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文檔簡(jiǎn)介

1、 高中生物科核心知識(shí)點(diǎn)解讀第一部分 生命活動(dòng)的基本規(guī)律一、生物的物質(zhì)基礎(chǔ)1組成生物體的化學(xué)元素及作用自然界中的生物和非生物都是由化學(xué)元素組成的,組成生物體的化學(xué)元素,常見的主要有20多種,這些元素在生物體內(nèi)含量不同,含量占生物體總量萬分之以上的元量為大量元素。例如:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;通常生物生活需要量很少,但是生活所必需的一些元素被稱作微量元素,例如:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。在組成生物體的大量元素中C是最基本的元素,C、H、O、N是基本元素,C、H、O、N、P、S是主要元素,大約共占原生質(zhì)總量的97%組成生物體的化學(xué)元素的重要作用是:2組成生物體的六類化合物

2、及作用(1)化學(xué)元素進(jìn)一步組成各種化合物,這些化合物是生物體生活活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。(2)化學(xué)元素能夠影響生物體的生命活動(dòng),例如B能夠促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng),有利于受精作用的順利進(jìn)行。構(gòu)成細(xì)胞的化合物分為無機(jī)化合物和有機(jī)化合物,無機(jī)化合物包括水和無機(jī)鹽;有機(jī)化合物包括糖類、脂類、蛋白質(zhì)和核酸。各種化合物在細(xì)胞中的存在形式不同,所具有的功能也都不相同。(1)水含量:水在細(xì)胞中含量最多約占85% 90%,但不同種類的生物體中,含水量差別較大,在不同的組織器官中,水的含量也不相同。存在形式:水在細(xì)胞中以兩種形式存在,一部分水與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)相結(jié)合,叫做結(jié)合水,大約占細(xì)胞全部水分4.5%;細(xì)胞中絕大

3、部分的水以游離的形式存在,可以自由流動(dòng),叫做自由水。主要功能:結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分;自由水是細(xì)胞內(nèi)良好溶劑;是各種反應(yīng)的介質(zhì);參與許多生化反應(yīng);能夠運(yùn)輸養(yǎng)料和廢物。(2)無機(jī)鹽含量:無機(jī)鹽在細(xì)胞中含量很少,約占細(xì)胞鮮血的1 1.5%。存在形式:大多數(shù)無機(jī)鹽以離子狀態(tài)存在干細(xì)胞中。主要功能:有些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成部分;許多種無機(jī)鹽的離子對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用;生物體內(nèi)的無機(jī)鹽離子,必需保持一定的比例,這對(duì)維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡非常重要,這是生物體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。(3)糖類組成元素:由C、H、O 3種化學(xué)元素組成。分類:根據(jù)糖類水解后形成的

4、物質(zhì)糖類大致可以分為單糖、二糖和多糖。單糖是不能水解的糖,其他的葡萄糖,果糖是六碳糖;核糖和脫氧核糖為五碳糖。二糖是水解后能夠生成兩分子單糖的糖,植物細(xì)胞中重要的二糖是蔗糖和麥芽糖,在動(dòng)物細(xì)胞中重要的二糖是乳糖。多糖是水解后能夠生成許多單糖的糖,它是自然界中含量最多的糖,在植物細(xì)胞中最重要的多糖是淀粉和纖維素,動(dòng)物細(xì)胞和人體細(xì)胞中最重要的多糖是糖元,包括肝糖元和肌糖元。功能:糖類是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì);糖類是構(gòu)成生物體的重要成分,如木纖維、纖維素、殼多糖;有些糖也是細(xì)胞重要化合物的重要組成成分,核糖、脫氧核糖是RNA和DNA的組成成分。(4)脂類組成元素:脂類主要由C、H、O 3種

5、化學(xué)元素組成,很多脂類物質(zhì)還含N和P等元素。分類及功能:脂類包括脂肪、類脂和固醇等。脂肪大量?jī)?chǔ)存在某些植物的種子,果實(shí)細(xì)胞和動(dòng)物的脂肪細(xì)胞中,它主要是生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的物質(zhì),此外高等動(dòng)物和人體內(nèi)的脂肪,還有減少身體熱量散失,維持體溫恒定,減少各部分器官之間摩擦和緩沖外界壓力等作用;類脂中的磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分,也是構(gòu)成多種細(xì)胞器膜結(jié)構(gòu)的重要組成成分;固醇類物質(zhì)主要包括膽固醇、性激素和VD等,這些物質(zhì)對(duì)于生物體維持正常的新陳代謝和生殖過程起重要的調(diào)節(jié)作用。(5)蛋白質(zhì)含量:在細(xì)胞中的含量只比水少,大約占細(xì)胞干重的50%以上。組成元素:蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N 4種化學(xué)元素組成,很多重要的

6、蛋白質(zhì)還含有S、P兩種元素,有的也含微量的Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。相對(duì)分子質(zhì)量:蛋白質(zhì)是一種高分子化合物,也就是相對(duì)分子質(zhì)量很大的生物大分子?;窘M成單位:蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸,組成蛋白質(zhì)的氨基酸大約有20種,結(jié)構(gòu)通式為,不同的氨基酸分子,具有不同的R基。氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式表明:每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基(NH2)和一個(gè)羧基(COOH),并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一碳原子上。分子結(jié)構(gòu):一個(gè)蛋白質(zhì)分子可以含有一條或幾條肽鏈,肽鏈通過一定的化學(xué)鍵互相連接在一起;由3個(gè)或3個(gè)以上氨基酸分子縮合而成,含有多個(gè)肽鍵的化合物,叫做多肽,多肽通常是鏈狀結(jié)構(gòu),叫做肽鏈;氨基酸

7、分子的互相結(jié)合方式是,一個(gè)氨基酸分子的羧基(COOH)和另一氨基酸分子氨基(NH2)相連接,同時(shí)失去一分子水,這種結(jié)合方式叫做脫水縮合,連接兩個(gè)氨基酸分子的鍵(NHCO)叫做肽鍵。由兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物,叫做二肽。結(jié)構(gòu)多樣性,由于組成蛋白質(zhì)分子的氨基酸的種類不同,數(shù)目成百上千,排列次序變化多端,肽鏈空間結(jié)構(gòu)千差萬別,因此蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)是極其多樣的。主要功能:有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì);有些蛋白質(zhì)有催化作用;有些蛋白質(zhì)有運(yùn)輸作用;有些蛋白質(zhì)有調(diào)節(jié)作用;有些蛋白質(zhì)有免疫作用??傊?,蛋白質(zhì)是細(xì)胞中重要的有機(jī)化合物,一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)。(6)核酸組成元素:核酸由C、H、

