生物结业考知识点总结

生物结业考知识点总结第一部分：细胞的结构和功能细胞是生物体结构和功能的基本单位。根据细胞结构的不同，可分为原核细胞和真核细胞。原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，只有拟核，其DNA分子裸露，不与蛋白质结合形成染色体。常见的原核生物有细菌、蓝藻等。细菌的细胞结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等。细胞壁的主要成分是肽聚糖，它对细胞有保护和支持作用。细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。细胞质中含有核糖体，是合成蛋白质的场所。蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，属于自养型生物。真核细胞具有以核膜为界限的细胞核，细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核主要由核膜、核仁、染色质等组成。核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开，其上有核孔，是大分子物质如mRNA、蛋白质等进出细胞核的通道。核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。染色质主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂时，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为染色体，染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。细胞中的细胞器具有不同的功能。线粒体是有氧呼吸的主要场所，被称为“动力车间”。线粒体具有双层膜结构，内膜向内折叠形成嵴，增大了膜面积，有利于有氧呼吸相关酶的附着。叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，有双层膜，内部含有基粒，基粒由类囊体堆叠而成，类囊体薄膜上分布着光合色素和与光合作用有关的酶。内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道，分为粗面内质网和滑面内质网，粗面内质网上附着有核糖体。核糖体是蛋白质合成的场所，有的附着在内质网上，有的游离在细胞质中。高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与分泌蛋白的加工和分泌有关。溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。液泡主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，与细胞的渗透吸水有关。中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，与细胞的有丝分裂有关。细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还含有少量的糖类。脂质中磷脂最丰富，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。细胞膜的功能有将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定；控制物质进出细胞，细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞，细胞不需要或者对细胞有害的物质不容易进入细胞，细胞产生的废物、抗体、激素等物质可以排出细胞；进行细胞间的信息交流，如通过化学物质（如激素）传递信息，通过细胞间的直接接触（如精子和卵细胞的识别和结合）传递信息，通过细胞间形成通道（如高等植物细胞之间的胞间连丝）传递信息。第二部分：细胞的代谢细胞的代谢包括物质代谢和能量代谢，其中最重要的是光合作用和呼吸作用。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着能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行，该阶段的物质变化有：水的光解，即2H₂O→4[H]+O₂；ATP的形成，即ADP+Pi+能量→ATP。光反应阶段的能量变化是光能转化为ATP中活跃的化学能。暗反应阶段在叶绿体的基质中进行，物质变化有：二氧化碳的固定，即CO₂+C₅→2C₃；C₃的还原，即2C₃+[H]+ATP→（CH₂O）+C₅+ADP+Pi。暗反应阶段的能量变化是ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等。在一定范围内，光照强度越强，光合作用强度越大；温度通过影响酶的活性来影响光合作用，在最适温度下，光合作用最强；二氧化碳是光合作用的原料，二氧化碳浓度升高，光合作用强度增强。呼吸作用是所有生物都具有的一项重要的生命活动，它包括有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，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，释放能量，生成大量ATP的过程。有氧呼吸分为三个阶段。第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖分解成丙酮酸和少量的[H]，并释放少量能量；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放少量能量；第三阶段在线粒体内膜上进行，前两个阶段产生的[H]与氧气结合生成水，同时释放大量能量。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为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。无氧呼吸在细胞质基质中进行，分为两个阶段。第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同；第二阶段丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳或者转化成乳酸。高等植物在水淹的情况下可以进行短时间的无氧呼吸，将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳；高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞会进行无氧呼吸，产生乳酸。物质进出细胞的方式有被动运输、主动运输和胞吞、胞吐。被动运输包括自由扩散和协助扩散。自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞，不需要载体蛋白，也不需要消耗能量，如水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等物质通过自由扩散的方式进出细胞。协助扩散是指进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，不需要消耗能量，如葡萄糖进入红细胞。主动运输是指物质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，如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等。主动运输能够保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的方式，需要消耗能量。当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞；细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。第三部分：细胞的生命历程细胞的生命历程包括细胞的生长、增殖、分化、衰老、凋亡和癌变。细胞不能无限长大，这是因为细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低；细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的，如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重。细胞通过分裂进行增殖，细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。真核细胞的分裂方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。有丝分裂的细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期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。分裂期人为地分为前期、中期、后期和末期。前期的特点是核膜、核仁消失，出现染色体和纺锤体；中期染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定、数目清晰，便于观察；后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动；末期染色体变成染色质，纺锤体消失，核膜、核仁重新出现，在赤道板的位置出现细胞板，逐渐形成新的细胞壁。