生物学考知识点整理

普通高中学业水平测试提纲必修1细胞与环境1、 蛋白质的结构与功能 蛋白质的化学结构、基本单位及其功能：蛋白质由C、H、O、N元素构成，有些含有P、S。基本单位：氨基酸，约20种。结构特点：每种氨基酸都至少含有一个氨基，一个羧基和一个氢原子，并且他们都连结在同一个碳原子上，氨基酸的种类由R基决定。氨基酸结构通式： H | RCCOOH | NH2 肽键：氨基酸脱水缩合形成，-NH-CO- 有关计算：脱水的个数=肽键个数=氨基酸个数n链数m 蛋白质分子量=氨基酸分子量氨基酸个数-水的个数18 功能：有些蛋白是构成细胞和生物体的重要物质；催化作用即酶；运输作用，如血红蛋白运输氧气；调节作用，如胰岛素，生长激素；免疫作用，如免疫球蛋白（抗体）。 蛋白质多样性的原因：氨基酸的种类，数量，排列顺序不同，多肽链的空间结构不同。2、核酸的结构和功能 核酸的化学组成及基本单位：核苷酸(8种) 核酸由C、H、O、N、P 5种元素构成，是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体。 结构：一分子磷酸、一分子五碳糖（脱氧核糖或核糖）、一分子含氮碱基（有5种）A、T、C、G、U 构成DNA的核苷酸：（4种）构成RNA的核苷酸：（4种） 功能：核酸是细胞内携带遗传信息的载体，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。种类英文缩写基本组成单位存在场所脱氧核糖核酸DNA脱氧核苷酸（由碱基、磷酸和脱氧核糖组成）主要在细胞核中，在叶绿体和线粒体中有少量存在核糖核酸RNA核糖核苷酸（由碱基、磷酸和核糖组成）主要存在细胞质中甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色3、糖类的种类与作用a、糖是细胞里的主要的能源物质b、糖类C、H、O组成；糖类是主要能源物质，它是构成生物重要成分。C、种类：单糖：葡萄糖（重要能源）、果糖、核糖&脱氧核糖（构成核酸）、半乳糖 二糖：蔗糖、麦芽糖（植物）；乳糖（动物） 多糖：淀粉、纤维素（植物）；糖原（动物）d、四大能源：重要能源：葡萄糖主要能源：糖类直接能源：ATP 根本能源：阳光淀粉、纤维素、糖原为多糖，构成它们的基本单位都是葡萄糖，其中淀粉是植物的储能物质，纤维素构成植物的细胞壁。4、脂质的种类与作用脂质：由C、H、O构成，有些含有N、P分类：脂肪：储能、维持体温磷脂：构成膜（细胞膜、液泡膜、线粒体膜等）结构的重要成分 固醇：维持新陈代谢和生殖起重要调节作用、分为胆固醇、性激素、维生素D 5、生物大分子以碳链为骨架（所以C是最基本的元素） A、组成生物体的化学元素种类大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg及其作用微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo细胞中含量最多的元素是C、H、O、N。构成细胞的元素按照含量多少可分为大量元素和微量元素，其中大量元素有C、H、O、N、P、S、K Ca、Mg。 缺钙动物会发生抽搐、佝偻病等。Mg是组成叶绿素的主要成分。 Fe是人体血红蛋白的主要成分。B、生物界与非生物界的统一性与差异性统一性：构成生物体的元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的。差异性：组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。所有生物体内的生物大分子都是以碳链为骨架的，每一个单体都是以若干个相连的碳。C、原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。6、水和无机盐的作用 细胞内的化合物分为有机物和无机物，有机物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸，细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。占细胞鲜重最多的元素是氧，化合物是水，占细胞干重最多的元素是碳，化合物是蛋白质。A、水在细胞中存在的形式及水对生物的作用 结合水：与细胞内其它物质结合是细胞结构的组成成分 自由水：（占大多数）以游离形式存在，可以自由流动。（幼嫩植物、 代 谢旺盛细胞含量高） 生理功能：良好的溶剂运送营养物质和代谢的废物绿色植物进行光合作用的原料。 种子萌发过程中，结合水变少，自由水变多。B、无机盐的存在形式与作用 无机盐是以离子形式存在的。无机盐的作用： a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。b、维持细胞的生命活动（细胞形态、渗透压、酸碱平衡）如血液钙含量低会抽搐。c、维持细胞的酸碱度7、细胞学说的建立过程虎克既是细胞的发现者也是细胞的命名者。细胞学说：德植物学家施莱登和动物学家施旺提出。内容： 一切动植物都是由细胞构成的； 细胞是一个相对独立的单位； 新细胞可以从老细胞产生。8、细胞膜系统的结构和功能A、 生物膜的流动镶嵌模型（1）蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的。（2）膜结构具有流动性。膜的结构成分不是静止的，而是动态的，生物膜是流动的脂质双分子层与镶嵌着的球蛋白按二维排列组成。（3）膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多B、细胞膜的成分和功能细胞膜的成分：脂质、蛋白质和少量的糖类。磷脂构成了细胞膜的基本骨架。