高一生物知识点总结
《分子与细胞》
元素细胞膜基质
化学成分结构与功能细胞质
化合物细胞核细胞器
细胞生物膜系统
有丝分裂
无丝分裂细胞分裂细胞分化细胞工程减数分裂
细胞的多样性和统一性层次从生物圈到细胞细组成细胞的分子胞是组成和系统的边界细胞膜最结构系统的分工合作细胞器基本系统的控制中心细胞核的生命功能物质输入和输出系能量供应和利用
发展和增殖(含生长)、分化变化衰老、凋亡、癌变(一)走近细胞
一、比较原核与真核细胞(多样性)原核细胞真核细胞细胞较小(110um)较大(10--100um)无成形的细胞核,核物质集中在核区。细胞核无核膜,无核仁。DNA不和蛋白质结有成形的真正的细胞核。有核膜,有核仁。DNA合不和蛋白质结合成染色体细胞质除核糖体外,无其他细胞器有各种细胞器细胞壁有。但成分和真核不同,主要是肽聚植物(纤维素、果胶)、真菌(几丁质),动物细糖胞无代表放线菌、细菌、蓝藻、支原体、乳酸菌真菌(蘑菇、酵母菌、霉菌)、植物、动物二、生命系统的层次性
植:营养、保护、机械、输导植:根、茎、叶
细胞组织分泌器官花、果、种动:上皮、结缔、肌肉、神经动:心、肝……运动、循环
消化、呼吸病毒
系统(动)个体单细胞种群群落
泌尿、生殖多细胞神经、内分泌
生态系统分生物因素生物圈生产者
生物因素消费者
分解者
三、细胞学说内容(统一性)
○从人体的解剖和观察入手:维萨里、比夏○显微镜下的重要发明:虎克、列文虎克
○理论思维和科学实验的结合:施来登、施旺
1.细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
2.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命
起作用。
3.新细胞可以从老细胞中产生。
○在修正中前进:细胞通过分裂产生新的细胞。
四、结论除病毒以外,细胞是生物体结构和功能的基本单位,也是地球上最基本的生命系统。
1高一生物内容构成
(二)组成细胞的分子
基本:C、H、O、N(90%)
大量:C、H、O、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg
元素微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
(20种)最基本:C,占干重的48.4%,生物大分子以碳链为骨架物质说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
基础水:主要组成成分;一切生命活动离不开水无机物无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用
化合物蛋白质:生命活动(或性状)的主要承担者/体现者
核酸:携带遗传信息
有机物糖类:主要的能源物质
脂质:主要的储能物质一、蛋白质(占鲜重7-10%,干重50%)
元素组成C、H、O、N,有的还有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等单体氨基酸(约20种,必需8种,非必需12种)化学结构由多个氨基酸分子脱水缩合而成,含有多个肽键的化合物,叫多肽。多肽呈链状结构,叫肽链结构。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。高级结构多肽链形成不同的空间结构,分二、三、四级。结构特点由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,于是肽链的空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构是极其多样的。○蛋白质的结构多样性决定了它的特异性/功能多样性。1.构成细胞和生物体的重要物质:如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质;功能2.有些蛋白质有催化作用:如各种酶;3.有些蛋白质有运输作用:如血红蛋白、载体蛋白;4.有些蛋白质有调节作用:如胰岛素、生长激素等;5.有些蛋白质有免疫作用:如抗体。○连接两个氨基酸分子的键(NHCO)叫肽键。○各种蛋白质在结构上所具有的共同特点(通式):备注1.每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上;2.各种氨基酸的区别在于R基的不同。○变性(熟鸡蛋)&盐析&凝固(豆腐)○由N个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时,产生水/肽键N个;○N个aa形成一条肽链时,产生水/肽键N-1个;计算○N个aa形成M条肽链时,产生水/肽键N-M个;
○N个aa形成M条肽链时,每个aa的平均分子量为α,那么由此形成的蛋白质
的分子量为N×α-(N-M)×18;二、核酸
一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体,是生命活动的控制者。
元素组成C、H、O、N、P等分类脱氧核糖核酸(DNA双链)核糖核酸(RNA单链)单体磷酸H3PO4成五碳糖脱氧核糖核糖分含氮A、G、C、TA、G、C、U碱基功能主要的遗传物质,编码、复制遗将遗传信息从DNA传递给传信息,并决定蛋白质的合成蛋白质。存在主要存在于细胞核,少量在线粒体和叶绿体中。甲基绿主要存在于细胞质中。吡罗红
△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,由许多单体连接成多聚体。
三、糖类和脂质
元素类别存在生理功能
核糖C5H10O5主细胞质核糖核酸的组成成分;单糖脱氧核糖C4H10O5主细胞核脱氧核糖核酸的组成成分;六碳糖:葡萄糖
糖C、H、C主细胞质是生物体进行生命活动的重6H12O6、果糖等要能源物质(70%以上);
类O二糖麦芽糖、蔗糖植物
C12H22O11乳糖动物
多糖淀粉、纤维素植物(细胞壁的组成成分),
糖原(肝、肌)动物重要的储存能量的物质;
C、H、脂肪动、植物储存能量、维持体温恒定;脂O类脂/磷脂脑、豆构成生物膜的重要成分;
质有的胆固醇动物的重要成分;
还有固醇性激素动物促性器官发育和第二性征;
N、P维生素D促进钙、磷的吸收和利用;
