高考生物必考知识点详解与练习

高考生物必考知识点详解与练习高考生物作为理科综合的重要组成部分，其知识点繁多且系统性强。要在考试中取得理想成绩，不仅需要对基础概念有清晰的理解，更要能够将知识融会贯通，灵活应用于解决实际问题。本文将聚焦高考生物的核心考点，进行深入剖析，并辅以典型例题与解析，希望能为同学们的复习备考提供切实的帮助。一、细胞的分子组成与结构细胞是生物体结构和功能的基本单位，对细胞的分子组成与结构的理解是学习生物学的基石。（一）组成细胞的元素与化合物组成细胞的化学元素种类大体相同，但含量存在差异。大量元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等，在细胞中含量较高，是构成生物大分子的基本骨架；微量元素虽然含量微少，但对维持生物体的生命活动至关重要，如铁是血红蛋白的组成成分，锌参与多种酶的构成。化合物方面，水是细胞中含量最多的化合物，分为自由水和结合水。自由水是良好的溶剂，参与许多化学反应，并能运输营养物质和代谢废物；结合水则是细胞结构的重要组成部分。无机盐大多以离子形式存在，对维持细胞的渗透压、酸碱平衡以及某些复杂化合物的形成具有重要作用。糖类是主要的能源物质，分为单糖、二糖和多糖。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质；淀粉和糖原分别是植物和动物细胞中重要的储能物质；纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。脂肪是细胞内良好的储能物质，还具有保温、缓冲和减压的作用；磷脂是构成细胞膜的重要成分；固醇类物质如胆固醇、性激素和维生素D，在细胞的生命活动中也扮演着重要角色。蛋白质是生命活动的主要承担者，其结构多样性决定了功能多样性。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，通过脱水缩合形成肽链，肽链再经过盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。蛋白质的功能包括催化（如酶）、运输（如血红蛋白）、调节（如胰岛素）、免疫（如抗体）等。核酸是细胞内携带遗传信息的物质，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。要点提示：理解不同化合物的结构特点与其功能的适应性是本部分的核心。例如，DNA的双螺旋结构使其能够稳定地储存遗传信息；蛋白质的空间结构与其特定的催化、结合等功能密切相关。（二）细胞的基本结构细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，还有少量的糖类。其结构模型为流动镶嵌模型，具有一定的流动性。细胞膜的功能主要有将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞（具有选择透过性）、进行细胞间的信息交流。细胞质包括细胞质基质和细胞器。细胞质基质是新陈代谢的主要场所。细胞器的种类、结构和功能是考查的重点：线粒体是有氧呼吸的主要场所，被称为“动力车间”；叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，被誉为“养料制造车间”和“能量转换站”；内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道；高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装；核糖体是合成蛋白质的场所；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，与细胞的吸水和失水有关；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。细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。其结构包括核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）、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，DNA是遗传信息的载体）。原核细胞与真核细胞的主要区别在于有无以核膜为界限的细胞核。原核细胞没有核膜、核仁、染色体，只有拟核，细胞器也只有核糖体一种。要点提示：细胞器的分工与合作是理解细胞生命活动的关键。例如，分泌蛋白的合成和运输过程，需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等多种细胞器的协同作用。二、细胞的代谢细胞代谢是细胞生命活动的基础，包括物质的输入和输出、能量的供应和利用等方面。（一）物质进出细胞的方式物质跨膜运输的方式主要有被动运输和主动运输。被动运输包括自由扩散和协助扩散，二者都是顺浓度梯度进行，不需要消耗能量；自由扩散不需要载体蛋白协助，如水、气体、脂溶性物质等的跨膜运输；协助扩散需要载体蛋白的协助，如葡萄糖进入红细胞。主动运输是逆浓度梯度进行的，既需要载体蛋白的协助，也需要消耗能量（ATP），如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等。此外，大分子物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，这依赖于细胞膜的流动性，也需要消耗能量。要点提示：判断物质运输方式时，要综合考虑是否需要载体、是否消耗能量、是否顺浓度梯度等因素。细胞膜的选择透过性是其功能特性的体现。（二）酶与ATP酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶具有高效性、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应），且作用条件较温和（需要适宜的温度和pH等）。高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏而失活；低温只是抑制酶的活性，酶的空间结构未被破坏，温度恢复后活性可恢复。ATP（三磷酸腺苷）是细胞的直接能源物质。其结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。ATP与ADP可以相互转化：ATP水解时，远离A的高能磷酸键断裂，释放能量，用于各项生命活动；ADP在有关酶的催化作用下，利用能量（如呼吸作用、光合作用产生的能量）可以重新生成ATP。ATP在细胞内的含量很少，但转化十分迅速，从而保证了生命活动对能量的需求。要点提示：酶的特性和影响酶活性的因素是考查重点，常结合曲线分析题进行考查。ATP与ADP的相互转化不是可逆反应，因为反应条件、场所等不同。（三）光合作用与细胞呼吸光合作用是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。其总反应式可表示为：二氧化碳+水→（光能、叶绿体）有机物（储存能量）+氧气。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类囊体的薄膜上进行，需要光、色素和酶，主要发生水的光解（产生[H]和氧气）和ATP的合成；暗反应阶段在叶绿体基质中进行，不需要光，需要多种酶，主要发生二氧化碳的固定（二氧化碳与五碳化合物结合生成三碳化合物）和三碳化合物的还原（在[H]、ATP和酶的作用下，三碳化合物被还原成糖类等有机物，并再生五碳化合物）。影响光合作用的环境因素主要有光照强度、二氧化碳浓度、温度等。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，其过程分为三个阶段：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[H]，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]，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，释放大量能量。有氧呼吸的总反应式为：有机物（主要是葡萄糖）+氧气→二氧化碳+水+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成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。