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2012年高中生物

时间:2013-03-03


&第二册 遗传与进化
2.1 遗传的细胞基础
1、细胞的减数分裂过程 1) 减数分裂的概念(理解) ﹡减数分裂的概念:(特殊的有丝分裂)是进行有性生殖(由亲本产生有性生殖细胞,经过 两性生殖细胞的结合,成为合子,再由合子发育成为新个体的生殖方式。 )的生物,在原始的 生殖细胞发展成为成熟的生殖细胞的过程中,要进行减数分裂。在整个减数分裂中,染色体 复制一次,细胞连续分裂两次,结果使新产生的生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半。 (附: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(卵细胞)。 ) 2) 减数分裂过程中染色体的变化(理解) ﹡染色质 →染色体(减Ⅰ间期)→染色单体(减Ⅰ间、前、中、后)→同源染色体 ﹡减数分裂各时期的染色体、同源染色体、四分体、DNA 的数目及形态。 ① 染色体数目=着丝点数目 ② 同源染色体的对数: 在性原细胞和初级性母细胞中为染色体数目的一半 在次级性母细 胞和配子中为 O. ③ 四分体数目:在减 I 前期和减 I 中期,四分体数目=同源染色体对数。 ④ DNA 的数目:在染色体不含姐妹染色单体时,DNA 数目=染色体数目。 在染色体含姐妹染色单体时,DNA 数目=2×染色体数目。 (附:例 1.计算右图中染色体、DNA、同源染色体和四分体的数目。 解析:跟据以上分析可知 染色体--------4 条 DNA-----------8 条 同源染色体---2 对 四分体---------2 个 3) 减数分裂与有丝分裂比较 ①、减数分裂各同源染色体在前期 I 发生联会,非姊妹染色单体发生交换,并且减数分裂前 期 I 持续的时间要远远长于有丝分裂的前期,这是基因重组的来源之一。 ②、减数分裂包括连续的两次分裂,第一次分裂染色体是减数的,第二次分裂染色体是等数 的,最终使染色体数减半。 ③、从 DNA 的角度看,有丝分裂前 DNA 复制一次,细胞分裂一次,子细胞中的 DNA 量与母细 胞相等。减数分裂前,DNA 复制一次,而细胞分裂两次,子细胞中的 DNA 量只有母细胞的二分 之一。 ④、减数分裂中的两次细胞分裂之前的间期有重要区别。在减数第一次分裂间期,染色体就 完成了复制。在减数第二次分裂前的间期进行染色体的复制。在不同的生物中,减数第二次 减数分裂 有丝分裂

分裂的间期长短不同,有的生物具有短暂的间期,而有的生物在末期Ι 结束以后,立即进入 前期Ⅱ。

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子细胞 不 同 点 相同点 同源 染色体 细胞分裂

形成生殖细胞 有同源染色体的联会现象,形成四分 体,同源染色体彼此分离 分裂两次,产生四个子细胞,染色体 数目减半

形成体细胞 无联会现象,不形成四分体, 不分离 分裂一次,产生两个子细胞, 染色体数相同

都有纺锤体出现,染色体复制一次,均有子细胞产生

4) 减数分裂中染色体和 DNA 的变化 精原 细胞 染色体 DNA 染色单体 2N 2a 0 初级精母细胞 前期 2N 4a 4N 中期 2N 4a 4N 后期 2N 4a 4N 末期 N 2a 2N 前期 N 2a 2N 次级精母细胞 中期 N 2a 2N 后期 2N 2a 0 末期 N a 0 精子 细胞 N a 0

2、配子的形成过程 1) 精子与卵细胞的形成过程及特征 ﹡精子与卵细胞的形成过程: 精(卵)原细胞→初级精(卵)母细胞. →次级精(卵)母细胞→生殖细胞(精子和卵细胞) (减Ⅰ间) (减Ⅰ) (减Ⅱ) ﹡精子与卵细胞的形成过程中特征: (一)相同点:①同源染色体:减Ⅰ分裂开始不久,初级精母细胞中原来分散的染色体进行配 对。配对的两条染色体,分别来自父方和母方,形状和大小一般相同叫做同源染色体。 ②联会:同源染色体两两配对的现象或者行为是联会。 ③四分体:由于联会的一对同源染色体共含有 4 个姐妹染色单体, (二)不同点:①.一个初级卵母细胞经过减Ⅰ,形成一个大的次级卵母细胞和一个小的极体。 ②.一个次级卵母细胞进行减Ⅱ,形成一个卵细胞和一个极体。 ③.一个极体进行减Ⅱ,形成 2 个极体。3 个极体最后都退化小时了。 ④.一个精原细胞形成 4 个精子,一个卵母细胞形成 1 个卵细胞和 3 个极体。 (附: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 和细胞,依附于卵细胞的动物极,因此而得名。极核是在雌蕊成熟时产生的,位于胚囊中部 的两个游离核。两个极核与一个精子融合形成的受精极核发育形成胚乳。 ) 精子的形成 不 同 点 形成部位 过程 性细胞数 相同点 精巢 有变形期 四个精子 卵细胞的形成 卵巢 无变形期 一个卵细胞、三个极体

染色体复制一次,细胞分裂两次, 生殖细胞中染色体数减半

2) 配子的形成与生物个体发育的联系(理解) ﹡配子的定义:配子分为雄、雌配子,动物和植物的雌配子通常称为卵,而将雄配子称为精子。 ﹡配子形成:含一对同源染色体的细胞经过减数分裂后形成两种类型的配子 ﹡生物个体发育: 1)高等动物个体发育分成两个阶段:胚胎发育和胚后发育 ① 胚胎发育:从受精卵(个体发育的起点)发育到幼体的过程。
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受精卵→卵裂→囊胚(有一囊胚腔)→原肠胚(一胚孔、二腔、三胚层) ②胚 后 发 育 : 幼 体 从 卵 膜 孵 化 出 来 或 者 从 母 体 生 出 来 以 后 , 发 育 成 型 成 熟 的 个体。 (变态发育:胚后发育形态结构和生活习性都有很大的变化) 2)被子植物个体发育:种子的形成和萌发,植株的生长和发育阶段 ?种子:有种皮和胚、胚乳(单子叶植物有胚乳 双子叶植物(菜豆,玉米)没有)组成 ?胚的发育:受精卵(一个精子和一个卵细胞)分裂成顶细胞和基细胞(靠近珠孔) ,顶细胞 发育成胚(包括子叶、胚芽、胚轴、胚根) ,基细胞发育成胚柄。 ?胚乳的发育:由两个极核和一个精子细胞结合成受精极核后发育而成的三倍体(3N) 。 (附:双子叶植物(花生、大豆和黄瓜) :胚乳被胚吸收,营养物质储存在子叶中,形成无胚 乳种子,单子叶植物(小麦和玉米) :胚乳不被胚吸收,形成有胚乳的种子。因而说,双子叶 植物没有胚乳的发育是不正确的。 ) ?发育情况:受精(双受精)完成后,花瓣、雄蕊以及柱头和花柱都完成了“历史使命“,因 而纷纷凋落。惟有子房继续发育,最终成为果实。其中子房壁发育成果皮,子房里面的胚珠 发育成种子,胚珠里面的受精卵发育成胚。珠被发育成种皮,胚珠发育成种子,子房发育成 果实。 ?配子的形成与生物个体发育的联系

3、受精过程 1) 受精作用的特点和意义(理解) ﹡受精作用的特点: ① 双受精:一个精子与卵细胞结合形成受精卵,另一个精子与两个极核结合,形成受精 的极核的受精方式。 (被子植物) ② 有性生殖:由亲本产生有性生殖细胞,经过两性生殖细胞的结合,成为合子,再由合 子发育成为新个体的生殖方式。 (动、植物) ? 受精作用的意义 ① 配子的多样性导致后代的多样性 ② 对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于遗传和变异很重要 2) 减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用(理解) ﹡减数分裂的作用:①减数分裂为生物的变异提供了重要的遗传物质基础,有利于生物的适 应和进化,并为人工选择提供了丰富的材料。 ②减数分裂使染色体数减半,使最终形成的雌雄配子的染色体数目只有 体细胞的一半(n)。 ﹡受精作用的作用:雌雄配子受精结合为合子时,其染色体数目又恢复为 2n,从而保证了亲 子代间染色体数目的恒定性,保证了物种的相对稳定性。

