高空间分辨分析电子显微学(朱静等编著)思维导图
高中生物学科思维导图(人教版必修一)
鉴定
试剂 用法
双缩脲试剂（A 液：质量浓度为 0.1g/ml 的 NaOH 溶液，B 液：质量浓度为 0.01g/ml 的 CuSO4 溶液） 先向 2ml 组织样液中加入 A 液 1ml，摇匀后再加入 B 液 4 滴，摇匀，反应呈紫色
元素组成
C、H、O、N、P
细 胞
脱氧核糖核酸（DNA）
真核细胞、原核细胞和 DNA 病毒的遗传物质
胞吞 胞吐
特点：不需要载体，需要消耗能量（大分子、颗粒物质如抗体的分泌） 举例：大分子、颗粒物质等出入细胞，如抗体的分泌 体现了细胞膜具有一定的流动性
通过细胞分泌化学物质
如分泌激素、神经递质等
进行细胞间的信息交流 通过细胞膜直接接触
如精子和卵细胞的相互识别
通过细胞通道
如植物细胞之间的胞间连丝
细胞壁
成分 功能
依据寄主
植物病毒、动物病毒和细菌病毒三类
①没有核膜包被的细胞核
分类
原核细胞
特点
②没有染色体 ③有一个环状的 DNA 分存在的区域，叫做拟核 ④唯一的细胞器是核糖体
有细胞结构
举例 特点
细菌：如大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌 蓝藻：如发菜、念珠藻（含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用） 有核膜包被的细胞核，其中 DAN 分子和蛋白质组成染色质或染色体
功能 催化化学反应（使细胞代谢能在温和条件下快速进行）
原理
甲基绿和吡罗红两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲和力不同 甲基绿使 DNA 呈现绿色，吡罗红使 RNA 呈现红色
实验：“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”
盐酸作用
①能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞 ②使染色质中的 DNA 和蛋白质分离，有利于 DNA 与染色剂结合
细胞学思维导图
受体与配体的结合能力称作受体亲和力
受体对其配体的亲和力很强，作用迅速敏感
受体与配体分子以共价键结合，是可逆的
当结合引起生物效应后，受体-配体复合物就解离，受体恢复到原来状态，能再与配 体结合
概述
饱和性 高亲和力
受体特点
细胞膜受体与细胞识别
配体分子与受体结合后能表现功能反应的，称作内在活性 与受体亲和力大，内在活性叶大的物质属于受体激动剂
入胞
入胞和出胞
物质转运
一些大分子或固态、业态的物质团块由细胞排出的过程，主要是腺细胞分泌物排出及 神经递质释放。
出胞
溶液中溶质或溶剂分子由高浓度区向低浓度区的净移动称为扩散 在生物体内，脂溶性物质顺浓度差的跨质转运，称为单纯扩散
概念
带电离子，还要受电场力的影响
膜两侧的浓度梯度 膜对物质通过的难易程度
细胞质内的受体称为胞质受体
受体概念
细胞核内的受体称为核受体
位于质膜外表面，多为糖蛋白带糖链的部分 功能是识别不同的化学信号
调节亚单位/识别器
位于质膜的内表面，在受体未接受化学信号前无活性，只有在受体与化学信号结合后 才被激活具有酶活性，产生相应的生物效应
催化亚单位/效应器
受体结构
受体与效应器之间的耦连部分 将受体所接受的信号，转换为蛋白质的构象变化，传给效应器
侧向扩散
旋转 摆动
流动形式
特性
翻转 脂肪酸链的饱和程度、卵磷脂与鞘磷脂的含量比值与流动性呈正变
膜脂的流动性
脂肪酸连的长度和胆固醇含量与流动性呈反变关系 膜蛋白与膜脂的结合方式 温度
影响因素
膜的流动性
PH值
离子浓度
侧向扩散 旋转扩散 速度比膜脂慢 常局限在某一特定区域
高中生物知识结构网络图(完整版)
高中生物知识结构网络图第一单元 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 肽键数＝脱去的水分子数，为 n m x -=…………………………………①蛋白质的相对分子质量 x ma y 18-=………………………………………②或者 x a ry 183-=………………………………………③1.6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1.10选择透过性膜的特点1.11水被选择的离子和小分子其它离子、小分子和大分子亲脂小分子高浓度——→低浓度不消耗细胞能量（ATP）离子、不亲脂小分子低浓度——→高浓度需载体蛋白运载消耗细胞能量（ATP）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——DNA4、能独立地控制性状5、内含核糖体6、有相对独立的转录翻译系统7、能自我分裂增殖1.13真核生物细胞器的比较1.14细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律1.15理化因素对细胞周期的影响1.16细胞分裂异常（或特殊形式分裂）的类型及结果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G 