△组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有按照一定的方
式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
2四、鉴别实验
试剂双缩脲浓硝酸脂肪苏丹Ⅲ苏丹Ⅳ成分A:0.1g/mLNaOHB:0.01g/mLCuSO4实验现象紫色黄色沉淀橘黄色红色常用材料大豆鸡蛋花生备注蛋白质HNO3(三)细胞的基本结构
细胞壁(植物特有):纤维素+果胶,支持和保护作用成分:脂质(主磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%细胞膜作用:隔开细胞和环境;控制物质进出;细胞间信息交流;还原糖斐林0.1g/mLNaOH浅蓝色→棕色苹果、梨、0.05g/mLCuSO→砖红色沉淀白萝卜4淀粉碘液I2蓝色马铃薯
○具有还原性的糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖
五、无机物
存在方式生理作用部分水和细胞中结合水4.5%其他物质结合。细胞结构的组成成分。1.细胞内的良好溶剂;水绝大部分的水以2.参与细胞内许多生物化学反应;游离形式存在,可3.水是细胞生活的液态环境;自由水95%以自由流动。4.水的流动,把营养物质运送到细胞,并把废物运送到排泄器官或直接排出;1.细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,无机盐多数以离子状态存,如K+、如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等2.持生物体的生命活动,细胞的形态和功能;3.维持细胞的渗透压和酸碱平衡;
六、小结
化合有机组合分化
化学元素化合物原生质细胞
○原生质1.泛指细胞内的全部生命物质,但并不包括细胞内的所有物质,如细胞壁;
2.包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分;其主要成分为核酸、蛋白质(和脂类);3.动物细胞可以看作一团原生质。
○细胞质:指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。
○原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,为一层半透膜。
真核基质:有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等细胞细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。分工:线、内、高、核、溶、中、叶、液、
细胞器
协调配合:分泌蛋白的合成与分泌;生物膜系统
核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质
核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流细胞核核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
一、细胞器差速离心:美国克劳德
线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡核糖体中心体分布动植物植物动植物动植物植物和某动物些原生动物动植物低等植物形椭球形、棒形扁平的球形或大小囊泡、态椭球形扁平囊网状椭球形粒状小体双层膜,有少量DNA单层膜,形成囊泡状和管状,内有腔没有膜结构结构嵴(TP酶复合体)、基粒(类体)、外连细基粒、基质基质(片层结胞膜,内液泡膜、细胞蛋白质、两个互相垂构)、酶连核膜液RNA、和酶直的中心粒功有氧呼吸的主场所进行光合作用细胞分泌,提供合贮存物质,调蛋白质合与有丝分裂能的场所成细胞壁成、运输节内环境成的场所有关备条件在核仁注形成△细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位,
3三、协调配合分泌蛋白放射性同位素示踪法:罗马尼亚帕拉德
1.结构:细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜,外接细胞膜。2.功能:细胞的不同结构有不同的生理功能,但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。3.调控:细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。4.与外界的关系上:每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。
六、总结
整个过程由细胞核调控
○生物膜系统:细胞器膜+细胞膜+核膜等形成的结构体系
四、细胞核=核膜(双层)+核仁+染色质+核液
美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验
细胞核是遗传信息储存和复制的场所,是代谢活动和遗传特性的控制中心。
○染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。DNA螺旋
○+=核小体(串珠结构)染色质30nm纤维组蛋白非组蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管(圆筒形)2-10um染色单体(圆柱状、杆状)
○细胞是结构、功能、代谢、遗传的基本单位。
二、树立观点(基本思想)
1.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在;○结构和功能相统一2.任何功能都需要一定的结构来完成
1.各种细胞器既有形态结构和功能上的差异,又相互联系,相互依存;
○分工合作2.细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。
○生物的整体性:整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。
4细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。
各种是实验特别重要,一定要记!!!!
