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高中生物必修1.2复习知识结构网络图.doc

高中生物必修1.2复习知识结构网络图.doc

上传者: aishu 2011-08-08 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《高中生物必修1.2复习知识结构网络图doc》,可适用于高中教育领域,主题内容包含高考资源网高三第一轮复习生物知识结构网络图第一单元生命的物质基础和结构基础(细胞中的化合物、细胞的结构和功能、细胞增殖、分化、癌变和衰老、生物膜系统符等。

高考资源网高三第一轮复习生物知识结构网络图第一单元生命的物质基础和结构基础(细胞中的化合物、细胞的结构和功能、细胞增殖、分化、癌变和衰老、生物膜系统和细胞工程)化学元素与生物体的关系生物体中化学元素的组成特点生物界与非生物界的统一性和差异性细胞中的化合物一览表化合物分类元素组成主要生理功能水组成细胞维持细胞形态运输物质提供反应场所参与化学反应维持生物大分子功能调节渗透压无机盐构成化合物(Fe、Mg)组成细胞(如骨细胞)参与化学反应维持细胞和内环境的渗透压)糖类单糖二糖多糖C、H、O供能(淀粉、糖元、葡萄糖等)组成核酸(核糖、脱氧核糖)细胞识别(糖蛋白)组成细胞壁(纤维素)脂质脂肪磷脂(类脂)固醇C、H、OC、H、O、N、PC、H、O供能(贮备能源)组成生物膜调节生殖和代谢(性激素、VitD)保护和保温蛋白质单纯蛋白(如胰岛素)结合蛋白(如糖蛋白)C、H、O、N、S(Fe、Cu、P、Mo……)组成细胞和生物体调节代谢(激素)催化化学反应(酶)运输、免疫、识别等核酸DNARNAC、H、O、N、P贮存和传递遗传信息控制生物性状催化化学反应(RNA类酶)蛋白质的相关计算设构成蛋白质的氨基酸个数m构成蛋白质的肽链条数为n构成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为a蛋白质中的肽键个数为x蛋白质的相对分子质量为y控制蛋白质的基因的最少碱基对数为r则肽键数=脱去的水分子数为……………………………………蛋白质的相对分子质量…………………………………………或者…………………………………………蛋白质的组成层次核酸的基本组成单位名称基本组成单位核酸核苷酸(种)一分子磷酸(HPO)一分子五碳糖(核糖或脱氧核糖)核苷一分子含氮碱基(种:A、G、C、T、U)DNA脱氧核苷酸(种)一分子磷酸一分子脱氧核糖脱氧核苷一分子含氮碱基(A、G、C、T)RNA核糖核苷酸(种)一分子磷酸一分子核糖核糖核苷一分子含氮碱基(A、G、C、U)生物大分子的组成特点及多样性的原因名称基本单位化学通式聚合方式多样性的原因多糖葡萄糖CHO脱水缩合葡萄糖数目不同糖链的分支不同化学键的不同蛋白质氨基酸氨基酸数目不同氨基酸种类不同氨基酸排列次序不同肽链的空间结构核酸(DNA和RNA)核苷酸核苷酸数目不同核苷酸排列次序不同核苷酸种类不同生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定物质试剂操作要点颜色反应还原性糖斐林试剂(甲液和乙液)临时混合加热砖红色脂肪苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)切片高倍镜观察桔黄色(红色)蛋白质双缩脲试剂(A液和B液)先加试剂A再滴加试剂B紫色DNA二苯胺加molLNaCl溶液Ml沸水加热min蓝色选择透过性膜的特点细胞膜的物质交换功能线粒体和叶绿体共同点、具有双层膜结构、进行能量转换、含遗传物质DNA、能独立地控制性状、决定细胞质遗传、内含核糖体、有相对独立的转录翻译系统、能自我分裂增殖真核生物细胞器的比较名称化学组成存在位置膜结构主要功能线粒体蛋白质、呼吸酶、RNA、脂质、DNA动植物细胞双层膜能量代谢有氧呼吸的主要场所叶绿体蛋白质、光合酶、RNA、脂质、DNA、色素植物叶肉细胞光合作用内质网蛋白质、酶、脂质动植物细胞中广泛存在单层膜与蛋白质、脂质、糖类的加工、运输有关高尔基体蛋白质、脂质蛋白质的运输、加工、细胞分泌、细胞壁形成溶酶体蛋白质、脂质、酶细胞内消化核糖体蛋白质、RNA、酶无膜合成蛋白质中心体蛋白质动物细胞低等植物细胞与有丝分裂有关细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律间期前期中期后期末期DNA含量aaaaaa染色体数目(个)NNNNN染色体单数(个)NN染色体组数(个)同源染色数(对)NNNNN注:设间期染色体数目为N个未复制时DNA含量为a。