8、O、N、P等化學(xué)元素組成。相對(duì)分子質(zhì)量:是一種高分子化合物,相對(duì)分子質(zhì)量很大,大約是幾十萬至幾百萬?;窘M成單位:1個(gè)核酸是由1分子含氮的堿基,一分子五碳糖和1分子磷酸組成。分子結(jié)構(gòu):每個(gè)核酸分子是由幾百個(gè)乃至上億個(gè)核酸互相連接而成的長(zhǎng)鏈。分類:根據(jù)核酸中所含五碳糖的不同分為脫氧核糖核苷酸(DNA)和核糖核苷酸(RNA)。DNA主要存在于細(xì)胞核中,RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。功能:是一切生物的遺傳物質(zhì)。任何一種化合物都不能單獨(dú)完成某一種生命活動(dòng),只有按照一定的方式有機(jī)地組織起來,才能表現(xiàn)出細(xì)胞和生物體的生命現(xiàn)象。細(xì)胞是這些物質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)形式。二、生物體的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)1細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能(1)細(xì)胞膜的

9、分子結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成;在膜的中間由磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架,蛋白質(zhì)分子有的鑲在膜的表面,有的部分嵌插在磷脂雙分子層中,有的貫穿在整個(gè)磷脂雙分子層中;構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)質(zhì)分子大都不是靜止的,而是可以流動(dòng)的;細(xì)胞膜外表的糖被具有保護(hù)、潤(rùn)滑和識(shí)別作用。(2)細(xì)胞膜的主要功能細(xì)胞膜與細(xì)胞的物質(zhì)交換、細(xì)胞識(shí)別、分泌、排泄、免疫等都有密切關(guān)系,離子和小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞主要通過自由擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸,而大分子和顆粒性物質(zhì)主要通過內(nèi)吞作用和外排作用出入細(xì)胞。細(xì)胞膜可以讓水分子自由通過細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過,而其他的離子、小分子和大分子則不能通過,是一種選擇透過性

10、膜。(3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中含有水、無機(jī)鹽離子、脂類、糖類、氨基酸和核苷酸,還有許多種酶。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)為新陳代謝的進(jìn)行,提供所需要的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件。(4)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能線粒體:光鏡下,線粒體大多呈橢球形;電鏡下,線粒體是由內(nèi)、外兩層膜構(gòu)成,內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形成嵴,嵴的周圍充滿了液態(tài)基質(zhì)。線粒體是活細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的場(chǎng)所,在線粒體內(nèi)有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶,還含有少量的DNA。葉綠體,光鏡下葉綠體一般呈扁平的橢球形或球形;電鏡下,葉綠體的外面有雙層膜,使葉綠體內(nèi)部和外界隔開。葉綠體的內(nèi)部含有幾個(gè)到幾十個(gè)基粒,基粒和基粒間充滿基質(zhì),每個(gè)基粒都是一個(gè)個(gè)囊狀的結(jié)構(gòu)垛疊而成

11、的。在囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上,有進(jìn)行光合作用的色素,在葉綠體的基粒上和基質(zhì)中含有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶,基質(zhì)中還含少量的DNA。葉綠體是綠色植物葉內(nèi)細(xì)胞中進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。內(nèi)質(zhì)網(wǎng):內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),分為滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。由質(zhì)網(wǎng)增大了細(xì)胞內(nèi)膜面積,膜上附著很多酶,為細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的正常進(jìn)行提供有利條件。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì),脂類和糖類的合成有關(guān),也是蛋白質(zhì)等的運(yùn)輸通道。核糖體:核糖體是橢球形的粒狀小體,核糖體是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。高爾基體:一般認(rèn)為高爾基體與細(xì)胞分泌物的形成有關(guān),對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)運(yùn),植物細(xì)胞分裂時(shí),高爾基與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。中心體:動(dòng)物細(xì)胞和低等植物

12、細(xì)胞中有中心體,每個(gè)中心體由兩個(gè)互相垂直排列的中心粒及其周圍物質(zhì)組成,動(dòng)物細(xì)胞的中心體與有絲分裂有關(guān)。液泡:液泡是植物細(xì)胞質(zhì)中的泡狀結(jié)構(gòu)。液泡表面有液泡膜,液泡內(nèi)有細(xì)胞液,它對(duì)細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境起調(diào)節(jié)作用,可使細(xì)胞保持一定的滲透壓,保持膨脹的狀態(tài)。(5)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞核的主要結(jié)構(gòu)有核膜、核仁和染色質(zhì)等,在核膜上有許多核孔,細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所,是細(xì)胞遺傳特性和細(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。(6)原核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞最主要的特點(diǎn)是沒有由核膜包圍的典型的細(xì)胞核;大多數(shù)原核細(xì)胞體積比較??;細(xì)胞壁的主要成分是由糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合而成的化合物;細(xì)胞質(zhì)內(nèi)沒有高爾基體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和葉綠體等復(fù)

13、雜的細(xì)胞器,但有分散的核糖體,細(xì)胞內(nèi)的一個(gè)區(qū)域內(nèi)有絲狀DNA分子,稱作核區(qū),不具有染色體結(jié)構(gòu)。一個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體,細(xì)胞只有保持完整性,才能夠正常完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。2細(xì)胞增殖(1)有絲分裂細(xì)胞周期是指連接分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開始,到下一次分裂完成時(shí)為止,這是一個(gè)細(xì)胞周期。一個(gè)細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期兩個(gè)階段。分裂間期大約占細(xì)胞周期的90% 95%,分裂期大約占細(xì)胞周期的5% 10%。分裂間期細(xì)胞最大的特點(diǎn)是完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。細(xì)胞分裂期最明顯的變化是細(xì)胞核中染色體的變化。分裂期又分為前、中、后、末四個(gè)時(shí)期。前期:最明顯的變化是細(xì)胞核中出現(xiàn)染色體,同時(shí)核

14、仁解體,核膜逐漸消失,同時(shí)形成紡錘體,染色體散亂地分布在紡錘體的中央。中期:染色體的著絲點(diǎn)兩側(cè),被紡錘絲附著,紡錘絲牽引著染色體排列的赤道板,這一平面上,此期染色體形態(tài)比較固定,數(shù)目比較清晰。后期:著絲點(diǎn)分開,兩條姐妹染色單體也隨著分離,被紡錘絲牽引著分別向細(xì)胞的兩極移動(dòng)。末期:染色體解螺旋恢復(fù)成染色質(zhì)狀態(tài),核膜、核仁重建,植物細(xì)胞在赤道板位置出現(xiàn)了一個(gè)細(xì)胞板,細(xì)胞板向四周擴(kuò)展,形成細(xì)胞壁,將1個(gè)細(xì)胞分裂為兩個(gè)細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷,將1個(gè)細(xì)胞縊裂成兩個(gè)細(xì)胞。有絲分裂的意義是將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)復(fù)制后,精確地分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去,因而在生物的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定

