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2021.08.08
天星教育小星
学习的日子,小星陪你~
高中生物学得好的人,没有一个不是熟背课本的,因为生物属于文科性质,需要背的东西特别多,如果把它当做理科来学,分数一般不会高。今天,小星给大家整理了《干货|高中生物必修1-3知识点汇总,开学逆袭必备!》关于生物,必背知识点都在这里了,开学想要不落人后,就得从基础抓起~文末附电子版,可打印!
1、生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统
※细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞。
2、光学显微镜的操作步骤:对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪)→高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜
3、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核
①原核细胞:无核膜,无染色体,如大肠杆菌等细菌、蓝藻
②真核细胞:有核膜,有染色体,如酵母菌,各种动物
注:病毒无细胞结构,但有DNA或RNA
4、蓝藻是原核生物,自养生物
5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质
6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满耐人寻味的曲折。
7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同。
8、组成细胞的元素
①大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
②微量无素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
③主要元素:C、H、O、N、P、S
④基本元素:C
⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O
9、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为水,干重中含量最多的化合物为蛋白质。
10、(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色);淀粉(多糖)遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。
(2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗
(3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加A液,再加B液)
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11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为NH2—C—COOH,各种氨基酸的区别在于R基的不同。
12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫肽键。
13、脱水缩合中,脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数—肽链条数
14、蛋白质多样性原因:构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链盘曲折叠方式千差万别。
15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。
16、遗传信息的携带者是核酸,它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极其重要作用,核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA,核酸基本组成单位核苷酸。
17、蛋白质功能:
①结构蛋白,如肌肉、羽毛、头发、蛛丝
②催化作用,如绝大多数酶
③运输载体,如血红蛋白
④传递信息,如胰岛素
⑤免疫功能,如抗体
18、氨基酸结合方式是脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)与另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子水。
19、DNA、RNA
全称:脱氧核糖核酸、核糖核酸
分布:细胞核、线粒体、叶绿体、细胞质
染色剂:甲基绿、吡罗红
链数:双链、单链
碱基:ATCG、AUCG
五碳糖:脱氧核糖、核糖
组成单位:脱氧核苷酸、核糖核苷酸
代表生物:原核生物、真核生物、噬菌体、HIV、SARS病毒
20、主要能源物质:糖类
细胞内良好储能物质:脂肪
人和动物细胞储能物:糖原
直接能源物质:ATP
21、糖类:
①单糖:葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖
②二糖:麦芽糖、蔗糖、乳糖
③多糖:淀粉和纤维素(植物细胞)、糖原(动物细胞)
④脂肪:储能;保温;缓冲;减压
22、脂质:磷脂(生物膜重要成分)
胆固醇、固醇(性激素:促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞形成)
维生素D:(促进人和动物肠道对Ca和P的吸收)
23、多糖,蛋白质,核酸等都是生物大分子,组成单位依次为:单糖、氨基酸、核苷酸。
生物大分子以碳链为基本骨架,所以碳是生命的核心元素。
自由水(95.5%):良好溶剂;参与生物化学反应;提供液体环境;运送
24、水存在形式营养物质及代谢废物
25、无机盐绝大多数以离子形式存在。哺乳动物血液中Ca2+过低,会出现抽搐症状;患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水;高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水。
26、细胞膜主要由脂质和蛋白质,和少量糖类组成,脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多;细胞膜基本支架是磷脂双分子层;细胞膜具有一定的流动性和选择透过性。将细胞与外界环境分隔开。
27、细胞膜的功能控制物质进出细胞进行细胞间信息交流
28、植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶,具有支持和保护作用。
29、制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞,因为无核膜和细胞器膜。
