高中生物必修一必修二必修三知识点实验总结.doc

第一册 分子与细胞1.1细胞的分子组成1、蛋白质的结构与功能大约占细胞干重的50%，是由C H O N（少数含有S）化学元素组成。基本组成单位是氨基酸。（酶大部分是蛋白质，胰岛素和生长激素都是蛋白质）1) 氨基酸的结构与脱水缩合（理解）蛋白质的基本单位：氨基酸 氨基酸的结构通式氨基酸结构特点HNH2CCOOH R都有一个氨基（NH2），一个羧基（COOH）同时与同一个C原子相连，而且这个C原子还与一个氢原子、一个可变的R基（R）相连。氨基酸之间通过脱水缩合以肽键的形式相连形成多肽链，（连接两个氨基酸分子的化学键，叫做肽键，用“CONH”表示 ） 链数氨基酸数名称肽键数失去水分子数氨基数、羧基数一条链2二肽111+R基中所含有氨基数、羧基数一条链3三肽22一条链4四肽33一条链N多肽N1N1结论：肽键数=失去的水分子数=氨基酸数肽链数 氨基数=肽链数+R上含有的氨基数羧基数=肽链数+R上含有的羧基数2) 蛋白质的结构（理解）.氨基酸的种类，数目，排列顺序不同，构成的肽链不同；同时蛋白质的空间结构千差万别，导致蛋白质分子的结构多样性。3) 蛋白质的功能（理解）构成细胞和生物体的重要物质；催化作用 如：酶；有些蛋白质有运输的作用 如血红蛋白；调节作用，很多激素都是蛋白质；免疫作用，比如抗体。2、核酸的结构与功能（了解）核酸的分类是根据五碳糖的不同来区分的：（脱氧核糖核酸）：脱氧核糖 T（核糖核酸）：核糖 U结构：核酸的基本单位：核苷酸（8种），碱基（5种）核苷酸：磷酸、五碳糖（脱氧核糖或核糖）、含氮碱基（腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T或尿嘧啶U）功能：遗传信息的载体；一切生物的遗传物质；对遗传，变异和蛋白质的合成有极其重要的作用。3、糖类的种类与作用（理解）种类：单糖/双糖/多糖（单糖不需要水解，葡萄糖是最常见的单糖）植物中的多糖有：淀粉（植物中储存能量的物质）和纤维素（植物细胞壁的基本组成成分）动物中的多糖有：糖元（动物中储存能量的物质）作用：由C H O 化学元素组成。是细胞内主要的能源物质。4、脂质的种类与作用（了解）脂肪类脂固醇种类糖脂、磷脂等胆固醇、性激素、维生素D作用1、生物体中的储能物质2、细胞中能量的运输和储存形式磷脂是生物膜的主要成分对于细胞的营养、调节和代谢有重要作用（附：三种储能物质功能的比较）种类淀粉糖原脂肪作用植物细胞中的储能物质动物细胞中的储能物质生物体中的储能物质5、生物大分子以碳链为骨架1) 组成生物体的主要元素的种类及其重要作用（理解）化学元素的种类：C（基本元素）、H、O（最多元素）、N、P、Ca占全部元素的大量元素：含量占生物体重量的万分之一以上的元素。（C H O N P S K Ca Mg）微量元素：生物体生活必需的，但是需要量却是很少的一些元素。（Fe Mn Zn Cu B Mo）不同生物体组成的化学元素种类基本相同,但含量相差很大；生物体组成的化学元素在自然界中都能找到，但是含量有差异，说明生物界和非生物界之间存在统一性和差异性。化学元素的作用：缺硒的人会得克山病,一种地方性心肌病；缺少B时花药和花丝萎缩，花粉发育不良。等等2) 碳链是生物构成生物大分子的基本骨架（了解）碳骨架：碳原子可以和、等原子结合形成共价键；原子之间以单键、双键或三键相结合，形成长度不等的链状、分支状或环状结构。蛋白质是氨基酸为基本单元的骨架构成的。6、水和无机盐的作用1) 水在细胞中的存在形式与作用（了解）水在细胞鲜重中的含量在所有化合物中是最多的，比蛋白质还多（细胞干重不包括水）水在细胞中的存在形式：自由水和结合水。并且这两种形式的水可以相互转化。休眠或处于不良环境中的水主要以结合水的形式存在。代谢旺盛的细胞中自由水的含量比较高。水在细胞中的作用：结合水:是细胞结构的重要组成成分。自由水:是细胞内的良好溶剂；是各种反应的介质；参与许多生化 反应。参与代谢活动，运输养料和代谢废物，维持细胞形态，调节体温（例如：植物在夏天的时候，常常会出现萎蔫，是因为失去了大部分的自由水； 晒种子时先失去的是自由水，继续加热蒸发的是结合水）2) 无机盐在细胞中的存在形式与作用（了解）无机盐在细胞中的存在形式：般以离子形式存在。例：阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子：SO42-、Cl-、PO43-、HC03-等无机盐在细胞中的作用：1、有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分， 2、维持细胞内的酸碱平衡，调节渗透压，维持细胞形态和功能牙齿和骨骼的主要成分是叶绿素的重要成分是血红蛋白分子的主要成分维持细胞内液渗透压维持细胞外液渗透压甲状腺激素的重要成分生物体中的磷脂、核苷酸和的主要成分（附： 某些无机盐缺少时，生物体就会出现相应的病症，如：缺钙时候，动物就会出现肌肉抽搐；过多时，会出现肌无力。缺铁时候会引起贫血等）1.2 细胞的结构1、细胞学说建立的过程（了解）荷兰人列文虎克发明显微镜；显微镜的放大倍数是物镜放大倍数乘以目镜的放大倍数显微镜的物镜的长度和放大倍数成正关系；显微镜的目镜的长度和放大倍数成反关系施莱登、施旺等科学家共同提出细胞学说细胞学说内容：一切植物和动物都是由细胞构成，细胞是一切植物和动物的基本单位。