高中生物必修二全套知识结构图(精选10篇)
《遗传与进化》
人类是怎样认识基因的存在的? 遗传因子的发现 基因在哪里? 基因与染色体的关系 基因是什么? 基因的本质
基因是怎样行使功能的? 基因的表达
基因在传递过程中怎样变化? 基因突变与其他变异 人类如何利用生物的基因? 从杂交育种到基因工程
生物进化历程中基因频率是如何变化的? 现代生物进化理论
主线一:以基因的本质为重点的染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、性状间关系的综合;
主线二:以分离规律为重点的核基因传递规律及其应用的综合;
主线三:以基因突变、染色体变异和自然选择为重点的进化变异规律及其应用的综合。
第一章 遗传因子的发现
隐性遗传因子 隐性性状
性状分离 杂合子 相对性状 显性遗传因子 显性性状
一、孟德尔简介
二、杂交实验
(一)1956----1864------1872
1.选材:豌豆 自花传粉、闭花受粉 纯种
性状易区分且稳定 真实遗传
2.过程:人工异花传粉 一对相对性状的 正交
P(亲本)高茎 DD X 矮茎dd 互交 反交
F1(子一代)高茎 Dd 纯合子、杂合子
F2(子二代)高茎 DD :高茎 Dd :矮茎dd
: 2 : 1 分离比为3:1
3.解释
①性状由遗传因子决定。(区分大小写)②因子成对存在。③配子只含每对因子中的一个。④配子的结合是随机的。
4.验证 测交(F1)Dd X dd F1是否产生两种
高 1 : 1 矮 比例为1:1的配子
5.分离定律
在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
三、杂交实验
(二)1. 黄圆 YYRR X 绿皱yyrr 黄圆YyRr 黄圆Y_R_ :黄皱Y_rr :绿圆yyR_ :绿皱yyrr 亲组合 9 : 3 : 3 : 1 重组合
2.自由组合定律
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
四、孟德尔遗传定律史记
①1866年发表 ②1900年再发现
③1909年约翰逊将遗传因子更名为“基因” 基因型、表现型、等位基因
△基因型是性状表现的内在因素,而表现型则是基因型的表现形式。表现型=基因型+环境条件。
五、小结
后代性状分离比 说明: 1 杂合子 X 杂合子: 1 杂合子 X 隐性纯合子: 0 纯合子 X 纯合子 ;纯合子 X 显性杂合子
1.2.
n对基因杂交 F1形成配子数 F1配子可能的结合数 F2的基因型数 F2的表现型数 F2的表型分离比 1 2......2 4......4 16......3 9......2 4......3:1 9:3:3:1......2n 2n 4n 3n 2n(3+1)n
第二章 基因与染色体的关系
依据:基因与染色体行为的平行关系 减数分裂与受精作用
基因在染色体上 证据:果蝇杂交(白眼)伴性遗传:色盲与抗VD佝偻病 现代解释:遗传因子为一对同源染色体上的一对等位基因
一、减数分裂
1.进行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。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.过程
染色体 同源染色体联会成 着丝点分裂
精原 复制 初级四分体(交叉互换)次级 单体分开 精 变形 精 细胞 精母 分离(自由组合)精母 细胞 子
染色体 2N 2N N 2N N N DNA 2C 4C 4C 2C 2C C C
3.同源染色体
A a Bb ① 形状(着丝点位置)和大小(长度)相同,分别来自父方与母方的②一对同源染色体是一个四分体,含有两条染色体,四条染色单体
③区别:同源与非同源染色体;姐妹与非姐妹染色单体 ④交叉互换
4.判断分裂图象
奇数 减Ⅱ或生殖细胞 散乱 中央 分极 染色体 不 有丝
有 配对 前 中 后
偶数 同源染色体 有 减Ⅰ 期 期 期
无 减Ⅱ
二、萨顿假说
1.内容:基因在染色体上(染色体是基因的载体)
2.依据:基因与染色体行为存在着明显的平行关系。
①在杂交中保持完整和独立性 ②成对存在 ③一个来自父方,一个来自母方 ④形成配子时自由组合 3.证据: 果蝇的限性遗传 红眼 XWXW X 白眼XwY XW Y 红眼 XWXw 红眼XWXW :红眼XWXw:红眼XW Y:白眼XwY
①一条染色体上有许多个基因;②基因在染色体上呈线性排列。
4.现代解释孟德尔遗传定律
①分离定律:等位基因随同源染色体的分开独立地遗传给后代。②自由组合定律:非同源染色体上的非等位基因自由组合。
三、伴性遗传的特点与判断
遗传病的遗传方式 遗传特点 实例 常染色体隐性遗传病 隔代遗传,患者为隐性纯合体 白化病、苯丙酮尿症、常染色体显性遗传病 代代相传,正常人为隐性纯合体 多/并指、软骨发育不全 伴X染色体隐性遗传病 隔代遗传,交叉遗传,患者男性多于女性 色盲、血友病 伴X染色体显性遗传病 代代相传,交叉遗传,患者女性多于男性 抗VD佝偻病 伴Y染色体遗传病 传男不传女,只有男性患者没有女性患者 人类中的毛耳
四、遗传图的判断 致病基因检索表
A1 图中有隔代遗传现象.................................隐性基因
B1 与性别无关(男女发病几率相等)............常染色体
B2 与性别有关
C1男性都为患者.................................Y染色体
C2男多于女.......................................X染色体
A2 图中无隔代遗传现象(代代发生)..................显性基因
D1与性别无关.......................................常染色体
D2与性别有关
E1男性均为患者.................................Y染色体 E2女多于男(约为男患者2倍)...............X染色体 第三章 基因的本质
肺炎双球菌转化实验 证据
噬菌体侵染细菌实验 基因是有遗传效应的DNA片段; 基因的 是控制生物性状的最基本单位;
双螺旋 DNA的结构 本质 其中四种脱氧核苷酸的排列顺 序代表的遗传信息。
半保留 DNA的复制
一、DNA是主要的遗传物质
1.肺炎双球菌转化实验
(1)体内转化 1928年 英国 格里菲思
① 活R,无毒 活小鼠
② 活S,有毒 小鼠 死小鼠;分离出活S
③ △杀死的S,无毒 活小鼠
④ 活R + △杀死的S,无毒 死小鼠;分离出活S 转化因子是什么?
(2)体外转化 1944年 美国 艾弗里 多糖或蛋白质 R型
活S DNA + R型 培养基 R型 + S型 DNA水解物 R型 转化因子是DNA。
2.噬菌体侵染细菌实验 1952年赫尔希、蔡明 电镜观察和同位素示踪 32P标记DNA
35S标记蛋白质 DNA具有连续性,是遗传物质。
3.烟草花叶病毒实验 RNA也是遗传物质。
二、DNA的分子结构
1.核酸 核苷酸 核苷 含氮碱基:A、T、G、C、U
磷酸 戊糖:核糖、脱氧核糖
2.1950年鲍林 1951年威尔金斯 + 富兰克林 1952年查哥夫
3.DNA的结构
①(右手)双螺旋 ② 骨架
③ 配对:A = T/U G = C
4.特点
①稳定性:脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变 ②多样性:碱基对的排列顺序各异
③特异性:每个DNA都有自己特点的碱基对排列顺序
5.计算
1.在两条互补链中的比例互为倒数关系。2.在整个DNA分子中,嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。3.整个DNA分子中,与分子内每一条链上的该比例相同。
三、DNA的复制
1.场所:细胞核; 时间:细胞分裂间期。2.特点:① 边解旋边复制 ②半保留复制
3.基本条件:① 模板:开始解旋的DNA分子的两条单链;
② 原料:是游离在核液中的脱氧核苷酸;
③ 能量:是通过水解ATP提供;
④ 酶:酶是指一个酶系统,不仅仅是指一种解旋酶。4.意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性。
四、基因是有遗传效应的DNA片段
基因是DNA片段,是不连续分布在DNA上,是由碱基序列将其分隔开;
它能控制性状,具有特定的遗传效应。
△原核细胞和真核细胞基因结构 ①联系:编码区+非编码区
②区别 原核:编码区是连续的、不间隔的。
真核:编码区可分为外显子和内含子,故是间隔的、不连续的。第四章 基因的表达
有遗传效应 控制 mRNA 蛋白质 的DNA片段 基 蛋白质结构 性状 影响 环境 是控制生物 因 酶的合成 控制代谢 的基本单位 中心法则
一、基因指导蛋白质的合成
1.转录
(1)在细胞核中,以DNA双链中的一条为摸板合成mRNA的过程。
(2)① 信使(mRN A),将基因中的遗传信息传递到蛋白质上,是链状的; RNA ② 转运RNA(tRNA),三叶草结构,识别遗传密码和运载特定的氨基酸;(单链)③ 核糖体RNA(rRNA),是核糖体中的RNA。(3)过程(场所、摸板、条件、原料、产物、去向等)
2.翻译
(1)在细胞质的核糖体上,氨基酸以mRNA为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)实质:将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。
(3)(64个)密码子:mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。
其中AUG,这是起始密码;UAG、UAA、AGA为终止密码。
(4)遗传信息
① 狭:基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。
②广:子代从亲代获得的控制遗传性状的讯号,以染色体上DNA的脱氧核苷酸顺序为代表。③ 中心法则:
(5)翻译过程
三、基因对性状的控制 1.
