高三生物复习专题之知识结构网络图教案

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1、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）1.1 化学元素与生物体的关系化学 元 素 1.2 生物体中化学元素的组成特点C、H、。、N四种元素含量最多不同种生物体中化学元素的组成特点 元素种类大体相同元素含量差异很大1.3 生物界与非生物界的统一性和差异性统 一 性 - - - - - -组成生物体的化学元素，在无机自然界中都能找到差异性组成生物体的化学元素， 在生物体和无机自然界中含量差异很大1.4 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

2、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、0 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）固醉C、H、0C、H、0、N、PC、H、0 供 能 （ 贮备能源）组成生物膜调节生殖和代谢（ 性激素、Vit.D）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、0、N、S( Fe Cu PN 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DN

3、 ARN AC、H、0、N、P贮存和传递遗传信息控制生物性状催化化学反应（RN A类酶）1.5 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 ，构成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为a，1.6蛋白质的组成层次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 x = m - n .蛋白质的相对分子质量 y = m a -1 8尤 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 或者 y = a - 18% .31.6 蛋白质

4、的组成层次1.7 核酸的基本组成单位1.8 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C6H12。6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NH2 C COOH1H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)核甘酸O核甘酸数目不同核甘酸排列次序不同核甘酸种类不同1.9 生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和D N A 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in （ 苏丹W）切片高倍镜观察桔 黄 色 （ 红色）蛋白质双缩胭试剂（ A 液 和 B 液

5、）先加试剂A紫色再滴加试剂BDN A二苯胺力 口 0.015moi/LN aCI 溶液 5MI沸水加热5min蓝色1.10选择透过性膜的特点选 择 透 过 性 膜 的 特 点 三个通过自由通过水可以通过被选择的离子和小分子不能通过其它离子、小分子和大分子1.11细胞膜的物质交换功能物质交换大分子、颗粒离子、小分子亲脂小分子 ） 高浓度- - - -H氐浓度、不消耗细胞能量（ATP）“ 离子、不亲脂小分子 ?J低浓度- - - - 高浓度I需载体蛋白运载、 消耗细胞能量（ATP） J膜的流动性、膜融合特性膜的流动性1.12线粒体和叶绿体共同点1、具有双层膜结构2、进行能量转换3、含遗传物质DN

6、A4、能独立地控制性状5、决定细胞质遗传6、内含核糖体7、有相对独立的转录翻译系统8、能自我分裂增殖1.13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、RN A、脂质、DN A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、RN A、脂质、DN A、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1.14 细胞有

7、丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律注：设间期染色体数目为2N个，未复制时DNA含量为2a。间期前期中期后期末期DNA含量2a-*4a4a4a4a2a染色体数目（ 个）2N2N2N4N2N染色体单数（ 个）04N4N00染色体组数（ 个）22242同源染色数（ 对）NNN2NN1.15 理化因素对细胞周期的影响注：+ 表示有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背+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（24）+影响酶活和供能低温贮臧1.16 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

8、囊个别染色体不分离有丝分裂、减数分裂单体、多体21 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1.17 细胞分裂与分化的关系1.18 已分化细胞的特点1.19 分化后形成的不同种类细胞的特点（ 形态结构特化新陈代谢改变 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _已分化细胞 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 不同种类细胞 分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低J 生殖细胞（ 如卵细胞、花粉） 二 分化程度高, 全能性也高|受 精 卵 |

9、 匚二） 分化程度最低（ 尚未分化） ，全能性最高1.21细胞的生活史绝大多数细胞1.22 癌细胞的特点（无限分裂增殖形态结构变化永生细胞扁平梭形成纤维细胞癌变 - - - - - - - - - - - - - - - - 球形细胞物质改变如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞黏着性降低，易转移扩散。癌细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等癌细胞的特点 正常功能丧失新陈代谢异常引发免疫反应可以种间移植如线粒体功能障碍，无氧供能主要是细胞免疫可移植在异种生物体内生长，形成癌瘤1.23 衰老细胞的特点水少酶低鲁小衰 老 细 胞L画i J _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _核大透变水分

10、减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢酶的活性降低色素积累，阻碍细胞内物质交流和信息传递细胞核体积增大，染色体固缩，染色加深细胞膜通透性改变，物质运输功能降低1.24 细胞的死亡_r环境因素突变病理性死亡（ 细胞坏死），细 J 病原体入侵胞死亡动物变态 蝌蚪尾部消失花儿凋谢 花瓣凋萎、程序性死亡（ 细胞凋亡） 正 常 生 命 需 要极体消失大部分淋巴细胞死亡1.25生物膜与生物膜系统化学组成相似概念组成细胞的膜的总称基本结构相同叵 生物膜直接联系核外膜- - - - 内质网膜- - - - 胞膜内质网膜线粒体外膜（ 或相依）间接联系 内质网膜一膜泡一高尔基体膜一膜泡一胞膜分泌作用内质网- 高尔基体

11、- 细胞膜胞饮作用细胞膜- 溶酶体细 胞 膜 （生理作用 I生 物 膜 系 统 I研 究 意 义 概念互配合调工作为细胞提供稳定的内环境进行物质运输、能量交换、信息传递为化学反应提供场所将细胞分隔成功能小区工 业 上 淡 化 海 水 ，处理污水农业上 研究抗寒、抗旱、耐盐机理医药上人造膜材料代替病变器官结构上紧密联系A 细胞膜、核膜及具膜细胞器构成的结构体系功能上相互依存你 知 遒 吗1.26细胞工程植物细胞工程（植物组织培养离体的植物器官组织或细胞脱芬化愈伤组织冉4化I植物体细胞杂交组织培养植物体细胞工程动物细胞培养 动 物 组 织 o单个 细 胞 匚 ） 原 代 培 养 匚）传代培养动物细

12、胞A融合筛选zi- 杂种细胞动物细胞B细胞培养单克隆抗体疫小鼠一合细胞取抗体小鼠乌龟动物细胞融合薄小鼠骨髓瘤细胞体外培养1.27 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

13、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pH1.28 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、电剌激化学：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你 知 道 吗- - - - - - - - - -

14、 - - - - - - - - - /细胞生物体结构和功能的基本单位/ Z 葡萄糖组成多糖的基本单位氨基酸组成蛋白质的基本单位 核甘酸组成核酸的基本单位 基因控制生物性状的基本单位种群一一生物生存和进化的基本单位,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2.1酶的分类厂 单纯酶 仅含蛋白质 如胃蛋白质酶酶广蛋白质类酶（ 蛋白质本质）L 蛋白质I复合酶J辅助因子、R N A类酶（ 核酸本质）厂 唾液淀粉酶含CI离 子 细 胞 色 素 氧 化 酶 含Cu2+L分解葡萄糖的酶含Mg2+NADP（ 辅酶II）广辅酶 B族维生素I生物素（ 竣化酶的辅

15、酶）有机物存在于低等生物中，将RNA自我催化。对生命起源的研L究有重要意义。RNA 端粒酶含RNA2.2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E Z Z ZIW EO B Z 而T终产物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。2.3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 r r - A T P酶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

16、化）CP （ 磷酸肌酸）+ADP-*c （ 肌酸）+ATP2.4生物体内ATP的去向/植 物 = 光合作用的暗反应细胞分裂矿质元素吸收新物质合成L植株的生长2.5 光合作用的色素叶绿体基粒的I类囊体薄膜上J（ 橙黄色）胡 萝 卜 素 快 、（ 黄色）叶黄素（ 蓝绿色）叶绿素a（ 黄绿色）叶绿素b J2.6 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H20 - -H + 02N ADP* + H* + 2 e -N ADPHATP + Pi-ATPCO2+N ADPH+ATP-(

17、CH2O) +ADP + Pi + N ADP+ H2O反应物H20 , ADP, Pi、N ADP*C02 ATP、N ADPH反应产物。2、ATP、N ADPH(CH2O ), ADP、Pi、N ADP+、H20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）2.7 C3植物和C4植物光合作用的比较C3植物C4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C02固定仅有C3途径C4途径- - -C3途径2.8 C4植物与C3植物的鉴别方法方法原 理条件和过程

