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高考生物第一轮复习--知识点大全


高考生物一轮复习知识点大全

分类清晰

9-12 月份是第一阶段总复习,即第一遍总复习,要以基础知识为本,重点放在课本上,这一 阶段不要好高骛远,不要做过偏过难的习题。因为十几年来,许多教师在总结高考时,都得出高考 的根本重点在于课本上的基础知识,万变不离其宗,这才是"本"!到了寒假,可以在放松生活节奏 和心理的基础上, 适当将第一阶段所复习的内容归纳总结一下, 整理、 弄清概念, 明晰自己的思路。 如下:

绪论
生物的基本特性 生物体具有共同的物质基础和 结构基础 新陈代谢作用 应激性 生长、发育、生殖 遗传和变异 生物体都能适应一定的环境和 影响环境 生物体的基本组成物质中都有蛋白质和 核酸。 蛋白质是生命活动的主要承担者。 核酸是遗传信息的携带者。 细胞是生物体的结构和功能的基本单 位。 新陈代谢是活细中全部有序的化学变化 的总称。 新陈代谢是生物体进行一切生命活动的 基础。 《细胞学说》——为研究生物的结构、 生理、生殖和发育奠定了基础; 《物种起源》——推动现代生物学的发 展方面起了巨大作用; 孟德尔;DNA 双螺旋结构; 疫苗制造——核心:基因工程 抗虫棉;石油草;超级菌

生物学发展

三阶段: 描述性生物学、实验生物学、分 子生物学

生物科学发展

生物工程、医药、农业、能源开 发与环保

第一章 第一章 生命的物质基础
生物体的生命活动都有共同的物 质基础 化学元素 在不同的生物体内,各种化学元素 的含量相差很大。 分类:大量元素、微量元素 化合物是生物体生命活动的物质 基础。 化学元素能够影响生物体的生命 活动。 生物界和非生物界具有统一性和 差异性 水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质、 核酸。 水——自由水、结合水 无机盐的离子对于维持生物体的 生命活动有重要作用。 自由水是细胞内的良好溶剂,可以把营 养物质运送到各个细胞。 维持细胞的渗透压和酸碱平衡,细胞形 态、功能。 糖类是构成生物体的重要成分,也是细

化合物

糖类——单糖、二糖、多糖。 脂类——脂肪、类脂、固醇

胞的主要能源物质。 脂肪是生物体内储存能量的物质;减少 身体热量散失,维持体温恒定,减少内 脏摩擦,缓冲外界压力。 磷脂是构成细胞膜的重要成分。 固醇——胆固醇、维生素 D、性激素;维 持正常新陈代谢和生殖过程。 蛋白质结构:氨基酸的种类、数目、排 列和肽链的空间结构。 蛋白质功能:催化、运输、调节、免疫、 识别 染色体是遗传物质的主要载体。

蛋白质与核酸

蛋白质和核酸都是高分子物质。 蛋白质是细胞中重要的有机化合 物,一切生命活动都离不开蛋白 质。 核酸是遗传信息的载体。

第二章 第二章 生命的基本单位——细胞
细胞是生物体的结构和功能的基 本单位。 细胞结构与功 能 细胞膜 细胞分类:真核生物、原核生物 细胞具有非常精细的结构和复杂 的自控功能。 结构:流动镶嵌模型——磷脂、蛋 白质。 基本骨架:磷脂双分子层 糖被的结构:蛋白质+多糖。 细胞壁:纤维素、果胶 基质——营养物质 各种细胞器是完成其功能的结构 基础和单位。 细胞只有保持完整性, 才能够正常地完成 各项生命活动。 功能:流动性、选择透过性 选择透过性:自由扩散(苯) 、主动运输 主动运输: 能保证活细胞按照生命活动的 需要, 选择吸收所需要的营养物质, 排除 新陈代谢产生的废物和有害物质。 糖被功能:保护和润滑、识别 细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主 要场所。 线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场 所。 内质网——光面: 脂类、 糖类合成与运输 粗面:糖蛋白的加工合成 液泡对细胞的内环境起着调节作用, 可以 使细胞保持一定的渗透压和膨胀状态。 功能: 核孔——核质之间进行物质交换的孔道。 细胞核是遗传物质储存和复制的场所, 是 细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中 心。 细胞核在生命活动中起着决定作用。

