高中生物 第三章第一节学案 新人教版选修
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专题3 胚胎工程3.1 体内受精和早期胚胎发育『课标解读』1、知识方面简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。
简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。
2、情感态度与价值观方面认同胚胎工程建立及发展的意义。
3、能力方面能够提出并试着深入探讨精卵发生、受精过程和胚胎发育中的课本未涉及的问题。
『网络构建』胚胎工程的建立场所:睾丸的曲细精管时间:从初情期开始,到生殖机能衰退精子的发生1)精原细胞→多个初级精母细胞(通过数次分裂)过程2)1个初级精母细胞→2个细胞→4个精子细胞(通过减数分裂,即MI和MII)3)精子细胞→精子(通过变形)场所:卵巢时间:从时期开始(胎儿时期完成了的形成和在卵巢内的储备)卵子的发生1)卵原细胞→初级卵母细胞过程2)1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+第一极体(排卵前后完成)3)1个次级卵母细胞→1个卵子+第二极体(过程中完成)概念:精子和卵子结合成合子(受精卵)的过程。
受精场所:雌性的输卵管内1)受精前的准备阶段1:过程2)受惊前的准备阶段2:卵子的准备a.精子穿越和:顶体反应,透明带反应3)受精阶段 b.进入卵黄膜:作用c.原核形成和配子结合卵裂期:细胞在透明带中进行有丝分裂早期胚胎发育桑椹胚:胚胎细胞达32个左右,每一个细胞都是细胞囊胚:有囊胚腔,出现了囊胚从透明带中伸展出来的过程:内细胞团细胞形成外胚层和内胚层,发育成胎膜和胎盘,内胚层包围着原肠腔答案:有丝次级精母胎儿卵泡精子和卵子结合精子获能放射冠透明带卵黄膜封闭全能孵化原肠胚滋养层『重难点归纳』一、哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点和不同点?相似之处:细胞分裂的最初阶段为有丝分裂,不断增加生殖原细胞的数量;经过两次减数分裂(MI和MII)才能形成精子或卵子。
不同之处:由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子;一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。
精子的形状为蝌蚪状;卵子为球形。
特别提醒:精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。
高中生物 3.3.1体内受精和早期胚胎发育学案新人教版选修3[自主学习]胚胎工程:指对动物所进行的多种显微操作和处理技术,如、、胚胎分割、等技术。
经过处理后获得的胚胎,还需要移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类大各种需求。
思考:1、胚胎工程的操作对象是2、胚胎工程的技术手段是3、胚胎工程的理论基础是一、精子和卵子的发生1、精子的发生(1)场所:精子的发生是在内完成的。
(2)时期:从开始直到。
(3)过程:发生的过程大体可分个阶段。
第一阶段:精原细胞的增殖:位于的细胞经产生精原细胞,进一步形成。
第二阶段:精细胞的形成:细胞连续进行次分裂(即,包括),第一次分裂产生个细胞,每个细胞再分裂一次产生个含染色体的细胞。
第三阶段:精细胞变形为精子细胞核→ 高尔基体→ 中心体→ 线粒体→ 细胞内其它物质→ (4)精子在睾丸内形成的时间为【补充资料】据科学家研究证实,由精细胞变形为精子的过程中,细胞核变为精子的头部,部分细胞质变为精子的颈部和尾部,大部分细胞质及多数细胞器被丢弃,但全部的线粒体被保留下来,并集中在颈部。
对这一现象的最好解释是:(1)细胞核内含有,以便传给下一代。
(2)丢弃大部分细胞质和细胞器,可使精子的体积,运动。
(3)精子快速运动主要依靠的摆动,其运动的动力主要产生于。
(4)保留全部的线粒体的意义在于:线粒体是__________的主要场所,通过线粒体的生理活动能形成精子运动所需的__________。
(5)精子的形态、外形似,分、、三大部分。
【思考】XXXXX:不同动物成熟的精子的外形差别大吗?精子大小有差别吗?2、卵子的发生:(1)场所:卵子的发生是在内完成的。
(2)时期:从开始。
(3)过程:第一阶段:卵原细胞的增殖:通过方式实现的,场所是。
第二阶段:卵细胞的形成:通过方式实现的。
减数第一次分裂:从胚胎时期到排卵结束,场所是,结果是产生减数第二次分裂:在过程中完成的,场所是,结果是产生。
【小组合作学习】教材63页讨论1、2、3卵子和精子发生过程比较(参照三维设计33页)项目精子发生卵子发生区别场所时间过程特点结果相同点3、1 体内受精和早期胚胎发育【针对训练】1、4个精原细胞经过减数分裂形成( )A、4个二倍体的精细胞B、8个单倍体的精细胞C、16个单倍体的精细胞D、4个单倍体的精细胞2、下列不属于胚胎工程技术的是()A、体外受精B、胚胎分割、胚胎移植C、胚胎干细胞培养D、转基因鲤鱼的培育3、初级卵母细胞的减数第一次分裂完成于( )A、排卵前后,在卵巢内B、受精前,在卵巢内C、排卵前后,在输卵管D、受精时,在输卵管内4、次级卵母细胞的第二次成熟分裂完成于( )A、排卵前,在卵巢内B、受精前,在输卵管内C、排卵后,在腹腔内D、受精时,在输卵管内5、进行减数第二次分裂(成熟分裂)后形成的细胞是( )A、精子B、初级精母细胞C、次级精母细胞D、精子细胞6、关于人的次级精母细胞的描述,哪一项是错误的( )A、由初级精母细胞经第一次成熟分裂而来B、一次分裂后形成两个精子细胞C、染色体数目为23或46D、细胞体积最大7、细胞内没有同源染色体的是( )A、肌细胞B、精原细胞C、初级精母细胞D、次级精母细胞8、关于精子变形的叙述错误的是