第一篇：高中生物必修1教案

高中生物必修1教案

《分子與細胞》 元素 細胞膜 基質

化學成分 結構與功能 細胞質 化合物 細胞核 細胞器 細胞 生物膜系統 有絲分裂

無絲分裂 細胞分裂 細胞分化 細胞工程 減數分裂 高一生物內容構成

（一）走近細胞

一、比較原核與真核細胞（多樣性）原核細胞 真核細胞

細胞 較小（1—10um）較大（10--100 um）

細胞核 無成形的細胞核，核物質集中在核區。無核膜，無核仁。DNA不和蛋白質結合 有成形的真正的細胞核。有核膜，有核仁。DNA不和蛋白質結合成染色體 細胞質 除核糖體外，無其他細胞器 有各種細胞器

細胞壁 有。但成分和真核不同，主要是肽聚糖 植物細胞、真菌細胞有，動物細胞無 代表 放線菌、細菌、藍藻、支原體 真菌、植物、動物

二、生命系統的層次性

植：營養、保護、機械、輸導 植：根、莖、葉 細胞 組織 分泌 器官 花、果、種

動：上皮、結締、肌肉、神經 動：心、肝…… 運動、循環 消化、呼吸 病毒

系統（動）個體 單細胞 種群 群落 泌尿、生殖 多細胞 神經、內分泌 非生物因素 Ⅰ號 生態系統 生產者 生物圈 生物因素 消費者 Ⅱ號 分解者

三、細胞學說內容（統一性）

○從人體的解剖和觀察入手：維薩里、比夏 ○顯微鏡下的重要發明：虎克、列文虎克 ○理論思維和科學實驗的結合：施來登、施旺

1． 細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發育而來，并由細胞和細胞產物所構成。

2． 細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。3． 新細胞可以從老細胞中產生。

○在修正中前進：細胞通過分裂產生新的細胞。注：現代生物學的三大基石

1.1838—1839年 細胞學說 2．1859年 達爾文 進化論 3.1866年 孟德爾 遺傳學

四、結論 除病毒以外，細胞是生物體結構和功能的基本單位，也是地球上最基本的生命系統。

（二）組成細胞的分子 基本：C、H、O、N（90％）

大量：C、H、O、N、P、S、（97％）K、Ca、Mg 元素 微量：Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等

（20種）最基本：C，占干重的48.4%,生物大分子以碳鏈為骨架 物質 說明生物界與非生物界的統一性和差異性。基礎 水：主要組成成分；一切生命活動離不開水 無機物 無機鹽：對維持生物體的生命活動有重要作用 化合物 蛋白質：生命活動（或性狀）的主要承擔者／體現者 核酸：攜帶遺傳信息

有機物 糖類：主要的能源物質 脂質：主要的儲能物質

一、蛋白質（占鮮重7－10％，干重50％）

結構 元素組成 C、H、O、N，有的還有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等 單體 氨基酸（約20種，必需8種，非必需12種）

化學結構 由多個氨基酸分子脫水縮合而成，含有多個肽鍵的化合物，叫多肽。多肽呈鏈狀結構，叫肽鏈。一個蛋白質分子含有一條或幾條肽鏈。高級結構 多肽鏈形成不同的空間結構，分二、三、四級。

結構特點 由于組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序不同，于是肽鏈的空間結構千差萬別，因此蛋白質分子的結構是極其多樣的。

功能 ○蛋白質的結構多樣性決定了它的特異性/功能多樣性。

1． 構成細胞和生物體的重要物質：如細胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質； 2． 有些蛋白質有催化作用：如各種酶；

3． 有些蛋白質有運輸作用：如血紅蛋白、載體蛋白； 4． 有些蛋白質有調節作用：如胰島素、生長激素等； 5． 有些蛋白質有免疫作用：如抗體。

備注 ○連接兩個氨基酸分子的鍵（—NH—CO—）叫肽鍵。○各種蛋白質在結構上所具有的共同特點（通式）：

1． 每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上； 2． 各種氨基酸的區別在于R基的不同。○ 變性（熟雞蛋）＆鹽析＆凝固（豆腐）

計算 ○由N個aa形成的一條肽鏈圍成環狀蛋白質時，產生水／肽鍵 N 個； ○N個aa形成一條肽鏈時，產生水／肽鍵 N－1 個； ○N個aa形成M條肽鏈時，產生水／肽鍵 N－M 個；

○N個aa形成M條肽鏈時，每個aa的平均分子量為α，那么由此形成的蛋白質 的分子量為 N×α－（N－M）×18 ；

二、核酸

一切生物的遺傳物質，是遺傳信息的載體，是生命活動的控制者。元素組成 C、H、O、N、P等

分類 脫氧核糖核酸（DNA雙鏈）核糖核酸（RNA單鏈）單體

成分 磷酸 H3PO4 五碳糖 脫氧核糖 核糖 含氮

堿基 A、G、C、T A、G、C、U 功能 主要的遺傳物質，編碼、復制遺

傳信息，并決定蛋白質的合成 將遺傳信息從DNA傳遞給 蛋白質。

存在 主要存在于細胞核，少量在線粒

體和葉綠體中。甲基綠 主要存在于細胞質中。吡羅紅

△ 每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。

三、糖類和脂質

元素 類別 存在 生理功能

糖類 C、H、O 單糖 核糖C5H10O5 主細胞質 核糖核酸的組成成分； 脫氧核糖C4H10O5 主細胞核 脫氧核糖核酸的組成成分； 六碳糖：葡萄糖

C6H12O6、果糖等 主細胞質 是生物體進行生命活動的重要能源物質（70％以上）； 二糖

C12H22O11 麥芽糖、蔗糖 植物 乳糖 動物

多糖 淀粉、纖維素 植物（細胞壁的組成成分），重要的儲存能量的物質； 糖原（肝、肌）動物 脂質 C、H、O 有的 還有N、P 脂肪 動、植物 儲存能量、維持體溫恒定； 類脂/磷脂 腦、豆 構成生物膜的重要成分； 固醇 膽固醇 動物 動物的重要成分； 性激素 促性器官發育和第二性征； 維生素D 促進鈣、磷的吸收和利用；

△ 組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動，而只有按照一定的方式有機地組織起來，才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。

四、鑒別實驗

試劑 成分 實驗現象 常用材料

蛋白質 雙縮脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆 雞蛋

B: 0.01g/mL CuSO4 脂肪 蘇丹Ⅲ 橘黃色 花生

還原糖 班氏（加熱）磚紅色沉淀 蘋果、梨、白蘿卜 淀粉 碘液 I2 藍色 馬鈴薯

○具有還原性的糖：葡萄糖、麥芽糖、果糖

五、無機物 存在方式 生理作用 水

結合水4.5% 自由水95% 部分水和細胞中

其他物質結合。細胞結構的組成成分。絕大部分的水以 游離形式存在，可以自由流動。1．細胞內的良好溶劑； 2．參與細胞內許多生物化學反應； 3．水是細胞生活的液態環境；

4．水的流動，把營養物質運送到細胞，并把廢物運送到排泄器官或直接排出； 無機鹽 多數以離子狀態存，如K+、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1．細胞內某些復雜化合物的重要組成部分，如Fe2+是血紅蛋白的主要成分； 2．持生物體的生命活動，細胞的形態和功能； 3．維持細胞的滲透壓和酸堿平衡；

六、小結

化合 有機組合 分化

化學元素 化合物 原生質 細胞

○原生質 1．泛指細胞內的全部生命物質，但并不包括細胞內的所有物質，如細胞壁； 2．包括細胞膜、細胞質和細胞核三部分；其主要成分為核酸、蛋白質（和脂類）； 3．動物細胞可以看作一團原生質。

○細胞質 ： 指細胞中細胞膜以內、細胞核以外的全部原生質。

○原生質層：成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，為一層半透膜。(三)細胞的基本結構

細胞壁（植物特有）： 纖維素+果膠，支持和保護作用 成分：脂質（主磷脂）50%、蛋白質約40%、糖類2%-10% 細胞膜

作用：隔開細胞和環境；控制物質進出；細胞間信息交流；

真核 基質： 有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等 細胞 細胞質 是活細胞進行新陳代謝的主要場所。分工：線、內、高、核、溶、中、葉、液、細胞器

