第2节
细胞的分化
学习目标核心素养1.结合课本中实例，理解细胞分化的过
程、特点及意义。
2．结合植物组织培养和非洲爪蟾的核移植过程，阐述细胞全能性的概念。3．搜集资料，了解干细胞的概念和研究意义。1.科学思维：归纳与概括细胞分化和全能性；明确其关系；阐述细胞分化实质。2．社会责任：举例说明细胞全能性，并解释其在生产实践中的应用。
知识点一细胞分化及其意义
1．概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在□01形态、□02结构和□03生理功能上发生□04稳定性差异的过程。
2．特点
3．实质：在个体发育过程中，不同种类的细胞中□09遗传信息的表达情况不同(即基因的选择性表达)。
4．表现
细胞水平：产生特定的细胞。
分子水平：合成特定的蛋白质。
5．实例：构成人体四种组织的细胞，如上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞、
神经细胞等；植物的□10叶肉细胞、表皮细胞、□11储藏细胞等。
6．意义
(1)是生物□12个体发育的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向□13专门化，有利于提高生物体各种□14生理功能的效率。
问题思考比较细胞分裂和细胞分化有什么区别和联系？
提示：
题型一细胞分化的实质及过程
[例1]下列有关细胞分化的叙述，不正确的是()
A．细胞分化是指相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
B．细胞分化是一种持久性的变化
C．细胞分化使一个个体的各种细胞具有不同的遗传信息
D．细胞分化是由于不同种类细胞中遗传信息的执行情况不同
解题分析细胞分化没有改变细胞的遗传信息，C错误。
答案 C
题型二细胞分化与细胞分裂的关系
[例2]下列关于细胞分裂和细胞分化的叙述中，不正确的是()
A．两者都是多细胞生物个体发育过程中不可缺少的过程
B．无论是细胞分裂还是细胞分化，与亲代细胞相比，子细胞遗传物质都不会发生改变
C．细胞分裂只发生在胚胎发育阶段，而细胞分化发生在生物体的整个生命过程中
D．细胞分裂使细胞数目增加，细胞分化使细胞种类增加
解题分析细胞分裂使细胞数目增加，在整个生命过程中都可能发生，细胞分裂不会使子细胞的遗传物质发生改变；细胞分化使细胞种类增加，它发生在生物体的整个生命进程中，且遗传物质也不会发生改变。
答案 C
知识拓展
分裂、分化与个体发育的关系
知识点二细胞全能性
1．概念：指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整□01有机体或分化成其他□02各种细胞的□03潜能和特性。
2．实例
(1)植物细胞的全能性
①实验过程
②结论：高度分化的□06植物细胞仍然具有□07发育成完整植株的能力。
(2)动物细胞核的全能性
①实例
a．用非洲爪蟾的蝌蚪的肠上皮细胞的□08细胞核移入□09去核的卵细胞中，得到新的个体。
b．我国科学家于2017年获得了世界上首批体细胞的克隆猴“中中”和“华华”。
②结论：已分化的动物体细胞的□10细胞核仍具有全能性。
3．细胞全能性的原因
(1)原因：□11已分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的□12全部基因。
(2)理解：体细胞一般都是由□13受精卵通过□14有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，携带有相同的DNA分子。
问题思考植物细胞实现其全能性都需要什么条件？
提示：(1)离体状态下。
(2)水、无机盐、有机营养及植物激素等。
(3)适宜的温度等外界环境条件。
问题思考植物组织培养的优点？
提示：植物组织培养属于无性繁殖，有利于保持亲本的优良性状。
归纳总结(1)全能性表达的标志：细胞形成了完整的个体。
(2)不同细胞全能性比较
①受精卵(全能性最高)>生殖细胞(具有较高的全能性)>干细胞>体细胞(全能性较低)。
②未分化或分化程度低的细胞>分化程度高的体细胞。
③植物细胞的全能性大于动物细胞的全能性。
(3)细胞全能性与细胞的分裂能力呈正相关，即分裂能力越强，全能性越大。
4.干细胞
(1)特点
①具有□15分裂和□16分化能力。
②在动物和人体内，数量□17很少。
(2)举例：人骨髓中的许多□18造血干细胞，能通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板。
易漏边角（P121）
与社会的联系
人体许多疾病或意外伤害，都是由□19组织或器官受到损伤而引起的。如果能够□20在体外保存和培养各种干细胞用于治疗，那么受到损伤的□21组织或器官就有修复的可能，患者就有了复原的希望。
,
问题思考举例说明干细胞研究的意义。
提示：干细胞的研究为替换病变的组织和器官、某些癌症和遗传病的治疗带
来了新的希望。例如，骨髓移植和脐带血干细胞移植等。
题型三细胞全能性的辨析
[例3]有关细胞全能性的叙述，正确的是()
A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变D．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性
解题分析细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而配子也具有这样的全套基因，同样具有全能性，A错误；植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，C 错误；种子是器官，种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性，D错误；已分化的植物细胞表达全能性的前提是处于离体状态，B正确。
答案 B
[例4]下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是() A．胚胎干细胞经培育后形成心脏等器官
B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D．胡萝卜韧皮部细胞经组织培养发育成完整植株
解题分析体现全能性的依据：起点是细胞，终点是个体。A项终点是器官，B项终点是细胞，A、B不符合题意；小麦花粉是生殖细胞，不是体细胞，C不符合题意。
答案 D
技法提升
1.判断细胞全能性是否表现的方法
(1)依据：发育的起点是细胞，终点是形成完整新个体。
(2)方法：
2．“具有”全能性与“体现”全能性
(1)理论上活细胞都具有全能性。
(2)只有由细胞发育为完整个体，才能“体现”或“实现”细胞的全能性。课堂小结
1．下列关于细胞分化的叙述，错误的是()
A．植物器官的形成是细胞分化的结果
B．造血干细胞属于未分化的细胞
C．机体不同的组织细胞中，蛋白质的种类和数量不同
D．细胞分化一般是不可逆转的
答案 B
解析细胞分化的结果是形成形态、结构和功能不同的细胞，进而形成各种
组织和器官，A正确；造血干细胞属于分化程度低的细胞，B错误；机体不同的组织细胞中基因的表达不同，故蛋白质的种类和数量不同，C正确；细胞分化在生物体内一般是不可逆的，D正确。
2．(2019·临沂高一检测)下图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是()
①a过程是有丝分裂，b过程是细胞分化②乙和丙的染色体组成不同③丁与戊因遗传物质不同而发生分化④甲、乙、戊中的蛋白质不完全相同A．②③④B．①②C．①④D．③④
答案 C
解析a过程使细胞数目增加，属于有丝分裂，b过程使细胞种类增加，属于细胞分化，①正确；有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次，则染色体组成不变，所以乙和丙染色体组成相同，②错误；体细胞的增殖方式是有丝分裂，细胞分化不改变遗传物质，丁与戊中遗传物质相同，③错误；由于基因的选择性表达，甲、乙、戊中信使RNA和蛋白质不完全相同，④相同，C正确。
3．对图中人体细胞的分析错误的是()
A．图中四种细胞的基本组成元素相同，但所含大分子化合物的种类有差异B．上图充分证明了细胞分化是基因选择性表达的结果
C．造血干细胞有增殖、分化的能力
D．细胞a是研究细胞膜的理想材料，细胞a中Fe的含量远高于细胞b
答案 B
解析图中细胞a是红细胞，细胞b是白细胞。组成细胞的基本元素都是C、H、O、N，人体成熟的红细胞中不含核酸，且细胞中蛋白质种类与其他细胞也有差异，因此这四类细胞中大分子化合物种类有差异，A正确；从图中观察到造血干细胞能增殖、分化为形态、结构等有稳定性差异的细胞，但并不能证明细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，B错误，C正确；人体成熟的红细胞中无细胞器膜和核膜的干扰，是研究细胞膜的理想材料，其内含有大量的血红蛋白，而Fe是构成血红蛋白不可缺少的元素，D正确。
