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曰录
必修］
第＿天细胞中的元素、化合物和生命系统….………………….………….
l
第二天蛋白质和核酸….………………………………………………….…. 7
第三天细胞中的糖类、脂质和无机物……….….……………….…….….…………. l3
第四天细胞结构--细胞膜和细胞器.………………………….…….…l7
第五天细胞结构—＿细胞核和生物膜系统. .……………………………. 23
第六天细胞的物质输人和输出……………….………………………….. 27
第七天酶和ATP .………………………………………………….………. 33
第八天ATP的主要来源--细胞呼吸.……………………………….…. 39
第九天能量之源--光与光合作用
.…………………………………. .…45
第十天细胞分裂.……………………………………………………….…. 53
第十＿天细胞的分化、衰老、凋亡和癌变.……………………….….…6l
必修2
第十二天遗传的基本规律.…………………………………………….…. 67
第十三天遗传的基本解题方法.…………………………………………. . 77
第十四天基因的本质.…………………………………….………………. 83
第十五天基因的表达.……………………………….……………………. 89
第十六天可遗传变异.……………………………………………….……. 93
第十七天育种和人类遗传病.……………………………………….……. 99
第十八天现代生物进化理论.…………………………….…….…………105
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必修3
第十九天人体的内环境与稳态.……….……………………….…………l09
第二十天神经调节….……….…………. .………………………….……. 113
第二十—天体液调节….…………….………………………ˉ……………ll9
第二十二天免疫调节.……….………………………………ˉ……………125
第二十三天植物激素调节…….…………………………………….…….
l29
第二十四天种群…ˉ…………………………。……………………….…137
第二十五天群落.…………………………………………………….….
l43
第二十六天生态系统的结构及功能（—）
……….….…………………. 147
第二十七天生态系统的结构及功能（二）
.……………ˉ………….……153
选修l
第二十八天传统发酵技术及微生物的培养和应用.………………….….
l59
第二十九天植物有效成分的提取.…………………………….………….
l69
选修3
第二十八天基因工程.……………………………………………….…….
l73
第二十九天细胞工程、胚胎工程和生态工程.………ˉ ˉ…………………l85
实验
第三十天实验
l97
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必｛｜彦‖
第-天细胞中的元素｀化台物和生命系统
矩识点-生命系统的结构层次
1生命活动离不开细胞
（1）病毒:无细胞结构,只有依赖活细胞才能生存°
（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’共同完成复杂的生命活动°
2.生命系统的结构层次
除病毒外的所有生物均由细胞所组成’细胞是生物体结构和功能的基本单位
细胞
由形态相似、结构与功能相同的一群细胞和细胞间质组合起来’称为组织,如肌肉细胞构
成肌肉组织
组织
是动物或植物由几种不同的细胞和组织构成的结构,用来完成某些特定功能’如动物的心
脏、肾;植物的叶、花
器官
能够完成＿种或者几种生理功能的多个器官按照＿定的次序组合在＿起的结构叫做系统’
如由骨髓和胸腺等器官构成免疫系统
系统
分为多细胞生物和单细胞生物,多细胞生物指由若干个器官或系统协同完成复杂生命活动
的单个生物;单细胞生物是指由＿个细胞构成＿个个体
个体
在＿定的自然区域内’同种生物的全部个体
种群
种群利群落
同＿时间内聚集在＿定区域中的各种生物种群的集合
群落
由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统＿整体
生态系统
地球上所有的生物与其生存环境的总和就叫生物圈;生物圈是地球上最大的生态系统
生物圈
3结构层次要点
（l）地球上最基本的生命系统是细胞;最大的生命系统是生物圈;病毒没有细胞结构’不属于生命系统’但
病毒是＿种生物。
（2）单细胞生物如草履虫｀大变形虫′是仅由—个细胞构成的个体,其生命系统结构层次既为细胞又为个
体’没有组织、器官、系统的层次°
（3）植物没有系统层次’植物由六种器官（包括营养器官—根、茎、叶,生殖器官—花、果实、种子）直
接构成个体°
l
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｜小猿手册′30天速记高中生物知识l
知识点二原核细胞｀夏核细胞及细胞学说
1.大肠杆菌和蓝藻结构示意图
细胞壁
细胞膜
细胞质
拟核
核糖体
细
大肠杆菌
贿藻
2.原核细胞和真核细胞的比较
比较项目
原核细胞
真核细胞
大小
较小
较大
主要区别
无以核膜为界限的细胞核,有拟核
有以核膜为界限的细胞核
细胞核:链状’ DNA利蛋白质结合形成染
色体;
细胞质: DNA在线粒体、叶绿体中裸露存
在,呈环状
拟核:大型、环状、裸露的DNA分子;
质粒:小型、环状、裸露的DNA分子
DNA存在形式
植物细胞细胞壁主要成分是纤维素和果
胶;真菌细胞细胞壁主要成分为几丁质;
动物细胞无细胞壁
细胞壁
有,主要成分是肋聚糖
细胞质
有核糖体,无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
增殖方式
主要是二分裂
有丝分裂、无丝分裂和减数分裂
可遗传变异方式
基因突变、基因重组和染色体变异
基因突变
3。蓝藻和细菌的特点
（l）蓝藻细胞中无叶绿体’但细胞中含有藻蓝素和叶绿素及光合作用所需的酶,是能进行光合作用的
自养型生物°
在淡水水域受到污染富营养化时,蓝藻和其他藻类大量繁殖形成水华’在海水中形
成赤潮·
（2）细菌中的绝大多数是营腐生或寄生生活的异养生物°
大肠杆菌无线粒体,但它也能进行有氧呼吸’原因
是细胞中含有与有氧呼吸有关的酶°
2
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」必修1第-天细胞中的元素＼化台物和生命系统｝
4原核生物和真核生物的判断
＼
易与之混淆的真核生物
＼
墩＼
常见的原核生物
细菌名称常带有“杆’’
“球”
“螺旋”及
“弧”字’如大肠杆菌、肺炎双球菌等
酵母菌、霉菌’如青霉、根霉、曲霉等
菌类
其他藻类一般都是真核藻类’如绿藻、褐藻、红藻｀
黑藻等
蓝藻’包括颤藻、蓝球藻、念珠藻、发菜等
藻类
乳酸菌和醋酸菌’其全称为乳酸杆菌和醋酸杆菌,故为原核菌
特例
5.细胞学说
（l）意义:通过对动植物细胞的研究’揭示了细胞的统＿性和生物体结构的统＿性
（2）建立过程
科学家
成就
发现并命名了细胞
虎克
施莱登和施旺
提出细胞学说
提出细胞通过分裂产生新细胞的观点;修正细胞学说
魏尔肖
（3）内容
@细胞是＿个有机体,＿切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成·
@细胞是＿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°
o新细胞可以从老细胞中产生·
知识点三病毒
1.概念:病毒是一种由DNA或RNA与蛋白质构成的微生物。
个体微小,结构简单,没有细胞结构’只有通过
电子显微镜才能观察到°
由于没有实现新陈代谢所必需的基本系统’所以病毒自身不能复制’只有依赖活
细胞才能生存°
2。分类
按宿主种类分类
按遗传物质分类
以细菌作为宿主的病毒’如T2噬
细菌病毒
菌体
细菌病毒
仅含DNA和蛋白质的病毒’绝大部
分噬菌体都是DNA病毒
I）NA病毒
以植物细胞作为宿主的病毒’如烟草
花叶病毒
仅含RNA和蛋白质的病毒’多数动
物病毒和植物病毒都是RNA病毒
植物病毒
RNA病毒
以动物细胞作为宿主的病毒’如
［IIV、SARS病毒、天花病毒等
仅含蛋白质的病毒,如肌病毒
动物病毒
蛋白质病毒
3
~
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3.结构
（l）T2噬菌体结构:
由头部和尾部构成’尾部和头部的外壳为蛋曰质’头部内部有遗传物质DNA°
（2）HIV结构:外侧具有来自宿主细胞的包膜’膜上有蛋白质°
中间具有蛋白质构成的外壳结构,内部含有
遗传物质RNA和酶以及其他来自宿主细胞的成分°
（3）烟草花叶病毒结构:外侧由蛋白质构成’内部含有遗传物质RNA°
@
o
o
-～
烟草花叶病毒
@遗传物质
I2噬菌体
HIV
o蛋白质外壳
4.病毒的代谢和繁殖
（l）在离体条件下,病毒能以无生命的生物大分子状态存在’并长期保持其侵染活力。
（2）在宿主细胞内,可代谢和增殖’繁殖后代°
（3）噬菌体在宿主细胞内的增殖过程如下图所示:
白拳○奎嚼ˉ喊窜呼
吸附
注人
合成
纲装
释放
5.知识拓展
（l）病毒只有在活细胞中才能表现出代谢活动’所以病毒的出现应该在细胞之后°
（2）RNA病毒的遗传物质＿般是RNA单链,碱基暴露′容易发生基因突变,因此RNA病毒的疫苗研制比较
困难°
知识点四组成细胞的元素
1.细胞中元素的种类
｜
回卜｜、（）、N
｜P｀S、K、Ca、Mg
Pe、Mn、Z∏、Cu、B、Mo等
」
剖
叹
ˉ
｝
飞
上
｜
微迅几素
｜
愿本允素
橇
厂
必『肝元祟
（l）必需元素:生命活动所必需的元素’共28种’根据含量分为大量元素和微量元素;根据作用分为基本元
素和最基本元素°
4
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l嚼修1第-天细胞中的元素＼化台物和生命系统｝
（2）大量元素:含量占生物体总质量0.01％以上的元素’包括C、H、O、N、
P、S、KCa、Mg°
（3）微量元素:含量占生物体总质量0.0l％以下的元素’包含Fe、Mn、Zn、Cu｀B、Mo等’除以上元素外
I、Cl、Si等l9种元素也是微量元素’微量元素含量虽然少’但其作用不可替代·
（4）基本元素:人体活细胞鲜重元素含量顺序为: O＞C＞H＞N;脱水后人体细胞干重元素含量顺序为: C＞
O＞N＞H;无论是鲜重还是干重, C、H、O、N四种元索含量最多,是基本元素·
但细胞中原子数量最
多的元素是H°
（5）最基本元素:在干重中C的含量最高,生物大分子以碳链为基本骨架, C是最基本元素。
（6）大量元素利微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况,具体到某＿种生物可能有差别°
2.元素的来源和存在形式
（l）元素来源:生物体有选择的从无机环境中获得°
（2）存在形式:在生物体内,元素大多数以化合物的形式存在°
3.元素的统一性和差异性
（l）统＿性:从元素种类看’组成生物体的化学元素在无机自然界都能找到’没有＿种元素为生物体所特
有′不同生物之间元素种类基本相似,故元素在种类上存在统＿性°
（2）差异性:从元素含量看’组成生物体的化学元素在生物体内和无机自然界中含量差异很大,不同种类生
物和细胞之间元素含量差异也较大,故元素在含量上存在差异性°
知识点五组成细胞的化台物
1.化合物的种类｀含量及元素组成
分类
化合物
质量分数（％）
元素组成
水
85～90（鲜重最多）
｜吕｜ˉO
无机化合物
无机拈
无机热
1～l5
蛋白质
C、H、O、N等
7～l0（干重最多）
脂质
勺
凸
～
］
C、H、O（N、P）
有机化合物
糖类
C、H、O
l～1.5
核酸
C～H～O～N～
P
5
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｜小猿手册·30天速记高中生物知识l
2.化合物推断方法
｜刮醇｜
元素组成分析法
｜磷脂｀核酸ATP｀［H］等
圈挫【
「
H、O、N恃引甲状腺激索
特征元素提示法
↓Fe
∏红蛋白
代谢产物推断法
功能
.---一
｜筒萄霜—卜里塑
通过单体和功
能进行推断
功能
■＝≡一
单体
—--＝
下
6
主要的能源物质
多糖
核酸
遗传物质
核什酸
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第二天蛋白质和核酸
知识点-生命活动的主要承担者—蛋白质
1.氨基酸及其种类
（l）氨基酸的结构通式
氨基酸的种类
竣基
氨基
与相邻氨基酸的
—COOH脱水缩合
形成肤键
与相邻氨基酸的
＿NH2脱水缩合
形成肋键
H
O
｜
｜
O氨基酸的结构特点:每种氨基酸分子至少含有＿个氨基（—N—H或-NH2）和—个竣基（
c
oH或
-COOH）,并且都有＿个氨基和＿个梭基连接在同＿个碳原子上,这个碳原子还连接＿个氢原子和＿个
侧链基团（R基）’不同的氨基酸的R基不同’是氨基酸分类的依据。
@氨基酸分子中的氨基和竣基数目至少为＿个’也可以是几个’因为R基中可能含有氨基或梭基,但R
基上的氨基和竣基不参与脱水缩合°
@含有氨基和竣基但不连在同＿个碳原子上则不是构成蛋白质的氨基酸’例如:H2N—CH2—CH2＿COOH
不是构成人体蛋白质的氨基酸°
@氨基酸的元素组成: C、H、O、N;有些氨基酸含有S’同时S是氨基酸和蛋白质的特征元素,细胞内
的生物大分子只有蛋白质含S°
（2）氨基酸的种类
@自然界存在多种氨基酸’但构成人体的氨基酸只有20种,即存在20种不同的R基°
@必需氨基酸:有8种氨基酸是人体细胞不能合成的’必须从外界环境中获取’称为必需氨基酸’在评
价各类食品中的蛋白质成分的营养价值时’要特别注重其中必需氨基酸的种类和含量;婴儿必需氨基酸
为9种,比成人多＿种组氨酸°
@非必需氨基酸:除必需氨基酸外’另外l2种氨基酸是人体细胞能够合成的,称为非必需氨基
酸’婴儿为l1种°
7
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小猿手册.30天速记高中生物知识‖
2.蛋口质的结构及其多样性
（l）氨基酸的脱水缩合
H2O
HO
↑
HH
＂里Nˉ｛ˉ↓＋oH研｛—｛—C°o＂
R｜
R’
脱水缩合
＋H,O
肋键
二肋
氨基酸脱水缩合示意图
@＿个氨基酸分子中心碳原子上的竣基与另＿个氨基酸分子中心碳原子上的氨基相连接形成肋键
O
H
‖
（—C—N—或-C（）-NH-）’同时脱去＿分子水’形成二肋;脱水缩合的场所在核糖体上·
@由多个氨基酸脱水缩合而成的,含有多个肋键的化合物’叫做多肋’含有几个氨基酸分子就叫做几
肋°
多肮通常呈链状结构’叫做肋链;部分生物的肋链可以首尾相连形成肋键’构成环肮°
（2）蛋白质的空间结构
@＿条或几条多肮链在细胞质基质或通过内质网和高尔基体加工’通过＿定的化学键如二硫键和氢键相
连’盘曲折叠形成特定的空间结构,才能行使功能;同＿多肋链按不同的方式折叠,可以形成不同的空
间结构’从而形成不同种类的蛋白质执行不同的功能°
@蛋白质的盐析和变性
＼
应用
结果
概念
蛋白质的结构保持稳定,理化性
质、生物活性保持不变
向蛋白质溶液中加人某些浓的无机
盐溶液,使蛋白质从溶液中析出
分离提纯蛋白质
盐析
在高温、过酸、过碱、重金属盐等
理化因素的影晌下,蛋白质空间结
破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质失
去生物活性’这＿过程＿般不可逆°
但变性过程中肋键没有发生改变
高温杀菌
变性
构发生改变
@蛋曰质在加工过程中,可能会有其他元素出现,如Ⅲ红蛋白经过加工出现Fe』肌钙蛋白出现Ca等’
所以蛋白质的元素组成,除C、H、O、N以及少量S外,还可能含有其他多种元素°
@蛋白质多样性的原因:由于氨基酸的种类、数量和排列顺序以及蛋白质的空间结构不同形成蛋白质的
多样性°
3.蛋白质的功能
（l）结构蛋白:构成细胞和生物体的重要物质’如人和动物的肌肉、毛发主要是蛋白质;
（2）催化作用:绝大多数酶都是蛋白质’具有催化功能;
（3）运输作用:有些蛋白质具有运输载体的功能’如Ⅲ红蛋白运输氧气;
8
＂
｜
Ⅳ
~
○
‖
℃
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「第二天蛋臼质和核酸｝
（4）调节作用:有信息传递功能’能够调节机体的生命活动’如胰岛素可以调节血糖;
（5）免疫作用:有些蛋白质有免疫功能’如抗体是蛋白质’可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的
侵害°
知识点二遗传信患的携带者—核酸
1核抒酸的结构和种类
（l）核昔酸的结构
连接位置
结构示意图
结构组成
分类
…
五碳糖
核糖、脱氧核糖
～
A（腺嘿岭）
T（胸腺啼陡）
C（胞啼陡）
G（鸟漂吟）
U（尿哺陡）
—
基
□
砸
含
＋
○
酗
＝
］
干
丛
＋
◎
…
五碳糖的l号碳
含氮碱基
～ˉ厂′
核什
~~｝~
3
2
核荷酸
｜
五碳糖的5号碳
磷酸基团
磷酸
（2）核昔酸的种类和比较
～～～
DNA的结构单位
RNA的结构单位
核糖核昔酸
单体
脱氧核昔酸
元素组成
C、H、O、
N、P
P
示意图
脱氧
核栅
5
4
′）~
3
A（腺嘿吟）
C（胞噶陡）
G（鸟嘿岭）
碱基种类
U（尿啼陡）
T（胸腺啼陡）
各4种,共5种
~
核糖
脱氧核糖
五碳糖种类
相同的磷酸基川
磷酸
9
含氮碱基
含氮碱基
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〃小猿手册.30天速记高中生硒
续表
～～
0NA的结构单位
RNA的结构单位
腺嘿吟脱氧核昔酸
腺膘吟核糖核昔酸
胞啼陡脱氧核荷酸
胞喀陡核糖核荷酸
核昔酸种类
鸟嘿吟脱氧核昔酸
鸟嘿‖令核糖核昔酸
胸腺啼陡脱氧核荷酸
尿嘻陡核糖核昔酸
各4种’共8种
2DNA分子的结构和功能
（l）DNA双螺旋结构模型
@DNA分子是由两条链组成的’这两条链按反问平行万式盘旋成双螺旋结构°
@DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接’排列在外侧’构成基本骨架;碱基排列在内侧.
@两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对’并且碱基配对有＿定的规律:
A（腺嘿‖令）一定与T（胸腺啼
陡）配对;G（鸟膘岭）＿定与C（胞喀陡）配对°
碱基之间的这种＿＿对应的关系’叫做碱基互补配对
原则。
（2）l〕NA结构图示
■＝守＝＝＝■＝■＝■＝＝■＝■＝■＝■■＝■■＝＝～→■■＝■■＝＝＝■■＝■■＝■＝■＝＝■＝■＝■■＝■＝■＝＝＝＝＝■■
＿＿＿＿＿＿＿＿ˉˉ川@
｜
2
3
‖
■
‖
0
旧
已
脱氖
核咐｜｜「
5
4
（i〕三
5
4
伍卜
脱腻
核枷
图示
‖兑氖
核栅
5
4
P
脱枫
核腑
5
4
l0
@｜绦本结构甲位
脱孤核｛｝:胺
气
L0』‖
Ⅱ啊
］′端
链撇旋
形成观膘旋结构脱
腻核柳荆磷胺交肿
连接j｜｜列在夕｜侧,
构成基本』｝‖架,碱
纂对‖｜列在内侧受
到保护,保l‖｝i刚A
分了相对稳定,个
容易发忙变异
@3′
, 5′—磷
酸二防键:简称磷
陵呐旨键,迪过两
个核｝｜:腋之｜h」的3
以碳、5‖」碳及中｜川
的磷酸脱水缩介）
形成｜叫个酣键’故
称3′ ’5′-磷峻
-熊键;生物学中
实际指〈『侧中键,
j囤过磷′梭二酪键连
接形成DF∧长链
@迪传信息储
‖听｜｜｜碱脏的｝｜｜§
序之［｜」
藏在
夕｜‖｜贞
3雕近5ˉ叶碳为5
端’
苟↑近3号碳为
3′端’内条链力ˉ
｜′‖］相反’反｜『‖l｀｝咳↑j
3′端
』
市
Ⅶ
上
万
‖
些
吻
’
＝
刁
@双链｜川迪过碱基对形成氯键连接,遵循
碱基!l补配对原则’艾‖｜『A、丁之｜‖］形成阿
个氧键C、G之｜‖］形成三个氢键,CG含
ˉ墩越商,氢键数漱越多’DNA结构越穗定
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』第二天蛋白质租核酸｝
续表
DNA基本结构单位
@
脱氧核昔酸
@
单体相连的方式
3′
’ 5′＿磷酸二酷键
链的条数和方向
@
双链反向平行
链的结合方式
@
配对的碱基通过氢键连接两条I）NA长链
@
遗传信息
储藏在四种碱基的排列顺序之中
@
空间结构
双螺旋结构
（3）DNA的结构特点
@稳定性:磷酸和脱氧核糖交替连接’排列在外侧构成基本骨架,保护内部的碱基°
@多样性:碱基对多种多样的排列次序°
若某DNA分子中有n个碱基对’则排列顺序有4″种’其中门
代表碱基对数·
o特异性:每种I）NA分子都有特定的碱基对排列顺序,代表了特定的遗传信息°
（4〉DNA的功能: DNA是主要的遗传物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作
用·
同蛋曰质相比’DNA的结构更加稳定’同时也能携带大量的遗传信息,这都是DNA作为遗传物质
的基础°
3.RNA分子的结构和功能
（l）RNA的结构和I）NA结构相似’但有＿定区别’如下表所示
RNA的基本
结构单位
（D
核糖核昔酸
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
■
□
‖
□
□
〗
■
〗
■
〗
■
〗
匹
□
■
□
〗
□
‖
□
■
‖
‖
‖
3′ ’ 5′＿磷
酸二醋键
@
单体相连的方式
｜
储藏在四种碱基
的排列）｜顶序之中
遗传信息
o
@
链的条数
＿条
｜
l
』
tRNA具有三叶草结
构,其他RNA均不
具有空间结构
~~~
@
空间结构
｜
ll
尸P
b凸＄』0
〕师j
o基本结构单位
核糖核『「胺
@3′
’ 5′-磷
酸二酣锤:核糊核
仆懒i圃过磷峻ˉ＂伺
谜连接形成RNA
长链
oRNA通
的｝｜『列｜｜｜j!
遗传信息
山
洒
川
▲
γ
←
户
句
＾
山
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「小猿手册.30天速记高中生物知识【
（2）RNA的功能
@RNA病毒的遗传物质;
@少部分RNA可以作为酶催化反应的进行;
@mRNA为基因表达过程中,遗传信息的载体;
@rRNA构成核糖体,参与蛋白质的合成;
@tRNA作为转运氨基酸的载体°
4DNA和RNA的比较和总结
（1）DNA和RNA的结构
～
RNA
DNA
4、U、C、G
碱基种类
＼、T、C、G
核糖
脱氧核糖
五碳糖种类
＿条
两条
链的条数
（2）DNA和RNA的分布
举例
遗传物质
核昔酸
碱基
核酸
生物类别
细菌、人等
含有I）NA和RNA两种核酸
原核生物和真核生物
I）NA
5
8
噬菌体等
只含DNA
DNA
4
4
病毒
烟草花叶病毒等
只含RNA
RNA
4
4
l2
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第三天细胞中的糖类｀脂质和无机物
知识点-细胞中的糖类
1.概念:糖类都是由C、H、O三种元素构成的°
多数糖类分子中C、H、O之比是l
: 2
:
1 ,所以糖类又
被称为碳水化合物.
2.糖类的分类和比较
功能
分子式
举例
分布
概念
仲类
构成RNA
C5Hl0O5
核糖
五碳糖
构成DNA
C5HloO4
脱氧核糖
动植物
葡萄糖
单糖
不能水解的糖
细胞中最重要
的能源物质
C6Hl2O6
六碳糖
果糖
植物
半乳糖
动物
蔗糖
水解后能够生成
两分子单糖的糖
植物
能源物质
麦芽糖
（〕l2H22Oll
二糖
乳糖
动物
储能物质
淀粉
植物
细胞壁成分
水解后能生成许多单糖的糖’
最终水解产物均为葡萄糖
纤维素
（C6H10O5）′!
多糖
肝糖原
储能物质
动物
肌糖原
3.知识拓展
（l）生物体内大部分的糖以多糖的形式存在°
（2）二糖中’蔗糖由＿个果糖和＿个葡萄糖构成;乳糖由＿个半乳糖和＿个葡萄糖构成;麦芽糖由两个葡萄
糖构成.
（3）单糖不能水解’可直接被细胞吸收;二糖必须水解成单糖才能被细胞吸收;淀粉是光合作用的产物,不
易溶于水’人们食用的淀粉必须经过消化分解成葡萄糖,才能被细胞吸收利用°
纤维素不溶于水,人和
动物很难消化,食草动物有发达的消化器官’可借助某些微生物消化纤维素°
（4）糖原分为肌糖原和肝糖原,其中肌糖原储存在肌肉中,在剧烈运动消耗大量Ⅲ糖时,肌糖原分解供能’
肌糖原不能直接分解成葡萄糖’必须先分解产生乳酸,再转化释放能量°
肝糖原储存在肝脏内’当机体
需要时’便可分解成葡萄糖,转化释放能量°
l3
-
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（5）大部分糖是能源物质,但部分糖不是能源物质’如核糖、脱氧核糖和纤维素°
（6）单糖均为还原性糖,二糖中麦芽糖和乳糖是还原性糖’蔗糖不是还原性糖’多糖都不是还原性糖。
知识点二细胞中的脂质
1概念:常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等’它们的分子结构差异很大’通常都不溶于水’而溶于脂溶性的有
机溶剂’如丙酮、氯仿、乙醚等.
与糖类相似,脂质的化学元素主要是（〕、H、O’磷脂还含有P和N,但脂
肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更多。
2.脂质的分类和功能
种类
元素组成
生理功能
脂肪
生物体内的储能物质’同时具有保温、缓冲和减压的作用
C、H、O
是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分’在人和动物脑、卵细胞
肝脏及大豆的种子中含量丰富
磷脂
C、H、O、N、P
胆固醇
是构成动物细胞膜的重要成分’在人体内还参与Ⅲ液中脂质的运输
固
醇
类
性激素
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
C、H、O
维生素D
促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
3.脂肪和糖类的比较
项目
糖类
脂肪
元素组成
相
同
点
都由C、H、O三种元素组成
代谢终产物
都是二氧化碳和水
能量代谢
氧化分解过程中都有能量的释放
相同质量时’ H元素所
占比例
低
局
淀粉:叶绿体
纤维素:高尔基体
糖原:由肝脏｀肌肉细胞合成
合成部位
内质网
不
同
点
~
释放能量
多
少
相同质量下彻
底氧化分解时
产生的水
多
少
消耗氧气
多
少
@主要的能源物质
@构成细胞结构,如糖被、细胞壁
o核酸的组成成分’如核糖
细胞内的主要贮能物质,缓
冲、减压’保温
主要功能
l4
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『—霓豆天细胞中的糖类｀脂质和／无机物｜
续表
糖类
脂肪
项目
糖类和脂肪可以相互转化
体内有机物分解均释放能量’但体内利用物质的｜｜顶序是:糖类→脂肪→
蛋白质
联系
供能顺序
知识点三细胞中的无机物
1。细胞中的水
（l）水的分类和比较
生理作用
含量
存在形式
@自由水是细胞内的良好溶剂’许多种物质溶解在
这部分水中;@细胞内的许多生物化学反应也都需
要有水的参与;o多细胞生物体的绝大多数细胞’
必须浸润在以水为基础的体液环境中;@水在生物
体内的流动’可以把营养物质运送到各个细胞’同
时把各个细胞在代谢过程中产生的废物’运送到排
泄器官或直接排出体外
在细胞中能自由流动、
以游离状态存在
约95。5％
自由水
细胞结构的重要组成成分
与其他物质结合在＿起
约45％
结合水
自由水利结合水在—定条件下可以相互转化’转化受代谢强度和温度等因素的影响°
细胞
所处的温度越高’则会有越多的结合水转化为自由水’反之亦然
联系
（2）水和细胞代谢强度抗逆性的关系
@关系
抗逆性减弱
比例升高
代谢加强
自由水／结合水
的比例
抗逆性增强
代谢减弱
比例降低
@应用:种子呼吸作用强度在＿定范围内与自由水的含量成正比’种子储存前应晒干以降低呼吸作用;
萌发时需大量吸水,呼吸作用加强,为萌发提供充足的能量°
秋冬季节’蒸腾作用弱’吸水减少’结合
水含量相对升高’有利于植物抗寒性提高。
（3）生物体不同的生长发育阶段水的含量不同
@在构成细胞的各种化合物中,水的含量最多’生物体的含水量＿般为60％～95％°
@不同的生物体内水的含量差别很大’如生活在海洋中的水母含水量约为97％°
@生物体不同的生长发育阶段水的含呈不同’幼儿时期＞成年时期＞老年时期;植物幼嫩部分＞植物成
熟部分°
@同＿生物不同器官水的含量也不同’如心肌含水量约为79％’Ⅲ液含水量约为82％°
l5
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（4）利水有关的代谢过程举例
结构
代谢过程
消耗水
产生水
叶绿体
光合作用
光反应水的光解
暗反应生成水
线粒体
呼吸作用
有氧呼吸第二阶段
有氧呼吸第三阶段
细胞质基质
ATP的合成和分解
＼TP的分解
＼TP的合成
核糖体
蛋白质的合成和水解
蛋白质的水解
蛋白质的合成
2。细胞中的无机盐
（l）含量:很少’仅占细胞鲜重的1％～1。5％°
（2）存在形式:主要是离子形式’常见离子:含量较多的阳离子有Na＋、
K＋、Ca2＋、Mg2＋、
Fe2＋、Fe3＋
等》阴离子有Clˉ
、SO;＿、P（）』—、HCO丁等。
（3）无机盐在细胞中的功能
o某些复杂化合物的组成成分:如Mg2＋是叶绿素组成成分’植物缺Mg2＋会影‖间光合作用; Fe2＋是动物
Ⅲ红蛋白的组成成分’缺铁会导致缺铁性贫Ⅲ°
@维持细胞和生物体的正常生命活动: Ca2＋可调节肌肉收缩和Ⅲl液凝固’ 」Ⅲ钙过高会造成肌无力’Ⅲ钙
过低会弓｜起抽搐; B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长’植物缺B会造成只开花而不结果,也就是
“花而不实’’
°
@维持生物体的平衡°
如维持血浆pH稳定的HCO3
Na＋
、Clˉ.
HPOi— ;维持细胞外液渗透压稳定的
l6
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第四天细胞结构—细胞膜和细胞器
知识点—细胞膜—系统的边界
1细胞膜的成分和结构
（l）体验制备细胞膜的万法
@实验原理:细胞吸水涨破获得细胞膜°
@实验材料:人或其他哺乳动物的成熟红细胞。
@选材原因:哺乳动物的成熟红细胞无细胞核利众多细胞器’易制得纯净的细胞膜;动物细胞无细胞
壁′细胞易吸水涨破°
（2）细胞膜的成分
@脂质:约50％,主要是磷脂’动物细胞还含有胆固醇;
@蛋白质:约40％,与细胞膜的功能密切相关;功能越复杂的细胞膜’蛋白质的种类和数量越多;
@糖类: 2％～l0％’主要用于构成糖蛋白或糖脂’具有保护、润滑和识别的功能°
@不同细胞膜的成分种类相同’即都含有脂质、蛋曰质和少量的糖类’但每种成分的含量却不同°
@细胞癌变过程中’细胞膜的成分发生变化’糖蛋白减少’使得癌细胞之间的撤着性显著降低’容易在
体内分散和转移;但某些糖蛋白数量增加’如甲胎蛋白、癌胚蛋白’可通过此类蛋曰的检测进行癌症的
诊断°
（3）生物膜的结构:流动镶嵌模型°
@探究历程
内容
科学家
时间
细胞的通透性实验:溶于脂质的物质’比不溶于脂质的物质更容易通过
细胞膜,
由此推出细胞膜是由脂质组成的
提取哺乳动物红细胞的细胞膜’进行化学分析’膜的主要成分是脂质和
蛋白质
欧文顿
l9世纪末
20世纪初
从人红细胞中提取脂质’在空气ˉ水界面上铺成单分子层’测得单分子层面
积为红细胞表面积的两倍’由此得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为
连续的两层
荷兰的两
位科学家
l925年
电子显微镜观察到细胞膜暗＿亮-暗的三层结构’推出所有蛋白质都是
由蛋白质-i旨质-蛋白质三层结构构成的静态结构
对生物膜的静态结构提出质疑’新的技术（冰冻蚀刻法、扫描电子显微
镜技术）发现膜蛋白并不是都铺在脂质表面’有的蛋白质是镶嵌在脂质
双分子层中的
荧光蛋白标记和细胞融合技术证明细胞膜具有流动性
提出流动镶嵌模型
罗伯特森
l959年
20世纪60
年代以后
～
l970年
桑格、尼克森
l972年
l7
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@流动镶嵌模型的内容
图｜示
架
层
水
位
构
支
盯
舔
搔
央
彝
双
分
相
中
的
脂
脂
屠
膜
膜
磷
磷
“
于
成
磷脂双分子层构成了膜的基本支架’具有流动性
蛋白质有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌人磷脂双分子层中’有的贯穿整个磷
脂双分子层,大多数蛋白质也是可以运动的
内容
在细胞膜的外表’有＿层由细胞膜上的蛋白质和糖类结合形成的糖蛋白,称为糖被’具有保
护、润滑和细胞识别的功能
补充
包括细胞膜、细胞器膜、核膜
2.细胞膜的功能
（1）细胞膜的功能
@将细胞与外界环境分隔开’保障了细胞内部环境的相对稳定°
@控制物质进出细胞;需要的营养物质进人;对细胞有害或不需要的物质不容易进人’抗体、激素等分
泌物和细胞的代谢废物要排到细胞外’但核酸等重要物质不会流失到细胞外;细胞膜的控制作用是相对
的,有些病毒、细菌也能进人细胞°
@进行细胞间的信息交流’方式如下:
途径
方式
举例
内分泌细胞垫激素垫＄体液—住篮i墅靶细胞受体1墨靶细
胞,即激素ˉ→靶细胞
通过细胞分泌的化学物
质传递信息
通过相邻两细胞的细胞
膜接触传递信息
间接
即细胞←→细胞’如精子与卵细胞之间的识别和结合
直接
即细胞婆细胞』高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接,也
有信息交流的作用
通过相邻两细胞间形成
通道进行信息交流
l8
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鲤四天细胞结构＿细胞膜和细胞器｜
（2）细胞膜的功能基础
@细胞膜物质运输和信息交流的功能均由其膜上蛋白体现’膜上蛋曰主要包括载体蛋臼和特异性受体
蛋白。
@载体蛋白作用是物质运输’包括主动运输和协助扩散’其特异性和数量的多少’决定了其运输物质的
种类和数量’体现了细胞膜的选择透过性.
@特异性受体蛋白的作用是传递信息,如与激素分子或神经递质结合传递相应信息’其化学本质全部是
糖蛋白°
3.细胞膜的特点
（1）细胞膜的结构特点:具有＿定的流动性°
o原因:膜结构中的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的°
@影响因素:主要受温度影‖问’适当温度范围内,随外界温度升高’膜的流动性增强,但温度高出＿定
范围’则导致膜的破坏。
@体现细胞膜具有流动性的实例:细胞的融合、胞吞、胞吐、变形虫变形、吞噬细胞吞噬病菌、分泌蛋
白的分泌、精卵结合、植物细胞的质壁分离与复原等°
（2）细胞膜的功能特点:具有选择透过性°
@原因:细胞膜上具有载体蛋白’载体蛋白具有特异性°
@影‖问因素:载体蛋白的种类和数量’决定了其运输物质的种类和数量°
@体现细胞膜具有选择透过性的实例;植物根对矿质离子的吸收’小肠绒毛上皮细胞对营养物质的吸收
都能体现细胞膜的选择透过性·
（3）结构特点和功能特点的联系:流动性是选择透过性的基础’膜只有具有流动性’才能实现选择透过性。
只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性,死细胞将失去流动性和膜的选择透过性。
（4）应用
@利用流动性可以进行动物细胞融合和植物体细胞杂交°
@科研上鉴别活细胞和死细胞’常用“染色排除法”
°
例如’用台盼蓝染色’死的动物细胞会被染成蓝
色’而活的动物细胞不着色’从而判断细胞是否死亡’
“染色排除法”的原理是活细胞细胞膜具有选择
透过性°
知识点二细胞器—系统的分工台作
1.分离各种细胞器的力法:差速离心法°
（l）离心技术:生物样品悬浮液在高速旋转下, 由于巨大的离心力作用,使悬浮的微小颗粒如细胞器生物
大分子等以＿定的速度沉降,从而与溶液得以分离°
（2）差速离心法:沉降速度取决于颗粒的质量、大小和密度。
将细胞膜破坏后’形成由各种细胞器和细胞内
其他物质组成的匀浆;将匀浆放人离心管中,用高速离心机在不同的转速下进行离心处理’就能将各种
细胞器分离开°
l9
~
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2.细胞器之｜川的分工
细胞器
图示
成分
分布
功能
有氧呼吸的主要场所’细
胞的动力车间’细胞生命
活动所需的能量大约95％
来自线粒体
外膜
内膜
含磷脂、
蛋白质、
I）NAˉRNA
除特殊细胞
外’真核细
胞都有
线粒体
基质
外膜
内膜
基粒
基质
绿色植物进行光合作用的
细胞含有的细胞器,是植
物细胞的“养料制造车
间’和“能量转换站”
磷脂｀蛋白
质、
I）NA、
RNA
植物叶肉细
胞等
叶绿体
内质网膜
核糖体
粗面
内质网
磷脂、
蛋白质
蛋白质的加工
内
质
网
动植物都有
内质｜叫膜
滑面
内质网
磷脂、
蛋白质
脂质合成的“车间”
’如
可以合成性激素
对来自内质网的蛋白质进
行加工、分类和包装的
“车｜司”及“发送站”
襄泡
高尔基体膜
磷脂、
蛋白质
高尔基体
动植物都有
（
—～＝／
与细胞的有丝分裂有关,
＿般在间期复制、在分裂
期进人细胞两极’发出星
射线’构成纺锤体
动物和某些
低等植物
中心体
蛋白质
中心粒
真核细胞和原
核细胞均有’
是分布最广泛
的细胞器
生产蛋白质的机器,其中
游离的核糖体合成胞内蛋
白’附看的核糖体合成分
泌蛋白
.钨○
蛋白质、
RNA
核糖体
单层膜’含
磷脂’细胞
液含糖类、
无机盐、色
素、蛋白质
等物质
液泡腆
细胞液
调节植物细胞内的环境,
充盈的液泡还可以使植物
细胞保持坚挺
成熟的植物
细胞
液泡
2（）
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』第四天细胞结构＿细胞膜和细胞器｜
续表
细胞器
成分
分布
功能
图示
是“消化车间” ’分解衰
老、损伤的细胞器,吞噬
并杀死侵人细胞的病毒和
病菌;被溶酶体分解后的
产物’如果是对细胞有用
的物质’
细胞可以再利
用,废物则被排出细胞外
磷脂、蛋白
质,含多种
水解酶
溶酶体膜
水解酶
@〔
溶酶体
动植物都有
3。细胞器的结构补充
（l）在叶绿体和线粒体中均含有DNA和RNA分子’并含有核糖体’可转录利翻译;合成蛋白质控制自己的
部分性状’这两种细胞器也被称为“半自主性细胞器”
°
（2）叶绿体和线粒体通过不同的方式增加了膜面积:线粒体内膜向内折叠形成峭’增加膜面积’从而增加酶
的附着位点’促进有氧呼吸的进行;叶绿体基粒由类囊体堆叠而成’增加膜面积’含有大虽色素和酶’
能进行光合作用的光反应°
（3）细胞的结构和功能相适应,不同功能的细胞具有不同的结构特点,如在代谢旺盛的细胞内线粒体的含量
较多;蛋白质合成旺盛的细胞内’核糖体的含量较多,此外其细胞核中核仁也较大’核孔较多;叶肉细
胞中含大量叶绿体’而根细胞内不含叶绿体;原核生物细胞中只有＿种细胞器即核糖体°
（4）粗面内质网和滑面内质网的功能不同,粗面内质网进行蛋日质的加工’滑面内质网进行脂质的合成°
（5）附着在内质网的核糖体与游离的核糖体所合成的蛋白质种类有差异’附着的核糖体合成的蛋白质经过所
附着的内质网的加工’将形成分泌蛋白’游离的核糖体合成的蛋臼质不经过内质网加工,将形成胞内
蛋白°
（6）高尔基体除加工、分类、包装蛋白质的功能之外,在不同细胞中还分别具有以下功能:@在植物细胞分
裂过程中形成细胞壁;@在神经细胞突触前膜上形成突触小泡;@形成溶酶体;@在精子变形过程中形
成顶体°
（7）植物细胞中的色素包括两种:叶绿体中的色素称为“光合色素” ,分布在类囊体薄膜上’包括叶绿素a、
叶绿素b、胡萝卜素利叶黄素’是脂溶性色素,通过有机溶剂进行提取;液泡中的色素是“花青素” ’是
水溶性色素;两者性质不同’功能也完全不同°
4.细胞器特点总结
细胞器名称
特点
依据
卜
线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体
动植物细胞都有的细胞器
叶绿体、液泡
主要分布于高等植物细胞中的细胞器
分布
中心体
主要分布于动物中的细胞器
核糖体（真、原核细胞都有）
分布最广泛的细胞器
2l
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′小猿手册,30天速记高中生物矩识l
续表
依据
特点
细胞器名称
不具有膜结构的细胞器
核糖体、中心体
结构
具单层膜结构的细胞器
高尔基体、内质网、液泡｀溶酶体
具双层膜结构的细胞器
线粒体、叶绿体
含DNA的细胞器
线粒体、叶绿体
成分
含RNA的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体
含色素的细胞器
叶绿体、液泡
能产生ATP的细胞器
线粒体、叶绿体
能半自主复制的细胞器
线粒体、叶绿体
与有丝分裂有关的细胞器
核糖体、中心体、高尔基体、线粒体
功能
与蛋白质的合成、加工、运输、分泌
有关的细胞器
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
与主动运输有关的细胞器
核糖体、线粒体
能进行碱基互补配对的细胞器
叶绿体、线粒体、核糖体
5·细胞质墓质禾∩细胞胃架
（l）细胞质基质
@成分:含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核昔酸和多种酶等°
@状态:呈胶质状态′也称为细胞溶胶°
@功能:能进行多种化学反应°
（2）细胞骨架
@结构:真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构°
@功能:维持细胞形态’保持细胞内部结构有序性,与细胞的运动、分裂｀分化以及细胞内物质的运
输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
】
【
22
~
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第五天细胞结构—细胞核和生物膜系统
知识点-细胞核—系统的控制中心
1细胞核的结构
模式图
结构
功能
双层膜’把核内物质与细胞质分开
核膜
核膜
染色质
核仁
核孔
染色质
主要由DNA和蛋白质构成, DNA是遗传信息的载体
核仁
砂
β
与某种RNA（即rRNA）的合成以及核糖体的形成有关
核孔
毗
呻
户
→
＾
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
2.细胞核功能的实验探究
实验内容
实验过程
实验结论
实验分析
~
黑色美西螺
胚胎细胞
美西螺皮肤颜色的
遗传是由细胞核控
制的
核
移
植
两种美西螺
细胞核移植
白色美西腮
卵细胞
无对照组
黑色美叫螺←叁直◎
罩组细胞
1［常胚胎
｜商
l′№
仪
‖
蝶螺的细胞分裂和
分化是由细胞核控
制的
壁［鹏二慧.
挤｜人
Ⅷ｜鹏″
正常胚胎叁直分裂
横缆蝶螺受
精卵
既有相互对照、
又有自身对照
受精卵
生命活核移植生命活
动恢复—一动丧失
｜去艘
伺核＿半—舒对瞒有慑
型讹…酱撇焉
变形虫的分裂、生
长、再生、应激性
是由细胞核控制的
变形虫切割
实验
既有相互对照、
又有自身对照
虫
变形
刺激尤反应
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阿｀猿手册.30矢速记高中生物知识〗
续表
实验分析
实验结论
实验过程
实验内容
菊花形帕
伞柄
细胞核
假根
伞藻嫁接实验有相
互对照’但不能证
明假根中的细胞核
决定其形状;核移
植实验可排除假根
中其他物质的影
响,从而证明实验
结论
伞藻“帽”的形状
是由细胞核控制的
伞藻嫁接与
核移植
伞藻嫁接
核移值
3.细胞核的功能
（l）细胞核是遗传信息库’是遗传物质储存和复制的主要场所°
（2）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心°
4.知识拓展
（l）细胞核是细胞结构中最重要的部分’凡是无核的细胞既不能生长’也不能分裂’如人体内成熟的红细
胞,人工去核的细胞’＿般也不能存活太久°
（2）核膜和核孔都具有选择透过性°
核孔虽然可以允许大分子物质通过,但仍然是具有选择性的’如细胞核
中的DNA就不能通过核孔进人细胞质°
（3）核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关’如代谢旺盛,蛋白质合成量大的细胞’核孔数多,核仁
较大°
（4）核仁不是遗传物质的储存场所。
细胞核中的遗传物质分布在染色体或染色质上°
（5）染色质是极细的丝状物’由DNA和组蛋白紧密结合形成’因容易被碱性染料染成深色而得名°
细胞分
裂时’细胞核解体’染色质丝高度螺旋化’缩短变粗’成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染
色体°
细胞分裂结束时’染色体解螺旋,重新成为细丝状的染色质丝’被包围在新形成的细胞核里°
因此’染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。
24
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ˉ』第五天细胞结构＿细胞核和生物膜系统‖
知识点二细胞的生物膜系统
1。组成:细胞器膜｀细胞膜和核膜等°
2.功能
（l）保证内部环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递的过程中起决定性作用°
（2）为多种酶提供附着位点,是许多重要的化学反应进行的场所°
（3）分隔各种细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行°
3.分泌蛋白的概念和研究方法
（l）分泌蛋白:是指在细胞内合成后’分泌到细胞外起作用的蛋白质;常考分泌蛋白包括:抗体、消化酶、
蛋白质类激素等°
除分泌蛋臼外还有胞内蛋白’即在细胞内合成后’留在细胞内起作用的蛋白质’包括
呼吸酶、Ⅲ红蛋白等°
（2）同位素标记法
o同位素标记法:也称为同位素示踪法,是借助同位素原子以研究有机反应历程的方法°
@高中生物常用同位素包括: l4C（l2C）、3H（lH）、l8O（l6O）
、l5N（l4N）、32p（3lp）
、35S（32S）°
（3）同位素标记法研究分泌蛋白的合成和加工
囊泡
细胞膜
高尔基体
核糖体
内质网
3min
17min
117min
同位素标记法研究分泌蛋白形成过程示意图’
箭头表示放射性
4各种生物膜之间的联系
（1）成分上的联系:各种生物膜组成成分基本相似’均由脂质、蛋白质和少量糖类组成,体现生物膜系统的
统＿性;但各种生物膜中每种成分所占的比例不同’体现了生物膜系统的差异性·
（2）结构上的联系:内质网膜和细胞膜、线粒体外膜等直接相连;在加工利分泌分泌蛋白的过程中’内质网
膜和高尔基体膜细胞膜通过囊泡间接相连;生物膜可以相互转化’这是由于各种膜的组成成分和结构
基本相同』在间接转化的过程中’高尔基体是转化的“枢纽”
°
直接相i奎广细胞
——十线粒
~~~~~~→细胞
｜
核外膜
体外膜
膜
｜『｛］接朴｜连
←—ˉ———内质｜叫膜
高尔基体膜
｜）‖接相连
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（3）功能上的联系:分泌蛋白的合成和加工需要多种细胞器的协调配合’如下图所示
线粒体（供能）
｜
↓
｛｜
‖
·
γ
↓
↓
Ⅷ胞幢→幢徽僻—…霞矿高航基僻丽瓣
｜.
｀
（转录）
（捌译）
川｜运
加
铡罐毗羔＂＿狡｜憋斜赃—…＿…
所
V
图示
基因的转录,将遗传信息从细胞核传递到细胞质
通过翻译将氨基酸合成为多肤
对多肮进行初步加工,形成有＿定空间结构的蛋白质’然后出芽形成囊泡,将蛋白质运
输给高尔基体
细胞核
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
线粒体
知识补充
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第六天细胞的物质输入和输出
知识点—细胞的服水和失水
1渗透作用
（l）概念:水分子或其他溶剂分子通过半透膜从低浓度溶液＿侧问高浓
度溶液＿侧扩散的现象.
@低浓度和高浓度是溶质浓度;
@浓度是物质的量浓度’而非质量分数°
（2）构成条件
@具有半透膜;
@半透膜两侧的溶液具有浓度差°
（3）渗透作用实质:以右图为例’单位时间由清水进人蔗糖溶液中的水
分子多于蔗糖溶液进人清水中的水分子′形成渗透压力’导致蔗糖渊
分子多于蔗糖溶液进人清水中的水分子′形成渗透压力’导致蔗糖溶
升液「盯
上
斗
蔗
蔗
半
消
烧
糖液起始液｛『I
糖液
透膜
水
杯
液液面上升′渗透压力的大小与浓
度差大小有关°
（4）知识拓展:渗透平衡只意昧着半透膜两侧水分子进出的速率相等’不可看作没有水分子移动′也不可看
作两侧溶液浓度绝对相等’平衡时半透膜两侧溶液浓度不同°
动物细胞的吸水和失水
（1〉动物细胞发生渗透作用的条件
o细胞膜相当于半透膜;
@细胞质与外界溶液之间存在浓度差°
（2）不同浓度外界溶液下’动物细胞状态
2
《
》
》
《
曾
瓣
锣
!』
幻′
搏
产匙、
入
隐
凰
…
蹿渤
…
当外界溶液的浓度比细胞
质的浓度尚时,细胞失水
皱缩.
当外界溶液的浓度比细胞质
的浓度低时’细胞吸水膨胀°
当外界溶液的浓度勺细胞质的
浓度相同时’水分进出细胞处
于动态平衡°
3.植物细胞的吸水和失水＿质壁分离
（l）质壁分离的概念:活的成熟的植物细胞具有中央大液泡,在高渗溶液中,植物细胞由于液泡失水而使原
生质层与细胞壁分离的现象,叫做质壁分离·
（2）植物细胞发生渗透作用的条件
@原生质层相当于半透膜;
@细胞液与外界溶液之间存在浓度差.
