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文档简介
高一生物必修1复习提纲
细胞中的元素和无机化合物
一、组成细胞的元素
1、大量元素有C、H、0、。P、S、K、Ca、MR。微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。
基本元素有C、H、0、O最基本元素:£元素。
细胞中含量最多的元素是。,其次C。干重最多的是C,其次是。。
2、碳链是生物构成生物大分子的基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
3、生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性:组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种元素是生物界特有的。
差异性:组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。
二、细胞中的无机化合物:水和无机盐
1、水:(1)含量:占细胞总重量的60%-95%,是活细胞中含量是最妥的物质。
(2)形式:自由水、结合水
•自由水:是以游离形式存在,可以自由流动的水。作用①良好的溶剂;②参与细胞内生化反应:
③物质运输;④维持细胞的形态(在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多)
•结合水:是与其他物质相结合的水。作用是组成细胞结构的重要成分。
(结合水的含量增多,可以使植物的抗逆性增强)
2、无机盐
(1)主要存在形式:离壬
(2)作用:①细胞中某些复杂的化合物的组成部分。
(如M/*是构成叶绿素的成分、Fe"是构成血红蛋白的成分、I是构成甲状腺激素的成分)
②维持细胞和生物体的生命活动。(如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌无力)
③维持细胞的酸碱平衡和渗透压平衡。
细胞中的有机化合物
一、糖类:
1、元素组成:C、H、03种元素
2、分类:
(1)单糖:核糖、脱氧核糖、葡萄糖,动植物细胞中均有分布
(2)二糖:蔗糖、麦芽糖、(存在于植物细胞中),乳糖(存在于动物细胞中)
(3)多糖:淀粉、纤维素、(存在于植物细胞中),糖原(存在于动物细胞中
3、功能:糖类是主耍的能遮物质。(纤维素构成植物细胞壁)
4、糖的鉴定:
(1)淀粉遇碘液变蓝色
(2)还原性糖(葡萄糖、麦芽糖和果糖)与斐林试剂在水浴加热条件下,能够生成砖红色沉淀。
选材:含还原糖高,白色或近于白色的植物组织。不宜选取有颜色的材料,否则会干扰实验结果颜
色的变化。
斐林试剂的使用:混合后使用,且现配现用,50-60℃水浴加热
二、脂质
1、元素组成:主要由C、H、O组成(C/H比例高于糖类),有些还含N、P
2、分类:脂肪、磷脂、固醇(如胆固醇、性激素、维生素D等)
3、功能:
脂肪(CHO):细胞内良好的储能物质,保温,缓冲和减压,保护内脏器官。
磷脂(CHONP):是构成生物膜的重要物质。
胆固醇:构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与脂质的运输。
性激素:能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
维生素D:能有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
脂肪的鉴定:脂肪可以被苏丹m染液(或苏丹w染液)染成橘黄色(或红色)。
(在实验中用50%酒精洗去浮色显微镜观察-橘黄色(或红色)脂肪颗粒)
三、蛋白质
1、元素组成:除C、H、0、N外,大多数蛋白质还含有S
2、基本组成单位(单体):氨基酸(组成蛋白质的氨叠酸约迎种)
R
I
H2N—C—COOH
I
氨基酸结构通式:11:
(组成蛋白质的20种氨基酸的区别:悭的不同)
3、形成:由氨基酸分子通过脱水缩合形成
蛋白质结构的多样性的原因:组成蛋臼质的氨基酸的种类、数且、排列顺序的不同;
构成蛋白质的爹加叠盘曲折叠形成的空间结构不同。
4、计算:
一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸数一肽链条数。
一个蛋白质分子中至少含有氨基数(或竣基数)=肽链条数
5、功能:生命活动的主要承担者。
构成细胞和生物体(结构蛋白);催化(多数酶);运输(血红蛋白,载体);调节(信息传递:胰岛
素,生长激素等);免疫(抗体);细胞识别(糖蛋白)
6、蛋白质鉴定:与双缩服试剂产生紫色的颜色反应
双缩服试剂:配制:0.Ig/mL的NaOH溶液(2mL)和0.Olg/mLCuS04溶液(3-4滴)
使用:分开使用,先加NaOH溶液,再加CuS04溶液。
四、核酸
1、元素组成:C、H、0、N、P5种元素
2、基本单位(单体):核甘酸(由1分子磷酸。分子五碳糖+1分子含氮碱基组成)
「1分子磷酸
「脱氧核甘酸<
1分子脱氧核糖
〔1分子含氮碱基(A、I、G>
(4种)
「1分子磷酸
〔核糖核甘酸1
1分子核糖
〔1分子含氮碱基(A、y>、
