2019版高中生物 第1章 生物科学与健康 第2节 基因诊断与基因治疗学案 新人教版选修2
第2节基因诊断与基因治疗
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1.说出基因诊断的基本含义和基本原理。
2.描述基因诊断在恶性肿瘤早期诊断中的突出作用。
3.简述基因芯片的基本含义及在生物医学方面的应用。
4.说出基因治疗的基本含义、基本步骤、优点及其前景。
知识点1 基因诊断
[知识梳理]
1.基因诊断技术的原理
指用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测样本上的遗传信息，从而达到检测疾病的目的。
2.基因诊断的过程
构建基因探针→获得待测组织单链DNA→对待测单链DNA分子进行PCR技术扩增，将扩增获得的DNA热处理得到大量的DNA单链→将DNA转移到一种特制的尼龙膜上→将探针与尼龙膜上的DNA分子进行杂交，如果尼龙膜上含有突变基因，就会形成特定颜色的杂交斑。
3.基因诊断的特点
既客观又灵敏。
思考：用基因诊断技术可检测哪些疾病？
提示：通过直接探查基因进行诊断，不受细胞类型和发病年龄的限制，可用于部分遗传病的诊断。例如，癌细胞的病变过程，主要是由于基因调节控制失灵，通过基因诊断，将发生紊乱的基因加以修复，有希望根治癌症。
[活学活用]
应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的，这里的基因探针是指( )
A.用于检测疾病的医疗器械
B.用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
C.合成β-珠蛋白的DNA
D.合成苯丙羟化酶的DNA片段
解析本题考查对基因诊断概念的理解。依据基因诊断的定义可知B项正确。
答案 B
[归纳总结]
1.DNA探针的制备方法
根据翻译产物蛋白质的氨基酸顺序查出相应的核苷酸顺序(约30个氨基酸对应的90个左右的核苷酸顺序)，再从中选出两个片段，用化学方法合成这两个片段并做同位素标记，即成探针。也可用所需的mRNA逆转录成DNA，标记后作为探针。
2.基因诊断的过程
获得目的基因→构建基因探针→从被测生物中取样→对单链DNA分子进行PCR扩增→将DNA转到特定的尼龙膜上→将DNA探针与样品进行杂交→观察杂交斑。
3.基因诊断的优点
传统诊断方法是通过表现型来推测基因型，而基因诊断是从基因着手来推断表现型，即通过直接探查基因进行诊断，不受细胞类型和发病年龄的限制，可用于部分遗传病的诊断。例如，癌细胞的病变过程，主要是由于基因调节控制失灵，通过基因诊断，就可针对具体情况进行适当的治疗。
4.基因诊断的应用
(1)对感染性疾病的诊断
利用已知病原体的基因做DNA探针，当有病原体侵入人体后，就可以快速、准确地确定病因。基因诊断可用于病毒性(如乙肝病毒)感染、细菌性(如结核杆菌)感染、寄生虫侵染、真菌性感染等病原体的检测。
(2)癌症的早期检测
通过研究，人们已阐明部分基因与癌症之间的关系。目前临床上可以用基因检测方法诊断白血病、肺癌、神经胶质瘤等疾病。例如可以用从白血病患者细胞中分离出来的癌基因做成DNA探针检测白血病。
(3)对有遗传风险的胎儿作产前诊断
通过基因诊断，不仅可以检测胎儿性别，还可以检测与染色体有关的遗传病，对于高发性遗传病(如地中海贫血症、镰刀型细胞贫血症、凝血因子缺乏症等)的基因诊断已在临床上应用，为优生优育作出了巨大贡献。
(4)在法医学上的应用
通过对人基因结构的深入研究发现，有些具有个体特征的遗传标记可用于个体识别、亲子鉴别、DNA指纹分析等司法鉴定，还可以应用于动植物检疫与转基因动物中阳性基因的检测。
知识点2 神奇的基因芯片
[知识梳理]
1.基因芯片
是将大量特定序列的DNA片段(探针)有序地固定在尼龙膜、玻片或硅片上，从而能大量、快速、平行地对DNA分子的碱基序列进行测定和定量分析。基因芯片实际上是一种高密度的DNA阵列。
2.基因芯片的应用举例
(1)发现疾病的相关基因。
(2)用于传染病的检测。
(3)基因芯片技术与医学行为的改变。
①基因芯片不仅能做到快速、准确地诊断疾病，还可指导医生针对不同患者的基因活动特点，使用不同的治疗方法，进行个体化的治疗。
②基因芯片技术还有助于发现不同个体对疾病易感性的差异。
思考：如果将来把每个人的基因做成基因芯片，你设想一下会有什么作用？
提示：基因身份证、诊断疾病、侦察罪犯等。
[活学活用]
基因诊断所利用的原理是( )
A.基因突变
B.基因重组
C.DNA分子杂交
D.染色体变异
解析基因诊断的原理是DNA分子杂交即碱基互补配对。
答案 C
知识点3 初露曙光的基因治疗
[知识梳理]
1.基因治疗的概念
就是把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的。
2.基因治疗SCID的过程
(1)SCID患病机理：患者体内有两个分别来自父母双方的有缺陷的腺苷酸脱氨酶基因(ada)，造成体内缺乏腺苷酸脱氨酶，导致免疫系统不能完成正常功能，只能在无菌条件下生活。
(2)治疗SCID过程：将人的正常ada基因与某种病毒核酸重组→从SCID患者体内分离T淋巴细胞→该病毒感染T 淋巴细胞，同时将ada基因导入T淋巴细胞→培养T淋巴细胞→将携带正常ada基因的T淋巴细胞再注入患者体内→获得免疫力。
3.基因治疗恶性肿瘤
(1)杀死肿瘤细胞：将抑制癌细胞增生的基因转入到癌细胞内，不仅可阻断癌细胞繁殖，还可诱导它自杀死亡，或者将一段可抑制癌基因转录的DNA序列导入癌细胞，使癌基因不能表达，导致癌细胞不能增殖。
(2)提高人体免疫力：将提高人体免疫力的基因导入免疫系统，提高人体防御功能，进而杀死癌细胞。
4.基因治疗的一般步骤
选择治疗基因→将治疗基因与运输载体结合，将治疗基因转入患者体内→治疗基因在细胞内正常表达。
思考：要想根治遗传性疾病，最好的治疗措施是什么？
提示：遗传病是由遗传物质发生变异而引起的，所以治疗的最佳措施是基因治疗。
[活学活用]
在人类的遗传病中，有一种重症联合免疫缺陷病(简称SCID)，这种患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或病毒感染，就会发病死亡。经研究证实，SCID病人细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶(简称ada)的基因发生了突变。目前，人们已经找到了治疗该疾病的方案。如图：
(1)(多选)载体必须具备的条件是( )
A.能在宿主细胞中复制并保存
B.具有多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因连接
C.具有标记基因，便于进行筛选
D.是环状形态的DNA分子
(2)在图示过程中，所用到的基因操作工具分别是____________
__________________________________________________。
(3)研究人员将ada注入淋巴细胞，而不是其他细胞，其原因是__________________________________________________。
(4)图中的治疗方法是________(“体内”或“体外”)基因治疗法，这是基因工程生物技术的应用。请列举除了在医学领域，该生物技术在其他领域的一些成就。__________________________________________________
__________________________________________________(举两例)。
解析(1)载体是把目的基因导入受体细胞并使其复制、表达的工具，因此基因工程载体需具备以下条件：①能在宿主细胞中复制并保存以便于目的基因的复制与保存，②具有多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与目的基因连接，③具有标记基因，便于进行筛选。(2)构建基因表达载体时，需用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接，通过基因表达载体将目的基因导入受体细胞。(3)腺苷酸脱氨酶基因在淋巴细胞内可进行基因表达，因此应将腺苷酸脱氨酶基因导入人体淋巴细胞才能产生腺苷酸脱氨酶。(4)由题意知，腺苷酸脱氨酶基因在体外完成了转移，筛选出含有腺苷酸脱氨酶基因的受体细胞后导入患者体内，该过程属于体外基因治疗。转基因技术还可应用在转基因动物、转基因植物、转基因微生物等方面。
答案(1)ABC
(2)限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体
(3)腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能所必需的，而淋巴细胞才能产生抗体等免疫物质
(4)体外如抗虫转基因植物、抗逆转基因植物等
[归纳总结]
基因治疗的机理
(1)基因置换：正常基因取代致病基因。
(2)基因修正：纠正致病基因的突变碱基序列。
(3)基因修饰：目的基因表达产物补偿致病基因的功能。
(4)基因抑制.外源基因干扰、抑制有害基因的表达。
