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1、 细胞中的物质 水 自由水 概念 指在生物体内或细胞内可以自由流动的水,是良 好的溶剂和运输工具。性质 抗逆性差,代谢快 功能 1.充当细胞内某些溶剂 2.某些细胞内化学反应的媒介 3.生化反应的原料(如光合作用)4.物质运输(通过水的流动)结合水 概念 是指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质 分子之间通过化学键结合的那一部分水,具有与 同一体系中体相水显著不同的性质,如呈现低的 流动性,在-40摄氏度不结冰,不能作为所加入 溶质的溶剂 性质 抗逆性好,代谢缓慢 功能 1.组成细胞和生物体结构的成分 2.构成稳定大分子结构 3.为质子的传递对能量的转换起着十分重要的作 用 核酸 脱氧核糖核
2、酸 组成成分 脱氧核糖 碱基 A腺嘌呤 T胸腺嘧啶 C胞嘧啶 G鸟嘌呤 磷酸 脱氧核苷酸 分解产物 初步水解 脱氧核糖核苷酸 彻底水解 脱氧核糖,磷酸,含氮碱基 氧化分解 二氧化碳,水,尿酸 合成部位 主要是细胞核,还有少量在线粒体或叶绿体中合 成 存在部位 主要存在于细胞核,少量存在于线粒体与叶绿体 核糖核酸 组成成分 核糖 碱基 A腺嘌呤 U尿嘧啶 C胞嘧啶 G鸟嘌呤 磷酸 核糖核苷酸 分解产物 初步水解 核糖核苷酸 彻底水解 核糖,磷酸,含氮碱基 氧化分解 二氧化碳,水,尿酸 合成部位 主要是细胞核,还有少量在线粒体与叶绿体中合 成 存在部位 主要存在与细胞质,少量存在于细胞核 实验:观
3、察DNA与RNA在细胞中的分布 材料 洋葱内表皮细胞(不能用外表皮,有颜色影响观 察),人的口腔上皮细胞 过程 将取得的人体口腔上皮细胞涂在载玻片的生理盐 水中,将烘干的载玻片,放在盛有稀盐酸的载玻 片中,一段时间后用清水缓缓冲洗载玻片,然后 用甲基绿与吡罗红混合染液染色,观察到细胞核 呈绿色,细胞质呈红色 所有细胞的遗传物质都是DNA,仅有少部分病毒(如烟草花叶病毒,艾滋)是RNA病毒 蛋白质 通式 作用 简称“狗催运面条”性质 盐析 在蛋白质中加入盐(非重金属盐),看到有白色 物体析出,但空间结构未发生改变,只是溶解度 降低而已 变性 加热蛋白质,这一过程是不可逆的,使蛋白质的 复杂三维网
4、状结构变得蓬松,舒展,容易被蛋白 酶水解 都能使双缩脲试剂显色 合成 由核糖体合成,由多个氨基酸通过脱水缩合得 到,这一过程会有水生成 分解产物 初步水解 氨基酸 彻底水解 氨基酸 氧化分解 二氧化碳和水,尿素 实验:验证蛋白质 材料 含有蛋白质的物质(稀释后的蛋清)过程 先加NAOH,再加CUSO4,变为紫色 糖 单糖 五碳糖 不能提供能量,是细胞的遗传物质的组成成分 脱氧核糖 核糖 六碳糖 如果糖,半乳糖,葡萄糖 二糖 乳糖 乳糖与半乳糖组成 麦芽糖 两分子普通糖 多糖 淀粉 植物主要的储能物质,由光合作用产生 糖原 动物细胞主要的储能物质 纤维素 动物细胞壁的主要成分,某些细菌细胞壁是肽
5、聚 糖 功能 是细胞内主要的能源物质 鉴定还原糖的实验 材料 含有还原糖的物质,不能有颜色,不能使用非还 原糖(蔗糖等)步骤 首先斐林试剂(甲液:NAOH,乙液:CUSO4两 者均匀混合)要现配现用,然后研磨实验材料,加入斐林试剂,水浴加热,看见有砖红色沉淀 脂质 脂肪 分解产物 初步水解 甘油和脂肪酸 彻底水解 甘油和脂肪酸 氧化分解 二氧化碳和水 作用 机体的缓冲物质,可以保温 鉴定实验 材料 花生子叶等含有脂肪多的材料 步骤 方法一(不用显微镜)将花生子叶打成花生种子匀浆,加入苏丹/,看见橘红色/红色 方法二(使用显微镜)将花生子叶切成薄片,染色,用50的酒精洗去 浮色,制成临时装片观察
6、(先使用低倍镜,再使 用高倍镜 磷脂 作用 构成动物细胞膜的主要成分 合成部位 内质网 固醇 维生素D 促进CA,P的吸收 胆固醇 是人体细胞膜的组成成分,参与血液中血脂的运 输 性激素 调节生物的生理活动 功能 是细胞体内的主要储能物质 无机盐 主要存在形式 自然界 化合物 细胞 粒子 某些粒子作用 MG 构成叶绿素的主要成分,是细胞进行光合作用的 基础,却镁元素会导致叶片发黄 CA 过多会导致肌无力,过少会导致抽搐 NA 维持细胞外液正常的渗透压 K 维持细胞内液的正常渗透压 C 构成细胞最基本的元素 元素 构成细胞的元素 大量元素 C,H,O,N,P,S,K,CA,NA,MG 微量元素