27
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（3）知识总结:原生质、原生质体、原生质层和原生质滴
是细胞内的生命物质’分为细胞质、细胞核、细胞膜°
＿个动物细胞即为＿团原生
质’植物细胞去除细胞壁后也是原生质
原生质
植物细胞中去掉细胞壁后剩余的部分称为原生质体,实际上就是植物细胞的原生质
原生质体
植物细胞中的特有名词′指的是细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质’原生质层不
包括细胞核°
由于细胞膜和液泡膜均为选择透过性膜,所以原生质层具有选择透过
性’也相当于＿层半透膜
原生质层
精子变形的过程中’细胞核变为精子的头,高尔基体发育成头部的顶体′中心体演变成
精子的尾’线粒体演变成线粒体鞘°
细胞内的其他物质浓缩为球状’叫做原生质滴°
原生质滴随着精子的成熟问后移动,最后脱落
原生质滴
（4）质壁分离原理
@外因:原生质层相当于半透膜,当细胞液与外界溶液之间存在浓度差时’则可发生渗透吸水或渗透失
水°
若细胞液浓度小于外界溶液浓度’细胞通过渗透作用失水’发生质壁分离,若细胞液浓度大于外界
溶液浓度’细胞通过渗透作用吸水,发生质壁分离复原°
@内因:细胞壁具有全透性’且细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性’所以原生质层收缩时’两者发
生分离·
细
胞
核
墓墓
-
~
~
~~
~
~~
~
~~
~
~~
~
~
~
~
~~
~
~~
~
~~
~
~~
~
~~
~
~~
~
~
外界
质壁分离原理
（5）实验现象
@外界溶液浓度大于细胞液浓度时’细胞失水’发生质壁分离现象;
@外界溶液浓度小于细胞液浓度时′细胞吸水′发生质壁分离复原现象;
@外界溶液浓度等于细胞液浓度时’细胞吸水和失水达到平衡’不发生渗透作用。
（6）应用
o判断成熟植物细胞的死活:只有活细胞才能发生质壁分离’因此将待测成熟植物细胞放人＿定浓度的
蔗糖溶液中,能发生质壁分离和复原说明是活细胞;不发生质壁分离和复原说明是死细胞。
@测定细胞液浓度范围:将待测细胞加人—系列浓度梯度的蔗糖溶液中分别镜检’细胞液浓度范围介于
使细胞未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度之间°
@比较不同植物细胞的细胞液浓度:将不同植物细胞加人同＿浓度的蔗糖溶液分别镜检’刚发生质壁分
离所需时间比较或判断质壁分离速度’质壁分离所需时间较短的细胞细胞液浓度较低°
@验证原生质层具有选择透过性:如细胞在蔗糖溶液中’蔗糖不能进人细胞,质壁分离后不能自动复
原;而放在葡萄糖溶液中’葡萄糖可以进人细胞’质壁分离后自动复原。
◎证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性°
28
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』第六天细胞的物质输入和输出｝
（7）知识拓展
@不同溶液中成熟植物细胞的状态
质壁分离,加清水可复原
0.3g／mL蔗糖溶液
质壁分离失水过多导致细胞死亡’不能复原
植物可通过主动运输吸收葡萄糖、KN（）3 ’通过自由扩散吸
收甘油、尿素’使细胞质壁分离后自动复原
0.5g／mL蔗糖溶液
一定浓度葡萄糖、KNO3、甘油、尿素
溶液
细胞死亡’既不会发生质壁分离’也不会复原
盐酸、醋酸、酒精溶液
@由于细胞壁具有全透性,质壁分离后细胞膜和细胞壁之间的物质为蔗糖溶液。
@质壁分离程度越大’细胞吸水能力越强°
@＿个细胞不能发生质壁分离不＿定是死细胞,也可能是未成熟的植物细胞′没有中央大液泡°
4.细胞的吸水和失水总结
（l）动植物细胞渗透系统的条件比较
～～
植物细胞
原生质层
动物细胞
细胞膜
半透膜
细胞液与外界溶液
细胞质与外界溶液
浓度差
（2）半透膜和选择透过性膜的比较
共性
温度、pH的影响
特性
名称
性质
是否透过取决于物质分子相对大小
物理性
无影响
半透膜
水分子可以
自由透过
是否能透过具有选择性,不取决于物
质分子大小,而取决于膜结构本身
生物活性
影响活性
选择透过性膜
知识点二物质跨膜运输的方式
1.运输方式种类及概念
外细胞膜内
外细胞膜内
外细胞膜内
｛-非!挂撤
●
●
载体蛋门
协助扩散
主动运输
胞吞、胞吐
自由扩散
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概念
物质通过简单的扩散进出细胞
自由
扩散
物质
种类
较小的分子:如水、氧气、二氧化碳等;
脂溶性的分子:如苯、甘油等
特点
不需要能量,不需要载体蛋白,只能从高浓度到低浓度
被动
运输
概念
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
协助
扩散
物质
种类
葡萄糖进出红细胞;神经冲动传导中, K＋｜｜顶浓度流出细胞及Na＋‖顶
浓度进人细胞
小分子
物质
特点
不需要能量’但需要载体蛋白,只能从高浓度到低浓度
可以从低浓度＿侧运输到高浓度＿侧,需要载体蛋曰的协助’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
概念
主动
运输
—般是带电分子和大分子的单体’如植物根系吸收离子;小肠上皮
细胞吸收葡萄糖、氨基酸等
物质种类
特点
需要能量,需要载体蛋曰’能从低浓度到高浓度
当细胞摄取大分子时’首先是大分子附着在细胞膜表面’这部分细胞膜内陷形成小
囊,包围着大分子°
然后小襄从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进人细胞内部’这
种现象叫胞吞
胞吞
大分子
物质
细胞需要外排的大分子’先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处’与细胞膜融
合’将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐
胞吐
核孔是细胞核和细胞质进行物质交换的孔道’核孔上镶嵌着＿种复杂结构的蛋白
质’叫核孔复合体’在消耗能量的情况下’核孔在核质之间运输大分子物质’如蛋白
质｀RNA,这种运输也具有选择性’如DNA分子不能通过核孔进人细胞质
通过核孔
的运输
2.物质跨膜方式比较
物质种类
运输方式
方向
载体蛋白
能量
实例
水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等
自由扩散
由高浓度向低浓度
被动
运输
不需要
不需要
小分子
物质
协助扩散
由高浓度向低浓度
葡萄糖进人红细胞
不需要
需要
主动运输
由低浓度向高浓度
无机盐离子、氨基酸等
需要
需要
~
胞吐
由膜内到膜外
分泌蛋白等
不需要
需要
大分子
物质
胞吞
由膜外到膜内
不需要
变形虫吞食绿脓杆菌
需要
mRNA从细胞核进人细胞质;组
蛋白进人细胞核
通过核孔的运输
双向
需要
需要
3（）
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「爵天美鳃胞的物质输入和输出｜
3.载体蛋白的特点
（1）载体蛋白是细胞膜上的＿种蛋白质’它具有特异性,不同物质的载体蛋白不同,不同细胞膜上载体蛋白
的种类和数量也不同°
（2）载体蛋白具有饱和性’当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时’细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增
大而增大°
4.影响跨膜运输的因素和曲线分析
（l）影响因素
@影‖问自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差°
@影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差’细胞膜上载体蛋曰的种类和数量。
o影晌主动运输的因素:载体蛋白｀能量以及能影‖问细胞内产生能量的因素’都能影晌主动运输,
气浓度、温度等。
如氧
（2）曲线分析
o物质浓度
P点后受载体
蛋白数量制约
P点后低浓度→高浓度
细
胞
内
浓
度
运
输
速
率
运
输
速
率
□＝
□＝
□＝
』
h＝＝＝＝＝
□＝
□＝
~
P细胞外浓度
（）
物质浓度
（）
协助扩散或主动运输
时间
［动运输
O
物质浓度
方式:
自由扩散
@氧气浓度
（P点之后运输速率受
运
输
速
率
载体蛋白数量限制）
运
输
速
率
Ⅳ
·
）
0
O
（」
O2浓度
O,浓度
~
主动运输
方式:
自由扩散或协助扩散
@温度
3l
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5.物质运输方式的判断万法
（1）根据分子大小与载体蛋臼、能量的需要判断
幽胞吞、胞吐｜
滞能
｜主动运输｜
「m
｜
跨｜
膜仁
尉
小分子
‖孺载体齿门｜目｜h扩散
｜
~~~~~｜
~~~~~‖
ˉ王篮i旦｜
离J贾
而载体蛋门｜协助扩散｜
（2）根据曲线判断
霍厂
输
速
率
（）
川吻『匡础P
物质浓度赊!压
运
输
速
率
（
甲
乙
丙
@随物质浓度的增加’有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运输’如图甲;
@与物质浓度成正比关系的曲线表示自由扩散,如图乙;
@与呼吸作用或氧浓度有关系的曲线表示主动运输,如图丙°
（3）根据运输方问判断: 」｜顶浓度梯度运输的＿般是被动运输’逆浓度梯度运输的—般是主动运输’但个别情
况下,主动运输也可以顺浓度进行°
（4）根据模式图判断:根据图中是否需要能量和载体蛋曰可以进行直接判断°
主动运输被动运输
（5）同＿种物质进出细胞时’运输方式可能不同’如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散’小肠上皮细胞吸收葡萄
糖则是主动运输;神经冲动传导中》K＋进人细胞是主动运输,排出细胞是协助扩散°
32
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第七天酶和ATP
知识点-细胞代谢
1概念:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应’是细胞生命活动的基础
2。分类
（1）同化作用:又叫做合成代谢’是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质’并且
储存能量的变化过程°根据生物体在同化作用过程中能不能利用无机物制造有机物’同化作用类型可
以分为自养型和异养型两种°
o自养型生物:绿色植物和硝化细菌都能将无机物合成有机物,并且储存能量’因此属于自养生物°
又
可分为光能自养型和化能自养型°
利用光合作用合成有机物;如绿色植物
利用体外环境中某些无机物氧化所释放的能量合成有机物’即化能合成作用;如硝
化细菌、硫化细菌
光能自养型
化能自养型
@异养型生物:人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用环境中有机物来维持自身的生命活动’属于异
养型生物°
（2）异化作用:又叫做分解代谢’是指生物体能够把自身的＿部分组成物质加以分解,释放出其中的能量,
并且把分解的最终产物排出体外的变化过程°
根据生物体在异化作用过程中对氧的需求情况’异化作
用的基本类型可以分为需氧型、厌氧型和兼性厌氧型三类°
@需氧型:也叫好氧型指可以进行有氧呼吸的生物;如人、大部分动物和植物·
@厌氧型:只能进行无氧呼吸的生物;如破伤风杆菌、蛔虫。
@兼性厌氧型:既能进行有氧呼吸、又能进行无氧呼吸在有氧或无氧环境中均能生长繁殖的生物;如
酵母菌°
3。意义:代谢是生物体不断进行物质和能量的交换过程,～旦物质和能量交换停止生物体的生命就会结束°
知识点二降低化学反应活化能的酶
1.酶的作川
（l）作用原理
@活化能概念:指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量°
｜能昌
C
@作用原理:酶能通过降低活化能加快反应速度’同无机催化剂相比’
酶降低活化能的作用更显著’因为催化效率更高°
@作用图示:右图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反
应的能量变化过程°
b表示没有酶催化的反应曲线; a表示有酶催化的
反应曲线°
AC段的含义是在无催化剂的条件下’反应所需要的活化
b
B＂
A仁
O
反应过程
能。
BC段的含义是酶降低的活化能°
若将酶催化改为无机催化剂催化该反应’则B点在纵轴上将向」
移动,即反应需要的活化能要增大°
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（2）知识拓展
@酶不能改变化学反应的平衡点:酶只能加快化学反应的速率’缩短化学反应达到平衡的时间’但不能
改变化学反应的平衡点.
@酶并不只在细胞内发挥作用:酶由活细胞产生’可以在细胞内发挥作用’如细胞内的呼吸氧化酶;也
可以分泌到细胞外发挥作用’如各种消化酶;在生物体外适宜的条件下也能发挥作用,如唾液淀粉酶水
解淀粉实验和过氧化氢酶催化实验.
2.酶的本质
（1）酶本质的探索
通过显微镜观察’提出酿酒中的发酵是由酵母细胞的参与’没有活细
胞的参与’糖类是不可能变成酒精的
巴斯德
争议阶段
引起发酵的是酵母细胞中的某些物质’但这些物质只有在酵母细胞死
亡并裂解后才能发挥作用
李比希
将酵母细胞研磨’提取得到不含酵母细胞的提取液,通过提取
液发酵葡萄糖得到了酒’从而证明引起发酵的是一种物质:
酿酶
毕希纳
结论
萨姆纳
通过刀豆提取腮酶’并证明腮酶的化学本质为蛋白质
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能,发挥酶的功能
（2）酶的本质
@绝大多数酶属于蛋白质,其基本组成单位是氨基酸°
@少数酶的本质为RNA’其基本组成单位是核糖核昔酸°
3。酶的特征
（l）高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107～l0l3倍°
（2）专＿性:每—种酶只能催化＿种或-类化合物的化学反应.
（3）作用条件较温和:在高温、过酸过碱条件下,酶会变性失活;低温下酶活性降低但不失活’且此时结
构更加稳定°
~
）
酶
促
反
应
速
率
（
鹏
促
反
应
速
率
八
（〕最适温度温度
最适pH
pH
温度和pH对酶的活性影响示意图
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』第七天酶和∧丁p｝
@最适温度:一般来说’动物体内酶的最适温度在35～40°C之间′人体内酶的最适温度为37。C左右’
植物体内酶的最适温度在40～50°C之间’细菌和真菌体内酶最适温度差别较大’ PCR实验中使用的Taq
酶最适温度可达72°C°
@最适pH:动物体内酶最适pH大多在6.5～8.0’即中性左右’但也有例外: 胃蛋白酶最适pH为L5,
胰蛋白酶最适pH为7。8～85;植物体内酶最适pH大多为4.5～65°
@0°C下’酶活性很低,但酶的空间结构稳定’所以酶的保存条件为:低温、最适pH°
（4）易错提醒:影晌酶的活性利酶促反应速率的因素不完全相同
@影响酶活性＿定会影响酶促反应速率:高温、PH过高或过低会破坏酶的空间结构’使酶活性降低或失
去活性’反应减慢或停止’酶促反应速率也随之减小或变为零;低温不破坏酶的空间结构,只会使酶的
活性降低,酶促反应速率减小°
@影‖问酶促反应速率不＿定通过影响酶活性:底物浓度和酶浓度影‖问酶促反应的速率,但不影响酶的
活性°
4.晦的曲线分析
（l）表示酶的高效性的曲线（如图l）
@与无机催化剂相比,酶的催化效率更高°
@酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不能改变化学反应的平衡点
》‖酶A
」厂—
1—＿＿
l
2
34
］
反
应
速
率
0
5
（）
加人无机催化剂
j‖人酶
平
衡
点
j‖酶B
时｜川
O
反应物A浓度
图2
图l
图2
（2）表示酶的专＿性的曲线（如图2）
@加人酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同’说明酶B对此反应无催化作用°
@加人酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快’说明酶具有专一性°
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［少嫂委册.30天速记高中生物知识〗
~
（3）影‖问酶促反应的因素
酗
阅
回
刚
圃
剩
″
酶
促
反
应
速
率
／八
反应物剩余量（柑对量）
隙削三｜』
l
0.5
O
温度
图示
最适温度温度
日］
~■~
〔）最适pH
［）H
乙
内
@在＿定温度（或pH）范围内’随温度（或pH）的升高,酶的催化作用逐渐增
强’在最适温度（或pH）时’酶的活性最强,超过这-范围’酶的催化作用
逐渐减弱°
在曲线中’因为高温失活,所以和横坐标相交;低温活性降低
但不失活,所以和横坐标不相交
@过酸、过碱、高温都会使酶变性失活’而低温只是抑制酶的活性’酶分子
结构未被破坏’温度升高可恢复活性
@从丙图可以看出:反应溶液PH的变化不影晌酶作用的最适温度反之温
度也不影响酶的最适PH
温度和pH
分析
「
≡
＿
况
度
悄
浓
惺
…
~~
—
潍
卜
州
酶
促
反
应
速
率
图示
底物浓度和酶
浓度对酶促反
应速率的影响
分析
｜
5。知识拓展＿重要物质比较
（1）酶、激素、神经递质、抗体、淋巴因子的比较
＼
酶
激素
神经递质
抗体
淋巴因子
神经细胞的突
触前膜
来源
活细胞
内分泌细胞／器官
浆细胞
T细胞
作用场所
细胞内或
细胞外
细胞膜上或细胞内
的特异性受体
突触后膜上的
特异性受体
内环境’主要
是血浆
内环境
下＿个神经细胞
的树突或胞体
作用对象
底物
｛
靶细胞或靶器官
抗原
B细胞
｜
36
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』第七天酶和∧丁p｝
续表
＼
淋巴因子
抗体
神经递质
激素
酶
绝大多数是
蛋白质’少
数是RNA
乙酷胆碱、多巴
胺、氨基酸等
蛋白质、多肋、固醇
类、氨基酸衍生物
蛋白质
蛋白质
化学本质
和抗原形成抗原—
抗体复合物’被吞
噬细胞吞噬水解
被水解
被水解或回收
被水解
重复利用
用后去向
免疫功能
调节作用
生物功能
催化作用
（2）易错提醒
o产生激素的细胞—定能产生酶’但产生酶的细胞不＿定能产生激素°
@酶是＿种催化剂,激素、神经递质、淋巴因子是信息分子’它们均不直接参与物质或能量的转换
是直接或间接地促进或抑制体内原有代谢过程°
口
／、
知识点三细胞的能量‘‘通货”—ATP
1ATP的结构
;@了@（磷酸基｜才｜）
｜
｜
→≥
腺仟（A）
高能磷酸键
ATP的结构模式图
（l）元素组成: C、H、O、N、P°
（2）分子结构: l分子腺荷利3分子磷酸基团,其中腺昔由腺嘿吟和核糖构成°
（3）结构简式:A-P～P～P’
“A”代表腺荷;
“～”代表高能磷酸键.
（4）AIP和RNA的关系:AIP去除两个磷酸基团后是腺嘿吟核糖核昔酸AMP,是RNA的基本组成单位之＿°
2.ATP的功能:ATP是细胞内的＿种高能磷酸化合物,是细胞生命活动所需能量的直接来源
3.ATP与ADP的相瓦转化
ATP兰旦尘壁堕兰ADP＋Pi＋能量
ATP合成酶
@ATP末端磷酸基团水解时’释放出的能量是30.54kJ 。molˉl
°
@ATP的形成途径
能量去路
有机物中的化学能
能量来源
生物种类
ATP来源
光能
有机物中的化学能
绿色植物
光合作用
需能的生命活动
几平所有生物
呼吸作用
37
~
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恤1掇手册·30天速记高中生物知识】
4知识总结
＼
＼TP的合成
ATP的水解
Ⅶ
Ⅷ
∧
翻
一
量
僵
▲
口
门
＋
·
】
』
Ⅷ
＋
旧
Ⅱ
∧
ATP篮2惨ADP＋Pi＋能量
反应式
所需酶
＼TP合成酶
ATP水解酶
@光合作用利用光能
@细胞呼吸利用有机物中的化学能
能量来源
储存在高能磷酸键中的能量
能量去路
形成的高能磷酸键
用于各项生命活动
反应场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
生物体的需能部位
5.易错提醒
（1）细胞中ATP的含量并不多: ATP是生命活动的直接能源物质’但它在细胞中的含量很少°
时刻不停地进行相互转化’这是细胞的能量供应机制°
（2）ATP和ADP的相互转化过程中,反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所
同,因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应;但物质是可循环利用的·
（3）ATP≠能量: ATP是＿种高能磷酸化合物’是与能量有关的＿种物质,不能将两者等同起来。
去路和反应场所
ATP与ADP
都不完全相
38
~
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第∧天ATP的主要来源—细胞‖乎吸
知识点-细胞‖乎吸概念及过程
1细胞呼吸的概念:细胞呼吸是指有机物在细胞内经过＿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·
也被称为呼吸作用’根据条件的不同’可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型°
2.有氧呼吸
（l）有氧呼吸图解
（〕6Hl2O6
细胞质基质
6O,
线粒体外膜
线粒体内膜
′
~
~
~
~
线粒体基质
6CO勺
l2H2（）
第三阶段
第二阶段
（2）有氧呼吸过程
@场所:发生在细胞质基质中
@物质变化:＿分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸’并且产生四分子［H］
@能量变化:释放出少量的能量,包括热能和2molATP中的能量
@反应方程式; C6H!2O6卫垦2C3H4O3＋4［H］＋少量能量
第＿阶段
@场所:发生在线粒体基质中
@物质变化:两分子丙酮酸和水彻底分解成六分子二氧化碳利二十个［H］
@能量变化:释放出少量能量,包括热能和2molATP中的数量
@反应万程式; 2C3H4O3＋6H2O＿幽6CO2＋20［H］＋少量能量
第二阶段
@场所:发生在线粒体内膜上
@物质变化:前两个阶段产生的二十四个［H］’经过＿系列的反应’与六分子氧结合
形成十二分子水
@能量变化:释放出大量能量’包括热能和34molATP中的能量
@反应方程式; 24［H］＋6O2蜒l2H2O＋大量能量
第三阶段
三
里
阻
岿
乙
▲
■
门
＋
）
≡
厂
（
∑
＂
∑
］
＋
〗
）
〔
〕
（
β
垦
〗
～
」
（
／
◎
＋
＼
」
夕
（
■
〗
『
厂
○
＋
β
）
〔
∑
］
Ⅱ
β
〕
（
总反应式
39
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（3）有氧呼吸总结
能量变化
物质变化
场所
有氧呼吸
放能
产物
反应物
2molATP、少量能量
丙酮酸、
［H］
主要是葡萄糖
细胞质基质
第＿阶段
CO2、
［H］
2molATP、少量能量
丙酮酸、H2O
第二阶段
线粒体基质
｜
34molATP、大量能量
［H］、O2
｀
」
〖
‖
←
勺
■
■
线粒体内膜
第三阶段
（4）知识拓展
@［H］在反应配平中被当做氢原子处理,但氢原子不能稳定存在,实际是在有氧呼吸第一、二阶段’由
氧化型辅酶I （NAD＋）和氢原子结合形成还原型辅酶I （NAI）H）,参与第三阶段的反应°
反应后形成的
NAD＋重新参与第＿、二阶段的反应,在有氧呼吸第＿、二阶段和第三阶段形成循环,如下图所示°
即:
［H］的实质是还原型辅酶I （NADH）°
第ˉ阶段／NAD＂（［＂］）＼~
」龋＼
~陶蹦·
第
NAD》
」／~
@lmol葡萄糖彻底氧化分解,能释放能量2870k」;其中储存在ATP中的能量是38mol×3（）54kJ
。
molˉ｜≡l l6l kJ,能量转化效率约为l l6l／2870＝40％’实现了能量的高效利用°
3.无氧呼吸
（l）无氧呼吸过程
无氧呼吸反应过程分为两个阶段’第＿阶段和有氧呼吸完全相同’第二阶段在细胞质基质中’将第
＿阶段反应生成的丙酮酸利［H］在相应酶的催化下’转化为酒精（C2｝‖5OH）和CO2或乳酸
（C3H6O3）°
产物为乳酸
产物为酒精
过程
细胞质基质
场所
第＿
阶段
-分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸’并且产生四分子［H］
物质变化
释放出少量的能量’包括热能和2molATP中的化学能
细胞质基质
能量变化
场所
两分子丙酮酸和四分子［H］重新结合,
生成两分子酒精和两分子CO2
两分子丙酮酸和四分子［H］重新结
合,生成两分子乳酸
第二
阶段
物质变化
能量变化
不释放能量’不产生ATP
〔〕6H｜206—堕铃2C3H6（）3＋少量能量
C6Hl2（）6＿醒2（〕2H5（）H＋2（〕O2＋少量能量
总反应方程式
40
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｛第八天∧丁p的主要来源＿细胞呼吸｝
续表
过程
产物为酒精
产物为乳酸
动物细胞’部分植物的特殊器官（马铃
薯块茎、甜菜块根、玉米胚）’乳酸
菌°
微生物产乳酸的无氧呼吸也称为
乳酸发酵
几平所有植物细胞,酵母菌等·微生物
产酒精的无氧呼吸也称为酒精发酵
常见生物
（2）特点
@葡萄糖没有彻底氧化分解,无氧呼吸能量有三种存在形式’分别是少量热能少量ATP中活跃的
化学能以及储存在有机物酒精或乳酸中未被释放的能量’葡萄糖中的能量没有被彻底释放出来°
@能量利用效率:酒精发酵1mol葡萄糖释放总能量225. 94kJ’生成2molATP’对应能量
6l 。08kJ;乳酸发酵lmol葡萄糖释放I96。65kJ’
同样有6l .08kJ转移至ATP’综合能量利
用效率仅6108／2870≈2％’能量大部分保留在酒精或乳酸中未被释放·
是—种效率较低的
呼吸方式°
@O2可促进有氧呼吸的进行,但抑制无氧呼吸的进行,有O2存在时′无氧呼吸受到抑制’所以乳酸
菌、蛔虫等厌氧生物仅进行无氧呼吸,在有氧条件下不能生存°
（3）有氧呼吸和无氧呼吸的总结
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
场所
细胞质基质和线粒体
细胞质基质
条件
氧气、多种酶、适宜的温度
无氧气、多种酶、适宜的温度
区
别
葡萄糖彻底氧化分解’生成CO2和H2O
葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精和CO2
物质变化
能量变化
释放大量能量’产生大量ATP
释放少量能量’产生少量ATP
特点
有机物彻底氧化分解、能量完全释放
有机物没有彻底氧化分解’能量没有完全释放
反应过程
二者第＿阶段反应完全相同’并且都在细胞质基质中进行
联
系
实质
本质都是氧化分解有机物’释放能量’产生ATP
为生物体的各项生命活动提供能量
意义
4］
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｜小猿手册.30矢速记高中生物知识l
知识点二细胞‖乎吸的影‖间因素和应用
1.氧气浓度
O2是有氧呼吸所必需的原料′ O2浓度增大促进有氧呼吸的进行’同时O2对无氧呼吸过程有抑
制作用
原理
个
凸
Ⅺ
释
放
址
（
乎吸
图示
失点
〗
二
30
（）2浓度（％）
5
l0
l5
20
25
3
（）
氧气浓度对有氧、无氧呼吸的影响趋势见上图所示’横坐标表示氧气浓度’纵坐标表
示有氧呼吸利无氧呼吸CO2释放量及其释放总量’代表有氧呼吸、无氧呼吸的相对强
度’分析如下:
o氧气浓度为零时’无氧呼吸最强,有氧呼吸为零
@氧气浓度百分比从零增加时’无氧呼吸逐渐减弱至零,有氧呼吸逐渐加强到饱和点
@由于O2对无氧呼吸的抑制作用明显,无氧呼吸下降速度较快’而有氧呼吸上升速度
较慢’二氧化碳总变化趋势为先下降后上升’低氧时二氧化碳产生量最低’有机物消
耗量最少
曲线
分析
图示及
分析
@A点表示有氧呼吸和无氧呼吸释放二氧化碳相等的点’此时有氧呼吸和无氧呼吸消
耗的葡萄糖比值为l :3
@B点是CO2释放量最低的点’表示总呼吸强度最低点’有机物消耗量最少
@C点是无氧呼吸消失点’
（〕点后仅进行有氧‖乎吸
@D点表示有氧呼吸饱利点, D点之后增加氧气浓度’有氧呼吸强度不再增加,此时限
制因素为酶的数量、酶的活性、水等其他因素
特殊点
分析
@中耕松土促进植物根部有氧呼吸’促进营养物质的主动运输
@无氧发酵过程需要严格控制无氧环境’若封闭不严’氧气抑制了无氧呼吸’促进有氧呼吸,减
少了酒精或乳酸产量
@用透气的纱布包扎伤［］’防止破伤风芽抱杆菌等厌氧微生物大量繁殖
@低氧仓储粮食、水果和蔬菜’此时有机物消耗最少
应用
42
~
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』第八天∧丁尸的主要来源＿细胞呼吸｝
2。温度
细胞呼吸是＿系列酶促反应,温度通过影响酶的活性而影晌细胞呼吸速率°
细胞呼吸的最适温
度＿般在25～35 °C之间
原理
乍
｜
｜
｝
｜
尸
〕
∩
］
｜
呼
吸
／＼
图示
~
日
速
率
（）
l02｛）
304050＝
温度（°C）
@低温储存食品’可以减弱食物和微生物细胞呼吸,减少食物有机物消耗,抑制微生物繁殖’减
缓腐败变质
@大棚栽培在夜间和阴天适当降温’减少有机物消耗’增加产量
@恒温动物在低温下为保持体温恒定,细胞呼吸较强’耗氧量较大;变温动物（如两栖类、爬行
类〉在低温下体温较低’酶活性较低’细胞呼吸较弱,耗氧量较低
应用
3.水分
水既作为有氧呼吸的反应物直接参与反应’又可以作为生物化学反应的介质影响反应的进行,
所以在＿定范围内’细胞呼吸速率随含水量的增加而加快’随含水量的减少而减慢。
但水含量
过多可能导致水淹而影响氧气供应’使有氧呼吸速率下降
原理
呼
吸
速
率
〃
图示
自由水含量
@粮食在收仓前要进行晾晒处理′减少种子和微生物的细胞呼吸’减少有机物的消耗和微生物
的繁殖’防止腐败变质
@干种子萌发前进行浸泡处理’增加自由水的含量’增强代谢’提供更多能量用于生长发育
o植物栽培时要合理灌溉
应用
4.CO2
CO2是细胞呼吸的终产物,积累过多会抑制细胞呼吸
原理
呼
吸
速
率
~
～
＼
＼
图示
O
CO2浓度
适当增加CO2浓度’有利于水果和蔬菜的保鲜
应用
43
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｜小猿手册.30天速记高中生物郑识〖
内部因素
内部因素即遗传因素’通过基因及基因的选择性表达决定酶的种类和数量’影响细胞呼吸过程’包括以下几
个方面:
（l）不同种类的植物呼吸速率不同’如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物°
（2）同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同’如幼苗、开花期呼吸速率升高’成熟期呼吸速率下降°
（3）同＿植物的不同器官呼吸速率不同’如生殖器官大于营养器官°
5
影响因素补充
（1）影响细胞呼吸的因素并不是单＿的°
若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度可采取供水、升温、高
氧等措施;若需降低细胞呼吸强度′可以采取干燥、低温、低氧等措施°
（2）储存蔬菜和水果时需要保鲜’因此其储存条件较为特殊’应为零上低温、低氧和＿定的湿度。
低温以不
破坏植物组织为标准,＿般为零上低温;低氧而非无氧可保持较低的呼吸水平;种子储存时应保持干
6
燥’而蔬菜、水果储存时因保鲜需求应保持＿定的湿度。
44
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第九天能量之源—光与光台作用
知识点—光台作用的过程
1光合作用场所＿叶绿体
含有与暗反应有关的酶
叶绿体结
构示意图
｜基粒:
由类囊体堆叠∏成,分
布有色素利与光反应有关的酶
镜
绿黄橙乡］
↓
↓
↓
↓
紫贿
↓
↓
←
门
‖
巾
色素的种类
和吸收光谱
」色索滤液
日｜绿索b（黄绿色）｜
叶绿索
∏｜绿索a（蓝绿色）］（含最约占删）
詹壤畴′4｜｛灌野赌色｜
→
0波长（nm）
≡＝
∩Ⅶ
陀
吸的
收百
光分
能比
O400450500
‖
∩
‖
…
厅
′
′
）
（
°
β
β
‖
‖
◎
β
○
·
日
ˉ
日
（l）叶绿体中的色素只吸收可见光’而对红外光和紫外光等不吸收
（2）叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大,对其他波段的
光并非不吸收,只是吸收量较少
易错提醒
2.光合作用的探究历程
（l）光合作用探究历程相关实验
实验结论
实验现象
实验设讣
实施者
时间
实验＿:活的小鼠与绿色植物放
在密封玻璃容器中处理
小鼠不会窒息死亡
植物能更新空
气;但不知道更
新的何种气体
点燃的蜡烛不会熄灭
实验二:点燃的蜡烛与绿色植物
放在密封玻璃容器中处理
普利斯特利
l77l年
小鼠死亡,
蜡烛熄灭
对照组:点燃的蜡烛与活的小鼠
放在密封玻璃容器中处理
实验结果与普利斯
特利相同
实验组:阳光下进行普利斯特利
的实验
普利斯特利的实
验需要阳光照射
l779年
英格豪斯
实验结果与普刷斯
特利不相同
对照组:黑暗中进行普利斯特利
的实验
45
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纠小猿手册·30矢速记高中生物知识【
续表
实施者
实验结论
时间
实验现象
实验设计
…
l785年
绿叶在光下放出的气体是氧气’吸收的是二氧化碳
梅耶
l845年
光合作用把光能转化成化学能储存起来
＿半曝光
荫伊』
碘蒸气
染色
光合作用的产物
有淀粉
绿叶饥
饿处理
酒精
脱色
萨克斯
l864年
颜色未变化
一半遮光
释放l8O2
向植物提供Hl8O、CO2
光合作用释放的
氧气来自水
鲁宾、卡门
l94l年
向植物提供H2O、Cl8O2
释放O2
用l4C标记l4（〕（）2’供小球藻进行
光合作用’追踪其放射性
20世纪
40年代
卡尔文
发现卡尔文循环
（2）叶绿体的功能相关实验
实施者
时间
实验设计
实验现象
实验结论
好氧细菌集中在被
光束照射的部位
用极细的光束照射水绵
氧气是叶绿体释放的,叶绿体
是光合作用的场所
细菌分布在叶绿体
所有受光的部位
恩格尔曼
l880年
临时装片暴露在光下
透过三棱镜的光照射水
绵临时装片
好氧细菌聚集在红
光和蓝光区域
叶绿体主要吸收红光和蓝光用
于光合作用,放出氧气
（3）知识拓展
@萨克斯实验中暗处理的目的:消耗掉叶片中原有的淀粉’防止原有淀粉影响实验结果的检测。
曝光与遮光
形成对照’检验试剂为碘蒸气,检验前用酒精水浴加热处理’
目的是溶解色索减少色素对碘蒸气染色的干扰°
@恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处:叶绿体大,呈螺旋式带状’便于观察;所用细菌异化作用类型
为需氧型,用好氧细菌可确定释放氧气多的部位;没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰;用极细
的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位’相当于＿组对比实验;临时装片暴露在光下的实
验再＿次验证了实验结果°
3.光合作用过程及拓展
（l）光合作用过程
项目
光反应
暗反应
场所
叶绿体类囊体薄膜
叶绿体基质
条件
色素、光和少量酶
多种酶
〕
℃
∑
酶
寸
日
＾
仙
＋
∑
○
℃
区
别
CO2的固定
卡尔文
循环
水的光解
H2O→［H］
＋O2
2（〕3堕辨C5＋（C‖2O）
物质变化
C3的还原
ADP＋Pi＋能量壁惨ATP
ATP壁辨ADP＋Pi＋能量
＼TP的合成
ATP的分解
46
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—光与光台作圃
』第九天能量之源ˉ≡
续表
暗反应
ATP中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的
化学能
酶促反应
同化CO2生成有机物（CH2O）
光反应
项目
光能→ATP中活跃的化学能
能量变化
区
别
光化学反应~
光能转化为化学能’放出（）2
反应性质
厂实质
光反应为暗反应提供［H］、ATP’暗反应为光反应提供AI）P、Pi和NADP＋°
没有
光反应’暗反应无法获得ATP和［H］’暗反应无法进行;没有暗反应,不能为光反
应提供ADP、Pi和NADP＋’光反应也不能进行°
总之,光反应是暗反应的物质和能
量的准备阶段,暗反应是光反应的继续,是物质和能量转化的完成阶段°
二者相辅
相成、缺＿不可
联系
CO,
光能
图示
β
○
丁
＝
』ˉ√
屯
Y
暗反应
光反应
〔0, ˉ卜Ⅱ2o惹杀（旧H』0）带O』
｜2＂真o带6co:了瞬c·＂瞻o‘带6o2ˉ响＂型0
定性
总反应式
定量
（2）光合作用拓展
@［H］问题
和细胞呼吸相似’在光合作用中’
［H］在反应中被当做氢原子处理,但氢原子不能稳定存在’实际是在
光反应阶段由氧化型辅酶Ⅱ（NADP＋）和氢原子结合形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）’携带氢原子参与暗
反应°
反应后形成NAI）P＋重新参与光反应’在光反应和暗反应之间形成循环’如下图所示°
也就是
说,
［H］的实质是还原型辅酶Ⅱ（NADPH）.
／NADP＂（［H｜〕＼~
~＼~
人
》＝＂膳厦№
H
NADP＋
NADP与NADPH相互转化示意阁
光反应
光合作用和细胞呼吸的［H］总结
～～～＿
～
氧化形式
NAD＋
NAI）P＋
简称
名称
~
NADH
还原型辅酶I
细胞呼吸
光合作用
｜
NADPH
还原型辅酶Il
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｝小猿手册.30天速记高中生物知识〗
@条件改变C］、（〕5含量变化问题
∧TP
爬‖
｜
｜＼~
｜
AD
）［j
▲
｜
｜
｜
｜
α
＼
叭
／
／
№
℃
〕
○
凡
ˉ
℃
［〕
条件
光照强度由强到弱, （〕O2供应不变
过程变化
@过程减弱,@@过程减弱,@过
程正常进行
@过程增强,@@过程增强’@过
程正常进行
C3
C气
［H］和ATP
增加
减少
减少
光照强度由弱到强’ CO2供应不变
减少
增加
增加
@过程减弱’@@@过程正常进行’
随C3减少@@减弱’@过程正常
足
足
不
充
到
到
足
足
充
不
由
由
∑
〗
○
∩
℃
℃
变
变
不
不
度
度
强
强
昭
…
昭
…
光
光
减少
增加
增加
@过程增强’@@@正常进行’随
C3增加@@增强’@过程正常
增加
减少
减少
知识点二光台作用的影‖间因素
1光介作用强度
（l）概念:植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量°
（2）指标:—定时间内’用原料消耗的数量或产物生成的数量来定量地表示,＿般以C（）2消耗量｀O2生成
量、有机物生成量为指标,这其中CO2的消耗量又是最常用指标°
H2O因受蒸腾作用等因素影响’＿
般不作为光合作用强度指标°
2.影响光合作用强度的因素
（1）光照强度
光是光合作用的能量来源,通过影响光反应’影响光合作用的进行’在—定范围内’随着光
照强度的增加’光合作用强度逐渐增强
原理
图示
—
光照强度
A点
光照强度为0’没有光照’光反应不能正常进行’光合作用强度为0
光照强度由0开始逐渐增大’光合作用逐渐加强, CO2吸收量逐渐增加,此时限制
光合作用的主要因素是光照强度
O出现光饱和现象’即此时CO2浓度、温度等限制光合作用继续增强’光照强度不
再是限制因素’增加光照强度’光合作用强度不再继续增强°
B点对应的光照强
度为光饱和点
@环境因素的改变会影响光饱和点的位置’例如在光饱和点时’增加CO2浓度’可
增强光合作用,使光饱和点右移
4B段
分析
B点
48
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雨髓量之源＿光与光台作用｝
续表
~
@适宜的光照强度可以增加光合作用强度,从而增加产量’光照不足时产量降低’因此阴天
和夜晚可以适当补充光照
@达到光饱和点后’光能不能被充分利用,造成能量浪费’因此需要提供足够的CO2、水等
其他条件,促进光合作用的进行
应用
（2）CO2浓度
CO2是光合作用的原料’在暗反应中参与有机物的合成’主要影响暗反应°
在一定范围内’
随着CO2增多’光合作用逐渐增强,其曲线变化与光照强度对光合作用强度的影晌相似
原理
光
合
速
率
A
图示
O
a
b
CO2浓度
由于CO2浓度过低’光合作用不能进行
CO2数量足够’开始进行光合作用
CO2浓度逐渐增大’光合作用逐渐加强’ （〕O2吸收量逐渐增加’此时限制光合作用的
主要因素是CO2浓度
O出现CO2饱和现象’即此时光照强度、温度等限制光合作用继续增强′ CO2浓度不
再是限制因素,增加CO2浓度,光合作用强度不再继续增强°
b点对应的CO2浓度
为CO2饱和点
@在—定范围内’ （〕O2越多’光合作用速率越快′但到A点时’即CO2到饱和时,光
合作用速率就不再增加了
Oa段
a点
ab段
分析
b点
@植物栽培时需要“正其行’通其风’, ’在栽种较为整齐的情况下’有利于通风’增加植物
（〕O2的供应
@温室内是较为密闭的空间’较容易发生CO2缺乏的情况’需要及时补充CO2,增加产量’如
使用农家肥,施用干冰’农作物、动物混合养殖等
应用
（3）温度
光合作用是在酶催化下进行的’温度直接影‖间酶的活性
原理
图示
50温度（℃）
分析
应用
49
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｜小猿手册.30矛速记高中生物知识】
（4）水分
@自由水是光合作用的原料,也是光合作用反应的溶剂’当水含量增加时’可促进光合作用的
进行’当自由水含量减少时,光合作用减弱
@缺水时,为减少水分散失’植物会关闭气孔减弱蒸腾作用,影响CO2进人叶肉细胞从而影
响暗反应的进行,光合作用减弱
原理
光
合
迷
率
／
图示
O｜
水分（湿度）
在＿定范围内’随着水分（湿度）增加’植物光合作用增强’超过＿定范围’其他因素限制光合
作用强度,增加水分不能增加光合作用强度
合理灌溉’增加植物自由水含量,促进植物打开气孔’可增强光合作用;同时注意避免水分过
多导致根部淹水,使植物进行无氧呼吸
分析
应用
（5）矿质元素
矿质元索如Mg2十是光合色素的组成成分’ N｀P等元素是光合作用所需酶或叶绿体I）NA的组
成成分,矿质元素通过影响DNA、酶、色素等的合成’会影晌光合作用
原理
光
合
速
率
／＼
图示
o｜
矿质元素
在＿定范围内’随着矿质元素增加’植物光合作用增强’超过＿定范围,其他因素限制光合作
用强度’增加矿质元素不能增加光合作用强度°
且当士壤中的矿质元素浓度过高时’植物会
因渗透失水而萎蔫
分析
应用
（6）多因子对光合作用速率影响的分析
—高光强
—中光强
—低光强
光
合
速
率
』
川
｜
｜
｜
｜
｜
｜
‖
｜
｜
｜
｜
｜
｜
光
合
速
率
光
合
速
率
阿
高CO〕浓度
中CO2浓度
低CO,浓度
3〔）
°C
2〔）
°C
l（）
°C
图示
-
O｜P
O｜P
O｜眺照强度
光照强度
温度
@P点:限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着该因子的不断加强′光合速率不
断提高
@Q点:横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子’影晌因素主要为各曲线所表示的因子
分析
应用
50
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1第九天能量之源＿光与光台作用｝
知识点三光台‖乎吸综台问题
1光合呼吸的计算
以光照强度为例,分析净光合作用、总光合作用和细胞呼吸的关系
CO2
吸收
o
C光饱和点
合
速
窒
关系曲线
~O
光照强度为0’此时只进行细胞呼吸, CO2释放量表示此时的细胞呼吸强度
光照强度增大’光合作用强度逐渐加强’ CO2的释放量逐渐减少,此段细胞呼吸强
度大于光合作用强度
光补偿点,即光合作用强度＝细胞呼吸强度
随着光照强度不断加强’光合作用强度不断加强’到C点不再加强’称C点对应的
光照强度为光饱和点
A点
AB段
B点
曲线分析
BC段
环境因素的改变会影‖问饱和点和补偿点位置的移动
植物单位叶面积单位时间光合作用（叶绿体）实际吸收的二氧化碳量,也称为
真正光合速率
植物“固定”CO2量;植物“产生”O2量;叶绿体“产生、制造或合成”葡萄糖
植物单位叶面积单位时间光合作用测得叶片吸收二氧化碳量’亦等于总光合
速率减去呼吸作用释放的二氧化碳量之差值’也称为表观光合速率
植物“吸收”CO2量或实验容器内CO2的减少量°植物“释放”O2量或实验容器
内O2的增加量;植物（叶片）“积累”葡萄糖量或植物重量（有机物）增加量
概念
总光合
速率
表述
相关概念
概念
净光合
速率
~
表述
总光合速率≡净光合速率＋呼吸速率
数呈关系
~
植物积累有机物而生长
植物不能生长’但可以生存
植物不能生长,长时间处于此状态时,将会死亡
净光合速率＞0
净光合速
率和植物
生长关系
净光合速率≡0
净光合速率＜0
2.光合呼吸日变化问题
（l）夏季植物CO2气体吸收与释放典型曲线分析
CO2的
吸收
◎
□
‖
ab
O
CO2的
释放
＾＼～上二
／‖／
时间／b
川
→
勺
▲
C
d
凌晨3时～4时’温度降低,细胞呼吸强度减弱’ CO2释放减少;
上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用;
光合作用强度小于细胞呼吸强度;
@Oa段
@b点:
@bc段
5l
~
／
／B
光补偿点
总
光
合
速
率
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｝小猿手册·30天速记高中奎翱厕恿】
@C点:上午7时左右’光合作用强度等于细胞‖乎吸强度;
@ce段:光合作用强度大于细胞呼吸强度;
@d点:温度过高’失水过多导致部分气孔关闭,出现“午休”现象;
@e点:下午6时左右’光合作用强度等于细胞呼吸强度;
oef段:光合作用强度小于细胞呼吸强度;
@fg段:太阳落山’光合作用停止’只进行细胞呼吸;
O午休现象: 由于中午气温过高’植物失水过多,为避免失水’植物关闭气孔’同时导致吸收的CO2减
少、光合作用受阻的现象°
（2）有机物产生与消耗分析
（】O2的
吸收
么鳃瓣魁｀
撰潞p;器:鞘;
器』舞§粥燕磁
蕊｛｛!P剿
剃鞋【
§ 『噬;
; !;
;;;撇;【｝棘§韩
（）
C（）们的
释放
时
@积累有机物时间段: ce段°
c点和e点时,光合作用强度与细胞呼吸强度相等’ c～e由于光照强度的
增强’光合作用强度大于细胞呼吸强度’故不断积累有机物°
@制造有机物时间段: bf段°
b点大约为早上6点’太阳升起’有光照′开始进行光合作用; f点大约为
下午6点’太阳落山,无光,停止光合作用°
@消耗有机物时间段: Og段°
＿天24小时’细胞的生命活动时刻在进行’即不停地消耗能量’故细胞
呼吸始终进行.
@＿天中有机物积累最多的时间点: e点°
白天’光合作用强度大于细胞呼吸强度’积累有机物; e点
后’随着光照的减弱,细胞呼吸强度大于光合作用强度’故e点时积累的有机物最多°
@＿昼夜有机物的净积累量表示: Sp—SM-SN°
Sp表示白天的净积累量, SM和SN表示夜晚的净消耗
量’故Sp—（SM＋SN）为＿昼夜的净积累量°
（3）密封大棚（钟罩）内CO2总虽变化典型曲线图分析
了
＝
玻
璃
罩
内
山
浓
度
~~
H
----＞
6
l0
l6
l8
24时｜U］／h
’
二
@A点:起始点’对应时间为午夜十二点°
@AC段:夜晚无光合作用’呼吸作用使密闭空间的CO2含量不断上升°
@BC段:由于凌晨温度降低’呼吸作用减弱’ CO2浓度增加减慢°
@C点:开始光合作用’由于早晨温度较低、光照较弱’光合作用小于呼吸作用’ （〕O2依然不断增加°
@D点:曲线切线斜率为0, CO2增速为0（此时CO2既不增加也不减少）’故此点光合作用等于呼吸作用°
@D［I段:白天光照强烈的时间段,光合作用大于呼吸作用’二氧化碳浓度不断减少°
@FG段:发生午休现象°
OH点之后:光照减弱’光合小于呼吸, CO2浓度增加°
@经过—天24小时后, CO2总浓度降低’说明植物积累了有机物°
52
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第十天细胞分裂
知识点-细胞增殖及细胞周期
1细胞的增殖
（1）细胞不能无限长大的原因
o细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大:细胞越大,表面积和体积的比例越小,物质运输速度’
包括营养物质的输人和代谢废物的排出越慢。
@细胞核对细胞质的控制作用限制了细胞的长大:细胞越大’细胞核的相对体积就越小’细胞核控制遗
传和代谢的能力就越弱°
（2）细胞增殖
o方式:有丝分裂、减数分裂、无丝分裂等°
@过程:包括物质准备和细胞分裂’是连续的过程°
@意义:是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础°
2.细胞周期
（l）概念:连续分裂的细胞’从＿次分裂完成时开始’到下＿次分裂完成时为止,为＿个细胞周期°
（2）条件:能连续分裂的细胞才具有细胞周期’如干细胞、根尖分生区细胞;而高度分化的细胞如叶肉
细胞、红细胞等’不具有分裂能力’不具有细胞周期’减数分裂＿般只能进行＿次,也不具有细胞
周期°
（3）组成:细胞周期包括分裂间期和分裂期,其中分裂间期时间较长、在前,分裂期时间较短、
在后°
（4）细胞周期的表示方法:细胞周期有不同表示方法’包括扇形图、折线图、饼形图等不同形式’但无论哪
种表示方法’都需要满足以下条件:细胞周期包含分裂间期和分裂期°
分裂间期历时长’分裂期历时
短’分裂间期在前,分裂期在后°
常见表示方法如下:
细
胞
数
A~
DNA
含
员—／叮］
B
旧
∩
‖
司
∩
—
∩
∩
Ⅱ
∩
a
b
c
d
0
□
＿
d
O
a
bcde时｜川
曲线阎
a→e表示＿个细胞周期
O
LZ
2C
4C
DNA相对含量
柱形｜冬｜
C组细胞处于分裂期’
B组细胞处于分裂｜间］期’
正在进行DNA复制
直线｜冬｜
扇形｝冬｜
A→B→C→A
表示＿个细胞周期
a＋b、
c＋d各表
示一个细胞周期
53
~
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｜小猿手册·30矢速记高中生物知识〖
知识点二有丝分裂
细胞有丝分裂过程为:间期→前期→中期-＋后期ˉ→末期;其中’
“前、中、后、末”四个时期合称分裂
期;细胞分裂期的分裂是个连续的过程’但被人为分成“前、中｀后、末”四个时期°
分裂期本身较分裂间期
短,但变化明显’容易研究’以植物细胞为例’分析其分裂过程:
间期
前期
［｜!期
）而期
植物细胞有丝分裂图例
末期
1.分裂间期
（1）主要变化: DNA分子的复制、有关蛋白质的合成、细胞适度的生长°
（2）间期的划分
OGl期:义称DNA复制前期’从有丝分裂开始到DNA复制前的＿段时期,此时期有物质如蛋白质、
RNA等的合成’为DNA的复制做准备°
@S期:即DNA复制期’此时期主要进行DNA的复制°
@G2期:又称DNA复制后期’是有丝分裂的准备期.
此时期有物质如蛋白质、RNA等的合成,为细胞
分裂做准备°
@分裂期也称M期’此时Gl→S→G2→M构成＿个完整的细胞周期;另有G0期细胞,也称休眠期细
胞’这些细胞可暂时脱离细胞周期’不进行增殖;但在适当刺激下可重新进人细胞周期°
细胞通过M
期-分为二时’有的可继续分裂进行周期循环,有的则转人C0期°
（3）间期染色体的变化特点:染色体复制’但不加倍°
兰—
＿条染色体包含
一条染色体
阴条染色单体
染色质丝的复‖｜j‖
将染色质纶石做染色体的复制
@在计数染色体时,为万便计数’—般把间期的染色质丝当做染色体计数°
@＿条染色体经过复制’得到两条染色单体,其DNA分子经过半保留复制得到两个完全相同的
DNA分子’所以两条染色单体具有相同的遗传信息°
实质是＿个染色质丝复制得到两个染色
质丝°
@染色体的计数通过着丝点的个数计数’故染色体复制但没有加倍;染色体加倍发生在有丝分裂后期,
着丝点分裂时’此时染色体并没有复制。
54
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」第十天细胞分裂
2.分裂期
（1）前期主要特点
o染色质逐渐变成染色体°
@细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体°
@核仁解体’核膜消失°
@染色体散乱的分布在纺锤体中央°
（2）中期主要特点
@纺锤丝牵引染色体运动’着丝点排列在赤道板上·
@染色体形态比较稳定、数目清晰’便于观察’对染色体的观察通常在中期进行°
（3）后期主要特点
@着丝点分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,
由纺锤丝牵引染色体问细胞两极运动.