(5)基因封闭：封闭特定基因的表达。
基因置换是用目的基因将病变基因彻底置换，使致病基因获得永久性更正，且原位替换是最理想的治疗方法，但限于技术手段，操作难，不易推广；基因修正是纠正病变的碱基序列，而保留正常序列，同样面临技术手段的问题，不易普及；基因修饰则是通过将正常基因导入病变细胞或其他细胞来表达性状，以补偿致病基因功能，现已成为较成熟的手段；基因抑制是导入干扰、抑制有害基因表达的外源基因，是癌症治疗的良好选择；基因封闭是利用反义技术封闭某些基因，通过封闭基因的转录和翻译而使致病基因不能表达，但也未能从根本上修正基因。
[随堂练习]·巩固
1.下列疾病可进行基因诊断的是( )
①SARS疑似患者②坏血病③艾滋病④肿瘤⑤血友病⑥苯丙酮尿症⑦甲状腺肿大⑧组织水肿
A.①②③⑥⑦
B.①③④⑤⑥
C.②④⑥⑦⑧
D.①⑤⑥⑦⑧
解析坏血病是由缺乏维生素C所引起的疾病，不是血细胞基因结构改变引起的，所以不能通过基因检测诊断。甲状腺肿大、组织水肿分别是由缺碘、血浆渗透压降低造成的，不是基因结构改变引起的，不能通过基因检测诊断。其余都可以通过DNA探针进行检测。
答案 B
2.(2015·山东临沂联考)下列关于基因治疗的说法，正确的是( )
A.基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复
B.基因治疗是指利用遗传工程的原理和方法，通过引入目的基因来矫正人体内出现的异常基因，以达到治疗疾病的目的
C.只要引入外源健康基因，就能治愈疾病
D.基因治疗已解决了绝大多数的遗传病，今后的发展会相当慢
解析基因治疗从狭义角度讲，可以理解为具有正常功能的基因置换或增补患者体内的缺陷基因，使其在“体内”表达，最终达到治疗疾病的目的。现在由于技术手段的落后和认知水平的限制，引入健康外源基因不一定能治愈疾病。现在基因治疗还受方方面面的限制，不能完成各种疾病治疗，仅在小范围内取得了一定成效。
答案 B
3.某基因芯片上载有碱基序列ATCGGC的探针，则可检测下列哪些碱基序列( )
①TAGCCG ②ATCGGC③UAGCCG④TUGCCG
A.①②
B.①③
C.②③
D.③④
解析基因芯片的检测原理是DNA分子杂交，即碱基互补配对。既可检测DNA，也可检测RNA。
答案 B
[课时作业]·达标
一、选择题
1.下列与基因诊断有关的一组物质是( )
A.蛋白质、核酸
B.放射性同位素、蛋白质
C.荧光分子、核酸
D.放射性同位素、糖类
解析因为基因诊断是用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子做探针，所以题中只有C项正确。
答案 C
2.对肿瘤的论述错误的是( )
A.与肿瘤相关的基因包括原癌基因、抑癌基因等
B.肿瘤的形成是遗传因素与环境因素相互作用的结果
C.肿瘤的发生只是基因表达与调控水平出现了变化
D.基因芯片技术对肿瘤能进行早期诊断
解析肿瘤的形成是遗传因素与环境因素相互作用的结果。肿瘤的发生、发展都伴随肿瘤相关基因和肿瘤细胞基因表达的改变。某些肿瘤的发生，既有基因结构的改变，也有基因表达与调控水平上的变化。
答案 C
3.下列关于基因诊断的叙述，不正确的是( )
A.基因诊断具有更准确、快速、灵敏、简便等特征
B.基因诊断应用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子做探针
C.基因诊断的技术原理是DNA分子杂交技术
D.科技发展、技术进步使基因诊断已能完成对所有疾病的诊断和检测
解析本题考查基因诊断的定义、原理、特点及成果。基因诊断不适用于所有疾病，如外伤。
答案 D
4.下列不属于基因芯片技术应用的是( )
A.发现疾病的相关基因
B.用于传染病的检测
C.基因芯片技术应用引起医学行为的改变
D.用于检测心理疾病
解析基因芯片的检测原理是DNA分子杂交，检测的是样本上的遗传信息即DNA序列。A、B、C三项都是检测DNA 序列。D项不是基因芯片检测的对象。
答案 D
5.(2015·宁夏贺兰山联考)肿瘤是21世纪人类最主要的杀手，它是一种由环境因素与遗传因素相互作用的复杂性疾病，下列有关癌细胞的叙述，不正确的是( )
A.癌变的内在因素是致癌因子激活原癌基因
B.减少癌细胞的营养供应可以抑制癌细胞的增殖
C.所有癌细胞中的DNA含量都相同
D.用化学药剂抑制肿瘤细胞的DNA复制，可使其停留在间期
解析在癌组织中，在同一时刻很多细胞处于有丝分裂的不同阶段，所以DNA含量不一定相同。比如前期的细胞比末期的细胞DNA含量高。
答案 C
6.下列关于基因治疗的叙述中错误的是( )
A.通过导入目的基因来实现对缺陷基因的抑制、替换或修补
B.基因治疗也可用于基因的改造，提高人类“优秀”基因的频率
C.基因治疗最终要通过对目的基因的调控表达实现
D.基因治疗过程中需要载体的参与
解析基因治疗还有许多技术问题，不能进行基因改造，故选B。
答案 B
7.对恶性肿瘤进行基因诊断的过程为( )
①将DNA转到一种特制的尼龙膜上②构建基因探针③从人体的尿液或血清等体液中获得少量的脱落细胞，提取DNA，经热处理成单链DNA ④将探针与尼龙膜上的DNA分子结合⑤对单链DNA进行PCR扩增⑥将扩增获得的DNA热处理得到大量的DNA单链
A.②①③⑤④⑥
B.②③⑤⑥①④
C.②③⑤⑥④①
D.①②⑤⑥③④
答案 B
8.基因治疗的步骤为( )
①治疗基因的表达②选择治疗基因③将治疗基因转入患者体内④选择运输治疗基因的载体
A.②③①④
B.②③④①
C.③④②①
D.②④③①
答案 D
9.基因敲除主要是应用DNA同源重组原理，将同源DNA片段导入受体细胞，使同源DNA片段在原有位置替代了靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。基因敲除既可以使用突变基因或其他基因敲除相应的正常基因，也可以用正常基因敲除相应的突变基因。下列有关基因敲除说法，正确的是( )
A.基因敲除实际上是删除某个基因，从而达到使该基因“沉默”的目的
B.利用基因敲除技术，不能修复细胞中的病变基因
C.基因敲除可定向改变生物体的某一基因
D.从理论上分析，利用基因敲除技术可治疗先天性愚型
解析在基因治疗中，基因敲除具有广泛的应用前景。基因敲除就是定点修饰改造染色体上某一基因的一种技术，不是简单地删除某个基因。可以通过修复病变基因达到治疗疾病的目的。先天性愚型是生殖细胞在减数分裂过程中，由某些因素的影响发生染色体不分离所致，用基因敲除无法治愈。
答案 C
10.鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白，红细胞能合成β-珠蛋白，胰岛细胞能合成胰岛素。用编码上述蛋白质的基因分别做探针，对三种细胞中提取的所有DNA进行杂交实验；用同样的三种基因片段做探针，对上述三种细胞中提取的所有RNA进行杂交实验，实验结果如下表。下列是关于该实验的叙述，正确的是( )
A.胰岛细胞中只有胰岛素基因
B.上述三种细胞的分化是由细胞在发育过程中某些基因被丢失所致
C.在红细胞成熟过程中有选择性地表达了β-珠蛋白基因
D.在输卵管细胞中无β-珠蛋白基因和胰岛素基因
解析 鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞都是来自一个细胞受精卵有丝分裂产生的，所以每个细胞的DNA 是相同的，三种基因探针与三种细胞内的DNA 都能进行碱基互补配对。但是三种细胞基因选择性表达过程中转录产生的信使RNA 是不同的，所以鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白，红细胞能合成β-珠蛋白，胰岛细胞能合成胰岛素。 答案 C
11.下列对基因治疗安全性的问题叙述，不正确的是( ) A.基因治疗中最常用的载体是病毒，它们能自我复制
B.在基因治疗中，科学家抑制逆转录病毒的某种活动防止它们引起疾病，使之能被安全地使用
C.使用病毒载体运载基因，它们可能更多地改变目标细胞
D.目的基因插入载体DNA 的位置可能出现错误，导致癌症和其他损伤的产生
解析 基因治疗中最常用的载体为病毒，大多数基因治疗临床实验用小鼠逆转录病毒运送目的基因，其他病毒载体还包括腺病毒、痘病毒和疱疹病毒等。它们能进入细胞DNA 。在基因治疗中使用的病毒载体是有遗传缺陷的，它们不能自我复制。用逆转录病毒作载体，可能会导致其他疾病，要抑制逆转录病毒的某种活动，防止它们引起疾病，使之被安全使用。 答案 A
反思领悟：基因治疗的一般步骤：选择治疗基因→将治疗基因与运输载体结合→治疗基因在细胞内正常表达。运输载体常用的是有基因缺陷的病毒，该病毒一般不会引起受体细胞病变。 二、非选择题
12.基因诊断过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的。请设计一个实验，用DNA 探针测定DNA 上的核苷酸序列。
【实验原理】利用DNA 分子杂交技术，使已知DNA 分子链与未知DNA 分子链杂交，根据碱基互补配对原则确定未知DNA 的碱基序列。 【实验步骤】
(1)用________切取要测定的目的基因。 (2)用PCR 技术使________扩增。
