生命科学第一分册一二两章节.docx

第一章 走近生命科学 第一节 走进生命科学的世纪 一．生命科学发展简史 1．生命科学发展阶段 （1）描述法和比较法生物学阶段 我国古代：《诗经》——诗歌总集；贾思勰《齐民要素》——农书；李时珍《本草纲 目》——药书 国外：17世纪显微镜的发明，生物研究进入细胞水平；18世纪瑞典林耐的“生物分类法则” ；1838-1839年德国施莱登和施旺“细胞学说” ； 1859年英国达尔文《物种起源》的“进化论” （2）实验法生物学阶段 遗传学奠基人孟德尔的豌豆杂交试验 摩尔根的果蝇实验进一步揭示遗传机制(伴性遗传) （3）分子生物学阶段 微观领域：1944年艾弗里证明DNA是遗传物质 1953年沃森和克里克建立DNA双螺旋结构的分子模型，生物研究进入分子 水平 核酸领域：我国科学家人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸 2．当代生命科学的发展方向 微观领域的方向——分子生物学 宏观领域的方向——生态学 3．当代生命科学研究的重大成果 1997年克隆羊“多利”——人类采用高度分化的体细胞克隆动物的重大突破 成功分离人体胚胎干细胞——世界十大科学成就之首 2003年完成人体基因组计划——生命科学的“阿波罗登月计划”(用于人类疾病的基 因诊断、治疗) 水稻基因组计划二．展望生命科学新世纪后基因组学、转基因技术、基因治疗、生物多样性保护、脑科学。

三．生命科学的定义生命科学是以生命为研究对象的科学和技术的总称，它是研究生命活动及其规律的科 学，并涉及到医学、农学、健康、环境等领域 第二节 走进生命科学实验室 一．生命科学探究的基本步骤 1．基本步骤 学习或生活实践——提出疑问——提出假设——设计实验——实施实验——分析数据 ——得出结论——解答疑问——新的疑问——进一步探究 2．实验设计的原则 （1）等量原则；（2）单一变量原则；（3）设置对照原则；（4）可操作性原则；（5）平 行重复原则；（6）随机性原则 二．显微镜的使用三．本节例题 1．1882年，荷兰医生艾克曼率领一支医疗队到达荷属东印度艾克曼注意到脚气病在当 地人群中蔓延艾克曼开始研究病因，最初，他根据疾病的突发性，认为脚气病可能是一 种传染病，却一直没有找到可能引起脚气病的病原菌1890 年，他的实验鸡群中爆发了多 发性神经炎，症状与脚气病相似，得病的鸡出现痉挛，颈部间后弯曲，但仍然没有找到致 病微生物而一位饲养员用米糠代替精米，所喂养的鸡只只都很健康这一现象引起艾克 曼的注意，他意识到脚气病可能是一种营养缺乏病，米糠中可能含有治疗脚气病的因子 艾克曼把鸡分成两组，进行胃饲实验。

l897年，艾克曼终于证明实验鸡群的多发性神经炎 是由精米喂养引起，加入米糠即可治愈他也用米糠治愈了所有求诊的脚气病病人后来 两位科学家从米糠中分离出这种营养因素即维生素B 1 或称硫胺素 （1）艾克曼把鸡分成两组，分别是实验组和对照组 （2）从维生素B的发现得出生命科学探究的一般步骤是：提出疑问，提出假设，设计实验， 实施实验，分析数据，得出结论 【解析】实验设计的原则之一是设置对照，所以分成实验组和对照组实验组也可以根据 具体情况再分组 实验1.1 细胞的观察和测量 一．实验目的 学会高倍显微镜的使用和显微测微尺的使用 二．实验原理 应用显微镜的成像原理，同时借助显微镜的物镜测微尺和目镜测微尺，两尺配合使用， 进行测量和运算，得出细胞的大小 三．实验过程1．低倍镜观察：对光→规范地安放玻片→调焦→低倍镜观察 2．高倍镜的使用：在高倍镜下观察细胞，首先必须在低倍镜下调整焦距使物像达到最清晰， 并把要进一步放大的物像移到视野的正中央转动转换器，使高倍镜到位在转动时，两 眼要从显微镜侧面注意观察，避免镜头与玻片相碰在高倍镜下观察细胞应使用细调节器， 绝不可以用粗调节器，避免镜头压碎玻片 3．放大倍数=目镜的放大倍数×物镜的放大倍数。

