一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来，帮助授课经验少的高中教师教学。高中教案的内容具体要怎样写呢？以下是小编为大家收集的“生命的物质基础”相信您能找到对自己有用的内容。

生命的物质基础
生物体都具有以下基本特征：生物体具有共同的物质基础和结构基础，都有新陈代谢作用，都有应激性，都有生长、发育和生殖的现象，都有遗传和变异的特性，都能适应一定的环境。
第一节组成生物体的化学元素及化合物

生物体的生命活动都有共同的物质基础，主要是指组成生物体的化学元素和化合物是大体相同的。
一、组成生物体的化学元素
组成生物体的化学元素有二十多种，它们在生物体内的含量不同。含量占生物体总质量的万分之一以上的元素，称大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。生物生活所必需，但是需要量却很少的一些元素，称微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。这些化学元素对生物体都有重要作用。组成生物体的二十多种化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物所特有的。这个事实说明，生物界和非生物界具有统一性。
二、组成生物体的化合物
（－）糖类
1．生物学功能
糖类参与细胞组成，是生命活动的主要能源物质。
2．组成元素及种类
糖类的组成元素为C、H、O，分单糖、寡糖、多糖三类。
单糖是不能水解的最简单的糖类，其分类中只含有一个多羟基醛或一个多羟基酮，如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖。葡萄糖和果糖都是含6个碳原子的己糖，分子式都是C6H12O6，但结构式不同，在化学上叫做同分异构体。如下图所示：
葡萄糖果糖葡萄糖果糖
环状结构链状结构
核糖（C5H10O5）和脱氧核糖（C5H10O4）都是含有5个碳原子的戊糖，两者都是构成生物遗传物质（DNA或RNA）的重要组成成分。结构式如下图所示：
核糖脱氧核糖
寡糖（低聚糖）是由少数几个（1个以内）单糖分子脱水缩合而得的糖。常见的是含有2个单糖单位的双糖，如植物细胞内的蔗糖、麦芽糖，动物细胞内的乳糖，存在于藻类细菌、真菌和某些昆虫细胞内的海藻糖等。蔗糖的形成见下图。
葡萄糖果糖蔗糖
多糖是由多个单糖缩聚而成链状大分子，与单糖、双糖不同，一般不溶于水，从而构成贮藏形式的糖，如高等植物细胞内的淀粉，高等动物细胞内的糖元。纤维素是植物中最普遍的结构多糖。
（二）蛋白质
1．生物学功能
蛋白质具有催化作用、运输作用和贮存作用、结构和机械支持作用、收缩或运动功能、免疫防护功能、调节作用。
2．组成元素和基本组成单位
蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成，多数还含有S。基本组成单位是氨基酸，其通式为。组成天然蛋白质的氨基酸约有20种，都是L型的α氨基酸。氨基酸与氨基酸之间可以发生缩合反应，形成的键为肽键。肽是两个以上氨基酸连接起来的化合物。两个氨基酸连接起来的肽叫二肽，三个氨基酸连接起来的肽叫三肽，多个氨基酸连接起来的肽叫多肽。多肽都有链状排列的结构，叫多肽链。蛋白质就是由一条多肽链或几条多肽链集合而成的复杂的大分子。
3．结构
蛋白质结构分一、二、三、四级结构。在蛋白质分子中，不同氨基酸以一定数目和排列顺序编合形成的多肽链是蛋白质的一级结构。蛋白质分子的高级结构决定于它的一级结构，其天然构象（四级结构）是在一定条件下的热力学上最稳定的结构。
4．变性
蛋白质受到某些物理或化学因素作用时引起生物活性的丧失、溶解度降低以及其他物理化学因素的改变，这种变化称为蛋白质的变性。变性的实质是由于维持高级结构的次级键遭到破坏而造成的天然构象的解体，但未涉及共价键的破坏。有些变性是可逆的（能复性），有些则不可逆。
（三）核酸
1．生物学功能
核酸是遗传信息的载体，存在于每一个细胞中。核酸也是一切生物的遗传物质，对于生物体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。
2．种类
核酸分DNA和RNA两大类。所有生物细胞都含有这两大类核酸（病毒只含有DNA或RNA）。
3．组成元素及基本组成单位
核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的高分子化合物。其基本组成单位是核苷酸。每个核酸分子是由几百个到几千个核苷酸互相连接而成的。每个核苷酸含一分子碱基、一分子戊糖（核糖或脱氧核糖）及一分子的磷酸组成。如下图所示：
5’﹣腺瞟吟核苷酸（5’﹣AMP）3’﹣胞嘧啶脱氧核苷酸（3’﹣dCMP）
DNA的碱基有四种（A、T、G、C），RNA的碱基也有四种（A、U、G、C）。这五种碱基的结构式如下图所示：DNA中碱基的百分含量一定是A＝T、G＝C，不同种生物的碱基含量不同。RNA中A﹣U、G﹣C之间并没有等当量的关系。
腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）胞嘧啶（C）
4．结构
DNA一级结构中核苷酸之间唯一的连接方式是3’、5’﹣磷酸二酯键，如下图所示。所以DNA的一级结构是直线形或环形的结构。DNA的二级结构是由两条反向平行的多核音酸链绕同一中心轴构成双螺旋结构。
（四）脂类
脂类是生物体内一大类重要的有机化合物，由C、H、O三种元素组成，有的（如卵磷脂）含有N、P等元素，不溶于水，但溶于乙醚、苯、氯仿和石油醚等有机溶剂。
1．生物学功能
脂类是构成生物膜的重要成分；是动植物的贮能物质；在机体表面的脂类有防止机械损伤和水分过度散失的作用；脂类与其他物质相结合，构成了细胞之间的识别物质和细胞免疫的成分；某些脂类具有很强的生物活性。
2．种类
（l）脂肪也叫中性脂，一种脂肪分子是由一个甘油分子中的三个羟基分别与三个脂肪酸的末端羟基脱水连成酯键形成的。脂肪是动植物细胞中的贮能物质，当动物体内直接能源过剩时，首先转化成糖元，然后转化成脂肪。在植物体内就主要转化成淀粉，有的也能转化成脂肪。
（2）类脂包括磷脂和糖脂，这两者除了包含醇、脂肪酸外，还包含磷酸、糖类等非脂性成分。含磷酸的脂类衍生物叫做磷酯，含糖的脂类衍生物叫做糖脂。磷脂和糖脂都参与细胞结构特别是膜结构的形成，是脂类中的结构大分子。
（3）固醇又叫甾醇，是含有四个碳环和一个羟基的烃类衍生物，是合成胆汁及某些激素的前体，如肾上腺皮质激素、性激素。有的固醇类化合物在紫外线作用下会变成维生素D。在人和动物体内常见的固醇为胆固醇。
（五）水和无机盐
1．水
水是细胞的重要成分，一般发育旺盛的幼小细胞中含水量较大，生命活力差的细胞组织中含水量较小，休眠的种子和孢子中含水量一般低于10％。水的作用有：水是代谢物质的良好溶剂，水是促进代谢反应的物质，水参与原生质结构的形成，水有调节各种生理作用的功能。
2．无机盐
它在体内通常以离子状态存在，常见的阳离子有K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋等；常见的阴离子有Cl－、SO42－、PO43－、HPO42－、H2PO4－、HCO3－等。各种无机盐离子在体液中的浓度是相对稳定的，其主要作用有：维持渗透压，维持酸碱平衡，特异作用等。

例l一个蛋白质分子有5条肽链，由1998个氨基酸组成，那么形成该蛋白质分子过程中生成的水分子个数和含有的肽键数分别是多少？
析氨基酸通过脱水缩合形成多肽，在一条由n个氨基酸组成的多肽链中，形成的肽键个数＝生成的水分子个数＝n－l。同理，在由多条肽链组成的蛋白质中，形成肽键数目＝组成该蛋白质分子的氨基酸数目－该蛋白质分子中肽链条数。所以，此题中生成水分子数和含有的肽键数都应是1998－5＝1993。
例2肾上腺皮质细胞产生的激素其结构与以下哪一种物质结构相似？
A血红蛋白B胆固醇C酪氨酸D肾上腺素
析激素依化学成分分成两类，一类是由肾上腺皮质分泌的激素统称肾上腺皮质激素，属于类固醇激素；另一类属于含氮物质激素，包括蛋白质、多肽（胰岛素、甲状分腺素）和胺类（肾上腺素、甲状腺激素）。上题中胆固醇是一种固醇类化合物，所以肾上腺皮质分泌的激素与胆固醇的结构相似。答案选B。

1．关于病毒遗传物质的叙述，正确的一项是
A都是脱氧核糖核酸
B都是核糖核酸
C同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸
D有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸
2．构成细胞内生命物质的主要有机成分是
A蛋白质和核酸B水和蛋白质
C蛋白质和无机盐D水和核酸
3．组成核酸和核糖核酸的核酸的种类分别有
A8种和2种B4种和4种C5种和4种D8种和4种
4．一个含有6个肽键的多肽，组成它的氨基酸以及至少应有的氨基和羧基的数目分别是
A6、1、1B7、1、1C6、6、6D7、6、6
5．当动物体内直接能源物质过剩时，一般情况下，首先转化为
A葡萄糖B麦芽糖C脂肪D糖元
第二节其他重要化合物

一、细胞内能合流通的物质——ATP
1．ATP的结构
ATP（三磷酸腺苷）是各种活细胞内普遍存在的一种高磷酸化合物（水解时释放的能量在20～92kJ／mol的磷酸化合物）。ATP的分子简写成A－P～P～P，A代表由腺嘌呤和核糖组成的腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。ATP中大量化学能就贮存在高能磷酸键中。ATP结构中的3个磷酸（Pi）可依次移去而生成二磷酸腺苷（ADP）和一磷酸腺苷（AMP），如下图：
2．ATP的作用
ATP水解时释放出的能量，是生物体维持细胞分裂、根吸收矿质元素离子和肌肉收缩等生命活动所需能量的直接来源，是细胞内能量代谢的“流通货币”。在动物肌肉或其他兴奋性组织中，还有一种高能磷酸化合物即磷酸肌酸，它也是高能磷酸基的贮存者，其中的能量要兑换成“流通货币”才能发挥作用。如图下图所示磷酸肌酸与ATP关系。
磷酸肌酸肌酸
二、NAD＋和NADP＋
NAD＋又叫辅酶Ⅰ，全称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸；NADP＋又叫辅酶Ⅱ，全称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。它们都是递氢体，能从底物里取得电子和氢。NAD＋和NADP＋都是以分子中的烟酰胺部分来接受电子的，所以烟酰胺是它们的作用中心。接受电子的过程如下图所示：
这里虽然从底物脱下来的两个电子都被接受了，但脱下来的两个氢原子却只有一个被接受，剩下的一个质子H暂时被细胞的缓冲能力接纳下来，留待参与其他反应。因此，NAD＋和NADP＋的还原形式被写作NADH和NADPH。

