


2025年高考生物一轮复习必背高频考点知识清单
展开 这是一份2025年高考生物一轮复习必背高频考点知识清单,共31页。学案主要包含了酯键断开等内容,欢迎下载使用。
高频考点1 细 胞 是 最 基 本 的 生 命 系 统
1.细胞是生物体结构和功能的基本单位,除 了病毒以 外,所有生物都是由细胞构成的。单细胞生物能够 独立完成生命活动。多细胞生物依赖各种分化的 细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。
2.一个分子或原子是系统,但不属于生命系统,其 原 因是生命系统能完成一定的生命活动,单靠一个分 子或一个原子是不可能完成生命活动的。
3.生命系统的结构层次是细胞、组织、器官、系统、个 体、种群、群落、生态系统、生物圈,其中植物没有系 统层 次,单细胞生物没有组织、器官和系统层次。 细胞是地球上最基本的生命系统。生物圈是最大 的生命系统。
4.草履虫是单细胞生物,单细胞生物既是细胞层次又 是个体层次。
高频考点2 病 毒
1.病毒没有细胞结构, 一般由蛋白质和核酸组成,病 毒不属于生命系统的结构层次。病毒必须寄生在 活细胞中,依靠细胞中的物质来合成自己需要的物 质 。病毒生命活动离不开细胞。
2.病毒只有一种核酸.遗传物质是DNA 或 IRNA。
3.T2 噬菌体增殖的过程是吸附、注入、合成、组装、释放。
4.病毒的变异类型是基因突变
5.根据寄主的类型,病毒分为动物病毒、植物病毒、细 菌病毒,细菌病毒又叫噬菌体、
高频考点 3 细 胞 的 多 样 性 与 统 一 性
1.根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分 为真核细胞和原核细胞两类。
2.蓝细菌不含叶绿体,其能进行光合作用的原因是它 含有藻蓝素、叶绿素和光合作用所需的酶,是自养
生物,在生态系统中属于生产者。蓝细菌有色球蓝 细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜等。
3.细菌多数种类营腐生生活或寄生生活,它们都是异养 生物,少数如硝化细菌、硫细菌等是自养生物。
4.真、原核细胞结构的统一性:均含有细胞膜、细胞质、 核糖体、DNA、RNA,它们都以DNA作为遗传物质。
5.原核细胞体积较小,无核膜,无核仁,无染色体,无 以核膜为界限的细胞核,有环状 DNA 分子,位于细 胞特定的区域,这个区域称为拟核,细胞器只有核 糖体
6.支原体可能是最小、最简单的原核细胞,没有细 胞壁
7.高倍显微镜使用要点:移动装片使观察目标处于视 野的中央;转动转换器使高倍物镜正对通光孔;调 节大光圈和凹面镜使视野明亮;调节细准焦螺旋使 物像清晰。
第 2 讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
高频考点1 | 细 胞 中 的 元 素 和 无 机 物
1.从组成生物体的元素种类来看,组成细胞的化学元 素,在无机自然界都能够找到,没有一种化学元素 是细胞所特有的,说明生物界和非生物界具有统一 性;组成细胞的元素和无机自然界中的元素的含量 相差很大,说明生物界和非生物界具有差异性。
2.组成细胞的化学元素常见的有20多种,其中大量 元素有 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等 ,微量元素有 Fe 、 、Cu M等;生命的核心元素是C, 其 原因是生物大分子的单体以碳链为基本骨架。
3.组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。细胞 中无机盐大多数以离子的形式存在。
4.构成细胞的主要元素C、H、O、N 的含量与无机环 境的相差很大,这与细胞内的有机化合物如糖类、 脂质、蛋白质和核酸等有关。
5.活细胞中含量最多的无机物是水;自由水是细胞内 良好溶剂并参与生物化学反应。多细胞生物体的 绝大多数细胞,必须浸润在以水为基础的液体环境 中,水还可运输营养物质和排出代谢废物。结合水 是细胞结构的重要组成部分。
6.正常情况下,细胞中的自由水相对含量越高,代谢 越旺盛 ;结 合水相对含量越高,细胞抵抗干 旱和寒 冷等不良环境的能力就越强。
7.Mg 是组成植物叶绿素的重要成分;I 是组成人甲 状腺激素的 重要成分;Fe 是血红素的重要成分;P
是组成细胞膜、细胞核的重要成分,也是细胞中某 些重要化合物的成分。以上体现了无机盐组成细 胞中某些复杂化合物的重要成分的功能。
8.动物血液中缺钙离子将出现抽搐症状,钙离子过高 将出现肌无力症状,体现了无机盐维持细胞和生物 体的生命活动的功能;大量出汗会排出过多的无机 盐,导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调。
9.医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液, 生理盐水的含义是人体细胞所处液体环境中溶质 的浓度,可以维持细胞的正常形态和功能。
高频考点2 糖 类 和 脂 质
1. 糖类是细胞内的主要能源物质。般是由C 、H、0 三种元素构成的。
2.葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,可 以直接被细胞吸收,常见的单糖还不果糖、半乳糖、
核糖和脱氧核糖弱。
3. 糖(C₂ Il₂₂O) 由两分子单糖脱水缩合而成,大多 数水果和蔬菜含有篮鳍,在发芽的小麦等谷粒中含 麦芽糖,人和动物乳汁中含有丰富的乳糖
4.淀粉足植物细胞最常见的多糖,是植物细胞的储能 物质。
5.糖原是人和动物细胞的储能物质,主要分布在人和 动物肝脏和肌肉中,当人和动物血液中葡萄糖含量 低于正常值时,肝糖原便分解产生葡萄糖及时补充。
6.所有植物细胞的细胞壁,构成它们的上要成分都足 纤维素 纤维素也是多糖,不溶于水.在人和动物 体内很难被消化,即使草食类动物有发达的消化器 官,也需借助某些微生物的作用才能分解这类多 糖。纤维素被称为人类的"第七类营养素"是因为 膳食纤维能促进胃肠蠕动和排空,减少患大肠癌的 机会,有利于降低过高的血糖和血脂等,可预防糖 尿病,维护心脑血管的健康等
7.几丁质(含氮元素)又称为壳多糖 广泛存在于昆虫 和甲壳类动物的外骨骼中。几丁质及其衍生物可 用于废水处理制作食品包装纸和食品添加剂、制 作人造皮肤。
8.淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖,但三
者的化学性质却有很大的差异.原因足勐萄糖的连 接方式不同。
9. 组成脂质的化学元素主要是CH 、O 有些脂质还 含有P 和 N 与糖类不同的是.脂质分子中氧的含 量远远低于糖类,而氢的含景更高。
10.脂肪(三酰甘油、油酯 H 三分子脂肪酸和 一分子甘油发生反应形成的酯,组成元素只有C
H、O 它是细胞内良好的储能物质,此外还有保温 隔热、缓冲减压等作用。
11.磷脂的组成元素是C、H、OIN)P,磷脂是构成细胞 膜和细胞器膜等的重要成分
12.固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素 D 等。胆 固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参 与血液中脂质的运输。性激条能促进人和动物生殖 器官的发育以及生殖细胞的形成,维生素 D 能有 效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
13.糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪; 而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,供能不足时才 分解供能,而且不能大量转化为糖类
14.等量的脂肪比糖类含能量多,但不是生物体利用 的主要能源物质,其原因是脂肪氧化分解速率慢且 耗氧量大。
第3讲 蛋白质和核酸
高频考点 蛋 白 质
1. 蛋白质是生命活动的主要承担者。蛋白质的主要 功能有: ①是构成细胞和生物体结构的重要物质 (结构蛋白),如肌肉、头发等成分主要是蛋白质。
②催化功能,如绝大多数酶是蛋白质。③ 运输功能, 如血红蛋白(含有4条多肽链)。④ 信息传递(调节) 功能,如胰岛 素 。⑤免疫(防御)功能,如抗体。
2.人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种。每种氨基 酸 至 少 含 有 一 个 氨基( —NH₂) 和 一 个 羧 基 (—COOH), 斤且都有一个氨基和一个羧基连接在 同一个碳原子上 。各 种氨 基酸之间 的区别在于R 基的不同。
3.人体细胞不能合成的,必须从外界环境中获得的氨 基酸,被称为必需氨基酸,有8 种,分别是缬氨酸、 异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、色氨 酸、苏氨酸、赖氨酸。
4.一个氮基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基 相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫作脱 水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。 多肽通常呈链状,叫作肽链。两条或多条肽链之问 一般通过二硫键相互结合在一起,由于氨基酸之间 还可以形成氢键等,从而使肽链能盘曲、折叠形成具 有一定空间结构的蛋白质。
5.失去的水分子数 = 肽键数 氨基酸数 · 肽链数= 水解时需水数。链状肽至少含有的氨基(羧基)数 一肽链数,分别位于肽链的两端。
6.人体红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质,但 这两种细胞功能却完全不同,其原因是组成蛋白质 的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链盘曲、 折叠方式及其形成的空间结构千差万别
7.蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作 用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性 质改变和生物活性丧失的现象。蛋白质变性后可 以用双缩脲试剂进行检测,其原因是蛋白质变性后 空间结构已经改变,但氨基酸之间的肽键没有被破 坏。生活中把鸡蛋煮熟后,蛋白质空间结构发生变 化,吃熟鸡蛋容易消化的原因是高温使蛋白质分子 的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解。 加热、加酸、加酒精等方法能起到消毒、灭菌的作 用,原理是能引起病毒、细菌等蛋白质变性失活。
8.胰岛素在核糖体上合成后不具有降低血糖的生物 活性,从分泌蛋白合成和加工过程分析,原因是胰 岛素在多肽链合成后还需要内质网、高尔基体加工 使其具有一定的空间结构后才具有生物活性。
高频考点 2 | 核 酸
1. 核酸的组成元素有C、H、O、N、P,根据五碳糖的不
同,核酸分 为脱氧核糖核酸(DNA1 和核糖核酸 [RNA 纳 类 DNA 大多数含有两条链,RNA 大多 数含有一条链。
2. 核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、 变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
3.从分子水平上分析,细胞多样性的直接原因是蛋白 质分子不同,根本原因是不同个体细胞中含的 DNA 不同,同一个体不同类型细胞的形成是基因 选择性表达的结果。
4. DNA 和 RNA 的区别在于 DNA含脱氧核糖和碱基 T.RNA 含核糖和碱基U
5.脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。 6.多糖的单体是单糖;蛋白质的单体是氨基酸;核酸
的单体是核苷酸。多糖、蛋白质、核酸等生物大分 子,是由许多单体连接成的多聚体,每一个单体都 以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生 物大分子以碳链为基本骨架。所以,C 是生命的核 心 元 素
第4讲 细胞膜和细胞核
高频考点 细 胞 膜 的 结 构 和 功 能
1.细胞是一个基本的牛命系统,它的边界是细胞膜, 也叫质膜,细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔 开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。
2.细胞间信息交流的方式多种多样:①细胞分泌的化 学物质如激素,随血液到达全身各处,与靶细胞的 细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。
②相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传 递给另一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别 和结合,发出信号的细胞依靠与膜结合的信号分子 与靶细胞膜表面的受体结合。所有信号分子的受 体不都在细胞膜表面,例如有些小分子物质如性激 素等的受体在细胞内部,受体一般是膜表面的糖蛋 白。③相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物 质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞 之间通过胞间连丝相互连接,有信息交流的作用。
3.流动镶嵌模型的基本内容包括:①磷脂双分子层是 构成膜的基本支架。②蛋白质分子有的镶在磷脂 双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层 中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。
4.蛋白质种类和数量越多,细胞膜功能越复杂;在细胞 膜的外表面,糖类和蛋白质结合形成糖蛋白,糖类与 脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被,与细胞 表面识别、细胞间信息传递等功能有密切关系。
5.细胞膜的功能特性是具有选择透过性;细胞膜的结 构特点是具有流动性。细胞膜具有流动性主要表 现在磷脂分子是移动的,蛋白质分子大多数是可以 运动的。
6. “染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物 质进出细胞的原理。台盼蓝染色剂是细胞不需要 的物质,不容易通过细胞膜进入细胞,所以活细胞 不能被染色。而死的动物细胞的细胞膜不具有控 制物质进出的功能,所以台盼蓝染色剂能进入死细 胞内,使其能被染色。
7.1925年,荷兰科学家提出:细胞膜中的磷脂分子必 然排列为连续的两层。若将人心肌细胞中的磷脂 全部提取出来并铺成单层分子,其面积大于心肌细
胞膜的2倍,原因是心肌细胞具有核膜和各种细胞 器膜。
8.细胞内外环境都是水溶液,细胞膜中的磷脂排成磷 脂双分子层的原因是磷脂的头部是亲水的,头部向 着膜的内外两侧,尾部的两个脂肪酸是疏水的,而 相对地排在内侧,形成磷脂双分子层。
9.膜内部是疏水的,水分子能跨膜的原因:一是水分子 极小,可以通过由磷脂分子运动而产生的间隙;二是 水分子可以借助通道蛋白通过膜。
10.双层磷脂分子构成的脂质体,两层磷脂分子之间的 部分是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹其中;脂 质体的内部是水溶性环境,能在水中结晶的药物可 被稳定地包裹其中,脂质体到达细胞后,可能会与细 胞的细胞膜发生融合,也可能会被细胞以胞吞的方 式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。
高频考点2 细 胞 核 的 结 构 和 功 能
1.除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红 细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。细胞 核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
2.细胞核结构如下。①核膜:双层膜,把核内物质与 细胞质分开。②核孔:实现细胞核和细胞质之间频 繁的物质交换和信息交流,是蛋白质、mRNA 等 大 分子物质进出细胞核的通道,其数目是可变的。
③核 仁:与某些 RNA的合成及核糖体的形成有关。 4染色质(染色体):主要由DNA 和蛋白质组成,容 易被碱性染料染成深色
3.模型包括物理模型、概念模型、数学模型等。
4.染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两 种状态,这两种不同的状态对于细胞生命活动的意 义是染色体呈高度螺旋化,这种状态有利于在细胞 分裂过程中移动并分配到子细胞中去,而染色质呈 细丝状有利于 DNA 完成复制、转录等生命活动。
5.DNA 上储存着遗传信息,同一生物体内所有细胞 的遗传信息是一样的,体内细胞的形态、结构和功 能如此多样是细胞分化的结果(或基因选择性表 达的结果)
第5讲 细胞器和生物膜系统
高频考点1 细 胞 器 之 间 的 分 工 合 作
1.显微结构是指在光学显微镜下看到的结构,亚显微 结 构是指在电子显微镜下看到的结构。光学显微 镜下可以观察到的细胞结构有细胞壁、细胞核、染 色体(需染色)、液泡、线粒体(需染色)、叶绿体。光 学显微镜下只能观察细胞结构的形态和分布.要想 观察其具体结构应使用电子显微镜。
2.细胞质主要由溶胶状的细胞质基质和分布其中的 细胞器组 成 。分离各种细胞器的常用方法是差速 离心法。
3.细胞质中有细胞骨架,细胞骨架是由 蛋白质纤维组 成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着 细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能 量转 化 、信息传递等生命活动密切相关。
4.线粒体是有氧呼吸的主要场所,含双层膜,内膜向 内折叠形成嵴,与有氧呼吸有关的酶分布在内膜和 基质中,基质中还含少量DNA、RNA 和核糖体等。
5.从结构与功能角度分析,线粒体内膜的蛋白质种类 和数量比外膜高是由于内膜表面积大,内膜功能比 外膜复杂,同时内膜上含有与有氧呼吸有关的酶。
6.叶绿体是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换 站”,是光合作用的场所,含双层膜,内含基粒、基 质、色素、酶、少量DNA、RNA、核糖体等。
7.内质网分布于动植物细胞中,单层膜,是蛋白质等大 分子物质合成、加工场所和运输通道。内质网是由 膜围成的内腔相通的膜性管道系统,根据上面是否 有核糖体可分为粗面内质网和光面内质网。
8.高尔基体分布于动植物细胞中,单层膜,主要是对 来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车 间”及“发送站”植物细胞中,高尔基体还与新细 胞壁的形成有关
9. 核糖体分布于真核和原核细胞中,无 膜,主要由 RNA 和蛋白质组成,有的附着在粗面内质网上,有 的游离在细胞质基质中,是“生产蛋白质的机器”。
10. 中 心 体:无膜,分布在动物和低等植物的细胞中, 由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成,与 细胞的有丝分裂有关。
11.液 泡:单层膜,主要存在于植物细胞中,内有细 胞 液。细胞液是指液泡中的液体,其中含糖类、无机 盐、色素和蛋白质等物质,植物液泡的功能是可以 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物 细胞保持坚挺。
12. 溶酶体主要分布于动物细胞中,单层膜,是“消化车 间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老和损伤的细 胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,被溶酶体 分解后的产物,有的可以再利用,有的可以排出。
13.溶酶体内含有多种水解酶,溶酶体膜不会被这些 酶分解的原因可能是溶酶体的膜在结构上比较特 殊,如经过修饰等,不会被溶酶体内的水解酶水解。
14.分泌蛋白是指在细胞内合成后,分泌到细胞外起 作用的蛋白质,如消化酶、抗体、胰岛素。
15.分泌蛋白形成的大致过程:在游离的核糖体中,以 氨基酸为原料合成多肽链.这段肽链会与核糖体一 起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合 成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具 有一定空间结构的蛋白质。高尔基体还能对蛋白 质做进一步的修饰加工,然后再运到细胞膜以胞吐 方式排出。这些过程主要由线粒体供能。从内质 网到高尔基体、从高尔基体到细胞膜均通过囊泡来 进行转移,在细胞内高尔基体起着重要的交通枢纽 作用。分泌蛋白的合成和分泌实验中采用了同位 素标记法
16.I⁵N、80不具有放射性,是稳定同位素。
高频考点2 生 物 膜 系 统
1.细胞器膜、细胞膜和核膜等结构.共同构成细胞的 生物膜系统。原核细胞没有生物膜系统。
2.细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境, 同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和 信息传递的过程中起着决定性作用;许多重要的化 学反应都在生物膜上进行,需要酶的参与,广阔的 膜面积为多种酶提供了大量的附着位点,细胞内的 生物膜把各种细胞器分隔开,这样就使得细胞内能 够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证 了细胞生命活动高效、有序地进行。
第6讲 细胞的物质输入和输出
高 频 考 点 被 动 运 输