7、FE,MN,B,ZN,MN,CU 不构成细胞的元素 AL,AU等元素 细胞中的元素含量排序 干重 COHN 鲜重 ONHC 细胞的功能 生物膜与细胞膜 细胞膜只指细胞外面那一层,由磷脂双层结合有蛋白质和胆固醇、糖脂构成。起渗透屏障、物质转运和信号转导的作用。生物膜是指细胞质外的膜,是由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等有膜围绕而成的细胞器。细胞膜、细胞核膜以及细胞器膜等结构,共构成的生物膜系统。这些生物膜的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协调配合。细胞膜 构成 构成元素 CHON(S,P)构成成分 磷脂,糖类,蛋白质 注:有的动物细胞中
8、细胞膜上还有胆固醇 基本骨架 磷脂双分子层 膜中的磷脂分子是由甘油,脂肪酸和磷酸组成 构成成分的作用 糖蛋白 保护,润滑作用,是信息交流必须的物质,仅在细胞模外表面存在 磷脂双分子层 起骨架作用 蛋白质 蛋白质的多少客观上决定了其复杂程度,蛋白质种类越多,其功能越复杂 特点 选择透过性 脂溶性物质容通过,细胞膜会选择性的对一些东西进行吸收 流动性 主要借助融合,大多数的蛋白质分子可以流动(比如细胞膜表面的糖蛋白,镶嵌在磷脂双分子层中的识别蛋白和蛋白质分子通道)进行信息交流 胞间连丝 高等植物通过这一方式进行信息交流 直接接触 直接通过糖蛋白 间接交流 把物质分泌到内环境中与另一细胞接触 功能
9、与外界分隔开,保证细胞内反应的正常进行 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 辨析:原核生物有生物膜、比如细胞膜,仅此而 已。但原核生物没有生物膜系统 合成蛋白质 研究 用15N标记蛋白质分子 分泌蛋白 分泌蛋白:分泌蛋白是指在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。例如:唾液淀粉酶,胃蛋白酶,消化酶,抗体和一部分激素。胞内蛋白 胞内蛋白是在细胞质游离的核糖体上合成的不需要运输到细胞膜外只在细胞内起作用,如呼吸酶DNA聚合酶、各种转氨酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶。细胞核功能的探究 重要的细胞器 细胞核 结构 核膜 是具有选择透过性的一层膜 核孔 核孔上有核孔复合物,
10、相当于一层膜,所以需要能量(类似胞吞胞吐)核孔可以让蛋白质和RNA进出,但不是自由进出,而是主动选择。染色质与染色体 动植物细胞有丝分裂前、中、后、末期,不包括间期 动植物细胞减数第一次分裂前前、中、后、末期与减数第二次分裂全过程,依然不包括间期.高度螺旋化的时期 功能 DNA复制与转录的主要场所 是细胞遗传与代谢的控制中心 核糖体 蛋白质的合成场所 内质网 脂质的合成场所,对蛋白质进行进一步加工蛋 高尔基体 加工,运输蛋白质 线粒体 提供能量,转录的场所,有控制细胞凋亡的基因 叶绿体 提供能量 液泡 存在于植物细胞,有支持细胞坚挺的作用,并且有液泡的细胞才能发生质壁分离 这两个细胞器可以产生
11、囊泡,通过囊泡运输,并 伴随膜成分的更新 细胞膜的制备 细胞的结构 细胞 原核细胞 常见细胞 菌类包括细菌、放线菌和真菌;真菌又分酵母菌、霉菌和 食用菌;细菌和放线菌属于原核生物,而酵母菌、霉菌(毛霉、曲霉、青霉)和食用菌(如银耳、黑木耳、灵芝、菇类)属于真核生物。蓝藻(念珠藻,发菜)乳酸菌,支原体 分裂方式 二分裂 细胞壁成分 细菌细胞壁主要成分是肽聚糖 细胞器 仅有核糖体这一种细胞器,蓝藻内有藻蓝素与叶绿素,使 它可以进行呼吸作用 DNA存在形式 大型环装DNA分子(拟核),小型环装DNA分子(质 粒)可遗传突变来源 仅能发生基因突变 真核细胞 常见细胞 原生生物 就是单细胞生物,草履虫,
12、变形虫等 高等儿细胞 分裂方式 有丝分裂,无丝分裂,减数分裂 细胞壁成分 植物是纤维素和果胶,动物细胞无细胞壁,真菌为几丁质 细胞器 很多种 DNA存在形式 细胞核中:与蛋白质结合生成染色体体 可遗传突变来源 基因突变,基因重组,染色体变异 两者最大区别就是原核生物没有以核膜为界限的 细胞核 细胞学说 内容 细胞是有机的整体,一切动植物都由细胞发育而来 细胞是一个独立的单位,他有自己的生命 适用范围 动植物界 提出者 施莱登与施旺 延伸(以下不是细胞学说所揭示的)生物界的统一性 化学组成结构相似 都具有细胞膜,细胞质,核糖体*病毒除外)等结构 遗传密码通用 都会分裂 都以ATP为主要能源物质
13、生物界的差异性 细胞形态,结构,大小,种类不同,因为构成蛋白质分子 不同,其根本原因是基因的选择性表达或DNA分子不同 功能与结构相适应 成熟区不见光地区不叶绿体,形成层,分生区无大液泡 一些常见生物的结构 草履虫 变形虫 植物根尖 植物细胞 高等植物 低等植物 有中心体 细菌 水绵 真菌 病毒 病毒是生物,但不属于生命层次 分类 RNA病毒 HIV,烟草花叶 DNA病毒 噬菌体病毒 构成 有些病毒的核衣壳外面包被着一层囊膜,囊膜由脂质、蛋 白质和糖组成。功能 它的复制转录可以参考中心法则,这不多讲,在细胞外不 需要能量(也存活不了几分钟)。进入宿主细胞后利用宿 主能量,有一套机制感染,遗传物