2.2 遗传的分子基础
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1、人类对遗传物质的探索过程。 (理解) ① 肺炎双球菌的转化实验:有毒的 S 菌的遗传物质指导无毒的 R 菌转化成 S 菌。 DNA 是遗传物质。 ② 噬菌体侵染细菌:DNA 是主要的遗传物质(S 标记蛋白质、P 标记 DNA) ③ 遗传物质的载体有:染色体、线粒体、叶绿体。遗传物质的主要载体是染色体 2、DNA 的分子结构的主要特点(理解) ① 组成 DNA 的基本单位——脱氧核苷酸 ② DNA 的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧,形成两条主链(反向平行) ,构成 DNA 的基本骨架。

④DNA 分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定规律。 A 与 T ,C 与 G 配对,称之为碱基互补配对原则。 (A=T,G=C) (附:腺嘌呤(A) ;鸟嘌呤(G) ;胞嘧啶(C) ;胸腺嘧啶(T) ) 3、基因和遗传信息的关系 1) DNA 分子的多样性和特异性(理解) ①稳定性: 分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对 DNA 的方式是稳定不变的,从而导致 DNA 分子的稳定性。 ②多样性:DNA 中的脱氧核苷酸的种类数量和碱基对的排列顺序是千变万化的。碱基对的排列 n 方式:4 (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 (附:DNA 分子具有多样性和特异性从分子水平上说明了生物体具有多样性和特异性。 ) 2) DNA、基因和遗传信息(理解) ﹡DNA:是主要的遗传物质。 (病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA。 ) ﹡基因:是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位,是有遗传效应的 DNA 片段。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。基因 不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。 (附:与 DNA 的关系:每个 DNA 分子含有若干个基因。 ) ﹡遗传信息:基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表生物的遗传信息。 3、DNA 分子的复制 1) DNA 分子的复制过程及特点 ﹡DNA 分子的复制时间:有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期 ﹡DNA 分子的复制场所:主要在细胞核中 ﹡DNA 分子的复制过程:是指以亲代 DNA 分子为模板来合成子代 DNA 的过程。 边解旋边复制的过程。 ﹡DNA 分子的复制特点: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 这种复制方式是半保留复制。一个 DNA 分子复制一次形成两个完全 相同的 DNA 分子 2) DNA 分子的复制的实质及意义
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﹡DNA 分子的复制的实质:遗传物质的复制 ﹡DNA 分子的复制的意义: 通过复制, 在生物的传种接代中传递遗传信息。 后代的个体发育中, 能使遗传信息得以表达,使后代表现出与亲代相似的性状。 ﹡DNA 分子的准确复制的原因:一是因为它具有独特的双螺旋结构,能为复制提供模板;二是 因为它的碱基互补配对能力,能够使复制准确无误。 (附:DNA复制的计算规律:每次复制的子代DNA中各有一条链是其上一代DNA分子中的,即有 一半被保留。一个DNA分子复制n次则形成2n个DNA,但含有最初母链的DNA分子有2个,可形成 2ⅹ2n条脱氧核苷酸链,含有最初脱氧核苷酸链的有2条。子代DNA和亲代DNA相同,假设x为所 求脱氧核苷酸在母链的数量,形成新的DNA所需要游离的脱氧核苷酸数为子代DNA中所求脱氧 核苷酸总数2nx减去所求脱氧核苷酸在最初母链的数量x 。 核酸种类的判断: 首先根据有T无U, 来确定该核酸是不是DNA,又由于双链DNA遵循碱基互补配对原则:A=T,G=C,单链DNA不遵循 碱基互补配对原则,来确定是双链DNA还是单链DNA。 ) 4、遗传信息的转录和翻译(理解) 遗传信息的转录和翻译:是基因控制蛋白质合成的过程 ① 遗传信息的转录:在细胞核中以 DNA 的一条链为模板,按照碱基互补配对原则形成信使 mRNA 的过程。 ② 遗传信息的翻译:在细胞质中,以信使 mRNA 为模板,以转运 tRNA 为运载工具形成特定氨 基酸连接顺序的蛋白质过程。 ③ 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过程,以及 遗传信息从 DNA 传递给 DNA 的复制过程。后发现,RNA 同样可以反过来决定 DNA,为逆转 录。 ④ 基因对性状的控制:⑴一些基因就是通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性 状的。例如:白化病是由于基因突变导致不能合成促使黑色素形成的酪氨酸酶。⑵一些基 因通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状的。 (如:镰刀型细胞贫血症) 。 (附:信使mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称之为一个“密码子”) 。 信使RNA是由DNA的一条链为模板合成的;蛋白质是由信使RNA为模板,每三个核苷酸对 应一个氨基酸合成的。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;脱氧核苷酸的数目=的基因(或DNA)的碱基数目;肽键数=脱去水分子数=氨基酸 数目—肽链数。

2.3 遗传的基本规律
1、孟德尔遗传实验的科学方法(理解) ① 选材恰当:豌豆是自花、闭花传粉;豌豆的相对性状明显。 ② 分析方法科学:化繁为简,由简到繁。 (一对性状到多对性状) ③ 用统计学方法对实验结果进行分析。 (附:遗传图解中常用的符号:P—亲本 ♀一母本 ♂—父本 ×—杂交 自交(自 花传粉,同种类型相交) F1—杂种第一代 F2—杂种第二代。 ) 2、基因的分离规律和自由组合规律 1) 生物的性状及表现方式(了解) ﹡生物的性状:遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。 ﹡生物的性状的表现方式:不同个体在单位性状上常有着各种不同的表现,例如,豌豆花色 有红色和白色,种子形状有圆和皱。 ﹡相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型,叫做~。 (此概念有三个要点:同种生物:

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豌豆,同一性状:茎的高度,不同表现类型:高茎和矮茎)即表现型 2) 遗传的分离规律(应用) ﹡遗传的分离规律:DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,性状表现为: 3∶1。 (附:基因分离规律的应用:㈠、在杂交育种中的应用 ① 杂种后代中,具有隐性性状的个体,能稳定遗传,不出现性状分离。 ② 杂种后代中,具有显性性状的个体,不能稳定遗传,会出现性状分离,需经多代自交, 直至基本上不再发生性状分离为止。 ㈡、在医学上的应用 ①由显性基因控制的遗传病发病率很高。例如,多指的遗传 ②由隐性基因控制的遗传病,虽然发病率较低,但在近亲结婚的情况下,发病率大增。例 如,白化病的遗传,因此应该禁止近亲结婚。 ) 3) 遗传的自由组合规律(理解) ﹡遗传的自由组合规律:在 F1 产生配子时,位于一对同源染色体上的等位基因在形成配子的 过程中彼此分离,进入不同的配子非同源染色体上的非等位基因表现 为自由组合,这一规律就叫~。 (研究两对相对形状) ﹡遗传的自由组合规律:性状表现为: 9:3:3∶1。 (在 F2 代中出现性状分离) 提示: 基因的自由组合不是雌雄配子结合时的自由组合,而是在形成配子时,非同源染色体 上的非等位基因自由组合。 (附:遗传的分离和自由组合规律的区别和联系) 项目 规律 研究的相对性状 等位基因数量及 在染色体上的位置 细胞学基础 遗传实质 联系 分离定律 一对 一对等位基因位于一对同源 染色体上 减数第一次分裂中同源染色 体分离 等位基因随同源染色体的分 开而分离 自由组合定律 两对或两对以上 两对 (或两对以上) 等位基因 分别位于不同的同源染色体 上 减数第一次分裂中非同源染 色体随机组合 非同源染色体上的非等位基 因自由组合

分离定律是自由组合定律的基础。同源染色体上的等位基因 ( 先分离,非同源染色体上的非等位基因再组合。 )

