生物奥赛辅导材料

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生物奥赛辅导材料第一部分简要归纳一、植物学部分1、高等植物具有世代交替，孢子体减数分裂产生孢子，孢子形成配子体，配子体产生配子（精子和卵）通过受精作用形成合子（受精卵）发育成孢子体。2、吃的海带是孢子体，苔藓植物的配子体独立生活（孢子体寄生在配子体上），蕨类植物和种子植物都是孢子体发达。3、裸子植物的胚乳是雌配子体（n），被子植物胚乳是多倍体（多为3n）4、导管只在被子植物体内出现，在蕨类和裸子植物体是管胞。5、筛管只在被子植物内有，在蕨类和裸子植物中是筛胞。6、在种子植物体内的（导管、管胞）和（纤维、石细胞）是成熟后死去，但具有功能的组织。7、在种子植物体内的（筛管、筛胞）是成熟后细胞核消失，但仍是生活的细胞。8、药用冬虫夏草是（子囊菌孢子侵入昆虫幼虫体内，形成菌核）而形成的。9、在蕨类植物生活史中出现异孢现象的是（卷柏）植物。这一现象的出现，在系统发育上对（种子）的形成具有重要意义。10、水绵的生活史中只有核相交替，没有世代交替。11、根的初生木质部为外始式发育，初生韧皮部也是，茎的初生韧皮部也是外始式，但茎的初生木质部是内始式12、花程式13、买麻藤科植物是没有颈卵器的颈卵器植物，茎内次生木质部有导管，是裸子植物中最进化的性状14、部分科的典型特征（以前发过的资料）15、营养器官的变态类型及代表植物二、植物生理学部分1、暗反应也是需要光的，因为有些酶没有光不能产生，如：二磷酸核酮糖羧化酶在没有光的情况下是不能产生的。2、光合作用产生ATP有环式和非环式，非环式通过光系统Ⅱ到光系统Ⅰ，势能下降的过程产生ATP。环式在光系统Ⅰ用还原辅酶剩余的能量来形成ATP。3、红降现象也称增益效应和Emerson（爱默生）效应，证明有两个光系统。4、水总是从水势高的区域向水势低的区域移动。5、硝酸还原酶是诱导酶，只有在硝酸盐存在的情况下才大量的出现。6、固氮酶除了有固氮作用外，还有放氢的作用，可使乙炔变成乙烯。7、光呼吸是在下列哪些细胞器中进行的：ADE。A、过氧化物体B、乙醛酸体C、高尔基体D、叶绿体E、线粒体8、自叶绿体中输送出来，大量用于蔗糖合成的光合中间产物是：DA、果糖B、葡萄糖—6—磷酸C、果糖1，6-二磷酸D、磷酸二羟丙酮9、西瓜和西红柿成熟后，其种子并不在有充分水分的果实中萌发，这是因为果实中：A、PH不合适B、有抑制剂存在C、溶质浓度太大D、胚没有成熟10、豆科植物根瘤中的豆血红蛋白的作用是：CA、与N2结合B、传递电子C、与氧结合D、使N2还原11、叶绿体中的DNA不含有ABA、组蛋白B、5-甲基胞嘧啶C、基因D、启动子三、无脊椎动物学部分1、水螅只有两个胚层，没有中胚层，没有体腔2、涡虫（扁形动物）有了中胚层，但没有体腔3、蛔虫（线虫动物）体腔称为原生体腔或假体腔4、环毛蚓（环节动物）体腔称为次生体腔或真体腔5、昆虫（节肢动物）是混合体腔。6、马氏管起渗透调节和排泄作用，主要的排泄物是尿酸，直肠腺有重吸收水盐作用。7、雌蛾的性信息素是由其腹部第8~9节节间膜上的腺体分泌的；蜂王信息素是由其上颚腺分泌的。8、鳞翅目蛾类性信息素多为易挥发的脂肪族化合物；藻类信息素为C11碳氢化合物。9、昆虫的信息素往往有一个双键，它是由△11去饱和酶催化的，该酶是至今发现的信息素唯一合成酶。它能使饱和的脂肪酸链变成不饱和的，产生双键，然后在氧化、还原酶的作用下生成信息素。10、蜂媒花多为黄色或蓝色。蝶媒花多有鲜艳的红色或粉红色；蛾媒花多为白色或暗色；甲虫和蝇媒花多为白色或暗淡较原始的花11、蝶媒花氨基酸的含量要高于蜂媒花12、草履虫是典型的单细胞动物，其生殖有无性和有性两种方式。草履虫有大小两个细胞核，在结合生殖过程中要经过减数分裂和消失等现象，最后形成的新个体中仍恢复到大小两个细胞核。要结合生殖开始阶段，下列叙述哪个是正确的：BA、小核和大核都分裂两次B、小核分裂两次，大核逐渐消失C、小核消失，大核分裂两次D、小核分裂两次，大核维持不变13、间日疟原虫是我国重要的寄生虫病病原体之一，它有两个寄主：人和按蚊。按蚊吸血将一定时期的疟原虫带入人体，并在人体内裂殖发育。当按蚊再吸血时又将适当时期的疟原虫吸入体内，断而完成发育。疟原虫从人体进入蚊体的时期是：D24 A、子孢子B、裂殖子C、合子D、配子母细胞E、配子14、海绵动物是最原始的多细胞动物，科学家认为它是进化上的一个侧支，称为侧生动物，因为在个体发育中有胚层逆转现象。15、水螅纲水母和钵水母纲水母皆呈圆盘状，营飘浮生活但水螅纲水母下伞面周缘有缘膜。据此可将两者分开。16、蛔虫的排泄系统仍是原肾型是因为肾细胞起源于外胚层。17、乌贼在水中快速运动，其动力来自于外套膜肌肉的收缩。18、个体发育（卵裂类型及典型生物；变态发育类型及生物）四、脊椎动物学部分1、关于脊索动物的起源假说，加斯坦和贝利尔认为脊索动物和棘皮动物的共同祖先类似于半索动物的羽鳃类。进化过程是从原始后口动物进化到原始无头类，棘皮动物和半索动物属于无脊椎动物。2、海鞘的逆行变态三大变化：A、幼体是自由的，成体变成固着的，然后尾部的脊索消失；B、背神经管变成实心的背神经节；C、鳃裂数由少变多。3、在脊索动物中只有海鞘和圆口动物中的盲鳗是雌雄同体的，（但都异体受精）4、海鞘是开放式的血液循环。5、骨质的结构是中胚层产生的，角质的结构都是外胚层产生的。表皮衍生物（外胚层）：（1）外骨骼（角质）：角质鳞甲、毛，蹄、指甲、爪6、皮肤衍生物（2）腺体：汗腺、皮脂腺、乳腺、气味腺等真皮衍生物（中胚层）：骨质鳞（硬、圆、栉）、骨质鳍条（皮质和鳞质、哺乳类骨板、实角（鹿角）楯鳞：由表皮和真皮层共同形成，与牙齿同源。代表：鲨鱼。7、文昌鱼的表皮是单层的，但是到了脊椎动物表皮就是多层的。8、椎体类型：双凹型（鱼）；后凹型（两栖类）；前凹型（爬行类）；双平型（哺乳类）；马鞍型（鸟类）9、颌弓与脑颅相接的类型：（1）两接型：低等软骨鱼、总鳍鱼、古代棘鱼类（2）舌接型：软骨鱼中的板鳃类、所有的棘鳍鱼类（3）自接型：肺鱼、陆生脊椎动物（4）颅接型：仅哺乳类10、奔跑型的动物没有锁骨，只有肩胛骨一块，马和猎豹都是没有锁骨的，所以跑得快，使用前肢较多的攀缘动物锁骨发达。11、牙齿进化趋势：多出→再出，量多→少而恒定，同型→异型，侧生、端生→槽生12、水生动物无唾液腺，哺乳类唾液腺含消化酶，其他动物的唾液腺仅湿润食物。13、最原始的反刍类的骆驼有三个胃而不是四个胃。14、小肠、十二指肠在鱼类有，圆口类没有。在鸟类出现了肠和回肠。盲肠在爬行类出现，结肠在哺乳类出现。15、鳄鱼和哺乳类具有完整的次生腭。两栖类开始有声带。鸟类鸣管外有特殊的鸣肌。16、海鞘中的血液开管式循环，血液定期改变方向，同一条血管轮流充当动脉和静脉，这在脊椎动物中是唯一的。17、软骨鱼类动脉圆锥常具瓣膜，硬骨鱼类动脉球代替了动脉圆锥，不能主动收缩，不具瓣膜。18、钱鱼类具H型主静脉系统，两栖类具Y型大静脉系统和肺静脉出现。爬行类、鸟类、哺乳类肾门静脉退化消失。19、软骨鱼的生殖方式：卵生（虎头鲨），卵胎生（棘鲨），假胎生（星鲨）20、鱼类（古脑皮）；肺鱼和两栖类（原脑皮）；爬行类开始出现亲脑皮，原脑皮为海马。胼胝体为哺乳动物特有。21、脑神经在无羊膜类是10对，羊膜类12对。22、水生动物嗅觉发达，两栖类出现内鼻孔，爬行类以上出现鼻甲骨。鸟类嗅觉不发达，四足类的犁鼻器。鸟类舌前部角质化无味蕾。五、动物行为学部分1、动性是指动物在一定的外界刺激下所作随机的、不定向的活动。运动的结果总是趋于有利的刺激而避开不利的刺激源。2、趋性是定向的运动。3、横定向与趋性比较接近，它总与刺激源保持一定的角度而不是直接向着刺激源或离开刺激源。4、攻击行为是同种个体间发生战斗和攻击。5、贝茨拟态：无毒模仿有毒；缪勒拟态：有毒模仿有毒。默滕斯拟态：强毒模仿弱毒。6、黑头鸥把破蛋壳扔出巢外是因为破蛋壳会引来天敌。7、熊蜂是地下筑巢的社会性采蜜昆虫，蜂群大小约为几百只。8、动物占有和保卫一定空间的行为属于种内资源竞争。六、动物生理学部分1、第二信使有cAMP、IP、Ca离子等2、输氧时给的混合气体：95%的O2和5%CO2。3、所谓生物钟是视交叉上核和松果体4、胆碱是怎样使突触后膜去极化的？——引起突触后膜对各种小离子（正离子）通透性增加5、心肌细胞分两类细胞，一类是工作细胞：不断进行收缩、舒张（心房肌、心室肌）另外一类是特殊分化的细胞（窦房结——心肌起博点；房室结——在窦房结不工作时可从此起博；浦肯野氏纤维——传导；房室束——传导）6、肺泡的回缩力来自肺的弹力纤维和肺泡膜液体分子层表面张力7、肾髓质高渗状态的形成有赖于肾小管的逆流倍增作用。8、蛋白质分解产物能够刺激胆囊收缩素释放9、阿托品可阻断M型胆碱能受体，箭毒可阻断N型胆碱能受体，酚妥拉明可阻断α型肾上腺素能受体，心得安可阻断β24 型肾上腺素能受体。10、正常情况下人体血液和组织的PH为7.411、蜗管里面是内淋巴液，前庭阶和鼓阶里面都是外淋巴液12、血浆中没有碳酸酐酶，红细胞中有碳酸酐酶13、神经纤维冲动传导的最高频率只能小于或等于不应期的倒数14、人眼视网膜中央凹只有视锥细胞没有视杆细胞七、生物化学部分1、通过尼科尔棱镜形成平面偏振光，右旋光物质以“+”表示，左旋光“—”2、细胞表面的信号分子的受体可分为三类：离子通道偶联的受体（如烟碱型的乙酰胆碱受体）；G蛋白偶联的受体（由于蛋白和GTP结合故称G蛋白，此蛋白较保守，在所有真核细胞中都相似。由G蛋白偶联受体介导的细胞通路主要包括；cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路）；配酶连接的受体。另外NO也是重要的信号分子和效应分子。3、脲酶只能催化尿素水解（称为绝对专一性）4、激素的化学本质分三类：含氮激素（蛋白质类、多肽类，氨基酸衍生物类，如胰岛素、甲状腺激素）；固醇类（由胆固醇转变而成，如睾酮、雌酮类）；脂肪衍生物激素（如前列腺素）八、分子生物学部分（DNA的复制、转录、翻译；基因表达与调控；基因工程等内容）1、限制性内切酶是在某一位点上切割双链DNA分子2、维系蛋白质一级结构的化学键是（肽键）九、微生物学部分1、芽孢是抗逆必极强的休眠体，不具有繁殖功能；伴胞晶体对鳞翅目的幼虫有毒杀作用。2、细菌的形状取决于染色体DNA所携带的遗传信息3、流感病毒受体是红细胞和易感动物粘膜细胞表面的糖蛋白，狂犬病毒的受体是细胞表面的乙酰胆碱。至今尚未发现植物细胞表面存在着病毒受体。4、1971年Diener首次阐明马铃薯纺锤形块茎病的病原是类病毒（单链环状RNA分子）5、溶源性细菌是指在其染色体整合有：BA、温和噬菌体B、温和噬菌体基因组C、烈性噬菌体D、烈必噬菌体基因组6、琼脂是最理想的凝固剂，常在液体培养基中加入1.5~2%琼脂制成固体培养基。此外，硅胶是由硅酸钠和硅酸钾制成的胶体，且不含有机物，常用于培养自养菌固体培养基的凝固剂。病毒是专性寄生的，不能在这些培养基上培养，而只能用鸡胚、组织培养物或敏感动物等进行培养。7、发酵的特点：（1）无氧条件下进行（2）生物氧化最终电子受体是氧化性代谢中间产物（3）产能方式是底物水平磷酸化（4）产生能量少（5）一般是专性厌氧菌及兼性厌氧菌进行的8、葡萄糖降解为丙酮酸途径：EMP途径、不完全HMP途径、ED途径9、有氧呼吸特点：（1）有氧条件下进行（2）葡萄糖彻底氧化为H2O和CO2（3）氧化过程所脱下的电子经完整电子传递链（4）最终电子受体是分子氧（5）释放较多能量（6）一般是好氧菌和兼性厌氧菌进行的10、根据最终电子受体不同可把无氧呼吸分成硝酸盐呼吸、硫酸盐呼吸、硫呼吸、碳酸盐呼吸、延胡羧酸呼吸等，其中最典型例子是硝酸盐呼吸11、细菌群体生长曲线是以细菌数目的对数为纵坐标，以培养时间为横坐标。共分四个时期：延滞期（调整期）、对数期、稳定期、衰亡期12、发酵工业常采用以下措施来缩短延滞期：（1）以对数期细菌作为种子进行接种（2）加大接种量（3）发酵培养基成分与种子培养基成分尽量接近等13、对数期是发酵生产最佳“种子”；是科研的理想材料；是增殖噬菌体的宿主最适菌龄14、稳定期是发酵生产收获菌体或收获与菌体生长一致的代谢产物的最佳时期。衰亡期细菌会出现畸形。15、高压蒸汽灭菌是最广泛的一种灭菌方法，121℃（1.03×105Pa）灭菌15~20分钟16、超高温灭菌可保存食品的营养和风味，135~150℃，灭菌2~6S17、干热灭菌用于一玻璃器皿或金属制品的灭菌，170℃，灭菌1h或160℃灭菌2h。18、质粒pBR322常作为大肠杆菌的克隆载体；酵母2um质粒常作为酵母的克隆或表达载体；柯斯质粒载体是由λ噬菌体的粘性末端和质粒构建而成，常作为大肠杆菌的克隆载体；Ti质粒衍生物是由根癌土壤杆菌的Ti质粒改造而成的，可作为植物基因工程的载体。19、多数真菌、放线菌等都是生长因子养型微生物，不需要外界提供生长因子20、检测自来水是否污染，我国规定1000mL水中大肠杆菌数不超过3个21、转化是指外源DNA片段被受体菌的感受态细胞吸收后，得到一个获得部分新遗传性状的转化子。