2021年高考生物大一轮复习全套知识梳理宝典(完整版)

2021年高考生物大一轮复习全套知识梳理宝典(完整版)生物笔记(全国适用)1.1细胞的分子组成一、组成细胞的元素细胞中常见的化学元素有20多种；(一)元素的分类1.按元素在生物体内的含量可分为(以万分之一为界):(2)微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。(3)无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用，如P是组成ATP、(1)最基本的元素是：C。(二)元素的含量特点(三)元素的存在形式大多以化合物的形式存在。生物笔记(全国适用)(四)来源生物体有选择地从无机自然界中获取的。(五)组成细胞的元素的主要作用3.影响机体的重要生命活动：如B可促进花粉管的萌发，从而促N、P、K、Mg与光和作用有关。(六)组成细胞的各元素特点2.不同生物体：元素种类大体相似含量有所差异二、细胞中的无机物组成细胞的化合物分为无机化合物和有机化合物,前者中水的含量是最多的，后者中含量最多的是蛋白质。(一)细胞中的水2.含量：在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多。(1)是细胞和生物体的重要组成成分；(2)是细胞内的良好溶剂，运送营养物质和代谢废物；生物笔记(全国适用)(3)参与许多生物化学反应，如光合作用、呼吸作用等；(4)为细胞提供液体环境。(1)自由水越多，代谢越旺盛(2)当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、(二)细胞中的无机盐1.存在形式：绝大多数以离子的形式存在，少部分是细胞内化合(1)是细胞的结构成分；(2)参与并维持生物体的代谢活动，如哺乳动物血液中钙盐含量过低就会出现抽搐；(3)维持生物体内的平衡：渗透压平衡(Na+、Cl-维持细胞外液渗透压，K+维持细胞内液渗透压),酸碱平衡(如人血浆中HCO₃三、蛋白质(一)蛋白质的元素组成(二)蛋白质的基本单位氨基酸是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。其结构通式为：每种氨基酸分子都至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。随着R基的不同，氨基酸的种类也不同。(三)氨基酸分子的结合方式脱水缩合(四)氨基酸脱水缩合形成多肽过程中的有关计算(1)一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸数一肽链条数(2)一个蛋白质分子中含有游离的氨基数(=游离的羧基数)=肽链数+R基上的氨基数(R基上的羧基数)=各氨基酸中的氨基总数(各氨基酸中的羧基总数)-肽键数(3)蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量生物笔记(全国适用)(五)蛋白质的结构蛋白质的结构具有多样性，其原因主要包括：(1)组成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不(2)构成蛋白质的多肽链的数目；(3)空间结构不同。(六)蛋白质的功能蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动都离不开蛋白质。其结构多样性决定了功能多样性。1.结构蛋白：是构成细胞和生物体结构的重要物质，如肌肉、头3.运输作用：具有运输载体的功能，如血红蛋白能运输氧。4.信息传递作用：调节机体的生命活动，如胰岛素等激素。(七)蛋白质的鉴定(1)原理：蛋白质双缩脲试剂紫色反应(2)反应条件：生物笔记(全国适用)(一)核酸的元素组成(二)核酸的基本单位P含氮碱基五碳糖(三)核酸的种类及比较类别核酸基本单位核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸化学成分碱基五种(A、T、G、C、U)五碳糖脱氧核糖核糖磷酸磷酸空间结构两条链一般为一条链遗传物质有细胞结构的生物的遗传物质部分病毒的遗传物质生物笔记(全国适用)存在部位主要存在于细胞核或拟核中，少量存在于线粒体和叶绿体主要存在于细胞质中(四)核酸的功能细胞内携带遗传信息的物质，控制蛋白质的生物合成。(五)核酸的鉴定甲基绿和吡罗红两种染色剂，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色五、糖类和脂质(一)细胞中的糖类2.分类及特点：根据是否能水解及水解成单糖的数量分为：(1)单糖：不能水解，可直接被细胞吸收，如葡萄糖、果糖、(2)二糖：两分子单糖脱水缩合而成，必须水解成单糖才能被吸收，常见种类有蔗糖、麦芽糖和乳糖。(3)多糖：多个单糖脱水缩合而成，水解成单糖后才可被吸收。常见的种类有植物细胞中的淀粉、纤维素，动物细胞中的糖元。葡萄糖：主要的能源物质淀粉：植物特有的储能物质糖原：动物特有的储能物质纤维素：细胞壁的组成成分4.糖类的鉴定还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)斐林试剂.一℃、砖红色沉淀一℃水浴加热2分钟。(二)细胞中的脂质(1)脂肪是细胞内良好的储能物质，还有保温、缓冲和减压等作用。(2)磷脂是构成细胞生物膜的重要成分。(3)固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。①胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输；②性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形③维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。4.脂肪的鉴定生物笔记(全国适用)脂肪苏丹Ⅲ染液(苏丹IV染液)橘黄色(红色)六、组成生物体分子的综合运用有机物还原糖脂肪蛋白质淀粉剂斐林试剂苏丹Ⅲ(或苏丹试剂碘液甲基绿红色砖红色橘黄色(或红色)紫色蓝色绿色(蓝色)红色(二)生物大分子以碳链为骨架单体—→葡萄糖核苷酸氨基酸都以若干个相连的碳原子为基本骨架→核酸蛋白质→生物大分子(多聚体)生物笔记(全国适用)1.2细胞的基本结构可以使细胞形态发生变化。二、细胞膜(一)细胞膜的成分1.主要成分是脂质(磷脂)和蛋白质，另外还有少量的糖类。2.细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多。(二)细胞膜的制备2.原理：红细胞放入清水中，水会进入红细胞，导致红细胞吸水胀破，使细胞内物质流出，从而得到细胞膜。(三)细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。3.进行细胞间的信息交流①通过细胞分泌的化学物质(如激素)间接传递信息。②通过相邻两细胞的细胞膜直接接触传递信息。生物笔记(全国适用)(一)核膜(1)双层膜，内膜与染色质丝相连，外膜与内质网相连通。外(2)核膜上有核孔。2.功能：使细胞核既能保持相对独立，又能实现核质之间的物(1)化学反应的场所。在核膜上有多种大量的酶，利于多种化(2)核孔是细胞核和细胞质之间物质交换的孔道。大分子物质(二)核仁2.功能：是某些RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关。(三)染色质生物笔记(全国适用)2.功能：是遗传物质的主要载体。(四)细胞核的功能2.是遗传物质储存和复制的场所，是遗传信息库。四、细胞质(一)细胞器的结构与功能主要功能及比喻基本结构分布示意图线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。膜成“嵴”真核细胞叶绿体绿色植物进行光合作用的场所双层膜结构，类囊体粒植物绿色细胞内质网种反应提供条件；加工蛋白质；合成脂质；单层膜的网状结构真核细胞中高尔主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车单层膜的真核细胞中生物笔记(全国适用)基体间”及“发送站”;与植物细胞壁的形成有关(合成纤维素)周围有囊泡液泡调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺液泡膜，内含细胞液成熟的植物细胞溶酶体车间”单层膜围成真核细胞核糖体合成蛋白质由rRNA、蛋白质所构成所有细胞中与细胞的有丝分裂有关由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成动物细胞和低等植物细胞中(二)用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体(1)叶绿体呈现绿色，容易观察，不需染色。(2)健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细生物笔记(全国适用)胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近于无色。