2015届高三生物二轮专题复习 专题三　遗传、变异和进化课时作业.doc

‎【与名师对话】2015届高三生物二轮专题复习 专题三　遗传、变异和进化课时作业 第三篇　考前基础回扣 知识点1　蛋白质、核酸的结构和功能 ‎1．蛋白质是生命活动的主要承担者。组成单位是氨基酸 ‎(1)结构通式 ‎(2)结构特点：至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。‎ ‎2．蛋白质的合成及水解过程 氨基酸多肽 ‎3．蛋白质分子组成结构具有多样性，导致其功能也具有多样性，蛋白质多样性是生物多样性的直接原因 ‎(1)蛋白质多样性的原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序以及肽链盘曲折叠形成的空间结构不同。‎ ‎(2)蛋白质的功能 ‎①结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质。‎ ‎②功能蛋白：如酶——催化作用；血红蛋白、载体——运输功能；胰岛素、生长激素——调节作用；抗体、干扰素——免疫功能；糖蛋白——识别作用。‎ ‎4．核酸是遗传信息的携带者，是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用 核酸包括DNA和RNA两类，DNA主要存在于细胞核的染色体上，RNA主要分布在细胞质中，又可分为rRNA、tRNA和mRNA，在不存在DNA的生物中是遗传物质。核酸的基本组成单位是核苷酸：‎ 知识点2　糖类、脂质的种类和作用 ‎1．糖类分子都是由C、H、O三种元素构成的，是细胞主要的能源物质 ‎(1)依水解情况分为单糖、二糖、多糖，其关系如图所示：‎ - 27 -‎ ‎ ‎ ‎(2)依是否具有还原性分为还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖等)和非还原糖(如蔗糖、淀粉、纤维素等)。‎ ‎2．所有的脂质中都有C、H、O元素，有的脂质中还有N、P。根据功能，脂质可分为脂肪、磷脂、固醇类物质。‎ 知识点3　水和无机盐的作用 ‎1．水是细胞中含量最高的化合物 细胞中的水以自由水和结合水两种形式存在。结合水是细胞结构的组成成分；自由水是细胞内的良好溶剂，参与运送营养物质和新陈代谢的废物，是生化反应的介质。自由水和结合水的比例会影响新陈代谢，自由水比例上升，生物体的新陈代谢旺盛，生长迅速；相反，当自由水向结合水转化时，新陈代谢变缓慢。‎ ‎2．细胞中的无机盐大多以离子形式存在 无机盐在细胞中的作用可概括为一个组成、三个维持：细胞内重要化合物的组成成分；维持生物体正常的生命活动、维持酸碱平衡、维持正常的渗透压。‎ 知识点4　细胞的结构和功能 ‎1．细胞的成分 细胞膜的成分是磷脂、蛋白质和少量糖类；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖；染色体的主要成分是DNA和蛋白质。‎ ‎2．细胞的结构 ‎(1)与膜的关系：具有双层膜结构的细胞器有线粒体、叶绿体；不具膜结构的细胞器有核糖体、中心体。细胞、线粒体和叶绿体内增大膜面积的结构依次是内质网、嵴和类囊体薄膜。‎ ‎(2)原核细胞与真核细胞共有的细胞器是核糖体；原核细胞与真核细胞的主要区别是前者没有成形的细胞核。‎ ‎3．细胞的功能 ‎(1)细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所；细胞核是遗传物质储存、复制和转录的场所，同时也是细胞代谢活动的控制中心。‎ ‎(2)与细胞渗透作用密切相关的细胞器是液泡。‎ ‎(3)与主动运输有关的结构是细胞膜、核糖体和线粒体。‎ ‎(4)能体现碱基互补配对原则的结构：细胞核、核糖体、线粒体、叶绿体。‎ ‎(5)与细胞有丝分裂有关的细胞器：核糖体(间期有关蛋白质的合成)；中心体(动物细胞有丝分裂前期纺锤体的形成)、高尔基体(植物细胞有丝分裂末期细胞壁的形成)、线粒体(整个时期提供能量)。‎ ‎(6)能产生水的细胞器及相应的生理作用：核糖体——氨基酸脱水缩合；线粒体——有氧呼吸第三阶段；叶绿体——光合作用的暗反应阶段；高尔基体——细胞壁的形成。‎ ‎(7)能够产生ATP的结构：细胞质基质(无氧呼吸或有氧呼吸的第一阶段)、线粒体(有氧呼吸的第二、第三阶段)、叶绿体(光合作用的光反应阶段)。‎ 知识点5　生物膜之间的统一性 ‎1．在化学成分上 - 27 -‎ 各种生物膜的组成成分相似，都是由磷脂、蛋白质和少量糖类组成，但各种成分所占的比例不同。‎ ‎2．在结构上 ‎(1)直接联系：在真核细胞中，内质网外连细胞膜，内连外层核膜，中间还与许多细胞器膜相连；其网腔还与内外两层核膜之间的腔相通。‎ ‎(2)间接联系：内质网膜、高尔基体膜和细胞膜可以通过“小泡”实现相互转化。‎ ‎3．在功能上的联系(如：分泌蛋白的合成和分泌过程)‎ ‎【注】　分泌蛋白(如抗体)由吸附在内质网上的核糖体合成；胞内蛋白(如呼吸酶)由游离在细胞质基质中的核糖体合成。‎ 知识点6　物质出入细胞的方式 ‎1．方式比较 ‎2.影响植物细胞发生质壁分离和复原的因素 内部原因：原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。‎ 外部原因：与外界溶液浓度有关。‎ 质壁分离的条件：活细胞，具有细胞壁、大液泡、浓度差。‎ 能够使植物细胞发生质壁分离后自动复原的试剂：乙二醇、甘油、尿素、KNO3等溶液。‎ - 27 -‎ ‎【注】　50%的蔗糖溶液、15%的盐酸都能杀死细胞。‎ ‎【易错点清单】‎ ‎1．细胞内含量最多的元素不一定是碳，含量最多的化合物不一定是水 细胞组成物质含量多少有鲜重、干重之分，按鲜重计算含量最多的元素是氧，含量最多的化合物是水；按干重计算，含量最多的元素是碳，含量最多的化合物是蛋白质。‎ ‎2．糖类不是细胞中的唯一能源物质 ‎(1)细胞中的糖类、脂肪和蛋白质都含有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能，产物中都有CO2和H2O。正常情况下，脂肪、蛋白质除正常代谢产生部分能量供生命活动利用外，一般不供能，只有在病理状态或衰老状态下才氧化供能。‎ ‎(2)ATP是直接能源物质，糖类是主要能源物质，脂肪是主要储能物质，太阳能是最终能量来源。‎ ‎3．不要认为所有多肽中的肽键数都是氨基酸数－1‎ 氨基酸脱水缩合形成环状肽，其肽键数＝缩合产生的水分子数＝水解所需水分子数＝氨基酸个数。‎ ‎4．动植物细胞的根本区别不在细胞器 高等植物细胞不一定具有叶绿体、液泡，但都有细胞壁，低等植物细胞还具有中心体，因此动、植物细胞最根本的区别在于细胞壁的有无。‎ ‎5．跨膜方式小结 ‎(1)以自由扩散方式运输的物质：水、CO2、O2等小分子；甘油、乙二醇等脂溶性物质。‎ ‎(2)以主动运输方式运输的物质：‎ ‎①相对分子质量较大的小分子，如葡萄糖、氨基酸；‎ ‎②带电粒子，如Na＋、K＋、Ca2＋等；‎ ‎③逆浓度梯度运输的物质都是主动运输。‎ ‎(3)以协助扩散方式运输的实例：血浆中的葡萄糖进入红细胞。‎ ‎(4)大分子物质不能跨膜运输，出入细胞是以胞吞、胞吐的方式进行。‎ 知识点7　细胞的有丝分裂 ‎1．