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+\ 高中生物重点知识框架 必修一 一、生命的物质基础和结构基础 （细胞中的化合物、细胞的结构和功能、细胞增殖、分化、癌变和衰老、生物膜系统） 化学元素 必需元素 大量元素 有害元素 微量元素 基本元素：C、H、O、N 主要元素：C、H、O、N、P、S 最基本元素：C 非必需元素 无害元素 C、H、 O、N、 P、S、 K、Ca、 Mg Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等 Al、Si等 Pb、Hg等 1.1化学元素与生物体的关系 1.2生物体中化学元素的组成特点 不同种生物体中化学元素的组成特点 元素种类大体相同 C、H、O、N四种元素含量最多 元素含量差异很大 1.3生物界与非生物界的统一性和差异性 统一性 组成生物体的化学元素，在无机自然界中都能找到 差异性 组成生物体的化学元素，在生物体和无机自然界中含量差异很大 1.4细胞中的化合物 化合物 分 类 元素组成 主要生理功能 水 自由水 结合水 ①组成细胞 ②维持细胞形态 ③运输物质 ④提供反应场所 ⑤参与化学反应 ⑥维持生物大分子功能 ⑦调节渗透压 无机盐 ①构成化合物（Fe、Mg） ②组成细胞（如骨细胞） ③参与化学反应 ④维持细胞和内环境的渗透压） 糖类 单糖 二糖 多糖 C、H、O ①供能（淀粉、糖元、葡萄糖等） ②组成核酸（核糖、脱氧核糖） ③细胞识别（糖蛋白） ④组成细胞壁（纤维素） 脂质 脂肪 磷脂（类脂） 固醇 C、H、O C、H、O、N、P C、H、O ①供能（贮备能源） ②组成生物膜 ③调节生殖和代谢（性激素、VD） ④保护和保温 蛋白质 单纯蛋白（如胰岛素） 结合蛋白（如糖蛋白） C、H、O、N、S （Fe、Cu、P、Mo……） ①组成细胞和生物体 ②调节代谢（激素） ③催化化学反应（酶） ④运输、免疫、识别等 核酸 DNA RNA C、H、O、N、P ①贮存和传递遗传信息 ②控制生物性状 ③催化化学反应（RNA类酶） 1.5蛋白质的相关计算 设：构成蛋白质的氨基酸个数m， 构成蛋白质的肽链条数为n， 构成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为a， 蛋白质中的肽键个数为x， 蛋白质的相对分子质量为y， 则：肽键数＝脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数，为 蛋白质的相对分子质量 1.6蛋白质的组成层次 C、H、O、N、S 氨基酸 肽链 基本成分 C、H、O、N、P、Fe、Cu…… 离子和（或）分子 其它成分 蛋白质 1.7核酸的基本组成单位 名称 基本组成单位 核酸 核苷酸（8种） 一分子磷酸（H3PO4） 一分子五碳糖 （核糖或脱氧核糖） 核苷 一分子含氮碱基 （5种：A、G、C、T、U） DNA 脱氧核苷酸 （4种） 一分子磷酸 一分子脱氧核糖 脱氧核苷 一分子含氮碱基 （A、G、C、T） RNA 核糖核苷酸 （4种） 一分子磷酸 一分子核糖 核糖核苷 一分子含氮碱基 （A、G、C、U） 1.8生物大分子的组成特点及多样性的原因 名称 基本单位 化学通式 聚合方式 多样性的原因 多糖 葡萄糖 R NH2 COOH H C C6H12O6 脱水缩合 ①葡萄糖数目不同 ②糖链的分支不同 ③化学键的不同 蛋白质 氨基酸 ①氨基酸数目不同 ②氨基酸种类不同 ③氨基酸排列次序不同 ④肽链的空间结构 核酸 （DNA和RNA） 核苷酸 ①核苷酸数目不同 ②核苷酸排列次序不同 ③核苷酸种类不同 