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核（但是这个细胞仍然是真核细胞）在生命的起源的过程中，膜的出现起了非常重要的作用。细胞膜的功能： 将细胞与外界环境分开；控制物质进出细胞；进行细胞间的物质交流、细胞膜的结构特点：具有流动性细胞膜的功能特点：具有选择透过性。9、几种细胞器的结构和功能（A）线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的（人体的头部和心脏）含量多。程粒状、 棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜基质和基粒上 有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。 健那绿可以是活细胞内的线粒体呈现蓝绿色。将葡萄糖稳定的化学能转换为ATP活跃的化学能。叶绿体:只存在于植物的绿色细胞中。扁平的椭球形或球形，双层膜结构。基 粒上有色 素，基质和基粒中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。含少量的DNA、RNA。将光能转换为化学能。内质网：单层膜折叠体，是有机物的合成“车间”，蛋白质运输的通道。 核糖体：无膜的结构，椭球形粒状小体，将氨基酸缩合成蛋白质。蛋白质的“装配机器”。 高尔基体：单膜囊状结构，动物细胞中与分泌物的形成有关，植物中与有丝分裂中细胞壁的形成有关。 中心体：无膜结构，由垂直的两个中心粒构成，存在于动物和低等植物中，与动物细胞有丝分裂有液泡：单膜囊泡，成熟的植物有大液泡。功能：贮藏（营养、味道、色素等）、保持细胞形态，调节渗透吸水，维持一定渗透压。植物特有的细胞结构是细胞壁，叶绿体，液泡，动物特有的细胞器是中心体。10、细胞核的结构和功能A、细胞核的结构：细胞核的结构包括：核膜（双层膜，上面有孔是蛋白质和RNA通过的地方）、核仁和染色质染色质和染色体是同一种物质在不同分裂时期的不同形态。B、功能：细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心11、原核细胞和真核细胞最主要的区别 原核细胞和真核细胞最主要的区别是：原核细胞没有由核膜包围的典型的细胞核.但是有拟核。只有一种细胞器-核糖体，遗传物质（DNA）呈环状，如果有细胞壁则的成分是肽聚糖，而真核细胞有由核膜包围的典型的细胞核，有各种细胞器，有染色体，如果有细胞壁成分是纤维素和果胶。分解纤维素的酶是纤维素酶，分解果胶的酶是果胶酶，分解纤维素酶和果胶酶的酶是蛋白酶。 共同点是：它们都有细胞，细胞膜和细胞质。它们的遗传物质都是DNA 常考的真核生物：绿藻、衣藻、真菌（如酵母菌、霉菌、蘑菇）及动、植物。（有真正的细胞核） 原生动物（草履虫、变形虫）是真核 常考的原核生物：蓝藻（含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，是自养生物）、细菌、放线菌、乳酸菌、硝化细菌、支原体。（没有由核膜包围的典型的细胞核） 原核细胞细胞壁不含纤维素，主要是糖类与蛋白质结合而成。细胞膜与真核相似。注：病毒无细胞结构，既不是真核也不是原核生物，如疯牛病病原体（朊病毒，遗传物质为蛋白质），噬菌体（遗传物质为DNA）, 乙肝病毒（遗传物质是DNA），SARS病毒（遗传物质是RNA），HIV病毒。（遗传物质是RNA）。12、（A）细胞是一个有机的统一整体 细胞具有严整的结构，完整的细胞结构是细胞完成正常生命活动的前提13、（B）物质跨膜运输的方式和特点名称运输方向载体能量实例自由扩散高浓度低浓度水，CO2，甘油协助扩散高浓度低浓度红细胞吸收葡萄糖主动运输低浓度高浓度小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+内吞和内吐说明细胞膜具有流动性14、（B）细胞膜是一种选择透过性膜细胞膜的主要成分是脂质（磷脂）和蛋白质，还有少量糖类，细胞间的相互识别依靠细胞膜上的糖蛋白，磷脂和蛋白质在一定范围内都具有流动性。细胞膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，因此细胞膜是一种选择透过性膜。磷脂双分子层和膜上的载体决定了细胞膜的选择透过性。细胞膜的结构特点：具有一定流动性，细胞膜的功能功能特点是：选择透过性。实验研究细胞膜选用材料为人或哺乳动物的成熟的红细胞，因为它没有细胞壁，没有细胞核，没有细胞器。处理办法：将细胞放入清水中使其吸水胀破，用清水多次冲洗即可。15、（A）酶的本质、特性和作用酶的本质：酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA酶的特性：酶具有高效性；酶具有专一性； 酶的作用条件比较温和酶的作用：酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著，因而催化效率更高16、（B）影响酶活性的因素 温度 PH值 能使蛋白质变性失活，但是氨基酸的种类、数量和排列顺序没有变17、（A）ATP的化学组成和结构特点 元素组成：ATP 由C 、H、O、N、P五种元素组成结构特点：ATP中文名称叫三磷酸腺苷，是细胞内的一种高能磷酸化合物，结构简式APPP，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。水解时远离A的磷酸键线断裂作用：新陈代谢所需能量的直接来源ADP中文名称叫二磷酸腺苷，结构简式APPATP在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快，用掉多少马上形成多少。