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文档简介
学业水平测试生物必修模块知识汇编
【必修1】
1.1细胞的分子组成
一、蛋白质的结构及功能
1,蛋白质的化学结构,基本单位及其功能
元素组成:由c,H,0,N元素构成,有些含有P,S
基本单位:氨基酸约20种,每种氨基酸都至少含有一个氨基及一个蝮基,并且都连结在同一个碳原子上。(不同点:R基不
同)
氨基酸结构通式:H
I
R—C—C00H
NH2
肽键:氨基酸脱水缩合形成,-NH-C0-
2,蛋白质多样性缘由:
氨基酸的种类,数目,排列顺序不同;构成蛋白质多肽链数目,空间结构不同。
蛋白质的分子结构具有多样性,确定蛋白质的功能具有多样性。
3,蛋白质的主要功能:
(1)有些蛋白是构成细胞及生物体的重要物质
(2)催化作用,即酶
(3)运输作用,如血红蛋白运输氧气
(4)调整作用,如胰岛素,生长激素
(5)免疫作用,如免疫球蛋白(抗体)
小结:一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要担当者。
二、核酸的结构及功能
组成元素:由C,H,0,N,P5种元素构成
基本单位:核甘酸
结构:一分子磷酸,一分子五碳糖(脱氧核糖或核糖),
一分子含氮碱基(有5种)A,T,C,G,U
构成DNA的核昔酸:(4种)构成RNA的核昔酸:(4种)
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(由碱基,磷酸及主要在细胞核中,在叶绿体及线粒
脱氧核糖组成)体中有少量存在
核糖核酸RNA核糖核甘酸(由碱基,磷酸及主要存在细胞质中
核糖组成)
功能:核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物的遗传,变异及蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用,是一切生物的遗传物
质,是遗传信息的载体
三,糖类的种类及作用
1,糖类是细胞里的主要的能源物质
2,糖类C,H,0组成
3,种类:
①单糖:葡萄糖(重要能源),果糖,核糖&脱氧核糖(构成核酸),半乳糖
②二糖:蔗糖,麦芽糖(植物),乳糖(动物)
③多糖:淀粉,纤维素(植物),糖元(动物)
4,四大能源:①重要能源:葡萄糖②主要能源:糖类③直接能源:ATP④根本能源:太阳能
5,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是人及动物细胞的储能物质。糖类的基本单位是葡萄糖。
四,脂质的种类及作用
1,由c,H,0构成,有些含有N,P
2,分类:
①脂肪:储能,维持体温,缓冲及减压的作用,可以爱护内脏器官。
②磷脂:构成膜(细胞膜,液泡膜,线粒体膜等)结构的重要成分
③固醇:维持新陈代谢及生殖起重要调整作用,分为胆固醇,性激素,维生素D
胆固醇是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参及血液中脂质的运输;性激素能促进人及动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成;维生
素D能有效地促进人及动物肠道对钙及磷的汲取。
五,生物大分子以碳链为骨架
多糖,蛋白质,核酸等是生物大分子,都是由很多个基本单位连接而成的,这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多
聚体。如:组成多糖的单体是单糖;组成蛋白质的单体是氨基酸;组成核酸的单体是核甘酸。每一个单体都是以若干个相连的碳原子构
成的碳链为基本骨架,生物大分子是由很多单体连接成的多聚体,全部生物体内的生物大分子都是以碳链为骨架的。
六,检测生物组织中的还原糖,脂肪及蛋白质
1,原理:
某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物,产生特定的颜色反应。
(1),可溶性糖中的还原性糖(如葡萄糖,果糖)(蔗糖无还原性)
(有半缩醛羟基)及斐林试剂发生作用,可以生成成红色沉淀。
(2),脂肪可以被苏丹ni染液染成橘黄色。
苏丹ni溶液+脂肪一橘黄色
脂肪可以被苏丹w染液染成红色。
苏丹w溶液+脂肪-红色
(3),蛋白质及双缩版试剂发生作用,可以产生紫色反应
注:蛋白质分子中含有及双缩胭结构
(H2N0C-NH-C0NH2双缩胭)相像的肽键
(―CO—NH—)及Cu2+作用形成紫色或紫红色的络合物。
蛋白质及双缩服试剂发生作用,可以产生紫色反应。
