[高考]人教版高中生物必修课本知识点总结2012-2013年用

1文/理基生物必修1分子与细胞第一章走近细胞第一节从生物圈到细胞一、相关概念、细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。除了病毒以外，所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统。生命系统的结构层次细胞组织器官系统（植物没有系统）个体种群群落生态系统生物圈二、病毒的相关知识1、病毒（VIRUS）是一类没有细胞结构的生物体。主要特征、个体微小，一般在1030NM之间，大多数必须用电子显微镜才能看见；、仅具有一种类型的核酸，DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒；、专营细胞内寄生生活；、结构简单，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳所构成。2、病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒（即噬菌体）三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。第二节细胞的多样性和统一性一、细胞种类根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞。二、原核细胞和真核细胞的比较原核生物蓝藻包括颤藻、念珠藻、蓝球藻、发菜。种类原核细胞真核细胞细胞大小较小（110UM）较大（10100UM）细胞核无成形的细胞核，遗传物质集中的区域称为拟核。无核膜，无核仁。DNA不和蛋白质结合（即没有染色体）有成形的真正的细胞核。有核膜，有核仁。DNA和蛋白质结合成染色体细胞质除核糖体外，无其他细胞器有各种细胞器细胞壁有。但成分和真核细胞不同，主要是肽聚糖植物细胞、真菌细胞有，动物细胞无细胞分裂二分体、出芽；没有有丝分裂能进行有丝分裂，减数分裂、无丝分裂（蛙的红细胞）代表生物放线菌、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、蓝藻、支原体真菌（酵母菌、蘑菇）、植物、动物2三、细胞学说的建立1、1665英国人虎克ROBERTHOOKE用自己设计与制造的显微镜（放大倍数为40140倍观察了软木的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文CELL（小室）这个词来对细胞命名。2、1680荷兰人列文虎克（AVANLEEUWENHOEK），首次观察到活细胞，观察过原生动物、红细胞和人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。3、19世纪30年代德国人施莱登（MATTHIASJACOBSCHLEIDEN）、施旺（THEODARSCHWANN）提出一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说（CELLTHEORY）”，它揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性。注意点1有细胞壁的生物有原核生物，真核生物的植物和真菌都有细胞壁；只是原核生物和真菌的细胞壁成分和植物不同2叶绿体和液泡是植物细胞特有的，但不是所有的植物细胞都有叶绿体和液泡，液泡只有成熟的植物细胞有，叶绿体只有植物见光的细胞才有，根细胞没有3中心体是动物和低等植物如团藻，绿藻特有的，其他的植物一般是高等植物，不含中心体，有中心体的生物，有丝分裂与中心体有关，在分裂间期由中心体发出星射线，形成纺锤体4只有真核生物有染色体，原核生物和病毒没有染色体，5病毒的培养，必须要用细胞培养如培养P的噬菌体先用含P的培养基培养细菌，再用此细菌去培养噬菌体。同样若得到含S的噬菌体，先用含S的培养基培养细菌，再用上述细菌去培养噬菌体四、高倍显微镜的使用（1）放大倍数是长度和宽度的放大，而不是面积或体积的放大。例如显微镜的放大倍数是100，是指长度和宽度分别放大了100倍，面积被放大了10000倍。（2）显微镜的放大倍数物镜目镜应用如果在10物镜下看到在视野中充满了64个细胞，换上40物镜后，看到4个细胞；如果10物镜下64个细胞排成一行，换上40物镜后，看到16个细胞。（3）显微镜呈倒像要把标本移到视野中央（偏哪移哪）注释象B这类试题将试卷上下倒转看到的就是答案。（4）镜头长短与放大倍数的关系物镜越长放大倍数越大，镜头离装片越近。3目镜越长放大倍数越小，目镜越短放大倍数越大（5）显微镜的放大倍数越大，视野范围越小，看到的细胞数目越少，视野越暗。（6）高倍镜使用千万不能犯的一个错误就是调节粗准焦螺旋低倍镜标本移至中央高倍镜大光圈（注意高倍镜下只能调节细准焦螺旋）（7）污点位置的判断移动或转动法（移动装片或转动目镜）（8）低倍镜亮、多、小高倍镜暗、少、大第二章组成细胞的分子第一节细胞中的元素和化合物一、1、生物界与非生物界具有统一性组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到2、生物界与非生物界存在差异性组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同二、组成生物体的化学元素有20多种大量元素C、H、O、N、P、S、K、CA、MG、等；微量元素FE、MN、ZN、CU、B、MO；基本的元素C；（占干重的484,生物大分子以碳链为骨架）主要元素；C、H、O、N、P、S；细胞含量最多4种元素C、H、O、N；水无机物无机盐组成细胞蛋白质的化合物脂质有机物糖类核酸三、在活细胞中含量最多的化合物是水（8590）；含量最多的有机物是蛋白质（710）；占细胞鲜重比例最大的化学元素是O；占细胞干重比例最大的化学元素是C。第二节生命活动的主要承担者蛋白质一、相关概念氨基酸蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的氨基酸约有20种。（成人必需AA为8种，婴儿为9种组氨4酸）脱水缩合一个氨基酸分子的氨基（NH2）与另一个氨基酸分子的羧基（COOH）相连接，同时失去一分子水。