18、（B）ATP和ADP相互转化的过程和意义：ADP+Pi+能量 酶 ATPATP 酶 ADP+Pi+能量 这个过程储存能量 这个过程释放能量合成ATP时，动物中为呼吸作用释放的能量。植物中来自光合作用和呼吸作用。 分解ATP时释放的能量，用于一切生命活动。ADP转化成ATP时所需能量的主要来源是呼吸作用和光合作用，其中呼吸作用为主。19、（A）光合作用的认识过程1771年，英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验；1864年，德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验；1880年，德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所，并从叶绿体放出氧的实验；20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。恩格尔曼实验的结论是：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。20、（B）光合作用的过程（自然界最本质的物质代谢和能量代谢） 概念：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量的有机物，并释放出氧气的过 程。方程式：CO2+H2180（CH2O）+18O2注意：光合作用释放的氧气全部来自水，光合作用的产物不仅是糖类， 还有氨基酸（无蛋白质）、 脂肪，因此光合作用产物应当是有机物。 色素：包括叶绿素3/4和类胡萝卜素1/4色素分布图： 色素提取实验：丙酮提取色素；二氧化硅使研磨更充分；碳酸钙防止色素受到破坏 光反应阶段 场所：叶绿体囊状结构薄膜上进行条件：必须有光，色素、化合作用的酶 步骤：水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢H2O2H+1/2O2 ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP 能量变化：光能变为ATP活跃的化学能 暗反应阶段 场所：叶绿体基质条件：有光或无光均可进行，二氧化碳，能量、酶 步骤：二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物 二氧化碳的还原，三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物 能量变化：ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能 关系：光反应为暗反应提供ATP和H 意义：制造有机物转化并储存太阳能使大气中的CO2和O2保持相对稳定。 总结：项目光反应暗反应区别条件需要叶绿素、光、酶不需要叶绿素和光，需要多种酶场所叶绿体内囊体的薄膜上叶绿体的基质中物质变化（1）水的光解2H2O 4H+O2(2)ATP的形成ADP+Pi+能量 ATP（1）CO2固定CO2C5 2C3(2) C3的还原 2C3 （CH2O）+ C5能量变化叶绿素把光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化成（CH2O）中稳定的化学能实质把二氧化碳和水转变成有机物，同时把光能转变为化学能储存在有机物中联系光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光反应提供ADP+Pi，没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。21、（C）环境因素对光合作用速率的影响C02浓度、温度、光照强度22、（B）农业生产以及温室中提高农作物产量的方法 控制光照强度的强弱 控制温度的高低 适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度23、（B）有氧呼吸和无氧呼吸的过程和异同有氧呼吸的概念与过程概念：植物细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量的能量的过程。过程：C6H12O62丙酮酸2ATP4H（在细胞质中） 2丙酮酸6H2O6CO220H2ATP（线粒体中） 24H6O212H2O34ATP（线粒体中）无氧呼吸的概念与过程概念：在指在无氧条件下通过酶的催化作用，植物细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解，同时释放少量能量的过程。过程：C6H12O62丙酮酸2ATP4H（在细胞质中） 2丙酮酸2酒精2CO2能量（细胞质）或2丙酮酸2乳酸能量（细胞质）有氧呼吸与无氧呼吸的异同：项目有氧呼吸无氧呼吸区别进行部位第一步在细胞质中，然后在线粒体始终在细胞质中是否需O2需氧不需氧最终产物CO2H2O不彻底氧化物酒精或乳酸可利用能1255KJ61.08KJ联系把C6H12O6-2丙酮酸这一步相同，都在细胞质中进行24、（B）细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用呼吸作用的意义：为生命活动提供能量为其他化合物的合成提供原料25、（A）细胞的生长和增殖的周期性 生物的生长主要是是指细胞体积的增大和细胞数量的增加。细胞的表面积和体积的关系限制了细胞的长大。 细胞周期的概念和特点 细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止。