蛋白质+双缩JR试剂A(质量浓度为0.Ig/mLNaOH)+
双缩胭试剂B(3-4滴质量浓度为0.01g/niL.CuS04溶液)一Cu20I(紫色络合物)
因此,可以依据及某些化学试剂所产生的颜色反应,鉴定生物组织中糖类,脂肪,蛋白质的存在。
2,基本步骤:
可溶性还原糖的检测及视察:
1,取1支试管,向试管内注入2ml待测的苹果(或梨)组织样液。
2,向试管内注入1ml刚配置的斐林试剂。(甲乙液等量混合匀称后再注入)。
3,将这支试管放进盛有50〜65c温水的大烧杯中,加热约2min分钟。
4,随时细致视察试管中溶液的颜色变化(由兰色变为(砖红色)。(证明苹果中含有可溶性糖)
脂肪的检测及视察:
A,方法一:
向待测花生种子组织样液中滴加3滴苏丹III染液,视察样液被染色的状况。(橘黄色)
B,方法二:制作花生子叶临时切片,用显微镜视察花生子叶细胞的着色状况:(以花生为例)
1,取材:取一粒浸泡3〜4小时的花生种子,去掉种皮。
2,切片:用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片,放入盛有清水的培育皿中,待用。
(左手捏住花生子叶两端,右手用刀片将子叶削去一层,形成平面。再用刀片将花生种子子叶削成极薄的一片。)
3,制片:从培育皿中选取最薄的切片,用毛笔蘸取这极薄的一片,放在载玻片中央,在花生子叶薄片上滴2〜3滴苏丹HI染液,染色
3min(假如用苏丹IV染液,染色Imin);用吸水纸吸去染液,再滴加1〜2滴体积分数为50%的酒精溶液,洗去浮色;用吸水纸吸去花生
子叶四周的酒精,滴一滴蒸储水,盖上盖玻片,制成临时装片。
4,视察:先在低倍显微镜视察,找到花生种子子叶的最薄处,移到视野中央,将物象调整清晰;换高倍显微镜视察,视野中被染成橘
黄色的脂肪颗粒清晰可见。(细胞中的圆形,透亮的脂肪小颗粒。)
蛋白质的检测及视察:
1,制备黄豆组织样液:买些黄豆浆。
取一支试管,向试管内注入2ml待测组织样液(黄豆浆)。
2,向试管中注入双缩胭试剂A液1ml(0.1g/ml)。摇匀(振荡)。
(有无颜色变化?)(无)。
3,再向试管中注入双缩眼试剂B液4滴(0.01g/mlCuS04),摇匀(振荡)。
4,视察:试管中出现的颜色变化?(有。蓝紫色。)
(证明黄豆中含有蛋白质。)
结果:
生物组织样液化学试剂特定颜色反应证明某种化合物存在
苹果斐林试剂砖红色还原糖,葡萄糖,
果糖
花生种子苏丹HI橘黄色脂肪
苏丹W红色
黄豆双缩胭试剂紫色蛋白质
七,水及无机盐的作用
1,水在细胞中存在的形式及水对生物的作用
结合水:及细胞内其它物质结合生理功能:是细胞结构的重要组成成分
自由水:(占大多数)以游离形式存在,可以自由流淌。(幼嫩植物,代谢旺盛细胞含量高)
生理功能:①良好的溶剂②运输养分物质及代谢的废物③绿色植物进行光合作用的原料。
2,无机盐的存在形式及作用
无机盐是以离子形式存在的
无机盐的作用
a,细胞中某些困难化合物的重要组成成分。如:Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。
b,维持细胞的生命活动(细胞形态,渗透压,酸碱平衡)如血液钙含量低会抽搐。
c,维持细胞的酸碱度
1.2细胞的结构
分析细胞学说建立的过程
1,描述细胞学说建立的科学方法
2,概述细胞学说的基本内容
细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞及细胞产物构成;
细胞是一个相对独立的单位,既有他自己的生命,又对于其他细胞共同组成的整体的生命起作用;
新细胞可以从老细胞中产生。
二,运用显微镜视察多种多样的细胞
1,制作临时装片的方法
①擦拭载玻片及盖玻片②用滴管在载玻片中央滴一滴清水③用镣子撕取洋葱鳞茎表面的薄膜放在载玻片中央的水滴中,用镜子将其细致展
平④盖上盖玻片,防止盖玻片下出现气泡⑤将制成的装片放在显微镜物载台上,让盖玻片下的试验材料位于通光孔的中央,调焦视察
2,说出正确运用显微镜的步骤
1).低倍镜的运用方法
(1)取镜及放置
(2)对光
(3)放置玻片标本
(4)调整焦距:转动粗准焦螺旋
2).高倍镜的运用方法
(1)选好目标:肯定要先在低倍镜下把需进一步视察的部位调到中心,同时把物象调整到最清晰的程度,才能进行高倍镜的视察。
(2)转动转换器,调换上高倍镜头,转换高倍镜时转动速度要慢,并从侧面进行视察(防止高倍镜头碰撞玻片),如高倍镜头遇到玻片,
说明低倍镜的焦距没有调好,应重新操作。
(3)调整焦距:转换好高倍镜后,用左眼在目镜上视察,此时一般能见到一个不太清晰的物象,可将细调整器的螺旋逆时针移动约0.5
一1圈,即可获得清晰的物象(切勿用粗调整器!)