4．在下列自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是()
A．壁虎断尾后重新长出尾部
B．蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂
C．用体外培养的皮肤治疗烧伤病人
D．小鼠腺细胞的自我复制
答案 B
解析根据细胞全能性的概念判断，壁虎断尾后重新长出尾部，属于器官的再生，是通过细胞的分裂和分化进行的，A不符合题意；用体外培养的皮肤治疗烧伤病人，小鼠腺细胞的自我复制都是通过细胞的有丝分裂进行增殖，均未发育成一个新的个体，C、D不符合题意；蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂符合细胞全能性的概念，B符合题意。
5．下图甲是某细胞生命历程的图示，请据图回答下列有关问题：
(1)图甲A、B分别表示________________过程；图乙处于有丝分裂的________
期。
(2)图甲中b、c、d、e具有相同的________。
(3)若图甲中a为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个植物体，则说明d具有________性。
(4)图甲中a、b、c、d、e这五个细胞相比，________细胞的全能性最大。
(5)图乙细胞中有________条染色体。高尔基体与植物细胞有丝分裂中________的形成有关。
答案(1)细胞增殖、细胞分化后
(2)遗传信息(或染色体数)
(3)全能(4)a(5)8细胞壁
解析(1)图甲中A是细胞增殖，B是细胞分化，a～e是不同的体细胞。图乙是低等植物细胞有丝分裂后期。
(2)同一个体不同的体细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂，细胞中遗传信息或染色体数相同。
(3)植物的一个离体细胞经过组织培养过程可发育成一个完整植株，原理是植物细胞具有全能性。
(4)细胞分裂能力越强，其分化程度越低，细胞的全能性越高。图甲中a的分裂能力最强，全能性最大，其他细胞均已经分化。
(5)染色体数目等于着丝粒数目，图乙细胞中有8条染色体。高尔基体与植物细胞有丝分裂末期细胞壁的形成有关。
[基础测试]
知识点一细胞分化及其意义
1.下列四幅图表示人体内四种生命活动过程，其中能表示细胞分化的是()
答案 D
解析A表示细胞生长；B表示细胞增殖；C表示受精作用的过程；D表示细胞的分化。
2．图中甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞，它们的形态结构和功能各不相同的根本原因是()
A．DNA的结构不同
B．遗传信息的执行情况不同
C．遗传物质不同
D．线粒体结构不同
答案 B
解析细胞形态、结构和功能不同是细胞分化的结果，而细胞分化的根本原因是遗传信息的执行情况不同。
3．细胞分化过程中，一般不会出现的是()
A．细胞表面结构的改变
B．细胞器种类和数量的改变
C．蛋白质种类和数量的改变
D．细胞核中遗传物质的改变
答案 D
解析细胞分化的过程即基因选择性表达的过程，细胞核中遗传物质并未发生改变。
4．下列关于细胞分化的叙述，不正确的是()
A．是基因选择性表达的结果
B．是生物界中普遍存在的现象
C．有利于提高多细胞生物体各种生理功能的效率
D．由于细胞分化，肌细胞中已经不存在血红蛋白基因了
答案 D
解析细胞分化后遗传物质不变，肌细胞中仍然存在血红蛋白基因，D错误。
5．乳腺细胞能够合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺细胞正相反。对这一现象的解释正确的是()
A．唾液腺细胞没有合成乳蛋白的基因
B．乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶的基因
C．两种细胞都没有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因
D．是两种细胞中相关基因选择性表达的结果
答案 D
解析同一个体的不同体细胞都来源于同一个受精卵，所以两种细胞都有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因，但是两种细胞的形态、功能不同是细胞中相关基因选择性表达的结果，A、B、C错误，D正确。
知识点二细胞全能性
6.下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是()
A．美国科学家斯图尔德证明了植物细胞具有全能性
B．在任何条件下植物细胞都能表达其全能性
C．细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性
D．植物组织培养技术利用的原理就是植物细胞的全能性
答案 B
解析植物细胞要表达出全能性必须在离体的情况下，提供适宜的条件才能实现，B错误。
7．下列关于细胞分化与细胞全能性的叙述，不正确的是()
A．高度分化的植物细胞仍然保持着全能性
B．细胞内含有全套的遗传物质是已分化细胞具有全能性的基础
C．利用组织培养的方法快速繁殖花卉的原理是植物细胞具有全能性
D．克隆羊多利的诞生证明了动物细胞具有全能性
答案 D
解析细胞分化的实质是基因的选择性表达，植物细胞的分化程度越高，细胞的全能性也就越不容易表达出来，但仍然保留着全能性，A正确；已分化的细胞能够表达出全能性的根本原因是细胞内含有全套的遗传物质，B正确；利用植物组织培养技术快速繁殖花卉的原理是植物细胞具有全能性，C正确；克隆羊多利的诞生只是证明了动物细胞的细胞核具有全能性，D错误。
8．下列实例中能体现细胞全能性的是()
①用胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株②用植物种子繁殖后代③用烟
草某种组织培养出了可育的完整植株
A．①②B．①③C．②③D．①②③
答案 B
解析细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。其中①和③都是由已分化的细胞经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。种子属于器官，用其繁殖后代，不能体现细胞的全能性。
9．下列说法错误的是()
①胚胎干细胞②神经细胞③受精卵④造血干细胞⑤卵细胞
A．全能性：受精卵>胚胎干细胞>造血干细胞>卵细胞>神经细胞
B．分化程度：卵细胞>神经细胞>造血干细胞>胚胎干细胞>受精卵
C．上述细胞中分裂能力最强的为受精卵
D．分裂能力越强，全能性越高
答案 B
解析高度分化的体细胞的全能性小于生殖细胞，分化程度大于生殖细胞。
10．正常人体内的造血干细胞能分裂产生各种血细胞，在体外和某些因素的诱导下，却可以分化为神经细胞和肝细胞，其根本原因是这些造血干细胞() A．有旺盛的分裂能力
B．能合成神经细胞或肝细胞需要的蛋白质
C．还没有分化
D．具有与受精卵相同的全套遗传基因
答案 D
解析造血干细胞能分化成神经细胞和肝细胞，是因为其具有全套的遗传基因，在特定条件下，不同的基因表达分化出了不同的细胞。
[能力提升]
11．下列能说明某细胞已经发生高度分化的是()
A．进行ATP的合成
B．有核糖体合成
C．细胞核的DNA数目减少
D．存在肌动蛋白
答案 D
解析细胞分化是基因选择性表达的结果，高度分化的细胞内存在特有的蛋
白质。在每个细胞内都能合成ATP，A错误；几乎每个细胞内都有核糖体合成，B错误；细胞在分化过程中，细胞核DNA一般不变，C错误；肌动蛋白主要存在于肌纤维内，D正确。
12．美国斯坦福医学院成功绕过干细胞阶段，将老鼠的皮肤细胞直接转化为神经前体细胞，得到的细胞能发育成三种脑细胞，而且能在实验室里大量培育，该方法为受损神经细胞再生提供了一条新途径。下列说法正确的是() A．老鼠皮肤细胞能够直接转化为神经前体细胞，是遗传物质改变的结果
B．大脑细胞和皮肤细胞形态结构不同的根本原因是核糖体上翻译的蛋白质不同
C．神经前体细胞是一种具有分裂、分化能力的细胞
D．利用该技术，老鼠皮肤细胞只能直接转化为神经前体细胞，不能转化成其他细胞
答案 C
解析老鼠皮肤细胞直接转化为神经前体细胞，细胞中的遗传物质没有改变，A错误；大脑细胞和皮肤细胞形态结构不同的根本原因是基因的选择性表达，B 错误；神经前体细胞能发育成三种脑细胞，具有分裂、分化能力，C正确；使用该技术，可能将皮肤细胞转化成其他类型的细胞，D错误。
13．如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。下列相关叙述中错误的是()
A．a过程表示细胞生长，该过程中细胞与外界环境进行物质交换的效率逐渐提高
B．b过程是细胞增殖，该过程是c过程的基础
C．c过程是细胞分化，该过程中基因进行了选择性表达
D．三种血细胞一般不会再变成细胞③或④
答案 A
