高中生物必修+选择性必修知识清单（人教版）

高中生物必修+选择性必修知识清单（人教版）一、必修1《分子与细胞》【基础·核心】（一）走近细胞【基础】本章是构建生物学微观视角的起点，核心在于理解生命系统的层次性以及细胞的多样性与统一性。1、生命活动离不开细胞【重要】：病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞中才能生活；单细胞生物如草履虫，单个细胞就能完成各项生命活动；多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。2、生命系统的结构层次【基础】：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。其中，细胞是地球上最基本的生命系统。【高频考点】辨析种群与群落：种群是一定区域内同种生物的所有个体，如一个池塘中的所有鲤鱼；群落是一定区域内所有种群（所有生物）的总和，如一个池塘中的所有生物。3、高倍显微镜的使用【重要·实验技能】：（1）成像原理：显微镜下成倒立放大的虚像，如实物为“b”，视野中为“q”。（2）移移动方向：物像在哪个方向，装片就向哪个方向移动，才能使物像居中。（3）放大倍数：目镜倍数×物镜倍数，指对长度或宽度的放大，不是面积。（4）视野变化：低倍镜视野亮、细胞数目多、体积小；高倍镜视野暗、细胞数目少、体积大。换高倍镜后只能调节细准焦螺旋。4、原核细胞与真核细胞【核心·难点·高频考点】：（1）本质区别：有无以核膜为界限的细胞核。（2）原核生物：主要包括细菌（如大肠杆菌、乳酸菌、硝化细菌）、蓝细菌（旧称蓝藻，如颤蓝细菌、发菜）、支原体（最小、无细胞壁）、衣原体等。注意：乳酸菌、醋酸菌、根瘤菌虽带“菌”字但属于细菌。（3）真核生物：动物、植物、真菌（如酵母菌、霉菌、蘑菇）等。（4）共性（统一性）：都具有细胞膜、细胞质（含核糖体）、DNA作为遗传物质。（5）特殊结构：蓝细菌虽无叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用；硝化细菌无叶绿体，但能进行化能合成作用。这两种生物均为自养生物。5、细胞学说及其意义【基础】：（1）建立者：主要是施莱登和施旺。（2）要点：细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来；细胞是一个相对独立的单位；新细胞是由老细胞分裂产生的。（3）意义：揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。（二）组成细胞的分子【基础·易错点密集】本章从化学层面阐释生命的物质性，重点关注有机物的结构与功能关系。1、细胞中的元素与化合物【基础】：（1）元素组成：大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。基本骨架：碳链是构成生物大分子的基本骨架。【重要】C是构成细胞的最基本元素，因为生物大分子以碳链为骨架。（2）化合物含量：占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。2、蛋白质——生命活动的主要承担者【重中之重·高频考点】：（1）基本单位：氨基酸，结构通式要求掌握，特点是至少有一个氨基和一个羧基，且连在同一个碳原子上。约20种，其中8种是人体细胞不能合成的必需氨基酸。【难点】氨基酸脱水缩合：一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基脱去一分子水，形成的化学键叫肽键（—CO—NH—）。肽链数、氨基酸数、肽键数、脱水数的关系：肽键数=脱水数=氨基酸数—肽链数。（2）结构多样性原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化，肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别。（3）功能多样性【考向】：结构蛋白（如羽毛、肌肉）、催化（绝大多数酶）、运输（如血红蛋白）、调节（如胰岛素）、免疫（如抗体）。3、核酸——遗传信息的携带者【重要】：（1）基本单位：核苷酸，由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成。（2）种类：DNA（脱氧核糖核酸，主要分布在细胞核），特有碱基T（胸腺嘧啶），五碳糖为脱氧核糖；RNA（核糖核酸，主要分布在细胞质），特有碱基U（尿嘧啶），五碳糖为核糖。（3）功能：细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质合成中具有极其重要的作用。4、糖类和脂质【基础·联系实际】：（1）糖类分类：单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖）、二糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖）、多糖（淀粉、纤维素、糖原）。【易错】纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，不是储能物质；糖原是动物细胞的储能物质。（2）脂质分类：脂肪（良好的储能物质，保温、缓冲、减压）、磷脂（构成细胞膜和细胞器膜的重要成分）、固醇（包括胆固醇、性激素和维生素D）。5、细胞中的无机物【基础】：（1）水：自由水（良好溶剂、参与反应、运输）和结合水（细胞结构重要组成成分）。