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二、高中生物必修一《分子与细胞》核心知识点精讲
第一章:走近细胞
1.1 细胞学说
核心内容: 细胞学说由施莱登和施旺提出,主要内容包括:
- 细胞是有机体,一切动植物都由细胞发育而来
- 细胞是一个相对独立的单位
- 新细胞可以从老细胞中产生
预习要点:
- 理解细胞学说的建立过程和意义
- 掌握显微镜的使用方法(重点:低倍镜→高倍镜的转换)
- 区分原核细胞和真核细胞(这是必考点)
1.2 生命系统的结构层次
结构层次: 细胞 → 组织 → 器官 → 系统 → 个体 → 种群 → 群落 → 生态系统 → 生物圈
关键概念:
- 植物没有”系统”层次
- 单细胞生物既属于细胞层次又属于个体层次
- 病毒不属于生命系统的任何层次(因为没有细胞结构)
第二章:组成细胞的分子
2.1 细胞中的元素和化合物
元素分类:
- 大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
- 微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
- 主要元素:C、H、O、N
- 基本元素:C
化合物:
- 无机物:水(85-90%)、无机盐(1-1.5%)
- 有机物:蛋白质(7-10%)、脂质(1-2%)、糖类(1-1.5%)、核酸(1-1.5%)
2.2 蛋白质——生命活动的主要承担者
氨基酸结构通式:
H
|
H₂N — C — COOH
|
R基
脱水缩合过程:
- 一个氨基酸的羧基(-COOH)和另一个氨基酸的氨基(-NH₂)连接
- 形成肽键(-CO-NH-)
- 同时脱去一分子水
计算规律:
- 肽链数、氨基酸数、肽键数的关系:
- 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数 - 肽链数
- 蛋白质分子量 = 氨基酸平均分子量 × 氨基酸数 - 18 × 脱去水分子数
举例说明: 假设有50个氨基酸形成两条肽链:
- 肽键数 = 50 - 2 = 48
- 脱去水分子数 = 48
- 若氨基酸平均分子量为128,则蛋白质分子量 = 128×50 - 18×48 = 6400 - 864 = 5536
2.3 核酸——遗传信息的携带者
DNA与RNA比较:
| 特征 | DNA | RNA |
|---|---|---|
| 基本单位 | 脱氧核苷酸 | 核糖核苷酸 |
| 五碳糖 | 脱氧核糖 | 核糖 |
| 碱基 | A、T、C、G | A、U、C、G |
| 结构 | 双螺旋 | 单链 |
| 分布 | 主要在细胞核 | 主要在细胞质 |
第三章:细胞的基本结构
3.1 细胞膜——系统的边界
细胞膜的成分:
- 脂质(约50%):主要是磷脂
- �蛋白质(约40%):功能越复杂的膜,蛋白质种类和数量越多
- 糖类(2-10%)
细胞膜的功能:
- 将细胞与外界环境分隔开
- 控制物质进出细胞(选择透过性)
- 进行细胞间的信息交流
3.2 细胞器——系统内的分工合作
八大细胞器比较:
| 细胞器 | 结构 | 功能 | 特殊标记 |
|---|---|---|---|
| 线粒体 | 双层膜 | 有氧呼吸主要场所 | 动力车间 |
| 叶绿体 | 双层膜 | 光合作用场所 | 养料制造车间 |
| 内质网 | 单层膜 | 蛋白质加工、脂质合成 | 蛋白质合成车间 |
| 高尔基体 | 单层膜 | 蛋白质加工、包装、分泌 | 发送站 |
| 溶酶体 | 单层膜 | 分解衰老细胞器、吞噬病菌 | 消化车间 |
| 液泡 | 单层膜 | 调节细胞内环境 | 储存库 |
| 核糖体 | 无膜 | 合成蛋白质 | 生产车间 |
| 中心体 | 无膜 | 与有丝分裂有关 | 运动车间 |
举例说明: 分泌蛋白(如胰岛素)的合成和分泌过程:
- 核糖体:合成多肽链
- 内质网:初步加工(折叠、糖基化)
- 团泡运输到高尔基体
- 高尔基体:进一步加工、分类、包装