理化因素对细胞周期的影响理化因素间期前期中期后期末期机理应用过量脱氧胸苷+抑制DNA复制治疗癌症秋水仙素+抑制纺锤体形成获得多倍体低温()+++++影响酶活和供能低温贮藏注:+表示有影响细胞分裂异常(或特殊形式分裂)的类型及结果类型分裂方式结果事例细胞质不分裂有丝分裂双(多)核细胞多核胚囊个别染色体不分离有丝分裂、减数分裂单体、多体三体、唐氏综合征全部染色体不分离有丝分裂、减数分裂多倍体四倍体植物染色体多次复制但不分离有丝分裂多线巨大染色体果蝇唾腺染色体两个以上中心体有丝分裂多极核细胞分裂与分化的关系已分化细胞的特点分化后形成的不同种类细胞的特点分化与细胞全能性的关系细胞的生活史癌细胞的特点衰老细胞的特点细胞的死亡生物膜与生物膜系统细胞工程植物组织培养与动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养生物学原理细胞全能性细胞分裂培养基性质固体液体培养基成分蔗糖、氨基酸、维生素、水、矿物质、生长素、细胞分裂素、琼脂葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、水、动物血清取材植物器官、组织或细胞动物胚胎、幼龄动物器官或组织培养对象植物器官、组织或细胞分散的单个细胞过程脱分化、再分化原代培养、传代培养细胞分裂生长分化特点分裂:形成愈伤组织分化:形成根、芽只分裂不分化贴壁生长接触抑制培养结果新的植株或组织细胞株或细胞系应用快速繁殖培育无病毒植株提取植物提取物(药物、香料、色素等)人工种子培养转基因植物生产蛋白质生物制品皮肤细胞培养后移植检测有毒物质生理、病理、药理研究培养条件无菌、适宜的温度和pH植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合生物学原理膜的流动性、膜融合特性前期处理原生质体制备:纤维素酶和果胶酶处理细胞分散:胰蛋白酶处理方法和手段物理:离心、振动、电刺激化学:聚乙二醇(PEG)(同前)生物:灭活的病毒应用进行远缘杂交创造植物新品种制备单克隆抗体基因定位下游技术(后续技术)植物组织培养动物细胞培养第二单元生物的新陈代谢Ⅰ植物代谢部分:酶与ATP、光合作用、水分代谢、矿质营养、生物固氮酶的分类酶促反应序列及其意义酶促反应序列生物体内的酶促反应可以顺序连接起来即第一个反应的产物是第二个反应的底物第二个反应的产物是第三个反应的底物以此类推所形成的反应链叫酶促反应序列。如意义各种反应序列形成细胞的代谢网络使物质代谢和能量代谢沿着特定路线有序进行确定了代谢的方向。生物体内ATP的来源ATP来源反应式光合作用的光反应ADP+Pi+能量ATP化能合成作用有氧呼吸无氧呼吸其它高能化合物转化(如磷酸肌酸转化)C~P(磷酸肌酸)+ADPC(肌酸)+ATP生物体内ATP的去向光合作用的色素光合作用中光反应和暗反应的比较比较项目光反应暗反应反应场所叶绿体基粒叶绿体基质能量变化光能电能电能活跃化学能活跃化学能稳定化学能物质变化HOH+ONADP+H+eNADPHATP+PiATPCO+NADPH+ATP(CHO)+ADP+Pi+NADP+HO反应物HO、ADP、Pi、NADPCO、ATP、NADPH反应产物O、ATP、NADPH(CHO)、ADP、Pi、NADP、HO反应条件需光不需光反应性质光化学反应(快)酶促反应(慢)反应时间有光时(自然状态下无光反应产物暗反应也不能进行)C植物和C植物光合作用的比较C植物C植物光反应叶肉细胞的叶绿体基粒叶肉细胞的叶绿体基粒暗反应叶肉细胞的叶绿体基质维管束鞘细胞的叶绿体基质CO固定仅有C途径C途径C途径C植物与C植物的鉴别方法方法原理条件和过程现象和指标结论生理学方法在强光照、干旱、高温、低CO时C植物能进行光合作用C植物不能。密闭、强光照、干旱、高温生长状况:正常生长或枯萎死亡正常生长:C植物枯萎死亡:C植物形态学方法维管束鞘的结构差异过叶脉横切装片是否有两圈花细胞围成环状结构鞘细胞是否含叶绿体是:C植物否:C植物化学方法合成淀粉的场所不同酒精溶解叶绿素淀粉遇面碘变蓝叶片脱绿加碘过叶脉横切制片观察出现蓝色:蓝色出现在维管束鞘细胞蓝色出现在叶肉细胞出现现象时:C植物出现现象时:C植物C植物中C途径与C途径的关系注:磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为PEP。C植物比C植物光合作用强的原因C植物C植物结构原因:维管束鞘细胞的结构以育不良无花环型结构无叶绿体。光合作用在叶肉细胞进行淀粉积累影响光合效率。发育良好花环型叶绿体大。暗反应在此进行。有利于产物运输光合效率高。