获得性遗传

第6章从杂交育种到基因工程

第1节杂交育种与诱变育种

一、杂交育种

1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品

种的方法。

2.原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。

3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。

4.缺点：不会产生新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。

二、诱变育种

1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品

种的方法。

2.诱变原理：基因突变

3.诱变因素：

（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。

4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。

5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所

以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。

三、四种育种方法的比较

杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种

原

理

基因重组基因突变染色体变异染色体变异

方

法

杂交激光、射线或化学药品

处理

秋水仙素处理萌发种

子或幼苗

花药离体培养后

加倍

优

点

可集中优良性状时间短器官大和营养物质含量

高

缩短育种年限

缺

点

育种年限长盲目性及突变频率较低动物中难以开展成活率低，只适用

于植物

举

例

高杆抗病与矮杆感病杂交获得矮杆

抗病品种

高产青霉菌株的育成三倍体西瓜抗病植株的育成

第二节基因工程及其应用

1.概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一

种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。

1.原理基因重组

3．工具：

A．基因的“剪刀”：限制性内切酶

①分布：主要在微生物中。②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切

点。③结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。

B．基因的“针线”：DNA连接酶

①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。

②结果：两个相同的黏性未端的连接。

C．基因的“运载工具”：运载体

①作用：将外源基因送入受体细胞。

②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。

c、有某些标记基因。

③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。

④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。

4．基因操作的基本步骤：

①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰

素基因等

②目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）：用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA

（运载体），使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入

适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子（重组质粒）

③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、

动植物细胞

④目的基因检测与表达检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相

应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。

表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入

棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死；胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。

5．转基因生物和转基因食品的安全性

6．图示几种不同育种方法

甲

A.

乙

B.

新性状

×RRABDRAABBDDRR

普通小麦黑麦不育杂种小黑麦

DDTT×ddttF

1

F

2

能稳定遗传的

D.高秆矮秆矮秆抗锈病的品种

抗锈病易染锈病

DDTT×ddttF

1

配子幼苗能稳定遗传的

E.高秆矮秆矮秆抗锈病的品种

抗锈病易染锈病

F.其它生物基因

植物细胞新细胞具有新性状的植物体

①

A：克隆B：诱变育种C：多倍体育种D：杂交育种

E：单倍体育种F：基因工程

第七章现代生物进化理论

第一节现代生物进化理论的由来

一、拉马克的进化学说

1、拉马克的进化学说的主要内容——用进废退、获得性遗传

（1）、生物都不是神创的，而是由更古老的生物进化来的。这对当时人们普遍信奉的神

创造成一定冲击，因此具有进步意义。

（2）、生物是由低等到高等逐渐进化的。

（3）、对于生物进化的原因，他认为：一是“用进废退”的法则；二是“获得性遗传”