15、性。(2)無絲分裂無絲分裂一般是核先延長(zhǎng),從核中部向內(nèi)凹進(jìn),縊裂成兩個(gè)細(xì)胞核,接著整個(gè)細(xì)胞從中部縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞,分裂過程沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。3細(xì)胞的分化、癌變和衰老(1)細(xì)胞分化在個(gè)體發(fā)育中,相同細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化是一種持久性的變化過程,它發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中,但在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明高度分化的植物細(xì)胞仍然保持著細(xì)胞的全能性。(2)細(xì)胞的癌變?cè)趥€(gè)體發(fā)育過程中,有的細(xì)胞由于受到致癌因子的作用,不能正常地完成細(xì)胞分化而變成了不受有機(jī)體控制的,連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞,這種細(xì)胞便是癌細(xì)胞。癌細(xì)胞的一些獨(dú)具的特征

16、:能夠無限增殖。癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。癌細(xì)胞的表面也發(fā)生了變化,糖蛋白等物質(zhì)減少。引起細(xì)胞癌變的致癌因子有物理致癌因子,化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子。癌細(xì)胞發(fā)生的原因是原癌基因激活,細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化引起的。(3)細(xì)胞衰老生物體內(nèi)的絕大多數(shù)細(xì)胞,都要經(jīng)過未分化、分化、衰老、死亡這幾個(gè)階段,細(xì)胞衰老和死亡也是一種正常的生命現(xiàn)象。衰老細(xì)胞具有的主要特征:衰老細(xì)胞內(nèi)水分減少,細(xì)胞萎縮,體積變小,細(xì)胞的新陳代謝速度減慢。衰老的細(xì)胞內(nèi),有些酶的活性降低。細(xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累。衰老的細(xì)胞內(nèi)呼吸速度減慢,細(xì)胞核體積增大,染色質(zhì)固縮,染色加深。細(xì)胞膜通透性功能改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。三、生物的

17、新陳代謝1酶(1)酶的發(fā)現(xiàn)1783年意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),說明胃具有化學(xué)性消化的作用,1836年德國(guó)科學(xué)家施旺從胃液中提取出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)(后來知道,這就是胃蛋白酶),1926年美國(guó)科學(xué)家薩姆納從刀豆種子中提取出脲酶的結(jié)晶,并證實(shí)脲酶是一種蛋白質(zhì),20世紀(jì)30年代,科學(xué)家相繼提取出多種酶,并指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)。20世紀(jì)80年代,美國(guó)科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)DNA也具有生物催化作用??梢娒甘腔罴?xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物,其中大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是DNA。(2)酶的特性酶具有高效性。酶具有專一性。每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。酶

18、需要適宜的條件,高溫、低溫以及過酸和過堿,都影響酶的活性,酶的催化作用需要適宜的溫度和pH值。2ATP(1)高能磷酸化合物高能磷酸化合物是指水解時(shí)釋放的能量在20.92kJ/mol以上的磷酸化合物。ATP水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54kJ/mol,它是各種活細(xì)胞內(nèi)存在的一種高能磷酸化合物。(2)ATP與ADP的互相轉(zhuǎn)化在有關(guān)酶的催化作用下,ATP分子中遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酶鍵水解,遠(yuǎn)離A的那個(gè)磷酸基團(tuán)脫離開,形成磷酸(Pi),同時(shí)儲(chǔ)存在這個(gè)高能磷酸鍵中的能量釋放出來,ATP轉(zhuǎn)化成ADP;在另一種酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同時(shí)與一個(gè)磷酸結(jié)合,從而轉(zhuǎn)化成ATP。(3)ATP的形成途徑對(duì)于動(dòng)

19、物和人來說,ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需要的能量,來自細(xì)胞內(nèi)呼吸作用中分解有機(jī)物釋放出來的能量,對(duì)于綠色植物來說,除了來自呼吸作用外還來自光合作用。3植物對(duì)水分的吸收和利用(1)滲透作用的原理水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散,叫做滲透作用。滲透作用必須具備兩個(gè)條件:一是具有半透膜,二是半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。(2)植物細(xì)胞的失水和吸水植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,并且原生質(zhì)層兩側(cè)的溶液通常具有濃度差。因此,當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度時(shí),植物細(xì)胞通過滲透作用吸水,逐漸表現(xiàn)質(zhì)壁分離,當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液的濃度時(shí),植物細(xì)胞通過滲透作用吸水,逐漸表現(xiàn)出質(zhì)壁分離后又復(fù)原的現(xiàn)象(3)

20、水分的運(yùn)輸、利用和散失根吸收的水分,通過根、莖、葉中的導(dǎo)管,運(yùn)輸?shù)街仓甑牡厣喜糠郑话阒挥?% 5%的水分參與光合作用和呼吸作用等生命活動(dòng),其余的水分幾乎都通過蒸騰作用散失掉了,而蒸騰作用是植物吸收水分和促進(jìn)水分在體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹匾獎(jiǎng)恿Α#?)合理灌溉合理灌溉就是指根據(jù)植物的需水規(guī)律適時(shí)地,適量地灌溉。4植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)(1)植物必需的礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素是指除了C、H、O以外,主要由根系從土壤中吸收的元素,科學(xué)家通過溶液培養(yǎng)法進(jìn)行了研究,確定植物必需的礦質(zhì)元素有13種,其中,N、P、S、K、Ca、Mg屬于大量元素,F(xiàn)e、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl屬于微量元素。(2)根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收礦質(zhì)元素是以

21、離子的形式被根尖吸收的。土壤溶液中的礦質(zhì)元素透過根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的過程是一個(gè)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程。成熟區(qū)表皮細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素和滲透吸水是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程。(3)礦質(zhì)元素的運(yùn)輸和利用礦質(zhì)元素進(jìn)入根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞以后,隨著水分最終進(jìn)入根尖內(nèi)的導(dǎo)管并進(jìn)一步運(yùn)輸?shù)街参矬w的各個(gè)器官中。有些礦質(zhì)元素(如K)進(jìn)入植物體以后,仍然呈離子狀態(tài),能夠被植物體再度利用;有些礦質(zhì)元素(如N、P、Mg)進(jìn)入值物體以后,形成不夠穩(wěn)定的化合物,也能被植物體再度利用;有些礦質(zhì)元素(如Ca、Fe)進(jìn)入植物體以后,形成難溶解的穩(wěn)定的化合物,不能被植物體再度利用。(4)合理施肥不同植物對(duì)各種必需的礦質(zhì)元素的需要

22、量不同,同一種植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)各種必需的礦質(zhì)元素的需要量也不同。合理施肥就是指根據(jù)植物的需肥規(guī)律,適時(shí)地、適量地施肥。5光合作用(1)光合作用的發(fā)現(xiàn)直到18世紀(jì)中期,人們一直以為植物體內(nèi)全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),都是從土壤中獲得的。1771年,英國(guó)科學(xué)家普里斯特利通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)植物可以更新空氣;1864年,德國(guó)科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉;1880年德國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼證明氧是由葉綠體釋放出來的,葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所;20世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧全部來自水。(2)葉綠體中的色素葉綠體中的色素包括葉綠素和類胡蘿卡素,葉綠素包

