还剩20页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
第一节基因突变和基因重组
一、生物变异的类型不可遗传的变异(仅由环境变化引起)可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)基因突变、基因重组、染色体变异
二、可遗传的变异
(一)基因突变项目概述说明实例镰刀型贫血症概念DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变时间细胞分裂间期(DNA复制时期)类型体细胞基因突变(不能遗传),生殖细胞基因突变(能遗传)结果产生等位基因原因内因细胞分裂间期DNA复制时,碱基互补配对出现差错外因物理因素、化学因素、生物因素特点普遍性、随机性、不定向性、低频性、多数有害性意义基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料应用诱变育种(高产青霉菌株的获得)
(二)基因重组
1、概念是指生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合的过程
2、种类
①减数分裂(减Ⅰ后期)形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,位于这些染色体上的非等位基因也自由组合
②减Ⅰ四分体时期,同源染色体上(非姐妹染色单体)之间等位基因的交换结果是导致染色单体上基因的重组
③重组DNA技术(注转基因生物和转基因食品的安全性用一分为二的观点看问题,用其利,避其害我国规定对于转基因产品必须标明)
3、结果产生新的基因型比较项目基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变,产生新的基因,出现了新的性状基因的重新组合,产生新的基因型,使性状重新组合时间原因细胞分裂间期DNA复制时,由于碱基互补配对的差错而引起交叉互换重组(减I前)、自由组合重组(减I后)条件外界条件的剧变和内部因素的相互作用不同个体间的杂交后代特征大多数变异对生物体正常发育不利遵循两大遗传定律出现频率类型少,且出现频率小,突变个体与突变前比较只有个别性状发生变异类型多,且出现频率大意义生物变异的根本来源,也是生物进化的重要原因之一生物变异的重要原因之一,是生物多样性的重要原因应用诱变育种杂交育种定位变异的根本来源变异的主要(重要)来源
(三)染色体变异第二节染色体变异
一、染色体结构变异种类概述举例缺失染色体中某一片段缺失引起变异果蝇缺刻翅形成、猫叫综合征增加染色体中增加某一片段引起变异果蝇棒状眼形成易位染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上夜来香变异(跟交叉互换区别)倒位染色体某一片段位置颠倒引起的变异
二、染色体数目的变异
1、类型个别染色体增加或减少实例21三体综合征(多1条21号染色体)以染色体组的形式成倍增加或减少实例三倍体无子西瓜
2、染色体组
(1)概念二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组
(2)特点
①一个染色体组中无同源染色体,形态和功能各不相同;
②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息
(3)染色体组数的判断
①染色体组数=细胞中任意一种染色体条数例1以下各图中,各有几个染色体组?答案32514
②染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数例2以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少
(1)Aa______
(2)AaBb______
(3)AAa_______
(4)AaaBbb_______
(5)AAAaBBbb______
(6)ABCD______答案
2233413、单倍体、二倍体和多倍体由配子发育成的个体叫单倍体有受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体
三、染色体变异在育种上的应用
1、多倍体育种方法用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(原理能够抑制纺锤体的形成导致染色体不分离从而引起细胞内染色体数目加倍)原理染色体变异实例三倍体无子西瓜的培育;优缺点培育出的植物器官大,产量高,营养丰富,但结实率低,成熟迟