特点：分裂间期历时长占细胞周期的90%-95%26、（A）细胞的无丝分裂及其特点无丝分裂：没有纺锤丝出现,叫做无丝分裂。早期,球形的细胞核和核仁都伸长。然后细胞核进一步伸长呈哑铃形,中央部分狭细。特点：在无丝分裂中,核膜和核仁都不消失,没有染色体的出现和染色体复制的规律性变化。染色质也要进行复制,并且细胞要增大。27、（B）动、植物有丝分裂过程及比较 过程特点：分裂间期：可见核膜核仁，染色体的复制（DNA复制、蛋白质合成）。 前期：染色体出现，散乱排布，纺锤体出现，核膜、核 仁消失（两失两现） 中期：染色体整齐的排在赤道板平面上 后期：着丝点分裂，染色体数目暂时加倍 末期：染色体、纺锤体消失，核膜、核仁出现（两现两失） 注意：有丝分裂中各时期始终有同源染色体，但无同源染色体联会和分离。 染色体、染色单体、DNA变化特点：（体细胞染色体为2N） 染色体变化：后期加倍（4N），平时不变（2N）DNA变化：间期加倍（2N4N），末期还原 （2N） 染色单体变化：间期出现（04N），后期消失（4N0），存在时数目同DNA。 动、植物细胞有丝分裂过程的异同：植物细胞动物细胞间期相同点染色体复制（蛋白质合成和DNA的复制）前期相同点核仁、核膜消失，出现染色体和纺锤体不同点由细胞两极发纺锤丝形成纺锤体已复制的两中心体分别移向两极，周围发出星射，形成纺锤体中期相同点染色体的着丝点，连在两极的纺锤丝上，位于细胞中央，形成赤道板后期相同点染色体的着丝点分裂，染色单体变为染色体，染色单体为0，染色体加倍末期不同点赤道板出现细胞板，扩展形成新细胞壁，并把细胞分为两个。细胞中部出现细胞内陷，把细胞质隘裂为二，形成两个子细胞相同点纺锤体、染色体消失，核仁、核膜重新出现28、（B）细胞有丝分裂主要特征、意义特征：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去。意义：亲代细胞的染色体经复制以后，平均分配到两个子细胞中去，由于染色体上有遗传物质，所以使前后代保持遗传性状的稳定性。29、（B）真核细胞分裂的三种方式 有丝分裂：绝大多数生物体细胞的分裂、受精卵的分裂。实质：亲代细胞染色体经复制，平均分配到两个子细胞中去。意义：保持亲子代间遗传性状的稳定性。 减数分裂：特殊的有丝分裂，形成有性生殖细胞 实质：染色体复制一次，细胞连续分裂两次结果新细胞染色体数减半。 3、无丝分裂：不出现染色体 和纺锤体。例：蛙的红细胞分裂 30、（A）细胞分化的特点、意义以及实例特点：分化是一种持久的、稳定的渐变过程。细胞分化的意义：一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞（受精卵），细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化的实例：如根尖的分生区细胞不断分裂、分化，形成成熟区的输导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等；胚珠发育成种子，子房发育成果实；受精卵发育成蝌蚪，再发育成青蛙；骨髓造血；皮肤再生等都包涵着细胞的分化。31、（B）细胞分化的过程和原因细胞分化过程：细胞通过有丝分裂数量越来越多，这些细胞又逐渐向不同个方向变化定义：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。 原因：基因控制的细胞选择性表达的结果32、（B）细胞全能性的概念和实例 概念：已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能 实例：通过植物组织培养的方法快速繁殖植物。 动物克隆（多莉羊的诞生：细胞核的全能性）33、（A）细胞衰老的特征 (1)细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小 (2)细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深(3)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低 (4)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积(5)有些酶的活性降低 (6)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢34、（A）细胞凋亡的含义 由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程35、（B）细胞衰老和细胞凋亡与人体健康的关系细胞凋亡与疾病的关系 该“死”的细胞不死，不该“死”的细胞却死了，也就是说无论凋亡过度或凋亡不足都可以导致疾病的发生。正常的细胞凋亡对人体是有益的，如手指的形成、蝌蚪尾的凋亡细胞凋亡是一个程序化过程，可以通过不同的手段在不同的阶段进行干预而治疗疾病36、癌细胞的主要特征和恶性肿瘤的防治 癌细胞的主要特征是能够无限增殖，形态结构发生了变化，细胞表面发生了变化， 癌细胞形成的外因主要是三类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。 原癌基因的激活，使细胞发生转化而引起癌变。 一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵)， 恶性肿瘤的防治：远离致癌因子。做到早发现早治疗37、检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 斐林试剂鉴定还原糖时，溶液的颜色变化为：砖红色(沉淀)，先将甲液乙液混匀再加入到还原性糖中，需要水浴加热。