協調配合：分泌蛋白的合成與分泌；生物膜系統 核膜：雙層膜，分開核內物質和細胞質

核孔：實現核質之間頻繁的物質交流和信息交流 細胞核 核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關 染色質：由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的載體

一、細胞器 差速離心：美國 克勞德

線粒體 葉綠體 高爾基體 內質網 液泡 核糖體 中心體 分布 動植物 植物 動植物 動植物 植物和某 些原生動物 動植物 動物 低等植物

形態 橢球形、棒形 扁平的球形或橢球形 大小囊泡、扁平囊 網狀 橢球形粒狀小體 結構 雙層膜，有少量DNA 單層膜，形成囊泡狀和管狀，內有腔 沒有膜結構

嵴（TP酶復合體）、基粒、基質 基粒（類體）、基質（片層結構）、酶 外連細胞膜，內連核膜 液泡膜、細胞液 蛋白質、RNA、和酶 兩個互相垂直的中心粒 功能 有氧呼吸的主場所 進行光合作用的場所 細胞分泌，成細胞壁 提供合成、運輸條件 貯存物質，調節內環境 蛋白質合成的場所 與有絲分裂有關 備注 在核仁 形成

△ 細胞器是指在細胞質中具有一定形態結構和執行一定生理功能的結構單位，三、協調配合 分泌蛋白 放射性同位素示蹤法：羅馬尼亞 帕拉德 有機物、O2 葉綠體 線粒體 能量、CO2 基因調控 初步合成 加工 修飾

細胞核 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 胞外 氨基酸 肽鏈 一定空間結構

○生物膜系統：細胞器膜 + 細胞膜 + 核膜等形成的結構體系

四、細胞核 = 核膜（雙層）+ 核仁 + 染色質 + 核液 美西螈實驗、蠑螈橫縊實驗、變形蟲實驗、傘藻嫁接與移植實驗

細胞核是遺傳信息儲存和復制的場所，是代謝活動和遺傳特性的控制中心。○ 染色質和染色體是同一物質在細胞周期不同階段相互轉變的形態結構。DNA 螺旋

○ + = 核小體（串珠結構）染色質 30nm纖維 組蛋白 非組蛋白 螺旋化

0.4um超螺旋管（圓筒形）2－10um染色單體（圓柱狀、桿狀）

二、樹立觀點(基本思想)1．有一定的結構就必然有與之相對應功能的存在； ○結構和功能相統一

2．任何功能都需要一定的結構來完成

1．各種細胞器既有形態結構和功能上的差異，又相互聯系，相互依存； ○分工合作

2．細胞的生物膜系統體現細胞各結構之間的協調配合。

○生物的整體性：整體大于各部分之和；只有在各部分組成一個整體的時才能體現出生命現象。1．結構：細胞的各個部分是相互聯系的。如分布在細胞質的內質網內連核膜，外接細胞膜。2．功能：細胞的不同結構有不同的生理功能，但卻是協調配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。3．調控：細胞核是代謝的調控中心。其DNA通過控制蛋白質類物質的合成調控生命活動。

4．與外界的關系上：每個細胞都要與相鄰細胞、而與外界環境直接接觸的細胞都要和外界環境進行物質交換和能量轉換。

六、總結

細胞既是生物體結構的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。

（四）細胞物質的運輸

○科學家研究細胞膜結構的歷程是從物質跨膜運輸的現象開始的，分析成分是了解結構的基礎，現象和功能又提供了探究結構的線索。人們在實驗觀察的基礎上提出假說，又通過進一步的實驗來修正假說，其中方法與技術的進步起到關鍵的作用 成分：磷脂和蛋白質和糖類

結構：單位膜（三明治）→ 流動鑲嵌模型 細胞膜 特性 結構特點：具有相對的流動性

生理特性：選擇透過性（對離子和小分子物質具選擇性）保護作用

功能 控制細胞內外物質交換 細胞識別、分泌、排泄、免疫等

一、物質跨膜運輸的實例 1.水分

條件 濃度 外液 > 細胞質/液 外液 < 細胞質/液 現象 動物 失水皺縮 吸水膨脹甚至漲破 植物 質壁分離 質壁分離復原 原理 外因 水分的滲透作用

內因 原生質層與細胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同 結論 細胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運輸的過程 ○ 滲透現象發生的條件：半透膜、細胞內外濃度差

○ 滲透作用：水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象。○ 半透膜：指一類可以讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的一類薄膜的總稱。○ 質壁分離與復原實驗可拓展應用于：（指的是原生質層與細胞壁）①證明成熟植物細胞發生滲透作用； ②證明細胞是否是活的；

③作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法； ④初步測定細胞液濃度的大小； 2.無機鹽等其他物質

① 不同生物吸收無機鹽的種類和數量不同。

② 物質跨膜運輸既有順濃度梯度的，也有逆濃度梯度的。3.選擇透過性膜

可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他離子、小分子和大分子則不能通過的膜。□ 生物膜是一種選擇透過性膜，是嚴格的半透膜。

二、流動鑲嵌模型 1.要點

①磷脂雙分子層 構成生物膜的基本支架，但這個支架不是靜止的，它具有流動性。②蛋白質 鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上，大多數蛋白質也是可以流動的。③天然糖蛋白 蛋白質和糖類結合成天然糖蛋白，形成糖被具有保護、潤滑和細胞識別等 2.與單位膜的異同

相同點：組成細胞膜的主要物質是脂質和蛋白質

不同點：①流：蛋白質的分布有不均勻和不對稱性；強調組成膜的分子是運動的。②單：蛋白質均勻分布在脂雙層的兩側；認為生物膜是靜止結構。

三、跨膜運輸的方式

例子|方式| 濃度梯度| 載體| 能量| 作用

水、甘油、氣體、乙醇、苯| 自由擴散| 順 ×| ×| 被選擇吸收的物質從高濃度的一側通過細胞膜向濃度低的一側轉運

葡萄糖進入紅細胞| 協助擴散| 順| √| ×

進入紅細胞的鉀離子 |主動運輸| 逆| √| √| 能保證活細胞按照生命活動的需要，主動地選擇吸收所需要 的物質，排出新陳代謝產生的廢物和對細胞要害的物質。○大分子或顆粒：胞吞、胞吐

四、小結 組成 決定

磷脂分子+蛋白質分子 結構 功能（物質交換）具有

導致 保證 體現

運動性 流動性 物質交換正常 選擇透過性

成分組成結構，結構決定功能。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的，因此決定了由它們構成的細胞膜的結構具有一定的流動性。結構的流動性保證了載體蛋白能把相應的物質從細胞膜的一側轉運到到另一側。由于細胞膜上不同載體的數量不同，所以，當物質進出細胞時能體現出不同的物質進出細胞膜的數量、速度及難易程度的不同，即反映出物質交換過程中的選擇透過性。可見，流動性是細胞膜結構的固有屬性，無論細胞是否與外界發生物質交換關系，流動性總是存在的，而選擇透過性是細胞膜生理特性的描述，這一特性，只有在流動性基礎上，完成物質交換功能方能體現出來。(五)細胞的能量供應和利用 H2O 外界 水

H2O O2 礦質元素 [H] 光 ATP 原生質 ADP+PI 熱能 ATP ADP+PI CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2

一、酶——降低反應活化能

◎ 新陳/細胞代謝：活細胞內全部有序化學反應的總稱。

◎ 活化能：分子從常態轉變成容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。1． 發現

①巴斯德之前：發酵是純化學反應，與生命活動無關。

②巴斯德（法、微生物學家）：發酵與活細胞有關；發酵是整個細胞。

③利比希（德、化學家）：引起發酵的是細胞中的某些物質，但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發揮作用。

④比希納（德、化學家）：酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣。

⑤薩姆納（美、科學家）：從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質。⑥許多酶是蛋白質。

⑦切赫與奧特曼（美、科學家）：少數RNA具有生物催化功能。2．定義

酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質。注：

①由活細胞產生（與核糖體有關）

②催化性質：A.比無機催化劑更能減低化學反應的活化能，提高化學反應速度。B.反應前后酶的性質和數量沒有變化。③成分：絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。3．特性

① 高效性：催化效率很高，使反應速度很快，是一般無機催化集的107——1013倍。② 專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。→ 多樣性。③ 需要合適的條件（溫度和pH值）→ 溫和性 → 易變性。

