生物基础知识背诵材料.doc

生物基础知识背诵材料（高阶）必修1第一章 走进细胞一、生命系统结构层次1、生命系统结构层次：细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈。2、细胞是最基本的生命系统。病毒不属于生命系统结构层次。3、病毒形体极其微小，必须在电子显微镜下才能观察到。病毒的结构：蛋白质外壳+核酸（有的病毒是RNA;有的病毒是DNA）。以RNA为遗传物质的病毒一般都需要逆转录酶，而且由于RNA是单链，不稳定，很容易发生基因突变。4、动植物病毒、噬菌体可以作为基因工程的运载体、T2噬菌体用来侵染细菌，证明DNA是遗传物质。灭火的病毒可以用来促进细胞融合。病毒还可以作为抗原制成苗。5、病毒没有细胞结构，只能寄生在活的细胞中。其侵入细胞的过程：吸附注入合成组装释放。二、光学显微镜的使用1、方法：先对光：一转转换器；二转聚光器；三转反光镜。再观察：一放标本孔中央；二降物镜片上方；三升镜筒仔细看。2、注意：（1）放大倍数物镜的放大倍数目镜的放大倍数，显微镜放大的倍数是边长的放大。（2）物镜越长，放大倍数越大。 目镜越短，放大倍数越大。 “物镜玻片标本”越短，放大倍数越大。（3）物像与实际材料上下、左右都是颠倒的。（4）高倍物镜使用顺序：低倍镜标本移至中央高倍镜大光圈，凹面镜细准焦螺旋。（5）污点位置的判断：移动或转动法。三、原核细胞与真核细胞1、原核细胞：无以核膜为界限的细胞核，有拟核的细胞。遗传物质为环形DNA，无染色体、无等位基因。有核糖体无其他细胞器。能合成蛋白质，但因无内质网和高尔基体，因此不存在分泌蛋白的加工、运输。转录和翻译可同时进行（边转录边翻译）；种类：细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣原体等。不能进行有丝分裂和减数分裂，不遵循孟德尔定律。2、有关细菌的注意事项细菌含有细胞壁，成分是肽聚糖，而不是纤维素、果胶。细菌在生态系统可为生产者（硝化细菌）、消费者、分解者。有些细菌需氧（硝化细菌），有些厌氧。不是所有带“菌”的都是细菌，（如酵母菌是真菌，属于真核生物）；通常带“杆”、“球”、“弧”、“螺旋”等形状修饰词的菌属于细菌。3、关于蓝藻的注意事项蓝藻无叶绿体，含叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用，是自养生物，属于生产者。蓝藻也无线粒体，但能在细胞质基质和细胞膜上进行有氧呼吸。蓝藻主要包括蓝球藻、颤藻、念珠藻、发菜等种类。不是所有带“藻”的生物都是蓝藻。一般除了蓝色以外其他颜色的“藻”都是植物，属于真核生物，如：黑藻、绿藻、褐藻、红藻、衣藻、团藻等是植物。4、真核细胞：有核膜，有染色体，可进行有丝分裂、减数分裂，可以遵循孟德尔定律。核基因的转录在核内，翻译在细胞质（先转录后翻译，转录和翻译具有时空的差异性）。5、细胞统一性的体现：（1）结构方面：均有细胞膜、细胞质、核糖体，均含有 DNA。（2）组成方面：元素和化合物的种类基本相同。（3）遗传方面：遗传物质都是 DNA，共用同一套遗传密码。（4）能量方面：都以 ATP 作为直接能源物质。（5）增殖方式：都是通过细胞分裂的方式增殖。6、细胞学说的基本内容：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。（3）新细胞可以从老细胞中产生。第二章 组成细胞的分子第一节 细胞中的元素和化合物一、组成细胞的元素1、生物界和非生物界统一性：元素的种类；差异性：元素的含量。2、组成生物体的基本元素：C元素。（碳原子间以共价键构成的碳链，碳链是生物构成生物大分子的基本骨架，称为有机物的碳骨架）；基本元素：C、H、O、N；主要元素：C、H、O、N、P、S；大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 等（1）组成生物体的化学元素种类大体相同，但含量相差很大。（2）在细胞鲜重中，含量最多的元素是 O 。在细胞干重中，含量最多的元素是 C。注意：微量元素含量虽少，但其生理作用不可替代。因此大量元素和微量元素都是必需元素。生物体内的元素不一定都是必需元素，如人体可能含有 Pb（铅），但 Pb 不是必需元素。3、各种化合物中的元素元素组成类别小分子单位作用CHO糖类葡萄糖主要功能；构成结构CHON(PS)蛋白质氨基酸体现生命现象（见书本）CHO(NP)脂类甘油、脂肪酸储能；组成结构；调节CHONP核酸核苷酸遗传信息的储存、传递和表达4、同位素标记过程标记元素作用光合作用O/C氧气来源于水/追踪CO2中C原子分泌蛋白N追踪分泌蛋白的移动途径噬菌体侵染细菌P/S证明DNA是遗传物质半保留复制N证明DNA复制是半保留复制DNA分子杂交主要S、P、H目的基因的检测与鉴定二、细胞中的无机化合物：水和无机盐1、水：含量：占细胞总重量的85%-90%，是活细胞中含量是最多的物质。（2）形式：自由水、结合水自由水：是以游离形式存在，可以自由流动的水。作用有a良好的溶剂；b参与细胞内生化反应；c物质运输；d维持细胞的形态；e体温调节（在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多）。结合水：是与其他物质相结合的水。作用是组成细胞结构的重要成分。（结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性增强）水分进出细胞采取自由扩散方式。