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖，而不能鉴定非还原性糖。葡萄糖、麦芽糖、果糖是还原糖 双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1 gmL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 gmL的硫酸铜溶液。蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，不需水浴加热，先将A液与蛋白质混匀再加入B液。 苏丹染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色，苏丹染液遇脂肪的颜色反应为红色。38、叶绿体中色素的提取和分离 实验原理：叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如：丙酮（酒精）等。所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素。材料用具（A）：新鲜的绿色叶片（如菠菜叶片）；干燥的定性滤纸，烧杯（100mL），研钵，小玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，小试管，培养皿盖，药勺，量筒（10mL），天平；丙酮，层析液，二氧化硅，碳酸钙。方法步骤： 取绿色叶片中的色素 分离叶绿体中的色素：制备滤纸条 画滤液细线 分离色素注意：不能让滤液细线触到层析液。用培养皿盖盖上烧杯。39、细胞是生物体结构和功能的基本单位，生命活动离不开细胞（比如病毒必须寄生在宿主细胞中）细胞是最基本的生命系统，最大的生命系统是生态系统，最大的生态系统是生物圈。40、显微镜的使用高倍镜和低倍镜相比细胞更大，细胞数目更少，进光少，视野亮度更暗，高倍镜下只能使用细准焦螺旋。计算：放大倍数=目镜物镜；视野一的细胞数视野二的细胞数=视野二的放大倍数视野一的放大倍数必修遗传与进化知识点汇编第一章 遗传因子的发现第1节 孟德尔豌豆杂交试验（一）一、孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于：豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物；豌豆花较大，易于人工操作； 豌豆具有易于区分的性状。二、遗传学中的基本概念1性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离 性状：生物体的形态特征和生理特征的总和。 相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型。 显性性状：具有相对性状的纯合亲本杂交，F1中显现出来的性状。 隐性性状：具有相对性状的纯合亲本杂交，F1中未显现出来的性状。 性状分离：杂种自交后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。2纯合子、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。如DD或dd 杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体。如Dd3杂交、自交、测交 杂交；是指基因型相同或不同的生物体之间相互交配的过程。 自交：指植物体自花受粉或单性花的同株受粉过程。自交是获得纯合子的有效方法。 测交：就是让杂种一代与隐性个体杂交，用来测定F1的基因组合。如：Dddd4正交、反交，二者是相对而言的， 如：甲为母本（）乙为父本（）为正交，则甲（）乙（）为反交； 如：甲（）乙（）为正交，则甲（）乙（）为反交。三、常见问题解题法（1）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自交法（或测交法） 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子（2）根据后代性状及分离比判定亲本基因型如后代性状分离比为显：隐=3 ：1，则双亲一定都是杂合子（Dd）若后代性状分离比为显：隐=1 ：1，则双亲一定是测交类型。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。四、孟德尔豌豆杂交实验：一对相对性状的杂交P：高茎豌豆(DD)矮茎豌豆(dd)F1： 高茎豌豆(Dd)自交 F2：高茎豌豆(DD或Dd)：矮茎豌豆(dd) (其中DD: Dd: dd 为 1 ：2 ：1) 3 ： 1 分离定律（孟德尔第一定律）其实质就是在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，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。第2节 孟德尔豌豆杂交试验（二）一、遗传学基本概念1基因、等位基因、非等位基因、显性基因、隐性基因基因：具有遗传效应的DNA片断，在染色体上呈线性排列。等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制一对相对性状的基因。 非等位基因：包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。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。2基因型和表现型 表现型：在遗传学上，把生物个体表现出来的性状叫表现型。 