14、质进入,利用宿主细胞 的所有物质进行翻译出酶登需要的东西繁殖 生命层次 细胞 组织 器官 系统 个体 种群和群落 生态系统 生物圈 对于生命层次的辨析 一个西瓜就是一个器官 植物:器官 个体,即无系统层次只有器官。单细胞:细胞 个体 单细胞生物:既属于细胞层次又属于个体层次。病毒没有结构层次,因为它没有细胞结构,属于非细胞生 物,病毒不属于生命系统的任何层次。呼吸作用 有氧呼吸 概念 有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的 催化作用,把有机物彻底氧化分解(通常以分解 葡萄糖为主),产生二氧化碳和水,释放能量,合成大量ATP的过程。过程 葡萄糖分解为丙酮酸与H 发生部位 细胞质基质 丙酮酸分
15、解为二氧化碳与H 发生部位 线粒体基质 氧气与H反应生成水与大量ATP 发生部位 线粒体内膜 影响因素 内因 遗传因素,它决定酶的种造成了不同器官,不同 发育时期的生物之间呼吸速率存在差异 外因 温度 主要影响酶的活性 O2浓度 为细胞呼吸提供正常的原料,一定范围内,氧气 浓度越高呼吸速率越快 CO2浓度 是有氧呼吸的产物,增大会对呼抑制作用 水 在一定范围内,植物的呼吸速率随水含量增大而 增大 意义 保证了生物体内能量的正常供应 发生细胞 人在短跑时主要由无氧呼吸供能,长跑有氧呼吸 供能 无氧呼吸 概念 无氧呼吸是指在没有氧气的参与下,细胞通过作 用,把有机物分解为酒精或乳酸,产生ATP的过
16、 程 过程 发生部位始终在细胞质基质 葡萄糖分解为丙酮酸,H 产生乳酸 丙酮酸与H反应生成乳酸 产生酒精 丙酮酸与H反应生酒精与二氧化碳 影响因素 内因 遗传因素,它决定酶的种造成了不同器官,不同 发育时期的生物之间呼吸速率存在差异,并且,催化无氧呼吸所用的酶不同,导致呼吸的产物也不 同 外因 温度 主要影响酶的活性 O2浓度 浓度低时,无氧呼吸速率较强,随着氧气浓度不 断增大,无氧呼吸逐渐减弱,当氧气达到一值 时,无氧呼吸完全被抑制,速率为0 CO2浓度 反应式:2C3H4O3+4H+酶2C3H6O3(乳 酸)+能量(少量)或 2C3H4O3+4H+酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(
17、少量)根据化学平衡原理,结合化学方程式可知,如果 无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,则二氧化碳浓度 增加会抑制无氧呼吸;如果无氧呼吸产生乳酸,则无氧呼吸不会受到二氧化碳浓度的影响。水 适量水有利于细胞无氧呼吸,如果水过量,植物 周围都是水,接触不到空气,而水中溶氧有限,植物就会进行无氧呼吸,产生酒精。这样一来有 氧呼吸减弱,无氧呼吸加强。如果长时间浸在水 中,植物往往出现“烂苗”情况,即酒精中毒。意义 有氧呼吸释放能量多于无氧呼吸,无氧呼的能量 主要存储在产物中 发生细胞 产生酒精 酵母菌(原核),大多数植物细胞 产生乳酸 乳酸菌(真核),铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜 叶和玉米胚在进行无氧呼吸时,就产
18、生乳酸。动 物肌肉细胞几氧呼吸也产生乳酸。乳酸发酵阶段 能够产酸的乳酸菌很多,但产酸质量较高的却不 多,主要是根霉菌和乳酸杆菌等菌系.光合作用 概念 光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收 光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释 放氧气的过程。其主要包括光反应、暗反应两个 阶段 过程 光反应 水的光解 水分解为氧气与H ATP水解 ATP水解总是与吸能反应相联系 暗反应 C5的固定 C5吸收CO2生成C3 C3的还原 C3遇到H变为C5 影响因素 光照 光照主要影响植物的光合速率,适宜提高光照能 提高光合速率,但是光照太强会使光合速率降 低,原因又两点:1.光照太强,叶绿素分解2.光
19、照太强,气孔闭合,二氧化碳吸收量变小,光合 速率减小 CO2 二氧化碳是植物进行光合作用的底物,它可以为 光合作用提高有效的底物 O2 氧气 温度 温度主要影响有关光合作用酶的火星,适宜温度 下活性最高,光合速率越强 水 是光反应所需的底物,但一般能进行光合作用的 植物都不缺这点水 意义 将太阳能变为化学能 把无机物变成有机物 维持大气的碳-氧平衡 发生细胞 蓝藻(发菜,念珠藻)主要有藻蓝素与叶绿素,可以进行光合作用,其次,大多数细胞都能进行 光合作用 实验:测量光合作用 黑白瓶法 叶原上浮法 液滴移动法 叶片干重法 题型 点移动问题 能量转化 将太阳能变为化学能 提供底物供给呼吸作用 消耗光