1.发生渗透吸水(或失水)的两个条件:具有半透膜, 膜两侧溶液具有浓度差。渗透吸水(或失水)的方 向是水分子从水的相对含量高的一侧向水的相对 含量低的一侧渗透,即从低浓度溶液中向高浓度溶 液中扩散。溶液浓度越大对水的吸引力就越强。
2.动物细胞的细胞膜相当于半透膜。动物细胞吸水 或失水的多少取决于细胞质和外界溶液的浓度差, 一定范围内差值越大,吸水或失水越多。
3.成熟的植物细胞是渗透系统:①原生质层相当于半透 膜,由细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质组成。②浓 度差即细胞液和外界溶液之间的浓度差。
4.质壁分离的内因:细胞壁的伸缩性比原生质层的小, 原生质层具有选择透过性,相当于一层半透膜。
5.一般选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分 离及复原,原因是外表皮细胞的液泡有颜色,容易 观察:也可以选用洋葱的根尖成熟区的细胞,原因 是成熟区细胞有大液泡。 有些材料由于液泡没有 颜色,不易观察,可以在蔗糖溶液中滴加少许红墨 水作参照。
6.物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学 反应释放的能量.这种跨膜运输方式称为被动运 输。被动运输是顺物质浓度梯度运输,即物质从物 质浓度高的一侧向物质浓度低的一侧运输。被动 运输分为自由扩散和协助扩散。
7.自由扩散又称简单扩散,不需要膜上转运蛋白 协 助,氧气、二氧化碳和脂溶性小分子,如甘油、苯、乙 醇等以自由扩散的方式跨膜运输。协助扩散又称 易化扩散,需要借助膜上转运蛋白,如一些离子和 一些小分子有机物(如葡萄糖、氨基酸)顺物质浓度 梯度跨膜运输。
8.转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或 离子通过,每次转运时会发生自身构象的改变;通 道蛋白只容许与自身通道的直径和形态相配、大小 和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子经过 通道蛋白时.不需要与通道蛋白结合。
9.被动运输吸收物质时.不需要消耗细胞内化学反应 产生的能量.但需要膜两侧的浓度差作为动力,浓 度差越大吸收物质越容易,协助扩散还与膜上的转 运蛋白种类和数量有关。
10.水分子多数借助细胞膜上水通道蛋白以协助扩散 方式进出细胞,此外还有自由扩散方式。
11.红细胞内的血红蛋白等大分子有机物一般不能透 过细胞膜。
高频考点 2 主 动 运 输 与 胞 吞 、 胞 吐
1.主动运输是物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要细胞 膜上的载体蛋白协助,消耗细胞内化学反应释放的能
量。例如,葡萄糖、氨基酸等进入小肠上皮细胞,甲状 腺滤泡上皮细胞吸收碘用于合成甲状腺激素。
2.主动运输的意义是主动选择吸收所需要的物质,排 出代谢废物和对细胞有害的物质,保证了细胞和个
体生命活动的需要。
3.物质跨膜运输过程中与载体形成有关的细胞器是 核糖体 ,与能量产生有关的细胞器是线粒体。
4.进入细胞的一些大分子,分泌蛋白,某些蛋白质类 的激素、消化酶等,不需要转运蛋白运输,它们进出
细胞的方式分别是胞吞和胞吐。这两种方式需要 消耗细胞呼吸所释放的能量,需要膜上的蛋白质的 参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性
5.细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间 结构的变化,对许多物质跨膜运输起着决定性的作
用,这也是细胞膜具有选择透过性的基础。
6.低温能影响物质跨膜运输速率,原因是低温会影响 分子运动速率,还会影响酶的活性,使细胞呼吸产
生的能量减少。
7.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构特性的关系:细 胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础;胞吞、胞吐过
程中膜的变形本身也体现了膜的流动性
第 7 讲
高频考点1 降 低 化 学 反 应 活 化 能 的 酶
1.酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,其中 绝大部分的酶是蛋白质,极少数的酶是RNA。酶 作用的机理是降低化学反应所需的活化能。同无 机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化 效率更高。
2. “比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中要用 新鲜的肝脏研磨液,新鲜的肝脏研磨液中的酶活性 较高,研磨有利于过氧化氢酶的释放,可增大过氧 化氢酶与过氧化氢的接触面积。
3.酶的特性:①酶具有高效性,可以保证细胞代谢快 速进行 公酶具有专一性,即每种酶只能催化一种 或 一类化学反应,使细胞代谢可以有条不紊地进 行。③酶所催化的化学反应一般是在比较温和的 条件下进行的,在最适温度和pH 条件下,酶的活 性最高。温度和pH 偏高或偏低,酶活性都会明显
酶和 ATP
降低。
4.过酸、过碱、温度过高均会使酶的空间结构遭到破 坏,使酶永久失活。在0℃左右时,酶的活性很低,
但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性会 升高。因此,酶制剂适宜在低温下保存。
5.实验中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫 自变量,因自变量的改变而变化的变量称因变量。
实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结 果造成影响,这些变量称为无关变量。除自变量以 外,其余因素都保持一致,并将结果进行比较的实 验叫对照实验。
6.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作 用。制作果汁时加入果胶酶的目的是分解果肉细
胞壁中的果胶,提高果汁产量,使果汁变得清亮
高频考点2 细 胞 的 能 量 “ 货 币 ” A T P
1.细胞生命活动的直接能源物质是 ATP, 主要能源物
质是糖类,良好的储能物质是脂肪,最终的能量来 源是太阳能。
2.ATP 的中文名称是腺苷三磷酸,ATP 的结构简式是 A-P~P~PA 代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,I 代表磷酸基团,~代表特殊化学键)。1个ATP 分 子 中 含 有 1 个“A”、3个 "P"、2个“~”。ADP 的中文 名称是腺苷二磷酸,Pi 代表磷酸。
3.ATP 中末端磷酸基团容易脱离下来的原因是相邻 的两个磷酸基团都带负电荷而相互排斥,使它们之 间的特殊化学键不稳定,末端的磷酸基团容易离开 与其他分子结合,也就是具有较 高 的 转 移 势 能 。 ATP 是 一 种高能磷酸化合物的原因是1 ml ATP 水解释放的能量高达30.54 kJ。
4. 细 胞 内 的ATP 和 ADP 间的相互转化不是可逆反 应,物质可逆,能量不可逆。
5.ATP 在细胞内的含量少,与 ADP 之 间 的 转 化 迅 速,其含量处于动态平衡之中。 ATP 与 ADP 相 互 转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一 样的 .这体现了生物界的统一性。
6.ADP 转 化 成ATP 时所需能量的主要来源:对于动 物、人、真菌和大多数细菌,主要来自呼吸作用所释 放 的 能 量;对于绿色植物,来自光能以及呼吸作用
所释放的化学能。细胞内能产生ATP 的结构有细 胞质基质、线粒体和叶绿体。细胞呼吸不是 ATP 的全部来源。
7. 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP 直接提供能量的。
8. 吸能反应一 般 与ATP 水解反应相联系,由ATP 水 解提供能量;放能反应一般与ATP 的合成相联系, 释放的能量储存在ATP 中 。
9.ATP 水解释放的化学能可转化为光能、电能、渗透 能、热能、机械能,供细胞直接利用。
10.参与主动运输的载体蛋白也是 一 种能催化 ATP 水解的酶,被运输的物质(如某种离子)与载体蛋白 的相应位点结合时,其酶的活性将被激活,ATP 分 子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,这一 过程伴随能量的转移,被称为载体蛋白的磷酸化, 这将导致载体蛋白的空间结构发生变化,使被运输 物质(如某种离子)的结合位点转向膜的另一侧,将 该物质运到膜的另一侧。
11.ATP 与葡萄糖都是能源物质,两者的区别是ATP 分子中含有的化学能虽然比较少,但比较活跃;葡 萄糖中含有的稳定的化学能只有转化为ATP 分 子 中活跃的化学能,才能被细胞利用。
第 8 讲 细胞呼吸的原理和应用
高 频 考 点1 细 胞 呼 吸 的 原 理
1.呼吸作用是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量 的过程,因此也叫细胞呼吸,其中有氧呼吸是高等 动植物细胞呼吸的主要形式,场所是细胞质基质和 线粒体,最常利用的物质是葡萄糖
2. 有 氧 呼 吸 的 过 程 |HI 也可表示为 NADPH
第 一 阶段:1分子萄萄糖分解成2分子丙酮酸,产 生 少 量 的[H], 并释放少量能量。
场所:细胞质基质,
第二阶段 : 丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和 [H], 并释放少量的能量。
场所:线粒体基质。
第 三 阶 段:[H] 和氧结合生成水并释放大量的能量。
场所:线粒体内膜
总反应式:CH₂O%+60₂+6H , 画 6CO,+ 12H₂O 十能量。
3.1 ml葡萄糖彻底氧化分解释放2870 kJ 能量,可 以使977 . 28 kJ 左 右 的 能 量 储 存 在 ATP 中,大约 使 3 2 ml ADP转 化 为ATP, 有氧呼吸产生的能量 大多数以热能的形式散失。
4. 无 氧 呼吸 的 场所 是细胞 质 基 质、无氧呼吸的过程: 第一 阶段与有氧呼吸相同,第二阶段丙酮酸在不同 酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳或转化成
乳酸。无氧呼吸都只在第一 阶段释放出少量的能 量,生成少量 ATP 渐萄糖分子中的大部分能量 则存留在酒精或乳酸中
5. 无氧呼吸总反应式:
6.无氧呼吸产生乳酸的生物有乳酸菌、马铃薯块茎、 玉米的胚、甜菜块根、动物的某些细胞;无氧呼吸产 生酒精的生物有酵母菌、高等植物的某些器官等。
7.1 ml葡萄糖在分解成乳酸以后释放出196.65 kJ 的能量,其中只有61.08 kJ 的 能 量 储 存 在 ATP 中,近69%的能量都以热能的形式散失。
8.酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。 不同生物无氧呼吸的产物不同的直接原因是催化 反应的酶不同,根本原因是遗传信息不同。
9.细胞呼吸的意义:为生物体提供能量,是生物代谢 的枢纽。
10.等量的葡萄糖在体外燃烧与在体内氧化分解的相 同 点:二者释放的总能量是相等的。不同点:有氧 呼吸是在温和条件下进行的有机物中的能量是经 过一系列的化学反应逐步释放的,除犬部分转变为 热什外,还有相当一部分能量储存在ATP 中 体 外燃烧能量全部变为热能。
11.与燃烧迅速释放能量相比,有氧呼吸是逐步释放 能量的,这对于生物体来说的意义是保证有机物中 的能量得到最充分的利用,主要表现在可以使有机 物中的能量逐步地转移到ATP 中,同时能量缓慢 有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定性
〇.可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 橙 巴的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生反应 变成灰绿色
高 频 考 点 2 细 胞 呼 吸 的 应 用 及 影 响 因 素
1.影响呼吸速率的外界因素
①温度:通过影响有关酶的活性来影响细胞的呼吸 作用。低温时酶活性将会减弱或受抑制。②氢气: 氧气充足.则无氧呼吸将受抑制:氧气不足.则有氧 呼吸将会减弱或受抑制。③水分: 一般来说.细胞 水分充足,呼吸作用将增强,但陆生植物根部因长 时间被水浸没而缺氧,进行无氧呼吸,产生过多的 酒精,可使根部细胞坏死。④CO₂ : 环境CO₂ 浓 度
提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来储藏水果和 蔬菜。
2.细胞呼吸原理的应用
D 花盆里的十壤板结后,及时松土的目的:让根细 胞进行有氧呼吸,为根的主动运输等供能。②储藏 粮食时,风干、降温、降低氧气含量的目的:抑制呼 吸作用,减少有机物消耗。③水果、蔬菜保鲜时,要 降低温度、降低氧气含量、增加二氧化碳浓度,其目 的是减弱果蔬的呼吸作用,以减少有机物的消耗。 ④包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可 贴”等敷料,目的是避免厌氧菌(如破伤风杆菌)的 大量繁殖。 ⑤水稻体内存在通气组组(气腔),可使 水稻长期在水中进行有氧呼吸:人的无氧呼吸没有 二氧化碳的产生;酸奶制作时利用的是乳酸菌的无 氧呼吸。⑥提倡慢跑等有氧运动的原因是避免肌 细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量的乳酸,乳 酸过多会使肌肉酸胀乏力。
第 9 讲 捕获光能的色素和结构及光合作用的原理
高 频 考 点 1 捕 获 光 能 的 色 素 和 结 构
1.捕获光能的色素:叶绿素(含Mg), 含量约占3/4, 包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素 b(黄绿色);类胡 萝卜素,含量约占1/4,包括胡萝卜素(橙黄色)和 叶黄素(黄色)。分布在叶绿体类囊体薄膜上,功能 是吸收、传递、转化光能。
2.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸 收蓝紫光。绿色植物对绿光的吸收最少,绿光被反 射出来,所以叶片呈现绿色。 一般情况下,光合作 用所利用的光是可见光。温室或大棚种植蔬菜时, 应选择无色透明的玻璃或塑料薄膜,如果用同等光 照强度的光源在夜间补充光照应选用蓝紫光或红 光,不能用绿色的光源 ,原因是绿光几乎不能被光 合色素吸收,不利于光合作用合成有机物。
3.绿色植物光合作用的场所是叶绿体,有关酶分布于 类囊体薄膜上及基质中。
4.叶绿体中每个基粒都含有两个以上的类囊体,众多 的基粒和类囊体增大了受光面积,这种结构必须借 助电子显微镜才能看到。
5.绿叶中色素的提取用无水乙醇,充分研磨用SiO₂, 保护色素用CaCO₃, 分离液是层析液。
高 频 考 点 2 光 合 作 用 的 原 理
1.光合作用依据是否需要光照分为光反应阶段和暗
反应阶段,光合作用总反应式为6CO₂+12H₂O
(1光反应阶段:
①部位:叶绿体类囊体薄膜
②条件:光、光合色素、酶、ADP、Pi、H₂O、NADP+
③过程:
水的光解:2H₂O→4H++O₂+4e-
NADPH的形成:
ATP 的形成:ADP+Pi 艹能量 ATP
④能量变化:光能→ATP 和 NADPH 中的化学能。 (21暗反应阶段也称碳反应阶段或卡尔文循环。
①部位:叶绿体基质。
②条件:酶、ATP、NADPH、C₁、CO₂ 等 。 ③过程:
CO 的固定:
C 的还原:2
NADPH 作为活泼的还原剂,可以为暗反应提供能量。 ④能量变化:ATP、NADPH 中活跃的化学能 → 有 机物中稳定的化学能。
2.光反应中水分解为氧和H '的同时,被叶绿体夺去 两个电子,电子经传递,可用于NADP+ 和 H+ 结合 形成NADPH。
3.C₃ 是指三碳化合物3-磷酸甘油酸,C₅ 是指五碳化 合物核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)
4.光合作用的产物有一部分是淀粉还有一部分是蔗糖 蔗机可以进入筛管再通过韧皮部运输到植株各处。
5.停止光照,其他条件不变时,短时间内C 含 量 增 多 ,C 含 量 减 少 .(CHO) 含 量 减 少 当CO. 减 少,其他条件不变时,短时间内C 含量减少,C 含 量增多,(CH.O) 含量减少
6.德国科学家恩格尔曼选择水绵和需氧细菌进行实
验。选用水绵的优点是水绵的叶绿体呈螺旋带状 分布,便于观察;用需氧细菌的目的是可确定释放 氧气多的部位;把载有水绵和需氧细菌的临时装片 放在没有空气的黑暗环境中,其日的是排除氧气和 光的于扰。然后用极细的光束照射水绵,发现大量 细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中,这说明了 叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。用透过三 棱镜的光照射水绵临时装片,发现大量的需氧细菌 聚集在红光区和蓝紫光区,这说明了水绵的叶绿体 主要吸收红光和蓝紫光。
7.1937年希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中(悬液 中有水,没有二氧化碳)加入铁盐或其他氧化剂,在 光照的情况下可释放出氧气,该化学反应过程称为 希尔反应,希尔反应是离体叶绿体在适当条件下发 生水的光解、产生氧气的化学反应。希尔的实验不 能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部
来自水,原因是该实验没有排除叶绿体中其他物质 的干扰,也没有直接观察到氧元素的转移。 希尔 的 实验能说明水的光解与糖的合成不是一个化学反 应,原因是实验的悬浮液中有水,没有合成糖的原 料二氧化碳,因此该实验说明水的光解与糖的合成 不是同一个化学反应。
8.1941年,鲁宾和卡门用同位素示踪法,研究了光合 作用中氧气的来源。用8○分别标记 H₂O 和 CO₂, 使它们分别变成 H₂¹8O 和 C⁸O₂, 然后进行两组实 验:第一组给植物提供H₂¹80 和 CO₂, 第二组给植物 提供H₂O 和 C⁸O₂ 。 在其他条件都相同的情况下, 检测产生的氧气的分子质量,第一组释放的氧气都 是"8O₂, 第二组释放的氧气都是O₂。
9.1954年美国科学家阿尔农发现,在光照下,叶绿体 可合成ATP,1957 年,他发现这一过程总是与水的 光解相伴随。
第10讲 影响光合作用的因素及应用
高频考点■ 影响光合作用的因素及应用
1.光主要影响光反应,光质、光照强度、光照时间对光 合作用均有影响。
2.光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作 用制造糖类的数量,可以通过测定一定时间内原料 消耗或产物生成的数量定量表示。
3. 间作套种是指在同一土地上按照不同比例种植不 同种类农作物的种植方式。间作套种是运用群落 的空间结构原理,充分利用光能、空间等资源提高 农作物产量。
4.温度能影响光反应和暗反应,主 要是影响酶的活 性,对暗反应影响更大。
5.哈密瓜特别甜的原因是白天阳光充沛,哈密瓜植株 的叶片进行光合作用的时间长,光合作用的强度 大,产生的糖类多;夜间温度较低,哈密瓜植株的细 胞呼吸相对较弱,消耗的糖类物质较少,哈密瓜积 累的糖类较多。
6.CO₂ 浓度影响暗反应,当植物光合速率大于呼吸速
率时,植物所需的CO ₂ 有部分来自细胞呼吸,另一 部分是绿叶通过气孔从外界吸收的。
7.水主要影响气孔的开闭从而影响CO₂ 的供应量, 进而影响光合作用暗反应。无机盐主要影响光合 色素、酶、ATP 等物质的形成等。
8.轮作是针对不同作物根系对矿质元素(无机盐离 子)的选择性吸收而采取的生产措施。如果长期在 同一块田里种植同种作物,土壤肥力就会下降,即 某种元素含量下降,会影响作物的产量。
9.少数种类的细菌,细胞内无叶绿素不能进行光合作 用,但是却能利用体外环境中某些无机物氧化所释 放的能量来制造有机物(即化能合成作用)。例如 硝化细菌能将土壤中的NH₃ 氧化成 HNO₂ 再氧化 成 HNO₃, 利用这两个反应释放出来的化学能合成 有机物。
10.农田中施用农家肥的好处是农家肥中的有机物被 土壤中微生物分解成无机盐,增加土壤肥力,同时 不断释放二氧化碳,为光合作用提供原料。
第11讲 细胞的增殖
高 频 考 点■ 细 胞 周 期 及 细 胞 的 增 殖 方 式
1.多细胞生物体体积的增大,即生物体的生长,是靠 细胞数目的增多和细胞体积的增大,生物器官的大 小主要取决于细胞的数量。
2. 细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞 增殖。细胞增殖的意义:是生物体生长、发育、繁殖 和遗传的基础。 真核细胞进行细胞分裂的主要方 式是有丝分裂。
3.细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时 开始,到下一次分裂完成时为止。一个细胞周期包 括两个阶段:分裂间期和分裂期。
4.分裂间期是指一次分裂结束到下一次分裂之前,显 微镜下观察植物根尖分生区的有丝分裂,发现大部 分细胞处于分裂间期,其原因是细胞周期中,分裂 间期所占的时间长。
5.分裂期:根据染色体的行为分为前期、中期、后期、
末期四个时期。观察细胞分裂选取材料时应当选 取分裂期相对时间长的。
6.细胞分裂间期:为分裂期进行活跃的物质准备,完 成有关蛋白质的合成和 DNA 复 制,同时细胞有适 度的生长。 复制后的每条染色体都形成两条染色 单体,呈染色质形态,染色体数不变,核 DNA 分 子 数加倍。
7.有丝分裂过程(植物细胞)