23、括葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b(黃綠色);類胡蘿卜素包括胡羅卜素(橙黃色)和葉黃色(黃色)。(3)光合作用的過程光合作用反應(yīng)式CO2 + H2O (CH2O)+ O2,光合作用可化分為兩個(gè)階段光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。在光反應(yīng)階段,葉綠體中的色素吸收光能,一方面是將水分子分解成氧和氫H,另一方面是在有關(guān)酶的催化作用下,促成ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成ATP。光反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)是在葉綠體內(nèi)的囊狀結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的。在暗反應(yīng)階段,綠葉從外界吸收來的CO2首先與植物體內(nèi)的一種含有五個(gè)碳原子的化合物(C5)結(jié)合,形成2個(gè)三碳的化合物,稱作CO2的固定,隨后在有關(guān)酶的催化作用下,一些三碳化合物接受ATP釋放出

24、的能量并被還原,經(jīng)過一系列化學(xué)變化形成糖類,另一些三碳化合物又形成五碳化合物,確切地說,光合作用的產(chǎn)物是有機(jī)物和氧氣。(4)光合作用的重要意義光合作用為幾乎所有生物提供物質(zhì)來源和能量來源;光合作用吸收CO2釋放O2,維持大氣中O2和CO2含量的相對(duì)穩(wěn)定;還對(duì)生物進(jìn)化具重要作用。(5)C3和C4植物的概念對(duì)于小麥、水稻等大多數(shù)綠色植物,在暗反應(yīng)階段,一個(gè)CO2被一個(gè)五碳化合物(C5)固定以后,形成兩個(gè)三碳化合物,C3化合物再被H還原,將這類僅有C3的植物叫做C3植物。而玉米甘蔗等植物,在暗反應(yīng)階段,CO2中的C首先轉(zhuǎn)移到C4中,然后才轉(zhuǎn)移到C3中,將這類植物叫做C4植物。(6)C3和C4植物葉片

25、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)C3植物葉片中的維管束鞘細(xì)胞不含葉綠體,維管束鞘以外的葉肉細(xì)胞排列疏松,但都含葉綠體,C4植物葉片中維管束鞘細(xì)胞比較大,里面含有沒有基粒的葉綠體,葉肉細(xì)胞則含有正常的葉綠體。6人和動(dòng)物體內(nèi)糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的代謝(1)糖類代謝食物中的糖經(jīng)消化分解成葡萄糖,葡萄糖被吸收,運(yùn)往全身各處,首先,在細(xì)胞中氧化分解,生成CO2和H2O釋放能量,供生命活動(dòng)的需要;其次,多余的部分可被肝臟和肌肉等組成合成糖元而儲(chǔ)存起來,最后,如還有多余的葡萄糖,可以轉(zhuǎn)變成脂肪和某些氨基酸。(2)脂類代謝脂類在各組織器官內(nèi)主要發(fā)生兩種變化,第一,在皮下結(jié)締組織,腹腔大網(wǎng)膜和腸系膜等處儲(chǔ)存起來常以脂肪形式存在。第二,在

26、肝臟和肌肉等處再度分解成甘油和脂肪酸,直接氧化分解成CO2和H2O,釋放大量的能量,或者轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃?。?)蛋白質(zhì)代謝蛋白質(zhì)被分解成各種氨基酸時(shí)有四種變化:第一,直接被用來合成各種組織蛋白;第二,合成一些具有一定生理功能的特殊蛋白質(zhì);第三,通過轉(zhuǎn)氨基作用,形成新的氨基酸;第四,通過脫氨基作用分解為含氮和不含氮部分,其中氨基可以轉(zhuǎn)變成尿素排出體外,不含氮部分可以氧化分解成CO2和H2O,也可以合成糖和脂肪。(4)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的關(guān)系在同一細(xì)胞內(nèi),這三類物質(zhì)的代謝是同時(shí)進(jìn)行的,三大物質(zhì)之間是可以轉(zhuǎn)化的,但轉(zhuǎn)化是有條件的。表達(dá)式(5)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝與人體健康的關(guān)系正常人血糖含量一般維持在80120

27、mg/dl,在長(zhǎng)期饑餓或肝功減退情況下,血糖降低到50 60mg/dl而得不到補(bǔ)充,會(huì)出現(xiàn)頭昏、心慌、四肢無力、面色蒼白等低血糖早期癥狀;如果一個(gè)人多食少動(dòng)就容易導(dǎo)致肥胖。如果脂肪來源太多,而肝功不好,或磷脂合成減少而造成脂肪在肝臟中堆積形成脂肪肝,長(zhǎng)期發(fā)展,最終造成肝硬化。蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中具有多方面的生理作用。人體每天都必須攝入足夠量的蛋白質(zhì),如果食物種類過于單一,體內(nèi)就會(huì)由于缺乏某些必需氨基酸而導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成受阻,出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良。7細(xì)胞呼吸(1)有氧呼吸高等動(dòng)植物進(jìn)行呼吸作用的主要方式是指細(xì)胞在氧的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生CO2和H2O,同時(shí)釋放大量能量的

28、過程。整個(gè)過程包括三個(gè)階段。第一階段:一分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,產(chǎn)生少量的氫同時(shí)釋放少量的能量,第二階段丙酮酸經(jīng)一系列反應(yīng)生成CO2和H,釋放少量能量,第三階段前兩階段產(chǎn)生H與氧結(jié)合生成水同時(shí)釋放大量能量。1mol葡萄糖徹底氧化分解共釋放2870kJ的能量,其中1161kJ儲(chǔ)存于ATP中。(2)無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成為不徹底氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放出少量能量的過程。第一階段與有氧呼吸第一階段相同,第二階段是丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和CO2成乳酸。(3)呼吸作用的意義第一,呼吸作用能為生物體生命活動(dòng)提供能量,第二,呼吸過程能為體內(nèi)

29、其他化合物的合成提供原料。8新陳代謝的基本類型(1)新陳代謝的概念新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱,它包括物質(zhì)代謝和能量代謝兩方面。物質(zhì)代謝是指生物體與外界環(huán)境之間物質(zhì)的交換和生物體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變和生物體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變過程。能量代謝是指生物體與外界環(huán)境之間能量的交換及生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)變過程。(2)新陳代謝的基本類型按照生物體同化作用和異化作用方式不同,新陳代謝基本類型可分為:同化作用的兩種類型自養(yǎng)型和異養(yǎng)型,異化作用的兩種類型需氧型和厭氧型。四、生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)1植物激素調(diào)節(jié)(1)植物的向性運(yùn)動(dòng)植物受單方向的外界刺激而引起的定向運(yùn)動(dòng),稱為向性運(yùn)動(dòng)如基向光性。(2)植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)和生理作用