细胞的生长和增殖的周期性 ‎(1)细胞不能无限长大的原因：细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大，细胞的控制中心——细胞核的控制范围限制了细胞的长大。‎ ‎(2)细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括间期和分裂期两个阶段。‎ ‎2．植物细胞有丝分裂各时期特点 ‎(1)间期：染色体复制。①染色体数目不变；②出现染色单体；③DNA数目加倍。‎ ‎(2)分裂期 前期：①染色质→染色体；②核膜消失、核仁解体；③出现纺锤丝，形成纺锤体。‎ 中期：每条染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。‎ 后期：①着丝点分裂为二，染色单体→染色体(数目加倍)；②染色体平均分成两组，在纺锤丝牵引下移向细胞两极。‎ 末期：①染色体→染色质；②核膜、核仁重新出现；③纺锤体消失；④细胞板出现，并扩展形成细胞壁。‎ 应从以下几方面把握细胞周期的概念：细胞周期针对的是连续分裂的细胞。一个细胞周期以分裂完成作为起点和终点，先间期后分裂期，间期时间长，分裂期时间短。不同生物体的细胞周期长短不同；同一生物体在不同的生理条件下，细胞周期长短也存在差异，如温度影响酶的活性，从而影响细胞周期。‎ ‎3．有丝分裂曲线图(如下图)‎ - 27 -‎ 知识点8　细胞的减数分裂 ‎1．动物配子的形成过程 ‎(1)精子的形成 ‎(2)卵细胞的形成 ‎(3)有丝分裂和减数分裂图像的识别(重点是前、中、后三个时期)‎ 方法：三看鉴别法(点“数目”、找“同源”、看“行为”，以二倍体为例)‎ 第一步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。‎ 第二步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。‎ 第三步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。‎ ‎【注】　该方法只适用于二倍体生物。若是处于分裂后期的细胞，应该看移向同一极的一套染色体中是否存在同源染色体。‎ ‎2．动物受精过程 受精的过程是指精子与卵细胞相互识别、融合为受精卵的过程。该过程有利于生物的生存和进化，对生物的变异也有重要意义。‎ 知识点9　细胞分化 ‎1．概念 指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。‎ - 27 -‎ ‎2．实质：个体发育过程中，基因在时间和空间上的选择性表达。‎ ‎3．特点：(1)持久性；(2)不可逆性和稳定性；(3)普遍性。‎ ‎4．结果：形成各种不同的细胞和组织。‎ ‎【注】　①在细胞分化过程中，遗传物质不发生改变；②通过细胞分化使细胞种类增多，但数量不变；③经细胞分化，细胞的全能性降低；④高度分化的细胞(如神经细胞)和成熟的细胞(如洋葱表皮细胞)一般不再具有分裂能力。‎ 知识点10　细胞的全能性 ‎1．概念：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。‎ ‎2．原因：生物体每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全套基因。‎ ‎3．实现的条件：在离体和适宜的条件下，分化的体细胞也能表达其全能性。‎ ‎4．表达的难易程度 受精卵>生殖细胞>体细胞；植物细胞>动物细胞；未分化的细胞>分化的细胞，其中受精卵的全能性最大。‎ 知识点11　细胞的癌变 ‎1．癌细胞的主要特征 ‎(1)适宜条件下能够无限增殖。(2)形态结构发生显著变化。(3)在体内易扩散和转移。‎ ‎2．癌变的原因：环境中的致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变。‎ ‎(1)原癌基因和抑癌基因：原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。‎ ‎(2)癌变的机理 正常细胞癌细胞 知识点12　细胞的衰老和凋亡 ‎1．细胞的衰老 ‎(1)细胞的衰老是一种正常的生理现象。‎ ‎(2)细胞的衰老与个体的衰老并不同步。‎ ‎(3)衰老细胞的最主要特征是代谢缓慢。‎ ‎2．细胞的凋亡 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，常称为细胞编程性死亡。‎ ‎【易错点清单】‎ ‎1．并非所有细胞都有细胞周期 只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，高度分化的细胞(如神经细胞)不具有细胞周期；进行减数分裂的性原细胞也没有细胞周期。‎ ‎2．在装片中不能观察一个细胞的有丝分裂的连续过程 根尖细胞在解离时已被杀死，细胞分裂停止，细胞形态固定在被杀死的瞬间所处的细胞分裂时期，不再变化，故对于装片中的某一特定细胞来说，只能看到细胞周期的一个特定时期。‎ ‎3．细胞板是真实结构，赤道板并非真实存在 ‎(1)赤道板是细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面，只表示一个位置，不是真实存在的结构，在显微镜下观察不到。‎ ‎(2)细胞板是在植物细胞有丝分裂末期，高尔基体在赤道板位置形成的一种结构，它向四周扩展形成新的细胞壁，显微镜下能观察到该结构，它是植物细胞所特有的区别于动物细胞的标志。‎ ‎4．正常细胞中本身存在原癌基因和抑癌基因 - 27 -‎ 正常细胞中存在原癌基因，并参与细胞的生长、分裂和分化。正常情况下，原癌基因处于抑制状态，故人们并未表现出癌症。正常细胞中也存在抑癌基因，它能抑制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤形成。当受到致癌因子的作用，原癌基因和抑癌基因发生基因突变，细胞就会恶性增殖。‎ ‎5．细胞衰老过程不等于个体衰老过程 单细胞生物细胞衰老等于个体衰老，而对于多细胞生物来说，细胞衰老和个体衰老是不同步的。‎ 知识点13　代谢的催化剂——酶 ‎1．概念：活细胞产生的具有催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数酶为RNA。‎ ‎2．特性：酶具有高效性、专一性(每一种酶只能催化一种或一类化学反应)、温和性(酶的催化作用需要适宜的条件，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)。‎ ‎3．作用机理：降低化学反应的活化能。‎ ‎【注】　①酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥催化作用；②可以缩短化学反应到达平衡的时间，而不能改变化学反应的平衡点；③通过降低活化能加快化学反应速度。‎ 知识点14　直接能源物质——ATP ‎1．全称：三磷酸腺苷。‎ ‎2．结构简式：A－P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。