高中生物
高中生物知识全集，包含内容：
必修1：细胞分子组成、细胞结构、细胞代谢、细胞发育
必修2：孟德尔定律、染色体与遗传、遗传分子基础、生物变异、生物进化
必修3：植物生命活动调节、动物生命活动调节、免疫系统、种群、群落、生态系统
选修4：基因工程、克隆技术、胚胎工程、生态工程
必修1细胞分子组成
氧:活细胞含量最多的元素
碳:生物体核心元素
水:细胞内含量最多的化合物
水的作用:溶剂、运输介质、调节温度、参与生化反应
无机盐的作用:
(1)维持内环境稳定
(2)哺乳动物血钙含量低会发生抽搐
(3)Mg2+:叶绿体必须成分
Fe2+:血红蛋白必要成分
糖:单糖、二糖、多糖
单糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖
二糖:蔗糖、麦芽糖(2个葡萄糖)、乳糖(葡萄糖+半乳糖)
多糖:淀粉、纤维素、糖元(肝糖元、肌糖元)
脂质:主要元素:C、H、O
磷酯:生物膜重要成分
油脂:储能、保温、缓冲、减压
固醇类:胆固醇、性激素、维生素D
植物蜡:保护植物细胞
蛋白质
元素组成:C、H、O、N
基本单位:氨基酸(通式:NH2-CHR-COOH)
氨基酸脱水缩合形成多肽,多肽螺旋、折叠、盘曲形成蛋白质
肽键:-CO-NH-
*公式
(1)脱水数=肽键数=氨基酸-肽键
(2)n条肽链上至少有n个氨基,n个羧基
(3)蛋白质相对分子质量=氨基酸数×128-脱水数×18
*蛋白质分子多样性原因:氨基酸数目种类不同,排列顺序不同、肽链空间结构不同
核酸(略)
实验
油脂:苏丹Ⅲ,橙色(显微镜)
淀粉:碘-碘化钾,蓝紫色
还原糖(葡、果、麦):本尼迪特试剂,红黄色(水浴)
蛋白质:双缩脲试剂(先A:NaOH 2ml,后B:CuSO4 5滴),紫色
DNA:甲基绿,蓝绿色(显微镜)
RNA:派洛宁,红色(显微镜)
细胞结构
1665年英国胡克发现细胞
施莱登,施万,菲尔肖提出细胞学说
细胞大小以μm(10^-6m)计
细胞膜(质膜)结构模型:流动镶嵌模型
(1)脂双层(磷脂)
(2)膜蛋白、胆固醇
(3)糖蛋白、糖脂
质膜结构特性:流动性,功能特性:选择透性
细胞壁(植物:纤维素、果胶,真菌:壳多糖,细菌:肽聚糖):全透性,支持,保护细胞
内质网:一层膜
粗面内质网:有核糖体,加工、运输蛋白质,合成脂质,扩大膜面积,有利于生化反应
光面内质网:无核糖体,合成酶
核糖体(无膜),由RNA、蛋白质构成,分成游离核糖体、附着核糖体
高尔基体(一层膜):加工、运输蛋白质,物质转运
溶酶体(一层膜,小泡,高尔基体断裂形成,内含水解酶):消化细胞内的颗粒、碎渣
1线粒体(双层膜,短杆状,外膜光滑,内膜折叠形成嵴,内有基质,成分:RNA、呼吸酶):细胞呼吸、能量代谢中心
1质体:白色体(贮存物质,在不见光植物细胞内)、有色体(含色素)
1叶绿体[双层膜,扁平椭球体,内有基粒(类囊体,含叶绿素、光合酶)、基质(含光合酶、DNA、RNA)]:光合作用场所
1液泡(一层膜,内含细胞液)
1中心体[无膜,有两个中心粒(由微管构成),动物、低等植物有]:细胞分裂
1细胞溶胶:代谢活动场所
1细胞核[双层膜,含核被膜(有核孔复合体)、核仁(形成核糖体)、染色质(DNA、蛋白质、RNA)、核基质]:细胞生命活动必须、贮存遗传信息
*哺乳动物红细胞只有细胞膜、细胞溶胶
1原核细胞:有核糖体、拟核(DNA)、质膜等
细胞结构细胞代谢
ATP由1核糖、1腺嘌呤、3磷酸基团组成。简式:A—P～P～P
ATP水解反应:
ATP水解→ADP+Pi
A—P～P～P水解→A—P～P+Pi
*ADP与Pi脱水缩合形成ATP
ATP功能:能量通货、直接能源物质
