高中生物最详细知识点

目录 必修一： 第一章、走进细胞 第二章、组成细胞的分子 第三章、细胞的基本结构 第四章、细胞的物质输入和输出 第五章、细胞的能量供应和利用 第六章、细胞的生命历程 必修二： 第一章、遗传因子的发现 第二章、基因和染色体的关系 第三章、基因的本质 第四章、基因的表达 第五章、基因突变及其变异 第六章、从杂交育种到基因工程 第七章、现代生物进化理论 必修三： 第一章、人体的内环境与稳态 第二章、动物和人体生命活动的调节 第三章、植物的激素调节 第四章、种群和群落第五章、生态系统及其稳定性 第六章、生态环境的保护 选修系列 第一章、人体生命活动的调节和免疫 第二章、光合作用与生物固氮 第三章、遗传与基因工程 第四章、细胞与细胞工程 第五章、微生物与发酵工程 高中生物热点知识点一览： 高中生物书中知识点整理 必修 1 注释：其中有黄色荧光的部分为常常忽略的知识点 第一章、走进细胞 细胞是生物体结构和功能的基本单位，注：病毒没有细胞结构，也只有依赖活细胞才能生活。 一、1．细胞的分类 原核细胞 真核细胞 细胞大小 较小（1--10um） 较大（10--100um） 细胞核 有拟核，无核膜，无核仁。DNA 不与蛋白质结合成染色体 有由核膜包围的细胞核，有核仁。 DNA 与蛋白质结合成染色体 细胞质 除核糖体外，无其他细胞器 有多种细胞器 细胞壁 有，但成分与真核细胞不同 植物、真菌有，动物无 代表生物 放线菌、细菌、蓝藻、支原体 真菌、植物、动物 判断细菌：凡是“菌”字前面有“杆”，“球”，“螺旋”，“弧”字的都是细菌。如大肠杆菌， 肺炎球菌，霍乱弧菌等。乳酸菌是个特例，它本身是杆菌，往往把杆字省略。 2．原核细胞的基本结构。原核生物最主要的特点是没有由核膜包围的细胞核。 3．拟核是细胞一个区域内丝状的 DNA 分子，而没有核膜包围这个区域，不具有真核染色体 结构。 4．细菌、蓝藻、支原体图。二、生命系统的结构层次 细胞：是生物体结构和功能的基本单位 组织：由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞群 器官：不同的组织按照一定的次序结合在一起而构成器官 系统：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起而构成系统 个体：由各种器官(植物)或系统(动物和人)协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细 胞生物是由一个细胞构成的生物体。 种群：在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群。 群落：在一定的自然区域内，所有的种群(生物)组成一个群落。 生态系统：生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体 生物圈：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 （地球上最大的生态系统） 常见考点： ① 分子和原子不是生命系统结构层次 ②病毒无细胞结构 ③单细胞生物（草履虫）一个细胞 → 一个个体④植物没有系统 《第 1 章走近细胞》复习要点 一．重要考点 1．生命系统的结构层次。其中重要的是区别种群、群落、生态系统：种群是一定区域内 的所有同种的全部个体;群落是一定区域内的的所有生物，完整得包括植物、动物和微生物。 生态系统是一定区域内的所有生物及无机环境的总和。 2．高倍显微镜的使用。显微镜的使用方法，重要是高倍镜使用的方法。常考点有：换高 倍镜的步骤（物像移中央、转动转换器、调光、调细准焦螺旋）、换上高倍镜后物像的变化 （物像大了，看到的视野小了，视野比原来暗了）、玻片移动问题等。 3．原核生物与真核生物种类的区别：细菌、蓝藻、支原体、衣原体、放线菌。其中常常 不好区分的是真核生物中的真菌（酵母菌、霉菌、蘑菇等）和藻类（衣藻等）。 4．蓝藻：是原核生物，自养，因为能进行光合作用（但没有叶绿体），没有线粒体等，只 有一种细胞器核糖体，外有细胞壁（很多种原核生物都有，但成分与植物细胞壁不同） 5．原核生物与真核细胞结构的区别： 差异性 统一性 原核细胞 无成形的细胞核（无核膜——拟核） 无染色体（只有环状的 DNA） 只有一种细胞器——核糖体 真核细胞 有成形的细胞核（有核膜） 有染色体（DNA 上有蛋白质） 有多种细胞器 1.都有细胞膜、细胞质和核物质 2.都含有 DNA 3.都有核糖体 6．病毒。无细胞结构，既不属于真核生物，也不属于原核生物。营养方式为寄生，并且 只有寄生在生物体的活细胞内才能进行正常的生命活动。 7．细胞学说。从细胞学说内容理解细胞的统一性 8. 细胞是最基本的生命系统。 第二章、组成细胞的分子 （1）化学元素 1． 生物体最基本的元素是 C 2． 基本元素有 C，H，O，N 3． 大量元素有 C，H，O，N，P，S，K，Ca，Mg 4． 微量元素有 Fe，Mn，Zn，Cu，B，Mo 含量最多的元素是 O 5． P 是组成 ATP 和核酸的的成分，S 是蛋白质的组成成分，Ca 是动物牙齿和骨骼的成分， 血液缺 Ca 会抽搐，K 有利于有机物在植物体内运输和抗倒伏作用，Mg 是植物叶绿素的 成分，B 促进花粉的萌发和花粉管的深长，Fe 是血红蛋白的主要成分， 6． 生物界与非生物界的统一性和差异性 统一性：组成生物体的化学元素在无机界都可以找到。 差异性：组成生物体的化学元素在生物体内和无机界中的含量相差很大。（种类相同） （2）化合物 1．水。 细胞鲜重中，水占 85%-90%。自由水/结合水 大时，生物新陈代谢强。 水的作用：自由水 1，是细胞内的良好溶剂。2，是各种反应的介质。3，运送营养和废物。 结合水 细胞的构成成分。 2．无机盐（含量少，只有 1%~1.5%） 作用：1，是细胞内化合物的重要组成部分。2，维持生物体的生命活动。3，维持细胞的 酸碱平衡。4，调节渗透压。 3．糖类（组成元素：C，H，O） 核糖 RNA 的构成成分 五碳糖 脱氧核糖 DNA 的构成成分 单糖 葡萄糖 生命活动的主要能源物质 六碳糖 果糖、半乳糖 麦芽糖 =〉两分子葡萄糖 糖类 植物 蔗糖 =〉一分子果糖+一分子葡萄糖 二糖 动物 乳糖 =〉一分子半乳糖+一分子葡萄糖 淀粉 植物细胞储能物质 植物 纤维素 植物细胞壁的主要成分 多糖 动物 糖原 动物细胞储能物质 还原糖有：葡萄糖，麦芽糖，果糖 糖类的作用：主要的能源物质，细胞的构成成分 4．脂类（C，H，O，有的还有 N，P） 5．蛋白质 （1）蛋白质是生物体生命活动的体现者。 （2）基本单位：氨基酸 H NH2—C—COOH R （3）氨基酸的缩合反应略 （—CO—NH—） （4）蛋白质的功能多样性 1、氨基酸种类不同 2、氨基酸数目不同 3、氨基酸排列顺序 不同 4、蛋白质空间结构不同。 （5）蛋白质的作用 种类 生理功能 脂肪 1． 储存、释放能量 2． 减少身体热量散失，保持体温恒定 3． 减少内部器官间摩擦和缓冲外界压力 类脂 磷脂 是构成细胞膜的重要成分 胆固醇 动物细胞的重要成分，代谢失调会引起心血管等方面疾病 性激素 促进性器官的发育和两性生殖细胞的形成，激发并维持动物 第二性征 固 醇 类 维生素 D 促进人体和动物肠道对钙、磷的吸收和利用。6．核酸 （C，H，O，N，P） （1）基本单位：核苷酸：一分子含氮碱基，一分子五碳糖和一分子磷酸 （2）功能：1 一切生物的遗传物质 2.于生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要作 用 7．实验 （1）还原糖的鉴定 1，材料：苹果，梨，白色甘蓝叶，白萝卜。 2 ， 要 点 ： 斐 林 试 剂 （ 新 制 Cu(OH)2 溶 液 ） 甲 液 （ 0.1g/mlNaOH ） 与 乙 液 （0.05g/mlCuSO4） 混合后立即使用。 现象为砖红色沉淀 （2）脂肪的鉴定 1，材料：花生等富含脂肪的种子 2，要点：苏丹三号（橙黄色）苏丹四号（红色） （3）蛋白质的鉴定 1，材料：大豆，鸡蛋清 2，要点：双缩脲试剂的配制要先加 A 液（0.1g/mLNaOH 溶液）制造碱性环境，后加入 B 液（0.01g/mLCuSO4 溶液）。 显色为紫色 8．多肽相对分子质量计算：ma-18(m-n) m 氨基酸数目，a 氨基酸平均相对分子质量,n 肽 链数 《第 2 章 组成细胞的分子》复习要点 一．重要考点 1. 组成细胞的元素。大量元素种类，元素的含量（鲜重最多和干重最多） 2. 组成细胞的化合物。含量（含量最多的化合物或有机物） 3. 实验：糖类、脂肪和蛋白质的鉴定。主要考点是鉴定所用的试剂及相应的颜色反应;斐 林试剂和双缩脲试剂的区别（溶液浓度不同，使用原理不同，使用方法不同）;实验选材等。 4. 氨基酸的结构通式。（写法、识别、计算等） 5. 脱水缩合反应（肽键、缩合实质、肽链的有关计算） 6. 蛋白质结构的多样性及功能的多样性。主要考点是哪些物质是蛋白质及相应作用（绝 大多数酶、血红蛋白、胰岛素、生长激素、抗体） 7. 核酸染色观察实验及分布。重要考点是 DNA 分布，常结合特殊细胞如根尖细胞、动物 细胞、原核细胞等考查。 8. 核酸的结构。重要考点是基本单位核苷酸组成、种类、DNA 与 RNA 的区别。 DNA 初步水解→脱氧核苷酸（彻底水解）→磷酸、脱氧核糖、四种碱基 9. 遗传信息及遗传物质。这个知识点在模块二还要重点学习，可适度把握。 10. 糖类——主要的能源物质。重要考点是动植物糖类种类的区别（特有的）、葡萄糖、核 糖、脱氧核糖、糖原、纤维素、淀粉。 运动作用：肌蛋白 运输作用：血红蛋白 构成细胞和生物体的 重要物质 免疫作用：抗体 调节作用：胰岛素，生长激素调节细胞和生物体新 陈代谢的重要物质 催化作用：酶 11. 脂质。脂肪（良好贮能物质）、磷脂（膜成分）、固醇（种类） 12. 蛋白质、多糖、核酸的单体。 13. 几种有机物的化学元素组成。糖类（只有 C、H、O），核酸（只有 C、H、O、N、P），蛋 白质（C、H、O、N 及 P、S 等），脂肪（只有 C、H、O），磷脂（C、H、O、P）等。 14. 水的形式（自由水的特点、其含量与代谢水平有关） 15. 无机盐的作用。掌握好课本上的例子（叶绿素含镁，血红蛋白含铁、血液中钙的含量 例子） 第三章、细胞的基本结构 一．细胞膜和细胞壁 1，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，功能是支持和保护细胞。 2，磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架。 3，一类蛋白质覆盖在磷脂双分子层外，另一类镶嵌或贯穿磷脂双分子层。 4，细胞膜外表有一层多糖链与蛋白质形成的糖蛋白，具有保护和润滑的作用，与细 胞表面的识别有密切关系。 5，细胞膜具有一定的流动性。 （1） 原因：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数不是静止的。 （2） 证明：白细胞吞噬细菌，外排作用,人鼠细胞混合等。 （3） 功能：物质运输，信息传递，细胞识别，分泌、排泄、免疫。 6，细胞膜具有选择透过性，是一种选择透过性膜。 自由扩散：氧气，二氧化碳，甘油，乙醇，苯等。 主动运输：小肠吸收和肾小管重吸收葡萄糖，氨基酸，无机盐离子等。 二、细胞质的结构和功能 1．细胞质基质 含有的物质：水、无机盐离子、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等，还有很多酶。 主要功能：是活细胞进行新陈代谢的场所。 2．细胞器 1 2 3 线粒体 叶绿体 高尔基体 内质网 液泡 核糖体 中心体 结 构 特 点 双层膜，含有 DNA 单层膜 不具备膜结构有 氧 呼 吸 产 生 ATP 的主 要场所 光 合 作 用 的 场 所 主 要 功能 都与能量转换有关 与动物细胞 分泌物的形 成，蛋白质 的加工和转 运，及植物 细胞壁的形 成有关 粗面内质网 是核糖体的 支架；光面 内质网与糖 类和脂质的 合成以及解 毒作用有关， 也是蛋白质 的运输通道 储存物质， 保持细胞膨 胀状态，对 细胞的内环 境起调节作 用，使细胞 保持一定的 渗透压，进 行渗透作用 把氨基 酸合成 蛋白质 的场所 与细胞有 丝分裂有 关，形成 的纺锤体 牵引染色 体，向细 胞两极运 动 分布 所 有 动 植 物 细 胞 绿 色 植 物 的 叶 肉 细 胞 和 幼 嫩 茎 的 表 层细胞 大多数动植 物细胞中， 一般位于核 附近 大多数动植 物细胞中， 广泛分布于 细胞质基质 中 所有的动植 物细胞中， 高等动物细 胞液泡不明 显 所有的 动植物 细胞中 动物细胞 和低等植 物细胞中， 常在核附 近 形态 光 镜 下 椭球形， 外 膜 光 滑，内膜 向 里 折 叠成嵴。 基 质 含 酶 光 镜 下 椭 球 形 或球形， 基 粒 囊 状 结 构 薄膜，上 面 有 色 素，酶。 电镜下由单 层膜形成的 囊泡和扁平 囊组成 粗面形和滑 面形内质网 内有细胞液 电镜下 呈椭球 形的粒 状小体 每个中心 体由互相 垂直的中 心粒组成 3．实验：观察细胞质流动。以叶绿体为标志观察，细胞质的流动方向在各个细胞中基本一 致。 三、细胞核的结构和功能 1．细胞核的主要结构有核膜、核仁、核孔和染色质等。核孔是大分子物质的通道；核仁是 球状小体。哺乳动物成熟红细胞没有细胞核。 2．核膜。双层膜，离子和比较小的分子，如氨基酸和葡萄糖可以透过核膜。 3．核仁。核仁通常是匀质的球形小体。在细胞有丝分裂过程中，核仁周期性地消失和重建。 3．染色质和染色体。染色质由 DNA 和蛋白质组成，在分裂间期呈丝状，易被碱性染料染成 深色，在分裂间期高度螺旋化成棒状染色体。染色质和染色体是同一物质在不同时期的 两种形态。 4．核孔。某些大分子如信使 RNA 可以通过核孔。核膜上有大量的酶，有利于各种化学反应 地进行。 5．细胞核的主要功能。细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，细胞遗传特性和细胞代 谢活动的控制中心，因此，它是细胞结构中最重要的部分，在细胞生命活动中起决定性 的重要作用 6．细胞是一个有机的统一整体。细胞只有保持完整性，才能够正常完成各项生命活动。 《第 3 章 细胞的基本结构》复习要点 一．重要考点 1. 实验：制备细胞膜。主要考查点是选材（哺乳动物成熟的红细胞的结构特点及功能）、 处理方法（吸水涨破，血红蛋白流出） 2. 细胞膜的成分。脂质（主要是磷脂）和蛋白质（种类和数量与细胞膜的功能有关）;甲 胎蛋白和癌胚抗原可结合第六章的细胞癌变考查;细胞膜的成分一般结合细胞膜的结构考查。 3. 细胞壁。成分：纤维素（多糖，可用纤维素酶处理去掉细胞壁）和果胶。 4. 动植物亚显微结构图。要熟练识图。 5. 细胞器可列表复习，区别存在细胞、形态、结构、功能等 6. 细胞器学习还应分类总结：两层膜及无膜结构的细胞器; 含色素的细胞器; 动植物细胞 区别的细胞器; 光学显微镜下能看到的细胞器。 7. 细胞器复习注意点：①线粒体和叶绿体的相同点（都具两层膜，都与能量转换有关都 含有少量的 DNA）②植物的高尔基体还参与了植物细胞有丝分裂时细胞壁的形成③核糖体和 中心体无膜结构，中心体在动物细胞及低等植物细胞与有丝分裂有关。④注意区别显微结构 （细胞壁、液泡、细胞核、叶绿体、线粒体、染色体）及亚显微结构（电子显微镜才能看到 的如：核糖体、核膜等） 8. 细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成和动输。区别能合成分泌蛋白的细胞（内 分泌腺细胞、消化腺细胞、产生抗体的免疫细胞）; 合成场所（内质网上的核糖体）、有关 的细胞器及各自功能，并且常结合图进行考查。 9. 生物膜系统。考查点不多，联系实际可分析血液透析膜的作用机理。 10. 细胞核的结构。重要考点是核膜（两层膜、有核孔），核仁（与核糖体的形成有关）、 染色质。 11. 结合实例（如变形虫及伞藻实验）分析细胞核的功能。 12. 染色质和染色体成分及在有丝分裂过程中的不同状态。 13. 染色质、染色体、DNA、遗传信息的关系。 14. 另外：细胞壁和核膜都可通过大分子物质。 第四章、细胞的物质输入和输出 第一节物质跨膜运输的实例 一、渗透作用 （1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 （2）发生渗透作用的条件： ①是具有半透膜 ②是半透膜两侧具有浓度差。 细胞的吸水和失水（原理：渗透作用） 1、动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞失水皱缩 外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡 2、植物细胞的吸水和失水 细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。 原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离 外界溶液浓度细胞液浓度 2、质壁分离产生的原因： 内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因：外界溶液浓度>细胞液浓度 1、植物吸水方式有两种： （1）吸帐作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区 （2）渗透作用(形成液泡) 物质跨膜运输的其他实例（了解） 1、对矿质元素的吸收 逆相对含量梯度——主动运输 对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。 2、细胞膜是一层选择透过性膜，水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而 其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 比较几组概念 扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关） （如：O2 从浓度高的地方向浓度低的地方运动） 渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透 （如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜） 半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小 （如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等） 选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成 了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。 （如：细胞膜等各种生物膜） 第二节 生物膜的流动镶嵌模型 一、探索历程（了解）（略，见 P65-67） 二、流动镶嵌模型的基本内容 ▲磷脂双分子层构成了膜的基本支架 ▲蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，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 ▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动糖蛋白（糖被） 组成：由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。 作用：细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。 第三节物质跨膜运输的方式 一、被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。 (1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞 (2)协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散 二、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细 胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。方向 载体 能量 举例 自由扩散 高→低 不需要 不需要 水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生 素等 协助扩散 高→低 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞 主动运输 低→高 需要 需要 氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮 细胞 三、大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐 《第 4 章 细胞的物质输入和输出》复习要点 一．重要考点①②③④⑤ 1. 渗透装置。半透膜特点及举例；渗透现象的解释和分析；发生渗透作用的条件（具半 透膜，两侧具浓度差）。 2. 动物细胞吸水和失水的条件、现象及原理（细胞膜相当于半透膜可进行渗透作用）。 3. 植物细胞吸水和失水。条件（原生质层相当于半透膜）、现象（质壁分离及复原） 4. 质壁分离是重要考点。①原因（内因是原生质层比细胞壁的伸缩性大，外因是具浓度 差），②条件（活的成熟的植物细胞）③应用（鉴定是否为活细胞；测定细胞液的浓度等）④ 现象（液泡变小，细胞液浓度即颜色变深，原生质层与细胞壁分离 ⑤自动复原现象 ⑥质壁 分离细胞图的识别 5. 注意对比：细胞膜的选择透过性（功能特点）；细胞膜的流动性（结构特点） 6. 能证明细胞膜具流动性的现象：吞噬作用、变形虫的变形运动、人和小鼠细胞的融合 实验等。 7. 流动镶嵌模型内容。内容、图、糖蛋白。 8. 物质跨膜动输方式。三种动输方式的特点、举例及判断：自由扩散（水、氧、二氧化 碳、甘油、脂肪酸、胆固醇、乙醇、尿素、苯等）；协助扩散（葡萄糖进入红细胞等）；主动 运输（氨基酸、葡萄糖、核苷酸、离子等）。另外根据题目背景进行分析判断。 9. 胞吞和胞吐。大分子物质出入细胞的方式，需要能量，不需载体，同时证明了细胞膜 的流动性。 10. 膜的选择透过性的特点与膜载体蛋白的种类和数量有关。 11. 本章可考查实验设计或实验分析题：如半透膜、质壁分离、细胞吸水和失水。 第五章、细胞的能量供应和利用 （1）新陈代谢与酶、ATP 1．酶：酶是一类具有生物催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，一部分是 RNA。 (1)酶的特性。高效性，专一性，作用条件比较温和。 (2)酶需要适宜的条件。过酸、过碱和 PH 值偏高偏低都会使酶失活，而低温不会。 (3)最适 PH 值：过氧化氢 6.8；唾液淀粉酶 6.8；脂肪酶 8.3；胰蛋白酶 8.0~9.0；胃蛋白 酶 1.5~2.2 (4)实验：过氧化氢酶与 Fe3+的催化效率；淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用。 (5)酶的发现：1，1773 年意大利科学家斯帕兰札尼证明胃具有消化作用。 2，1836 年德国科学家施旺从胃液中提取出消化蛋白质的物质。 3，1926 年美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出了脲酶，并证明其是蛋白质。 4，20 世纪 80 年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数 RNA 也具有催化作用。 2．ATP A-P~P~P A-腺苷 P 磷酸基团 ~-高能磷酸键 (1)新陈代谢所需要的能量主要是由 ATP 提供的。ATP 是各项生命活动的直接能源物质。糖类是细胞的主要能源物质，脂肪是生物体内重要的储能物质，太阳能是最终来源。 (2)ATP 的水解是远离腺苷的高能磷酸键水解释放能量。 (3)意义：ATP 水解释放的能量可以维持生物体细胞分裂、根吸收矿质元素、肌肉收缩等 活动。 (4)ATP 酶 ADP+PI+能量 3．新陈代谢。生物体内全部有序的化学变化的总称。包括物质代谢和能量代谢。 (1)物质代谢总伴随能量代谢。 (2)同化作用的两种类型：自养型（绿色植物、硝化细菌），异养型 (3)异化作用的两种类型：需氧型，厌氧型（乳酸菌、破伤风杆菌） (4)代表生物的代谢类型：原始生命：异样厌氧型；乳酸菌：异养厌氧型；硝化细菌：化 能合成自养需氧型；蘑菇：异样需氧型；酵母菌：异养兼性厌 氧型；蛔虫等体内寄生虫：异养厌氧型；菟丝子：异养需氧型； 蓝藻：光能自养需氧型； （2）光合作用 1．光合作用是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着能量的有 机物，并且释放出氧的过程。 2．光合作用的实验： a.1864 年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时（消耗营养），然后将此叶片 一半曝光，一半遮光。用碘蒸气处理叶片，遮光的一半叶子没有变化。证明绿色叶片在 光合作用中产生了淀粉。 b.1880 年，美国科学家恩格尔曼将载有水绵和好氧细菌的装片放在没有空气的黑暗环 境中，然后用极细的光束照射水面。通过显微镜观察发现，好氧细菌向叶绿体被光束照 射的部位集中；如果完全曝光，则好氧细菌分布在叶绿体的所有受光部位周围。证明： 氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 c.20 世纪 30 年代，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法，向第一组绿色植物提供 18O 标记的水和未标记二氧化碳，第二组提供 18O 标记的二氧化碳和未标记的水，发现 第一组产生的氧气有标记而第二组氧气未标记。证明了光合作用释放的氧全部来自水。 3．叶绿体的色素分离 要点：用丙酮提取叶绿体中的色素，用纸层析的方法分离叶绿体中的色素。原理：根据 它们在层析液中的溶解度不同 胡萝卜素（橙黄色） 类胡萝卜素 （1/4） 叶黄素（黄色） 叶绿体中的色素 叶绿素 a（蓝绿色） 叶绿素 （3/4） 叶绿素 b（黄绿色） 4． 光合作用的过程 滤 纸 条 上 的 顺 序 红 光 和 蓝 紫 光 蓝 紫 光光合作用的光反应阶段是在叶绿体内的囊状结构薄膜上进行的，暗反应阶段是在叶绿体内的 基质中进行的。 光反应：1，将水分子分解为氧和[H]。2，在有关酶的作用下，促使 ADP 与 Pi 反应形成 ATP 暗反应：1，二氧化碳的固定（二氧化碳与五碳化合物结合）。2，在有关酶的作用下，三 碳化合物接受 ATP 释放出的能量并且被氢[H]还原。3，一些三碳化合物经过一 系列变化，形成糖类；另一些三碳化合物则经过复杂的变化，又形成五碳化合 物。 能量变化：活跃的化学能（ATP）转变成稳定的化学能（糖类）。 光能 5．反应式 CO2+H2O (CH2O)+O2 叶绿体 上述反应式概括出了光合作用的场所、条件、原料和产物。但是并没有表现出光合作用 的具体过程。 6．光合作用的意义：1，制造有机物，释放氧气 2，将太阳能转化成化学能，并贮存在光合 作用制造的有机物中 3，维持大气中氧和二氧化碳含量的稳定 4，对 生物进化具有重要作用。 7．影响光合作用的因素：光，温度，二氧化碳浓度，水。 8．光合作用的运用：合理利用光能包括：1，延长光合作用时间。2，增加光合作用面积。 （4）细胞呼吸 生物体内有机物在细胞内经过一系列的氧化分解最终生成二氧化碳或其他产物，并释放出能 量的总过程，叫做细胞呼吸（又叫生物氧化）。 1． 有氧呼吸 （1） 有氧呼吸的过程 酶 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 1mol 的葡萄糖彻底氧化分解后，释放出 2870kJ 能量，其中有 1161kJ 能量储存在 ATP 中，其余的以热量形式散失。 2． 无氧呼吸 (1)有氧呼吸的场所：细胞质基质 (2)无氧呼吸的反应式： 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 酶 C6H12O6 2C3H6O3+能量 (3)无氧呼吸的过程 1，第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同。 2，第二阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下分解成酒精和二氧化碳，或转化成乳 酸。 (4)1mol 葡萄糖无氧呼吸共放出 196.65kJ 能量，其中 61.08Kj 能量储存在 ATP 中。 (5)产物：马铃薯块茎和甜菜块根进行无氧呼吸生成乳酸。 3．无氧呼吸与有氧呼吸的比较 规律：1，消耗等量葡萄糖，无氧呼吸与有氧呼吸产生的 CO2 物质的量比为 1：3 2，植物在有氧呼吸与无氧呼吸过程中，产生等量 ATP 所消耗葡萄糖物质的量为 19： 1 3，如果某种生物氧气吸收量与二氧化碳的放出量相等，则它只进行有氧呼吸；如果 某生物不吸收氧气，但有二氧化碳释放，则该生物只进行无氧呼吸；若二氧化碳 的释放量比氧气的吸收量多，则该生物进行两种呼吸。 呼吸作用的意义：1，细胞呼吸能为生物体的生命活动提供能量。 2，细胞呼吸能为体内其他化合物的合成提供原料。 