1.9生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定 物质 试剂 操作要点 颜色反应 还原性糖 斐林试剂（甲液和乙液） 临时混合 加热 砖红色 脂肪 苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ） 切片 高倍镜观察 桔黄色（红色） 蛋白质 双缩脲试剂（A液和B液） 先加试剂A 再滴加试剂B 紫色 DNA 二苯胺 加0.015mol/LNaCl溶液5Ml 沸水加热5min 蓝色 你知道吗 细胞——生物体结构和功能的基本单位 葡萄糖——组成多糖的基本单位 氨基酸——组成蛋白质的基本单位 核苷酸——组成核酸的基本单位 基因——控制生物性状的基本单位 种群——生物生存和进化的基本单位 选择透过性膜的特点 三个通过 水 自由通过 可以通过 不能通过 被选择的离子和小分子 其它离子、小分子和大分子 1.10选择透过性膜的特点 物质交换 大分子、颗粒 内吞 外排 离子、小分子 自由扩散 主动运输 亲脂小分子 高浓度——→低浓度 不消耗细胞能量（ATP） 离子、不亲脂小分子 低浓度——→高浓度 需载体蛋白运载 消耗细胞能量（ATP） 膜的流动性 膜的流动性、膜融合特性 原理 1.11细胞膜的物质交换功能 1.12线粒体和叶绿体共同点 1、具有双层膜结构 2、进行能量转换 3、含遗传物质——DNA 4、能独立地控制性状 5、决定细胞质遗传 6、内含核糖体 7、有相对独立的转录翻译系统 8、能自我分裂增殖 1.13真核生物细胞器的比较 名 称 化学组成 存在位置 膜结构 主要功能 线粒体 蛋白质、呼吸酶、RNA、脂质、DNA 动植物细胞 双层膜 能 量 代 谢 有氧呼吸的主要场所 叶绿体 蛋白质、光合酶、RNA、脂质、DNA、色素 植物叶肉细胞 光合作用 内质网 蛋白质、酶、脂质 动植物细胞中广泛存在 单层膜 与蛋白质、脂质、糖类的加工、运输有关 高尔基体 蛋白质、脂质 蛋白质的运输、加工、细胞分泌、细胞壁形成 溶酶体 蛋白质、脂质、酶 细胞内消化 核糖体 蛋白质、RNA、酶 无膜 合成蛋白质 中心体 蛋白质 动物细胞 低等植物细胞 与有丝分裂有关 1.14细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律 间期 前期 中期 后期 末期 DNA含量 2a—→4a 4a 4a 4a 2a 染色体数目（个） 2N 2N 2N 4N 2N 染色体单数（个） 0 4N 4N 0 0 染色体组数（个） 2 2 2 4 2 同源染色数（对） N N N 2N N 注：设间期染色体数目为2N个，未复制时DNA含量为2a。 1.15理化因素对细胞周期的影响 理化因素 间期 前期 中期 后期 末期 机理 应用 过量脱氧胸苷 ＋ 抑制DNA复制 治疗癌症 秋水仙素 ＋ 抑制纺锤体形成 获得多倍体 低温（2—4℃） ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 影响酶活和供能 低温贮藏 注：＋ 表示有影响 1.16细胞分裂异常（或特殊形式分裂）的类型及结果 类型 分裂方式 结果 事例 细胞质不分裂 有丝分裂 双（多）核细胞 多核胚囊 个别染色体不分离 有丝分裂、减数分裂 单体、多体 21三体、唐氏综合征 全部染色体不分离 有丝分裂、减数分裂 多倍体 四倍体植物 染色体多次复制，但不分离 有丝分裂 多线巨大染色体 果蝇唾腺染色体 两个以上中心体 有丝分裂 多极核 G1 S G2 M 周期性细胞 G0期（暂不增殖） 终端分化细胞 衰老 死亡 1.17细胞分裂与分化的关系 1.18已分化细胞的特点 1.19分化后形成的不同种类细胞的特点 