物质出入细胞方式:
被动转运:
简单扩散(水:渗透):高→低,不需要能量和载体蛋白
易化扩散:高→低,需要载体蛋白,不要能量
主动转运:低→高,需要能量和载体蛋白
胞吞、胞吐:需要能量
植物细胞质壁分离(复原:脂溶性物质、尿素、主动转运的离子)
酶:高效性、专一性、易受环境影响(过酸、过碱、高温使酶变性失活)
需氧呼吸
(1)总方程式:
C6H12O6+6O2+6H2O酶→6CO2+12H2O+能量
(2)步骤:
第一阶段:糖酵解(细胞溶胶)
葡萄糖→2丙酮酸+4[H]+能量(2ATP)
第二阶段:柠檬酸循环(线粒体基质、嵴)
2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+能量(2ATP)
第三阶段:电子传递链(线粒体内膜)
24[H]+6O2→12H2O+能量(26ATP)
需氧呼吸
厌氧呼吸(细胞溶胶内进行)
(1)乳酸发酵(动物、玉米胚、马铃薯、甜菜块根、乳酸菌)
C6H12O6酶→2C3H6O3+能量(2ATP)
(2)酒精发酵(植物、酵母)
C6H12O6酶→2C2H5OH+2CO2+能量(2ATP)
光合作用
(1)总方程式:
6CO2+12H2O酶(光、叶绿体)→C6H12O6+6H2O+6O2
(2)步骤:
光反应[叶绿体基粒(类囊体膜)、光、色素、酶]:
a水光解释放O2
b形成NADPH与ATP
c光能→NADPH与ATP中活跃化学能
碳反应(暗反应、卡尔文循环,叶绿体基质、酶):
a CO2的固定
b C3酸的还原
c C5(RuBP)的再生
d NADPH和ATP的化学能→C3糖中的化学能
C3糖去路:叶绿体内利用、叶绿体外合成蔗糖。
光合作用
1色素提取
乙醇:溶解色素
二氧化硅:充分研磨
碳酸钙:防止色素被破坏
*滤纸上滤液细线高于层析液液面
结果(从上到下)胡萝卜黄了再AB
1色素(吸收、传递、转化光能):
类胡萝卜素(吸收蓝紫光):胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)
叶绿素(蓝紫光、红光):a(蓝绿色)、b(黄绿色)
1影响光合速率因素:光强度、温度
细胞发育
细胞周期(从一次分裂结束到下一次分裂结束):间期、分裂期
间期:G1期(蛋白质合成,核糖体增生)、S期(DNA复制,蛋白质合成,染色体复制)、G2期(蛋白质合成)
分裂期(M期):前期、中期、后期、末期
有丝分裂
前期:膜仁消失两体现中期:整齐排列赤道面
后期:一分为二向两边末期:两消两现新壁建
*动物:间期:中心体复制
前期:中心体发出纺锤丝,形成纺锤体,中心体分开
胞质分裂:动物细胞缢裂
实验:
解离:盐酸,使细胞分开
漂洗:洗去盐酸,便于染色
染色:用龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液)
制片:轻压盖玻片,细胞散开
观察:根尖分生区细胞
细胞分化(基因选择性表达、癌变(无限增殖,缺少粘连蛋白)
细胞全能性
细胞衰老(酶活性减小、细胞器数量少,体积大,功能减弱、核大、核膜内折、内质网减少)与凋亡(编程性细胞死亡,生物正常发育)
必修2孟德尔定律
基本概念
(1)选材原因:自交植物、后代数量多,繁殖周期短、便于观察计数、有多个稳定可区分的性状
(2)性状:生物的特征
(3)相对性状:一种性状有不同表现形式
(4)显性性状与隐性性状
(5)显性的相对性:
a完全显性b不完全显性c共显性
(6)基因型(CC)与表现型(紫花)
(7)显性基因(C)与隐性基因(c)
(8)纯合子(CC、cc)与杂合子(Cc)
(9)性状分离
(10)实验方法:
母本人工去雄,然后外套纸袋,几天后人工授粉,授粉后仍套上纸袋,并挂上标签。
(11)符号:
分离定律
(1)本质:等位基因分离
(2)杂合子杂交(或自交)表现型显隐性比例3:1,基因型比例CC:Cc:cc=1:2:1
遗传图解
*正反交结果相同
(3)测交表现型显隐性比例1:1,基因型比例Cc:cc=1:1
遗传图解
(4)测交、自交用途
a判断是不是纯合子
b判断个体基因型
*自交更方便,简单,但是动物不能自交
(5)增加子代数目方法:待测交个体做父本,隐性纯合子做母本
自由组合定律
(1)亲本型与重组型
(2)遗传图解:
*规律:双四单二纯子一,多性概率取其积,种数比例也求积
(3)实质:非等位基因自由组合
(4)测交比例1:1:1:1
染色体与遗传
染色体:姐妹染色单体、着丝粒(或长臂、短臂、着丝粒)
染色质与染色体是细胞内同一物质不同时期不同形态
染色体分类:端着丝粒染色体、近端着丝粒染色体、中间着丝粒染色体
*常见动植物染色体数目
人:46(23) 果蝇:8(4) 玉米:20(10) 水稻:24(12)
减数分裂(体细胞→生殖细胞)
(1)步骤:
间期:DNA复制,蛋白质合成
第一次分裂(MⅠ):1个染色体有2个染色单体
前期Ⅰ:同源染色体联会、配对(形成四分体)、交叉互换(偶然现象)
中期Ⅰ:同源染色体排列赤道面
后期Ⅰ:同源染色体分离,非同源染色体自由组合(着丝粒不断裂)
末期Ⅰ:形成两个子细胞,染色体数目减半
第二次分裂(MⅡ):与有丝分裂类似,但是没有同源染色体
前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、末期Ⅱ
*形成精子要精细胞变形,形成卵细胞的减数分裂会产生3个极体
(2)一个个体产生无数个2^n种精子,一个精原细胞产生4个2种精子,一个卵原细胞产生1个1种卵细胞
减数分裂
遗传染色体学说
(1)基因位于染色体上,呈线性排列
(2)非等位基因可能位于同源染色体上(连锁互换定律),也可能位于非同源染色体上(自由组合定律)
*非同源染色体上非等位基因自由组合
染色体组型(染色体核型):
(1)确定步骤:a有丝分裂中期显微摄影b测量、剪贴c配对、分组、排队
(2)人的染色体组成:男:22对+XY 女:22对+XX
性染色体:决定生物性别,常染色体:决定其它性状
性别决定类型:
(1)XY型(人、哺乳动物、两栖动物、昆虫)
(2)ZW型(鸟类、爬行动物、家蚕、飞禽、蛾、蝶
遗传
(1)伴性遗传
伴X隐(血友病、红绿色盲):女患父子必患病,男患多于女患,患者:男XaY、女XaXa,携带者:女XAXa
伴X显(抗VD佝偻病):男患母女必患病,女患多于男患,患者:男XAY、女XAX_,无携带者
伴Y(毛耳):传男不传女,父传子,子传孙,患者:XYA
(2)常染色体遗传
常显(多指、并指):患者A_
常隐(白化):患者aa,携带者Aa
(3)判断方法:
是否伴Y看父子。无中生有为隐性,有中生无为显性。知道隐性找女患,父子是否都患病。知道显性找男患,母女是否都患病。不能确定看题意。
(3)田字格法算概率:AaXbY与AaXBXb,甲病为常显,乙病为伴X隐,求两患均患概率
遗传分子基础
实验证明DNA、RNA是遗传物质:将DNA(RNA)与蛋白质等其他物质分开,单独、直接观察作用。
常见生物遗传物质:
(1)细胞生物DNA
(2)病毒:DNA或RNA
DNA:噬菌体
RNA:烟草花叶病毒、小儿麻痹病毒、脑炎病毒、SARS病毒、流感病毒、爱滋病毒
DNA与RNA
(1)元素:C、H、O、N、P
(2)基本单位组成:
DNA—脱氧核苷酸(磷酸、脱氧核糖、碱基:A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶、T胸腺嘧啶)
RNA—核糖核苷酸(磷酸、核糖、碱基:A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶、U尿嘧啶)
*人体细胞:碱基5种:A、G、C、T、U,核苷酸8种
(3)DNA结构:双螺旋结构
碱基互补配对原则:A-T,C-G
卡伽夫法则:A=T(2个氢键)、G≡C(3个氢键)、A+G=C+T(嘌呤=嘧啶)
*DNA分子结构示意图:
DNA复制(半保留复制)
(1)时期:分裂间期(S期)
(2)场所:细胞核(拟核)、线粒体、叶绿体
(3)过程:
a 解旋[用DNA解(双螺)旋酶打开氢键]
b 合成子键(DNA聚合酶形成磷酸)
c复螺旋
(4)条件:酶、模板链、原料、能量
(5)特点:半保留复制、边解旋边复制
*m个DNA复制n次有m×2^n个DNA
20条放射性染色体
转录
(1)RNA结构(单链)
(2)RNA种类:mRNA(信使RNA)、tRNA(转运RNA)、rRNA(核糖体RNA)
(3)表达:DNA转录→RNA翻译→蛋白质
(4)转录:场所:细胞核、时间:随时、条件:模板链(1条)、编码链(1条)、酶(RNA聚合酶)、能量、原料
翻译:mRNA3个碱基(密码子)→1个氨基酸
场所:核糖体、模板:mRNA、原料:氨基酸、条件:能量、酶、tRNA、产物:蛋白质、多肽
遗传密码(mRNA)
(1)密码子64种,决定氨基酸的密码子61种
(2)一种密码子决定一种氨基酸,一种氨基酸被多种密码子决定
(3)通用性、兼并性
*tRNA有61种反密码子
中心法则:
生物变异
变异:不可遗传变异、可遗传变异
可遗传变异:基因突变、基因重组、染色体畸变
基因重组(减数分裂,产生新的基因型):自由组合、交叉互换、(人为)基因工程技术
基因突变[间期DNA复制,产生新基因(原基因的等位基因):碱基对替换、缺失、增加,导致生物体形态突变、生化突变、致死突变,具有普遍性、多方向性、稀有性、可逆性、有害性。
*任何突变都是生化突变
基因突变不一定引起生物性状改变,原因:
a多种密码子对应一种氨基酸
b显性基因隐性突变成杂合子:AA→Aa
基因突变机理:碱基序列变化
染色体畸变(真核生物):染色体结构变异(缺失、重复、倒位、易位)、染色体数目变异(整倍体变异、非整倍体变异),大多对生物不利。
整倍体
一倍体:有一个染色体组的细胞或这种细胞构成的个体
单倍体(雄蜂、雄蚁):由一个物种的配子发育而来
多倍体:二倍体、三倍体(香蕉)、四倍体(花生、大豆、马铃薯)、六倍体(小麦、燕麦)……
*注意:
(1)单倍体不一定是一倍体
(2)多倍体、二倍体均由有性生殖产生
(3)奇数多倍体由于减数分裂前期同源染色体联会配对紊乱,高度不育
非整倍体例子
(1)人:卵巢发育不全症(特纳氏综合症):缺少一条X染色体
(2)人:先天愚型(唐氏综合症):多一条21号染色体
生物变异生产应用
(1)杂交育种
原理:基因重组、优点:集中优良性状、技术含量低、缺点:工序繁琐、工作量大、费时费力、步骤:杂交、育种、纯合化
(2)诱变育种
原理:基因突变、染色体畸变、优点:提高诱发突变率、短时间改良品种,增强抗逆性、缺点:工作量大、有利变异少、浪费材料
(3)单倍体育种
原理:染色体畸变、优点:时间短、效率高、过程:杂交、花药离体培养、秋水仙素处理
(4)多倍体育种
原理:染色体畸变、优点:品种有机物含量高、抗逆性强(无籽)
*秋水仙素处理种子、幼苗(用量少、成功率高)培育多倍体植株原理:前期秋水仙素抑制纺锤体形成
(5)转基因技术