假如视野的亮度不合适,可用集光器及光圈加以调整,假如须要更换玻片标本时,必需顺时针(切勿转错方向)转动粗调整器使镜台下
降,方可取下玻片标本。
3,真核细胞在结构上的共同点
共同点是:它们都有细胞膜,细胞质,细胞核,细胞质中有各种细胞器。
4,比较原核及真核细胞结构的异同
原核细胞及真核细胞最主要的区分是:原核细胞没有由核膜包围的典型的细胞核,但是有拟核。只有一种细胞器一核糖体,遗传物质呈
环状,假如有细胞壁他的成分是肽聚糖而真核细胞有由核膜包围的典型的细胞核,有各种细胞器,有染色体,假如有细胞壁成分是纤维
素及果胶
常考的真核生物:绿藻,衣藻,真菌(如酵母菌,霉菌,蘑菇)及动,植物。(有真正的细胞核)
常考的原核生物:蓝藻,细菌,放线菌,乳酸菌,硝化细菌,支原体。(没有由核膜包围的典型的细胞核)
注:病毒即不是真核也不是原核生物,原生动物(草履虫,变形虫)是真核生物
原核细胞细胞壁不含纤维素,主要是糖类及蛋白质结合而成,细胞膜及真核相像。
三,简述细胞膜系统的结构及功能
1,生物膜的流淌镶嵌模型
(1)蛋白质在脂双层中的分布是不对称及不匀称的。
(2)膜结构具有流淌性.膜的结构成分不是静止的,而是动态的,生物膜是流淌的脂质双分子层及镶嵌着的球蛋白排列组成。
(3)膜的功能是由蛋白及蛋白,蛋白及脂质,脂质及脂质之间困难的相互作用实现的。
2,细胞膜的成分及功能
细胞膜组成:
“磷脂:磷脂双分子层(膜基本支架);
Y
_蛋白质:
糖类:及蛋白质分子共同构成糖蛋白(及细胞识别有关)
磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核(但是这个细胞仍旧是真核细胞)在生命的起源的过程中,
膜的出现起了特别重要的作用
3,细胞膜的功能:
(1)将细胞及外界环境分开(2)限制物质进出细胞(3)进行细胞间的物质沟通
4,细胞膜的结构特点:具有流淌性
细胞膜的功能特点:具有选择透过性
5,细胞的生物膜系统:
在细胞中,很多细胞器都有膜,如内质网,高尔基体,线粒体,叶绿体,溶酶体等,这些细胞器膜及细胞膜,核膜等结构,共同构
成细胞的生物膜系统。
6,功能:
①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞及外部环境进行物质运输,能量转换及信息传递的过程中起着确定性作
用。
②很多重要的化学反应都在生物膜上进行。
③细胞膜内的生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内能同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞生命活动高效,有序地进
行。
四,举例说出几种细胞器的结构及功能
1,几种细胞器的结构及功能
(1)线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状,棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“崎”,
内膜基质及基粒上有及有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二,三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少
量的DNA,RNAo有氧呼吸的主要场所,为生命活动供能量
(2)叶绿体:只存在于植物的绿色细胞中。扁平的椭球形或球形,双层膜结构。基粒上有色素,基质及基粒中含有及光合作用有关的
酶,是光合作用的场所。含少量的DNA,RNAo
(3)内质网:单层膜折叠体,是有机物的合成“车间”,增大膜面积;蛋白质的运输通道;初加工蛋白质。
(4)核糖体:无膜的结构,椭球形粒状小体,将氨基酸缩合成蛋白质。蛋白质的“装配机器”将氨基酸合成蛋白质的场所
(5)高尔基体:单膜囊状结构,动物细胞中及分泌物的形成有关(蛋白质的加工及转运);
2,举例说出细胞器之间的协调协作
分泌蛋白的合成及运输:核糖体内质网高尔基体线粒体
五,阐明细胞核的结构及功能
1,细胞核的形态结构:
①染色体:主要成分是DNA及蛋白质。简单被碱性染料染成深色。
染色体及染色质是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。
②核膜:双层膜,把核内物质及细胞质分开。
③核仁:及某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
④核孔:实现核质之间常见的物质交换及信息沟通。是蛋白质及RNA通过的地方
2,细胞核的功能:
细胞核是细胞的遗传信息库,是细胞核代谢及遗传的限制中心。
尝试建立真核细胞的模型
1,辨别动植物细胞模式图
2,(了解)细胞是一个有机的统一整体
细胞具有严整的结构,完整的细胞结构是细胞完成正常生命活动的前提
1.3细胞的代谢
一,说明物质进出细胞的方式
(理解)物质跨膜运输的方式及特点
比较项目运输方向是否要载体是否消耗能量代表例子
自由扩散高浓度f低浓度不须要不消耗02,C02,H20,乙
醇,甘油等
帮助扩散高浓度一低浓度须要不消耗葡萄糖进入红细胞等
主动运输低浓度f高浓度须要消耗氨基酸,各种离子等
