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1 第三章 新陈代谢 第一节 新陈代谢与酶 名词：1.酶：是活细胞（来源）所产生的具有催化作用（功能）的一类有机物。大多数酶的 化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体），少数酶的化学本质是 RNA。酶的基本单 位是氨基酸或核糖核苷酸。 2.酶促反应：酶所催化的化学反应。 3.底物：酶催化作用中的反应物叫做底物。 语句：1.酶的发现：①1783 年，意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明：胃具有化学消化作 用；②1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶；③1926年，美国科学家萨姆纳 通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质；④20世纪 80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少 数 RNA也具有生物催化作用。 2.酶具有一般催化剂的特点：在一定条件下，能使生物体内复杂的化学反应迅速的进行，而 反应前后酶的性质和质量并不发生变化。 3.酶的特性：①高效性：催化效率比无机催化剂高许多；②专一性：每种酶只能催化一种或 一类化合物的化学反应；③酶需要适宜的温度和 PH值等条件：在最适的温度和 PH下，酶的 活性最高。温度和 PH过高或过低，酶的活性都会明显降低，原因是过酸、过碱和高温，都 能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性。 4.酶是活细胞产生的，在细胞内外都起作用，如消化酶就是在细胞外（消化道内）起作用的； 酶对生物体内的化学反应起催化作用与调节人体新陈代谢的激素不同；虽然酶的催化效率很 高，但它并不被消耗；酶大多数是蛋白质，它的合成受到遗传物质的控制，所以酶的决定因 素是核酸。 5.既要除去细胞壁，又要不损伤细胞内部结构，正确的思路是：细胞壁的主要成分是纤维素、 酶具有专一性，去除细胞壁选用纤维素酶使其分解。血液凝固是一系列的酶促反应过程，温 度、酸碱度都能影响酶的催化效应，对于动物体内酶催化的最适温度是动物的体温，动物的 体温大都在 35℃左右。 6.通常酶的化学本质是蛋白质，在适宜条件下有活性，胃蛋白酶是在胃中对蛋白质的水解起 催化作用的，只有在酸性环境（PH=2 左右)才有催化作用，随 PH 升高，其活性下降。当溶 液中 PH上升到 6以上时，胃蛋白酶会是活，这种活性的破坏是不可逆的。 第二节 新陈代谢与 ATP 语句：1.ATP 的结构简式：ATP 是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：A-P～P～P，其中 A 代表腺苷，P代表磷酸基，～代表高能磷酸键，- 代表普通化学键。注意：ATP分子中大量 的化学能就储存在高能磷酸键中，“高能键”是指该键水解时能释放出大量的能量。 2.ATP与 ADP的相互转化：在酶的作用下，ATP中远离腺苷 A的高能磷酸键水解，释放出其 中的能量，同时生成 ADP和 Pi；在另一种酶的作用下，ADP接受能量与一个 Pi结合转化成 ATP。ATP 与 ADP 的相互转化的反应不是可逆反应，反应式中物质可逆，能量不可逆。ADP 和 Pi可以循环利用，所以物质可逆；但是形成 ATP时所需要的能量绝不是 ATP水解所释放 的能量，所以能量不可逆。（具体因为：①从反应条件看，ATP 的分解是水解反应，催化反 应的是水解酶；而 ATP的生成是合成反应，催化该反应的是合成酶。酶具有专一性，因此， 反应条件不同。②从能量看，ATP水解释放的是储存在高能磷酸键内的化学能；而合成 ATP 的能量则来自光合作用吸收的光能和细胞呼吸分解有机物释放的化学能，因此，能量的来源 不同。③从合成和分解的场所来看：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体；而 ATP 分解的场所较多，因此，合成与分解的场所不尽相同。） 3.ATP的形成途径：动物体 ADP转化成 ATP时所需要的能量，来自细胞呼吸分解有机物释放 的化学能。对于绿色植物来说，ADP转化成 ATP时所需要的能量，除了来自细胞呼吸分解有 2 机物释放的能量外，还来自光合作用。 4.ATP水解释放的能量的利用：细胞分裂、根吸收矿质元素，肌肉收缩等生命活动。 5.ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。 第三节 光合作用 名词：光合作用：发生范围（绿色植物）、场所（叶绿体）、能量来源（光能）、原料（二氧 化碳和水）、产物（储存能量的有机物和氧气）。 语句：1.光合作用的发现：①1771 年英国科学家普利斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植 物一起放在密闭的玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死。证明植物可以更新空气。 ②1864 年，德国科学家把经过暗处理的绿色叶片一般曝光，另一半遮光。过一段时间后， 用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片无颜色变化曝光的那一半叶片呈现深蓝色。证明： 绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 ③1880 年，德国科学家恩吉尔曼用锥面进行光合作用实验。证明：叶绿体是绿色植物进行 光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。 ④20世纪 30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究光合作用。第一组植物提供 H2O18和 CO2，释放的是 18O2；第二组提供 H2O 和 C18O2释放的是 O2。说明光合作用释放 的氧全部来自水。 ⑤20世纪 40年代，美国科学家卡尔文用小球藻做实验：用 14CO2供小球藻进行光和作用， 最终探明了 CO2中的碳在光和作用中转化成有机物中碳的途径。该途径称为卡尔文循环。 2.叶绿体的色素：①分布：囊状结构的薄膜上 ②色素的种类：高等植物叶绿体含有四种色 素：A叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，包括叶绿素 a（蓝绿色）和叶绿素 b(黄绿色)；B类胡 萝卜素主要吸收蓝紫光，包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色）。 3.叶绿体的酶：分布在叶绿体基粒片曾薄膜上（光反应阶段的酶）和叶绿体的基质中（暗反 应阶段的酶） 4.光合作用的过程： ⑴光反应阶段： ① 水的光解：2H2O→4[H]+O2 （为暗反应提供氢） ② ②ATP的生成：ADP+Pi+光能→ATP（为暗反应提供能量） ⑵暗反应阶段： ①二氧化碳的固定：CO2+C5→2C3 ②C3的还原：2C3+[H]+ATP→（CH2O）+C5 5.光反应和暗反应的的区别与联系：①场所：光反应在叶绿体内囊状结构的薄膜上，暗反应 在叶绿体的基质中。②条件：光反应需要光、叶绿素等色素、酶；暗反应需要许多与暗反应 有关的酶。③物质变化：光反应发生水的光解和 ATP的形成；暗反应发生二氧化碳的固定和 还原。④能量的变化：在光反应中光能→ATP中活跃的化学能；在暗反应中 ATP中活跃的化 学能→CH2O 中稳定的化学能。⑤联系：光反应产物[H]是暗反应中的还原剂，ATP 为暗反应 的进行提供了能量，暗反应产生的 ADP和 Pi为光反应形成 ATP提供了原料。 6.光合作用的意义:①提供了物质来源和能量来源；②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对 稳定；③对生物进化具有重要作用。总之，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 7.影响光合作用的因素：有光照（包括光照的强度、光照时间的长短）、二氧化碳浓度、温 度（主要影响酶的活性）和水等。这些因素中任何一种因素的改变都将影响光合作用的过程。 如：在大棚蔬菜等植物栽培过程中，可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度（减少呼 吸作用消耗有机物）的方法，来提高作物的产量。再如，二氧化碳是光合作用不可缺少的原 料，在一定范围内提高二氧化碳的浓度，有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中 （CH2O）的产量会减少，主要是因为低温会抑制酶的活性；适当提高温度能提高暗反应中 3 （CH2O）的产量，主要是由于提高了暗反应中酶的活性。 8.光合作用过程可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。前者必须在光下才能进行，并随着 光照强度的增加而增强；后者有光、无光都可以进行。暗反应需要光反应提供能量和[H]， 在较弱光照下生长的植物，其光反应进行较慢，故当提高二氧化碳浓度时，光合作用速率并 没有随之增加。光照增强，蒸腾作用随之增加，从而避免叶片的灼伤，但炎热夏天的中午光 照过强时，为了防止植物体内水分过度散失，植物体进行适应性的调节，气孔关闭，虽然光 反应产生了足够的 ATP和[H]，但是气孔关闭，进入叶肉细胞叶绿体中的 CO2分子数减少， 影响了暗反应中葡萄糖的产生。 9.在光合作用中：①由强光变成弱光时，产生的[H]、ATP数量减少，此时，C3还原过程减 弱，而二氧化碳仍在短时间内被一定程度的固定，因而 C3含量上升，C5含量下降，（CH2O） 的合成率也降低。②CO2 浓度降低时，CO2 固定减弱，因而产生的 C3 数量减少，C5 的消耗 量降低，而细胞的 C3仍被还原，同时再生成 C5，因而此时 C3含量下降，C5含量上升。 第四节 植物对水分的吸收和利用 名词：1.水分代谢：指绿色植物对水分的吸收、运输、利用和散失。 2.半透膜：指某些物质可以通过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。 3.选择透过性膜：由于膜上具有一些运载物质的载体，因为不同细胞膜上含有的载体的种类 和数量不同，即使同一细胞膜上含有的运载不同物质的载体数量也不同，因而表现出细胞膜 对物质透过的高度选择性。当细胞死亡，膜便失去选择透过性成为全透性。 4.吸胀吸水：是未形成大液泡的细胞吸水的方式。如根尖分生区的细胞和干燥的种子。 5.渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，叫做渗透作用。 6.渗透吸水：靠渗透作用吸收水分的过程。 7.原生质:是细胞内的生命物质，可分化为细胞膜、细胞质和细胞核等部分。细胞壁不属于 原生质。一个动物细胞可以看成是一团原生质。 8.