帮忙总结一下高中生物选修1的概念

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高一生物必修(1)知识点整理
第一章 走近细胞
第一节 从生物圈到细胞

一、相关概念、
细 胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统

生命系统的结构层次: 细胞→组织→器官→系统(植物没有系统)→个体→种群
→群落→生态系统→生物圈
二、病毒的相关知识:
1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。主要特征:
①、个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;
②、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;
③、专营细胞内寄生生活;
④、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。
2、根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。
3、常见的病毒有:人类流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。

第二节 细胞的多样性和统一性
一、细胞种类:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞

二、原核细胞和真核细胞的比较:
1、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA 不与蛋白质结合,;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
3、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。
4、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。

三、细胞学说的建立:
1、1665 英国人虎克(Robert Hooke)用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片,第一次描述了植物细胞的构造,并首次用拉丁文cella(小室)这个词来对细胞命名。
2、1680 荷兰人列文虎克(A. van Leeuwenhoek),首次观察到活细胞,观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。
3、19世纪30年代德国人施莱登(Matthias Jacob Schleiden) 、施旺(Theodar Schwann)提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说(Cell Theory)”,它揭示了生物体结构的统一性。

第二章 组成细胞的分子
第一节 细胞中的元素和化合物

一、1、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到
2、生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同

二、组成生物体的化学元素有20多种:
大量元素:C、 O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等;
微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo;
基本元素:C;
主要元素;C、 O、H、N、S、P;
细胞含量最多4种元素:C、 O、H、N;


无机物 无机盐
组成细胞 蛋白质
的化合物 脂质
有机物 糖类
核酸

三、在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-
10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。

第二节 生命活动的主要承担者------蛋白质

一、相关概念:
氨 基 酸:蛋白质的基本组成单位 ,组成蛋白质的氨基酸约有20种。
脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接,同时失去一分子水。
肽 键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)。

