擾。7.異常分離比的分析(1)具有一對等位基因的雜合子自交,若性狀分離比是2∶1,則顯性純合致死。若性狀分離比是1∶2∶1,則基因型不同,表型也不同,如不完全顯性、共顯性等。(2)性狀分離比為9∶3∶3∶1的變式題的解題思路①看F2的表型比例,若表型比例之和是16,不管以什么樣的比例呈現,基本遵循基因的自由組合定律。②將題中所給分離比與正常分離比9∶3∶3∶1進行對比,并分析合并性狀的類型。例如,比例為9∶3∶4,則為9∶3∶(3∶1),即“4”為兩種性狀的合并結果。③若出現子代表型比例之和小于16,則所少的比例可能由隱性純合致死、顯性純合致死等引起。8.判斷等位基因在染色體上的位置的方法(1)判斷基因是位于常染色體上還是僅位于X染色體上的方法①若性狀的顯隱性是已知的,通過一次雜交實驗確定基因位置可選擇隱性雌性個體與顯性雄性個體雜交。若子代表型與性別無關,則基因位于常染色體上;若子代雌性個體全表現為顯性性狀,雄性個體全表現為隱性性狀,則基因僅位于X染色體上。②若性狀的顯隱性是未知的,且親本均為純合子,通過一代雜交實驗確定基因在染色體上的位置常用正、反交法。若正、反交結果相同,則基因位于常染色體上;若正、反交結果不同,則基因僅位于X染色體上。(2)判斷基因僅位于X染色體上還是位于X、Y染色體的同源區段上的方法若已知性狀的顯隱性,且已知控制性狀的基因在性染色體上,最常用的方法是選擇隱性雌性個體與純合顯性雄性個體雜交,若子代雄性個體全表現為隱性性狀,雌性個體全表現為顯性性狀,則基因僅位于X染色體上;若子代雌雄個體均表現為顯性性狀,則基因位于X、Y染色體的同源區段上。9.性染色體上基因的遺傳特點(1)性染色體不同區段分析注:X和Y染色體有一部分是同源的(圖中Ⅰ區段),存在等位基因;另一部分是非同源的(圖中的Ⅱ1、Ⅱ2區段),其在雄性個體中不存在等位基因,但Ⅱ2區段在雌性個體中存在等位基因。(2)位于X、Y染色體同源區段上的基因A/a的遺傳特點①涉及的基因型為XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。②遺傳仍與性別有關。如XaXa×XaYA→子代雌性個體全表現為隱性性狀,雄性個體全表現為顯性性狀;XaXa×XAYa→子代雌性個體全表現為顯性性狀,雄性個體全表現為隱性性狀。(3)遺傳系譜圖題的解題方法①“一判”:判斷致病基因是顯性基因,還是隱性基因。②“二析”:分析致病基因是位于常染色體上,還是位于性染色體上(一般用假設法或排除法)。③“三寫”:寫出有關個體的基因型(先寫出可確定的基因型,不能補全的用“_”代替)。④“四算”:計算相關基因型或表型的概率(計算原則是“先分后合”,即先分別算各對等位基因的概率,最后綜合考慮)。10.分析既有性染色體上的又有常染色體上的兩對或兩對以上基因的遺傳的方法(1)已知親本,分析子代的方法①由位于性染色體上基因控制性狀的遺傳按伴性遺傳處理,由位于常染色體上基因控制性狀的遺傳按基因的分離定律處理,綜合考慮,按基因的自由組合定律處理。②研究由兩對等位基因控制的兩對相對性狀,若都為伴性遺傳,則不遵循基因的自由組合定律。(2)已知子代,分析親本的方法①分別統計子代的每一種性狀的表型,不同性別的表型也要分開統計,再單獨分析并推出親本基因型。②根據題意將單獨分析并推出的親本基因型組合在一起。遺傳1.肺炎鏈球菌的轉化實驗(1)格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗的結論:已經加熱致死的S型細菌中含有促使R型細菌轉化為S型活細菌的“轉化因子”。(2)艾弗里等人的肺炎鏈球菌體外轉化實驗的設計思路:每個實驗組特異性地去除了某種物質。該實驗證明了DNA是遺傳物質,而蛋白質等其他物質不是遺傳物質。(3)肺炎鏈球菌轉化的實質①加熱致死的S型細菌,其蛋白質變性失活,DNA在加熱過程中,雙螺旋解開,氫鍵斷裂,但緩慢冷卻時,其結構可恢復。②轉化的實質是S型細菌的DNA片段整合到了R型細菌的DNA中,即實現了基因重組。③一般情況下,轉化率很低,形成的S型細菌很少,轉化后形成的S型細菌可以遺傳下去,并快速繁殖形成大量的S型細菌,說明S型細菌的DNA是遺傳物質。2.噬菌體侵染細菌的實驗(1)實驗步驟:標記大腸桿菌→標記T2噬菌體→侵染未被標記的大腸桿菌→攪拌、離心→檢測放射性。(2)攪拌的目的:使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離。(3)離心的目的:讓上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒,而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。