生理原因:PEP羧化酶磷酸核酮糖羧化酶只有磷酸核酮糖羧化酶。磷酸核酮糖羧化酶与CO亲和力弱不能利用低CO。两种酶均有。PEP羧化酶与CO亲和力大利用低CO能力强。光能利用率与光合作用效率的关系影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系光合作用实验的常用方法植物对水分的吸收和利用植物对水分的吸收扩散作用与渗透作用的联系与区别半透膜与选择透过性膜的区别与联系半透膜选择透过性膜概念小分子、离子能透过大分子不能透过水自由通过被选择的离子和其它小分子可以通过大分子和颗粒不能通过性质半透性(存在微孔取决于孔的大小)选择透过性(生物分子组成取决于脂质、蛋白质和ATP)状态活或死活材料合成材料或生物材料生物膜(磷脂和蛋白质构成的膜)物质运动方向不由膜决定取决于物质密度水和亲脂小分子:不由膜决定取决于物质密度离子和其它小分子:膜上载体(蛋白质)决定功能渗透作用渗透作用和其它更多的生命活动功能共同点水自由通过大分子和颗粒都不能通过植物体内水分的运输植物体内水分的利用和散失植物体内的化学元素()植物体内的化学元素()生物固氮氮循环三类微生物在自然界氮循环中的作用Ⅱ动物与微生物代谢部分:三大类营养代谢、细胞呼吸、代谢基本类型、微生物类群、微生物的营养代谢与生长、发酵工程简介人和动物体内三大营养物质的代谢人体的必需氨基酸细胞的有氧呼吸细胞内的无氧呼吸有氧呼吸与无氧呼吸的比较比较项目有氧呼吸无氧呼吸反应场所真核细胞:细胞质基质主要在线粒体原核细胞:细胞基质(含有氧呼吸酶系)细胞质基质反应条件需氧不需氧反应产物终产物(CO、HO)、能量中间产物(酒精、乳酸、甲烷等)、能量产能多少多生成大量ATP少生成少量ATP共同点氧化分解有机物释放能量呼吸作用产生的能量的利用情况呼吸类型被分解的有机物储存的能量释放的能量可利用的能量能量利用率有氧呼吸mol葡萄糖kJkJkJ无氧呼吸kJkJkJ注:无氧呼吸释放的能量值为分解为乳酸时的值。不同的无氧呼吸类型释放的能量可能稍有不同。新陈代谢的类型微生物的类群微生物的营养微生物的代谢微生物的生长微生物的生长曲线与生长速率的关系发酵工程简介第三单元生命活动的调节(包括植物调节、体液调节、神经调节、内环境与稳态、水盐调节、血糖调节、体温调节、免疫)植物生命活动调节激素调节人和高等动物的体液调节神经调节动物行为产生的生理基础内环境与物质交换水、钠、钾的来源与去向水盐平衡的调节血糖平衡的调节体温的调节免疫概述免疫系统的组成与淋巴细胞的起源抗原与抗体体液免疫和细胞免疫免疫失调引起的疾病免疫学的应用(选学)第四单元生物的生殖与发育(包括生殖的种类、动物生殖细胞的生成、植物的个体发育、动物的个体发育)生殖的类型动物有性生殖细胞的形成(没有交换)减数分裂中非姐妹染色单体的交叉互换减数分裂中染色体行为及数目与配子类型的关系减数分裂与有丝分裂的比较(以动物细胞为例)比较项目减数分数有丝分裂复制次数次次分裂次数次次同源染色体行为联会、四分体、同源染色体分离、非姐妹染色体交叉互换无子细胞染色体数是母细胞的一半与母细胞相同子细胞数目个个子细胞类型生殖细胞(精细胞、卵细胞)、极体体细胞细胞周期无有相关的生理过程生殖生长、发育染色体(DNA)的变化曲线被子植物的个体发育动物的个体发育第五单元生物的遗传、变异与进化(包括遗传的物质基础、遗传规律、伴性遗传、细胞质遗传、基因突变、染色体变异、现代进化理论)证明DNA是遗传物质的实验()肺炎双球菌的转化实验证明DNA是遗传物质的实验()T噬菌体感染细菌实验证明RNA是遗传物质的实验烟草花叶病毒的感染实验DNA是遗传物质的理论证据(遗传物质的必备条件)核酸是生物的遗传物质DNA的组成单位、分子结构和结构特点由碱基互补配对原则引起的碱基间关系DNA分子的复制DNA半保留复制的实验证明基因的结构及控制蛋白质的合成染色体组与基因组比较概念示例染色体组正常配子中的全部染色体数称为一个染色体组用N表示果蝇:N=基因组概念某生物DNA分子所携带的全部遗传信息叫基因组。包括核基因组和质基因组(线料体基因组和叶绿体基因组)人:线粒体DNA单倍体基因组有性别生物:N(N个DNA个性染色体DNA组成)无性别生物:N(N个DNA分子组成)人:玉米:原核生物基因组一个DNA分子组成(或加上质粒DNA)细菌DNA线粒体基因组线粒体中一个DNA分子所携带的遗传信息(见后述)线粒体DNA叶绿体基因组叶绿体中一个DNA分子所携带的遗传信息叶绿体DNA区别与联系染色体组由正常配子中的染色体数目构成只包含一条性染色体基因组由一半常染色体、两条性染色体和细胞质中的DNA分子组成人类基因组研究人类基因组计划(HGP)大事记人类基因组计划大事记年美国科学家诺贝尔奖获得者杜伯克首先提出了人类基因组计划(HGP)年月日经美国国会批准美国HGP正式启动预计投资亿美元历时年在年完成。