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看了生物圈二号,你有什么启示?

发布时间:2023-12-27   来源:ssss   标签:细胞 生物圈 生物 染色体 生物体 点击:3
内容提要:说明了生态系统的复杂性,人类不可能模仿自然建造出稳定的生物圈,只就表明人类只有一个适合生存的环境,也说明物质循环和能量流动是不能模仿的 http:zhidaobaiducomquestion116578htmlfr=qrl3 美国建

看了生物圈二号,你有什么启示?,第1张

说明了生态系统的复杂性,人类不可能模仿自然建造出稳定的生物,只就表明人类只有一个适合生存的环境,也说明物质循环和能量流动是不能模仿的

http://zhidaobaiducom/question/116578htmlfr=qrl3

美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的生物圈2号是一座微型人工 生态循环系统,因把地球本身称作生物圈1号而得此名它由美国前橄榄球运动员 约翰·艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资15亿美元

1991年9月26日4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号,1993年6月26日走出 ,停留共计21个月,在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验来自英国,墨 西哥,尼泊尔,南斯拉夫和美国等5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评 估并改进技术后,于1994年3月6日二次进驻,工作10个月后于1995年1月走出他们在这期间 对大气,水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究 生物圈2号是世界上最大的闭式人工生态系统它使人类首次能够在整体水平上研 究生态学,从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径更为重要的是, 它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星 球定居和宇宙载人探险

一,概况

占地128公顷的生物圈2号的地上部分为涂有粉剂的立体钢架构型,配有双层玻璃 窗板;地面部分为焊接不锈钢板,并用钢垫密封总体积约为180000m3其内部主要由7种 生态群落区和两个大气扩张室(也称作"肺")组成此外,还设有能量中心和冷却塔等设施 其外观及有关结构参数如表1和图1所示

为了减轻立体结构的负荷,生物圈2号的内部压力略高于周围大气压众所周知,温 度改变必然导致压力变化,而这种伸缩中的压力变化足以破坏玻璃窗板(计算值极易超过kPa )为了解决这一矛盾,没有像通常那样采取抵抗压力的措施,而是为该圈装配了两个称为" 肺"的体积可变室,以使大气在恒压下胀缩两"肺"就如同巨大活塞通过密封膜连接在气 缸上一样,上下垂直运动距离约达15m活塞重量产生相对于周围大气压力的内部正压正压 具有两大优点:不论什么地方有泄漏,内部大气就会向外扩散从而保证排除外界污染;活塞的 持续下滑则表明某处出现泄漏两"肺"的体积占到该圈密闭体积的30%

除上述设施外,其内部还包括分析,医疗,兽医,监控,维修,锻炼,影视等室,分布在不同 部位

与地球生物圈类同,生物圈2号在物质上闭环,通过工程手段禁止它与外界大气和地 下 土壤进行物质变换在能量上开环,允许太阳光通过玻璃结构供植物进行光合作用,同时引入 电能供技术系统操作运转在信息上也同样开环,通过计算机系统,电话,摄像,电视与外 界进 行数据信息交换,并通过电视可以与外界工作人员及亲属进行面对面的交谈,还可放映**和 收看商业电视节目电能及热控能源从外界通过气密装置输送进来,当进行能量转移时,不允 许内外流体进行任何形式的交换或混合

表2 圈内大气温度,压力及重量范围

生物群落 温度(°C) 最高 最低 大气成分 压力�(kPa) 百分比�(%) 总重量�(kg)

热带雨林 35 13 O2 18�10 20�51 31800

热带草原/ 38 13 N2 67�51 76�51 103775

海洋/沼泽 CO�2 0�03 0�03 67

沙漠 43 2 H�2O 1�78 2�02 1761

集约农业区 30 13 Ar 0�81 0�92 1782

居住区 35 15 总量 88�24 100�00 139185

生物圈2号的"神经系统"是一个完整的计算机数据采集和控制系统,它是从位 于居住区的指挥室辐射出的微处理机网络系统这一内部"神经系统"通过信息通路与外界 附近的"飞行控制"楼内的计算中心相联通该楼作为分析中心而成为生物圈1号 和2号间获取分析数据及通讯的主要窗口居住区内的指挥室通过遍布圈内的5000 多个传感器(每15分钟记录一次并读入无限增长数据库)能够有效地控制所有主要的操作参数 ,如温度,湿度,光强,水流量,pH值,CO�2浓度,土壤湿度,仪器运作状态等,并能进行 数据传感器及所有报警装置的状态显示每件装置均有手动控制开关以防"神经系统"任何 部位的失灵

尽管整个圈内为热带气候,但由于不同生物群落的冷暖要求不同,因此,各自又有相对独立的 温度由于生物圈2号位于海拔1200m的沙漠上,其外围大气压不是标准压力1013 kPa,而仅约为882kPa,因此,其内压只能略高,即为8824kPa详细情况见表2利用机械 系统模拟地球自然环境,例如制造海洋波浪,潮汐,溪流,瀑布以及按照季节要求控制风, 雨,湿度等,并控制盐分梯度及营养循环速度和进行海水淡化

二,生态群落

生物圈2号有5个野生生物群落(热带雨林,热带草原,海洋,沼泽,沙漠)和两个 人工生物群落(集约农业区和居住区)它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板 ,分别由美英生物和生态学家设计而成

圈内共有约4000个物种,其中动物(包括浮游,软体,节肢,昆虫,鱼类,两栖,爬行,鸟类 ,哺乳等),植物(包括浮游,苔藓,蕨类,裸子和被子等)约3000种,微生物(包括细菌,粘 菌,真菌,微藻等)约1000种,它们分别来自澳大利亚,非洲,南美,北美等地

该系统既有高大的树木(如红树),也有矮小的灌木草丛植物,错落有致,憩静秀美各个野生 生物群落中的生境并不一致,它们分别有4,6,4,4,6种生境,如海洋有海滩,浅咸水湖, 珊瑚礁和海水等4种类型生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开,例如,热带草 原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离为了保护各个群落不受环境胁迫,在其周围种植了耐 性强的植物,例如,热带雨林的三周围是浓密的姜科植物,从而保护内部树种免遭侧面强光照 射,而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入

为了尽量贴近自然环境,该圈中的土壤,草皮,海水,淡水均取自外界的不同地理区间,通过 一定的人工处理再利用例如,实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而 成的

生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障,分类多样性,物理 参数,植物的可利用程度和美学价值为了适应达尔文的自然选择过程,植物种类开始时比 系统能支撑的要多一些,这样可以补偿物种的遗失或灭绝,并最终促进系统的持续稳定

三,研究范围与主要结果

首批8名科学家在21个月的密闭人工生态环境中按照各自的研究范围进行了广泛,细致,深 入的观察,记录,分析,研究项目包括生物地球化学,土壤,水,海洋,"全球"生物量, 农 业,遗传,生理,营养,医学,心理以及技术和工程学等内容本文仅就几个较为重要的研 究结果概括如下:

1�大气动力学与大气泄漏

在微小的闭式生态系统中生物地球化学循环速率显著加大,这是由于它缺乏地球生物圈所具有的巨大贮存作用以及有机体与无机物的比率大大增加的缘故即使在生物圈2号这样大的装置中,大气CO2的平均滞留时间仅为1~4天,而地球生物圈中则约为3年

生物圈2号中浓度为1500ppm的大气CO2(约为地球大气CO2浓度的4倍),约相 当于100kg的碳,这一数量与圈内的生物量和土壤中的有机碳相比大大降低,分别为100:1 和5000:1,而地球中的相应比例分别为1:1和2:1

生物圈2号中CO2的波动范围为700~800ppm/d,一般为500~600ppm/d,有时会更低,这与季节,昼夜循环和天气变化导致的光合作用和呼吸作用的动态消长有直 接关系当光强(光合成光通量,PPF)达到一年的最低值时(168mol·m-2d- 1),CO2的平均浓度为2466ppm;相反,当PPF达到最高值时(537mol·m-2d-1),CO2浓度则达到一年中的最低值1060ppm

为了缓冲这一系统在第一年冬季低光照时的高CO2浓度水平,利用一套CO2循环系统首 先将它通过化学反应形成CaCO3,如需要时把后者加热到950°C便可释放CO2进入大气 4个月间[DK10]约有53880mol(相当于9450ppm)的CO2通过定期使用这一物化系统以CaCO3的形式沉积下来这一沉淀可以间接说明约1%大气O2的下降(通过有机碳氧化和随后的CaCO3分离)相反,1991年12月用来补偿大气泄漏的10%外部大气的加入影响较小,CO2浓度暂时下降了200ppm,即为每天正常变化的1/3

CO2的浓度升高可导致海水酸度增加为了避免此现象发生,在海水中分期加入碳酸钠和 碳酸氢钠,这样可以保持pH值在77以上

表3, 生物圈2号一年内总的农业生产量(kg) 蔬菜: 菜豆8,甜菜叶273,甜菜根308,胡椒13,胡萝卜88,辣椒63,甘蓝83,黄瓜17,茄子155,羽衣甘蓝11,生菜90, 洋葱107,Bok choy12,雪豆1, 南瓜籽8,西葫芦287,Swiss Chard58,甘薯叶64,番茄288,冬瓜261;粮食:水稻196,高粱131,小麦113;淀粉类蔬菜: 白薯198,甘薯1335, Malanga84,薯蓣20;高脂肪豆类:花生24,大豆14;低脂肪豆类:蚕豆63,豌豆15 ;水果:苹果1,香蕉1024,无花果39,番石榴41,金柑4,柠檬10,酸橙4,柑桔6,番木瓜639;动物产品:山羊奶407,山羊肉8,猪肉35,鱼10,蛋6,鸡肉8,总计6630

氧气动力学令人困惑不解1991年9月到1992年6月间,生物圈2号中氧浓度从2051%下降到1695%,到1993年1月中旬时则为145%基于医学忠告,1992年6月后的几个星期 在圈内不断输入纯氧,使其浓度回到19%O2浓度下降主要发生在密闭后的前4个月,此时为18%,1 9 92年4月以后,O2浓度则以每月025%的线性水平下降O2浓度下降的真正原因并不十分清楚,利用几种方法的氧气动力学研究仍在进行,包括研究圈内氧同位素的分布

