2013 教师招聘考试学科专业知识(中学生物)教材一、封面二、图书基本信息作者: 《教师公开招聘考试专用系列教材》编委会 出版社:教育科学出版社 作者简介 《教师公开招聘考试专用系列教材》 编委会由华图教育一线教师招聘考试研 究专家、学者组成,编委会成员的专业背景涵盖了中小学各学段全部22 门学科 领域,均具有深厚的教育教学背景和扎实的学科专业基础知识,对教师公开招聘 的考试政策、考试形式、出题思路、重点难点等有着全面独到的研究编委会一 直致力于为广大考生提供质量上乘、 适用高效备考的全国最专业的教师招聘考试 图书三、图书目录目录 目录第一部分教材教法与教案第一章生物课程基础知识3 核心考点提示 3 考纲知识导读 3 一线名师精讲 3 第一节生物课程概述3 第二节科学的本质与生物学素养9 命题热点集训 14 第二章生物课堂教学18 核心考点提示 18 考纲知识导读 18 一线名师精讲 19 第一节基础教学理论19 第二节生物教学的基本技能和教学设计32 第三节生物学教学策略和方法50 第四节生物实验教学59 第五节生物教学评价68 第六节生物学教师的教育研究与专业素养的发展73 命题热点集训 78 第三章经典教学案例与教学设计展示82 经典教学案例一 82 经典教学案例二 83 经典教学案例三 84 经典教学设计一 87 经典教学设计二 90 经典教学设计三 93 第二部分专业知识第一章分子与细胞97 核心考点提示 97 考纲知识导读 97 一线名师精讲 98 第一节细胞的分子组成98 第二节细胞的结构106 第三节细胞的代谢112 第四节细胞的增殖123 第五节细胞的分化、衰老、凋亡与癌变124 命题热点集训 126 第二章遗传与进化132 核心考点提示 132 考纲知识导读 133 一线名师精讲 133 第一节遗传的细胞基础133 第二节遗传的分子基础137 第三节遗传的基本规律142 第四节生物的变异146 第五节人类遗传病149 第六节生物的进化151 命题热点集训 153 第三章稳态与环境159 核心考点提示 159 考纲知识导读 160 一线名师精讲 161 第一节植物的激素调节161 第二节动物和人体生命活动的调节163 第三节人体的内环境与稳态173 第四节种群和群落184 第五节生态系统 193 第六节生态环境的保护201 命题热点集训 205 第四章生物技术实践210 核心考点提示 210 考纲知识导读 210 一线名师精讲 211 第一节微生物的利用211 第二节酶的应用 221 第三节食品加工 226 第四节现代生物技术230 命题热点集训 235 第五章生物科学与社会241 核心考点提示 241 考纲知识导读 242 一线名师精讲 242 第一节生物科学与农业242 第二节生物科学与工业250 第三节生物科学与健康252 第四节生物科学与环境保护258 命题热点集训 263 第六章现代生物科技专题268 核心考点提示 268 考纲知识导读 268 一线名师精讲 269 第一节基因工程 269 第二节克隆技术 278 第三节胚胎工程 289 第四节生物技术的安全性和伦理问题292 第五节生态工程 295 命题热点集训 298 第七章初中生物专业知识303 核心考点提示 303 考纲知识导读 304 一线名师精讲 304 第一节生物圈中的绿色植物304 第二节生物圈中的人319 第三节动物的运动和行为333 第四节生物的生殖、发育与遗传337 第五节生物的多样性342 第六节健康地生活346 命题热点集训 353 四、图书内容节选第一章分子与细胞 第二部分专业知识第一章分子与细胞核心考点提示 1.掌握蛋白质、核酸的结构和功能,糖类和脂质的种类和作用,水和无机盐的生理功能; 2.掌握在生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的检测方法; 3.了解细胞学说的产生及其主要内容; 4.了解细胞的分类; 5.掌握细胞的结构和功能; 6.了解物质进出细胞的方式; 7.了解酶和 ATP 在代谢中的作用; 8.掌握光合作用、呼吸作用的过程和意义; 9.了解糖类、脂类和蛋白质的代谢; 10.了解细胞的增殖、分化、衰老和凋亡。