肽键肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（NHCO）。二肽由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。多肽由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。注意由几个氨基酸脱水缩合就叫几肽。二、氨基酸分子通式每种氨基酸至少含有一个氨基（NH2）和一个羧基（COOH）连接在同一个碳原子上；RR基的不同导致氨基酸的种类不同。三、有关计算肽键数脱去水分子数氨基酸数目肽链数至少含有的羧基（COOH）或氨基数（NH2）肽链数形成的蛋白质的分子量为N氨基酸的平均分子量18（NM）N代表氨基酸数目，有几条链就至少有几个游离的氨基和几个游离的羧基M代表肽链数四、蛋白质的组成元素C、H、O、N、（S）五、蛋白质的结构（多样性）1、元素氨基酸多肽蛋白质组成缩合一条或几条盘曲折叠2蛋白质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同，多肽链空间结构千变万化。六、蛋白质的主要功能（生命活动的主要承担者）构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白；肌肉；头发；羽毛；蛛丝；催化作用如酶；调节作用如胰岛素、生长激素；免疫作用如抗体运输作用如红细胞中的血红蛋白，能运输氧。第三节遗传信息的携带者核酸一、核酸的组成元素C、H、O、N、P二、核酸的种类脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）三、核酸是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。四、基本单位核苷酸，由一分子磷酸、一分子五碳糖5（DNA为脱氧核糖、RNA为核糖）和一分子含氮碱基组成；如右图组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。五、核酸的分布真核细胞的DNA主要分布在细胞核中；线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA；RNA主要分布在细胞质中。六、实验观察DNA和RNA在细胞中的分成（P26）用甲基绿和吡罗红两种混合染色剂将细胞染色，甲基绿使DNA呈现绿色；吡罗红使RNA呈现红色。盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA和蛋白质分离、有利于DNA和染色剂结合。方法步骤制片水解冲洗染色观察在绝大多数生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成。RNA由一条核糖核苷酸链构成。有DNA在的地方就会有复制和转录第四节细胞中的糖类和脂质一、相关概念糖类是主要的能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等单糖是不能再水解的糖。如葡萄糖。如麦芽糖葡萄糖葡萄糖二糖是水解后能生成两分子单糖的糖。乳糖半乳糖葡萄糖蔗糖果糖葡萄糖多糖是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。二、糖类的组成元素C、H、O三、糖类的比较分类元素常见种类分布主要功能核糖脱氧核糖组成核酸单糖葡萄糖、果糖、半乳糖动植物重要能源物质蔗糖麦芽糖植物二糖乳糖动物淀粉植物贮能物质纤维素植物细胞壁主要成分多糖CHO糖原（肝糖原、肌糖原）动物动物贮能物质四、脂质的比较61、组成元素主要元素为C，H，O有时还有N，P脂质分子中氧的含量糖类；但脂质中氢的含量糖类；通常脂质不溶于水，而溶于脂溶有性的有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等。生物大分子以碳链为骨架生物大分子包括蛋白质、核酸（DNA、RNA）、多糖五、鉴别实验检测和观察的注意事项（1）还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖斐林试剂中的甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用必须用水浴加热（5065）颜色变化浅蓝色棕色砖红色沉淀。（2）脂肪的鉴定注意事项切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。酒精的作用是洗去浮色需使用显微镜观察使用不同的染色剂染色时间不同（3）蛋白质的鉴定注意事项先加A液1ML，再加B液4滴但是要控制CUSO4，若滴加过多，会分类元素常见种类功能脂肪C、H、O1、主要储能物质2、保温3、减少摩擦，缓冲和减压（类脂）磷脂细胞膜的主要成分胆固醇与细胞膜流动性有关性激素维持生物第二性征，促进生殖器官发育脂质固醇C、H、O（N、P）维生素D有利于CA、P吸收试剂成分实验现象常用材料A液01G/MLNAOH蛋白质双缩脲B液001G/MLCUSO4紫色大豆牛奶鸡蛋苏丹橘黄色脂肪苏丹红色花生向日葵种子甲液01G/MLNAOH还原糖斐林乙液005G/MLCUSO4浅蓝色棕色砖红色沉淀苹果、梨、白萝卜淀粉碘液I2蓝色马铃薯7出现蓝色而掩盖实验现象鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比第五节细胞中的无机物一、有关水的知识要点存在形式含量功能联系自由水约951、良好溶剂2、参与多种化学反应3、运送养料和代谢废物水结合水约45细胞结构的重要组成成分它们可相互转化；代谢旺盛时自由水含量增多，反之，含量减少。自由水比例增加时，生物体的代谢活跃，生长迅速；而结合水比例增加时，则代谢下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。二、无机盐（绝大多数以离子形式存在）功能1、存在形式绝大多数以离子形式存在。如K、CA2、MG2、CL、PO422、无机盐的作用、构成某些复杂化合物的重要组成成分。