《生物第二部分》PPT课件.ppt

第二部分 方法技巧篇,盘点核心知识 理清主干考点,教师用书独具,一、蛋白质、核酸的结构和功能 1蛋白质 (1)基本单位：氨基酸，其结构简式为： 。 (2)形成过程：氨基酸多肽链 蛋白质。 (3)多样性的原因：组成蛋白质分子的氨基酸的种类不同，蛋白质分子含有氨基酸的数目成百上千，不同种类氨基酸的排列次序千变万化，多肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构也千差万别。 (4)功能 蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者； 是构成细胞和生物体结构的重要物质； 具有催化、运输、信息传递、免疫功能等。 (5)检测：双缩脲试剂蛋白质紫色反应。,细胞的分子组成,2核酸 (1)基本单位 核苷酸(结构如图)，分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类。 (2)分子结构 DNA具有规则的双螺旋结构； RNA一般是单链。 (3)多样性的原因：组成核酸的核苷酸的种类、数量、排列顺序不同。 (4)功能 核酸是遗传信息的携带者，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用； DNA是主要的遗传物质； RNA具有遗传、催化、运输和信息传递的功能。,(5)观察DNA、RNA在细胞中的分布 原理：DNA甲基绿染液绿色； RNA吡罗红(派洛宁)染液红色。 分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，线粒体和叶绿体中也有少量DNA和RNA。,二、糖类、脂质的种类和作用 1糖类的种类、作用和检测 (1)种类：糖类大致可分为单糖、二糖和多糖等几类。 (2)作用：是主要的能源物质，参与构成细胞结构或其他化合物。 (3)检测,淀粉碘液蓝色。,2脂质的种类和作用 (1)种类和作用,(2)脂肪的检测：脂肪苏丹()染液橘黄色(红色)。,三、水和无机盐的作用,细胞的结构,一、主要细胞器的结构和功能,二、细胞核的结构和功能 1结构：由核膜、核仁、核液和染色质组成。 2功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 三、物质出入细胞的方式 1植物细胞发生质壁分离的条件 (1)外部条件：外界溶液浓度大于细胞液浓度。 (2)内部条件：原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 2物质跨膜运输的方式,细胞的代谢,一、酶在代谢中的作用 1酶的概述,2.酶的特性 (1)专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (2)高效性：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。 (3)作用条件较温和：过酸、过碱或温度过高，都会导致酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。而在低温条件下，酶的活性降低，但不会失活。 3酶活性的影响因素温度和pH 在一定的温度(pH)范围内，随着温度(pH)升高，酶的催化作用增强；在最适温度(pH)时，酶的活性最大；超过这一最适温度(pH)时，酶的催化作用逐渐减弱。,二、ATP在能量代谢中的作用 1ATP的结构：结构简式是APPP，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。 2ATP的功能：生物体进行各项生命活动的直接能源物质。 3ATP与ADP的相互转化,三、光合作用 1叶绿体色素的提取和分离 (1)原理：利用不同色素在层析液中的 溶解度不同而将其分离。 (2)色素在滤纸条上的位置及吸收的光,2光合作用的基本过程,四、细胞呼吸 1有(需)氧呼吸和无(厌)氧呼吸的比较,五、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1酵母菌细胞呼吸的方式：酵母菌在有氧的条件下进行有(需)氧呼吸，在无氧的条件下进行无(厌)氧呼吸(产生酒精)。 2产物的检测 (1)检测CO2：可使澄清的石灰水变浑浊或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 (2)检测酒精：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精反应，变成灰绿色。,细胞增殖和受精作用,一、细胞的生长和增殖的周期性 1细胞不能无限长大的原因 细胞的表面积和体积的关系、细胞核占细胞的比重限制了细胞的长大。 2增殖的周期性 (1)细胞增殖：细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。 (2)细胞周期：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，为一个细胞周期。 二、细胞的无丝分裂 分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，但DNA仍需复制。 三、细胞的有丝分裂 1植物细胞有丝分裂图像,2动植物细胞有丝分裂的区别,3.意义：将亲代细胞的染色体经过复制(实质是DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。 4观察细胞的有丝分裂 过程：解离漂洗染色制(压)片观察,四、细胞的减数分裂 1概念：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。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。 2主要特点 (1)特有染色体行为：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。 (2)基因重组的表现类型 减数第一次分裂后期，同源染色体分开的同时，非同源染色体自由组合； 减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换。 (3)遗传物质减半发生时期 染色体数目减半发生在减数第一次分裂； 与体细胞相比DNA数目减半发生在减数第二次分裂。,五、动物配子的形成过程 1精子形成过程,2动物精子和卵细胞形成过程比较,六、动物受精过程 1受精作用的概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 2受精作用的结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。 3减数分裂和受精作用的意义：对于维持每种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异，都是十分重要的。,细胞的分化、衰老、癌变和凋亡,一、细胞的分化 1概念：在个体发育中，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。 2机理：基因的选择性表达。 