20、合作用产生的产物 细胞的生命历程 细胞的表达 细胞分化 概念 生物体内一种或一类细胞增值后代,在形态,结构和生理 功能上发生稳定性的差异过程,叫做细胞分化 实质 基因的选择性表达 特点 持久性 贯穿细胞整个生命活动 普遍性 在每个生物体细胞中几乎都可以发生 稳定性 正常情况下,它不会再脱分化回到原来的状态,也不会在分 化成其他细胞。不可逆性 一旦细胞朝向专一方向发展具有了专一性,这些细胞行使 自己的功能然后衰老死亡,而不能返回去再分裂 结果 形成不同的组织与器官 意义 使细胞趋近于专门化,可以提高各生理功能的效率 细胞物质变化 核DNA相同 实质是基因的选择性表达 mRNA的种类和数量有些不同
21、 数量不同是因为基因的表达量不同.在翻译过程中tRNA作 为运载工具,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,氨 基酸的种类只有20种。mRNA上的密码子的排列顺序不 同,基因表达不同,所以mRNA种类不同。有些蛋白质种类和数量 不同的细胞,要进行基因的选择性表达,转录产生不同的 mRNA和翻译不同的蛋白质,赋予细胞不同的功能.举例 人的口腔上皮细胞,哺乳动物成熟红细胞,浆细胞,根尖 分生区细胞,分泌细胞,微生物 全能性 概念 是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能 实质 已经分化的细胞仍然具有本物种数目的全套遗传基因 特点 只有离体才可以表达出全能性 意义 克隆动物,植物组织培养 举
22、例 全能性大小比较 分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞 分化能力强的细胞分化能力弱的细胞 体细胞精子或卵细胞受精卵 全能干细胞多能干细胞专能干细胞 细胞的癌变 概念 细胞由于受到致癌因子的作用,不能正常地完成细胞分裂,而变成了不受有机物控制的、连续进行分裂的恶性增殖细 胞的过程。机理 原癌基因与抑癌基因同时突变 特点 细胞表面的糖蛋白减少,容易发生扩散 失去接触抑制 细胞的形态 细胞获得无限增殖能力 致癌因子 化学致癌因子 亚硝酸盐,等一些化学物质导致基因突变 物理致癌因子 X射线 生物致癌因子 病毒等 细胞的衰老 概念 细胞衰老(cell aging)是指细胞在执行生命活动过程 中,随着时间的
23、推移,细胞增殖与分化能力和生理功能逐 渐发生衰退的变化过程。特点 细胞核变大 细胞内水分减少,新陈代谢速率减缓,体积变小 细胞内色素积累 核膜内折,染色质颜色加深 结果 细胞的衰老导致个体的衰老 意义 维持细胞数目的恒定 细胞死亡 细胞凋亡 概念 由基因决定的细胞自动结束生命的过程,叫做细胞凋亡,又称细胞的程序性死亡 特点 成熟个体中细胞的自我更新,清除被病原体感染或癌变,损伤的细胞 意义 维持了生物体内细胞数目的稳定,保证了内环境的稳定 细胞坏死 概念 由于外界因素导致的细胞死亡的过程,叫做细胞坏死 特点 例如烫伤等使细胞死亡,不受基因控制 意义 对细胞有害 孟德尔的豌豆杂交实验 实验过程
24、为了防止其他花粉干扰,首先对豌豆植株去雄,这是为了防止外来授粉,然后套袋,待雌蕊成熟 后,采取另一植株的花粉,撒在雌蕊上,再套上 纸袋 孟德尔选用豌豆作为实验用品 发现问题 为什么子一代只有高茎没有矮茎 为什么子二代矮茎又出现了 子二代3:1的出现是偶然的吗?作出假设 生物的性状是由遗传因子决定的 体细胞中的遗传因子是成对存在的 生物形成生殖细胞时,成对的遗传因子彼此分 离,分别进入不同的子细胞中 受精时,雌雄配子的结合是随机的 演绎 孟德尔设计了测交实验,让子一代与纯合隐形个 体杂交,这一性状分离比接近1:1,验证了他的 假说 得出结论 在生物体内,遗传因子是成对存在的,不相融合 在形成配子
25、时,成对的遗传因子彼此分离,进入 不同的配子中,随配子遗传给后代 成功因素 运用了统计学的方法 选对了实验材料 运用了由简到繁的设计思路 巧妙地使用了,假说-演绎法 假说-演绎法的内容 假说演绎法(Hypothetico-deductive-method)又称为假说演绎推理,是指在观察和分析基础上 提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的 假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验 演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相 符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是 错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。细胞分裂 实验:观察细胞分裂 原理 有丝分裂各时期的染色体形态与行为不同,可根