如叶绿素（MG2）、血红蛋白（FE2）等、维持细胞和生物体正常的生命活动。如动物缺钙会抽搐、维持细胞的形态和酸碱平衡，调节渗透压。患急性肠炎的病人注射生理盐水主要补充水分大量出汗的人主要喝盐水第三章细胞的基本结构第一节细胞膜系统的边界一、生物膜的流动镶嵌模型1、提出模型的科学家桑格和尼克森2、镶嵌模型图（如右图）3、基本内容、磷脂双分子层构成基本支架；，它具有流动性。（其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）、蛋白质可以镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。4、结构特点具有一定的流动性。（原因是由于组成细胞膜的磷脂和蛋白质可以运动。）5、功能特点选择透过性。（水分子、一些离子和小分子可以通过，其他则不能通过。）磷脂双分子层糖类蛋白质81970年，用红绿荧光标记实验证明了细胞膜具有流动性。糖被（糖蛋白）具有细胞识别二、细胞膜的成分主要是脂质（约50）和蛋白质（约40），还有少量糖类约210）；而脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多。三、细胞膜的功能、将细胞与外界环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流（A通过激素进行交流B通过细胞膜的相互接触如精子和卵细胞之间的识别与结合C通过胞间连丝如植物细胞）细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，产生甲胎蛋白（AEP），癌胚抗原（CEA）等物质。四、植物细胞还有细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，对细胞有支持和保护作用；其性质是全透性的。五生物膜的制备选取哺乳动物的成熟的红细胞，因为哺乳动物成熟的红细胞没有复杂的细胞器和细胞核。（P40）（如用牛、羊、猪血等）第二节细胞器系统内的分工合作一、相关概念1、细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。细胞质基质细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。2、原生质层成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，（植物的原生质层为一层半透膜）。二、八大细胞器的比较双膜的细胞器1线粒体（进行有氧呼吸的主要场所）和2叶绿体（进行光合作用的场所）但不能说叶绿体是一切生物体进行光合作用的场所，因为原核细胞蓝藻没有叶绿体，但是它可以进行光合作用。线粒体是有氧呼吸主要场所，同理不能说线粒体是进行有氧呼吸的唯一场所。无膜的细胞器3核糖体由RRNA和蛋白质组成（蛋白质合成的场所）4中心体（动物和低等植物才有，与细胞的有丝分裂有关）单膜的细胞器5溶酶体（有“消化车间”之称，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞9噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌）。6内质网（提供合成、运输分泌蛋白质和合成脂质的“车间”）7高尔基体（与植物细胞壁的形成有关，与动物分泌物的形成有关）8液泡（成熟的植物组织有，内含细胞液、含色素贮存物质，有维持细胞形态、储存养料）分离各种细胞器的方法差速离心法（P44）二、分泌蛋白的合成和运输用3H标记亮氨酸方法同位素标记法核糖体内质网高尔基体细胞膜（合成肽链）（加工成蛋白质）（进一步加工）（囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放）与分泌蛋白合成有关的细胞器有核糖体，内质网，高尔基体，线粒体分泌蛋白有抗体、消化酶、一部分激素（如胰岛素、生长激素）三、生物膜系统的组成包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。生物膜系统的功能使细胞具有稳定内部环境，对细胞与外部环境的物质运输、能量转换、信息传递起着决定性作用；为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所；把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。四、实验用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体叶绿体主要存在于叶肉细胞中，可用显微镜直接观察它的形态和分布。线粒体分布于动植物细胞中，经健那绿染成蓝绿色后，也可用显微镜观察。（P47）内质网膜可以和细胞膜、核膜相互直接连接；不同细胞器膜之间也可以相互转化。第三节细胞核系统的控制中心一、细胞核的功能是遗传信息库（遗传物质储存和复制的场所），是细胞代谢和遗传的控制中心；二、细胞核的结构1、染色质由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。2、核膜双层膜，把核内物质与细胞质分开。3、核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。4、核孔实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。三、细胞是一个有机的统一整体，细胞只有保持完整性，才能正常地完成各种生命活动。10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、渗透作用水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用。二、原生质层细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。