高中生物必修一、必修二、必修三知识点总结(人教版)【完全免费】

高中生物必修一必修二必修三 知识点总结(人教版) 必修一 《分子与细胞》 (一)走近细胞 一、细胞的生命活动离不开细胞 1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞 生活方式:寄生在活细胞 病毒分类:DNA病毒、RNA病毒 遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸) 2、单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动。 3、多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,完成复杂的生命活动。 三、高倍显微镜的使用 1、重要结构 光学结构:镜头目镜——长,放大倍数小 物镜——长,放大倍数大 反光镜平面——调暗视野 凹面——调亮视野 机械结构:准焦螺旋——使镜筒上升或下降(有粗、细之分) 转换器——更换物镜 光圈——调节视野亮度(有大、小之分) 2、步骤:取镜→安放→对光→放置装片→使镜筒下降→使镜筒上升→低倍镜下调清晰,并移动物像到 视野中央→转动转换器,换上高倍物镜→缓缓调节细准焦螺旋,使物像清晰 注意事项 软件开发合同注意事项软件销售合同注意事项电梯维保合同注意事项软件销售合同注意事项员工离职注意事项 : (1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时,侧面观察物镜与装片的距离; (2)首先用低倍镜观察,找到要放大观察的物像,将物像移到视野中央(粗准焦螺旋不动),然后换 上高倍物镜; (3) 换上高倍物镜后,“不准动粗”。(4) 物像移动的方向与装片移动的方向相反。 3、高倍镜与低倍镜观察情况比较 物像大小看到细胞数目视野亮度物像与装片的距离视野范围 高倍镜大少暗近小 低倍镜小多亮远大 四、病毒、原核细胞和真核细胞的比较 原核细胞真核细胞病毒 大小较小较大最小 本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的真正的细胞核无细胞结构 细胞壁主要成分是肽聚糖植物:纤维素和果胶;真菌:几 丁质;动物细胞无细胞壁 无 细胞核有拟核,无核膜、核仁,DNA 不与蛋白质结合有核膜和核仁,DNA与蛋白质结 合成染色体 无 细胞质仅有核糖体,无其他细胞器有核糖体线粒体等复杂的细胞器无 遗传物质DNA DNA或RNA 举例蓝藻、细菌等真菌,动、植物HIV、H1N1 误区警示 正确识别带菌字的生物:凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例,它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌,是真核生物。 五、细胞学说的内容(统一性) 1 ○从人体的解剖的观察入手:维萨里、比夏 ○显微镜下的重要发现:虎克、列文虎克 ○理论思维和科学实验的结论:施旺、施莱登 1. 细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成; 2.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。 3. 新细胞可以从老细胞中产生。 ○在修正中前进:细胞通过分裂产生新细胞。 注:现代生物学三大基石 1、1938~1839年,细胞学说; 2、1859年,达尔文,进化论; 3、1866年,孟德尔,遗传学 (二)组成细胞的分子 元素基本元素:C、H、O、N(90%) (20种)大量元素:C、H、O、N、P、S(97%)K、Ca、Mg等 物质基础微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等 最基本元素:C,占细胞干重的48.8%,生物大分子以碳链为骨架 说明生物界与非生物界的统一性和差异性。 化合物无机化合物水:主要组成成分,一切生命活动都离不开水。 无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用 有机化合物蛋白质:生命活动(或性状)的主要承担者(体现者) 核酸:携带遗传信息 糖类:主要的能源物质 脂质:主要的储能物质 一、蛋白质(占细胞鲜重的7%~10%,占干重的50%) 结构元素组成C、H、O、N,有的含有P、S、Fe、Zn、Cu、B、I等 单体氨基酸(约有20种,必需氨基酸8种,非必需氨基酸12种) 化学结构由多个氨基酸分子脱水缩合而成,含有多个肽键的化合物,叫多肽,多 肽呈链状结构,叫肽链,一个蛋白质分子含有一条或几条肽链 高级结构多肽链形成不同的空间结构 结构特点由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,于是肽链的空间 结构千差万别,因此蛋白质分子的结构式极其多样的 功能蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性 1.构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白; 2.有些蛋白质有催化作用:如酶; 3.有些蛋白质有调节作用:如胰岛素、生长激素; 4.有些蛋白质有免疫作用:如抗体,抗原; 5.有些蛋白质有运输作用:如红细胞中的血红蛋白。 备注○连接两个氨基酸分子的键(—NH—CO—)叫肽键。 ○氨基酸结构通式: ①每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上; ②各种氨基酸的区别在于R基的不同。 ○变性:高温、强酸、强碱(熟鸡蛋) 计算○由N个氨基酸形成的一条肽链围成环状蛋白质时,产生水=肽键= N 个; ○N个氨基酸形成一条肽链时,产生水=肽键 =N-1 个; ○N个氨基酸形成M条肽链时,产生水=肽键 =N-M 个; ○N个氨基酸形成M条肽链时,每个氨基酸的平均分子量为α,那么由此形成的蛋 白质的分子量为N×α-(N-M)×18 ; 二、核酸 是一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体,是生命活动的控制者。 元素组成C、H、O、N、P 分类脱氧核糖核酸(DNA双链)核糖核酸(RNA单链)单体 脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸 成分磷酸 五碳糖 碱基 H3PO4 脱氧核糖核糖 A、G、C、T A、G、C、U 功能主要的遗传物质,编码、复制遗传 信息,并决定蛋白质的生物合成 将遗传信息从DNA传递给蛋白质。 存在主要存在于细胞核,少量在线粒体 和叶绿体中。(甲基绿) 主要存在于细胞质中。(吡罗红)三、糖类和脂质 元素类别存在生理功能 糖类C、 H、 O 单糖核糖(C5H10O5)主细胞质核糖核酸的组成成分; 脱氧核糖 C5H10O4 主细胞核脱氧核糖核酸的组成成分六碳糖:葡萄糖果 糖C6H12O6 主细胞质是生物体进行生命活动的 重要能源物质 二糖 C12H22O1 1 麦芽糖、蔗糖植物 乳糖动物 多糖淀粉、纤维素植物细胞壁的组成成分,重要的 储存能量的物质; 糖原(肝、肌)动物 脂质C、H、 O有 的还 有N、 P 脂肪;动\植物储存能量、维持体温恒定类脂、磷脂脑.豆类构成生物膜的重要成分;固醇胆固醇动物动物细胞膜的重要成分; 性激素性器官发育和生殖细形成 维生素D 促进钙、磷的吸收和利用; 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。 四、鉴别实验 试剂成分实验现象常用材料 蛋白质双缩脲试剂A: 0.1g/mL NaOH 紫色大豆、蛋清 B: 0.01g/mL CuSO4 脂肪苏丹Ⅲ橘黄色花生 苏丹Ⅳ红色 还原糖菲林试剂、班氏 (加热)甲: 0.1g/mL NaOH 砖红色沉淀苹果、梨、白 萝卜 乙: 0.05g/mL CuSO4 淀粉碘液I2 蓝色马铃薯○具有还原性的糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖 五、无机物 存在方式生理作用 o 水结合水4.5% 部分水和细胞中其他 物质结合。细胞结构的组成成分,不易散失,不参与代谢。 自由水95.5% 绝大部分的水以游离 形式存在,可以自由 流动。 1.细胞内的良好溶剂; 2.参与细胞内许多生物化学反应; 3.水是细胞生活的液态环境; 4.水的流动,把营养物质运送到细胞,并把 废物运送到排泄器官或直接排出; 无机盐多数以离子状态存,如K+ 、Ca2+、 Mg2+、Cl--、PO42-等 1.细胞内某些复杂化合物的重要组成部分, 如Fe2+是血红蛋白的主要成分; 2.持生物体的生命活动,细胞的形态和功能; 3.维持细胞的渗透压和酸碱平衡; 六、小结 化学元素化合物原生质细胞 ○原生质1.泛指细胞内的全部生命物质,但并不包括细胞内的所有物质,如细胞壁; 2.包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分;其主要成分为核酸、蛋白质(和脂类); 3.动物细胞可以看作一团原生质。 ○细胞质:指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。 ○原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,为一层半透膜。 (三)细胞的基本结构 细胞壁(植物):纤维素+果胶,支持和保护作用 细胞膜成分:脂质(主磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2%-10% 作用:隔开细胞和环境;控制物质进出;细胞间信息交流; 细胞质基质:有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 细胞器分工:线、内、高、核、溶、中、叶、液协调配合:分泌蛋白的合成与分泌;生物膜系统细胞核核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体 一、细胞器差速离心:美国克劳德 线粒体叶绿体高尔基体内质网溶酶体液泡核糖体中心体 分布动植物植物动植物动植物动植物植物和某 些原生动 物 动植物动物、低等 植物 形态球形、 棒形 扁平的 球形或 椭球形 大小囊泡、 扁平囊泡 网状结 构 囊状结构泡状结构椭球形 粒状小 体 两个中心 粒相互垂 直排列 结构双层膜少量DNA 单层膜,形成囊泡状和管状,内有腔没有膜结构嵴、基 粒、基 质 基粒、 基质 片层结构外连细 胞膜内 连核膜 含丰富的 水解酶 水、离子 和营养物 质 蛋白质 和RNA 两个中心 粒 功能有氧呼 吸的主 场所 进行光 合作用 的场所 细胞分泌 及细胞壁 合成有关 提供合 成、运 输条件 细胞内消 化 贮存物 质,调节 内环境 蛋白质 合成的 场所 与有丝分 裂有关 备注与高尔基 体有关 在核仁 形成 △细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位。 