解析a过程引起细胞体积的增大，所以为细胞生长，细胞体积变大后，细胞表面积与体积的比值变小，所以细胞与外界环境进行物质交换的效率降低，A 错误；b、c过程分别是细胞增殖与细胞分化，细胞增殖是细胞分化的基础，细胞分化是基因选择性表达的结果，B、C正确；细胞分化一般是不可逆的，所以三种血细胞一般不会再变成细胞③或④，D正确。
14．根据下图回答下列问题。
(1)①→②、①→④的过程叫做________________。
(2)①→③的过程叫做________________。
(3)③→⑤的过程叫做________________。
(4)组成②、③、④的细胞的________、________、____________________不同，因此它属于不同的__________。
(5)图中所示各组细胞群中，具有分裂能力的是标号________所示细胞群。
答案(1)细胞的分化
(2)细胞的分裂
(3)细胞的生长
(4)形态结构生理功能组织
(5)①③⑤
解析①→②、①→④的过程中，细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这种变化叫做细胞的分化。细胞分化的结果产生了组织，②、④分别属于不同的组织。①→③，一个细胞分成两个细胞，这是细胞的分裂。③→⑤，细胞的体积由小变大，这是细胞的生长。图中①③⑤细胞形态、结构一致，说明
①③⑤没有分化仍具有分裂能力。
15．美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成完整的新植株(如图所示)。
分析回答：
(1)所用的技术是________________。
(2)分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过________分裂完成的。
(3)细胞团中的相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中，形态、结构和生理功能逐渐向不同的方向发生了变化，这种现象叫做细胞的________。
(4)本实验说明高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力，也就是说______________________________。
(5)大量的科学实验证明，高度分化的动物细胞，它的________仍然保持着________性，这是因为它含有保持本物种遗传特性所需要的全套________。
答案(1)植物组织培养(2)有丝
(3)分化(4)植物细胞具有全能性
(5)细胞核全能遗传信息
16．高度分化的动物细胞分化潜能变小，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。请利用性成熟的青蛙作实验材料，设计一个实验方案证明上述说法。
(1)实验的大体思路是：先把完整的体细胞单独培养，证明_________________；再把体细胞的细胞核导入________________，证明_____________________。
(2)根据上述思路设计的实验步骤是：
第一步：取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培养，观察能否发育成一个完整的青蛙。
第二步：准备若干个正常雄性青蛙的体细胞和雌性青蛙的卵细胞。
第三步：________________________
________________________________。
第四步：将第三步形成的重组细胞进行细胞培养，观察能否发育成完整的青蛙。
(3)实验结果：________________________________
________________________________。
(4)结论：________________________________
________________________________。
(5)问题讨论：第四步若能克隆出小型青蛙，其性别应为________，主要性状应与________相同；上述实验能否说明细胞的分化受细胞质的影响？为什么？________________________________
________________________________
________________________________。
答案(1)高度分化的动物细胞的全能性受到限制去核的卵细胞内细胞核仍具有全能性
(2)将卵细胞的细胞核去除，取体细胞的细胞核导入去核的卵细胞内
(3)单独培养完整的体细胞不能发育成完整的个体，培养重组细胞则能发育成完整个体
(4)高度分化的动物细胞其全能性受到限制，但其细胞核仍具有全能性
(5)雄性雄性青蛙能。因为同样的细胞核在体细胞的细胞质作用下不能表现出全能性，在卵细胞的细胞质的作用下却能表现出全能性
解析要证明高度分化的动物细胞分化潜能变小，全能性受到限制，而细胞核仍具全能性，可直接单独培养青蛙的成熟体细胞，再将体细胞的细胞核移入去核的卵细胞内培养，比较其培养结果，根据结果得出结论。由于克隆出的小青蛙，其遗传物质基本上来自于雄性青蛙的细胞核，所以其性状基本上与雄性青蛙相同。由于卵细胞的细胞质才能使动物体细胞的细胞核表现出全能性，说明细胞质能影响细胞的分化。
商丘市一高2010-2011学年下学期 高三生物 选修1 1.1果酒和果醋的制作 编制：秦伟 审定： 备课组长： 使用时间： 总第 期 1 1．有细胞结构而没有核膜的一组生物是 ( ) A ．噬菌体、细菌 B ．变形虫、草履虫 C ．蓝藻、酵母菌 D ．放线菌、圆褐固氮菌 2．酒厂用酵母菌酿酒时，经检测活菌数量适宜但却不产生酒精，应采取的措施是 ( ) A ．降低温度 B ．隔绝空气 C ．加缓冲液 D ．加新鲜培养基 3．将葡萄汁制成果酒和果醋后 （ ） A ．能量减少，有机物种类变化 B ．能量增加，有机物种类不变 C ．能量不变，有机物种类变化 D ．能量减少，有机物种类不变 4．细胞结构是原核细胞、生长繁殖过程不需氧、体内不含有氧呼吸酶的微生物是 ( ) A ．酵母菌 B ．醋酸菌 C ．乳酸菌 D ．变形虫 5．在醋酸菌利用葡萄酒生产葡萄醋的过程中，因为培养环境的改变，醋酸菌也可能出现变异现象，这种变异来源是 ( ) A ．染色体变异 B ．基因突变 C ．基因重组 D ．等位基因分离 6．(多选)若在制作葡萄酒时，在发酵液中同时生成了葡萄醋，可能的原因是 ( ) A ．密封不严，有氧气进入 B ．有空气中的醋酸菌进入 C ．发酵罐消毒不彻底 D ．发酵液灭菌不彻底 7．(多选)制作葡萄酒的过程中，涉及的操作过程有 ( ) A ．发酵装置的消毒 B ．接种菌种 C ．通人氧气量和酸碱度的控制 D ．发酵过程高温加热 8．下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是 ( ) A ．制作果酒时瓶口需密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡 B ．温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌的发酵影响不大 C ．在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的 D ．制作果酒和果醋时都应用70%的酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作 9．利用微生物发酵制作果酒，该过程利用的微生物是___________，其代谢类型是 ____________，与生产实际相关的反应式是_______________ ， 在不灭菌的情况下，如何使酵母菌成为优势菌种?____ ________________________ _____________________________ ___________。 10．酵母菌是自然界中常见的一类真菌． (1)从细胞核的结构看，酵母菌属于_______________________ 生物． (2)酵母菌常进行___________________生殖，在基因工程中，也常用酵母菌作为转入基因的受体细胞，是因为___________________________________________________。 (3)用染料使染色体着色，发现一酵母菌细胞核中有17条染色体，该酵母菌是______倍 体．在自然环境中，酵母菌属于生态系统中的___ ___成分． (4)酵母菌体内遗传物质主要在 上，而醋酸菌的遗传物质主要在________上． 11．下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题： (1)完成图1中的实验流程。 (2)冲洗的主要目的是_________，冲洗应特别注意不能____________，以防止菌种的流失。 (3)图2装置中的充气口在________时关闭，在_______时连接充气泵，并连续不断地向内________________________________________________________________________。 (4)排气口在酒精发酵时排出的气体是由_______产生的______，在醋酸发酵时排出的是________________________________________________________________________。 (5)写出与(4)题有关的反应方程式： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (6)若在果汁中就含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明原因_______________________________________________________________________________________________________________。 (7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制在________。醋酸发酵时温度一般应控制在________。 1.1答案 1—8 DBACB ABCD ABC B 9、酵母菌 异养兼性厌氧型 C 6H 12O 6 2C 2H 5OH+2CO 2+能量 将混合菌置于缺氧，酸性环境下，利用酵母菌兼性厌氧的特点，而绝大多数其他微生物都无法适应这一环境受到抑制 10、真菌 出芽 酵母菌繁殖快 遗传物质相对少 单 分解者 细胞核 拟核 11、(1)醋酸发酵 (2)洗去浮尘 反复冲洗 (3)酒精发酵 醋酸发酵 泵入空气(氧) (4)酵母菌 CO 2 ( 含氧量少的)空气、CO 2 (5)C 6H 12O 6―→2C 2H 5OH ＋2CO 2 C 6H 12O 6＋2O 2―→2CH 3COOH ＋2CO 2＋2H 2O ， C 2H 5OH ＋O 2―→CH 3COOH ＋H 2O (6)不能。因为酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌发酵条件是氧气充足 (7)18 ～25 ℃ 30 ～35 ℃ 作 业 班级： 学号 ： 姓名： 高三生物 酶
最新人教版高中生物选修一导学案（全册）专题1 传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋 的制作 【学习目标】 1.说明果酒和果醋制作的原理 2.设计制作果酒和果醋的装置 【重点难点】 重点：说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒果醋。 难点：制作过程中发酵条件的控制。 【预习案】 任务一、果酒制作的原理 1．菌种是，属于生物，新陈代谢类型，有氧时，进行，大量繁殖，反应式为；无氧时，能进行，反应式为。 2．酵母菌繁殖的最适温度℃左右，且为有氧条件； 酒精发酵一般控制在℃，缺氧酸性条件。（原因：） 3．自然发酵过程中，起作用的主要是附着于上的野生型酵母菌。也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌。 4.葡萄酒呈深红色的原因： 任务二、果醋制作的原理 1．菌种是，属于生物，新陈代谢类型为。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。变酸的酒表面观察到的菌膜就是在液面大量繁殖形成的。 2．当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的分解成，当缺少糖源时，醋酸菌将变为，再将乙醛变为，反应简式为。 3．醋酸菌的最适合生长温度为℃。 任务三、实验设计 流程图 葡萄发酵发酵 任务四、操作提示 （一）材料的选择与处理
选择______的葡萄，榨汁前先将葡萄进行_______，然后再除去_______。 （二）防止发酵液被污染 1.榨汁机要清洗_______，并_______。 2.发酵瓶要清洗_________，用体积分数________的酒精消毒。 3.装入葡萄汁后，_________充气口。 （三）控制好发酵条件 1.葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约______的空间。 2.制作葡萄酒过程中，将温度严格控制在_________℃，时间控制在_________d左 右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。 3.制作葡萄醋的过程中，将温度严格控制在__________℃，时间控制在_______d 左右，并注意适时通过充气口_______。 任务五、课题延伸 果汁发酵后是否有酒精产生，可以用____________来检验。在________条件下， 重铬酸钾与酒精反应呈现____________。 检测时，先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量的浓度为3mol/L的 _______3滴，振荡混匀，最后滴加常温下______________________3滴。 【探究案】 探究点一 你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？ 探究点二 你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 探究点三 制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25 ℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？
专题4 酶的研究与应用 课题1 果胶酶在果汁生产中的作用 目标导航 1.简述果胶酶的作用。 2.检测果胶酶的活性。 3.探究温度、pH和酶的抑制剂对果胶酶活性的影响及果胶酶的最适用量。 一、基础知识 1．果胶酶的作用 (1)果胶的成分及作用：果胶是植物________以及________的主要组成成分之一，它是由________________聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。 (2)果胶酶的作用：果胶酶能够把果胶分解成可溶性的________________。 (3)果胶酶的组成：果胶酶并不特指某一种酶，而是____________的一类酶的总称，包括________________、________________和____________等。 提醒由于原核生物的细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是几丁质，因此这两类生物的细胞壁均不能用纤维素酶和果胶酶除去。 (4)果胶酶的来源：______、________、________和________均能产生果胶酶。由________发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一，被广泛地应用于果汁加工业。2．酶的活性与影响酶活性的因素 (1)酶的活性：是指酶________________的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的____________来表示。 (2)酶的反应速度：用____________内、____________中反应物的________或产物的________来表示。 影响酶活性的因素主要有________、________和____________等。 3．酶的用量 酶用量过多，会导致酶的________；酶用量过少，会________酶促反应的速度。因此要得到适宜的酶用量，需通过设计实验进行探究。 二、实验设计 1．探究温度对酶活性的影响