30、叶绿体:光合作用的细胞器;双层膜
线粒体:有氧呼吸主要场所;双层膜
核糖体:生产蛋白质的细胞器;无膜
中心体:与动物细胞有丝分裂有关;无膜
液泡:调节植物细胞内的渗透压,内有细胞液
内质网:对蛋白质加工
高尔基体:对蛋白质加工,分泌
31、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器:核糖体,内质网、高尔基体、线粒体。
32、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,它们在结构和功能上紧密联系,协调。
维持细胞内环境相对稳定生物膜系统功能许多重要化学反应的位点把各种细胞器分开,提高生命活动效率
核膜:双层膜,其上有核孔,可供mRNA通过结构核仁
33、细胞核由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时期的染色质两种状态容易被碱性染料染成深色
功能:是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
34、植物细胞内的液体环境,主要是指液泡中的细胞液。
原生质层指细胞膜,液泡膜及两层膜之间的细胞质
植物细胞原生质层相当于一层半透膜;质壁分离中质指原生质层,壁为细胞壁
35、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
自由扩散:高浓度→低浓度,如H2O,O2,CO2,甘油,乙醇、苯
协助扩散:载体蛋白质协助,高浓度→低浓度,如葡萄糖进入红细胞
36、物质跨膜运输方式主动运输:需要能量;载体蛋白协助;低浓度→高浓度,如无机盐、离子、胞吞、胞吐:如载体蛋白等大分子
37、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子,小分子和大分子则不能通过。
38、本质:活细胞产生的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA、高效性
特性专一性:每种酶只能催化一种成一类化学反应
酶作用条件温和:适宜的温度,pH,最适温度(pH值)下,酶活性最高,温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低,甚至失活(过高、过酸、过碱)功能:催化作用,降低化学反应所需要的活化能。
结构简式:A—P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键
全称:三磷酸腺苷
39、ATP与ADP相互转化:A—P~P~PA—P~P+Pi+能量
功能:细胞内直接能源物质
40、细胞呼吸:有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成CO2或其他产物,释放能量并生成ATP过程
41、有氧呼吸与无氧呼吸比较:有氧呼吸、无氧呼吸
场所:细胞质基质、线粒体(主要)、细胞质基质
产物:CO2,H2O,能量
CO2,酒精(或乳酸)、能量
反应式:C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量
C6H12O62C3H6O3+能量
C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
过程:
第一阶段:1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量[H],释放少量能量,细胞质基质
第二阶段:丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量能量,线粒体基质
第三阶段:[H]和O2结合生成水,大量能量,线粒体内膜
无氧呼吸
第一阶段:同有氧呼吸
第二阶段:丙酮酸在不同酶催化作用下,分解成酒精和CO2或转化成乳酸能量
42、细胞呼吸应用:包扎伤口,选用透气消毒纱布,抑制细菌有氧呼吸
酵母菌酿酒:选通气,后密封。先让酵田菌有氧呼吸,大量繁殖,再无氧呼吸产生酒精
花盆经常松土:促进根部有氧呼吸,吸收无机盐等
稻田定期排水:抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡
提倡慢跑:防止剧烈运动,肌细胞无氧呼吸产生乳酸
破伤风杆菌感染伤口:须及时清洗伤口,以防无氧呼吸
43、活细胞所需能量的最终源头是太阳能;流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能
44、叶绿素a
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿体中色素叶绿素b(类囊体薄膜)胡萝卜素
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
叶黄素
45、光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成储存能量的有机物,并且释放出O2的过程。
46、18C中期,人们认为只有土壤中水分构建植物,未考虑空气作用。
1771年,英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气,未发现光的作用。
1779年,荷兰英格豪斯多次实验验证,只有阳光照射下,只有绿叶更新空气,但未知释放该气体的成分。
1785年,明确放出气体为O2,吸收的是CO2
1845年,德国梅耶发现光能转化成化学能
1864年,萨克斯证实光合作用产物除O2外,还有淀粉
1939年,美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水。
47、条件:一定需要光
光反应阶段场所:类囊体薄膜
产物:[H]、O2和能量
过程:(1)水在光能下,分解成[H]和O2;
(2)ADP+Pi+光能ATP
条件:有没有光都可以进行
暗反应阶段场所:叶绿体基质
产物:糖类等有机物和五碳化合物
(1)CO2的固定:1分子C5和CO2生成2分子C3
(2)C3的还原:C3在[H]和ATP作用下,部分还原成糖类,部分又形成C5
联系:光反应阶段与暗反应阶段既区别又紧密联系,是缺一不可的整体,光反应为暗反应提供[H]和ATP。
48、空气中CO2浓度,土壤中水分多少,光照长短与强弱,光的成分及温度高低等,都是影响光合作用强度的外界因素:可通过适当延长光照,增加CO2浓度等提高产量。
49、自养生物:可将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,如绿色植物,硝化细菌(化能合成)
异养生物:不能将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动,如许多动物。
50、细胞表面积与体积关系限制了细胞的长大,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。
51、真核细胞的分裂方式减数分裂:生殖细胞(,卵细胞)增殖