形态结构特化 新陈代谢改变 生理功能专一 分裂能力丧失 已分化细胞 形态结构不同 生理功能不同 代谢活动不同 基因表达不同 不同种类细胞 1.20分化与细胞全能性的关系 体细胞 生殖细胞（如卵细胞、花粉） 分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低 分化程度高，全能性也高 分化程度最低（尚未分化），全能性最高 受精卵 细胞 绝大多数细胞 少数细胞 未分化 分化 衰老 死亡 干细胞 癌细胞 分裂 分裂 干细胞特点：（无限增殖） 既分裂也分化 癌细胞特点：（无限增殖） 只分裂不分化 异常分化 癌变 （永生） 1.21细胞的生活史 1.22癌细胞的特点 癌细胞的特点 无限分裂增殖 形态结构变化 细胞物质改变 正常功能丧失 新陈代谢异常 引发免疫反应 扁平梭形 球形 成纤维细胞癌变 如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞黏着性降低，易转移扩散。 癌细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等 如线粒体功能障碍，无氧供能 可移植在异种生物体内生长，形成癌瘤 可以种间移植 主要是细胞免疫 永生细胞 衰老细胞的特点 水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢 水少 酶低 色累 酶的活性降低 色素积累，阻碍细胞内物质交流和信息传递 核大 细胞核体积增大，染色体固缩，染色加深 透变 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 1.23衰老细胞的特点 细 胞 死 亡 病理性死亡（细胞坏死） 程序性死亡（细胞凋亡） 环境因素突变 病原体入侵 正常生命需要 动物变态 花儿凋谢 极体消失 大部分淋巴细胞死亡 蝌蚪尾部消失 花瓣凋萎 1.24细胞的死亡 膜 生物膜系统 生物膜 功能上的联系 组成细胞的膜的总称 化学组成相似 基本结构相同 结构上的联系 直接联系 间接联系 核外膜——内质网膜——胞膜 内质网膜——线粒体外膜（或相依） 内质网膜—膜泡—高尔基体膜—膜泡—胞膜 分泌作用 胞饮作用 内质网-高尔基体-细胞膜 细胞膜-溶酶体 相互配合 协调工作 细胞膜、核膜及具膜细胞器构成的结构体系 结构上紧密联系 功能上相互依存 生理作用 研究意义 为细胞提供稳定的内环境 进行物质运输、能量交换、信息传递 为化学反应提供场所 将细胞分隔成功能小区 细胞膜 工业上 淡化海水，处理污水 研究抗寒、抗旱、耐盐机理 人造膜材料代替病变器官 农业上 医药上 概念 概念 1.25生物膜与生物膜系统 你知道吗 细胞分裂产生新细胞 细胞分化产生新细胞类型 基因突变产生新基因 基因重组产生新基因型 生殖隔离产生新物种 二、生物的新陈代谢 2.1酶的分类 蛋白质类酶 ＲＮＡ类酶 单纯酶 复合酶 仅含蛋白质 蛋白质 辅助因子 离子 有机物 辅酶 NADP(辅酶Ⅱ) B族维生素 生物素(羧化酶的辅酶) RNA 端粒酶含RNA 唾液淀粉酶含Cl 细胞色素氧化酶含Cu2+ 分解葡萄糖的酶含Mg2+ 如胃蛋白质酶 酶 存在于低等生物中，将RNA自我催化。对生命起源的研究有重要意义。 (蛋白质本质) (核酸本质) 2.2酶促反应序列及其意义 酶促反应序列：生物体内的酶促反应可以顺序连接起来，即第一个反应的产物是第二个反应的底物，第二个反应的产物是第三个反应的底物，以此类推，所形成的反应链叫酶促反应序列。如 A B C D 酶1 酶2 酶3 终产物 …… 酶4 酶n 意义：各种反应序列形成细胞的代谢网络，使物质代谢和能量代谢沿着特定路线有序进行，确定了代谢的方向。 