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选修1《生物技术实践》常见问题析疑人民教育出版社 课程教材研究所 包春莹  《生物技术实践》是我国普通高中首次开设的一门实验课,但并非实验指导手册那样简单。对于实验,在教学过程中总会遇到许多问题。这些问题的解决,对于更好地落实本模块的教学目标具有重要作用。以下撷取一些有代表性的问题,与老师们探讨。 一、教师如何指导学生选择课题? 按照《普通高中生物课程标准》(实验)规定,学生选学本模块16个课题中的5~7个后,考核通过,即可获得本模块应得的2个学分。那么,这5~7个课题如何来选? 教师在指导学生选择课题(或教师选择课题)时,应既尊重学生的选择,又结合当地教学资源的实际情况,同时兼顾传统生物技术和现代分子生物技术。应该明确,无论课题针对的是哪项具体技术,它都同样能够培养学生的科学探究能力,课题的教育价值并不因为技术是现代技术或传统技术而提升或降低。但教师在指导学生选择时,不宜全选传统技术或现代分子生物技术,也不宜全选相对简单的或相对难的。现给出一个建议性的选择方案: 传统发酵技术的应用(1个);微生物的培养与应用(2个:1个基础培养,1个选择性培养);植物的组织培养技术(1个:花药培养技术操作较难,可不选择);酶的研究与应用(1个);DNA和蛋白质技术(1个);植物有效成分的提取(1个)。若有条件应鼓励学生多选多做。 二、实验条件达不到要求,如何完成实验? 本模块为实验课,重在实践,重在做,衡量教师教学效果的标准不是看教师讲课讲得如何精彩,而是在引导学生完成实验。教师在进行本模块教学时,首先必须克服畏难情绪,不要一上来就觉得这个模块没办法实施。 实验课总是需要很多的仪器设备。目前各学校仪器的装备情况确实制约了本模块的实施,致使许多老师把做实验变成了讲实验。即使没有条件完成实验的操作部分,也必须让学生进行自主研习和设计出可行的实验操作方案,并对实验结果进行预期和分析讨论。希望教师能着眼于学生全面发展和终身发展的需要,勇于实践,尽量创造条件努力完成实验,不要打退堂鼓。 一些教师在看到人教版本模块教师教学用书后所附的实验光盘(将在2007年秋季与大家见面)后,第一反应就是这些实验我们没办法开展。理由是,这里所涉及的仪器我们连见都没见过。有些仪器有些教师确实没有见过,但我们不能说因为没有可调式移液器就不能进行实验了:可用移液管来代替可调式移液器。同样,没有超净工作台,我们可以在酒精灯旁边进行操作。需要说明的是,人教版选修1教师教学用书后所附的光盘可以说给教师展示了生物仪器的发展情况,这些仪器很可能马上就要走进我们的中学实验室。 目前《中小学理科实验室装备规范》已经发布。这个规范是教育部教学仪器研究所针对新课程的实施对中小学理科实验室提出的新要求而起草的。该规范除要求中学配备实验室、实验员室、准备室、仪器室、药品室、生物园地等外,还建议设置科学探究室(为学生进行科学探究创设条件,方便学生查阅相关资料,方便学生制定实验计划和设计实验方案,进行探究性学习和学科实验活动)、培养室(进行组织培养)等。相信这个规范会对新课程中实验的实施起到推动作用。 三、教学过程中遇到的具体问题 1.专题1中课题1:果醋是在果酒产生基础上发酵产生的,在制果酒时需无氧发酵,在无氧条件下,好氧型的醋酸菌不是要大量死亡吗?后期果醋发酵哪来的醋酸菌呢? 在我们的实验中,前期果酒厌氧发酵产生酒精,并不是严格厌氧,因此有少量的醋酸菌存留,当转入好氧发酵时,残存的醋酸菌会大量繁殖,产生醋酸。同时,在我们的实验条件下并不是严格无菌,通入的空气中会有一些醋酸菌,带到发酵液中,大量繁殖,而其他的菌种因不适应这种条件而不能繁殖。在工业上,后期醋的发酵是需要人工接种醋酸菌的,以保障生产的正常进行,而不是采取我们实验的方法。 在实际操作时,由于菌株的量较少,可能需要很长的时间。为了缩短时间,我们可以从市场上买一些菌株进行接种或先将一瓶醋打开盖暴露于空气中,一段时间后在醋的表面有一层薄膜(实际是醋酸菌),可以用这层薄膜进行接种,这样可以明显缩短制作果酒、果醋的时间。 2.专题1课题2:在制作腐乳时,将豆腐块摆放在稻草、粽叶上的目的是什么? 这些材料上含有的毛霉孢子较多,可以达到接种的目的。当然,也可将豆腐块暴露在空气中一段时间进行自然接种。 3.专题2课题1:在进行平板划线时为什么不能划破培养基? 原因有两个:其一,一旦划破,会造成划线不均匀,难以达到分离单菌落的目的;其二,存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落,菌落会沿着划破处生长,会形成一个条状的菌落。 4.平板划线的操作方法仅限于教材介绍的一种方法吗?平板划线在实际操作中有多种方法,教材详细介绍了交叉划线的方法,第14页给的图示就是另外一种方法(连续划线法)。当然,还有很多其他的方法(如下图)。学生在操作时,还会创造出许多别的方法,如有些同学划出一个“刘”字。 5.专题2课题2:滤膜的作用是什么?能用擦镜纸来代替吗? 本课题中所提到的滤膜是用来过滤细菌的,不能用擦镜纸来代替。因为滤膜(如醋酸纤维素滤膜)的孔径很小,细菌不能通过,被截留在膜的表面。