影响呼吸作用的因素：温度，氧气，二氧化碳，PH，水，有机物的量。 4.光合作用与呼吸作用 光合作用有机物制造量=细胞呼吸消耗量+有机物积累量 光合作用二氧化碳消耗量（氧气制造量）=二氧化碳产生量（有氧呼吸氧气消耗量）+二 氧化碳吸收量（氧气释放量）。 《第 5 章 细胞的能量供应和利用》复习要点 一．重要考点 1．《比较过氧化氢在不同条件下的分解》实验。①学生要理解实验的原理及设计思路，知 道在探究实验时要：遵循对照原则和单一变量原则；控制自变量，观察因变量的变化；设置对照组重复实验。②理解酶可以使一些化学反应在常温常压下高效地进行。 2．酶的作用。降低活化能，使细胞代谢在温和条件下快速地进行。 3．酶的本质。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA。 4．酶的概念。活细胞产生。。。 5．酶的专一性。本知识点可用多种的例子考查；另外学生要会自己设计实验来证明。 6．酶的作用条件。①学生会设计实验 ②要会分析温度和 PH 值变化曲线 ③胃蛋白酶的 最适 PH 值 1.5 ④酶的永久失活 7．ATP 的结构简式。写法；高能磷酸键的特点及个数；磷酸基团的个数 8．ATP 与 ADP 的相互转化。反应式写法；能量的来源及去向；意义。 9．《探究酵母菌细胞呼吸的方式》。了解实验的设计及变量的控制；记住二氧化碳、酒精 的检测方法。 10．有氧呼吸。①主要场所（线粒体）及与之相适应的结构特点（嵴、酶）。②过程（图 解）：三个阶段的场所、物质的变化和能量的释放，要求学生要熟写有氧呼吸图解。③理解 有氧呼吸是彻底的氧化分解成二氧化碳和水，释放出大量的能量。④反应式：熟写反应式； 理解反应式中各种物质变化的阶段，元素的去向和来源，知道氧气的氧全部形成了水；会利 用反应式进行简单的计算（反应物中的氧气与生成物中的二氧化碳的量相等） 11．区别有氧呼吸和燃烧（条件，能量的释放） 12．无氧呼吸。①场所（细胞质基质）②过程（图解）③理解无氧呼吸物质的不彻底分解， 大部分的能量贮存在酒精或乳酸中没有释放出来，生成了不彻底的氧化产物。④反应式：熟 写反应式（注意产生乳酸时没有二氧化碳产生）；会用反应式进行简单的计算（注意各物质 间的比值）⑤条件：无氧条件下，有氧时会抑制无氧呼吸；无氧呼吸不同产物的条件（产生 乳酸的：动物在剧烈动物时；马铃薯块茎、甜菜的块根、玉米胚缺氧条件下；乳酸菌等。产 生酒精的：植物在缺氧时；酵母菌在无氧呼吸时等） 13．有氧呼吸和无氧呼吸的区别联系。①列表格区别（场所、条件、产物、能量、实质、 联系等）；②列细胞呼吸图解（两种呼吸方式图解合并），进一步理解两种呼吸的区别与联系。 14．影响细胞呼吸的外界条件：温度、氧气浓度等。①影响原理②影响曲线（注意分析氧 气浓度对酵母菌和乳酸的曲线）③结合现实生活举例（如酵母菌酿酒、制酸菜、松土的意义、 水淹对植物的危害、潮湿的种子堆为什么发热等） 15．《色素的提取和分离》①提取和分离的原理 ②各种材料的用途（二氧化硅、碳酸钙、 无水乙醇、层析液等）③画滤液细线的要点 ④实验结果（色素的种类、颜色、含量、在滤 纸条上的位置） 16．色素的作用：吸收、传递和转化光能。 17. 色素的吸收光谱。叶绿素和类胡萝卜素吸收光谱情况，能解释一些现实问题（大棚问 题、补充光照问题、叶片颜色由绿变黄的变化等） 18．光合作用的场所（叶绿体）。①色素和酶的位置 ②叶绿体适于光合作用的结构特点。 19．鲁宾和卡门的实验。过程及结果。 20．光合作用的过程。①过程（图解）：学生熟写图解；两个阶段的场所及变化（光反应 的主要变化是色素吸收光能，并利用转化的光能完成水的光解和 ATP 的形成；暗反应的主要 变化是二氧化碳的固定和还原） ②两个阶段的物质变化和能量变化 ③光合作用的反应式， 并理解反应式中各种物质所参与的阶段及相应变化，会分析元素的来源和去向 ④会分析环 境中光照或二氧化碳变化时三碳化合物、五碳化合物、葡萄糖等物质含量的变化 21．影响光合作用的外界条件（光照、二氧化碳浓度、温度、水肥条件等）。①分析外界 条件主要影响的阶段及相应影响 ②影响曲线 ③提高光合作用的措施 22．《环境因素对光合作用强度的影响》实验。①理解原理和过程 ②学生能自已设计实 验来证明二氧化碳和温度对光合作用的影响 23．光合作用与细胞呼吸的区别与联系。①表格曲别 ②分析一昼夜植物吸收和释放二氧 化碳的变化曲线。 24．光合作用和细胞呼吸原理的应用。结合实例分析（新疆的哈密瓜、提高产量的措施等） 25．化能合成作用。①实质：利用无机物氧化释放出来的化学能来利用无机物合成有机物 ②举例：硝化细菌（将氨氧化成亚硝酸和硝酸）、硫细菌等 ③与光合作用的异同点：能量来 源不同；都可以合成有机物，都属自养方式。 第六章、细胞的生命历程 一、细胞增殖 1．细胞增殖是生物体的重要生命特征，细胞以分裂的形式进行增殖。细胞增殖是生物体生 长、发育、繁殖和遗传的基础。 2．真核细胞的分裂方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。 3．细胞周期。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的过程。 一个细胞周期分为两部分：分裂间期和分裂期，分裂间期时间较长。 4．分裂间期主要完成 DNA 的复制和有关蛋白质的合成。其中 G1 期和 G2 期进行有关蛋白质 合成，S 期完成 DNA 复制。 （G1 —S— G2 — 分裂期） 5．细胞周期各阶段特点 主要变化特点 植物 动物 DNA 染 色 单 体 染色体 着丝点 间期 DNA 复制和有关蛋白质合成 2N—4N 0—4N 2N 2N 核膜、核仁消失，染色质变为染色体， 染色体散乱地分布在细胞中央 前期 两极发出纺锤丝 中心体发出星射线， 形成纺锤丝 4N 4N 2N 2N 中期 染色体形态数目和纺锤体形态清晰，桌 四点排列在赤道板上 4N 4N 2N 2N 后期 着丝点分开，纺锤丝牵引染色体向两极 运动 4N 0 4N 4N 核膜核仁重现末期 赤道板出现细胞 板成形细胞壁 细胞缢裂成两个子 细胞 2N 0 2N 2N 6．细胞有丝分裂的意义。将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平分到两个子细胞中 去。因而生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。 7．参与有丝分裂的细胞器：线粒体产生 ATP，核糖体合成蛋白质，动物中心体，植物高尔 基体。 8．无丝分裂。分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体。例如蛙的红细胞的无丝分裂。 9．实验：观察植物细胞有丝分裂 步骤：（1 复制） 2 解离（上午 10~下午 2 时，洋葱根尖分生区 2~3mm，用质量分数 15%的盐酸和体 积分数 95%的酒精混合溶液，3~5 分钟）。 3 漂洗（10 分钟） 4 染色（质量分数 0.01g/mL 或 0.02g/mL 龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液，3~5 分钟） 5 制片 二、细胞的分化、癌变和衰老 1．个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫 做细胞分化。这种稳定性变化是不可逆转的。细胞分化是一种持久性变化，发 生在生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。 2．细胞的全能性。已分化的细胞仍具有发育的潜能（萝卜）。高度分化的动物细胞核具有全 能性。 3．癌细胞的特征：无限增殖，形态结构发生了变化，表面也发生了变化。 4．致癌因子：1，物理致癌因子：电离辐射，X 射线，紫外线。2，化学致癌因子：砷，苯， 煤焦油。3，病毒致癌因子：能够引起细胞癌变的病毒。 5．细胞衰老的特征：1，水分减少，使得细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速度减慢。2，有 些酶的活性降低。3，色素逐渐积累。4，呼吸速度减慢，细胞核体积增 大，染色质固缩，染色加深。5，细胞膜通透性功能改变，物质运输能 力降低。 高中生物书中知识点整理 必修二 第一章 遗传因子的发现 第一节 孟德尔豌豆杂交试验（一） 1.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于： （1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物； （2）豌豆花较大，易于人工操作； （3）豌豆具有易于区分的性状。 2.遗传学中常用概念及分析 （1）性状：生物所表现出来的形态特征和生理特性。 相对性状：一种生物同一种性状的不同表现类型。 举例：兔的长毛和短毛；人的卷发和直发等。 性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在 DD×dd 杂交实验 中，杂合 F1 代自交后形成的 F2 代同时出现显性性状（DD 及 Dd）和隐性性 状（dd）的现象。 显性性状：在 DD×dd 杂交试验中，F1 表现出来的性状；如教材中 F1 代豌豆表现出高 茎，即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字 母表示。如高茎用 D 表示。 隐性性状：在 DD×dd 杂交试验中，F1 未显现出来的性状；如教材中 F1 代豌豆未表现 出矮茎，即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因，用小写字母表示， 如矮茎用 d 表示。 （2）纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如 DD 或 dd。其特点纯合子是自交后代 全为纯合子，无性状分离现象。 杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。如 Dd。其特点是杂合子自交后代出现 性状分离现象。 （3）杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。 如：DD×dd Dd×dd DD×Dd 等。 自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。 如：DD×DD Dd×Dd 等 测交：F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。 如：Dd×dd 正交和反交：二者是相对而言的， 如甲（♀）×乙（♂）为正交，则甲（♂）×乙（♀）为反交； 如甲（♂）×乙（♀）为正交，则甲（♀）×乙（♂）为反交。 3.杂合子和纯合子的鉴别方法 若后代无性状分离，则待测个体为纯合子 测交法 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子 若后代无性状分离，则待测个体为纯合子 自交法 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子 4.常见问题解题方法 （1）如后代性状分离比为显：隐=3 ：1，则双亲一定都是杂合子（Dd） 即 Dd×Dd 3D_：1dd （2）若后代性状分离比为显：隐=1 ：1，则双亲一定是测交类型。 即为 Dd×dd 1Dd ：1dd （3）若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。 即 DD×DD 或 DD×Dd 或 DD×dd 5.分离定律 其实质就是在形成配子时，等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离，分 别进入到不同的配子中。 第 2 节 孟德尔豌豆杂交试验（二） 1.两对相对性状杂交试验中的有关结论 （1）两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体。 (2) F1 减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非 等位基因）自由组合，且同时发生。 （3）F2 中有 16 种组合方式，9 种基因型，4 种表现型，比例 9：3：3：1 YYRR 1/16 YYRr 2/16 双显（Y_R_） YyRR 2/16 9/16 黄圆 YyRr 4/16 纯隐（yyrr） yyrr 1/16 1/16 绿皱 YYrr 1/16 单显（Y_rr） YYRr 2/16 3/16 黄皱 yyRR 1/16 单显（yyR_） yyRr 2/16 3/16 绿圆 注意：上述结论只是符合亲本为 YYRR×yyrr，但亲本为 YYrr×yyRR，F2 中重组类型为 10/16 ， 亲本类型为 6/16。 2.常见组合问题 亲 本 类型 重 组 类型（1）配子类型问题 如：AaBbCc 产生的配子种类数为 2x2x2=8 种 （2）基因型类型 如：AaBbCc×AaBBCc，后代基因型数为多少？ 先分解为三个分离定律： Aa×Aa 后代 3 种基因型（1AA：2Aa：1aa） Bb×BB 后代 2 种基因型（1BB：1Bb） Cc×Cc 后代 3 种基因型（1CC ：2Cc：1cc） 所以其杂交后代有 3x2x3=18 种类型。 （3）表现类型问题 如：AaBbCc×AabbCc，后代表现数为多少？ 先分解为三个分离定律： Aa×Aa 后代 2 种表现型 Bb×bb 后代 2 种表现型 Cc×Cc 后代 2 种表现型 所以其杂交后代有 2x2x2=8 种表现型。 3.自由组合定律 实质是形成配子时，成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合。 4.常见遗传学符号 符号 P F1 F2 × ♀ ♂ 含义 亲本 子 一 代 子 二 代 杂 交 自交 母本 父本 第二章 基因和染色体的关系 第一节 减数分裂和受精作用 知识结构 精子的形成过程 减数分裂 卵细胞形成过程 减数分裂和受精作用 配子中染色体组合的多样性 受精作用 受精作用的过程和实质 1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体 （1）染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹 染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。 （2）同源染色体和四分体：同源染色体指形态、大小一般相同，一条来自母方，一条来自 父方，且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次 分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。 （3）一对同源染色体= 一个四分体=2 条染色体=4 条染色单体=4 个 DNA 分子。 2.减数分裂过程中遇到的一些概念 同源染色体：上面已经有了 联会：同源染色体两两配对的现象。 四分体：上面已经有了 交叉互换：指四分体时期，非姐妹染色单体发生缠绕，并交换部分片段的现象。 减数分裂：是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减半的细胞分裂。 3.减数分裂 特点：复制一次， 分裂两次。 结果：染色体数目减半，且减半发生在减数第一次分裂。 场所：生殖器官内 4.精子与卵细胞形成的异同点 不 同 点比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 相同点 染色体复制 复制一次 第一次分裂 一 个 初 级 精 母 细 胞 （2n）产生两个大小 相同的次级精母细胞 （n） 一 个 初 级 卵 母 细 胞 （2n）（细胞质不均 等分裂）产生一个次 级卵母细胞（n）和一 个第一极体（n） 同源染色体联会，形成四 分体，同源染色体分离， 非同源染色体自由组合， 细胞质分裂，子细胞染色 体数目减半 第二次分裂 两个次级精母细胞形 成四个同样大小的精 细胞（n） 一 个 次 级 卵 母 细 胞 （细胞质不均等分裂） 形成一个大的卵细胞 (n)和一个小的第二 极体。第一极体分裂 （均等）成两个第二 极体 有无变形 精细胞变形形成精子 无变形 着丝点分裂，姐妹染色单 体分开，分别移向两极， 细胞质分裂，子细胞染色 体数目不变 分裂结果 产生四个有功能的精 子(n) 只产生一个有功能的 卵细胞(n) 精子和卵细胞中染色体 数目均减半 注：卵细胞形成无变形过程，而且是只形成一个卵细胞，卵细胞体积很大，细胞质中存有大 量营养物质，为受精卵发育准备的。 5.减数分裂和有丝分裂主要异同点 比较项目 减数分裂 有丝分裂 染色体复制次数及时间 一次，减数第一次分裂的间期 一次，有丝分裂的间期 细胞分裂次数 二次 一次 联会四分体是否出现 出现在减数第一次分裂 不出现 同源染色体分离 减数第一次分裂后期 无 着丝点分裂 发生在减数第二次分裂后期 后期 子细胞的名称及数目 性细胞，精细胞 4 个或卵 1 个、 极体 3 个 体细胞，2 个 子细胞中染色体变化 减半，减数第一次分裂 不变 子细胞间的遗传组成 不一定相同 一定相同 6.识别细胞分裂图形（区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂） （1）、方法（点数目、找同源、看行为） 第 1 步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。 第 2 步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。 第 3 步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源染色 体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝 分裂的某一时期的细胞分裂图。 （2）例题：判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。 ［解析］： 甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体，但无联会、四分体、分离等行为，且每一端 都有一套形态和数目相同的染色体，故为有丝分裂的后期。 乙图有同源染色体，且同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故为减数第一次分裂 的后期。 丙图不存在同源染色体，且每条染色体的着丝点分开，姐妹染色单体成为染色体移向细 胞两极，故为减数第二次分裂后期。 7.受精作用：指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 注：受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但细胞质几乎全部是由卵细胞提供， 因此后代某些性状更像母方。 意义：通过减数分裂和受精作用，保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的 恒定，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，发生了非同源染色体的 自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换，增加了配子的多样性，加上受精时卵细胞和 精子结合的随机性，使后代呈现多样性，有利于生物的进化，体现了有性生殖的优越 性。 下图讲解受精作用的过程，强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合，受精卵中 的染色体数目又恢复到体细胞的数目。 8.配子种类问题 由于染色体组合的多样性，使配子也多种多样，根据染色体组合多样性的形成的过程， 所以配子的种类可由同源染色体对数决定，即含有 n 对同源 染色体的精（卵）原细胞产生配子的种类为 2n 种。9.植物双受精（补充） 被子植物特有的一种受精现象。花粉被传送到雌蕊柱头后，长出花粉管，伸达胚囊，管的先端破裂，放出 两精子，其中之一与卵结合，形成受精卵，另一精子与两个极核结合，形成胚乳核；经过一系列的发展过 程，前者形成胚，后者形成胚乳，这种双重受精的现象称双受精。 注：其中两个精子的基因型相同，胚珠中极核与卵细胞基因型相同。 第二节 基因在染色体上 1. 萨顿假说推论：基因在染色体上，也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行 为存在着明显的平行关系。 2.、基因位于染色体上的实验证据 果蝇杂交实验分析 3.一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上呈线性排列 4. 基因的分离定律的实质 基因的自由组合定律的实质 第三节 伴性遗传 1.伴性遗传的概念 2. 人类红绿色盲症（伴 X 染色体隐性遗传病） 特点：⑴男性患者多于女性患者。⑵交叉遗传。即男性→女性→男性。⑶一般为隔代遗传。 2. 抗维生素 D 佝偻病（伴 X 染色体显性遗传病） 特点：⑴女性患者多于男性患者。⑵代代相传。 4、伴性遗传在生产实践中的应用 3、人类遗传病的判定方法 口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性看女病，女病男正非伴性；显性看男病，男 病女正非伴性。 第一步：确定致病基因的显隐性：可根据 （1）双亲正常子代有病为隐性遗传（即无中生有为隐性）； （2）双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断（即有中生无为显性）。第二步：确定致病基因在常染色体还是性染色体上。 ① 在隐性遗传中，父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正常，为常染色体上隐性遗传； ② 在显性遗传，父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患病，为常染色体显性遗传。 ③ 不管显隐性遗传，如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常，都不可能是 Y 染色体上 的遗传病； ④ 题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病，如白化病、多指、色盲或血友病等 可直接确定。 注：如果家系图中患者全为男性（女全正常），且具有世代连续性，应首先考虑伴 Y 遗传， 无显隐之分。 4、性别决定的方式 类型 XY 型 ZW 型 性别 雌 雄 雌 雄 体细胞染色 体组成 2A＋XX 2A+XY 2A+ZW 2A+ZZ 性细胞染色 体组成 A+X A+X A+Y A+Z A+W A+Z 生物类型 人、哺乳类、果蝇及雌雄 异株植物 鸟类、蛾蝶类 第三章 基因的本质 第一节 DNA 是主要的遗传物质 1.肺炎双球菌的转化实验 （1）、体内转化实验：1928 年由英国科学家格里菲思等人进行。 ①实验过程 结论：在 S 型细菌中存在转化因子可以使 R 型细菌转化为 S 型细菌。 （2）、体外转化实验：1944 年由美国科学家艾弗里等人进行。 ①实验过程 结论：DNA 是遗传物质 2.噬菌体侵染细菌的实验 1、实验过程 ①标记噬菌体 含 35S 的培养基 含 35S 的细菌 35S 蛋白质外壳含 35S 的噬菌体 含 32P 的培养基 含 32P 的细菌 内部 DNA 含 32P 的噬菌体 ②噬菌体侵染细菌 含 35S 的噬菌体 细菌体内没有放射性 35S 含 32P 的噬菌体 细菌体内有放射线 32P 结论：进一步确立 DNA 是遗传物质 3.烟草花叶病毒感染烟草实验： （1）、实验过程 （2）、实验结果分析与结论 烟草花叶病毒的 RNA 能自我复制，控制生物的遗传性状，因此 RNA 是它的遗传物质。 4、生物的遗传物质 非细胞结构：DNA 或 RNA 生物 原核生物：DNA 细胞结构 真核生物：DNA 结论：绝大多数生物（细胞结构的生物和 DNA 病毒）的遗传物质是 DNA，所以说 DNA 是主要 的遗传物质。 第二节 DNA 分子的结构 1. DNA 分子的结构 →培养 →培养 →培养 →培养 →侵染细菌 →侵染细菌（1）基本单位---脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸） 2、DNA 分子有何特点？ ⑴稳定性 是指 DNA 分子双螺旋空间结构的相对稳定性。与这种稳定性有关的因素主要有以下几点： ①DNA 分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成精细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。 ②DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。 ③DNA 分子双螺旋结构中间为碱基对、碱基之间形成氢键，从而维持双螺旋结构的稳定。 ④DNA 分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。 ⑤每个特定的 DNA 分子中，碱基对的数量和排列顺序稳定不变。 ⑵多样性 构成 DNA 分子的脱氧核苷酸虽只有 4 种，配对方式仅 2 种，但其数目却可以成千上万， 更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了 DNA 分子的多样性。 ⑶特异性 每个特定的 DNA 分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息， 所以每个特定的 DNA 分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了 DNA 分子的特异性。 3.DNA 双螺旋结构的特点： ⑴DNA 分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。 ⑵DNA 分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。 ⑶DNA 分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。 4.相关计算 （1）A=T C=G （2）（A+ C ）/ （T+G ）= 1 或 A+G / T+C = 1 （3）如果（A1+C1 ） / （ T1+G1 ）=b 那么（A2+C2 ） / （T2+G2 ） =1/b （4） （A+ T ） / （ C +G ） =（A1+ T1 ） / （ C1 +G1 ） = （ A2 + T2 ） / （ C2+G2 ） = a 5.判断核酸种类 （1）如有 U 无 T，则此核酸为 RNA； （2）如有 T 且 A=T C=G，则为双链 DNA； （3）如有 T 且 A≠ T C≠ G，则为单链 DNA ； （4）U 和 T 都有，则处于转录阶段。 第 3 节 DNA 的复制 一、DNA 半保留复制的实验证据 1、方法：同位素标记及密度梯度离心法。 2、实验过程：以含 15NH4Cl 的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，再将大 肠杆菌转移到 14N 的普通培养液中。然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取 DNA，进行密度梯度离心，记录不同质量的 DNA 在离心管中的位置及比例。 大肠杆菌 在离心管中的位置比例 DNA 分子 亲代 下层 15N15N 第 1 代 中层 15N14N 第 2 代 1 中层：1 上层 中层 15N14N 上层 14N14N 第 3 代 1 中层：3 上层 中层 15N14N 上层 14N14N 第 4 代 1 中层：7 上层 中层 15N14N 上层 14N14N 3、结论：DNA 分子复制为半保留复制。 二、、DNA 分子复制的过程 1、概念：以亲代 DNA 分子为模板合成子代 DNA 的过程 2、复制时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期 3. 复制方式：半保留复制 4、复制条件 （1）模板：亲代 DNA 分子两条脱氧核苷酸链 （2）原料：4 种脱氧核苷酸 （3）能量：ATP （4）解旋酶、 DNA 聚合酶等 5、复制特点：边解旋边复制 6、复制场所：主要在细胞核中，线粒体和叶绿体也存在。 7、复制意义：保持了遗传信息的连续性。 三、与 DNA 复制有关的碱基计算 1.一个 DNA 连续复制 n 次后，DNA 分子总数为：2n 2.第 n 代的 DNA 分子中，含原 DNA 母链的有 2 个，占 1/(2n-1) 3.若某 DNA 分子中含碱基 T 为 a， (1)则连续复制 n 次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1) (2)第 n 次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1 第 4 节 基因是有遗传效应的 DNA 片段 解旋酶：解开DNA双链 聚合酶：以母链为模板， 游离的四种脱氧核苷酸为 原料，严格遵循碱基互补 配对原则，合成子链 连接酶： 把DNA子链片段 连接起来一、.