酶的催化作用需要適宜的溫度、pH值等，過酸、過堿、高溫都會破壞酶分子結構。低溫也會影響酶的活性，但不破壞酶的分子結構。圖例

解析 在底物足夠，其他因素固定的條件下，酶促反應的速度與酶濃度成正比。1.在S較低時，V隨S增加而加快，近乎成正比；

2.在S較低時，V隨S增加而加快，但不顯著；

3.當S很大且達到一定限度時，V也達到一個最大值，此時即使再增加S，反應也幾乎不再改變。1.在一定T內V隨T的 升高而加快；

2.在一定條件下，每一種酶在某一T時活力最大，稱最適溫度； 3.當T升高到一定限度時，V反而隨溫度的升高而降低。◎動物T：35—40℃ PH ： 6.5—8.0 ◎ 酶工程

生產提取 制成 酶制劑 應用 治療疾病；加工和生產一些產品； 和分離純化 固定化酶 化驗診斷和水質檢測；其他分支。

二、ATP（三磷酸腺苷）

◎ ATP是生物體細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物，是生物體進行各項生命活動的直接 能源，它的水解與合成存在著能量的釋放與貯存。1．結構簡式 A — P ～ P ～ P 腺苷 普通化學鍵13.8KJ/mol 高能磷酸鍵 30.54 KJ/mol 磷酸基團 2．ATP與ADP的轉化 ATP 呼吸作用

（線粒體）吸 Pi（細胞質基質）能 吸收分泌（滲透能）（葉綠體）放 肌肉收縮（機械能）光合作用 Pi 能 神經傳導、生物電（電能）ADP(每個活細胞)合成代謝（化學能）體溫（熱能）螢火蟲（光能）

◎ 糖類—主要能源物質 熱能 散失 太陽光能 脂肪—主要儲能物質 氧化

（直接能源）蛋白質—能源物質之一 分解 化學能 ATP 水解酶、放

◎ ATP ADP + Pi + 能量 合成酶、吸

3．能產生ATP： 線粒體、葉綠體、細胞質基質 能產生水： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核 能堿基互補配對： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核

三、ATP的主要來源——細胞呼吸

◎呼吸是通過呼吸運動吸進氧氣，排出二氧化碳的過程。

◎細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放出能量并生成ATP的過程。分為： 有氧呼吸 無氧呼吸

概念 指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程。過程 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP ② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP ③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP → 2C3H6O3 ② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2 反應式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP 不同點 場所 ： ①②線粒體基質 ③內膜 始終在細胞質基質 條件 ： 除①外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶 產物 ： CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸

能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ）少量、合成2ATP(61.08KJ)相同點 聯系 ： 從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同，以后階段不同 實質 ： 分解有機物，釋放能量，合成ATP 意義 ： 為生物體的各項生命活動提供能量；為體內其他化合物合成提供原料 ◎比較

光合作用 呼吸作用

反應場所 綠色植物（在葉綠體中進行）所有生物（主要在線粒體中進行）反應條件 光、色素、酶 酶（時刻進行）

物質轉變 把無機物CO2和H2O合成有機物（CH2O）分解有機物產生CO2和H2O 能量轉變 把光能轉變成化學能儲存在有機物中 釋放有機物的能量，部分轉移ATP 實質 合成有機物、儲存能量 分解有機物、釋放能量、產生ATP 聯系 有機物、氧氣 光合作用 呼吸作用 能量、二氧化碳 ◎ 光合作用的實質

通過光反應把光能轉變成活躍的化學能，通過暗反應把二氧化碳和水合成有機物，同時把活躍的化學能轉變成穩定的化學能貯存在有機物中。

四、光和光合作用

◎光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的 有機物，并釋放出氧氣的過程。影響因素有：光、溫度、CO2濃度、水分、礦質元素等。1．發現

內容 時間 過程 結論

普里斯特 1771年 蠟燭、小鼠、綠色植物實驗 植物可以更新空氣 薩克斯 1864年 葉片遮光實驗 綠色植物在光合作用中產生淀粉

恩格爾曼 1880年 水綿光合作用實驗 葉綠體是光合作用的場所釋放出氧。魯賓與卡門 1939年 同位素標記法 光合作用釋放的氧全來自水 2．場所 雙層膜 葉綠體 基質

基粒 多個類囊體（片層）堆疊而成 胡蘿卜素（橙黃色）1/3 類胡蘿卜素 葉黃素（黃色）2/3 吸藍紫光 色素（1/4）葉綠素A（藍綠色）3/4 葉綠素（3/4）葉綠素B（黃綠色）1/4 吸紅橙和藍紫光 3．過程 光反應 暗反應

條件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶 時間 短促 較緩慢

場所 內囊體的薄膜 葉綠體的基質 過程 ① 水的光解 2H2O → 4[H] + O2 ② ATP的合成/光合磷酸化

ADP + Pi + 光能 → ATP ① CO2的固定 CO2 + C5 → 2C3 ② C3/ CO2的還原 2C3 + [H] →（CH2O）

實質 光能 → 化學能，釋放O2 同化CO2，形成（CH2O）總式 CO2 + H2O →（CH2O）+ O2 或 CO2 + 12H2O →（CH2O）6 + 6O2 + 6H2O 物變 無機物CO2、H2O → 有機物（CH2O）

能變 光能 → ATP中活躍的化學能 → 有機物中穩定的化學能 ◎ 同位素示蹤

14C 光反應 2C 3 暗反應（14CH2O）3H2O 固定 [3H] 還原（C3H2O）H218O 光 18O2 ◎ 人為創設條件，看物質變化：

1． 光照 → [H]和ATP → 暗反應 →（CH2O）↓ 切斷 → 不能生成 → 不能進行 → 不能生成 2． CO2 → C5 → C3 →（CH2O）↓ ↓ ↓ ↓

第二篇：高中生物必修1細胞中的無機物教案

第二章 組成細胞的分子

第5節 細胞中的無機物

一、教學目標

(1)知識目標

1、說出水在細胞中的存在形式及含量。

2、說出無機鹽在細胞中的存在形式。

3、舉例說出水的生理功能和無機鹽在細胞中的主要作用。(2)技能目標

1、收集生活中與無機鹽相關的廣告語，獲得自主學習、收集信息并分析整合信息的能力。通過對獲得的資料相互交流，培養合作學習的能力。

2、分析細胞中水的含量，培養學生語言表達能力和聽取他人意見，對自己的見解進行解釋證明和修改的能力。

3、課后實踐活動設計實驗方案及進行試驗操作，學會初步設計實驗、增強實驗操作技能。(3)情感態度價值觀目標

1、積極參加討論，列舉自己的生活經驗，發表自己的見解；

2、體驗合作探究精神，在交流中建立自信；

3、形成自覺愛護水源的環保觀念。

4、關注水和無機鹽在生物體中的重要作用，關注人類健康。

二、教學重點和難點

1.教學重點

水和無機鹽在細胞中的作用。2.教學難點

結合水的概念和無機鹽的作用。

三、課時安排 1課時

四、教學過程

1、細胞中的水

首先PPT展示圖片，說明水的重要性：水是生命之源。然后用表格列出不同生物的含水量，讓學生明白不同生物含水量不同，水生生物>陸生生物。再列出人不同器官組織的含水量，使學生明白同一生物，在不同的組織，器官中，水含量也不相同。接著展示一張嬰兒和一張老人的照片，讓學生知道，同一生物中，幼年的含水量大于老年。俗話說：女人是水做的，圖片展示嬰兒和成年女性和男性的含水量，從中可以看出，嬰兒的含水量最多，成年男性的含水量比成年女性多，從而可以看出男人更是水做的。

由不同器官組織的含水量那張表中，可以看到心臟和血液的含水量均為80%左右，但二者形態完全不同引出水的存在形式有兩種：結合水（與細胞內的其他物質相結合的水）、自由水（以游離形式存在，可自由流動的水）。水的作用：細胞結構的重要組成成分（結合水）；細胞內的良好溶劑；參加許多生化反應；多細胞生物體的絕大多數細胞的生活環境；有助于物質運輸。