21.20分化与细胞全能性的关系1.211.22癌细胞的特点分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低分化程度高，全能性也高分化程度最低（尚未分化），全能性最高永生细胞1.23衰老细胞的特点水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢 酶的活性降低色素积累，阻碍细胞内物质交流和信息传递 细胞核体积增大，染色体固缩，染色加深 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低--溶酶体为细胞提供稳定的内环境脱再1.28植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较第二单元生物的新陈代谢Ⅰ植物代谢部分：酶与ATP、光合作用、水分代谢、矿质营养、生物固氮- - 优质资料-- 优质资料2.1酶的分类2.2酶促反应序列及其意义酶促反应序列 生物体内的酶促反应可以顺序连接起来，即第一个反应的产物是第二个反应的底物，第二个反应的产物是第三个反应的底物，以此类推，所形成的反应链叫酶促反应序列。
高中生物学科思维导图(人教版必修二)
高中生物学科思维导图(人教版必修二)遗传的基本规律与伴性遗传 1 遗传因子的发现豌豆的特点自花传粉、闭花受粉，自然状态下一般为纯种具有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析。
如：高茎和矮茎；圆粒和皱粒人工传粉过程人工去雄→套袋隔离→人工授粉→再套袋隔离相关概念相关符号意义 P：亲本；F1：子一代；F2：子二代；♀：母本；♂：父本；×：杂交；U ：自交性状生物所表现出来的形态结构（双眼皮）、生理特征（B型血）和行为方式（左撇子）相对性状同种生物的同一种性状的不同表现类型分为显性性状（如豌豆的高茎）隐性性状（如豌豆的矮茎）等位基因位于同源染色体上控制相对性状的基因显性基因决定显性性状的基因（用大写字母表示）隐形基因决定隐性性状的基因（用小写字母表示）性状分离在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象表现型生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎基因型与表现型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型是DD或Dd,矮茎豌豆的基因型是dd 纯合子基因组成相同的个体，如：DD、dd、YYRR、yyrr 杂合子基因组成不同的个体，如Dd、YyRr、Yyrr、yyRr 分离定律的发现过程及其内容实验过程及现象 P 高茎×矮茎→F1（全为高茎）；F1自交→F2（高茎：矮茎=3:1）解释（提出假说）①生物的性状是由遗传因子（基因）决定的②体细胞中遗传因子（基因）是成对存在的③形成配子时，成对的遗传因子（基因）彼此分离，分别进入不同的配子。
配子中只含有每对遗传因子（基因）中的一个④受精时，雌雄配子的结合是随机的验证（演绎推理）设计测交实验：F1与隐性纯合子杂交，推测后代高茎：矮茎=1:1 实验验证：在得到的64株后代中，30株是高茎，34株是矮茎，比例接近1:1，验证了以上解释的正确性分离定律内容在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代自由组合定律的发现过程及其内容实验过程及现象 P 黄色圆粒×绿色皱粒→F1（全为黄色圆粒）；F1自交→F2 （黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=9:3:3:1）解释（提出假说）①纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的基因型成分别是YYRR和yyrr,F1的基因型是YyRr ②F1形成配子时，每对基因彼此分离，不同对的基因自由组合。
第2章 电子测量技术思维导图
精密度 准确度 精确度
测量结果的评价
有效数字 多余数字的舍入规则
有效数字的处理
有效数字的运算规则
等精度测量结果的处理
权的概念 加权平均值
非等精度测量结果的处理
加权平均值的标准差
误差的传递公式 常用函数的合成误差
误差的合成
系统误差的合成
等准确度分配 等作用分配
误差的分配
最佳测量方案的选择
绝对误差 相对误差 装置误差 方法误差 环境误差 人员误差 使用误差 随机误差
系统误差
粗大ห้องสมุดไป่ตู้差
实际相对误差 示值相对误差 分贝误差
引用误差
单峰性 对称性 抵偿性 有界性 确定性 重现性 不具抵偿性 可修正性 偶然性和不可预见性 无抵偿性 奇异性
随机误 差分析
随机误差的统计处理
数学期望 剩余误差
方差与标准差
理论分析法 校准和比对法 改变测量条件法 剩余误差观察法
公式判断法
恒值系差检查方法 变值系差检查方法
系统误差的特征 系统误差的判断
替代法 零式法 交换法 补偿法 微差法
削弱系统误差的方法
测量数据 的处理
误差的合 成与分配
系统误 差分析
测量误差与 数据处理
基础 知识
误差的表示方法 测量误差的来源 测量误差的分类
随机误差的分布
正态分布
均匀分布
非正态分布
三角形分布
反正弦分布
有限次测量的计算方法
贝塞尔公式 算术平均值的标准差
极差法求标准差
置信概率与置信区间