‎ ‎【注】　ATP与核苷酸结构中都有“A”，但同一字母在不同分子中代表的物质不同：ATP中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；而核苷酸中的A仅为腺嘌呤。其关系如图所示：‎ ‎3．功能：直接能源物质。‎ ‎4．ATP与ADP的关系 ATPADP＋ 知识点15　细胞呼吸 细胞呼吸是指在细胞内氧化分解有机物，并释放能量的过程，分为有氧呼吸和无氧呼吸。其过程如图所示：‎ - 27 -‎ ‎1．有氧呼吸 ‎(1)每一个阶段都需要酶的参与，都有ATP产生。‎ ‎(2)场所：第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内进行。‎ ‎(3)二氧化碳由丙酮酸和水反应生成。‎ ‎(4)氧气与[H]结合生成水。对于需氧型细菌，有氧呼吸发生在细胞质基质和细胞膜上，其中氧气是在细胞膜上被利用的。‎ ‎(5)能量变化：有机物中稳定的化学能→活跃的化学能和热能。‎ ‎2．无氧呼吸 ‎(1)无氧呼吸的场所：细胞质基质。‎ ‎(2)无氧呼吸产生能量少的原因是有机物的分解不彻底，还有大量的能量储存在未彻底氧化分解的有机物(酒精或乳酸)中。‎ ‎(3)不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于不同生物体内酶的种类不同。‎ ‎(4)常见生物无氧呼吸的产物：动物——乳酸；绝大多数植物——酒精；乳酸菌——乳酸；酵母菌——酒精。‎ ‎【注】　人在剧烈运动时，能量主要由有氧呼吸提供，无氧呼吸只是起暂时的辅助作用。‎ ‎3．关于细胞呼吸的相关判断 ‎(1)不消耗O2，释放CO2→只进行无氧呼吸。‎ ‎(2)酒精生成量等于CO2释放量→只进行无氧呼吸。‎ ‎(3)CO2释放量等于O2吸收量→只进行有氧呼吸。‎ ‎(4)CO2释放量大于O2吸收量→既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，多的CO2来自无氧呼吸。‎ ‎(5)酒精生成量小于CO2量→既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，多的CO2来自有氧呼吸。‎ 知识点16　光合作用 ‎1．叶绿体中色素的提取和分离实验 ‎(1)实验原理：叶绿体中色素的提取——叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂如无水乙醇中，因此，可以用无水乙醇来提取叶绿体中的色素。‎ 色素的分离——纸层析法。根据叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同(溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢)，将色素在扩散过程中分离开来。‎ - 27 -‎ ‎(2)实验结果：依据色素带的条数可判断叶绿体中色素的种类：从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)，如右图所示。依据色素带的宽度可确定色素的含量，其中色素带最宽的是蓝绿色，说明叶绿素a的含量最多。‎ ‎【注】　与光合作用有关的酶分布在基粒的类囊体及基质中；光合作用色素分布于类囊体薄膜上。‎ ‎2．光合作用的过程 ‎(1)光合作用的场所：光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上；暗反应发生在叶绿体基质中。‎ ‎(2)光合作用的条件：暗反应需要CO2和多种酶。‎ ‎(3)碳元素的转移途径：CO2→C3→(CH2O)。‎ ‎(4)能量转换过程：光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。‎ ‎【注】　暗反应与光照无关，但不能理解为植物白天进行光反应，夜间进行暗反应。光合作用过程中既需要水的参与(光反应阶段)，又有水的产生(暗反应阶段)。‎ ‎(5)影响光合作用的因素有光照、温度、CO2浓度和矿质元素等，其中光反应受光照的影响较大，暗反应主要受温度、CO2浓度的影响。若突然停止光照，光反应产物[H]和ATP减少，C3增多，C5将减少；若CO2浓度增大，C3增多，C5将减少。‎ ‎【易错点清单】‎ ‎1．酶促反应速率不同于酶活性 ‎(1)温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。‎ ‎(2)底物浓度或酶浓度也能影响酶促反应速率。当底物浓度相同时，酶浓度增大，在一定范围内酶促反应速率增大。当酶浓度相同时，底物浓度增大，在一定范围内酶促反应速率增大。但底物浓度或酶浓度变化不会改变酶分子的活性。‎ ‎2．ATP不是细胞内唯一的直接能源物质 ‎(1)细胞内的直接能源物质主要是ATP。‎ ‎(2)光合作用暗反应中，NADPH除供氢外，也能直接提供能量。‎ ‎(3)DNA复制过程中，其能量来源除了ATP外，还有TTP、GTP、CTP，它们也含有高能磷酸键，为DNA复制提供能量，也是直接能源物质。‎ ‎3．ATP与ADP的转化并不是完全可逆的 ATP与ADP的相互转化，从物质方面看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面看是不可逆的，即从整体来看二者的转化并不可逆，但可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应。‎ ‎4．ATP中“A”所代表的含义 ATP中“A”与核酸中“A”的含义既有区别又有联系，A代表的含义归纳：‎ - 27 -‎ ‎5．并非含有线粒体的生物才能进行有氧呼吸，并非只含有叶绿体的生物才能进行光合作用 线粒体、叶绿体是真核细胞才具有的细胞器，原核细胞没有。但原核生物中有一些生物仍进行有氧呼吸，如好氧性细菌；也有一些生物可进行光合作用，如蓝藻、光合细菌等。‎ ‎6．暗反应过程并非不需要光 光合作用过程可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。前者在光下才能进行，并在一定范围内随着光照强度的增加而增强；后者有光、无光都可以进行，但在无光的条件下不可以长期进行。‎ ‎7．不同生物无氧呼吸的产物不同 知识点17　肺炎双球菌的转化实验 ‎1．实验材料 R型(无荚膜、无毒)和S型(有荚膜、有毒)肺炎双球菌。R型肺炎双球菌实际上是S型肺炎双球菌的突变类型，二者属于同一个物种。‎ ‎2．实验结论 该实验在证明DNA是遗传物质的同时，还证明了蛋白质不是遗传物质。‎ 知识点18　噬菌体侵染细菌的实验 ‎1．实验材料：T2噬菌体，属于DNA病毒，与细菌的关系为寄生。‎ ‎2．实验技术：同位素标记法和离心法。‎ ‎【注】　如何对噬菌体的蛋白质和DNA进行标记？先将细菌培养在含35S或32P的培养基上，然后用噬菌体去侵染被35S或32P标记的细菌。‎ ‎3．实验结论：DNA是遗传物质。