18、现象和指标结 论生理在强光照、干旱、高生长状况：正常生长：C4植物学方法温、低CO2时 ,C4植物能进行光合作用，C3植物不能。密闭、 强光照、 干旱、高温正常生长或枯萎死亡枯萎死亡：C 3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 细胞国成环状结构 鞘 细 胞 是 否 含 叶绿体是：C4植物否：C3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 f 加 碘 f过 叶 脉 横 切 一 制片一观察出现蓝色： 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：C4植物出现现象时：C3植物

19、2.9 C4植物中C4途径与C3途径的关系2.10 C4植物比C3植物光合作用强的原因C3植物C4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竣化酶磷酸核酮糖竣化酶只有磷酸核酮糖竣化酶。磷酸核酮糖竣化酶与co2亲和力弱，不能利用低CO2。两种酶均有。PEP竣化酶与CO2亲和力大, 利用 低CO?能力强。2.11光能利用率与光合作用效率的关系厂概念,光合作用制造的有机物所含的能量光 能 利 用 率 二 - - - - - - - - - -

20、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -照在该地面的总的光能光合作用制造的有机物所含的能量I光合作用效率= - - - - - - -， ， ，- - - - - - - - - - - - - - - - -光合作用吸收的光能照在地面上的总能量中被转移的能量参与光合作用的能量中被转移的能量热能损失1光能损失f荧光、磷光光能f电能f化 学 能 （ 贮存）延长光合作用时间_ I bs-ftrJ W rhn加入/ 后 用而in2.12影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系（延长光合作用时间提高复种指数：改一年一季为一年多季增加光合作用面积工

21、合理密植t套 种 （ 不同时播种） 、间 作 （ 同时播种）一高光能利用率r因地制宜:控制光照强弱i光质影响:增加二氧化碳供必需矿质元素供应光矿物质光质对光合作用的影响阳生植物种阳地阴生植物种阴地蓝紫光照，蛋白质和脂类多红光照，糖类增多 验 证 （ 探索）光合作用需 CO?并放。2、光强的影响验 证 （ 探索）光 合 .作用中物质的转变1温 度A割主叶脉法同位素标记法-响光合作用的外界因素通风透光，增施农家肥；人工增C02 （ 温室） * co2N：P:ATP、NADP的成分K：糖类的合成和运输Mg：叶绿素的成分2.13光合作用实验的常用方法半 叶 法 （ 遮盖法）密封法打 孔 法 （ 抽气法

22、）分光法2.14植物对水分的吸收和利用2.14.1植物对水分的吸收分的吸收吸胀吸水渗透吸水液泡尚未形成或消失通过亲水物质的亲水性吸水吸水原理主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统通过渗透作用吸水渗透系统隔着半透膜的两种溶液构成的体系发生条件具有半透膜膜两侧溶液具有浓度差* 渗透压溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压差。植物细胞构成渗透系统原生质层由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成看作一层半透膜（ 本质是选择透过性）两个系统植物细胞与土壤溶液之间构成每两个植物细胞之间构成2.14.2扩散作用与渗透作用的联系与区别扩散作用物质由相对多（ 密度高）的地方向相对少（ 密度低）的地方运动的过程，叫

23、扩散* 联系 物质由高到低的移动方式，利用物质本身的属性，不需要能量， 区别 特指溶剂分子（ 如水、酒精等）的扩散，需特定的条件渗透作用溶剂分子的扩散叫渗透，具备一定条件才能发生2.14.3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

24、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2.14.4植物体内水分的运输水分的运输导管运输方向向上：根- - - 茎- - - - A 叶2.14.5植物体内水分的利用和散失利用 1-5%参与光合作用、呼吸作用等生命活动水分散 失 一蒸腾作用 绝大部分水分通过蒸腾作用散失_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 根持续吸水的动力 生 理 意 义 Y 物质运输的载体-I降低叶片温度2.15植物体内的化学元素（ 1）2.17生物固氮N2 +e + H A T P - J -固氮过程N H3 + ADP + Pi （

25、 选学）种类代谢类型在生态系统中的作用固氮原因及条件同化异化常见类型共生固氮类与豆科植异根 瘤 菌 （6种）（ 大豆、菜豆、消费者（ 取食于活的生物体）小基因(固氮酶)物共生时养需豌豆、 苜蓿、 羽扇豆、三叶草）自生固氮独立生活自养氧固氮蓝藻（ 念珠藻）生产者异圆褐固氮菌分解者类养黄色分支杆菌（ 腐生生活）注意：不同的根瘤菌具有共生专一性。如蚕豆根瘤菌号蚕豆、豌豆、豆豆共生；大豆根瘤菌只能与大豆共生。氮微生物的种类生物固氮励自然界氮循环有重要作用场绿色植物提供氮素营养付大气氮(金原成N通过程大气固氮 工业固氮消费者2.19 三类微生物在自然界氮循环中的作用N H3-*N O2 N O3I I动

26、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2.20 人和动物体内三大营养物质的代谢2.21人体的必需氨基酸2.24 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 （ C 5 、%。） 、向 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2.25 呼吸作用产生的能量的利用情况注：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

27、型释放的能量可能稍有不同。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lm ol葡萄糖2870kJ2870kJ1165 kJ40.5 9%无氧呼吸2870 kJ196.65 kJ61.08 kJ2.13%2.26 新陈代谢的类型兼性营养型有光时:无光时:自养生活（ 进行光合作用，但供氢体不是水，而是有机物）异养生活特殊类型兼性厌氧型陈代谢类型化类型酵母菌 有氧时：有氧呼吸I无氧时：无氧呼吸你 知 道 吗科学发现：人们对消化过程的研究发现了酶人们对向光性的研究发现了生长素人们对溶菌现象的研究发现了青霉素2.27微生物的类群形态基本结构结构（细菌杆形、球形、螺 旋 形

28、（ 弧形）细胞壁细胞膜细 胞 质 （ 仅有核糖体）核 区 （ 环 状DN A）特殊结构 质粒、荚膜、鞭毛、芽抱、胞结构生物的类群.燎核细胞微生物(单细胞)繁殖二 分 裂 （ 有DNA的复制和平分）其它类群 真核细胞微生物支原体、衣 原 体 （ 无壁） 、（ 蓝藻）单细胞酵母菌俳细胞结“分类结构* 核衣壳2.28微生物的营养氮源C02 N aHCC）3 等糖 、脂 、石油等电 、硝酸盐、筱盐等尿素、牛肉膏、蛋白豚等生 长 因 子 提供碳素营养微生物生长不可缺少的微量有机物（ 包括维生素、氨基酸、碱基等）生物的营养目的要明确 根据培养种类、培养目的选择原材料配制原则（ 一: 要原则）营 养 要 协

29、 调 注 意 营 养 物 质 的 浓 度 利 比 例A碳氮比最重要C/N =4：有利于繁殖；C/N =3：有利于产谷氨酸种类_ 1细 菌 ：pH=6.5 7.5pH要 适 宜i放线菌：pH=7.58.5【真 菌 ：pH=5.0 6.0种类特点功能物理性质固体培养基加凝固剂分离、鉴定半固体培养基观 察 、保藏液体培养基不加凝固剂工业生产化学成分合成培养基成分明确分类、鉴定天然培养基天然成分工业生产用途选择培养基加抑制剂（ 如青霉素）加 特 殊 C源 或 N源不 加 某 物 质 （ 如 N源 ）选择、分离鉴别培养基加指示剂或药品鉴别你 知 道 吗加入高浓度食盐可分离金黄色葡萄球菌加入青霉素可分离酵

30、母菌和霉菌不加N源可分离固氮微生物加入伊红- 美蓝可鉴别大肠杆菌2.29微生物的代谢_ r概念 微生物自身生长繁殖必需的物质r 初级代谢产物J柒 |_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _I产物产物 - - - - -_ _ , r概念氨基酸、核甘酸、多糖、脂类、维生素对自身生长繁殖非必需的物质次级代谢产物I产物 抗生素、毒素、激素、色素或积累或排除酶合成调节组成酶4特点一直存在，只受遗传控制的酶生物的代谢代谢调节同时存在密切配合协调作用诱导酶受环境中某物质的诱导产生L “ 好酶知时节, 当需乃发生”分解乳糖的酶* 酶活性调节概念通过改变酶的催化活性，来调节代谢速