离子及小分子物质主要以被动运输(自由扩散,帮助扩散)及主动运输的方式进出细胞;大分子及颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞
作用及胞吐作用。胞吞及胞吐说明细胞膜具有流淌性。
2,(了解)视察并描述植物细胞质壁分别及复原
f透膜原生质层(细胞膜,液泡膜以及两者之间的细胞质)
⑴渗透作用的发生条件-s
A度差细胞液及外界溶液浓度之间存在差值
⑵质壁分别及复原的过程
外界溶液浓度〉细胞液浓度细胞失水发生质壁分别现象
外界溶液浓度=细胞液浓度细胞吸水及失水动态平衡水分子进出细胞处于动态平衡
外界溶液浓度〈细胞液浓度细胞吸水发生质壁分别复原现象
3,(理解)举例说明细胞膜是选择透过性膜
细胞膜可以让水分子自由通过,细胞要选择汲取的离子及小分子也可以通过,而其他的离子,小分子及大分子则不能通过,因此细胞膜
是一种选择透过性膜。磷脂双分子层及膜上的载体确定了细胞膜的选择透过性。
细胞膜的结构特点:具有肯定流淌性,细胞膜的功能功能特点是:选择透过性。
不同细胞对同一离子的汲取不同:不同细胞表面的载体种类及数量不同
同一细胞对不同离子的汲取不同:同一细胞表面不同离子的载体数量不同
三、说明酶在细胞代谢中的作用
1、(理解)概述细胞代谢的概念
细胞代谢是指细胞中进行的一系列有序的化学变化的总及,是在多项调整下有序完成的。
2、(了解)说出酶的本质
酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质,少量是RNA
3、(理解)概述酶的特性
酶具有高效性,专一性及作用条件比较温及
4、(理解)举例说明影响酶活性的因素
温度及PH值偏高或偏低,酶活性都会明显降低。在最相宜的温度及PH值条件下,酶的活性最高。过酸,过碱或温度过高,酶的空
间结构遭到破坏,能使蛋白质变性失活。低温使酶活性降低,但酶的空间结构保持稳定,在相宜的温度条件下酶的活性可以复原。
5、(理解)概述酶在细胞代谢中的作用
酶在降低化学反应的活化能方面比无机催化剂更显著,因而催化效率更高。可以保证化学反应在常温常压下进行。
四、说明ATP在能量代谢中的作用
1,(了解)说出ATP的分子特点
元素组成:ATP由C,H,0,N,P五种元素组成
结构特点:ATP中文名称叫三磷酸腺甘,结构简式A—P〜P〜P,其中A代表腺甘,P代表磷酸基团,〜代表高能磷
酸键。水解时远离A的磷酸键线断裂
作用:新陈代谢所需能量的直接来源,ATP在细胞内含量很少,但在细胞内的转化速度很快。
2,(理解)ATP及ADP相互转化的过程及意义:
ATP及ADP的相互转化ATP酶ADP+Pi+能量(ImolATP水说明放30.54KJ能量)
ADP+Pi+能量酶ATPATP酶ADP+Pi+能量
为
这个过程储存能量这个过程释放能量
为呼吸作用。
坟
意义:能量通过ATP分子在吸能反应及放能反应之间循环流通,ATP是细胞里的能量流通的能量“通货”
3,(理解)说明ATP的利用
ATP的水解过程中释放出能量,这些能量被各项吸能反应所用,如肌肉收缩,细胞分裂,主动运输等,全部ATP的水解总伴随着
吸能反应。
放能反应在进行的过程中释放出能量,可为ATP的合成供应能量,故ATP的合成总伴随着放能反应的进行。
五、说明细胞呼吸及其原理的应用
1,(理解)概述细胞呼吸的概念
细胞呼吸是指在酶的催化作用下,把糖类等有机物氧化分解,产生COz等物质,同时释放出能量的过程。
2,(了解)说出细胞呼吸的方式
细胞呼吸分为有氧呼吸及无氧呼吸。
有氧呼吸是指细胞在氧气的参及下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳及水,同时释放出能量,
生成很多ATP的过程。
无氧呼吸指在指在无氧条件下通过酶的催化作用,细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解,同时释放少量能量生成少量ATP的过程。
3,(理解)阐述有氧呼吸及无氧呼吸的过程及异同点
⑴,有氧呼吸的过程
第一阶段,C曲念—2丙酮酸+2ATP+4[H](在细胞质中)
第二阶段,丙酮酸+6H2O-6CO2+2O[H]+2ATP(线粒体基质中)
第三阶段,24[H]+60?f12H2+34ATP(线粒体内膜中)
⑵,无氧呼吸的过程
①,C6HlQf2丙酮酸+2ATP+4[H](在细胞质基质中)
②,2丙酮酸一2酒精+2C02+能量(细胞质)或2丙酮酸一2乳酸+能量(细胞质基质)
⑶,有氧呼吸及无氧呼吸的异同:
项目有氧呼吸无氧呼吸
进行部位第一步在细胞质中,然后始终在细胞质中
区分
在线粒体
是否需02需氧不需氧
最终产物CO2+H2O不彻底氧化物酒精或乳酸
可利用能1161KJ61.08KJ
(储存ATP
中)
联系把C6H12O6——2丙酮酸这一步相同,都在细胞质基质中进行
4,说明细胞呼吸的意义
⑴为生命活动供应能量⑵为其他化合物的合成供应原料
5,举例说明光合作用原理在生产及生活中的应用
⑴有氧运动⑵低氧蔬菜保鲜⑶水稻田定期排水防止烂根
六、说明光合作用以及对它的相识过程
1,光合作用的相识过程
⑴,1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气试验;
