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第二章细胞的化学组成第一节细胞中的原子和分子一、组成细胞的原子和分子基本元素：C、H、0、N、,主要元素：C、H、0、N、P、S最基本元素：C（干重下含量最高）；鲜重下含量最高的元素：0大量元素：c、H、0、N、P、S、K、C a、Mg微量元素：Fe、Mn、Zn、C u、B、Mo2、组成生物体的基本元素：C元素。（碳原子间以共价键构成的碳链，碳链是生物构成生 物大分子的基本骨架，称为有机物的碳骨架。）3、缺乏必需元素可能导致疾病。如：克山病（缺硒）4、生物界与非生物界的统一性和差异性统一性：组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种元素是生物界特有 的。差异性：组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。二、细胞中的无机化合物：水和无机盐1、水：（1）含量：占细胞总重量的60%-90%,是活细胞中含量是最多的物质。（2）形式：自由水、结合水自由水：是以游离形式存在，可以自由流动的水。作用有良好的溶剂；参与细胞内生化反应；物质运输；维持细胞的形 态（在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多）结合水：是与其他物质相结合的水。作用是组成细胞结构的重要成分。（结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性增强）2无机盐（1）存在形式：离子（2）作用：与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。（如Mg*是构成叶绿素的成分、P0：是合成核甘酸原料、Fe?+是构成血红蛋白的成分、是构 成甲状腺激素的成分。参与细胞的各种生命活动。（如动物C a2+浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力，番茄缺少C a2+果实顶端暗绿色或灰白色，缺少K+番茄老叶尖端边缘失绿直至干枯坏死）第二节细胞中的生物大分子一、糖类1、元素组成：由C、H、0 3种元素组成。2、分类概念种类分布主要功能单糖不能水解的糖五碳糖核糖核糖、脱氧 核糖、葡萄 糖动植物细 胞都有组成核酸的物质脱氧核糖组成核酸的物质六碳糖葡萄糖、果糖、半乳糖葡萄糖是细胞生命活动所需 要的重要能源物质二糖水解后能够生成 一分子单糖麦芽 糖蔗糖植物细胞麦芽糖植物细胞乳糖动物细胞多糖水解后能够生成 许多个单糖分子 的糖淀粉植物细胞植物细胞中的储能物质纤维素植物细胞植物细胞壁的基本组成 成分糖原动物细胞动物细胞中的储能物质2附：二糖与多糖的水解产物:二糖多糖蔗糖一1葡萄糖+1果糖麦芽糖一2葡萄糖乳糖一1葡萄糖+1半乳糖淀粉f麦芽糖一葡萄糖 纤维素一纤维二糖一葡萄糖 糖原一葡萄糖3、功能：糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。（另：能参与细胞识别，细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。）4.糖的鉴定：原理：（1）淀粉：遇碘液变蓝色，这是淀粉特有的颜色反应。（2）还原性糖（单糖、麦芽糖和乳糖）：与斐林试剂反应，可以产生砖红色沉淀。材料用具：（1）实验材料：苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆（2）仪器：试管、试管夹、大小烧杯、小量筒、滴管、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴。（3）斐林试剂:配制：0.Ig/mL的NaOH溶液（2mL）+0.05 g/mL C uS04溶液（4-5滴）使用：混合后使用，且现配现用。条件：隔水加热实验结果分析：（1）淀粉：如果待测样品中含有淀粉，则出现蓝色，反之，则没有。（2）还原性糖：如果待测样品中含有还原糖，则出现砖红色沉淀，反之，则没有。二、脂质1、元素组成：主要由C、H、0组成，有些还含N、P2、分类：脂肪、类脂（如磷脂）、固醇（如胆固醇、性激素、维生素D等）3、共同特征：不溶于水4、功能:脂肪：细胞代谢所需能量的主要储存形式。3类脂中的磷脂：是构成生物膜的重要物质。固醇：在细胞的营养、调节、和代谢中具有重要作用。5、脂肪的鉴定：原理：脂肪可以被苏丹ni染液染成橘黄色。（在实验中用50%酒精洗去浮色一显微镜观察一橘黄色脂肪颗粒材料用具：（1）实验材料：花生种子，花生匀浆（2）仪器：双面刀片、试管、小量筒、滴管、载玻片、盖玻片、毛笔、吸水纸、显微镜（3）试剂：苏丹HI染液、苏丹IV染液实验结果分析：如果待测样品中含有脂肪，则观察到橘黄色（红色），反之，则没有。三、蛋白质（细胞中含量最多的有机物）1、元素组成：除C、H、0、N外，大多数蛋白质还含有S2、基本组成单位：氨基酸（组成蛋白质的氨基酸约20种）氨基酸结构通式：RIH2NCCOOHIH氨基酸的判断：同时有氨基和竣基至少有一个氨基和一个竣基连在同一个碳原子上。（组成蛋白质的20种氨基酸的区别：R基的不同）3.形成：许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键（-C 0-NH-）相连而成肽链，多条肽链盘 曲折叠形成有具有一定空间结构的蛋白质二肽：由2个氨基酸分子组成的肽链。