思维导图在高中生物中的应用1生命系统结构层次.docx

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思维导图在高中生物中的应用1生命系统结构层次

高中生物思维导图与导学案必修一：

分子与细胞

1.生命系统结构层次1

2.组成细胞的分子10

2.1元素10

2.2水12

2.3无机盐14

2.4蛋白质16

2.5核酸20

2.6糖类24

2.7脂质27

2.8糖、脂、蛋白质29

3.细胞的基本结构33

3.1细胞膜——系统的边界33

3.2细胞器——系统内的分工合作37

3.3细胞核——系统的控制中心45

4.细胞的物质输入和输出47

4.1物质跨膜运输的实例47

4.2生物膜的流动镶嵌模型53

4.3物质进出细胞方式56

5.细胞的能量供应和利用63

5.1降低化学反应活化能的酶63

5.2细胞的能量“通货”——ATP74

5.3ATP的主要来源——细胞呼吸78

5.4能量之源——光与光合作用92

6.细胞的生命历程116

6.1细胞的增殖116

6.2细胞的分化128

6.3细胞的衰老和凋亡134

6.4细胞的癌变137

1.生命系统结构层次

一、生物与其他学科

1．与数学

（1）曲线图的识别

1坐标关系

1）当坐标图中，只有一根曲线时，则X轴为自变量，Y轴为因变量；实验目的可描述为：

探究X对Y的影响；实验结果可描述为：

随着X的增加，Y增加/减小/不变/先…后…

2）当坐标图中，有两根以上曲线时

a．情况1：

则每根曲线间是自变量（一般以图示表示）；X轴可能为实验条件（时间、温度等）或自变量；Y轴为因变量；实验目的可描述为，“图示”对Y的影响（X为实验条件）；X、“图示”对Y的影响（X为自变量）；实验结果可描述为，一般描述为，在…阶段，自变量1比自变量2…

b．情况2：

横坐标为自变量，纵坐标都为因变量（微生物的持续培养）

2起点、终点、斜率（趋势）、最值、拐点、交点、曲线包含的面积

（2）遗传与进化中：

概率问题；分类讨论；运算规律

（3）生态中：

统计问题

2．与物理

（1）刺激的传导：

电学

（2）物质运输：

力学

3．与化学

（1）元素、化合物、大分子、键性质一致：

生物源于化学

（2）反应式

1代表生物体内的化学反应方式：

与方程式不同

2反应不可逆：

不用“=”表示反应，用“→”、“⇌”；物质可循环；不标气体、沉淀“↓”、“↑”