对于高等植物和酵母菌等生物，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳；对于动物、人和乳酸菌等，无氧呼吸的产物是乳酸。要点提示：光合作用和细胞呼吸是两个既对立又统一的过程。光合作用制造有机物，储存能量；细胞呼吸分解有机物，释放能量。二者共同维持着生物圈的碳氧平衡和能量流动。理解二者的具体过程、物质变化、能量变化及影响因素，并能进行相关计算（如光合速率、呼吸速率的测定与计算）是本部分的难点和重点。三、生命活动的调节生物体能够进行正常的生命活动，离不开机体的调节作用。（一）植物的激素调节植物激素是由植物体内产生，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。生长素是最早发现的植物激素，其主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。生长素的作用具有两重性：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。不同器官对生长素的敏感程度不同，根最敏感，芽次之，茎最不敏感。生长素类似物在农业生产上有广泛的应用，如促进扦插枝条生根、防止落花落果、获得无子果实等。除生长素外，植物激素还包括赤霉素（主要促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实发育）、细胞分裂素（主要促进细胞分裂）、脱落酸（抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落）、乙烯（促进果实成熟）。植物的生长发育过程，不是受单一激素的调节，而是多种激素相互作用共同调节的结果。要点提示：理解生长素的发现历程（如达尔文实验、詹森实验、拜尔实验、温特实验）有助于掌握其作用特点。生长素的运输方式（极性运输）也是一个重要考点。（二）动物和人体生命活动的调节神经调节的基本方式是反射，反射的结构基础是反射弧，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分。兴奋在神经纤维上以电信号（神经冲动）的形式传导，其传导是双向的。兴奋在神经元之间通过突触传递，突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。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。人脑的高级功能包括感知外部世界、控制机体的反射活动、语言、学习、记忆和思维等。大脑皮层是整个神经系统的最高级中枢，具有躯体感觉中枢、躯体运动中枢、语言中枢（如S区、H区等）等重要中枢。体液调节主要是指激素调节。人体主要的内分泌腺及其分泌的激素：垂体（生长激素、促甲状腺激素等）、甲状腺（甲状腺激素）、胰岛（胰岛素、胰高血糖素）、肾上腺（肾上腺素等）、性腺（性激素）等。激素调节的特点是微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞。血糖平衡的调节是神经调节和体液调节共同作用的结果。胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低；胰高血糖素能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。甲状腺激素的分级调节：下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH）作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素（TSH），TSH作用于甲状腺，促使甲状腺分泌甲状腺激素。当血液中甲状腺激素含量增加到一定程度时，又会反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，这种调节方式称为反馈调节。神经调节和体液调节的关系：不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节；内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。免疫调节是机体维持稳态的重要调节机制。免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成。免疫分为非特异性免疫和特异性免疫。特异性免疫包括体液免疫（主要通过B淋巴细胞产生抗体发挥作用）和细胞免疫（主要通过T淋巴细胞发挥作用）。体液免疫过程中，B细胞受到抗原刺激后，在T细胞产生的淋巴因子的作用下，增殖分化为浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生抗体与抗原结合，形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化。细胞免疫过程中，T细胞受到抗原刺激后，增殖分化为效应T细胞和记忆细胞，效应T细胞能与靶细胞密切接触，使靶细胞裂解死亡。要点提示：理解神经调节的基本过程（反射弧、兴奋的传导与传递）、激素的作用及调节机制（尤其是反馈调节）、免疫过程是本部分的核心。内环境稳态的维持是神经—体液—免疫调节网络共同作用的结果。四、遗传的细胞基础与基本规律遗传是生物的基本特征之一，遗传的细胞基础是减数分裂，遗传的基本规律是基因的分离定律和自由组合定律。（一）减数分裂与受精作用减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。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。其结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分裂过程中染色体的行为变化是重点，包括同源染色体的联会、四分体的形成、同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合等。精子的形成场所是睾丸（精巢），卵细胞的形成场所是卵巢。一个精原细胞经过减数分裂可以形成四个精子，而一个卵原细胞经过减数分裂只能形成一个卵细胞和三个极体。受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精作用的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。要点提示：减数分裂过程中染色体、DNA的数量变化规律，以及与有丝分裂的区别与联系，是理解遗传规律和变异的基础。（二）基因的分离定律与自由组合定律基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列。基因的分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子（基因）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。分离定律的实质是：在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离。基因的自由组合定律：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。自由组合定律的实质是：在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。孟德尔成功的原因主要有：正确选用豌豆作为实验材料；先研究一对相对性状的遗传，再研究多对相对性状的遗传；应用统计学方法对实验结果进行分析；基于对大量数据的分析而提出假说，再设计新的实验来验证。要点提示：理解遗传定律的实质，并能运用定律解决实际的遗传问题（如基因型和表现型的推断、概率计算等）是本部分的重点和难点。要学会运用遗传图解等工具辅助分析。五、典型例题解析与练习（一）选择题1.下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的是（）A.原核细胞没有叶绿体，不能进行光合作用B.所有生物膜的主要成分都是磷脂和蛋白质C.细胞核是细胞代谢的主要场所D.核糖体是合成性激素的场所