例如果说光合作用中光反应的产物只有ATP、氧气和氢，是否正确？为什么？
析不正确。因为在光反应中水分子被分解，产生的氧原子结合成氧气被释放，而氢则与NADP＋结合生成NADPH，NADP＋和ATP共同为暗反应所必需的还原剂。

6．在ATP转变成ADP的过程中，能量；在ADP转变成ATP的过程中，ADP
物质代谢释放的能量，贮藏备用。这些转变都必须有参加。
7．关于人体细胞内ATP的描述，正确的是
AATP主要在线粒体中生成
B它含有三个高能磷酸键
CATP转变为ADP的反应是不可逆的
D细胞内贮有大量ATP，以满足生理活动需要
8．光合作用光反应的产物是
ACO2、ATP、NADH＋H＋
B淀粉、CO2、NADPH＋H＋
C蔗糖、O2、CO2
DATP、O2、NADPH＋H＋
9．下列三组物质中，光合碳循环所必需的一组是
A叶绿素、类胡萝卜素、CO2
BCO2、NADPH、ATP
CCO2、H2O、ATP
D叶绿素、NAD＋、ATP

10．生物和非生物最根本的区别在于生物体
A具有严谨的结构
B通过一定的调节机制对刺激发生反应
C通过新陈代谢进行自我更新
D具有生长发育和产生后代的特性
11．若组成蛋白质的氨基酸分子的平均相对分子质量为130，则一条由160个氨基酸形成的多肽，其相对分子质量为
A17938B19423C24501D28018
12．某一多肽链内共有肽健109个，则此分子中含有的－NH2和COOH的数目至少为
A110、110B109、109C9、9D1、1
13．生物界在基本组成上的高度一致性表现在
①组成生物体的化学元素基本一致
②各种生物体的核酸都相同
③构成核酸的碱基都相同
④各种生物体的蛋白质都相同
⑤构成蛋白质的氨基酸都相同
A①②④B①③⑤C③④⑤D①②③
14．
以上的核着酸链是
ADNABrnRNACtRNADdZNrx
15．下列物质中，不是氨基酸的是
AB
CD
16．如果将上题中的三种氨基酸缩合成化合物，那么该化合物含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是
A2、2、2B2、3、2
C3、4、3D4、3、3
17．血红蛋白分子中含有四条多肽链，共由574个氨基酸构成，那么该分子中含有的肽键数应是
A570B573C574D578
18．下列各项不属于脂类物质的是
A生长激素B维生素D
C性激素D肾上腺皮质激素
19．活细胞内进行生命活动所需要的能量直接来自
AATP的水解B葡萄糖的水解
C淀粉的水解D脂肪的水解
20．在下列化合物中，构成蛋白质的碱性氨基酸是
AB
CDNH2—CH2－CH2－COOH
21．当生物体新陈代谢旺盛，生长迅速时，生物体内
A结合水／自由水的比值与此无关
B结合水／自由水的比值会升高
C结合水／自由水的比值会降低
D结合水／自由水的比值会不变
22．下列物质中，对维持人体体液平衡，物质运输，出血时血液凝固等生理功能都有重要作用的是
A蛋白质B维生素C葡萄糖D脂肪
23．人和动物乳汁中特有的二糖水解后的产物是
A一分子葡萄糖和一分子果糖
B一分子果糖和一分子半乳糖
C一分子半乳糖和一分子葡萄糖
D二分子葡萄糖

1．D2．A3．D4．B5．D6．释放、储存、酶7．A8．D9．B10．C11．A12．D13．B14．A15．D16．A17．A18．A19．A20．A21．C22．A23．C

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2017高考生物必考知识点：生命的物质基础

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第一章、生命的物质基础

第一节、组成生物体的化学元素

名词：1、微量元素：生物体必需的，含量很少的元素。如：Fe（铁）、Mn（门）、B（碰）、Zn（醒）、Cu（铜）、Mo（母），巧记：铁门碰醒铜母（驴）。2、大量元素：生物体必需的，含量占生物体总重量万分之一以上的元素。如：C（探）、0（洋）、H（亲）、N（丹）、S（留）、P（人people）、Ca（盖）、Mg（美）K（家）巧记：洋人探亲，丹留人盖美家。3、统一性：组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到，这说明了生物界与非生物界具有统一性。4、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，说明了生物界与非生物界存在着差异性。

语句：1、地球上的生物现在大约有200万种，组成生物体的化学元素有20多种。2、生物体生命活动的物质基础是指组成生物体的各种元素和化合物。3、组成生物体的化学元素的重要作用：①C、H、O、N、P、S6种元素是组成原生质的主要元素，大约占原生质的97%。②．有的参与生物体的组成。③有的微量元素能影响生物体的生命活动（如：B能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长。当植物体内缺B时，花药和花丝萎缩，花粉发育不良，影响受精过程。）

第二节、组成生物体的化合物

名词：1、原生质：指细胞内有生命的物质，包括细胞质、细胞核和细胞膜三部分。不包括细胞壁，其主要成分为核酸和蛋白质。如：一个植物细胞就不是一团原生质。2、结合水：与细胞内其它物质相结合，是细胞结构的组成成分。7、自由水：可以自由流动，是细胞内的良好溶剂，参与生化反应，运送营养物质和新陈代谢的废物。8、无机盐：多数以离子状态存在，细胞中某些复杂化合物的重要组成成分（如铁是血红蛋白的主要成分），维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐），维持酸碱平衡，调节渗透压。9、糖类有单糖、二糖和多糖之分。a、单糖：是不能水解的糖。动、植物细胞中有葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖。b、二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖。植物细胞中有蔗糖、麦芽糖，动物细胞中有乳糖。c、多糖：是水解后能生成许多单糖的糖。植物细胞中有淀粉和纤维素（纤维素是植物细胞壁的主要成分）和动物细胞中有糖元（包括肝糖元和肌糖元）。10、可溶性还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等。11、脂类包括：a、脂肪（由甘油和脂肪酸组成，生物体内主要储存能量的物质，维持体温恒定。）b、类脂（构成细胞膜、线立体膜、叶绿体膜等膜结构的重要成分）c、固醇（包括胆固醇、性激素、维生素Ｄ等，具有维持正常新陈代谢和生殖过程的作用。）12、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。13、肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的键（-NH-CO-）。14、二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。15、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。有几个氨基酸叫几肽。16、肽链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。17、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，决定20种氨基酸的密码子有61种。氨基酸在结构上的特点：每种氨基酸分子至少含有一个氨基（-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（如：有-NH2和-COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸）。R基的不同氨基酸的种类不同。18、核酸：最初是从细胞核中提取出来的，呈酸性，因此叫做核酸。核酸最遗传信息的载体，核酸是一切生物体（包括病毒）的遗传物质，对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。19、脱氧核糖核酸（DNA）：它是核酸一类，主要存在于细胞核内，是细胞核内的遗传物质，此外，在细胞质中的线粒体和叶绿体也有少量DNA。20、核糖核酸：另一类是含有核糖的，叫做核糖核酸，简称RNA。

公式：1、肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目—肽链数。2、基因（或DNA）的碱基：信使RNA的碱基：氨基酸个数=6：3：1

语句：1、自由水和结合水是可以相互转化的，如血液凝固时，部分自由水转化为结合水。自由水/结合水的值越大，新陈代谢越活跃。2、能源物质系列：生物体的能源物质是糖类、脂类和蛋白质；糖类是细胞的主要能源物质，是生物体进行生命活动的主要能源物质；生物体内的主要贮藏能量的物质是脂肪；动物细胞内的主要贮藏能量的物质是糖元；植物细胞内的主要贮藏能量的物质是淀粉；生物体内的直接能源物质是ATP（Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ）；生物体内的最终能量来源是太阳能。3、糖类、脂类、蛋白质、核酸四种有机物共同的元素是C、H、O三种元素，蛋白质必须有N，核酸必须有N、P；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，核酸的基本组成单位是核苷酸。（例：DNA、叶绿素、纤维素、胰岛素、肾上腺皮质激素在化学成分中共有的元素是C、H、O）。4、蛋白质的四大特点：①相对分子质量大；②分子结构复杂；③种类极其多样；④功能极为重要。5、蛋白质结构多样性：①氨基酸种数不同，②氨基酸数目不同，③氨基酸排列次序不同，④肽链空间结构不同。6、蛋白质分子结构的多样性决定了蛋白质分子功能多样性，概括有：①构成细胞和生物体的重要物质如肌动蛋白；②催化作用：如酶；③调节作用：如胰岛素、生长激素；④免疫作用：如抗体，抗原（不是蛋白质）；运输作用：如红细胞中的血红蛋白。注意：蛋白质分子的多样性是有核酸控制的。7、一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的承担者。核酸是一切生物的遗传物质。是遗传信息的载体，存在于一切细胞中（不是存在于一切生物中），对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。8、组成核酸的基本单位是核苷酸，是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基组成。组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。两者组分相同的是都含有磷酸基团、腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶三种含氮碱基。

第一章《生命的物质基础》知识点归纳

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，高中教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。那么，你知道高中教案要怎么写呢？小编收集并整理了“第一章《生命的物质基础》知识点归纳”，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