(4种)G
3、种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸
种类英文缩写基本组成单位存在场所
脱氧核糖核酸DNA脱氧核甘酸(4种)主要在细胞核中
(在叶绿体和线粒体中有少量存在)
核糖核酸RNA核糖核甘酸(4种)主要在细胞质中
4、功能:储存遗传信息(遗传信息的携带者)
原核、真核生物含有的核酸有DNA和RNA,核甘酸旦种,碱基&种,遗传物质都是叫。
病毒含有的核酸只有1种,DNA或RNA,遗传物质是DNA或RNA。
细胞学说和显微镜
一、细胞学说的建立和发展
•创立细胞学说的科学家是德国的施莱登和迤旺。施旺、施莱登提出“一切动物和植物都是由细
胞构成的,细胞是一个相对独立的单位,新细胞可以从老细胞产生”。
•在此基础上德国的魏尔肖总结出:“细胞通过分裂产生新细胞”,这被认为是对细胞学说的重
要补充。
•意义:通过对动植物细胞的研究揭示细胞统一性和生物体结构的统一性。
二、光学显微镜的使用
1、放大倍数=物镜的放大倍数X目镜的放大倍数
2、物镜越长,放大倍数越大;目镜越短,放大倍数越大;“物镜一标本”距离越短,放大倍数越大
3、高倍物镜使用顺序:
低倍镜f标本移至视野中央一用转换器转过高倍物镜一大光圈,凹面镜一观察并调细准焦螺旋
细胞的类型和结构
一、细胞的类型
「原核细胞:没有核膜为界限的细胞核,无核仁和染色质。只有核糖体一种细胞器。如细菌、蓝
一蓬等原核生物的细胞。
I真核细胞:有核膜为界限的细胞核。如动物、植物和真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)等真核生
物的细胞。
统一性:都有细胞膜、细胞质、核糖体,遗传物质都是四。
二、细胞的结构
1、细胞膜(流动镶嵌模型)
(1)细胞膜的提取
材料:哺乳动物成熟的红细胞(没有细胞壁,没有细胞核和细胞器)
方法:把细胞放在清水中,通过渗透作用,细胞吸水涨破。
(2)组成:主要为磷脂双分子层(基本骨架)和蛋白质,另有糖蛋白(在膜的外侧)。(书P68)
(3)结构特点:具有一定的流动性功能特点:具有选择透过性
(4)功能:将细胞与外界环境分开、控制物质进出、进行细胞间的信息交流(注意书上P42图)
2、细胞壁:主要成分是纤维素和果胶,有支持和保护功能,全透性。
3、细胞质:细胞质基质和细胞器
(1)细胞质基质:呈胶质状态,由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核甘酸和多种酶等组成。
进行着多种化学反应(如有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸)。
(2)细胞器:
筏党①线粒体(双层膜):内膜向内突起形成“崎”,细胞有氧呼吸的主要场所(第
>/二、三阶段),含少量DNA、RNA,与有氧呼吸有关的醵分布在内膜和基质中。
②叶绿体(双层膜):存在于植物的绿色细胞中。类囊体薄膜上有色素,类囊体
薄膜和基质中含有与光合作用有关的酶,是光合作用的场所。含少量的DNA、RNA。
③内质网(单层膜):是蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”。
④高尔基体(单层膜):主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的
“车间”及“发送站动物细胞中与分泌物的形成有关,植物细胞中与细胞壁的
形成有关。
⑤液泡(单层膜):存在于成熟的植物细胞。功能:贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态,调节埴
物细胞内的环境。
⑥溶酶体(单层膜):内含多种水解酶,分解衰老损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细
胞的病毒或细菌。
⑦核糖体(无膜结构):合成蛋白质的场所。(见左)
放大
⑧中心体(无膜结构):由垂直的两个中心粒构成,与动物细
胞有丝分裂有关。(见右)
小结:
★含有少量DNA的细胞器:线粒体、叶绿体★含有色素的细胞器:叶绿体、液泡
★动、植物细胞的区别:动物和低等植物细胞特有的细胞器:中心体;
高等植物特有:细胞壁、叶绿体、液泡;
★能产生ATP的结构:细胞质基质、叶绿体、线粒体;
★与分泌蛋白合成和分泌有关的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
4、细胞核
(1)组成:核膜、核仁、染色质
(2)核膜:双层膜,有核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,RNA、蛋白质等大分子进
出必须通过核孔。)
(3)核仁:与核糖体RNA的合成以及核糖体的形成有关
(4)染色质:被蜡染料染成深色的物质,主要由DNA和蛋白质组成
染色质和染色体的关系:细胞中同种物质在不同时期的两种表现形态
(5)功能:是遗传信息库,是细胞遗传和细胞代谢的控制中心。
5、细胞的完整性:细胞只有保持以上结构完整性,才能完成各种生命活动。
细胞的生物膜系统:细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成,组成成分和结构很相似,在结构和