细胞学说的意义：被恩格斯列为19世纪自然科学的三大发现之一（附：病毒没有细胞结构，它是由DNA和蛋白质构成，遗传物质是DNA。或者病毒是由RNA和蛋白质构成，遗传物质是RNA。）2、细胞膜系统的结构和功能1) 细胞膜的流动镶嵌模型（了解）厚度：8nm，光学显微镜看到。（附：光学显微镜下观察到的细胞结构称为显微结构，电子显微镜下观察到的为亚显微结构）细胞膜的获取：把人体成熟的红细胞放在蒸馏水中，一段时间后细胞破裂可获得细胞膜细胞膜结构的特点：具有流动性（细胞膜中的磷脂双分子层和蛋白质分子都是可以流动的。）例如：如：变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理的完成依赖细胞膜的流动性性。）2) 细胞膜的成分和功能（了解）细胞膜的成分：基本骨架：磷脂双分子层； 组成：磷脂、蛋白质、多糖；元素组成：C、H、O、N、P（附：磷脂双分子层是基本支架，蛋白质分子镶在膜的表层或者嵌插在膜的表层，有的贯穿在整个磷脂双分子层中。糖蛋白（由蛋白质和多糖结合成）即糖被，它有保护和润滑的作用，与细胞识别有关。）细胞膜的功能特点：具有选择透过性3) 细胞膜系统的结构与功能（了解）细胞膜系统的结构：在真核细胞中，细胞膜、核膜以及内质网等由膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，他们形成的结构体系，称为细胞的生物膜系统。（附：利用同位素标记法出现位置是：内质网 高尔基体 细胞膜内侧小泡 细胞膜）细胞膜系统的功能：保护细胞内部；进行物质交换；进行细胞间物质信息交流3、几种细胞器的结构和功能1) 叶绿体、线粒体的结构和功能（理解）叶绿体的结构：扁平的椭球体，双层膜，基粒（色素、酶），基质（DNA）， 叶绿体的功能：绿色植物进行光合作用的场所，能存储太阳能（养料制造工厂：光合作用；能量转换站：太阳能 化学能）（附：不能进行光合作用的植物细胞如植物根尖细胞无叶绿体）线粒体的结构：椭球型，双层膜，嵴（酶），基质（DNA）线粒体的功能：活细胞进行有氧呼吸的场所，95%的能量（ATP）由线粒体提供，所以又叫“动力工厂”可以自由移动，在新陈代谢旺盛的部位比较集中2) 其它几种细胞器的功能（了解）核糖体合成蛋白质的场所内质网增大膜面积；有机大分子的运输通道高尔基体植物：细胞壁的形成 动物：细胞分泌物的形成中心体动物的有丝分裂有关液泡与植物细胞的吸水和失水有关具有双层膜的细胞器线粒体、叶绿体具有单层膜的细胞器液泡、内质网、高尔基体没有膜结构的细胞器核糖体、中心体植物、动物共有的细胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体原核细胞、真核细胞都有的细胞器核糖体植物细胞不一定有的细胞器叶绿体4、细胞核的结构与功能1) 细胞核的结构和功能（了解）细胞核的结构：核膜（2层）、核孔（大分子进出细胞核的通道）核仁（与核糖体RNA的形成有关）、染色质（由蛋白质和DNA组成）（附：染色质：被碱色物质染深色的物质。关系：同种物质在细胞不同时期的两种形态）细胞核的功能：遗传物质DNA储存、复制的主要场所； （附：染色体、DNA和细胞核的关系：DNA和蛋白质组成染色体，染色体在细胞核内，真核生物有染色体，原核生物没有）2) 原核细胞与真核细胞的区别和联系（了解）根据细胞结构的复杂程度和进化顺序，原核细胞 真核细胞原核细胞与真核细胞的区别：1、没有由核膜包被的细胞核（拟核）。.2、细胞比较小3、原核细胞的细胞壁，其主要成分不含纤维素，主要是糖类和蛋白质结合成的化合物（肽聚糖）。4、细胞质：没有高尔基体、线粒体、内质网和叶绿体，但是有分散的核糖体。原核生物：包括细菌（杆菌、球菌和螺旋菌）、蓝藻、放线菌、支原体和衣原体等真核细胞：绝大多数生物3) 细胞只有保持完整性才能够正常的完成各种生命活动（理解）1.3 细胞的代谢1、物质进出细胞的方式1) 物质跨膜运输方式的类型及特点（理解）方式方向载体能量举例被动运输简单扩散分子个数多的向分子个数少的方向（溶质：高浓度向低浓度的方向溶剂：低浓度向高浓度的方向）渗透：溶剂的扩散无无小分子：如水、气体：O2、CO2；脂溶性较强的物质：乙醇、甘油、苯等易化扩散需要无葡萄糖进入红细胞主动运输和浓度无关（一般是低浓度向高浓度）需要需要无机盐、氨基酸的吸收；葡萄糖进入除红细胞以外的细胞2) 细胞膜是选择透过性膜（理解）细胞膜是选择透过性膜，水分子可以自由通过，要选择吸收的离子和小分子也可以通过。3) 大分子物质进出细胞的方式（了解）内吞和外排2、酶在代谢中的作用1) 酶的本质、特性和作用（了解）酶的本质：是活细胞所产生的具有催化作用（功能）的一类有机物。大多数酶的化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，分解酶的酶是蛋白酶），也有是RNA.酶的特性：高效性 专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。