考纲知识导读 分子与细胞细胞的分子组成 蛋白质核酸糖类脂类水和无机盐细胞的结构细胞学说及其建立过程细胞的类型细胞膜和生物膜系统细胞器细胞核细胞连接与细胞粘连(接上页)分子与细胞 细胞的代谢物质进出细胞的方式植物细胞的渗透吸水和质壁分离及复原酶ATP 呼吸作用光合作用生物体内糖、脂、蛋白质的代谢途径细胞的增殖细胞的生长和增殖细胞的无丝分裂细胞的有丝分裂细胞的分化、衰老、凋亡与癌变细胞的分化细胞的全能性细胞的衰老和凋亡细胞的癌变一线名师精讲 第一节细胞的分子组成 生物体总是和外界环境进行着物质交换,有选择地从无机自然界中获得各种物质 组成自身 因此,组成细胞的化学元素在无机自然界中都存在但细胞中的各种 元素的相对含量与非生物相比又大不相同细胞中常见的化学元素有20 多种, 其中大量元素有 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等,细胞中的微量元素有Fe、 Mn、 Zn、Cu、B、Mo 等在细胞中,C 的含量最多,大约占细胞干重的55, C 是构成细胞的最基本元素这是因为碳原子最外层有4 个电子,即碳原子有4 个能够成键的价电子, 这使得碳原子之间、 碳原子与其他元素的原子之间能结合 形成更多的化学键, 所以可能形成更多的含有碳原子的物质。
从而适应于生物体 的复杂性,也有利于生物的多样化 组成细胞的元素大多以化合物的形式存在组成细胞的最基本的化合物包括无机 化合物和有机化合物, 其中无机化合物主要包括水和无机盐,有机化合物主要包 括糖类、脂类、蛋白质和核酸其中,水是细胞中存在最多的化合物;蛋白质是 细胞中存在最多的有机化合物,也可以说是在细胞干重中含量最多的化合物 下面将对细胞中的基本化合物进行简要介绍 一、蛋白质★★★ 蛋白质在细胞中的含量仅次于水,居第二位,大约占细胞干重的50%以上,鲜重 的 7%—10%蛋白质的相对分子质量很大,从几千到几百万以上都有,蛋白质 是一种高分子化合物 (一)蛋白质的组成 1.组成元素 组成蛋白质的主要化学元素有C、H、O、N 四种,有些还含有 S、P 等元素2.基本组成单位 蛋白质的基本组成单位是氨基酸,组成蛋白质的氨基酸大约有20 种其中人体 必需的有 8 种:赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸 和苯丙氨酸,婴儿体内则有9 种,还有一种是组氨酸 (1)氨基酸的结构 每个氨基酸都含有氨基和羧基, 并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子 上氨基酸的结构通式如下: H2NCRHCOOH (2)氨基酸的相互结合方式 脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,脱去一分 子的水,这种结合叫做脱水缩合。
氨基酸的脱水缩合示意图:肽键:连接两氨基酸分子的化学键(—CO—NH—)叫做肽键 肽:脱水缩合所形成的化合物几肽以组成的氨基酸数来命名,如二肽、三肽、 多肽 肽链:多肽所呈的链状结构叫做肽链 氨基酸、肽键和肽链数量关系: ①n 个氨基酸形成一条肽链时,脱掉n-1 个水分子,形成 n-1 个肽键同理, n 个 氨基酸形成 m 条肽链时,脱掉 n-m 个水分子,形成 n-m 个肽键; ②脱去水分子数量 =肽键数目 =氨基酸数目 -肽链数目; ③蛋白质的相对分子质量=氨基酸数 × 氨基酸平均相对分子质量-失去水分子的个 数× 18; ④n 个氨基酸形成 m 条肽链,至少有 m 个氨基, m 个羧基真题点睛全世界每年有成千上万的人由于吃毒蘑菇而身亡,其中鹅膏草碱就是一种毒菇的 毒素,它是一种环状八肽若20 种氨基酸的平均相对分子质量为128,则鹅膏 草碱的分子量约为 () A.1024B.898C.880D.862 【答案】C 【名师点评】 由于鹅膏草碱是环状八肽, 所以它比一般的八肽多脱去一分子水, 所以脱去水分子数是n-1+1=8-1+1=8;根据蛋白质的相对分子质量=氨基酸数 × 氨 基酸平均相对分子质量-失去水分子的个数× 18,得到鹅膏草碱的相对分子量 =8× 128-8 × 18=880。