功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的物遮合。
物质的跨膜运输
一、物质跨膜运输的方式:
大分子和颗粒性物质通过胞吞作用进入细胞,通过胞吐作用向外分泌物质。说明细胞膜具有一定
流动性。此过程需要能量,不需载体,没有穿过膜。
二、实验:观察植物细胞的质壁分离和复原(见学案)
ATP和酶e-eB
一、ATP硝酸基团
1、功能:ATP是生命活动的直接能源物质
注:生命活动的主要的能源物质是糖类(葡萄糖);
生命活动的殖能物质是脂肪。腺嘿吟核谷(A)
生命活动的录经能亶来源是太阳能。
2、结构:
中文名称:三磷酸腺昔
简式:A-P〜P〜P(A:腺昔;T:3;P:磷酸基团;〜:高能磷酸键,远离A的高
能磷酸键容易水解)
3、ATP与ADP的相互转化:酶
ATPvAADP+Pi+能量
(1)在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)
(2)ATP在细胞中的含量很少,但转化很快。
二、酶
1、概念:酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的有机物。大多数酶是蛋白质,少
数典也具有生物催化作用。
2、特性:专一性、高效性、温和性
3、影响酶促反应速率的因素
(过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。温度过低,酶活性明显隆
低,但适宜温度下酶活性可以恢复)
注意:底物浓度或酶浓度没有改变酶分子的活性。
4、酶的相关实验(见学案)
光合作用
一、光合作用的发现
♦1771英国,普利斯特莱:植物可以更新空气。
♦1779荷兰,英根豪斯:植物只有绿吐才能更新空气;并且需要阳光才能更新空气。
♦1880美国,恩吉(格)尔曼:光合作用的场所在叶绿体。
恩格尔曼实验巧妙之处在于:选择水绵作实验材料,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;
用好氧细菌确定02释放的部位,便于观察;没有空气的黑暗环境排除了02和光的干扰;设置了对
照实验,自变量为光照(照光处与不照光处,黑暗与完全曝光),因变量为好氧细菌的分布。
♦1864德国,萨克斯:叶片在光下能产生淀粉。
绿叶在暗处放置几小时,目的是消耗掉叶片中的营养物质。叶片一半曝光,一半遮光,用碘蒸
气处理,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半没有颜色变化
♦1940美国,鲁宾和卡门(同位素标记法):光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。(糖类中
的氢也来自水)。
♦1948美国,梅尔文•卡尔文:用放射性同位素七标记的C0?追踪了光合作用过程中碳元素的行
踪,进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。
二、实验:提取和分离叶绿体中的色素(见学案)
光合作用
1、概念:
2、过程:
(1)光反应
条件:有光
场所:叶绿体类囊体薄膜
过程:①水的光解:
H2()J^,1/2O2+2|H|
先反应阶段暗反应阶段
②ATP的合成:
AI)P+Pi+光能&ATP(光能TTP中活跃的化学能)
(2)暗反应
条件:有光和无光,[H]和ATP
场所:叶绿体基质
过程:①段的固定:C02+C5-^»2C3
ATP
②C3的还原:C3+[HI-|厂(C&O)等+C5(ATP中活跃的化学能f有机物中稳定的化学能)
3、总反应式:
光能
C02+H2O-------------->(CHzO)+02
叶绿体
4、实质:把无机物转变成有机物,把光能转变成有机物中的化学能
四、影响光合作用的环境因素:光照强度、四z浓度、温度等
M
内
ff曲i
厂
用
厂
E芈
始
如
M
光照强度浓度
1、光照强度:在一定的光照强度范围内,光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。
2、C02浓度:在一定浓度范围内,光合作用速率随着CO2浓度的增加而加快。
3、温度:光合作用只能在一定的温度范围内进行,在最适温度时,光合作用速率最快,高于或低于
最适温度,光合作用速率下降。
五、农业生产中提高光能利用率采取的方法:
r延长光照时间如:补充人工光照
J增加光照面积如:合理密植
r光照强弱的控制:阳生植物(强光),阴生植物(弱光)
1增强光合作用效率J适当提高co?浓度:“正其行,通其风”,施农家肥
I适当提高白天温度(降低夜间温度)
、必需矿质元素的供应
葡萄糖
六、化能合成作用
1、概念(略)
2、实例:硝化细菌
细胞呼吸
一、有氧呼吸
1、场所:细胞质基质、线粒体
2、过程:(图解见右)
H2Oco2
项目场所反应物生成物能量
第一阶段细胞质基质葡萄糖丙酮酸、【H】少量
第二阶段线粒体基质丙酮酸、水CO2、【H】少量
第三阶段线粒体内膜【H】、02大量
总反应式
C6H1206+6H2O+6O2酶,6C0,+12H2。+能量
二、无氧呼吸
1、场所:细胞质基质
2、过程:
场所反应物生成物能量
第一阶段细胞质基质葡萄糖丙酮酸、【H】少量
第二阶段细胞质基质丙酮酸、酒精和CO2或乳酸无
总反应式晨42。6酶7CzHsOH(酒精)+2奥+能量
C6Hl____)2C3H6。3(乳酸)+能量
三、应用:
1、水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件,增强水稻根系的细胞呼吸作用。
2、储存粮食时,要注意降低温度和保持干燥,抑制细胞呼吸。
3、果蔬保鲜时,采用低氧、充氮气或低温等方法,抑制细胞呼吸,注意要保持一定的湿度。
四、实验:探究酵母菌的呼吸方式(见学案)
细胞增殖
一、细胞不能无限长大
二、细胞增殖的意义:是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础
三、细胞分裂方式:
r有丝分裂(真核生物体细胞进行细胞分裂的主要方式)
\无丝分裂:在分裂过程中,没有纺锤丝和染色体的变化(但有DNA的复制)如:蛙的红细胞等
I减数分裂
四、有丝分裂:
1、细胞周期:从一次细胞分裂鳍开始,直到下一次细胞分裂鳍为止,称为一个细胞周期
2、有丝分裂的过程:
•植物细胞的有丝分裂(2N=4)
间期前期中期后期末期
•动物细胞的有丝分裂(2N=4)
间期前期中期后期末期
3、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化
D
N
A
M
0间期‘前期'中期'后期‘末期’时'间°间期’前期'中期'后期‘末期’3间
4、实验:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂(见学案)
细胞分化、衰老和凋亡
一、细胞的分化
1、概念:(略)
2、细胞分化的原因:是基因选择性表达的结果(注:细胞分化过程中遗传物质没有改变)
二、细胞的全能性
1、植物细胞全能性的概念(略)
2、植物细胞全能性的原因:植物细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。
(已分化的动物体细胞的细胞核也具有全能性)
3、细胞全能性实例:胡萝卜根细胞离体,在适宜条件下培养后长成一棵胡萝卜。
三、细胞衰老的特征:
1、细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢;
2,细胞内多种酶的活性降低;
3、细胞内色素会随着细胞衰老而逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递,影响细胞正常的生理功
能;
4、细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;
5、细胞膜通透性改变,物质运输功能降低;
四、细胞凋亡
1、细胞凋亡的概念:
2、细胞凋亡的意义:对多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素
的壬扰都起着非常关键的作用。
关注癌症
一、细胞癌变原因:
内因:原癌基因和抑癌基因发生突变
外因:致癌因子
二、癌细胞的特征:
1、在适宜的条件下,癌细胞能无限增殖
2、癌细胞的形态结构发生显著变化。
3、癌细胞的表面发生了变化。(细胞膜上糖蛋包等物质的减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著
降低,容易在体内分散和转移)
生物必修2复习提纲(必修)
减数分裂
一、减数分裂的概念
减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细
胞分裂。在减数分裂过程
中,染色体只复制一次,
而细胞分裂两次,新产生
的成熟生殖细胞中的染色
体数目比体细胞减少一
生。
(注:体细胞主要通过直
丝分裂产生,有丝分裂过
程中,染色体复制一次,
细胞分裂一次,新产生的
细胞中的染色体数目与体
细胞相同。)
二、减数分裂的过程(以
二倍体生物为例)
1、精子的形成过程:精巢
(哺乳动物称睾丸)
•减数第一次分裂
间期:染色体复制(包括
DNA复制和蛋白质的合成)»
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。(交叉互换)
中期:同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
•减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。
2、卵细胞的形成过程:卵巢
减卵原细胞
数
第
一
次
分
裂
减
数
第第二极体
二
次
分
裂
卵细胞
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
精子的形成卵细胞的形成
不形成部位精巢(哺乳动物称睾丸)卵巢
同过程直变形期无变形期
点子细胞数一个精原细胞形成4个精子一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个
极体
细胞质分两次分裂都均等只有减数第二次中第一极体分裂均
裂情况等,其他分裂皆不均等。
