生物技术概论(宋思扬)思维导图

楚雄师范学院化学与生命科学系生物技术专业《现代生物技术概论》（理论）课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：03220701课程中文名称：现代生物技术概论课程英文名称：Modern Biotechnology课程性质：任选使用专业：生物技术专业开课学期：第5学期总学时：36学时总学分：2学分预修课程：植物生物学、动物生物学、无机化学、有机化学、物理学课程简介：《现代生物技术概论》是生物技术专业任选课，总学时36，学分2，该门课程主要介绍了现代生物技术的基本概念、基本原理、基本研究方法、发展方向及其应用领域，内容涉及现代生物技术革命、DNA重组技术与基本操作、原核生物的基因表达与操作、基因诱变及蛋白质工程、通过重组原核微生物生产商品、现代发酵工程、现代生物农药、现代微生物肥料、生物净化与生物废料再生、真核细胞中重组蛋白的表达、植物基因工程、转基因动物、单克隆抗体和抗体工程、现代分子诊断技术、预防性及治疗性疫苗、人类基因的克隆、人类疾病的基因治疗、现代生物技术的规则与专利十八章内容。

教学重点为第二、三、四章，教学难点为第二、三、四章。

通过本门课程的教学，要求学生了解现代生物技术的研究内容、发展方向、应用领域和所取得的辉煌成就，明确生物技术五大工程的基本概念、基本原理，掌握生物技术五大工程的基本方法和基本步骤。

教材建议：瞿礼嘉、顾红雅、胡苹、陈章良主编《现代生物技术概论》，高等教育出版社：2003.参考书：1、宋思扬，楼士林主编《生物技术概论》，科学出版社，2003.4.2、程备久主编《生物技术概论》，中国农业出版社，2003年9月。

3、廖威主编《食品生物技术概论》，化学工业出版社，2008年7月。

4、吴文健//王建方主编《军事生物技术概论》，国防科技大学出版社，2007-6。

二、课程性质、目的及总体教学要求课程的基本特性：《现代生物技术》是生物技术专业必修课，总学时36，学分2。

课程的教学目的：通过本门课程的教学，要求学生了解现代生物技术的研究内容、发展方向、应用领域和所取得的辉煌成就，明确生物技术五大工程的基本概念、基本原理，掌握生物技术五大工程的基本方法和基本步骤。

初中生物：七年级上下册课本思维导图，暑假预习必备
今天大师给大家带来的是初一生物上下册课本的思维导图，下半年升初一的同学们预习可以用到~
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第一单元认识生命
第1、2章生命的世界探索生命
第二单元生物体的结构
第3、4章细胞生物体的结构层次
第三单元生物圈中的绿色植物
第5章绿色开花植物的生活方式
第6、7章绿色开花植物的生活史绿色植物与生物
第四单元生物圈中的人
第8章人体的营养
第9章人体内的物质运输
第10章人体能量的供应
第11章人体代谢废物的排除
第12章人体的自我调节
第13、14章健康的生活人在生物圈中的义务。