自由水與結合水的關系：自由水與結合水可相互轉換。

細胞含水量與代謝的關系：代謝活動旺盛，細胞內自由水含量高；代謝活動下降，細胞中結合水含量高。

列出節水標志，讓學生明白我們國家是個缺水國家，要在平常生活中注意節約水資源。

2、細胞中的無機鹽

烘干的小麥種子燃燒成灰燼后剩下的就是無機鹽，人和動物體內也有無機鹽。說明無機鹽的存在形式無機鹽多數為離子狀態，其含量在1%~1.5%。

列舉生活中喝到的運動飲料，引出無機鹽的作用：

1、細胞和生物體的重要組成成分。

2、維持細胞和生物體的生命活動。

3、維持細胞的滲透壓和酸堿平衡。

通過列舉各種例子讓學生更加明白無機鹽在細胞中的功能。讓學生應注意平時要飲食均衡，注意補充各種必需的無機鹽，使身體保持健康。

五、板書設計：

第5節 細胞中的無機物

一、細胞中的水

1、含量：60%—95%

2、形式： 自由水

結合水

3、作用：細胞結構的重要組成部分

良好的生物溶劑

參與化學反應

調節溫度

運輸作用

二、細胞中的無機鹽

1、形式：離子

2、含量：1%-1.5%

3、作用： 構成細胞中的化合物

維持細胞的正常生命活動 維持酸堿平衡

維持細胞的正常形態和功能

第三篇：高中生物必修二全套教案

高中生物必修2--全套教案

《遺傳與進化》

人類是怎樣認識基因的存在的？ 遺傳因子的發現 基因在哪里？ 基因與染色體的關系 基因是什么？ 基因的本質

基因是怎樣行使功能的？ 基因的表達

基因在傳遞過程中怎樣變化？ 基因突變與其他變異 人類如何利用生物的基因？ 從雜交育種到基因工程

生物進化歷程中基因頻率是如何變化的？ 現代生物進化理論

主線一：以基因的本質為重點的染色體、DNA、基因、遺傳信息、遺傳密碼、性狀間關系的綜合；

主線二：以分離規律為重點的核基因傳遞規律及其應用的綜合；

主線三：以基因突變、染色體變異和自然選擇為重點的進化變異規律及其應用的綜合。

第一章 遺傳因子的發現

隱性遺傳因子 隱性性狀

性狀分離 雜合子 相對性狀 顯性遺傳因子 顯性性狀

一、孟德爾簡介

二、雜交實驗

（一）1956----1864------1872

1．選材：豌豆 自花傳粉、閉花受粉 純種

性狀易區分且穩定 真實遺傳

2．過程：人工異花傳粉 一對相對性狀的 正交

P（親本）高莖 DD X 矮莖dd 互交 反交

F1（子一代）高莖 Dd 純合子、雜合子

F2（子二代）高莖 DD ：高莖 Dd ：矮莖dd

： 2 ： 1 分離比為3：1

3．解釋

①性狀由遺傳因子決定。（區分大小寫）②因子成對存在。③配子只含每對因子中的一個。④配子的結合是隨機的。

4．驗證 測交（F1）Dd X dd F1是否產生兩種

高 1 ： 1 矮 比例為1：1的配子

5．分離定律

在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。

三、雜交實驗

（二）1． 黃圓 YYRR X 綠皺yyrr 黃圓YyRr 黃圓Y_R_ ：黃皺Y_rr ：綠圓yyR_ ：綠皺yyrr 親組合 9 ： 3 ： 3 ： 1 重組合

2．自由組合定律

控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。

四、孟德爾遺傳定律史記

①1866年發表 ②1900年再發現

③1909年約翰遜將遺傳因子更名為“基因” 基因型、表現型、等位基因

△基因型是性狀表現的內在因素，而表現型則是基因型的表現形式。表現型=基因型+環境條件。

五、小結

后代性狀分離比 說明： 1 雜合子 X 雜合子： 1 雜合子 X 隱性純合子： 0 純合子 X 純合子 ；純合子 X 顯性雜合子

1．2．

n對基因雜交 F1形成配子數 F1配子可能的結合數 F2的基因型數 F2的表現型數 F2的表型分離比 1 2......2 4......4 16......3 9......2 4......3：1 9：3：3：1......2n 2n 4n 3n 2n（3+1）n

第二章 基因與染色體的關系

依據：基因與染色體行為的平行關系 減數分裂與受精作用

基因在染色體上 證據：果蠅雜交（白眼）伴性遺傳：色盲與抗VD佝僂病 現代解釋：遺傳因子為一對同源染色體上的一對等位基因

一、減數分裂

1．進行有性生殖的生物在產生成熟生殖細胞時，進行的染色體數目減半的細胞分裂。在減數分裂過程中，染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。減數分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。

2．過程

染色體 同源染色體聯會成 著絲點分裂

精原 復制 初級四分體（交叉互換）次級 單體分開 精 變形 精 細胞 精母 分離（自由組合）精母 細胞 子

染色體 2N 2N N 2N N N DNA 2C 4C 4C 2C 2C C C

3．同源染色體

A a Bb ① 形狀（著絲點位置）和大小（長度）相同，分別來自父方與母方的②一對同源染色體是一個四分體，含有兩條染色體，四條染色單體

③區別：同源與非同源染色體；姐妹與非姐妹染色單體 ④交叉互換

4．判斷分裂圖象

奇數 減Ⅱ或生殖細胞 散亂 中央 分極 染色體 不 有絲

有 配對 前 中 后

偶數 同源染色體 有 減Ⅰ 期 期 期

無 減Ⅱ

二、薩頓假說

1．內容：基因在染色體上（染色體是基因的載體）

2．依據：基因與染色體行為存在著明顯的平行關系。

①在雜交中保持完整和獨立性 ②成對存在 ③一個來自父方，一個來自母方 ④形成配子時自由組合 3．證據： 果蠅的限性遺傳 紅眼 XWXW X 白眼XwY XW Y 紅眼 XWXw 紅眼XWXW ：紅眼XWXw：紅眼XW Y：白眼XwY

①一條染色體上有許多個基因；②基因在染色體上呈線性排列。

4．現代解釋孟德爾遺傳定律

①分離定律：等位基因隨同源染色體的分開獨立地遺傳給后代。②自由組合定律：非同源染色體上的非等位基因自由組合。

三、伴性遺傳的特點與判斷

遺傳病的遺傳方式 遺傳特點 實例 常染色體隱性遺傳病 隔代遺傳，患者為隱性純合體 白化病、苯丙酮尿癥、常染色體顯性遺傳病 代代相傳，正常人為隱性純合體 多/并指、軟骨發育不全 伴X染色體隱性遺傳病 隔代遺傳，交叉遺傳，患者男性多于女性 色盲、血友病 伴X染色體顯性遺傳病 代代相傳，交叉遺傳，患者女性多于男性 抗VD佝僂病 伴Y染色體遺傳病 傳男不傳女，只有男性患者沒有女性患者 人類中的毛耳

四、遺傳圖的判斷 致病基因檢索表

A1 圖中有隔代遺傳現象.................................隱性基因

B1 與性別無關(男女發病幾率相等)............常染色體

B2 與性別有關

C1男性都為患者.................................Y染色體

C2男多于女.......................................X染色體

A2 圖中無隔代遺傳現象(代代發生)..................顯性基因

D1與性別無關.......................................常染色體

D2與性別有關

E1男性均為患者.................................Y染色體 E2女多于男(約為男患者2倍)...............X染色體 第三章 基因的本質