渗透的方向：溶液浓度低溶液浓度高。2、无机盐（1）存在形式：离子 。（2）作用：与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。（如Mg2+是构成叶绿素的成分、Fe2+是构成血红蛋白的成分、I-是构成甲状腺激素的成分。参与细胞的各种生命活动。（如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力）。维持细胞的酸碱平衡。三、细胞中的有机化合物（一）糖类1、元素组成：由C、H、O 3种元素组成。2、分类概 念种 类分 布主 要 功 能单糖不能水解的糖核糖动植物细胞组成核酸的物质脱氧核糖葡萄糖细胞的重要能源物质二糖水解后能够生成二分子单糖的糖蔗糖植物细胞麦芽糖乳糖动物细胞多糖水解后能够生成许多个单糖分子的糖淀粉植物细胞植物细胞中的储能物质纤维素植物细胞壁的基本组成成分糖原动物细胞动物细胞中的储能物质附：二糖与多糖的水解产物：蔗糖1葡萄糖+1果糖 麦芽糖2葡萄糖 乳糖1葡萄糖+ 1半乳糖淀粉麦芽糖葡萄糖 纤维素纤维二糖葡萄糖 糖原葡萄糖3、功能：糖类是主要的供能物质。4、糖的鉴定：(1)淀粉遇碘液变蓝色，这是淀粉特有的颜色反应。(2)还原性糖(单糖、麦芽糖和乳糖)与斐林试剂在隔水加热条件下，能够生成砖红色沉淀。斐林试剂： 配制：0.1g/mL的NaOH溶液（2mL）+ 0.05g/mL CuSO4溶液（4-5滴） 使用：混合后使用，且现配现用。（二）脂质1、元素组成：主要由C、H、O组成（C/H比例高于糖类），有些还含N、P。2、分类：脂肪、类脂（如磷脂）、固醇（如胆固醇、性激素、维生素D等）。3功能：脂肪：细胞代谢所需能量的主要储存形式。类脂：其中的磷脂：是构成生物膜的重要物质。固醇：在细胞的营养、调节、和代谢中具有重要作用。4、 脂肪的鉴定：脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色，苏丹染成红色。（在实验中用50%酒精洗去浮色显微镜观察橘黄色脂肪颗粒）。（三）蛋白质1、元素组成：除C、H、O、N外，有些蛋白质还含有P、S。2、基本组成单位：氨基酸（组成蛋白质的氨基酸约20种）。氨基酸结构通式：氨基酸的判断： 同时有氨基和羧基。至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。（组成蛋白质的20种氨基酸的区别：R基的不同）3、形成：许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键（-CO-NH-）相连而成肽链，多条肽链盘曲折叠形成有功能的蛋白质蛋白质结构的多样性的原因：组成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同；构成蛋白质的多肽链的数目、空间结构不同。4、计算：一个蛋白质分子中肽键数（脱去的水分子数）氨基酸数 肽链条数。一个蛋白质分子中至少含有氨基数（或羧基数）=肽链条数。5、功能：生命活动的主要承担者。催化：酶；运输：载体、血红蛋白；调节：有些激素；免疫：抗体；组成结构：肌蛋白。6、蛋白质鉴定：与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应双缩脲试剂：配制：0.1g/mL的NaOH溶液（2mL）和0.01g/mL CuSO4溶液（3-4滴）。 使用：分开使用，先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。7、合成：细胞器是核糖体，还需要内质网、高尔基体的加工包装分类和运输。合成原理：中心法则。8、蛋白质分离提纯：电泳（根据分子大小及带电情况）；凝胶色谱法（大分子先下）。（四）核酸1、元素组成：由C、H、O、N、P 5种元素构成2、基本单位：核苷酸（由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成）3、种类：脱氧核糖核酸（DNA）和 核糖核酸（RNA）中文名称基本单位五碳糖含氮碱基结构主要存在部位显色反应DNA脱氧核糖核酸脱氧核苷酸（4种）脱氧核糖ATGC双螺旋细胞核遇甲基绿呈绿色RNA核糖核酸核糖核苷酸（4种）核糖AUGC单链细胞质遇吡罗红呈红色4、生理功能：储存遗传信息，控制蛋白质的合成。（原核、真核生物遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。）第三章 细胞的基本结构第一节 细胞膜一、提取纯净的细胞膜实验1、材料：哺乳动物成熟的红细胞；方法：吸水涨破法。原理：该细胞无核膜和细胞器膜 无细胞壁保护，水分渗透进入细胞。2、常考的红细胞：蛙的红细胞：进行无丝分裂；鸡血红细胞：DNA粗提取；哺乳动物红细胞：提取纯净细胞膜。二、细胞膜的结构1、流动镶嵌模型：磷脂双分子层为基本骨架，蛋白质分子或镶或嵌或贯穿于磷脂双分子中。两者都可以运动。2、结构特点：一定的流动性。注意：糖蛋白只分布在细胞膜的外表面，可通过糖蛋白的位置确定的细胞的膜内、膜外。细胞发生癌变时，糖蛋白会减少，细胞黏着性下降，易扩散或转移；而甲胎蛋白、癌胚抗原等物质增加，从而被免疫细胞识别，当作抗原来对待。载体蛋白位于细胞膜上，可以运动，参与协助扩散、主动运输（具有专一性：一种载体蛋白只能运输一种特定的物质）。