三、发生渗透作用的条件1、具有半透膜1层细胞膜1层磷脂双分子层2层磷脂分子层2、膜两侧有浓度差植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；而动物的细胞膜相当于一层半透膜四、细胞的吸水和失水外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞失水（植物可产生质壁分离现象）动物细胞植物细胞外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞吸水（植物可发生质壁分离的复原现象）质壁分离产生的条件（1）具有大液泡（2）具有细胞壁质壁分离产生的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质壁分离与复原实验可应用于证明成熟植物细胞发生渗透作用；证明细胞是否是活的；（只有活细胞才能发生质壁分离与复原）作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；初步测定细胞液浓度的大小第二节生物膜的流动镶嵌模型一、细胞膜结构磷脂蛋白质糖类磷脂双分子层“镶嵌蛋白”糖被（与细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等有关）膜的基本支架具有流动性只分布于细胞膜的外表面二、结构特点具有一定的流动性细胞膜（生物膜）功能特点选择透过性11第三节物质跨膜运输的方式一、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较1、物质跨膜运输方式的类型及特点（如下图）2、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较比较项目运输方向是否要载体是否消耗能量代表例子自由扩散高浓度低浓度不需要不消耗O2、CO2、H2O、乙醇、甘油、苯、维生素、脂肪酸等协助扩散高浓度低浓度需要不消耗葡萄糖进入红细胞等主动运输低浓度高浓度需要消耗氨基酸、各种离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞等大分子物质（蛋白质、核酸、多糖等）和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶一、相关概念新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。细胞代谢细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。酶是活细胞产生的具有催化作用的一类有机物。功能降低化学反应活化能，提高化学反应速率二、酶的本质由活细胞产生（与核糖体有关）大多数酶的是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白质），也有少数是RNA。反应前后酶的性质和数量没有变化12具有催化作用（在细胞内和细胞外都可以起作用）三、酶的特性、高效性催化效率比无机催化剂高许多。、专一性每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。、酶需要较温和的作用条件在最适宜的温度和PH下，酶的活性最高。温度和PH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。实际上，过酸、过碱和高温都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性。高温使酶失活；低温降低酶的活性，但在适宜温度下酶活性可以恢复。影响酶活性的外界因素温度、PH胃蛋白酶PH1520；动物PH6580；植物PH4565建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响四、实验变量（P79）自变量人为改变的变量因变量随自变量的变化而变化的量无关变量除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响的这些变量。对照实验除了一个因素以外，其余的因素都保持不变的实验。第二节细胞的能量“通货”ATP一、ATP三磷酸腺苷的结构简式1结构简式，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键，代表普通化学键。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。这种高能化合物化学性质不稳定，在水解时，由于高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。（3054KJ/MOL）ATP在活细胞中的含量很少，但是ATP在细胞内的转化是十分迅速的。2、结构特点远离腺苷的高能磷酸键容易断裂，产生能量。二、作用ATP是各项生命活动的直接能量物质。13三、ATP与ADP的转化（P8990）ADPPI能量ATP是不可逆的物质可逆，能量不可逆当反应向右进行时，对高等动物来说，能量来自呼吸作用，主要场所是线粒体；对植物来说，能量来自呼吸作用和光合作用。场所分别是线粒体和叶绿体。2当反应向左进行时，对高等动物来说，能量用于营养物质的吸收、神经兴奋的传导、细胞分裂和蛋白质合成等；对植物来说，能量用于矿质离子的吸收、光合作用的暗反应、蛋白质合成和细胞分裂等生命活动。第三节ATP的主要来源细胞呼吸一、相关概念1、呼吸作用（也叫细胞呼吸）指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它产物，释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与，分为有氧呼吸和无氧呼吸2、有氧呼吸指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。3、无氧呼吸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CO2或乳酸），同时释放出少量能量的过程。4、发酵微生物（如酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。