酶的作用：即催化作应，在一定条件下，能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，而反应前后酶的性质和质量并不发生变化。2) 影响酶活性的因素（理解）在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。温度：温度过高会使酶失活，过低会减低酶的活性酸碱度：ph值，过酸，过碱都会使酶失活。（胃蛋白酶是1.52.2） （附：既要除去细胞壁的同时不损伤细胞内部结构，正确的思路是：细胞壁的主要成分是纤维素、酶具有专一性，去除细胞壁选用纤维素酶使其分解。血液凝固是一系列酶促反应过程，温度、酸碱度都能影响酶的催化效率，对于动物体内酶催化的最适温度是动物的体温，动物的体温大 都在35左右。）3、ATP在能量代谢中的作用： 1) ATP的化学组成和结构特点 （了解）ATP的化学组成：ATP是三磷酸腺苷的英文缩写 A代表腺苷，P代表磷酸基，代表高能磷酸键，代表普通化学键。ATP的结构特点：结构简式：APPP（附：注意：ATP的分子中的高能磷酸键（）中储存着大量的能量，所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物在水解时，由于高能磷酸键（最外层的）的断裂，必然释放出大量的能量。这种高能化合物形成时，即高能磷酸键形成时，必然吸收大量的能量。）2) ATP与ADP相互转化的过程及意义 （理解）ATP与ADP相互转化的过程：ADP+Pi+光能ATP在酶的作用下，ATP中远离A的高能磷酸键水解，释放出其中的能量，同时生成ADP和Pi；在另一种酶的作用下，ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP.ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的，反应式中物质可逆，能量不可逆。ADP和Pi可以循环利用，所以物质可逆；但是形成ATP时所需能量绝不是ATP水解所释放的能量，所以能量不可逆。（具体因为：（1）从反应条件看，ATP的分解是水解反应，催化反应的是水解酶；而ATP是合成反应，催化该反应的是合成酶。酶具有专一性，因此，反应条件不同。（2）从能量看，ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能；而合成ATP的能量主要有太阳能和化学能。因此，能量的来源是不同的。（3）从合成与分解场所的场所来看：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体（呼吸作用）和叶绿体（光合作用）；而ATP分解的场所较多。因此，合成与分解的场所不尽相同。）ATP与ADP相互转化的意义： 对于动物和人来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自细胞内呼吸作用中分解有机物释放出的能量。 对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，除了来自呼吸作用中分解有机物释放出的能量外，还来自光合作用。 ATP分解时的能量利用：细胞分裂、根吸收矿质元素、肌肉收缩等生命活动。 ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。 产生ATP的生理过程：有氧呼吸、光反应、无氧呼吸（暗反应不能产生）。 在绿色植物的叶肉细胞内，形成ATP的场所是： 细胞质基质（无氧呼吸）、叶绿体基粒（光反应）、线粒体（有氧呼吸的主要场所）4、光合作用以及对它的认识过程： 1) 光合作用的认识过程（理解）光合作用的认识过程：1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。1864年，德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2O和C18O2，释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。2) 光合作用的过程和应用（理解）光合作用的过程： 光反应阶段a、水的光解：2H2O4H+O2（为暗反应提供还原性氢）b、ATP的形成：ADP+Pi+光能ATP（为暗反应提供能量）暗反应阶段：a、CO2的固定：CO2+C52C3 b、C3化合物的还原：2C3+H+ATP（CH2O）+C5（附：光反应为暗反应提供ATP和H；暗反应继续完成储存能量于光合产物的过程）光合作用的应用： 提供了物质来源和能量来源。 维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。 对生物的进化具有重要作用。总之，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。5、影响光合作用速率的环境因素： 1) 环境因素对光合作用速率的影响（应用）环境因素对光合作用速率的影响：有光照（包括光照的强度、光照的时间长短）、二氧化碳浓度、温度（主要影响酶的作用）和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。