细胞膜流动性的体现：胞吞、胞吐、动物细胞有丝分裂末期细胞膜凹陷缢裂、植物原生质体融合、动物细胞融合、变形虫变形运动等。细胞膜的流动性与温度有关，适当提高温度，可以增加细胞膜的流动性。三、细胞膜的功能1、将细胞与外界环境隔开（作为界膜，保证细胞内部环境的相对稳定）。2、控制物质进出细胞（自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐）。3、进行细胞间的信息交流(与糖蛋白密切相关)。功能特点：选择透过性（直接原因：载体；根本原因：DNA），但特殊情况下，外界有害物质（病毒、细菌）也可能进入细胞中。四、生物膜系统1、组成：细胞膜、细胞器膜、核膜。2、功能和结构上有一定的连续性。膜面积最大的是内质网。五、细胞壁1、分类：植物：纤维素和果胶；细菌：肽聚糖；真菌：葡聚糖。2、功能：全透性，对细胞起支持、保护作用。注意：由于细胞壁是全透性的，对物质没有选择性，故细胞壁不是系统的边界，细胞膜才是系统的边界。植物细胞去除细胞壁（酶解法：纤维素酶、果胶酶）后的结构就是原生质体。六、细胞质细胞质=细胞质基质+细胞器。细胞质基质为代谢提供场所和物质和一定的环境条件，是细胞代谢中心。如无氧呼吸、翻译等。第二节 细胞器-系统内的分工合作一、各项细胞器的比较：（双层膜）线粒体：内膜向内突起形成“嵴”，细胞有氧呼吸的主要场所（第二、三阶段），含少量DNA和RNA。 叶绿体：只存在于植物的绿色细胞中。类囊体上有色素（叶绿素：叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素：胡萝卜素和叶黄素，颜色分别为蓝绿色、黄绿色、橙黄色、黄色；在纸带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b；光谱吸收情况：叶绿素吸收红光、蓝紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光。），类囊体和基质中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。含少量的DNA和RNA。（单层膜）内质网：是有机物的合成“车间”，蛋白质运输的通道。 也是一些脂质合成的地方。包括脂质、蛋白质的糖基化。内质网是细胞内膜面积最大的细胞器。粗面型内质网上附着核糖体。高尔基体：动物细胞中与分泌物的形成有关，植物中与有丝分裂细胞壁的形成有关，植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，所以高尔基体能合成纤维素多糖。植物的细胞壁具有支持和保护作用，特点：全透性。液泡：泡状结构，成熟的植物有大液泡。功能：贮藏（营养、色素等）、保持细胞形态，调节渗透吸水，与植物细胞的质壁分离和复原有关。溶酶体：内含多种酸性水解酶，可以酶解外来异物、衰老退化的细胞结构。（无膜结构）核糖体：合成蛋白质的场所（即翻译）。组成：蛋白质+rRNA。原核生物细胞中也含有核糖体。中心体：由垂直的两个中心粒构成，与动物细胞或低等植物细胞有丝分裂有关。小结：含有少量DNA的细胞器（有遗传特性）：线粒体、叶绿体。能发生碱基互补配对的细胞器：线粒体、叶绿体。含有色素的细胞器：叶绿体、液泡。能产生水的细胞器：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体。原核细胞含有的细胞器：核糖体。动植物都有的细胞器：线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。分裂过程中一定用到的细胞器：线粒体、高尔基体、核糖体、中心体等。显微镜下能观察到的细胞器：线粒体（需健那绿染色）、叶绿体、液泡（带色素）。二、分泌蛋白的分泌1、高中常见的分泌蛋白有: 抗体; 淋巴因子; 唾液淀粉酶,胃蛋白酶,胰蛋白酶等消化酶; 胰腺细胞分泌胰岛素、胰高血糖素等蛋白质类激素, 各种促激素等。非蛋白质分泌物：神经递质、脂质类激素、泪液等。2、先后经过的细胞结构：核糖体内质网高尔基体细胞膜。遵循了膜的流动性，利用了放射性的氨基酸进行追踪，穿过的膜层数为0。第三节 细胞核（1）组成：核膜、核仁、染色质（2）核膜：双层膜，有核孔（细胞核与细胞质之间的物质交换通道，RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔。）（3）核仁：在细胞有丝分裂中周期性的消失（前期）和重建（末期）。与核糖体形成有关。（4）染色质：被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成 染色质和染色体的关系：细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态。原核细胞细胞中无染色体。（5）功能：是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。（6）原核细胞与真核细胞根本区别：是否具有成形的细胞核（是否具有核膜）。原核细胞中是拟核。细胞的完整性：细胞只有保持以上结构完整性，才能完成各种生命活动。第四章 细胞的物质输入和输出一、物质跨膜运输的方式：1、小分子物质跨膜运输的方式：方式浓度载体能量举例意义被动运输简单扩散高低O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸只能从高到低被动地吸收或排出物质协助扩散高低葡萄糖进入红细胞主动运输低高各种离子，小肠吸收葡萄糖、氨基酸，肾小管重吸收葡萄糖一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要。