生物：高中生物知识系统归类2008-1-18 10:35:00　阅读 次 参与讨论()

 

 

 

生物的基本特征

 

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。

新陈代谢是活细胞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。应激性、适应性、遗传性的比较

 

 

生物学发展

三阶段：

描述性生物学、实验生物学、分子生物学

《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；

生物科学发展

生物工程、医药、农业、能源开发与环保

疫苗制造——核心：基因工程

抗虫棉；石油草；超级菌

 

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，各种化学元素的种类大体相同，但含量相差很大。

分类：大量元素、微量元素

组成生物体的化学元素和各种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

 

 

 

 

 

 

 

化合物

水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸。

水——自由水、结合水（自由水与代谢强弱的关系，自由水含量越多，代谢越旺盛）

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。（动植物特有的二糖盒多糖）

脂肪是生物体内储存能量的物质；减少身体热量散失，维持体温恒定，减少内脏摩擦，缓冲外界压力。

磷脂是构成生物膜的重要成分。

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，是一切生物的遗传物质。

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。

 

 

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。

细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动。

 

 

 

 

细胞膜

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

结构特点：具有一定的流动性。功能特性：选择透过性。物质通过细胞膜的方式：自由扩散（苯）、主动运输、内吞和外排（依*膜的流动性完成）

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

细胞质基质和各种细胞器

各种细胞器是完成其功能的结构基础和单位。

 高尔基体在动植物细胞中功能不同

细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。叶绿体是植物光合作用的场所。核糖体是合成蛋白质的场所，是原核生物仅有的一种细胞器。

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。

 

 

 

细胞核

结构：核膜、核仁、染色质

核膜——是选择透过性膜，双层膜上有核孔。

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

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。

 

原核细胞

主要特点是没有由核膜包围的典型细胞核。

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。 

 细菌、蓝藻，支原体（无细胞壁）

 

细胞增殖

方式：有丝分裂、无丝分裂，减数分裂。

细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

 

 

有丝分裂

细胞周期

有丝分裂是真核生物增加体细胞的主要方式。

连续进行有丝分裂的细胞具有细胞周期（如根尖分生组织，皮肤的生发层细胞）动物与植物有丝分裂区别：前期、末期

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。分裂期中染色体行为的变化。

意义：保持了遗传性状的稳定性。

 

 

 

细胞分化

仅有细胞的增殖，而没有细胞分化，生物体不能进行正常的生长发育。

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。细胞分化一般是不可逆转的。

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。

全能性表现最强的细胞是已启动分裂的干细胞；

受精卵具有最高全能性。

 细胞的全能性与分化程度成反比。

 

 

应用：植物的组织培养

 

 

细胞癌变

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。

特征：无限增殖；形态结构变化；糖蛋白减少，易转移。

 

 

细胞衰老

 

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：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。 

 

 

 

 

 

 

细胞生物膜系统

细胞内生物膜在结构上具有一定连续性。

分泌蛋白：核糖体翻译→内质网加工→高尔基体再加工→细胞膜外排。线粒体供能。

作用：

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  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   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）

 

 

 

细胞工程

植物细胞工程：植物组织培养、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

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（单抗诊断盒和生物导弹）。

 

 

 

 

技术	应用	其它生产 / 意义
植物组织培养	人工种子、快速繁殖、培育无病毒植物	药物、食品添加剂、香料、色素、 杀虫剂，染料、化妆品原料（紫草素）
植物体细胞杂交	白菜－甘蓝	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。
动物细胞培养		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	单克隆抗体	生物导弹（抗体）

 

 

 

区别

细胞工程

克服远源杂交不亲和障碍；

扩大可杂交的亲本组合范围；

定向改变生物遗传性状

应用：克隆、新物种、医药

基因工程

打破物种界限，定向改造生物遗传性状

应用：医药、农牧业、食品业、

    环境保护、邢侦

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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。

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。

酶

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）

特征：高效性、专一性。（相关试验）

需要的适宜条件：适宜温度和PH

ATP

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、呼吸作用

场所：细胞质基质、线粒体和叶绿体

形成方式：ADP+Pi  或  ADP+C~P

ATP在细胞内含量很少，但转化十分迅速，总是处于动态平衡。

 最终能源：光能     主要能源：糖类

直接能源：ATP

光合作用

①   经典实验

②   过程   光反应：场所、条件、物质变化  能量变化

暗反应：场所、条件、物质变化  能量变化

③影响因素  温度、光、水、二氧化碳浓度、矿质元素

④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。

蓝藻在地球上出现以后，地球大气中才逐渐含有氧，才有需氧型生物的出现。

影响光合作用的外因：水、温度、二氧化碳的浓度、矿质元素、光照强度等。

光合作用（选修）

1.   光能在叶绿体中的转换

光能转换成电能（起转化作用的是特殊状态的叶绿素a,其它只有吸收和传递光能的作用）；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