22、转染是指当用噬菌体或其他病毒的DNA去感染宿主的感受态细胞，进而产生正常噬菌体或病毒的后代。23、转导是以噬菌体为媒介将细菌DNA从供体菌转移到受体菌的过程十、细胞生物学部分24 1、最早发现的支原体是拟胸膜肺炎病原体。2、大肠杆菌质粒按表现型效应可分为三类：第一类是F因子（性因子，有的大肠杆菌有，F+，没有用F-表示）；第二个是抗性因子；第三类是大肠杆菌素原因子3、人眼分辨力0.2mm，光学显微镜是0.2um，电子显微镜是0.2nm4、膜上磷脂分子的运动最常见侧向运动，最少见的是翻转5、不同膜上的ATP合成酶是不一样的。现在认为，ADP和磷酸基结合到酶上，以及ATP释放都需要能量6、在核糖体大亚基上面有三个位点：A位点，P位点，E位点7、微管直径是24nm，微丝直径是7nm，中间纤维直径是10nm8、ES细胞是胚胎干细胞，EG细胞是胚胎原始生殖细胞9、获得人干细胞四条途径：（1）从人的早期胚胎中获得；（2）从早期流产胎儿原始生殖腺中获得；（3）从人的克隆胚胎中获得；（4）从成体获得成体干细胞10、三主干：古核生物、真核生物、原核生物；六界：古细菌界、真细菌界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界11、原癌基因通过三条途径变成癌基因：（1）通过易位或转座；（2）基因扩增（3）在基因内部发生了点突变12、G1检验点控制细胞由G1进入S期；G2检验点控制细胞由G2进入M期；M检验点控制细胞由M期进入G1期13、死亡基因：促进细胞调亡的基因。如线虫中ced-3基因，ced-4基因，哺乳动物中的ICE基因14、生存基因：维持细胞生存，而不是促进细胞数目增加。如线虫中ced-9基因，哺乳动物中的BCL-2基因家族某些成员。15、肿瘤抑制基因：它的失活是人类肿瘤中发生频率最高的遗传事件之一。最重要的是P53基因16、“信号肽”（内质网上核糖体合成）；“转运肽”（细胞质中合成叶绿体中蛋白质前体的N端序列）；“导肽”（细胞质中合成线粒体中蛋白质前体的N端序列）十一、遗传学部分1、XY型性别决定是人类、哺乳类、某些两栖类和某些鱼类，以及很多昆虫和雌雄异株的植物等的性别决定类型；ZW型是鸟类、鳞翅目昆虫，某些两栖类及爬行类动物的性别决定类型。另外蜜蜂的性别取决于染色体数。雌雄同株（同体）生物不存在这些情况2、染色体图上的一下图距单位是厘摩（cM）；细菌的基因的作图单位不是厘摩，而是分钟，用时间表示；人类基因组物理图谱的单位是bp（碱基对）3、人类基因定位不能用测交方法，而用家系分析法、体细胞杂交法4、基因库是所有个体的全部基因的部和，包括核基因和质基因；而基因组是单倍体细胞核的染色体上的全部基因。5、X染色体又叫第一染色体6、位点是DNA或RNA分子中某一确定的碱基序列；而基因座是特定基因在染色体上所占据的一定长度（或指基因在染色体上所处的位置）7、显性上位（12：3：1）；隐性上位（9：3：4）；累加作用（9：6：1）；互补作用（9：7）；重叠作用（15：1）；抑制作用（13：3）详细知识第一章生命的物质基础液泡系是指由内膜所包围的小泡和液泡，除线粒体和质体外，都属于液泡系。液泡的类型可分为以下几种：①高尔基液泡，由高尔基体成熟面高尔基地边缘形成的小泡，其中含有水解酶等。②溶酶体，由内质网形成，其中含有水解酶。③圆球体，为植物细胞所特有，相当于溶酶体，也是由内质网形成。④微体，按其中所含的酶来确定它们的性质。⑤自噬小体，由一层膜将一小部分细胞质包围而成，其中被消化的物质是细胞质内含有的各种组成，如线粒体、内质网的碎片等。⑥吞噬泡，由质膜的内陷作用吞噬了营养颗粒而成。⑦胞饮液泡，由质膜的内陷作用吞噬了一些溶液或营养液而成。⑧糊粉粒，在植物的种子中产生的一种特异的液泡，其中贮有蛋白质（多数是酶），起源于内质网。⑨收缩泡，为原生动物所含有的液泡，具有伸缩性，收缩时可把废液和过量的水分排出体外。动、植物液泡都是由一层单位膜包围而成。4．特点（1）胶体性质：蛋白质分子量很大，容易在水中形成胶体粒，具有胶体性质。在水溶液中，蛋白质形成亲水胶体，就是在胶体颗粒之外包含有一层水膜。水膜可以把各个颗粒相互隔开，所以颗粒不会凝聚成块而下沉。（2）变构作用：含2个以上亚基的蛋白质分子，如果其中一个亚基与小分子物质结合，那就不但该亚基的空间结构要发生变化，其他亚基的构象也将发生变化，结果整个蛋白质分子的构象乃至活性均将发生变化，这一现象称为变构或别构作用。（3）变性作用：这种变化不可逆。DNA一级结构中核苷酸之间唯一的连接方式是3’、5’﹣磷酸二酯键（5’端为磷酸）。所以DNA的一级结构是直线形或环形的结构。DNA的二级结构是由两条反向平行的多核苷酸链绕同一中心轴构成双螺旋结构(4)常有A、B(即Watson－Crick模型)、C型和Z型（左手螺旋）。DNA为白色纤维状固体，RNA为白色粉末；都微溶于水，不溶于一般有机溶剂。常用乙醇从溶液中沉淀核酸。(5)蛋白质的最大吸收值在280nm处.使碱基、核苷、核苷酸和核酸在240～290nm的紫外波段有一个强烈的24 吸收峰，最大吸收值在260nm附近.（6）DNA的片段越大，复性越慢；DNA的浓度越高，复性越快。DNA的片段越大，复性越慢；DNA的浓度越高，复性越快。（7）核酸变性后，如260nm区紫外吸收值升高(增色效应)（8）脂肪也叫中性脂，一种脂肪分子是由一个甘油分子中的三个羟基分别与三个脂肪酸的末端羟基脱水连成酯键形成的。第二章生命的基本单位——细胞（0）真核细胞①原生质，它是细胞质与细胞核所组成的生活物质的整体。细胞质包括质膜、内质网、高尔基体、中心体、线粒体、质体等。②后成质，由细胞分化出来具有一定机能的细胞衍生物，如纤毛、鞭毛等。③异质，由原生质高度特化的物质，如角质、木质、木柱质、纤维素等。④副质，细胞质中的内含物，都是新陈代谢的产物，如淀粉粒、糖元粒、油滴、乳液等。(2)植物细胞:细胞壁分为三层：中胶层、初生壁和次生壁。中胶层（胞间层）把相邻细胞粘合在一起，初生壁在中胶层的两侧，所有植物细胞都具有。次生壁在初生壁里面，又分为外、中、内三层，厚而硬，不是所有植物细胞都有的。在两个相邻细胞之间的壁上，有胞间连丝联结两个相邻细胞的原生质体，使细胞之间互相流通。3．质体质体是绿色植物细胞所特有的细胞器。根据颜色和功能的不同，成熟的质体分白色体、有色体和叶绿体三类。（1）白色体（也叫无色体）因所在的组织和功能的不同可分为造粉质体、造蛋白质体和造油体。（2）有色体有色体内含有叶黄素和胡萝卜素，呈红色或橙黄色。它存在于花瓣和果实中，其主要功能是积累淀粉和脂类。（3）叶绿体:光合作用的光反应在类囊体膜上进行，合成有机物的暗反应，在叶绿体基质中进行。(4)液泡系：液泡系是指由内膜所包围的小泡和液泡，除线粒体和质体外，都属于液泡系。液泡的类型可分为以下几种：①高尔基液泡，由高尔基体成熟面高尔基地边缘形成的小泡，其中含有水解酶等。②溶酶体，由内质网形成，其中含有水解酶。③圆球体，为植物细胞所特有，相当于溶酶体，也是由内质网形成。④微体，按其中所含的酶来确定它们的性质。⑤自噬小体，由一层膜将一小部分细胞质包围而成，其中被消化的物质是细胞质内含有的各种组成，如线粒体、内质网的碎片等。⑥吞噬泡，由质膜的内陷作用吞噬了营养颗粒而成。⑦胞饮液泡，由质膜的内陷作用吞噬了一些溶液或营养液而成。⑧糊粉粒，在植物的种子中产生的一种特异的液泡，其中贮有蛋白质（多数是酶），起源于内质网。⑨收缩泡，为原生动物所含有的液泡，具有伸缩性，收缩时可把废液和过量的水分排出体外。动、植物液泡都是由一层单位膜包围而成。(5)细胞周期分四个时期①从有丝分裂完成到DNA复制前的这段间隙时间叫G1期。②DNA复制的时期叫S期。在S期，DNA含量增加一倍。③从DNA复制完成到有丝分裂开始，这段时间叫G2期，细胞分裂期的开始，标志着G2期的结束。④从细胞分裂开始到结束，也就是染色体的凝缩、分离到平均分配到两个子细胞为止，叫M期。M期包括前、中、后、末四个时期。在细胞生长繁殖过程中，有的细胞在前一周期结束后，不再进入下一周期，而是退出了细胞周期，细胞这时所处的时期叫G0期。G0期的细胞不合成DNA，也不发生分裂，而处于静止状态。4.细胞分化的原理（1）细胞核的全能性在动物个体发育过程中，受精卵具有分化出各种组织和细胞，并建立一个完整个体的潜在能力，这种细胞称为全能细胞。在胚胎发育的囊胚细胞和原肠胚细胞，虽然具有分化出多种组织的可能，但却不能发育成完整的个体，这部分细胞叫做多能细胞。在动物长成后，成体中储存着保持增殖能力的细胞，它们产生的细胞后代有的可能分化为多种组织，有的可能只分化出一种细胞。只能分化出一种细胞的类型叫做单能细胞。（2）基因的选择表达：细胞分化并非由于某些遗传物质丢失造成的，而是与基因选择表达有关。细胞的编码基因分为两类：管家基因和奢侈基因。管家基因是维持细胞生存必需的一类基因，在各类细胞中都处于活动状态。奢侈基因是在不同组织细胞中选择表达的基因，与分化细胞的特殊性状直接相关，这类基因的丧失对细胞生存没有直接影响。目前一般认为，细胞分化主要是奢侈基因中某些特定基因有选择地表达的结果。第三章生物的新陈代谢(1)酶是生物催化剂：酶是由生物体活细胞所产生的一类具有生物催化作用的有机物。生物体内的新陈代谢过程包含着许多复杂而有规律的物质变化和能量变化，其中的许多化学反应都是在酶的催化作用下进行的。(2)植物的营养器官24 一、根：根据发生的部位，根分成主根、侧根和不定根三种。植物地下部分所有根的总和叫做根系，分为直根系和须根系两种。从根的顶端到着生根毛的部分叫做根尖，它是根生长、分化、吸收最活跃的部位。从根尖的顶端起，依次分成根冠、分生区（生长点）、伸长区和成熟区（根毛区）四部分。根的初生结构由外向内分成表皮、皮层和维管柱（中柱）。皮层的最内层细胞叫做内皮层，这层细胞的径向壁和横壁上形成栓质化的带状加厚结构，叫做凯氏带，它具有加强控制根的物质转移的作用。维管柱由中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部三部分组成。双子叶植物的根可以进行次生生长，由形成层细胞进行细胞分裂，向内形成次生木质部，向外形成次生韧皮部。根的生理功能是吸收、支持、合成和贮藏，有些植物的根还有营养繁殖的作用。二、茎：茎的形态特征是有节和节间，有芽，落叶后节上有叶痕。茎因生长习性的不同，可以分为直立茎、攀援茎、缠绕茎和匍匐茎四类。茎的主干由种子的胚芽发育而成，侧枝由主干上的芽发育而成。因此，芽是一个枝条的雏型，将植物的叶芽纵切，从上到下依次为生长点、叶原基、幼叶、腋芽原基。双子叶植物茎的初生结构分为表皮、皮层和维管柱。维管柱由维管束、髓和髓射线三部分组成。维管束。初生韧皮部、形成层和初生木质部组成的束状结构。双子叶植物茎的维管束常排列成筒状。茎的次生结构是由形成层的活动而加粗的部分。由于形成层的活动受四季气候影响而在多年生木质部横切面上出现年轮。一般单子叶植物的茎只有初生结构，由表皮、维管束和薄壁组织组成。表皮下有机械组织，起支持作用，其细胞常含叶绿体。维管束是分散的，有的植物茎中空成髓腔。茎的生理功能主要是运输水分、无机盐类和有机营养物质，同时又能支持技、叶、花和果实展向空中。此外还有贮藏和营养繁殖的作用。三、叶：植物的叶一般由叶片、叶柄和托叶三部分组成。叶片内分布着叶脉，叶脉有网状脉和平行脉之分。叶柄有支持和输导作用。叶片的结构通常分三部分：表皮、叶肉和叶脉。表在分为上表皮和下表皮。表皮细胞之间有许多气孔，由两个保卫细胞围成，保卫细胞控制着气孔的开闭。气孔是叶蒸腾水分和气体进出的通道。叶肉由含许多叶绿体的薄壁细胞组成，分为栅栏和海绵组织，大中型叶脉由维管束和机械组织构成，木质部在上，韧皮部在下。叶脉越细，结构越简单。四、根、茎、叶的变态根的变态包括贮藏根（有肉质直根、块根）、气生根（有支柱根、呼吸根、攀援根等）、寄生根（吸器）；茎的变态包括地下茎的变态（有块茎、鳞茎、球茎、根状茎等）、地上茎的变态（有茎卷须、枝刺、叶状枝、肉质茎等）；叶的变态，有苞叶、叶卷须、鳞叶、叶刺、捕虫叶等。(3)植物的光合作用：一、光合作用的概念及其重要意义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着能量的有机物，并且释放出氧的过程。光合作用的重要意义是把无机物转变成有机物，转化并储存太阳能，使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定等。总之，光合作用是地球上几乎一切生物的生存、繁荣和发展的根本源泉。二、光合作用的场所和光合色素叶片是植物进行光合作用的主要器官，叶绿体是光合作用的重要细胞器。叶绿体的类囊体薄膜上分布有光合色素，在类囊体膜和间质中存在许多种光合作用需要的酶。叶绿体中的色素有三类：①叶绿素，主要是叶绿素a和叶绿素b。绝大多数叶绿素a分子和全部叶绿素b分子具有收集光能的作用，少数不同状态的叶绿素a分子有将光能转换为电能的作用。②类胡萝卜素，包括胡萝卜素和叶黄素。它们除有收集光能的作用之外，还有防止光照伤害叶绿素的功能。