(4)實驗結果與分析分組 結果 結果分析對比實驗(相互對照) 32P標記的噬菌體+細菌 上清液中幾乎無放射性,放射性同位素主要分布在沉淀物中 32P標記的DNA進入了細菌體內35S標記的噬菌體+細菌 沉淀物中幾乎無放射性,放射性同位素主要分布在上清液中 35S標記的蛋白質外殼未進入細菌體內(5)實驗結論:DNA是遺傳物質。3.DNA分子的結構(1)DNA分子的結構特點①DNA由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈構成。②DNA中的磷酸和脫氧核糖交替連接,排列在外側,構成基本骨架;堿基排列在內側。③兩條鏈上的堿基通過氫鍵以堿基互補配對方式連接,A—T堿基對之間通過2個氫鍵連接,C—G堿基對之間通過3個氫鍵連接。(2)DNA分子的特點:多樣性、特異性和穩定性。(3)DNA分子中有關堿基比例的計算規律規律一:雙鏈DNA中嘌呤堿基總數等于嘧啶堿基總數,任意兩個不互補堿基之和為堿基總數的一半。規律二:互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等,簡記為“補則等”。規律三:非互補堿基之和的比值在兩條互補鏈中互為倒數,簡記為“不補則倒”。規律四:某種堿基在雙鏈中所占的比例等于它在每一條單鏈中所占比例和的一半。4.DNA分子復制的5個常考點(1)復制時間(核DNA):細胞分裂前的間期。(2)復制場所:真核生物的細胞核、線粒體和葉綠體;原核生物的擬核和細胞質。(3)復制條件:模板——雙鏈DNA分子的兩條鏈,原料——4種游離的脫氧核苷酸,酶——解旋酶和DNA聚合酶,能量。(4)復制特點:邊解旋邊復制,半保留復制。(5)DNA準確復制的原因DNA具有獨特的雙螺旋結構,為復制提供了精確的模板;堿基互補配對原則,保證了復制能準確地進行。(6)復制意義:保持了遺傳信息的連續性。5.遺傳信息的表達——轉錄和翻譯(1)轉錄:以DNA的一條鏈為模板,通過堿基互補配對原則形成RNA的過程。①場所——細胞核(主要)。②模板——DNA的一條鏈。③酶——RNA聚合酶(不需要解旋酶)。④原料——4種核糖核苷酸。(2)翻譯:在核糖體上以mRNA為模板,以tRNA為運載工具合成具有一定氨基酸順序的多肽鏈的過程。①場所——核糖體。②模板——mRNA。③原料——細胞中游離的21種氨基酸。④運輸工具——tRNA。(3)中心法則注:箭頭代表遺傳信息的流動方向。(4)基因與性狀的關系①基因控制性狀的途徑途徑一:基因蛋白質的結構生物體的性狀。如囊性纖維化、鐮狀細胞貧血。途徑二:基因酶的合成代謝過程生物體的性狀。如豌豆的圓粒與皺粒、人類的白化病。②細胞分化同一生物個體內不同的細胞中,基因都是相同的,但mRNA卻不完全相同,原因是基因的選擇性表達。③表觀遺傳:生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象。a.表觀遺傳的類型:DNA發生甲基化修飾;構成染色體的組蛋白發生甲基化、乙酰化等修飾。b.表觀遺傳的特點:可遺傳、不變性、可逆性。c.理解表觀遺傳應注意的三個問題:第一、表觀遺傳不遵循孟德爾遺傳規律;第二、表觀遺傳可以通過有絲分裂和減數分裂傳遞被修飾的基因;第三、表觀遺傳一般是影響基因的轉錄過程,進而影響蛋白質的合成。④基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應的關系。有的性狀是由一對基因控制的,有的性狀是由多對基因共同控制的(如人的身高),有時單個基因可影響多種性狀。⑤性狀并非完全取決于基因。生物體的性狀從根本上由基因決定,同時還受環境條件的影響,因此性狀是基因和環境共同作用的結果,即表型=基因型+環境條件。⑥基因與基因、基因與基因產物、基因與環境之間存在著復雜的相互作用,所形成的復雜網絡精細地調控著生物體的性狀。變異、育種和進化1.基因突變對氨基酸序列的影響(1)替換:除非終止密碼子提前或延后出現,否則只改變1個氨基酸或不改變。(2)增添:插入位置前的氨基酸序列不改變,影響插入位置后的氨基酸序列。(3)缺失:缺失位置前的氨基酸序列不改變,影響缺失位置后的氨基酸序列。注意 ①增添或缺失的位置越靠前,對肽鏈的影響越大;②增添或缺失的堿基數是3的倍數,則一般僅影響個別氨基酸。2.細胞癌變(1)原因:致癌因子(物理因素、化學因素、生物因素等)使原癌基因和抑癌基因發生突變。①原癌基因:表達的蛋白質是細胞正常生長和增殖所必需的,這類基因一旦突變或過量表達而導致相應蛋白質活性過強,就可能引起細胞癌變。②抑癌基因:表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖,或者促進細胞凋亡,這類基因一旦突變而導致相應蛋白質活性減弱或失去活性,也可能引起細胞癌變。注意 a.原癌基因和抑癌基因都是一類基因,而不是一個基因;b.不是只有癌細胞中才存在原癌基因和抑癌基因,正常細胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因;c.