(2),1864年,德国科学家萨克斯证明白绿色叶片在光合作用中产生淀粉的试验;
⑶,1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放出氧的试验;
⑷,20世纪30年代美国科学家鲁宾及卡门采纳同位素标记法探讨证明光合作用释放的氧气全部来自水的试验。
(5),恩格尔曼试验的结论是:氧气是叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
2,叶绿体中色素的种类,作用
种类:包括叶绿素a,叶绿素b占3/4及类胡萝卜素(叶黄素,胡萝卜素)1/4
色素提取试验:无水乙醇提取色素;
二氧化硅使研磨更充分
碳酸钙防止色素受到破坏
作用:叶绿素a及叶绿素b主要汲取蓝紫光及红光,胡萝卜素及叶黄素主要汲取蓝紫光。
3,阐述光合作用的过程
(1),光反应阶段
场所:叶绿体囊状结构(类囊体)薄膜上进行
条件:必需有光,色素,化合作用的酶
步骤:
①水的光解,水在光下分解成氧气及还原氢H20-->2[H]+1/2O2
②ATP生成,ADP及Pi接受光能变成ATP
能量变化:光能变为ATP活跃的化学能
⑵,暗反应阶段
场所:叶绿体基质
条件:有光或无光均可进行,二氧化碳,能量,酶
步骤:
①二氧化碳的固定,二氧化碳及五碳化合物结合生成两个三碳化合物
②二氧化碳的还原,三碳化合物接受还原氢,酶,ATP生成有机物
能量变化:ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能
光反应暗反应
⑶,总结
项目光反应暗反应
区条须要叶绿素,光,酶不须要叶绿素及光,须要多种酶
分件
场叶绿体内囊体的薄膜上叶绿体的基质中
所
物(1)水的光解(1)C02固定
质2H2。4[H]+02CO2+C52c3
变(2]ATP的形成4c3的还原
化ADP+Pi+能量ATP2C3(CH20)+C5
能叶绿素把光能转化为ATP中活跃的化学ATP中活跃的化学能转化成
量能(CH2O)中稳定的化学能
变
化
实把二氧化碳及水转变成有机物,同时把光能转变为化学能储存在有机物中
质
联光反应为暗反应供应[H],ATP,暗反应为光反应供应ADP+Pi,没有光反应,暗反应无法进
系行,没有暗反应,有机物无法合成。
4,举例说明光合作用原理的应用
⑴意义:①制造有机物②转化并储存太阳能③使大气中的co,及a保持相对稳定。
⑵农业生产以及温室中提高农作物产量的方法
①限制光照强度的强弱②限制温度的高低③适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度
七、探讨影响光合作用速率的环境因素
1,影响光合作用的因素
COz浓度,温度,光照强度对光合作用都有影响,其中光照为最关键因素
2,自变量及其限制
确定自变量后,在各试验组中,除自变量改变之外,其余各因素保持相同,可描述为:其他变量相同且相宜。
3,作出假设
假设必需用陈述句表述出来,不能用疑问句。如“温度对光合作用有影响”。而“温度对光合作用是否有影响”则是错误的。
4,说出试验的预期
试验预期可能有很多种结果,要考虑到每一种可能性,这时会给出若干个空行让你填。
留意:题目若要你按假设写结果时,则要及你自己所作的假设相统一。
1.4细胞的增殖
简述细胞的生长及增殖的周期性
1,说出细胞增殖的缘由
⑴生物的生长主要是是指细胞体积的增大及细胞数量的增加。
⑵细胞不能无限长大的缘由:细胞的表面积及体积的关系限制了细胞的长大;细胞的核质比(细胞核是细胞的限制中心);
⑶细胞增殖的意义:是生物体生长,发育,繁殖,遗传的基础。
⑷细胞以分裂的方式进行增殖。真核细胞分裂的方式有无丝分裂,有丝分裂及减数分裂。
2,说出细胞周期的概念及各期的主要变化
⑴细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止。
⑵染色体,染色单体,DNA变化特点:(体细胞染色体为2N)
染色体变化:后期加倍(4N),平常不变(2N)
DNA变化:间期加倍(2N-4N),末期还原(2N)
染色单体变化:间期出现(0—4N),后期消逝(4N-0),存在时数目同DNA。
二,视察细胞有丝分裂
1,说出视察植物细胞有丝分裂的材料
用根尖分生区细胞,该区域细胞的显著特点是细胞呈正方形。
2,说出装片制作的过程及目的
⑴解离:使细胞松散开来,便于压片
⑵漂洗:洗去解离液,防止解离过度
⑶染色:用碱性龙胆紫染料染色,使染色体染成深色
⑷制片:在显微镜下视察
3,有丝分裂不同时期的细胞
三,概述细胞有丝分裂过程
1,简述细胞的有丝分裂各时期的特点
分裂间期:可见核膜核仁,染色体的复制(DNA复制,蛋白质合成)。分裂间期历时长占细胞周期的90%—95%
前期:染色体出现,散乱排布纺锤体中央,纺锤体出现,核膜,核仁消逝(两失两现)
中期:染色体着丝点整齐的排在赤道板平面上,染色体形态比较稳定,数目比较清晰,便于视察。
后期:着丝点分裂,染色体数目短暂加倍
末期:染色体,纺锤体消逝,核膜,核仁出现,染色体变成染色质(两现两失)
留意:有丝分裂中各时期始终有同源染色体,但无同源染色体联会及分别。