的法则。但这些法则缺乏事实依据，大多来自于主观推测。

2、拉马克的进化学说的历史意义

二、达尔文自然选择学说

（一）、达尔文自然选择学说的主要内容

1.过度（不是过渡）繁殖——选择的基础

生物体普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代，不同个体间有一定的差异。

2.生存斗争——进化的动力、外因、条件

大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。在生存斗争中大量个体死亡，只有

少数的个体生存下来。

生存斗争包括三方面：（文科生了解）

（1）生物与无机环境的斗争

（2）种内斗争

（3）种间斗争

生存斗争对某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并推动生物的进化。

3.遗传变异——进化的内因

在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象，生物的变异是不定向的，有的变异是有

利的，有的是不利的，其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去，反之，

具有不利变异个体就容易被淘汰。

4.适者生存——选择的结果

适者生存，不适者被淘汰是自然选择的结果。自然选择只选择适应环境的变异类型，

通过多次选择，使生物的微小有利变异通过繁殖遗产给后代，得以积累和加强，使生物更好

的适应环境，逐渐产生了新类型。

所以说变异不是定向的，但自然选择是定向的，决定着进化的方向。

（二）、达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义

1、意义：自然选择学说能够科学地解释生物进化原因以及生物的多样性和适应性。

2、不足：对遗传和变异本质，不能做出科学的解释。对生物进化的解释局限在个体水平。

第二节现代生物进化理论的主要内容

一、种群基因频率的改变与生物进化

（一）种群是生物进化的基本单位

1、种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。

种群特点：种群中的个体不是机械的集合在一起，而是通过种内关系组成一个有机的整

体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。

2、基因库

3、基因频率、基因型频率及其相关计算（文科生了解）

基因频率=

An......A3A2A1

A1



基因型频率=

该种群个体总数

该基因型的个体数目

两者联系：（1）种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。

（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+

2

1

杂合子的频率。

（二）突变和基因重组产生进化的原材料

可遗传的变异：基因突变、染色体变异、基因重组突变包括基因突变和染色体变

异

突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境

（三）自然选择决定生物进化的方向生物进化的实质是基因频率的改变

二、隔离与物种的形成

（一）、物种的概念

1、物种的概念：同种生物在自然状态下能够相互交配，并能产生可育后代。

地理隔离量变

2、隔离生殖隔离质变

注：一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生。

（二）、种群与物种的区别与联系

种群物种

概念

生活在一定区域的同种生物的全部

个体

能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代

的一群生物

范围较小范围内的同种生物的个体分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成

判断

标准

种群必须具备“三同”；即同一时间、

同一地点、同一物种

主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后

代

联系

一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发

展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种。

三、小结

1．新物种形成过程：地理隔离→阻断基因交流→不同的突变、基因重组和选择→基因频率

向不同方向改变→种群基因库出现差异→差异加大→生殖隔离→新物种形成

2．现代生物进化理论的基本观点：

⑴种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、

自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最

终导致新物种的形成。

⑵突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物

进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件（生殖隔离的形成标志着新物种的形成）。

⑶现代生物进化理论的基础：自然选择学说。

3．物种形成与生物进化的区别：生物进化是指同种生物的发展变化，时间可长可短，性状

变化程度不一，任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，都属进化的范围（量变），物

种的形成必须是当基因频率的改变在突破种的界限形成生殖隔离时（质变），方可成立。

三、共同进化与生物多样性的形成

（一）、共同进化

1、概念：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

不同物种间的共同进化

2、含义生物与无机环境之间的相互影响和共同演变

（二）、生物多样性的形成

基因多样性

1、生物多样化的内容物种多样性

生态系统多样性

2、生物多样性形成的进化历程

（1）关键点：（文科生了解）

真核生物出现后有性生殖方式的出现，生物进化速度明显加快；

寒武纪大爆发：形成生态系统的第三极（消费者），对植物的进化产生影响；

原始两栖类的出现：生物登陆改变着环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件。

（2）进化顺序

简单复杂水生陆生低等高等异样自养

厌氧需氧无性有性单细胞多细胞细胞内消化细胞外消化

三、生物进化理论在发展

现代生物进化理论核心

．．

是自然选择学说

从亚显微结构水平到分子水平

细胞核→染色体→DNA→基因→遗传信息→mRNA→蛋白质(性状)