同样的道理,在进行细胞培养时,有时需在培养基中添加血清、生长因子、抗生素等,这些物质不能用高压灭菌的方法,因此常常将这些物质配成溶液,用滤膜进行过滤,在使用时加入到已经灭菌的培养基中。直径为0.22 mm的滤膜,可以达到完全除菌的目的。擦镜纸的孔径是非常大的,达不到除菌的目的。 6.专题4课题3:酵母细胞的固定化,实验看似简单,但不容易做好,在实验操作过程中应该注意什么问题? 本实验中有两步操作比较重要:配制海藻酸钠溶液和海藻酸钠溶液与酵母细胞混合。在配制海藻酸钠溶液时,若用酒精灯加热,注意小火或间断加热,否则容易焦糊。有条件的可以用微波炉高火加热1~1.5 min即可。用90 ℃左右的水浴加热更好,水分损失少,也不会焦糊。海藻酸钠溶液与酵母细胞混合时,第一要注意火候:温度太低,海藻酸钠溶液容易凝固,温度太高,会杀死酵母细胞;第二要混合均匀,又要防止出现气泡。 学生的实验结果,可能有以下情况:(1)固定好的酵母细胞为圆形凝胶珠,位于氯化钙溶液的底部;(2)托尾的凝胶珠(蝌蚪状),原因可能为溶液太稀(酵母细胞浓度太低)或注射时针头离氯化钙溶液的距离太短;(3)漂浮的凝胶珠,这说明海藻酸钠溶液与酵母细胞混合时出现气泡。 7.专题5课题2:PCR循环参数是如何确定的? (1)变性时间是如何确定的? 在选择的变性温度下,DNA分子越长,两条链完全分开所需的时间也越长。如果变性温度过低或时间太短,模板DNA中往往只有富含AT的区域被变性。在PCR的第一个循环中,有时常把变性时间设计为5 min,来增加大分子模板DNA彻底变性的概率,又称此为预变性。当模板DNA的G+C含量超过55%时,需要更高的变性温度,来源于古细菌的DNA聚合酶比TaqDNA聚合酶更能耐受高温,因此更适合用来扩增富含GC的DNA模板。 (2)复性温度的确定有什么考虑? 复性过程(即退火)采用的温度至关重要。如果复性温度太高,寡核苷酸引物不能与模板很好地复性,扩增效率将会非常低。如果复性温度太低,引物将产生非特异性复性,从而导致非特异性的DNA片段的扩增。 (3)延伸的时间是如何确定的? Taq DNA聚合酶在最适反应温度(72~78 ℃)下聚合速率约为2 000 bp/min。根据多数研究者的经验,确定了一个规则,即:靶基因的每1 000 bp的扩增产物的延伸时间被设计为1 min,以此类推。对于PCR的最后一个循环,许多研究者常把延伸时间增加为以前循环的延伸时间的3倍以上,以使所有扩增产物完成延伸,这又称为后延伸。 (4)循环数目一般都为30,这个数值是怎么来的? PCR扩增所需的循环数目决定于反应体系中起始的模板拷贝数以及引物延伸和扩增的速率。一旦PCR反应进入几何级数增长期,反应会一直持续下去,直至某一成分成为限制因素。从这一点上来说,扩增产物中绝大多数应该是特异性的扩增产物,而非特异性的扩增产物低到难以检测的程度。用TaqDNA聚合酶在一个含有105个拷贝的靶序列的反应体系中进行30个循环后往往可以做到上述的理想情况。 8.专题5课题2:DNA含量的计算公式中数字50是怎么来的? DNA含量的计算公式为:DNA含量(mg/mL)=50?(260 nm的读数)?稀释倍数。公式中50的含义是:在标准厚度为1 cm的比色杯中,OD260为1相当于50 mg/mL的双链DNA,40 mg/mL的RNA,37 mg/mL的单链DNA以及30 mg/mL的寡核苷酸,因此若是测定RNA的含量,50应该换为40。从这里也能够看出,这个公式适用的前提是PCR是成功的。PCR是否成功,可用电泳来初步鉴定。 9.专题5课题3:什么是变性胶?SDS的作用是什么? 聚丙烯酰胺凝胶根据其中是否加入变性剂而分为变性胶和非变性胶。所谓变性胶是指在聚丙烯酰胺凝胶中加入SDS(sodium dodecyl sulfate,十二烷基磺酸钠)、DTT(dithiothreitol,二硫苏糖醇)或尿素而制成的凝胶。SDS是一种阴离子表面活性剂,它能破坏蛋白质分子之间以及其他物质分子之间的非共价键,使蛋白质变性而改变原有的构象,特别是在有强还原剂DTT等存在的情况下,蛋白质分子内的二硫键被还原,这就保证了蛋白质分子与SDS的充分结合从而形成带负电的蛋白质-SDS复合物。蛋白质分子与SDS充分结合后,所带的SDS的负电荷远远大于蛋白质本身的电荷量,因而就掩蔽或消除了不同种类蛋白质分子间的电荷差异对电泳迁移率的影响。此外,蛋白质-SDS复合物在水溶液中的形状类似椭圆长棒状,不同的蛋白质-SDS复合物其椭圆棒的短轴长度是相近的,只是长轴长度随蛋白质分子量的大小而正比变化。这样,蛋白质-SDS复合物在凝胶中的迁移率就不再受蛋白质形状和所带电荷的影响,也就是说,此时电泳迁移率主要取决于蛋白质的分子量。因此,SDS-PAGE变性胶是一种非常好的检测蛋白质分子量、分离蛋白质和亚基组分分析的方法。它还能使DNA和RNA变性,并使其带上同种电荷,从而准确地分离DNA和RNA。通常用于分离蛋白质样品的聚丙烯酰胺凝胶属于变性胶。 反之,在聚丙烯酰胺凝胶中不加入SDS、DTT或尿素而法制成的凝胶属于非变性胶。非变性胶中蛋白质迁移的速率不仅取决于蛋白质的大小,还包括其电荷或者形状。此种电泳方法由于pH值影响蛋白质所带的净电荷,对pH值的变化敏感。可分离开折叠蛋白和非折叠蛋白,单体和二聚体,蛋白复合物。2007-04-13 人教网

