2007年生物综合基础考试大纲和具体内容(广东卷)

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2007年生物综合基础考试大纲和具体内容(广东卷)

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2007年普通高等学校招生全国统一考试
生物基础考试大纲及具体内容说明(广东卷)
一、(一)高考实验要求(在最后)
观察DNA、RNA在细胞中的分布
检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
用显微镜观察多种多样的细胞
观察线粒体和叶绿体
通过模拟实验探究膜的透性
观察植物细胞的质壁分离和复原
探究影响酶活性的因素
叶绿体色素的提取和分离
探究酵母菌的呼吸方式
观察细胞的有丝分裂
模拟探究细胞表面积与体积的关系
观察细胞的减数分裂
低温诱导染色体加倍
调查常见的人类遗传病
探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
模拟尿糖的检测
探究培养液中酵母菌数量的动态变化
土壤中动物类群丰富度的研究
探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替
二、必修三《稳态与环境》大纲要求及内容:
(一)植物的激素调节
1.植物生长素的发现和作用
2.其他植物激素
3.植物激素的应用
植物生长素的发现:
1、胚芽鞘 尖端产生生长素,在胚芽鞘的基部起作用;2、感光部位是胚芽鞘尖端;
3、琼脂块有吸收、运输生长素的作用; 4、生长素的成分是吲哚乙酸;
5、向光性的原因:由于生长素分布不均匀造成的,单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧生长不均匀从而造成向光弯曲。
6、生长素的合成:幼嫩的芽叶发育的种子(色氨酸→生长素)
运输:只能从形态学上端到形态学下端,又称极性运输;
运输方式:主动运输
分布:各器官都有分布,但相对集中的分布在生长素旺盛部位。
生长素的生理作用:
1、生长素是不直接参与细胞代谢而是给细胞传达一种调节代谢的信息;
2、作用:
a、促进细胞的生长;(伸长) b、促进果实的发育(培养无籽番茄);
c、促进扦插的枝条生根; d、防止果实和叶片的脱落;
生长素特点具有两重性:
高浓度促进生长,低浓度抑制生长;既可促进生长也可抑制生长;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。
生长素发挥的作用与浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类(根〈芽〈茎)。
其他植物激素:
1、恶苗病是由赤霉素引起的,赤霉素作用是促进细胞伸长、引起植株增高,促进种子萌发和果实成熟;
2、细胞分裂素促进细胞分裂(分布在根尖);
3、脱落酸抑制细胞分裂,促进衰老脱落(分布在根冠和萎蔫的叶片);
4、乙烯:促进果实成熟;
5、各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节;
6、植物激素的概念:由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物;
7、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称为植物生长调节剂;
优点:具有容易合成,原料广泛,效果稳定等优点,如:2、4-D奈乙酸。
(二)动物生命活动的调节
1.人体神经调节的结构基础和调节过程
2.神经冲动的产生和传导
3.人脑的高级功能
4.动物激素的调节
5.动物激素在生产中的应用
神经调节:
1、神经调节的结构基础:神经系统
细胞体
神经系统的结构功能单位、神经元 树突
突体 神经纤维
轴突
2、神经调节基本方式:反射 反射的结构基础:反射弧
组成:感受器—传入神经—神经中枢—传出神经—效应器
(分析综合作用) (运动神经末梢+肌肉或腺体)
3、兴奋是指某些组织(神经组织)或细胞感受外界刺激后由相对静止状态变为显著的活跃状态的过程。
4、兴奋在神经纤维上的传导:
以电信号的形式沿着神经纤维的传导是双向的;静息时膜内为负,膜外为正;兴奋时膜内为正,膜外为负,兴奋的传导以膜内传导为标准。
5、兴奋在神经元之间的传递——突触
①突触的结构 突触前膜 由轴突末梢膨大的突触小体的膜
突触间隙
突触后膜 细胞体的膜 树突的膜
②突触小体中有突触小泡,突触小泡中有神经递质,神经递质只能由突触前膜释放到突触后膜,所以是单向传递。
③在突触传导过程中有电信号→化学信号→电信号的过程,所以比神经纤维上的传导速度慢。
6、神经系统的分级调节
①神经中枢位于颅腔中脑(大脑、脑干、小脑)和脊柱椎管内的脊髓,其中大脑皮层的中枢是最高司令部,可以调节以下神经中枢活动
②大脑皮层除了对外部世界感知(感觉中枢在大脑皮层)还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能
③语言文字是人类进行思维的主要工具,是人类特有的高级功能(在言语区)
④记忆种类包括瞬时记忆,短期记忆,长期记忆,永久记忆
激素的调节
1、促胰液素是人们发现的第一种激素
2、激素是由内分泌器官(内分泌细胞)分泌的化学物质
激素进行生命活动的调节称激素调节
4、激素的分级调节
下丘脑促甲状腺(肾上腺、性腺)激素的释放激素垂体促甲状腺(肾上腺、性腺激素甲状腺(肾上腺、性腺)甲状腺激素(肾上腺素、性激素)
下丘脑有枢纽作用,调节过程中存在着反馈调节
5、激素调节的特点:
(1)微量和高级 (2)通过体液运输
(3)作用于靶器官、靶细胞。
6、水盐平衡调节中枢,体温调节中枢都在下丘脑。
7、神经调节和体液调节的关系
(1)、特点比较:
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
(2)、联系:二者相互协调地发挥作用
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
(三)人体的内环境与稳态
1.稳态的生理意义
2.神经、体液调节在维持稳态中的作用
3.体温调节、水盐调节和血糖调节
4.人体免疫系统在维持稳态中的作用
5.艾滋病的流行和预防
细胞生活的内环境及稳态:
1、单细胞直接与外界环境进行物质交换
2、多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换
细胞外液又称内环境(是细胞与外界环境进行物质交换的媒介)
其中血细胞的内环境是血浆
淋巴细胞的内环境是淋巴
毛细血管壁的内环境是血浆、组织液
毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液
3、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又完全不相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液淋巴中蛋白质含量较少。
4、内环境的理化性质:渗透压,酸碱度,温度
①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;无机盐中Na+、cl- 占优势
细胞外液渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压;
②正常人的血浆近中性,PH为7.35-7.45与HCO3-、HPO42- 等离子有关;
③人的体温维持在370C 左右(一般不超过10C )。
5、内环境稳态的重要性:
(1)稳态是指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状态。
①稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行
②调节机制:神经-体液-免疫
③稳态相关的系统:消化、呼吸、循环、排泄系统(及皮肤)
④维持内环境稳态的调节能力是有限的,若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍时内环境稳态会遭到破坏
(2)内环境稳态的意义:机体进行正常生命活动的必要条件
血糖平衡的调节
①血糖正常值0.8-1.2g/L(80-120mg/dl)
来源:食物中的糖类的消化吸 肝糖元的分解 脂肪等非糖物质的转化
去向:血糖的氧化分解为CO2 H2O和能量
血糖的合成肝糖元、肌糖元 (肌糖元只能合成不能水解)
血糖转化为脂肪、某些氨基酸
②血糖平衡调节:由胰岛A细胞(分布在胰岛外围)分泌胰高血糖素,提高血糖浓度
由胰岛B细胞(分布在胰岛内)分泌胰岛素,降低血糖浓度
两者激素间是拮抗关系
③胰岛素与胰 糖素相互拮抗作用共同维持血糖含量的稳定,它们之间存在着反馈调节。
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。
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)
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
免疫调节
1、基础:免疫系统
2、免疫系统组成 免疫器官(免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所)
如:骨髓、胸腺、脾、淋巴结
免疫细胞(吞噬细胞、淋巴细胞 T细胞)
B细胞
发挥免疫作用细胞
免疫活性物质(由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用物质)
如:抗体、淋巴因子、溶菌酶。
3、免疫系统功能:防卫、监控和清除
4、人体的三道防线;第一道防线:皮肤、黏膜
非特疫性免疫