基因的相关关系 1、与 DNA 的关系 ①基因的实质是有遗传效应的 DNA 片段，无遗传效应的 DNA 片段不能称之为基因（非基 因）。 ②每个 DNA 分子包含许多个基因。 2、与染色体的关系 ①基因在染色体上呈线性排列。 ②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。 3、与脱氧核苷酸的关系 ①脱氧核苷酸（A、T、C、G）是构成基因的单位。 ②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。 4、与性状的关系 ①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。 ②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。 二、DNA 片段中的遗传信息 遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成了 DNA 分子的 多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个 DNA 分子的特异性。 第四章、 基因的表达 第一节　基因指导蛋白质的合成 一、遗传信息的转录 1、DNA 与 RNA 的异同点 核酸 项目 DNA RNA 结构 通常是双螺旋结构，极少数病 毒是单链结构 通常是单链结构 基本单位 脱氧核苷酸（4 种） 核糖核苷酸（4 种） 五碳糖 脱氧核糖 核糖 碱基 A、G、C、T A、G、C、U 产生途径 DNA 复制、逆转录 转录、RNA 复制 存在部位 主要位于细胞核中染色体上， 极少数位于细胞质中的线粒 体和叶绿体上 主要位于细胞质中 功能 传递和表达遗传信息 ①mRNA：转录遗传信息，翻 译的模板 ②tRNA：运输特定氨基酸 ③rRNA：核糖体的组成成分 2、RNA 的类型 ⑴信使 RNA（mRNA） ⑵转运 RNA（tRNA）⑶核糖体 RNA（rRNA） 3、转录 ⑴转录的概念 ⑵转录的场所　主要在细胞核 ⑶转录的模板　以 DNA 的一条链为模板 ⑷转录的原料　4 种核糖核苷酸 ⑸转录的产物　一条单链的 mRNA ⑹转录的原则　碱基互补配对 ⑺转录与复制的异同（下表：） 　 阶 段 项目 复制 转录 时间 细胞有丝分裂的间期或减 数第一次分裂间期 生长发育的连续过程 进行场所 主要细胞核 主要细胞核 模板 以 DNA 的两条链为模板 以 DNA 的一条链为模板 原料 4 种脱氧核苷酸 4 种核糖核苷酸 条件 需要特定的酶和 ATP 需要特定的酶和 ATP 过程 在酶的作用下，两条扭成螺 旋的双链解开，以解开的每 段链为模板，按碱基互补配 对 原 则 （ A—T 、 C—G 、 T—A、G—C）合成与模板互 补的子链；子链与对应的母 链盘绕成双螺旋结构 在细胞核中，以 DNA 解旋后 的一条链为模板，按照 A—U、 G—C、T—A、C—G 的碱基互 补配对原则，形成 mRNA，mRNA 从细胞核进入细胞质中，与 核糖体结合 产物 两个双链的 DNA 分子 一条单链的 mRNA 特点 边解旋边复制；半保留式复 制（每个子代 DNA 含一条母 链和一条子链） 边解旋边转录；DNA 双链分子 全保留式转录（转录后 DNA 仍保留原来的双链结构） 遗 传 信 息 的 传递方向 遗传信息从亲代 DNA 传给 子代 DNA 分子 遗传信息由 DNA 传到 RNA 二、遗传信息的翻译 1、遗传信息、密码子和反密码子 遗传信息 密码子 反密码子 概念 基因中脱氧核苷酸的 排列顺序 mRNA 中决定一个氨基 酸的三个相邻碱基 tRNA 中与 mRNA 密 码子互补配对的三 个碱基 作用 控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨 基酸序列 识别密码子，转运 氨基酸种类 基因中脱氧核苷酸种 类、数目和排列顺序 的不同，决定了遗传 信息的多样性 64 种 61 种：能翻译出氨基酸 3 种：终止密码子，不 能翻译氨基酸 61 种或 tRNA 也为 61 种 联系 ①基因中脱氧核苷酸的序列 mRNA 中核糖核苷酸的序列 ②mRNA 中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补 ③密码子与相应反密码子的序列互补配对 2、翻译 ⑴定义 ⑵翻译的场所 细胞质的核糖体上 ⑶翻译的模板 mRNA ⑷翻译的原料 20 种氨基酸 ⑸翻译的产物 多肽链（蛋白质） ⑹翻译的原则 碱基互补配对 ⑺翻译与转录的异同点（下表）： 阶段 项目 转录 翻译 定义 在细胞核中，以 DNA 的一条链为 模板合成 mRNA 的过程 以信使 RNA 为模板，合成具有一定 氨基酸顺序的蛋白质的过程 场所 细胞核 细胞质的核糖体 模板 DNA 的一条链 信使 RNA 信息传递的方向 DNA→mRNA mRNA→蛋白质 原料 含 A、U、C、G 的 4 种核苷酸 合成蛋白质的 20 种氨基酸 产物 信使 RNA 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质 实质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达 三、基因表达过程中有关 DNA、RNA、氨基酸的计算 1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链 mRNA，则转录 产生的 mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中 A+T（或 C+G）与 mRNA 分子中 U+A（或 C+G）相等。 2.翻译过程中，mRNA 中每 3 个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中 氨基酸数目是 mRNA 中碱基数目的 1/3，是双链 DNA 碱基数目的 1/6 。 第 2 节 基因对性状的控制 一、中心法则 →决定 ⑴DNA→DNA：DNA 的自我复制；⑵DNA→RNA：转录；⑶RNA→蛋白质：翻译；⑷RNA→RNA：RNA 的自我复制；⑸RNA→DNA：逆转录。 DNA→DNA RNA→RNA DNA→RNA 细胞生物 病毒 RNA→蛋白质 RNA→DNA 二、基因、蛋白质与性状的关系 （间接控制） 酶或激素 细胞代谢 基因 性状 结构蛋白 细胞结构 （直接控制） 3、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影 响。 4、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存 在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。 5、细胞质基因：线粒体和叶绿体中的 DNA 中的基因都称为细胞质基因。母系遗传。 第五章 基因突变及其他变异 第一节 基因突变和基因重组 一、基因突变的实例 1、镰刀型细胞贫血症 ⑴症状 ⑵病因 基因中的碱基替换 2、基因突变 ⑴概念 ⑵类型 随机重组和交换重组 二、基因突变的原因和特点 1、基因突变的原因 有内因和外因 物理因素：如紫外线、X 射线 ⑴诱发突变（外因） 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物 生物因素：如某些病毒 ⑵自然突变（内因） 2、基因突变的特点 ⑴普遍性 ⑵随机性⑶不定向性 ⑷低频性 ⑸多害少利性 3、基因突变的时间 有丝分裂或减数第一次分裂间期 4.基因突变的意义 三、基因重组 1、基因重组的概念 随机重组 2、基因重组的类型　 交换重组 3.　时间：减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期） ４．基因重组的意义 四、基因突变与基因重组的区别 基因突变 基因重组 本质 基因的分子结构发生改变，产生 了新基因，也可以产生新基因型， 出现了新的性状。 不同基因的重新组合，不产生新基 因，而是产生新的基因型，使不同 性状重新组合。 发生时间及 原因 细胞分裂间期 DNA 分子复制时， 由于外界理化因素引起的碱基对 的替换、增添或缺失。 减数第一次分裂后期中，随着同源 染色体的分开，位于非同源染色体 上的非等位基因进行了自由组合； 四分体时期非姐妹染色单体的交叉 互换。 条件 外界环境条件的变化和内部因素 的相互作用。 有性生殖过程中进行减数分裂形成 生殖细胞。 意义 生物变异的根本来源，是生物进 化的原材料。 生物变异的来源之一，是形成生物 多样性的重要原因。 发生可能 突变频率低，但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。 第二节 染色体变异 一、染色体结构的变异（猫叫综合征） 1、 概念 缺失 2、变异类型 重复 倒位 易 位 二、染色体数目的变异 1.染色体组的概念及特点 2.常见的一些关于单倍体与多倍体的问题 ⑴一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？ （一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。）⑵二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为 什么？ （答：对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开， 导致染色 体数目减半。） ⑶如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组， 我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？ （答：不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子 所形成的物种，因此，只能称为单倍体。） （4）单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？ （答：对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果 本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。） 3.总结：多倍体育种方法： 单倍体育种方法： 列表比较多倍体育种和单倍体 育种： 多倍体育种 单倍体育种 原理 染色体组成倍增加 染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种（指 每对染色体上成对的基因都是纯合的） 常用方法 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍 优点 器官大，提高产量和营养成分 明显缩短育种年限 缺点 适用于植物，在动物方面难以开展 技术复杂一些，须与杂交育种配合 4.染色体组数目的判断 （1）细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组 。 问：图中细胞含有几个染色体组？ （2） 根据基因型判断细胞中的染色体数目，根 据细胞的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就 等于染色体组数。 问：图中细胞含有几个染色体组？ （3）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。染色体组 数=细胞内染色体数目/染色体形态数 果蝇的体细胞中含有 8 条染色体，4 对同源染色体，即染色体形①由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体； ②而由配子直接发育来的,不管含有几个染色组，都只能叫单倍体 。 判 断 单倍体与多倍体的区别 二倍体(2N=2x) 三倍体(2N=3x) 多倍体(2N=nx) (a+b) (a+b) 注：x染色体组，a、b为正整数。 生物 体 合子 2N= (a+b) x 发育 直接发育成生物体：单倍体（N=ax)雌配子 (N=ax) 直接发育成生物体：单倍体（N=bx)雄配子 (N=bx) 态数为 4（X、Y 视为同种形态染色体），染色体组数目为 2。人类体细胞中含有 46 条染色 体，共 23 对同源染色体，即染色体形态数是 23，细胞内含有 2 个染色体组。 4.三倍体无子西瓜的培育过程图示： 注：亲本中要用四倍体植株作为母本，二倍体作为父本，两次使用二倍体花粉的作用是不同 的。第 三 节 人 类 遗 传 病 第 6 章、 从杂交育种到基因工程 第 1 节 杂交育种与诱变育种 一、杂交育种 1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品 种的方法。 2.原理：基因重组。通过基因重组产生新的 基因型，从而产生新的优良性状。 3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。 4.缺点：不会创造新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。 二、诱变育种1.概念：指利用物理或化学因素来处理生 物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新 品种的方法。 2.诱变原理：基因突变 3.诱变因素： （1）物理：X 射线，紫外线，γ射线等。 （2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。 4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。 5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所 以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。 三、四种育种方法的比较 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 方法 杂交 激光、射线或化学 药品处理 秋水仙素处理萌发种子 或幼苗 花药离体培养 后加倍 优点 可集中优良性状 时间短 器官大和营养物质含量高 缩短育种年限 缺点 育种年限长 盲目性及突变频率 较低 动物中难以开展 成活率低，只适用 于植物 举例 高杆抗病与矮杆 感病杂交获得矮 杆抗病品种 高产青霉菌株的育 成 三倍体西瓜 抗病植株的育成 第二节 基因工程及其应用 1.概念 2.原理 基因重组 3.基因工程的基本工具 （1）.基因的“剪刀” （ 限制性内切酶） 限制性内切酶能够对 DNA 分子进行切割，它具有专一性和特异性。即一种内切酶只对 DNA 分子内特定的碱基序列中的特定位点发生作用，把它切开。 （2.）基因的“针线” （DNA 连接酶） 能够将限制酶切开的黏性末端连接起来，从而使两个 DNA 片段连接起来。 注：限制酶与连接酶作用的位点都是磷酸二酯键 （3）.基因的运载体 作用：将外源基因送入受体细胞 种类：质粒、噬菌体和动物病毒。其中质粒是 基因工程中最常用的运载体，最常用的质粒 是大肠杆菌的质粒。 特点：是细胞染色体外能自主复制的很小的环状 DNA分子，存在于许多细菌及酵母菌等生物 中。 条件：(1)能在宿主细胞内复制并稳定保存，并对宿主细胞正常生活没有影响；提取目的 基因 途径：直接分离基因或人工合成基因 目的基因 与运载体 结合 将 目 的 基 因 导 入 受 体细胞 目 的 基 因 的 检 测 和 表达 用同一种限制酶处理目的基因和运载体， 借助DNA连接酶使目的基因和运载体结 合形成重组DNA 重组DNA导入受体细胞 根据标记基因判断目的基因导入与否 根据受体细胞特定的性状判断目的基因表达与否 (2)具有多个限制酶切点，便于与外源基因连接 (3) 具有某些标记基因，便于目的基因检测 基因工程的别名 基因拼接技术或 DNA 重组技术 操作环境 生物体外 操作对象 基因 操作水平 DNA 分子水平 操作工具 基因的剪刀、针线、运载体 基本过程 剪刀→拼接→导入→表达 结果 人类需要的基因产物 4.基因工程的基本步骤 第 7 章、 现代生物进化理论 第 1 节 现代生物进化理论的由来 一、拉马克的进化学说 1、拉马克的进化学说的主要内容 （1）、生物都不是神创的，而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神 创造成一定冲击，因此具有进步意义。 （2）、生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在，认为生物只 存在连续变异的个体。 （3）、对于生物进化的原因，他认为：一是“用进废退”的法则；二是“获得性遗传” 的法则。但这些法则缺乏事实依据，大多来自于主观推测。 2、拉马克的进化学说的历史意义 二、达尔文自然选择学说 （一）、达尔文自然选择学说的主要内容 1.过度繁殖 ---- 选择的基础 生物体普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代，不同个体间有一定的差异。 2.生存斗争 ---- 进化的动力、外因、条件 大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。在生存斗争中大量个体死亡，只有 少数的个体生存下来。 生存斗争包括三方面： （1）生物与无机环境的斗争 （2）种内斗争 （3）种间斗争 生存斗争对某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并推动生物的进化。 3.遗传变异 ---- 进化的内因 在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象，生物的变异是不定向的，有的变异是 有利的，有的是不利的，其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去， 反之，具有不利变异个体就容易被淘汰。 4.适者生存 ---- 选择的结果 适者生存，不适者被淘汰是自然选择的结果。自然选择只选择适应环境的变异类型， 通过多次选择，使生物的微小有利变异通过繁殖遗产给后代，得以积累和加强，使生 物更好的适应环境，逐渐产生了新类型。 所以说变异不是定向的，但自然选择是定向的，决定着进化的方向。 （二）、达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义 三、达尔文以后进化理论的发展 第 2 节 现代生物进化理论的主要内容 一、种群基因频率的改变与生物进化 （一）种群是生物进化的基本单位 1、种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。 种群特点：种群中的个体不是机械的集合在一起，而是通过种内关系组成一个有机的整 体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。 2、基因库 3、基因频率、基因型频率及其相关计算 基因频率= 基因型频率= 两者联系： （1）种群众一对等位基因的频率之和等于 1，基因型频率之和也等于 1。 （2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+ 杂合子的频率。 补充：伴 X 遗传的基因频率 Xb/XB+Xb=（2XbXb+XBXb+XbY）/（2XX+XY） 和非伴性遗传的基因频率不同点就在于 Y 染色体上无 B 的等位基因，女性含有 2 个 X， 男性只含有一个 X。所以 XB+Xb=X 染色体的数目=2XX+XY。 （二）突变和基因重组产生进化的原材料 可遗传的变异：因突变、染色体变异、基因重组 突变包括基因突变和染色体变异 突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境 （三）自然选择决定生物进化的方向 An......A3A2A1 A1 +++ 该种群个体总数 该基因型的个体数目 2 1 生物进化的实质是基因频率的改变 二、隔离与物种的形成 （一）、物种的概念 1、物种的概念 地理隔离 量变 一般形成亚种 2、隔离 生殖隔离 质变 形成物种 注：一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生。 （二）、种群与物种的区别与联系 种群 物种 概念 生活在一定区域的同种生物的全部 个体 能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代 的一群生物 范围 较小范围内的同种生物的个体 分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成 判断 标准 种群必须具备“三同”；即同一时间、 同一地点、同一物种 主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后 代 联系 一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展 下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种。 地理隔离 阻断基因交流 不同的突变基因重组和选择 基因频率向不同方向 改变 种群基因库出现差异 差异加大 生殖隔离 新物种形成 三、共同进化与生物多样性的形成 （一）、共同进化 1、概念 不同物种间的共同进化 2、含义 生物与无机环境之间的相互影响和共同演变 （二）、生物多样性的形成 基 因多样性 1、生物多样化的内容 物种多样性 生 态系统多样性 2、生物多样性形成的进化历程 （1）关键点： 真核生物出现后有性生殖方式的出现，生物进化速度明显加快； 寒武纪大爆发：形成生态系统的第三极（消费者），对植物的进化产生影响； 原始两栖类的出现：生物登陆改变着环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件。 （2）进化顺序 简单 复杂 水生 陆生 低等 高等 异样 自养 厌氧 需氧 无性 有性 单细胞 多细胞 细胞内消化 细胞外消化 三、生物进化理论在发展 现代生物进化理论核心是自然选择学说 高中生物书中知识点整理 必修三 第 1 章 人体的内环境与稳态第 1 节　细胞生活的环境 一、内环境 2、各种细胞的内环境 ①血细胞直接生活的环境：血浆；②毛细血管壁细胞直接生活的环境：血浆和组织液；③毛 细淋巴壁细胞直接生活的环境：淋巴和组织液；④体内绝大多数组织细胞直接生活的环境： 组织液 3、内环境和外环境 （1）对于细胞来说：①内环境：细胞外液；②外环境：呼吸道、消化道、肺泡腔、输卵管、 子宫等 （2）对于人体来说：①内环境：人体内部的环境；②外环境：人们生活的外界环境 二、人体内有关的液体 1、体液：包括细胞内液和细胞外液。细胞外液主要包括组织液、血浆、淋巴，也叫人体的 内环境。此外，脑脊液也属于细胞外液。 2、外分泌液：主要指外分泌腺（如唾液腺、胃腺、肠腺、胰腺、泪腺、汗腺、皮脂腺等） 分泌的，运输到体外和消化腔的液体。包括各种消化液、泪液、汗液等。 3、原尿：血浆通过肾小球时经滤过作用形成，与血浆成分相比主要是不含大分子蛋白质。 4、尿液：原尿再经肾小管和集合管的重吸收后形成，主要包括水分、无机盐及代谢废物， 是人体的重要排泄物。尿液是一种排泄物，既不是体液，也不是外分泌液。 三、细胞外液的化学成分 1、血浆成分：水、无机盐、糖类、蛋白质、脂质、氨基酸、激素、维生素、抗体、各种细 胞代谢产物等。 2、组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，但又不完全相同，“最主要”的差别是血浆中含 有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中的蛋白质含量很少。 四、细胞外液的理化特性 1、溶液的渗透压：是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积 溶液中溶质的微粒的数目，溶质微粒越多，溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压 越高。由于血浆中含有无机盐和蛋白质，故血浆渗透压与其有关。 （1）水在细胞内外的转移取决于细胞内外渗透压的大小。 （2）内钾外钠：决定细胞内液渗透压的主要是钾盐（因为钾盐主要存在于细胞内液）；决定 细胞外液渗透压的主要是钠盐（因为钠盐主要存在于细胞外液）。 （3）细胞外液渗透压＞细胞内液渗透压—→水外流→细胞皱缩；细胞外液渗透压＜细胞内 液渗透压—→水内流→细胞肿胀 2、正常人的血液 pH 范围是 7.35~7.45，缓冲物质是 H2CO3／NaHCO3、NaH2PO4／Na2HPO4 3、温度：37℃左右 五、内环境的功能：内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。高等的多细胞动物， 它们的体细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。 第 2 节　内环境稳态的重要性 一、内环境稳态 稳态是指正常机体在神经系统、体液和免疫系统的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定的状态。 二、参与内环境稳态的系统 1、直接参与物质交换的系统：呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统。2、起调节作用 的系统：神经系统（神经调节）、内分泌系统（体液调节）、免疫系统（免疫调节） 三、稳态调节机制的认识 1、法国生理学家“贝尔纳”：神经调节。2、美国生理学家“坎农”：神经—体液调节。3、 现代观点：神经—体液—免疫调节（作为内环境稳态的主要调节机制） 四、稳态调节原理 1、渗透压调节 2、血浆 pH 稳态 当酸性物质进入血液时：H+＋HCO3- ==== H2CO3 ，H2CO3 ==== H2O＋CO2 ↑（从肺部排出）例 如：乳酸进入血液后，就与血液中的 NaHCO3 发生作用，生成乳酸钠和 H2CO3。当碱性物质进 入血液时：OH-＋H2CO3 ==== HCO3-＋H2O，例如：当 Na2CO3 进入血液后。就与血液中的 H2CO3 发生作用，生成碳酸氢盐，而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。 3、体温恒定 安静时人体产热主要来自内脏（肝脏、肾等），运动时主要来自骨骼肌。人体的散热主要通 过汗液蒸发、皮肤内毛细血管散热、其次还有呼气、排尿和排便等。当气温达到 35℃以上 时，散热主要通过汗液蒸发这一条途径。人体体温的相对恒定是因为产热过程和散热过程能 够维持动态平衡，主要调节中枢在下丘脑。 五、内环境稳态的重要意义 温度、pH 等都必须保持在适宜的范围内，酶促反应才能正常进行。可见，内环境的稳态是 机体进行正常生命活动的必要条件。例如，当血液中钙、磷的含量降低时，这在成年人表现 为骨软化病，在儿童则表现为佝偻病。血钙过高会引起肌无力，血钙过低则会引起肌肉抽搐 等疾病。 第 2 章 动物和人体生命活动的调节 第 1 节　通过神经系统的调节 一、反射与反射弧 1、反射：神经调节的基本形式 2、反射弧：神经调节的结构基础，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五 个部分组成。 二、兴奋的传导 1、在神经纤维上的传导：兴奋是以电信号（局部电流、神经冲动）的形式沿着神经纤维传 导 的 。（3）传导特征 ①完整性：神经纤维要实现其兴奋传导的功能，就要求其在结构上和生理功能上都是完整的。 如果神经纤维被切断，兴奋即不可能通过断口；如果神经纤维在麻醉剂或低温作用下发生功 能的改变，破坏了生理功能的完整性，则兴奋的传导也会发生阻滞。 ②双向性：根据兴奋传导的机制，神经纤维受刺激产生兴奋时，兴奋能由受刺激的部位同时 向相反的两个方向传导，因为局部电流能够向相反的两个方向流动。（双向传导） ③绝缘性：一条神经干包含着许多条神经纤维，各条神经纤维各自传导自己的兴奋而基本上 互不干扰，这称为绝缘性。传导的绝缘性能使神经调节更为专一而精确。 ④相对不疲劳性：有人曾在实验条件下，用每秒 50～100 次的电刺激连续刺激神经 9～12 小 时，观察到神经纤维始终保持着传导兴奋的能力。因此与突触的兴奋传递相比，神经纤维是 不容易疲劳的。 （4）兴奋在神经纤维上传导的实质：膜电位变化→局部电流（生物电的传导） ①静息电位：神经纤维未受到刺激时，细胞膜使大量的钠离子留在膜外的组织液中，钾离于 留在细胞膜内，由于钾离子透过细胞膜向外扩散比钠离子向内扩散更容易，因此，细胞膜外 的阳离子比细胞膜内的阳离子多，造成离子外正内负。膜外呈正电位，膜内呈负电位。此时， 膜内外存在的电位差叫做静息电位。 ②动作电位：当神经纤维的某一部位受到刺激时，兴奋部位的细胞膜通透性改变，大量钠离 子内流，使膜内外离子的分布迅速由外正内负变为外负内正，发生了一次很快的电位变化， 这种电位波动叫做动作电位。 在动作电位产生的过程中，钾离子和钠离子的跨膜运输方式是协助扩散。恢复为静息电位时， 是主动运输方式泵出膜的。 