简要论述染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、蛋白质(性状)和生物多样性之间的关

系。

染色体由DNA和蛋白质组成，是DNA的主要载体，而不是全部载体，因其还存在于真核

细胞的叶绿体和线粒体，原核生物和病毒中的DNA不位于染色体上，DNA是染色体的主要组

成成分。

DNA分子上具有遗传效应的、控制生物性状的片段叫基因，DNA分子也存在没有遗传效

应的片段叫基因间区，DNA上有成百上千个基因。基因位于DNA分子上，也位于染色体上，

并在染色体上呈线性排列，占据一定的“座位”(位点)，在减数分裂和有丝分裂过程中，随

染色体的移动而移动，减数分裂过程中染色体互换，同源染色体的分离，非同源染色体自由

组合是基因的三个遗传规律和伴性遗传的细胞学基础。

DNA分子基因上的脱氧核苷酸的排列顺序叫遗传信息，并不是DNA分子上所有脱氧核苷

酸的排列顺序叫遗传信息(基因间区不含有遗传信息)，基因所在的DNA片段有两条链，只有

一条链携带遗传信息叫有义链，另一条配对链叫无义链，DNA双链中的一条链对某个基因来

说是有义链，而对另一个基因来说，可能是无义链。

遗传密码是指在DNA的转录过程中，以DNA(基因)上一条有义链(携带遗传信息)为模板，

按照碱基互补配对原则(A—U，G—C)形成的信使RNA单链上的碱基排列顺序，遗传学上把信

使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫“密码子”，也叫“三联体密码子”，和遗传密

码的含义是一致的，应当注意，20种氨基酸密码表中每个氨基酸所对应三个字母的碱基排序

是指定位在信使RNA上的，并不是位于DNA或转运RNA(叫反密码子)上碱基排列顺序。

性状是指一个生物的任何可以鉴别的形态或生理特征，是遗传和环境相互作用的结果，

主要由蛋白质体现出来。生物的性状受基因控制，是基因通过控制蛋白质的合成来体现的。

DNA分子中碱基的排列顺序千变万化，一个DNA分子中的一条多核苷酸链有100个四种

不同的碱基，它们的可能排列方式是4100种。而事实上DNA分子中碱基数量是成千上万，其

可能的排列方式几乎是无限的。DNA分子的多样性，可以从分子水平上说明生物的多样性和

个体之间的差异的原因。

必修3稳态与环境知识点

第一章：人体的内环境与稳态

1、体液：体内含有的大量以水为基础的物体。

细胞内液（2/3）

体液细胞外液（1/3）：包括：血浆、淋巴、组织液等

2、体液之间关系：

血浆

细胞内液组织液淋巴

3、内环境：由细胞外液构成的液体环境。

内环境作用：是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

4、组织液、淋巴的成分和含量与血浆的相近，但又不完全相同，最主

要的差

别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量较

少

5、细胞外液的理化性质：渗透压、酸碱度、温度。

6、血浆中酸碱度：7.35---7.45

调节的试剂：缓冲溶液：NaHCO3/H2CO3Na2HPO4/NaH2PO4

7、人体细胞外液正常的渗透压：770kPa、正常的温度：37度

8、稳态：正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动、共同维持内

环境的相对稳定的状态。

内环境稳态指的是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中

9、稳态的调节：神经体液免疫共同调节

内环境稳态的意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

第二章动物和人体生命活动的调节

1、神经调节的基本方式：反射

神经调节的结构基础：反射弧

反射弧：感受器→传入神经（有神经节）→神经中枢→传出神经→效应器（还包括肌肉

和腺体）

神经纤维上双向传导静息时外正内负

静息电位→刺激→动作电位→电位差→局

部电流

2、兴奋传导