( )A、细胞核变为精子头部的主要部分B、高尔基体发育为头部的顶体C、中心体演变为精子的尾D、线粒体退化消失9、关于成熟精子的叙述正确的是( )A、不同种动物精子的形态不同B、不同种动物精子的大小差别很大C、动物的体型大小与精子的大小无关D、体型较大的动物的精子较大10、下列不是精子、卵子发生的区别的是()A、初级精母、卵母细胞的形成时间B、MI和MII的时间连续性C、成熟生殖细胞是否经过变形D、成熟生殖细胞中染色体的数量11、1个卵泡可以形成的卵子数目是()A、1个B、2个C、3个D、4个12、卵子的成熟部位和受精部位正确的是()A、卵巢卵巢B、卵巢输卵管C、输卵管输卵管D、输卵管子宫13、各种家畜的初级精母细胞是通过何种细胞分裂方式产生的( )A、有丝分裂B、减数分裂C、二分裂D、有丝分裂和减数分裂14、以下说法不正确的是( )A、雄性动物从初情期开始产生精子B、1个精原细胞可形成四个精子C、精子在睾丸内形成时间为两个月左右D、动物体型大的产生的精子多且大15、排卵是指( )A、卵子从卵泡中排出B、卵泡从卵巢中排出C、排出的卵子是成熟的卵细胞D、排出的卵子马上可以与精子结合[16、下图是卵子发生和成熟过程示意图,请据图回答有关问题:(1)雌性动物形成卵子的场所是。
第1节重组DNA技术的基本工具课前自主预习案知识点一基因工程及其诞生与发展1.基因工程的概念(1)操作场所:________。
(2)操作技术:________等技术。
(3)操作结果:赋予生物新的________,创造出更符合人们需要的新的________和生物产品。
(4)操作水平:________水平。
2.基因工程的诞生和发展(1)基因工程的诞生①1944年,艾弗里等人通过肺炎链球菌转化实验证明了________________,还证明了________________________________。
②1953年,沃森和克里克建立了________________模型并提出了________________的假说。
③1961年,尼伦伯格和马太破译了________________。
④20世纪70年代初,__________酶、__________酶和__________酶被相继发现,为DNA 的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。
⑤1973年,科学家证明________可以作为基因工程的载体,构建________,使外源基因在原核细胞中成功表达,并实现物种间的基因交流。
(2)基因工程的发展①1982年,第一个基因工程药物——____________被批准上市。
②1984年,我国科学家朱作言领导的团队培育出________________。
③1985年,穆里斯等人发明________,为获取目的基因提供了有效手段。
④1990年,________计划启动。
2003年,该计划的测序任务顺利完成。
⑤21世纪以来,科学家发明了多种____________,可以实现低成本测定大量核酸序列,加速了人们对基因组序列的了解。
⑥2013年,华人科学家张锋及其团队首次报道利用最新的____________技术编辑了哺乳动物基因组。
知识点二 DNA 重组技术的基本工具1.限制性内切核酸酶(又称限制酶)—“分子手术刀”(1)来源:主要来自________。
专题3 胚胎工程3.1 体内受精和早期胚胎发育【课标要求】知识目标:1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。
2.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。
能力目标:能够提出并试着深入探讨精卵发生、受精过程和胚胎发育中的课本未涉及的问题。
情感态度与价值观目标:认同胚胎工程建立及发展的意义。
【本节重难点】1.哺乳动物的受精过程;哺乳动物的胚胎发育。
2.哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能;3.哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。
【学习过程】一、胚胎工程的概念胚胎工程是指对动物或所进行的多种操作和技术处理,如、、、等技术。
经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
二、精子的发生1.场所:精子的发生是在内的中完成的。
2.时期:从期开始直到。
3.过程:发生的过程大体可分为三个阶段精子细胞变形时的主要变化:细胞核→高尔基体→中心体→线粒体→其他物质→4.精子的形态:外形似蝌蚪,分、、三大部分。
不同的动物精子的形态,大小略有,与动物的体型大小。
三、卵子的发生1.场所:卵子的发生时在内完成的。
2.过程:3.精子和卵子在发生上的重要区别是。
四、受精1.场所:。
2.过程:(1)准备阶段:①准备阶段1——精子精子必须在发生相应生理反应后,才能获得受精能力。
②准备阶段2——卵子的准备在内达到期时,卵子才具备与精子受精的能力。
(2)受精阶段①精子穿越和首先发生反应,是顶体内的释放出来,直接溶解卵丘细胞间的物质,穿越放射冠。
穿过放射冠的精子立即与接触,随后将透明带溶出一条孔道,精子借自身穿越透明带。
精子触及卵黄膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,这个反应叫做反应,它是防止多精入卵受精的第一道屏障。
②精子进入卵黄膜表面有大量的,能抱合精子,随后,精子外膜与卵黄膜融合,精子入卵。
精子入卵后,卵黄膜会立即产生一种生理反应,拒绝其他精子再进入乱内,这种生理反应称作作用,这是防止多精入卵受精的第二道屏障。
第一章 基因工程基因工程的原理和技术 1.获得目的基因如果目的基因的序列是已知的,可以用____________合成目的基因,或者用__________________扩增目的基因。