相同点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半
四、注意:
(1)同源染色体①形态、大小基本相同;②一条来自2方,一条来自母方。
(2)精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂
的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成成熟生殖细胞。
(3)减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的
子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体.
(4)减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律
(5)减数分裂形成子细胞种类:
假设某生物的体细胞中含n对同源染色体,贝I」:
它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成史种精子(卵细胞);
它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子,1个卵原细胞进行减数分裂形成L种卵细胞。
五、受精作用的特点和意义
1、特点:受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,
尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目
又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子,另一半来自卵细胞。
思考:子代从双亲各继承了半数的染色体,双亲对子代的遗传贡献是一样的吗?
2、意义:(1)配子中染色体组合的多样性及受精过程中卵细胞和精子结合的随机性导致同一双亲
的后代呈现多样性,这种多样性有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。
(2)减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变
具具有重要的作用。
六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤:
例:判断下列细胞正在进行什么分裂什么时期?
有性生殖
1.有性生殖是由亲代产生有性生殖细胞或配子,经过两性生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合,成
为合子(如受精卵)。再由合子发育成新生佐的生殖方式。
2.脊椎动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段。
3.在有性生殖中,由于醛生殖细胞分别来自不同的亲本,因此,由合子发育成的后代就具备了双
亲的遗传特性,具有更强的生活能力和变异性,这对于生物的生存和进化具有重要意义。
遗传的分子基础
第一节探索遗传物质的过程
一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验:
1、肺炎双球菌有两种类型类型:
•S型细菌:菌落光滑,菌体有荚膜,有毒性
•R型细菌:菌落粗糙,菌体无英膜,无毒性
2、实验过程及现象(填写下列实验过程和实验现象)
注射
①—型活细菌小鼠体内—►不死亡
②S型活细菌」■竺A小鼠体内------►
注射
③加热杀死S型细菌上丝►小鼠体内-----►
④R型活细菌]注射
+:3_>小鼠体内------A,解剖发现鼠体内有—型活细菌
加热杀死s型细菌J
3、实验结论:加热杀死S型细菌中可能含有将R型细菌转化成S型细菌,这种性状的
转化是可以遗传的。
4、该实验能否证明DNA是遗传物质?
二、1944年艾弗里的实验:S型购蛋白庾
1、实验过程:右图
2、实验证明:DNA才是R型细菌产生稳定遗传
变化的物质。(EP:DNA是遗传物质)
例题:在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中,
用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R
型细菌混合培养,结果发现培养基上仅有R型细
菌生长。设置本实验步骤的目的是()
A.与''以S型活细菌的DNA与R型细菌混合培VRfil*
养”的实验形成对照
B.补充R型细菌生长过程中所需要的营养物质
C.可以直接证明S型细菌DNA不是促进R型细菌转化为S型细菌的因素
D.证明R型细菌的生长并不需要S型活细菌的DNA
三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
1、T2噬菌体的物质组成、结构、生活习性:
(1)结构:外壳由构成,头部含有
(2)生活方式:于大肠杆菌内。
(3)增殖特点:在的作用下,利用一
内的物质合成自身成分,进行增殖。
2、赫尔希和蔡斯利用了什么样的新技术?_______________________________________
3、赫尔希和蔡斯选择了什么放射性元素分别标记DNA和蛋白质?