2、单倍体育种方法花粉药离体培养原理染色体变异实例矮杆抗病水稻的培育例在水稻中,高杆D对矮杆d是显性,抗病R对不抗病r是显性现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR,应该怎么做?优缺点后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂附育种方法小结表各种育种方法总结类别方式原理主要处理方法主要优(缺点杂交育种基因重组先让表现型不同的个体进行杂交,得F1后再经多次“自交、选择”最终获得纯合的优良品种优点使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上方法简单缺点育种时间长,局限于同种或亲缘关系较近的物种诱变育种基因突变物理方法激光或辐射等化学方法化学药剂处理秋水仙素、硫酸二乙酯优点可以提高变异的频率;大幅度改良某些性状;加速育种进程缺点有利变异少,工作量大,盲目性强单倍体育种染色体变异花药(F1)离体培养出单倍体幼苗;对单倍体幼苗再经人工诱导(如秋水仙素)使染色体数目加倍,得到纯种优点自交后代不发生性状分离;明显缩短育种年限缺点技术复杂多倍体育种染色体变异用秋水仙素处理幼苗或萌发的种子优点培育出自然界没有的生物品种;茎秆粗壮、器官大、产量高、营养丰富等缺点技术复杂,发育缓慢,结实率低,一般只适合于植物转基因育种基因重组“提”、“装”、“导”、“检”,“选”优点可以按人的意愿定向改造生物,目的性强缺点技术复杂安全性问题多激素育种利用生长素培育无籽番茄、无籽黄瓜、无籽辣椒第三节人类遗传病补充、性别决定和伴性遗传
1、XY型性别决定方式染色体组成(n对)雄性n-1对常染色体+XY雌性n-1对常染色体+XX性别比例一般1:1常见生物全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物,多数昆虫、一些鱼类和两栖类
2、三种伴性遗传的特点
(1)伴X隐性遗传的特点
①男>女
②隔代遗传(交叉遗传)
③母病子必病,女病父必病
(2)伴X显性遗传的特点
①女>男
②连续发病
③父病女必病,子病母必病
(3)伴Y遗传的特点
①男病女不病
②父→子→孙
一、人类遗传病与先天性疾病区别遗传病由遗传物质改变引起的疾病(可以生来就有,也可以后天发生)先天性疾病生来就有的疾病(不一定是遗传病)家族性疾病
二、人类遗传病产生的原因人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
三、人类遗传病类型
(一)单基因遗传病
1、概念由一对等位基因控制的遗传病
2、类型显性遗传病伴X显抗维生素D佝偻病常显多指、并指、软骨发育不全隐性遗传病伴X隐色盲、血友病常隐先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症
(二)多基因遗传病
1、概念由多对等位基因控制的人类遗传病
2、常见类型腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等
(三)染色体异常遗传病(简称染色体病)
1、概念染色体异常引起的遗传病包括数目异常和结构异常)
2、类型常染色体遗传病结构异常猫叫综合征数目异常21三体综合征(先天智力障碍)性染色体遗传病性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条X染色体)
四、遗传病的监测和预防
1、产前诊断B超检查,孕妇血细胞检查,羊水检查,基因诊断可以大大降低病儿的出生率
2、遗传咨询在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展
五、实验调查人群中的遗传病注意事项
1、可以以小组为单位进行研究
2、调查时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等
3、调查时要详细询问,如实记录
4、对某个家庭进行调查时,被调查成员之间的血缘关系必须写清楚,并注明性别
5、必须统计被调查的某种遗传病在人群中的发病率结果分析 被调查人数为2747人,其中色盲患者为38人男性37人,女性1人,红绿色盲的发病率为
1.38%男性红绿色盲的发病率为
1.35%,女性红绿色盲的发病率为
0.03%二者均低于我国社会人群男女红绿色盲的发病率实验结论我国社会人群中,红绿色盲患者男性明显多于女性第七章生物的进化第一节生物进化理论的发展
一、拉马克的进化学说
1、理论要点用进废退;获得性遗传
2、进步性认为生物是进化的
二、达尔文的自然选择学说
1、理论要点自然选择(过度繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存)
(1)过度繁殖任何一种生物的繁殖能力都很强,在不太长的时间内能产生大量的后代表现为过度繁殖
(2)自然选择达尔文把这种适者生存不适者被淘汰的过程叫作自然选择
(3)达尔文认为长颈鹿的进化原因是长颈鹿产生的后代超过环境承受能力(过度繁殖);它们都要吃树叶而树叶不够吃(生存斗争);它们有颈长和颈短的差异(遗传变异);颈长的能吃到树叶生存下来,颈短的因吃不到树叶而最终饿死了(适者生存)
2、进步性能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性
3、局限性
①不能科学地解释遗传和变异的本质;
②自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释(对生物进化的解释仅局限于个体水平)
三、现代达尔文主义
(一)种群是生物进化的基本单位(生物进化的实质种群基因频率的改变)
1、种群概念在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群特点不仅是生物繁殖的基本单位;而且是生物进化的基本单位