原理:基因重组、优点:目的性强、定向变异、种间遗传物质交换、缺点:技术难度大、安全性低
生物进化
生物的统一性(共同的祖先)与多样性(地域环境选择)
进化
基本单位:种群、本质:种群基因频率改变、动力:选择、前提:可遗传变异、方向:自然选择、结果:适者生存,不适者逃汰、新物种产生标志:产生生殖隔离、途径:多倍体形成、长期地理隔离
*选择:自然选择、人工选择
基因频率、基因库、基因型频率
*公式:P(A)=AA%+1/2Aa%
P(a)=aa%+1/2Aa%
P(AA)=P(A)^2
P(Aa)=2P(A)P(a)
P(aa)=P(a)^2
哈迪-温伯格定律
在没有迁移、突变、选择的种群中,基因频率永远不变
基因频率变动因素:突变、迁移、漂变、选择
遗传病
遗传病种类:单基因遗传病(常显、常隐、伴X显、伴X隐、伴Y)、多基因遗传病、染色体异常遗传病
*染色体异常患者:流产
新生儿、儿童:易表现单基因、多基因病
青春期遗传病患病率低
成人单基因、多基因发病率上升
遗传咨询
病情诊断-系谱分析-染色体/生化测定-遗传方式分析/发病率测算-提出防治措施
优生措施:婚前检查、适龄生育、遗传咨询、产前诊断、选择性流产、禁止近亲结婚
产前诊断方法:羊膜腔穿刺、绒毛细胞检查
必修3植物生命活动调节
植物向光性:
外因:单侧光
内因:尖端弯曲与生长素有关、生长素感光部位在尖端、生长弯曲部位在尖端下一段
生长素分布不均匀,向光侧生长素向背光侧运输,植物向光弯曲生长
生长素化学本质:吲哚乙酸
植物五大类激素:
生长素类(顶芽、幼叶、胚、根尖):促进茎生长,影响根生长,抑制侧芽生长,向光性
细胞分裂素类(根、胚、果实):影响根生长分化,促进细胞分裂和种子萌发,延迟衰老
赤霉素类(顶芽和根分生组织、幼叶、胚):促进种子萌发、茎伸长、叶生长,促进开花和果实发育,影响根生长分化
脱落酸(叶、茎、根、绿色果实):抑制生长,失水时关闭气孔,保持休眠
乙烯(成熟果实、茎的节、衰老叶子):促进果实成熟,对抗生长素
植物激素作用性质:两重性(低浓度促进生长,高浓度抑制生长、植物不同部位对同种激素敏感程度不同)
多种激素协调作用控制植物生长发育
*赤霉素与脱落酸互相对抗作用
植物激素应用
生长素:促进生根、无籽果实发育(蕃茄、南瓜、辣椒)、除草(2,4-D)、促进果实发育、果树经常修剪枝条芽(去除顶端优势)、赤霉素:无籽葡萄、乙烯:催熟、细胞分裂素:农产品储藏保鲜
其它调节:向性运动,温度、光周期响应
动物生命活动调节
内环境(细胞外液):血浆、组织液、淋巴
稳态:内环境相对稳定
调节:神经调节(迅速、准确)、体液调节[(内分泌调节、激素调节)广泛、持久]
神经系统结构(略)
神经元(胞体、轴突、树突)是一种可兴奋细胞
神经冲动产生与传导
(1)静息电位(外正内负,极化状态)
(2)去极化(Na+内流,易化扩散)
(3)反极化(动作电位,外负内正)
(4)复极化(K+外流,易化扩散)
动作电位传导特点
局部电流双向传导、不衰减、不干扰,电流传导方向与神经冲动方向:内同外易
突触:突触前膜、突触间隙、突触后膜
神经递质:兴奋类(乙酰胆碱、去甲肾上腺素)、抑制类(单胺类)
神经递质受体:接受神经递质、Na+通道蛋白
1突触信号传递:
(1)电信号→化学信号→电信号
(2)单向传递(延时)
1反射与反射弧(略)
1大脑皮层功能:
(1)韦尼克区理解,白洛嘉区表达
(2)运动区、体觉区与躯体关系:上下倒置,左右交叉,越细越大,越粗越小。
1体温调节(中枢:下丘脑)
1内分泌调节:缓慢、长期、广泛
1下丘脑与垂体是联系神经系统与内分泌系统的重要环节
1垂体:神经垂体、腺垂体
神经垂体分泌抗利尿激素(血管升压素,调节水平衡,促进重吸收)、催产素(促进子宫收缩)