先后共有美、英、日、法、德、中六国参加分别负担了其中、、、、和的研究工作。年月全球最大的DNA自动测序仪厂家在美国马里兰州罗克威尔设立了Celera(塞莱拉)基因组学公司声称在年内完成人类基因组的序列测定另外有一些私营机构也涉足这一领域目的都是为了申请专利垄断人类基因信息资源。至此形成公私两大阵营。年月人类基因组计划的公立阵营宣布提前于年完成人类基因组的工作草图整个终图的完成期将从提前到年。年月我国搭上基因组研究的末班车加入该计划并负责号染色体上万个碱基对的测序工作成为参与人类基因组计划唯一的发展中国家。这的测序任务带给中国的利益是长远的我们不仅因此可以分享整个计划的成果拥有相关事务的发言权而且建立了自己的研究队伍技术水平走在了世界的前列。年月日美国总统克林顿和英国首相贝理雅发表联合声明呼吁将人类基因组研究成果公开以便世界各国的科学家都能自由地使用这些成果。年月底中国科学家按照国际人类基因组计划的部署完成了百分之一人类基因组的“工作框架图”。年月日美国白宫召开会议宣布人类基因组“工作框架图”完成。年月日人类基因组计划公立阵营在当日出版的《自然》杂志公布人类基因组测序草图。年月日塞莱拉公司在当日出版的《科学》杂志上公布人类基因组测序草图。年月日美国和英国科学家在英国《自然》杂志网络版上发表了人类最后一个染色体号染色体的基因测序。科学家不止一次宣布人类基因组计划完工但推出的均不是全本这一次杀青的“生命之书”更为精确覆盖了人类基因组的.%。历时年的人类基因组计划书写完了最后一个章节。人类基因组计划(HGP)的主要内容主要内容遗传图又称连锁图它是以具有遗传多态性(在一个遗传位点上具有一个以上的等位基因在群体中的出现频率皆高于)的遗传标记为“路标”以遗传学距离(在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率的重组率称为cM(厘摩))为图距的基因组图。遗传图的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。意义:多个遗传标记已经能够把人的基因组分成多个区域使得连锁分析法可以找到某一致病的或表现型的基因与某一标记邻近(紧密连锁)的证据这样可把这一基因定位于这一已知区域再对基因进行分离和研究。对于疾病而言找基因和分析基因是个关键。物理图物理图是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息它是通过对构成基因组的DNA分子进行测定而绘制的。绘制物理图的目的是把有关基因的遗传信息及其在每条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来。DNA物理图是指DNA链的限制性酶切片段的排列顺序即酶切片段在DNA链上的定位。因限制性内切酶在DNA链上的切口是以特异序列为基础的核苷酸序列不同的DNA经酶切后就会产生不同长度的DNA片段由此而构成独特的酶切图。因此DNA物理图是DNA分子结构的特征之一。DNA是很大的分子由限制酶产生的用于测序反应的DNA片段只是其中的极小部分这些片段在DNA链中所处的位置关系是应该首先解决的问题故DNA物理图谱是顺序测定的基础,也可理解为指导DNA测序的蓝图。广义地说DNA测序从物理图制作开始它是测序工作的第一步。序列图随着遗传图和物理图的完成测序就成为重中之重的工作。DNA序列分析技术是一个包括制备DNA片段及碱基分析、DNA信息翻译的多阶段的过程。通过测序得到基因组的序列图。转录图(基因图)基因图是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。在人类基因组中鉴别出占具~长度的全部基因的位置、结构与功能最主要的方法是通过基因的表达产物mRNA反追到染色体的位置。其原理是:所有生物性状和疾病都是由结构或功能蛋白质决定的而已知的所有蛋白质都是由mRNA编码的这样可以把mRNA通过反转录酶合成cDNA或称作EST的部分的cDNA片段也可根据mRNA的信息人工合成cDNA或cDNA片段然后再用这种稳定的cDNA或EST作为“探针”进行分子杂交鉴别出与转录有关的基因。基因图谱的意义是:在于它能有效地反应在正常或受控条件中表达的全基因的时空图。通过这张图可以了解某一基因在不同时间不同组织、不同水平的表达也可以了解一种组织中不同时间、不同基因中不同水平的表达还可以了解某一特定时间、不同组织中的不同基因不同水平的表达。