2.C3植物和C4植物叶片结构

影响光合作用的因素：水、温度、二氧化碳的浓度、矿质元素、光照强度等。

电子的最终供体：水分子；最终受体：NADP⁺

如何区分C3植物和C4植物？（①后者能忍受低浓度的二氧化碳；②制作叶横切片标本，显微镜下观察）

生物固氮

1.   固氮微生物的种类：共生固氮微生物和自生固氮微生物

2.   固氮途径：生物固氮  高能固氮

工业固氮

1.   如何分离自生固氮微生物：用无氮培养基

2.   氨化作用  硝化作用  反硝化作用

水分代谢

二种吸水方式及区别

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。

成熟植物细胞是一个渗透系统的试验验证：质壁分离及复原试验

蒸腾作用是水分吸收和矿质元素运输的动力。

矿质代谢

矿质元素以离子形式被根尖吸收。

吸收方式：主动运输

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。

 矿质离子存在形式及缺乏症

影响矿质离子吸收的因素：O₂（中耕松土，溶液培养时要同入空气），温度等

营养物质代谢

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、脂肪肝、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。

 三大营养物质在人体的代谢途径

 

甘油和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。

功能顺序：糖类、脂肪、蛋白质

呼吸作用

分类：有氧呼吸、无氧呼吸

有氧和无氧呼吸的第一阶段完全相同，都在细胞质基质中进行。

无氧呼吸的场所是细胞质基质，在不同酶的作用下，产物是酒精和CO₂或乳酸

生物体生命活动都需要呼吸作用供能

有氧呼吸三阶段的特点

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。

 

植物生命活动调节基本形式激素调节 

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。

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。

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

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。

相关激素间的作用：协同作用、拮抗作用。

激素分泌的调节方式之一：反馈调节。

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。

下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。

 人体内主要的内分泌腺及其分泌的激素的作用

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（协同作用）；血糖调节（胰岛素和以高血糖素--拮抗作用，以高血糖素和肾上腺素—协同作用）。

 

动物——神经

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；体液调节主要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。

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，冲动传导的方向与膜内电流方向一致和膜外相反

细胞间传递——突触、单向（原因）

 

动物——行为

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。

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。

学习主要是与大脑皮层有关。

 

 

 

 

内环境与稳态

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。

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。

 

 

 

 

 

 

 人体稳态

 

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。

抗利尿激素和醛固酮的分泌部位和作用部位及作用特点

渗透压感受器在下丘脑

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）

钾的代谢特点：

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。

血糖调节机理

调节血糖因素：下丘脑、血糖浓度

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。

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。

免疫

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。

特异性免疫的概念，两种特异性免疫的过程及联系。

在特异性免疫中发挥作用的主要是淋巴细胞。淋巴细胞的产生和分类。

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。

 

 

 

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。

自身免疫病概念

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）

 

 

 

生殖

无性生殖的常见类型及实例、特点及应用。有性生殖（被子植物的双受精现象）

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。

单子叶：玉米、小麦、水稻

双子叶：豆类（花生、大豆）、黄瓜、荠菜

减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体的变化规律，与遗传规律的关系

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，对生物的遗传和变异有重要作用。

个体发育

从受精卵开始发育到性成熟个体的过程。

 

 

植物个体发育

花芽形成标志生殖生长的开始。

种子的形成过程。

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。

 

动物个体发育

胚胎发育、胚后发育

有些动物的胚后发育属于变态发育

 

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。

 

 

 

 

 

 

 

遗传物质基础

DNA的探索：肺炎双球菌转化试验和噬菌体侵染细菌试验

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。

 

基因的本质是具有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列

基因是决定生物性状的基本单位。

基因对性状的控制：通过控制蛋白质的合成实现的

①   通过控制酶的合成来控制代谢过程；

②   通过控制蛋白质分子结构来直接影响

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。

DNA双螺旋结构和碱基互补配对原则保证了复制能够精确、准确地进行，保持了遗传的连续性。复制时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期。

各种生物都公用同一套遗传密码。密码子和氨基酸的关系，tRNA与氨基酸的关系。

中心法则的书写。

一个性状可由多个基因控制。

 