- 团泡运输到细胞膜
- 胞吐作用分泌到细胞外 整个过程需要线粒体提供能量。
3.3 细胞核——系统的控制中心
结构与功能:
- 核膜:双层膜,上有核孔(大分子物质通道)
- 核仁:与核糖体形成有关
- 染色质:DNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体
- 功能:遗传信息库,细胞代谢和遗传的控制中心
第四章:细胞的物质输入和输出
4.1 物质跨膜运输的实例
渗透作用:
- 条件:半透膜、浓度差
- 方向:水分子从低浓度溶液向高浓度溶液运输
植物细胞的吸水和失水:
- 质壁分离:外界溶液浓度 > 细胞液浓度
- 质壁分离复原:外界溶液浓度 < 细胞液浓度
- 原生质层:细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质
4.2 生物膜的流动镶嵌模型
基本内容:
- 磷脂双分子层构成膜的基本支架
- 蛋白质分子镶嵌、贯穿或覆盖在磷脂双分子层上
- 磷脂和大多数蛋白质可以运动(流动性)
举例说明: 人鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性:
- 用红色荧光标记人细胞表面蛋白
- 用绿色荧光标记鼠细胞表面蛋白
- 诱导融合
- 观察到荧光均匀分布,证明膜蛋白可以运动
4.3 物质跨膜运输的方式
三种方式比较:
| 方式 | 方向 | 载体 | 能量 | 举例 |
|---|---|---|---|---|
| 自由扩散 | 顺浓度梯度 | 不需要 | 不需要 | O₂、CO₂、乙醇、苯 |
| 协助扩散 | 顺浓度梯度 | 需要 | 不需要 | 葡萄糖进入红细胞 |
| 主动运输 | 逆浓度梯度 | 需要 | 需要 | 小肠吸收葡萄糖、氨基酸 |
举例说明:
- 自由扩散:肺泡内的氧气进入血液,二氧化碳从血液进入肺泡
- 协助扩散:红细胞吸收葡萄糖(因为红细胞无线粒体,只能靠浓度差)
- 主动运输:小肠上皮细胞吸收氨基酸(需要消耗ATP)
第五章:细胞的能量供应和利用
5.1 降低化学反应活化能的酶
酶的本质:
- 大多数是蛋白质,少数是RNA
- 由活细胞产生(除消化道中的酶)
酶的特性:
- 专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应
- 高效性:比无机催化剂效率高10⁷-10¹³倍
- 作用条件温和
影响酶活性的条件:
- 温度:最适温度(动物35-40℃,植物40-50℃)
- pH:最适pH(胃蛋白酶1.5-2.0,唾液淀粉酶6.8)
- 酶浓度、底物浓度
举例说明: 探究温度对淀粉酶活性的影响:
- 实验材料:淀粉、淀粉酶、碘液
- 设置温度梯度:0℃、20℃、40℃、60℃、80℃
- 检测:加碘液,观察是否变蓝(蓝色表示淀粉未被分解)
- 结论:40℃左右蓝色最浅,说明此时酶活性最高
5.2 细胞呼吸
有氧呼吸三个阶段:
第一阶段(细胞质基质):
C₆H₁₂O₆ → 2丙酮酸 + 4[H] + 少量能量(2ATP)
第二阶段(线粒体基质):
2丙酮酸 + 6H₂O → 6CO₂ + 20[H] + 少量能量(2ATP)
第三阶段(线粒体内膜):
24[H] + 6O₂ → 12H₂O + 大量能量(34ATP)
总反应式: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O → 6CO₂ + 12H₂O + 能量(38ATP)
无氧呼吸:
- 酵母菌、乳酸菌等微生物
- 产物:酒精和CO₂(植物、酵母菌)或乳酸(动物、乳酸菌)
- 产能:少量(2ATP)
举例说明:
- 水果保鲜:低温、低氧(抑制有氧呼吸,但不能无氧)
- 花盆松土:增加氧气,促进根系有氧呼吸
- 破伤风杆菌:深层伤口缺氧,利于其无氧呼吸繁殖
5.3 能量之源——光与光合作用
光反应(类囊体薄膜):
- 条件:光、色素、酶
- 物质变化:水的光解(2H₂O → 4[H] + O₂)、ATP合成
- 能量变化:光能 → ATP中活跃化学能