52、分裂间期:完成DNA分子复制及有关蛋白质合成,染色体数目不增加,DNA加倍。有丝分裂:体细胞增殖
无丝分裂:蛙的红细胞。分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体变化
前期:核膜核仁逐渐消失,出现纺缍体及染色体,染色体散乱排列。
有丝分裂中期:染色体着丝点排列在赤道板上,染色体形态比较稳定,数目比分裂期较清晰便于观察。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍。
末期:核膜,核仁重新出现,纺缍体,染色体逐渐消失。
53、动植物细胞有丝分裂区别:植物细胞、动物细胞
间期:DNA复制,蛋白质合成(染色体复制)
染色体复制,中心粒也倍增
前期:细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体中心体发出星射线,构成纺缍体
末期:赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁
不形成细胞板,细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
54、有丝分裂特征及意义:将亲代细胞染色体经过复制(实质为DNA复制后),精确地平均分配到两个子细胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对于生物遗传有重要意义
55、有丝分裂中,染色体及DNA数目变化规律
56、细胞分化: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,它是一种持久性变化,是生物体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能效率。
57、细胞分化举例:红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息,(同一受精卵有丝分裂形成);形态、功能不能原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同。
58、细胞全能性:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体潜能。
高度分化的植物细胞具有全能性,如植物组织培养因为细胞(细胞核)具有该生物生长发育所需的遗传信息高度分化的动物细胞核具有全能性,如克隆羊。
59、细胞内水分减少,新陈代谢速率减慢
细胞内酶活性降低,细胞衰老特征细胞内色素积累
细胞内呼吸速度下降,细胞核体积增大
细胞膜通透性下降,物质运输功能下降
60、细胞凋亡指基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种正常的自然生理过程,如蝌蚪尾消失,它对于多细胞生物体正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用,能够无限增殖。
61、癌细胞特征形态结构发生显著变化,癌细胞表面糖蛋白减少,容易在体内扩散,转移。
62、癌症防治:远离致癌因子,进行CT,核磁共振及癌基因检测;也可手术切除、化疗和放疗。
一、孟德尔的豌豆杂交实验: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)
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:(一)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。(二)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:DDDddd
3:11:2:1
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
F2:黄圆绿圆黄皱绿皱F2:Y--R--yyR--Y--rryyrr
9:3:3:19:3:3:1
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。
基因和染色体的关系
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、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
与卵细胞相同点:和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半
三、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
(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2n种(卵细胞);
它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。
四、受精作用的特点和意义
特点:受精作用是和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久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,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。
五、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。
基因在染色体上
萨顿假说:基因和染色体行为存在明显的平行关系。
孟德尔遗传规律的现代解释
一、概念:
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
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
a.注射活的无毒R型细菌,小鼠正常。
b.注射活的有毒S型细菌,小鼠死亡。
c.注射加热杀死的有毒S型细菌,小鼠正常。
d.注射“活的无毒R型细菌+加热杀死的有毒S型细菌”,小鼠死亡。DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
e.加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养,无毒菌全变为有毒菌。
f.对S型细菌中的物质进行提纯:①DNA②蛋白质③糖类④无机物。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。
噬菌体侵染细菌用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,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测出放射性元素32PDNA是遗传物质
2.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