细胞中的物质1元素以细胞中元素含量是否超过万分之一分类微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu（口诀：铁猛碰新木桶）人体细胞中的主要元素含量比较①鲜重：O、C、H、N ；②干重：C、O、N、H与无机自然界的关系统一性组成细胞的元素差异性细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同无机物无机盐存在形式主要是离子形式，少数与化合物结合细胞吸收方式一般为主动运输功能组成复杂化合物维持细胞和生物体的生命活动如哺乳动物血钙维持细胞和生物体正常的渗透压和酸碱平衡水存在形式自由水和结合水，一定条件下可以相互转化，是细胞中含量最多的化合物自由水/结合水的比值①比值越大，新陈代谢越旺盛，但抗逆性越差（如抗旱、抗寒）功能：结合水（约4.5%）是细胞结构的重要组成成分自由水（约95.5%）①细胞内的良好溶剂②为细胞提供液体环境糖类元素组成：C、H、O分类单糖不能再水解的糖如：核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等二糖蔗糖（1分子葡萄糖和1分子果糖）、麦芽糖（2分子葡萄糖）多糖淀粉（植物体内的储能物质）、纤维素（植物细胞壁的成分）功能构成细胞的重要物质如：纤维素是构成植物细胞细胞壁的重要成分（另外有果胶）主要的能源物质如：葡糖糖，淀粉、糖原水解后也可以为细胞供能进行细胞间的信息交流如：能与某些细胞膜上的蛋白质形成糖蛋白合成场所叶绿体（葡萄糖和淀粉）、内质网（糖原）、高尔基体（纤维素）还原糖鉴定试剂甲液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液用法①将甲液1ml和乙液1ml混匀，再加入到2ml组织样液中注意为了避免颜色干扰，不可选用西瓜汁、胡萝卜汁等材料说明蔗糖和多糖都是非还原性糖，不能与斐林试剂反应形成砖红色沉淀脂质分类脂肪元素组成C、H、O功能是细胞内良好的储能物质、绝热、缓冲和减压磷脂元素组成C、H、O、N、P功能构成细胞膜和细胞器膜的重要成分固醇元素组成C、H、O包括胆固醇构成动物细胞膜的重要成分，参与人体内血液中脂质的运输性激素促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成维生素D促进人和动物肠道对钙和磷的吸收合成场所主要是内质网脂肪鉴定原理被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色；被苏丹Ⅳ染液染成红色方法向组织样液中滴加3滴苏丹Ⅲ染液，观察染色情况制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况步骤取材→切片→制片→观察洗去浮色用体积分数为50%的酒精①植物细胞特有②动物细胞特有乳糖（1分子葡萄糖和1分子半乳糖）②动物细胞特有①植物细胞特有糖原（分为肝糖原和肌糖原，是人和动物细胞的储能物质）特例：五碳糖和纤维素一般不能提供能量多糖的基本单位都是葡萄糖乙液：质量浓度为0.05g/ml的CuSO4溶液斐林试剂②在50-65℃水浴加热形成砖红色沉淀含有较多的H元素，所以同质量的脂肪释放的能量（39kJ/g)比糖原（17kJ/g)多人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富分布③参与许多生物化学反应④运输营养物质和废物过高：肌无力过低：抽搐在无机自然界中都能找到没有一种化学元素为细胞所特有②比值越小，新陈代谢越缓慢，但抗逆性越强渗透压:如Na+、Cl-酸碱平衡:如HCO3-、HPO42-如Mg2+是叶绿素的成分；Fe2+是血红蛋白的成分细胞中的物质2蛋白质含量是细胞内含量最多的有机化合物；也是占细胞干重最多的化合物基本单位结构通式：氨基酸结合方式脱水缩合：相关计算肽键数=脱去水分子数=n-m(n表示氨基酸数，m表示形成的肽链数）蛋白质分子量=na-18(n-m)，(a表示氨基酸的平均分子量）蛋白质中至少含有的游离氨基（或羧基）数目=肽链条数蛋白质中含有的游离氨基（或羧基）数目=肽链条数+R基中的氨基（或羧基）数结构多样性的原因①氨基酸的数目、种类、排列顺序不同；②肽链的数目和空间结构不同功能多样性结构蛋白构成细胞和生物体的重要物质，如羽毛、肌肉、头发、蛛丝的成分主要是蛋白质功能蛋白运输（血红蛋白、载体蛋白）、催化（胃蛋白酶）一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要体现者和承担着鉴定试剂双缩脲试剂（A液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液，B液：质量浓度为0.01g/ml的CuSO4溶液）用法先向2ml组织样液中加入A液1ml，摇匀后再加入B液4滴，摇匀，反应呈紫色核酸元素组成C、H、O、N、P分类脱氧核糖核酸（DNA）真核细胞、原核细胞和DNA病毒的遗传物质核糖核酸（RNA）是RNA病毒的遗传物质基本单位核苷酸分类组成一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基比较功能是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用实验：“观察DNA和RNA在细胞中的分布”原理甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同盐酸作用结果细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色结论①DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA特例原核细胞中DNA分布在拟核区域，为一个裸露的环状DNA分子（无染色体）生物大分子包括多糖、蛋白质、核酸等形成方式脱水缩合许多单体→多聚体基本骨架碳链脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸（约20种，R基不同）结构特点：至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上调节（胰岛素、胰高血糖素）、免疫（抗体）②RNA主要分布在细胞质中甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色①能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞②使染色质中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合真核细胞、原核细胞中也有，但不作为遗传物质，包括（mRNA、tRNA、rRNA)细胞的结构和功能1生命系统的结构层次内容细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈特例植物没有系统这一层次单细胞生物没有组织、器官和系统这三个层次病毒没有细胞结构，不属于生命系统生命活动离不开细胞举例单细胞生物：能完成如摄食、呼吸、消化、运动等相应的各种生命活动多细胞生物：靠各种分化的细胞密切合作完成相应的各种生命活动（如反射）非细胞生物：必须寄生在活细胞中，才能表现增殖等生命活动观察高倍显微镜的操作步骤找（低倍镜下找到所要观察的物像）→移（把要放大观察的物像移至视野中央）→转（转动转换器，换上高倍镜）→ 