2、种群基因库一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库
3、基因(型)频率的计算
①按定义计算
②某个等位基因的频率=它的纯合子的频率+½杂合子频率
(二)突变和基因重组产生生物进化的原材料(种群产生的变异是不定向的)
(三)自然选择决定进化方向在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化
(四)突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制
1、物种指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体
2、隔离指同一物种不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象地理隔离同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象生殖隔离指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代
3、物种的形成⑴物种形成的常见方式地理隔离(长期)→生殖隔离⑵物种形成的标志生殖隔离⑶物种形成的3个环节突变和基因重组为生物进化提供原材料自然选择使种群的基因频率定向改变隔离是新物种形成的必要条件第二节生物进化和生物多样性
一、生物进化的基本历程
1、地球上的生物是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,从水生到陆生,从低级到高级逐渐进化而来的
2、真核细胞出现后,出现了有丝分裂和减数分裂,从而出现了有性生殖,使由于基因重组产生的变异量大大增加,所以生物进化的速度大大加快
二、生物进化与生物多样性的形成共同进化不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,就是共同进化生物多样性是指地球上所有的生物(动物、植物、微生物等以及它们所构成的综合体生态系统生物多样性是特定环境自然选择的定向性和不同生物生存环境多样性共同形成的多样的环境必然对生物进行多方向的选择,选择的结果必然是不同环境中的生物多种多样生物多样性是生物共同进化的结果生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性
(1)基因多样性是指地球上所有生物携带的各种遗传信息的总和,是生命进化和物种分化的基础基因多样性(即遗传多样性),是由构成基因的脱氧核苷酸排列顺序的多样性决定的基因通过转录和翻译,其多样性就可以反映到蛋白质分子的空间结构上,进而反映出生物性状的多样性一个物种所包含的基因越丰富,它对环境的适应能力越强
(2)物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度,是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标强调物种的变异性
(3)生态系统多样性是指地球生态系统类型的多样性及其各种生态过程的多样性(生态系统组成成分的多样性→营养结构的复杂性→自动调节能力的大小)关于生物多样性的原因,从分子水平上看,其根本原因是DNA上基因的多样性(遗传物质多样性);性状表现多样性的直接原因是蛋白质种类的多样性;从进化的角度看多样性产生的原因是生态环境的多样性(不同环境的自然选择)第一章基因工程第一节基因工程概述一.基因工程的概念操作环境操作对象操作水平基本过程结果生物体外基因分子水平剪切→拼接→导入→表达人类需要的基因产物由于基因工程是在DNA分子水平上进行操作因此又叫做重组DNA技术二.基因工程的基本工具
(一)“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶)1.来源主要是从原核生物中分离纯化出来的2.功能能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开3.结果经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式黏性末端和平末端
(二)“分子针线”——DNA连接酶1.分类根据酶的来源不同,可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类2.功能恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键★两种DNA连接酶E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶的比较
①相同点都缝合磷酸二酯键
②区别E.coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能使黏性末端之间连接;T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端之间的效率较低★DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA双链单链模板不要模板要模板连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键化学本质蛋白质三“分子运输车”——载体