暗反应(叶绿体基质):
- 条件:酶、[H]、ATP
- 物质变化:CO₂的固定(CO₂ + C₅ → 2C₃)、C₃的还原
- 能量变化:ATP中活跃化学能 → 有机物中稳定化学能
总反应式: CO₂ + H₂O → (CH₂O) + O₂(条件:光能、叶绿体)
影响光合作用的环境因素:
- 光照强度
- CO₂浓度
- 温度
- 水、矿质元素
举例说明:
- 大棚种植:适当增加光照、CO₂浓度,白天适当升温,夜间降温
- 合理密植:充分利用光照,但不能过密影响通风
- 施用有机肥:微生物分解产生CO₂,促进光合作用
第六章:细胞的生命历程
6.1 细胞的增殖
细胞周期:
- 分裂间期(占90-95%):G₁期(蛋白质合成)、S期(DNA复制)、G₂期(蛋白质合成)
- 分裂期(M期):前期、中期、后期、末期
有丝分裂过程(以植物细胞为例):
- 前期:膜仁消失现两体(核膜消失,核仁消失,出现染色体和纺锤体)
- 中期:形定数晰赤道齐(染色体形态固定,数目清晰,着丝点排列在赤道板上)
- 后期:点裂数加均两极(着丝点分裂,染色体数目加倍,平均移向两极)
- 末期:两消两现重开始(染色体、纺锤体消失,核膜、核仁重现)
举例说明:
- 动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别:
- 前期:动物由中心体发出星射线形成纺锤体
- 末期:动物细胞膜从中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分
6.2 细胞的分化
概念: 在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
特点:
- 持久性
- 稳定性
- 不可逆性(一般情况下)
- 普遍性
意义:
- 形成各种组织器官
- 使多细胞生物个体发育成为可能
6.3 细胞的衰老和凋亡
细胞衰老特征:
- 水分减少,体积变小
- 酶活性降低(如酪氨酸酶活性降低→白发)
- 色素积累(老年斑)
- 呼吸速率减慢
- 细胞膜通透性改变
细胞凋亡:
- 由基因决定的细胞自动结束生命的过程
- 对生物体个体发育、维持内部环境稳定起重要作用
- 举例:胎儿手指的形成(指间细胞凋亡)、蝌蚪尾巴消失
6.4 细胞的癌变
癌细胞特征:
- 无限增殖
- 形态结构发生显著变化
- 细胞膜上糖蛋白减少,易扩散
致癌因子:
- 物理致癌因子:辐射(紫外线、X射线)
- 化学致癌因子:亚硝胺、黄曲霉素
- 病毒致癌因子:Rous肉瘤病毒
癌变机理: 原癌基因(调节细胞周期)和抑癌基因(阻止细胞不正常增殖)发生突变
预防:
- 远离致癌因子
- 保持健康生活方式
- 定期体检
三、高中生物必修二《遗传与进化》核心知识点精讲
第一章:遗传因子的发现
1.1 孟德尔的豌豆杂交实验
基本概念:
- 相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型
- 性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象
- 交配类型:杂交、自交、测交、正反交
分离定律: 在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
举例说明: 豌豆高茎(D)对矮茎(d)为显性。纯合高茎(DD)与纯合矮茎(dd)杂交:
- F₁代:全部为高茎(Dd)
- F₁自交:F₂代出现高茎(DD、Dd)和矮茎(dd),比例为3:1
- 测交:F₁(Dd)与隐性纯合子(dd)杂交,后代高茎:矮茎=1:1
1.2 自由组合定律
实质: 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
举例说明: 豌豆黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。纯合黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)杂交:
- F₁:黄色圆粒(YyRr)
- F₁自交:F₂代出现4种表现型,比例为9:3:3:1
- 测交:YyRr × yyrr → YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr = 1:1:1:1
第二章:基因和染色体的关系
2.1 减数分裂
概念: 进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
过程(以精子形成为例):
- 间期:染色体复制
- 减数第一次分裂:
- 前期I:同源染色体联会(四分体),可能交叉互换
- 中期I:四分体排列在赤道板上
- 后期I:同源染色体分离,非同源染色体自由组合
- 末期I:形成两个次级精母细胞
- 减数第二次分裂:类似有丝分裂
结果: 1个精原细胞 → 4个精子;1个卵原细胞 → 1个卵细胞 + 3个极体
举例说明: 基因型为AaBb的个体(两对基因位于不同对同源染色体上)产生配子的种类:
- 减数第一次分裂后期:A与a分离,B与b分离,非同源染色体自由组合
- 配子类型:AB、Ab、aB、ab,共4种,比例为1:1:1:1
2.2 基因在染色体上
萨顿假说: 基因在染色体上(类比推理法) 摩尔根实验: 通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上(假说-演绎法)
2.3 伴性遗传
特点:
X染色体隐性遗传(如红绿色盲、血友病):
- 男性患者多于女性
- 交叉遗传(男性→女性→男性)
- 女性患者的父亲和儿子一定是患者
X染色体显性遗传(如抗维生素D佝偻病):
- 女性患者多于男性
- 男性患者的母亲和女儿一定是患者
举例说明: 红绿色盲(b为致病基因):
- 正常女性(XᴮXᴮ)与色盲男性(XᵇY)结婚:
- 儿子:50%正常(XᴮY),50%色盲(XᵇY)
- 女儿:100%携带者(XᴮXᵇ),表现正常
- 色盲女性(XᵇXᵇ)与正常男性(XᴮY)结婚:
- 儿子:100%色盲(XᵇY)
- 婚儿:100%携带者(XᴮXᵇ),表现正常
第三章:基因的本质
3.1 DNA是主要的遗传物质
肺炎双球菌转化实验(格里菲斯、艾弗里):
- S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型
- DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌实验(赫尔希、蔡斯):
- 用³²P标记DNA,³⁵S标记蛋白质
- 结果:DNA进入细菌,蛋白质留在外面
- 结论:DNA是遗传物质
烟草花叶病毒实验:
- RNA是遗传物质
结论: DNA是主要的遗传物质(少数病毒是RNA)
3.2 DNA分子的结构
结构特点:
- 双螺旋结构
- 反向平行
- 碱基互补配对(A=T,G≡C)
碱基计算规律:
- A=T,G=C
- A+G=T+C(嘌呤=嘧啶)
- (A+G)/(T+C)=1
- 若A=20%,则T=20%,G=C=30%
3.3 DNA的复制
概念: 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程
条件:
- 模板:亲代DNA的两条链
- 原料:4种脱氧核苷酸
- 能量:ATP
- 酶:解旋酶、DNA聚合酶
过程:
- 解旋:解旋酶解开双链
- 合成:以两条母链为模板,按碱基互补配对原则合成子链
- 延伸:子链不断延伸
- 形成:两条子链分别与对应的母链盘绕成双螺旋结构
特点:
- 半保留复制
- 边解旋边复制
举例说明: 将DNA分子用¹⁵N标记,放在¹⁴N培养基中复制n次:
- 复制1次:2个DNA分子,都含¹⁴N(一条链¹⁵N,一条链¹⁴N)
- 复制2次:4个DNA分子,2个含¹⁵N(杂合),2个只含¹⁴N
- 复制n次:2ⁿ个DNA分子,2个含¹⁵N,2ⁿ-2个只含¹⁴N
第四章:基因的表达
4.1 基因指导蛋白质的合成
转录(细胞核):
- 模板:DNA的一条链
- 原料:4种核糖核苷酸
- 酶:RNA聚合酶