3、基因与性状的关系 1) 基因对性状的控制(理解) 基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的 ﹡基因与性状的关系:是控制性状的基本单位,特定的基因控制特定的性状。 ﹡等位基因的定义:于同源染色体上相同位置,能控制一对相对性状的基因。 (例如B和 b) ﹡显性基因:在杂合体中,能够显示出性状的基因称为显性基因。由显性基因控制的性状称 作显性性状。在遗传学上用大写英文字母表示显性基因, (以大写字母B表示正常的基因) ﹡隐性基因:在杂合体时不能表现,必须在纯合体时才能表现的基因。由隐性基因控制的性 状称作隐性状。在遗传学上用小写的英文字母表示隐性基因。 (小写字母 b 表示等位的白化病 基因) ﹡基因型:基因型是指与表现型有关系的基因组成。例如,高茎豌豆的基因型有 DD 和 D d 两 种,而矮茎豌豆的基因型只有 dd 一种。 ﹡纯合子:含有相同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体,例如 DD 和 dd。 (基因型) ﹡杂合子:含有不同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体,例如 Dd。 (基因型)
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﹡表现型:表现型是指生物个体所表现出来的性状。例如,豌豆的高茎和矮茎。 ﹡基因型与表现型的关系: ①、基因型是性状表现的内在因素,而表现型则是基因型的表现形式。 ②、表现型相同,基因型不一定相同。如高茎豌豆的基因型有可能是 DD,也有可能 Dd。 ③、基因型相同,表现型也不一定相同,因为表现型是基因型与内外环境条件相互作用的结 果。 (例如:水毛茛) 2) 基因与染色体的关系(了解) ﹡基因与染色体的关系:基因在染色体上呈线性排列。 4、伴性遗传 1) 伴性遗传及其特点(理解) ﹡染色体体可分为:性染色体和常染色体。性别通常是由性染色体决定的。 性别的两种决定方式:XY 型和 ZW 型。 ﹡伴性遗传概念:人们对遗传现象进行研究,有些性状的遗传通常与性别相关, ﹡伴性遗传的特点:和性别有关系 2) 常见几种遗传病及其特点(了解) ﹡红绿色盲遗传病:是由位于性 X 染色体上的隐性基因(b)控制的。Y 染色体过于短小而缺 乏这个基因。

(2)总结规律:男性的红绿色盲基因只能从母亲那里获得,只能传给女儿。所以,红绿色盲 基因不能从男性传递到下一代男性中,这种遗传方式在遗传学上称之为“交 叉遗传” 。红绿色盲的基因也可以从外祖母→母亲→儿子。男性>女性 ﹡其他伴性遗传病:人类中的血友病,动物中果蝇眼色,雌雄异株植物中某些性状的遗传等。 (附:遗传病的系谱图分析: 1、首先确定系谱图中的遗传病的显性还是隐性遗传:①只要有一双亲都正常,其子代 有患者,一定是隐性遗传病(无中生有)②只要有一双亲都有病,其子代有表现正常者,一 定是显性遗传病(有中生无) 2、其次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;②在已经确定的显性遗传病中:双亲都有病, 有女儿表现正常者,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;父病则传给女儿。X 染色体隐性遗传:男患者较多;隔代遗传;母病则子必病。2. 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,假设成立;否则,假设不成立).)

2.4 生物的变异
1、基因重组及其意义 1) 基因重组的概念及实例(了解) ﹡基因重组的概念:生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。 ﹡基因重组的实例:孟德尔遗传实验
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2) 基因重组的意义(了解) ﹡基因重组的意义:①是生物界中变异的重要来源,也是造成生物多样性的重要原因之一, 对于生物进化也有重要的意义。 ②父本和母本的遗传物质基础不同,二者杂交,基因重新组合,使子代 产生变异,通过这种来源产生的变异是非常丰富的。 ③父本和母本自身的杂合性越高,二者的遗传物质基础相差越大,基因 重组产生的变异的可能性就越大。 2、基因突变的特征和原因 1) 基因突变的概念、原因、特征(理解) ﹡基因突变的概念:由于 DNA 分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的 改变就称之为基因突变。 ﹡基因突变的原因:物理因素,化学因素,生物因素 ﹡基因突变的特征:①普遍性②随机性③频率低④多数有害性⑤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。比如,控制小鼠毛 色的灰色基因可以突变成红色基因,也可以突变成黑色基因。 ﹡基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症、 利用物理因素或者化学因素来处理生物,生物发生基因突变。 (人工诱变) 2) 基因突变的意义(了解) ﹡基因突变的意义:它是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料。 3、染色体结构变异和数目变异(了解) ﹡染色体结构变异:细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒装或移位等改变, 就称之为染色体结构变异。 例如:猫叫综合症(由于第 5 号染色体部分缺失引起的遗传病) ﹡染色体数目变异:细胞内染色体数目的增添或缺失,就称之为染色体数目变异。 例如:21 三体综合症(又称先天愚型) (患者比正常人多了一条 21 号染色体。 ) ﹡染色体组的概念:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是控制 着一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。这样一组染色体,为染色体组。

﹡染色体组的特征:①一个染色体组中没有同源染色体;②染色体组的染色体在形态和功能 上各不相同;③有控制生物性状的一整套基因,没有重复的。 4、生物变异在育种上的应用 1) 多倍体育种的原理、方法及特点(了解) ﹡多倍体育种的原理:体细胞在有丝分裂过程中,染色体完成复制,细胞由于受到环境影响, 纺锤体不能形成,染色体不能正确移向两极,细胞也不能形成两个子 细胞,于是就形成染色体数目加倍的细胞。如果这样的细胞继续进行 正常的有丝分裂,就可以发育成染色体数目加倍的组织或者个体。 ﹡多倍体育种的方法:人工诱导多倍体(用的是秋水仙素来处理萌发的种子或者幼苗。秋水
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仙素可以抑制正在分裂的细胞的纺锤体形成,导致染色体不分离,引 起染色体数目的加倍。 ) ﹡多倍体育种的特点:多倍体植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,营养物质的含量 有所增加,结实率低。 2) 诱变育种在生产力中的应用(了解) ﹡多倍体育种的事例:?人工诱导多倍体,培育新品种 ?三倍体无籽西瓜和八倍体小麦 3) 单倍体育种的原理、方法及特点(了解) ﹡单倍体育种的原理:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体就叫做单倍体 (不要误以为单倍体就有一个染色体组) ﹡单倍体育种的方法:人们常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株,然后用人工诱 导染色体加倍,重新回复到正常的植株的染色体数目,并且成对的基 因是纯合的,自交的后代不会发生性状分离。这样就大大缩短了育种 的年限。 ﹡单倍体育种的特点:与正常的植株相比单倍体张得矮小并且高度不育 (附:可遗传的变异来源①基因突变和基因重组②染色体的变异) 5、转基因生物和转基因食品的安全性(了解) * 转基因食品就是利用现代分子生物技术,将某些生物的基因转移到其他物种中去,改造生 物的遗传物质,使其在性状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。转基因 生物直接食用,或者作为加工原料生产的食品,统称为“转基因食品”。

2.5 人类遗传病
1、人类遗传病的类型 1) 人类遗传病的产生原因、特点及类型(了解) 人类遗传病产生的原因 特点 类型 抗维生素 D 佝偻病 色盲和血友病 并指,软骨发育不全 白化病,苯丙酮尿病,先天性耳聋 单基 X染色体 显性基因控制 受一对等位基 因 因控制 隐性基因控制 常染色体 多基因 显性基因控制 隐性基因控制

多对基因控制 容易受环境影 唇裂,无脑儿,原发性高血压, 响, 群体发病率 青少年糖尿病等 高 常染色体变异 可以引起遗传 物质较大的改 性染色体变异 变, 往往造成严 重后果。 21 三体综合征 性腺发育不良

染色体异常

2) 常见单基因病的遗传(了解) 2、人类遗传病的的监测和预防 遗传病的的诊断与优生的关系(了解) *优生学就是应用遗传学原理改善人类遗传素质的科学。 遗传咨询与优生的关系(了解) *优生的措施 1.禁止近亲(直系血亲:指由父母子女关系形成的亲属。父母、祖父母、外祖父 母、子女、孙子女等。“旁系血亲”指由兄弟姐妹关系形成的亲属。 )结婚:近 亲结婚双方从同一祖先继承下来同一种致病基因的机率就会增加。
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2.进行遗传咨询 3.提倡“适龄生育”4.产前诊断 3、人类基因组计划和意义(了解) *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(DNA 的碱基对)序列。 *人类基因组计划意义:①获得人类全部基因序列将有助于人类认识许多遗传疾病以及癌症等 疾病的致病机理,为分子诊断、基因治疗等新方法提供理论依据。 ②有助于人们对基因的表达调控有更深入的了解。