人类与其他物种的基因组比较(大约)物种碱基对数量基因数量物种碱基对数量基因数量黴浆菌,酿酒酵母,,,肺炎双球菌,,,黑腹果蝇,,,流感嗜血杆菌,,,家鼠,,,,大肠杆菌,,,人类,,,,人类基因组条染色体上的基因数目和申请的专利数目(截止年)染色体编号基因数目专利数目染色体编号基因数目专利数目号,号号,号号,号号,号,号,号,号,号号,号,号号号,号号,号号,X,号,Y合计,,合计,,累计,,【说明】目前人们对于基因资源是否应该登记专利仍有争议。由于学术研究并非营利性因此通常不受这些专利所拘束。此外由于美国政府近年来将专利申请条件提高因此与DNA有关的专利许可在年之后已逐渐减少。人类基因组研究的意义与展望遗传的中心法则基因工程的基本内容基因分离定律中亲本的可能组合及其比数亲本组合AAAAAAAaAAaaAaAaAaaaaaaa基因型比AAAAAaAaAAAaaaAaaaaa表现型比显性显性显性显性隐性显性隐性隐性基因分离定律的特殊形式特殊形式亲本组合子代的基因型比子代的表现型比(一般形式)AaAaAAAaaa=显性隐性=显性相对性AaAaAAAaaa=显性相对显性隐性=并显性(MN血型)LMLNLMLNLMLMLMLNLNLN=显性并显性显性=复等位基因遗传物种中存在三个以上等位基因而每一个体只含两个等位基因或两个相同的基因基因之间存在显隐关系或其它关系。如ABO血型的遗传:IA、IB对i为显性IA对IB并显性。显性纯合致死AaAaAaaa=显性隐性=隐性纯合致死AaAaAAAa=显性单性隐性配子致AaAaAAAa=显性单性显性配子致死AaAaAaaa=显性隐性=伴性遗传基因在性染色体上子代表现型与性别有关形式多样在后面有专题讨论。X上的致死效应见专题(P)基因自由组合定律的一般特点遗传定律中各种参数的变化规律遗传定律亲本中包含的相对性状对数FF遗传定律的实质包含等位基因的对数产生的配子数配子的组合数表现型数基因型数性状分离比分离定律()F在减数分裂形成配子时等位基因随同源染色体的分开而分离。自由组合定律()F在减数分裂形成配子时等位基因随同源染色体分离的同时非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。()()……………………………………nnnnnn()n自由组合遗传题的快速解法自由组合定律中基因的相互作用作用类型特点举例加强作用互补作用只有一种显性基因或无显性基因时表现为某一亲本的性状两种显性基因同时存在时(纯合或杂合)共同决定新性状。F表现为累加作用两种显性基因同时存在时产生一种新性状单独存在时表现相同性状没有显性基因时表现为隐性性状。F表现为重叠作用不同对基因对表现型产生相同影响有两种显性基因时与只有一种显性基因时表现型相同。没有显性基因时表现为隐性性状。F表现为抑制作用显性上位一种显性基因抑制了另一种显性基因的表现。F表现为右例中I基因抑制B基因的表现。I决定白色B决定黑色但有I时黑色被抑制隐性上位一对基因中的隐性基因对另一对基因起抑制作用。F表现为右例中c纯合时抑制了R和r的表现。抑制效应显性基因抑制了另一对基因的显性效应但该基因本身并不决定性状。F表现为右例中C决定黑色c决定白色。I为抑制基因抑制了C基因的表现。作用类型F表现型比作用类型F表现型比作用类型F表现型比互补作用重叠作用隐性上位累加作用显性上位抑制效应杂交育种培育显性基因(A)控制的优良品种培育隐性基因(a)控制的优良品种人类的X染色体与Y染色体人类性别畸型及其原因正常异常X同源染色体不分离姐妹染色单体不分离XXO正常XXX(正常)XXX(超雌)XO(卵巢退化)YXY(正常)XXY(睾丸退化)YO(不能存活)异常同源染色体不分离XYXXY(睾丸退化)XXXY(同上)XY(正常)姐妹染色单体不分离XXXXX(超雌)XXXX(超雌)XX(正常)YYXYY(多数不育)XXYY(未见)YY(不能存活)同源染色体不分离姐妹染色单体不分离OXO(卵巢退化)XX(正常)OO(不能存活)性别分化与环境的关系原理因素性激素(内部环境)的影响温度(外部环境)的影响示例鸡的性反转(必修本P)非洲蛙(Xenopus)性反转实验。某些XY型性别决定的蛙类:伴性遗传的特点说明:这里讨论致病基因的遗传。隐性遗传表示隐性基因致病显性遗传表示显性基因致病。特点示例伴X遗传隐性遗传交叉遗传:父传女母传子。男(雄)性患者多于女(雌)性患者。男(雄)性患者的致病基因均由母亲传递。男(雄)性患者的女儿均为携带者。近亲婚配发病率高。显性遗传患者双亲中至少一个是患者。女(雌))性患者多于男(雄)性患者。女(雌)性患者的子女患病机会均等。