3条件不同：

酶

4能量来源、去路不同；在反应式中，要标明能量

5反应式不可约分：

2C3H4O3+6H2O→（酶）6CO2+20[H]+能量

6反应场所不同：

葡萄糖的合成，光合作用，发生在叶绿体；葡萄糖的分解，呼吸作用，发生在线粒体

4．与生活、生产

（1）疾病：

各种生理疾病

（2）医学：

预防、诊断、治疗

（3）生态：

环境保护

（4）化工：

酶的应用等；基因工程

二、特点

1．从微观到宏观

2．从小范围到大范围

（1）韦恩图

（2）答题时，采用大范围到小范围：

例：

单细胞生物所属的生命层次

三、分子水平：

不属于生命系统层次，构成细胞

1．元素

2．化合物

（1）无机化合物

（2）有机化合物

四、细胞水平

1．细胞地位

（1）生物体结构和功能的基本单位

（2）最基本的生命系统

（3）生命活动离不开细胞

1病毒：

寄生于活细胞中

1）无完整的酶系，也无蛋白质合成系统

2）在宿主细胞内，以自我复制的方式增殖

3）离体时，以无生命的生命大分子状态存在，并长期保持侵染力

4）不可用培养基进培养增殖

2单细胞生物

1）原生生物

a．单细胞动物，如草履虫，眼虫，变形虫，疟原虫

b．单细胞植物，如衣藻，小球藻，硅藻

c．单细胞真菌，酵母菌

2）原核生物，如蓝藻，细菌等

3多细胞生物，如高等植物，动物

2．细胞作用

（1）以细胞代谢为基础的物质和能量交换

（2）以细胞增殖、分化为基础的生长发育

（3）以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异

3．分类区别

（1）有细胞结构

1）原核细胞：

原核生物。

特点：

无以核膜为界限的细胞核；遗传物质为DNA；细胞壁，种类多，主要为肽

2）聚糖；细胞壁外常有荚膜、鞭毛；细胞质含唯一的细胞器-核糖体；细胞核，∴无核膜、核仁、染色体/质，但有拟核

3）分类

a．蓝藻：

自养生物（生产者）能进行光合作用，有藻蓝素、叶绿素和相关酶；淡水形成水华，咸水中形成赤潮。

种类有：

发菜，颤藻，蓝球藻，念珠藻

b．细菌：

杆，球，螺旋，弧，等形状词都是菌

c．放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体；支原体：

无细胞壁，目前最小、简单的原核生物

2真核细胞：

真核生物

1）动物：

低等动物有液泡；高等动物，无液泡

2）植物：

植物细胞必有细胞壁，不一定有液泡和叶绿体，如根尖分生区细胞。

特点：

有以核膜为界限的细胞核，有核膜和核仁；遗传物质为DNA，且与蛋白质结合形成染色质/体；细胞壁，植物细胞壁成分为纤维素和果胶，真菌细胞壁成分种类多样；细胞质中有核糖体在内的其他细胞器