专题5课题3 血红蛋白的提取和分离 一、基础知识 （一）凝胶色谱法 1、凝胶色谱法也称做，是根据分离蛋白质的有效方法。 2、凝胶实际上是一些微小的球体，这些小球体大多数是由构成的，如葡聚糖或琼脂糖。 3、在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同，相对分子质量的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程，移动速度；而相对分子质量的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在移动，路程，移动速度。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。 （二）缓冲溶液 1、缓冲溶液的作用是。 2、缓冲溶液通常由溶解于水中配制而成的。 3、生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的，为了 ，必须保持体外的pH与体内的。 （三）电泳 1、电泳是指。 2、许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上 。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷的电极移动。电泳利用了待分离样品中各分子的差异以及分子本身的、的不同，使带电分子产生不同的，从而实现样品中各种分子的分离。 3、两种常用的电泳方法是和，在凝胶中加入SDS，电泳速率完全取决于 ，因此，在测定蛋白质分子量时通常使用。 二、实验操作 蛋白质的提取和分离一般分为四步：、、和。（一）样品处理 1、红细胞的洗涤：洗涤红细胞的目的是，采集的血样要及时分离红细胞，分离时采用离心（500r/min），然后用胶头吸管吸出上层透明的，将下层暗红色的 倒入烧杯，再加入（质量分数为），缓慢搅拌 min，离心，如此重复洗涤三次，直至，表明红细胞已洗涤干净。 2、血红蛋白的释放：在和作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。 3、分离血红蛋白溶液：将搅拌好的混合溶液离心（2000r/min）后，试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的，第2层为白色薄层固体，是，第3层是红色透明液体，这是 ，第4层是的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的。 （二）粗分离：透析 取1mL的血红蛋白溶液装入中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的
高中生物导学案的设计和使用 【摘要】：推进“主体参与”课堂文化建构，实施“主体参与、分组合作”课堂教学模式，其先决条件是编写好与之相适应的导学案。本文针对高中生物教学中导学案的设计、具体使用及使用过程中存在的问题进行分析。 【关键词】：高中生物导学案设计使用 伟大的教育家布鲁纳认为：“知识的获得是一个主动的过程，学习者不应该是信息的被动接受者，而应该是知识获取过程的参与者”。传统的重教轻学，硬性灌输、包办代替等现象，严重地抑制了学生学习能力的发展。为实现素质教育的目标，必须改变以教师为中心的旧的课堂教学结构，构建以学生为主体的新的课堂教学模式。随着现代认知心理学对学习策略研究的深入以及人们对学会学习或学会求知的关注，教育界开始重视培养学生学习策略和自主学习能力的研究。作为教学最基础的工程——备课，就必须从以备“教”为主转变为备教、备学相结合，以备“学”为主。为适应这一教学理念的变化，导学案教学应运而生。 “导学案”教学模式是一种在教师有效设计“讲学案”的基础上，引导学生通过自主、探究的方式完成学习任务的教学过程。是教师依据学生的认识水平，知识能力，设计出的一种辅助和引导学生预习和课堂自主学习的方案，使学生在借助导学案逐步达到自主学习和主动学习的目的。与传统的教案不同，导学案是在教案的基础上为发展学生学习能力而设计的一系列问题探索，由学生直接参与，并主动求知的学习活动案例，这种教学模式强调学生的学习效果主要取决于学生的自学，教师只是学习过程中的引导者，辅助者。一切教学活动都应围绕学生展开，这种模式突出了学生的主体作用，同时也调动了学生的积极性。 一、导学案的设计 （一）导学案的设计目标 “导学案”实质上是教师用以帮助学生掌握教材内容、沟通学与教的桥梁，也是培养学生自主学习和建构知识能力的一种重要媒介，具有“导读、导听、导思、导做“的作用。导学案的设计质量的高低决定了学生的学习质量，因此我们在设计导学案时要尽量做到：（1）“导学案”应该具备明确的学习目标，并与教师的教学目标相对应，突出学习重点和难点，使学生在整个学习过程中都有明确的目标； （2）梳理知识结构体系，使学生能够明确意识到新旧知识之间的相互联系，提供相关知识介绍和实践应用情况的介绍，促进学生从多方面、多角度进行知识体系的主动建构，促使学生认识到所学知识本身的价值；或者通过创设一种特定的学习和问题情景，使学生懂得意识到所学知识在解决具体问题时的作用和价值； （3）提供适当的学习方法和学习策略指导，促发学生的自主学习意识和能力，同时要防止对学生思维的不当约束，促进学生问题意识和创新意识的发展，引导学生的主动探索和积极思考； （4）提供检测学习效果的适当材料，为学生的学习活动提供及时的反馈和评价，进一步明确在整个学习过程中的目的。 （二）导学案的设计原则 “导学案”编制主要遵循三个统一的原则：
专题1 传统发酵技术的应用 课题1：果酒和果醋的制作 学习目标： 1、说明果酒和果醋制作的原理。 2、设计制作果酒和果醋的装置。 3、尝试果酒和果醋的制作。 4、果酒和果醋制作中发酵需要的条件。 学习重难点： 1、说明果酒果醋制作的原理 2、果酒和果醋制作中发酵需要的条件 自主学习： 一、果酒制作的原理 1、酵母菌的生物学特征 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型：异氧兼性厌氧型。 酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，。反应式为：。在无氧条件下，酵母菌能进行，反应式为：。 ⑶繁殖方式：酵母菌可以通过出芽进行无性生殖，也可以通过形成孢子进行有性生殖。但多以出芽方式进行无性生殖。无性生殖即在环境条件适合时，从母细胞上长出一个芽，逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时，一些可进行有性生殖的酵母菌会形成孢子（一般是四个），进入休眠状态，在条件适合时再萌发。 2、在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的。 3、果酒制作时需控制温度在。 4、红色葡萄果酒的颜色成因：在发酵过程中，随着的提高，红葡萄皮的进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。 一、果醋制作的原理 1、醋酸菌的生物学特性 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型：异氧需氧型。 有氧呼吸的场所：细胞膜。好氧细菌与呼吸作用有关的酶主要分布在细胞膜上。 ⑶繁殖方式：二分裂 细菌没有核膜，只有一个大型的环状DNA分子，细菌细胞分裂时，DNA分子附着在细胞膜上并复制为二，然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开；同时，细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，这个过程就被称为细菌的二分裂。 2、果醋制作的原理 ⑴当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成。 ⑵当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为，再变为。 反应式为：。 3、果醋制作时需控制的条件 ⑴环境条件：充足。⑵温度：醋酸菌生长的最适温度为。 4、在变酸的酒的表面观察到的菌膜是在液面大量繁殖而形成的。溶液内部能形成菌膜吗？ 三、果酒和果醋的制作过程 挑选葡萄→冲洗→________→______________→______________ ↓↓ 果酒果醋 四、发酵装置的设计 果酒和果醋的发酵装置示意图 1、设计思路 ⑴因为果酒制作初期需要氧，果醋整个制作过程都需氧，所以需要带开关的充气口，以调控对气体的需求。
选修1基础知识点背诵 《果酒和果醋和制作》 一、果酒制作 1．原理：菌种 ，属于 核生物，新陈代谢类型 ，有氧时，呼吸的反应式为： ；无氧时，呼吸的反应式为： 。 2．条件：繁殖最适温度 ，酒精发酵一般控制在 。 （传统发酵技术所使用的酵母菌的来源） 3．菌种来源：???。：。：菌菌种分离获得得纯净的酵母 人工培养型酵母菌附着于葡萄皮上的野生自然发酵 现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，采取的措施 是 。 4．实验设计流程图 挑选葡萄→冲洗→______________→_______________→_______________ ↓ ↓ 果酒 果醋 5．根据教材P4操作提示设计实验步骤及装置。 充气口作用 ； 排 气口作用 ； 出料口作用 。 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的 是 。 使用该装置制酒时，应该关闭 ； 制醋时，应将充气口 。 6．实验结果分析与评价：可通过嗅觉和品尝初步鉴 定，并用______________检验酒精存在。可观察到的 现象为 二、果醋的制作： 1．原理：菌种：___________，属于___________核生物，新陈代谢类为_________ 醋酸生成反应式是___________________ _________ 。 2．条件：最适合温度为__________，需要充足的______________。 3．菌种来源：到______________或______________购买。 4．设计实验流程及操作步骤： 果酒制成以后，在发酵液中加入______________或醋曲，然后将装置转移至 ______________0C 条件下发酵，适时向发酵液中______________。如果没有充气 装置，可以将瓶盖打开，在瓶盖上纱布，以减少空气中尘土污染。 三、操作过程应注意的问题 （1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用 消毒。 （2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约 的空间。 （3）制作葡萄酒时将温度严格控制在 ，时间控制在 d 左右，可通过 对发酵的情况进行及时的监测。
