必修
(1)分子与细胞②、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。③、专营细胞内寄生生活;
2、根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒(常见的RNA病毒有:SARS病毒、(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、烟草花叶病毒等。遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合,;细胞器只有核糖体;有细胞壁(支原体除外),成分与真核细胞不同。
2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有成形的细胞核;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器(如线粒体、叶绿体,内质网等)。
3、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻(包括蓝球藻、颤藻和、念珠藻及发菜)、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。
4、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、磨菇等)等。蓝藻是细胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物。
细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物,但也有硝化细菌等少数种类的细菌是自养型生物。(P9)
三、细胞学说的建立:
1、细胞学说的主要建立者:德国科学家施莱登和施旺
2、细胞学说的要点:
(1)细胞是一个有机体,一切植物、动物都是由细胞发育而来
(2)细胞是一个相对独立的单位
(3)新细胞可以从老细胞中产生。
3、这一学说揭示了生物体结构的统一性,生物界的统一性;
二、最基本元素:C;主要元素;C、O、H、N、S、P;(含量占细胞鲜重97%以上)细胞含量最多4种元素(也称基本元素):C、O、H、N;组成细胞的化合物:无机物(水和无机盐)和有机物(蛋白质、脂质、糖类和核酸)
三、在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。
氨基酸:蛋白质的基本组成单位,组成蛋白质的氨基酸约有20种。脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接,同时失去一分子水。肽键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)。
二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。多肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。肽链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。
二、氨基酸分子通式:
三、氨基酸结构的特点:每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—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;R基的不同导致氨基酸的种类不同。
四、蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同,多肽链空间结构千变万化。
五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者):①构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;②催化作用:绝大多数的酶;③调节作用:一些激素如胰岛素、生长激素;④免疫作用:如抗体,抗原;⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
细胞膜上的载体
六、有关计算:①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目—肽链数②至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2)=肽链数
一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
二、核酸的作用:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含碱基有:ATGCRNA所含碱基有:AUGC
五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
三、脂质的比较:分类常见种类功能脂质脂肪∕
1、主要储能物质
2、保温
3、减少摩擦,缓冲和减压磷脂∕细胞膜的主要成分固醇胆固醇性激素维持生物
二、无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:①、构成某些重要的化合物,如:叶绿素中含Mg、血红蛋白中含Fe等②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)
三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用
1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA,),线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”
2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,)。
3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。参与细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”
5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
