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第一单元 生命的物质基础和结构基础
（细胞中的化合物、细胞的结构和功能、细胞增殖、分化、癌变和衰老、生物膜系统和细胞工程）
1.1化学元素与生物体的关系
1.2生物体中化学元素的组成特点
1.3生物界与非生物界的统一性和差异性
1.4细胞中的化合物一览表
化合物 | 分 类 | 元素组成 | 主要生理功能 |
水 | ①组成细胞 ②维持细胞形态 ③运输物质 ④提供反应场所 ⑤参与化学反应 ⑥维持生物大分子功能 ⑦调节渗透压 | ||
无机盐 | ①构成化合物（Fe、Mg） ②组成细胞（如骨细胞） ③参与化学反应 ④维持细胞和内环境的渗透压） | ||
糖类 | 单糖 二糖 多糖 | C、H、O | ①供能（淀粉、糖元、葡萄糖等） ②组成核酸（核糖、脱氧核糖） ③细胞识别（糖蛋白） ④组成细胞壁（纤维素） |
脂质 | 脂肪 磷脂（类脂） 固醇 | C、H、O C、H、O、N、P C、H、O | ①供能（贮备能源） ②组成生物膜 ③调节生殖和代谢（性激素、Vit.D） ④保护和保温 |
蛋白质 | 单纯蛋白（如胰岛素） 结合蛋白（如糖蛋白） | C、H、O、N、S （Fe、Cu、P、Mo……） | ①组成细胞和生物体 ②调节代谢（激素） ③催化化学反应（酶） ④运输、免疫、识别等 |
核酸 | DNA RNA | C、H、O、N、P | ①贮存和传递遗传信息 ②控制生物性状 ③催化化学反应（RNA类酶） |
1.5蛋白质的相关计算
设 构成蛋白质的氨基酸个数m，
构成蛋白质的肽链条数为n，
构成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为a，
蛋白质中的肽键个数为x，
蛋白质的相对分子质量为y，
控制蛋白质的基因的最少碱基对数为r，则
1.6蛋白质的组成层次
1.7核酸的基本组成单位
1.8生物大分子的组成特点及多样性的原因
1.9生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定
物质 | 试剂 | 操作要点 | 颜色反应 |
还原性糖 | 斐林试剂（甲液和乙液） | 临时混合 加热 | 砖红色 |
脂肪 | 苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ） | 切片 高倍镜观察 | 桔黄色（红色） |
蛋白质 | 双缩脲试剂（A液和B液） | 先加试剂A 再滴加试剂B | 紫色 |
DNA | 二苯胺 | 加0.015mol/LNaCl溶液5Ml 沸水加热5min | 蓝色 |
1.10选择透过性膜的特点
1.11细胞膜的物质交换功能
1.12线粒体和叶绿体共同点
1、具有双层膜结构
2、进行能量转换
3、含遗传物质——DNA
4、能独立地控制性状
5、决定细胞质遗传
6、内含核糖体
7、有相对独立的转录翻译系统
8、能自我分裂增殖
1.13真核生物细胞器的比较
名 称 | 化学组成 | 存在位置 | 膜结构 | 主要功能 | |
线粒体 | 蛋白质、呼吸酶、RNA、脂质、DNA | 动植物细胞 | 双层膜 | 能 量 代 谢 | 有氧呼吸的主要场所 |
叶绿体 | 蛋白质、光合酶、RNA、脂质、DNA、色素 | 植物叶肉细胞 | 光合作用 | ||
内质网 | 蛋白质、酶、脂质 | 动植物细胞中广泛存在 | 单层膜 | 与蛋白质、脂质、糖类的加工、运输有关 | |
高尔基体 | 蛋白质、脂质 | 蛋白质的运输、加工、细胞分泌、细胞壁形成 | |||
溶酶体 | 蛋白质、脂质、酶 | 细胞内消化 | |||
核糖体 | 蛋白质、RNA、酶 | 无膜 | 合成蛋白质 | ||
中心体 | 蛋白质 | 动物细胞 低等植物细胞 | 与有丝分裂有关 |