细胞质

细胞核

结构:核膜、核仁、染色质 核膜——是选择透过性膜,但不是 半透膜 染色质——DNA+蛋白质 染色质和染色体是细胞中同一种 物质和不同时期的两种形态 主要特点是没有由核膜包围的典 型细胞核。 其细胞壁不含纤维素,而主要是糖

原核细胞

类和蛋白质。 没有复杂的细胞器,但有分散的核 糖体。 细胞增殖 有丝分裂 细胞周期 方式:有丝分裂、无丝分裂,减数 分裂。 有丝分裂是真核生物进行细胞分 裂的主要方式。 体细胞进行有丝分裂是有周期性 的,也就有细胞周期 动物与植物有丝分裂区别:前期、 末期 细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗 传的基础。 不同种类的细胞, 一个细胞周期的时间不 同。 分裂间期最大特点:完成 DNA 分子复制 和有关蛋白质的合成。 意义:保持了遗传性状的稳定性。

细胞分化

仅有细胞的增殖,而没有细胞分 全能性表现最强的细胞是已启动分裂的 化,生物体不能进行正常的生长发 干细胞; 育。 受精卵具有最高全能性。 细胞分化是一种持久性的变化,发 生在生物体的整个生命进程中,胚 胎时期达最大限度。 细胞稳定性变异是不可逆转的。 细胞全能性:高度分化的植物细胞 仍然具有发育成完整植株的能力。 细胞畸形分化。 致癌因子:物理、化学、病毒。 癌细胞由于原癌基因从抑制变成 激活状态,使细胞发生转化而引起 的。 特征:无限增殖;形态结构变化;细胞膜 变化。

细胞癌变

细胞衰老

是细胞生理和生化发生复杂变化 特征:水分减少,新陈代谢减弱;酶的活 的过程,最终反映在细胞的形态、 性降低; 结构、功能上发生了变化。 色素积累, 阻碍了细胞内物质交流和信息 传递; 呼吸速度减慢,体积增大,染色质固缩、 染色加深,物质运输功能降低。

第三章 生物新陈代谢
在新陈代谢基础上,生物体才能表 现(生长发育遗传变异)生命的基 本特征。 酶 ATP 酶是活细胞的一类具有生物催化作 用的有机物(蛋白质、核酸) ATP 是新陈代谢所需能量的直接来 源。 形成途径:动物——呼吸作用 植物——光合作用、呼 吸作用 新陈代谢是生物最基本的特征,是生物 与非生物最本质的区别。 特征:高效性、专一性。 需要的适宜条件:适宜温度和 PH ATP 在细胞内含量很少,但转化十分迅 速,总是处于动态平衡。

形成方式:ADP+Pi 或 ADP+C~P 光合作用 意义: 除了将太阳能转化成化学能, 蓝藻在地球上出现以后,地球大气中才 并贮存在光合作用制造的糖类等有 逐渐含有氧。 机物中,以及维持大气中氧和二氧 化碳含量的相对稳定外,还对生物 的进化具有重要作用。 渗透作用必备条件: 蒸腾作用是水分吸收和矿质元素运输的 具有半透膜; 两侧溶液具有浓度差。 动力。 原生质层:细胞膜、液泡膜和这两 层膜之间的细胞质。 矿质元素以离子形式被根尖吸收。 植物对水分的吸收和对矿质元素的 吸收是相对独立的过程。 三大营养物质的基本来源是食物。 糖类:食物中的糖类绝大部分是淀 粉。 脂类:食物中的脂类绝大部分是脂 肪。 蛋白质:合成;氨基转换;脱氨基 关注:血糖调节、肥胖问题、饮食 搭配。 只有合理选择和搭配食物,养成良 好饮食习惯,才能维持健康,保证 人体新陈代谢、生长发育等生命活 动的正常进行。 内环境相关系统:循环、呼吸、消 化、泌尿。 包括:细胞外液(组织液、血浆、 淋巴) 内环境是体内细胞生存的直接环 境。 内环境理化性质包括:温度、PH、 渗透压等 稳态:机体在神经系统和体液的调 节下,通过各器官、系统的协调活 动,共同维持内环境的相对稳定状 态。 分类:有氧呼吸、无氧呼吸 有氧和无氧呼吸的第一阶段都在细 胞质基质中进行。 无氧呼吸的场所是细胞质基质 生物体生命活动都需要呼吸作用供 能