多肽：由n（n3）个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。蛋白质结构的多样性的原因：组成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不 同；构成蛋白质的多肽链的数目、空间结构不同4.计算：4一个蛋白质分子中肽键数（脱去的水分子数）=氨基酸数一肽链条数。一个蛋白质分子中至少含有氨基数（或竣基数）二肽链条数5.功能：生命活动的主要承担者。（注意有关蛋白质的功能及举例）量瑜.*|wtMtJRUI中的THE自IMMUl由的收第系第WflfHSW“1像依等现由量自丽拗九最省的幡陋.自反抗体具有克命动自俄保护殳物的“控的生长、分如近他信的越6.蛋白质鉴定：原理：蛋白质与双缩胭试剂产生紫色的颜色反应材料用具：（1）实验材料：豆浆、鲜肝提取液（2）仪器：试管、试管架、小量筒、滴管（3）双缩胭试剂:配制：0.Ig/mL的NaOH溶液（2mL）和0.Olg/mL C uS04溶液（3-4滴）使用：分开使用，先加NaOH溶液，再加C uS04溶液。（注意：不需要隔水加热）实验结果分析：如果待测样品中含有蛋白质，则出现紫色，反之，则没有。四、核酸1、元素组成：由C、H、0、N、P 5种元素构成2、基本单位：核甘酸（由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成）53、生理功能：储存遗传信息，控制蛋白质的合成。（原核、真核生物遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。）脱氧核昔酸（4种）核糖核甘酸（4种）（DNA基本组成单位）主要在细胞核中（在叶绿体和线粒体中有少量存在）（RNA基本组成单位）主要存在细胞质中1分子磷酸1分子脱氧核糖1分子含氮碱基（A、T、G、C）1分子磷酸1分子核糖1分子含氮碱基（A、U、G、C）6第三章细胞的结构和功能第一节生命活动的基本单位细胞一、细胞学说的建立和发展发明显微镜的科学家是荷兰的列文虎克；发现细胞的科学家是英国的胡克；创立细胞学说的科学家是德国的施莱登和施旺。施旺、施莱登提出“一切动物和植物都是 由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位”。在此基础上德国的魏尔肖总结出：细胞只能来自细胞，细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。这被认为是对细胞学说的重要补充。二、光学显微镜的使用1、方法：先对光：一转转换器；二转聚光器；三转反光镜再观察：一放标本孔中央；二降物镜片上方；三升镜筒仔细看2、注意：（1）放大倍数=物镜的放大倍数目镜的放大倍数（2）物镜越长，放大倍数越大目镜越短，放大倍数越大物镜玻片标本越短，放大倍数越大（3）物像与实际材料上下、左右都是颠倒的（4）高倍物镜使用顺序：低倍镜一标本移至中央一高倍镜一大光圈，凹面镜一细准焦螺旋（5）污点位置的判断：移动或转动法7第二节细胞的类型和结构一、细胞的类型原核细胞：没有典型的细胞核，无核膜和核仁。如细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣原 体、立克次氏体等原核生物的细胞。真核细胞：有核膜包被的明显的细胞核。如动物、植物和真菌（酵母菌、霉菌、食用菌）等真核生物的细胞。二、细胞的结构1.细胞膜（1）组成：主要为磷脂双分子层（基本骨架）和蛋白质，另有糖蛋白（在膜的外侧）。（2）结构特点：具有一定的流动性（原因：磷脂和蛋白质的运动）；功能特点：具有选择通透性。（3）功能：保护和控制物质进出，细胞识别（与细胞膜上糖蛋白有关）2.细胞壁：主要成分是纤维素，有支持和保护功能。3.细胞质：细胞质基质和细胞器（1）细胞质基质：为代谢提供场所和物质和一定的环境条件，影响细胞的形状、分裂、运 动及细胞器的转运等。（2）细胞器：线粒体（双层膜）：内膜向内突起形成喳，细胞有氧呼吸的主要场所（第二、三阶段），含少量DNA。叶绿体（双层膜）：只存在于植物的绿色细胞中。类囊体上有色素，类囊体和基质中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。含少量的 DNAo内质网（单层膜）：是有机物的合成车间，蛋白质运输的通道。高尔基体（单层膜）：动物细胞中与分泌物的形成有关，植物中与有丝分裂细胞壁的形 成有关。液泡（单层膜）：泡状结构，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。核糖体（无膜结构）：合成蛋白质的场所。中心体（无膜结构）：由垂直的两个中心粒构成，与动物细胞有丝分裂有关。8小结：双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体 单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡 非膜的细胞器：核糖体、中心体；含有少量DNA的细胞器：线粒体、叶绿体 含有色素的细胞器：叶绿体、液泡 动、植物细胞的区别：动物特有中心体；高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。4.细胞核（1）组成：核膜、核仁、染色质（2）核膜：双层膜，有核孔（细胞核与细胞质之间的物质交换通道，RNA、蛋白质等大分 子进出必须通过核孔。）（3）核仁：在细胞有丝分裂中周期性的消失（前期）和重建（末期），核糖体中的RNA来 自核仁。