資源簡(jiǎn)介

高三第二輪復(fù)習(xí)生物知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)
第一單元 生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
（細(xì)胞中的化合物、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞增殖、分化、癌變和衰老、生物膜系統(tǒng)和細(xì)胞工程）
1.1 化學(xué)元素與生物體的關(guān)系
最基本元素：C C、H、
O、 N、
大量元素 P、S、 基本元素：C、H、O、N
K、Ca、
必需元素 Mg 主要元素：C、H、O、N、P、S
微量元素 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo 等 化學(xué)元素
無(wú)害元素 Al、Si 等
非必需元素
有害元素 Pb、Hg 等
1.2 生物體中化學(xué)元素的組成特點(diǎn)
C、H、O、N 四種元素含量最多
不同種生物體中化學(xué)元素的組成特點(diǎn) 元素種類大體相同
元素含量差異很大
1.3 生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性
統(tǒng)一性 組成生物體的化學(xué)元素，在無(wú)機(jī)自然界中都能找到
差異性 組成生物體的化學(xué)元素，在生物體和無(wú)機(jī)自然界中含量差異很大
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1.4 細(xì)胞中的化合物一覽表
化合物 分 類 元素組成 主要生理功能
①組成細(xì)胞
②維持細(xì)胞形態(tài)
③運(yùn)輸物質(zhì)
水 ④提供反應(yīng)場(chǎng)所
⑤參與化學(xué)反應(yīng)
⑥維持生物大分子功能
⑦調(diào)節(jié)滲透壓
①構(gòu)成化合物（Fe、Mg）
②組成細(xì)胞（如骨細(xì)胞）
無(wú)機(jī)鹽
③參與化學(xué)反應(yīng)
④維持細(xì)胞和內(nèi)環(huán)境的滲透壓）
單糖 ①供能（淀粉、糖元、葡萄糖等）
二糖 ②組成核酸（核糖、脫氧核糖）
糖類 C、H、O
多糖 ③細(xì)胞識(shí)別（糖蛋白）
④組成細(xì)胞壁（纖維素）
①供能（貯備能源）
脂肪 C、H、O
②組成生物膜
脂質(zhì) 磷脂（類脂） C、H、O、N、P
③調(diào)節(jié)生殖和代謝（性激素、Vit.D）
固醇 C、H、O
④保護(hù)和保溫
①組成細(xì)胞和生物體
單純蛋白（如胰島素） C、H、O、N、S ②調(diào)節(jié)代謝（激素）
蛋白質(zhì)
結(jié)合蛋白（如糖蛋白） （Fe、Cu、P、Mo ） ③催化化學(xué)反應(yīng)（酶）
④運(yùn)輸、免疫、識(shí)別等
①貯存和傳遞遺傳信息
DNA
核酸 C、H、O、N、P ②控制生物性狀
RNA
③催化化學(xué)反應(yīng)（RNA 類酶）
1.5 蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算
設(shè) 構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸個(gè)數(shù) m，
構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈條數(shù)為 n，
構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為 a，
蛋白質(zhì)中的肽鍵個(gè)數(shù)為 x，
蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為 y，
控制蛋白質(zhì)的基因的最少堿基對(duì)數(shù)為 r，
則 肽鍵數(shù)＝脫去的水分子數(shù)，為 x m n ①
蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量 y ma 18x ②
r
或者 y a 18x ③
3
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1.6 蛋白質(zhì)的組成層次
C、H、O、N、S 氨基酸 肽鏈 基本成分
蛋白質(zhì)
C、H、O、N、P、Fe、Cu 離子和（或）分子 其它成分
1.7 核酸的基本組成單位
名稱 基本組成單位
一分子磷酸（H3PO4）
一分子五碳糖
核酸 核苷酸（8 種） （核糖或脫氧核糖）
核苷
一分子含氮堿基
（5 種：A、G、C、T、U）
一分子磷酸
脫氧核苷酸
（4 種）
DNA 一分子脫氧核糖
一分子含氮堿基 脫氧核苷
（A、G、C、T）
一分子磷酸
核糖核苷酸
（4 種）
RNA 一分子核糖
核糖核苷
一分子含氮堿基
（A、G、C、U）
1.8 生物大分子的組成特點(diǎn)及多樣性的原因
名稱 基本單位 化學(xué)通式 聚合方式 多樣性的原因
①葡萄糖數(shù)目不同
多糖 葡萄糖 C6H12O6 ②糖鏈的分支不同
③化學(xué)鍵的不同
R ①氨基酸數(shù)目不同
②氨基酸種類不同
蛋白質(zhì) 氨基酸 NH2 C COOH 脫水縮合
③氨基酸排列次序不同
H ④肽鏈的空間結(jié)構(gòu)
①核苷酸數(shù)目不同
核酸
核苷酸 ②核苷酸排列次序不同
（DNA和 RNA）
③核苷酸種類不同
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1.9 生物組織中還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì)和 DNA 的鑒定
物質(zhì) 試劑 操作要點(diǎn) 顏色反應(yīng)
臨時(shí)混合
還原性糖 斐林試劑（甲液和乙液） 磚紅色
加熱
切片
脂肪 蘇丹Ⅲ（蘇丹Ⅳ） 桔黃色（紅色）
高倍鏡觀察
先加試劑 A
蛋白質(zhì) 雙縮脲試劑（A 液和 B 液） 紫色
再滴加試劑 B
加 0.015mol/LNaCl 溶液 5Ml
DNA 二苯胺 藍(lán)色
沸水加熱 5min
1.10 選擇透過(guò)性膜的特點(diǎn)
自由通過(guò) 水
選擇透過(guò)性膜的特點(diǎn) 三個(gè)通過(guò) 可以通過(guò) 被選擇的離子和小分子
不能通過(guò) 其它離子、小分子和大分子
1.11 細(xì)胞膜的物質(zhì)交換功能
親脂小分子
自由擴(kuò)散 高濃度——→低濃度 膜
不消耗細(xì)胞能量（ATP） 的
離子、小分子 離子、不親脂小分子 流
低濃度——→高濃度 動(dòng)
主動(dòng)運(yùn)輸
需載體蛋白運(yùn)載 性
物質(zhì)交換 原
消耗細(xì)胞能量（ATP） 理
內(nèi)吞
大分子、顆粒 膜的流動(dòng)性、膜融合特性
外排
1.12 線粒體和葉綠體共同點(diǎn)
1、具有雙層膜結(jié)構(gòu)
2、進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換
3、含遺傳物質(zhì)——DNA
4、能獨(dú)立地控制性狀
5、決定細(xì)胞質(zhì)遺傳
6、內(nèi)含核糖體
7、有相對(duì)獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)
8、能自我分裂增殖
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1.13 真核生物細(xì)胞器的比較
名 稱 化學(xué)組成 存在位置 膜結(jié)構(gòu) 主要功能
蛋白質(zhì)、呼吸酶、RNA、 能 有氧呼吸的
線粒體 動(dòng)植物細(xì)胞
脂質(zhì)、DNA 量 主要場(chǎng)所
雙層膜
蛋白質(zhì)、光合酶、RNA、 代
葉綠體 植物葉肉細(xì)胞 光合作用
脂質(zhì)、DNA、色素 謝
與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類
內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 蛋白質(zhì)、酶、脂質(zhì)
的加工、運(yùn)輸有關(guān)
動(dòng)植物細(xì)胞中廣 單層膜 蛋白質(zhì)的運(yùn)輸、加工、
高爾基體 蛋白質(zhì)、脂質(zhì)
泛存在 細(xì)胞分泌、細(xì)胞壁形成
溶酶體 蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、酶 細(xì)胞內(nèi)消化
核糖體 蛋白質(zhì)、RNA、酶 合成蛋白質(zhì)
動(dòng)物細(xì)胞 無(wú)膜
中心體 蛋白質(zhì) 與有絲分裂有關(guān)
低等植物細(xì)胞
1.14 細(xì)胞有絲分裂中核內(nèi) DNA、染色體和染色單體變化規(guī)律
間期 前期 中期 后期 末期
DNA 含量 2a—→4a 4a 4a 4a 2a
染色體數(shù)目（個(gè)） 2N 2N 2N 4N 2N
染色體單數(shù)（個(gè)） 0 4N 4N 0 0
染色體組數(shù)（個(gè)） 2 2 2 4 2
同源染色數(shù)（對(duì)） N N N 2N N
注：設(shè)間期染色體數(shù)目為 2N 個(gè)，未復(fù)制時(shí) DNA 含量為 2a。
1.15 理化因素對(duì)細(xì)胞周期的影響
理化因素 間期 前期 中期 后期 末期 機(jī)理 應(yīng)用
過(guò)量脫氧胸苷 ＋ 抑制 DNA 復(fù)制 治療癌癥
秋水仙素 ＋ 抑制紡錘體形成 獲得多倍體
低溫（2—4℃） ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 影響酶活和供能 低溫貯藏
注：＋ 表示有影響
1.16 細(xì)胞分裂異常（或特殊形式分裂）的類型及結(jié)果
類型 分裂方式 結(jié)果 事例
細(xì)胞質(zhì)不分裂 有絲分裂 雙（多）核細(xì)胞 多核胚囊
個(gè)別染色體不分離 有絲分裂、減數(shù)分裂 單體、多體 21 三體、唐氏綜合征
全部染色體不分離 有絲分裂、減數(shù)分裂 多倍體 四倍體植物
染色體多次復(fù)制，但不分離 有絲分裂 多線巨大染色體 果蠅唾腺染色體
兩個(gè)以上中心體 有絲分裂 多極核
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1.17 細(xì)胞分裂與分化的關(guān)系
M
G0 期（暫不增殖）
G2
衰老 死亡
周期性細(xì)胞
G1 終端分化細(xì)胞
S
1.18 已分化細(xì)胞的特點(diǎn) 1.19 分化后形成的不同種類細(xì)胞的特點(diǎn)
形態(tài)結(jié)構(gòu)特化 基因表達(dá)不同
新陳代謝改變 形態(tài)結(jié)構(gòu)不同
已分化細(xì)胞 不同種類細(xì)胞
生理功能專一 生理功能不同
分裂能力喪失 代謝活動(dòng)不同
1.20 分化與細(xì)胞全能性的關(guān)系
體細(xì)胞 分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低
生殖細(xì)胞（如卵細(xì)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
1.21 細(xì)胞的生活史 癌變 （永生）
異常分化
絕大多數(shù)細(xì)胞 未分化 分化 衰老 死亡
細(xì)胞
干細(xì)胞 分裂 干細(xì)胞特點(diǎn)：（無(wú)限增殖）
既分裂也分化
少數(shù)細(xì)胞
癌細(xì)胞 分裂 癌細(xì)胞特點(diǎn)：（無(wú)限增殖）
只分裂不分化
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1.22 癌細(xì)胞的特點(diǎn)
無(wú)限分裂增殖 永生細(xì)胞
成纖維細(xì)胞癌變
形態(tài)結(jié)構(gòu)變化 扁平梭形 球形
如癌細(xì)胞膜糖蛋白減少，細(xì)胞黏著性降低，易轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。
細(xì)胞物質(zhì)改變 癌細(xì)胞膜表面含腫瘤抗原，肝癌細(xì)胞含甲胎蛋白等
癌細(xì)胞的特點(diǎn) 正常功能喪失
新陳代謝異常 如線粒體功能障礙，無(wú)氧供能
引發(fā)免疫反應(yīng) 主要是細(xì)胞免疫
可以種間移植 可移植在異種生物體內(nèi)生長(zhǎng)，形成癌瘤
1.23 衰老細(xì)胞的特點(diǎn)
水少 水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小，代謝減慢
酶低 酶的活性降低
助
水酶色核透
記 色累
（水煤色黑透） 色素積累，阻礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)交流和信息傳遞
詞
核大 細(xì)胞核體積增大，染色體固縮，染色加深
透變 細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運(yùn)輸功能降低
1.24 細(xì)胞的死亡
環(huán)境因素突變
病理性死亡（細(xì)胞壞死）
細(xì) 病原體入侵
胞
死 動(dòng)物變態(tài) 蝌蚪尾部消失
亡
花兒凋謝 花瓣凋萎
程序性死亡（細(xì)胞凋亡） 正常生命需要
極體消失
大部分淋巴細(xì)胞死亡
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1.25 生物膜與生物膜系統(tǒng)
化學(xué)組成相似
組成細(xì)胞的膜的總稱
基本結(jié)構(gòu)相同
概念 核外膜——內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜——胞膜
直接聯(lián)系
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜——線粒體外膜（或相依）
結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系
間接聯(lián)系 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜—膜泡—高爾基體膜—膜泡—胞膜
生物膜
分泌作用 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體-細(xì)胞膜 協(xié) 相
功能上的聯(lián)系 調(diào) 互
工 配
胞飲作用 細(xì)胞膜-溶酶體 作 合
膜 為細(xì)胞提供穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境 細(xì)胞膜
進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換、信息傳遞
生理作用 為化學(xué)反應(yīng)提供場(chǎng)所
將細(xì)胞分隔成功能小區(qū)
生物膜系統(tǒng)
工業(yè)上 淡化海水，處理污水
研究意義 農(nóng)業(yè)上 研究抗寒、抗旱、耐鹽機(jī)理
概念
醫(yī)藥上 人造膜材料代替病變器官
結(jié)構(gòu)上緊密聯(lián)系
細(xì)胞膜、核膜及具膜細(xì)胞器構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系
功能上相互依存
你知道嗎
細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞
細(xì)胞分化產(chǎn)生新細(xì)胞類型
基因突變產(chǎn)生新基因
基因重組產(chǎn)生新基因型
生殖隔離產(chǎn)生新物種
第 8 頁(yè)
1.26 細(xì)胞工程 脫 再
離體的 分 分 植
化 愈傷 化 根
植物組織培養(yǎng) 植物器官 物 植 組織 芽
組織或細(xì)胞 體
物
細(xì)
胞 植 物
工 細(xì)胞 A 去壁 融合
程 植物體細(xì)胞雜交 雜種細(xì)胞 組織培養(yǎng)
植 物
細(xì)胞 B
細(xì)
胞 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 動(dòng)物組織 單個(gè)細(xì)胞 原代培養(yǎng) 傳代培養(yǎng)