6、中心体:存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。归纳:
1、具有双层膜结构的细胞器:线粒体和叶绿体(细胞核具有双层膜但不是细胞器);无膜结构的细胞器是核糖体和中心体;其它细胞器(包括内质网、高尔基体、液泡、溶酶体)具有单层膜。(细胞膜具有单层膜也不属细胞器)
2、与能量转化有关并含有少量DNA和RNA的细胞器:线粒体和叶绿体。
3、含有色素的细胞器:叶绿体和液泡
三、分泌蛋白的合成和运输:核糖体(合成肽链)→内质网(加工)→高尔基体(加工)→细胞膜→细胞外与这一过程间接有关的细胞器还有线粒体(提供能量)
一、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。
二、原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
三、发生渗透作用的条件:
1、具有半透膜
2、半透膜两侧有浓度差
四、细胞的吸水和失水:外界溶液浓度>细胞内溶液浓度→细胞失水外界溶液浓度<细胞内溶液浓度→细胞吸水
一、细胞膜结构:磷脂蛋白质糖类↓↓↓磷脂双分子层“镶嵌,贯穿蛋白”糖被
二、1972年,桑格和尼克森提出生物膜的流动镶嵌模型。
结构特点:具有一定的流动性细胞膜(生物膜)功能特点:选择透过性
三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
二、酶的特性:①、高效性:催化效率比无机催化剂高许多。②、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
例如脂肪酶水解脂肪③、酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度过高、PH过高或过低会使酶变性;但低温只会使酶的活性降低,酶不会变性,当温度升高时酶的活性会逐渐恢复。“P”代表磷酸基团,“~”代表高能磷酸键,“-”代表普通化学键。
成ATP的过程。
3、无氧呼吸:一般是指细胞在缺氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。
二、有氧呼吸的总反应式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
三、无氧呼吸的总反应式:C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量(植物,酵母菌等)或C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量(乳酸菌,人和动物,马铃薯块茎,甜菜的块根等)
四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行):场所发生反应产物
五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质,线粒体基质、内膜细胞质基质条件氧气、多种酶无氧气参与、多种酶物质变化葡萄糖彻底分解,产生CO2和H2O葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精等能量变化释放大量能量(1161kJ被利用,其余以热能散失),形成大量ATP释放少量能量,形成少量ATP
六、影响呼吸速率的外界因素:
1、温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。
温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内,温度越低,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。
2、氧气: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。
黄素
三、光合作用的过程:光反应阶段条件光、色素、酶场所光酶在类囊体的薄膜上物质变化水的分解:H2O→[H]+O2↑ATP的生成:ADP+Pi→ATP能量变化光能→ATP中的活跃化学能暗反应阶段条件酶、ATP、[H]场所酶叶绿体基质物质变化酶CO2的固定:CO2+C5→2C3ATPC3的还原:C3+[H]→(CH2O)能量变化光能ATP中的活跃化学能→(CH2O)中的稳定化学能总反应式叶绿体CO2+H2OO2+(CH2O)
四、影响光合作用的外界因素主要有:
1、光照强度:
2、温度:
3、二氧化碳浓度:有丝分裂:1)细胞周期: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。包括分裂间期和分裂期。2)分裂间期:时间____,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成3)分裂期:前期:膜仁消失两体现中期:形定数晰赤道齐。
后期:点裂体分向两极。末期:两体消失膜仁现。植物细胞:在赤道板位置上出现细胞板,并由细胞板扩展形成细胞壁。
动物细胞:由细胞膜从细胞中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分。
三、细胞分化细胞的分化: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。细胞分化的意义:生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
发生在个体发育的全过程,胚胎时期达到最大。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。细胞分化的实质:基因的选择性表达细胞全能性:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的能力。
四、细胞衰老的特征:1)细胞内的水分减少,2)细胞内多种酶的活性降低3)色素会随着衰老而逐渐积累4)细胞内呼吸速率减慢5)细胞膜通透性改变,
五、细胞凋亡和细胞坏死细胞的凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。也称细胞编程性死亡。实例:细胞的自然更新,被病原体感染细胞的清除,蝌蚪尾部消失等。
细胞坏死:种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。必修
(2)遗传与进化