31、率原 理 负 反 馈 ：酶催化的产物增多抑制酶的活性谷氨酸脱氢酶受谷氨酸产量的调节谢的人工控制改变遗传特性捽制发酵条件改变细胞膜的通透性，即时输出代谢产物，解除对酶的抑制2.30微生物的生长微生物的/ ! - -微生物群体生长的规律时期特点作用调整期菌体不增殖，代谢活跃，体积增大对数期以2n形式增长，代谢旺盛作菌种和科研材料稳定期生死平衡，活菌数最多，芽抱形成收获菌体和代谢产物衰亡期死亡加速，形态多样，细胞裂解2.31微生物的生长曲线与生长速率的关系注意XZ生长速率= 繁殖率一死亡率ba：调整期b：对数期c：稳定期d：衰亡期2.32发酵工程简介概念采用现代工程技术手段，利用微生物某些特定功能，

32、为人类生产有用产品;或者直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。玄酵工程. . 基因诱变一传统，常用。 二+H T 、菌 种 选 育n基U 因E 工程5 fI转改基变因原 来基因卜工程菌（ 工程细胞）培 养 基 配 制 （ 三要原则）I 般步骤：配制调pH分装一灭菌灭 菌 | 严格杀灭培养基和发酵设备中的各种微生物，保证菌种是单一纯种内容 扩大培养与接种选育的良种要经多次扩大培养，才能满足大规模生产需要_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 检测菌体数目和产物浓度。发 酵 过4添加培养基组成。,I严格控制发酵条件（ 温度、pH、溶氧、通气量、转速）_ r代谢产物 蒸储、萃取、离子交换等

33、方法提取I分离提纯产品1- I菌 体 本 身 过 滤 、沉淀等方法分离医药工业上 的应用 生产抗生素、维生素、动物激素、氨基酸、核甘酸等第三单元 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）3.1植物生命活动调节激素调节向性运动I发现产生运输物激素调节长素r 植物体受到单一方向外界刺激而引起的定向运动1是植物对于外界环境的适应性（ 略）主要在叶原基、嫩叶和发育的种子分布大多集中在胚芽鞘、分生组织、形成层及发育的种子和子房只能由形态学上端向形态学下端运输，不能倒过来运输促进生长生理作用抑制生长 既能促进发芽，又能抑制发芽既能保花保果，又能

34、疏花疏果既能促进生长，又能抑制生长一决于生长素浓度.物的器官的种类两重性浓度/mol L1r促进插枝生根*r促 进 促进果实发育应用防止落花落果长素类似物涂抹未受粉柱头发根增多 涂抹未受粉柱头无籽番茄喷洒植株（ 棉花） 保蕾保铃 抑制抑制顶端优势疏花疏果除草3.2人和图等动物的体液调节激素调节大和高等动物的体液油*调节内分泌的中枢下丘脑内分泌腺激素名称主要生理功能下丘脑促甲状腺激素释放激索促进垂体合成和分泌促甲状腺激素促性腺激素释放激素促进垂体合成和分泌促性腺激素抗利尿激素减少排尿垂体促甲状腺激素促进甲状腺生长发育和调节其合成与分泌促性腺激素促进性腺生长发育和调节其合成与分泌生长激素促进生长，

35、主要促进骨生长和蛋白质合成催乳素促进乳腺发育与泌乳及嗦囊分泌鸽乳甲状腺甲状腺激素促进新陈代谢（ 促进氧化分解） 、促进生长发育（ 包括神经） 、提高神经系统兴奋性肾上腺肾上腺素升血糖（ 促进肝元糖分解）醛固酮促进肾小管吸Na*泌K*胰岛A细胞胰高血糖素升血糖（ 强烈促进肝元糖分解和非糖转化）B细胞胰岛素 促进肝（ 肌） 糖元合成减少来源1促进葡萄糖氧化分解性而行 促进转变成脂肪降血糖一1 J抑制肝糖抑制元分解增加去路（ 抑制非糖物质转化性腺睾丸性激素雄激素促进雄性生殖器官的发育和精子生成，激发并维持雄性第二性征卵巢雌激素促进雌性生殖器官的发育和卵子生成，激发并维持雌性第二性征，激发并维持正常性

36、周期卵巢孕激素促进子宫内膜和乳腺生长发育，为受精卵着床和泌乳准备条件反馈调节寒冷紧张( - ) H2O来 源 (mL)去 向(mL)来自饮水来自食物来自代谢1300900300由肾排出由皮肤排出由肺排出由大肠排出1500500400100共计 25 00共计 25 00、钠、钾的来源与去向 Na+食物中的K*诊断某些疾病的指标3.7水盐平衡的调节盐平衡的调节血 钾 升 重吸收N a*直 接 刺肾 上醛 固咏下丘脑体温调节是中枢血糖平衡功不小水盐代谢没有它什么事都做不了下 丘 脑 下 丘 脑产生激素真不少通过垂体控性甲有种激素抗利尿3.8 血糖平衡的调节经调节下丘脑另一区域下丘脑某一区域素调节3

37、.9 体温的调节炎热寒冷皮肤温觉感受器3.10免疫概述3.1 1 抗原与抗体 一 | 工 能与B 细胞受体、T 细胞受体及抗体结合，_I、 具有启动免疫应答潜能的物质 | 异 物 性 机 体 以 外 的 物 质 。或机体内的隔离物质或已发生改变的自身物质抗原性质 大分子性相对分子质量大于1 0000的物质。蛋白质、脂多糖、多糖等当懑飞讲H特异性 只与相应的抗体或效应T 细胞发生特异性结合。取决于抗原决定簇匚 康 口 工抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 是免疫细胞识别抗原的重要依据抗 原 决 定 簇 4 一种抗原可含有多种抗原决定族特 占 1不

38、同种抗原可含有相同或相似的抗原决定族I I 个B 细胞只接受一种抗原决定族的刺激I 每一种抗原决定族只引起产生一种特定的抗体抗体B 细胞识别抗原后经分裂增殖形成的效应B 细胞所产生的种球蛋白能与相应的抗原特异性结合，从而清除抗原存在于血浆、组织液和淋巴中3.1 2体液免疫和细胞免疫液免疫病原体再次入侵记忆细胞f 反应阶段zvr增殖分化再次刺激 T抗体效应B 细胞增殖分化3.13免疫失调引起的疾病V风湿性关节炎免疫失调引起的疾病3.13免疫学的应用（ 选学）你 知 道 吗 学 氧引起脑水肿的原因细胞内水肿：/ 供氧不足一ATP减少一胞内N a,转运下降一胞内渗透（ 压升高f细胞吸水增加f细胞内水

39、肿I 细胞外水肿： 血浆缺氧一毛细血管扩张一通透性升高一血浆物质滤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）4.1生殖的类型殖的类型注：植物组织培养是人工进行的植物无性繁殖方式。生殖方式概 念举 例分裂生殖由一个生物体直接分裂成两个新个体变形虫、细菌出芽生殖在母体的一定部位长出芽体（ 新个体）酵母菌、水蛆抱子生殖母体产生无性生殖细胞施子，由抱子萌发成新个体真 菌 （ 青霉）低等植物（ 衣藻）营养生殖高等植物的营养器官（ 根、茎、叶）与母体脱落后，发育成新个体马铃薯的块茎草莓的匍匐茎有性生殖概念由亲体产生有性生殖细胞配子，由配子两两结合形成合

40、子，再由合子发育成新个体的过程的生殖方式类型配子形态大小相同（ 同型配子）配子形态大小不同（ 大配子和小配子）配子形态大小差别很大，大的称卵细胞（ 雌配子） ，小的称精子（ 雄配子） ，结合形成的合子特称受精卵幼体孤雌生殖卵细胞不经受精直接发育成新个体（ 蜜蜂的卵细胞直接发育成雄蜂）被子植物的有性生殖减数分裂胚囊母细胞（ 2N）消 失 珠孔珠被胚囊（ N）精子(N) 卵细胞减数分裂花粉母细胞（ 2N）核消失，核分裂花粉（ N）发育核分裂（ 3 次）八核胚囊 成熟胚囊双受精极核（ 2N）受精卵受精极核（ 3N）4.2动物有性生殖细胞的形成( 没有交换)精子的形成复制AB,精子(N =2)精细胞(