如果目的基因的核苷酸序列是未知的,可以建立一个包含目的基因在内的_____________。
2.形成重组DNA 分子载体(主要是质粒)和含目的基因的DNA 分子用______________________切割,使目的基因和载体具有_______的粘性末端,然后用_______________将目的基因和载体连接在一起,形成_________分子。
3. 将重组DNA 分子导入受体细胞4.筛选含有目的基因的受体细胞肉眼无法看到质粒是否进入受体细胞,只有质粒上带_____________才能对重组DNA 是否进入受体细胞进行鉴定。
5.目的基因的表达题组训练1.如图为抗虫棉的培育过程,请据图回答:(1)该基因工程中的目的基因是 。
载体是 。
(2)该实例中,采用 方法导入目的基因。
(3)该实例中,检测目的基因是否表达最简单常见的方法是 。
A .抗原—抗体杂交法B .用棉叶饲喂棉铃虫C .检测mRNA 的存在D .显微镜直接观察2.人血清蛋白(HSA )具有重要的医用价值.如图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径.(1)如果HSA基因序列未知,可以采用的方法获取该目的基因,为了使目的基因能够在宿主细胞中复制和稳定保存,通常要先构建后才能导入宿主细胞.(2)方框中的“?”一般选用的生物是,为了提高II过程的导入成功率,通常用处理大肠杆菌.(3)人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性,所以,选择途径___(填I或II)获取rHSA更有优势.(4)为了鉴定宿主细胞中是否产生rHSA,可以用方法来进行检验.A.检验HSA基因是否导入 B.检验细胞中是否产生相应的mRNAC.抗原、抗体杂交 D.检测是否有标记基因.3.(2015年杭州市一模)下图是某研究小组利用基因工程技术将抗农药马拉硫磷小菜蛾的羧酸酯酶(CarE)基因导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。
1.基因工程的基本原理是基因重组,外源DNA能在受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。
2.DNA重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和使目的基因进入受体细胞的载体。
3.限制性核酸内切酶可识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并在特定位点上切割。
4.E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端,而T4DNA连接酶既能连接黏性末端也能连接平末端。
5.质粒作为基因工程的载体需具备的条件有:能在宿主细胞内稳定保存并自我复制;具有一个或多个限制酶切割位点;具有标记基因。
6.在基因工程中使用的载体除质粒外,还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
一、基因工程的概念及其诞生与发展1.基因工程的概念[填表]别名DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平结果创造出人类需要的新的生物类型和生物产品2.基因工程的诞生和发展(1)基础理论的突破:DNA是遗传物质的证明;DNA双螺旋结构和中心法则的确立;遗传密码的破译。
(2)技术的发明:基因转移载体和工具酶的相继发现;DNA合成和测序技术的发明;DNA体外重组的实现及重组DNA表达实验的成功;第一例转基因动物的问世及PCR技术的发明。
二、DNA重组技术的基本工具1.限制性核酸内切酶(又称限制酶)(1)来源:主要来自原核生物。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
(3)结果:产生黏性末端或平末端。
(4)应用:已知限制酶Eco RⅠ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓AATTC和CCC↓GGG,在图中写出两种限制酶切割DNA后产生的末端并写出末端的种类。
Eco RⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列不同,切割位点不同(填“相同”或“不同”),说明限制酶具有专一性。
2.DNA连接酶(1)作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
3.1 体内受精和早期胚胎发育[学习目标] 1.说出精子和卵子的形成过程及异同。
2.简述防止多精入卵的两道屏障的形成机制。
3.概述哺乳动物受精卵的发育过程以及桑椹胚、囊胚时期的特点。
方式一黑脚雪貂目前已成为世界上濒危的哺乳动物之一。
成年黑脚雪貂平均身长0.5米,体重1千克,毛色浅黄。
美国史密森国家动物园科学家利用两只死亡多年的雄性雪貂的冷冻精液,通过人工授精,成功培育出了两只雪貂宝宝,所用精液采集于1997年和1998年并被冷冻保存长达10年之久。
雪貂宝宝的培育成功,为这种世界上濒临灭绝的哺乳动物的保护提供了有效方法。
动物的精子是怎样形成的?雪貂宝宝经过了怎样的发育过程呢?请进入本节的学习。
方式二英国人W·希普于1890年在剑桥大学将纯种安哥拉兔的两个4细胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利时兔的输卵管内,结果生出两只纯种的安哥拉兔。
这是世界上第一例胚胎移植,胚胎工程由此创始。
什么是胚胎工程呢?胚胎工程的操作对象、技术手段、理论基础分别是什么?想了解这些,就让我们先来学习这一节:体内受精和早期胚胎发育。
一、胚胎工程的概念与精子、卵子的发生1.胚胎工程的概念(1)操作对象:动物早期胚胎或配子。