第一章《生命的物质基础》知识点归纳

第一节、组成生物体的化学元素
名词：1、微量元素：生物体必需的，含量很少的元素。如：Fe（铁）、Mn（门）、B（碰）、Zn（醒）、Cu（铜）、Mo（母），巧记：铁门碰醒铜母（驴）。2、大量元素：生物体必需的，含量占生物体总重量万分之一以上的元素。如：C（探）、0（洋）、H（亲）、N（丹）、S（留）、P（人people）、Ca（盖）、Mg（美）K（家）巧记：洋人探亲，丹留人盖美家。3、统一性：组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到，这说明了生物界与非生物界具有统一性。4、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，说明了生物界与非生物界存在着差异性。
语句：1、地球上的生物现在大约有200万种，组成生物体的化学元素有20多种。2、生物体生命活动的物质基础是指组成生物体的各种元素和化合物。3、组成生物体的化学元素的重要作用：①C、H、O、N、P、S6种元素是组成原生质的主要元素，大约占原生质的97%。②．有的参与生物体的组成。③有的微量元素能影响生物体的生命活动（如：B能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长。当植物体内缺B时，花药和花丝萎缩，花粉发育不良，影响受精过程。）
第二节、组成生物体的化合物
名词：1、原生质：指细胞内有生命的物质，包括细胞质、细胞核和细胞膜三部分。不包括细胞壁，其主要成分为核酸和蛋白质。如：一个植物细胞就不是一团原生质。2、结合水：与细胞内其它物质相结合，是细胞结构的组成成分。7、自由水：可以自由流动，是细胞内的良好溶剂，参与生化反应，运送营养物质和新陈代谢的废物。8、无机盐：多数以离子状态存在，细胞中某些复杂化合物的重要组成成分（如铁是血红蛋白的主要成分），维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐），维持酸碱平衡，调节渗透压。9、糖类有单糖、二糖和多糖之分。a、单糖：是不能水解的糖。动、植物细胞中有葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖。b、二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖。植物细胞中有蔗糖、麦芽糖，动物细胞中有乳糖。c、多糖：是水解后能生成许多单糖的糖。植物细胞中有淀粉和纤维素（纤维素是植物细胞壁的主要成分）和动物细胞中有糖元（包括肝糖元和肌糖元）。10、可溶性还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等。11、脂类包括：a、脂肪（由甘油和脂肪酸组成，生物体内主要储存能量的物质，维持体温恒定。）b、类脂（构成细胞膜、线立体膜、叶绿体膜等膜结构的重要成分）c、固醇（包括胆固醇、性激素、维生素Ｄ等，具有维持正常新陈代谢和生殖过程的作用。）12、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。13、肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的键（-NH-CO-）。14、二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。15、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。有几个氨基酸叫几肽。16、肽链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。17、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，决定20种氨基酸的密码子有61种。氨基酸在结构上的特点：每种氨基酸分子至少含有一个氨基（-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（如：有-NH2和-COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸）。R基的不同氨基酸的种类不同。18、核酸：最初是从细胞核中提取出来的，呈酸性，因此叫做核酸。核酸最遗传信息的载体，核酸是一切生物体（包括病毒）的遗传物质，对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。19、脱氧核糖核酸（DNA）：它是核酸一类，主要存在于细胞核内，是细胞核内的遗传物质，此外，在细胞质中的线粒体和叶绿体也有少量DNA。20、核糖核酸：另一类是含有核糖的，叫做核糖核酸，简称RNA。
公式：1、肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目—肽链数。2、基因（或DNA）的碱基：信使RNA的碱基：氨基酸个数=6：3：1
语句：1、自由水和结合水是可以相互转化的，如血液凝固时，部分自由水转化为结合水。自由水/结合水的值越大，新陈代谢越活跃。2、能源物质系列：生物体的能源物质是糖类、脂类和蛋白质；糖类是细胞的主要能源物质，是生物体进行生命活动的主要能源物质；生物体内的主要贮藏能量的物质是脂肪；动物细胞内的主要贮藏能量的物质是糖元；植物细胞内的主要贮藏能量的物质是淀粉；生物体内的直接能源物质是ATP（Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ）；生物体内的最终能量来源是太阳能。3、糖类、脂类、蛋白质、核酸四种有机物共同的元素是C、H、O三种元素，蛋白质必须有N，核酸必须有N、P；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，核酸的基本组成单位是核苷酸。（例:DNA、叶绿素、纤维素、胰岛素、肾上腺皮质激素在化学成分中共有的元素是C、H、O）。4、蛋白质的四大特点:①相对分子质量大；②分子结构复杂；③种类极其多样；④功能极为重要。5、蛋白质结构多样性：①氨基酸种数不同，②氨基酸数目不同，③氨基酸排列次序不同，④肽链空间结构不同。6、蛋白质分子结构的多样性决定了蛋白质分子功能多样性，概括有：①构成细胞和生物体的重要物质如肌动蛋白；②催化作用：如酶；③调节作用：如胰岛素、生长激素；④免疫作用：如抗体，抗原（不是蛋白质）；运输作用：如红细胞中的血红蛋白。注意：蛋白质分子的多样性是有核酸控制的。7、一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的承担者。核酸是一切生物的遗传物质。是遗传信息的载体，存在于一切细胞中（不是存在于一切生物中），对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。8、组成核酸的基本单位是核苷酸，是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基组成。组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。两者组分相同的是都含有磷酸基团、腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶三种含氮碱基。

第一节遗传的物质基础

第一节遗传的物质基础

（一）DNA是主要的遗传物质
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．理解染色体是遗传物质的主要载体；
2．了解细胞质遗传和细胞核遗传的概念；
3．理解遗传物质必须具备的特点；
4．理解噬菌体侵染细菌的实验及示意图，明确DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；
5．了解RNA也是遗传物质，明确DNA是主要的遗传物质。
（二）能力训练点
1．从生殖过程、染色体化学组成以及遗传物质存在部位划分来分析染色体是遗传物质的主要载体，训练学生逻辑思维的能力。
2．以噬菌体侵染细菌的实验为例说明DNA是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。
（三）德育渗透点
遗传、变异是生命最重要的特征，且遗传的物质主要是DNA，也有RNA，这就从遗传和变异的角度，强调了生命的物质性，有利于辩证唯物主义世界观的树立。
（四）学科方法训练点
了解实验研究的方法是自然科学研究的主要方法。
　
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
　
1．教学重点及解决办法
（1）遗传物质必须具备的特点；
（2）噬菌体侵染细菌的实验过程与实验结论。
[解决方法]
（1）作为遗传物质必须具备的特点的内容，先让学生用阅读的方法去感知，再用讲解的方法去强调遗传物质必须具有的特点中“相对稳定性”中的相对，“自我复制”中的自我，“指导蛋白质合成”中的指导，“可遗传变异”中的可遗传。目的是让学生充分的理解。最后，通过布置作业的方法去让学生巩固这部分内容。
（2）噬菌体侵染细菌的实验过程与实验结论的内容，先让学生用目标学习的方法，边看图、边看书去感知，再用反馈点拨的方法让学生充分理解，最后通过例题和作业布置的方法让学生掌握这部分内容。
2．教学难点及解决办法
噬菌体侵染细菌的实验过程与结果。
[解决方法]
（1）采用先行组织者的方法讲清噬菌体的结构和细菌的结构。
（2）让学生用目标学习的方法，边看书，边看图去感知，再用反馈点拨的方法让学生充分理解。
3．教学疑点及解决办法
如何理解DNA是主要的遗传物质，RNA也是遗传物质。
[解决方法]列表展示
三、课时安排
1课时。
四、教学方法
谈话法为主。
五、教具准备
噬菌体模式图、噬菌体侵染细菌的实验图、哺乳动物产生子代的染色体变化图和多媒体教学器材。
六、学生活动设计
　
1．通过对哺乳动物产生子代的染色体变化图的观察和思考，让学生感知染色体在遗传上起的重要作用。
2．让学生看书后，思考性回答作为遗传物质必须具备的特点及内涵是什么？
3．让学生看书看图回答噬菌体是怎样侵染细菌的？并让学生粘剪贴图。
4．让学生做课文后面的复习题。
　
七、教学步骤
　
（一）明确目标
多媒体教学的银幕上显示本堂课的教学目标，见《一、素质教育目标》。
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
引　言：前面我们已学过了新陈代谢、生殖和发育。都是生物的基本特征。在新陈代谢和生殖发育的基础上，生物还表现出遗传和变异的特性，这也是生命现象的重要特征之一。现在我们就来学习这方面知识。
提　问：举例说明什么是遗传？什么是变异？
在学生回答的基础上进一步点拨，必须明确：①遗传和变异是生物体最重要的特征；②生物遗传的特性，使生物界的物种能保持相对稳定。生物的变异特性，使生物个体能产生新的形状，以至形成新的物种。遗传和变异是对立统一的关系，是生物进化的重要因素。
接着讲，第一节生物的遗传（板书）。本节从分子水平上探讨三个大问题：一是遗传的物质基础；二是遗传的基本规律；三是性别决定和伴性遗传。我们首先学习“一、遗传的物质基础（板书）。”
遗传物质的载体是什么？遗传物质是什么？现代细胞学和遗传学已研究得知。本节课就此问题跟同学们探讨一下。
1．遗传物质的主要载体是染色体（板书）
多媒体教学的银幕上显示哺乳动物产生子代的染色体变化图，并展示下列问题：
问：
①亲代与子代之间要保持染色体数目的恒定，必须经过哪些过程？
②染色体数目是如何的变化，其特点如何？
③染色体的化学成分主要有哪些？
待学生观察上图并思考后，抽学生反馈性的回答，并在此基础上，老师点拨：
亲代与子代以生殖细胞作为“桥梁”，通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究，人们了解到染色体在生物的传种接代过程中能保持一定的稳定性和连续性。所谓稳定性是子代和亲代染色体形状和数目相同，所谓连续性是子代的染色体来源于亲代。故人们认为染色体在遗传上有重要的作用。
染色体为什么在遗传上起作用呢？通过对染色体的化学成分分析，得知染色体主要是由DNA和蛋白质组成的，其中DNA在染色体里含量稳定，是主要的遗传物质。由于细胞里的DNA大部分在染色体上，因此，染色体是遗传物质的主要载体。
老师问：除了染色体上有DNA外，根据以前学过的知识，大家想一想，还有哪些地方有DNA呢？
学生答：细胞质中的线粒体、叶绿体上也有DNA。
老师强调：在细胞质中，线粒体和叶绿体含有DNA。故线粒体和叶绿体也是遗传物质的载体。（板书）
通过师生共同小结，引导出细胞核遗传和细胞质遗传的概念。让学生必须明确：
染色体是主要的遗传物质载体，且染色体在细胞核内，受细胞核内遗传物质控制的遗传现象，叫做细胞核遗传。
线粒体和叶绿体也是遗传物质的载体，且在细胞质内，受细胞质内遗传物质控制的遗传现象，叫做细胞质遗传。
2．DNA是遗传物质的证据
（1）作为遗传物质必须具备的特点：（板书）
引导学生看书，并抽学生回答4个特点及每一特点的内涵是什么？学生回答后，老师强调作为遗传物质必须具有的特点中的“相对稳定性”中的相对、“自我复制”中的自我、“指导蛋白质合成”中的指导、“可遗传变异”中的可遗传。作为物质必须具备这4个特点，才可作为遗传物质。
目前，科学上有很多证据证明DNA具备以上4个特点，为遗传物质。其中，噬菌体侵染细菌的实验是有力的证据之一。
（2）噬菌体侵染细菌的实验：（板书）
用多媒体教学在银幕上出示噬菌体模式图，让学生指出各部分结构名称后，教师点拨：
噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒。它的头部和尾部都具蛋白质的外壳，头内部含有DNA（图46）。
再在多媒体教学的银幕上出示细菌的模式图，让学生指出结构名称后教师点拨：
细菌是单细胞的原核生物。
老师让学生思考：噬菌体是怎样侵染细菌的？
用多媒体教学展示图47，噬菌体侵染细菌过程的动画示意图。并展示下列问题：
①噬菌体侵染细菌有哪几个步骤？
②此实验说明什么？根据是什么？
③此实验过程中DNA明显表现出了遗传物质的什么特性？
要　求：让学生边看图，边看书（P·135倒数第一自然段至P·136页），边思考展示的问题。待学生将书看完，图看懂后，抽学生反馈银幕上展示的问题。
老师根据学生实际一一点拨。必须明确：
①噬菌体侵染细菌的过程：
吸附→注入→复制DNA和合成蛋白质→“组装”阶段→再次侵染
②这个实验证明：进入细菌的物质，只有DNA，并没有蛋白质，就能形成新的噬菌体。新的噬菌体中的蛋白质不是从亲代连续下来的，而是在噬菌体DNA的作用下合成的。说明了遗传物质是DNA，不是蛋白质。
③此实验还证明了DNA能够自我复制，在亲子代之间能够保持一定的连续性，也证明了DNA能够控制蛋白质的合成。
最后，老师必须讲清楚：遗传物质除了DNA以外，还有核糖核酸（RNA）。例如，有些病毒，它们不含有DNA，只含有RNA。在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。因此，我们说DNA是“主要”的遗传物质，而不是“唯一”的遗传物质。
（三）总结、扩展
让学生总结，老师通过多媒体投影在银幕上。
再通过多媒体投影在银幕上显示练习题，让学生自主练习（此题练习的目的是强化、巩固本节课的重点。）
：某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时分别用同位素32P和35S作了标记（下表）
（1）此实验所得结果是：子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是31P和32P，原因是____。子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素35S，原因是____。
（2）此实验说明了____。
参考答案：（1）子噬菌体的DNA是以侵入的母噬菌体DNA（含32P）为模板，利用细菌的化学成份（含31P的核苷酸）合成出来的。（2）噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳（含32S）没有进入细菌内，而是在噬菌体DNA的控制下，利用细菌的化学成份（含32S的氨基酸）合成新的蛋白质外壳。（3）DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
（四）布置作业
P·137中复习题。
（五）板书设计