41、N =2)精原细胞(2N =4)初级精母细胞(2N =4)次级精母细胞(N =2)种美J型A, B共两种精子Ay种类曾一性生殖细胞的形成卵细胞的形成初级精母细胞次级精母细胞精细胞4.4 减数分裂中染色体行为及数目与配子类型的关系非姐妹染色单体不发生交叉互换1 、由于同源染色体分离，非同源染色体在配子中进行自由组合，所以形成不同种类的配子2、配 子 （ 精子、卵）种数等于组合数3、组合数又与同源染色体的对数有关 配子种数= 2 （ 为同源染色体对数）4、5 、6、7、每一个精原细胞分裂都只形成两种精子每一个卵原细胞分裂都只形成一种卵子与同源染色体对数无关要产生2种精子至少需要个精原细胞参与减数分

42、裂要产生2种卵细胞至少需要2个卵原细胞参与减数分裂8、当有m个精原细胞进行减数分裂时 当 则 生 成 的 精 子 类 型 最 多 为 2m J( * + G ) - - - - - -、(T, +C, )- - - - - - - - - - - - - - - 二mS 2 于3 2 1( A i n 1r i2 丁 -2 J _ 1(T2 + C2) mA2 + T2) _(C Z ft n 3,2 ,e+G1 1 j( 4 + 7 2) n1 y 1.AVA 4 1 G . G. 1 w = = r =T T2 W G C2 r& = s & = 无 法 计 算 L = t=生 =无 法

43、计 算G. G2 C. C ,居5.8DNA分子的复制 5,端5.9 DNA半保留复制的实验证明n代I代亲代风 （ 重链）全 重 双xxx* （ 重链）xxxxxxy半重半轻K XX X XX X 卜全轻K X X X X X X Jwoooa 半重半轻H _ 从每一代DNA分子中取等量的DNA进行氯化的密度梯度离心U U5.10基因的结构及控制蛋白质的合成编码区非编码区原核生物基因的结构非编码区RNA聚合酶结合位点基 因 （ 编码区）转录mRNAtRNA翻译蛋 白 质 （ 多肽）酪基因控制蛋白质的合成放大ACGTACGTACGTTJGC AT；G生CATGCA家 - - - - - - -

44、- - -A C G UACGUACGUU G C AUGCAUGCA非编码区编码区真核生物基因的结构非编码区RNA聚合酶结合位点外显子 内含子外显子 内含子子显外5.11 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 = 4基因组概 念某生物D N A 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 ：2 3 + 1 +线 粒 体 D N A单倍体基因组有性别生物：N + l （ N个 D N A + 1 个性染色体D N A 组成）无性别生物：N （ N个 D N A 分子组成）人：2 3 +

45、1玉米：1 0原核生物基因组一个D N A 分子组成（ 或加上质粒D N A ）细菌D N A线粒体基因组线粒体中一个D N A 分子所携带的遗传信息（ 见后述）线粒体D N A叶绿体基因组叶绿体中一个D N A 分子所携带的遗传信息叶绿体D N A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D N A 分子组成5.12 人类基因组研究5 .1 2.1 人类基因组计划（HGP）大事记人类基因组计划大事记1 9 8 5 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（ H G P ）1 9 9 0 年 1 0 月 1日

46、经美国国会批准美国H G P 正式启动，预计投资3 0 亿美元，历 时 1 5 年，在2 0 0 5 年完成。先后共有美、英、日、法、德、中六国参加，分别负担了其中 5 4 % 、3 3 % 、7 % 、2 . 8 % 、2 . 2 % 和 1 % 的研究工作。1 9 9 8 年 5月全球最大的D N A 自动测序仪厂家在美国马里兰州罗克威尔设立了 C e l e r a（ 塞莱拉）基因组学公司，声称在3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。1 9 9 8 年 1 0 月人类基因组计划的公立阵营宣布提前于

47、2 0 0 1 年完成人类基因组的工作草图，整个终图的完成期将从2 0 0 5 提 前 到 2 0 0 3 年。1 9 9 9 年 9月我国搭上基因组研究的末班车， 加入该计划并负责3号染色体上3 0 0 0 万个碱基对的测序工作，成为参与人类基因组计划唯的发展中国家。这 1 % 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。2 0 0 0 年 3月 1 4 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。2 0 0 0 年

48、 4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” 。2 0 0 0 年 6月 2 6 日美国白宫召开会议，宣布人类基因组“ 工作框架图”完成。2 0 0 1 年 2月 1 5 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。2 0 0 1 年 2月 1 6 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。2 0 0 6 年 5月 1 8 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一 1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

49、确，覆盖了人类基因组的9 9 . 9 9 % 。历 时 1 6 年的人类基因组计划书写完了最后一个章节。5 .1 2.2 人类基因组计划（ HGP）的主要内容主主 遗遗传传图图 又又称称连连锁锁图图， 它它是是以以具具有有遗遗传传多多态态性性（ 在在一一个个遗遗传传位位点点上上具具有有一一个个以以上上的的等等位位要内容基因，在群体中的出现频率皆高于1%）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，1%的重组率称为IcM（ 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：6000多个遗传标记已经能够把人的基因组分成

50、6000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，核甘酸序列不同的DNA,经酶切后就会产生不同长度的DNA片

51、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、

52、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2% 5%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

53、织、不同水平的表达；也可以了解种组织中不同时间、 不同基因中不同水平的表达， 还可以了解某特定时间、不同组织中的不同基因不同水平的表达。5 .1 2.3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儆浆菌580,000500酿酒酵母12,000,0005,538肺炎双球菌2,200,0002,300黑腹果蝇180,000,00013,350流感嗜血杆菌4,600,0001,700家鼠2,5 00,000,00029,000大肠杆菌4,600,0004,400人类3,000,000,00027,0005. 1 2 . 4 人类基因组2 4 条染色体上的基因数目和

54、申请的专利数目（ 截 止 2006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1 号3, 1415041 3号477972 号1,7763301 4号8211553 号1,4453071 5 号9151414 号1,0232151 6号1,1391925 号1,2612541 7号1,4713136 号1,4012251 8号408747 号1,4102321 9号1,7152708 号95220820号7621789 号1,08623321 号357661 0号1,04217022号1066571 1 号1,626312X1,0902001 2号1,347252Y14414合计1

55、7,5103,242合计9,4052,357累 计26,9155,599【 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 DN A有关的专利许可，在 2001 年之后已逐渐减少。5. 1 2 . 5 人类基因组研究的意义与展望乙 一 对于各种疾病尤其是对各种遗传病的诊断、治疗具仃划时代的意义 对于深入了解基因表达的调控机制、细胞的生长、分化和个体发育的机制以及生物进化等也具有重要意义5 推动生物高新技术的发展，并产生巨大的经济效应你 知 道 吗 、- - - - - - - - -

56、- - - - - - - 在人体全部2 2 对常染色体中，1 号染色体包含的X基因数量最多，达 31 41 个，是平均水平的两倍，共有（ 超 过 2. 23亿个碱基对，破译难度也最大。一个由1501 名英国和美国科学家组成的团队历时1 0年，才完成了 1 号染色体的测序工作。5.13遗传的中心法则蛋白质（ 性状）5.14基因工程的基本内容目的基因产物5.15 基因分离定律中亲本的可能组合及其比数亲本组合AAXAAAAXAaAAXaaAaXAaAaXaaaaXaa基因型比AAAA AaAaAA Aa aaAaaaaa11 : 111 ： 2 ： 1111表现型比显性显性显性显 性 ： 隐性显性

57、隐性隐性1113 : 11115.16 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）AaX AaAA ： Aa ： a a = l ： 2 ： 1显性： 隐性= 3 ： 1显性相对性AaX AaAA ： Aa ： aa = l ： 2 ： 1显性： 相对显性： 隐性= 1 ： 2 ： 1并显性（MN血型）LM LNXLMLNLM LM ： LM LN ： LN LN = 1 ：2： 1显性： 并显性： 显性= 1 ： 2 ： 1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

58、遗传：代F对i为显性，。 对 并显性。显性纯合致死AaX AaAa : aa = 2 : 1显性： 隐性= 2 : 1隐性纯合致死AaX AaAA ： Aa = l : 2显性单性隐性配子致AaX AaAA ： Aa = l ： 1显性单性显性配子致死AaX AaAa ： aa = 1 ： 1显性： 隐性= 1 ： 1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5.23 （ P5 3）5.17 基因自由组合定律的一般特点I p I-. 双显 AABB X Aabb 双隐1-1A 显 （ AAbb） （ aaBB） B 显I Fi I . Aa