腺垂体分泌促…激素与生长激素
*促性腺激素:促卵泡激素、黄体生成素
1甲状腺分泌甲状腺激素[甲状腺素(T4)和三碘甲腺原氨酸(T3)]
1胰:腺泡组织(分泌消化酶)、胰岛组织[a细胞:分泌胰高血糖素(多肽)、b细胞:分泌胰岛素(蛋白质)]
20、性腺分泌性激素(脂质)
**分泌雄激素(睾酮),卵巢分泌雌激素与孕激素
2激素缺乏病症(略)
2内分泌系统工作机制:
免疫系统
体表屏障(第一道防线):物理屏障、化学屏障
非特异性免疫(第二道防线):白细胞、血浆蛋白
特异性免疫(免疫应答,第三道防线):细胞免疫应答(细胞免疫,T淋巴细胞攻击异体细胞、癌细胞、靶细胞)、抗体免疫应答(体液免疫,B淋巴细胞产生抗体)
特异性免疫流程:
*除效应B细胞,其他细胞有识别功能,其中巨噬细胞有非特异性识别功能。
免疫:主动免疫、被动免疫
免疫系统功能异常
(1)过敏反应(变态反应)
(2)艾滋病
传播:性传播、血液传播、母婴传播、潜伏期:8-10年、病毒:HIV(逆转录病毒,主要攻击辅助性T淋巴细胞、巨噬细胞)
种群
种群的特征:出生率、死亡率、年龄结构、性比率、种群密度、分布型
*自然增长率=出生率-死亡率
年龄结构类型:增长型、稳定型、衰退型
年龄组:生殖前期、生殖期、生殖后期
种群密度调查方法:逐个记数法、估算法(样方法、标志重捕法)
种群密度单位:个/单位面积(体积)
种群分布型:集群分布、均匀分布、随机分布
种群存活曲线类型
Ⅰ凸型 Ⅱ对角线型 Ⅲ凹型
种群增长方式:指数增长(J形增长曲线)、逻辑斯谛增长(S形增长曲线)
种群数量波动:周期波动、非周期波动
种群数量外源性调节因素:气候,种群数量内源性调节因素:领域行为、内分泌调节
群落
物种丰度、优势种
植物生长型:乔木、灌木、藤本植物、草本植物、附生植物、地表植物
群落结构:垂直结构、水平结构、时间结构
群落主要类型:森林、草原、荒漠(沙漠)、苔原(冻土带、冻原)
群落演替:原生演替、次生演替
生态系统
食物链、食物网、生物放大
营养级
生态金字塔
数量金字塔:不一定呈正三角形
生物量(干重)金字塔:大部分呈正三角形,但有可能是倒三角形
能量金字塔:一定是正三角形
生产量
(1)初级生产量(干重):单位g/(m^2·a)
或J/(m^2·a) (a代表年)
呼吸R、净初级生产量NP、总初级生产量GP关系:GP=NP+R
(2)次级生产量
生物量
能量流动(单向流动、逐级递减)
物质循环
稳态
反馈调节:正反馈、负反馈
生物圈与环境问题(略)
选修4基因工程
理论基础:DNA是生物遗传物质的发现、DNA双螺旋结构的确立、遗传信息传递方式的认定
技术保障:限制性核酸内切酶、DNA连接酶、质粒载体发现与应用
原理:基因重组
核心:构建重组DNA分子
过程:剪切→拼接→导入→导出
工具酶
限制性核酸内切酶:识别并切割DNA分子片段特殊核苷酸序列的酶,例如EcoRI酶:
DNA连接酶:
*DNA连接酶与限制性核酸内切酶均作用于磷酸二酯键
同尾酶:不同酶切出相同的粘性末端
质粒:能自主复制的双链环状DNA分子,存在于细菌和某些真菌中
*质粒中的抗生素抗性基因做标记基因,除质粒外,还可用入噬菌体、动物病毒、植物病毒做载体
基因工程基本操作步骤
(1)获得目的基因:已知:化学合成法、PCR(聚合酶链式反应)技术(DNA复制)、逆转录法(用逆转录酶)、未知:建立基因文库,从中找出目的基因
(2)形成重组DNA分子(用相同的限制性核酸内切酶)
(3)将重组DNA分子导入受体细胞
*常用受体细胞:大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植物细胞