1.载体具备的条件
①能在受体细胞中复制并稳定保存;
②具有一至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段插入;
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择
2.基因工程常用的载体有质粒、噬菌体和动、植物病毒等最早应用的载体是质粒,它是细菌细胞中的一种很小的双链环状DNA分子三.基因工程的基本过程一获得目的基因(目的基因的获取)
1.获取方法主要有两种
①从自然界中已有的物种中分离出来,如可从基因文库中获取
②用人工的方法合成★获得原核细胞的目的基因可采取直接分离,获取真核细胞的目的基因一般是人工合成★人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法
2.利用PCR技术扩增目的基因
(1)PCR的含义是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术
(2)目的获取大量的目的基因
(3)原理DNA双链复制
(4)过程第一步加热至90~95℃DNA解链为单链;第二步冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合;第三步加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成
(5)特点指数形式扩增二制备重组DNA分子(基因表达载体的构建)1.重组DNA分子的组成除了目的基因外,还必须有标记基因★标记基因的作用鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来2.方法同种限制酶分别切割载体和目的基因,再用DNA连接酶把两者连接三转化受体细胞(将目的基因导入受体细胞)
1.转化的概念是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程
2.常用的转化方法
①将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌介导转化技术(农杆菌转化法),其次还有基因枪介导转化技术(基因枪法)和花粉管通道技术(花粉管通道法)
②将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术此方法的受体细胞多是受精卵
③将目的基因导入微生物细胞Ca+处理法四筛选出获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达(目的基因的检测与鉴定)
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术
2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是采用DNA分子杂交技术
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是采用抗原—抗体杂交技术
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定如抗虫或抗病的鉴定等第二节基因工程的应用1.运用基因工程改良动植物品种最突出的优点是能打破常规育种难以突破的物种之间的界限2.基因工程的应用
(1)植物基因工程抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质
(2)动物基因工程提高动物生长速度来提高产品产量、改善产品品质,用转基因动物生产药物,用转基因动物作器官移植的供体等
(3)基因诊断和基因治疗基因诊断又称为DNA诊断,是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体基因治疗指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法实例ADA基因缺陷症的基因治疗第三节蛋白质工程1.蛋白质工程的实质根据蛋白质的结构与功能之间的关系,通过改造基因,以定向改造天然蛋白质,甚至创造自然界不存在的、具有优良特性的蛋白质2.蛋白质工程的基本原理预期蛋白质功能→测定蛋白质三维空间结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)→具有预期功能的蛋白质
3.蛋白质工程的应用
(1)通过改造酶的结构,有目的地提高蛋白质的热稳定性
(2)合成嵌合抗体
(3)改变蛋白质的活性★蛋白质工程与基因工程区别蛋白质工程基因工程实质通过改造基因,以定向改造天然蛋白质,甚至创造自然界不存在的蛋白质将目的基因从供体转移到受体细胞,并在受体细胞中表达结果合成自然界不存在的蛋白质只能生产自然界已存在的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程基础上,延伸出的第二代基因工程生物必修三《稳态与环境》知识点总结
2013.1 细胞内液(细胞质基质细胞液)(存在于细胞内,约占2/3)、