(3)用不同的DNA 探针与________杂交，记录杂交区段的DNA 碱基序列，最后分析出________的碱基序列。 (4)预测分析。
若DNA 探针上DNA 碱基序列为-A-T-T-A-G-G-C-A-，则检测出的目的基因序列为________。 答案 (1)限制性内切酶 (2)目的基因 (3)目的基因目的基因 (4)=====ATTAGGCA
TAATCCGT
13.逆转录病毒的遗传物质RNA 能逆转录生成DNA ，并进一步整合到宿主细胞的某条染色体上。用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。
(1)病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供的____________________________________等物质和结
构基础才能繁殖。逆转录病毒较T2噬菌体更容易变异，从分子水平看，是由于__________________
__________________________________________________。
(2)将带有目的基因的受体细胞转入患者体内，患者症状会有明显缓解，这表明__________________________________________________。
解析病毒没有独立代谢的能力，缺少酶合成系统和供能系统，需要宿主细胞提供代谢原料和环境。T2噬菌体的遗传物质双链DNA由于氢键等原因使之较单链RNA稳定，变异频率较低。基因治疗时患者症状得到明显的缓解，说明目的基因已大量表达。
答案(1)酶、ATP、代谢原料、核糖体单链RNA不如双链DNA稳定(2)目的基因已大量表达
14.SCID患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或病毒感染，就会发病死亡。经研究证实，SCID病人细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶的基因(ada)发生了突变。
(1)请你利用所学知识，设计一个治疗SCID病的方案。
第一步，先将人体正常ada基因克隆后用来替换反转录病毒的原有基因，构建成重组载体。
第二步__________________________________________________
__________________________________________________。
第三步__________________________________________________
__________________________________________________。
第四步__________________________________________________
__________________________________________________。
(2)还有哪些遗传病可用基因治疗方案治疗？
__________________________________________________
__________________________________________________。
(3)现有的基因治疗实验存在的危害是什么？
__________________________________________________
__________________________________________________。
答案(1)第二步，从SCID病人体内分离出免疫系统有缺陷的T淋巴细胞第三步，将这些T淋巴细胞与携带了正常ada基因的反转录病毒混合在一起，让病毒感染T淋巴细胞，使正常ada基因拷贝插入到T淋巴细胞的基因组中第四步，在实验室中通过细胞培养并确认转入的基因表达后，用注射器将重建的转基因T淋巴细胞注射到SCID患者的人体组织中
(2)血友病、镰刀型细胞贫血症等
(3)病毒通常能感染多种细胞，因此如果使用病毒载体运载基因，它们可能会更多地改变目标细胞。另一个危险是新基因插入DNA位置可能出现错误，导致癌症或其他损伤的产生。此外病毒载体产生炎症或免疫反应。患者可能将病毒传播给其他个体或传播于环境中
15.(2014·潍坊模拟)根据下列材料回答问题。
在某年美国基因治疗年会上，研究人员提出基因治疗的一个新方法：嵌合分子矫形技术。这种方法利用非病毒载体(如脂质体微膜囊)，使嵌合分子转入细胞，并以内生基因为靶标，对其中的错误拼法进行矫正。这项工作可在48
小时内完成，而缺陷基因周围的碱基仍保持绝对正常。目前此项技术已在实验动物上获得成功。如果嵌合分子矫形技术最终应用于临床，无疑为当前基因治疗开辟了一条新途径。
(1)材料中所发现的新的基因疗法称为________。一般基因治疗过程中，运载目的基因的载体是________，而新方法的载体是________，其优点是______
____________________________。
(2)(多选)下列说法中正确的是( )
A.基因治疗的实质是引入外源健康基因或矫正错误基因
B.嵌合分子矫形技术与传统基因治疗的区别是不需要载体
C.嵌合分子矫形技术已应用于临床实践，彻底完成了缺陷基因的修复
D.嵌合分子矫形技术的优点在于效率高，只修正错误序列，不损伤正常序列
(3)你认为嵌合分子矫形技术还具备什么优点？它会带来什么负面影响？
答案(1)嵌合分子矫形技术逆转录病毒非病毒载体(或脂质体微膜囊) 时间短(仅为48 h)，缺陷基因周围的碱基仍能保持绝对正常(或不改变正常碱基序列)
(2)AD (3)优点：①避免由于非己的外源DNA或RNA的导入而引起的癌变，且修复过程中是修复自身错误序列，不会引起遗传伦理之争；②该技术的应用进一步扩大了基因修复的范围，可以人为控制碱基序列的拼写。可能引发基因歧视或种族歧视等问题。
2019版新教材 人教版高中生物必修1全册学案
新教材人教版高中生物必修1全册学案 第1章走近细胞.......................................................................................................... - 2 - 第1节细胞是生命活动的基本单位.................................................................. - 2 - 第2节细胞的多样性和统一性.......................................................................... - 4 - 第2章组成细胞的分子.............................................................................................. - 5 - 第1节细胞中的元素和化合物.......................................................................... - 5 - 第2节细胞中的无机物...................................................................................... - 8 - 第3节细胞中的糖类和脂质............................................................................ - 10 - 第4节蛋白质是生命活动的主要承担者........................................................ - 12 - 第3章细胞的基本结构............................................................................................ - 17 - 第1节细胞膜的结构和功能............................................................................ - 17 - 第2节细胞器之间的分工合作(Ⅰ) ................................................................. - 21 - 第2节细胞器之间的分工合作(Ⅱ) ................................................................. - 24 - 第3节细胞核的结构和功能............................................................................ - 25 - 第4章细胞的物质输入和输出................................................................................ - 28 - 第1节被动运输................................................................................................ - 28 - 第2节主动运输与胞吞、胞吐........................................................................ - 31 - 第5章细胞的能量供应和利用................................................................................ - 33 - 第1节降低化学反应活化能的酶.................................................................... - 33 - 第1课时酶的作用和本质........................................................................ - 33 - 第2课时酶的特性.................................................................................... - 35 - 第2节细胞的能量“货币”ATP ...................................................................... - 38 - 第3节细胞呼吸的原理和应用........................................................................ - 40 - 第1课时细胞呼吸的方式及有氧呼吸.................................................... - 40 - 第2课时无氧呼吸及细胞呼吸的原理和应用........................................ - 42 - 第4节光合作用与能量转化............................................................................ - 44 - 第1课时捕获光能的色素和结构............................................................ - 44 - 第2课时光合作用的原理和应用............................................................ - 47 - 第6章细胞的生命历程............................................................................................ - 50 - 第1节细胞的增殖............................................................................................ - 50 - 第1课时细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂.................................... - 50 - 第2课时动植物细胞有丝分裂的区别和观察有丝分裂实验 ................ - 53 - 第2节细胞的分化............................................................................................ - 55 - 第3节细胞的衰老和死亡................................................................................ - 57 -
2019高一生物必修一知识点
2019高一生物必修一知识点 生物必修1复习提纲(必修) 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 1、细胞中含量最多的6种元素是C、H、O、N、P、Ca(98%)。 2、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，在无机自然界都能够找到，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：是以游离形式存有，能够自由流动的水。作用有①良好的溶剂;②参与细胞内生化反应;③物质运输;④维持细胞的形态;⑤体温调节 (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，能够使植物的抗逆性增强) 2、无机盐 (1)存有形式：离子 (2)作用 ①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。 (如Mg2+是构成叶绿素的成分、Fe2+是构成血红蛋白的成分、I-是构成甲状腺激素的成分。 ②参与细胞的各种生命活动。(如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力) 第二节细胞中的生物大分子 一、糖类 1、元素组成：由C、H、O 3种元素组成。 2、分类 概念种类分布主要功能 单糖不能水解的糖核糖动植物细胞组成核酸的物质 脱氧核糖 葡萄糖细胞的重要能源物质 二糖水解后能够生成二分子单糖的糖蔗糖植物细胞 麦芽糖 乳糖动物细胞
基因工程在医学上的应用
基因工程及其在医学中的应用 摘要: 作为生物工程技术的核心，及新工程的发展与应用，在医学方面有着非 同凡响的影响。本文首先回顾了基因工程的发展简史，然后在基因工程制药，抗病毒疫苗，疾病治疗及基因诊病等方面综述了基因工程在医学中的应用。基因工程将给医药方面带来更美好的前景。 关键词:基因工程医学应用 1 前言： 分子生物学主要是从分子水平上阐述生命现象和本质的科学，是现代生命科学的“共同语言”。分子生物学又是生命科学中进展迅速的前沿学科，它的理论和技术已经渗透到其他基础生物学科的各个领域，它的主要核心内容是通过生物的物质基础---核酸、蛋白、酶等生物大分子的结构、功能及其相互作用的运动规律的研究来阐明生命分子基础，从而探讨生命的奥秘。这门课与基因工程关系很大，主要讲了核酸、蛋白、酶等生物大分子的结构、功能以及它们之间的相互作用。近年来，随着生物技术的飞速发展，分子生物学在较多领域得以应用。其中在核酸，基因方面医学中的发展迅猛。基因工程在制药，抗病菌疫苗发展前景较广，在疾病治疗及诊断对人们生活影响较大。本文将对基因工程的发展及其在医学中的应用作简单的阐述。 2 基因工程的发展 基因工程又叫遗传工程，是分子遗传学和工程技术相结合的产物，是生物技术的主体。基因工程是指用酶学方法将异源基因与载体DNA在体外进行重组，将形成的重组因子转入受体细胞，使异源基因在其中复制并表达，从而改造生物特性，生产出目标产物的高新技术。 1857年至1864年，孟德尔通过豌豆杂交试验，提出了生物体的性状是由遗传基因子控制的。1909年，丹麦生物学家约翰生首先提出基因一词代替孟德尔的遗传因子。1910年至1915年，美国遗传学家摩尔根通过果蝇实验，首次将代表某一性状的基因同特定的染色体联系起来，创建了基因学说。直到1944年，美国微生物学家埃弗里等通过细菌转化研究，证明基因的载体是DNA而不是蛋白质，从而确立了遗传的物质基础。1953年，美国的遗传学家华生和英国的生物学家克里克揭示了DNA分子双螺旋模型和半保留复制机理，解决了积阴德自我复制和传递问题。开辟了分子生物学的研究时代。之后，1958年克里克确立了中心法则。1961年雅各和莫诺德提出的操纵子学说以及说有64种密码子的破译，成功的揭示了遗传信息的流向和表达问题，为基因工程的发展奠定了坚实的基础。 DNA分子的切除与连接，基因的转化技术，还有诸如核酸分子杂交，凝胶电泳，DNA序列结构分析等分子生物学试验方法的进步为基因的创立和发展奠定了强有力的技术基础。 1972年，美国斯坦福大学的P.Berg构建了世界上第一个重组分子，发展了DNA重组技术，并因此获得了1980年的诺贝尔学奖。1983年，美国斯坦福大
2021年高中生物新教材人教版(2019)必修二全册教案
第一章遗传因子的发现 第一节孟德尔的豌豆杂交实验（一） 教学设计 科目生物课题孟德尔的豌豆杂交实 验（一） 课时1课时 教学目标与核心素养一．生命观念——能够阐明一对相对性状的杂交实验过程、对分离现象的解释及验证。 二．理性思维——基于对孟德尔豌豆杂交实验过程的分析，解释假说-演绎法的基本思路，尝试在今后的学习与研究中运用假说-演绎法分析和解决问题。 三．科学探究——通过验证分离定律实验，掌握验证分离定律的方法，培养实验设计及结果分析的能力，认同在科学探究中正确地选用实验材料、运用数学统计方法、提出新概念以及应用符号体系表达概念的重要性，并些试运用于自己的科学探究中。 四. 社会责任——能够运用分离定律解释生活中常见的遗传现象。 教学重难点教学重点：掌握分离定律解题方法；运用分离定律解释一些遗传现象。教学难点：基本概念的正确理解；遗传概率的计算。 课前准 备 教具：多媒体、黑板、粉笔、实验相关器材 教师活动学生活动设计意图