二、细胞的全能性 1概念：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 2实例 (1)植物：植物组织培养，证明植物细胞具有全能性。 (2)动物：克隆，证明动物细胞核具有全能性。,三、细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系 1个体衰老与细胞衰老的关系 (1)单细胞生物体：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 (2)多细胞生物体：细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不同步，但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 2衰老细胞的特征 (1)结构方面 细胞体积变小，而细胞核体积变大； 细胞膜通透性改变； 核膜内折，染色质收缩，染色加深。 (2)代谢方面 水分减少，酶活性降低，新陈代谢速率减慢； 物质运输速率降低，色素积累。 3细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程叫细胞凋亡，也称细胞编程性(程序性)死亡。 4细胞坏死：与细胞凋亡不同，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。,四、癌细胞的概述及癌症的防治 1癌细胞的概念：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这就是癌细胞。 2癌细胞的主要特征 (1)无限增殖； (2)形态结构发生显著变化； (3)细胞表面发生变化，易于扩散和转移。 3致癌因子：大致分为物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子三类。 4癌症的防治：目前治疗癌症的手段主要有手术切除、化疗和放疗。,遗传的物质基础,一、人类对遗传物质的探索过程 1实验设计思路：将DNA和蛋白质等物质分开，直接地、单独地去观察DNA和蛋白质等的作用。 2格里菲思转化的实验结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”。 3艾(埃)弗里转化的实验结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 4噬菌体侵染细菌的实验结论：DNA是真正的遗传物质。 5烟草花叶病毒侵染实验：RNA是遗传物质。 6绝大多数生物的遗传物质是DNA，故DNA是主要的遗传物质。,二、DNA分子结构的主要特点 1规则的双螺旋结构 (1)两条脱氧核苷酸长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 (2)脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧构成基本骨架；碱基排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过氢键按碱基互补配对原则连接成碱基对。 2DNA具有多样性和特异性：碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性；而碱基的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。 三、基因的本质及与性状的关系 1基因的本质 (1)基因是具有遗传效应的DNA片段。 (2)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。 2基因控制生物体的性状 (1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 (2)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。,遗传的基本规律和伴性遗传,一、基因的分离定律和自由组合定律,二、伴性遗传,变异、育种与进化,一、基因重组 1类型 (1)减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因的自由组合。 (2)减数分裂四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体上的等位基因的交换。 (3)DNA重组技术。 2意义：是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。 二、基因突变 1含义：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。 2原因：物理因素、化学因素、生物因素。 3特征：普遍性、随机性、不定向性、低频率性、有害性。,三、染色体变异(畸变) 1染色体结构的变异 (1)类型：缺失、增加、倒位、易位。 (2)结果：染色体结构的改变，使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。 2染色体数目的变异 (1)细胞内个别染色体的增加或减少。 (2)细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。 四、生物变异在育种上的应用 1杂交育种：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 2诱变育种：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，获得新品种。 3单倍体育种：常用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，再用秋水仙素处理。 4多倍体育种：最常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。,五、生物进化与生物多样性 1现代生物进化理论的主要内容 (1)种群是生物进化的基本单位。 (2)突变和基因重组提供进化的原材料。 (3)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 (4)通过隔离形成新的物种。 (5)生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程，进化导致生物的多样性。 2生物进化的实质：种群基因频率的定向改变。 3生物多样性的层次：基因(遗传)多样性、物种多样性、生态系统多样性。 4生物多样性的保护措施：就地保护、易(迁)地保护、利用生物技术保护及加强教育和法制管理。,植物的激素调节,一、植物生长素的发现和作用 1生长素发现实验的相关结论 (1)感受光刺激的部位胚芽鞘尖端。 (2)产生生长素的部位胚芽鞘尖端。 (3)向光弯曲的部位尖端下面的一段。 (4)生长素可穿过琼脂片向下运输。 2作用特点两重性 浓度较低时促进生长；浓度较高时抑制生长，甚至杀死植物。,二、其他植物激素,三、植物激素的应用 1棉花摘心整枝，果树整形。 2防止果实和叶片脱落，促进结实。 3获得无子果实。 4促进扦插枝条生根。,人和动物生命活动的调节,一、人体的神经调节 1基本方式：反射。,2反射的结构基础：反射弧，它通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。 