③藻胆素，是藻类进行光合作用的主要色素。三、光合作用的过程光合作用的总反应式概括为：CO2＋H2O（CH2O）＋O21．光反应阶段：是由光引起的光化反应，在叶绿体的类囊体上进行，包括两个步骤：①光能的吸收、传递和转换，是通过原初反应完成的。这个过程使光能转换为电能。②电能转换为活跃化学能过程，是通过电子传达和光合磷酸化完成的。结果使电能转变成的活跃化学能贮存于ATP和NADPH2中。2．暗反应阶段：是由若干酶所催化的化学反应，不需要光，在叶绿体的间质中进行。暗反应是活跃的化学能转变为稳定化学能的过程，通过碳同化来完成。碳同化的途径有卡尔文循环（C3途径）、C4途径和景天科酸代谢（CAM）。卡尔文循环是碳同化的主要形式，大体分三个阶段：①羧化阶段（CO2的固定）。②还原阶段。③更新阶段。根据碳同化的最初光合产物的不同，把高等植物分为C3植物和C4植物两类。四、外界条件对光合作用的影响：影响光合作用的外界条件主要有光照强度、二氧化碳浓度、温度和水含量等。第四节24 植物对水分的吸收和利用(4)植物细胞对水分的吸收:细胞的渗透吸水取决于水势。纯水的水势最高，定为零值，则其他溶液的水势就成负值，溶液越浓，水势越低，水势总是从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动。成熟的植物细胞是一个渗透系统，细胞的水势表示为：水势＝渗透势＋压力势＋衬质势。当细胞处于不同浓度的溶液中时，在细胞内外就会有水势差，从而发生渗透作用。第六节高等动物和人体内的主要代谢系统(1)消化系统的组成:高等动物和人体的消化系统分为消化管和消化腺两部分。小肠是消化和吸收的主要场所，是消化管中最长的部分。肝脏是体内最大的消化腺，具有分泌胆汁、物质代谢、参与血细胞生成和破坏、解毒、产生体热等作用。(2)小肠是吸收的主要部位，胃只能吸收少量酒精和水分，大脑能吸收水、无机盐和部分维生素，小肠上皮细胞吸收营养物质时，水、甘油、胆固醇等是通过渗透、扩散等作用来吸收的，葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等是通过主动运输来吸收的。甘油和脂肪酸被吸收到小肠上皮细胞后重新合成脂肪、再外包卵磷脂和蛋白质形成的膜，形成乳糜微粒。脂肪的主要转运途径是淋巴，经淋巴转入血液，其余营养物质的转运途径是通过血液循环。(3)循环系统包括心血管系统和淋巴系统两部分。心脏为一中空的肌性器官。哺乳类和人的心脏有左、右心房和左、右心室四腔室，由中隔分为不相通的两半。同侧心房和心室之间有房室口相通，左房室四有二尖瓣，右房室口有三尖瓣，它们都朝心室方向开放，使血液只能从心房流入心室。右心房与上、下腔静脉相连通，右心室与肺动脉相连通，左心房与四条肺静脉相连通，左心室与主动脉相连通。在肺动脉和主动脉起始部位的里面，各有三个半月形的瓣膜，分别称为肺动脉辩和主动脉瓣，它们都朝动脉方向开启，能阻止血液由动脉返回心室。(4)泌尿系统1．排泄的概念与途径:人体的主要排泄器官是肾脏，此外还有皮肤的汗腺、肺和大肠。尿在肾脏里形成，经输尿管到达贮尿的膀就，最后由尿道排出体外。肾、输尿管、膀胱和尿道组成泌尿系统。2．肾脏的结构：肾脏是泌尿系统的主要器官。从肾脏的纵剖面看，肾实质可以分为皮质和髓质两部分。髓质与漏斗状的肾盂相连通。每个肾约由一百多万个肾单位以及集合管和少量结缔组织组成。肾单位是肾脏的结构和功能的基本单位，肾单位的组成与分布归纳如下。肾单位包括肾小体、肾小管；肾小体位于皮质，由肾小球、肾小囊组成；肾小管位于皮质和髓质，由近曲小管、髓袢细段、远曲小管组成。肾小管最终通入集合管，后者伸入肾盂，再由肾盂连接输尿管。3．尿的形成：尿是由流经肾单位的血液形成的，它包括三个步骤：（1）肾小球的滤过作用。血液流经肾小球时，血液里除血细胞和大分子蛋白质外，其余成分都能够滤过到肾小囊腔中，生成原尿。（2）肾小管和集合管的重吸收作用。原尿中的葡萄糖、氨基酸、小分子蛋白质等营养物质几乎被全部主动重吸收，水和Na＋、Cl－、Ca2＋等大部分被重吸收，少量尿素也随之被重吸收，肌酐则完全不被重吸收。（3）肾小管和集合管的分泌和排泄作用。肾小管上皮细胞可以把代谢产物的某些物质如H＋、NH3等分泌到管腔中，或把血液中某些物质转运到肾小管管腔中去。通过上述三个过程，最终形成终尿。(5)生物的呼吸作用一、呼吸作用的概念、类型和生理意义生物的呼吸包括外呼吸和内呼吸两个步骤。外呼吸是指机体与外界环境之间的气体交换。动物通过呼吸器官、植物通过叶的气孔与外界进行气体交换。内呼吸是指细胞的呼吸，即呼吸作用。二、呼吸作用的过程：1．有氧呼吸的过程糖酵解，葡萄糖在无氧条件下分解为丙酮酸的过程。该阶段在细胞质基质中进行，可概括如下：C6H12O6＋2NAD＋2ADP＋2Pi2CH3COCOOH＋2NADH2＋2ATP。三羧酸循环，在有氧条件丙酮酸彻底分解的过程。该阶段在线粒体中进行。三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质和核酸及其他物质的共同代谢过程。呼吸链和氧化磷酸化（生物氧化），前两阶段脱下的氢经呼吸链的一系列电子传递体和氢传递体而逐步氧化，最后氢被氧接受，形成水。同时，呼吸链上氧化作用释放的能量和ADP的磷酸化作用偶联起来，形成大量ATP。该阶段也在线粒体中进行.2．无氧呼吸的过程细胞无氧呼吸的场所是细胞质基质。无氧呼吸全过程分为两个阶段:v与有氧呼吸的第一阶段相同。v在缺氧条件下，丙酮酸在不同酶的催化作用下，或脱羧形成乙醛，再被还原成乙醇；或直接被还原生成乳酸。总反应式为：C6H12O6＋2ADP＋2Pi→2C2H5OH＋2CO2＋2ATP___C6H12O6＋2ADP＋2Pi→2C3H6O3＋2ATP24 高等植物无氧呼吸的主要形式是产生酒精，酵母菌和其他一些微生物能进行酒精发酵。马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜和玉米胚的无氧呼吸也可以产生乳酸，乳酸细菌能进行乳酸发酵。高等动物和人体剧烈运动时，骨骼肌组织出现无氧呼吸，产生乳酸。一、微生物的营养类型根据微生物所需要的能源、碳源的不同，可分为四大类。见下表。微生物的营养类型比较营养类型能源碳源供氢体实例光能自养微生物光能CO2无机物藻类、红硫细菌、绿硫细菌光能异养做生物光能CO2有机化合物红螺细菌化能自养微生物无机物氧化产生的化学能CO2或碳酸盐硫细菌、硝化细菌、氢细菌、铁细菌化能异养微生物有机物氧化产生的化学能主要是有机物，来自有机质（腐生）或有机体（寄生）绝大多数细菌、放线菌，几乎全部的真菌(7)微生物的发酵类型1．乙醇发酵:如酵母菌，在缺氧条件下将葡萄糖经糖酵解途径分解成丙酮酸，丙酮酸脱羧生成乙醛，乙醛被还原成乙醇2．乳酸发酵:进行乳酸发酵的主要是细菌。它们利用糖经糖酵解途径生成丙酮酸，丙酮酸还原产生乳酸。用于制泡菜、青贮饲料及乳酪、酸牛奶等乳酸发酵制品。3．丙酸发酵:葡萄糖经糖酵解途径生成的丙酮酸可羧化形成草酸乙酸，后者还原成琥珀酸，再脱羧产生丙酸。丙酸细菌多见于动物肠道及乳制品中。4．混合酸发酵:是大多数肠杆菌的特征，如大肠杆菌的发酵产物中有甲酸、乙酸、乳酸、琥珀酸、二氧化碳和氢气等。5．丁酸发酵:如专营厌氧的梭状芽抱杆菌，丁酸是其特征性的发酵产物。第四章生命活动的调节(1)植物的激素调节：一、植物的感性运动和向性运动：感性运动是植物体受到不定向的外界刺激（如光暗转变、触摸等）而引起的局部运动。外界刺激方向与感性运动的方向无关。感性运动有些是生长运动，不可逆的细胞伸长；有些是紧张性运动，由叶枕膨压变化产生，是可逆性变化。向性运动是植物体受到一定方向的外界刺激（如光、重力等）而引起的局部运动，它的方向取决于外界刺激的方向。向性运动是生长引起的、不可逆的运动。依外界因素的不同，向性运动又可分为向光性、向重力性、向化性和向水性等。二、植物激素1．生长素类:生长素的生理作用生长素是吲哚乙酸，它具有促进植物生长的作用。生长素能引起细胞壁松弛软化2．赤霉素类:生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有促进麦芽糖化，促进营养生长，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。3．细胞分裂素类：细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器官中含量较高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用。4．脱落酸：脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多，在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，促进休眠和提高抗逆能力等作用。5．乙烯：乙烯是一种气体激素，它广泛存在于植物各种组织和器官中，在正在成熟的果实中含量更多，乙烯的主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进老叶等器官脱落的作用。第二节动物的激素调节1．激素的概念和化学成分激素是由内分泌腺（或具有内分泌功能的细胞）分泌的活性物质。它在血液中的含量极少，但是对动物和人体的新陈代谢、生长发育和生殖等生理活动起着重要的调节作用。激素按其化学结构分为两类。一类是含氮类激素，包括多肽及蛋白质、氨基酸衍生物和脂肪酸衍生物；另一类是类固醇激素。第二节动物的激素调节【知识概要】一、人和高等动物的体液调节体液调节是指某些化学物质（如激素、CO2）通过体液的传送，对人和动物体的生理活动所进行的调节。体液调节的主要内容是激素调节，此外，参与体液调节的化学物质还有CO2和H＋等。1．激素的概念和化学成分24 激素是由内分泌腺（或具有内分泌功能的细胞）分泌的活性物质。它在血液中的含量极少，但是对动物和人体的新陈代谢、生长发育和生殖等生理活动起着重要的调节作用。激素按其化学结构分为两类。一类是含氮类激素，包括多肽及蛋白质、氨基酸衍生物和脂肪酸衍生物；另一类是类固醇激素。2．激素的种类和生理作用关于激素的种类、分泌器官和生理作用归纳如下表。激素的种类、分泌器官和生理作用性质内分泌腺激素主要生理作用氨基酸衍生物甲状腺肾上腺髓质甲状腺激素肾上腺素和去甲肾上腺素促进新陈代谢，促进生长发育，提高神经系统兴奋性增强心脏活动，使血管收缩，血压升高，促进糖元和脂肪分解，使血糖升高类固醇类物质睾丸卵巢肾上腺皮质睾丸酮雌激素孕激素盐皮质激素糖皮质激素促进男性生殖器官发育和精子生成，激发维持男性第二性征；促进女性生殖器官发育和卵子生成，激发维持女性第二性征；促进卵植入和乳腺成熟，维持妊娠；调节水、无机盐代谢，有“保钠排钾”和保水作用；调节糖类、脂肪、蛋白质代谢，应激反应和抗炎作用肽和蛋白质衍生物甲状旁腺；甲状腺（C细胞）；胰岛（α细胞）（β细胞）甲状旁腺激素降钙素胰高血糖素胰岛素调节钙、磷代谢、使血钙浓度升高调节钙、磷代谢，使血钙浓度降低促进肝糖元分解和糖元异生作用，使血糖浓度升高调节糖类、蛋白质和脂肪代谢，使血糖浓度降低垂体腺垂体生长激素，促甲状腺激素促肾上皮质激素促性腺激素促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。维持甲状腺正常发育，促进甲状腺激素的合成和分泌。维持肾上腺皮质正常发育，促进糖皮质激素的合成和分泌维持性腺正常发育，促进性激素的合成和分泌神经垂体催产素抗利尿激素刺激子宫收缩，乳腺排乳促进肾小管对水的重吸收，使血压升高3．激素间的相互作用（1）对某一生理活动的调节，都是由多种激素相互协调、相互作用共同完成的。激素的作用有的是相互增强作用，有的则是相互拮抗。（2）垂体分泌的多种促激素具有调节、管理对应的内分泌腺的作用，垂体的这种调节作用又是在下丘脑的控制下进行的。下丘脑的一些神经分泌细胞所分泌的“释放激素（因子）”和“释放抑制激素（因子）”对垂体的分泌具有特异性刺激作用或抑制作用；另一方面，靶腺激素对下丘脑——垂体的分泌也起反馈性调节作用，按反馈作用性质，可分为负反馈调节和正反馈调节两种类型。（3）血糖调节正常健康成人早晨空腹时的血糖浓度为80～120mg/100mL全血。在正常情况下，由于神经和体液因素的调节，血糖的利用和补充保持着动态平衡，血糖浓度得以保持在相对稳定的水平。在体液调节方面，生长激素、甲状腺激素、肾上腺素，胰高血糖素和糖皮质激素都作用于糖代谢，共同使血糖升高，相反地，胰岛素对糖代谢的重要作用是降低血糖浓度。二、昆虫的激素调节昆虫激素分为两类：内激素和外激素。关于昆虫激素的种类、分泌部位和特性、作用等内容的总结见下表。