（4）染色质：被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成染色质和染色体的关系：细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形式（5）功能：是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性 和细胞代谢活动的控制中心。（6）原核细胞与真核细胞根本区别：是否具有成形的细胞核（是否具有核膜）5.生物膜系统：在真核细胞中，细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕 而成的细胞器，在结构和功能上紧密联系形成的统一整体的结构体系。在细胞与外部环境 之间的物质运输、能量转换和信息传递方面，生物系统也发挥重要的作用。6.细胞的完整性：细胞只有保持以上结构完整性，才能完成各种生命活动。9第三节物质的跨膜运输一、物质跨膜运输的方式：1、小分子物质跨膜运输的方式:2、大分子和颗粒性物质跨膜运输的方式:方式浓度载体能量举例意义被 动 运 输简单 扩散高f低XX02、C 02、水、乙醇、甘 油、脂肪酸收或排出物质只能从高到低被动地吸异化扩散高f低X葡萄糖进入红细胞主动运输低一高VV各种离子，小肠吸收葡 萄糖、氨基酸，肾小管 重吸收葡萄糖一般从低到高主动地吸收 或排出物质，以满足生命 活动的需要大分子和颗粒性物质通过内吞作用进入细胞，通过外排作用向外分泌物质。二、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原实验原理：原生质层(相S于七点一10原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜，当外界溶液的浓度大 于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大,所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使 细胞发生“质壁分离复原”。材料用具：紫色洋葱表皮，0.3g/ml蔗糖溶液，清水，载玻片，镣子，滴管，显微镜等方法步骤：（1）制作洋葱表皮临时装片。（2）低倍镜下观察原生质层位置。（3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖 溶液中。（4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。（5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。（6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。实验结果分析：细胞液浓度V外界溶液浓度 细胞失水（质壁分离）细胞液浓度外界溶液浓度细胞吸水（质壁分离复原）11第四章光合作用和细胞呼吸 第一节ATP和酶一、ATP1、功能：ATP是生命活动的直接能源物质注：生命活动的主要能源物质是糖类（葡萄糖）；生命活动的储备能源物质是脂肪。生命活动的根本能量来源是太阳能。2、结构:腺嚓吟中文名：腺嗯吟核昔三磷酸（三磷酸腺昔）核糖构成：腺喋吟核糖磷酸基团磷酸基团磷酸基团简式:A-PPP腺凄吟核昔（A）（A：腺喋吟核昔；T：3；P：磷酸基团;：高能磷酸键，远离A的那个高能PPP磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂）3、ATP与ADP的相互转化:-ATP注：是循环但不可逆的过程ADP+Pi+能量1）向右：表示ATP水解，所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。向左：表示ATP合成，所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。（在人和动物体内，来自细胞呼吸；绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用）2）ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变，且十分迅速。12二、酶1、概念：酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的蛋白质，又称为生物催化 剂。（少数核酸也具有生物催化作用，它们被称为核酶）。2、特性：催化性、高效性、特异性3、影响酶促反应速率的因素1）PH:在最适pH下，酶的活性最高，pH值偏超乎偏低酶的活性都会明显降低（PH过高或过低，酶活性丧失）”一2）温度：在最适温度下酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。（温度过 低，酶活性降低；温度过高，酶活性丧失）V另外：还受酶的浓度、底物浓度、产物浓度的影响。4、实验：探究影响酶活性的因素原理：细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。酶对化学反应的催化效率称为 酶活性。细胞都生活在一定的环境中，环境条件的改变会不会影响细胞内酶的活性 呢？实验材料用具：试管、过氧化氢溶液、缓冲液（PH5.0、pH6.0、pH7.0、PH8.0）酵母菌液。淀粉溶液、唾液、37温水、沸水、冰块、碘液。