@细胞两极各有＿套染色体’形态、数目完全相同’与亲代染色体也相同°
此时染色体数目加倍’但未
复制°
（4）末期主要特点
@染色体逐渐变成染色质°
@纺锤体消失’出现新的核膜、核仁’形成新的细胞核°
@赤道板的位置出现细胞板,
由中央向四周扩展’形成新的细胞壁,成为两个子细胞°
细胞板的形成和
高尔基体有关°
3.有丝分裂过程分析
（l）染色体的行为变化:如下图所示,有丝分裂的主要目的是实现染色体和DNA的复制及平均分配’因此其
染色体变化是分裂过程的核心点°
间期
前期
中期
后则｜
术则
凸
≥
｜
染色体行为↑『点:复｝｜『｜｜—散乱分布
昔丝点排列
≠
门
丝点-→进人两
↑
＝—
-
在赤道板上
分裂
细胞核
有丝分裂过程中染色体的行为变化
（2）染色体的形态变化:染色质丝较为松散’使I）NA容易解螺旋进行基因的复制和表达;因此基因的复制和
表达均在间期;进人前期后’染色体高度螺旋化’缩短变粗形成染色体′ DNA双链不能打开’不能复制
和表达°
高度螺旋化、缩想变粗｛
解螺旋’变成到｝｜丝状
｜
染色质
染色体
｜
有丝分裂过程中染色体的形态变化
（3）有丝分裂过程中的其他变化
@纺锤体的变化:前期形成’末期解体。
@核仁、核膜的变化:前期解体,末期重建,染色体、纺锤体与核膜、核仁形成和消失的时期刚好
相反°
55
~
H
∩
丛
｀
→
川
γ
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.小猿手册｀30天速记高中生物知识［
@动物和低等植物中心体的变化:
间期复制,
由＿对中心粒构成的中心体经过复制变成两对中心粒构成
的两个中心体’前期分开移向两极’末期平分进人子细胞°
@在有丝分裂过程中,各个时期始终都有同源染色体存在’但它们既不配对’也不分开°
@赤道板是＿种假想平面’不是细胞结构,在光学显微镜下看不到;细胞板是～种真实结构,在光学显
微镜下能看到,属于显微结构’出现在植物细胞有丝分裂的末期°
（4）动物和高等植物细胞有丝分裂的区别
～
子细胞的形成
纺锤体的形成
末期
对应时期
间期、前期
间期无中心体的复制’前期
两极发出纺锤丝构成纺锤体
细胞板扩展形成细胞壁分割细胞质
高等植物细胞
间期有中心体的复制’前期
中心体发出星射线形成纺锤体
细胞膜中央问内凹陷缴裂细胞
动物细胞
4有丝分裂的意义
在有丝分裂过程中’染色体复制l次’细胞分裂l次’分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中去°
子
细胞具有和亲代细胞数目、形态相同的染色体°
这保证了亲代与子代细胞间遗传的稳定性°
5.无丝分裂
（l）过程
@细胞核延长;
@核中央向内凹陷,绕裂成两个细胞核;
@整个细胞从中央凹陷;
@绩裂成两个子细胞°
（2）特点:没有出现纺锤丝和染色体的变化°
（3）实例:蛙的红细胞的无丝分裂°
｜哇的红细胞尤丝分裂示意｜冬
知识点三减数分裂和受精作用
1减数分裂的概念和拓艘
（l）概念: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’染色体和I）NA只复制＿次,而细胞连续分裂两次°
减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色
体数目和DNA数目比原始生殖细胞的减少＿半°
56
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』第十天细胞分裂｜
（2）有性生殖和无性生殖
o有性生殖:＿般指经过两性生殖细胞结合,产生合子’由合子发育成新个体的生殖方式°
如动物的精
卵结合’植物的花粉卵细胞结合°但是单性生殖也是特殊的有性生殖方式’如花药离体培养是孤雄生
殖、雄蜂由未受精的卵细胞发育而来是孤雌生殖。
有性生殖的共同特点是要经过减数分裂利基因重组’
后代具有多样性°
@无性生殖:不经过减数分裂利生殖细胞的结合’而由亲代直接产生子代的生殖方式;如动物核移植技
术、植物体细胞的组织培养°
无性繁殖进行的＿般是有丝分裂’没有基因重组’后代利亲本在遗传物质
上基本保持＿致。
而由亲代直接产生子代的生殖方式;如动物核移植技
t是有丝分裂’没有基因重组’后代利亲本在遗传物质
2.精子的形成
（l）场所:翠丸的曲细精管°
（2）过程
＝-～
ˉ
初级精母细胞
前期
巾期
减
数
第
＿
次
分
裂
巨＞
~
＼
精腺细胞
｜川期
｜
α
敏
α
α
游
→
→
→
罕
倔
阴
网
囤
撼
州
→
→
→
→
′△
＾＾拽等分裂
√…
｀
′
｀之污乡
＝
斗
′『＼
′
减
数
第
二
次
分
裂
◇
／／乡▲、≤＼
J
F
b
＾＾
胸等分裂
γ√
｀
′
e7衫
〃
／卢／｀～、、
f
飞
｀
′
｀
｀
｀
｀
l
0
‖
‖L■
幸
／
′
←
≡
｀
…
巨
●
上
川
／
≥
≡
＝＝≡
前期
｜｜｜期
‘
』
巨
川
次级精母细胞
@间期:染色体复制
@前期:同源染色体两两配对’进行联会’形成四分体’四分体中的非姐妹染色
单体之间常常发生交叉互换
（D中期:同源染色体成对排列在赤道板两侧
@后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合
@末期:细胞质分裂’形成2个子细胞’即次级精母细胞
减数第＿次分裂
简称MI
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』小猿手册.30天速记高中生物知识1
续表
@间期:通常没有间期或｜川期很短’染色体不再进行复制
@前期:染色体散乱排布于细胞中
@中期:每条染色体的着丝点都排列在赤道板上
@后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别移向细胞
两极’染色体数目短暂加倍
@末期:细胞缴裂’每个次级精母细胞形成2个子细胞’最终共形成4个子细
胞’即4个精细胞
减数第二次分裂
简称MⅡ
精细胞需要经过变形才能形成精子’变形有五个主要变化
部的主要部分;@高尔基体形成］页体;@中心体形成尾部
鞘; 6）其他部分形成原生质滴脱落
@细胞核形成精子头
@线粒体形成线粒体
精子的变形
3.卵细胞的形成
（l）场所:卵巢°
（2）过程:从本质上讲’卵细胞形成过程中’染色体的行为变化和精子形成过程完全相同’既有减数第＿次
分裂的联会、交叉互换｀分离和自由组合等现象’也有染色体数目减半的结果’保证了精子利卵细胞的
染色体数目相同°
但卵细胞需要为受精卵提供营养物质,其体积较大’所以在分裂时’主要进行不均等
分裂’除此之外,场所、产生生殖细胞数目也有所不同,过程如下图所示°
＜了丁示了
减
数
第
一
次
分
裂
群.
卵原削｜｜胞
间期
「〕‖期
‖ ｜J!0｜
→
＼之鳖≥
后｜0｜
｜
｜
初级卵′汹‖胞
第＿极体
力
第
一
ˉ
极
体
减
数
第
二
次
分
裂
→
／尸／＼～、
、
P
｀
飞
0
｀
｀
』
‖
纠
卵
田
…
◇
｜
则
′
川
‖
弓
Ⅱ
】
‖
』
｜
｜｝期
】
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‖
』
出
″
＝
心
·
』
一
·
』
厅
『
′
次级卵母纤‖胞
58
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—』第＋天细胞分裂
4精于与卵细胞的形成过程比较
精子的形成
卵细胞的形成
形成部位
精巢’即哺乳动物的翠丸
卵巢
不
同
点
过程
变形
不变形
细胞质分裂方式
均等
两次不均等’＿次均等
子细胞数
＿个精原细胞形成4个精子
＿个卵原细胞形成l个卵细胞＋3个极体
相同点
精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的＿半
受精作川
（l）概念:受精作用是指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
（2）过程:在受精作用进行时’通常是精子的头部进人卵细胞,尾部留在外面°
与此同时,卵细胞的细胞膜
会发生复杂的生理反应,以阻止其他精子再进人°精子的头部进人卵细胞后不久,精子的细胞核就与卵
细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在＿起°
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,
其中有＿半的染色体来自精子（父方）,另＿半来自卵细胞（母方）°
（3）特点:由于减数分裂形成的配子’染色体组成具有多样性’导致不同配子遗传物质的差异’加上受精过
程中卵细胞和精子结合的随机性,同＿双亲的后代必然呈现多样性。
这种多样性有利于生物在自然选
择中进化’体现了有性生殖的优越性°
（4）意义:
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°
5
6知识拓展
（1）同源染色体概念及特点
o概念:在二倍体生物细胞中’形态、结构基本相同的染色体,并在减数第一次分裂的四分体时期彼此
联会,最后分开到不同的生殖细胞即精子、卵细胞的＿对染色体’在这对染色体中＿个来自母方,另＿
个来自父方’在模式图中通常用＿黑＿白的两条大小相同的染色体表示°
@特点:除性染色体外’形态、大小基本相同;＿条来自父方’＿条来自母方’具有等位基因’含有相
同或相似的遗传信息°
@同源染色体拓展
和染色体组的关系
＿个染色体组是＿组非同源染色体’不含同源染色体
若是三倍体及其他奇数倍体生物细胞,联会时会发生紊乱’不能产生可
育的配子’则个体是不育的’如无子西瓜
和可遗传变异的关系
同源染色体联会时形成四分体’＿个四分体含l对同源染色体’ 2条染
色体’4条染色单体’ 4个I）NA分子
四分体
59
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（2）减数分裂和孟德尔遗传学
减数分裂和孟德尔遗传学、基因重组的关系
@MI后期同源染色体分离时’导致等位基因分离,这是孟德尔分离定律的原理’如下图所示
巴
→
嚼＿e
厂＞
／∑二刊
／回三］＼｜
同源染色体分离导致等位基因分离
@MI后期同源染色体分离时’非同源染色体的自由组合可导致基因重组,这是基因重组的第一种形
式’也是孟德尔自由组合定律的原理,如下图所示:
非同源染色体自山组合导致的基｜大｜重组
@MI前期的交叉互换可导致等位基因的互换,导致同源染色体上的非等位基因的重新组合’这是基因
重组的第二种形式,也是遗传学连锁交换定律的原理’如下图所示:
｜｜饿‖｜:
A
四分体
B
｜
｜制‖
A
交义互换
B
＝＝7＼＼
｜
〗
;｜
］
A
配于
B
同源染色体的非姐妹染色单体交义互换导致的基因重组
60
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第十＿天细胞的分化｀衰老｀凋亡和癌变
知识点-细胞的分化和全能性
1细胞的分化
（l）概念:在个体发育中′ 由＿个或＿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°
（2）时间:发生在生物体的整个生命进程中′但在胚胎时期达到最大限度°
（3）实质:基因的选择性表达°
@垒辩』蹦｜沁＿露陶.
全套基｜大｜
、B、（〕、D）
慰垄辩｀｜Ⅷ｀—露∩,
＼
／
／
榨
仆
＼
＼
@
细胞~
分裂
＞细胞的形态｀
结构和功能不同
受精卵
（含全套基｜川
＼
■
‖
’
）
［
入
（
、
〕
』
∧
含全套基因
（A、B｀（】、D）
基因的选择性表达示意阁
@细胞分化后’不同的细胞遗传物质DNA通过准确的半保留复制’获得完全相同的遗传信息,但转录的
差异导致mRNA种类不同’并最终导致翻译得到的蛋白质不同,蛋曰质是生命活动的主要承担者,不同
蛋白质决定了不同细胞具有不同的功能°
@管家基因:基因产物是维持细胞基本生命活动所必需的基因’在每个细胞中的表达都是—样的′如呼
吸酶基因、核糖体蛋白基因。
o奢侈基因:基因产物赋予不同细胞特异性的生理功能’在不同细胞中选择性表达’如」Ⅲ红蛋白基因在
红细胞中表达,但在胰岛B细胞中不表达°
（4）特点
@持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中’在胚胎时期达到最大限度’老年人同样进行细胞的
分化’如老年人的造血干细胞需要分化补充血细胞°
@普遍性:多细胞生物都存在细胞分化°
@稳定性:＿般来说’分化了的细胞将＿直保持分化后的状态’直至死亡°
@不可逆性:细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞’不能反向进行·
（5）结果:形成各种不同的细胞、组织和器官°
（6）意义
@是生物个体发育的基础°
@使多细胞生物体中的细胞趋向专门化′有利于提高各种生理功能的效率°
61
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」小猿手册. 30天速记高中生物知识l
（7）细胞分裂和分化的比较
项目
细胞分裂
细胞分化
细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差
异’细胞种类增多
结果
细胞数量增多、产生相同的细胞
意义
保持了亲子代间遗传性状的稳定性
保证了生物体的正常发育
联系
细胞分裂是细胞分化的基础’两者往往是相伴相随的’分化程度大’分裂能力则逐渐下降
（8）易错提醒
@分化不会改变遗传物质:细胞分化是基因的选择性表达,不会导致遗传物质改变°
已分化的细胞都含
有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质’因而都具有全能性°
@同＿个体不同类型细胞的mRNA利蛋白质不完全相同:
同＿个体的不同体细胞中核遗传物质完
全相同,但由于选择性表达的基因不同,
因而转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不完全
相同。
@并非所有干细胞都要发生分化:干细胞分裂增加细胞数目°
＿部分细胞发生分化,成为具有特定功能
的组织细胞;还有＿部分保持分裂能力,用于干细胞本身的自我更新°
2.细胞的全能性
（l）概念:已经分化的细胞’仍然具有发育成完整个体的潜能°
（2）原因:生物体的每个细胞都含有本物种全套的遗传物质·
（3）不同细胞的全能性
@植物细胞的全能性:＿般植物细胞都具有全能性’包括花粉等生殖细胞’可通过植物组织培养获得完
整个体°
@动物细胞核的全能性:动物细胞不能直接表达全能性’但可通过核移植技术实现动物细胞核的全
能性。
（4）干细胞
@概念:动物和人体内大部分细胞失去分裂能力,但仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,它们能
通过增殖和分化不断补充到体细胞中去,这些细胞即为干细胞°
62
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细胞的分化｀衰老＼凋亡和癌变｜
』第＋一天
@种类（根据发育潜能分）
具有能发育成各种组织器官的完整个体潜能的细胞,如胚胎干细胞
全能干细胞
具有分化出多种细胞组织的潜能,但失去了发育成完整个体的能力,发育潜能
受到＿定的限制’如造Ⅲ干细胞
只能向＿种类型或密切相关的两种类型细胞分化的干细胞,如上皮组织基底层
的干细胞
多能干细胞
专能干细胞
o干细胞在医学上的应用:脐Ⅲ干细胞治疗血液病;培育器官进行器官移植;神经干细胞治疗帕金森
症等°
（5）全能性易错点
@注意对全能性的表述:＿般只要具有全套遗传信息的细胞’都可以认为其“具有”全能性’但能否
“表现”出来’则要看其能否发育成完整个体°
即细胞＿般都“具有”全能性,随分化程度不同全能性
大小不同°
而要“体现”全能性则需发育成‘完整个体”才能体现°
胚胎干细胞发育成各种组织器官
（未形成个体）’不能体现细胞的全能性;植物种子发育成植株不能体现细胞的全能性’这是植物个体发
育的＿个阶段°
@尽管定义要求“已经分化的细胞”发育成完整个体是细胞的全能性,但受精卵的发育过程也算是全能
性的体现°
@＿般来说分化程度越高’细胞的全能性越低;以下比较部分细胞的全能性:全能干细胞＞多能干细
胞＞专能干细胞;受精卵＞生殖细胞＞分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞;能够增殖的细胞＞停止
增殖的细胞;植物细胞＞动物细胞°
但也有例外’卵细胞的分化程度较高,其全能性也较高,所以分化
程度高的细胞其全能性不＿定低°
@植物细胞表现全能性的条件包括;离体’一定的营养物质如维生素、无机盐等;激素’包括生长素和
细胞分裂素;及适宜的条件如无菌无毒′适宜的温度、pH等°
不是所有的植物细胞都具有全能性’如
导管细胞为死细胞、筛管细胞无细胞核,均不具有全能性°
（6）细胞分化和细胞全能性的比较
细胞全能性
细胞分化
项目
已分化的细胞依｜日含有本物种全套遗传信息
细胞内基因选择性表达
原理
@高度分化的植物细胞具有全能性
@动物已分化的体细胞全能性受限制’但细胞核
仍具有全能性
@全能性的体现要进行诱导和离体培养
@持久性;@普遍性;@稳定性;
@不可逆性
特点
63
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续表
项目
细胞分化
细胞全能性
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞群
形成新的个体
细胞分化程度有高低之分’如体细胞
＞生殖细胞＞受精卵
细胞全能性表达的难易程度不同’如受精卵＞生
殖细胞＞体细胞
大小比较
@两者的遗传物质都不发生改变
@已分化的细胞仍然保持全能性
@＿般情况下’分化程度越高’全能性越低
关系
知识点二细胞的衰老
1个体衰老与细胞衰老的关系
（l）单细胞生物:个体衰老或死亡与细胞衰老或死亡同步°
（2）多细胞生物:个体衰老与细胞衰老有密切的关系’个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程’
但未衰老的个体内也有细胞衰老°
2.衰老细胞的特↑l〔
（l）水分减少’体积变小’新陈代谢速率减慢.
（2）酶活性降低’如酪氨酸酶合成黑色素’酪氨酸酶活性降低’导致头发变白°
（3）色素逐渐积累,如老年斑形成·
（4）细胞核体积增大’核膜内折’染色质收缩、染色加深;由于染色质收缩’影响了基因的表达°
（5）细胞膜通透性改变’物质运输功能降低°
3。细胞衰老的原因
（l）自由基学说:我们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基, 自由基含有未配对电子,表现出高度
的反应活泼性°
在生命活动中’细胞不断进行各种氧化反应,在这些反应中很容易产生自由基°
此
外’辐射以及有害物质人侵也会刺激细胞产生自由基;
自由基产生后’即攻击和破坏细胞内各种执行正
常功能的生物分子,更为严重的是’当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时’产物同样是自由基°
这些新产生的自由基又会去攻击别的分子’ 由此引发雪崩式的反应,对生物膜损伤较大°
此外’
自由基
还会攻击DNA’可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,致使细胞衰老·
（2）端粒学说:每条染色体的两端都有—段特殊序列的DNA’称为端粒°
端粒DNA序列在每次细胞分裂后
会缩短＿截°
随着细胞分裂次数的增加,缩短的部分会逐渐向内延伸。
在端粒DNA序列被“截”短
后,端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤’结果使细胞活动渐趋异常’导致细胞衰老°
64
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』第十＝天细胞的分化｀衰老｀凋亡和癌变｝
知识点三细胞的凋亡禾∩坏死
1.细胞的凋亡
（l）概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程°
（2）原因:细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控’所以也常被称为细胞的编程性死亡°
（3）类型
@个体发育中细胞的编程性死亡;
@成熟个体中细胞的自然更新;
@被病原体感染的细胞的清除°
（4）意义
@保证多细胞生物体完成正常发育;
@维持内部环境的稳定;
o抵御各种外界因素的干扰°
2。细胞的坏死
（l〉概念:在种种不利因素影响下’由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡’如物理性或
化学性的损害因子及缺氧与营养不良等导致的细胞坏死°
（2）特点:坏死细胞的膜通透性增高’致使细胞肿胀’细胞器变形或肿大’最后细胞破裂°
细胞裂解要释放
出内含物’并常引起炎症反应;在愈合过程中常伴随组织器官的纤维化,形成瘫痕°
（3）细胞坏死与细胞凋亡的区别:细胞凋亡是细胞的主动死亡’对生物有利;细胞坏死是细胞的被动死亡,
对生物有害°
知识点四细胞的癌变
1概念:有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生改变’变成不受机体控制的、连续分裂的恶性增
殖细胞’这种细胞就是癌细胞。
2。机理:在外部致癌因子或内部复制错误的因素作用下’原癌基因和抑癌基因发生突变’导致正常细胞的生长
和分裂失控°
（l）原癌基因:主要负责调节细胞周期’控制细胞生长和分裂的进程°
（2）抑癌基因:主要是阻止细胞不正常的增殖°
（3）当原癌基因突变时’基因产物增多或活性增强,细胞就会过度增殖’形成肿瘤·
抑癌基因的丢失、突变
或失去功能’使激活的癌基因发挥作用而致癌。
65
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（4）癌变是多基因累积突变的结果’＿般需要至少5～6个基因突变才会发生癌变°
｜物埋化学｀病虑致癌闪于
‖‖‖‖
‖‖‖‖｜
‖‖‖‖
‖‖
‖‖‖‖
‖!
染色体突变］处突变2处突变3处突变4处
｜
@→@→0坠@→帆
｜｜i常细胞
癌纠｜胞
多基｜大｜累积突变导致癌细胞形成示意腐｜
3.三种致癌因子
@物理致癌因子:主要指辐射等物理因素’如X射线｀紫外线等;
@化学致癌因子:主要是导致癌症的化学物质,如石棉、砷化物（砒霜）、铜化物、铬化物等无机物及联苯
胺、烯环烃、亚硝胺、黄曲霉素等有机物;
@病毒致癌因子:能导致癌变的病毒,如Rous肉瘤病毒.
4癌细胞的特征
（l）适宜条件下,癌细胞能够无限增殖°
（2）形态结构发生显著变化’如成纤维细胞由扁平梭形变成球形°
（3）癌细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少′导致癌细胞容易分散和转移°
5.癌症的顶防、诊断和治疗
（l）预防措施
@尽可能避免接触致癌因子’包括物理的、化学的和病毒致癌因子。
@加强身体锻炼,增强体质’注意心理调节’保持心态健康’养成良好的生活习惯,增强机体抵抗力。
（2）诊断:病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等先进手段°
（3）治疗措施
@化疗:即化学治疗’利用药物阻止细胞分裂,让癌细胞衰老死亡°
例如DNA合成抑制剂可以抑制遗
传物质的复制,癌细胞将因不能分裂而衰老死亡°
@放疗:放射性疗法,利用X射线、
γ射线等照射杀死癌细胞°
@早期切除:早期发现癌变’在未扩散前可进行切除’阻止其扩散’达到治疗的目的°
@靶向治疗:通过单克隆抗体携带治疗药物对癌细胞进行定向杀灭’是目前最有效的治疗方式°
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必修2
第十二天遗传的墓本规律
知识点-遗传的基本概念
1实验材料的选择
（l）豌豆做遗传实验容易成功的原因
@自花传粉’闭花受粉:野生豌豆都是纯种’结果可靠’容易分析°
@有易于区分的相对性状°
@豌豆花大,容易操作°
（2）豌豆杂交的操作
@去雄:先去除未成熟的雌花的全部雄蕊°
@套袋:套上纸袋’等待雌蕊发育成熟°
@传粉:待雌蕊成熟时’采集另＿植株的花粉,撒
在去雄花的雌蕊的柱头上°
@套袋:套上纸袋’防止其他花粉污染°
（3）其他实验材料
@雌雄异花的情况不用去雄’如玉米°
@果蝇以及其他＿些遗传学常用实验材料,如小麦
见,易饲养、繁殖快、后代多°
传粉
B矮茎的花
｀高茎的花
种］
＼
～
玉米、噬菌体等做实验材料容易成功的原因:常
2.遗传学符号和基本概念
（l）符号类
F勺
Fl
符号
@
d
?
P
×
母本
父本
杂交
自交
子＿代
子二代
含义
亲本
（2）性状类
@性状僧生物体的形态特征和生理特征的总称°
@相对性状:同种生物的同＿性状的不同表现类型°
@显、隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交’ Fl显现出来的亲本性状叫显性性状’ Fl未显现出来
的亲本性状叫隐性性状°
@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。
@性状分离比:性状分离中’显性性状和隐性性状个体出现的比例;最常用的性状分离比包括:
3
:
l ;
l
;
l
;
9 ;3 :3
:
l
;
］
:
l
:
1
;
l°
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（3）基因类
等位基闪
o显性基因:决定显性性状的基因’用大写字母表示°
@隐性基因:决定隐性性状的基因’用小写字母表示°
@相同基因:同源染色体上相同位置’控制同＿性状的相同基因,如图中的A和A°
@等位基因:生物杂合子中在＿对同源染色体的同—位置上｀控制看相对性状的基因’如图中的B和
b’其遗传符合分离定律°
@非等位基因:有两种’＿种是位于非同源染色体上的基因’如图中的A和D,符合自由组合定律;还
有＿种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中的A和b’不遵循自由组合定律’而符合连锁交换
定律°
@复等位基因:在种群中,同源染色体的相同位点上’可以存在两种以上的等位基因’遗传学上把这种
等位基因称为复等位基因°
如人的ABO血型系统IA、IB、i三个基因°
其中’ IA和IB都对i为显性’
IA与IR为共显性°但是’对于每个人来说’只能有其中的两个基因·
这＿组复等位基因的不同组合,
形成了A、B、AB和O四种血型’对应关系如下: A型血;
IAi｀IAIA; B型Ⅲ:
IBi、IBIB; AB型Ⅲ:
IAIB; O型Ⅲ:
ii°
复等位基因的计算也遵循分离定律、目由组合定律和遗传平衡定律等.
（4）基因型与表现型
@基因型:与表现型有关的基因组成;在基因型的书写中’常染色体上的基因不需标明其位于常染色体
上,性染色体上的基因则需将性染色体及其上基因＿同写出,如XBY。
＿般常染色体上的基因在前,性
染色体及其上基因在后;显性基因（大写字母）在前’隐性基因（小写字母）在后; X在前’ Y在后’如
DdXBXb’若题目有具体顺序的示例’就按题目的｜｜侦序书写°
@表现型:生物个体表现出来的性状组合;在表现型的书写中,对于常染色体遗传不需要带人性别;对
于伴性遗传则既要描述性状的显隐性’又要将性别＿同带人’如白眼雄果蝇°
@表现型与基因型的关系:表现型是基因型’包括细胞核基因和细胞质基因,与环境条件共同作用的结
果°
在相同的环境条件下,基因型相同,表现型-定相同;在不同的环境中’即使基因型相同’表现型
也未必相同°
@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、dd、AABB、aabb等°
@杂合子: 由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体’如Dd、AaBB、AaBb等°
多对等位基因中有
＿对基因为杂合子,个体即为杂合子个体; XaY—般看做纯合子°
68
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』必修2第十二天遗传的基本规律｜
（5）与交配方式相关的概念及其作用
～
概念
作用
～
α）通过杂交将不同优良性状集中在同＿个体’得到新品种
@通过后代性状分离比’判断显、隐性性状
基因型不同的个体间雌雄配子的结合
杂交
@不断提高种群中纯合子的比例
@可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
自交
基因型相同的个体间雌雄配子的结合
@测定F1的基因组成
@孟德尔用于验证基因分离现象的解释
@高等动物纯合子、杂合子的鉴定
Fl与隐性纯合子相交
测交
合称互交,相对而言’正交中的父
本和母本是反交中的母本和父本
@用于判断是否是伴性遗传
@用于判断是细胞核遗传还是细胞质遗传
正交和
反交
子＿代和两个亲本的任＿个进行杂
交的方法叫做回交
加强杂种个体中某＿亲本的性状表现
回交
（6）假说-演绎法
@假说—演绎法概念:在观察和分析基础上提出问题以后′通过推理和想象提出解释问题的假说’根据
假说进行演绎推理’再通过实验检验演绎推理的结论。
如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正
确的’反之,则说明假说是错误的°
@假说-演绎法的应用
＼
实验检验
提出问题
提出假说
演绎推理
a.生物性状是由遗传因
子决定的;
b.体细胞中
遗传因子成对存在;
c。
生物体在形成配子时′
成对的遗传因子彼此分
离; d.受精时雌雄配子
的结合是随机的
Fl在形成配子时’成对的
遗传因子彼此分离,产生
两种等量配子;受精时雌
雄配子随机结合’即测交
后代会出现2种性状’
比
例接近l
:
l
为什么子＿代都是高茎
而没有矮茎?为什么子
二代中矮茎又出现了?
F2中出现3
: l的性状分
离比是偶然的吗?
进行测交
实验验证
分离
定律
若Fl产生配子时’每对遗
传因子彼此分离,不同对
的遗传因子自由组合°
F］
产生四种等虽配子;受精
时雌雄配子随机结合,则
测交后代会出现4种性
状,比例接近l
:
l
:
l
:
l
Fl产生配子时,每对遗
传因子彼此分离’不同
对的遗传因子自由组
合’这样Fl产生4种比
例相等的配子’
受精
时,雌雄配子的结合是
随机的
为什么会出现新的性状
组合?这与＿对相对性
状实验中F2的3
: l的
数量比有联系吗?
自由
组合
定律
进行测交
实验验证
69
~
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续表
＼
实验检验
提出问题
提出假说
演绎推理
如果控制白眼的基因在X
染色体上’在Y染色体上
没有等位基因;红眼雄性
果蝇与白眼雌性果蝇杂
交,雌配子为XW＿种’雄
配子为Xw、Y两种等量配
子,受精时雌雄配子随机
结合;子＿代雌性均为红
眼’雄性均为白眼
为什么白眼雄果蝇和红
眼雌果蝇杂交’ F2中白
眼性状只在雄果蝇身上
出现?
基因
位于
染色
体上
决定白眼的W基因只位
于X染色体上（基因位于
染色体上）
进行测交
实验验证
知识点二分离定律
1。一对相对性状的杂交实验
实验过程
说明
P（亲本）
高茎×矮茎
↓
高茎
↓@
高茎:矮茎
3
;
l
oP具有相对性状
@Fl全部表现为显性性状
oF2出现性状分离现象’分离比为显性:隐性≈3
:
］
Fl（子＿代）
F2（子二代）性状
比例
2。对分离现象的解释
遗传图解
高装
×
矮茎
（l）D）
（dd）
解释
P（亲代）
D生物的性状由遗传闪子决
定,体细胞中其成对存在
2）配子中遗传闪子成单存在
↓
↓
n～砾↑
（Dd）
高茎
配于
F｜（子＿代）
o减数分裂产生配子时’成对
的遗传因子彼此分离
｜@
D受精时’雌雄配子随机结合’
结合方式有4种
「2（子二代）
［
｜
l／2d
｜l／4『）d尚
｜
l／4d〔l矮｜
70
雄配≡
雌配
）
丁
儿
勺
△
／
′
］
l／2D
『
●
」
二
‖
口
＿
■
□
肚
■
〗
尸
［
）
［
斗
／
］
日
门
Ⅶ
勺
▲
／
′
｜
＿
口
间
‖
）
Ⅱ
斗
／
］
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｛必修2第＋二天遗传的墓本规律｝
3.对分离现象解释的验证:测交实验°
杂种子＿代
尚茎
Dd
／＼
隐性纯合子
矮茎
dd
×
测交
‖
｜
｜
γ
□
α
γ
配子
D
V
测交后代
Dd
｜苟茎
l
dd
矮茎
｜
测交实验的遗传图解
4分离定律的概念:在生物的体细胞中’控制同＿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人不同的配子中’随配子遗传给后代°
知识点三自由组台定律
1·两对相对性状的杂交实验
实验过程
说明
P（亲本）
黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 （子＿代）
黄色圆粒
↓@
F2（子二黄色黄色绿色绿色
代）性状:圆粒皱粒圆粒皱粒
比例:
9 :3 :3
:
l
@F2中没有新的性状’但有新的性状组合°
新性状组合
也被称为“重组类型”
@F2中黄色:绿色＝3
: 1’圆粒:皱粒＝3
:
l ’该比例
关系说明两对相对性状都遵循分离定律
@将亲本改为:纯合黄色皱粒×纯合绿色圆粒;以及正交
反交都不影响实验结果
2.对自｜｜‖组合现象的解释
（l）F｜（YyRr）产生的配子及其随机结合
｜
雄配子种类及比例
YR:vR:Yr :vr＝1
;
1
;
l
:
l
Fl产生的配子
雌配子种类及比例
YR: vR:Yr :vr＝1
;
l
:
］
:
l
（2）Fl配子的结合是随机的
@@@@
F!配子
｜
◎
回
●
●
7l
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YVRR
yyRR
『
Ⅸ
γ
己
γ
yyRr
YYRI
YyRr
YYrr
Yy汀
YyRI
yyl《r
Yyrr
VVlT
~~~
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｛小猿手册.30天速记高中生物知识］
3.对自由自l合现象解释的验证:测交实验°
杂仲于—代
黄色圆粒
YvRr
隐性纯合子
绿色彼粒
yy∏
P
×
／｜、＼
配子
YRYr
yR
yr
yr
｜
测交后代
Yyrr
yyRr
黄色皱粒
绿色圆粒
l
:
l
训交实验的遗传图解
YyRr
茧色圆粒
｜
yy∏
绿色皱粒
l
4.∩‖｜｛组介定律的概念:在生物的体细胞中’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＿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°
知识点四连锁交换定律
1连锁律和交换律概念
（1）连锁律
@概念:生殖细胞形成过程中’位于同＿染色体上的基因是连锁在
为连锁律°
00:
※ ;00;
Ⅷ2
;（
P
A
B
灰身长翅
黑身残翅
灰
｜
｝
么／
V
V
0
0;
＂／手:0
配子
A
B
～～
丝≡
｜
↓
00:
蝶;
Fl
00
A
B
灰身长翅
灰身长:
连锁基因交配示意图
@内容:在上例中由于A和B基因连锁’ a和b基因连锁’导致其】
之间不能自由组合’其Fl基因型为AaBb’但是其配子只有AB和
如下:
;0
么／
灰身
0
00
灰身长翅
起的’作为＿个单位进行传递’称
;叫
黑身残翅
」0
飞
｜
］帅
黑身残翅
日已门
黑身残翅
口;
长翅
～…
:
身长翅
×
连锁基因测交示意｝冬｜
∏b基因连锁’导致其形成配子时》在等位基因A／a与B／b
但是其配子只有AB和ab两种’且比例为l
:
l ’其子二代
雌配子
配子
AB
ab
4B
＼aBl〕
AA｜别｜3
雄配子
ab
4aBb
aabb
72
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1必修2第十二天遗传的墓本规律｝
（2）交换律
o概念:在生殖细胞形成时’＿对同源染色体上的
P
不同对等位基因之间可以发生交叉互换,称为交
换律°
@内容:如图所示,在A与B连锁’ a与b连锁的配子
情况下, AaBb个体的配子基因型原来仅有AB和ab
两种’经过交叉互换’使AaBb的个体出现了AB、
Fl
Ab、
aB｀ab四种配子°
此时配子基因型和自由组
合的结果近似,但实质不同’区分如下:
假设EeFf的两对等位基因符合自由组合定律’ AaBb测交
的两对等位基因符合连锁交换定律’其中A利B连
锁’ a和b连锁;则EeFf配子中’ EF:Ef
: eF: ef
≡l
; l
用1
; l ;而AaBb的配子’在发生交叉互换的配子
情况下’也可产成AB、Ab、
aB、ab四种配子’但
因发生交叉互换的概率较低,导致正常的AB、
ab
两种配子数量较多,而通过交叉互换得到的Ab、aB
测交
两种配子数量较少’同时因为通过交叉互换产生一后代
个Ab配子的同时’＿定会产生＿个aB的配子’所
以配子比例通常是对称的’例如连锁交换后的AaBb个体,
1
: 1
;4、5
:
l
;
l :5或10
:
l
:
l
; l0等之类的比例.
:00!
／
;00:
灰身长翅
黑身残翅
;儿上:
:帅
灰身长翅
娟0:↑蹿;
／:00:
罕长粱＼＼黑需翅
0
｜
∧
巳
00: :00:泊0; ;日0:
A
B
灰身长翅黑身残翅灰身残翅黑身长翅
其配子比例往往为: AB:Ab
; aB; ab＝4
:
2.连锁交换定律的特点:连锁和互换是生物界的普遍现象,也是造成生物多样性的重要原因之—。
—般而
言’两对等位基因相距越远,发生交换的机会越大’即交换率越高;反之,相距越近’交换率越低°
知识点五伴性遗传
1.萨顿的假说
（1）假说内容:基因是由染色体携带着从亲代传递给下＿代的.
也就是说’基因在染色体上°
（2）依据:基因利染色体行为存在着明显的平行关系°
基因行为
染色体行为
在杂交过程中保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中’保持相对稳定的形态结构
在体细胞中成对存在,＿个来自父方’—个
来自母方
在体细胞中成对存在,同源染色体＿个来自父方,＿
个来自母方
在配子中只有成对染色体中的＿条
在配子中只有成对基因中的＿个
非同源染色体在减数第＿次分裂后期自由组合
非等位基因在形成配子时自由组合
（3）方法:类比推理法°
类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同,从而推出它们的其他属性也相同的推理’简称类推、
类比°
与假说—演绎法区分:假说-演绎法是建立在假说基础之上的推理,如盂德尔发现遗传定律;而
类比推理是在已知实验结果的基础上与理论或假说建立联系,因此假说-演绎法更严谨°
73
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2.摩尔根的果蝇服色实验
（l ）实验过程
说明
实验过程
P（亲本）
红眼（?）
×白眼（3）
↓
F｜（子＿代）
红眼
雌雄↓交配
F2（子二代）性状:红眼（雌、雄）:白眼（雄）
性状分离比:
3
:
l
@F1都是红眼’ F2中红眼:白眼≡3
:
l ’符合分离
定律
@F’中所有白眼果蝇都是雄性’和性别相关联
（2）实验假说:控制白眼的基因在X染色体上°
（3）摩尔根的测交实验设计
〔］雌
红雄
P
XwX｀｀
×
XwY
↓
∧
川「~
工
＞＜
红雌
｜《｛雄
3.伴性遗传特点
（l）伴X染色体隐性遗传
@基因位置:位于X染色体上’ Y染色体上无等位基因’致病基冈为隐性基因。
@典型例子:红绿色盲、血友病°
@人类红绿色盲的基因型和表现型
…
男性
女性
XbXb
XbY
XBXB
∏
】
XlDX『〕
XBY
基因型
色盲
表现型
正常
正常（携带者）
色盲
正常
@遗传特点
子代中男性患者XbY的致病基因Xb来自母亲’又将传递给女儿
交叉遗传
＿个不患病的女性携带者XBXb’其父母和子女可能都患病
隔代遗传
设致病基因Xb的基因频率为q（0≤q≤l）,则男性患病概率XbY＝q,大
于女性患病概率XbXb≡q2
男性患者多于女性患者
女患者（X｜）Xb）的父亲和
儿子＿定患病
女患者（XbXb）的父亲利儿子基因型为XbY
74
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』必修2第十二天遗传的墓本规律｜
@典型红绿色盲系谱图
□1l三常男性
○正常女性
■忠病男性
●患病女性
（2）伴X染色体显性遗传
@基因位置:位于X染色体上’ Y染色体上无等位基因’致病基因为显性基因°
@典型例子:抗维生素D何楼病°
@抗维生素D何楼病的基因型和表现型
～～～
女性
男性
XDXd
XdXd
XDXD
XI）］
Xd》
基因型
患者
患者（症状较轻）
表现型
正常
患者
正常
@遗传特点
连续遗传
显件甚因的遗传具有世代连续性
设致病基因XD的基因频率为p（0≤p≤l）,则男性患病概率
XDY＝p’小于女性患病概率XDXD＋XDXd＝p2＋2pq
女性患者多于男性患者
男患者（XDY）的母亲和女儿基因型为XI）Xˉ
男患者（XDY）的母亲和女儿＿定患病
@典型抗维生素D何楼病系谱图
~●丁■
●丁□
□正常男性
○正常女性
■患病男性
●患病女性
囱巨盅广
（3）伴Y染色体遗传
@基因位置:位于Y染色体上,
X染色体上无等位基因。
@典型例子:男性外耳道多毛症°
o遗传特点:连续遗传;患者全部是男性’男患者的后代男性全部是患者,女性都正常°
@典型伴Y染色体遗传系谱图
□｜f常男性
女性
男性
75
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（4）X、Y染色体同源区段基因遗传
F衅阔龋厩.