昆虫激素的比较种类名称分泌部位与特性作用内激素脑激素脑的神经分泌细胞作用于咽侧体和前胸腺等对昆虫的生长发育等生命活动起调节作用蜕皮激素前胸腺调节昆虫的蜕皮保幼激素咽侧体使昆虫保持幼虫性状，抑制成虫性状的出现外激素（信息激素）性外激素昆虫体表的腺体分泌到体外的一类挥发性的化学物质引诱同种异性个体来交尾作为化学信号影响和控制同种的其他个体，使它们发生反应聚集外激素营群体生活的昆虫个体间的信息联络告警外激素营群体生活的昆虫受到动物袭击时用来告警同类个体追踪外激素营群体生活的昆虫离巢外出时再归巢第三节人和高等动物的神经调节第三节人和高等动物的神经调节【知识概要】一、神经调节的结构基础神经元就是神经细胞。有关神经元的知识概括如下：二、神经调节的基本方式神经元之间兴奋的传递一个神经元与另一个神经元相接触的部位叫做突触。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分构成。因所含递质的不同，突触分为兴奋性突触和抑制性突触。当兴奋沿轴突传到突触前膜引起去极化，促使递质释放到突触间隙，引起突触后膜的电位变化，而使另一个神经元产生兴奋或抑制。神经元之间兴奋的传递具有单向性，中枢延搁和总和等特点。神经元之间的主要联接方式有辐散原则、聚合原则。24 3．反射活动的协调（l）交互抑制这种机能表现为协同的神经元的兴奋，拮抗的神经元的抑制。（2）扩散指某一个中枢的兴奋或抑制，通过突触的联系扩散到其他中枢的过程。（3）反馈当一个神经元轴突的侧支，经过若干个相互衔接的中间神经元，最后又返回到原来发出侧支的那个神经元的胞体，形成环式结构，构成反馈的回路结构基础。反馈有正反馈和负反馈之分。三、脊髓和脊神经脊髓位于椎管里，上端连接延髓，下端终止于第一腰椎下缘。脊髓的内部结构由灰质和白质构成。在脊髓的横切面上，灰质呈蝴蝶形，是神经元细胞体集中的地方，两侧灰质向前后形成前角和后角，在胸腰节段的前后角之间外突形成侧角。白质在灰质周围，由神经纤维集合而成。脊髓正中有中央管，里面充满脑脊液。脊髓的功能有两方面：①传导功能，脊髓白质的许多上下行神经束，是脊髓和脑之间上行下达的传导通路。②反射功能，脊髓能完成一些低级的反射活动。脊神经连于脊髓，每一对脊神经由前根和后根在椎间孔处合成。前根由脊髓前角运动神经元的轴突及侧角的交感神经元或副交感神经的轴突组成，传导运动冲动到有关的效应器；后根由脊神经节内感觉神经元的轴突组成，传导感觉冲动到脊髓。所以脊神经是混合神经。人类的脊神经共31对，其中颈神经8对，胸神经12对，腰神经5对，骰神经5对和尾神经1对。脊神经出椎间孔后分为前支和后支，分布到颈部、躯干、四肢的皮肤和肌肉。四、脑和脑神经1．脑：脑位于颅腔内，由大脑、间脑、中脑、脑桥、延髓和小脑等六部分组成，通常把间脑、中脑、脑桥和延髓合称为脑干。脑干的灰质是一些特定功能的神经核，它们断续地存在于白质中。在脑子中央有一个广泛网状结构。脑子的功能很复杂，与第3～12对脑神经分别发生联系，大脑、小脑、脊髓之间必须通过脑干进行联系。此外，脑子中还有许多与生命活动有关的重要神经中枢。间脑中的丘脑是皮层下较高级的感觉中枢，下丘脑是植物性神经的皮层以下的较高级中枢。小脑由小脑半球和中间的蚓部构成，小脑表面为小脑皮层，内部为小脑髓质。小脑的功能是协调随意运动，维持和调节肌张力，维持身体的平衡。大脑是中枢神经系统最高级部分。大脑半球表面为大脑皮层，内部为髓质。左右大脑半球之间由胼胝体相连结。大脑半球由三个沟裂（中央沟、大脑外侧裂和顶枕裂）而分成四个叶（额叶、顶叶、枕叶和颞时）和一个脑岛。在大脑半球一定区域分别有躯体感觉中枢、躯体运动中枢、视觉中枢、听觉中枢、嗅觉中枢以及人类特有的语言中枢。2．脑神经脑神经共12对，主要分布于头面部，迷走神经还分布到胸腹腔内脏器官。五、植物性神经调节植物性神经系统是指调节内脏功能的神经系统，习惯上植物性神经指支配内脏器官的传出神经，分布于全身的平滑肌、心肌和腺体，调节机体的营养、呼吸、分泌、生长和繁殖等各种生理机能。植物性神经从中枢到效应器之间兴奋传递是由两个神经元完成的，两者之间有一个神经节。植物性神经分为交感神经和副交感神经。两者的结构特点归纳如下表。交感神经和副交感神经的结构特点比较交感神经副交感神经中枢部位脊髓胸腰段侧角脑干副交感神经核、脊髓骶段侧角换神经元部位脊柱两侧的交感干器官旁或器官内的副交感神经节节前纤维较短较长节后纤维较长较短六、神经系统的高级功能。1．睡眠和觉醒：睡眠是大脑维持正常功能的自律抑制状态，可以消除疲劳，恢复体力和精力。觉醒是大脑正常工作的生理条件。觉醒和睡眠随昼夜周期而相互交替，使机体保持与外环境的平衡，并保持内环境的稳定。根据睡眠中脑电图的变化特点，把睡眠分成慢波睡眠和异相睡眠（快波睡眠），在睡眠过程中两种状态反复交替。异相睡眠是深睡状态。做梦是在异相睡眠时出现的一种正常现象。第四节传染病和免疫一、传染病1．传染病的流行环节传染病在人群中流行，必须同时具备传染源、传播途径和易感人群三个基本环节。传染源是指能够散播病原体的人或动物。传播途径是指病原体离开传染源到达健康人所经过的途径。易感人群是指对某种传染病缺乏免疫力而容易感染该病的人群。三者的关系可表示为；传染源（携带病原体）易感人群。2．预防传染病的一般措施传染病的预防措施是针对流行环节而采取的，包括控制传染源，切断传播途径和保护易感者。二、免疫凡能刺激机体产生免疫反应的异己物质叫抗原或免疫原。如各种病原体、蛋白质毒素、异型血细胞、异体组织细胞、异体动物血清等。机体内的淋巴细胞在抗原物质激发下所合成的一种有特异性免疫功能的球蛋白质叫抗体。抗体又叫免疫球蛋白，分为IgG、IgA、IgM、IgD和IgE五种。第五节动物的行为一、动物行为及其类型动物行为是指动物有机整体的任何活动。依行为的来源分为定经行为和学习行为。三、社群等级在一群动物中，各个动物的地位是有一定顺序的，其支配——从属关系的基本形式有独霸式、单线式、循环式。四、双亲行为和婚配制度双亲行为包括孵卵和育幼行为。双亲行为有五种功能：保护、喂食、清洁卫生、保暖和指导。婚配制度的内容包括获得的配偶数目、配偶联系的性质和雌雄所负的育雏职责。婚配制度的类型分为单配偶制（即一雌一雄制）和多配偶制。多配偶制是指一个个体具有两个或更多的配偶，包括一雄多雌制、一雌多雄制两种基本类型和一种特殊的类型混交制三种。第五章生物的生殖和发育第一节高等植物的繁殖24 一、生物生殖的类型二、被子植物的有性繁殖器官——花花是适应于生殖的节间缩短的枝条，上面生长变态的叶。一朵完整的花包括花柄、花托、花被、雄蕊群和雌蕊群儿部分组成。1．花柄（梗）和花托：柄是每朵花着生的小技，是花和茎的连接通道，起输送养料和支持花的作用。当果实成熟时，花柄变成果柄。花托是花柄的顶端部分。2．花被：被着生在花托的外围或边缘部分，是花导和花冠的总称。花萼是花的最外一轮变态叶，由若干萼片组成，常呈绿色，结构和叶相似。花冠位于花萼的内轮，由若干花瓣组成。3．雄蕊群：是一朵花中所有雄蕊的总称，是花的重要部分。雄蕊由花药和花丝两部分组成。花药通常有4个或2个花粉囊，每个囊分成两半，中间有药隔相连，花粉囊里产生大量花粉粒。花粉成熟后，花粉囊裂开，散出花粉。雄蕊通常是分离的，也有其他连合方式如两体雄蕊、多体雄蕊和聚药雄蕊。4．雌蕊群：位于花中央，由一个柱头、花柱和子房三部分组成。雌蕊由一个或多个心皮组成，心皮是构成雌蕊的变态叶。柱头是雌蕊顶端承受花粉粒的结构。花柱是花粒管进入子房的通道。于房内着生有胚珠。花分为单性花（雄花和雌花）和两性花。4．果实的类型果实的类型可以从不同方面来划分：按果实的来源分为真果和假果。①果实的果pi由子房发育而成的，称真果，多数植物的果实是这一情况。②除子房外，还有其他部分参加果皮组成的，如花被、花托以至花序轴，这类果实称为假果，如苹果、瓜类、凤梨（菠萝）等。另外，一朵花中如果只有一枚雌蕊，以后只形成一个果实的，称单果。如果一朵花中有许多离生雌蕊，以后每一雌蕊形成一个小果，相聚在同一花托之上，称为聚合果，如莲、草莓、玉兰等。如果果实是由整个花序发育而来，花序也参与果实的组成部分，这就称为聚花果（复果），如桑、凤梨（菠萝）、无花果等。按果皮的性质分有肉果和干果。肉果的果皮肉质化，肥厚多汁，依果皮来源和性质不同又分为：①浆果，由一个或几个心皮形成的果实，如葡萄、番茄、柿等，葫芦科植物的果实是浆果的另一种，一般称为瓠果。②核果，是由一心皮一室的单雌蕊发展而成的果实，通常含一枚种子，如核桃、椰子等。樟科植物的果实多为核果。③梨果，果实由花筒和心皮部分愈合后共同形成，如梨、苹果等。果实成熟后，果皮干燥无汁，称干果，根据果皮是否开裂又分为型果类和闭果类。裂果类有：①荚果，单心皮发育而成的果实，成熟后，果皮沿背缝和腹缝二面开裂，如大豆、蚕豆等。②果，由单心皮或离生复心皮发育而成的果实，成熟后只有一面开裂，如木兰、白玉兰等的果实。③蒴果，由合心皮的复雌蕊发育而成的果实，子房有一室或多室，每室含多粒种子。如秋水仙、罂粟，马齿苋等的果实。④角果，由二心皮组成的雌蕊发育而成的果实。十字花种植物多具这种果实。闭果类有：①瘦果，只含一粒种子，果皮与种皮分离，由一心皮发育成的果实，如荨麻、向日葵等的果实。②颖果，果皮薄，只含一粒种子，果皮与种皮紧密愈合不易分离，果实小。如水稻、小麦、玉米等禾本科植物的果实。③翅果，果皮延展成翅，如榆、枫杨等植物的果实。④坚果，外果皮坚硬，含一粒种子，如榛、板栗等果实。⑤双悬果，由二心皮的子房发育而成的果实，如胡萝卜、小茴香等的果实.三、胚珠的发育和胚囊的形成1．胚珠的发育：房壁的胎座上产生一个突起，叫珠原基。珠原基发育为珠心。珠原基下部四周细胞分裂速度快，逐渐向上包拢，包围在珠心的外部，形成珠被。珠被的顶端留有小孔，叫珠孔，是花粉管进入的门户。：．胚囊的形成在珠被形成时，珠心内也发生变化。靠珠孔一端的珠心表皮下，有一个细胞增大，叫抱原细胞。其变化过程概括如下：四、花药内花粉粒的发育24 五、传粉与双受精1．传粉植物开花后，花药裂开，花粉外露。成熟的花粉粒借外力传送到雌蕊柱头上叫传粉，它是受精的前提。传粉的方式有自花传粉和异花传粉两种。2．种子植物的双受精第二节植物的个体发育及世代交替二、世代交替1．世代交替的概念进行有性生殖的生物生活史中，有性世代与无性世代更迭出现的生殖方式，叫世代交替。无性世代（孢子体世代），细胞中含有二倍染色体（以2n表示），生殖细胞是抱子；有性世代（配子体世代），细胞中含有单倍染色体（以n表示），生殖细胞是配子。无性世代的孢子体产生孢子，由孢子发育成有性世代的配子体；配子体产生配子（精子和卵细胞），卵细胞受精后，合子发育成无性世代的孢子体。2．世代交替的不同类型（1）同形世代交替二倍体的孢子体世代和单倍体的配子体世代互相更迭，由于孢子体和配子体的植物体形状、大小基本相同，叫同形世代交替。如石莼属的石莼（海白菜）。（2）异形世代交替其类型主要有三种：葫芦藓为代表、配子体发达的苔藓植物世代交替；蕨为代表、孢子体发达，但两世代都能独立生活的蕨类植物的世代交替；孢子体发达，配子体退化并寄生在孢子体上的种子植物的世代交替，如裸子植物的松、拍、杉，被子植物的杨、柳、桃、杏等。被子植物的生活史：蕨类生活史：24 3．世代交替的进化趋势种子植物的孢子体最发达，配子体最简单，依附于炮子体生活，但受精作用不受水的限制，因此，这类植物对陆地环境的适应性最强。蕨类植物的孢子体比较发达，而配子体虽然简单，但是还能独立生活，受精作用离不开水。植物配子体发达，受精作用也是在有水的环境才能进行，孢子体依附于配子体上生活。石莼属藻类植物的同形世代交替，孢子体和配子体形状、大小基本相同，则代表水生藻类植物原始阶段的世代交替。世代交替的进化趋势可以认为是从同形世代交替的绿藻向着两条进化路线发展：一条发展成为孢子体寄生在配子体上的苔藓，一条通过蕨类植物发展成为配子体寄生在孢子体上的种子植物。第三节高等动物的繁殖【知识概要】一、精巢的结构、功能和精子的形成（以高等哺乳动物和人为例）l．精巢的功能和结构精巢是产生雄性激素和精子的器官。哺乳动物和人体的精巢位于阴囊内，卵圆形，表面被覆结缔组织膜，称白膜。白膜在后缘增厚，称睾丸纵隔，纵隔向内侧延展，在睾丸实质内形成许多睾丸小隔，两小隔之间称睾丸小叶。每一小叶内有数条细长迂回的小管，叫曲细精管，曲细精管是精子发生的场所。曲细精管的管壁由两种上皮细胞组成，一种是分生能力很强的精原细胞，一种是有支持、营养和分泌雄性激素的支持细胞。曲细精管向睾丸内侧集中汇集，形成盘曲的睾丸网，进而构成附睾，附睾是精子进一步发育成熟的部位。附睾尾移行为输精管。第四节动物的个体发育一、卵裂方式受精以后，合子开始发育，第一阶段是卵裂。卵裂种类概括如下：二、高等动物（青蛙）的个体发育蛙的胚胎发育概括如下：（1）卵裂期这时期弱端黄卵进行不均等分裂。经过几次分裂，形成一团细胞，动、植物极细胞大小悬殊。（2）囊胚期在继续分裂过程中，细胞数目增多，细胞产生的液态代谢产物集中在中心，细胞向四周飘移，围成一个空心的球体，这时的胚体叫囊胚，囊胚内部出现偏于动物极、充满流体的囊胚腔。（3）原肠胚期囊胚后期，在赤道线下出现一条月牙形的浅沟，浅沟的背缘叫背唇。背唇出现以后，动物极细胞分裂卷入囊胚腔。与此同时，植物极细胞也由背唇下卷入囊胚腔。先前出现的浅沟两端继续向下延伸，最终形成一个环状裂隙，称为胚孔（原口）。胚孔外周的细胞继续内卷，而胚孔中心始终堵塞着一团原来植物极的细胞，称为卵黄栓。