生物圈2号气密性非常高根据泄漏率和压力间的关系推知,年泄漏率为6%,而根据标记微量气体(SF6)逐渐稀释的测量结果证明,年泄漏率不超过10%在最初的4个月中(19 91年9~12月),大气泄漏约10%,相应的外界气体于1991年末一次性注入其它闭式人工生态系统(如肯尼迪航天中心制造的生物量生产舱)每天的泄漏率就在1%~10%之间

2,食物生产与废物处理

生物圈2号中的农业系统必须满足3个主要要求,即无污染,集约型和可持续性空间生物圈风险投资公司和其农业区的主要顾问亚利桑那大学环境研究实验室,起初试验水培和气培的种植技术,最后由于种种原因而不得不转向以土壤为基础的农艺技术原因之一就是水培必须依赖于化学营养液的输入,而这在空间是难以解决的另外一个原因是如果没有能力做堆肥或利用植物/微生物系统进行废水再生,那么促使动物和人的废物及作物不可食生物量部分等循环利用的相关问题就更难以解决此外,堆肥或沼泽废水处理系统较湿氧化或焚化等物理系统更省能

集约农业区共有50种150个品种,每轮种植约30种,主要有粮食,蔬菜,水果,此外还有饲养动 物和鱼(稻田中养殖),动物饲料包括苜蓿,象草,水风信子及各种农作物(利用其不可食生物 量),见表3和图2

图2 生物圈2号集约农业区的部分作 物生长情况

密闭后建立的农业系统平均提供8人80%的营养需要,包括谷物,豆类和蔬菜,但密闭后的前几个月需食用密闭前种植的食物(其余20%的营养需要)由于圈内缺乏紫外线辐射,因此,必须补充维生素B12和维生素D肉类很少,蛋每人每周平均一个前10个月的平均食物热量卡值限制在2000Cal/d(1Cal合418J),后来增加到2200Cal/d食用前,食物均进行了称重和记录

农业区内不使用杀虫剂,而是利用有益昆虫和喷雾器(如肥皂水和硫磺,芽孢杆菌)来控制病虫害的发生废物循环是把动物废物和植物不可食生物量做成堆肥,并利用水生植物咸水湖系统进行"进驻人员"废水处理利用"土壤床反应堆"降低微量气体的积累使用大气水分冷凝系统提供饮用水

3�物种种群的动态变化

野生区域内的植物生长旺盛,前9个月生物量就增加了60%~75%在热带雨林,树冠庞大茂 密,相连成荫,因而抑制了小型植物,尤其是肉质植物的生长沙漠中的多年生草本植物生长 迅速,这也证明干旱条件下沙土有利于多年生草本的生长

野生种数量起初有所下降,其中植物不到10%,陆地动物和昆虫不到30%,海洋种约为10%~20%当食物网更为一体化且株冠成熟后,物种遗失的数量则减慢,且许多动植物在此时期 均有不同程度的繁殖自从建立了生态系统后,人就作为主要捕食者来控制杂草和病虫害发 生并保持生物多样性如果没有人的直接干预,在生物圈2号的初期运转期间,生物 多样性必然会下降

4�生理,营养及医学试验

生物圈2号中生产的食物基本上能满足"每日推荐饮食配额"(RDA)的需要,但没有什么剩余进驻人员自从密闭后体重减轻了约10%~20%,这是对新环境初时不适应的结果1992年4月后,体重不再下降,有人甚至还胖了一些这种低脂肪,低热量,富营养的食物可以显著降低胆固醇(从平均值约195降到125),血压,白细胞数量和血糖含量以前对小鼠的试验也有类似结果,并证实因此而可以延缓衰老,增加寿命

上述下降后的氧浓度相当于海拔2900m处的O2分压,通过不断监测红细胞数量,形态及其生理生化指标和呼吸率等则可获知低O2浓度对健康产生的不良影响一旦O2浓度继续下降时,可望能适应相当于海拔4600m处的O2分压此外,在圈内的人和动物间,没有发生传染性疾病

四,结束语

大量证据表明,火星土壤和月球表土经过一定的生物和化学技术处理后可以用作潜在的植物栽培基质,这样就使得生物再生式生命保障系统在空间居住地的应用比需要地球资源的装置要经济得多但是到目前为止,在生物再生式生命保障系统中很少有以土壤为基础的技术实验 生物圈2号是第一个建成并运作的以土壤为基础的生物再生式生命保障系统因此,有关其操作性能的数据对应用于空间的类似系统是非常有用的

生物圈2号无论从规模,技术难度和复杂程度,以及所取得的效果来看,均堪称人类科学史上的一大杰作,受到国际上的普遍关注与赞赏但近来也遭到某些公众的严厉批评

引起公众非议主要是由于主客观两方面的原因:(1)商业投资造成游人络驿不绝,给人一种缺 少科学严肃性的印象;(2)遇到严重的阴雨天气和病虫害,造成欠收,开始时曾出现大气泄漏;(3)人们对他们的科学试验活动了解不多;(4)理论和实践经验不足;(5)行政管理不善,导致可以做的而没有去做

生物圈2号与其100年的设计寿命相比,现仅处于摇篮时代,出现这样那样的问题和异议均在情理之中只要不断总结经验,汲取教训,勤于实践,勇于探索,一定能够取得丰硕成果向宇宙进发可以看作是人类要生存下去不可避免的问题欲在那里建立居 民区,必 须开发生态生命保障系统,创造一个舒适的小地球样环境,从而为未来的太空人提供品种多样,营养丰富的食品以及氧气和水,并将CO2,废水和废物等再生为有效资源而重复利用 生物圈2号恰恰能够教给人们这一本领此外,通过了解其中:(1)生态系统逐渐 成熟的结果;(2)处于各种胁迫环境中的部件的稳定性;(3)遗传种群的连续性;(4)生物地球化 学的循环作用,可望为每况愈下的地球生态系统找到出路

被视为反面教材的生物圈2号现状如何 它还是"奢移的伪科学吗" 美国石油大王所投的巨资是否打了水漂

生物圈2号,你还好吗

若干年前,在美国亚利桑那州的沙漠中再造一个"迷你地球"的实验失败后,耗资2亿美元的"生物圈2号"一时间成为笑柄,甚至被斥之为"奢侈的伪科学"直到今天,生物圈2号仍然被很多人看作是藐视自然的反面教材然而,或许很少有人注意到,这些年来生物圈2号正在悄悄发生变化:它吸引了大量游客和学生,成为一个绝佳的旅游胜地和教育基地;尤其重要的是,它渐渐赢得了科学界的尊重,成为一个非常难得的关于全球气候变化效应的研究中心

"奢侈的伪科学"

曾经有人提出过一个看似天方夜谭的设想,在我们生活的地球上再造一个"迷你地球",探求人类在这个现代"南泥湾"之中自给自足,以及未来在月球或火星上建立生存空间的可能性美国得克萨斯州的石油大王爱德华·巴斯为此憧憬不已

从1984年到1991年,巴斯个人出资2亿美元,在美国亚利桑那州图森市以北的沙漠中建起了"生物圈2号"生物圈2号占地13000平方米,仿佛一个巨大的温室,雨林,沙漠,草原和海洋应有尽有"生物圈1号"是我们生活的地球,顾名思义,生物圈2号就是一个"迷你地球"

1991年9月26日,生物圈2号迎来第一批志愿者,4男4女开始了为期两年,与世隔绝的生活尽管这些居民事先花去几年时间接受了工程,农业等方面的良好培训(其中一位甚至接受了牙科训练),拥有每年耗资百万美元的技术支持,各种各样的灾难仍然接踵而来:各种动植物大量死亡,蟑螂和蚂蚁却儿孙满堂;更为糟糕的是,到了1993年1月,生物圈2号内的氧气含量从21%下降到14%,不得不从外界补充氧气,自给自足的幻想彻底破灭

实验失败了经过短暂的休整,生物圈2号又迎来了第二批居民5男2女住了个半月后,由于笑气(N2O)积累过多,在1994年9月17日被迫离开,实验再度以失败告终打那以后,再也没人在生物圈2号中过日子了

一个"乌托邦"式的科研计划宣告破产生物圈2号遭到了一些人无情的嘲笑,有人甚至斥之为"奢侈的伪科学"

当然,生物圈2号也使人们更加明白一个看似浅显的道理:"目前地球仍然是人类的惟一家园"不仅如此,它还在不经意间给人们留下了一些佳话

生物圈2号称得上是一个"小联合国",居民分别来自美国,英国,墨西哥,尼泊尔等7个国家在这个"小联合国"里,培育出了爱情之花实验结束几个月后,两批居民中分别有一对结成伉俪这或许应了一句古话:患难见真情

另外,由于粮食歉收,生物圈2号的居民不得不控制饮食结果第一批居民中的4名男性体重平均下降18%,4名女性体重平均下降10%,胆固醇的平均值由195下降到正常值125,使得这些平常为减肥而痛苦不已的人平添一份惊喜,真可谓无心插柳柳成荫当时的一位居民,加利福尼亚大学洛杉矶分校的罗伊·沃尔福德教授甚至继续维持当时的食量,"因为那样有助于健康"

走出乌托邦

痛定思痛,巴斯决心调整生物圈2号的定位于是,他求助于哥伦比亚大学的科学家,看看用2亿美元打造出来的生物圈2号到底能做些什么

1996年1月,巴斯干脆把生物圈2另交给哥伦比亚大学打理,并投入4000万美元作为今后5年的改造和运行费用经过一番考虑,哥伦比亚大学计划把生物圈2号改造为一个致力于地球系统科学的研究中心,同时请来威廉·哈里斯担任新的负责人哈里斯曾在美国国家科学基金会工作多年,是一位管理大型科研项目的高手

其实,建造生物圈2号的2亿美元并不像一些媒体所说的那样"全打了水漂"就拿容量高达378万升的人造海洋来说,无疑是研究海洋科学的一个很好的平台这大概也是哥伦比亚大学和哈里斯愿意接手烂摊子的原因之一

处于转型期的生物圈2号,首先迎来的是痛苦和迷惑关于生物圈2号究竟可以派上什么用场,科学家们就出现了分歧,有人希望把生物圈2号打造成一个生物多样性的研究中心,有人则希望着力于全球变化效应研究再加上技术方面存在的困难,转型计划一度受挫,士气因此大受影响,一些科学家先后离开了生物圈2号