- 原则:A-U,T-A,C-G,G-C
- 产物:mRNA、tRNA、rRNA
翻译(细胞质):
- 模板:mRNA
- 原料:氨基酸
- 场所:核糖体
- 工具:tRNA(转运氨基酸)
- 原则:密码子与反密码子配对
- 产物:多肽链(蛋白质)
密码子:
- mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基
- 特点:简并性、通用性、不重叠
- 终止密码子:UAA、UAG、UGA(不编码氨基酸)
- 起始密码子:AUG(编码甲硫氨酸)
举例说明: mRNA碱基序列为AUG GCU UAC CGA UAA:
- AUG:起始密码子,编码甲硫氨酸
- GCU:编码丙氨酸
- UAC:编码酪氨酸
- CGA:编码精氨酸
- UAA:终止密码子,翻译结束
- 最终合成的多肽链:甲硫氨酸-丙氨酸-酪氨酸-精氨酸
4.2 基因对性状的控制
中心法则: DNA → RNA → 蛋白质(转录、翻译) DNA → DNA(复制) RNA → RNA(RNA复制) RNA → DNA(逆转录)
基因、蛋白质与性状的关系:
- 基因通过指导酶的合成控制代谢过程,间接控制性状
- 基因通过指导蛋白质结构直接控制性状
举例说明:
- 镰刀型细胞贫血症:基因突变 → 血红蛋白结构异常 → 红细胞呈镰刀状
- 白化病:基因突变 → 酪氨酸酶缺乏 → 不能合成黑色素
第五章:基因突变及其他变异
5.1 基因突变
概念: DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变
特点:
- 普遍性
- 随机性
- 低频性
- 多害少利性
- 不定向性
意义: 产生新基因的途径,是生物变异的根本来源
举例说明:
- 镰刀型细胞贫血症:CTT → CAT(DNA碱基替换)→ GAG → GUG(mRNA)→ 谷氨酸 → 缬氨酸(氨基酸替换)
- 结果:血红蛋白结构改变,红细胞携氧能力下降
5.2 染色体变异
染色体结构变异:
- 缺失、重复、倒位、易位
染色体数目变异:
- 个别染色体数目改变(如21三体综合征)
- 染色体组数目改变(如单倍体、二倍体、多倍体)
举例说明:
- 21三体综合征(唐氏综合征):多了一条21号染色体
- 无籽西瓜:二倍体与四倍体杂交得到三倍体,三倍体联会紊乱不能形成正常配子
- 单倍体育种:花药离体培养得到单倍体,再用秋水仙素处理使染色体加倍,得到纯合子
第六章:从杂交育种到基因工程
6.1 杂交育种
原理: 基因重组
过程: 选择具有不同优良性状的亲本杂交 → 选择符合要求的后代 → 连续自交直到不再发生性状分离
举例说明: 培育高产抗病小麦:
- 亲本:高产不抗病 × 低产抗病
- F₁:高产抗病(杂合)
- F₂:出现性状分离,选择高产抗病个体
- 连续自交和选择,直到性状不再分离
6.2 诱变育种
原理: 基因突变
方法: 物理(辐射)、化学(亚硝酸)诱变
优点: 提高突变率,大幅度改良某些性状
缺点: 有利变异少,需大量处理材料
6.3 基因工程
原理: 基因重组(DNA重组技术)
工具:
- 限制性核酸内切酶(”分子手术刀”)
- DNA连接酶(”分子缝合针”)
- 运载体(质粒、噬菌体、动植物病毒)
基本步骤:
- 获取目的基因(从供体细胞中用限制酶切下或PCR扩增)
- 基因表达载体的构建(用DNA连接酶连接)
- 将目的基因导入受体细胞(农杆菌转化法、显微注射法等)
- 目的基因的检测与鉴定(DNA分子杂交、抗原-抗体杂交等)
举例说明: 培育抗虫棉:
- 从苏云金芽孢杆菌获取抗虫基因(Bt毒蛋白基因)
- 构建基因表达载体(含启动子、终止子、标记基因)
- 用农杆菌转化法导入棉花细胞
- 检测:DNA分子杂交检测目的基因,抗原-抗体杂交检测毒蛋白
- 再生植株,获得抗虫棉
第七章:现代生物进化理论
7.1 现代生物进化理论的由来
拉马克学说: 用进废退、获得性遗传 达尔文自然选择学说:
- 过度繁殖
- 生存斗争
- 遗传变异
- 适者生存
局限: 对遗传变异的本质不能做出科学解释