2、在神经元之间的传递 （1）突触：神经元之间接触的部位，由一个神经元的轴突末端膨大部位——突触小体与另 一个神经元的细胞体或树突相接触而形成。 ①突触小体：轴突末端膨大的部位；②突触前膜：轴突末端突触小体膜；③突触间隙：突触 前、后膜之间的空隙（组织液）；④突触后膜：另一个神经元的细胞体膜或树突膜 （2）过程：轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜——→突触间隙——→突触 后膜（与突触后膜受体结合）——→另一个神经元产生兴奋或抑制 （3）神经递质：是指神经末梢释放的特殊化学物质，它能作用于支配的神经元或效应器细 胞膜上的受体，从而完成信息传递功能。 ①合成：在细胞质通过一系列酶的催化作用中逐步合成，合成后由小泡摄取并贮存起来。 ②释放：通过胞吐的方式释放在突触间隙。. ③结合：神经递质通过与突触后膜或效应器细胞膜上的特异性受体相结合而发挥作用。递质 与受体结合后对突触后膜的离子通透性发生影响，引起突触后膜电位的变化，从而完成信息的跨突触传递。 ④失活：神经递质发生效应后，很快就被相应的酶分解而失活或被移走而迅速停止作用。递 质被分解后的产物可被重新利用合成新的递质。一个神经冲动只能引起一次递质释放，产生 一次突触后膜的电位变化。 ⑤类型：兴奋性递质（乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、谷氨酸、 天冬氨酸等）；抑制性递质（γ-氨基丁酸、甘氨酸、一氧化氮等）。 （4）信号变化：①突触间：电信号→化学信号→电信号；②突触前膜：电信号→化学信号；③ 突触后膜：化学信号→电信号 （5）传递特征：单向传导。 即只能由一个神经元的轴突传导给另一个神经元的细胞体或树突，而不能向相反的方向传导， 这是因为神经递质只存在于突触小体中，只能由突触前膜释放，通过突触间隙，作用于突触 后膜，引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化，从而引起下一个神经元的兴奋或抑制。 ★兴奋在反射弧中的传导方式实质上是感受器把接受的刺激转变成电信号（局部电流）在传 入神经纤维上双向传导，在通过神经元之间的突触时电信号又转变为化学信号（化学递质） 在突触中单向传递。化学信号通过突触传递到另一神经元的细胞体或树突又转变为电信号在 传出神经纤维上传导，所以效应器接受的神经冲动是电信号。 三、神经系统的分级调节 1、人的中枢神经系统：包括脑和脊髓。脑包括大脑、小脑、间脑（主要由丘脑和下丘脑构 成）、中脑、脑桥、延髓。 2、神经中枢：中枢神经系统内调节某一特定生理功能的神经元群。包括：大脑皮层、躯体 运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢、听觉中枢等。 3、分级调节： （1）大脑皮层：最高级的调节中枢；（2）小脑：维持身体平衡中枢（3）下丘脑在机体稳 态调节中的主要作用：①感受：渗透压感受器，感受渗透压升高。②分泌：分泌抗利尿激素、 促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺素释放激素等。③调节：水平衡中 枢、体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。④传导：可传导渗透压感受器产生的 兴奋至大脑皮层，使大脑皮层产生渴觉。 （4）脑干：呼吸中枢 四、人脑的高级功能 1、大脑皮层中央前回（第一运动区）控制躯体的运动： ①倒置关系：皮层代表区的位置与躯体各部分的关系呈是倒置的；②交叉控制：中央前回左 边控制右侧躯体运动，中央前回右边控制左侧躯体运动；③皮层代表区范围的大小与躯体的 大小无关，而与躯体运动的精细复杂程度有关。 2、人的语言功能与大脑皮层的言语区有关： ①运动性语言中枢：S 区。受损伤，患运动性失语症；②听觉性语言中枢：H 区。受损伤， 患听觉性失语症；③视觉性语言中枢：V 区。阅读文字；④书写性语言中枢：W 区。书写文 字 第 2 节　通过激素的调节 一、激素调节的发现——促胰液素 1、发现历程 ①沃泰默：胰液的分泌是神经反射②贝利斯和斯他林：胰液的分泌是受某种化学物质——促 胰液素调节。促胰液素便是历史上第一个被发现的激素。③巴甫洛夫：胰液的分泌属于神经 反射→促胰液素 2、促胰液素的化学本质：由下丘脑神经细胞分泌的一种碱性多肽。由 27 个氨基酸残基组成，含 11 种不同氨基酸。 二、激素调节 1、腺体：由具有分泌功能的细胞构成，存在于器官内或独立存在的器官。 （1）外分泌腺：又称“有管腺”，其分泌物通过腺导管输送到相应的组织或器官发挥其调节 作用。如唾液腺、胃腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺、肝脏、胰腺等（胰腺分为内分 泌部和外分泌部，胰的大部分属于外分泌部，但是胰岛属于内分泌部）。 （2）内分泌腺；又称“无管腺”，其分泌物——激素直接进入细胞周围的血管和淋巴，通过 血液循环和淋巴循环输送到各细胞、组织或器官而发挥调节作用。如垂体、甲状腺、肾上腺、 性腺、胸腺、胰岛等。 2、动物激素的种类 化 学 本 质 激素 名称 产生部位 生理功能 甲状 腺激 素 （含 碘） 甲状腺 促进新陈代谢和生长发育，尤其对中枢神经系统的发育和功 能具有重要影响，提高神经系统的兴奋性。 氨 基 酸 衍 生 物 肾上 腺素 肾上腺髓质 增强心脏活动，使动脉收缩、血压升高。对物质代谢的作用 在 于能促进肝糖原分解，使血糖升高。 促甲 状腺 激素 释放 激素 促进垂体合成和分泌促甲状腺激素 促性 腺激 素释 放激 素 促进垂体合成和分泌促性腺激素 促肾 上腺 素释 放激 素 下丘脑 促进垂体合成和分泌促肾上腺素 抗利 尿激 素 促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿的排出。 催产 素 下丘脑（由下丘脑 神经细胞分泌、垂 体后叶释放） 促进妊娠末期子宫收缩。 多 肽 类 胸腺 素 胸腺 促进 T 淋巴细胞的分化、成熟，增强淋巴细胞的功能，临床 上常用于治疗免疫功能缺陷或低下（如艾滋病、系统性红斑 狼疮等）生长 激素 促进生长，主要促进蛋白质的合成和骨的生长。 促甲 状腺 激素 促进甲状腺的生长发育，调节甲状腺激素的合成和分泌。 促性 腺激 素 促进性腺的生长发育，调节性激素的合成和分泌。 促肾 上腺 素 促进肾上腺皮质的合成和分泌肾上腺素 催乳 素 垂体 促进乳腺的发育和泌乳。 胰岛 素 卵巢胰岛 B 细胞 促进血糖合成糖原，抑制非糖物质转化为葡萄糖，从而降低 血糖浓度。 蛋 白 质 类 胰高 血糖 素 胰岛 A 细胞 促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而升高血糖浓度。 雄性 激素 肾 上 腺 皮 质 分 泌 少量，主要由睾丸 分泌。 促进雄性生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持雄 性第二性征。 雌性 激素 肾 上 腺 皮 质 分 泌 少量，主要由卵巢 分泌。 促进雌性生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持雌 性第二性征。 孕激 素 卵巢 促进子宫内膜和乳腺等的生长发育，为受精卵和泌乳准备条 件。 醛固 酮 （肾 上腺 盐皮 质激 素） 促进肾小管和集合管对钠离子（Na+ ）的重吸收和钾离子 （K+ ）的分泌。（保钠排钾） 固 醇 类 糖皮 质激 素 肾上腺皮质 调节糖类、蛋白质、脂肪的代谢，促进蛋白质分解，加强糖 异生；使外周组织对葡萄 糖的摄取、利用减少，故可使血 糖升高。 三、激素调节的实例 1、血糖平衡的调节 （1）血糖的来路和去路 表格： 途 径 过程 作用 来 路 食物糖类消化吸收 即“淀粉→麦芽糖→葡萄糖”；部位：细胞质 血糖的主要、根本来源。吸收方式： 红细胞是协助扩散，基质(细胞内消化)、消化道(细胞外消化)。 其他组织细胞是主动运输。 肝糖原分解 主要调节形式，灵活调节 非糖物质（脂肪、氨基酸等）转变成葡萄糖 重要调剂（糖异生过程） 氧化分解 主要、最终利用形式 合成肝糖原、肌糖原 重要调节，动态调节去 路 转变成脂肪、氨基酸等非糖物质 重要储存形式 （2）血糖调节的相关激素 （3）血糖平衡中的激素调节（体液调节） 2、甲状腺激素、性激素、肾上腺素分泌的分级调节四、分泌调节的相互关系： 在血糖平衡调节中，胰岛素的分泌量增加会抑制胰高血糖素的分泌，而胰高血糖素的分泌会 促进胰岛素的分泌。【分析】这要从胰岛素和胰高血糖素的作用和调节来综合考虑。 ①“胰岛素的分泌量增加会抑制胰高血糖素的分泌”，这是在血糖浓度本身就高的情况下（摄 食后）发生的，此时胰岛素分泌增加抑制胰高血糖素的分泌，胰高血糖素分泌的减少，导致 肝糖原的分解减少，缓解降血糖的压力。这样，胰岛素分泌一方面直接降低血糖，一方面通 过抑制胰高血糖素的分泌间接降低血糖，双管齐下从而达到迅速降血糖的效果。 ②“胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌”，这是在血糖浓度本身就低的情况下发生的， 但升血糖，在于用血糖。而血糖的利用必须进入细胞内，血糖能否进入细胞内，就取决于胰 岛素了。胰岛素之所以起降低血糖浓度的作用，是因为其能够促进葡萄糖进入细胞中，进一 步实现葡萄糖的氧化分解或合成糖原或转变成脂肪、氨基酸等。因此，胰高血糖素的分泌势 必会促进胰岛素的分泌。 五、激素作用的一般特征 ①激素作用的特异性：激素随血流分布到全身各处，与组织细胞广泛接触，但却是有选择性 的作用于某些细胞、腺体、器官，能被激素作用的器官、腺体、细胞分别称为靶器官、靶腺、 靶细胞。各种激素所作用的靶细胞的数量和广泛性有很大差异。大多数激素均有其固定的靶 细胞或靶器官。例如，垂体的三种促激素都是蛋白质激素，可是其中促甲状腺激素只作用于 甲状腺，促肾上腺皮质激素只作用于肾上腺皮质，促性腺激素只作用于性腺。另外，有的激 素却能广泛的影响细胞代谢，如生长激素、胰岛素等。 ②激素具有高效能的作用：激素在血液中含量很少，但却能显著加强细胞内的生化反应，对 机体的代谢、生长与生殖等重要生理过程有着巨大的影响。如每周注射几毫克的生长激素就 可使侏儒症患者生长速度显著增快，追上正常人。 ③激素是生理调节物质：各种激素只是使靶器官的功能加强（刺激）或减弱（抑制）。体内 的激素只是“唤起”靶器官存在的潜势，不能产生新的过程。 ④激素在体内不断的发生代谢性失活：激素在体内不断的失活，并不断地被排出体外。失活 的地点：一个是激素作用的靶细胞，即当激素发生作用时，激素本身被失活，如促甲状腺激 素在甲状腺内失活等；另一个是肝脏，肝脏内有许多酶，可使各种激素转化为活性很低，甚 至没有活性的物质，最后随尿液排出。 第 3 节 神经调节与体液调节的关系 一、神经调节与体液调节的区别 比较项目 神经调节 体液调节 作用途径 反射弧 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 二、神经调节与体液调节的协调 1、体温调节：（1）寒冷环境→冷觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管收 缩、汗液分泌减少（减少散热）、骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加（增加产 热）→体温维持相对恒定（2）炎热环境→温觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢→ 皮肤血管舒张、血流量 增加、汗液分泌增多（增加散热，无减少产热的途径）→体温维持 相对恒定 2、水盐调节（细胞外液渗透压调节）：饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下 丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液渗透压 下降、尿量减少 神经调节与体液调节的关系：（1）不少内分泌腺直接或间接地受到神经系统的调节。（2） 内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。例如：甲状腺激素。 第 4 节　免疫调节 一、人体免疫系统的三大防线： 第一道：皮肤、粘膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物（泪液、唾液）的杀灭作用。第二道： 吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用。第三道：免疫器官、免疫细胞、免疫物 质共同组成的免疫系统。 二、免疫系统的组成 1、免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴结等；2、免疫细胞：淋巴细胞、吞噬细胞等；3、免 疫物质：各种抗体和淋巴因子等。特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞，由骨髓中 造血干细胞分化、发育而来。 3、与免疫有关的细胞总结 名 称 来 源 功 能 特异性识别功 能 吞噬细胞 造血干细胞 处理、呈递抗原，吞噬抗原和抗体复 合物 B 细胞 造血干细胞（在骨髓中 成熟） 识别抗原、分化成为浆细胞、记忆细 胞 √ T 细胞 造血干细胞（在胸腺中 成熟） 识别、呈递抗原、分化成为效应 T 细 胞、记忆细胞 √ 浆细胞 B 细胞或记忆细胞 分泌抗体 效应 T 细 胞 T 细胞或记忆细胞 分泌淋巴因子，与靶细胞结合发挥免 疫效应 √ 记忆细胞 B 细胞、T 细胞、记忆 细胞 识别抗原、分化成为相应的效应细胞 √ 三、第三道防线的作用四、体液免疫与细胞免疫的比较： 体液免疫 细胞免疫 作 用 对象 没有进入细胞的抗原 被抗原侵入的宿主细胞（靶细 胞） 作 用 方式 浆细胞产生的抗体与相应的抗原发生特异性结合 ①效应 T 细胞与靶细胞密切接 触 ②效应 T 细胞释放淋巴因子， 促进细胞免疫的作用 对 外 毒素 细菌（产毒菌）在生长过程中由细胞内合成后分泌 到细胞外的毒性物质（化学成分是蛋白质）称为外 毒素。而脱去毒性的具有免疫原性的外毒素被称为 类毒素，类毒素注入机体后，可刺激机体产生具有 中和外毒素的抗毒素抗体。 体液免疫发挥作用 对 细 胞 内 寄 生 物 结核杆菌，麻风杆菌等胞内寄生菌、病毒 体液免疫先起作用，阻止寄生 物的散播传染，当寄生物进入 细胞后，细胞免疫将抗原从靶 细胞释放出来，再由体液免疫 发挥作用。 关　 系 若细胞免疫不存在，体液免疫也将丧失。另外，对外来病原体进行免疫的时候并不 是单一的起作用，而是两者结合起来起作用，只不过在起作用的时候分主次关系罢 了。 五、免疫失调引起的疾病 当免疫功能失调时，可引起疾病，如免疫功能过强时，会引起过敏反应和自身免疫病。免疫 功能过低时会引起免疫缺陷病。1、过敏反应：已免疫的机体再次接受相同的物质的刺激时 所发生的反应。2、自身免疫病：自身免疫反应对自身的组织器官造成损伤并出现了症状。 3、免疫缺陷病：机体免疫功能缺乏或不足所引起的疾病。分为原发性免疫缺陷病、继发性 免疫缺陷病，具体有先天性胸腺发育不全、获得性免疫缺陷综合症等。 第 3 章　 植物的激素调节 第 1 节 植物生长素的发现 一、生长素的发现过程 1、达尔文的实验：推测——当胚芽鞘受到单侧光照射时，在顶端可能产生一种物质传递 到下部，引起苗的向光性弯曲。2、詹森的实验：结论——胚芽鞘顶尖产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。（不足之 处：该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激是由尖端产生，而不是由琼脂片产生。） 3、拜尔的实验：证明——胚芽鞘的弯曲生长，是因为顶尖产生的刺激在其下部分布不均 匀造成的。 4、温特的实验：结论——胚芽鞘尖端确实产生某种物质，并运到尖端下部促使某些部分 生长。 5、1934 年，荷兰科学家郭葛等人分离出该物质，化学名称吲哚乙酸，取名为生长素。 6、生长素的发现对植物向光性的解释 ①产生条件：单侧光；②感光部位：胚芽鞘尖端；③产生部位：胚芽鞘尖端；④作用部位： 尖端以下生长部位；⑤作用机理：单侧光引起生长素分布不均匀→背光侧多→生长快（向光 侧少→生长慢）→向光弯曲。 尖端是指顶端 1mm 范围内。它既是感受单侧光的部位，也是产生生长素的部位。尖端以下数 毫米是胚芽的生长部位，即向光弯曲部位。 二、生长素（IAA）的产生、运输和分布 1、产生：植物体内的生长素主要在叶原基、嫩叶和正在发育着的种子中产生。成熟的叶片 和根尖也产生少量生长素。植物体内的生长素是由色氨酸通过一系列中间产物而形成的。 2、运输：运输方式是主动运输（需载体，要耗能） ①横向运输：只有尖端才具有横向运输，从而导致生长素在尖端分布不均匀。而尖端以下部 位不能横向运输。【受光和重力的影响】②极性运输：生长素只能从植物的形态学上端向下 端运输（茎是由茎尖到基部，根也是由根尖到基部），而不能向相反的方向运输，又称纵向 运输，其它植物激素则无此特点。【在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中】③非极性运输：可以通 过韧皮部进行非极性运输。【在成熟组织中】 3、分布：生长旺盛的部位（作用部位） 疑问：植物体的根部生长素的分布到底是伸长区多还是分生区多？为什么？解答：伸长区多， 生长素的功能是促进细胞生长。产生：分生区多、分布：伸长区多。 第二节 生长素的生理作用 一、生理作用——两重性 （1）对于植物同一器官而言，低浓度的生长素促进生长，高浓度的生长素抑制生长。浓度 的高低是以生长素的最适浓度划分的，低于最适浓度为“低浓度”，高于最适浓度为“高浓 度”。在低浓度范围内，浓度越高，促进生长的效果越明显；在高浓度范围内，浓度越高， 对生长的抑制作用越大。 （2）同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应不同：根、芽、茎最适生长素浓度分别为 10-10、10-8、10-4（mol/L）。细胞成熟情况：幼嫩的细胞对生长敏感，老细胞对生长素比较 迟钝。植物类型：双子叶植物一般比单子叶植物对生长素敏感。 二、两重性的典型现象——顶端优势 产生的原因：由顶芽形成的生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度加大，由于侧芽对生长 素敏感而被抑制；同时，生长素含量高的顶端，夺取侧芽的营养，造成侧芽营养不足。 三、生长素类似物的应用： a、在低浓度范围内：促进扦插枝条生根——用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡不易生根的枝条，可促进枝条生根成活；促进果实发育；防止落花落果。b、在高浓度范围内：可以作 为除草剂 疑问：为什么离顶芽近的侧芽处积累的生长素多呢? 顶芽产生的生长素往下运输,侧芽产生 的生长素也往下运输,那么离顶芽远的侧芽积累的生长素不是更多吗?解答：产生的同时也会 被吲哚乙酸酶分解。第一侧芽积累最多，分解少；继续向下运输，分解快，逐渐减少。故松 柏呈宝塔型。 第三节 其他植物激素 一、细胞分裂素：是一类具有腺嘌呤环结构的植物激素。 ①合成部位：存在于正在进行细胞分裂的部位，主要是根尖。②主要作用：促进细胞分裂和 组织分化，植物组织培养中能影响植物细胞脱分化和再分化。 二、赤霉素：是一类属于双萜类化合物的植物激素。 ①合成部位：一般在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成。②主要作用：通过叶片、嫩枝、花、 种子或果实进入植物体内，传导到生长活跃部位发生作用，促进细胞伸长，从而引起茎杆伸 长和植株增高；能打破种子、块茎或鳞茎等器官的休眠，促进种子萌发和果实成熟。 三、脱落酸：是一种具有倍半萜结构的植物激素。 ①合成部位：根冠、萎蔫的叶片组织、成熟的果实、种子及茎等。②分布部位：将要脱落的 器官和组织中含量多。③主要作用：抑制细胞分裂（脱氧核糖核酸和蛋白质的合成），促进 叶和果实衰老和脱落。 四、乙烯：是一种气体激素。 ①合成部位：存在植物体的多种组织中，特别是在成熟的果实中含量较多。②主要作用：促 进果实的成熟。 植物激素间的关系： (1)植物的一生，是受到多种激素相互作用来调控的。同时受遗传物质、光照、温度等环境 因子变化的影响。(2)植物组织培养时生长素与细胞分裂素含量变化引起的结果差异。在进 行植物组织培养时，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的 形成（即有利于根的发生）；当细胞分裂素含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化 和芽原基的形成（即有利于芽的发生）。（参见选修 3 P43）。 疑问：生长素能促进生长，但它的作用又会被乙烯所抵消吗？分析：因为当生长素的浓度达 到一定时，能刺激乙烯的合成，而乙烯对植物生长的抑制作用，却抵消了生长素的促进作用。 故高浓度的生长素表现出抑制作用。解答：生长素能促进生长，但它的作用又会被乙烯所抵 消的。 第 4 章 种群和群落 第 1 节　种群的特征 种群：是在一定空间和时间内的同种生物个体的总和，种群是生物进化和繁殖的基本单位。 一、种群的数量特征 1、种群密度： 调查方法：①总数调查：逐个计数。②取样调查：计数种群一部分，估算种群密度。 1．1 样方法 （1）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。 （2）常用取样：①五点取样法：②等距取样法（3）计数原则：若有正好长在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则； 即只计数样方相邻两条边上的个体。同种植物无论大小都应计数。如图 4—2。 （4）调查记录样表及计算公式（表 4—1）：种群密度=所有样方内种群密度合计/样方数 【答案：6.5 株/m2】 样方 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 种群密度（株/m2） 3 4 7 15 2 4 9 8 1．2 标志重捕法 （1）前提条件：标志个体与未标志个体重捕的概率相等。调查期内没有新的出生和死亡， 无迁入和迁出。 （2）适用范围：活动能力强和范围大的动物如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆 虫等动物。 （3）计算公式: 2．出生率和死亡率；3．迁入率和迁出率；4．年龄组成和性别比例： 种群数量特征间的相互关系： ①种群密度是种群最基本的数量特征。种群密度越高，一定范围内种群数量越多。种群数量 与种群密度呈正相关。②对一个自然种群来说，影响种群数量变动的主要因素是出生率和死 亡率。③出生率和 死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直接因素。④年龄组成是预测种群密度未来变化 趋势的重要依据，是作为预测一个种群的种群数量的决定因素。⑤性别比例在一定程度上也 能够影响种群数量的变化。⑥年龄组成和性别比例通过影响出生率和死亡率间接影响种群密 度和种群数量。⑦影响种群数量的主要因素：年龄组成、性别比例、出生率和死亡率。 二、种群的空间特征：1、均匀分布；2、随机分布；3、集群分布（了解空间分布格局有利 于选择种群密度的统计方法）。 第 2 节　种群数量的变化 一、建构种群增长模型的方法（以细菌为例） 研究方法 研究实例 提出问题 观察研究对象，提出问题。 细菌每 20min 分裂一次 模型假设 提出合理的假设 资源和空间无限，细菌的种群增长不会受密度影响。 建立模型 用数学形式对事物性质进行表达。 Nn=2n N 代表细菌数量，n 表示第几代。 修正检验 对模型进行检验或修正。 观察、统计细菌数量，对所建模型进行检验或修正。数学模型 二、种群数量的增长模型 （一）与密度无关的种群增长模型：种群在“无限”的环境中，因而其增长率不随种群本身 的密度而变化。 1．种群离散增长模型【世代不相重叠】 最简单的种群增长的数学模型，通常是把世代 t+1 的种群 Nt+1 与世代 t 的种群 Nt 联系起来 的差分方程。假定有一恒定周限增长率 λ（N t+1／Nt）它与密度无关，即:Nt+1=λNt 或 Nt=N0λt，其中 N 为种群大小，t 为时间，λ 为种群的周限增长率。增长率（Nt+1－Nt）／Nt＝ λ－1。 2．种群连续增长模型【世代彼此重叠】 这种系统要用到微分方程把种群变化率 dN／dt 与任何时间的种群大小 N（t）联系起来。假 定在很短的时间 dt 内种群的瞬时出生率为 b，死亡率为 d，最简单的情况是有一恒定的每员 增长率（per capita growth rate）r（b-d），它与密度无关，即：dN/dt=（b－d）N=rN。其 积分式为：Nt=NOert。其中 r （dN/Ndt）是一种瞬时增长率，表示物种的潜在增殖能力，与 λ 的关系为：λ=er。 （二）与密度有关的种群增长模型：与密度有关的增长同样分离散的和连续的两类。 1．不连续增长模型 最简单的方式是假定种群周限增长率λ（Nt+1／Nt）随密度变化的关系是线性的。回归线与 λ=1.0 水平线的交点是平衡密度（或称容纳量 carrying capacity），而（Nt-Neq）可作为测 定偏离平衡密度的程度。图中回归线斜率 B，表示每偏离平衡密度一个单位，种群增长率λ 即增加或减少 B，其关系式是：λ=1.0-B（Nt-Neq）根据以上叙述，具密度效应的种群离散增 长最简单模型是：Nt+1=［1.0-B（Nt-Neq）］Nt。增长率[（Nt+1－Nt）／Nt] ＝-B（Nt-Neq）。 2．连续增长模型 具密度效应的种群连续增长模型，同样比无密度效应的模型增加了两点新的考虑：①有一个 环境容纳量（通常以 K 表示，即平衡密度），当 Nt=K 时，种群为零增长，即 dN／dt=0；② 增长率随密度上升而降低的变化，也是按比例的。最简单的是每增加一个个体，就产生 1／ K 的抑制影响。或者说，每一个体利用了 1／K 的“空间”，N 个体利用了 N／K“空间”，而 可供种群继续增长的“剩余空间”只有（1-N／K）。因此，产生“S”型曲线的最简单数学模 型是在前述指数增长方程（dN／dt=rN）上增加一个新的项（1-N／K），得： 其积分式为： 。增长率（dN/Ndt） =r（1-N／K）。 表 3-6 的计算，能说明逻辑斯谛增长的内在机制：①在随着 N 逐渐增长到平衡密度 K 的过程 中，未利用“剩余空间”1-N／K 逐渐变小； ②种群增长率 dN／dt 则由小变大，到曲线中点 （K／2）最大（这时的种群最大增长率 dN／dt 通常记为最大持续产量 MSY（maximum sustained yield），相应的种群数量记为 NMSY，也就是能够提供最大持续产量的种群大 小），以后又逐渐变小，增长率曲线变化呈倒钟型。 四、几组概念的辨析 1．λ（Nt+1／Nt）：表示相邻两年（生物的两代）种群数量的倍数。在公式 Nt＝N0λt 中，N0 表示起始数量，t 表示年数或生物的繁殖代数。在“J”型曲线增长的种群中，λ 保持不变（图 A）；而在“S”型增长曲线中 λ 越来越小，故在“K”时，其 λ 为 1（图 C）。 2．增长率（dN／Ndt）：增长率是指单位时间种群增长数量占种群个体总数的比。【增长率 ＝出生率—死亡率＝（出生数－死亡数）/（单位时间×单位数量）】。在“J”型曲线增长的 种群中，增长率保持不变（图 A）；而在“S”型增长曲线中增长率越来越小，故在“K”时， 其增长率为 0（图 C）。 3．增长速率（dN／dt）：增长速率是指单位时间内种群数量变化率。【增长速率＝（出生数 －死亡数）/单位时间】。种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线斜率。在“J”型曲线 增长的种群中，增长速率是逐渐增大,直至无穷（如图 B）。在“S”型曲线增长的种群中， 增长速率先是逐渐增大，在“ 1/2K”之后增长速率是逐渐减小，到达 K 值时，增长速率就 为 0（如图 D）。 五、种群数量的波动与下降：1、波动：气候、竞争、捕食、寄生、营养、疾病等。2、下降： 不利的条件。 三、比较“J”型曲线和“S”型曲线 项　目 “J”型曲线 “S”型曲线 含　义 种群不受资源和空间的限制， 种群的数量往往呈指数增长。 它反映了种群增长的潜力。 种群在一个有限的环境中增长时，当种 群数量为 1/2K 时，增长速率达最大值。 种群数量达到 K 值时，种群数量将停止 增长。 前提条件 环境资源无限 环境资源有限 λ（Nt+1／Nt） 保持不变 随种群密度上升而下降 种群增长率（dN 保持不变 随种群密度上升而下降／Ndt） 种 群 增 长 速 率 （dN／dt） 随种群密度上升而上升 随种群密度上升而上升，到一定密度再 下降 K 值（环境容纳量） 无 K 值 种群数量在 K 值上下波动 曲　线 第 3 节　群落的结构 一、生物群落 生物群落：是指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。 物种丰富度：群落中物种数目的多少，是群落的首要特征。 二、物种、种群、群落和生态系统之间的关系 （1）概念不同：种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体，而物种则指分布在一定 的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并 能够产生出可育后代的一群生物个体。 （2）范围不同：一般来讲，种群是指较小范围内的同种生物的个体，而物种是由许多分布 在不同区域的同种生物的种群组成的。由于两者概念的角度不同，不能进行比较其范围的大 小关系。种群是种内关系的研究范围，是组成群落的基本单位。而群落是种间的研究范围， 是生态系统的生物成分。 （3）判断标准不同：种群是同一地点的同种生物，它通过个体间的自由交配而保持一个共 同的基因库。物种的判断标准主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代。不同的物种 间有明显的形态差异，凡属于同一个物种的个体，一般能自由交配并产生可育后代，不同物 种的个体，一般不能交配，即使交配也往往不育。注意：全世界的人群（不分肤色、国别、 年龄、性别）是一个种群；全世界的水稻也是一个种群。一群牛、羊、马，就不是一个种群， 而是多个种群。判断某一地域中的生物是否是一个种群的关键是这些生物是否是同一种生物。 （4）种群强调同种生物个体集合而成，群落所强调的是某区域内的所有生物群体（异种生 物之间有规律的联系），因此不能说成某区域内的某些或几种生物的群体。种群与群落是部 分与整体的关系，即某区域中所有同种生物的集合是一个种群，而该区域中的所有生物的集 合才是一个群落。生态系统是指生物群落及无机环境相互作用的自然系统，它强调生物群落 与无机环境的相互作用。 （5）种群能够组成群落必须具备两个基本条件：①它们必须适应于共同的非生物环境；② 它们内部的关系必须取得协调，即共同适应它们所处的生物环境。也就是说生物群落有一定 的生态环境，在不同的生态环境中有不同生物群落。 三、群落中的生物关系 1、种内关系（同种生物个体与个体、个体与群体、群体与群体之间）：（1）种内互助； （2）种内斗争。 2、种间关系（不同种生物之间的关系）：（1）互利共生（同生共死）：。如豆科植物与根 瘤菌；人体中的有些细菌；地衣是真菌和藻类的共生体。（2）捕食（此长彼消、此消彼 长）：如：兔以植物为食；狼以兔为食。（3）竞争（你死我活）：如：大小草履虫；水稻与 稗草等。（4）寄生（寄生者不劳而获）：①体内寄生：人与蛔虫、猪与猪肉绦虫；②体表寄 生：小麦线虫寄生在小麦籽粒中、蚜虫寄生在绿色植物体表、虱和蚤寄生在动物的体表、菟 丝子与大豆。③胞内寄生：噬菌体与大肠杆菌等。 类型 曲线图例 箭头图例 种间关系互利共生 两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如 地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等。 捕食 捕食者种群的数量和猎物者种群的数量呈周期性 的波动，且捕食者数量高峰变动滞后于猎物者。 竞争 C 代表共同的生活条件，结局有三，①两种群个 体间形成平衡；②A 取代 B；③二者在空间、食性、 活动时间上产生生态位的分离。 寄生 寄生种群 A 得利，宿主种群 B 有害，寄生物一般 比宿主小，如蛔虫与人。 四、群落的空间结构：1、垂直结构：植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性。2、水 平结构：水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同的生 物种群。 疑问：不同海拔高度的植物类型不同，这个现象算是群落垂直结构吗？ 解答：应算是水平 结构。是不同的水平距离上有不同的地理高度造成的水分、温度、光照和气候等的差别，使 得生物有不同的分布。 第 4 节　群落的演替 群落的演替：指群落随时间的推移，一定区域内一个群落被另一个群落所替代的过程。 一、演替类型：（群落的演替按发生的基质状况可分为两类） 1、初生演替（1）概念：发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替。 （2）过程：①旱生演替：裸岩阶段→ 地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森 林阶段；②水生演替：沉水植物→浮水植物→挺水植物→湿生草本植物→灌丛、疏林植物→ 乔木。（3）特点：演替缓慢。 2、次生演替（1）概念：在次生裸地（原群落被破坏、有植物繁殖体）上发生的演替。（2） 过程：弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木。（3）特点：演替快速。 二、人类活动对群落演替的影响：使群落演替按照不同自然的演替速度和方向进行。 〖疑问〗群落演替的影响因素中，人为因素是不是影响最大的因素？〖解答〗决定群落演替 的根本原因存在于群落内部。在外因中，人为因素是影响最大的因素。 第 5 章、生态系统及其稳定性 第 1 节　生态系统的结构 二、生态系统的结构：组成成分和营养结构（食物链和食物网） 1、组成成分（生态系统成分的区分依据：按它们的营养功能） （1）非生物的物质和能量（无机环境）：①无机物质：CO2、O2、N2、NH3、H2O、NO3- 等各 种无机盐；②有机物质：糖类、蛋白质等；③其他：阳光、热能、压力、pH、土壤等。（2） 生产者：①绿色植物；②蓝藻、光合细菌（一种能进行光合作用而不产氧的特殊生理类群原 核生物的总称，如红螺菌、紫硫细菌、绿硫细菌、紫色非硫细菌等）；③化能合成细菌：硝 化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌等。（3）消费者：①大部分动物（但不是所有的动物）；② 非绿色植物（菟丝子等）、食虫植物—猪笼草、茅膏菜、捕蝇草（食虫植物属于绿色植物， 在生态上扮演生产者的角色。捕虫时则属于消费者。）；③某些微生物（根瘤菌、炭疽杆菌、 结核杆菌、酿脓链球菌、肺炎双球菌、虫草属真菌等）、寄生生物（蛔虫、线虫、猪肉绦虫、 大肠杆菌等）、病毒（SARS 病毒、禽流感病毒、噬菌体等）。（4）分解者：①大部分微生物 （圆褐固氮菌、反硝化细菌、乳酸菌等细菌，酵母菌、霉菌、蘑菇、木耳、灵芝等真菌、放 线菌）；②一些动物（蚯蚓、蜣螂、白蚁、甲虫、皮蠹、粪金龟子等）。2、营养结构 （1）食物链：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。表示：草→ 兔→狐。 ①捕食链：生物之间因捕食关系而形成的食物链。其第一营养级（开端）一定是生产者，第 二营养级一定是植食性动物，分解者不能参与食物链。例如：草→鼠→蛇→猫头鹰。高中生 物通常意义上的食物链就是捕食链。②寄生链：生物间因寄生关系形成的食物链。例如：鸟 类→跳蚤→细菌→噬菌体。③腐生链：某些生物专以动植物遗体为食物而形成的食物链。例 如：植物残枝败叶→蚯蚓→线虫类→节肢动物。 （2）食物网：一个生态系统中，许多食物链彼此交错连结的复杂营养关系。食物链中的不 同种生物之间一般有捕食关系；食物网中的不同种生物之间除了捕食关系外，还有竞争关系。 三、某种生物数量的减少对其他生物的影响 ①在某食物链中，若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其他生物都将减少。这是 因为第一营养级是其他各种生物赖于生存的直接或间接的食物来源，这一营养级生物的减少 必会引起连锁反应，致使以下各营养级的生物依次减少。 ②若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量因 此而迅速增加，但这种增加并不是无限的。而是随着数量的增加，种群的 密度加大，种内斗争势必加剧，再加上没有了天敌的“压力”，被捕食者 自身素质（如奔跑速度、警惕灵敏性等）必会下降，导致流行病的蔓延，老弱病残者增多， 最终造成种群密度减小，直至相对稳定，即天敌减少，造成被捕食者的种群数量先增加后减 少，最后趋向稳定。 ③若处于“中间”营养级的生物减少，另一种生物的变化情况应视具体食物链而定。例如如 图所示的食物网中，若蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，则鹰就更多地捕 食兔和食草籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减少。在这里必须明确鹰并非只以蛇为食，所 以蛇的数量的减少并不会造成鹰的数量减少，它可以依靠其他食物来源而维持数量稳定。 ④食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同线路分析 所得结果不同时，应遵循以下规律：A、以中间环节少的为分析依据，考虑方向和顺序应从 高营养级依次到低营养级。B、生产者相对稳定，即生产者比其他消费者稳定得多，所以当 某一种群数量发生变化时，一般不用考虑生产者数量的增加或减少。C、处于最高营养级的 种群且其食物有多种来源时，若其中一条食物链中断，则该种群的数量不会发生较大的变化。 第 2 节　生态系统的能量流动 一、能量流动的概念：能量流动是指生态系统中的能量输入、传递、转化和散失的过程 二、能量流动的过程 1、能量的输入：能量流动的起点是从生产者经光合作用所固定太阳能开始的。生产者所固 定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量，而流入到各级消费者的总能量是指各级消 费者所同化的能量，排出的粪便中的能量不计入排便生物所同化的能量中。 2、能量的传递：（1）传递的渠道：食物链和食物网。（2）传递的形式：以有机物的形式传 递可以认为，一个营养级所同化的能量＝呼吸散失的能量＋被下一营养级同化的能量十分解者 释放的能量。但对于最高营养级的情况有所不同，它所同化的能量＝呼吸散失的能量＋分解 者分解释放的能量。 3、能量的转化：光能→生物体有机物中的化学能→热能 4、能量的散失：热能是能量流动的最终归宿。（热能不能重复利用，所以能量流动是单向的， 不循环的。） 三、能量流动的特点 1、单向流动：指能量只能从前一营养级流向后一营养级，而不能反向流动。原因:①食物链 中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果；②各营养级的能量大部分以呼 吸作用产生的热能形式散失掉，这些能量是生物无法利用的。 2、逐级递减:指输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入下一营养级，能量在沿食物链 流动过程中逐级减少的。传递效率：一个营养级的总能量大约只有 10% ～20% 传递到下一个 营养级。原因：①各营养级的生物都因呼吸消耗了大部分能量；②各营养级总有一部分生物 未被下一营养级利用，如枯枝败叶。 四、生态金字塔 1、能量金字塔：以每个营养级生物所固定的总能量为依据绘制的金字塔。能量金字塔中， 营养级别越低，占有的能量越多，反之，越少。能量金字塔绝不会倒置。 能量金字塔每一台阶的含义：代表食物链中每一营养级生物所固定的总能量。能量金字塔形 状的象征含义：表明能量流动沿食物链流动过程具有逐级递减的特性。 2、数量金字塔：以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的金字塔。但会出现有的生物个 体数量很少而每个个体的生物量很大的情况，所以也会出现倒置的现象。 数量金字塔每一台阶的含义：表示每一营养级生物个体的数目。数量金字塔形状的象征含 义：因为在捕食链中，随着营养级的升高，能量越来越少，而动物的体形一般越来越大，因 而生物个体数目越来越少。 3、生物量金字塔：以每个营养级的生物量绘制的金字塔。但某些单细胞生物的生命周期短， 不积累生物量，而且在测定生物量时是以现存量为依据的，所以在海洋生态系统中会出现倒 置现象，即出现浮游动物数量多于浮游植物。但这并不是说流过生产者这一环节的能量比流 过浮游动物的要少。 生物量金字塔每一台阶的含义：表示每一营养级现存生物的质量，即有机物的总质量。生物 量金字塔的一般形状：能量是以物质形式存在的，因而每一营养级的生物量（现存生物有机 物的总质量）在一定程度上代表着能量值的高低，从这个意义上讲，生物量金字塔的形状一 般同能量金字塔形状相似。 五、生物富集作用 指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物（如重金属离子、不易分解的化学农 药），通过食物链会在各个营养级的生物体内逐渐得富集起来（很容易积累到生物体的脂肪 组织和肝脏中），在能量流动的渠道中，随着营养级越高，生物体内的这些物质的浓度就越 高。 六、研究能量流动的意义 ①可以帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；②可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 七、生态系统能量流动中的有关计算 第 3 节　生态系统的物质循环 一、物质循环：在生态系统中，组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等化学元素，不断进行着 从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。 （1）物质：是指构成生物体的各种化学元素；（2）范围：生物圈；（3）过程：是指基本 元素在生物群落与无机环境间往返出现；（4）循环通道：食物链和食物网；（5）特点：① 循环出现，②反复利用。 二、碳循环过程 缓解温室效应：一是减少 CO2 的释放；主要是减少化石燃料的作用，开发新能源（如太阳能、 风能、核能等）替代化石能源；二是增加 CO2 的吸收量。主要是保护好森林和草原，大力提 供植树造林。 三、能量流动与物质循环之间的异同 区别：在物质循环中，物质是循环出现，反复利用的；在能量流动中，能量是单向流动，是 逐级递减的。 联系： ①两者同时进行，彼此相互依存，不可分割；②能量的固定、储存、转移、释放， 都离不开物质的合成和分解等过程；③物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动； 能量是推动物质循环的动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。 第 4 节　生态系统的信息传递 信息：一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。信息也广泛存在生态 系统中。 一、生态系统中信息的类型1、物理信息：生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信 息。2、化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。3、行为 信息：是指某些动物通过某些特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息。 二、信息传递的作用 1、信息传递在生态系统中的作用：（1）生命活动的正常进行，离不开信息的作用；（2） 生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；（3）信息还能够调节生物的种间关系，以维持生 态系统的稳定。 2、信息传递在农业生产中的应用：①提高农产品和畜产品的产量；②对有害动物进行控制。 三、信息传递、能量流动和物质循环三者的关系 （1）信息传递、能量流动和物质循环都是生态系统各组分必不可少的一部分，使生态系统 形成一个有机的整体，同时信息传递是长期的生物进化的结果，具有调节系统稳定性的作用。 （2）任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，这三者是生态系统的基本 功能。在生态系统中，能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，而信息传 递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态。在生态系统中，种群和种群之间、种群内部 个体与个体之间，甚至生物和环境之间都有信息传递。 第 5 节　生态系统的稳定性 生物系统的稳定性：生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。生物系统的 稳定性是由于生态系统具有自我调节能力。 二、生态系统的自我调节能力 生态系统稳定性的维持存在着反馈（系统本身的工作效果反过来有作为信息调节该系统的的 工作）。反馈分为正反馈和负反馈两种（如图所示）。负反馈是生态系统自我调节能力的基础。 二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。恢复力稳定 性：生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。 生态系统的稳定性不仅与生态系统的结构、功能和进化特征有关，而且与外界干扰的强度和 特征有关。现在认为，抵抗力稳定性主要与生态系统的结构、功能和进化特征有关，恢复力 稳定性主要与外界干扰的强度和特征有关。以往认为，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈 相反的关系。这一看法并不完全合理。例如，热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为 它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能 较快地恢复。相反，对于极地苔原（冻原），由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力 稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗 力稳定性与恢复力稳定性比较，可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个 方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较 高，反之亦然。第 6 章 、生态环境的保护 第 1 节　人口增长对生态环境的影响 一、我国的人口现状与前景 1、我国人口现状：①人口增长速度快；②人口增长规模大；③老龄化速度快；④城镇人口 比重增大。 2、人口发展前景：由于人口基数大，我国人口仍将在较长时期内持续增长。 二、人口增长对生态环境的影响 1、人口增长和开垦土地之间的关系：使耕地的污染和退化严重。 2、人口增长过快与森林资源的关系：使得越来越多的森林受到破坏。 3、人口增长过快与环境污染的关系：大量工农业废弃物和生活垃圾排放到环境中，加剧了 环境污染。 4、人口增长过快与水资源的关系：用水量就会相应增加，同时污水也相应增加，而人均水 资源减少。 5、人口增长过快与能源或矿产的关系：除了矿物燃料外，木材、秸秆都成了能源，给环境 带来了压力。 三、协调人口增长与环境的关系 1、控制人口增长；2、加大保护环境和资源的力度。 第 2 节　保护我们共同的家园 一、关注全球性生态环境问题 全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、 海洋污染和生物多样性锐减等。 二、保护生物多样性 1、生物的多样性：生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种 各样的生态系统，共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态 系统多样性。 2、多样性的原因：从分子水平上看，其根本原因是 DNA 上基因的多样性（性状表现多样性 的直接原因是蛋白质种类的多样性）；从进化的角度看多样性产生的原因是生态环境的多样 性（不同环境的自然选择）。 3、多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅 游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节 作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值 4、多样性的保护：（1）就地保护（自然保护区）：就地保护是保护物种多样性最为有效的 措施。（2）易地保护：动物园、植物园。（3）利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行 保护。如建立精子库、种子库等。（4）利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工 授精、组织培养和胚胎移植等。 5、注意事项：（1）协调好人与生态环境的关系；（2）反对盲目地掠夺式开发和利用，并 不意味禁止开发和利用；（3）保护生物多样性需要全球合作。 三、可持续发展 可持续发展：在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要，它追求的是自 然、经济、社会的持久而和谐的发展。实施措施：①保护生物多样性；②保护资源和环境；② 建立人口、环境、科技和资源、消费之间的协调与平衡。 高中生物书中知识点整理 选修系列注意：该知识点为常考考点，不做全面复习使用 第一章、人体生命活动的调节和免疫 1、人体的稳态 1 内环境概念：人体内的细胞外液，构成了体内细胞生活的液体环境，这个液体环境是内环 境。 细胞内液 血浆 三者关系： 体液 组织液 血浆 组织液 淋巴 细胞外液（内环境） 淋巴 2 内环境稳态 ①稳态概念：正常机体在神经和体液调节下，通过各器官系统协调运动，共同维持内环境的 相对稳定状态。 ②参与稳态的系统：神经、内分泌、消化、循环、泌尿、呼吸 ③血液中 PH 稳态：缓冲对：H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4 3 稳态的生理意义：是机体进行正常生命活动的必要条件 4 水和无机盐的平衡 体内物质 来源 去 路 水 ①饮水②食物中的水③代谢产生 的水 ①肾脏排尿②皮肤排汗③肺排除水汽 ④大肠 排便 钠盐 食 物 ①肾脏排尿 ②皮肤排汗 钾盐 食 物 ①肾脏排尿 ④大肠排便 Na＋的排出规律：多进多排、少进少排、不进不排; K＋的排出规律：多进多排、少进少排、 不进也排 5 水平衡的调节 　　　　　　　　　 6 水和无机盐平衡的意义 K +维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋性水、盐丢失的后果： （1）细胞外液渗透压下降、血压下降、心率加快、四肢发冷、甚至昏迷 （2）缺 K+心肌的自动节律异常、心律异常 （3）水过少——排尿过少，出现尿中毒 7 Na＋、K＋平衡的调节途径 量尿 ＋－ 　　　　重吸收水分　 　　　　肾小管集合管 　　　　抗利尿激素 释放 　　　　重体后叶 　　　　压感受器 下丘脑渗透 饮水渴觉大脑皮层 （一）（＋） （＋）产生 ↓↓ −↓↓+ −↓↓+ −↓↓+  ← → ↓↑  → → 　　　　血钾降低排　　吸血钾增加　　　皮质　 　醛固酮　 　血钠升高　肾小管、集合管　　血钠降低　　　肾上腺 ＋＋ （＋）分泌 KN )( a → → →→ + 饮水不足 失水过多 食物过咸 细 胞 外 渗 透 压 升 高 细 胞 外 渗 透 压 下 降 饮水过多 盐分丢失水和无机盐的平衡，对于维持人体的稳态起着非常重要的作用，是人体各种生命活动正常进 行的必要条件。 8 血糖的平衡 　 人体内血糖 来 源 ①消化、吸收 ②肝糖元分解 ③非糖物质转化 去 路 ①氧化分解 ②合成糖元 ③转化为脂肪和非必需氨基酸 9 血糖平衡的调节 10 血糖平衡的意义 血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应以及保持人体健康有重要意义。 11 糖尿病及其防治 ①诊断：血糖高且有糖尿②病因：胰岛 B 细胞受损③症状：三多一少（即多食多饮多尿而体 重减轻） ④防治：基因治疗，药物治疗，饮食习惯，加强锻炼。 12 ①血糖浓度＜50－60mg/dl 时 低血糖早期症状（可以喝葡萄糖水缓解） ②血糖沈度＜45mg/dl 时 低血糖晚期症状（可以注射葡萄糖缓解） ③当空腹时血糖浓度＞130mg/dl 高血糖④血糖浓度＞160－180mg/dl 糖尿 病 13 体温：身体内部温度。可用口腔、腋窝和直肠温度代表 14 体温相对恒定的意义：维持内环境的稳定，保证新陈代谢等生命活动正常进行的必 要条件 15 体温的调节： 2、免疫 →出现 →出现 →出现 →出现1 免疫概念：免疫是机体的一种特殊的保护性生理功能，通过免疫，机体能够识别“自己”， 排除“非己”，以维持内环境的平衡和稳定。 种类：非特异性免疫 特异性免疫 2 非特异性免疫：皮肤、黏膜第一道防线；体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成的第二道防线。 3 特异性免疫：（1）淋巴细胞的起源：骨髓中的造血干细胞。分化： 造血干细胞在胸腺分 化成 T 细胞、 造血干细胞在骨髓分化成 B 细胞。分布：在淋巴器官，如淋巴结、脾、 扁桃体等。 免疫系统的组成：免疫器官：胸腺，骨髓、脾、淋巴结等。 免疫细胞：淋巴细胞、吞噬细胞等。体液中的各种 抗体和淋巴因子等。 （2）抗原概念：凡是能够刺激机体的免疫系统产生抗体或效应细胞，并且能够和相应的抗 体或效应细胞发生特异性结合反应的物质，就叫做抗原。性质：异物性、大分子性、特异性。 （3）抗体概念：机体受抗原刺激后产生的，并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功 能的球蛋白。分布：主要分布于血清中，也分布于组织液及外分泌液中，如乳汁中，所以新 生儿在一定时间内可由于获得母体乳汁内的抗体而获得免疫。 （4）体液免疫：概念：靠抗体实现的免疫方式就称为体液免疫。 过程：感应阶段、反应阶段、效应阶段 （5）细胞免疫的概念：不依靠体液中的抗体，而是依靠 T 淋巴细胞来完成的免疫方式，称 为细胞免疫。 过程：在感应阶段 与体液免疫的基本相同，是刺激 T 细胞。 在反应阶段 T 细胞受抗原刺激后，分裂分化出大量效应 T 细胞和记忆细胞。 在效应阶段 效应 T 细胞与靶细胞密切接触，激活靶细胞内的溶酶体酶，使 靶细胞裂解死亡， 细胞内的抗原也因此失去藏身之所而被抗体消灭。效应 T 细胞还能释放 淋巴因子如白细胞介素、干扰素等，通过加强各种有关细胞的作用来发挥免疫效应。 （6）体液免疫与细胞免疫的关系：各自有其独特的作用，又相互配合，共同发挥免疫效应。 举例：细菌外毒素，结核杆菌等胞内寄生菌和病毒感染等实例说明。 4 免疫失调引起的疾病 [1]过敏反应：过敏反应的类型 全身性过敏过敏反应：如青霉素、链霉素等药物引起的过敏性休克 　呼吸道过敏反应：如花粉、尘屑等引起的过敏性鼻炎、过敏性哮喘 　消化道过敏反应：如鱼、虾、蟹等引起的食物过敏性胃肠炎 　皮肤过敏反应　：如药物、食物等引起的荨麻疹、湿疹、血管性水肿 ⑴概念：已免疫的机体在再次接受相同物质刺激时所发生的反应 ⑵特点①发作迅速、反应强烈、消退较快②一般不会损伤组织细胞③有明显的遗传倾向和个 体差异 ⑶过敏原：引起过敏反应的物质叫过敏原。动物蛋白：如鱼、虾、乳、蛋等；植物蛋白：如 花粉、孢子；化学物质：如青霉素、奎宁、磺胺等其他：如尘埃⑷机理：①有些人接触过敏原时，在过敏原刺激下，效应 B 细胞产生抗体，这种抗体是一种 亲细胞抗体，这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道粘膜以及血液中的某些细胞的表面。② 当相同的过敏原再次进入机体时，就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合，使上述组织细胞 释放组织胺等物质，它可引起平滑肌收缩、毛细血管扩张、血管壁透性增强，腺体分泌增加。 ③以上物质作用相应的器官和组织，引起局部或全身过敏反应，出现不同的表现。 ⑸过敏原与抗原：①抗原一般是大分子物质，但过敏原不一定是大分子物质如青霉素。 　　 ②抗原对所有的人来讲都是一样的，即不具个体差异性。但过敏原与人的体质有关， 同一种物质对某个人来讲是过敏原，但对另一个人来说不一定是，即具有个体差异。 ⑹过敏反应与免疫反应中的抗体：①分布：免疫反应中的抗体分布于血清、组织液和外分泌 液中；过敏反应的抗体则分布于皮肤、呼吸道、消化道粘膜及血液中某些细胞的表面。②作 用机理：免疫反应中抗体与抗原特异性结合，消灭抗原；过敏反应中，过敏原与细胞表面相 应的抗体结合，使细胞释放组织胺，从而引发过敏反应。 预防措施：找出过敏原，尽量避免再次接触；服用抗过敏类药物。 [2]自身免疫病 ⑴概念：机体自身免疫反应对自身的组织和器官造成了损伤并出现了症状。 ⑵实例：风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。 [3]免疫缺陷病 概念：是由于免疫功能不足或缺乏而引起的疾病 类型：先天性免疫缺陷病：是由于遗传而使机体生来就有的，如先天胸腺发育不全 　　　 获得性免疫缺陷病：后天由于疾病和其他因素引起的，如营养不良、感染、 药物、肿瘤手术、外伤 实例——艾滋病（AIDS）①全称：获得性免疫缺陷综合症，由艾滋病病毒（HIV）感染引起 的。 ②病原体存在部位：患者和带病者的血液、精液、唾液、尿液、泪液、乳汁中。 ③传播途径：血液传播：输血、毒品注射等感染；性传播：性滥交等感染；母婴传播：胎盘 感染、哺乳感染 ⑷机理：攻击人的免疫系统，特别是侵入 T 细胞，使 T 细胞大量死亡，导致患者丧失几乎全 部的免疫能力。 [4]免疫治疗概念：通过对人体输入抗体、胸腺素、淋巴因子或某些药物等，调整病人的免 疫功能，从而达到治疗疾病的目的。 [5]器官移植：成败关键： 供者与受者的 HLA 是否一致或相近、使用免疫抑制剂 第二章 光合作用与生物固氮 1、光合作用 1 光能在叶绿体中的转换 （1）光能转换成电能：①光合色素的作用：吸收和传递光能：包括大多数叶绿素 a、所有 胡萝卜素、叶黄素和叶绿素 b。吸收和转换光能：包括少数特定状态下的叶绿素 a。 ②过程：最初电子供体：水（2H2O→4H＋＋O2＋4e－）；最终电子供体：NADP+ 特殊状态下叶绿素 a 失去的电子后自身变成一种强氧化剂 ③场所：叶绿体的类囊体 （2）电能转换成活跃的化学能 　①过程：NADPH 的形成：NADP＋＋2e＋H ＋ 　 NADPH；ATP 的形成：ADP＋Pi＋电能 ATP →酶 →酶　②场所：叶绿体的类囊体 （3）活跃的化学能转换成稳定的化学能 ①过程：CO2 的固定：CO2＋C5 2C3 ；C3 的还原：2C3 （CH2O）＋C5＋H2O 　②场所：叶绿体的基质中 小结：光能→电能→活跃的化学能（贮存在 ATP、NADPH 中）→稳定的化学能（贮存在糖类 等有机物中） 2 C3 植物和 C4 植物生理特征 特　征 C3 植物 C4 植物 植物类型 典型的温带植物小麦、大豆 等 典型热带或亚热带植物玉米、甘蔗、高粱、 苋菜 叶片结构 维管束鞘细胞不含叶绿体， 叶肉细胞含叶绿体，维管束 鞘细胞周围叶肉细胞排列 松散，没有“花环型”结构 维管束鞘细胞含许多没有基粒或基粒发 育不良的较大的叶绿体；叶肉细胞叶绿体 较少、较小，但有基粒。且维管束鞘的外 侧密接一层环状排列的叶肉细胞，组成 “花环型”结构 CO2 固定途径 C3 途径 C4 途径和 C3 途径 最初 CO2 受体 C5 C3 CO2 固定的最初产物 C3 C4 光合最适温度 15℃－25℃ 30℃－47℃ CO2 固定场所 叶肉细胞叶绿体 C4 途径：叶肉细胞叶绿体 C3 途径：维管束鞘细胞叶绿体 光合产物形成场所 叶肉细胞 维管束鞘细胞 3C4 植物和 C3 植物的光合作用 C3 植物的光合作用：C3 植物仅有叶肉细胞含叶绿体，整个光合过程都是在叶肉细胞里进行， 光合产物亦只是积累在叶肉细胞中，维管束鞘细胞不积存光合产物，CO2 固定途径仅有 C3 途 径。 （2）C4 植物的光合作用：叶肉细胞中的叶绿体进行 C4 途径和光反应，维管束鞘细胞中进行 CO2 固定途径 C3 途径（暗反应），光合产物只积累在维管束鞘薄壁细胞中。 4 提高农作物的光能利用率 （1）光能利用率概念： 是指单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所 含的能量，与这块土地所接受的太阳能的比。 （2）光照强弱的控制：阳生植物和阴生植物；光质对提高光能利用率的影响：蓝光下蛋白 质多，红光下糖多。 （3）二氧化碳的供应： 二氧化碳的含量对光合作用的强弱影响；提高二氧化碳浓度的措施： 合理密植，通风透光；使用农家肥或二氧化碳发生器。 （4）必须矿质元素的供应： ①氮元素在植物生命活动中的作用：氮元素是蛋白质的主要组成元素，而蛋白质是细胞结构 和酶的重要组成成分；氮元素是 ATP 中腺苷的组成元素；光反应的电子受体 NADP+含有氮元 素；核酸中有含氮的碱基。 ②磷元素在植物生命活动中的作用：生物膜结构的组成成分磷脂中含有磷元素；磷元素是 DNA 和 RNA 的组成成分；磷元素是 ATP 和 NADPH 的组成元素。 ③镁和钾元素在植物生命活动中的作用： 镁元素是叶绿素的组成成分。植物缺镁时，叶绿 素不能合成，在老叶上表现为缺绿，严重影响光合作用的效率。 →酶钾元素能促进糖类物质运输到储藏器官，并促进储藏器官合成多糖，例如，种植马铃薯、水 稻、小麦等以收获淀粉为主的作物要多施钾肥。植物缺钾时，蛋白质分解，叶绿素破坏，叶 色变黄卷曲，茎杆易倒伏，抗旱抗寒能力降低。 2、生物固氮 1 生物固氮的概念：是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程 2 固氮微生物的种类：（1）共生固氮微生物：①概念：象根瘤菌与豆科植物这样，能与一 些绿色植物互利共生的固氮微生物叫共生固氮微生物。②分布：广泛分布在表层土壤中③实 例：根瘤菌：形态特征：棒槌形、“T”形、“Y”形；代谢类型：需氧异养型；生理特征：与 豆科植物互利共生但有专一性，植物开花之前，其固氮能力最强；根瘤的形成和作用：形成： 根内薄壁细胞分裂，作用：“小氮肥厂”一旦破溃，会将其中的根瘤菌和一些含 N 化合物释 放到土壤中，提高土壤肥力。 （2）自生固氮微生物：　①概念：指在土壤中能够独立进行固氮的微生物②代谢类型：异 养需氧型 ③实例：圆褐固氮菌：形态特征：杆菌成短杆菌、单生或对生；作用：有较强的固氮合物， 并且能够分泌生长素，促进植株生长和果实发育；应用：制成菌剂。 3 生物固氮的意义：氮循环过程 ⑴自然界的固氮途径有：生物固氮、工业固氮、高能（闪电）固氮，大气中的氮通过这些途 径进入生态系统。生物固氮和工业固氮相比好处：工业固氮需极高的温度和压力，对大气产 生严重污染，生物固氮在常温常压条件下可以完成，对大气没有任何不良影响。 ⑵生物体内有机氮的合成 　植物：无机氮（如铵盐、硝酸盐）　　　　　　　有机氮（如蛋白质） 　 动 物 ： 植 物 体 内 有 机 氮 　　　　　 动物体内有机氮 ⑶氨化作用： 动植物遗体排出物、残落物中的有机氮 无机氮（NH3） ⑷硝化作用 　　 ⑸反硝化作用 　　 （N2 离开生态系统返 回大气） 　 硝化细菌和反硝化细菌的代谢类型是（自养需氧和异养厌氧） 4 生物固氮在农业生产中的应用：氮素是农作物从土壤中吸收的一种大量元素，土壤每年要 失去大量的氮素，必定要通过一定途径弥补损失。 ⑴土壤获得氮素的途径：含氮肥料的施用；生物固氮。 ⑵应用：对豆科作物进行根瘤菌拌种；用豆科植物作绿肥；用新鲜的豆科植物饲养家畜，其 粪便还田；利用固氮基因工程使农作物自行固氮。 第三章、遗传与基因工程 1、细胞质遗传 1 典型实例：紫茉莉花斑枝条的遗传 2 主要特点：母系遗传；杂交后代无一定的分离比。 3 形成原因：受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞，在减数分裂形成配子时，细胞质遗  →微生物传物质随机、不均等分配。 4 物质基础：叶绿体、线粒体内细胞质结构中的 DNA。 5 实践应用：利用雄性不育三系法培育杂交水稻。 6.线粒体和叶绿体是半自主细胞器：线粒体和叶绿体中除有 DNA 外，还有 RNA（mRNA、 tRNA 和 rRNA）、核糖体、氨基酸活化酶等。 7 三系育种：不育系、保持系、恢复系；两系法杂交稻它与三系法相比，省略了三系法中的 保持系，（光温敏型雄行不育系，在长日照、高于临界温度 23℃时表现为雄性不育；而在短 日照、低温时表现为雄性可育。）使程序简化，周期短，杂种优势更强，增产潜力更大。 8 比较细胞质遗传和细胞核遗传 细胞核遗传 细胞质遗传 概 念 真核细胞中由细胞核遗传 物质控制的遗传现象 真核细胞中由细胞质遗传物质控 制的遗传现象 遗传物质都是 DNA，但是 分布的位置不同 细胞核中 细胞质中 遗传桥梁都是配子 雌雄配子的核遗传物质相 等 细胞质遗传物质主要来源于卵细 胞中 性状表达是通过体细胞进 行的 遗传物质按三个遗传定律 分离 遗传物质的随机分离 F1 的表现型 正反交结果相同，F1 均表现 显性亲本性状 正反交结果不同，F1 的性状均与 母本相同 杂交后代性状比例 有一定的分离比 无一定分离比 举 例 豌豆的性状遗传 紫茉莉花斑枝条的遗传 2、基因的结构 1 原核细胞的基因结构：编码区：能够转录为相应的信使 RNA，进行指导蛋白质合成，即编 码蛋白质的区段；非编码区：不能编码蛋白质的区段。编码区上游的非编码区上有 RNA 聚合 酶结合位点。 2 真核细胞的基因结构：编码区：间隔的、不连续的。含外显子：能编码蛋白质的序列；内 含子：不能编码蛋白质的序列；外显子在整个基因中所占比例较小。非编码区：不能编码蛋 白质的区段。编码区上游的非编码区上有 RNA 聚合酶结合位点。 3 人类基因组研究：（1）概念：人类基因组是指人体 DNA 分子所携带的全部遗传信息。（2） 组成：人的单倍体基因组由 24 条双链 DNA 分子组成，包括 1~22 条常染色体 DNA 与 X、Y 染 色体 DNA，上有 30 亿个碱基对，估计有 3~5 万个基因。 4 人类基因组计划： （1）概念：人类基因组计划就是分析测定人类基因组的核苷酸序列。 （2）内容：绘制人类基因组的四张图，即遗传图、物理图、序列图和转录图。 （3）参与国家：美国、英国、法国、德国、日本、中国。 （4）意义：对于各种疾病，尤其是各种遗传病的 诊断、治疗具有划时代的意义；对于进一 步了解基因表达的调控机制、细胞的生长、分化和个体发育的机制，以及生物的进化等也具 有重要的意义。同时，这一计划的实施，将推动 生物高新技术的发展，并产生巨大的经济 效益。 3、基因工程简介 1 基因工程的基本内容 （1）基因工程的概念：又叫基因拼接或 DNA 重组技术。是在生物体外，通过对 DNA 分子 进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重组，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。就是按照人们的意 愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向 地改造生物的遗传性状。 （2）基因操作的工具： ①基因的剪刀——限制性内切酶 1）分布：主要在微生物中；2）作用：特异性，即识别特定核苷酸序列、切割特定 切点 3）结果：产生黏性末端（碱基互补配对） ②基因的针线——DNA 连接酶 1）连接部位：磷酸二酯键（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）； 2） 作用结果：两个相同的黏性末端连接 ③基因的运输工具——运载体 1）作用：将外源基因送入受体细胞 2）运载体的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存。具有多个限制酶切点。具 有某些标记基因。 3）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等 4）质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。最常用的质粒是大肠杆菌的 质粒。存在于许多细菌及酵母菌等生物中。质粒的存在对宿主细胞无影响。质粒的复制只能 在宿主细胞内完成。 细胞染色体外能自主复制的小型环状 DNA 分子。 （3）基因操作的基本步骤 ① 提取目的基因 提取目的基因的途径：直接分离：鸟枪法；人工合成基因：反转录法；用已知的氨基 酸序列合成 DNA。 ②目的基因与运载体结合：同一种限制酶切割目的基因和质粒，加入 DNA 连接酶，形 成重组 DNA。 ③将目的基因导入受体细胞：1）受体细胞的种类：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆 菌、酵母菌和动植物细胞 2）导入方法：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径（细菌要用氯化钙 处理） ④目的基因的检测与表达： 1）检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入 2）表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达 2 基因工程的成果与发展前景 （1）基因工程与医药卫生 ①生产基因工程药品：胰岛素、干扰素、乙肝疫苗、人生长激素、白细胞介素等 ②用于基因诊断与基因治疗：1）基因诊断：用放射性同位素、荧光分子等标记的 DNA 分子做探针，利用 DNA 分子杂交的原理（DNA 探针检出肝炎；β-珠蛋白检出镰刀型细胞贫 血症；苯丙氨酸羧化酶基因探针检出苯丙酮尿症） 2）基因治疗：把健康的外源基因导入有 基因缺陷的细胞 （2）基因工程与农牧业、食品工业 ①农业上的应用：1）获得高产、稳产和具有优良品质的农作物 2）培育出具有各种抗 逆性的作物新品种 ②畜牧业上的应用：1）培育各种具有优良品质的动物（将人的生长激素基因和牛的生 长激素基因注射到小白鼠受精卵中，得到“超级小鼠） 2）利用动物乳腺细胞获得人类所需要的各种物质 ③食品工业上的应用：为人类开辟新的食物来源 （3）基因工程与环境保护：①用于环境检测：DNA 探针检测水中病毒②用于被污染环境的 净化：一种假单胞杆菌的细菌只能分解石油中的某一种成分，“超级细菌”能同时分解四种 烃类。 第四章、细胞与细胞工程 1、细胞的生物膜系统 1 各种生物膜在结构上的联系： 2 各种生物膜在功能上的联系： 3 各种生物膜的化学组成大致相同（蛋白质、脂质、糖类）但含量有差别。 4 生物膜系统的概念：细胞内由细胞膜、核膜、内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、质体膜 等膜结构组成的统一整体。 5 生物膜系统的功能：①使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在物质的运输与交换及信息 传递中起决定性作用；②增大膜的面积，供酶、核糖体等附着在上面，使各种化学反应有序 的进行；③将细胞分隔成许多小区室，使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。 6 研究生物膜的重要意义：①理论上阐明细胞的生命活动规律②工业上成为人工模拟的对象 （滤去盐分、处理污水）③农业上研究农作物的抗旱、抗寒、耐盐④医学上人工合成膜材料 代替病变器官（人工肾）。 2、细胞工程简介 1 细胞工程概念：是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段， 在细胞整体水平或细胞器水平，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的 一门综合科学技术。 2 植物细胞工程 （1）细胞的全能性：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。细胞的全能性是 细胞工程的原理。其物质基础是每一个细胞都含有本物种所有的全套遗传物质，具有全部的 基因。受精卵的全能性最高，卵细胞已分化全能性较高，体细胞全能性比生殖细胞低。 分化实质上是基因在特定的时间和空间条件下选择性的表达的结果。 植物细胞在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，就可表现出全能性。 植物组织培养： ①原理：依据细胞的全能性。 ②过程： 脱分化 再分化 离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 　根、芽 植物体 脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物组织的脱分化 （去分化）。 脱分化：是指已经分化的细胞失去其特有的结构和功能变成具有未分化细胞 （胚性细胞） 特征的过程。 愈伤组织：细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 再分化：是指已去分化的胚性细胞在某种诱导因素的激活下，再出现程序化的分化。 植物体细胞的组织培养是一种无性生殖 ③植物组织培养的应用：快速培养、培育无病毒植株、生产药物、食品添加剂、香料、色素、 和杀虫剂（紫草愈伤组织中可提取紫草素）、人工种子转基因植物的培育、植物体细胞杂交 等。 （3）植物体细胞杂交： ①植物体细胞杂交的过程： A.制备原生质体，用纤维素酶、果胶酶分解细胞壁。 B.诱导融合，注意物理方法的类型（离心、振动、电刺激）和化学方法的药剂——聚乙二醇。 C. 植物细胞 A 和植物细胞 B 杂交时，除了产生 AB 型融合细胞外，还可以产生 AA、BB 型， 只不过这两种融合细胞不是人们所需要的类型。 D.筛选和组织培养。 ②优点：可以克服远源杂交不亲和的障碍。 3 动物细胞工程：常用的技术手段有：动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移 植、核移植。 （1）动物细胞培养： 细胞培养按细胞的来源不同可以分为原代培养和传代培养。 A. 原代培养：培养的细胞直接来源于动物的组织叫原代培养。动物的组织可以取自胚胎， 幼小的动物或成年的动物，可以是病理性的，特别是肿瘤组织。具体做法是：先将组织尽量 剪碎，然后用胰蛋白酶液消化成分散的细胞，过滤除去纤维类物质，再把细胞放到培养液中 培养。 B. 传代培养：细胞在培养容器的表面长满后，可以用胰蛋白酶把细胞消化下来，使其分散 为悬浮的单个细胞，用培养液稀释后，重新接种于新的培养容器中继续培养。传代细胞分为 细胞株和细胞系两大类。 应用：大面积烧伤病人的皮肤细胞的移植。单克隆抗体的制备。 （2）动物细胞融合：细胞融合是指两个或两个以上的细胞融合为一体的现象。它可以是自 然发生的或人工诱导的。自然界中细胞融合是经常发生的，有性生殖中精卵结合是其中的例 子。人工诱导的细胞融合是利用诱导剂使细胞或原生质体融合在一起。动物细胞融合要求掌 握的情况与植物相似。如过程、方法、诱导条件（剂）、结果等。动物细胞融合常常用到的 诱导剂是灭活的仙台病毒，植物不用。 （3）单克隆抗体：抗体是由 B 淋巴细胞制造的。每一种淋巴细胞只制造单一特异性的一类 抗体分子，但因为体内有大量的不同淋巴细胞，所以动物体内的抗体是一种混合物。如果能 分离出单个的淋巴细胞，让它形成一个克隆，那么这个克隆的所有细胞制造的抗体都是一样的，这样的抗体叫单克隆抗体。但是，在体外培养的条件下，一个淋巴细胞是不可能无限增 殖的。 ①杂交瘤细胞的制备过程：首先用抗原免疫小鼠，然后取免疫小鼠的脾脏细胞（含有大量的 淋巴细胞），与体外培养的骨髓瘤细胞混合，以聚乙二醇诱导融合。将融合后的细胞放到选 择性培养基上培养，在这种培养基中只有杂交细胞可以成活，别的细胞死亡。将成活的杂交 细胞克隆化培养，检测能否产生抗体。要获得单克隆抗体可以培养杂交瘤细胞，从培养液中 分离抗体；也可以将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔内，待其产生出肿瘤后，从腹水中分离出 单克隆抗体。大量克隆抗体可以通过杂交瘤细胞的大规模培养来生产。 ②单克隆抗体比起血清抗体的优点：首先，它特异性好，反应专一，只对单一的抗原决定起 反应；其次，一旦制备成功，理论上就可以一劳永逸地大量生产抗体，不用这反复去免疫动 物。 ③单克隆抗体的医学应用价值：由于单克隆抗体的高度特异性，在医学检验中，被用来对各 种传染病和肿瘤的诊断、治疗和预防具有重要意义。为了增强药物抗癌的选择性，可以制备 针对肿瘤细胞的单克隆抗体，把一些毒素分子与此抗体相连，制成“生物导弹”，这样就可 以将药物导向癌细胞靶子，不再对正常细胞造成伤害。 第五章、微生物与发酵工程 1、微生物的类群 1 细菌（1）结构：单细胞原核生物，其基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核。 细胞质：含核糖体，贮藏颗粒（如淀粉粒、硫粒），质粒（上有基因与细菌的杭药性、固氮、 抗生素生成有关）。 拟核：环状 DNA 反复折叠缠绕呈棒状、哑铃状或球状，控制着细菌的主要遗传性状。 （2）特殊结构：荚膜、鞭毛、芽孢 （3）繁殖：二分裂（发生 DNA 分子复制） （4）菌落：可形成多种菌落（固体培养基中，肉眼可见的，具一定形态结构的子细胞群 体），具有大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等特征是鉴定菌种的依据。 2 放线菌：单细胞原核生物，多数抗生素都是由放线菌产生的。 3 病毒：①结构：主要由核酸和衣壳构成。有些病毒外面有囊膜（由蛋白质、多糖、脂类构 成）囊膜上有刺突如流感病毒。衣壳决定病毒抗原特异性。一种病毒只有一种核酸。②在宿 主活细胞中进行增殖（以噬菌体为例）：吸附→注入核酸→合成蛋白质、复制核酸→装配→ 释放 2、微生物的营养、代谢和生长 1 微生物的营养：碳源、氮源、生长因子、水和无机盐 C、H、O、N 占细胞干重 90%以上。 （1）碳源：无机碳源(CO2、NaHCO3、CaCO3 等含碳无机物)有机碳源：即含碳有机物糖、脂、 蛋白质、有机酸等和天然含碳物质(石油)②功能：用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产 物；既是碳源能源又是一种双功能的营养物（洋葱假单胞菌能利用 90 多种含碳化合物） （2）氮源：①种类：无机氮：NH3、铵盐、硝酸盐、N2；有机氮：复杂蛋白质(如牛肉膏、 蛋白陈)、核酸、尿素、一般氨基酸将无机氮合成菌体蛋白或含氮的代谢产物(如氨基酸等)； 合成微生物的蛋白质、核酸及含氮的代谢产物(如氨基酸等) （3）生长因子：①概念：微生物生长不可缺少的微量有机物。②种类：维生素、氨基酸、 碱基、酵母膏、蛋白胨、组织提取液③功能：酶和核酸的组成成分；参与代谢过程中的酶促 反应。 （4）培养基的配制原则：①目的明确②营养协调：谷氨酸生产中，当 C/N=4：1 时菌体大量 繁殖，当 C/N=3：1 时谷氨酸合成增多③PH 要适宜：放线菌 7.5—8.5 细菌 6.5—7.5 霉菌4.0—5.8 真菌 5.0—6.0（酵母菌 3.8—6.0） （5）培养基的种类：①根据物理性质的不同分为：固体培养基：用于微生物的分离、计数； 半固体培养基：用于观察微生物的运动、鉴定菌种；液体培养基：用于工业生产。②根据化 学成分分为：合成培养基：用已知成分的化学物质配成；天然培养基：用成分不明确的天然 物质配成，用于工业生产③根据用途分为：选择培养基：加入某种化学物质，抑制不需要的 微生物生长，促进所需要微生物生长；鉴别培养基：加入指示剂或化学药品配制而成，用于 鉴别微生物。实例：加入青霉素的培养基：分离酵母菌、霉菌等真菌（抑制细菌、放线菌） 加入高浓度食盐的培养基：分离金黄色葡萄球菌（抑制多种细菌） 不加氮源的无氮培养基：分离固氮菌 不加含碳有机物的无碳培养基：分离自养型微生物 加入氨基嘌呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基：分离杂交瘤细胞 伊红和美蓝培养基：鉴别大肠杆菌，菌落呈深紫色，带金属光泽 2 微生物的代谢：（1）微生物代谢：微生物代谢是指微生物细胞内所发生的全部化学反应。 （2）微生物代谢的特点：代谢异常旺盛，对物质的转化利用快。 其原因：微生物的表面积与体积比很大，有利于与外界环境进行物质交换。 （3）微生物的代谢产物：微生物的代谢产物分为初级产物(合成不停；缺少不行；种类基本 相同)和次级产物（种类不同；有无都行）。 ①初级代谢产物是生长繁殖必须的一直产生分布在细胞内如：氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、 维生素②次级代谢产物不是生长繁殖必须的是生长到一定阶段产生具有特异性分布在细胞 内或外如：抗生素、毒素、激素、色素等 （4）微生物代谢的调节：①酶合成的调节 　　 a．组成酶在细胞内一直存在，它的合成只受基因调控；诱导酶只有环境中存在诱 导物才能合成它的合成受基因与诱导物共同控制； 　　 b．酶合成调节的对象是诱导酶；调节的结果是使细胞内酶的种类增多； 　　 c．酶合成调节的机制(本质)——原核生物基因表达的调控，如大肠杆菌乳糖操纵 子学说； 　　 d．酶合成调节的意义：既保证代谢需要，又避免细胞内物质和能量浪费，增强适 应性。 　　 ②酶活性的调节 　　 a．酶活性调节的对象是酶(组成酶和诱导酶)的催化能力，调节的结果是酶量发生 变化； 　　 b．酶活性调节的机制——通过酶与代谢过程产生物质的可逆性结合进行调节； 　　 c．酶活性调节的特点：快速、精确； 　　 d．酶活性调节的意义：避免代谢产物积累过多。 　　 ③两种调节方式的区别与联系：区别： 　　 A． 从调节对象看：酶合成的调节是通过酶量的变化控制代谢速率，而酶活性的 调节是对已存在的酶活性进行控制，它不涉及酶量变化。 　　 B．从调节效果来看：酶活性调节快速而精细； 　　 C．从调节机制看，酶合成调节是基因水平调节，它调节控制酶合成；酶活性调 节是代谢调节，它调节酶活性。 　　 联系：细胞内两种方式同时存在，密切配合，高效、准确控制代谢的正常进行。 　　（5）微生物代谢的人工控制：人工控制微生物代谢的目的——最大限度积累对人类有 用的代谢产物。以黄色短杆菌生产赖氨酸、谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸为例，说明人工控制 微生物代谢的方法　　 ①人工控制黄色短杆菌的代谢过程生产赖氨酸。由苏氨酸、赖氨酸共同积累过量会 抑制天冬氨酸激酶的活性，而赖氨酸单独过量不会出现抑制的。最后落脚点是：通过诱变育 种选育不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种作为工业微生物，达到大量生产赖氨酸的目的。 　　 ②人工控制谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸。由谷氨酸积累过量会抑制谷氨酸脱氢酶活 性的特点，改变细胞膜透性，由此可大量生产谷氨酸。 　　（6）发酵：通过微生物的培养，大量生产各种代谢产物的过程。分类： 根据培养基状态分：固体发酵、液体发酵；据产物分：抗生素发酵、维生素发酵、氨基酸发 酵；根据对氧的需求分：厌氧发酵：如酒精发酵、乳酸发酵；需氧发酵：如抗生素发酵、氨 基酸发酵 3 微生物的生长：常以微生物的群体为单位来研究。微生物群体生长的规律：以细菌为例说 明。测定群体生长的方法：一种是测定细菌的细胞数目，另一种是测重量。微生物群体生长 规律的曲线——生长曲线。 　　（1）绘制方法：将少量的某种细菌接种到恒定容积的液体培养基中。适宜条件培养， 定期取样测定培养基里的细菌群体的生长情况（以时间作横坐标，以细菌数目的对数作纵坐 标得到生长曲线） （2）细菌的生长曲线：它描述了细菌群体从开始生长到死亡的动态变化过程。 （3）主要时期 　　 ①调整期：a.细菌对新环境的短暂调整或适应过程； b.菌体特点：不分裂繁殖、代谢活跃、体积增长较快、大量合成分裂所需酶类、ATP 及其它 细胞成分。 c.调整期的长短与菌种、培养条件等因素有关。 　　 ②对数期：a.该期细菌进入快速分裂阶段；b.数目增长的特点：等比数列形式增加； 　　 c.菌体特点：代谢旺盛、个体形态和生理特性比较稳定；d.应用：常作为生产用菌种 和科研材料。 　　 ③稳定期：a 整个培养基中新增细胞数和死亡细胞数达到动态平衡。营养物质的消耗　 细胞分裂速率下降 b 原因:有害代谢产物的积累,pH 变化,死亡细胞数目增加,活菌数目达到 最高峰。 　　 c 菌体特点，大量积累代谢产物,特别是次级代谢产物， 形成芽孢。 　　 d 应用：获取次级代谢产物的最佳时期；适当补充营养物质，有助于延长稳定期，提 高产量。 　　 ④衰亡期：a.细菌的死亡速率超过繁殖速率，活菌数目急剧下降 　　 b.菌体特点：细胞出现多种形态，甚至畸形；有些细胞开始解体；释放代谢产物 　　（4）实践意义：连续培养法 　　 ①概念：在一个流动装置中，以一定速度不断添加新培养基，同时又以同样速度不断 排出老培养基。 　　 ②目的：保证微生物对营养物质的需要，排出部分有害代谢产物，使微生物保持较长 时间的高速生长。 　　 ③应用：酒精、丙酮、丁醇等的生产。④意义：缩短培养周期，提高设备利用率，且 便于自动化管理。 　　（5）影响微生物生长的环境因素：很多，主要是温度、pH、氧。 　　 ①温度：微生物生长最旺盛时的温度叫最适宜生长温度；绝大多数微生物最适宜生长 温度为 25—37℃；最适生长温度范围内，微生物生长速率随温度上升而加快；超过最适生长 温度后，微生物生长速率急剧下降。原因：细胞内蛋白质和核酸等发生不可逆破坏。 ②pH：每种微生物最适 pH 不同；超过最适 pH，影响酶活性、细胞膜稳定性等，从而影响微生物对营养物质的吸收。 　　 ③氧：依据对氧的需求，微生物分为：1）好氧型微生物，例：多数细菌，大多数真 菌； 　　 2）厌氧型微生物 例：某些链球菌，某些产甲烷杆菌。 3）兼性厌氧型微生物 例： 酵母菌。 3、发酵工程简介 1 应用发酵工程的生产实例―－谷氨酸发酵 （1）常用菌种：谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌（异养需氧）。 （2）培养基：液体培养基、天然培养基。原料：豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸二氢钾、 氧化钾、硫酸镁、生物素（生长因子） （3）发酵过程：罐连续培养。控制条件：温度、PH 值、溶氧、搅拌速度。谷氨酸用 Na2CO3 中和后，过滤、浓缩、离心分离制成味精。 2 发酵工程内容：菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程、产品的 分离提纯。 （1）菌种的选育:以谷氨酸发酵（基因突变）、人的胰岛素（基因工程）、单克隆抗体（细胞 工程）即诱变育种、基因工程、细胞工程的方法获得菌种。 （2）扩大培养是将培养到对数期的菌体分开，分头进行培养，以促使菌体数量快速增加， 能在短时间里得到大量的菌体。（扩大培养是为了让菌体在短时期内快速增殖，而发酵过程 中的培养是为了获得代谢产物，目的不同采用的培养条件就有可能不同。