現(xiàn)代生物導論重點提煉

252現(xiàn)代生物導論

教材

全美經(jīng)典學習指導系列

生物學（第二版）

科學出版社

第一課

第一章認識生物學

i.i學習生物學的意義

?認識自然

?提高生命質(zhì)量

講課之前先回答兩個問題

?1談談你對生物學的認識。

?2生物學有哪些分支學科？

植物學動物學微生物學植物生理學動物生理學人體解剖學病理學生物化學

遺傳學分子生物學細胞生物學基因工程蛋白質(zhì)工程糖生物學發(fā)育生物學胚

胎學進化論生態(tài)學神經(jīng)生物學放射生物學生物物理學生物數(shù)學實驗生物學

中藥學毒理學環(huán)境生物技術(shù)細胞與組織培養(yǎng)花卉學獸醫(yī)學食品科學營養(yǎng)學

古生物學海洋生物學生物分類學

1.2進化的重要性

使生物學不同分支聯(lián)系起來的唯一的重要主題便是進化。

進化的理論

?1801年，拉馬克首次對進化的機制進行完整的闡述。他認為一個成熟的生物體為了

生存的需要必須具備一些新的特征，然后再把這新的性狀遺傳給下一代.

?遺傳是由基因控制的，因此后天獲得的性狀是不可能遺傳給后代的.

這一理論在今天看來顯然是不對的。

?1859年，達爾文發(fā)表《物種起源》，提出了自然選擇的原理.認為對周圍環(huán)境具有

良好適應能力的個體才能更好地生存下來。

變異是進化的一個重要因素，生物體會產(chǎn)生有利于生存的變異，也會產(chǎn)生不利于生

存的變異，為什么不利性狀最終會從種群中消失呢？

因為不利于生存的變異個體不能很好地適應環(huán)境，逐漸被自然環(huán)境所淘汰掉，聯(lián)系到我們的

自身和現(xiàn)狀，我們更應該好好學習，掌握好生存的本領(lǐng)，這樣才能找到適合的工作在這個星

球上生存下去。

1.3生命的組成

所有生物分屬5個界：即原核生物界；原生生物界；真菌界；植物界；動物界。

屏特征特征生物

原核生物單細胞、原核，無核膜和其他特化區(qū)域細菌

原生生物單細胞、真核，有核膜和許多特化內(nèi)部結(jié)構(gòu)原生動物

植物多細胞，真核，自己制造食物蕨類、樹

真菌多細胞或單細胞、真核，類似植物，從環(huán)境中攝取食物酵母、霉菌

動物多細胞、真核，必須捕獲現(xiàn)成的食物進行內(nèi)部消化

下面我們一起來回答幾個問題

?1對生物學家來說，生命最本質(zhì)的是

（A）精神上的；（B）物化上的；（C）機制上的；（D）以上均不正確

這個答案應該是B,這體現(xiàn)了馬列主義的物質(zhì)第一性原則.

?2誰認為物種是不變的

（A）拉馬克；（B）特創(chuàng)論學者；（C）進化學家；（D）生態(tài)學家

這個答案是B,特創(chuàng)論者其實就是神學論者，他們認為上帝造人，其他的物種也都是與生俱

來的。

?3進化和自然選擇是同一概念.（A）對（B）錯

這是錯誤的陳述，應該選擇B.達爾文提出了自然選擇的進化原理，但很顯然這兩個概念是

不能等同的。而且新的進化論也不能只用自然選擇來解釋了。

?4拉馬克認為獲得性狀是可以遺傳的。（A）對（B）錯

拉馬克的確是這么認為的，所以選A。

?5進化是發(fā)生在不再改變的地球上的過程。（A）對（B）錯

這顯然是錯的

?6人和猿屬于同一物種.（A）對（B）錯

?7細菌的細胞有很大的細胞核。（A）對（B）錯

細菌是原核細胞生物，嚴格的講沒有真正的細胞核，因為沒核膜，遺傳物質(zhì)只位于細胞的中

心區(qū)域。

第二章生命的化學：無機的觀點

2.4水的特殊性質(zhì)

?1.水是極性分子，它能促進許多分子分離為離子，它也能溶解許多無機和有機分

子，提高了物質(zhì)的復雜性.在控制生物特性如肌肉收縮、滲透性和神經(jīng)刺激傳導中

起很重要的作用。

如果水的攝入不足，人的運動能力就會下降。

2.水是自然界中比熱最高的物質(zhì)，即水能吸收大量熱量而溫度變化相對較小。這

一性質(zhì)有助于阻止溫度的劇烈變化。溫度的劇烈變化對細胞中的許多大分子具有破

壞作用。

海水相當于一個巨大的溫度調(diào)節(jié)器，所以沿海地區(qū)的氣候和內(nèi)陸地區(qū)的氣候有著明顯的不

同，在沿海晝夜的溫差是很小的，而在內(nèi)陸晝夜的溫差極大，甚至可以相差幾十度。

3.水是無色透明的。這一性質(zhì)保證了光合作用和視覺的正常工作，因為這兩個反

應都需要光。

眼睛玻璃體里就是房水，它能保證光的透過，把光照到視網(wǎng)膜細胞上，轉(zhuǎn)化成神經(jīng)沖動，在

大腦里反映出人看到的物象。

2.5維持生命系統(tǒng)中pH值的穩(wěn)定性

大多數(shù)有機體中的pH值一般接近中性。人體血液的pH值是7.35,但只要變化0.1

個單位，就會對人體產(chǎn)生嚴重的傷害.胃是比較特殊的器官。

胃的pH只有2左右。

?代謝反應產(chǎn)生的過量的H+和OH-可被緩沖體系中和或吸收。這些緩沖體系常由一種

弱酸和弱酸鹽組成。如血液中是碳酸根離子系統(tǒng)，而在某些細胞中是醋酸根離子系

統(tǒng)。

問題

如果一種溶液對變形蟲來說是等滲溶液，而對于螃蟹來說是高滲溶液，把變形蟲和

螃蟹都放在這種溶液中，水將流入哪種動物體內(nèi)？

（A）變形蟲；（B）螃蟹；（C）二者都不（D）二者都

這個題的答案是C。等滲溶液也就是說溶液的濃度和變形蟲的體液濃度是樣的，所以變形蟲

不會失水也不會吸水；高滲溶液也就是說外面的溶液濃度比螃蟹的體液濃度高，螃蟹將會失

水。而問題問的是水將流入哪種動物體內(nèi)，答案當然是C。

第三章生命的化學：有機水平

在這一章我們將介紹三種重要的高分子化合物的結(jié)構(gòu)和功能

3.1碳水化合物

碳水化合物的一般通式CX（H20）丫表示。碳水化合物包括糖。最基本的糖單位是單糖，

包含3一7個或更多個碳原子，但大多數(shù)的單糖含有6個碳原子，稱為己糖，如常見的葡

萄糖和果糖。

有一段時間人們認為碳水化合物這個概念不正確，應該叫糖，后來人們又覺得糖的概念太小

了，所以又重新將這類化合物稱為碳水化合物，所以在生物學書籍上看到這兩個概念時，要

知道它們是差不多的意思。

?糖的縮合反應

糖可通過縮合反應或脫水反應聚合起來，一個糖的一0H和另一個糖的一H結(jié)合失去一分

子水形成兩個糖之間的C—0—C連接?？s合反應可不斷進行以至形成二糖、三糖和多糖。

多糖分為：

1.糖原是存在于高等動物體內(nèi)的多糖，是儲存能量的主要分子由葡萄糖組成高度分支

2.淀粉是植物中的多糖由葡萄糖組成有直鏈和支鏈兩種

3.纖維素是植物中的多糖長而無分支是植物細胞壁的主要成分

人的血糖調(diào)節(jié)