测量结果的置信度
正态分布下的置信度 t分布下的置信度
非正态分布的置信因子
高清版新课标高中生物思维导图
过程
光反应 暗反应
场所，条件 物质变化 能量变化
实质、意义
影响光合作用 的因素及应用
内部因素 外界因素
叶面积指数 叶龄 光照强度 温度 二氧化碳浓度 必需矿质元素
水
ATP的主要来源
概念
有氧呼吸
方式
比较
无氧呼吸
实质
意义
影响呼吸作用 的因素及应用
内部因素 环境因素
遗传因素 温度 氧气浓度 CO2浓度
含水量
DNA
分类 RNA
功能
糖类
元素 种类及作用
脂质
元素 种类及作用
有氧呼吸主要场所 光合作用的场所
线粒体 叶绿体
双层膜 细胞器
对来自内质网的蛋白质 进行加工、分类和包装
高尔基体
增大膜面积，与蛋白质、脂质 和糖类的合成有关，蛋白质 的运输通道
维持渗透压，使细胞膨胀
内质网 液泡
单层膜 细胞器
含有多种水解酶，可 分解细胞器和病毒
染色质
结构 功能
遗传物质的载体
是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
细胞膜 细胞壁
细胞的基 本结构
2/20
细胞骨架
组成 蛋白质纤维组成的网状结构
作用
在真核中维持细胞形态； 保持细胞内部结构的有序性
细胞质基质
成分
水、无机盐、脂质、糖类、 氨基酸、核苷酸和多种酶
状态 呈不断流动的胶质状
作用 活细胞代谢的主要场所
保护、物质交换、能量转换、 信息传递等；提供酶的附着位点； 使细胞内区域化
功能
生物膜系统
研究意义 实验：体验制备细胞膜的方法
纤维素和果胶 成分
保护和支持作用 功能
高中生物学科思维导图(人教版必修二)-高中生物必修二思维导图
具有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析。
如：高茎和矮茎；圆粒和皱粒人工传粉过程 人工去雄→套袋隔离→人工授粉→再套袋隔离相关符号意义P ：亲本； F 1：子一代； F 2：子二代；♀ ：母本；♂：父本；×： 杂交； 性状 生物所表现出来的形态结构（双眼皮） 、生理特征（ B 型血）和行为方式（左撇子）① 生物的性状是由遗传因子（基因）决定的 ②体细胞中遗传因子（基因）是成对存在的③ 形成配子时，成对的遗传因子（基因）彼此分离，分别进入不同的配子。
配子中只含有每对遗传因子（基因）中的一个结 论 控制果蝇白眼的基因在 X 染色体上，证明了萨顿假说的正确性一条染色体上有多个基因基因和染色体的关系基因在染色体上呈线性排列隐性性状（如豌豆的矮茎）等位基因位于同源染色体上 显性基因 决定显性性状的基因（用大写字母表示） 控制相对性状的基因隐形基因决定隐性性状的基因（用小写字母表示）性状分离 在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象 表现型 生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎基因型 与表现型有关的基因组成， 如高茎豌豆的基因型是 DD 或 Dd,矮茎豌豆的基因型是 dd纯合子 基因组成相同的个体，如：DD 、 dd 、YYRR 、 yyrr杂合子基因组成不同的个体，如 Dd 、YyRr 、Yyrr 、yyRr 显性性状（如豌豆的高茎）分为相关概念实验过程及现象P 高茎×矮茎→F 1（全为高茎）；F 1自交→F 2（高茎：矮茎 =3:1）相对性状 同种生物的同一种性状的不同表现类型豌豆的特点自花传粉、闭花受粉，自然状态下一般为纯种解释（提出假说）遗传因子 的发现分离定律的发现 过程及其内容自由组合定律的 发现过程及其内容萨顿的假说基因在染色体上摩尔根关于果蝇 的实验证据验证（演绎推理）④受精时，雌雄配子的结合是随机的设计测交实验： F 1 与隐性纯合子杂交，推测后代高茎：矮茎 =1:1 实验验证：在得到的 64株后代中， 30株是高茎， 34株是矮茎，比例接 近 1:1，验证了以上解释的正确性在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因， 具有一定的独立性；分离定律内容 在减数分裂形成配子的过程中， 等位基因会随同源染色体的分开而分离， 分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代实验过程及现象P 黄色圆粒×绿色皱粒→F 1（全为黄色圆粒）；F 1自交→F 2实验过程及现象（黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒 =9:3:3:1）①纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的基因型成分别是 YYRR 和yyrr,F 1 的基因型是 YyRr解释（提出假说）验证（演绎推理）自由组合定律内容②F 1形成配子时，每对基因彼此分离，不同对的基因自由组合。
高中生物知识结构网络图(完整版)
预祝2017级高考学子梦想实现。