2、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。
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。用大写字母表示隐性基因:控制隐性性状的基因。用小写字母表示等位基因:位于一对同源染色体相同位置控制相对性状的基因。
如D与d基因。
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,自交后代不发生性状分离):分为显性纯合子(如AA的个体)和隐性纯合子(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,自交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。自交:基因型相同的生物体间相互交配。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)
三、基因分离定律的实质:在减I分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离。
四、基因分离定律的两种基本题型:●正推类型:(亲代→子代)亲代基因型子代基因型及比例子代表现型及比例⑴AA×AAAA全显⑵AA×AaAA:Aa=1:1全显⑶AA×aaAa全显⑷Aa×AaAA:Aa:aa=1:2:1显:隐=3:1⑸Aa×aaAa:aa=1:1显:隐=1:1⑹aa×aaaa全隐●逆推类型:(子代→亲代)亲代基因型子代表现型及比例⑴至少有一方是AA全显⑵aa×aa全隐⑶Aa×Aa显:隐=3:1⑷Aa×aa显:隐=1:1◆无中生有为隐性;有中生无为显性足自由组合定律)
二、基因自由组合定律思路:“先分开、再组合”(即一对性状一对性状计算,然后再相乘)如AaBb×AaBb1)后代基因型种类:3×3=9种2)表现型种类:2×2=4种3)后代出现AABb的概率:1/4×1/2=1/84)后代出现显性显性(A_B_)的概率:3/4×3/4=9/16
三、基因自由组合定律的应用在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。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减少一半。
一个精原细胞减数分裂形成四个精细胞,一个卵原细胞形成一个卵细胞和三个极体。
2、同源染色体:形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。
3、联会:同源染色体两两配对的现象。
4、四分体:联会后的同源染色体含有四条染色单体。
二、精子(形成场所:睾丸)与卵细胞(形成场所:卵巢)的形成过程及特征减Ⅰ的特征:同源染色体分开,分别移向细胞两极,非同源染色体自由组合减Ⅱ的特征:着丝点分裂,染色单体分开形成子染色体色体的右上角写上基因
2、伴X隐性遗传的特点:①男性患者多于女性患者②隔代遗传,交叉遗传③母病子必病,女病父必病
3、家族系谱图中遗传病遗传方式的快速判断无中生有为隐性→病女父或子正常为常隐有中生无为显性→病男母或女正常为常显附:常见遗传病类型(要记住):伴X染色体隐性遗传病:色盲、血友病伴X染色体显性遗传病:抗维生素D佝偻病常染色体隐性:先天性聋哑、白化病常染色体显性:多(并)指死S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”。
(二)艾弗里的体外转化实验:
1、实验过程:(P-44)
2、实验证明:DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(即:DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质)
二、赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
1、T2噬菌体机构和元素组成:
2、实验方法:同位素示踪法
3、实验结论:子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。(即:DNA是遗传物质)
四、小结:细胞生物(真核、原核)非细胞生物(病毒)核酸DNA和RNADNARNA遗传物质DNADNARNA因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。
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、DNA的特性:①多样性:碱基对的排列顺序是千变万化的。(排列种数:4n(n为碱基对对数)②特异性:每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。
5、DNA的功能:携带遗传信息(DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息)。
6、与DNA有关的计算:在双链DNA分子中:①A=T、G=C②任意两个非互补的碱基之和相等;且等于全部碱基和的一半
二、DNA的复制
1、概念:以亲代DNA分子两条链为模板,合成子代DNA的过程
2、时间:有丝分裂间期和减Ⅰ前的间期
3、场所:主要在细胞核
4、过程:(P-54)①解旋②合成子链③子、母链盘绕形成子代DNA分子
5、特点:半保留复制,边解旋边复制
6、原则:碱基互补配对原则
7、条件:①模板:亲代DNA分子的两条链②原料:4种游离的脱氧核糖核苷酸③能量:ATP④酶:解旋酶、DNA聚合酶等
(2)过程(P-63)
(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)
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。(密码子:mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,叫做一个“遗传密码子”。)
(2)过程:(P-64)
(3)条件:模板:mRNA原料:氨基酸(20种)能量:ATP搬运工具:tRNA场所: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=6:3:1
四、基因对性状的控制
1、中心法则
2、基因控制性状的方式:
(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;