血糖主要指血液中的葡萄糖。

當血糖濃度升高時，人體會釋放胰島素到血液中去，它可促進葡萄糖一糖原的合成；相

反，當血糖水平低時，人體會釋放腎上腺素和胰高血糖素，它們可以激活糖原磷酸化酶，

促進糖原一葡萄糖的降解。

3.2蛋白質(zhì)

構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)式為：

NH2

R----C---C

I'OH

H

蛋白質(zhì)的縮合反應

一個氨基酸的猿基去掉一個一0H,而另一個氨基酸的氨基去掉一個一H,這樣也是失去

一分子水，形成覆基與氨基相連的肽鍵。可形成二肽、三肽和多肽

與糖的聚合有相似之處，都是脫掉一分子水。

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

一級結(jié)構(gòu)指的是蛋白質(zhì)中氨基酸的連接順序，這是DNA編碼決定的.

現(xiàn)在大家看到的蛋白質(zhì)是胰島素，共有兩條鏈，我們分別把它們叫做A鏈和B鏈，兩條

鏈之間還有二硫鍵相連。胰島素是我國科學家首先人工合成出來的。但是這發(fā)生在上世

紀60年代，當時由于閉關(guān)鎖國，我們的這一成就沒能申請諾貝爾，據(jù)稱這是我們國家

自然科學中迄今唯一可能獲得諾貝爾獎的研究成果。

二級結(jié)構(gòu)是一級結(jié)構(gòu)中氨基酸的相互作用，從而導致氨基酸鏈的折疊、纏繞甚至打摺。

典型的二級結(jié)構(gòu)有a-螺旋和0-折疊以及膠原蛋白的三螺旋結(jié)構(gòu)。引起這種變化的主要

是分子間的氫鍵。

三級結(jié)構(gòu)是在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進一步發(fā)生顯著的改變，形成超折疊或復雜的纏繞，從而

是蛋白質(zhì)分子成為高度復雜的球形三維結(jié)構(gòu)。這種改變主要來自于分子間的氫鍵、二硫

鍵和電荷的相互作用。

四級結(jié)構(gòu)：一些蛋白質(zhì)實際上是由兩個或多個肽鏈組成的，多個肽鏈聚集在一起形成一

個單一功能蛋白質(zhì)就是蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。與代謝有關(guān)的許多酶都是由4一6個多肽亞基

組成。

接下來我們在看一張圖片從總體上再次對蛋白質(zhì)的結(jié)果進行把握。

?特殊的蛋白質(zhì)----酶

酶分子中具有一個特殊的區(qū)域，即活性位點，可以和底物結(jié)合，所以酶是有專一性的。

酶在生物體內(nèi)起催化作用，主要由蛋白質(zhì)組成，其催化反應的速度是未催化反應速度的

106-108倍。

必需氨基酸

蛋白質(zhì)是由20種天然氨基酸組成的，通常生物可將一種氨基酸轉(zhuǎn)化為另一種氨基酸，

因此生物所消化的食物不需要具有全部的20種氨基酸.然而有8一9種氨基酸，如色氨

酸和苯丙氨酸，并不能由其他氨基酸轉(zhuǎn)化，必須從食物中攝取，這些氨基酸就叫必需氨

基酸。

之所以在這里我們說有8-9種是必需氨基酸是因為有一種氨基酸還沒確定到底是不是

必需的。

?缺乏必需氨基酸的后果

缺乏必需氨基酸會導致合成錯誤的蛋白質(zhì)，甚至不能合成某些蛋白質(zhì)，這意味著關(guān)鍵酶

和結(jié)構(gòu)蛋白無功能或根本不存在。此外，生物體常將自身的蛋白質(zhì)降解成組成氨基酸。

如果這部分蛋白質(zhì)的損失不能通過攝入蛋白質(zhì)進行及時的補充，氮的攝入量低于降解

量，將導致負氮平衡，逐漸地造成肌肉和其他重要器官的萎縮，最終導致死亡。

許多非洲兒童因為饑餓長期得不到蛋白質(zhì)的補充，肌肉和重要器官逐漸萎縮，這種病有

時候是不可逆的，也就是說即使病后補充營養(yǎng)物質(zhì)也很難消除已經(jīng)出現(xiàn)的病癥，最后患者將

會在長期的營養(yǎng)缺乏過程中病逝。

接下來回答一個問題

下列食品中哪些含必需氨基酸比較豐富？（A）肉類；（B）乳制品；（C）

蔬菜

3.3脂類的結(jié)構(gòu)和功能

?脂類的的基團比碳水化合物和蛋白質(zhì)更具多樣性，因此也更難分類.在生物體內(nèi)有

功能的脂類主要有以下幾大類：

1.中性脂（甘油三酯）2.磷脂3.類固醇4.蠟

甘油三酯是三個脂肪酸分別連接于甘油的三個羥基上。脂肪酸可根據(jù)他們的飽和程

度分類.牛肉和豬肉中的脂肪酸都是飽和的，而魚和蔬菜中的脂肪酸多是不飽和的。

磷脂的結(jié)構(gòu)和甘油三酯在化學結(jié)構(gòu)上相似.甘油的前兩個羥基分別與兩個脂肪酸形

成酯鍵，第三個羥基與磷酸相連.因此磷脂具有極性，這種特性可保證脂類在水相

（如血）中的運輸。

?類固醇是由四個相互連接的碳環(huán)組成，三個為六元環(huán)，一個為五元環(huán)。

膽固醇是細胞膜的重要成分而且與許多器官如神經(jīng)和血液的正常功能有關(guān)如導致動脈

硬化

維生素D

性激素

腎上腺皮質(zhì)激素

?：?蠟是高級醇與長鏈脂肪酸形成的醇酯。蠟是葉子、莖、毛發(fā)、皮的表面重要的結(jié)構(gòu)