例如：在酒精发酵 过程中，扩大培养是为了促使酵母菌快速增殖，因此是在有氧条件下进行。而在发酵产生酒 精的过程中则必须在无氧条件下进行以获得大量的酒精。） （3）发酵过程：随时取样检测培养液中的细菌数目、产物浓度及时添加必需的培养基组分， 严格控制温度、PH、溶氧、通气量与转速等条件。谷氨酸发酵中，PH 呈酸性时会产生乙酰 谷氨酰胺；当溶氧不足时，产生乳酸或琥珀酸。 （4）分离提纯：菌体：过滤、沉淀；代谢产物：蒸馏、萃取、离子交换。 3．发酵工程的应用： 1．医药工业：(1)直接生产多种药品，如抗生素、维生素、动物激素、药用氨基酸 (2)与基因工程和细胞工程结合来生产药品，如：人生长激素、重组乙肝 疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素-2、抗血友病因子等。生长激素释放抑制因子 ——人脑激素，用于治疗肢端肥大症。 2.食品工业： (1)使传统的发酵产品质量和产量得到提高如：啤酒、果酒、食醋。 (2)生产各种食品添加剂，如：酸味剂(L-苹果酸、柠檬酸、乳酸)、鲜味 剂(肌苷酸、谷氨酸)、色素(红曲素、β-胡萝卜素)、甜味剂(高果糖浆、甜菜糖)。 (3)解决粮食问题的重要途径，如生产单细胞蛋白——微生物菌体。 高中生物热点知识点一览： 一、常现生物： 1．细菌：（1）异养型细菌：寄生、腐生细菌。 自养型细菌：化能合成细菌、光合细菌、蓝细菌。 （2）厌养型细菌：乳酸菌等。 好氧型细菌：硝化细菌、谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等。 （3）固氮细菌：共生固氮微生物（根瘤菌等）、自生固氮微生物（圆褐固氮 菌）。 其他细菌：酿脓链球菌、肺炎双球菌等。 2．病毒：烟草花叶病毒、爱滋病病毒（HIV）、SARS 病毒、致癌病毒、噬菌体等。 3．原生动物：大草履虫、小草履虫、变形虫等。 4．真菌：酵母菌、食用菌等。 5．植物：C3 和 C4 植物、阳生和阴生植物、豌豆、荠菜、玉米、水稻（2×12）、洋葱（2× 8）、香蕉（3n）、普通小麦（六倍体）、八倍体小黑麦、无籽西瓜（3n）、无 籽番茄、抗虫棉、豆科植物等。 6．动物：人（2×23）、果蝇（2×4）、马（2×32）、驴（2×31）、骡子（63）等。 二、常用物质和试剂： 1．常用物质： ATP、PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）、PEG（聚乙二醇）、灭活的病毒、NADPH（还原型辅酶 Ⅱ）、过敏原、植物激素、生长素、生长素类似物、动物激素、丙酮酸、少数特殊状态 的叶绿素 a 分子、质粒、限制性内切酶、DNA 连接酶等。 2．常用试剂： 斐林试剂、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ、双缩脲试剂、二苯胺、50%的酒精溶液、15%的盐酸、95% 的酒精溶液、龙胆紫溶液、醋酸洋红、20%的肝脏、3%的过氧化氢、3.5%的氯化铁、3% 的可溶性淀粉溶液、3%的蔗糖溶液、2%的新鲜淀粉酶溶液、5%的盐酸、5%的氢氧化钠、 碘液、丙酮、层析液、二氧化硅、碳酸钙、0.3g/mL 的蔗糖溶液、硝酸钾溶液、0.1g/mL 的柠檬酸钠溶液、2mol/L 和 0.015mol/L 的氯化钠溶液、95%的冷酒精溶液、75%的酒精 溶液、胰蛋白酶、秋水仙素、氯化钙等。 三、重要的名词、观点、结论 （一）重要的名词： 1．应激性、细胞、自由水、结合水、肽键、多肽、真核细胞、原核细胞、自由扩散、协助 扩散、主动运输、细胞的分化、细胞的癌变、细胞的衰老、致癌因子、有丝分裂、细胞周 期、无丝分裂 2．酶、ATP、高能磷酸化合物、高能磷酸键、渗透作用、原生质、原生质层、质壁分离、质 壁分离复原、选择性吸收、光反应、暗反应、光合作用效率、有氧呼吸、无氧呼吸、内 环境、稳态、脱氨基作用、氨基转换作用、化能合成作用 3．向性运动、神经调节、体液调节、激素调节、顶端优势、反馈调节、协同作用、拮抗作 用、反射、反射弧、非条件反射、条件反射、突触、高级神经中枢、先天性行为、后天 性行为 4．有性生殖、无性生殖、营养生殖、双受精、受精作用、减数分裂、性原细胞、初级性母 细胞、次级性母细胞、染色体、染色单体、同源染色体、非同源染色体、四分体、染色 体组、性染色体、常染色体、个体发育、胚的发育、胚乳的发育、顶细胞、基细胞、胚 胎发育、胚后发育、卵裂、囊胚期、原肠胚、动物极、植物极 5．DNA、RNA、碱基互补配对、半保留复制、基因、转录、翻译、显性性状、隐性性状、相 对形状、基因型、表现型、等位基因、基因的分离定律、基因的自由组合定律、正交、 反交、伴性遗传、交叉遗传、基因突变、基因重组、染色体变异、杂交育种、人工诱变 育种、单倍体育种、多倍体育种、花药离体培养、单基因遗传病、多基因遗传病、染色 体异常遗传病、优生学6．自然选择学说、基因库、基因频率、隔离、地理隔离、生殖隔离 7．生物圈、生态学、生态因素、互利共生、寄生、竞争、捕食、种群、种群密度、种群数 量增长曲线、生物群落、生态系统（森林、海洋、草原、农业、湿地、城市）、食物链、 食物网、营养级、物质循环、能量流动、生态系统稳定性、生物多样性、生物圈的稳态、 碳循环、氮循环、硫循环、生态农业 8．人体的稳态、人体的平衡及调节、糖尿病、营养物质、营养、特异性免疫、免疫系统、 抗原、抗体、抗原决定簇、体液免疫、细胞免疫、过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病 9．生物固氮、共生固氮微生物、自生固氮微生物 10．细胞核遗传、细胞质遗传、母系遗传、编码区、非编码区、RNA 聚合酶结合位点、外显 子、内含子、人类基因组计划、基因工程、质粒 11．生物膜、细胞的生物膜系统、细胞工程、植物组织培养、植物体细胞杂交、细胞的全能 性、愈伤组织、脱分化、再分化、动物细胞培养液、原代培养、传代培养、细胞株、细 胞系、单克隆抗体 12．微生物、菌落、衣壳、核衣壳、囊膜、刺突、碳源、氮源、生长因子、选择培养基、鉴 别培养基、初级代谢产物、次级代谢产物、组成酶、诱导酶、微生物的生长曲线、接种、 发酵罐、发酵工程、单细胞蛋白 （二）重要的观点、结论： 1．生物体具有共同的物质基础和结构基础。细胞是一切动植物结构的基本单位。病毒没有 细胞结构。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。 2．新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础，是生物最基本的特征，是生物与非生物的 最本质的区别。 3．生物遗传和变异的特征，使各物种既能基本上保持稳定，又能不断地进化。生物的遗传 特 性，使生物物种保持相对稳定。生物的变异特性，使生物物种能够产生新的性状，以致 形成新的物种，向前进化发展。 4．生物体具应激性，因而能适应周围环境。生物体都能适应一定的环境，也能影响环境。 5．组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有 的，这个事实说明生物界和非生物界具统一性。生物界与非生物界还具有差异性。组成生物 体的化学元素和化合物是生物体生命活动的物质基础。 6．糖类是细胞的主要能源物质，葡萄糖是细胞的重要能源物质。淀粉和糖元是植物、动物 细胞内的储能物质。蛋白质是一切生命活动的体现者。 脂肪是生物体的储能物质。核酸是 一切生物的遗传物质。 7．组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，只有这些化合物按 照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最 基本的结构形式。 8．细胞膜具一定的流动性这一结构特点，具选择透过性这一功能特性。 9．细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。 线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。 叶 绿体是绿色植物光合作用的场所。核糖体是细胞内将氨基酸合成为蛋白质的场所。 染色质 和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。 细胞核是遗传物质储存和复制的场 所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。 10．构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的，而是互相紧密联系、协调一致的，一个细胞 是 一个有机的统一整体，细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动。 11．原核细胞最主要的特点是没有由核膜包围的典型的细胞核。 12．细胞以分裂的方式进行增殖，细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。 13．细胞有丝分裂的重要意义（特征），是将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗 传具重要意义。 14．高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，也就是保持着细胞全能性。 15．酶的催化作用具有高效性和专一性，需要适宜的温度和 pH 值等条件。 16．ATP 是新陈代谢所需要能量的直接来源。 17．光合作用释放的氧全部来自水。一部分氨基酸和脂肪也是光合作用的直接产物。所以确 切 地说，光合作用的产物是有机物和氧。 光能在叶绿体中的转换，包括三个步骤：光能 转换成电能；电能转换成活跃的化学能；活跃的化学能转换成稳定的化学能。 18．植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。 19．C4 植物的叶片中，围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞：里面的一圈是维管束鞘 细胞，外面的一圈是一部分叶肉细胞。 20．高等的多细胞动物，它们的体细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。 21．糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的，并且是有条件的、互相制约着的。 22．植物生命活动调节的基本形式是激素调节。人和高等动物生命活动调节的基本形式包括 神 经调节和体液调节，其中神经调节的作用处于主导地位。激素调节是体液调节的主要内 容。 23．向光性实验发现：感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端，而向光弯曲的部位在尖端下面的一 段，向光的一侧生长素分布的少，生长得慢；背光的一侧生长素分布的多，生长得快。 生 长素对植物生长的影响往往具有两重性。这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等有关。 一般说，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 在没有受粉的番茄（黄瓜、辣椒等）雌蕊柱 头上涂一定浓度的生长素溶液可获得无籽果实。 24．垂体除了分泌生长激素促进动物体的生长外，还能分泌促激素调节、管理其他内分泌腺 的分泌活动。下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。 通过反馈调节作用，血液中的激 素经常维持在正常的相对稳定的水平。相关激素间具有协同作用和拮抗作用。 25．（多细胞）动物神经活动的基本方式是反射，基本结构是反射弧（即：反射活动的结构 基础是反射弧）。在中枢神经系统中，调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。 26．神经冲动在神经纤维上的传导是双向的。在神经元之间的传递是单方向的，只能从一个 神 经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突，而不能向相反的方向传递。 27．有性生殖产生的后代具双亲的遗传特性，具有更大的生活能力和变异性，因此对生物的 生存和进化具重要意义。 营养生殖能使后代保持亲本的性状。 28．减数分裂的结果是，产生的生殖细胞中的染色体数目比精（卵）原细胞减少了一半。减 数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。 减数分裂过程中联会的同源染 色体彼此分开，说明染色体具一定的独立性；同源的两条染色体移向哪极是随机的，不同源 的染色体（非同源染色体）间可进行自由组合。 29．一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞（一种基因型）。一个精原细胞经过减 数分裂，形成四个精子（两种基因型）。 30．对于有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体 数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 31．对于有性生殖的生物来说，个体发育的起点是受精卵。 32．很多双子叶植物成熟种子中无胚乳（如豆科植物、花生、油菜、荠菜等），是因为在胚 和胚乳发育的过程中胚乳被子叶吸收了，营养贮藏在子叶里，供以后种子萌发时所需。单子 叶植物一般有胚乳（如水稻、小麦、玉米等）。 植物花芽的形成标志着生殖生长的开始。 33．高等动物的个体发育包括胚的发育和胚后发育。胚的发育包括：受精卵→卵裂→囊胚→ 原肠胚→三个胚层分化→组织、器官、系统的形成→动物幼体。 34．噬菌体侵染细菌实验中，在前后代之间保持一定的连续性的是 DNA，而不是蛋白质，从 而证明了 DNA 是遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是 DNA，因此 DNA 是主要的遗传物质。 在真核细胞中，DNA 是主要遗传物质，而 DNA 又主要分布在染色体上，所以染色体是遗传物 质的主要载体。 35．在 DNA 分子中，碱基对的排列顺序千变万化，构成了 DNA 分子的多样性；而对某种特定 的 DNA 分子来说，它的碱基对排列顺序却是特定的，又构成了每一个 DNA 分子的特异性。这 从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。 36．遗传信息是指基因上脱氧核苷酸的排列顺序。 遗传密码是指信使 RNA 上的核糖核苷酸 的排列顺序。 密码子是指信使 RNA 上的决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。信使 RNA 上四 种碱基的组合方式有 64 种，其中，决定氨基酸的有 61 种，3 种是终止密码子。反密码子是 指转运 RNA 上能够和它所携带的氨基酸的密码子配对的三个碱基，由于决定氨基酸的密码子 有 61 种，所以，反密码子也有 61 种。 37．遗传信息的传递是通过 DNA 分子的复制来完成的，从亲代 DNA 传到子代 DNA，从亲代个 体传到子代个体。子代与亲代在性状上相似是由于子代获得了亲代复制的一份 DNA 的缘故。 由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同的遗 传信息（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。 38．DNA 分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制 能够准确地进行。 39． 基因是有遗传效应的 DNA 片段，基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载 体(叶绿体和线粒体中的 DNA 上也有基因存在)。一般情况下，一条染色体上有一个 DNA 分子，在一个 DNA 分子上有许多基因。 基因的表达是通过 DNA 控制蛋白质的合成来实现的，包括转录和翻译两个过程。 一些基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状；一些基因通过控制 蛋白质分子的结构来直接影响性状。 40．生物的遗传是细胞核和细胞质共同作用的结果。 细胞质遗传的特点：母系遗传；杂交后代性状不会出现一定的分离比。 线粒体和叶绿体中的 DNA，都能进行自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合 成。 41．生物个体基因型和表现型的关系是：基因型是性状表现的内在因素，而表现型则是基因 型的表现形式。在个体发育过程中，生物个体的表现型不仅要受到内在基因的控制，也 要 受到环境条件的影响，表现型是基因型和环境相互作用的结果。 42．在杂种体内，等位基因虽然共同存在于一个细胞中，但是它们分别位于一对同源染色体 上，随着同源染色体的分离而分离，具有一定的独立性。在进行减数分裂的时候，等位 基 因随着配子遗传给后代，这就是基因的分离规律。 具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在 F1 进行减数分裂形成配子时， 等位基因随着同源染色体的分离而分离的同时，非同源染色体上的基因则表现为自由组 合。这一规律就叫基因的自由组合规律，也叫独立分配规律。 43．由显性基因控制的遗传病的发病率是很高的，一般表现为代代遗传。 44．在近亲结婚的情况下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的隐性致病基因，而使其 后代出现病症的机会大大增加，因此，近亲结婚应该禁止。我国的婚姻法规定，直系血 亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。 45．一般地说，色盲这种遗传病是由男性通过他的女儿遗传给他的外甥的（交叉遗传）。 46．基因突变是生物变异的根本来源，也是生物进化的重要因素，它可以产生新基因。 基因突变是在一定的外界环境条件或生物内部因素作用下，由于基因中脱氧核苷酸的种 类、数量和排列顺序的改变而产生的。也就是说，基因突变是基因的分子结构发生了改 变 的结果。 47．自然界中的多倍体植物，主要是受外界条件剧烈变化的影响而形成的。人工形成的多倍 体植物是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使有丝分裂前期不能形成纺锤体。 48．利用单倍体植株培育新品种，可以明显地缩短育种年限。 所谓的利用单倍体进行秋水仙素处理可以得到纯合体，这里要有一个前提条件，那就是 这个单倍体必须是针对二倍体而言，即是由二倍体的配子培育而成的单倍体。 49．自然选择学说包括：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。遗传和变异是生物 进 化的内在因素；生存斗争推动着生物的进化，它是生物进化的动力；适应是自然选择的 结果。生物的变异一般是不定向的，而自然选择则是定向的(定在与生存环境相适应的 方向上)。定向的自然选择决定着生物进化的方向。 凡是生存下来的生物都是对环境 能适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的。这就是适者生存，不适者被淘汰，称 为自然选择。当生物产生了变异以后，由自然选择来决定其生存或淘汰。 50．种群是生物进化的单位，突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组产生进化的原材 自然选择决定生物进化的方向，隔离导致物种的形成。生物进化的实质是种群基因频率 的改变。 突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成的三个基本环节。 51．环境中的各种生态因素，对生物体是同时共同其作用的。生物的生存和繁衍受各种生态 因素的综合影响，这些生态因素共同构成了生物的生存环境。 生物与生存环境的关系是：适应环境，受到环境因素的影响，同时也在改变环境。 生物与环境之间是相互作用的，它们是一个不可分割的统一整体。所有的生态系统都有 一个共同的特点就是既有大量的生物，还有赖以生存的无机环境，二者是缺一不可的。 52．森林是生物圈中能量流动和物质循环的主体。由于森林生态系统面积广阔，结构复杂， 光合效率高，因此是地球上生产力最高的生态系统，是生物圈的能量基地。 53．生产者所固定的太阳能的总量便是流经这个生态系统的总能量。 54．食物链是通过食物关系而构成生态系统中的物质和能量的流动渠道。它既是能量转换链， 也是物质传递链。在生态农业中还是价值增殖链。 55．在食物链和食物网中，越是位于能量金字塔顶端的生物，得到的能量越少，而通过生物 富集作用，体内的有害成分却越多。 人们研究生态系统中能量流动的主要目的，就是设法调整生态系统的能量流动关系，使 能量流向对人类最有益的部分。 能量流动和物质循环之间互为因果、相辅相成，具有不可分割的联系。 56．生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。一般情况下，二者的关系是相反 的，即抵抗力稳定性大，则恢复力稳定性就小，反之亦是。 生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有一定的自动调节能力。一 般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，抵抗力稳定 性就越低。相反，生态系统的成分越多样，营养结构越复杂，自动调节能力就越大，抵 抗力稳定性就越高。57．生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是人类赖以生 存和发展的基础。 我们强调自然保护，并不意味着禁止开发和利用。而是反对无计划地开发和利用。 58．可持续发展的生态农业的生产模式由传统的“原料-产品-废料” 改变为现代的“原料- 产品-原料-产品”。 生态学的原理是发展生态农业的主要理论基础：生态系统中能量多级利用和物质循环再 生；生态系统中的各种生物之间存在着相互依存、相互制约的关系。 59．生物圈的形成是地球的理化环境与生物长期相互作用的结果，是地球上生物与环境共同 进 化的产物，是生物与无机环境相互作用而形成的统一整体。 生物圈可以说在物质上是一个自给自足的系统。 60．稳态是人体进行正常生命活动的必要条件，是通过人体自身的条件来实现的。 人体内水和无机盐的平衡，是在神经和激素共同作用下，主要通过肾脏来完成的。 61．人体的营养物质具有三方面的功能：提供能量；提供构建和修复机体组织的物质；提供 调节机体生理功能的物质。 62．免疫可以分为非特异性免疫和特异性免疫。 在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞。免疫器官、免疫细胞、免疫物质共同 组成人体的免疫系统，这是特异性免疫的物质基础。 特异性免疫反应大体上都可以分为三个阶段：感应阶段是抗原处理、呈递和识别阶段； 反应阶段是 B 细胞、T 细胞增殖分化，以及记忆细胞形成的阶段；效应阶段是效应 T 细 胞、抗体和淋巴因子发挥免疫效应的阶段。 63.真核细胞的基因结构要比原核细胞的基因结构复杂。真核细胞的基因结构的主要特点是： 编码区是间隔的，不连续的。也就是说：能够编码蛋白质的序列（外显子）被不能够编 码蛋白质的序列（内含子）分割开来，成为一种断裂的形式。 64．人类基因组是指人体 DNA 分子所携带的全部遗传信息。人类基因组计划就是分析测定人 类基因组的核苷酸序列，其主要内容包括绘制人类基因组的四张图：遗传图、物理图、 序列图、转录图。 65．细胞内的各种生物膜不仅在结构上有一定的联系，在功能上也是既有明确的分工，又有 紧密的联系。各种生物膜相互配合、协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能 够持续、高效地运转。 66．植物细胞工程通常采用的技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂交等。这些技术的理 论基础是植物细胞的全能性。 高度分化的植物细胞只有脱离了植物体，在一定的外部因素作用下，经过细胞分裂形成 愈伤组织，才表现出全能性。 植物体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍，从而培育出作物新品种。 67．动物细胞工程常用的技术手段有：动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移 植、核移植等。 68．微生物包括病毒界、原核生物界、真菌界、原生生物界的生物。 69.人类几种遗传病及显隐性关系： 类别 名称 白化病 先天性聋哑隐性 苯丙酮尿症 单基因 遗传病 常染色体 遗传 显性 多指软骨发育不全 隐性 红绿色盲、血友病性（X）染色 体遗传 显性 抗维生素 D 佝偻病 多基因遗传病 唇裂、无脑儿、原发性高血压、 青少年型糖尿病 数目改变 21 三体综合症（先天愚型） 常染色体病 结构改变 猫叫综合症 染 色 体 异 常 遗 传病 性染色体病 性腺发育不良 必修教材结论性语句总结 1．生物体具有共同的物质基础和结构基础。 2． 从结构上说,除病毒以外,生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本 单位。 3．新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变化总称，是生物体进行一切生命活动的基础。 4．生物体具应激性，因而能适应周围环境。 5．生物体都有生长、发育和生殖的现象。 6．生物遗传和变异的特征，使各物种既能基本上保持稳定，又能不断地进化。 7．生物体都能适应一定的环境，也能影响环境。 第一章 生命的物质基础 8．组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有 的，这个事实说明生物界和非生物界具统一性。 9．组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大，这个事实说明 生物界与非生物界还具有差异性。 10．各种生物体的一切生命活动，绝对不能离开水。 11．糖类是构成生物体的重要成分，是细胞的主要能源物质，是生物体进行生命活动的主要 能源物质。 12．脂类包括脂肪、类脂和固醇等，这些物质普遍存在于生物体内。 13．蛋白质是细胞中重要的有机化合物，一切生命活动都离不开蛋白质。 14．核酸是一切生物的遗传物质，对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要作用。 15．组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按照一定的 方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结 构形式。 第二章 生命的基本单位——细胞 16．活细胞中的各种代谢活动，都与细胞膜的结构和功能有密切关系。细胞膜具一定的流动 性这一结构特点，具选择透过性这一功能特性。 17．细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。 18．细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代谢的进行，提供所需要的物质 和一定的环境条件。 19．线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。 20．叶绿体是绿色植物叶肉细胞中进行光合作用的细胞器。 21．内质网与蛋白质、脂类和糖类的合成有关，也是蛋白质等的运输通道。 22．核糖体是细胞内合成为蛋白质的场所。 23．细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关，主要是对蛋白质进行加工和转运；植物细 胞分裂时，高尔基体与细胞壁的形成有关。 24．染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。 25．细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。 26．构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的，而是互相紧密联系、协调一致的，一个细胞 是一个有机的统一整体，细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动。 27．细胞以分裂是方式进行增殖，细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。 28．细胞有丝分裂的重要意义（特征），是将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均 分配到两个子细胞中去，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗 传具重要意义。 29．