那些内卷的细胞在原来囊胚腔处围成一个新的空腔，叫原肠腔。这时的胚体称为原肠胚。原肠胚早期的特点是胚体出现了两层细胞，围绕原肠腔的一层，称为内胚层，包围胚体体表的一层称为外胚层。原肠胚进一步发育，开始三胚层分化：即原肠腔顶壁的细胞分化为中胚层，中胚层包围着全部由内胚层细胞构成的原肠。（4）神经胚期24 外胚层形成一片神经板，进而围成一条神经管。神经营前端膨大发育成脑，其余发育成脊髓。同时，在神经管下方，中胚层细胞形成一条棒状实心结构，即脊索。在中胚层不断发育过程中，中胚层又分化出脏壁中胚层和体壁中胚层，它们两者之间的空腔，即为体腔。蛙的个体发育在形态结构上有变态的特征。各种动物在胚胎发育过程中都要形成内、中、外三胚层，再由这三胚层发育成动物的各种组织、器官和系统。三、昆虫的个体发育昆虫的个体发育也分为胚胎发育和胚后发育两阶段。其主要特点是在胚后发育，即从幼虫到成虫要经过外部形态、内部构造以及生活习性上的一系列变化，称为变态发育。昆虫的变态主要有两种类型：①完全变态：个体发育史中具有四个虫态，即：卵→幼虫→蛹→成虫。如蚊、蝇、蝶、蚕蛾等。②不完全变态：个体发育史中只有三个虫态，即：卵→幼虫（若虫）→成虫。如蝗虫、螳螂、蜚蠊等。第六章遗传和变异第一节遗传的物质基础2．染色体的结构核体→螺线管→超螺线管→染色单体。从舒展的DNA双螺旋经四级折叠，压缩到最短的中期时，DNA分子缩短约5000～10000倍。三、DNA的结构和功能1．DNA的结构其结构要点如下：（1）两条DNA链反向平行，一条走向是5’→3’，另一条走向是3’→5’，两条互补链相互缠绕，形成双螺旋状。（2）碱基配对不是随机的。腺嘌呤（A）通过两个氢键与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）通过三个氢键与胞嘧啶（C）配对（见右图）。GC对丰富的DNA比AT对丰富的DNA更为稳定。（3）DNA的双螺旋结构中，碱基顺序没有限制性，但是碱基对的顺序却为一种DNA分子提供了它性质上的特异性。（4）双链DNA具有不同的构型，其中3种具有生物学上重要性。①B—DNA：右旋，正常生理状态下的常见形式。②A－DNA：右旋，脱水状态下的常见形式。③Z—DNA：左旋，这种结构可能与真核生物中基因活性有关。2．DNA的功能高等生物的染色体是多复制子，原核生物则是单复制子。另外，噬菌体和质粒的环状DNA大都是随复制又同时向两侧移动方式复制。原核细胞tRNA、mRNA、rRNA由一种RNA酶催化合成。而真核细胞具有三种聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中Ⅰ催化rRNA的合成，Ⅱ催化mRNA合成，Ⅲ催化tRNA的合成。合成出的mRNA前体需经过戴帽、加尾、甲基化和剪接等加工程序，最后才成为成熟的mRNA。②翻译它是以mRNA分子为模板，按5’→3’的方向在核糖体上合成蛋白质的过程。蛋白质合成是从N→C端。遗传密码在mRNA上，每三个相邻的碱基形成一个密码子，方向为5’→3’，四种碱基可组合形成64种密码，其中有两种起始密码，三种终止密码，密码子的特点是不重叠性、无标点符号、简并性、终止密码和起始密码、通用性。反密码子是tRNA反密码环中的三个相邻碱基，阅读方向为3’→5’。然而，反密码子5’端的一个碱基并不一定与密码于3’端的一个碱基互补（摆动学说），因此，tRNA的反密码子按一定规则与mRNA密码子互补配对，从而把某密码子转译为相同或不同的氨基酸。氨基酸在酶的催化下通过酯键连在tRNA3’末端的CCA中的A残基上。（其C’C’A是酶的作用加上去的）四、基因的概念和结构1．基因的概念①编码蛋白质的基因包括结构基因和调节基因。②没有转译产物的基因如rRNA基因和tRNA基因。③不能转录的DNA片段如操纵基因。第二节遗传的基本规律二、基因的分离规律3．杂种体内的等位基因之间的相互作用（l）完全显性：具有相对性状的纯合体杂交，F1杂合体全部表现为显性。（2）不完全显性：F1的性状表现介于双亲性状中间的遗传现象。（3）共显性：F1同时表现双亲性状的遗传现象。如AB血型，MN血型。（4）镶嵌显性：双亲性状在F1的同一个体不同的部位表现出来，这种双亲的性状不一定有显隐性之分。（5）超显性：F1的性状表现超过亲本性状。如害虫突变性的抗药性超过亲本个体。（6）条件显性：等位基因之间的显性关系因环境因素的影响而改变。5．基因分离规律的应用（1）一个杂合体在逐代自交中，杂合体在某代群体中所占比例的计算。公式为：杂合体的比例为（1/2）n（n代表自交代数）。纯合体的比例为1－（1/2）n。（2）在杂交育种上的应用：符合育种目标的隐性性状一旦出现，其基因型就能够稳定遗传，符合育种目标的显性个体，则应通过连续自交和选择，使其基因型逐渐趋于纯会状态。（3）在人类优生上的应用。①常染色体显性遗传病的系谱特点：a．患者的双亲常有一方患病，患病的亲代常常是杂合体。b．患者的同胞兄弟姐妹中，约有1/2患病，而且男女患病的机会均等。c．患者的子女中，有1/2的个体将患此病，在系谱中可看到在几代中连续传递。d．双亲有病时，可有正常的子女。e．双亲无病，子女一般不会患病，只有在突变的情况下才有例外。②24 常染色体隐性遗传病的系谱特点：a．患者的双亲都无病，但是，他们都是携带者。b．患者的同胞兄弟姐妹中，约有1/4患病，而且男女患病机会相等。c．患者的子女中一般并无患儿，系谱中看不到连续遗传，往往是散发的。d．近亲婚配时，子女中的患病风险比非近亲婚配者高。亲表兄妹（或表姐妹）所具有的基因有1/8的可能性是相同的。③常染色体不完全显性遗传病，如软骨发育不全症。杂合体的表型介于纯合显性和纯合隐性表型之间，纯合显性患儿（AA）病情严重，多死于胎儿期或新生儿期。三、基因的自由组合规律：多对非等位基因独立遗传时，F1的基因对数与后基因型和表现型间的数量关系（理论上的预测）如下表。非等位基因独立遗传时，F1基因对数与F2基因型和表现型间的数量关系F1等位基因对数F1配子种类数F1雌雄配子的组合数F2基因型的种类数F2纯合基因型的种类数F2杂合基因型的种类数完全显性时F2表现型的种类数F2表现型的分离比例n2n4n3n2n3n－2n2n（3∶1）n3．基因的自由组合规律在实践上的意义。四、遗传学数据的统计处理三．概率的定义：①相乘法则：两个（或两个以上）独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积。②相加法则：两个事件是非此即彼的或相互排斥的，那么出现这两个事件中某一事件的概率是两个各别事件的概率之和。五、用卡平方（x2）来测定适合度：实得比数符合理论比数的程度如何，可用一个指数即卡平方（x2）来表示。x2的定义为：x2＝∑（实得数－预期数）2／预期数（∑为积加符号）算出x2后，就查x2表（表中n代表“自由度”，p是实得数与理论数相差一样大以及更大的积加概率）。当观察结果与理论预期值差异的概率p＞0.05时，说明差异不显著；当p＜0.05时，表明差异显著，应把假设的分离比否定；当p＜0.01时，表明差异极显著，有把握地把假设的分离比否定。六、非等位基因之间的相互作用1．互补基因：不同对的两个基因相互作用，出现了新的性状，这两个互作的基因叫做互补基因。2．修饰基因：有些基因可影响其他基因的表型效应，这些基因称修饰基因。据其作用，有加强其他基因的表型效应的称为强化基因；有减弱其他基因的表型效应的称为限制基因；有完全抑制其他基因的表型效应的称为抑制基因。3．上位效应某对等位基因的表现，受到另一对非等位基因的影响，随着后者的不同而不同，这种现象称上位效应。七．复等位基因1．概念：复等位基因是指位于同一基因座位中，一组等位基因的数目在两个以上，作用类似，都影响同一器官的形状和性质，有遗传上称复等位基因，如A→a1，a2，a3，…就构成一个复等位基因系列。对这一复等位基因系列来讲，每一个体只可能有其中的两个基因。2．复等位基因的多态现象在有一个复等位基因的系列中，可能有的基因型数目取决于复等位基因的数目。计算公式为：基因型数目＝n（n＋1）/2（n代表复等位基因数目）。其中纯合体数＝n，杂合体数＝n（n－1）/2，复等位基因的多态现象，增加了生物的多样性和适应性。3．ABO血型由三个复等位基因决定，分别为IA、IB、i，但IA与IB间表示共显性，它们对i都表现为显性，所以，IA、IB、i之间可组成6种基因型，但只显现4种表型。ABO血型系统的遗传，符合孟德尔定律。4．Rh血型与母子间不相容Rh血型最初认为是由一对等位基因R和r决定。RR和Rr为Rh＋，rr为Rh－。现在知道Rh血型由18个以上复等位基因决定的。Rh－个体在正常情况下不含Rh＋细胞的抗体，但在①Rh－个体反复接受Rh＋个体血液，就可能产生抗体。②Rh－母亲怀Rh＋的胎儿，在分娩时，Rh＋胎儿的红细胞有可能通过胎盘进入母体血液，使Rh－的母亲产生抗体，当怀第二胎时，胎儿为Rh＋，可造成胎儿死亡或生一个溶血症的新生儿。1．基因的完全连锁。如果测交后代只有两种表型，比值为1︰1，没有重组类型出现，则可确定控制不同性状的非等位基因完全连锁。2．基因的不完全连锁——基因互换基因互换是指控制不同性状的非等位基因位于一对同源染色体的不同位置上，子一代杂合体在产生配子时，同步化进入减数分裂的全部性母细胞中，一小部分初级性母细胞的四分体时期，可能发生同源染色体的非姐妹染色单体间对应节段的交换，一旦互换发生在连锁基因之间，使位于对应节段上的等位基因互换，以形成新的非等位基因间的连锁关系。由于F1每个发生交换的性母细胞最多只能产生一半重组型配子，另一半是亲本型配子。因此，F1测交后代重组类型明显少于亲本类型。如双杂合体测交后代为两两相等比值不同的4种表型后代；三杂合体如发生两个单交换，其测交后代为两两相等比值不同的6种表型后代；三杂合体个体如发生两个单交换、一次双交换，其测交后代为两两相等、比值不同的8种表型后代，其中双交换个体占比值最少。交换率的计算，通过对测交后代统计结果求得：交换率＝重组类型/（重组类型＋亲本类型）×100％交换率×2＝发生基因互换的初级性母细胞的比值（％）。3．基因定位（1）两基因间在遗传学上的相对图距，交换率的大小反映出连锁基因之间的距离大小，通过交换率的测定，即可以确定基因在染色体上的排列次序和相对距离。遗传学上把交换率的“％”去掉，可作为两基因在遗传学上的相对图距。（2）基因定位的方法基因定位通常采用“三点测交”法，即用三杂合体跟三隐性个体测交，通过对测定子代表型及比例分析、计算三个连锁基因间的交换值，从而确定各个基因在同一条染色体上的次序和相对距离。值得注意的两个问题：①两边的两个基因的相对距离＝两个单交换值之和＋两倍的双交换值。②两边的两个基因间的交换值＝两个单交换值－两倍的双交换值。另外，不必计算交换值，可直接判断三个基因的次序，其方法为：用亲组合表型的基因次序与双交换表型的基因次序进行比较，发生交换的一对等位基因应位于三对等位基因的中间。第三节性别决定和伴性遗传24 1．细胞水平XY型与ZW型两种不同性别决定方式的比较XYZW♂两条异型性染色体XY两条同型性染色体ZZ♀两条同型性染色体XX两条异型性染色体ZW后代性别决定于父方决定于母方动物类型哺乳类、某些两栖类双翅目和直翅目昆虫等鱼类、两栖类、爬行类某些鳞翅目昆虫等2．分子水平对人类来说，决定男性性别的并非是Y染色体，而是Y染色体的短臂上的睾丸决定基因（TDF），X染色体上无这个基因。3．其他类型的性别决定（l）受精与否决定性别如蜜蜂雄性个体就是由未受精的卵细胞发育来的。（2）环境影响决定性别如海生蠕虫后。（3）基因差异决定性别如玉米。（4）环境对性别分化的影响。①性逆转表型改变，基因型不变，如雌性非芦花鸡，性逆转为雄性。②日照长短对性别分化的影响如大麻。在短日照、温室内，雌性的逐渐性转换成雄性。③异性双胎的性别分化如牛怀异性双胎、雌犊的性别分化受影响。④环境不同的性别分化如蜜蜂的受精卵可发育为蜂王，也可发育为工蜂，其主要靠环境和蜂王浆的影响。二、伴性遗传：（1）人类的红绿色盲、血友病为伴X隐性遗传病。红绿色盲、血友病的遗传与果蝇的红眼和白眼遗传方式相同。遗传系谱的主要特点为：①人群中男性患者远多于女性患者，在一些发病率低的系谱中，只有男性患者。②双亲无病，儿子可能发病，女儿则不会发病。③女性患者的儿子必患病。④系谱一般具有交叉遗传的特点。（2）人类的抗维生素D佝楼病为伴X显性遗传。其系谱特点为：①人群中女性患者多于男性患者，前者的病情可较轻。②患者的双亲中，必有一个该病患者。③男性患者的后代中，女儿都将患病，儿子都正常。④女性患者的后代中，子、女都各有1/2的患病风险。（3）人类男性外耳道多毛症是伴Y连锁遗传（或限雄遗传）。其特点是：患者均为男性，并且是父传子，子传孙，女性不会出现相应的遗传病症。第四节细胞质遗传及其在育种上的应用二、高等植物叶绿体的遗传1．紫茉莉的绿白斑的遗传其特点为：不同枝条上的花朵相互受粉时，其后代的叶绿体种类完全决定于种子产生于哪一种枝条上，而与花粉来自哪一种枝条无关。2．