26、据这一特征判断颜色体的所处时期 实验材料 洋葱根尖细胞 在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等 分生区细胞。而且葱根是没有次生结构的,透 明,而且长的快,洋葱根尖细胞分裂速度快,处 在细胞各个时期的都有。过程 解离 用95的酒精与15的盐酸 使细胞分散开来 漂洗 用清水洗去解离液 防止解离过度 染色 用醋酸洋红或龙胆紫溶液染色 便于观察 压片 再加一块载玻片,并压 是细胞分散开来 观察 先用户低倍镜观察,找到分生区细胞,再用高倍 镜观察,找出处于中期的细胞(因为中期的细胞 染色体排列整齐比较好观察.),再以此找到其余 细胞 结果 大部分细胞都处于有丝分裂间期 二分裂 概念 二分裂是指细菌,
27、硅藻和大部分原生生物等单细 胞生物,进行无性繁殖的方式之一 过程 细菌没有核膜,只有一个大型的环状DNA分子,细菌细胞分裂时,DNA分子附着在细胞膜上并复 制为二,然后随着细胞膜的延长,复制而成的两 个DNA分子彼此分开;同时,细胞中部的细胞膜 和细胞壁向内生长,形成隔膜,将细胞质分成两 半,形成两个子细胞,这个过程就被称为细菌的 二分裂。发生部位 二分裂是指细菌,硅藻和大部分原生生物等单细 胞生物 意义 二分裂指的是生物进行的一种最原始的细胞增殖 方式 无丝分裂 概念 无丝分裂(amitosis)又叫核粒纽丝分裂,是最 早被发现的一种细胞分裂方式,指处于间期的细 胞核不经过任何有丝分裂时期,
28、而分裂为大小大 致相等的两部分的细胞分裂方式。因为分裂时没 有纺锤丝与染色体的变化,所以叫做无丝分裂。又因为这种分裂方式是细胞核和细胞质的直接分 裂,所以又叫做直接分裂。过程 无丝分裂的早期,球形的细胞核和核仁都伸长。然 后细胞核进一步伸长呈哑铃形,中央部分狭细。最 后,细胞核分裂,这时细胞质也随着分裂,并且在滑 面型内质网的参与下形成细胞膜。发生部位 无丝分裂在低等植物中普遍存在,在高等植物中 也常见。高等植物营养丰富的部位,无丝分裂很 普遍。如胚乳细胞(胚乳发育过程愈伤组织形 成)、表皮细胞、根冠,总之薄壁细胞占大多 数;人体大多数腺体都有部分细胞进行无丝分裂,主 要见于高度分化的细胞,如
29、肝细胞、肾小管上皮 细胞、肾上腺皮质细胞等;蛙的红细胞、蚕的睾丸上皮细胞、进行无丝分 裂。意义 速度快,耗能少,但不能保证母细胞遗传物质平 均分配 题型分析 阻断或加快分裂 秋水仙素 引起分裂中期的纺锤丝断裂,或抑制纺锤体的形 成,结果到分裂后期染色体不能移向两极,而重 组成一个双倍性的细胞核。DNA分子复制 异常分裂 2N=16 染色体来源问题 减数分裂 概念 减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方 式。生殖细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞 连续分裂两次,这是染色体数目减半的一种特殊 分裂方式。意义 减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机 制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机 制
30、。减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色 体数目比原始生殖细胞的减少一半。发生细胞 一般是生殖细胞 分裂过程 雄性 第一次分裂(初级精母细胞)间期 完成DNA的复制与相关蛋白质的合成 前期 染色质变为染色体,同源染色体联会形成四分 体,同源染色体的非姐妹染色单体容易交叉互 换。核仁消失,核膜解体 中期 染色体整齐的排列在赤道板上 后期 同源颜色体分裂,非同源染色体自由组合,并移 向细胞两极 末期 细胞形成两个细胞,染色体平均分配 第二次分裂(次级精母细胞)前期 染色体散乱排布 中期 染色体整齐排布在赤道板上 后期 着丝点分裂,并移向细胞两极 末期 两个细胞形成四个精子 雌性 第一次分裂(初级卵
31、母细胞)间期 完成DNA的复制与相关蛋白质的合成 前期 染色质变为染色体,同源染色体联会形成四分 体,同源染色体的非姐妹染色单体容易交叉互 换。核仁消失,核膜解体 中期 染色体整齐的排列在赤道板上 后期 同源颜色体分裂,非同源染色体自由组合,并移 向细胞两极(不均等分裂,形成第一极体与次级 卵母细胞)末期 细胞形成两个细胞,染色体平均分配 第二次分裂 第一极体 均等分裂,形成第二极体与第三极体,最后消失 次级卵母细胞 染色体散乱排布 染色体整齐排布在赤道板上 着丝点分裂,并移向细胞两极 两个细胞形成一个卵子 图像分析 同源染色体 颜色体组 核DNA数 染色体数 每条染色体上DNA数目 染色单体