2,说出动,植物细胞有丝分裂的异同点
植物细胞动物细胞
间期相同点染色体复制(蛋白质合成及DNA的复制)
相同点核仁,核膜消逝,出现染色体及纺锤体
前期已复制的两中心体分别移向两极,四周发出星
不同点由细胞两极发纺锤丝形成纺锤体
射,形成纺锤体
中期相同点染色体的着丝点,连在两极的纺锤丝上,位于细胞中央,形成赤道板
后期相同点染色体的着丝点分裂,染色单体变为染色体,染色单体为0,染色体加倍
赤道板出现细胞板,扩展形成新细胞细胞中部出现细胞内陷,把细胞质隘裂为二,形
不同点
末期壁,并把细胞分为两个。成两个子细胞
相同点纺锤体,染色体消逝,核仁,核膜重新出现
3,概述有丝分裂的特征及意义
特征:染色体及纺锤体的出现,然后染色体平均安排到两个子细胞中去。
意义:亲代细胞的染色体经复制以后,平均安排到两个子细胞中去,由于染色体上有遗传物质DNA,所以使前后代保持遗传性状的
稳定性。
用曲线描述一个细胞周期中DNA(红),染色体(蓝绿),染色单体(蓝)的数量变化
1.5细胞的分化,苍老及凋亡
一,说明细胞的分化
1,概述细胞分化的概念
⑴概念:细胞分化是指相同细胞的后代在形态结构及生理功能上存在稳定性差异的过程,发生在整个生命过程中,在胚胎发育阶段达到
极限。
⑵特点:具有长久性及稳定性。
⑶缘由:基因选择性表达的结果
2,说明细胞分化的意义
一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵),细胞的分裂只能繁殖出很多相同的细胞,只有经过细胞分化才能形成胚胎,
幼体,并发育成成体,细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向特地化,有利于提高各种生理功能的效
率。
二,举例说明细胞的全能性
1,说出细胞全能性的实例
胡萝卜韧皮部细胞培育成完整植株。
2,说明细胞全能性的含义
已经分化的细胞仍旧具有发育成完整个体的潜能,植物细胞的全能性较高,动物细胞整体已经失去全能性,但细胞核依旧具有全能
性。
3,(理解)说明细胞具有全能性的缘由
已分化的细胞依旧含有该物种全套的遗传物质,故具有发育成完整个体的潜能。
三,举例说出细胞苍老及凋亡及人体健康的关系
细胞苍老及凋亡是细胞的正常生命过程,正常的细胞苍老及凋亡对人体健康具有主动的意义,如手指的形成,蝌蚪尾的凋亡。无论
凋亡过度或凋亡不足都可以导致疾病的发生。
细胞凋亡不足:肿瘤,自身免疫病,
细胞凋亡过度:心肌缺血,心力衰竭,神经元退行性疾病,病毒感染
不足及过度并存:动脉粥样硬化
细胞凋亡是一个程序化过程,可以通过不同的手段在不同的阶段进行干预而治疗疾病
四,说出癌细胞的主要特征,恶性肿瘤的防治方法
1,癌细胞的特征:
⑴能够无限增殖。
⑵癌细胞的形态结构发生了变化。
⑶癌细胞的表面也发生了变化。癌细胞表面的糖蛋白减少,细胞彼此之间黏着性减小,导致在有机体内简单分散及转移。
2,致癌因素及癌症的预防:
癌细胞的产生是内外因素共同作用的结果
(1)内因:人体细胞内有原癌基因及抑癌基因
(2)外因:①物理致癌因子;②化学致癌因子;③病毒致癌因子。
3,恶性肿瘤的防治:远离致癌因子。做到早发觉早治疗
【必修2】遗传及进化
2.1遗传的基本规律
分析孟德尔遗传试验的科学方法
(1)正确的的选材(豌豆):
A,豌豆是严格的自花传粉,闭花受粉的植物,自然状况下获得的后代均为纯种;
B,具有易于区分的性状;
C,结子率高,培育周期短。
(2)先选一对相对性状探讨再对两对性状探讨
(3)试验数据处理方法:
用统计学方法处理试验数据
(4)科学的试验程序:从一对相对性状入手,然后进行多对性状的探讨。
(5)概述试验现象:用相对性状的纯种豌豆作亲本进行杂交,无论是正交还是反交,杂交后产生的F1代总是显性性状,用F1代自交,结
果在第二代的植株中,出现了性状分别,并且其比例接近3:1。
(6)分析孟德尔对假说的验证方法:用隐性纯合子及F1代进行测交试验,统计测交后代的性状分别比是否及预料的结果相同。
阐明基因的分别规律及自由组合规律
(1)说出一对相对性状的杂交试验现象:用纯种高茎豌豆及纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交,无论是正交还是反交,杂交后产生的F1代总
是高茎,用F1代自交,结果在第二代的植株中,既有高茎的也有矮茎的,并且其比例接近3:1。
(2)分别现象的说明:在生物的体细胞中,限制同一性状的基因成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的基因发生分别,分别后的基
因分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
(3)对分别现象说明的验证方法:让杂交子一代及隐性纯合子杂交,看测交后代是否出现1:1的分别比。
(4)分别定律的实质:减数分裂形成配子的过程中,等位基因伴同源染色体的分别而分别,随配子独立遗传给后代。
(5)两对相对性状的杂交试验现象及说明(见下图一):
(6)对自由组合定律的验证方法(见下图二):
(7)自由组合定律的实质:细胞减数分裂形成配子的过程中,伴随着同源染色体分别,非同源染色体自由组合,等位基因分别,非同源