细胞质遗传

细胞核遗传、细胞质遗传（判定方法：正反交试验）

细胞质遗传特点：母系遗传；杂交后代无一定分离比；同一植株可能表现多种性状。

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。

 

 

基因结构

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。

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

 

 

 

 

基因工程

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。

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。

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

保存；多个限制酶切点；

具有某些标记基因。

 

 

 

 

基因工程的应用

生产药品   转基因    工程菌

基因治疗   转基因  健康基因 导入 缺陷细胞

农牧食品   转基因   优良品质、抗逆性、动物产物、食物

环境保护   转基因   转基因生物净化

基因诊断   DNA探针 

环境检测   DNA探针   水质监测（快速、灵敏）

侦查罪犯   DNA探针  部分DNA片段在个体间有显著差异

胰岛素、干扰素、白细胞介素、疫苗

 

 

向日葵豆、抗虫棉、乳腺细胞（蛋白）

 

 

 

 

假单孢杆菌 → 超级细菌

DNA探针是单链DNA分子，具有专一性

依据DNA分子杂交原理

 

 

 

 

 

 

 

 

 

遗传规律与伴性遗传

分离定律(一对等位基因的传递规律)

①概念  杂交  侧交   相对性状

显性性状      隐性性状

等位基因  显性基因  隐性基因

纯合子  杂合子

②分离比   3 ：1   1 ：1

自由组合定律  9 ：3 ：3 ：1

              1 ：1 ：1 ：1

自由组合定律（多对基因位于多对同源染色体上的传递规律）

F1自交配子结合方式：16种，基因型9种，表现型4种；F2表现型：双显性类型占9/16 、一显性一隐性2种各占3/16

双隐性占1/16；基因型：双杂合1种占4/16、乙醇和一杂合4种各占2/16、纯合子4种各占1/16

应用：杂合子自交后代分离比（3：1）  测交后代分离比（1：1）   2/3和1/4的灵活运用

 

自由组合解题：①各种比值的灵活运用②巧用乘法定理解题

 

遗传系谱的识别

无中生有为隐性  隐性遗传看男病

母、女同病为伴性

有中生无为显性  显性遗传看女病

父、子同病为伴性

两大遗传规律只适用与真核生物核的遗传

 

 

 

 

生物变异

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

 基因突变的原因、时间、特点、应用

基因重组的原因、时间

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。

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。

 

 

 

 

生物的进化

进化基本单位­­­——种群

进化实质——种群基因频率的改变

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，成为2个新物种。

突变和基因重组是生物进化的原材料；

自然选择决定生物进化方向；

隔离是新物种形成必要条件。

 

 

 

 

生态因素

非生物因素

光：

光对植物的生理和分布起着决定性作用。

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。

生物因素

种内关系：种内互助、种内斗争

种间关系：互利共生、寄生、竞争、捕食

 

 

 

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、害虫防治方面有重要意义。

 种群密度的调查方法：动物（标志重捕法）

植物（样方法，随机取样，取平均值）

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

垂直结构、水平结构

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

生态系统

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

生态系统类型

    森林

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   利用保护：采育结合、育重于采

草原

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

     农田

①  特点：人的作用，调节能力差

②  分类：传统农业、现代农业、生态农业

③  生态农业的概念和原理

a)    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)   基本原理：能量多级利用和物质循环再生

c)   特点：低投入、高产出、低污染

湿地

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

     海洋

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

     城市

①     组成：特殊人工生态系统、

②      特点：

a)   人类起主导作用，由人类活动支配其发展；

b)   能量物质高度开放，对其他系统有高度依赖性和干扰性；

c)   自动调节能力弱，容易出现环境污染问题。

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

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

物质循环和能量流动沿着食物链、网进行的。

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。

生态系统稳定性

生态系统的自动调节能力是有一定限度。

一个生态系统，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在相反的关系。

生态系统成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力越低，抵抗力稳定性越低。

生物多样性

遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。

生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。

 

生物多样性价值

直接、间接、潜在使用价值。

直接使用价值：药用、科研、美学价值，工业原料，

 

我国生物多样性

特点：

①  物种丰富

②  特有的和古老的物种多

③  经济物种丰富

④ 生态系统多样

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  生存环境的改变和破坏

②  掠夺式开发③  环境污染

④  外来物种入侵或引种到绝少天敌的地区。

 

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。

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。

 

环境污染危害

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

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。

 

生物净化

绿色植物净化、微生物净化

 

 

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。

 

 

 

 

 

 

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。

 

 

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。

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。

 

 

 

 

 

 

 

 

微生物营养

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。

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。

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

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

培养基种类：记忆实例

 

 

 

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。

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）。