北京市海淀区高三生物一轮复习教研《分子与细胞》（二）课件 必修1.ppt

分子与细胞 第 部分 海淀区2018届高三生物一轮复习教研 内容提要 必修 细胞代谢 光合作用 细胞呼吸 细胞的增殖 分化 癌变 必修 第二章基因在染色体上 减数分裂 心得与感悟 对 核心素养 的认识 决定着教学方向 对 生命本质 的认识 决定着教学高度 对 学科本质 的认识 决定着教学境界 对 认知规律 的认识 决定着教学策略 自然科学的四个维度 科学是一个概念体系 科学是一套探究方法 科学是一系列的思维方式 科学要与技术和社会相互作用 摘自刘恩山 科学的本质与生物学素养 生物学教学的境界 领悟 价值与意义揭示 方法与思想发现 事实与概念 本人心得与感悟 单元复习的任务 知识综合能力现象分析能力问题解决能力 过程 本质 结构基础 环境因素 意义 支持 影响 把握 领悟 细胞呼吸 知识要点 价值与意义细胞呼吸是细胞代谢的中心 不仅为细胞生命活动提供atp 还为大分子的合成提供碳骨架 思想与方法对比实验 探究酵母菌的呼吸方式 经典实验 研究有氧呼吸第二和第三阶段 仅供参考 事实与概念细胞呼吸的过程及本质 现象分析 1 花盆里的土壤板结后 根系生长缓慢 试分析原因 指向影响细胞呼吸的环境因素及生物学意义 个体水平 根系生长细胞水平 细胞分裂和 或 细胞生长分子水平 细胞呼吸提供atp和碳骨架 从物质与能量视角认识细胞呼吸 科学解释 2 为什么有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多 请从细胞呼吸的过程予以分析 3 为什么同等质量的脂肪氧化分解释放的能量比糖类多 指向细胞呼吸的过程 现象分析与问题解决 一位妇女 她患有长期疲劳和肌肉衰竭症 代谢速率和体温不断升高 正常情况下当adp水平较低时 分离的线粒体停止氧化底物 而从患者体内分离的线粒体即使在缺乏adp进行磷酸化的情况下也能高效地继续氧化底物 产生热而不是atp 1 为什么要检测患者血液中甲状腺激素的含量 2 如果你是医生 在患者甲状腺激素含量正常的情况下 如何判断该病病因 生命观念 进化与适应 4 农作物被水淹 根细胞能进行短暂的无氧呼吸 人在剧烈运动时 骨骼肌细胞也能进行无氧呼吸 试从生物进化的角度说明原因和意义 5 线粒体是进行有氧呼吸的主要场所 真核细胞有线粒体 但在无氧和缺氧的条件下可以进行短暂的无氧呼吸 原核细胞无线粒体 是否可以进行有氧呼吸 真核细胞 原核细胞 线粒体 线粒体 有氧呼吸 无氧呼吸 有 无 进行 进行 进化 进化 知识拓展 6 细胞在正常情况下 主要利用糖类作为呼吸过程中能量的来源 但在特殊情况下 如极度饥饿时 也可以利用脂肪和蛋白质作为能源 那么 脂肪和蛋白质是怎样参与细胞呼吸的 实验与探究 1 酵母菌是研究细胞呼吸方式好材料的原因是什么 2 从c f中选择可验证酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的装置的连接顺序 实验与探究 用a b装置研究酵母菌细胞的呼吸 若观察到a装置液滴移动 说明酵母菌进行何种呼吸 若b装置液滴移动说明什么 出现什么现象可以证明酵母菌只进行了有氧呼吸 过程 本质 结构基础 环境因素 意义 支持 影响 把握 领悟 光合作用 知识要点 价值与意义光合作用是自然界最根本的物质代谢和能量代谢 思想与方法经典实验 希尔反应与光反应 暗反应的划分 14c同位素示踪技术与卡尔文循环路线图的确定 事实与概念光合作用的过程与实质 学生应该做到 清晰过程性知识把握本质性知识应用规律性知识 生命观念 物质与能量 1 假若没有光合作用 地球上能否出现生机勃勃 多姿多彩的生命世界 指向光合作用的实质及意义 事实与概念 2 叶绿体是怎样利用光能将h2o co2转变成储存能量的糖类等有机物的 画出光合作用过程图解 注意体现光反应与暗反应的联系 思考支持光反应与暗反应进行的结构基础 指向光合作用的过程及结构基础 请参考2016 2017海淀区期中考试题第32题 思想与方法 经典实验 1937年 希尔 r hill 从细胞中分离出叶绿体 加入电子受体 