原生质层：乘数植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，可看 作是一层选择透过性膜。 9.质壁分离：原生质层与细胞壁分离的现象。 10.蒸腾作用：植物体内的水分，主要是以水蒸气的形式通过叶的气孔散失到大气中。 11.合理灌溉：是指根据植物的需水规律适时、适量的灌溉以便使植物体茁壮生长，并且用 最少的水获取最大效益。 语句：1.绿色植物吸收水分的主要器官是根；绿色植物吸收水分的主要部位是根尖成熟区表 皮细胞。 2.渗透作用的产生必须具备以下两个条件：①具有半透膜；②半透膜两侧的溶液具有浓度差。 3.植物细胞吸水的方式：⑴吸胀吸水：①细胞结构特点：细胞质内没有形成大的液泡。 ②原理：是指细胞在形成大液泡之前的主要吸水方式，植物的细胞壁和细胞质中有大量的亲 水性物质——纤维素、淀粉、蛋白质等，这些物质能够从外界大量的吸收水分。③举例：根 尖分生区的细胞和干燥的种子。 ⑵渗透吸水：①细胞结构特点：细胞质内有一个大液泡，细胞壁是全透性的，原生质层具有 选择透过性，细胞液具有一定的浓度。②原理：内因：细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性 小。外因：（两侧具浓度差）：外界溶液浓度＜细胞液浓度→细胞吸水；外界溶液浓度＞细胞 液浓度→细胞失水。③验证：质壁分离及质壁分离复原。④举例：成熟区的表皮细胞等。 4.水分流动的趋势：水往高（溶液浓度高的地方）处走。水密度小，水势低（溶液浓度大）； 水密度大，水势高（溶液浓度低）。 5.水分进入根尖内部的途径：①成熟区的表皮细胞→内部层层细胞→导管 ②成熟区表皮细 胞→内部各层细胞的细胞壁和细胞间隙→导管。 4 6.水分的利用和散失：①利用：1%～5%的水分参与光合作用和呼吸作用等生命活动。②散失： 95%～99%的水用于蒸腾作用。植物通过蒸腾作用三十水分的意义是植物吸收水分和促使水分 在体内运输的主要动力。 7.能发生质壁分离的细胞应该是一个渗透系统，是具有大型液泡的活的植物细胞（成熟植物 细胞）在处于高浓度的外界溶液中才会有的现象。（人体的细胞，没有细胞壁，就不会发生 质壁分离，玉米根尖细胞、形成层细胞和干种子细胞都没有形成大液泡，主要靠吸胀作用吸 水，不会发生质壁分离。洋葱表皮细胞和根毛细胞是成熟的植物细胞，有大型的液泡，主要 靠渗透作用吸收水分。 第五节 植物的矿质营养 名词：1.植物的矿质营养：是指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。 2.矿质元素：一般指除了 C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质 元素有 13种，其中大量元素 7种：N、S、P、Ca、Mg、K（Mg是合成叶绿素所必需的一种矿 质元素）Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cl等属于微量元素。 3.选择吸收：指植物对外界环境中各种离子的吸收所具有的选择性，它表现为植物吸收的离 子与溶液中的离子数量不成比例。 4.合理施肥：根据植物的需肥规律，适时地施肥，适量的施肥。 5.语句：1.根对矿质元素的吸收：①吸收的状态：离子状态。②吸收的部位：根尖成熟区表 皮细胞。③ 吸收的方式：主动运输。④影响根对矿质元素吸收的因素：a 呼吸作用：为主 动运输提供能量，因此生产上需要疏松土壤。b载体的种类是决定是否吸收某种离子，载体 的数量是决定吸收某种离子的多少，因此，根对吸收离子有选择性。氧气和温度（影响酶的 活性）都能影响呼吸作用。 2.植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程：①吸收部位：都为 成熟区表皮细胞。②吸收方式：根对水分的吸收——渗透吸水；根对矿质元素的吸收——主 动运输。③所需的条件：根对水分的吸收——半透膜和半透膜两侧溶液由浓度差；根对矿质 元素的吸收——能量和载体。④联系：矿质离子在土壤中溶于水，进入植物体后，随水运输 到各个器官，植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。 3.矿质元素的运输和利用：①运输：随水分运输到达植物体的各部分。②利用形式：矿质元 素的利用取决于各种元素在植物体内的存在形式。K在植物体内以离子状态的形式存在，很 容易转移，能反复利用，如果植物体缺乏这类元素，首先在老的部位出现病态；N、P、Mg 在植物体内以不稳定的化合物的形式存在，能转移，能多次利用，如果植物体缺乏这类元素， 首先在老的部位出现病态；Ca、Fe 在植物体内以稳定化合物的形式存在，不能转移，不能 再利用，一旦缺乏时，幼嫩的部位首先出现病态。 4.合理施肥的依据：不同植物对各种必需的矿质元素的需要量不同；同一种植物在不同的生 长发育时期，对各种必需的矿质元素的需要量也不同。 5.根细胞吸收矿质元素离子与呼吸作用相关。在一定的氧气浓度范围内，呼吸作用越强，根 吸收的矿质元素离子就越多，达到一定程度后，由于细胞膜上的载体数量有限，根吸收矿质 元素离子就不再随氧气浓度的增加而增加。 第六节 人和动物体内三大营养物质的代谢 名词：1.食物的消化：一般都是结构复杂、不溶于水的大分子有机物，经过消化，变成为结 构简单、溶于水的小分子有机物的过程。 2.营养物质的吸收：是指包括水分、无机盐等在内的各种营养物质通过消化道的上皮细胞进 入血液和淋巴的过程。 3.血糖：血液中的葡萄糖。 4.氨基转换作用：氨基酸的氨基转给其它化合物（如丙酮酸），形成新的氨基酸（是非必需 5 氨基酸）。 5.脱氨基作用：氨基酸通过脱氨基作用被分解成为含氮部分（即氨基）和不含氮部分，氨基 可以转变为尿素而排出体外，不含氮部分可以氧化分解成为二氧化碳和水，也可以合成为糖 类、脂肪。 6.非必需氨基酸（人体 12种）：在人和动物体内能够合成的氨基酸。 7.必需氨基酸（人体 8种）：不能在人和动物体内合成的，必须通过食物获得的氨基酸。 8.糖尿病：当血糖含量高于 160～180mg/dL时就会患糖尿病，是由于胰岛素分泌不足使糖的 利用发生障碍，病人消瘦，虚弱无力，有多尿、多饮、多食的“三多一少”（体重减轻）症 状。低血糖病：长期饥饿血糖含量降低（50～60mg/dL）,会出现头昏、心慌、出冷汗、面色 苍白、四肢无力等低血糖早期症状，及时吃一些含糖较多的食物，或是喝一杯浓糖水，就可 以恢复正常；当血糖浓度低于 45mg/dL时，出现惊厥、昏迷等低血糖晚期症状，因为脑组织 供能不足必须静脉输入葡萄糖溶液。 语句：1.糖类代谢、蛋白质代谢、脂类代谢的图解参见课本。 2.糖类、脂类和蛋白质之间是可以相互转化的，并且是有条件的、互相制约着的。三类营养 物质之间相互转化的程度不完全相同，一是转化的数量不同，如糖类可以大量转化成脂肪， 而脂肪却不能大量转化成糖类；二是转化的成分是有限制的，如糖类不能转化成必需氨基酸， 脂类不能转化为氨基酸。 3.正常人血糖含量一般维持在80～120mg/dL范围内；血糖含量高于160mg/dL就会产生糖尿； 血糖降低（50～60mg/dL）出现低血糖症状；低于 45mg/dL低血糖晚期症状；多食少动使摄 入的供能物质多，而消耗的物质少，就会导致肥胖。 4.消化：淀粉经消化后分解成葡萄糖，脂肪消化成甘油和脂肪酸，蛋白质在消化道内被分解 成氨基酸。 5.吸收及运输：葡萄糖被小肠上皮细胞吸收（主动运输），经血液循环运输到全身各处，脂 肪经过消化，以甘油和脂肪酸的形式被吸收，大部分再度合成为脂肪，随血液循环运输到全 身各组织器官中。蛋白质以氨基酸的形式吸收，随血液循环运输到全身各处。 6.糖类没有 N元素，要转变成氨基酸，进而形成蛋白质，必须获得 N元素，可以通过转氨基 作用形成。蛋白质要转化成糖类、脂类就要去掉 N元素，可以通过脱氨基作用转化。 7.唾液含唾液淀粉酶，消化淀粉；胃液含胃蛋白酶，消化蛋白质；胰液含胰淀粉酶、胰麦芽 糖酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶，可消化淀粉、麦芽糖、脂肪、蛋白质；肠液含肠淀粉酶、肠麦 芽糖酶、肠脂肪酶，可消化淀粉、麦芽糖、脂肪。 8.胃吸收少量水和无机盐；大肠吸收少量水、无机盐和部分维生素；小肠吸收大量的水、无 机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸；小肠上皮细胞突起形成小肠绒毛，小肠绒 毛内有毛细血管和毛细淋巴。 第七节 生物的呼吸作用 名词：1.呼吸作用：指生物体的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳 或其它产物，并且释放大量能量的过程。 2.有氧呼吸：指细胞在有氧的条件下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水， 同时释放出大量能量的过程。 3.无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解为不 彻底的氧化产物，同时释放出少量的能量的过程。 4.发酵：通过微生物的培养、大量生产各种代谢产物的过程叫做发酵。 语句：1.有氧呼吸：①场所：现在细胞质的基质，后在线粒体。 ②过程：第一阶段：C6H12O6（葡萄糖）→2C3H4O3（丙酮酸）+ 4[H]+少量能量 （细胞质基质） 第二阶段：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量（线粒体） 6 第三阶段：24[H]+6O2→12H2O+大量能量（线粒体） 2.无氧呼吸：（有氧呼吸是从无氧呼吸进化而来的）①场所：细胞质基质。 ②过程：第一阶段和有氧呼吸相同； 第二阶段 2C3H4O3（丙酮酸）→2C2H5OH+2CO2（或 C3H6O3乳酸） ③高等植物被水淹时产生酒精；苹果、梨也可以通过无氧呼吸产生酒精；高等植物某些（如 马铃薯块茎、甜菜块根）产生乳酸，高等动物和人无氧呼吸的产物是乳酸。 3.有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系： 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 场所 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 是否需氧 第三阶段需氧 不需氧 氧化分解 彻底（二氧化碳、水） 不彻底（乳酸或酒精+ CO2） 能量释放 1mol 葡萄糖生成 2870kJde 能量，其 中有 1161kJ的能量储存在 ATP中 1mol 葡萄糖 分解成乳 酸时放 出 196.65kJ 能量，其中 61.08kJ 储存于 ATP中 联系 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同 1. 呼吸作用的意义：微生物生命活动提供能量，为其它化合物的合成提供能量。 关于呼吸作用的计算规律：①消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸与无氧呼吸产生的二氧化碳物 质的量之比为 1：3 ②产生同样数量的 ATP时无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量 之比为 19：1。