2.3生物体内ATP的来源 ATP来源 反应式 光合作用的光反应 酶 酶 ADP＋Pi＋能量——→ATP 化能合成作用 有氧呼吸 无氧呼吸 其它高能化合物转化 （如磷酸肌酸转化） C~P（磷酸肌酸）＋ADP——→C（肌酸）＋ATP 神经传导和生物电 肌肉收缩 吸收和分泌 合成代谢 生物发光 光合作用的暗反应 细胞分裂 矿质元素吸收 新物质合成 植株的生长 植物 动物 ATP ——→ADP＋Pi＋ 能量 酶 2.4生物体内ATP的去向 色素 分布 分离 （橙黄色）胡萝卜素 （黄色）叶黄素 （蓝绿色）叶绿素a （黄绿色）叶绿素b 快 慢 作用 吸收传递光能 胡萝卜素 叶黄素 大部分叶绿素a 叶绿素b 吸收转化光能 特殊状态的叶绿素a 组成 类胡萝卜素 叶绿素 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 叶绿体基粒的 类囊体薄膜上 2.5光合作用的色素 2.6光合作用中光反应和暗反应的比较 比较项目 光反应 暗反应 反应场所 叶绿体基粒 叶绿体基质 能量变化 光能——→电能 电能——→活跃化学能 活跃化学能——→稳定化学能 物质变化 H2O——→[H]＋O2 NADP+ ＋ H+ ＋ 2e ——→NADPH ATP＋Pi——→ATP CO2＋NADPH＋ATP———→ （CH2O）＋ADP＋Pi＋NADP+＋H2O 反应物 H2O、ADP、Pi、NADP+ CO2、ATP、NADPH 反应产物 O2、ATP、NADPH （CH2O）、ADP、Pi、NADP+ 、H2O 反应条件 需光 不需光 反应性质 光化学反应（快） 酶促反应（慢） 反应时间 有光时（自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行） 2.7 光能利用率与光合作用效率的关系 关系 提高光能利用率 延长光合作用时间 增加光合作用面积 提高光合作用效率 控制光照强弱 二氧化碳供应 必需矿质元素供应 光合作用效率 光合作用制造的有机物所含的能量 光合作用吸收的光能 ＝ 参与光合作用的能 量中被转移的能量 光能利用率 照在该地面的总的光能 光合作用制造的有机物所含的能量 ＝ 照在地面上的总能 量中被转移的能量 概念 热能损失 光能损失→荧光、磷光 光能→电能→化学能（贮存） 去向 2.8影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系 影响光合作用的外界因素 提高光能利用率 增加二氧化碳供应 通风透光，增施农家肥；人工增CO2（温室） 必需矿质元素供应 N： P： K：糖类的合成和运输 Mg：叶绿素的成分 ATP、NADP+的成分 控制光照强弱 因地制宜：阳生植物种阳地 阴生植物种阴地 光质影响：蓝紫光照，蛋白质和脂类多 红光照，糖类增多 延长光合作用时间 提高复种指数：改一年一季为一年多季 增加光合作用面积 合理密植 套种（不同时播种）、间作（同时播种） 光 CO2 矿物质 水 温度 2.9光合作用实验的常用方法 半叶法（遮盖法） 割主叶脉法 同位素标记法 验证（探索）光合作用需 CO2并放O2、光强的影响 光合作用产生淀粉 验证（探索）光合 作用中物质的转变 打孔法（抽气法） 密封法 光质对光合作用的影响 分光法 可同时使用 2.10植物对水分的吸收和利用 2.10.1植物对水分的吸收 渗透吸水 渗透系统 隔着半透膜的两种溶液构成的体系 吸胀吸水 液泡尚未形成或消失 通过亲水物质的亲水性吸水 植物细胞构 成渗透系统 原生质层 由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成 看作一层半透膜（本质是选择透过性） 两个系统 ①植物细胞与土壤溶液之间构成 ②每两个植物细胞之间构成 水分的吸收 吸水原理 主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统 通过渗透作用吸水 发生条件 ①具有半透膜 ②膜两侧溶液具有浓度差 溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压差。 