血红蛋白的提取和分离学案 [导学诱思] 1．凝胶色谱法 凝胶色谱法也称做，是根据分离蛋白质的有效方法。凝胶实际上是一些由构成的多孔球体，在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同，相对分子质量较小的蛋白质进入凝胶内部的通道，路程，移动速度；而相对分子质量的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在移动，路程，移动速度。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。 2．缓冲溶液 缓冲溶液的作用是。缓冲溶液通常由溶解于水中配制而成的。生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的，例如：血浆的pH是，要在实验条件下准确模拟生物体内的过程，必须保持体外的pH与体内的基本一致。 3．电泳 电泳是指。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷的电极移动。电泳利用了待分离样品中各分子以及分子本身的、的不同，使带电分子产生不同的，从而实现样品中各种分子的分离。 两种常用的电泳方法是和，在测定蛋白质分子量时通常使用。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于以及等因素。 4．蛋白质的提取和分离 蛋白质的提取和分离一般分为四步：、、和。5．样品处理 血液由和组成，其中红细胞最多。红细胞具有 的特点。红细胞中有一种非常重要的蛋白质，其作用是 ，血红蛋白有个肽链组成，包括，其中每条肽
链环绕一个，磁基团可携带。血红蛋白因含有呈现红色。 红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是，采集的血样要及时采用分离红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的，将下层暗红色的倒入烧杯，再加入，缓慢搅拌，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至，表明红细胞已洗涤干净。 血红蛋白的释放在和作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。 分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合溶液离心后，试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的，第2层为白色薄层固体，是，第3层是红色透明液体，这是，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤，除去之溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。 透析取1mL的血红蛋白溶液装入中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的中，透析12h。透析可以去除样品中的杂质，或用于更换样品的。 6．凝胶色谱操作 第一步要制作，第二步要，因为，所以装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需要的凝胶量。在装填凝胶柱时，不得有存在。因为气泡会，降低分离效果。第三步是。 [疑难点拨] 1．凝胶色谱法分离蛋白质的原理 凝胶色谱法也称为分配色谱法，它是根据分子量的大小分离蛋白质的方法之一。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成，小球体内部有许多贯穿的通道，当一个含有各种分子的样品溶液缓慢流经时，各分子在色谱柱内进行两种不同的运动，即垂直向下的运动和无规则的扩散运动，相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。因此，样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量中等的分子后流出，相对分子质量最小的分子最后流出，这种现象又叫分子筛现象。此外，凝胶本身具有三维网状结构，相对
三细胞核的结构和功能 教学目的 1．真核细胞的细胞核的结构和主要功能（D：应用）。 2．原核细胞的基本结构（C：理解）。 重点和难点 1．教学重点 （1）真核细胞的核膜和染色质。 （2）原核细胞中核区的结构特点。 2．教学难点 关于真核细胞的细胞核中染色质，在细胞有丝分裂过程中的形态变化。 教学过程 【板书】 细胞核的结构核仁 细胞核 的结构细胞核的主要功能 和功能细胞大小 细胞壁和细胞膜 原核细胞的基本结构细胞质 核区 【注解】 三、细胞核的结构和功能 （一）结构 1．核膜：双层膜，上有核孔（是mRNA、蛋白质等大分子物质出入细胞的通道），离子和小分子物质（如氨基酸、葡萄糖）可以通透核膜。 2．核仁：核仁在细胞分裂时会周期性消失和重建。核仁与核糖体的形成有关。 3．染色质： （1）成分：DNA和蛋白质为主，还有少量RNA。 （2）染色质与染色体的关系：细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。 【例析】 ．真核细胞内，具有双层膜的细胞结构有哪些？（线粒体、叶绿体、细胞核） （二）功能：储存遗传物质、DNA复制、细胞遗传特性和细胞代谢活动控制中心。
【例析】 ．哺乳动物成熟的红细胞无核，仅有细胞膜，少量的细胞质和大量血红蛋白构成。它既不生长，也不分裂，寿命也短。请解释原因。无细胞核。 （细胞核是细胞代谢活动控制中心，缺少了细胞核，不能持续产生mRNA，及时更新和补充蛋白质，从而使细胞既不生长，也不分裂，寿命缩短。） （三）原核细胞的基本结构 1．结构 （1）细胞壁：主要成分是糖类和蛋白质结合成的化合物。 （有细胞壁的生物：植物、原核生物、酵母菌） （2）细胞膜：成分和结构与真核生物相似 （3）细胞质：只有一种细胞器——核糖体，没有其他细胞器。 【例析】 ．蓝藻是一种光能自养型生物，其光合作用的场所是 A．叶绿体 B．细胞质基质 C．细胞质中的膜结构 D．A+B （4）核区： 没有由核膜包围的典型的细胞核。（原核细胞最主要特点） DNA裸露，不与蛋白质结合，因此没有染色体。 【例析】 ．原核细胞与真核细胞相比，在结构上有哪些不同之处？ （1）原核细胞无线粒体、叶绿体等复杂细胞器，仅有核糖体。 （2）原核细胞细胞壁成分不是纤维素和果胶，而是糖类和蛋白质结合成的化合物。 （3）原核细胞没有由核膜包围的典型的细胞核，也没有核膜、核仁，只有核区；DNA 裸露，没有染色体。 ．某种生物若被称为“××菌”，如何判断它是否是原核生物？ 细菌：（形状：球、杆、螺旋或弧）菌、乳酸菌、固氮菌等原核生物 菌酵母菌 真菌霉菌真核生物 小结：细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动。 【例析】 ．细胞正常地完成各项生命活动的前提条件是什么？（保持完整性） ．病毒、蓝藻和酵母菌都具有的物质或结构是（D） A．细胞壁 B．细胞膜 C．线粒体 D．核酸
人教版高中生物必修2教学设计庐江三中：许佳