有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中，由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。无丝分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，如蛙的红细胞的无丝分裂。细胞分化是指在个体发育中，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的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同细胞中遗传信息的执行情况不同。细胞分化的意义在于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。细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。植物细胞具有全能性，如植物组织培养就是利用了植物细胞的全能性。动物细胞的细胞核具有全能性，如克隆羊多利的培育就证明了动物细胞核的全能性。细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。细胞衰老的特征有细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢的速率减慢；细胞内多种酶的活性降低，如酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，头发变白；细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能；细胞呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也被称为细胞编程性死亡，如胎儿手的发育过程中，指间细胞的自动死亡。细胞凋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。细胞癌变是指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。癌细胞的主要特征有能够无限增殖；形态结构发生显著变化，如正常的成纤维细胞呈扁平梭形，癌变后变成球形；表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，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。致癌因子大致分为物理致癌因子（如紫外线、X射线等）、化学致癌因子（如亚硝胺、黄曲霉素等）和病毒致癌因子（如Rous肉瘤病毒等）。细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。第四部分：遗传的基本规律孟德尔通过豌豆杂交实验，发现了遗传的两大基本规律——基因的分离定律和基因的自由组合定律。孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因有：豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，在自然状态下一般都是纯种；豌豆具有易于区分的相对性状，如高茎和矮茎、圆粒和皱粒等。孟德尔在做杂交实验时，先除去未成熟花的全部雄蕊，这叫做去雄，然后套上纸袋，待雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄花的雌蕊的柱头上，再套上纸袋。基因的分离定律是指在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。孟德尔用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交，子一代（F₁）全部表现为高茎，F₁自交，子二代（F₂）中高茎与矮茎的比例接近3:1。孟德尔对分离现象的解释是：生物的性状是由遗传因子决定的；体细胞中遗传因子是成对存在的；生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的一个；受精时，雌雄配子的结合是随机的。为了验证对分离现象的解释是否正确，孟德尔设计了测交实验，即让F₁与隐性纯合子杂交，测交后代高茎与矮茎的比例接近1:1，证明了他的假说是正确的。基因的自由组合定律是指控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交，F₁全部表现为黄色圆粒，F₁自交，F₂中出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型，比例接近9:3:3:1。孟德尔对自由组合现象的解释是：F₁在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合，这样F₁产生的雌配子和雄配子各有四种，即YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1:1:1:1，受精时，雌雄配子的结合是随机的。为了验证对自由组合现象的解释是否正确，孟德尔同样设计了测交实验，让F₁与隐性纯合子杂交，测交后代的表现型及比例为黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒接近1:1:1:1，证明了他的假说是正确的。第五部分：基因的本质和表达基因是有遗传效应的DNA片段。DNA是主要的遗传物质，这是通过一系列实验证明的。肺炎双球菌的转化实验包括格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验。格里菲思的实验表明，加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”。艾弗里的实验证明了DNA是转化因子，即DNA是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验进一步证明了DNA是遗传物质。噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的，头部内含有DNA。在噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNA进入细菌细胞，而蛋白质外壳留在外面，利用细菌体内的物质合成自身的组成成分，进行大量增殖。DNA分子的结构是规则的双螺旋结构。DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧；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的规律，即A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。DNA分子的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板（亲代DNA的两条链）、原料（四种游离的脱氧核苷酸）、能量（ATP）和酶（如解旋酶、DNA聚合酶等）等基本条件。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。DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录是指以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。转录主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶的催化，原料是四种游离的核糖核苷酸，产物是mRNA。翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。翻译在细胞质中的核糖体上进行，mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基又称做1个密码子。tRNA是搬运氨基酸的工具，它一端的三个碱基能与mRNA上的密码子互补配对，另一端可以携带氨基酸。在翻译过程中，核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，直至读取到mRNA上的终止密码子，合成才停止。第六部分：生物的变异和进化生物的变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异。可遗传的变异是由遗传物质改变引起的，包括基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般不能遗传，但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。基因突变的特点有普遍性，即基因突变在生物界中是普遍存在的；随机性，基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，也可以发生在同一DNA分子的不同部位；不定向性，一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因；低频性，在自然状态下，基因突变的频率是很低的；多害少利性，基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害，但有些基因突变也可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原始材料。