(2)通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
根本原因:控制合成血红蛋白的基因发生碱基对的替换。
2、原因:物理因素:X射线、激光等;化学因素:亚硝酸盐等;生物因素:病毒、细菌等。
3、特点:①普遍性②不定向性③随机性④多害少利性⑤低频性
4、时间:细胞分裂间期(DNA复制时期)
(二)基因重组
1、概念:是指生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合的过程。
2、种类:①基因的自由组合:减数分裂(减Ⅰ后期)形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,位于这些染色体上的非等位基因也自由组合。②基因的交叉互换:减Ⅰ四分体时期,同源染色体上(非姐妹染色单体)之间等位基因的交换。结果是导致染色单体上基因的重组,组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。
3、应用(育种):杂交育种
4、意义:①为生物的变异提供了丰富的来源;②为生物的进化提供材料;③是形成生物体多样性重要原因之一类型:缺失、重复、倒位、易位
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
2、染色体组:
(1)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。
(2)染色体组数的判断:①染色体组数例1:以下各图中,各有几个染色体组?答案:(方法:细胞中染色体大小和形态有几个一样的就有几个染色体组)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:(方法:读音相同的字母有几个就有几个染色体组)
3、单倍体、二倍体和多倍体单倍体:只要是由配子发育成的个体都叫单倍体。二倍体和多倍体: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:过程:花粉(药)离体培养和人工诱导染色体加倍原理:染色体变异实例:优缺点:明显缩短育种年限,后代都是纯合子,但技术较复杂。
(一)单基因遗传病
1、概念:由一对等位基因控制的遗传病。
2、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、禁止近亲结婚:每个人都可能携带5-6个不同的隐性致病基因,在近亲结婚的情况下,双方从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会大大增加。
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。
3、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。与鉴定
3、基因工程育种:1)原理:基因重组2)优点:克服远缘杂交杂交不亲和障碍,可以定向改造生物的性状。
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、现代生物进化理论(以达尔文自然选择学说为核心)种群是生物进化的基本单位(生物进化的实质是种群基因频率的改变)要点基因突变、基因重组、染色体变异产生生物进化的原材料自然选择决定进化方向隔离是物种形成的必要条件突变和基因重组,自然选择和隔离是物种形成的三个基本环节。
1、基因频率的计算,如AA占46%,Aa占38%,则a的基因频率=_______
2、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。
3、隔离:地理隔离:同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、共同进化与生物多样性的形成
1、共同进化: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。
2、生物多样性包括: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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(3)稳态与环境体液包括细胞内液(占2/3)和细胞外液。由细胞外液构成的液体环境就是内环境,由血浆、组织液和淋巴三部分组成。
2、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又完全不相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液淋巴中蛋白质含量较少。
3、内环境的理化性质:渗透压,酸碱度,温度等相对稳定血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;无机盐中Na+、Cl-占优势正常人的血浆近中性,PH为7.35-7.45,与HCO3-、HPO42-等离子有关;人的体温维持在370C左右。、突触间隙与突触后膜。突触前膜是轴突末端突触小体的膜,突触后膜一般是树突膜或者胞体膜。
(3)兴奋在神经元之间的单向传递兴奋在神经元与神经元之间是通过神经递质来传递。突触前膜的突触小泡受到刺激,就会释放神经递质扩散通过突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,引起另一个神经元的兴奋或抑制。信号转换:电信号→化学信号→电信号;传递方向:单向传递(轴突→树突,轴突→胞体)单向传递的原因:因为神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜。
3、人脑的高级功能言语区:人脑特有的高级功能。运动性失语症:当S区受到损伤时,病人能够看懂文字和听懂别人的谈话.但却不会讲话.也就是不能用词语表达自己的思想,(能看,能听,不会说)。
4、动物激素调节
(1)下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。