(2)处理技术:如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
(3)特点:经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
(4)理论基础:哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。
(5)实质:在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
2.精子的发生(1)场所:在睾丸内完成。
(2)时期:从初情期开始到生殖机能衰退。
(3)过程第一阶段⎩⎪⎨⎪⎧精原细胞↓有丝分裂多个精原细胞↓染色体复制和其他物质的合成初级精母细胞第二阶段⎩⎪⎨⎪⎧↓减数第一次分裂次级精母细胞↓减数第二次分裂第三阶段⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧精子细胞↓变形—⎩⎪⎨⎪⎧ 细胞核→精子头的主要部分高尔基体→头部的顶体中心体→精子的尾线粒体→线粒体鞘其他物质→原生质滴,最后脱落精子3.卵子的发生(1)场所:在雌性动物的卵巢内完成。
课题1 菊花的组织培养知识点一植物组织培养的基本过程1.理论基础:细胞的全能性。
(1)概念:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)原因:每个植物细胞都含有该物种所特有的全部遗传信息或携带着该生物体的一套完整基因。
(3)体现条件:①离体状态;②一定的营养物质;③植物激素;④其他适宜的外界条件(温度、pH、氧气、光照、无菌等)。
2.植物组织培养的基本过程(1)基本概念①细胞分化:在植物的个体发育过程中,细胞在形态、结构和生理功能上都会出现稳定性的差异,形成这些差异的过程叫做细胞分化。
②愈伤组织:离体的植物组织或细胞,在培养了一段时间以后,会通过细胞分裂形成愈伤组织,其细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞.③脱分化:由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化,或者叫做去分化。
④再分化:对经脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,其可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。
(2)过程1.不同植物细胞全能性表达的难易程度不同最易表达全能性的是受精卵;其次是生殖细胞(未受精的卵细胞和花粉细胞);第三是各种分生组织等薄壁细胞;然后是其他已经分化的组织。
总之,分化程度越低的植物细胞越易表达全能性,分化程度越高的植物细胞越难表达全能性.2.植物组织培养与花药离体培养植物组织培养过程一般是用离体的体细胞培养得到完整植株,体现的是植物体细胞的全能性,属于无性生殖。
但花药离体培养是用离体的生殖细胞培养得到完整植株,体现的是植物生殖细胞的全能性,属于有性生殖.【典题精练1】在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,下列哪一项条件不是都需要的()A.消毒灭菌B.适宜的温度C.充足的光照D.适宜的养料和激素【答案】 C【解析】离体的植物器官、组织或细胞脱分化的过程是在无菌条件下进行的,在愈伤组织形成过程中,需要适宜的温度、一定的营养物质和植物激素的诱导,但一般不需要光照,愈伤组织再分化时才需要光照.解题归纳做该类题目要明确植物组织培养过程中既需要内部因素如材料的选取,又需要外部因素如营养成分的种类及配比;植物激素的用量及使用顺序,pH、温度、光照等。
2020-2021学年高中生物人教版选修3配套学案:专题一第一节DNA重组技术的基本工具含解析专题一基因工程〔趣味导学〕当人们的许多奇思妙想成为现实后,又有人想出了天方夜谭式的神话,能否让水稻植株也能够固定空气中的氮?能否让细菌也能够吐出蚕丝?能否让微生物也能够生产出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物?想创造这些生物新品种,你认为能实现吗?〔专题概述〕本专题包括了“DNA重组技术的基本工具”“基因工程的基本操作程序”“基因工程的应用”及“蛋白质工程的崛起”,另外还在专题开始回顾了基因工程的诞生和发展历程。
教材首先讲述了基因工程的概念、基本工具,在此基础上又讲述了基因工程的基本操作程序,让我们对基因工程有了一个较完整的认识.基因工程的应用则主要从植物基因工程、动物基因工程和基因治疗等几个方面进行了阐述.这样不仅可以使我们充分了解基因工程的最新进展,更重要的是以此激发我们学习生物学的兴趣,培养科学探索精神和奉献精神。
在本专题内容中,DNA重组技术的基本工具、基因工程的基本操作程序是近年高考中经常涉及的重点内容,也是难点。
在这些知识中,往往考察用遗传学的基本知识分析生物技术的原理的能力,并对一些社会焦点和热点问题理解和分析能力,认识科学技术的发展所带来的双重影响。
〔学法指导〕本专题内容较为抽象,在学习时应注意:1.应联系前面已经学过的DNA的结构和功能、半保留复制、中心法则、遗传密码等知识,有助于理解DNA重组技术的基本工具、操作步骤及应用.2.需要认真阅读教材中的每个图解,充分发挥想象力,将抽象内容具体化。
〔专题重点〕基因工程所需的三种基本工具;基因工程的基本操作程序四个步骤;基因工程在农业和医疗等方面的应用;蛋白质工程的原理。
〔专题难点〕基因工程载体需要具备的条件;从基因文库中获取目的基因;利用PCR技术扩增目的基因;基因治疗;蛋白质工程的原理。
第一节DNA重组技术的基本工具学习目标课程标准1.认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