7.2 现代生物进化理论的主要内容
种群是生物进化的基本单位
- 种群基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因
- 基因频率:某个基因占全部等位基因数的比率
突变和基因重组产生进化的原材料 自然选择决定进化方向 隔离导致物种形成
- 地理隔离
- 生殖隔离(标志)
举例说明: 桦尺蠖工业黑化现象:
- 19世纪英国曼彻斯特地区:浅色桦尺蠖占多数(与树干地衣颜色相近)
- 工业污染使树干变黑:黑色桦尺蠖生存优势
- 自然选择使黑色基因频率上升
四、选择性必修课程重点预习
选择性必修1:稳态与调节
第一章:人体的内环境与稳态
内环境: 细胞外液(血浆、组织液、淋巴) 稳态: 正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态 调节机制: 神经-体液-免疫调节网络
第二章:神经调节
反射弧: 感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器 兴奋的传导:
- 神经纤维上:双向传导(电信号)
- 神经元间:单向传递(化学信号,突触)
举例说明: 缩手反射:
- 手被针刺:感受器(皮肤)→传入神经→脊髓神经中枢→传出神经→效应器(手臂肌肉)→缩手
- 同时兴奋传至大脑皮层产生痛觉
第三章:体液调节
激素调节特点:
- 通过体液运输
- 作用于靶器官、靶细胞
- 微量和高效
- 作为信使传递信息
甲状腺激素分级调节: 下丘脑→促甲状腺激素释放激素(TRH)→垂体→促甲状腺激素(TSH)→甲状腺→甲状腺激素
反馈调节: 甲状腺激素过多会抑制下丘脑和垂体分泌
第四章:免疫调节
免疫系统的组成:
- 免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结
- 免疫细胞:淋巴细胞(T细胞、B细胞)、吞噬细胞
- 免疫活性物质:抗体、淋巴因子、溶菌酶
免疫功能:
- 防卫:抵抗抗原侵入
- 监控:识别和清除突变细胞
- 清除:清除衰老、损伤细胞
举例说明: HIV攻击T细胞:
- HIV侵入人体后主要攻击辅助性T细胞
- 导致免疫功能几乎丧失
- 最终死于感染或肿瘤
选择性必修2:生物与环境
第一章:种群及其动态
种群密度: 种群在单位面积或单位体积中的个体数 出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度大小 年龄组成: 增长型、稳定型、衰退型 性别比例: 影响出生率
种群数量变化:
- “J”型增长:理想条件(食物充足、空间无限、无天敌)
- “S”型增长:自然条件(环境阻力)
- K值:环境容纳量
第二章:群落
物种丰富度: 群落中物种数目的多少 种间关系: 捕食、竞争、寄生、互利共生 群落结构: 垂直结构(分层现象)、水平结构
第三章:生态系统
生态系统的结构:
- 成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
- 营养结构:食物链和食物网
能量流动:
- 特点:单向流动、逐级递减
- 传递效率:10%-20%
举例说明: 食物链:草→兔→狐
- 草的能量:1000kJ
- 兔获得:100-200kJ(10%-20%)
- 狐获得:10-40kJ(10%-20%)
选择性必修3:生物技术与工程
第一章:发酵工程
传统发酵技术:
- 果酒制作:酵母菌(无氧呼吸)
- 果醋制作:醋酸菌(需氧)
- 腐乳制作:毛霉(蛋白酶、脂肪酶)
- 泡菜制作:乳酸菌(无氧呼吸)
举例说明: 果酒制作流程:
- 挑选葡萄→冲洗→榨汁→发酵(18-25℃)
- 酵母菌将葡萄糖转化为酒精和CO₂
- 酒精发酵结束后进行醋酸发酵(需氧,30-35℃)
第二章:细胞工程
植物组织培养:
- 原理:植物细胞的全能性
- 过程:外植体→愈伤组织→胚状体→试管苗
- 条件:无菌、适宜温度、pH、光照
动物细胞培养:
- 原理:细胞增殖
- 过程:取材→分散→培养(原代培养→传代培养)