2) 农业生产上以及温室中提高农作物产量的方法（理解）农业生产上以及温室中提高农作物产量的方法：在大棚蔬菜等植物栽种过程中，可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度（减少呼吸作用消耗有机物）的方法，来提高作物的产量。再如，二氧化碳是光合作用不可缺少的原料，在一定范围内提高二氧化碳浓度，有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中（CH2O）的产量会减少，主要由于低温会抑制酶的活性；适当提高温度能提高暗反应中（CH2O）的产量，主要由于提高了暗反应中酶的活性。6、细胞呼吸： 1) 有氧呼吸和无氧呼吸过程及异同（理解）有氧呼吸过程：指细胞在有氧的参与下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。 场所：先在细胞质的基质，后在线粒体。 过程： 第一阶段：（葡萄糖）C6H12O62C3H4O3（丙酮酸）+4H+少量能量ATP（细胞质的基质）； 第二阶段：2C3H4O3（丙酮酸）6CO2+20H+少量能量ATP（线粒体）；第三阶段：24H+O212H2O+大量能量ATP（线粒体）。无氧呼吸过程：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（酒精和二氧化碳）或（乳酸），同时释放出少量能量的过程。（有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来）（发酵：微生物的无氧呼吸） 场所：始终在细胞质基质 过程： 第一阶段：（葡萄糖）C6H12O62C3H4O3（丙酮酸）+4H+少量能量ATP （细胞质的基质）；（和有氧呼吸的相同） 第二阶段、2C3H4O3（丙酮酸）C2H5OH（酒精）+CO2（或C3H6O3乳酸）（附：高等植物被淹产生酒精（如水稻），（苹果、梨可以通过无氧呼吸产生酒精）；高等植物某些器官（如马铃薯块茎、甜菜块根）产生乳酸，高等动物和人无氧呼吸的产物是乳酸。）有氧呼吸和无氧呼吸过程的异同： 场所：有氧呼吸第一阶段在细胞质的基质中，第二、三阶段在线粒体 O2和酶：有氧呼吸第一、二阶段不需O2，；第三阶段：需O2，第一、二、三阶段需不同酶； 无氧呼吸不需O2，需不同酶。 氧化分解： 有氧呼吸彻底，无氧呼吸不彻底。 能量释放：有氧呼吸（释放大量能量38ATP ）1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中；无氧呼吸（释放少量能量2ATP） 1mol葡萄糖分解成乳酸共放出196.65kJ能量，其中61.08kJ储存在ATP中。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同。（相同点）2) 细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用（应用）细胞呼吸的意义：为生物的生命活动提供能量。为其它化合物合成提供原料。细胞呼吸在生产和生活中的应用：酵母菌细胞呼吸方式（实验）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。1.4细胞的增殖1、细胞的生长和增殖的周期性（了解）细胞的生长和增殖的周期性： 概念：连续分裂的细胞，从以此分裂完成开始到下一次分裂完成为止。既是起点又是终点。 阶段：分裂期和分裂间期2、细胞的无丝分裂及其特点（了解）1) 细胞的无丝分裂：大体分为三步：细胞核延长核中部缢裂整个细胞中部缢裂。2) 细胞的无丝分裂的特点：没有出现纺锤丝和染色体的变化被称为无丝分裂。3、细胞的有丝分裂 ： 1) 动、植物细胞有丝分裂过程及异同 （理解）动、植物细胞有丝分裂过程： 分裂间期时间：是新的细胞周期的开始。表现：外表没有很大的变化。内部发生着很复杂很重要的变化特点：完成了分子的复制和有关蛋白的合成历时最长作用：细胞分裂中极为重要的准备阶段 细胞分裂期：在显微镜下，最明显的变化是细胞核中染色体形态和数目的变化。可以分为：前期，中期，后期，末期。其实，分裂期的各个时期的变化是连续的，并没有严格时间的界限。（一）前期最明显的特征：核中央出现染色体。染色体是包含两条并列的姐妹染色单体，着丝点连接。（） 核膜、核仁解体消失。）纺锤体和染色体形成。（）每个染色体会两个姐妹染色单体，染色体排列无序。（二）中期最明显的特点：染色体有规律地排列在中央的一个平面上赤道板。（1）染色体缩得最短、最粗，这个时期最便于观察。（2）染色体有规律地排列在赤道板上。（三）后期（）着丝点分裂为二，姐妹染色单体分开成为染色体。（）染色体移至细胞的两极。（）染色体数目加倍，DNA数不变。（四）末期（）染色体成为丝状染色质。（）核仁、核摸出现。（）细胞板形成，将一个细胞分裂成两个子细胞。（）染色体数目恢复原样。动、植物细胞有丝分裂过程的异同： 动、植物细胞的有丝分裂过程基本相同。 不同点：动物细胞有中心体，间期中心粒复制，新的一组移向另一极，发出星射线，形成纺锤体。 末期不形成细胞板，细胞膜从中部向内陷，缢裂成两个子细胞。