a．低等植物有中心体。

分类绿藻，包括衣藻，水绵，小球藻，团藻；褐藻，包括海带，裙带菜；红藻，包括紫菜，石花菜

b．高等植物：

无中心体。

包括黑藻

3）真菌

（2）无细胞结构：

病毒。

特点，无细胞结构；无细胞器；只有蛋白质或核酸，∴分类为DNA病毒，如噬菌体；RNA病毒，如HIV；蛋白质病毒，如朊病毒

4．“菌”的分类：

（1）原核生物：

细菌，有形状描述词

（2）真核生物：

酵母菌、霉菌、真菌（食用菌）

5．“藻”的分类：

（1）真核：

低等植物（有中心体）包括，绿藻（衣藻，水绵，小球藻，团藻）；褐藻（海带，裙带菜）；红藻（紫菜，石花菜）。

高等植物，如黑藻

（2）原核：

蓝藻，包括发菜，蓝球藻，念珠藻

6．细胞的多样性和统一性

（1）多样性：

形态，大小，种类和结构；如原核细胞与真核细胞、动物细胞与植物细胞、同一个体的不同类型的细胞；直接原因：

构成细胞的蛋白质分子结构不同；根本原因：

根本原因：

不同生物的DNA的多样性及同一生物基因的选择性表达

（2）统一性

1结构方面：

都有细胞膜、细胞质、核糖体、DNA为遗传物质；真、原核细胞：

细胞膜，细胞质，核糖体，DNA为遗传物质；真核细胞：

细胞膜，细胞质，细胞核，细胞器，DNA为遗传物质；原核细胞：

细胞膜，细胞质，拟核，核糖体，DNA为遗传物质

2组成方面：

组成细胞的元素和化合物的种类基本相同，∴生物间可实现物质交换

3能量方面：

一般以ATP作为直接能源物质，且通过捕食、寄生、互利共生可以实现生物间的能量流动

4遗传方面：

都以DNA作为遗传物质，各种生物共用一套遗传密码

5增殖方面：

都以细胞分裂的方式增殖

7．显微镜的使用

（1）显微镜的结构

1目镜：

目镜无螺纹，上面有放大的倍数标记；目镜放大倍数越高，镜头越短，镜片直径越小，视野越暗

2物镜：

物镜有螺纹，侧面有放大的倍数标记；放大倍数越高，镜头越长，镜片直径越小，视野越暗

（2）成像原理

1放大倍数：

物体的宽度或长度，∴显微镜的放大倍数＝目镜放大倍数×物镜放大倍数

2视野暗：

增加光源；换大光圈；将反光镜由平面镜转换为凹面镜

（3）成像特点

1水平旋转180°

2上下左右相反

3像的移动：

偏哪移哪

4胞质环流：

成像与实际流动方向一致

5在视野中的细胞成行（一维）排列条件下：

细胞数目与放大倍数成反比，目1×物1×数11=目2×物2×数21，指数1代表观察对象呈一维排列

6在视野中充满细胞（二维）的条件下：

细胞数目与放大倍数的平方成反比，目1×物1×数12=目2×物2×数22，指数2代表观察对象呈二维排列

7判断污点位置：

移动装片，若污点移动即在装片上，若不移动→转动目镜→转换物镜

8气泡：

有粗而黑的边缘；里面空白；气泡会变形，无特定形态

9高倍镜：

像大数少视野暗，物镜与玻片近，视野范围小

10低倍镜：

像小数多视野亮，物镜与玻片远，视野范围大

11临时装片的制作：

擦拭玻片→滴清水/生理盐水→取材→展平（涂匀）→盖上盖玻片→染色（一侧滴染液，一侧吸水纸吸引）→观察

1）动物材料，多使用生理盐水

2）植物材料，多使用蒸馏水

3）微生物，多使用营养液

12低倍镜的使用：

取镜（右手握住镜臂，左手托住镜座）→安放（把显微镜放在实验台距边缘5厘米左右处，略偏左，安装好目镜）→对光（通光孔，物镜，目镜一线）→安放装片→调焦（粗准焦：

先下后上；再细准焦）观察

13高倍镜的使用

1）在低倍镜下确定目标

2）移动装片，使目标位于视野中央

3）转动转换器，换用高倍镜：

不可扳动物镜

4）调焦：

转动细准焦螺旋；不可转动粗准焦螺旋

5）视野暗可调节光源、反光镜或光圈；染色深、透光性差，则选用凹面镜和大光圈；透明/染色浅，则选用平面镜和小光圈

8．细胞学说

1建立过程

科学家

成果

局限

维萨里、比夏

从器官、组织水平研究生命

未深入到细胞水平

虎克

用显微镜发现并命名了细胞

观察的是死细胞

列文虎克

用显微镜观察了活细胞

未上升到理论

马尔比基

用显微镜观察了动植物的微细结构

未用“细胞”来描述

施莱登、施旺

提出了细胞学说

未搞清楚细胞来源的过程

耐格里

观察到了新细胞的产生是细胞分裂的结果

未上升到理论

魏尔肖

总结出：

细胞通过分裂产生新细胞

未考虑非细胞结构生命的繁殖

2主要内容

1）内容

a．细胞是一个有机体：

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；细胞是最基本结构单位

b．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能够组成的整体的生命起作用；细胞是最基本功能单位

c．新细胞可以从老细胞中产生：

生物的生长、发育、繁殖必须建立在细胞分裂的基础上

2）揭示：

细胞的统一性；生物体结构的统一性

3）意义

a．使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础：

不涉及细胞多样性；并非所有生物，如病毒；并非所有细胞，如原核细胞，∵细胞学说基于动植物细胞

b．生物界的统一性：

生物亲缘关系

c．细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平：

极大地促进了生物学的研究进程

9．营养方式（同化作用，养料的来源方式）

（1）自养

1特点

1）以光能或无机物氧化释放的化学能为能源，以环境中的二氧化碳为碳源

2）合成自身的组成物质，并且储存能量

2分类

1）光能自养：

蓝藻（有叶绿素、藻蓝素）；光合细菌；绿色植物（有叶绿体）

2）化能自养：

硝化细菌

（2）异养

1特点

1）以环境中现成的有机物作为能源和碳源

2）将这些有要物转变成自身的组成物质，并且释放能量

2关系：

共生；捕食；寄生，如病毒；腐生，如细菌

3代表生物：

人，动物，真菌，大多数细菌

10．代谢方式（异化作用，氧气的需求情况）

（1）需氧型

1有氧气才可生存

2代表生物：

醋酸菌

（2）厌氧型

1无氧气才可生存

2代表生物：

乳酸菌、大肠杆菌

（3）兼性厌氧型

1有无氧气均可生存

2代表生物：

酵母菌

11．新陈代谢特点：

既考虑营养方式也考虑代谢方式

新陈代谢

营养方式

自养型

异养型

代谢

方式

需氧型

自养需氧型

异养需氧型

厌氧型

自养厌氧型

异养厌氧型

兼性厌氧型

自养兼性厌氧型

异养兼性厌氧型

12．细胞的基本结构

（1）细胞壁

（2）细胞膜——系统的边界

（3）细胞质

（4）细胞核——系统的控制中心

13．细胞的物质输入和输出

14．细胞的能量供应和利用

15．细胞的生命历程

五、个体水平

1．多细胞生物个体的发育历程

2．组织

（1）定义：

由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起组成

（2）植物组织：

保护组织，分生组织，营养组织，输导组织

（3）动物组织：

上皮组织，结缔组织，肌肉组织，神经组织

3．器官

（1）定义：

由不同的组织按照一定的次序结合在一起形成

（2）植物：

根，茎，叶，花，果实，种子

（3）动物：

众多

4．系统

（1）定义：

能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起形成的整体

（2）植物没有

（3）高等动物具有：

运动系统，呼吸系统，消化系统，循环系统，泌尿系统，生殖系统，神经系统，内分泌系统

5．个体

（1）定义：

由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物

（2）动物、植物、微生物个体

（3）单细胞生物没有组织，器官，系统；一个细胞即一个个体

六、群体水平

1．种群

（1）定义：

一定的区域内，同种生物的所有个体

（2）举例：

某区域内同种龟的所有个体

2．群落

（1）定义：

一定的区域内，所有的种群

（2）举例：

某区域内龟和其他所有生物的种群

1常见误区：

某区域内的所有鱼，不是种群不是群落

（3）种群与群落体现生物间的关系

3．生态系统

（1）定义：

生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体

（2）举例：

龟生活的水生生态系统

（3）功能：

体现生物与其生活环境的关系

4．生物圈

（1）定义：

由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成

（2）地球上最大的生态系统：

有且只有一个