作业布 置 把同步学案做完，并熟记书中勾画的知识点 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 1.豌豆用作遗传实验材料的优点 2.一对相对性状的遗传试验 3.对分离现象的解释 4.对分离现象解释的验证 第1章遗传因子的发现 第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二) 教学设计 科目生物课题孟德尔的豌豆杂交 实验(二)课 时 1课时 教学目标与核心素养一．生命观念——能够阐明两对相对性状的杂交实验过程、对自由组合现象的解释及验证。 二．理性思维——通过基因分离定律与自由组合定律的关系解读，研究自由组合定律的解题规律及方法，培养归纳与概括、演绎与推理及逻辑分析能力。 三．科学探究——认同孟德尔敢于质疑的科学精神、缜密的科学思维、大胆的想象和创新，以及他对科学的热爱和锲而不舍的探索精神。 四. 社会责任——能够运用自由组合定律解释生活中常见的遗传现象。 教学重难教学重点：对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律，分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。 教学难点：对自由组合现象的解释。
2019年高考生物二轮习题：专题七 专题强化训练 含解析
一、选择题 1．下列关于孟德尔单因子杂交实验的叙述，正确的是() A．实验过程中二次套纸袋的目的是防止外来花粉受粉 B．F1体细胞中各种基因都能正常表达，并表现出相应的表现型 C．F1自交时，雌、雄配子的随机结合，体现了基因间的自由组合 D．正反交结果相同，说明参与交配的亲本为纯合子 解析：选A。实验过程中二次套纸袋的目的是防止外来花粉受粉，即避免外来花粉的干扰，A正确；F1体细胞中不是各种基因都能正常表达，而是只有显性基因能正常表达，并表现出相应的表现型，B错误；F1自交时，雌、雄配子的随机结合，不能体现基因间的自由组合，非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中，C错误；正反交结果相同，不能说明参与交配的亲本为纯合子，例如基因型为Aa和aa的亲本正反交结果也相同，D错误。 2．(2018·福建莆田六中月考)香豌豆有许多不同花色的品种，决定其花色的基因控制的代谢途径如图所示。产物3显红色，产物1和产物2均显白色。下列对香豌豆花色遗传的分析，正确的是() A．纯合的白花香豌豆与纯合的白花香豌豆杂交，F1为白花 B．如果红花香豌豆CcRr与白花香豌豆ccrr杂交，F1红花与白花的比例为1∶3 C．如果红花香豌豆自交，F1红花与白花的比例为3∶1，则亲本的基因型是CCRr或CcRR，且基因C、c和基因R、r位于同一对同源染色体上 D．如果红花香豌豆自交，F1红花与白花的比例为9∶7，则亲本的基因型是CcRr，基因C、c和基因R、r位于非同源染色体上 解析：选D。由题意可知纯合的白花香豌豆与纯合的白花香豌豆杂交，F1可能为红花，A错误。红花香豌豆CcRr与白花香豌豆ccrr杂交，如果这两对基因位于非同源染色体上，F1红花占的比例是1/2×1/2＝1/4，红花与白花的比例为1∶3，但现不明确这两对基因的位置情况，B错误。如果红花香豌豆自交，F1红花与白花的比例为3∶1，则亲本的基因型是CCRr或CcRR，且基因C、c和基因R、r位于同一对同源染色体上或非同源染色体上，C 错误。如果红花香豌豆自交，F1红花与白花的比例为9∶7，因为是16的变式，则亲本的基因型是CcRr，基因C、c和基因R、r位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，D 正确。 3．(2018·江苏扬州高三期末)现用基因型为AABBCC的个体与aabbcc的个体杂交得到F1，将F1与隐性亲本测交，测交后代出现的四种基因型如下表所示。下列有关分析错误的
基因诊断与基因治疗
第二十一章基因诊断与基因治疗 基因诊断与基因治疗能够在比较短的时间从理论设想变为现实，主要是由于分子生物学的理论及技术方法，特别是重组DNA技术的迅速发展，使人们可以在实验室构建各种载体、克隆及分析目标基因。所以对疾病能够深入至分子水平的研究，并已取得了重大的进展。因此在20世纪70年代末诞生了基因诊断(gene diagnosis)；随后于1990年美国实施了第一个基因治疗(gene therapy)的临床试验方案。可见，基因诊断和基因治疗是现代分子生物学的理论和技术与医学相结合的范例。 第一节基因诊断 一. 基因诊断的含义 传统对疾病的诊断主要是以疾病的表型改变为依据，如患者的症状、血尿各项指标的变化，或物理检查的异常结果，然而表型的改变在许多情况下不是特异的，而且是在疾病发生的一定时间后才出现，因此常不能及时作出明确的诊断。现知各种表型的改变是由基因异常造成的，也就是说基因的改变是引起疾病的根本原因。基因诊断是指采用分子生物学的技术方法来分析受检者的某一特定基因的结构（DNA水平）或功能（RNA水平）是否异常，以此来对相应的疾病进行诊断。基因诊断有时也称为分子诊断或DNA诊断(DNA diagnosis)。基因诊断是病因的诊断，既特异又灵敏，可以揭示尚未出现症状时与疾病相关的基因状态，从而可以对表型正常的携带者及某种疾病的易感者作出诊断和预测，特别对确定有遗传疾病家族史的个体或产前的胎儿是否携带致病基因的检测具有指导意义。 二. 基因诊断的原理及方法
（一）基因诊断的原理 疾病的发生不仅与基因结构的变异有关，而且与其表达功能异常有关。基因诊断的基本原理就是检测相关基因的结构及其表达功能特别是RNA产物是否正常。由于DNA的突变、缺失、插入、倒位和基因融合等均可造成相关基因结构变异，因此，可以直接检测上述的变化或利用连锁方法进行分析，这就是DNA诊断。 对表达产物mRNA质和量变化的分析为RNA诊断(RNA diagnosis)。 （二）基因诊断的方法 基因诊断是以核酸分子杂交(nucleic acid molecular hybridization)和聚合酶链反应（PCR）为核心发展起来的多种方法，同时配合DNA序列分析，近年新兴的基因芯片可能会发展成为一种很有用的基因诊断方法。 1.DNA诊断 常用检测致病基因结构异常的方法有下列几种。 ⑴斑点杂交：根据待测DNA 样本与标记的DNA探针杂交的图谱，可以判断目标基因或相关的DNA片段是否存在，根据杂交点的强度可以了解待测基因的数量。 ⑵等位基因特异的寡核苷酸探针（allele-specific oligonucleotide probe, ASO probe）杂交：是一种检测基因点突变的方法，根据点突变位点上下游核苷酸序列，人工合成约19个核苷酸长度的片段，突变的碱基位于当中，经放射性核素或地高辛标记后可作为探针，在严格杂交条件下，只有该点突变的DNA样本，才出现杂交点，即使只有一个碱基不配对，也不可能形成杂交点。一般尚合成正常基因同一序列，同一大小的寡核苷酸片段作为正常探针。如果受检的DNA样本只能与突变ASO探针，不与正常ASO探针杂交，说明受检二条染色体上的基因都发生这种突变，为突变纯合子；如果既能与突变ASO探针又能与正常ASO探针杂交，
人教2019版高中生物新教材读后感
人教2019版高中生物新教材读后感 今天读书内容“细胞膜的结构和功能”。 1、教学设计 穿插在后面进行介绍。 2、细胞膜的功能 教材这里的处理又是先讲功能，然后再讲结构。我很喜欢这个处理。 这里可能有人要问了，在蛋白质部分也是先功能后结构，但是核酸却是先结构后功能，这里又是先功能后结构。那么，对于这样的内容，先讲结构好？还是先讲功能好？这里我谈一点个人的理解。 先讲结构也好，先讲功能也罢，只要逻辑关系上处理好就行了，最终都要归结到结构和功能相适应上来。但是从学生的接受来说，在可能的情况下，还是先讲功能为宜，因为功能多可以归为一些具体的实例，这些学生理解起来更为直观，引导学生分析这些相对形象化的功能背后的原因，就可以很自然地引出结构问题。但凡事都有例外，比如“核酸的功能”就难以实例化，像这种情况，如果还是抱着一种信念——我要先讲功能，那就有点太固执了。此时相对于更抽象的核酸功能而言，核酸的结构反而会显得更加形象一点，因此先处理核酸的结构是一种更不错的选择，新教材也是这样做的。
3、对细胞膜结构的探索 这部分内容包括了一个思考讨论栏目和正文内容。我放在一起讨论了。 3.1细胞膜探索历程的逻辑 先根据欧文顿的实验现象，提出假说：细胞膜由脂质构成（注意这是个假说暂时还不是结论）。然后科学家分离得到纯净的哺乳动物成熟红细胞的细胞膜，化学分析表明细胞膜确实由脂质构成，包括磷脂和胆固醇。欧文顿的假说得到了验证。根据细胞膜的组成，可以提出这样的问题：磷脂在细胞膜中是如何排列的？这时可以补充有关磷脂的内容，让学生明确磷脂是两性分子。然后让学生明确细胞膜内外都是水环境，从而引导学生在理论上推测细胞膜中磷脂应该排成两层（这是个假说）。戈特和格伦德尔的实验证明了细胞膜中磷脂是双层排列的。 由于细胞需要的一些极性分子也可以快速通过细胞膜（脂质不允许极性分子快速通过），同时结合丹尼利等对细胞膜表面张力的分析，这些都表明细胞膜不仅仅是由脂质构成。然后根据油脂滴吸附蛋白质后也会表现出表面张力降低，这和细胞膜的情况一致，由此提出假说：细胞膜除含有脂质外，还含有蛋白质。细胞膜上的蛋白质还被用来解释极性物质的跨膜运输。 当确定了细胞膜上含有蛋白质（验证）后，下一个问题就随之而来：蛋白质和磷脂的位置关系是怎样的？科学家曾经提出三明治结构模型，1959年罗伯特森的电镜观察结果支持三明治模型（这里能看到，一个支持假说的观测结果并不能导致假说的成立），罗伯特森据此认为所有的细胞膜结构都可以用三明治模型来解释，并且将模型处理成静态的。