32、数 有丝分裂 概念 有丝分裂(mitosis)又称为间接分裂,是指一种 真核细胞分裂产生体细胞的过程。意义 染色体复制一次,细胞分裂一次,染色体平均分 配到两个子细胞中,保证了亲代遗传的稳定性 什么细胞有有丝分裂?这个细胞必须有细胞周期,如高度分化的细胞没 有有丝分裂,他们是经过细胞分裂、分化形成的,连续分裂的细胞如植物根尖分生区细胞等都能有 丝分裂 发生部位 在体细胞的细胞核中,包括生殖细胞 分裂过程 间期 G1 有关蛋白质的合成,核糖体的增生 S DNA的复制 G2 合成蛋白质,主要用于纺锤体 前期 出现染色体,核膜解体,核仁消失,形成纺锤 体,染色体散乱排布 中期 染色体整齐的排布在赤道
33、板上,清晰 后期 着丝点分裂,染色体在纺锤丝的作用下,被拉向 细胞两极 末期 动物 染色体变成染色质,核膜核仁又重新出现,在细 胞中部细胞向内凹陷 植物 染色体变成染色质,核膜核仁又重新出现,在赤 道板位置出现细胞板,进而形成新细胞 图像分析 同源染色体 颜色体组 核DNA数 染色体数 每条染色体上DNA数目 染色单体数 精卵结合 概念 受精是卵子和精子融合为一个合子的过程。它是 有性生殖的基本特征,普遍存在于动植物界 实质 精子细胞核中的每一条染色体与卵子细胞核中相 应的染色体一一配对,使受精卵的染色体数恢复 至23对(N,人生殖细胞中又23条染色体)过程 受精过程包括卵子激活、调整和两性原
34、核融合3 个主要阶段。图像分析 同源染色体 颜色体组 核DNA数 染色体数 每条染色体上DNA数目 与有丝分裂一致 受精卵的增殖 受精卵通过有丝分裂方式增殖 变异 基因突变 概念 DNA分子中发生碱基对的替换、增添、和缺失,而引起的基因 结构的改变,叫做基因突变 深度理解 是基因内部碱基对改变导致了这个基因的改变,使这个基因自身 变成了一个新的基因 而重组一般是完整的一个基因比如说导入,或者重新组合,这个 基因内部的碱基对并没有改变 特点 普遍性 低频性 多害少利性 随机性 独立性 某一基因位点的一个等位基因发生突变,不影响另一个等位基 因,即等位基因中的两个基因不会同时发生突变。实例 同义突
35、变 错义突变 无义突变 某个编码氨基酸的密码突变为终止密码,多肽链合成提前终 止,产生没有生物活性的多肽片段,称为无义突变。终止密码子突变 基因中一个终止密码突变为编码某个氨基酸的密码子的突变称为终止密码突变。由于肽链合成直到下一个终止密码出现才停 止,因而合成了过长的多肽链,故也称为延长突变。影响因素 内在因素 DNA复制时的不稳定性,等等 外在因素 X射线,亚硝酸盐,病毒致癌因子等 对生物体的影响 参考实例 意义 基因突变的好坏是相对而言的,有利突变 基因重组 概念 基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的 基因重新组合。深度思考 重组一般是完整的一个基因比如说导入,或者重新
36、组合,这个基 因内部的碱基对并没有改变 种类 自由组合(减1后期)形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,位于这些染色体上的非等位基因也自由组合。组合的结果可能产 生与亲代基因型不同的个体。交叉互换 减数分裂四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互 换,导致基因重新组合 DNA重组 特点 只产生新的基因型 发生于真核生物核基因中 对生物体的影响(意义)所有变异都能为生物进化提供原材料,基因重组也不例外 染色体变异 染色体数目变异 1.染色体组整个加倍(常见于植物)2.染色体组中个别同源染色体数目增加(21三体综合征)21号染色体是21号染色体多了一条,正常 是一对 染色体结构变异 类型
37、重复 倒位 易位 缺失 概要 概念 在真核生物的体内,染色体是遗传物质DNA的载体。当染色体的数目发生改变时(缺少,增多)或者染色体的结构发生改变 时,遗传信息就随之改变。实质(辨析)染色体变异指染色体结构或数目发生变异,但染色体上的基因并未发生改变。基因变异是指该有遗传效应的DNA片段发生改变,也就是碱基对增加减少或改变,基因在染色体上线性排 列,所以基因突变只是染色体上一部分发生改变 对生物体的影响(意义)能为生物进化提供原材料 为育种提供了一条道路 染色体变异不能产生新的基因,但能产生新的基因型 可遗传变异与不可遗传变异 可遗传变异 发生在生殖细胞中,部分体细胞也可以遗传给后代 不可以遗