二、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
3.计算1.在两条互补链中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。
3.整个DNA分子中,与分子内每一条链上的该比例相同。
三、DNA的复制
实验证据——半保留复制
材料:大肠杆菌
方法:同位素示踪法
场所:细胞核
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。
过程:①解旋;②合成子链;③形成子代DNA
特点:①边解旋边复制;②半保留复制
原则:碱基互补配对原则
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。
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
一、基因的定义:
基因是有遗传效应的DN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。
DNA分子的特点:多样性、特异性和稳定性。
三、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
四、基因:
是具有遗传效应的DN段。主要在染色体上
五、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。
(2)过程:①解旋;②配对;③连接;④释放
(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(A—U、T—A、G—C、C—G)
(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)条件:模板:mRNA
原料:氨基酸(20种)
酶:多种酶
搬运工具:tRNA
装配机器:核糖体
(3)原则:碱基互补配对原则
(4)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=6:3:1
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。
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。
三、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
四、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
(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
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
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
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
实例:矮杆抗病水稻的培育
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)
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:
调查遗传方式——在家系中进行
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。
一、基因工程及其应用
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。
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
(3)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)
(4)切割结果:产生2个带有黏性末端的DN断。
(5)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
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。
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。
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:
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:
(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
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。
兴奋在细胞间的传递是单向的,只能由上一个神经元的轴突下一个神经元的树突或细胞体。而不能反过来传递。
神经递质作用于后膜引起兴奋后就被相应的酶分解。
传递过程:突触小体内近前膜处含大量突触小泡,内含化学物质——递质。当兴奋通过轴突传导到突触小体时,其中的突触小泡就释放递质进入间隙,作用于后膜,使另一神经元兴奋或抑制。这样兴奋就从一个神经元通过突触传递给另一个神经元。
1、蛋白质的基本单位——氨基酸,其基本组成元素是C、H、O、N
2、氨基酸的结构通式:
R肽键:—NH—CO—
︳
NH2—C—COOH
︱
H
3、肽键数=脱去的水分子数=_氨基酸数—肽链数
4、多肽分子量=氨基酸分子量x氨基酸数—x水分子数18
5、核酸种类DNA:和RNA;基本组成元素:C、H、O、N、P
6、DNA的基本组成单位:脱氧核苷酸;RNA的基本组成单位:核糖核苷酸
7、核苷酸的组成包括:1分子磷酸、1分子五碳糖、1分子含氮碱基。
8、DNA主要存在于中细胞核,含有的碱基为A、G、C、T;
RNA主要存在于中细胞质,含有的碱基为A、G、C、U;
9、细胞的主要能源物质是糖类,直接能源物质是ATP。
10、葡萄糖、果糖、核糖属于单糖;
蔗糖、麦芽糖、乳糖属于二糖;
淀粉、纤维素、糖原属于多糖。
11、脂质包括:脂肪、磷脂和固醇。
12、大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg(9种)
微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo(6种)
基本元素:C、H、O、N(4种)
最基本元素:C(1种)
主要元素:C、H、O、N、P、S(6种)
13、水在细胞中存在形式:自由水、结合水。
14、细胞中含有最多的化合物:水。
15、血红蛋白中的无机盐是:Fe2+,叶绿素中的无机盐是:Mg2+
16、被多数学者接受的细胞膜模型叫流动镶嵌模型
17、细胞膜的成分:蛋白质、脂质和少量糖类。细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层。