渗透压 2.10.2扩散作用与渗透作用的联系与区别 扩散作用 渗透作用 物质由相对多（密度高）的地方向相对少（密度低）的地方运动的过程，叫扩散 溶剂分子的扩散叫渗透，具备一定条件才能发生 联系 区别 物质由高到低的移动方式，利用物质本身的属性，不需要能量 特指溶剂分子（如水、酒精等）的扩散，需特定的条件 2.10.3半透膜与选择透过性膜的区别与联系 半透膜 选择透过性膜 概念 小分子、离子能透过，大分子不能透过 水自由通过，被选择的离子和其它小分子可以通过，大分子和颗粒不能通过 性质 半透性（存在微孔，取决于孔的大小） 选择透过性（生物分子组成，取决于脂质、蛋白质和ATP） 状态 活或死 活 材料 合成材料或生物材料 生物膜（磷脂和蛋白质构成的膜） 物质运 动方向 不由膜决定，取决于物质密度 水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质密度 离子和其它小分子：膜上载体（蛋白质）决定 功能 渗透作用 渗透作用和其它更多的生命活动功能 共同点 水自由通过，大分子和颗粒都不能通过 2.10.4植物体内水分的运输 导管运输 水分的运输 方向 向上：根—→茎—→叶 动力 蒸腾作用 产生蒸腾拉力 根压 导致吐水现象 2.10.5植物体内水分的利用和散失 利用 1-5%参与光合作用、呼吸作用等生命活动 水分 散失 绝大部分水分通过蒸腾作用散失 生理意义 蒸腾作用 ①根持续吸水的动力 ②物质运输的载体 ③降低叶片温度 2.11植物体内的化学元素(1) 植物体 水分(10-95%) 干物质(5-90%) 有机物 90% 无机盐 10% 挥发部分 灰分元素 小部分N 大部分S 全部P 全部金属元素 C、H、O、N、S形成气体： CO2、CO、N2、NH3、H2O和氮氧化物等。 少量硫形成H2S、SO2等。 燃烧 N、P、S、K、 Ca、Mg（6种） 大量元素 微量元素 必需矿质元素 Fe、Mn、B、Zn、 Cu、Mo、Cl、Ni 矿质元素 Al、Si、Na、I等 非必需矿质元素 概念 除C、H、O外 由根系吸收的元素 （N放在矿质元素中讨论） 非必需元素 必需元素 微量元素 大量元素 植物体 C、H、O 非矿质元素 能被再利用的元素 N、P、K、Mg 老叶先受损 不被再利用的元素 Ca、S、B、 缺乏症 幼叶先受损 吸收 方式 选择性吸收 载体的种类与数量 主动运输 1.12植物体内的化学元素(2) 淀粉 葡萄糖 脂肪、某些氨基酸 CO2＋H2O＋能量 肝糖元 肌糖元 氧化 合成 分解 转变 合成 皮下结缔组织、肠系膜 脂肪 储存 甘油、脂肪酸 CO2＋H2O＋能量 氧化 糖元 转变 分解 蛋白质 合成 转变 各种组织蛋白、酶及激素等 新的氨基酸 含氮部分 NH3 尿素 转变 不含氮部分 CO2＋H2O＋能量 糖类、脂肪 分解 转氨基 脱氨基 氨基酸 2.13人和动物体内三大营养物质的代谢 必需氨基酸 在人和动物体细胞内能够合成的氨基酸 非必需氨基酸 不能在人和动物体细胞内合成，只能从 食物中获得的氨基酸称为必需氨基酸 种类(8种) 种类 苯丙赖色亮，缬亮苏甲硫 （本秉赖色亮，谢亮输贾刘） 12种 概念 概念 苯丙氨酸 赖氨酸 