30、發(fā)現(xiàn)1880年達(dá)爾文通過實(shí)驗(yàn)推想,胚芽鞘的尖端可能會(huì)產(chǎn)生某種物質(zhì),這種物質(zhì)在單側(cè)光照射下對(duì)胚芽鞘下面部分會(huì)產(chǎn)生某種影響。1928年,荷蘭科學(xué)家溫特通過實(shí)驗(yàn)證明,胚芽鞘尖端產(chǎn)生了某種物質(zhì),這種物質(zhì)從尖端運(yùn)輸?shù)较虏浚⑶夷軌虼龠M(jìn)胚芽鞘下面某些部分的生長(zhǎng)。1934年,荷蘭科學(xué)家郭葛從植物中分離出這種物質(zhì),鑒定后知道它是吲哚乙酸。由于具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的功能,因此給它取名生長(zhǎng)素。生理作用生長(zhǎng)素對(duì)植物生長(zhǎng)往往具有雙重性,低濃度可以促植物生長(zhǎng),促進(jìn)發(fā)芽,防止落花結(jié)果,高濃度能抑制生成,抑制發(fā)芽,疏花疏果。(3)生長(zhǎng)素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用第一,促進(jìn)扦插枝條生根;第二,促進(jìn)果實(shí)發(fā)育;第三防止落花落果。2人和高等運(yùn)

31、物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)(1)體液調(diào)節(jié)的概念體液調(diào)節(jié)是指某些化學(xué)物質(zhì)(如激素,CO2)通過體液的傳送,對(duì)人和動(dòng)物體的生理活動(dòng)所進(jìn)行的調(diào)節(jié)。(2)動(dòng)物激素的種類,產(chǎn)生部位及生理作用。激素名稱產(chǎn)生部位主要生理作用促甲狀腺激素垂體促進(jìn)甲狀腺的生長(zhǎng)發(fā)育,調(diào)節(jié)甲狀腺激素的合成和分泌促性腺激素垂體促進(jìn)性腺生長(zhǎng)發(fā)育,調(diào)節(jié)性激素的合成和分泌生長(zhǎng)激素由垂體分泌對(duì)運(yùn)物體的生長(zhǎng)有重要的調(diào)節(jié)作用,還能影響體內(nèi)的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝甲狀腺激素由甲狀腺分泌促進(jìn)新陳代謝,加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解;促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育;提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性胰島素胰島調(diào)節(jié)糖代謝,降低血糖含量,促進(jìn)血糖合成糖元,抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖,從而使血糖含量降低性

32、激素雄性激素由睪丸分泌促進(jìn)雄性生殖器官的發(fā)育和精細(xì)胞的生成,激發(fā)并維持雄性的第二性證雌性激素由卵巢分泌促進(jìn)雌性生殖器官的發(fā)育和卵細(xì)胞的生成,激發(fā)并維持雌性的第二性證和正常的性周期孕激素卵巢促進(jìn)子宮內(nèi)膜和乳腺的生長(zhǎng)發(fā)育,為受精卵著床和泌乳準(zhǔn)備條件(3)激素分泌的調(diào)節(jié)在大腦皮層的影響下,下丘腦可以通過垂體,調(diào)節(jié)和控制某些內(nèi)分泌腺中激素的合成和分泌;而激素進(jìn)入血液后,又可以反過來調(diào)節(jié)下丘腦和垂體中有關(guān)激素的合成和分泌。這種調(diào)節(jié)作用叫做反饋調(diào)節(jié)。通過反饋調(diào)節(jié),血液中的激素經(jīng)常保持在正常的相對(duì)穩(wěn)定水平。(4)相關(guān)激素間的協(xié)同作用和拮抗作用協(xié)同作用是指不同激素對(duì)同一生物效應(yīng)都發(fā)揮作用,從而達(dá)到增強(qiáng)效果的作

33、用。拮抗作用是指不同激素對(duì)同一生理效應(yīng)發(fā)揮相反作用。(5)CO2的調(diào)節(jié)作用CO2是調(diào)節(jié)呼吸的有效生理刺激,當(dāng)吸入CO2含量較高的混合氣時(shí),動(dòng)脈血中的CO2含量也隨之升高,這樣就形成了對(duì)呼吸中樞的有效刺激呼吸中樞的活動(dòng)就加強(qiáng),呼吸加深加快,加快對(duì)CO2的消除,使肺泡氣和動(dòng)脈血中的CO2含量維持在正常水平。(6)神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)動(dòng)物體各種活動(dòng)的基本方式是反射,反射大致可以分為非條件反射和條件反射兩類。反射活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,反射弧是由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器五個(gè)部分組成。(7)興奮的傳導(dǎo)神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo),刺激神經(jīng)纖維某一部分產(chǎn)生興奮,引起興奮部位膜內(nèi)外正負(fù)電位

34、交替變化,產(chǎn)生電位差形成局部電流,可以雙向傳遞。細(xì)胞間的傳遞神經(jīng)沖動(dòng)通過軸突傳導(dǎo)到突觸小體,其內(nèi)的突觸小泡釋放遞質(zhì)到突觸間隙,作用于突觸后,膜使另一神經(jīng)元產(chǎn)生興奮,單向傳遞。(8)高級(jí)神經(jīng)中樞的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)人和高等動(dòng)物生理活動(dòng)的高級(jí)神經(jīng)中樞是大腦皮層。大腦皮層的主要功能區(qū)包括:與軀體運(yùn)動(dòng)功能密切聯(lián)系的軀體運(yùn)動(dòng)中樞,位于中央前回,并且皮層代表區(qū)的位置與軀體各部分的關(guān)系是倒置的;與語言功能有關(guān)的言語區(qū),它包括運(yùn)動(dòng)性語言中樞S區(qū),聽覺性語言中樞H區(qū),視覺語言中樞V區(qū),書寫語言中樞W區(qū)。與內(nèi)臟活動(dòng)密切聯(lián)系的內(nèi)臟活動(dòng)中樞,位于皮層內(nèi)側(cè)面,調(diào)節(jié)血壓,呼吸和胃腸運(yùn)動(dòng)等。(9)神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的區(qū)別和聯(lián)系項(xiàng) 目