DNA RNA 蛋白质(性状)
脱氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列 遗传信息 遗传密码
2.基因、蛋白质和性状的关系
(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,如白化病等。(2)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如镰刀型细胞贫血等。
第五章 基因突变及其他变异 不可遗传的
变异 基因突变 物、化、生 诱变育种 可遗传的 基因重组 杂交育种 染色体变异 多倍体、单倍体育种
一、基因突变
1.定义:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。
2.时间:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期的DNA复制时
3.外因:物理、化学、生物因素 内因:可变性
4.特点:①普遍性 ②随机,无方向性 ③频率低 ④有害性
5.意义:①产生新基因 ②变异的根本来源 ③进化的原始材料
6.实例:镰刀型细胞贫血
二、基因重组
1.在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
2.时间:减数第一次分裂前期或后期
2.意义:①产生新的基因型 ②生物变异的来源之一 ③对进化有意义
三、染色体变异
1. 缺失 1917年 猫叫综合症 果蝇的缺刻翅
结构的变异 重复 1919年 果蝇的棒状翅
易位 1923年 慢性粒细胞白血病
倒位
数目结构的变异 : 个别染色体;染色体组的增加与减少
2.染色体组
细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息的染色体。如:人的为22常+X或22常+Y
△染色体组型(核型),是指某一种生物体细胞种全部染色体的数目、大小和形态特征;如:人的核型:
46、XX或XY
3.一倍体 雌性配子 二倍体
单倍体 直接发育 合子 生物体
多单倍体 雄性配子 多倍体(秋水仙素)
四、人类遗传病 1. 常染色体 性染色体
隐性基因 镰刀型贫血、白化病、先天聋哑 红绿色盲
单基因遗传病 显性基因 多指、并指、软骨发育不全 抗VD佝偻病
多基因遗传病 : 原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年糖尿病
染色体异常 :21三体综合症 2. 危害 婚前检测与预防 遗传咨询
监测与预防 产前诊断 :羊水、B超、孕妇血细胞检查、基因诊断
3.人类基因组计划(HGP):人体DNA所携带的全部遗传信息
①提出:1986年美国的生物学家杜尔贝利
②主要内容:绘制人类基因组四张图:遗传图、物理图、序列图、转录图
③1990年10月启动
④1999年7月中国参与,解读3号染色体短臂上3000万个碱基,占1%。
⑤2000年6月20日,初步完成工作草图
⑥2001年2月,草图公开发表 ⑥2003年圆满完成 △直系血亲是指从自己算起向上推数三代和向下推数三代;,△旁系血亲是指与(外)祖父母同源而生的、除直系亲属以外的其他亲属。
△基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针,利用DNA分子杂交原理,鉴定被检测标本的遗传信息,达到检测疾病的目的。
△基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的。
第六章 育种方法
单倍体
选择育种 杂交育种 诱变育种 多倍体 转基因
一、比较四中育种
常规育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 处理 P F1 F2 在F2中选育 用射线、激光、化学药物处理 用秋水仙素处理
萌发后的种子或幼苗 花药离体培养 原理 基因重组,组合优良性状 人工诱发基因 突变 破坏纺锤体的形成,使染色体数目加倍 诱导花粉直接发育,再用秋水仙素 优 缺
点 方法简单,可预见强,但周期长 加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理 器官大,营养物质 含量高,但发育延迟,结实率低 缩短育种年限,但方法复杂,成活率较低 例子 水稻的育种 高产量青霉素菌株 无籽西瓜 抗病植株的育成
二、基因工程 提取目的基因 剪刀:限制性内切酶
目的基因与运载体结合 :质粒、噬菌体、病毒
将目的基因导入受体细胞 :大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和细胞等
目的基因的检测与表达 :受体细胞表现出特定的性状
第七章 进化论
拉马克 : 用进废退、获得性遗传
达尔文 : 适者生存,不适者淘汰(自然选择学说)基本单位:种群 实质:基因频率的改变 原材料:突变与重组
现代进化理论 形成物种 决定方向:自然选择 必要条件:隔离
生物多样性:基因、物种、生态系统
协同论(残酷竞争VS协同进化)中性学说(偶然VS必然)补充 间断平衡(渐进VS突进)灾变论(渐灭VS突灭)
一、生物进化
研究生物界历史发展的一般规律,如 ① 生物界的产生与发展:生命、物种、人类起源 ② 进化机制与理论:遗传、变异、方向、速率 ③ 进化与环境的关系 ④ 进化论的历史:流派与论点
二、现代进化理论的由来
1.神创论 + 物种不变论(上帝造物说)
2. 法国 拉马克 1809年《动物哲学》
①生物由古老生物进化而来的 ②由低等到高等逐渐进化的 ③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。
3.英国 达尔文 1859年《物种起源》自然选择学说 过度繁殖与群体的恒定性 + 有限的生活条件 生存斗争 + 遗传和变异
自然选择即适者生存 + 获得性遗传 新类型生物
4.现代进化理论:以自然选择学说为核心内容
三、现代进化理论的内容
突变 等位基因 有性生殖 基因重组 不定向变异 选择 微小有利变异 多次选择、遗传积累 显著有利变异 基因频率的改变 新物种 定向进化
基本观点: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。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
4.物种:能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
种群 小种群(产生许多变异)新物种
全书小结
一、从亚显微结构水平到分子水平
细胞核→染色体→DNA→基因→遗传信息→mRNA→蛋白质(性状)
[例] 间要论述染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、蛋白质(性状)和生物多样性之间的关系。
简
染色体由DNA和蛋白质组成,是DNA的主要载体,而不是全部载体,因其还存在于真核细胞的叶绿体和线粒体,原核生物和病毒中的DNA不位于染色体上,DNA是染色体的主要组成成分。
DNA分子上具有遗传效应的、控制生物性状的片段叫基因,DNA分子也存在没有遗传效应的片段叫基因间区,DNA上有成百上千个基因。基因位于DNA分子上,也位于染色体上,并在染色体上呈线性排列,占据一定的“座位”(位点),在减数分裂和有丝分裂过程中,随染色体的移动而移动,减数分裂过程中染色体互换,同源染色体的分离,非同源染色体自由组合是基因的三个遗传规律和伴性遗传的细胞学基础。
DNA分子基因上的脱氧核苷酸的排列顺序叫遗传信息,并不是DNA分子上所有脱氧核苷酸的排列顺序叫遗传信息(基因间区不含有遗传信息),基因所在的DNA片段有两条链,只有一条链携带遗传信息叫有义链,另一条配对链叫无义链,DNA双链中的一条链对某个基因来说是有义链,而对另一个基因来说,可能是无义链。
遗传密码是指在DNA的转录过程中,以DNA(基因)上一条有义链(携带遗传信息)为模板,按照碱基互补配对原则(A-U,G-C)形成的信使RNA单链上的碱基排列顺序,遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫“密码子”,也叫“三联体密码子”,和遗传密码的含义是一致的,应当注意,20种氨基酸密码表中每个氨基酸所对应三个字母的碱基排序是指定位在信使RNA上的,并不是位于DNA或转运RNA(叫反密码子)上碱基排列顺序。
