第1章 走进生物学（期中知识清单）高一生物上学期沪科版

必背专题01 走进生物学 01 生物学是与人类生活密切相关的自然科学 1.生物学是研究 和 的自然科学，它不仅是农业、医学、环境科学等众多相关学科的基础，而且与我们的生活密切相关。 2.1973年，袁隆平带领的研究团队以 为遗传工具，突破实现了三系法配套，培育出第一代杂交水稻。1986―1992年，科学家们又攻克两系法育种关键技术，以 为遗传工具，培育出第二代杂交水稻，极大地简化了育种程序、 缩短了育种周期，增产效果明显。之后，科学家们通过不断努力，运用基因工程技术，以 为遗传工具，推出了第三代杂交水稻，不但提高了性状稳定性和选育效率，还降低了对环境的要求。第四代杂交水稻应是正在研究中的 杂交水稻，其光合作用效率高等优势必将使水稻产量潜力进一步提高；而第五代则是利用 水稻杂种优势，虽然难度很大，但随着分子育种技术的进步，有望在本世纪中期获得成功。 3. 早期的基因工程技术将设计好的一段外源基因（DNA片段）通过特定的方法转入到靶细胞的 中，使靶细胞获得新的、特定的生物学性状。 4. ：通过特定的“工具”可以重新编辑 的遗传信息，以此改变细胞的生物学性状。例如，通过人工设计，可以使 在靶细胞DNA上的特定位点进行剪切，实现对细胞内源基因的精准定点编辑。 5.基因编辑技术可广泛应用于 、 、 。 6.2018年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现：具有人体健康监护作用的T淋巴细胞表面的两种膜蛋白（ 和 ）会阻止T淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。 7.科学家还通过改造患者的T淋巴细胞，使其具有更强的识别和杀伤肿瘤细胞的能力，这种技术被称为 （ ）。 8.发酵工程是利用 的生命活动来大量生产人们所需生物产品的工程技术。 9.生态学研究的重点将是如何在维持地球生态系统稳定的前提下，满足人类日益增长的需求。运用 原理，将人类活动合理融入地球生态系统，是解决可持续发展问题的有效途径。 02 实验探究式学习生物学重要途径 1.实验设计基本原则： ①对照原则：需要设置 ，通过 和 之间的比较，用 等方法确定是否存在差异，从而得出结论； ②单一变量原则：控制 ，保证实验组和对照组之间实验条件的一致性，尽可能避免因实验设计或操作引起的误差； ③平行重复原则：需要有一定数量的样本和重复，确保实验数据的可靠。 2.高倍镜的使用 ① 电源开关和 （或光亮度调节旋钮）的位置； ②目镜和物镜的放大倍数； ③粗准焦螺旋和细准焦螺旋的 与载物台升降的关系； ④片夹旋钮旋转方向与玻片移动方向的关系。 3.用高倍镜观察动植物细胞 ①低倍镜观察（因为低倍镜视野更广）：永久装片放在载物台上，用片夹夹稳；打开显微镜电源开关，转动 ，将低倍镜对准通光孔。在低倍镜下观察装片，先调节 再调节细准焦螺旋使物像达到最清晰。旋转片夹旋钮移动装片，选取不同的视野进行观察。将需要放大观察的细胞，通过旋转片夹旋钮，移至 。（观察到的细胞：表皮细胞形状不规则保卫细胞是肾形且成对排列；保卫细胞围成的是气孔（二氧化碳进出的通道）） ②转动 ：切换到高倍镜。转动时，两眼须从显微镜侧面注视，避免镜头与装片相碰。然后用目镜观察视野并微微转动细准焦螺旋直到物像最清晰。（可以将细胞结构看得更加清晰，细胞中深色的微小颗粒结构就是细胞核） 操作注意：高倍镜观察时，只能使用 调节焦距。若视野光线较暗可调节光圈，使视野明亮。 【归纳总结】显微镜使用中的注意事项 1.关于放大倍数 放大倍数的计算：显微镜的放大倍数等于 放大倍数与 放大倍数的乘积。 放大倍数的实质：放大倍数指放大的 或 ，不是指得面积或体积。 2.