第五章　遗传和变异

第一节　生物的遗传

一、遗传的物质基础
（一）DNA是主要的遗传物质
1．遗传物质的主要载体是染色体
2．DNA是遗传物质的证据
（1）作为遗传物质必须具备的特点
（2）噬菌体侵染细菌的实验过程和结论
小结：
　
八、参考资料
　
1．细胞质遗传　生物的大多数性状是受染色体上的DNA控制的，染色体上的DNA存在于细胞核内，受核内DNA控制的遗传叫做细胞核遗传。但是，生物也有一些性状不是由细胞核内的DNA所控制，而是由细胞质里的DNA所控制，这样的遗传叫做细胞质遗传。
细胞质遗传的主要特点：细胞质遗传的主要特点一是细胞质遗传都表现为母系遗传；二是杂交后代都不出现一定的分离比例。其原因是：细胞进行分裂时，细胞质中的遗传物质不像细胞核中染色体和DNA分子那样进行有规律的分离，而是随机地分配到子细胞中去。
2．细胞质和细胞核的互作　细胞质的线粒体是一个半自主的细胞器，它有自己的基因组，能进行DNA的复制、转录和翻译，可以编码自身的rRNA、tRNA以及少量蛋白质。但这些过程并不是线粒体完全独立地进行的，它离不开核基因的指导与调控。线粒体基因表达所必需的一些蛋白质，如RNA聚合酶、核糖体大亚单位以及许多调控因子都是由核基因编码，在细胞质的核糖体上合成后，运输进线粒体后再起作用。线粒体功能的正常发挥需要线粒体基因组和核基因组的互作。组成呼吸链的一系列结构蛋白是线粒体和细胞核共同编码的，这些蛋白质的正确组装，受核基因控制。同时，研究发现，细胞质的线粒体也可以以不同的方式影响核基因的表达。
3．细菌转化的实验　课本里只讲了噬菌体侵染细菌的实验，这里再补充介绍一下细菌转化的实验。
多年来，世界各国进行了许多细菌的转化实验，进一步确定遗传物质是DNA。所谓转化是指从甲种细菌提取出转化因素（即遗传物质）来处理乙种细菌，使乙种细菌获得甲种细菌的某些遗传特性。例如，人和动物的一种肺炎是由肺炎双球菌引起的。肺炎双球菌有许多种，像农作物的品种一样，各有其遗传的特异性。有人从一种有荚膜的肺炎双球菌中提取出DNA和蛋白质，再用这种DNA培养无荚膜的肺炎双球菌。结果，这种细菌转化成为有荚膜的了，而且这一有荚膜的新特性还可以一代一代地遗传下去。如果用提取出的蛋白质培养细菌，就不能产生转化的效果。实验的结果可以确定，遗传物质是DNA，而不是蛋白质。

（二）DNA的结构和复制

一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．了解DNA的化学结构。
2．理解DNA的空间结构和DNA的双螺旋模式图。
3．理解DNA分子的碱基互补配对原则。
4．理解DNA分子结构的稳定性、多样性、特异性与丰富多采的生物界的关系。
5．理解DNA复制的全过程及其复制图解。
6．DNA复制的必需条件、复制时期和复制的生物学意义。
（二）能力训练点
1．培养自学能力：在自学中去领悟知识，去发现问题和解决问题。
2．培养观察能力、分析理解能力：通过计算机多媒体软件和DNA结构模型观察来提高观察能力、分析和理解能力。
3．通过讨论交流培养学生口头表达能力和逻辑思维能力。
4．培养创造性思维的能力：通过探索求知、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的能力。
（三）德育渗透点
通过DNA的结构和复制的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲望。从小树立敢于攀登，勇于拼搏的精神。
　
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
1．教学重点
（1）DNA的双螺旋结构。
（2）碱基互补配对原则及其重要性。
（3）DNA分子的多样性。
（4）DNA复制的过程及特点。
2．教学难点
（1）DNA的空间结构特点及其结构与功能的关系。
（2）DNA复制的过程及子代DNA的分配。
3．教学疑点
DNA分子中只能是A—T、C—G配对吗？为什么？
4．解决办法
（1）充分发挥多媒体的独特功能，把DNA的化学结构、空间结构和DNA的复制过程等重难点知识编制成多媒体课件。将这些很难理解掌握的重点、难点知识变静为动，变抽象为形象，转化为易于吸收的知识。
（2）培养提高学生的识图能力、思维能力，使其善于分析问题，解决问题，能够通过讨论交流将知识化难为易。
（3）DNA分子中只能是A—T、C—G吗？根据互补配对原则将这个疑点知识编制成形象逼真的课件展示，使学生一目了然。
　
三、课时安排
2课时。
四、教学法
多媒体教学组合模式，采用自学、讨论与讲述法。
五、教具准备
1．武大华软光盘和自制的DNA结构与复制课件。
2．DNA空间结构模型。
六、学生活动设计
1．自学DNA的结构和DNA复制的全部内容。
2．质疑讨论、分组讨论和全班讨论相结合。
3．采取提问查漏补缺，作业练习和归纳总结等方法，巩固所学的新知识。
　
七、教学步骤