1.体液 血 浆 细胞外液=内环境(细胞直接生活的环境) 组织液(存在于细胞外,约占1/3) 淋巴等
2.内环境的组成及相互关系细胞内液 组织液 血浆 淋巴(淋巴循环)考点呼吸道,肺泡腔,消化道内的液体不属于人体内环境,则汗液,尿液,消化液,泪液等不属于体液,也不属于细胞外液.细胞外液的成分水,无机盐(Na+Cl-),蛋白质(血浆蛋白)血液运送的物质 营养物质葡萄糖 甘油 脂肪酸 胆固醇 氨基酸等 废物尿素 尿酸 乳酸等 气体O2CO2 等 激素,抗体,神经递质 维生素组织液,淋巴,血浆成分相近,最主要的差别在于血浆中含有很多的蛋白质细胞外液是盐溶液,反映了生命起源于海洋, 血浆各化学成分的种类及含量保持动态的稳定,所以分析血浆化学成分可在一定程度上反映体内物质代谢情况,可以分析也一个人的身体健康状况.考点血红蛋白,消化酶不在内环境中存在. 蛋白质主要机能是维持血浆渗透压,在调节血浆与组织液之间的水平衡中起重要作用. 无机盐在维持血浆渗透压,酸碱平衡以及神经肌肉的正常兴奋性等方面起重要作用.理化性质(渗透压,酸碱度,温度)渗透压 一般来说,溶质微粒越多,溶液浓度越高,对水的吸引力越大,渗透压越高,血浆渗透压的大小主要与无机盐,蛋白质的含量有关人的血浆渗透压约为770kpa,相当于细胞内液的渗透压功能是维持细胞结构和功能的重要因素 典型事例(高温工作的人要补充盐水; 严重腹泻的人要注入生理盐水, 海里的鱼在河里不能生存; 吃多了咸瓜子,唇口会起皱; 水中毒; 生理盐水浓度一定要是
0.9%; 红细胞放在清水中会胀破; 吃冰棋淋会口渴; 白开水是最好的饮料;)酸碱度 正常人血浆近中性,
7.35--
7.45 缓冲对一种弱酸和一种强碱盐H2CO3/NaHCO3 CO2+H2O H2CO3 H++HCO3-温度有三种测量方法(直肠,腋下,口腔),恒温动物(不随外界温度变化而变化)与变温动物(随外界温度变化而变化)不同.温度主要影响酶 内环境的理化性质处于动态平衡中. 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 直接参与物质交换的系统消化,呼吸,循环,泌尿系统 间接参与的系统(调节机制)神经-体液(内分沁系统)-免疫人体稳态调节能力是有一定限度的.同时调节也是相对的组织水肿形成原因1代谢废物运输困难如淋巴管堵塞2渗透问题;血浆中蛋白质含量低(1,过敏,毛细血管通透性增强,蛋白质进入组织液)(2,营养不良)(3,肾炎,蛋白尿,使血浆中的蛋白质含量低)尿液的形成过程尿的形成过程血液流经肾小球时,血液中的尿酸、尿素、水、无机盐和葡萄糖等物质通过肾小球的过滤作用,过滤到肾小囊中,形成原尿 当尿液流经肾小管时,原尿中对人体有用的全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐,被肾小管重新吸收,回到肾小管周围毛细血管的血液里原尿经过肾小管的重吸收作用,剩下的水和无机盐、尿素和尿酸等就形成了尿液 实验一,生物体维持PH值稳定的机制本实验采用对比实验的方法,通过,自来水,缓冲液,生物材料中加入酸和碱溶液引起的PH不同变化,定性说明人体内液体环境与缓冲液相似而不同于自来水,从而说明生物体PH相对稳定的机制777总结以上三条曲线变化规律可知,生物材料的性质类似于缓冲物质而不同于自来水,说明生物材料内含有酸碱缓冲物质,从而能维持PH的相对稳定动物和人体生命活动的调节反射高等动物(昆虫,鱼类,哺乳动物,爬行动物)及人反射的条件 有神经系统 ;有完整的反射弧 (不能是离体的) 非条件反射先天的,低级的,大脑皮层以下中枢控制,(膝跳反射,眨眼) 反射 条件反射后天训练的,高级的,大脑皮层中枢控制的(望梅止渴)
二、兴奋在神经纤维上的传导(一个神经元)静息状态未受到刺激时 兴奋状态受到刺激后 静息状态外正内负 K+外流 外负内正 Na+内流 外正内负 Na+外流局部电流 膜外未兴奋部位 兴奋部位 膜内兴奋部位 未兴奋部位(与传导方向相同)传导方式神经冲动 电信号 动作电位传导方向双向
三、兴奋在神经元之间的传递(多个神经元)突触的结构突触前膜突触间隙(组织液)突触后膜电信号 化学信号 电信号传递速度比较慢 因为递质通过是以扩散的方式兴奋在细胞间的传递是单向的,只能由上一个神经元的轴突 下一个神经元的树突或细胞体而不能反过来传递神经递质作用于后膜引起兴奋后就被相应的酶分解传递过程突触小体内近前膜处含大量突触小泡,内含化学物质——递质当兴奋通过轴突传导到突触小体时,其中的突触小泡就释放递质进入间隙,作用于后膜,使另一神经元兴奋或抑制这样兴奋就从一个神经元通过突触传递给另一个神经元因为兴奋通过突触时是单向的,所以兴奋在反射弧上的也是单向的神经系统的分级调节中枢神经系统包括脑,脊髓,周围神经系统包括脑和脊髓所发出的神经周围神经系统受到中枢神经系统的调控;位于脊髓的低级中枢受脑中的相应的高级中枢的调控.下丘脑内分泌腺活动的调节中枢(血糖平衡.肾上腺激素,性激素,甲状腺激素的分泌),体温调节中枢.水平衡(渗透压感受器)脑干与呼吸中枢和循环中枢有关小脑维持身体平衡的中枢(运动的力量,快慢,方向等)脊髓调节身体运动的低级中枢,(膝跳反射,缩手反射,婴儿排尿反射)大脑皮层;高级反射中枢,(所有的条件反射,感觉中枢(痛觉,渴觉,饿觉,温觉,冷觉)躯体运动中枢,)语言,学习,记忆,思维,言语区W,V,S,H区学习和记忆相互联系,不可分割,短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是海马区有关;长期记忆与新突触的建立有关.体液调节概念激素,CO