原癌基因和抑癌基因共同對細胞的生長和增殖起調節作用;d.并不是一個基因發生突變就會引發細胞癌變。(2)特征:能夠無限增殖;形態結構發生顯著變化;細胞膜上的糖蛋白等物質減少,癌細胞間的黏著性顯著降低,容易在體內分散和轉移。3.基因突變機理的“二確定”(1)確定突變的形式:若只是一個氨基酸發生改變,則一般為堿基對的替換;若氨基酸序列發生大的變化,則一般為堿基對的增添或缺失。(2)確定替換的堿基對:一般根據突變前后轉錄成的mRNA的堿基序列判斷,若只有一個堿基不同,則該堿基所對應的基因發生堿基替換。4.基因重組的四個關注點(1)基因重組只是原有基因間的重新組合。(2)自然條件下基因重組發生在配子形成過程中,而不是受精作用發生時。(3)基因重組一般發生于有性生殖產生配子的過程中,無性生殖的生物體不發生,有性生殖的個體體細胞增殖時也不會發生。(4)雜合子(Aa)自交產生的子代出現性狀分離,不屬于基因重組,原因是基因A、a控制的性狀是同一性狀中的不同表型,而非不同性狀。5.“三看法”判斷可遺傳變異的類型(1)“一看”基因組成:看染色體上的基因組成是否發生改變,若發生改變,則為基因突變。(2)“二看”基因位置:若基因的種類和數目未變,但染色體上的基因位置改變,則為染色體結構變異中的“易位”或“倒位”或基因重組中的“互換”。(3)“三看”基因數目:若基因的數目改變,但基因的種類和位置未變,則為染色體數目變異;若基因數目和位置改變,但基因的種類不變,則為染色體結構變異中的“重復”或“缺失”。6.判定染色體組數的三種方法(1)根據染色體形態判定:細胞內形態、大小相同的染色體有幾條,則含有幾個染色體組。(2)根據基因型判定:在細胞或生物體的基因型中,控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現幾次,則含有幾個染色體組。(3)根據染色體數和染色體的形態數推算:染色體組數=染色體數/染色體形態數。例如,果蠅體細胞中有8條染色體,分為4種形態,則染色體組數為2組。7.“兩看法”界定二倍體、多倍體、單倍體有絲分裂過程中染色體只復制、未分離,造成某生物個體的細胞內染色體組數加倍,加倍后,染色體組有幾個,該生物就叫幾倍體。8.據圖弄清“5”種生物育種(1)“親本新品種”為雜交育種。(2)“親本新品種”為單倍體育種。(3)“種子或幼苗新品種”為誘變育種。(4)“種子或幼苗新品種”為多倍體育種。(5)“植物細胞新細胞愈傷組織胚狀體人工種子―→新品種”為基因工程育種。9.生物進化(1)達爾文自然選擇學說的兩個注意點①環境因素的作用會提高突變的頻率,但任何情況下變異都是不定向的,所以環境不能起到定向誘導變異的作用,它的作用是對不定向的變異進行定向選擇。②在運用達爾文自然選擇學說分析問題時,要注意“變異在前,選擇在后”的思路。(2)物種形成的三大模式(3)“新物種”必須具備兩個條件①與原物種之間已形成生殖隔離。②物種必須是可育的。如三倍體無子西瓜、騾子均不可稱為“物種”,因為它們均是“不育”的,而四倍體西瓜相對于二倍體西瓜則是“新物種”,因為它與二倍體西瓜雜交產生的子代(三倍體西瓜)不育,意味著二者間已產生生殖隔離,故已成為新物種。(4)生物進化與生物多樣性的關系①協同進化是指不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展。②生物多樣性的形成是協同進化的結果。生物多樣性的形成經歷了漫長的進化歷程。個體穩態與調節1.內環境及其穩態(1)體液和內環境的關系體液細胞內液(存在于細胞內,約占2/3細胞外液(存在于細\a\vs4\al\co1(血漿組織液淋巴液等))內環境(2)存在于內環境中的物質:水、無機鹽、營養成分(如葡萄糖)、代謝廢物(尿酸、尿素等)、氣體(O2、CO2)、其他物質(激素、抗體、細胞因子、血漿蛋白等)。組織液、血漿、淋巴液在成分上的最主要差別在于血漿中含有較多的蛋白質,而組織液、淋巴液中蛋白質含量很少。(3)內環境與外界環境及細胞內液的關系(如圖所示)(4)內環境與外界環境進行物質交換參與的四大系統:消化系統、循環系統、呼吸系統和泌尿系統。(5)內環境理化性質的三個主要方面①滲透壓:a.溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的數目。b.血漿滲透壓的大小主要與無機鹽、蛋白質的含量有關;在組成細胞外液的各種無機鹽離子中,含量上占有明顯優勢的是Na+和Cl-,細胞外液滲透壓的90%以上來源于Na+和Cl-。c.在37 ℃時,人的血漿滲透壓約為770 kPa。②酸堿度:a.正常人的血漿近中性,pH為7.35~7.45。b.穩定原因:與HCO-3、H2CO3等物質有關。③溫度:一般維持在37 ℃左右。