第一课时

（一）明确目标
1．使学生了解DNA的化学结构中，组成它的化学元素、化合物以及基本单位是什么？
2．理解并掌握DNA的空间结构及其结构特点。
3．掌握碱基互补配对原则和各碱基在DNA分子中所占的比例关系。
4．理解DNA分子的稳定性、多样性和特异性与丰富多采的生物界的关系。
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
引言：已知DNA是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么，DNA为什么能起遗传作用呢？首先我们来学习DNA的结构。
1．DNA的结构
讲　述：介绍DNA双螺旋模型的提出，沃森和克里克于1953年提出了著名的DNA双螺旋模型，为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。为了掌握DNA结构的全部知识，我们必须先掌握DNA的化学组成。
（1）DNA的化学结构
学生活动：自学、讨论DNA化学结构的部分知识。
多媒体导入DNA的化学结构知识点，分组讨论以下问题。
①DNA是高分子化合物：组成它的基本元素是C、H、O、N、P等，每个DNA都是由成百上千个四种脱氧核苷酸连接而成的双链。
②组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸。
每个脱氧核苷酸由三部分组成：一个脱氧核糖（C5糖）、一个含氮碱基和一个磷酸见课本P·139中图48
③构成DNA的脱氧核苷酸有四种。
DNA在水解酶的作用下，可以得到四种不同的核苷酸，即
腺嘌呤（A）脱氧核苷酸；
鸟嘌呤（G）脱氧核苷酸；
胞嘧啶（C）脱氧核苷酸；
胸腺嘧啶（T）脱氧核苷酸；
组成四种脱氧核苷酸的脱氧核糖和Pi都是一样的，所不相同的是四种含氮碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）。
④DNA是多脱氧核苷酸链。
DNA是由四种不同的脱氧核苷酸为单位，聚合而成的多脱氧核苷酸链（见DNA模型）。
综上所述，DNA是一个高分子有机化合物，它的基本单位是脱氧核苷酸。脱氧核苷酸由三部分组成的含氮碱基、脱氧核糖、磷酸。DNA分子是由很多不同的脱氧核苷酸组成的多脱氧核苷酸链。
DNA分子不仅具有一定的化学结构，还具有其特殊的空间结构。
（2）DNA的空间结构
学生探索求新知：
①DNA具有规则的双螺旋结构（出示DNA模型、见课本P·140图49）。
DNA的双螺旋结构，脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧，形成两条主链，构成DNA的基本骨架。两条主链之间的横档是碱基对，排列在内侧。相对应的两个碱基通过氢键连结形成碱基对，把两条主链连接起来。碱基配对比较复杂，但是它具有一定规律：A与T配对，G与C配对。
②碱基互补配对原则（播放多媒体课件。）：
学生活动：找出碱基互补配对原则的规律性。
DNA一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则，另一条链的碱基排列顺序也就确定了。
老师编成顺口溜，便于记忆：A配T、T配A、G配C、C配G，少了一个配不齐。
讲　述：
思维训练题（一）碱基配对时为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？
这是因为嘌呤碱是双环化合物，占的空间大，嘧啶碱是单环的，占的空间小，而DNA分子的两条链距离是固定的，因此，只能是嘌呤碱与嘧啶碱配对。
思维训练题（二）为什么只能是A—T、G—C，不能是A—C，G—T呢？
这是由于A与T通过两个氢键连结，G与C通过三个氢键链结，这样使DNA的结构更加稳定。所以，A与T或G与C的摩尔数比例均为1∶1。
学生思维训练：某生物细胞DNA分子的碱中，腺嘌呤的分子数占22％，那么，胞嘧啶的分子数占　[　]
A．11％
B．22％
C．28％
D．44％
答案：C。
（3）DNA的特性
师生双边话：讨论与点拨相结合。
①稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DNA分子的稳定性。
②多样性：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。如一个DNA分子中有100个四种不同的碱基，它的排列方式有4100=1.61×1060种。实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性。
③特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。从DNA分子的多样性和特异性说明了世界上的各种生物之间、同种生物不同个体之间表现出千差万别的原因。因此，DNA可以起到鉴定生物个体的作用。
（三）总结、扩展
1．各小组将本节课内容进行归纳小结，再次解决疑难知识点，然后由各组推荐中心发言人交流总结，相互启迪，加深对新知识的理解和记忆。
2．根据碱基互补配对原则，在A≠G时，双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是　[　]
答案：C。
3．随着生物学的飞速发展，DNA的开发研究成为世界热点
（1）DNA的克隆用于生物学研究。
（2）DNA的指纹术研究用于人种鉴定。
（3）DNA疫苗的开发研究等等。
4．总结
DNA是主要的遗传物质，它既有特异性又有多样性，四种脱氧核苷酸排列的特定顺序，包括特定的遗传信息。这样就能从分子水平说明生物多样性和个体之间差异的原因。
（四）作业
1．识图作答：做课本P·144识图填充题。
A．0.4和0.6
B．2.5和1.0
C．2.5和0.4
D．0.6和1.0
答案：C。
3．DNA分子下列碱基数量比中，能说明自然界生物多样性的是
　[　]
答案：B。
4．分析一个DNA分子时，发现有30％的腺嘌呤脱氧核苷酸，那么其中一条链上含有鸟嘌呤的最大值是　[　]
A．20％
B．30％
C．40％
D．70％
答案：C。
（五）板书设计

　

第二课时

（一）明确目标
1．使学生了解DNA复制的概念、时间和必需条件。
2．使学生理解DNA准确无误复制的原因。
3．使学生理解掌握DNA复制的过程及复制特点和子代DNA的分配。
4．使学生理解DNA复制的生物学意义。
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
引　言：生物之所以能够保持亲代与子代的相似，是由于DNA分子复制出一份，传递给了子代，那么，DNA是怎样进行复制的呢？
2．DNA的复制
讲　述：
（1）DNA复制概念是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。
（2）DNA复制的时间和必需条件
①DNA复制的时间是在具有分裂的体细胞中，DNA复制发生在无丝分裂之前或有丝分裂间期；在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前的间期。
②DNA复制时必需条件是：亲代DNA的两条母链提供准确模板，四种脱氧核苷酸为原料，能量（ATP）和一系列的酶，缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。
（3）DNA复制过程
师生双边活动。
播放DNA复制过程的多媒体课件，将这部分重难点知识，变静为动，变抽象为形象，转化为易吸收的知识。观察完毕后，师生共同讨论。DNA的复制过程．可归纳出以下三点：
①解旋提供准确模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，于是部分双螺旋链解旋为二条平行双链，此过程叫解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。
②合成互补子链：从上述解开的两条多脱氧核苷酸链为模板，在酶的作用下，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成两条与母链互补的子链。
③子母链结合形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构，复制是半保留复制，解旋完即复制完，形成新的DNA分子，这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。
（4）DNA准确复制的原因
讲　述：
DNA之所以能够自我复制，一是因为它具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；二是因为它的碱基互补配对能力，能够使复制准确无误。
（5）子代DNA是如何分配的
学生归纳：
在第一章细胞的有丝分裂中已学过，在有丝分裂中随染色体平均分配，分别进入两个子细胞。在第三章减数分裂已学过，减数分裂中随减数第二次分裂染色体的平均分配，分别进入配子中。
（6）DNA复制的特点
讲　述：
①DNA分子是边解旋边复制，是一种半保留式的复制，即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条则是新合成的。
②DNA复制严格遵守碱基互补配对原则，准确复制。从而保证了子代和亲代具有相同的遗传性状。
DNA复制后两个子代DNA分子与亲代DNA分子完全相同，运用多媒体课件展示DNA复制图解，引导学生进一步分析理解DNA复制全过程。
（7）DNA复制的生物学意义
DNA能够自我复制，这在遗传学上具有重要的意义。DNA通过复制在生物的传种接代中传递遗传信息，从而保证物种的相对稳定性，使种族得以延续。即亲代将自己的DNA分子复制出一份，传给子代。这样就使物种代代延续，不致灭绝。
（三）总结、扩展
1．通过学习DNA的结构和复制，必须掌握DNA的化学组成、空间结构、碱基互补配对原则以及DNA分析的复制过程及其在生物学上的重要意义。为学习生物的遗传和生物的变异奠定基础。
2．目前DNA分子广泛用于刑事案件侦破等方面。
（1）DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。
（2）把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据，与DNA有关。
（四）布置作业
1．在生物实验室内模拟生物体DNA复制所必需的条件是　[　]
①酶类　②游离四种脱氧核苷酸　③ATP　④DNA分子　⑤mRNA　⑥tRNA　⑦适宜的温度　⑧适宜的PH值
答案：D。
A．①②③④⑤⑥
B．②③④⑤⑥⑦
C．①②③⑤⑦⑧
D．①②③④⑦⑧
2．某生物的双链DNA分子共含有氨碱基700对，其中一条链上（A+T）：（C+G）=2.5，问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是[　]
A．300个
B．400个
C．600个
D．1200个
答案：C。
（五）板书设计

（三）基因对性状的控制

一、素质教育目标
　
（一）知识教学点
1．理解基因的概念。
2．了解基因控制蛋白质的合成。
（二）能力训练点
1．通过学习基因概念的学习培养抽象思维能力。
2．通过基因控制蛋白质的合成培养学生分析综合能力。
（三）德育渗透点
1．利用我国研究遗传基因所取得的成就进行爱国主义教育。
2．介绍遗传工程，进行科学价值观的教育。
（四）学科方法训练点
1．通过DNA和RNA的对照掌握类比方法。
2．通过RNA的碱基决定氨基酸的学习，掌握先逻辑推理再经实验验证的方法。
3．物质、能量、信息是把握自然世界最基本的三个概念，通过遗传信息的传递与表达的学习，建立信息意识，学会从信息角度认识事物的方法。
　
二、教学重点、难点及解决办法
　
1．教学重点及解决办法
（1）基因的概念。
（2）基因的位置及化学结构。
（3）基因不同的实质。
[解决办法]
（1）强调是重要的基本概念，引起学生重视；
（2）加强概念的举例与概念解析；
（3）配合图示说明；
（4）重视学生阅读、理解、记忆；
（5）及时抽问检测。
2．教学难点及解决办法
基因控制蛋白质的合成——转录与翻译。因较难故归属了解层次。但课堂内教师必须讲懂，学生必须把道理弄明白，只是不必利用更多的课时和课外精力去反复练习，更不宜加深练习。
[解决办法]
（1）应用挂图形象说明过程；
（2）采用图示讲解；
（3）用电报的信息转换类比说明转录、翻译的概念。
3．教学疑点及解决办法
（1）蛋白质和性状的关系；
（2）密码子；
（3）DNA的两条链都能转录吗？
[解决办法]
（1）蛋白质与性状——举例说明不同的蛋白质结构就是不同的性状。基因控制蛋白质合成，就是控制性状。
（2）密码子——三个碱基决定某种氨基酸，密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。教学实践证明转运RNA的三个碱基引入反密码子概念，既不增加学生负担，又不易使密码子概念混淆，二者互补关系又易理解记忆。
（3）DNA的两条链都能转录吗？——否。对有疑问的学生用挂图或书中插图讲解说明两条链方向不同。（转录的只是其中一条链即3′－5′链。——不讲）
　
三、课时安排
　
2课时。
　
四、教法
　
讲述与谈话法。
　
五、教具准备
　
1．DNA结构图、DNA与RNA的比较表。
2．基因控制蛋白质合成活动过程图示（光盘）。
3．多媒体教学器材。
　
六、学生活动设计
　
1．学生复习DNA的结构。
2．讲解后学生阅读理解，记忆基因的概念；运用基因不同的实质来说明问题。
3．学生回忆思考蛋白质多样性的原因。
4．给学生时间思考，提出相关问题。
　
七、教学步骤