(2)人体主要激素的作用:内分泌腺激素名称化学本质生理作用下丘脑抗利尿激素肽和蛋白质类促进肾小管和集合管对水分的重吸收TRH调节垂体合成和分泌促甲状腺激素TSH调节垂体合成和分泌促性腺激素垂体生长激素促进生长,主要是蛋白质的合成和骨的生长促甲状腺激素促进甲状腺的生长发育,调节甲状腺激素促性腺激素促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌甲状腺甲状腺激素氨基酸衍生物促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统兴奋性肾上腺肾上腺素①促进肝糖原分解,参与糖代谢调节②促进细胞代谢,增加产热,参与体温调节睾丸雄性激素固醇激发并维持雄性注:①肽类,蛋白质类激素易被胃肠道消化酶分解而破坏,一般采用注射方法,不宜口服
(3)激素调节的特点:a微量和高效;b通过体液运输;c作用于靶器官和靶细胞(激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了)
5、神经调节与体液调节在维持稳态中的作用体液调节:是指某些化学物质(如激素、CO2等)通过体液运输,对人和高等动物的生理活动所进行的调节。
(1)神经调节与体液调节的比较比较项目神经调节体液调节作用途径反射弧体液运输反应速度迅速较缓慢作用范围准确、比较局限较广泛作用时间短暂比较长
(2)神经调节和体液调节的关系一方面不少内分泌腺本身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。
6、人体免疫系统在维持稳态中的作用
(1)免疫可分为非特异性免疫和特异性免疫,非特异性免疫包括人体的皮肤、黏膜等组成的
(2)在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞。
它是由造血干细胞分化、发育而来的。部分细胞随血液进入胸腺发育成T细胞,部分细胞在骨髓发育成B细胞。
(3)抗原一般都是进入人体的外来物质,但自身的组织和细胞也可称为抗原,如癌细胞等。
(4)抗体是机体受抗原刺激,由浆细胞产生的,并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。抗体主要分布于血清,少数分布在组织液和外分泌液(如乳汁)中。
(5)体液免疫的过程:抗原进入机体后,大多数抗原经吞噬细胞的摄取和处理,然后将抗原呈递给T细胞,刺激T细胞产生淋巴因子。
有的抗原可以直接刺激B细胞。B细胞接受抗原刺激后,在淋巴因子的作用下,开始进行一系列的增殖、分化,形成浆细胞和记忆细胞。(记忆细胞保持对抗原的记忆,一段时间后,相同的抗原再次进入机体,记忆细胞就迅速增殖、分化,形成大量浆细胞)浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
抗体与抗原结合,被吞噬细胞消化。
(6)细胞免疫的过程:刚开始与体液免疫的开始基本相同。不同的是T细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成效应T细胞和记忆细胞。
效应T细胞与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,使靶细胞裂解死亡。使抗原失去寄生的基础,因而被吞噬消灭。
(7)在特异性免疫反应中,体液免疫和细胞免疫之间,既各自有其独特作用,又相互配合,共同发挥免疫效应。
①产生:幼嫩的芽、叶、发育中的种子②运输:极性运输,即从形态学的上端向形态学的下端运输,单向。运输方式是主动运输③分布:植物体各个器官中都有分布,多数集中在生长旺盛的部位。
(4)生长素的生理作用:两重性:既能促进生长,又能抑制生长;既能促进发芽,又能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。
生长素作用两重性表现的具体实例:①根的向地性;②顶端优势顶端优势:植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。原因:由于顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,使这里的生长素浓度过高,从而使侧芽的生长受到抑制的缘故。解除方法为:摘掉顶芽。
顶端优势的原理在农业生产实践中应用的实例是棉花摘心。补充:①不同浓度的生长素作用于同一器官,引起的生理作用功能不同,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。②同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功能不同,原因:不同的器官对生长素的敏感性不同:根〉芽〉茎4.生长素在农业生产实践中的应用①促进果实发育(如无子番茄(黄瓜、辣椒等),在没有受粉的番茄雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液可获得无子果实。
);②促进扦插枝条生根(用一定浓度的生长素类似物处理枝条);③防止落花落果。生长素类似物是人工合成的物质,具有与生长素相似的生理效应。(例如α-萘乙酸,
2、4-D)
2、其他植物激素激素种类合成部位作用赤霉素(GA)主要是未成熟的种子,幼根或幼芽促进细胞伸长,从而引起植株增高细胞分裂素主要是根尖促进细胞分裂脱落酸根冠,萎蔫的叶片促进叶与果实的衰老与脱落乙烯植物的各个部位促进果实成熟
1、种群的特征
(1)种群的概念:生活在同一区域的同一种生物。
基本特征:种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数。出生率,死亡率:单位时间里新出生的(死亡的)个体数目占该种群个体总数的比率。迁入率和迁出率:单位时间内迁入或迁出的个体,占该种群个体总数的比率,分别称为迁入率或迁出率。
出生率和死亡率,迁入率和迁出率是决定种群数量变化的。年龄组成:一个种群中各年龄期的个体数目的比例,分为增长型、稳定型和衰退型。可以预测种群密度的变化。
性别比例:种群中雌雄个体数目的比例。
2、种群的数量变动及数字模型
(1)种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线“J”型曲线:在理想条件下种群数量增长的形式,以时间为横坐标,种群数量为纵坐标。模型假设:在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,特点:种群数量连续增长,增长率不变。
“S”型曲线:然界的资源和空间总是有限的,种群经过一段时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线。环境容纳量(K值):在环境条件不受破坏的情况下,一定空间所能维持的种群最大数量。K值不是固定不变的。
