高中生物必修章节知识点总结

高中生物必修章节知识点总结必修一：分子与细胞第一章细胞的分子组成1.组成细胞的元素与化合物元素：大量元素（C、H、O、N、P等）与微量元素（Fe、Mn、B等），C是最基本元素，细胞鲜重O含量最高，干重C含量最高。化合物：无机化合物（水、无机盐）和有机化合物（糖类、脂质、蛋白质、核酸）。水分为自由水（参与代谢）和结合水（细胞结构组成）；无机盐维持渗透压、酸碱平衡（如HCO₃⁻）和生命活动（如血钙过低抽搐）。2.蛋白质——生命活动的主要承担者基本单位：氨基酸（约20种，结构通式含氨基、羧基、R基，至少一个氨基和羧基连在同一碳原子上）。脱水缩合：形成肽键（-CO-NH-），n个氨基酸形成m条肽链时，脱去n-m个水分子，肽键数=脱水数=n-m。结构与功能：结构多样性由氨基酸种类、数目、排列顺序及肽链空间结构决定；功能包括催化（酶）、运输（血红蛋白）、调节（胰岛素）、免疫（抗体）等。3.核酸——遗传信息的携带者分类：DNA（脱氧核糖核酸，双链，主要分布细胞核）和RNA（核糖核酸，单链，主要分布细胞质）。基本单位：核苷酸（含五碳糖、磷酸、含氮碱基）。DNA碱基为A、T、C、G，五碳糖为脱氧核糖；RNA碱基为A、U、C、G，五碳糖为核糖。功能：DNA是细胞生物的遗传物质，RNA参与蛋白质合成（mRNA传递信息、tRNA转运氨基酸、rRNA构成核糖体）。4.糖类和脂质糖类：主要能源物质。单糖（葡萄糖、核糖）、二糖（蔗糖、麦芽糖）、多糖（淀粉、糖原、纤维素）。淀粉是植物储能物质，糖原是动物储能物质，纤维素是植物细胞壁成分。脂质：脂肪（储能、保温）、磷脂（生物膜成分）、固醇（胆固醇、性激素、维生素D）。胆固醇参与动物细胞膜构成，性激素促进生殖器官发育，维生素D促进钙吸收。第二章细胞的基本结构1.细胞膜——系统的边界成分：脂质（磷脂为主）、蛋白质（功能越复杂，蛋白质种类越多）、少量糖类（与蛋白质或脂质结合，起识别作用）。结构：流动镶嵌模型（磷脂双分子层为支架，蛋白质分子镶嵌/贯穿/覆盖，具有流动性）。功能：分隔细胞与外界、控制物质进出（选择透过性）、细胞间信息交流（如激素传递、胞间连丝）。2.细胞器——系统内的分工合作线粒体：双层膜，有氧呼吸主要场所（“动力车间”）。叶绿体：双层膜，光合作用场所（“养料制造车间”）。内质网：单层膜，粗面（加工蛋白质）、滑面（合成脂质、解毒）。核糖体：无膜，蛋白质合成场所（“生产蛋白质的机器”）。高尔基体：单层膜，对蛋白质加工、分类、包装，植物中与细胞壁形成有关。溶酶体：单层膜，含水解酶，分解衰老细胞器、吞噬病菌。液泡：植物特有，调节细胞内环境（含细胞液）。中心体：动物和低等植物特有，与有丝分裂有关。3.细胞核——系统的控制中心结构：核膜（双层，核孔实现核质交流）、核仁（与rRNA合成及核糖体形成有关）、染色质（DNA+蛋白质，与染色体是同一物质的不同形态）。功能：遗传信息库，细胞代谢和遗传的控制中心。第三章细胞的代谢1.酶与ATP酶：活细胞产生的有机物（大多蛋白质，少数RNA），具有高效性、专一性、作用条件温和（高温、过酸过碱使酶变性）。ATP：结构简式A-P~P~P，直接能源物质。合成（ADP+Pi+能量→ATP）与水解（ATP→ADP+Pi+能量）为生命活动供能。2.细胞呼吸有氧呼吸：场所（细胞质基质、线粒体），三阶段（葡萄糖→丙酮酸→CO₂+[H]→H₂O+能量），总反应式：C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O→6CO₂+12H₂O+能量。无氧呼吸：场所（细胞质基质），两阶段（与有氧第一阶段相同，丙酮酸→酒精+CO₂或乳酸），只在第一阶段释放能量。3.光合作用光合色素：叶绿素（a、b，吸收红光/蓝紫光）和类胡萝卜素（吸收蓝紫光），分布于类囊体薄膜。光反应：场所（类囊体），水的光解（2H₂O→4[H]+O₂）、ATP合成（光能→ATP）。暗反应（卡尔文循环）：场所（叶绿体基质），CO₂固定（CO₂+C₅→2C₃）、C₃还原（2C₃+[H]+ATP→(CH₂O)+C₅）。