35、激素調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)區(qū)別作用范圍廣 泛窄 小作用時(shí)間持 久短 暫反應(yīng)時(shí)間緩 慢迅 速聯(lián)系神經(jīng)調(diào)節(jié)控制內(nèi)分泌系統(tǒng)的激素分泌種類及分泌量;內(nèi)分泌激素又影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、興奮性(10)激素調(diào)節(jié)與行為垂體分泌促性腺激素,促進(jìn)性腺發(fā)育和性激素的分泌進(jìn)而影響性行為。垂體分泌催乳素調(diào)控某些動(dòng)物對(duì)幼仔的照顧行為,而且能夠促進(jìn)某些合成食物器官發(fā)育和生理機(jī)能完成。(11)神經(jīng)調(diào)節(jié)和行為動(dòng)物的行為無論先天性行為(包括趨性、非條件反射、本能)還是后天性行為(包括印隨、模仿、條件反射等),都與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)有直接的聯(lián)系。在動(dòng)物的后天性行為中,生活體驗(yàn)和學(xué)習(xí)對(duì)行為的形成起到?jīng)Q定性作用。判斷、推理是后天性行為發(fā)展的最高級(jí)形式

36、,神經(jīng)系統(tǒng)越發(fā)達(dá),行為表現(xiàn)越復(fù)雜。五、生物的生殖和發(fā)育1生物的生殖(1)無性生殖及其意義無性生殖指不經(jīng)過生殖細(xì)胞的結(jié)合,由母體直接產(chǎn)生出新個(gè)體的生殖方式,包括分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖和營(yíng)養(yǎng)生殖。無性生殖中新個(gè)體所含的遺傳物質(zhì)與母體的相同,因而新個(gè)體基本上保持母體的一切性狀。(2)有性生殖及其意義由親本產(chǎn)生有性生殖的細(xì)胞(也叫做配子),經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合,成為合子(受精卵),再由合子發(fā)育成為新個(gè)體的生殖方式,叫做有性生殖。被子植物的花粉粒中含兩個(gè)精子,兩個(gè)精子通過花粉管到達(dá)胚囊,一個(gè)精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵,另一個(gè)精子與兩個(gè)極核結(jié)合,形成受精極核,這種受精方式叫做雙受精。(3)減數(shù)分裂

37、的概念進(jìn)行有性生殖的生物,在原始生殖的細(xì)胞發(fā)展為成熟生殖細(xì)胞的過程中,都要進(jìn)行減數(shù)分裂。在分裂過程中,染色體只復(fù)制一次,而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次,產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的生殖細(xì)胞。(4)精子和卵細(xì)胞的形成過程哺乳動(dòng)物的精子在睪丸中形成,精原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂間期染色體進(jìn)行復(fù)制,成為初級(jí)精母細(xì)胞。初級(jí)精母細(xì)胞最顯著的變化是聯(lián)會(huì)、四分體、交叉互換,同源染色體分離。這樣一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞分裂成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞,同時(shí)細(xì)胞中染色體數(shù)減半。次級(jí)精母細(xì)胞開始進(jìn)行減數(shù)第二次分裂,著絲點(diǎn)分開,染色單體分離被紡錘絲牽引著分別移向兩極,兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂成四個(gè)精細(xì)胞,精細(xì)胞再經(jīng)過一系列的變化形成精子。哺乳動(dòng)物的卵細(xì)胞在卵巢

38、中形成的,染色體的行為變化與精子形成一致,但一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)數(shù)第一次分裂形成一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè)極體。減數(shù)第二次分裂一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞形成、1個(gè)卵細(xì)胞、1個(gè)極體,同時(shí),第一次分裂形成的極體也分裂成兩個(gè)極體,不久極體消失,只生成1個(gè)卵細(xì)胞。(5)受精作用精子和卵細(xì)胞融合成為受精卵的過程叫做受精作用。2生物的個(gè)體發(fā)育(1)被子植物的個(gè)體發(fā)育種子的形成和萌發(fā):受精卵經(jīng)一次分裂形成頂細(xì)胞和基細(xì)胞,頂細(xì)胞經(jīng)過多次分裂形成球狀胚體,進(jìn)一步發(fā)育成具有子葉、胚芽、胚軸和胚根的胚。受精極核經(jīng)多次分裂形成胚乳,株被發(fā)育成種皮,這樣整個(gè)胚珠發(fā)育成種子。植株的生長(zhǎng)發(fā)育:種子在合適條件下萌發(fā)成幼苗,幼苗經(jīng)一段時(shí)間成為

39、具有根、莖、葉的植株,植株發(fā)育到一定階段,形成花芽,接下來開花結(jié)果,完成營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)。(2)高等動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育胚胎發(fā)育:受精卵完整幼體。胚后發(fā)育:胚后發(fā)育主要指身體的長(zhǎng)大和生殖器官的逐漸成熟。有些動(dòng)物的胚后發(fā)育屬于變態(tài)發(fā)育。六、遺傳、變異和進(jìn)化1遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)(1)DNA是主要的遺傳物質(zhì)通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì),現(xiàn)代科學(xué)研究證明,有些病毒不含DNA,只含RNA,在這些病毒中RNA是遺傳物質(zhì)因?yàn)榻^大多數(shù)的遺傳物質(zhì)是RNA,所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。(2)DNA的分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制分子結(jié)構(gòu),1953年沃森和克里克共同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu),其主要

40、特點(diǎn)是DNA分子是由兩條反行平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋的結(jié)構(gòu);DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架,堿基排列在內(nèi)側(cè);DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì),并且是A = T G = C這種一一對(duì)應(yīng)的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。復(fù)制,DNA分子復(fù)制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子過程,該過程是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程。新合成的DNA分子中,都保留了原來DNA分子的一條鏈,又叫做半保留復(fù)制。(3)基因的概念基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片斷,在染色體上呈直線排列。(4)基因控制蛋白質(zhì)的合成轉(zhuǎn)錄:在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行,以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成RNA的過

41、程。翻譯:在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行,以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。(5)基因?qū)π誀畹目刂粕锏囊磺行誀疃际鞘芑蚩刂频?,一些基因是通過控制酶的合成來調(diào)制代謝過程,從而控制生物性狀?;蚩刂菩誀畹牧硪环N情況是通過控制蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)來直接影響性狀。2基因的分離規(guī)律(1)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)豌豆是自花傳粉,而且是閉花授粉植物,豌豆具有容易區(qū)分的相對(duì)性狀,孟德爾選7對(duì)相對(duì)性狀做雜交實(shí)驗(yàn)。(2)一對(duì)相對(duì)性的遺傳實(shí)驗(yàn),純合的高莖豌豆與純合的矮莖豌豆進(jìn)行雜交,雜交產(chǎn)生子一代F1總是高莖的,讓子一代植株自交,F(xiàn)2代除了有高的,還有矮的,高 : 矮 = 3 : 1。(3)分離現(xiàn)象的解釋生物體的

