Explicación detallada de los puntos clave de conocimiento en el primer curso obligatorio de biología para estudiantes de secundaria

Estructura básica de las células

1. Materiales comúnmente utilizados para el estudio de las membranas celulares: glóbulos rojos maduros humanos o de mamíferos

2. lípidos y proteínas también hay una pequeña cantidad de azúcares

Características de los componentes de la membrana celular: los fosfolípidos son los más abundantes entre los lípidos, y cuanto más compleja es la función de la membrana celular, más tipos y cantidades de ellos. proteínas

3. Funciones de la membrana celular:

① Separar la célula del entorno para asegurar la relativa estabilidad del entorno interno de la célula

② Controlar la entrada y salida de sustancias al interior de la célula

③ Intercambio de información entre células

1. Método de preparación de la membrana celular (experimento)

Principio: Osmosis (poner el célula en agua limpia, el agua entrará en la célula, la célula explotará, el contenido fluirá y se obtendrá la membrana celular)

Selección de material: glóbulos rojos maduros humanos u otros mamíferos

Motivo: porque no hay núcleos y muchos orgánulos en el material

Método de purificación: centrifugación diferencial

Detalles: El material utilizado es dilución de glóbulos rojos frescos (sangre más una cantidad adecuada de suero fisiológico)

2. Contacto con la vida:

Durante el proceso de canceración celular, la composición de la membrana celular cambia y se produce alfafetoproteína (. AFP), antígeno carcinoembrionario (CEA)

3. Componentes de la pared celular

Plantas: celulosa y pectina

Procariotas: peptidoglicano

Función: soporte y protección

IV. Características de la membrana celular:

Características estructurales: fluidez

Ejemplos: (Metamorfosis de amebas, glóbulos blancos, fagocitosis de bacterias)

Características funcionales: permeabilidad selectiva

Ejemplo: (ajo agridulce encurtido, tinta roja para medir la tasa de germinación de la semilla, determinar si el embrión y el endospermo de la semilla son viables)

5.Otras funciones de la membrana celular: mantenimiento de la estabilidad del ambiente intracelular, secreción, absorción, reconocimiento e inmunidad

Sección 2: ¿Organelos?

1. División del trabajo entre orgánulos

(1) Membrana de doble capa

Cloroplastos: se encuentran en las células de las plantas verdes, lugar de la fotosíntesis

mitocondrias: el sitio principal de la respiración aeróbica

(2) Membrana monocapa

Retículo endoplásmico: el sitio de síntesis y procesamiento de proteínas intracelulares y síntesis de lípidos

Aparato de Golgi: procesamiento de proteínas, Clasificación y empaquetado

Vacuola: exclusiva de las células vegetales, regula el ambiente intracelular y mantiene la forma celular

Lisosoma: descompone el envejecimiento, daña orgánulos, envuelve y mata virus o virus que invaden la célula Bacteria

(3) Sin membrana

Ribosoma: sitio principal para la síntesis de proteínas

Centrosoma: relacionado con mitosis celular

II, síntesis y transporte de proteínas secretadas

Ribosomas, retículo endoplásmico, cuerpo de Golgi, membrana celular

(Síntesis de cadenas peptídicas) (Procesado en proteínas) (Procesamiento posterior) (Las vesículas se fusionan con la membrana celular, liberación de proteínas)

3. Sistema de biopelícula

1. y membranas de varios orgánulos

2. Función: Ver página 49 del libro de texto.

Permite que las células tengan un entorno interno estable para el transporte de materiales, la conversión de energía y la transmisión de información.

Proporciona una gran cantidad de sitios de unión para diversas enzimas y sirve como sitio para muchos procesos bioquímicos. reacciones

Separar diversos orgánulos para asegurar el desarrollo eficiente y ordenado de las actividades vitales

1. ¿Cuál es la composición química de la membrana celular?

2. Para obtener una membrana celular pura, debes elegir ¿Qué materiales se utilizan para el experimento? ¿Cuál es el motivo?

3. Para romper las células, ¿cuál es el método de tratamiento para los materiales seleccionados?

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4. ¿Cuál es la función de la membrana celular?

5. ¿Cuáles son los principales componentes de la pared celular?

6. ¿Características de la membrana celular?

7. Hay membranas dobles en los orgánulos celulares ¿Cuál es la estructura? ¿Cuál es el que no tiene estructura de membrana?

8. ¿Se llama "taller de digestión"?

9. Todas las células mesófilas de las plantas tienen ¿Qué grupo de orgánulos producen pigmentos?

10. ¿Cuál es la función de este orgánulo?