(三)细胞质基质(细胞溶胶)五、细胞的生物膜系统(一)组成由细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成。(二)各种生物膜之间的联系1.在化学成分上：各种生物膜组成成分相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。2.在结构上的联系(具有一定的连续性)核膜囊泡(间接联系)3.功能上的联系：在分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。生物笔记(全国适用)线粒体线粒体囊泡加工蛋白质(肽链)→较成熟的蛋白质—→成熟蛋白质—→分必蛋白输加盘分泌能量能量能量折生物笔记(全国适用)1.3物质出入细胞的方式一、物质跨膜运输的实例(一)细胞的吸水和失水1.原理：水分子通过膜的扩散称为渗透作用，水分子从其分子数具备两个条件：(1)具有半透膜；(2)膜两侧溶液具有浓度差。2.动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例：红细胞膜相当于一层半透膜)(1)当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水。(2)当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞失水。(3)当外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分进出平衡。(1)在成熟的植物细胞中，原生质层(细胞膜+液泡膜十二者之间的细胞质)相当于一层半透膜。(2)成熟植物细胞发生质壁分离的条件是外界溶液浓度>细胞液浓度，发生质壁分离复原的条件是外界溶液浓度<细胞液浓度。二、生物膜的流动镶嵌模型1.基本内容(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架，其结构特点是具有流动生物笔记(全国适用)(2)蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层；大多数蛋白质分子是可以运动的。(3)细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白，也可以2.组成成分及其在膜的分布3.结构特性——流动性(1)原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。(2)表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。(3)影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏。(4)实例：质壁分离和复原实验；胞吞与胞吐；白细胞吞噬细菌；动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；受精时细胞的融合过程；细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)。生物笔记(全国适用)4.功能特性——选择透过性(1)表现：植物根对矿质元素的选择性吸收，神经细胞对K+的吸收和对Na+的排出，肾小管的重吸收和分泌，小肠的吸收等。(2)原因：遗传性决定载体的种类和数量，从而也决定了选择三、物质跨膜运输的方式(一)小分子物质跨膜运输的方式物质进出细胞，既有顺浓度梯度的扩散，统称为被动运输；也有逆浓度梯度的运输，称为主动运输。物质跨膜运输方式对比被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向高浓度→低浓度低浓度→高浓度载体×√√能量×、图例载体外[细胞膜内载体动力浓度差能量生物笔记(全国适用)举例0、CO、H0、甘油、乙醇、苯等红细胞吸收葡萄糖小肠细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等表示曲线运输速率O细胞外浓度运输速率0细胞外浓度细胞内浓度细胞外浓度O时间意义被动吸收或排出物质主动选择性吸收生命活动所需物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质(二)大分子和颗粒性物质运输的方式胞吞和胞吐：与细胞膜的流动性有关，消耗能量，但不属于跨膜(三)影响跨膜运输的因素1.影响自由扩散的因素细胞膜内外物质的浓度差。2.影响协助扩散的因素(1)细胞膜内外物质的浓度差。(2)细胞膜上运载物质的载体数量。3.影响主动运输的因素(1)载体：细胞膜上的一类蛋白质。生物笔记(全国适用)(2)能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运生物笔记(全国适用)一、酶的作用和本质(一)作用：催化酶的作用机理：催化剂是降低了反应的活化能。(二)本质酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。二、酶的特性高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。专一性：每一种酶只能催化剂一种或一类化学反应。使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。三、与酶有关的曲线解读(一)表示酶高效性的曲线1.催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。2.酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡3.酶只能催化已存在的化学反应。(二)表示酶专一性的曲线1.在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反2.在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。(三)影响酶活性的曲线1.在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱(如下图甲)。2.在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH,酶的催化作用都将减弱(如下图乙)。甲乙四、ATP的结构和功能含有一个普通磷酸键，两个高能磷酸键，三个磷酸基。(二)功能：直接的能源物质生物笔记(全国适用)在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键很容(二)ATP形成ATP形成的能量来源1.对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于细胞呼吸，对于绿色植物来说，则来自于光合作用和细胞呼吸。2.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物体的(一)ATP可用于主动运输、生物发电和发光、肌细胞收缩、大(二)细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的形成相联系。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反生物笔记(全国适用)2.2细胞呼吸一、细胞呼吸(一)“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验分析1.实验装置(或气泵)A牌母霞踏养液甲澄清的石灰水B培养液石灰水乙2.实验现象：甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，但甲中浑浊程度高且速度快。2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色。3.实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。(二)有氧呼吸1.有氧呼吸的概念有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。2.有氧呼吸的过程有氧呼吸主要有三个阶段：①葡萄糖的不彻底分解②丙酮酸的彻底水解3.有氧呼吸中的能量转换在细胞内，1mol的葡萄糖彻底氧化分解，产生2870KJ能量，其中1161KJ左右(40.45%)的能量储存在ATP中(第一、第二阶段各产生2个ATP,第三阶段产生34个ATP),其余的能量(59.55%)则以热能形式散失了。4.总反应式(三)无氧呼吸1.无氧呼吸的概念无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖生物笔记(全国适用)等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸，同时释放少量能量的过程。2.无氧呼吸的过程无氧呼吸过程主要有两个阶段：②丙酮酸的不彻底分解3.总反应式细胞质基质细胞质基质高等植物、酵母菌等动物和人4.