扩展阅读:高中生物必修二知识点总结
生物必修2复习知识点
第一章遗传因子的发现第1、2节孟德尔的豌豆杂交实验
一、相对性状
性状:生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
1、显性性状与隐性性状
显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有表现出来的性状。附:性状分离:在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象)2、显性基因与隐性基因
显性基因:控制显性性状的基因。隐性基因:控制隐性性状的基因。
附:基因:控制性状的遗传因子(DNA分子上有遗传效应的片段P67)
等位基因:决定1对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。3、纯合子与杂合子
纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):
显性纯合子(如AA的个体)隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)
4、表现型与基因型
表现型:指生物个体实际表现出来的性状。基因型:与表现型有关的基因组成。(关系:基因型+环境→表现型)
5、杂交与自交
杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程。自交:基因型相同的生物体间相互交配的过程。(指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉)
附:测交:让F1与隐性纯合子杂交。(可用来测定F1的基因型,属于杂交)二、孟德尔实验成功的原因:
(1)正确选用实验材料:㈠豌豆是严格自花传粉植物(闭花授粉),自然状态下一般是纯种
㈡具有易于区分的性状(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究(从简单到复杂)
(3)对实验结果进行统计学分析(4)严谨的科学设计实验程序:假说-------演绎法★三、孟德尔豌豆杂交实验
(一)一对相对性状的杂交:P:高茎豌豆×矮茎豌豆DD×dd↓↓F1:高茎豌豆F1:Dd↓自交↓自交F2:高茎豌豆矮茎豌豆F2:DDDddd3:11:2:1
基因分离定律的实质:在减数分裂形成配子过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代(二)两对相对性状的杂交:P:黄圆×绿皱P:YYRR×yyrr↓↓F1:黄圆F1:YyRr↓自交↓自交
F2:黄圆绿圆黄皱绿皱F2:Y--R--yyR--Y--rryyrr9:3:3:19:3:3:1在F2代中:
4种表现型:两种亲本型:黄圆9/16绿皱1/16两种重组型:黄皱3/16绿皱3/16
9种基因型:纯合子YYRRyyrrYYrryyRR共4种×1/16半纯半杂YYRryyRrYyRRYyrr共4种×2/16完全杂合子YyRr共1种×4/16基因自由组合定律的实质: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。
第二章基因和染色体的关系
第一节减数分裂
一、减数分裂的概念
减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(注:体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。)二、减数分裂的过程
1、精子的形成过程:精巢(哺乳动物称睾丸)
减数第一次分裂
间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。
减数第二次分裂(无同源染....
色体)..
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。末期:细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞。2、卵细胞的形成过程:卵巢
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
不同点形成部位过程子细胞数相同点四、注意:
(1)同源染色体:①形态、大小基本相同;②一条来自父方,一条来自母方。
(2)精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂
的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。(3)减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进................入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。.............(4)减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律
精子的形成精巢(哺乳动物称睾丸)有变形期一个精原细胞形成4个精子卵细胞的形成卵巢无变形期一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半
(5)减数分裂形成子细胞种类:
假设某生物的体细胞中含n对同源染色体,则:
它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2种精子(卵细胞);
它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。
五、受精作用的特点和意义
特点:受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的
过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子
的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子,另一半来自卵细胞。
意义:减数分裂和受精作用对于维持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具有重要的作用。
六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤:
1、细胞质是否均等分裂:不均等分裂减数分裂中的卵细胞的形成
2、细胞中染色体数目:若为奇数减数第二次分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞、
减数第二次分裂后期,看一极)若为偶数有丝分裂、减数第一次分裂、
3、细胞中染色体的行为:有同源染色体有丝分裂、减数第一次分裂
联会、四分体现象、同源染色体的分离减数第一次分裂无同源染色体减数第二次分裂
4、姐妹染色单体的分离一极无同源染色体减数第二次分裂后期
一极有同源染色体有丝分裂后期注意:若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。例:判断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?