男(雄)性患者的女儿全部患病。未患病者的后代不会患病(真实遗传)。伴Y遗传不同源时基因无显隐性关系。基因只能由父亲传给儿子并表现出来。具家族同源性用于刑事侦探和亲子鉴定。果蝇硬毛遗传(与X染色体同源):伴性遗传中的致死效应X染色体上隐性基因花粉(雄配子)致死X染色体上隐性基因雄性个体致死剪秋罗植物叶型遗传:通过性状识别性别的杂交设计人类常染色体遗传病与伴X遗传病的比较常染色体遗传病X染色体遗传病显性遗传(显性基因致病)遵循的定律分离定律致病基因位置常染色体X染色体发病概率男女均等女性多于男性判断方法无特殊的判断方法根据相关特点判断隐性遗传(隐性基因致病)遵循的定律分离定律致病基因位置常染色体X染色体发病概率男女均等男性多于女性判断方法父母正常有女儿患病时一定是常染色体隐性遗传根据相关特点判断细胞质遗传的一般形式核质互作雄性不育遗传情况表细胞核基因(r不育)细胞质基因表现型RRRrrr正常基因N不育基因S(N)RR可育S(RR)(可育)N(Rr)(可育)S(Rr)(可育)N(rr)(可育)S(rr)(不育)植物的三系配套杂交(选学)判断核、质遗传的方法人类线粒体基因组细胞核遗传与细胞质遗传的比较细胞核遗传细胞质遗传遗传本质基因位于细胞核的染色体上基因位于细胞质的线粒体和叶绿体基因存在形成成对存在单个存在基因的传递方式父母双方传递仅由母方传递遗传特点孟德尔遗传母系遗传子代表现型由显隐性关系决定完全由母方决定(大多表现母方性状)显隐性关系有没有子代分离比有一定的分离比无一定的分离比(可能出现分离)正反交结果相同(伴性遗传时可有例外)不同配子中基因的分配方式减半均分随机分配基因突变频率低不一定表现出来频率高突变的一定要表现出来遗传信息传递方式中心法则遗传自主性全自主半自主(受核基因控制)转录翻译系统各自独立转录场所细胞核线粒体和叶绿体翻译场所细胞质中的核糖体线粒体和叶绿体中的核糖体对性状的控制控制全部性状仅控制线粒体和叶绿体的少量性状细胞质遗传与伴性遗传的比较细胞质遗传伴性遗传伴X遗传伴Y遗传遗传方式母系遗传孟德尔遗传(分离定律)只在雄性个体中传递基因位置线粒体上叶绿体上X染色体上Y染色体上正反交结果不一致。示例:紫茉莉枝条叶色遗传不一致。示例:果蝇眼色遗传与X不同源时无正反交。与X同源时正反交结果不一致。遗传特点母亲传给子女父亲传给女儿母亲传给子女父亲传给儿子应用确定母子、母女关系遗传咨询、遗传病预防确定父子关系生物变异的类型可遗传的变异不遗传的变异基因变异染色体变异基因突变基因重组结构变异数目变异变异的本质基因结构改变基因重新组合染色体结构异常染色体数目异常环境改变(遗传物质不改变)遗传情况按一定方式遗传和表现不遗传鉴别方法观察、杂交、测交观察、染色体检查改变环境条件意义产生新基因为基因重组和进化提供素材产生新基因型产生新品种关系人类遗传健康关系人类遗传健康。植物多倍体能改良植物性状。改变环境条件也能影响性状应用价值诱变育种遗传病筛查杂交育种遗传病筛查遗传健康遗传病筛查单倍体育种多倍体育种改变环境条件获得优质高产。联系基因突变基因突变本质碱基对替换点突变。一对碱基被另一对碱基取代碱基对增添移码突变。插入点处编码碱基后移缺失点处编码碱基前移碱基对缺失发生时期细胞分裂(有丝分裂、减数分裂)的DNA复制时类型体细胞突变发生在胚胎发育过程中发生的越晚对个体影响越晚(小)。配子突变发生在配子形成时影响个体的一生。突变因素生理因素辐射激光温度化学因素秋水仙素亚硝酸碱基类似物生物因素病毒某些细菌特点普遍性小致病毒大到人类均发生基因突变。分自然突变和人工诱变。随机性随机发生在个体发育的整个阶段都可发生。低频性高等生物的突变频率在之间有害性大多有害少量有利有的突变是中性的。生物的长期进化中已形成了对环境的适应再突变一般有害。不定向性(多向性)产生等位基因或复等位基因产生非等位基因显性突变:Aa隐性突变:aA回复突变:Aa突变后果点突变同义突变:突变前后密码子同义。蛋白质结构不变。错义突变:编码的氨基酸改变一种氨基酸被另一种氮基酸取代无义突变:突变后的密码子为终止码。使合成提前终止。移码突变引起一系列氨基酸的改变。导致肽链延长或缩短或无法终止。表现形式形态突变型外形改变:人类白化、果蝇白眼、葡萄无籽……致死突变型引起个体死亡或配子死亡:植物的白化等条件致死型在一定条件下致死:T噬菌体温敏型在时存活时死亡生化突变型无形态效应但生化功能改变:微生物的营养缺陷型应用自然突变的应用利用白化动物培育白化新品种利用芽突变培育无籽品种等。