工
程
動(dòng)物細(xì)胞 A 融合 篩選
動(dòng)物細(xì)胞融合 雜種細(xì)胞 細(xì)胞培養(yǎng)
動(dòng)物細(xì)胞 B
動(dòng)
物 小
細(xì) 免 鼠
疫 體內(nèi)
胞 小 提 細(xì) 融 篩融 雜鼠 培養(yǎng) 提 工 取
單克隆抗體 胞
合 選 交
合 取瘤
程 細(xì) 抗
胞 細(xì)
胞 體外
體
小鼠骨髓瘤細(xì)胞
培養(yǎng)
胚胎移植
核移植
你知道嗎
動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)代數(shù)與取材有關(guān)
細(xì)胞來(lái)源 可傳代數(shù)
人胎兒細(xì)胞 50 代
成人細(xì)胞 20 代
小鼠 14—28 代
烏龜 90—125 代
第 9 頁(yè)
B
1.27 植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較
比較項(xiàng)目 植物組織培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)
生物學(xué)原理 細(xì)胞全能性 細(xì)胞分裂
培養(yǎng)基性質(zhì) 固體 液體
培養(yǎng)基成分 蔗糖、氨基酸、維生素、水、礦物質(zhì)、生長(zhǎng) 葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、
素、細(xì)胞分裂素、瓊脂 維生素、水、動(dòng)物血清
取材 植物器官、組織或細(xì)胞 動(dòng)物胚胎、幼齡動(dòng)物器官或
組織
培養(yǎng)對(duì)象 植物器官、組織或細(xì)胞 分散的單個(gè)細(xì)胞
過(guò)程 脫分化、再分化 原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)
細(xì)胞分裂生長(zhǎng)分化特點(diǎn) ①分裂：形成愈傷組織 ①只分裂不分化
②分化：形成根、芽 ②貼壁生長(zhǎng)
③接觸抑制
培養(yǎng)結(jié)果 新的植株或組織 細(xì)胞株或細(xì)胞系
應(yīng)用 ①快速繁殖 ①生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品
②培育無(wú)病毒植株 ②皮膚細(xì)胞培養(yǎng)后移植
③提取植物提取物（藥物、香料、色素等） ③檢測(cè)有毒物質(zhì)
④人工種子 ④生理、病理、藥理研究
⑤培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物
培養(yǎng)條件 無(wú)菌、適宜的溫度和 pH
1.28 植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的比較
比較項(xiàng)目 植物體細(xì)胞雜交 動(dòng)物細(xì)胞融合
生物學(xué)原理 膜的流動(dòng)性、膜融合特性
原生質(zhì)體制備： 細(xì)胞分散：
前期處理
纖維素酶和果膠酶處理 胰蛋白酶處理
①物理：離心、振動(dòng)、電刺激 （同前）
方法和手段
②化學(xué)：聚乙二醇（PEG） ③生物：滅活的病毒
①制備單克隆抗體
應(yīng)用 進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交，創(chuàng)造植物新品種
②基因定位
下游技術(shù)(后續(xù)技術(shù)) 植物組織培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)
你知道嗎
細(xì)胞——生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位
葡萄糖——組成多糖的基本單位
氨基酸——組成蛋白質(zhì)的基本單位
核苷酸——組成核酸的基本單位
基因——控制生物性狀的基本單位
種群——生物生存和進(jìn)化的基本單位
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第二單元 生物的新陳代謝
Ⅰ 植物代謝部分：酶與 ATP、光合作用、水分代謝、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、生物固氮
2.1 酶的分類
單純酶 僅含蛋白質(zhì) 如胃蛋白質(zhì)酶
蛋白質(zhì)類酶
蛋白質(zhì) -
蛋白質(zhì)本質(zhì) 唾液淀粉酶含 Cl ( )
離子 細(xì)胞色素氧化酶含 2+Cu
復(fù)合酶
分解葡萄糖的酶含 2+Mg
NADP(輔酶Ⅱ) 輔助因子
酶 輔酶 B 族維生素
生物素(羧化酶的輔酶)
有機(jī)物
RNA 端粒酶含 RNA
存在于低等生物中，將 RNA
ＲＮＡ類酶
自我催化。對(duì)生命起源的研(核酸本質(zhì))
究有重要意義。
2.2 酶促反應(yīng)序列及其意義
酶促反應(yīng)序列 生物體內(nèi)的酶促反應(yīng)可以順序連接起來(lái)，即第一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是第二個(gè)反應(yīng)的
底物，第二個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是第三個(gè)反應(yīng)的底物，以此類推，所形成的反應(yīng)鏈叫酶促反應(yīng)序列。如
A B C D 終產(chǎn)物 酶 1 酶 2 酶 3 酶 4 酶 n
意義 各種反應(yīng)序列形成細(xì)胞的代謝網(wǎng)絡(luò)，使物質(zhì)代謝和能量代謝沿著特定路線有序進(jìn)行，確
定了代謝的方向。
2.3 生物體內(nèi) ATP 的來(lái)源
ATP 來(lái)源 反應(yīng)式
光合作用的光反應(yīng)
化能合成作用 ADP＋Pi＋能量——→ATP
酶
有氧呼吸
無(wú)氧呼吸
其它高能化合物轉(zhuǎn)化 酶
C~P（磷酸肌酸）＋ADP——→C（肌酸）＋ATP
（如磷酸肌酸轉(zhuǎn)化）
第 11 頁(yè)
2.4 生物體內(nèi) ATP 的去向
光合作用的暗反應(yīng)
細(xì)胞分裂
礦質(zhì)元素吸收
植物
新物質(zhì)合成
植株的生長(zhǎng) 酶
ATP ——→ADP＋Pi＋ 能量 神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電
肌肉收縮
動(dòng)物
吸收和分泌
合成代謝
生物發(fā)光
2.5 光合作用的色素
胡蘿卜素
（橙黃色）胡蘿卜素 快
葉黃素
吸收傳遞光能
大部分葉綠素 a
（黃色）葉黃素
分離 作用 葉綠素 b
（藍(lán) 綠色）葉綠素 a
（黃 綠色）葉綠素 b 吸收轉(zhuǎn)化光能 特殊狀態(tài)的葉綠素 a 慢
色素
胡蘿卜素 類胡蘿卜素
葉綠體基粒的 葉黃素
分布 組成
類囊體薄膜上 葉綠素 a
葉綠素 葉綠素 b
2.6 光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較
比較項(xiàng)目 光反應(yīng) 暗反應(yīng)
反應(yīng)場(chǎng)所 葉綠體基粒 葉綠體基質(zhì)
能量變化 光能——→電能 活躍化學(xué)能——→穩(wěn)定化學(xué)能
電能——→活躍化學(xué)能
物質(zhì)變化 H2O——→[H]＋O2 CO2＋NADPH＋ATP———→
+ ＋ +NADP H ＋ 2e ——→NADPH （CH2O）＋
+
ADP＋Pi＋NADP ＋H2O
ATP＋Pi——→ATP
+
反應(yīng)物 H2O、ADP、Pi、NADP CO2、ATP、NADPH
反應(yīng)產(chǎn)物 + O2、ATP、NADPH （CH2O）、ADP、Pi、NADP 、H2O
反應(yīng)條件 需光 不需光
反應(yīng)性質(zhì) 光化學(xué)反應(yīng)（快） 酶促反應(yīng)（慢）
反應(yīng)時(shí)間 有光時(shí)（自然狀態(tài)下，無(wú)光反應(yīng)產(chǎn)物暗反應(yīng)也不能進(jìn)行）
第 12 頁(yè)
2.7 C3 植物和 C4 植物光合作用的比較
C3 植物 C4 植物
光反應(yīng) 葉肉細(xì)胞的葉綠體基粒 葉肉細(xì)胞的葉綠體基粒
暗反應(yīng) 葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì) 維管束鞘細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)
CO2 固定 僅有 C3 途徑 C4 途徑—→C3 途徑
2.8 C4 植物與 C3 植物的鑒別方法
方法 原 理 條件和過(guò)程 現(xiàn)象和指標(biāo) 結(jié) 論
生長(zhǎng)狀況：
在強(qiáng)光照、干旱、高
生理 正常生長(zhǎng)
溫、低 CO2 時(shí)，C4 正常生長(zhǎng)：C4 植物
學(xué)方 或
植物能進(jìn)行光合作 枯萎死亡：C3 植物
法 密閉、強(qiáng)光照、干旱、 枯萎死亡
用，C3 植物不能。
高溫
過(guò)葉脈橫切，裝片 ①是否有兩圈花細(xì)
形態(tài)
維管束鞘的結(jié)構(gòu)差 胞圍成環(huán)狀結(jié)構(gòu) 是：C4 植物
學(xué)方
異 ②鞘細(xì)胞是否含葉 否：C3 植物
法
綠體
出現(xiàn)藍(lán)色：
①合成淀粉的場(chǎng)所 出現(xiàn)①現(xiàn)象時(shí)：
葉片脫綠→加碘→ ①藍(lán)色出現(xiàn)在維管
化學(xué) 不同 C4 植物
過(guò)葉脈橫切→制片 束鞘細(xì)胞
方法 ②酒精溶解葉綠素 出現(xiàn)②現(xiàn)象時(shí)：
→觀察 ②藍(lán)色出現(xiàn)在葉肉
③淀粉遇面碘變藍(lán) C3 植物
細(xì)胞
2.9 C4 植物中 C4 途徑與 C3 途徑的關(guān)系
+
草酰乙酸(C ) 蘋果酸 C 蘋果酸 C NADP 4 4 4
+
NADPH NADP
NADPH
PEP 羧化酶
CO2
AMP ATP
CO 暗反應(yīng) 2
磷 酸烯醇式
丙酮酸 C3 丙酮酸 C3
丙 酮酸（C3） C5 （CH2O）
葉肉細(xì)胞 維管束鞘細(xì)胞
注：磷酸烯醇式丙酮酸英文縮寫為 PEP。
第 13 頁(yè)
2.10 C4 植物比 C3 植物光合作用強(qiáng)的原因
C3 植物 C4 植物
結(jié)構(gòu)原因： 以育不良，無(wú)花環(huán)型結(jié)構(gòu)，無(wú) 發(fā)育良好，花環(huán)型，葉綠體大。
維管束鞘細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 葉綠體。 暗反應(yīng)在此進(jìn)行。有利于產(chǎn)物
光合作用在葉肉細(xì)胞進(jìn)行，淀 運(yùn)輸，光合效率高。
粉積累，影響光合效率。
生理原因： 只有磷酸核酮糖羧化酶。 兩種酶均有。
PEP 羧化酶 磷酸核酮糖羧化酶與 CO2 親和 PEP 羧化酶與 CO2 親和力大，
磷酸核酮糖羧化酶 力弱，不能利用低 CO2。 利用低 CO2 能力強(qiáng)。
2.11 光能利用率與光合作用效率的關(guān)系
光合作用制造的有機(jī)物所含的能量 照在地面上的總能
光能利用率 ＝
照在該地面的總的光能
量中被轉(zhuǎn)移的能量
概念
光合作用制造的有機(jī)物所含的能量 參與光合作用的能
光合作用效率 ＝
光合作用吸收的光能 量中被轉(zhuǎn)移的能量
熱能損失
去向 光能損失→熒光、磷光
光能→電能→化學(xué)能（貯存）
延長(zhǎng)光合作用時(shí)間
關(guān)系 提高光能利用率 增加光合作用面積
控制光照強(qiáng)弱
提高光合作用效率 二氧化碳供應(yīng)
必需礦質(zhì)元素供應(yīng)
2.12 影響光合作用的外界因素與提高光能利用率的關(guān)系
延長(zhǎng)光合作用時(shí)間 提高復(fù)種指數(shù)：改一年一季為一年多季
合理密植
增加光合作用面積
套種（不同時(shí)播種）、間作（同時(shí)播種）
溫度
提
高 因地制宜：陽(yáng)生植物種陽(yáng)地
光 控制光照強(qiáng)弱 陰生植物種陰地
影能 光
利 光質(zhì)影響：藍(lán)紫光照，蛋白質(zhì)和脂類多
響
光
用 紅光照，糖類增多
合率 作
增加二氧化碳供應(yīng) 通風(fēng)透光，增施農(nóng)家肥；人工增 CO2（溫室） CO2 用的
N： + 外
ATP、NADP 的成分
P： 界
必需礦質(zhì)元素供應(yīng) 礦物質(zhì) 因
K：糖類的合成和運(yùn)輸 素
Mg：葉綠素的成分
水
第 14 頁(yè)
2.13 光合作用實(shí)驗(yàn)的常用方法
可同時(shí)使用
半葉法（遮蓋法） 光合作用產(chǎn)生淀粉 割主葉脈法
密封法 驗(yàn)證（探索）光合作用需
CO2 并放 O2、光強(qiáng)的影響
驗(yàn)證（探索）光合
作用中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變
打孔法（抽氣法） 光質(zhì)對(duì)光合作用的影響 同位素標(biāo)記法
分光法
2.14 植物對(duì)水分的吸收和利用
2.14.1 植物對(duì)水分的吸收
液泡尚未形成或消失
吸脹吸水
通過(guò)親水物質(zhì)的親水性吸水
主要由成熟細(xì)胞的中央液泡構(gòu)成滲透系統(tǒng)
水 吸水原理
分 通過(guò)滲透作用吸水
的
吸 滲透系統(tǒng) 隔著半透膜的兩種溶液構(gòu)成的體系
收
①具有半透膜
滲透吸水 發(fā)生條件 ②膜兩側(cè)溶液具有濃度差
滲透壓 溶液與純水達(dá)平衡時(shí)，溶液一方所承受的外壓差。
由細(xì)胞膜、液泡膜、兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成
原生質(zhì)層
植物細(xì)胞構(gòu) 看作一層半透膜（本質(zhì)是選擇透過(guò)性）
成滲透系統(tǒng) ①植物細(xì)胞與土壤溶液之間構(gòu)成
兩個(gè)系統(tǒng)
②每?jī)蓚€(gè)植物細(xì)胞之間構(gòu)成
第 15 頁(yè)
2.14.2 擴(kuò)散作用與滲透作用的聯(lián)系與區(qū)別
擴(kuò)散作用 物質(zhì)由相對(duì)多（密度高）的地方向相對(duì)少（密度低）的地方運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，叫擴(kuò)散
聯(lián)系 物質(zhì)由高到低的移動(dòng)方式，利用物質(zhì)本身的屬性，不需要能量
區(qū)別
特指溶劑分子（如水、酒精等）的擴(kuò)散，需特定的條件
滲透作用 溶劑分子的擴(kuò)散叫滲透，具備一定條件才能發(fā)生
2.14.3 半透膜與選擇透過(guò)性膜的區(qū)別與聯(lián)系
半透膜 選擇透過(guò)性膜
水自由通過(guò)，被選擇的離子和其它小分子可以通
概念 小分子、離子能透過(guò)，大分子不能透過(guò)
過(guò)，大分子和顆粒不能通過(guò)
選擇透過(guò)性（生物分子組成，取決于脂質(zhì)、蛋白
性質(zhì) 半透性（存在微孔，取決于孔的大?。?br/>質(zhì)和 ATP）
狀態(tài) 活或死 活
材料 合成材料或生物材料 生物膜（磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成的膜）
物質(zhì)運(yùn) 水和親脂小分子：不由膜決定，取決于物質(zhì)密度
不由膜決定，取決于物質(zhì)密度
動(dòng)方向 離子和其它小分子：膜上載體（蛋白質(zhì)）決定
功能 滲透作用 滲透作用和其它更多的生命活動(dòng)功能
共同點(diǎn) 水自由通過(guò)，大分子和顆粒都不能通過(guò)
2.14.4 植物體內(nèi)水分的運(yùn)輸
方向 向上：根—→莖—→葉
水分的運(yùn)輸 導(dǎo)管運(yùn)輸
蒸騰作用 產(chǎn)生蒸騰拉力
動(dòng)力
根壓 導(dǎo)致吐水現(xiàn)象
2.14.5 植物體內(nèi)水分的利用和散失
利用 1-5%參與光合作用、呼吸作用等生命活動(dòng)
水分