第一课时

（一）明确目标
银幕显示，让学生明确本堂课应达到的学习目标。
理解基因的概念、基因的位置、它的化学结构及基因不同的实质；了解DNA的两个基本功能；了解DNA和RNA分子结构的异同。
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
抽问：从分子的角度看为什么子女的性状像父母？
学生答：（因为父母把自己的DNA分子复制了一份，通过精子和卵细胞，传给了子女。）
引言：DNA分子怎样控制性状？现代遗传学的研究认为，生物的性状是由基因控制的。那么，基因与DNA有什么关系呢？
1．基因是有遗传效应的DNA片段
讲　述：每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多基因，基因是什么？
基因的概念：基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。
此概念有三个要点：
1．基因是遗传效应的DNA片段。
这就是说，基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应，有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
2．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位
举例：豌豆高茎基因控制高的性状，使豌豆长到大约2米高；豌豆矮茎基因控制矮的性状，使豌豆长到约30公分。
紫茉莉红花的基因控制红花性状，开红花。
豌豆白花的基因控制白花性状，开白花。
狗的直毛有直毛基因控制：人的黑发有黑发基因控制。
3．基因是控制性状的遗传物质结构单位
控制某种性状的基因有特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是结构单位。
比如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA上，大肠杆菌可生产胰岛素——遗传工程。
基因的位置：在染色体上呈线性排列。这就象音乐曲谱，一个曲谱分成许多小节，各个小节内排列着数目不等的音符，经演唱表达不同的音调。
银幕图示：例如
提　问：那么，构成DNA基本单位是什么？
学生答：（脱氧核苷酸）
进一步问：有几种脱氧核苷酸？
答：4种：A脱氧核苷酸　T脱氧核苷酸
C脱氧核苷酸　G脱氧核苷酸
基因的化学结构：每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。
讲　述：基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息，例如：红花基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，这样特定的排列顺序就代表红花的遗传信息。上一代传给下一代的是遗传信息而不是红花的本身，在下一代就可以将红花遗传信息表达为红花。不同的基因，四种脱氧核苷酸的排列顺序不同，但是每个基因都有特定的排列顺序。
示例：
学生活动：看书“基因是有遗传效应的DNA片段”一段。
要　求：①对基因的概念在理解的基础上记忆，这是一个很重要的基本概念。
②理解基因—DNA—染色体之间的关系。
[银幕显示]
试题：对一个基因的正确描述是[　]
（1）基因是DNA分子特定的片段
（2）它的分子结构是由四种氨基酸构成
（3）它是控制性状的结构单位和功能单位
（4）基因存在于内质网上
A．（1）和（2）
B．（1）和（3）
C．（3）和（4）
D．（1）和（4）
反馈评价：针对学生回答的问题讲评。答案：B。
小结：
①基因在染色体上呈线性排列。
②每个染色体含一个DNA分子，染色体复制后在细胞分裂的间期、前期、中期，每个染色体包含两个姐妹染色单体，此时含有两个DNA分子。
③每个DNA分子有很多个基因。
④每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。
⑤基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。
扩展：人体共有23对染色体，10万个基因，30亿个碱基对。1999年12月1日，由英、美、日等国216位科学家组成的人体基因组计划联合研究小组正式向全世界宣布，他们已完整地破译出人体第22对染色体的遗传密码，确定出该对染色体上所有蛋白质编码基因所含的3340万个碱基对的确切位置。这一发现被认为是继原子弹爆炸和人类登月之后科学的重大突破。2000年5月10日报道，由德国和日本等国科学家组成的国际科研小组近日宣布，他们已经基本完成了人体第21对染色体的基因测序工作。
我国承担人类基因组计划1％的任务，最新研究结果提示，人类基因总数将不超过8万个。我国科学家首次发现具有中国人特征的胸腺素原α基因。
讲　述：基因控制性状，实际上是通过控制蛋白质合成来实现的。那么，基因是怎么样控制蛋白质合成的呢？
2．基因控制蛋白质的合成
生物的性状主要通过蛋白质来体现。比如：鱼的肌肉由鱼的肌肉蛋白质来体现；牛的肌肉由牛的肌肉蛋白质来体现；鸡的肌肉由鸡的肌肉蛋白质来体现。我们能吃出鱼肉、牛肉、鸡肉味道的不同，就是因为它们的蛋白质结构不同。因而体现了各自不同的性状。
基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。基因可比喻为导演，蛋白质可比喻为演员。基因主要存在于细胞核的染色体上（细胞核基因）。
合成蛋白质是在细胞质里进行的。
遗传信息怎样由细胞核到细胞质呢？
这需要通过另一种核酸——RNA（核糖核酸）。
银幕显示DNA和RNA的区别，让学生比较不同之处。
RNA与DNA的区别有两点：
①嘧啶碱有一个不同：RNA是尿嘧啶，DNA则为胸腺嘧啶。
②五碳糖不同：RNA是核糖，DNA是脱氧核糖，这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸；DNA则为脱氧核苷酸。
学生活动：
测试题：构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位——核苷酸有多少种？[　]
A．2种
B．4种
C．5种
D．8种
反馈讲评：答案：8种。
（脱氧核苷酸—A、G、C、T四种，核糖核苷酸——A、G、C、U四种）
（三）总结
遗传的主要物质是DNA，基因是有遗传效应的DNA片段；基因在染色体上呈线性排列，基因的不同就是脱氧核苷酸排列顺序不同。基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。（时间充裕可由学生总结）
（四）布置作业
1．细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是
　[　]
A．DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因
B．染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
C．DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸
D．染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
2．下列哪一组物质是RNA的组成成分　[　]
A．脱氧核糖核酸和磷酸
B．脱氧核糖碱基和磷酸
C．核糖碱基和磷酸
D．核糖嘧啶和核酸
3．课本P·152中1题。
反馈评价：针对学生出现的问题讲评。
答案：1．D　2．C　3．略。
（五）板书设计
（三）基因对性状的控制
1．基因是有遗传效应的DNA片段
（1）基因的概念：三个要点
（2）基因的位置：在染色体上呈线性排列
（3）基因的化学组成：成百上千个脱氧核苷酸
（4）基因不同的实质：脱氧核苷酸排列顺序不同
2．基因控制蛋白质合成
DNA和RNA的比较：T→U；脱氧核糖→核糖
　
七、教学步骤

第二课时

（一）明确目标
银幕显示：
1．电报人发报图像　接报电文人的图像
2．遗传信息表达的类比如下：
电报信息表达
______。。______。。　01300117你好
（长、短声）
遗传信息表达
遗传信息　密码表达
引言：我们知道了发电报要经信息转换，再由密码翻译成中文。
基因控制蛋白质合成也要经“转录”和“翻译”两个重要步骤，怎样“转录”和“翻译”就是本堂课同学们需要了解的内容。
（二）重点、难点学习与目标完成过程
讲　述：1．转录：
（1）概念：是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
（2）场所：细胞核。
（3）信息传递方向：DNA→信使RNA。
（4）转录的过程：
讲　解：2．翻译
（1）概念：是指以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（2）场所：细胞质中的核糖体，信使RNA由细胞核进入细胞质中与核糖体结合。
（3）信息传递方向：信使RNA→一定结构的蛋白质。
（4）翻译过程：
提　问：蛋白质多样性的原因？
学生答：（组成蛋白质的氨基酸种类不同；氨基酸的数目不同；氨基酸的排列顺序不同；蛋白质的空间结构也各不相同。）
提　问：组成蛋白质的氨基酸一般有多少种？
（一般有20种。）
思考题：氨基酸有20种，RNA有四种核苷酸，四种碱基AGCU如何决定20种氨基酸？
逻辑推理：
一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，41=4不行
二个碱基决定一个氨基酸只能决定14种，42=16不行
三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64足够有余
实验验证；1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA的三个碱基决定即三联体密码子。
美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同学用人工合成方式，首先阐明了遗传密码的第一个字—UUU，即决定苯丙氨酸的密码子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码全部破译。银幕出示密码表并解说。
提　问：前面在细胞一章中讲过了，把氨基酸合成为蛋白质的场所在哪里？
学生答：（核糖体）
讲　述：核糖体里并没有现成的氨基酸，氨基酸存在于细胞质，人体氨基酸的来源的主要途径是食物消化、吸收、运输。细胞质中的氨基酸要进入核糖体需要经过搬运工搬运——即另一种RNA，转运RNA。一种转运RNA只能转运一种特定的氨基酸。
转运RNA的另一端有三个碱基，能与信使RNA碱基相配对。
例如：信使RNA上的三个碱基AUG就是一个三联体密码子，转运RNA中转运甲硫氨酸的转运RNA一端的三个碱基是UAC，只有它才能按碱基互补配对原则配对。因此，信使RNA中的AUG，叫做一个“密码子”，转运RNA的UAC叫做“反密码子”，转运氨基酸的RNA一端的三个碱基是CGA就不能去和信使RNA中的AUG配对。总之，核糖体中的信使RNA有许多“密码子”，每个“密码子”与转运特定氨基酸的RNA，能够碱基配对，才能对号入座。也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号入座是靠转运RNA的反密码子去识别。而位置则是信使RNA按遗传信息预先定了的。
配图719JT002配图
应突出强调两点：
1．信使RNA的遗传信息即碱基排列顺序是由DNA决定的；
2．转运RNA携带的氨基酸（如甲硫氨酸、谷氨酸）能在蛋白质的氨基酸顺序的哪一个位置上是由信使RNA决定的，归根结底是由DNA的特定片段（基因）决定的。
小结：遗传信息的传递方向：（学生做课本P152二题）
配图719JT003配图
这个过程叫“中心法则”
逆转录酶的发现——对中心法则补充：
1970年美国的特敏和水谷聪证实在劳氏肉瘤病毒体内的颗粒（病毒粒子）中有一种逆转录酶能以RNA模板合成DNA。这是对“中心法则”的一个重要补充。
综上所述，可总结为：
配图719JT004配图
总结：银幕显示一张比较表（见书提纲）
（时间充裕可逐次比较提问，最后教师在银幕上用比较表总结。）
（四）扩展、应用
了解生物遗传物质及其作用原理，不仅具有重要的理论意义，而且对改造生物具有重大的实践意义。
例如，1977年美国科学家第一次用大肠杆菌产生人脑激素——生长激素释放抑制素。他们用化学方法合成这种激素，再把它移植到大肠杆菌中获得基因表达，首次生产出有活性的激素。这个成功在世界范围内产生很大影响。它巨大的经济价值十分诱人，从羊脑提取1毫克这种激素，生产成本比阿波罗飞船从月球带回的一公斤岩石标本还高2－5倍，而用遗传工程生产1毫克，价格在300美元以下。
我国用基因工程产生出人干扰素达世界领先水平，它具有抗病毒、抗肿瘤等方面的作用。
（五）布置作业
选做课本P·152中填空题2，三题。（本课内容让学生听懂明白，一般可不布置作业）
（六）板书设计
2．基因控制蛋白质合成；银幕显示一览表
　
八、参考资料
　
基因概念
本世纪初（1909年），丹麦学者约翰森（Johannsen）用“基因”（gene）一词代替了孟德尔的遗传因子。从此，“基因”一词为遗传学界沿用至今，同时他还提出了“基因型”与“表现型”这两个含义不同的术语，初步阐明了基因与性状的关系。
基因是DNA分子的一个区段　1944年，艾弗里（Avery）等人通过肺炎双球菌的转化试验，首次证明了生物的遗传物质是DNA，于是基因的化学本质得到了阐明。1953年，沃森（Watson）和克里克（Crick）又确定了DNA分子的双螺旋结构。进一步的研究证明，基因就是DNA分子的一个区段。每个基因平均由1000个左右的碱基对组成。一个DNA分子可以包含几个乃至几千个基因。基因的化学本质和分子结构的确定，具有划时代的意义，它为基因的复制、转录、表达和调控等方面的研究奠定了基础，开创了分子遗传学的新纪元。
基因的顺反子概念
配图719JT005配图
1955年，美国分子生物学家本泽（Benzer）通过对大肠杆菌的噬菌体T4的rII区基因的深入研究，揭示了基因内部的精细结构。提出了基因的顺反子（Cistron）概念。他发现，在一个基因内部，可以发生若干不同位点的突变，倘若在一个基因内部发生两个以上位点的突变，其顺式和反式结构的表型效应是不同的。如图1所示，顺式是野生型，反式却是突变型，所以，基因就是一个顺反子。基因内部这些不同位点之间还可以发生交换和重组。所以，一个基因不是一个突变单位，也不是一个重组单位。本泽分别把它们称为突变子（muton）和重组子（recon）。显然，一个突变子或重组子可小到一个核苷酸对。
基因的顺反子概念冲破了传统的“功能、交换、突变”三位一体的基因概念，纠正了长期以来认为基因是不能再分的最小单位的错误看法，使人们对基因的认识有了显著的提高。
有结构基因与调控基因的划分，还有重迭基因和断裂基因的发现　过去人们曾经认为，基因像念珠一样，一个接一个地排列在染色体上，是互不重迭的；基因是一个连续的核苷酸序列，是不能间断的。重迭基因和断裂基因的发现，刷新了这些陈旧的看法，使人们对基因的结构与功能的认识又提高到一个新高度。
我国基因工程产品　人干扰素原是通过人体白细胞培养制备而成的，具有抗病毒，抗肿瘤能力，并具有免疫调节作用和细胞生长调节作用。自然来源的干扰素十分稀少，价格昂贵，用基因工程技术产生干扰素，可以满足临床的需要。我国预防医学科学院病毒所，长春、上海生物制品所合作研究成功人α1干扰素，外用及针剂两个品种完成中试和临床试验，并已取得生产证书。r型干扰素是中国科学院生物化学研究所等单位联合研制的基因工程产品。现已由第二军医大学医学生物技术与分子遗传所与中科院生化所合作攻克发酵、纯化两大难关。纯品产率高出国外同类研究近一倍，达到世界领先水平。1克r－干扰素，价值250万元，生物工程确实可带来巨大的经济和社会效益。