放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的推算 若视野中细胞为单行，计算时只考虑长度；若视野中充满细胞，计算时考虑面积的变化。 3.显微镜的成像特点和物像移动规律 （1）成像特点：显微镜成放大倒立的虚像，实物与像之间的关系是实物旋转180°，如实物为字母“ ”，则视野中观察到的为“ ”。 （2）移动规律：在视野中物像偏向哪个方向，则应向哪个方向移动（或同向移动）装片。 03 细胞是生物体结构的基本单位 1.单细胞生物：整个生物体由一个细胞构成。细胞直接与外界非生物环境进行 和 ，生理活动由细胞的不同结构分工完成。例如绿眼虫、草履虫。 2.高等动植物：器官由无数 构成的，形态相似的细 胞排列在一起，执行特定的功能。例如小肠绒毛中，柱状的上皮细胞紧密排列在小肠的表面，构成小肠的内表皮，既保护小肠，又可以从肠腔中吸收营养物质；夹杂在上皮细胞中呈酒杯状的是腺细胞，分泌的黏液可以保持小肠的润滑。又如植物叶片中，上表面的栅栏组织细胞排列整齐，充分吸收阳光；背面海绵组织细胞排列疏松，形成空隙，通过气孔与外界相通。 3. 是生物体结构的基本单位。 4.构成成人身体的细胞约有1014个，可分为200多种类型。这些不同类型的细胞形态各异、功能多样，但都属于 。每个细胞都由一层非常薄的保护层—质膜包裹。细胞内有一个染色后颜色较深的结构— ，核中有控制细胞生命活动的遗传物质。细胞核和细胞质膜之间有 ，线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等各种细胞。 5.细胞是生物体 基本单位。科学家据此认为“一切生物学问题的答案最终都要到细胞中去寻找”。 【归纳总结】比较显微结构和亚显微结构 1)显微结构：普通光学显微镜下能观察到的结构。如在细胞的吸水和失水实验中看到的细胞壁、中央液泡；在观察植物细胞的有丝分裂的实验中可看到细胞核、染色体、核仁；在观察叶绿体的实验中可看到叶绿体；线粒体进行染色可以看见。 2)亚显微结构：要通过电子显微镜才能看到的结构。如内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等细胞器，还包括线粒体和叶绿体的内外膜等细微结构。 04 原核细胞和真核细胞 1..原核与真核的区别：是否具有由 。 2. ：结构简单、体积较小，直径一般为1～10μm，没有 的细胞核，其遗传物质集中在细胞的 的区域。原核细胞中的细胞器一般只有 。 3. 生物：由原核细胞构成的生物。 4.原核生物包括： 、 （支原体是一类已知最小、无细胞壁、能独立生活的原核生物）、 、 、 等。 5.蓝细菌（旧称 ）大多数无鞭毛， ，但没有 ，是地球上最早出现的能进行产氧光合作用的原核生物。 【归纳总结】原核细胞核真核细胞的比较 比较项目 原核细胞 真核细胞 本质区别 有无核膜包被的成型的细胞核 不同点 大小 较小 较大 细胞壁 有（支原体除外） 植物细胞和真菌细胞有，动物细胞无 细胞器 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体、线粒体等复杂的细胞器 细胞核 有拟核，无核膜，无染色体 有成形的细胞核，有染色体 生物类群 放线菌、支原体、衣原体 细菌：大肠杆菌、乳酸菌、硝化细菌等 蓝细菌（蓝藻） 真菌：酵母菌、霉菌、蘑菇 动物 植物 统一性 都有细胞膜、细胞质、核糖体，都以DNA作为遗传物质 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 必背专题01 走进生物学 01 生物学是与人类生活密切相关的自然科学 1.生物学是研究生命现象和生命活动规律的自然科学，它不仅是农业、医学、环境科学等众多相关学科的基础，而且与我们的生活密切相关。 