2) 有丝分裂的特征和意义 (理解)有丝分裂的特征： 有纺锤丝的出现，有染色质染色质的形态数目的变化过程 有丝分裂的意义 ： 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。染色体存在遗传物质，因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传有重要意义。（附：总结这几个时期染色体数目和数目变化。时期数目（为母细胞数目）染色体数目（为母细胞数目）间期前期中期后期末期分成两个子细胞后，每个为分成两个子细胞后，每个为 1.5 细胞的分化、衰老和凋亡1、细胞的分化1) 细胞分化的意义及实例（了解）细胞的分化的定义：在个体发育过程中，相同细胞（细胞分化的起点）的后代，在细胞的形态、结构和生理功能上发生的稳定性差异的过程。细胞分化的意义：经过细胞分化，在多细胞生物体内就会形成各种不同的细胞和组织；多细胞生物体是由一个受精卵通过细胞增殖和分化发育而成，如果仅有细胞增殖，没有细胞分化，生物体是不能正常生长发育的。细胞的分化的特点：具有稳定性、持久性、不可逆性、全能性。细胞分化的实例：红细胞和心肌细胞来源于中胚层。但是红细胞合成血红蛋白，心肌细胞能合成肌动和肌球蛋白2) 细胞分化的过程及其原因（理解）细胞分化的过程：是一种持久性变化，它发生在生物体的整个生命活动进程中，胚胎时期达到最大限度细胞分化的原因：细胞分化的本质就是细胞内化学物质的变化（细胞中的遗传物质DNA没有发生变化），比如组成结构的蛋白质和催化化学反应的酶的变化。2、细胞的全能性1) 细胞全能性的概念和实例（理解）细胞全能性的概念：已经分化的细胞，仍然具有发育的潜能。细胞全能性的实例： 1985年美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养，细胞分化而最终发育成完整的新植株。 高度特化的动物细胞，从整个细胞来说全能性受到限制，但是细胞核保持着全能性，以上爪蟾移核试验就是很好的例证。3、细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系：1) 细胞衰老的特征 （了解）a水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢；b、有些酶活性降低（细胞中酪氨酸酶活性降低会导致头发变白）；c色素积累（如：老年斑）；d呼吸减慢，细胞核增大，染色质固缩，染色加深；e细胞膜通透功能改变，物质运输能力降低。2) 细胞凋亡的含义 ：细胞程序性死亡 （了解）3) 细胞衰老和凋亡与人体健康的关系 （理解）生物体的绝大多数细胞，都要经过未分化、分化、衰老、死亡这几个过程。细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象。4、癌细胞的主要特征和恶性肿瘤的防治（了解）1) 癌细胞的主要特征： 能够无限增殖：黑人妇女海拉的宫颈癌细胞系，至今已有半个世纪，还在各实验室传代使用。 癌细胞的形态结构发生了变化：有的由扁平梭形变成球形。 癌细胞的表面发生变化：细胞之间黏着性降低，容易在体内扩散。2) 癌细胞的致癌因子：物理致癌因子：主要是辐射致癌；化学致癌因子：如苯、坤、煤 焦油等；病毒致癌因子：能使细胞癌变的病毒叫肿瘤病毒或致癌病毒。3) 恶性肿瘤的防治：避免接触致癌因子；增强体质，保持心态健康，养成良好习惯，从多方面积极采取预防措施。第二册 遗传与进化2.1遗传的细胞基础1、细胞的减数分裂过程1) 减数分裂的概念（理解）减数分裂的概念：（特殊的有丝分裂）是进行有性生殖（由亲本产生有性生殖细胞，经过两性生殖细胞的结合，成为合子，再由合子发育成为新个体的生殖方式。）的生物，在原始的生殖细胞发展成为成熟的生殖细胞的过程中，要进行减数分裂。在整个减数分裂中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次，结果使新产生的生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半。（附：在动物的精(卵)巢中，精(卵)原细胞可以进行两种分裂方式，如果进行有丝分裂，形成的仍然是精(卵)原细胞，如果进行减数分裂，则产生的是成熟的生殖细胞精子(卵细胞)。）2) 减数分裂过程中染色体的变化（理解）染色质 染色体（减间期）染色单体（减间、前、中、后）同源染色体减数分裂各时期的染色体、同源染色体、四分体、DNA的数目及形态。 染色体数目着丝点数目 同源染色体的对数：在性原细胞和初级性母细胞中为染色体数目的一半 在次级性母细胞和配子中为O 四分体数目：在减I前期和减I中期，四分体数目同源染色体对数。 DNA的数目:在染色体不含姐妹染色单体时,DNA数目染色体数目。在染色体含姐妹染色单体时,DNA数目2染色体数目。（附：例1计算右图中染色体、DNA、同源染色体和四分体的数目。解析：跟据以上分析可知 染色体-4条 DNA-8条 同源染色体-2对 四分体-2个3) 减数分裂与有丝分裂比较、减数分裂各同源染色体在前期I发生联会，非姊妹染色单体发生交换，并且减数分裂前期I持续的时间要远远长于有丝分裂的前期，这是基因重组的来源之一。