2、大分子和颗粒性物质运输的方式：大分子和颗粒性物质通过胞吞（内吞作用）进入细胞，通过胞吐（外排作用）向外分泌物质。遵循了膜的流动性。二、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原1、实验原理：原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜，当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。2、材料用具：紫色洋葱表皮、0.3g/ml蔗糖溶液、清水、显微镜等。要求材料必须是活的。3、方法步骤：（1）制作洋葱表皮临时装片。（2）低倍镜下观察原生质层位置。（3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。（4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。（5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。（6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。4、实验结果：细胞液浓度外界溶液浓度 细胞失水（质壁分离）细胞液浓度外界溶液浓度 细胞吸水（质壁分离复原） 5、分离后能自动复原的溶液：一定浓度的硝酸钾、尿素、甘油溶液。第五章 光合作用和细胞呼吸第1、2节 ATP和酶一、ATP1、功能：ATP是生命活动的直接能源物质。注：生命活动的主要的能源物质是糖类（葡萄糖）。生命活动的储备能源物质是脂肪。生命活动的根本能量来源是太阳能。2、结构： 中文名：腺嘌呤核苷三磷酸（三磷酸腺苷）。构成：腺嘌呤核糖磷酸基团磷酸基团磷酸基团。简式： APPP（A ：腺嘌呤核苷； T ：3； P：磷酸基团； ： 高能磷酸键，第二个高能磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂），释放能量。3、ATP与ADP的相互转化： 注：（1）向右：表示ATP水解，所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。向左：表示ATP合成，所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。（在人和动物体内，来自细胞呼吸；绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用）故：产生ATP的场所有：细胞质基质、线粒体和叶绿体。（2）ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变，且十分迅速。二、酶1、概念：酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的蛋白质，又称为生物催化剂。（少数RNA也具有生物催化作用，它们被称为“核酶”）。2、特性：高效性、特异性、作用条件温和性。3、酶作用的实质：降低化学反应的活化能。4、影响酶促反应速率的因素（1）PH: 在最适pH下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。（PH过高或过低，酶活性丧失）（2）温度: 在最适温度下酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。（温度过低，酶活性降低；温度过高，酶活性丧失）另外：还受酶的浓度、底物浓度、产物浓度的影响。5、 高中生物常考的酶及其作用淀粉酶可催化淀粉水解成麦芽糖麦芽糖酶可催化麦芽糖水解成葡萄糖蛋白酶可催化蛋白质水解成多肽链胰蛋白酶、胶原蛋白酶降解蛋白质纤维（动物细胞培养）肽酶可催化多肽链水解成氨基酸脂肪酶可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油呼吸酶（有氧及无氧呼吸酶）与细胞呼吸有关的一系列酶光合作用酶是指与光合作用有关的一系列酶ATP合成酶及ATP水解酶形成ATP和水解ATP纤维素酶、果胶酶分解植物细胞的细胞壁解旋酶作用于氢键，打开DNA双链DNA酶水解DNADNA聚合酶将脱氧核苷酸聚合成DNA单链DNA连接酶将DNA片段连接起来限制性核酸内切酶基因工程中切割DNA获得目的基因RNA聚合酶将核糖核苷酸聚合成RNA单链逆转录酶以RNA为模板、合成DNA转氨酶催化蛋白质代谢过程中氨基转换过程过氧化氢酶将过氧化氢水解成氢和氧溶菌酶溶解细菌细胞壁多糖上的糖苷键第3节 细胞呼吸一、有氧呼吸1、概念： 有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。2、过程：三个阶段酶 C6H12O6 2丙酮酸 + H（少）+ 能量（少） 细胞质基质酶 丙酮酸 + H2O CO2 + H + 能量（少） 线粒体基质酶 H + O2 H2O + 能量（大量） 线粒体内膜（注：3个阶段的各个化学反应是由不同的酶来催化的）酶3、总反应式： C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量4、意义：是大多数生物特别是人和高等动植物获得能量的主要途径。