如果某生物产生二氧化碳和消耗的氧气量相等，则该生物只进行有氧呼吸； 如果某生物不消耗氧气，只产生二氧化碳，则只进行无氧呼吸（酒精发酵）；如果某生物释 放的二氧化碳量比吸收的氧气多，则同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 6.产生 ATP 的生理过程：例如，有氧呼吸、无氧呼吸、光反应（暗反应消耗 ATP）。在绿色 植物的叶肉细胞内，形成 ATP的场所是：细胞质基质、叶绿体囊状结构的薄膜、线粒体。 第八节 新陈代谢的基本类型 名词：1.同化作用（合成代谢）：在新陈代谢过程中，生物体把从外界环境中摄取的营养物 质转变成自身的组成物质，并储存能量的过程。 2.异化作用（分解代谢）：同时，生物体又把组成自身的一部分物质加以分解，释放出其中 的能量，并把代谢的最终产物排出体外的过程。 3.自养型：生物体在同化作用的过程中，能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成自身的 组成物质，并储存了能量，这种新陈代谢的类型叫做自养型。 4.异养型：生物体在同化作用的过程中，不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄 取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量，这种新陈代谢类型叫异养型。 5.需氧型：生物体在异化作用的过程中，必须不断从外界环境中摄取氧气来氧化分解自身的 组成物质，以释放能量，并排出二氧化碳，这种新陈代谢类型叫做需氧型。 6.厌氧型：生物体在异化作用过程中，在缺氧的条件下，依靠酶的作用使有机物分解，从而 获得进行生命活动所需的能量，这种新陈代谢类型叫作厌氧型。 7.酵母菌：属兼性厌氧菌，在正常情况下进行有氧呼吸，在缺氧条件下，酵母菌将糖分解成 酒精和二氧化碳。 8.化能合成作用：不能利用光能而是利用化学能来合成有机物的方式。（如硝化细菌能将土 壤中的 NH3氧化成亚硝酸进而氧化成硝酸，利用这两步氧化过程释放的化学能，可将无机物 （二氧化碳和水）合成有机物（葡萄糖）。 语句：1.光合作用和化能合成作用的异同点：①相同点都是将无机物转变成自身组成物质。 ②不同点：光合作用利用光能；化能合成作用利用无机物氧化产生的化学能。 2.同化类型包括自养型和异养型，其中自养型分光能自养——绿色植物、化能自养——硝化 7 细菌；其余的生物一般是异养型（如：动物、营腐生、寄生生活的真菌，大多数细菌）；异 化作用包括厌氧型和需氧型，其中寄生虫、乳酸菌是厌氧型；其余的生物一般是需氧型（多 数动物和人等）。酵母菌为兼性厌氧型。 3.新陈代谢的类型必须从同化类型和异化类型作答，例如：硝化细菌为自养需氧型，蓝藻为 自养需氧型，蘑菇为异养需氧型，菟丝子为异养需氧型。 4.光合作用属于同化作用，呼吸作用属于异化作用。 第四章 生命活动的调节 第一节 植物的激素调节 名词：1.向性运动：是植物体受到单一方向的外界刺激（如光、重力等）而引起的定向运动。 2.感性运动：由没有一定方向性的外界刺激（如光暗转变、触摸等）而引起的局部运动，外 界刺激的方向与感性运动的方向无关。 3.激素的特点：①微量而高效；②作用缓慢而持久。激素包括植物激素和动物激素。植物激 素：植物体内合成的、从产生部位运输到作用不为，并对植物体的生命活动产生显著调节作 用的微量有机物。动物激素：在动物体内，产生和分泌激素的器官叫酶分泌腺，内分泌腺为 无管腺，动物激素是由循环系统，通过体液传递至全身各部，在特定的靶器官或靶细胞产生 生理效应。 4.胚芽鞘：单子叶植物胚芽外的锥形套装物。胚芽鞘为胚体的第一片叶，有保护胚芽中更幼 小的叶和生长锥的作用。胚芽鞘分为胚芽鞘的尖端和胚芽鞘的下部，胚芽鞘的尖端是产生生 长素和合感受单侧光刺激的部位，尖端以下的部位是发生弯曲的部位（效应部位）。 5.琼脂：携带和传递生长素的作用，在配制固体培养基时用作凝固剂。云母片是生长素不能 穿过的。 6.生长素的横向运输：发生在胚芽鞘的尖端，单侧光刺激胚芽鞘的尖端，会使生长素在胚芽 鞘的尖端发生从向光一侧向背光一侧的运输，从而使生长素在顶芽部位分布不均。 7.生长素的极性运输：生长素从胚芽鞘的尖端（形态学上端）竖直向胚芽鞘尖端以下（形态 学下端）的部位运输。 8.生长素调节植物生长的特点：①生长素对植物生长影响的两重性：这与生长素的浓度高低 和植物器官的种类等有关，一般说，低浓度范围内促进生长，高浓度范围内抑制生长。②同 一株植物的不同器官对生长素的敏感程度不同，根对生长素最敏感，其次是芽，再次是茎。 9.顶端优势：植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。由于顶芽产生的生长素向下运输， 大量的积累在侧芽部位，使这里的生长素浓度过高，从而使侧芽的生长受到抑制。解除方法 为：摘掉顶芽，顶端优势的原理在农业生产实践应用的实例是棉花摘心。 10.无籽番茄：（黄瓜、辣椒等）：在没有授粉的番茄（黄瓜、辣椒）雌蕊柱头上涂上一定浓 度的生长素荣也可获得无籽果实，要想没有授粉，就必须在花蕾期进行，因番茄的花是两性 花，会自花传粉，所以还必须去掉雄蕊，来阻止传粉和授精的发生，无籽番茄体细胞的染色 体数目为 2N（遗传物质不发生改变）。 语句: 1.生长素的发现：⑴达尔文实验过程：①单侧光照，胚芽鞘向光弯曲；②单侧光照去 掉尖端的胚芽鞘，不生长也不弯曲；③单侧光照尖端罩有锡箔小帽的胚芽鞘，胚芽鞘直立生 长；单侧光照胚芽鞘尖端仍然向光生长。--达尔文对实验结果的认识：胚芽鞘尖端可能产生 了某种物质，能在单侧光照条件下影响胚芽鞘的生长。⑵温特实验：①把放过胚芽鞘尖端的 琼脂小块放在去掉尖端的胚芽鞘切面的一侧，胚芽鞘向对侧弯曲生长；②把未放过胚芽鞘尖 端的琼脂块小块，放在去掉尖端的胚芽鞘切面的一侧，胚芽鞘不生长不弯曲。--温特实验结 论：胚芽鞘的尖端产生了某种物质，并运到尖端下部促使某些部分生长。⑶郭葛等从一些植 物中分离出来了此物质，经鉴定是吲哚乙酸，因能促进生长，故名“生长素”。 2.生长素的产生、分布和运输：其化学本质是吲哚乙酸，生长素是在尖端（分生组织）产生 8 的，合成不需要光照，运输方式是主动运输，运输的方向是极性运输（只能从形态学上端运 往形态学下端，而不能反响进行如胚芽鞘的尖端向下运输，顶芽向侧芽运输），在进行极性 运输的同时，在顶芽部位生长素还可以进行一定程度的横向运输。 3.生长素的作用：①两重性：对于植物同一器官而言，低浓度的生长素促进生长，高浓度的 生长素抑制生长，浓度的高低是以生长素的最适浓度划分的，低于最适浓度为“低浓度”， 高于最适浓度为“高浓度”，在低浓度范围内，浓度越高，促进生长的效果越明显；在高浓 度范围内，浓度越高，对生长的抑制作用越大。②同一株植物的不同器官对生长素浓度的反 应不同：根、芽、茎最适生长素浓度分别为 10-10、10-8、10-4（mol/L）。 4.生长素类似物的应用：a 在低浓度范围内：促进扦插枝条生根---用一定浓度的生长素类 似物溶液浸泡不易生根的枝条，可促进枝条生根成活；促进果实发育；防止落花落果。b在 高浓度范围内，可以作为除草剂，作为单子叶农作物田里除双子叶杂草的除草剂。 5.果实由子房发育而成，发育中需要生长素促进，而生长素来自正在发育着的种子。 6. 植物的一生，受到多种激素的相互作用来调控的。赤霉素、细胞分裂素（分布在正在分 裂的部位，促进细胞分裂和组织分化），脱落酸和乙烯（分布在成熟的组织中，促进果实成 熟）。激素调节只是植物生命活动调节的一部分，植物的生长发育过程中，在根本上是基因 在一定时间和空间上程序性表达的结果。 7.形态学上端：自然的生长方向即为形态学方向。相对靠近生长方向的就位形态学上端，或 分生迅速，向上或向下延伸的是上端。 第二节 人和高等动物生命活动的调节 一 体液调节 名词：1.体液调节：是指某些化学物质（如激素、二氧化碳等）通过体液的传送，对人和高 等动物的生理活动所进行的调节。 2.垂体：人体最重要的内分泌腺，借漏斗柄连于下丘脑，呈椭圆形。 3.下丘脑：即丘脑下部。间脑的一部分，位于脑的腹面，丘脑下方，下丘脑是调节内分泌的 较高级中枢。 4.反馈调节：在大脑皮层的影响下，下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的 合成与分泌，而激素进入血液后，又可以反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌。 5.协同作用：不同激素对同一生理效应都发挥作用，从而达到增强效应的结果。如生长激素 和甲状腺激素。 6.拮抗作用：不同激素对某一生理效应发挥发挥相反的作用。如：胰高血糖素（胰岛 A细胞 产生）是升高血糖含量，胰岛素（胰岛 B细胞产生）的作用是降低血糖含量。 语句：1.垂体能产生生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素等激素。甲状腺能产生甲状腺激 素。胰岛 A细胞产生胰高血糖素，胰岛 B细胞能产生胰岛素。性腺能产生性激素。 2.人体主要激素的作用： 激素名称 分泌的腺体 作用 生长激素 垂体 促进生长，主要是促进蛋白质的生长和骨的生长 促激素 垂体 促进相关腺体的生长发育，调节相关腺体激素的合成、分泌 甲状腺激素 甲状腺 促进新陈代谢和生长发育，尤其对中枢神经系统的发育和功 能具有重要影响，提高神经系统的兴奋性。 胰岛素 胰岛 调节糖类代谢，降低血糖含量，促进血糖合成糖元，抑制非 糖物质转化为葡萄糖，从而降低血糖含量。 雄性激素 主要是睾丸 雌性激素 主要是卵巢 促进生殖器官的发育和生殖细胞生成，激发并维持各自的第 二性征。 孕激素 卵巢 促进子宫内膜和乳腺等生长发育，为受精卵的着床和泌乳准 9 备条件。 3.分泌异常症：a 生长激素：幼年分泌不足引起侏儒症（只小不呆）、幼年分泌过多引起巨 人症、成年分泌过多引起指端肥大症。b甲状腺激素：分泌过多引起甲亢，幼年分泌不足引 起呆小症（又呆又小）。 4.下丘脑是机体调节内内分泌活动的枢纽。下丘脑通过分泌促激素释放激素对垂体的作用， 来调节和管理其他内分泌腺的活动。 5.激素的调节：①纵向调节（分级调节）：a 促进作用：寒冷刺激→下丘脑（分泌促甲状腺 激素释放激素）→垂体（分泌促甲状腺激素）→甲状腺（分泌甲状腺激素）→代谢加强。 b抑制作用：甲状腺激素增多→（抑制）下丘脑和垂体使促甲状腺激素释放激素和甲状腺激 素减少→甲状腺激素维持正常（反馈调节）。②横向调节：协同作用和拮抗作用。 6.在体液中除激素之外，还有二氧化 H+等对机体的生理活动也有调节作用。 二 神经调节 名词：1.反射：是指在神经系统参与下，机体对内外环境刺激的规律性反应。反射式神经系 统的基本活动方式。 2.非条件反射：动物通过遗传生来就有的先天性反射。 3.条件反射：动物在后天的生活过程中逐渐形成的后天性反射。 4.反射弧：反射活动的结构基础。通常由 5个部分组成，即感受器、传入神经、神经中枢、 传出神经、效应器。 5.神经元：即神经细胞，包括细胞体和突起两部分。突起一般包括一条长而分枝少的轴突和 数条短而呈树状分枝的树突。 6.神经纤维：轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘。 7.