4．显微测微尺的使用 （1）将物镜测微尺有刻度的一面朝上放在载物台上夹好，使测微尺刻度位于视野中央调 焦至看清物镜测微尺的刻度 （2）小心移动物镜测微尺和目镜测微尺(如目镜测微尺刻度模糊，可转动目镜上透镜进行 调焦，使两尺左边的“0”点一直线重合，然后由左向右找出两尺另一重合的直线 （3）记录两条重合线间目镜测微尺和物镜测微尺的格数按照下式计算目镜测微尺每格的 长度等于多少μm 若 物镜测微尺每格长度=l0μm 则 目镜测微尺每格的长度(μm)=物镜测微尺的格数/目镜测微尺的格数×10 例如：目镜测微尺20小格等于镜台测微尺3小格，已知镜台测微尺每格10μm ，则 3小格的宽度为3×10=30μm，那么相应地在目镜测微尺上每小格大小为： 3×10÷20=1.5μm 四．注意事项 1．镜检时，如有必要使镜筒倾斜，须注意倾斜角度不能超过45°，以免由于整个镜体重 心不稳而翻倒 2．转动调节器时，不要用力过猛，以防机件损坏 本章小结 1．生命科学是研究生命活动及其规律的科学，是与我们的生存有着密切关系的一门基础科 学它涉及到种植业、畜牧业、渔业、食品加工业、医学、制药、环境保护等方面，关系 到人类生活的各个领域。

2．在生命科学发展的早期，主要是采用描述法和比较法进行生物体形态结构特征的观察和 记录随着生命科学、物理学、化学和数学的发展和相互渗透，实验法逐渐成为生命科学 主要研究手段 3．17世纪显微镜的发明，使生命科学的研究进入到细胞水平1953年DNA双螺旋结构分 子模型的建立，将生命科学的研究深入到分子水平，并为现代生物技术的形成和发展奠定 了基础 4．21世纪将是生命科学突飞猛进的时代，它面临的重大课题有后基因组学、基因治疗和 转基因技术、生物多样性保护和脑科学研究等它将对人类和社会经济的发展产生决定性 的影响 5．生命科学的探究过程源自问题的提出，为了解决问题，可以提出多种假设，用观察、调 查和实验来检验假设是否正确，从而获得新的发现和新的理论在探究过程中，还可能提出更多的问题，激发进一步探究查阅与问题相关的文献资料，有助于假设的提出和实验 的设计 6．从总体上看，当代生物科学主要朝着微观和宏观两个方面发展：在微观方面，生物学已 经从细胞水平进入到分子水平去探索生命的本质；在宏观方面，生态学逐渐兴起并取得了 巨大发展 第二章 生命的物质基础 第一节 生物体中的无机化合物 一．水 1．含量：是鲜细胞中含量最多的无机化合物，在人和哺乳动物中含量为70%。

不同生物的 含水量不同，不同的生长发育阶段含水量不同，代谢旺盛的器官含水量高 2．存在形式：（1）结合水(4.5%)；（2）自由水 3．生理功能结合水：与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分自由水：（1）自由水是细胞中的良好溶剂；（2）参与各种反应；（3）参与运输养料 和废物；（4）维持体温恒定；（5）维持细胞形态 4．人体缺乏表现：（1）缺水10%，生理紊乱；（2）缺水20%，生命停止 二．无机盐 1．含量：是生物体中含量最少的化合物，仅占细胞干重的1% 2．存在形式：大多以离子状态存在，少数以化合物形式存在 3．生理功能 （1）参与组成生物体内的重要化合物如：血红蛋白：Fe 2+ 、骨骼：Ca 2+ (缺钙，肌肉抽搐、 骨质疏松、小孩会患佝偻病)、PO 4 3— 是磷脂的组成成分、Mg是植物叶绿素的必需成分、Zn 是多种酶的组成元素、I是甲状腺素的原料 （2）参与生物体的代谢活动 （3）调节机体的渗透压和酸碱平衡 （4）维持细胞的形态和功能 第二节 生物体中的有机化合物 一．糖类 1．概念：符合化学通式C m (H 2 O) n ，俗称碳水化合物m，n≥3)，m，n可以不相等组成 元素C、H、O。