调（调细准焦螺旋和光圈，使物像清晰）分类无细胞结构——病毒营寄生生活，属于消费者组成蛋白质外壳和内部的遗传物质核酸（有一种朊病毒，只有蛋白质，没有核酸）分类依据遗传物质DNA病毒：乙型肝炎病毒、流感病毒、噬菌体等RNA病毒：烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS 病毒等依据寄主植物病毒、动物病毒和细菌病毒三类有细胞结构原核细胞特点①没有核膜包被的细胞核举例细菌：如大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌真核细胞特点有核膜包被的细胞核，其中DAN分子和蛋白质组成染色质或染色体举例真菌细胞：酵母菌、青霉菌、木耳等的细胞两者的统一性①都具有细胞膜、细胞质、核糖体②都以DNA作为遗传物质细胞学说主要内容一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用新细胞可以从老细胞中产生意义揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性细胞壁成分植物细胞（纤维素和果胶）、细菌（肽聚糖）、真菌（几丁质）功能保护和支持细胞膜制备实验材料哺乳动物成熟的红细胞（原因是无细胞核和众多的细胞器）实验原理动物细胞放在蒸馏水中，细胞吸水胀破，内容物流出组成成分脂质：约占50%，主要是磷脂，动物细胞膜还含有胆固醇蛋白质：约占40%，是细胞膜功能的主要承担者，细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多糖类：约占2%-10%，在细胞膜外表面与一些蛋白质结合形成糖蛋白，叫做糖被，具有保护、润滑和识别的功能；还可与细胞膜表面的脂质结合形成糖脂功能将细胞与外界环境隔开保障了细胞内部环境的相对稳定控制物质进出细胞被动运输自由扩散协助扩散主动运输：从低浓度到高浓度、需要载体蛋白、消耗能量（如：小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等）胞吞胞吐进行细胞间的信息交流通过细胞分泌化学物质如分泌激素、神经递质等通过细胞膜直接接触如精子和卵细胞的相互识别通过细胞通道如植物细胞之间的胞间连丝③有一个环状的DNA分存在的区域，叫做拟核②没有染色体④唯一的细胞器是核糖体蓝藻：如发菜、念珠藻（含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用）动物细胞：人、家鸽、牛蛙、鲫鱼、草履虫等的细胞植物细胞：水稻、花生、银杏、水绵、衣藻等的细胞③都以细胞分裂的方式增殖④都以ATP作为直接能源物质特点：不需要载体，需要消耗能量（大分子、颗粒物质如抗体的分泌）体现了细胞膜具有一定的流动性特点：从高浓度到低浓度、不需要载体蛋白、不消耗能量举例：如氧气、二氧化碳、水、甘油、乙醇、苯等出入细胞特点：从高浓度到低浓度、需要载体蛋白、不消耗能量举例：如红细胞吸收葡萄糖举例：大分子、颗粒物质等出入细胞，如抗体的分泌细胞的结构和功能2细胞质细胞质基质呈胶质状态，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成细胞器分离方法差速离心法分类双层膜线粒体结构内膜内折形成嵴，增大了酶的附着面积功能细胞进行有氧呼吸的主要场所分布所有的真核细胞（哺乳动物成熟的红细胞除外）叶绿体结构内含基粒和基质，基粒由类囊体堆叠而成功能绿色植物进行光合作用的场所分布主要分布在植物的绿色部分，如叶肉细胞单层膜内质网细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”高尔基体动物细胞中与分泌物的形成有关溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器液泡结构内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质分布成熟的植物细胞和真菌细胞中无膜中心体结构有两个相互垂直的中心粒及周围物质组成功能与细胞的有丝分裂有关分布动物细胞和某些低等植物的细胞核糖体结构由rRNA和蛋白质组成功能是生产蛋白质的机器协调配合举例细胞骨架结构由蛋白质纤维组成的网架结构功能与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关细胞核结构核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）染色质主要由DNA和蛋白质组成（与染色体为同一物质在细胞不同时期的两种不同形态）核仁与rRNA的合成和核糖体的形成有关核孔实现核质之间的物质交换和信息交流功能①是细胞的遗传信息库②是细胞代谢和遗传的控制中心生物膜系统组成由细胞膜、细胞器膜、核膜、囊泡膜等结构共同构成流动镶嵌模型内容磷脂双分子层构成膜的基本支架，具有流动性蛋白质有的镶在表面、有的部分或全部嵌入内部、有的贯穿整个磷脂双分子层，大多数蛋白质分子是可以运动的结构特点具有一定的流动性、不对称性功能特点具有选择透过性细胞的吸水和失水渗透作用的两个条件具有半透膜、膜两侧具有浓度差（物质的量浓度而非质量浓度）动物细胞吸水膨胀、失水皱缩植物细胞实验验证实验材料紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、叶肉细胞等现象当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水发生质壁分离已发生质壁分离的细胞置于清水后会发生质壁分离的复原说明质壁分离的“质”指原生质层（由细胞膜、细胞质和液泡膜组成），相当于一层半透膜，伸缩性大水分子的运动从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的多植物细胞中与细胞壁的形成有关吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌游离核糖体：合成胞内蛋白附着核糖体：合成分泌蛋白“壁”指细胞壁，伸缩性小细胞代谢1概念细胞中每时每刻进行着的所有化学反应酶概念活细胞产生的具有催化作用的有机物合成场所活细胞本质绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA功能催化化学反应（使细胞代谢能在温和条件下快速进行）作用原理降低化学反应所需要的活化能（酶并不给化学反应提供能量）特性高效性酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍专一性每种酶只能催化一种或一类化学反应（锁钥学说）温和性酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的低温下酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