1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）（第一课时） [教学目标]： 知识目标：阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律； 体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维； 运用分离定律解释一些遗传现象。 能力目标：运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象； 尝试设计杂交实验的设计。 情感目标：认同敢于质疑、勇于创新、勇于实践，以及严谨、求实的科学态度和科学精神。 [教学重点]：1. 对分离现象的解释，阐明分离定律； 2. 以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法的教育； 3. 运用分离定律解释一些遗传现象。 [教学难点]：对分离现象的解释；假说——演绎法。 [教学过程]：遗传，俯拾皆是的生物现象，其中的奥秘却隐藏至深。人类对它的探索之路，充满着艰难曲折，又那么精彩绝伦！ 让我们从140多年前孟德尔的植物杂交实验开始，循着科学家的足迹，探索遗传的奥秘。 融合遗传：两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现介于双亲之间的形状。 讨论：按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交后，子代的牡丹花会是什么颜色？ _______________________________________________________________________________ 一、为什么选用豌豆作为实验材料容易成功？（观察图1-1，1-2，1-3，总结选用豌豆的优点） 1. 豌豆传粉（且闭花传粉），结果是：自花传粉（自交），产生； 自交：两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫自花传粉,也叫自交。 杂交：基因型不同的个体之间的交配。 豌豆花大，易于进行人工杂交，即去雄—套袋（防止其它花粉的干扰）—授粉（采集另一种豌豆的花粉，授到去掉雄蕊的花的柱头上），获得真正的杂种； 父本：供应花粉的植株叫父本（♂）母本：接受花粉的植株叫母本（♀） 正交、反交：若甲作父本、乙做母本为正交，反之为反交。 2. 具有稳定遗传、的性状，如豌豆茎的高度有悬殊的差异，通过观察很容易区分，进行统计。 性状：是指生物体的形态特征和生理特征的总称。如：豌豆茎的高矮。 相对性状是指一种_____ _的____ __性状的____ _表现类型。如：_____________ 。 设问：豌豆有多对相对性状，孟德尔做杂交实验时是同时观察的吗？他先观察一对相对性状的遗传，并对此进行分析。 二、一对相对性状的遗传实验（观察图1-4） P 纯种的高茎豌豆×纯种的矮茎豌豆 ♀（♂）↓♂（♀） F1高茎豌豆 ↓自交 F2 高茎豌豆矮茎豌豆 3 ： 1 思考： F1为什么表现出高茎，没有表现出矮茎的性状？________________________________________ F2为什么又出现了矮茎？且统计是3：1的数量比？这比值是偶然的吗？ _______________________________________________________________________________ 具有________ 的两个亲本杂交所产生的F1中__________ _的性状叫显性性状。而_______________ 的性状叫隐性性状。 性状分离指在______ _后代中，同时显现出________ _和_________ _的现象。 三、对分离现象的解释
2.1 植物细胞工程 一、知识与技能目标 1、简述植物组织培养和体细胞杂交技术，掌握它们的原理、过程及关键环节。 2、了解植物繁殖的新途径及作物新品种的培育的具体方法。 二、过程与方法目标 1、尝试进行植物组织培养，运用细胞的基础知识，分析植物细胞工程的理论基础；收集植物细胞工程的相关资料并进行整理、分析、交流。 2、以植物细胞工程的基本技术为基础，弄清楚其在生产实践中的实际应用。 三、情感与价值观目标 1、体验植物组织培养技术，讨论植物细胞工程的社会意义及细胞学基础理论与技术开发之间的关系。 2、搜集相关的实际技术应用，积极参加各种技术应用的讨论，体验现代生物科技的新进展带来的社会效益，激发学习生物学的兴趣。 四、教学过程 1、植物细胞的基本结构包括、、。 2、植物细胞主要的增殖方式是，细胞分化是指，_______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________。原因是。 3、全能性是指，已分化的细胞表现为全能性的原因是。 4、织物组织培养就是在和条件下，将培养在上，给予条件，诱导其产生形成完整的植株。 5、植物体细胞杂交就是将细胞在一定条件下融合成，并把它培养成的技术，优点是。 6、生物体可遗传变异类型包括、、。
根据变异类型育种的方法有、、、等。 7、植物的微型繁殖技术指，_____________举例_________________________________________________________。 8、获得脱病毒的植株的方法 。 9、神奇的人工种子指。 10、生物育种技术比较 技术原理优点缺点 诱变育 种基因突变 提高生物变异的频率，使后代变异频率 较快稳定；可大幅度改良某些性状，缩 短育种进程 盲目性大，需大 量处理供试材料 杂交育 种基因重组 使位于不同个体的优良性状，集中于一 个个体 周期长，难以克 服远缘杂交的障 碍 单倍体 育种染色体变异获得个体均为纯种，明显缩短育种年限 技术复杂，须与 杂交育种配合 多倍体 育种染色体变异器官大，提高产量和营养成分 适用于植物，动 物方面难以开展 基因工 程育种分子遗传学原理 打破物种界限，定向地改造生物遗传性 状 细胞工程育种细胞生物学和分 子生物学原理 克服远缘杂交不亲和的障碍；扩大了用 于杂交的亲本组合范围；定向改变生物 遗传性状 不能按人们的需 要表现出亲代的 优良性状
高中生物必修1全套导学案（带答案） 【课标要求】光合作用的基本过程。 【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系。 【知识梳理】一、捕获光能的色素 原理解读：1、色素的提取：可以用无水乙醇作溶剂提取绿叶中的色素，而不能用水，因为叶绿体中的色素不能溶于水。2、色素的分离：利用色素在层析液中的溶解度不同进行分离，溶解度大的在滤纸上扩散得快，反之则慢。 实验流程图示：1、提取色素：称取绿叶；剪碎；研磨：加入少许Sio2、caco3和10L无水乙醇；过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布；收集滤液。2、制备滤纸条：长与宽略小于试管，在一端剪去两角；在距剪去两角的一端1c处画铅笔线。3、画滤液细线：沿铅笔线画一条直且均匀的滤液细线；干燥后，再画一两次。4、色素分离：将滤液条插入有3L层析液的试管中，有滤液细线的一端朝下。5、观察结果：滤纸条上色素带有四条，如图。 色素的吸收光谱：叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。 实验中几种化学试剂的作用：1、无水乙醇用于提取绿叶中的色素。2、层析液用于分离绿叶中的色素。3、二氧化
硅可增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分。4、碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。 实验中的注意事项：1、选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。2、提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。3、画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。4、色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。 色素提取液呈淡黄绿色的原因分析：1、研磨不充分，色素未能充分提取出来。2、称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。3、未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。 不同颜色温室大棚的光合速率：1、无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。2、叶绿素对绿光吸收量少，因此绿色塑料大棚光合速率最低。 影响叶绿素合成的因素：1、光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。2、温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，