性状是指一个生物的任何可以鉴别的形态或生理特征,是遗传和环境相互作用的结果,主要由蛋白质体现出来。生物的性状受基因控制,是基因通过控制蛋白质的合成来体现的。
DNA分子中碱基的排列顺序千变万化,一个DNA分子中的一条多核苷酸链有100个四种不同的碱基,它们的可能排列方式是4100种。而事实上DNA分子中碱基数量是成千上万,其可能的排列方式几乎是无限的。DNA分子的多样性,可以从分子水平上说明生物的多样性和个体之间的差异的原因。
二、以人类遗传病为例分析遗传的三个基本规律和伴性遗传之间的区别和联系
[例] 下图是六个家族的遗传图谱,请据图回答:
(1)可判断为 X 染色体的显性遗传的是图 ;
(2)可判断为 X 染色体的隐性遗传的是图 ;
(3)可判断为 Y 染色体遗传的是图 ;
(4)可判断为常染色体遗传的是图。
[解析] 按Y染色体遗传→X染色体显性遗传→X染色体隐性遗传→常染色体显性遗传→常染色体隐性遗传的顺序进行假设求证。
D图属Y染色体遗传,因为其病症是由父传子,子传孙,只要男性有病,所有的儿子都患病。
B图为X染色体显性遗传,因为只要父亲有病,所有的女儿都是患病者。C和E图是X染色体隐性遗传,因为C图中,母亲患病,所有的儿子患病,而父亲正常,所有的女儿都正常;E图中,男性将病症通过女儿传给他的外孙。
A和F图是常染色体遗传,首先通过父母无病而子女有患病者判断出是隐性遗传,再根据父母无病,而两个家系中都有女儿患病而判断出是常染色体遗传。
[例] 下图为某家族性疾病的遗传图谱。请据图回答:若Ⅲ1与Ⅲ5近亲婚配,他们的孩子患此病的概率为(基因符号用A、a)表示。
[解析] 本题主要考查对系谱图的分析判断和简单概率计算能力,解题关键为运用多种遗传病的遗传特点去分析人手。
(1)在该遗传系谱中,发病率比较高,占子代的1/2,且子代之中有患者,则双亲之中必定有患者,儿子是患者则其母必定是患者,且患者中女性多于男性。所以该病的遗传为显性伴性遗传。
(2)Ⅲ1个体的父亲表现型正常,是隐性个体,基因型为XaY,他的X染色体上的基因必定遗传给他女儿Ⅲ1个体,Ⅲ1个体又表现为患者,所以Ⅲ1个体的基因为XAXa,Ⅲ5个体为隐性个体,基因型XaY。(3)画遗传图解(略),Ⅲl与Ⅲ5婚配,他们孩子患病的概率为1/2。
三、以染色体概念系统为例,分析染色体与遗传变异进化之间的内在联系
[例] 下图是我国育种专家鲍文奎等培育出的异源八倍体小黑麦的过程图。
(1)A、B、D、R四个字母代表。
(2)Fl之所以不育,是因为。
(3)F1人工诱变成多倍体的常用方法是。
(4)八倍体小黑麦的优点是。
(5)试从进化角度,谈谈培育成功的重要生物学意义。
[解析] 解答本题的关键是运用染色体组整倍性变异的原理,联系减数分裂、受精作用、远缘杂交、秋水仙素作用机制,自然选择和人工选择等众多相应知识点综合分析解答。阐明有利变异为进化提供原材料,通过人工选择加快培育新物种的进程这一观点。
答案(1)4个染色体组(2)F1产生配子时,染色体不能两两配对形成四分体(3)秋水仙素处理植物萌发的种子或幼苗生长点,使其染色体加倍(4)耐土地贫瘠、耐寒冷、面粉白、蛋白含量高(5)我国育种专家鲍文奎教授培育成功的小黑麦品种,是人工创造异源多倍体很成功的实例。小黑麦本来是自然界没有的物种,科学家利用远缘杂交,通过人工选择在短短的十几年就创造出这个新物种。若靠大自然的恩赐,通过自然选择形成高等植物的一个新物种需要漫长的时间。由此可见,人工选择大大地加快了物种的进化。
☆生物的遗传是细胞核与细胞质共同作用的结果。
1.细胞质遗传
①主要特点:母系遗传;后代不出现一定的分离比。
②原因:受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞;减数分裂时,细胞质中的遗传物质
随机地、不均等地分配到卵细胞中。
③物质基础:叶绿体、线粒体等细胞质结构中的DNA。
2.从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象。
①是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象。
一、学校应该为生物教师创造良好的学习和培训条件
教师的生物学专业是对教师的基本要求, 在高中这一基础教育阶段, 生物教学的主要目的就是通过教学让学生掌握生物学的基本知识, 这就要求教师要具备扎实的基础知识。但是, 限于当前高校生物学教学的现状, 教师本身在大学学习的阶段就很难掌握扎实的理论知识, 即便是能够有一定的理论基础, 也适应不了当前生物学素质教育的发展需要。为此, 学校要从以下方面做起:
1. 学校应该为教师创造更多的学习机会
笔者认为一方面高校应该强化生物学专业与高中生物教学需求之间的联系, 根据高中生物教学的要求培养优秀的生物学教学人才, 从高等教育阶段就应该重视基础知识的培养。除此之外, 更重要的是学校应该为高中教师知识的更新与发展创造更多的培训和学习的机会, 学校在这一方面要借助于教育体系内的培训资源, 鼓励、督促教师参加教育系统组织的各种培训学习活动, 通过培训学习不断更新、拓展教师的基础知识。
2. 学校应该强化高中教师专业能力的培养
教师的教学能力是建立在学科能力之上的, 生物学的学科能力主要包括实验动手能力、科研能力、学习实践能力。学校应该重视教师学科能力的培养, 通过学科能力的提高带动教学能力的提高, 适应新课程改革对教师提出的要求。在这一方面主要是培养教师的实践动手能力, 学校应该为教师创造更多的学科实践能力培养的机会, 组织生物教师在课余时间进行野外考察、生物调查等活动, 在各种实践活动中, 鼓励教师将专业知识与教学需要结合起来, 这样就能有效地提高他们知识能力与教学需要结合的意识和能力。
二、教师的组织学习和自主学习提高
1. 高中生物教学组应该强化组内的讨论与学习
教师所掌握的生物知识不管是在宽度还是在深度上, 都有很多的差异, 在高中生物教学组内加强教师之间的讨论、交流与学习, 能够发挥知识的相互学习、相互借鉴、相互发展的作用, 在教学组内部形成一种专业知识的整体效应。要达到这一目的, 生物教学组的组长可以组织一些教学研讨会、备课交流会、生物知识集中学习会等等, 通过各种形式的学习讨论活动, 在不断强化教师知识广度与深度的同时, 让生物学专业知识结构的各个因素成为一个相互依存的整体。除此之外, 通过相互之间的学习和借鉴, 教师能够将自己的专业知识融会贯通, 实现生物学知识体系的构建。需要注意的是, 学习和讨论应该围绕教学的需要展开, 在学习和讨论的过程中应该有明确的目标, 这就要求在学习和讨论之前, 教学组先就新课标的一些教学要求展开讨论, 深入挖掘新课标中的基本要求和教学目的, 在新课标要求的教学知识的基础上, 拓展和深化学生的生物知识。同时, 要了解学生的学习状况和学习需要, 根据学生的需要、讨论的结果组织教学内容和过程, 使教学的结果更具针对性。
2. 有主动学习的意识和能力
除了组织学习之外, 教师自己更要具备自主学习的意识和能力, 教师应该充分意识到生物知识是不断发展的, 要想使自己的教学跟得上生物学的发展需要, 适应新课标的更高要求, 自己必须加强生物学知识的更新与学习, 不断提高自己的知识深度与广度。除了在课余时间多阅读一些生物学的教学资料、专业书籍之外, 还应该多关心一些生物学科研的进展情况, 一些最近的生物学发现等等, 使自己的基础知识始终站在理论和科研发展的前沿。与此同时, 教师应该利用好网上各类学习资源, 如一些生物学教学论坛、共享资源、学习课件、理论知识等等, 将这些资源变为自己的生物知识体系的一部分, 并能够熟练地应用到生物教学中, 补充科教资源的不足。
总之, 新课标对高中生物教师生物学知识结构拓展提出了新要求, 学校和教师本人应该树立“终身教育、终身学习”的意识, 不断拓展和深化自己的专业知识, 为提高生物教学水平奠定良好的基础。
摘要:新课标对高中生物教学提出了更高的要求。随着教学要求的提高, 高中生物教师应该不断拓展自己的知识结构, 以适应新课标的教学要求。以下根据已有的研究资料, 详细论述了新课标下高中生物教师如何拓展自己的生物学知识结构, 就拓展的方法谈一些看法, 希望能对高中生物教师教学能力的提高有所帮助。
关键词:高中生物,生物学,拓展
参考文献
【关键词】生物 知识网络 关键词衍射法 概念延伸法 习题概况法