‎ 知识点19　复制、转录和翻译的比较 - 27 -‎ 知识点20　遗传信息、密码子和反密码子 项目 遗传信息 密码子 反密码子 概念 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基 作用 控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子、转运氨基酸 种类 基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性 ‎64种，其中61种能翻译出氨基酸，3种为终止密码子，不能翻译氨基酸 ‎61种 联系 ‎①基因中脱氧核苷酸的序列决定mRNA中核糖核苷酸的序列；②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补；③密码子与相应反密码子的序列互补配对 知识点21　基因的概念 ‎1．概念 从作用上看，基因是控制生物性状的基本单位；从本质上看，基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有许多个基因；从位置上看，基因在染色体上呈线性排列(核基因)；从组成上看，基因由成千上万个脱氧核苷酸组成；从遗传信息上看，基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含了遗传信息，其顺序是固定的，而不同基因的顺序又是不同的；线粒体、叶绿体等细胞器中也有基因(细胞质基因)。‎ ‎2．萨顿假说——基因在染色体上 方法：类比推理法 ‎3．基因位于染色体上的实验证据——摩尔根果蝇实验(假说——演绎法)‎ - 27 -‎ 红眼、白眼基因位于X染色体上，可以解释实验现象，用测交实验可进一步验证假设。‎ ‎【易错点清单】‎ ‎1．氨基酸和密码子、tRNA不是一一对应关系 决定氨基酸的密码子共有61种，决定的氨基酸只有20种。每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运；但一种密码子只能决定一种氨基酸，且一种tRNA只能转运一种氨基酸。密码子与tRNA间是一一对应关系。‎ ‎2．DNA的复制有可能出现“差错”‎ 在DNA复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对稳定性，但也可能发生差错，即发生碱基对的增添、缺失或改变——基因突变。这种稳定性与可变性的统一，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。‎ ‎3．转录的产物并非只有mRNA 转录合成的RNA有三种类型：mRNA、tRNA、rRNA。‎ ‎4．DNA复制、转录、翻译中易错点总结 ‎(1)DNA复制的模板是两条DNA单链，转录的模板是解旋的一条DNA链。‎ ‎(2)一个mRNA分子上可连接多个核糖体同时合成多条多肽链。‎ ‎(3)mRNA直接决定氨基酸的排列顺序，DNA间接决定氨基酸的排列顺序。‎ 知识点22　遗传的基本规律 ‎1．基因的分离定律和自由组合定律 ‎(1)基因的分离定律的实质：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，独立地随配子遗传给后代。发生在减数第一次分裂过程中。‎ ‎(2)纯合子与杂合子的实验鉴别 ‎ ‎ ‎(3)基因的自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。发生在减数第一次分裂过程中。‎ ‎(4)具有两对相对性状的纯合子亲本杂交后，产生的F1自交，后代出现四种表现型，比例为9∶3∶3∶1。四种表现型中各有一种纯合子，分别在F2中占1/16，共占4/16；双显性个体比例占9/16；双隐性个体比例占1/16；重组类型比例为3/8或5/8。‎ ‎(5)鉴定个体的基因型的方法 ‎①植物——自交或测交。最简单的方法是自交。‎ - 27 -‎ ‎②植物——花粉鉴别法。杂合子(含一对等位基因)可以产生两种类型的花粉，纯合子只产生一种类型的花粉。‎ ‎③动物——测交鉴别法。让其与隐性类型相交，后代既有隐性个体又有显性个体出现，可认为待测个体为杂合子；只出现显性个体，则可能是纯合子。‎ ‎2．基因与性状的关系 ‎(1)基因控制性状有以下两种方式：‎ ‎ ‎ ‎(2)基因型与表现型的相互关系：生物个体的基因型在很大程度上决定了其表现型，即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。基因型只提供表达某种性状的潜在可能，生物体在整个发育过程中，各种性状的表现，不仅受到内在基因型的控制，还受到环境条件的影响。‎ ‎3．伴性遗传 ‎(1)位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相联系的遗传方式。‎ ‎(2)X隐性遗传病的遗传特点 男多女少——因为女性有两条X染色体，只有两条染色体都带有隐性基因时，才发病；而男性只有一条X染色体，只要带有隐性基因就会发病。‎ 隔代交叉——如男性红绿色盲基因只能来自其母亲，且只能传给其女儿。‎ 女病父子病——女性若患病，其父亲、儿子必患病。‎ 男正母女正——男性正常，其母亲、女儿一定表现正常。‎ ‎(3)遗传学试题的一般解题思路：判断遗传方式、确定遗传组成、分析后代情况、计算相关概率。判断遗传方式：先判断显、隐性：①如果两个性状不同的杂交组合，无论是正交还是反交，子一代总表现出一个性状，则该性状为显性；②如果两个相同性状的杂交组合，无论是正交还是反交，子一代除表现出该亲本性状外，还出现了另外一个性状，则新出现的性状为隐性，亲本性状为显性；③若涉及两对相对性状的杂交组合，则应分开考虑。‎ ‎【易错点清单】‎ ‎1．符合基因分离定律并不一定出现特定性状分离比，原因如下：‎ ‎(1)F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；子代数目较少，不一定符合预期的分离比；‎ ‎(2)不完全显性、从性遗传等原因；‎ ‎(3)某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。‎ ‎2．不要混淆自交与自由交配 自交强调的是相同基因型个体之间的交配，即AA×AA、Aa×Aa、aa×aa；自由交配强调的是群体中雌雄个体进行随机交配，即AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×aa、AA×Aa、aa×Aa等随机组合。‎ ‎3．X、Y染色体上也存在等位基因 - 27 -‎ 如图所示：在X、Y的同源区段，基因是成对的，存在等位基因；而非同源区段则不存在等位基因。‎ ‎4．先天性疾病和家族性疾病不全是遗传病 先天性、后天性疾病是依疾病发生时间划分的，家族性、散发性疾病是依疾病发生的特点划分的，遗传病、非遗传病则是依发病原因而区分的。‎ 用集合的方式表示遗传病与两类疾病的关系如下：‎ ‎5．“分解思想”解决两病同患问题 ‎(1)首先推导出双亲的基因型；‎ ‎(2)然后计算出患甲种病的概率为a，患乙种病的概率为b；‎ ‎(3)患甲、乙两种病的概率为ab；‎ ‎(4)只患一种病的概率为a＋b－2ab；‎ ‎(5)患病的概率为a＋b－ab；‎ ‎(6)只患甲种病的概率为a－ab，只患乙种病的概率为b－ab。‎ 知识点23　生物的变异 ‎1．基因重组及其意义 ‎(1)概念：指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。