38、传变异 有些发生在体细胞中突变不能突变 变异的运用 生物进化的作用 所有变异都能为生物进化提供原材料 育种 杂交育种 原理 基因重组 自由组合性 过程 杂交 优缺点 优点 目标性强,操作简单 缺点 育种周期长 单倍体育种 原理 染色体变异 染色体数目变异 过程 花药离体培养得到单倍体植株,再用秋水仙素处理 优缺点 优点 缩短育种年限 缺点 技术复杂 多倍体育种 原理 染色体变异 染色体数目变异 过程 用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 优缺点 优点 果实大 缺点 发育迟缓 诱变育种 原理 基因突变 过程 用X光照射幼苗,提高变异几率 优缺点 优点 可以大幅度改良形状 缺点 突变率低,且大
39、多数都是不利变异 基因工程育种 原理 基因重组 过程 杂交 优缺点 优点 缺点 生物的进化 拉马克的进化学说 主张 用进废退 获得性遗传 评价 19世纪初期,法国生物学家拉马克继承和发展了 前人关于生物是不断进化的思想,大胆鲜明地提 出了生物是从低级向高级发展进化的学说。可以 说,是他第一个系统地提出了唯物主义的生物进 化的理论。达尔文的进化学说 主张 第一,物种是可变的,生物是进化的。第二,自然选择是生物进化的动力。生物都有繁 殖过盛的倾向,而生存空间和食物是有限的,生 物必须“为生存而斗争”。物竞天择,适者生存 现代生物进化理论 内容 种群是生物进化的基本单位 基因重组与基因突变是产生生物
40、进化的原材料 自然选择决定生物的进化方向 隔离导致新物种的形成 进化 种群进化 概念 生物种群在世代的遗传变化 实质 基因频率发生改变 前提是物种数量足够大 形成过程 进化依靠DNA复制时发生的错误。就是说不是百 分之一百的完美复制。错误千奇百怪,有好有 坏,好的被大自然选择,留了下来,人们直观的 就看到生物在往好的方面进化。标志 基因频率发生改变 前提是物种数量足够大 举例 原始人与现代人 个体之间还能交配吗?能,仍属于同一物种 基本单位 种群 共同进化 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,这就是共同进化。举例 虫媒花的构造与传粉昆虫口器的形态相适应的进 化是
41、自古以来有名的例子。生物与生物之间 地球原始大气是没有氧气的,但随着光合菌的出 现,使得大气中出现了氧气,好氧生物开始出现 生物与无机环境之间 新物种产生 基本条件 产生生殖隔离 实质 种群的基因频率发生改变且产生了生殖隔离 形成过程 渐变式 骤变式 人工创造 精明的捕食者策略 捕食者通过捕食有病,年老的个体来增加生物多 样性 基因频率不一定产生新物种,但新物种产生一定 要经过基因频率改变 高中生物基础实验 观察根尖分生区细胞有丝分裂 原理 有丝分裂各个时期染色体的形态与行为不同,可 根据各时期染色体变化的特点,识别该细胞所处 的时期 细胞核内的染色体能被碱性染料染成深色 植物的分生区细胞有丝
42、分裂较为旺盛 材料 洋葱根尖 试剂 龙胆紫 15盐酸与95体积分数的酒精(解离液)步骤 将洋葱放在装满清水的广口瓶上,待根长约5cm 时取用 解离:用解离液将洋葱根尖解离35分钟,使细 胞相互分散开来 漂洗:用清水洗去解离液,防止解离过度 染色:用质量浓度为0.01g/ml的龙胆紫溶液染色 35分钟 制片:制成临时装片,注意压片,使细胞分散开 来 观察:先用低倍镜观察,找到分生区细胞,特 点:呈正方形,排列紧密,再用高倍镜观察,首 先找到处于细胞中期的细胞,再移动装片找到其 他时期细胞 注意 不能用已经高度分化的细胞观察 观察细胞的减数分裂 原理 减数分裂各个时期染色体的形态与行为不同,可 根
43、据各时期染色体变化的特点,识别该细胞所处 的时期 细胞核内的染色体能被碱性染料染成深色 宜选用雄性动物的生殖器官,其优势为数量多,发育彻底 材料 雄性动物生殖器官,本次用的是蝗虫精母细胞 试剂 龙胆紫 15盐酸与95体积分数的酒精(解离液)步骤 解离:用解离液将蝗虫精母细胞解离35分钟,使细胞相互分散开来 漂洗:用清水洗去解离液,防止解离过度 染色:用质量浓度为0.01g/ml的龙胆紫溶液染色 35分钟 制片:制成临时装片,注意压片,使细胞分散开 来 观察:先用低倍镜观察,找到减数分裂第一次中 期,后期和减数第二次分离分裂中期,后期的细 胞,再用高倍镜下仔细观察染色体的形态,位置 和数目 注意