第3节神经调节与体液调节的关系第1课时体液调节与神经调节的比较和体温调节〖学习目标〗 1.举例说明体液调节除激素外,其他体液成分参与的稳态调节。
2.概括比较体液调节和神经调节的特点。
3.以体温调节为例,概括神经调节和体液调节的关系。
〖素养要求〗 1.生命观念:结合体温调节的过程深化稳态与平衡观。
2.科学思维:构建体温调节的概念模型。
一、体液调节与神经调节的比较1.体液调节(1)概念:激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。
(2)主要内容:激素调节。
(3)其他化学物质:组胺、某些气体分子(如NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)。
(4)范围①一些低等动物只有体液调节。
②在人和高等动物体内,体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式。
2.体液调节和神经调节的比较比较项目神经调节体液调节作用途径反射弧体液运输反应速度迅速较缓慢作用范围准确、比较局限较广泛作用时间短暂比较长判断正误(1)体液调节就是激素调节()(2)在紧张恐惧时,人体肾上腺素会在短时间内分泌增加,这一过程属于神经调节()(3)肾上腺素随体液运输作用于人体,人表现为呼吸频率加快,心跳加速等,这一过程属于体液调节()(4)当恐惧因素消除后,心率一般不会立马恢复至安静水平,原因是体液调节反应较缓慢()(5)体液调节作用范围较广泛、作用时间较短()(6)某些低等动物只有体液调节,没有神经调节()〖答案〗(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√特别提醒体液调节≠激素调节。
体液调节的研究对象不仅包括激素,还包括参与机体生命活动调节的其他调节因子,而激素调节的研究对象只有激素。
血液中CO2增多引起呼吸频率加快,请分析该过程的调节机制。
〖提示〗血液中CO2增多,高浓度的CO2随体液运输,可有效刺激呼吸中枢,呼吸中枢活动加强,呼吸加深加快,肺的通气量增大,从而加快对CO2的清除,此过程是由体液和神经共同调节的。
第1节激素与内分泌系统初中学过了人体内主要的内分泌腺以及其分泌的激素,当激素分泌异常时,人体就会出现相应的病症,那么,你们知道图示疾病的名称和病因各是什么吗?通过图示病例,我们可感受到激素对生命活动的调节发挥着重要的作用。
人类认识激素的过程是充满着波折的。
下面我们就沿着科学家的足迹简要回顾激素调节的发现历程。
探究点一激素的发现及研究实例【师问导学】一、激素的发现在19世纪之前,学术界普遍认为人和动物生命活动的调节只存在神经调节。
现在我们沿着科学家的足迹,重温激素调节的发现过程:(1)沃泰默的实验实验假设:胃酸刺激小肠的神经,神经将兴奋传给胰腺,使胰腺分泌胰液.错误!错误!实验结论:胰液分泌是一个十分顽固的神经反射。
(2)斯他林和贝利斯的实验实验假设:胰液分泌是盐酸作用于小肠黏膜产生了一种化学物质的调节,不是神经反射。
实验过程:(1)沃泰默为什么得到这样一个错误结论?(2)①与③的对照说明了什么?(3)斯他林和贝利斯实验的对照组是什么?(4)斯他林和贝利斯的实验设计中最关键的是什么?二、阅读教材P46“思考·讨论”两个实例的材料内容,回答下列问题:1.在班廷之前,科学家试图通过实验证明胰腺中分泌物的存在,为什么都收效甚微呢?2.班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的?3.从以上实例,你能归纳出研究一种内分泌及其分泌激素功能的方法吗?4.联系必修学到的内容,具体分析以上两个实例哪些实验用到了“减法原理”或“加法原理”。
三、回答下列相关实验探究的问题:1.科学探究——分析实验原理激素均可通过注射的方法进行补充,其原理是什么?2.科学探究——分析实验结果注射过量胰岛素,小鼠会出现昏迷等低血糖症状,说明低血糖可能首先影响哪一器官的生命活动?3.多肽和蛋白质类激素为什么不能用饲喂法研究其作用?(科学思维)4.激素研究的饲喂法、注射法和摘除法分别运用了实验研究的加法原理还是减法原理?(科学探究)【智涂笔记】名师提醒:1.在研究激素的方法中,常用到“加法原理"或“减法原理"。
第1节激素与内分泌系统课标内容要求核心素养对接说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成,包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体,它们分泌的各类激素参与生命活动的调节。
1.生命观念——基于对内分泌系统的组成、激素的种类和功能的学习,形成结构与功能观,阐释生命的本质。
2.科学探究——通过对促胰液素、胰岛素的发现过程,形成敢于大胆探索生物学问题的品质。
一、外分泌腺和内分泌腺1.外分泌腺:凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的,称为外分泌腺,如汗腺、胃腺等。
2.内分泌腺:凡是没有导管的腺体,其分泌物——激素直接进入腺体内的毛细血管,并随血液循环输送到全身各处的,称为内分泌腺,如垂体、甲状腺等。
二、激素的发现1.促胰液素的发现(1)沃泰默实验①实验假设胰液的分泌受神经调节的控制。
②实验步骤③实验现象A、C组中的胰腺能分泌胰液,B组中的胰腺不能分泌胰液。
④实验结论小肠上微小的神经难以剔除干净,胰液的分泌受神经调节的控制。
(2)斯他林和贝利斯实验①实验假设在稀盐酸的作用下,小肠黏膜细胞产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。
②实验验证过程③实验现象胰腺分泌胰液。
④实验结论胰液的分泌受化学物质的调节。
2.激素调节的概念由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式,就是激素调节。