水分代谢

矿质代谢

营养物质代谢

甘油&脂肪酸大部分再度合成为脂肪。 动物性食物所含氨基酸种类比植物性食 物齐全。 三大营养物质之间相互联系, 相互制约。 他们之间可以转化,但是有条件,而且 转化程度有明显差异。

内环境与稳态

体内细胞只有通过内环境,才能与外界 环境进行物质交换。 稳态意义:机体新陈代谢是由细胞内很 多复杂的酶促反应组成的,而酶促反应 的进行需要温和的外界条件,必须保持 在适宜的范围内,酶促反应才能正常进 行。

呼吸作用

意义:呼吸作用能为生物体生命活动供 能;呼吸过程能为体内其他化合物的合 成提供原料。

第四章 生命活动的调节

植物生命活动调节基本形式激素 调节 植物 向性运动是植物受单一方向的外 界刺激引起定向运动。 植物的向性运动是对外界环境的 适应性。 其他激素:赤霉素、细胞分裂素; 脱落酸、乙烯。 植物的生长发育过程,不是受单一 激素调节,而是由多种激素相互协 调、共同调节。 体液调节:某些化学物质通过体液 传送,对人和动物体的生理活动所 进行的调节。 激素调节是体液调节的主要内容。 反馈调节:协同作用、拮抗作用。 通过反馈调节作用,血液中的激素 经常维持在正常的相对稳定的水 平。 生命活动调节主要是由神经调节 来完成。 神经调节基本方式——反射。 反射活动结构基础——反射弧 兴奋传导形式——神经冲动。 兴奋传导:神经纤维上传导;细胞 间传递 神经调节以反射方式实现;体液调 节是激素随血液循环输送到全身 来调节。体内大多数内分泌腺受中 枢神经系统控制,分泌的激素可以 影响神经系统的功能。 动物行为是在神经系统、内分泌系 统、运动器官共同调节作用下形成 的。 行为受激素、神经调节控制。 先天性行为:趋性、本能、非条件 反射 后天性行为:印随、模仿、条件反 射 动物建立后天性行为主要方式:条 件反射 动物后天性行为最高级形式:判 断、推理

动物生命活动调节基本形式神经调节和 体液调节。神经调节占主导地位。 生长素是最早发现的一种植物激素。 生长素的生理作用具有两重性,这与生 长素浓度和植物器官种类等有关。 生长素的运输是从形态学的上端向下端 运输。 应用:促扦插枝条生根;促果实发育; 防落花果。

动物——体液

下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。 激素调节是通过改变细胞代谢而发挥作 用。 生长激素与甲状腺激素;血糖调节。

动物——神经

反射活动——非条件反射、条件反射。 条件反射大大地提高了动物适应复杂环 境变化的能力。 神经中枢功能——分析和综合 神经纤维上传导——电位变化、双向 细胞间传递——突触、单向

动物——行为

神经系统的调节作用处主导地位。 性激素与性行为之间有直接联系。 垂体分泌的促性腺激素能促进性腺发育 和性激素分泌,进而影响动物性行为。 大多数本能行为比反射行为复杂。 (迁 徙、织网、哺乳) 生活体验和学习对行为的形成起决定作 用。 判断、推理是通过学习获得。 学习主要是与大脑皮层有关。

高等动物的复杂行为主要通过学 习形成。

第五章 第五章 生物的生殖和发育
生殖 无性生殖、有性生殖 有性生殖使产生的后代具备了双 亲的遗传特性,具有更强的生活能 力和变异性,对生物的生存和进化 具有重要意义。 从受精卵开始发育到性成熟个体 的过程。 花芽形成标志生殖生长的开始。 受精卵经过短暂休眠;受精极核不经休 眠。 胚柄产生激素类物质,促进胚体发育。 爬行类、鸟类、哺乳类的胚胎发育早期 具有羊膜结构,保证了胚胎发育所需的 水环境,具有防震和保护作用,增强了 对陆地环境的适应能力。 单子叶:玉米、小麦、水稻 双子叶:豆类(花生、大豆) 、黄瓜、荠 菜 减数分裂和受精作用维持每种生物前后 代体细胞中染色体数目的恒定,具有遗 传和变异作用。