1）探究酶的活性与温度的关系：13实验方法步骤:1取$缴试管并痛号八f2、2号3、3、号2加等敏淀粉溶港L号 2mL%号 2mL3号 2mL3期等量唾液1号1mL2.号 linL3号 1mL4控制不同温度条件冰块（5nin）57V(5min)沸水(5nin5鬣 液同 涪不 粉制 淀挖 S 出朱：唾并IT冰块C5min)2T37T(St oiD)3 7流水C5min6加入等埴M便_ 1满1浦1震察窠验现象变小不变蓝变直实验结果分析：说明温度过高和过低均不利于酶活性的发挥，在适宜温度下酶的活性才最高。（2）探究酶的活性与pH的关系实验方法步骤：实验结果分析：产生气泡多的试管中酶活性越高。只有在适宜PH条件下酶的活性才最高。1取4支试管井编号1号2号3号4号23加等量醉母菌液加等量缓冲液1mL1mLpIIS.01mL1mL pH&OIt nL1mL pH7博linL 1mL pH&O4加等最&液21HL2mL2nL2hiIj5结果14第二节光合作用一、光合作用的发现1648比利时，范一海尔蒙特：植物生长所需要的养料主要来自于水,而不是土壤。1771英国，普利斯特莱：植物可以更新空气。1779荷兰，扬.英根豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要阳光才能更新空气。1880 美国，恩吉（格）尔曼：光合作用的场所在叶绿体。1864德国，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉1940美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：光合作用释放的氧全部来自参加反应 的水。（糖类中的氢也来自水）1948美国，梅尔文卡尔文：用标第标记的C O?追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一 步了解到光合作用中复杂的化学反应二、实验：提取和分离叶绿体中的色素1、原理：叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂（如丙酮、酒精等）。叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则 慢。2、材料用具：新鲜的绿叶（菠菜的绿叶等）。干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管 架，研钵，玻璃滤斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒（1 0M1）,天平。无 水乙醇，层析液（20份在6090C下分储出来的石油酸、2份丙酮和1份苯混合而成。93号汽油也可代用），Si02和C aC 03o3、方法步骤：（1）提取绿叶中色素：称取绿叶5 gf剪碎置于研钵f放入少许Si02和C aC O3f加入1 0mL丙酮 一充分研磨一过滤一收集滤液（试管口用面塞塞严）（2）制备滤纸条：（3）画滤液细线：（4）分离色素：滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中，用培养皿盖住小烧杯。154、结果分析：色素在滤纸条上的分布如下图:胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶绿素a（蓝绿色）力赫b（黄绿色）最快（溶解度最大）最宽（最多）最慢（溶解度最小）5、注意:丙酮（或酒精）的用途是提取（溶解）叶绿体中的色素，层析液的的用途是分离叶绿体中的色素；石英砂的作用是为了研磨充分，碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏；分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中6、色素的位置和功能叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。Mg是构成叶绿素分子必需的元素。16三、光合作用1、概念:指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。2、过程:光反应阶段暗反应阶段1）光反应条件：有光、色素、酶场所：叶绿体类囊体薄膜过程：水的光解：ATP的合成：（光能一 ATP中活跃的化学能）2）暗反应条件：有光和无光、酶场所：叶绿体基质过程：C 02的固定:COa+Cs-MZCaC 3的还原:C3+H(CH2O)等+（ATP中活跃的化学能一有机物中稳定的化学能）3、总反应式:光能CO2+H2O(CH20)+02叶绿体174、实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能四、影响光合作用的环境因素：光照强度、C 02浓度、温度等1）光照强度：在一定的光照强度范围内光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。先惜蜃度2）C 02浓度：在一定浓度范围内光合作用速率随着C 02浓度的增加加快。CQM3）温度：光合作用只能在一定的温度范围内进行，在最适温度时，光合作用速率最快，高于 或低于最适温度，光合作用速率下降。mKe如兴就建温度 M五、农业生产中提高光能利用率采取的方法：延长光照时间 如：补充人工光照、多季种植（轮作）增加光照面积 如：合理密植、套种（间作）光照强弱控制：阳生植物（强光），阴生植物（弱光）增强光合作用效率 适当提高C 02浓度：施农家肥 2丙酮酸+H（少）+能量（2ATP）细胞质基质丙酮酸+H20 _BC02+H+能量(2ATP)线粒体基质H+02酶，H20+能量（34ATP）线粒体内膜（注：3个阶段的各个化学反应是由不同的酶来催化的）3、总反应式：C 6Hl2。