生物选修一知识点总结 篇一
标题:细胞的结构和功能
细胞是生物体的基本结构和功能单位,了解细胞结构和功能对于理解生物体的生命活动具有重要意义。本篇将对细胞的结构和功能进行总结。
一、细胞的基本结构
1. 细胞膜:细胞的外界边界,具有选择性通透性,控制物质的进出。
2. 细胞质:细胞膜内的胞质,包含细胞器和细胞溶液。
3. 细胞核:细胞的控制中心,储存遗传信息。
二、细胞器的功能
1. 基因的储存和表达
- 染色体:储存遗传信息,参与基因的传递和表达。
- 核糖体:参与蛋白质合成。
2. 能量的转换和储存
- 线粒体:参与细胞的呼吸作用,产生能量。
- 叶绿体:参与光合作用,储存能量。
3. 物质的合成和转运
- 内质网:参与蛋白质的合成和修饰。
- 高尔基体:参与物质的合成、转运和分泌。
- 溶酶体:参与细胞内物质的降解和再利用。
4. 细胞骨架的支持和运动
- 微丝:参与细胞的收缩和运动。
- 微管:参与细胞的分裂和细胞器的运输。
三、细胞的功能
1. 新陈代谢:细胞通过代谢作用维持生命活动。
- 能量代谢:包括有氧呼吸和光合作用。
- 物质代谢:包括合成代谢和分解代谢。
2. 生长和分裂:细胞通过生长和分裂实现个体的增长和繁殖。
- 细胞周期:包括有丝分裂和无丝分裂。
3. 适应环境:细胞通过吸收营养和排泄代谢产物适应外界环境。
- 营养吸收:通过细胞膜的摄取和吞噬。
- 代谢产物排泄:通过细胞膜的排泄和胞吐。
细胞是生物体的基本单位,其结构和功能对于生物体的正常运转至关重要。通过对细胞结构和功能的了解,我们可以更好地理解生物体的生命活动,并为进一步研究生物学提供基础。
生物选修一知识点总结 篇二
标题:遗传与进化
遗传与进化是生物学的重要内容,通过对生物的遗传规律和进化机制的研究,可以揭示生物多样性的形成和发展。本篇将对遗传与进化的知识进行总结。
一、遗传规律
1. 孟德尔遗传规律
- 单因素遗传:通过对豌豆的实验,孟德尔发现有些性状呈现“显性”和“隐性”的关系。
- 自由组合规律:不同基因的组合独立地遗传给后代。
2. 染色体遗传
- 染色体的结构:包括染色体的形态、数量和组成。
- 染色体的性别决定:人类的性别由X和Y染色体的组合决定。
3. DNA的遗传信息
- DNA的结构:由核苷酸组成的双螺旋结构。
- DNA复制:通过DNA的复制,遗传信息得以传递。
二、进化机制
1. 自然选择
- 适者生存:在一定环境下,适应环境的个体更容易存活和繁殖。
- 适者繁殖:适应环境的个体更容易繁殖后代。
2. 突变和基因流动
- 突变:基因的突变是进化的基础,通过突变,个体的遗传信息发生改变。
- 基因流动:不同种群之间的基因交流导致基因频率的改变。
3. 遗传漂变
- 遗传漂变:在小种群中,由于基因频率的随机变化,导致种群的遗传组成发生改变。
三、生物的进化
1. 物种形成
- 种隔离:物种的形成需要种群间的隔离。
- 自然选择:适应环境的个体更容易存活和繁殖。
2. 生物多样性
- 生物多样性:通过进化,生物体适应了不同的环境,形成了丰富的物种。
3. 人类的进化
- 人类的起源:通过对人类化石的研究,揭示了人类的起源和进化过程。
- 文化进化:人类的文化也在不断进化,对人类进化产生重要影响。
通过对遗传与进化的了解,我们可以更好地理解生物多样性的形成和发展。遗传和进化是生物学的核心内容,对于生物学的研究和应用具有重要意义。
生物选修一知识点总结 篇三
下列不属于酶制剂的是
A.蛋白酶 B.脂肪酶 C.淀粉酶 D.麦芽糖酶
解析:目前常用的酶制剂有四大类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更强的去污能力。
《酵母细胞的固定化》
一、基础知识
酶:优点:催化效率高,低耗能、低污染,大规模地应用于食品、化工等各个领域。
实际问题:对环境条件敏感,易失活;溶液中的酶很难回收,不能再次利用,提高了生产成本;反应后的酶会混合在产物中,如不除去,会影响产品质量。
设想:
固定化酶:优点
实际问题:一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成 都是通过一系列的酶促反应才能得到的
设想:
固定化细胞:优点
二、固定化酶的应用实例
高果糖浆是指
能将葡萄糖转化为果糖的酶是 。使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种 上,
再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的 。酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与 接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。
三、固定化细胞技术
固定化酶和固定化细胞是利用 或
方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括 、 和 法。
一般来说,酶更适合采用 和 法固定,而细胞多采用 法固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的细胞难以 或 ,而个小的酶容易从 中漏出。
包埋法法固定化细胞即将微生物细胞 包埋在不溶于水的 中。常用的载体有 、 、 、 和 等。
四、实验操作
(一)制备固定化酵母细胞
制备固定化酵母细胞需要的材料是 、 、 、 、
、 、 、 、 和
1.酵母菌的活化
活化就是处于 状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
2.配制物质的量尝试为0.05mol/L的CaCl2溶液
3.配制海藻酸钠溶液
加热溶化海藻酸钠时要注意:
4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合
5.固定化酵母细胞
以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的 溶液中,并浸泡 (时间)。
(二)用固定化酵母细胞发酵
1.将固定好的酵母细胞用 冲洗2-3次。
2.发酵时的温度就为 ,时间 。
五、结果分析与评价
(一)观察凝胶珠的颜色和形状
如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明 ;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明 ,制作失败,需要再作尝试。
(二)观察发酵的葡萄糖溶液
利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多 ,同时会闻到
补充:直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点:
类型 优点 不足 直接使用酶 催化效率高,低耗能、低污染等。 对环境条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量。 固定化酶 酶既能与反应物接触,又能与产物分离,同时,固定在载体上的酶还可以被反复利用。 一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。 固定化细胞 成本低,操作更容易。 固定后的酶或细胞与反应物不容易接近,可能导致反应效果下降等。
【疑难点拨】
1.细胞的活化。
提示:在缺水的状态下,微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需要0.5~1小时。
2.如何检验凝胶珠的质量是否合格。
提示:检验凝胶珠的质量是否合格,可以采用以下方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也表明制备的凝胶珠是成功的。
3.酶和细胞分别适应哪种固定方法?
提示:一般来说,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
【典例解析】
酶和细胞分别适应哪种固定方法?