①前期:染色质变成染色体,核仁逐渐解体,核膜逐 渐消失,从细胞两极发出纺锤丝,形成一个梭形的 纺锤体。②中期:每条染色体的着丝粒两侧,都有 纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使 每条染色体的着丝粒排列在赤道板上。③后期每 个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条 染色体,此时染色体数目加倍。④末 期:当两套染色 体分别到达细胞两极后,染色体变成染色质,纺锤丝 逐渐消失,出现了新的核膜和核仁,形成两个新的细 胞核。这时在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞 板逐渐扩展形成新的细胞壁。
8.动植物细胞有丝分裂的主要区别
①前期:纺锤体的形成方式不同,植物细胞是细胞 两极发出纺锤丝形成纺锤体;动物细胞是中心粒周
围发出星射线形成纺锤体。②末期:子细胞的形成 过程不同,植物细胞是细胞中部形成细胞板,向四 周扩展形成新的细胞壁,细胞分裂成两个子细胞; 动物细胞是细胞中央向内凹陷,细胞缢裂成两个子 细胞
9.有丝分裂的意义:将亲代细胞的染色体经过复制(关 键是 DNA 的复制)之后,精确地平均分配到两个子 细胞中,由于染色体上有遗传物质 DNA,因而在细 胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
10.中心体复制的时期是间期,复制完成后共有中心 粒4个,中心体2个。
11.无丝分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变 化,有DNA 的复制,没有核膜、核仁的消失和重建, 如蛙的红细胞。
12.细胞的表面积与体积比、细胞的核质比,限制了细 胞的无限长大。
13.细胞越小其相对表面积越大,物质运输效率就越高
14.细胞不是越小越好,原因是细胞体积的最小限度, 是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体) 和物质(如酶)所需要的空间决定的。
15.细胞分裂期蛋白质合成很少,原因是分裂期染色 体中的DNA 高度螺旋化,不容易解旋,无法转录。
第12讲 减数分裂和受精作用
高 频 考 点 减 数分 裂 和受 精 作 用
1.减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖 细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减 数分裂过程中,染色体复制一次细胞连续分裂两 次,减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数 目比原始生殖细胞的减少一半。
2.每个精原细胞或卵原细胞中的染色体数目都与体 细胞的相同,它们通过有丝分裂增殖。哺乳动物的 精子在睾丸中形成,卵细胞在卵巢中形成。
3. 精原细胞在减数分裂I 前的间期经 DNA 复制形 成初级精母细胞,初级精母细胞经均等分裂形成2 个次级精母细胞,再经减数分裂Ⅱ均等分裂形成4 个精细胞,最后经变形形成精子。
4 卵原细胞经DNA 复制形成初级卵母细胞,经减数分 裂 I 不均等分裂形成大的次级卵母细胞和小的极 体,其中次级卵母细胞经减数分裂Ⅱ不均等分裂形 成大的卵细胞和小的极体,减数分裂I 中形成的极 体均等分裂成两个极体,最终三个极体都退化消失。
5. 减数分裂I 过程中染色体的主要行为有同源染色 体联会形成四分体,同源染色体分离。
6.减数分裂Ⅱ过程中染色体的主要行为有着丝粒分 裂,染色体数目暂时加倍。
7.减数分裂中染色体数目减半发生在减数分裂I, 基
因的分离定律、自由组合定律都发生在减数分裂I 的后期,着丝粒分开的时间是减数分裂Ⅱ的后期。
8. 减数分裂I 与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期,或者 间期时间很短,染色体不复制
9.四分体中的同源染色体的非姐妹染色单体之间可 能发生缠绕,并交换相应的片段发生互换,这种变 异属于基因重组,因而一个精原细胞最多可以形成 4种不同的精子。不发生互换的情况下, 一个卵原 细胞能形成1种卵细胞, 一个精原细胞能形成Z 种 精细胞
10.减数分裂没有细胞周期无丝分裂没有细胞周期。 精子的变形不属于减数分裂。
11.在受精作用进行时,通常是精子的头部进入卵细 胞,尾部留在外面,与此同时,卵细胞细胞膜会发生 复杂的生理反应,以阻止其他精子再进入。精子细 胞核与卵细胞的细胞核融合,使彼此的染色体会合 在一起。受精卵中的遗传物质多数来自母方,染色 体父母各半,细胞核中的DNA 父母各半。
12.对进行有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作 用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目 的恒定,对于生物的遗传和变异都是十分重要的。
13.同一双亲的后代呈现多样性的原因是减数分裂形 成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子 遗传物质的差异;受精过程中卵细胞和精子结合的
随机性,这种多样性有利于生物在自然选择中进 化,体现了有性生殖的优越性。
14.从精子或卵细胞角度解释“三体”形成的原因:可 能是精子或卵细胞形成时,减数分裂I 时某对同源 染色体没有分开,减数分裂Ⅱ正常,产生了多条染 色体的精子或卵细胞;或者是减数分裂I 正常,减 数分裂Ⅱ时,某条染色单体没分开,移问同一极,或 分开的两条染色体没有移向两极,移向同一极,这 样形成的精子或卵细胞多了一条染色体,多条染色
体的配子和正常的配子受精,后代中某对染色体就 多了一条。
15.马有64条染色体,驴有62条染色体,马和驴的后 代骡子有63条染色体,骡子的体细胞能进行有丝 分裂,骡子的生殖器官中不能进行正常的减数分 裂,骡子一般不能繁殖产生后代的原因是骡子体细 胞中没有同源染色体,进行减数分裂时联会紊乱, 不能产生配子。
第13讲 细胞的分化、衰老和死亡
高频考点1 细 胞 的 分 化
1.细胞分化是在个体发育中,由一个或一种细胞增殖 产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定 性差异的过程。细胞分化有持久性、稳定性、一般 是不可逆的等特点。
2.细胞分化的意义是细胞分化使多细胞生物体中的 细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效 率;细胞分化是生物个体发育的基础。
3.细胞分化的原因:基因的选择性表达。细胞分化程 度越高,分裂能力一般越低,细胞分化的结果是形 成不同种类的细胞。
4.细胞全能性是细胞经分裂和分化后,仍具有产生完 整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。细 胞具有全能性的原因:体细胞含有一整套和受精卵 相同的遗传物质,具有发育成完整新个体的潜能。
5.植物组织培养技术证明高度分化的植物细胞具有 全能性;动物的核移植实验证明高度分化的动物细 胞细胞核具有全能性。
6.人的脐带血中含有大量的干细胞,可以培养并分化成 人体的各种血细胞;用于治疗血液系统疾病。
7.科学家利用干细胞培养组织、器官来修复受损伤的组 织、器官,是利用了干细胞具有分裂、分化的能力。
高频考点 2 | 细 胞 的 衰 老 和 死 亡
1.细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发 生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构 和功能发生变化。
2.衰老的细胞主要具有以下特征:①细胞内的水分减 少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速 率减慢。②细胞内多种酶的活性降低,细胞内呼吸 速率减慢。③细胞内的色素会随着细胞衰老而逐 渐积累,它们会妨碍细胞内物质的交流和传递,影 响细胞正常的生理功能。④细胞核的体积增大,核 膜内折,染色质收缩,染色加深。⑤细胞膜通透性 改变,使物质运输功能降低。
3.细胞衰老的原因:自由基学说和端粒学说。①自由 基产生后,即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能
的生物分子。当自由基攻击生物膜的组成成分磷 脂分子时,对生物膜损伤比较大。此外,自由基还
会攻击 DNA, 可能引起基因突变;攻击蛋白质,使 蛋白质活性下降,致使细胞衰老。②端粒学说:每 条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA— 蛋白 质复合体称为端粒。端粒 DNA 序列在每次细胞 分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加,缩 短的部分会逐渐向内延伸。在端粒 DNA 序 列 被 “截”短后,端粒内侧正常基因的 DNA 序列就会受
到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
4.个体衰老与细胞衰老的关系:单细胞生物体,细胞 的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。多细胞生 物体,个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰 老的过程。
5.细胞衰老是人体正常生命现象,正常细胞衰老有 利 于机体更好地实现自我更新。
6.细胞凋亡的意义:在成熟的生物体中,细胞的自然 更新、被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞 凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正 常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因 素的干扰都起着非常关键的作用。
7.细胞凋亡与细胞坏死:细胞坏死是在种种不利因素 影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细 胞损伤和死亡。细胞凋亡是一种正常的自然现象, 受遗传物质的控制。凋亡是细胞死亡的一种主要 方式。
8.细胞的寿命与分裂能力之间无对应关系,如寿命短 的细胞不一定能分裂。细胞的寿命和分裂能力与 它们承担的功能有关系。
9.细胞凋亡的速率主要与细胞的功能有关系,如白细 胞凋亡速率比红细胞快。
10.在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞 结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自 噬。作用是营养缺乏时细胞通过细胞自噬,可以获 得维持生存所需要的物质和能量,还可以清除受损 或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素。
11.有些涨烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
第 1 4 讲 基因的分离定律
高 频 考 点 孟 德 尔 的 豌 豆 杂 交 实 验
8.基因分离定律适用于进行有性生殖的真核生物的 细胞核遗传。
高 频 考 点2 分 离 定 律 的 应 用
1.杂交育种。如果优良性状为显性性状,利用杂合子 选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到不再发 生性状分离为止,即可留种推广使用;如果优良性 状为隐性性状, 一旦出现就能稳定遗传,便可留种 推广;如果优良性状为杂合子,可用两个纯合的不 同性状个体杂交获得后代,需要每年育种。
2.基因分离可用于分析单基因遗传病的基因型和发病 率,为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。
3.孟德尔通过一对相对性状的遗传实验,揭示了基因 的分离定律,在该实验中,F₁ 产生的雄配子和雌配 子各有两种,比例为1:1,其中F₁ 的雄配子数远远 多于雌配子数。F₂ 有3种基因型,比例接近1:2:
1,F₂ 出现2种表型,比例接近3:1。
4.纯合子能够稳定遗传,其自交后代不会发生性状分 离;杂合子一般不能稳定遗传,随着连续自交的进 行,后代中纯合子的比例越来越高,杂合子的比例 越来越低。生物体在整个发育过程中,表型即性状 是基因和环境作用的结果。
5.融合遗传的观点是两个亲本杂交后,双亲遗传物质 会在子代体内发生混合,使子代表现出介于双亲之 间的性状。
6.基因分离定律的验证方法有自交法、测交法和花粉 鉴定法,其中花粉鉴定法是验证分离定律最直接的 方法。
7.纯合子和杂合子的判断方法:自交法、测交法、单倍 体育种法、花粉鉴定法。
分开而分离,发生时间是减数分裂I 后期。
1.相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现 类型。
2.性状分离是指杂种后代中同时出现显性性状和隐 性性状。
3.豌豆作为实验材料的优点:①豌豆的传粉方式是自 花传粉,在自然状态下能避免外来花粉的干扰,所 以豌豆自然状态下一般都是纯种,用豌豆做人工杂 交实验,结果既可靠又容易分析。②豌豆的一些品 种之间具有易于区分的性状,因而杂交实验结果容 易观察和分析。③豌豆花大,易去雄蕊和进行人工 授粉。
4.用豌豆做杂交实验,两朵花之间的传粉过程叫作异 花传粉,其中供应花粉的植株叫作父本,接受花粉 的植株叫作母本。孟德尔在做杂交实验时,先除去 未成熟花的全部雄蕊,这叫作去雄,然后,套上纸 袋,其目的是防止外来花粉的干扰,待雌蕊成熟时, 采集另一植株(父本)的花粉,涂在去雄花的雌蕊的 柱 头上,再套上纸袋,这次套袋的目的是保证杂交 得到的种子是人工授粉后所结。
5.孟德尔采用了科学的研究方法:假说一演绎法。孟 德尔对分离现象的解释:生物体的性状是由遗传 因子决定的;在生物的体细胞中,遗传因子是成对 存在的,不相融合;在形成生殖细胞(配子)时,成对 的遗传因子彼此分离,配子中只含有每对遗传因子 中的一个;受精时,雌雄配子的结合是随机的。
6. 孟德尔巧妙设计了测交实验,即让F₁ 与隐性纯合子 杂交,孟德尔根据假说,推测出测交后代中高茎植株 与矮茎植株的数量比应为1:1,属于假说一演绎法 中的演绎推理过程,测交实验属于验证过程。
7.基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的
第15讲 基因的自由组合定律
高 频 考 点 基 因 的 自 由 组 合 定 律 及 其 验 证
1.孟德尔通过两对相对性状的杂交实验,揭示了基因 的自由组合定律,该实验中,F₁ 产生的雌配子和雄 配子各有4种,数量比接近1:1:1:1 ,F₂ 共 有 9 种基因型和4种表型,表型的数量比接近9:3:3
:1,其中能稳定遗传的个体占F₂ 总数的1/4。 F₂ 中重组性状占3/8,若亲本为纯合黄皱和绿圆,则 F₂ 中重组性状占5/8。
2. 测交实验证明了F₁ 在形成配子时,不同对的遗传 因子是自由组合的。
3.基因的自由组合定律的内容:控制不同性状的遗传 因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时, 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不 同性状的遗传因子自由组合。
4.孟德尔遗传规律的现代解释:①基因的分离定律的 实质是指在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体 上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形 成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开 而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传 给后代。②基因的自由组合定律的实质是位于非
同源染色体上的非等位基因彼此分离或组合是互 相不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的 等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等 位基因自由组合。
5.孟德尔曾研究山柳菊,结果却一无所获。主要原因 是山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对 性状;当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖, 有时进行无性生殖;山柳菊的花小,难以做人工杂 交实验。
6.1909年,丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因 子”一词起了一个新名字,叫“基因”,并且提出了表
型和基因型的概念。
7.孟德尔获得成功的原因:①正确地选用实验材料;
②先研究一对性状的遗传,再研究两对或多对性状 的遗传;③运用了统计学的方法;④科学地设计了 实验程序(假说—演绎法)。
8.从数学的角度分析9:3:3:1与3:1的联系,这 对于理解两对相对性状的遗传结果启示:对每一对 性状单独进行分析,其性状的数量比都是3:1,即 每对性状的遗传都遵循了分离定律,是两对相对性 状独立遗传的结果,可以表示为它们各自遗传结果 的乘积,即9:3:3:1来自(3:1)(3:1)。
第16讲 基因在染色体上、伴性遗传
高频考点 基 因 在 染 色 体 上
1.萨顿推论:基因是由染色体携带着从亲代传递给下 一代的。也就是说,基因就在染色体上,因为基因 和染色体行为存在着明显的平行关系。
2.基因和染色体行为存在着明显的平行关系:①基因 在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配 子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构。
② 在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的。 在配子中只有成对的基因中的一个,同样,也只有 成对的染色体中的一条。③体细胞中成对的基因 一个来自父方, 一个来自母方。同源染色体也是如 此。④非等位基因在形成配子时是自由组合的,非 同源染色体在减数分裂I 的后期也是自由组合的。
3. 摩尔根及其同事设想,控制白眼的基因在X 染 色 体上,而Y 染色体不含有它的等位基因。摩尔根 采用了假说一演绎的方法,用实验证明了基因在染 色体上,控制眼色的基因不在Y 染色体上的依据 是雌雄个体均有红眼和白眼,如果眼色基因在Y 染色体上,雌性中将没有红眼和白眼。
4.摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上 的相对位置的方法,并绘出了第1个果蝇各种基因 在染色体上的相对位置图,同时也说明基因在染色 体上呈线性排列。
5.果蝇作为遗传学实验材料的优点是有易于区分的 相对性状、果蝇易饲养,繁殖快、后代数量多、遗传 物质少。
6.在自然界中,有些动植物的某些个体是由未受精的 生殖细胞(如卵细胞)单独发育来的,如蜜蜂中的雄 蜂。这些生物的体细胞中染色体数目虽然减少一 半,但仍能正常生活。其能存活的原因可能是体细 胞中染色体虽然减少一半,但仍具有一整套非同源
染色体,这组染色体携带有控制该种生物体所有性 状的一整套基因。
高 频 考 点2 伴 性 遗 传
1.人类的红绿色盲、血友病等,由于相应的基因位于 性染色体上,所以遗传上总是和性别相关联,这种 现象叫作伴性遗传。
2.如果女性是红绿色盲患者,其父亲、儿子一定是红 绿色盲患者。
3. 伴 X 隐性遗传病的特点:患者中男性远多于女性, 男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后只能传 给女儿。
4. 抗维生素D 佝偻病是一种伴X 显性遗传病。抗维 生 素D 佝偻病患者的小肠对钙和磷的吸收不良。 伴 X 显性遗传病的遗传特点:患者中女性多于男 性,但部分女性患者症状较轻,男性患者的母亲和 女儿一定是患者。
5.自然界依靠性染色体来决定性别的生物一般有XY 型和ZW 型两种,人、果蝇、一些植物是XY 型;鸡的 性别决定方式属于ZW 型,雌鸡的性染色体组成是 ZW, 雄鸡的性染色体组成是ZZ。 芦花鸡羽毛的黑 白相间横斑条纹由位于Z 染色体上的显性基因B 决定,非芦花鸡的基因为 b,用基因型为ZZ 的 雄 鸡与基因型为ZW 的雌鸡交配,就可以在后代雏鸡 中根据羽毛特征将雌雄鸡区分开。
6.性别和其他性状类似,也是受遗传物质和环境共同 影响的,性反转可能是某种环境因素使性别出现反 转的现象,但染色体组成没有改变。
7.从细菌到人类,性状都受基因控制。并非所有生物 的基因都遵循孟德尔遗传规律,原因是孟德尔遗传 规律的细胞学基础是减数分裂中染色体的分配规 律,该规律只适用于真核生物。
第17讲 人类遗传病
高频考点 人 类 遗 传 病
1.人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的 人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗 传病和染色体异常遗传病三大类。
2.单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病。
①常染色体隐性遗传病:镰状细胞贫血、白化病、苯 丙酮尿症。② X 染色体隐性遗传病:红绿色盲、血友 病。③常染色体显性遗传病:并指、多指、软骨发育 不全。④ X 染色体显性遗传病:抗维生素D 佝偻病。
3.多基因遗传病是指受两对或两对以上的等位基因 控制的人类遗传病。多基因遗传病主要有原发性 高血压、冠心病、哮喘和青少年型糖尿病等。多基 因遗传病在群体中的发病率比较高。
4.染色体异常遗传病简称染色体病:①常染色体病: 唐氏综合征(21三体综合征)、猫叫综合征。②性 染色体病:性腺发育不良(特纳氏综合征)。
5.调查遗传病发病率应保证调查的群体足够大,且随 机抽样调查。调查遗传方式应在患病家族内调查。
6.通过遗传咨询和产前诊断等手段,对遗传病进行监 测和预防,在一定程度上能够有效地预防遗传病的 产生和发展。产前诊断如羊水检查、B 超检查、孕 妇血细胞检查以及基因检测等手段,确定胎儿是否 患有某种遗传病或先天性疾病。
