資源簡介 高一生物必修1復習提綱第一章 走進細胞 第一節 從生物圈到細胞1.?? 細胞是生物體結構和功能的基本單位.生命活動是建立在細胞的基礎上的.????????? 無細胞結構的病毒必需寄生在活細胞中才能生存.????????? 單細胞生物(如:草履蟲),單個細胞即能完成整個的生物體全部生命活動.????????? 多細胞生物的個體,以人為例,起源于一個單細胞:受精卵,經過細胞的不斷分裂與分化, 形成一個多細胞共同維系的生物個體. 2.?????? 細胞是最基本的生命系統. 最大的生命系統是:生物圈。細胞 -組織-器官--系統--個體-- 種群-- 群落--生態系統--生物圈第二節 細胞的多樣性與統一性一.細胞的多樣性與統一性1.? 細胞的統一性: 都有細胞膜,細胞質,細胞質中都有核糖體.主要遺傳物質都是DNA.2.???細胞的多樣性: 大小,細胞核,細胞質中的細胞器,包含的生物類群等均不同. 根據細胞內有無以核膜為界限的細胞核,把細胞分為原核細胞和真核細胞兩大類.這兩類細胞分別構成了兩大類生物:原核生物和真核生物.類別原核細胞真核細胞細胞大小較小較大細胞核(本質)無成形細胞核,無核膜.核仁.染色體有成形的細胞核,有核膜.核仁.染色體細胞質有核糖體有核糖體、線粒體等,植物細胞還有葉綠體.液泡等生物類群衣原體, 支原體, 藍藻, 細菌,放線菌(一支藍細線)動物,植物,真菌????????? 常見的細菌有: 乳酸菌,大腸桿菌,根瘤菌,霍亂桿菌,炭疽桿菌.????????? 常見的藍藻有: 顫藻,發菜,念珠藻,藍球藻.????????? 常見的真菌有: 酵母菌.二:(略)細胞學說建立(德國科學家:施旺,施萊登) 細胞學說說明細胞的統一性和生物體結構的統一性。第二章: 組成細胞的分子. 第一節: 組成細胞的元素與化合物一: 元素組成細胞的主要元素是: C H O N P S 基本元素是: C H O N 最基本元素: C組成細胞的元素常見的有20多種,根據含量的不同分為: 大量元素和微量元素.大量元素: C H O N P S K Ca Mg 微量元素: Fe Mn Zn Cu B Mo 生物與無機自然界的統一性與差異性. 元素種類基本相同,元素含量大不相同.占細胞鮮重最大的元素是: O 占細胞干重最大的元素: C二:組成細胞的化合物: 無機化合物:水,無機鹽 細胞中含量最大的化合物或無機化合物: 水有機化合物:糖類,脂質,蛋白質,核酸. 細胞中含量最大的有機化合物或細胞中干重含量最大的化合物:蛋白質。三: 化合物的鑒定:鑒定原理: 某些化學試劑能與生物組織中的有關有機化合物發生特定的顏色反應.還原性糖: 斐林試劑 (0.1g/ml NaOH 0.05g/ml CuSO44 ) 甲乙溶液先混合再與還原性糖溶液反應生成磚紅色沉淀. (葡萄糖,果糖,麥芽糖) 注:蔗糖是典型的非還原性糖,不能用于該實驗。蛋 白 質: 雙縮脲試劑 (0.1g/ml NaOH 0.01g/ml CuSO4 )先加入A液再加入B液. 成紫色反應。脂 肪: 蘇丹Ⅲ(橘黃色) 蘇丹Ⅳ(紅色)第二節: 生命活動的主要承擔者: 蛋白質一: 組成蛋白質的基本單位: 氨基酸氨基酸的結構特點: 一個氨基酸分子至少含有一個氨基和一個羧基,且連接在同一個碳原子上.除此之外,該碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團. 各種氨基酸的區別在于側鏈基團(R基)的不同生物體中組成蛋白質的氨基酸約有20種, 分為必需氨基酸(8)和非必需氨基酸(12)兩種.二:氨基酸形成蛋白質 氨基酸的結構通式構成方式: 脫水縮合脫水縮合: 在蛋白質的形成過程中, 一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基相連接,同時脫去一分子水,這種結合方式叫做脫水縮合. 由2個氨基酸分子縮合而成的化合物叫二肽. 由多個氨基酸分子縮合而成的化合物叫多肽.連接兩個氨基酸分子的化學健叫肽鍵.2. 脫去水分子數等于形成的肽鍵數.假設一個蛋白質分子中含有的氨基酸數為n若蛋白質只有1條肽鏈, 則脫去水分子數=形成的肽鍵數=n-1若蛋白質含有m條肽鏈, 則脫去水分子數=形成的肽鍵數=n-m蛋白質分子量的計算. 假設AA的平均分子量為a,含有的AA數為n則,形成的蛋白質的分子量為: a×n-18(n-m) 即:氨基酸的總分子量減去脫去的水分子總量3.????蛋白質結構的多樣性:原因: 組成蛋白質的氨基酸種類,數目,排列順序不同,肽鏈的折疊,盤曲及蛋白質的空間結構千差萬別4. 蛋白質的功能:蛋白質結構的多樣性決定了它的功能多樣性:催化功能.結構功能.運輸功能,信息傳遞功能,免疫功能等. 請舉例:第三節 核酸一、DNA與RNA的比較(表)?DNA(脫氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸化學組成磷酸(P)+ 脫氧核糖+堿基(A.T.G.C)磷酸(P)+ 核糖+堿基(A.T.G.U)存在場所主要分布于細胞核中主要分布在細胞質中主要功能在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中有極其重要的作用。二、核酸的種類及功能核酸分為兩大類:脫氧核糖核酸(簡稱 DNA )和核糖核酸(簡稱RNA)核酸的功能: 核酸是攜帶遺傳信息的物質,在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中有極其重要的作用。三、核酸在細胞中的分布(1)實驗原理:根據甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同,用甲基綠和吡羅紅的混合液對細胞進行染色。(2)水解時使用的是8%的鹽酸,它的作用是:改變細胞膜的通透性,加速染色劑進入細胞,同時使染色體中的DNA和蛋白質分離,有利于DNA與染色劑結合。四、核酸的組成(1)基本組成單位是核苷酸,其組成成分中的五碳糖有兩種:核糖、脫氧核糖(2)一個核苷酸是由一分子磷酸基團、一分子五碳糖和一分子含氮堿基組成(3)DNA 和RNA各含4種堿基,4種核苷酸 (4) 核酸中含有的堿基總數為:5 核苷酸數為 8五.實驗:甲基綠+DNA—綠色 吡羅紅+RNA—紅色8%鹽酸的作用:①改變細胞膜的通透性,加速染色劑進入細胞 ②使染色體中的DNA與蛋白質分離,有利于DNA和染色劑結合0.9%的NaCl的作用:保持動物細胞的細胞形態實驗步驟:①制片 ②水解 ③沖洗 ④染色 ⑤觀察結論:DNA主要存在于細胞核中,RNA主要存在于細胞質中少量DNA存在于線粒體,葉綠體中。原核細胞中DNA主要存在于擬核中,RNA主要存在于細胞質中六、核酸分子的多樣性絕大多數生物的遺傳信息就儲存在DNA分子中,組成DNA分子的核苷酸雖然只有4種,但是核苷酸的排列順序卻是千變萬化的。核苷酸的排列順序就代表了遺傳信息。生物的遺傳物質是核酸(DNA或RNA)其中,主要遺傳物質是DNA。第四節 細胞中的糖類和脂質1、糖類的化學元素組成及特點:元素組成( C,H.O),特點: 大多數糖H:O=2:12, 糖類的分類,分布及功能:種類分布功能單糖五碳糖核糖(C5H10O4)細胞中都有組成RNA的成分脫氧核糖(C5H10O5)細胞中都有組成DNA的成分六碳糖(C6H12O6)葡萄糖細胞中都有主要的能源物質果糖植物細胞中提供能量半乳糖動物細胞中提供能量二糖(C12H22O11)麥芽糖發芽的小麥、谷控中含量豐富都能提供能量蔗糖甘蔗、甜菜中含量豐富乳糖人和動物的乳汁中含量豐富多糖(C6H10O5)n淀粉植物糧食作物的種子、變態根或莖等儲藏器官中儲存能量纖維素植物細胞的細胞壁中支持保護細胞肝糖原糖原肌糖原動物的肝臟中儲存能量調節血糖動物的肌肉組織中儲存能量3、單糖、二糖、多糖是怎么區分的 ?