2.6 生物的进化
1、现在生物进化理论的主要内容(理解) *现在生物进化理论的主要内容:①种群是生物进化的基本单位。 ②生物进化的实质是基因频率的变化。 ③突变和基因重组、自然选择以及隔离称为生物进化过程的 三个环节:㈠突变和基因重组是原材料。㈡自然选择决定进 化的方向。㈢隔离是新物种形成的必要条件。 *种群是生物进化的单位。 ① 种群:生活在同一地点同种生物的一群个体。 ② 种群的特点:1)不是机械的集合在一起 2)种群中的个体可以交配,将基因传给后代。 ③ 举例:1)一个池塘中的全部鲤鱼 2)一片草地上的全部蒲公英 *种群的基因库:一个种群全部个体含有的全部基因。基因库在代代相传中保持和发展。 *基因频率:某种基因在种群中所占的比例称之为基因频率。生物的进化是基因频率的变化。 *突变和基因重组产生进化的原材料 ① 基因突变和染色体变异我们统称为突变。 ② 突变具有的特点:频率低,有害或者有益(不定向) ③ 突变过程中产生的等位基因通过基因重组,形成了多种多样的基因型,在种群中产生了大 量可遗传的变异。 *自然选择决定生物进化的方向 *物种:分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构,而且在自然状态下能够相互交配和繁 殖,并能产生可育后代的一群生物个体。 (附:不同的物种,一般不可以交配。即使交配成功,也不能产生可育的后代。 ) *.物种的形成:物种形成的方式有多种,经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方 式。 (如,加拉帕戈斯群岛上的 14 种地雀的形成过程,就是长期的地理隔离导致生殖隔离的 结果。 )地理隔离→独立进化、突变、重组自然选择→生殖隔离 2、生物进化与生物多样性的形成 1) 生物进化的历程(了解) *生物进化的历程:简单→复杂、水生→陆生、低级→高级 2) 生物进化与生物多样性的关系(理解) *生物多样性:基因的多样性、物种的多样性、生态系统的多样性。 *生物进化为生物多样性创造了条件 (附:基因频率的计算方法:①通过基因型计算基因频率。例如,从某种种群中随机抽出 100 个个体测知基因型为 AA、Aa、aa 的个体分别为 30、60 和 10,A 基因频率=(2×30+60) ÷2×100=60%,a 基因频率=1-60%=40%。②通过基因型频率计算基因频率,一个等位基因的频 率等于它的纯合子频率与 1/2 杂合子频率之和。例如:AA 基因型频率为 30/100=0.3,Aa 基因 型频率为 60/100=0.6;aa 基因型频率为 10/100=0.1;则 A 基因频率=0.3+1/2×0、6=40%。
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③种群中一对等位基因的频率之和等于 1,种群中基因型频率之和等于 1。 )

&第三册 稳态与环境
3.1 植物的激素调节
1、植物生长素的发现和作用 1) 生长素的发现过程(理解) *生长素的发现过程: (1)1880 年达尔文的结论:胚芽鞘尖端产生了某种物质,在单侧光的照射下,对胚芽鞘下部 分会产生某种影响。 (2)1928 年温特的实验的结论:胚芽鞘的尖端的确产生了某种物质,这种物质从尖端运输到 下部,并且能够促使胚芽鞘下面的某些部分生长。 (3)1934 年郭葛的发现 ①荷兰科学家郭葛从植物中分离了这种物质,经过鉴定得知是吲哚乙酸(有促进生长的作用 又名生长素)(最早被发现的植物激素) 。 ②这样一些在植物体内合成的,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生 显著的调节作用的微量有机物,统称为植物激素。 (向光性现象→ 向光性与尖端有关→ 感光部位在尖端→尖端确实产生某种物质→分离鉴定 出这种物质 ) 2) 生长素的的产生、运输和分布(了解) *生长素的的产生:主要在叶原基、嫩叶和发育着的种子 *生长素的的运输:①横向运输:在植物的尖端由于单侧光等因素的刺激下使生长素能从向光 一侧向背光一侧运输。 ②纵向(极性)运输:从植物形态学的上部(尖端)运输到形态学的下部 *生长素的的分布:分布广泛,但多集中在生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、 形成层、受精后的子房等 3) 生长素的生理作用(理解) *生长素的生理作用:生长素既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏 果。低浓度的生长素可以促进植物生长。高浓度的生长素可以抑制植物生长。 (附:顶端优势——顶芽生长优于侧芽。顶芽产生的生长素向下运输,大量积累在侧芽的部 位,使侧芽生长受到抑制。如果摘掉顶芽,侧芽受到的抑制作用就小,侧芽就可以发育成枝 条了。 ) 4) 生长素类似物在农业生产实践中的应用(理解) *人工生产生长素类似物,如奈乙酸、2,4-D 等。 ①促进扦插的枝条生根:先用生长素类似物溶液浸泡插枝的下端,可以使扦插的枝条易生根。 ②促进果实发育: 胚珠发育成种子的时候,发育着的种子里合成了大量的生长素,子房就发 育成了果实。根据这个原理,我们向雌蕊的枝头上涂抹生长素,使它没有受精就发育果实, 培育成无籽果实。 ③防止落花落果 2、其他激素(了解) *其他激素:赤霉素:促进茎的伸长,解除休眠;细胞分裂素:促进细胞分裂和组织分化 脱落酸:生长抑制剂促进叶的衰老和脱落;乙烯:一种气体激素,促进果实成熟

3.2 动物生命活动的调节
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1、人体神经调节的结构基础和调节过程 1) 反射和反射弧(理解) *反射:在中枢神经系统的参与下,人和高等动物对 体内和外界环境的各种刺激发生的规律 性的反应。是神经系统的基本活动方式,包括条件反射和非条件反射 *反射弧:反射活动的结构基础。5 个部分:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应 器(反射活动要进行必须反射弧要保持完整性) (附:感受器受到刺激后产生兴奋(膜电位由外正内负→内正外负的变化),兴奋再经传人神 经纤维传至中枢;在中枢部位,兴奋再从一个神经元传递到另一个神经元,并能对刺激作出 分析和综合,以确定是否反应和反应的强度,然后再通过传出神经传到效应器,作出相应的 反应。 ) 2) 神经元的结构与功能(了解) *神经元的结构:由细胞体和突起(树突和轴突)组成(是神经系统的基本单位) *神经元的功能:接受刺激,产生兴奋,传导兴奋 *神经元在静息时电位表现为外正内负。 2、神经冲动的产生和传导 1) 兴奋在神经纤维上的传导过程和特点(理解) *兴奋在神经纤维上的传导:静息状态的膜电位----外正内负,兴奋区域的膜电位----外负内 正,未兴奋区域的膜电位---外正内负,兴奋区域与未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 *兴奋在神经纤维上的传导特点:兴奋在神经纤维上的传导是双向的。相对不疲劳性 2) 突触的结构特点(了解) *突触的结构特点:把一个神经元和另一个神经元接触的部位,突触的结构包括突触前膜、突 触间隙和突触后膜。突触小体:轴突末梢经多次分支,每个小枝末端都膨大成杯状或球状小 体。 3) 兴奋在神经元之间的单向传递(理解) 兴奋就从一个神经元通过突触传递给另一个神经元 “突触传递单方向,电化电转换忙” 。要强调兴奋在突触处的传递是单向的,其原因是递质 仅存在于突触小体的小泡内,只能由突触前膜释放,经过突触间隙,作用于突触后膜。突触 传递的单向性,决定了兴奋在反射弧中的传导的单向性。 (附: 传导与传递的比较 传 1.涉及细胞数目 2.方向性 3.实质 导 传 递 单个神经元 双向传导 电的传导 多个神经元 单向传递 “电→化→电”转换