散失 蒸騰作用 絕大部分水分通過(guò)蒸騰作用散失
①根持續(xù)吸水的動(dòng)力
生理意義 ②物質(zhì)運(yùn)輸?shù)妮d體
③降低葉片溫度
第 16 頁(yè)
2.15 植物體內(nèi)的化學(xué)元素(1)
植物體
有機(jī)物 90%
水分(10-95%) 干物質(zhì)(5-90%)
無(wú)機(jī)鹽 10%
燃燒
小部分 N
C、H、O、N、S 形成氣體：
大部分 S CO2、CO、N2、NH3、H2O
揮發(fā)部分 和氮氧化物等。 灰分元素
全部 P 少量硫形成 H2S、SO2 等。
全部金屬元素
1.16 植物體內(nèi)的化學(xué)元素(2) 除 C、H、O 外
概念 由根系吸收的元素
（N 放在礦質(zhì)元素中討論）
載體的種類與數(shù)量 選擇性吸收
N、P、S、K、
大量元素
Ca、Mg（6 種）
主動(dòng)運(yùn)輸 方式 吸收 必需礦質(zhì)元素
Fe、Mn、B、Zn、
大 微量元素
量 Cu、Mo、Cl、Ni
元
素 必 礦 質(zhì) N、P、K、Mg 需
元 元 能被再利用的元素
微 素 素 老葉先受損
量
元 缺乏癥
素 幼葉先受損
植
物 不被再利用的元素
體 Ca、S、B、
非必需礦質(zhì)元素 Al、Si、Na、I 等
非 非
必 礦
需 質(zhì) C、H、O
元 元
素 素
第 17 頁(yè)
2.17 生物固氮
固氮酶
固氮過(guò)程 N2＋e＋
+
H ＋ATP————→NH3＋ADP＋Pi （選學(xué)）
代謝類型
種 在生態(tài)系統(tǒng)
生物固氮 固氮原因及條件 同 異 常見類型
類 中的作用 化 化
共
根瘤菌（6 種） 生 消費(fèi)者
固 與豆科植 異 （大豆、菜豆、概 意 固 固 (取食于活的
念 義 氮 氮 物共生時(shí) 養(yǎng) 豌豆、苜蓿、羽
微 氮 基 生物體)
將 ① ② 因 扇豆、三葉草） 生 類 需
大 為 對(duì) 物 （
氣 綠 自 的 自 固 自 氧 固氮藍(lán)藻
氮 色 然 種 生 氮 生產(chǎn)者
植 界 類 酶 養(yǎng) (念珠藻)
物 氮 固 ） 獨(dú)立生活
還 提 循 氮 異 圓褐固氮菌 分解者
原 供 環(huán)
成 類 養(yǎng) 黃色分支桿菌 (腐生生活) 氮 有
素 重 注意：不同的根瘤菌具有共生專一性。如蠶豆根瘤菌與蠶豆、
營(yíng) 要
的 養(yǎng) 作 豌豆、豇豆共生；大豆根瘤菌只能與大豆共生。
過(guò) 用
程
2.18 氮循環(huán) 大氣氮庫(kù)（N 2）
N2
反硝化細(xì)菌
大氣固氮 工業(yè)固氮 生物固氮
尿素
氮素化肥 脲酶 脲酶 -
NH3 消費(fèi)者
尿素 硝化細(xì)菌 分解者
- -
氮鹽 NO2 、NO3
遺體 生產(chǎn)者
-
NO3
2.19 三類微生物在自然界氮循環(huán)中的作用
固氮酶
N2————→NH3
固氮微生物
（N2 循環(huán)）
酶 酶
NH ——→ -NO 、 -NO 硝化細(xì)菌 反硝化細(xì)菌 -、 - 3 2 3 NO2 NO3 ——→N2
第 18 頁(yè)
(N2) NH3
Ⅱ 動(dòng)物與微生物代謝部分：三大類營(yíng)養(yǎng)代謝、細(xì)胞呼吸、代謝基本類型、微生物類群、
微生物的營(yíng)養(yǎng)代謝與生長(zhǎng)、發(fā)酵工程簡(jiǎn)介
2.20 人和動(dòng)物體內(nèi)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝
氧化 CO2＋H2O＋能量
合成
肝糖元
淀粉 葡萄糖
分解
肌糖元
合成
脂肪、某些氨基酸
轉(zhuǎn)變
儲(chǔ)存 皮下結(jié)締組織、腸系膜
脂肪 轉(zhuǎn)變 糖元
分解 甘油、脂肪酸
氧化
CO2＋H2O＋能量
合成
各種組織蛋白、酶及激素等
轉(zhuǎn)氨基
新的氨基酸
蛋白質(zhì) 氨基酸
轉(zhuǎn)變
含氮部分 NH3 尿素
脫氨基
分解
CO2＋H2O＋能量
不含氮部分
轉(zhuǎn)變
糖類、脂肪
2.21 人體的必需氨基酸 不同種動(dòng)物有不同的必需氨基酸
苯．丙．氨酸 纈．氨酸
種類 12 種
賴．氨酸 異亮．氨酸
色氨酸 蘇氨酸 非必需氨基酸 概念 在人和動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)能夠合成的氨基酸 ． ．
亮．氨酸 甲．硫．氨酸
不能在人和動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)合成，只能從 必需氨基酸 概念
食物中獲得的氨基酸稱為必需氨基酸
苯丙賴色亮，纈亮蘇甲硫
種類(8 種) 助記詞
（本秉賴色亮，謝亮輸賈劉）
第 19 頁(yè)
②
2.22 細(xì)胞的有氧呼吸
C6H12O6
2CH2CH COCOOH 3
COCOOH
3
(丙酮酸)
② 6H2O
熱
①
能量 6CO2 20[H] 4[H] C6H12O6
(葡萄糖)
③
ATP(少) 6O2
能量
12H2O 呼吸鏈
ATP(少)
ATP(多)
能量
熱
熱
線粒體
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
2.23 細(xì)胞內(nèi)的無(wú)氧呼吸
細(xì)胞膜
酶
C6H12O6 2C2H5OH ＋ 2CO2 ＋ 能量
總 反應(yīng)式
(丙酮酸)
2C2H5OH ＋ 2CO2
2CH3COCOOH (酒精)
②
①
線粒體 C6H12O6 4[H]
(葡萄糖) 2C3H6O3 (乳酸)
能量 熱
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
ATP(少)
總 反應(yīng)式
酶
C6H12O6 2C3H6O3 ＋ 能量
第 20 頁(yè)
2.24 有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較
比較項(xiàng)目 有氧呼吸 無(wú)氧呼吸
真核細(xì)胞：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，主要在線粒體
反應(yīng)場(chǎng)所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
原核細(xì)胞：細(xì)胞基質(zhì)（含有氧呼吸酶系）
反應(yīng)條件 需氧 不需氧
反應(yīng)產(chǎn)物 終產(chǎn)物（CO2、H2O）、能量 中間產(chǎn)物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量
產(chǎn)能多少 多，生成大量 ATP 少，生成少量 ATP
共同點(diǎn) 氧化分解有機(jī)物，釋放能量
2.25 呼吸作用產(chǎn)生的能量的利用情況
呼吸類型 被分解的有機(jī)物 儲(chǔ)存的能量 釋放的能量 可利用的能量 能量利用率
有氧呼吸 2870kJ 2870kJ 1165 kJ 40.59%
1mol 葡萄糖
無(wú)氧呼吸 2870 kJ 196.65 kJ 61.08 kJ 2.13%
注：無(wú)氧呼吸釋放的能量值為分解為乳酸時(shí)的值。不同的無(wú)氧呼吸類型釋放的能量可能稍有不同。
2.26 新陳代謝的類型
有光時(shí)：自養(yǎng)生活（進(jìn)行光合作用，但供氫體不是水，而是有機(jī)物）
紅螺細(xì)菌
無(wú)光時(shí)：異養(yǎng)生活
兼性營(yíng)養(yǎng)型 綠色植物
光能自養(yǎng)型 光合作用
光合細(xì)菌
自養(yǎng)型
同
化 化能自養(yǎng)型 化能合成作用 硝化細(xì)菌
類
新 型
特 陳 基 異養(yǎng)型 絕大多數(shù)動(dòng)物，腐生的真菌，大多數(shù)細(xì)菌
殊 代 本
類 謝 類
型 類 型
需氧型 多數(shù)動(dòng)植物 型 異
化
類
型 一些細(xì)菌(如光合細(xì)菌，供氫體不是水，不放 O2) 厭氧型
蛔蟲等
兼性厭氧型
有氧時(shí)：有氧呼吸 酵母菌
無(wú)氧時(shí)：無(wú)氧呼吸
你知道嗎 科學(xué)發(fā)現(xiàn)：
人們對(duì)消化過(guò)程的研究發(fā)現(xiàn)了酶
人們對(duì)向光性的研究發(fā)現(xiàn)了生長(zhǎng)素
人們對(duì)溶菌現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn)了青霉素
第 21 頁(yè)
2.27 微生物的類群
形態(tài)
桿形、球形、螺旋形（弧形）
細(xì)胞壁
細(xì)胞膜 基本結(jié)構(gòu)
細(xì)胞質(zhì)（僅有核糖體）
結(jié)構(gòu) 核區(qū)（環(huán)狀 DNA）
細(xì)菌 特殊結(jié)構(gòu) 質(zhì)粒、莢膜、鞭毛、芽孢、
繁殖 二分裂（有 DNA 的復(fù)制和平分）
細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上繁殖 概念
原 形成的細(xì)菌子細(xì)胞群體 菌落
核
細(xì) 大小、形狀、顏色、
胞 特征 光澤度、透明度、硬度等
微
生
物 基內(nèi)絲菌 吸收養(yǎng)料—營(yíng)養(yǎng)
（ 結(jié)構(gòu) 分枝狀菌絲 單
細(xì) 氣生絲菌 產(chǎn)生孢子—繁殖
胞
） 放線菌 分布 土壤、空氣、水中
細(xì)
胞 對(duì)人類的貢獻(xiàn) 產(chǎn)抗生素（次級(jí)代謝產(chǎn)物）
結(jié)
構(gòu)
其它類群 支原體、衣原體（無(wú)壁）、（藍(lán)藻）
單細(xì)胞 酵母菌
微 真核細(xì)胞微生物
生
物 多細(xì)胞 霉菌
的
類
群
DNA 病毒 蛋白質(zhì)和 DNA 組成
分類
RNA 病毒 蛋白質(zhì)和 RNA 組成
基本單位：衣殼粒
衣殼
非 功能：保護(hù)、抗原性
細(xì) 結(jié)構(gòu) 核衣殼
胞 病毒 核酸 DNA 或 RNA
結(jié)
構(gòu) （可有）
囊膜（帶刺突） 蛋白質(zhì)、多糖、脂類組成
增殖 吸附→注入→復(fù)制（核酸）→合成（蛋白質(zhì)）→裝配→釋放
第 22 頁(yè)
2.28 微生物的營(yíng)養(yǎng)
水
無(wú)機(jī)鹽
無(wú)機(jī)碳源 CO2、NaHCO3 等
碳源 提供碳素營(yíng)養(yǎng)
有機(jī)碳源 糖、脂、石油等
營(yíng)養(yǎng)素
無(wú)機(jī)氮源 N2、硝酸鹽、銨鹽等
氮源 提供氮素營(yíng)養(yǎng)
有機(jī)氮源 尿素、牛肉膏、蛋白胨等
微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物 生長(zhǎng)因子
（包括維生素、氨基酸、堿基等）
微
生
物 目的要明確 根據(jù)培養(yǎng)種類、培養(yǎng)目的選擇原材料
的
營(yíng)
養(yǎng)
營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào) 注意營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例
配制原則
（三要原則） C/N=4：有利于繁殖；
碳氮比最重要
C/N=3：有利于產(chǎn)谷氨酸
細(xì) 菌：pH=6.5—7.5
pH 要適宜 放線菌：pH=7.5—8.5
真 菌：pH=5.0—6.0
培養(yǎng)基
種類 特點(diǎn) 功能
固體培養(yǎng)基 分離、鑒定
物理 加凝固劑
半固體培養(yǎng)基 觀察、保藏
性質(zhì)
液體培養(yǎng)基 不加凝固劑 工業(yè)生產(chǎn)
種類 化學(xué) 合成培養(yǎng)基 成分明確 分類、鑒定
成分 天然培養(yǎng)基 天然成分 工業(yè)生產(chǎn)
加抑制劑(如青霉素)
選擇培養(yǎng)基 加特殊 C 源或 N 源 選擇、分離
用途
不加某物質(zhì)（如 N 源）
鑒別培養(yǎng)基 加指示劑或藥品 鑒別
你知道嗎
加入高濃度食鹽可分離金黃色葡萄球菌
加入青霉素可分離酵母菌和霉菌
不加 N 源可分離固氮微生物
加入伊紅-美藍(lán)可鑒別大腸桿菌
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2.29 微生物的代謝
不斷
概念 微生物自身生長(zhǎng)繁殖必需的物質(zhì)
產(chǎn)生
初級(jí)代謝產(chǎn)物
產(chǎn)物 氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素 特點(diǎn)
代
謝
產(chǎn)
物 或積累 概念 對(duì)自身生長(zhǎng)繁殖非必需的物質(zhì)
或排除
次級(jí)代謝產(chǎn)物
產(chǎn)物 抗生素、毒素、激素、色素
分解葡萄
組成酶 一直存在，只受遺傳控制的酶 糖的酶 大
酶合成調(diào)節(jié) 腸
桿
誘導(dǎo)酶 受環(huán)境中某物質(zhì)的誘導(dǎo)產(chǎn)生 分解乳 菌
微 糖的酶
生 代 同時(shí)存在 “好酶知時(shí)節(jié)，當(dāng)需乃發(fā)生”
物 謝
的 密切配合 調(diào)
代 節(jié) 協(xié)調(diào)作用
謝
概念 通過(guò)改變酶的催化活性，來(lái)調(diào)節(jié)代謝速率 谷氨酸脫氫
酶活性調(diào)節(jié) 酶受谷氨酸
原理 負(fù)反饋：酶催化的產(chǎn)物增多抑制酶的活性 產(chǎn)量的調(diào)節(jié)
基因誘變
高產(chǎn)賴氨酸的黃色短桿菌
代 改變遺傳特性
謝
的 轉(zhuǎn)基因 基因工程人胰島素
人
工
控
控制發(fā)酵條件 改變細(xì)胞膜的通透性，即時(shí)輸出代謝產(chǎn)物，解除對(duì)酶的抑制
制
2.30 微生物的生長(zhǎng)
時(shí)期 特點(diǎn) 作用
調(diào)整期 菌體不增殖，代謝活躍，體積增大
微生物群體 n對(duì)數(shù)期 以 2 形式增長(zhǎng)，代謝旺盛 作菌種和科研材料
微 生長(zhǎng)的規(guī)律 穩(wěn)定期 生死平衡，活菌數(shù)最多，芽孢形成 收獲菌體和代謝產(chǎn)物
生 衰亡期 死亡加速，形態(tài)多樣，細(xì)胞裂解
物
的
生 溫度 最適生長(zhǎng)溫度：25—37℃
超過(guò)：蛋白質(zhì)和核酸不可逆破壞
長(zhǎng) 影響微生物生
超過(guò)：影響酶活性和細(xì)胞膜穩(wěn)定性 長(zhǎng)的環(huán)境因素 pH （最適 pH 見前）
氧 需氧或不需氧
第 24 頁(yè)
2.31 微生物的生長(zhǎng)曲線與生長(zhǎng)速率的關(guān)系
菌
體
數(shù) k
目 k
2 注意
0
a b c d 時(shí)間
生長(zhǎng)速率＝繁殖率—死亡率
生
長(zhǎng)
速
率
a：調(diào)整期
b：對(duì)數(shù)期
0 說(shuō)明
c：穩(wěn)定期
時(shí)間 a b c d
d：衰亡期
2.32 發(fā)酵工程簡(jiǎn)介
采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用產(chǎn)品；
概念
或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的一種新技術(shù)。
基因誘變——傳統(tǒng)，常用。
改變?cè)瓉?lái)基因
菌種選育 基因工程————————
轉(zhuǎn)基因 工程菌（工程細(xì)胞）
細(xì)胞工程——細(xì)胞融合
（三要原則）
培養(yǎng)基配制
一般步驟：配制調(diào)→pH→分裝→滅菌
滅菌 嚴(yán)格殺滅培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備中的各種微生物，保證菌種是單一純種
發(fā)
酵 內(nèi)容
工 擴(kuò)大培養(yǎng)與接種 選育的良種要經(jīng)多次擴(kuò)大培養(yǎng)，才能滿足大規(guī)模生產(chǎn)需要
程
①檢測(cè)菌體數(shù)目和產(chǎn)物濃度。
發(fā)酵過(guò)程 ②添加培養(yǎng)基組成。
③嚴(yán)格控制發(fā)酵條件（溫度、pH、溶氧、通氣量、轉(zhuǎn)速）
代謝產(chǎn)物 蒸餾、萃取、離子交換等方法提取
分離提純產(chǎn)品
菌體本身 過(guò)濾、沉淀等方法分離
醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用 生產(chǎn)抗生素、維生素、動(dòng)物激素、氨基酸、核苷酸等
生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品 啤酒、果酒、食醋等
應(yīng)用
生產(chǎn)食品添加劑 酸味劑、鮮味劑、甜味劑、色素
食品工業(yè)上的應(yīng)用
開發(fā)人類新食源 單細(xì)胞蛋白、真菌蛋白等新食品
第 25 頁(yè)
(lg)
第三單元 生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)
（包括植物調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、免疫）
3.1 植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)——激素調(diào)節(jié)
植物體受到單一方向外界刺激而引起的定向運(yùn)動(dòng)
向性運(yùn)動(dòng)
是植物對(duì)于外界環(huán)境的適應(yīng)性
發(fā)現(xiàn) （略）
產(chǎn)生 主要在葉原基、嫩葉和發(fā)育的種子
分布 大多集中在胚芽鞘、分生組織、形成層及發(fā)育的種子和子房
運(yùn)輸 只能由形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸，不能倒過(guò)來(lái)運(yùn)輸
植 取
促進(jìn)生長(zhǎng) 既能促進(jìn)生長(zhǎng)，又能抑制生長(zhǎng)
物 決
的 于
生理作用 器 生既能促進(jìn)發(fā)芽，又能抑制發(fā)芽 官 長(zhǎng)
抑制生長(zhǎng) 的 素既能保花保果，又能疏花疏果
種 濃
類 度
生
長(zhǎng)
促 根 芽 莖 素 進(jìn)
生
長(zhǎng)
兩重性
0
抑
制
生
長(zhǎng)
-10 -8 -6 -4 -2
10 10 10 10 10 1
植
物 濃度 ·
-1
/mol L
激
素 促進(jìn)插枝生根 生 涂浸抹泡插未受枝下粉端柱 頭 發(fā)根增多
調(diào) 長(zhǎng)
節(jié) 促進(jìn) 促進(jìn)果實(shí)發(fā)育
素
涂抹未受粉柱頭
類 無(wú)籽番茄
似
防止落花落果 物 噴灑植株（棉花） 保蕾保鈴
應(yīng)用
抑制 抑制頂端優(yōu)勢(shì) 疏花疏果 除草
赤霉素 促進(jìn)生長(zhǎng)
其
細(xì)胞分裂素 存在于分裂部位。促進(jìn)細(xì)胞分裂、分化 他
激
素 脫落酸 促進(jìn)葉片脫落
乙烯 促進(jìn)果實(shí)成熟
第 26 頁(yè)
3.2 人和高等動(dòng)物的體液調(diào)節(jié)
內(nèi)分泌腺 激素名稱 主要生理功能
促甲狀腺激素
促進(jìn)垂體合成和分泌促甲狀腺激素
釋放激素
下丘腦 促性腺激素
促進(jìn)垂體合成和分泌促性腺激素
釋放激素
抗利尿激素 減少排尿
促甲狀腺激素 促進(jìn)甲狀腺生長(zhǎng)發(fā)育和調(diào)節(jié)其合成與分泌
促性腺激素 促進(jìn)性腺生長(zhǎng)發(fā)育和調(diào)節(jié)其合成與分泌
垂體
生長(zhǎng)激素 促進(jìn)生長(zhǎng)，主要促進(jìn)骨生長(zhǎng)和蛋白質(zhì)合成
催乳素 促進(jìn)乳腺發(fā)育與泌乳及嗉囊分泌鴿乳
激 促進(jìn)新陳代謝(促進(jìn)氧化分解)、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)甲狀腺 甲狀腺激素
素 育(包括神經(jīng))、提高神經(jīng)系統(tǒng)興奮性
的
種 腎上腺素 升血糖(促進(jìn)肝元糖分解)
類
腎上腺
醛固酮 促進(jìn)腎小管吸 Na+泌 K+
和
作 A 細(xì)胞 胰高血糖素 升血糖(強(qiáng)烈促進(jìn)肝元糖分解和非糖轉(zhuǎn)化）
用 促進(jìn)肝(肌)糖元合成
胰 減少來(lái)源 促進(jìn)葡萄糖氧化分解
島 B 細(xì)胞 胰島素 促進(jìn)轉(zhuǎn)變成脂肪
降血糖
抑制肝糖抑制元分解
增加去路 抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化
促進(jìn)雄性生殖器官的發(fā)育和精子生成，
睪丸 雄激素
激素調(diào)節(jié) 激發(fā)并維持雄性第二性征
性 促進(jìn)雌性生殖器官的發(fā)育和卵子生成，
性 卵巢 激 雌激素 激發(fā)并維持雌性第二性征，
素 激發(fā)并維持正常性周期
腺
促進(jìn)子宮內(nèi)膜和乳腺生長(zhǎng)發(fā)育，
卵巢 孕激素 為受精卵著床和泌乳準(zhǔn)備條件
人
和
高 調(diào)節(jié)內(nèi)分泌的中樞 下丘腦
等 寒冷緊張
動(dòng) 激
物 素 (－) 的 分 反饋調(diào)節(jié) 下丘腦
體 泌
液
的 甲狀腺激素 調(diào) 促甲狀腺激素釋放激素 調(diào) 協(xié)同作用 增強(qiáng)效應(yīng)
節(jié) 生長(zhǎng)激素 (＋) 節(jié) (－)
垂體
相關(guān)激素間的作用
促甲狀腺激素
胰島素 (＋)
拮抗作用 對(duì)抗效應(yīng)
胰高血糖素 甲狀腺
其他化學(xué)物質(zhì)的調(diào)節(jié) 如 CO2 對(duì)呼吸頻率的調(diào)節(jié)等 甲狀腺激素
第 27 頁(yè)
3.3 神經(jīng)調(diào)節(jié) 概念 由神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)體內(nèi)外刺激所作的規(guī)律性反應(yīng)
非條件反射 遺傳獲得的先天性反射
分類
條件反射 生活中學(xué)習(xí)獲得的后天性反射
基本方式 反射
感受器
傳入神經(jīng)
結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 反射弧 神經(jīng)中樞
傳出神經(jīng)
效應(yīng)器
神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo) 雙向傳導(dǎo) 從興奮點(diǎn)開始
刺激
神 + + + + + + + + - - - - + + + + + + + +
經(jīng) 興奮的傳導(dǎo) - - - - - - - - + + + + - - - - - - - - 調(diào)
節(jié)
- - - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + +
細(xì)胞間的傳導(dǎo) 單向傳導(dǎo) 由前一個(gè)神經(jīng)元傳向后一個(gè)神經(jīng)元
傳導(dǎo)方向
高級(jí)神經(jīng)中樞 大腦皮層
中央前回
左側(cè)中樞支配右側(cè)驅(qū)體
高級(jí)神經(jīng) 驅(qū)體運(yùn)動(dòng)中樞 交叉支配 右側(cè)中樞支配左側(cè)驅(qū)體
中樞的調(diào)節(jié) 頂部中樞支配足部運(yùn)動(dòng)
倒置投射
顳部中樞支配頭部運(yùn)動(dòng)
S 區(qū) 運(yùn)動(dòng)性語(yǔ)言中樞(說(shuō)話中樞) 運(yùn)動(dòng)性失語(yǔ)
語(yǔ)言中樞
H 區(qū) 感覺(jué)性語(yǔ)言中樞(聽話中樞) 感覺(jué)性失語(yǔ)
第 28 頁(yè)
3.4 動(dòng)物行為產(chǎn)生的生理基礎(chǔ)
求偶行為
性激素
照顧幼仔行為
激素調(diào)節(jié)與行為 催乳素
動(dòng)
物 甲狀腺激素 影響活動(dòng)、食欲等
行
為
產(chǎn) 趨性 對(duì)環(huán)境刺激的定向反應(yīng)
生
的
先天性行為 膝跳反射、搔扒反射 生 非條件反射
理 吸吮反射、眨眼反射
基
由一系列非條件反射 礎(chǔ) 本能
按順序連鎖發(fā)生構(gòu)成
神經(jīng)調(diào)節(jié)與行為
印隨
生
活
模仿
決定性作用 體
后天性行為 驗(yàn)
和
條件反射
學(xué)
習(xí)
3.5 內(nèi)環(huán)境與物質(zhì)交換 判斷推理
內(nèi) 環(huán) 境的 理化 性 質(zhì)
概念 (包括 pH、參透壓、溫度、血糖濃度等等) 保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)
穩(wěn) 血漿中堿性物質(zhì)增多時(shí) 血漿中酸性物質(zhì)增多時(shí)
態(tài)
Na2CO3 乳酸 的
相 ＋ ＋
對(duì) 緩沖物質(zhì) H2CO3 NaHCO3
緩沖物質(zhì)
穩(wěn)
定 多余的 H2CO3 多余的 NaHCO3
生成 CO2和 H2O H2CO3 增高時(shí) NaHCO3增高時(shí) 由腎臟排出體外
內(nèi)環(huán)境
細(xì)胞內(nèi)液 細(xì)胞液
內(nèi)
環(huán) 體液
境 血漿 組織液
與 細(xì)胞外液
物 淋巴
質(zhì)
交
換
養(yǎng)料、O2 廢物、CO2
物質(zhì)交換
第 29 頁(yè)
pH
3.6 水、鈉、鉀的來(lái)源與去向
H2O
來(lái)源（mL） 去向（mL）
來(lái)自飲水 1300 由腎排出 1500
來(lái)自食物 900 由皮膚排出 500
來(lái)自代謝 300 由肺排出 400
由大腸排出 100
共計(jì) 2500 共計(jì) 2500
食物中的
+
Na
水
、
鈉
、 人
鉀 汗 便 +
Na 皮膚 大腸 的 + +
Na Na 來(lái) 體
源
與
去
腎
向 臟
尿 +Na
+
食物中的 K
診斷某些疾病的指標(biāo)
消 多吃多排
化 + + 少吃少排
道 吸收 血 K 排出 尿 K
中 不吃也排
+K 的
組織液中的 + K
便 +K
細(xì)胞中的 +K
第 30 頁(yè)
+
K
3.7 水鹽平衡的調(diào)節(jié)
飲水不足、失水過(guò)多、食物過(guò)咸
細(xì)胞外液滲透壓升高
下丘腦滲透壓感受器
神經(jīng)調(diào)節(jié) 激素調(diào)節(jié)
大腦皮層 垂體后葉
水 釋放
鹽
平
衡 抗利尿激素
的
調(diào)
節(jié) 產(chǎn)生渴覺(jué)
+
腎小管、集合管重吸收水
飲水增加 尿量減少
細(xì)胞外液滲透壓下降
血鉀升高 + 重吸收 + Na
直接刺激
腎上腺 + 醛固酮
血鈉降低 + 分泌 K
+
詠下丘腦
體溫調(diào)節(jié)是中樞
下丘腦 下丘腦 血糖平衡功不小
產(chǎn)生激素真不少 水鹽代謝沒(méi)有它
通過(guò)垂體控性甲 什么事都做不了
有種激素抗利尿
第 31 頁(yè)
3.8 血糖平衡的調(diào)節(jié)
下丘腦另一區(qū)域 腎上腺素 腎上腺
（+）
（+） 血糖升高 （+）
胰島 B 細(xì)胞
神 （－） 激
經(jīng) 胰島素 胰高血糖素 素
調(diào) 分泌增加 分泌增加 調(diào)
節(jié) 節(jié)（+）
胰島 A 細(xì)胞
（+） 血糖降低 （+）
下丘腦某一區(qū)域
3.9 體溫的調(diào)節(jié)
寒冷 炎熱
冷覺(jué)感受器 溫覺(jué)感受器
下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞
皮膚
皮膚 腎上腺 下丘腦
血管擴(kuò)張
腎上腺素 垂體
血管收縮
汗腺排汗
汗腺不排汗
甲狀腺
代謝增強(qiáng)
立毛肌收縮
甲狀腺激素 散熱增加
散熱減少 產(chǎn)熱增加
體溫恒定
第 32 頁(yè)
3.10 免疫概述
機(jī)體特殊的保護(hù)性生理功能。通過(guò)識(shí)別“自己”
概念
與“非已”，以維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的平衡與穩(wěn)定。
概念 對(duì)所有病原體的防御能力
免疫概述 非特異性免疫
第一道防線 皮膚及黏膜的屏障作用
組成
體液中的殺菌物質(zhì)
第二道防線
分類 吞噬細(xì)胞的吞噬作用
概念 對(duì)特殊病原體的防御能力
特異性免疫
體液免疫
組成 第三道防線
細(xì)胞免疫
3.10 免疫系統(tǒng)的組成與淋巴細(xì)胞的起源
骨髓
中樞淋巴組織及器官
免疫器官
胸腺
淋巴結(jié)
免疫組織
外周淋巴組織及器官 脾臟
免疫系統(tǒng)
吞噬細(xì)胞 扁桃體
免疫細(xì)胞
T 細(xì)胞
淋巴細(xì)胞
B 細(xì)胞
免疫分子 抗體、淋巴因子（白細(xì)胞介素、干擾素等）
淋巴細(xì)胞起源
效應(yīng) B 細(xì)胞 增殖分化
B 細(xì)胞 淋
巴
記憶細(xì)胞
造 少 結(jié) 抗
血 部 原
干 大部分死亡
脾
分
臟 刺
細(xì) 進(jìn) 激
胞 入 扁 后 效應(yīng) T 細(xì)胞
桃血液循環(huán) 胸腺中的 增殖分化
T 細(xì)胞 體
造血干細(xì)胞 記憶細(xì)胞
第 33 頁(yè)
3.11 抗原與抗體
能與 B 細(xì)胞受體、T 細(xì)胞受體及抗體結(jié)合，
概念
具有啟動(dòng)免疫應(yīng)答潛能的物質(zhì)
異物性 機(jī)體以外的物質(zhì)?；驒C(jī)體內(nèi)的隔離物質(zhì)或已發(fā)生改變的自身物質(zhì)
性質(zhì)
大分子性 相對(duì)分子質(zhì)量大于 10000 的物質(zhì)。蛋白質(zhì)、脂多糖、多糖等
抗原
特異性 只與相應(yīng)的抗體或效應(yīng) T 細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合。取決于抗原決定簇
抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)
概念
是免疫細(xì)胞識(shí)別抗原的重要依據(jù)
抗原決定簇 ①一種抗原可含有多種抗原決定族
②不同種抗原可含有相同或相似的抗原決定族
特點(diǎn)
③一個(gè) B 細(xì)胞只接受一種抗原決定族的刺激
④每一種抗原決定族只引起產(chǎn)生一種特定的抗體
概念 B 細(xì)胞識(shí)別抗原后經(jīng)分裂增殖形成的效應(yīng) B 細(xì)胞所產(chǎn)生的一種球蛋白
抗體
①能與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合，從而清除抗原 特點(diǎn)
②存在于血漿、組織液和淋巴中
3.12 體液免疫和細(xì)胞免疫
抗體與病原體 防止病原體感染
效應(yīng)階段
（抗原）結(jié)合 降低病毒侵染力
記憶細(xì)胞
體 病原體再次入侵
液
免 反應(yīng)階段 增殖分化 再次刺激
增
殖
疫 分
抗體 效應(yīng) B 細(xì)胞 化
直接刺激
感應(yīng)階段 抗原 抗原
病原體 吞噬細(xì)胞 T 細(xì)胞 B 細(xì)胞
增 記憶細(xì)胞
細(xì)
胞 殖
反應(yīng)階段 分 增殖分化 再次刺激 免 化
疫 白細(xì)胞介素-2 (+) 效應(yīng) T 細(xì)胞
病原體侵入宿主細(xì)胞后
釋放淋巴因子
效應(yīng)階段
宿主細(xì)胞裂解死亡 與宿主細(xì)胞密切接觸
宿主細(xì)胞溶酶體酶激活
第 34 頁(yè)
特異結(jié)合
刺激產(chǎn)生
3.13 免疫失調(diào)引起的疾病
已免疫過(guò)的機(jī)體在再次接觸相同物質(zhì)刺激時(shí)所發(fā) 概念
生的以機(jī)體生理功能紊亂為主的特異性免疫反應(yīng)
特點(diǎn) 發(fā)作迅速、反應(yīng)強(qiáng)烈、消退較快。無(wú)后遺癥、有遺傳傾向和個(gè)體差異
過(guò)敏反應(yīng)
再次刺激
刺激 吸附
過(guò)敏原 效應(yīng) B 細(xì)胞 抗體 某些細(xì)胞
再次刺激時(shí)釋放
毛細(xì)血管擴(kuò)張、血管通透性增強(qiáng)
活性物質(zhì)
平滑肌收縮、腺體分泌增加
全身性過(guò)敏反應(yīng) 呼吸道過(guò)敏反應(yīng) 消化道過(guò)敏反應(yīng) 皮膚過(guò)敏反應(yīng)
自身免疫 免疫系統(tǒng)對(duì)自身成分發(fā)生免疫應(yīng)答的現(xiàn)象