脂類，有屏障的保護作用，防止水分蒸發(fā)，有時也能構(gòu)成堅硬的結(jié)構(gòu)，如蜂巢。

我們一起看幾個問題。

?脂肪有哪些功能？

1.脂肪作為能量儲存物質(zhì)，其所含鍵能比碳水化合物和蛋白質(zhì)都高，因此脂肪在儲存能

量的時候比碳水化合物占用更少的空間，具有更輕的重量，因為在碳水化合物的儲存過

程需要水的參與，而脂肪在中間轉(zhuǎn)化和儲存的過程中都不需要水。

1g碳水化合物氧化約產(chǎn)生4.3kcal能量；

1g蛋白質(zhì)氧化約產(chǎn)生4.6kcal能量；

1g甘油三酯氧化約產(chǎn)生超過9kcal能量

2.脂肪形成墊保護身體的內(nèi)部器官，在許多哺乳動物中，皮下脂肪可作為絕緣層抵御低

溫環(huán)境。

因此從某種程度上講，脂肪對于動物來講是進化上的一個進步。更多思考題。

?三個單糖分子聚合成三糖產(chǎn)生多少個水分子？

?通常的食糖是一種二糖，由哪兩種己糖組成？

哪種多糖與動物體有關(guān)？

?自然界中存在多少種組成蛋白質(zhì)的氨基酸？

?肽鍵是由哪兩個原子相連形成的？

?由幾個多肽鏈形成完整的蛋白質(zhì)被稱為蛋白質(zhì)的幾級結(jié)構(gòu)？

健康的嬰兒應處于哪種狀態(tài)的氮平衡？

?卵巢內(nèi)產(chǎn)生的激素屬于哪一種脂？

葉子具有保護功能的表皮特別富含哪種物質(zhì)？

心血管疾病患者飲食中應減少哪兩種脂類？

看一下下一節(jié)課程的內(nèi)容：

生命是多種多樣的，但所有的生命體都有著相似的基本組成。那么生命的基本組成

單位是什么？又是什么樣子呢？關(guān)注細胞生物學

第二課

第四章生命的細胞組成

主要內(nèi)容

4.1細胞學說

4.2細胞組成

4.3細胞膜

4.4細胞器

4.5植物組織

4.6動物組織

4.7細胞大小及限制因素■

4.1細胞學說

?1.所有生物體均由細胞組成，是細胞的產(chǎn)物；

?2.細胞是結(jié)構(gòu)和功能的基本單位；

?3.所有的細胞都來源于先前存在的細胞。

4.2細胞組成

動植物細胞的結(jié)構(gòu)區(qū)別

植物細胞動物細胞

細胞壁無細胞壁

葉綠體無葉綠體

液泡大液泡小，有些動物沒有，作用不顯著

很少見中心粒有中心粒

有質(zhì)體，內(nèi)含色素或儲藏有淀粉無質(zhì)體

4.3細胞膜

S.J.SingerandG.L.Nicholson提出了流動鑲嵌模型很好地解釋了細胞膜的結(jié)構(gòu)和功

能.

磷脂雙分子層組成細胞膜的基本框架，極性端向外，疏水端向內(nèi)，在磷脂間有些蛋白質(zhì)

貫穿于磷脂間，叫做固有蛋白，還有些蛋白質(zhì)覆蓋在磷脂外側(cè)，叫做外周蛋白，在細胞膜的

外面還有些糖脂和糖蛋白組成的“天線”樣結(jié)構(gòu)，其作用是接收外來的信號。另外在細胞膜

內(nèi)還有些膽固醇分子。

4.4細胞器

?粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

其上有核糖體，所以粗面。主要功能合成蛋白質(zhì)

?光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

無核糖體，與脂類的合成和運輸以及多種毒性物質(zhì)的脫毒有關(guān)。

?高爾基體

主要功能是儲藏、修飾，其內(nèi)充滿需向外分泌的產(chǎn)物，一些與分泌功能有關(guān)的細胞中尤

其富含高爾基體

高爾基體是膜通道動力學體系的一部分，該體系還包括核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng).它們的膜相互連通，

彼此無明顯分界.

?線粒體

具雙層膜，外膜光滑，內(nèi)膜有許多褶皺，稱為崎，許多酶鑲嵌在喑內(nèi)，它們參與分解有

機分子向細胞提供能量的反應，在代謝旺盛的細胞內(nèi)尤其豐富。

?溶酶體

其內(nèi)含有可降解細胞物質(zhì)的酶，參與細胞內(nèi)消化，對于發(fā)育過程中消除特定結(jié)構(gòu)有重要

作用

?過氧化物酶體

其內(nèi)含有起氧化作用的酶，與氨基酸的氧化脫氨有關(guān)，該反應是蛋白質(zhì)向其他化合物轉(zhuǎn)

化的重要反應。

?中心粒

真核細胞的中心粒是一對柱狀的桿，位于核膜之外，兩根桿的長軸相互垂直形成一個交

叉。中心粒與有絲分裂和減數(shù)分裂中紡錘體的形成有關(guān)。

?液泡

液泡是細胞中較亮的區(qū)域，其中含有水和可溶性物質(zhì)，以及消化酶等，它有調(diào)節(jié)細胞內(nèi)

的滲透壓的功能。

細胞骨架是由蛋白質(zhì)組成的

?鞭毛和纖毛

鞭毛和纖毛都是由微管構(gòu)成的，通過基體和細胞相連，外膜則與細胞膜相連。

?微管由a和0兩種微管蛋白亞基組成.一個微管蛋白a與一個微管蛋白P結(jié)合組建

一個微管的亞單位，這些雙亞基的亞單位連成細長的原纖絲，13根原纖絲排列成一

圈形成微管.

值得注意的是鞭毛和纖毛的毛體和基體內(nèi)微管排列的情況不一樣。

細胞核為圓形或橢圓形，幾乎位于細胞的中心，具有雙層膜，兩層膜在特定的部位相

融合，形成可以允許物質(zhì)進出的通道，叫核孔。核內(nèi)可見一到多個核仁，該區(qū)域較致密，

包含核糖體亞基.核內(nèi)其他物質(zhì)是染色體.

也有人把細胞核看成是一個細胞器，它是雙層膜的結(jié)構(gòu)，上面有核孔保證核內(nèi)外物質(zhì)的

交換。

接著做習題

1.根據(jù)細胞學說，所有細胞來源于

（A）無機物（B）有機物（C）先前存在的細胞（D）培養(yǎng)皿培養(yǎng)

這里涉及到物質(zhì)的第一性問題

2.細胞由誰命名的？

（A）Dutrochet（B）schleiden（C）Schwann（D）Hooke

胡克第一個用顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細胞病命名

3.哪一界的細胞不具有真正的細胞核？

（A）原核生物界（B）原生生物界（C）真菌界（D）植物界

原核就是原始的細胞核，只有個核區(qū)，沒有核膜的包裹

4.粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不同于光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由于它與——相連？

（A）細胞核（B）細胞膜（C）高爾基體（D）核糖體

5.哪兩種細胞器具有雙層膜？

（A）葉綠體（B）線粒體（C）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（D）細胞核

這里提到了兩種細胞器，所以細胞核在這里不被看作是細胞器，正確答案是A和B。

6.液體和電解質(zhì)的儲存以及可能的調(diào)控中心是什么？

（A）細胞核（B）線粒體（C）液泡（D）溶醒體

7.哪種細胞器參與細胞的消化？

（A）線粒體（B）溶酶體（C）過氧化物酶體（D）液泡

8.哪些細胞中含高爾基體比較多？

（A）上皮細胞（B）神經(jīng)細胞（C）白細胞（D）分泌細胞

高爾基體和分泌功能有關(guān)，所以在分泌細胞內(nèi)數(shù)量較多。

4.5植物組織

保護組織

?通常指表皮，為一層有明顯液泡的薄壁細胞.在一些植物表皮上具有蠟質(zhì)的角質(zhì)層

以保護植物，避免水分散失，另外在多年生的植物根莖表面生有周皮，為幾層類似

軟木細胞形成的可防水的組織.