诱变育种概念:利用理化因素处理植物或微生物产生突变选育新品种特点:供试材料多有用突变少有盲目性适于植物和微生物基因重组基因突变与基因重组的比较基因突变基因重组发生后的结果形成新基因(等位基因或复等位基因)形成新的基因型发生的时期减数分裂或有丝分裂时的DNA复制时减数分裂的第一次分裂时本质原因碱基对的改变(替换、增添、缺失)非姐妹染色单体的交叉互换同源染色体的分离特点低频性、偶然性、多向性、无规律高发性、必然性、多样性、有规律关系基因突变为基因重组提供材料基因重组使突变的基因以多种形式传递染色体结构变异缺失重复倒位易位图示效应人类的猫叫综合征(号染色体部分缺失)果蝇的棒眼(小眼数目减少。X染色体某一区段重复)一般无效应但是大段倒位导致不育一般无效应但杂合子易位常伴有不同程度的不育染色体数目变异类别名称染色组构成事例个别染色体数目增减(非整倍体)单体N-AA(abcd)(abc)唐氏综合征(XO)双单体NAAAA(abc)(abd)缺体N()AAAA(abc)(abc)三体N+AA+(abcd)(abcd)(d)三体综合征四体N+()AA+AA+(abcd)(abcd)(dd)双三体N++AA+AA+(abcd)(abcd)(cd)染色体数目成倍增减(整倍体)单倍体或多个个(abcd)或多个(abcd)蜜蜂的雄蜂二倍体NAA(abcd)(abcd)人果蝇豌豆多倍体同源三倍体NAAA(abcd)(abcd)(abcd)香樵三倍体西瓜同源四倍体NAAAA个(abcd)蔓陀罗异源四倍体NAABB个(abcd)个(opqr)棉花烟草油菜异源六倍体N个(abcd)AABBCC个(opqr)个(wxyz)普通小麦异源八倍体N个(abcd)个(wxyz)异源八倍体小黑麦说明:大写字母表示染色体组小写字母表示染色体。这里假定每个染色体组含有个染色体。四倍体(AAaa)的自交分析三体(AAa)的自交分析染色体变异的几个概念的比较概念特点形成过程事例染色体组一个正常配子所含的染色体数叫一个染色体组用N表示。不含同源染色体含有一整套完整的基因减数分裂果蝇N=单倍体体细胞中含有本物种配子染色体数的个体可能含一个或几个染色体组二倍体和奇数多倍体的单倍体高度不育偶数多倍体的单倍体可育单性生殖(可自然形成和通过花药离休培养形成)雄蜂N=单倍体水稻N=(或N=)同源多倍体具有三个以上相同染色体组的个体茎秆粗壮叶、果实和种子变大糖类、蛋白质含量多生长变慢成熟推迟育性降低由染色体加倍形成由已加倍的多倍体与原来的二倍体杂交形成四倍体西瓜N=三倍体西瓜N=异源多倍体两个或两个以上物种杂交后经染色体加倍后形成的个体远缘杂交具有两个物种的特性先种间杂交后染色体加倍(自然或人工)普通小麦N=小黑麦(N=)普通小麦(异源六倍体)的自然形成途径单倍体育种多倍体育种利用遗传学原理的育种总结育种类型原理方法优点缺点基因育种杂交育种基因的分离连续自交与选择实现优良组合丰富优良品种育种年限长不易发现优良性状基因的重组基因工程育种转基因定向、打破隔离可能有生态危机改造原来基因定向改造结果难料诱变育种基因突变诱变与选择提高突变率供试材料多染色体育种单倍体育种染色体数目变异花药离体培养秋水仙素处理性状纯合快缩短育种年限需先杂交技术复杂多倍体育种秋水仙素处理器官大营养多发育迟缓结实率低细胞工程育种细胞融合细胞全能性细胞融合植物组织培养打破种间隔离创造新物种结果难料人类的遗传病分类病列特点基因遗传病单基因遗传病显性遗传病并指软骨发育不全抗VD佝偻病(X)连续遗传隐性遗传病白化血友病(X)先天性聋哑苯丙酮尿症进行性肌营养不良(X)隔代遗传近亲结婚发病率高多基因遗传病唇裂无脑儿原发性高血压青少年型糖尿病家庭性肥胖家庭聚集现象易受环境影响染色体遗传病结构异常缺失猫叫综合征(号染色体部分缺失)后果严重(死胎流产)数目异常常染色体病个别减少单体缺体个别增多三体三体性染色体病个别减少特纳氏综合征(XO)性别异常不孕不育个别增多XXYXXXXXXY细胞质遗传病线粒体肌病母系遗传人类遗传病的预防(优生)措施原理方法禁止近亲结婚减少隐性基因纯合的概率直系血亲和三代以内旁系血亲禁婚(法律约束)进行遗传咨询利用遗传学原理进行生育指导了解家庭病史分析传递方式推算发病风险提出防治对策提倡适龄生育减少突变的发生避免低龄(<岁)生育和高龄(>岁)生育实施产前诊断查找胎儿的遗传缺陷基因检测、染色体检查和其他孕期检查自然选择学说与现代进化理论的比较自然选择学说现代进化理论主要内容过度繁殖:为自然选择提供更多材料引起和加剧生存斗争。生存斗争:繁殖过剩导致生存危机。是自然选择的过程是生物进化的动力。遗传变异:变异普遍而不定向好的变异可通过遗传积累和放大。适者生存:适者生存不适者淘汰决定了进化的方向。种群是生物进化的单位:种群是生物存在的基本单位是“不死”的基因库在种群中传递和保存。