有道是,峰回路转两年后,人造海洋终于"溅起了一些水花"发表在1998年2月13日美国《科学》杂志上的一篇论文称,随着生物圈2号内温室气体二氧化碳含量的增加,人造海洋中珊瑚的生存受到了威胁

这样一篇论文,对外行来说或许没什么大不了的,对生物圈2号来说却大概算得上一个转折点在全球变暖日益受到国际社会高度重视的今天,那篇论文清楚地表明:生物圈2号恰恰是研究全球变暖如何影响生态系统的一个理想平台

2001年4月,世界著名植物学家贝瑞·奥斯蒙德接替哈里斯领衔生物圈2号生物圈2号研究中心的林光辉博士告诉本报记者,目前已有多项与全球气候变化有关的研究项目正在生物圈2号开展,吸引了不少世界一流的科学家

新的梦想

生物圈2号昔日失败的阴影正在逐渐消失,全新的形象也逐渐树立起来

据林光辉博士介绍,2001年12月,在生物圈2号召开了一次有世界各国科学家和美国能源部官员参加的学术会议与会专家对生物圈2号过去5年的科学研究成果做出高度评价,也提出了未来的研究计划

如今,生物圈2号已成为哥伦比亚大学手中的一张王牌"我们的目标是,将生物圈2号发展成对地球系统的科学,政策和管理事务进行教育,研究和交流的首选"该校副校长迈克尔·克罗说与当初那个受人嘲笑的目标相比,这个目标更为务实,但同样是野心勃勃

由于生物圈2号过去5年的表现得到了各方的认可,合同期满后,哥伦比亚大学又与巴斯续签了10年哥伦比亚大学董事会决定从2001年到2005年投入2000万美元,巴斯也表示要追加3000万美元

当初曾被人讥讽为不懂科学的巴斯,对科学研究可说是"仁至义尽"在2002年1月的《科学美国人》杂志上,哥伦比亚大学的格丽特·霍洛韦撰文称,到2010年,巴斯很可能最终以象征性的100万美元,将生物圈2号及周围100公顷土地卖给哥伦比亚大学

历经风雨的生物圈2号,它究竟会给人类的生活带来什么 新的梦想会实现吗 新的努力会再次遭受失败吗 或许,洛克菲勒大学乔尔·科恩和明尼苏达大学戴维·蒂尔曼的话能给我们以信心

这两位科学家认为,生物圈2号与哈勃望远镜有某些相似之处耗资巨大的哈勃望远镜刚刚上天之时,由于所拍照片模糊不清而备受批评,但时至今日它已成为天文学研究不可或缺的重要工具同样地生物圈2号也有望在今后成为人类进一步认识地球的重要基地

在科学研究上,恐怕没有人能够保证,只要有投入就一定会有回报,古今中外都不乏数以亿计的投资有去无回的实例问题在于,我们是否明白科研计划失败的真正原因,是否真正理解"失败是成功之母"生物圈2号的今昔,为我们提供了一个极好的范本

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谢邀,我来回答

每年高考对生物的考察,侧重点基本都差不多,即便有些变化也属于微调范畴内,

今天给大家整理汇总了100条常考高中生物知识点,帮助大家更好的进行高考复习

1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。

2.细胞是生物体的结构和功能的基本单位;细胞是一切动植物结构的基本单位。病毒没有细胞结构。

3.新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。

4.生物体具应激性,因而能适应周围环境。

5.生物遗传和变异的特征,使各物种既能基本上保持稳定,又能不断地进化。

6.生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。 第一章生命的基本单位--细胞

7.组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的,这个事实说明生物界和非生物界具统一性。

8.生物界与非生物界还具有差异性。

9.糖类是细胞的主要能源物质,是生物体进行生命活动的主要能源物质。

10.一切生命活动都离不开蛋白质。

11.核酸是一切生物的遗传物质。

12.组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有这些化合物按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。

13.地球上的生物,除了病毒以外,所有的生物体都是由细胞构成的。

14.细胞膜具一定的流动性这一结构特点,具选择透过性这一功能特性。

15.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。

16.线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。

17.核糖体是细胞内将氨基酸合成为蛋白质的场所。

18.染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。

19.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。

20.构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的,而是互相紧密联系、协调一致的,一个细胞是一个有机的统一整体,细胞只有保持完整性,才能够正常地完成各项生命活动。

21.细胞以分裂的方式进行增殖,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。

22.细胞有丝分裂的重要意义(特征),是将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具重要意义。

23.高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,也就是保持着细胞全能性。

24.新陈代谢是生物最基本的特征,是生物与非生物的最本质的区别。

25.酶的催化作用具有高效性和专一性。

26.酶的催化作用需要适宜的温度和pH值等条件。

27.ATP是新陈代谢所需要能量的直接来源。

28.光合作用释放的氧全部来自水。

29.植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。

30.高等的多细胞动物,它们的体细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换。

31.糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的,并且是有条件的、互相制约着的。

32.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

33.有性生殖产生的后代具双亲的遗传特性,具有更大的生活能力和变异性,因此对生物的生存和进化具重要意义。

34.营养生殖能使后代保持亲本的性状。

35.减数分裂的结果是,产生的生殖细胞中的染色体数目比精(卵)原细胞减少了一半。

36.减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开,说明染色体具一定的独立性;同源的两条染色体移向哪极是随机的,不同源的染色体(非同源染色体)间可进行自由组合。

37. 减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。

38.一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞(一种基因型)。一个精原细胞经过减数分裂,形成四个精子(两种基因型)。

39.对于有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的 。

40.对于有性生殖的生物来说,个体发育的起点是受精卵。

41.很多双子叶植物成熟种子中无胚乳(如豆科植物、花生、油菜、荠菜等),是因为在胚和胚乳发育的过程中胚乳被子叶吸收了,营养贮藏在子叶里,供以后种子萌发时所需。单子叶植物有胚乳(如水稻、小麦、玉米等)

42.植物花芽的形成标志着生殖生长的开始。

43.高等动物的个体发育包括胚的发育和胚后发育。胚的发育是指受精卵发育成为幼体,胚后发育是指幼体从卵膜内孵化出来或从母体内生出来并发育成为性成熟的个体。

44.胚的发育包括:受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→三个胚层分化→组织、器官、系统的形成→动物幼体 。

45.向光性实验发现:感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端,而向光弯曲的部位在尖端下面的一段,向光的一侧生长素分布的少,生长的慢;背光的一侧生长素分布的多,生长的快。

46.生长素对植物生长的影响往往具有两重性。这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等有关。一般说,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。

47.在没有受粉的番茄(黄瓜、辣椒等)雌蕊柱头上涂一定浓度的生长素溶液可获得无籽果实。

48.垂体除了分泌生长激素促进动物体的生长外,还能分泌一类促激素调节其他内分泌腺的分泌活动。

49.相关激素间具有协同作用和拮抗作用。

50.(多细胞)动物神经活动的基本方式是反射,基本结构是反射弧(即:反射活动的结构基础是反射弧)。

51.在中枢神经系统中,调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。

52.动物行为中,激素调节与神经调节是相互协调作用的,但神经调节仍处于主导地位。

53.高等动物生命活动是在神经系统-体液共同调节下完成的。

54.生物的遗传特性,使生物物种保持相对稳定。生物的变异特性,使生物物种能够产生新的性状,以致形成新的物种,向前进化发展。

55.噬菌体侵染细菌实验中,在前后代之间保持一定的连续性的是DNA,而不是蛋白质,从而证明了DNA 是遗传物质。

56.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。

57.在真核细胞中,DNA是主要遗传物质,而DNA又主要分布在染色体上,所以,染色体是遗传物质的主要载体。

58.在DNA分子中,碱基对的排列顺序千变万化,构成了DNA分子的多样性;而对某种特定的DNA分子来说,它的碱基对排列顺序却是特定的,又构成了每一个DNA分子的特异性。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。

59.遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的,从亲代DNA传到子代DNA,从亲代个体传到子代个体。

60. DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。

61.子代与亲代在性状上相似,是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。

62.基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体(叶绿体和线粒体中的DNA上也有基因存在)。

63.遗传信息是指基因上脱氧核苷酸的排列顺序。

64. 遗传密码是指信使RNA上的核糖核苷酸的排列顺序。

65.密码子是指信使RNA上的决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。信使RNA上四种碱基的组合方式有64种,其中,决定氨基酸的有61种,3种是终止密码子。

66.反密码子是指转运RNA上能够和它所携带的氨基酸的密码子配对的三个碱基,由于决定氨基酸的密码子有61种,所以,反密码子也有61种。

67.基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的,包括转录和翻译两个过程。

68.由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同,因此,不同的基因含有不同的遗传信息(即:基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。

69. 生物的遗传是细胞核和细胞质共同作用的结果。

70.一般情况下,一条染色体上有一个DNA分子,在一个DNA分子上有许多基因。

71.生物个体基因型和表现型的关系是: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。在个体发育过程中,生物个体的表现型不仅要受到内在基因的控制,也要受到环境条件的影响,表现型是基因型和环境相互作用的结果。

72.在杂种体内,等位基因虽然共同存在于一个细胞中,但是它们分别位于一对同源染色体上,随着同源染色体的分离而分离,具有一定的独立性。在进行减数分裂的时候,等位基因随着配子遗传给后代,这就是基因的分离规律。

73.由显性基因控制的遗传病的发病率是很高的,一般表现为代代遗传。

74.在近亲结婚的情况下,他们有可能从共同的祖先那里继承相同的隐性致病基因,而使其后代出现病症的机会大大增加,因此,近亲结婚应该禁止。

75.具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在F1进行减数分裂形成配子时,等位基因随着同源染色体的分离而分离的同时,非同源染色体上的基因则表现为自由组合。这一规律就叫基因的自由组合规律,也叫独立分配规律。

76.据统计,我国的男性色盲发病率为7%,而女性发病率仅为049%。

77.一般地说,色盲这种遗传病是由男性通过他的女儿遗传给他的外甥的(交叉遗传)。

78.我国的婚姻法规定,直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。

79.基因突变是生物变异的主要来源,也是生物进化的重要因素,它可以产生新性状。

80.基因突变是在一定的外界环境条件或生物内部因素作用下,由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变而产生的。也就是说,基因突变是基因的分子结构发生了改变的结果。