薄壁組織：一些排列高度分散、具光合活性的薄壁細胞；

厚角組織：一些不規(guī)則增厚的細胞；

如芹菜的細胞

厚壁組織：厚壁的、對植物起到支持作用的細胞，見于許多植物種皮及疤痕處的堅硬部位。

維管組織

木質(zhì)部：主要功能是向上運輸水分和可溶性物質(zhì)，有兩類細胞，即導管和管胞。這些細胞

排列成束狀，成熟后就喪失了其生物活性，細胞壁形成運輸液體的通道，并可支持植物體

的結(jié)構(gòu)。

韌皮部：主要功能是運輸碳水化合物、氨基酸、寡肽及一些脂類。韌皮部在執(zhí)行運輸功能

的時候仍保持生物活性，但一些類型的細胞會失去細胞核。

4.6動物組織

?動物組織分成四大類：

?1.上皮組織——一種包被組織

?2.結(jié)締組織——連接和支持的組織

結(jié)締組織形式多樣，其共同的特征是細胞處于間質(zhì)中。例如骨骼、軟骨、血液、肌腱以

及各種起到支持作用或使機體富于彈性的組織。

?3.神經(jīng)組織---傳導組織

?4.肌肉組織——伸縮組織

回答下面的問題

1.分生組織是非特化的。（A）對（B）錯

2.膜的外表面通常是非極性的.（A）對（B）錯

3.Robertson因膜結(jié)構(gòu)的流動鑲嵌模型而著名（A）對（B）錯

4.半透膜參與滲透作用.（A）對（B）錯

5.一組相似的細胞構(gòu)成組織，各種不同功能的組織又構(gòu)成獨立的具有一定形狀的器官。

（A）對（B）錯

6.從細胞到組織到器官到系統(tǒng)到生物體的順序說明了由低級到高級進化的等級結(jié)構(gòu)。

（A）對（B）錯

7.皮膚、消化道、血管及體內(nèi)的其他的導管、腔囊的內(nèi)表面都是由上皮組織構(gòu)成的。

（A）對（B）錯

8.神經(jīng)元共有三種，即感覺神經(jīng)元、運動神經(jīng)元和聯(lián)合神經(jīng)元。

（A）對（B）錯

4.7細胞大小及限制因素

限制因素1：表面不能滿足繼續(xù)增長的要求

限制因素2：細胞核對于細胞活動的必要控制

接下來又是一組問題：

1.細胞核和細胞膜是由連續(xù)的膜通道系統(tǒng)相連的，敘述這一系統(tǒng)中主要的細胞器。

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體

2.為什么在真核細胞中細胞核位于中心位置？

細胞核是參與細胞生長和繁殖過程中最重要的細胞器。細胞核指導細胞的代謝活動，且

決定細胞的最終形態(tài)和大小。為了保證這些指導性的信息能及時有效地達到整個細胞，

所以應該位于中心。

另外細胞核這么重要，所以它有理由受到重點保護，而處于中心位置恰恰可提供這樣的

保護，使細胞更好地適應環(huán)境，并存活下去.

3.Boston大學的LynnMargulis發(fā)展了一個令人信服的內(nèi)共生假說，認為其核生物的某些

細胞器是源于原核細胞侵入真核的祖先，這一假說包括了哪些細胞器？

葉綠體和線粒體

參考資料：

干細胞是細胞生物學研究的熱點之一，各國的科學家都想在這一領(lǐng)域早點獲得突破，于

是有些人開始急功近利，然而科學是來不得半點虛假的，最終肇事者面對的是身敗名裂.2005

年科學界最大的丑聞是韓國首爾大學黃禹錫教授的論文造假事件。接下來就讓我們看看這一

事件被揭穿的前前后后。

下次課引言

生物體的能量是怎樣產(chǎn)生的？為什么小的哺乳動物比大的哺乳動物具有更高的活性？

代謝率慢是長壽的秘訣嗎？請繼續(xù)關(guān)注生物能學.

第三課

主要內(nèi)容：

第5章能量轉(zhuǎn)化

第6章光合作用

6.1葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能?

6.2光合作用■

6.3光呼吸?

6.4C4植物■

第5章能量轉(zhuǎn)化

糖類、脂肪和蛋白質(zhì)都是細胞的能源物質(zhì)，它們?nèi)紵鸹瘜W鍵的斷裂，釋放出分子

中儲藏的能量，以ATP的形式出現(xiàn)，用于細胞的運動、生殖、合成等生命活動。由于在特

定時間內(nèi)釋放大量的能量對于細胞是有害的，因此細胞內(nèi)的能源物質(zhì)的分解是受到調(diào)控的。

葡萄糖的放能過程：

厭氧途徑是從葡萄糖開始到丙酮酸的過程，在這個過程中，產(chǎn)生了4分子的ATP,但在產(chǎn)

生ATP之前先消耗了2分子的ATP.正所謂要想得到首先要付出。該途徑是在細胞質(zhì)中發(fā)生

的。

需氧途徑也叫Krebs循環(huán)，由于循環(huán)中有機酸含有三個叛基基團，又稱三陵酸循環(huán)(TCA)。

該途徑是氧化厭氧途徑中的終產(chǎn)物丙酮酸，發(fā)生在線粒體中。

電子傳遞鏈和氧化磷酸化

電子傳遞鏈是線粒體上一系列的呼吸色素，其功能是把電子從還原型的輔酶(NADH、

FADH2)傳遞到氧氣，傳遞過程中能量不斷地以ATP的形式釋放出來

接下來讓我們計算一下：1分子葡萄糖完全氧化總共產(chǎn)生多少分子的ATP?

?厭氧途徑中產(chǎn)生4分子ATP,磷酸化的過程中消耗2分子ATP,形成2分子NADH.

但在NADH分子進入線粒體時每分子要消耗1分子ATP.[(4-2)+(6-2)]=6

?丙酮酸在形成乙酰-CoA的過程中產(chǎn)生2分子的NADH.

2x3=6

?每個TCA循環(huán)產(chǎn)生3分子的NADH、1分子的FADH2和一分子的ATP.

2x[(3x3)+(2x1)+1]=24

一般來說，代謝物的能量僅有40%被儲存于ATP或其他類似的能源物質(zhì)的高能鍵中，其

余部分以熱能釋放，用作運動和維持體溫.

