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知识大盘点生命的物质基础(1)组成生物体的化学元素(2)组成生物体的化合物细胞是生命单位(1)对细胞结构、功能的认识细胞膜/细胞质(基质与细胞器)/细胞核(核膜/染色质与染色体)。细胞膜的特性与功能/细胞质基质及某些细胞器的功能/细胞核是遗传物质储存和复制的场所。细胞增殖与受精作用动态/细胞分化-衰老和癌变的解释。(2)生物膜系统①概念②各种生物膜在结构、功能上的联系③生物膜研究给人们的启示*模拟生物膜技术：海水淡化、污水净化、血液透析、人工膜技术用于药物导入。*改造生物膜的设想：作物的抗性与膜的性质有关……(3)细胞全能性*全能性是指细胞具有使其后代细胞形成完整个体的潜能。*全能性表现的条件：细胞具有个体发育的全套基因；分化是基因选择性表达的结果；不同分化水平的细胞全能性不同；要在离体条件下，满足营养、激素、温度等适宜条件。(4)细胞工程①细胞工程是指在细胞整体或细胞器水平上人为改变细胞遗传物质，以获得新型生物或细胞产品的技术。②细胞工程的手段有：组织培养与细胞培养技术；细胞融合与细胞拆合技术；染色体导入与基因转移技术；胚胎移植与核移植技术(试管婴儿、克隆动物)。③细胞工程按材料分为两大类：植物细胞工程、动物细胞工程。(5)植物细胞工程的理论基础和常用技术①理论基础是植物细胞的全能性。②常用技术有组织培养和体细胞杂交。植物组织培养的基本过程和条件①基本过程要经过脱分化与再分化。②培养条件要保证无菌，保证矿质元素、水、蔗糖、维生素及激素等的需要。(6)植物组织培养的主要用途①植物体快繁。②培养无病毒植株(植株脱病毒)。③花药离体培养(单倍体育种)。④制作人工种子。⑤利用愈伤组织生产植物细胞产品。(7)植物体细胞杂交的基本过程和意义①基本过程要经过3个步骤：用纤维素酶和果胶酶使细胞壁溶解，露出有活力原生质体。诱导原生质体融合的方法--物理法(离心、震动、电刺激等)；化学法(聚乙二醇--PEG)②主要意义是可培育出远缘杂种新类型，突破了有性杂交生殖隔离的限制。(8)动物细胞工程的常用技术①动物细胞培养技术。②动物细胞融合技术。③单克隆抗体技术。④胚胎移植技术(如试管婴儿)。⑤核移植技术(如克隆动物)。(9)动物细胞培养的基本过程和条件①基本过程要从原代培养到传代培养。②培养条件--培养液中常要有葡萄糖、氨基酸、维生素、无机盐和动物血清。(10)动物细胞培养的主要用途①动物细胞工程的基础。②生产蛋白质生物制品。③培养组织移植材料。④检验药物毒性及其他病理、药理、生理学研究。(11)动物细胞融合技术的基本方法和主要用途①诱导剂除PEG外还常用灭活的病毒。②主要用途是生产单克隆抗体。(12)制备单抗的基本过程和主要用途1)基本过程：诱导融合→培养、筛选单克隆细胞→提取抗体。原理：杂交瘤细胞已具有双亲细胞的特性--既能分泌抗体，又能无限增殖。2)单抗的主要用途是：①诊断--单抗试剂盒。②治疗--抗癌生物导弹。③预防--传染病易感者。单抗的突出特点--特异性强、灵敏度高。生物的新陈代谢(1)新陈代谢的概念、类型*新陈代谢的概念*酶和ATP酶是活细胞产生的具生物催化能力的有机物酶的特性：高效性、专一性，需要适宜pH值ATP简式：A－P～P～PATP形成途径：*新陈代谢的基本类型(2)植物水分代谢①吸收水分的两种方式*吸胀吸水未成熟植物细胞，依靠蛋白质、淀粉、纤维素亲水性物质吸水*渗透吸水条件：半透膜，半透膜两侧溶液具浓度差，当细胞外液浓度＞细胞液浓度，渗透失水；当细胞外液浓度＜细胞液浓度，渗透吸水。*质壁分离和复原现象②水分运输的途径和动力途径：成熟区表皮细胞层层渗入成熟区表皮细胞间隙渗入?根导管→茎导管?叶片――→蒸腾作用外界动力：蒸腾拉力；根表皮细胞间细胞液浓度差。(3)植物矿质代谢矿质元素：除C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。大量元素：N、S、P、K、Ca、Mg。微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni。矿质元素的吸收：离子形式吸收，主动运输矿质元素的利用离子状态：K＋可再度利用化合物不稳定：N、P、Mg可再度利用稳定：Ca、Fe只利用一次合理施肥(4)光合作用光合作用场所及光合色素光合作用场所为叶绿体，它含有光合作用有关酶和光合色素，光合色素可归纳如下：光合作用过程C3植物以能量变化和物质变化为主线，全面阐述能量变化过程、物质变化过程，以及二者之间关系。C3植物的光合作用过程图解如下：C4植物从比较C3、C4植物叶片结构为切入点，重点阐明CO2固定途径，C4植物的光合作用过程图解如下：CO2固定途径：C4植物固定CO2途径是通过C4途径和C3途径共同完成的。淀粉形成部位：C4植物在光合作用时只有维管束鞘中形成淀粉而叶肉中不形成淀粉。与CO2亲和力：C4植物的PEP羧化酶与CO2亲和力高，是C3植物的60倍。能量：C4植物在传送CO2的过程中，要消耗能量，来自ATP提供的能量。*比较C4植物与C3植物。C4植物C3植物有C4途径和C3途径只有C3途径适应干旱、高温、强光、低CO2环境对如左环境适应较差维管束鞘细胞较大，具有很多无基粒的大型叶绿体维管束鞘细胞无叶绿体维管束周围叶肉细胞紧密包围维管束鞘细胞，横切面呈花环状叶肉细胞较疏松，不呈花环状皆为草本，叶脉发达木本、草本都有，叶脉较稀*下图示意光合作用的强度与空气中CO2的含量的关系。*观察活动：C4植物与C3植物叶的横切结构等特点。提高农作物光合作用效率*光合作用效率概念*光合作用强度与光照强度的关系红光和蓝紫光更有利于提高光合作用效率改善CO2供应有利于提高光合作用效率*通常植物处于CO2饥饿状态。某种小麦的光合作用强度与光照强度关系曲线*农田注意通风、增施农家肥及温室采用CO2施肥*必需矿质元素供应。*适当提高昼夜温差有利于提高光合作用效率。(5)生物固氮①生物固氮作用是固氮微生物将大气氮还原为氨的过程②生物固氮作用是氮素循环的一个重要环节③利用生物固氮能使作物增产(6)人和动物体内糖、脂、蛋白质代谢1)体内细胞与外界环境的物质交换2)三大营养物质代谢过程①糖代谢②脂类代谢与蛋白质代谢③营养物质的基本功能*提供能量代谢的能源物质。*提供构建和修复组织的原材料。*提供合成激素和酶的原材料。*提供维持正常代谢必需的维生素。(7)细胞呼吸生殖与发育(1)生殖是生物产生新个体的过程*两大类生殖方式对后代的遗传影响不同(有性生殖与无性生殖；简述各种微生物、植物和动物的主要生殖方式)。*生殖使生物的种族得以延续。*生殖以遗传物质的复制合成、细胞的分裂增殖为基础，实现了遗传信息的传递、生命的连续。*生殖规律的某些应用(植物的扦插、嫁接、组织培养、单倍体育种、多倍体育种、人工种子、杂交育种等等；动物的杂交育种、试管婴儿、克隆哺乳动物等；微生物的培养与诱变育种等等)。(2)发育是个体形态结构与生理功能的程序性变化过程*高等生物个体发育从受精卵开始(简要概述动植物的个体发育)。*发育以细胞的分化(基因的选择性表达)为基础。*发育使个体从不成熟变为成熟。(3)植物的个体发育1)种子的形成和萌发①胚的形成和胚乳的形成②种子的萌发--胚发育成幼苗。*胚的各部分变化：胚根首先突破种皮--发育成根胚轴伸长--子叶出土(或留土)胚芽出土--发育成幼叶和茎*种子萌发需要的条件：内因：活的完整的胚外因：空气、水分、适宜的温度2)植株的营养生长与生殖生长(4)动物个体发育*从细胞到个体的结构层次细胞组织器官系统个体。*个体发育的基本过程遗传变异与进化(1)遗传的物质基础①生物的遗传物质是核酸DNA是主要的遗传物质；RNA有时是遗传物质；真核和原核生物的遗传物质都是DNA；病毒的遗传物质是DNA或RNA。*发现遗传物质的经典实验证据：1928年格里非斯(F.Griffith)做的肺炎双球菌转化实验；1944年艾弗里(O.Avery)和他的同事做的肺炎双球菌转化实验；1952年赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)做的大肠杆菌T2噬菌体侵染细菌的实验；烟草花叶病毒侵染实验[1956年弗伦克·康兰特(Fraenkel·Conrot)]。