單糖:不能水解的糖,可被細胞直接吸收。二糖:由兩分子的單糖脫水縮合而成。如麥芽糖由兩個葡萄糖分子脫水縮合而成 , 蔗糖可 以水解為一分子果糖和一分子葡萄糖 , 乳糖可以水解為一分子葡萄糖和一分子半乳糖 .( 展示 課本 P31 2-11 〉 多糖:由許多的葡萄糖分子連接而成。如淀粉、纖維素、糖原,構成它們的基本單位都是葡萄糖。(P31)4、脂質的比較:分類元素常見種類功能脂質脂肪C、H、O∕1、主要儲能物質2、保溫3、減少摩擦,緩沖和減壓磷脂C、H、O(N、P)∕細胞膜的主要成分固醇膽固醇與細胞膜流動性有關性激素維持生物第二性征,促進生殖器官發育維生素D有利于Ca、P吸收第五節 細胞中的無機物一、有關水的知識要點 存在形式含量功能聯系水自由水約95%1、良好溶劑2、參與多種化學反應3、運送養料和代謝廢物它們可相互轉化;代謝旺盛時自由水含量增多,反之,含量減少。結合水約4.5%細胞結構的重要組成成分二、1.無機鹽(絕大多數以離子形式存在)功能: ①、構成某些重要的化合物,如:葉綠素、血紅蛋白等 ②、維持生物體的生命活動(如動物缺鈣會抽搐) ③、維持酸堿平衡,調節滲透壓。2.部分無機鹽的作用 缺碘:地方性甲狀腺腫大(大脖子?。?、呆小癥缺鈣:抽搐、軟骨病,兒童缺鈣會得佝僂病,老年人會骨質疏松缺鐵: 缺鐵性貧血第三章 細胞的基本結構第一節 細胞膜------系統的邊界一、細胞膜的成分:主要是脂質(約50%)和蛋白質(約40%),還有少量糖類(約2%--10%)二、細胞膜的功能: ①、將細胞與外界環境分隔開 ②、控制物質進出細胞 ③、進行細胞間的信息交流三、植物細胞還有細胞壁,主要成分是纖維素和果膠,對細胞有支持和保護作用;其性質是全透性的。第二節 細胞器----系統內的分工合作一、相關概念: 細 胞 質:在細胞膜以內、細胞核以外的原生質,叫做細胞質。細胞質主要包括細胞質基質和細胞器。細胞質基質:細胞質內呈液態的部分是基質。是細胞進行新陳代謝的主要場所。細 胞 器:能的各種亞細胞結構的總稱。二、八大細胞器的比較:1、線粒體:(具有雙層膜,普遍存在于動、植物細胞中,內有少量DNA和RNA內膜突起形成嵴,內膜、基質和基粒中有許多種與有氧呼吸有關的酶),線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,生命活動所需要的能量,大約95%來自線粒體,是細胞的“動力車間”2、葉綠體:(具有雙層膜,主要存在綠色植物葉肉細胞里),葉綠體是植物進行光合作用的細胞器,是植物細胞的“養料制造車間”和“能量轉換站”,(含有葉綠素和類胡蘿卜素,還有少量DNA和RNA,葉綠素分布在基粒片層的膜上。在片層結構的膜上和葉綠體內的基質中,含有光合作用需要的酶)。 3、核糖體:是細胞內將氨基酸合成蛋白質的場所。4、內質網:由膜結構連接而成的網狀物。是細胞內蛋白質合成和加工,以及脂質合成的“車間”5、高爾基體:在植物細胞中與細胞壁的形成有關,在動物細胞中與蛋白質(分泌蛋白)的加工、分類運輸有關。 6、中心體:每個中心體含兩個中心粒,呈垂直排列,存在于動物細胞和低等植物細胞,與細胞的有絲分裂有關。 7、液泡:主要存在于成熟植物細胞中,液泡內有細胞液?;瘜W成分:有機酸、生物堿、糖類、蛋白質、無機鹽、色素等。有維持細胞形態、儲存養料、調節細胞滲透吸水的作用。 8、溶酶體:有“消化車間”之稱,內含多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。三、分泌蛋白的合成和運輸:核糖體(合成肽鏈)→內質網(加工成具有一定空間結構的蛋白質)→高爾基體(進一步修飾加工)→囊泡→細胞膜→細胞外整個過程由線粒體提供能量四、生物膜系統的組成:包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。第三節 細胞核----系統的控制中心一、細胞核的功能:是遺傳信息庫(遺傳物質儲存和復制的場所),是細胞代謝和遺傳的控制中心;二、細胞核的結構: 1、染色質:由DNA和蛋白質組成,染色質和染色體是同樣物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。 2、核 膜:雙層膜,把核內物質與細胞質分開。 3、核 仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。 4、核 孔:實現細胞核與細胞質之間的物質交換和信息交流。第四章 細胞的物質輸入和輸出第一節 物質跨膜運輸的實例一、滲透作用:水分子(溶劑分子)通過半透膜的擴散作用。二、原生質層:細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。三、發生滲透作用的條件: 1、具有半透膜 2、膜兩側有濃度差四、細胞的吸水和失水: 外界溶液濃度>細胞內溶液濃度→細胞失水 外界溶液濃度<細胞內溶液濃度→細胞吸水 外界溶液濃度=細胞內溶液濃度→細胞內外水分進出平衡第二節 生物膜的流動鑲嵌模型一、細胞膜結構: 磷脂 蛋白質 糖類↓ ↓ ↓磷脂雙分子層 “鑲嵌蛋白” 糖被(與細胞識別有關)(膜基本支架二、 細胞膜 基本骨架:磷脂雙分子層(生物膜) 結構特點:具有一定的流動性 功能特點:選擇透過性第三節 物質跨膜運輸的方式一、相關概念:自由擴散:物質通過簡單的擴散作用進出細胞。 協助擴散:進出細胞的物質要借助載體蛋白的擴散。 主動運輸:物質從低濃度一側運輸到高濃度一側,需要載體蛋白的協助,同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量。二、 自由擴散、協助擴散和主動運輸的比較:比較項目運輸方向是否要載體是否消耗能量代表例子自由擴散高濃度→低濃度不需要不消耗O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等協助擴散高濃度→低濃度需要不消耗葡萄糖進入紅細胞等主動運輸低濃度→高濃度需要消耗氨基酸、各種離子等三、離子和小分子物質主要以被動運輸(自由擴散、協助擴散)和主動運輸的方式進出細胞;大分子和顆粒物質進出細胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。第五章 細胞的能量供應和利用第一節 降低化學反應活化能的酶一、相關概念: 新陳代謝:是活細胞中全部化學反應的總稱,是生物與非生物最根本的區別,是生物體進行一切生命活動的基礎。 細胞代謝:細胞中每時每刻都進行著的許多化學反應。 酶:是活細胞(來源)所產生的具有催化作用(功能:降低化學反應活化能,提高化學反應速率)的一類有機物。 活 化 能:分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。二、酶的發現:略三、酶的本質:大多數酶的化學本質是蛋白質(合成酶的場所主要是核糖體,水解酶的酶是蛋白酶),也有少數是RNA。四、酶的特性: ①、高效性:催化效率比無機催化劑高許多。 ②、專一性:每種酶只能催化一種或一類化合物的化學反應。③、酶需要較溫和的作用條件:在最適宜的溫度和pH下,酶的活性最高。