- 条件:无菌无毒、营养、温度、气体环境(95%空气+5%CO₂)
第三章:基因工程
PCR技术(聚合酶链式反应):
- 原理:DNA双链复制
- 条件:模板、引物、Taq酶、dNTPs
- 过程:变性(90-95℃)→退火(55-60℃)→延伸(72℃)→循环
举例说明: PCR扩增目的基因:
1. 95℃:DNA变性,双链解开
2. 55℃:引物与模板结合
3. 72℃:Taq酶从引物开始延伸合成新链
4. 重复循环:目的基因数量呈指数增长(2ⁿ)
五、高效预习方法与技巧
1. 制定预习计划
时间安排:
- 每天30-45分钟
- 每周完成一个章节
- 寒暑假集中预习
具体步骤:
- 第1天:观看视频,了解大致内容
- 第2天:精读教材,标记重点
- 第3天:整理笔记,构建思维导图
- 第4天:做课后练习,检验理解
- 第5天:复习巩固,解决疑问
2. 观看视频技巧
预习阶段:
- 1.2-1.5倍速观看(节省时间)
- 重点听概念定义和原理
- 暂停记录关键词和疑问
复习阶段:
- 正常速度观看
- 重点听例题解析
- 跟着视频思考
3. 笔记整理方法
推荐使用康奈尔笔记法:
| 主栏(右侧大栏) | 侧栏(左侧小栏) |
|------------------|------------------|
| 详细内容 | 关键词、问题 |
| | |
| | |
|------------------|------------------|
| 总结栏(底部) | |
| 本页核心要点 | |
思维导图示例(蛋白质):
蛋白质
├── 基本单位:氨基酸(20种)
├── 连接方式:脱水缩合→肽键
├── 结构层次:氨基酸→肽链→蛋白质
├── 功能:
│ ├── 结构功能(肌肉蛋白)
│ ├── 催化功能(酶)
│ ├── 运输功能(血红蛋白)
│ ├── 免疫功能(抗体)
│ └── 调节功能(胰岛素)
└── 性质:高温、强酸、强碱变性
4. 练习与检测
推荐练习资源:
- 教材课后习题(必做)
- 五三练习册(选做)
- 智慧中小学平台配套练习
- 历年高考真题(预习阶段可不做)
自我检测方法:
- 能否用自己的话解释概念?
- 能否画出知识框架图?
- 能否解释生活中的生物现象?
- 能否完成教材上的技能训练?
5. 常见误区与避免方法
误区1:只看视频不看书
- 纠正:视频是辅助,教材是根本
误区2:死记硬背不理解
- 纠正:理解原理,记忆是水到渠成
误区3:只做难题忽视基础
- 纠正:预习阶段重在理解概念
误区4:预习过度影响听课
- 纠正:预习是了解框架,课堂是深入学习
六、学习资源汇总
1. 视频资源
- 国家中小学智慧教育平台:basic.smartedu.cn
- 中国大学MOOC:www.icourse163.org
- B站搜索关键词:
- “高中生物必修一精讲”
- “生物必修二知识点”
- “高中生物实验视频”
2. 辅助工具
- APP:猿题库、小猿搜题、作业帮(拍照搜题)
- 网站:学科网、菁优网(试题资源)
- 书籍:教材全解、王后雄学案
3. 科普拓展
- 纪录片:《生命》、《人体奥秘》、《细胞的暗战》
- 书籍:《自私的基因》、《物种起源》(青少年版)
- 公众号:生物学霸、生物100
七、总结与建议
高中生物预习是高中学习的重要起点,通过优质的免费视频资源,你可以:
- 提前建立知识框架,减轻正式学习压力
- 培养生物学思维,理解生命现象的本质
- 掌握学习方法,提高学习效率
核心建议:
- 坚持:每天30分钟,持续一个月可见成效
- 理解:重在理解原理,而非死记硬背
- 联系:将知识与生活实际相联系
- 质疑:带着问题听课,效果更佳
记住,预习不是提前学完所有内容,而是:
- 了解将要学习什么
- 发现自己的知识盲点
- 带着问题进入课堂
- 建立初步的知识网络
希望这份详细的预习指南能帮助你顺利开启高中生物学习之旅!祝你学习进步!
最后提醒: 本文推荐的所有免费资源均为官方或正规平台,建议优先使用国家中小学智慧教育平台,内容权威且完全免费。预习过程中遇到问题,可以在正式开学后向老师请教,或在平台讨论区交流。