Y
（Ⅱ区段）
~~~~~~~‖
的同滁区段（I区段）
XY
~~~~~~
X的非同源区段（Ⅲ区段）
X
Y
假设控制某相对性状的基因A（a）位于I区段’则有:
?XaXa ×XaYAd
?XaXa×XAYa3
↓
↓
9XaXa
XaYAd
?XAXa
XaYad
因此I区段—k的基因的遗传与性别仍有关’是伴性遗传°
4性别决定万式
＼
雄性
雌性
类型
某些鱼类、两栖类、所有哺乳动物、人类、果蝇和雌雄异
体的植物（如菠菜、大麻）等
XY型
常染色体＋XY
常染色体＋XX
ZW型
常染色体＋ZZ
常染色体＋ZⅥ
鸟类、蛾蝶类等
76
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第十三天遗传的墓本解题方法
知识点-配子法解决单对等位基因问题
1配子法原理
配子法就是根据雌雄亲本基因型推出其雌雄配子的种类和比例’再利用雌雄配子随机结合来推断子
代的基因型。
配子法推断常用的格式是交叉法或棋盘法°
这种方法是遗传学基本规律的推导基
础’所以也是解决大部分遗传题目的基本方法,对于＿些比较新的信息类题目都可以尝试配子法
解决
概
念
交叉法
棋盘法
先推理计算出父本利母本所产生的配子种类
和比例’然后分别将其产生的雄配子和雌配
子种类和比例分别写在表格的第＿行利第-
列上’将相应配子随机结合的后代基因型写
在两者交叉的方格内’并计算出概率°
最后
合并相同基因型的个体和概率,得出后代基
因型和比例
类似棋盘法的操作’先推理计算出父本和母本所产
生的配子种类和比例’然后分别将其产生的雄配子
和雌配子种类和比例分别写在雄性亲本和雌性亲本
下面,将相应配子用箭头随机结合写在两者交叉的
箭头下,并计算出概率°
最后合并相同基因型的个
体和概率’得出后代基因型和比例
操
作
Aa
脸性
Aa
ld性
P
配子
Pl
基闪型分离比
性状分离比
AA
Aa
Aa
｀--＝-一
l
2
～＝--—√—-一′
3显性
aa
］
l隐性
基因型比例:AA:Aa: aa＝l :2
:
l
2.单对等位基因的正逆推及分析
在配子法的基础上′可对常见常染色体和伴性遗传进行正逆推推理’推理结果非常简单,但深人理解和掌握
推理结论,可以加深对单基因遗传理解的深度,在解题时更加灵活的应用°
（l）常染色体正推
｜
子代表现型
全为显性
全为显性
子代基因型
亲本
组别
@
AA
AA×AA
｜
@
AA:Aa≡l
:
l
＼A×Aa
77
l／2A
∏
勺
～
／
／
］
l／2A
‖／4AA
l／4Aa
日
勺
▲
／
／
‖
l／4Aa
l／4aa
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续表
组别
亲本
子代基因型
子代表现型
o
全为显性
AA×aa
Aa
D
显性:隐性＝3
:
1
4a×Aa
4A吕Aa
: aa＝l
:2
:
‖
@
显性:隐性＝l
:
1
Aa×aa
Aa
: aa＝l
:
l
◎
全为隐性
aa×aa
aa
（2）常染色体逆推
组别
子代表现型
亲本
亲本表现型
4A×AA或AA×Aa或AA×aa
（即亲本必有＿个AA）
@
全为显性
必有＿个显性纯合子
@
显性:隐性＝3
:
l
显性杂合子（Aa）自交
＼a×Aa
@
显性:隐性＝l
:
］
测交
Aa×aa
@
全为隐性
隐性纯合子（aa）自交
aa×aa
（3）伴X染色体正推
组别
亲本
子代表现型
子代基因型
XAXA×XAY
XAXA 自XAY＝l
;
l
（D
全为显性
XAXA×XaY
@
XAXa :XAY＝l
:
l
全为显性
显性:隐性（d）＝3
:
1
（性状和性别有关）
XAXa×XA》
XAXA ;XAXa :XAY:XaY＝l
;
l
;
l
;
］
@
显性:隐性≡1
:
l
（性状和性别无关）
XAXa×XaY
（D
XAXa :XaXa :XAY:XaY＝l
:
l
:
l
;
l
显性（9）:隐性（d）≡1
: l（性
状和性别有关）
XaXa×XA）
XAXa :XaY＝l
:
l
@
@
XaXa×Xa》
全为隐性
XaXa :XaY＝l
:
］
（4）伴X染色体逆推
组别
子代表现型
亲本
亲本表现型
@
XAXA×XAY或XAXA×XaY
全为显性
雌性必然为显性纯合子
显性;隐性＝3
:
l
（且隐性个体都是d）
｜
@
XAXa×XAY
相当于显性杂合子自交
78
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遗传的基本解题方法｜
』第＋三天
续表
亲本表现型
亲本
子代表现型
组别
显性:隐性≡l
:
l
且和性别无关
XAXa×Xa》
类似于测交
@
显性:隐性＝l
:
l
且和性别有关
XaXa×XAY
测交
@
~
隐性纯合子杂交
全为隐性
XaXa×Xa｀
@
3.遗传平衡定律
遗传平衡定律也称哈迪或哈代-温伯格定律。
指＿个自然种群’在理想状态下,各等位基
因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的’即保持着基因平衡
该理想状态要满足5个条件:o种群足够大;@种群中个体间可以随机交配;@没有基因突
变;@没有迁人、迁出;@没有自然选择
概念
理想状态
的含义
@种群:指生活在＿定区域的同种生物的全部个体
@基因库:指＿个种群中全部个体所含有的全部基因
o基因频率:指在＿个种群基因库中’某个基因占全部等位基因数的比例
@基因型频率:指在一个种群中,某个基因型个体占全部个体的比例
基因频率
相关概念
2NAA＋NAa
＆
∧
Ⅶ
□
』
—
勺
～
＋
∧
∧
Ⅶ
~~
~~
‖
2（NAA＋NAα＋Naa）
2Naa＋NAa
基因频率的
计算（设A
的基因频率
为p’ a的基
因频率为q）
常染色体遗传
已
∧
旧
】
【
—
勺
全
＋
已
己
‖
~~
~
‖
2（NAA＋NAa＋Naa）
a°
2NxAxA＋NxAx＂＋NxAY
~~
γ
2（NxAxA＋NxAx.＋Nxax·）＋（NxAY＋Nx圆Y）
2Nxax＂＋NxAxα＋NxaY
伴X染色体遗传
~~
α
2（Nx凰x°＋NxAx‘＋NxAxA）＋（Nx副Y＋NxAY）
设某种群A的基因频率为p, a的基因频率为q’则用棋盘法推导该种群自由交配后代如下
遗传平衡定
律的推导
｜
｜
可知AA的基因型频率为p2
’ aa的基因型频率为q2’Aa的基因型频率为2pq
79
配子
雄性
A（p）
a（q）
雌性
A（p）
AA（p2）
Aa（pq）
a（q）
Aa（pq）
＼
‖
／
】
α
′
‖
｀
α
已
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续表
设某种群含＿对等位基因A、
a’ A的基因频率为p’ a的基因频率为q,在理想条件下,根
据遗传平衡定律’ Fl中AA的基因型频率为p2’ Aa的基因型频率为2pq’ aa的基因型频率
为q2 ’则Fl中A和a的基因频率分别为:
@Fl中A基因频率p＝p2＋2pq×l／2≡p2＋pq＝p（p＋q）＝［）＝亲代A的基因频率
@Fl中a基因频率q＝q2＋2pq×l／2＝q2＋pq＝q（p＋q）＝q＝亲代a的基因频率
可知此代的基因频率与亲本相比不变’在符合理想条件,可自由交配的情况下,可知F2的
基因型频率和Fl＿致,以此类推,其后所有后代种群’在理想条件下,其基因频率和基因
型频率保持不变
基因频率和
基因型频率
保持不变
的原因
知识点二分解组台法解决多对等｛寸墓田问题
1分解组合法基本原理
分离定律是自由组合定律的基础,
自由组合是多个分离定律的结合’可以将自由组合的多对等
位基因分解为多个分离问题,再进行组合计算
原理
首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题’在独立遗传的情况下′有几对基因就可
分解为几个分离定律问题’如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律:Aa×Aa; Bl）×bb,然后
使用‘乘法原理”和‘加法原理”根据题目要求的实际情况进行重组
思路
公式
）
］
〕
（
×
）
］
］
（~~
］
●
●
〕
导
●
〕
’
有子叶黄色／绿色（用A、a表示）,粒型圆粒／皱粒（用B、b表示）两对等位
基因,当黄色圆粒的双杂合亲本AaBb自交时’其Aa自交后代的性状分离
比为黄色:绿色≡3
:
l ;其Bb自交后代的性状分离比为圆粒:皱粒＝3
:
l ;其后代可看成（3黄色; l绿色）×（3圆粒: 1皱粒）,利用乘法原理’黄
色圆粒≡3份×3份≡9份,黄色皱粒≡3份×l份≡3份;绿色圆粒＝l份×3
份＝3份,绿色皱粒＝l份×l份＝l份
9
: 3 :3
;
l
的分解组合
原理
应用
公式
（3
: l）×（2
: l）＝6
: 3 :2
:
］
致死时的
分解组合
假设AaBb符合自由组合定律’但是BB会纯合致死,则AaBb自交后代性状
分离比为: Aa自交后代为（3
:
l）
; Bl）自交后代为（2
:
l
’ BB致死）,综合
比例有上述公式
原理
｜
80
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』第＋三天
遗传的墓本解题方法｜
续表
AaBb自交后代中
AABB＝l／4×l／4＝l／l6
AaBB＝l／2×l／4＝1／8
AABb＝1／4×1／2＝l／8
以此类推
公式
基因型的
分解组合
应用
AA来自Aa的自交’其概率占Aa自交后代的l／4’同理BB占Bb自交后代
的l／4’两对等位基因自由组合’有以上公式
原理
公式
含n对等位基因的个体所产生配子种类数有2n种
配子种类和
结合方式
4a的配子种类有两种’ Bb的配子种类有两种’两对等位基因自由组合’则
4aBb产生配子种类为2×2＝4种,以此类推
原理
2.9 :3 :3
: 1变形总结
Fl （AaBb）测交
后代比例
F1（AaBb）自
交后代比例
原因分析
当双显性基因同时出现时为＿种表现型其余的基因型为另＿种表现型
9AB
3Abb＋3aaB＋laabb
-:
｀
9
7
］
■
●
~
了
′
●
■
’
存在aa（或bb）时表现为同＿种性状,其余正常表现
9AB
3Abb
3aaB＋1aabb
9AB
3aaB
3Abb＋laabb
≡一~←一~＿二一或-;一ˉ-ˉ→—≡
9
3
4
勺
叁
●
■
●
■
】
Ⅱ
当
】
】
几
9＄3
目4
单显性表现为同＿种性状,其余正常表现
9AB
3Abb＋3aaB
1aabb
一8＿·一
9
6
l
］
∑
■
●
］
］
β
●
●
’
有显性基因就表现为同—种性状,其余表现另＿种性状
9AB＋3Abb＋3aaB
1aabb
厂:-
l5
l
｜
］
■
■
］
］
●
甲
日
］
双显性和＿种单显性表现为同—种性状,其余正常表现
9AB＋3aaB
3Abb
laabb或
～-o～一:-
12
3
l
］
］
勺
▲
］
勺
、
＝
司
些
Ⅱ
laabb
-
］
№
」
一
八
〕
＋
ˉ
γ
Ⅲ
β
八
∩
凹
／
肛
一
司
〕
〗
α
α
气
〕
8l
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｜小猿手册,30天速记高中生物知识1
续表
F｜（AaBb）自
交后代比例
Fl （AaBl））测交
后代比例
原因分析
双显性、双隐性和＿种单显性表现为同＿种性状,另～种单显性表
现为另＿种性状
9AB＋3aaB
＋｜aabl）
3Abb
9AB＋3Abb＋laabb
3aaB
／:-了或｀
—ˉ
≡
′ :←-
l3
13
3
］
〕
］
］
■
■
〕
9 ; 3 :3 : l变形类题依｜日符合9 :3 :3
: l变形的基本规律’ ’无论是9 :6:
l
、9 :7、9
:
3 :4等等各种变形形式,找到变形后基因和性状的对应关系′再通过自由组合定律的基
本解法进行运算即可
说明
知识点三伴性遗传推断
遗传方式的无中生有为隐性’隐性遗传看女病’父子无病非伴性;
判断口诀有中生无为显性’显性遗传看男病’母女无病非伴性°
O基因填充:先根据亲代表现型写出能确定的基因’如常染色体显性性状的基因型可用A-
表示,伴X染色体显性性状的基因型可用XAX—、XAY表示’隐性性状的基因型则可直接
写出: aa、XaXa、XaY
@隐性突破:如果子代中有隐性个体存在’它往往是顺推及逆推过程中的突破口’因为隐
性个体是纯合子（aa、XaX‘或XaY）′因此’如果隐性个体是纯合子（aa、XaXa）’则亲代基
因型中必然都有＿个a或Xa基因（逆推）,其子代基因型中也必然有个a或Xa（｜｜顶推）’如
果隐性个体是XaY,则其母方基因型必然有＿个Xa’然后再根据亲代的表现型作进＿步的
推断
概率计算中,多数涉及多对等位基因’包括常染色体和伴性遗传的计算’但是只需要掌握
练习的计算技巧’也就是加法原理和乘法原理’再进行推导和计算即可
基因型判断
概率的计算
82
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第十四天墓因的本质
知识点-DNA星主要的遗传物质实验
1遗传物质
（1）概念:亲代与子代之｜司传递遗传信息的物质°
（2）作为遗传物质必须具备的4个条件
@在生长和繁殖的过程中,能够精确地复制自己’使前后代具有—定的连续性°
@蛋白质是生命活动的主要承担者’遗传物质要能够指导蛋白质的合成,从而控制生物的性状和新陈代
谢的过程°
@具有贮存大量遗传信息的潜在能力’保持生物的多样性°
@结构具有相对的稳定性’但特殊情况下又能发生改变’而且突变以后还能继续复制,并遗传给后代°
（3）遗传物质的发现历程
大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质
20世纪2（）年代
对遗传物质
的早期推测
人们认识到DNA是由许多脱氧核昔酸聚合而成的生物大分子,但对
DNA结构了解不清晰’蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位
20世纪30年代
肺炎双球菌转化实验:包括格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验’证明
DNA是遗传物质
遗传物
质的确定
T2噬菌体侵染细菌的实验:赫尔希、蔡斯完成,证明DNA是遗传物质
烟草花叶病毒的侵染实验:证明RNA是遗传物质
2。肺炎汉球菌的转化实验
（l ）格里菲思的体内转化实验
表面没有多糖的荚膜’在培养基上形成的菌落表面粗糙,无毒
R型
肺炎双球菌
实验材料
表面有多糖的荚膜在培养基上形成的菌落表面光滑,有毒,可导致
小鼠患败Ⅲ病死亡’或使人得肺炎
S型
a.R型活细菌注射小鼠,小鼠不死亡
hS型活细菌注射小鼠’小鼠死亡
c。加热杀死的S型细菌注射小鼠,小鼠不死亡
d.R型活细菌和加热杀死的S型细菌注射小鼠’小鼠死亡’且从小鼠体内分离得到S型活
细菌
实验过程
83
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｛
30天速记高中生物知识
续表
@实验a组、b组形成对照’说明R型活细菌无毒性』S型活细菌有毒性
@实验b组、c组形成对照’说明加热杀死的S型细菌无毒性
O实验a组、c组、d组形成对照’说明无毒性的R型活细菌在与加热杀死的S型细菌混
合后’转化为有毒性的S型活细菌,且这种性状的转化是可以遗传的
实验分析
加热杀死的S型细菌中有转化因子°
但格里菲思不是遗传学家而是＿名医生’其研究对
象是肺炎’所以此实验未继续进行’也未得到任何和DNA有关的结论
实验结论
（2）艾弗里的体外转化实验
对S型细菌中的物质进行提纯和鉴定’分别将S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质加人
到培养了R型细菌的培养基中’发现只有加人S型细菌的DNA’R型细菌才能转化为S型
细菌, S型细菌的I）NA加人DNA酶后不能使R型活细菌发生转化
实验过程
实验结论
S型细菌内的“转化因子”是DNA,即DNA是遗传物质
（3）知识拓展—肺炎双球菌转化实验的实质和分析
@转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎双球菌转化实验是S型细菌的DNA片段整合到R型
细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息’即发生了基因重组’这里指的是广义的基因
重组·
@转化的只是少部分R型细菌:由于转化受到DNA的纯度两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素
的影响’因此转化过程中并不是所有的R型细菌都转化成S型细菌’而只是小部分R型细菌转化成S型
细菌°
所以培养基上或小鼠体内的大部分细菌依然是R型菌°
O在加热杀死的S型细菌中’ DNA和蛋臼质均变性’但蛋日质变性’空间结构破坏,导致的失活不能恢
复,细胞因此而死亡;而DNA变性时,双链之间的氢键断裂,双螺旋解开’缓慢冷却时,其氢键可重新
连接’空间结构恢复,携带的遗传信息不受破坏。
3.噬菌体侵染细菌的实验
（l）实验者:赫尔希、蔡斯°
（2）实验材料: T2噬菌体和大肠杆菌。
@T2噬菌体的结构特点:仅由蛋白质外壳和遗传物质DNA构成°
~
头部
DNA,组成元素:C、H、O、N、P
蛋门质,组成冗索:C、H、O、N、S等
尾部
r2噬菌体结构
84
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』第＋四天墓因的本质｜
@T2噬菌体的代谢特点:只能寄生于大肠杆菌活细胞中生存°
oT2噬菌体的增殖特点:在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分,
DNA复制模板来自自身遗传物质’复制利表达的原料、工具均来自宿主细胞°
（3）实验方法:同位素标记法’该实验中用35S、32p分别标记蛋白质和DNA°
（4）实验步骤及结果和结论
其
分别用含32p和35S的培养基培养大肠杆菌
万法
标记大
肠杆菌
第＿步
分别获得含32p和35S的大肠杆菌
结果
分别用含32p和35S的大肠杆菌培养噬菌体
万法
标记噬
菌体
第二步
分别获得含32p标记了DNA的噬菌体和含35S标记了蛋白质的噬菌体
结果
分别用含32p标记了DNA的噬菌体和含35S标记了蛋白质外壳的噬菌
体侵染未被标记的大肠杆菌
保温侵染
让噬菌
体侵染
细菌
搅拌器搅拌
使吸附于细菌上的噬菌体外壳与细菌分离
第三步
让上清液中析出重量较轻的噬菌体外壳,而沉淀物中留下被感染的大
肠杆菌
离心
用35S标
记的噬菌
体侵染时
@上清液（蛋白质外壳）放射性很高
@沉淀物（细菌）放射性很低
@新形成的噬菌体未检测到放射性
结果
检测
第四步
用32P标
记的噬菌
体侵染时
@上清液放射性很低
@沉淀物放射性很高
@新形成的噬菌体检测到放射性
o噬菌体侵染细菌时DNA进人细菌细胞内,而蛋白质外壳留在外面
@子代噬菌体的各种性状是通过亲代I）NA遗传的, DNA才是真正的遗传物质,即
DNA是噬菌体的遗传物质
结论
）
唾
｜
岭
厂
｀
含押S的细
菌培养基
＋
大肠杆菌
＋
含J2P的细
菌培养基
嚼
｜混合培迄结果
」搅拌鹤心
厂l丙清液放
｜瓣责蠕礁懒“
射性｜闭
含］5S的
大肠杆菌
｜』、S标记的噬菌体
＋
广大肠杆菌
＋
｜〕2P标记的噬甫体
j、S标记的
噬菌体
〕2P标!Ll的
‖箍菌体
图示
P＋
含》～P的
大肠杆菌
（5）异常结果分析
O用35S标记的噬菌体’沉淀物中有放射性的原因: 由干搅拌不充分’有少量含35S的噬菌体吸附在细菌
表面,随细菌离心到沉淀物中°
85
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｛小猿手册′30天速记高中生物知识l
@用32P标记的噬菌体’ 」二清液中含放射性的原因:
a.保温时间过短,有＿部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内’经离心后分布于上清液中,上清液中
出现放射性°
b。保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代’经离心后分布于上清液’也会使上清液中出现
放射性°
4.RNA是遗传物质的实验
（1）实验材料:烟草花叶病毒和烟草’烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成°
（2）过程及结果
固—↑＂
镶蜒冒互＂铡艘＂
:耻—蹦·
烟草
烟草花叶病毒
（3）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°
5。生物的遗传物质
生物类型
核酸种类
遗传物质
实例
直核生物
玉米、小麦、人
有细胞结构的生物
0NA和RNA
I）NA
乳酸菌｀蓝藻
原核生物
噬菌体
［）NA病毒
■NA
0NA
无细胞结构的生物
烟草花叶病毒
RNA病毒
RNA
RNA
知识点二墓因的本质及复制
1.某因的本质:基因是有遗传效应的DNA片段°
（l）遗传信息蕴藏在4种碱基的排列‖顶序之中’这里所谓的遗传信息指的是叮以通
过转录和翻译合成蛋白质并决定生物性状的DNA序列。
（2）染色体由DNA和蛋白质构成:＿个DNA上有许多个基因°
但I）NA不都是基
因,如基因和基因之间的片段不具有遗传效应’因此构成基因的碱基数小于
DNA分子的总碱基数°
（3）基因与染色体的关系:基因在染色体上呈线性排列’如右图所示°
黄身
白眼
红宝石眼
截翅
朱红眼
深红眼
棒眼
短硬毛
l基闽
2染色体
］
~
~
2. I）NA分子复制的过程
（1）概念:以亲代DNA为模板’合成子代DNA的过程°
（2）时间:有丝分裂间期和减数第＿次分裂前的间期°
（3）场所:具有I）NA的地方’往往都可以进行I）NA的复制’包括:真核细胞的细胞核、线粒体、叶绿体;原
核细胞的拟核、质粒; DNA病毒的宿主细胞内°
86
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」第十四天墓因的本质｝
（4）条件
@模板: DNA分子的两条链;
@原料:细胞中4种游离的脱氧核昔酸;
o能量:由ATP供能;
@酶:解旋酶、DNA聚合酶等°
（5〉过程
｜蕊翼麓瞬;
［o结果;把两条螺旋的双链解开
「o模板:解开后的两条母链
｜播鹅蔑i.
螺旋:每＿条新链与其对应的模板
链盘绕成双螺旋结构
DNA复制过程
（6）方式:半保留复制°
（7）特点:边解旋边复制°
（8）结果:形成两条完全相同、和亲本也相同的DNA分子。
（9）意义:使遗传信息从亲代传给子代,保持了遗传信息的连续性°
（10）能够保证复制准确性的原因
@DNA分子独特的双螺旋结构’为复制提供了精确的模板。
@通过碱基互补配对保证了复制的准确进行°
（ll）DNA复制知识拓展
@引物: DNA聚合酶不能从头开始复制’只能将核荷酸连在＿个现有的核荷酸链上’
o弓｜物: DNA聚合酶不能从头开始复制,只能将核昔酸连在＿个现有的核荷酸链上’形成磷酸二酣
键,因此DNA在复制时’子链需要＿小段引物作为起始点,才能开始复制’体内I）NA复制的引物来自
RNA聚合酶以DNA为模板合成的＿小段RNA序列’体外DNA复制即PCR技术的引物来目人工合成的
DNA片段°
@复制的方向问题: DNA聚合酶在复制时’只能从5′端往3′端方问复制’而DNA分子的两条链是反向
平行的’因此在复制时,＿条链是连续复制的,∏另＿条链需要打开＿段,反向复制＿段,导致复制过
程不连续°
~
∏
气
≡
］
DNA的复制叉结构
87
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｛小猿手册.30天速记高中生物知识｝
3。I）NA半保留复制的实验证据
（l）方法:密度梯度离心技术·
（2）原理:含l5N的双链DNA密度大!含l4N的双链DNA密度小’＿条链含l4N、
分子密度居中°
（3）实验假设: DNA以半保留的方式复制’而非全保留复制或混合复制·
（4）实验预期:离心之后应出现3种DNA带°
@重带:密度最大’为两条链都是l5N标记的亲代双链DNA°
@中带:密度居中’＿条链为l4N标记、另＿条链为l5N标记的子代双链DNA°
＿条链含l5N的双链DNA
@轻带:密度最小’两条链都为l4N标记的子代双链I）NA°
（5）实验结果
@亲代DNA取出离心’全部都是重带;
@子＿代DNA取出离心’全部都是中带;
@子二代DNA取出离心′＿半为中带、＿半为轻带°
（6）实验结论: DNA的复制方式是半保留复制°
‖
含｜5N-DNA的细菌
｜霹蕊
第＿代
｜麓聪
→＼
第二代
半保田复制的实验证据
88
~
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第十五天墓因的表达
知识点—墓因控制蛋白质的台成
1遗传信息的转录
（1）概念:在细胞核中’以DNA的＿条链为模板合成RNA的过程称为转录°
（2）主要场所:细胞核;原核细胞的细胞质和真核细胞的线粒体、叶绿体中也可发生转录°
（3）模板: DNA的＿条链’也被称为模板链与之互补的另＿条链称为非模板链某＿个基因的模板链是固
定的°
（4）原料:四种游离的核糖核昔酸。
（5）转录的过程
pNA转录过程示意｜冬｜
@解旋:双链打开,暴露出碱基;此过程通过RNA聚合酶完成’无需解旋酶’ RNA聚合酶具有解旋
活性°
@配对:以解开的模板链为模板’以游离的4种核糖核昔酸为原料’按照碱基互补配对原则进行碱基配
对’形成氢键°
其配对方式和DNA复制略有差异’ DNA复制过程配对方式为A-T、T-A、C—G、
G-C,转录过程配对方式为A-U｀T＿A、C～G、G—C°
@连接:在RNA聚合酶的作用下’将新结合的核糖核昔酸连接到正在合成的mRNA分子上’形成
3′
, 5′＿磷酸二醋键°
@释放:合成的mRNA从DNA上释放; DNA双链恢复成双螺旋结构°
（6）转录的结果:获得了＿条和模板链序列互补,和非模板链序列基本相同的mRNA分子,遗传信息转移到
了mRNA上°
（7）特点:边解旋边转录。
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‖小猿手册｀30矢速记高中生物知识〖
2.遗传信息的翻译
（l）密码子
@意义:将mRNA中的碱基序列转化为蛋白质中的氨基酸序列°
@实质:mRNA上每3个相邻的碱基决定＿个氨基酸’每3个这样的碱基又称为＿个密码子,其相互对
应的关系可编制成密码子表°
o数目:密码子总共有43＝64个,除终止密码子外’＿个密
码子只对应＿个氨基酸;但＿个氨基酸可对应—个或多个密
码子,此规律称为密码子的简并性′可在—定程度上减少基
因突变对性状的影晌°
@有两类特殊密码子:起始密码子为翻译起点,包括:
A［］G｀GUG’有对应氨基酸;终止密码子为翻译终点’包
括: UAA、UCA、UAG’无对应氨基酸。
（2）tRNA与反密码子
@功能:运输氨基酸的工具°
@结构: tRNA是唯＿具有空间结构的RNA分子’通过内部氢键
的部位
形成三叶草结构;其上端携带氨基酸;下端具有三个特殊序列
-丁＿
反密码子
的碱基,构成反密码子’可以识别密码子’其结构如图所示°
tRNA的结构示意图
o种类: tRNA的种类等于反密码子的种类’有6l种,原因是终止密码子无对应氨基酸’也就没有对应
反密码子和tRNA·
（3）翻译的概念:游离在细胞质的各种氨基酸’以mRNA为模板合成具有＿定氨基酸顺序的蛋白质,这＿过
程称为翻译°
（4）翻译的场所和条件
@场所:细胞质的核糖体上°
@模板:mRNA。
@工具:
tRNA°
@原料: 20种氨基酸°
@产物:具有＿定氨基酸｜｜｜页序的多肋链／蛋白质°
（5）翻译的过程
（蹦＂∩日∩∩日∩白间∩∩∩∩∩问日
日叫∩∩日∩白问∩∩∩∩∩叫
（岂≥）
（≤＝）
、＼·
~＼
（翻
核糖体移‘）」方｜『】｜
∩问∩∩∩∩∩‖‖
日∩日∩∩】∩∩间∩∩∩∩∩卯
（≤＝）
-《≤」＝）
翻译过程示意图
O起始:mRNA与核糖体结合’核糖体内可以容纳两个tRNA的结合位点’称为l位点和2位点’在起始
时l位点为起始密码子°
90
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』第＋五天基因的表达｀
@运输: tRNA携带氨基酸置于特定位置’每个tRNA的反密码子和密码子对应’携带相应的氨基酸,如
l位点为起始密码子AUC’其tRNA的反密码子为UAC,携带的氨基酸为甲硫氨酸, 2位点的密码子为
CAC’其tRNA的反密码子为GUG,携带的氨基酸为组氨酸.
o延伸:位点1上的tRNA携带的氨基酸与位点2上的氨基酸通过脱水缩合形成肋键而连接’形成二肮。
@延伸:核糖体沿mRNA移动’读取下＿个密码子’位点2变成位点l ’位点2空出’结合新的tRNA并
重复以上步骤’按照密码子的对应｜｜顶序合成多肮°
@终止:当核糖体到达mRNA上的终止密码子时,合成终止·
@脱离:肮链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋
白质。
（6）翻译过程知识拓展
@核糖体数量:一个mRNA可同时结合多个核糖体’形成多聚核
lT｝
糖体°
@目的意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质°
@万向:多肋链的合成过程从短往长’右图中所有核糖体的移动
方向均为从左往右°
@结果:图示中4个核糖体合成的4条多肋链因为模板mRNA相同
而相同;但合成的仅是多肋链要形成蛋白质往往还需要运送至内质网
正在合成的多肋链
高尔基体等结构中进＿步加工
知识点二墓因对性状的控制
1中心法则
（l）概念:指遗传信息传递的＿般规律’如下图所示
质
｛
佐
蛋
翻—
译
∧
Ⅳ
←
℃
皿
户
~
~
炉
≈
岔
｀
复
制
＞
＝
＿
＿
…
录
除
啡
—
—
』
）
刮
基
（
∧
Ⅳ
○
‖
市
复
实线表示先提出’虚线表示后补允
中心法则示意图
（2）不同生物的中心法则
G
＼ˉ／
细胞生物及噬菌体等DNA病毒
的中心法则
A——RNA壁←蛋白质（性状）
转录
复
制
烟草花叶病毒等大部分l｛NA病
毒的中心法则
@A堡＝赣…搬）
复
制
@鲤酗唾鳞·…
RNA遵＝;
HIV等逆转录病毒的中心法则
高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径’但具体到不
0
同细胞情况不尽相同’如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细
胞中三条途径都有;但叶肉细胞等高度分化的细胞无I）NA复制
途径,只有转录利翻译两条途径;哺乳动物成熟的红细胞无遗
传信息传递
不同细胞的中心法则
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2′基闪控制性状的途径
｜
机理
基因通过控制蛋日质结构直接控制生物体的性状
镰刀型细胞贫Ⅲ症、襄性纤维病的病因
基因通过控制酶的合成控制细胞代谢’从而间接控制生物性状
白化病、豌豆的粒形
直接途径
实例
机理
间接途径
实例
3。基因与性状的对应关系
（1）＿般而言,＿个基因决定＿种性状;但生物体的＿种性状有时受多个基因的影‖问′如玉米叶绿素的形成
至少与50多个不同基因有关;有些基因可影响多种性状°
（2）控制生物性状的基因除了细胞核基因’还有细胞质基因;细胞质基因的遗传不符合孟德尔遗传定律’而
遵循母系遗传的特点°
（3）生物的性状是基因和环境共同作用的结果°
基因型相同’表现型可能不同;基因型不同’表现型可能
相同°
（4）基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在看复杂的相互作用’这种相互作用形成了＿个错综
复杂的网络,精确地调控看生物体的性状.
92
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第十六天可遗传变异
知识点-墓因突变
1概念:由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失’而引起的基因结构的改变°
2.时间:主要发生在有丝分裂间期或减数第＿次分裂前的间期°
3.诱发因素
（l）外在因素
O物理因素:紫外线、x射线及其他辐射°
@化学因素:亚硝酸、碱基类似物等°
@生物因素:某些病毒的遗传物质°
（2）内部因素: DNA分子复制偶尔发生错误、I）NA碱基组成发生改变。
4特点
（l）普遍性:＿切生物都可以发生,包括RNA病毒°
（2）随机性:生物个体发育任何时期和部位°
（3）低频性:
自然状态下’突变频率很低°
虽然频率很低’但由于每个个体含有大量基因’每个种群又含有
大量个体,因此每代还是有大量的基因突变积累.
（4）不定问性:＿个基因可以向不同万向发生突变’产生＿个以上的等位基因°
基因突变的方向和环境没有
明确的因果关系°
（5）多害少利性:可能破坏生物体与现有环境的协调关系°
5.意义
（1）新基因产生的唯＿途径
（2〉生物变异的根本来源。
（3）生物进化的原始材料°
6.实例:镰刀型细胞贫血症。
（l）症状:红细胞呈镰刀形’运输氧气的能力降低’易破裂′造成溶Ⅲ性贫Ⅲ’严重时导致死亡°
（2）直接原因:红细胞的Ⅲ红蛋白分子上—个氨基酸发生改变’由正常的谷氨酸变成了颤氨酸°
（3）根本原因:基因突变’即基因中的—个碱基对发生替换°
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7。基冈突变的种类
（l）按突变性状分
@显性突变:指隐性基因突变为显性基因,如a突变为A’该突变＿旦发生即可表现出相应性状°
@隐性突变:指显性基因突变为隐性基因’如A突变为a’突变性状＿且在生物个体中表现出来,该性
状即可稳定遗传°
（2）按DNA的分子结构变化分:碱基对替换、增添、缺失°
其影响程度如下表所示:
类型
影响程度
对氨基酸的影响（不考虑终止密码子）
替换
小
只改变l个或不改变氨基酸
插人位置前不影响’影响插人位置后的序列
插人数目为3或3的倍数时,影响可能变小
增添
大
缺失位置前不影响’影响缺失位置后的序列
缺失数目为3或3的倍数时,影响可能变小
缺失
大
（3）按突变基因在生物体内的位置分:体细胞突变生殖细胞突变°
基因突变若发生在生殖细胞中’当代不
表现’但可能遵循遗传规律传递给后代°
若发生在体细胞中’当代会表现’但＿般不能遗传;有些植物
的体细胞发生基因突变’可通过无性繁殖传递给后代°
（4）按突变后对生物性状的影晌分:有利突变、中性突变和有害突变°
基因突变的有害和有利不是绝对的’
要看环境的选择作用。
（5）按突变原因分:
自然突变和人工诱变°
8。基因突变术;｜起生物性状改变的∏I能原因
（l）突变发生在基因的非编码区域.
（2）根据密码子的简并性,有可能翻译出相同的氨基酸°
（3）某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类’但并不影响蛋白质的功能°
（4）由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因°
（5）由于环境因素导致的性状未改变.
9.易错提醒
（l）基因突变不改变染色体上基因的数量’只改变基因的结构’即由A→a或a—→A′而A、a的本质区别是它
们的基因分子结构有所不同’即基因中脱氧核昔酸种类、数量｀排列顺序发生了—定的改变°
能够改变
基因数量的是染色体结构的变异°
ˉ
94
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1第＋六天可遗传变异｜
（2）基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中,即具有分裂能力的细胞,已高度分化的失去分裂能
力的细胞因其不发生DNA复制’故不容易发生基因突变°
所以细胞发生基因突变的概率为:生殖细胞
＞体细胞’分裂旺盛的细胞＞停止分裂的细胞°
（3）无丝分裂｀原核生物的二分裂及病毒DNA或RNA复制时均可发生基因突变°
（4）基因突变＿定是可遗传变异’因为遗传物质改变了;但基因突变产生的新基因新性状不＿定传递给后
代,若发生在体细胞中’＿般不会传递给子代′而发生在配子中可以°
（5）基因突变发生时,生物性状不—定改变°
知识点二墓田重组
1。概念: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’此概念为狭义上的基因重组,也
是＿般题目所提及的基因重组°
2.类型及发生时间
（l）同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换’导致同源染色体上的非等位基因发生基因重组’时期为M
I前期,即四分体时期°
（2）同源染色体分离时’非同源染色体之间自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因发生基因重组,时
期为MI后期°
哪
露
非姐妹染色单体
非同源染色体目
之间交叉互换
由组合
两种基｜天｜重组示意图
3.意义
（1）形成生物多样性的重要原因°
（2）生物变异的来源之＿,有利于生物进化.
4.易错提醒
（l）染色体互换不等于基因重组:如果交叉互换发生在同源染色体之｜司的相同位置是基因重组;如果发生在
非同源染色体之间叫易位,属于染色体结构变异°
（2）精卵结合并没有发生基因重组:狭义基因重组的两种情况均发生在减数分裂过程中’精卵的随机结合中
没有基因重组,只有配子的随机结合°
（3）基因重组在人工操作下也可以实现’如基因工程｀肺炎双球菌转化中都发生了基因重组’通常被认为是
广义的基因重组°
95——
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知识点三染色体变异
1染色体结构的变异
（l）类型
变异类型
具体变化
举例
结果
缺失
缺失某—片段
猫叫综合征
染色体上的基因数
重复
增加某＿片段
果蝇的棒状眼
染色体结
构变异
目或排列顺序改
变’从而导致性状
变异
夜来香经常发生、
人慢性粒细胞白血病
易位
某＿片段移接到另＿条非同源染色体上
倒位
某-片段位置颠倒
（2）特点
@没有产生新基因°
@光学显微镜下可见°
（3）染色体结构变异的联会特征
（‖
鲁—∩ˉh癸‖‖且一,
墨
＝＝可厂,
.
「
b
缺尖、重复
易位
倒位
（4）易位和交叉互换的比较
染色体易位
交叉互换
项目
｝
—‖8
∏
■
巴
』
图解
‖
■
位置
发生于非同源染色体之间
发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
区
别
原理
染色体结构变异
基因重组
观察
叮在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
96
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』第十六天可遗传变异｜
2.染色体数‖」的变异
（l）类型
@细胞内个别染色体的增加或减少′如21三体综合征°
@细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少’如三倍体无子西瓜°
（2）染色体组
o概念:细胞中的一组非同源染色体’在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生
长、发育、遗传和变异’这样的＿组染色体叫做＿个染色体组°
Ⅳ
Ⅳ
必｀必冉
｛』』』, ↓, ′ . ｛,｛｛＂
!
?
XX
XY
G
鲤瓣望::
果蝇体细胞含有闸个染色体纠
l3l415 l6l7l8l9202l22X
人的-个22＋X的染色体纠
@组成:由图可知果蝇的染色体组可表示为:
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ｀X（3＋X）或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y（3＋Y）’人的—
个染色体组为22＋X或22＋Y°
@染色体组和基因组的区别:基因组为人类基因组计划的产物,是为了测定人类全部遗传信息序列’因
此考虑X、Y染色体的区别’都需要进行测序,因此＿个染色体组只包含＿条性染色体;＿个基因组包
含两条性染色体’以人类为例:染色体组为: 22＋X或22＋Y（23条）;基因组为: 22＋XY（24条）°
（3）二倍体、多倍体和单倍体
＼
二倍体
多倍体
单倍体
发育起点
受精卵
受精卵
配子
体细胞中含有两个染色体
组的个体
体细胞中含有三个或三个
以上染色体组的个体
体细胞中含有本物种配子染
色体数目的个体
特点
染色体组
两个
三个或三个以上
＿至多个
97
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｛小猿手册.30天速记高中生物知识1
（4）染色体组数的判断方法
@根据染色体形态判断:在细胞内任选＿条染色体’细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条’则
含有几个染色体组’如下图a、
b、c分别含有3个、2个、l个染色体组°
（‖〈
l
‖0
a
b
c
@根据基因型判断:在细胞或生物体的基因型中》控制同＿性状的基因出现几次’则有几个染色体组’
如AAAa的个体含有4个染色体组’ AaaBBb含有三个染色体组°
（5）知识拓展:小黑麦的形成过程’图中字母表示染色体组,如AA＝l4表示＿粒小麦含有两个染色体组
每个染色体组含有7条染色体’共l4条染色体°
约-万年前
AA’
＿粒小麦（AA≡14）
染色体
｜
AB植株（∧B＝14）
｜—自篮1噬≥
异源二倍体,高度不育
AABB植株（A∧BB＝28）
｜
二粒小麦:异源四倍体’可育
×
一
｜
冰草（BB＝14）
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
约三千年前
｜AABB植株（AABB≡28）
｜
染色体
×
—｜ABD植株（ABD＝2l）｜…≡｜AABBDD植株（AABBDD＝42）
｜
普通小麦:异源六倍体,可育
方穗山羊草（DD＝l4）
｜
异源三倍体,高度不育
~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
约20世纪7（）年代
—｜删醚｜—墨监
｜
异卿赔体漓膛不盲
ABDR植株
（ABDR＝28）
~
~
AABBDD植株
（AABBDD＝42）
AABBDDRR植株
（AABBDDRR≡56）
×
小黑麦:异源八倍体,可育
黑麦（RR＝14）
异源八倍体小黑麦形成原理｜冬｜示
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第十七天盲种和人类遗传病
知识点-单倍体育种
1万法:花药离体培养’获得单倍体植株,然后用秋水仙素处理幼苗使其染色体数目加倍°
2.过程:花药离体培养ˉ→单倍体幼苗→秋水仙素加倍萨纯合子→新品种°
＝杂本
尚杆抗锈病
×
矮秆不抗锈病
DDTT
ddtt
第
｜
｜
＿刽配子
DT
dt
年
＼
／
、P｜种子
DdTt
高秆抗锈病
／
↓
｜
＼
第
F｜配于
DT
Dt
dT
dt
｜
｜
｜
花药离体培养
‖
↓
二慰
汪
甲倍体
DT
Dt
dT
dt
｜
｜
↓
｜
秋水（‖｜素处理
~｜
止常植株
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
商秆抗锈病高秆不抗锈病矮秆抗锈病矮秆不抗锈病
单倍体育种过程示意图
3.特点
（l）优点:明显缩短育种年限,共需两年’从种亲本、杂交’到获得Fl种子是＿年;第二年从种Fl种子’
培育花药到获得植株为＿年°
（2）缺点:技术复杂’需与杂交育种配合°
知识点二多倍体盲种
1只需要秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗＿个步骤.
其原理是抑制纺锤体形成导致着丝点分裂后,姐
妹染色单体不能分离使染色体数目加倍°
2.多倍体植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋曰质等营养物质的含量都有所增
加’多倍体育种的主要目的是增加产量’但多倍体生长周期变长,结实率降低’未必能达到高产的
目的°
3。多倍体在植物中较常见,通常用于植物,动物中多倍体少见’软体动物和鱼类也可制备三倍体’降低育性’
增加产量’同时防止养殖个体通过杂交影响自然环境,但哺乳动物没有多倍体°
99
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｜小猿手册. 30天速记高中生物知识k
4.用同种植物细胞融合的万法也能达到加倍的目的’且效果完全相同°
5.培育尤于西瓜的原邱和过程分析
原理
染色体数目以染色体组的形式成倍增加
二倍体内瓜幼前
｜秋水仙素处耀
四倍体植株（?）
二倍体两瓜幼茁
V
二倍体植株（8）
×
｜
（镭—年］
／脯｜疆婶｜『恿—蝶｜
三倍体植株
二倍体植株（d）
（联会紊乱）
｜
｜子房发育
三倍体无子西瓜
过程
@第＿年用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗成为四倍体’开花授以二倍体的花粉’结出含有三个
染色体组的种子°
要特别注意此时是有子西瓜,并非无子西瓜
@第二年种植三倍体种子’开花后授以二倍体的花粉刺激子房’发育成无子西瓜°
无子原因是
三倍体植株在减数分裂中同源染色体联会紊乱’不能形成正常的配子
分析
@只能以四倍体植株作为母本;否则以二倍体植株作为母本’种子虽然没有胚乳’但具有较硬
种皮,不能达到无子的目的
@尽管后代没有种子’但仍要对三倍体西瓜授粉’保证其产生生长素促进果实发育
易错点
知识点三杂交盲种
1概念:将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在＿起’再经过选择和培育’获得新品种的方法°
2。原理:基因重组°
100
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』第十七天育种和人类遗传病｜
3.过程:选择具有不同优良性状的亲本→杂交获得F｜→Fl 自交或杂交→获得F2→鉴别、选择需要的类型,优
良品种°
P
｜A优良性状植株｜
×
｜B优良性状植株
｜
F｜杂种
｜A、B优良性状植株｜
｜』霸·
日交｀性状分离
｜A、B优良性状植株｜
F2
｜臃.
不断自交
｜
稳定遗传的品种
｜
F″
｝穗／＂
卜／Ⅷ
」~
＼
｜
卜第″年
」
杂交育种过程示意阁
4优缺点
（l）优点
（2）缺点
可以把多个品种的优良性状集中在同＿个体上°
只能是同物种不同性状个体杂交’＿般指的是不同品种°
5.应用:培育性状重组型优良品种°
6.杂种优势
（1）杂种优势概念:指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第＿代’在长势、生活力、繁殖力、抗逆
性、产量和品质等＿种或多种性状上优于两个亲本的现象°
如哀隆平培育的杂交水稻°
（2）特点:优良性状在Fl最明显’ F2以后因性状分离使优良性状逐渐减弱°
（3）与杂交育种的区别:杂交育种要求性状整齐’且遗传稳定。
杂种优势主要利用Fl的优良性状’不要求
遗传稳定°
杂种优势随代数减弱示意图
10l
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』小猿手册.30矢速记高中生物知识l
知识点四诱变育种
1概念:运用物理因素或化学因素来处理生物’使生物发生基因突变’从而获得优良变异类型的育种方法.
2.原理:基因突变°
3.过程:选择生物→诱发基因突变ˉ→选择理想类型→培育°
4优点
（l）可以提高突变频率,在较短时间内获得更多的优良变异类型°
（2）大幅度地改良某些性状°
5缺点:由于基因突变具有低频性、多害少利性’需要提供大量的实验材料°
6.应用:培育具有新性状的品种°
知识点五盲种方法选择及易错捍醒
1育种万法的选择
（1）将同＿物种两亲本的性状集中到同＿生物体上’可利用杂交育种’这是最简便的育种方法°
（2）将两物种的优良性状集中在＿起,可用基因工程,也可用细胞杂交°
（3）若要快速获得纯种,可用单倍体育种方法°
（4）若要提高营养物质含量,可用多倍体育种方法。
（5）若要培育原物种没有的性状’可用诱变育种和基因工程’其中基因工程是有目的地改良°
（6）若培育植物为营养繁殖,如土豆、地瓜等′则只要出现所需性状即可’不需要培育出纯种°
（7）原核生物没有染色体’也不能进行减数分裂’所以不能运用杂交的方法进行育种’＿般采用诱变育种』
如细菌的育种°
2.易错提醒
（l）植物最简便的育种方法＿般是自交。
（2）单倍体育种包括两个过程:花药离体培养和秋水仙素处理°
如只有花药离体培养则得到单倍体’植株弱
小,高度不育,所以需要注意题目描述是“单倍体育种”还是“花药离体培养”
°
（3）杂交育种不＿定需要连续自交°
若选育显性优良纯种,需要连续自交筛选’直至性状不再发生分离;若
选育隐性优良纯种如aabb,则只要出现该性状个体即可°
（4）诱变育种是较为特殊的育种方法,与杂交育种方法相比前者能产生前所未有的新基因’创造变异新类
型;后者不能产生新基因,只是实现原有基因的重新组合°
（
［
l02
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』第十七天育种和人类遗传病‖
知识点六人类遗传病
1遗传疾病种类
（l）遗传病概念:由于遗传物质改变而引起的人类疾病°
（2）分类
@单基因遗传疾病
遗传特点
常见病例
a.男女患病几率相等
b.连续遗传
显性
并指、多指、软骨发育不全
常染色体
a.男女患病几率相等
b.隐性纯合发病,隔代遗传
隐性
苯丙酮尿症、白化病、先天性聋哑
a.女性患者多于男性
b.连续遗传
显性
抗维生素I）何楼病、遗传性慢性肾炎
伴X染
色体
a.男性患者多于女性
b。有交叉遗传现象
隐性
进行性肌营养不良、红绿色盲、Ⅲ友病
｛
伴Y染色体
具有“男性代代传’’的特点
外耳道多毛症
@多基因遗传病
含义
受多对等位基因控制的遗传病
a.常表现出家族聚集现象
b.易受环境影晌
c.在群体中发病率较高
特点
d.各对基因之间没有显隐性关系’单独作用微小’但各对基因的作用有累积效应
常见病例
冠心病、唇裂、哮喘病、无脑儿、原发性高Ⅲ压、青少年型糖尿病
o染色体异常遗传病
含义
由染色体异常引起的遗传病
染色体数目异常
2l三体综合征、性腺发育不良
类型
染色体结构异常
猫叫综合征
特点
往往造成较严重的后果,甚至胚胎期就引起自然流产
l｛）3
~
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｜小猿手册.30天速记高中生物知识l
2。遗传病的监测禾‖预防及人类基因组计划
医生对咨询对象进行身体检查,了解家族病史’对是否患有某种遗传病作出诊断ˉ→分
忻遗传病的遗传方式→推算出后代的再发风险率ˉ→向咨询对象提出防治对策和建议’
如终止妊娠、进行产前诊断等
遗传咨询的内容
和步骤
羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因诊断等手段
产前诊断的措施
测定人类基因组的全部DNA序列’解读其中包含的遗传信息°
需要测定24条
染色体’包括22条常染色体和2条性染色体’即22＋XY
目的
人类基因组计划
对于人类疾病的诊治和预防具有重要意义
意义
易错提醒
（l）只有单基因遗传病符合孟德尔遗传定律,多基因遗传病和染色体异常遗传病都不遵循盂德尔遗传定律°
（2）单基因遗传病受＿对等位基因控制’不是＿个基因控制。
（3）携带遗传病基因的个体不＿定会患遗传病’如Aa不是白化病患者;不携带遗传病基因的个体也可能患
3
遗传病’如染色体异常遗传病°
l04
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第十八天现代生物进化理论
知识点—达尔文的自然选择学说
1.拉马克进化学说
（l）内容
@生物都是由更古老的生物进化而来’由低等到高等逐渐进化°
@用进废退和获得性遗传是生物不断进化的主要原因°
（2）意义:否定了神创论和物种不变论’奠定了科学生物进化论的基础。
（3）对拉马克的评价:历史上第＿个提出比较完整的进化学说的科学家,是生物进化论的创始人°
2。达尔文自然选择学说
（1）内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
@过度繁殖:是选择的基础;
@生存斗争:是选择的手段’是自然选择的具体表现形式,是生物进化的动力;生存斗争存在三种类
型:种内斗争、种间竞争、与环境的竞争°
@遗传变异:是生物进化的内在因素°
@适者生存:是自然选择的结果°
事实l :生物都有＿
过度繁殖的倾向
事实2:物种内的个→
体数能保持稳定
事
存
实3:资源是有限的＿
推论l:个体间
存在看／k存斗争
推沦2:具有有利变
推论3:有利变
实4;个体问辫遍→异的个体,生存并→蕊瓣蕊
在差异（变异）-留下后代的机会多
出新类型
膊实5:许多变异
赣i艇铲」
事
达尔文自然选择学说的解析模型
（2）意义
@使生物学第＿次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道°
@科学地解释了生物进化的原因’以及生命现象的统＿性、生物的多样性和适应性的原因°
（3）提出标志:
〈〈物种起源〉〉＿书的出版°
l05
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（4）局限性
o沿用了拉马克的用进废退和获得性遗传的观点’对遗传和变异的本〖
@对生物进化的解释局限于个体水平°
@强调物种形成都是渐变的结果,不能很好地解释物种大爆发等现象°
（5）达尔文以后进化理论的发展
@遗传和变异的研究已经从性状水平深人到基因水平。
@自然选择作用的研究已经从以个体为单位发展到以种群为单位。
对遗传和变异的本质不能做出科学的解释°
知识点二现代生物进化理论
1种群是生物进化的基本单位
（1）基本概念
@种群:生活在＿定区域的同种生物的全部个体·
@基因库:＿个种群中全部个体所含有的全部基因°
@基因频率:在＿个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率°
（2）生物进化的实质:种群基因频率的改变°
2.突变和基因重组产生进化的原材料
（l）可遗传变异的来源:突变和基因重组’其中突变包括基因突变和染色体变异。
（2）生物突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于生物的生存环境°
（3）生物的变异是不定向的,只是提供了生物进化的原材料’不能决定生物进化的万问°
3.∩然选择决定生物进化的万问
（l）原因:不断淘汰不利变异的基因′积累有利变异的基因°
（2）结果:种群的基因频率发生定问改变。
（3）易错提醒
@变异是不定问的’
自然选择定向选择变异’使基因频率定向改变°
@变异发生在自然选择之前’即先有不同类型的基因突变’然后才有自然选择Ⅱ
行选择’其中的有利基因保留而不利基因淘汰°
而非自然选择导致了基因突变°
然后才有自然选择压力对不同类型的基因进
106
~~
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』第十八天现代生物进化理论｜
4隔离与物种的形成
（l）物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的＿群生物°
（2）隔离:基因不能自由交流的现象,分为地理隔离和生殖隔离°
@地理隔离:同＿种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群’使得种群间不能发生基因交流的现象’
叫做地理隔离°
@生殖隔离:不同物种间不能相互交配,或相互交配不能产生可育的后代;生殖隔离是判断是否属于不
同物种的标准°
（3）物种形成的环节
@突变和基因重组产生进化的原材料°
@自然选择决定生物进化方问°
@隔离导致新物种的形成°
@经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的方式°
—
新
物
种
形
成
—
士
心
一
标
ˉ
顽
群
间
生
殖
隔
离
—
致
—
导
—
—
基
因
库
的
差
别
—
网
褥
—
圆
圈
圃
—
种
群
基
因
频
率
—
新物种形成示意图
（4）新物种形成的标志:出现生殖隔离·
（5）内容补充
@经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的方式;但物种的形成不＿定都需要经过地
理隔离,如多倍体的产生、植物细胞融合°
@基因频率改变是进化的标志,但不＿定导致新物种的产生’比如伦敦挥尺嫂体色的进化;新物种＿旦
形成’基因频率必然大幅改变,生物＿定发生了进化·
总结:达尔文自然选择学说和现代生物进化理论的区别和联系
l07
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「小猿手删.30天速记高中生物知识【
＼
达尔文自然选择学说
现代生物进化理论
a。遗传变异是自然选择的内因
h过度繁殖为自然选择提供更多的选择材
料’加剧了生存斗争
cˉ变异—般是不定向的’而自然选择是定
向的’定问的自然选择决定着生物进化的
方向
d.生存斗争是自然选择的方式’是生物进
化的动力
e~适应是自然选择的结果
f。自然选择是＿个长期、缓慢、连续的过程
a.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
b.突变和基因重组产生进化的原材料
C.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
d.隔离是新物种形成的必要条件
基本
观点
a.从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异
的作用机理
b.强调群体进化’认为种群是生物进化的基
本单位
C.隔离是物种形成的必要条件
a。没有阐明遗传变异的本质以及自然选择
的作用机理
b.看重研究生物个体进化
c.认为物种形成是微小有利变异积累的结
不同点
果,没有认识到隔离的作用
a.都能解释生物进化的原因和生物的多样性｀适应性
h都认为自然选择决定生物进化的方向
共同点
5.共同进化与生物多样性的形成
（l）共同进化:不同物种之间、生物和无机环境之间在相互影‖间中不断进化和发展°
（2）生物多样性
@内容:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性°
@形成原因:生物的进化°
6.其他生物进化理论
（l ）中性突变理论:决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择°
（2）间断平衡学说:物种形成并不都是渐变的结果,而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程°
l08
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必修3
第十九天人体的内环境与稳态
知识点—内环境
1体液
（l）概念:人体内大量以水为基础的液体’这些液体统称为体液°
（2）分类
存在于细胞内,约占2／3’包括细胞质基质、线粒体基质
核液等
细胞
内液
是血液的液体成分,血细胞悬浮于其
中°
可在Ⅲ液中加人抗凝剂柠檬酸钠
通过离心后制备,Ⅲ浆是Ⅲ细胞的直
接生活环境
Ⅲ浆
存在于组织细胞间隙的液体;又叫细
胞间隙液°
组织液是体内绝大部分细
胞的直接生活环境,绝大部分组织细
胞浸浴在组织液中,与组织液进行物
质交换,包括提供营养物质、接受代
谢废物
｜.
o
｜,
@
@
—引
@
组织
液
存在于细
胞外,
约
占l／3’主
要包括Ⅲ
浆、
组织
液和淋巴
细胞
外液
体液组成不意图
@Ⅲ浆（Ⅲ管相通）;@组织液;
@淋巴（有盲端）;@细胞外液;
@细胞内液;@体液
淋巴是淋巴管内的液体°
淋巴系统像
遍布全身的Ⅲ液循环系统＿样’也是
＿个网状的液体系统’淋巴系统和循
环系统的主要区别在于淋巴管不是连
通的’而是—端为盲端的单向管道’
这是区分淋巴管和血管的主要依据°
淋巴内含有大量的淋巴细胞和吞噬细
胞’这些细胞的直接生活环境就是
淋巴
淋巴
2.内坏境的组成和转化
（l）概念:血浆、组织液和淋巴三种细胞外液通过动态的有机联系’共同构成机体内细胞生活的直接环境·
为了区别于个体生物的外界环境’人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做内环境°
内环境属于多
细胞动物的＿个概念,单细胞动物以及植物没有所谓的内环境°
l09
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｛小猿手册·30天速记离中生物知识〗
（2）成分
@Ⅲ浆的成分:约90％水’约7％～9％蛋白质’约l％无机盐°
还包括血液运送的物质,如各种营养物
质、代谢废物、气体、激素等°
@组织液、淋巴的成分:二者的成分和含量与Ⅲ浆相近′最主要差别是Ⅲ浆中蛋白质含量较高°
@尽管细胞外液中’Ⅲ浆的蛋白质含量高于组织液利淋巴’但细胞内液蛋白质含呈远高于Ⅲ浆°
所以蛋
白质含量比较为:细胞内液＞Ⅲ浆＞组织液或淋巴°
（3）Ⅲ浆、组织液和淋巴的相互关系
@Ⅲ浆沿动脉流人毛细Ⅲ管的动脉端’其中的很多物质’包括水’可以透过毛细血管壁进人组织液.