免 導(dǎo) 由自身免疫而導(dǎo)致的機(jī)體的疾病狀態(tài)。由于自身組織和
疫 致 概念 細(xì)胞不易被清除，機(jī)體不斷受攻擊，結(jié)果進(jìn)入疾病狀態(tài)
失
調(diào)
引 自身免疫疾病
起
的
疾 器官特異性自身免疫疾病 病變局限于某一器官
病
風(fēng)濕性心臟病 釀膿鏈球菌的一種抗原決定族
與心臟瓣細(xì)胞的某種物質(zhì)相似
風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎
全身性（系統(tǒng)性）自身免疫疾病 病變見于多種器官和結(jié)締組織
累及多器官：
系統(tǒng)性紅斑狼瘡 關(guān)節(jié)痛、皮膚紅斑、脫發(fā)、白細(xì)胞減少
概念 機(jī)體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病
免疫缺陷病
遺傳性（先天性）免疫缺陷病 原發(fā)性 B 細(xì)胞缺陷?。ò?X 隱性遺傳）
獲得性（后天性）免疫缺陷病 AIDS 病（HIV 主要攻擊 T 細(xì)胞）
第 35 頁(yè)
3.13 免疫學(xué)的應(yīng)用（選學(xué)）
免疫學(xué)的應(yīng)用
滅活死疫苗(脊髓灰質(zhì)炎疫苗)
人工主動(dòng)免疫 注射抗原 減毒活疫苗(卡介苗、牛痘苗)
類毒素（白喉疫苗、破傷風(fēng)疫苗）
免疫預(yù)防
抗毒素（免疫動(dòng)物后獲得的抗體）
人免疫球蛋白制劑（抗乙肝病毒免疫球蛋白）
人工被動(dòng)免疫 注射抗體
細(xì)胞因子制劑（新型制劑）
單抗制劑
輸入免疫物質(zhì)（抗體、胸腺素、淋巴因子）或藥物
免疫治療 調(diào)整病人的免疫功能，從而治療疾病
移植免疫 組織相容性抗原（HLA）是否一致，關(guān)系到器官移植的成敗
你知道嗎 缺氧引起腦水腫的原因
①細(xì)胞內(nèi)水腫：
供氧不足→ATP 減少→胞內(nèi) +Na 轉(zhuǎn)運(yùn)下降→胞內(nèi)滲透
壓升高→細(xì)胞吸水增加→細(xì)胞內(nèi)水腫
②細(xì)胞外水腫：
血漿缺氧→毛細(xì)血管擴(kuò)張→通透性升高→血漿物質(zhì)濾
出→組織液增多→細(xì)胞外水腫
第 36 頁(yè)
第四單元 生物的生殖與發(fā)育
(包括生殖的種類、動(dòng)物生殖細(xì)胞的生成、植物的個(gè)體發(fā)育、動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育)
4.1 生殖的類型
生殖方式 概 念 舉 例
分裂生殖 由一個(gè)生物體直接分裂成兩個(gè)新個(gè)體 變形蟲、細(xì)菌
出芽生殖 在母體的一定部位長(zhǎng)出芽體（新個(gè)體） 酵母菌、水螅
無(wú)性生殖 母體產(chǎn)生無(wú)性生殖細(xì)胞——孢子，由孢 真菌（青霉）
孢子生殖
子萌發(fā)成新個(gè)體 低等植物（衣藻）
生
殖 高等植物的營(yíng)養(yǎng)器官（根、莖、葉）與 馬鈴薯的塊莖 營(yíng)養(yǎng)生殖
的 母體脫落后，發(fā)育成新個(gè)體 草莓的匍匐莖
類
型 注：植物組織培養(yǎng)是人工進(jìn)行的植物無(wú)性繁殖方式。
有性生殖
由親體產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞——配子，由配子兩兩結(jié)合
概念 形成合子，再由合子發(fā)育成新個(gè)體的過(guò)程的生殖方式
同配生殖 配子形態(tài)大小相同（同型配子）
類型 異配生殖 配子形態(tài)大小不同（大配子和小配子）
配子形態(tài)大小差別很大，大的稱卵細(xì)胞（雌配子），
卵式生殖 小的稱精子（雄配子），結(jié)合形成的合子特稱受精卵
(2N) 雄體 精子
(2N) (2N)
胎的發(fā)育
成體 (N) 受精卵 幼體
雌體
卵子 胎后發(fā)育
卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成新個(gè)體
孤雌生殖
（蜜蜂的卵細(xì)胞直接發(fā)育成雄蜂）
被子植物的有性生殖
一核消失，一核分裂
減數(shù)分裂 萌發(fā)
核分裂
花粉母細(xì)胞(2N)
(2N)
珠孔 花粉(N) 精子 受精卵
(N) 卵細(xì)胞
受精極核
消失 極核 (3N)
減數(shù)分裂 發(fā)育
核分裂(3 次)
珠被 胚囊母細(xì)胞(2N) 胚囊(N) 雙受精
八核胚囊 成熟胚囊
第 37 頁(yè)
4.2 動(dòng)物有性生殖細(xì)胞的形成（沒(méi)有交換）
精子的形成
A‘ 一
A‘ B
種
類
B
型 共
兩B‘ 復(fù)制 B‘ 種
A A 精
A‘ ‘B A B 子
A B‘
一
種
‘
精原細(xì)胞 初級(jí)精母細(xì)胞 AB 類
型
(2N=4) (2N=4)
有 次級(jí)精母細(xì)胞 精子
性 (N=2)
精細(xì)胞
(N=2)
(N=2)
生
殖
細(xì)
胞
的
形
成
A‘ B 第
二
極
復(fù)制 B‘ 第一極體(N=2) 體
‘
A B (N=2)
A‘ A A‘ B
B
B‘
卵原細(xì)胞 初級(jí)卵母細(xì)胞
(2N=4) (2N=4) A B‘
一種卵細(xì)胞
A
B 次級(jí)卵母細(xì)胞
(N=2) 卵細(xì)胞
(N=2)
卵細(xì)胞的形成
4.3 減數(shù)分裂中非姐妹染色單體的交叉互換
四分體時(shí)期
四種精子
（一種卵細(xì)胞）
四分體 交叉 互換
初級(jí)精母細(xì)胞
次級(jí)精母細(xì)胞
精細(xì)胞
第 38 頁(yè)
4.4 減數(shù)分裂中染色體行為及數(shù)目與配子類型的關(guān)系
非姐妹染色單體不發(fā)生交叉互換
1、由于同源染色體分離，非同源染色體在配子中進(jìn)行自由組合，所以形成不同種類的配子
2、配子（精子、卵）種數(shù)等于組合數(shù)
配子種數(shù)＝ n2 （n 為同源染色體對(duì)數(shù)）
3、組合數(shù)又與同源染色體的對(duì)數(shù)有關(guān)
4、每一個(gè)精原細(xì)胞分裂都只形成兩種精子
與同源染色體對(duì)數(shù)無(wú)關(guān)
5、每一個(gè)卵原細(xì)胞分裂都只形成一種卵子
6、要產(chǎn)生 n2 種精子至少需要 n-12 個(gè)精原細(xì)胞參與減數(shù)分裂
n n7、要產(chǎn)生 2 種卵細(xì)胞至少需要 2 個(gè)卵原細(xì)胞參與減數(shù)分裂
①當(dāng) m＜ n-12 ，則生成的精子類型最多為 n2m<2 種
8、當(dāng)有 m 個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)
②當(dāng) ≥ n-1m 2 ，則生成的精子類型為 n2m =2 種
非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換
配子多樣性
1、每一個(gè)精原細(xì)胞分裂都要形成 4 種精子
與同源染色體對(duì)數(shù)無(wú)關(guān)
2、每一個(gè)卵原細(xì)胞分裂都只形成 種卵子 的主要原因 1
3、m 個(gè)精（卵）原細(xì)胞分裂時(shí)形成的精子（卵）最多為 4m（m）種，與染色體對(duì)數(shù)無(wú)關(guān)
n
(不符合 2 規(guī)律)
4.5 減數(shù)分裂與有絲分裂的比較（以動(dòng)物細(xì)胞為例）
比較項(xiàng)目 減數(shù)分?jǐn)?shù) 有絲分裂
復(fù)制次數(shù) 1 次 1 次
分裂次數(shù) 2 次 1 次
同源染色體行為 聯(lián)會(huì)、四分體、同源染色體分離、非姐妹染色體交叉互換 無(wú)
子細(xì)胞染色體數(shù) 是母細(xì)胞的一半 與母細(xì)胞相同
子細(xì)胞數(shù)目 4 個(gè) 2 個(gè)
子細(xì)胞類型 生殖細(xì)胞（精細(xì)胞、卵細(xì)胞）、極體 體細(xì)胞
細(xì)胞周期 無(wú) 有
相關(guān)的生理過(guò)程 生殖 生長(zhǎng)、發(fā)育
數(shù)量 DNA 數(shù)量
染色體(DNA)的 4 染色體 4
變化曲線 2 2
時(shí)期
時(shí)期
有絲減數(shù)區(qū)分難，抓住幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。 聯(lián)會(huì)形成四分體，同源分開要減半。
助記詞 有絲分裂要加倍，減數(shù)分裂看同源。 再分過(guò)程同有絲，染色體中無(wú)同源。
第 39 頁(yè)
4.6 被子植物的個(gè)體發(fā)育
子 胚 胚 胚
提供生長(zhǎng)素 葉 芽 軸 根
多次分裂 球狀 多次分裂 頂細(xì)胞 胚
胚體
有絲分裂
受精卵 植
供給營(yíng)養(yǎng) 株
幾次分裂
基細(xì)胞 胚柄 消失
種 果
子 實(shí)
子 胚
多次分裂 房 珠 受精極核 胚乳細(xì)胞 胚乳
或者消失
珠被 種皮
4.7 動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育
分化 表皮及其附屬結(jié)構(gòu)
外胚層
神經(jīng)系統(tǒng)、感覺(jué)器官
卵裂 分化 分化 骨骼、肌肉及循環(huán)、 幼
受精卵 囊胚 原腸胚 中胚層
排泄、生殖系統(tǒng)等 體
分化 肝臟、胰臟等腺體 內(nèi)胚層
消化道、呼吸道上皮
胚胎發(fā)育
爬行類、鳥類、哺乳類和人類在胚胎發(fā)育的早期形成羊膜，
內(nèi)有羊水，為胚胎發(fā)育提供水環(huán)境，防止震動(dòng)、保護(hù)胚胎。
胚 后發(fā)育
幼體與成體相似 直接發(fā)育
幼體 成體
變態(tài)發(fā)育
幼體與成體不同
你知道嗎
判斷必需礦質(zhì)元素的標(biāo)準(zhǔn)是
①不可缺少性：缺乏不能完成生活史
②不可替代性：有專一缺乏癥，加入其它元
素不可替代
③直接功能性：直接影響，不是通過(guò)影響土
壤、微生物等的間接作用
第 40 頁(yè)
第五單元 生物的遺傳、變異與進(jìn)化
(包括遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)、遺傳規(guī)律、伴性遺傳、細(xì)胞質(zhì)遺傳、基因突變、染色體變異、現(xiàn)代進(jìn)化理論)
5.1 證明 DNA 是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)（1）——肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
注射
第一組
健康
活 R 型(無(wú)毒)
注射
第二組
活 型 有毒 死亡 S ( )
注射
第三組
健康
死 S 型(加熱)
注射
第四組 ＋
死亡
死 S 型 活 R 型
注射 分離
死亡 活 S 型
設(shè)想 在死 S 細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，使 R 型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成 S 細(xì)菌
格里菲思實(shí)驗(yàn)
艾 弗里的實(shí)驗(yàn)
培養(yǎng)
加入
DNA
R 型
型 無(wú)毒 S 型 R ( )
分離 蛋白質(zhì)或 加入 培養(yǎng)
莢膜多糖
活 S 型(有毒)
R 型(無(wú)毒) R 型(無(wú)毒)
DNA 加 加入 培養(yǎng)
DNA 酶
結(jié)論 DNA 是“轉(zhuǎn)化因子”，即遺傳物質(zhì)
R 型(無(wú)毒) R 型(無(wú)毒)
第 41 頁(yè)
5.2 證明 DNA 是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)（2）——T2噬菌體感染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)
加入
培養(yǎng) 攪拌 離心
含放射性 35S
標(biāo)
記 不含放射性
的
噬
菌
體
新形成的噬菌
使在細(xì)菌 檢測(cè)上清液
大腸桿菌 體沒(méi)檢測(cè)到 35S
感染 體外的噬 和沉淀物中
培養(yǎng)液
菌體分離 的放射性 標(biāo)
記
的
噬
菌
體
加入 培養(yǎng) 攪拌 離心
不含放射性
含放射性 32P
實(shí)線表示不帶放射性 新形成的噬菌
說(shuō)明 虛線表示帶放射性 體檢測(cè)到 32P
5.3 證明 RNA 是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)——煙草花葉病毒的感染實(shí)驗(yàn)
蛋白質(zhì) 感染
RNA
煙草花葉病毒（TMV） 煙葉 花葉病
感染
蛋白質(zhì) 煙葉 健康
分離 感染
TMV 煙葉 花葉病
RNA
感染
＋ RNA 酶
煙葉 健康
第 42 頁(yè)
35S 32P
5.4 DNA 是遺傳物質(zhì)的理論證據(jù)（遺傳物質(zhì)的必備條件）
1、穩(wěn)定性 分子結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定
2、連續(xù)性 能夠自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性
理
論 3、控制性 能夠控制生物的性狀和新陳代謝
證
據(jù)
4、變異性 能夠產(chǎn)生可遺傳的變異
5、信息性 能夠貯藏大量遺傳信息
5.5 核酸是生物的遺傳物質(zhì)
1、核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)
2、DNA 是主要的遺傳物質(zhì)
3、含 DNA 的生物 DNA 是遺傳物質(zhì)，RNA 不是
4、不含 DNA 的生物（RNA 病毒）RNA 才是遺傳物質(zhì)
5.6 DNA 的組成單位、分子結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
氫鍵
5’端 3’端
G C
T
A
脫氧核糖 堿基
磷酸 脫氧核苷 A T
脫氧核苷酸
C G
3’端 5’端
基本組成單位 DNA 的分子結(jié)構(gòu)
第 43 頁(yè)
1 單脫氧核苷酸經(jīng)磷酸二酯鍵連接成脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈
2 兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈反向平行由氫鍵連接成雙鏈 DNA 分子
3 雙鏈結(jié)構(gòu)的外側(cè)由磷酸和脫氧核糖交替排列形成骨架，堿基排在雙鏈的內(nèi)側(cè)
4 堿基遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行配對(duì)，堿基對(duì)由氫鍵連接起來(lái)。即：G C；A T。
5 兩條鏈向右旋轉(zhuǎn)形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)
6 一條鏈的堿基排列順序一旦確定，另一條鏈的堿基排列順序也隨之確定
7 理論上鏈上堿基的排列順序是任意的，這構(gòu)成了 DNA 分子的多樣性
n
4 種
8 DNA 的堿基排列順序貯藏著生物遺傳信息，DNA 分子的多樣性是生物多樣的根源
DNA 分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
5.7 由堿基互補(bǔ)配對(duì)原則引起的堿基間關(guān)系
A= A1+A2 T=T1+T2
A=T G=C G=G1+G2 C=C1+C2 基
1 本A1=T2 G1=C2 A+G=T+C A+C=T+G 關(guān)
A2=T1 G2=C1 (A G) (A C) 系 1 1
(T C) (T G)
(T2 C2 )
m
(A G ) (A2 G2 )
2 1 1 m
(T1 C1) (A2 G2 ) 1
(T2 C2 ) m 根
A2 T
據(jù)
2 )
n 第
(A (G C ) 一
3 1
T1) 2 2 n 鏈
(G1 C1) (G 計(jì)2 C2 ) 1 算
(A2 T2 ) n 第
二
鏈
A1 A2 1 G G 14 w 1 r 2
T1 T2 w C1 C2 r
A1 A5 s 2
T T
無(wú)法計(jì)算 1 t 2 無(wú)法計(jì)算