染色体上的非等位基因自由组合。
(8)相关的概念:
①性状生物的形态结构特征及生理,生化特性。
②相对性状同种生物同一性状的不同表现类型。
③显性性状,隐性性状相对性状的两个纯合亲本杂交,子一代中表现出来的亲本性状就是显性性状,子一代中没有表现的性状就是隐
性性状。
④性状分别在杂种后代中,同时出现显性性状及隐性性状的现象,叫性状分别。
⑤显性基因,隐性基因限制显性性状的基因即显性基因,限制隐性性状的基因即隐性基因。
⑥等位基因同源染色体同一位置用来限制相对性状的基因,如Dd。
⑦纯合子(纯种),杂合子(杂种)遗传基因相同的个体叫纯合子,如DD;遗传基因组成不同的个体叫杂合子,如dd。
⑧基因型及表现型表现型指生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎及矮茎;及表现型有关基因组成叫做基因型,如高茎豌豆的基因
型是DD或Dd。表现型相同的个体基因型不肯定相同;基因型相同表现型一般相同,因为冬现型还受环境条件影响。
⑨杂交,测交,正交图一图二
相同基因型的个体相交,包括植物的自花传粉叫做杂交;杂种子一代及纯合隐性类型相交,叫做测交,常用测交的方法测定个体的
基因型;正交及反交是两个相对的概念,假如将豌豆高茎作父本,矮茎作母本当作正交,则以高茎作母本,矮茎作父本就是反交。
(9)分别规律及自由组合规律的应用:杂交育种,遗传病的诊断及预防
三.概述伴性遗传
(1)概述伴性遗传的概念:性染色体上的基因所限制的遗传总是及性别相联系,这种现象叫伴性遗传。
(2)概述X染色体上的隐性基因,显性基因遗传特点
①伴X染色体隐性遗传(如红绿色盲)的特点:
男性患者多于女性患者
有隔代遗传现象,通常是男性通过女儿遗传给外孙
有交叉遗传的现象
女患者的父亲及儿子必患,正常男性的母亲及女儿表现型正常
人的正常色觉及红绿色盲的基因型及表现型
女性男性
基因型XBXBXBXbxbxbXBYXbbY
表现型正常正常(携带者)色盲正常色盲
②伴X染色体显性遗传(如抗维生素D佝偻病)的特点:
女性患者多于男性患者
连续遗传现象
男性患者的女儿及母亲必患,正常女性的父亲及儿子正常
(3)举例说明伴性遗传在实践中的应用
预防遗传病,如人类血友病,红绿色盲症等;
生产实践中,对早期的雏鸡可以依据羽毛特征把雌性及雄性区分开。
2.2遗传的细胞基础
一.阐明细胞的减数分裂
(1)减数分裂的概念:是特别的有丝分裂,形成有性生殖细胞的特别方式。
减数分裂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。
(2)概述减数分裂过程中染色体的变化:在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是成熟生殖细胞中
的染色体数目比原始生殖的细胞的减少一半。
(3)说明减数分裂对于生物遗传及变异的重要作用:对于有性生殖的生物来说,减数分裂,受精作用可以维持每种生物前后代体细胞
染色体数目的恒定,减数分裂使上代基因遗传到子代中,使生物性状能得到遗传,同时因为减数分裂的过程中,基因有可能发生突变,
所以又为变异供应了可能。
二.举例说明配子的形成过程:
(1)描绘精子形成过程:
a,每个时期细胞的名称:精原细胞一初级精母细胞一次级精母细胞一精细胞一精子
b,具体过程:精原细胞在减数第-次分裂的间期,精原细胞的体积增大,染色体复制,成为初级精母细胞,复制后的每条染色体都由
两条姐妹染色单体构成,这两条姐妹染色单体由同一个着丝点连接。配对的两条染色体,形态及大小一般都相同,一条来自父方,一
条来自母方,叫做同源染色体,联会是指同源染色体两两配对的现象。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。配对
的两条同源染色体彼此分别,分别向细胞的两极移动发生在减数第一次分裂时期。减数分裂过程中染色体的减半发生在减数第一次分
裂。每条染色体的着丝点分裂,两条姐妹染色体也随之分开,成为两条染色体发生在减数第二次分裂时期。在减数第
一次分裂中形成的两个次级精母细胞,经过减数第二次分裂,形成了四个精细胞,及初级精母细胞相比,每个精细胞都含有数目减半的
染色体。
(2)卵子形成过程:
a,每个时期细胞名称:卵原细胞一初级卵母细胞一次级卵母细胞一卵细胞
b,具体过程:初级卵母细胞经减数第一次分裂,形成大小不同的两个细胞,大的叫做次级卵母细胞,小的叫做极体,次级卵母细胞进
行第二次分裂,形成一个大的卵细胞及一个小的极体,因此一个初级卵母细胞经减数分裂形成一个卵细胞及三个极体。
(3)精子及卵细胞的形成过程异同点:
3.受精作用的过程:受精作用是精子及卵细胞相互识别,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
细胞核就及卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又复原到提细胞的数目,其中有一半来自精子有一半来自卵细胞。
2.3遗传的分子基础
-总结人类对遗传物质的探究过程
1,遗传因子假说的内容①生物的性状是由遗传因子确定的;②体细胞中遗传因子是成对存在的;③配子中只含有每对遗传因子中的一