‎ ‎(2)类型：①自由组合：形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。‎ ‎②交叉互换：形成配子时同源染色体上的等位基因，会随着非姐妹染色单体的交叉而发生互换。‎ ‎(3)特点：进行有性生殖的亲本杂合性越高，遗传物质差距越大，基因重组类型越多，子代表现型变异就越多。子代表现型可能的种类数为2n(n代表等位基因对数)。‎ ‎(4)意义：为生物变异提供了丰富的来源；是形成生物多样性的重要原因之一；对生物的进化具有十分重要的意义。‎ ‎2．基因突变的特征和原因 ‎(1)概念：由DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失引起的基因结构的改变。基因突变是指基因的分子结构的改变，即基因中脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，从而导致遗传信息的改变。‎ - 27 -‎ ‎(2)范围及时间：基因突变可发生在所有生物中，是一种最广泛的可遗传变异的来源。基因突变发生在DNA复制时期，包括有丝分裂的间期——体细胞突变，减数第一次分裂前的间期——生殖细胞突变。‎ ‎(3)种类：自然突变——自然条件下发生的基因突变；人工诱变——利用物理因素或化学因素处理生物，诱发产生的基因突变。‎ ‎(4)特点：普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。‎ ‎(5)结果：往往产生与之对应的等位基因，即改变了基因的表现形式，如：由A→a或a→A，但并未改变染色体上基因的数量，因而基因突变引起基因“质”的改变，未引起“量”的改变。显性突变：如由a→A，该突变一旦发生即可表现出相应性状；隐性突变：如由A→a，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。‎ ‎(6)意义：是生物变异的根本来源，为生物进化提供原始材料。‎ ‎3．染色体结构变异和数目变异 ‎(1)变异类型 A．染色体结构变异：①缺失；②重复；③倒位；④易位 B．染色体数目变异：①个别染色体的增加或减少引起的变异；②染色体组成倍地增加或减少引起的变异。‎ ‎(2)染色体组：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，但是携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。其特点：‎ ‎①一个染色体组中所含的染色体大小、形态和功能各不相同。‎ ‎②一个染色体组中不含有同源染色体，当然也就不含有等位基因。‎ ‎③一个染色体组中含有控制该物种生物性状的一整套基因。‎ ‎④二倍体生物的生殖细胞中所含有的一组染色体可看成一个染色体组。‎ ‎(3)染色体组的判定。①根据染色体的形态来判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组；②根据基因型来判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组；③根据染色体的条数和形态数来推算：染色体组数＝染色体条数/染色体形态数。‎ 知识点24　生物育种 - 27 -‎ 知识点25　现代生物进化理论的内容 生物进化的基本单位是种群；生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生进化的原材料；决定生物进化方向的是自然选择。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，隔离是新物种形成的必要条件。物种形成的标志是生殖隔离。‎ ‎【易错点清单】‎ ‎1．基因突变未必改变生物性状 ‎(1)突变发生在基因的非编码区，转录的mRNA不会改变，因而合成的蛋白质不变，此时性状不变。‎ ‎(2)基因突变为隐性突变，如AA中一个A―→a，此时的性状也不会改变。‎ - 27 -‎ ‎(3)根据密码子的简并性，变化后的碱基序列有可能翻译出相同的氨基酸。‎ ‎2．不要把基因突变与染色体结构变异混为一谈 ‎(1)基因突变只是染色体上的某一位点上的改变，只改变了基因中的一个或几个碱基对，有可能产生新的基因；而染色体结构变异是染色体某一片段的改变，改变的是一些基因的数目、排列顺序。‎ ‎(2)基因突变是分子水平的变异，在光学显微镜下是观察不到的，而染色体结构变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。‎ ‎3．单倍体并非只有一个染色体组 若是二倍体，则其单倍体中含有一个染色体组。若是四倍体，则其单倍体中含有两个染色体组。‎ ‎4．不要把生物进化误当做新物种形成 种群基因频率的改变会引起生物的进化；而物种的形成是以生殖隔离为标志的，此时两个种群的基因库已产生明显差异，不能再进行基因交流。‎ 知识点26　内环境与稳态 ‎1．内环境的组成：主要由血浆、组织液和淋巴组成，其关系如下：‎ 血浆组织液―→淋巴 ‎2．内环境的理化性质：渗透压(主要与无机盐、蛋白质的含量有关)、温度和pH(血浆pH的稳定与HCO、，HPO等离子有关)。‎ ‎3．内环境稳态的调节：神经—体液—免疫调节。‎ 知识点27　兴奋在神经纤维上的传导 ‎1．图示 ‎2．特点 ‎(1)双向传导：刺激神经纤维上任何一点，引起的兴奋可沿神经纤维同时向两端传导。‎ ‎(2)静息状态下，细胞膜内外电位表现为外正内负；兴奋时，表现为外负内正。‎ ‎(3)兴奋在神经纤维上传导方向与膜内电流方向相同。‎ 知识点28　兴奋在突触间的传递 ‎1．兴奋传递的结构基础——突触 突触是一个神经元和另一个神经元接触的部位，由突触前膜(轴突末端突触小体的膜)、突触间隙和突触后膜(与突触前膜相对应的胞体膜或树突膜)三部分构成。‎ ‎2．兴奋传递的过程 轴突→突触小体→突触小泡→递质→突触间隙→下一个神经元的树突或细胞体。通过突触实现了电信号→化学信号→电信号的转化。‎ ‎3．兴奋传递的特点：单向传递。其原因是递质只存在于突触小体内，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。所以，兴奋只能以一个神经元的轴突传到另一个神经元的树突或细胞体，使另一个神经元产生兴奋或抑制。‎ 知识点29　人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 ‎1．垂体 - 27 -‎ 合成并分泌生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素；能够贮存和释放抗利尿激素。‎ ‎【注】　抗利尿激素是由下丘脑分泌的，并由垂体贮存和释放。‎ ‎2．甲状腺 合成并释放甲状腺激素。甲状腺激素具有促进体内物质氧化分解、促进幼小动物发育和提高神经系统的兴奋性等功能。碘是合成甲状腺激素的原料，当人体缺碘时，会患地方性甲状腺肿。‎ ‎3．胰岛 胰岛A细胞分泌胰高血糖素，胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素具有促进葡萄糖合成糖原，抑制非糖物质转化为葡萄糖的作用，是人体内唯一一种降血糖的激素；胰高血糖素能够促进肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖，它与肾上腺素均具有升高血糖的功能。