溫度和pH偏高和偏低,酶的活性都會明顯降低。第二節 細胞的能量“通貨”-----ATP一、ATP的結構簡式:ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫,結構簡式:A-P~P~P,其中:A代表腺苷,P代表磷酸基團,~代表高能磷酸鍵,-代表普通化學鍵。注意:ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量,所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學性質不穩定,在水解時,由于高能磷酸鍵的斷裂,釋放出大量的能量。二、ATP與ADP的轉化: 酶 三、ATP形成途徑 動物:呼吸作用植物:呼吸作用和光合作用第三節 ATP的主要來源------細胞呼吸一、相關概念:1、呼吸作用(也叫細胞呼吸):指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其它產物,釋放出能量并生成ATP的過程。根據是否有氧參與,分為:有氧呼吸和無氧呼吸 2、有氧呼吸:指細胞在有氧的參與下,通過多種酶的催化作用下,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產生二氧化碳和水,釋放出大量能量,生成ATP的過程。3、無氧呼吸:一般是指細胞在無氧的條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產物(酒精、CO2或乳酸),同時釋放出少量能量的過程。4、發酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的無氧呼吸。二、有氧呼吸的總反應式: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 能量三、無氧呼吸的總反應式: C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量 或 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量四、有氧呼吸過程(主要在線粒體中進行): 場所發生反應第一階段細胞質基質第二階段線粒體基質第三階段線粒體內膜五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較:呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸不同點場所細胞質基質,線粒體基質、內膜細胞質基質條件氧氣、多種酶無氧氣參與、多種酶物質變化葡萄糖徹底分解,產生CO2和H2O葡萄糖分解不徹底,生成乳酸或酒精等能量變化釋放大量能量(1161kJ被利用,其余以熱能散失),形成大量ATP釋放少量能量,形成少量ATP六、影響呼吸速率的外界因素: 1、溫度:溫度通過影響細胞內與呼吸作用有關的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內,溫度越低,,細胞呼吸越弱;溫度越高,細胞呼吸越強。 2、氧氣:氧氣充足,則無氧呼吸將受抑制;氧氣不足,則有氧呼吸將會減弱或受抑制。3、水分:一般來說,細胞水分充足,呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒,根部缺氧,進行無氧呼吸,產生過多酒精,可使根部細胞壞死。4、CO2:環境CO2濃度提高,將抑制細胞呼吸,可用此原理來貯藏水果和蔬菜。七、呼吸作用在生產上的應用:1、作物栽培時,要有適當措施保證根的正常呼吸,如疏松土壤等。2、糧油種子貯藏時,要風干、降溫,降低氧氣含量,則能抑制呼吸作用,減少有機物消耗。3、水果、蔬菜保鮮時,要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度,抑制呼吸作用。第四節 能量之源----光與光合作用一、相關概念: 1、光合作用:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,并釋放出氧氣的過程二、光合色素(在類囊體的薄膜上): 葉綠素a (藍綠色) 葉綠素 主要吸收紅光和藍紫光 葉綠素b (黃綠色) 色素 胡蘿卜素 (橙黃色) 類胡蘿卜素 主要吸收藍紫光 葉黃素 (黃色)三、光合作用的探究歷程:略四、葉綠體的功能:葉綠體是進行光合作用的場所。在類囊體的薄膜上分布著具有吸收光能的光合色素,在類囊體的薄膜上和葉綠體的基質中含有許多光合作用所必需的酶。五、影響光合作用的外界因素主要有: 1、光照強度:在一定范圍內,光合速率隨光照強度的增強而加快,超過光飽合點,光合速率反而會下降。 2、溫度:溫度可影響酶的活性。 3、二氧化碳濃度:在一定范圍內,光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快,達到一定程度后,光合速率維持在一定的水平,不再增加。 4、水:光合作用的原料之一,缺少時光合速率下降。六、光合作用的應用:1、適當提高光照強度。 2、延長光合作用的時間。 3、增加光合作用的面積------合理密植,間作套種。 4、溫室大棚用無色透明玻璃。 5、溫室栽培植物時,白天適當提高溫度,晚上適當降溫。 6、溫室栽培多施有機肥或放置干冰,提高二氧化碳濃度。七、光合作用的過程:光反應階段條件光、色素、酶場所在類囊體的薄膜上物質變化水的分解:H2O → [H] + O2↑ ATP的生成:ADP + Pi → ATP能量變化光能→ATP中的活躍化學能暗反應階段條件酶、ATP、[H]場所葉綠體基質物質變化CO2的固定:CO2 + C5 → 2C3C3的還原: C3 + [H] → (CH2O)能量變化ATP中的活躍化學能→(CH2O)中的穩定化學能總反應式 CO2 + H2O O2 + (CH2O)第6章 細胞的生命歷程第1節 細胞的增殖限制細胞長大的原因細胞表面積與體積的比。細胞的核質比細胞增殖1.細胞增殖的意義:生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎2.真核細胞分裂的方式:有絲分裂、無絲分裂、減數分裂(一)細胞周期(1)概念:指連續分裂的細胞,從上一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止。(2)兩個階段:分裂間期:從細胞在一次分裂結束之后到下一次分裂之前分裂期:分為前期、中期、后期、末期(3)特點:分裂間期所占時間長。(二)植物細胞有絲分裂各期的主要特點:1.分裂間期特點:完成DNA的復制和有關蛋白質的合成結果:每個染色體都形成兩個姐妹染色單體,呈染色質形態2.前期特點:①出現染色體、出現紡錘體②核膜、核仁消失染色體特點:1、染色體散亂地分布在細胞中心附近。 2、每個染色體都有兩條姐妹染色單體3.中期特點:①所有染色體的著絲點都排列在赤道板上 ②染色體的形態和數目最清晰染色體特點:染色體的形態比較固定,數目比較清晰。故中期是進行染色體觀察及計數的最佳時機。4.后期特點:①著絲點一分為二,姐妹染色單體分開,成為兩條子染色體。并分別向兩極移動。②紡錘絲牽引著子染色體分別向細胞的兩極移動。這時細胞核內的全部染色體就平均分配到了細胞兩極染色體特點:染色單體消失,染色體數目加倍。5.末期特點:①染色體變成染色質,紡錘體消失。②核膜、核仁重現。