基因型：在遗传学上，把与表现型有关的基因组成叫基因型。表现型是基因型与环境相互作用的结果。3常见遗传学符号符号PF1F2含义亲本子一代子二代杂交自交母本父本二、孟德尔豌豆杂交实验：两对相对性状的杂交 P： 黄圆(YYRR)绿皱(yyrr) F1： 黄圆（YyRr） 自交 F2：黄圆(Y-R-)：绿圆(yyR-)：黄皱(Yrr)：绿皱(yyrr) 9 ： 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： YYRR(1/16) yyrr(1/16) YYrr(1/16) yyRR(1/16) 半纯半杂： YYRr(2/16) yyRr(2/16) YyRR(2/16) Yyrr(2/16) 完全杂合子：YyRr(4/16) 注意：上述结论只是符合亲本为YYRRyyrr，但亲本为YYrryyRR，F2中重组类型为 10/16 ，亲本类型为 6/16。1实验结论：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。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。F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：12基因自由组合定律的实质：位于非同源染色体染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。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。三、常见组合问题1配子类型问题如：AaBbCc产生的配子种类数为222=8种2基因型类型如：AaBbCcAaBBCc，后代基因型数为多少？先分解为三个分离定律：1、AaAa后代3种基因型（1AA：2Aa：1aa）；2、BbBB后代2种基因型（1BB：1Bb）；3、CcCc后代3种基因型（1CC ：2Cc：1cc）；所以其杂交后代有323=18种类型。 3表现类型问题 如：AaBbCcAabbCc，后代表现数为多少？先分解为三个分离定律：AaAa后代2种表现型；Bbbb后代2种表现型；CcCc后代2种表现型所以其杂交后代有222=8种表现型。第二章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用一、基本概念1染色体、染色单体、同源染色体、四分体、交叉互换、减数分裂、受精作用（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：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。（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。（4）四分体：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。（5）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。（6）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。（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。二、减数分裂过程1减数分裂过程与结果在减数分裂过程中，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的减少一半。2识别细胞分裂不同时期图形（即区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂）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细胞中染色体数目： 若为奇数减数第二分裂（次级精母细胞、次级卵母细胞、减数第二分裂后期，看一极）若为偶数有丝分裂、减数第一分裂、细胞中染色体的行为： 有同源染色体有丝分裂、减数第一分裂联会、四分体现象、同源染色体的分离减数第一分裂无同源染色体减数第二分裂姐妹染色单体的分离 一极无同源染色体减数第二分裂后期 一极有同源染色体有丝分裂后期3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1次1次分裂次数2次1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4个2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)的变化曲线时期数量42时期42数量DNA染色体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配子种类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。三、受精作用过程1受精过程与结果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。2受精作用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。3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。第2节 基因在染色体上一、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。