肺炎雙球菌轉化實驗 證據

噬菌體侵染細菌實驗 基因是有遺傳效應的DNA片段； 基因的 是控制生物性狀的最基本單位；

雙螺旋 DNA的結構 本質 其中四種脫氧核苷酸的排列順 序代表的遺傳信息。

半保留 DNA的復制

一、DNA是主要的遺傳物質

1．肺炎雙球菌轉化實驗

（1）體內轉化 1928年 英國 格里菲思

① 活R，無毒 活小鼠

② 活S，有毒 小鼠 死小鼠；分離出活S

③ △殺死的S，無毒 活小鼠

④ 活R + △殺死的S，無毒 死小鼠；分離出活S 轉化因子是什么？

（2）體外轉化 1944年 美國 艾弗里 多糖或蛋白質 R型

活S DNA + R型 培養基 R型 + S型 DNA水解物 R型 轉化因子是DNA。

2．噬菌體侵染細菌實驗 1952年赫爾希、蔡明 電鏡觀察和同位素示蹤 32P標記DNA

35S標記蛋白質 DNA具有連續性，是遺傳物質。

3．煙草花葉病毒實驗 RNA也是遺傳物質。

二、DNA的分子結構

1．核酸 核苷酸 核苷 含氮堿基：A、T、G、C、U

磷酸 戊糖：核糖、脫氧核糖

2．1950年鮑林 1951年威爾金斯 + 富蘭克林 1952年查哥夫

3．DNA的結構

①（右手）雙螺旋 ② 骨架

③ 配對：A = T/U G = C

4．特點

①穩定性：脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩定不變 ②多樣性：堿基對的排列順序各異

③特異性：每個DNA都有自己特點的堿基對排列順序

5．計算

1．在兩條互補鏈中的比例互為倒數關系。2．在整個DNA分子中，嘌呤堿基之和=嘧啶堿基之和。3．整個DNA分子中，與分子內每一條鏈上的該比例相同。

三、DNA的復制

1．場所：細胞核； 時間：細胞分裂間期。2．特點：① 邊解旋邊復制 ②半保留復制

3．基本條件：① 模板：開始解旋的DNA分子的兩條單鏈；

② 原料：是游離在核液中的脫氧核苷酸；

③ 能量：是通過水解ATP提供；

④ 酶：酶是指一個酶系統，不僅僅是指一種解旋酶。4．意義：將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持遺傳信息的連續性。

四、基因是有遺傳效應的DNA片段

基因是DNA片段，是不連續分布在DNA上，是由堿基序列將其分隔開；

它能控制性狀，具有特定的遺傳效應。

△原核細胞和真核細胞基因結構 ①聯系：編碼區+非編碼區

②區別 原核：編碼區是連續的、不間隔的。

真核：編碼區可分為外顯子和內含子，故是間隔的、不連續的。第四章 基因的表達

有遺傳效應 控制 mRNA 蛋白質 的DNA片段 基 蛋白質結構 性狀 影響 環境 是控制生物 因 酶的合成 控制代謝 的基本單位 中心法則

一、基因指導蛋白質的合成

1．轉錄

（1）在細胞核中，以DNA雙鏈中的一條為摸板合成mRNA的過程。

（2）① 信使（mRN A），將基因中的遺傳信息傳遞到蛋白質上，是鏈狀的； RNA ② 轉運RNA（tRNA），三葉草結構，識別遺傳密碼和運載特定的氨基酸；（單鏈）③ 核糖體RNA（rRNA），是核糖體中的RNA。（3）過程（場所、摸板、條件、原料、產物、去向等）

2．翻譯

（1）在細胞質的核糖體上，氨基酸以mRNA為摸板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。

（2）實質：將mRNA中的堿基序列翻譯成蛋白質的氨基酸序列。

（3）（64個）密碼子：mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰堿基。

其中AUG，這是起始密碼；UAG、UAA、AGA為終止密碼。

（4）遺傳信息

① 狹：基因中控制遺傳性狀的脫氧核苷酸順序。

②廣：子代從親代獲得的控制遺傳性狀的訊號，以染色體上DNA的脫氧核苷酸順序為代表。③ 中心法則：

（5）翻譯過程

三、基因對性狀的控制 1．

DNA RNA 蛋白質（性狀）

脫氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列 遺傳信息 遺傳密碼

2．基因、蛋白質和性狀的關系

（1）基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，如白化病等。（2）基因還能通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀，如鐮刀型細胞貧血等。

第五章 基因突變及其他變異 不可遺傳的

變異 基因突變 物、化、生 誘變育種 可遺傳的 基因重組 雜交育種 染色體變異 多倍體、單倍體育種

一、基因突變

1．定義：DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結構的改變。

2.時間：有絲分裂間期或減數第一次分裂間期的DNA復制時

3．外因：物理、化學、生物因素 內因：可變性

4．特點：①普遍性 ②隨機，無方向性 ③頻率低 ④有害性

5．意義：①產生新基因 ②變異的根本來源 ③進化的原始材料

6．實例：鐮刀型細胞貧血

二、基因重組

1．在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。

2.時間：減數第一次分裂前期或后期

2．意義：①產生新的基因型 ②生物變異的來源之一 ③對進化有意義

三、染色體變異

1． 缺失 1917年 貓叫綜合癥 果蠅的缺刻翅

結構的變異 重復 1919年 果蠅的棒狀翅

易位 1923年 慢性粒細胞白血病

倒位

數目結構的變異 ： 個別染色體；染色體組的增加與減少

2．染色體組

細胞中的一組非同源染色體，在形態和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發育、遺傳和變異的全部遺傳信息的染色體。如：人的為22常+X或22常+Y

△染色體組型（核型），是指某一種生物體細胞種全部染色體的數目、大小和形態特征；如：人的核型：

46、XX或XY

3．一倍體 雌性配子 二倍體

單倍體 直接發育 合子 生物體

多單倍體 雄性配子 多倍體（秋水仙素）

四、人類遺傳病 1． 常染色體 性染色體

隱性基因 鐮刀型貧血、白化病、先天聾啞 紅綠色盲

單基因遺傳病 顯性基因 多指、并指、軟骨發育不全 抗VD佝僂病

多基因遺傳病 ： 原發性高血壓、冠心病、哮喘病、青少年糖尿病

染色體異常 ：21三體綜合癥 2． 危害 婚前檢測與預防 遺傳咨詢

監測與預防 產前診斷 ：羊水、B超、孕婦血細胞檢查、基因診斷

3．人類基因組計劃（HGP）：人體DNA所攜帶的全部遺傳信息

①提出：1986年美國的生物學家杜爾貝利

②主要內容：繪制人類基因組四張圖：遺傳圖、物理圖、序列圖、轉錄圖

③1990年10月啟動

④1999年7月中國參與，解讀3號染色體短臂上3000萬個堿基，占1%。

⑤2000年6月20日，初步完成工作草圖

⑥2001年2月，草圖公開發表 ⑥2003年圓滿完成 △直系血親是指從自己算起向上推數三代和向下推數三代；，△旁系血親是指與（外）祖父母同源而生的、除直系親屬以外的其他親屬。

△基因診斷是用放射性同位素、熒光分子等標記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測標本的遺傳信息，達到檢測疾病的目的。

△基因治療是把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，達到治療疾病的目的。

第六章 育種方法

單倍體

選擇育種 雜交育種 誘變育種 多倍體 轉基因

一、比較四中育種

常規育種 誘變育種 多倍體育種 單倍體育種 處理 P F1 F2 在F2中選育 用射線、激光、化學藥物處理 用秋水仙素處理

萌發后的種子或幼苗 花藥離體培養 原理 基因重組，組合優良性狀 人工誘發基因 突變 破壞紡錘體的形成，使染色體數目加倍 誘導花粉直接發育，再用秋水仙素 優 缺

點 方法簡單，可預見強，但周期長 加速育種，改良性狀，但有利個體不多，需大量處理 器官大，營養物質 含量高，但發育延遲，結實率低 縮短育種年限，但方法復雜，成活率較低 例子 水稻的育種 高產量青霉素菌株 無籽西瓜 抗病植株的育成

二、基因工程 提取目的基因 剪刀：限制性內切酶

目的基因與運載體結合 ：質粒、噬菌體、病毒

將目的基因導入受體細胞 ：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌、酵母菌和細胞等

目的基因的檢測與表達 ：受體細胞表現出特定的性狀

第七章 進化論

拉馬克 ： 用進廢退、獲得性遺傳

達爾文 ： 適者生存，不適者淘汰（自然選擇學說）基本單位：種群 實質：基因頻率的改變 原材料：突變與重組

現代進化理論 形成物種 決定方向：自然選擇 必要條件：隔離

生物多樣性：基因、物種、生態系統

協同論（殘酷競爭VS協同進化）中性學說（偶然VS必然）補充 間斷平衡（漸進VS突進）災變論（漸滅VS突滅）

一、生物進化

研究生物界歷史發展的一般規律，如 ① 生物界的產生與發展：生命、物種、人類起源 ② 進化機制與理論：遺傳、變異、方向、速率 ③ 進化與環境的關系 ④ 進化論的歷史：流派與論點