(6)與物質有關的3種滲透壓:①血漿滲透壓主要取決于無機鹽(主要是NaCl)和血漿蛋白。②Na+主要分布在細胞外,與細胞外液的滲透壓有關。③K+主要分布于細胞內,與細胞內液的滲透壓有關。(7)內環境異常舉例:引起組織水腫的原因分析(8)穩態概念的發展2.神經系統的基本結構(1)中樞神經系統:腦和脊髓。(2)外周神經系統①按連接分類包括腦神經和脊神經。②按功能分類包括感覺神經(傳入神經)、運動神經(傳出神經)。運動神經分為軀體運動神經和內臟運動神經(自主神經系統)。3.神經調節的基本方式——反射(1)條件反射和非條件反射的判斷條件反射的消退是一個新的學習過程,需要大腦皮層的參與。(2)完成反射的結構基礎——反射弧。反射弧通常由感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器組成,其中,感受器是感覺神經末梢和與之相連的各種特化結構組成的,效應器是指傳出神經末梢和它所支配的肌肉或腺體等。(3)完成反射的兩個條件:①有完整的反射弧;②有適宜的刺激。(4)反射弧中傳入神經和傳出神經的判斷①根據是否有神經節:有神經節的為傳入神經。②根據脊髓灰質內突觸結構判斷。③根據脊髓灰質結構判斷:與前角(膨大部分)相連的為傳出神經,與后角(狹窄部分)相連的為傳入神經。④切斷實驗法:若切斷某一神經,刺激外周段(遠離中樞的位置),效應器無反應(肌肉不收縮),而刺激向中段(近中樞的位置),效應器有反應(肌肉收縮),則切斷的為傳入神經;反之,則為傳出神經。4.興奮的產生、傳導和傳遞(1)興奮在神經纖維上的傳導①興奮的產生機制:Na+內流→膜電位由“外正內負”變為“外負內正”→靜息電位變為動作電位→興奮產生。②興奮在離體神經纖維上的傳導方向:雙向傳導。膜外:與局部電流方向相反;膜內:與局部電流方向相同。簡記為“內同外反”。(2)興奮在神經元之間的傳遞①突觸:突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜。②信號變化:電信號→化學信號→電信號。③興奮的傳遞方向:突觸前神經元→突觸后神經元,單向傳遞,其原因是神經遞質只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜。④效應:神經遞質作用后使下一神經元興奮或抑制。(3)探究神經傳導和傳遞方向的實驗設計思路:切斷某一神經,用針刺激不同部位,用微電流計檢測膜電位的變化并觀察肌肉的反應。(4)電流計指針偏轉問題分析(兩電極均連接在神經纖維膜外)(5)大腦的高級功能——語言中樞S區——若發生障礙,則不能講話;H區——若發生障礙,則不能聽懂話;W區——若發生障礙,則不能寫字;V區——若發生障礙,則不能看懂文字。5.激素調節(1)幾種常考的激素③甲狀腺:甲狀腺激素幾乎全身細胞(2)激素調節的四個特點:①通過體液進行運輸;②作用于靶器官、靶細胞;③作為信使傳遞信息;④微量和高效。(3)動物激素功能的實驗探究三種常用方法①切除法:切除相應腺體。適用于個體較大的動物。②飼喂法:在飼料中添加激素。只適用于甲狀腺激素、性激素等小分子激素,多肽和蛋白質類激素不能用飼喂法。③注射法:向動物體內注射某激素。適用于各種激素。6.體溫調節(1)體溫調節中樞在下丘腦;體溫感覺中樞在大腦皮層;溫度感受器分布在皮膚、黏膜和內臟器官中。(2)人體產熱的主要組織或器官分別是骨骼肌和肝臟,安靜時主要通過肝、腦等器官活動提供熱量,運動時以骨骼肌產熱為主;人體散熱的主要器官是皮膚。(3)相關激素:甲狀腺激素和腎上腺素,都有提高細胞代謝強度的作用。(4)甲狀腺激素分泌的分級調節和負反饋調節①三級腺體:下丘腦、垂體、甲狀腺。②三種激素:促甲狀腺激素釋放激素;促甲狀腺激素;甲狀腺激素。③兩種效果:“+”“-”分別表示促進、抑制。7.水鹽平衡調節(1)水鹽平衡調節中樞在下丘腦,渴覺產生的中樞在大腦皮層。(2)參與水鹽平衡調節的激素主要是抗利尿激素,其由下丘腦神經分泌細胞分泌,并由垂體釋放,可促進腎小管和集合管對水分的重吸收。(3)當大量丟失水分使細胞外液量減少以及血鈉含量降低時,腎上腺皮質增加分泌醛固酮,促進腎小管和集合管對Na+的重吸收,維持血鈉含量的平衡。相反,當血鈉含量升高時,則醛固酮的分泌量減少,其結果也是維持血鈉含量的平衡。8.血糖調節(1)血糖調節相關的激素①胰島素是唯一能降低血糖濃度的激素,能夠增加血糖的去向,抑制血糖的來源。②使血糖濃度升高的激素有胰高血糖素、腎上腺素,還有糖皮質激素和甲狀腺激素等。③胰島素降低血糖,胰高血糖素可使血糖升高,兩者作用效果相抗衡,胰高血糖素與腎上腺素都提升血糖濃度,兩者為協同作用。(2)血糖調節中樞在下丘腦。9.免疫調節(1)免疫系統的第一道防線(皮膚、黏膜)和第二道防線(體液中的殺菌物質和吞噬細胞)屬于非特異性免疫;第三道防線(包括體液免疫和細胞免疫)屬于特異性免疫。(2)免疫系統的功能:免疫防御、免疫自穩、免疫監視。