2019年高一生物知识点总结
2019年高一生物知识点总结 高一生物是打基础的时候，那么相关的高一生物知识点具体有 哪一些呢?下面高一生物知识点总结是想跟大家分享的，欢迎大家浏览。 第一章走近细胞 第一节从生物圈到细胞 知识梳理： 1病毒没有细胞结构，但必须依赖(活细胞)才能生存。 2生命活动离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的(基本单位)。 3生命系统的结构层次：(细胞)、(组织)、(器官)、(系统)、(个体)、(种群)(群落)、(生态系统)、(生物圈)。 4血液属于(组织)层次，皮肤属于(器官)层次。 5植物没有(系统)层次，单细胞生物既可化做(个体)层次，又 可化做(细胞)层次。
6地球上最基本的生命系统是(细胞)。 7种群：在一定的区域内同种生物个体的总和。例：一个池塘中所有的鲤鱼。 8群落：在一定的区域内所有生物的总和。例：一个池塘中所有的生物。(不是所有的鱼) 9生态系统：生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。 10以细胞代谢为基础的生物与环境之间的物质和能量的交换;以细胞增殖、分化为基础的生长与发育;以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异。 第二节细胞的多样性和统一性 知识梳理： 一、高倍镜的使用步骤(尤其要注意第1和第4步)
1在低倍镜下找到物象，将物象移至(视野中央)， 2转动(转换器)，换上高倍镜。 3调节(光圈)和(反光镜)，使视野亮度适宜。 4调节(细准焦螺旋)，使物象清晰。 二、显微镜使用常识 1调亮视野的两种方法(放大光圈)、(使用凹面镜)。 2高倍镜：物象(大)，视野(暗)，看到细胞数目(少)。 低倍镜：物象(小)，视野(亮)，看到的细胞数目(多)。 3物镜：(有)螺纹，镜筒越(长)，放大倍数越大。 目镜：(无)螺纹，镜筒越(短)，放大倍数越大。 放大倍数越大视野范围越小视野越暗视野中细胞数目越少每个细胞越大
(完整版)高中生物选修3第一章基因工程习题及答案
高中生物选修3第一章基因工程习题 1. SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于 治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图 所示。请根据下图回答： SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X [乙的研究] 注射 注射 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理 动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D （1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A 的血清中因 为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B 。 （2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是 ，它可以通过化学的方法合成，也 可以通过生物学方法—— 技术生产。 （3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获 得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。 （4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种 或多种 提供科学依据。 2. 聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术， 反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。 反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要 过程如右图所示。 （1）某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则 经过PCR 仪五次循环后，将产生 个DNA 分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的 数量至少是 个。 （2）分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异，这些差异是 。 （3）请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处： ① 。 ② 。 ③ 。 3. 逆转录病毒的遗传物质RNA 能逆转录生成DNA ，并进一步整合到宿主细胞的某条染色 体中。用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。 （1）病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供 循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、
2019高三生物《生物技术实践》专题卷：植物有效成分的提取语文
植物有效成分的提取 1．我国的柑橘栽种面积居世界之首，用橘皮提取精油不仅创收还环保，橘皮精油的提取具有广阔的开发前景。（1）橘皮精油的主要成分是____________，常用的提取方法为____________，为了提高出油率，该方法操作时需对橘皮进行_______________的预处理。 （2）研究发现采用有机溶剂萃取的方法提取橘皮精油的出油率更高，应选择_________（填“乙醇”或“乙醚”）作为萃取剂，理由是______________。若萃取剂的用量与橘皮精油的出油率的关系如右图所示，由萃取剂的最佳用量为___________ml。 （3）橘皮精油需要放置在棕色瓶中或避光保存，试分析其原因是_____________。 【答案】（1）柠檬烯压榨法干燥去水，石灰水浸泡 （2）乙醚乙醚不与水互溶，而乙醇易溶于水250 （3）橘皮精油在强光下易分解 2．胡萝卜素是一种天然色素类食品添加剂，图1是获取胡萝卜素的两种操作流程；图2是样品层析结果与β—胡萝卜素标准样品的比对结果图。回答下列问题： （1）进行筛选酵母菌R前，需对酵母菌R进行选择培养，选择培养用液体培养基的目的是___________。 （2）筛选酵母菌R时，可使用___________法接种，通过观察单菌落的___________来区分出酵母菌R。 （3）图1中，干燥过程应控制好温度和干燥时间，目的是____________________；萃取过程中宜采用水浴加热，原因是______________________。 （4）图中A过程表示过滤，获得的滤液是______________________。 （5）纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜。图2中色带___________（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）为β-胡萝卜素，理由是_____________________。 【答案】（1）获得大量菌体（有利于酵母菌的大量繁殖） （2）平板划线法和稀释涂布平板形态、颜色和隆起度 （3）防止胡萝卜素的分解有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸 （4）含有胡萝卜素等的萃取剂 （5）Ⅰ标准样品是β-胡萝卜素，相同色素在滤纸条上的扩散速率相同 3．青蒿素是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不溶于水，不易挥发，60℃以上易分解，主要从黄花蒿中提取。近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用，某科研小组按如下步骤进行了相关实验： ①从黄花蒿中提取青蒿素； ②将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中，适宜条件下培养24h后除去上清液； ③向4组培养瓶中分别加入等量含2、4、8，16μmol/L青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养； ④72h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。