2011届高考生物知识点复习生命的物质基础、结构基础、细胞及细胞工程

2011高三生物二轮专题复习

专题一生命的物质基础、结构基础、细胞及细胞工程

第一讲生命的物质基础

知识要点回顾

一、组成生物体的化学元素

1、种类分析

2、某些元素及其构成的化合物

元素参与构成的相关化合物或作用

P参与核酸、ATP、NADP+的构成，植物体内缺P，就会影响DNA的复制和RNA的转录，从而影响植物体的生长发育。磷脂是组成生物膜的成分。

N是叶绿素的成分，没有N就不能合成叶绿素。N是可重复利用的元素，参与构成的重要物质有蛋白质、核酸、ATP、NADP+等，缺N就会影响植物的光合作用、呼吸作用等生命活动。

K+动物主要存在细胞内液中，维持细胞内液的渗透压，也与神经的兴奋传导有关。

Ca2+Ca2+与肌肉的收缩有关（抽搐与肌无力），碳酸钙是骨骼和牙齿的组成成分。

Na+动物主要存在于细胞外液中，参与维持细胞外液的渗透压、调节酸碱平衡，也与神经的兴奋传导有关。

Fe2+构成动物血红蛋白的成分，Fe在植物体中形成的化合物一般是稳定的、难溶于水的化合物。没有Fe就不能合成叶绿素而导致植物出现失绿症，而失绿部位与缺Mg不同，是嫩叶先失绿。

Mg参与构成叶绿素

I参与构成甲状腺激素

B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长，有利于受精作用。植物缺B，“花而不实”

3.同位素标记法应用总结

（1）标记水和二氧化碳中的氧元素，探究光合作用产生的氧气的来源。

（2）标记植物吸收的矿质元素，探究矿质元素在植物体内的运输途径。

（3）标记硫元素和磷元素，探究噬菌体的遗传物质是DNA。

（4）标记DNA分子中的元素，探究DNA分子的半保留复制。

（5）标记DNA分子，制成基因工程中的DNA探针，用于基因诊断、检测饮用水中病毒的含量。

（6）标记氨基酸，探究分泌性蛋白质在细胞中的合成、运输与分泌途径。

二、细胞中的化合物一览表

化合物分类元素组成及合成部位主要生理功能

水

自由水

结合水H、O

见以下（三）2处①组成细胞②维持细胞形态③运输物质④提供反应场所⑤参与化学反应⑥维持生物大分子功能⑦调节渗透压

无机盐①构成化合物（Fe、Mg）②组成细胞（如骨细胞）

③参与化学反应④维持细胞和内环境的渗透压）

糖类单糖（如核糖、脱氧核糖、葡萄糖）

二糖（如蔗糖、麦芽糖、乳糖）

多糖（如淀粉、纤维素、糖元）C、H、O

叶绿体、内质网、高尔基体、肝脏和肌肉①供能（淀粉、糖元、葡萄糖等）

②组成核酸（核糖、脱氧核糖）

③细胞识别（如糖蛋白）

④组成细胞壁（如纤维素）

脂质脂肪

磷脂（类脂）

固醇（胆固醇、性激素、Vit.D）C、H、O

C、H、O、N、P

C、H、O

主要是内质网①供能（贮备能源）②组成生物膜

③调节生殖和代谢（性激素、Vit.D）

④保护和保温

蛋白质单纯蛋白（如胰岛素）

结合蛋白（如糖蛋白）C、H、O、N、S

（Fe、Cu、P、Mo……）

核糖体①组成细胞和生物体②调节代谢（激素）

③催化化学反应（酶）

④运输、免疫、识别等

核酸DNA

RNAC、H、O、N、P

细胞核、线粒体、叶绿体①贮存和传递遗传信息②控制生物性状

③催化化学反应（RNA类酶）④翻译的模板

⑤转运氨基酸

三、生物体内的水

1．细胞中产生水和利用水的结构及生理过程

(1)细胞中产生水的结构及生理过程

①叶绿体基质中：暗反应　

②线粒体中：有氧呼吸第三阶段O2＋[H]H2O

③核糖体中：氨基酸脱水缩合　氨基酸水＋多肽

④植物高尔基体上：葡萄糖纤维素＋水

⑤动物肝脏和肌肉：葡萄糖糖元＋水

⑥细胞核中：DNA复制　脱氧核苷酸DNA＋H2O

DNA转录产生mRNA　核糖核苷酸RNA＋H2O

⑦叶绿体基粒、线粒体、细胞质基质中　ADP＋PiATP＋H2O

(2)细胞中利用水的生理过程:

①光合作用的光反应：H2OO2＋[H]

②有氧呼吸第二阶段：C3H4O3＋H2OCO2＋[H]＋ATP

③ATP水解：ATP＋H2OADP＋Pi＋能量

④糖元分解：糖元＋水葡萄糖

⑤大分子有机物的消化(水解

①无论是何种活细胞，其含量最多的化合物都是水。干细胞中含量最多的化合物是蛋白质②细胞中自由水与结合水可以相互转变，细胞中自由水与结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，其抗性越小；该比值越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗性越大。③一个细胞失去一定量的自由水，只影响其代谢速率，而不会损伤细胞。但若失去的是结合水，则会损伤细胞。如种子贮存前，通过晾晒降低其自由水含量，利于贮存，如烘干种子使结合水流失，则种子的胚就会死亡。

④在动物体内，糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪只能少量转化成糖类。

⑤脂肪和糖类的组成元素都只有C、H、O，前者的分子组成中H∶O＞2∶1，而糖类中H∶O＝2∶1，所以在有氧呼吸中，等质量的脂肪消耗的O2比糖类多，提供的能量也多。

四、蛋白质和核酸的区别、联系及有关计算

区别蛋白质核酸

元素组成主要是C、H、O、NC、H、O、N、P

基本单位

氨基酸

连接方式脱水缩合形成肽键脱水缩合形成磷酸二酯键

（3）．两者联系

3．有关计算

(1)蛋白质中的肽键数＝缩合中产生的水分子数＝氨基酸分子数－肽链数

(2)蛋白质分子量＝氨基酸总质量－脱去的水质量＝氨基酸个数×氨基酸－水分子数×18

(3)有关蛋白质中游离的氨基(—NH2)或羧基(—COOH)的计算

在一个蛋白质分子中，游离的—NH2或—COOH可能存在的部位是肽链的两端(一端是—NH2，另一端是—COOH)和R基。

①至少含有游离的—NH2或—COOH数＝肽链数。

②游离的—NH2或—COOH数目＝肽链条数＋R基中含有的—NH2或—COOH数。

(4)氨基酸数目与相应核酸的碱基(核苷酸)数目的对应关系

①在基因结构中，只有编码区(原核生物)或编码区的外显子(真核生物)才能编码蛋白质。因此，上述关系只能理解为含n个氨基酸的蛋白质，至少需核糖核苷酸和脱氧核苷酸数分别为3n和6n。