‎ ‎4．性腺(睾丸、卵巢)‎ 合成并分泌性激素。性激素的化学本质是固醇(脂质)；性激素的主要功能是激发并维持动物的第二性征，促进生殖细胞的形成；雌激素还具有激发和维持雌性正常的性周期的功能。‎ 知识点30　动物激素间的关系 ‎1．纵向关系——分级调节和反馈调节 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(属于分级调节)，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(属于反馈调节)。其过程如图所示：‎ ‎“＋”表示促进作用；“－”表示抑制作用 ‎2．横向关系——协同作用和拮抗作用 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。如促进生长和发育——生长激素与甲状腺激素；促进产热——甲状腺激素与肾上腺素；升高血糖——胰高血糖素与肾上腺素。‎ 拮抗作用：不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。如胰高血糖素使血糖浓度升高，胰岛素使血糖浓度降低。‎ 知识点31　免疫系统的组成 - 27 -‎ ‎【注】　T细胞和B细胞均起源于骨髓中的造血干细胞。干扰素是T细胞分泌的，属于淋巴因子。‎ 知识点32　体液免疫和细胞免疫的过程 ‎【注】　①具有特异性识别作用的细胞：T细胞、B细胞、效应T细胞和记忆细胞；吞噬细胞具有识别作用，但不具有特异性识别作用。②吞噬细胞既参与非特异性免疫，又参与特异性免疫；既参与细胞免疫，又参与体液免疫。③一个浆细胞只能产生一种特异性抗体。④效应T细胞和浆细胞是高度分化的细胞，不再具有增殖和分化能力。‎ 知识点33　免疫异常疾病 包括过敏反应、自身免疫病和免疫缺陷病。‎ ‎【易错点清单】‎ ‎1．兴奋传导方向不同于局部电流方向 ‎(1)兴奋在神经纤维上的传导方向是由兴奋部位传向未兴奋部位。‎ ‎(2)在膜外，兴奋的传导方向与局部电流方向相反。‎ ‎(3)在膜内，兴奋的传导方向与局部电流方向相同。‎ ‎2．下丘脑是内分泌腺分泌的调控枢纽，而垂体不是 ‎(1)下丘脑既是神经系统的结构，又是内分泌系统的重要组成部分，既能传导神经冲动，又能分泌激素。下丘脑可分泌促激素释放激素，间接调控内分泌活动。‎ ‎(2)垂体能分泌多种促激素，直接调节腺体的分泌活动。‎ ‎(3)垂体是激素调节的中心，具有调节作用，但其活动受到下丘脑的控制。‎ ‎3．兴奋在神经元之间传递的易错点 ‎(1)突触小体与突触不同：突触小体是指上一个神经元的轴突末梢膨大部分，是突触的一部分。兴奋在突触小体上的变化是电信号→化学信号；而在突触上的变化是电信号→化学信号→电信号。‎ ‎(2)神经递质的释放方式为胞吐，不是主动运输，由突触后膜上的受体(糖蛋白)识别，其作用效果有两种：促进或抑制。‎ ‎(3)同一神经元的末梢只能释放一种神经递质，兴奋性的或者抑制性的。‎ ‎(4)神经递质发生效应后，就被酶破坏而失活，或被移走而迅速停止作用。‎ ‎4．“液”体并非都是内环境 ‎(1)泪液、尿液、汗液、消化液等不是细胞外液。‎ ‎(2)血液是结缔组织，由血浆和血细胞组成，血浆是内环境，但血液不是。请注意，血浆蛋白是内环境成分，而血红蛋白是细胞内蛋白质，不是内环境成分。‎ ‎5．不要误认为有尿糖就是糖尿病 正常人的血糖浓度在0.8～1.2 g/L。当血糖浓度高于1.6 g/L时，就会形成糖尿。尿糖可能的原因有：糖尿病、一次性食糖过多、肾脏病变等。‎ ‎6．并非所有免疫细胞都能识别抗原 吞噬细胞能非特异性地识别抗原；T细胞、B细胞、效应T细胞和记忆细胞能特异性识别抗原；浆细胞不能识别抗原，但所产生的抗体能特异性识别抗原。‎ - 27 -‎ 知识点34　生长素的生理作用 ‎1．主要功能 促进植物生长(细胞纵向伸长)；促进植物果实发育；促进扦插枝条生根；防止落花落果。‎ ‎2．作用特点 ‎(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。‎ ‎(2)不同器官对生长素的敏感程度不同，其中根、芽、茎对生长素的敏感程度依次减弱。‎ ‎(3)不同的植物对生长素的敏感程度不同，通常双子叶植物较单子叶植物敏感。‎ 知识点35　其他植物激素的生理作用 ‎1．赤霉素 ‎(1)促进细胞伸长(与生长素之间有协同作用关系)，从而引起植株增高。‎ ‎(2)解除种子、块茎的休眠并促进萌发。水稻“恶苗病”产生的原因是赤霉菌合成并分泌了赤霉素。‎ ‎2．细胞分裂素 ‎(1)促进细胞分裂。‎ ‎(2)诱导芽的分化、延缓叶片的衰老。‎ ‎3．脱落酸 ‎(1)抑制植物细胞的分裂和种子萌发。‎ ‎(2)促进叶和果实的衰老与脱落。‎ ‎4．乙烯：促进果实成熟。‎ ‎【易错点清单】‎ ‎1．不同种类的植物激素大都同时存在于同一植物体内。‎ ‎2．植物的生长发育是由多种激素相互协调，共同调节的。‎ ‎3．与果实发育、成熟和脱落相关的主要激素依次是生长素、乙烯和脱落酸。‎ ‎4．除顶端优势外的生长素两重性的实例 ‎(1)根的向重力生长，其中根的近地侧生长素浓度过高抑制根生长，而远地侧生长素浓度低，促进根的生长，表现出向重力性。‎ ‎(2)除草剂，其中2,4－D就是利用双子叶植物适应浓度较低，而单子叶植物适应浓度较高而制成的，故可在单子叶作物中除去双子叶杂草。‎ ‎【注】　茎的负向地性和向光性都只体现了生长素的促进作用，不能说明生长素的两重性。‎ ‎5．无子番茄形成所利用的原理是生长素促进果实的发育；无子西瓜形成所利用的原理是染色体数目变异。‎ 知识点36　种群的特征与种群增长曲线 ‎1．种群数量特征 包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率。其中种群密度是种群最基本的特征；出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度的直接因素；年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。依据种群的年龄组成可预测种群未来发展的趋势，并将种群分为增长型、稳定型和衰退型。‎ ‎2．种群密度的测定 ‎(1)标志重捕法：适用于活动能力强、活动范围大的动物；计算公式：种群数量N＝(标记个体数×重捕个体数)/重捕标记数。‎ ‎(2)样方法：适用于植物和昆虫的卵；取样方法为五点取样法或等距取样法。‎ ‎(3)取样器取样法：适用于土壤小动物。(测定土壤中小动物类群丰富度)‎ ‎3．种群增长曲线 在理想条件下，呈“J”型增长；在自然条件下，呈“S”型增长。‎ - 27 -‎ ‎【注】　对于“S”型曲线，在K/2(K表示环境的最大负荷量)时，种群的增长速率最快；当种群数量到达K值时，增长速率为0。‎ ‎4．种群增长曲线的应用 在外来物种入侵方面。通常由于外来物种在新的环境中，食物和空间条件充足、缺乏天敌，故在一段时间内将呈“J”型曲线增长，之后维持相对稳定。‎ 在鱼类的捕捞方面。当种群数量为K/2时，种群增长速率最大，故应使捕捞后的剩余量约为K/2。‎ 在虫害和鼠害防治方面。在一次行动中，要毒杀到K/2以下的水平，这样老鼠数量不会迅速增长。