G1 G2 C1 C2
第 44 頁(yè)
5.8 DNA 分子的復(fù)制 5’端
3’端
解旋方向 5’端 3’端 5’端 3’端 5’端 3’端
3’端 5’端
5’端
3’端
親代（0 代） 1 代 2 代 n 代
32
P
A C G T
32
P
T G C A
A C G T
31P
T G C A
32P 31 A C G T P
T G C A
A C G T 31
復(fù)制 P
（半保留復(fù)制） T G C A A C G T
31P
32
P
T G C A
A C G T 31
P
T G C A
32
A C G T
P
T G C A
32
P
子代 DNA 分子中含親代鏈的比例 1 n-11/2 1/2
子代 DNA 鏈中含親代鏈的比例 n 1/2 1/4 1/2
5.9 DNA 半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證明
Ⅱ代
Ⅰ代
親代 半重半輕
15N(重鏈)
全輕
全重 15N(重鏈) 14N(輕鏈)
15N(重鏈)
半重半輕
從每一代 DNA 分子中取等量的 DNA 進(jìn)行氯化銫密度梯度離心
低
氯 輕帶
化
銫
密 中間帶
度 帶
重帶
高
第 45 頁(yè)
DNA
5.10 基因的結(jié)構(gòu)及控制蛋白質(zhì)的合成
原核生物基因的結(jié)構(gòu)
非編碼區(qū) 編碼區(qū) 非編碼區(qū)
RNA 聚合酶結(jié)合位點(diǎn)
放
大
A C G T A C G T A C G T
基因（編碼區(qū)）
T G C A T G C A T G C A
轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)錄
錄
mRNA
A C G U A C G U A C G U
U G C A U G C A U G C A
tRNA 翻譯
蛋白質(zhì)（多肽） 蘇 酪 纈 精
基因控制蛋白質(zhì)的合成
真核生物基因的結(jié)構(gòu)
非編碼區(qū) 編碼區(qū) 非編碼區(qū)
A B C D E
RNA 聚合酶結(jié)合位點(diǎn) 外顯子 內(nèi)含子 外顯子 內(nèi)含子 外顯子
轉(zhuǎn)
錄
A B C D E
初級(jí) RNA
加
工
A C E 基因控制蛋白質(zhì)的合成
mRNA
翻
譯
蛋白質(zhì)（多肽）
第 46 頁(yè)
5.11 染色體組與基因組比較
概念 示例
染色體組 正常配子中的全部染色體數(shù)稱為一個(gè)染色體組，用 N 表示 果蠅：N=4
某生物 DNA 分子所攜帶的全部遺傳信息叫基因組。包括核基 人：23 + 1 +
概 念
因組和質(zhì)基因組（線料體基因組和葉綠體基因組） 線粒體 DNA
基 有性別生物：N+1（N 個(gè) DNA+1 個(gè)性染色體 DNA 組成） 人：23+1
單倍體基因組
因 無(wú)性別生物：N（N 個(gè) DNA 分子組成） 玉米：10
組 原核生物基因組 一個(gè) DNA 分子組成（或加上質(zhì)粒 DNA） 細(xì)菌 DNA
線粒體基因組 線粒體中一個(gè) DNA 分子所攜帶的遺傳信息（見后述） 線粒體 DNA
葉綠體基因組 葉綠體中一個(gè) DNA 分子所攜帶的遺傳信息 葉綠體 DNA
染色體組由正常配子中的染色體數(shù)目構(gòu)成，只包含一條性染色體
區(qū)別與聯(lián)系
基因組由一半常染色體、兩條性染色體和細(xì)胞質(zhì)中的 DNA 分子組成
5.12 人類基因組研究
5.12.1 人類基因組計(jì)劃（HGP）大事記
1985 年 美國(guó)科學(xué)家諾貝爾獎(jiǎng)獲得者杜伯克首先提出了人類基因組計(jì)劃（HGP）
經(jīng)美國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)美國(guó) HGP 正式啟動(dòng)，預(yù)計(jì)投資 30 億美元，歷時(shí) 15 年，在
1990 年 10 月 1日 2005 年完成。先后共有美、英、日、法、德、中六國(guó)參加，分別負(fù)擔(dān)了其
中 54%、33%、7%、2.8%、2.2%和 1%的研究工作。
全球最大的 DNA 自動(dòng)測(cè)序儀廠家在美國(guó)馬里蘭州羅克威爾設(shè)立了 Celera
（塞萊拉）基因組學(xué)公司，聲稱在 3 年內(nèi)完成人類基因組的序列測(cè)定，另
1998 年 5 月
外有一些私營(yíng)機(jī)構(gòu)也涉足這一領(lǐng)域，目的都是為了申請(qǐng)專利，壟斷人類基
因信息資源。至此形成公私兩大陣營(yíng)。
人類基因組計(jì)劃的公立陣營(yíng)宣布提前于 2001 年完成人類基因組的工作草
人 1998 年 10 月
圖，整個(gè)終圖的完成期將從 2005 提前到 2003 年。
類
我國(guó)搭上基因組研究的末班車，加入該計(jì)劃并負(fù)責(zé) 3 號(hào)染色體上 3000 萬(wàn)個(gè)
基
堿基對(duì)的測(cè)序工作，成為參與人類基因組計(jì)劃唯一的發(fā)展中國(guó)家。這 1%的
因
1999 年 9 月 測(cè)序任務(wù)，帶給中國(guó)的利益是長(zhǎng)遠(yuǎn)的，我們不僅因此可以分享整個(gè)計(jì)劃的
組
成果，擁有相關(guān)事務(wù)的發(fā)言權(quán)，而且建立了自己的研究隊(duì)伍，技術(shù)水平走
計(jì)
在了世界的前列。
劃
美國(guó)總統(tǒng)克林頓和英國(guó)首相貝理雅發(fā)表聯(lián)合聲明，呼吁將人類基因組研究
大 2000 年 3 月 14日
成果公開，以便世界各國(guó)的科學(xué)家都能自由地使用這些成果。
事
中國(guó)科學(xué)家按照國(guó)際人類基因組計(jì)劃的部署，完成了百分之一人類基因組
記 2000 年 4 月底
的“工作框架圖”。
2000 年 6 月 26日 美國(guó)白宮召開會(huì)議，宣布人類基因組“工作框架圖”完成。
人類基因組計(jì)劃公立陣營(yíng)在當(dāng)日出版的《自然》雜志公布人類基因組測(cè)序
2001年 2 月 15日
草圖。
2001年 2 月 16日 塞萊拉公司在當(dāng)日出版的《科學(xué)》雜志上公布人類基因組測(cè)序草圖。
美國(guó)和英國(guó)科學(xué)家在英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表了人類最后一個(gè)染色
體—1 號(hào)染色體的基因測(cè)序?？茖W(xué)家不止一次宣布人類基因組計(jì)劃完工，
2006 年 5 月 18日
但推出的均不是全本，這一次殺青的“生命之書”更為精確，覆蓋了人類
基因組的 99．99％。歷時(shí) 16 年的人類基因組計(jì)劃書寫完了最后一個(gè)章節(jié)。
第 47 頁(yè)
5.12.2 人類基因組計(jì)劃（HGP）的主要內(nèi)容
又稱連鎖圖，它是以具有遺傳多態(tài)性（在一個(gè)遺傳位點(diǎn)上具有一個(gè)以上的等位
基因，在群體中的出現(xiàn)頻率皆高于 1%）的遺傳標(biāo)記為“路標(biāo)”，以遺傳學(xué)距離（在
減數(shù)分裂事件中兩個(gè)位點(diǎn)之間進(jìn)行交換、重組的百分率，1%的重組率稱為 1cM(厘
摩)）為圖距的基因組圖。遺傳圖的建立為基因識(shí)別和完成基因定位創(chuàng)造了條件。
遺傳圖
意義：6000 多個(gè)遺傳標(biāo)記已經(jīng)能夠把人的基因組分成 6000 多個(gè)區(qū)域，使得連
鎖分析法可以找到某一致病的或表現(xiàn)型的基因與某一標(biāo)記鄰近（緊密連鎖）的證據(jù)，
這樣可把這一基因定位于這一已知區(qū)域，再對(duì)基因進(jìn)行分離和研究。對(duì)于疾病而言，
找基因和分析基因是個(gè)關(guān)鍵。
物理圖是指有關(guān)構(gòu)成基因組的全部基因的排列和間距的信息，它是通過(guò)對(duì)構(gòu)
成基因組的 DNA 分子進(jìn)行測(cè)定而繪制的。繪制物理圖的目的是把有關(guān)基因的遺傳信
息及其在每條染色體上的相對(duì)位置線性而系統(tǒng)地排列出來(lái)。DNA 物理圖是指 DNA 鏈
的限制性酶切片段的排列順序，即酶切片段在 DNA 鏈上的定位。因限制性內(nèi)切酶在
DNA 鏈上的切口是以特異序列為基礎(chǔ)的，核苷酸序列不同的 DNA，經(jīng)酶切后就會(huì)產(chǎn)
物理圖
生不同長(zhǎng)度的 DNA 片段，由此而構(gòu)成獨(dú)特的酶切圖。因此，DNA 物理圖是 DNA 分子
結(jié)構(gòu)的特征之一。DNA 是很大的分子，由限制酶產(chǎn)生的用于測(cè)序反應(yīng)的 DNA 片段只
主
是其中的極小部分，這些片段在 DNA 鏈中所處的位置關(guān)系是應(yīng)該首先解決的問(wèn)題，
要
故 DNA 物理圖譜是順序測(cè)定的基礎(chǔ),也可理解為指導(dǎo) DNA 測(cè)序的藍(lán)圖。廣義地說(shuō)，
內(nèi)
DNA 測(cè)序從物理圖制作開始，它是測(cè)序工作的第一步。
容
隨著遺傳圖和物理圖的完成，測(cè)序就成為重中之重的工作。DNA 序列分析技術(shù)
序列圖 是一個(gè)包括制備 DNA 片段及堿基分析、DNA 信息翻譯的多階段的過(guò)程。通過(guò)測(cè)序得
到基因組的序列圖。
基因圖是在識(shí)別基因組所包含的蛋白質(zhì)編碼序列的基礎(chǔ)上繪制的結(jié)合有關(guān)基
因序列、位置及表達(dá)模式等信息的圖譜。在人類基因組中鑒別出占具 2%~5%長(zhǎng)度的
全部基因的位置、結(jié)構(gòu)與功能，最主要的方法是通過(guò)基因的表達(dá)產(chǎn)物 mRNA 反追到
染色體的位置。
其原理是：所有生物性狀和疾病都是由結(jié)構(gòu)或功能蛋白質(zhì)決定的，而已知的所
轉(zhuǎn)錄圖 有蛋白質(zhì)都是由 mRNA 編碼的，這樣可以把 mRNA 通過(guò)反轉(zhuǎn)錄酶合成 cDNA 或稱作 EST
(基因圖) 的部分的 cDNA 片段，也可根據(jù) mRNA 的信息人工合成 cDNA 或 cDNA 片段，然后，再
用這種穩(wěn)定的 cDNA 或 EST 作為“探針”進(jìn)行分子雜交，鑒別出與轉(zhuǎn)錄有關(guān)的基因。
基因圖譜的意義是：在于它能有效地反應(yīng)在正?；蚴芸貤l件中表達(dá)的全基因的時(shí)空
圖。通過(guò)這張圖可以了解某一基因在不同時(shí)間不同組織、不同水平的表達(dá)；也可以
了解一種組織中不同時(shí)間、不同基因中不同水平的表達(dá)，還可以了解某一特定時(shí)間、
不同組織中的不同基因不同水平的表達(dá)。
5.12.3 人類與其他物種的基因組比較（大約）
物種 堿基對(duì)數(shù)量 基因數(shù)量 物種 堿基對(duì)數(shù)量 基因數(shù)量
黴漿菌 580,000 500 釀酒酵母 12,000,000 5,538
肺炎雙球菌 2,200,000 2,300 黑腹果蠅 180,000,000 13,350
流感嗜血桿菌 4,600,000 1,700 家鼠 2,500,000,000 29,000
大腸桿菌 4,600,000 4,400 人類 3,000,000,000 27,000
第 48 頁(yè)
5.12.4 人類基因組 24 條染色體上的基因數(shù)目和申請(qǐng)的專利數(shù)目（截止 2006 年）
染色體編號(hào) 基因數(shù)目 專利數(shù)目 染色體編號(hào) 基因數(shù)目 專利數(shù)目
1 號(hào) 3,141 504 13 號(hào) 477 97
2 號(hào) 1,776 330 14 號(hào) 821 155
3 號(hào) 1,445 307 15 號(hào) 915 141
4 號(hào) 1,023 215 16 號(hào) 1,139 192
5 號(hào) 1,261 254 17 號(hào) 1,471 313
6 號(hào) 1,401 225 18 號(hào) 408 74
7 號(hào) 1,410 232 19 號(hào) 1,715 270
8 號(hào) 952 208 20 號(hào) 762 178
9 號(hào) 1,086 233 21 號(hào) 357 66
10 號(hào) 1,042 170 22 號(hào) 106 657
11 號(hào) 1,626 312 X 1,090 200
12 號(hào) 1,347 252 Y 144 14
合計(jì) 17,510 3,242 合計(jì) 9,405 2,357
累 計(jì) 26,915 5,599
【說(shuō)明】目前人們對(duì)于基因資源是否應(yīng)該登記專利仍有爭(zhēng)議。由于學(xué)術(shù)研究并非營(yíng)利性，因此通
常不受這些專利所拘束。此外由于美國(guó)政府近年來(lái)將專利申請(qǐng)條件提高，因此與 DNA 有關(guān)的專
利許可，在 2001 年之后已逐漸減少。
5.12.5 人類基因組研究的意義與展望
1 對(duì)于各種疾病尤其是對(duì)各種遺傳病的診斷、治療具有劃時(shí)代的意義
對(duì)于深入了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制、細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和個(gè)體發(fā)育的機(jī)
2
制以及生物進(jìn)化等也具有重要意義
3 推動(dòng)生物高新技術(shù)的發(fā)展，并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)
你知道嗎
在人體全部 22 對(duì)常染色體中，1 號(hào)染色體包含的
基因數(shù)量最多，達(dá) 3141 個(gè)，是平均水平的兩倍，共有
超過(guò) 2.23 億個(gè)堿基對(duì)，破譯難度也最大。一個(gè)由 150
名英國(guó)和美國(guó)科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)歷時(shí) 10 年，才完成了
1 號(hào)染色體的測(cè)序工作。
第 49 頁(yè)
5.13 遺傳的中心法則
轉(zhuǎn)錄
復(fù)制 DNA 復(fù)制 翻譯 RNA 蛋白質(zhì)(性狀)
逆轉(zhuǎn)錄
5.14 基因工程的基本內(nèi)容
DNA
質(zhì)粒
細(xì)胞
獲取質(zhì)粒
細(xì)菌
獲取 DNA
提 取目的基因 目的基因 質(zhì)粒
DNA
用同一種限制性內(nèi)切酶切割
目的基因
DNA 連接酶酶
目 的基因與運(yùn)載體結(jié)合
重組質(zhì)粒
將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
DNA
重組質(zhì)粒
將 目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
細(xì)胞增殖
目 的基因的檢測(cè)和表達(dá)
目的基因產(chǎn)物
第 50 頁(yè)
5.15 基因分離定律中親本的可能組合及其比數(shù)
親本組合 AA×AA AA×Aa AA×aa Aa×Aa Aa×aa aa×aa
AA AA Aa Aa AA Aa aa Aa aa aa
基因型比
1 1 ∶ 1 1 1 ∶2∶ 1 1 ∶ 1 1
顯性 顯性 顯性 顯性∶隱性 顯性∶隱性 隱性
表現(xiàn)型比
1 1 1 3 ∶ 1 1 ∶ 1 1
5.16 基因分離定律的特殊形式
特殊形式 親本組合 子代的基因型比 子代的表現(xiàn)型比
（一般形式） Aa×Aa AA ∶Aa∶aa＝1∶2∶1 顯性∶隱性＝3∶1
顯性相對(duì)性 Aa×Aa AA ∶Aa∶aa＝1∶2∶1 顯性∶相對(duì)顯性∶隱性＝1∶2∶1
并顯性（MN 血型） LM LN×LM LN LM LM∶LM LN∶LN LN＝1∶2∶1 顯性①∶并顯性∶顯性②＝1∶2∶1
物種中存在三個(gè)以上等位基因，而每一個(gè)體只含兩個(gè)等位基因或兩個(gè)相同的基因，基因之間存
復(fù)等位基因遺傳