二、无氧呼吸1、概念： 无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸, 同时释放少量能量的过程。2、过程：二个阶段:与有氧呼吸第一阶段完全相同 细胞质基质酶 丙酮酸 C2H5OH（酒精）CO2 细胞质基质 （大多数高等植物、酵母菌等）酶 或 丙酮酸 C3H6O3（乳酸） 细胞质基质 （动物和人）酶3、总反应式：C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量4、意义：高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。（酒精会毒害根细胞，产生烂根现象）人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为乳酸，释放出一定能量，满足人体的需要。三、细胞呼吸的意义 为生物体的生命活动提供能量，其中间产物丙酮酸还是各种有机物之间转化的枢纽。四、应用：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。五、实验：探究酵母菌的呼吸方式1、坐标图形 图1 图22、判断图形 3、结论：酵母能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。第4节 光合作用一、光合作用的发现u 1648 比利时，范海尔蒙特：植物生长所需要的养料主要来自于水,而不是土壤。u 1771 英国，普利斯特莱：植物可以更新空气。u 1779 荷兰，扬英根豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要阳光才能更新空气。u 1880美国，恩吉(格)尔曼：光合光合作用的场所在叶绿体。u 1864 德国，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉u 1940美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。（糖类中的氢也来自水）。u 1948 美国，梅尔文卡尔文：用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。二、实验：提取和分离叶绿体中的色素1、原理：叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂（如丙酮、酒精等）。 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。2、注意：l 丙酮的用途是提取（溶解）叶绿体中的色素，l 层析液的的用途是分离叶绿体中的色素；l 石英砂的作用是为了研磨充分，l 碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏；分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中；3、结果：色素在滤纸条上的分布自上而下： 胡萝卜素（橙黄色） 最快（溶解度最大） 叶黄素 （黄 色） 叶绿素a （蓝绿色） 最宽（最多） 叶绿素b （黄绿色） 最慢（溶解度最小）4、色带过浅原因分析材料可能原因：老叶、叶片不新鲜。提取可能原因：提取液（无水乙醇）过多、未加石英砂或碳酸钙层析可能原因：层析液淹没滤液细线5、色素的位置和功能叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。Mg是构成叶绿素分子必需的元素。光是形成叶绿素的必须条件。三、光合作用1、概念： 指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。2、过程：（1）光反应条件：有光 场所：叶绿体类囊体薄膜过程： 水的光解： ATP的合成：（光能ATP中活跃的化学能）（2）暗反应条件：有光和无光 场所：叶绿体基质过程：CO2的固定： C3的还原： （ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能）酶叶绿体酶叶绿体3、总反应式： CO2 + H2O （CH2O）+ O2 或 6CO2 + 12H2O C 6H12O6+ 6O2 + 6H2O4、实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能。四、影响光合作用的环境因素：光照强度、CO2浓度、温度等（1）光照强度：在一定的光照强度范围内，光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。（2）CO2浓度：在一定浓度范围内，光合作用速率随着CO2浓度的增加而加快。（3）温度：光合作用只能在一定的温度范围内进行，在最适温度时，光合作用速率最快，高于或低于最适温度，光合作用速率下降。五、农业生产中提高光能利用率采取的方法: 适当延长光照时间 如：补充人工光照、多季种植 适当增加光照面积 如：合理密植、套种 光照强弱的控制：阳生植物（强光），阴生植物（弱光）增强光合作用效率 适当提高CO2浓度：施农家肥适当提高白天温度（降低夜间温度） 必需矿质元素的供应总光合作用速率=净光合作用速率（外界吸收CO2速率）+呼吸速率。