注:用氯化钙处理大肠杆菌(细菌),增加细胞壁通透性
(4)筛选含有目的基因的受体细胞(标记基因)
(5)目的基因的表达(合成相应蛋白质)
基因工程应用
(1)基因工程育种优点:定向变异、克服远缘亲本难以杂交、育种时间短
(2)转基因植物(高产、优质、抗盐碱、抗寒、抗干旱、高营养价值):农杆菌转化法[用转基因农杆菌(细菌)感染植物细胞]、植物组织培养技术(植物细胞全能性)
(3)转基因动物:乳腺生物反应器
缺点:只有哺乳期雌性个体产生药物
步骤:
a重组药用蛋白基因和载体
b显微注射法导入受精卵
c生长发育,提取药品
(4)基因工程药物与基因治疗
克隆技术
有性繁殖、无性繁殖
植物克隆
(1)技术基础:植物组织培养
(2)理论基础:植物细胞全能性
(3)全能性:植物细胞动物细胞
受精卵生殖细胞体细胞
分化程度低分化程度高
(4)步骤:
离体植物组织(器官、细胞)-脱分化-愈伤组织(未分化)-再分化-胚状体(生长素长根,细胞分裂素长芽,先长芽,后长根)-幼苗-成熟植株
a配制培养基[营养物质、植物生长调节剂或植物激素、琼脂(支持植物生长),固体、半固体]
b从消毒植物器官上切取一些小组织块
c培养,得愈伤组织[创伤组织,薄壁细胞团,经摇床液体悬浮培养可获得细胞质丰富、液泡小、细胞核大的单细胞(胚性细胞)]
d分化、生长
*在0.5-0.6mol/L甘露醇溶液(防止原生质体吸水胀破)环境中用纤维素酶、果胶酶水解植物细胞壁,可获得其原生质体
原生质体=植物细胞-细胞壁=动物细胞
*平衡植物激素配比可进行调控:适量激动素(细胞分裂素类似物)配比可诱导芽分化,适量生长素(吲哚乙酸,IAA)及减少其它激素,可诱导生根
动物克隆
(1)原理:细胞增殖
(2)技术基础:动物细胞和组织培养
(3)动物细胞培养:
液体培养基:营养物质、动物激素(胰岛素)、动物血清、适宜环境(温度、pH值、氧气、二氧化碳、无菌)、定期更换培养液
幼龄动物器官幼嫩组织细胞(增殖能力强)-机械消化、胰蛋白酶消化-单细胞悬浮液-放入卡氏瓶(一种细胞培养瓶)-原代培养-分瓶-传代培养-细胞系(混合,连续细胞系、有限细胞系)、细胞株(纯净,连续细胞株、有限细胞株)
*传代培养原因:a细胞密度大,营养枯竭,代谢废物积累,细胞不能正常生长、b细胞贴壁生长,导致接触抑制
(4)动物克隆繁殖(受精卵具有全能性、动物细胞核具有全能性)
动物难以克隆的原因:基因选择性表达
动物细胞全能性:
受精卵全能细胞多能细胞单能细胞体细胞
*动物克隆三种技术:胚胎移植技术、核移植技术、胚胎体外培养
胚胎工程
受精:精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合、精卵核融合(实质)
受精场所:输卵管(体内受精)
胚胎发育(有丝分裂)
受精卵-卵裂-卵裂球-囊胚(胚泡)-原肠胚-组织器官分化-幼体
(1)卵裂球:a细胞数目增加,体积减小,胚胎体积不变、b2-8个细胞时,每个细胞都有全能性
(2)囊胚:滋养层-胚胎附属结构、胚外结构(胚盘)
内细胞团(胚胎干细胞)→胚胚层、内胚层
囊胚腔
(3)原肠胚:滋养层、外胚层(分化成中枢神经系统、松果体、神经垂体、视网膜、皮肤、牙釉质、角膜上皮、晶状体、内耳膜迷路、腺垂体、口腔、鼻腔、肛门上皮等)、中胚层(分化成结缔组织、血管、肌肉、真皮、中轴骨骼及骨骼肌、泌尿系统、生殖系统、心脏、体壁、消化系统和呼吸系统的肌肉、血管、结缔组织等)、内胚层(分化成消化管、消化腺、呼吸道、肺、中耳、甲状腺、甲状旁腺、胸腺、膀胱、阴道等的上皮组织)、囊胚腔、原肠腔
胚胎工程
对象:哺乳动物等高等脊椎动物