n答案:减Ⅱ前期减Ⅰ前期减Ⅱ前期减Ⅱ末期有丝后期减Ⅱ后期减Ⅱ后期减Ⅰ后期
答案:有丝前期减Ⅱ中期减Ⅰ后期减Ⅱ中期减Ⅰ前期减Ⅱ后期减Ⅰ中期有丝中期
第二节基因在染色体上
一、萨顿假说:基因和染色体行为存在明显的平行关系。二、孟德尔遗传规律的现代解释(见课本30页)
4第三节伴性遗传
一、概念:遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别相关联。二、XY型性别决定方式:染色体组成(n对):
雄性:n-1对常染色体+XY雌性:n-1对常染色体+XX
性比:一般1:1
常见生物:全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物,多数昆虫、一些鱼类和两栖类。
三、三种伴性遗传的特点:(1)伴X隐性遗传的特点:
①男>女②隔代遗传(交叉遗传)③母病子必病,女病父必病(2)伴X显性遗传的特点:
①女>男②连续发病③父病女必病,子病母必病(3)伴Y遗传的特点:
①男病女不病②父→子→孙附:常见遗传病类型(要记住):...
伴X隐:色盲、血友病
伴X显:抗维生素D佝偻病
常隐:先天性聋哑、白化病常显:多(并)指
第三章基因的本质
第一节DNA是主要的遗传物质一、DNA是主要的遗传物质1.DNA是遗传物质的证据
(1)肺炎双球菌的转化实验过程和结论(2)噬菌体侵染细菌实验的过程和结论[来源:Z&xx&k.Com]实验名称实验过程及现象结论1.注射活的无毒R型细菌,小鼠正常。[来源:学_科_网Z_X_X_K]2.注射活的有毒S型细菌,小鼠死亡。[来源:学,科,网Z,X,X,K]体内3.注射加热杀死的有毒S型细菌,小鼠正常。细菌的转化4.注射“活的无毒R型细菌+加热杀死的有毒S型细菌”,小鼠死DNA是遗转化[来亡。[来源:学+科+网Z+X+X+K]传物质,蛋源:Z+xx5.加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养,无毒菌全变白质不是遗+k.Com传物质。为有毒菌。]体外6.对S型细菌中的物质进行提纯:①DNA②蛋白质③糖类④无机转化物。分别与无毒菌混合培养,①能使无毒菌变为有毒菌;②③④与无毒菌一起混合培养,没有发现有毒菌。用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,噬菌体侵染细DNA是遗让其在细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检菌传物质32测出放射性元素P2.DNA是主要的遗传物质
(1)某些病毒的遗传物质是RNA(2)绝大多数生物的遗传物质是DNA
第二节DNA分子的结构
★一、DNA的结构
1、DNA的组成元素:C、H、O、N、P
2、DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸(4种)
3、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。内侧:由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律:A=T;G≡C。(碱基互补配对原则)★4.特点
①稳定性:DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变②多样性:DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样(主要的)、碱基的数目和碱基的比例不同
③特异性:DNA分子中每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序
AG★3.计算1.在两条互补链中TC的比例互为倒数关系。
2.在整个DNA分子中,嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。
AT★3.整个DNA分子中,GC与分子内每一条链上的该比例相同。
★第三节DNA的复制
一、实验证据半保留复制1、材料:大肠杆菌
2、方法:同位素示踪法
二、DNA的复制1.场所:细胞核
2.时间:细胞分裂间期。(即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期)
3.基本条件:①模板:开始解旋的DNA分子的两条单链(即亲代DNA的两条链);②原料:是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸;③能量:由ATP提供;④酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等。4.过程:①解旋;②合成子链;③形成子代DNA5.特点:①边解旋边复制;②半保留复制
6.原则:碱基互补配对原则
7.精确复制的原因:①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。8.意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性简记:一所、二期、三步、四条件
第四节基因是有遗传效应的DNA片段
一、基因的定义:基因是有遗传效应的DNA片段
二、DNA是遗传物质的条件:a、能自我复制b、结构相对稳定c、储存遗传信息d、能够控制性状。
三、DNA分子的特点:多样性、特异性和稳定性。
第四章基因的表达★第一节基因指导蛋白质的合成
一、RNA的结构:
1、组成元素:C、H、O、N、P
2、基本单位:核糖核苷酸(4种)3、结构:一般为单链
二、基因:是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上三、基因控制蛋白质合成:1、转录:
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录)
