生物必修1知识点归纳第5章
第五章细胞的能量供应和利用
细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
酶在细胞代
降低化学反应的活化能的酶
酶的特性谢中的作用
活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。催化剂的作用机理：降低化学反应所需要的活化能。
酶：同无机催化剂相比，酶降低化学反应的活化能作用更显著，因而催化效率更高。
酶的本质：活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数为RNA。
高效性：如酶的催化效率是无机催化剂的10～10倍，这说明酶的高效性
专一性：每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的反应，如淀粉酶只能催化分解淀粉需要适宜的条件：高温、低温及强酸强碱都影响酶的活性，高温、强酸强碱破坏酶的结构。
ATP分子具有高能磷酸键：三磷酸腺苷，简式：AP～P～P(A表示腺苷，P表示磷酸基团，～表示高能磷酸键)
细胞能量的“通货”ATP
ATP的利用：直接为各种生命活动提供能量细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。呼吸的方式：有氧呼吸和无氧呼吸(通过酵母菌的对比实验)ATP和ADP可以相互转化：人、动物的呼吸作用绿色植物的呼吸作用和光合作用7
13酶AP～P(二磷酸腺苷)+Pi+能量AP～P～P酶主动运输；用于生物发电、发光；肌肉收缩；用于生物合成；用于大脑思考细胞的能量供应与利用
有氧呼吸：是绝大多数生物的主要方式。场所：细胞质基质和线粒体(主要)
1)线粒体：内外两层膜，内膜向内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。嵴周围充满了液态的基质，内膜
及基质含有与有氧呼吸有关的酶。
酶C6H12O6+O26CO2+6H2O+能量(2870)
2)反应总式(以分解葡萄糖为主)
酶3)过程(三个阶段)：1C6H12O6→2C3H6O3(丙酮酸)+少量［H］+少量ATP细胞质基质中进行
酶2C3H6O3+H2O→CO2+少量［H］+少量ATP线粒体基质中进行
酶［H］+O2→H2O+大量ATP线粒体内膜中进行
1161转变为ATP其余转变成热量
ATP的主要来源呼吸作用(也称细胞呼吸)
4)概念：在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖彻底分解成二氧化碳和水，释放能量，形成许多ATP无氧呼吸：许多细菌和真菌进行无氧呼吸，高等动植物细胞在缺氧条件下也会进行无氧呼吸。
酶1)场所：细胞质基质2C3H6O3(乳酸)+少量能量(动物细胞)
酶2)过程(两个阶段)：1C6H12O6→2C3H6O3(丙酮酸)
酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量(植物细胞)3)发酵：酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸。(如酒精发酵、乳酸发酵)细胞呼吸原理的应用：用透气纱布包扎伤口→抑制无氧呼吸的病原菌的繁殖生长
利用无氧呼吸生产酒精、食醋和味精提倡慢跑→防止产生大量乳酸(剧烈运动缺氧)给植物松土→保证氧气的供给，促进根系生长；稻田定期排水→防幼根缺氧产生酒精使根腐烂
色素的种类和作用叶绿素：叶绿素a(蓝绿色)，叶绿素b(黄绿色)主要吸收蓝紫光和红光在滤纸上分离的色素(由上至下)依次：胡、叶、a、b
类胡萝卜素：叶黄素(黄色)，胡萝卜素(橙黄色)主要吸收蓝紫光
能量之叶绿体的结构和功能：扁平的椭球形或球形，双层膜，内部有许多基粒，基粒间充满基质，基粒由一个个囊状结构源光(光合作用作用场所)堆叠而成，也称类囊体，色素分布在类囊体的薄膜上，类囊体膜上及基质中含有光合作用的酶。与光合作用
光合作用的过程(原理)：包括光反应与暗反应两个
光反应类囊体的薄膜上光酶
H2O→［H］+O2ADP+Pi+光能→ATP
叶绿体中的色素叶绿体中的色素
酶暗反应CO2+C5(五碳化合物)→2C3(三碳化合物)酶
ATP→ADP+Pi+能量叶绿体的基质中
酶C3(三碳化合物)+［H］+能量→C6(糖类或有机物)+C5(五碳化合物)光合作用总反应式：6CO2+12H2O*+能量→C6H12O6+6H2O+6O2*
光合作用原理的应用：提高光合作用强度(指单位时间内通过光合作用制造糖类的数量)的措施：控制光照强弱、温
度的高低、适当增加作物环境中二氧化碳的浓度。
化能合成作用：有少数种类的细菌能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量，把CO2等无机物制造有
机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，如硝化细菌等。
酶NH3+O2→HNO2+能量
酶HNO2+O2→HNO3+能量
扩展阅读：生物必修二第五章知识点归纳
生物必修二第五、六、七章知识点归纳
第五章基因突变及其他变异
一、生物变异的类型
1、不可遗传的变异（仅由环境变化引起）2、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
1、基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则不能遗传。（1）诱发因素可分为：
物理因素（紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA）；化学因素（亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基）；生物因素（某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA）。
没有以上因素的影响，细胞也会发生基因突变，只是发生频率比较低，这些因素只是提高了突变频率而已。
（2）基因突变的特点：
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
（3）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。
2、基因重组：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。1、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
3、染色体变异：染色体结构的变异
染色体数目的变异
（1）染色体结构变异类型：缺失、重复、倒位、易位（2）染色体数目的变异类型
个别染色体增加或减少：
以染色体组的形式成倍增加或减少：
（3）染色体组：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。
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。
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
②染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数
（4）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
优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。育种方法小结
诱变育种用射线、激光、化学药品等处理生物原理基因突变基因重组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染色体变异单倍体育种花药(粉)离体培养方法优缺点加速育种进程，方法简便，但器官较大，营养后代都是纯合子，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。体少。技术较复杂。
四、人类遗传病
1、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）2、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3、人类遗传病类型
（1）单基因遗传病
概念：由一对等位基因控制的遗传病。
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特点：呈家族遗传、发病率高（我国约有20%--25%）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（2）多基因遗传病
概念：由多对等位基因控制的人类遗传病。
常见类型：腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。（3）染色体异常遗传病（简称染色体病）
概念：染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常）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）
五、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六、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
七、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
一、各种育种方法的比较：处理原理优缺点例子杂交育种杂交→自交→选优→自交基因重组，诱变育种用射线、激光、化学药物处理人工诱发基因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，组合优良性状突变方法简单，加速育种，改良性可预见强，但周期长水稻的育种状，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
二、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。
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。
三、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。四、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五、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：超级细菌六、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。
第七章生物的进化
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30%；基因型Aa的频率为60%；基因型aa的频率为10%。基因A的频率为60%；基因a的频率为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60%，基因a的频率为40%。答案：
（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
四、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。
五、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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