7.基因检测是指检测人体细胞的DNA 序列,以了解 人体的基因状况。
第18讲 DNA 是主要的遗传物质
高频考点 肺 炎 链 球 菌 的 转 化 实 验
1.S 型肺炎链球菌有多糖类的荚膜,在培养基上形成 的菌落表面光滑,有致病性,可以使人或小鼠患肺 炎.小鼠并发败血症,当它侵染人体后不容易被人 体吞噬细胞吞噬;R 型肺炎链球菌没有多糖类的荚 膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙,不能引发上 述症状,无致病性。
2.格里菲思从第四组实验的小鼠体中分离出了有致病 性的S 型活细菌,而且其后代也是有致病性的S 型 细菌,这表明无致病性的R 型活细菌在与加热杀死 的 S 型活细菌混合后,转化为有致病性的S 型细菌, 而且这种性状是可以遗传的。格里菲思推论:已经 被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一 转化的活性物质即“转化因子”。
3. 将无致病性的R 型活细菌转化为有致病性的S型 细菌,这个过程属于基因重组,由无荚膜R 型细菌 转化成有荚膜的S 型细菌,这个荚膜的合成体现了 基因通过控制酶的合成控制代谢从而控制生物的 性状。
4. 艾弗里等人将加热致死的S 型细菌破碎后,设法去 除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物, 将细胞提取物加入有 R 型活细菌的培养液中,能 出现S 型活细菌。在细胞提取物中用DNA 酶处理 (为“减法原理”)后,细胞提取物失去了转化活性。 艾弗里得出的结论是DNA 是使R 型细菌产生稳定 遗传变化的物质。
高 频 考 点 T 2 噬 菌 体 侵 染 大 肠 杆 菌 实 验
1.证 明DNA 是遗传物质,赫尔希和蔡斯的实验设计 思 路:设法把 DNA 与蛋白质分开,单独地、直接地 去观察DNA 的作用。
2.赫尔希和蔡斯采用了噬菌体的培养技术、同位素标
记技术,以及物质的提取和分离技术等技术手段来
实现他们的实验设计。
3.T2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病 毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的, 头部内含有DNA,T2 噬菌体侵染大肠杆菌后,就 会在噬菌体遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内 的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。其 中蛋白质外壳所需的氨基酸来自大肠杆菌.合成蛋 白质外壳的核糖体来自大肠杆菌。
4. 噬菌体侵染细菌实验中选择3S 和 ³P 这两种同位 素分别对蛋白质和 DNA 进行标记的原因:仅蛋白 质分子中含有S,P 几乎都存在于DNA 分子中,分 别标记可以分别追踪蛋白质和 DNA 的 去 向 。 用“C 和¹8O 同位素标记不可行,原因是蛋白质和 DNA中都含这两种元素。
5.用含有放射性同位素*S 或放射性同位素 ²P 的培 养基分别培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌分别培 养 T2 噬菌体,可得到蛋白质含有3SS 标记或 DNA 含有³2P 标记的噬菌体。
6. 用³²P 或⁵ S 标记的T2 噬菌体分别侵染未被标记的 大肠杆菌,经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离 心 。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细 菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的 T2 噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染 的大肠杆菌,离心后,检查上清液和沉淀物中的放 射性物质发现,用"S 标记的一组感染实验,放射性 同位素主要分布在上清液中,原因是*S 外壳没有 进入细菌的内部,因此放射性主要在上清液中,可 能有一部分"S 的外壳和大肠杆菌没有分开,被带 到试管底部使沉淀物中含有少量的放射性;用"P 标记的一组实验,放射性同位素主要分布在试管的 沉淀物中,原因是T2 噬菌体的DNA注入大肠杆菌
内部,上清液中有一些放射性的原因可能是保温时 间短,一部分含有"P 的噬菌体还没有把 DNA注入 大肠杆菌内部,也可能是时间过长含P 的噬菌体 已经释放出来。此实验表明DNA是遗传物质。
7.RNA 是遗传物质的证据:提取烟草花叶病毒的蛋 白质并侵染烟草,不能使烟草感染病毒;提取烟草
花叶病毒的 RNA 并侵染烟草,能使烟草感染病毒, 8. 具有细胞结构的生物,遗传物质是 DNA, 病毒的遗 传物质是 DNA 或 RNA。 一切生物的遗传物质是 核酸。绝大多数生物的遗传物质是 DNA, 所 以
DNA 是主要的遗传物质。
第19讲 DNA 的结构、复制和基因的本质
高频考点 D N A 的 结 构 、 复 制
1.DNA 分子双螺旋结构的主要特点:①DNA 分子是 由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成 双螺旋结构。②DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连 接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱 基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧 啶)配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基 之间的这种一一对应的关系叫作碱基互补配对原 则,该原则保证了遗传信息传递的准确性。
2.DNA 分子中G、C间有3个氢键,A 、T间有2个氢 键,因此 G—C 碱基对比例越大,DNA 热稳定性 越 高 。
3.DNA 只含有4种脱氧核苷酸,但能够储存足够量 的遗传信息,原因是碱基的排列顺序千变万化。
4.DNA 具有稳定性的原因是DNA 双链中磷酸和脱 氧核糖交替排列在外侧构成基本骨架,碱基之间通 过氢键形成碱基对。
5.沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说, DNA 分子复制方式被称作半保留复制。
6.1958年.科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位 素标记技术和密度梯度离心法,证实了 DNA 是以 半保留方式复制的。
7.DNA 复制的时间是有丝分裂前的间期和减数分裂 前的间期。
8. 复制开始时,DNA 分子首先利用细胞提供的能量, 在解旋酶的作用下,把 DNA 双螺旋的两条链解 开,这个过程叫作解旋。然后,以解开的每一条母 链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下.利用细胞 中游离的d 种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配 对原则,各自合成与母链互补的一条子链,随着模 板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断地延 伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺 旋结构,复制结束后,一个DNA 分子就形成了两 个完全相同的 DNA 分子。新复制出的两个子代 DNA 分子,通过细胞分裂分配到子细胞中去。
9.DNA 分子的复制是一个边解旋边复制的过程, DNA 分子的复制特点是半保留复制,复制的条件 是需要模板、原料、能量和酶等,复制过程巾 DNA 分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板,通过碱 基互补配对原则保证了复制能够准确地进行。
10.DNA 复制的意义是将遗传信息从亲代细胞传给
子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。
基 因 通 常 是 有 遗 传 效 应 的 DNA 高 频 考 点 2
片 段
1.基因是决定生物性状的基本单位
2. 基因通常是有遗传效应的DNA 片段,基因在染色 体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体,叶绿 体和线粒体中及质粒上有基因的存在,对于某些 RNA 病毒,如流感病毒、HIV 等,基因就是有遗传 效应的RNA 片段。
3. 一般情况下每条染色体含1个DNA 分子,DNA 复 制后的一条染色体上有2个 DNA 分子,每个 DNA 分子上有多个基因,每个基因中含有成百上千个脱 氧核苷酸。不同基因的脱氯核苷酸排列顺序不同 所含的遗传信息不同。
4.在 DNA 分子中,碱基对的排列顺序千变万化,构 成了DNA 分子的多样性;而对某种特定的 DNA 分子来说,它的碱基对排列顺序却是特定的,又构 成了每一个DNA 分子的特异性。
5. 基因是一段 DNA 片段.但一段 D NA 片 段不一定 是 基 因 。
6.人类基因组计划测定的是24条染色体(22条常染 色 体 +X、Y)DNA的碱基序列。
7. 生物体的DNA 分子数目小于基因数目。生物体 内所有基因的碱基总数小于DNA 分子的碱基总 数。这说明基因是 DNA 的片段,基因不是连续分 布在DNA 上的,而是由碱基序列将其分隔开的。
8. 基因通常是有遗传效应的DNA 片段,对“遗传效 应”的理解是遗传效应指的是能够复制、转录、翻译 等;对“通常”的理解是有些病毒的遗传物质是 RNA,对这些病毒来说,基因是有遗传效应的RNA
片 段 。
9.如果是200个脱氧核苷酸组成一个基因(双链),可 以组合成最多4100 种基因。
10. 在人类的DNA 分子中,DNA 可以像指纹一样用 来鉴别身份的原因是核苷酸序列多样性表现为每 个人的DNA 几乎不可能完全相同。
11.除少数病毒外,所有生物的DNA 都由4种相同的 碱基组成,从生命起源和进化的角度分析,可能的 原因是生物是由共同祖先进化而来的。
第20讲 基因的表达
高频考点1 | 基 因 指 导 蛋 白 质 的 合 成
1.RNA 适合作为 DNA 的信使的原因是它的分子结 构与 DNA 很相似,可以储存遗传信息;RNA 一 般 是单链,而且比 DNA 短,能够通过核孔,从细胞核 转移到细胞质中。
2.RNA 主要有3种,分别是mRNA 、tRNA 、rRNA,这 3 种RNA 都是转录的产物。
3.基因表达是通过指导蛋白质的合成来实现的,包括 转录和翻译两个过程。
4. 细胞核DNA 的转录在细胞核内进行,以DNA 的一条 链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA,需要的 酶是RNA 聚合酶,需要的原料是核糖核苷酸。一 个 DNA 分子上的所有基因的模板链不一定相同。
5. 翻译在核糖体中进行,指以mRNA 为模板,合成具 有 一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。需要的原料 是氨基酸。
6. 密码子位于mRNA 上,由决定一个氨基酸的三个 相邻碱基组成。 一种密码子只能决定一种氨基酸, 但一种氨基酸可以由一种或多种密码子来决定。 mRNA 上的密码子碱基的组合有64种;决定氨基 酸的有61(或62)种,另几种是终止密码子。
7. 每 种 tRNA 能识别转运一种氨基酸,每种氨基酸可 能由一种或几种 tRNA 运载,大多数氨基酸由多种 密码子决定,称为密码子的简并,其意义在于增加 密码子的容错性,当密码子改变时,决定的氨基酸 不变。
8.tRNA 有很多种.每个 tRNA 含有多个碱基,是单 链结构,其内部含有氢键,其—OH(3) 部位携带氨 基酸,另一端有3个相邻的碱基,可以与mRNA 的 密码子互补配对,称为反密码子,读取它时,从 —OH(3') 端开始。
9. 核糖体沿着mRNA 移 动,一个mRNA 分子上可以 相继结合多个核糖体,同时进行多条相同肽链的合 成,少量的mRNA 分子就可以迅速合成大量的蛋 白质。
10.1957年,克里克提出的中心法则是遗传信息可以 从 DNA 流 向 DNA, 即 DNA 的自我复制,也可以 从 DNA 流 向RNA, 进而流向蛋白质,即遗传信息 的转录和翻译。后来科学家又对中心法则进行了 补充即RNA 可以自我复制,RNA 在逆转录酶的作
用下可以形成 DNA 。可见生命是物质、能量和信 息的统一体。
11. 起始密码子 AUG 决定的氨基酸是甲硫氨酸,但 蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸,原因可 能是翻译形成的多肽链往往需要加工修饰,甲硫氨 酸在此过程中可能会被剪掉。
12.几乎所有生物体都共用一套密码子,根据这一事 实,可以看出这些生物可能有共同的起源或生命在 本质上是统一的。
13.原核生物的拟核基因表达速度往往比真核生物核 基因表达的速度要快,其原因是原核生物没有核 膜、核仁,基因表达时转录和翻译同步进行,真核生 物核基因外有核膜,先进行转录,然后到细胞质中 的核糖体上翻译。
高频考点2 基 因 表 达 与 性 状 的 关 系
1.基因对性状的控制方式:①通过控制酶的合成来控 制代谢过程,进而控制生物体的性状。如人的白化 症状是由控制酪氨酸酶的基因异常而引起的;②通 过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。如 镰状细胞贫血、囊性纤维化等。
2.细胞分化的本质是基因的选择性表达。 在不同类 型的细胞中,表达的基因大致可以分为两类: 一类 是在所有细胞中都表达的基因,指导合成的蛋白质 是维持细胞基本生命活动所需要的,如核糖体蛋白 基因、ATP 合成酶基因;另一类是只在某类细胞中 特异性表达的基因,如胰岛素基因、卵清蛋白基因。
3.基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系。 例如,人的身高可能由多个基因决定,其中每一个 基因对身高都有一定的作用,同时,身高也受后天 的营养和体育锻炼等方面的影响。基因与基因、基 因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的 相互作用。
4.表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但 基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
5.DNA 甲基化和构成染色体的组蛋白发生甲基化、 乙酰化等修饰均会影响基因的表达。
6.表观遗传的特征
①可遗传:基因表达和表型可以遗传给后代。②不 变性:基因的碱基序列保持不变。③可逆性:DNA 的甲基化修饰可以发生去甲基化。
第21讲 基因突变和基因重组
高 频 考 点 基 因 突 变 和 基 因 重 组
1.变异包括不可遗传的变异和可遗传的变异。可遗 传的变异主要有三种来源,即基因突变、基因重组 和染色体变异。
2.细菌、病毒可遗传变异的来源一般为基因突变,植 物无性生殖过程中,可遗传变异的来源包括基因突
变和染色体变异。
3.引起镰状细胞贫血的直接原因是一个谷氨酸被一 个缬氨酸所代替,根本原因是编码血红蛋白的基因 中,一个碱基对发生了替换,由A//T 变成了TA
4.若基因突变发生在体细胞中, 一般不能遗传给后 代。但有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无
性繁殖传递给后代;若发生在配子中,将遵循遗传 规律传递给后代。
5. 易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素 可分为物理因素、化学因素、生物因素三类。在没 有这些外来因素的影响时,基因突变也会由于 DNA 分子复制偶尔发生错误、DNA 的碱基组成发 生改变等原因自发产生。
6. 诱变育种的原理是基因穿变,过程是利用物理因素 ( 如X 射线、Y 射线、紫外线等)或化学因素(如亚硝 酸、硫酸二乙酯等)处理生物,优点是提高突变率、 短时间内获得更多的优良变异类型,缺点是变异不 定向、频率低,需要处理的材料多。
7.基因突变的特点是普遍性、随机性、不定向性、多害 少利和低频性。任何生物都可能发生基因突变,这 体现了基因突变的普遍性。基因突变可发生在生 物个体发育的任何时期,可以发生在细胞的不同 DNA 上以及同一个DNA 的不同部位,这体现了基 因突变的随机性。
8.自然条件下基因突变率很低,而且大多数基因突变 对生物体是有害的,它可以为生物进化提供原材 料,原因是尽管发生自然突变的频率是很低的,但 一个物种往往是由许多个体组成的,就整个物种来 看,在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的, 其中有不少突变是有利突变,对生物的进化有重要 意义。
9.有些基因突变既无害也无益,属于中性突变。
10.基因突变的意义:是新基因产生的途径,是生物变 异的根本来源,是生物进化的原始材料。
11.基因突变后,若其所决定的生物性状没有发生改 变,则原因可能有中性突变、密码子的简并、发生在 非编码序列、隐性突变等。
12.人的正常细胞中有原癌基因和抑癌基因,原癌基 因的作用是原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生 长和繁殖所必需的,抑癌基因的作用是抑癌基因表 达的蛋白质能抑制细胞的生长和繁殖,或者促进细 胞凋亡 这些基因突变可能引起细胞癌变。与正 常细胞相比癌细胞具有无限增殖、形态结构发生显 著变化、细胞膜上的糖蛋白减少等特点。
13.癌细胞容易扩散的原因是细胞膜上的糖蛋白等物 质减少,细胞之间的黏着性降低。
14. 有性生殖的基因重组:可发生在减数分裂 I 的 后 期,由于非同源染色体的自由组合而发生非等位基 因的自由组合,也可以发生在减数分裂I 的前(或 四分体时)期,由于同源染色体上非姐妹染色体上 的等位基因的互换导致基因重组。基因工程中的 转基因操作也属于基因重组。
15.基因重组是变异的主要来源,对于生物的进化具 有重要的意义。
16.新基因产生的途径是基因突变,基因重组只能产 生新的基因型。
17.基因重组不可以产牛新的性找,原因是基因重组 可以导致原有的性状重新组合,产生新的表型(性 状组合)。
18.有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多 样化,进而产生基因组合多样化的子代。
第22讲 染色体变异
高 频 考 点 染 色 体 变 异
1.染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目 的变异。染色体结构变异主要有以下4种类型:重 复、缺失、倒位和易位,染色体结构变异会使排列在 染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,从而导 致性状的变异。
2.染色体数目的变异可分为两类:一类是细胞内个别 染色体增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以 染色体组(或完整的非同源染色体为基数)的形式 成倍地增加或成套地减少
3.多倍体植株的优点是茎秆粗壮,叶片、果实和种子 都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所 增 加,缺点是发育迟缓,结实率低。多倍体育种的 方法很多,如低温处理等,目前最常用而且最有效 的方法是用一定浓度的秋水仙素来处理萌发的种 子或幼苗。 秋水仙素可作用于有丝分裂的前期,能 够抑制纺锤体形成,导致染色体不能移向细胞两
极,细胞就无法分裂成两个,从而引起细胞内的染 色体数目加倍。多倍体育种的原理是染色体变异。
4.单倍体植株的特点是植株长得弱小,而且高度不 育。在单倍体育种上常用花药(或花粉)离体培养 的方法来获得二倍体植物的单倍体植株,然后经过 秋水仙素或低温人工诱导使染色体数目加倍,就能 得到稳定的纯系品种,单倍体育种的原理是染色体 变异.优点是明显缩短育种年限。
5.三倍体无子西瓜的培育过程中,用一定浓度的秋水 仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗芽尖,原因是芽尖有 丝分裂旺盛,用秋水仙素处理可抑制细胞有丝分裂 形成纺锤体,从而形成四倍体。四倍体西瓜和二倍 体杂交的目的是获得三倍体种子。 三倍体西瓜没 有种子的原因是三倍体植株减数分裂时由于联会 紊乱,不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞。为 避免每年重新培育三倍体植株,可利用植物组织培 养技术获得大量三倍体幼苗,再进行移栽。除了多
倍体育种,获得无子西瓜的方法还有用生长素或生 长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊,以促进子房 发育成无种子的果实,在此过程中要进行套袋处 理,以避免受粉。
6.多倍体育种过程中可以用秋水仙素处理种子或幼 苗;单倍体育种过程中可以用秋水仙素处理幼苗。
7.蜜蜂的雄蜂是单倍体,由未受精的卵细胞发育而
来,雄蜂体细胞中染色体减少了一半但仍能正常生 活的原因是它的体细胞中仍具有一整套非同源染 色体,这组染色体携带有控制该种生物体所有性状 的一整套基因。
8.猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗 传病。21三体综合征是人的21号染色体多了1 条引起的遗传病。
第23讲 生物的进化
高频考点 生 物 有 共 同 祖 先 的 证 据
1.达尔文的生物进化论主要由共同由来学说和自然选 择学说组成。前者指出地球上所有生物都是由原始 的共同祖先进化来的,后者解释了适应的形成和物 种形成的原因。
2.支持共同由来学说的证据有化石、比较解剖学证 据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据。
