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2012高考必备-生物知识点大全


高中生物知识点大全
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。 糖类——单糖、二糖、多糖。 脂类——脂肪、类脂、固醇 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 胞的主要能源物质。 脂肪是生物体内储存能量的物质;减少

化合物

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。 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。

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。

原核细胞

其细胞壁不含纤维素, 而主要是糖 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。 是细胞生理和生化发生复杂变化 的过程,最终反映在细胞的形态、 结构、功能上发生了变化。 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

特征:水分减少,新陈代谢减弱;酶的 活性降低; 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 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。

吸作用 形 成 方 式 : ADP+Pi ADP+C~P 光合作用

或 蓝藻在地球上出现以后, 地球大气中才 逐渐含有氧。

意义:除了将太阳能转化成化学 能,并贮存在光合作用制造的糖类 等有机物中,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: 具有半透膜;两侧溶液具有浓度 差。 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

水分代谢

蒸腾作用是水分吸收和矿质元素运输 的动力。

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。

生物体生命活动都需要呼吸作用 供能

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 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。

件反射 动物后天性行为最高级形式:判 断、推理 高等动物的复杂行为主要通过学 习形成。

学习主要是与大脑皮层有关。

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。 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。 基 因 的 本 质 是 具 有 遗 传 效 应 的 DNA 双螺旋结构和碱基互补配对原则 DNA 片段 保证了复制能够精确、准确地进行, 保 基因是决定生物性状的基本单位。 持了遗传的连续性。 基因对性状的控制: 各种生物都公用同一套遗传密码。 1 ① 通过控制酶的合成来控制 中心法则的书写。 代谢过程; 一个性状可由多个基因控制。 2 ② 通过控制蛋白质分子结构 来直接影响 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 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

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, 但受外界影响,使纺锤体形成受破 坏,从而染色体加倍。

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、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。

优生措施

禁止近亲结婚;遗传咨询;适龄生 育;产前诊断。

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 生物因素 光: 种内关系:种内互助、种内斗争 光对植物的生理和分布起着决定 种间关系:互利共生、寄生、竞争、捕 性作用。 食 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。 种群 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

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

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 生态系统稳 定性

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。

生态系统的自动调节能力是有一 生态系统成分越单纯,营养结构越简 定限度。 单,自动调节能力越低,抵抗力稳定性 一个生态系统, 抵抗力稳定性与恢 越低。 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。

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

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

环境污染危 害

生物净化 绿色食品

不是一定禁止使用化学合成物质。 AA 级食品不使用任何有害化学合成物 质。 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。 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。

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

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。

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 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 还能将光能 转换成电能。 主要反应式: NADP+ + 2e + H+


NADPH

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

C3 、C4 植物

C4 植物先把 CO2 中的 C 首先转 到 C4 中,然后才转移到 C3 中。 C3 植物:小麦、水稻、大麦、大豆、 马 C4 植物能够利用叶片内细胞间 铃薯、菜豆、菠菜。 隙中含量很低的 CO2 进行光合作 C4 植物:玉米、甘蔗、高粱、苋菜 用。 提高光能利用率: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 固氮微生物: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。 提高农田二氧化碳含量: 通风透光;增施有机肥;施碳酸氢氨。 关注:N P K Mg

光合作用效率

生物固氮

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。 根瘤菌 (消费者) 圆褐固氮菌 ; (分解者) 。 圆褐固氮菌能分泌生长素。 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

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。

基因结构

基因工程

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。 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 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 工程菌

保存;多个限制酶切点; 具有某些标记基因。

胰岛素、干扰素、 白细胞介素、疫苗

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 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。 向日葵豆、抗虫棉、 乳腺细胞(蛋白) 假单孢杆菌 → 超级细菌

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

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。 动物细胞融合 区别 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。 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 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 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。 液体:工业 生产 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。 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

微生物营养

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
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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 我国现状:草场退化(过度放牧、盲目开垦、乱捕滥猎) ; ③ 利用保护:季节性放牧、划区轮牧 ① ② ③ a) a) 特点:人的作用,调节能力差 分类:传统农业、现代农业、生态农业 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 ① ② a) a) b) b) c) c) ③ a) a) b) b) c) c) d) d) ④ 组成:特殊人工生态系统,自然、经济、信息三个亚系统组成 特点: 人类起主导作用,由人类活动支配其发展; 能量物质高度开放,对其他系统有高度依赖性和干扰性; 自动调节能力弱,容易出现环境污染问题 保护: 合理调整产业和城市规划。 改进工业生产,减少限制污染源排放。 增加绿化面积,提高城市自净能力。 提高居民环保意识。 人与环境:P132

农田
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湿地
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海洋
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城市
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