二、現代進化理論的由來

1．神創論 + 物種不變論（上帝造物說）

2． 法國 拉馬克 1809年《動物哲學》

①生物由古老生物進化而來的 ②由低等到高等逐漸進化的 ③生物各種適應性特征的形成是由于用進廢退與獲得性遺傳。

3．英國 達爾文 1859年《物種起源》自然選擇學說 過度繁殖與群體的恒定性 + 有限的生活條件 生存斗爭 + 遺傳和變異

自然選擇即適者生存 + 獲得性遺傳 新類型生物

4．現代進化理論：以自然選擇學說為核心內容

三、現代進化理論的內容

突變 等位基因 有性生殖 基因重組 不定向變異 選擇 微小有利變異 多次選擇、遺傳積累 顯著有利變異 基因頻率的改變 新物種 定向進化

基本觀點：種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質是種群基因頻率的改變。突變和基因重組，自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環節，通過它們的綜合作用，種群產生分化，最終導致新物種形成。在這個過程中，突變和基因重組產生生物進化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，隔離是新物種形成的必要條件。

4．物種：能在自然條件下相互交配并且產生可育后代的一群生物。

種群 小種群(產生許多變異）新物種

全書小結

一、從亞顯微結構水平到分子水平

細胞核→染色體→DNA→基因→遺傳信息→mRNA→蛋白質(性狀)

[例] 間要論述染色體、DNA、基因、遺傳信息、遺傳密碼、蛋白質(性狀)和生物多樣性之間的關系。

簡

染色體由DNA和蛋白質組成，是DNA的主要載體，而不是全部載體，因其還存在于真核細胞的葉綠體和線粒體，原核生物和病毒中的DNA不位于染色體上，DNA是染色體的主要組成成分。

DNA分子上具有遺傳效應的、控制生物性狀的片段叫基因，DNA分子也存在沒有遺傳效應的片段叫基因間區，DNA上有成百上千個基因。基因位于DNA分子上，也位于染色體上，并在染色體上呈線性排列，占據一定的“座位”(位點)，在減數分裂和有絲分裂過程中，隨染色體的移動而移動，減數分裂過程中染色體互換，同源染色體的分離，非同源染色體自由組合是基因的三個遺傳規律和伴性遺傳的細胞學基礎。

DNA分子基因上的脫氧核苷酸的排列順序叫遺傳信息，并不是DNA分子上所有脫氧核苷酸的排列順序叫遺傳信息(基因間區不含有遺傳信息)，基因所在的DNA片段有兩條鏈，只有一條鏈攜帶遺傳信息叫有義鏈，另一條配對鏈叫無義鏈，DNA雙鏈中的一條鏈對某個基因來說是有義鏈，而對另一個基因來說，可能是無義鏈。

遺傳密碼是指在DNA的轉錄過程中，以DNA(基因)上一條有義鏈(攜帶遺傳信息)為模板，按照堿基互補配對原則(A-U，G-C)形成的信使RNA單鏈上的堿基排列順序，遺傳學上把信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基叫“密碼子”，也叫“三聯體密碼子”，和遺傳密碼的含義是一致的，應當注意，20種氨基酸密碼表中每個氨基酸所對應三個字母的堿基排序是指定位在信使RNA上的，并不是位于DNA或轉運RNA(叫反密碼子)上堿基排列順序。

性狀是指一個生物的任何可以鑒別的形態或生理特征，是遺傳和環境相互作用的結果，主要由蛋白質體現出來。生物的性狀受基因控制，是基因通過控制蛋白質的合成來體現的。

DNA分子中堿基的排列順序千變萬化，一個DNA分子中的一條多核苷酸鏈有100個四種不同的堿基，它們的可能排列方式是4100種。而事實上DNA分子中堿基數量是成千上萬，其可能的排列方式幾乎是無限的。DNA分子的多樣性，可以從分子水平上說明生物的多樣性和個體之間的差異的原因。

二、以人類遺傳病為例分析遺傳的三個基本規律和伴性遺傳之間的區別和聯系

[例] 下圖是六個家族的遺傳圖譜，請據圖回答：

(1)可判斷為 X 染色體的顯性遺傳的是圖 ；

(2)可判斷為 X 染色體的隱性遺傳的是圖 ；

(3)可判斷為 Y 染色體遺傳的是圖 ；

(4)可判斷為常染色體遺傳的是圖。

[解析] 按Y染色體遺傳→X染色體顯性遺傳→X染色體隱性遺傳→常染色體顯性遺傳→常染色體隱性遺傳的順序進行假設求證。

D圖屬Y染色體遺傳，因為其病癥是由父傳子，子傳孫，只要男性有病，所有的兒子都患病。

B圖為X染色體顯性遺傳，因為只要父親有病，所有的女兒都是患病者。C和E圖是X染色體隱性遺傳，因為C圖中，母親患病，所有的兒子患病，而父親正常，所有的女兒都正常；E圖中，男性將病癥通過女兒傳給他的外孫。

A和F圖是常染色體遺傳，首先通過父母無病而子女有患病者判斷出是隱性遺傳，再根據父母無病，而兩個家系中都有女兒患病而判斷出是常染色體遺傳。

[例] 下圖為某家族性疾病的遺傳圖譜。請據圖回答：若Ⅲ1與Ⅲ5近親婚配，他們的孩子患此病的概率為(基因符號用A、a)表示。

[解析] 本題主要考查對系譜圖的分析判斷和簡單概率計算能力，解題關鍵為運用多種遺傳病的遺傳特點去分析人手。

(1)在該遺傳系譜中，發病率比較高，占子代的1/2，且子代之中有患者，則雙親之中必定有患者，兒子是患者則其母必定是患者，且患者中女性多于男性。所以該病的遺傳為顯性伴性遺傳。

(2)Ⅲ1個體的父親表現型正常，是隱性個體，基因型為XaY，他的X染色體上的基因必定遺傳給他女兒Ⅲ1個體，Ⅲ1個體又表現為患者，所以Ⅲ1個體的基因為XAXa，Ⅲ5個體為隱性個體，基因型XaY。(3)畫遺傳圖解(略)，Ⅲl與Ⅲ5婚配，他們孩子患病的概率為1/2。

三、以染色體概念系統為例，分析染色體與遺傳變異進化之間的內在聯系

[例] 下圖是我國育種專家鮑文奎等培育出的異源八倍體小黑麥的過程圖。

(1)A、B、D、R四個字母代表。

(2)Fl之所以不育，是因為。

(3)F1人工誘變成多倍體的常用方法是。

(4)八倍體小黑麥的優點是。

(5)試從進化角度，談談培育成功的重要生物學意義。

[解析] 解答本題的關鍵是運用染色體組整倍性變異的原理，聯系減數分裂、受精作用、遠緣雜交、秋水仙素作用機制，自然選擇和人工選擇等眾多相應知識點綜合分析解答。闡明有利變異為進化提供原材料，通過人工選擇加快培育新物種的進程這一觀點。

答案(1)4個染色體組(2)F1產生配子時，染色體不能兩兩配對形成四分體(3)秋水仙素處理植物萌發的種子或幼苗生長點，使其染色體加倍(4)耐土地貧瘠、耐寒冷、面粉白、蛋白含量高(5)我國育種專家鮑文奎教授培育成功的小黑麥品種，是人工創造異源多倍體很成功的實例。小黑麥本來是自然界沒有的物種，科學家利用遠緣雜交，通過人工選擇在短短的十幾年就創造出這個新物種。若靠大自然的恩賜，通過自然選擇形成高等植物的一個新物種需要漫長的時間。由此可見，人工選擇大大地加快了物種的進化。