(2)过程:①解旋;②配对;③连接;④释放(具体看书63页)(3)条件:模板:DNA的一条链(模板链)
原料:4种核糖核苷酸能量:ATP
酶:解旋酶、RNA聚合酶等
(4)原则:碱基互补配对原则(AU、TA、GC、CG)(5)产物:信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)
2、翻译:
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)(2)过程:(看书)(3)条件:模板:mRNA
原料:氨基酸(20种)
能量:ATP酶:多种酶
搬运工具:tRNA装配机器:核糖体
(4)原则:碱基互补配对原则(5)产物:多肽链
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数:mRNA分子中碱基数:氨基酸数=6:3:14、密码子
①概念:mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子.②特点:专一性、简并性、通用性③密码子起始密码:AUG、GUG
(64个)终止密码:UAA、UAG、UGA
注:决定氨基酸的密码子有61个,终止密码不编码氨基酸。
第2节基因对性状的控制
一、中心法则及其发展1、提出者:克里克2、内容:
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。但是,遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质,也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA(即RNA的自我复制)也可以从RNA流向DNA(即逆转录)。二、基因控制性状的方式:
(1)间接控制:通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;如白化病等。(2)直接控制:通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。
注:生物体性状的多基因因素:基因与基因;基因与基因产物;与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细的调控生物体的性状。
第5章基因突变及其他变异★第一节基因突变和基因重组
一、生物变异的类型
不可遗传的变异(仅由环境变化引起)可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)基因突变基因重组
染色体变异
二、可遗传的变异(一)基因突变
1、概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基
因突变。2、原因:物理因素:X射线、紫外线、r射线等;
化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等;
生物因素:病毒、细菌等。
3、特点:a、普遍性b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上);c、低频性d、多数有害性e、不定向性
注:体细胞的突变不能直接传给后代,生殖细胞的则可能
4、意义:它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。(二)基因重组
1、概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。2、类型:a、非同源染色体上的非等位基因自由组合b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换
8第二节染色体变异
一、染色体结构变异:
实例:猫叫综合征(5号染色体部分缺失)类型:缺失、重复、倒位、易位(看书并理解).....二、染色体数目的变异1、类型
个别染色体增加或减少:
实例:21三体综合征(多1条21号染色体)以染色体组的形式成倍增加或减少:实例:三倍体无子西瓜
二、染色体组
(1)概念:二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。(2)特点:①一个染色体组中无同源染色体,形态和功能各不相同;②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。(3)染色体组数的判断:
①染色体组数=细胞中形态相同的染色体有几条,则含几个染色体组例1:以下各图中,各有几个染色体组?
答案:32514
②染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数
例2:以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少?(1)Aa______(2)AaBb_______(3)AAa_______(4)AaaBbb_______(5)AAAaBBbb_______(6)ABCD______答案:223341
3、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
三、染色体变异在育种上的应用1、多倍体育种:
方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(原理:能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍)
原理:染色体变异
实例:三倍体无子西瓜的培育;
优缺点:培育出的植物器官大,产量高,营养丰富,但结实率低,成熟迟。2、单倍体育种:
方法:花粉(药)离体培养
原理:染色体变异
实例:矮杆抗病水稻的培育
例:在水稻中,高杆(D)对矮杆(d)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR,应该怎么做?