人教版高中生物必修一思维导图一、绪论1. 生物学的定义与研究对象2. 生物学的分支学科3. 生物学的科学方法二、细胞的分子组成1. 细胞的结构与功能2. 细胞膜的组成与功能3. 细胞质基质与细胞器4. 细胞核的结构与功能三、细胞的代谢1. 细胞呼吸2. 糖酵解3. 三羧酸循环4. 电子传递链与氧化磷酸化5. 光合作用6. 碳循环与能量流动四、细胞的生命周期1. 细胞分裂2. 细胞周期3. 细胞分化与发育4. 细胞衰老与死亡五、遗传信息的传递1. DNA的结构与功能2. 基因的表达与调控3. 基因突变与进化4. 中心法则与遗传信息的复制六、生物的多样性1. 生物的分类与命名2. 生物的进化历程3. 物种的形成与灭绝4. 生物多样性的保护与利用七、生态学1. 生态系统的组成与功能2. 能量流动与物质循环3. 生物群落与生态位4. 生态平衡与人类活动八、人类健康与生物技术1. 生物技术在医学中的应用2. 生物技术在农业中的应用3. 生物技术在环境保护中的应用4. 生物技术在能源开发中的应用九、生物伦理与可持续发展1. 生物技术的伦理问题2. 生物多样性与可持续发展3. 人类活动对生物多样性的影响4. 生物伦理与人类福祉5. 生物技术的未来发展趋势人教版高中生物必修一思维导图一、绪论1. 生物学的定义与研究对象生物学是研究生命现象及其规律的自然科学，研究对象包括所有生物及其相互关系。