討論一個問題：為什么恒溫動物比變溫動物具有更廣闊的生活空間？

恒溫動物熱量的主要來源是覆蓋在整個機體上的大量肌肉，總熱量的80%來自于肌肉伸

縮，變溫動物也能從肌肉收縮中獲取急需的能量

體形大小和代謝速率

?熱能的產(chǎn)生和氧氣的消耗量取決于動物個體的大小。以動物的每克體重來計算，較

小的動物比較大的動物每克體重消耗更多的氧氣，產(chǎn)生更多的熱能。

?這種代謝速率和動物個體的反比關(guān)系不僅是對于動物而言，對于植物也普遍適用。

回答問題：

1.完全氧化1分子葡萄糖總共產(chǎn)生多少ATP?（A）6（B）24（C）36（D）38

2.碳水化合物如葡萄糖是細胞內(nèi)唯一的能量來源嗎？（A）錯（B）對

3.在生物界流通的能量來源是什么？（A）光合作用（B）化學鍵（C）綠色植物（D）太陽

4.放能反應是（A）自然發(fā)生的有能量釋放的反應（B）需要輸入能量的爬坡反應

（C）氧化反應（D）厭氧反應

5.細胞可以利用相對少量的ATP、NAD+、輔酶A進行高強度的代謝活動是由于

（A）進行需要這些化合物的支路反應（B）快速循環(huán)這些化合物

（C）無這些化合物導致氧虧缺（D）利用底物分子替代這些化合

物

6.小的恒溫動物進行冬眠有何益處？（A）減少因季節(jié)改變的需要

（B）通過細胞再生提高生存能力（C）降低食肉動物形成的危險

（D）減少食物需要

7.溫血對于鳥類和哺乳動物有何益處？

代謝活性較高，可進行更劇烈的活動

代謝活動不會因為溫度變化而劇烈起伏

可自由進行棲息地的選擇，從而獲得競爭的優(yōu)勢

8.為何小的哺乳動物比大型哺乳動物具有更高的活性？

因為體形小的動物具有相對大的表面積，散熱更快更多，需要更多的能量來維持體溫

和身體其他機能的平衡，所以要求他們的代謝活性更高。小型哺乳動物的心率、耗氧量、

呼吸率等均很高。

第6章光合作用

6.1葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能

這張圖上顯示的是葉綠體的結(jié)構(gòu)。葉綠體是雙層膜的細胞器，里面有圓餅狀的基粒，基

粒疊在一起叫類囊體，類囊體間也有連接，其余部分是半固體的基質(zhì)。

6.2光合作用

光合作用分為兩個部分，光反應和暗反應。

光合色素的排列，以葉綠素a為核心，其他色素吸收不同波長的光再傳遞到色素中心.

這樣的排列就象一個衛(wèi)星天線。不同的色素會吸收不同波段的光波，并把能量傳遞到中心色

素上來。保證了充分利用陽光。光在類囊體膜上的照射發(fā)生了一系列的光化學事件。水被光

分解為氧氣，并形成ATP。

暗反應發(fā)生的是二氧化碳變成碳水化合物的反應。

注意：暗反應并非需要暗環(huán)境，只是不需要以來于光。

另外暗反應生成葡萄糖，但植物細胞里通常不這樣儲存糖，而是形成二糖，如蔗糖，更

多的情況是在光合活性部位積累淀粉。

光合作用反應式

6C02+6H20+NAD++ADP+Pi-------?C6H1206+602+ATP+NADH

6.3光呼吸

光呼吸是和光合作用相反的一種浪費能源的反應。在高02、低C02的條件下，光呼吸對于

植物沒有任何好處，卻可造成許多作物的減產(chǎn).

請回答：光呼吸通常在什么樣的天氣下發(fā)生呢？為什么？

呼吸是利用氧進行氧化反應的過程，因此只有在氧過剩的情況下，光呼吸才會發(fā)生，在

高溫、光照強、干旱的天氣時，氣孔為避免水分的散失而關(guān)閉，使細胞內(nèi)的02趨于在

葉片中積累，而通過光呼吸就可以降低氧的濃度。

光呼吸由三個細胞器共同完成，即葉綠體、過氧化物體和線粒體。

6.4C4途徑

C4途徑的工作原理

葉肉細胞中低濃度的二氧化碳和丙酮酸結(jié)合形成草酰乙酸，再轉(zhuǎn)變成蘋果酸，通過細胞

間的連絲將蘋果酸轉(zhuǎn)移到維管束鞘細胞中逆向分解出二氧化碳，以便在其中進行光合作用。

由于蘋果酸和草酰乙酸都是四碳化合物，所以把具有這種途徑的植物叫碳四植物.例如玉米。

回答問題：

1.由于C4途徑可在低濃度C02條件下進行光合作用，所以在一定程度上，可抑制光呼吸。

（A）錯（B）對

2.光合作用中產(chǎn)生的氧氣來源于C02的裂解.（A）錯（B）對

氧氣的產(chǎn)生是來自于水。

3.葉綠體是綠色的，表明綠光是光合作用活性最強的光。（A）錯（B）對

4.在高等植物中，紫光、藍光和紅光對于激發(fā)光合作用最為有效.（A）錯（B）對

5.高等植物的葉綠體中主要色素有：

（A）葉綠素a（B）葉綠素b（C）類胡蘿卜素（D）花青素

6.葉綠素a是光系統(tǒng)I和H反應中心。（A）錯（B）對

7.哪種光合磷酸化可產(chǎn)生更多的NADH?

（A）環(huán)式光合磷酸化（B）非環(huán)式光合磷酸化

8.從葉中提取的葉綠素仍可吸收光，但立刻就會以較低的能量發(fā)射出去，這種現(xiàn)象在完整

的葉片中一定程度上也能發(fā)生，被稱為：（A）磷光（B）熒光（C）紅光轉(zhuǎn)換

（D）光吸收（B）以上均不對

9.P700是：（A）存在于光系統(tǒng)I（B）葉綠素a的一種（C）光系統(tǒng)I的反應中心（D）

以上全對（E）以上全錯

10碳的固定（二氧化碳和有機物的結(jié)合）發(fā)生于光反應過程。（A）錯（B）對

11.光合作用釋放的氧氣均來源于光反應時水的裂解。（A）錯（B）對

12.類囊體膜堆疊成基粒。（A）錯（B）對

下次課的引言

是什么控制著生物體的繁衍？其內(nèi)在機制是什么？一個受精卵細胞是怎樣分裂成一個

人的？請繼續(xù)關(guān)注遺傳學。

第四課

第7章基因的性質(zhì)

主要內(nèi)容

7.1細胞的信息處理

7.2遺傳化學基礎(chǔ)的探索

7.3信息編碼——基因語言?

7.4遺傳信息的加工一蛋白質(zhì)的合成■★

7.5遺傳信息的擴增一DNA復制

7.6遺傳信息的改變——突變■

7.7遺傳工程

7.1細胞的信息處理

DNA：脫氧核糖核酸，一般是鏈狀的大分子，相對穩(wěn)定、長壽，但可被DNA酶降解，也可被

環(huán)境中的物理、化學因子誘導突變.

細胞的遺傳信息主要在細胞核里，它們是由脫氧核糖核酸組成的長鏈.