1.14细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律
间期 | 前期 | 中期 | 后期 | 末期 | |
DNA含量 | 2a—→4a | 4a | 4a | 4a | 2a |
染色体数目（个） | 2N | 2N | 2N | 4N | 2N |
染色体单数（个） | 0 | 4N | 4N | 0 | 0 |
染色体组数（个） | 2 | 2 | 2 | 4 | 2 |
同源染色数（对） | N | N | N | 2N | N |
注：设间期染色体数目为2N个，未复制时DNA含量为2a。
1.15理化因素对细胞周期的影响
理化因素 | 间期 | 前期 | 中期 | 后期 | 末期 | 机理 | 应用 |
过量脱氧胸苷 | ＋ | 抑制DNA复制 | 治疗癌症 | ||||
秋水仙素 | ＋ | 抑制纺锤体形成 | 获得多倍体 | ||||
低温（2—4℃） | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | 影响酶活和供能 | 低温贮藏 |
注：＋ 表示有影响
1.16细胞分裂异常（或特殊形式分裂）的类型及结果
类型 | 分裂方式 | 结果 | 事例 |
细胞质不分裂 | 有丝分裂 | 双（多）核细胞 | 多核胚囊 |
个别染色体不分离 | 有丝分裂、减数分裂 | 单体、多体 | 21三体、唐氏综合征 |
全部染色体不分离 | 有丝分裂、减数分裂 | 多倍体 | 四倍体植物 |
染色体多次复制，但不分离 | 有丝分裂 | 多线巨大染色体 | 果蝇唾腺染色体 |
两个以上中心体 | 有丝分裂 | 多极核 |
1.17细胞分裂与分化的关系
1.18已分化细胞的特点 1.19分化后形成的不同种类细胞的特点
1.20分化与细胞全能性的关系
1.21细胞的生活史
1.22癌细胞的特点
1.23衰老细胞的特点
1.24细胞的死亡
1.25生物膜与生物膜系统
1.26细胞工程
1.27植物组织培养与动物细胞培养的比较
比较项目 | 植物组织培养 | 动物细胞培养 |
生物学原理 | 细胞全能性 | 细胞分裂 |
培养基性质 | 固体 | 液体 |
培养基成分 | 蔗糖、氨基酸、维生素、水、矿物质、生长素、细胞分裂素、琼脂 | 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、水、动物血清 |
取材 | 植物器官、组织或细胞 | 动物胚胎、幼龄动物器官或组织 |
培养对象 | 植物器官、组织或细胞 | 分散的单个细胞 |
过程 | 脱分化、再分化 | 原代培养、传代培养 |
细胞分裂生长分化特点 | ①分裂：形成愈伤组织 ②分化：形成根、芽 | ①只分裂不分化 ②贴壁生长 ③接触抑制 |
培养结果 | 新的植株或组织 | 细胞株或细胞系 |
应用 | ①快速繁殖 ②培育无病毒植株 ③提取植物提取物（药物、香料、色素等） ④人工种子 ⑤培养转基因植物 | ①生产蛋白质生物制品 ②皮肤细胞培养后移植 ③检测有毒物质 ④生理、病理、药理研究 |
培养条件 | 无菌、适宜的温度和pH |
1.28植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
比较项目 | 植物体细胞杂交 | 动物细胞融合 | |
生物学原理 | 膜的流动性、膜融合特性 | ||
前期处理 | 原生质体制备： 纤维素酶和果胶酶处理 | 细胞分散： 胰蛋白酶处理 | |
方法和手段 | ①物理：离心、振动、电刺激 ②化学：聚乙二醇（PEG） | （同前） ③生物：灭活的病毒 | |
应用 | 进行远缘杂交，创造植物新品种 | ①制备单克隆抗体 ②基因定位 | |
下游技术(后续技术) | 植物组织培养 | 动物细胞培养 |
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