3.化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。通过 化石的研究,证实了生物是由原始的共同祖先经过 漫长的地质年代逐渐进化而来的,而且还揭示出生 物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的 进化顺序。
4.比较解剖学证据:蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人 的上肢都有肱骨、桡骨、尺骨、脱骨、掌骨和指骨,其 种类有一致性,排列顺序一致,支持现有的脊椎动 物有着共同的祖先。
5.胚胎学证据:通过研究发现脊椎动物在胚胎发育早 期都有彼此相似的阶段,这个证据支持了人和其他 脊椎动物有共同祖先的观点。
6.不同生物之间具有很大差异,然而,细胞生物学和 分子生物学的研究表明不同生物之间有很多相似 之处。
然选择的结果,达尔文自然选择学说的主要内容: ①生物都有过度繁殖的倾向;②资源是有限的,物 种内的个体数量能保持稳定,生物要繁衍下去必须 进行生存斗争;③同种个体间普遍存在差异(变 异),许多变异是可遗传的;④具有有利变异的个 体,生存并留下后代的机会多,经过长期的自然选 择,微小的变异不断积累,不断形成具有新的适应 特征的生物新类型。
4.生物群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向 选择是适应形成的必要条件。
5.达尔文以自然选择学说为核心的生物进化论,揭示 了生物的统一性是由于所有的生物都有共同的祖 先,而生物的多样性和适应性是进化的结果。
6.根据达尔文的自然选择学说可知,变异是不定向 的,自然选择是定向的,生物进化的内因是遗传和 变异,动力是生存斗争,结果是适者生存。
7.细菌产生抗药性的原因是细菌在繁殖过程中会产 生各种可遗传的变异,其中就有抗药性强的变异。 使用抗生素后,抗药性弱的个体大量死亡,抗药性 强的个体有机会产生更多的后代,一段时间后,抗 生素的杀菌效果就会下降。
种群基因组成的变化与物种的
7.当今生物细胞在结构上与最古老的古细菌都有细 胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和 DNA等,这说明古 细菌和当今细胞可能有共同祖先。
8.人和类人猿在DNA 的碱基序列或基因组方面高度 接近,说明了人和类人猿可能有共同的祖先。
9. 人和其他细胞中普遍含有细胞色素c, 说明了生物 由共同的祖先进化而来。 细胞色素c 的氨基酸序 列差异大小揭示了不同生物之间的亲缘关系远近, 以及它们在进化史上出现的顺序。
高 频 考 点 2 | 自 然 选 择 与 适 应 的 形 成
1.适应具有普遍性和相对性,适应是自然选择的结果。
2.拉马克的进化学说:①地球上的生物不是神造的, 而是由更古老的生物进化来的;②生物的各种适应 性特征形成是由于用进废退和获得性遗传。
3.达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自
高频考点3 形 成
1.自然选择直接作用的是生物个体,而且是个体的表型。
2.一个种群若要遵循遗传平衡定律,必须满足的条 件:①种群数量足够大;②雌雄个体之间都能自由 交配并且产生后代;③没有迁入和迁出;④不同个 体生存和繁殖的机会是均等的;⑤没有基因突变。
3.可遗传的变异来源于突变(即基因突变、染色体变 异)和基因重组。
4.突变的有害和有利并不是绝对的,它取决于生物的 生存环境。
5.突变和基因重组都是随机的、不定向的
6.进化的实质:在自然选择的作用下.种群的基因频率 会发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化。
7.常见的隔离有地理隔离和生殖隔离。
8.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成 比较常见的一种方式,种群基因库间的明显差异是
产生生殖隔离的根本原因。
9.生殖隔离标志着新的物种形成。
10.突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过 程的三个基本环节。
高频考点4协 同进化与生物多样性的形成
1.捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年 幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用。
2.生物多样性主要包括三个层次的内容,即遗传(基 因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。
3.协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间 在相互影响中不断进化和发展;生物多样性是协同 进化的结果。
4. “收割理论”的内容及意义:内容是捕食者往往捕食 个体数最多的物种,这样就会避免出现一种或少数 几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他 物种的形成腾出空间;意义是捕食者的存在有利于 增加物种多样性。
第24讲 人体的内环境与稳态
高频考点 细 胞 生 活 的 环 境
1.细胞外液与细胞内液共同构成体液,其中含量较多 的 是细胞内液,约占2/3。
2.细胞外液即内环境、主要包括血浆、组织液、淋巴液。
3.组织液是又叫组织间隙液,主要由血浆通过毛细血 管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够被重新 吸收回血浆,组织液进入毛细淋巴管形成淋巴液, 淋巴液经过淋巴循环由左右锁骨下静脉进人血 浆中。
4.体内大多数细胞直接生活的环境是组织液,红细胞 直接生活的环境是血浆,淋巴细胞直接生活的环境 是淋巴液和血浆。毛细淋巴管壁细胞直接生活的 环境是淋巴液和组织液,毛细血管壁细胞直接生活 的环境是血浆和组织液。
5.血浆成分中含量最多的是水,其次是蛋白质,此外 还有无机盐、各种营养物质、各种代谢废物、激素 等。血浆与组织液、淋巴液的成分相比,最主要的 差异在于血浆中含有较多的蛋白质。
6.细胞外液理化性质的三个主要方面包括渗透压、酸 碱度、温度。
7.溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微 粒的数目,溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的 吸引力越大,溶液渗透压越高;血浆渗透压的大小 主要与无机盐、蛋白质的含量有关。维持细胞外液 渗透压的90%以上来源于Na⁴ 和 Cl。 正常人的 血浆pH 为7.35~7.45。人体细胞外液的温度一 般维持在37℃左右。
行物质交换。
9.手和脚有时会磨出“水泡”,“水泡”中的液体主要是 组织液,水泡自行消失是因为其中的液体可以渗入 到毛细血管、毛细淋巴管、细胞内。
10.引起组织水肿的原因可能有:①营养不良,血浆蛋 白含量减少;②过敏反应时,毛细血管壁通透性增 加,血浆蛋白渗出,组织液增加;③人体局部组织活 动增加时,代谢产物增加,此时该组织的组织液渗 透压增大;④淋巴循环受阻;⑤肾小球肾炎导致蛋 白尿。
高频考点2 ( 内 环 境 的 稳 态
1.内环境稳态的实质是内环境的化学成分和理化性 质处于相对稳定的状态。内环境稳态是机体进行 正常生命活动的必要条件。
2.对稳态调节机制的认识:①法国生理学家贝尔纳认 为内环境保持稳定主要依赖于神经系统的调节。
②美国生理学家坎农提出了内环境稳态是在神经 和体液调节下共同作用完成的。③目前普遍认为, 神经一体液一免疫调节网络是机体维持稳态的主 要调节机制。
3.直接参与内环境与外界环境物质交换的四个系统 是消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。
4.当外界环境的变化过于激烈,或人体自身的调节功 能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,原因 是人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
5.人体内环境中有很多缓冲对,其中最重要的是 HCO5/H₂CO₃, 其次还有HPO}-/H₂PO7 等 。
8.内环境的作用:人体细胞通过内环境与外界环境进
第25讲 神经调节的结构基础和基本方式
高 频 考 点1 神 经 调 节 的 结 构 基 础
1.中枢神经系统包括脑(大脑、脑干和小脑等,位于颅 腔内)和脊髓(位于椎管内)。
2.外周神经系统分布在全身各处,包括与脑相连的脑 神经和与脊髓相连的脊神经,它们都含有传入神经 (感觉神经)和传出神经(运动神经)。
3.传出神经又可分为支配躯体运动的神经(躯体运动
神经)和支配内脏器官的神经(内脏运动神经)。
4.躯体运动神经受意识的支配。支配内脚、血管和腺 体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自 主神经系统。
5.自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组 成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状 态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩
张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当 人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此 时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加 强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
6.组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质 细胞两大类。
7.神经元是神经系统结构与功能的基本单位,它由细 胞体、树突和轴突等部分构成。细胞体是神经元的 膨大部分,里面含有细胞核。树突是细胞体向外伸 出的树枝状的突起,通常短而粗,用来接受信息并 将其传导到细胞体。 轴突是神经元的长而较细的 突起,它将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或 腺体。有些神经元的轴突很长,这有利于神经元将 信息送到远距离的支配器官,树突很多有利于充分 接收信息。
8.轴突呈纤维状,外表大都套有一层髓鞘,构成神经 纤维。树突和轴突末端的细小分支叫作神经末梢, 它们分布在全身各处。
9.神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,是对神经元 起辅助作用的细胞,具有支持、保护、营养和修复神 经元等多种功能。
10.神经系统的基本结构
①下丘脑:脑的重要组成成分,其中有体温调节中 枢和水平衡调节中枢等,还与生物节律等的控制有 关。②大脑:包括左右两个大脑半球,表面是大 脑 皮层,是调节机体活动的最高级中枢。③小脑:能 够协调运动,维持身体平衡。④神经:包括与脑相 连的脑神经和与脊髓相连的脊神经。人的脑神经 共12对,主要分布在头面部,负责管理头面部的感
觉和运动;脊神经共31对,主要分布在躯干、四肢, 负责管理该部位的感觉和运动。此外,脑神经和脊 神经中都有支配内脏器官的神经。⑤脊髓:是脑与 躯干、内脏之间的联系通路,它是调节运动的低级 中枢。⑥脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通 路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏 功能(心血管活动)的基本活动中枢。
高频考点2 神 经 调 节 的 基 本 方 式
1.反射是神经调节的基本方式。完成反射的结构基 础是反射弧。反射弧通常是由感受器、传入神经、 神经中枢、传出神经和效应器组成的。效应器是指 传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。反射 活动需要经过完整的反射弧来实现。
2.一个完整的反射活动仅靠1个神经元不能完成,原 因是完整的反射活动至少需要传入神经与传出神 经两种神经元。大多数情况下还需要中间神经元 的参与。
3.出生后无须训练就具有的反射,叫作非条件反射; 出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反 射叫作条件反射。需要大脑皮层参与的反射属于 条件反射。
4.条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激 的强化。如果反复应用条件刺激而不给予非条件 刺激,条件反射就会逐渐减弱,以至最终完全不出 现,这是条件反射的消退。这个过程不是条件反射 的简单丧失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信 号转变为产生抑制性效应的信号。条件反射的消 退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新 的学习过程,需要大脑皮层的参与。
第 26讲 神经冲动的产生和传导及神经系统的分级调节
高频考点 神 经 冲 动 的 产 生 和 传 导
1.在神经系统中,兴奋是以电信号(也叫神经冲动)的 形式沿着神经纤维传导的。
2.神经细胞外的Na+ 浓度比膜内高,K+ 浓度比膜内 低,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同, 静息时,膜主要对 K* 有通透性,造成K'外流,使 细胞膜两侧的电位表现为内负外止。
3.当神经纤维某 部位受到刺激时,细胞膜对Na 的 通透性增加,Na* 内流、细胞膜两侧的电位表现为 内正外负,此时的膜电位称为动作电位。而邻近的 未兴奋部位仍然是内负外正(静息电位)。在兴奋 部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生 电荷移动,这样就形成了局部电流。
4.突 触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相 接近,共同形成突触。突触的类型有:①轴突一胞 体型;②轴突—树突型;③轴突一肌肉型;④轴突一 腺体型。
5.突触的结构包括突触前膜、突触间隙与突触后膜。
6.神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相
关受体结合,形成递质一受体复合物,从而改变了 突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变 化。随后,神经递质会与受体分开,并迅速被降解 或回收进细胞,以免持续发挥作用。
7.神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释 放,然后作用于突触后膜。
8.突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换,因此 兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。
9.突触小体上的信号变化为电信号→化学信号。突触 中完成的信号变化为电信号→化学信号→ 电信号。
高 频 考 点 2
神经系统的分级调节及人脑的 高级功能
1.大脑表面的大脑皮层是主要由神经元胞体及其树 突构成的薄层结构。人的大脑有着丰富的沟回,这 使得大脑具有更大的表面积,大脑发出的指令通过 脑干传到爷髓。
2.大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒 置的。大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体的 运动精细程度有关。3.躯体的运动受大脑皮层以及脊髓等的共同调控,脊 髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢。
4.排尿受脊髓和大脑皮层的调控。脊髓对膀胱扩大和 缩小的控制是由自主神经系统支配的,副交感神经 兴奋会使膀胱缩小,成人之所以能有意识地控制排 尿是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。婴儿经常尿 床的原因是婴儿大脑皮层发育不完善,还不能对脊 髓排尿反射中枢进行有效的控制。
5.大脑皮层除了感知外部世界以及控制机体的反射活 动外,还具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。
6.语言功能是人脑特有的高级功能,它涉及人类的听
(H 区)、说(S 区)、读(V 区)、写(W 区)。H 区受损 的表现是不能听懂话,S 区受损的表现是不能讲 话 .V 区受损的表现是不能看懂文字,W 区受损的 表现是不能写字。
7.学习和记忆也是脑的高级功能,是指神经系统不断 地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过 程。条件反射的建立也就是动物学习的过程 。
8.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种 类蛋白质的合成,短时记忆可能与神经元之间即时 的信息交流有关,长时记忆可能与突触形态及功能 的改变以及新突触的建立有关。
第27讲 激素调节的过程
高频考点1 激 素 与 内 分 泌 系 统
1.凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的, 称为外分泌腺,如汗腺、唾液腺、胃腺等;凡是没有 导管的腺体,其分泌物(激素)直接进入腺体内的毛 细血管,并随着血液循环输送到全身各处的,称为 内分泌腺,如甲状腺、肾上腺等。
2.人们发现的第一种激素是促胰液素,它是由小肠黏 膜分泌的,作用是促进胰腺分泌胰液。
3.下丘脑分泌的一类促激素释放激素的化学本质是 蛋白质,该激素作用的靶器官是垂体,该激素的作 用是调控垂体分泌释放相应的促激素,此外它还能 分泌抗利尿激素,调节水盐平衡。
4.垂体分泌的生长激素的作用是调节生长发育,幼年 时如果分泌过少会患侏儒症,分泌过多会得巨人 症,此外垂体还能分泌促激素,其作用是调节相应 的内分泌腺的分泌活动,此外,垂体对下丘脑分泌 的抗利尿激素还具有释放作用。
5. 胰 岛B 细胞分泌胰岛素,胰岛 A 细胞分泌胰高血 糖素。
6.甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素的化学本质是 含碘的氨基酸衍生物,主要功能为调节体内的有机 物代谢、促进生长发育、提高神经的兴奋性。幼年 时缺乏这种激素会导致呆小症,成年时如果分泌过 多会得甲亢。
7.睾丸分泌雄激素(主要是睾酮),它们的化学本质是 固醇.主要功能是促进男性生殖器官的发育、精子 细胞的生成和男性第二性征的出现。 卵巢主要分 泌雌激素和孕激素,它们的化学本质是固醇、主要 功能是促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和 女性第二性征的出现。
8肾上腺分为皮质和髓质两部分,皮质主要分泌醛固酮、 皮质醇等,作用是调节水盐代谢和有机物代谢,髓质 可分泌肾上腺素,其作用是提高机体的应激能力。
高 频 考 点2 激 素 调 节 的 过 程
血糖是指血液中的糖,主要是葡萄糖,血糖的正常 水平是3.9~6. 1 mml·L-¹, 血糖的来源有食物 中糖类的消化和吸收、肝糖原的分解和脂肪等非糖
物质的转化。 血糖的去路有氧化分解、合成肝糖原 和肌糖原及转化成甘油三酯等。
2.胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分 解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细 胞转变为甘油三酯等;另一方面又能抑制肝糖原的 分解和非糖物质转变成葡萄糖。胰高血糖素主要 作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进人血液,促 进非糖物质转变成糖 . 使血糖浓度回升到正常 水平。
3.血糖的平衡还受到神经系统的调节,例如,当血糖 含量降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神 经使胰岛A 细胞分泌胰高血糖素.使血糖含量上 升。另外,神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的 分泌活动来调节血糖含量。
4.当机体受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下 丘脑,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH) 作 用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素(TSH). 然 后随血液循环到达甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺 激素的合成和分泌。这种调节过程是一种分级调 节,下丘脑、垂体、甲状腺功能分级调节系统,也称 为下丘脑一垂体一甲状腺轴。人和高等动物体内 的这种分级调节系统还有下丘脑一垂体一肾上腺 皮质轴,下丘脑一垂体一性腺轴。分级调节的意义 是可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节, 有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
5.当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又 会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺 激素的分泌减少而不至于浓度过高。这种调节机 制属于反馈(或负反馈)调节。胰岛素和胰高血糖 素等激素的分泌过程存在反馈调节。
6.激素调节的特点是通过体液运输,作用于靶器官、 靶细胞,作为信使传递信息,敬量和高效。 临床上 能通过抽取血样来检测激素水平,是因为激素弥散 到体液中,随血液流到全身起调节作用。