第二道防线:体质中杀菌物质和吞噬细胞
体液免疫
第三道防线:特异性免疫
细胞免疫
若病原体两道防线被突破由第三道防线发挥作用,主要由免疫器官和免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环而组成的。
5、抗原与抗体:
抗原:能够引起抗体产生特异性免疫反应的物质。 抗体:专门抗击相应抗原的蛋白质。
6、体液免疫的过程:
抗原吞噬细胞T细胞B细胞浆细胞抗体
记忆细胞 (二次免疫)
a、二次免疫的作用更强,速度更快,产生抗体的数目更多,作用更持久;
b、B细胞的感应有直接感应和间接感应,没有T细胞时也能进行部分体液免疫;
c、抗体由浆细胞产生的;
d、浆细胞来自于B细胞和记忆细胞。
7、细胞免疫的过程:
抗原吞噬细胞T细胞效应T细胞淋巴因子
效应T细胞作用:
二次免疫 记忆细胞 与靶细胞结合,使靶细胞破裂
(使抗原失去寄生的场所)
8、免疫系统疾病:
免疫过强 自身免疫病 免疫细胞对自身细胞进行攻击,伤害自身细胞。风湿、类风湿…系统性红斑狼疮
过敏反应 已免疫的机体在再次接受相同抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱,有明显的遗传倾向和个体差异。对身体不会有伤害,过后身体回复正常。
免疫过弱、艾滋病(AIDS)a、是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,遗传物质是RNA;
b、主要是破坏人体的T细胞,使免疫调节受抑制,并逐渐使人体
的免疫系统瘫痪;
c、传播途径:性接触、血液、母婴三种途径,共用注射器、吸毒和性滥交是传播艾滋病的主要途径。
9、免疫学的应用:
a、预防接种:接种疫苗,使机体产生相应的抗体和记忆细胞(主要是得到记忆细胞);
b、疾病的检测:利用抗原、抗体发生特异性免疫反应,用相应的抗体检验是否有抗原;
c、器官移植:外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击,移植时要用免疫抑制药物使机体免疫功能下降。
(四)种群和群落
1.种群的特征
2.种群的数量变化
3.群落的结构特征
4.群落的演替
种群的特征:
1、种群密度
a、定义:在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度;
是种群最基本的数量特征;
b、计算方法:逐个计数 针对范围小,个体较大的种群;
估算的方法 植物:样方法(取样分有五点取样法、等距离取样法)取平均值;
动物:标志重捕法(对活动能力弱、活动范围小);
昆虫:灯光诱捕法;
微生物:抽样检测法。
2、出生率、死亡率:a、定义:单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率;
b、意义:是决定种群密度的大小。
3、迁入率和迁出率:a、定义:单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率;
b、意义:针对一座城市人口的变化起决定作用。
4、年龄组成: a、定义:指一个种群中各年龄期个体数目的比例;
b、类型:增长型、稳定型、衰退型;
c、意义:预测种群密度的大小。
5、性别比例: a、定义:指种群中雌雄个体数目的比例;b、意义:对种群密度也有一定的影响。
种群数量的变化:
1、“J型增长” a、数学模型:(1) Nt=N0λ (2)曲线(略)(横坐标为时间,纵坐标为种群数量)
b、条件:理想条件指食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件;
c、举例:自然界中确有,如一个新物种到适应的新环境。
2、“S型增长” a、条件:自然资源和空间总是有限的;
b、曲线中注意点:(1)K值为环境容纳量(在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量);(2)K/2处增长率最大。
3、大多数种群的数量总是在波动中,在不利的条件下,种群的数量会急剧下降甚至消失。
4、研究种群数量变化的意义:对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用、以及濒临动物种群的拯救和恢复有重要意义。
群落的结构:
1、群落的意义:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
2、群落的物种组成:是区别不同群落的重要特征;
群落中物种数目的多少称为丰富度,与纬度、环境污染有关。
3、群落中种间关系: 捕食
竞争
寄生
互利共生
4、群落的空间结构:
a、定义:在群落中各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。
b、包括:垂直结构:具有明显的分层现象。意义:提高了群落利用阳光等环境资源能力;
植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,所以动物也有分层现象;
水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,它们呈镶嵌分布。
群落的演替:
1、定义:随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程。
2、类型: 初生演替: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,但被彻底消灭了的地方发生演替,如:沙丘、火山岩、冰川泥。
过程:裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段
灌木阶段森林阶段(顶级群落)
(缺水的环境只能到基本植物阶段)
次生演替: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他繁殖体(如发芽地下茎)的地方发生的演替。如:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。
3、人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
(五)生态系统
1.生态系统的结构
2.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用
3.生态系统中的信息传递
4.生态系统的稳定性
生态系统
1、定义:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,
最大的生态系统是生物圈(是指地球上的全部生物及其无机环境的总和)。
2、类型: 自然生态系统
自然生态系统的自我调节大于人工生态系统
人工生态系统
3、结构:组成结构
生产者(自养生物) 主要是绿色植物,还有硝化细菌等
成分 消费者 主要有植食性动物、肉食性动物和杂食性动物
异养生物
分解者 主要是细菌、真菌、还有腐生生活的动物
食物链 从生产者开始到最高营养级结束,分解者不参与食物链
营养结构
食物网 在食物网之间的关系有竞争同时存在竞争。食物链,食物网是能量流动、物质循环的渠道。
4、功能:能量流动 a、定义:生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,
输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能,
传递沿食物链、食物网,
散失通过呼吸作用以热能形式散失的。
b、过程:一个来源,三个去向。
c、特点:单向的、逐级递减的(能量金字塔中底层为第一营养级,生产者
能量最多 )。
物质循环 1. 定义:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程。
2.特点:具有全球性、循环性
3.举例 碳循环 :大气中CO2过高会引起温室反应
两者关系:同时进行,彼此相互依存,不可分割的
物质是能量的载体,能量作为动力
5、实践中应用:a.任何生态系统都需要来自系统外的能量补充
b.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
c.能量多极利用从而提高能量的利用率
d.帮助人们合理调整生态系统中能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类有益的方向。
物理信息 通过物理过程传递的信息,如光、声、温度、湿度、磁力等可来源于无机环境,也可来自于生物。
6、信息传递 ①信息种类 化学信息 通过信息素传递信息的,如,植物生物碱、有机酸动物的性外激素
行为信息 通过动物的特殊行为传递信息的,对于同种或异种生物都可以传递
②范围:在种内、种间及生物与无机环境之间
③信息传递作用:生命活动的正常进行离不开信息作用,生物种群的繁衍也离不开
信息传递。信息还能调节生物的种间关系以维持生态系统的稳定。
④应用:a .提高农产品或畜产品的产量。如:模仿动物信息吸收昆虫传粉,光照使鸡多下蛋
b.对有害动物进行控制,生物防治害虫,用不同声音诱捕和驱赶动物
7稳定性 ①定义:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定能力
抵抗力稳定性 抵抗干扰保持原状
②种类 两者往往是相反关系,但也有一致的 如,北极冻原
恢复力稳定性 遭到破坏恢复原状
③原因:自我调节能力(负反馈调节是自我调节能力的基础)
能力大小由生态系统的组分和食物网的复杂程度有关
但能力是有限度的,超过限度的干扰会使生态系统崩溃
④应用:a.对生态系统的干扰不应超过生态系统的自我调节能力
b.对人类利用强度较大的生态系统应实施相应的物质能量的投入保证内部结构与功能的协调
(七)生态环境的保护
1.人口增长对环境的影响
2.全球性的环境问题
3.生物多样性保护的意义和措施