81.自然界中的多倍体植物,主要是受外界条件剧烈变化的影响而形成的。人工形成的多倍体植物是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使有丝分裂前期不能形成纺锤体。

82.利用单倍体植株培育新品种,可以明显地缩短育种年限。

83.所谓的利用单倍体进行秋水仙素处理可以得到纯合体,这里要有一个前提条件,那就是这个单倍体必须是针对二倍体而言,即是由二倍体的配子培育而成的单倍体。

84.生命的起源经历了四个化学进化阶段:从无机小分子物质生成有机小分子物质、从有机小分子物质形成有机高分子物质、从有机高分子物质组成多分子体系、从多分子体系演变为原始生命。

85.进化论者认为,现在地球上的各种生物不是神创造的,而是由共同祖先经过漫长的时间演变而来的,因此各种生物之间有着或远或近的亲缘关系。

86.自然选择学说包括:过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。

87.凡是生存下来的生物都是对环境能适应的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的。这就是适者生存,不适者被淘汰,称为自然选择。

88.适应是自然选择的结果。

89.突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组是产生进化的原材料;自然选择使种群改变并决定生物进化的方向。

90.按照达尔文的自然选择学说,可以知道生物的变异一般是不定向的,而自然选择则是定向的(定在与生存环境相适应的方向上)。当生物产生了变异以后,由自然选择来决定其生存或淘汰。

91.遗传和变异是生物进化的内在因素,生存斗争推动着生物的进化,它是生物进化的动力。定向的自然选择决定着生物进化的方向。

92.种内斗争,对于失败的个体来说是有害的,甚至会造成死亡,但是,对于整个种群的生存是有利的。

93.生物圈包括地球上的所有生物及其无机环境。

94.生物与生存环境的关系是:适应环境,受到环境因素的影响,同时也在改变环境。

95.生物对环境的适应只是一定程度上的适应,并不是绝对的,完全的适应。

96.生物对环境的适应既有普遍性又有相对性。生物适应环境的同时,也能够影响环境。

97.生物与环境之间是相互作用的,它们是一个不可分割的统一整体。

98.种群是指在一定空间和时间内的同种生物个体的总和。种群的特征包括:种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率。

99.生物群落是指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物种群的总和。

100.所有的生态系统都有一个共同的特点就是既有大量的生物,还有赖以生存的无机环境,二者是缺一不可的。

第一章 走近细胞

第一节 从生物圈到细胞

一、相关概念、

细 胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统

生命系统的结构层次: 细胞→组织→器官→系统(植物没有系统)→个体→种群

→群落→生态系统→生物圈

二、病毒的相关知识:

1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。主要特征:

①、个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;

②、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;

③、专营细胞内寄生生活;

④、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。

2、根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。

3、常见的病毒有:人类流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。

第二节 细胞的多样性和统一性

一、细胞种类:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞

二、原核细胞和真核细胞的比较:

1、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA 不与蛋白质结合,;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。

2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。

3、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。

4、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。

三、细胞学说的建立:

1、1665 英国人虎克(Robert Hooke)用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片,第一次描述了植物细胞的构造,并首次用拉丁文cella(小室)这个词来对细胞命名。

2、1680 荷兰人列文虎克(A van Leeuwenhoek),首次观察到活细胞,观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。

3、19世纪30年代德国人施莱登(Matthias Jacob Schleiden) 、施旺(Theodar Schwann)提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说(Cell Theory)”,它揭示了生物体结构的统一性。

第二章 组成细胞的分子

第一节 细胞中的元素和化合物

一、1、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到

2、生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同

二、组成生物体的化学元素有20多种:

三、在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-

10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。

第二节 生命活动的主要承担者------蛋白质

一、相关概念:

氨 基 酸:蛋白质的基本组成单位 ,组成蛋白质的氨基酸约有20种。

脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接,同时失去一分子水。

肽 键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)。

二 肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。

多 肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。

肽 链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。

二、氨基酸分子通式:

NH2—(R — C H —COOH)

三、 氨基酸结构的特点:每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(如:有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸);R基的不同导致氨基酸的种类不同。

四、蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间结构千变万化。

五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者):

① 构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;

② 催化作用:如酶;

③ 调节作用:如胰岛素、生长激素;

④ 免疫作用:如抗体,抗原;

⑤ 运输作用:如红细胞中的血红蛋白。

六、有关计算:

① 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目 — 肽链数

② 至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2) = 肽链数

第三节 遗传信息的携带者------核酸

一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)

二、核 酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。

三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成 ;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。

四、DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)

RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿 嘧 啶(U)

五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。

第四节 细胞中的糖类和脂质

一、相关概念:

糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等

单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。

二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。

多糖:是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。

可溶性还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖等

二、糖类的比较:

分类 元素 常见种类 分布 主要功能

单糖 C

H

O 核糖 动植物 组成核酸

脱氧核糖

葡萄糖、果糖、半乳糖 重要能源物质

二糖 蔗糖 植物 ∕

麦芽糖

乳糖 动物

多糖 淀粉 植物 植物贮能物质

纤维素 细胞壁主要成分

糖原(肝糖原、肌糖原) 动物 动物贮能物质

三、脂质的比较:

分类 元素 常见种类 功能

脂质 脂肪 C、H、O ∕ 1、主要储能物质

2、保温

3、减少摩擦,缓冲和减压

磷脂 C、H、O

(N、P) ∕ 细胞膜的主要成分

固醇 胆固醇 与细胞膜流动性有关

性激素 维持生物第二性征,促进生殖器官发育

维生素D 有利于Ca、P吸收

第五节 细胞中的无机物

一、有关水的知识要点

存在形式 含量 功能 联系

水 自由水 约95% 1、良好溶剂

2、参与多种化学反应

3、运送养料和代谢废物 它们可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量减少。

结合水 约45% 细胞结构的重要组成成分

二、无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:

①、构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等

②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)

③、维持酸碱平衡,调节渗透压。

第三章 细胞的基本结构

第一节 细胞膜------系统的边界

一、细胞膜的成分:主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%),还有少量糖类

(约2%--10%)

二、细胞膜的功能:

①、将细胞与外界环境分隔开

②、控制物质进出细胞

③、进行细胞间的信息交流

三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。

第二节 细胞器----系统内的分工合作

一、相关概念:

细 胞 质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。

细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。

细 胞 器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。

二、八大细胞器的比较:

1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶),线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”

2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。

3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。

4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”

5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。

6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。

7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。

8、溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

三、分泌蛋白的合成和运输:

核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→

高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外

四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。

第三节 细胞核----系统的控制中心

一、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;

二、细胞核的结构:

1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。

2、核 膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。

3、核 仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

4、核 孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。

第四章 细胞的物质输入和输出

第一节 物质跨膜运输的实例

一、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。

二、原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

三、发生渗透作用的条件:

1、具有半透膜

2、膜两侧有浓度差

四、细胞的吸水和失水:

外界溶液浓度>细胞内溶液浓度→细胞失水

外界溶液浓度<细胞内溶液浓度→细胞吸水

第二节 生物膜的流动镶嵌模型

一、细胞膜结构: 磷脂 蛋白质 糖类

↓ ↓ ↓

磷脂双分子层 “镶嵌蛋白” 糖被(与细胞识别有关)

(膜基本支架)

二、

结构特点:具有一定的流动性

细胞膜

(生物膜) 功能特点:选择透过性

第三节 物质跨膜运输的方式

一、相关概念:

自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。

协助扩散:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。

主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。

二、 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:

比较项目 运输方向 是否要载体 是否消耗能量 代表例子

自由扩散 高浓度→低浓度 不需要 不消耗 O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等

协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞等

主动运输 低浓度→高浓度 需要 消耗 氨基酸、各种离子等

三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。

第五章 细胞的能量供应和利用

第一节 降低化学反应活化能的酶

一、相关概念:

新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区别,是生物体进行一切生命活动的基础。

细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。

酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的一类有机物。

活 化 能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

二、酶的发现:

①、1783年,意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明:胃具有化学性消化的作用;

②、1836年,德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;

③、1926年,美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;

④、20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。

三、酶的本质:大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有少数是RNA。

四、酶的特性:

①、高效性:催化效率比无机催化剂高许多。

②、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。

③、酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。

第二节 细胞的能量“通货”-----ATP

一、ATP的结构简式:ATP是三磷酸腺苷的英文缩写,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,-代表普通化学键。

注意:ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定,在水解时,由于高能磷酸键的断裂,释放出大量的能量。

二、ATP与ADP的转化:

第三节ATP的主要来源------细胞呼吸

一、相关概念:

1、呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成 二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧呼吸

2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。

3、无氧呼吸:一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。

4、发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。

二、有氧呼吸的总反应式:

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O +能量

三、无氧呼吸的总反应式:

C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+少量能量

C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量

四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行):

场所 发生反应 产物

第一阶段 细胞质

基质

丙酮酸、[H]、释放少量能量,形成少量ATP

第二阶段 线粒体

基质

CO2、[H]、释放少量能量,形成少量ATP

第三阶段 线粒体

内膜

生成H2O、释放大量能量,形成大量ATP

五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:

呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸

点 场所 细胞质基质,线粒体基质、内膜 细胞质基质

条件 氧气、多种酶 无氧气参与、多种酶

物质变化 葡萄糖彻底分解,产生

CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精等

能量变化 释放大量能量(1161kJ被利用,其余以热能散失),形成大量ATP 释放少量能量,形成少量ATP

六、影响呼吸速率的外界因素:

1、温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。

温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内,温度越低,,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。

2、氧气:氧气充足,则无氧呼吸将受抑制;氧气不足,则有氧呼吸将会减弱或受抑制。

3、水分:一般来说,细胞水分充足,呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没,根部缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。

4、CO2:环境CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。

七、呼吸作用在生产上的应用:

1、作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。

2、粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。

3、水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。

第四节 能量之源----光与光合作用

一、相关概念:

1、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程

二、光合色素(在类囊体的薄膜上):

三、光合作用的探究历程:

①、1648年海尔蒙脱(比利时),把一棵23kg的柳树苗种植在一桶908kg的土壤中,然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物质,5年后柳树增重到767kg,而土壤只减轻了57g。指出:植物的物质积累来自水