7.团状腺激茶的吧细胞是几乎全身的细胞,促甲状腺 激素释放激素的靶细胞是垂体、促甲状腺激素的粑 细胞主要是甲状腺细胞,胰出素的粑细胞是组织细
胞(几乎全身细胞),胰高血糖素的靶细胞主要是肝 细胞。
8.体内需要源源不断地产牛激素,以维持激素含量的 动态平衡,原因是激素一经靶细胞接受并起作用后 就失活了
9.激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,不提供能 量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶
细胞原有的生理活动发生变化,因此有人说激素是 调节生命活动的信息分子。
10.激素选择粑细胞,是通过与粑细胞上的特异性受 体相互识别,并发生特异性结合实现的。
11.胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素等激素均可以 升高血糖,具有协同作用;胰岛素则降低血糖,与上 述激素升糖效应相抗衡。
第28讲 体液调节及与神经调节的关系
高频考点1 体液调节与神经调节的关系 1.激素调节是体液调节的主要内容。组胺、某些气体 分子如NO、CO 等,一些代谢产物如CO₂, 也能作为 体液因子起调节作用,CO₂ 是调节呼吸运动的重要 因子。 一些低等动物只有体液调节,没有神经调节。
2.神经调节作用途径是反射弧,反应迅速,作用范B 准确、比较局限,作用时间短暂。体液调节作用途 径是体液运输,反应速度较缓慢,作用范围较广泛, 作用时间比较长。
体温调节、水和无机盐平衡的 高频考点2 调 节 1.人的体温能保持恒定是人体产热和散热过程保持 动态平衡的结果。代谢产热是机体热量的主要来 源。在安静状态下,人体主要通过肝、脑等器官的 活动提供热量;运动时,骨骼肌成为主要的产热器 官。而皮肤是人体最主要的散热器官,它的散热主 要通过辐射、传导、对流以及蒸发的方式进行。
2.在寒冷环境中,皮肤中的冷觉感受器受到刺激并产 生兴奋,兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢,通过 神经中枢的分析、综合,再使有关神经兴奋,进而引 起皮肤血管收缩,血流量减少,散热量也相应减少。 汗腺的分泌量减少,蒸发散热也随之减少。同时,
寒冷的刺激使下丘脑的体温调节中枢兴奋后,可引 起骨骼肌战栗,使产热增多。与此同时,相关神经兴 奋后可以促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的释放, 使肝及其他组织细胞的代谢活动增强,增加产热。
3.在炎热的环境中,皮肤中的温觉感受器兴奋,该兴 奋传递至下丘脑的体温调节中枢,进而通过自主神 经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌,最终使皮肤 的血管舒张,血流量增多,也使汗液的分泌增多等, 从而增加散热。
4.体温调节属于神经一体液调节,体温调节中枢是下 丘脑,冷觉和热觉的产生在大脑皮层。
5.当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压 会升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这 个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接 调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑合成并分 泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管 和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,使 细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。
6.当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量 降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管 和集合管对Na+ 的重吸收,维持血钠含量的平衡。
7.一方面不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系 统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作神经 调节的一个环节。另一方面,内分泌腺分泌的激素 也可以影响神经系统的发育和功能,如人在幼年时 缺乏甲状腺激素会影响脑的发育。
8. 临床上给患者输入 O₂ 时,往往用含有5%左右的 CO₂ 的混合气体,目的是二氧化碳可以刺激呼吸中 枢相关感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行 调节。
第29讲 免疫调节
免疫系统的组成、功能及特异性
高频考点1 免 疫 1.免疫系统主要包括免疫器官、免疫细胞、免疫活性 物质。免疫细胞来源于骨髓中的造血干细胞。
2.便疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的、 并发挥免疫作用的物质。如抗体、细胞因于、王扰 素、白细胞介素、溶菌酶等。免疫活性物质不都是 由免疫细胞产生的。
3.抗原是指能引起免疫反应的物质。 抗体是机体产 生的专门应对抗原的蛋白质,可以随血液循环和淋 巴循环到达全身各处,抗体的作用是与抗原发生特
异性结合。
4. 抗原是递细胞(APC) 包括B 细胞、树突状细胞和巨 噬细胞(作用是摄取和加工处理抗原.将抗原信息 暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞。
5.皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线;体液中的杀菌 物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状 细胞)是保卫人体的第二道防线,这两道防线的特点 是生来就有,是机体在长期进化过程中遗传下来的, 不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都 有防御作用,因此叫非特异性免疫;第三道防线主要 针对特定的抗原起作用,叫作特异性免疫,是机体在
个体发育过程中与病原体接触后获得的。
6.免 疫 系统的三大基本功能是免疫防御、免疫自稳和 免疫监视。
7.免疫防御是机体排除外来抗原异物的一种免疫防 护作用。免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细 胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。该功 能异常容易发生自身免疫病,免疫监视是指机体 识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
8.由于抗体存在于体液中,所以这种主要靠抗体作战 的方式称为体液免疫。
9.体液免疫的过程
①B 细胞激活需要两个信号的刺激,第一个信号是 一些病原体和B 细胞接触,第二个信号是辅助性T 细胞表面的特定分子发生变化并与B 细胞结合。 此外,还需要辅助性T 细胞分泌的细胞因子的作 用。②B 细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分 化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆 B 细 胞,细胞因子能促 进 B 细胞的分裂、分化过程。
③浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在 全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的 结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。 在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步 的变化,如形成沉淀,进而被其他免疫细胞吞噬消 化。④当再次接触这种抗原时,记忆细胞能迅速增 殖、分化,分化出浆细胞后快速产生大量抗体。
10. 当病原体进入细胞内部,就要靠T 细胞直接接触 靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。
11. 细胞毒性T 细胞可以识别被病原体感染的宿主细 胞(又称靶细胞)膜表面发生变化的分子,并分裂、 分化,形成新的细胞毒性T 细胞和记忆T 细胞。细 胞因子能加速这一过程。新形成的细胞毒性 T 细 胞在体液中循环,可以识别并接触裂解被同样病原 体感染的靶细胞。靶细胞裂解、死亡属于细胞凋 亡。病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其 他细胞吞噬掉。当再次接触相同的抗原时,记忆T 细胞会立即分化为细胞毒性T 细胞,迅速、高效地 产生免疫反应。
12.B 细胞和细胞毒性T 细胞的活化离不开辅助性T 细胞的辅助。
高频考点 免疫失调和免疫学的应用
1.已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会 发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的 免疫反应称为过敏反应,引起该反应的抗原物质叫 作过敏原。
2. 在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体,这些抗 体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某 些细胞的表面,当相同的过敏原再次进入机体时,就 会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞 释放出组胺等物质.引起毛细血管扩张,血管壁通透 性增强.平滑肌收缩和腺体分泌增多,最终导致过敏 者出现皮肤红肿、发疹、呼吸困难等症状。
3.如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现 症状,就称为自身免疫病.如风湿性心脏病、类风湿 关节炎、系统性红斑狼疮。
4.免疫缺陷病是指由机体免疫功能不足或缺乏而引起 的疾病,该病分为两类:一类是由于遗传而生来就有 免疫缺陷的,叫作先天性免疫缺陷病,如重症联合免 疫缺陷病;另一类是由疾病和其他因素引起的,叫作 获得性免疫缺陷病,如艾滋病。
5.艾滋病患者最终死于由免疫功能丧失引起的严重 感染或恶性肿瘤等疾病,HIV 主要感染人体的辅 助性 T 细胞。
6.艾滋病的传播途径主要有性接触传播、血液传播和 母婴传播。
7.疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物 制品,接种疫苗后,人体可产生相应的抗体和记忆 细胞,从而对特定传染病具有抵抗力。
8. 器官移植的成败主要取决于供者与受者的HLA 是 否一致或相近。
9.器官移植面临的主要问题是免疫排斥反应和供体器官 短缺,免疫抑制剂的使用提高了器官移植的成活率。
10.免疫学在临床上的应用,除了免疫预防,还包括免 疫诊断和免疫治疗。
第30讲 植物生长素及其生理作用
高 频 考 点 植物生长素及其生理作用
1.19世纪末,达尔文提出,胚芽鞘的尖端受单侧光刺 激后,向下面的仲长区传递了某种“影响”,造成伸 长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽悄出现向 光性弯曲。
2.1913年,鲍森 ·詹森的实验证明,胚芽鞘尖端产生 的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
3.1918年,拜尔的实验证明,胚芽悄的弯曲生长,是 因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀。
4.1926年,荷兰科学家温特的实验进一步证明胚芽 悄的弯曲生长确实是一种化学物质引起的,并把这
种物质命名为生长素。
5.1934年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作 用相同的化学物质吲哚乙酸(IAA)。 植物体内具 有与IAA 相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、 吲
哚丁酸(IBA) 等。
6.植物向光性生长的原因是单侧光照射后,胚芽鞘背 光一侧的生长素含量多于向光一侧,背光侧比向光 侧生长快。
7.生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的 种子。在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变 成生长素。
8.在胚芽鞘、芽、幼 叶和幼根中,生长素只能从形态学 上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就 是只能单方向地运输,称为极性运输,极性运输是 一种主动运输。在成熟组织中,生长素可以通过输 导组织进行非极性运输。
9.生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中地 分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖的分生 组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
10.植物激素是由植物体内产生的,而动物激素是由 内分泌器官(或细胞)产生的。
11.一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长;在浓 度过高时则会抑制生长。如顶芽产生的生长素逐 渐向下运输,枝条上部的侧芽附近生长素浓度较 高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此它的 发 育受到抑制,植株表现出顶端优势。
第31讲 其他植物激素及环境因素 参与调节植物的生命活动
高频考点 其 他 植 物 激 素
1.植物激素主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯 和脱落酸等5类。油菜素内酯已经被正式认定为 第六类植物激素。油菜素内酯能促进茎、叶细胞的 扩展和分裂,促进花粉管牛长、种子萌发等。
2.赤霉素的合成部位主要是幼芽、幼根和未成熟的种 子,主要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高; 促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实 发育。
3.细胞分裂素的合成部位主要是根尖,主要作用是促进 细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
4.乙烯的合成部位是植物体各个部位.主要作用是促进 果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落。
5.脱落酸的合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,主要作 用是抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实 的衰老和脱落;维持种子休眠。
在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种 植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同 调控植物的生长发育和对环境的适应。如生长素主 要促进细胞核的分裂,而细胞分裂素主要促进细胞 质的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协 同作用。又如低浓度的生长素促进细胞的伸长,当 生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成, 乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器 官生长、发育的是不同激素的相对含量。例如.黄 瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化
形成唯花入比值较低则有利于分化形成雄花。
8.在植物的生长发育过程中,不同种激素的调节还往 往表现出一定的顺序性。
高频考 点2
植物生长调节剂的作用及环境 因素参与调节植物的生命活动
1.植物牛长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳 定等优点。
2.促进开插枝条的生根,可以选用生长素类植物生长 调节剂;如果要对果实催熟,可以选择乙烯利。
3.预实验可以为进一步实验摸索条件,也可以检验实 验设计的科学性和可行性。
4.高等植物的生长发育是受环 境 因素调节的,如光、 温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。
5.光是植物进行光合作用的能量来源。光作为一种 信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
6.光敏色素是类蛋白质(色素一蛋白复合体),分布 在 植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰 富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变 化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细 胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学 效应。
7.植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以 将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素 分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。
8.植物激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达, 同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果, 也受到环境因素的影响。
第32讲 种群及其动态
高 频 考 点 种 群 的 数 量 特 征
1.种群密度是种群最基本的数量特征,种群密度大, 种群数量不一定多。
2.调查分布范围较小、个体较大的种群时,可以逐个 计数。
3.估算种群密度最常用的方法之一是样方法,调查蒲 公英、某种昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、 跳蜻的密度等,可以采用样方法。对于有趋光性的
昆虫,还可以用黑灯光诱捕的方法估算它们的种群 密度。
4.许多动物的活动能力强,活动范围大,不宜用样方 法来调查它们的种群密度。常用的方法之一是标 记重捕法。
5.种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、 迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例,其中出生 率、死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直
接因素。
6.种群的年龄结构大致可以分为三种类型:增长型、 衰退型、稳定型。年龄结构影响出生率和死亡率, 进而影响种群密度。
7.性别比例可影响出生率从而影响种群密度。例如, 利用人工合成的性引诱剂属于化学信息,能诱杀某 种害虫的雄性个体,破坏害虫种群正常的性别比 例,就会使很多雌性个体不能完成交配,从而使该 种害虫的种群密度明显降低。这种对害虫的防治 属于生物防治,这种防治的优点是减少环境污染, 使害虫保持在一定的水平。
高频考点2种群数量的变化及影响因素
1.“J” 形增长的数学模型,模型假设是在食物和空间 条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等 条件下建立的。1年后种群数量为:N,=N₀X',N。
为该种群的起始数量,t 为时间,N, 表示1年后该 种群的数量,λ表示该种群数量是前一年种群数量
的倍数。
2. 种群增长呈“S” 形曲线的条件是自然界的资源和空 间有限,种内竞争加剧,以该种群为食的动物数量 增加等。
3.环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最 大数量,同一种群的K 值并不是固定不变的。
4.大熊猫种群数量锐减的重要原因是大熊猫栖息地
遭到破坏后,由于食物的减少和活动范围缩小,其 K 值变小,因此,建立自然保护区,给大熊猫更宽广 的生存空间,改善它们的栖息环境,从而提高环境 容纳量(或K 值),是保护大熊猫的根本措施。
5.“J” 形曲线的增长率不变,增长速率一直增 大 ;“S” 形曲线的增长率减小,增长速率是先增大再减小, 达 到K 值后为0。
6.森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的 郁闭度,即主要取决于林下植物受到的光照强度; 温带和寒带地区许多植物种子在春季萌发, 一些昆 虫在寒冷季节到来时会死亡,这主要是受温度的影 响;缺水会导致许多植物和一些动物死亡率升高, 对东亚飞蝗来说,气候干旱是其爆发式增长的主要 原因。