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2016)06B-0158-02
高中生物内容比较繁琐也比较散乱,致使学生在复习中很难把握。笔者对近几年高考进行分析,发现高考大都是考一些基础的概念、生物学术语、基本理论以及相关实验探究的原理和原则。生物有点像是理科中的文科,许多知识都要靠记忆,但是又与单纯的文科思维不同,除了要有好的识记能力,还需要有好的理解能力和发散思维能力为前提。要想把生物学习好,必要的练习之外,还需要构建生物知识网络结构。在生物知识网络中去识记和理解生物基础知识,这是一个很好的学习方法。在知识网络中,知识是有体系的,有系统的,是相互联系的,是开放的,所以通过知识网络去进行归纳和复习是很有效的。现在的综合科考试都主要考学科内的综合,这样的考试一个题涉及几个知识点。这就要求教师要有意识地将教材中琐碎的知识点由点连成线,由线织成网,形成多个相关知识点的网络来进行教学,使学生在整体中去把握每个知识点。也因此,在一轮和二轮复习中,我们经常使用相关的知识网络图去帮助学生对课本知识点进行总结,使他们懂得从多个方向寻找分析问题的切入点。学生获得系统的知识体系,才能更深地理解知识,在考试中迅速地提取信息。
在构建生物知识网络结构图上,笔者的理解是,并不是说一定要有一个网络型的结构才叫知识网络。知识网络就是能将学习过的知识点串联形成一个开放性的知识结构,或者由点带面地去进行发散,较高效率地进行总结和复习,达到发散思维和知识拓展的目的,这就是知识网络。在这个理解上,通过这些年的教学实践,笔者总结了以下几种在平常上课常用的几种构建知识网络结构的方法。
一、关键词衍射法
在这个方法里,关键词的提取是首要的。不同的章节有不同的关键词,而且一个关键词可以让你衍射发散出来的角度非常多。由一个关键词出发,由点带面到网络,辐射到整个章节的内容。以笔者上第二轮专题《遗传和变异》为例。首先,分析教材,在这个内容里,基因是控制生物性状的基本单位,如果基因的结构发生改变,有可能就会改变了蛋白质的空间结构,进而改变生物的性状,可因此引申出基因的结构、基因的功能及基因突变。再者,如果人为地将基因导入到相应受体细胞中,并且能在受体细胞中得以表达,那么就可以人为定向改变生物性状,由此引申出基因工程。由于基因主要在染色体上,所以它的行为是与染色体行为的发生是一致的,因此遵循两大遗传定律。有少量基因在细胞质中,有母系遗传的特点,由基因所在的位置引申出细胞质遗传和细胞核遗传。所以由章节中的某个关键词出发,可以辐射出很多相关的知识点。这个就是笔者的关键词衍射法。如下图所示:
我们可以用这个方法,去复习《植物生命活动的调节》,关键词为生长素,也可以用于复习《生命的结构基础》,关键词为细胞。
二、概念延伸法
笔者的概念延伸法,一般是在理解课本概念、区别概念的时候用到的。概念是某一节内容的理论基础,有时候一个概念里涉及了某一个过程发生需要的条件、底物产物,如光合作用的概念;有时候一个概念又总结了某一种物质的本质、生理作用,如酶的概念。每一个概念都是科学的,经得起推敲并有其特定意义的。而且生物学里相似的概念比较多,在学习过程中一定要注意区别,否则容易因为混淆概念而丢分,比如生物膜和生物膜系统,生长素和生长激素,种群和生物群落等。那么用概念延伸法是怎么发散思维的呢?笔者用酶的概念做一个例子。酶,指的是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。短短的十几个字,好像还是很容易背下来,但是细看我们需要注意几点,第一是场所,第二是作用,第三是本质。酶作为有机物,可以是蛋白质,也可以是RNA,那么具体的合成场所、需要原料、发生过程、遵循原则到底是什么?通过这样的延伸,笔者可以从一个概念出发,延伸到了DNA转录形成RNA,最终翻译到蛋白质的问题上,也就是说通过酶本质的一个分析,我们可以把基因控制蛋白质合成发生需要的条件和场所等问题都给复习完了。除此之外,在生理作用上我们还可以对比激素和酶,作为生物体里微量的有机物,一个起催化作用一个起调节作用,而且通常是放在一起来考查的。这样的方法,用在向性运动的概念上,可延伸到单一方向的外界刺激;用在内环境的概念上,可以延伸到内环境中以及内环境是如何与外界环境进行物质交换的;用在细胞工程概念上,可以用来对比基因工程概念,它们都属于定向改变生物性状的工程。那么在原理上,操作水平上,操作对象以及步骤上,它们的区别在哪里?通过这样的对比或者延伸,我们复习一个知识点的同时可以涉及到另一知识点,这样既提高了我们的学习效率,又提高了我们掌握生物学的能力。
三、习题概括法
每一道习题都会考查某一个或者某几个考点,特别是模拟题和高考题。高考题是高考专家研究的题型和出题角度。在出题难度上、逻辑性和答题思维的连贯性上,控制得比模拟题好,所以分析高考题,可以帮助我们分析出题方向,强化记忆内容。分析高考题中针对的考点,并且把相关考点联系起来,可以完成对某一节内容的复习,所以在一些考点的复习上,笔者也经常使用这种方法进行复习。
例如2009年广东高考题:
为了快速培育抗某种除草剂的水稻,育种工作者综合应用了多种培育种方法,过程如下。请回答问题。
(1)从该除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养,诱导成_______________幼苗。
(2)用γ射线照射上述幼苗,目的是______________;然后用该除草剂喷洒其幼叶,结果大部分叶片变黄,仅有个别幼叶的小片组织保持绿色,表明这部分组织具有______________。
(3)取该部分绿色组织再进行组织培养,诱导植株再生后,用秋水仙素处理幼苗,使染色体______________,获得纯合______________,移栽到大田后,在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
对这道题干进行分析,我们知道它考查了育种的问题:包括单倍体育种、诱变育种、多倍体育种的方法。如果在评讲题目的时候只是就题讲题,不进行知识点的融会贯通,那么基础知识是没有办法落到实处地复习的。所以在评讲这道题目的时候,笔者一方面通过表格对比各育种方法的优缺点及原理,总结如何根据题目要求选择合适的育种方法。经过这样的归类比较之外,笔者还做了一项工作,就是找了历年的考查该知识点的真题来进行复习,如2012年浙江理综高考,第32题18分的题目也是考查了该考点。这样通过对题目进行分析和概况,我们可以通过一道题,复习完在遗传变异内容和工程学内容中涉及到的育种方法。通过学生的反馈,这个方法是有效的。
四、图形联系法
这个方法,可以用于复习某一个有过程图的知识点,比如光合作用、体现细胞膜流动性的分泌蛋白的合成过程等。图形是直观的,可以对比的。在复习中,如果能把某一个知识点常考的图形列出来对知识点进行分析,无疑能更加深印象,提高分析能力和理解能力。
(1)了解基因控制蛋白质合成的中间物质──rna的基本单位、化学组成和种类,以及它与dna在组成、结构、功能和分布等方面的异同;
(2)理解基因表达的转录和翻译的概念和过程;
(3)比较转录和翻译的异同;
(4)认知和区分相关概念:遗传信息、遗传密码、反密码子;
(5)计算问题:基因(dna)碱基、rna碱基和氨基酸的对应关系。
2.教学重难点
(1)理解基因表达的转录和翻译的概念和过程
(2)认知和区分相关概念:遗传信息、遗传密码、反密码子;
(3)计算问题:基因(dna)碱基、rna碱基和氨基酸的对应关系,以图解方法解决。
3.教学建议
结合教材有关转录和翻译的图解或模型动画演示。
4.课时安排
3 课时
5.教学过程
学习
阶段 教师组织和引导 学生
活动 教学
意图
导学
引入课题
学生自学
教师指导
学生自学
教师讲解
思考讨论
教师讲解
思考讨论
与生活联系,激发学习和探究知识的兴趣
教师导学
设置问题情境 播放2分钟《侏罗纪公园》电影。
提问:电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活的?
(回答:复活的恐龙是科学家利用提取恐龙的dna培育繁殖而来的。)
教师引导:基因就像一张蓝图,生物体就是根据这张蓝图用蛋白质构建起来的。
思考:基因(dna)在细胞核中,而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的,在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢?