生态环境的保护:
1、我国由于人口基数大而且出生率大于死亡率,所以近百年来呈“J”型;
2、人口增长对生态环境的影响: a、人均耕地减少
b、燃料需求增加
c、多种物质、精神需求
d、社会发展
地球的人口环境容纳量是有限的,对生态系统产生了沉重压力。
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
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)
性的价值
直接价值:
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)
必修二《遗传与进化》大纲要求及内容:
(一)遗传的细胞基础
1.细胞的减数分裂
2.配子的形成过程
受精过程
精子的形成过程
减数分裂
卵细胞形成过程
减数分裂和受精作用
配子中染色体组合的多样性
受精作用
受精作用的过程和实质
1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体
(1)染色体和染色单体:细胞分裂间期,染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。
(2)同源染色体和四分体:同源染色体指形态、大小一般相同,一条来自母方,一条来自父方,且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。
(3)一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
2.减数分裂过程中遇到的一些概念
同源染色体:上面已经有了联会:同源染色体两两配对的现象。四分体:上面已经有了
交叉互换:指四分体时期,非姐妹染色单体发生缠绕,并交换部分片段的现象。
减数分裂:是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。
3.减数分裂
特点:复制一次, 分裂两次。
结果:染色体数目减半,且减半发生在减数第一次分裂。
场所:生殖器官内
4.精子与卵细胞形成的异同点
比较项目 不 同 点 相同点
精子的形成 卵细胞的形成
染色体复制 复制一次
第一次分裂 一个初级精母细胞(2n)产生两个大小相同的次级精母细胞(n) 一个初级卵母细胞(2n)(细胞质不均等分裂)产生一个次级卵母细胞(n)和一个第一极体(n) 同源染色体联会,形成四分体,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质分裂,子细胞染色体数目减半
第二次分裂 两个次级精母细胞形成四个同样大小的精细胞(n) 一个次级卵母细胞(细胞质不均等分裂)形成一个大的卵细胞(n)和一个小的第二极体。第一极体分裂(均等)成两个第二极体 着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两极,细胞质分裂,子细胞染色体数目不变
有无变形 精细胞变形形成精子 无变形
分裂结果 产生四个有功能的精子(n) 只产生一个有功能的卵细胞(n) 精子和卵细胞中染色体数目均减半
注:卵细胞形成无变形过程,而且是只形成一个卵细胞,卵细胞体积很大,细胞质中存有大
量营养物质,为受精卵发育准备的。
5.减数分裂和有丝分裂主要异同点
比较项目 减数分裂 有丝分裂
染色体复制次数及时间 一次,减数第一次分裂的间期 一次,有丝分裂的间期
细胞分裂次数 二次 一次
联会四分体是否出现 出现在减数第一次分裂 不出现
同源染色体分离 减数第一次分裂后期 无
着丝点分裂 发生在减数第二次分裂后期 后期
子细胞的名称及数目 性细胞,精细胞4个或卵1个、极体3个 体细胞,2个
子细胞中染色体变化 减半,减数第一次分裂 不变
子细胞间的遗传组成 不一定相同 一定相同
6.识别细胞分裂图形(区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂)
(1)、方法(点数目、找同源、看行为)
第1步:如果细胞内染色体数目为奇数,则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。
第2步:看细胞内有无同源染色体,若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图;若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。
第3步:在有同源染色体的情况下,若有联会、四分体、同源染色体分离,非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图;若无以上行为,则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。
7.受精作用:指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
注:受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半,但细胞质几乎全部是由卵细胞提供,因此后代某些性状更像母方。
意义:通过减数分裂和受精作用,保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而保证了遗传的稳定和物种的稳定;在减数分裂中,发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换,增加了配子的多样性,加上受精时卵细胞和精子结合的随机性,使后代呈现多样性,有利于生物的进化,体现了有性生殖的优越性。
8.配子种类问题
由于染色体组合的多样性,使配子也多种多样,根据染色体组合多样性的形成的过程,所以配子的种类可由同源染色体对数决定,即含有n对同源染色体的精(卵)原细胞产生配子的种类为2n种。
(二) 遗传的分子基础
1.人类对遗传物质的探索过程
2.DNA分子结构的主要特点
3.基因的概念
4.DNA分子的复制
5.遗传信息的转录和翻译
人类对遗传物质的探索过程
1.肺炎双球菌的转化实验
(1)、体内转化实验:1928年由英国科学家格里菲思等人进行。
①实验过程―― 结论:在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。
(2)、体外转化实验:1944年由美国科学家艾弗里等人进行。
①实验过程――结论:DNA是遗传物质
2.噬菌体侵染细菌的实验 ――――结论:进一步确立DNA是遗传物质
4、生物的遗传物质
非细胞结构:DNA或RNA
生物 原核生物:DNA
细胞结构
真核生物:DNA
结论:绝大多数生物(细胞结构的生物和DNA病毒)的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
DNA分子的结构
1. DNA分子的结构
(1)基本单位---脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)
3.DNA双螺旋结构的特点:
⑴DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
⑵DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。
⑶DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相连接。
4.判断核酸种类
(1)如有U无T,则此核酸为RNA;
(2)如有T且A=T C=G,则为双链DNA;
(3)如有T且A≠ T C≠ G,则为单链DNA ;
(4)U和T都有,则处于转录阶段。
DNA的复制
一、DNA半保留复制的实验证据
方法:同位素标记及密度梯度离心法。结论:DNA分子复制为半保留复制。
二、、DNA分子复制的过程
1、概念:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程
2、复制时间:有丝分裂或减数第一次分裂间期
3. 复制方式:半保留复制
4、复制条件 (1)模板:亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链(2)原料:4种脱氧核苷酸
(3)能量:ATP(4)解旋酶、 DNA聚合酶等
5、复制特点:边解旋边复制
6、复制场所:主要在细胞核中,线粒体和叶绿体也存在。
7、复制意义:保持了遗传信息的连续性。
基因是有遗传效应的DNA片段
一、.基因的相关关系
1、与DNA的关系
①基因的实质是有遗传效应的DNA片段,无遗传效应的DNA片段不能称之为基因(非基因)。
②每个DNA分子包含许多个基因。
2、与染色体的关系
①基因在染色体上呈线性排列。
②染色体是基因的主要载体,此外,线粒体和叶绿体中也有基因分布。
3、与脱氧核苷酸的关系
①脱氧核苷酸(A、T、C、G)是构成基因的单位。
②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
4、与性状的关系
①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。
二、DNA片段中的遗传信息
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的
多样性,而碱基的特异排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性。
基因的表达
基因指导蛋白质的合成
一、遗传信息的转录
1、DNA与RNA的异同点
核酸项目 DNA RNA
结构 通常是双螺旋结构,极少数病毒是单链结构 通常是单链结构
基本单位 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