兴奋：动物和人的某些组织或细胞感受刺激之后，由相对静止状态变为显著活动状态或由 弱活动状态变为强活动状态。 8.突触：把一个神经元和另一个神经元接触的部位叫做突触。突触的结构包括突触前膜、突 触间隙、突触后膜。 9.突触小体：轴突末梢经多次分支，最后每一个小枝的末端膨大成杯状或球状。 10.大脑皮层：大脑由两个大脑半球，大脑半球的表层是由神经元的细胞体构成的灰质，叫 大脑皮层。 11.言语区：人类的语言功能与大脑皮层的某些区域有关，这些区域叫言语区。 12.运动性失语症（say）：当皮层中央前回底部之前（S）区受到损伤时，病人能够看懂文字 和听懂别人的谈话，但却不会讲话，即不能用词语表达自己的思想。（能看、能听、不能说） 13.感觉性失语症（hear）：当皮层颞上回后部（H 区)受到损伤时，病人会讲话会书写，能 看懂文字，但却听不懂别人的谈话。（能看、能说、能写、不会听） 语句：1.兴奋的传导：①神经纤维上的传导：静息状态的膜电位--外正内负，兴奋区域的膜 电位—外负内正，未兴奋部位的膜电位--外正内负，兴奋区域与为兴奋区域形成电位差，形 成局部电流回路：a膜外电流：未兴奋区→兴奋区。b膜内电流：兴奋区→未兴奋区。 ②细胞间的传递（通过突触来传递）：a突触是由突触前膜（轴突末端突触小体的摩）、突触 间隙（突触前膜与突触后膜之间的间隙）和突触后膜（与突触前膜相对应的神经元细胞体膜 或树突膜）三部分构成。b兴奋传递过程：膜电位变化→突触前膜释放递质到突触间隙→后 膜电位变化。当兴奋通过轴突传导到突触前膜时，引起突触小泡破裂，释放出递质到突触间 隙，递质与突触后膜的特殊受体结合，改变了突触后膜的通透性，使下一个神经元产生兴奋 或抑制。神经元之间的兴奋传递只能是单方向的。兴奋在两个神经元之间的传导方向是：细 胞体→轴突→下一个神经元的树突或胞体。 2.躯体运动中枢：（存在于大脑皮层的中央前回）：①当刺激中央前回顶部时可引起下肢运动； 10 刺激中央前回底部时，出现头部器官运动；刺激中央前回其他部位时，可以出现相应器官运 动。②分布特点：皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的；皮层代表区的大小与躯 体的大小无关，而与躯体运动的精细复杂程度有关。 3.神经调节与体液调节的关系：a不同点：神经调节反应速度迅速、准确，作用范围比较局 限，作用时间短暂；体液调节反应速度比较缓慢，作用范围比较广泛，作用时间比较长。 b联系：神经调节为主，体液调节为辅，两者共同协调，相辅相成，共同调节生物体的生命 活动。 三 神经调节与行为 名词：1.趋性：是动物对环境因素刺激产生的最简单的定向反应，如某些昆虫和鱼类的趋光 性，臭虫的趋热性，寄生昆虫的趋化性等，它们都与神经调节有关。 2.本能：是由一系列非条件反射按一定顺序连锁发生构成的，大多数本能行为比反射行为复 杂得多，如蜜蜂采蜜，蚂蚁做巢，蜘蛛结网，鸟类迁徙，哺乳动物哺育后代等都是动物的本 能行为。 3.印随：刚孵化的动物有印随学习，如刚孵化的小天鹅总是紧跟它所看到的第一个大的行动 目标走，如果没有母天鹅，就会跟着人或其他行动目标走。 4.模仿：幼年动物则主要是通过对年长者的行为进行模仿来学习，如小鸡模仿母鸡用爪扒地 索食。 语句：1.垂体分泌的激素与动物行为：a催乳素：照顾幼仔，促进某些合成食物的器官发育 和生理机能的完成，如促进哺乳动物乳腺的发育和泌乳，促进鸽的嗉囊分泌鸽乳的活动等。 b促性腺激素：垂体分泌的促性腺激素能够促进性腺的发育和性激素的分泌，进而影响动物 的性行为。 2.行为：分为 a先天性行为：趋性、非条件反射和本能。b后天性行为：印随、模仿和条件 反射。 3.判断和推理是动物后天性行为发展的最高级形式，是大脑皮层的功能活动，动物的判断和 推理能力也是通过学习获得的。 4.动物行为中，激素调节与神经调节是相互协调作用的，但神经调节处于主导的地位。 5.动物行为是在神经系统、内分泌系统和运动器官共同协调下形成的。 第五章 生物的生殖和发育 第一节 生物的生殖 一 生殖的类型 名词：1.生物的生殖：每种生物都能够产生自己的后代，这就是生殖。 2.无性生殖：是指不经过生殖细胞的结合，由母体直接产生出新个体的生殖方式，易保持亲 代的性状。 3.有性生殖：是指经过两性生殖细胞（也叫配子）的结合，产生合子，再由合子发育成新个 体的生殖方式。这是生物界中普遍存在的生殖方式，具有双亲的遗传性，有更强的生活力和 变异性。 4.分裂生殖：（单细胞生物特有）：是生物体由一个母体分裂成两个子体的生殖方式。如变形 虫、细菌、草履虫。 5.出芽生殖：母体→芽体→新个体。如水螅、酵母菌。 6.孢子生殖：母体→孢子→新个体。如青霉、曲霉。 7.营养生殖：植物的营养器官（根、茎、叶）发育成新个体。如马铃薯块茎、草莓的匍匐经， 秋海棠等。 8.嫁接：一种植物体上的芽或枝，接到另一种有根系的植物体上，使接在一起的两部分长成 一个完整的新植株的方法。 11 9.植物组织培养技术：外植体（离体的植物组织或器官）→消毒→接种→愈伤组织（组织脱 分化，是一团高度液泡化的薄壁细胞）→组织器官→完整植株。 10.配子生殖：由亲代产生的有性生殖细胞——配子，两两相配成对，互相结合，成为合子， 再由合子发育成新个体的生殖方式。 11.卵式生殖：卵细胞与精子结合的生殖方式叫做卵式生殖。凡是种子植物用种子进行繁殖 时，都属于卵式生殖。 12.受精作用：精子与卵细胞结合成为合子的过程。 13.花粉管：萌发的花粉粒内壁突出，从萌发孔伸出二形成的管状结构。主要作用是将其携 带的精子和其他内容物运输至卵器或卵细胞内，以利于受精作用。 14.双受精：一个精子与卵细胞结合成为合子（又叫受精卵，染色体为 2N），另一个精子与 两个极核结合成为受精的极核（染色体数为 3N），这种被子植物特有的受精现象叫做双受精。 15.被子植物：凡是胚珠有子房包被，种子有果皮包被的植物，就叫做被子植物。 语句：1.凡是种子植物用种子进行繁殖时，都属于卵式生殖，因为要产生种子，必须经过双 受精作用，即一个精子与卵细胞结合，另一个精子与两个极核结合。所以必然是卵式生殖。 2.有性生殖产生的后代具有双亲的遗传特性，具有更大的生活能力和变异性，因此对生物的 生存和进化具有重要意义。 3.无性生殖和有性生殖的根本区别是有无两性生殖细胞的结合。 4.植物组织培养的优点是：a取材少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。b便于花 卉和果树的快速繁殖、便于培养无毒植物。c易保持亲代的性状。 5.克隆：无性生殖中的一种方式。克隆的特点是由一个生物体的一部分（包括细胞、组织、 器官）形成一个完整的个体。克隆出来的个体以及同一无性繁殖系内的各个个体的遗传基础 在正常情况下完全相同。 6.植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，克隆技术是利用动物细胞核具有全能性。 二 减数分裂和有性生殖细胞的形成 减数分裂与有性生殖细胞的形成 名词：1.减数分裂：是一种特殊的有丝分裂，是细胞连续分裂两次，而染色体在整个分裂过 程中只复制一次的细胞分裂方式。减数分裂的结果是，细胞中的染色体数目比原来的减少了 一半（在减数第一次分裂的末期）。一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞，而一 个精原细胞通过减数分裂则可以形成 4个精子。 2.精原细胞：精巢中的原始生殖细胞。 3.同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一个来自父方、一个来自母方， 叫做同源染色体。判断同源染色体的依据为：①大小（长度）相同；②形状（着丝点的位置） 相同；③来源（颜色）不同。 4.非同源染色体：不能配对的染色体之间互称为非同源染色体。 5.联会：发生在减数第一次分裂的前期，同源染色体两两配对的现象，叫做联会。 6.四分体：联会的每一对同源染色体含有四个染色单体，这叫做一个四分体。一个四分体含 有一对同源染色体，四个染色单体，四个 DNA分子。 语句：1.精子的形成过程：①间期：（准备期）：DNA复制和有关蛋白质的合成；②减数第一 次分裂：A前期：联会、形成四分体，每条染色体含有 2个姐妹染色单体；B中期：同源染 色体排列在赤道板上；C后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；D末期：一个初 级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，染色体、DNA减半。③减数第二次分裂：A前期：一 般认为与减数第一次分裂末期相同；B中期：着丝点排列在赤道板上；C后期：着丝点分裂， 姐妹染色单体分开形成两条染色体，在纺锤丝的牵引下这两条染色体分别移向细胞的两极， 每一极都无同源染色体。D末期：两个次级精母细胞经过分裂形成 4个精子细胞。精子细胞 12 再经过变形形成精子。 2.卵细胞与精子形成过程的异同：①相同点：都是在生殖腺中进行；染色体、DNA分子变化 过程与结果完全相同。②不同点：A间期精原细胞→初级精母细胞体积仅稍稍增大。卵原细 胞→初级卵母细胞贮存大量卵黄，体积增大很多倍。B精子形成时，两次分裂中细胞质都是 均等分裂，产生 4个精子细胞；卵细胞形成时，初级、次级乱母细胞的分裂均为不均等分裂， 产生一个卵细胞和三个极体。C精子细胞须经变形才成为有受精能力的精子，卵细胞不需经 过变形。D精子在睾丸中形成，卵细胞在卵巢中形成。 3.有丝分裂和减数分裂的比较：有丝分裂中，染色体复制一次，细胞分裂一次，子细胞的染 色体数目与母细胞的相同，形成体细胞，没有联会、四分体的出现，没有交叉、互换现象； 减数分裂中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞内染色体数目减半，形成有性生 殖，出现联会、四分体，有交叉、互换行为。相同点：染色体复制一次。 4.在动物的精（卵）巢中，精（卵）原细胞可以进行两种分裂方式，如果进行有丝分裂，形 成的仍然是精（卵）原细胞，如果进行减数分裂，则产生的是成熟的生殖细胞（精子或卵细 胞）。 5.减数分裂的结果是，新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的减少了一半。 6.减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开，说明染色体具有一定的独立性；分开后的两 条同源染色体哪一条移向哪一极是随机的，表现为非同源染色体之间的自由组合。 7.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。 8.一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞；而一个精原细胞经过减数分裂则可以形 成四个精子。 9.对于有性生殖的生物来说，减数分裂、受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体数 目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 一.减数分裂各期的染色体、DNA、同源染色体、四分体等数量的计算： 1.