42、性狀都是由遺傳因子(基因)控制的??刂骑@性性狀的顯性基因,用大寫字母(D)表示,控制隱性性狀的是隱性基因,用小寫字母表示(如d)。在生物體細(xì)胞中,控制性狀的基因成對(duì)存在,形成生殖細(xì)胞時(shí),成對(duì)基因彼此分離,配子中只含一個(gè)基因。F1(Dd)產(chǎn)生雌雄配子各兩種數(shù)目相等。受精時(shí)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,F(xiàn)2出現(xiàn)三種基因型DD,Dd,dd;兩種表現(xiàn)型。(3)對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證測(cè)交實(shí)驗(yàn),F(xiàn)1子一代和隱性親本類型相交,子代高莖和矮莖之比為1:1,證明F1在形成配子時(shí),成對(duì)的基因發(fā)生了分離,分離后的基因進(jìn)入到不同配子中。(4)基因分離定律的實(shí)質(zhì)在雜合子的細(xì)胞中位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有一定獨(dú)立性,生物體在

43、進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí),等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子傳給后代。(5)基因型和表現(xiàn)型生物個(gè)體表現(xiàn)出來的性狀叫做表現(xiàn)型,與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成叫做基因型。(6)基因分離定律在實(shí)踐中的應(yīng)用,有助于人們正確解釋生物界的某些遺傳現(xiàn)象;預(yù)測(cè)雜交后代類型和各種類型出現(xiàn)概率;對(duì)于動(dòng)植物育種實(shí)踐和醫(yī)學(xué)實(shí)踐都具有重要意義。3基因的自由組合定律(1)對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn):F1自交產(chǎn)生配子時(shí),每對(duì)基因彼此分離的同時(shí),不同對(duì)的基因之間可以自由組合,F(xiàn)1產(chǎn)生雌配子和雄配子就各有4種,它們是YR Yr yR和yr,并且它們之間的數(shù)量比較近于1:1:1:1。(2)

44、對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證一測(cè)交試驗(yàn)讓子一代F1植株(YyRr)與隱性純合子雜交(yyrr)F1產(chǎn)生四種配子,且數(shù)目相等,測(cè)交結(jié)果應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生4種類型的后代,數(shù)量應(yīng)當(dāng)接近相等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)期的設(shè)想,從而證實(shí)了F1在形成配子時(shí),不同對(duì)的基因是自由組合的。(3)基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的,在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離,同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。(4)基因自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用在動(dòng)植物育種工作中,通過雜交使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起,從而創(chuàng)造出對(duì)人類有益的新品種。在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中,分析家系中兩種遺傳病同時(shí)

45、發(fā)病的情況,并且推斷出后代的基因型和表現(xiàn)型以及它們出現(xiàn)的概率,為遺傳病的預(yù)測(cè)和診斷提供理論依據(jù)。(5)孟德爾獲得成功的原因第一,正確選用實(shí)驗(yàn)材料是孟德爾獲得成功的首要條件;第二,在對(duì)生物的性狀進(jìn)行分析時(shí),首先只針對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行研究,再研究?jī)蓪?duì)、三對(duì),這種由單因素到多因素的研究方法也是重要原因;第三,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析也是重要原因;第四,設(shè)計(jì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)程序:實(shí)驗(yàn)假說驗(yàn)證結(jié)論,也是重要原因。4性別決定和伴性遺傳(1)性別決定研究表明,生物的性別通常是由性染色體決定的。生物決定性別的方式,根據(jù)細(xì)胞中性染色體的差異主要有兩種XY型、ZW型。其中XX為雌性,XY為雄性。(2)伴性遺傳有

46、些性狀的遺傳常常與性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象就是伴性遺傳。5生物的變異(1)基因突變概念:由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添,缺失或改變,而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。特點(diǎn):普遍存在;隨機(jī)發(fā)生;自然狀態(tài)下,突變率低;突變是不定向的。人工誘變?cè)谟N上應(yīng)用,人工誘變是指用物理因素或化學(xué)因素來處理生物,使生物發(fā)生基因突變。從而提高突變率,創(chuàng)造變異類型,從中選擇、培育優(yōu)良的生物品種。(2)染色體變異染色結(jié)構(gòu)的變異包括染色體某一片斷的缺失、增加、顛倒180°和染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上,大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致生物體死亡。染色體數(shù)目的變異細(xì)胞中的一組非同源染色體,它們?cè)?/p>

47、形態(tài)和功能上各不相同,但是攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息,這樣的一組染色體,叫做一個(gè)染色體組。由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體,體細(xì)胞中含兩個(gè)染色體組的叫做二倍體,體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的叫做多倍體。利用人工誘導(dǎo)多倍體已培育出三倍體無子西瓜和甜菜,此外我國(guó)還創(chuàng)造出了自然界沒有的作物八倍體小黑麥。單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。單倍體育種可以明顯縮短育種年限。6人類遺傳病與優(yōu)生(1)單基因遺傳病、多基因遺傳病、染色體遺傳病單基因遺傳病是指受一對(duì)等位基因控制的遺傳病,顯性致病基因引起的有并指,軟骨發(fā)育不全,抗VD佝僂病,隱性致病基因引起的有白化病,先天性聾啞、

48、苯丙酮尿癥。多基因遺傳病是指由多對(duì)基因控制的人類遺傳病,主要包括一些先天性發(fā)育異常和一些常見病如唇裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓和青少年糖尿病,染色體遺傳病是由染色體異常而引起的多種遺傳病,如21三體綜合癥,性腺發(fā)育不良。(2)遺傳病對(duì)人類的危害我國(guó)大約有20% 25%的人患有各種遺傳病,每年新出生的先天缺陷的兒童,其中70% 80%是遺傳因素所致。自然流產(chǎn)兒中,大約50%是染色體異常引起的。(3)優(yōu)生的概念優(yōu)生就是讓每一個(gè)家庭生育出健康的孩子。(4)優(yōu)生的措施禁止近親結(jié)婚,進(jìn)行遺傳咨詢、適齡生育、產(chǎn)前診斷。7現(xiàn)代生物進(jìn)化理論(1)自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容過度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳變異、適者生存。(2)

49、種群是生物進(jìn)化的單位種群是指生活在同一地點(diǎn)的同種生物的一群個(gè)體。一個(gè)種群的全部個(gè)體所含有的全部基因,叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì),就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。(3)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料,可遺傳變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異,其中突變和染色體變異常統(tǒng)稱為突變。(4)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向種群中產(chǎn)生的變異是不定向的,經(jīng)過長(zhǎng)期自然選擇,不利變異被不斷淘汰,有利變異則逐漸積累,生物的進(jìn)化方向由自然選擇決定。(5)隔離導(dǎo)致物種形成物種的概念,物種是指分布在一定自然區(qū)域,具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能,而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖,并能夠產(chǎn)生出可育后代的一群生物。隔