玉米的埃型条斑遗传其特点是：①条斑植株作父本，正常植株作母本时，显示孟德尔式遗传。②条斑植株作母本，不论父本基因型怎样，其子代看不到典型的孟德尔式比数，显示出典型的细胞质遗传。三、真菌类线粒体的遗传核基因遗传遵循孟德尔式遗传，但杂交的后代性状跟核基因无直接关系而表现为细胞质遗传（如酵母菌的“小菌落”和链孢霉的“缓慢生长”要变型等）。四、细胞质遗传在育种上的应用玉米的“二区三系”制种，就是核质互作的一个例子。杂交制种过程如下：（S）rfrf×（N）rfrf（S）rfrf×（N）RfRf雄性不育系↓↓保持系↓↓（S）rfrf（N）rfrf（S）Rfrf（N）RfRfj雄性不育系保持系杂交种恢复系雄性不育系和保持系的繁殖制造杂交种，同时繁殖恢复系第五节生物的变异一、基因突变2．突变体的表型特性突变对表型的最明显的效应，可分为：①形态突变；②生化突变；③致死突变；④条件致死突变。3，突变发生的时期突变可在个体发育的任何时期发生。突变发生在生殖细胞中，通过有性生殖必然引起后代遗传变化；突变发生在体细胞中，可引起某些体细胞遗传结构上的改变。突变发生的时期越迟，则生物表现出突变性状的部分越少。5．基因突变的特征①普遍性。②随机性。③低频性。④不定向性：一个基因可突变为一系列异质性的等位基因——复等位基因。但每一个基因突变的方向不是漫无限制的，如毛色基因，突变一般在色素的范围内。⑤可逆性。⑥多害少利性：但有害的突变在一定条件下转化为无害，甚至是有利的。二、染色体变异1．染色体数目变异（1）染色体数目变异的常见类型如下表所示：（2）染色体组及倍性24 染色体组是指某种生物细胞中起源相同、形态各异、功能协调的一套完整的非同源染色体及其携带的全部基因。一个染色体组（用符号n表示）携带着一套非等位基因，由若干个染色体组成。染色体倍性是生物体细胞中包含的染色体组数。异源多倍体生物的染色体组来源于若干个祖先种（又称为基本种），每个祖先种的染色体组称为基本染色体组。例如，普通小麦的生殖细胞中染色体组包含三个基本染色体组，而它的体细胞中则有六个染色体组。单倍体是含有本物种配子染色体数的个体。一些低等植物的配子体和一些昆虫的雄体（如蜂类等膜翅目昆虫），都是正常的单倍体。但本来是二倍体或多倍体的生物通过单性生殖产生的单倍体，则是高度不育的。本来是二倍体的生物形成为单倍体后产生可育配子的几率为1/2n（n代表染色体对数）。（3）非整倍体单体、缺体和三体通过测交都可以把新的隐性突变基因定位在某染色体上。在二倍体植物中，获单倍体容易，获单体很难。说明缺少单条染色体的影响较缺少一套染色体的影响还要大。在多倍体植物中，获得单体较容易，说明遗传物质的缺失对多倍体的影响比对二倍体的影响来得小。三、人类染色体疾病1．染色体数目异常的疾病（1）常染色体数目异常——先天愚型或Down综合症（软白痴）患者的核型为：47，XX（XY）＋21，也称21三体。该病大多是由卵子发生过程中21号染色体不分离，形成了多一条21染色体的异常卵细胞，受精后形成。发病率为：l/600～1/800。（2）性染色体数目异常的疾病①先天性学儿发育不全症（Klinefelter综合病）本病患者在青春期出现临床症状，睾丸小且发育不全，不能生育。其核型为47，XXY。该病大多是由卵子发生过程中X染色体不分离，形成多一条X染色体的异常卵子，受精后形成。发病率占男性的1/700～1/800。②性腺发育不全症（Turner综合症）本病患者只有卵巢基质而无滤泡，无生育能力。其核型为45、XO。该病大多数为精子发生过程中XY不分离，形成了性染色体异常的精子，并和卵子受精后形成。发病率占女性的1/3500。2．染色体结构异常的疾病（1）猫叫综合症，本病患者哭声如猫叫，智力低，肌张力也低下。患者的核型为46，XX（XY），但患者的一条5号染色体的短臂缺失。（2）14/21易位型先天愚型，患者核型为46，XX（XY），－14，tt（14；21）。患儿核型中少一条14号染色体，多一条由14号和21号染色体形成的易位染色体。这种易位可以是新发生的结构畸变，也可以由双亲之一传来。第六节基因工程1．基因的分离和合成分离是利用限制性内切核酸酶将分离目的基因切割成粘性末端。合成是通过化学合成法和酶促合成法来合成目的基因。2．运载体的选择（1）运载体必备特点为：a．必须能复制，b．最好有一个限制酶的切点，C．必须含有一种标记基因，d．最好含有启动子。（2）常见运载体的种类：a．质粒DNA，b．SV40病毒，c．λ噬菌体，d．含质粒和噬菌体顺序的运载体。第七章生物的进化第一节生命在地球上的起源1．特创论；2．自生论；3，生生论；4．宇宙生命论；5化学进化论。第二节生物进化的机制二、生物进化的机制1．拉马克的“用进废退”和“获得性遗传”的法则：他认为环境变化是物种变化的原因。2．达尔文的“自然选择学说”为核心的进化理论：他认为生物遗传和变异是生物进化的内在因素，生存斗争是生物进化的动力，定向的自然选择决定着生物进化的方向。其要点图件如下：四、基因频率和基因型频率基因频率＝某染色体上某基因的数目∕该基因的等位基因的总数基因型频率＝特定基因型的个体∕总个体数五、哈迪一温伯格定律哈迪一温伯格定律的概念是指在一个大群体随机交配的群体里，其基因频率和基因型频率在没有突变、选择和迁移的条件下，世代相传下发生变化，并且基因型频率是由基因频率决定的，此定律称为遗传平衡定律或基因平衡定律。由于该定律是1909年分别由Handy和Weinberg首先提出的，所以又称为哈迪一温伯格定律。遗传平衡时，基因频率和基因型频率有如下关系：即遗传平衡公式。〔p（A）＋q（a）〕2＝p2（AA）＋2pq（Aa）＋q2（aa）哈迪一温伯格定律的应用：当完全显性的情况下无法从表现型统计中直接计算各基因型频率时，可假定群体处于“遗传平衡状态”，据遗传平衡公式来推算基因型频率。如调查得知，隐性性状个体（aa）为16％，q2＝0.16，再据p和q计算出各基因型频率。六、生物亚化的因素1．突变是进化的关键：基因突变增加了等位基因，进而增加了自然种群的杂合体。染色体畸变引起遗传基础的深刻变化，基因重组也产生丰富的遗传变异。2．选择的作用：通过自然选择，使有害的基因突变消除，保存有利的基因突变。而群体的遗传性的定向变异是由选择作用造成的，而不是由个体的定向变异造成的。3．隔离在新种形成中的作用：从突变和选择得到多样的物种，经过隔离将其固定下来，否则，就没有种群的分化，新种不可能形成。隔离的方式有：（1）地理隔离地理隔离在物种形成中起着促进性状分歧的作用，是生殖隔离必要的先决条件。（2）生殖隔离物种之间相互生殖隔离的种群。由于物种群体间在基因型上所造成的差异，而使其基因交换受到限制，生殖隔离包括几个方面的内容：a．生态隔离；b．季节隔离；c．性别隔离、心理隔离或行为隔离；d．机械隔离；e．不亲合性；f．杂种不活；g．杂种不育。总之，由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形成的基本因素。24 七、物种形成的途径和方式1．渐变式主要通过变异的逐渐积累而成亚种，再由亚种形成一个或多个新种，其分为两种类型，即继承式新种形成和分化式新种形成。2．爆发式不通过亚种这一阶梯而迅速形成新的物种，其分为三种类型，即杂交产生新种，染色体结构变化形成新种和多倍体化的新种形成。第三节人类的起源和发展【知识概要】一、人类起源于动物的证据人类是由动物界分化出来的，又超出动物界，在分类学上，人的分类地位是：脊索动物门/脊椎动物亚门/哺乳纲/灵长目/类人猿亚目/人科/人属。人类起源于动物的证据：①胚胎发育方面的；②解剖学方面的；③分子水平方面的；④人类与类人猿的比较方面的。二、从猿到人的过渡从猿到人的发展过程尚无定论，比较普遍和肯定的看法是：森林古猿→拉玛古猿→南方古猿→现代人。三、人类发展的基本阶段一般认为，制造工具可看作是人类在地球上出现的标志。人类发展分为四个基本阶段：即早期猿人（或能人阶段）、晚期猿人（或直立人）、早期智人（古人）、晚期智人（新人）等基本阶段。在从猿到人的转变和人类的发展过程中，劳动起着特别重要的作用。一方面，劳动是一种创造因素；另一方面，劳动是一种选择因素。第八章生物的多样性二、生物的界级分类随着生物科学的发展，对生物的分界产生了不同的观点，出现了不同的分界方法，如两界说、三界说、五界说、六界说等。在显微镜发明以前，由林奈提出了两界说，把生物分为植物界和动物界。三界说是在用显微镜发现单细胞生物后产生的，在1866年由赫克尔提倡，把生物分成单细胞的原生生物界和植物界、动物界。五界说是1969年由惠特克提出的，把生物分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界五界，此说更完善地反映出生物的进化历程，得到大多数生物学家的承认。也有一些学者主张，将现在生活在地球上的生物，分为六大类群：病毒界、原核生物界、真核原生生物界、植物界、真菌界和动物界。第一节植物界的主要类群【知识概要】地球上的植物，目前已知的有40多万种，它们组成了整个植物界。植物界的主要类群归纳如下：一、藻类植物藻类植物属于低等植物，其主要特征是一般具有光合色素，能进行光合作用，自养。生殖器官为单细胞构造，植物体结构简单，有单细胞、群体和多细胞三类，没有根、茎、叶分化。绝大多数生活在水中。现存的藻类植物约2万多种。按细胞所含色素以及贮存养分的不同，可把藻类分为绿藻门、轮藻门、红藻门、褐藻门等。绿藻门、红藻门和褐藻门的比较见下表。绿藻门、红藻门和褐藻门的比较名称光合色素种类贮存的养分常见植物绿藻门叶绿素a和b，α和β胡萝卜素，四种叶黄素淀粉、油类衣藻、团藻、水绵、石莼红藻门叶绿素a、d，胡萝卜素，叶黄素和藻红素，有的含藻蓝素红藻淀粉、红藻糖紫菜、石花菜、江蓠、海萝褐藻门叶绿素a和c，β胡萝卜素，六种藻黄素藻淀粉、甘露醇、油类、还原糖、碘海带、裙带菜、网地藻、鹿角菜藻类植物的生殖方式有营养生殖、无性生殖、有性生殖三种。藻类植物有重要的自然和经济意义，地球上90％的光合作用是由海洋和淡水中的藻类植物完成的。藻类植物不仅为水生植物提供食物，而且也是水和大气中氧气的重要来源。24 二、地衣植物：衣是一类多年生的低等植物，是藻类和真菌共生的复合体。地衣没有根、茎、叶的分化，由真菌菌丝缠绕藻细胞，并从外面包围藻类，藻类光合作用制造的有机物大部分被菌类夺取，藻类与外界隔绝，所需水分、无机盐和二氧化碳依靠菌类从外界吸收供给。地衣按生长型分为壳状、叶状、枝状三类。地衣的生殖方式主要有营养生殖和有性生殖。地衣抵抗干旱、寒冷等不良环境的能力十分强。地衣植物约有25000余种，一般分为三纲：子囊衣纲、担子衣纲和藻状菌衣纲。常见的有石蕊、松萝、石耳、冰岛衣、梅衣等。三、苔藓植物：鲜植物是一类原始陆生植物，多生于阴湿的环境中。苔藓植物的配子体发达，孢子体退化。配子体为叶状体或有茎叶分化的茎叶状体，没有真正的根，只有假根、茎、叶无维管束，吸水和保水能力差，因此，个体较低矮，孢子体不能独立生活，依附在配子体上。配子体能形成多细胞雌、雄生殖器官，受精作用必须在有水条件下进行，植物界从苔藓植物开始有胚的构造。四蕨类植物。苔藓物是最原始的维管植物。具有独立生活的配子体和孢子体。孢子体占优势，有根、茎、叶器官和维管系统的分化，根通常是不定根，茎多是根状茎，叶分小型叶和大型叶，孢子体产生孢子囊。配子体简单，产有颈卵器和精子器，受精作用必须在有水条件下进行。五、裸子植物裸子植物是具有颈卵器和维管束、能产生种子的一类高等植物。裸子植物能形成种子，但不形成子房和果实，因此，胚珠和种子都是裸露的。配子体寄生在抱子体上。传粉时花粉萌发形成花粉管，直达胚珠，使受精作用摆脱了水的限制。孢子体特别发达，多为高大乔木，木质部中大多具有管胞而无导管，韧皮部中有筛管而无伴胞。具有多胚现象。六、被子植物1．主要特征和分类被子植物是现代植物界中最高级、最繁盛和分布最广的一个类群被子植物显著的特征是具有真正的花，花的形态结构多种多样，适应于虫媒、风媒、鸟媒、水媒等各种传粉方式；胚珠包被在子房内，种子包被在果实内，果实的形成，对于保护种子和种子散播有特殊意义；出现双受精和胚乳组织；孢子体高度发达，组织分化精细，输导组织结构、功能交加完善，配子体进一步简化。双子叶植物纲和单子叶植物纲的区别双子叶植物纲单子叶植物纲草木、灌木或乔木草本或稀为木本主根发达，多为直根系主根不明显，多为须根系维管束环形排列，有形成层和次生组织，是无限维管束维管束呈散形排列，没有形成层和次生组织，是有限维管束叶具网状脉叶具平行脉或弧形脉花的基数是5或4花的基数是3胚具2片子叶胚具1片子叶2．花程式和花图式：被子植物的分类是以形态学特征为主要标准，尤其是以花和果实的形态特征作为标准的最为普遍。为了简单地说明一朵花的结构，可以用一种公式或图案把一朵花的各部分表示出来，前者称花程式，后者称花图式。3．花序：被子植物的花，有的是单独一朵花生在茎技顶上，称为单生花。绝大多数植物的花按一定排列顺序着生在特殊的总花柄上。花在总花柄上有规律地排列方式，称为花序。总花柄又称花轴或花序轴。花序种类归纳如下。花序分为无限花序和有限花序。