五碳糖 脱氧核糖 核糖
碱基 A、G、C、T A、G、C、U
产生途径 DNA复制、逆转录 转录、RNA复制
存在部位 主要位于细胞核中染色体上,极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上 主要位于细胞质中
功能 传递和表达遗传信息 ①mRNA:转录遗传信息,翻译的模板②tRNA:运输特定氨基酸③rRNA:核糖体的组成成分
2、RNA的类型
⑴信使RNA(mRNA)
⑵转运RNA(tRNA)
⑶核糖体RNA(rRNA)
3、转录
⑴转录的概念 ⑵转录的场所 主要在细胞核 ⑶转录的模板 以DNA的一条链为模板
⑷转录的原料 4种核糖核苷酸 ⑸转录的产物 一条单链的mRNA
⑹转录的原则 碱基互补配对
⑺转录与复制的异同(下表:)
 
阶段项目 复制 转录
时间 细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期 生长发育的连续过程
进行场所 主要细胞核 主要细胞核
模板 以DNA的两条链为模板 以DNA的一条链为模板
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
条件 需要特定的酶和ATP 需要特定的酶和ATP
过程 在酶的作用下,两条扭成螺旋的双链解开,以解开的每段链为模板,按碱基互补配对原则(A—T、C—G、T—A、G—C)合成与模板互补的子链;子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构 在细胞核中,以DNA解旋后的一条链为模板,按照A—U、G—C、T—A、C—G的碱基互补配对原则,形成mRNA,mRNA从细胞核进入细胞质中,与核糖体结合
产物 两个双链的DNA分子 一条单链的mRNA
特点 边解旋边复制;半保留式复制(每个子代DNA含一条母链和一条子链) 边解旋边转录;DNA双链分子全保留式转录(转录后DNA仍保留原来的双链结构)
遗传信息的传递方向 遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子 遗传信息由DNA传到RNA
二、遗传信息的翻译
1、遗传信息、密码子和反密码子
遗传信息 密码子 反密码子
概念 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基
作用 控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子,转运氨基酸
种类 基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同,决定了遗传信息的多样性 64种61种:能翻译出氨基酸3种:终止密码子,不能翻译氨基酸 61种或tRNA也为61种
联系 ①基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补③密码子与相应反密码子的序列互补配对
2、翻译
⑴定义 ⑵翻译的场所 细胞质的核糖体上 ⑶翻译的模板 mRNA
⑷翻译的原料 20种氨基酸 ⑸翻译的产物 多肽链(蛋白质) ⑹翻译的原则 碱基互补配对
⑺翻译与转录的异同点(下表):
阶段项目 转录 翻译
定义 在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
场所 细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的一条链 信使RNA
信息传递的方向 DNA→mRNA mRNA→蛋白质
原料 含A、U、C、G的4种核苷酸 合成蛋白质的20种氨基酸
产物 信使RNA 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
实质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达
三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算
第2节 基因对性状的控制
一、中心法则
⑴DNA→DNA:DNA的自我复制;⑵DNA→RNA:转录;⑶RNA→蛋白质:翻译;⑷RNA→RNA:RNA的自我复制;⑸RNA→DNA:逆转录。
DNA→DNA RNA→RNA
DNA→RNA 细胞生物 病毒
RNA→蛋白质 RNA→DNA
二、基因、蛋白质与性状的关系
(间接控制)
酶或激素 细胞代谢
基因 性状
结构蛋白 细胞结构
(直接控制)
3、基因型与表现型的关系,基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。
4、生物体性状的多基因因素:基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细地调控生物的性状。
5、细胞质基因:线粒体和叶绿体中的DNA中的基因都称为细胞质基因。母系遗传。
(三)遗传的基本规律
1.孟德尔遗传实验的科学方法
2.基因的分离规律和自由组合规律
3.基因与性状的关系
4.伴性遗传
孟德尔豌豆杂交试验(一)
1.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于:
(1)豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉的植物;
(2)豌豆花较大,易于人工操作;
(3)豌豆具有易于区分的性状。
2.遗传学中常用概念及分析
(1)性状:生物所表现出来的形态特征和生理特性。
相对性状:一种生物同一种性状的不同表现类型。举例:兔的长毛和短毛;人的卷发和直发等。
性状分离:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在DD×dd杂交实验中,杂合F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状(DD及Dd)和隐性性状(dd)的现象。
显性性状:在DD×dd 杂交试验中,F1表现出来的性状;如教材中F1代豌豆表现出高茎,即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子(基因),用大写字母表示。如高茎用D表示。
隐性性状:在DD×dd杂交试验中,F1未显现出来的性状;如教材中F1代豌豆未表现出矮茎,即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因,用小写字母表示,如矮茎用d表示。
(2)纯合子:遗传因子(基因)组成相同的个体。如DD或dd。其特点纯合子是自交后代全为纯合子,无性状分离现象。
杂合子:遗传因子(基因)组成不同的个体。如Dd。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。
(3)杂交:遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。
如:DD×dd Dd×dd DD×Dd等。
自交:遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。
如:DD×DD Dd×Dd等
测交:F1(待测个体)与隐性纯合子杂交的方式。
如:Dd×dd
正交和反交:二者是相对而言的,
如甲(♀)×乙(♂)为正交,则甲(♂)×乙(♀)为反交;
如甲(♂)×乙(♀)为正交,则甲(♀)×乙(♂)为反交。
3.杂合子和纯合子的鉴别方法
若后代无性状分离,则待测个体为纯合子
测交法
若后代有性状分离,则待测个体为杂合子
若后代无性状分离,则待测个体为纯合子
自交法
若后代有性状分离,则待测个体为杂合子
4.常见问题解题方法
(1)如后代性状分离比为显:隐=3 :1,则双亲一定都是杂合子(Dd)
即Dd×Dd 3D_:1dd
(2)若后代性状分离比为显:隐=1 :1,则双亲一定是测交类型即为Dd×dd 1Dd :1dd
(3)后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子。即DD×DD 或 DD×Dd 或 DD×dd
5.分离定律
其实质就是在形成配子时,等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的配子中。
孟德尔豌豆杂交试验(二)
1.两对相对性状杂交试验中的有关结论
(1)两对相对性状由两对等位基因控制,且两对等位基因分别位于两对同源染色体。
(2) F1 减数分裂产生配子时,等位基因一定分离,非等位基因(位于非同源染色体上的非等位基因)自由组合,且同时发生。
(3)F2中有16种组合方式,9种基因型,4种表现型,比例9:3:3:1
YYRR 1/16
YYRr 2/16
双显(Y_R_) YyRR 2/16 9/16 黄圆
YyRr 4/16
纯隐(yyrr) yyrr 1/16 1/16 绿皱
YYrr 1/16
单显(Y_rr) YYRr 2/16 3/16 黄皱
yyRR 1/16
单显(yyR_) yyRr 2/16 3/16 绿圆
注意:上述结论只是符合亲本为YYRR×yyrr,但亲本为YYrr×yyRR,F2中重组类型为 10/16 ,亲本类型为 6/16。
2.常见组合问题
(1)配子类型问题
如:AaBbCc产生的配子种类数为2x2x2=8种
(2)基因型类型
如:AaBbCc×AaBBCc,后代基因型数为多少?
先分解为三个分离定律:
Aa×Aa后代3种基因型(1AA:2Aa:1aa)
Bb×BB后代2种基因型(1BB:1Bb)
Cc×Cc后代3种基因型(1CC :2Cc:1cc)
所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。
(3)表现类型问题
如:AaBbCc×AabbCc,后代表现数为多少?