基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只是成对的染色体中的一条。体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。二、基因位于染色体上的实验证据 果蝇杂交实验分析：三、孟德尔遗传规律的现代解释1基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。2基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；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。第3节 伴性遗传一、伴性遗传概念它们的基因位于性染色体上，所以遗传上总是合性别相关联，这种现象叫做伴性遗传。二、常见伴性遗传病1人类红绿色盲症（伴X染色体隐性遗传病） 特点：男性患者多于女性患者；交叉遗传。即男性女性男性；一般为隔代遗传，此病由男性通过他的女儿传给他的外孙。2 抗维生素D佝偻病（伴X染色体显性遗传病）特点：女性患者多于男性患者；交叉遗传现象：男性女性男性；代代相传。三、人类遗传病的判定方法口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性看女病，女病男正非伴性；显性看男病，男病女正非伴性。第一步：确定致病基因的显隐性：可根据双亲正常子代有病为隐性遗传（即无中生有为隐性）；双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断（即有中生无为显性）。第二步：确定致病基因在常染色体还是性染色体上。 在隐性遗传中，父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正常，为常染色体上隐性遗传； 在显性遗传，父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患病，为常染色体显性遗传。 不管显隐性遗传，如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常，都不可能是Y染色体上的遗传病； 题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病，如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。注：如果家系图中患者全为男性（女全正常），且具有世代连续性，应首先考虑伴Y遗传，无显隐之分。四、性别决定类型类型XY型ZW型性别雌雄雌雄体细胞染色体组成2AXX2A+XY2A+ZW2A+ZZ性细胞染色体组成A+XA+X A+YA+Z A+WA+Z生物类型人、哺乳类、果蝇及雌雄异株植物鸟类、蛾蝶类第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质一、证明DNA是遗传物质的实验（1）肺炎双球菌的转化实验体内转化实验：1928年由英国科学家格里菲思等人进行。结论：在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。体外转化实验：1944年由美国科学家艾弗里等人进行。二、证明DNA是遗传物质的实验（2）T2噬菌体感染细菌实验结论：进一步确立DNA是遗传物质三、证明RNA是遗传物质的实验烟草花叶病毒感染烟草实验结论：烟草花叶病毒的RNA能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。四、核酸是生物的遗传物质1、核酸是一切生物的遗传物质2、DNA是主要的遗传物质3、含DNA的生物DNA是遗传物质，RNA不是4、不含DNA的生物（RNA病毒）RNA才是遗传物质第二节 DNA分子的结构一、DNA的组成单位、分子结构和结构特点ACGGATCT3端3端5端5端DNA的分子结构氢键碱基磷酸脱氧核糖脱氧核苷脱氧核苷酸基本组成单位二、由碱基互补配对原则引起的碱基间关系A=T G=CA1=T2 G1=C2A2=T1 G2=C1A= A1+A2 T=T1+T2 G=G1+G2 C=C1+C2A+G=T+C A+C=T+G12345基本关系根据第一链计算第二链三、判断核酸种类（1）如有U无T，则此核酸为RNA；（2）如有T且A=T C=G，则为双链DNA；（3）如有T且A T C G，则为单链DNA ；（4）U和T都有，则处于转录阶段。第3节 DNA的复制一、DNA半保留复制的实验证据1、方法：同位素标记及密度梯度离心法。2、实验过程：以含15N标记的NH4Cl的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，再将大肠杆菌转移到14N的普通培养液中。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，进行密度梯度离心，记录不同质量的DNA在离心管中的位置及比例。3、结论：DNA分子复制为半保留复制。15N(重链)15N(重链)15N(重链)14N(轻链)从每一代DNA分子中取等量的DNA进行氯化铯密度梯度离心重带轻带中间带全轻半重半轻半重半轻全重亲代代代低高氯化铯密度DNA带二、DNA分子复制1、概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程2、复制时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期3. 