帮忙总结一下高中生物选修1的概念

1、生命系统的结构层次: 细胞→组织→器官→系统(植物没有系统)→个体→种群
→群落→生态系统→生物圈
细 胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统
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、细胞种类:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞
注、原核细胞和真核细胞的比较:
①、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA 不与蛋白质结合,;细胞器只有核糖体;有细胞壁(主要成分是肽聚糖),成分与真核细胞不同。
②、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
③、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。
④、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
补:病毒的相关知识:
1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体,病毒既不是真核也不是原核生物。主要特征:
①、个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;
②、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;
③、专营细胞内寄生生活;
④、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。
2、根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。
3、常见的病毒有:人类流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。
4、蓝藻是原核生物,自养生物
5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质
6、虎克既是细胞的发现者也是细胞的命名者;细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说内容:1、一切动植物都是由细胞构成的。 2、细胞是一个相对独立的单位 3、新细胞可以从老细胞产生。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
7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同
★8、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
统一性:构成生物体的元素在无机自然界都可以找到,没有一种是生物所特有的。 差异性:组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。
★9、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。
★10、(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;脂肪可与苏丹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)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗
(3)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)
★ 11、蛋白质 由C、H、O、N元素构成,有些含有P、S
R

★ 蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为NH2—C—COOH,各种氨基酸的区

H
别在于R基的不同。氨基酸 约20种 ★ 结构特点: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因。
★12、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。
多 肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。
肽 链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。
★13、有关计算:
脱水缩合中,脱去水分子的个数 = 形成的肽键个数 = 氨基酸个数n – 肽链条数m
蛋白质分子量 = 氨基酸分子量 ╳ 氨基酸个数 - 水的个数 ╳ 18
至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2) = 肽链数
★14、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。
15、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者):
① 构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白;
② 催化作用:如绝大多数酶;③ 传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素;
④ 免疫作用:如免疫球蛋白(抗体);⑤ 运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
16、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
★17、核酸的结构和功能
核酸 由C、H、O、N、P 5种元素构成 基本单位:核苷酸(8种)
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的核苷酸:(4种) 构成RNA的核苷酸:(4种)
功能 核酸是细胞内携带遗传信息的载体,在生物的遗传、变异和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。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。