7.同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短 缺的影响就越大,因此,这些因素称为密度制约因 素。而气温和干旱等气候因素以及地震火灾等自 然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关, 因此被称为非密度制约因素。
8.有害生物防治方面,可以通过减少其获得食物的机 会等方法降低其环境容纳量(K 值 );灭鼠应在K/2 之前,严防达到K/2 。 在渔业上,中等强度的捕捞 (剩余量在K/2 左右)有利于持续获得较大的鱼 产量。
第33讲 群落及其演替
高频考点 群 落 的 结 构
1.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,也是 决定群落性质最重要的因素。丰富度是指一个群 落中的物种数目。
2.原始合作是指两种生物共同生活在一起时,双方都 受益,但分开后,各自也能独立生活,例如,海葵和 寄居蟹。
3.种间竞争是指两种或更多种生物共同利用同样的 有限资源和空间而产生的相互排斥的现象,例如。 草原上的羊和其他食草动物,
4.互利共生是指两种生物长期共同生活在一起,相互 依存,彼此有利,例如,豆科植物和根瘤菌。
5.寄生是指一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组 织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生 危害的现象,例如.马蛔虫与马。
6.捕食是指一种生物以另一种生物为食的现象,例 如,翠鸟捕鱼。
7.群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
8.植物的分层与对光的利用有关,植物的垂直分层显 著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。除了 光照,在陆生群落中,决定植物地上分层的环境因 素还有温度等;决定植物地下分层的环境因素则是 水分、无机盐等。群落中植物的乖直结构又为动物 创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此,动
物也有分层现象
9.在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱 度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的 不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往 分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差 别,它们常吴镶嵌分布。
10.群落的香节性体现在由于阳光、温度水分等随季 节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律 的变化,例如不同种类的生物在不同的季节达到生 命活动的高峰,导致群落在不同的季节物种组成和 空间结构俊生改变。
11. 个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空 间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系 等,称为这个物种的生态位。研究某私动物的生态 位,要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种 的关系等。研究某种值D 的生态位通常要研究它 在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等 特征,以及它与其他物种的关系等。
高频考点2 群 落 的 演 替
1.光裸的岩地上演化到森林经过的阶段是裸岩阶段、 地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段、灌木阶段、乔 木阶段。
2.苔藓取代地衣的原因是苔藓比地衣长得高,在与地 衣争夺阳光的竞争中处于优势。
3.在干旱的荒漠地区,群落的演替很难形成树林,或 只发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
4.初生演替的实例:沙丘、火山岩、冰川泥。次生演替 的实例:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的 农田。这两种演替是根据起始条件划分的。
5.初生演替速度较慢.趋向形成新群落,经历的阶段 相对较多;次生演替速度快,趋向于恢复原来的群
落,经历的阶段相对较少。这两类演替,都是从结 构简单的群落发展为结构复杂的群落,群落中的物 种数量和群落层次增多,土壤、光能得到更充分的 利 用 。
6.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替 的方向和速度进行。
第34讲 生态系统的结构与能量流动
高频考点1 生 态 系 统 的 结 构
1.生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链 和食物网
2.生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、 非生物的物质和能量
3.生产者的作用是通过光合作用将太阳能固定在它 们所制造的有机物中,因此生产者可以说是生态系 统的基石。消费者的作用:①能够加快生态系统的 物质循环;②对植物的传粉和种子的传播等具有重 要作用。分解者的作用是能将动植物遗体和动物 的排遗物分解成无机物。
4.食物链一般不超过五个营养级的原因是各个营养 级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量,其余 能量有一部分流入分解者,只有一小部分能够被下 一营养级的生物利用。流到第五营养级时,余下的 能量很少,甚至不足以养活一个种群。
5.食物网形成的原因是一种绿色植物可能是多种植 食性动物的食物,而一种植食性动物既可能吃多种 植物,也可能被多种肉食性动物所食。
6.食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统 的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
高频考点2 生 态 系 统 的 能 量 流 动
1.生态系统中的能量流动是指能量的输入、传递、转 化和散失的过程
2.某一营养级同化的能 的去向包括呼吸作用散失 和自身生长、发育、繁殖等生命活动,自身生长、发 育、繁殖的能量的去向包括流向下一营养级、被分 解者分解、未被利用
3.能量流动的特点是单向流动、逐级递减。能量在相 邻两个营养级之间的传递效率是10%~20%。
4.生态系统中能量流动是单向的,在生态系统中,能量 流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流 向后面的各个营养级,不可逆转,也不能循环流动。
5.能量在流动过程中逐 级递减的原因是有一部分能 量被该营养级生物通过呼吸作用以热能的形式散 失了,有一部分以排出物、遗体或残枝败叶的形式 被分解者分解利用,还有一部分能量未能进入(未 被捕食)下一营养级。
6.研究能量流动的实践意义:可以帮助人们将生物在 时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统 的总能量;可以帮助人们科学地规划和设计人工生 态系统,使能量得到最有效的利用;还可以帮助人们 合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持 续高数地流向对人类最有益的部分。
第35讲 生态系统的物质循环、信息传递及稳定性
高频考点1 生 态 系 统 的 物 质 循 环
1.组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行 着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生 物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。 物质循环的特点是全球性和循环性。
2.碳在生物群落与非生物环境之间的循环,主要是以 二氧化碳的形式进行的。
3.生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解 的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现 象,称作生物富集 这种现象具有全球性。
4.能量流动与物质循环是同时进行的,能量的固定、 储存、转移和释放都离不开物质的合成和分解等过 程。物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)
流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群 落和非生物环境之间循环往返。
5.同碳元素一样,氮元素在生物群落和非生物环境之 间也是不断循环的,农民还要不断地往农田中施加
氮肥的原因是农田土壤中氮的含量往往不足以使 作物高产,加之农产品源源不断地自农田生态系统 输出,其中氮元素并不能都归还土壤。
高频考点2 | 生 态 系 统 的 信 息 传 递 及 稳 定 性
1.自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过 程传递的信息,称为物理信息。物理信息的来源可 以是非生物环境,也可以是生物个体或群体。
2.植物的生物碱、有机酸等,以及动物的性外激素等 是化学信息,实验表明,昆虫、鱼类以及哺乳类等生
物体中都存在能传递信息的化学物质 信息素
3.动物的特殊行为体现为行为信息,蜜蜂跳舞就是典 型的行为信息。
4.生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群 的繁衍,也离不开信息的传递;信息还能够调节生物 的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
5.信息传递在农业生产中的应用有两个方面: 一是提 高农畜产品的产量;二是对有害动物进行控制。
6.目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防 治和机械防治等。
7 处于生态平衡的生态系统具有 结构平衡、功能米 衡 收 支平衡这种平衡是一种动态平衡
8.生态系统的稳定性强调的是生态系统维持生态平 衡的能力,生态系统之所以能维持相对稳定,是由
于生态系统具有自我调节能力。负反馈调节在生 态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的 基础。
9.生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保 持原状(不受损害)的能力,叫作抵抗力稳定性;生 态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状 的能力,叫作恢复力稳定性。
10.一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂, 其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
11.提高生态系统的稳定性, 一方面要控制对生态系 统的干扰强度,对生态系统的利用应该适度,不应 超过生态系统的自我调节能力;另一方面,对人类 利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质、能 量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
第36讲 人与环境
高频考点1人类活动对生态环境的影响
1.生态足迹值越大,代表人类所需要的资源越多,对 生态和环境的影响越大。
2.全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资 源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失 以及环境污染等。
高频考点2 生 物 多 样 性 及 其 保 护
1.生物多样性的价值包括潜在价值、间接价值(生态 功能)、直接价值。生物多样性的间接价值明显大 于它的直接价值。
2.我国生物多样性的保护,可以概括为就地保护和易 地保护两大类。就地保护是指在原地对被保护的 生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等, 这是对生物多样性最有效的保护。易地保护是指 把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。例 如,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心 等,这是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
3.建设生态工程应遵循“自生、循环、协调、整体”四大 基本原理。
第37讲 发酵工程
高频考点1 | 传 统 发 酵 技 术 的 应 用
1.发酵指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通 过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
2.腐乳的制作过程中经过微生物的发酵,豆腐中的蛋 白质被分解成小分子的肽和氨基酸,多种微生物参 与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主 要作用的是毛霉。
3.乳酸菌是厌氧细菌,在无氧的情况下能将葡萄糖分解 成乳酸,可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。
4.制作泡菜时需将菜料装至八成满,其原因是发酵初 期混有杂菌,杂菌的发酵过程可能产生气体,如果 装太满,会导致发酵液溢出。另外,泡菜坛装得太 满,会使盐水不太容易完全淹没菜料,从而导致坛 内菜料变质腐烂。在发酵过程中注意经常向水槽 中补充水,用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创 造无氧环境,有利于发酵,这说明泡菜制作需要无 氧条件。
5.泡菜腌制过程中腌制方法、时间长短和温度高低等 条件的控制会对亚硝酸盐含量产生一定的影响。
6.酵母菌是一类单细胞真菌,能以多种糖类作为营养
物质和能量的来源,是兼性厌氧微生物,在无氧条 件下能进行酒精发酵。温度是影响酵母菌生长的 重要因素,酿酒酵母的最适生长温度为28℃。
7. 醋酸菌是好氧细菌,当O₂、糖源都充足时能将糖分 解成乙酸;当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛, 再将乙醛变为乙酸。多数醋酸菌的最适生长温度为 30~35℃
8.许多新鲜水果的果皮表面附着有大量的不同种类 的野生酵母菌。
高频考点2 | 微 生 物 的 培 养 技 术 及 应 用
1.获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌的污 染,无菌技术主要包括消毒和灭菌。
2.消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法 杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指 使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物、 包括芽孢和孢子。常用的消毒方法有煮沸消毒、巴 氏消毒等;灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧 灭菌等。
3.为了避免周围环境中微生物的污染,许多操作都应 在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。
4.在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形 成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一 个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得 纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括 配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
5.采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生 物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落 一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
6.平板划线法不可以用来对微生物计数。
7.稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外,也常用 来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够 高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品
稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数, 就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证 结果准确, 一般选择菌落数为30~300的平板进行 计数。值得注意的是,统计的菌落数往往比活菌的 实际数目少,这是因为当两个或多个细胞连在一起 时,平板上观察到的只是一个菌落。
8.如果基础培养基中的菌落数明显火于选择培养基 中的数目.说明该选择培养基有选择功能。
9.只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,利用以尿 素为唯一氮源的选择培养基,可从土壤中分离出分 解尿素的细菌。
第38讲 植物细胞工程
高 频 考 点1 | 植 物 细 胞 工 程 的 基 本 技 术
1.细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然具有产 生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。在 生物的生长发育过程中,并不是所有的细胞都表现 出全能性,原因是在特定的时间和空间条件下,细 胞中的基因会选择性地表达。
2.植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞 等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养 条件,诱导其形成完整植株的技术。这些离体培养 的植物器官、组织或细胞被称为外植体。
3.在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的 细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功 能,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁 组织团块,这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化 成芽、根等器官,该过程称为再分化。植物激素中 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再 分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植 物细胞的发育方向。将愈伤组织接种到含有特定 激素的培养基上,就可以诱导其再分化成胚状体, 长出芽和根,进而发育成完整的植株。
4.植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在 一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成 新植物体的技术。
5.诱导愈伤组织期间 般不需要光照,在后续的培养 过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照。
6.进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶 酶去除细胞壁,获得原生质体。人工诱导原生质体 融合的方法基本可以分为两大类,即物理法和化学 法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括 聚乙二醇(PE G) 融合法、高Ca²+— 高 pH 融 合 法 等。融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈 伤组织,并可进一步发育成完整的杂种植株。
7.植物体细胞杂交技术的意义是打破生殖隔离,实现 远缘杂交育种,培育植物新品种等。
8.“番茄一马铃薯”杂种植株没有地上结番茄,地下长 马铃薯,可能的原因是基因表达之间是相互调控,
相互影响的,杂种植物含两个物种的遗传物质,基 因表达时会相互干扰。
高频考点2 | 植 物 细 胞 工 程 的 应 用
1.植物细胞工程的应用主要有植物繁殖的新途径(快速 繁殖、作物脱毒),作物新品种的培育(单倍体育种、突 变体的利用),细胞产物的工厂化生产三个方面。
2.快速繁殖的优点是可以高效、快速地实现种苗的大 量繁殖,还可以保持优良品种的遗传特性。
3.植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无 病毒,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的 植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