选修一生物技术实践 专题一传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作 1．果酒制作的原理 （1）人类利用微生物发酵制作果酒，该过程用到的微生物是， 它的代谢类型是，与异化作用有关的方程式有 。 生活状态：进行发酵，产生大量。 （2）果酒制作条件 传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是。 酵母菌生长的最适温度是； PH呈； （3）红色葡萄酒呈现颜色的原因是：酒精发酵过程中，随着的提高，红色葡萄皮的进入发酵液，使葡萄酒呈色。 （4）在、的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。 2．果醋的制作原理 （1）果醋发酵菌种是，新陈代谢类型。 （2）当氧气和糖源充足时醋酸菌将糖分解成，当糖源不足时醋酸菌将变为再变成醋酸，其反应式。 3．操作过程应注意的问题 （1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用消毒。 （2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约的空间。 （3）制作葡萄酒时将温度严格控制在，时间控制在 d左右，可通过 对发酵的情况进行及时的监测。 （4）制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在，时间控制在 d，并注意适时在充气。 4．酒精的检验 （1）检验试剂：。 （2）反应条件及现象：在条件下，反应呈现。 5.制作果酒、果醋的实验流程 挑选葡萄→→→→ ↓↓ 果酒果醋 P4旁栏思考题 1．你认为应该先洗葡萄还是先除去枝梗，为什么？ 应该先冲洗葡萄，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。2．你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。 3．制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～250C？制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～350C？
专题9细胞核的结构与功能 一、基础知识必备 1、细胞核的结构和各部分的功能 2、细胞核的功能细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。 二、通关秘籍 1、细胞核是细胞代谢的控制中心,但不是细胞代谢的中心,因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。 2、并非所有的真核细胞都有细胞核,如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等没有细胞核。 3、细胞核和细胞质相互依存、相互制约。只有细胞核没有细胞质的细胞会很快死亡,因为缺少细胞质为细胞核提供营养物质和能量;只有细胞质没有细胞核的细胞也只能短期生存,短期生存是因为细胞质中已形成的mRNA和蛋白质仍能发挥一定的作用,但一段时间后因缺少细胞核,不能控制细胞质中蛋白质的合成等代谢活动,细胞死亡。
对点训练 1．核膜上的核孔，有利于DNA和蛋白质等物质进出细胞核（） 2．细胞中的染色质存在于细胞核中（） 3．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所（） 4．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心（） 5．细胞核内遗传物质的合成需要能量（） 6．细胞的信息中心就是细胞代谢和遗传的中心（） 7．草履虫细胞中有两个细胞核，并有用于收集和排泄废物的伸缩泡。两个细胞核有利于保证细胞正常的核质比（） 8．细胞核是遗传信息储存、复制和表达的主要场所（） 9．核仁的解体和核膜的消失只发生在有丝分裂的前期（） 10．核孔控制着大分子物质进出，其数目与细胞代谢水平相关（） 11．蛋白质合成旺盛的细胞核孔多，有利于DNA和RNA进出（） 12．DNA聚合酶和RNA聚合酶可经核孔向细胞核内运输（） 13．细胞核即使不位于细胞的中央，也仍是细胞的代谢和遗传的控制中心（）
第二节 生态系统的能量流动导学案 【学习目标】1、分析生态系统能量流动的过程和特点 2、概述研究能量流动的意义 3、理解什么是能量金字塔 【学习重点】: 能量流动的过程和特点 【学习难点】: 能量流动的过程 【晨背关键语句】： 1能量流动的起点是生产者固定的太阳能，渠道是食物链和食物网，能量形式的变化由光能生物体有 机物中的化学能热能。 2.流经生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能 3.能量流动的特点是单向流动，逐级递减 4.能量金字塔的形状永远是正金字塔形，数量金字塔有导致的情况 5.研究能量金字塔的意义 ① 设计人工生态系统，使能量得到最有效地利用 ② 调整能量流动的关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的地方 【自学指导】阅读课本P93-P96，完成导学案【自学指导】部分，注意在课本上勾画重要知 识点。 一、概念：生态系统中能量的＿＿＿＿、传递、＿＿＿＿和散失的过程。 二、能量流动的过程 1． 来源： 太阳能 能量输入 过程： 2．能量去向(以能量在第一营养级的变化为例)： (1)在生产者的呼吸作用中以________的形式散失。 (2)用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。 (3)随着残枝败叶等被________分解而释放出来。 (4)被初级消费者摄食，流入________营养级。 3.传递过程图解（填图） 请说出大方框、大粗箭头、 箭头由粗到细、方块面积越来越小代表的含义 三、能量流动的特点 1．生态系统中能量流动是________的 原因：在生态系统中， 能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，不可_______，也不能________。 2．能量在流动过程中________ (1)原因：输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入到下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是________，一般来说，输入到某一个营养级的能量中，只有________的能量能够流到下一个营养级。
课题1微生物的实验室培养导学案 【课程目标】 了解培养基的基础知识，进行微生物培养和无菌技术的操作。 【课题重点】 无菌技术的操作 【课题难点】 无菌技术的操作 基础知识 一、培养基 1．概念：人们按照微生物对的不同需求，配制出供其的营养基质叫培养基。可分为培养基和培养基。 2．营养构成：各种培养基一般都含有、、和，此外还要满足微生物生长对、以及的要求。 3．培养乳酸杆菌时需在培养基中添加、培养霉菌时需将培养 基PH调至、培养细菌时需将PH调至、培养厌氧微 生物则需提供条件。 〖思考1〗从细胞的化学元素组成来看，培养基中为什么都含有这些营养成分？ 【补充1】碳源：如CO2、糖类、脂肪酸等有机物，构成微生物的结构物质和分泌物，并提供能量。 氮源：如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等，主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源，又可以作为氮源，如氨基酸等。 二、无菌技术：阅读“无菌技术”，讨论回答下列问题： (一)获得纯净培养物的关键是，具体操作如下： 1．对实验操作的、操作者的和进行。 2．将用于微生物培养的、和等器具进行。 3．为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在附近进行。 4．实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与相接触。 (二)消毒和灭菌
1．消毒是指。常用的方法有、、消毒法。 2．灭菌是指 。常用的方法有：、、灭菌。分别适用于那些用具？ 〖思考2〗无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有的目的是什么？ 〖思考3〗利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤，目的是什么？ 〖思考4〗物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后，要首先打开排气阀，煮沸并排除锅内冷空气，其目的是；随后关闭排气阀继续加热，气压升至，温度为，并维持 min；最后切断热源，使温度自然降温，气压务必降至时打开锅盖，其目的是防止 实验操作----大肠杆菌的纯化培养： 本实验所用的培养基是，本实验可分成和两个阶段进行。 1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作步骤是： 、、、、。 〖思考5〗在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的称量操作中，动作要迅速，原因是什么？ 溶化操作中需要不断用玻璃棒搅拌的目的是什么？ 〖思考6〗牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供什么等营养物质？ 2．倒平板：待培养基冷却至℃左右时在酒精灯火焰附近操作进行。 其过程是： ①在火焰旁右手拿，左手； ②使锥形瓶的瓶口； ③左手将培养皿，右手，立刻盖上皿盖。 ④待平板冷却凝固后，将平板。