个体发育 植物个体发育

动物个体发育

胚胎发育、胚后发育 含色素的动物极总是朝上,保证胚 胎发育所需的温度条件。 生物的个体发育是系统发育短暂 而迅速的重演。

第六章 第六章 遗传和变异
遗传物质基 础 DNA 的探索: 转化因子的发现→转化因子是 DNA →DNA 是遗传物质→DNA 是主要遗 传物质 DNA 复制是边解旋边复制的过程。 复制方式——半保留复制。 基因的本质是具有遗传效应的 DNA 片段 基因是决定生物性状的基本单位。 基因对性状的控制: ① ① 通过控制酶的合成来控制 代谢过程; ② ② 通过控制蛋白质分子结构 来直接影响 生物变异 不可遗传:不引起体内遗传物质变 化 可遗传:基因突变、基因重组、染 色体变异 多倍体产生原因,是体细胞在有丝 分裂过程中,染色体完成了复制, 脱氧核苷酸是构成 DNA 的基本单位。 染色体是遗传物质的主要载体。 DNA 分子结构:DNA 双螺旋结构 碱基互补配对原则 碱基不同排列构成了 DNA 的多样性,也 说明了生物体具有多样性和特异性的原 因。 DNA 双螺旋结构和碱基互补配对原则保 证了复制能够精确、准确地进行,保持 了遗传的连续性。 各种生物都公用同一套遗传密码。 中心法则的书写。 一个性状可由多个基因控制。

基因突变是生物变异的根本来源,为生 物进化提供了最初的原材料。 通过有性生殖过程实现的基因重组,为 生物变异提供了极其丰富的来源,是形 成生物多样性的 重要原因之一。 多倍体育种营养物质增加, 但发育延迟、

但受外界影响,使纺锤体形成受破 坏,从而染色体加倍。 优生措施 禁止近亲结婚;遗传咨询;适龄生 育;产前诊断。

结实少。 单倍体育种可以在短时间内得到一个稳 定的纯系品种,明显缩短了育种年限。

第七章 第七章 生物进化
进化基本单位——种群 突变和基因重组是生物进化的原材料; 进化实质——种群基因频率的改 自然选择决定生物进化方向; 变 隔离是新物种形成必要条件。 突变和基因重组只是产生生物进 化的原材料,不能决定生物进化方 向。 生物进化方向由自然选择决定。 不同种群之间一旦产生生殖隔离, 就不会有基因交流。

第八章 第八章 生物与环境
生态因素 非生物因素 光: 光对植物的生理和分布起着决定 性作用。 光对动物的影响很明显。 (繁殖活 动) 温度:温度对生物分布、生长、发 育的影响 水:决定陆地生物分布的重要因 素。 特征: 种群密度、 出生率和死亡率、 年龄组成、性别比例。 数量变化: “J”曲线、 “S”曲线。 研究数量变化意义:在野生生物资 源的合理利用和保护、害虫防治方 面。 垂直结构、水平结构 结构 成分:非生物的物质和能量;生产 者;消费者;分解者。 成分间联系——食物链、食物网 生产者固定的太阳能的总量是流 经该系统的总能量。 能量流动特点:单向流动、逐级递 减 生物因素 种内关系:种内互助、种内斗争 种间关系:互利共生、寄生、竞争、捕 食

种群

影响种群变化因素:气候、食物、被捕 食、传染病。 人类活动对自然界中种群数量变化的影 响越来越大。

生物群落 生态系统

物质循环和能量流动沿着食物链、网进 行的。 据此实现对能量的多极利用,从而大大 提高能量利用效率。 能量流动和物质循环是生态系统的主要

功能。 生态系统稳定 性 生态系统的自动调节能力是有一 定限度。 一个生态系统,抵抗力稳定性与恢 复力稳定性之间往往存在相反的 关系。 遗传多样性、物种多样性、生态系 统多样性。 直接、间接、潜在使用价值。 特点: ① ① ② ② ③ ③ ④ ④ 生态系统成分越单纯,营养结构越简单, 自动调节能力越低,抵抗力稳定性越低。