无限花序又分为简单花序和复合花序。简单花序包括：总状花序、伞房花序、伞形花序、穗状花序、葇荑花序、肉穗花序、头状花序、隐头花序。复合花序包括：圆锥花序（复总状花序）、复穗状花序、复伞形花序、复伞房花序、复头状花序。有限花序分为单歧聚伞花序、二歧聚伞花序和多歧聚伞花序。多歧聚伞花序包括密伞花序和轮伞花序。第二节动物类群的多样性【知识概要】一、无脊椎动物主要门的基本特征无脊椎动物的主要特点是身体的中轴没有由脊椎骨组成的脊柱，这类动物各主要门的基本特征如下表所示。无脊椎动物主要门的基本特征门种的数量分布体制主要特点胚层体腔对称分节肛门腔肠动物约l万水生，大部海产2无辐射对称－－有刺细胞，中胶层扁形动物1.2万水生、寄生、少数陆生3无两侧对称－－有焰细胞线形动物约1.7万水生，土壤中3固体腔两侧对称－＋只有纵肌，周期性蜕皮环节动物约1.3万水生、土壤中3体腔两侧对称＋＋有刚毛棘皮动物约9500水生、全为海产3体腔幼虫两侧对称，成体次生性两侧对称－＋有管足和水管系软体动物10余万水生、部分陆生3体腔两侧对称－＋身体分头、足、躯干和外套膜，有外套膜分泌的壳节肢动物100余万水生、陆生，土壤中3体腔两侧对称＋＋有头、胸、腹的分化，有甲壳质外骨骼和分节的附肢24 1．腔肠动物门——水螅水螅是腔肠动物的代表，是营淡水生活的水螅纲动物。水熄的外胚层特别是触手上，分布有刺细胞，这是腔肠动物所特有的。刺细胞有刺丝囊，囊内有毒液和蜷曲的刺丝，上端有触觉刺针。在内胚层里，有很多腺细胞。腺细胞能分泌蛋白质酶到消化腔，将捕获物初步消化，即细胞外消化。此外，内皮肌细胞还能用鞭毛卷住初步消化的食物颗粒，并伸出伪足吞噬到细胞里消化，即细胞内消化。水螅兼营无性和有性生殖。生活条件良好时，经常进行无性出芽繁殖，秋后进行有性生殖。水螅大多数是雌雄异体，少数雌雄同体。精巢在靠口的体壁上，卵巢生在下半部。它们不同时成熟，因此是异体受精。腔肠动物靠神经网传导刺激。其他腔肠动物有珊瑚、水母等。2．扇形动物门——涡虫涡虫是扁形动物的代表，属涡虫纲。涡虫的身体两侧对称，有前后、左右、腹背的区别。涡虫的身体除内胚层和外胚层外，出现了中胚层，这是重大的进化。涡虫有排泄系统，呈两条带分支的网络状排泄管。分支的末端被扇形动物所特有的焰细胞封闭，焰细胞中空，由焰细胞向着排泄管的方向伸出一束纤毛，不断摆动犹如火焰。焰细胞除了排泄废物外，也调节体内水分的平衡。涡虫具有梯状神经系统。涡虫是雌雄同体、异体受精的动物。涡虫具有极强的再生能力。其他的扁形动物有猪肉绦虫、血吸虫，它们都属于寄生的扁形动物。3．线形动物门——人蛔虫人蛔虫是线形动物的代表，属线形纲、蛔虫科。蛔虫外胚层发育成体表的上皮组织，能分泌一层有弹性的角质膜，起保护作用，角质膜只能随着身体的生长有限增长，因此蛔虫和其他线形动物都有周期性的蜕皮现象。蛔虫和其他线形动物都只有纵肌，没有环肌。该门动物有了口与肛门的分化。线形动物在体壁和消化管之间，从前到后发展了一个空腔，以容纳发达的生殖器官，这就是假体腔。这种体腔，是中胚层跟内胚层之间的空腔，实质相当于胚胎时期的囊胚胜，与高等动物在中胚层中发育的体腔有区别，因此叫初生体腔（假体胶）。假体腔是线形动物所特有的。其他线形动物有钩虫等。4．环节动物门——蚯蚓蚯蚓即环毛蚓，属环节动物门、寡毛纲。蚯蚓的体胶是中胚层发育出来的空腔，四周被体壁内侧和消化道外侧的体腔膜所包围，体壁和消化道壁都有发达的肌肉层，各个环节之间都有隔膜，是一切高等动物的次生体腔，即真体腔。蚯蚓体壁的肌肉层有环肌和纵肌，每一体节的表面都有一圈粗而短的刚毛。蚯蚓有专门的循环系统，它由心脏、血管和微血管组成，是封闭式循环系统。蚯蚓的排泄系统是分布在每一体节里的小肾管。蚯蚓的中枢神经系统呈链状，它由咽上神经节、围咽神经节、咽下神经节和腹神经素组成。蚯蚓雌雄同体，异体受精。其他环节动物有蛙、沙蚕等。5．软体动物门——河蚌河蚌是软体动物门的代表，属瓣鳃纲。河蚌的循环系统是开放式的循环系统。河蚌的神经系统有脑神经节、内脏神经节和足神经节，神经节之间有神经链。河蚌是雌雄异体的动物。其他软体动物有腹足纲的蜗牛、头足纲的乌贼等。6．节肢动物门节肢动物是数量和种类最多的一个门。节肢动物身体两侧对称，分节，有三胚层和真体腔，体节进一步分化成头、胸、腹等部，附肢高度特化，肢体被有甲壳质外骨骼，这种外骨骼不能随身体生长，要借助于周期性蜕壳，节肢动物神经系统比较发达，在感觉器官中值得注意的是眼的发展。呼吸器官有鳃、气管、书肺，也有身体表皮具有呼吸能力的。生殖方式大都是雌雄异体，卵生，也有卵胎生、孤雌生殖和幼体生殖的。7．棘皮动物门——海星海星属海星纲，体形辐射对称，由中央体盘发出5个或5个以上的腕。海星体表有许多棘状突起，这是中胚层产生的钙质骨骼与外胚层产生的体表结合形成的，所以叫棘皮。海星体内有棘皮动物特有的水管系。管足末端靠水管系的液压起到吸盘作用，能吸住物体。海星雌雄异体，卵在水中受精，并发育成幼虫，幼虫两侧对称，营浮游生活。成熟后，沉入水底固着生活、经变态，发育成辐射对称的小海星。其他棘皮动物有海胆、海参等。二、脊椎动物亚门的主要特征脊椎动物是脊索动物门的一个亚门，而脊索动物门则是动物界最高等的一门动物。脊索动物有脊索、背神经管和鳃裂。它们可分为半索动物亚门（常见的有柱头虫）、尾索动物亚门（常见的有柄海鞘）、头索动物亚门（常见的有文昌鱼）和脊索动物亚门四个门。脊椎动物体内有由脊椎骨相连的脊柱，体形左右对称，一般分头、躯干和尾三部分，躯干有附肢，水生动物有鳍，有发达的头骨。这类动物进化最高等，和人类关系最密切，主要包括鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。它们的主要特征如下表所示。鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲的特征比较24 三、脊椎动物身体的主要结构和功能1．脊椎动物的体态对环境的适应脊椎动物的身体表现为两侧对称，在典型的种类，身体可分为四部分，即头部、颈部、躯干部和尾部。头部明显，为脑、感觉器官（眼、耳、鼻等）和摄食器官（上下颌）的所在地，有利于捕食或逃避敌害。颈部是陆生脊椎动物的特征。尾部紧接在躯干部之后，这两部的分界处就是肛门。肛后尾是脊索动物的特征之一。2．脊椎动物的皮肤：皮肤系统有保护、调节体温、呼吸、感觉、运动、排泄和分泌等功能。现存的圆口纲，皮肤裸露，在表皮细胞之间有一些单细胞腺体，能分泌粘液，保持身体粘滑，有利于游动。软骨鱼的循鳞是最原始的鳞片，由真皮和表皮共同衍生。一般硬骨鱼则具有真皮性的骨质鳞片。两栖纲皮肤裸露，粘液腺也多，既可保持体表的润湿，又有助于皮肤的呼吸，两栖类的皮肤中大多有毒腺。爬行纲是第一类真正适应陆生的脊椎动物。爬行类的表皮性角质鳞甲对于防止体内水分的散失起重要作用。鸟类的羽毛和哺乳类的毛都是表皮的衍生物，在鸟类还有少量的角质鳞，在哺乳类还有鳞、爪、角、蹄、趾甲等。3．脊椎动物的骨骼系统脊椎动物的骨骼主要是指它的内骨骼而言，和软体动物及节肢动物的骨骼，在特性上完全相反。第一，节肢动物等的骨骼在身体的外部，把身体包着，所以叫外骨骼；脊椎动物的骨骼则在身体的内部，所以叫内骨骼。第二，节肢动物等的外骨骼，由细胞的分泌物构成，其中没有活物质，是死物；脊椎动物的内骨骼，由活细胞构成，是活的物质。脊椎动物的内骨骼可以分为软骨和硬骨。软骨是低等脊椎动物（圆口类、软骨鱼类等）的骨骼组织。硬骨是绝大部分脊椎动物骨骼的主要部分。脊椎动物的骨骼系统可分中轴骨骼和附肢骨骼，中轴骨骼包括头骨、脊柱、肋骨和胸骨；附肢骨骼包括带骨和肢骨。头骨包括脑颅和咽颅两部分，咽颅由一系列咽弓组成，咽弓数目一般为七对，在进化过程中趋向减少。脊柱由脊椎组成，一个典型的脊椎由椎体、横突、椎弓、推棘、关节突起等五部分组成。鱼类的脊柱只包含体椎和尾椎两种，两栖类脊柱包含颈、体、荐、尾椎四种。爬行类脊柱的种类为颈、胸、腰、荐、尾椎五种。鸟类脊椎高度特化，颈椎呈鞍状椎骨型，最后一个胸椎又与腰椎、荐椎、部分尾推一起愈合起来构成鸟特有的愈合荐骨，是后肢的强有力的支持物。哺乳类的脊椎也是五种。鱼类没有胸骨，从两栖类开始才有胸骨出现。4．脊椎动物的消化系统鱼类、两栖类和爬行类的口中，一般都有许多小而尖锐的牙齿，形态构造简单。现存的鸟类都没有牙齿，用角质的喙啄取食物。哺乳动物的牙齿为异形齿，并且各种哺乳动物的齿式是恒定不变的。可作为哺乳类分类的依据之一。鸟类的胃分为两部分：位置在前的称腺胃（前胃），位置在后的称肌胃（砂囊）。腺胃分泌消化液，肌胃借助鸟类的砂粒来磨碎食物。哺乳动物的反刍类，具有复胃，如牛胃可分为瘤胃、蜂巢胃（网胃）、瓣胃和皱胃，其中皱胃才是真正的胃。5．脊椎动物的呼吸系统脊椎动物的呼吸器官有两种类型：水生的种类是鳃，陆生的种类肺。不论是鳃或肺或某些辅助结构，作为一个呼吸器官，至少必须具两个基本条件：一是要有一层总面积比较大的薄膜，经常保持湿润，呼吸的气体（氧和二氧化碳）得以顺畅地在膜间通过；二是要有丰富的血管网，保证气体交换的充分进行。鱼类的鳃位于咽部，发生于咽部的鳃裂。鳃裂的前后壁表皮形成许多鳃丝，组成鳃瓣，其间充满了微血管。24 低等两栖类（如某些有尾目）和蝌蚪（无尾目的幼体）也都用鳃呼吸，两栖类的肺构造极为简单。从爬行类开始出现了胸廓，爬行类的肺较两栖类的肺有更大的进步。肺内隔层增多，面积增大。鸟类和哺乳类的肺，发达程度更高。鸟类的肺与鸟类特有的适应飞翔的薄膜结构——气囊相通连，完成鸟类所特有的“双重呼吸”。哺乳类的肺结构最复杂，与鼻、鼻咽、咽、喉、声门、气管、支气管、细支气管、肺泡等组成标准的陆生脊椎动物的呼吸系统。哺乳类的胸腔中出现了肌肉质的横膈膜，这是哺乳类动物的特征之一。6．脊椎动物的循环系统鱼类的心脏有一心房和一心室。连接心房的有一个静脉窦，连接心室的有一个动脉圆锥或动脉球。心脏的血完全是缺氧血，循环途径只有一条，是单循环。两栖动物的幼体蝌蚪，在没有发生变态以前，其循环系统也和水生的鳃呼吸脊椎动物相似。从两栖类开始，陆生脊椎动物的血液循环为双循环（包括体循环和肺循环）。两栖类和爬行类的血液循环属于不完全的双循环。鸟类和哺乳类属于完全的双循环。脊椎动物的血管系统包括两部分：一部分是动脉系统，把血液从心脏运至各器官组织，总的流向是离心的；另一部分是静脉系统，把血液从各器官组织运回心脏，总的流向是向心的。动脉系统中最显著的变化是动脉弓。一般的软骨鱼类如鲨鱼，腹大动脉前行，分出五对动脉弓，每对都有入鳃和出鳃动脉。硬骨鱼类为四对，两栖类的蝌蚪时期仍四对动脉引到变态为成体蛙时，第一对动脉弓转变为颈动脉，第二对转变为背大动脉，第三对消失，第四对转变为肺皮动脉。爬行类的四对动脉弓的转变与两栖类基本相同。鸟类的左侧体动脉弓完全退化，哺乳类的右侧体动脉弓完全退化。静脉系统中，两栖类与爬行类的静脉系统相似，但爬行类的肾门静脉显示退化。肾门静脉在鸟类更加退化，在哺乳类则完全消失。7．脊椎动物的排泄系统脊椎动物的排泄系统，其主要部分为一对发达的肾脏。从低等种类到高等种类，肾脏可分为三种类型：（l）前肾脊椎动物在胚胎期间都有前肾出现，但只在鱼类和两栖类的胚胎中，前肾才有作用。圆口纲的盲鳗仍用此种肾脏作为排泄器官。前肾位于身体前端，由许多排泄小管的一端开口于体腔，在开口处小管膨大为漏斗状，其上有纤毛，就是肾口，可以直接收集体腔内的排泄物。在肾口的附近具有由血管丛形成的血管球，它们用滤过血液的方法，把血中废物排出。排泄小管的另一端与一总管相通，这个总管称为前肾导管，管末通体外。（2）中肾它是鱼类和两栖类胚胎期以后的排泄器官，位于前肾的前方。排泄小管的肾口显出退化，一部分肾口甚至完全退化，不能直接与体腔相通。靠近肾口的排泄小管壁，膨大内陷，成为一个双层的囊状构造，称为肾球囊，把血管球包人其中，共同形成一个肾小体。肾小体和它的排泄管一起构成泌尿机能的一个基本结构，称为肾单位。在中肾阶段，原来的前肾导管纵裂为二，其一为中肾导管，在雄性动物体内兼有输精的作用；另一管在雄体内已退化，在雌体内则演化为输卵管（或称牟勒氏管）。（3）后肾是羊膜动物胚胎期以后的排泄器官，其位置在体腔的后部。后肾的排泄小管前端只有肾小体，肾口已完全消失。各排泄小管汇集尿液一起通入后肾导管（也常称输导管）。此管是由中肾导管基部生出的突起，向前延伸，各和一个后肾连接而成。后肾发生后，中肾和中肾导管都失去了泌尿的功能。中肾导管完全成为输精管，一部分遗留下来的中肾排泄小管则形成附睾等构造。8．脊椎动物的生殖脊椎动物一般都是雌雄异体，雌体生殖系统主要包括卵巢和输卵管。卵巢和输卵管不直接相连（除硬骨鱼外），在哺乳动物输卵管分化为喇叭管、子宫和阴道等部分。鸟类的卵巢和输卵管一般只是左侧的特别发达，右侧的已退化。雄性生殖系统主要包括精巢（睾丸）和输精管。动物的受精卵在母体外发育的现象，称为卵生；受精卵在母体内发育兼从母体获得养料的现象，称为胎生；受精卵只在母体内发育，并不从母体组织吸收养料，则称为卵胎生。圆口类、鱼类及两栖类这三纲动物，在胚胎的腹面有数量较多的卵黄，包在卵黄囊中。爬行类、鸟类和哺乳类的胚胎除具有卵黄囊之外，还有尿膜及羊膜，所以被称为羊膜动物。