不用力做标记的原因是o
实验设计关键思路:设法把,单独地、直接地去观察它们的作用
4、实验过程
第一步:噬菌体分别被35s或32P标记。
如何使噬菌体标记?_________________________________________________________________
第二步:用被标记的噬菌体去侵染未标记的细菌。
第三步:在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
1)含35s的噬菌体+细菌一►放射性同位素主要分布在
2)含32P的噬菌体+细菌一►放射性同位素主要分布在
实验分析:(1)实验中搅拌的目的:_________________________________________
离心的目的:________________________________________________
(2)实验结果表明:噬菌体侵染细菌时,进入细菌细胞中,而留在外面。子代噬菌
体的各种性状是通过亲代来遗传的。
5、实验结论:子代噬菌体的各种性状是通过亲代的幽遗传的。(即:DNA是遗传物质)
6、在噬菌体侵染细菌的实验中,侵染的时间要合适,过长或过短都会使那组的中出现放
射性。原因是部分噬菌体未侵染细菌或子代噬菌体释放。搅拌要充分,如果搅拌不充分,35s组部分
部分噬菌体和大肠杆菌没有分离,噬菌体与细菌共存于沉淀物中,这样会造成沉淀物中出现放射性。
四、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明:在只有RNA的病毒
中,RNA是遗传物质。
例题:右图甲、乙为两种不同的病毒,经病毒重建形成“种病毒”
丙,用丙病毒侵染植物细胞,在植物细胞内产生的新一代病毒可
表示()
ABCD
五、小结:
细胞生物非细胞生物
(真核、原核)(病毒)
核酸DNA和RNADNARNA
遗传物质DNADNARNA
因为绝大多数生物的遗传物质是飕,所以照是主要的遗传物质。
第二节DNA的结构和DNA的复制:
一、DNA的结构
1、DNA的组成元素:C、H、0、N、PA腺嚓吟
2、DNA的基本单位:脱氧核糖核昔酸(生种)G吟
3、DNA的结构:CHH晦咬
①由两条、反蚯豆的脱氧核甘酸链盘旋成双螺旋结构。T胸腺喘噬
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧:山氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律:A=T;G三C。(碱基互补配对原则)
4、DNA的特性:
①多样性:碱基对的排列顺序是千变万化的。(排列种数:£(n为碱基对网•数)
②特异性:每个特定DNA分子的碱基排列顺序是黄定的。
③稳定性:碱基互补配对原则稳定不变,氢键加固了稳定性,脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨
架稳定不变。
5、与DNA有关的计算:
在双链DNA分子中:
①A=T、G=C
②任意两个非互补的碱基之和相等;且等于全部碱基和的一半
例:A+G=A+C=T+G=T+C=1/2全部碱基
③乳酸菌中含有碱基A、T、G的核甘酸有种。
④在DNA分子中,一条链上的(A+G)/(T+C)=m,则其互补链上(A+G)/(T+C)=,整个DNA
分子中(A+G)/(T+C)=
在DNA分子中,一条链上的(A+T)/(G+C)=n,则其互补链上(A+T)/(G+C)=,整个DNA
分子中(A+T)/(G+C)=_
⑤一个DNA分子中,G+C占全部碱基的46临又知在该DNA分子的一条链中,A和C分别占碱基数的
28%和22%,则该DNA分子的另一条链中,A和C分别占碱基数的。
二、DNA的复制
1、概念:以亲代DNA分子两条链为模板,合成子代DNA的过程
2、时间:有丝分裂间期和减I前的间期
3、场所:主要在细胞核,但在拟核、线粒体、叶绿体中也进行DNA的复制
4、过程:(看书)①解旋②合成子链③子、母链盘绕形成子代DNA分子
5、方式:半保留复制(每个DNA分子都保留了原来亲代DNA分子的一条链)
6、原则:碱基互补配对原则
7、条件:
①模板:亲代DNA分子的两条链
②原料:4种游离的脱氧核糖核昔酸
③能量:ATP
④酶:解旋酶、DNA聚合酶等
8、DNA能精确复制的原因:
①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;