2、H+、乳酸,和K+,组织胺,等通过体液传送,对人和对动物的生理活动所进行的调节称为体液调节,而激素相对于这些化学物质的调节最为重要激素调节特点 微量和高效, 通过体液运输,作用于靶细胞和靶器官(甲状腺激素,胰岛素除外)作用调节作用,起到传递信息的作用,称为信息分子,本质有机物蛋白质,多肽类胰岛素,胰高血糖素,生长激素,抗利尿激素(不能口服)固醇类性激素,醛固酮氨基酸类甲状腺激素最大的区别液体进入实例内分泌腺无导管直接进入腺体内的毛细血管进入内环境(甲状腺)外分泌腺有导管通过导管排出进入外环境(消化腺)重要的内分泌器官及激素(重点掌握)内分泌器官激素种类作用激素失调症垂体生长激素促激素(促鱼产卵)催乳素促生长发育促其它腺体发育侏儒症 巨人症肢端肥大症甲状腺甲状腺激素促进新陈代谢产热促进生长发育(脑)提高神经兴奋性少年少呆小症多甲亢 缺碘甲状腺肿大(大脖子病)肾上腺肾上腺激素糖皮质激素促进新陈代谢;心跳加速;升血糖; 胰岛胰岛素胰高血糖素降低血糖升血糖糖尿病低血糖相关激素间的协同作用和拮抗作用协同作用协同作用是指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促新代谢,促产热方面甲状腺激素与肾上腺激素促升高血糖,升血压方面胰高血糖素与肾上腺激素促生长发育方面生长激素与甲状腺激素促进植物的生长,伸长方面植物生长素与赤霉素促进泌乳方面催乳素与孕激素拮抗作用拮抗作用是指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用胰高血糖素与胰岛素(促进降血糖途径,抑制升血糖途径)(-)关系胰高血糖素 胰岛素(+)激素酶性质有些是蛋白质,有些是固醇类物质绝大多数是蛋白质,少数是RNA产生内分泌腺细胞机体内所有活细胞作用部位随血液到达相应的组织器官,调节其生理活动在细胞内或分泌到细胞外催化特定的化学反应作用条件与神经系统密切联系受pH、温度等因素制约血糖平衡 起主要作用的两种激素胰高血糖素与胰岛素及肾上腺素 正常人的血糖
0.8-
1.2g/l(80-120mg/dl)
①氧化分解=细胞呼吸(细胞内的线粒体及细胞质基质中进行)主要是产热,供能
②合成糖原场所(肝脏细胞及肌肉细胞)
③机体内的三大物质可以相互转化饥饿时消耗为糖 脂肪 蛋白质
④引起胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素是血糖浓度
⑤血糖调节主要是体液调节(激素调节),其次是神经调节(神经-体液调节)有关血糖病知识低血糖 血糖浓度50-60mg/dl,长期饥饿或肝功能减退;导致血糖的来源减少头昏、心慌、高血糖 血糖浓度高于130mg/dl时,高于160mg/dl出现尿糖糖尿病 胰岛B细胞受损,胰岛素分泌太少;缺乏胰岛素的降血糖作用,使血糖过高,超过肾糖阈表现 高血糖、多食、多尿、多饮、身体消瘦(三多一少)三多一少的原因胰岛素分泌太少;缺乏胰岛素的降血糖作用,使血糖过高,超过肾糖阈所以出现尿糖时,由于利尿所以多尿,又因为失水很多,所以要多饮,葡萄糖都从尿液排出,所以细胞供能不足,使患都经常出现饥饿,表现为多食糖代谢也现障碍,供能不足,所以改为体内脂肪和蛋白质分解供能所以消瘦检验 尿液吸引蚂蚁,班氏试剂(Cuso4Na2co3)呈蓝色---(临床应用),较稳定;斐林试剂(Cuso4,NaoH)呈蓝色;尿糖试纸防治 少吃含糖量高的食物药物治疗,加强锻炼,基因治疗反馈调节概念在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息作用该系统的工作,这种调节方式意义反馈调节是生命系统中非常普遍的体调节机制,它对于集体维持稳态具有重要意义包括:正反馈和负反馈练习(学习去分析正确的答案,增长知识)胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理卫生作用.为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理卫生作用“请以小白鼠为实验对象设计实验步骤,预测和解释实验应出现的结果,并写也实验结论1.实验材料和用具正常实验小白鼠两只,生理盐水,用生理卫生盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液,班氏糖定性试剂,注射器,试管,烧杯等.2.实验步骤(实验提示采用腹腔注射给药,给药剂量不做实验设计要求,给药1h后,用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液.)3.实验结果表明的预测,解释和结论实验步骤1,确定一只鼠为实验鼠,腹腔注射胰高血糖素溶液,另一只鼠为对照鼠,腹腔注射等量的生理盐水2,将两支试管分别编号为1号和2号,各加入等量的班氏糖糖定性试剂3,给药一小时后,对两只小白鼠采尿液,实验鼠尿液放入1号试管内,对照鼠尿液放入2号试管内4将两支试管摇匀后,放入盛有开水的烧杯内加热煮沸,待冷却持,观察两支试管溶液颜色的变化实验结果和预测,1号试管中应该出现砖红色沉淀,表明实验鼠尿液中有葡萄糖,2号试管中仍为蓝色溶液,表明对照鼠尿液中无葡萄糖实验结论实验鼠血糖升高,超过一定数值而出现糖尿,是胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的水平衡调节 (神经,体液调节)重点知识 抗利尿激素(保水)下丘脑分泌,垂体释放 下丘脑渗透压感受器大脑皮层是渴觉中枢水的平衡由神经系统和激素共同调节体温调节重点知识点