6+6H2。+602 酶 6cg 2+1 2H 20+能量4、意义：是大多数生物特别是人和高等动植物获得能量的主要途径19（二）无氧呼吸1、概念：无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二 氧化碳或乳酸，同时释放少量能量的过程。2、过程：二个阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同丙酮酸 酶、C 2H5 0H（酒精）+C 02-（高等植物、酵母菌等）丙酮酸 B c3h6o3（乳酸）-（动物和人）3、总反应式：C6H1 206 酶？C 2H5 0H（酒精）+2C 02+能量（2ATP）C6H1 206 _R_2C 3H（乳酸）+能量（2ATP）细胞质基质细胞质基质4、意义：高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,释放出能量以适应缺氧环境条件。（酒精会毒害根细胞，产生烂根现象）人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为乳 酸，释放出一定能量，满足人体的需要。三、细胞呼吸的意义为生物体的生命活动提供能量，其中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽。四、应用：1、水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件，增强水稻根系的细胞呼吸作用。2、储存粮食时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸。203、果蔬保鲜时，采用降低氧 浓度、充氮气或降低温度等方法，抑制细胞呼吸，注意要保 持一定湿度。五、实验：探究酵母菌的呼吸方式1、实验原理：酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的 条件下能进行无氧呼吸，在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸，因此便于用来研究 细胞的呼吸方式。在探究活动中，需要设计和进行对比实验，分析有氧条件下和无 氧条件酵母菌细胞的呼吸情况。C O2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可使澳麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重倍酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成绿色。2、实验设计例1：箱修苗坪吸实险示意图实验设计时重点思考以下问题：1）怎样控制有氧和无氧条件？倬前液 解和精接皮或泵橡球气2）怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无C 02产生？如何比较C 02产生的多少？3）怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？3、实验结果的分析：1）检测C 02的产生：观察石灰水浑浊程度或者澳麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可 以检测酵母菌培养液中产生C 02情况。根据相关实验现象分析得出酵母既能进行有氧呼吸，也 能进行无氧呼吸。2）检测酒精的产生：将两组实验中的酵母菌培养液各取2mL,置于2只干净的试管中，分别加 入0.5 mL溶有0.1 g重格酸钾的浓硫酸溶液,轻轻振荡混允,观察试管中溶液的颜色变化,分析得 出酒精是酵母菌无氧呼吸的产物21第五章 细胞的增殖、分化、衰老和凋亡第一节细胞增殖一、细胞增殖的意义：是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础二、细胞分裂方式：有丝分裂（真核生物体细胞进行细胞分裂的主要方式）无丝分裂减数分裂三、有丝分裂：1、细胞周期：从一次细胞分裂结束开始，直到下一次细胞分裂结束为止，称为一个细胞周期 注：连续分裂的细胞才具有细胞周期；间期在前，分裂期在后；间期长，分裂期短；不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。2、有丝分裂的过程：动物细胞的有丝分裂1）分裂间期：主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成结果：DNA分子加倍；染色体数不变（一条染色体含有 2条染色单体）2）分裂期前期：出现染色体和纺锤体核膜解体、核仁逐渐消失；中期：每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上；（中期染色体的形态和数目最清晰）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并在纺锤体的牵引下分别 向细胞两极移动。