③在赤道板位置出現細胞板,并擴展成分隔兩個子細胞的細胞壁前期:膜仁消失顯兩體。中期:形定數晰赤道齊。后期:點裂數加均兩極。末期:膜仁重現失兩體。四、植物與動物細胞的有絲分裂的比較相同點:1、都有間期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四個階段。2、分裂產生的兩個子細胞的染色體數目和組成完全相同且與母細胞完全相同。染色體在各期的變化也完全相同。3、有絲分裂過程中染色體、DNA分子數目的變化規律。動物細胞和植物細胞完全相同。不同點: 植物細胞動物細胞前期紡錘體的來源由兩極發出的紡錘絲直接產生由中心體周圍產生的星射線形成。末期細胞質的分裂細胞中部出現細胞板形成新細胞壁將細胞隔開。細胞中部的細胞膜向內凹陷使細胞縊裂五、有絲分裂的意義:將親代細胞的染色體經過復制以后,精確地平均分配到兩個子細胞中去。從而保持生物的親代和子代之間的遺傳性狀的穩定性。六、無絲分裂:特點:在分裂過程中沒有出現紡錘絲和染色體的變化。第二節 細胞的分化一、細胞的分化(1)概念:在個體發育中,相同細胞的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。(2)過程:受精卵 增殖為多細胞 分化為組織、器官、系統 發育為生物體(3)特點:持久性、穩定不可逆轉性、穩定性二、細胞全能性:(1)體細胞具有全能性的原因由于體細胞一般是通過有絲分裂增殖而來的,一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此,分化的細胞具有發育成完整新個體的潛能。(2)植物細胞全能性高度分化的植物細胞仍然具有全能性。例如:胡蘿卜跟根組織的細胞可以發育成完整的新植株(3)動物細胞全能性高度特化的動物細胞,從整個細胞來說,全能性受到限制。但是,細胞核仍然保持著全能性。例如:克隆羊多莉(4)全能性大?。菏芫?生殖細胞>體細胞第三節 細胞的衰老和凋亡細胞的衰老1、個體衰老與細胞衰老的關系單細胞生物體,細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。多細胞生物體,個體衰老的過程就是組成個體的細胞普遍衰老的過程。2、衰老細胞的主要特征:1)在衰老的細胞內水分減少。2)衰老的細胞內有些酶的活性降低。3)細胞內的 色素 會隨著細胞的衰老而逐漸積累。4)衰老的細胞內 呼吸 速度減慢,細胞核體積增大, 染色質 固縮,染色加深。5) 細胞膜 通透性功能改變,使物質運輸功能降低。 3、細胞衰老的原因:(1)自由基學說(2)端粒學說二、細胞的凋亡1、概念:由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控,所以也常常被稱為細胞編程性死亡2、意義:完成正常發育,維持內部環境的穩定,抵御外界各種因素的干擾。3、與細胞壞死的區別:細胞壞死是在種種不利因素影響下,由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。細胞凋亡是一種正常的自然現象。第4節:細胞的癌變一、癌細胞:有的細胞受到致癌因子的作用,細胞中遺傳物質發生變化,就變成不受機體控制的、連續進行分裂的惡性增殖細胞,這種細胞就是癌細胞。二、癌細胞的主要特征惡性增殖的“不死的細胞”。形狀顯著改變的“變態的細胞?!?br/>黏著性降低的“擴散的細胞”(細胞膜上的糖蛋白等物質減少)。三、致癌因子物理致癌因子:主要指輻射,如紫外線,X射線等。化學致癌因子:無機物如石棉、砷化合物等;有機物如黃曲霉素、亞硝胺等。生物致癌因子:如ROUS肉癌病毒。四、致癌因子為什么會導致細胞癌變原癌基因:主要負責調節細胞周期,控制細胞生長和分裂的過程。抑癌基因:主要是阻止組織細胞不正常的增殖。致癌基因→損傷細胞中的DNA分子→原癌基因、抑癌基因突變→正常細胞生長、分裂失控→變成癌細胞癌變是基因突變的累積效應。五、癌癥的診斷和治療在診斷方面有病理切片的顯微觀察,CT,核磁共振以及癌基因檢測等先進手段在治療方面已經有手術切除、化療和放療等手段 2008生物必修2復習提綱(必修)第二章 減數分裂和有性生殖第一節 減數分裂一、減數分裂的概念減數分裂(meiosis)是進行有性生殖的生物形成生殖細胞過程中所特有的細胞分裂方式。在減數分裂過程中,染色體只復制一次,而細胞連續分裂兩次,新產生的生殖細胞中的染色體數目比體細胞減少一半。(注:體細胞主要通過有絲分裂產生,有絲分裂過程中,染色體復制一次,細胞分裂一次,新產生的細胞中的染色體數目與體細胞相同。)二、減數分裂的過程1、精子的形成過程:精巢(哺乳動物稱睪丸) 減數第一次分裂間期:染色體復制(包括DNA復制和蛋白質的合成)。前期:同源染色體兩兩配對(稱聯會),形成四分體。四分體中的非姐妹染色單體之間常常發生對等片段的交叉互換。中期:同源染色體成對排列在赤道板上(兩側)。后期:同源染色體分離;非同源染色體自由組合。末期:細胞質分裂,形成2個子細胞。減數第二次分裂(無同源染色體)前期:染色體排列散亂。中期:每條染色體的著絲粒都排列在細胞中央的赤道板上。后期:姐妹染色單體分開,成為兩條子染色體。并分別移向細胞兩極。末期:細胞質分裂,每個細胞形成2個子細胞,最終共形成4個子細胞。2、卵細胞的形成過程:卵巢三、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個極體細胞質的分裂方式均等分裂不均等分裂相同點精子和卵細胞中染色體數目都是體細胞的一半四、注意:(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:它的精(卵)原細胞進行減數分裂可形成2n種精子(卵細胞);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。五、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。精子的頭部進入卵細胞,尾部留在外面,不久精子的細胞核就和卵細胞的細胞核融合,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。六、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?答案: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后期答案: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 有絲中期第二節 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.脊椎動物的個體發育包括胚胎發育和胚后發育兩個階段。 3.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:同一種生物的同一種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(看書)2、對分離現象的解釋(看書)3、對分離現象解釋的驗證:測交(看書)例:現有一株紫色豌豆,如何判斷它是顯性純合子(AA)還是雜合子(Aa)?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。