②、1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。

③、1785年,由于空气组成的发现,人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳。

1845年,德国科学家梅耶指出,植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存 起来。

④、1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。

⑤、1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。

⑥、20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2 O和C18O,释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。

四、叶绿体的功能:

叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。

五、影响光合作用的外界因素主要有:

1、光照强度:在一定范围内,光合速率随光照强度的增强而加快,超过光饱合点,光合速率反而会下降。

2、温度:温度可影响酶的活性。

3、二氧化碳浓度:在一定范围内,光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快,达到一定程度后,光合速率维持在一定的水平,不再增加。

4、水:光合作用的原料之一,缺少时光合速率下降。

六、光合作用的应用:

1、适当提高光照强度。

2、延长光合作用的时间。

3、增加光合作用的面积------合理密植,间作套种。

4、温室大棚用无色透明玻璃。

5、温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。

6、温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度。

七、光合作用的过程:

段 条件 光、色素、酶

场所 在类囊体的薄膜上

物质变化

水的分解:H2O → [H] + O2↑ ATP的生成:ADP + Pi → ATP

能量变化 光能→ATP中的活跃化学能

段 条件 酶、ATP、[H]

场所 叶绿体基质

物质变化 CO2的固定:CO2 + C5 → 2C3

C3的还原: C3 + [H] → (CH2O)

能量变化 ATP中的活跃化学能→(CH2O)中的稳定化学能

总反应式

CO2 + H2O O2 + (CH2O)

第6章 细胞的生命历程

第1节 细胞的增殖

限制细胞长大的原因

细胞表面积与体积的比。

细胞的核质比

细胞增殖

1细胞增殖的意义:生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础

2真核细胞分裂的方式:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂

(一)细胞周期

(1)概念:

指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。

(2)两个阶段:

分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前

分裂期:分为前期、中期、后期、末期

(3)特点:分裂间期所占时间长。

(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点:

1分裂间期

特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成

结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态

2前期

特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失

染色体特点:1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。 2、每个染色体都有两条姐妹染色单体

3中期

特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰

染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。

4后期

特点:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极

染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。

5末期

特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁

前期:膜仁消失显两体。中期:形定数晰赤道齐。

后期:点裂数加均两极。末期:膜仁重现失两体。

四、植物与动物细胞的有丝分裂的比较

相同点:1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。

2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。

3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。

不同点:

植物细胞 动物细胞

前期纺锤体的来源 由两极发出的纺锤丝直接产生 由中心体周围产生的星射线形成。

末期细胞质的分裂 细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。 细胞中部的细胞膜向内凹陷

高中生物必修三知识点汇编

第一章

一、细胞的生活的环境:

1、单细胞(如草履虫)直接与外界环境进行物质交换

2、多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换

养料、 O2 养料 、O2

外界环境 血浆 组织液 细胞(内液)

代谢废物、CO2 淋巴 代谢废物、CO2

内环境

细胞外液又称内环境(是细胞与外界环境进行物质交换的媒介)

其中血细胞的内环境是血浆

淋巴细胞的内环境是淋巴和血浆

毛细血管壁的内环境是血浆、组织液

毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液

3、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液、淋巴中蛋白质含量较少。

4、内环境的理化性质:渗透压,酸碱度,温度

①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;其中无机盐中的Na+、Cl- 占渗透压的90%。 细胞外液渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压;

②正常人的血浆近中性,PH为735-745,酸碱平衡的调节与HCO3-、HPO42- 等离子有关;

③人的体温维持在370C 左右(一般不超过10C )。

二、内环境稳态的重要性:

1、稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。 内环境成分相对稳定(如血糖稳定、水盐平衡等)

内环境稳态 温度

内环境理化性质的相对稳定 酸碱度(PH值)

渗透压

① 稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行

② 调节机制:神经-体液-免疫调解网络

③ 稳态相关的系统:消化、呼吸、循环、排泄系统(及皮肤)等

④维持内环境稳态的调节能力是有限的,若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍时内环境稳态会遭到破坏

2、内环境稳态的意义:机体进行正常生命活动的必要条件

第二章

三、神经调节:

1、神经调节的结构基础:神经系统 细胞体

神经系统的结构功能单位:神经元 树突

突起 神经纤维

轴突

神经元在静息时电位表现为外正内负

功能:传递神经冲动

2、神经调节基本方式:反射 反射的结构基础:反射弧

组成:感受器--→传入神经--→神经中枢---→传出神经---→效应器

(分析综合作用) (运动神经末梢+肌肉或腺体)

3、兴奋是指某些组织(神经组织)或细胞感受外界刺激后由相对静止状态变为显著的活跃状态的过程。

4、兴奋在神经纤维上的传导:

神经纤维受到刺激时,内负外正变为内正外负

→↓刺激点 ←

+ + + + + + + - - - + + + + + + +

← + + + + →

← + + + + →

+ + + + + + + - - - + + + + + + +

→ ←

以电信号的形式沿着神经纤维的传导是双向的;静息时膜内为负,膜外为正(外正内负,又叫静息电位);兴奋时膜内为正,膜外为负(外负内正,又叫动作电位),兴奋的传导放向以膜内传导为标准。

5、兴奋在神经元之间的传递——突触传递

突触前膜 由轴突末梢膨大的突触小体的膜

①突触的结构 突触间隙

突触后膜 细胞体的膜 树突的膜

②突触小体中有突触小泡,突触小泡中有神经递质,神经递质只能由突触前膜释放到突触后膜,使后膜产生兴奋(或抑制),所以是单向传递。(突触前膜→突触后膜,轴突→树突或胞体)

③在突触传导过程中有电信号→化学信号→电信号的过程,所以比神经纤维上的传导速度慢。

6、神经系统的分级调节

①神经中枢位于颅腔中脑(大脑、脑干、小脑)和脊柱椎管内的脊髓,其中大脑皮层的中枢是最高级中枢,可以调节以下神经中枢活动

②大脑皮层除了对外部世界感知(感觉中枢在大脑皮层)还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能

③语言文字是人类进行思维的主要工具,是人类特有的高级功能(在言语区)

(S区→说,H区→听,W区→写,V区→看)

④记忆种类包括瞬时记忆,短期记忆,长期记忆,永久记忆

四、激素调节

1、促胰液素是人们发现的第一种激素

2、激素是由内分泌器官(内分泌细胞)分泌的化学物质

激素进行生命活动的调节称激素调节

3、血糖平衡的调节

①血糖正常值08-12g/L(80-120mg/dl)

来源:①食物中的糖类的消化吸收

②肝糖元的分解

③脂肪等非糖物质的转化

去向:①血糖的氧化分解为CO2 H2O和能量

②血糖的合成肝糖元、肌糖元 (肌糖元只能合成不能水解)

③血糖转化为脂肪、某些氨基酸

②血糖平衡调节:由胰岛A细胞(分布在胰岛外围)分泌胰高血糖素提高血糖浓度

由胰岛B细胞(分布在胰岛内)分泌胰岛素降低血糖浓度

两者激素间是拮抗关系

血糖含量升高时:胰岛B细胞分泌胰岛素增加,促进血糖合成糖原、氧化分解或转变为脂肪(增加血糖去路);同时抑制胰高血糖素的产生和作用

血糖含量降低时:胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加,主要作用于肝脏,促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖。

③胰岛素与胰高血糖素相互拮抗作用共同维持血糖含量的稳定,它们之间存在着反馈调节。

4、激素的分级调节与反馈调节。

寒冷、过度紧张等

刺 激

( 促进 ) (促进)

(抑制) (抑制)

反馈调节 (浓度高时)

下丘脑有枢纽作用,垂体是内分泌的调控中心,激素分泌调节过程中存在着分级调节与反馈调节

5、激素调节的特点:

(1)微量和高效 (2)通过体液运输 (3)作用于靶器官、靶细胞。

注: 激素是有机分子,信息分子,由腺体产生后,运输到各器官和细胞,只作用于相应的靶器官和靶细胞,激素作用是间接的。

6、水盐平衡调节中枢,体温调节中枢都在下丘脑。

体温的相对稳定,是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。

比较项目 神经调节 体液调节

作用途径 反射弧 体液运输

反应速度 迅速 较缓慢

作用范围 准确、比较局限 较广泛

作用时间 短暂 比较长

水盐平衡调节的重要激素是抗利尿激素

7、神经调节和体液调节的关系:

a、特点比较:

b、联系:二者相互协调地发挥作用

(1)不少内分泌腺本身直接或间接地接受中枢神经系统的调节,体液调节可以看作神经调节的一个环节;

(2)内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。

五、免疫调节

1、基础:免疫系统

2、免疫系统组成 免疫器官(免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所)如:骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体

吞噬细胞

免疫细胞 淋巴细胞 T细胞

(作用细胞) B细胞

免疫活性物质如:抗体、淋巴因子、溶菌酶。

(由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用物质)

3、免疫系统功能:防卫、监控和清除

4、人体的三道防线;第一道防线:皮肤、黏膜

非特疫性免疫

第二道防线:体液中杀菌物质和吞噬细胞

体液免疫

第三道防线:特异性免疫 细胞免疫

若病原体两道防线被突破由第三道防线发挥作用,主要由免疫器官和免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环而组成的。

5、抗原与抗体:

抗原:能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。(病毒、细菌、自身组织、细胞、器官)

抗体:专门抗击相应抗原的蛋白质。(具有特异性)

6、体液免疫的过程:

抗原 吞噬细胞 T细胞 B细胞 浆细胞 抗体

记忆细胞

(二次免疫)

a、二次免疫的作用更强,速度更快,产生抗体的数目更多,作用更持久;

b、B细胞的感应有直接感应和间接感应,没有T细胞时也能进行部分体液免疫;

c、抗体由浆细胞产生的;

d、浆细胞来自于B细胞和记忆细胞。

7、细胞免疫的过程:

抗原 吞噬细胞 T细胞 效应T细胞 淋巴因子

、 记忆细胞 效应T细胞作用:

(二次免疫) 与靶细胞结合,使靶细胞破裂

(使抗原失去寄生的场所)

8、免疫系统疾病:

免疫过强 自身免疫病 红斑狼疮、类风湿关节炎。

过敏反应 已免疫的机体在再次接受相同抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱,有明显的遗传倾向和个体差异。