第九章 第九章 生物与环境
生物多样性 生物多样性 价值 我国生物多 样性 生物多样性是人类赖以生存和发展的基 础。 直接使用价值:药用、科研、美学价值, 工业原料, 面临的威胁: 全世界物种灭绝速度加快;遗传多样性、 物种多样性、生态系统多样性都面临威 胁。 原因: ① ① 生存环境的改变和破坏 ② ② 掠夺式开发 ③ ③ 环境污染 ④ ④ 外来物种入侵或引种到绝少天 敌的地区。 就地保护是保护物种多样性最为有效的 措施。 就地保护主要是指建立自然保护区。 迁地保护是就地保护的补充,为将灭绝 的生物提供了生存的最后机会。 我国大气污染属于煤炭型污染(烟尘、 SO2) 噪声污染危害:损伤听力;干扰睡眠; 诱发疾病;影响心理;影响禽蓄产量。 AA 级食品不使用任何有害化学合成物 质。 在临床上把血钾含量作为诊断某些疾病 的指标。 钠平衡: 摄入=排出 (汗液+粪便+尿液) 缺钠:血压下降,心率加快,四肢发冷 缺钾:心肌舒张、兴奋性失常。 胰岛素是唯一能使血糖下降的激素。 糖尿病特点:三多一少 体温调节 人的体温来源于体内物质代谢过程中所

物种丰富 特有的和古老的物种多 经济物种丰富 生态系统多样

生物多样性 保护

就地保护、迁地保护、加强教育和 法制管理 强调保护生物多样性,并不意味禁 止开发和利用,只是反对盲目地、 掠夺式地开发利用。 大气污染、水污染、土壤污染、固 体废弃物污染、噪声污染。 富营养化——水华、赤潮 绿色植物净化、微生物净化 不是一定禁止使用化学合成物质。

环境污染危 害

生物净化 绿色食品

第一章 第一章 人体生命活动的调节及营养和免疫
人体稳态 水盐平衡和调节 肾脏排尿是人体排出水的最主要 途径。 人体内水盐平衡,是在神经调节和 激素调节共同作用下,主要通过肾 脏完成。 血糖调节机理 调节血糖因素:下丘脑、血糖浓度 体温相对恒定是维持机体内环境 稳定,保证新陈代谢等生命活动正

常进行的必要条件。 对维持人体体温相对恒定起直接 作用的过程是皮肤散热。 人体调节体温能力是有限的。 人体营养健康 能维持机体正常生命活动,保证机 体生长发育和生殖的外源物质,叫 营养物质。 营养是保证人体健康的基础。 非特异性免疫是人类在长期进化 过程中逐渐建立起来的一种天然 防御功能。 特点:先天性;反应快;抵抗病原 体多;作用时强度弱。

释放出来的热量。 体温相对恒定, 是机体 产热量和散热量保持动态平衡的结果。 体温调节中枢在下丘脑,皮肤、黏膜、内 脏器官分布有温度感受器。 营养物质功能: 提供能量; 提供构建和修 复机体组织的物质; 提供调节机体生理功 能的物质。 在特异性免疫中发挥作用的主要是淋巴 细胞。 免疫器官; 免疫细胞; 免疫物质——物质 基础。 抗原:异物性;大分子性;特异性(抗原 决定簇) 抗原决定簇是免疫细胞识别抗原的重要 依据。 抗体: 球蛋白, 主要分布在血清、 组织液、 外分泌物。 体液免疫;细胞免疫 自身免疫病 会对组织器官造成损伤。 风湿性心脏病; 类风湿关节炎; 系统性红 斑狼疮。 免疫缺陷病 先天性免疫缺陷病;获得性免疫缺陷病 人类免疫缺陷病(HIV) 免疫预防使人免受某些传染病折磨的有 效措施。 免疫治疗调整病人免疫功能, 从而达到治 疗目的 组织相容性抗原 (人类白细胞抗原 HLA) ; 只要供者与受者的主要 HLA 有一半以上 相同,就可以进行器官移植。 一般会发生排斥反应, 病人还要长期使用 免疫抑制药物,使免疫系统“迟钝” 。