二、有氧呼吸的总反应式（P93）C6H12O66O26CO26H2O能量三、无氧呼吸的总反应式（植物、酵母菌）C6H12O62C2H5OH（酒精）2CO2少量能量或（动物、乳酸菌、马铃薯的块茎、甜菜块根）C6H12O62C3H6O3（乳酸）少量能量四、CO2的检测用澄清的石灰水（变浑浊）用溴麝香草酚蓝水溶液（由蓝绿黄）（P92）五、酒精的检测用酸性重铬酸钾溶液（变成灰绿色）六、有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行）酵母菌有氧时进行有氧呼吸，缺氧时进行无氧呼吸。第一阶段细胞质基质C6H12O6酶2丙酮酸少量H少量能量第二阶段线粒体基质2丙酮酸6H2O酶6CO2大量H少量能量第三阶段线粒体内膜24H6O2酶12H2O大量能量酶酶酶14五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸场所细胞质基质，线粒体基质、线粒体内膜细胞质基质条件有氧气参与、多种酶无氧气参与、多种酶物质变化葡萄糖彻底分解，产生CO2和H2O葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和CO2不同点能量变化释放大量能量（1161KJ被利用，其余以热能散失），形成大量ATP释放少量能量，形成少量ATP联系第一阶段相同实质分解有机物，释放能量，合成ATP。相同点意义为生物体的各项生命活动提供能量；七、影响呼吸速率的外界因素（P96）1、温度通过影响细胞内与呼吸作用有关酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。2、氧气氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。3、水分一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。4、CO2浓度环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。七、呼吸作用在生产上的应用1、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤、适时的露田等。2、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。3、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，延长保存期限。第四节能量之源光与光合作用一、相关概念1、光合作用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着能量的有机物，并释放出氧气的过程二、光合色素（分布置在类囊体的薄膜上）叶绿素A蓝绿色叶绿素（3/4）主要吸收红光和蓝紫光叶绿素B黄绿色）15色素胡萝卜素（橙黄色）类胡萝卜素（1/4）主要吸收蓝紫光叶黄素（黄色）三、光合作用的探究历程、1864年,德国科学家把绿叶放在暗处处理的绿色叶片一半曝光，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。证明光合作用中除了产生氧气外还有产生了淀粉。、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C18O，释放的是O2。证明了光合作用释放的氧全部来自来水。20世纪40年代，美国科学家卡尔文采用同位素标记法14C标记的14CO2追踪检测其放射性，证明光合作用形成有机物中的碳来自于二氧化碳。转移途径为14CO214C3丙酮酸14C6糖类恩格尔曼实验（1880年的水绵光合作用实验）证明了氧是叶绿体释放的，叶绿体是绿色植物光合作用的场所。四、光合作用的过程植物的生长取决于净光合速率，当净光合速率0时，植物生长；当净光合速率小于和等于0是，停止生长；净光合速率光合作用速率呼吸作用速率植物生长最大的时候取决净光合速率最大而不是光合作用速率最大测定光合作用速率可以用单位时间内消耗的二氧化碳的量或者单位时间内生成的氧气的量五、叶绿体的功能叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素，在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。16六、影响光合作用的因素主要有（一）外界因素（或环境因素）1、光照强度在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱合点，光合速率反而会下降。2、温度温度可影响酶的活性。3、二氧化碳浓度在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加。4、水光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。（二）内部因素酶的种类、数量的多少；色素的多少；C5的量六、光合作用的应用1、提高光照强度农业上采用合理密植使农作物充分吸收阳光以达增产目的。2、延长光照时间3、增加光合作用的面积合理密植，间作。4、温室大棚用无色透明玻璃。5、适当提高温度温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。6、增加CO2的浓度温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度。七、叶绿体色素的提取和分离实验1溶解、提取无水乙醇（或丙酮）2分离层析液3SIO2研磨充分分离方法纸层析液4CACO3防止色素被破坏5色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素A、叶绿素B（橙黄色（黄色）（蓝绿色）（黄绿色）6制滤纸条时，由于边沿部分扩散较快，所以剪去两角，有利于色素扩散整齐。7不要让层析液没及滤纸上的滤液细线因为色素可以溶解到层析液中，影响其在滤纸上扩散。8叶片要新鲜，深绿使滤液中含有较多的色素。9画线要细、匀、齐如果不细匀齐，将来层析时会导致色素带的重叠。