細胞中信息處理的過程，我們叫它為中心法則：DNA上的信息轉(zhuǎn)錄到RNA上，在氨基酸和

核糖體參與下，翻譯成蛋白質(zhì)。

7.2遺傳化學基礎(chǔ)的探索

1865-1870年間，F(xiàn)riedrichMiescher從膿細胞核中分離到一種當時尚未知道的物質(zhì)，他稱

這一酸性物質(zhì)為“核素”，后來改稱“核酸”。

1882年，WaltherFlemming對正在進行具有絲分裂的細胞染色體染色，并描述了細胞分裂

時忠實地保持染色體數(shù)量這一復雜過程。

下表是遺傳學上其他劃時代的發(fā)現(xiàn)：

TheodorBoveri描述了減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)量減少

C.B.Bridges總結(jié)出染色體是遺傳的生理基礎(chǔ)，它們攜帶作為遺傳

單位的基因

RobertFeu1gen發(fā)展了一種DNA的染色方法，證明DNA確實存在于染

色體上

P.A.Levene指出DNA大分子的基本單位是核昔酸，并指出只有四

種核昔酸

ErwinChargaff證明DNA的四種堿基并非等量存在，但具有規(guī)律，即

A+G=T+C

WatsonandCrick根■據(jù)RosalindFranklin的DNAX-射線衍射圖象，建

立了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

DNA的結(jié)構(gòu)

DNA的結(jié)構(gòu)有三個基本分子構(gòu)件，即堿基、核糖和磷酸，磷酸與核糖交替排列形成DNA

雙螺旋的“樓梯”扶手，而堿基則通過堿基互補配對的原則與另一條鏈上的脫氧核糖核甘酸

上的堿基形成氫鍵，其中G和C之間可形成三個氫鍵，A和T之間可形成兩個氫鍵，構(gòu)成了

“樓梯”的臺階。

總體上來講DNA是個雙螺旋的鏈子。每十個堿基對形成一個螺旋，大約3.4nm的長度

四個堿基為什么會是兩兩固定的進行配對的？我們來看一寫它們的結(jié)構(gòu)，兩個喋吟都是兩個

環(huán)，兩個喀噫的結(jié)構(gòu)都是一個環(huán)，因此一個喋吟和一個喀友結(jié)合始終保持“樓梯”秤的寬度

是均勻的，同時也保證了整個雙螺旋的寬度均勻。

細胞中DNA的平均長度是2m,則在細胞中DNA必定是以緊密壓縮的形式存在的。其基

本單位是核小體，由幾種組蛋白和DNA組成。

核小體上共有五種蛋白質(zhì)，其中H2A、H2B、H3、H4各一個組成一個平面，外面由DNA

雙螺旋纏繞，同樣的情況在組成一個被DNA雙螺旋纏繞的平面，兩個DNA圈之間由H1組蛋

白連接，這樣形成一個團狀的結(jié)構(gòu)，纏繞八個球狀組蛋白的DNA叫核心DNA,兩個核心之間

的DNA叫連接DNA。

7.3信息編碼——基因語言

GeorgeGamow等人首先認識到DNA攜帶的密碼決定了蛋白質(zhì)氨基酸的排列順序。

那么常見的蛋白質(zhì)氨基酸有20種，如果1個核菩酸編碼1個氨基酸，則核普酸只有4

種；如果2個核昔酸編碼1個氨基酸，則最多有16種組合；而如果3個核苔酸編碼1

個氨基酸，則有64種排列，遠超過需要。Gamow假定提出了三聯(lián)體密碼，后被證實是

正確的。

AUG、GUG是起始密碼子，UAA、UGA和UAG是終止密碼子。

7.4遺傳信息的加工一蛋白質(zhì)的合成

這里包括兩個過程：

?1DNA有義鏈堿基序列包含的遺傳信息轉(zhuǎn)移到信使RNA上，即轉(zhuǎn)錄。

?2mRNA上的信息指導氨基酸排列成蛋白質(zhì)，即翻譯.

mRNA的拷貝數(shù)依賴于合成蛋白質(zhì)分子的數(shù)量。有些mRNA是長壽的，有些只短時間存在，

產(chǎn)生一個或幾個蛋白質(zhì)。

DNA雙螺旋解開螺旋，首先進行mRNA的轉(zhuǎn)錄，把DNA上的遺傳信息，轉(zhuǎn)錄到mRNA上，

隨后，mRNA從核孔處出來，到細胞質(zhì)中，tRNA負責把氨基酸帶到mRNA上，同時核糖體也結(jié)

合上來共同完成蛋白質(zhì)的翻譯工作。

值得一提的是tRNA的結(jié)構(gòu)有點象三葉草，但這只是二級結(jié)構(gòu)，其三級結(jié)構(gòu)更象個倒寫

的其上面有結(jié)合氨基酸的氨基酸臂和結(jié)合mRNA的反密碼子環(huán)。

在真核生物合成蛋白質(zhì)的過程中，我們常常發(fā)現(xiàn)幾個核糖體可同時在一條mRNA鏈上進

行翻譯，這種一條mRNA鏈上結(jié)合多個核糖體的結(jié)構(gòu)叫多聚核糖體。它能加速真核生物蛋白

質(zhì)合成的速度。

7.5遺傳信息的擴增一DNA復制

DNA雙螺旋在復制時解旋并分開，每條鏈均可結(jié)合互補堿基，產(chǎn)生了兩個相同的雙螺旋.

每個雙螺旋中有一條鏈是原親代的，另一條是新合成的，稱為半保留復制。

7.6遺傳信息的改變——突變

可引起突變的物質(zhì)稱為誘變劑，有化學物質(zhì)也有物理射線。

例如，鐮刀狀細胞貧血病，就是由于繳氨酸替代了谷氨酰胺引起的。雖然只是一個堿基、

一個密碼子、一個氨基酸的改變，但綴氨酸的疏水性與敢氨酰胺完全不同，突變后的血

紅蛋白不能夠完成其運輸氧氣的功能

7.7遺傳工程

遺傳工程是指有目的地改變遺傳信息的一系列程序。

例如：將人胰島素基因?qū)爰毦?，由于細菌大約20min就可分裂一次，所以可用來

生產(chǎn)胰島素。

下面的圖是轉(zhuǎn)基因鼠的技術(shù)路線：首先提取目的基因，然后將它注射到鼠的卵細胞中，

把卵細胞植入母鼠體內(nèi)，生出的后代就會帶有轉(zhuǎn)入的基因的表型。

克隆是使單基因、染色體或整個生物體產(chǎn)生多拷貝的一項技術(shù)。

克隆一詞源于希臘，詞根意為“小樹枝”.

克隆生物體個體時不需要有性重組，而是利用非生殖組織。

許多市售花卉都是克隆的結(jié)果

如大家熟悉的非洲菊，它還有個名字叫扶郎花是兩種女士送給男士的花之一，另一個女

士送男士的花是君子蘭。

請回答問題：

1.DNA首先被何人發(fā)現(xiàn)(A)Feulgen(B)Griffith

(C)Mendel(D)Miescher(E)以上均不對

2.互補的腺喋吟和胸腺喀噫以三個氫鍵相連(A)對(B)錯

3.DNA螺旋完整的一圈是10個堿基的長度。（A）對（B）錯

4.DNA聚合酶負責mRNA的合成。（A）對（B）錯

5.由于內(nèi)含子的存在，原初轉(zhuǎn)錄本較成熟的mRNA大很多。（A）對（B）錯

6.遺傳密碼的翻譯發(fā)生在核糖體。（A）對（B）錯

7.內(nèi)含子見于原核生物的環(huán)狀染色體。（A）對（B）錯

8.tRNA全長均為雙鏈(A)對(B)錯

9.哪個更長(A)tRNA(B)mRNA(C)rRNA

10.哪個更穩(wěn)定(A)DNA(B)RNA

11.哪個更大(A)喋吟(B)喀嚏

12.哪個更復雜(A)人類染色體(B)細菌染色體

13.哪個更重(A)核糖(B)脫氧核糖

14.艾滋病病毒是反轉(zhuǎn)錄病毒（A）對（B）錯

第8章細胞繁殖

主要內(nèi)容

8.1包裝基因的染色體■

8.2細胞周期和生命周期?