11. ¿Cuál es el orgánulo único de las células animales? ¿Cuál es su función?

12. ?

13. ¿En qué estructura de la célula se distribuye el ADN en las células animales?

14. ¿Cuáles son los orgánulos relacionados con la síntesis y transporte de las proteínas secretadas? 15. ¿Cuál es el tinte de células vivas que tiñe específicamente las mitocondrias? ¿De qué color hace que aparezcan las mitocondrias en las células vivas?

16. >17. ¿Cuáles son las funciones de los poros nucleares y los nucléolos?

18. ¿Cuáles son los principales componentes de la cromatina?

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20. ¿Qué células no tienen núcleo?

Introducción a la ingeniería genética

(1) Ingeniería genética El concepto

El concepto estándar: Fuera del organismo, mediante el corte y empalme artificial de moléculas de ADN, los genes del organismo se modifican y recombinan, y luego se introducen en las células receptoras para la reproducción asexual, lo que permite que las células recombinantes se expresen en las células receptoras para producir el gen. productos necesarios para el ser humano.

Concepto popular: según los deseos de las personas, los genes individuales de un organismo se copian, modifican y transforman, y luego se colocan en las células de otro organismo para modificar direccionalmente los rasgos genéticos del organismo.

(2) Herramientas para la manipulación genética

A. ¿Las tijeras de los genes? Enzimas de restricción (para abreviar, enzimas de restricción).

①Distribución: Principalmente en microorganismos.

②Características de la función: Especificidad, es decir, reconocer secuencias de nucleótidos específicas y cortar puntos de corte específicos.

③ Resultado: se producen puntas pegajosas (emparejamiento de bases complementario).

B. ¿La costura de los genes?

①Parte de conexión: enlace fosfodiéster, no enlace de hidrógeno.

② Resultado: Conexión de dos extremos adhesivos idénticos.

C. ¿La herramienta de transporte de la trampa genética?

① Función: entregar genes extraños a las células receptoras.

②Requisitos: a. Puede replicarse en células huésped y almacenarse de manera estable. b. Tiene múltiples sitios de corte de enzimas de restricción.

c.Existen ciertos genes marcadores.

③Tipos: plásmidos, fagos y virus animales y vegetales.

④Características de los plásmidos: Los plásmidos son los portadores más utilizados en ingeniería genética.

(3) Pasos básicos de la manipulación genética

A. Extracción del gen diana

Concepto de gen diana: genes específicos que necesitan las personas, como la insulina humana. gen, genes de resistencia a insectos, genes de resistencia a enfermedades, genes de interferón, etc.

Método de extracción:

B. Combinando el gen diana con el portador

Utilizar la misma enzima de restricción para cortar el gen diana y el ADN plasmídico (vector) respectivamente. , de modo que produzca el mismo extremo pegajoso, mezcle el gen objetivo escindido con el plásmido escindido y agregue una cantidad adecuada de ADN ligasa para formar una molécula de ADN recombinante (plásmido recombinante)

Introducción del gen en. células receptoras

Células receptoras de uso común: Escherichia coli, Bacillus subtilis, Agrobacterium tumefaciens, levaduras, células animales y vegetales

Detección y expresión de genes diana

El método de detección es el siguiente: las células de E. coli con genes de resistencia a los antibióticos en el plásmido se colocan en los antibióticos correspondientes. Si crecen normalmente, significa que las células contienen el plásmido recombinante.

Expresión: Las células receptoras muestran rasgos específicos, lo que indica que el gen diana ha completado el proceso de expresión. Por ejemplo: después de que el gen del algodón resistente a los insectos se introduce en las células del algodón, los gusanos de la cápsula mueren cuando comen las hojas del algodón; después de que el gen de la insulina se introduce en E. coli, se puede sintetizar insulina, etc.

(4) Logros y perspectivas de desarrollo de la ingeniería genética A. Ingeniería genética y medicina y salud B. Ingeniería genética y agricultura, ganadería e industria alimentaria

C. protección del medio ambiente

Puntos de memoria:

1. Como portador, debe tener las siguientes características: ser capaz de replicarse y almacenarse de manera estable en las células huésped; tener múltiples puntos de corte de enzimas de restricción; para facilitar la interacción con fuentes extrañas. Conexión genética; tener ciertos genes marcadores para facilitar la detección. El plásmido es el portador más utilizado en ingeniería genética. Existe en muchas bacterias, levaduras y otros organismos. Es una pequeña molécula de ADN circular que puede replicarse de forma independiente.