教师指出:在dna和蛋白质之间,有一种中间物质──rna充当信使。
复习旧知:两种核酸(dna和rna)在化学元素、基本单位、化学组成、结构、功能和分布等方面的区别
(列表,阅读课文10分种,学生填写)
一、细胞中的两种核酸的比较
dna rna
组成元素 c、h、o、n、p
基本单位 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
化学组成 一分子磷酸
脱氧核糖
a、t、c、g 一分子磷酸
核糖
a、u、c、g
结构 规则的双螺旋结构 一般单链结构
功能 编码复制遗传信息,控制蛋白质合成 传递遗传信息,并通过蛋白质表达出来
分布 细胞核的染色体,线粒体,叶绿体 细胞质的核糖体
另外,教师补充:rna的在细胞中有三种:
mrna(信使rna),trna(专运rna),rrna(核糖体rna)。
设问:dna→rna→蛋白质之间的关联?(学生阅读课文10分钟,小组发言。)
二、基因控制蛋白质合成过程
(一)转录:图示p63图4-4以dna为模板转录rna的图解。利用视频:显示转录过程。
1.定义:转录是在细胞核内进行的,是以dna双链中的一条为模板,合成mrna的过程。
2.过程:细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的dna的一条链上的碱基互补配对,在rna聚合酶的作用下,依次连接,形成一个mrna分子。
3.小结:
场所:细胞核;
模板:dna解旋,以其中一条有意义链为模板;
原料:4种核糖核苷酸(a、u、c、g);
合成产物:单链的mrna(信使rna);所需酶:rna聚合酶。
设问:dna的碱基与rna的碱基如何互补配对?
(二)翻译:图示p64图4-6蛋白质合成示意图。
1.密码子和反密码子的区分:
密码子:mrna上三个相邻的碱基称为一个密码子。
反密码子:每个trna上的三个碱基,可以与mrna上的密码子互补配对。
trna(转运rna)的特点:象三叶草的叶形,一端是3个碱基,另一端是携带氨基酸的部位(如图)。
思考:mrna的4种碱基如何决定20种氨基酸?
推理:1种碱基决定1种氨基酸?(不可能)
2个碱基决定1种氨基酸?(16种组合方式也不能决定20种氨基酸,不行。)
提出:mrna上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸。
小结:64种密码:61个编码控制20种氨基酸合成,另外3个(uag、uaa、uga)不编码任何氨基酸,而是合成蛋白质的终止信号又称终止密码。反密码子:61种trna。
游戏:请学生看图,想象一下核糖体这个生产车间是如何工作的?能否做一个模型显示出来?
2、翻译:
利用视频:显示翻译过程。
(1)定义: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。
(2)过程:核糖体与mrna的结合部位会形成2个trna的结合位点。第一个携带氨基酸的trna的碱基与mrna的碱基互补配对,进入位点1。第二个携带氨基酸的trna的碱基与mrna的碱基互补配对,进入位点2。两个氨基酸脱水缩合,第一个氨基酸通过肽键转移到位点2的trna上。核糖体沿着mrna移动,位点1的trna离开核糖体,位点2的trna进入位点1,第三个携带氨基酸的trna的碱基与mrna的碱基互补配对,进入位点2,继续肽链的合成,直到读取到mrna的终止密码为止。一个mrna分子可以与多个核糖体结合,同时进行多条肽链的合成。
肽链合成后,从核糖体与mrna的复合物上脱落离,经过盘曲和折叠等方式形成具有一定空间结构和功能的蛋白质分子。
(3)小结:
场所:细胞质的核糖体;
模板:以mrna为模板;
原料:20种氨基酸(由trna搬运);
合成:有一定氨基酸顺序的肽链。
设问:已知mrna的碱基序列是a u g g a a g c a u g u c c g a g c a a g c c g,这mrna上有多少个密码子?写出相应的反密码子,并根据密码子表,列出相应的氨基酸序列。
利用视频:显示蛋白质合成的全过程。(转录和翻译过程)
再次总结:
(三)比较复制,转录和翻译三个过程的差异:
dna复制 转录 翻译
场所 细胞核 细胞核 核糖体
模板 dna双链 dna一条链 mrna
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
合成 dna分子 mrna 肽链
特点 半保留复制,边解旋边复制 边解旋边转录 一个mrna分子可以与多个核糖体结合
(四)与蛋白质合成有关的计算:
思考:dna的碱基、mrna的碱基与氨基酸个数的关系?
小结:
dna的碱基数:m rna的碱基数:蛋白质的氨基酸数= 6:3:1
反馈练习 学生观看
学生讨论,回答。
学生思考:有中间物质传递信息。
学生阅读课文,思考问题,并填写表。
学生带着问题阅读课文,小组讨论。
学生思考,回答。
学生思考,回答。
学生思考
学生跟随教师讲解,理解翻译的过程。
学生思考,回答。
学生观看。
学生思考,小组讨论,以小组发言。
1.DNA的化学结构:①DNA是高分子化合物:组成它的基本元素是C、H、O、N、P等;②组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸由三部分组成:一个脱氧核糖、一个含氮碱基和一个磷酸;③构成DNA的脱氧核苷酸有四种。DNA在水解酶的作用下,能够得到四种不同的核苷酸,即腺嘌呤(A)脱氧核苷酸;鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸;胞嘧啶(C)脱氧核苷酸;胸腺嘧啶(T)脱氧核苷酸;组成四种脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸都是一样的,所不相同的是四种含氮碱基:ATGC;④DNA是由四种不同的脱氧核苷酸为单位,聚合而成的脱氧核苷酸链。
2.DNA的双螺旋结构:DNA的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧,构成两条主链(反向平行),构成DNA的基本骨架。两条主链之间的横档是碱基对,排列在内侧。相对应的两个碱基透过氢键连结构成碱基对,DNA一条链上的`碱基排列顺序确定了,根据碱基互补配对原则,另一条链的碱基排列顺序也就确定了。
3.DNA的特性:①稳定性:DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的,从而导致DNA分子的稳定性;②多样性:DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的。碱基对的排列方式:4n(n为碱基对的数目);③特异性:每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
4.碱基互补配对原则在碱基含量计算中的应用:①在双链DNA分子中,不互补的两碱基含量之和是相等的,占整个分子碱基总量的50%;②在双链DNA分子中,一条链中的嘌呤之和与嘧啶之和的比值与其互补链中相应的比值互为倒数;③在双链DNA分子中,一条链中的不互补的两碱基含量之和的比值(A+TG+C)与其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是一样的。
5.DNA的复制:①时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期;②场所:主要在细胞核中;③条件:a、模板:亲代DNA的两条母链;b、原料:四种脱氧核苷酸为;c、能量:(ATP);d、一系列的酶。缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行;④过程:a、解旋:首先DNA分子利用细胞带给的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;b、合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。随的解旋过程的进行,新合成的子链不断地延长,同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构,c、构成新的DNA分子;⑤特点:边解旋边复制,半保留复制。⑥结果:一个DNA分子复制一次构成两个完全相同的DNA分子;⑦好处:使亲代的遗传信息传给子代,从而使前后代持续了必须的连续性;⑧准确复制的原因:DNA之所以能够自我复制,一是因为它具有独特的双螺旋结构,能为复制带给模板;二是因为它的碱基互补配对潜力,能够使复制准确无误。
6.DNA复制的计算规律:每次复制的子代DNA中各有一条链是其上一代DNA分子中的,即有一半被保留。一个DNA分子复制n次则构成2n个DNA,但内含最初母链的DNA分子有2个,可构成22n条脱氧核苷酸链,内含最初脱氧核苷酸链的有2条。子代DNA和亲代DNA相同,假设x为所求脱氧核苷酸在母链的数量,构成新的DNA所需要游离的脱氧核苷酸数为子代DNA中所求脱氧核苷酸总数2nx减去所求脱氧核苷酸在最初母链的数量x。
7.核酸种类的决定:首先根据有T无U,来确定该核酸是不是DNA,又由于双链DNA遵循碱基互补配对原则:A=T,G=C,单链DNA不遵循碱基互补配对原则,来确定是双链DNA还是单链DNA。
1.基因分离定律:具有一对相对性状的两个生物纯本杂交时,子一代只表现出显性性状;子二代出现了性状分离现象,并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3:1。
2.基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体,具有必须的独立性,生物体在进行减数分裂构成配子时,等位基因会随着的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
3.基因型是性状表现的内存因素,而表现型则是基因型的表现形式。表现型=基因型+环境条件。
4.基因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。在进行减数分裂构成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。在基因的自由组合定律的范围内,有n对等位基因的个体产生的配子最多可能有2n种。
细胞增殖
1.减数分裂的结果是,新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的减少了一半。
2.减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开,说明染色体具必须的独立性;同源的两个染色体移向哪一极是随机的,则不同对的染色体(非同源染色体)间可进行自由组合。
3.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。
4.一个精原细胞经过减数分裂,构成四个精细胞,精细胞再经过复杂的变化构成精子。
5.一个卵原细胞经过减数分裂,只构成一个卵细胞。
6.对于进行有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的
人类遗传病
1.决定顺序及方法
①决定是显性还是隐性遗传病方法:看患者总数,如果患者很多连续每代都有即为显性遗传。如果患者数量很少,只有某代或隔代个别有患者即为隐性遗传。(无中生有为隐性,有中生无为显性)
②先决定是常染色体遗传病还是X染色体遗传病。方法:看患者性别数量,如果男女患者数量基本相同即为常染色体遗传病。如果男女患者的数量明显不等即为X染色体遗传病。(个性:如果男患者数量远多于女患者即决定为X染色体隐性遗传。反之,显性)
2.常见单基因遗传病分类
①伴X染色体隐性遗传病:红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良(假肥大型)。
发病特点:男患者多于女患者;男患者将至病基因透过女儿传给他的外孙(交叉遗传)
②伴X染色体显性遗传病:抗维生素D性佝偻病。
发病特点:女患者多于男患者
③常染色体显性遗传病:多指、并指、软骨发育不全发病特点:患者多,多代连续得病。