在顯隱關(guān)系或其它關(guān)系。如 ABO 血型的遺傳：IA、IB對(duì) i 為顯性，IA 對(duì) IB并顯性。
顯性純合致死 Aa×Aa Aa∶aa＝2∶1 顯性∶隱性＝2∶1
隱性純合致死 Aa×Aa AA∶Aa＝1∶2 顯性
單性隱性配子致 Aa×Aa AA∶Aa＝1∶1 顯性
單性顯性配子致死 Aa×Aa Aa∶a a ＝1∶1 顯性∶隱性＝1∶1
伴性遺傳 基因在性染色體上，子代表現(xiàn)型與性別有關(guān)，形式多樣，在后面有專題討論。
X 上的致死效應(yīng) 見專題 5.23 (P53)
5.17 基因自由組合定律的一般特點(diǎn)
P 雙顯 AABB × Aabb 雙隱
A 顯（AAbb） （aaBB）B 顯
F AaBb 雙顯 1
F1 配子 AB Ab aB ab
AB AABB（雙顯） AABb（雙顯） AaBB（雙顯） AaBb（雙顯）
F2 Ab AABb（雙顯） AAbb（A 顯） AaBb（雙顯） Aabb（A 顯）
aB AaBB（雙顯） AaBb（雙顯） aaBB（B 顯） aaBb（B 顯）
ab AaBb（雙顯） Aabb（A 顯） aaBb（B 顯） aabb（雙隱）
基因型 9 種（ AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、aaBB、Aabb、aaBb、aabb）
種類 4 種
表現(xiàn)型 比數(shù) 雙顯∶A 顯∶B 顯∶雙隱＝9∶3∶3∶1
親本為 AABB×aabb 時(shí)：10/16（9/16 + 1/16） 表現(xiàn)型同親本
親本為 AAbb×aa BB 時(shí)：6/16（3/16 + 3/16）
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5.18 遺傳定律中各種參數(shù)的變化規(guī)律
親本中 F1 F2
遺傳 包含的 包含等
產(chǎn)生的 配子的 表現(xiàn) 基因 性 狀 遺傳定律的實(shí)質(zhì)
定律 相對(duì)性 位基因
配子數(shù) 組合數(shù) 型數(shù) 型數(shù) 分離比
狀對(duì)數(shù) 的對(duì)數(shù)
F1 在減數(shù)分裂形成配子
分離定律 1 1 2 4 2 3 (3∶1) 時(shí)，等位基因隨同源染
色體的分開而分離。
2
2 2 4 16 4 9 (3∶1) F1 在減數(shù)分裂形成配子
3
3 3 8 64 8 27 (3∶1) 時(shí)，等位基因隨同源染
自由組合 4
4 4 16 256 16 81 (3∶1) 色體分離的同時(shí)，非同
定 律
源染色體上的非等位基
n n n n n
n n 2 4 2 3 (3∶1) 因進(jìn)行自由組合。
5.19 自由組合遺傳題的快速解法
①將自由組合定律分解成分離定律
②根據(jù)親本的基因型或表現(xiàn)型推出子代基因型概率或表現(xiàn)型概率
方 法一 分離定律法
（或者根據(jù)子代的表現(xiàn)型比或基因型比推出親本的表現(xiàn)型或基因型）
③得出最后結(jié)果
例 1
基因型為 AaBb（甲）和 Aabb（乙）的親本雜交，求子代中同親本的基因型和表現(xiàn)型的概率
AaBb×Aabb
解 ①分解成分離規(guī)律的雜交組合
Aa×Aa Bb×bb
②推出各組合的基因型概率和表現(xiàn)型概率
1/4AA 1/2Aa 1/4aa 1/2Bb 1/2bb
示 例
3/4A 顯 1/4a 隱 1/2B 顯 1/2b 隱
③計(jì)算結(jié)果： i 子代基因型為 AaBb（同親本甲）的概率是：1/2Aa×1/2Bb＝1/4
子代基因型為 Aabb（同親本乙）的概率是：1/2 Aa×1/2bb＝1/4
子代基因型同親本的概率是：1/4＋1/4＝1/2
ii 子代表現(xiàn)型同親本的概率是：
（3/4A 顯×1/2B 顯）+（3/4A 顯×1/2b 隱）=3/4
例 2
用綠圓豌豆與黃圓豌豆進(jìn)行雜交，得到子代四種豌豆：黃圓 196，黃皺 67，綠圓 189，綠皺 61。
寫出親本的基因型。（已知黃受 Y、圓受 R 控制）
解 ①分解成分離定律的子代表現(xiàn)型 ②推出親本的基因型
子代表現(xiàn)型比 親代基因型
黃（196+67）∶綠（189+61）=1∶1 Yy×yy
圓（196+189）∶皺（67+61）=3∶1 Rr×Rr
③得出結(jié)果 親本綠圓豌豆的基因型是 yyRr，黃圓豌豆的基因型是 YyRr
第 52 頁(yè)
①根據(jù)親本和子代的表現(xiàn)型寫出親本和子代的基因式
方法二 基因式法 ②根據(jù)基因式推出基因型
(此方法只適于親本和子代表現(xiàn)型已知且顯隱關(guān)系已知時(shí))
示例
番茄的紫莖（A）對(duì)綠莖（a），缺刻葉（B）對(duì)馬鈴薯葉（b）均為顯性。親本紫缺番茄
與紫馬番茄雜交，子代出現(xiàn)了紫缺、紫馬、綠缺、綠馬四種番茄。求親本的基因型和子
代的表現(xiàn)型比。
解 ①根據(jù)親本和子代的表現(xiàn)型寫出親本和子代的基因式（如圖）。
紫缺 × 紫馬 （親本）
基因式
A-B- A-bb
紫缺 紫馬 綠缺 綠馬 （子代）
基因式 A-B- A-bb aaB- aabb
②根據(jù)基因式推出親本基因型。
由于子代中有隱性個(gè)體出現(xiàn)，因此親本的基因型是 AaBb（紫缺）和 Aabb（紫馬）。
③利用分離定律法推出子代表現(xiàn)型比（如圖）。
3 紫 1 綠 1 缺 1 馬
3 紫缺 3 紫馬 1 綠缺 1 紫馬
①因?yàn)樽哟谋憩F(xiàn)型比之和就是子代的組合數(shù)，所以根據(jù)子代的
方法三 逆推法 組合數(shù)可推出親本產(chǎn)生的可能的配子種數(shù)。
②根據(jù)親本可能的配子種數(shù)可推出親本可能的基因型。再根據(jù)親
本相關(guān)信息最后確定親本的基因型或表現(xiàn)型。
示例
番茄的紫莖（A）對(duì)綠莖（a），缺刻葉（B）對(duì)馬鈴薯葉（b）均為顯性。親本紫缺番茄
與綠缺番茄雜交，子代出現(xiàn)了 3 紫缺、1 紫馬、3 綠缺、1 綠馬四種番茄。
求親本的基因型。
解 ①推出親本產(chǎn)生的可能的配子種數(shù)
由題意可知，子代的表現(xiàn)型比之和為（3+1+3+1），8 種組合數(shù)，由此可知親本產(chǎn)生的
配子種類為： 一個(gè)親本產(chǎn)生 4 種配子，另一親本產(chǎn)生 2 種配子（因?yàn)橹荒苁?4 種配子
與 2 種配子的組合才有 8 種組合數(shù)，因?yàn)橐环疆a(chǎn)生 8 種配子，另一方產(chǎn)生 1 種配子的
組合不可能）。
②推出親本的基因型
要產(chǎn)生 4 種配子，基因型必為 AaBb（雙顯性）。所以親本紫缺的基因型為 AaBb。
另一親本只產(chǎn)生 2 種配子，因?yàn)楸憩F(xiàn)型為綠缺，那么基因?yàn)?aaBb。驗(yàn)證不錯(cuò)。
①熟練運(yùn)用三種方法可以進(jìn)行口算心算，大大提高解題速度。
注 ②三種方法中“分離定律法”最適用，適合各種情況。提倡使用該方法。
③后兩種方法的應(yīng)用需要一定條件，有一定局限性。
第 53 頁(yè)
5.20 自由組合定律中基因的相互作用
作用類型 特 點(diǎn) 舉 例
只有一種顯性基因或無(wú)顯 香豌豆 P (白花)CCdd × ccDD(白花)
性基因時(shí)表現(xiàn)為某一親本
互補(bǔ) 的性狀，兩種顯性基因同時(shí) F1 CcDd(紫花)
作用 存在時(shí)（純合或雜合）共同
決定新性狀。 F2 C-D-(紫花) C-dd(白花) ccD-(白花) ccdd(白花)
F2 表現(xiàn)為 9∶7 9/16 3/16 3/16 1/16
兩種顯性基因同時(shí)存在時(shí) 南瓜 P (球形)AAbb × aaBB(球形)
產(chǎn)生一種新性狀，單獨(dú)存在
加
累加 時(shí)表現(xiàn)相同性狀，沒(méi)有顯性 F1 AaBb(扁盤形)
強(qiáng)
作用 基因時(shí)表現(xiàn)為隱性性狀。
作
F 表現(xiàn)為 9∶6∶1 F2 A-B-(扁盤) A-bb(球形) aaB-(球形) aabb(長(zhǎng)形) 2
用
9/16 3/16 3/16 1/16
不同對(duì)基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型產(chǎn)生
薺菜 P (三角形果)EEFF × eeff(卵形果)
相同影響，有兩種顯性基因
時(shí)與只有一種顯性基因時(shí)
重疊 F1 EeFf(三角形果)
表現(xiàn)型相同。沒(méi)有顯性基因
作用
時(shí)表現(xiàn)為隱性性狀。 F2 E-F-(三角) E-ff(三角) eeF-(三角) eeff(卵形)
F2 表現(xiàn)為 15∶1 9/16 3/16 3/16 1/16
一種顯性基因抑制了另一 狗 P (白色)BBII × bbii(褐色)
種顯性基因的表現(xiàn)。
顯性 F2 表現(xiàn)為 12∶3∶1 F1 BbIi(白色)
上位 右例中 I 基因抑制 B基因的
表現(xiàn)。I 決定白色，B 決定 F B-I-(白色) bbI-(白色) B-ii( 黑色) bbii(褐色) 2
黑色，但有 I 時(shí)黑色被抑制 9/16 3/16 3/16 1/16
一對(duì)基因中的隱性基因?qū)? 家鼠 P (黑色)RRCC × rrcc(白色)
另一對(duì)基因起抑制作用。
抑
隱性 F2 表現(xiàn)為 9∶3∶4 F
制 1 RrCc(黑色)
上位 右例中 c 純合時(shí)，抑制了 R
作
和 r 的表現(xiàn)。 F2 R-C-(黑色) rrC-(淺黃) R-cc(白色) rrcc（白色)
用
9/16 3/16 3/16 1/16
顯性基因抑制了另一對(duì)基
因的顯性效應(yīng)，但該基因本 家雞 P (白色萊杭)IICC × iicc(白色溫德)
身并不決定性狀。
抑制 F1 IiCc(白色)
F2 表現(xiàn)為 13∶3
效應(yīng)
右例中 C 決定黑色，c 決定
F2 I-C-(白色) I-cc(白色) iiC-(黑色) iicc（白色)
白色。I 為抑制基因，抑制
9/16 3/16 3/16 1/16
了 C 基因的表現(xiàn)。
作用類型 F2 表現(xiàn)型比 作用類型 F2 表現(xiàn)型比 作用類型 F2 表現(xiàn)型比
互補(bǔ)作用 9∶7 重疊作用 15∶1 隱性上位 9∶3∶4
累加作用 9∶6∶1 顯性上位 12∶3∶1 抑制效應(yīng) 13∶3
第 54 頁(yè)
5.21 雜交育種
5.21.1 培育顯性基因（A）控制的優(yōu)良品種
原始材料 Aa
一對(duì)相對(duì)性狀控制 培育目標(biāo) AA
育種方法 連續(xù)自交，連續(xù)選擇，直到基本不發(fā)生性狀分離
自交代數(shù) 自交過(guò)程（原理） 雜合體 純合體
0 Aa 1 0
1 1 1 1 1 1 AA Aa aa
4 2 4 2 2
1 1 1 1 1 1 3 2 AA AA Aa aa aa
4 8 4 8 4 4 4
1 1
1 1 1
AA AA 1 1 1 7 3 AA Aa aa aa aa
4 8 16 8 16 8 4 8 8
1 AA 1 AA 1 4 AA
1 AA 1 Aa 1 aa 1 aa 1 aa 1 aa 1 15
4 8 16 32 16 32 16 8 4 16 16
1 1
1 n 1 1 1
1
n 2 nAA 2 Aa 2
n 1
n
2 2n
aa 2 2
（每代保留并種植） （每代淘汰直到幾乎不出現(xiàn)）
）
多對(duì)相對(duì)性狀控制 方法同上。純合更加困難，育種難度大
后代純合的速率 取決于等位基因的對(duì)數(shù)和自交的代數(shù)
2n 1
公式 x% ( )r 100% （n 表示自交的代數(shù)；r 表示等位基因?qū)?shù)）
2n
5.21.2 培育隱性基因（a）控制的優(yōu)良品種
Aa 原始材料 Aa
×
培育目標(biāo) aa
AA Aa aa
育種方法 自交，選擇 aa 淘汰 保留推廣
第 55 頁(yè)
5.22 人類的 X 染色體與 Y 染色體
眼白化
Xg血型
磷皮病 X 的非同源部分
血友病
性 長(zhǎng)毛耳 紅色盲 Y 的非同源部分
染 睪丸決定因子
色
體 巴氏小體：
的 總色盲 失活濃縮的 X 染色體，通過(guò)染
結(jié)
構(gòu) X 和 Y 的同源部分 色后可見，女性一個(gè)，男性無(wú)。 表皮泡化癥
Y 小體：
眼球網(wǎng)膜色素 熒光染料染色后可見。男性有。
女性無(wú)。
X 染色體 Y 染色體
性染色體由常染色體進(jìn)化而來(lái)，隨著進(jìn)化的深入，同源部分越來(lái)越少，
或者 Y 染色體逐漸縮短，最后消失。如蝗蟲中雄蝗 2N=23（XO），雌
性染色體的起源 蝗 2N=24（XX）。因此 X 和 Y 染色體越原始，同源區(qū)段就越長(zhǎng)，非同
源區(qū)段就越短。據(jù)研究，人類 Y 染色體產(chǎn)生之初含有基因約 1400 個(gè)，
現(xiàn)在僅剩下 45 個(gè)基因。再經(jīng) 1500 萬(wàn)年人類的 Y 染色體將徹底消失。
5.23 人類性別畸型及其原因
卵 正常 異 常
性染色體組型 細(xì) ①同源染色體不分離
胞 X ②姐妹染色單體不分離
精 子
XX O
X XX（正常） XXX（超雌） XO（卵巢退化）
正 常
Y XY（正常） XXY（睪丸退化） YO（不能存活）
同源染色體不分離 XY XXY（睪丸退化） XXXY（同上） XY（正常）
XX XXX（超雌） XXXX（超雌） XX（正常）
姐妹染色單體不分離
異常 YY XYY（多數(shù)不育） XXYY（未見） YY（不能存活）
①同源染色體不分離
O XO（卵巢退化） XX（正常） OO（不能存活）
②姐妹染色單體不分離
5.24 性別分化與環(huán)境的關(guān)系
原理因素 性激素(內(nèi)部環(huán)境)的影響 溫度(外部環(huán)境)的影響
①雞的性反轉(zhuǎn)（必修本 P94） 某些 XY 型性別決定的蛙類：
②非洲蛙(Xenopus)性反轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。
20℃ 1/2♀蛙(XX)
受精卵
ZZ(幼體)♂ ZZ♀×ZZ♂
示例 發(fā)育 1/2♂蛙(XY)
雌激素 生殖
30℃
受精卵 全部♂蛙(1/2XX，1/2XY)
ZZ(成體)♀ ZZ♂ 發(fā)育
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5.25 伴性遺傳的特點(diǎn)
說(shuō)明：這里討論致病基因的遺傳。隱性遺傳表示隱性基因致病，顯性遺傳表示顯性基因致病。
特 點(diǎn) 示 例
①交叉遺傳：父?jìng)髋?，母?jìng)髯印? a
X Y× A AX X A A aX Y×X X
②男（雄）性患者多于女（雌）性患者。
隱性 患者 攜帶者
③男（雄）性患者的致病基因均由母親傳遞。
遺傳 X
A a
X A X Y A A A a A a伴 ④男（雄）性患者的女兒均為攜帶者。 X X X
X X Y X Y
攜帶者 患者
X ⑤近親婚配發(fā)病率高。
遺 ①患者雙親中至少一個(gè)是患者。 a × A a AX Y X X X Y× a aX X
傳 ②女（雌））性患者多于男（雄）性患者。
顯性 患者 患者
③女（雌）性患者的子女患病機(jī)會(huì)均等。
遺傳 A a a a A a A a a
④男（雄）性患者的女兒全部患病。 X X X
X X Y X Y X X X Y
患者 患者 患者
⑤未患病者的后代不會(huì)患病（真實(shí)遺傳）。
果蠅 硬毛遺傳(與 X 染色體同源)：
①不同源時(shí)基因無(wú)顯隱性關(guān)系。 b B b b (短硬毛)X Y ×X X (正常硬毛)
伴 Y 遺傳 ②基因只能由父親傳給兒子并表現(xiàn)出來(lái)。
③具家族同源性，用于刑事偵探和親子鑒定。 b b a B
(短硬毛)X X X Y (正常硬毛)
5.26 伴性遺傳中的致死效應(yīng)
X 染色體上隱性基因花粉(雄配子)致死 X 染色體上隱性基因雄性個(gè)體致死
剪秋羅植物葉型遺傳：
寬葉♀XBXB×XbY♂窄葉 寬葉♀XBXb × XbY♂窄葉
A a A
X X X Y
B 正?！?正?！?X Xb Y XB
b
Xb X Y
(死) (死)
A A A a A a
XBY 寬葉♂ XBY♂ b X X X X X Y X YX Y♂