②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。
9、意义:
DNA分子复制,使遗传信息从亲代传递给子代,从而确保了遗传信息的连续性。
10、与DNA复制有关的计算:
①复制出DNA数=£(n为复制次数)含亲代链的DNA数=2
②若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子,转移到含14N培养基中培养(复制)n代,其子代
DNA分子中:含14N的DNA分子数为,只含14N的DNA分子数为,含15N的DNA分子
数为,含14N的链数为。
③若一亲代DNA分子含有腺喋吟脱氧核甘酸m个,经过n次复制共需要消耗游离的腺喋吟脱氧核音
酸个,第n次复制需要消耗游离的腺噪吟脱氧核甘酸个。
第三节基因控制蛋白质的合成
一、RNA的结构:A腺噂吟
1、组成元素:C、H、0、N、PG鸟喋吟
2、基本单位:核糖核甘酸(生种)C胞喘嘘
U尿嗡碇
3、结构:一般为单链
4、种类:信使RNA(mRNA):翻译的直接模板;
转运RNA(tRNA):运输氨基酸:
核糖体RNA(rRNA):核糖体的组成成分。
【思考】比较DNA分子与RNA分子
化学组成
基本单位空间结构主要分布部位
磷酸碱基五碳糖
DNA
磷酸
RNA
分别写出上述圆圈内表示的物质名称o
二、基因:是具有遗传效应的DNA片段。在染色体匕呈线性排列。染色体是基因的主要载体(叶绿
体和线粒体上存在基因)。每条染色体含1或2个DNA分子,每个DNA分子上有很多个个基因,每个
基因中含有成百上千个脱氧核昔酸。不同基因的脱氧核甘酸的排列顺序不同,所含的遗传信息不同。
基因的功能:传递和表达遗传信息。基因是控制生物性状的基本单位。
三、基因控制蛋白质合成:
1、转录:
(1)概念:在细胞核中,以DNA的二条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:
叶绿体、线粒体也有转录)
(2)过程(看书)
(3)条件:模板:DNA的二条链(模板链)原料:4种核糖核昔酸
能量:逗解旋酶、RNA聚合酶等
(4)原则:碱基互补配对原则(A—U、T—A、G—C、C—G)
(5)产物:RNA
例题:右图表示以DNA为模板转录RNA的过程图解。图中4、5表示两种功能不同的酶,请据图分析
回答下列问题:
(1)在玉米的叶肉细胞中,能够进行该过程的细胞结构
有、、«
(2)转录过程中,DNA首先在[]的催化作用
下,将DNA分子中碱基对内的断开,该过程称
为。
(3)然后在[]的催化作用下,以其中的甲链
为模板,以[]为原料,由提供能量,
按照原则,合成出[]。
(4)在真核细胞的细胞核中,转录的产物通过进入到细胞质中,与结合在一起
指导蛋白质的生物合成。
2、翻译:
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的
过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
(2)过程:(看书)
(3)条件:模板:mRNA原料.:氨基酸(20种)
能量:ATP酶:多种酶
搬运工具:tRNA装配机器:核糖体
(4)原则:碱基互补配对原则
(5)产物:多肽链(母曲折盘蛋白质)
例题:据图回答下列问题:(1)右上图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的步骤,该步
骤发生在细胞的部位。(2)图中1表示,3表示。
(3)如果合成的4共有150个肽键,则控制合成该肽链的基因至少应有个碱基,合成该肽链
共需个氨基酸。(4)下列细胞不能发生上述生理过程的是:()
A.人口腔上皮细胞B.人成熟红细胞C.根尖分生区细胞D.人精原细胞
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数:mRNA分子中碱基数:氨基酸数=6:3:1(不考虑终止密码)
例题:细胞中一个mRNA多聚核糖体合成蛋白质的示意图,其意义是
图中①⑥,
构成②的基本组成单位是
几个概念:遗传信息、密码子、反密码子
密码子:遗传学上把决定一个
氨基酸的叫做一个
tRNA的结构:一端是携带的部位,另一端有碱基,可以与互补配对,
因而叫反密码子。
①遗传信息、密码子、反密码子分别位于哪?