@组织液中的很多物质也可以通过毛细血管的静脉端吸收’进人」Ⅲ浆;还有少部分组织液可以被毛细淋
巴管吸收,进人淋巴管’成为淋巴液°
o淋巴管不是连通的’而是＿端为盲端的单向管道,淋巴管中的淋巴液由左右锁骨下静脉汇人Ⅲ浆中’
进人心脏’参与全身的Ⅲ液循环°
@Ⅲ浆｀组织液、淋巴存在如图的转化关系
Ⅶ浆
.囊—二沁
细胞外液转化模式图
（4）血浆、组织液、淋巴的异同点比较
＼
Ⅲ浆
淋巴
组织液
存在部位
淋巴管
血管
组织细胞间隙
（D组织液静脉端转化
@淋巴在左右锁骨下静脉汇人
o从消化道吸收
@Ⅲl浆动脉端透出
@组织细胞代谢产生
@组织液渗人毛细淋巴管
@由消化道吸收
成分来源
化学成分
含有水、无机盐、蛋白质等,血浆中蛋白质含量较高,而组织液和淋巴中蛋白质含虽很少
毛细Ⅲ［管动
Ⅲl浆
（液
三者之间的
转化关系
毛细Ⅶ管静
淋巴
左右锁骨下静脉…
毛细淋巴管
3.内坏境的应用
（l）不同细胞生活的具体内环境
｜
细胞名称
所生活的内环境
组织细胞（如肝细胞）
组织液
∏细胞
Ⅲ浆
毛细血管壁细胞
Ⅲ浆、组织液
毛细淋巴管壁细胞
淋巴、组织液
淋巴细胞和吞噬细胞
淋巴、Ⅲ浆
1l0
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〗必修3第十九天人体的内环境与稳态｜
（2）属于内环境的成分及内环境可以发生的反应
@营养成分:水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、O2等
@调节成分:激素、维生素、抗体、组织胺、神经递质等
@代谢废物:尿素、CO2等
@其他物质:血浆蛋白等
@只存在于细胞中的物质:Ⅲ红蛋白及与细胞呼吸、DNA复制、转录、翻译有关的
酶等
@＿切与外界相通的管腔、囊腔如呼吸道、消化道、膀胀、子宫等及与外界相通的
液体如尿液、泪液、汗液、消化液等’不属于内环境
@乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸实现Ⅲ浆PH的稳态
@兴奋传导过程中神经递质与受体结合发生在组织液中
@免疫过程中抗体与相应的抗原特异性地结合发生在Ⅲ浆中
@激素调节过程,激素与靶细胞的结合发生在组织液中
内环境的成分
不存在的物质
内环境中发生
的生理过程
o细胞呼吸的各阶段反应发生在细胞内
@蛋白质、递质和激素等物质的合成发生在细胞内
@淀粉、脂质和蛋白质的消化水解过程发生在消化道
不在内环境中发
生的生理过程
4◇内环境的作用
（1）功能:内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介°
（2）过程:新陈代谢的场所在细胞内’体内细胞直接与内环境进行物质交换’内环境通过循环系统、呼吸系
统、消化系统、泌尿系统,以及皮肤与外界环境进行物质交换°
卜
门
内环境的媒介功能示意图
5内环境的理化性质
（l）渗透压:渗透压主要利溶质浓度有关,细胞外液主要依靠的离子是Na＋和Clˉ ’细胞内液主要依靠的离
子是K＋。
血浆渗透压除和无机盐有关之外’与蛋白质含量也有关°
正常人Ⅲ1浆渗透压约为770kPa,
凡是和此渗透压沂似的溶液称为等渗溶液’如生理盐水°
l1l
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.小猿手册′30天速记高中生物知识l
（2）酸碱度:正常人Ⅲ浆pH接近中性’ pH为7·35～7.45’人体pH通过体液中的酸碱缓冲体系,如H2（〕O3／
HCO丁、H2POJ／HPO乱＿’原理如图所示。
｜内环境｜
「环界环震］
搬／＿—＿＿＝隐罐Ⅷ
触ˉ趟鹏旦＝N.＂c。,—→
V
（pH↓）
｜
食物
（碱性）
逊墅←乳酸糕船乳酸钠州M。L
｜（pH↓）
正常
机体
CO,
~~~~~~~~~~
~
~
~
~
~
~
~
~~~~~~~
酸碱缓冲作用原理
（3）温度:人体细胞外液的温度＿般维持在37·C左右’保持相对稳定°
知识点二内环境的稳态
1.内环境稳态的生理意义
（l）内环境稳态的概念:健康人的内环境的每＿种成分和理化性质都处于动态平衡中’这种平衡通过机体的调节作
用实现,正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动’共同维持内环境的相对稳定状态就是稳态°
（2）内环境稳态的内容
@内环境各种成分保持相对稳定;
@内环境理化性质保持相对稳定°
（3）稳态的调节机制:神经—体液-免疫调节网络°
与内环境的化学成分和理化性质相对稳定直接相关的系统、器官有循环系统、消化系统、呼吸系统、泌
尿系统和皮肤,起调节作用的系统有神经系统、内分泌系统和免疫系统。
（4）稳态调节的特点:人体维持稳态的调节能力是有＿定限度的°
当外界环境的变化过于剧烈’或人体自身
的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏°
（5）生理意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,内环境稳态被破坏,细胞代谢将出现紊乱°
（6）稳态和疾病的辨析:内环境达到稳态时’人也可能得病’如遗传病患者因遗传导致疾病,但内环境相对
稳定;内环境稳态遭到破坏时’代谢速率未必下降’如甲状腺激素分泌过多导致代谢速率上升°
2.知识拓展＿组织水肿的原因
导致组织水肿的直接原因是组织液增多’导致组织液增多的原因多是因为渗透压改变’常见情况如下:
@过敏反应导致毛细Ⅲ管壁通透性增强’Ⅲ浆蛋白进人组织液°
@营养不良’摄人蛋白质不足’导致血浆蛋白含量降低,Ⅲ浆渗透压降低’从而导致血浆中的水分大量进人
组织液造成水肿°
@毛细淋巴管阻塞’组织液中蛋白质等不能渗人毛细淋巴管而使组织液浓度升高’吸水造成水肿°
@局部组织细胞代谢旺盛′导致代谢产物增加,引起组织液浓度升高’吸水造成水肿°
@肾炎使血浆蛋白随尿液排出体外,Ⅲ浆浓度降低’水分大量进人组织液’造成水肿°
ll2
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第二十天神经调节
知识点—反射禾∩反射弧
1反射弧的结构基础
（l）神经系统的组成
‖
大脑:有多种‖‖悄人体′｜～命活动的高级仰经中枢
卜
引脑卜引
小脑健运动协凋准蹦,维持身｜砰衡
卜典
— ｜中枢神｜
『中
引经系统卜—＿
‖脑干调节心跳、呼吸｀Ⅻ压等人体基本′t命活动的巾枢卜枢
仰
‖脊髓目
低级中枢,受到高级中枢的控｜｜川
卜
经
系
统
臼—［哑垫」］罪幂啼‖《＂…缝｜隆出挪…撇…｜
引鲤爵
引脑干调节心跳、呼吸｀lⅢ压等人体基本′t命活动的巾枢卜
■.＾
丁
斗
了
率
≡吗
周｜‖神
经系统
脊神经
（2）神经元的结构
突起末端多次
分支形成末梢
树突
多个
,较短’
,信号接‖
讨应突触后膜
」』
』4
对应突触们膜
＂｝｛!仰经元结构
2。反射及反射弧
（l）反射:反射是在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答,
调节的基本方式°
（2）兴奋:指动物体或人体的某些组织或细胞感受外界刺激后’由相对静止状态变为显著活跃｛
显著活跃状态包括电信号和化学信号两种形式。
由相对静止状态变为显著活跃状
反射是神经
态的过程
l13
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（3）反射弧及反射过程
结构破坏对功能的影‖问
功能
结构
概念
将内外界刺激的信息转变为
神经的兴奋
感觉神经元轴突末梢的特殊
结构
感受器
↓
传人神经
↓
神经中枢
↓
传出神经
↓
效应器
既无感觉又无效应
既无感觉又无效应
将兴奋由感受器传人神经中枢
感觉神经元
调节某＿特定生理功能的神
经元
既无感觉又无效应
对传人的兴奋进行分析与综合
只有感觉无效应
将兴奋由神经中枢传至效应器
运动神经元
对内外界刺激作出相应的反
应和活动
传出神经末梢和它所支配的
肌肉或腺体
只有感觉无效应
如果＿个动作或者生理过程的完成是在反射弧的五部分结构参与下完成的’那么
该过程才叫反射°
没有反射弧的完整性就没有反射°
但是完成＿项生理过程或
者具体的动作不＿定是反射,
比如刺激膝跳反射的传出神经,可以引起相同的
效应
相互联系
感受器
模式图
仰经中枢
效应器
（4）反射弧中传人神经和传出神经的判断（以右图为例）
@根据是否具有神经节判断:有神经节（C）的是传人神经（B）。
@根据突触结构判断:图示中与“＿〈”相连的为传人神经（B）,与“●—”相连
的为传出神经（E）°
@根据脊髓结构判断:脊髓上较大＿侧称前角,较小＿侧称后角,后角为感j
o根据脊髓结构判断:脊髓上较大＿侧称前角,较小＿侧称后角,后角为感觉
A
F
神经元对应的传人神经
（B）;前角为运动神经元对应的传出神经（C）°
@切断实验法:若切断某＿神经,刺激外周段’即远离中枢的位置’肌肉不收缩’而刺激向中段’即近
中枢的位置’肌肉收缩,则切断的为传人神经（B）’反之则为传出神经（C）°
ll4
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」第二十天神经调雹］
（5）反射的种类
条件反射
｜卜条件反射
种类
是机体固有的,即出生后便存在的＿系
列反射.
如婴儿的吸吮反射,膝跳反
射、缩手反射等
是机体在生活过程中’在＿定条件下形
成的’是后天经过学习而产生的
概念
后天形成
条件刺激
先天具有的
形成过程
非条件刺激
刺激
区
别
暂时性的
水久性的
神经联系
高级中枢（大脑皮层）
低级中枢（小脑、脑干和脊髓等）
神经中枢
条件反射是在非条件反射的基础上建立的’没有非条件反射’就没有条件反射
联系
知识点二兴奋的传导和传递
1兴奋在神经纤维k的传导
（l）传导形式:电信号·
（2）传导过程
~
（3）电位形成原理
@浓度差的形成:钠钾泵是＿种消耗ATP’通过主动运输将Na＋运出细胞’同时将K＋送进细胞的膜蛋
白°
通过钠钾泵使K＋浓度内＞外、Na＋浓度内＜外’形成浓度差’为电位形成做准备°
@静息电位的形成:静息时细胞膜上K＋通道打开,只对K＋有相对较高的通透性’导致K＋外流,形成
内负外正的静息电位’此时不消耗ATP,运输方式为协助扩散°
@动作电位的形成:受刺激时Na＋通道打开’细胞膜对Na＋通透性增加’导致Na十内流,形成内I［外负
的动作电位’此时同样不消耗ATP,运输方式为协助扩散°
@静息电位的恢复:动作电位完成后,通过K＋外流,恢复静息电位.
ll5
＼
静息电位
动作电位
膜电位表现
内负外正
内正外负
产生原因
K＋外流
Na＋内流
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＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
肿息时
静息电
位:
｜
刺｜｜
徽｜
｜
兴奋时
动作电
位:
｜
｛｜
｜
｜
兴奋传导
问部电流
形
（）
〕
~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~~~~~~
A
■■
引湃≡云≡≡≡二亏亏司司司≡司＝
形成原｜大｜:神经当‖｜胞膜内K十浓度「苟于膜外,K＋外流
电位表现: ｜」‖负外‖I≡
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
～＝～
＋＋＋＋＋＋＋＝＝＋＋＋＋＋＋＋＋
～←
（
≡
～
＋
＝
干
～
←
＋
＋
＼
｀
｜
／
／
Ⅳ
＼
｜
／
出必景＿兰＝什什什什什什＋
＃＃亲＝茎二二＝＝＝＝二＝＝二
扣广主ˉ＿三兰＋＋＋余＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
＋＋＋＋＋＋＋-＝二＋＋＋＋＋＋＋＋
≡～
＋＋＋＋＋＋羊≡二兰≡＞＋＋＋＋＋＋＋
（）
--＝ˉ＝≡-＋＋＋-------
～＝
＝-----兰一下、≮-哈ˉˉˉˉ-＝
ˉˉ ）
成‖j（｜大｜:细胞膜对Na通透性增川｜］Na十内流
电位燕鹏｛燃瓣删卿］些瞬
（］
＋＋＋＋＋＋＋-＝＝＋＋＋＋＋＋＋
＝苹～＝厉
＝一～▲
←≈
＋＋--------＝＝ˉ--＋＋
捌当圭±±±±±±土再干雪±土土土±±
二＝二二＝二工耳茸≡重二＝二二
~
~
~
~
~
~
~
~
≤≡土＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-
｀＝
色≡≯＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋年-坠
0
引千巩干再再藕土土土蔓豆再再再
＝--.------.--—
＋之二--ˉˉˉˉˉ----、二才＋
｝包位变化模式图
）司部电流模式｜篓｜
（4）局部电流:在兴奋部位和未兴奋部位之间由于存在电位差而发生电荷移动’形成了局部电流’膜内和膜
外局部电流方向相反。
（5）兴奋传导方向及特点:双向传导’与膜内的局部电流传导方问＿致,与膜外的局部电流传导方问相反°
（6）离子浓度和电位关系
OK＋浓度影响静息电位:改变K＋的浓度,不影晌动作电位’只影响静息电位°
细胞外K＋浓度增大或
细胞内K＋浓度降低时’静息电位降低;反之则升高。
@Na＋浓度影晌动作电位:改变Na＋的浓度’对静息电位没有影‖问’只影‖问动作电位’细胞外Na＋浓度
增大或细胞内Na＋浓度降低时,动作电位升高;反之则降低°
（7）电位坐标图
如图为＿次动作电位导致的电位变化图:
d
∧
C
○
Ⅲ
电
位
差
弓
＜
~｜
~｜
b／
↑
＼｜酬刚n§
＼巳一—下
刺激
@a～b段:静息电位°
Na＋通道关闭’ Na＋不能内流; K＋通道打开’ K＋可以外流,使膜电位呈内负外
正;此阶段也可能有钠钾泵的逆浓度梯度运输°
@b～c段:动作电位产生过程°
在外界刺激的作用下, Na＋通道打开’ Na＋内流, K＋通道关闭’ K＋不
能外流,动作电位开始形成°
@c: 0电位。
Na＋持续大量内流、K＋不外流’为动作电位的中间状态。
@c～d段:动作电位。
Na＋内流、K＋不外流,呈外负内正°
@d～e段: Na＋通道关闭’ K＋通道打开, K＋大量外流,恢复静息电位°
@e～f段:静息电位’同ab段相同°
此时钠钾泵泵出Na＋、泵人K＋’维持Na＋和K＋的浓度差,同时
K＋外流’维持静息电位°
ll6
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」第二十天神经调节｜
2.兴奋在神经元之间的传递
（l ）突触
熟醚
突「
｜＝
触
小
体
‖｜突
突触结构模式图
@结构:由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成°
@主要类型:
A。轴突—细胞体型:@—≤●——＜;
B轴突—树突型:。—＜ˉ@——＜.
（2）神经元之间兴奋传递的过程
神经递质突触间隙
突触的两种类型
一
几
砷
剖
＿
—
—
触
膜
突
后
—
＾
触
隙
突
间
吨
—
质
翱
＿
…
触
体
突
小
碍
一
〃
｜
＿
锚
｀
ˉ
｀
／
--→传递方｜h｜
电信号→化学佰号
化学信号→电信号
兴奋传递过程
兴奋传递过程中的信号转化
（3）传递特点
@单向传递:神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中’与神经递质结合的受体只存在于突触后膜上°
@突触延搁:兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢·所以’突触数量的多少决定着该反射所
需时间的长短.
尽管突触传递速度相对较慢’但比激素调节要快得多°
（4）易错提醒
o突触小体与突触不同:突触小体是上＿个神经元的轴突末端膨大部分,是突触的—部分,只包含突触
前膜°
突触由两个神经元构成’包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
在突触小体上的变化是电信号
→化学信号;而突触上的变化是电信号ˉ→化学信号ˉ→电信号°
@突触小泡的形成与高尔基体有关’所以突触小体内线粒体和高尔基体两种细胞器的含量较多°
ll7
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知识点三人脑的高级功能
（1）神经系统的结构和功能
功能
结构名称
主要神经中枢
除了具有感知、控制躯体的运动外′还有语
言、学习、记忆和思维等方面的高级功能
大脑
语言中枢等
维持身体平衡
小脑
维持身体平衡的中枢
许多维持生命必要的中枢
呼吸中枢、心血管中枢等
脑干
体温调节中枢、水盐调节中枢、Ⅲ糖
调节中枢等
调节体温、水盐、Ⅲ糖等的平衡
下丘脑
受大脑的控制
脊髓
调节躯体运动的低级中枢
大脑皮层等是高级中枢,脊髓为低级中枢’低级中枢受高级中枢的调控
关系
（2）言语区功能
S区（运动言语区）
H区（听觉言语区）
言语区
W区（书写言语区）
V区（视觉言语区）
运动性失语症（Speak）
听觉性失语症（Hear）
损伤症状
失写症（Write）
失读症（Vison）
（3）学习和记忆
@学习:神经系统不断接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经
验的过程°
@记忆:将获得的经验进行贮存和再现°
o记忆形式:不同形式记忆的关系如右图所示°
@功能基础
a.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的
合成°
b.短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关’尤
其与大脑皮层下＿个形状像海马的脑区有关°
C.长期记忆可能与新突触的建立有关°
赣鞘｜
｜瞬时记忆广＿→遗忘
~注意｜~（信息丢
瞳
1…＝
｜长期记忆｜
失）
水久记忆
C
1l8
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第二十-天体液调节
知识点-通过激素的调节
1激索调节的发现
（l）20世纪以前,学术界普遍认为’人和动物体的＿切生理活动都是由神经系统调节的°
（2）胰液分泌的调节: l9世纪学术界普遍认为,
胃酸刺激小肠的神经,神经将兴奋传给胰腺′使胰腺分泌胰
液,胰液中含有消化酶’通过导管注人小肠参与消化°
（3）沃泰默的实验利理论
@实验
a稀盐酸坠＝狗的上段小肠肠腔-茧垦＝胰腺分泌胰液
b稀盐酸坠≡狗的静脉中垒←胰腺小分泌胰液
＂稀赫峻坠≡棚蹦蹦龋瞻挫＝腆腺分泌腆液
留下Ⅲl管）
@沃泰默的解释:这是由于小肠上微小神经难以剔除干净的缘故’所以是＿个十分顽固的神经反射°
（4）斯他林和贝利斯的实验和理论
@实验
实验绢;稀盐酸刊肠戳膜黑获得提取液壁狗的静脉巾一促迸胰腺分泌胰液
对照组;稀盐酸垫狗的静脉中—→没有促进胰腺分泌胰液
@实验结论:在小肠轴膜中存在＿种调节胰液分泌的物质’被称为促胰液素’胰液的分泌是促胰液素化
学调节的结果。
证明人和动物生命活动的调节’除了神经调节,还有激素调节°
（5）易错提醒:区分促胰液素、胰岛素、胰高血糖素和胰液
胰腺既是内分泌腺也是外分泌腺’作为内分泌腺分泌胰岛素和胰高Ⅲ糖素’作为外分泌腺分泌胰液°
促
胰液素也是激素,但它是由小肠上皮细胞分泌的’靶器官是胰腺°
2.激素调节及其特点
（l）激素调节的概念:
由内分泌器宫或细胞分泌的化学物质进行调节的方式,这就是激素凋节°
（2）激素:是内分泌腺分泌的特殊物质’通过」Ⅲ液循环运送到全身°
激素调节是体液凋节的主要内容。
@外分泌腺:分泌物通过导管排出’分泌的物质不是激素’如消化腺、唾液腺、
胃腺、肠腺、胰腺、皮
脂腺、汗腺、乳腺等°
@内分泌腺:没有导管’分泌物直接进人腺体内的毛细Ⅲ管里’分泌的物质是激素;如下丘脑、垂体、
甲状腺、肾上腺、胰岛、胸腺、性腺等。
体液调节除激素外’其他化学物质也能起到调节作用’如CO2 ,憋气时,体内细胞会进行有氧呼
吸,会产生大量的CO2’于是lⅢ液中的CO2含量增高’流经脑干时’高浓度CO2对呼吸中枢产生
有效刺激’通过呼吸中枢恢复呼吸动作.
除C（）2外,体液中Ⅱ＋也可对机体的生理活动起调节
作用·
｜
｜｜19
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（3）靶细胞／靶器官:能够接受内分泌细胞分泌激素刺激的器官或细胞称为靶器官或靶细胞;靶细胞具有与
激素结合的特异性受体°
（4）激素调节的特点
@微量和高效;@通过体液运输;@作用于靶器官、靶细胞;@调节作用完成后激素即被灭活;@激素
既不组成细胞结构,又不提供能量’也不起催化作用’只是使靶细胞原有的生理活动发生变化;@一种
生理活动的调节往往是通过多种激素相互协调、共同作用完成的。
3.激素的种类和功能
内分泌腺
激素名称
本质
功能
刺激垂体（靶器官）合成并分泌促甲状腺激素
促甲状腺激素释放激素
刺激垂体（靶器官）合成并分泌促性腺激素
下丘脑
促性腺激素释放激素
多肋
促进肾小管、集合管（靶器官）对水的重吸收
抗利尿激素
促进甲状腺（靶器官）的生长和发育’凋节甲状腺激素的合
成和分泌
促甲状腺激素
垂体
蛋白质
促进性腺的生长利发育,调节性激素的合成和分泌
促性腺激素
促进生长’主要是促进蛋白质的合成和骨酪的生长
生长激素
促进肝糖原的分解,促进非糖物质转化为葡萄糖’使Ⅲ［糖
浓度升高;靶器官:主要作用于肝脏
胰岛A细胞胰高Ⅲ糖素
多肮
胰岛
促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖’从而使Ⅲ糖
水平降低
胰岛B细胞
胰岛素
蛋白质
促进新陈代谢;促进生长发育;提高神经系统的兴奋性;
靶细胞:几乎全身组织细胞
氨基酸
衍生物
甲状腺
甲状腺激素
氨基酸
衍生物
升高血糖,增加产热
肾上腺
肾上腺素
促进雌性生殖器官的发育和生殖细胞的形成’激发利维持
雌性的第二性征
卵巢
雌性激素
性腺
固醇
促进雄性生殖器官的发育和生殖细胞的形成’激发和维持
雄性的第二性征
翠丸
雄性激素
卵巢
促进子宫内膜和乳腺等的生长发育,为泌乳准备条付
孕激素
胸腺
胸腺激素
多肮
增强细胞免疫功能和调节免疫平衡等作用
l20
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」第二＋＝天体液调节｝
4激素间的相瓦作用
（l）协同作用:不同激素对于同＿生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果’如胰高血糖素和肾上
腺素°
（2）拈抗作用:不同激素对某＿生理效应发挥相反的作用’如胰岛素和胰高∏糖素°
知识点二神经调节禾∩体液调节的关系
1。区别
神经调节
项目
体液调节
反射:@以局部电流的方式在神经纤维」二双向传导;
@以神经递质的方式在突触间单向传递
激素等化学物质通过体液传送’
并
刺激靶器官和靶细胞
基本方式
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
~
2.联系
（l）不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调节’如胰岛是反射弧的效应器。
（2）内分泌腺所分泌的激素可以影‖问神经系统的发育和功能’如甲状腺激素影响神经系统.
（3）机体的生命活动＿般既受神经调节、也受体液调节°
—般神经调节占主导地位’是主要形式
3。意义
神经调节和体液调节相互协凋′共同维持内环境的稳态’保证细胞的各项生命活动正常进行°
知识点三稳态调节案例
1Ⅲ糖平衡的调节
（l）血糖正常范围和血糖的来源和去路
食物中的徽类卜撇寸
广瓣｛CO2＋H〕O＋能量｜
～
皿
糖
来
源
～
~
一
Ⅻ
糊
去
问
≡
→
｜
｜
ˉ
｜
｜
→
—｜
一
—
分解｜
卜宣座｜
Ⅲ糖
（0.8～l。2g／L）
肝糖原和肌糖原｜
肝精原
转化｜
｜
~
幽脂肪、某些氨基酸等｜
脂肪等非糖物质
（2）参与调节的激素
@胰高Ⅲ糖素:胰岛A细胞分泌’促进糖原分解’并促进＿些非糖物质转化为葡萄糖,从而使Ⅲ1糖水平
升高°
@胰岛素:胰岛B细胞分泌’促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使lⅢ糖水平降低°
l2l
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（3）Ⅲ糖平衡调节的过程
∏糖升高
｜
d
［
‖｀
删＿獭娜』蕾雕
／｜
｜
胰岛素
胰岛A
肾上腺
下丘脑
分泌增多
细胞
髓质
某＿区域
｜
↑
↑
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
v
｜
｜
血糖降低
注:
“＋”代表促进作用
“—’’代表抑制作）｜」°
‖l糖平衡调节过程
@调节方式:Ⅲ糖平衡的调节为神经-体液调节’其中神经调节通过体液调节发挥作用°
@调节中枢:下丘脑°
（4）易错提醒
@参与调节血糖稳定的糖原是肝糖原和肌糖原’但肌糖原不会分解成为葡萄糖°
@胰岛素是唯＿能降低Ⅲ糖浓度的激素’但使Ⅲ［糖浓度升高的激素并不仅有胰高lⅢ糖素’还有肾上腺
素.
胰岛素与胰高血糖素之间是桔抗作用,胰高Ⅲ糖素与肾上腺素之间是协同作用。
胰岛索的信息传
递中＿旦出现问题’则患糖尿病°
@糖尿病拓展:糖尿病的主要临床表现（
‘‘三多＿少”
）:多饮、多尿、多食和体重下降’以及Ⅲ糖高、
尿液中含有葡萄糖等°
糖尿病的患病原因有两种:第—种为缺乏胰岛素导致血糖不能降低的糖尿病’为
I型糖尿病’可通过注射胰岛素治疗;还有＿种是激素不能与受体正常结合’导致信息不能传递到细胞
内’称为Ⅱ型糖尿病’通过注射胰岛素不能治疗°
2.甲状腺激素分泌的调节
（l）甲状腺激素;几平作用于体内所有的细胞’提高细胞代大脑皮层感受紧张寒冷—引下丘脑卜＿二ˉ＿
谢的速率’使机体产生更多的热量°
↓
促甲状腺激素释放激索
｜
（2）甲状腺激素的分级调节:下丘脑通过分泌促甲状腺激素
＋
↓
ˉ
｜
释放激素（TRH）→促进垂体分泌促甲状腺激素（TSH）→
｜
垂体卜ˉ＿ˉ＿」
促进甲状腺分泌甲状腺激素（TH）°
↓
在性激素／肾上腺皮质激素的分泌过程中存在类似的过
促甲状腺激素
＋
程’即下丘脑通过分泌促性腺（肾上腺皮质）激素释放激
↓
｜甲状腺｜
素→垂体分泌促性腺（肾上腺皮质）激素→性腺分泌性
｜
（肾k腺皮质）激素°
增强机体新陈代谢—｝｜｛状腺激索ˉˉˉ＿＿ˉˉˉ
（3）反馈调节
@概念:在＿个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作’这种调节方式叫
做反馈调节;反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制’它对于机体维持稳态具有重要意义°
l22
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』第二＋→天体液调节.
@类型
a.负反馈:系统工作效果抑制系统的工作,绝大多数激素的分泌、体温调节等都是负反馈调节。
b正反馈:系统工作效果促进系统的工作’如排尿反射、Ⅲl液的凝固过程、分娩过程、月经周期中黄体
生成素的释放°
@在甲状腺激素的调节过程中’甲状腺激素分泌过多会抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素和抑制垂
体分泌促甲状腺激素,从而减少甲状腺激素的分泌’维持相对稳定°
3.体温平衡调节
当人处在寒冷环境中时当人处在炎热环境中时
冷觉感受器兴奋
温觉感受器兴奋
传人神经
传人神经
-悸下丘脑体温调节中枢←‖
厂———
的分析综合
ˉ＿ˉˉ＿
传出神经兴奋
传出神经兴奋
■＝＝＝＝上＝＝＝＝＝■
〗
0
｜
幸枷■吗
毛绷血
萍
↓
腺
｝
箭灌,搬刚肉枷肝
增加
｜
脏等产热
ˉˉ＿＿ˉ＿｜
减少
V
散热增加
-ˉˉ＿＿—」
体温恒定
汗腺分泌
减少,毛细
lⅢ管收缩’
lⅢ流量减少
散热减少
V
V
素,
激素
加,
快
立
缩
肌
产热增加
‖
↓
体温恒定
体温恒定
体温调节图解
（l）体温平衡调节过程
o体温的平衡:人体的产热量与散热量的动态平衡°
机体产热和散热保持动态平衡的机制如下:正常情况下’产热量等于散热量;外界温度低时,机体产热
多’散热也多;外界温度高时’机体产热少’散热也少°
当产热多于散热’则体温升高;当产热少于散
热’则体温降低°
在发烧过程中’人体的产热不＿定等于散热’因为病人的体温可能继续升高’但如果
温度保持不变’则产热就等于散热°
高烧不退的病人不应加盖棉被°
因为高烧不退’体温调节功能暂时丧失′加盖棉被不但不会排汗,反而
影响了热量的散失°
@体温调节的中枢:下丘脑°
@体温调节的方式:神经—体液调节°
（2）易错提醒
@人体热量的主要来源:细胞中有机物的氧化放能°
@主要的产热、散热器官:安静时主要的产热器官是肝脏,剧烈运动时主要是骨酪肌;主要的散热器官
是皮肤°
@“寒颤”指骨酪肌不自主战栗’
“起鸡皮疙瘩”指立毛肌收缩,二者都是增加产热的途径°
@产生冷觉和温觉的中枢位于“大脑皮层” ;体温调节中枢位于“下丘脑” ;温度感受器是感受温度变
化的“感觉神经末梢” ,它分布在皮肤、熟膜及内脏器官中°
l23
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4水盐平衡调节
饮水不足’体内失水
过多或吃的食物过咸
｜
V
细胞外液渗透压升高
｜（＋）
（ˉ）
ˉ下丘脑渗透压感受器—』当
｜
｜
细
细
胞
v
0
胞
外
大脑皮层
垂体
外
液
液
｜
｜释放
渗
渗
产生渴感
抗利尿激素
透
透
压
｜
压
｜
｜
（＋）
下
下
降
↓
肾小管、集合管
降
仁-＿＿—耪瓣
重吸收水—一
｜
（ˉ）
尿量
水盐平衡调节图解
（l）调节方式:神经—体液调节°
（2）调节中枢:下丘脑°
（3）调节途径
@渴感的产生与饮水:下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉→主动饮水。
@水分的重吸收;下丘脑渗透压感受器岔幽垂体趣抗利尿激素→作用于→肾小管、集合管→重吸收水
→尿量减少°
@抗利尿激索在下丘脑合成、分泌’经垂体释放°
5知识总结:下丘脑在人体生命活动调节中的功能
（1）作为神经中枢
o调节Ⅲ糖平衡:下丘脑内有血糖调节中枢’该中枢通过神经直接作用于胰岛细胞’调节胰岛素和胰高
Ⅲ糖素的分泌°
@调节体温恒定:体温调节中枢主要位于下丘脑中°
@调节水盐平衡:水盐平衡的调节中枢位于下丘脑°
（2）作为感受器:下丘脑中有渗透压感受器’可以感受人体内环境中渗透压的改变°
（3）作为效应器:下丘脑可以合成抗利尿激素°
（4）具有分泌功能:下丘脑通过分泌多种促激素释放激素作用于垂体’通过控制垂体的功能来控制其他内分
泌腺的活动°
（5）传导兴奋:可传导兴奋至大脑皮层等高级中枢,如传导渗透压感受器产生的兴奋至大脑皮层’使之产生
渴觉°
l24
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第二十二天免疫调节
知识点-免疫系统的组成
1.兔疫器官
（l）组成:骨髓、胸腺、脾｀淋巴结、扁桃体等°
（2）作用:免疫细胞生存、成熟或集中分布的场所°
2.兔疫细胞
（l）组成:吞噬细胞、淋巴细胞;淋巴细胞包含T细胞和B细胞°
（2）作用:发挥免疫作用的细胞°
（3）来源
记忆T细胞
ˉ『二效廊｝纲鹏
‖隐蹦｜（栅）转膨割淋巴糯悯抗隐铡激
↑
｛蹦』
骨髓造
‖‖于细胞
（骨髓）
≈
↓
浆细胞→抗体
↑
记忆B细胞
（4）功能
功能
来源
细胞名称
摄取和处理｀传递抗原’吞噬抗体-抗原结合体
识别抗原’分化成为浆细胞、记忆细胞
识别抗原,分化成效应T细胞｀记忆细胞
分泌抗体
造血干细胞
吞噬细胞
造Ⅲl干细胞’在骨髓中成熟
B细胞
造血干细胞,在胸腺中成熟
T细胞
B细胞或记忆细胞
浆细胞
释放淋巴因子,与靶细胞结合发挥免疫效应
识别抗原,分化成相应的效应细胞
T细胞或记忆细胞
效应T细胞
B细胞或T细胞
记忆细胞
B细胞、T细胞、效应T细胞和记忆细胞具有特异性识别抗原或靶细胞的功能’吞噬细胞虽能识别抗
原’但不具有特异性,而浆细胞则不能识别抗原°
3.免疫活性物质
（1）组成:抗体、淋巴因子、溶菌酶等°
（2）来源:部分由免疫细胞产生′如抗体由浆细胞产生｀淋巴因子由T细胞产生,但也可由其他细胞产生,
如唾液腺｀泪腺细胞可产生溶菌酶。
l25
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知识点二免疫的类型和功能
1兔疫的类′‖
免疫类型
｜卜特异性免疫
特异性免疫
形成
生来就有
后天接触病原体之后获得
特点
无特异性
有特异性
第＿道防线:皮肤、釉膜;
第二道防线:体液中的杀菌物质利吞噬
细胞
第三道防线:主要由免疫器官和免疫细胞借助
Ⅲl液循环和淋巴循环而组成;包括体液免疫利
细胞免疫
组成
2.兔疫的功能
（l）防卫:抵御病原体的攻击°
（2）监控:及时发现机体衰老或变异的细胞°
（3）清除:将机体衰老或变异的细胞作为抗原清除掉。
3◇体液兔疫和细胞兔疫过程
（l）体液免疫
@参与细胞:吞噬细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞、浆细胞°
@免疫过程
再次应答
病（多数）
原———
体
↓
淋巴因子
｜
—→记忆细胞
加强｜作用
｜增磁分“
圃蛔喘＿挪腮哇瓣门
嘉撼鹏］
性
—
胞
细
『
→
榷
—
蜒
噬
胞
吞
细
｜
（少数直接刺激）
使病原体失去繁殖后代或茹附体细胞的能力’
多数情况下发生进＿步变化,如形成沉淀或
细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化
体液免疫过程示意图
@结果:在多数情况下’浆细胞产生的抗体与抗原结合’形成沉淀或细胞集团’进而被吞噬细胞吞噬消化°
（2）细胞免疫
@参与细胞:吞噬细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞°
@免疫过程
与靶细胞接触’使
其裂解死亡,导致
＝---＞
分化嚷霸灾最后被
胞
细
『
砸
—
…
噬
胞
吞
细
抗原—
再次应答
▲
『
‖
细胞免疫过程示意图
@结果:效应T细胞可以与被抗原人侵的宿主细胞密切接触’使其裂解死亡,释放出病原体,最终被吞
噬、消灭°
l26
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』第二＋二矢免疫调节｜
（3）记忆细胞和二次免疫
O记忆细胞:是抗原刺激B细胞或T细胞时由少部分淋巴细胞增殖分化来的’可分为记忆B细胞和记忆
T细胞°
@特点:寿命长’能记住曾经人侵的抗原,且对此种抗原十分敏感°
o二次免疫过程:当同种抗原二次人侵时,记忆细胞比未分化的淋巴细胞更快地作出反应’增殖分化出
大量的效应细胞°
即二次免疫反应比初次免疫反应快且强,因此成年人患传染病的几率比幼儿小°
@二次免疫的特点:反应更快｀更强°
@初次免疫反应和二次免疫反应过程中’抗体浓度变化和患病程度曲线图如图所示:
二次免疫反应
抗
体
浓
度
～
患
病
程
度
＝
时｜司
（）｜a为抗体浓度变化b为患病程度
（4）知识总结:体液免疫和细胞免疫的比较
细胞免疫
体液免疫
项目
被抗原人侵的宿主细胞、
自身突变细胞和
来自异体的移植器官
侵人内环境中的抗原
对象
效应T细胞与靶细胞密切接触
浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合
作用方式
@病毒等胞内寄生抗原侵人机体后’先通过体液免疫的作用来阻止抗原通过Ⅲ液循环而
扩散,再通过细胞免疫的作用释放宿主细胞里面的抗原
@抗原—旦侵人宿主细胞内部,就必须通过细胞免疫将抗原暴露’再由抗体消灭和清除
@两者既各有其独特的作用,又相互配合’共同发挥免疫效应
关系
（5〉易错提醒
oT细胞既参与细胞免疫’也参与部分体液免疫’当失去T细胞时’机体会丧失全部细胞免疫和大部分
体液免疫’＿般认为机体会丧失几平所有的特异性免疫能力°
@体液免疫和细胞免疫都有免疫活性物质参与,但是起作用的结果不同。抗体能消灭抗原’但是干扰素
等淋巴因子能促进淋巴细胞的增殖和分化’增强免疫力°
@对浆细胞和效应T细胞来说’初次免疫只来自B细胞或T细胞的分化;二次免疫不仅来自B细胞或T
细胞的分化’而且记忆细胞可以更快地分化出浆细胞或效应T细胞°
@由淋巴细胞到效应细胞和记忆细胞的增殖分化过程中细胞的遗传物质并未发生改变’分化只是发生了
基因的选择性表达°
@在二次免疫中’抗体不是由记忆细胞产生的’而是由记忆细胞增殖分化形成的浆细胞合成并分泌的°
l27
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知识点三免疫功能异常与免疫应用
1兔疫功能异常引起的疾病
（1）三种免疫异常疾病
＼＼
过敏反应
自身免疫病
免疫缺陷病
由于机体免疫功能不足或缺
乏而引起的疾病’分为两
类:先天性免疫缺陷病、获
得性免疫缺陷病
已产生免疫的机体再次接受相
同的抗原时所发生的组织损伤
或功能紊乱
免疫系统将自身物质当做外
来异物进行攻击
概念
相同过敏原再次进人机体时与
吸附在细胞表面的相应抗体结
合使细胞释放组织胺而引起
抗原结构与正常细胞物质表
面结构相似′抗体消灭抗原
时,也消灭正常细胞
人体免疫系统功能先天不足
（遗传缺陷）或遭病毒等攻
击破坏而致
发病
机理
消化道、呼吸道过敏反应、皮
肤过敏反应等
类风湿性关节炎、风湿性心
脏病、系统性红斑狼疮
先天性胸腺发育不良、艾
滋病
举例
（2）艾滋病的发病机理:艾滋病是由HIV引起的’这种病毒能特异性侵人T细胞’并在T细胞内繁殖′导致
T细胞大量死亡’最终使患者丧失几平所有免疫功能,患者常死于感染或肿瘤等其他疾病°
（3）过敏反应和体液免疫比较
＼～
体液免疫
过敏反应
接触抗原
第＿次接触抗原就会引起
再次接触相同的过敏原才引起
抗体分布
湛要分布在Ⅲ清中’能消灭抗原
分布在某些细胞的表面,往往引起不良反应
2.兔疫学的应用
（1）免疫预防:疫苗是减毒或灭活的病原微生物’能使人产生免疫反应,产生抗体和记忆细胞’但不会使人
患病°
免疫预防属于患病前的预防’即把疫苗接种到人体内’使人体产生对传染病的抵抗能力,增强了
人体的免疫力°
通过预防接种,人们能够积极地预防多种传染病,但具有特异性’不能预防所有传染
病。
这种免疫万式称为主动免疫°
（2）免疫治疗:患病后的治疗’即在人体患病条件下’通过输人抗体、胸腺素、淋巴因子等调整人的免疫功
能,使机体抵抗疾病的能力增强,达到治疗疾病的目的’如各类抗病毒Ⅲ清°
这种免疫方式称为被动
免疫°
（3）器官移植:器官移植的成败主要取决于器官供者与受者的人类组织相容性抗原（HLA）是否＿致或相近’
若差异较大,则容易引起细胞免疫’导致移植器官坏死,若差异较小’则不会坏死,但受者要终生服用
降低免疫能力的药物以避免排异反应°
（4）人工标记抗体:通过抗原＿抗体杂交,特异性检测追踪抗原在机体中的位置°
l28
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第二＋三天植物激素调节
知识点-植物生长素的发现
1.研究背景:植物的向光性,在单侧光的照射下,植物朝向光源生长的现象°
2.实验材料:金丝雀藕草胚芽鞘°
3.研究历程
科学家
实验
实验结论
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后’就向
下面的伸长区传递某种影‖间’造成
伸长区背光面比向光面生长快
照
纸
光
锡
框
咋
∩
光
…
卫
／
Ⅱ＿
达尔文
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼
脂片传递给下部
※
鲍森。詹森
Ⅱ｜-0
胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产
生的影响在其下部分布不均匀造
成的
‖
拜尔
前三个实验初步证明尖端产生的影响可能是一种化学物质
广
弯向放
删獭注□表示禽止膛
素的琼脂块
□表示不含生长
个牛长
素的琼‖旨块
小弯‖
实验组
造成胚芽鞘弯曲的是＿种化学物
质,并命名为生长素
温特
‖—∏
对照组
温特的实验进＿步证明造成胚芽鞘弯曲的影响确实是＿种化学物质
l29
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｛小猿手册′30天速记高中生物知识［
4.易错提醒
（
l ）实验结论:温特实验之前的实验结论中不能出现“生长素” ,只能说“影响”
°
（2）证明和提取不同步:证明“影晌”是“化学物质”而非其他信号』并对该物质命名的科学家是温特;其
后由科学家郭葛提取该物质,其化学本质为‖引跺乙酸’
由色氨酸合成°
（3）实验补充:鲍森.詹森实验的目的是要证明胚芽鞘尖端产生的影‖间要向下传递,但实验并没有充分证
明,需设置对照组,将琼脂片换成云母片或玻璃片,其他均相同’以证明胚芽鞘尖端产生的影‖问要传递
到下部才能发挥作用°
知识点二生长素的产生｀运输租分布
1.合成原料和部位
（1）合成原料:色氨酸°
（2）合成部位:主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子;可以理解为分裂旺盛的部位.
2.分布部位:植物体各器官中都有,相对集中地分布在生长旺盛的部分;如:幼根／叶≥老根／叶;分生区≥伸
长区;侧芽≥顶芽°
3.运输方式
（l）极性运输:生长素从形态学的上端运输到形态学的下端′主动运输。
向光性、顶端优势均有极性运输°
（2）非极性运输:成熟组织中可以通过韧皮部进行运输’被动运输°
（3）横向运输:在幼嫩部位’生长素还可以发生横向运输,主要受到光照和重力的影‖问°
卜端
地｜盯
『
『
皿
获
川
上
γ
卢
≡
、
~
｜
上端
形态学示意图
知识点三生长素的生理作用及具两重性
1.作用特点:具有两重性’即低浓度促进生长’高浓度抑制生长;生长素既能促进生长』也能抑制生长;既能
促进发芽’也能抑制发芽;既能防止落花落果’也能疏花疏果°
l3（）
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」第二＋三天植物激素调节｜
2。两Ⅲ性原理
（l）影响因素
@生长素浓度不同°
@植物器官种类不同°
@植物细胞成熟程度不同.
（2）生长素对根、芽、茎的作用曲线分析
耗
＝
促
进
生
长
万
抑
制
生
长
l0ˉ｜（）
l0—思
l0ˉ∩
］0ˉ4
l0ˉ2（（mo｜／L）
@不同浓度的生长素作用于同＿器官上’引起的生理效应不同’低浓度促进生长,高浓度抑制生长’甚
至杀死植物°
@同＿浓度的生长素作用于不同器官上, 弓｜起的生埋效应也不同’这是因为不同的器官对生长素的敏感程
度不同,＿般情况下’敏感程度大小:根＞芽＞茎,也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同°
O曲线在a、
b、c点以上的部分体现了不同浓度生长素对不同器官的促进效果不同,而且A、
B、C三点
代表最佳促进效果点°
记住三种器官的最适浓度’
即根:
l0
l0mol／L;芽:
10ˉ8mol／L;茎:
l0ˉ4mo］／L.
@“高浓度”生长素是指分别大于a、
b、c点对应的浓度’
“低浓度”是指分别小于a、
b、c点对应的
浓度°
@不要将Aa、Bb、Cc段理解为抑制阶段’此阶段仍体现生长素的促进作用’只是促进作用逐渐降低。
@抑制生长并非不生长,抑制生长时’植物依｜日生长’但是生长速度较空白对照更慢·
3.分析植物的问性运动
（l）植物向光性的原因
单侧光
↓
尖端ˉ［隐
ˉ—V
′｝之长素
单侧光
影‖｜‖运输｜
V
极性运输
横｜β」运输
＿—丁—＿
生长素分们不均匀
声—」——
背光侧多
问光｛‖‖少
～—＿丁一——一
生长不均匀’背光
侧生长快于｜［』」光｜‖‖
｜（｜」光弯曲生长
感光、生长
素只可纵问
向下运输）
植物『『］光性腺｜大｜示意图
l3l
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@外因:单侧光照射,导致生长素横向运输’从向光侧运到背光侧°
@内因:生长素极性运输’从尖端运到伸长区,导致伸长区生长素分布不均匀’背光侧生长素浓度大于
向光侧’背光侧生长快’导致胚芽鞘向光弯曲生长°
（2）胚芽鞘的感光部位和发挥作用部位
@感光部位:胚芽鞘尖端。
@产生生长索部位:胚芽鞘尖端。
@发生弯曲的部位:伸长区’即尖端下面＿小段°
知识点四生长素类似物及旦在农业中的应用
1生长素类似物及其在农业生产中的作用
（l）生长素类似物:人T合成的具有与生长素相似的生理效应的化学物质,如αˉ茶乙酸（NAA）、
2’ 4ˉD等°
（2）生长素类似物在农业生产中的应用
@促进扦插的枝条生根:用＿定浓度的生长素类似物浸泡插条的下端,插条容易生根成活.
@促进果实发育:用＿定浓度的生长素类似物涂抹在没有接受花粉的柱头上’子房发育成无子
果实°
@防止落花落果:＿定浓度的生长素类似物可以保蕾保铃°
2。顶端优势和顶端优势的解除
（1）现象:顶芽优先生长’侧芽生长受到抑制°
（2）原因:顶芽产生的生长素通过极性运输到侧芽’侧芽附近生长素浓度过高,发育受到抑制。
（3）解除:去掉顶芽·
如棉花摘顶可促进侧芽生长’增加结实;
园艺中去除顶芽可使植物长成特定
形状°
（4）通过以下实验可验证生长素在顶端优势中的作用
@保留顶芽,侧芽生长被抑制;
@去除顶芽,侧芽生长;
@去除顶芽,放置空白琼脂块,侧芽生长;
@去除顶芽’放置含生长素的琼脂块’侧芽生长被抑制°
l32
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『第＝＋三天植物激素调节｜
有IAA的琼脂块
肌
（D保留顶芽
@去除顶芽o去除顶芽川
空白琼脂块
顶端优势验证的实验设计
@去除顶芽加含
IAA的琼脂块
（5）知识拓展
@生长素能由低浓度的顶芽部位向高浓度的侧芽部位运输’说明生长素的运输方式是主动运输’运输万
向是极性运输·
@根也具有顶端优势’原理与茎的顶端优势相同°
3.无于番茄和无于西瓜
方法处理
项目
原理
变异方式
用＿定浓度的生长素类似物处理花蕾期去
掉雄蕊的番茄的雌蕊柱头或子房,然后套
袋’可以获得无子番茄
生长素促进果实
发育
无子番茄
不可遗传变异
染色体变异形成的
三倍体,不能产生
正常的配子
通过多倍体育种方法获得,其子房需用正
常花粉刺激产生生长素,才能发育成无子
果实
叮遗传变异
无子西瓜
4除草剂
单子叶植物和双子叶植物对生长素的敏感程度不同:单子叶植物适宜的生长素浓度较高,∏双子叶植物适宜
的生长素浓度较低’所以在单子叶作物的农田中喷洒适当浓度的生长素类似物可以除去双子叶杂草°
同时
促进单子叶植物的生长。
］冕叶梳物
促进′｜｛长
O
抑↑｜j｜｜／｜i长
f｜三长祟浓度（mo］／L）
除草剂腺I咀
l33
—
~
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5.茎的背地性和根的向地性
工＝
＝
—
吵
／
／
卜
＼
＼
根
茎
茎的背地性和根的向地性脱删
（l）原因
@外因:重力产生单＿方向的刺激’生长素横向运输’导致近地侧生长素浓度大于远地侧°
@内因:生长素分布不均匀;近地侧大于远地侧,
同时’根、茎对生长素的反应敏感程度不同,茎对生
长素敏感性低’近地侧生长素浓度大’促进生长的效果好’生长速度快’背地生长;根对生长素敏感性
高’近地侧生长素浓度大’反而抑制了近地侧的生长′生长速度慢,根问地生长。
（2）运输方向: A｀B为极性运输’ C、D为重力作用下的横向运输°
（3）根的向地性体现了生长素作用的两重性;茎的背地性不能体现其两重性°
知识点五旦他植物激素
1五种植物激素的作用及应用
名称
产生部位
应用
生理作用
o促进扦插枝条的生根
@促进果实发育,防止落花落果
o农业除草剂
幼根、幼芽及发育中的
种子
促进生长,促进果实发育’
同时具有两重性
生长素
@促进细胞伸长’使植株
增高
@解除种子、块茎休眠并促
进种子萌发和果实发育
@促进植物茎秆伸长
@解除种子和其他部位休眠’提
早萌发
幼芽、幼根、未成熟的种
子等幼嫩的组织和器官
亦霉素
细胞
分裂素
正在进行细胞分裂的器官
（如幼嫩根尖）
蔬菜贮藏中’常用它来保持蔬菜
鲜绿’延长贮存时间
@促进细胞分裂和组织分化
@延缓衰老
植物各部位’成熟的果实
中更多
@促进果实成熟
@促进果实脱落
处理瓜类幼苗,能增加雌花形成
率,增产
乙烯
@抑制细胞分裂和种子萌发
@促进叶利果实的衰老与
脱落
落叶和棉铃在未成熟前的大呈
脱落
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
l34
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『第二＋三天植物激素调节｜
2。植物激索之间的相瓦作用
（l）协同作用的激素
o促进生长的激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素°
@延缓叶片衰老的激素:细胞分裂素和生长素°
（2）措抗作用的激素
o器官脱落
」垦些膘百脱圃≡鲤＜
生长素
细胞分裂素
‖兑落酸
@种子萌发
赤霉索
细胞分裂索＞鲤凑硒←迎剑
脱落峻
（3）其他植物激素的相互作用
@生长素与细胞分裂素促进生长的作用原理不同:生长素促进细胞伸长,即体积增大;细胞分裂素促进
细胞分裂,即细胞数目增多,二者共同促进植株生长°
‖
』
｝
『
炉
｜
／
＝
…
川
‖
细胞仰长-→细胞体积增大
→细胞分裂—细胞数
作用
目增j‖
生长素利细胞分裂素的作用原删
@生长素在浓度适宜时促进植物生长,同时诱导乙烯的合成’但当其浓度过高’乙烯含量增加到＿定程
度,乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素对细胞生长的促进作用时′则开始抑制植物的生长°
植
物
茎
中
激
索
含
量
←占～■≈
｜
M
＝
矿
乙烯
生长索
（／
时间
生长素和乙烯的关系
@赤霉素与生长素在促进茎秆伸长方面具有密切联系’见下图:
细胞伸长
氧化产物
生长素和赤霉索的作用原理
l35
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‖小猿手册.30天速记高中生物知识‖
（4）知识总结
α）不同发育时期植物激素的种类和数量不同体现了基因的选择性表达’见下图°
乙烯
（
〔
§
］
相
对
浓
度
帆
~
~
~
亦毒素
.
＼
.
｀
丫
↓
／
落酸
脱
毗
触
竹
裂
系上:…＝／泣:≡ˉ
成熟哀老
细胞分裂细胞伸长
细胞不同时期激素种类｜冬｜
@植物生长发育过程中’任何＿种生理活动都不是受单＿激素控制的°
@激素间的相互作用’有的是相互促进’有的是相互拈抗°
@植物细胞的分化、器官的发生、发育、成熟和衰老,整个植株的生长等,是多种激素相互协调｀共同
作用的结果°
3。植物生长调节剂
（l）概念:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质’生长素类似物也是植物生长调节剂°
（2）优点:容易合成、原料广泛、效果稳定等°
（3）与植物激素的区别:植物激素是植物体内合成的,含量极少的有机物’而植物生长调节剂则是人工合成
的’合成量大。
二者的作用效果相同或相似,但化学成分不＿定相同,农业实践中＿般使用的植物生长
调节剂’如乙烯利、茶乙酸和2, 4ˉD等°
l36
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第二＋四天种群
知识点一种群的数量特征
1种群密度
（l）概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度;种群密度是种群最基本的数虽特征°
（2）种群密度的调查方法
方法
名称
抽样检测法（或显微计数法、
血细胞计数板计数法）
样方法
标志重捕法
黑光灯诱捕法
植物或活动范围小的
动物’
如蛆躬｜、
蚜
虫、跳蛹和虫卵
活动范围大的动
物个体’如鼠、
鸟、鱼等
肉眼看不见的细菌、酵母菌
等微生物｀Ⅲ细胞等
对紫外线敏感的
夜间活动的昆虫
对象
确定调查对象→
捕获并标记→重
捕、计数→计算
种群密度
制作黑光灯—＋确
定诱捕地点-→诱
捕—→统计利分析
计算
确定调查对象—沪选取
样方→计数—十计算种
群密度,取平均值
培养ˉ→抽样到Ⅲ细胞计数板
→显微计数ˉ→计算
过程
设各样方的种群密度
分别为″｜
、
″2、
＂3、
…、＂Ⅷ’则种群密度
若小格体积为lmm3则1mL
l
.