(二)蛋白质的结构和功能 1.蛋白质的分子结构 蛋白质是由各种氨基酸通过肽键连接而成的肽链,再由一条或一条以上的肽链按 各自的特殊方式组合成具有生物活性的分子 蛋白质的分子结构有不同的层次,为了研究方便,人们将其分为四个层次 (1)蛋白质分子中的氨基酸都是按一定的排列顺序组成肽链的氨基酸在肽链 中的排列顺序(包括氨基酸的种类、数量)和方式叫做蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构也叫初级结构或化学结构 (2)肽链中的一个肽链和相隔若干氨基酸残基的另一个肽键之间形成氢键,这 些氢键使蛋白质分子中的部分肽链盘旋成螺旋状(又叫α螺旋) ,或者折叠成片 层状(又叫 β折叠) ,或者形成 180° 回折(又叫 β转角或 β弯曲) 这种肽链本 身的折叠和盘绕方式构成了蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构是蛋白质的基 本空间构型 (3)具有二级结构的肽链还可以借助氢键和其他化学键(如离子键、 二硫键等) 进一步卷曲、 折叠,形成更复杂的空间构象, 这种空间构象叫做蛋白质的三级结 构 (4)由两个或两个以上具有三级结构的亚基聚合而成的构象是蛋白质的四级结 构 组成每种蛋白质分子的氨基酸的种类不同,数目成百上千,排列次序变化多端, 由氨基酸形成的肽链的空间结构千差万别,因此,蛋白质分子的结构是极其多样 的,产生出许多不同种类的蛋白质。
2.蛋白质的功能 一切生命活动都离不开蛋白质,它是生命活动的主动承担者 (1)蛋白质是生物体的结构成分例如,细胞中的细胞膜、线粒体、叶绿体和 内质网等都是由不溶性蛋白质与脂质组成的人和动物的肌肉等组织的主要成分 也是蛋白质,如横纹肌中的球状蛋白,平滑肌中的胶原蛋白,毛、甲、角、壳、 蹄中的角蛋白等 (2)蛋白质的一个最重要的生物学功能是作为新陈代谢的催化剂——酶绝大 多数的酶都是蛋白质 生物体内的各种化学反应几乎都是在相应的酶参与下进行 的 (3)有些蛋白质具有运动的功能例如,肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白 (4)有些蛋白质具有运输的功能例如,脊椎动物红细胞里的血红蛋白和无脊 椎动物血细胞中的血蓝蛋白,在呼吸过程中都起着输送氧的作用 (5)蛋白质具有调节或控制细胞的生长、分化和遗传信息表达的功能例如, 阻遏蛋白 (6)有些蛋白质对生命活动起调节作用例如,胰岛细胞分泌的胰岛素参与血 糖的代谢调节,降低血液中葡萄糖的含量 (7)有些蛋白质可以作为受体,起接受和传递信息的作用例如,接受各种激 素的受体蛋白,接受外界刺激的感觉蛋白 (8)有些蛋白质参与机体防御机能例如,抗体 (三)蛋白质的定量定性检测 1.颜色反应 蛋白质分子中某种(某些)基团能与部分显色剂作用,产生特定颜色反应,可以 对蛋白质进行定性检测。
不同蛋白因含不同的氨基酸,颜色反应便不同 表 1-1 常用的蛋白质或氨基酸的颜色反应 反应名称反应基团显色剂反应现象用途 双缩脲反应肽键双缩脲试剂紫色检测蛋白质 茚三酮反应 α -氨基酸茚三酮试剂蓝紫色检测氨基酸及蛋白质 黄色反应苯环、 Trp、Tyr 浓硝酸、 NaOH 黄色检测、鉴定 Trp、Tyr 坂口反应胍基 NaOH、α -萘酚、 次溴酸钠玫瑰红色检测、鉴定Arg 乙醛酸反应吲哚环冰醋酸、浓硫酸蓝紫色鉴定Try 偶氮反应咪唑基偶氮试剂、NaOH 橙色和鲜红色鉴定His、Tyr 醋酸铅反应巯基、 CyS、CySHPb(AC)2、NaOH、HCl 黑色有臭鸡蛋味鉴定含硫氨基酸Cys、CySH Millon 反应 TyrMillon 试剂先白色再变为 红色并稳定检测含酪氨酸的蛋白质 2.定量检测 (1)凯氏定氮法:生物体内的含氮物质以蛋白质为主,而各种蛋白质的含氮量 很接均为16%,因此只要测定生物样品中的。