、减数分裂包括连续的两次分裂，第一次分裂染色体是减数的，第二次分裂染色体是等数的，最终使染色体数减半。、从DNA的角度看，有丝分裂前DNA复制一次，细胞分裂一次，子细胞中的DNA量与母细胞相等。减数分裂前，DNA复制一次，而细胞分裂两次，子细胞中的DNA量只有母细胞的二分之一。、减数分裂中的两次细胞分裂之前的间期有重要区别。在减数第一次分裂间期，染色体就完成了复制。在减数第二次分裂前的间期进行染色体的复制。在不同的生物中，减数第二次分裂的间期长短不同，有的生物具有短暂的间期，而有的生物在末期结束以后，立即进入前期。减数分裂有丝分裂不 同 点子细胞 形成生殖细胞形成体细胞同源染色体有同源染色体的联会现象,形成四分体，同源染色体彼此分离无联会现象,不形成四分体，不分离细胞分裂分裂两次,产生四个子细胞,染色体数目减半分裂一次,产生两个子细胞,染色体数相同相同点都有纺锤体出现，染色体复制一次,均有子细胞产生4) 减数分裂中染色体和DNA的变化精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精子细胞前期中期后期末期前期中期后期末期染色体2N2N2N2NNNN2NNNDNA2a4a4a4a2a2a2a2aaa染色单体04N4N4N2N2N2N0002、配子的形成过程1) 精子与卵细胞的形成过程及特征精子与卵细胞的形成过程：精（卵）原细胞初级精（卵）母细胞. 次级精（卵）母细胞生殖细胞（精子和卵细胞）（减间） （减） （减） 精子与卵细胞的形成过程中特征：(一) 相同点：同源染色体：减分裂开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体进行配对。配对的两条染色体，分别来自父方和母方，形状和大小一般相同叫做同源染色体。联会：同源染色体两两配对的现象或者行为是联会。四分体：由于联会的一对同源染色体共含有4个姐妹染色单体，(二) 不同点：.一个初级卵母细胞经过减，形成一个大的次级卵母细胞和一个小的极体。.一个次级卵母细胞进行减，形成一个卵细胞和一个极体。.一个极体进行减，形成2个极体。3个极体最后都退化小时了。.一个精原细胞形成4个精子，一个卵母细胞形成1个卵细胞和3个极体。（附：极体和极核的区别：极体是在卵细胞形成过程中出现的，因细胞质的不均等分裂产生和细胞，依附于卵细胞的动物极，因此而得名。极核是在雌蕊成熟时产生的，位于胚囊中部的两个游离核。两个极核与一个精子融合形成的受精极核发育形成胚乳。）精子的形成卵细胞的形成不同点形成部位精巢卵巢过程有变形期无变形期性细胞数四个精子一个卵细胞、三个极体相同点染色体复制一次,细胞分裂两次,生殖细胞中染色体数减半2) 配子的形成与生物个体发育的联系（理解）配子的定义：配子分为雄、雌配子,动物和植物的雌配子通常称为卵,而将雄配子称为精子。配子形成：含一对同源染色体的细胞经过减数分裂后形成两种类型的配子生物个体发育： 1）高等动物个体发育分成两个阶段：胚胎发育和胚后发育 胚胎发育：从受精卵（个体发育的起点）发育到幼体的过程。 受精卵卵裂囊胚（有一囊胚腔）原肠胚（一胚孔、二腔、三胚层） 胚后发育：幼体从卵膜孵化出来或者从母体生出来以后，发育成型成熟的 个体。（变态发育：胚后发育形态结构和生活习性都有很大的变化）2） 被子植物个体发育：种子的形成和萌发，植株的生长和发育阶段v 种子：有种皮和胚、胚乳（单子叶植物有胚乳双子叶植物（菜豆，玉米）没有）组成v 胚的发育：受精卵（一个精子和一个卵细胞）分裂成顶细胞和基细胞（靠近珠孔），顶细胞发育成胚（包括子叶、胚芽、胚轴、胚根），基细胞发育成胚柄。v 胚乳的发育：由两个极核和一个精子细胞结合成受精极核后发育而成的三倍体（3N）。（附：双子叶植物（花生、大豆和黄瓜）：胚乳被胚吸收，营养物质储存在子叶中，形成无胚乳种子，单子叶植物（小麦和玉米）：胚乳不被胚吸收，形成有胚乳的种子。因而说，双子叶植物没有胚乳的发育是不正确的。）v 发育情况：受精（双受精）完成后，花瓣、雄蕊以及柱头和花柱都完成了“历史使命“，因而纷纷凋落。惟有子房继续发育，最终成为果实。其中子房壁发育成果皮，子房里面的胚珠发育成种子，胚珠里面的受精卵发育成胚。珠被发育成种皮，胚珠发育成种子，子房发育成果实。v 配子的形成与生物个体发育的联系3、受精过程1) 受精作用的特点和意义（理解）受精作用的特点： 双受精：一个精子与卵细胞结合形成受精卵，另一个精子与两个极核结合，形成受精的极核的受精方式。（被子植物） 有性生殖：由亲本产生有性生殖细胞，经过两性生殖细胞的结合，成为合子，再由合子发育成为新个体的生殖方式。（动、植物）v 受精作用的意义1 配子的多样性导致后代的多样性2 对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于遗传和变异很重要2) 减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用（理解）减数分裂的作用：减数分裂为生物的变异提供了重要的遗传物质基础，有利于生物的适应和进化，并为人工选择提供了丰富的材料。减数分裂使染色体数减半，使最终形成的雌雄配子的染色体数目只有体细胞的一半(n)。