3、人脑的高级功能 1) 人脑的组成及各个部分的功能(了解) *人脑的组成:大脑(最高级中枢) 、小脑(维持身体平衡) 、下丘脑(调节体温、水分平衡) 脑干(维持呼吸、心跳) *调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。 *大脑皮层的功能区:大脑皮层一定区域损伤,将失去相应的功能 ①人体的运动功能区:中央前回 全身骨胳肌在上面的投影呈倒立的人形。动作灵敏精确的器
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官在中央前回的投影区面积大 ②语言区损伤的人将失去相应的语言理解或表达能力 ③内脏活动活动区:某一部位损伤将导致相应内脏活动不正常。 2) 人的语言中枢的位置和功能(了解)

4、动物激素调节(了解) *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,对人高等动物的生 理活动所进行的调节。以激素调节为主 *激素:都是内分泌腺分泌的、对身体有特殊作用的化学物质。 *垂体:人体最重要的内分泌腺。对其他内分泌腺有调节、管理作用 垂体能产生生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素等激素。 *下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽 (附:激素的一般特征: (1)激素是内分泌腺分泌的特殊物质; (2)激素通过血液循液运送 到全身; (3)只要有微量激素,就可以发生很大的生理效应。 ) *反馈调节: 通过反馈调节,保持血糖相对稳定,实现对血糖的调节 *动物激素:①内激素(脑激素:对昆虫的生长发育等生命活动起调节作用;蜕皮激素:调节 昆虫的蜕皮;保幼激素:使昆虫保持幼虫性状,抑制成虫性状的出现) ②外激素(信息激素) (性外激素:昆虫体表的腺体分泌到体外的一类挥发性的 化学物质引诱同种异性个体来交尾作为化学信号影响和控制同种的其 他个体,使它们发生反应;聚集外激素:营群体生活的昆虫个体间的信 息联络;告警外激素:营群体生活的昆虫受到动物袭击时用来告警同类 个体;追踪外激素:营群体生活的昆虫离巢外出时再归巢 ) 5、动物激素在生产中的应用(理解) *动物激素在生产中的应用:1、人工合成昆虫内激素提高产量 2、人工合成昆虫激素防治害虫性:引诱剂诱杀甜菜夜蛾 3、催情激素提高鱼类受孕率 4、阉割猪等动物提高产量

3.3 人体的内环境与稳态
1、稳态的生理意义 1) 单细胞与环境的物质交换(了解) *单细胞生物通过细胞质调节与外界发生物质交换和信息交流 *多细胞生物通过神经和体液调节,共同完成各项生命活动。 2) 内环境(理解) *人体内的液体都叫体液,可以分为细胞内液和细胞外液,细胞外液叫做内环境。 *内环境包括:血浆、组织液和淋巴 3) 稳态的调节机制(理解)
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*内环境之所以能保持稳定的状态是因为内环境中存在缓冲物质,比如: 4) 内环境稳态与健康的关系(理解) 2、神经、体液调节在维持稳态中的作用(理解) (1)大多数内分泌腺的活动都受中枢神经系统的控制,神经系统可影响内分泌系统的功能。 (2)内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的功能,如甲状腺激素可提高神经系统的兴奋 性。 在动物生命活动的调节中,神经系统的调节与体液调节相互依赖,相互联系;但神经系统的 调节占主导地位。 3、体温调节、水盐调节、血糖调节(了解)

*血糖调节:

胰高血糖素可以促进糖元分解和非糖物质转化成葡萄糖,使血糖升高。胰岛素和胰高血糖素 的作用正好相反。 当血糖含量较高时,胰岛素分泌增加,胰高血糖素分泌减少,两种激素的拮抗作用是使血糖 合成糖元,抑制非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度降低。 当血糖含量较低时,胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌升高,两种激素的拮抗作用是使糖元 分解成葡萄糖,使非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度升高。

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*体温调节:

*水盐调节:

*反馈调节: 4、人体免疫系统在维持稳态中的作用 第一道防线:皮肤、黏膜
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(非特异性免疫)

1、人体的三道防线: 第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞 第三道防线: 免疫系统 (特异性免疫)

2、免疫

非特异性免疫(先天的,对多种病原体有防御作用) 体液免疫(效应 B 细胞产生抗体) 特异性免疫 (后天的) 细胞免疫(效应 T 细胞攻击靶细胞、靶器官)

免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结和扁桃体等 3、免疫系统组成 免疫细胞: 吞噬细胞 T 细胞(在胸腺中成熟) 淋巴细胞 B 细胞(在骨髓中成熟) 免疫活性物质 : 有抗体、细胞因子等 4、简述抗原和抗体:能够引起机体产生特异性免疫反应的物质叫做抗原。病毒、细菌等病原 体表面的蛋白质等物质,都可以作为引起免疫反应的抗原。而病原体突破前两道防线后,第 三道防线会产生专门抗击这种病原体的蛋白质--抗体。我们给初生的婴儿预防接种疫苗,实 际上是接种抗原,让孩子产生抗体。这是一种体液免疫。 5、填写以下有关特异性免疫反应的过程: 记忆细胞 抗原→吞噬细胞→T 细胞→B 细胞→ 效应 B 细胞→产生 抗体与抗原结合 记忆细胞 增殖分化 产生 细胞因子加强有关细胞的作 用发挥免疫效应 效应 T 细胞 或直接与靶细胞结合,激活溶 酶体酶,最终使靶细胞裂解死亡。 a. 能引起过敏反应的物质叫过敏原,如花粉。机体首次接触该物质不会引起过敏反应;自身 免疫病包括风湿性心脏病和红斑狼疮等,该病往往对自身组织器官造成损伤。 5、艾滋病的流行和预防 艾滋病又称为获得性细胞免疫缺陷综合症,是由 HIV 病毒引起的,该病毒侵入人体后攻击的是 人的 T 淋巴细胞,使人体的免疫系统瘫痪,最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵,或发 生恶性肿瘤而死亡。传播途径有性交、血液、母婴等。我国的主要传播途径是注射吸毒。 6、麻风杆菌需要经过细胞免疫才能清除,而病毒往往先通过体液免疫阻止其散播,再通过细 胞免疫彻底消灭。

3.4 种群和群落
1、种群的特征 ⑴种群的概念和基本特征(了解) ⑵种群密度的调查方法(了解) *种群的概念理解: 1、种群:生活在同一地点同种生物的一群个体。 2、种群的特点 1)不是机械的集合在一起 2)种群中的个体可以交配,将基因传给后代。
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3、举例:1)一个池塘中的全部鲤鱼 2)一片草地上的全部蒲公英 *种群的特征: 1、种群密度:单位空间中某种群的个体数量。 种群密度的调查方法 样方法:适用对象: 植物 结果计算方法:统计若干样方中某种生物的全部个体 数,然后计算其平均数 。 标志重捕法:适用对象:动物 结果计算方法: 重捕个体数×标记个体数 N= 重捕中标记个体数 2、出生率和死亡率 1.概念 出生率是种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体的数目。死亡率是指种群 中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目。 2.这两项指标是决定种群大小和种群密度的重要因素。 3、年龄组成:一个种群中各年龄期的个体数目的比例。 研究种群的年龄组成对于预测种群数量的变化趋势具有重要意义。

增长型 稳定型 衰退型 4、性别比例:对种群密度在一定程度上有影响。例如用人工合成的性引诱剂 诱杀害虫的雄性个体,可以破坏害虫种群正常的性别比例,从而使害虫的种群密度明显降低。 与用农药防治害虫相比,此方法防治的突出优点是环保、无污染 2、种群的数量变动及其数学模型 ⑴种群增长的“J”型曲线和“S"型曲线(理解) (1)种群增长的“J”型曲线:是在食物充足、空间充裕、无敌害、气候适宜等理想条件下 出现的曲线,一般为种群迁入新环境后或在实验室中才会出现,满足以下公式 (2)种群增长的“S”型曲线:是由于资源空间有限,种内斗争加剧,天敌数量增加等原因, 使种群数量不能连续增长,达到环境条件所允许的 K 值时,种群数量将不再增加。 (3)“J”型曲线与“S”型曲线比较: “J”型曲线 前提条件 种群增长率 有无 K 值 曲线图 理想条件 不变 无 “S”型曲线 有限条件 先快后慢,最后为零 有