_______________________________________________________________________________
优缺点:后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。附:育种方法小结
诱变育种用射线、激光、化学药品等处理生物基因突变加速育种进程,优缺点杂交育种杂交多倍体育种用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗染色体变异器官较大,营养单倍体育种花药(粉)离体培养方法原理基因重组方法简便,但染色体变异后代都是纯合子,大幅度地改良某些要较长年限选择物质含量高,但结实明显缩短育种年限,但性状,但有利变异个才可获得纯合子。率低,成熟迟。技术较复杂。体少。
第五节人类遗传病
一、人类遗传病与先天性疾病区别:
遗传病:由遗传物质改变引起的疾病。(可以生来就有,也可以后天发生)先天性疾病:生来就有的疾病。(不一定是遗传病)
二、人类遗传病产生的原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病三、人类遗传病类型(一)单基因遗传病
1、概念:由一对等位基因控制的遗传病。
2、原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病3、特点:呈家族遗传、发病率高(我国约有20%--25%)4、类型:
显性遗传病伴X显:抗维生素D佝偻病
常显:多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病伴X隐:色盲、血友病
常隐:先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症(二)多基因遗传病
1、概念:由多对等位基因控制的人类遗传病。
2、常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。(三)染色体异常遗传病(简称染色体病)
1、概念:染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常)2、类型:
常染色体遗传病结构异常:猫叫综合征
数目异常:21三体综合征(先天智力障碍)
性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条X染色体)四、遗传病的监测和预防
1、产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾
病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率
2、遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展五、实验:调查人群中的遗传病注意事项:
1、调查遗传方式在家系中进行
2、调查遗传病发病率在广大人群随机抽样注:调查群体越大,数据越准确
六、人类基因组计划:是测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。需要测定22+XY共24条染色体
第6章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种
一、各种育种方法的比较:处理原理优缺点例子
第二节基因工程及其应用
一、基因工程
1、概念:基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说,就是按照人们意愿,
把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
11杂交育种杂交→自交→选优→自交诱变育种用射线、激光、化学药物处理多倍体育种用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗破坏纺锤体的形成,使染色体数目加倍器官大,营养物质单倍体育种花药离体培养诱导花粉直接发育,再用秋水仙素缩短育种年限,基因重组,人工诱发基因组合优良性状突变方法简单,可预见强,但周期长水稻的育种加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理含量高,但发育延迟,但方法复杂,结实率低成活率较低抗病植株的育成高产量青霉素菌株无子西瓜
2、原理:基因重组
3、结果:定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具
1、基因的“剪刀”限制性核酸内切酶(简称限制酶)
(1)特点:具有专一性和特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
(2)作用部位:磷酸二酯键
(4)例子:EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A之间将这段序列切开。
(黏性末端)(黏性末端)
(5)切割结果:产生2个带有黏性末端的DNA片断。
(6)作用:基因工程中重要的切割工具,能将外来的DNA切断,对自己的DNA无损害。注:黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。
2、基因的“针线”DNA连接酶
(1)作用:将互补配对的两个黏性末端连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。(2)连接部位:磷酸二酯键3、基因的运载体
(1)定义:能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。(2)种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因
2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和鉴定四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种:转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等
2、基因工程与药物研制:干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗3、基因工程与环境保护:超级细菌五、转基因生物和转基因食品的安全性
两种观点是:1、转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制
2、转基因生物和转基因食品是安全的,应该大范围推广。
第六章生物的进化第一节生物进化理论的发展
一、拉马克的进化学说
1、理论要点:用进废退;获得性遗传2、进步性:认为生物是进化的。二、达尔文的自然选择学说
1、理论要点:自然选择(过度繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存)2、进步性:能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。
3、局限性:
①不能科学地解释遗传和变异的本质;
②自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释。(对生物进化的解释仅局限于个体水平)三、现代达尔文主义
(一)种群是生物进化的基本单位(生物进化的实质:种群基因频率的改变)1、种群:
概念:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。特点:不仅是生物繁殖的基本单位;而且是生物进化的基本单位。
2、种群基因库:一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库3、基因(型)频率的计算:①按定义计算:
例1:从某个群体中随机抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个,则:
基因型AA的频率为______;基因型Aa的频率为______;基因型aa的频率为______。基因A的频率为______;
基因a的频率为______。
答案:30%60%10%60%40%
②某个等位基因的频率=它的纯合子的频率+杂合子频率
例:某个群体中,基因型为AA的个体占30%、基因型为Aa的个体占60%、基因型为aa的个体占10%,则:基因A的频率为______,基因a的频率为______
答案:60%40%
(二)突变和基因重组产生生物进化的原材料
(三)自然选择决定进化方向:在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
(四)突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制
1、物种:指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
2、隔离:地理隔离:同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。
生殖隔离:指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。3、物种的形成:
⑴物种形成的常见方式:地理隔离(长期)→生殖隔离⑵物种形成的标志:生殖隔离⑶物种形成的3个环节:
突变和基因重组:为生物进化提供原材料选择:使种群的基因频率定向改变隔离:是新物种形成的必要条件
第二节生物进化和生物多样性
一、生物进化的基本历程
1、地球上的生物是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,从水生到陆生,从低级到高级逐渐进化而来的。
2、真核细胞出现后,出现了有丝分裂和减数分裂,从而出现了有性生殖,使由于基因重组产生的变异量大大增加,所以生物进化的速度大大加快。二、生物进化与生物多样性的形成
1、生物多样性与生物进化的关系是:生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果;而生物多样性的产生又加速了生物的进化。
2、生物多样性包括:遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
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