无氧呼吸中的能量转换1mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放出196.65KJ的能量，其中只有61.08KJ的能量储存在ATP中，近69%的能量都以热能的形式散失了。无氧呼吸只有第一阶段释放能量。(四)影响细胞呼吸的因素呼吸作用在最适温度(25℃~35℃)时最强；超过最适温度，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用受抑制；低于最适温度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。2.氧气浓度在氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；氧气浓度为10%以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；氧气浓度为10%以上时，只进行生物笔记(全国适用)3.含水量在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量(五)细胞呼吸的意义及其应用细胞呼吸为生物体的生命活动提供能量，其中间产物是各种有机物之间转化的枢纽。其原理的应用主要有：(1)水稻生产中，适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件，增强水稻根系的细胞呼吸作用。(2)储存粮食时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸，(3)果蔬保鲜时，采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法，抑制细胞呼吸，注意要保持一定的湿度。生物笔记(全国适用)2.3光合作用一、光合作用1.实验原理(1)色素的提取：可以用无水乙醇(或丙酮)作溶剂提取绿叶中的色素，而不能用水，因为叶绿体中的色素不能溶于水。(2)色素的分离：利用色素在层析液中的溶解度不同进行分离，溶解度大的在滤纸上扩散得快，反之则慢。2.实验现象胡萝卜素胡萝卜素(檀黄色)叶绿素a(孟绿色)叶绿素飞(黄绿色)3.色素的吸收光谱叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素4.实验中几种化学试剂的作用(1)无水乙醇用于提取绿叶中的色素。(2)层析液用于分离绿叶中的色素。(3)二氧化硅：研磨充分。(4)碳酸钙：防止色素被破坏。生物笔记(全国适用)5.影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。(3)必需元素：缺乏Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。(二)光合作用的探究历程时间国别科学家探究结果8时范·海尔蒙特植物生长所需要的养料主要来自于水，而不是土壤1英国普利斯特莱植物可以更新空气9荷兰扬·英根豪斯植物只有绿叶才能更新空气，并且需要阳光才能更新空气0美国恩吉尔曼光合作用的场所在叶绿体4德国萨克斯叶片在光下能产生淀粉0美国鲁宾和卡门(用放射性同位素标记法):光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。(糖类中的氢生物笔记(全国适用)也来自水)8美国梅尔文·卡尔文用1C标记的CO追踪了光合作用过程中碳杂的化学反应(三)光合作用的概念光合作用指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。(四)光合作用的过程叶绿体中[H]2C₃固定VV酶根据需光与否，可将光合作用分为两个阶段：1.光反应(1)场所：叶绿体的类囊体薄膜上。(2)条件：光照、色素、酶等。(3)物质变化：①水的光解：叶绿体利用吸收的光能，将水分解成[H]和O₂。(4)能量变化：光能转变为ATP中活跃的化学能。2.暗反应生物笔记(全国适用)(1)场所：叶绿体内的基质中。(2)条件：光反应阶段生成的[H]、ATP、多种酶参加催化。(3)物质变化：①CO,的固定：CO₂与植物体内的C,结合，形成2个C₃。能量并且被[H]还原，经过一系列的变化，形成糖类和C。。(4)能量变化：ATP中活跃的化学能转变为有机物中的稳定的3.总反应式 光能叶绿体(五)影响光合作用速率的环境因素1.光照强度光是光合作用的能量来源，光照强度直接影响光合速率。在其它条件都适宜的情况下，在一定的光照强度范围内，光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。(1)光饱和点当光照强度高到一定数值后，光照强度再提高而光合速率不再加快，这种现象叫光饱和现象。开始达到光饱和现象的光照强度称为光饱和点(如下图中的C点)。(2)光补偿点生物笔记(全国适用)在光饱和点，光合作用吸收二氧化碳量与呼吸释放二氧化碳的量处于动态平衡，这时的光照强度称为光补偿点(如下图的b点)。此时植物制造有机物量和消耗有机物量相等。不同类型植物的光饱和点和补偿点是不同的。2.CO浓度在一定浓度范围内，光合作用速率随着CO,浓度的增加而加快。3.温度光合作用只能在一定的温度范围内进行，在最适温度时，光合作用速率最快，高于或低于最适温度，光合作用速率下降。4.水分的多少水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO,进入叶片，从而间接影响光合作用。二、细胞呼吸与光合作用的关系生物笔记(全国适用)(一)细胞呼吸与光合作用的区别与联系光合作用有氧呼吸代谢类型合成作用(或同化作用)分解作用(或异化作用)物质变化无机物物有机有机物无机物能量变化光能→化学能(储化学能→ATP、热能(放能)实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所叶绿体活细胞(主要在线粒体)条件只在光下进行有光、无光都能进行联系光能光合作用(化学能)热量ATP有氢呼吸(二)呼吸速率与光合速率1.呼吸速率的测定方法植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO₂增加量、O₂减少量2.净光合速率和真正光合速率真正光合违季真正光合违季生物笔记(全国适用)(1)净光合速率：常用一定时间容器内O,释放量、CO,吸收量或有机物积累量表示。(2)真正(总)光合速率：常用一定时间内植物O,产生量、CO,固定量或有机物产生量表示。(3)真正(总)光合速率=净光合速率+呼吸速率3.呼吸速率与光合速率的关系(2)解读曲线只进行呼吸作用不进行光合作用植物释放CO吸收O2②AB段呼吸作用>光合作用植物释放CO吸收O2此合作用=呼吸作用植物外观上不与外界发生气体交换④B点后此合作用>呼吸作用(3)数量关系净光合速率=总光合速率一呼吸速率生物笔记(全国适用)净产氧量=总产氧量一呼吸耗氧量葡萄糖的积累量=实际生产葡萄糖量一呼吸消耗葡萄糖量实测的二氧化碳量=呼吸作用二氧化碳总释放量一光合作用消耗二氧化碳量生物笔记(全国适用)一、细胞不能无限长大(一)细胞不能无限长大的原因：(一)意义：(二)方式：(一)特点：(二)实例：(一)细胞周期1.概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。2.具有细胞周期的细胞的特点：连续分裂的细胞才有细胞周期，如早期胚胎细胞、干细胞、分生区细胞、生发层细胞、癌细胞(不正3.细胞分裂能力与细胞分化程度成反比。已分化的成熟的细胞一般不再具有分裂能力，没有细胞周期，如成熟红细胞、神经细胞等。(二)分裂间期(三)分裂期(以高等植物细胞为例)2.中期：染色体的着丝点整齐的排列在纺绖丝赤道板上。这个时期是观察染色体的最佳时期(记忆口诀：形数清晰赤道齐)。3.后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别移向细胞两极，分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。(记忆口诀：点裂数增均两极)。生物笔记(全国适用)4.末期：染色体变成染色质，纺绖体消失，出现新的核膜和核忆口诀：两消两现重开始)。(四)动、植物细胞有丝分裂的比较动、植物细胞的有丝分裂过程大体相同，不同之处见下表。动物细胞植物细胞不同点纺锤体的形成方式不同由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体子细胞的形成方式不同由细胞膜向内凹陷把亲代细胞缢裂成两个子细胞由细胞板形成的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞(五)与细胞有丝分裂有关的细胞器及功能1.线粒体——供能(DNA复制、蛋白质合成、染色体分开)、复制。2.中心体——形成纺绖体(动物、低等植物细胞)。3.高尔基体——形成细胞板(植物细胞)。(六)有丝分裂的过程中的物质变化DNDNA数目染色体数目(七)重要意义将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制),平均分配到两个子细胞中，在亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对(八)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂①龙胆紫将染色体染成深色。