神经元之间（突触传导）单向传导

突触小泡（递质）→突触前膜→突触间隙→突触后膜（有受体）→产生兴

奋或抑制

3、人体的神经中枢：

下丘脑：体温调节中枢、水平衡调节中枢、

生物的节律行为

脑干：呼吸中枢

小脑：维持身体平衡的作用

大脑：调节机体活动的最高级中枢

脊髓：调节机体活动的低级中枢

4、大脑的高级功能：除了对外界的感知及控制机体的反射活动外，

还具有语言、学习、记忆、和思维等方面的高级功能。

大脑S（sport））区受损会得运动性失语症：患者可以看懂文字、听懂别人说话、但自己

不会讲话

5、激素调节：由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节

激素调节是体液调节的主要内容，体液调节还有CO2的调节

（文科生了解）

（文科生了解）6、人体正常血糖浓度；

0.8—1.2g/L

低于0.8g/L：低血糖症高于1.2g/L；高

血糖症、严重时出现糖尿病。

7、人体血糖的三个来源：食物、肝糖原的分解、

非糖物质的转化

三个去处：氧化分解、合成肝糖原肌糖原、转

化成脂肪蛋白质等

8、血糖平衡的调节

9、体温调节

寒冷刺激下丘脑促甲状腺激素释放激素垂体→促甲状腺激素

甲状腺甲状腺激素促进细胞的新陈代谢

甲状腺激素分泌过多又会反过来抑制下丘脑和垂体的作用，这就是反馈调节（生态系统中也

存在）。

人体寒冷时机体也会发生变化；全身发抖（骨骼肌手缩）、起鸡皮疙的（毛细血管收缩）

10、激素调节的特点：微量和高效、通过体液运输（人体各个部位）、作用于靶器官或靶细

细

胞

外

液

渗

透

压

下

降

产生渴觉

主动饮水

胞

11、神经调节与体液调节的区别

比较项目神经调节体液调节

作用途径反射弧体液运输

反应速度迅速较缓慢

作用范围准确、比较局限较广泛

作用时间短暂比较长

12、水盐平衡调节

饮水不足

失水过多

食物过咸

↓

细胞外液渗透压升高

（-）↓（﹢）（-）

下丘脑中的渗透压感受器

↓

垂体

↓

↓抗利尿激素

↓（﹢）

肾小管集合管重吸收水

↓↓（﹣）

尿量减少

大脑皮层

细

胞

外

液

渗

透

压

下

降

（文科生了解）

13、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

免疫器官（如：扁桃体、淋巴结、骨髓、胸腺、脾等）

吞噬细胞

14、免疫系统的组成免疫细胞T细胞（在胸腺中成熟）

淋巴细胞

B细胞（在骨髓中成熟）

免疫活性物质（如：抗体）

第一道防线：皮肤、粘膜等

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

15、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

在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞

16、免疫系统的功能：防卫功能、监控和清除功能

（文科生了解）

（文科生了解）

增殖分化

增殖分化

17、抗原：能够引起机体产生特异性免疫反应的物质（如：细菌、病毒、人体中坏死、变异

的细胞、组织）

抗体：专门抗击抗原的蛋白质

18、免疫分为；体液免疫（主要是B细胞起作用）、细胞免疫（主要是T细胞起作用）

19、体液免疫过程：（抗原没有进入细胞，过程为“原吞tobe”）

浆细胞抗体

抗原吞噬细胞T细胞B细胞

记忆B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。

抗体与抗原结合产生细胞集团或沉淀，最后被吞噬细胞吞噬消化

20、细胞免疫（抗原进入细胞）

记忆T细胞

侵入细胞的抗原T细胞

效应T细胞

效应T细胞作用：使靶细胞裂解，抗原暴露

暴露的抗原会被抗体（和体液免疫的相互协作）或吞噬细胞吞噬、消灭

过敏反应：再次接受过敏原（第一次接触不会有过敏反应）

21、免疫失调引起的疾病自身免疫疾病：类风湿、系统性红斑狼疮

免疫缺陷病：艾滋病(简称AIDS，病毒简称HIV)