提示:一般来说,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法 固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
《DNA的粗提取与鉴定》
一、提取DNA的方法
提取生物大分子的基本思路是 。对于DNA的粗提取而言,就是要利用 、 等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
1)DNA的溶解性 DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的 中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度就能 充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。
此外,DNA不溶于 溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解 ,但是对 没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80oC的高温,而DNA在 以上才会变性。洗涤剂能够瓦解 ,但对DNA没有影响。
3)DNA的鉴定 在 条件下,DNA遇 会被染成 色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
二、实验设计
1)实验材料的选取 凡是含有 的生物材料都可以考虑,但是使用 的生物组织,成功的可能性更大。在下面的生物材料中选取适合的实验材料:
鱼卵、猪肝、菜花(花椰菜)、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基的大肠杆菌
2)破碎细胞,获取含DNA的滤液 动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的 ,同时用 搅拌,过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞,需要先用 溶解细胞膜。例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的 和 ,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
3)去除滤液中的杂质
4)DNA的析出与鉴定
将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积 、冷却的 ,静置 ,溶液中会出现 ,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒 搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。
取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为 的NaCl溶液5ml,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。然后,向两支试管中各加入4ml的
。混合均匀后,将试管置于 中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变 。
三、操作提示
以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g ,防止 。
加入洗涤剂后,动作要 、 ,否则容易产生大量的泡沫,不利于后续步骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要 ,以免 ,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
二苯胺试剂要 ,否则会影响鉴定的效果。
四、结果分析与评价
【疑难点拨】
1.为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?
答:蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂),从而释放出DNA。
2.加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?
答:洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。
3.如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?
答:研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
4.此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分?
答:可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
5.为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?
答:用高盐浓度的溶液溶解DNA,能除去在高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使DNA析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此,通过反复溶解与析出DNA,就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
6.方案二与方案三的原理有什么不同?
答:方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离。
7. DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系:
当NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时,随浓度的升高,DNA的溶解度降低;当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时,随浓度升高,DNA的溶解度升高。
8. 制备鸡血细胞液时,要在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠的原因
制备鸡血细胞液时,要在新鲜的鸡血中加入抗凝剂--柠檬酸钠,防止血液凝固。其原理是柠檬酸钠能与血浆中Ca2+发生反应,生成柠檬酸钙络合物,血浆中游离的Ca2+大大减少,血液便不会凝固,因为鸡血红细胞,白细胞都有细胞核,DNA主要存在于细胞核中,所以在离心或静置沉淀后,要弃出上层清液--血浆。
9.提取DNA的第一步是材料的选取,其目的是一定要选取DNA含量较高的生物材料,否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难;第二步是DNA的释放和溶解,这一步是实验成功与否的关键,要尽可能使细胞内的DNA全部溶解;第三步是DNA的纯化,即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性,最大限度地将DNA与杂质分开;最后一步是对DNA进行鉴定,这是对整个实验的结果的检测。
10.在DNA的析出的步骤中用到玻璃棒搅拌时,注意动作要轻缓,以免加剧DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
11.盛放鸡血细胞液的容器,最好是塑料容器。鸡血细胞破碎以后释放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由于细胞内DNA的含量本来就比较少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就会更少。因此,实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管,这样可以减少提取过程的DNA的损失。