当然，更有效的方法是努力降低环境对老鼠的负载能力(K值)，如严密封储粮食、清除生活垃圾、保护老鼠天敌等。‎ 知识点37　群落的概念和结构 ‎1．群落水平的研究 主要包括群落中物种丰富度、生物的种间关系、群落结构、群落演替。‎ 巧记生物间的关系：种内互助——同心协力；种内斗争——自相残杀；互利共生——有福共享，有难同当(如大豆与根瘤菌)；寄生——恩将仇报(如噬菌体与细菌)；竞争——此消彼长(如水稻与稗、青霉菌与细菌)；捕食——弱肉强食(如兔与狼)。‎ ‎【注】　凡病毒均为寄生生活；两种生物食性相似程度越大，竞争越激烈。‎ ‎2．群落的结构 垂直结构是指生物群落中各种群在垂直方向上具有明显的分层现象。影响植物垂直分布的主要非生物因素是光照；影响动物分布的因素主要是栖息空间和食物条件。水平结构是指生物群落中各种群在水平方向上的分区段现象。‎ 知识点38　群落的演替 ‎1．概念 演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。‎ ‎2．类型 主要有初生演替和次生演替两种类型。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，如裸岩上进行的演替(裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段)。次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替，如弃耕的农田、火灾过后的草原上等进行的演替。‎ ‎【注】　群落演替过程是外界环境与群落内部环境不断变化、相互作用的结果。人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。‎ 知识点39　生态系统的结构 ‎1．组成结构 包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。其中生产者是生态系统最主要的成分，主要是绿色植物和进行化能合成作用的细菌(如硝化细菌)。分解者将有机物分解成无机物，实现物质循环，是生态系统中不可缺少的成分，主要是腐生生活的细菌和真菌以及蚯蚓等腐食性动物。‎ ‎2．营养结构——食物链和食物网 一种动物可处于不同的营养级或消费者等级；营养级＝消费者等级＋1。‎ 知识点40　生态系统的能量流动 ‎1．总能量：生产者固定的太阳能。‎ ‎2．流动渠道：食物链和食物网。‎ ‎3．流动的特点及原因 ‎(1)单向流动，其原因在于食物链是不可逆的。‎ - 27 -‎ ‎(2)逐级递减，其原因：一是各营养级的生物因呼吸作用以热能形式散失能量；二是各营养级总有一部分能量未被下一营养级的生物所利用(包括用于自身的生长、发育、繁殖等生命活动)；三是被分解者所利用。‎ ‎4．能量传递效率 指相邻营养级之间的同化量之比(非储存量的比值)；计算公式：能量传递效率＝(营养级n的同化量/营养级n－1的同化量)×100%；能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10～20%；可用能量金字塔来表示。‎ ‎5．研究能量流动的意义 调整生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。‎ 知识点41　生态系统的物质循环 ‎1．概念 指组成生物体的化学元素，在生物圈的生物群落与无机环境之间反复循环的过程。物质循环具有全球性，又称生物地球化学循环。‎ ‎2．碳循环 知识点42　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，与DNA多样性和蛋白质多样性的关系如下：‎ - 27 -‎ 可见，DNA多样性是生物多样性的根本原因，而蛋白质多样性是生物多样性的物质基础或原因。‎ ‎【易错点清单】‎ ‎1．对能量分流理解的误区 ‎(1)误认为各消费者的摄入量等于同化量，实际上各级消费者的同化量＝摄入量－粪便所含能量，即粪便所含能量始终属于上一营养级的同化量。‎ ‎(2)能量流动的去向 一个营养级所同化的能量有三个去向：‎ ‎①自身呼吸作用消耗；‎ ‎②流入下一营养级；‎ ‎③被分解者分解利用。‎ 其中用于自身生长、发育、繁殖的是指未利用的能量。‎ ‎2．生态系统成分的特例与误区分析 - 27 -‎ 知识点43　基因工程 ‎1．基因工程的诞生(Ⅰ)‎ ‎(1)基因工程的核心是构建重组DNA分子。‎ ‎(2)基因工程的理论基础：DNA是遗传物质的发现，DNA双螺旋结构的确立以及遗传信息传递方式的认定。‎ ‎(3)基因工程的技术保障：限制性核酸内切酶和DNA连接酶为基因的分离和重组提供了必要的手段，而载体能够将外源基因运送到细胞中。‎ ‎2．基因工程的原理和技术(Ⅱ)‎ ‎(1)基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。‎ ‎(2)基因工程的基本操作步骤：获得目的基因→形成重组DNA分子→将重组DNA分子导入受体细胞→筛选含有目的基因的受体细胞→目的基因的表达。‎ ‎3．基因工程的应用(Ⅱ)‎ ‎(1)在农牧业上，可利用基因工程技术让转入目的基因的生物获得某种优良性状，以达到定向改造生物的目的。‎ ‎(2)在医药工业领域中，可通过基因工程生产我们所需要的蛋白质药物。‎ ‎(3)在医学上，可以通过基因治疗手段来治疗人类的遗传病。‎ ‎(4)基因工程还广泛应用于环境保护领域和基础理论研究等方面。‎ ‎4．蛋白质工程(Ⅰ)‎ ‎(1)基础：以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础。‎ ‎(2)手段：通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造。‎ - 27 -‎ ‎(3)程序：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列。‎ 知识点44　克隆技术 ‎1．植物的组织培养(Ⅱ)‎ ‎(1)理论基础：植物细胞的全能性。‎ ‎(2)基本程序 离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织根、芽―→植物体 ‎(3)涉及的两种主要激素：细胞分裂素和生长素。‎ ‎2．动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ)‎ ‎(1)动物细胞培养 ‎①原理：细胞的增殖。‎ ‎②过程：组织单个细胞―→细胞悬液―→原代培养传代培养 ‎③条件无菌无毒的环境、营养、温度和pH和气体。‎ ‎(2)动物体细胞克隆 ‎①原理：动物体细胞核具有全能性 ‎②过程重组细胞―→胚胎代孕母体子宫幼体 ‎3．细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)‎ ‎(1)诱导因素：聚乙二醇、灭活病毒、电激等。‎ 知识点45　胚胎工程 ‎1．动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(Ⅰ)‎ ‎(1)动物的胚胎发育是指受精卵发育成幼体的过程。‎ ‎(2)胚胎发育的过程：‎ 受精卵卵裂球―→囊胚期(内含空腔)―→原肠胚(具备三个胚层)幼体。