免疫

免疫失调

过敏反应(过敏原+细胞表面抗 体) 特点:发作迅速;反应强烈;消退 较快;一般不会伤害组织细胞。有 遗传倾向和个体差异。 措施:尽量避免再次接触该过敏 原。 免疫预防——人工自然免疫 免疫治疗——人工被动免疫 器官移植

免疫学的应用

第二章 第二章 光合作用与生物固氮
提 高 农 作 物 的 光

合 作 用 效 率 和 生 物 固 氮 可 以 使 粮 食 产 量 明 显 提 高。 光 合 作用 所 有 色 素 具 有 吸 收、 传 递 光 能 作 用。 特 殊 状 态 的 叶 绿 素 a 还 主要反应式: N A D P
+

+ 2 e + H
+



N

能 将 光 能 转 换 成 电 能。 C3 、 C4 C4 植 植 物 物 先 把 CO2 中 的C 首 先 转 到 C4 中, 然 后 才 转 移 到 C3 中。 C4 植 物 能 够 利 用 叶 片 内 细 胞

A D P H 2H2O ——→4H+ + 4e- + O2 NADPH:强还原性 NADP+ :强氧化性

C3 植物:小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆、菠菜。 C4 植物:玉米、甘蔗、高粱、苋菜

间 隙 中 含 量 很 低 的 CO2 进 行 光 合 作 用。 光 合 作 用 效率 提 提高农田二氧化碳含量: 高 通风透光;增施有机肥;施碳酸氢氨。 光 关注:N P K Mg 能 利 用 率: 时 间、 面 积、 效 率 提 高 光 合 作 用 效 率: 光 照 强 弱、 二 氧 化 碳

供 应、 必 需 矿 质 供 应 生 物 固氮 固 根瘤菌(需氧异养)只有侵入到豆科植物才能固氮。某些根瘤菌可侵入多种豆科植物。 氮 根瘤菌(消费者) ;圆褐固氮菌(分解者) 。 微 圆褐固氮菌能分泌生长素。 生 物: 共 生、 自 生。 将 圆 褐 固 氮 菌 制 成 菌 剂, 施 到 土 壤 中 从 而 提 高 产 量。 农 业 生 产: 增 加

氮 素 措 施 两 类。

第三章 第三章 遗传与基因工程
细胞质遗传 细胞核遗传、细胞质遗传 细胞质遗传特点:母系遗传;无 一定分离比;同一植株可能表现 多种性状。 原核细胞:非编码区+编码区 真核细胞: 非编码区+编码区 (外 显子+内含子) 人类基因组计划意义: 遗传病的诊断、治疗;基因表达 的调控机制;推动生物高新技术 发展。 基础:各种生物都具有同一套遗 传密码。 基本步骤: 提 取→结 合→ 导入→ 检测 和表 达。 提取目的基因:直接分离、人工 合成。 当表现出目的基因的性状,才能 说明目的基因完成了表达过程。 基 因工程 能为 人类开 辟食 物来 源。 技术 转基因 转基因 转基因 转基因 DNA 探针 DNA 探针 DNA 探针 蛋白质工程 水质监测(快速、灵敏) 部分 DNA 片段在个体间 有显著差异 在试验室里加快进化过 程。 工程菌 健康 基因 导入 缺陷 细 胞 优良品质、抗逆性、动物 产物、食物 转基因生物净化 向日葵豆、抗虫棉、 乳腺细胞(蛋白) 假单孢杆菌 → 超级细菌 胰岛素、干扰素、 白细胞介素、疫苗 最能说明细胞质遗传的实例: 紫茉莉质体遗传。 线粒体和叶绿体中的 DNA 都 能自我复制,并通过转录、 翻译控制某些蛋白质的合成。 在调控序列中,最重要的是 位于编码区上游的 RNA 聚 合酶结合位点。 在真核细胞中,每个能编码 蛋白质的基因都含有若干个 外显子核内含子。 基因剪刀——限制性内切酶 (主要存在微生物) 基因针线——DNA 连接酶 基因运输工具——运载体 (质粒、病毒) 最常用的质粒:大肠杆菌的质粒。 运载体条件:复制并稳定 保存;多个限制酶切点; 具有某些标记基因。