8.3有絲分裂

8.4減數(shù)分裂

8.5染色體交換機制

8.6有性繁殖和遺傳變異

8.1包裝基因的染色體

在細菌中裸露的DNA構(gòu)成細菌染色體。

在真核生物中，染色體以線形短棒狀結(jié)構(gòu)存在，核小體是其基本構(gòu)成單位。據(jù)估計，一

個典型的基因是由染色體上的4個核小體單位組成。翻譯成蛋白質(zhì)的DNA不超過總DNA

的1/10.

這就是基因在染色體上的情況，染色體是由蛋白質(zhì)和DNA組成的，因此我們也把染色

體叫做基因的載體。

人一共有23對染色體，按照大小進行排序.我們看到的染色體上面有深色的條帶，這

是用燃料進行染色后看到的結(jié)果。據(jù)此我們可以比較出不同的染色體的特征區(qū)帶。

8.2細胞周期和生命周期

細胞周期分為細胞分裂期和分裂間期，分裂間期就是分裂的準備期，需要的時間較長，

還分為Gl.S、G2三個時期。

生命周期

對于無性繁殖的單細胞生物來說，細胞周期就是一個完整的生命周期。

對于有性繁殖的單細胞或多細胞生物來說，細胞周期只是生命周期的一部分，減數(shù)分裂

和受精作用形成的單倍體和多倍體階段的交替構(gòu)成生物的生命周期。

8.3有絲分裂

8.4減數(shù)分裂

8.5染色體交換機制

染色體交換發(fā)生在減數(shù)分裂的第一次分裂時的聯(lián)會階段，同源染色體的染色單體發(fā)生部

分的交換。

這是精子和卵子形成的過程.一個精原細胞可以在減數(shù)分裂后形成4個精子，而一個卵

原細胞在減數(shù)分裂后形成一個卵子，其余的以極體的形式出現(xiàn)，這是一個無法進行生殖的細

胞，在女性來講，卵細胞的形成過程是一輩子的事情，而精子的形成只是一個短暫的連續(xù)的

過程。

8.6有性繁殖和遺傳變異

有性繁殖就是變異，因為有性繁殖是整套染色體的重組.在受精卵（合子）中，一半染

色體來自于父親，一半染色體來自于母親。

變異為生物進化提供了動力。

回答問題：

1.在細胞周期的哪個時期DNA加倍，染色體復制？（A）G1（B）S（C）G2（D）M

2.精子和卵子是（A）同型配子（B）異種同型物（C）異型配子（D）二倍體細胞

3.在許多生物中，尤其是植物界，單倍體和二倍體交替產(chǎn)生。這種有兩種階段的生命類型

是（A）還原體系

（B）生命周期（C）合成（D）聯(lián)會

4.染色體的基本結(jié)構(gòu)單位是（A）著絲粒（B）核小體（C）端粒

5.二倍體生物細胞兩個拷貝的染色體來自（A）單倍體細胞的加倍

（B）父母中各一個拷貝（C）四分體細胞減倍

6.減數(shù)分裂和有絲分裂DNA和染色體的復制發(fā)生在同一個時期（A）對（B）錯

7.極體中沒有染色體。（A）對（B）錯

8.有些男性含有三條性染色體（XXY）并患有一中稱為Klinetelter's綜合癥的疾病，這是

一種性功能障礙和智力遲鈍的疾病，這種病是以下哪種疾病的例子之一。

（A）染色體組型（B）點突變（C）體內(nèi)平衡失調(diào)（D）細菌引起（E）年老

基因是神奇的，它控制著我們?nèi)祟惖囊磺?。然而隨著生命科學的不斷進步，基因工程迅

速發(fā)展，科學家可以把人的基因轉(zhuǎn)移到小鼠身上使他長出耳朵供器官移植使用。接下來

讓我們走進這神秘的殿堂，觀看視頻資料《人造基因》。

下次課的引言：

遺傳有什么規(guī)律可循嗎？是誰第一個發(fā)現(xiàn)了遺傳的規(guī)律？他是如何發(fā)現(xiàn)這些秘密的？

他又有著怎樣傳奇的一生？

第五課

第9章遺傳機制

主要內(nèi)容

9.1Mendel之前的遺傳觀點

9.2Mendel定律

9.3連鎖■

9.4性別連鎖?

9.5基因表達的變異

9.6染色體和基因表達

9.7遺傳疾病的治療-

9.1Mendel之前的遺傳觀點

在埃及和巴比倫，人們有選擇地飼養(yǎng)動植物已有2500多年的歷史.

精子（17世紀）卵子（19世紀）發(fā)現(xiàn)后，依然出現(xiàn)了血液是遺傳的決定因素的觀點。

亞里士多德和達爾文都相信泛生論，認為胚芽是來自身體的早期部分，聚集在配子中并

直接參與新個體的形成。

9.2Mendel定律

Mendel的生平：

GregorMendel,1822年生于奧地利，后來成為現(xiàn)在的捷克斯洛伐克Brno鎮(zhèn)一個修道

院中的一個修道士。他有一個小花園，他在花園里種植豌豆，致力于解開遺傳之謎，他“瘋

狂的”科學夢實現(xiàn)了，他也成了一代經(jīng)典遺傳學的奠基人。

Mendel的成功之處：

1.使用豌豆作為遺傳研究的材料

2.對實驗的詳細記錄和對實驗數(shù)據(jù)的定量化分析

因為豌豆是嚴格的自花受粉的植物，另外詳細的記錄和試臉數(shù)據(jù)的量化分析有助于得出

遺傳學的規(guī)律。

Mendel第一定律

Mendel首先研究了豌豆莖的高矮兩個相對的性狀。他發(fā)現(xiàn)純種的高莖豌豆和純種的矮

莖豌豆雜交后，子一代都是高莖的，子一代自交后產(chǎn)生的子二代中卻有高莖葉有矮莖的，而

且高莖和矮莖的數(shù)量比之正好是3:1。

Mende1的實驗分析

1.發(fā)現(xiàn)一種性狀如豌豆的高矮并不是在一定范圍內(nèi)，而是有兩個特定的個體：高和矮。

他假設決定性狀的因子以抽象的可分離的形式存在。

2.高植株的F1代能產(chǎn)生高、矮兩種后代，使Mendel意識到對一個遺傳性狀，每個個體

不是只有一個因子而是一對因子。而且其中一個是顯性的，另一個是隱性的。

對親本配子的遺傳因子進行追蹤就可以解釋Mendel的結(jié)果。

我們可以借助龐那特方格來進行分析。

Mende1第一定律的內(nèi)容

每對性狀都由一對特定的因子（基因）所控制，這對因在配子形成時必須分離，而在

受精時又隨機結(jié)合，當這對因子同時存在時，其中一個因子表達而另一個因子不表達。

接著我們先介紹兩個基本的概念

兩個概念：如果一個個體的一對遺傳因子都是相同的，那么這個個體在這個性狀上是

純合的，叫純合子（TT、tt）。而具有一對不同的遺傳因子的個體的是雜合的，叫雜合子（Tt）.