59、Bb 双显0Fi配子ABAbaBabF2ABAABB （ 双显）AABb （ 双显）AaBB （ 双显）AaBb （ 双显）AbAABb （ 双显）AAbb （ A 显）AaBb （ 双显）Aabb （ A 显）aBAaBB （ 双显）AaBb （ 双显）aaBB （ B 显）aaBb （ B 显）abAaBb （ 双显）Aabb （ A 显）aaBb （ B 显）aabb （ 双隐）基因型-9 种 （ 力种类4lABB、 AABb、 AaBB、 AaBb、 AAbb、 aaBB Aabb aaBb、 aabb）种表现比 , 嫩 显 ： A 显 ： B 显 ： 双隐= 9 ： 3 ： 3 ：

60、1+表现:, , , 米不为 AABBXaabb 时：10/16 （ 9/16 + 1/16）* J n 亲本: 、 亲本为 AAbbXaa BB 时：6/16 （ 夕 16 + 91 6）5.18 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FiF2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112423(3 : 1)F i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2241649(3 : I)2%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。338648

61、27(3 : I)344162561681(3 : I)4.nn2n4n23(3 ： 1)5.19 自由组合遗传题的快速解法方法|分 离 定 律将自由组合定律分解成分离定律根据亲本的基因型或表现型推出子代基因型概率或表现型概率（ 或者根据子代的表现型比或基因型比推出亲本的表现型或基因型）得出最后结果基因型为AaBb （ 甲）和Aabb （ 乙）的亲本杂交，求子代中同亲本的基因型和表现型的概率分解成分离规律的杂交组AaBbX Aabb. AaX AaBbXbb推出各组合的基因型概率和表现型概1/1 AA l/2Aa lAaa乎1 A显 皿a隐l/2Bb l/2bbV2B 显 l/2b 隐计算结果

62、：i子代基因型为AaBb （ 同亲本甲）的概率是：皿AaXV2Bb=：l/l子代基因型为Aabb （ 同亲本乙）的概率是：V2 AaX2bb=l/l子代基因型同亲本的概率是：9 +加 =172i i子代表现型同亲本的概率是：（ 钠A显X1 /2B显）+ （ 飘A显X/2b隐）= 承1例 2 | -1 1- *用绿圆豌豆与黄圆豌豆进行杂交，得到子代四种豌豆：黄圆1 9 6 ,黄皱6 7 ,绿圆1 8 9 ,绿皱61。写出亲本的基因型。（ 已知黄受丫 、圆受R控制）分解成分离定律的子代表现 推出亲本的基因口 口子代表现型 亲代基因黄 (1 9 6+67)： 绿(1 89+61 ) =1 ： 110

63、 (1 96+1 89 ):皱(67+61 ) =3 ： 1 YyXyy RrX Rr 得 出 结 口亲本绿圆豌豆的基因型是y y R r,黄圆豌豆的基因型是YyRr_ _ r根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式方法二 基 因 式 法 根据基因式推出基因型- - 1 （此方法只适于亲本和子代表现型已知且显隐关系已知时）示 例 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

64、- - - - - - - - - - - - - - - - 番茄的紫茎（A ）对 绿 茎（a） ,缺 刻 叶（B ）对马铃薯叶（b）均为显性。亲本紫缺番茄与紫马番茄杂交，子代出现了紫缺、紫马、绿缺、绿马四种番茄。求亲木的基因型和子代的表现型比。| 解| 根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式（ 如图） 。紫缺 X紫马（ 亲本）基因式- - - - - - - - - - - - A-B-A-bb紫 紫绿绿（ 子代）基因式- - - - A-B- A-bbaaB-aabb根据基因式推出亲本基因型。由于子代中有隐性个体出现，因此亲本的基因型是AaBb （ 紫缺）和Aabb （ 紫马） 。

65、利用分离定律法推出子代表现型比（ 如图） 。3紫 1绿 1缺 1马3紫缺 3紫 马1绿缺 1紫马因为子代的表现型比之和就是子代的组合数，所以根据子代的方 法 三 逆推法 J 组合数可推出亲本产生的可能的配子种数。- - 1 根据亲本可能的配子种数可推出亲本可能的基因型。再根据亲- - - - -本相关信息最后确定亲本的基因型或表现型。示例 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

66、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -番茄的紫茎（A ）对 绿 茎（ a） ,缺 刻 叶（B）对马铃薯叶（b）均为显性。亲本紫缺番茄与绿缺番茄杂交，子代出现了 3紫缺、1紫马、3绿缺、1绿马四种番茄。求亲本的基因型。|解 | 推出亲本产生的可能的配子种数11由题意可知，子代的表现型比之和为（ 3+1+3+1） , 8种组合数，由此可知亲本产生的配子种类为：个亲本产生4种配子，另一亲本产生2种 配 子 （ 因为只能是4种配子与2种配子的组合才有8种组合数，因为一方产生8种配子，另一方产生1种配子的组合不可能） 。推出亲本的基因型要产生4种配子，基因型

67、必为AaBb （ 双显性） 。所以亲本紫缺的基因型为AaBb。另一亲, 只 产 生2种配子，因为表现型为绿缺，那么基因为aaBb。验证不错。熟练运用三种方法可以进行口算心算，大大提高解题速度。 一1注J 三种方法中“ 分离定律法”最适用，适合各种情况。提倡使用该方法。后两种方法的应用需要一定条件，有一定局限性。5.20自由组合定律中基因的相互作用作 目类型特 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。F2表现为9 ： 7香豌豆 P （ 白花） CCdd X ccDD（ 白花）FiCcDd（ 紫花）F2

68、 C-D-（ 紫花） C-dd（ 白花） ccD-（ 白花） ccdd（ 白花）9/16 3 16 3 16 1/16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。F2表现为9 ： 6 ： 1南 瓜 P （ 球形） AAbb X aaBB（ 球形）Fi AaBb（ 扁盘形）F2 A-B-（ 扁盘） A-bb（ 球形）aaB-（ 球形） aabb（ 长形）9/16 3/16 3/16 1/16血登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。F2表现为15 : 1养

69、菜 P （ 三角形果） EEFF X eeff（ 卵形果）FiEeFf （ 三角形果）F2 E-F-（ 三角）E -ffL 角） eeF-（ 三角）eeff（ 卵形）9/16 夕 16 歹 16 1/16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。F2表现为12 ： 3 ： 1右例中1基因抑制B 基因的表现。1 决定白色，B决定黑色，但 有 1 时黑色被抑制狗 P （ 白色） BBII X bbii（ 褐色）FiBbii（ 白色）1F2 B-l-（ 白色） bbl-（ 白色） B-ii（ 黑 bbii（ 褐9/16 3/16 f 16 V16隐性上位一对基因中的隐性基因对另一对基因

70、起抑制作用。F2表现为9 ： 3 ： 4右例中c 纯合时， 抑制了R 和 r 的表现。家鼠 P （ 黑色） RRCC X rrcc（ 白色）Fi RrCc（ 黑色）；，F2 R-C-（ 黑色） rrC-（ 浅黄） R-cc（ 白色） rrcc （ 白色）9/16 9 16 9 16 1/16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。F2表现为13 ： 3右例中C 决定黑色，c 决定白色。1 为抑制基因，家鸡（ 白 色 莱 j iicc（ 白色温F liCc（ 白F l-C-（ 白 l-cc（ 白 iiC-（ 黑 iicc （ 白色）Q/1 yifi yi A 1/

71、1 A抑制了 C基因的表现。作用类型F2表现型比作用类型Fz表现型比作用类型Fz表现型比互补作用9 ： 7重叠作用15 ： 1隐性上位9 ： 3 ： 4累加作用9 ： 6 ： 1显性上位12 ： 3 ： 1抑制效应13 : 35 .2 1杂交育种5 .21 .1 培育显性基因（A）控制的优良品种后代纯合的速率取决于等位基因的对数和自交的代数也 公式 x% =（q4） x lO O % （ 表示自交的代数；r表示等位基因对数）5 .21 .2培育隐性基因（ a）控制的优良品种原始材料 Aa培育目标 aa育种方法 自交，选择aaAaaa淘汰 保留推广5 .2 2人类的X染色体与丫染色体一染色体的结