①炎热环境下的调节主要通过增加散热来实现,因为机体不产热是不可能的
②机体可通过神经调节肌肉收缩增加产热(不自主的颤抖,),还可通过肾上腺素、甲状腺素促进代谢来增加产热;但没有激素参与增加散热的调节体温调节主要是神经调节起主要作用,体液次之,下丘脑是体温调节中枢,大脑皮层是体温感觉中枢感受器皮肤中的(冷觉感受器,温觉感受器),及内脏感受器,热量的产生新陈代谢产热,主要是骨骼肌和肝脏,其次是心脏和脑
⑦调节方式:神经—体液调节体温调节,有神经调节如血管,骨骼肌的收缩有体液调节如甲状腺激素的分级调节有神经---体液调节如肾上腺素的分泌知识点水来源中有代谢产生的水,所以一天从外界摄取的水等排出的水
②水的去路中对水平衡意义最大的是肾脏排水,这是唯一可由机体调节的排出途径每天不摄取水,也是要排尿的,因为尿中含有尿素,对人体有毒,神经调节与体液调节的关系
①不少内分泌腺直接或间接地受到神经系统的调节
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例如甲状腺激素成年人分泌过多甲亢过少;甲状腺肿大(大脖子病)婴儿时期分泌过少呆小症免疫调节第一道防线皮肤、粘膜等(痰,烧伤)非特异性免疫(先天免疫)第二道防线体液中杀菌物质(溶菌酶)、吞噬细胞(伤口化脓)1免疫特异性免疫(获得性免疫)第三道防线体液免疫和细胞免疫(最主要的免疫方式)在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞(T淋巴细胞和B淋巴细胞)2免疫系统的功能防卫功能、监控和清除功能(癌症问题)来源能够引起机体产生特异性免疫反应的物质,主要是外来物质(如细菌、病毒、),其次也有自身的物质(人体中坏死、变异的细胞、组织癌细胞,),还有(移殖器官)抗原(抗原决定簇)本质蛋白质或糖蛋白特性异物性(外来物质),大分子性(相对分子质量很大),特异性(只与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合)本质球蛋白,专门抗击抗原的蛋白质,存在主要存在于血清中,其它体液中也含有(特异性)抗体分类抗毒素,凝集素,沉淀素,溶解素功能抗体与抗原结合产生细胞集团或沉淀,从而抑制抗原的繁殖或对人体细胞的黏附(并不能直接杀死抗原)最后被吞噬细胞吞噬消化淋巴细胞的产生过程B细胞浆细胞抗体骨髓造血干细胞淋巴器官胸腺T细胞效应T细胞与靶细胞结合淋巴因子(干扰素白细胞介素)功能1)增强淋巴因子的杀伤力2)能够诱导产生更多的淋巴因子(白细胞介素-2)3体液免疫过程(抗原没有进入细胞)记忆B细胞的作用可以在抗原消失很长一段时间内保持对这种抗原的记忆,当再接触这种抗原时,能迅速增殖和分化,产生浆细胞从而产生抗体(有的记忆细胞可以保留一辈子,如天花病毒,有的则很短,如流感病毒)吞噬细胞识别效应阶段病毒,麻风杆菌,结合杆菌均主要通过细胞免疫被清除效应T细胞作用使靶细胞裂解,抗原暴露,暴露的抗原会被吞噬细胞吞噬消化细胞免疫的作用机理效应T细胞与靶细胞接触,激活靶细胞内的溶酶体酶,使靶细胞通透性改变,渗透压变化,最终导致细胞裂解死亡体液免疫与细胞免疫的关系如果体液免疫消失,细胞免疫也将会消失,同时进行,相辅相成(实例如果有较低强的病毒入侵,则首先经过体液免疫,然后再经过细胞免疫,最后再由体液免疫中的抗体把它粘住,后最吞噬细胞消灭)6,如果免疫系统过于强大也会生病如过敏和自身免疫病
①过敏反应的特点发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;有明显的个体差异和遗传倾向
②过敏反应产生的抗体与体液免疫反应中的抗体区别分布场所不同,作用结果不同
③过敏原与抗原的区别抗原针对所有人,过敏原只针对部分人.抗原包括过敏原4.过敏反应与免疫反应中的抗体的异同来源都来源于效应B细胞成分都是球蛋白分布免疫反应中的抗体分布于血清和组织液中和外分泌物中;过敏反应中的抗体分布于呼吸道、消化道和皮肤细胞的表面作用机理免疫作用的中的抗原与特异性抗原结合,消灭抗原;过敏反应中的抗体再次入侵的抗原相结合,表现出过敏特征过敏反应再次接受过敏原
7、免疫失调疾病自身免疫疾病类风湿关节炎、系统性红斑狼疮,风湿性心脏病免疫缺陷病艾滋病(AIDS)-HIV先天性免疫缺陷病8,免疫学的应
①免疫预防注射疫苗,种痘,注入抗原激发产生抗体(人工免疫)
②免疫治疗注入抗体,淋巴因子,胸腺素等,