羊膜包着胚胎，使之生活于羊水之中，这样既保持了胚胎发育所需要的水环境，又能防止震荡。同时，羊膜动物能用羊水代替天然水，就使爬行类以上的动物的种族繁殖摆脱了水的限制，为陆生脊椎动物适应陆地环境创造了良好条件，增强了陆地生活的能力。第三节微生物类群的多样性【知识概要】2．放线菌是介于细菌与丝状真菌之间、与细菌相类似的一类单细胞原核生物，它的菌体是由分枝的菌丝组成。链霉菌的菌丝有气生菌丝和基质菌丝之分。放线菌多营腐生生活。进行有氧呼吸；主要通过无性孢子进行繁殖；是抗菌素的主要产生菌，与人类关系密切。3．立克次氏体是介于细菌和病毒之间的一类微生物，专性细胞内寄生。有细胞结构，具有DNA和RNA两种核酸。与细菌结构相似。为二分裂法进行繁殖。在立克次氏体中有不少病原菌，通过媒介感染人和动物，与人类关系较密切。4．衣原体是介于立克次氏体与病毒之间的、属性能量寄生的微生物。有细胞结构，含DNA和RNA两种核酸。衣原体不通过媒介可直接侵入宿主细胞。感染鸟类、哺乳动物和人类。行二分裂法繁殖。5．支原体是介于细菌与立克次氏体之间的微生物。是已知的可以自由生活的最小的生物。它有细胞结构，但无细胞壁，却对渗透具有抗性。含有DNA和RNA两种核酸。行分裂生殖成出芽生殖。肺炎支原体能引起人的非典型性肺炎。6．蓝藻又称蓝细菌，它是含有叶绿素a，能进行放氧性的光合作用的原核生物，主要行分裂生殖。二、真核微生物的类群真核微生物包括真菌、单细胞藻类和原生生物。1．真菌在形态结构上除少数为单细胞外，都是由菌丝（无隔或有隔）相互交错形成的菌丝体。细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器和内含物，细胞壁中无肽聚糖；细胞膜常有固醇；核糖体为80S；细胞核中有染色体；代谢类型多为腐生，以无性或有性孢子生殖为主。与人类关系密切，如酵母菌、霉菌、蘑菇、木耳和灵芝等。2．单细胞藻类为真核生物中最低等的类群，一般分为四门：甲藻门、金藻门、裸藻门、粘菌门。其中：甲藻细胞壁由纤维素组成。DNA不与组蛋白相结合，有细胞核。硅藻细胞壁不含纤维素，通常含硅化物，眼虫藻细胞无细胞壁，兼自养和异养两种方式。3．原生动物是一群营异养方式的单细胞动物，分三纲：肉足虫纲、纤毛虫纲和孢子虫纲。三、病毒和类病毒病毒转录mRNA的途径随病毒核酸结构而异，共有下列6种：（l）含双链DNA的病毒直接转录mRNA：（±）DNA→mRNA（2）含单链（＋）DNA的病毒先合成双链DNA后再转录成mRNA：（＋）DNA→（±）DNA→mRNA（3）含双链RNA的病毒可直接转录。RNA：（±）RNA→mRNA（4）含单链（＋）RNA的病毒先合成单链（－）RNA后再转录mRNA：（＋）RNA→（－）RNA→mRNA（5）含单链（－）RNA的病毒直接转录mRNA：（－）RNA→mRNA（6）含单链（＋）RNA的反转录病毒先复制成（－）DNA，后合成（±）DNA再转录成mRNA：（＋）RNA→（－）DNA→（±）DNA→mRNA2．类病毒是一类裸露的浸染性核酸分子，是迄今人类发现的最小生命体。第九章生物与环境24 第一节生物与环境的相互关系（1）波长0.4μm～0.7μm的光是绿色植物的光合作用能够吸收的光波范围，也是一般动物视觉器官所能感受的光波范围。波长0.7μm以上的红外光能够产生热量，以提高环境的温度。波长0.4μm以下的紫外光对生物具有杀伤作用，并可诱发突变和畸形。但紫外光是动物和人合成维生素D的动力。（2）温度：生物体的新陈代谢需要在适宜的温度范围内进行；极端温度对生物的分布有着重要影响；极端温度能够影响生物的生长和发育；生命所能忍受的温度范围：有些原生动物能够忍受－190℃的低温，有些细菌和蓝绿藻能抵抗100℃的高温，北极鱼能终年在l℃～2℃冰水中生活。温度系数（Q10定律）动物的新陈代谢（生化反应）速度，随温度上升而加快，这种温度与反应速度的关系称做温度系数，它可以用下面的公式来表示：Q10＝（V2/V1）10/（tQ10即温度系数，表示温度每增高10℃，反应速度增加的倍数。V1、V2为反应速度，t1、t2为相对温度。（3）水①水是一切生命活动和生化过程的基本物质。②水分多或少都会对生物的生长发育有明显的影响。③在一定地区，一年中的降水总量和雨季的分布，是限制陆地生物分布的主要因素。④湿度常用的三种指标。绝对湿度：在单位体积容器中，水蒸气所含的实际量。通常用g/rn3表示。相对湿度：容器中水蒸气的实际含量和同一湿度下饱和含量之比。通常用百分率来表示。饱和差：某一温度下的饱和湿度和实际的绝对湿度之差。3．生物因素对生物的影响（1）种内关系：同种生物的不同个体或群体之间的关系。①种内互助。②种内斗争：同种个体之间由于食物、栖所或其他生活条件的矛盾而发生斗争的现象。二、生物对环境的适应与影响第二节种群和生物群落1.相对密度的估计方法相对密度表示的是相对数量。动物的调查中常用的有粪堆、鸣叫声、动物活动所形成的土丘、洞穴、巢、蛹等进行估计，也可根据毛皮收购数量、拖网的捕捞量进行数目估计。在植物的调查中用频率、丰度、盖度等进行种群数量的估计。2．种群的空间分布格局：种群的空间分布格局是种内个体在其生存环境空间中的配置方式。主要有均匀分布、随机分布和集群分布等形式。3．自然种群的数量变动与对策种群研究的核心问题是种群的数量变动。种群中的个体有出生和死亡、迁入和迁出，因此，种群的数量是经常变化的。下面主要分析存活曲线、种群的增长等问题。（1）存活曲线：存活曲线是表示一个种群在一定时期内的存活量的指标，也是衡量种群增长的基本参数。存活曲线一般有三种类型（如下图所示）。第Ⅰ型存活曲线所代表的生物，它们早年活动期死亡率极低，晚年在达到生理年龄的最大值时，在很短的期限内一齐死亡。人类和许多哺乳动物的存活曲线很接近这一类。第Ⅱ型存活曲线代表的一类生物，它在整个生命周期内，死亡率基本稳定，如水螅、某些鸟类及小型哺乳动物较接近这一类。第Ⅲ型存活曲线代表的的生物，它们在幼龄阶段有极高的死亡率，一旦过了危险期，死亡率变得很低，而且稳定，许多无脊椎动物和低等脊椎动物属于这一型。如青蛙一次产卵很多，卵在早期发育中的死亡和蝌蚪大量被捕食，曲线迅速下降。一些蝌蚪闯过早期，变成成蛙，就能存活多年。根据存活曲线的研究，可以看出各种动物种群最易受害的年龄。通过人为的控制这一阶段，就能达到有效控制种群数量的目的。（2）种群的增长：①种群增长的“J”型（又称指数增长）曲线N1＝N0λ；二年后该种群的数量应为N2＝N1λ＝N0λ2；n年后则（3）种群对数量变动的适应对策种群的适应对策是种群适应生存环境而表现出来的生态生物学特性。根据适应方式可分为形态对策、生殖对策、生理对策和生态对策。这里主要介绍生态对策，包括两类：K对策和r对策。K一对策：气候稳定的系统，如热带雨林，物种数量接近于环境容纳量的水平，与逻辑斯蒂增长模型中K值接近，故称K对策。其特点是：寿命长，个体大死亡率较低，生殖力弱，亲代对子代有效地保护，但缺乏有效的散布方式。K对策种群的死亡率主要由与种群密度相关的因素引起。K对策生物在新环境中定居能力较差，它常出现在群落演替的晚期。大部分脊椎动物属于K对策者。r一对策：气候条件多变的系统中，种群密度常处于增长状态，是高增长率（r）的，故称r一对策。其特点是寿命短，个体小，死亡率高，生育时间早且生殖率高，发有快。往往是临时性生态环境的占据者，常常出现在群落演替的早期。其种群的死亡率主要由环境变化引起，与种群密度无关。绝大部分无脊椎动物属r对策者二、生物群落的结构1．空间结构：垂直结构和水平结构。2．时间格局：昼夜相、季节相。三、生物群落的演替1．演替的类型（2）按代谢特征分①自养性演替②异养性演替2．演替的过程（1）裸岩上发生的演替：裸岩→地衣→苔藓→草本植物→灌木→森林（2）弃耕农田上发生的演替：l年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木林第三节生态系统三、生物圈与人类四、生态系统的成分1．非生物的物质和能量：阳光、热能、空气、水分和无机盐等。2．生产者植物、硝化细菌3．消费者（1）初级消费者：直接以绿色植物为食的植食性动物。（2）次级消费者：以植食性动物为食的肉食性动物。（3）三级消费者：以次级消费者为食的肉食性动物。4．分解者：腐生细菌和真菌。五、生态系统的营养结构1．食物链2．营养级：生物链中的生产者是第一营养级，初级消费者是第二营养级，次级消费者是第三营养级或更高营养级。3．食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系叫做食物网。生态系统的营养关系结构愈复杂，生态系统愈稳定。六、生态环境的能量流动24 1．能量流动的过程：2．能量流动的方向：生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面各营养级，既不能够逆向流动，也不能够循环流动。3．能量流动的效率：能量流动过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10％～20％。4．能量金字塔：单位时间内各营养级的能量值绘成的能量锥体呈金字塔形，叫做能量金字塔。在一个生态系统中，营养级越多，能量流动过程中消耗的能量越多。七、生态系统中的物质循环：1．物质循环的概念生态系统中的物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等化学元素，在生态系统的生物群落与无机环境之间所形成的反复的循环运动。主要有碳循环、水循环、氮循环。（1）水循环：地球上的水是通过气体形式而循环的，循环动力是太阳能，大气是全球水循环的关键因素。水循环的主要途径有三条：①由于光照射，江、河、湖、海和土壤中的一部分水变成水蒸气，进入大气。②植物的蒸腾作用和动物体表蒸发出来的水分进入大气中。③大气中的水蒸气遇冷，以雨、雪等形式回到地面。（2）碳循环：碳是一切有机物的基本成分，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间以二氧化碳的形式进行循环。碳循环的主要途径为：①绿色植物通过光合作用固定大气中的CO2。②绿色植物合成碳有机物通过食物链转移到食草动物和食肉动物体内。③动、植物通过呼吸作用，把CO2放回大气中。④动物的排泄物、动植物的遗体被分解者利用，分解后产生的O飞也返回大气。⑤人类燃烧化石燃料，使大量地进人大气，从而使贮存于地层中的碳加入到碳循环中。（3）氮循环：氮是构成蛋白质的基本元素之一。在大气中，氮的含量约占79％，但绝大多数生物不能直接利用大气中的氮。只有通过固氮作用，即把氮和氧结合成硝酸盐和亚硝酸盐，或使氮和氢结合成氨，才能被植物利用。固氮作用通常有三条途径：①大气固氮：氮的化学性质很不活泼，但在闪电和宇宙射线产生的高能作用下可分别与氧和红结合成硝酸盐和氨，并随着雨水降到地面②生物固氮：与豆科植物共生的根瘤菌有固氮功能，某些种类的蓝绿藻也能固氮。③工业固氮：通过工业生产而固氮是人类开辟的固氮途径。氮循环的基本过程。第十章生态环境的保护第一节野生生物资源及保护【知识概要】一、野生生物资源的价值：野生生物在维系生态系统的稳定性方面有重要作用。2．野生生物体的各种器官和生理功能，可以给科学技术的发明创造以重要启示。3．野生生物资源是培育农作物和家畜、家禽新品种不可缺少的基因库。4．不少野生生物都可以入药。5．许多野生生物是重要的工业原料。6．许多野生生物有很高的观赏价值。二、野生生物资源的保护：1．加强法制管理（1）我国相继颁布了《中华人民共和国森林法》、《中华人民共和国草原法》、《中华人民共和国渔业法》、《中华人民共和国野生动物保护法》和《中国自然保护纲要》等。（2）公布我国一、二类保护动、植物名录。2．建立自然保护区。（2）我国著名的自然保护区①为了保护大熊猫和金丝猴等珍稀动物和它们的生存环境，在四川省建立了卧龙自然保护区和王朗自然保护区。②为了保护斑头雁和棕头鸥等鸟类和它们的生存环境，在青海省建立了青海湖鸟岛自然保护区。③为了保护被誉为“欧亚大陆从温带到寒极各种植被类型的缩影”的长白山温带山地系统，在吉林省建立了长白山自然保护区。④为了保护堪称“世界罕见的物种基因库”的武夷山地区，在福建省建立了武夷山自然保护区。三、野生生物资源的合理利用：适时地、有计划地对森林进行合理的采伐，不仅能够收取林木产品，而且有利于森林生态系统的更新；适时地、适量地捕捞海洋成鱼，不仅能够收到经济效益而且有利于鱼苗的生长发育，长久地实现渔业的高产稳产。第二节生态系统的保护【知识概要】一、生态平衡及其保持1．生态系统稳定性的概念：生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。二、森林生态系统的作用及保护三、草原生态系统的作用及保护1．草原生态系统的特点草原生态系统分布在干旱地区，动植物种类较少，种群密度常发生剧烈变化，群落的结构不够复杂且不太稳定。2．草原生态系统的作用草原是畜牧业的重要生产基地，能为人们提供大量的肉、奶和皮；草原还能调节气候，防治土地被风沙侵蚀。24