久
′lˉ
｀血lˉ
n］＋′〗2＋° ..＋Ⅶm
中个体数
直接计数,比较
不同地块中害虫
的爆发情况
计算
＝
Ⅳ＝M×Ⅶ／m
矾
×103×稀释倍数
′ll＋n2＋. . .＋∏∏l
~~
∏l
样方法:o随机取样;@样方的大小要适中,通常乔木样方大小为
本为lm2;@样万数量不宜太少;@＿般选易辨别的双子叶植物;
样法.@样方计数原则:样万内的个体全部计数;样方边线上的
右’即计数相邻两条边线及其顶角’如图C黑点所示
灌木为l6
易错
题型
~
~
~~
~ ~
~ ~
~
~
G
~
~~
~
腰｜B等即取样法
图（
图AⅡ点取样法
l37
□
□□□□□□□□□□
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!小猿手册.30矢速记高中生物知识‖
续表
抽样检测法（或显微计数法、
Ⅲ［细胞计数板计数法）
方法
名称
黑光灯诱捕法
标志重捕法
样方法
标志重捕法:@标志物不能过于醒目、不能影晌被标志对象的正常生理活动、不易脱落°
@调查期间没有大规模迁人和迁出’出生和死亡的现象’没有外界的强烈干扰
抽样检测法:@该实验需要重复但不需单独设置对照组,
自身形成前后对照;@浓度过大需做
稀释处理,但最后计算时需考虑稀释倍数;@吸取前需振荡摇匀;@计数板使用:先盖盖玻片
→吸培养液→滴盖玻片边缘ˉ→自行渗人→吸去多余培养液—萨片刻后待沉降到计数室的底部→观
察计数;@压线计数规则:计数左、上两线及夹角处’与样方法相同
黑光灯诱捕法:@夜晚进行;@固定牢固;@毒瓶杀死诱捕害虫
种群密度只能体现凋查时期的种群数量’但无法体现出长期的变化趋势’不能用于预测
易错
题型
2. ｝‖｝生率利死亡率、迁入率和迁l｛｛率
（l）概念:单位时间内新产生或死亡或迁人或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率°
（2）意义:决定种群大小和种群密度的重要因索°
3.年龄组成
（l）概念:＿个种群中各年龄期的个体数目的比例,根据可育能力’将种群个体分为幼年个体、成年个体和
老年个体°
（2）分类
@增长型:幼年个体数大于成年｀老年个体数;出生率＞死亡率;种群密度将增大.
@稳定性:各个年龄段个体数比例适中;出生率＝死亡率;种群密度保持稳定.
@衰退型:幼年个体数小于成年、老年个体数;出生率＜死亡率;种群密度将减小°
（3）影响方式:年龄组成通过影响出生率和死亡率影响种群密度.
（4）意义:可预测种群数量变化趋势°
l38
~
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1第二＋四天种群｜
（5）种群年龄组成表示类型
早
矽
单
80
60
40
20
0
蛊昌瓣
豆尾
增长型
稳定型
衰退型
（D模式图
｜
~
~
5.02.5
0
2.55.0
755.（｝25
02.55。07.5
稳定型
增长型
（D统讣图
｜比例
比例
比例
;;∩
圆;‖
倒;‖
个
体
数
／～
（／
（
（
年龄
年龄
年龄
衰退型
增长型
团幼年圈成年
@柱形图
稳定型
□老年
（／
O
年龄
年龄
增长型
衰退型
（D曲线图
4.性别比例
（1）概念:种群中雌雄个体数目的比例,此处的雌雄个体指有繁殖能力的个体。
（2）规律:—般情况下,在种群具有相同年龄组成时:
o雌性＞雄性’出生率较高,种群密度增长快;
@雌性≈雄性’出生率中等’种群密度相对稳定;
@雌性＜雄性’出生率较低’种群密度增长慢°
（3）影响方式:性别比例是通过影响出生率影响种群密度的°
5.知识总结
种群由个体组成’但不是个体机械的组合’而是具有出生率、死亡率、迁人率、迁出率、年龄组成和性别比
例等特征的有机的集体°
见下图。
增长型
稳定型
衰退型
老年
成年
幼年
~~~~~~~~~~~
~
＝
‖
‖
■
Ⅳ
『
＝
‖
〗
■
Ⅶ
了
~
影响｝预测
死亡率
迁出率
小
｜影‖‖
ˉ＿--—---＿｜性别比例｜
注:
“＋”“—”分别表示“增川”“减少”
—-→表示“直接作用”
ˉˉˉˉ→表示‘‘ ｜厕接作用”
l39
种群数量
（种群密度）
决定
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｛小猿手册.30天速记高中生物知识〗
（l）种群密度是种群最基本的数量特征°
（2）出生率、死亡率以及迁人率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
出生率、迁人率高时’种
群数量增加;反之’种群数量减少°
（3）年龄组成通过影响出生率和死亡率而间接影晌种群密度利种群数量,性别比例只影响出生率°
（4）年龄组成并不决定种群密度的变化’只是预测种群密度的变化趋势’但该趋势不＿定能够实现’还要看
影响种群密度变化的其他因素’如气候、食物、天敌等°
知识点二种群数量的变化
1数学模型
（l）概念:数学模型是用来描述＿个系统或它的性质的数学形式°
（2）数学模型的表达形式
@万程式:如“J”型增长函数为Ⅳ′≡／V0
。
入′。
@坐标图:如“S”型增长坐标图。
种
群
增
长
速
率
种群数量
d
G
K
l
÷K
~′
岂
g
O
‘｀S”型曲线
时间
（）
时间
甲
乙
o研究步骤:观察研究对象’提出问题→提出合理的假设→根据实验数据,用适当的数学形式对事物的
性质进行表达→通过进＿步的实验或观察等对模型进行检验或修正°
2.“J’’型增长曲线
（1）条件:理想条件’包括o食物、空间条件充裕;@气候适宜;@没有敌害等·
（2）设置参数:OⅣ0:种群的起始数量;@入:种群数量是单位时间前种群数量的倍数;Ot:单位时间;
@Ⅳ』
: 1时间后该种群的数量°
（3）构建模型
o方程式:Ⅳ《＝Ⅳ0
。
入‘
;
@坐标图（图l）
种群数量
〗
］
欠
Ⅸ
（）
a
b
c
时｜司
“J”型增长曲线
阁l
“S’,型增长曲线
｜引2
K值变动不怠阁
图3
l40
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』第二＋四天种群｝
3.“S”型增长曲线
（l）条件:有环境阻力,即自然界的资源和空间是有限的°
（2）构建模型:上图2
（3）环境容纳量
@概念:在环境条件不受破坏的情况下,＿定空间中所能维持稳定的种群最大数量称为环境容纳量,又
称K值,在环境相对稳定时’生物的数量会在K值上下波动。
@特点:K值不是＿成不变的’会随着环境的改变而发生变化’
当环境遭到破坏时’X值会下降;反
之,K值会上升;如上图3所示°
（4）对增长曲线的分析
@A点以前:对环境的适应期;个体数量少,增长速率很小。
@AC之间:快速增长期;个体数量快速增长’出生率远大于死亡率。
@C点之后:稳定期;随着种群密度增加’个体因争夺食物、空｜司和其他生活条件而致种内斗争加剧’
出生率约等于死亡率°
@B点:K／2,增长速率最大°
（5）影晌因素
@自然因素:气候、食物、天敌、传染病等会影‖问种群数量增长°
@人为因素:通常受人工控制的种群数量不断增加’野生动植物种群数量不断减少°
（6）
“S”型曲线的不同表示形式及对应K值
个体数
增长速率
个体百分比
率
率
一／｜
‖
｜
｜
』
‖
←
C′
C时「日］
（）
I）′
D
时｜厕
O
O
B
时｜『』］
图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值’A′ 、C′ 、I）′时间所对应的种群数量为K／2值。
（7）K值和K／2值在实践中的应用
保护野生生物生活的环境,减小环境阻力,增大K值’如建立金丝猴
自然保护区
增大环境阻力’降低K值’如为防治鼠害而封锁粮食、清除生活垃
圾、保护鼠的天敌等
野生生物
资源保护
K值的应用
有害生物
的防治
l41
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处猿姜册.30天速记高中生物铡识【
续表
种群数量达到环境容纳量的＿半即K／2时’种群增长速率最大’再生
能力最强’维持被开发资源的种群数量在K／2值处’可实现“既有较
大收获量又可保持种群高速增长” ’从而不影响种群再生’符合可持
续发展的原则’因此K／2对应的点也被称为黄金开发点
资源开发
与利用
K／2值的应用
有害生
物的防治
务必及时控制种群数量,严防达K／2值处,若达K／2值处’可致该有
害生物成灾
知识点三种群的空间特征
1均匀分布:形成的主要原因是种群内个体间的竞争’种群内各个体在空间的分布呈等距离,株行距＿定的人
工栽培植物属均匀型°
2.随机分布:指种群内个体在空间分布是随机的,即每个个体的分布概率相等°
这种分布型比较少见’只有
在环境资源分布均匀＿致、种群内个体间没有彼此吸引或排斥’或某—主导因子呈随机分布时才能形成°
如某些植物在最初人侵某地时’常呈随机分布’面粉中的黄粉虫也是随机分布°
3.集群分布:种群内个体在空间分布极不均匀,呈块状或呈斑点状’成簇、成群密度分布°
各群的大小’群｜司
距离以及群内个体的密度都不相等’是＿种最广泛的分布格局°
‖■■■■■■凹
尸
·
’
≠
出
曲
巴
尸
此
■
■
·
巴
·
·
几
·
宁
·
＝
■
▲
可
娠
寸
·
仪
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●
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…
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·
『
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▲
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●
■
▲
●
●
■
■
●
宁
●
■
■
●
■
●
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●
●
■
●
●
■
■
■
●
●
·
■
■
■
●
●
■
●
守
●
●
◇
■
■
●
●
●
●
β
●
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■
·
●
■
■
●
●
●
·
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■
●
●
●
●
●
■
●
■
■
●
·
■
卜
『
■
·
·
■
■
·
●
■
■
·
■
△
■
■
●
●
●
●
●
■
…
■
●
仔
■
●
●
■
■
■
●
●
●
●
◆
■
●
●
●
■
…
■
■
仆
●
●
■
■
·
●
■
◆
●
●
●
■
◆
■
■
●
几
■
■
Ⅲ
●
■
●
▲
●
■
■
■
●
■
●
■
A均匀分布
B随机分布
C集群分布
种群空｜口］结构示意图
142
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第二＋五天群落
知识点—群落的概念
1概念:同＿时间内聚集在＿定区域中各种生物种群的集合,包含全部生物°
2.数量特征
（1）概念:
（2）作用:
（3）特点:
丰富度°
群落中物种数目的多少。
区别不同群落的重要特征°
由于气候差异’越靠近热带地区,丰富度越高·
知识点二群落的种间关系
1种间关系的比较
举例
特点
营养关系图
种间关系类型
数量坐标图
数量上呈现出“先增加者先减少
（被捕食者）’后增加者后减少
（捕食者）”的不同步性变化°
一般情况下’捕食者不会导致
被捕食者灭绝
∏
~
个
体
数
草和羊;兔与
狼;
昆虫与
青蛙
捕食:
—种生
物以另＿种生
物作为食物
∧
日
／7、乙
O
时间
糕
啼
个
体
数
（
数量上呈现出“你死我活”的
“同步性变化” ’若两种生物
生存能力不同’则数量关系如
图a;若生存能力相同,则数量
关系如图b
牛与羊;农作
物与杂草;大
草履虫与小草
履虫
竞争:
两种或
两种以上生物
相互争夺资源
和空间等
寄生:＿种生物
（寄生者）寄居于
另外-种生物（寄
主）的体内或体
表,摄取寄主的
养分以维持生活
对寄主有害’对寄生者有利°
如果分开’则寄生生物难以单
独生存,
而寄主会生活得
更好°
寄生＿般不会导致寄主的死亡
蛔虫与人;冤
丝子与大豆;
噬菌体与被侵
染的细菌
个
体
数
＞＜§
＝—ˉ-—-←
时间
（）
彼此依赖’彼此有利;如果分开,
则双方或一万不能独立生存。
数呈上两种生物同时增加,
同
时减少,呈现出“同生共死”
的同步性变化
互利共生:两
种生物共同生
活在—起’相
互依存,彼此
有利·
大豆与根瘤
菌、地衣里的
真菌和单细胞
藻类
↑
~~~
传U
～巨-一
个
体
数
｛
O
时｜↑］｜
2.易错提醒
（l）＿个群落中的两种生物之间的关系不只是一种,也可能是两种,最常见的是捕食和竞争,如猫头鹰捕食
蛇’同时猫头鹰和蛇都以鼠为食°
l43
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（2）竞争、捕食及互利共生曲线的判断:竞争和互利共生关系曲线中的两条曲线是同步消长的,而捕食关系
曲线中的两条曲线的消长是非同步的’先增加者先减少的是被捕食者’后增加者后减少的是捕食者°
此
外,也可从最高点判断’＿般情况下’捕食者数量少,被捕食者数量多·
~
个
体
数
个
体
数
↑
｜
｜
个
体
敖
／尸飞乙
∧
∩
〉＝〈:
∧
β
尸＼纠
（／
O
时间
＂
『
Ⅵ
‖
O
时间
捕食
竞争
互利共生
（3）种内斗争是＿种种内关系,强调同种生物内’不同个体之间的斗争°
竞争是种间关系’强调不同生物之
间的斗争°
如大鱼吃小鱼若为不同种鱼为捕食若为同种鱼则为种内斗争°
（4）种内斗争、竞争、捕食对生物个体都是有害的;但对种群的进化都是有利的°
知识点三群落的空间结构
1.垂直结构
（l）植物的垂直结构
@具体表现:植物群落垂直方向上的分层°
@影响因素:主要与光照强度有关·
@意义:提高了种群利用光等环境资源的能力.
鹃
木
坐
T丁
高
＝
‖
‖
∏
γ
低
厂
｜
｜
｜
蜀
｜
｜
｜
｝
＼
尚
度
｛瞥ˉ
｜｀
对应
生态因索
鸟等
乔木层
雕木层
草本层
垫ˉ
兰司鉴
‖X】
儿］
环境｜大｜素
生态因索
森林中植物的垂直分布
植物的垂直结构和影响因素
植物的垂直结构和影晌因素
动物的垂直结构
（2）动物的垂直结构:主要原因是植物为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件°
（3）易错提醒
@草地也存在垂直结构,草地中的杂草也有分层现象’生活于土壤中的生物亦有分层现象°
@水生群落也有分层′例如＿个池塘′挺水植物、浮水植物、沉水植物就是植物分层;青鱼、草鱼、鳃
鱼、瞻鱼、鲤鱼的分布就是动物分层的实例°
2.水平结构
（l）具体表现:在水平方向上由于光照强度、地形、盐碱度和湿度等因素的影响’不同地段上分布着不同生
物种群°
（2）形成因素
o非生物因素:地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度不同。
@生物因素:生物自身生长的特点不同;人与动物影响°
3.垂直结构和水平结构的判断
通过是否是存在于同＿块士壤上的结构判断′同—块士壤上的结构变化属于垂直结构,
不同土壤上的结构变化属于水平结构°
如高山上的植被从山底到山顶的分布’虽然有
高低差异,但是从山顶到山底属于不同土壤区域,属于水平结构,如右图所示°
水
平
结
构
l44
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』第二十五天群落｝
4.群落空间结构的形成和意义
（1）形成:生物群落垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应°
（2）意义:有利于提高生物群落整体对目然资源的充分利用·
o群落的结构越复杂’对生态系统中的资源的利用就越充分′如森林生态系统对光能的利用率就比农田
生态系统和草原生态系统高得多。
@群落的结构越复杂’群落内部提供的生态环境就越复杂,群落内部各种生物之间的竞争就相对不那么
激烈,群落的结构也就相对稳定＿些°
知识点四群落的演替
1.概念:随着时间的推移’＿个群落被另＿个群落代替的过程。
例如当＿个生态系统有物种人侵导致物种种
类发生改变时,即发生了演替.
2.群落演替的原因
（l）环境不断变化;
（2）生物本身不断进行繁殖、迁徒;
（3）群落内部由于生命活动造成内部环境改变;
（4）种内和种间关系不断发生变化;
（5）人类活动的干扰°
3.演替的类型
（l）初生演替
在一个从来没有被植被覆盖的地面’或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替°
沙丘、火山岩、冰川泥上的演替°
@概念
@例子
@过程
｜
过程
原理
首先定居的生物为地衣:因为苔薛和草本植物等无法直接从裸岩上获取养分,而地衣
可以分泌有机酸’从裸岩上获取养分
地衣为苔薛的生长提供了基础:地衣通过分泌有机酸加速岩石的风化’形成土壤’并
积累有机物’这些为苔薛的生长提供了基础
裸岩阶段
↓
地衣阶段
↓
苔薛阶段
↓
草本植物阶段
↓
灌木阶段
｜
v
森林阶段
苔薛具有竞争优势:苔薛较高,获得的阳光多’在竞争中处于优势地位°
而其后’
优势物种又依次会被草本植物、灌木和森林取代
演替过程为优势取代而非完全取代:
演替的下＿阶段对上＿阶段的“取代”是“优势
取代” ’即取代了其优势地位,但并没有使其种群灭绝°
形成森林后’高大乔木占
优势地位’其他各种植物如地衣、苔薛等依然存在,但不占优势地位
演替不是无休止的过程:最终演替＿般会达到—个成熟阶段°
这时候群落和周围环
境处于相对平衡的稳定状态°
此时物种与环境之间高度协调,能量和物质的利用率
高’生态系统抵抗力稳定性也高
并非所有演替都会演替为森林的稳定状态:在气候条件不适宜的情况下,很难演替到
森林的稳定阶段°
如在干旱的沙漠中,很难演替出森林,或许只能发展到草本植物
阶段,或稀疏的灌木阶段
@特点:时间长’演替缓慢°
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（2）次生演替
o概念:在原有植被虽已不存在’但原有土壤条件基本保留’甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的
地方发生的演替°
@例子:火灾后的草原、弃耕农田、过量砍伐的森林°
@过程:弃耕农田→＿年生杂草→多年生杂草→小灌木→灌木丛→乔木林°
@特点:时间短’演替迅速°
4群落演替的结果
演替是群落组成向着—定方向、具有＿定规律、随时间而变化的有序过程’因而它往往是
能预见的或可预测的
演替方向
能量
总生产量增加’群落的有机物总量增加
生物种类越来越多’群落的空间结构越来越复杂
自然演替是生物和环境反复相互作用的结果’发生在时间和空间上的自然演替是不可逆
的’稳定性越来越高
由于物种丰富的增加’种间关系更加复杂’群落的稳定性更高
结构
稳定性
种间关系
总的来讲’在演替过程中,物种丰富度不断增加。
但不是所有种类的生物都在增加’如草
本植物先增加’但在达到灌木阶段后’由于争夺阳光的能力较弱而减少°
甚至有些物种在
演替过程中可能会消失;不同时期的优势种是不同的
物种的丰
富度变化
并非所有的演替都越来越复杂、越来越稳定,＿些题目所描述的演替中,
由于气候或人类
活动干扰,可能导致群落结构更简单和更不稳定
特殊情况
人类影‖问
人类活动使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
l46
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第二十六天生态系统的结构及功能（-）
知识点-生态系统的结构
1.概念
（1）生态系统: 由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统＿整体°
（2）生物圈:地球上的全部生物及其无机环境的总和;生物圈是地球上最大的生态系统·
2.生态系统的组成成分
（1）无机环境:非生物的物质和能量;阳光、热能、水、空气、无机盐等’包括o物质:水、无机盐、空气
等;@能量:热能、太阳能等°
（2）生物群落
@生产者:能利用无机物质合成有机物质的自养生物,主要指绿色植物;能够通过光合作用制造
有机物,储存能量’为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量’为消费者提供食物和栖息
场所°
@消费者:直接或间接以生产者为食物’非腐生的生物;主要指各种动物,在促进生物圈中的物质循环
过程中起重要作用’此外’消费者对于植物的传粉和种子的传播等也具有重要作用°
@分解者:以动植物残体、排泄物中的有机物质为生命活动能源’并把复杂的有机物逐步分解为简单的
无机物的生物’主要是细菌、真菌等微生物和＿些无脊椎动物等营腐生生活的生物。
（3）各成分的相互关系
（不可缺少
（川快物质循环
~
o非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源’是生态系统的基础.
@生产者通过光合作用把太阳能变为化学能,固定在有机物中’从而可以被生物所利用,因此’可以说
生产者是生态系统的基石。
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｝小猿手册.30天速记高中生物知识l
@从理论上讲’消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质’所以消费者不是生态系统必要的基础
成分’
由于其促进了物质的分解,所以是最活跃的成分°
最早的生态系统是只有生产者和分解者的两极
生态系统’但在现在的自然生态系统中’生产者、消费者和分解者都是紧密联系’缺一不可的°
@分解者在生态系统中占有重要地位°
如果一个生态系统中没有分解者的话’动植物的遗体残骸就会
堆积如山’生态系统就会崩溃,因此’从物质循环角度看’分解者在生态系统中占有重要地位′是物质
循环中的关键成分°
3.生态系统的营芥结构＿食物链和食物网
（l）概念
@食物链:在生态系统中’各种生物之间由于食物关系而形成的＿种联系°
@食物网《生态系统中许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构·
o营养级:生物在生态系统食物链中所处的层次°
（2）典型食物链分析
食物链
草
——＿鼠
————→
蛇＿鹰
所属类型
绿色植物
植食性动物
小型肉食动物
大型肉食动物
成分
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
营养级
第＿营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
营养级级别＝消费者级别＋l
每条食物链的起点总是生产者’最末是不被其他动物所食的动物,即最高营养
级,中间为多种动物’有任何间断都不算完整的食物链
某＿营养级的生物代表处于该营养级的所有种群’不代表单个生物个体’也不＿
定是某种群
食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的’不会倒转,因此箭头＿定是由上
—营养级指向下—营养级
在食物链中,当某种生物大量增加时,＿般会导致作为其食物的上＿营养级数量
减少’作为其天敌的下＿营养级数量增多°
＿般还会导致与其有竞争关系的生
物数量下降
特点
食物链中各营养级生物之间是相互制约的’使它们的数量始终处于＿种动态平衡
中°这种制约可能来自于种间的捕食、竞争等关系,也可能来自于种内斗争
｜
l48
~
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l第二十六天生态系统的结构及功能（一）、
（3）典型食物网分析
｝
模式图
营养位置:同＿种消费者在不同的食物链中’可以占有不同的营养级,如猫头鹰在食物网中
分别占有第三、第四、第五营养级’这就是说猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级
种间关系:在食物网中’两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合,如蛇与猫
头鹰,二者之间既有捕食关系’又有竞争关系
特点
生物种类与食物网的复杂程度:食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类即物种
丰富度,而并非取决于生物种群密度
（4）知识拓展:富集作用
@概念:是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累,使这些物质在生物体内的浓度
超过环境中浓度的现象。
在食物链中’营养级越高,有害物质积累越多’和能量流动的特点相反°
@污染物是否沿着食物链积累’决定于以下三个条件:即污染物在环境中必须是比较稳定的;污染物必
须是生物能够吸收的;污染物是不易被生物代谢过程中所分解的。
最典型的还是脂溶性毒物DDT和重
金属’如铅｀铜等在生态系统中的转移和积累°
知识点二生态系统的功能（-）—能量流动
1能量流动的概念;生态系统中能量的输人、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动°
2.能量流动的过程
（1）能量流动图示
呼吸作用
‖乎吸作用
呼吸作用
呼吸作用
三级消费者
（肉食性动物）
次级消费者
（肉食性动物）
｜
分解者
-元
呼吸作用
l49
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（2）能量流动过程分析
@生态系统所需能量的最终来源是太阳能。
流经生态系统的总能量’是生产者通过光合作用所固定的全
部太阳能。在极少数特殊空间’如深海热泉口生态系统’则通过特殊细菌的化能合成作用获得能量°
@能量流动的渠道:食物链和食物网’能量通过捕食关系在食物链或食物网中流动°
@能量转化形式:太阳能→有机物中的化学能→热能°
@能量的散失:散失的能量是通过牛产者、消费者和分解者的呼吸作用分解有机物而产生的’最终以热
能形式散失°
分解者的呼吸作用也被称为分解作用。
（3）以第二营养级为例分析能量的分流
｜
能量来源
能量去路
摄人量:消费者摄人体内的能量
被下一营养级同化
同化量:消费者经过消化和吸收后转化为自身的能量
残枝败叶、遗体残骸等被分解者分解
关系:同化量＝摄人量—粪便中的能量;摄人量＞同化量＞呼吸量
易错提醒:某营养级的“粪便”中的能量不同于“尿液”中的能量°
前者应归于上＿营养级’是未被
该营养级利用的能呈;后者则归于该营养级,是该营养级所同化的能量中的＿部分
3。能量流动的∏法
呼吸作用
呼吸仆川
呼吸作川
‖乎吸作）↑］
例
／
／
／
／
′
／
／
」
刁
」
可
ˉ
ˉ
→
当
司
＿
＼
＼／
＼
定
三
里
定
时
作川
@特点:每个环节表示＿个营养级’每个营养级有＿个能量来源’此能量来源即为同化量;同时有
四个能量去路’包含未被利用的能量
@计算能量传递效率时,直接用箭头对应的同化量进行计算即可
150
生产者
（植物）
初级消费者
（植食性动物）
次级消费者
（肉食性动物）
三级消费者
（肉食性动物）
分解者
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｜第二十六天生态系统的结构及功能（一〉
｝
续表
＝＝＞
定
量
不
定
时
@内涵:未规定单位时间研究某生物从生到死全部的能量来源利去路
@特点:＿个营养级被分成三个环节,第＿个环节为摄人量’摄人后排除粪便量才为同化量,同化
量的去路分为两个方问’分别是:呼吸作用消耗利用于生长、发育和繁殖’而用于生长、发育和繁
殖的能量又有两个去路’分别为:被下＿营养级摄人、被分解者分解
o计算能量传递效率时’需要分清楚同化量具体在哪个环节
4能量流动的特点
特点
单向流动
逐级递减
@能量流动是沿食物链进行的’食物链中
各营养级之间的捕食关系是长期自然选择
的结果,是不可逆转的;@各营养级通过
呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重
复利用’因此能量流动无法循环
@各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能
量;@各营养级的能量都会有＿部分流人分解
者,包括未被下＿营养级生物利用的部分
原因
美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的研究
研究背景
自身呼吸作用消耗
自身呼吸作用消耗
A2
典型图例
●■●●●
级
流向分解者
流向分解者
@计算公式:能量传递效率＝下＿营养级同化量／止＿营养级同化量× l00％
@＿般能量传递的平均效率为l0％～2（）％
@＿条食物链往往不超过五个营养级’原因是:营养级越高’所获取的能量越少;当营养级达
到第五级时,传递到该营养级的能量不足以维持＿个种群的生存
传递效率
l5l
分解行分解
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5.金字塔定量研究生态系统
不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、数量、生物量之间的关系’是定量研究生态系统的直观体现.
＼
能量金字塔
生物量金字塔
数量金字塔
含义
各营养级固定的总能量
每＿营养级生物个体的数量
每＿营养级现存生物的总质量
（
骂舅
高
低
目嘉
生
物
数
量多
低
营
养
级
司
小
｜
｜
｜
低
『
‖
■
生
物
最
能
量
形状
特点
呈正金字塔形
＿般呈正金字塔形
＿般呈正金字塔形
＿株大树上’鸟、虫、树
的数量金字塔的塔形会发
生倒置
亏—鸟
长—ˉ虫
｜」
树
浮游植物的个体〔民鞠糊
小’寿命短’又不
断被浮游动物吃掉,所以某＿时间浮
游植物的生物量可能低于浮游动物的
能量流动的过程中总是有
能量的耗散
分析
生物量
l52
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第二十七天生态系统的结构及功能（二）
知识点-生态系统的功能（二）—物质循环｀信息传递
1生态系统的物质循坏
（l）概念:组成生物体的C、H、O、N、
P｀S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落’又从生物群落
到无机环境的循环过程’这就是生态系统的物质循环’
由于其具有全球性’又叫做地球化学循环°
这里
的生态系统指的是生物圈°
概念解读:
@物质:组成生物体的元素’如C、H、O、N、
P、S等°
@循环范围:生物群落和无机环境之间°
@循环特点:具有全球性;反复循环°
@意义:通过能量流动和物质循环’使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起’形成一个统＿的整体°
（2）生态系统物质循环实例:碳循环
化丫j燃料←＿＿ˉˉˉˉˉˉˉˉ＿ˉˉˉˉˉˉˉˉ.牛产者
仆
｀
l
碳循环过
程示意图
》解者
＼
进人生物群落
生物群落内部
返回生物群落
CO2
含碳有机物
形式
CO2
碳循环
的形式
生物的呼吸作用、分解者的分
解作用、化石燃料的燃烧
方式
光合作用、化能合成作用
通过食物链和食物网
@在生物群落和无机环境之间的循环’主要以CO2的形式进行.
@在生物群落内部的流动’主要以含碳有机物的形式进行°
o碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的’只有生产者与无机环境之间的传递是双｜可的’在生物
群落内部只能单问传递°
@物质循环中所说的“生态系统”并不是＿般的生态系统,而是指地球上最大的生态系统—生物圈,
因此物质循环具有全球性°
@在具体的物质循环图中,特别注意化石燃料等其他环节的关系判断°
（3）温室效应
@工厂、汽车、飞机、轮船等对化石燃料的大量使用’
向大气中排放大量
的CO2
@森林、草原等植被大面积的被破坏,大大降低了对大气中（〕O2的调节能力
大气中CO2含量持
续增加的原因
l53
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续表
o加快极地冰川融化’海平面上升’对陆地生态系统和人类的生存构成威胁
@影晌农业和粮食资源的生产’改变了降雨和蒸发机制
危害
@开发清洁能源,减少化石燃料的燃烧
@植树造林,增加绿地面积
缓解措施
（4）能量流动与物质循环之间的关系
能量流动
物质循环
项目
随有机物流动
形式
因不同元素而异
生态系统各营养级
范围
生物圈
沿食物链／食物网单向流动
过程
在无机环境和生物群落｜司循环往复
逐级递减
单向流动
循环性
全球性
特点
区
别
@每个营养级均会
散失部分能量
@部分能量流向分
解者
@部分未被利用
@营养级关系不能
逆转
@散失的热能无法
再利用
只有生物圈才能完
成正常循环
元素不会消失’
是呈现形式不同
口
／、
原因
o在生物群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网’且相互联系、同时进行
@能量的固定、储存、转移、释放离不开物质的合成和分解
@物质是能量沿食物链／食物网流动的载体’能量是物质在生态系统中往复循环的动力
@-个生态系统稳定存在的外界条件是必须从外界输人能量′但没有必要从外界输人物质
联系
2.牛态系统的信息传递
（l）概念:可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称做信息。
（2）生态系统中信息的种类
生态系统中的光、声｀温度、湿度、磁力等′通过物理过程传递的信息
概念
物理信息
来源
无机环境、生物自身
骗蛔、海脉的超声波;
日照时间的长短等
举例
生物在生命活动过程中产生的＿些可以传递信息的化学物质
概念
化学信息
来源
生物代谢活动
举例
性外激素
概念
生物产生的可以在同种或异种生物间传递某种信息的行为特征
行为信息
来源
生物的行为变化
举例
蜜蜂八字舞、求偶烛耀等
（3）信息传递的特点:往往是双向的;信息传递存在于生态系统的各种成分之间’不仅仅存在于生物成分之
间,也存在于生物与无机环境之间°
l54
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』第二十七天生态系统的结构没功能（二）｝
（4）信息传递在生态系统中的作用
举例
作用
层次
骗幅的“回声定位”
生命活动的正常进行’离不开信息的作用
个体
植物开花、昆虫交尾
种群的繁衍离不开信息的传递
种群
食物链中食与被食的关系
凋节生物的种间关系’以维持生态系统的稳定性
群落和生态系统
（5）信息传递在农业生产上的应用
@提高农产品或畜产品的产量:例如根据各种植物的光周期特性和经济利用部分的不同’人工控制光周
期达到早熟高产;人工合成各种化学信息素’吸引传粉昆虫,提高果树及作物的传粉率利结实率;植物
可以通过化学信息调节种间关系’将能相互促进的植物种在—起’如小麦利豌豆;避免将相互影晌的植
物＿起种植,如胡桃和苹果.
@对有害动物的控制:例如利用音响设备发出结群信号吸引鸟类’使其结群捕食害虫°
知识点二生态系统的稳定性
1.概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
（1）结构的相对稳定:生态系统中动植物种类及数量—般不会有太大的变化’＿
般相关种群数量呈现周期性变化’可用右图曲线表示°
（2〉功能的相对稳定:生物群落能量的输人量与输出量保持相对平衡’物质的输
人与输出保持相对平衡°
种
群
数
膛
厂～一厂＼一／ˉ＼一／
O
时｜口］
2.原因:生态系统具有＿定的自我调节能力°
（1）河流的净化作用:包括物理沉降、化学分解、微生物的分解三个方面’是河流生态系统抵抗环境污染的
有效途径°
（2）负反馈调节:通过食物链的负反馈调节机制实现数量的相对稳定°
3.调节基础:负反馈调节。
正反馈调节与负反馈调节的比较
负反馈调节
∏反馈调节
是生态系统自我调节能力的基础’能使生态系统
保持相对平衡
使生态系统远离平衡状态
作用
抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化,从
而保持稳态平衡
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
结果
若一个湖泊受到的污染超过其自我调节能
力’则污染会越来越严重
草原上食草动物和植物的数量变化
｜湖泊受到J′污染恰
（＋）
实例
污
染
川
刷
｜
植物增加
↑
↓
食吼功物增加
｜
〔-）
已朽染的湖泊污染加剧
l55
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4特点:调节能力有＿定的限度°
5.种类
（l）概念
@抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力·
即抵抗干扰,保持原
状的能力°
@恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力·
即遭到破坏’恢复原状的
能力°
（2）稳定性的比较
～～
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
实质
保持自身结构功能相对稳定
恢复自身结构功能相对稳定
区别
核心
抵抗干扰、保持原状
遭到破坏、』恢复原状
@—般呈相反关系,抵抗力稳定性强的生态系统’恢复力稳定性差’反稳
定
之亦然
′｜牛
@二者是同时存在于同＿生态系统中的两种截然不同的作用力,它们相
（
互作用共同维持生态系统的稳定°
如图所示:
〉翅撇
---
营养结构复杂程度
联系
6影响因素:生产者越多》生物种类越多’关系越复杂’营养结构越稳定,
自我调节能力越强’生态系统的抵
抗力稳定性越高°
7.提尚措施
（l）控制对生态系统干扰的程度:对生态系统的利用应该适度’不应超过生态系统的自我调节能力′如不能
过度放牧、乱砍滥伐°
（2）对人类利用强度较大的生态系统,实施相应的物质、能量投人,保证生态系统内部结构与功能的协调’
如农田生态系统的施肥、除草等·
8.易错提醒
（l）任何生态系统的自我调节能力都是有＿定限度的,只是大小不同而已’包括生物圈°
（2）强调某生态系统稳定性高低时’必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性’因为二者＿般呈负相关°
不注明情况下’＿般认为是抵抗力稳定性°
（3）并非所有生态系统的两种稳定性高低都呈负相关’如苔原和荒漠两种特殊生态系统两种稳定性都较低°
（4）某＿生态系统在彻底破坏之前,受到外界干扰’遭到＿定程度的破坏而恢复的过程’应视为抵抗力稳定
性,如河流轻度污染的净化;若遭到彻底破坏’则其恢复过程应为恢复力稳定性′如火灾后草原的恢
复等。
（5）食物网中营养结构最不容易被破坏的标准:先看食物链数量越多越稳定;若食物链数量相同’再看生
产者,生产者多的稳定程度高°
156
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生态系统的结构及功能（二）｜
』第二＋七天
知识点三环境保护
1人口增长对生态坏境的影响
（1）我国的人口现状与前景
@现状:人口出生率和自然增长率明显下降’
目前已进人了低生育水平国家的行列°
@前景:人口基数大’在较长的时期内仍将持续增长°
@目标: 2020年’人口总数要控制在145亿以内; 2l世纪中叶’人口总数达到峰值以后’将开始缓慢
下降°
（2）人口增长对生态环境的影晌
o人均耕地减少’粮食需求增加;
@自然资源被大量消耗;
@环境污染加剧等.
（3）协调人口与环境的关系
@继续控制人口增长;
@加大保护资源和环境的力度;
@监控、治理江河湖泊及海域的污染;
@加强生物多样性保护和自然保护区建设;
@推进生态农业°
（4）人口变化的研究万法
人口增长规律≠其他种群增长规律;人是生物界中的＿员’所以其他种群增长规律适用于人口增长规
律’但计划生育等政策能有效控制人口增长’使人口增长规律又不完全等同于其他种群增长规律°
（5）我国的人口增长率和增长速度情况如下
@增长率:由于实行计划生育’出生率大幅下降’我国目前人口的增长率比较低°
@增长速度:我国人口基数大’虽然增长率较低’但增长速度比较快°
而由于政策原因’在放开二胎
后,出生率大幅增加.
2.全球性生态环境问题
…
防治措施
@减少化石燃料的燃烧
@开发新能源
@大量植树造林
危害
原因
化石燃料的大量燃烧导致大
气中CO2的含量增多
@全球气候变暖
@冰川融化导致海平面上升
温室效应
o减少化石燃料的燃烧
@使用脱硫煤
@开发新能源
@植树造林
减少氮氧化物和氟利昂的
排放
o水体酸化
@影响动物的生长和发育
@伤害植物的叶和芽
@腐蚀建筑物和金属材料
化石燃料的大量燃烧导致大
气中SO2和氮氧化物的含量
增多
酸雨
@导致人患皮肤癌等疾病
@农作物减产
人类活动中产生的氮氧化物
和氟利昂增多
臭氧层破坏
157
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续表
＼
原因
危害
防治措施
生活污水、工业废水进人海
洋水体’海洋运输时石油泄
露和倾倒污染物等
减少工业废水和生活污水
的排放
海洋污染
富营养化,形成水华或赤潮
植被（如草原、森林等）被破
坏和防护林被破坏等
合理利用森林’防止乱砍
滥伐’植树造林
土地荒漠化
土地荒漠化形成沙尘暴
3.保护牛物多样性
（l）生物多样性的概念:生物圈内所有的植物、动物和微生物及它们所拥有的全部基因和各种各样的生态
系统°
（2）生物多样性的层次
@基因多样性;
@物种多样性;
@生态系统多样性°
（3）生物多样性的价值
o概念
生物多样性的价佰
~~~｜~~
翻
实用怠义｜
｜非实用意义
食用、药用
旅游观赏
］T）l原料等
科学研究、
学艺术创作
食用、药用
旅游观赏、
科学研究、
｜q鞠帽:｜
箍箍
要调节功
能的价佰
对生态系
统起到重
要调节功
能的价值
日前人类尚不
清楚的价值
｜
禾‖—［业原料等
文
学艺术创作等
@直接价值与间接价值的作用大小:生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节功能的价值’
如森林和草地对水土的保持作用’湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用°
生物多样性的间接价值明
显大于它的直接价值。
（4）保护措施
@就地保护:主要指建立自然保护区’是最好的保护方式°
就地保护除了保护区域内的物种’还应保护
相应的生态环境’而在物种生存的环境遭到破坏,不再适于物种生存后’就只能实行易地保护°
@易地保护:指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护°
o利用现代生物技术:如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
@加强立法、执法和宣传教育°
（5）外来物种的人侵不＿定会引起本地物种数目的增加’如果侵人的物种对当地生物是不利的’则会引起本
地物种数目锐减°
l58
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选修‖
第二十八天传统发酵技术及微生物的培养和应用
知识点-传统发酵技术的应用
1果酒和果醋的制作
（l）原理与发酵条件
＼
果酒制作
果醋制作
利用醋酸杆菌、醋酸链球菌在氧气、糖源充足
时’将糖分解成醋酸;
当缺少糖源时,将乙醇
变为乙醛’再将乙醛变为醋酸
利用酵母菌在无氧条件下进行酒精
发酵
制作原理
C6H12O6—广2C2H5OH＋2（〕O2
C2H5OH＋O2--→CH3COOH＋H2O
反应式（※）
最适发酵温度
●
◎
匀
＝
’
＝
～
∩
乙
｝
30～35
。C
对氧的需求
前期:需氧;后期:不需氧
需充足氧
酸性环境
酸性环境
pH
发酵时间
10～l2d
‖
日
曰
／
※选修中此方程式与必修相关内容不同′本方程式中’没有给出“酶”的条件,且不强调能量°
（2）制作流程:挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵（果酒）—护醋酸发酵（果醋）°
（3）发酵条件的控制
@葡萄汁装人发酵瓶时,要留约l／3空间’
目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖’耗尽O2后再进行
酒精发酵;防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出°
@严格控制温度: l8～25 °C利于酵母菌的繁殖和酒精发酵; 30～35 °C利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵°
@充气:酒精发酵为无氧发酵’需封闭充气口;醋酸发酵为有氧发酵’需适时通过充气口充人无菌
空气°
（4）装置图分析
~
允气｜
｜
:
连接充么
在醋酸发酵时
（求进行充气
排气仁｜:排｛｛｛洒精
发酵时产生的CO2
→
~~~~
｝
魁
米
‖
』
｜
』
【
）｜］来取样
~~~
使用该装置制酒时应该关闭充气口;制醋时应将充气口连接充气泵’输人无菌空气°
l59
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Ⅲ蝗委册.30天速记高中生物知嘱〗
（5）注意事项
@材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄’榨汁前先冲洗后去枝梗』以防葡萄汁流失及污染°
@防止发酵液被污染
a.榨汁机要清洗干净并晾干;
h发酵瓶要洗净并用7（）％酒精消毒;
c.装人葡萄汁后要封闭充气口。
2.腐乳的制作
（l）制作原理
@起主要作用的微生物:毛霉°
@作用原理
3蛋白质重旦醒→氨基酸＋小分子的肋
b脂肪—』鲤醒甘泊＋脂肪酸.
（2）制作流程及注意事项
@让豆腐上长出毛霉
直接接种或利用空气中的毛霉抱子
方法
逐层加盐,随层数加高而增加盐量’近瓶口表面铺厚些
@加盐脆制
忻出豆腐中的水分’使豆腐块变硬’以免过早酥烂
目的
抑制微生物生长’避免豆腐块腐败变质
抑制微生物生长,并使腐乳具有独特的香昧
酒
卤汤的成
分及作用
@加卤汤装瓶
香辛料
凋味、防腐杀菌
@密封脆制
用酒精灯对瓶口灭菌后密封
（3）影晌腐乳品质的因素
香辛料
调制腐乳风昧’防腐杀菌
含量: l2％左右’抑制微生物的生长’使腐乳具有独特的风昧
过低:不足以抑制微生物生长’导致豆腐块腐败变质
过高:影响腐乳口昧
酒
土卜
皿L
l60
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』选修1第二＋八天
传统发酵技术及微生物的培养和应用｜
3.制作泡菜并检测Ⅶ硝酸盐含量
（l）制作泡菜
@原理在无氧条件下’乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸;反应方程式; C6Hl2O6—壁2C3H6O3。
@制作流程
测定亚硝酸盐含量｜
~~~~A~~~~
野虚硷
j‖人调味
料’装坛
@操作关键
泡菜坛的选择
应选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛
脆制的条件
控制腿制的时间、温度和食盐的用量。
防止杂菌污染,严格密封
（2）比色法检测亚硝酸盐含量的原理和步骤
@检测原理: NOI＋对氨基苯磺酸→反应物;反应物＋N—l—茶基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料°
@亚硝酸盐溶液的浓度高’颜色深些;溶液浓度低,颜色浅些°
@检测步骤:配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液ˉ→比色°
（3）泡菜制作的注意事项
o蔬菜应新鲜’若放置时间过长’蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐
@清水和盐的质虽比为4
:
l ’盐水要煮沸后冷却°
煮沸有两个作用,＿是除去
水中的氧气’二是杀灭盐水中的其他细菌
材料的选择及用呈
防止杂菌污染
每次取样用具要洗净’要迅速封口
o泡菜坛要选择透气性差的容器’以创造无氧环境’有利于乳酸菌发酵’防止蔬
菜腐烂
@泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水’以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境′并
注意在发酵过程中经常补水
无氧环境
发酵过程温度控制在室温即可,最好控制在26～36°C°
温度过高则易滋生杂
菌’温度过低则发酵时间延长
温度
4发酵技术中常用菌种的比较
酵母菌
菌种
醋酸菌
毛霉
乳酸菌
真核生物
生物学分类
原核生物
真核生物
原核生物
代谢类型
异养兼性厌氧型
异养需氧型
异养需氧型
异养厌氧型
l6I
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续表
乳酸菌
菌种
酵母菌
醋酸菌
毛霉
无氧
发酵条件
前期需氧’后期不需氧
—直需氧
＿直需氧
宰混
生长适宜温度
l5～18°C
18～25
°C
30～35
°C
环境适宜时出芽生殖;环境恶劣
时抱子生殖
分裂生殖
抱子生殖
主要生殖方式
二分裂生殖
制作酸奶、泡菜
制作腐乳
酿醋
生产应用
酿酒
知识点二微生物的培养和应用
1微生物的实验室培养原理
（l）菌落:由单个细菌或其他微生物的细胞或＿堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到＿定程
度’形成肉眼可见的子细胞群落°
不同菌种的菌落具有不同的形态颜色特征’可以作为区分菌种的标
志’如肺炎双球菌种的R型菌菌落表面粗糙和S型菌菌落表面光滑°
（2）培养基
@概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质°
@营养构成:＿般都含有水、碳源、氮源和无机盐.