附: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P67)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)附: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)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: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;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:例1:人類的一種先天性聾啞是由隱性基因(a)控制的遺傳病。如果一個患者的雙親表現型都正常,則這對夫婦的基因型是___________,他們再生小孩發病的概率是______。答案:Aa、Aa 1/4例2:人類的多指是由顯性基因D控制的一種畸形。如果雙親的一方是多指,其基因型可能為___________,這對夫婦后代患病概率是______________。答案:DD或Dd 100%或1/2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”正推類型(親代→子代)逆推類型(子代→親代)三、基因自由組合定律的應用1、指導雜交育種: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、導醫學實踐: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性比:一般 1 : 1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、實驗過程(看書)3、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: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:① A=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)過程(看書)(3)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:解旋酶、RNA聚合酶等(4)原則:堿基互補配對原則(A—U、T—A、G—C、C—G)(5)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五章基因突變及其它變異第1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(注:轉基因生物和轉基因食品的安全性:用一分為二的觀點看問題,用其利,避其害。我國規定對于轉基因產品必須標明。)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2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(看書并理解)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; 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:3 2 5 1 4 ② 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:2 2 3 3 4 13、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:三倍體無子西瓜的培育;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:花粉(藥)離體培養原理: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?,F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: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2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?。?br/>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?。盒韵侔l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第6章 從雜交育種到基因工程第1節 雜交育種與誘變育種一、雜交育種的原理是什么?雜交育種依據的遺傳學原理就是:基因的自由組合規律,即通過雜交,是生物不同品種間的基因重新組合,以便使不同親本的優良基因組合到一起、從而創造出對人類有益的新品種。 二、什么是誘變育種?誘變育種就是利用物理因素(如X射線、r射線、紫外線、激光等)或化學因素(亞硝酸、硫酸二乙脂等)來處理生物,使生物發生基因突變。從而在短時間內獲得更多的優良變異類型的育種方法。三、雜交育種和誘變育種各有哪些優點和不足?雜交育種的優點:方法簡單,容易操作。但是,雜交育種只能利用已有基因的重組,按需選擇,并不能創造新的基因。雜交后代會出現性狀分離現象,育種進程緩縵,過程繁瑣。誘變育種的優點:是能夠提高突變率,在較短的時間內獲得更多的優良變異類型。但是,誘變育種的誘發突變的方向難以掌握,突變體難以集中多個理想性狀。需大量處理供試材料。第2節 基因工程及其應用1、基因工程的概念:基因工程又叫基因拼接技術或DNA重組技術。通俗地說,就是按照人們地意愿,把一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一種生物的細胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。2、基因操作的工具?:基因的剪刀——限制性內切酶。分布:主要在微生物中。 作用特點:特異性,即識別特定核苷酸序列,切割特定切點。 結果:產生黏性未端(堿基互補配對)。 基因的針線——DNA連接酶。??? 連接的部位:磷酸二酯鍵(梯子的扶手),不是氫鍵(梯子的踏板)。 結果:兩個相同的黏性未端的連接。 基因的運輸工具——運載體。作用:將外源基因送入受體細胞。具備的條件:能在宿主細胞內復制并穩定地保存。具有多個限制酶切點。具有某些標記基因。種類:質粒、噬菌體和動植物病毒。質粒的特點:質粒是基因工程中最常用的運載體。最常用的質粒是大腸桿菌的質粒。存在于許多細菌及酵母菌等生物中。質粒的存在對宿主細胞無影響。質粒的復制只能在宿主細胞內完成。細胞染色體外能自主復制的小型環狀DNA分子。3、基因操作的基本步驟。(1)提取目的基因目的基因的提取途徑:兩條,一條是從供體細胞的DNA中直接分離基因;另一種是人工合成基因。(2)目的基因與運載體結合(以質粒為運載體)。目的基因與運載體結合的結果可能有三種情況:目的基因與目的基因結合,質粒與質粒結合,目的基因與質粒結合。(3)將目的基因導入受體細胞。導入方法:借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑。導入過程:運載體為質粒,受體細胞為細菌。(4)目的基因的檢測和表達檢測:通過檢測標記基因的有無,來判斷目的基因是否導入。