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。基因重组有两种类型，一种是在减数第一次分裂后期，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合；另一种是在减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，导致染色单体上的基因重组。基因重组能够产生多样化的基因组合的子代，其中可能有一些子代会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，因此，基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。染色体数目的变异可以分为两类，一类是细胞内个别染色体的增加或减少，如21三体综合征患者比正常人多了一条21号染色体；另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体，含有三个或三个以上染色体组的叫做多倍体。人工诱导多倍体的方法很多，如用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。单倍体育种的方法是先通过花药离体培养获得单倍体植株，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，得到纯合子。单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。现代生物进化理论的主要内容包括：种群是生物进化的基本单位，种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。突变和基因重组产生生物进化的原材料，其中基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。自然选择决定生物进化的方向，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。隔离是物种形成的必要条件，隔离包括地理隔离和生殖隔离，生殖隔离一旦形成，就标志着新物种的形成。生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程，共同进化导致生物的多样性，生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。第七部分：人体的内环境与稳态人体的细胞外液构成了体内细胞生活的液体环境，这个液体环境叫做内环境，主要包括血浆、组织液和淋巴等。血浆是血细胞直接生活的环境，组织液是存在于组织细胞间隙的液体，又叫细胞间隙液，绝大多数组织的细胞都浸浴在组织液中，与组织液进行物质交换，因此，组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。淋巴是淋巴管内的液体，淋巴中混悬着大量的淋巴细胞和吞噬细胞等，可以协助机体抵御疾病。血浆、组织液和淋巴之间的关系是：血浆可以透过毛细血管壁进入组织间隙形成组织液，组织液也可以透过毛细血管壁回到血浆中，组织液还可以渗入毛细淋巴管形成淋巴，淋巴通过淋巴循环回到血浆。内环境的成分包括水、无机盐、蛋白质、血液运送的物质（如氧气、二氧化碳、葡萄糖、氨基酸、尿素等）。内环境的理化性质主要包括渗透压、酸碱度和温度。渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力，血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关，细胞外液渗透压的90%以上来源于Na⁺和Cl⁻。正常人的血浆近中性，pH为7.35～7.45，血浆中含有HCO₃⁻、HPO₄²⁻等缓冲物质，能够维持血浆pH的相对稳定。人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。内环境稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络。人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，如血糖浓度和血液中的含氧量保持在正常范围内，才能为细胞代谢提供充足的反应物；适宜的温度和pH等条件保证了酶正常的催化活性。第八部分：动物和人体生命活动的调节神经调节的基本方式是反射，反射是指在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧，反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。感受器能感受刺激并产生兴奋，兴奋是指动物体或人体内的某些组织（如神经组织）或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。兴奋在神经纤维上的传导是以电信号（神经冲动）的形式进行的，在膜外，局部电流的方向与兴奋传导的方向相反，在膜内，局部电流的方向与兴奋传导的方向相同。兴奋在神经元之间的传递是通过突触来完成的，突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。当兴奋传到突触前膜时，突触前膜释放神经递质，神经递质经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上的特异性受体结合，使突触后膜电位发生变化，引发突触后膜神经元兴奋或抑制。由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。体液调节是指某些化学物质（如激素、二氧化碳等）通过体液的传送，对人和动物体的生理活动所进行的调节。激素调节是体液调节的主要内容。人体主要的内分泌腺及其分泌的激素有：下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素等，垂体分泌生长激素、促甲状腺激素等，甲状腺分泌甲状腺激素，胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素，肾上腺分泌肾上腺素等，性腺分泌性激素等。激素调节的特点有微量和高效，通过体液运输，作用于靶器官、靶细胞。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了，因此，体内需要源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡。激素调节存在着反馈调节机制，反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。免疫调节也是人体维持内环境稳态的重要机制。免疫系统的组成包括免疫器官（如胸腺、骨髓、脾、淋巴结等）、免疫细胞（如吞噬细胞、淋巴细胞等）和免疫活性物质（如抗体、淋巴因子、溶菌酶等）。免疫系统的功能有防卫功能，人体的三道防线：第一道防线是皮肤、黏膜及其分泌物，第二道防线是体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞，这两道防线人人生来就有，不针对某一类特定的病原体，而是对多种病原体都有防御作用，叫做非特异性免疫；第三道防线主要是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的，叫做特异性免疫，特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。监控和清除功能，免疫系统可以监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞，以及癌变的细胞。第九部分：植物的激素调节植物激素是指由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。生长素的发现过程经历了多位科学家的研究。达尔文通过实验推测，胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。鲍森·詹森通过实验证明，胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。拜尔的实验证明，胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。温特的实验证明，造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质，并命名为生长素。生长素的化学本质是吲哚乙酸。生长素的产生部位主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。生长素的运输方向有极性运输，即从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，极性运输是一种主动运输；在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。生长素的分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。生长素的生理作用具有两重性，既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。