末期：染色体、纺锤体消失核膜、核仁重现（细胞膜内陷）动物细胞有丝分裂的过程：间期 前期 中期 后期 末期22植物细胞的有丝分裂间期 前期 中期 后期 末期3、动、植物细胞有丝分裂的比较:动物细胞植物细胞不前期：纺锤体的形成方由两组中心粒发出的星射线构由细胞两极发出的纺锤丝构成同式不同成纺锤体纺锤体点末期：细胞质的分裂方 式不同由细胞膜向内凹陷把亲代细 胞缢裂成两个子细胞由细胞板形成的细胞壁把亲 代细胞分成两个子细胞4、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化:同期前雇中期后做刘I,俞 网帆 U中期后即未d 3间5、有丝分裂的意义在有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两 个子细胞中去。子细胞具有和亲代细胞相同数目、相同形态的染色体。这保证了亲代与子代 细胞间的遗传性状的稳定性。6、实验：观察植物细胞的有丝分裂实验原理：植物体中，有丝分裂常见于根尖、茎尖等分生区细胞。高等植物细胞有丝分裂的过程，分为分裂间期和分裂的前期、中期、后期、末期。可以用高倍镜观察植物细胞有丝分裂的过程,根据各个时期细胞内染色体（或染色质）的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。细胞核内的染色体容易被碱性燃料（龙胆紫、醋酸洋红）着色。材料用具：23洋葱（蒜、葱）。显微镜，栽玻片，盖玻片，玻璃皿，剪刀，镣子，滴管。质量分数15%的盐酸与体积分数95%的酒精1：1配制成解离液，质量分数为O.Olg/mL的或0.02g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红）。方法步骤：1）洋葱根尖培养：实验课前 34天，取洋葱一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水，洋葱底部接触瓶内水面，置于温暖处，常换水。待根长5 cm时，取健壮的根尖制片观察。2）装片的制作：解离：上午10时下午2时（是洋葱根尖细胞有丝分裂的活跃期），剪取根尖23mm,立即 放入解离液室温下解离35 min,取出。漂洗：待根尖酥软后，用镜子取出，在清水中漂洗10 mino染色：根尖用龙胆紫（或醋酸洋红）染色35 min。制片：用镜子将染过色的根尖取出，置于栽玻片上，力口 1滴清水，弄碎根尖（用镜子尖），盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片，然后用拇指轻轻压载玻片，使细胞分散开来。3）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：先低倍镜观察：找到分生区细胞（细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂，注意，观察不到分裂的动态过程，因为此时细胞已死）再高倍镜观察：找到分生区细胞后，移走低倍镜，换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整清晰。观察：找出处于细胞分裂期中期的细胞，再找出前期、后期、末期的细胞。（根据染色体的变化特点判断各个时期）实验结果分析：中期细胞中的染色体的形态数目最清晰，染色体均排列在赤道板上。后期细 胞中的染色体分布在细胞两极。末期细胞赤道板处出现细胞板，形成细胞壁，两消、两现。前期细胞中染色体散乱分布在细胞中央，两消、两现。四、无丝分裂1、特点：在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现（但有DNA的复制）2、举例：草履虫、蛙的红细胞等。24第二节细胞分化、衰老和凋亡一、细胞的分化1、概念：由同一种类型的细胞经细胞分裂后，逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的 差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。2、特点：稳定性、持久性3、细胞分化的原因：是基因选择性表达的结果（注：细胞分化过程中基因没有改变）4、细胞分化和细胞分裂的区别：细胞分裂的结果是：细胞数目的增加；细胞分化的结果是：细胞种类的增加二、细胞的全能性1、植物细胞全能性的概念指植物体中单个已经分化的细胞在适宜的条件下，仍然具有发育成完整新植株的潜能。2、植物细胞全能性的原因：植物细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。（已分化的动物体细胞的细胞核也具有全能性）3、细胞全能性实例：胡萝卜根细胞或组织离体培养成新的胡萝卜植株。4、植物组织培养过程：细费蠹织”皿 器型也胚状体一试管苗一新植株三、细胞衰老1、衰老细胞的特征：细胞核膨大，核膜皱折，染色质固缩（染色加深）；线粒体变大且数目减少（呼吸速率减慢）；细胞内酶的活性降低，代谢速度减慢，增殖能力减退；细胞膜通透性改变，物质运输功能降低；细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞内色素沉积，妨碍细胞内物质的交流和传递。2、决定细胞衰老的主要原因细胞的增殖能力是有限的，体细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的 四、细胞凋亡 251、细胞凋亡的概念：细胞凋亡是细胞的一种重要的生命活动，是一个主动的由基因决定的 细胞程序化自行结束生命的过程。也称为细胞程序性死亡。2、细胞凋亡的意义：对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等都具有重要作用。