获得性免疫缺陷——艾滋病(AIDS)a、是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,遗传物质是RNA;

b、主要是破坏人体的T细胞,使免疫调节受抑制,并逐渐使人体的免疫系统瘫痪;

c、传播途径:性接触、血液、母婴三种途径,共用注射器、吸毒和性滥交是传播艾滋病的主要途径。

9、免疫学的应用:

a、预防接种:接种疫苗,使机体产生相应的抗体和记忆细胞(主要是得到记忆细胞);

b、疾病的检测:利用抗原、抗体发生特异性免疫反应,用相应的抗体检验是否有抗原;

c、器官移植:外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击(属细胞免疫),移植时要用免疫抑制药物使机体免疫功能下降。

第三章:

六、生长素的发现:

1、胚芽鞘: 尖端产生生长素,在胚芽尖端下部起作用(温特实验)

2、感光部位是胚芽鞘尖端;(达尔文)

3、琼脂块有吸收、运输生长素的作用;

4、生长素的成分是吲哚乙酸;

5、向光性的原因:由于生长素分布不均匀造成的,单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧生长不均匀从而造成向光弯曲。

七、生长素的合成:幼嫩的芽、叶、发育的种子(色氨酸→生长素)

运输:幼嫩部分:1从形态学上端到形态学下端,又称极性运输;2横向运输(受环境调节的影响,只在尖端才具有)。它们都是主动运输。

成熟部分:通过韧皮部极性运输(形上到下)

分布:各器官都有分布,但相对集中的分布在生长素旺盛部位。

八、生长素的生理作用:

1、生长素是不直接参与细胞代谢而是给细胞传达一种调节代谢的信息;

2、作用:

a、促进细胞的生长;(伸长、长粗)

b、促进果实的发育(培养无籽番茄);

c、促进扦插的枝条生根;

d、防止果实和叶片的脱落;

3、特点具有两重性:高浓度促进生长,低浓度抑制生长;既可促进生长也可抑制生长;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。

生长素发挥的作用与浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类有关(最适浓度:根〈芽〈茎)。

九、其他植物激素:

1、恶苗病是由赤霉素引起的,赤霉素的作用是促进细胞伸长、引起植株增高,促进种子萌发和果实成熟;

2、细胞分裂素促进细胞分裂(分布在根尖);

3、脱落酸抑制细胞分裂,促进衰老脱落(分布在根冠和萎蔫的叶片);

4、乙烯:促进果实成熟;

5、各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节;

6、植物激素的概念:由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物;

7、植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂;

优点:具有容易合成,原料广泛,效果稳定等优点,如:2、4-D、奈乙酸。

第四章:

十、种群的特征:

1、种群密度

a、定义:在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度;是种群最基本的数量特征;

逐个计数: 针对范围小,个体较大的种群;

b、计算方法: 植物:样方法(取样分有五点取样法、等距离取样法)取平均值;

动物:标志重捕法(对活动能力弱、活动范围小的小动物,还可用取样估算的方法 器取样法) 标志重捕法计算公式:N=M ×n/m。

昆虫:灯光诱捕法;

微生物:抽样检测法、显微计数法

2、出生率、死亡率:a、定义:单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率;

b、意义:是决定种群密度的大小。

3、迁入率和迁出率:a、定义:单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率;

b、意义:针对一座城市人口的变化起决定作用。

4、年龄组成: a、定义:指一个种群中各年龄期个体数目的比例;

b、类型:增长型(A)、稳定型(B)、衰退型(C);

c、意义:预测种群密度的大小。

5、性别比例: a、定义:指种群中雌雄个体数目的比例;

b、意义:对种群密度也有一定的影响。

十一、种群数量的变化:

1、“J型增长”a、数学模型:(1) Nt=N0λt

(2)曲线(如右图)

b、条件:理想条件指食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件;

c、举例:自然界中确有,如一个新物种到适应的新环境。

2、“S型增长” a、条件:自然资源和空间总是有限的;

b、曲线中注意点:

(1)K值为环境容纳量(在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量);

(2)K/2处增长率最大。

3、大多数种群的数量总是在波动中,在不利的条件下,种群的数量会急剧下降甚至消失。

4、研究种群数量变化的意义:对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用、以及濒临动物种群的拯救和恢复有重要意义。

十二、群落的结构:

1、群落的意义:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。

2、群落的物种组成:是区别不同群落的重要特征;群落中物种数目的多少称为丰富度,与纬度、环境污染有关。各种群的比例用优势物种、常见物种、稀有物种来描述。

3、群落中种间关系:

捕食(甲图)

竞争(乙图)

互利共生(丙图)

寄生

4、群落的空间结构:

a、定义:在群落中各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。

b、包括:垂直结构:具有明显的分层现象。

意义:植物的垂直结构提高了群落利用阳光等环境资源能力;

植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,所以动物也有分层现象(垂直结构);

水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,它们呈镶嵌分布。

十三、群落的演替:

1、定义: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: 初生演替: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演替,如:沙丘、火山岩、冰川泥。

过程: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(顶级群落)

(缺水的环境只能到基本植物阶段)

次生演替: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(如发芽地下茎)的地方发生的演替。

如:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。

3、人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

第五章

十四、生态系统

1、定义:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,

最大的生态系统是生物圈(是指地球上的全部生物及其无机环境的总和)。

2、类型: 自然生态系统

自然生态系统的自我调节能力大于人工生态系统

人工生态系统

非生物的物质和能量 能量:太阳能,物质:水、空气、无机盐

3、结构:组成结构

生产者(自养生物) 主要是绿色植物,还有硝化细菌等

消费者 主要有植食性动物、肉食性动物和杂食性动物

(异养生物)

分解者 主要是细菌、真菌、还有寄生动物(蛔虫)

腐生生活的动物(蚯蚓,苍蝇、秃鹫);兰草等

食物链 从生产者开始到最高营养级结束,分解者不在食物链中

营养结构

食物网 在食物网之间的关系有竞争同时存在竞争。食物链,食物网是能量流动、物质循环的渠道。

4、生态系统功能:能量流动、物质循环、信息传递

(1)能量流动 a、定义:生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,

输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能,

传递沿食物链、食物网,

散失通过呼吸作用以热能形式散失的。

b、过程:一个来源,四个去向(来源于光合作用或摄食同化,去向:存储于活生物体内;呼吸热能散失;被下营养级捕食;枯枝落叶、遗体被分解。)

c、特点:单向流动、逐级递减的(第一营养级为生产者,能量最多;其次为初级消费者,能量金字塔不可倒置,数量金字塔可倒置)。能量传递效率为10%-20%

(2)研究能量流动的意义:1实现对能量的多级利用,提高能量的利用效率(如桑基鱼塘)

            2合理地调整能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分(如农作物除草、灭虫)

1 定义:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都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。

2、物质循环 2.特点:具有全球性、循环性

3.举例 碳循环 :

碳循环的形式:CO2

大气中CO2过高会引起温室效应

减少温室效应的措施:

1减少化石燃料的燃烧,使用新能源

2植树造林,保护环境

物质循环与能量流动两者之间的关系:

同时进行,彼此相互依存,不可分割的,物质循环是能量流动的载体,能量流动作为物质循环动力

5、实践中应用:a任何生态系统都需要来自系统外的能量补充

b帮助人们科学规划设计人工生态系统使能量得到最有效的利用

c能量多级利用从而提高能量的利用率

d帮助人们合理调整生态系统中能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类有益的方向。

物理信息:通过物理过程传递的信息,如光、声、温度、湿度、磁力等可来源于无机环境,也可来自于生物。

6、信息传递 ①信息种类 化学信息:通过信息素传递信息,如,植物生物碱、有机酸动物的性外激素

行为信息:通过动物的特殊行为传递信息的,对于同种或异种生物都可以传递(如:孔雀开屏、蜜蜂舞蹈)

②范围:在种内、种间及生物与无机环境之间

③信息传递作用:生命活动的正常进行离不开信息作用,生物种群的繁衍也离不开

信息传递。信息还能调节生物的种间关系以维持生态系统的稳定。

④应用:a 提高农产品或畜产品产量。如:模仿动物信息吸收昆虫传粉,光照使鸡多下蛋

b对有害动物进行控制,生物防治害虫,用不同声音诱捕和驱赶动物

7稳定性 ①定义:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定能力

抵抗力稳定性 抵抗干扰保持原状

②种类 两者往往是相反关系

恢复力稳定性 遭到破坏恢复原状

③原因:自我调节能力(负反馈调节是自我调节能力的基础)

自我调节能力大小由生态系统的组分和食物网的复杂程度有关,生态系统的组分越多和食物网越复杂自我调节能力就越强。

但自我调节能力是有限度的,超过自我调节能力限度的干扰会使生态系统崩溃

抵抗力稳定性越强恢复力稳定性越弱(如:森林)

抵抗力稳定性越弱恢复力稳定性越强(如:草原、北极冻原)

④应用:a对生态系统的干扰不应超过生态系统的自我调节能力

b对人类利用强度较大的生态系统应实施相应的物质能量的投入,保证内部结构与功能的协调(如农田生态系统,城市生态系统等)

十五、生态环境的保护:

1、我国由于人口基数大而且出生率大于死亡率,所以近百年来呈“J”型;

2、人口增长对生态环境的影响: a、人均耕地减少

b、燃料需求增加

c、多种物质、精神需求

d、社会发展

地球的人口环境容纳量是有限的,对生态系统产生了沉重压力。

3、我国应对的措施:a、控制人口增长

b、加大环境保护的力度

c、加强生物多样性保护和生态农业发展

4、全球环境问题:a全球气候变化 b水资源短缺 c臭氧层破坏 d酸雨

e土地荒漠化 f海洋污染 g生物多样性锐减

5、生物多样性 ①概念:生物圈内所有的植物、动物、微生物,它们所拥有的全部基因及各种各样的生态系统共同构成了生物的多样性。

生物多样性包括物种多样性、基因多样性、生态系统多样性

潜在价值 目前没有认识到的价值

②多样性价值 间接价值 生态功能(使环境更加优良稳定,更利于各种生物的生存)

直接价值 食用药用 工业用 旅游观赏 科研 文学艺术

就地保护 自然保护区和风景名胜区 是生物多样性最有效的保护。

③保护措施 易地保护 将灭绝的物种提供 最后的生存机会

利用生物技术对濒危物种基因进行保护

协调好人与生态环境的关系(关键)