②盐酸和酒精混合液(1:1)使组织中的细胞相互分离开来。③显微镜可观察细胞有丝分裂各期图像。2.装片制作步骤：解离→漂洗→染色→制片。五、减数分裂(一)概念进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目(二)特点染色体只复制一次，而细胞分裂两次。生物笔记(全国适用)心数眼比分形波第之次象心数眼比分形波第之次象(三)结果成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。(四)场所高等动物的减数分裂发生在睾丸或卵巢。(五)过程(以精子的形成过程为例)A箱子间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)精原细胞前期：同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的交叉互换。中期：同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。末期：细胞质分裂，形成2个子细胞，即次级精母细胞。2.减数第二次分裂(无同源染色体)减数第一次分裂减数第二次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂生物笔记(全国适用)前期：染色体排列散乱。中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别移向细胞末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个精细胞变形成为有头有尾的精子，精子是雄性个体成熟的生殖细(六)卵细胞形成过程第二极体第一级体X*前V末次级卵母细胞(七)减数分裂过程中的物质变化生物笔记(全国适用)2.假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，不考虑交叉互换，则该生物体内的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2n种精子(卵细胞);该生物的1个精原细胞进行减数分裂形成2种4个精子；1个卵原细胞进行减数分裂形成1种1个卵细胞。(八)与细胞分裂有关的概念1.同源染色体和非同源染色体(1)同源染色体：②形态、大小一般相同(X、Y不相同)。③在减数分裂过程中进行配对的两条染色体。(2)非同源染色体：在减数分裂中不进行配对的两条染色体，它们的形态、大小一般不相同，它们的来源可以相同也可以不同。2.同源染色体与四分体(1)四分体是同源染色体的特殊存在形式，在减数分裂过程中联会的一对同源染色体才可称作四分体(含有4条染色单体)。(2)在有丝分裂过程中存在同源染色体，复制后每一对同源染生物笔记(全国适用)色体也包含4条染色单体，但由于不发生联会，所以不存在四分体。3.概念之间的数量关系1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个(十)有丝分裂与减数分裂图像的判断数数→减Ⅱ(且.金同源染色体存在)无同源染色体→减Ⅱ)源染色体着丝江无上述同源染色体的特殊行为有丝分裂看染色体减1内(一)概念(二)过程2.卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再生物笔记(全国适用)3.精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会(三)结果受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方)。生物笔记(全国适用)3.2细胞的分化、衰老、凋亡和癌变(一)概念(二)时间(三)特点(四)意义2.细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高(五)实质(一)概念(二)实验表明生物笔记(全国适用)高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，植物细胞已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。三、细胞的衰老(一)衰老细胞的特征1.细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速4.细胞内的呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质四、细胞凋亡2.特征：细胞膜内陷，形成凋亡小体3.实质：由遗传机制决定的程序性死亡以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。①清除多余、无用的细胞。如蝌蚪尾巴的消失。②清除完成正常使用的衰老细胞。如脱落的人体皮肤表皮细胞。生物笔记(全国适用)③清除体内有害的细胞、被病原体感染的细胞等异常细胞。如癌细胞的清除、白细胞吞噬过多的细菌死亡。■机体感染病原体，免疫系统没有来得及清除病原体，致使部分五、细胞癌变(一)概念受致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，成为不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。(二)主要特征1.适宜条件下，能够无限增殖。2.形态结构发生显著变化。3.癌细胞的表面糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。(三)致癌因子大致分为物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子三类。(四)细胞癌变的原因1.致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变。2.原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞的不正常的增殖。生物笔记(全国适用)生物笔记(全国适用)4.1遗传的基本规律和伴性遗传(一)实验方法假说—演绎法：其一般过程是观察实验；发现问题、分析问题；提出假说(假设)、设计实验；检验假说(假设)、归纳综合；得出结(二)孟德尔遗传实验获得成功的原因1.正确地选用实验材料。豌豆自花传粉，闭花授粉，自然状态下3.应用统计学方法对实验结果进行分析；由单基因到多基因的研(三)孟德尔遗传实验分析1.一对相对性状的遗传实验(1)遗传图解生物笔记(全国适用)高鉴高鉴2高茎高蒸高紫高盛XdP(2)实验现象的解释(3)对分离现象解释的验证生物笔记(全国适用)G1高茎l高落d图1-6一对相对性状测交实验的分析图解2.两对相对性状的遗传实验(1)遗传图解减分整×RyRFY黄粒分限F.配子yf(2)实验现象的解释①两对相对性状分别由非同源染色体上的不同对的遗传因子控②F1产生配子时，成对的遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合(产生了雌雄各4种类型且数目相等的配子)。生物笔记(全国适用)③受精时，雌雄配子随机组合(3)对自由组合现象解释的验证陪性纯合子陪性纯合子×满交盾代图1-9黄色圆粒豌豆和绿杂种子一代T(四)遗传相关概念1.与性状有关的概念(1)性状与相对性状性状：生物体所表现出来的形态特征、生理生化特征或行为方式相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。(2)显性性状与隐性性状(3)性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象。2.与基因有关的概念生物笔记(全国适用)(1)基因：有遗传效应的DNA片段，是遗传与变异的结构和(2)显性基因与隐性基因显性基因：控制显性性状的基因。隐性基因：控制隐性性状的基因。(3)等位基因与非等位基因等位基因：位于一对同源染色体上的相同位置上，控制一对相对非等位基因：①位于一对同源染色体上不同位置上，控制不同性状的基因；②位于非同源染色体上的基因。3.个体水平上的概念(1)纯合子与杂合子纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定遗传，不发生性状分离)。杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定遗传，后代会发生性状分离)。(2)表现型与基因型表现型：指生物个体实际表现出来的性状。基因型：与表现型有关的基因组成。(关系：基因型+环境→表现型)4.几种交配类型概念(1)杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程。生物笔记(全国适用)(2)自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程(指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株授粉)。