72、构的非同源部分巴氏小体：失活浓缩的x染色体，通过染色后可见，女性- - 个，男性无。丫小体：荧光染料染色后可见。男性有。女性无。性染色体的起源性染色体由常染色体进化而来，随着进化的深入，同源部分越来越少,或者丫染色体逐渐缩短，最后消失。如蝗虫中雄蝗2N=23 （ X 0 ） ,雌蝗2N=24 （ XX）。因此X和丫染色体越原始，同源区段就越长，非同源区段就越短。据研究，人类丫染色体产生之初含有基因约1 4 0 0个，现在仅剩下4 5个基因。再经1500万年人类的丫染色体将彻底消失。5.23 人类性别畸型及其原因卵性 染 色 体 组 型 细、胞精 子 、正常异 常X同源染色体不分离姐妹染色单体不

73、分离XX0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0XO （ 卵巢退化）XX （ 正常）0 0 （ 不能存活）5.24 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5 .28 人类常染色体遗传病与伴X 遗传病的比较常染色体

74、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5 .29 细胞质遗传的一般形式母方性状X 父方性状母方性状5 .30 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(N)RR可育N(Rr)(可育)N(rr)(可育)不育基因SS(RR)(可育)S(Rr)(可育)S(

75、rr)(不育)5 .31 植物的三系配套杂交( 选学)三系不 育 系 5( rr)保 持 系 J(rr)恢 复 系 M(RR)不 育 系 第 s(rr) X N(rr) 5 保持系 不育系 第 S(rr) X N(RR) 恢复系不育系 S(rr)( 可育) S(Rr) 杂交种5.32 判断核、质遗传的方法细胞核遗传细胞质遗传看基因的来源来源于核来源于质看子代分离比看正反交结果一定的分离比一致无分离比或无一定的分离比不一致符合任何一条即可判断5.33 人类线粒体基因组5.34 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

76、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5.35细胞质遗传与伴性遗传

77、的比较细胞质遗传伴性遗传伴X遗传伴丫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染色体上丫染色体上正反交结果不一致。 示例： 紫茉莉枝条叶色遗 正卷 反交亲本枝条 早绿色j白色& $ 白色j绿（子代植株 绿色 白色（ 随母遗传）不一致。例：果蝇眼色遗传正交 反交亲本 ? 白眼X红眼白早红眼X白眼&， & 眼色 XrXr XRY XRXR XrY八 u子代 X Xr XrY XRXr XRY眼色 红眼 白眼 红眼 红眼（ 不随母遗传） 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

78、确定母子、母女关系遗传咨询、遗传病预防确定父子关系5.36生物变异的类型不 遗 传 的 变 异 （ 直接影响）可遗传的变异基因变异染色市K变异不遗传的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

79、育种改变环境条件，获得优质高产。诱 因 （ 间接影响）5.37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碱基对缺失移码突变。插入点处编码碱基后移；缺失点处编码碱基前移发生时期细胞分裂（ 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

80、频性高等生物的突变频率在1 05 10-8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：A - a隐性突变：a- - A回复突变：A Q a ， A-bi1LB Q b 2u-b3 -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

81、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：丁 4噬菌体温敏型在25时存活，420c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5.38基因重组自然的基因重组非同源染色体的自由组合 一卜 减数分裂时发生非姐妹染色单体的交叉互换r 受体细胞直接吸收供体细胞的DNAI 例：肺炎双球菌的转化实验; 通过噬菌体介导，将供体细胞DNA片段1 带进受体细胞人工的基因重组基因工程（

82、 重组DNA技术） 例：抗虫棉5 .39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5 .40染色体结构变异缺失重复倒位易位图示qq I I I |X_ J(1 1 1 1 1 M ) 0_1 1 X 3a b c d ea b c d ea1

83、J 1Jr x yZ(1 1 1 1a b e tc d e1 IX )a b eHB 55a d c b eX b c y Z效应人类的猫叫综合征（ 5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般无效应，但杂合子易位常伴有不同程度的不育5 .41 染色体数目变异类别名称染色组构成事例今加二群或湾EM氟(错媵汆*)单体2N -1AA一1 (abed) (abc)唐氏综合征（ XO）双单体2N11AA 1, AA 1 (abc-) (ab-d)缺体2N2 (1 )AA 1 , AA 1 (abc-) ( a be-)三体2N + 1A

84、A + 1 (abed) (abed) (d)21 三体综合征四体2N + 2 (1 )AA + 1 , AA + 1 (abed) (abed) (dd)双三体2N + 1 + 1AA + 1, AA+1 (abed) (abed) (cd)(穗B*)单倍体1 或多个1 个 (abed) 或 多 个 (abed)蜜蜂的雄蜂二倍体2NAA (abed) ( a bed )人果蝇豌豆多倍体同源三倍体3NAAA (abed) (abed) (abed)香 樵 三倍体西瓜同源四倍体4NAAAA 4 个 (abed)蔓陀罗异源四倍体4NAABB 2 个 (abed) 2 个 (opqr)棉 花 烟 草

85、 油 菜异源六倍体6N 2 个 (abed)AABBCC .2 个 (opqr)I 2 个(wxyz)普通小麦异源八倍体8Nr4 个 (abed)AAAABBBB 3 人/ 、:4 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4 个染色体。5 .42四倍体（ AAaa）的自交分析亲本 显性AAaa X AAaa显性配子1AA4Aalaa1AA1AAAA 显4AAAa 显lAaaa 显4Aa4AAAa 显16Aaaa 显4Aaaa 显laalAaaa 显4Aaaa 显laaaa 隐子代隐 性 ： 显性=35 : 15 .43三 体 （

86、AAa）的自交分析亲显性AAa XAAa显性子隐 性 ： 显性=1 7 ： 1卵1AA2Aa2Ala2A2AAA 显4Aaa 显4AA显2Aa显lalAaa 显2Aaa 显2Aa显laaa 隐注：AA精子和Aa精不育或不能参与受精5 .44 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=4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=16单倍体水稻N

87、=12（ 或 2N=24）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4N=44三倍体西瓜3N=33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6N=42小 黑 麦（8N=5 6）5 .45 普通小麦（ 异源六倍体）的自然形成途径一粒小麦x斯氏山羊草或可能是拟斯卑尔脱山羊草AA (2N=1 4)BB (2N=1 4)AB( 不 育 ) (2N=1 4)染色体加倍二粒小麦X滔

88、氏山羊草AABB (4N=28)DD (2N=1 4)ABD（ 不育）（ 3N=21 ）染色体加倍普通小麦AABBDD (6N=42)5.46单倍体育种一 般过程选择亲本杂交种植杂种一代利用杂种代的花粉获得单倍体植株花药离体培养加倍处理后再选择（ 或先选择后加倍处理）扩大和推广培育图解例 利 用AAbb和aaBB两个单优品种双优品种（ AABB）亲本 （ 品种A ） AAbbX aaBB（ 品 种B ）- - - - - - - - - - 杂交AaBb （ 双优杂交种）种植花药离休培养花粉1ABIAbIIaB|Iab1 _单倍体ABIAb11aB1Iab1 _二倍纯合体AABB1AAbbIa

89、aBBIaabbI _AABBabb保留推广染色体加倍选择推广5.47多倍体育种幼苗植株 早种子植株果实5.48 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

90、物种结果难料5.49 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V D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（ 5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2 1三体 1 3三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XXY XXX XXXY细胞质遗传病线粒体肌病母系遗传5.50 人类遗传病

91、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（20岁）生育和高龄（40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5.51 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。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

92、群中传递和保存。生物进化的实质是种群基因频率的改变遗传变异：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。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

93、体从分子水平上去揭示生物进化的本质5.52 达尔文进化理论的三个原则与群体遗传学尔文进化论三原则体遗传学变异的原则任何一个群体中的个体在形态、生理和行为上的差异遗传的原则后代与他们亲本的相似性多于无关个体的相似性（ 选择的原则在特定的环境下，一些个体总比另些个体有更强的生存力和繁殖力将达尔文的三个原则转变成精确的遗传学概念的是群体遗传学。群体遗传学是研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学的分支学科。它应用数学和统计学方法研究群体的基因频率和基因型频率，以及影响这些频率的选择效应和突变作用、迁移和遗传漂变作用与遗传结构的关系，以此来探讨进化的机制。生物进化过程实质上是群体中基因频率的演变过程。因