如铁氰化物或染料亚甲基蓝 给与光照 结果在没有co2存在的条件下就能放出o2 同时使电子受体还原 3 希尔反应能够为光合作用过程2个阶段的划分提供依据吗 基于实验证据的逻辑推理 科学探究 叶绿体 绿色沉淀部分 无色上清液部分 o2 atp nadph co2被固定 破碎离心 照光 加入 黑暗 光与暗反应的关系 光合作用第二阶段中的化学反应 有没有光都可以进行 这个阶段叫做暗反应阶段 人教版 暗反应在暗中只能进行极短的时间 而在有光的情况下能连续不断地进行 并且受到光的调节 浙科版 光与暗反应的关系 提供了还原力 atp nadph 用来固定和还原co2 提供了多种酶的活化因子 改变了叶绿体基质的微环境 提高了基质中的ph 增加了mg2 浓度 从而增强了卡尔文循环中的酶活力 2种结果属于光对暗反应的调节因素 引自吴光耀 生物学通报 1996年第8期 光合作用过程简图 光反应 暗反应 h2o o2 co2 ch2o 光 atp nadph adp pi nadp 激活 活化 思想与方法 经典实验 1945年m calvin用14c标记的14co2 供小球藻进行光合作用 然后追踪检测其放射性 光照60s后 提取产物进行分析 结果检测到多种带14c标记的化合物 然后将光照时间逐渐缩短 直到几分之一秒时发现 90 的放射性集中3 磷酸甘油酸 4 科学家是怎样确定co2固定后的第一个产物是c3有机酸的呢 所采用的技术和方法对你有什么启发 光照60s后 会有哪些化合物带有14c标记 科学解释 当停止co2供应时 c3化合物 磷酸甘油酸的浓度急剧下降 c5化合物 核酮糖二磷酸的浓度急剧升高 当停止光照时 c3化合物 磷酸甘油酸的浓度急剧升高 c5化合物 核酮糖二磷酸的浓度急剧下降 指向光反应 暗反应的过程及联系 应用规律性知识 光的补偿点和饱和点显示了叶片对弱光和强光的利用能力 当co2浓度升高时 光补偿点和饱和点如何变化 这对提高作物或蔬菜最大限度的利用光能有何益处 在温度升高 光照减弱 水分亏缺等条件下 co2的补偿点c如何变化 在温室栽培中 加强通风 增施co2 在大田生产中 增施有机肥 为什么能有效提高光合速率 ce 羧化效率 pm 最大光合速率 在光强为350lx条件下 co2饱和点大约是450mg l 怎样进一步提高光合速率 在温室栽培中 如何设定温度以增加蔬菜产量 当遇阴雨天时 应如何调整温度 环境因素对光合作用的综合影响 光合作用与细胞呼吸之间的关系 考查对概念本质的理解 北京卷2015 31 研究者用仪器检测拟南芥叶片在光 暗转换条件下co2吸收量的变化 每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现 1 在开始检测后的200s内 拟南芥叶肉细胞利用光能分解 同化co2 而在实验的整个过程中 叶片可通过将储藏在有机物中稳定的化学能转化为和热能 总光合速率 净光合速率 呼吸速率 光下 2 图中显示 拟南芥叶片在照光条件下 co2吸收量在 mol m 2 s 1范围内 在300s时co2达到2 2 mol m 2 s 1 由此得出 叶片的总光合速率大约是 molco2 m 2 s 1 本小题所填数值保留到小数点后一位 科学推理与研究方法 3 从图中还可看出 在转入黑暗条件下100s以后 叶片的co2释放 并达到一个相对稳定的水平 这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程 4 为证明叶片在光下呼吸产生的co2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物 可利用技术进行探究 组织器官稳态 细胞增殖 细胞凋亡 个体发育 细胞分化 调节 调节 促进 保障 促进 个体发育与细胞生命活动 细胞增殖复习重点 1 有丝分裂是无性繁殖的细胞学基础 1 1有丝分裂的过程 特征及意义 1 2制作观察根尖有丝分裂装片技术 1 3染色体复制与dna半保留复制之间关系 2 减数分裂是有性生殖的细胞学基础 2 1减数分裂的过程 特征及意义 2 2减数分裂与遗传规律之间的关系 