18、
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 主要存在细胞质
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
注:DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿 嘧 啶(U)
19、糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等
单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。
二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。
多糖:是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。
可溶性还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖等
20、糖类的比较:
分类 元素 常见种类 分布 主要功能
单糖 C

H

O 核糖 动植物 组成核酸
脱氧核糖
葡萄糖、果糖、半乳糖 重要能源物质
二糖 蔗糖 植物 ∕
麦芽糖
乳糖 动物
多糖 淀粉 植物 植物贮能物质
纤维素 细胞壁主要成分
糖原(肝糖原、肌糖原) 动物 动物贮能物质
21、四大能源: ①重要能源:葡萄糖 ②主要能源:糖类 ③直接能源:ATP
④ 根本能源:阳光
22、脂质的比较:

分类 元素 常见种类 功能
脂质 脂肪 C、H、O ∕ 储能;保温;缓冲;减压
磷脂 C、H、O
(N、P) ∕ 构成生物膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)重要成分
固醇 胆固醇 与细胞膜流动性有关
性激素 维持生物第二性征,促进生殖器官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
★23、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%):(幼嫩植物、 代谢旺盛细胞含量高)良好溶剂;参与生物化学反应;提供液体环境;运送营养物质及代谢废物;绿色植物进行光
24、水存在形式 合作用的原料。
结合水(4.5%)与细胞内其它物质结合 是细胞结构的组成成分
★25、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。
Mg是组成叶绿素的主要成分 Fe是人体血红蛋白的主要成分
26、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;
将细胞与外界环境分隔开
27、细胞膜的功能 控制物质进出细胞
进行细胞间信息交流
A、 生物膜的流动镶嵌模型
(1)蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的。
(2)膜结构具有流动性。膜的结构成分不是静止的,而是动态的,生物膜是流动的脂质双分子层与镶嵌着的球蛋白按二维排列组成。
(3)膜的功能是由蛋白与蛋白、蛋白与脂质、脂质与脂质之间复杂的相互作用实现的。
B、细胞膜的结构特点:具有流动性
细胞膜的功能特点:具有选择透过性
28、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。
★29、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。(但是这个细胞仍然是真核细胞)


30、几种细胞器的结构和功能
★⑴、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“嵴”,内膜基质和基粒上 有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生物体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
★⑵、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,基质和基粒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。

注:①叶绿体的外膜②叶绿体的内膜③叶绿体的基粒(类囊体堆叠形成)④叶绿体的基质
⑤线粒体的外膜⑥线粒体的内膜⑦线粒体的基质⑧嵴
⑶.内质网:单层膜折叠体,是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。
⑷. 高尔基体:单膜囊状结构,动物细胞中与细胞分泌物的形成有关,植物细胞中与细胞壁的形成有关。
⑸.液泡:单膜囊泡,成熟的植物有大液泡。功能:贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态,调节渗透吸水。
⑹.核糖体:无膜的结构,椭球形粒状小体,将氨基酸脱水缩合成蛋白质。蛋白质的“装配机器”
⑺.中心体:无膜结构,由垂直的两个中心粒构成,存在于动物和低等植物细胞中,与动物细胞有丝分裂有关。
31、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。
核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→
高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外
32、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,可供蛋白质和mRNA通过
结构 核仁
33、细胞核 由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时期的
染色质 两种状态
容易被碱性染料染成深色
功能:是遗传信息库,是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞代谢和遗传的控制中心
★34、植物细胞内的液体环境,主要是指液泡中的细胞液。
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;质壁分离中质指原生质层,壁为细胞壁
★35、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
★36、物质跨膜运输方式 主动运输:需要能量;载体蛋白协助;低浓度→高浓度,如小肠绒毛 上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+,Na+ 离子
胞吞、胞吐:如载体蛋白等大分子
★37、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。
38、 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:酶在降低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
特性 专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应
酶 作用条件温和:适宜的温度,pH,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
中文名称:三磷酸腺苷
★39、ATP 与ADP相互转化:A—P~P~P A—P~P+Pi+能量 (Pi表示磷酸)远离A的那个高能磷酸键断裂(1molATP水解释放30.54KJ能量)
元素组成:ATP 由C 、H、O、N、P五种元素组成
功能:细胞内直接能源物质
ADP中文名称叫二磷酸腺苷,结构简式A—P~P
ATP在细胞内含量很少,但在细胞内的转化速度很快,用掉多少马上形成多少。
ATP和ADP相互转化的过程和意义:

这个过程储存能量(放能反应) 这个过程释放能量(吸能反应)
ATP与ADP的相互转化 ATP ADP + Pi + 能量
方程从左到右代表释放的能量,用于一切生命活动。
方程从右到左代表转移的能量,动物中为呼吸作用转移的能量。植物中来自光合作用和呼
吸作用。
意义:能量通过ATP分子在吸能反应和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”

40、 18世纪中期,人们认为只有土壤中水分构建植物,未考虑空气作用
1771年,英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气,未发现光的作用
1779年,荷兰英格豪斯多次实验验证,只有阳光照射下,只有绿叶更新空气,但
未知释放该气体的成分。
1785年,明确放出气体为O2,吸收的是CO2
1845年,德国梅耶发现光能转化成化学能
1864年,萨克斯证实光合作用产物除O2外,还有淀粉
1939年,美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水。
41、
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
注 色素:包括叶绿素3/4 和 类胡萝卜素 1/4 色素分布图:
色素提取实验:乙醇(丙酮)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

42、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。
方程式:
CO2+ H2180 (CH2O)+18O2 注意:光合作用释放的氧气全部来自水。


★43、 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)水的光解,水在光下分解成[H]和O2;
2H2O—→4[H] + O2
(2)形成ATP:ADP+Pi+光能 ATP
能量变化:光能变为ATP中活跃的化学能
条件:有没有光都可以进行
场所:叶绿体基质
暗反应阶段 产物:糖类等有机物和五碳化合物
过程:(1)CO2的固定:1分子C5和CO2生成2分子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
能量变化:ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能
联系:光反应阶段与暗反应阶段既有区别又紧密联系,是缺一不可的整体,光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP+Pi,没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成。












注:(A)环境因素对光合作用速率的影响
①空气中C02浓度 ②温度高低 ③光照强度 ④光照长短 ⑤光的成分
44、农业生产以及温室中提高农作物产量的方法
⑴、控制光照强度的强弱 ⑵、控制温度的高低 ⑶、适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度
⑷、延长光合作用的时间。 ⑸、增加光合作用的面积-----合理密植,间作套种。 ⑹、温室大棚用无色透明玻璃。 ⑺、温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。⑻、温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度。
★45、活细胞所需能量的最终源头是太阳能;流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能








★46、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+6O2 6CO2+6H2O+能量 C6H12O6 2C3H6O3+能量
C6H12O6 2C2H5OH+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
细胞呼吸是ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源
注:细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用
呼吸作用的意义:①为生命活动提供能量 ②为其他化合物的合成提供原料
47、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
48、细胞呼吸应用:
包扎伤口,选用透气消毒纱布,抑制细菌无氧呼吸
酵母菌酿酒:选通气,后密封。先让酵母菌有氧呼吸,大量繁殖,再无氧呼吸产
生酒精
花盆经常松土:促进根部有氧呼吸,吸收无机盐等
稻田定期排水:抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡
提倡慢跑:防止剧烈运动,肌细胞无氧呼吸产生乳酸
破伤风杆菌感染伤口:须及时清洗伤口,以防无氧呼吸
49、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,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。
50、细胞表面积与体积关系限制了细胞的长大,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。
有丝分裂:体细胞增殖
51、真核细胞的分裂方式 减数分裂:生殖细胞(精子,卵细胞)增殖
★无丝分裂:蛙的红细胞。分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体
变化