三、协调配合——分泌蛋白合成与分泌 放射性同位素示踪法:罗马尼亚帕拉德 化合有机组合分化 ○生物膜系统:细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系 四、细胞核 = 核膜(双层) + 核仁 + 染色质 + 核液 美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验 细胞核功能:是遗传信息储存和复制的场所,是代谢活动和遗传特性的控制中心。 ○染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。 五、树立观点(基本思想) 1.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在; ○结构和功能相统一2.任何功能都需要一定的结构来完成 1.各种细胞器既有形态结构和功能上的差异,又相互联系,相互依存; ○分工合作2.细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。 ○生物的整体性:整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。 六、总结 细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。 (四)细胞物质的运输 一、物质跨膜运输的实例 1.水分 条件浓度细胞外液 > 细胞内液细胞外液 < 细胞内液 现象动物失水皱缩吸水膨胀甚至胀破 植物质壁分离质壁分离复原 原理外因水分的渗透作用 内因原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同 结论细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程 ○渗透现象发生的条件:半透膜、细胞内外浓度差 ○渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 ○半透膜:指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。 ○质壁分离与复原实验可拓展应用于:(指的是原生质层与细胞壁) ① 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 成熟植物细胞发生渗透作用;②证明细胞是否是活的; ③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法;④初步测定细胞液浓度的大小; 2. 无机盐等其他物质 ①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同,与膜上载体蛋白的数量有关。 ②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的,也有逆浓度梯度的。 3. 选择透过性膜 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的膜。 □生物膜是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。 二、流动镶嵌模型 ①磷脂双分子层:构成生物膜的基本支架,但这个支架不是静止的,它具有一定的流动性。 ②蛋白质:镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上,大多数蛋白质也是可以流动的。 ③糖蛋白:蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白,形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等 三、跨膜运输的方式 例子方式浓度梯度载体能量作用 水气体、脂溶性物质自由扩散顺× ×被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向 浓度低的一侧转运 葡萄糖进 入红细胞 协助扩散顺√× 无机盐离子主动运输逆√√能保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择 吸收所需要的物质,排出新陈代谢产生的废物和 对细胞要害的物质 6 ○大分子或颗粒:胞吞、胞吐不是跨膜运输,不穿过膜 四、小结 磷脂分子+蛋白质分子 结构 功能(物质交换) 具有 运动性 流动性 物质交换正常 选择透过性 成分组成结构,结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同,所以,当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同,即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见,流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界发生物质交换关系,流动性总是存在的,而选择透过性是细胞膜生理特性的描述,这一特性,只有在流动性基础上,完成物质交换功能方能体现出来。 (五)细胞的能量供应和利用 一、 酶——降低反应活化能 ◎ 新陈细胞代谢:活细胞内全部有序化学反应的总称。 ◎ 活化能:分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 1. 发现 ①巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。 ②巴斯德(法、微生物学家):发酵与活细胞有关;发酵是整个细胞。 ③利比希(德、化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 ④比希纳(德、化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。 ⑤萨姆纳(美、科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。 ⑥许多酶是蛋白质。 ⑦切赫与奥特曼(美、科学家):少数RNA 具有生物催化功能。 2.定义 :酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。 注: ①由活细胞产生(与核糖体有关) ③成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA 。 ②催化性质:A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能,提高化学反应速度。 B.反应前后酶的性质和数量没有变化。 3.特性① 高效性:催化效率很高,使反应速度很快 ② 专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③ 需要合适的条件(温度和pH 值) → 温和性 → 易变性→特异性 。 酶的催化作用需要适宜的温度、pH 值等,过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性,但不破坏酶的分子结构。 图例 V 酶浓度 V 底物浓度S V 温度 解析 在底物足够,其他因素固定的条件下,酶促反应的速度与酶浓度成正比。 在S 在一定范围内,V 随S 增加而加快,近乎成正比;当S 很大且达到一定限度时,V 也达到一个最大值,此时即使再增加S ,反应几乎不再改变。 在一定温度范围内V 随T 的升高而 加快在一定条件下,每一种酶在某 一温度时活力最大,称最适温度; 当温度升高到一定限度时,V 反而 随温度的升高而降低。 二、ATP (三磷酸腺苷) ◎ ATP 是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物,是生物体进行各项生命活动的直接能源,它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。 1.结构简式 A — P ~ P ~ P 组成 决定 导致 保证 体现 合成酶 7 腺苷 普通化学键 高能磷酸键 磷酸基团 (13.8KJ/mol ) (30.54 KJ/mol ) 2.ATP 与ADP 的转化 ◎ ATP ADP + Pi + 能量 ATP 放能 呼吸作用 每一个细胞的生命活动 (线粒体 、 吸能 细胞质) Pi Pi ADP 糖类—主要能源物质 热能——散失 太阳光能 脂肪—主要储能物质 氧化分解 (直接能源) 蛋白质—能源物质之一 化学能——ATP 三、ATP 的主要来源——细胞呼吸 ◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程。 ◎细胞呼吸是指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 出能量并生成ATP 的过程。分为: 有氧呼吸 无氧呼吸 概念 指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生 CO 2 和H 2O 释放能量,生成许多ATP 的过程 指细胞在无氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底 的氧化产物,同时释放出少量能量的过 程。 过程 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 +4 [H] + 少能 ② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 +20 [H]+ 少能 ③ 24[H] + 6O2 → 12H2O + 大量能量 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + 4[H] + 少能 → 2C3H6O3 乳酸 ② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2 反应式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O +大量能量 C6H12O6 → 2C3H6O3 + 少量能量 → 2C2H5OH + 2CO2 + 少能 不 同点 场所 ①细胞质基质②线基质③线内膜 始终在细胞质基质 条件 除①外,需分子氧、酶 不需分子氧、需酶 产物 CO 2 、H 2O 酒精和CO2或乳酸 能量 大量、合成38ATP (1161KJ ) 少量、合成2ATP(61.08KJ) 相 同点 联系 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同 实质 分解有机物,释放能量,合成ATP 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 四、影响细胞呼吸作用的因素 1、内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量) 2、环境因素 (1)温度 水解酶 动态平衡 合成酶 酶 酶 酶 8 (2)O2的浓度 (3)CO2浓度 从化学平衡角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降。 (4)含水量 在一定范围内,呼吸作用强度随含水量的增加而增强, 随含水量的减少而减弱 五、光合作用 ◎光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并 释放出氧气的过程。 1.发现 内容 时间 过程 结论 普里斯特 1771年 蜡烛、小鼠、绿色植物实验 植物可以更新空气 萨克斯 1864年 叶片遮光实验 绿色植物在光合作用中产生淀粉 恩格尔曼 1880年 水绵光合作用实验 叶绿体是光合作用的场所释放出氧 鲁宾与卡门 1939年 同位素标记法 光合作用释放的氧全来自水 2、场所 双层膜 叶绿体 基质 :DNA ,多种酶、核糖体等 基粒 多个类囊体(片层)堆叠而成 胡萝卜素(橙黄色)1/3 类胡萝卜素 叶黄素(黄色) 2/3 吸蓝紫光 色素 (1/4) 叶绿素A (蓝绿色)3/4 叶绿素(3/4 叶绿素B (黄绿色)1/4 吸红橙和蓝紫光 3.过程 光反应 暗反应 条件 光、、H2O 、色素、酶 CO2、[H]、ATP 、C5、酶 时间 短促 较缓慢 场所 类囊体的薄膜上 叶绿体的基质 过程 ① 水的光解 2H2O → 4[H] + O2 ② ATP 的合成:ADP + Pi + 光能 → ATP ① CO2的固定:CO2 + C5 → 2C3 ② C3/ CO2的还原: 2C3 + [H] → (CH2O ) 实质 光能 → 化学能,释放O2 同化CO2,形成(CH2O ) 光能 叶绿体 温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与 最适点之间,呼吸酶活性低,呼吸作用受抑制,呼吸 速率随温度的升高而加快。超过最适点,呼吸酶活性 降低甚至变性失活,呼吸作用受到抑制,呼吸速率则 会随着温度的增高而下降。 呼 吸强度 呼吸强度 CO 2浓度 含水量% 植物在O 2浓度为0时只进行无氧呼吸,大多数植物 无氧呼吸的产物是酒精和CO 2;O 2浓度在0~10%时,既 进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;在O 2浓度5%时,呼吸 作用最弱;在O 2浓度超过10%时,只进行有氧呼吸。有 氧环境对无氧呼吸起抑制作用,抑制作用随氧浓度的增加 而增强,直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内,有 氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强。 9 总式 CO2 + H2O ——→ (CH2O )+ O2 或 CO2 + 12H2O ——→(CH2O )+ 6O2 + 6H2O 物变 无机物CO2、H2O → 有机物(CH2O ) 能变 光能 → ATP 中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 ◎ 光合作用的实质 通过光反应把光能转变成活跃的化学能,通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物,同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。 4、光合作用的意义 ①制造有机物,实现物质转变,将CO2和H2O 合成有机物,转化并储存太阳能; ②调节大气中的O2和CO2含量保持相对稳定; ③生物生命活动所需能量的最终来源; 注:光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 5、影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用 光合速率是光合作用强度的指标,它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。影响因素包括植物自身内部的因素,如处在不同生育期等,以及多种外部因素。 (1)单因子对光合作用速率影响的分析 ①光照强度(如图所示) 曲线分析:A 点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放 CO 2量 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明此时的呼吸强度。 AB 段表明光照强度加强,光合作用逐渐加强,CO 2的释放量逐 渐减少,有一部分用于光合作用;而到B 点时,细胞呼吸释放的 CO 2全部用于光合作用,即光合作用强度=细胞呼吸强度,称B 点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上,植物才能 正常生长)。BC 段表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不 断加强,到C 点以上不再加强了,称C 点为光饱和点。 应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置,冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。 ②光照面积(如图所示) 曲线分析:OA 段表明随叶面积的不断增大, 光合作用实际量不断增大,A 点为光合作用叶面 积的饱和点。随叶面积的增大,光合作用不再增 加,原因是有很多叶被遮挡,光照强度在光补偿 点以下。OB 段表明干物质量随光合作用增加而 增加,而由于A 点以后光合作用不再增加,但叶 片随叶面积的不断增加呼吸量(OC 段)不断增加, 所以干物质积累量不断降低(BC 段)。 应用:适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免徒长。封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,造成不必要的浪费。 ② CO 2浓度、含水量和矿质元素(如图所示) 曲线分析:CO 2和水是光合作用的原料,矿质元素直接或间接 影响光合作用。在一定范围内,CO 2、水和矿质元素越多,光合 作用速率越快,但到A 点时,即CO 2、水、矿质元素达到饱和 时,就不再增加了。 应用:“正其行,通其风”,温室内充CO 2,即提高CO 2浓度, 增加产量的方法.合理施肥可促进叶片面积增大,提高酶的合成 速率,增加光合作用速率。 ③温度(如图所示) 光能 叶绿体 10 曲线分析:光合作用是在酶催化下进行的,温度直接影响酶的 活性。一般植物在10~35℃下正常进行光合作用,其中AB 段(10~ 35℃)随温度的升高而逐渐加强,B 点(35℃)以上光合酶活性下降, 光合作用开始下降,50%左右光合作用完全停止。 应用:冬天温室栽培可适当提高温度;夏天,温室栽培可适当降低 温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用:晚上适当降 低温室温度,以降低细胞呼吸,保证有机物的积累。 (2)多因子对光合作用速率影响的分析(如图所 示) 曲线分析:P 点时,限制光合速率的因素应为 横坐标所表示的因子,随着因子的不断加强, 光合速率不断提高。当到Q 点时,横坐标所表 示的因素,不再是影响光合速率的因子,要想 提高光合速率,可采取适当提高图示中的其他 因子的方法。 应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当充加CO 2,进一步提高光合速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO 2浓度以提高光合速率。总之,可根据具体情况,通过增加光照强度,调节温度或增加CO 2浓度来充分提高光合速率,以达到增产的目的 6、总结:光合作用在现实生活中 ①提高农作物产量:延长光合作用时间、增大光合作用面积:合理密植 , 改变植物种植方式:轮作、间作、套作 ②提高光合作用速度 使用温室大棚 使用农家肥、化肥 “正其行,通其风” 大棚中适当提高二氧化碳的浓度 补充人工光照 7、计算 ① 真光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸作用速率 CO2吸收 光照强度 CO2释放 ②光合作用制造的有机物=光合作用积累的有机物+细胞呼吸消耗的有机物 解析:制造的就是生产的总量,其中一部分被储存起来,就是积累的,另一部分被呼吸消耗 ③光合作用利用二氧化碳的量=从外界吸收的二氧化碳的量+细胞呼吸释放的二氧化碳的量 解析:光合作用利用CO2的量有两个来源,一个是外界吸收的,另一个是自身呼吸放出的,二者都被光合作用利用。 六、比较光合作用和细胞呼吸作用 光合作用 呼吸作用 反应场所 绿色植物(在叶绿体中进行) 所有生物(主要在线粒体中进行) 反应条件 光、色素、酶等 酶(时刻进行) 物质转变 无机物CO2和H2O 合成有机物(CH2O ) 分解有机物产生CO2和H2O 能量转变 把光能转变成化学能储存在有机物中 释放有机物的能量,部分转移ATP 实质 合成有机物、储存能量 分解有机物、释放能量、产生ATP 呼吸作用 净光合作用 真光合作用=净光合作用+呼吸作用 O A C B D E 联系 光合作用 呼吸作用 五、化能合成作用 自然界中少数种类的细菌,虽然细胞内没有色素,不能进行光合作用,但是能够利用体外环境中某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物,这种合成作用叫做化能合成作用。例如:硝化细菌、硫细菌、 铁细菌等少数种类的细菌。下图为硝化细菌的化能 合成作用 ◎ 进行光合作用和化能合成作用的生物都是自 养型生物;而只能利用环境中现成的有机物来维持 自身生命活动的生物是异养型生物。 极采取防护措施。 必修二 必修2遗传与进化知识点汇编 第一章 遗传因子的发现 第一节 孟德尔豌豆杂交试验(一) 1.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于: (1)豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉的植物; (2)豌豆花较大,易于人工操作; (3)豌豆具有易于区分的性状。 2.遗传学中常用概念及分析 (1)性状:生物所表现出来的形态特征和生理特性。 相对性状:一种生物同一种性状的不同表现类型。 区分:兔的长毛和短毛;人的卷发和直发等; 兔的长毛和黄毛;牛的黄毛和羊的白毛 性状分离:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在DD ×dd 杂交实验中,杂合 F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状(DD 及Dd )和隐性性状(dd )的现象。 