八、光合作用的过程条件光、色素、酶场所在类囊体的薄膜上物质变化水的分解H2OHO2ATP的生成ADPPIATP光反应阶段能量变化光能ATP中的活跃化学能光酶17条件酶、ATP、H场所叶绿体基质物质变化CO2的固定CO2C52C3C3的还原C3H（CH2O）暗反应阶段能量变化ATP中的活跃化学能（CH2O）中的稳定化学能总反应式CO2H2OO2（CH2O）光合作用能量转换过程光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能光合作用与呼吸作用比较第六章细胞的生命历程细胞不能无限长大1细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；体积越大相对表面积越小，物质的运输速率降低2受细胞核的控制，细胞太大，细胞核的负担就会过重细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。光合作用呼吸作用反应场所绿色植物（在叶绿体中进行）所有生物（主要在线粒体中进行）反应条件光、色素、酶酶（时刻进行）物质转变把无机物CO2和H2O合成有机物（CH2O）分解有机物产生CO2和H2O能量转变把光能转变成化学能储存在有机物中释放有机物的能量，部分转移ATP实质合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量、产生ATP联系光合作用呼吸作用有机物、氧气能量、二氧化碳酶光能叶绿体酶ATP细胞分裂的方式包括1。有丝分裂、（体细胞）2无丝分裂（蛙的红细胞）在分裂的过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化3减数分裂。（配子、精子、花粉，、卵细胞的生成）1有丝分裂1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。一个完整的细胞周期包括两个阶段包括分裂间期和分裂期2分裂间期约占细胞周期的9095，为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。3分裂期前期核膜核仁消失，纺锤丝出现形成纺锤体，出现染色体植物细胞从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体动物细胞在间期复制的两组中心粒分别移向两极，并发出星射线形成纺锤体。中期纺锤丝牵引着染色体运动，使着丝点排列在赤道板中央,染色体数目最清晰，形态最固定后期点裂数增均两极（染色体数目在这个时期暂时加倍）末期纺锤丝消失，染色体变成染色质，核膜核仁出现。植物细胞在赤道板位置上出现细胞板，并由细胞板扩展形成细胞壁。（壁的形成与高尔基体有关）动物细胞由细胞膜从细胞中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分。5动植物细胞有丝分裂的区别11细胞12分裂裂植物细胞动物细胞18减数分裂和无丝分裂没有细胞周期。2、有丝分裂染色体的变化过程复制有染色单体时，一个染色体上有两个DNA分子，无染色单体时候，一个染色体上只有一个DNA分子3、有丝分裂过程中染色体、DNA的变化第2、3、4节细胞的分化、衰老和凋亡、癌变细胞的分化和细胞的全能性一、细胞的分化在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异（或基因选择性表达的结果）的过程。1、特点、稳定性一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。、持久性在生物个体发育的过程中，都可能发生细胞分化。（但胚胎期分化达到最大）、不可逆转性分化过程中，遗传物质一般不改变，但细胞形态、结构和功能会发生变化。2、过程受精卵细胞组织、器官、系统生物体增殖分化3、时间发生在整个生命过程，胚胎期达到最大限度4、原因基因选择性表达的结果。5意义生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。二、细胞的全能性1概念指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。2实例（1）植物组织培养的实验表明已分化的植物细胞具有全能性。（2）克隆绵羊多利的培育成功说明已分化的动物细胞核具有全能性。3受精卵全能性最高，受精卵的全能性生殖细胞体细胞；植物细胞的全能性动物细胞全能性大小一般来说，细胞全能性高低与细胞分化程度有关，分化程度越高，细胞全能性越低，全能性表达越困难，克隆成功的可能性越低。19细胞分化细胞中的遗传物质不改变。细胞的衰老和凋亡坏死个体衰老与细胞衰老的关系对于多细胞生物来讲个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。细胞衰老的特征1）细胞内的水分减少，细胞萎缩，新陈代谢速率减慢。皱纹。2）细胞内多种酶的活性降低如细胞中酪氨酸酶活性降低会导致头发变白）3）细胞内的色素会随着衰老而逐渐积累（如老年斑），它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能。4）细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深5）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。细胞的凋亡由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。也称细胞编程性死亡。对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。细胞坏死是由某些外界的不利因素造成的细胞急速死亡，是一种被动性病理死亡。细胞的癌变1癌细胞有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。2癌细胞的特征1）能够无限增殖；2）形态结构发生显著变化；由扁平的梭形变成球形3）癌细胞的表面发生了变化，由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。