22、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

（文科生了解）

第三章植物的激素调节

1、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

产生生长素的部位

．．．．．．．．

在胚芽鞘尖端

（1）不同浓度的生长素作用于同一器官上时，引起的生理功效不同（促进效果不同或抑制

效果不同）

（2）同一浓度的生长素作用于不同器官上时，引起的生理功效也不同，这是因为不同器官

对生长素的敏感性不同（敏感性大小：根﹥芽﹥茎），也说明不同器官正常生长所要求的生

长素浓度也不同。

（3）曲线在A’、B’、C’点以前的部分分别体现了不同浓度生长素对根、芽、茎的不同

促进效果，而A、B、C三点则代表最佳促进效果点，（促进根、芽、茎的生长素最适浓度依

次为10-10mol/l、10-8mol/l、10-4mol/l左右），AA’、BB’、CC’段表示促进作用逐渐降

低，A’、B’、C’点对应的生长素浓度对相应的器官无影响，超过A’、B’、C’点浓度，

相应的器官的生长将被抑制。）（文科生了解）

2、胚芽鞘向光弯曲生长原因：

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）：从形态学上端运到下端，不能倒运

③：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。

区别于根的正向地性、茎的负向地性：

生长素浓度：A=B＜C=D，但对根而言，A点促进生长，C点抑制生

长，所以根向下弯曲；而对茎，B、D点都促进生长，但D点的促进作

用大，故茎向上生长（可对照课本P50的图理解）。

3、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。

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

4、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

5、植物体各个器官对生长素的忍受能力不同：茎>芽>根

6、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

7、生长素的应用：

无籽蕃茄：花蕊期去掉雄蕊（未授粉），用适宜浓度的生长素类

似物涂抹柱头

顶端优势：顶端产生的生长素大量运输给侧芽抑制侧芽的生长

去除顶端优势

．．．．．．

就是去除顶芽

用低浓度生长素浸泡扦插的枝条下部促进扦插的枝条生根

8、赤霉素合成部位：未成熟的种子、幼根、幼叶

主要作用：促进细胞伸长，从而促进植株增高；促进种子萌发、果实的生长。

脱落酸合成部位：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：抑制细胞的分裂，促进叶和果实的衰老和

脱落

细胞分裂素合成部位：根尖

主要作用：促进细胞的分裂

乙烯合成部位：植物体各个部位

主要作用：促进果实的成熟

第四章种群和群落

种群密度（最基本的数量特征）

出生率、死亡率

迁入率、迁出率

1、种群特征增长型

年龄组成稳定型

衰退型

性别比例

2、种群密度的测量方法：样方法（植物和运动能力较弱的动物

．．．．．．．．．．．．

）、标志重捕法（运动能力强

．．．．．

的动物

．．．

）

3：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

生态系统：一定区域内的所有生物与无机环境

地球上最大的生态系统：生物圈

4、种群的数量变化曲线：

①“J”型增长曲线

条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。

②“S”型增长曲线

条件：资源和空间都是有限的

（把曲线图纵坐标改成种群增长率，图形又会变成怎样）（文科生了解）

5、K值（环境容纳量）：在环境条件不破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群的最大数

量

6、丰富度：群落中物种数目的多少（区别种群密度）

互利共生（如图甲）：根瘤菌、大肠杆菌等

捕食（如图乙）

7、种间关系竞争（如图丙）：不同种生物争夺食物和空间（如羊和牛）

强者越来越强弱者越来越弱

寄生：蛔虫，绦虫、虱子蚤

植物与光照强度有关

垂直结构动物与食物和栖息地有关

8、群落的空间结构：

水平结构水平方向上地形变化、土壤湿度、光照变化等造成

9、演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程

初生演替

．．．．

：是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被，但被彻底

消灭的地方发生的演替

次生演替

．．．．

：是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物

的种子或其它繁殖体的地方发生的演替

人类活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行

第五章：生态系统及其稳定性

非生物的物质和能量：（无机环境）

生产者：自养生物，主要是绿色植物

生态系统的蓝藻/硝化细胞

组成成分消费者：绝大多数动物，除营腐生的动物

1、结构如：蚯蚓为分解者

分解者：能将动植物尸体或粪便为食的生物

（细菌、真菌、腐生生物）

营养结构：食物链和食物网

食物链中只有生产者和消费者，其起点是生产者植物，终点是最高营养级动物

（第一营养级：生产者初级消费者：植食性动物）

2、生态系统的功能：物质循环和能量流动

3、生态系统总能量来源：生产者固定（同化）太阳能的总量

生态系统某一营养级（营养级≥2）

能量来源：上一营养级

能量去处：呼吸作用、未利用、分解者分解作用、传给下一营养级

特别注意：蜣螂吃大象的粪便，蜣螂并未利用大象同化的能量；在生态农业中，沼渣用

来肥田，农作物也并未利用其中的能量，只是利用其中的无机盐（即肥）。

4、能量流动的特点：单向流动、逐级递减。

能量在相邻两个营养级间的传递效率：10%～20%

（文

科生了

解）

5、研究能量流动的意义：

①：可以帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用

②：可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系

6、能量流动与物质循环之间的异同

不同点：在物质循环中，物质是被循环利用的；能量在流经各个营养级时，是逐级递

减的，而且是单向流动的，而不是循环流动

联系：①两者同时进行

．．．．

，彼此相互依存，不可分割

②能量的固定、储存、转移、释放，都离不开物质的合成和分解等过程

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

③物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为动力，使

物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返