第四章细胞的生命历程1.细胞增殖——有丝分裂过程（植物细胞）：间期（DNA复制、蛋白质合成）→前期（核膜/核仁消失，染色体/纺锤体出现）→中期（染色体着丝点排列赤道板，观察最佳期）→后期（着丝点分裂，染色体加倍）→末期（核膜/核仁重建，细胞板→细胞壁）。意义：生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。2.细胞分化概念：细胞在形态、结构、功能上发生稳定性差异的过程。实质：基因的选择性表达（遗传物质不变，表达的基因不同）。意义：使细胞趋向专门化，提高生理功能效率。3.细胞的衰老、凋亡和癌变衰老：特征包括水分减少、酶活性降低、色素积累、细胞膜通透性改变等。凋亡：基因决定的细胞编程性死亡（如蝌蚪尾消失），维持内环境稳定。癌变：致癌因子（物理、化学、病毒）导致原癌基因/抑癌基因突变，细胞无限增殖、形态改变、糖蛋白减少（易转移）。---必修二：遗传与进化第一章遗传因子的发现（孟德尔遗传定律）1.分离定律（一对相对性状）实验：高茎×矮茎→F₁全高茎，F₁自交→F₂高茎:矮茎=3:1。假说-演绎：遗传因子成对存在，形成配子时分离，测交验证（F₁×隐性纯合子→后代1:1）。实质：减数分裂时，等位基因随同源染色体分离。2.自由组合定律（两对相对性状）实验：黄圆×绿皱→F₁全黄圆，F₁自交→F₂黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9:3:3:1。假说-演绎：F₁产生四种配子（YR、Yr、yR、yr），测交验证（后代1:1:1:1）。实质：减数分裂时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。第二章基因和染色体的关系1.减数分裂和受精作用减数分裂：进行有性生殖的生物，染色体数目减半的细胞分裂（精子形成：精原细胞→初级精母细胞→次级精母细胞→精细胞→精子；卵细胞形成类似，最终产生1卵细胞+3极体）。受精作用：精子和卵细胞融合，染色体数目恢复，维持前后代染色体数恒定。2.基因在染色体上（萨顿假说、摩尔根实验）萨顿：类比推理，基因与染色体行为平行（如成对存在、自由组合）。摩尔根：果蝇实验，证明基因在染色体上（控制白眼的基因在X染色体上），基因呈线性排列。3.伴性遗传类型：伴X隐性（红绿色盲，男多女少、隔代交叉遗传）、伴X显性（抗维生素D佝偻病，女多男少、代代相传）、伴Y遗传（外耳道多毛症，传男不传女）。第三章基因的本质1.DNA是主要的遗传物质肺炎链球菌转化实验：格里菲思证明“转化因子”存在，艾弗里证明DNA是遗传物质。噬菌体侵染细菌实验：赫尔希和蔡斯用³²P（DNA）、³⁵S（蛋白质）标记，证明DNA是噬菌体遗传物质。RNA病毒：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，故DNA是主要遗传物质。2.DNA的结构与复制结构：双螺旋（两条反向平行脱氧核苷酸链，磷酸-脱氧核糖为骨架，碱基互补配对A-T、G-C）。复制：半保留复制（模板：DNA双链；原料：脱氧核苷酸；酶：解旋酶、DNA聚合酶；场所：细胞核），将遗传信息传递给子代。3.基因的本质基因：有遗传效应的DNA片段（RNA病毒中为RNA片段），通过控制蛋白质合成控制性状（直接控制结构蛋白，间接控制酶的合成）。第四章基因的表达1.转录与翻译转录：以DNA一条链为模板，合成RNA（场所：细胞核；产物：mRNA、tRNA、rRNA）。翻译：以mRNA为模板，合成蛋白质（场所：核糖体；工具：tRNA；密码子：mRNA上3个相邻碱基，64种，61种编码氨基酸）。2.中心法则内容：DNA→DNA（复制）、DNA→RNA（转录）、RNA→蛋白质（翻译）、RNA→RNA（复制）、RNA→DNA（逆转录）。第五章基因突变及其他变异1.基因突变概念：DNA分子中碱基对替换、增添、缺失，引起基因结构改变。