受精作用的作用：雌雄配子受精结合为合子时，其染色体数目又恢复为2n，从而保证了亲子代间染色体数目的恒定性，保证了物种的相对稳定性。2.2遗传的分子基础1、人类对遗传物质的探索过程。（理解） 肺炎双球菌的转化实验：有毒的S菌的遗传物质指导无毒的R菌转化成S菌。 DNA是遗传物质。 噬菌体侵染细菌：DNA是主要的遗传物质（S标记蛋白质、P标记DNA） 遗传物质的载体有：染色体、线粒体、叶绿体。遗传物质的主要载体是染色体2、DNA的分子结构的主要特点（理解） 组成DNA的基本单位脱氧核苷酸 DNA的双螺旋结构，脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧，形成两条主链（反向平行），构成DNA的基本骨架。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定规律。 A与T ，C与G配对，称之为碱基互补配对原则。（A=T，G=C）（附：腺嘌呤（A）；鸟嘌呤（G）；胞嘧啶（C）；胸腺嘧啶（T）3、基因和遗传信息的关系1) DNA分子的多样性和特异性（理解）稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DNA分子的稳定性。多样性：DNA中的脱氧核苷酸的种类数量和碱基对的排列顺序是千变万化的。碱基对的排列方式：4n（n为碱基对的数目）特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性（附：DNA分子具有多样性和特异性从分子水平上说明了生物体具有多样性和特异性。）2) DNA、基因和遗传信息（理解）DNA：是主要的遗传物质。（病毒的遗传物质是DNA或RNA。）基因：是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，是有遗传效应的DNA片段。基因在染色体上呈间断的直线排列，每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。（附：与DNA的关系：每个DNA分子含有若干个基因。）遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表生物的遗传信息。3、DNA分子的复制1) DNA分子的复制过程及特点DNA分子的复制时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期DNA分子的复制场所：主要在细胞核中DNA分子的复制过程：是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。边解旋边复制的过程。DNA分子的复制特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此这种复制方式是半保留复制。一个DNA分子复制一次形成两个完全相同的DNA分子2) DNA分子的复制的实质及意义DNA分子的复制的实质：遗传物质的复制DNA分子的复制的意义：通过复制，在生物的传种接代中传递遗传信息。后代的个体发育中，能使遗传信息得以表达，使后代表现出与亲代相似的性状。DNA分子的准确复制的原因：一是因为它具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；二是因为它的碱基互补配对能力，能够使复制准确无误。（附：DNA复制的计算规律：每次复制的子代DNA中各有一条链是其上一代DNA分子中的，即有一半被保留。一个DNA分子复制n次则形成2n个DNA，但含有最初母链的DNA分子有2个，可形成22n条脱氧核苷酸链，含有最初脱氧核苷酸链的有2条。子代DNA和亲代DNA相同，假设x为所求脱氧核苷酸在母链的数量，形成新的DNA所需要游离的脱氧核苷酸数为子代DNA中所求脱氧核苷酸总数2nx减去所求脱氧核苷酸在最初母链的数量x 。核酸种类的判断：首先根据有T无U，来确定该核酸是不是DNA，又由于双链DNA遵循碱基互补配对原则：A=T，G=C，单链DNA不遵循碱基互补配对原则，来确定是双链DNA还是单链DNA。）4、遗传信息的转录和翻译（理解）遗传信息的转录和翻译：是基因控制蛋白质合成的过程 遗传信息的转录：在细胞核中以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则形成信使mRNA的过程。 遗传信息的翻译：在细胞质中，以信使mRNA为模板，以转运tRNA为运载工具形成特定氨基酸连接顺序的蛋白质过程。 中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。后发现，RNA同样可以反过来决定DNA，为逆转录。 基因对性状的控制：一些基因就是通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状的。例如：白化病是由于基因突变导致不能合成促使黑色素形成的酪氨酸酶。一些基因通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状的。（如：镰刀型细胞贫血症）。