7、生态系统中的信息种类：物理信息、化学信息、行为信息（孔雀开屏、蜜蜂跳舞、求偶

炫耀）

8、信息传递在生态系统中的作用：

①：生命活动的正常进行，离不开信息的传递；生物种群的繁衍，也离不信息的传递

②：信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定

信息传递在农业生产中的应用：①提高农产品和畜产品的产量

②对有害动物进行控制

9、生态系统的稳定性：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。

生态系统具有自我调节能力，而且自我调节能力是有限的

抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原

状的能力

10、生态系统

的稳定性恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的

能力

一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵

抗力稳定性越高，恢复力稳定性越差

11、提高生态系统稳定性的方法：

①控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自

我调节能力

②对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统的

内部结构和功能的协调

12、生态环境问题是全球性的问题

13、生物多样性：生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种

各样的生态系统，共同构成了生物多样性

生物多样性包括：物种多样性、基因多样性、生态系统多样性

潜在价值：目前人类不清楚的价值

14、生物多样间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能，如涵养水源，

保持水土）

性的价值直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、

科学研究和文学艺术创作等非实用意义的

15、保护生物多样性的措施：就地保护（自然保护区）、易地保护（动物园）

（文科生、理科生不作要求）选修3现代生物科技专题知识点

专题1基因工程

一．知识网络

概念：又叫DNA重组技术，是指按照人们的愿望，进行严格的设计，

通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出

更符合人们需要的新的生物类型和生物产品

来源：主要从原核生物分离纯化

限制性核酸内切酶（限制酶）作用：识别双链DNA中某种特定的核苷酸序列，

并使特定部位的磷酸二酯键断开

结果：产生黏性末端或平末端

基来源：大肠杆菌

本作用：连接黏性末端

E·coliDNA连接酶

（“分子手术刀”）

DNA连接酶

“分子缝合针”

基

因

工

程

工

具

工来源：T

4

噬菌体

具作用：可连接两种末端

常用载体：质粒

能在受体细胞中复制并稳定保存

基因进入受体细胞的载体必备条件具有一至多个限制酶切点

（“分子运输车”）具有标记基因

其他载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒

目的基因的获取

基因表达载体

的构建

将目

的基

因导

入受

体细

胞

T

4

DNA连接酶

目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，

使目的基因能够表达和发挥作用

组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因

将目的基因导入植物细胞：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法

将目的基因导入动物细胞：显微注射法

Ca2+含重组DNA分

将目的基因导入微生物细胞：受体细胞↓感受态子的缓冲液感受态细胞吸

细胞收DNA分子

目的基因：主要指编码蛋白质的结构基因

从基文库中获取目的基因

方法利用PCR技术扩增目的基因

用化学方法直接人工合成

基因组文库

部分基因文库（cDNA文库）

基

因

工

程

的

操

作

程

序

目的基因的

检测与鉴定

基因工程

应用

基因工程操作中的几个问题

检测转基因生物的染色体DNA是否插入了目的基因（DNA分子杂交法）

↓

检测目的基因是否转录出了mRNA（分子杂交法）

↓

检测目的基因是否翻译成蛋白质（抗原—抗体杂交法）

抗虫转基因植物—减轻农药对环境的污染

植物基因工程抗病转基因植物

抗逆转基因植物

利用转基因改良植物的品质

把正常基因导入体内，使该基因表达产物发挥作用

基因治疗体外基因治疗

方法

体内基因治疗

提高动物生长速度

改善畜产品的品质

动物基因工程用转基因动物生产药物

用转基因动物作器官移植的供体

基因工程药品的生产

DNA连接酶、DNA聚合酶等的理解

蛋白质工程与基因工程比较

项目蛋白质工程基因工程

区

别

过程预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→

推测氨基酸序列→推测脱氧核苷酸序

列→合成DNA→表达出蛋白质

获取目的基因→构建表达载体→导入

受体细胞→目的基因的检测与鉴定

实质定向改造或生产人类所需蛋白质定向地改造生物的遗传性状，以获得人

类所需的生物类型或生物产品（基因的

异体表达）

结果生产自然界没有的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质

联系蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。因为对现有

蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现

如果有一亲代DNA上某个碱基发生突变，一定会使其子代的性状发生改变吗？

①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；

②DNA上某个碱基对发生改变，它不一定位于基因的中能编码氨基酸的部位；

③若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变，则受精后一般不会传给子代；

④若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，

而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；

⑤根据密码子的兼并性，有可能翻译出相同的氨基酸；

⑥性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能

并不会在性状上表现出来。

思考：真核生物的基因导入细菌细胞后，不能正常发挥功效的可能原因有哪些？

①被细菌体内的限制性内切酶破坏。②该基因指导合成的蛋白质不能在细菌体内正确修饰和

表达。

③细菌的RNA聚合酶不能识别真核基因的位点，致使不能启动转录。④细菌细胞中没有切除

内含子转录部分的酶。