特点:S型增长曲线渐进于K值,但不会超过K值即环境容纳量,有时在K值左右保持相对稳定,此时出生率与死亡率大致相等。种群数量在K/2时,种群的增长速率最大。
3、群落的结构特征
(1)群落的概念:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
(2)群落的物种组成:群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,不同群落的物种数目有差别,群落中物种数目的多少称为丰富度。
(3)种间关系种间关系概念举例捕食一种生物以另一种生物作为食物。老鹰捕食老鼠竞争两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等水稻和稗草寄生一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄生)的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。
人体内的蛔虫互利共生两种生物共同生物在一起,相互依存,彼此有利。豆科植物与根瘤菌
(4)群落的空间结构垂直结构:在垂直方向上物种分布,森林植物的分层与对光的利用有关,动物的分层与食物和栖息条件有关。水平结构:在水平方向上物种分布,注意:生产者可以说是生态系统的基石,消费者的存在能够加快生态系统的物质循环,分解者能将动物的遗体和动物的排遗物分解成无机物。
食物链的组成成分:生产者与消费者举例:植物蝗虫青蛙蛇鹰生产者初级消费者次级消费者三级消费者四级消费者食物链与食物网的作用: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。
2、生态系统的物质循环和能量流动的基本规律和应用
(1)生态系统的能量流动过程及特点起点:从生产者固定太阳能开始。渠道:沿食物链和食物网依次传递去处:呼吸消耗,下一营养级同化,分解者分解。
生态系统的能量流动特点:单向流动(能量只能从前一营养级流向后一营养级,而不能反向流动);逐级递减,传递效率为10%~20%
(2)研究能量流动的实践意义①可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。②还可以帮助人们调整生态系统中的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。
(3)物质循环概念和特点:①概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断地进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。
这里说的生态系统是指地球上最大的生态下系统——生物圈,其中的物质循环带有全球性,所以又叫生物地球化学循环。②特点:无机环境中的物质可以被生物群落反复利用
(4)生态系统中的碳循环大气中的CO2燃烧分解作用动物植物动植遗体及排泄物化石燃料碳循环:①碳在无机环境中是以二氧化碳和碳酸盐的形式存在的。②碳在无机环境与生物群落之间是以二氧化碳的形式进行循环的。
③生产者通过光合作用(少数是化能合成作用),把大气中的二氧化碳和水合成为糖类等有机物。生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用。生产者和消费者在生命活动过程中,通过呼吸作用,又把二氧化碳放回到大气中。
生产者和消费者死后的尸体又被分解者所利用,分解后产生的二氧化碳也返回到大气中。温室效应a原因:化学燃料大量燃烧,使大气中二氧化碳含量迅速增加。b危害:导致气温升高,加快极地冰川的融化,导致海平面上升,进而对生物生存构成威胁。
c缓解措施:植树造林,开发新能源,减少化学燃料的燃烧。
3、生态系统中的信息传递
(1)生态系统的信息传递①信息的种类物理信息、化学信息、行为信息②信息传递的作用:生命活动的正常进行离不开信息的作用(如:蝙蝠的回声定位);生物的种群繁衍离不开信息的传递(如:植物开花需要光信息的刺激)信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定(如狼和兔子)。
4、生态系统的稳定性
(1)生态系统的稳定性:生态系统的所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
具有的原因是: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,是生态系统自我调节能力的基础。生态系统的自我调节能力是有限的。
抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。恢复力稳定性: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。备注:生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高。
提高生态系统稳定性的措施:一方面要控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应该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,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构于功能的协调。生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性生物多样性的价值:①直接使用价值:药用价值,工业原料,科研价值,美学价值。②间接使用价值:生物多样性具有重要的生态功能。
③潜在使用价值:我们对大量野生生物的使用价值还未发现、未研究、未开发利用的部分。
(3)生物多样性的保护措施:①就地保护:a、主要是建立自然保护区;b、保护对象主要有:有代表性的自然生态系统和珍稀濒危动植物的天然分布区;吉林长白山自然保护区--保护完整的温带森林生态系统。青海湖鸟岛自然保护区--保护斑头雁、棕头鸥等鸟类及它们的生存环境。
②易地保护是就地保护的补充,它为将灭绝的生物提供了生存的最后机会。
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