表達:通過特定性狀的產生與否來確定目的基因是否表達。第7章 現代生物進化理論第一節 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:概念:在一定時間內占據一定空間的同種生物的所有個體稱為種群。 特點:不僅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 ______?;駻的頻率為______;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、選擇和隔離是物種形成機制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⑶物種形成的3個環節:突變和基因重組:為生物進化提供原材料選擇:使種群的基因頻率定向改變隔離:是新物種形成的必要條件第二節 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。 必修3第一章一、內環境:(由細胞外液構成的液體環境)(1)單細胞生物直接與外界環境進行物質和能量轉換,而人體細胞必須通過內環境才能與外界環境進行物質和能量交換。(2)內環境(細胞外液)的組成: 細胞內液 體液 血漿細胞外液 組織液(內環境) 淋巴(2)內環境(細胞外液)的成分:90%水,10%(無機鹽,蛋白質,血液運送物質等)(2)內環境(細胞外液)的理化性質: 滲透壓:溶液中溶質微粒對水的吸引力。其大小取決于溶質微粒的數目(Na+,Cl-)酸堿度:近中性,7.35~7.45,與HCO3-,HPO42-有關。溫度:37度左右(3)內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介:細胞可直接與內環境進行物質交換,不斷獲取生命活動需要的物質,同時不斷排出代謝產生的廢物。內環境與外界環境的物質交換過程,需要體內各個器官系統的參與。二、穩態(1)概念:正常的機體通過調節作用,使各個器官、系統協調活動,共同維持內環境的相對穩定狀態(2)意義:是機體進行正常生命活動的必要條件。(3)調節機制:神經——體液——免疫調節網絡第二章 動物和人體生命活動的調節一、通過神經系統的調節1、神經調節的基本結構和功能單位是神經元。神經元的功能:接受刺激產生興奮,并傳導興奮,進而對其他組織產生調控效應。神經元的結構:由細胞體、突起[樹突(短)、軸突(長)]構成。 軸突+髓鞘=神經纖維2、反射:是神經系統的基本活動方式。定義在課本P16(關鍵詞:中樞神經系統,規律性)3、反射?。菏欠瓷浠顒拥慕Y構基礎和功能單位。 感受器:感覺神經末稍和與之相連的各種特化結構,感受刺激產生興奮傳入神經組成 神經中樞:在腦和脊髓的灰質中,功能相同的神經元細胞體匯集在一起構成傳出神經效應器:運動神經末稍與其所支配的肌肉或腺體4、 興奮在神經纖維上的傳導(1) 興奮:定義在課本P16(關鍵詞:動物體或人體,相對靜止----活躍)。(2) 興奮是以電信號的形式沿著神經纖維傳導的,這種電信號也叫神經沖動。(3) 興奮的傳導過程:靜息狀態時,細胞膜電位外正內負→受到刺激,興奮狀態時,細胞膜電位為外負內正→興奮部位與未興奮部位間由于電位差的存在形成局部電流(膜外:未興奮部位→興奮部位;膜內:興奮部位→未興奮部位)→興奮向未興奮部位傳導(4) 興奮的傳導的方向:雙向 5、 興奮在神經元之間的傳遞:(1)神經元之間的興奮傳遞就是通過突觸實現的突觸:包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜(2)興奮的傳遞方向:由于神經遞質只存在于突觸小體的突觸小泡內,所以興奮在神經元之間(即在突觸處)的傳遞是單向的,只能是:突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜(上個神經元的軸突→下個神經元的細胞體或樹突)6、 人腦的高級功能(1)人腦的組成及功能:大腦:大腦皮層是調節機體活動的最高級中樞,是高級神經活動的結構基礎。其上有語言、聽覺、視覺、運動等高級中樞小腦:是重要的運動調節中樞,維持身體平衡腦干:有許多重要的生命活動中樞,如呼吸中樞下丘腦:有體溫調節中樞、滲透壓感受器、是調節內分泌活動的總樞紐(2)語言功能是人腦特有的高級功能 語言中樞的位置和功能:書寫中樞→失寫癥(能聽、說、讀,不能寫)運動性語言中樞→運動性失語癥(能聽、讀、寫,不能說)聽性語言中樞→聽覺性失語癥(能說、寫、讀,不能聽)閱讀中樞→失讀癥(能聽、說、寫,不能讀)(3)其他高級功能 :學習與記憶二、通過激素的調節1、體液調節中,激素調節起主要作用。2、人體主要激素及其作用激素分泌部位 激素名稱 主要作用下丘腦 抗利尿激素 調節水平衡、血壓 多種促激素釋放激素 調節內分泌等重要生理過程垂體 生長激素 促進蛋白質合成,促進生長 多種促激素 控制其他內分泌腺的活動甲狀腺 甲狀腺激素 促進代謝活動;促進生長發育(包括中樞神經系統的發育),提高神經系統的興奮性;胸腺 胸腺激素 促進T淋巴細胞的發育,增強T淋巴細胞的功能腎上腺 腎上腺激素 參與機體的應激反應和體溫調節等多項生命活動胰島 胰島素、胰高血糖素 調節血糖動態平衡卵巢 雌性激素等 促進女性性器官的發育、卵細胞的發育和排卵,激發并維持第二性征等睪丸 雄性激素 促進男性性器官的發育、精子的生成,激發并維持男性第二性征3、激素間的相互關系:協同作用:如甲狀腺激素與生長激素拮抗作用:如胰島素與胰高血糖素4、激素調節的實例:血糖平衡的調節,(甲狀腺激素分泌的分級調節:課本P28)1)、血糖的含義:血漿中的葡萄糖(正常人空腹時濃度:3.9-6.1mmol/L)2)、血糖的來源和去路: 3)、調節血糖的激素:(1)胰島素:(降血糖)分泌部位:胰島B細胞作用機理:①促進血糖進入組織細胞,并在組織細胞內氧化分解、合成糖元、轉變成脂肪酸等非糖物質。②抑制肝糖元分解和非糖物質轉化為葡萄糖(抑制2個來源,促進3個去路)(2)胰高血糖素:(升血糖)分泌部位:胰島A細胞作用機理:促進肝糖元分解和非糖物質轉化為葡萄糖(促進2個來源)4)、血糖平衡的調節:(負反饋)血糖升高→胰島B細胞分泌胰島素→血糖降低血糖降低→胰島A細胞分泌胰高血糖素→血糖升高5)、血糖不平衡:過低—低血糖病;過高—糖尿病6)、糖尿病病因:胰島B細胞受損,導致胰島素分泌不足癥狀:多飲、多食、多尿和體重減少(三多一少)防治:調節控制飲食、口服降低血糖的藥物、注射胰島素檢測:斐林試劑、尿糖試紙三、神經調節與體液調節的關系(一)兩者比較:(課本P28)(二)體溫調節1、體溫的概念:指人身體內部的平均溫度。2、體溫的測量部位:直腸、口腔、腋窩3、體溫相對恒定的原因:在神經系統和內分泌系統等的共同調節下,人體的產熱和散熱過程保持動態平衡的結果。產熱器官:主要是肝臟和骨骼肌散熱器官:皮膚(血管、汗腺)4、體溫調節過程:(1) 寒冷環境→冷覺感受器(皮膚中)→下丘腦體溫調節中樞→皮膚血管收縮、汗液分泌減少(減少散熱)、骨骼肌緊張性增強、腎上腺分泌腎上腺激素增加(增加產熱)→體溫維持相對恒定。(2) 炎熱環境→溫覺感受器(皮膚中)→下丘腦體溫調節中樞→皮膚血管舒張、汗液分泌增多(增加散熱)→體溫維持相對恒定。5、體溫恒定的意義:是人體生命活動正常進行的必需條件,主要通過對酶的活性的調節體現(三)水平衡的調節1、 人體內水分的動態平衡是靠水分的攝入和排出的動態平衡實現的2、 人體內水的主要來源是飲食、另有少部分來自物質代謝過程中產生的水。