2019-2020年新教材高中生物 全一册教案新人教版必修1【共25套225页】
本套资源目录 2019_2020年新教材高中生物第1章第1节细胞是生命活动的基本单位教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第1章第2节细胞的多样性和统一性教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第2章第1节细胞中的元素和化合物教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第2章第2节细胞中的无机物教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第2章第3节细胞中的糖类和脂质教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第2章第4节蛋白质是生命活动的主要承担者教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第2章第5节核酸是遗传信息的携带者
教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第3章第1节细胞膜的结构和功能教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第3章第2节第1课时细胞器之间的分工教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第3章第2节第2课时细胞器之间的协调配合和生物膜系统教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第3章第3节细胞核的结构和功能教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第4章第1节被动运输教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第4章第2节主动运输与胞吞胞吐教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第5章第1节降低化学反应活化能的酶教案新人教版必修1
2019_2020年新教材高中生物第5章第2节细胞的能量“货币”atp 教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第5章第3节细胞呼吸的原理和应用教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第5章第4节第1课时捕获光能的色素和结构教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第5章第4节第2课时光合作用的原理和应用教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第5章素能提升课光合作用与细胞呼吸的综合教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第5章素能提升课光合作用和细胞呼吸的相关实验教案新人教版必修1 2019_2020年新教材高中生物第5章素能提升课酶的相关设计和分析教案新人教版必修1
2019届高中生物知识点总结
最新2019高中生物知识点总结 1、生命系统的结构层次依次为：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统 细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞 2、光学显微镜的操作步骤：对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪) →高倍物镜观察：①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜 3、原核细胞与真核细胞根本区别为：有无核膜为界限的细胞核 ①原核细胞：无核膜，无染色体，如大肠杆菌等细菌、蓝藻 ②真核细胞：有核膜，有染色体，如酵母菌，各种动物 注：病毒无细胞结构，但有DNA或RNA 4、蓝藻是原核生物，自养生物 5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质 6、细胞学说建立者是施莱登和施旺，细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满耐人寻味的曲折 7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同，含量不同 8、组成细胞的元素 ①大量无素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg ②微量无素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu ③主要元素：C、H、O、N、P、S ④基本元素：C ⑤细胞干重中，含量最多元素为C，鲜重中含最最多元素为O
9、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中，含量最多化合物为水，干重中含量最多的 化合物为蛋白质。 10、(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色);淀粉(多糖)遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。 (2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗 (3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同，双缩脲试剂先加A液，再加B液) 11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸结构通式为NH2—C—COOH，各种氨基酸的区别在于R基的不同。 12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽，连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫肽键。 13、脱水缩合中，脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数—肽链条数 14、蛋白质多样性原因：构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化，多肽链盘曲折叠方式千差万别。 15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—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，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。 16、遗传信息的携带者是核酸，它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极其重要作用，核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA;一类是核糖核酸，简称RNA，核酸基本组成单位核苷酸。 17、蛋白质功能： ①结构蛋白，如肌肉、羽毛、头发、蛛丝 ②催化作用，如绝大多数酶
基因工程在疾病治疗方面的应用
浅谈基因工程药物 基因工程药物是指用现代基因重组高科技对基因进行克隆，通过重组DNA导入大肠杆菌、酵母或动物细胞成功构建工程菌株或细胞株，在工程菌株、细胞中所表达生产的新型药物包括细胞因子、多肽类激素、溶血栓药物、疫苗、抗体、反义RNA及基因治疗药物等等多种难治疾病的基因工程药物. 基因工程药物因其疗效好、应用范围广泛、副作用小的特点成为新药研究开发的新宠。也是发展最迅速和最活跃的领域。自1982年美国Lilly公司上市了第一个基因工程产品——人胰岛素以来，至今已有基因工程药物大约140多种上市，尚处于临床试验或申报阶段的基因工程药物有500多种。当传统制药业的增长速度减慢时，基因工程制药正在加速发展，全世界基因工程药物持续6年销售额增长率都在l5％～33％，基因工程制药已成为制药业的一个新亮点[1-2]。 一.目前药物治疗的主要类型 1.胰岛素至今仍是临床上治疗糖尿病最有效的方法。 过去，胰岛素主要从猪等大家畜胰腺中提取。从一头猪的胰腺中只能提取出300单位胰岛素，而一个病人每天就需要40单位胰岛素，因此远远不能满足需要。 基因工程技术一问世，科学家就想到利用该技术来解决胰岛素药源不足的问题。他们首先要找到胰岛素基因，在人的胰岛细胞里有一段特定结构的DNA分子指挥着胰岛素的合成，然后又找到在人的大肠里存在对人体无害的大肠杆菌。把人的胰岛素基因转入到大肠杆菌的细胞中，随着大肠杆菌的繁殖，胰岛素基因