④常染色体隐性遗传病:白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。遇常染色体类型,只推测基因,而与X、Y无关
3.多基因遗传病:唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年糖尿病。
4.染色体异常病:21三体(患者多了一条21号染色体)、性腺发育不良症(患者缺少一条X染色体)。
5.优生措施:①禁止近亲结婚。(直系血亲与三代以内旁系血亲禁止结婚);②进行遗传咨询,体检、对将来患病分析;③提倡“适龄生育”;④产前诊断。
染色体变异
1.染色体组的概念及特点:①由合子发育来的个体,细胞中内含几个染色体组,就叫几倍体;②而由配子直接发育来的,不管内含几个染色组,都只能叫单倍体。
高中生物必修二孟德尔知识1
1.交配类:
1)杂交:基因型不同的个体间相互交配的过程
2)自交:植物体中自花授粉和雌雄异花的同株授粉。自交是获得纯合子的有效方法。
3)测交:就是让杂种F1与隐性纯合子相交,来测F1的基因型
2.性状类:
1)性状:生物体的形态结构特征和生理特性的总称
2)相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型
3)显性性状:具有相对性状的两个纯种亲本杂交,F1表现出来的那个亲本的性状
4)隐性性状:具有相对性状的两个纯种亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本的性状
5)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
3.基因类
1)显性基因:控制显性性状的基因
2)隐性基因:控制隐性性状的基因
3)等位基因:位于一对同源染色体的相同位置上,控制相对性状的基因。
4.个体类
1)表现型:生物个体所表现出来的性状
2)基因型:与表现型有关的基因组成3)表现型=基因型(内因)+环境条件(外因)
4)纯合子:基因型相同的个体。例如:AA aa
5)杂合子:基因型不同的个体。例如:Aa
高中生物必修二孟德尔知识2
自由交配与自交的区别
自由交配是各个体间均有交配的机会,又称随机交配;而自交仅限于相同基因型相互交配。
纯合子(显性纯合子)与杂合子的判断
1.自交法:如果后代出现性状分离,则此个体为杂合子;若后代中不出现性状分离,则此个体为纯合子。例如:Aa×Aa→AA、Aa(显性性状)、aa(隐性性状)
AA×AA→AA(显性性状)
2.测交法:如果后代既有显性性状出现,又有隐性性状出现,则被鉴定的个体为杂合子;若后代只有显性性状,则被鉴定的个体为纯合子。
例如:Aa×aa→Aa(显性性状)、aa(隐性性状)AA×aa→Aa(显性性状)
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体为动物时,常采用测交法;当被测个体为植物时,测交法、自交法均可以,但是对于自花传粉的植物自交法较简便。例如:豌豆、小麦、水稻。
杂合子Aa连续自交,第n代的比例分析
分离定律
1.实质: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,等位基因也随着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.适用范围:一对相对性状的遗传;细胞核内染色体上的基因;进行有性生殖的真核生物。
3.分离定律的解题思路如下(设等位基因为A、a)
判显隐→搭架子→定基因→求概率
(1)判显隐(判断相对性状中的显隐性)
①具有相对性状的纯合体亲本杂交,子一代杂合体显现的亲本的性状为显性性状。
②据“杂合体自交后代出现性状分离”。新出现的性状为隐性性状。
③在未知显/隐性关系的情况下,任何亲子代表现型相同的杂交都无法判断显/隐性。
用以下方法判断出的都为隐性性状
①“无中生有”即双亲都没有而子代表现出的性状;
②“有中生无”即双亲具有相对性状,而全部子代都没有表现出来的性状;
③一代个体中约占1/4的性状。
注意:②、③使用时一定要有足够多的子代个体为前提下使用。
(2)搭架子(写出相应个体可能的基因型)
①显性表现型则基因型为A(不确定先空着,是谓“搭架子”)
②隐性表现型则基因型为aa(已确定)
③显性纯合子则基因型为AA(已确定)
(3)定基因(判断个体的基因型)
①隐性纯合突破法
根据分离定律,亲本的一对基因一定分别传给不同的子代;子代的一对基因也一定分别来自两位双亲。所以若子代只要有隐性表现,则亲本一定至少含有一个a。
②表现比法
A、由亲代推断子代的基因型与表现型
b.代推断亲代的基因型与表现型
(4)求概率
①概率计算中的加法原理和乘法原理
②计算方法:用分离比直接计算;用配子的概率计算;棋盘法。
高中生物必修二孟德尔知识3
自由组合定律
1.实质:两对(或两对以上)等位基因分别位于两对(或两对以上)同源染色体上;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;F1减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2.两对相对性状的杂交实验中,F2产生9种基因型,4种表现型。
①双显性性状(Y R)的个体占9/16,单显性性状的个体(Y rr,)yyR)各占3/16,双隐性性状(yyrr)的个体占1/16。
②纯合子(1/16YYRR+1/16YYrr+1/16yyRR+1/16yyrr)共占4/16,杂合子占
1—4/16=12/16,其中双杂合子个体(YyRr)占4/16,单杂合子个体(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占2/16,共占8/16
③F2中亲本类型(Y R + yyrr)占10/16,重组类型(Y rr+ yyR)占6/16。
注意:具有两对相对性状的纯合亲本杂交,F1基因型相同,但计算F2中重组类型所占后代比列的时候,有两种情况:若父本或母本均是“双显”或“双隐”的纯合子,所得F2的表现型中重组类型(3/16Yrr+ 3/16yyR)占6/16;若父本和母本为“一显一隐”和“一隐一现”的纯合子,则F2中重组类型所占后代比列为(9/16Y R +1/16yyrr)占10/16。
3.应用分离定律解决自由组合问题
将自有组合问题转化为若干个分离定律问题,即利用分解组合法解自由组合定律的题,既可以化繁为简,又不易出错,它主要可用于解决以下几个方面的问题:
已知亲代的基因型,求子代基因型、表现型的种类及其比例
例1 设家兔的短毛(A)对长毛(a)、毛直(B)对毛弯(b)、黑色(C)对白色(c)均为显性,基因型为AaBbCc和aaBbCC两兔杂交,后代表现型为种,类型分别是,比例为;后代基因型为 种,类型分别是,比例为;
解析 此题用分解组合法来解的步骤:
第一步:分解并分析每对等位基因(相对性状)的遗传情况
Aa×aa→有2种表现型(短,长),比例为1:1;2种基因型(Aa,aa),比例为1:1
Bb×Bb→有2种表现型(直,弯),比例为3:1;3种基因型(BB,Bb,bb),比例为1:2:1
Cc×CC→有1种表现型(黑);2种基因型(CC,Cc),比例为1:1
第二步:组合AaBbCc和aaBbCC两兔杂交后代中:
表现型种类为:2×2×1=4(种),类型是:短直黑:短弯黑:长直黑:长弯黑,比例为:(1:1)(3:1)=3:1:3:1
基因型种类为:2×3×2=12(种),类型是:(Aa+aa)(BB+Bb+bb)(CC+Cc)展开后即得,比例为:(1:1)(1:2:1)(1:1),按乘法分配率展开。
已知亲代的基因型,求亲代产生的配子种类或概率
例2 基因型为 AaBbCC的个体进行减数分裂时可产生类型的配子,它们分别是_____________,产生基因组成为AbC的配子的几率为______。
解析 设此题遵循基因的自由组合规律,且三对基因分别位于不同对同源染色体上
1)分解:Aa→1/2A,1/2a;Bb→1/2B,1/2b;CC→1C
2)组合:基因型为AaBbCC的个体产生的配子有:2×2×1=4种;
配子类型有:(A+a)×(B+b)×C=ABC+AbC+aBC+abC;
产生基因组成为AbC的配子的概率为:1/2A×1/2b×1C=1/4AbC
已知亲代的基因型,求某特定个体出现的概率
例3设家兔的短毛(A)对长毛(a)、毛直(B)对毛弯(b)、黑色(C)对白色(c)均为显性,基因型为AaBbCc和AaBbCc两兔杂交,后代中表现型为短直白的个体所占的比例为,基因型为AaBbCC的个体所占的比例为____________。
解析 1)分解:Aa×Aa→3/4A(短),1/2Aa;Bb×Bb→3/4B(直),1/2Bb;
Cc×Cc→1/4c(白),1/4CC;
2)组合:后代中表现型为短直白的个体所占的比例为:3/4×3/4×1/4=9/64
后代中基因型为AaBbCC的个体所占的比例为=1/2×1/2×1/4=1/16
已知亲代的表现型和子代的表现型比例,推测亲代的基因型
例4番茄红果(Y)对黄果(y)为显性,二室(M)对多室(m)为显性。一株红果二室番茄与一株红果多室番茄杂交后,F1有3/8红果二室,3/8红果多室,1/8黄果二室,1/8黄果多室。则两个亲本的基因型是。
解析 根据题中所给的后代表现型的种类及其比例关系,可知此题遵循基因的自由组合规律;
1)分解:
F1中红果:黄果=(3/8+3/8):(1/8+1/8)=3:1→推知亲本的基因型为Yy×Yy
二室:多室=(3/8+1/8):(3/8+1/8)=1:1→亲本的基因型为Mm×mm
2)组合:
根据亲本的表现型把以上结论组合起来,即得亲本的基因型分别为YyMm×Yy mm
已知子代的表现型比例,推测亲代的基因型
在遵循自由组合定律的遗传学题中,若子代表现型的比例为9:3:3:1,可以看作为(3:1)(3:1),则亲本的基因型中每对相对性状为杂合子自交;若子代表现型的比例为3:3:1:1,可以看作为(3:1)(1:1),则亲本的基因型中一对相对性状为杂合子与隐性纯合子杂交,另一对相对性状为显性纯合子与隐性纯合子杂交。
例5 已知鸡冠性状由常染色体上的两对独立遗传的等位基因D、d和R、r决定,有四种类型:胡桃冠(D R)、豌豆冠(D rr)、玫瑰冠(ddR)和单冠(ddrr)。两亲本杂交,子代鸡冠有四种形状,比例为3:3:1:1,且玫瑰冠鸡占3/8,则亲本的基因型是。
解析 1)分解:由子代鸡冠有四种形状,比例为3:3:1:1,可推知单冠(ddrr)占1/8,由玫瑰冠鸡(ddR)占3/8,可推知子代中D:dd=(3+1):(3+1)=1:1→推知亲本的基因型为Dd×dd;则子代中另一对基因R :rr=3:1→推知亲本的基因型为Rr×Rr。
2)组合:根据子代鸡冠形状的比例及分解结果可组合得出亲本基因型为:DdRr×dd Rr。
2.基因位于染色体上的实验证据:果蝇杂交实验
3.一条染色体上一般含有多个基因,且这多个基因在染色体上呈线性排列
第三节伴性遗传
1.伴性遗传的概念
2.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
(1)双亲正常子代有病为隐性遗传(即无中生有为隐性);
(2)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。
① 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;
② 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。
③ 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;
④ 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。
4、性别决定的方式:雌雄异体的生物决定性别的方式,分为XY型和ZW型。
①XY型:XX表示雌性XY表示雄性;主要时哺乳动物、昆虫、两栖类、鱼、菠菜、大麻
②ZW型:ZW表示雌性ZZ表示雄性;主要指鸟类、蝶、蛾
第三章基因的本质
第一节DNA是主要的遗传物质
1.肺炎双球菌的转化实验
(1)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。