☆生物的遺傳是細胞核與細胞質共同作用的結果。

1．細胞質遺傳

①主要特點：母系遺傳；后代不出現一定的分離比。

②原因：受精卵中的細胞質幾乎全部來自卵細胞；減數分裂時，細胞質中的遺傳物質

隨機地、不均等地分配到卵細胞中。

③物質基礎：葉綠體、線粒體等細胞質結構中的DNA。

2．從性遺傳是指由常染色體上基因控制的性狀，在表現型上受個體性別影響的現象。

①是指由常染色體上基因控制的性狀，在表現型上受個體性別影響的現象。

②如綿羊的有角和無角。這種影響是通過性激素起作用。

第四篇：高中生物必修二示范教案

http://www.tmdps.cn 或http://www.tmdps.cn

第2節

DNA分子的結構

●從容說課

本節內容首先是以講故事的形式介紹DNA分子的雙螺旋結構模型的建立過程。故事首先出場的是英國倫敦皇家學院的晶體衍射專家維爾金斯和年輕的女科學家弗蘭克林。他們拍攝出來非常清晰的DNA分子的X射線衍射照片，為分析DNA結構提供了重要的依據和證據。這些證據的展示，就是要學生總結這兩位科學家所應用的多種研究方法，明白一個道理：科學研究不但要有深厚的專業知識，還要有廣博的知識面。對于沃森和克里克來說，兩人的組合就是一個黃金搭檔。物理學家克里克是畢業于倫敦大學，他曾參加過用X射線研究血紅蛋白的分子結構，在研究X射線衍射照片方面有很高的造詣。沃森是年輕有為的分子生物學家，他對生物學中的大分子非常熟悉。兩人的合作就是一個強強聯手。在借鑒了許多科學家研究成果的基礎上，沃森和克里克建立了很多種雙螺旋和三螺旋模型，但很快就知道是錯誤的。奧地利生物化學家查哥夫的研究成果再一次給了他們成功的啟示。查哥夫發現：（1）在DNA樣本中，A的數目總是和T的數目相等，C的數目總是和G的數目相等。即：（A＋G）∶（T＋C）=1。（2）（A＋T）∶（C＋G）的值具有物種特異性。沃森和克里克吸收了美國生物化學家查哥夫的研究成果，經過深入的思考，終于建立了DNA的雙螺旋結構模型，并把這個模型用金屬材料制成之后與拍攝的X射線衍射照片比較，發現二者完全相符。這個成果的探究歷史，蘊含著科學思想和科學精神，讓學生從中吸取營養，對培養他們科學研究方法的掌握及與人合作的能力大有好處。

DNA分子的結構部分是本節知識的重點和難點，學習這部分要利用現成的模型教具，讓學生有一個直觀的印象，然后分步解剖這些結構的組成，就形成了從空間結構→平面結構→單鏈結構→基本單位的教學順序，這樣使學生對DNA的認識層層細化，培養學生對事物的認知能力。

為了更形象地說明DNA是如何由四種基本組成單位構成，以及堿基、磷酸分別與脫氧核糖的相連，讓學生動手來制作DNA模型，讓學生在動手中對前面的知識得以鞏固和提高。同時掌握一種重要的科學方法——模型建構。

●三維目標 1.知識與技能

（1）理解DNA分子的結構特點。（2）制作DNA分子雙螺旋結構模型。2.過程與方法

（1）培養觀察能力、分析理解能力：通過觀察DNA結構模型及制作DNA雙螺旋結構模型來提高觀察能力、分析和理解能力。

（2）通過分析DNA結構模型的建立過程，培養學生發現問題、解決問題、應用最新研究成果以及與人合作的能力。

3.情感態度與價值觀

通過DNA的結構和復制的學習，探索生物界豐富多彩的奧秘，從而激發學生學科學、用科學、愛科學的求知欲。

●教學重點

1.理解DNA分子的結構特點； 2.制作DNA分子雙螺旋結構模型。

中鴻智業信息技術有限公司

http://www.tmdps.cn 或http://www.tmdps.cn

●教學難點

理解DNA分子的結構特點。●教具準備

DNA雙螺旋結構模型。●課時安排

本節內容需安排兩個課時進行教學： 第1課時

DNA雙螺旋結構模型的構建 第2課時

DNA的結構及模型的制作

第1課時

●教學過程 ［課前準備］

學生收集沃森、克里克、威爾金斯的簡介；收集有關DNA研究過程的資料。［情境創設］

有同學去過北京中關村高科技園嗎？那里有個獨特形狀的雕塑，那是以何為藍本制作的呢？（展示雕塑圖）那是一個DNA雕塑。DNA結構模型的創立是許多科學家智慧的結晶。它的結構創立過程就是一個科學方法和科學精神的完美結合過程。

［師生互動］

DNA作為遺傳物質已經不容置疑，但是它怎樣決定生物的性狀，要回答這些問題，必須要弄清DNA的結構。

在DNA結構的研究過程中，沃森和克里克的研究成果，讓世人終于認清了這個生命現象決定者的真面目——DNA雙螺旋結構。

請1～2位同學根據自己找的資料來介紹一下這兩位科學家的重要成果。如不全面可補充，主要介紹的內容應包括：1953年4月25日，英國的《自然》雜志刊登了美國的沃森（J.Watson，1928～）和英國的克里克（F.H.C.Crick，1916～2004）在英國劍橋大學合作的成果，DNA雙螺旋結構的分子模型，這一成就后來被譽為20世紀以來生物學方面最偉大的發現，也被認為是分子生物學誕生的標志。1962年，沃森、克里克和維爾金斯（倫敦皇家學院）三人共同獲得了諾貝爾生物醫學獎。

問：這一成果為何在當時引起了極大的關注？ 答：它第一次揭示了生命本質的決定者的真面目——雙螺旋結構，使人們對遺傳物質的認識水平步入了分子水平。

問：它的研究是不是一帆風順的？ 答：不是。

介紹研究過程：DNA雙螺旋結構模型的建立過程中，威爾金斯和弗蘭克林這兩位科學家卻比沃森和克里克研究得還要早。1951年，威爾金斯在DNA結構的研究中，采用了Ｘ射線衍射法，得到了一張非常清楚的DNA的Ｘ射線衍射圖譜。

問：沃森和克里克從DNA的衍射圖譜中受到了什么啟示？

答：從這個圖譜中，這兩位科學家和其他科學家一起分析有關數據得出結論：DNA是螺旋的。

問：從方法上有何變化？

答：開辟了一種新的研究DNA的方法，就是從研究組成為主，轉為研究結構為主。問：是不是從此一切問題迎刃而解了呢？

答：沒有。做了不同的螺旋模型，但結果很快被否定了。

中鴻智業信息技術有限公司

http://www.tmdps.cn 或http://www.tmdps.cn

介紹查哥夫的研究成果

1952年，查哥夫（E.Chargaff）在已進行多年的對各種DNA樣品的組分研究中發現，DNA中四種核苷酸的量并不一定是相等的。但是，在各種DNA中嘌呤的量和嘧啶的量總相等，而且腺嘌呤的量和胸嘧啶的量相等；鳥嘌呤的量和胞嘧啶的量相等。沃森在開始研究堿基之間連接的方式時，先將同樣的堿基成對地安排在兩條鏈上。例如，使腺嘌呤和腺嘌呤配對，胸腺嘧啶和胸腺嘧啶配對等。他認為這樣還可以說明DNA的模板作用。這個模型被晶體學家J·多諾休（Donohue）否定。多諾休根據他對類似的小分子化合物所作的晶體衍射研究，主張堿基是以酮式結構存在的，而不是沃森在建立模型時所用的烯醇式。于是沃森只好繼續尋找各種配對的可能性。就在這時，沃森發現腺嘌呤和胸腺嘧啶，以及鳥嘌呤和胞嘧啶各自成對后，兩類堿基對具有相似的形狀，而且發現這樣的配對恰恰可以解釋查哥夫測定的DNA堿基比例的數據。

問：通過吸取查哥夫的成果，兩位科學家做出了模型，是不是就能說明模型是正確的？ 答：不能。只能從化學成分上說明正確。問：如何證明這個模型的正確性？

答：做出的模型與X射線衍射照片相比較，完全相符。不但從成分上證明正確，還從結構上證明模型的正確性。

問：從沃森和克里克建立DNA模型的過程中，你覺得他們和其他科學家是一種什么關系？

答：相互配合。沃森和克里克的合作本身就意味著不同學科之間的交叉和結合。問：從他們的研究歷程看對你有何啟示？

答：研究的過程就是不斷糾正自己的錯誤的過程，取對方之長，補自己之短的過程。問：從這個研究過程你能不能得出科學研究的一般過程？

答：發現問題（DNA的結構是怎樣的？）→解決問題（提出自己的模型）→驗證（可以的模型不正確）→吸取最新知識，再解決問題（提出雙螺旋模型）→驗證（和X射線衍射圖比較）→結論（DNA是雙螺旋結構）。

［教師精講］

DNA雙螺旋結構模型的闡明是生物學發展過程中一個具有歷史意義的里程碑，它的出現標志著分子生物學這門新學科的誕生。1962年，頒發諾貝爾生理學或醫學獎時，同時授予沃森、克里克和維爾金斯。因弗蘭克林已于1958年逝世而未被授予，但弗蘭克林功不可沒。