色氨酸 亮氨酸 缬氨酸 异亮氨酸 苏氨酸 甲硫氨酸 不同种动物有不同的必需氨基酸 助记词 2.14 人体的必需氨基酸 2C3H6O3 2C2H5OH 2CO2 4[H] 能量 2CH3COCOOH ＋ C6H12O6 ② ① (葡萄糖) (酒精) (乳酸) (丙酮酸) ATP(少) 热 总反应式 C6H12O6 ＋ 能量 2C3H6O3 酶 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 ＋ 酶 能量 ＋ 总反应式 细胞质基质 线粒体 6CO2 20[H] C6H12O6 4[H] 能量 6H2O ATP(少) 热 C6H12O6 2CH3COCOOH 12H2O ATP(多) 6O2 能量 热 呼吸链 ATP(少) 热 能量 2CH3COCOOH ② ① ③ (葡萄糖) (丙酮酸) 细胞质基质 线粒体 细胞膜 ② 2.15细胞的有氧呼吸 2.16细胞内的无氧呼吸 2.17有氧呼吸与无氧呼吸的比较 比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸 反应场所 真核细胞：细胞质基质，主要在线粒体 原核细胞：细胞基质（含有氧呼吸酶系） 细胞质基质 反应条件 需氧 不需氧 反应产物 终产物（CO2、H2O）、能量 中间产物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量 产能多少 多，生成大量ATP 少，生成少量ATP 共同点 氧化分解有机物，释放能量 2.18呼吸作用产生的能量的利用情况 呼吸类型 被分解的有机物 储存的能量 释放的能量 可利用的能量 能量利用率 有氧呼吸 1mol葡萄糖 2870kJ 2870kJ 1165 kJ 40.59% 无氧呼吸 2870 kJ 196.65 kJ 61.08 kJ 2.13% 注：无氧呼吸释放的能量值为分解为乳酸时的值。不同的无氧呼吸类型释放的能量可能稍有不同。 绿色植物 光合细菌 基本类型 新陈代谢类型 兼性厌氧型 异化类型 需氧型 厌氧型 同化类型 自养型 异养型 光能自养型 化能自养型 兼性营养型 酵母菌 有光时：自养生活（进行光合作用，但供氢体不是水，而是有机物） 无光时：异养生活 红螺细菌 有氧时：有氧呼吸 无氧时：无氧呼吸 硝化细菌 化能合成作用 光合作用 绝大多数动物，腐生的真菌，大多数细菌 多数动植物 一些细菌(如光合细菌，供氢体不是水，不放O2) 蛔虫等 特殊类型 2.19新陈代谢的类型 必修二 一、生物体生殖细胞的生成 1.1动物有性生殖细胞的形成（没有交换） 初级精母细胞 精原细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 精子的形成 复制 (2N=4) (2N=4) (N=2) (N=2) (N=2) 卵细胞 第一极体(N=2) 第二极体 复制 卵原细胞 (2N=4) 初级卵母细胞 (2N=4) 次级卵母细胞 (N=2) (N=2) (N=2) 卵细胞的形成 有性生殖细胞的形成 一种卵细胞 一种类型 一种类型 共两种精子 A A‘ B B‘ B‘ B‘ AB‘ A‘B B B A‘ A‘ A A A A‘ B B‘ B B B B‘ B‘ B‘ A A‘ A‘ A A 四分体 交叉 互换 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 四分体时期 四种精子 （一种卵细胞） 1.2减数分裂中非姐妹染色单体的交叉互换 1.3减数分裂中染色体行为及数目与配子类型的关系 1、由于同源染色体分离，非同源染色体在配子中进行自由组合，所以形成不同种类的配子 