(3)测交：让F1与隐性纯合子杂交，可用来测定F1的基因型，(4)正交与反交：相对而言，正交中的父方和母方，分别是反二、基因的分离定律和自由组合定律(一)基因的分离定律1.基因分离定律的实质在减I分裂后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离。d√d减2.基因分离定律的两种基本题型(1)正推类型：(亲代→子代)亲代基因型子代基因型及比例子代表现型及比例生物笔记(全国适用)全显全显全显显：隐=3:1显：隐=1:1全隐(2)逆推类型：(子代→亲代)①分离比法子代表现型及比例亲代基因型全显至少有一方是AA全隐显：隐=1:1显：隐=3:1②隐形纯合突破法(二)基因的自由组合定律1.基因自由组合定律的实质在减I分裂后期，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自(注意：非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定生物笔记(全国适用)精(卵)原细脆精(卵)原细脆复制。四分体(2)非同源染色体自组合。母细胞bd第二次分裂或4个，2种，1:14个，2种，1=1初级精()母细胞(AA第一次分裂类型特点举例伴X隐性遗传①男>女；②隔代遗传(交叉遗传);③母病子必病，女病父必病。色盲、血友病；人类红绿色盲生物笔记(全国适用)伴X显性遗传①女>男；②连续发病；③父病女必病，子病抗维生素D佝偻病伴Y遗传①男病女不病；外耳道多毛症3.性别决定：是指雌雄异性的生物决定性别的方式，性别决定是性别决定类型类型染色体组成特点性别举例雄性雌性XY型雄性具有两条异型性染色体人、哺乳类、某些株的植物等雌性具有两条异型性染色体两栖类、鸟类等四、人类遗传病(一)概念由于遗传物质改变而引起的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。(二)分类及特点生物笔记(全国适用)1.单基因遗传病受一对等位基因控制的人类遗传病。2.多基因遗传病受多对等位基因控制的人类遗传病。3.染色体异常遗传病由染色体异常引发的遗传病叫做染色体异常遗传病(简称染色体病),主要可分为染色体数目异常遗传病与染色体结构遗传病两种。通过分析遗传系谱图，判断人类遗传病的遗传方式，是常见的出题模式。解题一般程序如下：(五步法)生物笔记(全国适用)看题干，如题中已告知为色有根据知识积累直接判断遗传类型隐性遗传父病女不病常染色体隐性遗传伴隐性遗传常染色体显性遗传伴显性遗传判断常染色体还是伴遗传有中生无第二步；确认或排除伴遗传显性遗传第五步：无以上特征，只能从可能性大小方面推测显性遗传隐性遗传隔代遗传伴遗传常染色体伴遗传五、人类遗传病的监测和预防措施具体内容禁止近亲结婚直系血亲及三代以内旁系血亲禁止结婚，有效预防隐性遗传病发生提倡适龄生育生殖医学表明女子生育的最适年龄为25到29岁；过早生育由于女子自身发育尚未完成，所生子女发病率高；过晚生育则由于体内积累的致突变因素增多，子女生物笔记(全国适用)进行遗传咨询分析遗传病的传递方式；推算后代发病的风险(概率);开展产前诊断B超检查(外观、性别检查);羊水检查(染色体异常遗传病检查);孕妇血细胞检查(筛选遗传性地中海贫血);意义：通过人类遗传病的监测和预防，在一定程度上能够有效地六、人类基因组计划(一)人类基因组计划的内容人类基因组计划，简称HGP,是绘制人类遗传信息的地图。人类基因组工程的目的是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中(二)人类基因组计划的进展测序结果表明，人类基因组由大约31.6亿个碱基对组成，已发现的基因约为2-2.5万。生物笔记(全国适用)4.2遗传的物质基础(一)肺炎双球菌的转化实验1.1928年格里菲思肺炎双球菌转化实验过程(1)体内转化者聚死异加热空型型(2)体外转化生物笔记(全国适用)加人S型菌的蛋白质或R型菌S型菌的DNA肺炎双球菌有两种类型。(1)S型细菌：菌落光滑，菌体有夹膜，有毒性，可使小鼠患(2)R型细菌：菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性。3.实验结论(1)体内转化实验证明：加热杀死的有毒性S型细菌中含有某种遗传因子，使无毒性R型活细菌转化为有毒性S型活细菌，且这种转化是可遗传的。(2)体外转化实验证明：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质即遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。(二)噬菌体侵染细菌的实验生物笔记(全国适用)2.1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌实验过程第一步标记细菌细菌含35S的培养基——→含35S的细菌细菌含32P的培养基——→含32P的细菌第二步标记噬菌体噬菌体含35S的细菌—→含35S的噬菌体噬菌体含32P的细菌—→含32P的噬菌体第三步噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体细菌—→上清液放射性高，沉淀物放射性很低含32P的噬菌体细菌—→上清液放射性低，沉淀物放射性很高分析①ssS标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，而是留在外面②a₂P标记的DNA进入到了宿主细胞内，子代噬菌体的性状是通过亲代的DNA遗传的结论DNA是噬菌体的遗传物质3.实验结论噬菌体的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的，DNA是遗传物质。本实验未证明蛋白质不是遗传物质。(三)烟草花叶病毒感染烟草实验1.1956年烟草花叶病毒感染烟草实验从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒中提取出来的RNA,却能使烟草感染病毒。TMV白质彝亮感染无病斑单独姻草—3烟草一壹心494402.实验结论该实验证明：在只有RNA的病毒中，RNA是遗传物质。(四)小结1.实验总结格里菲斯艾弗里赫尔希和蔡斯肺炎双球菌转化实验—→存在转化因子肺炎双球菌的转化因子实验→DNA是转化因子T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验→DNA才是真正的遗传物质烟草花叶病毒感染烟草实验—→RNA也是遗传物质DNA是主要的遗传物质2.结论总结细胞生物(真核、原非细胞生物(病毒)核酸遗传物质因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传生物笔记(全国适用)物质。2.DNA的基本单位DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸(4种)。3.DNA的空间结构——双螺旋结构(1)由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。生物笔记(全国适用)(3)内侧：碱基对按碱基互补配对原则排列，碱基依靠氢键连接成对：A=T;G=C,碱基平面间平行。4.DNA的结构特性(1)多样性：DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样。排列种(2)特异性：每个DNA分子的碱基排列顺序是特定的。(3)稳定性：DNA中两条主链由磷酸与核糖交替排列的顺序不变，两条链间碱基互补配对的方式不变等。5.DNA的功能携带遗传信息(DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息)。在双链DNA分子中(2)任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一(3)两条互补单链中的(A+G)/(T+C)的比值互为倒(4)互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与整个DNA分(二)DNA的复制以亲代DNA分子两条链为模板，在一定条件下合成子代DNA2.时间(2)有性生殖细胞：减数第一次分裂间期。3.场所4.条件(1)模板：亲代DNA分子的两条链；(2)原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸；(1)解旋；(2)合成子链；两条链分别做模板，按照碱基互补配对原则与游离的四种脱氧核苷酸配对，在DNA聚合酶的作用下，通过磷酸二(3)子、母链盘绕形成子代DNA分子；6.特点DNA的复制为半保留复制。生物笔记(全国适用)7.原则DNA复制的原则为碱基互补配对原则。边解旋边复制。8.DNA能精确复制的原因(1)独特的规则的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；(2)碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。9.