反对盲目的掠夺式地开发利用(合理利用是最好的保护)

6、可持续发展

①定义:在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足我们这代人的需要,它是追求自然、经济、社会的持久而协调发展。

a保护生物多样性

②措施 b保 护环境和资源

c建立人口、环境、科技和资源消费之间的协调和平衡。

必修教材结论性语句总结(部分)

绪论

1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。

2. 从结构上说,除病毒以外,生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。

3.新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变化总称,是生物体进行一切生命活动的基础。

4.生物体具应激性,因而能适应周围环境。

5.生物体都有生长、发育和生殖的现象。

6.生物遗传和变异的特征,使各物种既能基本上保持稳定,又能不断地进化。

7.生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。

第一章 生命的物质基础

8.组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的,这个事实说明生物界和非生物界具统一性。

9.组成生物体的化学元素,在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大,这个事实说明生物界与非生物界还具有差异性。

10.各种生物体的一切生命活动,绝对不能离开水。

11.糖类是构成生物体的重要成分,是细胞的主要能源物质,是生物体进行生命活动的主要能源物质。

12.脂类包括脂肪、类脂和固醇等,这些物质普遍存在于生物体内。

13.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。

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15.组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。

第二章 生命的基本单位——细胞

16.活细胞中的各种代谢活动,都与细胞膜的结构和功能有密切关系。细胞膜具一定的流动性这一结构特点,具选择透过性这一功能特性。

17.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。

18.细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所,为新陈代谢的进行,提供所需要的物质和一定的环境条件。

19.线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。

20.叶绿体是绿色植物叶肉细胞中进行光合作用的细胞器。

21.内质网与蛋白质、脂类和糖类的合成有关,也是蛋白质等的运输通道。

22.核糖体是细胞内合成为蛋白质的场所。

23.细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关,主要是对蛋白质进行加工和转运;植物细胞分裂时,高尔基体与细胞壁的形成有关。

24.染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。

25.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。

26.构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的,而是互相紧密联系、协调一致的,一个细胞是一个有机的统一整体,细胞只有保持完整性,才能够正常地完成各项生命活动。

27.细胞以分裂是方式进行增殖,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。

28.细胞有丝分裂的重要意义(特征),是将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具重要意义。

29.细胞分化是一种持久性的变化,它发生在生物体的整个生命进程中,但在胚胎时期达到最大限度。

30.高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,也就是保持着细胞全能性。

第三章 生物的新陈代谢

31.新陈代谢是生物最基本的特征,是生物与非生物的最本质的区别。

32.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。

33.酶的催化作用具有高效性和专一性;并且需要适宜的温度和pH值等条件。

34.ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。

35.光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧的过程。光合作用释放的氧全部来自水。

36.渗透作用的产生必须具备两个条件:一是具有一层半透膜,二是这层半透膜两侧的溶液具有浓度差。

37.植物根的成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。

38.糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的,并且是有条件的、互相制约着的。

39.高等多细胞动物的体细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换。

40.正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,叫稳态。稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

41.对生物体来说,呼吸作用的生理意义表现在两个方面:一是为生物体的生命活动提供能量,二是为体内其它化合物的合成提供原料。

第四章 生命活动的调节

42.向光性实验发现:感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端,而向光弯曲的部位在尖端下面的一段。

43.生长素对植物生长的影响往往具有两重性。这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等有关。一般来说,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。

44.在没有受粉的番茄(黄瓜、辣椒等)雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液可获得无子果实。

45.植物的生长发育过程,不是受单一激素的调节,而是由多种激素相互协调、共同调节的。

46.下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。

47.相关激素间具有协同作用和拮抗作用。

48.神经系统调节动物体各种活动的基本方式是反射。反射活动的结构基础是反射弧。

49.神经元受到刺激后能够产生兴奋并传导兴奋;兴奋在神经元与神经元之间是通过突触来传递的,神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。

50.在中枢神经系统中,调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。

51.动物建立后天性行为的主要方式是条件反射。

52.判断和推理是动物后天性行为发展的最高级形式,是大脑皮层的功能活动,也是通过学习获得的。

53.动物行为中,激素调节与神经调节是相互协调作用的,但神经调节仍处于主导的地位。

54.动物行为是在神经系统、内分泌系统和运动器官共同协调下形成的。

第五章 生物的生殖和发育

55.有性生殖产生的后代具双亲的遗传特性,具有更大的生活能力和变异性,因此对生物的生存和进化具重要意义。

56.营养生殖能使后代保持亲本的性状。

57.减数分裂的结果是,新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的减少了一半。

58.减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开,说明染色体具一定的独立性;同源的两个染色体移向哪一极是随机的,则不同对的染色体(非同源染色体)间可进行自由组合。

59.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。

60.一个精原细胞经过减数分裂,形成四个精细胞,精细胞再经过复杂的变化形成精子。

61. 一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞。

62. 对于进行有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的

63. 对于进行有性生殖的生物来说,个体发育的起点是受精卵。

64. 很多双子叶植物成熟种子中无胚乳,是因为在胚和胚乳发育的过程中胚乳被胚吸收,营养物质贮存在子叶里,供以后种子萌发时所需。

65. 植物花芽的形成标志着生殖生长的开始。

66.高等动物的个体发育,可以分为胚胎发育和胚后发育两个阶段。胚胎发育是指受精卵发育成为幼体。胚后发育是指幼体从卵膜孵化出来或从母体内生出来以后,发育成为性成熟的个体。

第六章 遗传和变异

67.DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的,这两个实验证明了DNA 是遗传物质。

68.现代科学研究证明,遗传物质除DNA以外还有RNA。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。

69.碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。

70.遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的。

71.DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。

72.子代与亲代在性状上相似,是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。

73.基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈直线排列,染色体是基因的载体。

74.基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。

75.由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同,因此,不同的基因含有不同的遗传信息。(即:基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。

76.DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序,信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传特性。

77.生物的一切遗传性状都是受基因控制的。一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程;基因控制性状的另一种情况,是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。

78.基因分离定律:具有一对相对性状的两个生物纯本杂交时,子一代只表现出显性性状;子二代出现了性状分离现象,并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3:1。

79.基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体,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。

80.基因型是性状表现的内存因素,而表现型则是基因型的表现形式。

81.基因自由组合定律的实质是: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。

82.基因的连锁和交换定律的实质是:在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组。

83.生物的性别决定方式主要有两种:一种是XY型,另一种是ZW型。

84.可遗传的变异有三种来源:基因突变,基因重组,染色体变异。

85.基因突变在生物进化中具有重要意义。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。

86.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。这是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物进化具有十分重要的意义。

第七章 生物的进化

87.生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。

88.以自然选择学说为核心的现代生物进化理论,其基本观点是:种群是生物进化的基本单位,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、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。

第八章 生物与环境

89.光对植物的生理和分布起着决定性的作用。

90.生物的生存受到很多种生态因素的影响,这些生态因素共同构成了生物的生存环境。生物只有适应环境才能生存。

91.保护色、警戒色和拟态等,都是生物在进化过程中,通过长期的自然选择而逐渐形成的适应性特征。

92.适应的相对性是遗传物质的稳定性与环境条件的变化相互作用的结果。

93.生物与环境之间是相互依赖、相互制约的,也是相互影响、相互作用的。生物与环境是一个不可分割的统一整体。

94.在一定区域内的生物,同种的个体形成种群,不同的种群形成群落。种群的各种特征、种群数量的变化和生物群落的结构,都与环境中的各种生态因素有着密切的关系。

95.在各种类型的生态系统中,生活着各种类型的生物群落。在不同的生态系统中,生物的种类和群落的结构都有差别。但是,各种类型的生态系统在结构和功能上都是统一的整体。

96.生态系统中能量的源头是阳光。生产者固定的太阳能的总量便是流经这个生态系统的总能量。这些能量是沿着食物链(网)逐级流动的。

97.对一个生态系统来说,抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。

高中生物复习归纳

一、常现生物:

1.细菌:原核类:具细胞结构,但细胞内无核膜和核仁的分化,也无复杂的细胞器,包括:细菌(杆状、球状、螺旋状)、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体。

①细菌:三册书中所涉及的所有细菌的种类:

乳酸菌、硝化细菌(代谢类型);

肺炎双球菌S型、R型(遗传的物质基础);

结核杆菌和麻风杆菌(胞内寄生菌);

根瘤菌、圆褐固氮菌(固氮菌);

大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌(为基因工程提供运载体,也可作为基因工程的受体细胞);

苏云金芽孢杆菌(为抗虫棉提供抗虫基因);

假单孢杆菌(分解石油的超级细菌);

甲基营养细菌、谷氨酸棒状杆菌、**短杆菌(微生物的代谢);

链球菌(一般厌氧型);

产甲烷杆菌(严格厌氧型)等

②放线菌:是主要的抗生素产生菌。它们产生链霉素、庆大霉素、红霉素、四环素、环丝氨酸、多氧霉素、环已酰胺、氯霉素和磷霉素等种类繁多的抗生素(85%)。繁殖方式为分生孢子繁殖。

③衣原体:砂眼衣原体。

2.病毒:病毒类:无细胞结构,主要由蛋白质和核酸组成,包括病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒)① 动物病毒:RNA类(脊髓灰质炎病毒、狂犬病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、流感病毒、艾滋病病毒、口蹄疫病毒、脑膜炎病毒、SARS病毒)

DNA类(痘病毒、腺病毒、疱疹病毒、虹彩病毒、乙肝病毒)

②植物病毒:RNA类(烟草花叶病毒、马铃薯X病毒、黄瓜花叶病毒、大麦黄化病毒等)

③微生物病毒:噬菌体。

3.真核类:具有复杂的细胞器和成形的细胞核,包括:酵母菌、霉菌(丝状真菌)、蕈菌(大型真菌)等真菌及单细胞藻类、原生动物(大草履虫、小草履虫、变形虫、间日疟原虫等)等真核微生物。

① 霉菌:可用于发酵上工业,广泛的用于生产酒精、柠檬酸、甘油、酶制剂(如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等)、固醇、维生素等。在农业上可用于饲料发酵、生产植物生长素(如赤酶霉素)、杀虫农药(如白僵菌剂)、除草剂等。危害如可使食物霉变、产生毒素(如黄曲霉毒素具致癌作用、镰孢菌毒素可能与克山病有关)。常见霉菌主要有毛霉、根霉、曲霉、青霉、赤霉菌、白僵菌、脉胞菌、木霉等。