第五章 细胞的增殖、分化、衰老和凋亡第一节 细胞增殖一、细胞增殖的意义：是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础。二、细胞分裂方式: 有丝分裂（真核生物体细胞进行细胞分裂的主要方式）、无丝分裂、减数分裂。三、有丝分裂：1、细胞周期：从一次细胞分裂结束开始，直到下一次细胞分裂结束为止，称为一个细胞周期。注：连续分裂的细胞才具有细胞周期，如胚胎干细胞。 间期在前，分裂期在后；间期长，分裂期短；不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。2、有丝分裂的过程：（1）动物细胞的有丝分裂（如图）（1）分裂间期：主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。（中心粒已复制） 结果：DNA分子加倍；染色体数不变（一条染色体含有2条染色单体）。（2）分裂期：前期：出现染色体和纺锤体 核膜解体、核仁逐渐消失；中期：每条染色体的着丝点都排列在赤道板上；（观察染色体的最佳时期）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别向细胞两极移动。（染色体数加倍，膜内陷）末期：染色体、纺锤体消失 核膜、核仁重现。（2）植物细胞的有丝分裂（3）动、植物细胞有丝分裂的比较：动物细胞植物细胞不同点前期：纺锤体的形成方式不同由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体末期：子细胞的形成方式不同由细胞膜向内凹陷把亲代细胞缢裂成两个子细胞由细胞板形成的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞3、有丝分裂过程中染色体和核内DNA数目的变化：4、有丝分裂的意义在有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中去。子细胞具有和亲代细胞相同数目、相同形态的染色体。这保证了亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性。四、无丝分裂1、特点：在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现（但有DNA的复制）。2、举例：草履虫、蛙的红细胞等。第二节 细胞分化、衰老、凋亡和癌变一、细胞的分化1、概念：由同一种类型的细胞经细胞分裂后，逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。2、细胞分化的原因：是基因选择性表达的结果（注：细胞分化过程中遗传物质没有改变）3、细胞分化和细胞分裂的区别：细胞分裂的结果是：细胞数目的增加；细胞分化的结果是：细胞种类的增加。二、细胞的全能性1、植物细胞全能性的概念指植物体中单个已经分化的细胞在适宜的条件下，仍然能够发育成完整新植株的潜能。2、植物细胞全能性的原因：具有发育成完整个体的全部遗传物质。高度分化的植物细胞具有全能性，动物体细胞的细胞核也具有全能性。3、细胞全能性实例： 胡萝卜根细胞离体，在适宜条件下培养后长成一棵胡萝卜；多利羊（核移植技术）。三、细胞衰老1、衰老细胞的特征:细胞核膨大，核膜皱折，染色质固缩（染色加深）；线粒体变大且数目减少（呼吸速率减慢）；细胞内酶的活性降低，代谢速度减慢，增殖能力减退；细胞膜通透性改变，物质运输功能降低；细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞内色素沉积，妨碍细胞内物质的交流和传递。2、决定细胞衰老的主要原因细胞的增殖能力是有限的，体细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的。细胞衰老与个体衰老不同步。四、细胞凋亡1、细胞凋亡的概念：细胞凋亡是细胞的一种重要的生命活动，是一个主动的由基因决定的细胞程序化自行结束生命的过程。也称为细胞程序性死亡。2、细胞凋亡的意义：对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等都具有重要作用。五、细胞癌变1、原因： 内因：原癌基因和抑癌基因的变异；外因：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子2、癌细胞的特征：（1）无限增殖，没有接触抑制。生命力强，周期短。线粒体、核糖体等细胞器工作加强。（2）形态结构发生显著变化。（3）细胞膜上糖蛋白等物质的减少，黏着性降低，容易分散和转移。（4）能够逃避免疫监视。三、我国的肿瘤防治：放射治疗（简称放疗）；化学治疗（简称化疗）；手术切除。生物必修2复习提纲（必修）第二章 减数分裂和有性生殖第一节 减数分裂一、减数分裂的概念减数分裂是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。二、减数分裂的过程1、配子的形成过程：精子在精巢（哺乳动物称睾丸）中产生；卵细胞在卵巢中产生。减数第一次分裂：间期：染色体复制(DNA复制和蛋白质的合成)。前期：同源染色体配对（联会），形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的交叉互换。