50、離就是指不同種群間的個(gè)體,從自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。物種的形成,經(jīng)過長(zhǎng)期地理隔離,使種群的基因庫(kù)變的很不相同,并逐步出現(xiàn)生殖隔離,生殖隔離一旦形成,原來屬于同一物種的生物就形成了不同物種。七、生物與環(huán)境1生態(tài)因素環(huán)境中影響生物的形態(tài)、生理和分布等的因素,叫做生態(tài)因素(1)非生物因素光對(duì)植物的生理和分布起著決定性的作用。光可影響動(dòng)物的繁殖,影響動(dòng)物的活動(dòng)時(shí)間。溫度影響生物的分布,影響生物的生長(zhǎng)和發(fā)育。一切生物的生活都離不開水,水分過多過少都會(huì)對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育有明顯的影響。(2)生物因素種內(nèi)關(guān)系既有種內(nèi)互助,也有種內(nèi)斗爭(zhēng),種間關(guān)系包括共生、寄生、競(jìng)爭(zhēng)、捕食。(3)生態(tài)因素的綜合作用環(huán)境

51、中的各種生態(tài)因素對(duì)生物是同時(shí)起作用的,而不是單獨(dú)的,孤立地起作用。在各種生態(tài)因素的綜合作用下,又要注意找出其中的關(guān)鍵因素。2種群和生物群落(1)種群的特征種群密度,種群密度是指單位空間內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量。出生率和死亡率,出生率是指種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)目。死亡率是指種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)目。出生率和死亡率是決定種群大小和種群密度的重要因素。年齡組成,種群的年齡組成是指一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例分三種類型:增長(zhǎng)型、穩(wěn)定型和衰退型。性別比例種群的性別比例是指種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。(2)種群數(shù)量的變化,種群數(shù)量的變化包括增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定和下降

52、等。種群增長(zhǎng)的“廠型”曲線,在食物(養(yǎng)料)的空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害理想條件下,種群的數(shù)量往往會(huì)連續(xù)增長(zhǎng),Nt =。種群增長(zhǎng)的“S”型曲線,在自然界中,環(huán)境條件是有限的,隨著種群密度的上升,個(gè)體間對(duì)有限的空間食物和其他生活條件的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)必將加劇使出生率降低、死亡率也增高,從而使種群數(shù)量的增長(zhǎng)率下降。影響種群數(shù)量變化的因素,種群的數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入和遷出決定的。(3)研究種群數(shù)量變化的意義研究種群數(shù)量變化的規(guī)律,在野生生物資源的合理利用和保護(hù),害蟲的防治等方面有重要意義。(4)生物群落的概念在一定的自然區(qū)域內(nèi),相互之間具有直接或間接關(guān)系的各種生物的總和叫做生物群落。3生態(tài)系統(tǒng)(

53、1)生態(tài)系統(tǒng)的概念生物群落與它的無機(jī)環(huán)境相互作用而形成統(tǒng)一整體,叫做生態(tài)系統(tǒng)。(2)生態(tài)系統(tǒng)的類型森林生態(tài)系統(tǒng)分布在濕潤(rùn)、較濕潤(rùn)地區(qū),主要特點(diǎn)是動(dòng)植物種類繁多,群落的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,種群的密度和群落的結(jié)構(gòu)能夠長(zhǎng)期處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。草原生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)分布在干旱地區(qū),這里年降雨量很少,草原生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)植物種類要少得多,種群密度和群落結(jié)構(gòu)也常常發(fā)生劇烈變化。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人工建立的生態(tài)系統(tǒng),其主要特點(diǎn)是人的作用非常關(guān)鍵,農(nóng)作物是生態(tài)系統(tǒng)的主要成員,農(nóng)田中的動(dòng)植物種類較少,群落結(jié)構(gòu)單一。海洋生態(tài)系統(tǒng)把占地球表面積的71%的海洋,看做一個(gè)巨大的生態(tài)系統(tǒng),影響海洋生物的非生物因素主要是陽(yáng)光、溫

54、度和海水的鹽度。城市生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)是由自然系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)所組成的三大系統(tǒng)之間通過高密度的物質(zhì)流、能量流和信息流相互聯(lián)系,其中,人類的管理和決策起著決定性的調(diào)控作用,該生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)包括:人類起主導(dǎo)作用的生態(tài)系統(tǒng);物質(zhì)和能量的流通量大,運(yùn)轉(zhuǎn)快,高度開放;自動(dòng)調(diào)節(jié)能力弱。濕地生態(tài)系統(tǒng)沼澤地、泥灘地、河流、湖泊、紅樹林、沿海灘涂甚至包括在低潮時(shí)水深不超過6m的淺海水域都屬于濕地,被稱作“地球之腎”。(3)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的成分包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者。食物鏈和食物網(wǎng)在生態(tài)系統(tǒng)中,各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。食物鏈中生產(chǎn)者是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),初級(jí)消費(fèi)

55、者處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),次級(jí)消費(fèi)者處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí),在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中許多食物鏈彼此相互交錯(cuò)連接的復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系,叫做食物網(wǎng)。(4)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)能量流動(dòng)過程:生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者通過光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能輸入生態(tài)系統(tǒng)的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中心熱能的形式散失了,一部分則用于生產(chǎn)者的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖,也就是儲(chǔ)存在構(gòu)成植物體的有機(jī)物中,后一部分能量中,一部分隨植物遺體和殘枝敗葉等分解者分解,還有一部分被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)初級(jí)消費(fèi)者同化。第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化能量,一部分通過呼吸作用散失,一部分被分解者分解,還有一部分被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化。第三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流

56、動(dòng)與第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)大致相同。能量流動(dòng)的特點(diǎn):?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)和逐級(jí)遞減,能量傳遞效率大約是10% 20%。研究能量流動(dòng)的意義研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng),可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。?)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)在生態(tài)系統(tǒng)中,組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素,不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落,又從生物群落回到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程,這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。這里的生態(tài)系統(tǒng)指的是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)生物圈,其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性,所以叫做生物地球化學(xué)循環(huán)。碳循環(huán),綠色植物通過光合作用,把大氣中的CO2和H2O合成為糖類等有機(jī)物,生產(chǎn)者合成的含碳有機(jī)物被

57、各級(jí)消費(fèi)者所利用,生產(chǎn)者和消費(fèi)者在生命活動(dòng)過程中,通過呼吸作用,又把CO2釋放到大氣中,生產(chǎn)者和消費(fèi)者的遺體被分解者所利用,分解后產(chǎn)生的CO2也返回到大氣中,另外由古代動(dòng)植物遺傳變成的煤和石油等通過燃燒把CO2排放到大氣中,也加入到生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。可見,碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要以CO2的形式進(jìn)行,碳循環(huán)具有全球性。(6)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系二者同時(shí)進(jìn)行,彼此相互依存,不可分割。能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放,離不開物質(zhì)的合成和分解。物質(zhì)作為能量的載體,使能量沿食物鏈流動(dòng);能量作為動(dòng)力,使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。(7)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念,生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)

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