18、细胞膜的结构特点是:具有流动性;功能特点是:具有选择透过性。
19、具有双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体;
不具膜结构的细胞器:核糖体、中心体;
有“动力车间”之称的细胞器是线粒体;
有“养料制造车间”和“能量转换站”之称的是叶绿体;
有“生产蛋白质的机器”之称的是核糖体;
有“消化车间”之称的是溶酶体;
存在于动物和某些低等植物体内、与动物细胞有丝分裂有关的细胞器是中心体。
与植物细胞细胞壁形成有关、与动物细胞分泌蛋白质有关的细胞器是高尔基体。
20、细胞核的结构包括:核膜、染色质和核仁。
细胞核的功能:是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞代谢和遗传的控制中心。
21、原核细胞和真核细胞最主要的区别:有无以核膜为界限的、细胞核
22、物质从高浓度到低浓度的跨膜运输方式是:自由扩散和协助扩散;需要载体的运输方式是:协助扩散和主动运输;需要消耗能量的运输方式是:主动运输
23、酶的化学本质:多数是蛋白质,少数是RNA。
24、酶的特性:高效性、专一性、作用条件温和。
25、ATP的名称是三磷酸腺苷,结构式是:A—P~P~P。ATP是各项生命活动的直接
能源,被称为能量“通货”。
26、ATP与ADP相互转化的反应式:ATP酶ADP+Pi+能量
27、动物细胞合成ATP,所需能量来自于作用呼吸;
植物细胞合成ATP,所需能量来自于光合作用和呼吸作用
28、叶片中的色素包括两类:叶绿素和类胡萝卜素。前者又包括叶绿素a和叶绿素b,后者包括胡萝卜素和叶黄素。以上四种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
29、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。因此蓝紫光和红光的光合效率较高。
30、光合作用的反应式
31、光合作用释放出的氧气,其氧原子来自于水。
32、在绿叶色素的提取和分离实验中,无水乙醇作用是溶解色素,二氧化硅作用是使研磨充分,碳酸钙作用是防止色素受到破坏。
33、层析液不能没及滤液细线,是为了防止滤液细线上的色素溶解到层析液中,导致实验失败。
34、色素分离后的滤纸条上,色素带从上到下的顺序是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
35、光合作用包括两个阶段:光反应和暗反应。前者的场所是类囊体薄膜,后者的场所是叶绿体基质。
36、光反应为暗反应提供[H]和ATP。
37、有氧呼吸反应式
38、无氧呼吸的两个反应式
39、有丝分裂的主要特征:染色体和纺锤体的出现,然后染色体平均分配到两个子细胞中。
40、细胞分化的原因:基因的选择性表达
41、检测还原糖用斐林试剂,其由0.1g/ml的NaOH溶液和0.05g/ml的CuSO4溶液组成,与还原糖发生反应生成砖红色沉淀。使用时注意现配现用。
42、鉴定生物组织中的脂肪可用苏丹Ⅲ染液和苏丹Ⅳ染液。前者将脂肪染成橘黄色,后者染成红色。
43、鉴定生物组织中的蛋白质可用双缩脲试剂。使用时先加NaOH溶液,后加2~3滴CuSO4溶液。反应生成紫色络合物。
44、给染色体染色常用的染色剂是龙胆紫或醋酸洋红溶液。
45、“观察DNA和RNA在细胞中的分布”中,用甲基绿和吡罗红两种染色剂染色,DNA被染成绿色,RNA被染成红色。
46、原生质层包括:细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质。
47、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色。
48、在分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程中,有关的细胞器包括:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
49、氨基酸形成肽链,要通过脱水缩合的方式。
50、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞发生质壁分离现象;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,植物细胞发生质壁分离后的复原现象。
51、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性(功能特点)膜。
52、细胞有氧呼吸的场所包括:细胞质基质和线粒体。
53、有氧呼吸中,葡萄糖是第一阶段参与反应的,水是第二阶段参与反应的,氧气是第三阶段参与反应的。第三阶段释放的能量最多。
54、细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输效率就越低。细胞的表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
55、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,称为一个细胞周期。
56、有丝分裂间期发生的主要变化是:完成DNA分子的复制和有关的合成。
56、有丝分裂分裂期各阶段特点:
前期的主要特点是:染色体、纺锤体出现,核膜、核仁消失;
中期的主要特点是:染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上;
后期的主要特点是染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上:;
末期的主要特点是:染色体、纺锤体消失,核膜、核仁出现。
57、酵母菌的异化作用类型是:兼性厌氧型
58、检测酵母菌培养液中CO2的产生可用澄清石灰水,也可用溴麝香草酚蓝水溶液。CO2可使后者由蓝色变绿色再变黄色。
59、检测酒精的产生可用橙色的重铬酸钾溶液。在酸性条件下,该溶液与酒精发生化学反应,变成灰绿色。
60、细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制,精确地平均分配到两个子细胞中。
61、植物细胞不同于动物细胞的结构,主要在于其有:细胞壁、叶绿体、液泡
62、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,叫做细胞分化。
63、植物组织培养利用的原理是:细胞全能性。
64、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程叫细胞凋亡。
65、人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因:抑癌基因和原癌基因
生物虽说是理科,但真正需要计算的部分不多,遗传学是重点。大家首先把基本概念搞清楚了,公式和计算方法学会了,然后总结一下考试经常考到的题目,去一一突破,就能取得不错的成绩。