水分的排出主要通過泌尿系統,其次皮膚、肺和大腸也能排出部分水。人體的主要排泄器官是腎,其結構和功能的基本單位是腎單位。3、 水分調節(細胞外液滲透壓調節):(負反饋)過程:飲水過少、食物過咸等→細胞外液滲透壓升高→下丘腦滲透壓感受器→垂體→抗利尿激素→腎小管和集合管重吸收水增強→細胞外液滲透壓下降、尿量減少總結:水分調節主要是在神經系統和內分泌系統的調節下,通過腎臟完成。起主要作用的激素是抗利尿激素,它是由下丘腦產生,由垂體釋放的,作用是促進腎小管和集合管對水分的重吸收,從而使排尿量減少。(四)無機鹽平衡的調節1、 人體內無機鹽的動態平衡是靠無機鹽的攝入和排出的動態平衡實現的2、 人體需要的無機鹽主要來自飲食,通過尿液、汗液、糞便將無機鹽排出體外3、 人體需要的無機鹽有多種,如Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Fe3+、I- 等4、 無機鹽調節:(負反饋)過程:血鉀升高、血鈉降低→腎上腺皮質分泌醛固酮→促進腎小管和集合管增加吸鈉、增加排鉀→血鉀降低、血鈉升高總結:無機鹽調節主要是在內分泌系統的調節下,通過腎臟完成。起主要作用的激素是醛固酮,它是由腎上腺皮質分泌的,主要功能是吸鈉排鉀。四、免疫調節1、 免疫系統的組成:免疫器官:扁桃體、胸腺、脾、淋巴結、骨髓等淋巴細胞:B淋巴細胞、T淋巴細胞免疫細胞 吞噬細胞 免疫分子:抗體、細胞因子、補體2、 免疫類型: 非特異性免疫(先天性的,對各種病原體有防疫作用)第一道防線:皮膚、黏膜及其分泌物等。第二道防線:體液中的殺菌物質和吞噬細胞。特異性免疫(后天性的,對某種病原體有抵抗力) 第三道防線:免疫器官和免疫細胞 體液免疫細胞免疫3、 體液免疫:由B淋巴細胞產生抗體實現免疫效應的免疫方式。 4、細胞免疫:通過T淋巴細胞和細胞因子發揮免疫效應的免疫方式 5、體液免疫與細胞免疫的區別:共同點:針對某種抗原,屬于特異性免疫區別 體液免疫 細胞免疫作用對象 抗原 被抗原入侵的宿主細胞(即靶細胞)作用方式 效應B細胞產生的抗體與相應的抗原特異性結合 效應T細胞與靶細胞密切接觸6、艾滋?。?br/>(1)病的名稱:獲得性免疫缺陷綜合癥(AIDS)(2)病原體名稱:人類免疫缺陷病毒(HIV),其遺傳物質是2條單鏈RNA(3)發病機理:HIV病毒進入人體后,主要攻擊T淋巴細胞,使人的免疫系統癱瘓(4)傳播途徑:血液傳播、性接觸傳播、母嬰傳播五、動物激素在生產中的應用:在生產中往往應用的并非動物激素本身,而是激素類似物1、 催情激素提高魚類受孕率:運用催情激素誘發魚類的發情和產卵,提高魚類的受孕率。2、 人工合成昆蟲激素防治害蟲:可在田間噴灑一定量的性引誘劑(性外激素類似物),干擾雌雄性昆蟲間的正常交配。3、 閹割豬等動物提高產量:對某些肉用動物注射生長激素,加速其生長。對豬閹割,減少性激素含量,從而縮短生長周期,提高產量。4、 人工合成昆蟲內激素提高產量:可人工噴灑保幼激素,延長其幼蟲期,提高蠶絲的產量和質量。第三章 植物的激素調節一、生長素1、生長素的發現(1)達爾文的試驗:實驗過程: ①單側光照射,胚芽鞘彎向光源生長——向光性;②切去胚芽鞘尖端,胚芽鞘不生長;③不透光的錫箔小帽套在胚芽鞘尖端,胚芽鞘直立生長;④不透光的錫箔小帽套在胚芽鞘下端,胚芽鞘彎向光源生長(2)溫特的試驗: 試驗過程:接觸胚芽鞘尖端的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側,胚芽鞘向對側彎曲生長;未接觸胚芽鞘尖端的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側,胚芽鞘不生長(3)科戈的試驗:分離出該促進植物生長的物質,確定是吲哚乙酸,命名為生長素 3個試驗結論小結:生長素的合成部位是胚芽鞘的尖端;感光部位是胚芽鞘的尖端;生長素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位2、對植物向光性的解釋單側影響了生長素的分布,使背光一側的生長素多于向光一側,從而使背光一側的細胞伸長快于向光一側,結果表現為莖彎向光源生長。3、判斷胚芽鞘生長情況的方法一看有無生長素,沒有不長二看能否向下運輸,不能不長三看是否均勻向下運輸 均勻: 直立生長不均勻:彎曲生長(彎向生長素少的一側)4、生長素的產生部位:幼嫩的芽、葉、發育中的種子 生長素的運輸方向:橫向運輸:向光側→背光側 極性運輸:形態學上端→形態學下端 (運輸方式為主動運輸)生長素的分布部位:各器官均有,集中在生長旺盛的部位 如芽、根頂端的分生組織、發育中的種子和果實。5、生長素的生理作用: 生長素對植物生長調節作用具有兩重性,一般,低濃度促進植物生長,高濃度抑制植物生長(濃度的高低以各器官的最適生長素濃度為標準)。( 同一植株不同器官對生長素濃度的反應不同,敏感性由高到低為:根、芽、莖(見右圖)( 生長素對植物生長的促進和抑制作用與生長素的濃度、植物器官的種類、細胞的年齡有關。( 頂端優勢是頂芽優先生長而側芽受到抑制的現象。原因是頂芽產生的生長素向下運輸,使近頂端的側芽部位生長素濃度較高,從而抑制了該部位側芽的生長。(6、生長素類似物在農業生產中的應用: 促進扦插枝條生根[實驗];( 防止落花落果;( 促進果實發育(在未授粉的雌蕊柱頭上噴灑生長素類似物,促進子房發育為果實,形成無子番茄);( 除草劑(高濃度抑制雜草的生長)(二、其他植物激素 名稱 主要作用赤霉素 促進細胞伸長、植株增高,促進果實生長細胞分裂素 促進細胞分裂脫落酸 促進葉和果實的衰老和脫落乙烯 促進果實成熟聯系:植物細胞的分化、器官的發生、發育、成熟和衰老,整個植株的生長等,是多種激素相互協調、共同調節的結果。第四章 種群和群落一、種群的特征1、種群的概念:在一定時間內占據一定空間的同種生物的所有個體。種群是生物群落的基本單位。 種群密度(種群最基本的數量特征) 出生率和死亡率 數量特征 年齡結構 性別比例2、種群的特征 遷入率和遷出率 空間特征 3、調查種群密度的方法:樣方法:以若干樣方(隨機取樣)平均密度估計總體平均密度的方法。標志重捕法: 二、種群數量的變化 1.種群增長的“J”型曲線:Nt= N0λt( (1)條件:在食物(養料)和空間條件充裕、氣候適宜和沒有敵害等理想條件下(2)特點:種群內個體數量連續增長;增長率不變 2.種群增長的“S”型曲線:( (1)條件:有限的環境中,種群密度上升,種內個體間的競爭加劇,捕食者數量增加(2)特點:種群內個體數量達到環境條件所允許的最大值(K值)時,種群個體數量將不再增加;種群增長率變化,K/2時增速最快,K時為0(3)應用:大熊貓棲息地遭到破壞后,由于食物減少和活動范圍縮小,其K值變小,因此,建立自然保護區,改善棲息環境,提高K值,是保護大熊貓的根本措施;對家鼠等有害動物的控制,應降低其K值。3、研究種群數量變化的意義:對于有害動物的防治、野生生物資源的保護和利用,以及瀕危動物種群的拯救和恢復,都有重要意義。4、[實驗:培養液中酵母菌種群數量的動態變化]計劃的制定和實驗方法:培養一個酵母菌種群→通過顯微鏡觀察,用“血球計數板”計數7天內10ml培養液中酵母菌的數量→計算平均值,畫出“酵母菌種群數量的增長曲線”結果分析:空間、食物等環境條件不能無限滿足,酵母菌種群數量呈現“S”型曲線增長二、群落的結構1、生物群落的概念:課本P71(注意關鍵詞)2、群落水平上研究的問題:課本P713、種間關系:捕食,競爭,寄生,互利共生3、群落的空間結構群落結構是由群落中的各個種群在進化過程中通過相互作用形成的,包括垂直結構和水平結構。