基因结构

基因工程

应用 生产药品 基因治疗 农牧食品 环境保护 基因诊断 环境检测 侦查罪犯

第四章 第四章 细胞与细胞工程
细胞生物膜系统 细胞内生物膜在结构上具有一定连续性。 核糖体翻译→内质网加工→高尔基体再加工。 作用: ① ① 在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换 和信息传递的过程中起决定性作用。 ② ② 广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点, 为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。 ③ ③ 保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。 1、理论 阐明细胞生命规律 2、工业 选择透过性(海水淡化、污水处理) 3、农业 抗逆性(抗旱、抗寒、耐盐) 4、医学 人工膜(人工肾) 植物细胞工程:植物细胞培 养、植物体细胞杂交。 动物细胞工程:动物细胞培 养、动物细胞融合、单克隆 抗体、胚胎移植、核移植 应用 人工种子 白菜-甘蓝 植物细胞工程理论基础:植物细胞的全能性 分化原因:基因选择性表达 动物细胞培养可检测有毒物质的快速 动物细胞融合最重要用途:单克隆抗体。

细胞工程

技术 植物组织培养 植物体细胞杂交 动物细胞培养 动物细胞融合 区别

其它生产 / 意义 药物、食品添加剂、香料、色素、 杀虫剂,染料、化妆品原料(紫草素) 克服远源杂交不亲和障碍;扩大可杂交 的亲本组合范围;定向改变性状。 蛋白质制品:病毒疫苗、干扰素、 单克隆抗体。皮肤补偿。检测有毒物质。

单克隆抗体

生物导弹(抗体)

细胞工程 基因工程 克服远源杂交不亲和障碍; 打破物种界限,定向改造生物遗传性状 扩大可杂交的亲本组合范 应用:医药、农牧业、食品业、 围; 环境保护、邢侦 定向改变生物遗传性状 应用:克隆、新物种、医药

第五章 第五章 微生物与发酵工程
微生物类群 细菌、放线菌、病毒 细菌分裂方式:二分裂。 多数抗生素由放线菌产生。 病毒的衣壳决定病毒抗原特异性。 一种病毒只含有一种核酸。

微生物营养

营养: 各种成分: 碳源、 氮源、 生长因子、 无机盐和水。 碳源——构成细胞物质和一些代 谢产物。 氮源——合成蛋白质、核酸和含氮 产物。 生长因子——合成酶和核酸。 培养基配置原则: 目的明确、营养协调、PH 要适宜 谷氨酸生产: C:N = 4:1 菌体大量繁殖 C:N = 3:1 谷氨酸大量合成 培养基种类:记忆实例 分类 物理 化学 用途 固体:分离、鉴定 合成培养基:分类、鉴 定 选择培养基:抑制剂、 促进剂

糖类(葡萄糖)是最常用的碳源。 不同种类微生物对碳源种类、 数量有不同 要求。 铵盐、硝酸盐是最常用的氮源。 生长因子:维生素、氨基酸、碱基等 天然物质(酵母膏、蛋白胨、动植物组织 提取液)可作为生长因子。 PH: 细菌——6.5~7.5 放线菌——7.5~8.5 真菌——5~6 谷氨酸棒状杆菌——7~8

半固体:观察运动、留种 天然培养基:工业生产 鉴别培养基:指示剂、化 学药品

液体: 工业生 产

微生物代谢

代谢产物:初级代谢产物、次级代 谢产物 代谢调节:酶合成调节、酶活性调 节。 酶分类:组成酶、诱导酶。 代谢人工控制途径: 诱变处理;改变细胞膜透性。 (记 忆实例)

微生物代谢异常旺盛的原因: 表面积与体积比很大, 能够迅速与外界进 行物质交换。 酶合成调节??保证代谢需要, 避免胞内 物质能量浪费,增强微生物适应能力。 酶活性调节??(改变构象)快速、精细 调节方式。

微生物生长
(记忆书本细 节)

四个时期:调整期、对数期、稳定 期、衰亡期。 连续培养:缩短了培养周期,消除 不利于微生物生长的某些环境因 素,提高设备利用率,便于自动化 管理。 (稳定期进行) 影响因素:温度、PH、氧。