意义DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗一个DNA分子复制n次，则(1)子代DNA分子数=2n个；其中，①含有亲代链的DNA分子数=2个；②不含有亲代链的的DNA分子数=2n-2个(2)子代脱氧核苷酸链数=2n+1;其中，①亲代脱氧核苷酸链数=2条；(3)消耗的脱氧核苷酸数①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数=m×(2n-1);三、遗传信息的转录和翻译生物笔记(全国适用)1.RNA的组成元素2.RNA的基本单位RNA的基本单位为核糖核苷酸(4种)。碱财H3.结构4.RNA的种类(1)信使RNA(mRNA)信使RNA上含有密码子，密码子在mRNA上有64种，决定蛋白质的有61种(其余3种为终止密码子)。(2)转运RNA(tRNA)生物笔记(全国适用)(3)核糖体RNA(rRNA)参与核糖体构成，与蛋白质合成有关。基因是具有遗传效应的DNA片段。2.位置基因是生物性状的结构单位和功能单位。基因在染色体上呈线性排列一>基因人一□是遗传物质的结构和功能单位)脱氧核苷酸(三)基因指导蛋白质的合成过程(1)概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。(注：叶绿体、线粒体也有转录)(2)条件模板：DNA的一条链(模板链);原料：4种核糖核苷酸；(4)产物：信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)。2.翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注：叶绿体、线粒体也有翻译)(2)条件生物笔记(全国适用)0H之0H之原料：氨基酸(20种);(3)原则：碱基互补配对原则。(4)产物：多肽链。3.密码子与反密码子核糖体称动方向1遗传信息密码子反密码子位置DNA上碱基排列顺序mRNA上3个相邻的碱基tRNA上与mRNA互补的3个碱基作用决定蛋白质中氨基酸的排列顺序翻译时决定肽链中氨基酸的排列顺序与mRNA上的密码子互上的位置生物笔记(全国适用)图解DNA片段信使RNA转运RNA氨基酸-A—C—⑤4.与基因表达有关的计算(1)基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数=6:3:比较内容基因中能编码蛋白质的序列的碱基数mRNA上的碱基数运氨基酸的数蛋白质中的氨基酸数蛋白质中的肽链数蛋白质中的肽键数缩合失去的水分子数数目nnm四、基因的表达及调控(一)中心法则(1)提出人：克里克。(2)中心法则及其发展的内容(用简式表示)生物笔记(全国适用)(3)中心法则的内容：DNA复制、转录和翻译(二)基因控制性状的方式1.基因对性状的控制方式及实例(1)间接控制：通过控制酶或激素的合成来影响代谢过程，进(2)直接控制：通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。(3)实例①间接控制：豌豆粒型；白化病；②直接控制：镰刀型细胞贫血症，囊性纤维病。2.基因与性状的关系基因多效性：基因多效性：同一个基因会影响多种性状多个基因控制和表达同一性状因只控;制一种性抗形状●的多样性蛋白质合成F基因CD9生物笔记(全国适用)生物笔记(全国适用)4.3遗传变异与育种一、生物变异(一)生物变异的种类生物的变异包括基因重组、基因突变和染色体变异。1.基因突变基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序(替换、增添或缺失)的改变。基因突变在生殖细胞中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在2.基因重组基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，所以进行有性生殖的生物会发生基因重组。(1)范围：真核生物有性生殖。(2)实质：非等位基因重组。①自由组合：发生在减数第一次分裂后期(非同源染色体上的非等位基因自由组合),②交叉互换：发生在减数第一次分裂四分体时期(同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换导致染色单体上的非等位基因重组)。另外，外源基因的导入也会引起基因重组。生物笔记(全国适用)3.染色体变异染色体变异是指染色体的结构发生改变或者数目发生改变(缺少，增多)的变异。(1)染色体变异分类变异类型具体变化结果举例染色体结构变异缺失缺失某一片段染色体上目或排列顺序改变，性状变异猫叫综合征重复增加某一片段易位某一片段移接到另一条非同源染色体上倒位某一片段位置颠倒染色体数目变异个别染色体的增添或缺失少，性状改大三倍体无籽西瓜染色体组成倍地增加或减少(2)染色体数目变异有关概念①染色体组染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条：a.一个染色体组中不含同源染色体。b.一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。c.一个染色体组中含有控制该物种生物性状的一整套基因，但②二倍体由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组。包括几乎全部动物和过半数的高等植物，如人、果蝇、玉米等。③多倍体a.概念：由受精卵发育而来，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。b.实例：香蕉为三倍体；马铃薯为四倍体；普通小麦为六倍体；小黑麦为八倍体。c.特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。④单倍体a.概念：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。b.特点(以植物为例):与正常植株相比，植株长得弱小，且高度不育。(二)生物变异在育种上的应用1.杂交育种(1)原理杂交育种的原理为基因重组(通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起)。(2)方法连续自交，逐代淘汰。通过杂交培育矮秆抗病的优秀小麦品种，具体如下：P自交选矮秆抗病的个体个体(杂合子)离个体(纯合子)育种年限长，需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。2.诱变育种诱变育种的原理为基因突变。用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物，提高突变率。太空育种、青霉素高产菌株的获得。提高了突变率，大幅改良生物性状，但是盲目性强。3.多倍体育种染色体数目变异秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，抑制纺锤体的形成，使三倍体无籽西瓜茎干粗壮、叶片果实大、营养物质丰富，发育迟缓、结实率低。4.单倍体育种染色体数目变异花药离体培养后，用秋水仙素处理单倍体幼苗。明显缩短育种年限，快速获得稳定遗传的个体，但技术复杂。生物笔记(全国适用)4.4现代生物进化理论一、生物进化论的主要观点1.拉马克的进化学说(1)理论要点用进废退和获得性遗传是生物不断进化的主要原因。(2)进步性2.达尔文的自然选择学说(1)理论要点自然选择(过度繁殖→生存斗争→遗传变异→适者生存)。(2)进步性能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。(3)局限性①以个体为单位研究进化；3.现代生物进化理论(1)种群是生物进化的基本单位。生物笔记(全国适用)概念：生活在同一地点的同种生物的一群个体，是生存和繁殖的基本单位特点：彼此之间可以交配产生可育后代，通过繁殖传递基因给后代↓特点：不仅不会因个体死亡而消失，反而在代代相传中保持和发展》↓(2)突变和基因重组为生物进化提供原材料。(3)自然选择决定生物进化的方向。生物进化的实质是基因频率的改变。(4)隔离导致新物种的形成。隔离包括：地理隔离与生殖隔离。①长期的地理隔离会导致生殖隔离，但不必定导致生殖隔离。②生殖隔离往往由地理隔离导致，也有例外。二、生物多样性的形成1.生物多样性的内容生物多样性包括：遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统2.研究生物进化历程的主要依据——化石生物笔记(全国适用)科学家及实验过程结论及分析达尔文实验：胚芽鞘生长弯曲与胚芽鞘尖端的相关性研究胚芽鞘+单侧光→向光生长；②去尖端+单侧光→不生长、不弯曲。说明植物向光性与尖端有关用锡箔罩住尖端+单侧光→生长、不弯曲；长。说明植物的感光部位在尖端单侧光照射使胚芽鞘尖端产生某种刺激，对下部产生影响，出现向光弯曲切去胚芽鞘尖端十单侧光→不弯曲。