2. Los pasos generales de la ingeniería genética incluyen: ① Extraer el gen diana ② Combinar el gen diana con el portador ③ Introducir el gen diana en las células receptoras ④ Detección y expresión del gen diana.

3. Después de que las moléculas de ADN recombinante ingresan a las células receptoras, estas deben mostrar características específicas para indicar que el gen diana ha completado el proceso de expresión.

4. Distinguir y comprender los vectores de uso común y las células receptoras de uso común. Los vectores de uso común actualmente incluyen: plásmidos, fagos, virus animales y vegetales, etc. Las células receptoras de uso común actualmente incluyen Escherichia coli y subtilis. , Agrobacterium, levaduras, células animales y vegetales, etc.

5. El diagnóstico genético utiliza moléculas de ADN marcadas con isótopos radiactivos, moléculas fluorescentes, etc. como sondas, y utiliza el principio de hibridación molecular del ADN para identificar la información genética de la muestra que se está analizando para lograr el propósito de detectar enfermedades.

6. La terapia génica consiste en introducir genes extraños sanos en células con defectos genéticos para lograr el propósito de tratar enfermedades.

9. Evolución biológica

(1) El contenido de la teoría de la selección natural es: sobrereproducción, lucha por la supervivencia, variación genética y supervivencia del más fuerte.

(2) Especie: se refiere a un grupo de individuos que se distribuyen en un área natural determinada, tienen ciertas estructuras morfológicas y funciones fisiológicas, y pueden aparearse y reproducirse entre sí en estado natural, pudiendo producir descendencia fértil.

Población: se refiere a un grupo de individuos de una misma especie que viven en un mismo lugar.

El acervo genético de una población: todos los genes contenidos en todos los individuos de una población.

(3) El punto de vista básico de la teoría moderna de la evolución biológica: la población es la unidad básica de la evolución biológica, y la esencia de la evolución biológica radica en el cambio de la frecuencia de los genes de la población. La mutación y la recombinación genética, la selección natural y el aislamiento son los tres eslabones básicos del proceso de especiación. A través de su efecto combinado, las poblaciones se diferencian y, en última instancia, conducen a la formación de nuevas especies.

(4) La mutación y la recombinación genética producen las materias primas para la evolución biológica. La selección natural provoca cambios direccionales en la frecuencia genética de la población y determina la dirección de la evolución biológica. de nuevas especies (un signo de aislamiento reproductivo) la formación de nuevas especies).

La base de la teoría moderna de la evolución biológica: la teoría de la selección natural.

Puntos para recordar:

1. El proceso de evolución biológica es esencialmente el proceso de cambios en la frecuencia de genes de la población.

2. La visión básica de la teoría moderna de la evolución biológica, con la teoría de la selección natural como núcleo, es que la población es la unidad básica de la evolución biológica, y la esencia de la evolución biológica radica en el cambio de genes de la población. frecuencia. La mutación y la recombinación genética, la selección natural y el aislamiento son los tres eslabones básicos del proceso de especiación. A través de su efecto combinado, las poblaciones se diferencian y, en última instancia, conducen a la formación de nuevas especies.

3. El aislamiento se refiere al fenómeno de que genes entre individuos de diferentes poblaciones de una misma especie no pueden intercambiarse libremente en condiciones naturales. Incluyendo el aislamiento geográfico y el aislamiento reproductivo. Su función es bloquear el intercambio genético entre poblaciones, haciendo que la frecuencia genética de la población se desarrolle en diferentes direcciones a través de la selección natural. Es una condición necesaria y un vínculo importante para la formación de especies.

4. La diferencia entre especiación y evolución biológica: La evolución biológica se refiere al desarrollo y cambios de una misma especie de organismos. El tiempo puede ser largo o corto, y el grado de cambio en los rasgos varía. cambio en la frecuencia de los genes, independientemente del tamaño del cambio. De cualquier manera, todo cae dentro del alcance de la evolución. La formación de especies sólo puede establecerse cuando los cambios en la frecuencia de los genes traspasan los límites de las especies para formar un aislamiento reproductivo.

5. Cada célula de un organismo contiene un conjunto completo de material genético de la especie y todos los genes necesarios para convertirse en un individuo completo.

6. En los organismos vivos, las células no muestran totipotencia, sino que se diferencian en diferentes tejidos y órganos. Esto es el resultado de la expresión selectiva de genes en condiciones de tiempo y espacio específicas.