高中生物知识结构网络图第一单元 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 肽键数＝脱去的水分子数，为 n m x -= …………………………………①蛋白质的相对分子质量 x ma y 18-= ………………………………………②或者 x a ry 183-=………………………………………③ 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1.10选择透过性膜的特点1.11水被选择的离子和小分子其它离子、小分子和大分子亲脂小分子高浓度——→低浓度不消耗细胞能量（ATP）离子、不亲脂小分子低浓度——→高浓度需载体蛋白运载消耗细胞能量（ATP）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——DNA4、能独立地控制性状5、内含核糖体6、有相对独立的转录翻译系统7、能自我分裂增殖1.13真核生物细胞器的比较1.14细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律1.15理化因素对细胞周期的影响注：＋ 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G 21.20分化与细胞全能性的关系1.211.22癌细胞的特点分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低分化程度高，全能性也高分化程度最低（尚未分化），全能性最高扁平梭形 球形成纤维细胞癌变如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞黏着性降低，易转移扩散。
透射电子显微镜基本知识
透射电子显微镜基本知识透射电子显微学介绍－－人们观察物质微观结构能力的进程俞大鹏电子显微学是一门探索电子与固态物质结构相互作用的科学，电子显微镜把人眼睛的分辩能力从大约0.2 mm拓展至亚原子量级（<1 A)，大大增强了人们观察世界的能力。
电子显微学开始于上世纪30年代，经过几十年的不断发展和完善，现在已经成为凝聚态物理、半导体电子技术、材料、化学、生物、地质等多学科的非常重要的研究手段。
尤其是，随着科学技术发展进入纳米科技时代，电子显微镜更是显示出其强大的威力。
可以说，假如没有电子显微镜，现代科学技术是不可想象的，它的发展与其他学科的发展息息相关，密切联系在一块的。
以下是电子显微学发展史上一些重要的进程：§世界上第一台电子显微镜始创于1932年，它由德国科学家Ruska研制，奠定了利用电子束研究物质微观结构基础；§1946年，Boersch在研究电子与原子的相互作用时提出，原子会对电子波进行调制，改变电子的相位。
他认为利用电子的相位变化，有可能观察到单个原子，分析固体中原子的排列方式。
这一理论实际上成为现代实验高分辨电子显微分析方法的理论依据；§1947年，德国科学家Scherzer提出，磁透镜的欠聚焦（即所谓的Scherzer最佳聚焦，而非通常的高斯正焦）能够补偿因透镜缺陷（球差）引起的相位差，从而可显著提高电子显微镜的空间分辨率；§1956年，英国剑桥大学的Peter Hirsch教授等人不仅在如何制备对电子透明的超薄样品，并观察其中的结构缺陷实验方法方面有所突破，更重要的是他们建立和完善了一整套薄晶体中结构缺陷的电子衍射动力学衬度理论。
运用这套动力学衬度理论，他们成功解释了薄晶体中所观察到的结构缺陷的衬度像。
因此50~60年代是电子显微学蓬勃发展的时期，成为电子显微学最重要的里程碑；晶体理论强度、位错的直接观察－50－60年代电子显微学的最大贡献；§1957年，美国Arizona洲立大学物理系的Cowley教授等利用物理光学方法来研究电子与固体的相互作用，并用所谓“多层法”计算相位衬度随样品厚度、欠焦量的变化，从而定量解释所观察到的相位衬度像，即所谓高分辨像。
高分辨电子显微学的成像原理和图像获得
������ ������ = ������������ 像强度
−1 [������
������ ������(������)] = q(r) ∗ ������(������)
2
������ ������ = q(r) ∗ ������(������)
衬度传递函数
相位
球差
离焦
像散
球差效应示意图
从一维和二维点阵像上能直观地看到晶体点阵的周期，晶体中的位错、层错等 缺陷。
6
相位衬度像：结构像
能直接反映晶体投影结构的高分辨像为结构像。
•电子显微镜要有较高的分辨本领 •样品足够薄（满足弱相位物体近似或者赝弱相位物体近似） •离焦量接近最佳欠焦条件
电势投影图(PPM) (氯代酞菁铜) 2Å
结构像
∗
������ = q(r)
2
12
衬度传递函数——实际成像
相位物体----试样很薄，可以认为当电子波穿过后，只改变相位，而振 幅的变化忽略不计，称这种试样为相位物体。相位物体的透射函数为： q ������ = exp [−������������������(������)] ,������ =π/λU , ������ ������ 为投影势 像强度 实 际 成 像 ������ ������ = q(r) 2 = 1
影响高分辨像的因素
1. 高压稳定性和物镜电流稳定性：ΔE 和ΔI 2. 样品倾斜和样品漂移 3. 晶体结构和样品厚度 4. 离焦量 (Δf)，像散
28
JEM2100 得到的高分辨电子显微像
1. Au nanorod
29
JEM2100 得到的高分辨电子显微像
Au nanorod
30