(3)體液免疫和細胞免疫的判斷方法①“三看法”辨別體液免疫與細胞免疫②依據圖像識別體液免疫和細胞免疫在涉及免疫過程概念模型的題目中,對特異性免疫類型的判斷,一般采用倒推的方法,即先從圖像中呈“Y”形的抗體出發,分泌抗體的細胞為漿細胞(漿細胞含有較多的內質網和高爾基體),可判斷為體液免疫。如看到兩個細胞接觸后導致一個細胞裂解死亡,則為細胞免疫。吞噬細胞既參與體液免疫又參與細胞免疫。(4)快速確定三種免疫功能異常類型(5)二次免疫的特點①二次免疫與初次免疫相比:產生抗體又快又多,從而使患病程度大大降低。②二次免疫的基礎:在初次免疫過程中產生的記憶細胞,當再次接受相同的抗原刺激時,記憶細胞會迅速地增殖、分化成漿細胞,從而更快更多地產生抗體。10.下丘腦在機體穩態中的作用(1)感受:含有滲透壓感受器,能感受細胞外液滲透壓的變化。(2)合成及分泌:具有合成與分泌抗利尿激素以及促激素釋放激素的功能。(3)調節:體溫調節中樞、血糖調節中樞以及細胞外液滲透壓調節中樞都位于下丘腦。(4)傳導:可以產生興奮并傳導興奮,如將滲透壓感受器產生的興奮傳導到大腦皮層,產生渴覺。11.發現生長素的經典實驗(1)達爾文實驗結論:胚芽鞘尖端受單側光刺激后,向下面的伸長區傳遞了某種“影響”,造成伸長區背光面比向光面生長快,因而使胚芽鞘出現向光性彎曲。(2)鮑森·詹森實驗結論:胚芽鞘尖端產生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部。(3)拜爾實驗結論:胚芽鞘的彎曲生長,是因為尖端產生的影響在其下部分布不均勻。(4)溫特實驗結論:胚芽鞘的彎曲生長確實是由一種化學物質引起的。溫特把這種物質命名為生長素。12.生長素的本質、運輸及作用(1)本質:有機物(吲哚乙酸),由色氨酸經過一系列反應轉變而來。植物體內具有與IAA相同效應的物質還有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它們都屬于生長素。(2)生長素的合成部位與分布部位①合成部位:主要的合成部位是芽、幼嫩的葉和發育中的種子。②分布部位:在植物體各器官中都有分布,但相對集中地分布在生長旺盛的部分。(3)生長素的運輸①極性運輸:形態學上端→形態學下端(運輸方式為主動運輸)。②非極性運輸:在成熟組織中,通過輸導組織進行。③橫向運輸:從向光側向背光側運輸(單側光引起);從遠地側向近地側運輸(重力作用引起)。(4)作用表現的兩種水平①在細胞水平:促進細胞伸長生長、誘導細胞分化等。②在器官水平:影響器官的生長、發育,如促進側根和不定根發生,影響花、葉和果實發育等。(5)生長素作用特點的3點提醒①抑制生長≠不生長,所謂“抑制”或“促進”均是相對于“對照組”(即自然生長或加蒸餾水處理的組別)而言的,由此可見,抑制生長并非不生長,只是生長速率慢于對照組。②濃度的高低是相對于不同器官抑制和促進的濃度范圍而言的。③由于生長素生理作用具有濃度較低時促進,濃度過高時抑制的特點,因此存在兩種不同濃度的生長素,其促進效果相同,并且最適濃度在這兩種濃度之間。(6)判斷胚芽鞘“長不長、彎不彎”的方法13.其他植物激素的作用(1)赤霉素①合成部位:幼芽、幼根和未成熟的種子。②主要作用:促進細胞伸長,從而引起植株增高;促進細胞分裂與分化;促進種子萌發、開花和果實發育。(2)細胞分裂素①合成部位:主要是根尖。②主要作用:促進細胞分裂;促進芽的分化、側枝發育、葉綠素合成。(3)乙烯①合成部位:植物體各個部位。②主要作用:促進果實成熟;促進開花;促進葉、花、果實脫落。(4)脫落酸①合成部位:根冠、萎蔫的葉片等。②主要作用:抑制細胞分裂;促進氣孔關閉;促進葉和果實的衰老和脫落;維持種子休眠。14.環境因素參與調節植物的生命活動(1)光對植物生長發育的影響①調控實質:光作為一種信號,影響、調控植物生長、發育的全過程。②調控機制a.信號刺激:光信號。b.信號接受:光敏色素等。光敏色素是一類蛋白質(色素—蛋白復合體),分布在植物的各個部位,其中在分生組織的細胞內比較豐富。主要吸收紅光和遠紅光。③調控過程:在受到光照射時,光敏色素的結構會發生變化,這一變化的信息會經過信息傳遞系統傳導到細胞核內,影響特定基因的表達,從而表現出生物學效應。(2)溫度對植物生長發育的影響①溫度可以通過影響種子萌發、植株生長、開花結果和葉的衰老、脫落等生命活動,從而參與調節植物的生長發育。②溫度參與植物生長發育的調節a.年輪形成的原因:在春夏季細胞分裂快、細胞體積大,在樹干上形成顏色較淺的帶;在秋冬季細胞分裂慢、細胞體積較小,樹干上形成顏色較深的帶。b.春化作用:經歷一段時間的低溫誘導促進植物開花的作用。(3)重力參與植物生長發育的調控①重力是調節植物生長發育和形態建成的重要環境因素。②調節方式:植物的根、莖中具有感受重力的物質和細胞,可以將重力信號轉換成運輸生長素的信號,造成生長素分布的不均衡,從而調節植物的生長方向。