三、激素研究的实例实例1:胰岛素的发现1869年:显微镜下观察胰腺组织,发现胰岛。
1889年:切除胰腺的狗患糖尿病,提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
1921年:班廷和助手贝斯特利用狗进行实验。
结扎狗的胰管→胰腺萎缩只剩胰岛→胰腺提取液实例2:睾丸分泌雄性激素的研究公鸡摘除睾丸→雄性性征消失→睾丸重新移植→雄性性征恢复四、内分泌系统的组成和功能1.内分泌系统的组成由相对独立的内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。
2.激素的分泌及功能内分泌腺激素名称激素功能下丘脑促甲状腺(性腺、肾上腺皮质)激素释放激素作用于垂体,调控垂体分泌释放相应的激素垂体促甲状腺(性腺、肾上腺皮质)激素调节相应内分泌腺的分泌活动生长激素调节生长发育胰腺胰高血糖素在糖代谢中发挥重要的调节作用胰岛素甲状腺甲状腺激素①调节体内的有机物代谢;②促进生长和发育;③提高神经的兴奋性肾上腺肾上腺素提高机体的应激能力醛固酮、皮质醇调节水盐代谢和有机物代谢卵巢雌激素、孕激素促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现睾丸雄激素促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现是机体整体功能的重要调节系统。
第1节激素与内分泌系统基础预习自查问题一:促胰液素是如何被发现的?1.下列属于外分泌腺的是②③④。
①垂体②汗腺③唾液腺④胃腺2.促胰液素的发现(1)斯他林和贝利斯提出的假设:胰液的分泌的调节不是反射而是化学调节——在盐酸的作用下,小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。
(2)实验验证过程。
3.激素调节由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式。
问题二:激素的研究方法有哪些?1.胰岛素的发现(1)1869年:发现胰岛。
(2)1889年:提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
(3)制备胰腺提取物→注射给胰腺受损诱发糖尿病的狗→收效甚微。
(4)班廷和贝斯特的实验:①结扎狗的胰管→取出胰腺→提取液→注入患糖尿病狗的身上→血糖恢复正常。
②直接提取胰岛素治疗糖尿病。
2.睾丸分泌雄激素的研究(1)研究方法:摘除法、移植法、提取法。
(2)结论:睾丸可以分泌睾酮,激发并维持雄性的第二性征。
问题三:内分泌系统是如何组成的?功能有哪些?常见激素的产生部位是什么?1.内分泌系统的组成:由相对独立的内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。
2.内分泌细胞的分布有的内分泌细胞聚集在一起成为内分泌腺体;也有的内分泌细胞分散在一些器官、组织内;下丘脑中的某些神经细胞也有内分泌功能。
3.人体主要内分泌腺及其分泌的激素(连线)4.内分泌系统的功能维持内环境稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。
核心互动探究探究点一激素的发现1.下列过程分别是法国学者沃泰默及英国科学家斯他林和贝利斯的实验,对比以下实验可以得出什么结论?(科学探究)①沃泰默实验:稀盐酸狗的上段小肠肠腔胰腺分泌胰液稀盐酸狗的血液中不会引起胰液的分泌②斯他林和贝利斯实验:稀盐酸+小肠黏膜提取液狗静脉(血液)胰腺分泌胰液提示:小肠黏膜细胞分泌了一种化学物质,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。
2.在斯他林和贝利斯的实验中,应如何排除稀盐酸和小肠黏膜本身的成分对实验结果的干扰?(科学探究)提示:可增设两组对照实验,设计如下:①稀盐酸同一条狗的静脉②小肠黏膜提取液同一条狗的静脉两组实验结果应均为胰腺不分泌胰液。
一、生长素的发现过程错误!1.生长素的发现过程(2)其他科学家的研究①1931年,科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质,该化学物质为吲哚乙酸(IAA)。
②1946年,科学家从高等植物中分离出生长素,确认生长素就是吲哚乙酸(IAA)。
2.植物的向光性(1)概念:在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
(2)举例:放在窗口的盆栽植物,其幼嫩部位向着窗外生长。
(3)意义:使植株获得更多阳光,通过光合作用合成更多的有机物,满足自身生长发育的需要。
(4)原因:在单侧光照射下,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
3.植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
二、生长素的产生、运输和分布错误!1.产生:主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
2.运输(1)极性运输⎩⎪⎨⎪⎧部位:胚芽鞘、芽、幼叶和幼根方向:从形态学上端运输到形态学下端(2)非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行3.分布:相对集中地分布在生长旺盛的部分。
[共研探究]植物具有向光性,其中的原因经历了许多科学家的艰辛探索。
阅读教材,完成科学家的探索过程。
并归纳其原理。
1.根据图示完成达尔文实验的相关问题,然后阅读教材回答下列问题:(1)各组胚芽鞘的生长弯曲情况是:①弯向光源生长;②不生长,不弯曲;③直立生长;④弯向光源生长。
(2)①与②对比,说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。