2．作用 （1）维持生命活动所需能量的主要来源； （2）组成生物体结构的基本原料 3．种类 种类 分布 功能 核糖(C 5 H 10 O 5 ) 细胞中都有 组成RNA的成分 戊糖 脱氧核糖 (C 5 H 10 O 4 ) 细胞中都有 组成DNA的成分 葡萄糖(C 6 H 12 O 6 ) 细胞中都有 主要的能源物质 果糖(C 6 H 12 O 6 ) 植物细胞中 提供能量 单糖：不 能水解的 最简单的 糖 己糖 半乳糖(C 6 H 12 O 6 ) 动物细胞中 提供能量麦芽糖(C 12 H 22 O 11 ) 发芽的种子含量 丰富 提供能量 蔗糖(C 12 H 22 O 11 ) 甘蔗甜菜含量丰 富 提供能量 双糖：由 两分子单 糖经脱水 缩合而成 的糖 乳糖(C 12 H 22 O 11 ) 动物乳汁含量丰 富 提供能量 淀粉(CH 2 O) n 叶绿体、块根、 块茎、种子中 储存能量 纤维素(CH 2 O) n 植物细胞的细胞 壁 支持保护细胞 肝糖原 动物的肝脏中 储存能量，调节 血糖 多糖：由 许多个葡 萄糖经脱 水缩合而 成的糖 糖原 (CH 2 O) n 肌糖原 动物的肌肉组织 中 储存能量 4．其他多糖物质：多糖+脂质=糖脂 多糖+蛋白质=糖蛋白 二．脂质：俗称脂类物质。

1．化学性质：不溶于水，易溶于有机溶剂 2．种类 （1）脂肪(甘油三酯)：组成元素C、H、O ①基本成分：甘油和脂肪酸 甘油：脂肪分子中碳与碳之间由双键连接，即含不饱和脂肪酸，室温时呈液态，称为 (植物)油植物油为脂溶性维生素的溶剂 脂肪酸：脂肪分子中碳与碳之间均以单键连接，即只含饱和脂肪酸，室温时呈固态， 称为(动物)脂 ②作用：生物体主要储能物质；减少内脏器官之间的摩擦；缓冲外界打击；减少热量损 失；维持体温恒定 （2）磷脂：组成元素C、H、O、N、P ①结构：由亲水的头部和疏水的尾部组成极性分子 ②功能：组成细胞膜结构的双分子层 ③种类：卵磷脂和脑磷脂 （3）胆固醇： ①含量：正常人体含l50g ②分布：全身各组织中，以脑及神经组织中最为丰富，在内脏和皮下脂肪的含量也高 ③功能：组成细胞膜结构的重要成分；机体生成激素(性激素、肾上腺皮质激素)和维生 素D的原料 ④血液胆固醇偏高与心血管疾病发生明显相关 三．蛋白质 1．概念 以氨基酸为基本单位，由一条或者多条多肽链构成的大分子化合物是生物体中含量 最多的有机物(干重占50%)氨基酸有20种，其中8种是必需氨基酸，须从食物中获得 2．基本组成单位：氨基酸。

组成元素C、H、O、N1）共同特点：在与羧基(—COOH)相连的C原子上同时连有一个氨基(—NH 2 ) R NH 2 COOH H C（2）不同之处：侧链所连接R基团不同，代表不同的氨基酸种类 3．化学结构 （1）肽键(—CO—NH—)：一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱去一分子水缩合形成 的化学键 在由一条多肽链组成的蛋白质分子中，如果分子中一共有M个氨基酸组成，则分子中： 肽键数=脱下的水分子数=M－1 在由N条多肽链组成的蛋白质分子中，如果分子中一共有M个氨基酸组成，则分子中： 肽键数=脱下的水分子数=M－N 蛋白质的分子量=氨基酸个数×平均分子量－脱下的水分子数×18 （2）肽链：氨基酸通过肽键连接而成的链状结构肽链不是直线结构，而是折叠或螺旋成 一定的空间结构 （3）多肽：由3个以上氨基酸残基连成的肽链，3个组成就是三肽，4个组成就是四肽， ……n个氨基酸组成就是n肽 （4）自由氨基和自由羧基：每条多肽链的一端至少有1个自由氨基(N端)，另一端至少有 一个自由羧基(C端) 4．蛋白质多样性的原因：20种氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽链的空间结构(功能 多样性的主因)。

5．功能 （1）机体构造的主要成分(结构物质) （2）酶、抗体、激素(胰岛素、生长素)、血红蛋白等的必需原料(调节物质) （3）分解供能占日需总能的10%~15%(能源物质) 四．核酸 1．定义：细胞内携带遗传信息的物质组成单位：核苷酸，组成元素C、H、O、N、P 2．分类 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 结构 规则的双螺旋结构 单链。