⑵研究种群变动的意义(了解) (1)有利于野生生物资源的合理利用及保护:适时捕捞、采伐(2/K 时最好)

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(2)通过研究种群数量变动规律,为害虫的预测及防治提供科学依据。 3、群落的结构特征(了解) 生物群落的概念:在自然界中,任何一个群落都不是单独存在的,我们把在一定自然区域内, 相互作用之间具有直接和间接的关系的各种生物的总和。 注意和种群的区分:种群是同一地点同一生物的一群个体。生物群落是各种生物(动、植物 和微生物)的总和。 四、生物群落的结构 (一)垂直结构 在垂直方向上,生物群落具有明显的分层现象。 上层:乔木 群落的空间结构 :垂直结构:森林为例 中层:灌木 底层:草本

鹰 啄木鸟 雉

(二)水平结构 在水平方向上,由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小,不同的地段拥 有不同的种群。 4、群落的演替 *群落的演替的过程和主要类型(了解) *人类活动对群落演替的影响(了解) 概念:同一时间内聚集在一定的区域中不同种生物种群的集合。 (在一片农田中,既 有作物、杂草等植物,也有昆虫、鸟、鼠、等动物,还有细菌、真菌等微生物,所有 这些生物共同生活在一起组成了一个群落。 ) 竞争 :两种或两种以上生物相互争夺资源或空间。如杂草与小麦 捕食:如兔子吃草 种间关系 互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利。 (如大豆与根瘤菌) 寄生:如蛔虫与人 群落 人类活动往往会使群落演替按照不同于于自然演替的速度和方向进行。 我国确立可持续发展的思想,实行退耕还林、还草、还湖,退牧还草的政策。 概念:随着时间推移,一个群落被另一个群落替代的过程。 定义:在一个从没有被植物覆盖的地 初(原)生演替: 面,或原来存在植被但被彻底消灭 主要类型 了的地方发生的演替。 过程:裸岩—地衣—苔藓—草本— 灌木—森林 次生演替: 如火灾后的草原、弃耕的农田上的演替。

群落演替

3.5 生态系统
1、生态系统的结构 *生态系统的概念和类型(了解) (一)概念: 生物群落和它的无机环境相互作用而形成的同一整体。其范围范围有大有小, 大至整个生物圈,小至一片森林、草地、农田等。 (二)生态系统的类型

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*生态系统的的结构(理解) (一)概念 生态系统的各个组成通过物质和能量的联系形成一定的结构,它包括两方面的内容:生态系 统的成分,食物链和食物网。 (二)生态系统的成分 1.非生物的物质和能量:阳光、热能、空气、水分和无机盐等。 2.生物 生物角色 生产者 特点 利用光能, 通过光合作 用, 将无机物转化成有 机物, 将光能转变成有 机物中的化学能。 生存必须直接和间 接 依赖于绿色植物。 地位或分类 是生态系统的主要成分 举例 生产者属于自养型生物。 绿色植物, 自养的硝化细 菌和光合细菌 消费者属于异养型生物。 捕食动物, 营寄生的植物 (菟丝子) 和菌类 (大肠 杆菌) 营腐生的细菌、 真菌和动 物 (白蚁、 蜣螂、 秃鹰等)

消费者

初级消费者:植食动物 次级消费者:以植食动物为食 三级消费者: 以次级消费者为食

分解者

将动植物遗体、 派出物 如果没有分解者, 动植物的遗体 和残落物中的有机物, 残骸就会堆积如山。 逐渐转化成无机物, 归 还至无机环境中, 被绿 色植物重新利用。

(同种) (不同) +无机环境 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 类型:举例:一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流等。 非生物的 物质和能量:阳光、温度、水、湿度等 1、生态系统 组成成分 生产者:生态系统的主要成分,主要是指植物 消费者:包括各级动物 结构 分解者:将有机物分解成为无机物。主要指细菌和真菌 (任何一个生态系统中必不可少的生物成分是____和_____) 营养结构 食物链 食物网 生态系统的能量流动和物质循环的渠道 2、写出下列名称: 食物链: 草


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成分: 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 营养级:第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 3、生产者、消费者和分解者三者关系:生态系统中,生产者能够通 过光合作用作用,把太阳能固定在它们制造的有机物中,从而为其他生物所利用。消费者通 过自身的呼吸作用为生产者提供水和二氧化碳。此外消费者对植物的传粉和种子传播等方面 有重要作用。分解者能够将动植物的遗体分解成无机物,促进了物质循环。因此生产者、消 费者和分解者是紧密联系,缺一不可的。 2、生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用 *生态系统能量流动的过程和特点(理解) (一)能量流动的过程 源头是太阳,生产者固定的总量就是流经生态系统的总能量,能量沿着食物链(网)流动。 (二)能量流动的特点 能量的来源:太阳能 生态系统的总能量:生产者通过光合作用固定的全部太阳能 能量传递的形式:有机物中化学能 能量的散失:呼吸作用(热能) 能量传递的方向:沿食物链,单向传递 下一个营养级不能利用的能量。如:草根 下一个营养级能利用而未利用的能量。如:羊不能吃完所有的草 这些能量终会被分解者分解. 方向上:能量只能单向流动,一般不能逆向流动,也不能循环流动。 数量上:能量不能百分百从第一营养级流向第二营养级。大约只有 10%—20%的能量流向下一 个营养级。 “林德曼 10%定律” 能量金字塔:单位时间内各个营养级所获得的能量数值,由低到高绘成图。营养级越多,流 动过程中消耗的能量越多。 概念:生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。 起点:是生产者固定的全部太阳能总量 渠道:是沿着食物链和食物网流动的 一部分用于自身的呼吸,以热能形式散失 过程: 一部分流入下一个营养级 一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动 一部分被分解者分解而释放出来 特点: 单向流动 逐级递减

能量传递效率:10%—20% 能量金字塔与数字金字塔的差异: 小鸟 昆虫 树
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小鸟 昆虫 树

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从能量金字塔中可以看出,在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量 就越多。 *研究能量流动的实践意义(理解) 1.合理确定草场的载畜量,保持畜产品的持续高产。 2.让流入分解者的那部分过量流向对人类有益的部分(多级利用) ,提高能量的利用效率。如 草场放牧,农田锄草,秸杆、粪便入沼气池 *物质循环的概念和特点(理解) 物质循环概念:组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等化学元素,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。这里所说的生态系 统,指的是生物圈,其中的物质循环带有全球性,所以又叫生物地球化学循环。 *生态系统中的碳循环(应用) 在无机自然界存在形式:碳酸盐和二氧化碳、石油、煤 在生物群落与无机环境之间的循环形式:二氧化碳 碳在生物体之间传递途径:含碳有机物 2、碳循环: 碳进入生物群落的途径:光合作用 碳返回大气的途径: 微生物分解 动植物呼吸 化石燃料的燃烧 温室效应的产生原因及其消除: 原因;二氧化碳浓度上升导致气温升高 消除:植树造林和减少二氧化碳排放 过程: 甲是生产者 乙是分解者 丙是消费者 CO2 进入甲是通过光合作用。 (附:物质循环和能量流动的比较: 能量流动 形式 特点 范围 联系 主要以有机物形式 单向、逐级递减 生态系统各营养级 物质循环 以元素的形式 反复利用,循环流动 全球

能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。二者相互伴随,相辅相承,是不 可分割的统一整体。

3、生态系统的信息传递
1、生态系统的基本功能有 能量流动、物质循环、信息传递。 2、在生态系统中,存在着多种多样的信息传递传递形式。 物理信息 传递形式 举例 物理过程 声、光、电、 热、磁等 化学信息 代谢产物 激素、尿液等 行为信息 以生物表现、动 作 舞蹈、运动 营养信息 以食物或养分 食物的数量、种 类