给出减数分裂某个时期的分裂图，计算该细胞中的各种数目：⑴染色体的数目=着丝点的 数目；⑵DNA数目的计算分两种情况：①当染色体不含姐妹染色单体时，一个染色体上只含 有一个 DNA分子；②当染色体含有含有姐妹染色单体时，一个染色体上含有两个 DNA分子； ⑶同源染色体的对数在减Ⅰ分裂前的间期和减Ⅰ分裂期为该时期细胞中染色体数目的一半， 而在减Ⅱ分裂期和配子时期由于同源染色体已经分离进入不同的细胞中，因此该时期细胞中 同源染色体的数目为零。⑷在含有四分体的时期，四分体的个数等于同源染色体的对数。 2.无图，给出某种生物减数分裂某个时期细胞中的某种数量，计算其它各期的各种数目。计 算规律：⑴染色体的数目在间期和减Ⅰ分裂期与体细胞相同，通过减Ⅰ分裂之后减半，减Ⅱ 分裂的后期暂时加倍，与体细胞相同。⑵DNA数目在减Ⅰ前的间期复制加倍，在分裂过程中 减半两次；⑶同源染色体：在减Ⅰ分裂以前有；减Ⅱ分裂以后无；⑷四分体：在四分体时期 和减Ⅰ中期有，其他各期均无。 二.关于配子的种类：1.一个精原细胞进行减数分裂，如果在四分体时期染色体不发生交叉 互换，则可产生 4个 2种类型的配子，而不同类型的配子染色体组成互补。2.由多个精原细 胞，设每个细胞中有 n对同源染色体，进行减数分裂，如果在四分体时期染色体不发生交叉 互换，则可产生 2n种配子。 三.细胞分裂图的识别：有丝分裂是染色体复制一次，分裂一次；减数分裂是染色体复制一 次，连续分裂两次的特殊有丝分裂，且有同源染色体紧靠在一起的联会现象，而有丝分裂中 的同源染色体是间隔排列的，无联会现象。方法：a有同源染色体，则是有丝分裂或减数第 一次分裂，否则为减数第二次分裂。b有同源染色体，同时有联会、四分体、四分体排在赤 道板上，最后分开等同源染色体行为变化的则是减数第一次分裂，否则为有丝分裂。解题思 路：①染色体排列在赤道板上、无同源染色体→减数第二次分裂的中期；②染色体排列在赤 13 道板上、有同源染色体、间隔排列→有丝分裂的中期；③染色体不在中央、有同源染色体、 无姐妹染色单体→有丝分裂后期；④染色体不在中央、无同源染色体、有姐妹染色单体→减 数第一次分裂的后期或减数第二次分裂的前期。 第二节 生物的个体发育 一 被子植物的个体发育 语句：1.对于有性生殖的生物来说，个体发育的起点是受精卵，不是种子。 2.种子的形成和萌发：①种子是由种皮、胚和胚乳构成的。②胚的发育：受精卵第一次有丝 分裂产生 2个细胞，基细胞分裂形成一系列细胞，构成胚柄；顶细胞发育成球状胚体。球状 胚体顶端两侧的细胞分裂较快形成两个突起，发育成两片子叶；两片子叶之间的部分细胞发 育成胚芽；胚体基部的部分细胞发育成胚根；胚芽与胚根之间的细胞发育成胚轴。③胚乳的 发育：胚乳是由受精极核发育而成的。首先受精极核分裂成许多细胞核，叫胚乳核；然后， 围绕每个胚乳核产生细胞膜和细胞壁，形成许多胚乳细胞。这些胚乳细胞内贮存营养物质， 胚乳细胞共同构成胚乳组织。 3.受精卵：第一次分裂形成一个顶细胞和基细胞（近珠孔端），顶细胞经多次分裂形成球状 胚体，经分裂分化形成胚；胚包括子叶、胚芽、胚轴、胚根四部分；基细胞经过几次分裂形 成胚柄，吸收养料供胚发育。受精极核经过多次分裂形成胚乳细胞，从而构成胚乳。珠被形 成种皮。由胚、胚乳、种皮构成种子。子房壁形成果皮，种子和果皮构成果实。 4.很多双子叶植物成熟种子中无胚乳，是因为在胚和胚乳发育的过程中胚乳被子叶吸收了， 营养贮藏在子叶里，供以后种子萌发时所需。种子萌发时所需的营养物质由子叶或胚乳提供， 而种子发育过程中所需要的营养物质由胚柄细胞吸收提供，幼苗生长发育过程中所需的营养 由自身光合作用提供。 5.植株的生长和发育包括两个阶段：⑴营养生长阶段：此阶段植株只有根、茎、叶三种营养 器官，通过生长不断长高长大。⑵生殖生长阶段：营养生长进行到一定程度后植株长出花芽， 标志着生殖生长的开始，开花、授粉后的雌蕊的子房发育成果实，里面有种子。许多植物进 入生殖生长后营养生长就减慢甚至停止。 6.植物个体发育过程中，受精卵和受精极核的发育是不同步的，受精极核先发育，受精卵后 发育，因为受精卵要经过一个休眠阶段。 7.以体细胞中含有 2N条染色体为例，则精子、卵细胞和每个极核中含有 N条染色体。受精 极核由 2个极核和 1个精子融合而成，所以受精极核以及由受精极核发育成的胚乳细胞应含 3N 条染色体；由于在形成胚乳的过程中，胚乳细胞将解体，其中的染色体也会消失，所以 胚乳细胞的 3N染色体不会影响到新个体的性状遗传，。其他种类的细胞都属于体细胞，都应 为 2N条染色体。 二 高等动物的个体发育： 名词：1.生物的个体发育：生物的个体发育是从受精卵开始的，经过细胞的分裂、分化和组 织、器官的形成，发育成一个性成熟的个体。动物和植物的个体发育都分为两个阶段，动物 一般以幼体孵化或出生为界分为胚胎发育和胚后发育两个阶段；植物以种子萌发为界分为种 子的形成和萌发以及植株的生长和发育等阶段。 2.胚胎发育：是指受精卵发育成幼体的过程。 3.胚后发育：是指幼体从卵膜内孵化出来或从母体生出来发育成为性成熟的个体。 4.卵裂：受精卵早期的细胞分裂，属于有丝分裂。 5.变态发育：幼体和成体在形态结构和生活习性都有明显的差异，而且这些变化又是集中在 短时间完成的，这种胚后发育叫做变态发育。 语句：1.原肠胚的形成：⑴蛙卵的特点：动物极含卵黄少，密度小、色素多，总是向上，利 于吸收太阳能提高温度；植物极含卵黄多，密度大，贮存了大量的营养物质。⑵胚胎的发育 14 过程：受精卵（卵裂速度不均）→囊胚（分裂、分化）→原肠胚。①卵裂：受精卵的有丝分 裂，特点是：细胞数目增多，而胚体的总体积不增大。②囊胚：受精卵卵裂到一定时期，形 成了一个内部有腔的球状胚，叫囊胚，外表球形，内部的空腔叫囊胚腔。③外胚层：由于动 物极细胞分裂比植物极快，细胞向植物极推移而覆盖在植物极外面。④内胚层：植物极细胞 被动物极细胞包入内部，形成内胚层。⑤中胚层：内外胚层之间的细胞分裂形成第三个胚层。 ⑥原肠腔：内胚层向内凹陷形成的一个通过胚孔与外界相通的空腔。⑦原肠胚：有内、中、 外三个胚层，有原肠腔的早期胚胎。 2.各器官、系统的形成：原肠胚形成后，三个胚层继续进行细胞分裂，并分化出各种组织， 进而形成各种器官，功能相关的器官组成动物的系统。内胚层发育成消化道、呼吸道的上皮， 以及肝脏、胰腺等腺体。简记为：“内消呼肝胰”。外胚层发育成感觉器官、表皮及其附属结 构、神经系统。简记为：“外感表附神”。其余的器官由中胚层分化发育而成。 3.陆生脊椎动物胚胎发育的特点：①胚胎发育早期在表面形成羊膜，里面贮存羊水。②原肠 胚形成后，三个胚层继续细胞分裂，并分化成各种组织，进而形成各种器官，功能相关的器 官组成动物的系统。 4.极体和极核的区别：极体是在卵细胞形成过程中出现的，因细胞质的不均等分裂产生的较 小的细胞，依附于卵细胞的动物极，因此得名。极核是在植物的胚囊内，伴随卵细胞形成时 产生的，位于囊胚中部的两个核。两个极核与一个精子融合形成的受精极核发育成胚乳。 5.胚后发育的两种方式：⑴直接发育：幼体和成体在结构和生理方面相似，幼体经生长和性 成熟直接发育成成体。如哺乳类、鸟类和爬行类。⑵变态发育：幼体和成体在形态结构和生 活习性都有明显的差异，而且这些变化又是集中在短时间完成的，这种胚后发育叫做变态发 育。如昆虫、两栖类动物。 6.陆生脊椎动物羊膜出现的意义：羊膜是胚膜的内层，呈囊状，里面充满了羊水。羊膜和羊 水不仅保证了胚胎发育所需要的水环境，还具有防震和保护作用，因此，使这些动物增加了 对陆地环境的适应力。 第六章 遗传和变异 一 DNA是主要的遗传物质 名词：1.T2 噬菌体：是一种寄生在大肠杆菌体内的病毒，它是由蛋白质外壳和存在于头部 内的 DNA所构成。其侵染细菌时可以产生一大批与亲代噬菌体一样的子代噬菌体。 2.细胞核遗传：染色体是主要的遗传物质载体，且染色体在细胞核内，受细胞核内遗传物质 控制的遗传现象叫做细胞核遗传。 3.细胞质遗传：线粒体和叶绿体内也是遗传物质的载体，且存在于细胞质内，受细胞质内遗 传物质控制的遗传现象叫细胞质遗传。 语句：1.证明 DNA是遗传物质的实验关键是：设法把 DNA与蛋白质分开，单独、直接的观察 DNA的作用： 4.肺炎双球菌的类型：①R型（英文 rough是粗糙之意）菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒， 注入小鼠体内后，小鼠不死亡。②S型（英文 smooth是光滑之意）：菌落光滑，菌体有多糖 荚膜，有毒，注入小鼠体内可以使小鼠患败血症死亡。如果用加热方法杀死 S型细菌后再注 入到小鼠体内，小鼠不死亡。 5.格里菲斯实验：格里菲斯用加热的办法将 S型菌杀死，并把杀死的 S型菌与活的 R型菌的 混合物注射到小鼠身上，小鼠死亡。（由于加热杀死的 S型菌的 DNA 重组到 R型细菌的 DNA 上，使 R型细菌转化成 S型细菌） 6.艾弗里实验说明 DNA 是“转化因子”的原因：将 S 型菌中的多糖、蛋白质、脂类和 DNA 等提取出来，分别与 R型菌进行混合，结果只有 DNA与 R型细菌进行混合，才能使 R型菌转 化成 S型菌，并且，DNA的含量越高，转化率越高。 15 7.艾弗里实验的结论：DNA是转化因子，是使 R型菌产生稳定的遗传变化的物质，即 DNA是 遗传物质。 8.噬菌体侵染细菌的实验：①噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附→注入→复制、合成→组装 →释放。②DNA中 P的含量多，蛋白质中 P的含量少；蛋白质中有 S而 DNA中没有 S，所以 用放射性同位素 35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素 32P标记另一部分噬菌体的 DNA。用 35S标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进 入细菌内部；而用 32P标记 DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的 DNA进入了细菌体内。③结论：进入细菌体内的物质只有 DNA，就能形成新的噬菌体。新的 噬菌体中的蛋白质不是从亲代连续下来的，而是在噬菌体 DNA的控制之下在细菌细胞内合成 的，说明了遗传物质是 DNA而不是蛋白质；此实验证明了 DNA能自我复制，在亲子代之间能 够保持一定的连续性，也证明了 DNA能够控制蛋白质的合成。 9.肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌只能证明 DNA是遗传物质，，而没有证明 DNA是 主要遗传物质。 10.遗传物质应具备的特点：①具有相对稳定性；②能自我复制；③可以知道蛋白质的合成； ④能产生可遗传的变异。 11.当生物体内 DNA和 RNA共存时，DNA是遗传物质，少数生物体内只含 RNA，其遗传物质就 是 RNA。因此 DNA是主要的遗传物质。细胞生物（原核、真核细胞）的遗传物质是 DNA，病 毒的遗传物质是 DNA或 RNA。 12.①遗传物质的载体有：染色体、线粒体、叶绿体；②遗传物质的主要载体是染色体。 二 DNA的结构和复制 名词：1.DNA 的碱基互补配对原则：A与 T 配对，G与 C 配对，碱基之间一一对应的关系， 叫碱基互补配对。 2.DNA的复制：是指以亲代 DNA分子为模板来合成子代 DNA的过程。DNA的复制实质上是遗 传信息的复制。 3.