特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。意义：新基因产生的途径，生物变异的根本来源。2.基因重组类型：减数第一次分裂前期（交叉互换）、后期（非同源染色体自由组合），基因工程（广义）。意义：生物变异的重要来源，为进化提供材料。3.染色体变异结构变异：缺失、重复、倒位、易位（如猫叫综合征为5号染色体缺失）。数目变异：个别染色体增减（21三体综合征）、以染色体组成倍增减（多倍体、单倍体）。4.人类遗传病类型：单基因（如白化病）、多基因（如高血压）、染色体异常（如21三体）。监测与预防：遗传咨询、产前诊断（羊水检查、基因诊断）。第六章生物的进化1.现代生物进化理论种群是进化的基本单位：种群的基因库（全部基因）、基因频率（某基因占全部等位基因的比率）。突变和基因重组：提供进化原材料，自然选择决定进化方向（基因频率定向改变）。隔离导致物种形成：地理隔离→生殖隔离（如加拉帕戈斯地雀）。2.共同进化与生物多样性共同进化：不同物种、生物与无机环境相互影响中进化（如猎豹与羚羊）。生物多样性：基因、物种、生态系统多样性，由共同进化形成。---必修三：稳态与环境第一章人体的内环境与稳态1.细胞生活的环境体液：细胞内液（细胞内）和细胞外液（内环境，包括血浆、组织液、淋巴）。内环境成分：血浆含营养物质、代谢废物、激素等，细胞内物质（如血红蛋白）、消化道物质不属于内环境。理化性质：渗透压（无机盐、蛋白质决定）、酸碱度（HCO₃⁻、HPO₄²⁻维持）、温度（37℃左右）。2.内环境的稳态概念：内环境化学成分和理化性质的相对稳定。调节机制：神经-体液-免疫调节网络，是生命活动的必要条件。第二章动物和人体生命活动的调节1.神经调节反射与反射弧：反射是神经调节的基本方式，反射弧（感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器）完整是前提。兴奋传导：神经纤维上（电信号，双向），神经元之间（化学信号，单向，突触结构：突触前膜→突触间隙→突触后膜）。2.体液调节激素调节：激素通过体液运输，作用于靶器官、靶细胞（如胰岛素降低血糖，甲状腺激素促进代谢）。神经-体液调节关系：内分泌腺受中枢调节，激素影响神经系统发育（如甲状腺激素）。3.免疫调节免疫系统组成：免疫器官（骨髓、胸腺）、免疫细胞（吞噬细胞、淋巴细胞）、免疫活性物质（抗体、淋巴因子）。免疫过程：体液免疫（B细胞增殖分化为浆细胞，产生抗体）、细胞免疫（T细胞增殖分化为效应T细胞，裂解靶细胞）。免疫失调：过敏反应（如花粉过敏）、自身免疫病（如系统性红斑狼疮）、免疫缺陷病（如艾滋病）。第三章植物的激素调节1.生长素的发现与作用发现：达尔文（胚芽鞘向光性与尖端有关）、温特（证明生长素存在）。运输：极性运输（形态学上端→下端，主动运输）、横向运输（单侧光、重力刺激下，尖端发生）。作用特点：两重性（低促高抑，如顶端优势、根的向地性）。2.其他植物激素赤霉素：促进细胞伸长、种子萌发；细胞分裂素：促进细胞分裂；脱落酸：抑制分裂、促进脱落；乙烯：促进果实成熟。第四章种群和群落1.种群的特征与数量变化数量特征：种群密度（样方法、标志重捕法）、出生率/死亡率、迁入率/迁出率、年龄组成（预测趋势）、性别比例（影响密度）。数量变化：“J”型（理想条件，λ增长）、“S”型（自然条件，K值为环境容纳量）。2.群落的结构与演替结构：垂直分层（植物因光照，动物因食物/栖息空间）、水平镶嵌（地形、土壤等影响）。演替：初生演替（裸岩→森林）、次生演替（弃耕农田→草原），人类活动影响演替速度和方向。第五章生态系统及其稳定性1.生态系统的结构与功能结构：组成成分（非生物物质和能量、生产者、消费者、分解者）、营养结构（食物链、食物网）。能量流动：单向流动、逐级递减（传递效率10%~20%），研究意义：合理利用资源（如渔业捕捞在K/2后）。物质循环：C、H、O、N等元素在生物群落与无机环境间循环（如碳循环以CO₂和有机物形式）。信息传递：物理、化学、行为信息，调