3致癌原因、内因原癌基因被激活（原癌基因激活了抑癌基因）、外因物理、化学、病毒等致癌因子作用于正常细胞4恶性肿瘤的防治1）、治疗放射治疗（放疗）、化学治疗（化疗）和手术切除2）、预防、避免接触或远离致癌因子；、形成良好的饮食卫生和生活习惯；、保持健康心态，增强自身体质。20细胞癌变细胞中的遗传物质已发生改变。课本实验专题一、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂（一）制片过程解离漂洗染色制片观察（分生区细胞呈正方形，排列紧密）二特别关注1解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度和影响染色。2若要观察各个时期的细胞分裂图像，应在不同的视野中寻找，不可能看到一个细胞的连续变化过程，因为细胞解离时已被杀死。3解离液15的盐酸95的酒精；漂洗液清水染色液龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液二、不同颜色温室大棚的光合效率1无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。2叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。三、光合作用中各元素去向H2OO21氧元素CO2（CH2O）2碳元素CO2C3丙酮酸（CH2O）3氢元素H2OH（CH2O）四、叶绿体的结构一般呈扁平的椭球形，外部有双层膜，内部的基粒是由类囊体堆叠而成的。21五、酵母菌的呼吸方式酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。六、光合作用中产生的ATP专用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸产生的ATP则用于各项生命活动。七、人鼠细胞杂交实验细胞膜具有一定流动性必修遗传与进化知识点汇编第一章遗传因子的发现第一节孟德尔豌豆杂交实验（一）一、孟德尔实验成功的原因（1）正确选用实验材料豌豆是严格自花传粉植物（闭花授粉），自然状态下一般是纯种具有易于区分的性状（2）由一对相对性状到多对相对性状的研究（从简单到复杂）（3）对实验结果进行统计学分析（4）严谨的科学设计实验程序假说演绎法二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。如植物的高度相对性状一种生物的同一种性状的不同表现类型。区分兔的长毛和短毛；人的卷发和直发等；兔的长毛和黄毛；牛的黄毛和羊的白毛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。例如在DDDD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DDDD杂交试验中，F1表现出来的性状；例如教材中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DDDD杂交试验中，F1未显现出来的性状；例如教材中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。表现型指生物个体表现出来的性状。（如豌豆的高茎和矮茎）基因型与表现型有关的基因组成。（如DD或DD或DD）等位基因控制相对性状的基因（如D和D）（2）纯合子遗传因子（基因）组成相同的个体。如DD或DD。其特点是纯合子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DDDDDDDDDDDD等。自交遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。如DDDDDDDD等测交F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。如DDDD测交利用了假说演绎法正交和反交二者是相对而言的，22如甲（）乙（）为正交，则甲（）乙（）为反交；如甲（）乙（）为正交，则甲（）乙（）为反交。三、孟德尔豌豆杂交实验（一）一对相对性状的杂交P高茎豌豆矮茎豌豆DDDDF1高茎豌豆F1DD自交自交F2高茎豌豆矮茎豌豆F2DDDDDD31121基因分离定律的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。四、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五常见问题解题方法（1）如后代性状分离比为显隐31，则双亲一定都是杂合子（DD）即DDDD3D_1DD（2）若后代性状分离比为显隐11，则双亲一定是测交类型。即为DDDD1DD1DD（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DDDD或DDDD或DDDD第2节孟德尔豌豆杂交实验（二）（一）两对相对性状杂交实验中的有关结论（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。2F1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9331且每种表现型只有一个純合子23（二）两对相对性状的杂交P黄圆绿皱PYYRRYYRRF1黄圆F1YYRR自交自交F2黄圆绿圆黄皱绿皱F2YRYYRYRRYYRR93319331YYRR2/16双显（Y_R_）YYRR2/169/16黄圆若后代中出现31或11说明符合YYRR4/16基因分离定律纯隐（YYRR）YYRR1/161/16绿皱YYRR1/16单显（Y_RR）YYRR2/163/16黄皱若后代中出现9331或1111YYRR1/16说明符合基因自由组合定律单显（YYR_）YYRR2/163/16绿圆注意上述结论只是符合亲本为YYRRYYRR，其中重组类型为6/16，亲本类型为10/16。但亲本为YYRRYYRR，F2中重组类型为10/16，亲本类型为6/16。