2.1973年，袁隆平带领的研究团队以细胞质雄性不育系为遗传工具，突破实现了三系法配套，培育出第一代杂交水稻。1986―1992年，科学家们又攻克两系法育种关键技术，以光温敏雄性不育系为遗传工具，培育出第二代杂交水稻，极大地简化了育种程序、 缩短了育种周期，增产效果明显。之后，科学家们通过不断努力，运用基因工程技术，以遗传工程雄性不育系为遗传工具，推出了第三代杂交水稻，不但提高了性状稳定性和选育效率，还降低了对环境的要求。第四代杂交水稻应是正在研究中的碳四（C4）型杂交水稻，其光合作用效率高等优势必将使水稻产量潜力进一步提高；而第五代则是利用无融合生殖固定水稻杂种优势，虽然难度很大，但随着分子育种技术的进步，有望在本世纪中期获得成功。 3.早期的基因工程技术将设计好的一段外源基因（DNA片段）通过特定的方法转入到靶细胞的细胞核中，使靶细胞获得新的、特定的生物学性状。 4.基因编辑技术：通过特定的“工具”可以重新编辑细胞中DNA的遗传信息，以此改变细胞的生物学性状。例如，通过人工设计，可以使核酸酶在靶细胞DNA上的特定位点进行剪切，实现对细胞内源基因的精准定点编辑。 5.基因编辑技术可广泛应用于生命科学基础研究、疾病模型构建、药物研发等领域。。 6.2018年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现：具有人体健康监护作用的T淋巴细胞表面的两种膜蛋白（PD-1和CTLA-4）会阻止T淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。 7.科学家还通过改造患者的T淋巴细胞，使其具有更强的识别和杀伤肿瘤细胞的能力，这种技术被称为嵌合抗原受体T细胞免疫疗法 （CAR-T疗法 ）。 8.发酵工程是利用微生物的生命活动来大量生产人们所需生物产品的工程技术。 9.生态学研究的重点将是如何在维持地球生态系统稳定的前提下，满足人类日益增长的需求。运用生态学原理，将人类活动合理融入地球生态系统，是解决可持续发展问题的有效途径。 02 实验探究式学习生物学重要途径 1.实验设计基本原则： ①对照原则：需要设置对照组，通过实验组和对照组之间的比较，用统计学等方法确定是否存在差异，从而得出结论； ②单一变量原则：控制无关变量，保证实验组和对照组之间实验条件的一致性，尽可能避免因实验设计或操作引起的误差； ③平行重复原则：需要有一定数量的样本和重复，确保实验数据的可靠。 2.高倍镜的使用 ① 电源开关和光圈（或光亮度调节旋钮）的位置； ②目镜和物镜的放大倍数； ③粗准焦螺旋和细准焦螺旋的旋转方向与载物台升降的关系； ④片夹旋钮旋转方向与玻片移动方向的关系。 3.用高倍镜观察动植物细胞 ①低倍镜观察（因为低倍镜视野更广）：永久装片放在载物台上，用片夹夹稳；打开显微镜电源开关，转动转换器，将低倍镜对准通光孔。在低倍镜下观察装片，先调节粗准焦螺旋再调节细准焦螺旋使物像达到最清晰。旋转片夹旋钮移动装片，选取不同的视野进行观察。将需要放大观察的细胞，通过旋转片夹旋钮，移至视野正中。（观察到的细胞：表皮细胞形状不规则保卫细胞是肾形且成对排列；保卫细胞围成的是气孔（二氧化碳进出的通道）） ②转动转换器：切换到高倍镜。转动时，两眼须从显微镜侧面注视，避免镜头与装片相碰。然后用目镜观察视野并微微转动细准焦螺旋直到物像最清晰。（可以将细胞结构看得更加清晰，细胞中深色的微小颗粒结构就是细胞核） 操作注意：高倍镜观察时，只能使用细准焦螺旋调节焦距。若视野光线较暗可调节光圈，使视野明亮。 【归纳总结】显微镜使用中的注意事项 1.关于放大倍数 放大倍数的计算：显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。 放大倍数的实质：放大倍数指放大的长度或宽度，不是指得面积或体积。 