94、此群体遗传学是研究生物进化的理论基础。至于生物进化机制的研究当然应属于群体遗传学的研究范畴。5.53 种群、基因库、基因频率、基因型频率概念：生活在同一地点的同种生物的一群个体，是生存和繁殖的基本单位种 群II特点: 彼此之间可以交配产生可育后代，通过繁殖传递基因给后代A N r概念：一个种群的全部个体所含的全部基因叫基因库基 因 库 特点: 不仅不会因个体死亡而消失，反而在代代相传中保持和发展基因频率某种基因在某个种群中出现的比例叫基因频率基因型频率群体中某特定基因型个体的数F I占个体总数目的比率5.54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

95、等位基因在常染色体上遗传，其可能的基因型有三种：AA、Aa、a a ,如果群体有rhAA+azAa+rhaa个个体，则 小+ 小+ 小= N。于是 AA D 二.G N基 因 型 频 率 Aa H2- N. aa R = 3N而 D +H +R=l,由于AA个体有两个A 基因，Aa个体只有1 个 A 基因；aa个体有两个a 基因，A a个体只有1 个 a 基因。因而， 2n, + 小 八 1 A P 2 N D + 2 H -a 生 旦= RJH =I 2 N 2基因频率= 配子频率而 p+q=l。公式、表示基因频率与基因型频率间的关系。基因频率与基因型频率的关系例中国汉族人中P T C （

96、笨硫胭）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 i) 490(n2) 420(n3) 90(D)0.49(H)0.42(R)0.09980420420180合 土一100011400600则T基因的频率为 2 2 = 0 7 或 = ) + 1/ / = 0 . 4 9 + - 0 . 4 2 = 0 . 72 0 0 0 2 2t基因的频率为q = = 0 . 3 或 p = R + H = 0 . 0 9 + 0 . 4 2 = 0 . 32 0 0 0 2 25.55遗传平衡定律如果一个群体满足以下条件：

97、个体数量足够大交配是随机的没有突变、迁移和遗传漂变没有新基因加入没有自然选择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) =0.10, Yy (H ) =0.20, yy (R) =0.70则这个群体的配子频率( 配子频率) 是 y (p) = 0.10 + ： X 0.20 = 0.20y(q) = 0.70 + gx0.20 = 0.80于是，下一代的基因型频率是细胞0.20Y(p)0.80y(q)0.20Y(p)0.04YY0.16Yy0.80y(q)0.16Yy0.64yy即子代的基

98、因型频率是 YY=p2=0Q4 Yy=2pq=2X0.16=0.32 yy= q2=0.64由此可知，该代的基因频率是y( p) = 0.04 + |x 0.32 = 0.20y(q) = 0.64 + ； x 0.32 = 0.80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=p2=0.04 Yy= 2pq=2X 0.16=032 yy= Q2=0,64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p, a基因频率为q时,有 p + q = 1这 个 群 体 的 基 因 型 频 率 是 . . . . . . . . .

99、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .AA = p .Aa = 2pq .2aa=q .于是有 p2+2pq + / = (p + 疗 =1 5.56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染色体匕在随机交配的条件下，达到平衡时，有雄性个体 雌性个体_入_、基因型XAxaXAXA xAxa xax3基因型频率PqP2 2pq q-基因频率Pqp q基因型频率特点p+q=i2 2p +2pq+q =1由此可知,基

100、因 频 率 =雄 性 个 体 的 基 因 频 率 =雌性个体的基因频率 即q = q x = q xx( 式中X表示雄性，XX表示雌性)基因型频率分别计算C XAXA = P2雌性个体基因型频率 XAXa = 2Pq ( 与常染色体的基因型频率算法相同)-I XaX3= q2厂 XY = P雄 性 个 体 基 因 型 频 率 =基 因 频 率t v a v_ X Y=q例 在人群中调查发现男性色盲患者是7 % ,求(1 )色盲基因(Xa)和它的等位基因(XA)的频率。( 2 )女性的基因型频率。(3 )下一代的基因频率。解(1 )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

101、体的表现型频率= 女性个体的X，基因频率=7% =0.07。XA基因的频率：p = l q = 1 0.07 = 0.93(2 )求女性的基因型频率：XAXA= p2 = 0.93 X 0.93=0.8649XAXa = 2pq = 2X 0,93 X 0.07 = 0.1302Xa Xa = q2 = 0.07 X 0.07 = 0.0049( 3 )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XA =0.8649 + 1x0.1302 = 0.932Xa = 0.0049+ -x 0.1302 = 0.072伴x 基因有羽存在于雌性个体，必存在于雄性个体中( 雌性为X

102、X , 雄性为X Y )伴X隐性遗传病的男患者： 女患者= 。： q 2 , 当男性发病率为1时，女性发病率为q ( 男多于女)伴X 显性遗传病的男患者： 女患者= p ： ( p ? + 2 p q ) = 1 ： ( 1 + q ) ( 女多于男)( 当男性发病率为p = l 时，女性发病率为( p + 2 q ) = ( 1 -q + 2 q ) = ( l + q ) )几个特点5.57 突变和基因重组产生进化的原材料根本原因变异产生是不定向的，突变和基因重组只是产生进化的原材料，不能决定进化的方向（定向性选择自然选择Y稳定性选择、 中断性选择5.58 选择的类型J选择种群中的极端类型

103、，淘汰多数个体的过程。最常见。I例：桦尽蟾的进化 选择种群中的中间类型，淘汰极端类型。对抗基因突变和遗传漂变。I例：3 4 kg左右的新生儿存活率高，轻于和重于此值的存活率低。 选择种群中的极端类型，淘汰中间类型。较少见。I例：美州白足鼠长尾（ L L ）和 短 尾（ I I ）被选择，中 尾（ L I ）被淘汰性选择 不随机交配。例：果蝇中有红眼雄果蝇时雌蝇不与白眼雄果蝇交配人工选择 按照人的意志保留某性状的个体，淘汰不需要的个体。5.59 自然选择决定生物进化的方向自然选择改变了生物种群的基因频率，从而决定了生物进化的方向5.60 改变生物种群基因频率的因素二5 sn突变、选 择 （ 包括

104、自然选择、性选择和人工选择） 、遗传漂变、迁移主 要 因 素 自 然 选 择5.61 突变与选择的关系突变为选择提供原材料突变是不定向的没有突变也可进行选择选择是定向的5.62隔离的类型5.62物种形成的方式隔离导致物种形成地理隔离*生殖隔离*物种形成多倍体导致物种形成例 1 ：同源多倍体四倍体西瓜例 2 ：异源多倍体六倍体小麦5.63现代生物进化理论的核心生物进化的一个基本观点种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。物种形成的三个基本环节产生进化的原材料U 使基因频率定向改变并决定生物进化方向= 导致新物种的形成，是新物种形成的必要条件第六单元生物与环境6.1生态因子

105、的组成非 生 物 因 素 光 热 水 士 气 火生态因素组成Y, 种内关系种内斗争种内互助 生物因素种间关系共生寄生 竞争 捕食I人为因子6.2非生物因子的作用光对植物的影响光影 响光 质 （ 波长）影响光合作用：绿光为生理无效光影响光合产生：红光有利于糖类合成；篮光有利于蛋白质合成影响生长发育：红光能促进种子和泡子的萌发，红外光抑制种子萌发光强阳生植物：要求全日照，光补偿点高，耐高温干旱。玉米阴生植物：光补偿点低，呼吸和蒸腾弱。人参黄连耐阴植物：介于两者之间，全日照下生长最好，也能在阴生环境生长。山毛样日照长度长日照植物：每天日照时间在14 1 7h以上才开花的植物。日照越长，开花越早。北方

106、体系植物：小 麦 油 菜 萝 卜短日照植物：每天需要一段昼短（ 少于1 2h不少于8h）夜长的时间才开花的植物。喑期越长，开花戟早。水 稻 大 豆 玉 米 烟 草 棉 花 及 热 带 、亚热带植物春秋季开花的植物多属此类中间性植物：对日照没有要求，只要其他条件适合均可开花。黄瓜番茄四季豆光对动物的影响温度对生物的影响影 响事 例影响热能代谢晒太阳取暖。极地昆虫体色多黑色：吸收太阳辐射，防止紫外线杀伤影响生长发育对生长发育有促进或抑制作用：蛙卵在有光时正常发育。光抑制黑暗昆虫以育。影响动物行为昼行性动物 夜行性动物。趋光性 光 死 亡 （ 蚯蚓）影响动物繁殖银灰狐在白昼延长时开始交配。 延长光照