‎ ‎(3)体外受精 ‎①哺乳动物的体外受精：主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等。‎ ‎②受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞发生作用。‎ ‎(4)早期胚胎培养 ‎①培养液的成分：水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。‎ ‎②胚胎去向：向受体移植或冷冻保存。‎ ‎2．胚胎干细胞的移植(Ⅰ)‎ - 27 -‎ ‎(1)来源：由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，它是一种未分化细胞。‎ ‎(2)应用：治疗人类的某些顽症、培养移植用的人造组织器官、研究体外细胞分化的理想材料。‎ ‎3．胚胎工程的应用(Ⅱ)‎ 目前在生产中应用较多的胚胎工程技术有：家畜的胚胎移植，胚胎分割和体外生产胚胎技术，进行胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎。‎ 知识点46　生物技术的安全性和伦理问题 ‎1．转基因生物的安全性(Ⅰ)‎ ‎(1)对转基因生物安全性的争论 ‎①食物安全：毒性蛋白、过敏原、营养成分改变。‎ ‎②生物安全：对生物多样性的影响。‎ ‎③环境安全：对生态系统稳定性的影响。‎ ‎(2)应理性看待转基因技术 ‎2．生物武器对人类的威胁(Ⅰ)‎ ‎(1)生物武器种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。‎ ‎(2)散布方式：直接或通过食物、生活必需品等散布到敌方。‎ ‎(3)危害：可对军队和平民造成大规模杀伤后果。‎ ‎(4)我国观点：任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，我国已于1984年加入了《禁止生物武器公约》。‎ ‎3．生物技术中的伦理问题(Ⅰ)‎ ‎(1)争论焦点：克隆人引发的争论，设计试管婴儿引发的争论及基因检测引发的争论等。‎ ‎(2)中国政府的态度禁止生殖性克隆人，一再重申四不原则即不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，但不反对治疗性克隆。‎ ‎(3)试管婴儿与设计试管婴儿的主要区别在于是否对胚胎进行基因检测。‎ 知识点47　生态工程 ‎1．简述生态工程的原理(Ⅱ)‎ ‎(1)物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。‎ ‎(2)物种多样性原理：一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。‎ ‎(3)协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。‎ ‎(4)整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。‎ ‎(5)系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转化和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即1＋1>2。‎ ‎2．生态工程的实例(Ⅰ)‎ ‎(1)农村综合发展型生态工程如窦店村生态工程。‎ ‎(2)小流域综合治理生态工程，如甘肃陇南地区“九子登种”治理模式。‎ ‎(3)大区域生态系统恢复工程如我国三北防护林。‎ ‎(4)湿地生态恢复工程如鄱阳湖生态工程。‎ ‎(5)矿区废弃地的生态恢复工程。‎ ‎(6)城市环境生态工程。‎ - 27 -‎ ‎【易错点清单】‎ ‎1．切割目的基因和载体未必均使用同一种限制酶，但须保障切出的黏性末端可“互补配对”。‎ ‎2．质粒为常用的载体，但载体未必都是质粒，还可以是动植物病毒。‎ ‎3．获得目的基因通常有两种方法：若目的基因的序列已知，可采用化学合成法，否则，应从基因文库中获得。‎ ‎4．可依据载体上的标记基因制备，选择培养基以筛选含重组DNA分子的受体细胞。‎ ‎5．受体细胞获得目的基因并不意味着转基因技术的成功，只有赋予目的基因控制的蛋白质生物活性方可意味着成功。‎ ‎6．生物克隆必须具备的“三大”条件 ‎(1)具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞。‎ ‎(2)能有效调控细胞核发育的细胞质物质。‎ ‎(3)完成胚胎发育的必要的环境条件。‎ ‎7．植物组织培养的培养基中添加蔗糖的“两个”目的 一是提供营养，二是调节渗透压。‎ ‎8．植物组织培养中诱导愈伤组织形成、诱导生芽或生根的关键因素是生长素与细胞分裂素的配比及使用顺序。‎ ‎9．与细胞克隆或细胞杂交相关的工具酶 纤维素酶、果胶酶(植物细胞工程)、胰蛋白酶(动物细胞工程)。‎ ‎10．细胞融合的诱导因素 电剌激、聚乙二醇诱导，对于动物细胞还常使用灭活的仙台病毒诱导。‎ ‎11．提高细胞克隆形成率的措施 选择适宜的培养基、添加血清以滋养细胞支持生长，激素刺激，使用CO2培养箱，调节pH等。‎ ‎12．同种动物精子、卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白，这是同种动物精卵才能结合的原因之一。‎ ‎13．胚胎的附属结构或胚外结构如胎盘由滋养层细胞发育形成，囊胚内部的细胞团则不断增殖分化，发育成完整的胚胎。‎ ‎14．由于胚胎不同发育时期生理代谢的需求不同，进行胚胎体外培养时，必须配制一系列含有不同成分的培养液，用以培养不同时期的胚胎。‎ ‎15．胚胎移植时，两次使用促性腺激素：第一次为促进良种母畜超数排卵，第二次为对供受体进行同期发情处理。‎ ‎16．胚胎分割时，要选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，若选用囊胚，要将内细胞团均等分割，这样有利于分割后胚胎的恢复和进一步发育。分割后产生的后代遗传物质相同，属于无性繁殖。‎ ‎17．在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果，原因分析如下：‎ ‎(1)对基因的结构，基因间的相互作用及基因的调控机制都了解得相当有限。‎ ‎(2)转移的基因虽然是功能一致的基因，但不少是异种生物的基因。‎ ‎(3)外源基因插入宿主基因组的部分往往是随机的。‎ ‎18．试管婴儿与设计试管婴儿 ‎(1)试管婴儿是利用体外受精和胚胎移植等技术繁殖个体，其主要目的是解决不孕夫妇的生育问题。‎ ‎(2)设计试管婴儿与试管婴儿相比需在胚胎移植前对胚胎进行遗传学诊断，以筛选符合特殊要求的胚胎，进而生出特定类型的婴儿。‎ ‎19．生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。‎ ‎20．建立不同的生态工程时要依据不同的原理，因地制宜，不能相互照搬。‎ - 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