4.单倍体育种可以先通过花药(或花粉)培养获得单 倍体植株,然后用秋水仙素或低温诱导染色体加 倍,就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植 株,单倍体育种的优点是极大地缩短了育种的年 限,节约了人力和物力。
5.在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于 不断增殖的状态,因此它们容易受到培养条件和诱 变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。 从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突 变体,进而培育成新品种。
6.初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动。 糖类、脂质、蛋白质和核酸等属于初生代谢物。次 生代谢不是生物生长所必需的, 一般在特定的组织 或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行。
7.植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本的生 命活动所必需的产物即次生代谢物。次生代谢物 是一类小分子有机化合物,在植物抗病、抗虫等方 面发挥作用,也是很多药物、香料和色素等的重要 来源。由于植物细胞的次生代谢物含量很低,人们 期望利用植物细胞培养来获得目标产物,这个过程 就是细胞产物的工厂化生产。
8.植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞 或细胞团进行培养使其增殖的技术。植物细胞培 养的优点是它不占用耕地,几乎不受季节、天气等 的限制,对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
第39讲 动物细胞工程
高频考点1 动 物 细 胞 培 养
1.动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物 细胞融合和动物细胞核移植等,其中动物细胞培养 是动物细胞工程的基础。
2.动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将 它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让 这些细胞生长和增殖的技术。
3.动物细胞培养的条件
①营 养:培养基中应含有细胞所需要的各种营养物 质(糖类、氨基酸、无机盐、维生素等)。由于人们对 细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使 用该培养基时,通常需要加入血清等一些天然成 分。②无菌、无毒的环境:在体外培养细胞时,需要 对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无 菌环境下进行操作。培养液还需要定期更换,以便 清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成 危害。③温度、pH 和渗透压:哺乳动物细胞培养的 温度多以(36 .5±0 .5℃)为宜。多数动物细胞生 存的适宜pH 为7.2~7.4。④气体环境:O。是 细 胞代谢所必需的.CO₂ 的主要作用是维持培养液的 pH。在进行细胞培养时,通常采用培养皿或松盖 培养瓶,并将它们置于含有95%空气和5% CO, 的 混合气体的CO, 培养箱中进行培养。
4.在进行细胞培养时,首先要用机械的方法,或用胰 蛋 白酶、胶原蛋白酶等处理动物组织一段时间,将组织 分散成单个细胞。
5.体外培养的动物细胞可以分为两大类: 一类细胞能 够悬浮在培养液中生长增殖:另一类则需要贴附于 某些基质表面才能生长增殖,大多数细胞属于这种 类型,这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种 现象称为细胞贴壁。悬浮培养的细胞会因细胞密 度过大、有代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等 因素而分裂受阻。贴壁细胞在生长增殖时,除受上 述因素的影响外,还会发生接触抑制现象,即当贴 壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停 止分裂增殖。 这时就需要对细胞进行分瓶培养,让 细胞继续增殖。人们通常将分瓶之前的细胞培养, 即动物组织经处理后的初次培养称为原代培养,将 分瓶后的细胞培养称为传代培养。
6.幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞相比较,分化程 度低的幼龄动物细胞更易于培养,原因是幼龄动物 细胞增殖能力强,有遂分裂旺盛。
7. 干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织 和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等。胚胎 干细胞(简称 ES 细胞)存在于早期胚胎中,具有分 化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进
步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
8.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚 胎干细胞的一种细胞,将它称为诱导多能十细胞(简 称iPS细胞),并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫 血。因为诱导过程无须破坏胚胎,而且iPS 细胞可以 来源于病人白身的体细胞,将它移植回病人体内后, 理论上可以避免免疫排斥反应。
高频考点2动物细胞融合技术与单克隆抗体
1.动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结 合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞 具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
2. 诱导动物细胞融合的常用方法有 PEG 融合法、电 融合法和灭活病毒诱导法等。
3.杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生 足够数量的特定抗体。
4.用特定的选择培养基筛选出多种杂交瘤细胞,在该 培养基上未融合的亲本细胞和融合的具有同种核 的细胞都会死亡,只有融合的多种杂交瘤细胞才能 生长;经选择杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检 测;经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需 抗体的细胞。
5.单克隆抗体能准确地识别抗原的细微美屏,与特定 抗原发生特异性结合 并且吐 大益制备,因此被 广泛用作诊断试剂,在多种疾病的诊断和病原体鉴 定中发挥重要的作用。
6.抗体一药物偶联物(ADC) 通过将细胞毒素与能特 异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿 瘤细胞的选择性杀伤。 ADC 通常由抗体、接头和 药物(如细胞毒素)三部分组成,它的作用机制是 ADC 被细胞吞噬进入溶酶体中,溶酶体裂解,释放 药物,细胞凋亡。ADC 能够协同发挥抗体特异性 识别的靶向作用和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作 用,因此具有靶点清楚、毒副作用小等优点。
7.灭活病毒诱导细胞融合的原理:病毒表面含有的糖 蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用, 使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分 子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。
动物体细胞核移植技术和克隆 高频考点3
动 物
1.动物细胞核移植技术是指将动物一个细胞的细胞核 移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发 育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
2.哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细 胞核移植。动物体细胞核移植中,非人灵长类动物 的体细胞核移植非常困难。主要原因一方面是供 体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复
其分化前的功能状态,这导致了胚胎发育率低;另 一方面是对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术 尚不完善。
3.在将体细胞的核移植到卵母细胞之前,先对卵母细 胞进行去核操作的原因是使核移植的胚胎或动物 的遗传物质几乎全部来自有重要利用价值的供体 动物提供的体细胞。
4.用体细胞核移植技术培育的克隆动物,不是对体细胞 供体动物进行了100%的复制,原因是核基因来自供
核动物,质基因主要来源于受体细胞;性状是基因与 环境共同作用的结果;克隆动物在个体发育过程中可 能会发生基因突变,产生供核动物没有的性状。
5. 目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法 是显微操作去、 也有人采用梯度离心、紫外线短时 间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没 有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的 DNA变性。
第40讲
高频考点 胚 胎 工 程
1.胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
2.受精过程包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自 然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
3.精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变 化后,才能获得受精能力,这一生理现象称为*精子 获能”。
4.动物排出的卵子都要在输卵管内进 步成熟,到 MⅡ 期时,才具备与精子受精的能力。
5.获能精子与卵子相遇时,首先它释放出多种酶,以 溶解卵细胞膜外的一些结构,同时借助自身的运动 接触卵细胞膜。在精子触及卵细胞膜的瞬间,透明 带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明 带。然后精子入卵,精子入卵后,卵细胞膜也会立
胚胎工程
即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。
6.多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ.因而不 会形成两个第 极体。在实际胚胎工程操作中,常以 观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。
7.胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的 胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体 内,使之继续发育为新个体的技术。
8.进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个 体的繁殖潜力。
9.在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等 分割。
10.在胚胎移植前,取滋养层进行性别鉴定,遗传病筛 查等对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具 有重要意义。
第41讲 基因工程及生物技术的安全性与伦理问题
重组 DNA 技术的基本工具
高频考点1 和 操 作 程 序
1.限制性内切核酸酶又称限制酶,被称为“分子手术 刀”。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来 的。它们的作用是能够识别双链DNA 分子的特定 核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二 酯键断开。 DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式,即黏性末端和平末端。
2.DNA 连接酶被称为“分子缝合针”,其作用是将两 个DNA片段连接起来。恢复被限制酶切开的磷酸 二酯键。E.cli DNA 连接酶只能将具有互补黏性 末端的DNA 片段连接起来,不能连接具有平末端 的 DNA 片段;而T4 DNA连接酶既可以“缝合”黏 性末端,又可以“缝合”平末端,但连接平末端的效 率比较低。
3.质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞核 或原核细胞拟核之外,并具有自我复制能力的双链 环状 DN A 分子。质粒DNA 分子上有 一个至多个 限制酶切割位点,供外源 DNA 片段(基因)插入其 中。携带外源DNA 片段的质粒进入受体细胞后, 在细胞中进行自我复制,或整合到受体 DNA 上。
质粒上常有特殊的标记基因.这些基因的作用是便
于重组 DNA 分子的筛选。
4.在基因工程中使用的载体除质粒外,还有噬菌体、 动植物病毒等。
5.在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒, 都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。载 体 DNA 必须是安全的,不会对受体细胞有害,不 进入除受体细胞外的其他生物细胞中。
6.DNA 连接酶与DNA聚合酶的区别是 DNA连接酶 是连接两个 DNA 片段,不需要模板;DNA 聚合酶 是将一个个脱氧核苷酸连接起来,需要模板。
7. 限制酶不剪切细菌本身的 DNA 的原因是生物在 长期进化过程中,含有某种限制酶的细胞,其DNA 分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列,或 者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基 上,使限制酶不能将其切开。
8. 培育转基因抗虫棉用到的目的基因是Bt 抗虫蛋白 基因,简称Bt 基因,是从苏云金杆菌生物中获取 的。当 Bt抗虫蛋白被分解为多肽后,多肽与害虫 肠上皮细胞的特异性受体结合,导致细胞膜穿孔, 最后造成害虫死亡。这种蛋白只有在某类昆虫肠 道的碱性环境中才能表现出毒性,这种蛋白对人和
牲畜不会产生上述影响的原因是人和牲畜胃液呈 酸性,肠道细胞也没有特异性受体。
9.PCR 是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据 DNA半保留复制的原理,在体外提供参与 DNA 复 制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序 列进行大量复制的技术。
10.引物是指一小段能与DNA 母链的一段碱基序列 互补配对的短单链核酸,其作用是使DNA 聚合酶 能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。用于 PCR 的引物长度通常为20~30个核苷酸。
11.PCR 反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行,该 溶液中一般要添加Mg²+, 需提供 DNA 模板,分别 与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和 耐高温的DNA 聚合酶,同时通过控制温度使DNA 复制在体外反复进行。
12.PCR 过程:每次循环一般可以分为变性(当温度 上升到90℃左右时,双链DNA 解聚为单链).复性 当温度下降到50℃左右时,两种引物通过碱基互
补配对与两条单链DNA 结合)和延伸(当温度上 升到72℃左右时.溶液中的4种脱氧核苷酸在耐 高温的DNA 聚合酶作用下,根据碱基互补配对原 则合成新的 DNA 链)三步。该过程可以在PCR 扩 增仪(PCR 仪)中自动完成,完成以后,常采用琼脂 糖凝胶电泳来鉴定PCR 的产物。
3. 启动于是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于 基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA 聚合 酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出 mRNA, 最终表达出人类需要的蛋白质。终止子使 转录在所需要的地方停下来.它位于基因的下游, 是一段有特殊序列结构的 DNA片段
14.我国科学家采用独创的一种方法——花粉管通道 法,将Bt 基因导人了棉花细胞。此种方法有多种 操作方式。例如,可以用徽量注射器将含目的基因 的 DNA 溶液直接注人子房中;可以在植物受粉后 的一定时间内,剪去柱头,将DNA 溶液滴加在花 柱切面上,使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。
15.将目的基因导人植物细胞常用的方法是农杆菌转 化法。农杆菌细胞内含有Ti 质粒;当它侵染植物 细胞后,能将Ti 质粒上的T-DNA(转移 的DNA) 转 移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色 体 DNA 上。根据农杆菌的这种特点,如果将目的 基因插入Ti 质粒的T-DNA中,通过农杆菌的转化 作用,目的基因可以进入植物细胞。
16.将目的基因导入动物受精卵最常用的一种方法是 利用显微注射将目的基因注入动物的受精卵中,这 个受精卵将发育成为具有新性状的动物。原核生 物作为受体细胞时,一般先用Ca²+ 处理该种细胞,
使细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子的生 理状态,然后再将重组的基因表达载体导入共中。
17.目的基因的检测与鉴定
①分子水平的检测:PCR 等技术检测棉花的染色 体DNA 上是否插入目的基因或检测目的基因是 否转录出了mRNA; 从转基因作物中提取蛋白质, 用相应的抗体进行抗原一抗体杂交,检测目的基因 是否翻译出相应的蛋白质。② 个体生物学水平的 鉴定。
高频考点2 | 基因工程的应用和蛋白质工程
1.从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因,将它导 入作物中培育出具有抗虫性的作物。
2.将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物 中,培育出了转基因抗病植物。
3.将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物,可以培 育出抗除草剂的作物品种。
4.将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中, 可以提高这种氨基酸的含量,可改良植物的品质。
5.将外源生长激素基因导入动物体内,以提高动物的 生长速率。
6.为了解决乳糖不耐受这一问题,科学家将肠乳糖酶 基因导入奶牛基因组,使获得的转基因牛分泌的乳 汁中,乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受 影响。
科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因 的启动子等调控元件重组在一起,通过显微注射的 方法导入哺乳动物的受精卵中,由这个受精卵发育 成的转基因动物在进入泌乳期后,可以通过分泌乳 汁来生产所需要的药物,这称为乳腺生物反应器或
乳房生物反应器。
8.在器官供体基因组中导入某种调节因子,以抑制抗 原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因,然 后再结合克隆技术培育出不会引起免疫排斥反应 的转基因克隆猪。
9.基因工程菌一般是指用基因工程的方法,使外源基 因得到高效表达的菌类。
10.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与 生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因, 来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满 足人类生产和生活的需求。
11.基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。
12.对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过 改造或合成基因来完成。蛋白质工程的基本思路 是从预期的蛋白质功能出发 → 设计预期的蛋白质 结构 →推测应有的氨基酸序列 →找到并改变相对 应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因 → 获 得所需要的蛋白质。
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