显性性状:在DD ×dd 杂交试验中,F1表现出来的性状;如教材中F1代豌豆表现出高茎,即高 茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子(基因),用大写字母表示。如高茎用D 表示。 隐性性状:在DD ×dd 杂交试验中,F1未显现出来的性状;如教材中F1代豌豆未表现出矮茎, 即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因,用小写字母表示,如矮茎用d 表示。 (2)纯合子:遗传因子(基因)组成相同的个体。如DD 或dd 。其特点纯合子是自交后代全为纯合 子,无性状分离现象。 杂合子:遗传因子(基因)组成不同的个体。如Dd 。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现 象。 (3)杂交:遗传因子组成不同的个体之间的相交方式 如:DD ×dd Dd ×dd DD ×Dd 等。 自交:遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。 如:DD ×DD Dd ×Dd 等 测交:F1(待测个体)与隐性纯合子杂交的方式。 如:Dd ×dd 正交和反交:二者是相对而言的, 如甲(♀)×乙(♂)为正交,则甲(♂)×乙(♀)为反交; 如甲(♂)×乙(♀)为正交,则甲(♀)×乙(♂)为反交。 3.杂合子和纯合子的鉴别方法 若后代无性状分离,则待测个体为纯合子 测交法 若后代有性状分离,则待测个体为杂合子 若后代无性状分离,则待测个体为纯合子 自交法 有机物、氧气 能量、二氧化碳 若后代有性状分离,则待测个体为杂合子 4.常见问题解题方法 (1)如后代性状分离比为显:隐=3 :1,则双亲一定都是杂合子(Dd ) 即Dd ×Dd 3D_:1dd (2)若后代性状分离比为显:隐=1 :1,则双亲一定是测交类型。 即为Dd ×dd 1Dd :1dd (3)若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子。 即DD ×DD 或 DD ×Dd 或 DD ×dd 5.分离定律 其实质.. 就是在形成配子时,等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的配子中。 第2节 孟德尔豌豆杂交试验(二) 1.两对相对性状杂交试验中的有关结论 (1)两对相对性状由两对等位基因控制,且两对等位基因分别位于两对同源染色体。 (2) F1 减数分裂产生配子时,等位基因一定分离,非等位基因(位于非同源染色体上的非等位基因) 自由组合,且同时发生。 (3)F2中有16种组合方式,9种基因型,4种表现型,比例9:3:3:1 YYRR 1/16 YYRr 2/16 双显(Y_R_) YyRR 2/16 9/16 黄圆 YyRr 4/16 纯隐(yyrr ) yyrr 1/16 1/16 绿皱 YYrr 1/16 单显(Y_rr ) YYRr 2/16 3/16 黄皱 yyRR 1/16 单显(yyR_) yyRr 2/16 3/16 绿圆 注意:上述结论只是符合亲本为YYRR ×yyrr ,但亲本为YYrr ×yyRR ,F2中重组类型为 10/16 ,亲 本类型为 6/16。 2.常见组合问题 (1)配子类型问题 如:AaBbCc 产生的配子种类数为2x2x2=8种 (2)基因型类型 如:AaBbCc ×AaBBCc ,后代基因型数为多少? 先分解为三个分离定律: Aa ×Aa 后代3种基因型(1AA :2Aa :1aa ) Bb ×BB 后代2种基因型(1BB :1Bb ) Cc ×Cc 后代3种基因型(1CC :2Cc :1cc ) 所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。 (3)表现类型问题 如:AaBbCc ×AabbCc ,后代表现数为多少? 先分解为三个分离定律: Aa ×Aa 后代2种表现型 Bb ×bb 后代2种表现型 Cc ×Cc 后代2种表现型 所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。 3.自由组合定律 实质.. 是形成配子时,成对的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合。 4.常见遗传学符号 符号 P F1 F2 × ♀ ♂ 亲本类型 重组类型 含义亲本子一代子二代杂交自交母本父本 第二章基因和染色体的关系 第一节减数分裂和受精作用 知识结构: 精子的形成过程 减数分裂 卵细胞形成过程 减数分裂和受精作用 配子中染色体组合的多样性 受精作用 受精作用的过程和实质 1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体 (1)染色体和染色单体:细胞分裂间期,染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。 所以此时染色体数目要根据着丝点判断。 (2)同源染色体和四分体:同源染色体指形态、大小一般相同,一条来自母方,一条来自父方,且能 在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。 (3)一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。 2.减数分裂过程中遇到的一些概念 同源染色体:上面已经有了 联会:同源染色体两两配对的现象。 四分体:上面已经有了 交叉互换:指四分体时期,非姐妹染色单体发生缠绕,并交换部分片段的现象。 减数分裂:是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。 3.减数分裂 特点:复制一次,分裂两次。 结果:染色体数目减半(染色体数目减半实际发生在减数第一次分裂)。 场所:生殖器官内 4.精子与卵细胞形成的异同点 比较项目不同点相同点 精子的形成卵细胞的形成 染色体复制复制一次 第一次分裂一个初级精母细胞(2n) 产生两个大小相同的次级 精母细胞(n)一个初级卵母细胞(2n) (细胞质不均等分裂)产 生一个次级卵母细胞(n) 和一个第一极体(n) 同源染色体联会,形成四分体, 同源染色体分离,非同源染色 体自由组合,细胞质分裂,子 细胞染色体数目减半 第二次分裂两个次级精母细胞形成四 个同样大小的精细胞(n)一个次级卵母细胞(细胞 质不均等分裂)形成一个 大的卵细胞(n)和一个小的 第二极体。第一极体分裂 (均等)成两个第二极体 着丝点分裂,姐妹染色单体分 开,分别移向两极,细胞质分 裂,子细胞染色体数目不变 有无变形精细胞变形形成精子无变形 分裂结果产生四个有功能的精子(n) 只产生一个有功能的卵细 胞(n) 精子和卵细胞中染色体数目均减半 注:卵细胞形成无变形过程,而且是只形成一个卵细胞,卵细胞体积很大,细胞质中存有大量营养物质,为受精卵发育准备的。 5.减数分裂和有丝分裂主要异同点 比较项目减数分裂有丝分裂 染色体复制次数及时间一次,减数第一次分裂的间期一次,有丝分裂的间期细胞分裂次数二次一次 联会四分体是否出现出现在减数第一次分裂不出现 同源染色体分离减数第一次分裂后期无 着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期后期 子细胞的名称及数目性细胞,精细胞4个或卵1个、 极体3个 体细胞,2个 子细胞中染色体变化减半,减数第一次分裂不变 子细胞间的遗传组成不一定相同一定相同 6.识别细胞分裂图形(区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂) (1)、方法三看鉴别法(点数目、找同源、看行为) 第1步:如果细胞内染色体数目为奇数,则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。 第2步:看细胞内有无同源染色体,若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图;若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。 第3步:在有同源染色体的情况下,若有联会、四分体、同源染色体分离,非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图;若无以上行为,则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。 (2)例题:判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。 [解析]: 甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体,但无联会、四分体、分离等行为,且每一端都有一套形态和数目相同的染色体,故为有丝分裂的后期。 乙图有同源染色体,且同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故为减数第一次分裂的后期。 丙图不存在同源染色体,且每条染色体的着丝点分开,姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极,故为减数第二次分裂后期。 7.受精作用:指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 注:受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半,但细胞质几乎全部是由卵细胞提供,因此后代某些性状更像母方。 意义:通过减数分裂和受精作用,保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而保证了遗传的稳定和物种的稳定;在减数分裂中,发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换,增加了配子的多样性,加上受精时卵细胞和精子结合的随机性,使后代呈现多样性,有利于生物的进化,体现了有性生殖的优越性。 下图讲解受精作用的过程,强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。 8.配子种类问题 由于染色体组合的多样性,使配子也多种多样,根据染色体组合多样性的形成的过程,所以配子的种类可由同源染色体对数决定,即含有n对同源染色体的精(卵)原细胞产生配子的种类为2n种。 第二节基因在染色体上 1.萨顿假说推论:基因在染色体上,也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明 显的平行关系。 2.、基因位于染色体上的实验证据 果蝇杂交实验分析