4.微生物代谢类型:

① 光能自养:光合细菌、蓝细菌(水作为氢供体)紫硫细菌、绿硫细菌(H2S作为氢供体,严格厌氧)2H2S+CO2 [CH2O]+H2O+2S

② 光能异养:以光为能源,以有机物(甲酸、乙酸、丁酸、甲醇、异丙醇、丙酮酸、和乳酸)为碳源与氢供体营光合生长。阳光细菌利用丙酮酸与乳酸用为唯一碳源光合生长。

③ 化能自养:硫细菌、铁细菌、氢细菌、硝化细菌、产甲烷菌(厌氧化能自养细菌)CO2+4H2 CH4+2H2O

④ 化能异养:寄生、腐生细菌。

⑤ 好氧细菌:硝化细菌、谷氨酸棒状杆菌、**短杆菌等

⑥ 厌氧细菌:乳酸菌、破伤风杆菌等

⑦ 中间类型:红螺菌(光能自养、化能异养、厌氧[兼性光能营养型])、氢单胞菌(化能自养、化能异养[兼性自养])、酵母菌(需氧、厌氧[兼性厌氧型])

⑧ 固氮细菌:共生固氮微生物(根瘤菌等)、自生固氮微生物(圆褐固氮菌)

5植物:C3和C4植物、阳生和阴生植物、豌豆、荠菜、玉米、水稻(2×12)、洋葱(2×8)、香蕉(3n)、普通小麦(六倍体)、八倍体小黑麦、无籽西瓜(3n)、无籽番茄、抗虫棉、豆科植物等。

6.动物:人(2×23)、果蝇(2×4)、马(2×32)、驴(2×31)、骡子(63)等。

二、常用物质和试剂:

1.常用物质:

ATP、PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)、PEG(聚乙二醇)、灭活的病毒、NADPH(还原型辅酶Ⅱ)、过敏原、植物激素、生长素、生长素类似物、动物激素、丙酮酸、少数特殊状态的叶绿素a分子、质粒、限制性内切酶、DNA连接酶等。

2.常用试剂:

斐林试剂、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ、双缩脲试剂、二苯胺、50%的酒精溶液、15%的盐酸、95%的酒精溶液、龙胆紫溶液、醋酸洋红、20%的肝脏、3%的过氧化氢、35%的氯化铁、3%的可溶性淀粉溶液、3%的蔗糖溶液、2%的新鲜淀粉酶溶液、5%的盐酸、5%的氢氧化钠、碘液、丙酮、层析液、二氧化硅、碳酸钙、03g/mL的蔗糖溶液、硝酸钾溶液、01g/mL的柠檬酸钠溶液、2mol/L和0015mol/L的氯化钠溶液、95%的冷酒精溶液、75%的酒精溶液、胰蛋白酶、秋水仙素、氯化钙等。

三、重要的名词、观点、结论

(一)重要的名词:

1.应激性、细胞、自由水、结合水、肽键、多肽、真核细胞、原核细胞、自由扩散、协助扩散、主动运输、细胞的分化、细胞的癌变、细胞的衰老、致癌因子、有丝分裂、细胞周期、无丝分裂

2.酶、ATP、高能磷酸化合物、高能磷酸键、渗透作用、原生质、原生质层、质壁分离、质壁分离复原、选择性吸收、光反应、暗反应、光合作用效率、有氧呼吸、无氧呼吸、内环境、稳态、脱氨基作用、氨基转换作用、化能合成作用

3.向性运动、神经调节、体液调节、激素调节、顶端优势、反馈调节、协同作用、拮抗作用、反射、反射弧、非条件反射、条件反射、突触、高级神经中枢、先天性行为、后天性行为

4.有性生殖、无性生殖、营养生殖、双受精、受精作用、减数分裂、性原细胞、初级性母细胞、次级性母细胞、染色体、染色单体、同源染色体、非同源染色体、四分体、染色体组、性染色体、常染色体、个体发育、胚的发育、胚乳的发育、顶细胞、基细胞、胚胎发育、胚后发育、卵裂、囊胚期、原肠胚、动物极、植物极

5.DNA、RNA、碱基互补配对、半保留复制、基因、转录、翻译、显性性状、隐性性状、相对形状、基因型、表现型、等位基因、基因的分离定律、基因的自由组合定律、正交、反交、伴性遗传、交遗传、基因突变、基因重组、染色体变异、杂交育种、人工诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、花药离体培养、单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病、优生学

6.自然选择学说、基因库、基因频率、隔离、地理隔离、生殖隔离

7.生物圈、生态学、生态因素、互利共生、寄生、竞争、捕食、种群、种群密度、种群数量增长曲线、生物群落、生态系统(森林、海洋、草原、农业、湿地、城市)、食物链、食物网、营养级、物质循环、能量流动、生态系统稳定性、生物多样性、生物圈的稳态、碳循环、氮循环、硫循环、生态农业

8.人体的稳态、人体的平衡及调节、糖尿病、营养物质、营养、特异性免疫、免疫系统、抗原、抗体、抗原决定簇、体液免疫、细胞免疫、过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病

9.生物固氮、共生固氮微生物、自生固氮微生物

10.细胞核遗传、细胞质遗传、母系遗传、编码区、非编码区、RNA聚合酶结合位点、外显子、内含子、人类基因组计划、基因工程、质粒

11.生物膜、细胞的生物膜系统、细胞工程、植物组织培养、植物体细胞杂交、细胞的全能性、愈伤组织、脱分化、再分化、动物细胞培养液、原代培养、传代培养、细胞株、细胞系、单克隆抗体

12.微生物、菌落、衣壳、核衣壳、囊膜、刺突、碳源、氮源、生长因子、选择培养基、鉴别培养基、初级代谢产物、次级代谢产物、组成酶、诱导酶、微生物的生长曲线、接种、发酵罐、发酵工程、单细胞蛋白

(二)重要的观点、结论:

1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。细胞是一切动植物结构的基本单位。病毒没有细胞结构。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。

2.新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础,是生物最基本的特征,是生物与非生物的最

本质的区别。

3.生物遗传和变异的特征,使各物种既能基本上保持稳定,又能不断地进化。生物的遗传特

性,使生物物种保持相对稳定。生物的变异特性,使生物物种能够产生新的性状,以致形

成新的物种,向前进化发展。

4.生物体具应激性,因而能适应周围环境。生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。

5.组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有 的,这个事实说明生物界和非生物界具统一性。生物界与非生物界还具有差异性。组成生物体的化学元素和化合物是生物体生命活动的物质基础。

6.糖类是细胞的主要能源物质,葡萄糖是细胞的重要能源物质。淀粉和糖元是植物、动物细胞内的储能物质。蛋白质是一切生命活动的体现者。 脂肪是生物体的储能物质。核酸是一切生物的遗传物质。

7.组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,只有这些化合物按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。

8.细胞膜具一定的流动性这一结构特点,具选择透过性这一功能特性。

9.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。 线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。 叶绿体是绿色植物光合作用的场所。核糖体是细胞内将氨基酸合成为蛋白质的场所。 染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。 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。

10.构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的,而是互相紧密联系、协调一致的,一个细胞是 一个有机的统一整体,细胞只有保持完整性,才能够正常地完成各项生命活动。

11.原核细胞最主要的特点是没有由核膜包围的典型的细胞核。

12.细胞以分裂的方式进行增殖,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。

13.细胞有丝分裂的重要意义(特征),是将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具重要意义。

14.高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,也就是保持着细胞全能性。

15.酶的催化作用具有高效性和专一性,需要适宜的温度和pH值等条件。

16.ATP是新陈代谢所需要能量的直接来源。

17.光合作用释放的氧全部来自水。一部分氨基酸和脂肪也是光合作用的直接产物。所以确切 地说,光合作用的产物是有机物和氧。 光能在叶绿体中的转换,包括三个步骤:光能转换成电能;电能转换成活跃的化学能;活跃的化学能转换成稳定的化学能。

18.植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。

19.C4植物的叶片中,围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞:里面的一圈是维管束鞘细胞,外面的一圈是一部分叶肉细胞。

20.高等的多细胞动物,它们的体细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换。

21.糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的,并且是有条件的、互相制约着的。

22.植物生命活动调节的基本形式是激素调节。人和高等动物生命活动调节的基本形式包括神 经调节和体液调节,其中神经调节的作用处于主导地位。激素调节是体液调节的主要内容。

23.向光性实验发现:感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端,而向光弯曲的部位在尖端下面的一段,向光的一侧生长素分布的少,生长得慢;背光的一侧生长素分布的多,生长得快。 生长素对植物生长的影响往往具有两重性。这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等有关。一般说,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。 在没有受粉的番茄(黄瓜、辣椒等)雌蕊柱头上涂一定浓度的生长素溶液可获得无籽果实。

24.垂体除了分泌生长激素促进动物体的生长外,还能分泌促激素调节、管理其他内分泌腺的分泌活动。下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。 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。相关激素间具有协同作用和拮抗作用。

25.(多细胞)动物神经活动的基本方式是反射,基本结构是反射弧(即:反射活动的结构基础是反射弧)。在中枢神经系统中,调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。

26.神经冲动在神经纤维上的传导是双向的。在神经元之间的传递是单方向的,只能从一个神 经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,而不能向相反的方向传递。

27.有性生殖产生的后代具双亲的遗传特性,具有更大的生活能力和变异性,因此对生物的 生存和进化具重要意义。 营养生殖能使后代保持亲本的性状。

28.减数分裂的结果是,产生的生殖细胞中的染色体数目比精(卵)原细胞减少了一半。减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。 减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开,说明染色体具一定的独立性;同源的两条染色体移向哪极是随机的,不同源的染色体(非同源染色体)间可进行自由组合。

29.一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞(一种基因型)。一个精原细胞经过减数分裂,形成四个精子(两种基因型)。

30.对于有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。

31.对于有性生殖的生物来说,个体发育的起点是受精卵。

32.很多双子叶植物成熟种子中无胚乳(如豆科植物、花生、油菜、荠菜等),是因为在胚和胚乳发育的过程中胚乳被子叶吸收了,营养贮藏在子叶里,供以后种子萌发时所需。

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