2. 生物学的分支学科生物学包括多个分支学科，如细胞学、遗传学、生态学、生物化学等。

3. 生物学的科学方法生物学研究采用实验、观察、比较等方法，以揭示生命现象的本质和规律。

二、细胞的分子组成1. 细胞的结构与功能细胞是生物体的基本单位，具有自我复制、代谢、遗传等功能。

2. 细胞膜的组成与功能细胞膜由磷脂双分子层和蛋白质组成，具有选择性通透性、物质运输、细胞识别等功能。

3. 细胞质基质与细胞器细胞质基质是细胞内的液态环境，细胞器包括线粒体、内质网、高尔基体等，各具特定功能。

专题一科学探究科学探究概念过程提出问题作出假设制定计划实施计划拟定探究计划准备材料用具选出控制变量（注意排除干扰因素）设计对照实验得出结论表达与交流观察、收集、评价数据描述现象，处理数据撰写探究报告，交流过程结论实例探究影响鼠妇分布的环境因素专题二生物的结构层次生物体结构和功能的基本单位细胞结构名称植物动物细菌真菌功能细胞壁√×√√保护和支持细胞膜√√√√保护和控制物质进出细胞质√√√√加快与外界环境的物质交流细胞核√√×√内有遗传物质叶绿体√×××光合作用液泡√××√含一些可溶性物质注：“√”即为有，“×”为没有组织动物细胞的分裂过程植物细胞的分裂过程动物组织植物组织上皮组织结缔组织肌肉组织神经组织保护组织营养组织分生组织输导组织机械组织器官器官根茎叶花果实种子植物体系统循环系统消化系统泌尿系统神经系统内分泌系统运动系统消化系统生殖系统呼吸系统动物体组成组成组成组成组成分裂分化专题三、生物与环境1、生物的生存依赖于一定的环境2、生物与环境组成生态系统3、生物圈是人类与其他生物的共同家园环境非生物因素生物因素阳光空气水土壤等生物依赖、影响、适应影响影响包括包括包括注意：探究植物对空气湿度的影响注意：探究酸雨的危害生态系统非生物部分生物部分包括包括阳光水空气（CO2O 2）等生产者消费者分解者动物植物细菌、真菌包括草食动物肉食动物包括包括是是是包括包括被吃被分解被吃被吃食物链形成食物链形成产生需要需要需要需要生态平衡蕴含产生被分解生物圈最大的人与其他生物的共同家园是自我调节能力有限专题四生物圈中的绿色植物生物圈中的绿色植物花叶种子果实结构功能双子叶植物种子单子叶植物种子萌发成新植物体种子萌发的条件胚是活的外界条件探究活动胚是完整的自身条件不处于休眠期适宜的水分充足的空气适宜的温度结构功能花梗花托花萼花瓣雄蕊雌蕊花药花丝柱头花柱子房子房壁胚珠珠被卵细胞极核受精卵受精极核传粉珠被种皮胚胚乳种子果实精子受精果皮传粉受精发育表皮功能结构叶肉叶脉表皮细胞保卫细胞含叶绿体，光合作用的主要场所海绵组织导管筛管运输水分和无机盐运输有机物栅栏组织形成气孔，气体进出的门户，一般背面多无色透明光合作用光合作用与生产生活呼吸作用二氧化碳+水－――→有机物（储存着能量）+氧气叶绿体光照以上表达式包含了光合作用的原料、产物、条件。

思维导图高中生物
快乐学习，一目了然
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例
•第2节生物膜的流动镶嵌
模型
•第3节物质跨膜运输的方
式
•第5章细胞的能量供应
和利用
•第1节降低化学反应活化
能的酶
•第2节细胞的能量“通
货”──ATli
•第3节ATli的主要来源
──细胞呼吸
•第4节能量之源──光与
光合作用
•第6章细胞的生命历程•第1节细胞的增殖
•第2节细胞的分化•第3节细胞的衰老和凋亡•第4节细胞的癌变
(选学)
•第5章基因突变及其他
变异
•第1节基因突变和基因重
组
•第2节染色体变异
•第3节人类遗传病
•第6章从杂交育种到基
因工程
•第1节杂交育种与诱变育
种
•第2节基因工程及其应用
•第7章现代生物进化理
论
•第1节现代生物进化理论
的由来
•第2节现代生物进化理论
的主要内容
定性
•第1节生态系统的结构
•第2节生态系统的能量流
动
的洗涤效果
•课题3 酵母细胞的固定
化
•专题5 DNA和蛋白质技
术
•课题1 DNA的粗提取与
鉴定
•课题2 多聚酶链式反应
扩增DNA片段
•课题3 血红蛋白的提取
和分离
•专题6 植物有效成分的
提取
•课题1 植物芳香油的提
取
•课题2 胡萝卜素的提取。