44、 低温诱导植物染色体数目变化 原理 用低温处理的植物根尖分生组织细胞,能够抑制 纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向细胞两 极,细胞不能分裂成两个子细胞,植物细胞染色 体数目发生变化 材料 植物根尖分生组织细胞 试剂 卡诺氏液 改良苯酚溶液 15盐酸与95体积分数的酒精(解离液)步骤 将洋葱放在盛满清水的广口瓶中,让洋葱底部接 触水免。带长出约1cm左右的不定根时,将整个 装置放入冰箱的低温室内(4C),诱导培养36 小时 剪取根尖0.51cm,固定细胞形态:放入卡诺氏 液中浸泡0.51小时,之后用95的酒精冲洗2 次 解离:用解离液将洋葱根尖解离35分钟,使细 胞相互分散开来 漂洗:用清水洗去
45、解离液,防止解离过度 染色:用质量浓度为0.01g/ml的改良苯酚溶液溶 液染色35分钟 制片:制成临时装片,注意压片,使细胞分散开 来 观察:先用低倍镜观察,找到分生区细胞,特 点:呈正方形,排列紧密,再用高倍镜观察,首 先找到处于细胞中期的细胞,再移动装片找到其 他时期细胞 注意 低温诱导也可以改为用秋水仙素处理 酒精与盐酸在不同实验中的作用与浓度 观察脂肪 用70酒精去浮色 观察DNA与RNA 水解DNA或RNA,用8的盐酸水解5分钟 观察细胞分裂 15盐酸与95体积分数的酒精解离细胞 诱导 15盐酸与95体积分数的酒精解离细胞 用95酒精冲洗卡诺氏液 高中生物基础实验2 观察DNA与R
46、NA的分布 原理 甲基绿遇DNA呈现绿色,吡罗红遇RNA呈现红色 材料 人的口腔上皮细胞或洋葱内表皮细胞 试剂 甲基绿 吡罗红 0.9生理盐水 盐酸 改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,使 染色质中的DNA与蛋白质分离 步骤 烘干 制片 水解 用8的盐酸水解5分钟 染色 用甲基绿吡罗红混合染色5分钟 观察 细胞核被染成了绿色,细胞质被染成了红色 注意 不能用带有颜色的材料,以防干扰实验,检验生物组织中的物质 还原糖 原理 还原糖遇斐林试剂变为红色 材料 还原糖 蔗糖不是还原糖,不能用蔗糖 试剂 斐林试剂 甲液:NAOH乙液:CUSO4混合均匀使用 步骤 制备组织样液 加入斐林试剂 水浴加热
47、,出现砖红色沉淀 脂肪 原理 脂肪遇到苏丹变橘黄色,遇到苏丹变为红色 材料 花生种子匀浆或花生子叶切片 试剂 苏丹或苏丹 染液 70酒精(只有切片观察时才使用)步骤 方法一:匀浆 将花生种子制成花生种子匀浆 滴加苏丹染色4分钟(或苏丹染色3分钟)方法二:切片 将花生种子切片 滴加苏丹染色4分钟(或苏丹染色3分钟)用体积分数为70的酒精洗去浮色 放在显微镜下观察 蛋白质 蛋白质中的肽键与双缩脲试剂显示特征颜色紫色 材料 稀释的鸡蛋蛋白或豆浆 试剂 双缩脲试剂 甲液:NAOH乙液:CUSO4混合均匀使用 步骤 加入A液 加入B液 摇匀,观察现象 注意 加入双缩脲试剂时,先加入甲液NAOH制造碱性
48、环境,之后再加入乙液CUSO4 观察线粒体与叶绿体 线粒体结构 原理 线粒体普遍存在于植物与动物细胞中,可在健那 绿染液中维持活性数小时,并被染成蓝绿色,而 叶绿体普遍存在于植物细胞中,不需染色用高倍 镜观察 取材 观察线粒体 人的口腔上皮细胞 观察叶绿体 新鲜的藓类叶片,如菠菜 试剂 健那绿 染色线粒体 步骤 观察线粒体 用消毒牙签在口腔上皮内壁刮几下 将口腔细胞放在健那绿染液当中 在高倍镜下观察,线粒体被染成蓝绿色 观察叶绿体 取材,在显微镜高倍镜下观察即可 注意 观察线粒体时一般不选用高等植物,因为它们通 常含有叶绿体有颜色,会干扰实验 叶绿体结构 质壁分离的实验分析 原理 成熟植物或细
49、胞的原生质层具有选择透过性,细 胞壁与原生质层具有一定的伸缩性,但原生质层 的伸缩性大于细胞壁 材料 紫色洋葱鳞片叶外表皮 试剂 蔗糖溶液 蒸馏水 步骤 低倍镜下观察,滴加蔗糖溶液,在盖玻片另一侧 用吸水纸吸引,再用显微镜观察 再滴加清水,再次观察 注意 选用的细胞必须含有大液泡,不能用根尖分生 区,因为它不含大液泡,无法观察到质壁分离现 象,同时最好使用有颜色的材料 人体的内环境与稳态 对内环境的认识 内环境的构成 成分 淋巴,组织细胞,血管 不属于内环境的物质 胞内蛋白,载体蛋白,神经递质 物质交换 子主题 1 内环境的理化性质 PH 人体正常PH在7.35到7.45之间 渗透压 内环境中
50、微观粒子的含量与蛋白质的含量 温度 主要影响酶的活性 内环境的化学物质 蛋白质 无机盐离子 内环境稳态的实质 内环境的化学成分与理化性质保持相对恒定 内环境中的自我调节机制 具有缓冲物(碳酸氢根,磷酸氢根)反馈调节 但是内环境的自我调节机制也是具有一定的限度 几个重要的器官 高级中枢 人脑 按结构分 大脑皮层 躯体的感觉产生中枢 下丘脑 控制生物节律,还与一系列调节过程有关 脑干 呼吸中枢,运动中枢 小脑 躯体的平衡中枢 按区域分 S区 语言中枢speak W区 书写中枢write V区 视觉中枢vision H区 听觉中枢hear 低级中枢 脊髓 控制躯体运动的低级中枢,非条件反射在这里形