基因組的所有遺傳因子即構(gòu)成了個體的遺傳型，它們是個體表現(xiàn)型的重要但絕非唯一

的決定因素。表現(xiàn)型要受到基因型和環(huán)境的共同作用。

例如：暹（先）羅貓（Siamesecat）只有四肢和臉是黑色的。其實暹羅貓的全身細胞

都可以產(chǎn)生黑色素酶，但是這種酶由于相對高的體溫而受到破壞，只有四肢和臉部的溫度比

較低才使得這種酶能行使功能產(chǎn)生黑色素。

Mendel第二定律

Mendel得出分離定律可以適用于他所研究的七個不同性狀的結(jié)論后，又開始研究兩個

性狀是獨立遺傳還是受到其他遺傳因子的影響的實驗。即開始同時觀察兩個性狀。

Mendel第二定律的內(nèi)容

又叫獨立分配定律。生物的性狀是獨立遺傳的，而且，由概率也可算出不同的表現(xiàn)型

的比率。

介紹一下生平后傳：在隨后的幾年，Mendel轉(zhuǎn)向另一種普通植物----山柳菊，來證明

由豌豆得出的遺傳規(guī)律是否適用于其他生物體。但是沒能得出近似的結(jié)論，他在痛苦失望中

死去，盡管他已經(jīng)升為他所在修道院的院長，成就舉世無雙的傳奇英雄以悲劇而終結(jié)。

Mendel失敗的原因是山柳菊可以進行無性繁殖，卵可以發(fā)育成一個新的個體，而不需要

來自花粉上的精子的參與，所以Mendel進行的雜交也就不是真正意義上的雜交

9.3連鎖

19世紀初期，ThomasHuntmorgan在哥倫比亞大學建立了遺傳實驗室，他們使用的材

料是果蠅。他們發(fā)現(xiàn)與Mendel獨立遺傳規(guī)律完全不同的現(xiàn)象，果蠅的一些性狀是同時遺傳

而不是分離的。

根據(jù)Mendel的定律，每個性狀都是獨立遺傳的，應該有四個表型。但Morgan發(fā)現(xiàn)果

蠅特定的雙因子雜種結(jié)合后只產(chǎn)生兩種表型，那些可能獨立分離的性狀被認為是連鎖在一

起的（連鎖發(fā)生在同一條染色體上的基因之間，這些基因的遺傳因子并不發(fā)生獨立分配，

在配子形成時它們作為一個單位遷移。）

然而實踐中發(fā)現(xiàn)有少數(shù)后代的連鎖性狀又發(fā)生了分離，為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象呢？

主要原因在于基因的重組點正好在連鎖的兩個基因間。

Morgan等人發(fā)現(xiàn)距離較近的基因連鎖比較牢靠。

9.4性別連鎖

性別確實影響著一些性狀，表現(xiàn)在雄性和雌性之間遺傳的不同，我們叫它性別連鎖

性別連鎖性狀的基因位于性染色體上，這些性狀多與X染色體有關(guān)。

人的許多染色體組型疾病都是由性別連鎖引起的.

X染色體上的基因有上千個，丫染色體上很少有功能基因，大約有70幾個，人類編碼禿

頂?shù)幕蚩赡芫臀挥谘救旧w上，而且只有男性才能遺傳

1948年，MurrayBarr和DewartBertram發(fā)現(xiàn)在雌性哺乳動物的細胞核中有一個黑色

的斑點，但在雄性細胞核中沒有，而男性Klinefelter，s綜合癥（XXY基因型）患者細胞核

中也有這種點狀結(jié)構(gòu)。

最近，在重要比賽中常發(fā)現(xiàn)有男性以女性身份參賽。巴氏小體曾作為確定參賽運動員

確實是女性。如果有巴氏小體認為是女性，沒有巴氏小體即為男性。

幾年后，MaryLyon（英）對巴氏小體現(xiàn)象提出了解釋，巴氏小體是非活動狀態(tài)下的X

染色體高度濃縮所致。一旦X染色體同時出現(xiàn)，只有其中一條處于活動狀態(tài)。

由于丫染色體上的基因數(shù)目只有七十幾個,而X染色體上的基因數(shù)目卻有上千個，而且

女性的兩條X染色體可以隨機表達,因此女性要比男性復雜得多，無論是生理上,還是情感上,

甚至是她們的直覺都要比男人強。

9.5基因表達的變異

基因的表達是一個復雜的問題，并不只是簡單的分離規(guī)律和連鎖，比如不完全顯性，

比如基因多效性等。

9.6染色體和基因表達

染色體可能有幾種情況造成基因表達的變化，缺失，插入和重復。染色體的長度和形狀

與一些特殊的遺傳疾病有關(guān)。如一些白血病就是由于一條染色體的長度不正常造成的。

9.7遺傳疾病的治療

1.表型的出現(xiàn)和基因型和環(huán)境有關(guān)。如高血壓患者可吃低鹽食物、水果或一些蔬菜，避

免高血壓基因的表達

2.優(yōu)型學：用生物手段克服基因問題。一些嬰兒生來不能利用苯丙氨酸，盡管是由基因

突變引起的，但是患者只要在嬰兒期和兒童期的飲食中吃苯丙氨酸含量低的食品則能治療該

病。優(yōu)型學的另一個方面是對不健全的器官的移植。

3.遺傳咨詢，根據(jù)夫婦的遺傳型提早判斷可能生出缺陷嬰兒的機率。

4.羊水診斷：就是指取未出生孩子的細胞進行分析來確定嬰兒的健康狀況。

5.優(yōu)生學：指通過社會計劃，支持具有優(yōu)良性狀的夫婦生育，反對具有不良性狀的夫婦

生育。

6.利用遺傳工程去修復受損害的基因.

注意觀察照片然后回答問題

1.照片上的兩個人長得很象，在遺傳學上解釋為基因重復現(xiàn)象。（A）錯（B）對

2.Mendel沒有處理（A）分離（B）不完全顯性（C）連鎖

3.有性繁殖發(fā)生在（A）只有動物中（B）只有植物中（C）病毒和

細菌中沒有（D）生物界中幾乎所有的生物

4.基因的另一種形式是（A）同質(zhì)異構(gòu)體（B）交叉（C）易位（D）遺傳因子

5.下列中哪個數(shù)目較大（A）果蠅中連鎖群數(shù)目（B）人體中連鎖群數(shù)目

6.由顯性遺傳因子引起的性狀如Huntington"schorea不可能有攜帶者（只攜帶有遺傳因

子，但不患有該?。?