③“淀粉—平衡石”假說植物對重力的感受是通過體內一類富含“淀粉體”的細胞,即平衡石細胞來實現的。15.植物生長發育的整體調控(1)植物生長發育的調控,是由基因表達調控、激素調節和環境因素調節共同完成的。(2)植物細胞里儲存著全套基因,植物的生長、發育、繁殖、休眠,都處在基因適時選擇性表達的調控之下。(3)對于多細胞植物體來說,細胞與細胞之間、器官與器官之間的協調,需要激素作為信息分子傳遞信息,會影響細胞的基因表達,從而起到調節作用。同時,激素的產生和分布是基因表達調控的結果,也受到環境因素的影響。(4)在個體層次,植物的生長、發育、繁殖、休眠,實際上,是植物響應環境變化,調控基因表達以及激素產生、分布,最終表現在器官和個體水平上的變化。群體穩態與調節1.種群的其他數量特征與種群密度之間的關系2.種群的增長規律及其應用(1)圖示注:“J”形增長“S”形增長。(2)K值與K/2值的分析與應用①K值與K/2值的分析②K值與K/2值的應用3.種群和群落的關系(1)種群與群落的關系:種群與群落都是強調一定自然區域中的生物成分,一定區域內同種生物之和=種群,一定區域內各種生物種群之和=群落。(2)群落并非是各種生物種群的簡單集合,而是通過相互之間的各種聯系建立起來的有機整體。4.群落水平上研究的問題(1)群落的物種組成①不同群落豐富度不同,一般越靠近熱帶地區,單位面積內的物種越豐富。②不同物種在群落中的地位不同。數量多,且對群落中其他物種的影響很大的物種稱為優勢種。③群落中的物種組成不是固定不變的,而是會隨時間和環境的變化而變化。(2)群落的空間結構①垂直結構:判定關鍵點是“同一地點不同高度”“分層現象”;影響植物垂直結構的主要因素是陽光,影響動物垂直結構的主要因素是食物條件和棲息空間。②水平結構:判定關鍵點是“通常呈鑲嵌分布”;影響群落水平結構的主要因素有地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異及光照強度的不同等。③一個物種在群落中的地位或作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關系等,稱為這個物種的生態位。(3)群落的演替①概念:隨著時間的推移,一個群落被另一個群落代替的過程。演替的類型分為初生演替和次生演替。②判斷初生演替和次生演替的方法③人類活動對群落演替的影響:人類活動往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進行。④演替的結果:一般是有機物總量增加,生物種類越來越多,群落的結構越來越復雜。(4)群落的季節性①原因:陽光、溫度和水分等隨季節而變化。②結果:群落的外貌和結構也會隨之發生有規律的變化。(5)生態位①研究內容a.動物:棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關系等。b.植物:在研究區域內的出現頻率、種群密度、植株高度等特征,以及與其他物種的關系等。②原因:群落中物種之間以及生物與環境間協同進化的結果。③意義:群落中每種生物都占據著相對穩定的生態位,有利于不同生物充分利用環境資源。5.生態系統的組成及結構(1)生態系統=生物群落+非生物環境。地球上最大的生態系統是生物圈。(2)生態系統的結構①組成成分:非生物的物質和能量、生產者(自養生物,是生態系統的基石)、消費者(能夠加快生態系統的物質循環)和分解者(物質循環的關鍵環節)。②營養結構——食物鏈和食物網,是生態系統中物質循環和能量流動的渠道。食物鏈的第一營養級生物一定是生產者,食物鏈的營養級一般不超過五個。(3)生態系統組成成分的三類“不一定”和兩類“一定”①生產者不一定是植物(如藍細菌、硝化細菌),植物不一定是生產者(如菟絲子營寄生生活,屬于消費者)。②消費者不一定是動物(如營寄生生活的微生物等),動物不一定是消費者(如禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動植物遺體或排遺物為食的腐生動物屬于分解者)。③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等動物),微生物不一定是分解者(如硝化細菌、藍細菌屬于生產者,寄生細菌屬于消費者)。④生產者一定是自養型生物,自養型生物一定是生產者。⑤營腐生生活的生物一定是分解者,分解者一定是營腐生生活的生物。6.生態系統的能量流動(1)能量流動的過程(2)能量的輸入、傳遞和散失①能量的輸入:通過生產者的光合作用固定太陽能(主要途徑)。②能量傳遞:通過食物鏈和食物網傳遞。③能量散失:以熱能形式散失。④具體過程:太陽能→生物體內有機物中的化學能→熱能(通過呼吸作用散失)。(3)能量流動的特點:單向流動,逐級遞減。能量在相鄰兩個營養及間的傳遞效率為10%~20%。