②以DNA为遗传物质的生物，其蛋白质结构由DNA(基因)决定，而以RNA为遗传物质的生物，其蛋白质结构由RNA决定。

五、生物组织中化合物的检测

化合物检测试剂方法与现象

淀粉碘液黑暗处理(绿灯泡)→对照处理(如遮光)→酒精脱色→清水冲洗→碘液检验。呈蓝色。

还原糖斐林试剂

甲液：0.1g/mLNaOH,乙液：0.05g/mLCuSO4现配现用，先混合后加入，需加热；

出现砖红色沉淀

脂肪苏丹Ⅲ染液或苏丹IV染液（酒精洗去浮色）富含苏丹Ⅲ染液→镜检呈橘黄色

脂肪→临时切片+

种子苏丹IV染液→镜检呈红色

蛋白质双缩脲试剂

A液：0.1g/mLNaOH

B液：0.01g/mLCuSO4先加A液后加B液，不需加热；

呈紫色

DNA二苯胺、甲基绿染色剂DNA+甲基绿→绿色

DNA+二苯胺→沸水浴后呈蓝色

六、有机物水解产物和代谢产物

物质基本单位初步水解产物彻底水解产物代谢产物

DNA脱氧核苷酸4种脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、含氮碱基

RNA核糖核苷酸4种核糖核苷酸磷酸、核糖、含氮碱基

蛋白质氨基酸多肽氨基酸CO2、H2O、尿素

多糖葡萄糖二糖葡萄糖CO2、H2O

脂肪甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸CO2、H2O

第2讲生命的结构基础（细胞）

知识要点回顾

一、生物膜与生物膜系统

1、物质进出细胞膜的方式：

①自由扩散：高浓度——低浓度、不需载体、不需能量

例如：O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯、尿素

②主动运输：低浓度——高浓度、需载体、需能量

例如：葡萄糖、氨基酸、无机盐、核苷酸等

③内吞作用和外排作用：大分子物质和颗粒性物质进出细胞的方式，其基础是细胞膜具有一定的流动性

二、生物膜结构及功能上的联系

①结构联系（具有一定的连续性）：

②功能联系（以分泌蛋白的合成、加工、运输为例）：

③生物膜系统的功能：

①除了病毒，所有生物均由细胞构成。细胞是生物体结构和功能的基本单位。

②生物膜是指细胞膜、核膜和各种细胞器的膜。而由各种生物膜形成的结构体系，是生物膜系统。

③所有细胞生物均具“细胞膜”或“生物膜”，但只有真核生物才具有“生物膜系统”。

④研究细胞膜的化学组成，大都用动物细胞的红细胞等作为研究材料。

⑤细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

⑥糖蛋白除具有识别作用外，消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白还具有保护和润滑作用。还具有信息传递的作用：与激素结合的靶细胞细胞膜表面的受体；与递质结合的突触后膜上的受体。

⑦细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性（水自由通过，被选择的离子和小分子可以通过，其它离子、小分子和大分子不能通过。）选择透过性取决于载体蛋白的种类和数量

三、细胞内细胞器的分类归纳

分

布植物特有的细胞器叶绿体

动物和低等植物特有的细胞器中心体

动植物都有的细胞器线粒体、内质网、高尔基体、核糖体

主要存在于植物中的细胞器液泡

主要存在于动物中的细胞器中心体、溶酶体

真核和原核细胞共有的细胞器核糖体

结

构不具膜结构的细胞器核糖体、中心体

具单层膜的细胞器内质网、高尔基体、液泡、溶酶体

具双层膜的细胞器线粒体、叶绿体

光学显微镜下可见的细胞器线粒体、叶绿体、液泡

成

分含DNA(基因)的细胞器线粒体、叶绿体(都有半自主性)

含RNA的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体

含色素的细胞器叶绿体、液泡(有的液泡中无色素)

功

能能产生水的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体

能产生ATP的细胞器线粒体、叶绿体

能复制的细胞器线粒体、叶绿体、中心体

能合成有机物的细胞器核糖体、叶绿体、内质网、高尔基体

与有丝分裂有关的细胞器核糖体、线粒体、中心体、高尔基体

与分泌蛋白的合成、运输、分泌有关的细胞器(结构)核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(细胞膜)

能发生碱基互补配对的细胞器(结构)线粒体、叶绿体、核糖体(细胞核、拟核)

①并不是所有的植物细胞都含有叶绿体（如根尖），同时植物细胞长到一定阶段才有大液泡。

②细胞核也具有双层膜，但它不属于细胞器。

③与分泌蛋白有关的结构还有细胞膜和细胞核。分泌蛋白的合成由细胞核中的基因控制，分泌蛋白通过细胞膜的外排作用分泌到细胞外。

　

四、真核细胞和原核细胞的主要区别：

真核细胞（如植物、动物、真菌）原核细胞（如蓝藻、细菌、）

细胞壁纤维素、果胶等

注：动物细胞无细胞壁肽聚糖（由糖类和蛋白质结构而成的化合物

注：青霉素可破坏原核细胞细胞壁的形成，故原核生物对青霉素敏感

细胞器有线粒体、叶绿体、内质网、中心体、高尔基体、核糖体等各种复杂细胞器除核糖体外，无其它复杂细胞器的分化

生物膜

系统具备生物膜系统不具备生物膜系统

遗传物质存在场所细胞核（主要）；线粒体；叶绿体拟核（主要）——大型环状DNA分子；细胞质——质粒，为小型环状DNA分子（含抗药性、固氮、抗生素生成等的基因）

基因

结构

特点：编码区是间隔的、不连续的，有外显子、内含子之分

特点：编码区是连续的，无内含子与外显子之分

可遗传变异来源基因突变；染色体变异；进行有性生殖时可来自基因重组只来自基因突变

细胞增殖方式有丝分裂（主要）、无丝分裂、减数分裂（产生生殖细胞方式）二分裂方式

相同点均含细胞膜、核糖体，均以DNA作遗传物质

①原核细胞的细胞膜上有多种酶的结合位点，如呼吸酶、蓝藻的光合酶等，使酶促反应高效有序地进行。

②细胞膜控制物质出入细胞，细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，细胞核控制细胞质的代谢活动，细胞质为细胞核提供营养和能量，细胞的生命活动正常进行的前提条件是细胞结构的完整性。

第3讲细胞工程

知识要点回顾

一、细胞工程技术手段

二、植物组织培养和动物细胞培养比较

植物组织培养动物细胞培养

不

同

点理论基础细胞的全能性细胞增殖

培养基固体或半固体培养基，包括蔗糖、维生素、氨基酸、水、矿物质、生长素、细胞分裂素、琼脂液体培养基，包括葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等

结果获得新的植株或组织细胞产物大量产生细胞或细胞产物细胞株或细胞系

用途①快速繁殖

②培育无病毒植株

③提取植物提取物（药物、香料、色素等）

④人工种子

⑤培养转基因植物①生产蛋白质制品：如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等

②皮肤细胞培养后移植

③检测有毒物质

④生理、病理、药理研究

相同点①都需在人工无菌的条件下操作②都是合成培养基

③都需适宜的温度、pH等条件

（1）全能性理论依据：生物体的细胞含有该物种的全套遗传物质。

（2）全能性体现的前提

①离体；在生物体内，细胞没有表现出全能性的原因是基因的选择性表达。

②外界条件（温度、水分、营养物质、植物激素、动物血清等）适宜。

（3）全能性大小比较：

①受精卵生殖细胞体细胞；

②分化程度低的体细胞分化程度高的体细胞；

③植物细胞动物细胞。

（4）愈伤组织的特点是排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的、呈无定形状态的薄壁细胞

（5）根据植物组织培养的目的不同，培养阶段不同：若培育人工种子，则培养到胚状体阶段；若提取细胞产品，则一般培养到愈伤组织阶段；若培养新个体，则应培养到试管苗阶段。

（6）动、植物细胞均具有全能性，但植物细胞全能性相对容易表现出来，所以前者一般只能获得细胞群（细胞株或细胞系），而后者的培养可获得完整的个体。

　

三、植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较

植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)

理论基础(原理)细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖

融合前处理酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶)注射特定抗原免疫处理正常小鼠

促融①物理法：离心、振动、电刺激等

②化学法：聚乙二醇(PEG)①物、化法：与植物细胞融合相同

②生物法：灭活的仙台病毒

后续技术植物组织培养动物细胞培养

应用进行远缘杂交，创造植物新品种制备单克隆抗体

意义和用途①克服远源杂交不亲合的障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围

②克服有性杂交的母系遗传，获得细胞质基因的杂合子，研究细胞质遗传a．肿瘤定位诊断，放射性抗体→肿瘤

b．生物导弹治疗，抗体—抗癌药物→肿瘤

C、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点

四、植物组织培养、无土栽培、动物细胞培养、微生物培养的培养基的比较

微生物

培养植物动物细胞培养

组织培养无土栽培

培养的

外界条件无菌、适宜的温度等无菌、适宜的温度等一定的光照、CO2、适宜的温度等无菌、适宜的温度等

培养的

具体对象微生物个体离体的植物细胞、组织或器官完整的植物个体取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，杂种细胞

培养基成分水、无机盐、碳源、氮源、生长因子水、无机盐、有机营养物质(如蔗糖、氨基酸等)、维生素、植物激素(细胞分裂素、生长素等)水、无机盐水、无机盐、有机营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)、维生素、动物血清等

培养基类型固体、半固体或液体固体液体液体

五、细胞工程在育种中的应用

1．属于无性繁殖的育种技术

(1)利用细胞核移植技术育种

①过程：

②原理：细胞核的全能性。③应用：快速繁育良种、濒危的动物，改良动物新品种。

(2)利用植物组织培养技术育种　(3)利用人工种子繁殖物种(4)植物体细胞杂交育种

核移植和植物体细胞杂交产生的后代中都含有两个亲本的遗传物质；植物组织培养和人工种子产生的后代中都只含一个亲本的遗传物质。

2．属于有性繁殖的育种技术

(1)利用胚胎(分割)移植育种

①过程：

②原理：细胞(受精卵)的全能性。③应用：解决动物和人类的不育问题；提高良种家畜的繁殖能力。

(2)单倍体育种技术

文章来源：http://m.jab88.com/j/54609.html

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