解旋：在 ATP供能，解旋酶的作用下，DNA分子两条脱氧核苷酸链配对的碱基之间的氢键 断裂，于是部分双螺旋链解旋为两条平行双链，解开的两条单链叫母链（模板连）。 4.DNA的半保留复制：由于新合成的每个 DNA分子中，都保留了原来 DNA分子中的一条链， 因此，这种复制方式叫半保留复制。 5.人类基因组：是指人体 DNA分子所携带的全部遗传信息。人类基因组计划就是分析测定人 类基因组的核苷酸序列。 语句：1.DNA的化学结构：①DNA是高分子化合物，组成它的基本元素是 C、H、O、N、P等。 ②组成 DNA的基本单位是脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基、 一分子磷酸组成的。③构成 DNA的脱氧核苷酸有四种。DNA在水解酶的作用下可以得到四种 不同的核苷酸：腺嘌呤（A）脱氧核苷酸、鸟嘌呤（G）脱氧核苷酸、胞嘧啶（C）脱氧核苷 酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸，组成四种脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸都是一样的，每种脱氧核 苷酸所含的碱基不同；④有多个脱氧核苷酸聚合而成脱氧核苷酸连。 2.DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺 旋结构。②DNA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；碱基在内 侧。③DNA分子两条链上的碱基通过碱基互补配对原则以氢键的形式连接成碱基对。 3.DNA的特性：①稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替连接的方式和两条链 之间碱基互补配对的方式是稳定不变的；②多样性：DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化 16 的，碱基对的排列方式有 4n（n 为碱基对的数目）；③特异性：每个特定的 DNA分子都具有 特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了 DNA分子自身严格的特异性。 4.碱基互补配对原则在碱基含量计算中的应用：①在双链 DNA分子中，嘌呤碱基之和等于嘧 啶碱基之和，各占整个分子碱基总量的 50%；②在双链 DNA分子中，一条链中的 A+G/T+C的 比值与其互补连中相应的比值互为倒数；③在双链 DAN分子中，一条链中的 A+T/G+C的值与 其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都一样。 5.DNA的复制：①时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期；②场所：主要在细胞核中； ③条件：a.模板：亲代 DNA的两条母链；b.原料：4种脱氧核苷酸；c.能量（ATP）；d.一系 列的酶，如解旋酶、DNA聚合酶等。④过程：a.解旋：首先，DNA分子利用细胞提供的能量， 解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双连解开，该过程称为解旋。b.合成子链：以解开的每 条母链为模板，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补 配对的原则，合成与母链互补的子链。随着解旋过程的进行，新合成的子链不断延伸，同时， 每条子链与其对应的母链互相盘绕成双螺旋结构。C.形成新的 DNA分子。⑤.特点：半保留 复制。⑥结果：一个 DNA分子复制一次形成两个完全相同的 DNA分子。⑦意义：是亲代的遗 传信息传给子代，从而使前后代保持了一定的连续性。⑧准确复制的原因：a.DNA分子具有 独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；b.具有碱基互补的能力，使复制准确无误地 进行。 6.DNA复制的计算规律：每次复制的子代 DNA分子中各有一条链是来自亲代 DNA分子中的模 板链，即有一半被保留。一个 DNA分子复制 n次形成 2n个 DNA分子，但含有最初母链的 DNA 分子有 2 个，可形成 2×2n 条脱氧核苷酸链，其中有 2 条是最初的母链。子代 DNA 和亲代 DNA相同。 7.核酸种类的判断：首先根据又 T无 U，来确定核酸是否使 DNA，又由于双链 DNA遵循碱基 互补配对原则：A=T,G=C,单链 DNA 不遵循碱基互补配对原则，来确定是双链 DNA 还是单链 DNA。 三。基因的表达： 名词：1.基因：是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是具有遗传效应的片断。 基因在染色体上呈间断的直线排列，每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。 2.遗传信息：基因中的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息。 3.转录：是在细胞核内进行的，是以 DNA的一条链为模板，合成 RNA的过程。 4.翻译：是在细胞质中进行的，以信使 RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过 程。 5.密码子：（遗传密码）：信使 RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子。 6.转运 RNA（tRNA）:它的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，都只能专一性的 与信使 RNA上的特定的密码子互补配对。 7.起始密码子：两个密码子 AUG和 GUG除了分别决定甲硫氨酸和缬氨酸外，还是翻译过程中 的起始信号。 8.终止密码子：三个密码子 UAA、UAG、UGA，它们并不决定任何氨基酸，但在蛋白质合成过 程中，却是肽链增长的终止信号。 9.中心法则：遗传信息从 DNA传递给 RNA，再从 RNA传递给蛋白质的转录和翻译的过程，以 及遗传信息从 DNA传递给 DNA的复制过程。后来的科学研究发现，在某些病毒衷，RNA也可 以自我复制，并且还发现在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在一些病毒蛋白 17 质的过程中，RNA可以在逆转录的作用下合称 DNA。 10.语句：1.基因是 DNA的片断，但必须具有遗传效应，有的 DNA片断间隔区段，没有控制 性状的作用，这样的 DNA片断就不是基因。每个 DNA分子有很多个基因。每个基因有成百上 千个脱氧核苷酸，基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。基因控制性状就是通过控制蛋 白质合成来实现的。DNA的遗传信息又是通过 RNA来传递的。 2.RNA与 DNA的区别：①碱基有一种不同，RNA除了含有 A、G、C三种碱基之外，另一种碱 基是尿嘧啶（U），DNA 则为胸腺嘧啶（T）；②五碳糖不同：RNA 是核糖，DNA 是脱氧核糖， 这样一来组成 RNA的基本单位就是核糖核苷酸，DNA则为脱氧核苷酸。③结构不同：DNA一 般是双链结构，而 RNA是单链结构。 3.转录：⑴场所：细胞核中；⑵信息传递方向：DNA→信使 RNA；⑶原料：游离的核糖核苷 酸；⑷转录的过程：在细胞核中进行，以 DNA的一条链为模板，遵循碱基互补配对原则，合 成出信使 RNA。 4.翻译：⑴场所：细胞质中的核糖体；（细胞核中合成的 mRNA由核膜上的核孔出细胞核进入 细胞质中腴核糖体结合）；⑵信息传递的方向：信使 RNA→一定结构的蛋白质。⑶原料：氨 基酸；⑷氨基酸的运载工具（翻译过程中的译员）：转运 RNA。 5.信使 RNA的碱基排列顺序是由 DNA决定的；转运 RNA携带的氨基酸放在蛋白质的氨基酸顺 序的哪一位置上是由信使 RNA决定的，归根结底是由 DNA的特定片断（基因）决定的。 6.信使 RNA是由 DNA的一条链为模板合成的；蛋白质是以信使 RNA为模板合成的，信使 RNA 上的一个密码子对应多肽链上的一个氨基酸。公式：基因（或 DNA）的碱基数目：信使 RNA 的碱基数目：氨基酸个数=6：3：1；多肽链中肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数。 7.一种氨基酸可以只有一个密码子，也可以有数个密码子，一种氨基酸可以由几种不同的密 码子决定。 8.基因对性状的控制：①一些基因就是通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的 性状。由于基因突变导致不能合成促使黑色素形成的酪氨酸酶，不能合成黑色素，就会表现 出白化症状。②一些基因通过控制蛋白质分子的结构来直接影响生物的性状。（镰刀型细胞 贫血症）。 第二节 遗传的基本规律 一 基因的分离规律 名词：1.相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。（此概念有三个要素：同种生物— 豌豆；同一性状—茎的高度；不同表现类型—高茎和矮茎）。 2.显性性状：在遗传学上，把杂种子一代出来的那个亲本的性状叫做显性性状。 3.隐性性状：在遗传学上，把杂种子一代中未表现出来的那个亲本的性状叫作隐性性状。 4.性状分离：在杂种后代中同时显现显性性状和隐性性状的现象，叫做性状分离。 5.显性基因：控制显性性状的基因叫做显性基因.一般用大写字母表示，例如豌豆高茎基因 用 D表示。 6.隐性基因：控制隐性性状的基因，叫做隐性基因。一般用小写字母表示。例如豌豆矮茎基 因用 d表示。 7.等位基因：在一对同源染色体的同一位置上的，控制着相对性状的基因，叫做等位基因。 （一对同源染色体同一位置上，控制着相对性状的一对基因，如高茎和矮茎是一对相对性状， 控制高茎和矮茎的基因分别是 D和 d，就是一对等位基因，由于 D对 d有显性作用，所以子 一代（Dd）的豌豆是高茎。等位基因会随着同源染色体的分离而分离，最终产生两种雄配子， 18 D:d=1：1，两种雌配子 D:d=1:1） 8.非等位基因：存在于非同源染色体上或同源染色体上不同位置上的控制不同性状的不同基 因。 9.表现型：是指生物体表现出来的性状。 10.基因型：是指与表现型有关系的基因组成。 11.纯合体：由含有相同基因的配子结合成的合子发育成的个体。可稳定遗传。 12.杂合体：由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。不能稳定遗传，后代会 发生性状分离。 13.测交：让杂种子一代与隐性类型杂交，用来测定 F1的基因型。测交是检验生物体基因型 的一种方法。 14.自交：指雌雄同株的植物自花传粉，或相同基因型的个体进行交配。 15.基因的分离规律：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的 独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分 别进入到两个配子中，独立的随配子遗传给后代。 