(3)③与④对比,说明感光部位是胚芽鞘的尖端,而不是尖端以下的伸长区。
(4)达尔文的猜测:胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,从而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
2.为了验证达尔文的猜测,鲍森·詹森和拜尔分别设计了如下实验,请根据图示回答相关问题。
(1)鲍森·詹森实验①实验现象:A胚芽鞘不生长,不弯曲;B胚芽鞘弯向光源生长。
高中生物 3.1.1 体内受精和早期胚胎发育(第一课时)导学案新人教版选修33、1、1 体内受精和早期胚胎发育(第一课时)导学案新人教版选修3班级:姓名:小组:【学习目标】1、简述胚胎工程的概念2、简述哺乳动物的精子发生过程。
3、简述哺乳动物卵子的发生过程。
4、比较精子和卵子的发生的异同。
【重点难点】重点:简述哺乳动物的精子和卵子的发生。
难点:简述哺乳动物的精子和卵子的发生。
【自主学习】1、精子的发生(1)哺乳动物精子的发生是在_____内完成的。
雄性动物从________期开始,直到__________衰退。
(2)第一阶段:位于_____________________先分裂为两个细胞,然后进行数次___________,产生多个______________。
第二阶段:___________连续进行两次分裂(即___________):MⅠ产生两个___________,MⅡ共产生____个含___________的___________细胞。
第三阶段:____经过变形,________变为________的主要部分,_______发育为头部的____,_____演变为________,________聚集在____的基部形成____。
同时,其它物质浓缩为球状,叫____________。
细胞核和线粒体都是_____________中的重要部分。
其中,细胞核是_____________________的场所,也是参与__________________________的控制中心。
而线粒体则是精子进行_____________的场所。
2、卵子的发生(1)卵子的发生是在_____________内完成的。
(2)卵原细胞通过_______________________,演变为__________,被_________包围,形成卵泡。
MⅠ是在雌性动物_________完成的,结果是产生______________和_________;MⅡ是在_________________ ______完成的,产生_____________和_____________。
专题1 §1.3 基因工程的应用知识目标:举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
能力目标:关注基因工程的进展,认同基因工程的应用促进生产力的提高。
学习重点:基因工程在农业和医疗等方面的应用。
学习难点:基因治疗。
预习导学:一、植物基因工程的成果植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力、以及改良农作物的和利用植物产生等方面。
(一)抗虫转基因植物1、杀虫基因:、、、。
2、成果:抗虫植物如水稻、棉、玉米、马铃薯、番茄等。
3、好处:减轻、有利人类、可以降低生产等。
练习:转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的也应当。
在大田中种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,供棉铃虫取食。
这种做法的主要目的是()A、维持棉田物种多样性B、减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度C、使食虫鸟有虫可食D、维持棉田生态系统中的能量流动(二)抗病转基因植物1、病原微生物:、、等。
2、抗病基因种类:(1)抗病毒基因:、等。
(2)抗真菌基因:、等。
3、成果:抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(三)抗逆转基因植物1、抗逆基因:调节细胞的基因使作物抗碱、抗旱;鱼的使作物耐寒能力提高;使作物抗除草剂等。
2、成果:具抗寒能力的烟草、番茄,具抗除草剂的大豆、玉米等。
练习:为了培育节水高产品种,科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦,其水分利用率提高了20%。
这项技术的遗传学原理是()A.基因突变 B.基因重组 C.基因复制 D.基因分离(四)利用转基因改良植物品质1、优良基因:必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因等。
2、成果:转基因玉米、转基因延熟番茄、转基因矮牵牛花等。
二、动物基因工程的成果(一)提高动物的生长速度1、生长基因:外源基因2、成果:转基因绵羊、转基因鲤鱼等。
(二)改善畜产品的品质1、优良基因:肠基因。
2、成果:转基因奶牛分泌的牛奶中减少。
姓名,年级:时间:专题三胚胎工程〔趣味导学〕美国内华达大学教授伊斯梅尔·赞加尼历经7年研究,最终利用向绵羊胚胎注射人体干细胞的技术,成功培育出一只含有15%人体细胞的绵羊。
赞加尼表示,这项技术的最终目的,就是要在绵羊身上培育出可向人体移植的器官。
有人担心,如果人体细胞和动物细胞最终融合到一起,就可能产生兼具人类与绵羊特征的混种怪兽,引发社会伦理危机.但赞加尼说,将人体细胞注入早期的绵羊胚胎不会导致融合细胞的出现.从目前的观察来看,研究人员没有发现混种绵羊表现出除绵羊以外的其他动物的行为。
学习了本专题,你就会知道更多的技术成果。