能量傳遞效率=某一營養級的同化量/上一營養級的同化量×100%。(4)研究能量流動的意義①幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置,增大流入某個生態系統的總能量。②幫助人們科學地規劃和設計人工生態系統,使能量得到最有效的利用。③幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系,使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。(5)兩種常考能量流動模型Ⅰ.第二營養級的能量流動過程模型圖中箭頭①指的是攝入量,若沒有箭頭③,則①代表的是同化量。Ⅱ.“拼圖法”分析能量流動過程a.W1、D1指相應營養級的同化量,B1、B2指相應營養級中未利用的能量。b.各營養級用于生長、發育和繁殖的能量為B1+C1+D1或B2+C2+D2。c.能量傳遞效率不會是100%。從上圖可以看出,能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率等于D1/W1×100%,一般情況下,能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率為10%~20%。d.利用“拼圖法”可得關系式:7.生態系統的物質循環(碳循環)(1)存在形式碳在非生物環境中以CO2和碳酸鹽的形式存在碳在非生物環境和生物群落之間主要以CO2的形式循環碳在生物群落中以含碳有機物的形式存在(2)大氣中的碳主要通過植物的光合作用進入生物群落,其次通過化能合成作用進入生物群落。(3)生物群落中的碳通過動植物的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃燒等方式返回到大氣中。(4)“三看法”快速確認碳循環的各環節8.生態系統的信息傳遞(1)信息的種類:物理信息——聲、光、溫度、磁場等;化學信息——性外激素、生物堿等;行為信息——動物的特殊行為,主要指各種動作。(2)信息傳遞的方向:大多是雙向的,也可以是單向的。(3)實例:海豚的回聲定位、某些種子需要光信息刺激才能萌發、一些植物的開花需要長日照、少數植物被害蟲危害時會釋放一種信息素以吸引害蟲的天敵來捕食害蟲。(4)信息傳遞在生態系統中的作用9.生態系統的穩定性(1)兩個方面①抵抗力穩定性:生態系統抵抗外界干擾并使自身的結構和功能保持原狀的能力。②恢復力穩定性:生態系統在受到外界干擾因素的破壞后恢復到原狀的能力。(2)原因:生態系統具有一定的自我調節能力。生態系統具備自我調節能力的基礎是負反饋調節。(3)關系:一般來說,生態系統中的組分越少、食物網越簡單,其自我調節能力就越弱,抵抗力穩定性就越低。10.生物多樣性與環境保護(1)全球性生態環境問題全球氣候變化、水資源短缺、臭氧層破壞、土地荒漠化、生物多樣性喪失以及環境污染等。(2)生物多樣性的價值直接價值——藥用、科研、美學價值等;間接價值——調節生態系統的功能以及促進生態系統中基因流動和協同進化等方面;潛在價值——目前人類尚不太清楚的價值。(3)生物多樣性的保護措施:就地保護(如建立自然保護區)、易地保護等。(4)保護生物多樣性,并不反對對野生動植物資源的合理開發和利用。11.生態工程(1)生態工程的特點生態工程是一類少消耗、多效益、可持續的工程體系。(2)生態工程所遵循的基本原理①自生措施:遵循自生原理,需要在生態工程中有效選擇生物組分并合理布設。要維持系統的自生,就需要創造有益于生物組分的生長、發育、繁殖,以及它們形成互利共存關系的條件。②循環措施:通過系統設計實現不斷循環,使前一環節產生的廢物盡可能地被后一環節利用,減少整個生產環節“廢物”的產生。③協調措施:處理好生物與環境、生物與生物的協調與平衡,需要考慮環境容納量。④整體依據:a.要遵從自然生態系統的規律,各組分之間要有適當的比例,不同組分之間應構成有序的結構,通過改變和優化結構,達到改善系統功能的目的。b.人類處在一個社會—經濟—自然復合而成的巨大系統中。進行生態工程建設時,不僅要考慮自然生態系統的規律,更要考慮經濟和社會等系統的影響力。生物技術與工程1.傳統發酵食品的制作(1)果酒制作的三個方面①菌種來源:酒精發酵的菌種來自附著在果皮上的野生酵母菌。②發酵原理:酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸并進行大量繁殖,在無氧條件下進行無氧呼吸產生酒精。③酒精的檢測:在酸性條件下,重鉻酸鉀可與酒精反應呈現灰綠色。(2)果醋的制作原理:醋酸發酵是需氧發酵,需要不斷通入無菌空氣。(3)泡菜制作①菌種來源:制作泡菜的菌種主要來自植物體表面的天然的乳酸菌。②發酵原理:乳酸菌在無氧條件下能將葡萄糖分解成乳酸。2.