先分解为三个分离定律:
Aa×Aa后代2种表现型 Bb×bb后代2种表现型 Cc×Cc后代2种表现型
所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。
3.自由组合定律
实质是形成配子时,成对的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合。
4.常见遗传学符号
符号 P F1 F2 × ♀ ♂
含义 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本
(四)生物的变异
1.基因重组及其意义
2.基因突变的特征和原因
3.染色体结构变异和数目变异
4.生物变异在育种上的应用
5.转基因食品的安全
(五) 人类遗传病
人类遗传病的类型
人类遗传病的监测和预防
人类基因组计划及意义
基因突变
生物变异 基因重组
染色体变异
基因突变和基因重组
基因突变的实例
1、镰刀型细胞贫血症⑴症状⑵病因 基因中的碱基替换
2、基因突变⑴概念⑵类型 随机重组和交换重组
基因突变的原因和特点
1、基因突变的原因 有内因和外因
物理因素:如紫外线、X射线
⑴诱发突变(外因) 化学因素:如亚硝酸、碱基类似物
生物因素:如某些病毒
⑵自然突变(内因)
2、基因突变的特点
⑴普遍性 ⑵随机性 ⑶不定向性 ⑷低频性 ⑸多害少利性
3、基因突变的时间 有丝分裂或减数第一次分裂间期
4.基因突变的意义:产生新的基因
基因重组
1、基因重组的概念
随机重组
2、基因重组的类型 
交换重组
3. 时间:减数第一次分裂过程中(减数第一次分裂后期和四分体时期非姐妹染色单体交叉互换)
4.基因重组的意义:产生新的基因型
四、基因突变与基因重组的区别
基因突变 基因重组
本质 基因的分子结构发生改变,产生了新基因,也可以产生新基因型,出现了新的性状。 不同基因的重新组合,不产生新基因,而是产生新的基因型,使不同性状重新组合。
发生时间及原因 细胞分裂间期DNA分子复制时,由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 减数第一次分裂后期中,随着同源染色体的分开,位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合;四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。
条件 外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。 有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。
意义 生物变异的根本来源,是生物进化的原材料。 生物变异的来源之一,是形成生物多样性的重要原因。
发生可能 突变频率低,但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。
染色体变异
一、染色体结构的变异(猫叫综合征)概念
缺失
2、变异类型 重复
倒位
易位
二、染色体数目的变异
1.染色体组的概念及特点
2 总结:多倍体育种方法:
列表比较多倍体育种和单倍体育种:
多倍体育种 单倍体育种
原理 染色体组成倍增加 染色体组成倍减少,再加倍后得到纯种(指每对染色体上成对的基因都是纯合的)
常用方法 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 花药的离体培养后,人工诱导染色体加倍
优点 器官大,提高产量和营养成分 明显缩短育种年限
缺点 适用于植物,在动物方面难以开展 技术复杂一些,须与杂交育种配合
4.染色体组数目的判断
(1)细胞中同种形态的染色体有几条,细胞内就含有几个染色体组 。
问:图中细胞含有几个染色体组?
(2) 根据基因型判断细胞中的染色体数目,根
据细胞的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数,该次数就等于染色体组数。
问:图中细胞含有几个染色体组?
(3)根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。染色体
组数=细胞内染色体数目/染色体形态数
果蝇的体细胞中含有8条染色体,4对同源染色体,即染色体形
态数为4(X、Y视为同种形态染色体),染色体组数目为2。人类体细胞中含有46条染色体,共23对同源染色体,即染色体形态数是23,细胞内含有2个染色体组。
人类遗传病
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:不会创造新基因,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
基因工程及其应用
1.概念
2.原理 基因重组
3.基因工程的基本工具
(1).基因的“剪刀” ( 限制性内切酶)
限制性内切酶能够对DNA分子进行切割,它具有专一性和特异性。即一种内切酶只对DNA分子内特定的碱基序列中的特定位点发生作用,把它切开。
(2.)基因的“针线” (DNA连接酶)
能够将限制酶切开的黏性末端连接起来,从而使两个DNA片段连接起来。
注:限制酶与连接酶作用的位点都是磷酸二酯键
(3).基因的运载体―――作用:将外源基因送入受体细胞
种类:质粒、噬菌体和动物病毒。其中质粒是 基因工程中最常用的运载体,最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。
特点:是细胞染色体外能自主复制的很小的环状DNA 分子,存在于许多细菌及酵母菌等生物中。
条件:(1)能在宿主细胞内复制并稳定保存,并对宿主细胞正常生活没有影响;
(2)具有多个限制酶切点,便于与外源基因连接
(3) 具有某些标记基因,便于目的基因检测
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境 生物体外
操作对象 基因
操作水平 DNA分子水平
操作工具 基因的剪刀、针线、运载体
基本过程 剪刀→拼接→导入→表达
结果 人类需要的基因产物
4.基因工程的基本步骤
例题:下图中A-E表示几种不同育种方法

A.

B. ①


C. AABBDD × RR ABDR AABBDDRR
普通小麦 黑麦 不育杂种 小黑麦
DDTT × ddtt F1 F2 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
① ② ③
DDTT × ddtt F1 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

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
(六) 生物的进化
现代生物进化理论的主要内容
生物进化与生物多样性的形成
拉马克的进化学说
1、拉马克的进化学说的主要内容
(1)、生物都不是神创的,而是由更古老的生物传衍来的。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。拉马克几乎否认物种的真实存在,认为生物只存在连续变异的个体。
(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
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:
(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
现代生物进化理论的主要内容
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
两者联系:
(1)种群众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+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: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
隔离与物种的形成
(一)、物种的概念
1、物种的概念
地理隔离 量变 一般形成亚种
2、隔离
生殖隔离 质变 形成物种
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。
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:
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
必修一《分子与细胞》大纲要求及内容:
(一)细胞的分子组成
1.蛋白质、核酸的结构和功能
2.糖类、脂质的种类和作用
3.水和无机盐的作用
1、 生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统。 细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞
2、光学显微镜的操作步骤:对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪)→高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜
★3、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核
①原核细胞:无核膜,无染色体,如大肠杆菌等细菌、蓝藻(如发菜)
②真核细胞:有核膜,有染色体,如酵母菌,各种动物
注:病毒无细胞结构,但有DNA或RNA
4、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统 一性。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满耐人寻味的曲折
★5、组成细胞的元素
①大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg②微量无素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
③主要元素:C、H、O、N、P、S ④基本元素:C
⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O
★6、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为水,干重中含量最多的化合物为蛋白质。
★7、(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色);淀粉(多糖)遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。(2)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加A液,再加B液) R
8、蛋白质的基本组成单位是氨基酸(约20种), 氨基酸结构通式为NH2—C—COOH,
H
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R基)。