语句：1.孟德尔选用豌豆做实验材料，豌豆是自花传粉植物，在自然状态下都是纯合体，还 有 易于区分的相对性状。 2.实验时先除去未成熟的花的雄蕊，再套袋。作为母本的植株必须采取人工传粉。观察到的 现象：子一代都是告警，子二代出现性状分离。进行数量统计，F2 中高茎与矮茎数量比接 近 3：1。 3.对分离现象的解释： 生物的性状是由遗传因子决定的，每个遗传因子决定着一种特定的性状，决定显性性状的为 显性遗传因子，用大写字母来表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母来表示。 ①体细胞中遗传因子成对存在，遗传因子组成相同的配子结合形成的合子发育成的个体叫纯 合子，其特点是能稳定遗传；遗传因子不同的配子结合成的合子发育成的个体叫杂合子，其 特点是：后代发生性状分离。②生殖细胞中的遗传因子单个存在。③受精时雌雄配子的结合 是随机的。 4.对分离现象解释的验证：测交就是让 F1与隐性纯合子杂交，用来验证杂合子形成配子时 等位基因分离的正确性，测交后代不同性状类型的理论之比为显性：隐性=1：1。 5.基因型和表现型：表现型相通，基因型不一定相同；基因型相同，环境相同，则表现型相 同；基因型相同，环境不同，则表现型不一定相同。因此：表现型=基因型+环境因素。 6.基因分离定律在生产实践中的应用：①育种方面：a获得某一优良性状的纯种。b显性性 状类型，需连续自交选择，直到不发生性状分离；隐性性状类型，杂合体自交可选得。②预 防人类遗传病，禁止近亲结婚。③人类的 ABO血型系统包括：A型、B型、AB型、O型。人 类的 ABO 血型是由三个基因控制的，它们是 IA、IB、i，但是对每个人来说，只可能有两个 基因，其中 IA、IB对 i为显性，而 IA和 IB无显隐性关系，所以说人类的血型是遗传的，而 且遵循分离规律。 7.纯合子杂交不一定纯合子，杂合子杂交不一定都是杂合子。 8.纯合体只能产生一种配子，自交不会性状分离。杂合体产生配子的种类是 2n种，（n 为等 位基因的对数）。 二 基因的自由组合规律 名词：1.基因的自由组合规律：在 F1产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体 19 上的非等位基因表现为自由组合，这一规律叫基因的自由组合规律。 语句：1.两对相对性状的遗传试验：⑴P:黄色圆粒×绿色皱粒→F1:黄色圆粒→F2：9黄圆： 3 绿圆：3 黄皱：1 绿皱。⑵解释：①每一对性状的遗传都符合分离规律；②不同对的性状 之间自由组合；③黄色和绿色由等位基因 Y和 y控制，圆粒和皱粒由另一对同源染色体上的 等位基因 R和 r控制。两亲本基因型为 YYRR、yyrr,它们产生的配子分别是 YR和 yr，F1的 基因型为 YyRr。F1代形成配子的种类和比例：等位基因分离，非等位基因自由组合，产生 四种配子 YR、Yr、yR、yr的数量相同；④黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交试验分析图解： F1：YyR→黄圆（1YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr）:3绿圆（1yyRR、2yyRr）:3黄皱（1YyRr、 2Yyrr）：1绿皱（yyrr）。⑤黄圆和绿皱为亲本类型，绿圆和黄皱为重组类型。 2.对自由组合现象解释的验证：F1×隐性（yyrr）→（1YR、1Yr、1yR、1yr）×yr → F2：1YyRr:1Yyrr:1yyRr:1yyrr). 3.自由组合定律在实践中的应用：基因重组使后代出现了新的基因型而产生变异，是生物变 异的一个重要来源；通过基因之间的重新组合，产生人们需要的具有两个或多个亲本优良性 状的新品种。 4.孟德尔获得成功的原因：①正确的选择了实验材料。②在分析生物性状时，采用了先从一 对相对性状入手再循序渐进的方法（从单一因素到多因素的研究方法）。③在实验中注意对 不同世代的不同性状进行记载和分析，并运用了统计学的方法处理试验结果。④科学设计了 试验程序。 5.基因的分离规律和基因的自由组合规律的比较：①相对性状数：基因的分离规律是一对 1 对，基因的自由组合规律是 2对或多对；②等位基因数：基因的分离规律是 1对，基因的自 由组合规律是 2对或多对；③等位基因与染色体的关系：基因的分离规律研究的是位于一对 同源染色体上的一对等位基因的关系，基因的自由组合规律研究的是位于不同对的同源染色 体上的 2对或多对基因之间的关系；④细胞学基础：基因的分离规律是在减Ⅰ分裂后期同源 染色体分离，基因的自由组合规律是在减Ⅰ分裂后期同源染色体分离的同时，非同源染色体 自由组合；⑤实质：基因的分离规律是等位基因随同源染色体的分开而分离，基因的自由组 合规律是在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。 第三节 性别决定与伴性遗传 名词：1.染色体组型：也叫核型是指一种生物体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。 观察染色体组型最好的时期是有丝分裂的中期。 2.性别决定：一般是指雌雄异体的生物决定性别的方式。 3.性染色体：雌性和雄性有显著差异的，对性别起着决定作用的一对染色体，叫做性染色体。 4.常染色体：与决定性别无关的染色体叫做常染色体。 5.伴性遗传：性染色体上的基因，其遗传方式是与性别相联系的，这种遗传方式叫作伴性遗 传。 语句：1.染色体的四种类型：中着丝粒染色体，亚中着丝粒染色体，近端着丝粒染色体，端 着丝粒染色体。 2.性别决定的类型：⑴XY型：雄性个体的体细胞中含有两个异型的性染色体（XY），雌性个 体含有两个同型的性染色体（XX）的性别决定类型。XY 型性别决定在生物界较普遍，很多 种类的昆虫、某些鱼类和两栖类，所有的哺乳类，以及很多雌雄异株的植物（如菠菜、大麻 等）⑵ZW 型：与 XY 型相反，雌性个体的体细胞中含有 2 个异型的性染色体（ZW），雄性个 体的体细胞中含有 2个同型的性染色体（ZZ）。鸟类和蛾蝶类等都属于该类型。 20 3.色盲是一种先天性色觉障碍病，不能分辨各种颜色或两种颜色。其中常见的色盲是红绿色 忙，患者对红色、绿色分辨不清，全色盲极个别。色盲基因（b）以及它的等位基因---正常 基因(B)就位于 X染色体上，而 Y染色体的相应位置上没有其等位基因。 4.人的正常色觉和红绿色盲的基因型，（在写色觉基因型时，为了与常染色体的基因相区别， 一定要先写出性染色体，再在右上角标明基因型）。色盲女性：XbXb,正常女性：携带者 XBXb， 纯合体 XBXB;色盲男性：XbY,正常男性：XBY.由此可见，色盲是伴 X隐性遗传病，男性只要 X染色体上有 b基因就会患色盲，而女性必须两条 X染色体上同时带有 b才会患病，所以， 伴 X隐性遗传病男性患者多于女性患者。 5.色盲的遗传特点：男性多于女性。一般地说，色盲这种病是由男性通过他的女儿（不患病） 遗传给他的外孙子（隔代遗传、交叉遗传）。色盲基因不能由男性传给男性。 6.血友病简介：症状：血液中缺少一种凝血因子，故凝血时间延长，或出血不止；血友病也 是一种伴 X隐性遗传病，其遗传特点与色盲完全一样。 附：遗传学基本规律解体方法综述： 一.仔细审题：明确题中已知的和隐含的条件，不同的条件、现象适用不同规律： 1.基因的分离规律：⑴只涉及一对相对性状；⑵杂合体自交后代的性状分离比为 3：1，测 交后代的性状分离比为 1：1。 2.基因的自由组合规律：⑴有两对（及以上）相对性状（两对等位基因在两对同源染色体上）； ⑵两对相对性状的的杂合体自交后代的性状分离比为 9:3:3:1；⑶两对相对性状的测交后代 性状分离比为 1:1:1:1. 3.伴性遗传：⑴已知基因在性染色体上；⑵雌雄形状表现有别、传递有别；⑶记住一些常见 的伴性遗传实例：红绿色盲、血友病、果蝇颜色、钟摆型眼球震颤（伴 X显），佝偻病（伴 X显）等。 二．掌握基本方法：1.最基础的遗传图解必须掌握：一对等位基因的两个个体杂交的遗传图 解（包括亲代、产生配子、子代基因型、表现型、比例各项）。例：番茄红果-R，黄果-r， 其可能的杂交方式具有以下六种，写出遗传图解：P①RR×RR ②RR×Rr ③RR×rr ④Rr×Rr ⑤Rr×rr ⑥rr×rr 注意：生物体细胞中染色体和基因都成对存在，配子中染色体和基因成 单存在；控制生物每一性状的成对基因都来自亲本，即一个来自父方，一个来自母方。 2.关于配子种类及计算：①一对纯合（或多对全部基因均纯合）的基因的个体只产生一种类 型的配子；②一对杂合基因的个体产生 2种配子，且两种配子出现的几率相等；③n对杂合 基因产生 2n种配子，配合分枝法，即可写出这 2n种配子的基因。例：AaBBCc 产生 22=4 种 配子：ABC、ABc、aBB、aBc。 3.计算子代基因型种类、数目：后代基因型数目等于亲代个对基因分别独立形成子代基因类 型数目的乘积（首先要知道：一对基因杂交，后代有几种子代基因型？例：AaCc×aaCc，求 子代基因型数目：Aa×aa→子代基因型为 Aa 和 aa 2 种，Cc×Cc→子代基因型为 CC、Cc、 cc 3种，则子代基因型数目共有 2×3=6种（可以写出图解加以验证）。 4.计算表现型种类：子代表现型种类的数目等于亲代各对基因分别独立形成子代表现型数的 乘积。如 bbDd×BBDd,子代表现型=1×2=2种；bbDdCc×BbDdCc子代表现型=2×2×2=8种。 三.基因的分离规律：1.正推类型：已知亲代基因型或纯种表现型求子代基因型和表现型等， 只要能正确写出遗传图解即可解决。 2.逆推类型：已知子代求亲代基因型，分 4步：①判断出显隐性关系；②隐性表现型的个体 其基因型必为隐性纯合体（如 aa）。而显性表现型的基因型中有一个基因是显性基因，另一 21 个不确定；③根据后代表现型的分离比推出亲代中的待定基因；④把结果代入原题中进行正 推验证。 四.基因的自由组合规律的小结：基因的自由组合规律是建立在基因的分离规律的基础上的， 所以应采取“化繁为简，积简为繁”的方法。即：分别计算每对性状（基因），再把结果相 乘。1.正推类型：要注意写清雌雄配子类型（等位基因要分离，非等位基因自由组合）。 2.逆推类型：（方法与三 2 相似，也分 4 步），条件是：已知亲本性状、已知显隐性关系： ⑴先找亲本中表现的隐性性状的个体，即可写出其纯合的隐性基因型；⑵把亲本基因型写成 填空式，如 A B ×aaB ；⑶从隐性纯合体入手，先做此对基因，再根据分离比分析另一对 基因；⑷验证：把结果代入原题中进行正推验证。若无以上两个已知条件，就根据子代每对 相对性状及其分离比分别推知亲代基因型。 五．伴性遗传：也分正推和逆推两大类型，有以下一些规律性现象要熟悉：⑴常染色体遗传： 男女得病（或表现某性状）的几率相等。⑵伴性遗传：男女得病的几率不等：①女性不患病 ---可能是伴 Y 遗传；②非上述现象---可能是伴 X 遗传:a.X 染色体显性遗传：女患者较多 （重女轻男），代代连续发病；父病则女必病。b.X 染色体隐性遗传：男患者较多（重男轻 女），隔代遗传，母病子必病。 六．综合题：需综合运用各种方法，主要是自由组合。 1.所有的遗传学应用题在解题之后都可以把结果代入原题中验证，合则对，不合则误。