(2)体外转化实验:1944年由美国科学家艾弗里等人进行。结论:DNA是遗传物质
2.噬菌体侵染细菌的实验。结论:进一步确立DNA是遗传物质
绝大多数生物(细胞结构的生物和DNA病毒)的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
第二节DNA分子的结构
一、DNA分子的结构
1、化学结构:脱氧核糖核苷酸连接成脱氧核苷酸链。磷、糖在外为骨架,碱基在内。
2、空间结构:规则的双螺旋(双链螺旋结构,极性相反平行)
3、结构特点:①稳定性:外侧是磷酸和脱氧核糖交替连接,碱基A-T、C-G配对。
②多样性:碱基对排列顺序千变万化,数目成百上千。③特异性:每种生物具有特定的碱基排列。
二、相关计算
(1)A=T C=G
(2)(A+ C)/(T+G)= 1或A+G / T+C = 1
(3)如果(A1+C1)/(T1+G1)=b 那么(A2+C2)/(T2+G2)=1/b
(4)(A+ T)/(C +G)=(A1+ T1)/(C1 +G1)=(A2 + T2)/(C2+G2)= a
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。结论:DNA分子复制为半保留复制。
二、DNA分子复制的过程
1、时间:有丝分裂间期和减数分裂间期
2、条件:模板—DNA双链 原料—细胞中游离的四种脱氧核苷酸 能量—ATP 多种酶
3、过程:边解旋边复制,解旋与复制同步,多起点复制。
4、特点:半保留复制,新形成的DNA分子有一条链是母链,
5、意义:通过复制,使遗传信息从亲代传给了子代,保证遗传信息的连续性。
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:2n
2.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:a·2n-1
第4节基因是有遗传效应的DNA片段
一、基因与DNA、染色体的关系
基因是有遗传效应DNA片段,是决定生物性状的基本单位。在染色体上呈直线排列。染色体是基因、DNA的载体
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
一、基因控制蛋白质的合成(转录、翻译)
转录:在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
翻译:在细胞质中,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。
二、基因控制性状的原理,中心法则
三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算
1、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(或C+G)相等。
2.由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基排序)不同,因此,不同的基因含有不同的遗传信息(即:基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。
3.基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的,包括转录(在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成。)和翻译(在细胞质中,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程)两个过程。
4.遗传密码是指mRNA上的碱基排序。
5.密码子是指mRNA上的决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。密码子有64种,其中,决定氨基酸的有61种,3种是终止密码子。
6.基因对性状的控制方式有两种:一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;二是基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
间期:DNA复制,蛋白质合成(染色体复制)
染色体复制,中心粒也倍增
前期:细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体中心体发出星射线,构成纺缍体
末期:赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁
不形成细胞板,细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
2、有丝分裂特征及意义:将亲代细胞染色体经过复制(实质为DNA复制后),精确地平均分配到两个子细胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对于生物遗传有重要意义
3、有丝分裂中,染色体及DNA数目变化规律
4、细胞分化: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,它是一种持久性变化,是生物体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能效率。
5、细胞分化举例:红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息,(同一受精卵有丝分裂形成);形态、功能不能原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同
6、细胞全能性:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体潜能。
高中生物备考技巧
比较和归类
其实我们在学习生物的过程中,我们发现有些知识点是有关联的,我们要做的就是将这些知识点的相同之处和不同之处都列出来,列成一张表格,条理分明,这个比较的方法非常适合实验的对比。而归类则是按照生物的本质特性进行归类,这样我们复习的时候也会更方便一些。其实我们在学习生物的过程中,我们发现有些知识点是有关联的,我们要做的就是将这些知识点的相同之处和不同之处都列出来,列成一张表格,条理分明,这个比较的方法非常适合实验的对比。而归类则是按照生物的本质特性进行归类,这样我们复习的时候也会更方便一些。
系统化和具体化
高中的生物知识很杂很乱,因此我们复习的时候要全面的梳理一下,整合成一个知识框架,这样我们习题的处理消化后才呢个构成一个比较完整的题型,我们才能记住,而具体化就是将我们这些理论的知识点给具体出来,比如用所学的知识应用在生活中,或用一些知识点来解释说明生物现象。
分析和总结
高中生物必修知识1
一、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;
二、细胞核的结构:
1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。
2、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流
最后,希望精品小编整理的高一生物细胞核知识点对您有所帮助,祝同学们学习进步。
【篇二:细胞器】
一、相关概念:
细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
二、八大细胞器的比较:
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内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶),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,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。
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。是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,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝-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。
三、分泌蛋白的合成和运输:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→
高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外
四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
高中生物必修知识2
疫失调引起的疾病——过敏反应
⑴、概念:是指已免役的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。
⑵、特点:发作迅速、反应强烈、消退较快。一般不会破坏组织细胞,不引起组织损伤。具有明显的遗传倾向和个体差异。
⑶、过敏源:是指引起过敏反应的物质。如花粉、鱼虾、牛奶、蛋类、室内尘土、青霉素、磺胺、奎宁等。
⑷、过敏症状:
皮肤过敏:红肿、寻麻疹等。
呼吸道过敏:流涕、喷嚏、哮喘、呼吸困难等。
消化道过敏:呕吐、腹痛、腹泻等。
严重过敏:支气管痉挛,窒息,或过敏性休克而死亡。
⑸、过敏反应与典型的体液免疫反应的区别:
过敏反应(免役功能过高)体液免疫反应
激发因素过敏源抗原
反应时机第二次接触过敏源第一次接触抗原
抗体分布吸附在某些细胞表面血清、组织胺、外分泌液
反应结果细胞释放组织胺引发使抗原沉淀或形成细胞集团
免疫的分类:
⑴、非特异性免疫特点:
①、长期进化形成,是免疫的基础。②、具有先天性,生来就有。
③、不具专一性,不具特殊针对性。④、出现快,作用范围广,强度较弱。
⑵、特异性免疫特点:
①、以非特异性免疫为基础。②、具后天性,出生后形成。
③、具专一性,具特殊针对性。④、出现慢,针对性强,强度较强。
高中生物必修知识31、生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统
细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞
2、光学显微镜的操作步骤:
对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪)→高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜
3、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核
①原核细胞:无核膜,无染色体,如大肠杆菌等细菌、蓝藻
②真核细胞:有核膜,有染色体,如酵母菌,各种动物
注:病毒无细胞结构,但有DNA或RNA4、蓝藻是原核生物,自养生物
5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质
6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满耐人寻味的曲折
7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同
8、组成细胞的元素
①大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
②微量无素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
③主要元素:C、H、O、N、P、S
④基本元素:C
⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O9、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为水,干重中含量最多的化合物为蛋白质。