细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命进程中，但在胚胎时期达到 最大限度。 30．高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，也就是保持着细胞全能性。 第三章 生物的新陈代谢 31．新陈代谢是生物最基本的特征，是生物与非生物的最本质的区别。 32．酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶 是RNA。 33．酶的催化作用具有高效性和专一性；并且需要适宜的温度和pH值等条件。 34．ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。 35．光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机 物，并且释放出氧的过程。光合作用释放的氧全部来自水。 36．渗透作用的产生必须具备两个条件：一是具有一层半透膜，二是这层半透膜两侧的溶液 具有浓度差。 37．植物根的成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。 38．糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的，并且是有条件的、互相制约着的。 39．高等多细胞动物的体细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。 40．正常机体在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环 境的相对稳定状态，叫稳态。稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 41．对生物体来说，呼吸作用的生理意义表现在两个方面：一是为生物体的生命活动提供能 量，二是为体内其它化合物的合成提供原料。 第四章 生命活动的调节 42．向光性实验发现：感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端，而向光弯曲的部位在尖端下面的一 段。 43．生长素对植物生长的影响往往具有两重性。这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等 有关。一般来说，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 44．在没有受粉的番茄（黄瓜、辣椒等）雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液可获得无子 果实。 45．植物的生长发育过程，不是受单一激素的调节，而是由多种激素相互协调、共同调节的。 46．下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。 47．相关激素间具有协同作用和拮抗作用。 48．神经系统调节动物体各种活动的基本方式是反射。反射活动的结构基础是反射弧。 49．神经元受到刺激后能够产生兴奋并传导兴奋；兴奋在神经元与神经元之间是通过突触来 传递的，神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。 50．在中枢神经系统中，调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。 51．动物建立后天性行为的主要方式是条件反射。 52．判断和推理是动物后天性行为发展的最高级形式，是大脑皮层的功能活动，也是通过学 习获得的。 53．动物行为中，激素调节与神经调节是相互协调作用的，但神经调节仍处于主导的地位。 54．动物行为是在神经系统、内分泌系统和运动器官共同协调下形成的。 第五章 生物的生殖和发育 55．有性生殖产生的后代具双亲的遗传特性，具有更大的生活能力和变异性，因此对生物的 生存和进化具重要意义。 56．营养生殖能使后代保持亲本的性状。 57．减数分裂的结果是，新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的减少了一半。 58．减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开，说明染色体具一定的独立性；同源的两个 染色体移向哪一极是随机的，则不同对的染色体（非同源染色体）间可进行自由组合。 59．减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。 60．一个精原细胞经过减数分裂，形成四个精细胞，精细胞再经过复杂的变化形成精子。 61． 一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞。 62． 对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞 中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的 63． 对于进行有性生殖的生物来说，个体发育的起点是受精卵。 64． 很多双子叶植物成熟种子中无胚乳，是因为在胚和胚乳发育的过程中胚乳被胚吸收， 营养物质贮存在子叶里，供以后种子萌发时所需。 65． 植物花芽的形成标志着生殖生长的开始。 66．高等动物的个体发育，可以分为胚胎发育和胚后发育两个阶段。胚胎发育是指受精卵发 育成为幼体。胚后发育是指幼体从卵膜孵化出来或从母体内生出来以后，发育成为性成熟的 个体。 第六章 遗传和变异 67．DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给 后代的，这两个实验证明了DNA 是遗传物质。 68．现代科学研究证明，遗传物质除DNA以外还有RNA。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA， 所以说DNA是主要的遗传物质。 69．碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序， 又构成了每一个DNA分子的特异性。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。 70．遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的。 71．DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制 能够准确地进行。 72．子代与亲代在性状上相似，是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。 73．基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈直线排列，染色体是基因的载体。 74．基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。 75．由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同 的遗传信息。（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。 76．DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序，信使RNA中 核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的 结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传特性。 77．生物的一切遗传性状都是受基因控制的。一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程； 基因控制性状的另一种情况，是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。78．基因分离定律：具有一对相对性状的两个生物纯本杂交时，子一代只表现出显性性状； 子二代出现了性状分离现象，并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3：1。 79．基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体，具有一定的独立性， 生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着的分开而分离，分别进入到两个配子中， 独立地随配子遗传给后代。 80．基因型是性状表现的内存因素，而表现型则是基因型的表现形式。 81．基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干 扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源 染色体上的非等位基因自由组合。 82．基因的连锁和交换定律的实质是：在进行减数分裂形成配子时，位于同一条染色体上的 不同基因，常常连在一起进入配子；在减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基 因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，因而产生了基因的重组。 83．生物的性别决定方式主要有两种：一种是XY型，另一种是ZW型。 84．可遗传的变异有三种来源：基因突变，基因重组，染色体变异。 85．基因突变在生物进化中具有重要意义。它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最 初的原材料。 86．通过有性生殖过程实现的基因重组，为生物变异提供了极其丰富的来源。这是形成生物 多样性的重要原因之一，对于生物进化具有十分重要的意义。 第七章 生物的进化 87．生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。 88．以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，其基本观点是：种群是生物进化的基本单 位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形 成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。 第八章 生物与环境 89．光对植物的生理和分布起着决定性的作用。 90．生物的生存受到很多种生态因素的影响，这些生态因素共同构成了生物的生存环境。生 物只有适应环境才能生存。 91．保护色、警戒色和拟态等，都是生物在进化过程中，通过长期的自然选择而逐渐形成的 适应性特征。 92．适应的相对性是遗传物质的稳定性与环境条件的变化相互作用的结果。 93．生物与环境之间是相互依赖、相互制约的，也是相互影响、相互作用的。生物与环境是 一个不可分割的统一整体。 94．在一定区域内的生物，同种的个体形成种群，不同的种群形成群落。种群的各种特征、 种群数量的变化和生物群落的结构，都与环境中的各种生态因素有着密切的关系。 95．在各种类型的生态系统中，生活着各种类型的生物群落。在不同的生态系统中，生物的 种类和群落的结构都有差别。但是，各种类型的生态系统在结构和功能上都是统一的整体。 96．生态系统中能量的源头是阳光。生产者固定的太阳能的总量便是流经这个生态系统的总 能量。这些能量是沿着食物链（网）逐级流动的。 97．对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。 高三热点知识 1、ATP 与线粒体、叶绿体 ATP（A－P～P～P）三磷酸腺苷 ATP ADP+Pi+能量 ATP→Pi+能量+ADP→Pi+能量+AMP→Pi+能量+腺苷 ATP→腺苷+3 Pi+能量 ATP 和遗传密码一样在生物界是同用→←酶的 ①能量贮存→②能量释放→③能量转移→④能量利用 ①通过绿色植物光合作用、某些细菌化能合成作用 ②生物对物质的逐步氧化分解 ③形成 ATP 绿色植物 植物：1 光能→电能→ATP（光反应）2、 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+38ATP C10Hl6O13N5P3 3 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+2ATP 4 C6H12O6 2C3H6O3+2ATP（极少数植物） 动物：1、C6H12O6+6O2+6H2 6CO2+12H2O+38ATP（细胞质基质、线粒体） 2、C6H12O6 2C3H6O3+2ATP （细胞质基质）3、CP+ADP ATP+C（动物肌 肉） ④ATP 水解释放的化学能供动植物体进行各项生理活动（光能、电能、机械能、化学能、热 能等） 2、克隆“克隆”一词是英文“ Clone ”的音译，而后者又是从希腊语“ klon ”衍生而来， 原意是小树枝，引申意为无性繁殖。克隆时将分化的体细胞，通过激活使其具有继续分裂的 能力（体细胞有丝分裂），利用细胞具有全能性，即一个细胞含有生物的全部遗传信息 Dolly 羊的培育：芬兰羊♀乳腺细胞核植入→苏格兰羊♀去核的卵细胞→植入另一只苏格兰 羊♀子宫内→“Dolly”（♀，染色体=2N，性状主要类似芬兰羊）说明细胞核起主要作用 克隆技术的前景：克隆濒危物种,克隆器官,克隆优质动植物品种,给不育的夫妇带来福音。 但也会在伦理方面提出挑战，遗传的隐私权，也可能会被不法之人加以利用。 3、细胞分裂与基因突变：细胞分裂包括有丝分裂(体细胞增生)、减数分裂(性细胞的产生)、 无丝分裂(特殊情况下体细胞的增生),细胞分裂的主要方式是有丝分裂。细胞分裂后,有些细 胞继续保持分裂的能力(如皮肤的生发层细胞、红骨髓细胞等),有些细胞暂不分裂(如肝细胞, 在需要修复时恢复分裂能力),有些细胞不再分裂(如神经细胞、肌细胞、成熟后的血细胞)。 生物体内的的各个细胞的遗传物质 DNA 是一样的，但为什么细胞的形态和功能差异很大，这 主要是在基因的调控下，细胞分化的结果。在细胞分裂的间期,由于物理因素(各种射线)、 化学因素(各种有毒的化学物质)等因素作用下,基因在复制时出现差错,基因的碱基对出现 增加、缺失及改变。因为基因脱氧核苷酸的排列顺序代表了生物的遗传信息,因而导致生物 的遗传性状的改变。 镰刀形红细胞贫血症：控制 Hb 的基因 CTT→CAT,遗传密码 GAA→GUA,氨基酸谷氨酸→缬氨酸, 红血球正常的两面凹的园饼状→镰刀形,使红细胞容易发生溶血反应,运送氧气的能力较弱。 体细胞有丝分裂发生突变比较常见,不遗传给后代,如肿瘤及癌变,性细胞减数分裂发生突变 会遗传给后代。 细胞癌变是指由于基因突变细胞无穷分裂,现在的治疗方法是通过化疗,利用射线的高能量 杀死癌细胞,但同时也杀死大量的正常的体细胞。所以治疗癌症的根本方法是要修复癌基因, 同时尽量减少恶劣环境的影响。 基因突变是生物变异的主要来源,它丰富了生物的基因库,也是生物进化的主要因素。虽然基 因突变是不定向的,得到的有利性状不多,但是可以通过人工的定向选择得到人类理想的性 状。 由于基因突变自然情况下频率非常低,人们常通过基因诱变,得到了许多优良性状。如在太空 搭载试验,利用太空紫外线、各种宇宙射线,诱发基因突变。如我国搭载的西红柿种子,在广 西种植得到的西红柿最大每个高达 1.5Kg ,这是诱变育种得到的回报,还有搭载的动物,观察 失重对动物的生长、繁殖的影响。 4、细胞、组织器官的培养：利用细胞进行有丝分裂，细胞具有全能性，即一个细胞含有生 物的全部遗传信息，细胞有丝分裂的特点是通过染色体复制，再平均分配到两个子细胞，使 →酶 →酶 →酶 →酶 →酶 →酶每一个子细胞含有相同的遗传物质，保证了前后遗传性状的稳定性。培养时需要在培养基里 加入一定矿质营养、促进细胞分裂生长的一些激素。当发现某种优良性状，通过此方法可以 较为稳定，如具有杂种优势的杂合体也不会出现性状分离。在低等生物、高等植物应用非常 广泛。 5、无土栽培植物从土壤吸收水分及矿质元素（两个相对独立的过程），根据植物的需要在溶 液中加入植物生长所需的矿质营养，在没有土壤的溶液中栽培植物。 植物所需的 16 种元素：C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、B、Mo、CI (1) 在栽培时要经常向溶液中通入氧气,促进栽培植物根部的有氧呼吸,以便提供吸收矿质 元素所需的 H+、HCO3－(交换吸附),ATP(主动运输). (2) 在培养液中加入的各种矿质元素的量,要根据不同种植物的遗传特性来决定,因为植物 对矿质元素的吸收是具有选择性的,其根本原因是细胞膜上运输不同离子的载体的数量 不同,而载体蛋白是由不同植物的基因控制合成的。 (3) 在气温较高的夏季，植物的蒸腾作用较强，培养液中的水分会大量散失，培养液中的离 子溶液浓度会加大，如果外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞将会失水而出现萎蔫现象， 影响植物的生理活动，因此要注意向培养液中经常加水。 (4) 要根据所栽培的植物利用的部位采取相应的对策。如利用的是茎叶，应适当多加入 N 元 素，如利用的是种子或果实应多加入 P 元素，如利用的是块茎、根等淀粉较高的应多加 入 K 元素。 6、农作物的增产增收农作物的增产最主要的是选种，遗传毕竟是主要的，即选取产量高、 营养价值高、抗病虫害强、生活周期短的优良品种，这些优良品种可以通过杂交育种、转基 因技术、诱变育种等措施得到。其次是对农作物生长期的管理，在保证水源（防旱防涝）、 合理施肥的前提下，解决光合作用、呼吸作用这一对既对立又统一的生理过程，科学种田。 光合作用（叶绿体、低等植物含光合色素）6CO2+12H2O* C6H12O6+6*O2+6H2O 呼吸作用（细胞质基质、主要在线粒体） C6H12O6+6*O2+6H2O 6CO2+12H2O*+能量 光合作用是合成有机物，将光能转化成化学能储存在有机物里，这是我们所希望的，应采取 各种措施加强此过程①增加二氧化碳的浓度（加强暗反应 CO2 的固定，这一点措施在大棚作 物种植尤为重要）②加强光照强度、延长光在时间（加强光反应，以产生更多的〔H〕和 ATP，促进暗反应的 CO2 被还原，这一点措施在大棚作物是切实可行的）③能进行光合作用 时适当提高温度（提高光合作用酶的活性，特别是暗反应过程）④在植物生长的关键时期适 当多施一些如 N、P、Mg等矿质元素，供蛋白质、ATP、叶绿素等物资合成。呼吸作用是分解 有机物，将有机物的能量释放出来，这对于增产是不利的，因此我们应尽量降低呼吸消耗， 但呼吸作用释放的能量是供植物体各项生理活动，在满足植物生长所需的能量的前提下，尽 量降低呼吸作用，如不能进行光合作用的晚上降低温度，降低呼吸酶的活性，减少有机物的 分解而达到增产。光合作用的最初产物是葡萄糖，大部分产品以淀粉形式处存在有机物里， 有些产品如豆类主要是蛋白质，则需要利用植物呼吸作用产生的丙酮酸，通过氨基转换作用 及氨基酸的缩合反应来实现。 可以利用转基因技术让作物具有极少数生物具有的固氮作用，即可增产，又减少化肥对环境 的污染。 加强病虫害生物防治：尽量不使用农药，减少农药对环境的污染,实现生态系统的良性循环, 形成绿色食品。 ① 利用天敌捕食关系来消灭害虫,但是要从生态系统整体考虑,否则破坏既有的食物链,导 致生态平衡的破坏,这只能达到短期增产的效应。 ② 利用害虫是幼虫还是成虫产生危害采取相应对策，用适量的保幼激素或蜕皮激素。若幼 虫产生危害，可以在田间喷施适量蜕皮激素，若是成虫产生危害，可以在田间喷施适量 光 叶绿体酶保幼激素。 ③ 利用性外激素诱捕害虫或干扰雌雄昆虫的正常交尾。在某地点存放性外激素，用诱捕器 捕杀，或在田间大面积喷施，干扰雌雄昆虫的正常交尾。 ④ 利用许多昆虫趋光性的特点，用黑光灯捕杀。 ⑤ 从作物的品种加以解决，利用转基因技术、诱变育种等方法培育出抗病害强的新品种。 光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢，自然界的生物正是由于绿色植物光合作用， 才世代繁衍，生生不息。但光合作用的效率还是很低的，如果生物学家能够将光合作用每一 个复杂过程弄清，不久的将来工厂生产农作物将不是天方夜谭。特别是面临世界人口急剧膨 胀、沙漠化面积加大、可耕地面积减少及环境污染的加剧，自然灾害频频发生，寻找新的途 径迫在眉睫。如我国科学家利用基因工程技术培育出抗盐性极强的新品 种正在海南岛海域大面积推广，原指望入世后粮食挺进大陆市场的美 国考察后大失所望。 7、基因工程 干扰素是人或动物细胞受到病原微生物的诱导刺激后产生的蛋白 质,控制干扰素合成的基因定位于人的第 5 号染色体上。科学家们利 用特殊的“剪刀”——限制性核酸内切酶将目的基因剪下，插到适当的 载体上(质粒或病毒)，再将这种重组体导人大肠杆菌或酵母菌，让大肠 杆菌进行表达，进行培养后就可以获得大量与人细胞所产生的一样的 干扰素。利用这种基因工程的方法生产干扰素，每千克微生物培养物可 得到 20～40 mg。价格可望下降到只有原来的 1/150。如右图所示： 干扰素基因 RNA 蛋白质（干扰素） ATP 和遗传密码一样在生物界是通用的。 8、“人类基因组计划”HGP。这项计划的目标是绘制四张图，每张图均涉及人类一个染色体 组的常染色体和性染色体（24 条，22 常+X+Y），具体情况如下：两张图的染色体上都标明人 类全部的大约 10 万基因的位置（其中一张图用遗传单位表示基因间的距离，另一张图用核 苷酸数目表示基因间的距离）；一张图显示染色体上全部 DNA 约 30 亿个碱基对的排列顺序； 还有一张是基因转录图。参加这项计划的有美、英、日、法、德、加和中国（1%）的科学家。 2000 年 6 月 26 日，美国总统克林顿、英国首相布莱尔通过卫星传送，联合宣布：在经过 10 年的努力，并付出数百亿美元的代价后，人类有史以来第一个基因组草图终于完成了，这是 人类历上上“值得载入史册的一天”。这个消息引起全世界的广泛关注，尤其是科学界、教 育界、企业界、医疗卫生界的强烈反响。 HGP 前景：有利于疾病的诊断和治疗；有利于研究生物进化；有利于培育优良的高等动植物 品种；有利于研究基因表达的调控机制。但对遗传的隐私权等提出了挑战。 9、转基因技术 随着人类社会的发展，人类不断的采用新技术提高食品的产量和营养价值，增加生产者的经 济效益。杂交育种技术曾为人类社会作出了巨大的贡献，近年来随着科学技术的发展出现了 “遗传修饰生物” 众多各国科学家和政府官员把遗传工程获得的新生物作为解决今后人类 食品的主要手段之一。转基因技术获得的生物如转基因植物，转基因动物或转基因微生物， 一般称为遗传修饰生物。转基因技术是将外源基因通过特殊方法转入目的生物，达到改造生 物的目的。当转入的基因整合到染色体上或基因组中后，与寄主生物的遗传物质一起向子代 传递，并可以产生应有的生物学功能。转基因技术是在 DNA 重组和离体组织和细胞培养基础 上发展起来的，它可以打破依靠传统育种方式只能利用亲缘关系相近物种间的有益基因来改 造生物的局限，实现将任何生物来源的有益基因转入任何需要改造的生物，极大的扩大了人 →转录  →翻译 复 制类改造自然的可能性 前景：从性状上来看，目前商品化的转基因作物主要是与抗除草剂、抗虫性有关。但从目前 的研究趋势，特别是发达国家的研究发展趋势来看，与品质相关的性状将会越来越重要，如 改进油料作物脂肪的组成，增加必需氨基酸和蛋白质的含量，改变农产品的淀粉质量和含量 等。预计更长期的发展将是面对多基因控制的非生物胁迫，如抗旱、抗盐和耐酸性土壤等。 10、环境问题 联合国环境规划署公布了 2001 年“6.5”世界环境日主题:世间万物,生命之网。 茫茫宇窗,人类只有一个可生息的家园一一地球。然而,在地球上,人不是唯一的物种,还有许 许多多的生灵。世间万物和人类一样,都是大自然的子民,任何一个物种的灭绝都会影响整个 大自然的生态平衡。地球上各种生命相互之间存在着种种依存、制约等客观联系,而这种联 系恰似一张巨大的网将人类的生存发展同其它生物密切联系在一起，保证生态系统的平衡与 生物多样性。 人类只有一个可生息的家园一一地球，然而人类掠夺式开发与破坏，使我们可爱的家园承受 巨大压力，世界人口急剧膨胀、沙漠化面积加大、森林和可耕地面积减少、战争从不间断、 自然灾害频频发生及环境污染的加剧（核污染、温室效应、臭氧层空洞、水华与赤潮、生物 的富集作用、沙尘暴、酸雨等） 全球环境是由大气圈、水圈、岩石圈和生物圈四个圈层组成。生物圈是指地球上有生命 活动的区域及其居住环境的整体总和，是生活在大气圈、岩石圈和水圈中的生物活动的地方， 生物圈包括岩石圈的上部、水圈和大气圈的下部，在此范围内，几乎到处都有生物体的分布。 生物圈是一个复杂的开放系统，是一个生命物质与非生命物质的自我调节系统，它是生物界 和水、大气和岩石三个圈层长期相互作用的结果。 生物圈存在的基本条件是：能够得到足够的能量，以供应生命活动的需要，地球上生物 圈的能量来源自太阳能；存在可被生物利用的液态水，所有的生物都含有大量水，没有水就 没有生命；要有适宜生命生存和活动的温度条件；能提供生命物质所需的各种营养元素，包 括氧、氮、碳、钾、钠、钙、铁等。 酸雨是 pH 值小于 5.6 的降水，5.6 这个数值来源于蒸馏水跟大气中的 CO2 达溶解平衡时 的酸度。酸雨里含有多种无机酸和有机酸。绝大部分酸是硫酸和硝酸，通常以硫酸为主。酸 雨中的硫酸和硝酸主要来自人为排放的二氧化硫和氮的氧化物。煤、石油燃烧和通常金属冶 炼中释放到大气里的 SO2，通过气相或液相反应而生成硫酸。气相反应：2SO2＋O2 2SO3 SO3＋H2O==H2SO4 液相反应：SO2＋H2O==H2SO3 2H2SO3＋O2==2H2SO4 NO 排放到大气后，大部分变成 NO2，被水吸收成硝酸和亚硝酸。 2NO＋O2==2NO2 2NO2＋H2O==HNO3＋HNO2 酸雨的危害。1．使河流、湖泊等地表水酸化，污染饮用水源，危害渔业生产（pH 值小 于 8 时鱼类就消失）。2．使土壤酸化，3．腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹，4．影响人类 健康，硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比 SO2 要高 10 倍，其微粒可侵入人体的深部组织，引起肺 水肿和肺硬化等疾病而导致死亡。当空气中含 0.8mg/l 硫酸雾时，就会使人难受而致病。 一．制定严格的大气环境质量标准，限制固定污染源和汽车污染源的排放量，加强排放 控制地。 二．调整能源结构，增加无污染或少污染的能源比例，发展太阳能、核能、水能、风能、 地热能等不产生酸雨污染的能源。 三．积极开发利用煤炭的新技术，推广煤炭的净化技术、转化技术，改进燃煤技术，改 进污染物控制技术，采取烟气脱硫、脱氮技术等重大措施。  →催化剂四．加强大气污染的监测和科学研究，及时掌握大气中的硫氧化物和氮氧化物的排放和 迁移状况，了解酸雨的时空变化情况和发展趋势，以便及时采取对策。 五．调整工业布局，改造污染严重的企业，改进生产技术，提高能源利用率，减少污染 排放量。 臭氧是由三个氧原子结合而成的简单分子，在吸收紫外线方面起着举足轻重的作用。平 流层中一旦缺少臭氧，对生物有害的紫外线就会毫无遮拦地照射到地面上。导致平流层中臭 氧减少的原因何在？事实已经证明，正是工业生产的化学物质中的氯自由基，造成了臭氧的 分解，从而在平流层中形成臭氧洞。这些氯自由基来源于化工产品如气溶胶、泡沫包装材料 和冰箱制冷剂中的氟氯烃。适量照射紫外线对人体有益，可促进骨骼的钙化，预防佝偻病， 紫外线还能提高肌体的抗菌能力。但过量照射紫外线会破坏生物蛋白质和基因物质，造成细 胞死亡；会使皮肤产生红斑、色素沉着、皮肤癌发病率增多；可伤害眼睛，引起眼急性角膜 炎、白内障和失明。臭氧层对紫外线有吸收作用，能阻挡高能量的紫外线辐射到地表，对地 球的生物起到保护作用，因此，臭氧层的存在对地球的生物至关重要 02 20；02+O→03 ；CI+O3→CIO+O2 ；CIO+O→CI+O2 森林在环境保护中的主要作用：制造氧气、净化空气、过洗尘埃、杀灭细菌、消除噪音、 保持水土、防风固沙、调节气候。在自然界的物质循环和能量转换过程中，森林起着重要的 枢纽和核心作用，它是生态平衡的主体。是大自然的总调度室，是地球的绿色之肺。森林维 护地球生态环境的这种“能吞能吐”的特殊功能是其他任何物体都不能取代的．因此，我们 必须高度重视植树造林，并且保护好森林。而目前，值得我们每一个人关注的是地球的绿色 之肺在日益萎缩。据联合国粮农组织统计，世界从 1980 年至 1995 年间，失去 1.8 亿公顷的 森林。近 200 年间，地球上的森林已有1/3 以上被采伐和毁掉。而在另一方面，由于地球上 的燃烧物增多，二氧化碳的排放量在急剧增加。。地球上的二氧化碳排放量急剧增加，而二 氧化碳的克星——森林却日益减少，这个反差，造成了地球生态环境的恶化，主要是全球气 候变暖。 为了使地球的这个“能吞能吐”的绿色之肺恢复健壮，以改善生态环境，抑 制全球变暖，减少水旱等自然灾害，我们应该大力植树造林，使每一块荒山都绿 起来。 　口蹄疫是一种可感染猪、牛、羊等蹄类动物的接触性传染病。动物患病后，口、蹄处会出 现水疱和体重减轻、发热等症状，严重时会引起死亡。这种病传染性很强，可在短期内迅速 蔓延。它通常不会直接传染给人，但食用受感染动物的肉后，对健康有潜在危害  →紫外线