胚芽鞘尖端下部放琼脂块十单侧光→弯曲胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养，胚芽鞘向放尖端的对侧弯曲生长尖端产生某种刺激，在其下部分布不均匀，造成胚芽鞘弯曲生长①接触过尖端的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的某一侧；②空白的琼脂块放在去尖端某种刺激的确是化学物质，这种化学物质的不均匀分布造成胚芽鞘尖端以下的部位生物笔记(全国适用)的胚芽鞘切面的某一侧弯向光源其他科学家：从人尿中分离出能促进植物生长的物质生长素的化学成分是吲哚乙酸(一)产生：主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。(二)运输：1.极性(轴向)运输(1)实验：如图。(2)结论：生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，而不不食生长素不食生长素胚芽翰尖端的激脂块形查学2.横向运输：在单侧光作用下生长素在茎、根等处可发生横向3.运输的方式：逆浓度梯度的主动运输过程，需要消耗ATP,生物笔记(全国适用)(三)分布1.产生部位<积累部位，如顶芽<侧芽，分生区<伸长区。2.生长旺盛的部位>衰老组织，如幼根>老根。三、生长素的生理作用具有两重性：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。●同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小：根>芽>茎)。生物笔记(全国适用)乙图不同种类的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比单子叶植(二)实例(1)现象：顶芽优先生长，抑制侧芽生长的现象。(2)原因：顶芽产生的生长素向下运输，在侧芽处积累，侧芽附近生长素浓度过高，发育受到抑制。(3)解除：摘除顶芽。2.根的向地性和茎的背地性原理：如图：重力→生长素分布不均(向地一侧生长素浓度高，背地一侧生长素浓度低即C>A,D>B)→生长不均(根的向地一侧生长慢，背地一侧生长快；茎的向地一侧生长快，背地一侧生长慢)→根的向地性，茎的背地性。(三)生长素类似物及应用1.概念：具有生长素的生理效应的化学物质，人工合成。生物笔记(全国适用)2.应用：防止果实和叶片的脱落、促进结实、获得无子果实、促使扦插枝条的生根等。(一)四类植物激素的比较名称合成部位存在较多的部位生理功能对应生长调节剂素幼芽、幼根和未成熟的种子普遍存在于植物体内长，从而引起植株增高促进种子萌发和果实发育，打破休眠GA1、GA2…素根尖正在进行细胞分裂的部位促进细胞分裂青鲜素酸根冠和萎蔫的叶片将要脱落的器官和组织①抑制细胞分裂矮壮素生物笔记(全国适用)②促进叶和果实的衰老和脱落乙烯植物体各个部位广泛存在于植物体，成熟的果实含量最多促进果实成熟乙烯利(二)植物生长调节剂1.概念：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。2.优点：容易合成、原料广泛、效果稳定。(1)用乙烯利催熟凤梨。(2)用一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇，使其纤维长度增加50%(一)渗透压1.定义：溶液中溶质微粒对(一)渗透压1.定义：溶液中溶质微粒对生物笔记(全国适用)(一)体液：由细胞内液(约占2/3)和细胞外液组成。(二)内环境2.组成及关系(一)血浆中含有的水约占90%,溶质中含量最多的是蛋白质，约占7%～9%,无机盐约占1%,其他部分为血液运送的物质。(二)组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，最主要的差别在(三)细胞外液本质上是一种盐溶液，这在一定程度上反映了生三、细胞外液的理化性质及其与外界环境的关系溶质微粒数量对水的吸引力大小越多越大越大越少越小越小主要由无机盐和蛋白质含量决定，其中细胞外液的渗透压90%以上是(二)酸碱度2.维持酸碱平衡的体系：主要由CO2和HCO₃、HPO₁2-和HPO₄-等缓冲物质(缓冲对)维持(三)温度1.人细胞外液的温度一般维持在37℃+0.5℃左右。所以人体内酶的最适宜温度也是37℃左右。2.体温：幼年>成年>老年；女性>男性。(四)内环境与外界环境的关系内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒体。1.体内细胞只有经过内环境才能与外界进行物质交换，因此内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒体。外界环境外界环境H₁O.无机盐、无机盐C0系统CO₁.Hf细胞外液1清系系统组织细胞，2.直接与内环境的物质交换有关的系统有四个；不同的组织细生物笔记(全国适用)3.人的呼吸道、消化道、膀胱等由孔道与外界相连。储存的液体也直接与外界接触，所以这些液体不属于体液。稳态：健康人的内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中。这种动态平衡是通过机体的调节作用来实现的。生理学家把正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。生物笔记(全国适用)轴突末梢轴突末梢6.2通过神经系统的调节一、神经调节(一)神经调节的结构基础和反射1.神经系统的基本单位——神经元神经系统的基本结构和功能单位是神经元。(1)神经元的结构由细胞体、树突(短而多)、轴突(长)构成。后二者合称为突细胞体—细胞核—轴突一2.神经调节的基本方式(1)反射反射是神经活动的基本方式。是指在中枢神经系统参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。分为非条件反射(生来就有的先天性反射)和条件反射(通过训练而形成的)。(2)反射弧是反射活动的结构基础。包括五部分，缺一不可。生物笔记(全国适用)(二)兴奋在神经纤维上的传导1.兴奋兴奋指动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。2.神经冲动兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神3.兴奋的传导过程(1)静息电位的形成未受刺激时，神经纤维处于静息状态。此时，细胞膜两侧的电位表现为外正内负(K+离子外流),称为静息电位。(2)动作电位和局部电流的产生当神经纤维某一部位受到刺激时，这个部分的膜两侧出现暂时性的电位变化，由外正内负变为外负内正(Na+离子内流),即产生动作电位。在兴奋与未兴奋部位之间由于存在电位差而发生电荷移动，这样就形成了局部电流。(3)兴奋的传导局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，而后方又恢复为静息电位。4.兴奋的传导方向双向性。(三)兴奋在神经元之间的传递1.结构基础突触：包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。线粒体一突触小泡突触间隙突触后膜生物笔记(全国适用)2.突触的类型(1)轴突→树突(2)轴突→细胞体3.传递过程兴奋→突触小体→突触小泡→突触前膜→释放递质(乙酰胆碱、单胺类物质)→突触间隙→突触后膜→下一个神经元兴奋或抑制。4.传递方向单向性：由于神经递质只存在于突触前膜突触小体的突触小泡内，神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜。5.信号转换电信号→化学信号(速度较慢)→电信号。(四)神经系统的分级调节1.中枢神经系统的组成和功能高级神经中枢大脑调节机体活动的最高级中枢小脑维持身体平衡的中枢脑干有许多维持生命活动必需的中枢，如呼吸中枢脑体温，水平衡调节的中枢，还与生物节律等的控制有关低级神经中枢脊髓调节躯体运动的低级中枢相互关系位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控；生物笔记(全国适用)2.大脑的高级功能(1)大脑皮层功能(2)语言中枢的位置和功能书写性语言中枢(W区)→失写症(能听、说、读，不能写)运动性语言中枢(S区)→运动性失语症(能听、读、写，不能听觉性语言中枢(H区)→听觉性失语症(能说、写、读，不能视觉性语言中枢(V区)→失读症(能听、说、写，不能读)W区(此区发生V区(此区发生障S区(此区发生H区(此区发生障生物笔记(全国适用)6.3通过激素的调节一、激素调节(一)激素调节1.概念由内分泌腺或细胞分泌的化学物质进行的调节。2.特点(1)微量和高效；(2)通过体液运输；(3)作用于靶器官、靶细胞。3.人体主要激素激素分泌部位激素名称主要作用下丘脑抗利尿激素调节水平衡、血压多种促激素释放激素调节内分泌等生理过程垂体生长激素促进蛋白质合成，促进生长多种促激素控制其他内分泌腺的活动甲状腺甲状腺激素促进代谢活动；促进生长发育(包括中枢神经系统的发育),提高神经系统的兴奋性：生物笔记(全国适用)胸腺胸腺激素促进T淋巴细胞的发育，增强T淋巴细胞的功能肾上激腺肾上腺激素参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动胰岛胰岛素、胰高血糖素调节血糖动态平衡卵巢雌激素等促进女性性器官的发育、卵细胞的发育和排卵，激发并维持女性第二性征等睾丸雄激素激发并维持男性第二性征等4.