10、(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色);淀粉(多糖)遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应
(2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗
(3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加A液,再加B液)
11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为NH2—C—COOH,各种氨基酸的区别在于R基的不同
12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫肽键
13、脱水缩合中,脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数—肽链条数
14、蛋白质多样性原因:构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链盘曲折叠方式千差万别
15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—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,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因
16、遗传信息的携带者是核酸,它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极其重要作用,核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA,核酸基本组成单位核苷酸
17、蛋白质功能:
①结构蛋白,如肌肉、羽毛、头发、蛛丝
②催化作用,如绝大多数酶
③运输载体,如血红蛋白
④传递信息,如胰岛素
⑤免疫功能,如抗体
18、氨基酸结合方式是脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)与另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子水,如图:
HOHHH
NH2—C—C—OH+H—N—C—COOHH2O+NH2—C—C—N—C—COOH
R1HR2R1OHR219、DNA与RNA的区别:
20、主要能源物质:糖类
细胞内良好储能物质:脂肪
人和动物细胞储能物:糖原
直接能源物质:ATP21、糖类:
①单糖:葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖
②二糖:麦芽糖、蔗糖、乳糖
③多糖:淀粉和纤维素(植物细胞)、糖原(动物细胞)
④脂肪:储能;保温;缓冲;减压
22、脂质:磷脂(生物膜重要成分)
胆固醇、固醇(性激素:促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞形成)
维生素D(促进人和动物肠道对Ca和P的吸收)
23、多糖,蛋白质,核酸等都是生物大分子,组成单位依次为:单糖、氨基酸、核苷酸。
生物大分子以碳链为基本骨架,所以碳是生命的核心元素。
24、细胞内水的存在形式为结合水和自由水
自由水(95.5%):良好溶剂;参与生物化学反应;提供液体环境;运送营养物质及代谢废物;绿色植物进行光合作用的原料
结合水(4.5%):组成细胞的成分之一
25、无机盐绝大多数以离子形式存在。哺乳动物血液中Ca2+过低,会出现抽搐症状;患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水;高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水。
26、细胞膜主要由脂质和蛋白质,和少量糖类组成,脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多;细胞膜基本支架是磷脂双分子层;细胞膜具有一定的流动性和选择透过性。将细胞与外界环境分隔开
27、细胞膜的功能控制物质进出细胞进行细胞间信息交流
28、植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶,具有支持和保护作用
29、制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞,因为无核膜和细胞器膜
30、叶绿体:光合作用的细胞器;双层膜
线粒体:有氧呼吸主要场所;双层膜
核糖体:生产蛋白质的细胞器;无膜
中心体:与动物细胞有丝分裂有关;无膜
液泡:调节植物细胞内的渗透压,内有细胞液
内质网:对蛋白质加工
高尔基体:对蛋白质加工,分泌
31、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器:核糖体,内质网、高尔基体、线粒体。
32、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,它们在结构和功能上紧密联系,协调。
维持细胞内环境相对稳定生物膜系统功能许多重要化学反应的位点把各种细胞器分开,提高生命活动效率
核膜:双层膜,其上有核孔,可供mRNA通过结构核仁
33、细胞核由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时期的染色质两种状态容易被碱性染料染成深色
功能:是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
34、植物细胞内的液体环境,主要是指液泡中的细胞液
原生质层指细胞膜,液泡膜及两层膜之间的细胞质
植物细胞原生质层相当于一层半透膜;质壁分离中质指原生质层,壁为细胞壁
35、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
自由扩散:高浓度→低浓度,如H2O,O2,CO2,甘油,乙醇、苯
协助扩散:载体蛋白质协助,高浓度→低浓度,如葡萄糖进入红细胞
36、物质跨膜运输方式主动运输:需要能量;载体蛋白协助;低浓度→高浓度,如无机盐、离子、胞吞、胞吐:如载体蛋白等大分子
37、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种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。
38、酶的本质:活细胞产生的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA
酶的特性:高效性、专一性(每种酶只能催化一种成一类化学反应)
酶作用条件温和,影响酶活性的条件:温度、pH等。最适温度(pH值)下,酶活性,温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低,甚至失活(过高、过酸、过碱)
功能:催化作用,降低化学反应所需要的活化能
结构简式:A—P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键
全称:三磷酸腺苷
39、ATP与ADP相互转化:A—P~P~PA—P~P+Pi+能量
功能:细胞内直接能源物质
40、细胞呼吸:有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成CO2或其他产物,释放能量并生成ATP过程
高中生物必修知识4
一、探索历程(略,见P65-67)
二、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层构成了膜的基本支架
蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层
磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动糖蛋白(糖被)
组成:由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。
作用:细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。
第三节物质跨膜运输的方式
一、被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
二、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
方向、载体、能量、举例
自由扩散、高→低、不需要、不需要、水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等
协助扩散、高→低、需要、不需要、葡萄糖进入红细胞
主动运输、低→高、需要、需要、氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞
三、大分子物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐
高中生物必修知识5
第一节物质跨膜运输的实例
一、渗透作用
(1)渗透作用:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
(2)发生渗透作用的条件:
①是具有半透膜
②是半透膜两侧具有浓度差。
二、细胞的吸水和失水(原理:渗透作用)
1、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡
2、植物细胞的吸水和失水
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡、中央液泡大小、原生质层位置、细胞大小
蔗糖溶液、变小、脱离细胞壁、基本不变
清水、逐渐恢复原来大小、恢复原位、基本不变
1、质壁分离产生的条件:
(1)具有大液泡
(2)具有细胞壁
(3)外界溶液浓度>细胞液浓度
2、质壁分离产生的原因:
内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外因:外界溶液浓度>细胞液浓度
1、植物吸水方式有两种:
(1)吸帐作用(未形成液泡)如:干种子、根尖分生区
(2)渗透作用(形成液泡)
一、物质跨膜运输的其他实例
1、对矿质元素的吸收
逆相对含量梯度——主动运输
对物质是否吸收以及吸收多少,都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
2、细胞膜是一层选择透过性膜,水分子可以自由通过,一些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。
二、比较几组概念
扩散:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与过膜与否无关)、(如:O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动)
渗透:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透、(如:细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜)
半透膜:物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小、(如:动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等)
选择透过性膜:细胞膜上具有载体,且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同,构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
(如:细胞膜等各种生物膜)
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