3、细胞凋亡与细胞坏死的区别：细胞凋亡由基因决定的细胞程序性死亡。细胞坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。第三节关注癌症一、细胞癌变原因：原癌基因和抑癌基因的变异二、致癌因子致癌因子化学致癌因子病毒致癌因子三、癌细胞的特征：1、能无限增殖。（原因是没有接触抑制，癌细胞并不因为相互接触而停止分裂）2、具有浸润性和扩散性。（原因是细胞膜上糖蛋白等物质的减少，使癌细胞间黏着性下降）3、能够逃避免疫监视4、形态结构发生显著变化三、我国的肿瘤防治1、肿瘤的三级预防策略一级预防：防止和消除环境污染二级预防：防止致癌物影响三级预防：高危人群早期检出2、肿瘤的主要治疗方法：放射治疗（简称放疗）化学治疗（简称化疗）手术切除2620H年高二生物学业水测试平必修2复习提纲第二章减数分裂和有性生殖第一节减数分裂一、减数分裂的概念减数分裂是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分 裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数 目比体细胞减少一半C（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制 一次，细胞分 裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。）二、减数分裂的过程1、精子的形成过程：精巢（哺乳动物称睾丸）M督一次分裂减数第一次分裂间期：染色体复制（包括 DNA复制和蛋白质的合成）。前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧）。27后期：同源染色体分离（基因等位分离）；非同源染色体（非等位基因）自由组合。末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。减数第二次分裂（无同源染色体）前期：染色体排列散乱。中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。井分别移向细胞两极。末期：细胞质分裂，每个细胞形成 2个子细胞，最终共形成4个子细胞。2、卵细胞的形成过程：卵巢减数第一次分裂M数第二次分裂三、精子与卵细胞的形成过程的比较不精子的形成卵细胞的形成同形成部位精巢（哺乳动物称睾丸）卵巢点过程有变形期无变形期细胞质分裂均等2次不均等分裂子细胞数4个精子1个卵细胞+3个极体相同点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半四、注意:281、同源染色体形态、大小基本相同；一条来自父方，一条来自母方。2、精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝分 裂的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。3、减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入 不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体4、减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律染色体4N3N2NNDNA间 叱中后末,前中后末 疝I 减II间前中后末前中后末减I 减115、减数分裂形成子细胞种类：假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，贝小它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2n种精子（卵细胞）；它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细 胞。五、受精作用的特点和意义特点：受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵 细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的 数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子，另一半来自卵细胞。意义：减数分裂和 受精作用对于维持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具有重要的作用。六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：一看染色体数目：奇数为减H（姐妹分家只看一极）29二看有无同源染色体：没有为减n（姐妹分家只看一极）三看同源染色体行为：确定有丝或减I注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减I或减n的后期。同源染色体分家减I后期姐妹分家减n后期例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？答案：减n前期减I前期 减n前期 减n末期有丝后期 减n后期减n后期减I后期答案：有丝前期减n中期 减I后期 减n中期减I前期减n后期减I中期有丝中期第二节有性生殖i.