③移植器官器官被认为是抗原,起排斥作用的主要是T淋巴细胞,手术成败关键取决于供者与受体的HLA(糖蛋白,组织相容性抗原)是否相同.一半以上相同就可,长期服用免疫抑制药物.使免疫系统变得迟钝.有关艾滋病的知识点(AIDS)HIV病毒,攻击人类的T淋巴细胞,最终导致人类的免疫系统全部丧失,而最后直接死于病毒感染或恶性肿瘤等疾病.病毒存在于精液,血液,尿液,乳汁,泪液等体液中.传播途径;性滥交,毒品注射,输血,未消毒的品具.母婴传染.潜伏期2-10年.后得病.2年内死亡.HIV病毒RNA病毒突变率高,不易找到药物病毒的增殖过程第三部分植物激素调节2,胚芽鞘的向光性的原因单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,生长素多生长的快生长素少生长的慢,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲3,植物弯曲生长的直接原因生长素分布不均匀(光,重力,人为原因)4,植物激素的产生部位一定部位;动物激素产生内分泌腺(器官)5,在胚芽鞘中感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端向光弯曲的部位在胚芽鞘尖端下部(伸长区)产生生长素的部位在胚芽鞘尖端(有光无光都产生生长素)能够横向运输的也是胚芽鞘尖端生长素的运输
①横向运输(只发生在胚芽鞘尖端)在单侧光刺激下生长素由向光一侧向背光一侧运输
②纵向运输(极性运输,主动运输)从形态学上端运到下端,不能倒运
③非极性运输自由扩散,在成熟的组织,叶片,种子等部位.生长素产生色氨酸经过一系列反应可转变成生长素在植物体中生长素的产生部位幼嫩的芽、叶和发育中的种子生长素的分布植物体的各个器官中都有分布,但相对集中在生长旺盛的部分生长素的生理作用两重性,既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果在一般情况下低浓度促进生长,高浓度抑制生长植物体各个器官对生长素的最适浓度不同茎芽根,敏感度不同;根>芽>茎(横向生长的植物受重力影响而根有向地性,茎有背地性)许多禾本科植物倒扶后可以自己站起来, DCBA原因由于重力的作用,生长素都积累在近地面,D点和B点和生长素都高于C点和A点,又由于根对生长素敏感,所以,D点浓度高抑制生长,长的慢,而C点浓度低促进生长,长的快根向下弯曲(两重性)而茎不敏感,所以B点促进生长的快,而A点促进生长的慢所以向上弯曲根的向地性与顶端优势中的生长素的作用原理相同,都是体现两重性茎的背地性与向光性中的生长素的作用原理相同顶端优势顶芽产生的生长素向下运输在侧芽附近积累,侧芽对生长素浓度比较敏感,因此受到抑制,顶芽不断生长,侧芽被抑制的现象(松树) 说明生长素的极性运输是主动运输;生长素具有两重作用. 应用棉花摘心促进多开花,多结果.园林绿篱的修剪.解除顶端优势就是去除顶芽(棉花摘心)生长素的应用 促扦插枝条生根,(不同浓度的生长素效果不同,扦插枝条多留芽) 促果实发育,(无籽番茄,无籽草莓) 防止落花落果,(喷洒水果,柑,桔) 除草剂(高浓度抑制植物生长,甚到杀死植物)果实的发育过程植物激素由植物体内产生、能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物特点内生的,能移动,微量而高效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(
2.4-D,NAA,乙烯利)赤霉素(GA)合成部位未成熟的种子、幼根、幼叶主要作用促进细胞的伸长引起植株增高(恶苗病,芦苇伸长),促进麦芽糖化(酿造啤酒),促进性别分化(瓜类植物雌雄花分化),促进种子发芽、解除块茎休眠期(土豆提前播种),果实成熟,抑制成熟和衰老等脱落酸(ABA)合成部位根冠、萎焉的叶片分布将要脱落的组织和器官中含量较多主要作用抑制生长,表现为促进叶、花、果的脱落,促进果实成熟,抑制种子发芽、抑制植株生长,提高抗逆性(气孔关闭),等细胞分裂素CK合成部位根尖主要作用促进细胞分裂(蔬菜保鲜),诱导芽的分化,促进侧芽生长,延缓叶片的衰老等乙烯合成部位植物体各个部位主要作用促进果实的成熟第四部分种群与群落知识点总结种群的数量特征 种群密度(最基本的数量特征)出生率、死亡率 年龄组成 性别比例 迁入率、迁出率(研究城市人口的变化情况)迁入率、迁出率 不可忽视的因素 年龄组成 种群密度 间接 性别比例 (性引诱剂) 出生率、死亡率(计划生育)影响种群密度的主要因素是种群的出生率、死亡率和迁入率、迁出率性别比例通过出生率,死亡率影响种群的密度即是间接影响种群密度种群密度的测量方法样方法(植物和运动能力较弱的动物)随机取样,一般为1m2标志重捕法(运动能力强的动物)NM=n:m种群一定区域内同种生物所有个体的总称群落一定区域内的所有生物(动物,植物,微生物)年龄组成 增长型幼年>老年 出生率>死亡率,种群密度增大,数量增多稳定型 幼年=老年 出生率=死亡率,种群密度稳定,数量稳定衰退型 幼年<老年 出生率<死亡率,种群密度减小,数量减小群落的空间特征均匀分布,随机分布,成群分布,在自然界中成群分布最为常见对自来水的处理对缓冲液的处理对生物材料的处理体液调节途径神经调节途径效应器神经中枢传入神经传出神经经
4.体液免疫抗原吞噬细胞(处理)(呈递)T细胞B细胞(识别)记忆B细胞效应B细胞识别别识别别抗体与抗原结合形成沉淀感应阶段反应阶段效应阶段二次免疫
5.细胞免疫抗原吞噬细胞(处理)(呈递)T细胞记忆T细胞效应T细胞感应阶段使靶细胞裂解二次免疫抗体与抗原结合(体液免疫的效应阶段)反应阶段ABCD直接影响影响种群数量预测变化情况决定大小的密度PAGE9。