生物进化的实质是种群基因频率的改变突变和基因重组产生进化的原材料自然选择决定进化的方向隔离导致物种形成核心观点自然选择过程是适者生存不适者被淘汰的过程变异是不定向的自然选择是定向的自然选择过程是一个长期、缓慢和连续的过程生物进化是种群的进化。种群是进化的单位进化的实质是改变种群基因频率突变和基因重组、自然选择与隔离是生物进化的三个基本环节意义能科学地解释生物进化的原因能科学地解释生物的多样性和适应性为现代生物进化理论奠定了理论基础科学地解释了自然选择的作用对象是种群不是个体从分子水平上去揭示生物进化的本质达尔文进化理论的三个原则与群体遗传学种群、基因库、基因频率、基因型频率常染色体上基因频率和基因型频率的计算与关系设有N个个体的群体中有A和a一对等位基因在常染色体上遗传其可能的基因型有三种:AA、Aa、aa如果群体有nAAnAanaa个个体则nnn=N。于是而DHR=由于AA个体有两个A基因Aa个体只有个A基因aa个体有两个a基因Aa个体只有个a基因。因而而pq=。公式、表示基因频率与基因型频率间的关系。例中国汉族人中PTC(笨硫脲)偿味能力分布如下表(T对t不完全显性)表现型基因型人数基因型频率基因Tt完全偿味者偿味杂合体(弱)味盲TTTttt(n)(n)(n)(D)(H)(R)合计则T基因的频率为或t基因的频率为或遗传平衡定律如果一个群体满足以下条件:那么这个群体中的各等位基因频率和基因型频率在一代一代的遗传中保持平衡(不变)。这就是遗传平衡定律。例如果某群体中最初的基因型频率是YY(D)=Yy(H)=yy(R)=。则这个群体的配子频率(配子频率)是于是下一代的基因型频率是即子代的基因型频率是YY=p=Yy=pq==yy=q=由此可知该代的基因频率是与上代的基因频率达到平衡。可以计算下代的基因型频率与上代相等即YY=p=Yy=pq==yy=q=至此基因型频率也达到平衡。综上所述对于一个大的群体中的等位基因A和a当A基因频率为pa基因频率为q时有这个群体的基因型频率是于是有性染色体上基因频率和基因型频率的计算如果一对等位基因A、a位于X染色体上在随机交配的条件下达到平衡时有由此可知例在人群中调查发现男性色盲患者是求()色盲基因(Xa)和它的等位基因(XA)的频率。()女性的基因型频率。()下一代的基因频率。解:()求基因频率:Xa基因的频率:q=男性个体的基因型频率=男性个体的表现型频率=女性个体的Xa基因频率==。XA基因的频率:p=-q=-=()求女性的基因型频率:XAXA=p==XAXa=pq==XaXa=q==()求下一代的基因频率下一代的基因频率=上一代的女性中基因的频率即突变和基因重组产生进化的原材料选择的类型自然选择决定生物进化的方向改变生物种群基因频率的因素突变与选择的关系隔离的类型物种形成的方式现代生物进化理论的核心第六单元生物与环境生态因子的组成非生物因子的作用生物种间关系比较生态因子作用的一般特征种群的一般特征种群特征主要内容种群密度概念:单位空间内的某种群的个体数调查方法:标志重捕法种群密度=随机取样法取样计数计算种群密度=各样方中数量的均值出生率与死亡率出生率=出生率=增长率=出生率-死亡率A类生物:农作物人类大型哺乳类存活曲线B类生物:水螅一些鸟类C类生物:青蛙鱼类草本植物年龄组成增长型稳定型衰退型性别比例雌雄比等于大于小于迁移迁入迁出种群数量变化规律群落的概念及结构生态系统的概念及分类生态系统的成分成分构成作用(主要生理过程)营养方式非生物成分非生物的物质和能量光、热、水、土、气为生物提供物质和能量生物成分生产者绿色植物、光合细菌、化能合成细菌将无机物转变成有机物(光合作用化能合成作用)自养型消费者动物、寄生微生物、根瘤菌消费有机物(呼吸作用)异养型分解者腐生微生物、蛔虫分解动植物遗体(呼吸作用)典型生态系统的特点比较生态系统类型主要的环境因素主要生产者主要消费者特点及作用森林生态系统水温度土壤主要是乔木树栖哺乳类、鸟类等结构复杂具有多种生态功能草原生态系统限制因素:水主要是草本植物奔跑类种群和群落变化剧烈畜牧基地调节气候防止风沙海洋生态系统水、盐等微小的浮游植物微小的浮游动物到大型哺乳动物极其多样结构复杂资源丰富调节全球气候湿地生态系统水水生、陆生植物鸟类、昆虫、水生动物生态类型多样动植物资源丰富防洪抗旱农田生态系统人农作物农业害虫人的作用很关键群落结构单一城市生态系统人草地、绿化带人能量生产不足对其他生态系统产生强烈干扰生态系统的营养结构生态系统的能量流动生态系统的物质循环能量流动和物质循环的关系生态系统的稳定性生物圈及其稳态全球环境问题酸雨的成因与危害生物多样性

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