2 3减数分裂与基因重组之间的关系 3 减数分裂与有丝分裂之间的异同 有丝分裂 是无性繁殖的细胞学基础 a a b b 画出两对等位基因在有丝分裂后期的行为变化 现象分析 brdu是一种嘧啶类似物 能替代胸腺嘧啶与腺嘌呤配对 掺入到新合成的dna单链中 当用姬姆萨染料染色时 双链都含有brdu的dna分子着色浅 不含brdu或只有一条链含brdu的dna分子着色深 将植物根尖分生组织放在含有brdu的培养液中进行培养 待细胞处于第二个细胞周期时 取出根尖组织用姬姆萨染料染色 结果被染色的染色体出现色差 中关村中学王燕老师区级研究课 现象分析 请解释色差染色体是如何形成的 染色体准确复制的机制是什么 问题解决 1 在植物组织培养过程中可能会发生基因突变吗 为什么 指向对脱分化 有丝分裂 基因突变之间的关系的理解 2 怎样利用植物组织培养技术获得抗盐的烟草等突变体 指向诱变育种与选择培养基的应用 3 如果组培苗发生了染色体数目变异 如何确认 指向制作根尖有丝分裂装片技术和对照思想的应用 减数分裂是有性生殖的细胞学基础 雌雄配子随机结合 减1前期 同源染色体间交叉互换 减1后期 非同源染色体随机组合 配子 亲代 子代 染色体组成具有多样性 具有更大的变异性 具有特定的染色体组成 雌雄配子随机结合 减1前期 同源染色体间交叉互换 减1后期 非同源染色体随机组合 配子 亲代 子代 染色体组成具有多样性 具有更大的变异性 具有特定的染色体组成 减数分裂是有性生殖的细胞学基础 精原细胞 精细胞 染色体 dna 基因 半保留复制 精确复制 精确复制 四分体交叉互换 断裂重接 连锁基因交换重组 初级精母细胞 次级精母细胞 同源染色体联会 同源染色体分开 非同源染色体自由组合 等位基因分离 非等位基因随机重组 染色单体分开 相同基因分离 数目减半组合多样 含量减半组合多样 成单存在组合多样 父母双方dna配对 等位基因配对 父母双方dna分开 子代dna分开 间期 m1 m2 减数分裂与基因重组 运用减数分裂分析实验结果 有丝分裂与减数分裂的根本区别是什么 现象分析 1 由受精卵到胎儿的发育过程中 细胞发生了哪些变化 2 细胞分化的作用和意义是什么 3 细胞形态 结构与功能出现稳定性差异 特化 的原因是什么 分析与判断 表示基因开放表达 表示基因关闭不表达 细胞分化 原因 组织特异性基因 组织特异性蛋白 细胞形态 结构 功能特化 不同细胞和组织 结果 维持正常个体发育 提高细胞生理功能效率 意义 表达 导致 形成 利于 特征 细胞分化方向的限定早于形态差异的出现 分化细胞的表型保持相对稳定 一般不可逆 问题解决 1 要想获得人的胰岛素cdna 应从何种细胞中提取mrna 2 以mrna为模板 经逆转录得到的cdna都是胰岛素基因吗 为什么 3 怎样将人的胰岛素cdna与其他cdna分离 细胞的全能性 价值与意义利用细胞的全能性 通过植物组织培养技术 并与基因工程 植物体细胞杂交等技术结合 实现花卉快繁 转基因植物和异源多倍体的培育等 思想与方法给予一定的条件 那些高度分化的细胞还能像早期胚胎细胞那样 再分化成其他细胞吗 事实与概念1958年斯图尔德实验 花药离体培养实验等 细胞全能性 1个细胞 1个个体 已分化或未分化细胞 体细胞或生殖细胞 正常生长发育的全套基因 组成一个完整个体所有类型细胞或组织 发育 含有 分化 参考翟中和 生命科学与生物技术 英国科学家约翰 格登的假设 成熟细胞的基因组中仍然含有驱动它发育成机体所有不同类型的细胞所需的信息 日本科学家山中伸弥 为什么不反其道而行之 不是让胚胎肝细胞变成什么 而是让别的东西变成胚胎肝细胞 中科院院士周琪 2008年用诱导性干细胞 ips细胞 成功进行 四倍体补偿实验 培育成小黑鼠 小小 在世界上第一次证明了ips细胞的全能性 此项研究成果发表于nature 并入选美国 时代周刊 评选的2009年度十大医学突破 细胞癌变 细胞癌变的特点 细胞水平 细胞癌变的原因 分子水平 细胞癌变的预防 个体水平 原癌基因与抑癌基因 62 原癌基因 原癌基因是人或动物基因组中一类固有的正常的结构基因 是细胞正