(1)体外受精与胚胎体外培养(试管动物)
a成熟精子-培养-获能状态
b超数排卵-未成熟卵母细胞-成熟卵细胞
c精子与卵细胞受精-胚胎培养-早期胚胎(早期囊胚、8细胞以上卵裂球)-胚胎移植-试管动物
(2)胚胎移植
a良种母畜-促性腺激素-超数排卵-良种公畜配种-早期胚胎
b代孕母-促性腺激素-同期发情(使受体母畜与供体母畜同步生理状态)
c胚胎移植-代孕母分娩
*胚胎来源:a供体母畜b体外受精后的早期胚胎c核移植重组细胞
胚胎移植应移植到受体相应部位(输卵管或子宫角)
(3)胚胎分割(无性):将早期胚胎分割成几等份,再移植到代孕母子宫中,产生同卵多仔后代
意义:快速繁殖良种
*均匀分割:以免影响胚胎恢复和进一步发育
切割方法:切割针、切割刀、胰蛋白酶(只用于卵裂球)
(4)胚胎干细胞(ES细胞):未分化,具有发育全能性、二倍体核型,用于诱导分化多种细胞、组织
培养胚胎干细胞:促进生长,抑制分化,加饲养层(胚胎成纤维细胞)
(5)基因敲除:去除不利基因
生态工程
生态工程原理:整体、协调、循环、再生
研究对象:社会-经济-自然复合生态系统
种类:
(1)物质循环利用生态工程
(2)节水和废水处理与应用生态工程
(3)山区小流域综合治理开发生态工程
(4)清洁可再生能源系统组合利用生态工程
生态农业
(1)套种、间种、轮种
(2)生态农业促进物质循环、能量流动、信息流动
(3)最终目标:可持续发展
(4)庭院生态工程、农业生态工程
(5)农业生态工程要求:
a物质良性循环技术(实现物质良性循环和多途径利用,提高能量利用率)
b洁净可再生新能源开发技术
c种植业畜牧业合理优化技术
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1.质体类别
2.叶绿体中色素对比
3.光反应和暗反应比较
4.有氧呼吸和无氧呼吸对比
5.光合作用和呼吸作用
6.原核细胞和真核细胞的对比
7.有性生殖和无性生殖的比较
8.水分代谢和矿质代谢
9.高等动物的激素调节
10.昆虫的内激素调节
11.昆虫外激素 信息激素
12.能量流动与物质循环的关系
13.动物细胞与植物细胞的区别
14.动物细胞与植物细胞有丝分裂异同点
15.DNA复制、转录、翻译内容区别
16.DNA与RNA比较
17.两对等位基因子二代的有关比例
18.同源器官、同功器官区别
19.物质出入细胞膜的三种方式
20.线粒体和叶绿体的比较
21.遗传的变异比较
22.特创论和进化论的比较
23.三大遗传规律的比较
24.遗传疾病的判定
25.精子与卵细胞形成过程的异同
26.有丝分裂过程中染色体、姐妹染色体、DNA分子数目比较
27.人体生殖细胞数目比较
28.生物进化证据的比较
29.生态系统的类别
30.生物适应性的比较
31.拉马克的进化学说和达尔文的进化学说比较
32.病毒和细菌的比较
33.各种细胞器的比较
34.细胞器列表比较
35.植物对矿质元素的利用
36.激素和酶的比较
37.植物激素及其作用
38.单倍体和多倍体的比较
39.生物种间关系比较
40.应激性与适应性区别
高中生物几本书
高中生物共有五本，必修三本，选修两本。分别是：必修一《分子与细胞》、必修二《遗传和进化》、必修三《调节和生态》、选修一《生物技术实践》、选修三《现代生物科技专题》。
高中生物国家规定的高中学科，大多省份使用的是人教版教材，有些省份也出版了不同的教材版本。但大致内容是一样的。人教版教材共6册，供高中学生使用。必修3为必修内容，选修3供学生自行选择学习。
|高中生物
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