概念：有性生殖是由亲代产生有性生殖细胞或配子，经过两性生殖细胞（如精子和卵细 胞）的结合，成为合子（如受精卵）。再由合子发育成 新个体的生殖方式。2.意义：在有性生殖中，由于两性生殖细胞分别来自不同的亲本，因此，由合子发育成的 后就具备了双亲的遗传特性，具有更强的生活能力和变异性，这对于生物的生存和进化具有 重要意义。30第三章遗传和染色体 第一节基因的分离定律一、相对性状性状：生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。例：判断下列性状是否属于相对性状（是的打J,不是的打.）：1.水稻的早熟与晚熟)2.人的卷发与直发V()3.棉花的长绒与粗绒)(X4.人的五指与多指)5.番茄的红果与圆果()X6.人的高鼻梁与塌鼻梁)7.狗的黑毛与羊的白毛()X二、孟德尔一对相对性状的杂交实验1、实验过程（看书）2、对分离现象的解释（看书）3、对分离现象解释的验证：测交（看书）例：现有一株紫色豌豆，如何判断它是显性纯合子（AA）还是杂合子（Aa）?相关概念4、显性性状与隐性性状显性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1表现出来的性状。隐性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1没有表现出来的性状。附：性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象）5、显性基因与隐性基因显性基因：控制显性性状的基因。隐性基因：控制隐性性状的基因。附:基因：控制性状的遗传因子（DNA分子上有遗传效应的片段P68）31等位基因：决定1对相对性状的两个基因（位于一对同源染色体上的相同位置上）。6、纯合子与杂合子纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定的遗传，不发生性状分离）：显性纯合子（如AA的个体）隐性纯合子（如aa的个体）杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体（不能稳定的遗传，后代会发生性状 分离）7、表现型与基因型表现型：指生物个体实际表现出来的性状。基因型：与表现型有关的基因组成。（关系：基因型+环境一表现型）8、杂交与自交杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程。自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程。（指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同 株受粉）附：测交：让 F1与隐性纯合子杂交。（可用来测定F1的基因型，属于杂交）三、基因分离定律的实质：在减I分裂后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离。四、基因分离定律的两种基本题型：正推类型：（亲代一子代）亲代基因型子代基因型及比例子代表现型及比例 AA _AAAA全显 AA _AaAA:Aa=l:1全显 AA _aaAa全显(4)Aa _AaAA:Aa:aa=l:2:1 显：隐=3:1(5)Aa _aaAa:aa=1:1显:隐=1:1(6)aa _aaaa全隐32逆推类型：(子代一亲代)亲代基因型子代表现型及比例(1)至少有一方是AA.全显aa aa,全隐Aa Aa显：隐=3:1(4)Aa_aa.一显:隐二1:11:逆推类型中显、隐性性状的判断2：逆推类型中遗传病显、隐性的判断无中生有为隐性有中生无为显性五、孟德尔遗传实验的科学方法：正确地选用试验材料；分析方法科学；(单因子一多因子)应用统计学方法对实验结果进行分析；科学地设计了试验的程序。六、基因分离定律的应用：1、指导杂交育种：原理：杂合子(Aa)连续自交n次后各基因型比例杂合子(Aa)：(1/2)n纯合子(AA+aa)：I-(1/2)(注：AA二aa)2、指导医学实践：33第二节基因的自由组合定律一、基因自由组合定律的实质：在减I分裂后期,非等位基因随着非同源染色体的自由组合 而自由组合。（注意：非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律）二、基因自由组合定律两种基本题型：共同思路：先分开、再组合正推类型（亲代一子代）逆推类型（子代一亲代）三、基因自由组合定律的应用1、指导杂交育种例：VIDDRR X ddrr亲本杂交D_R高杆 抗病DdRrID_it高杆种植Fl代自交ddR.ddrr种植整代，逸矮杆抗痛 短杆矮杆（dd凡）连线自史，直第 16 杆挤病CddRR）水稻.P附：杂交育种 方法：杂交原理：基因重组优缺点：方法简便，但要较长年限选择才可获得。2、指导医学实践:34四、性别决定和伴性遗传1、XY型性别决定方式：染色体组成（n 对）：雄性：n1对常染色体+XY 雌性：n1对常染色体+XX性比：一般1:1常见生物：全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物，多数昆虫、一些鱼类和两栖类。2、伴性遗传基因型的写法先写出性染色体，男性 XY,女性XX,再在X染色体 的右上角写上基因（Y上不写）3、三种伴性遗传的特点：1）伴X隐性遗传的特点：男女隔代遗传（交叉遗传）母病子必病，女病父必病2）伴X显性遗传的特点：女男连续发病父病女必病，子病母必病3）伴Y遗传的特点：男病女不病父一子一孙4、家族系谱图中