激素间的相互关系拮抗作用：胰岛素和胰高血糖素协同作用：促进生长→甲状腺激素和生长激素促进代谢加快产热→甲状腺激素和肾上腺素升高血糖→胰高血糖素和肾上腺素(二)激素调节的实例1.血糖平衡的调节(1)血糖的含义血浆中的葡萄糖(正常人空腹时浓度：0.8～1.2g/L)。(2)血糖的来源和去路生物笔记(全国适用)消化消化吸收肝糖原-分解CO+H₂O+能量(乳酸+能量)脂肪酸等非糖物质转化血糖(3)调节血糖的激素①胰岛素：降血糖分泌部位：胰岛B细胞a.促进血糖进入组织细胞，并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪酸等非糖物质；b.抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。(抑制2个来源，促进3个去路)②胰高血糖素：升血糖分泌部位：胰岛A细胞作用机理：促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖(促进2(4)血糖平衡的调节：副交感神经兴奋交感神经兴奋L转化成脂肪等于正常值直接分泌素增加血糖氧化分解合成糖原趋于正常下脑斤某区域另一区域(髓质)肝糖原分解非糖物肾上腺素增加促进十生物笔记(全国适用)(5)糖尿病病因：胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足症状：多饮、多食、多尿和体重减少(三多一少)2.甲状腺激素分泌的分级调节促甲状腺激素促甲状腺激素作用于3.人体体温调节(1)体温调节中枢：下丘脑。(2)体温调节方式：神经一体液共同调节。传入神经(位于下丘脑)¥立毛肌收缩(鸡皮疙瘩)毛细血管收缩(面色苍白)汗腺分泌减少——体液调节汗腺分泌增加火甲状腺激素增加散热甲状腺垂体4.水盐平衡调节(1)神经调节途径：下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴(2)体液调节途径：下丘脑渗透压感受器→下丘脑分泌垂体后叶释放抗利尿激素→作用于肾小管和集合管→加大对水份的重吸收→尿量减少。饮水不足。体内失水饮水不足。体内失水上多或受…主幼饮水小乙水分尿量忆中发参迹压下导二、神经调节与体液调节(一)神经调节与体液调节的比较比较项目神经调节体液调节区别作用途径反射体液运输反应速度迅速较缓慢作用范围准确、比较局限较广泛作用时间短暂比较长结构基反射弧主要是内分泌腺生物笔记(全国适用)石中山联系中枢神经系统 直接成间接调节影响发育和功能内分泌腺分泌激素共同作用调节动物生命活动 (神经调节为主)(二)神经调节与体液调节的关系1.内分泌腺受中枢神经系统的调节，体液调节可以看做神经调2.激素也可以影响神经系统的发育和功能，两者常常同时调节生物笔记(全国适用)6.4免疫调节一、免疫系统的组成(一)免疫器官免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所。如骨髓、胸腺、淋巴结(二)免疫细胞发挥免疫作用的细胞，主要有吞噬细胞和淋巴细胞，淋巴细胞又分为B细胞和T细胞。B淋巴细胞在骨髓中生成，在骨髓中成熟；T淋巴细胞在骨髓中生成，在胸腺中成熟。(三)免疫活性物质具有免疫活性的物质。浆细胞分泌的抗体、效应T细胞分泌的淋巴因子以及溶菌酶等。二、免疫系统的调节(一)非特异性免疫第一道防线：皮肤、黏膜及其分泌物。第二道防线：体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞。2.特点：人人生来就有，不针对某一类特定病原体。生物笔记(全国适用)(二)特异性免疫(第三道防线)1.组成：主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成。2.作用：抵抗外来病原体和抑制肿瘤等。3.方式：体液免疫和细胞免疫。(三)免疫系统的功能三、体液免疫和细胞免疫的比较体液免疫细胞免疫源头B细胞T细胞杀菌物质特异性抗体淋巴因子作用侵入内环境中的抗原被抗原侵入的宿主细胞生物笔记(全国适用)对象作用过程吞噬细胞吞噬细胞抗原呈递处理再次浆细胞记忆细胞抗体抗原被清除沉淀或细胞集团被吞噬分化分化记忆细胞分化T細胞抗原宿主细胞结合抗原 接触裂解死亡释放效应丁细胞靶細胞抗原关系对于体液中的抗原，体液免疫发挥作用；对于胞内寄生物(病毒),体液免疫先起作用，阻止寄生物的传播感染，当寄生物进入细胞后，细胞免疫将抗原释放，再由体液免疫最后清除二次免疫：相同抗原再次侵入人体产生的免疫。特点：比初次反应更迅速，更强烈(一)免疫失调的类型2.防卫过弱：获得性免疫缺陷综合症(AIDS),即艾滋病。生物笔记(全国适用)(二)免疫失调引起的疾病过敏反应自身免疫病免疫缺陷病概念已免疫的机体再次接受相同物质刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱自身免疫反应对自身的组织和器官造成损伤由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病，可分这两类：先天性免疫缺陷病、获得性免疫缺陷病发病机理相同过敏原再次进入机体时与吸附在细胞表面的相应抗体结合使其释放组织胺而引起。发作迅速、反应般不破坏组织细胞；有明显的遗传倾向和抗原结构与正常细胞物质表面结构相似，抗体消灭抗原时，也消灭正常细胞人体免疫系统功能先天不足(遗传缺陷)或遭病毒等攻击破坏而致生物笔记(全国适用)举例消化道、呼吸道过敏皮肤过敏反应等类风湿性关节炎、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮先天性胸腺发育不良、艾滋病生物笔记(全国适用)7.1种群与群落一、种群的概念物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物二、种群的特征(一)数量特征1.种群密度概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。调查方法：样方法和标志重捕法。(1)样方法①概念：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的平均个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值的计数方法。②适用条件：植物、活动范围较小的动物，如：昆虫卵、蚜虫(2)标志重捕法①概念：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度的方法。②适用条件：动物。③相关计算：第一次捕了M只鸟全部标记，每二次捕获n只，其中有m只是被标记的，种群密度为N,则N=M×n÷m。2.出生率和死亡率单位时间内新产生的个体数目/死亡的个体数占该种群个体总数的比率。3.迁入率和迁出率单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率。4.年龄组成和性别比例年龄组成(1)概念：种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数(2)分类：①增长型②稳定型③衰退型(3)意义：研究种群的年龄组成，对于预测种群数量的变化趋势具有重要意义。性别比例(1)概念：种群中雌雄个体数目的比例。性别比例对种群密度也有一定的影响。(2)分类：①雌：雄>1:1,如：养鸡场中的鸡②雌：雄<1:1,如：蜜蜂、蚂蚁等生物笔记(全国适用)③雌：雄=1:1,如：人(二)空间特征种群分布型1.概念：种群分布型是指种群中个体的空间配置格局。2.分类：集群分布、均匀分布和随机分布随机分布种群数量种群数量直接影响十迁入率出生率死亡率迁出率性别比例三、种群的增长方式J型增长和S型增长曲线的比较J型增长S型增长生物笔记(全国适用)增长模型种群数量种群数量K种群数量K前提条件理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约条件起始增长很慢，但随着种群基数的加大，增长会越来越快，每单位时间都按种群的一定百分数或倍数种群起始呈加速度增长，K/2时增长最快，此后便开始减速增长，到K值时便停数量计算N=N₀λt(N₀为该种群的起始数量，t为时间，Nλ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。)无种群增长速率不变先增大后减小，在K/2时达到最大K值有无曲线形成原无种内斗争，缺少天敌种内斗争加剧，天敌数量增生物笔记(全国适用)因多联系环境阻力环境阻力种群数量J型曲线K时间同种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同四、群落的概念(一)概念同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫做生物群(二)群落的物种组成1.丰富度：群落中物种数目的多少称为丰富度。2.环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构越复杂，物种丰富度越大。从赤道到北极，人们会发现动植物的种五、群落的种间关系(一)种间关系名称数量曲线特点举例生物笔记(全国适用)互利共生个