2、配子（精子、卵）种数等于组合数 3、组合数又与同源染色体的对数有关 4、每一个精原细胞分裂都只形成两种精子 5、每一个卵原细胞分裂都只形成一种卵子 6、要产生2n种精子至少需要2n-1个精原细胞参与减数分裂 7、要产生2n种卵细胞至少需要2n个卵原细胞参与减数分裂 8、当有m个精原细胞进行减数分裂时 配子种数＝2n（n为同源染色体对数） 非姐妹染色单体不发生交叉互换 与同源染色体对数无关 ①当m＜2n-1，则生成的精子类型最多为2m<2n种 ②当m≥2n-1，则生成的精子类型为2m =2n种 非姐妹染色单体发生交叉互换 1、每一个精原细胞分裂都要形成4种精子 2、每一个卵原细胞分裂都只形成1种卵子 3、m个精（卵）原细胞分裂时形成的精子（卵）最多为4m（m）种，与染色体对数无关 (不符合2n规律) 与同源染色体对数无关 配子多样性 的主要原因 1.4减数分裂与有丝分裂的比较（以动物细胞为例） 比较项目 减数分数 有丝分裂 复制次数 1次 1次 分裂次数 2次 1次 同源染色体行为 联会、四分体、同源染色体分离、非姐妹染色体交叉互换 无 子细胞染色体数 是母细胞的一半 与母细胞相同 子细胞数目 4个 2个 子细胞类型 生殖细胞（精细胞、卵细胞）、极体 体细胞 细胞周期 无 有 相关的生理过程 生殖 生长、发育 染色体(DNA)的 变化曲线 时期 数量 4 2 时期 4 2 数量 DNA 染色体 有丝减数区分难，抓住几个关键点。 有丝分裂要加倍，减数分裂看同源。 联会形成四分体，同源分开要减半。 再分过程同有丝，染色体中无同源。 助记词 二、生物的遗传 2.1证明DNA是遗传物质的实验（1）——肺炎双球菌的转化实验 格里菲思实验 第一组 注射 活R型(无毒) 健康 第三组 注射 死S型(加热) 健康 第二组 活S型(有毒) 注射 死亡 在死S细菌中存在某种“转化因子”，使R型细菌转化成S细菌 设想 第四组 分离 死S型 活R型 注射 死亡 ＋ 活S型 注射 死亡 加入 R型(无毒) R型(无毒) R型(无毒) DNA 蛋白质或 荚膜多糖 DNA加 DNA酶 活S型(有毒) 分离 加入 加入 培养 培养 培养 R型(无毒) R型(无毒) S型 R型 艾弗里的实验 结论 DNA是“转化因子”，即遗传物质 2.2证明DNA是遗传物质的实验（2）——T2噬菌体感染细菌实验 培养 含放射性35S 不含放射性 离心 搅拌 加入 不含放射性 含放射性32P 培养 离心 搅拌 加入 大肠杆菌 培养液 感染 使在细菌 体外的噬 菌体分离 检测上清液 和沉淀物中 的放射性 35S标记的噬菌体 32P标记的噬菌体 新形成的噬菌 体没检测到35S 新形成的噬菌 体检测到32P 实线表示不带放射性 虚线表示带放射性 说明 2.3证明RNA是遗传物质的实验——烟草花叶病毒的感染实验 蛋白质 RNA 烟草花叶病毒（TMV） 烟叶 花叶病 感染 感染 ＋ RNA酶 烟叶 健康 感染 烟叶 健康 蛋白质 分离 感染 烟叶 花叶病 RNA TMV 2.4 DNA是遗传物质的理论证据（遗传物质的必备条件） 分子结构相对稳定 1、稳定性 能够自我复制，使前后代保持一定的连续性 2、连续性 能够控制生物的性状和新陈代谢 3、控制性 能够产生可遗传的变异 4、变异性 能够贮藏大量遗传信息 5、信息性 理论证据 2.5核酸是生物的遗传物质 1、核酸是一切生物的遗传物质 2、DNA是主要的遗传物质 3、含DNA的生物DNA是遗传物质，RNA不是 4、不含DNA的生物（RNA病毒）RNA才是遗传物质 A C G G A T C T 3’端 3’端 5’端 5’端 DNA的分子结构 氢键 2.6 DNA的组成单位、分子结构和结构特点 碱基 磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷 脱氧核苷酸 基本组成单位 DNA分子的结构特点 单脱氧核苷酸经磷酸二酯键连接成脱氧核苷酸长链 两条脱氧核苷酸长链反向平行由氢键连接成双链DNA分子 碱基遵循碱基互补配对原则进行配对，碱基对由氢键连接起来。