此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以
及氧气的要求°
a.营养的作用和来源
＼
主要来源
作用
（〕O2、NaHCO3、糖类、脂肪酸等
构成生物体的物质’异养生物的能源物质
碳源
N2、NH3、按盐、尿素、牛肉膏、蛋白陈等
氮源
合成蛋白质、核酸以及含氮代谢产物
维生素、氨基酸、碱基等
生长因子
酶和核酸的成分
细胞内的组成成分,生理调节物质;某些
化能自养菌的能源、酶的激活剂
培养基及大气
无机盐
优良的溶剂,维持生物大分子结构的稳
定性
培养基｀大气、代谢产物
水
h不同生物类型培养基的营养组成
微生物培养基
水、碳源、氮源和无机盐
植物培养基
大量元素、微量元素、有机物、植物激素和琼脂
动物培养基（选3）
微量元素、无机盐、糖、氨基酸、促生长因子、Ⅲ清、血浆
l62
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〗选修1第二＋∧天
传统发酵技术及微生物的培养和应用｜
@培养基种类
a.按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基
特点
培养基种类
用途
液体培养基
不加凝固剂
工业生产、大量培养
固体培养基
加凝固剂（如琼脂）
微生物分离、鉴定’活菌计数’菌种保藏
b。根据功能分类
培养基种类
功能
＿类根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养
基’具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能,广泛用于菌种筛选等领域’
如在导人含抗性基因的质粒的微生物培养基中,加人相应抗生素’可以筛选导人
质粒的微生物
选择培养基
＿类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发牛界色反应的指示剂’从而达到只须
用肉眼辨别颜色就能方便的从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。
例如’伊红美
蓝乳糖培养基（EMB）能使大肠杆菌菌落呈现黑色’并带有金属光泽
鉴别培养基
c.根据成分分类
培养基种类
成分
指＿类利用动、植物或微生物体包括其提取物制成的培养基°
如牛肉膏蛋白陈培养
基、麦芽汁培养基等
天然培养基
又称为合成培养基或综合培养基,是＿类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯
化学试剂配制成的培养基°
如葡萄糖铰盐培养基、淀粉硝酸盐培养基等
组合培养基
指＿类主要以化学试剂配制’同时还加有某种或某些天然成分的培养基。
例如’马
铃薯蔗糖培养基
半组合培养基
d. l000mL牛肉膏蛋白陈培养基的营养组成
培养基成分
提供的主要营养
牛肉膏
碳源、氮源、磷酸盐和维生素
□
■
≤
√
蛋白脏
碳源、氮源和维生素
l0g
无机盐
NaCl
∏
■
气
√
H2O
定容至l000mL
氢元素、氧元素
163
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｜小猿手册.30天速记高中生物硒夏〗
（3）无菌技术
@无菌技术操作
概念
使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物′不包括芽抱和抱子
消毒
万法
煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学试剂消毒、紫外线
对象
操作空间、衣着、手等
用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽抱和抱子
概念
灭菌
万法
灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
对象
器Ⅲ1、接种工具｀培养基
在酒精灯火焰附近进行操作
避免已灭菌材料与周围物品接触
@无菌技术的作用:无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外’还能有效避免操
作者自身被微生物感染°
@捎毒和灭菌的方法选择
a.有活力的生物组织均不能灭菌’只能消毒,如:双手、植物外植体°
b.液体只能高压蒸汽灭菌而不能干热灭菌’如液体培养基°
2.大肠杆菌的纯化培芥
（l）原理:在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞’使其长成单个的菌落,这个菌落就是纯化的细菌
菌落°
（2）制备牛肉膏蛋白脏固体培养基
@配制步骤:计算ˉ→称量→溶化→灭菌→倒平板°
倒平板操作
@倒平板
原因或方式
操作
培养基灭菌后’需要冷却到50°C左右
时’才能用来倒平板
可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶’感觉锥形瓶的温度下降
到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板了
需要使锥形瓶的瓶口通过火焰
通过灼烧灭菌’防止瓶口的微生物污染培养基
l64
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』选修1第二十／＼天
传统发酵技术及微生物的培养和应用｝
续表
｜
操作
原因或方式
平板冷凝后’Ⅶ盖上会凝结水珠’凝固后的培养基表面的湿
度也比较高,将平板倒置,既可以使培养基表面的水分更好
地挥发’又可以防止Ⅲ盖上的水珠落人培养基’造成污染
平板冷凝后’要将平板倒置
在倒平板的过程中’如果不小心将培
养基溅在Ⅲ盖与lⅢ底之间的部位’则
这个平板不能用来培养微生物
空气中的微生物可能在Ⅲ盖与Ⅲ底之间的培养基卜滋生,因
此最好不要用这个平板培养微生物
（3）纯化大肠杆菌:平板划线法｀稀释涂布平板法°
o平板划线法
a。平板划线法的原理:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作’将聚集的菌种
逐步稀释分散到培养基的表面°
平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固
体平板表面上的划线和移动过程中°
在线的开始部分’微生物往往连在＿起生长’随着线
数逐渐减少,最后可形成纯种的单个菌落。
b。平板划线法的操作
随着线的延伸
菌种
肄
惑铲
圣
L将接种环放在火焰上
Ⅱ.在火焰旁冷却接种环,
Ⅲ.将试管口通过火焰
灼烧,直到接种环烧红并打开棉塞
兹
露唾
Ⅶ灼烧接种环,待其
Ⅷ.将平板倒置放
冷却后’从第＿区域
人培养箱中培养
Ⅳ。将已冷却的接种环伸人
菌液中’沾取＿环菌液
划线的末端开始往第
二区域内划线°重复
蕊
以上操作,在三、四、
五区域内划线,注意
不要将最后一区的划
Ⅵ.左手将Ⅲ盖打升＿条
线与第＿区相连
缝隙’右手将沾有菌种的
接种环迅速伸人平板内,
V.将试管［｜通过火焰,
划三至五条平行线’盖上
并塞上棉塞
Ⅲ盖°注意不要划破培养基
l65
~
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c.平板划线法注意事项
杀死接种环上所有的微生物
第＿种（＿次）灼烧
杀死上次划线后残留在接种环上的菌种’使下次划线的菌种直接
来源于上次划线的末端
第二种（多次）灼烧
每次灼烧
的目的不同
划线结束后’杀死接种环上残存的菌种,避免细菌污染环境和感
染操作者
第三种（＿次）灼烧
在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线’以免接种环温度太高’杀死菌种
在做第二次以及其后的划线操作时,＿定要从上—次划线的末端开始划线’因为划线
后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少’每次从上＿次划线的末端开始’能使细菌
的数目随着划线次数的增加而逐步减少’最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落
冷却后划线
从末端划线
｜
@稀释涂布平板法
a.稀释涂布平板法的原理:是将菌液进行＿系列的梯度稀释’然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂
固体培养基的表面,进行墙养的＿种万法°
b。l0倍系列稀释操作
将分别盛有9mL水的6支试管灭菌’并按l0l ～106的｜｜顶序编号
第＿步
用移液管吸取lmL培养的菌液’注人l0l倍稀释的试管中°
用手指轻压移液管上的橡皮
头,吹吸3次,使菌液与水充分混匀
从l0l倍稀释的试管中吸取1mL稀释液’注人l02倍稀释的试管中’重复第二步的混匀操
作°
依次类推’直到完成最后1支试管的稀释
第二步
第三步
儿
～
∩
同
日
Ⅷ
‖
‖
口
称
∏
一
叫
～
］
恤
一
←
〕
川
一
肌
—
…
Ⅶ
一
眶
一
朋
…
脓
稀
‖
际
cˉ稀释涂布平板法的操作
粪·＝
篱删棚嘲／姿』
I。将涂布器j‖到培养基表向
浸在盛有酒
Ⅲ将沾了『少量酒
精的烧杯中
精的涂布器在火
焰止引燃’待酒精
燃尽后’冷却8～l0S
Ⅳ.用涂布器将
菌液均匀地涂
布在培养基表
面°涂‖j时『j］
转动培养‖‖’使
菌液涂布均匀
稀释涂布平板菌落图示
l66
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」选修1第二＋八天
传统发酵技术及微生物的培养和应用｝
（4）菌种的保存
@对于频繁使用的菌种’可以采用临时保藏的万法°
利用斜面培养基保存于4°C冰箱中·
@对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法°
利用灭菌甘油保存在—20。C冰箱中°
3.士壤中分解尿索的细菌的分离与计数
（l）研究思路:在寻找目的菌株时’要根据它对环境的要求’到相应的环境中去寻找°
（2）目的菌株的筛选:人为提供有利于目的菌株生长的条件’例如:营养、温度、pH等’同时抑制或阻止其
他微生物的生长·
（3）方法
@抑制大多数微生物生长°
@创造有利于该菌生长的环境°
（4）结果:培养一定时间后’该菌数量上升,再通过稀释涂布平板法等方法对它进行纯化培养分离°
（5）分解尿素的细菌的分离和计数
@培养基配方（下表）
成分
含量
KH2PO4
1.4g
Na2HPO4
2. lg
MgS（）4 .7H2O
◎
■
勺
凸
∩
Ⅻ
葡萄糖
l0.0g
尿素
α
□
）
（
］
琼脂
15。0g
@培养基类型
物理上:固体培养基;
功能上:选择培养基°
@具有选择作用的原因:尿素作为氮源’且作为唯＿氮源,只有能合成腮酶的微生物才能分解尿素’以
尿素作为氮源·
缺乏腮酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源’生长发育繁殖受到抑制,所以用此培
养基就能够选择出分解尿素的微生物°
（6）微生物的计数方法
o稀释涂布平板法
当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的—个菌落’来源于样品稀释液中的＿个活
菌′通过统计平板上的菌落数’就能推测出样品中大约含有多少活菌
原理
每克样品中的菌株数＝（C÷V）
×M’其中’ C代表某＿稀释度下平板上生长的平均菌落
数’ V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL）,M代表稀释倍数
计算公式
l67
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续表
＿般选择菌落数在30～300的平板进行计数
统计菌落数往往比活菌的实际数目低’原因是可能有两个相邻细菌长成一个菌落
注意事项
统计结果＿般用菌落数而不用活菌数表示
设置对照,
目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响
@显微镜直接计数法
利用特定细菌计数板或IⅢ细胞计数板,在显微镜下计算＿定容积的样品中微生物的数量
原理
方法
用血细胞计数板计数
有时不能区分死菌与活菌
缺点
4.分解纤维素的微生物的分离
（1）纤维素与纤维素酶
（D纤维素:＿种多糖’在棉花、木材、作物秸秆中含量较高。
@纤维素酶
＿种复合酶’＿般认为它至少包括三种组分’即（〕｜酶、CⅨ酶和葡萄糖背酶
组成
Cl酶
纤维素了了愿诊纤维二糖葡萄糖昔酶〉葡萄糖
作用
（2）纤维素分解菌的筛选
@原理
纤维素分解菌
‖
鳃｝一…合陶—毯趣—………
@培养基:以纤维素为唯一碳源的选择培养基°
（3）实验流程:土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维索分解菌的培养基上→挑选产生透
明圈的菌落°
（4）鉴别方法:刚果红染色法°
刚果红（GongoRed／（〕R）
可与纤维素等多糖物质形成红色复合物’但不与二糖和单糖反应
方法＿:在长出菌落的培养基上’覆盖CR溶液’此时’产生纤维素酶
的菌落周围将会出现透明圈
方法
万法二:在倒平板时’在培养基中加人灭菌的CR溶液’随后接种’在
长出的菌落中,能分解纤维素的菌落周围会出现透明圈
l68
~
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第二＋九天植物有效成分的提取
知识点-芳香油及提取方法
1芳香油的来源
天然香料的主要来源是动物和植物°
（l）动物:主要来源于鹰、灵猫、海狸和抹香鲸等
（2）植物:根、茎、叶、花、果实、种子°
（3）微生物:真菌·
2.化学本质:芳香油组成比较复杂,主要包括菇类化合物及其衍生物,具有很强的挥发性
3.植物芳否油的提取方法
（l）水蒸气蒸馏法
@原理:利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物’冷却后′油水混合物又重
新分出油层和水层°
@分类
＼～
水中蒸馏
水上蒸馏
水气蒸馏
三种方法都是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来
原理
原料置于筛板’锅内加人水
量要满足蒸馏要求’但水面
不得高于筛板,并能保证水
沸腾至蒸发时不溅湿料层
水气蒸馏就是把需要蒸馏的
物料放在蒸馏锅内的筛板
上,筛板下面通人饱和水蒸
气达到蒸馏的目的
原料置于筛板或直接放人蒸
馏锅’锅内加水浸过料层,
锅底进行加热
方法
容器中水的上方有筛板’
原料放在筛板ˉk’水量以
沸腾时不浸湿原料为宜
蒸馏容器下方有—排气孔,
连接外源水蒸气,上方有筛
板,上面放原料
原料放置
位置
原料放在蒸馏容器的水中,
水要完全浸没原料
适于某些鲜花、破碎果皮等
原料°
但水中蒸馏会导致原
料焦糊和有效成分水解等问
题,所以对有些原料不适
用’如柑桶和柠檬
应用较广’大面积种植的芳
香植物薄荷、香茅、按树叶
等都是用水上蒸馏来提取精
油;该法也适用于粉碎后的
干燥原料包括某些干花
直接蒸气蒸馏′其蒸馏速度
快’温度高,可缩短蒸馏时
间’高沸点的成分可蒸出’
出油率高’—般用于工业
生产
用途
蒸馏时间短,出油率高
设备简单,成本低!易于操作
特点
（2）革取法
@方法:是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡,使芳香油溶解在有机溶剂中的方法°
芳香油溶解
于有机溶剂后’只需蒸发出有机溶剂,就可以获得纯净的植物芳香油。
@优点:效率高°
@缺点:用于革取的有机溶剂必须事先精制’除去杂质,否则会影响芳香油的质量.
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｝小猿手册,30矢速记高中生物知识〗
（3）压榨法
@原理:通过机械压力将组织、器官中的有效成分挤压出来°
@优点:生产过程在常温下进行,确保了芳香油中掂类化合物不发生化学反应’从而使精油质量提高
香气更浓厚°
知识点二玫瑰精油的提取
1.玫瑰精油的特点:化学性质稳定,难溶于水’易溶于有机溶剂,能随水蒸气＿同蒸馏°
2.万法:水蒸气蒸馏法°
3实验流程;鲜玫瑰花加清水→水蒸气蒸馏→泊水混合物ˉ1l△止坠分离油层加人无水Na2业除水」塑玫瑰
精油°
4水蒸气蒸馏的装置
□
＝
＝
5.注怠事项
（l）安装仪器时＿般按自下∏上,从左到右的｜｜顶序’拆卸仪器的｜｜Ⅸ序与安装时相反’保证冷凝管下进上出°
（2）蒸馏开始时’先通冷水后加热;蒸馏完毕时’先撤热源后停止通水°
（3）水蒸气蒸馏后’锥形瓶中得到乳白色的乳浊液°
这是玫瑰油和水的混合物°
向乳化液中加人NaCl’增
加盐浓度’就会出现明显的分层现象’再用分液漏斗分开°
（4）加人＿些无水Na2SO4’放置过夜’再过滤除去固体Na2SO4,就可以得到玫瑰精油了°
（5）蒸馏时的许多因素会影响产品的品质,
女‖温度、时间·
若要提高品质,需要延长蒸馏的时间。
知识点三懦皮精油的提取
1.摘皮精油的性质和成分
（1）性质:无色透明,具有诱人的擂香味。
（2）成分:主要成分为柠檬烯。
（3）用途:食品｀化妆品和香水配料的优质原料
2.提取万法
＿般采用压榨法°
因桶皮中含有大量的果蜡、果胶、水分,直接压榨桶皮’出油率比较低。
为了提高出油
率’将桶皮干燥去水’并用石灰水浸泡°
l70
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『霓三w诱植物有效成分的提取‖
3.实验流程:石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤—→静置→再次过滤ˉ→桶皮油°
压榨之前’首先要用流水漂洗擂皮’捞起桶皮后’沥干水分’进行压榨°
注意:压榨时既要将原料压紧防止原料滑脱’又要将油分挤压出来,手动
压榨原理示意图见右图°
榨盘
k
4.注意事项
（l）懦皮在石灰水中浸泡的时间为l0h以上°
擂皮要浸透,这样压榨时不
会滑脱,出油率高’并且压榨液的粘稠度不会太高’过滤时不会堵塞
筛眼°
（2）要分别加人相当于桶皮质量0.25％的小苏打和5％的Na2SO4’并调节
分离°
咳
／
＼
盛液盘
使桶皮油易于与水
压榨桶
并调节pH至7～8’
（3）桶皮油中含有大量水分、糊状残渣等杂质’需先用普通布袋过滤去除固体物和残渣’然后离心进＿步去
除质量较小的残留固体物’再用分液漏斗或吸管将上层的桶皮油分离出来。
此时的桶皮泊还含有少呈
的水和果蜡’需在5～l0°C下静置5～7d’让杂质沉淀,用吸管吸出上层澄清的油层’其余部分用滤纸
过滤,滤液与吸出的上层桶油合并,成为最终的桶皮精油°
知识点四胡萝卜素的提取
1胡萝卜索的特点:桶黄色结晶;化学性质比较稳定’不溶于水、微溶于酒精、易溶于石油醚等有机溶剂°
2。工业耻产万法:（l）植物中提取;
（2）岩藻中提取;
（3）利用微生物的发酵生产°
3.实验室提取方法:革取法°
（l）革取剂的分类和选择
@革取剂的分类:水溶性苹取剂:乙醇、丙酮;水不溶性苹取剂:石油
醚、乙酸乙醋、乙醚、苯、四氯化碳。
@革取剂的选择:由于胡萝卜素不溶于水’所以选用水不溶性革取剂′
且具有较高的沸点’能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。
在石
油醚、乙酸乙醋、乙醚、苯、四氯化碳这五种水不溶性革取剂中’石油
醚的沸点最高,在加热革取时不易挥发,所以石油醚最适宜用作革
取剂°
（2〉影‖问革取的因素
@革取剂:性质和使用量是影响革取的主要因素;
@原料:颗粒的大小｀紧密程度、含水量;
o环境:温度、时间等°
＿般来说,原料颗粒小、水分少、适当提高革取温度、延长革取时间时
革取效果好.
（3）提取胡萝卜素的实验流程
o实验流程:胡萝卜→粉碎→干燥→革取→过滤→浓缩→胡萝卜素°
@提取胡萝卜素的装置（见右图）
冷凝管
→
尸
锅
精灯
铁架台
｜
／
＼
十
l7l
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「小猿手册.30天速记高中生物知识〗
（4）操作提示
@新鲜的胡萝卜含有大量的水分,在干燥时要注意控制温度’温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素
分解。
@胡萝卜干燥的速度和效果与破坏程度、干燥方式有关°
如果有条件,可以使用烘箱烘干’也可以用热
风吹干°
（5）胡萝卜素的纸层析鉴定
@制备滤纸条:取l8×30cm滤纸条,于距底端2cm处划基线’取A、B、C、D四个点°
@对照点样:用最细注射器针头分别吸取标准样品和苯取样品在A、D和B、C点上点样,吹干°
@层析:将滤纸卷成筒状并固定’放到盛有l cm深石油醚的密封容器中层析°
@对比观察:取出滤纸条’使石泊醚充分挥发后观察层析带·
β-胡萝卜素
~~
玻璃盖
色谱容器
滤纸
U形扣
样品原点
溶剂
）
｜
旧
〕
｝
∧
怀样蕊赫样
纸层析装置示意图
胡萝卜素的纸层析结果示意图
@注意事项:滤纸条预先干燥处理;点样时快速细致｀样点圆点尽量细小;滤纸筒的竖直边缘不能接
触;石油醚易挥发,注意层析容器要密封°如果提取到的胡萝卜素含杂质,则层析后在滤纸上出现多个
不同高度的色素点样°
4知识总结
三种芳香油提取万法的比较
～＼
水蒸气蒸馏法
压榨法
革取法
利用水蒸气将挥发性较强
的芳香油携带出来
通过机械加压’压榨出芳
香油
使芳香油溶解在有机溶剂中’蒸
发溶剂后就可获得芳香油
原理
@水蒸气蒸馏
@分离油层
@除水过滤
o石灰水浸泡
@压榨、过滤
@再次过滤
漂洗
静胃
o粉碎、干燥
@革取、过滤
@浓缩
步骤
提取玫瑰泊、薄荷油等挥
发性较强的芳香油
提取摘皮精油、柠檬芳香
油等
适用范围广’原料颗粒尽量细
小’能充分浸泡在有机溶剂中
适用范围
优点
简单易行’便于分离
成本低,成分结构不变
出油率高,易分离
水中蒸馏会导致某些原料
的焦糊利有效成分水解
分离较为困难’
出油率相
对较低
有机溶剂中的杂质会影响芳香油
的质量
局限性
l72
攀
螺
●
●
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选（｜彦3
第二十八天墓因工程
知识点＿基因工程的概念
1.概念:又叫做基因拼接技术或DNA重组技术°
通俗的说’就是按照人们的意愿’把＿种生物的某种基因提
取出来’加以修饰改造’然后放在另＿个生物的细胞里’定向的改造生物的遗传性状°
2.目的基因:主要是指编码蛋白质的基因,可以决定特定性状°
3.知识补充:原核细胞和真核细胞基因的结构°
卜非编码p引—编码区—＋非编码田
｜
启动了
｜
｜
｜
｜
｝
‖
｜
｜
｜
终［k子
｜
□外显子□内含子
真核生物的基｜大｜结构
编码区无外显子和内含子区别
原核生物的基闪结构
4.基因I二程的基础
（l）细胞都以DNA作为遗传物质°
（2）不同细胞具有相同的基因表达途径’同＿个基因表达可以获得相同的蛋白质°
知识点二墓因工程的墓本操作工旦
1基因的“剪刀’, :限制性核酸内切酶
（l）来源:主要是从原核生物中分离纯化出来°
（2）特点:能够识别双链DNA分子的某种特定核昔酸序列并且使每＿条链中特定部位的两个核昔酸之间的磷
酸二酷键断开°
（3）结果:产生撤性末端或平末端.
｜撒训—Ⅶ喇｜删｜｜—皿Ⅲ
限制酶EcoRI的韩性末端切割
限制酶S′〃αI的平末端切割
（4）限制酶的原本作用是切割外来DNA,保护细菌原有遗传信息·
限制酶不切割原核细胞自身DNA的原因
是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰°
〔】
C〔2 lGG｛〕
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
G（〗
G0 （】CC
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｜~
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c
′『
′‖｀】AA《
2.DNA连接的“针线,’ :DNA连接晦
（l）作用:将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子,连接形成磷酸二醋键°
（2）种类
@E. Co′‘ I）NA连接酶:只能连接燕性末端°
@T4DNA连接酶:既能连接茹性末端,又能连接平末端°
l73
…＿
基因
终』k子
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｜小猿手册·30天速记高中生物知识】
3。‘‘分于运输车”基囚进入受体细胞的栽体
（l）种类:质粒、
入噬菌体的衍生物、动植物病毒等°
（2）作用
@与含有目的基因的DNA片段结合,形成重组DNA分子′将外源基因送人受体细胞中°
@通过它在宿主细胞内的复制’使目的基因得到大量的复制°
@表达载体可以促进目的基因在宿主细胞中的表达°
（3）作为运载体需要具备的四个条件
@能够在宿主细胞中复制并稳定地保存°
@具备多个限制酶切割位点’以便于与外源基因连接°
@具有某些标记基因便于进行筛选°
@能友好地借居在宿主细胞内°
（4）最常使用的载体:质粒
@概念:＿种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外’
并且具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子°
@来源:细菌、真菌等°
@质粒特点:能自我复制;有—个至多个限制酶切割位点;有
特殊的标记基因;插人目的基因后’
目的基因前后有启动子利
终止子°
子
4DNA有关酶的比较
作用底物
作用部位
作用结果
限制酶
DNA分子
磷酸二醋键
形成釉性末端或平末端
DNA连接酶
DNA分子片段
磷酸二醋键
连接DNA分子片段
I〕NA聚合酶
DNA（水解）酶
I）NA解旋酶
脱氧核昔酸
磷酸二酣键
形成新的DNA分子
I）NA分子
磷酸二醋键
形成脱氧核昔酸
DNA分子
碱基对间的氢键
形成单链I〕NA分子
知识点三基因工程的步骤及操作程序
1.目的基因的获取
（l）从基因文库中获取
@基因文库的概念
」
将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导人受体菌的群体中储存,各个受体
菌分别含有这种生物的不同的基因
概念
基因文库
意义
储存了此物种的遗传信息,方便对其基因的操作
l74
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基因工程｝
」选修3第二十八天
@基因文库的种类和比较
部分基因文库
基因组文库
文库类型
含有＿种生物的一部分基因’如
cDNA文库:将生物的某个发育时期
的mRNA反转录产生的多种互补
DNA片段即cDNA’与载体连接后储
存在一个受体菌群中
将某种生物体内全部DNA提取出来’用
适当酶切割成＿定范围大小的DNA片
段;将这些片段与载体连接起来’导人
受体菌的群体中储存起来’使每个受体
群都含有＿段不同的DNA片段
概念
文库大小
大
小
基因中的启动子
基因中的内含子
有
无
有
无
基因多少
某种生物的全部基因
某种生物的部分基因
物种间的基因交流
部分基因可以
可以
外显于内含子外显子内含子
■
＝
■
｜｜
｜
｜
‖
0厂气
7《〃（〃《〃（〃《〃《〃＼∩NA
｜转录
辫、—＾～≡～～常……前体mRNA
｜上除内含子
＿厂一
成熟mRNA
｜逆转录
＝:～～……
成熟mRNA
逆转录酶｜逆转录
基闪组I）NA
V
V
V
限制酶切割
~~~~
~~~
~~~~
连接质粒
◎◎◎◎◎◎
导人宿主细胞
…
撼
…
↓
…
—
≡
…
≡～…
｜DNA镶合酶
矾〃『…叭不含内含子的DNA
eDNA文库示意图
基固组文库示意图
@易错提醒:区分基因文库和基因库
含有某种生物全部或部分基因的菌群,可以从中获取目的基因
基因文库
＿个生物种群的全部等位基因的总和’是＿个抽象的概念,不能从中获取目的基因
基因库
l75
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［d｀猿手册.30夹逮记高中生物知识〗
（2）利用PCR扩增目的基因
OPcR的基本原理和过程
PCR即多聚酶链式反应,是＿种体外迅速扩增DNA片段的技术,它能以极少量的DNA为模
概念
板,在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝
模板
解旋后的＿条DNA母链
能分别与两条模板链结合的两种引物
4种游离的脱氧核昔酸’实质为四种dNTP
耐热的DNA聚合酶:几0l〕NA聚合酶
需要稳定的缓冲溶液和能自动调节温度的温控设备
PCR本质上是在体外模拟体内DNA复制的过程
加热解旋:通过加热使DNA氢键破坏’双链非］开
引物
原料
条件
酶
其他条件
基本原理
解旋方式
ⅦqDNA聚合酶是具有热稳定性的DNA聚合酶’由于扩增过程需要加热,所以需要
具有热稳定性的DNA聚合酶’寻找此酶的思路是:根据对环境的要求,在适当的
环境中寻找
人工合成的和目的I）NA片段末端互补配对的＿小段单链DNA序列°
需要引物的
原因是DNA聚合酶不能从头开始进行复制’需要＿个现成的3′末端°
弓｜物同时能
够标定开始复制的位置’并修改部分序列
毗qDNA
聚合酶
原理
引物
由于DNA的复制只能从5′往3′进行’因此两条链的引物都设计在各自的3′端’从
子链的5′开始复制
方问
3‖｜‖‖‖｜‖‖‖｜‖‖｜‖｜‖｜｜｜‖｝‖‖｜‖‖‖｜｜‖｜‖｜5′
气
●′
■』
j
变性
｜
95℃
V
3′‖｜｜［｜｜｜‖｜｜‖‖｜‖｜‖‖‖‖｜｜‖｜｜｜‖｜｜‖｜｜｜‖｜｜‖｜｜‖5′
95℃
‖‖‖‖』‖『‖‖‖‖』‖‖〗‖‖］‖‖‖｜｜‖｜｜‖｜｜｜‖｜｜‖｜｜儿′
5′
丁
复性
↓
｀卿ⅧⅧ＂ⅧⅧⅥ』5′鼠＂Ⅷ
『∏∏
尸‖｜｜｜‖｜｜｜‖｜｜‖｜｜‖｜｜｜‖｜｜‖｜‖‖｜｜［｜｜｜‖｜‖‖｜｜‖‖｜‖］′
j
‖
延伸↓
‖‖『‖‖‖‖‖‖‖‖‖』‖‖‖‖『』‖‖i‖‖｜
｜｜‖｜
｜
｜
｜｜‖｜
｜
』‖‖‖｜｜‖
ˉ ＝＝空.叁-….旦叁含叁ˉ .旦旦二…≈＝＞
＜-uM＾…＾▲＾A＾＾＾＾＾＾＾＾‖∏∏∏
72?2
｜
｜｜‖｜｜‖｜
｜｜‖｜
｜｜‖｜｜‖｜｜‖｜
｜｜‖｜
｜｜‖‖‖｜｜‖｜｜『｜｜‖‖｜
｜
｜
变性
当温度上升到90°（〕以上时’双链DNA解聚为单链
温度下降到50°（〕左右’两种引物通过碱基互补配对与
两条单链DNA结合
复性
过程
温度上升到72°C左右’溶液中的四种脱氧核苛酸（A、
T、C、G）在I）NA聚合酶的作用下’根据碱基互补配对
原则合成新的DNA链
延伸
重复
重复以上过程’＿般循环30次左右
~
PCR＿般要经历三十多次循环;两引物间固定长度的DNA序列呈指数扩增’获得2″个DNA
分子
结果
l76
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』选修3第二十八天
基因工程0
@比较细胞内I）NA复制与体外DNA扩增（PCR扩增）
DNA复制
PCR扩增
项目
场所
细胞内
细胞外
能量
＼TP提供能量
不需ATP提供能量
酶
解旋酶、I）NA聚合酶
耐高温的儿qDNA聚合酶
不
同
点
是否有转录
伴有转录,产生引物
无转录’需加人两种引物
特点
边解旋边复制,半保留复制
体外迅速扩增
循环次数
受生物体自身控制
3（）多次
缓冲液
不需要
需要人为控制
设备
严格控制温度变化的温控设备
无
原料
四种脱氧核二芹酸
相
同
点
复制原理
严格遵循碱基互补配对原则
模板
DNA为模板
引物
都需要与模板相结合的引物
（3）人工合成基因:如果基因比较小’核昔酸的序列又已知’可以通过DNA合成仪直接人工合成°
基因夜达载体的构建:基因二［程的核心步骤
（l）构建目的
@使目的基因在受体细胞中稳定存在’并且可以遗传给下
＿代;
@使目的基因能够表达利发挥作用°
（2）表达载体要求
O复制原点:＿段特殊结构的DNA片段,可以与DNA聚合酶结
合’开始DNA的复制;
@启动子:＿段特殊结构的DNA片段,位于目的基因的首端;
RNA聚合酶识别和结合的部位,启动基因的转录°
@终止子:也是＿段特殊结构的DNA片段’位于基因的尾端’
乡
@终止子:也是＿段特殊结构的DNA片段’位于基因的尾端’终
2
子
止基因的转录°
@标记基因:载体上的标记基因＿般是＿些抗生素的抗性基因°
是为了鉴别受体细胞中是否含有目的
基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来°
目的基因要转人的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力°
当含有抗生素抗性基因的载体进人受体细胞后,抗性基因在受体细胞内表达’使受体细胞能够抵抗相应
抗生素’所以在受体细胞的培养体系中加人该种抗生素就可以只保留转人载体的受体细胞,原理如下图
所示:
l77
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厂伟＂撼…
圃蹄
.鼠…圆
α″
孺攀｝
｛雕
（3）过程
@单酶切
大肠杆菌细胞
制性核酸
内切酗
｜
挞二＞
目的基因的供体细胞卜｜的基因
山坐叁｜U贝恤
单切酶获得目的基因的过程
a.用同＿种限制酶切割载体利含目的基因的DNA分子,获得带有相同翻性末端或平末端的片段。
b.通过DNA连接酶连接相同的撤性末端或平末端,获得重组质粒。
c.切割质粒需使用限制酶l次’切割目的基因则需要使用限制酶2次°
因为质粒是环状DNA’而目的基
因在DNA分子链上°
d.注意问题:插人位置前后要有启动子和终止子,保证目的基因的表达°
e。单酶切的缺点:由于单酶切或平末端切割时’
目的基因和质粒的所有接口都是相同的茹性末端’所以
容易出现目的基因反接和自身环化,如下图所示’通过双酶切可以解决这个问题°
」～—＞吕‖
单链突起,能互补｜
V~
↓
二
匡
载体l）NA
连接
-＝→
［接
厂「＝-口＋
或
插人］）N∧
0闪端为
相同的黍占
性末端）
川与插人l）NA相同
的限制酶酶切
止反接问题示意｜引
单链突起,能互补连接
→
广＝-□＋
插人I）NA
（两端为
相同的韩
性末端）
｜｝｜与插人DNA相同
的限制酶酶切
自身环化的质粕
只含标记基因·
小含目的基｜川
自身环化不意图
178
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』选修3第二十八天
墓因工程｜
@双酶切:利用两个不同限制酶分别切割目的基因和质粒’使目的基因和质粒分别具有两个相同的韩性
末端’就可以避免反接’并减少自身环化的情况°
连接
—
≡＋
插人DNA
（两末端结
构不同）
插人I）NA
用与插人l）NA相
只按＿个方向连接
同的限制酶切割
双酶切示意图
（4）注意事项:质粒DNA分子上限制酶切割位点的选择必须保证至少有＿个标记基因是完整的,如果标记基
因全部被切开则不便于鉴定与选择°
3.将目的基因导入受体细胞:转化
（1）转化:
目的基因进人受体细胞内’并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程°
（2）方法
@植物细胞:农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法°
@动物细胞:显微注射法°
@微生物细胞:感受态细胞法°
（3）方法简介
@农杆菌转化法
a.植物种类:感染双子叶植物和裸子植物’通常对单子叶植物无感染力°
b。原理:当植物体受到损伤时,伤口处的细胞会大量分泌酚类化合物’吸引农杆菌移问这些细胞°
这
时’农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞’并整合到受体细胞的基因组DNA上。
c.基本过程:将目的基因插人Ti质粒的TˉDNA上’就可通过农杆菌的转化作用,将目的基因插人到植
物细胞的染色体DNA上;使目的基因的遗传性状得到稳定维持和表达°
d.优点:经济、有效°
e.缺点:单子叶植物难以应用,但可用人工涂抹酚类化合物的方法转化°
T-DNA
勤性未端
＝」,“—｀,＂
○—…Ⅷ.鸳仁
◎＂蹦籍』○
杂交质粒
限制酶
重组质粒｜
＝＝＝＝＝＝＝＝---------＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝----------
‖
厂
＝＼
l
』
Ⅲ
从
…
″
＝
／
啥
符
瞬
纠
椭
｀
○
Ⅱ.
重组质渊了孺哥～～
｜
｜
转基｜大｜
…色｜《;h肃腮墓腮篮…｀晌顺·
~~
农杆｜莉
农杆菌转化法过程示意阁
@基因枪法
a.原理:将表达载体DNA包裹在金属颗粒表面′直接通过基因枪的气压轰人受体细胞°
b.优点:单子叶植物常用°
c.缺点:成本昂贵°
l79
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｜小猿手册.30天速记高中生物…
@花粉管通道法
a.原理:在植物受粉后｀花粉管愈合前’剪去柱头,将表达载体DNA借助花粉管注人受体细胞。
b.优点:简便经济°
@显微注射技术:将目的基因导人动物受精卵的步骤°
a。提纯表达载体DNA’保持l～3ug／mLDNA浓度°
b.取受精卵细胞,体内受精或体外受精均可°
c。将含有目的基因的表达载体DNA注射到受精卵细胞中°
d将含有目的基因的受精卵经胚胎早期培养后’移植到动物体内发育成完整个体’新个体中含有目的
基因°
@感受态细胞法
a.原理:利用Ca2＋禾‖＿定温度处理大肠杆菌细胞,会使其细胞膜通透性发生改变’从而容易接受外界的
DNA分子.
b.过程: Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子°
@几种方法的比较
生物种类
植物
动物
微生物
常用方法
农杆菌转化法
显微注射技术
感受态细胞法
受体细胞
体细胞
受精卵
原核细胞
将目的基因插人到Ti质粒
的TˉDNA上→转人农杆
菌→导人植物细胞→整合
到受体细胞的DNA上—十
表达
Ca2＋处理细胞→感受态细胞
—→重组表达载体与感受态细胞
混合→感受态细胞吸收DNA
分子
将含有目的基因的表达载
体提纯→取卵（受精卵）→
显微注射→受精卵发育—＋
获得具有新性状的动物
转化过程
4·日的基因的检测与鉴定
（l）分子水平
@检测目的基因是否插人到染色体DNA上’常用DNA分子杂交技术°
@检测目的基因是否转录出了mRNA’可用mRNA分子杂交技术°
@检测目的基因是否翻译成蛋白质’可用抗原—抗体杂交技术°
（2）个体水平
检测转基因植物是否具有抗虫或抗病特性’可做抗虫或抗病的接种实验°
（3）分子杂交技术的原理和比较
＼＼
I）NA分子杂交技术
ml｛NA分子杂交技术
抗原-抗体杂交技术
DNA分子特异性和碱基互补
配对
mRNA分子特异性和碱基互
补配对
原理
抗原-抗体特异性结合
l8（）
~~
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』选修3第二十八天
基因工程｜
续表
＼
抗原-抗体杂交技术
mRNA分子杂交技术
［）NA分子杂交技术
@在含有目的基因的DNA片
段上用放射性同位素标记’
作为探针
@提取转基因生物的mRNA
@将探针与生物的mRNA杂
交’有杂交带就说明目的基
因转录出相应的mRNA
o将目的基因转录、翻译得到
的蛋白质当做抗原,设计相应
抗体（要求两者可以特异结合）
@提取转基因生物的蛋白
@用相应的抗体与蛋白结合,
若有杂交带出现’说明基因已
形成蛋白质产品
@在含有目的基因的DNA片
段上用放射性同位索标记,
作为探针
@提取转基因生物的基因组
@将探针与基因组l）NA杂
交’有杂交带就说明目的基
因已经进人受体细胞
方法
｜｜的基｜人｜片段
＼／＼／I掇I｛栅l鹏栅a｀｛jγ√
基因探针
＼个／oTMAoCoⅥ八√＼／
｛卜｜｝的基｜大｜片段
松／?↑｛瓣腮↑f↑｀＾／放射性标记
＼／＼／＼／＼／
｛｝
图示
卜｜的基｜川片段＼／＼／ˉT∧〔GGmA「qⅣq〈0『（汇IA（］＼／＼／
0
‖
‖
‖
‖
‖
〗
‖
0
‖
＼′＼灌／ˉG『∧CAGCGTA＼／＼ˉ／基｜犬｜探针
仇隙
特异性结合
抗体
5.易错提醒
（l）目的基因的插人位点不是随意的:基因表达需要启动子与终止子的调控,所以目的基因应插人到启动子
与终止子之间的部位’错误的位置可能导致基因不能正常表达·
（2）植物基因工程的受体细胞＿般是愈伤组织’动物受体细胞＿般为受精卵,因为受精卵具有全能性°
（3）当宿主细胞是原核细胞时’基因存在表达载体质粒上就可以较为稳定的遗传和表达;但对于真核细胞’
基因必须整合到基因组上才能稳定复制和表达。
当基因存在于基因组上时’其遗传符合孟德尔遗传的
基本规律.
（4）基因工程操作过程中只有第三步’即将目的基闪导人受体细胞没有碱基互补配对现象,其他各步骤都用
到碱基的互补配对’第＿步存在于逆转录法获得DNA’第二步存在于茹性末端连接现象’第四步存在于
分子水平杂交方法°
l8l
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厂
田
｜小猿手册.30天速记高中生物知识】
知识点四基因工程的应用
1转基因植物
类别
应用实例
杀虫的基因主要有Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑
制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素
基因等
抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因和病毒的复
制酶基因;抗真菌基因:几丁质酶基因和抗
毒素合成基因
典例分析:抗虫棉的问题
抗虫
抗虫棉的抗性来自Bt基因,即苏云金芽抱杆菌
（Bacillustburingiensis’简称Bt）基因’ Bt转人植物
中后,可表达产生伴抱晶体蛋曰’亦称杀虫晶体
蛋白／ICPS°
ICPs通过害虫啃食细胞进人害虫肠
道,在害虫消化酶的作用下降解成相对分子质量
较小、有毒的多肋,多肮结合小肠上皮细胞的特
异性受体’导致细胞膜穿孔’细胞肿胀裂解’最
终引起害虫死亡。
由于ICPs通过特异性受体发挥作用’所以Bt蛋白
特异的对鳞翅目、鞘翅目｀膜翅目等害虫有灭杀
活性’而对人体无害,但同时’通过长期的共同
进化’抗虫棉的抗虫效果已大大下降
抗病
抗盐碱和抗干旱的渗透压调节基因、抗冻蛋
白基因、抗除草剂基因
抗逆
@转基因玉米中赖氨酸的含量比对照提
高30％
@转基因延熟番茄’储存时间可延长l～2个月
@转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色
变异
改良
转基因动物
（1）提高动物生长速度:例如导人外源生长激素基因的鲤鱼长得快°
（2）改善畜产品品质:例如导人肠乳糖酶基因的奶牛可降低其乳汁乳糖含量°
（3）生产药物:乳腺生物反应器｀膀脱生物反应器°
o乳腺生物反应器原理:是基于转基因技术,使外源基因导人动物基因组中并定位表达于动物乳腺’利
2
∩
‖
‖
用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力’在动物的乳汁中生产＿些具有重要价值的产品的转基因
动物的总称°
转基因操作中’使用乳腺蛋白基因启动子’在受精卵发育成个体后’每个细胞均具有目的
基因’但乳腺蛋白基因启动子保证目的基因仅在乳腺细胞中表达°
;糯嫂
目的基因
IDˉ
ˉ
w巳睡萨— 雷＿『Ⅷ日
--＝---→
启动
胚胎移植
转基因子代
能表达分泌日含有目的萤白的乳汁
∏的基因盅白
的莹白的母羊
乳腺生物反应器示意图
@膀肤生物反应器原理:和乳腺生物反应器相似’利用基因工程和在膀肮上皮细胞中特异性表达的启动
子’促使目的基因在膀肤中表达,并在尿液中获得目的蛋白°
由于乳腺生物反应器受生物性别和年龄的
限制’只能是哺乳期的雌性个体,而膀脱生物反应器不受此限制,所以膀肮生物反应器适用性更广°
（4）做器官移植供体:给猪的基因组导人某些调节因子’抑制抗原决定基因的表达;或设法除去抗原决定基
因,通过克隆技术’培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器宫°
l82
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』选修3露二十八天
墓因工程｝
3。基因工程药物
（1）来源:转基因的工程菌°
（2）成果:细胞因子、抗体、疫苗、激素等°
（3）作用:预防和治疗人类肿瘤、心Ⅲ管疾病、遗传病、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。
4.乳腺生物反应器与生产药物的工程菌的比较
乳腺生物反应器
项目
工程菌
动物基因的结构与人类基因的结构基本
相同
细菌或酵母菌等生物基因的结构与人类基因的
结构有较大差异
基因结构
细菌细胞内没有内质网、高尔基体等细胞器’
产生的药物蛋曰可能没有活性
基因表达
合成的药物蛋日与天然蛋白质相同
受体细胞
动物的受精卵
微生物细胞
转化方式
显微注射法
不需严格灭菌’温度等外界条件对其影响
不大
感受态细胞法
需严格灭菌,严格控制工程菌所需的温度
pH、营养物质浓度等外界条件
从微生物细胞中提取
生产条件
药物提取
从动物乳汁中提取
生产设备
畜牧业生产和提取设备
工业生产,设备精良
5.基闪治疗
（1）万法:把正常基因导人病人体内’使该基因的表达产物发挥功能
（2）效果:治疗遗传病的最有效的手段°
（3）分类:体内基因治疗和体外基因治疗°
体外基因治疗
项目
体内基因治疗
从病人体内获得某种细胞’如T淋巴细
胞’进行培养’然后在体外完成基因转
移’再筛选成功转移的细胞扩增培养’最
后重新输人患者体内
原理
直接向人体组织细胞转移基因
成果举例
用腺昔酸脱氨酶基因治疗复合型免疫缺陷病
用正常基因治疗遗传性囊性纤维化病
取患者的淋巴细胞掺细胞培养ˉ→将腺昔酸
脱氨酶基因转人淋巴细胞中→筛选→将导
人成功的淋巴细胞转人患者体内
用经过修饰的腺病毒作载体结合正常基因
构建基因表达载体→导人患者肺组织中
过程
特点
操作复杂’成功率高
操作简单’成功率低
基因治疗并非把健康的外源基因导人患者的所有细胞中,而只是导人某些功能异常的体细
胞中°
故致病基因依然可以通过生殖细胞传递给后代
注意事项
l83
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‖
.小猿手册.30天速记高中生物知识｛
‖
知识点五蛋白质工程
1.概念:以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础’通过基因修饰利基因合成,对现有蛋白质
进行改造,或制造＿种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求°
也就是说,蛋白质工程是在基因工程
的基础上’延伸出来的第二代基因工程’是包含多学科的综合科技工程领域。
（l）基础:蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系°
（2）操作:基因修饰或基因合成°
（3）结果:改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质°
（4）目的:满足人类的生产和生活的需求°
操作过程
（l）过程:预期的蛋白质功能ˉ→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核昔酸
序列→基因表达→产生需要的蛋白质°
（2）特点:其设计过程和基因工程相反°
2
3。堂『］质L程和基因∏程的比较
基因工程
蛋白质工程
比较
预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结
构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应
的脱氧核昔酸序列（基因）
目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目
的基因导人受体细胞→目的基因的检测与鉴定
过程
区
别
定向改造生物的遗传特性’获得人类所需的生
物类型或生物产品
原则」二只能生产自然界已存在的蛋白质
定向改造或生产人类所需的蛋白质
目的
可生产自然界没有的、不存在的蛋白质
结果
（l）蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程
（2）基因工程能为蛋白质工程提供理论及技术支持’蛋白质工程可对基因工程中所需的某些酶
进行修饰、改造’使之更符合需要
联系
l84
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第二十九天细胞工程｀胚胎工程和生态工程
知识点-细胞T程
1.概念:指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作’按照人的意愿
来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的＿门综合科学技术。
（l）原理和方法:细胞生物学和分子生物学°
（2）操作水平:细胞水平或细胞器水平°
（3）工程目的:按照人们的意愿来改变细胞内遗传物质或获得细胞产品°
（4）根据操作对象的不同分类粤植物细胞工程和动物细胞工程·
2.植物细胞T程
（1）植物细胞的全能性
原理
细胞内含有本物种的全部遗传信息
@具有完整细胞结构
@处于离体状态
@提供＿定的营养、激素和其他适宜外界条件
@受精卵＞卵细胞＞体细胞
@植物体细胞＞动物体细胞
o胚胎干细胞＞其他干细胞＞体细胞
表达条件
全能性比较
（2）植物组织培养技术
@概念:在无菌和人工控制条件下’将离体的植物器官、组织、细胞’培养在人工配制的培养基」
予适宜的培养条件’诱导其产生愈伤组织、丛芽’最终形成完整的植株。
@过程
给
离体的植物器官、组
织、细胞（外植体）
已经分化的细胞’经过诱导后’失去其特有的结构和功能’转变成未分化细胞的
过程
概念
包化、呈）
排列疏松、高度液泡化、呈无定型状态的薄壁细胞团°
在植物受伤时亦可出现
愈伤组织
脱分化
培养基
诱导培养基
已经分化的植物器官、组织或细胞’当受到创伤或进行离体培养时’已停止分裂
的细胞’又重新恢复分裂,细胞改变原有的分化状态,失去原有结构和功能,成
为具有未分化特性的细胞
生理基础
愈伤组织在＿定的培养条件下,再分化成幼根和芽’进∏形成完整的小植株
概念
再分化
生根培养基、生芽培养基
培养基
l85
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』
‖小猿手册.30天速记高中生物知识l
@实例:胡萝卜的组织培养技术
离体的植物组织、器官、细胞表现出植物细胞的全能性,发育成新个体
实验原理
制备外植体→接种→脱分化培养→再分化培养→移栽培养成正常植株
实验流程
O将胡萝卜根用目来水充分洗净’削去外皮,并切成段（l0cm）°
用酒精棉球擦手消毒
@在超净工作台（或接种箱）上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s后’立即用无菌水清洗2～
3次,再用次氯酸钠溶液处理30mln后’立即用无菌水清洗2～3次
o用无菌的滤纸洗去胡萝卜段表面的水分,然后’在消毒瓷砖上,用无菌的解剖刀将胡萝
卜段切成l cm厚的横切面’冉选取有形成层的部位’切取l cm3左右的小块
@将胡萝卜组织块（外植体）接种到（诱导）培养基上’用锡箔纸封盖瓶口’并用橡皮筋扎
紧°
然后在培养瓶上贴上标签′写明材料名称、接种日期和小组编号
◎将接种后的胡萝卜组织块,放在23～26°C恒温避光条件下培养。
4d后’检查培养材
料的污染情况; l4d后’观察愈伤组织的生长状况。
然后’在恒温箱中继续避光培养·
在培养过程中’注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况
@培养＿段时间后,将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上’培养＿段时间后,胡萝
卜的愈伤组织就可以诱导出试管苗°
然后将试管苗移栽到大田’培养成正常植株
过程
@植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分’有利于培养物的生长’然而各种杂
菌同样也可以在上面迅速牛长’所以植物组织培养过程中污染现象经常发生°
培养基＿
且被污染’迅i柬牛长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养,还会生成大量对培养物有害的
物质,导致培养物迅速死亡°
造成培养基污染的冈素有很多’＿般包括:外植体带菌、
培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操作不规范等°
所以在组织培养实验中用到的
植物材料和各种器械都要进行彻底地灭菌’实验人员操作—定要规范’避免带人杂菌
@光照时期:脱分化过程避光培养,再分化过程见光培养°
因为愈伤组织利用有机物营
养成分’而试管苗需要进行光合作用
@营养物质:培养基中应含有植物生长发育所需要的全部营养物质,其中生长素和细胞分
裂素的比例在恰当的时期要进行恰当调节
@取材:适当选择外植体的取材部位:根尖、茎尖、形成层等最容易诱导脱分化°
胡萝
卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株,只是诱导愈伤组织比较闲难
注意事项
（3）植物体细胞杂交技术
@原理:细胞膜的流动性°
@过程
｛‖｝′｝i｝｜｝细胞
纤维素鹏利娘胶鹏
聚乙.ˉ柳处｝型
处则去掉细」泡峨
（或禹心、振功、电激邻）
↓｜｜I物细胞AB｝ˉ→｛‖j!′｜圭质体A、B长ˉ引触合的帜′｜之质体｜
峨触合冗hh
的怀志）
脱分化｜愈伤｜｜『分化｜腿犬体｜发育
‖倒犬体
』·兰
或从芽
●
『
｀
卿
绷
杂巾｜!
植株
状巾｜!
细胞
@意义:能克服远缘杂交不亲和的障碍’培育出自然界中没有的优良品种°
@易错提醒
a.重组细胞形成的标志是再生出细胞壁°
b.植物原生质体的培养基渗透压问题:在质壁分离实验中,我们使用了蒸馏水放置植物细胞,但原生质
体缺乏细胞壁’需要放在等渗溶液中’＿般是蔗糖溶液中’保持细胞形态°
l86
~~~~~
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细胞工程｀胚胎工程和生态工程｝
』第二＋九天
（4）植物细胞工程的实际应用
o植物繁殖的新途径
用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术
概念
微型
繁殖
运用植物的全能性’快速繁殖优良品种
原理
保持品种的优良遗传特征;高效快速地实现种苗的大量繁殖’可实现工厂化生产
特点
无性繁殖的作物’感染的病毒在体内逐年积累’产量降低,品质变差
问题
植物分生区附近如茎尖、根尖病毒极少,甚至无病毒
材料
作物
脱毒
切取＿定大小的茎尖进行组织培养’再生的植株就有可能不带病毒’从而获得脱毒苗
过程
采用茎尖组织培养技术’已获得脱毒的马铃薯、草毒、甘蔗、菠萝和香蕉等
成果
以植物组织培养技术得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料,经过人工薄膜
包装得到的种子
获取方法
胚状体
要求
播种后能快速出苗;根和芽同步生长’活力强;形成的幼苗形态和生长要正常
种皮／胚
乳要求
能保持胚状体活力:透气、透水;含营养成分;有利于储存、运输、萌发;有韧性
耐压、对胚状体无害;含农药、杀菌剂:防播种后的病虫害;含植物生长调节剂等
人工
种子
保证了遗传稳定、增加繁殖能力;工业化生产’不受季节干扰;容易储存和运输;
节约粮食
优点
＿些植物繁殖周期长’数年后才能结出种子;有些作物优良杂种的后代因发生性状
分离而丧失其优良特性;常规种子的生产受季节、气候和地域的限制’并且占用大
量的士地
解决的
问题
@作物新品种的培育
花药离体培育、秋水仙素加倍
方法
明显缩短育种年限
优点
单倍体
育种
技术相对复杂
缺点
单倍体育种时用秋水仙素处理的必须是幼苗而不是种子′因为单倍体是由配子直接发
育「∏来的个体’—般是高度不育的,所以没有种子′只能处理幼苗
注意
组织培养中,细胞不断分化,在外界压力下易产生突变体
产生
突变体
的利用
在突变体中筛选出对人们有用的突变体
利用
抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草等
实例
@细胞产物的工厂化生产
蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等
人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已实现了工厂化生产
细胞产物的工厂化生产不＿定要培养出植物体,有时在愈伤组织时就可提取细胞
产物
细胞产物的种类
成功的实例
产物来源
l87
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‖
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3.动物细胞工程
（l）动物细胞培养
@动物细胞培养条件
充足的营养供给
微量元素、无机盐、糖、氨基酸、促生长因子、Ⅲ清、Ⅲ浆等
适宜的温度
36.5±05°C
适宜的pH
7°2～7。4
培养器材为CO2培养箱:含95％的空气’维持细胞代谢; 5％CO2’维持pH
气体环境
培养液和培养用具杀菌消毒’培养过程中需加＿定量的抗生素杀菌,定期更换
培养液,清除代谢产物
无菌、无毒的环境
@操作流程
选材
＿般选取幼龄的器官和组织,细胞分裂能力强
图示
原代培养
组织消化后的初次培养·特点是细胞分裂旺盛
取动物纤l织块
细胞贴满瓶壁后的分瓶培养°
特点:
l0～50代
时,细胞增殖缓慢;但有少部分细胞突变,
向
癌细胞方向发展
上
传代培养
剪碎组织
｜
总
｜
用胰蛋白酶处硼
分散成单个细胞
能传代到40～50代的细胞;其遗传物质未发生
改变’原代培养和传代培养都属于细胞株
细胞株
相关
概念
制成细胞忿液
能传代到50代以后的细胞;其遗传物质发生改
变,可无限传代下去’具有癌细胞特点
七碳
高养
细胞系
转
电0↓
1丝
细胞贴壁
悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上的现象
人焙养
｜｜!进↑丁
代培养
细胞数目不断增多,
当贴壁细胞分裂生长到表
面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖的现象
接触抑制
注意
分散细胞时不能使用胃蛋白酶,因pH不适合
（2）动物体细胞核移植技术和克隆动物
动物细胞核的全能性
原理
供体细胞
＿般选优良动物的传代l0代以内的细胞’变异较少
受体细胞
去核的减数第二次分裂中期的卵母细胞
｜捣船→绷胞培
删借叶去膜
过程
@在畜牧生产方面可用来培育良种动物
@保护濒危物种
@在医药卫生方面:作为生物反应器,生产医用蛋白
@在治疗人类疾病时’转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为异体移植的供体
应用
l88
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续表
~
@克隆动物的遗传特征不是供核细胞动物的100％复制,原因包括:o细胞质遗传;@环
境因素影响
@选取MⅡ期的卵母细胞,此时的细胞大’容易操作;卵黄多,营养丰富;具备受精能
力’细胞质中含有能刺激融合后重组细胞进行分裂分化并形成重组胚胎的物质
易错提醒
（3）动物细胞融合
@原理:细胞膜的流动性°
@融合方法:聚乙二醇（PEG）、电激｀灭活的病毒等’其中灭活的病毒是动物特有的融合方法°
@杂交细胞:融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞°
@意义:突破了有性杂交方法的局限’克服了不同生物远缘杂交的障碍°
成为研究细胞遗传、细胞免
疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段°
（4）单克隆抗体
@单克隆抗体涉及的细胞
特点
细胞
能产生单一抗体,但不能无限增殖
B淋巴细胞（浆细胞）
能无限增殖,但不能产生抗体
骨髓瘤细胞
既能产生抗体,又能无限增殖
杂交瘤细胞
@制备过程
从
中
＼
筛选二
克隆化培养,即单细胞培养技术’得到由＿个细胞分裂得
到的细胞系.