［評價反饋］

1.組成DNA分子的基本單位是___________，每個基本單位由__________、_________、_______________三部分組成。

答案：脫氧核苷酸

一分子脫氧核糖

一分子含氮堿基

一分子磷酸

2.組成DNA的堿基有__________種，分別是____________________________。脫氧核苷酸有_________種,分別是______________________________________________________。

答案：4 A（腺嘌呤）、G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸

［課堂小結］

DNA結構模型的建立過程，實際上就是科學家密切合作的過程。沃森和克里克吸取了許多科學家當時最新的科研成果，所以可以說它是科學家精誠合作探究自然奧秘的典范。同時在這個過程中，可以看出科學家在研究中應用了多種研究方法，它應用了化學方法、物理方法以及生物學方法，這也反映出現代科學的發展方向——多學科交叉，相互作用，共同發展。

［布置作業］ 根據提供的資料，從下列五個方面選取一個作為主題，來介紹遺傳物質研究的過程及成中鴻智業信息技術有限公司

http://www.tmdps.cn 或http://www.tmdps.cn

果。（1）DNA是遺傳物質的實驗研究；（2）DNA雙螺旋結構的發現及模型的制作；（3）基因結構及基因表達調控；（4）基因工程技術；（5）應用。

可以以兩人或三人為一個小組進行資料組織，再以班級大組為單位，把五方面的內容組成一個整體，整理出最后的報告。

［課后拓展］

推薦書籍，供學生閱讀。

《雙螺旋——發現DNA結構的故事》劉望夷等譯。

此書是沃森寫的一本作者自己親身經歷的重大事件印象記。書中不僅有科學知識，亦有科學工作方法。此書最早分期在《大西洋月刊》上發表，后出單行本。1980年出版的英文新版本中，作者又加進了一些新內容。另外，在附錄中收進了四篇文章，即沃森和克里克的兩篇原始論文，以及斯坦特寫的介紹DNA雙螺旋與分子生物學的崛起和《雙螺旋》一書作者及出版概況的兩篇文章。

可到http://www.tmdps.cn 或http://www.tmdps.cn

和內側的堿基相連，磷酸只和脫氧核糖相連。脫氧核糖和磷酸位于DNA分子的外側。

（3）DNA中的堿基配對是通過堿基互補配對原則進行的，即A和T，G和C配對。它們位于分子的內側。

2.主要涉及物理學（如衍射圖譜）、生物化學（堿基數目的對應相等關系）等。涉及的方法有X射線衍射結構分析方法；建構模型的方法等。通過對這些資料的分析使人們更加清楚地認識到現代生物學的發展是在應用多學科成果的基礎上取得的，多學科的交叉運用，誕生了新的邊緣學科，如生物化學、生物物理學等。

3.要善于利用他人的研究成果，要善于與他人交流溝通，要善于與人合作。

中鴻智業信息技術有限公司

第五篇：高中生物必修1必背知識點歸納

高中生物必修Ⅰ必背內容

1.細胞是地球上最基本的生命系統。

2.生命系統的由小到大排列：細胞→組織→器官→系統→個體→種群→群落→生態系統→生物圈

3.科學家根據細胞內有無以核膜為界限的細胞核把細胞分為真核細胞和原核細胞兩大類。

4.氨基酸是組成蛋白質的基本單位；一切生命活動都離不開蛋白質蛋白質是生命活動的主要承擔者。

5.核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質在生物體的遺傳變異和蛋白質的生物合成中具有極其重要的作用。

6.糖類是主要的能源物質脂肪是細胞內良好的儲能物質。7.生物大分子以碳鏈為骨架組成大分子的基本單位稱為單體每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架由許多單體連接成多聚體。例：組成核酸的單體是核苷酸；組成多糖的單體是單糖。

8.水在細胞中以兩種形式存在。一部分水與細胞內的其他物質相結合叫做結合水。細胞中絕大部分水以游離的形式存在可以自由流動叫自由水。

9.細胞學說主要由德國的植物學家施萊登和動物學家施旺共同建立其主要內容為：

（1）細胞是一個有機體一切動植物都由細胞發育而來并由細胞和細胞產物所構成。

（2）細胞是一個相對獨立的單位既有它自己的生命又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。

（3）新細胞可以從老細胞中產生。（注意其修正過程――課本閱讀內容）

10.細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在。

11.細胞膜主要由脂質和蛋白質組成脂質中的磷脂和膽固醇是構成細胞膜的重要成分。

12.細胞膜的功能：將細胞與外界環境分隔開；控制物質進出細胞；進行細胞間的信息交流。

13.生物的膜系統：這些細胞器膜和細胞膜.核膜等結構共同構成細胞的生物膜系統。這些生物膜的組成成分和結構很相似在結構和功能上緊密聯系進一步體現了細胞內各種結構之間的協調配合。

14.細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。細胞作為基本的生命系統細胞既是生物體結構的基本單位也是生物體代謝和遺傳的基本單位。

15.細胞核是遺傳信息庫是細胞代謝和遺傳的控制中心。

16.細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。這種膜可以讓水分子自由通過一些離子和小分子也可以通過而其他的離子.小分子和大分子則不能通過。

17.細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質稱為原生質層。當細胞液濃度小于外界溶液的濃度時細胞失水使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮由于原生質層比細胞壁的伸縮性大原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來即發生質壁分離。

18.物質通過簡單的擴散作用進出細胞叫做自由擴散；進出細胞的物質借助載體蛋白的擴散叫做協助擴散（這種順濃度梯度的擴散統稱為被動運輸）。

19.從低濃度一側運輸到高濃度一側需要載體蛋白的協助同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量這種方式叫做主動運輸。20.細胞中每時每刻都進行著許多化學反應統稱為細胞代謝。21.分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量統稱為活化能。

22.同無機催化劑相比酶降低活化能的作用更顯著因此催化效率更高。

23.酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物其中絕大多數酶是蛋白質少數是RNA。

24.酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。25.ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物。

26.細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解生成二氧化碳或其他產物釋放出能量并生成ATP的過程。

27.有氧呼吸是指細胞在氧的參與下通過多種酶的催化作用把葡萄糖等有機物徹底氧化分解產生二氧化碳和水釋放能量生成許多ATP的過程。

28.葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。

29.葉綠體中的囊狀結構稱為類囊體。吸收光能的四種色素就分布在類囊體的薄膜上。

30.葉綠體是進行光合作用的場所。它內部的巨大膜面積上不僅分布著許多吸收.傳遞.轉化（少數葉綠素a）光能的色素分子還有許多進行光合作用所必需的酶。

31.光合作用是指綠色植物通過葉綠體利用光能把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物并且釋放出氧氣的過程。

32.光反應階段：光合作用第一階段中的化學反應必須有光才能進行這個階段叫做光反應階段。

33.暗反應階段：光合作用第二階段中的化學反應有沒有光都可以進行這個階段叫做暗反應階段。

34.細胞表面積與體積的關系限制了細胞的長大細胞大小還受細胞核的控制范圍限制。通過模擬探究實驗看出：細胞體積越大其相對表面積越小細胞的物質運輸效率就越低。

35.細胞在分裂之前必須進行一定的物質準備。細胞增殖包括物質準備和細胞分裂整個連續過程。

36.連續分裂的細胞從一次分裂完成時開始到下一次分裂完成時為止為一個細胞周期。

37.在個體發育中由一個或一種細胞增殖產生的后代在形態.結構和生理功能上發生穩定性差異的過程叫做細胞分化。38.細胞的全能性是指已經分化的細胞仍然具有發育成完整個體的潛能。

39.由基因所決定的細胞自動結束生命的過程就叫細胞凋亡。40.有的細胞受到致癌因子的作用細胞中遺傳物質發生變化就變成不受機體控制的.連續進行分裂的惡性增殖細胞這種細胞就是癌細胞。

41.細胞的衰老是指細胞的生理狀態和化學反應發生復雜變化的過程最終表現為細胞的形態.結構和功能發生變化。

42.衰老細胞的特征：細胞內水分減少.新陳代謝的速率減慢；多種酶的活性降低；色素積累；呼吸速率減緩；細胞核的體積增大.核膜內折染色質收縮.染色加深；細胞膜的通透性改變使物質運輸功能降低。