★52、
分裂间期:完成DNA分子复制及有关蛋白质合成,染色体数目不增加,DNA
加倍。
前期:核膜核仁逐渐消失,出现纺缍体及染色体,染色体散乱排列。
有丝分裂 中期:染色体着丝点排列在赤道板上,染色体形态比较稳定,数目比
分裂期 较清晰便于观察
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍
末期:核膜,核仁重新出现,纺缍体,染色体逐渐消失。
★53、动植物细胞有丝分裂区别

植物细胞 动物细胞
间期 DNA复制,蛋白质合成(染色体复制) 染色体复制,中心粒也倍增
前期 细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体 中心体发出星射线,构成纺缍体
末期 赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁 不形成细胞板,细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
★54、有丝分裂特征及意义:将亲代细胞染色体经过复制(实质为DNA复制后),精确地平均分配到两个子细胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对于生物遗传有重要意义。
55、有丝分裂中,染色体及DNA数目变化规律

56、细胞分化:个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,它是一种持久性变化,是生物体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能效率。
★57、细胞分化举例:红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息,(同一受精卵有丝分裂形成);形态、功能不同 原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同。
★58、细胞全能性:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体潜能。
高度分化的植物细胞具有全能性,如植物组织培养

高度分化的动物细胞核具有全能性,如克隆羊
因为细胞(细胞核)具有该生生长发育所需的全部遗传信息物

59、 细胞内水分减少,新陈代谢速率减慢
细胞内酶活性降低
细胞衰老特征 细胞内色素积累
细胞内呼吸速度下降,细胞核体积增大
细胞膜通透性下降,物质运输功能下降
60、细胞凋亡指基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种正常的自然生理过程,如蝌蚪尾消失,它对于多细胞生物体正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。
能够无限增殖
★61、癌细胞特征 形态结构发生显著变化
癌细胞表面糖蛋白减少,容易在体内扩散,转移
62、癌症防治:远离致癌因子,进行CT,核磁共振及癌基因检测;也可手术切除、化疗和放疗。


必修1的生物实验知识汇编
实验一、检测生物组织还原糖,脂肪和蛋白质
1、原理:还原糖(如:果糖、葡萄糖、麦芽糖)与斐林试剂,在加热后作用生成砖红色沉淀;脂肪可被苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色),蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。
2、材料:还原糖:苹果或梨、马铃薯,千万不能用甘蔗
脂肪:花生
蛋白质:蛋白质豆浆、鲜肝脏提取液
3、步骤中注意点:
(1)斐林试剂必须现配现用,且须水浴加热
(2)脂肪鉴定中,需要制作切片,利用显微镜观察
(3)双缩脲试剂先加A液,再加B液
实验二、观察植物细胞的质壁分离和复原
1、原理:原生质层:细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质
细胞液:液泡里面的液体
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,当细胞液浓度小于外界溶液渡度时,
细胞不断失水,逐渐出现质壁分离;当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞
就会不断吸水,逐渐出生质壁分离的复原。
2、材料:紫色洋葱鳞片叶(含成熟的液泡),0.3g/ml的蔗糖溶液,清水。
3、步骤中的关键:
(1)制作临时装片
(2)一侧滴加蔗糖,盖玻片另一侧用吸水低吸引,重复几次。
实验三:探究影响酶活性的因素
1、原理:(1)酶的作用条件较温和,高温、过酸、过碱均会使酶的空间结构遭到破坏,
使酶永久失活,低温使酶活性明显降低。
(2)在最适宜的温度和pH条件下,酶活性最高。