各种氨基酸的区别在于R基的不同。两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫肽键。
脱水缩合中,脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数(n)—肽链条数(m)。
★9、蛋白质多样性原因:构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链盘曲折叠方式千差万别。
10、蛋白质功能:①结构蛋白,如肌肉、羽毛、头发、蛛丝②催化作用,如绝大多数酶
③运输载体,如血红蛋白④传递信息,如胰岛素⑤免疫功能,如抗体
★11、遗传信息的携带者是核酸,它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极其重要作用,核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA。核酸基本组成单位核苷酸。
12、氨基酸结合方式是脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)与另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子水,如图:
H O H H H
NH2—C—C—OH + H—N—C—COOH H2O + NH2—C—C—N— C—COOH
R1 H R2 R1 O H R2
13、 DNA RNA
★全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
★分布 细胞核、线粒体、叶绿体 细胞质
染色剂 甲基绿 吡罗红
链数 双链 单链
碱基 ATCG AUCG
五碳糖 脱氧核糖 核糖
组成单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
代表生物 原核生物、真核生物、噬菌体 HIV、SARS病毒
★14、主要能源物质:糖类
细胞内良好储能物质:脂肪 生命活动的最终能源:光能 直接能源物质:ATP
15、糖类:①单糖:葡萄糖、核糖、脱氧核糖(动、植物均有)
②二糖:麦芽糖和蔗糖(植物)、乳糖(动物)
③多糖:淀粉和纤维素(植物)、糖原(动物)
脂肪:储能;保温;缓冲;减压
16、脂质: 磷脂:生物膜重要成分
胆固醇
固醇: 性激素:促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞形成
维生素D:促进人和动物肠道对Ca和P的吸收
★17、多糖,蛋白质,核酸等都是生物大分子,基本组成单位依次为:单糖、氨基酸、核苷酸。
生物大分子以碳链为基本骨架,所以碳是生命的核心元素。
自由水(95.5%):良好溶剂;参与生物化学反应;提供液体环境;运送
18、水存在形式 营养物质及代谢废物。代谢旺盛时含量多。
结合水(4.5%)
★19、无机盐绝大多数以离子形式存在。哺乳动物血液中Ca2+过低,会出现抽搐症状;患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水;高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水。
20、细胞膜主要由脂质和蛋白质,和少量糖类组成,脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多;细胞膜基本支架是磷脂双分子层;细胞膜具有一定的流动性和选择透过性。
(二)细胞的结构
1.细胞学说的建立过程
多种多样的细胞
细胞膜系统的结构和功能
主要细胞器的结构和功能
细胞核的结构和功能
将细胞与外界环境分隔开
21、细胞膜的功能 控制物质进出细胞
进行细胞间信息交流
22、植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶,具有支持和保护作用。
★23、制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞,因为无核膜和细胞器膜。
24、★叶绿体(植物):光合作用的细胞器;双层膜
★线粒体(动、植物):有氧呼吸主要场所;双层膜(用健那绿,染成绿色)
核糖体(动、植物):生产蛋白质的细胞器;无膜
中心体(动物和低等植物):与动物细胞有丝分裂有关;无膜
液泡(植物):调节植物细胞内的渗透压,内有细胞液,单层膜
内质网(动、植物):对蛋白质加工,单层膜
高尔基体(动、植物):单层膜,动物细胞中对蛋白质加工与分泌有关,植物细胞中与有丝分裂细胞板的形成有关。
25、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器:核糖体,内质网、高尔基体、线粒体。
26、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,它们在结构和功能上紧密联系,协调。
维持细胞内环境相对稳定
生物膜系统功能 许多重要化学反应的位点
把各种细胞器分开,提高生命活动效率
核膜:双层膜,其上有核孔,可供mRNA通过
结构 核仁
27、细胞核 染色质:由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时期的两种
状态,容易被碱性染料染成深色
功能:是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
(三)细胞的代谢
1.物质出入细胞的方式
2.酶在代谢中的作用
3.ATP在能量代谢中的作用
4.光合作用的基本过程
5.影响光合作用速率的环境因素
6.细胞呼吸
28、原生质层指细胞膜,液泡膜及两层膜之间的细胞质,植物细胞原生质层相当于一层半透膜;质壁分离(用紫色洋葱表皮观察)中质指原生质层,壁为细胞壁。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
自由扩散:高浓度→低浓度,如H2O,O2,CO2,甘油,乙醇、苯
协助扩散:载体蛋白质协助,高浓度→低浓度,如葡萄糖进入红细胞
★29、跨膜运输方式 主动运输:需要能量;载体蛋白协助;低浓度→高浓度,如无机盐
胞吞、胞吐:如载体蛋白等大分子(利用细胞膜的结构特点:流动性)
★30、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子,小分子和大分子则不能通过。
31、 本质:活细胞产生的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA
高效性
特性 专一性:每种酶只能催化一种成一类化学反应
酶 作用条件温和:最适温度(pH值)下,酶活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低,甚至失活(过高、过酸、过碱)
功能:催化作用,降低化学反应所需要的活化能
结构简式:A—P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键
全称:三磷酸腺苷
★32、ATP 与ADP相互转化:A—P~P~P→A—P~P+Pi+能量
功能:细胞内直接能源物质
33、细胞呼吸:有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成CO2或其他产物,释放能量并
生成ATP过程
★34、有氧呼吸与无氧呼吸比较
有氧呼吸 无氧呼吸
场所 细胞质基质、线粒体(主要) 细胞质基质
产物 CO2,H2O,能量 CO2,酒精(或乳酸)、能量
反应式 C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量 C6H12O62C3H6O3+能量C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
过程 第一阶段:1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量[H],释放少量能量,细胞质基质第二阶段:丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量能量,线粒体基质第三阶段:[H]和O2结合生成水,大量能量,线粒体内膜 第一阶段:同有氧呼吸第二阶段:丙酮酸在不同酶催化作用下,分解成酒精和CO2或转化成乳酸
能量 大量 少量
ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源
35、 叶绿素a
叶绿素 主要吸收红光和蓝紫光
叶绿体中色素 叶绿素b
(类囊体薄膜) 胡萝卜素
类胡萝卜素 主要吸收蓝紫光
叶黄素
36、光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成储存能量的有机物,并且释放出O2的过程。
37、 条件:一定需要光
光反应阶段 场所:类囊体薄膜,
产物:[H]、O2和能量
过程:(1)水在光能下,分解成[H]和O2;
(2)ADP+Pi+光能ATP
条件:有没有光都可以进行
暗反应阶段 场所:叶绿体基质
产物:糖类等有机物和五碳化合物
过程:(1)CO2的固定: C5+CO2→2 C3
(2)C3的还原:C3在[H]和ATP作用下,部分还原成糖
类,部分又形成C5
联系:光反应阶段与暗反应阶段既区别又紧密联系,是缺一不可的整体,光反应为暗反应提供[H]和ATP。
38、空气中CO2浓度,土壤中水分多少,光照长短与强弱,光的成分及温度高低等,都是影响光合作用强度的外界因素:可通过适当延长光照,增加CO2浓度等提高产量。
39、自养生物:可将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,如绿色植物(光合作用),硝化细菌(化能合成作用)。异养生物:不能将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动,如许多动物、多数菌类。蓝藻、硝化细菌是原核自养型生物,乳酸菌是原核异养型生物,酵母菌是真核异养型生物。
(四)细胞的增殖
1.细胞的生长和增殖的周期性
2.细胞的无丝分裂
3.细胞的有丝分裂
1限制细胞长大的原因包括细胞表面积与体积的比和细胞的核质比.
2细胞增殖的意义:生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础,真核细胞分裂的方式包括有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
3细胞周期的概念:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。分两个阶段:分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前;分裂期:分为前期、中期、后期、末期;特点:分裂间期所占时间长。