复制方式：半保留复制4、复制条件 （1）模板：亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链 （2）原料：4种脱氧核苷酸 （3）能量：ATP （4）解旋酶、 DNA聚合酶等5、复制特点：边解旋边复制6、复制场所：主要在细胞核中，线粒体和叶绿体也存在。7、复制意义：保持了遗传信息的连续性。5端3端3端5端5端3端解旋方向5端3端3端3端5端5端三、与DNA复制有关的碱基计算1.一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n2.第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/(2n-1)3.若某DNA分子中含碱基T为a， (1)则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1) (2)第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a2n-1第4节 基因是有遗传效应的DNA片段一、.基因与DNA、染色体、脱氧核苷酸、性状的关系1、与DNA的关系基因的实质是有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的DNA片段不能称之为基因（非基因）。每个DNA分子包含许多个基因。2、与染色体的关系基因在染色体上呈线性排列。染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。3、与脱氧核苷酸的关系脱氧核苷酸（A、T、C、G）是构成基因的单位。 基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。4、与性状的关系 基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。二、DNA片段中的遗传信息遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。第四章 基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录1、DNA与RNA的异同点 核酸项目 DNARNA结构通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制存在部位主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上主要位于细胞质中功能传递和表达遗传信息mRNA：转录遗传信息，翻译的模板tRNA：运输特定氨基酸rRNA：核糖体的组成成分2、RNA的类型信使RNA（mRNA）；转运RNA（tRNA）；核糖体RNA（rRNA）3、转录 阶段项目复制转录时间细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期生长发育的连续过程进行场所主要细胞核主要细胞核模板以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸条件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP过程在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（AT、CG、TA、GC）合成与模板互补的子链；子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构在细胞核中，以DNA解旋后的一条链为模板，按照AU、GC、TA、CG的碱基互补配对原则，形成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合产物两个双链的DNA分子一条单链的mRNA特点边解旋边复制；半保留式复制（每个子代DNA含一条母链和一条子链）边解旋边转录；DNA双链分子全保留式转录（转录后DNA仍保留原来的双链结构）遗传信息的传递方向遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子遗传信息由DNA传到RNA二、遗传信息的翻译1、遗传信息、密码子和反密码子遗传信息密码子反密码子概念基因中脱氧核苷酸的排列顺序mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基作用控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性64种61种：能翻译出氨基酸3种：终止密码子，不能翻译氨基酸61种或tRNA也为61种 联系基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补密码子与相应反密码子的序列互补配对2、翻译 阶段项目转录翻译定义在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程场所细胞核细胞质的核糖体模板DNA的一条链信使RNA信息传递的方向DNAmRNAmRNA蛋白质原料含A、U、C、G的4种核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸产物信使RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质实质是遗传信息的转录是遗传信息的表达三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，则转录产生的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T（或C+G）与mRNA分子中U+A