微生物的利用(1)培養基①培養基的概念:人們按照微生物對營養物質的不同需求,配制出供其生長繁殖的營養基質。②培養基的營養成分:培養基可為微生物提供碳源、氮源、無機鹽和水等主要營養物質。(2)無菌技術①措施:無菌技術的主要措施包括消毒和滅菌。②常用方法:培養基滅菌常采用濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)法,接種環滅菌常采用灼燒滅菌法。(3)微生物的純化與計數①純化微生物的方法:常用平板劃線法和稀釋涂布平板法。②微生物的計數方法:常用顯微鏡直接計數法和稀釋涂布平板法。(4)微生物的篩選①尿素分解菌的篩選:以尿素為唯一氮源的選擇培養基可以篩選能分解尿素的細菌。②尿素分解菌的鑒別:在以尿素為唯一氮源的選擇培養基中添加酚紅指示劑,可以鑒別分解尿素的細菌。3.發酵工程的基本環節選育菌種→擴大培養→配制培養基→滅菌→接種→發酵罐內發酵→分離、提純產物→獲得產品。4.植物細胞工程5.動物細胞培養6.動物細胞融合與單克隆抗體7.動物體細胞核移植技術8.受精過程中的“三大反應”“兩道屏障”9.卵裂期胚胎發育過程中物質和體積變化的規律(1)有機物:胚胎沒有和母體建立聯系,不能從母體獲取有機物,而呼吸消耗一直進行,因此有機物總量減少。(2)細胞數目和體積:胚胎總體積不增加,但細胞數目增多,每個細胞體積減小。(3)細胞中DNA含量:伴隨細胞分裂,細胞數目增多,總DNA含量增多,但每個細胞中核DNA含量保持相對穩定。10.胚胎工程的應用及前景(1)胚胎移植流程(2)胚胎分割(3)胚胎移植中的四個注意點兩次激素使用 第一次:用孕激素對受、供體進行同期發情處理; 第二次:用促性腺激素處理使供體超數排卵兩次檢查 第一次:對收集的胚胎進行檢查; 第二次:對受體母畜是否妊娠進行檢查移植時間不同 牛、羊要培養到桑葚胚或囊胚階段; 小鼠、家兔培養到桑葚胚前; 幾乎所有動物都不能培養到原腸胚階段再移植繁殖方式 胚胎由受精卵形成,屬于有性繁殖; 胚胎由核移植或胚胎分割形成,屬于無性繁殖11.基因工程的基本操作工具12.基因工程的基本操作程序13.PCR(1)原理:DNA半保留復制。(2)條件:DNA模板、2種引物、耐高溫的DNA聚合酶和4種脫氧核苷酸。(3)擴增過程過程 說明 圖解變性 溫度超過90 ℃時,雙鏈DNA解聚為單鏈復性 溫度下降到50 ℃左右時,兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結合延伸 溫度上升到72 ℃左右時,溶液中的4種脫氧核苷酸在耐高溫的DNA聚合酶的作用下,根據堿基互補配對原則合成新的DNA鏈(4)PCR過程的兩點提醒①復性不一定均為引物與DNA模板結合。復性時,引物與DNA模板的結合是隨機的,也存在DNA解開的兩條鏈的結合。②PCR反應的結果不都是所需的DNA片段。因為第一次循環得到的DNA片段只有一種引物,比所需的DNA片段要長,從第二次循環才出現所需的DNA片段,這樣的片段存在兩種引物。14.蛋白質工程(1)目標:根據人們對蛋白質功能的特定需求,對蛋白質的結構進行設計改造。(2)操作手段:改造或合成基因。(3)設計流程:從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質。15.DNA的粗提取與鑒定的注意事項(1)加入酒精和用玻璃棒攪拌時,動作要輕緩,以免加劇DNA分子的斷裂,導致DNA分子不能形成絲狀沉淀。(2)本實驗不能用哺乳動物成熟的紅細胞作為實驗材料,原因是哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核(無DNA)。可選用雞血細胞作為材料。(3)鑒定DNA時,一支試管為對照組,另一支試管為實驗組。兩支試管中都先加入物質的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液;在實驗組試管中加入DNA絲狀物,對照組不加;加入二苯胺試劑后沸水浴加熱。結果可以看到加入DNA絲狀物的試管呈現藍色,對照組無色。如果實驗組藍色較淺,說明提取出的DNA量太少。16.DNA片段的擴增及電泳鑒定的注意事項(1)為避免外源DNA等因素的污染,PCR實驗中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進行高壓滅菌處理。(2)該實驗所需材料可以直接從公司購買,緩沖液和酶應分裝成小份,并在-20 ℃儲存。使用前,將所需試劑從冰箱拿出,放在冰塊上緩慢融化。(3)在向微量離心管中添加反應組分時,每吸取一種試劑后,移液器上的槍頭都必須更換,避免試劑的污染。(4)在進行操作時,一定要戴好一次性手套。(5)觀察DNA帶的分布及粗細程度來評價擴增的效果。 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