实验四:探究酵母菌的呼吸方式:
原理:酵母菌是一种单细胞真菌(真核生物),在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性
厌氧菌,便于探究细胞呼吸方式。

酵母菌有氧呼吸反应式:C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量
酵母菌无氧呼吸反应式:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量
CO2检验:通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
C2H5OH(酒精)检验:橙色重铬酸钾,变成灰绿色
实验五:绿叶中色素提取和分离
1、原理:
(1)提取原理:色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
(2)分离原理:各种色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得
快,反之,则慢。
2、材料,新鲜菠菜叶:SiO2、CaCO3
3、步骤中注意点:
(1)SiO2有助于研磨充分;CaCO3可防止研磨中色素被破坏
(2)滤纸条一端必须剪去两角目的:①作标记;②使扩散速度均匀。
(3)不能让滤液细线触及层析线,因为防止色素溶解到层析液中。
4、实验结果:扩散最快的是橙黄色的胡萝卜素、色素带最宽的是蓝绿色的叶绿素a。








实验六:观察植物细胞的有丝分裂
1、原理:分生区细胞呈正方形,排列紧密,细胞有丝分裂旺盛
染色体容易被碱性染料(如龙胆紫、醋酸洋红)着色
2、材料:洋葱根尖、龙胆紫或醋酸洋红
3、步骤关键:
(1)解离:(盐酸和酒精混合液)使组织中细胞相互分离开
(2)漂洗:(清水)洗去药液,防止解离过度
(3)染色:(龙胆紫)使染色体着色
(4)制片:压片目的使细胞分散开
4、结果观察:先找到

第一个是基因工程。 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础, 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段, 将不同来源的基因(DNA分子),按预先设计的蓝图, 在体外构建杂种DNA分子, 然后导入活细胞, 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 它的原理是基因重组。

第二个是蛋白质工程。所谓蛋白质工程,就是利用基因工程手段,包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造,以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上,融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。其内容主要有两个方面:根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质;确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。在此基础之上,实现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能,设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质,这也是蛋白质工程最根本的目标之一。 它的原理是利用通过造成一个或几个碱基定点突变,以达到修饰蛋白质分子结构目的的技术,称为基因定点突变技术。

第三个是细胞工程。细胞工程(Cell engineering):(高中概念)是指应用细胞生


物学和分子生物学的方法,通过某种工程学手段,在细胞水平或

细胞器水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质,从而获得新型生物或特种细胞产品、或产物的一门综合性科学技术。 其中应用了许多技术, 如细胞融合技术, 核移植技术,染色体或基因移植技术,组织和细胞培养技术。

最后是生态工程


生态工程运用生态学和系统工程原理设计的工艺系统。将生物群落内不同物种共生、物质与能量多级利用、环境自净和物质循环再生等原理与系统工程的优化方法相结合,达到资源多层次和循环利用的目的。如利用多层结构的森林生态系统增大吸收光能的面积、利用植物吸附和富集某些微量重金属以及利用余热繁殖水生生物等。

生态工程的基本原理有以下几点。

(1)、物质循环再生原理
理论基础:物质循环
意义:可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响
(2)、物种多样性原理
理论基础:生态系统的抵抗力稳定性
意义:生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性,提高系统的生产力
(3)、协调与平衡原理
理论基础:生物与环境的协调与平衡
意义:生物数量不超过环境承载力,可避免系统的失衡和破坏
(4)、整体性原理
理论基础:社会—经济—自然复合系统
意义:统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定
(5)、系统学与工程学原理
a. 理论基础:系统的结构决定功能原理:分布式优于集中式和环式
意义:改善和优化系统的结构以改善功能
b. 理论基础:系统整体性原理:整体大于部分
意义:保持系统很高的生产力

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