2.放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的推算 若视野中细胞为单行，计算时只考虑长度；若视野中充满细胞，计算时考虑面积的变化。 3.显微镜的成像特点和物像移动规律 （1）成像特点：显微镜成放大倒立的虚像，实物与像之间的关系是实物旋转180°，如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。 （2）移动规律：在视野中物像偏向哪个方向，则应向哪个方向移动（或同向移动）装片。 03 细胞是生物体结构的基本单位 1.单细胞生物：整个生物体由一个细胞构成。细胞直接与外界非生物环境进行物质和信息交换，生理活动由细胞的不同结构分工完成。例如绿眼虫、草履虫。 2.高等动植物：器官由无数细胞构成的，形态相似的细胞排列在一起，执行特定的功能。例如小肠绒毛中，柱状的上皮细胞紧密排列在小肠的表面，构成小肠的内表皮，既保护小肠，又可以从肠腔中吸收营养物质；夹杂在上皮细胞中呈酒杯状的是腺细胞，分泌的黏液可以保持小肠的润滑。又如植物叶片中，上表面的栅栏组织细胞排列整齐，充分吸收阳光；背面海绵组织细胞排列疏松，形成空隙，通过气孔与外界相通。 3.细胞是生物体结构的基本单位。 4.构成成人身体的细胞约有1014个，可分为200多种类型。这些不同类型的细胞形态各异、功能多样，但都属于真核细胞。每个细胞都由一层非常薄的保护层—质膜包裹。细胞内有一个染色后颜色较深的结构—细胞核，核中有控制细胞生命活动的遗传物质。细胞核和细胞质膜之间有细胞质基质，线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等各种细胞。 5.细胞是生物体完成生命活动的基本单位。科学家据此认为“一切生物学问题的答案最终都要到细胞中去寻找”。 【归纳总结】比较显微结构和亚显微结构 1)显微结构：普通光学显微镜下能观察到的结构。如在细胞的吸水和失水实验中看到的细胞壁、中央液泡；在观察植物细胞的有丝分裂的实验中可看到细胞核、染色体、核仁；在观察叶绿体的实验中可看到叶绿体；线粒体进行染色可以看见。 2)亚显微结构：要通过电子显微镜才能看到的结构。如内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等细胞器，还包括线粒体和叶绿体的内外膜等细微结构。 04 原核细胞和真核细胞 1.原核与真核的区别：是否具有由核膜包被的细胞核。 2.原核细胞：结构简单、体积较小，直径一般为1～10μm，没有核膜包被的细胞核，其遗传物质集中在细胞的中央的区域。原核细胞中的细胞器一般只有核糖体。 3.原核生物：由原核细胞构成的生物。 4.核生物包括：细菌、支原体（支原体是一类已知最小、无细胞壁、能独立生活的原核生物）、衣原体、立克次氏体、蓝细菌等。 5.蓝细菌（旧称蓝藻）大多数无鞭毛，含叶绿素，但没有叶绿体，是地球上最早出现的能进行产氧光合作用的原核生物。 【归纳总结】原核细胞核真核细胞的比较 比较项目 原核细胞 真核细胞 本质区别 有无核膜包被的成型的细胞核 不同点 大小 较小 较大 细胞壁 有（支原体除外） 植物细胞和真菌细胞有，动物细胞无 细胞器 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体、线粒体等复杂的细胞器 细胞核 有拟核，无核膜，无染色体 有成形的细胞核，有染色体 生物类群 放线菌、支原体、衣原体 细菌：大肠杆菌、乳酸菌、硝化细菌等 蓝细菌（蓝藻） 真菌：酵母菌、霉菌、蘑菇 动物 植物 统一性 都有细胞膜、细胞质、核糖体，都以DNA作为遗传物质 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$