不同器官对生长素的敏感程度不同，根、芽、茎对生长素的敏感程度为根＞芽＞茎。顶端优势是指顶芽优先生长而侧芽生长受抑制的现象，原因是顶芽产生的生长素向下运输，积累在侧芽部位，使侧芽部位的生长素浓度过高，从而抑制了侧芽的生长。除了生长素外，植物体内还有赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等植物激素。赤霉素的主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高，促进种子萌发和果实发育。细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂。脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。乙烯的主要作用是促进果实成熟。在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节。第十部分：生态系统及其稳定性生态系统是指由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。生态系统的范围有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量（如阳光、热能、水、空气、无机盐等）、生产者（主要是绿色植物，能通过光合作用将无机物合成有机物，把光能转化为化学能，是生态系统的基石）、消费者（主要是动物，能够加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用）和分解者（主要是细菌和真菌，能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物）。食物链是指在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。食物网是指许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。在食物链中，生产者是第一营养级，初级消费者是第二营养级，次级消费者是第三营养级，以此类推。生态系统的功能主要包括能量流动、物质循环和信息传递。能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量流动的特点是单向流动，即能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级，而不能逆向流动；逐级递减，输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%～20%。研究能量流动的实践意义在于帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，还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。物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这里所说的生态系统是指生物圈，因此物质循环具有全球性，也叫生物地球化学循环。以碳循环为例，碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的，碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的。生产者通过光合作用或化能合成作用，把大气中的二氧化碳和水合成为糖类等有机物，生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用，生产者和消费者在生命活动过程中，通过呼吸作用，又把二氧化碳释放到大气中，分解者能将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解成二氧化碳等无机物，归还到无机环境中。信息传递在生态系统中普遍存在，生态系统中的信息种类有物理信息（如光、声、温度、湿度、磁力等）、化学信息（如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，动物的性外激素等）和行为信息（如动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息）。信息传递在生态系统中的作用有：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力，生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力，恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，恢复力稳定性就越低。提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力；另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。第十一部分：生物技术实践传统发酵技术包括果酒和果醋的制作、腐乳的制作、泡菜的制作等。果酒制作的原理是酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，反应式为C₆H₁₂O₆→2C₂H₅OH+2CO₂。果醋制作的原理是当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应式为C₂H₅OH+O₂→CH₃COOH+H₂O。制作果酒和果醋的实验流程是挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵。在制作过程中要注意控制发酵条件，如温度，果酒发酵的适宜温度是18～25℃，果醋发酵的适宜温度是30～35℃；还要注意防止杂菌污染。腐乳的制作原理是毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。腐乳制作的实验流程是让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。加盐腌制的作用是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。卤汤中酒的含量一般控制在12%左右，酒精含量过高，腐乳成熟的时间会延长，酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。泡菜制作的原理是乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸。制作泡菜时，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。微生物的培养与应用包括培养基的制备、无菌技术、微生物的纯化培养等。培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质，根据物理性质可分为固体培养基和液体培养基，根据化学成分可分为天然培养基和合成培养基，根据用途可分为选择培养基和鉴别培养基。制备培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。无菌技术的目的是防止外来杂菌的入侵，主要包括对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒，将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌，为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行，实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。微生物的纯化培养方法有平板划线法和稀释涂布平板法，平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面；稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。植物组织培养技术是指在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。植物组织培养的过程包括脱分化和再分化，脱分化是指已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程，再分化是指脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化出根或芽等器官的过程。植物组织培养的基本过程是制备MS培养基、外植体消毒、接种、培养、移栽、栽培。在植物组织培养过程中，需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，以调节植物细胞的分裂和分化。DNA的粗提取与鉴定的原理是：DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，利用这一特点，可以使DNA在盐溶液中溶解或析出；DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步分离；DNA遇二苯胺（沸水浴）会被染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。实验步骤包括材料的选取、破碎细胞获取含DNA的滤液、去除滤液中的杂质、DN