（附：信使mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称之为一个“密码子”。） 信使RNA是由DNA的一条链为模板合成的；蛋白质是由信使RNA为模板，每三个核苷酸对应一个氨基酸合成的。公式：基因（或DNA）的碱基数目：信使RNA的碱基数目：氨基酸个数=6：3：1；脱氧核苷酸的数目=的基因（或DNA）的碱基数目；肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目肽链数。2.3遗传的基本规律1、孟德尔遗传实验的科学方法（理解） 选材恰当：豌豆是自花、闭花传粉；豌豆的相对性状明显。 分析方法科学：化繁为简，由简到繁。（一对性状到多对性状） 用统计学方法对实验结果进行分析。（附：遗传图解中常用的符号：P亲本一母本父本杂交自交（自花传粉，同种类型相交）F1杂种第一代F2杂种第二代。）2、基因的分离规律和自由组合规律1) 生物的性状及表现方式（了解）生物的性状：遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。生物的性状的表现方式：不同个体在单位性状上常有着各种不同的表现，例如，豌豆花色有红色和白色，种子形状有圆和皱。相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型，叫做。（此概念有三个要点：同种生物：豌豆，同一性状：茎的高度，不同表现类型：高茎和矮茎）即表现型2) 遗传的分离规律（应用）遗传的分离规律：DDDddd=121，性状表现为： 31。（附：基因分离规律的应用：、在杂交育种中的应用 杂种后代中，具有隐性性状的个体，能稳定遗传，不出现性状分离。 杂种后代中，具有显性性状的个体，不能稳定遗传，会出现性状分离，需经多代自交，直至基本上不再发生性状分离为止。 、在医学上的应用 由显性基因控制的遗传病发病率很高。例如,多指的遗传由隐性基因控制的遗传病，虽然发病率较低，但在近亲结婚的情况下，发病率大增。例如，白化病的遗传，因此应该禁止近亲结婚。）3) 遗传的自由组合规律（理解）遗传的自由组合规律：在F1产生配子时，位于一对同源染色体上的等位基因在形成配子的过程中彼此分离，进入不同的配子非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合，这一规律就叫。（研究两对相对形状）遗传的自由组合规律：性状表现为： 9：3：31。（在F2代中出现性状分离）提示： 基因的自由组合不是雌雄配子结合时的自由组合，而是在形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。（附：遗传的分离和自由组合规律的区别和联系）项目 规律分离定律自由组合定律研究的相对性状一对两对或两对以上等位基因数量及在染色体上的位置一对等位基因位于一对同源染色体上两对（或两对以上）等位基因分别位于不同的同源染色体上细胞学基础减数第一次分裂中同源染色体分离减数第一次分裂中非同源染色体随机组合遗传实质等位基因随同源染色体的分开而分离非同源染色体上的非等位基因自由组合联系分离定律是自由组合定律的基础。（同源染色体上的等位基因先分离，非同源染色体上的非等位基因再组合。）3、基因与性状的关系1) 基因对性状的控制（理解） 基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的基因与性状的关系：是控制性状的基本单位，特定的基因控制特定的性状。等位基因的定义：于同源染色体上相同位置，能控制一对相对性状的基因。（例如和b）显性基因：在杂合体中，能够显示出性状的基因称为显性基因。由显性基因控制的性状称作显性性状。在遗传学上用大写英文字母表示显性基因, （以大写字母表示正常的基因）隐性基因：在杂合体时不能表现，必须在纯合体时才能表现的基因。由隐性基因控制的性状称作隐性状。在遗传学上用小写的英文字母表示隐性基因。（小写字母b表示等位的白化病基因）基因型：基因型是指与表现型有关系的基因组成。例如，高茎豌豆的基因型有DD和D d两种，而矮茎豌豆的基因型只有dd一种。纯合子：含有相同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体，例如DD和dd。（基因型）杂合子：含有不同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体，例如Dd。（基因型）表现型：表现型是指生物个体所表现出来的性状。例如，豌豆的高茎和矮茎。基因型与表现型的关系：、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。、表现型相同，基因型不一定相同。如高茎豌豆的基因型有可能是DD，也有可能Dd。、基因型相同，表现型也不一定相同，因为表现型是基因型与内外环境条件相互作用的结果。（例如：水毛茛）2) 基因与染色体的关系（了解）基因与染色体的关系：基因在染色体上呈线性排列。4、伴性遗传1) 伴性遗传及其特点（理解）染色体体可分为：性染色体和常染色体。性别通常是由性染色体决定的。性别的两种决定方式：XY型和ZW型。伴性遗传概念：人们对遗传现象进行研究，有些性状的遗传通常与性别相