中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧）。后期：同源染色体分离；非同源染色体自由组合。末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。减数第二次分裂（无同源染色体）前期：染色体排列散乱。中期：每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上。后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个精细胞。最后变形成为精子。2、精子与卵细胞的形成过程的比较精子的形成卵细胞的形成不同点形成部位精巢（哺乳动物称睾丸）卵巢过程有变形期无变形期子细胞数一个精原细胞形成4个精子一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体相同点：精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半三、提升理解：（1）同源染色体形态、大小基本相同；一条来自父方，一条来自母方。（2）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝分裂的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。（3）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。（4）减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律（5）减数分裂形成子细胞种类：假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，则：它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2n种精子（卵细胞）。四、受精作用的特点和意义 特点： 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。实质是两个细胞核的融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子，另一半来自卵细胞。 意义：减数分裂和受精作用对于维持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具有重要的作用。五、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：一看染色体数目：奇数为减（姐妹分家只看一极）二看有无同源染色体：没有为减（姐妹分家只看一极）三看同源染色体行为：确定有丝或减注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减或减的后期。同源染色体分家-减后期姐妹分家-减后期例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？减前期 减前期 减前期 减末期 有丝后期 减后期 减后期 减后期有丝前期 减中期 减后期 减中期 减前期 减后期 减中期 有丝中期【介绍有性生殖】1有性生殖是由亲代产生有性生殖细胞或配子，经过两性生殖细胞（如精子和卵细胞）的结合，成为合子（如受精卵）。再由合子发育成新个体的生殖方式。2在有性生殖中，由于两性生殖细胞分别来自不同的亲本，因此，由合子发育成的后代就具备了双亲的遗传特性，具有更强的生活能力和变异性，这对于生物的生存和进化具有重要意义。第三章 遗传和染色体第一节 基因的分离定律一、相对性状性状：生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。相对性状：同种生物的同一遗传性状的不同表现类型。二、孟德尔一对相对性状的杂交实验1.实验过程：去雄套袋传粉套袋收获种子。2.对分离现象的解释：等位基因分离，配子随机结合。 3.对假说的验证：测交实验。4.假说主要内容：产生等比例的两种配子。5.演绎的内容：如果产生等比例的两种配子，则预期测交会产生两种等比例的子代。相关概念1.显性性状与隐性性状显性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1表现出来的性状。隐性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1没有表现出来的性状。相对性状：同一性状中不同表现类型。性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象。2.显性基因与隐性基因显性基因：控制显性性状的基因。 隐性基因：控制隐性性状的基因。附：基因：控制性状的遗传因子（DNA分子上有遗传效应的片段）等位基因：决定1对相对性状的两个基因（位于一对同源染色体上的相同位置上）。3.纯合子与杂合子纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定的遗传，不发生性状分离）：显性纯合子（如AA的个体）隐性纯合子（如aa的个体）杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体（不能稳定的遗传，后代会发生性状分离）4、表现型与基因型表现型：指生物个体实际表现出来的性状。