107、时间改变动物繁殖时间： 黑鼬提前繁殖。影响生活节律鱼类涧游鸟类迁徙鸟类换羽 哺乳类脱毛影响动物分布水生动物的垂直分布：随透光深度和光照长度不同而不同水分对生物的影响影响事 例影响生长发育34 3 C 范围内小麦种子才能萌发。1820时猪增重最快。 温度增高蒸腾加快。影响生物繁殖低温影响抽穗扬花。水温至少1 8时鲤鱼才产卵。30时全民育成雄蛙。影响生物分布影响生物的水平分布和垂直分布（ 往往是各种因子综合作用的结果）影响动物行为休 眠 迁 移影 响事 例影响生长发育萎 蕉 水 稻 烂 根 。土壤含水量影响根系发育影响生物生殖靠水传粉授精：苔葬、青蛙。水稻灌浆期遇雨季减产影响生物分布沙漠动植物必需

108、耐干旱以水为主导因子的植物生态类型水生植物 沉水植物浮水植物挺水植物湿生植物 水 稻 地 衣 苔 解中生植物 介于湿生与旱生之间：森林植物大多数农作物旱生植物 耐受土壤和大气干旱：多浆植物：仙人掌；少浆植物：骆驼刺6.2生物种间关系比较种间关系i相互作用能量关系特点事例互利共生迨共同生活， 彼此有利。离开后彼此或 力 不能生存。地衣大豆与根瘤菌时间k白蚁与鞭毛虫蚂蚁与炀虫寄生雉-A 、 - - - - - -B共同生活， 一方有利，一方有害。蛔虫与人噬菌体与细菌时间”k离开后寄生生物不能生存。虱子与人菟丝子与大豆瞬及 - 、 一B,生活环境相同。大多数情况下，和平竞争，瞬后-时间kAxxxxx

109、%共处，形成各自的生态 位 （ 生态灶） 。如果两个物种在时间和空间上完全重叠，会导致一种生存一种死 亡 （ 上图） 。牛与羊庄稼与杂草大草履虫与小草履虫时间hA雉 -一种生物以另种生猫与老鼠捕食物为食。数 量 消 长k呈 现 “ 跟随”现象。牛与草狼与羊时间”其他关系共 栖 （ 寄居蟹与海癸）传 播 （ 蜜蜂传粉）抑 制 （ 青霉菌与细菌）腐 生 （ 分解者与死亡生物为食）6.2 生态因子作用的一般特征生态因子作用的一般特征综 合 作 用 各 种 生 态 因 子 作用的不可替代作用的和同等重要作用的不等价、 彼此相互影响主导因子耐受性定律对整个环境起主导作用，能引起全部生态关系的变化使生物的

110、生长发育、种群数量和分布情况发生明显变化每个生态因子对生物的作用都有三个基点：最低点、最高点和最适点。最低点和最高点之间的范围叫生物的适应幅度。二 限制因子 限 制 生 物 生 长 或 存 活 （ 超过生物的耐受性）的生态因子最 低 量 定 律 生 物 的 生 长 发 育 繁 殖 受 最 低 量 生 态 因 子 的 限 制6.3 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 嚣 志 重 捕 法 种 群 密 度 = 第一次图鲁溜数随机取样法 取样f计数f计算 种群密度= 各样方中数量的均值出生率与死亡率年出生个出生率一年平均个裕存活曲线 瞿体数体 数 出 生

111、 率 二Z- - - - - - - - 、时间年出生个体数二年平均个体数 增 长 率 一 出 生 率 死 亡 率A类生物：农 作 物 人 类 大 型 哺 乳 类B类生物：水 蝗 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1 大 于1 小 于1迁移迁 入 迁 出迁入种群动态变化6.4 种群数量变化规律出 生 率I ； +3 I函1 * 死亡率迁出种群增长规律J型增长特点：年增长率不变 N ,= N温事例：新引进的生物的早期增长接近“J”* S型增长K特点：增长率不断变化 常种群数量为K/2时，增长率最大 K种群数量为K

112、时，增长率为0 2J型增长与S增长的关系- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 时间影响种群数量变化的因素* 种 群 数 量 变 化 的 原 因 出 生 率 死 亡 率 迁 入 迁 出 种群数量变化的因素凡是影响出生率、死亡率、迁入、迁出的因素都会影响种群数量变化。包括气候、食物、被捕食、传染病和人为因素。研究种群数量变化规律的意义有利于野生生物资源的利用与保护为害虫的防治提供依据6 .5群落的概念及结构概念 在一定的自然区域内，相互之间有直接或间接关系的各种生物的总和，叫生物群落。垂直结构垂直方向上，生物群落的分层状态叫垂直结构。I J

113、4因 不同生物对不同生态环境有不同的要求和适应性，导致不同生态习性的生物处于n_ J不同的层次。水平结构水平方向上，不同地段的不同种群生物分布的状态叫水平结构。6.6 生态系统的概念及分类概念生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫生态系统。分类6.7生态,分类原则类 型按无机因子分陆地生态系统森林生态系统草原生态系统沙漠生态系统城市生态系统农田生态系统矿区生态系统水域生态系统海洋生态系统淡水生态系统湿地生态系统河流生态系统池塘生态系统按形成过程分系 统 的 成 分自然生态系统原始森林未污染海洋半自然生态系统放牧的草原采伐的森林人工生态系统城 市 农 田 村 庄成分构成作 用 （ 主

114、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）6.7 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

115、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6.8生态系统的营养结构食物链生产者一初级消费者次级消费者 * 三级消费者营养级 IIIIII（ 一般不超过五级）食物链由食物链构成的网状结构6.9生态系统的物质循环 n 在生态系统中，构成生物体的化学元素不断地进行着从无机环境到生物群落,概 念 又 从 生 物群落回到无机环境的循环过程。这个过程就是生态系统的物质循环。必 上 | 广大的空间:

116、全球（ 生物圈）I 漫长的时间: 经历地质过程大气co2库介於 I、F吸作用吸作用碳循环燃烧除卬消费者呼吸作用者产生*动植物遗体和排出物化石燃料6.10 能量流动和物质循环的关系两 者 同 时 进 行 相 互 依 存 不 可 分 割 。通过物质循环和能量流动使生态系统的各种成分成为统一整体。物质是能量的载体，使能量沿食物网流动能量是物质循环的动力，使物质在无机环境和生物群落间循环往返6.11 生态系统的稳定性6.12生物圈及其稳态生物圈地球上全部生物及其无机环境的总和。由大气圈、水圈、岩石圈中有生物分布的圈层组成。生物圈的稳态 生物圈的结构和功能长期保持相对稳定状态的现象-r太阳源源不断的能量

117、供应一一能量流动L 原 因1大气圈、水圈、岩石圈取之不竭的物质来源物质循环-L生物圈自身多层次的自我调节能力自我调节6.12 全球环境问题土 地 沙 漠 化 森 林 植 被 破 坏 生 物 多 样 性 锐 减 全 球 气 温 上 升 臭 氧 层 损 耗 酸 雨6.12 酸雨的成因与危害成因 硫循环失衡：大气so2增多，超过了生物圈的自净能力，造成大气的严重污染。- - - - -水体酸化，严重影响鱼类的生殖发育。危 害 ， 直接伤害植物芽和叶，影响植物生长。I腐蚀建筑物和金属物材料。6.13 生物多样性生物多样性的内容遗传多样性物种多样性生态系统多样性C直接使用价值食用价值药用价值科研价值 美学价值生物多样性的价值间接使用价值生态价值I潜在使用价值尚待开发物种丰富特有种古老种多经济物种丰富生态系统多样我国生物多样性的特点 r物种多样性和遗传多样性多样性面临的威胁我国生物多样性面临的威胁物种灭绝或濒临灭绝I生态系统多样性面临的威胁围 湖 造 田 森 林 减 少 卓 原 退 化加强教育和法制管理