4植物细胞有丝分裂各期的主要特点:1.分裂间期特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态2.前期特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失。染色体特点:1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。 2、每个染色体都有两条姐妹染色单体3.中期特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰。染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。4.后期特点:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极。染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。5.末期
特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
植物细胞 动物细胞
前期纺锤体的来源 由两极发出的纺锤丝直接产生 由中心体周围产生的星射线形成。
末期细胞质的分裂 细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。 细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
前期:两失两现一散乱。中期:着丝点一平面,形态数目清晰见。
后期:着丝点一分为二,数目加倍两移开。末期:两现两失一构造。
5植物与动物细胞的有丝分裂的相同点:1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。
6有丝分裂的意义:将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。
7无丝分裂特点:在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
(五)细胞的分化、衰老和凋亡
1.细胞的分化
2.细胞的全能性
3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系
4.癌细胞的主要特征及防治
1.细胞的分化概念:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)过程:受精卵 增殖为多细胞 分化为组织、器官、系统 发育为生物体
(3)特点:持久性、稳定不可逆转性
2.体细胞具有全能性的原因是由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的,一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此,分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。高度分化的植物细胞仍然具有全能性。例如:胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株。高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能性受到限制。但是,细胞核仍然保持着全能性。例如:克隆羊多莉。全能性大小:受精卵>生殖细胞>体细胞
3.个体衰老与细胞衰老的关系是单细胞生物体,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。多细胞生物体,个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。衰老细胞的主要特征:在衰老的细胞内水分 减少 。衰老的细胞内有些酶的活性 下降 。细胞内的 会随着细胞的衰老而逐渐积累。衰老的细胞内 代谢速度减慢,细胞核体积增大, 固缩,染色加深。 细胞膜 通透性功能改变,使物质运输功能降低。
4.细胞的凋亡概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡;意义是完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。细胞凋亡与细胞坏死的区别:细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。细胞凋亡是一种正常的自然现象。
5.细胞由于受到 致癌因子 的作用,不能正常地完成细胞分化,而形成了不受 有机体控制的、连续进行分裂的 异常 细胞,这种细胞就是癌细胞。癌细胞的特征:能够无限 增值 。癌细胞的 形态 发生了变化。癌细胞的表面粘性减少。癌细胞容易在有机体内分散转移的原因______癌细胞的表面粘性减少_。致癌因子的种类有三类: 物理因子 、化学因子 、 生物因子 。 细胞癌变的原因:致癌因子使细胞的原癌基因从 抑制状态 突变 为 激发 状态。正常细胞转化为 癌细胞 。
一、(一)高考实验要求
观察DNA、RNA在细胞中的分布
检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
用显微镜观察多种多样的细胞
观察线粒体和叶绿体
通过模拟实验探究膜的透性
观察植物细胞的质壁分离和复原
探究影响酶活性的因素
叶绿体色素的提取和分离
探究酵母菌的呼吸方式
观察细胞的有丝分裂
模拟探究细胞表面积与体积的关系
观察细胞的减数分裂
低温诱导染色体加倍
调查常见的人类遗传病
探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
模拟尿糖的检测
探究培养液中酵母菌数量的动态变化
土壤中动物类群丰富度的研究
探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替
1、 必修模块实验分类明细表
实验名称 类型 实验目标
1 用显微镜观察多种多样的细胞(I) 观察类 理解实验原理正确使用实验器具采集处理实验材料掌握实验步骤学会观察方法记录观察结果绘图标注规范
2 观察DNA、RNA在细胞中的分布(I)
3 观察线粒体和叶绿体(I)
4 观察细胞的有丝分裂(I)
5 观察细胞的减数分裂(II)
6 观察植物细胞的质壁分离和复原(I)
7 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质(I) 验证类 理解实验原理掌握操作步骤分析实验结果得出实验结论解决实验问题
8 叶绿体色素的提取和分离(I)
9 DNA的粗提取与鉴定(选I)
10 低温诱导染色体加倍(II)
11 通过模拟实验探究膜的透性(I)
12 模拟尿糖的检测(III) 生化类 理解实验原理学会选择实验材料善于控制实验条件分析实验现象得出科学结论安全规范操作
13 微生物的利用(选I)
14 酶的应用*(选I)
15 生物技术在食品加工及其他方面的应用(选I)
16 调查常见的人类遗传病(II) 调查类 理解实验原理选择调查方式学会调查方法分析调查结构
17 土壤中动物类群丰富度的研究(III)
18 探究影响酶活性的因素(I) 探究类 客观地观察和描述现象提出有价值的探究问题,明确研究问题的中心,确认变量何观测指标,作出合理假设和预期设计可行实验方案、科学处理实验结果,作出合理推断、得出正确结论
19 模拟探究细胞表面积与体积的关系(I)
20 探究酵母菌的呼吸方式(I)
21 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用(III)
22 探究培养液中酵母菌数量的动态变化(III)
23 探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替(III)
2、 观察类实验
(1) 用显微镜观察多种多样的细胞
1. 实验目的:学会使用高倍显微镜观察细胞
运用制作临时装片的方法
2. 高倍显微镜的使用步骤
(1) 转动物镜转换器,将 低倍镜 对准 通光孔
(2) 对光:转动 反光镜 是视野明亮
(3) 对焦:转动 粗准焦螺旋 在 低 倍镜下观察清楚后,把要放大的物象移至 视野中央
(4) 使用高倍镜:转动 物镜转换器 ,使 高倍镜 对准 通光孔 ,调节 反光镜 以获得足够亮度,并转动 细准焦螺旋 进行调焦。
3. 高倍镜下物像与低倍镜相比,主要区别在于:
物镜与装片距离 物镜长短 视野亮度 物像大小 细胞数量
低倍镜 大 短 亮 小 多
高倍镜 小 长 暗 大 少
常见考查方式:
(1) 考查显微镜工作原理:例如倒像问题、放大倍数计算问题
(2) 考查显微镜的操作步骤
(2) 观察DNA、RNA在细胞中的分布
1. 实验目的:初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布的方法。
2. 实验材料:人的口腔上皮细胞 。紫色洋葱鳞茎叶外表皮是本实验的理想实验材料吗?
吡罗红甲基绿染色剂(A、B液):甲基绿—— DNA 的染色剂 ;吡罗红 ——RNA 的染色剂
质量分数为 0.9% 的NaCl溶液,作用: 维持细胞的正常形态
质量分数为8%的盐酸,作用: 水解 ,改变细胞膜的通透性
3. 实验步骤: 制片 ——> 水解 ——> 冲洗涂片 ——> 染色 ——>观察
4. 实验结果:细胞质被染成 红色 ;细胞核被染成 绿色
5. 实验结论:DNA 主要分布在细胞核 ;RNA 主要分布在细胞质 。
(3) 观察线粒体何叶绿体
1. 实验目的:使用 高倍 显微镜观察叶绿体、线粒体的形态何分布。
2. 实验材料:观察叶绿体——新鲜的黑藻叶。蓝藻、洋葱根尖是本实验的理想材料吗?
观察线粒体——人的口腔上皮细胞。菠菜叶是本实验的理想材料马?
健那绿 染液:是专一性染 线粒体 的活细胞染料,染色后,线粒体呈 蓝绿色 。
3. 实验结果:叶绿体的形态为 扁平的椭球形 或 球形;线粒体的形态为 短棒状、圆球状、线状、哑铃状 。
(4) 观察细胞的有丝分裂
1. 实验目的:制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片
观察植物细胞有丝分裂的过程、识别有丝分裂的不同时期,比较细胞周期不同时期的时间长短。
2. 实验材料:洋葱根尖分生区细胞。能使用根尖成熟区细胞吗?
质量分数为15%的盐酸,作用: 解离,使组织中的细胞相互分离开来 。
体积分数为95%的酒精,作用:固定
质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的 龙胆紫 溶液或醋酸洋红液。
3. 实验步骤:
步骤 时间 目的
3-5min 用药液使组织中的细胞相互分离开来
约10min 洗去药液,防止解离过度
3-5min 染液使染色体着色
使细胞分散开来,有利于观察
(5) 观察植物细胞的质壁分离和复原
1.实验材料:紫色的洋葱鳞片叶外表皮。干种子细胞、根尖分生区细胞或洋葱鳞片叶内表皮是本实验的理想实验材料吗?
2.实验步骤:
(1)制作洋葱鳞片叶 外表皮 的临时装片
(2)用 低倍 显微镜观察细胞中 紫色的中央液泡 的大小,以及 原生质层 的位置
(3)从盖玻片的一侧滴入 蔗糖 溶液,在盖玻片的另一侧用 吸水纸 吸引,这样重复几次。
(4)用 低倍 显微镜观察。(观察什么?)
(5)在盖玻片的一侧滴入 清水 ,在盖玻片另一侧用 吸水纸 吸引,这样重复几次。
(6)用 低倍 显微镜 观察(观察什么?)
(6) 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
1. 还原糖的检测
(1) 实验材料:苹果或梨匀浆,可以用番茄匀浆或者菠菜叶代替吗?