（三）常见组合问题（1）配子类型问题如AABBCC产生的配子种类数为2X2X28种1对杂合子（AA）连续自交N代，后代中杂合子的（2）基因型类型比值为，纯合子为1，其中显性/隐性纯N2N2如AABBCCAABBCC，后代基因型数为多少合子为（1）先分解为三个分离定律AAAA后代3种基因型（1AA2AA1AA）BBBB后代2种基因型（1BB1BB）CCCC后代3种基因型（1CC2CC1CC）所以其杂交后代有3X2X318种类型。（3）表现类型问题如AABBCCAABBCC，后代表现数为多少先分解为三个分离定律AAAA后代2种表现型BBBB后代2种表现型CCCC后代2种表现型所以其杂交后代有2X2X28种表现型。四自由组合定律的实质是形成配子时，成对的基因彼此分离（或同源染色体上的等位基因彼此分离的同时），决定不同性亲本类型重组类型24状的基因自由组合（或非同源染色体上的非等位基因自由组合）。五常见遗传学符号符号PF1F2含义亲本子一代子二代杂交自交母本父本表现型基因型环境因素所以表现型相同，基因型不一定相同；基因型相同，表现型也不一定相同。第2章基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用一、减数分裂的概念减数分裂MEIOSIS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。（注体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。）二、减数分裂的过程1、精子的形成过程精巢（哺乳动物称睾丸）减数第一次分裂间期染色体复制包括DNA复制和蛋白质的合成。前期同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。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个子细胞。2、卵细胞的形成过程卵巢25三、卵细胞的形成过程精子与卵细胞形成的比较精子的形成卵细胞的形成形成部位精巢（哺乳动物称睾丸）卵巢过程有变形期无变形期不同点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四、注意（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，则它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2N种精子（卵细胞）；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。五、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。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和26卵细胞的细胞核融合，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。精子的形成过程（另一种讲法）1、间期（准备期）DNA复制；细胞有适度地生长即细胞体积增大2、减数第一次分裂前期联会、形成四分体，每条染色体含2个姐妹染色单体；减数第一次分裂中期同源染色体排列在赤道板上，每条染体含2个姐妹单体；减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，每条染色体含2个姐妹单体减数第一次分裂末期一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，染色体、DNA减半，每条染色体含2个姐妹单体；3、减数第二次分裂前期（一般认为与减数第次分裂末期相同）；减数第二次分裂中期着丝点排列在赤道板上减数第二次分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开成染色体，染色体数目加倍，每一极子细胞中无同源染色体；减数第二次分裂末期两个次级精母细胞分裂成四个精子细胞。精子细胞变形成精子。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分子六、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，4个精细胞或1个卵、3个极体2个，体细胞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七、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）有丝丝分裂有同源染色体，但不联会减数第一次分裂有同源染色体，但联会有基因重组、等位基因分离、非等位基因自由组合减数第二次分裂没有同源染色体例如27甲为有丝分裂的后期；乙为减数I的后期；丙为减数II的后期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。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。例判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期答案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答案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。该假说缺少实验证据因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。（该假说通过类比推理法）、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。、在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。、体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。、非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在第一次减数分裂后期也是自由组合。2基因位于染色体上的实验证