3神经调节过程,一、内环境与稳态 1内环境 (1)组成： (2)作用：是细胞与外界进行物质交换的媒介。 2稳态 (1)含义：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(温度、渗透压、酸碱度及各种化学成分)相对稳定的状态。 (2)意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。,人体的稳态与免疫,二、血糖调节、体温调节和水盐调节,三、人体免疫系统在维持稳态中的作用 1体液免疫和细胞免疫的比较,生物与环境,一、种群的特征和种群数量的变化 1种群的数量特征：主要包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。 2种群数量的变化 (1)变化趋势：包括数量的增加、减少、波动和平衡等。 (2)增长曲线,二、群落的结构特征和群落的演替,1生态 系统的 组成成分,2生态系统的营养结构 (1)包括食物链和食物网。 (2)营养结构的特点 每条食物链的起点总是生产者，最高点是不被其他动物所食的动物； 同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级； 食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类。 四、生态系统的功能 1能量流动 (1)起点：生产者固定的太阳能。 (2)渠道：食物链和食物网。 (3)流动特点：单向流动、逐级递减。 2物质循环 (1)参与循环的物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素。 (2)循环范围：生物圈内的生物群落与无机环境之间。 (3)循环特点：反复利用、循环流动、全球性。 3信息传递 (1)种类：物理信息、化学信息、行为信息。 (2)作用 维持生物生命活动的正常进行和生物种群的繁衍； 调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。,生物技术实践(选修1),一、微生物的利用 (一)微生物的培养与应用 1微生物的实验室培养 (1)培养基 概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。 制备：计算称量溶化灭菌倒平板。 分类和应用,(2)无菌技术 主要是为了防止外来杂菌的入侵，重点是消毒和灭菌。二者的区别如下：,(3)微生物的纯化培养,2.微生物的分离与计数 (1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数法。 筛选菌株：利用选择培养基筛选菌株。 测定微生物数量的常用方法：活菌计数法和显微镜直接计数法。 过程：土壤取样样品的稀释微生物的培养与观察。 (2)分解纤维素的微生物的分离 实验原理,流程：土壤取样选择培养梯度稀释涂布平板挑选菌落。,(二)传统发酵技术的应用 1果酒、果醋、腐乳、泡菜制作过程中所用菌种及控制条件的比较,2.果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程比较及亚硝酸盐含量的检测,二、酶的应用 (一)果胶酶在果汁生产中的作用 1果胶酶的作用：分解细胞壁及胞间层的主要成分果胶，使其变成可溶性的半乳糖醛酸，易于榨取果汁。 2酶的活性与影响酶活性的因素 (1)酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量表示。 (2)影响酶活性的因素有温度、pH和酶的抑制剂等。 (二)探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 1加酶洗衣粉中含有的常用酶制剂：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等。 2实验过程要遵循单一变量原则和对照原则，严格控制无关变量，同时还要考虑到酶的专一性和洗涤成本等问题。 (三)酵母细胞的固定化 1固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。 2配制海藻酸钠溶液时要用酒精灯加热，加热时要用小火间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。,3固定化酶和固定化细胞技术的比较,三、生物技术在其他方面的应用 (一)植物有效成分的提取 1植物芳香油三种提取方法的比较,(2)影响植物组织培养的因素 内因：植物的种类，同一种植物材料的年龄、保存时间的长短、部位等。 外因：MS 培养基中的营养物质和 pH、温度、光照等环境条件。 植物激素：生长素用量/细胞分裂素用量影响细胞分裂、分化，该比值较高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；该比值较低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；该比值适中时，促进愈伤组织形成。 2植物茎的组织培养与花药植株的产生的比较,3.植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术的比较,三种技术中均需要一定的营养物质，但营养物质的划分标准不同。,(三)DNA和蛋白质技术 1多聚酶链式反应扩增DNA片段细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR技术)比较,2.血红蛋白的提取和分离 (1)实验原理：依据蛋白质的各种特性可以将不同种类的蛋白质分离 (2)常用方法 凝胶色谱法：根据相对分子质量的大小分离蛋白质。 电泳：利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小、形状的不同产生不同的迁移速度，由此将各种分子分离。 (3)蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。 3DNA的粗提取与鉴定 (1)基本原理 DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低。 DNA不溶于酒精溶液。 DNA不被蛋白酶水解。 DNA可被二苯胺染成蓝色。,(2)主要步骤：选取材料破碎细胞，获取含DNA的滤液去除滤液中的杂质DNA的析出与鉴定。 (3)注意事项 选择动物细胞时，细胞比较容易破碎；选择植物细胞时则要先溶解细胞膜(如加洗涤剂、研磨等)。 以鸟类等动物血中的红细胞为材料时，需向血液中加入柠檬酸钠抗凝。 二苯胺需现用现配。,现代生物科技专题(选修3),一、基因工程 (一)DNA重组技术的基本工具,(二)基因工程的基本操作程序 1目的基因的获取 (1)从基因文库中获取。 (2)利用PCR技术扩增。 (3)用化学方法直接人工合成。 2基因表达载体的构建 (1)基因表达载体的组成： 目的基因启动子终止子标记基因。 (2)基因表达载体的构建方法,3将目的基因导入受体细胞,4.目的基因的检测与鉴定 (1)目的基因插入检测：DNA分子杂交； (2)目的基因转录检测：(核酸)分子杂交； (3)目的基因翻译检测：抗原抗体杂交； (4)个体生物学水平检测：根据目的基因表达出的性状判断。,(三)基因工程的应用,(四)基因工程