(2) 试剂:斐林试剂。其中甲液是 ,乙液是
0.1g/mLNaOH 0.05g/mLCuSO4
(3) 实验步骤:
向试管内注入2mL 待测样液 。
向试管内注入1mL 斐林试剂(甲乙液 等量混合均匀后再注入 )
将试管放入 50-60 ℃ 温水中水浴约2min
(4) 实验结果:生成 砖红色沉淀 。
2. 蛋白质检测和观察
(1) 实验材料:豆浆
(2) 试剂:双缩脲试剂。其中A液是 ,B液是
0.1g/mLNaOH 0.01g/mLCuSO4
(3) 实验步骤:
向试管内注入2mL 待测样液 。
向试管内注入 双缩脲试剂A液 1mL, 摇匀 。再注入双缩脲试剂B液 4滴, 摇匀 。
(4) 实验结果: 样液变成成紫色 。
3. 脂肪的检测与观察
(1) 实验材料:花生种子
(2) 试剂:苏丹III或苏丹IV染液、体积分数为50%的酒精
(3) 实验步骤:
切片
制片 在花生子叶薄片上滴2-3滴 苏丹III染液 ,染色3min;用吸水纸吸去染液;再滴加1-2滴 质量分数50%的酒精溶液 ,洗去浮色,用吸水纸洗去酒精;滴一滴 蒸馏水 ,盖上盖玻片,制成临时装片。
观察 在 高倍 显微镜下观察花生子叶细胞
(4) 实验结果:可见被染成 橘黄色 (苏丹III)或者 红色 (苏丹IV)脂肪颗粒
(7) 叶绿体色素的提取和分离
1. 实验原理:光合色素能够溶解在 无水乙醇 中;另外,光合色素中的几种色素在 层析液 中的溶解度不同,溶解度 高 的在滤纸上扩散得快,反之则慢。
2. 实验材料:新鲜的绿叶,大白菜和紫苏是否本实验的理想材料?
无水乙醇或95%乙醇+ 无水碳酸钠 :作用—— 溶解光合色素
层析液
二氧化硅,作用—— 使研磨充分
碳酸钙,作用—— 防止色素在研磨过程中被破坏
3. 实验步骤:
(1) 称取5g绿叶, 剪碎 ,放入研钵中。
(2) 研磨(略)
(3) 将研磨液经过 过滤 ,迅速收集到试管中,及时用 棉塞将试管口塞严 。
(4) 制备滤纸条(略)
(5) 画滤液细线。用毛细管吸取少量滤液,均匀地画出一条细线, 待滤液干后 ,再画一两次。
(6) 分离色素。将滤纸条轻轻插入 层析液 中,注意不能让滤液细线 触及层析液 。
4.实验结果:滤纸上的色素带从下往上的次序依次是 叶绿素b( 色)、叶绿素a( 色)、叶黄素( 色)、胡萝卜素( 色)
黄绿色 蓝绿色 黄色 橙黄色
(8) DNA的粗提取与鉴定
1. 实验原理
(1) DNA的粗提取:因为DNA和蛋白质在不同浓度 NaCl 溶液中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度使DNA 充分溶解 ,而使杂质 沉淀 。
(2) DNA的鉴定:在 沸水浴 条件下,DNA遇 二苯胺 会被染成 蓝色 。
2. 实验材料
材料 目的与意义
鸡血 因为鸟类成熟红细胞中有 细胞核
清水 使红细胞 吸水涨破
2mol/L NaCl溶液 溶解 DNA ,沉淀 杂质
0.14mol/L NaCl溶液 析出 DNA
冷却的95% 乙醇 析出 DNA
二苯胺试剂 鉴定 DNA
3. 实验流程
(9) 低温诱导染色体加倍
1.实验步骤:
步骤 操作
低温诱导 将长出约1cm不定根的洋葱置于 4 ℃低温下培养36小时
固定 取经过诱导的根尖,放在 卡诺氏液 中0.5~1h,以 固定 细胞的形态。然后用体积分数为 95%的酒精 冲洗2次
解离
漂洗
染色
制片
2.实验原理:低温处理植物分生组织细胞,能够抑制 纺锤体 的形成,以至影响染色体 被拉向两极 ,细胞也不能 分裂成两个子细胞 。从而导致细胞中染色体数目发生变化。
(十)土壤中动物类群丰富度的研究
1. 取样方法:常用 取样器 进行采集、调查。
2. 统计方法:记名计算法、目测估计法 。
(十一)探究影响酶活性的因素
1. 探究活动一般步骤:提出问题 、 作出假设 、 设计实验 、进行实验 、 表达和交流 、进一步探究。
2. 实验原理和步骤
(1)探究温度对酶活性的影响。      
步骤2、步骤3能进行调换吗?为什么?
(2)探究 pH 对酶活性的影响
步骤2与步骤3能否调换,为什么?
(十二)模拟探究细胞表面积与体积的关系
1. 实验材料:含 酚酞 的琼脂块,质量分数为 0.1%的NaOH 溶液、……。
2. 方法步骤
1 用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为 3 cm 、 2 cm 、 1 Cm 的正方体。
2 将 3 块琼脂块放在烧杯内,加人 NaOH 溶液,将琼脂块淹没,浸泡 10 分钟。用塑料勺不时翻动琼脂块。注意:不要用勺子将琼脂块切开或探动其表面。
3 戴上手套,用塑料勺将琼脂块从 NaoH 溶液中取出来。用纸巾把它们吸干,用塑料刀把琼脂块切成两半。观察切面,测量每一块上 Na0H 扩散的深度。记录测量结果。每两次操作之间必须把刀擦干。
4 根据测量结果进行计算,并填写实验结果表。应该记录哪些数据?
3. 结论:琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而 减小 , NaoH 扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而 减小
(十三)探究酵母菌的呼吸方式
1. 探究目的:酵母菌是一种单细胞 真菌 ,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于 兼性厌氧菌 ,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
2. 实验过程:
(1)酵母菌培养液的配制:A、B瓶内的液体为 5%的葡萄糖溶液 。
(2)检测CO2的产生:C瓶中的溶液为 NaOH溶液 ,目的是: 吸收空气中的CO2,确保通入D瓶内的CO2为酵母菌进行细胞呼吸所产生 。D、E瓶内的液体为 澄清的石灰水 ,目的是 澄清石灰水遇CO2会生成白色沉淀,用以检测是否有CO2的生成 。
(3)检测酒精的产生:橙色的 重铬酸钾 溶液,在 酸性 条件下与乙醇发生化学反应,变成 灰绿色 。
(4)思考:B瓶应封口放置一段时间后,再连通E瓶。目的是 使B瓶内的氧气被酵母菌耗尽,造成无氧环境,确保通入E瓶中的CO2为酵母菌无氧呼吸产生 。
(十四)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
1、 探究问题
不同浓度的生长素类似物,如 2 , 4 一 D 或 NAA ,促进杨插条生根的最适浓度是多少呢?
2、作出假设
适宜浓度的 2 , 4 一 D 或 NAA 可以使杨树或月季插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力,产生 愈伤组织 ,长出大量 不定根 。
3. 实验步骤:生长素类似物处理插条的常用方法是 浸泡法 、 沾蘸法 。
4. 分析实验结果,得出实验结论
① 设计表格,统计各组数据。
② 再以 根的数目 为纵坐标,以 生长素类似物的浓度 为横坐标绘制曲线,根据曲线的变化趋势确定该生长素类似物促进植物插条生根的最适浓度。
5. 注意事项:本实验中控制无关变量非常重要,如探究的是不同浓度药液的影响,则其他条件应该尽可能做到一致,包括: 所用的植物材料 、 处理的时间 。
细胞外液渗透压下降
细胞外液渗透压下降
大脑皮层
产生渴觉
主动饮水
重组类型
亲本类型
提取目的基因
途径:直接分离基因或人工合成基因
目的基因与运载体结合
将目的基因导入受体细胞
目的基因的检测和表达
用同一种限制酶处理目的基因和运载体,借助DNA连接酶使目的基因和运载体结合形成重组DNA
重组DNA导入受体细胞
根据标记基因判断目的基因导入与否
根据受体细胞特定的性状判断目的基因表达与否
光合作用的过程
用 玻璃棒 搅拌
沸水浴
过滤
加入清水、过滤
过滤
破膜处理
充分研磨
植物材料+ 洗涤剂、食盐
动物材料+ 清水
取 滤液 +2mol/L NaCl溶液
取 滤渣 +2mol/L NaCl溶液
取 滤液 +95% 冷冻乙醇
粗提取的DNA+2mol/L NaCl溶液+4mL 二苯胺 试剂
溶液变 蓝色

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