也一代代的遗传下去。大肠杆菌繁殖速度相当快，大约20分钟就能繁殖一代，把它放到大型的发酵罐里进行人工培养，就可以大量繁殖，并且生产出大量人的胰岛素。 1981年，基因重组人胰岛素产品正式投入市场，大肠杆菌成了名副其实的生产胰岛素的“活工厂”，胰岛素供不应求的问题彻底解决了 胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素!大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题 2.干扰素： 是哺乳动物细胞在诱导下产生的一种淋巴因子，能够加强巨噬细胞的吞噬作用和对癌细胞的杀伤作用，抑制病毒在细胞内的增殖，用于肿瘤和其他病毒病的治疗。基因工程干扰素干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”!过去从人血中提取，300L血才提取1mg!其“珍贵”程度自不用多说。基因工程人干扰素α-2b(安达芬)是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。 生长激素人体生长激素能够治疗侏儒症和促进伤口愈合，动物生长激素能够加速畜禽生长发育。目前，人和动物的生长激素基因都已经在大肠杆菌中成功表达．在医学和畜牧业领域取得了很好的应用效果。
2019届高三生物二轮复习专题练习1：细胞的结构
1 2019 届高三生物二轮复习专题练习 1：细胞的结构 一 、选择题 1.下列细胞结构中，不能用光学显微镜观察的是 A.细胞壁 B.细胞膜 C.大液泡 D.细胞核 2.关于氨基酸种类的叙述，最正确的是 A 、氨基酸的种类约 20 种 B 、生物体内氨基酸约有 20 种 C 、构成生物体蛋白质的氨基酸约有 20 种 D 、每种蛋白质的氨基酸约有 20 种 3.一条肽链的分子式为 C 22H 34O 13N 6，其水解后共产生了下列 3 种氨基酸： 据 此 判 断 ， 下 列 有 关 叙 述 错 误 的 是 ( ) A ．1 个 C 22H 34O 13N 6 分子水解后可以产生 3 个谷氨酸 B ．合成 1 个 C 22H 34O 13N 6 分子同时将产生 5 个水分子 C ． 个 C 22H 34O 13N 6 分子中存在 1 个游离的氨基和 3 个游 D ．在细胞中合成 1 个 C 22H 34O 13N 6 分子至少需要 3 种 tRNA 4. 下 列 有 关 糖 类 和 脂 质 的 叙 述 ， 不 正 确 的 是 A ．脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞 B ．植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞 离的羧基 ( ) 都含有磷脂 中的多糖主要是乳糖 和糖原 C ．固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能 D ．葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类 5.生物膜上的蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。在细胞生命活动过程中，糖蛋白在细胞的识别以及细胞内外的信息 传导中有重要作用。下列结构中，糖蛋白含量最高的可能是 ( ) A ．类囊体膜 C ．细胞膜 B ．线粒体外膜 D ．滑面内质网膜 6.用一般光学显微镜观察生物的细胞与组织，下列叙述不正确的是 ( )
1.1 细胞是生命活动的基本单位 练习【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
细胞是生命活动的基本单位练习 1．细胞学说指出“一切动植物都由细胞发育而来”，这一观点的科学价值主要体现在( ) A．说明所有生物均由细胞组成B．说明动植物细胞的结构相同 C．说明对生物的认识进入分子水平D．说明生物体的结构具有统一性 2．下列实例中，属于生物群落的是( ) A、海洋中的全部鱼 B、一个池塘的藻类、细菌、蚌、水生昆虫等全部生物 C、一棵枯树和其上的苔藓、真菌、昆虫、蜗牛等 D、一片草地里的跳蝻和蝗虫 3．与乌龟的心脏所属的生命系统的结构层次相同的是（） A. 人的血液 B. 人的肌纤维 C. 人的皮肤 D. 人的呼吸系统4．显微镜的发明使人类对生命的研究进入细胞水平。下列关于细胞的叙述不正确的是( ) A.细胞是一个相对独立的单位 B.新细胞是由老细胞分裂产生的 C.细胞是构成所有动植物的基本单位 D.任何生命活动都必须在细胞内进行 5. 下列生命系统的结构层次与“你所在小区”相当的是( ) A.一片草原中所有的生物 B.池塘中所有的鲫鱼 C.夏威夷群岛 D.小河中的一只变形虫 6. 同学们辛苦了！这道题难度不大，但是还是需要大家仔细思考作答，此时直接参与这一活动的最小结构是（） A．血液B．神经细胞C．大脑D．神经系统 7. 下列事实中,不支持“生命活动离不开细胞”观点的是( ) A.人的生殖与发育 B.草履虫的运动和分裂 C.HIV侵入人体淋巴细胞 D.乙肝病毒由蛋白质和核酸组成 8．下列关于单细胞生物和多细胞生物的比较，错误的是（） A. 单细胞生物的单个细胞就能完成运动、分裂、反射等生命活动 B. 单细胞生物在生命系统中既属于细胞层次又属于个体层次 C. 多细胞生物的遗传与变异以细胞内基因的传递和变化为基础 D. 多细胞生物生命活动的正常进行需要依赖各种分化的细胞 9.下列事实或证据不支持细胞是生命活动的基本单位的是( ) A．草履虫是单细胞生物，能进行运动和分裂 B．人体发育离不开细胞的分裂和分化 C．离体的叶绿体在一定条件下能释放氧气 D．用手抓握物体需要一系列神经细胞和肌肉细胞的协调配合 10.下列各项组合中，能体现生命系统由简单到复杂的正确层次是
人教版重点高中生物选修一专题二《微生物的培养与应用总结归纳》知识点归纳
精心整理 专题二微生物的培养与应用 课题一微生物的实验室培养 ·培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。 ·培养基按照物理性质可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。 ·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。 ·按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。 ·培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。 ·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHC3O等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。·氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）
2019年－9 月
精心整理蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。 只有固氮微生物才能利用N2 。 ·培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件·无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面： ①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。 ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。 ③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。 ④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。无菌技术除 了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目 的？ 答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。 ·消毒与灭菌的区别 消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。 灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。 灭菌方法： ①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法； ②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱； 2019 年－9月