测定培养生长情况: 将少量某细菌接种到 定容的液体培养基中观察。 测定方法: 细 胞数;测重。 生长曲线反映细菌菌体生长状况。

调整期——代谢活跃,体积增长快,大量合成酶、ATP 等。时间取决于:菌种、 培养条件。 对数期——代谢旺盛,形态、特征稳定。留种,科研材料。时间取决于:接 种量、培养基。 稳定期——动态平衡,活菌数最大,大量积累次级代谢产物。种内斗争最激 烈,出现芽孢。 衰亡期——死亡率>繁殖率,有多种形态和畸形。死细胞解体,释放代谢产 物。 发酵工程 发酵工程概念和内容: 发酵工程的应用: 医药工程:代谢产物中的抗生素、 激素、疫苗、干扰素、抗体等。 食品工程:传统发酵产品,食品添 加剂,单细胞蛋白。 谷氨酸棒状杆菌生产实例。 菌种的选育:诱变育种、基因工程、细胞 工程。 培养基的配制:根据配制三原则。 灭菌、扩大培养和接种。 发酵过程: 控制影响微生物生长的环境因 素。 分离提纯:菌体(过滤、沉淀) ,代谢产 物(蒸馏、萃取、离子交换) 。

第六章 第六章 人与生物圈
生物圈稳态 生物圈的概念 生物圈的形成是地球的理化环境与生物长期相互作用的结果。 自然选择决定了生物与环境的和谐统一。 生物圈是地球上生物与环境共同进化的产物。 生物圈稳态的自我维持 能量:源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力。 物质:大气圈、水圈、岩石圈为生物生存提供了各种必需的物质。 生物圈具有多层次的自我调节能力,自我维持稳态,但是有限度的。 全球性环境问题(酸雨) 土地沙漠化、森林植被遭破坏、生物多样性锐减、全球气温上升、臭氧 层损耗、酸雨。 硫循环:水体酸化,直接伤害芽叶,腐蚀建筑和金属材料。

生态系统类型 森林 ① ① 作用:是人类的资源宝库;生物圈中能量流动和物质循环的主体;在改善环 境方面作用巨大 ② ② 利用保护:采育结合、育重于采 草原 ① ① 作用:在能量流动和物质循环中重要;有丰富生物资源;水土保持、防风固 沙;畜牧业基地 ② ② 我国现状:草场退化(过度放牧、盲目开垦、乱捕滥猎) ; ③ ③ 利用保护:季节性放牧、划区轮牧 农田 ① ① 特点:人的作用,调节能力差 ② ② 分类:传统农业、现代农业、生态农业



③ a) a)

生态农业的概念和原理 概念:充分发挥生态系统各种成分作用,通过对农业生态系统中物质多级 利用,使农业生产形成良性循环 b) b) 基本原理:能量多级利用和物质循环再生 c) c) 特点:低投入、高产出、低污染 ① 定义:沼泽泥炭河流湖泊红树林海涂,水库池塘稻田,甚至包括低潮是水深 ≤6m 的浅海水域。 ② 价值:提供水源;调节流量和控制洪水补充地下水;防风消浪、护岸固堤; 对水体和土壤环境净化;具丰富动植物资源 ① 作用:维持 C-O 平衡、水循环;调节气候;生命摇篮;其生物具食用、药用 价值、工业原料 ② 我国现状:衰退(过度捕捞、环境污染「石油」 ) ③ 利用保护:海水养殖和增殖、远洋捕捞、伏季休渔

湿地 ① ② 海洋 ① ② ③ 城市 ① ②

① 组成:特殊人工生态系统,自然、经济、信息三个亚系统组成 ② 特点: a) a) 人类起主导作用,由人类活动支配其发展; b) b) 能量物质高度开放,对其他系统有高度依赖性和干扰性; c) c) 自动调节能力弱,容易出现环境污染问题 ③ ③ 保护: a) a) 合理调整产业和城市规划。 b) b) 改进工业生产,减少限制污染源排放。 c) c) 增加绿化面积,提高城市自净能力。 d) d) 提高居民环保意识。 ④ ④ 人与环境:P132


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