②*中心法则图解转录逆转录RNA――→翻译蛋白质*比较DNA与RNA的主要区别。碱基戊糖核苷酸分子结构DNAATGC脱氧核糖脱氧核苷酸双链RNAAUGC核糖核糖核苷酸单链*DNA双螺旋模型的要点：两条链、反平行，双链双螺旋；磷酸－戊糖连在外，碱基对在链间；A…T、C…G配成对，互补成氢键。A＋G＝C＋T。*DNA的半保留复制。*RNA的转录合成方式。*蛋白质合成的翻译过程。基因、遗传信息、信使RNA、密码子、转运RNA、反密码子、核糖体、肽链。③基因的本质*有遗传效应的DNA(RNA)片段。*遗传效应--表达和传递遗传信息。*基因与染色体的关系。(2)遗传的基本规律①基因分离定律*显性与隐性、表现型与基因型、纯合体与杂合体、稳定遗传与性状分离。*杂交、自交、测交、遗传图解。*基因分离定律的表述和实质。*分离定律能够解释：纯合体自交的稳定遗传；纯合体杂交子代只有一种表现；杂合体自交子代发生3∶1或1∶2∶1的性状分离；杂合体测交子代发生1∶1的性状分离；近亲婚配子代发生隐性遗传病的几率较高；若无选择作用，连续多代自交会使种群纯合体比例逐代增加。预测子代基因型、表现型概率，要先判断亲代基因型，再考虑子代类型概率。②自由组合定律*等位基因与非等位基因。*自由组合定律的表述和实质。*自由组合定律能够解释：遗传多样性的一个主要原因--基因重组；对于多对相对性状遗传的子代表现型与基因型作出预测(要先分析每一对相对性状的遗传概率，再应用概率的乘法法则)。(3)变异的本质是什么？①可遗传变异和不可遗传变异*可遗传变异与不可遗传变异的本质区别是：遗传物质是否改变。②可遗传变异的3个来源*基因重组、基因突变、染色体变异。*杂交育种、转基因生物、诱变育种、多倍体与单倍体育种技术的基本原理与价值如何？*基因突变产生了新的基因，导致新基因型产生，所以，基因突变是可遗传变异的根本来源。*致变因素的类型有：物理因素、化学因素、生物因素。*突变特点：普遍性、随机性、低频性、有害性、不定向性。*举例说明染色体组、二倍体、单倍体、多倍体的含义。*秋水仙素在人工诱导多倍体中的作用是什么？*植物单倍体育种的价值、常用的方法和原理是什么？(4)常见遗传病类型(5)优生措施(6)细胞质遗传①细胞质遗传有两个突出特征*母系遗传*子代性状分离比例不确定②遗传特征的发生有3个基本原因*质基因的存在是细胞质遗传的物质基础。(线粒体、质体--包括叶绿体基因的存在)*精子未向受精卵传递质基因。*有丝分裂分配质基因随机性强。(7)原核细胞与真核细胞的基因结构示意图：①都包括编码区和非编码区*编码区--含有编码蛋白质序列。*非编码区--有调控序列和RNA聚合酶结合位点。②主要区别是：*真核编码区有内含子与外显子间隔；原核编码区是无内含子的连续结构。(8)基因工程1)基因工程的含义*按人的需要，体外进行DNA加工--改造或重组基因。*将目的基因导入受体细胞，使之得到表达，实现定向改造生物性状的目的。2)基因工程的工具*限制性内切酶--基因剪刀。(识别序列、粘性末端)*DNA连接酶--基因针线。*运载体--基因运载工具。运载体条件：能在宿主细胞中复制并稳定地保存；具多个限制酶切点，以便与外源基因连接，具标记基因，便于筛选。常用运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒等。3)基因工程的步骤①提取目的基因②将目的基因与运载体结合*重组DNA过程③将目的基因导入受体细胞*利用运载体的侵染及重组DNA在受体细胞中扩增。(受体细胞是细菌时，用氯化钙细菌的目的是增加细菌细胞壁通透性)④目的基因的检测和表达*利用运载体的标记特征，检测目的基因是否已被导入；*根据目的基因控制的特殊性状出现与否，证实目的基因表达与否。4)基因工程的应用例：①应用工程菌的药品生产；②应用DNA探针法的基因诊断；③应用基因导入法的基因治疗；④应用转基因方法改良生物品种。(9)XY性别决定与伴性遗传①通过染色体组成分析，了解常染色体与性染色体的形