基因型：与表现型有关的基因组成。 （关系：基因型环境 表现型）5、 杂交与自交杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程。自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程。（指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉）测交：让F1与隐性纯合子杂交。（可用来测定F1的基因型，属于杂交）回交：让子代与亲本中的某一方再杂交。三、基因分离定律的实质: 在减I分裂后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离。四、基因分离定律的两种基本题型：1、正推类型：（亲代子代）亲代基因型子代基因型及比例子代表现型及比例AAAAAA全显AAAaAA : Aa=1 : 1全显AAaaAa全显AaAaAA : Aa : aa=1 : 2 : 1显:隐=3 : 1AaaaAa : aa =1 : 1显:隐=1 : 1aaaaaa全隐2、逆推类型：（子代亲代）亲代基因型子代表现型及比例至少有一方是AA全显aaaa全隐Aaaa显:隐=1 : 1AaAa显:隐=3 : 1五、孟德尔遗传实验的科学方法： 正确地选用试验材料（豌豆：闭花传粉、自花传粉）； 分析方法科学；（单因子多因子） 应用统计学方法对实验结果进行分析； 科学地设计了试验的程序。六、基因分离定律的应用：指导杂交育种：原理：杂合子(Aa)连续自交n次后各基因型比例： 杂合子(Aa )：（1/2）n 纯合子(AA+aa)：1-（1/2）n （注：AA=aa）第二节 基因的自由组合定律一、基因自由组合定律的实质：在减I分裂后期，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。（注意：非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律）二、自由组合定律两种基本题型：共同思路：“先分开、再组合”1、棋盘法（下左表）：可先算出所求性状的雌雄配子各自的概率，再将两种配子的概率相乘。如：YyRr X yyRr 的后代中Yyrr的概率是多少？2、分支法（上右图）：自由组合遗传，先求每对性状的出现概率，再将多个性状的概率进行组合三、基因自由组合定律的应用1、指导杂交育种：例：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR，应该怎么做？附：杂交育种方法：杂交原理：基因重组优缺点：方法简便，但要较长年限选择才可获得。2.指导医学实践：例：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因D控制），母亲表现型正常。他们婚后却生了一个手指正常但患先天性聋哑的孩子（先天性聋哑是由隐性致病基因p控制），问：该孩子的基因型为_，父亲的基因型为_，母亲的基因型为_。如果他们再生一个小孩，则只患多指的占_，只患先天性聋哑的占_，既患多指又患先天性聋哑的占_，完全正常的占_答案：ddpp DdPp ddPp 3/8， 1/8， 1/8， 3/8四、性别决定和伴性遗传1、XY型性别决定方式：l 染色体组成（n对）：雄性：n1对常染色体 + XY 雌性：n1对常染色体 + XXl 常见生物：全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物，多数昆虫、一些鱼类和两栖类。2、三种伴性遗传的特点：（1）伴X隐性遗传的特点： 男 女 隔代遗传（交叉遗传） 母病子必病，女病父必病（2）伴X显性遗传的特点： 女男 连续发病 父病女必病，子病母必病（3）伴Y遗传的特点：男病女不病 父子孙附：常见遗传病类型（要记住）：伴X隐：色盲、血友病伴X显：抗维生素D佝偻病常隐：先天性聋哑、白化病常显：多(并)指第三节 染色体变异及其应用一、染色体结构变异：实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）类型：缺失、重复、倒位、易位二、染色体数目的变异1、类型l 个别染色体增加或减少：实例：21三体综合征（多1条21号染色体）l 以染色体组的形式成倍增加或减少： 实例：三倍体无子西瓜2、染色体组：（1）概念：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。（2）特点：一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同，无同音字母。 一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。（3）染色体组数的判断： 染色体组数= 细胞中任意一种染色体条数例1：以下各图中，各有几个染色体组？答案：3 2 5 1 4 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?（1）Aa _（2）AaBb _（3）AAa _（4）AaaBbb _（5）AAAaBBbb _ （6）ABCD _答案：2 2 3 3 4 13、单倍体、二倍体和多倍体由配子发育成的个体叫单倍体。有受精卵发育成的