若是 选择题且较难，可用提供的 A～D等选项代入题中来选出正确答案，即试探法；分析填空类 题：可适当进行猜测，但要验证。 2.测交原理及应用：①隐性纯合体只产生含隐性基因的配子，这种配子与杂合体产生的配子 受精，能够让杂合体产生的配子所携带的基因表达出来，所以，测交能反映出杂合体产生的 配子的类型和和比例从而推知被测杂合体的基因型。即：测交后代的类型和数量比=未知被 测个体产生配子的类型和数量比；②鉴定某一物种（在某个性状上）是纯合体还是杂合体的 方法：测交---后代出现性状分离（有两种以上表现型），则它是杂合体，后代只有一种性状， 则它是纯合体。 七．遗传病的系谱图分析：1.首先确定系谱图中的遗传病是显性还是隐性：①双亲都正常， 其子代有患病的，则一定是隐性遗传病（无中生有）；②双亲都患病，其子代有表现型正常 者，一定是显性遗传病（有中生无）。2.然后确定是常染色体遗传还是伴性遗传：①在已经 确定的隐性遗传病中，双亲都正常，有女儿患病，一定是常染色体的隐性遗传病；②在已经 确定的显性遗传病中，双亲都有病，有女儿表现正常，一定是常染色体的显性遗传病；③X 染色体显性遗传：女患者较多，代代连续发病，父病女必病；X染色体隐性遗传：男患者较 多，隔代遗传，母病子必病。3.反证法可应用于常染色体与性染色体、显性遗传与隐性遗传 的判断（步骤：假设—代入题目—符合，则假设成立；否则假设不成立。） 第四节 生物的变异 一．基因突变和基因重组 名词：1.基因突变：是指基因结构的改变，包括 DNA碱基对的增添、缺失或改变。 2.基因重组：是指控制不同性状的基因的重新组合。 3.自然突变：有些突变是自然发生的，叫做自然突变。 4.诱发突变：（人工诱变）：有些突变是在人为条件下产生的，叫做诱发突变。是指利用物理 的、化学的因素来处理生物，使它发声基因突变。 5.不遗传的变异：环境因素引起的变异，遗传物质没有改变，不能遗传给后代。 22 6.可遗传的变异：遗传物质改变所引起的变异。包括基因突变、基因重组、染色体变异三个 来源。 语句：1.基因突变：①类型：包括自然突变和诱发突变；②特点：普遍性；随机性（基因突 变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。突变发生的时期越早，表现突 变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。）突变率低；多数有害；不定 向性（一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因）。③意义：是生物 变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原材料。④原因：在一定的外界条件或者生物 内部因素的作用下，使得 DNA复制出现差错，造成了基因中脱氧核苷酸排列顺序的改变，最 终导致原来的基因变为它的等位基因。这种基因中包含的特定遗传信息的改变，就引起了生 物性状的改变。 ⑤实例：a.人类镰刀型贫血病的形成：控制血红蛋白的 DNA上一个碱基对 改变，使得该基因脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，即基因结构改变了，最终控制血红蛋 白的性状也发生了改编，所以红细胞就由圆饼状变为镰刀状了。b.正常山羊有时生下短腿“安 康羊”、白化病、太空椒（利用宇宙空间强烈辐射而发生基因突变培育的新品种）。⑥引起基 因突变的因素：a.物理因素：主要是各种射线。b.化学因素：主要是各种能与 DNA发生化学 反应的化学物质。c.生物因素：主要是某些寄生在细胞内的病毒。⑦人工诱变在育种上的应 用：a.诱变因素：物理因素---各种射线（辐射诱变），激光（激光诱变）；化学因素---秋水 仙素等。b.优点：提高突变率，变异性状稳定快，加速育种进程，大幅度的改良某些性状。 c.缺点：诱发产生的突变，有利的个体往往不多，需处理大量的材料。d.实例：青霉素高产 菌株的选育。 2.基因突变是染色体的某一位点上基因的分子结构的改变，基因突变使一个基因变成它的等 位基因，并且通常会引起一定的表现型变化。 3.基因重组：①类型：基因自由组合（非同源染色体上的非等位基因）、交叉互换（联会的 一对同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换）。②意义：组合类型非常丰富（父本和母 本遗传物质基础不同，自身杂合性越高，二者遗传物质基础相差越大，基因重组产生的茶艺 可能性也越大）；基因重组的变异必须通过有性生殖过程（减数分裂）实现。丰富多彩的变 异形成了生物多样性的重要原因之一。 4.基因突变和基因重组的不同点：基因突变不同于基因重组，基因重组是基因的重新组合， 产生了新的基因型，基因突变是基因结构的改变，产生了新的基因，产生出新的遗传物质。 因此基因突变是生物产生变异的根本原因，为进化提供了原材料，又是生物进化的重要因素 之一；基因重组是生物变异的主要来源。 二.染色体变异 名词：1.染色体变异：光学显微镜下可见染色体结构的改变或者染色体数目的改变。 2.染色体结构的变异：指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失（染色体的某一片段消 失）、增添（染色体增加了某一片段）、颠倒（染色体的某一片段颠倒了 180°后又重新连接 到原来的部位）或易位（染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上）等改变。 3.染色体数目变异：指细胞内染色体数目增添或减少的改变。 4.染色体组：一般的，生殖细胞中，形态、大小不同，但携带着控制一种生物生长发育、遗 传和变异的全部信息的一组染色体，就叫一个染色体组。细胞内形态相同的染色体有几条， 就说明有几个染色体组。 5.二倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。如：人、果 蝇、玉米等。绝大部分的动物和高等植物都是二倍体。 23 6.多倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体，叫做多倍 体。马铃薯含有 4个染色体组叫四倍体，普通小麦体细胞含有 6个染色体组叫六倍体（普通 小麦体细胞含有 6个染色体组，42条染色体；配子含有 3个染色体组，21 条染色体）。 7.一倍体：凡是体细胞中含有一个染色体组的个体叫做一倍体。 8.单倍体：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 9.花药离体培养培养：具有不同优点的品种杂交，取 F1的花药用组织培养的方法进行离体 培养，形成单倍体植株，用秋水仙素诱导单倍体幼苗使染色体数目加倍，选取符合要求的个 体作种。 语句：1.染色体变异包括染色体结构的变异（染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变） 和染色体数目变异。 2.多倍体育种：①成因：细胞有丝分裂过程中，在染色体已经复制后，由于外界条件的剧变， 使细胞分裂停止，细胞内的染色体数目成倍增加。（当细胞有丝分裂进行到后期时破坏纺锤 体，细胞就可以不经过末期而返回间期，从而使细胞内的染色体数目加倍。）②特点：营养 物质的含量高；但发育延迟，结实率低。③人工诱导多倍体育种在育种上的应用：常用方法 ---用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素的作用：抑制纺锤体的形成。如三倍体无 籽西瓜的培育（用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜，用二倍体西瓜与四倍体西 瓜杂交，得到三倍体西瓜种子。三倍体西瓜减数分裂出现染色体联会紊乱，不能产生正常的 配子）、八倍体小黑麦的培育。 3.单倍体余种：形成原因：由生殖细胞不经过受精作用直接发育而成。如：蜜蜂中的雄蜂是 单倍体动物；玉米的花粉粒直接发育的植株是单倍体植物（生长发育弱、高度不育）。单倍 体在育种工作上的应用常用方法：花药离体培养法。意义：大大缩短育种年限。单倍体育种 的优点：大大缩短育种年限，育种速度快，单倍体植株染色体经人工加倍后即为纯合二倍体， 后代能稳定遗传，不再发生性状分离，很快成为稳定的新品种。 4.一般有几个染色体组就叫做几倍体。若某个体由本物种的配子不经过受精直接发育而成， 则不管它有多少个染色体组都叫做单倍体。 5.生物育种的方法总结如下：①诱变育种：用物理或化学的因素处理生物，诱导基因突变， 提高基因突变频率，从中选择培育出优良品种。实例：青霉素高产菌株的培育。②杂交育种： 利用生物杂交产生的基因重组，使两个亲本的优良性状结合在一起，培育出所需要的优良品 种。实例：用高秆抗锈病的小麦和矮秆不抗锈病的小麦杂交，培育出矮秆抗锈病的新类型。 ③单倍体育种：利用花药离体培养获得单倍体植株，再经人工诱导使染色体数目加倍，迅速 获得纯合体。单倍体育种可大大缩短育种年限。④多倍体育种：用人工方法获得多倍体植物， 再利用其变异来选育新品种的方法。（通常用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，从而获得 多倍体植物。）实例：三倍体无籽西瓜和八倍体小黑麦的培育。(6n普通小麦与 2n黑麦杂交 得 4n后代，再经秋水仙素处理使染色体数目加倍至 8n。) 第五节 人类遗传病与遗传 名词：1.遗传病：是指遗传物质不正常引起的先天性疾病，通常分为单基因遗传病、多基因 遗传病和染色体异常遗传病三类。 2.单基因遗传病：由一对等位基因控制的遗传病。 3.多基因遗传病：由多对等位基因控制的遗传病。常表现出家族聚集现象，较易受环境因素 的影响。 4.染色体异常遗传病：染色体异常引起的遗传病。 5.优生学：运用遗传学原理改善人类的遗传素质，让每个家庭生出健康的孩子。 6.直系血亲：指从自己算起，向上推数三代和向下推数三代，如父母、祖父母（外祖父母）、 子女、孙子女（外孙子女）等。（即由父母子女关系形成的亲属）。 24 7.旁系血亲：是指与祖父母（外祖父母）同源而生的、除直系亲属以外的其他亲属，即由兄 弟姐妹关系形成的亲属。 8.三代以内旁系血亲：包括有共同父母的亲兄弟姐妹、有共同祖父母的堂兄弟姐妹、有共同 外祖父母的表兄弟姐妹。 语句：1.单基因遗传病：①常染色体隐性：白化病、苯丙酮尿症。②伴 X隐性遗传：红绿色 盲、血友病、果蝇白眼、进行性肌营养不良。③常染色体显性遗传：多指、并指、软骨发育 不全。④伴 X显性遗传：抗维生素 D佝偻病。 2.多基因遗传病：青少年型糖尿病、原发性高血压、唇裂、无脑儿。 3.染色体异常遗传病：①常染色体病：21 三体综合征（发病的根本原因是患者体细胞内多 了一条 21号染色体。）②性染色遗传病。 4.优生及优生措施：①禁止近亲结婚：我国婚姻法规定：“直系血亲和三代以内的旁系血亲 禁止近亲结婚。”②遗传咨询：遗传咨询是预防遗传病发生最简便有效的方法。③提倡适龄 生育：女子生育的最适年龄为 24～29岁。④产前诊断。 5.禁止近亲结婚的理论依据是：近亲结婚的情况下双方从共同祖先那里继承同一种致病基因 的机会大增，从而使子女患隐性遗传病的几率增大。 6.先天性疾病不一定是遗传病（先天性心脏病），遗传病不一定是先天性疾病。