3、举例说出信息传递在农业生产中的应用 一是提高农产品和畜产品的产量 二是对有害动物进行控制:如性引诱剂可诱杀害虫的雄虫。 4、生态系统的稳定性
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*生态系统的稳定性(理解) (一)概念:生态系统具有保持或者恢复自身结构和功能相对稳定的能力,我们称之为生态 系统的稳定性。 (二)作用:当生态系统受到轻度干扰,生态系统通过“抵抗力”保持自身的结构和功能不 受到进一步的破坏。但是,当对生态系统的破坏程度超过了“抵抗力”的能力,使生态系统 受到严重破坏,这时候,如果停止破坏,生态系统能在一段时间后,恢复原来的状态。 总结: 一般来说:生态系统的成分越简单,营养结构越简单,自动调节能力就小,抵抗力稳定性低。 生态系统的成分越复杂,营养结构越复杂,自动调节能力就大,抵抗力稳定性高。 (三) “抵抗力稳定性”和“恢复力稳定性”有怎样的关系 一般说来,抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间往往存在相反的关系。 *人类活动对生态系统稳定性的影响(理解) 人类的活动已经使我们的地球受到了毁灭性的破坏,导致全球出现环境危机。我们要针对不 同的地区特点,提高生态系统的自我调剂能力,提高生态系统的“抵抗力稳定性” 。 提高“抵抗力稳定性”的措施 草原生态系统:修筑防护林,防风固沙

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。 2、原理:生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有一定的自动调节能力。 3、负反馈调节:在生态系统中普遍存在,是生态系统自我调节能力的基础。 4、稳定性表现: 抵抗力稳定性 二者往往存在相反关系。 恢复力稳定性 一般地说,生态系统的成分越少,营养结构越简单,自动调节能力就越小,抵抗力稳定性就越弱. 反之,生态系统中各营养级的生物种类越多,营养结构越复杂,自动调节能力就越大,抵抗力稳 定性就越强。 5、关注人类活动对生态系统稳定性的影响:生态系统的稳态具有相对性。当一个生态系统受 到大规模的干扰或外界压力超过生态系统的自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统 稳态的破坏,甚至引发崩溃。 6、提高生态系统的稳定性的措施: 一方面要控制对生态系统的干扰的程度 另一方面,对人类利用强度较大的生态系统,应该实施相应的能量、物质投入。

3.6 生态环境的保护
1、人口增长对生态环境的影响(了解) 人口增长对生态环境的影响:世界上人口最多的国家是中国,增长最快的是印度。 2、全球性生态环境问题(了解) *酸雨形成的主要原因 大气中 SO2 过多是形成酸雨的主要原因。 随着工业和城市化的发展,煤、石油等化石燃料的大量燃烧,在短时间将大量 SO2 排放在大 气中,超出了生物圈的自动净化能力。 酸雨的危害 空中死神之称,水体酸化,鱼类的生长和发育受到严重影响,直接损害植物的芽和叶,影响 植物的生长;还会腐蚀建筑物和金属材料。 *全球性生态环境的主要问题:全球气候变暖、水资源匮乏、臭氧层破坏、酸雨、土地沙漠化,
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海洋污染和生物多样性减少等。 *阐明生物富集作用:有害物质如重金属、DDT 通过食物链、网在生物体内积累和浓缩,营养 级越高的生物,其体内浓度越高。 3、生物多样性保护的意义和措施(理解) *生物多样性:解释:范围:地球上所有生物 生物:植物、动物和微生物 多样性:生物拥有的基因、各种各样的生态系统,构成了生物多样性 外延:生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。 *生物多样性的价值 (一)层次:我们按照直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值三个层次进行分析。 (二)直接使用价值: 顾名思义,可以直接利用的价值,你认为野生生物资源有哪些直接利用的价值呢?请 大家从现实生活中、网络、书籍中寻找你知道的和不知道的野生生物资源的直接使用价值。 总结:1.药用 2.工业原料 3.科学研究中基因价值 4.美学价值:陶冶情操等。 (三)间接使用价值 主要指的是生态功能,如果生态系统中野生生物受到破坏,生态系统的稳定性就会受 到破坏,人类的生存环境就会受到影响。 (四)潜在使用价值 大量野生动物的使用价值目前还不清楚,如果一旦消失,就永远不会再生,潜在的使 用价值就不再复生。 *我国的生物多样性的现状和特点 (一)我国生物多样性的特点 1.物种丰富 2.特有的和古老的物种多 3.经济物种丰富 4.生态系统多样 (二)我国生物多样性面临的威胁 大量物种灭绝,天然林面积减少,草原退化等严重问题。 (三)产生的原因 1.生存环境的改变和破坏 2.掠夺式的开发利用 3.环境污染 4.由于外来物种的入侵或引种到缺少天敌的区域。 *生物多样性的保护 (一)就地保护:建立自然保护区 自然保护区的功能: “天然基因库” “天然实验室” “活的博物馆” (二)迁地保护:为了保护生物多样性,使生存和繁衍受到严重威胁的物种迁出原地。 (三)加强教育和法制管理等 对野生生物资源的态度:反对盲目地、掠夺式的开发和利用。有计划进行利用,使生物资源 得到又有效利用,将世世代代地、可持续发展为人类造福。