〔专题概述〕本专题包括“体内受精和早期胚胎发育”“体外受精和早期胚胎培养”“胚胎工程的应用及前景"三节。
胚胎工程的建立简述了胚胎工程100多年来建立和发展的历史。
胚胎工程是在研究胚胎移植的理论和技术的基础上建立起来的,科学家在此基础上又解决了哺乳动物体外受精的难题,继而推动了胚胎分割、性别鉴定、体细胞克隆、胚胎干细胞培养等现代胚胎工程技术的建立和发展。
本专题在总体内容安排上也体现了胚胎工程的发展脉络。
首先对胚胎工程的理论基础--哺乳动物的受精和早期胚胎发育的规律进行了较深入地讲述,在此基础上介绍了胚胎工程技术。
目前,胚胎工程技术中应用较多的是体外受精和胚胎移植技术,因此,可以说它们是胚胎工程技术的基础;胚胎分割技术是继胚胎移植技术后迅速发展起来的技术,方法简单,效率更高;胚胎干细胞的培养不仅是胚胎工程的重要成就之一,它在基础生物学、畜牧学、医学上也都有重要的应用价值,是当前研究的热门课题之一。
教材基本是按照胚胎工程技术发展的时间顺序对其进行介绍的。
“体内受精和早期胚胎发育”部分是学习本专题的基础。
这部分内容尤为重要,应予以高度重视。
〔学法指导〕本专题的内容常常与动物的个体发育联系起来考查,成为高考的一大热点,在学习中要结合材料的具体内容和自己的具体情况,充分利用各种课程资源,激发自己的学习兴趣,主动探究问题、自主学习。
高中生物第三章第一节学案新人教版选修
1、线粒体和叶绿体在遗传中的作用:线粒体和叶绿体都含有遗传物质____,具有独立进行转录和翻译的功能,但它们的自主程度是有限的,它们对核遗传系统有很大的依赖性。
2、细胞质遗传与细胞核遗传的关系:生物的遗传包括细胞核遗传和细胞质遗传两大类。
生物体绝大多数的性状是由_____基因控制的,极少数的性状是由______基因控制的,还有一些性状是由核基因和质基因共同控制的。
3、细胞质遗传的特点:(1)_____遗传(2)杂交后代不出现一定的分离比
4、关于三系配套:(1)保持系:必须具备两个条件,一是用它作父本,二是除了它本身可育外,其它性状应与不育系相同。
(2)恢复系:一是设法使某优良杂交组合的父本核基因具有育性,二是生产杂交种时,不育系与恢复系的花期必须一致,或者不育系的花期稍早。
(3)不育系:具有可遗传的雄性不育性状(4)隔离区:制杂交种时,为防止外来花粉的干扰,要建立两个隔离区,一是繁殖不育系和保持系隔离区,另一个是繁殖杂交种和恢复系的隔离区。
例题领悟例
1、某种子站由于不慎把玉米的保持系和恢复系种到了同一块地里,则在恢复系上可获得种子基因型是
(
)
A、N(rr)和N(Rr)
B、N(Rr)和S(Rr)
C、S(rr)和S(Rr)
D、N(RR)和N(Rr)解析:解答此类题目需从如下几步分析:(1)要明确保持系和恢复系的基因型;(2)要懂得它们种在一起既可以自花传粉又可以异花传粉,恢复系[N(RR)]进行自花传粉,其子代基因型仍是[N(RR)],恢复系进行异花传粉,即接受了保持系[N(rr)]的花粉,其子代基因型为N(R r)。
答案:D例
2、紫茉莉花斑叶的花粉传给紫茉莉花斑叶的雌蕊,所结种子长成的植株的性状是
(
)
A、绿色
B、叶呈白色
C、花斑叶
D、以上三种性状同时存在解析:解答此类问题需从如下两方面入手分析:(1)紫茉莉的叶色遗传是由叶绿体中的遗传物质控制的,属于细胞质遗传;(2)花斑紫茉莉雌蕊产生雌配子时,细胞质的分开是不均等的,随机的,因此产生了三种类型的配子,含叶绿体的配子,含不正常叶绿体(白色体)的配子,含两种叶
绿体的配子。
当与精子发生受精作用时,依细胞质遗传的特点,可形成三种类型的受精卵,三种类型的受精卵可形成具有三种类型枝条的植株。
答案:D自我评价
一、选择题
1、控制细胞质遗传的载体是
(
)
A、染色体
B、线粒体
C、细胞质基质
D、线粒体和叶绿体
2、在形成卵细胞的减数分裂过程中,细胞质遗传物质的分配特点是①有规律分配②随机分配③均等分配④不均等分配(
)
A、①③
B、②④
C、①④
D、②③
3、椎实螺外壳的螺旋方向,右旋对左旋是显性。
杂交实验,当右旋♀X左旋♂,F1为右旋;当左旋♀X右旋♂时,F1为左旋,则椎实螺外壳螺旋方向的遗传
(
)
A、遵循伴性遗传规律
B、遵循基因的分离定律
C、遵循基因自由组合定律
D、后代不出现一定的分离比例
4、下列关于细胞质遗传的叙述正确的是
(
)
A、由基因控制,遵循遗传定律
B、由基因控制,不遵循遗传定律
C、不受基因控制,两个亲本杂交,后代的性状没有一定的分离比
D、F1总是表现出母本的性状,故F1一定不会出现性状分离
5、若有一个保持系的基因型为S(rr),则它的双亲可能的基因型为
A、♀N(Rr)X♂S(Rr)
B、♀N(Rr)X♂N(RR)(
)
C、♀S(RR)X♂N(Rr)
D、♀S(rr)X♂N(rr)
二、简答题
6、甲和乙为一对相对性状,用以进行杂交试验,可得到下列四组试验结果
A、♀甲X♂乙→F1呈甲性状
B、♀甲X♂乙→F1呈乙性状
C、♀乙X♂甲→F1呈甲性状
D、♀乙X♂甲→F1呈乙性状据试验结果分析回答:(1)用来说明性状为显性的试验是______组。
(2)若甲性状为显性,用来说明试验中的甲性状个体基因型为杂合体的试验是______组。
(3)若为细胞质遗传,试验应符合______组结果。
(4)当亲代的甲性状为显性纯合体,且产生的F1为雌性时,符合伴性遗传的试验应是______组。
7、某农场由于不慎,在一块培养不育系的地里把雄性不育系,保持系和恢复系种到了一块地里,如图所示(1和3保持系,2和4是不育系,5是恢复系),请回答:(1)在1和3植株上获得的种子的基因型分别是____、____。
1 2 3 4 5(2)在2和4植株上获得的种子的基因型分别是____、____。
(3)在5植株上获得的种子的基因型是___________。
自我评价答案
一、1、D
2、B
3、D
4、B
5、D
二、6、(1)A和C(2)B和D(3)A和D(4)A和C
7、(1)N(Rr)和N(rr)(2)S(rr)和S(R r)(3)N(Rr)和N(RR)。