再将不同种杂交细胞分开,克隆特异性抗
体’检验阳性细胞
获得分泌特异性抗体的单克隆细胞系
细胞遗传物质相同,获得的抗体特异性强、灵敏度高
筛选＿
在特定的选择性培养基（HAT培
养基）上筛选
方法
获得杂种细胞
目的
既能大量繁殖、又能产生抗体
特点
@）优点:特异性强、灵敏度高,可大量制备。
@用途:作为诊断试剂;用于治疗疾病和运载药物°
l89
——
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知识点二胚胎工程
1体内受精和早期胚胎发育
（l）体内受精
@精子的发4
场所
翠丸的曲细精管
从初情期到生殖机能衰退
第＿阶段:精原细胞经过有丝分裂产生大量精原细胞;部分精原细胞经过染色体的复制和其
他物质的合成’形成初级精母细胞
第二阶段:初级精母细胞经过减I 、减Ⅱ分裂’依次形成两个次级精母细胞｀四个含有单倍
染色体的精子细胞
第三阶段:精子变形’包括细胞核形成精子头的主要部分;高尔基体形成头部的顶体;中心
体形成精子的尾部;线粒体形成线粒体鞘;其他部分形成原生质滴脱落
时期
过程
@卵细胞的发生
场所
卵巢
胚胎性别分化之后
a.卵原细胞经过有丝分裂产生大量卵原细胞;再经过染色体的复制和其他物质的合成’形成
初级卵母细胞
b.减数第＿次分裂:排卵前后’并在输卵管内发育到减数第二次分裂中期等待和精子结合°
排卵指次级卵母细胞及其外周的透明带和放射冠随卵泡液＿起排出卵巢的过程
C.减数第二次分裂:精卵结合后完成减数第二次分裂
时期
过程
3精子和卵细胞形成的区别
＼
精子
卵细胞
性别分化后雌性胎儿卵巢内即开始有丝分裂,形成卵泡;
性成熟排卵前后完成减数第＿次分裂;受精后完成减数第
二次分裂’是不连续的
发生
时间
初情期后开始分裂’减数第—
次分裂和第二次分裂是连续的
细胞质均等分裂、＿个精原细
胞产生4个精细胞’需变形形
成精子
精巢中可以产生大量的精子’
＿次可以排出数亿精子
减数分
裂区别
细胞质不均等分裂、＿个卵原细胞只产生—个卵细胞,不
需要变形
数量
卵巢中总共只有数百个卵泡能发育成熟’＿次只排出＿个
或数个卵
@受精
概念
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程’识别的物质基础是细胞膜表面的糖蛋白
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合
受精卵中染色体与体细胞相同’其中＿半来自父方’另＿半来自母方
实质
｜
结果
l90
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翔臆工程｀胚胎工程和生态工程｝
」第二十九天
续表
输卵管
场所
精子必须在雌性动物的生殖道中发生相应的生理变化后’才能获得受
精能力的生理现象
在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期’才具备与精子受精的能力
精子获能
准备
阶段
卵细胞的准备
精子穿越放射冠和透明带°
顶体反应使顶体内的酶即顶体酶释放出
来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质;透明带反应是防止多精人
卵受精的第＿道屏障
第＿步
过程
受精
阶段
精子进人卵细胞膜’卵细胞膜反应是防止多精人卵受精的第二道屏障
第二步
第三步
雄原核和雌原核形成
配子结合’雌、雄原核融合形成合子
第四步
@意义
a.子代多样性’有利于生物在自然选择中进化’体现有性生殖的优越性°
b。维持每种生物有性生殖前后代体细胞中的染色体数目的恒定’对于遗传和变异都是十分重要的°
（2）胚胎发育
@早期发育的胚胎
全能细胞
（32个细胞）
纤‖胞分化
嚼
◎@儡嗡翻@
受精卵←2细胞胚告4细胞胚＞8细胞胚＞桑枢胚＝攫胚＞原肠胚
仁
扁廊
卵裂期
特点:细胞分裂万式是有丝分裂,
细胞数日不断增川,但胚胎的总体
卵裂期
特点:细胞分裂万式是有丝分裂,
细胞数日不断增川,但胚胎的总体
积并不增加’或略有缩小
肌胎发育图示
指受精卵开始分裂’到透明带破裂的这＿段时间的分裂·
胚胎不能从外界吸收营养物
质’依靠卵黄提供营养。
从受精卵到襄胚早期为止°
透明带破裂时称为“孵化”
概念
卵裂期
在透明带内进行;细胞不断进行有丝分裂;细胞数目增加’但胚胎总体积不增大,或
略有缩小;每个细胞不断减小
细胞达到32个左右’形似桑棋
此阶段前的每个细胞都具有全能性,能发育成完整胚胎
胚胎进—步发育,开始分化’形成内细胞团和滋养层细胞’有囊胚腔
开始分化;内细胞团具有全能性,滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘;胚胎孵化着床’
开始吸收外界营养
胚胎进＿步发育;内细胞团表面细胞形成外胚层;下方的细胞形成内胚层’后期形成
中胚层’共三个胚层;内胚层包裹的囊腔叫原肠腔;滋养层继续发育
此时分化能力最强
特点
概念
桑檀胚
特点
概念
囊胚
特点
概念
原肠胚
特点
l9l
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｝少猿手册.30天速记高中生物翔碾＿】
@高等动物的个体发育可以分为胚胎发育和胚后发育两个阶段°
胚胎发育是指受精卵发育成为幼体
胚后发育是指幼体从卵膜孵化出来或从母体内生出来以后,发育成为性成熟的个体°
@知识拓展:同卵双胞胎和异卵双胞胎
由同＿个受精卵分裂而成的°
这个受精卵＿分为二或＿分为多’形成两个或多个胚
胎’具有完全相同的遗传物质’在性状上十分相似
同卵双胞胎
因某种原因同时排出两个卵细胞并同时受精,就产生了两个不同的受精卵’遗传物质有
差异’性状也有差异
异卵双胞胎
胚胎I程
（l）概念:指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术’如体外受精、胚胎移植、胚胎分
割、胚胎干细胞培养等技术°
经过处理后的胚胎’还需移植到雌性动物体内生产后代’以满足人类的各
种需求°
（2）体外受精
2
o卵母细胞的采集方法
用促性腺激素处理,促进超数排卵;从输卵管中冲取卵子’直接与获能的精子在体外受精°
注意促性腺激素是蛋白质类激素’不能口服
方法l
万法2
从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢’从卵巢中采集卵母细胞
万法3
借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具’直接从活体动物的卵巢内吸取卵母细胞
方法l获得的是已经排卵的卵母细胞’不需要培养;方法2、3获得的卵母细胞尚未排卵,需
要培养到MⅡ中期才能参与受精
注意
@精子的采集和获能
精子的采集
方法
假阴道法、手握法和电刺激法
万法
操作
适用范围
将取自附翠的精子放人人工配制的获能液中’
培养＿段时间后’精子就能获能
培养法
啮齿动物、家兔和猪等
精子的获能
将精子放在＿定浓度的肝素或钙离子载体
A23l87溶液中’用化学药物诱导精子获能
化学法
牛、羊等家畜
3受精
细胞
获能的精子、培养成熟的卵子
环境
获能溶液或专用的受精溶液
过程
将精子和卵子放在培养液小滴内共同培养＿段时间即口」
l92
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］第二十九天
细胞工程｀胚胎工程和生态工程｝
（3）胚胎移植
是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转
换’而胚胎本身的遗传物质并不发生改变’因此各
种性状能保持其原来的优良特性
实质
供体母牛
受体母′↑是
…｛伺期发情处理」…
↓
｜
超数排卵
｜
｜
供体公牛→配种
｝硼｜』
履…蠕养＝／′｀腑移瞻
｜
↓
奸娠检查
o利用孕激素的同期发情’使供、受体生殖器宫的
生理变化相同
@哺乳动物的早期胚胎形成后,在＿定时间内处于
游离状态’为胚胎的收集提供了可能
@受体对移人子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥
反应’这为胚胎在受体内的存活提供了可能
@移人受体的供体胚胎的遗传特性’在孕育过程中
不受任何影‖问
生理学
基础
↓
分娩（胚胎移植的犊牛）
易错
提醒
@冲卵的实质是冲出早期胚胎
@孕激素是固醇类,可以口服
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
｜
意义
（4）胚胎分割
方法
采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等
细胞的全能性
理沦基础
胚胎分割可成倍增加胚胎数量,是一种快速繁殖种畜的方法,属于动物无性繁殖或克隆的
万法之—
实质
材料
发育良好、形态正常的桑檀胚或囊胚
@材料选择:发育良好、形态正常的桑檀胚或囊胚,原肠胚不可以
@囊胚期分割要求:内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进＿步发育
要点
厂＼—乙
制
御
｀
沪
′
／
囊胚腔
滋
内
过程图解
l93
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｛小猿手册,30天速记高中生物知识l
（5）胚胎干细胞
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞’它们能够通过增殖和分化不断补充
到体细胞中去,胚胎干细胞是其中具有全能性的—类干细胞’具有发育的全能性
干细胞
来源
是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的
@形态:体积小、细胞核大、核仁明显
@功能:具有发育的全能性
@体外培养:可增殖而不发生分化
特点
@治疗人类的某些顽疾
@培育人造组织器官
@研究体外细胞分化的理想材料
应用
知识点三生态工程
1牛态工程的概念
（l）人类建设生态工程的根本目的:遵循自然界物质循环的规律’充分发挥资源的生产潜力’防」k环境污
染’达到经济效益和生态效益的同步发展°
（2）特点:与传统的工程相比’生态工程是＿类少消耗、多效益、可持续的工程体系°
（3）生态经济:主要是通过实行“循环经济’的原则’使＿个系统产出的污染物,能够成为本系统或者另＿
个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化’而实现循环经济最重要的手段之＿就是生态工程。
2.生态∏程的原理
实例
意义
理论基础
项目
可避免环境污染及
其对系统稳定和发
展的影响
物质循环再
生原理
物质在生态系统中循环往复’分层分级
利用
“无废弃物农业”
“三北”防护林建设
中的单纯林问题、珊
瑚礁生态系统的生物
多样性问题
＿般而言,物种繁多而复杂的生态系统具
有较高的抵抗力稳定性;
同时,生物多样
性程度高,可以在有限的资源条件下’产
生或容纳更多的生物量’提高系统生产力
生物多样性程度
高’可提高生态系
统的抵抗力稳定性
物种多样性
原理
生物与环境的协调与平衡′需要考虑环境
承载力;如果生物的数量超过了环境承载
力的限度,就会引起系统的失衡和破坏
协调与平衡
原理
可避免系统的失衡
和破坏
太湖富营养化问题
人类处于社会—经济-自然复合而成的巨
大系统中。
进行生态工程建设时,不但要
考虑到自然生态系统的规律,还要考虑到
经济和社会等系统的影晌力
统＿协调各种关
系,保障系统的平
衡与稳定
林业建设中自然生态
系统与社会、经济系
统的关系问题
整体性原理
l94
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细胞工程｀胚胎工程和生态工程｜
」第二十九天
续表
实例
意义
理论基础
项目
改善和优化系统的
结构以改善功能
系统的结构决定功能原理:分布式结构优
于集中式和环式结构
桑基鱼塘
系统整体性原理:系统各组分之间要有适
当的比例关系’只有这样才能顺利完成能
量、物质｀信息等的转换和流通’并且实
现总体功能大于各部分之和的效果’即“l
＋l＞2’’
系统学和］
程学原理
珊瑚礁藻类和珊瑚虫
的关系
能保持很高的系统
生产力
3.生态工程的实例
注意问题
类型
主要原理
@核心:沼气工程
@优点:农、林、牧、副、渔全面发展;开发可更新资
源,减少环境污染
物质循环再生原理、整体
性原理、物种多样性原理
农村综合发展型
生态工程
@‘‘综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益
@不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地
区’生态工程模式应各具特色
小流域综合治理
生态工程
整体性原理、协调与平衡
原理、工程学原理
@考虑树种生态适应性问题,种植适宜品种
@考虑树种多样性’保证防护林体系稳定性
@）不同地区应根据当地情况采取不同策略
大区域生态系统
恢复二〔程
物种多样性原理、协调与
平衡原理、整体性原理
协调与平衡原理、整体性
原理
@主要措施:退耕还湖
@主要困难:解决迁出湖区居民的生计问题
湿地生态
恢复工程
@种植耐旱的灌木、草和树
@确定合理载畜量
@改良表土
矿区废弃地的生
态恢复工程
系统学和工程学原理
@解决大气污染措施:禁』｜灵使用有铅汽油
@水污染:减少或禁止污水排放’进行污水净化
｜办调与平衡原理、整体性
原理等
城市环境
生态工程
l95
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匹渡手册.30天速记高中生物知识］
4.常考生态农业类测
（l）桑基鱼塘模式
人工建立的高产稳产的农业生态系统°
做到蚕粪养鱼’鱼粪肥塘’塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、
蚕茧三丰收,如图所示°
沼
渣
沼
液
作
肥
料
陆
秆
盟
林地
秆
渐啸
粪便
桑基鱼塘模式
沼气农田立体养殖模式
（2）沼气农田立体养殖模式
通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素’缩短生产周期’大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产
量和质量°
5传统农业、现代农‖酥‖生态农业的比较
名称
概念
缺点
优点
农田生态系统结构简单’
能量流动、物质循环水平
低,经济效益低
传统农业
简单划＿的种植业
不会产生严重的环境污染
以石油、天然气、煤作为能源和
原料’大量施用化肥、农药和机
电动力,实行大规模生产’大幅
度提高农业劳动生产率和农产品
产量’获得较高的经济效益
过量施用化肥、农药’导
致严重的环境污染’危害
人畜健康;
同时存在耗能
增多、成本过高等问题
利用石油等有机物来提高
农作物产量的农业生产
方式
现代农业
运用生态学原理,在环境
与经济协调发展思想的指
导下,应用现代科学技术
建立起来的多层次、多功
能的综合农业生态体系
充分发挥生态系统各成分的作
用’通过物质多级利用,形成良
性循环’减少化肥的使用量’降
低农业投人′增加经济效益’净
化环境’降低人畜的发病率
生态农业
无
l96
家禽、家畜
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实验
第三十天实验
实验-目使用高倍显微镜观察几种细胞
1实验原理和过程
（l）实验原理:利用高倍镜∏I以看到某些在低倍镜下无法看到的细胞结构’例如叶绿体、线粒体等细胞器’
从而能够区别不同的细胞°
（2）实验步骤:对光→低倍物镜观察卜移到视野中央→高倍物镜观察°
（3）实验的结果利结论
@真核细胞:具有成形的细胞核,不同细胞在形态｀大小上千差万别’造成细胞之间产生差异的原因是
这些细胞的位置和功能不同’其结构与功能相适应’这是个体发育过程中细胞分化的结果°
@原核细胞:大肠杆菌没有明显的细胞核’没有核膜’细胞外有鞭毛°
@结果:不同的细胞’其形态、大小千差万别;同时不同的真核细胞有共同的结构:细胞膜、细胞质、细胞核。
@结论:细胞既具有多样性又有统＿性°
显微镜的相关问题分析
（l）结构
@光学结构:
目镜、物镜、反光镜°
@调节视野亮度的结构:反光镜、光圈。
@调节视野清晰度的结构:粗准焦螺旋、细准焦螺旋°
（2）显微镜的使用
2
取镜与
安放
从镜箱中取出’右手握镜臂’左手托镜
座·
把显微镜放在实验台前方稍偏左
o转动转换器’使低倍物镜对准通光孔
@调节光圈和反光镜’使视野变明亮
对光
@把所要观察的玻片标本放在载物台上’
用压片夹压住’标本要正对通光孔的中心
@转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直
到物镜接近玻片标本为止
@左眼看目镜内’同时反向缓缓转动粗准焦
螺旋,使镜筒上升’直到看到物像为止,再稍
稍转动细准焦螺旋,使看到的物像更加清晰
粗准肖
螺旋
低倍镜
观察
垒｜‖准焦
螺旋
镜臀
@选好目标:在低倍镜下将需观察的目标
移到视野中心
@换高倍镜:转动转换器,移走低倍物
镜’换上高倍物镜
@调节亮度:调节光圈’使视野亮度适宜
@调焦:缓慢调节细准焦螺旋’使物像清晰
↓
肺
‖
竟
尸
干
卜
高倍镜
观察
使用完毕后,使显微镜恢复原状
复原
l97
~
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』小猿手册′30天速记高中生物知识〖
（3）使用原则和相关分析
@用眼原则:左眼注视目镜’右眼睁开°
这样,＿可减轻左眼疲劳’二可方便绘图。
@物镜选用原则:先低倍后高倍°
可以用低倍物镜观察清楚的就无需使用高倍物镜’如质壁分离实验°
@准焦螺旋使用原则:先粗准焦螺旋后细准焦螺旋,高倍镜下只能用细准焦螺旋°
此外’光线强时用平
面反光镜和较小光圈’光线弱时用凹而反光镜和较大光圈°
（4）目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系
@目镜:无螺纹;越长放大倍数越小’反之则放大倍数越大°
@物镜:有螺纹;越长放大倍数越大’物像清晰时距装片距离越近°
己司
∏□
处
~
《』
坠ˉ—丫——＿／
＿—
问镜（儿螺纹）
物镜（有螺纹）
（5）高倍镜与低倍镜的比较
＼
观察范围（视野）
视野亮度
物镜与载玻片的距离
物像大小
看到细胞数目
小
高倍镜
大
少
暗
近
大
低倍镜
多
小
口
〕五〗
〕L
（6）物像
@显微镜所成像为倒像’即上下、左右均颠倒’即将物像颠倒180度,如观察“p”所成物像为“d” ’但
注意,
｜｜顶时针方问的流动观察结果还是｜｜顶时针°
@将物像移动到视野中央时’玻片移动方向与物像偏离视野中央的万位相同’即在“左方”的向左方
移’在“右下方”的向右下方移’此时需要注意的是题干描述为“偏向”
’还是“要向’’
°
（7）污物位置分析
@污物可能存在的位置是:物镜、
目镜或装片°
@判断方法:按照难易程度,从易到难进行排除°
先移动装片’如果污物移动’说明污物在装片上°
如果污物不移动’冉转动目镜’如果污物转动’说明污物在目镜上°
如果污物不转动’再转动转换器换
用其他物镜,如果污物消失,说明污物在物镜上°
此外’反光镜上的污点是看不到的°
（8）亮度分析:观察颜色深的材料,视野应适当调亮’反之则应适当调暗;若视野中出现＿半亮＿半暗’则
可能是反光镜的调节角度不对;若观察切片材料时’＿半清晰＿半模糊不清,则可能是切片材料厚薄不
均造成的°
（9）视野中细胞数目的相关计算
@显微镜的放大倍数指的是长度或宽度’若视野中细胞成单行’计算时只考虑长度,可根据看到的细胞
数量与放大倍数成反比的规律进行计算°
如:在显微镜放大倍数为40倍时看到m个细胞’放大倍数变
成400倍时看到的细胞数目＝m÷（400／40）＝m／l0（个）°
@若视野中细胞均匀分布在整个视野,可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计
算°
如:在显微镜放大倍数为40倍时看到m个均匀分布的细胞,放大倍数变为400倍时看到的细胞数
目＝m÷（400／40）2＝m／100（个）°
~
~
~
~
l98
~
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」实验第三十天实验｝
实验二:检测生物组织中还原糖｀脂肪禾∩蛋白质
1。实验原理和过程
（l）还原糖的检测
@原理:鉴定还原糖的原理是新制Cu（OH）2与还原糖反应,
@过程
Cu（OH）2被还原为（〕u2O（砖红色）°
选材:含糖量较高、颜色为臼色或近于白色的植物组织
｜
｜
制浆
｜伞｜删…”
↓
制备组织样液
（邱k∩织样液
｜
｜
‖ 组织榔,
色2mL
反
应
｜
…
｜
Ⅷ｝;
变成砖堂l色
50～65。C温水
鉴庶酬…乙删』雕｜‖）
结论:组织样液与韭林试剂在加热的过程中生成砖红色沉淀,说明组织样液中有凹［溶性还腺糖
（2）脂肪的检测
@原理:苏丹IⅡ和苏丹Ⅳ染液是脂肪的特异性染色剂,可以把脂肪染成桶黄色或红色°
@方法＿:花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→桶黄色°
o方法二:
取材:花生种于（授泡3～4h）,去皮’将子叶切成博片
｜……″
牌…………″
制片
｜｜o去浮色:滴』〗l～2滴体积分数为50％的酒精溶液
｜｜
｜（翅制成｜邮｛装片
V
观察:在低倍镜下寻找已着色的圆形小颗粒,再换用｜苟倍镜观察
｜
结论:脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成插董色
（3）蛋白质的检测
@原理:检测蛋白质的原理是肮键在碱性环境中与Cu2＋反应产生紫色络合物’所以先滴加Ⅺ
液的目的是制造碱性环境。
@过程
｜填…
选材′ j
制备
｜
｜黄窟浸泡｀研磨、过滤≡滤液
所以先滴加双
熊｀鸳『
｜
缩腮试剂A
显组织样｜
色2mI」
反
应
｜
｜
结论:蛋白′
试剂B
双缩脉
4滴
‖
雨
哥紫色
ˉ
I
Ⅱ
蛋白质与叹缩′脉试剂发生紫色反应
l99
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｜小猿手册.30矢速记高中生物知识［
（4）淀粉的检测和观察
@原理:碘液是淀粉的特异性染色剂’可以把淀粉染成蓝色或蓝紫色
@选材:马铃薯匀浆°
@检测:在待测液中滴加两滴碘液’摇匀°
@显色反应:蓝色反应°
@结论:淀粉和碘液可发生显色反应产生蓝色°
2。总结
鉴定物质
试剂
颜色变化
注意事项
还原糖
韭林试剂
砖红色沉淀
现配现用’水浴加热
若检验有色组织或器官’如绿叶,则需酒精脱色处理
淀粉
碘液
蓝伍』
苏丹Ⅲ染液
懦黄色
做切片观察脂肪颗粒需使用显微镜
脂肪
苏丹Ⅳ染液
红色
应先加试剂A’造成碱性环境’再加试剂B
蛋白质
双缩腮试剂
紫色
实验三目观察DNA｀RNA存细胞中的分布
1实验原理
（l）甲基绿利毗罗红对DNA、RNA的亲和力不同°
DNA可特异性地与甲基绿结合被染成绿色; RNA可特异
性地与毗罗红结合被染成红色°
利用甲基绿、毗罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在
细胞中的分布°
（2）盐酸能够改变细胞膜的通透性’加速染色剂进人细胞’同时使染色质中的DNA与蛋白质分离’有利于
DNA与染色剂结合°
2.实验步骤和结果
α）制）｜ˉ :
淌
ˉ—→漱-—刮——→涂—-→烘
雁
｜
｜腿物潍鹏｜
将细胞置于
质最分数为
（）9％的Na（］］
溶液｜们
｜
｜X〉｜＿｜ˉ～烘于的载玻片
｜霉赴抑｝孵）糕咐臃
川熊馏水的缓水流冲洗载玻片｛（）S
｜防止细胞被水流冲走｜
）｜」｜‖壤绿ˉ‖比罗红染色剂染色5mln
｜必须现配现川｜
@水解
｜
@冲洗
｜
@染色
｜
↓
@观察
↓
@结果
｜
@结沦
先用低倍镜’再）｜｛简倍镜
细胞核部分被染成绿色’细胞质部分被染成「红色
｜
｜
DNAl÷要分布在细胞核中’
RNA主要分‖J在细胞质｜｜『
200
在沾净的载玻片｜｜｜
央滴＿滴质量分数
为（）.9％的NaCl溶液
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「实验第三十天实验｜
3.考点提示
（1）甲基绿和毗罗红染色剂不是单独使用的’而是混合使用;与裴林试剂相似,
甲基绿-毗罗红染色剂使用
时需现配现用;
（2）0.9％的NaCl溶液能保持口腔上皮细胞正常形态,蒸馏水中细胞会吸水涨破;
（3）水解过程要水浴保温』保温时间要严格控制’以确保水解充分而又不会破坏细胞结构°
实验四8用高倍显微镜观察〗十绿体禾∩线粒体
1.实验原理
（l）叶绿体的观察:植物绿色部位的细胞中含有叶绿体°
如果将叶片的横切片制成临时装片’就可以在显微
镜下直接观察到叶绿体’无需染色’某些植物幼嫩的叶也可直接用于观察叶绿体.
（2）线粒体的观察:线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,内含细胞色素氧化酶系°健那绿是＿种碱性染
料’可以专＿性地对活细胞线粒体进行染色。
与线粒体内的细胞色素氧化酶系发生作用时,染料始终保
持氧化状态’呈蓝绿色;∏线粒体周围的细胞质中的染料被还原为无色的状态°
通过染色可以在高倍显
微镜下观察到呈现蓝绿色的线粒体°
2.实验材料:叶绿体:薛类、菠菜或黑藻的叶;线粒体:人的口腔上皮细胞,洋葱内表皮细胞°
3.实验步骤
（l）观察线粒体
@制作人的口腔上皮细胞临时装片:在洁净的载玻片中央滴＿滴健那绿染液;用消毒牙签刮自己漱净的
口腔内侧壁后涂抹于染液中;盖上盖玻片°
@低倍显微镜下找到口腔上皮细胞·
o高倍显微镜下观察:线粒体被染成蓝绿色,细胞质接近无色°
（2）观察叶绿体
@制作薛类叶片临时装片:在洁净的载玻片中央滴—滴清水;用镊子取＿片薛类的小叶或取菠菜叶稍带
些叶肉的下表皮,放在水滴中,盖上盖玻片°
@低倍显微镜下找到叶片细胞°
@高倍显微镜下观察叶绿体的形态和分布°
4。实验现象
（l）叶肉细胞的细胞质中,散布有绿色叶绿体,呈扁平的椭球形或球形°
（2）人的口腔上皮细胞临时装片中’看到蓝绿色线粒体’细胞质接近于无色。
5实验结论:叶肉细胞中有叶绿体;线粒体普遍存在于动植物细胞中°
6。易错提醒
（l）叶绿体和线粒体是显微结构’但其内部结构为亚显微结构’因此用高倍镜可以观察线粒体和叶绿体的形
态和分布,但不能观察线粒体利叶绿体的结构°
观察叶绿体的方法步骤中不需要染色’而观察线粒体的
操作步骤中需要染色。
（2）实验过程中细胞均是活的’临时装片中的叶片要随时保持有水状态,以免影响细胞的活性°
20l
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｜小猿手册.30矢速记高中生物知识l
实验五目观察植物细胞的质壁分离禾∩复原
1实验原理:成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用°
细胞壁—全透性
赡紧贴绷唯｝
｜雕—…过卜｜
细胞质
液泡膜
细胞液—具有＿定浓度
失水,质壁分离;
吸水’质壁分离复原°
（l）当细胞液浓度＜外界溶液浓度时,细胞失水
（2）当细胞液浓度＞外界溶液浓度时’细胞吸水
实验材料:紫色的洋葱鳞片叶’质量浓度为0.3g／mL的蔗糖溶液。
（l）注意材料的选择:选择材料必须是活细胞’因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性,否则将不会
出现质壁分离及其复原现象°
除此之外还要用含有大型液泡的植物细胞°
其中紫色洋葱鳞片叶外表皮
细胞的细胞液为紫色,易于观察’是最佳的实验材料°
（2）使用的蔗糖溶液浓度要适宜:浓度过小,质壁分离现象不明显’影响观察;浓度过大’会使细胞在短时
间内因失水过多而死亡’无法观察质壁分离复原°
了
△
3.实验步骤｀实验结果
制作洋葱鳞片‖｝外表皮｜｜0『时装片
｜…｜伞
财撼｀
撕瞬＋＝□十｜收水纸峨引
｜
（｜腻‖寸装片）
低懦』撇键「鹏‘ ｛:鹏剿憋剿肾｜
｜
↓
吸水纸吸引ˉ＋—□←＋消水
……撇!:撇＂,
4实验结论
成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用’当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;当外界溶液浓度
小于细胞液浓度时,细胞吸水°
实验六:探究影晌酶活性的条件
1。实验原硼:淀粉遇碘后’形成蓝紫色的复合物°
麦芽糖和葡萄糖遇碘后’不形成蓝紫色的复合物,但能与
裴林试剂发生氧化还原反应’生成砖红色的氧化亚铜沉淀°
2｛）2
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1实验第三＋天实验｝
2.实验材料
（l）质量分数为2％的新配制的淀粉酶溶液,新鲜的质量分数为20％的猪肝研磨液;
（2）质量分数为3％的可溶性淀粉溶液,新配制的体积分数为3％的过氧化氢溶液;
（3）质量分数为5％的盐酸’质量分数为5％的氢氧化钠溶液’蒸馏水’冰水’热水,碘液,韭林试剂
3.万法步骤和结果
（l）温度对酶活性的影晌
o取2支洁净的试管,编上l号和2号’并分别加人2mL的质量分数为3％的淀粉溶液°
@另取2支洁净的试管’编上l′号和2′号’并分别加人2mL的质量分数为2％的淀粉酶溶液°
O将l号和1′号试管放人60°C的水浴中保温5min; 2号和2′号试管放人l00°C的水浴中保温5min。
@将l′号试管中的淀粉酶溶液倒人l号试管中,轻轻振荡混合液’并将l号试管继续放在60°C的水浴中
加热l0min;将2′号试管中的淀粉酶溶液倒人2号试管中,轻轻振荡混合液,并将2号试管继续放在
l00°C的水浴中加热10min。
@待1号利2号试管冷却至常温后’在l号和2号试管中分别滴人2滴碘液’并轻轻振荡,观察颜色的
变化°
现象
试管内容物
试管号
条′｜
检验
2mL淀粉溶液＋2mL淀粉酶溶液
碘液
加人碘液不变蓝
60°C
2mL淀粉溶液＋2mL淀粉酶溶液
加人碘液变蓝
碘液
2
［（）（）
。（〕
（2）pH对酶活性的影响
o取3支洁净的试管,分别编上l
、
2、3号,并分别加人2mL的过氧化氢溶液°
@再另取3支试管’分别加人lmL清水、lmL盐酸和lmLNaOH溶液,并在试管上分别编上l′ ｀2′和
3′号。
o在l′号、2′号和3′号试管中分别滴人2滴新鲜的肝脏研磨液,并轻轻振荡’静置］min°
@将1′号、2′号和3′号试管中的液体分别倒人l号、2号和3号试管中’并轻轻振荡’使试管内的液体混
合均匀°
@观察l号、2号和3号三支试管内的变化,记录哪支试管产生的气泡多°
加人的实验材料或试剂
现象
试管号
NaOH溶液
新鲜肝脏研磨液
过氧化氢溶液
清水
排酸
有大量的气泡产生
2滴
2mL
lm］
｜
无气泡产生
2滴
［m『」
2mL
2
~
有少量的气泡产生
2滴
2『∏［
lml
］
~
（3）操作重点
@温度实验中,应该将底物和酶分开保温’然后再混合在＿起, pH实验对pH的操作亦然。
@在实验室中常用的淀粉酶为α-淀粉酶’
α-淀粉酶的适宜温度为55～75 °C’因此’本实验采用的温
度为60°C利l00.C.
@在温度实验中往试管中滴加碘液前应将试管及其内容物冷却至常温’否则碘液会挥发,致溶液不
变色°
203
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4实验结论
（l）在最适宜的温度和最适宜的pH条件下’酶的活性最高°
（2）温度和pH偏高或偏低,酶的活性明显下降°
实验七日绿‖十中色素的提取禾∩分离
1.实验原理
（1）提取:绿叶中的色素溶于有机溶剂无水乙醇而不溶于水’可用无水乙醇提取色素°
（2）分离:各种色素在层析液中溶解度不同’溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢’从而使各
种色素相互分离。
2.实验步骤
（l）提取色素:称取5g绿叶’剪碎,放人研钵中’加人少量二氧化硅｀碳酸钙和10mL无水乙醇→研磨—÷过
滤→收集到试管内并塞严试管口°
（2）制备滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条,将滤纸条＿端剪去两角’在距离剪
角＿端1cm处用铅笔画＿条细的横线°
（3）画滤液细线:用毛细吸管吸取少量的滤液,沿铅笔线均匀地画＿条细线’待滤液干后’再画＿两次°
（4）分离色素:将适量的层析液倒人试管中’装置如图所示°
3。观察结果:滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带’如图所示°
~ ~ ~~~ ~ ~~~ ~~~ ~ ~ ~ ~ ~~
色素含量
色素种类色素颜色
＼
胡萝卜素
橙黄色
最少
叶黄索
黄色
较少
最多
叶绿素a
嘛绿色』
＝＼
＼／
叶绿素b
较多
黄绿色
4.易错提醒
（l）提取液:色素是有机物’溶于有机溶剂,如无水乙醇,可作为提取液°
也可以用丙酮代替’但丙酮有＿
定的毒性°
（2）研磨:@叶绿素不稳定’易被破坏’因此研磨要迅速、充分, 以保证提取较多的色素;@二氧化硅破坏
细胞结构’使研磨充分;@碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏°
（3）在滤纸条＿端剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条边缘扩散过快而形成弧形色素带°
204
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』实验第三十天实验‖
（4）滤液线要重复画且线要细、直:重复画线是为了增加色素的浓度·
画线细｀直是为了防止色素带之间
出现重叠°
（5）层析时不能让滤液细线触及层析液:滤纸条上的滤液细线触及或没人层析液’会使滤液中的色素溶解于
层析液中’滤纸条上得不到色素带’使实验失败·
（6）分离色素时色素带颜色过浅可能的原因:@叶片颜色太浅;@叶片放置时间太久;@研磨不充分;@未
加CaCO引;◎加人提取液量太多;@研磨时间太长°
实验八目探究酵母菌细胞〗乎吸的方式
1实验原理
H2O
CO,
澄消石灰水
空〔
ˉ上延〔
酵母
闲呼吸
苗
~~
→
CO7
橙色重铬
灰绿色
（酸件条件下）
2.实验材料:酵母菌是＿种单细胞真菌,在有氧利无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧生物·
3.实验步骤
（1）配制酵母菌培养液°
（2）检测CO2的产生,装置如图所示°
质最分数为l0％酵母菌
澄清的
酵母菌澄清的
的NaOH溶液
培养液
石灰水
培养液石灰水
甲
乙
（3）检测酒精的产生:
自B、I）中各取2mL酵母菌培养液的滤液分别注人编号为l
、2的两支试管中→分别
滴加0.5mL溶有0. l g重铬酸钾的浓硫酸溶液—→振荡并观察溶液的颜色变化°
4实验现象
＼
现象
变浑浊
蓝色—十绿色→黄色
橙色ˉ→灰绿色
试剂
澄清的石灰水
嗅康香草酚蓝水溶液
在酸性条件下’使用橙色的重铬酸钾溶液
CO2
酒精
5.实验结论
（］）酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸.
（2）在有氧条件下产生CO2多而快’在无氧条件下产生酒精’还产生少量CO2°
205
~
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实验九弓观察细胞的有丝分裂
1.实验原理
（1）高等植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛°
（2）细胞的分裂是独立进行的’在同＿分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态’判断
处于不同分裂时期的细胞°
（3）细胞核内的染色体容易被碱性染料’如龙胆紫溶液｀醋酸洋红溶液、改良苯酚品红溶液染成深色°
2.实验材料
洋葱或葱、蒜等’质量分数为l5％的盐酸,体积分数为95％的酒精′质量浓度为0.01g／mL或0.02g／mL的
龙胆紫溶液（将龙胆紫溶解在质量分数为2％的醋酸溶液中配制而成）或醋酸洋红液’洋葱根尖细胞有丝分裂
固定装片°
3.实验步骤
（l）洋葱根尖的培养:实验前3～4d,待根长到约5cm°
（2）装片的制作:解离—漂洗-染色—制片°
过程
方法
上午10时至下午2时’剪取洋葱根尖2～3mm’立即
放人盛有盐酸和酒精混合液（l
: 1）的玻璃Ⅲ中,在室
温下解离
待根尖酥软后’用镊子取出’放人盛有清水的玻璃Ⅶ
中漂洗
把根尖放进盛有质量浓度为0。0Ig／mL或0。02g／mL的
龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃Ⅲ中染色
用镊子将这段根尖取出来,放在载玻片上’加＿滴清
水’并用镊子尖把根尖弄碎’盖上盖玻片’在盖玻片
上再加＿片载玻片°
然后’用拇指轻轻的按压载玻片
时间
目的
用药液使组织中的细
胞相互分离开来
解离
］
Ⅱ
□
】
』
∏
【
尸
〕
～
〕
洗去药液’防止解离
过度
漂洗
约1（）min
染色
染料能使染色体看色
∏
■
■
■
』
Ⅲ
日
〕
~
使细胞分散开来,有
利于观察
制片
（3）观察
@低倍镜观察:找到分生区细胞’其特点是细胞呈正万形’排列紧密,有的细胞正在分裂°
@高倍镜观察:在低倍镜观察的基础上换高倍镜’直到看清细胞的物像为止°
@仔细观察:先到中期’再找其余各期’注意染色体的特点°
@移动观察:慢慢移动装片’完整地观察各个时期°
（4）绘图｀记录°
4。易错提醒
（l）解离时间既不能太长’也不能太短:若解离时间过短,细胞在压片时不易分散;若解离时间过长′无法
取出根尖进行染色和制片°
（2）先漂洗,后染色:漂洗目的是洗去根尖组织中的盐酸’有利于碱性染料着色·
二者不能颠倒’否则解离
液中的盐酸会影‖问染色效果°
206
~
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『实验第三＋天实验｝
（3）载玻片作用:＿次是放置根尖;另＿次是在盖玻片上加＿片载玻片,
目的是使细胞均匀分散’防止盖玻
片移动;同时避免压碎盖玻片.
（4）如果观察到的组织细胞大多是破碎｀不完整的’原因可能是压片时用力过大,细胞被破坏°
（5）在显微镜下观察到间期的细胞数目最多’因为间期历时最长°
（6）分生区的细胞特点:正方形’排列紧密°
实验十吕模拟探究细胞表面积与体积的关系
1实验原理:NaOH和酚酞相遇,呈紫红色°
2.实验材料:3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂块,质量分数为（）. 1％的NaOH溶液
3。方法步骤
（1）用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、
l cm的正方体°
（2）将三块琼脂块放在烧杯内,加人NaOH溶液’将琼脂块淹没’浸泡l0min°
用塑料勺不时翻动琼脂块°
注意:不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面°
（3）戴上手套’用塑料勺将琼脂块从NaOH溶液中取出’用纸巾把它们擦干,用塑料刀把琼脂块切成两半°
观察切面’测量每＿块上NaOH扩散的深度°
记录测量结果°
注意:每两次操作之间必须把刀擦干.
（4）根据测量结果进行计算,并填写下表°
体积
／cm3
表面积
／
2
／c1n
比值（NaOH扩散的体积／
整个琼脂块的体积）
相对表
面积
NaOH扩
散的深度
琼脂块的边长
／Cm
l
l
6
0.5
6
l
0。875
24
8
3
0.5
勺
≡
27
勺
＝
0.703
54
0°5
句
〕
~
4实验结论
琼脂块的表面积与体积之比随看琼脂块的增大而减小;
NaOH扩散的体积与整个琼脂块体积之比随着琼脂块
的增大而减小°
实验十-8观察细胞的减数分裂
1.实验川具:蝗虫精母细胞减数分裂固定装片’显微镜°
2.方法步骤
（1）在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片’识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞·
（2）先在低倍镜下依次找到减数第＿次分裂中期｀后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高倍镜下
仔细观察染色体的形态、位置和数目。
（3）根据观察结果’尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图°
207
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3.实验要点
（l）实验材料的选取:宜选用雄性个体生殖器官’其原因包括:@雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生
卵细胞数量;@在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底’排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,只有和精
子相遇后,在精子的刺激下,才继续完成减Ⅱ分裂°
（2）精巢内精原细胞既进行有丝分裂』又进行减数分裂’因此可以观察到染色体数为Ⅳ、2／V｀4Ⅳ等不同的细
胞分裂图像°
‖
实验十二吕低温诱导植物染色体数目的变化
1实验原理:低温抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极’细胞不能分裂成两个子细胞’于是染色体
数目改变°
2.方法步骤
（l）把洋葱放在盛满水的广口瓶上’让它的底部接触瓶内的水面°
待洋葱根长到l cm时’放人冰箱内4°C
低温下培养,诱导培养36小时。
（2）剪取根尖约05～l cm,放人卡诺氏固定液中固定30min,然后用体积分数为95％的酒精洗两次,用体
积分数为7（）％的酒精保存于低温处’贴好标签°
（3）取固定好的根尖’进行解离、漂洗、染色和制片4个步骤,具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝
分裂”相同°
（4）先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂细胞’再换上高倍镜并调节细准焦螺旋和反光镜’使物像清晰’
仔细观察’辨认哪些细胞发生染色体数目变化’找出处于细胞分裂中期的细胞’进行染色体计数·
3.实验结果
可观察到部分细胞发生染色体数目的加倍。
实验十三:调宣常见的人类遗传病
1调查某遗传病的发病率
（l）实验原理
不同类型的遗传疾病具有不同特点:显性遗传病具
有世代相传的特点’隐性遗传病隔代出现°
伴X染
色体隐性遗传病的遗传特点是交叉遗传’隔代出
现’患者男性多于女性°
伴X染色体显性遗传病的
遗传特点是世代相传,患者女性多于男性。
通过随
机取样,可以调查得知某种遗传疾病在某群体中的
发病率°
（2）方法步骤
可以以小组为单位开展调查工作·
其程序是:组织
问题调查小组→确定课题→分头凋查研究→撰写调
查报告→汇报交流调查结果（如右流程图）°
~
~
确定调查的目的耍求
制定调查j｜划
实施调查活动
｜
｜
得出调查结论’
撰写调查报告
｜
整理、分析调查资料
208
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」实验第三十天实验｝
（3）注意事项
o计算公式;鳃鳃撼墨〉谗i凰l＂‰
@调查时’最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病’如红绿色盲、白化病等°
@保证调查的群体足够大’小组调查的数据应在班级和年级中进行汇总和统计。
2.调查某种遗传病的遗传万式
（1）实验原理:通过凋查患者家系,可以得知某单基因遗传病的遗传方式。
（2）调查对象:某疾病的＿个或几个患者家系°
（3）万法步骤
o确定课题:
××遗传病的遗传方式。
@分组调查、记录:将班级分成多个小组°
每组都调查＿种疾病或＿个家系中的患病情况’并做记录’
完成后将其患病情况绘制成系谱图°
@每人撰写本组的调查报告°
只凭＿个组的调查结果也许不能确定该种遗传病的遗传方式°
必须将各小组调查结果进行汇总°
如下
图为两小组分别得到某疾病的两个家庭的系谱图’其中任何＿个家庭不能直接确定’两个家庭相互印证
就可以确定°
□○正常男女
■●患病男女
5
叮
／
／
∩
…
8
家庭＿
家庭
实验十四8探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
1实验原理:适宜浓度的生长素类似物促进插条生根,浓度过高或过低都不利于插条生根°
2.实验材料:绿化树种或花卉（如:月季、杨、加拿大杨等）生长旺盛的＿年生枝条;常用的生长素类似物
αˉ奈乙酸（NAA）
、
2’ 4-D、
lPA、IBA和生根粉等°
3.方法步骤
（l）设置生长素类似物的浓度梯度:用容量瓶将生长素类似物母液分别配成浓度为0。2、0.4、0.6、0。8、
1、
2、3、4｀5mg／mL的溶液’分别放人矿泉水瓶中’深约3cm°
再取＿矿泉水瓶’加人等量的清水,作
为对照,及时贴上相应标签°
（2）制作插条:将准备好的枝条剪成长约5～7cm的插条’插条的形态学上端为平面’下端要削成斜面,这
样在扦插后可增加吸收水分的面积’促进成活;每＿枝条留3～4个芽,所选枝条的条件应尽量相同。
（3）分组处理:将制作好的插条’分成l0组（每组不少于3个枝条）′分别将其基部浸泡在盛有清水和浓度为
0ˉ2、0.4、
（）。6、0。8、
l、
2、3、4、5mg／mL溶液的矿泉水瓶中,处理几小时至＿天°
（4）进行实验:设置10个相同的水培装置’加人等量的完全营养液,在相同的外界条件下,分别培养经不同
浓度生长素类似物及清水处理过的插条’注意保持温度为25～30°C°
（5）定期观察每组实验材料的生根状况,并记录结果。
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4实验结果结论
经过5天观察’用浓度为0.8mg／mL和l∏lg／mL处理过的插条生根最早’生根数最多’所以对于月季或杨等
植物来说’促进插条生根的这种生长素类似物NAA或2’ 4—l）等的最适浓度是0.9mg／mL°
在环境、材料
等实验条件不同的情况下,取得的数据会有所不同,可按实际所得的实验数据作结论°
5.易错提醒
（l）插条处理方法:@浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm’处理几小时至＿天°
要求
的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理;@沾蘸法:把插条基部在浓度较
高的药液中蘸＿下’约5S’深约1.5cm即可°
（2）预实验的作用:O为进—步的实验摸索条件;@可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不
周,盲目开展实验,造成人力、物力和财力的浪费。
（3）留叶或留芽对实验的影响:凡是带芽或叶的插条,其扦插成活率都比不带芽或叶的插条生根成活率高′
但二者并非越多越好°
留叶过多’亦不利于生根’因叶片多’蒸腾作用失水多,插条易枯死。
留芽过
多’分泌较多的生长素’会影晌实验的结果’导致结果不准确°所以本实验需要留适当数目的芽°
实验十五目培养液中酵母菌种群数量的变化
1实验原理
（1）酵母菌可以用液体培养基来培养,培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温
度等因素有关’我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴作曲线,从而掌握酵母菌种群数量
的变化情况°
（2）在理想的无限环境中’酵母菌种群呈“J”型增长;
自然界中资源和空间总是有限的’酵母菌种群呈
“S”型增长°
（3）利用Ⅲ球计数板在显微镜下直接计数是＿种常用的细胞计数法’这种方法可以直接测定样品中全部的细
胞数目’所以＿般用于单细胞微生物数量的测定,
由于Ⅲ球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是＿
定的’所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目°
「
｜
I
2.实验材料:酵母菌菌种’无菌马铃薯培养液或肉汤培养液。
3.万法步骤
（l）取相同试管若干支’分别加人5mL肉汤培养液’塞上棉塞·
（2）用高压锅进行高压蒸汽灭菌后冷却至室温’标记甲、乙、丙等。
（3）将酵母菌母液分别加人试管各5mL’摇匀后用IⅢ球计数板计数起始酵母菌个数’做好记录°
（4）将各试管送进恒温箱, 25 °C下培养7天°
（5）每天同＿时间’各组取出本组的试管’用Ⅲl球计数板计数酵母菌个数,并作记录’连续观察7天°
4.实验结论:培养液酵母菌种群数量随时间呈“S’’型增长变化°
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］实验第三十天实验｜
5.易错提醒
（l）从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,
目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小
误差.
（2）本探究不需要设置对照组’本实验旨在探究培养液中酵母菌在＿定条件下的种群数量变化’只要分组重
复实验,获得平均数值,求解准确即可°
（3）每天计数酵母菌数量的时间要固定°
实验十六目±壤中小动物类群丰富度的研究
1.实验原理
（l）土壤不仅为植物提供水分和矿质元素’也是—些动物的良好栖息场所°
研究士壤中动物类群的丰富度’
操作简便’有助于理解群落的基本特征与结构°
（2）士壤动物的特点:有较强的活动能力’而且身体微小’因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。
在
进行这类研究时,常用取样器取样的方法进行采集、调查°
（3）丰富度的统计方法:记名计算法和目测估计法°
@记名计算法是指在＿定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目,这＿般用于个体较大’种群数量
有限的群落°
@目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少°
等级的划分和表示万法有
“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等°
＾
‖
一
川
—
—
电灯40～6（）Ⅵ
司
~
~
I
吸虫器
诱虫器
2.万法步骤
（l）取样:取样可以在野外用取样器取样的方法进行采集、调查’即:用＿定规格的捕捉器如采集缺罐、吸
虫器等进行取样,在实验室进行观察°
（2）采集小动物:使用诱虫器取样’比较方便,且效果较好’但时间可能要长＿些.
也可采用简易采集法:
将采集到的土壤放在瓷盆内,用放大镜观察’同时用解剖针寻找°
发现体形较大的动物’可用包着纱布
的镊子取出;体形较小的动物可用吸虫器采集°
采集到的小动物可放人酒精中,也可将活着的小动物放
人试管中°
（3）观察和分类:需要借助动物分类的专业知识°
（4）统计和分析:要求设讣＿个数据收集和统计表’并据此进行数据分析°
21］
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纽小猿手册.30天速记高中生物知识‖
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3.易错提醒
（l）进行这类调查常采用取样器取样法’而样方法和标志重捕法不适用,原因是许多土壤动物有较强的活动
能力’而且身体微小°
（2）对土样中的小动物进行采集时’在诱虫器上方通常要放置并打开40～60W的电灯,这样做利用了土壤
动物趋暗趋湿、避高温的特性’使士壤动物从土样进人诱虫器下部的试管中’达到采集目的°
实验十七目设计并制作生态缸’观察具稳定性
1实验原理:生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有着密切的关系。
将少量植物｀
以这些植物为食的动物利其他非生物物质放人＿个密封的玻璃缸中’便形成＿个人工模拟的微型生态系统
—生态缸°
2.实验材料:蛆蚜｜8～l（）条,蜗牛5～7只,小乌龟2～3只’浮萍,水草’蔽类植物和一些低矮杂草’仙人掌
或仙人球2～3株’粘胶足量’沙士8～l0k肩’玻璃板4～5m2°
3.刀法步骤
（l）按l（）0cm×70c∏l×50cm的标准制作生态缸框架°
（2）在生态缸内底部铺垫沙土和花土’花土在下’＿边高,一边低;沙土在上’沙士层厚5～l0cm°
在缸内
低处倒进水。
将收集或收购的动物和植物放在生态缸中,其中浮萍、水草与小乌龟放在水中,仙人掌或
仙人球移植到沙土上’蔽类植物和杂草移植到花土上’蛆蚜｜利蜗牛也放置在花十卜＾
（3）封卜牛态缸盖°
将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方’但要避免阳光直接照射。
（4）每＿个星期观察＿次生态缸内的生物种类与数量变化’并且进行记录°
4.结果记求:生态缸稳定性观察与分析
（l）观察稳定性,可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性°
（2）由于生态缸极为简单’
自我凋节能力极差’抵抗力稳定性极低’其稳定性易被破坏·
因此’生态缸内的
生物只能保持＿定时间的活性°
5.小生态缸的设讣要求及相关分析
设计要求
生态缸是封闭的
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活
力’成分齐全’包括生产者、消费者、分解者
生态缸的材料必须透明
生态缸宜小不宜大,缸中水量应占其容积的
4／5’要留＿定空间
生态缸的采光用较强的散射光
选择的动物不宜太多’个体不宜太大
相关分析
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中能够进行物质循环和能量流动’在-定时期
内保持稳定
为光合作用提供光能;保持生态缸内温度;便于观察
便于操作,缸内储备-定量的空气
防』k水温过高,导致水生植物死亡
减少对O2的消耗’防止（）2生产量＜消耗量
2l2
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