个。
2,说明基因位于染色体上的试验证据:①通过果蝇眼色杂交试验验证了基因在染色体上;②摩尔根及他的学生独创了测定基因位于染
色体上的相对位置的方法,说明基因在染色体上呈线性排列;③通过荧光显示,就可以知道基因在染色体上的位置
3,证明DNA是遗传物质的试验:肺炎双球菌的转化试验
菌落菌体毒性
S型细菌表面光滑有荚膜有
R型细菌表面粗糙无荚膜无
过程:①R型活细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。②S型活细菌注入小鼠体内小鼠死亡。③杀死后的S型细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。
④无毒性的R型细菌及加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内,小鼠死亡。⑤从S型活细菌中提取DNA,蛋白质及多糖等物
质,分别加入R型活细菌中培育,发觉只有加入DNA,R型细菌才能转化为S型细菌。
结果分析:①一④过程证明:加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”;⑤过程证明:转化因子是DNA。
结论DNA才是使R型细菌产生稳定性遗传变化的物质。
肺炎双球菌转化试验:有毒的S菌的遗传物质指导无毒的R菌转化成S菌。且DNA纯度越高,转化越有效。
4,噬菌体侵染细菌试验
噬菌体的结构:蛋白质外壳(C,H,0,N,S)+DNA(C,H,0,N,P)
亲代噬菌体寄主细胞子代噬菌体试验结论过程:吸附一注入
32P标记DNA有32P标记DNADNA有32P标记(注入噬菌体的
DNA分子是遗传物质口附)一人应(限制
35S标记蛋白质无35S标记蛋白质外壳蛋白无35s标记DNA)口成(限制
者:噬菌体的
DNA;原料:细菌的化学成分)一组装一释放
结论:DNA是遗传物质。
5,说出绝大多数生物的遗传物质是DNA
在自然界,病毒中有少数只含RNA不含DNA,在这种状况下RNA是遗传物质。而有DNA的生物(原核生物,真核生物及DNA病毒)
遗传物质全是DNA,所以说绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
6,某些病毒的遗传物质是RNA
如:艾滋病病毒,烟草花叶病毒,SARS病毒,西班牙流感病毒,甲型H1N1流感病毒等。
7,遗传物质的共同特征
①组成核酸的化学元素为C,H,0,N,P。
②核酸的基本组成单位是核甘酸,核甘酸由一分子五碳糖,一分子含氮碱基,一分子磷酸。(若五碳糖是核糖时则合成的核甘酸为核
糖核甘酸,若五碳糖是脱氧核酸时,则合成的核甘酸为脱氧核糖核甘酸。)
二概述DNA分子结构的主要特点
1,DNA分子的化学结构
DNA由脱氧核甘酸聚合而成的生物大分子,脱氧核酸的化学组成包括磷酸,碱基及脱氧核糖。
2,DNA分子双螺旋结构模型的构建过程:必修2P47-48
3,DNA分子的立体结构的主要特点:
①两条长链按一反向—平行方式回旋成一双螺旋结构。
②J兑氧核糖_及_磷酸一交替连接,排列在DNA分子的外侧,构成基本骨架,一碱基一排列在内侧。
③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且配对有肯定的规律,即A及T配对,G及C配对。
4,DNA分子的多样性及特异性
DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核甘酸的种类数量及排列顺序
特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列
三说明基因及遗传信息的关系
基因:是具有遗传效应的DNA片段。DNA分子中有足够多的遗传信息。遗传信息隐藏在4种碱基的排列顺序中。碱基对的排列顺序就代
表了遗传信息。组成DNA分子的碱基虽然只有4种,但是,碱基对的排列顺序却是千变万化的,如有n个碱基对,这些碱基对可能的排
列方式就有4“种
基因及DNA分子,染色体,核甘酸的关系。
基因是有遗传效应的DNA片段,是限制生物性状的遗传物质的功能单位及结构单位。基因在染色体上呈线性排列;DNA及基因的基本组成
单位都是:脱氧核昔酸。
四概述DNA分子的复制
1,概念
DNA分子复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
2,DNA复制的过程:边解旋边复制。①在ATP供能,DNA解旋酶的作用下,DNA分子两条脱氧核甘酸链配对的碱基从一氢键一处断裂,
双链解开,这个过程叫做一解旋.。②合成互补子链:DNA的两条母链为_模板」以四周环境中游离的4种脱氧核甘酸为原料,依据碱基
互补配对一原则,在一有关酶(DNA聚合酶,DNA连接酶)的作用下,各自合成及母链互补的一段子链。③子,母链结合盘绕形成新DNA
分子:在DNA聚合酶的作用下,随着解旋过程的进行,新合成的子链不断地延长,同时每条子链及其对应的母链盘绕成双螺旋结构,从
而各自形成一个新的DNA分子。
复制时间:有丝分裂间期及减数第一次
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