正?！?正?！?正常♂ 死亡♂
寬葉 窄葉
(特點(diǎn)：無(wú)窄葉雌株) 1 ∶ 1
5.27 通過(guò)性狀識(shí)別性別的雜交設(shè)計(jì) 性別區(qū)分并不難
同型隱性異型顯
XY 型性別決定
♂ 顯性 × 隱性 ♀ ♀ 顯性 隱性 ♂
A a a A a a 果蠅眼色遺傳 X Y × X X X X X Y 例
紅 眼♂ 白眼♀ 紅眼♀ 白眼♂
ZW 型性別決定
♀ 顯性 × 隱性 ♂ ♂ 顯性 隱性 ♀
家蠶油脂皮膚遺傳 Os × os os Os os os例 Z W Z Z Z Z Z W
（油脂皮膚透明） 正常蠶♀ 油蠶♂ 正常蠶♂ 油蠶♀
第 57 頁(yè)
5.28 人類常染色體遺傳病與伴 X 遺傳病的比較
常染色體遺傳病 X 染色體遺傳病
遵循的定律 分離定律
顯性遺傳 致病基因位置 常染色體 X 染色體
（顯性基因致?。?發(fā)病概率 男女均等 女性多于男性
判斷方法 無(wú)特殊的判斷方法，根據(jù)相關(guān)特點(diǎn)判斷
遵循的定律 分離定律
致病基因位置 常染色體 X 染色體
隱性遺傳
發(fā)病概率 男女均等 男性多于女性
（隱性基因致?。?br/>①父母正常有女兒患病時(shí)，一定是常染色體隱性遺傳
判斷方法
②根據(jù)相關(guān)特點(diǎn)判斷
5.29 細(xì)胞質(zhì)遺傳的一般形式
P 母方性狀 × 父方性狀
母方性狀
F1
5.30 核質(zhì)互作雄性不育遺傳情況表
細(xì)胞核基因 表現(xiàn)型
( r 不育)
細(xì)胞質(zhì)基因 RR Rr rr
正?；?N (N)RR 可育 N(Rr) (可育) N(rr) (可育)
不育基因 S S(RR) (可育) S(Rr) (可育) S(rr) (不育)
5.31 植物的三系配套雜交(選學(xué))
三系
不育系 S(rr) 保持系 N(rr) 恢復(fù)系 N(RR)
不育系 ♀ S(rr) × N(rr) ♂ 保持系 不育系 ♀ S(rr) × N(RR) ♂ 恢復(fù)系
不育系 S(rr) (可育) S(Rr) 雜交種
第 58 頁(yè)
5.32 判斷核、質(zhì)遺傳的方法
細(xì)胞核遺傳 細(xì)胞質(zhì)遺傳
1 看基因的來(lái)源 來(lái)源于核 來(lái)源于質(zhì)
無(wú)分離比或
2 看子代分離比 一定的分離比 符合任何一條即可判斷
無(wú)一定的分離比
3 看正反交結(jié)果 一致 不一致
5.33 人類線粒體基因組
①環(huán)狀雙鏈 DNA，共 16569 個(gè)堿基對(duì)
結(jié)構(gòu) ②外環(huán)富含 G，稱為重鏈，內(nèi)環(huán)富含 C 稱輕鏈
③重鏈含 28 個(gè)基因，輕鏈含 9 個(gè)基因
線粒體基因組
13 種多肽鏈
基因 37 個(gè)，共編碼 22 種 tRNA 編碼區(qū)是連續(xù)的
2 種 rRNA
注意 氧化磷酸化酶系統(tǒng)需要的 80 多種蛋白質(zhì)亞基，線粒體基因組僅編碼 13 種。
5.34 細(xì)胞核遺傳與細(xì)胞質(zhì)遺傳的比較
細(xì)胞核遺傳 細(xì)胞質(zhì)遺傳
遺傳本質(zhì) 基因位于細(xì)胞核的染色體上 基因位于細(xì)胞質(zhì)的線粒體和葉綠體
基因存在形成 成對(duì)存在 單個(gè)存在
基因的傳遞方式 父母雙方傳遞 僅由母方傳遞
遺傳特點(diǎn) 孟德爾遺傳 母系遺傳
子代表現(xiàn)型 由顯隱性關(guān)系決定 完全由母方?jīng)Q定(大多表現(xiàn)母方性狀)
顯隱性關(guān)系 有 沒(méi)有
子代分離比 有一定的分離比 無(wú)一定的分離比(可能出現(xiàn)分離)
正反交結(jié)果 相同(伴性遺傳時(shí)可有例外) 不同
配子中基因的分配方式 減半均分 隨機(jī)分配
基因突變 頻率低，不一定表現(xiàn)出來(lái) 頻率高，突變的一定要表現(xiàn)出來(lái)
遺傳信息傳遞方式 中心法則
遺傳自主性 全自主 半自主（受核基因控制）
轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng) 各自獨(dú)立
轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所 細(xì)胞核 線粒體和葉綠體
翻譯場(chǎng)所 細(xì)胞質(zhì)中的核糖體 線粒體和葉綠體中的核糖體
對(duì)性狀的控制 控制全部性狀 僅控制線粒體和葉綠體的少量性狀
第 59 頁(yè)
5.35 細(xì)胞質(zhì)遺傳與伴性遺傳的比較
伴性遺傳
細(xì)胞質(zhì)遺傳
伴 X 遺傳 伴 Y 遺傳
遺傳 只在雄性
母系遺傳 孟德爾遺傳(分離定律)
方式 個(gè)體中傳遞
基因
線粒體上 葉綠體上 X 染色體上 Y 染色體上
位置
不一致。示例：紫茉莉枝條葉色遺傳 不一致。示例：果蠅眼色遺傳
正反 正交 反交 ①與 X 不同源
正交 反交
交結(jié) 親本 ♀白眼×紅眼♂ ♀紅眼×白眼♂ 時(shí)，無(wú)正反交。
親本枝條 ♀綠色×白色♂ ♀白色×綠色♂ 眼色 XrXr XRY XRXR r果 X Y ②與 X 同源時(shí)，
子代植株 綠色 白色 子代 XR r r R r
正反交結(jié)果不
X X Y X X XRY
眼色 紅眼 白眼 紅眼 紅眼 一致。
（隨母遺傳）
（不隨母遺傳）
遺傳
母親傳給子女 父親傳給女兒，母親傳給子女 父親傳給兒子
特點(diǎn)
應(yīng)用 確定母子、母女關(guān)系 遺傳咨詢、遺傳病預(yù)防 確定父子關(guān)系
5.36 生物變異的類型
可遺傳的變異
基因變異 染色體變異 不遺傳的變異
基因突變 基因重組 結(jié)構(gòu)變異 數(shù)目變異
環(huán)境改變
染色體結(jié)構(gòu)異 染色體數(shù)目異
變異的本質(zhì) 基因結(jié)構(gòu)改變 基因重新組合 （遺傳物質(zhì)不
常 常
改變）
遺傳情況 按一定方式遺傳和表現(xiàn) 不遺傳
鑒別方法 觀察、雜交、測(cè)交 觀察、染色體檢查 改變環(huán)境條件
關(guān)系人類遺傳
產(chǎn)生新基因，
產(chǎn)生新基因型 關(guān)系人類遺傳 健康。植物多 改變環(huán)境條件，
意義 為基因重組和
產(chǎn)生新品種 健康 倍體能改良植 也能影響性狀
進(jìn)化提供素材
物性狀。
遺傳病篩查
遺傳病篩查 遺傳病篩查 改變環(huán)境條件，
應(yīng)用價(jià)值 誘變育種 單倍體育種
雜交育種 遺傳健康 獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
多倍體育種
不遺傳的變異（直接影響）
相互作用 表達(dá)
環(huán)境 基因 性狀 可
遺
聯(lián)系 傳 的
基因重組 基因突變 變 染色體變異
異
誘因（間接影響）
第 60 頁(yè)
5.37 基因突變
堿基對(duì)替換 點(diǎn)突變。一對(duì)堿基被另一對(duì)堿基取代
本質(zhì) 堿基對(duì)增添
移碼突變。插入點(diǎn)處編碼堿基后移；缺失點(diǎn)處編碼堿基前移
堿基對(duì)缺失
發(fā)生
細(xì)胞分裂（有絲分裂、減數(shù)分裂）的 DNA 復(fù)制時(shí)
時(shí)期
體細(xì)胞突變 發(fā)生在胚胎發(fā)育過(guò)程中，發(fā)生的越晚對(duì)個(gè)體影響越晚（?。?。
類型
配子突變 發(fā)生在配子形成時(shí)，影響個(gè)體的一生。
生理因素 輻射 激光 溫度
突變
化學(xué)因素 秋水仙素 亞硝酸 堿基類似物
因素
生物因素 病毒 某些細(xì)菌
普遍性 小致病毒大到人類均發(fā)生基因突變。分自然突變和人工誘變。
隨機(jī)性 隨機(jī)發(fā)生，在個(gè)體發(fā)育的整個(gè)階段都可發(fā)生。
低頻性 高等生物的突變頻率在 -510 — -810 之間
大多有害，少量有利，有的突變是中性的。
基 有害性
生物的長(zhǎng)期進(jìn)化中已形成了對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，再突變一般有害。
因 特點(diǎn)
產(chǎn)生等位基因或復(fù)等位基因
突 b1
產(chǎn)生非等位基因
變 不定向性
顯性突變：A—→a A a B b2
（多向性）
隱性突變：a—→A
回復(fù)突變：A a b3
同義突變：突變前后密碼子同義。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不變。
突變 點(diǎn)突變 錯(cuò)義突變：編碼的氨基酸改變，一種氨基酸被另一種氮基酸取代
后果 無(wú)義突變：突變后的密碼子為終止碼。使合成提前終止。
移碼突變 引起一系列氨基酸的改變。導(dǎo)致肽鏈延長(zhǎng)或縮短或無(wú)法終止。
形態(tài)突變型 外形改變：人類白化、果蠅白眼、葡萄無(wú)籽
表現(xiàn) 致死突變型 引起個(gè)體死亡或配子死亡：植物的白化等
形式 條件致死型 在一定條件下致死：T4 噬菌體溫敏型在 25℃時(shí)存活，42℃時(shí)死亡
生化突變型 無(wú)形態(tài)效應(yīng)，但生化功能改變：微生物的營(yíng)養(yǎng)缺陷型
自然突變的應(yīng)用 利用白化動(dòng)物培育白化新品種；利用芽突變培育無(wú)籽品種等。
應(yīng)用 概念：利用理化因素處理植物或微生物，產(chǎn)生突變，選育新品種
誘變育種
特點(diǎn)：供試材料多，有用突變少，有盲目性，適于植物和微生物
5.38 基因重組 非同源染色體的自由組合
高等生物 減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生
非姐妹染色單體的交叉互換
自然的基因重組
轉(zhuǎn)化 受體細(xì)胞直接吸收供體細(xì)胞的 DNA
例：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
原核生物
通過(guò)噬菌體介導(dǎo)，將供體細(xì)胞 DNA 片段
轉(zhuǎn)導(dǎo)
帶進(jìn)受體細(xì)胞
人工的基因重組 基因工程（重組 DNA 技術(shù)） 例：抗蟲棉
第 61 頁(yè)
5.39 基因突變與基因重組的比較
基 因 突 變 基 因 重 組
發(fā)生后的結(jié)果 形成新基因（等位基因或復(fù)等位基因） 形成新的基因型
發(fā)生的時(shí)期 減數(shù)分裂或有絲分裂時(shí)的 DNA 復(fù)制時(shí) 減數(shù)分裂的第一次分裂時(shí)
非姐妹染色單體的交叉互換
本質(zhì)原因 堿基對(duì)的改變(替換、增添、缺失)
同源染色體的分離
特 點(diǎn) 低頻性、偶然性、多向性、無(wú)規(guī)律 高發(fā)性、必然性、多樣性、有規(guī)律
關(guān) 系 基因突變?yōu)榛蛑亟M提供材料 基因重組使突變的基因以多種形式傳遞
5.40 染色體結(jié)構(gòu)變異
缺失 重復(fù) 倒位 易位
a b c d e
a b c d e a b c d e a b c d e
x y z
圖示
a d e
a b e a b c b c d e a d c b e x b c y z
人類的貓叫綜合征（5 果蠅的棒眼(小眼數(shù) 一般無(wú)效應(yīng)，但雜合
一般無(wú)效應(yīng)，但是
效應(yīng) 號(hào)染色體部分缺失） 目減少。X 染色體某 子易位常伴有不同程
大段倒位導(dǎo)致不育
一區(qū)段重復(fù)) 度的不育
5.41 染色體數(shù)目變異
類別 名稱 染色組 構(gòu)成 事例
單體 2N－1 AA—1（abcd）（abc） 唐氏綜合征（XO）
雙單體 2N—1—1 AA—1，AA—1（abc-）（ab-d）
缺體 2N—2（1） AA—1，AA—1（abc-）（abc-）
三體 2N＋1 AA＋1（abcd）（abcd）（d） 21 三體綜合征
四體 2N＋2（1） AA＋1， AA＋1（abcd）（abcd）（dd）
雙三體 2N＋1＋1 AA＋1， AA＋1（abcd）（abcd）（cd）
單倍體 1 或多個(gè) 1 個(gè)（abcd）或多個(gè)（abcd） 蜜蜂的雄蜂
二倍體 2N AA（abcd）（abcd） 人 果蠅 豌豆
同源三倍體 3N AAA（abcd）（abcd）（abcd） 香樵 三倍體西瓜
同源四倍體 4N AAAA 4 個(gè)（abcd） 蔓陀羅
異源四倍體 4N AABB 2 個(gè)（abcd）2 個(gè)（opqr） 棉花 煙草 油菜
多
2 個(gè)（abcd）
倍
異源六倍體 6N AABBCC 2 個(gè)（opqr） 普通小麥
體
2 個(gè)（wxyz）
4 個(gè)（abcd）
異源八倍體 8N AAAABBBB 異源八倍體小黑麥
4 個(gè)（wxyz）
說(shuō)明：大寫字母表示染色體組，小寫字母表示染色體。這里假定每個(gè)染色體組含有 4個(gè)染色體。
第 62 頁(yè)
個(gè)別染色體數(shù)目增減 染色體數(shù)目成倍增減
（非整倍體） （整倍體）
5.42 四倍體（AAaa）的自交分析
親本 顯性 AAaa × AAaa 顯性
配子
1AA 4Aa 1aa
1AA 1AAAA 顯 4AAAa 顯 1Aaaa 顯
子代 隱性∶顯性＝35∶1
4Aa 4AAAa 顯 16Aaaa 顯 4Aaaa 顯
1aa 1Aaaa 顯 4Aaaa 顯 1aaaa 隱
5.43 三體（AAa）的自交分析
親本 顯性 AAa × AAa 顯性
卵
1AA 2Aa 2A 1a
精子 子代 隱性∶顯性＝17∶1
2A 2AAA 顯 4Aaa 顯 4AA 顯 2Aa 顯
1a 1Aaa 顯 2Aaa 顯 2Aa 顯 1aaa 隱
注：AA 精子和 Aa 精不育或不能參與受精
5.44 染色體變異的幾個(gè)概念的比較
概念 特點(diǎn) 形成過(guò)程 事例
一個(gè)正常配子所含的 不含同源染色體，含有
染色 果蠅
染色體數(shù)叫一個(gè)染色 一整套完整的基因 減數(shù)分裂
體組 N=4
體組，用 N 表示。
體細(xì)胞中含有本物種 ①可能含一個(gè)或幾個(gè) 單性生殖
雄蜂
配子染色體數(shù)的個(gè)體 染色體組 （可自然形成和
N=16
②二倍體和奇數(shù)多倍 通過(guò)花藥離休培
單倍體 單倍體水稻
體的單倍體高度不育 養(yǎng)形成）
N=12
③偶數(shù)多倍體的單倍
（或 2N=24）
體可育
具有三個(gè)以上相同染 ①莖稈粗壯，葉、果實(shí) ①由染色體加倍 ①四倍體西瓜
色體組的個(gè)體 和種子變大 形成 4N=44
同源
②糖類、蛋白質(zhì)含量多 ②由已加倍的多
多倍體
③生長(zhǎng)變慢，成熟推 倍體與原來(lái)的二 ②三倍體西瓜
遲，育性降低 倍體雜交形成 3N=33
兩個(gè)或兩個(gè)以上物種 遠(yuǎn)緣雜交 先種間雜交 普通小麥
異源
雜交后經(jīng)染色體加倍 具有兩個(gè)物種的特性 后染色體加倍 6N=42
多倍體
后形成的個(gè)體 （自然或人工） 小黑麥（8N=56）
第 63 頁(yè)
5.45 普通小麥（異源六倍體）的自然形成途徑
一粒小麥 × 斯氏山羊草 或可能是擬斯卑爾脫山羊草
AA（2N=14） BB（2N=14）
） ）
AB （不育）（2N=14）
染色體加倍
二粒小麥 × 滔氏山羊草
AABB（4N=28） DD（2N=14）
ABD （不育）（3N=21）
染色體加倍
普通小麥
AABBDD（6N=42）
5.46 單倍體育種
一般過(guò)程 ①選擇親本雜交
②種植雜種一代
③利用雜種一代的花粉獲得單倍體植株 花藥離體培養(yǎng)
④加倍處理后再選擇（或先選擇后加倍處理）
⑤擴(kuò)大和推廣
培育圖解 例 利用 AAbb 和 aaBB 兩個(gè)單優(yōu)品種雙優(yōu)品種（AABB）
親本 （品種 A） AAbb × aaBB （品種 B）
雜交 ①
F1 AaBb （雙優(yōu)雜交種）
種植 ②
花粉 AB Ab aB ab
花藥離休培養(yǎng) ③
單倍體 AB Ab aB ab
染色體加倍 ④
二倍純合體 AABB AAbb aaBB aabb
選擇
AABB AAbb aaBB aabb ⑤
保留推廣 淘汰 推廣
第 64 頁(yè)
5.47 多倍體育種
幼苗 普通西瓜(2N=22)
秋水仙素 加倍 不加倍
第
一植株 ♀ 四倍體西瓜(4N=44) × 普通西瓜(

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