&实验
一(理解)检测生物组织中还原糖(苹果) 、脂肪(花生)和蛋白质(蛋清) 1、斐林试剂(是质量浓度为 0.1 g/mL 的氢氧化钠溶液和质量浓度为 0.05 g/mL 的硫酸铜 溶液)鉴定还原糖时,溶液的颜色变化为:砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还 原糖存在与否,而不能鉴定非还原性糖。葡萄糖、麦芽糖、果糖是还原糖。 (水浴加热) 2、双缩脲试剂的成分是质量浓度为 0.1 g/mL 的氢氧化钠溶液和质量浓度为 0.01 g/mL 的 硫酸铜溶液。蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。 3、苏丹Ⅲ染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色,苏丹Ⅳ染液遇脂肪的颜色反应为红色。要使用显 微镜 二、观察植物细胞的质壁分离和复原
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实验原理(理解):成熟的植物细胞有一大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细 胞液中的水分就透过原生质层(液泡膜、细胞质和细胞膜) 进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小, 原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,既发生了质壁分离(细胞失水) (附:这时候细胞壁与 原生质层中间充满的是 0.3g/mL 的蔗糖溶液) 。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界 溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢 复成原来的状态,既发生了质壁分离复原(细胞吸水) 。 材料用具 紫色的洋葱鳞片叶;刀片,镊子,滴管,载玻片,盖玻片,吸水纸,显微镜;蔗 糖的质量浓度为 0.3g/mL 的溶液,清水。 方法步骤 (了解) 1、制作洋葱鳞片叶表皮的临时装片。 2、观察植物细胞的质壁分离与复原现象。 (1)观察洋葱表皮细胞(有紫色便于观察) (2)观察洋葱表皮细胞的质壁分离(液泡变小,颜色变深,水分子 移动方向低浓度到高浓度) (3)观察洋葱表皮细胞的质壁分离复原 三、探究影响酶活性的因素 温度对酶活性的影响 1 实验原理(理解) : 酶的催化作用受温度的影响很大,通常温度每升高 10℃,反应速度加快一倍左右,最后反 应速度达到最大值。另一方面酶的化学本质是蛋白质,温度过高可引起蛋白质变性,导致酶 的失活。因此,反应速度达到最大值以后,随着温度的升高,反应速度反而逐渐下降,以至 完全停止反应。反应速度达到最大值时的温度称为某种酶作用的最适温度。 方法步骤: 1、取 3 支试管,编号后各加入淀粉溶液 2 毫升。 2、将第 l、2 号试管放入 37℃恒温水浴中保温,第 3 号试管放入冰水中冷却 3、5 分钟后,向第 l 号试管中加人煮沸 5 一 15 分钟的稀释唾液 l 毫升;向第 2、3 号试管加 稀释唾液各 l 毫升。摇匀, 4、20 分钟后取出 3 支试管,各加碘化钾-碘溶液 2 滴,混匀,比较各管溶液的颜色。判断淀 粉被唾液酶水解的程度,井说明温度对唾液酶活性的影响。 PH 对酶活性的影响 1、实验原理 酶催化反应需要适宜的 PH 值,过酸或过碱都能使酶变性失活 2、 实验步骤: ①在 1~5 号试管中分别加入 0.5%的淀粉液 2mL。 ②加完淀粉液后,向各试管中加入相应的缓冲液 3.00mL,使各试管中反应液的 pH 值依次稳定在 5.0;6.20;6.80;7.40;8.00。 ③分别向 1~5 号试管中加入 0.5%唾液 1mL,然后进行 37℃恒温水浴。 ④反应过程中,每隔 1min 从 3 号试管中取出一滴反应液,滴在比色板上,加一 滴碘液显色,待呈橙黄色时,立即取出 5 支试管,加碘液显色并比色,记录结果。 3、比色板在某一范围不呈兰色,但是高于或低于最适 PH 时,将出现不同程度的兰色。说明 酶的作用有一个最适 PH 值。 考试可能要考到的问题 (1)实验过程为什么要选择 37℃恒温? 在该实验中,只有在恒温的条件下,才能排除温度因素对结果的干扰;37℃是唾液淀粉酶起 催化作用的适宜温度 (2)3 号试管加碘液后出现橙黄色,说明什么? 淀粉已完全水解 (3)如果反应速度过快,应当对唾液做怎样的调整? 提高唾液的稀释倍数 (4)该实验得出的结论是什么? 唾液淀粉酶的最适 pH 值是 6.8,高于或低于此 pH 值时,酶的活性逐渐降低 四、叶绿体中色素的提取和分离 实验原理(理解) 叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中,所以可以用丙酮、酒精提取叶绿体中的色素。
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材料用具(了解) 新鲜的绿色叶片(如菠菜叶片) ;干燥的定性滤纸,烧杯(100mL) ,研钵,小玻璃漏斗, 尼龙布,毛细吸管,剪刀,小试管,培养皿盖,药勺,量筒(10mL) ,天平;丙酮,层析 液,二氧化硅(为了研磨充分) ,碳酸钙(防止在研磨过程中叶绿素被破坏) 。 方法步骤(了解) 1、取绿色叶片中的色素(色素见光易分解) 2、分离叶绿体中的色素 (1)制备滤纸条 (2)画滤液细线 (3)分离色素(色素在层析液中的溶解度不同) 色素带分布:从上到下:胡萝卜素(最先出现)叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b 注意:不能让滤液细线触到层析液(防止色素溶解在层析液中,导致实验失败) 。用培养皿 盖盖上烧杯(减少层析液挥发) 。 五、探究酵母菌的呼吸方式 1、实验原理: (理解) 酵母菌是单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌 氧菌 用具:锥形瓶、葡萄糖、橡皮球、NaOH、石灰水 2、步骤(了解) : 1、 酵母菌培养液的配置 2、 检测 co2 的产生(CO2 可使澄清的石灰水变混浊) 3、 检测酒精的产生(橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成 灰绿色。 ) 4、 实验结果的分析 酵母菌是兼性厌氧菌(有氧和无氧呼吸都可以生成 co2) 六、观察植物细胞的有丝分裂 1、 实验原理: (B)有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。根据各个时期细胞内染 色体(或染色质)的变化情况,识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。细胞核内的染色质(染 色体)容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)染成深色 2、材料用具洋葱(可以用蒜、葱、蚕豆代替) 。显微镜,载玻片,盖玻片,玻璃皿,剪刀, 镊子。氯化氢的质量分数为 15%的盐酸,酒精的体积分数为 95%的溶液,龙胆紫(的质量分数 为 0.01g/mL 的或 0.02g/mL 的溶液(或醋酸洋红液) 。 3、步骤(A) a 解离:剪取根尖 2—3mm(最好在每天的 10—14 点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高 峰期) ,立即放入盛有质量分数为 15%的氯化氢溶液和体积分数为 95%的酒精溶液的混合 液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离 3—5min。 b 漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约 10min。 c 染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为 0.01g/mL 或 0.02g/mL 的龙胆紫溶液(或醋酸洋 红液)的培养皿中,染色 3—5min。 d 制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的 水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇 指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。 4 洋葱根尖有丝分裂的观察 1、低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞, 它的特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。 2、高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋 和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。仔细观察,找到处于有 丝分裂的前期、中期、后期、末期和间期的细胞。 七、调查人群中的遗传病 方法过程(了解)
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1、课题研究的组织形式,以小组为单位进行研究。 2、调查时要详细询问,如实记录。 3、对某个家庭进行调查时,被调查成员之间的血缘关系必须写清楚,注明性别。 4、必须统计被调查的某种遗传病(最好是单基因遗传病例如:色盲、白化病)在人群中的发 病率。 (保证调查个体数量足够大) 5、结果分析(理解) (1)红绿色盲的发病率 被调查人数为 2 747 人,其中色盲患者为 38 人(男性 37 人,女性 1 人),红绿色盲的发 病率为 1.38%。男性红绿色盲的发病率为 1.35%,女性红绿色盲的发病率为 0.03%。二者均低 于我国社会人群男女红绿色盲的发病率。 (2)红绿色盲的男女比例 男:女 135:345:1,此比例也低于我国社会人群中红绿色盲的男女比例(14:1)。(3)从两个男 生家族遗传病史调查中分析,可知红绿色盲的遗传符合该病的遗传特点。 6.结论 我国社会人群中,红绿色盲患者男性明显多于女性。 八、 、植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用(B) 原理:生长素对器官建成的作用最明显的是表现在促进根原基形成及生长上。吲哚丁酸(IBA) 在生长素中促进生根的效果最好,在应用方面发现 IBA(吲哚丁酸)与萘乙酸(NAA)比吲哚乙 酸(IAA)稳定,效果更好。 实验方法:对照法 结果分析:实事求是地对实验前、实验中(包括课内、课外)和实验后插条生根的情况进行 记录,并及时整理数据,绘制成表格或图形。最后分析实验结果与实验预测是否一致,得出 探究实验的结论。不要求实验结果都一致,但要求有分析研究。 九、培养液中酵母种群数量的动态变化(B) 制定计划: 在小组的基础上写出实验方案,方法步骤应当具体,并且是可以操作的,确定小组同学的分 工。向老师汇报本小组的研究计划,以求老师的指导 实验方法: 通过显微镜,估算出 10 毫升培养液中酵母菌的初始数量,在此后连续观察 7 天,分别记下 7 天的值。结果分析:将结果有关曲线图表示出来,分析实验结果是否支持所作的假设 十、制作生态瓶(B) 实验原理: 在有限的空间内,依据生态系统的原理,将生态系统具有的基本成分进行组织,构建人工 生态系统三可能的。要注意人工生态系统的稳定性三有条件的,也可能三短暂的。 实验材料和实验步骤: 材料:蚯蚓 8-10 条 蜗牛 5-7 个 小乌龟 2-3 只 浮萍、水草、蕨类植物和一些低矮杂 草、仙人球和仙人掌 玻璃板 粘胶足量 沙土 8-10 千克 含腐殖质较多的花土 40-50 千克, 自来水足量步骤:1、制作 100*70*50 的标准玻璃生态缸框架 2 将花土和沙土一边高一边低的放在缸的底部 3 将各种生物合理的放在缸里 4 封上生态缸盖。把它放在室内通风,光线良好的地方,但是要避免阳光的直射(保持全封 闭状态) 实验结果和分析:根据观察结果写出实验报告 ,设计并制作生态缸,观察其稳定性: (1)凡士林的作用是密封 (2)生态瓶一般是否应放在黑暗中?不能、因为植物要进行光合作用 (3)白天瓶壁或金鱼藻上为何会出现气泡?光合作用放出的氧气 (4)一般不用蒸馏水来制作生态瓶,为什么?不能,没有矿物质和微量元素 (5)装水过满的生态瓶的稳定性一般较高还是较低?为什么?较低、氧气少 (6)生态瓶为什么一般要用透明的瓶子?植物要接受光照 (5) 怎样设计实验,来探索某一因素(如:水质、植物数量、动物数量、基质成分、光照 强度等)对生态瓶稳定性的影响?(设计对照实验,实验组和对照组之间只有一个变 量因素存在差别。 ) (8) 一般以生态瓶中生物全部死亡所经历的天数为 指标的表示生态瓶稳定性的高低。
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