②密码子共有多少种,起始密码能否决定氨基酸,终止密码能否决定氨基酸—,终止
密码是否有tRNA和其对应,决定氨基酸的密码子共多少种«
③tRNA可以共有多少种?,每种tRNA可以运输种氨基酸。
④不同的生物是否共用一套密码子?
⑤一种氨基酸是否一定只有一种密码子和其相对应?,
一种氨基酸是否一定只有一种tRNA转运?
DNA1GC
2
mRNAG
tRNAU
氨基酸丙氨酸(密码子为)
四、基因对性状的控制
1、中心法则(遗传信息传递的一般规律)的提出及其发展
①@
A号dRHA型4蛋白质
①表示DNA-DNA:表示过程(遗传信息的传递).
②表示DNAfRNA:表示过程。
③表示RNA-蛋白质:表示过程。
④表示RNA-RNA:少数RNA病毒在宿主细胞内的过程。
⑤表示RNA-DNA:少数RNA病毒在宿主细胞内的过程。
【思考】根据上图回答下列问题:⑴人体内可发生。(2)HIV病毒在T淋巴细
胞内可发生______________________。
2、基因控制性状的方式:
(1)通过控制醒的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;(如某基因不正常一缺少酪氨酸酶
一不能合成黑色素一白化症状;苯丙酮尿症;豌豆皱粒。
(2)通过控制蛋白质结构立接控制生物的性状。(控制血红蛋白分子结构的基因不正常一血红蛋白
结构异常一疾病;囊性纤维病)
3、基因与性状的关系并非都是简单的关系。
生物的性状是由基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间相互作用,精确控制的
基因的分离定律
孟德尔实验成功的原因
1.正确的选择实验材料:
3.遵循科学研究的一般程序,即提出问题一
4.对实验结果运用学进行分析。
二、孟德尔一对相对性状的杂交实验(假说一演绎法)
1、一对相对性状的杂交实验过程和现象(提出问题)
2、对分离现象的解释(作出假设)
⑴生物体的性状由决定;
⑵体细胞中的遗传因子是成—存在的;
⑶配子形成时,成对的因子彼此,分别进入不同配子
中,配子只含有成对遗传因子中的一个;
⑷受精时,雌雄配子的结合是的。
3、对分离现象解释的验证:测交
请在右边的方框内画出测交的遗传图解
4、分离定律(得出结论)
⑴体细胞中,控制同一性状的遗传因子—存在,不相融
合;
⑵在配子形成时,成对的遗传因子发生,并进入配子中,随配子遗传给后代。
例:现有一株紫色豌豆,如何判断它是显性纯合子(AA)还是杂合子(Aa)?
相关概念
1、相对性状
性状:生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。
相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型
2、显性性状与隐性性状
显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。
隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有表现出来的性状。
附:性状分离:在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象)
3、显性基因与隐性基因
显性基因:控制显性性状的基因。
隐性基因:控制隐性性状的基因。
附:基因:控制性状的遗传因子(DNA分子上有遗传效应的片段P67)
等位基因:决定1对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的蛔位置上)。
4、纯合子与杂合子
纯合子:由蛔基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):
J显性纯合子(如AA的个体)
1.隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子:山丕同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)
5、表现型与基因型
表现型:指生物个体实际表现出来的性状。基因型:与表现型有关的基因组成。
(关系:基因型+环境,表现型)
6、杂交与自交
杂交:基因型丕圆的生物体间相互交配的过程。
自交:基因型蛔的生物体间相互交配的过程。(指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉)
附:测交:让F1与隐性纯合子杂交。(可用来测定F1的基因型,属于杂交)
三、基因分离定律的实质:在减I分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离。
【思考】分离定律适用什么样的生物?什么基因?什么生理过程适用?
四、基因分离定律的两种基本题型:
•正推类型:(亲代一子代)
亲代基因型子代基因型及比例子代表现型及比例
(1)AAXAAAA全显
(2)AAXAaAA:Aa=l:1金显
(3)AAXaaAa全显
(4)AaXAaAA:Aa:aa=l:2:1显:隐=3:1
(5)AaXaaAa:aa=1:1显:隐=1:1
(6)aaXaaaa全隐
•逆推类型:(子代一亲代)
亲代基因型子代表现型及比例
(1)
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