(1)垂直結構:指群落在垂直方向上的分層現象。植物分層因群落中的生態因子—光的分布不均,由高到低分為喬木層、灌木層、草本層;動物分層主要是因群落的不同層次的食物和微環境不同。(2)水平結構:指群落中的各個種群在水平狀態下的格局或片狀分布。影響因素:地形、光照、濕度、人與動物影響等。4、意義:提高了生物利用環境資源的能力。三、群落的演替1、 原生演替:(1) 定義:在從未有過生物生長或雖有過生物生長但已被徹底消滅的原生裸地上發生的生物演替。 (2) 過程:地衣、苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→森林階段2、 次生演替(1) 定義:當某個群落受到洪水、火災或人類活動等因素干擾,該群落中的植被受嚴重破壞所形成的裸地,稱為次生裸地。在次生裸地上開始的生物演替,稱為次生演替。(2) 引起次生演替的外界因素:自然因素:火災、洪水、病蟲害、嚴寒人類活動(主要因素):過度砍伐、放牧、墾荒、開礦;完全被砍伐或火燒后的森林、棄耕后的農田3、 植物的入侵(繁殖體包括種子、果實等的傳播)和定居是群落形成的首要條件,也是植物群落演替的主要基礎。第五章 生態系統及其穩定性一、生態系統的結構1、生態系統的概念:生態系統是指在一定的空間內,生物成分(群落)和非生物成分(無機環境)通過物質循環、能量流動和信息傳遞,彼此相互作用、相互依存而構成的一個生態學功能單位。2、地球上最大的生態系統是生物圈3、生態系統類型:可分為水域生態系統和陸地生態系統。水域生態系統主要包括海洋生態系統和淡水生態系統。陸地生態系統有凍原生態系統、荒漠生態系統、草原生態系統、森林生態系統等自然生態系統,以及農業生態系統、城市生態系統等人工生態系統。4、生態系統的結構(1)成分: 非生物成分:無機鹽、陽光、溫度、水 等 生產者:主要是綠色植物(最基本、最關鍵的的成分) 綠色植物通過光合作用將無機物合成有機物 生物成分 消費者:主要是各種動物 分解者:主要某腐生細菌和真菌,也包括蚯蚓等腐生動物。它們能分解動植物遺體、糞便等,最終將有機物分解為無機物。(2)營養結構:食物鏈、食物網 同一種生物在不同食物鏈中,可以占有不同的營養級。 植物(生產者)總是第一營養級;( 植食性動物(即一級/初級消費者)為第二營養級;( 肉食性動物和雜食性動物所處的營養級不是一成不變的,如貓頭鷹捕食鼠時,則處于第三營養級;當貓頭鷹捕食吃蟲的小鳥時,則處于第四營養級。(二、生態系統的能量流動:定義課本P931、過程 2、特點: 單向流動:生態系統內的能量只能從第一營養級流向第二營養級,再依次流向下一個營養級,不能逆向流動,也不能循環流動( 逐級遞減:能量在沿食物鏈流動的過程中,逐級減少,能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率是10%-20%;可用能量金字塔表示。(在一個生態系統中,營養級越多,能量流動過程中消耗的能量越多。3、研究能量流動的意義:(1)可以幫助人們科學規劃、設計人工生態系統,使能量得到最有效的利用。(2)可以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。如農田生態系統中,必須清除雜草、防治農作物的病蟲害。三、生態系統中的物質循環1.碳循環1)碳在無機環境中主要以CO2和碳酸鹽形式存在;碳在生物群落的各類生物體中以含碳有機物的形式存在,并通過生物鏈在生物群落中傳遞;碳的循環形式是CO2 2)碳從無機環境進入生物群落的主要途徑是光合作用;碳從生物群落進入無機環境的主要途徑有生產者和消費者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃燒產生CO22、過程: 3、能量流動和物質循環的關系:課本P103四、生態系統中的信息傳遞1、生態系統的基本功能是進行物質循環、能量流動、信息傳遞2、生態系統中信息傳遞的主要形式:(1)物理信息:光、聲、熱、電、磁、溫度等。如植物的向光性(2)化學信息:性外激素、告警外激素、尿液等(3)行為信息:動物求偶時的舞蹈、運動等(4)營養信息:食物的數量、種類等。如食物鏈、食物網。3、信息傳遞在生態系統中的作用:4、信息傳遞在農業生產中的作用:一是提高農、畜產品的產量,如短日照處理能使菊花提前開花;二是對有害動物進行控制,如噴灑人工合成的性外激素類似物干擾害蟲交尾的環保型防蟲法。五、生態系統的穩定性1、概念:生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力2、生態系統之所以能維持相對穩定,是由于生態系統具有自我調節能力。生態系統自我調節能力的。基礎是負反饋。物種數目越多,營養結構越復雜,自我調節能力越大。3、生態系統的穩定性具有相對性。當受到大規模干擾或外界壓力超過該生態系統自身更新和自我調節能力時,便可能導致生態系統穩定性的破壞、甚至引發系統崩潰。4、生物系統的穩定性: 包括抵抗力穩定性和恢復力穩定性 生態系統成分越單純,結構越簡單抵抗力穩定性越低,反之亦然。草原生態系統恢復力穩定性較強,草地破壞后能恢復。而森林恢復很困難。抵抗力穩定性強的生態系統它的恢復力穩定就弱。 注意:生態系統有自我調節的能力。但有一定的限度。保持其穩定性,使人與自然協調發展5、提高生態系統穩定性的措施:在草原上適當栽種防護林,可以有效地防止風沙的侵蝕,提高草原生態系統的穩定性(如圖)。再比如避免對森林過量砍伐,控制污染物的排放,等等,都是保護生態系統穩定性的有效措施一方面要控制對生態系統的干擾程度,對生態系統的利用應適度,不應超過生態系統的自我調節能力;另一方面對人類利用強度較大的生態系統,應實施相應的物質和能量的投入,保證生態系統內部結構和功能的協調。6、制作生態瓶時應注意:①生態瓶必須是透明的;②生態瓶中投放的生物之間要構成營養關系,數量比例要合理;③ 生態瓶中的水量應占其容積的4/5,留出一定的空間,儲備一定量的空氣;④生態瓶要密封;⑤生態瓶要放在光線良好,但避免陽光直射的地方;⑥研究結束前不要再隨意移動生態瓶。第六章 生態環境的保護1、人口增長引發環境問題的實質是人類的活動超出了環境的承受能力,對人類自身賴以生存的生態系統的結構和功能造成了破壞。2、全球性生態環境問題主要包括:全球氣候變化、水資源短缺、臭氧層破壞、酸雨、土壤荒漠化、海洋污染、生物多樣性銳減、植被破壞、水土流失、環境污染 等3、生物多樣性包括3個層次:遺傳多樣性(所有生物擁有的全部基因)、物種多樣性(指生物圈內所有的動物、植物、微生物)、生態系統多樣性。4、生物多樣性保護的意義:生物多樣性是人類賴以生存和發展的的基礎,對生物進化和維持生物圈的穩態具有重要意義,因此,為了人類的可持續發展,必須保護生物多樣性。5、人口增長對生態環境的影響 (1)對土地資源的壓力 (2)對水資源的壓力(3)對能源的壓力 (4)對森林資源的壓力 (5)環境污染加劇6、生物多樣性的價值:潛在價值,直接價值,間接價值7、保護生物多樣性的措施:課本P126(1)就地保護:自然保護區和國家森林公園是生物多樣性就地保護的場所。(2)遷地保護:動物園、植物園、瀕危物種保護中心。(3)加強宣傳和執法力度。(4)建立精子庫、種子庫,利用生物技術對瀕危物種的基因進行保護等。 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