即：G C；A T。 两条链向右旋转形成规则的双螺旋结构 双链结构的外侧由磷酸和脱氧核糖交替排列形成骨架，碱基排在双链的内侧 一条链的碱基排列顺序一旦确定，另一条链的碱基排列顺序也随之确定 理论上链上碱基的排列顺序是任意的，这构成了DNA分子的多样性 DNA的碱基排列顺序贮藏着生物遗传信息，DNA分子的多样性是生物多样的根源 1 2 3 4 5 6 7 8 4n种 2.7 由碱基互补配对原则引起的碱基间关系 A=T G=C A1=T2 G1=C2 A2=T1 G2=C1 A= A1+A2 T=T1+T2 G=G1+G2 C=C1+C2 A+G=T+C A+C=T+G 1 2 3 4 5 基本关系 根据第一链计算第二链 2.8 DNA分子的复制 5’端 3’端 3’端 5’端 5’端 3’端 解旋方向 5’端 3’端 3’端 3’端 5’端 5’端 A C G T T G C A 32P 32P 亲代（0代） 1代 2代 n代 T G C A A C G T T G C A A C G T T G C A A C G T A C G T T G C A 32P 32P 31P 31P 31P A C G T T G C A T G C A A C G T 32P 31P 32P 31P 子代DNA分子中含亲代链的比例 子代DNA链中含亲代链的比例 1 1/2 1/2n-1 1/2 1/4 1/2n 复制 （半保留复制） 15N(重链) 15N(重链) 15N(重链) 14N(轻链) 从每一代DNA分子中取等量的DNA进行氯化铯密度梯度离心 重带 轻带 中间带 全轻 半重半轻 半重半轻 全重 亲代 Ⅰ代 Ⅱ代 低 高 氯化铯密度 DNA带 2.9 DNA半保留复制的实验证明 2.10基因的结构及控制蛋白质的合成 RNA聚合酶结合位点 非编码区 编码区 非编码区 原核生物基因的结构 放大 基因控制蛋白质的合成 T G C A T G C A T G C A A C G T A C G T A C G T U G C A C G U A C G U A C G U A U G C A U G C A 苏 酪 精 缬 转录 翻译 基因（编码区） mRNA tRNA 蛋白质（多肽） 转录 RNA聚合酶结合位点 非编码区 编码区 非编码区 外显子 外显子 内含子 内含子 外显子 A B C D E 真核生物基因的结构 转录 A B C D E A C E 加工 翻译 初级RNA mRNA 蛋白质（多肽） 基因控制蛋白质的合成 2.11染色体组与基因组比较 概念 示例 染色体组 正常配子中的全部染色体数称为一个染色体组，用N表示 果蝇：N=4 基因组 概 念 某生物DNA分子所携带的全部遗传信息叫基因组。包括核基因组和质基因组（线料体基因组和叶绿体基因组） 人：23+1+ 线粒体DNA 单倍体基因组 有性别生物：N+1（N个DNA+1个性染色体DNA组成） 无性别生物：N（N个DNA分子组成） 人：23+1 玉米：10 原核生物基因组 一个DNA分子组成（或加上质粒DNA） 细菌DNA 线粒体基因组 线粒体中一个DNA分子所携带的遗传信息（见后述） 线粒体DNA 叶绿体基因组 叶绿体中一个DNA分子所携带的遗传信息 叶绿体DNA 区别与联系 染色体组由正常配子中的染色体数目构成，只包含一条性染色体 基因组由一