自由水/结合水比值与代谢旺盛程度成正比。【新教材补充】自由水与代谢的关系、结合水与抗逆性（抗旱、抗寒）的关系。（2）无机盐：主要以离子形式存在。功能是构成重要化合物（如Mg构成叶绿素、Fe构成血红素）、维持生命活动、维持酸碱平衡和渗透压。（三）细胞的基本结构【核心·结构与功能观】1、细胞膜——系统的边界【重要】：（1）制备方法：用哺乳动物成熟红细胞（无核、无细胞器）吸水涨破。（2）功能：将细胞与外界隔开；控制物质进出；进行细胞间的信息交流（直接接触、化学物质传递、胞间连丝）。（3）流动镶嵌模型【高频考点·难点】：（4）结构基础：磷脂双分子层构成基本骨架（具有流动性），蛋白质分子镶嵌或贯穿其中（大多数可以运动）。（5）功能特性：选择透过性。（6）糖蛋白（糖被）：位于细胞膜外侧，与细胞识别、信息传递有关。2、细胞器——系统内的分工合作【重中之重】：（1）双层膜：线粒体（有氧呼吸主要场所，动力车间）、叶绿体（光合作用场所，养料制造车间）。二者均含DNA、RNA和核糖体，为半自主细胞器。（2）单层膜：内质网（蛋白质加工、脂质合成车间）、高尔基体（蛋白质加工、分类、包装，植物细胞中与细胞壁形成有关）、液泡（含细胞液，调节渗透压）、溶酶体（含多种水解酶，消化车间，在细胞凋亡、自噬中起关键作用）。（3）无膜：核糖体（蛋白质合成机器，由rRNA和蛋白质组成）、中心体（与动物、低等植物细胞有丝分裂有关）。（4）细胞骨架【新教材补充】：由蛋白质纤维组成，与细胞运动、分裂、分化、物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。（5）分泌蛋白合成与运输【核心实验】：（6）过程：核糖体（合成）→内质网（初加工、囊泡）→高尔基体（再加工、囊泡）→细胞膜（胞吐）。整个过程由线粒体供能。（7）研究方法：同位素标记法（通常用³H标记亮氨酸）。（8）膜面积变化：内质网膜面积减少，细胞膜面积增大，高尔基体膜面积先增后减。3、细胞核——系统的控制中心【重要】：（1）结构：核膜（双层膜，有核孔，是大分子物质如mRNA、蛋白质进出通道，具有选择性）、核仁（与某种RNA合成及核糖体形成有关）、染色质（主要由DNA和蛋白质组成，是遗传信息的载体）。（2）功能：遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。（3）形态变化：染色质（细长丝，间期）与染色体（短粗状，分裂期）是同一物质在不同时期的两种存在形式。（四）细胞的物质输入和输出【难点·微观机制】1、渗透作用与质壁分离【基础】：（1）渗透作用条件：半透膜、膜两侧溶液有浓度差。（2）动物细胞：红细胞吸水涨破或失水皱缩，相当于渗透系统。（3）植物细胞：原生质层（包括细胞膜、液泡膜及之间的细胞质）相当于半透膜。当外界浓度高于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；反之吸水，发生质壁分离复原。【高频考点】能发生质壁分离的细胞必须是具有大液泡的成熟植物细胞（如根尖分生区细胞不行）。2、生物膜的流动镶嵌模型【重温】：（1）探索历程：脂溶性物质易透过细胞膜→膜由脂质组成（欧文顿）；红细胞膜提取出脂质铺成单分子层面积是红细胞2倍→膜中磷脂双分子层（戈特、格伦德尔）；电镜下观察到“暗亮暗”三层结构→蛋白质脂质蛋白质三层静态模型（罗伯特森）；人鼠细胞融合实验→膜具有流动性（弗赖伊、埃迪登）。3、物质跨膜运输方式【重中之重·考点密集】：（1）被动运输：（2）自由扩散：顺浓度梯度，不需要载体，不消耗能量。如O₂、CO₂、甘油、乙醇、苯等。（3）协助扩散：顺浓度梯度，需要载体蛋白或通道蛋白，不消耗能量。【新教材补充】转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白。如水通道蛋白、葡萄糖进入红细胞（载体）、Na+通道。（4）主动运输：逆浓度梯度，需要载体，消耗能量。如K+进入细胞、Na+排出细胞、氨基酸和葡萄糖进入小肠上皮细胞。意义：保证活细胞主动选择吸收所需物质，排出废物。（5）胞吞与胞吐：大分子物质，需要能量，依赖膜的流动性，不需要载体。如分泌蛋白、吞噬细胞吞噬病菌。（五）细胞的能量供应和利用【核心·能量观】1、酶——降低化学反应活化能的物质【重要】：（1）本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA。（2）作用机理：显著降低化学反应的活化能。（3）特性：高效性、专一性、作用条件温和（高温、过酸、过碱会使酶空间结构遭到破坏而永久失活；低温抑制活性，但空间结构稳定，温度恢复后可恢复）。（4）实验设计【难点·高频】：（5）验证酶的高效性：与无机催化剂（Fe³⁺）对比。（6）验证酶的专一性：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解（注意鉴定试剂用斐林试剂，不能用碘液，因为碘液不能检测蔗糖是否被水解）。（7）探究温度对酶活性影响：需先各自保温处理再混合（不宜用H₂O₂酶，因为H₂O₂受热会分解）。（8）探究pH对酶活性影响：不宜用淀粉酶，因为酸性条件下淀粉易分解。2、ATP——细胞的能量“货币”【基础】：（1）结构简式：A—P~P~P，A代表腺苷（腺嘌呤+核糖），~代表特殊的化学键（高能磷酸键）。（2）功能：驱动细胞生命活动的直接能源物质。（3）来源：动物中ATP来自呼吸作用（主要在线粒体）；植物中ATP来自呼吸作用和光合作用。（4）转化特点：含量很少，但转化非常迅速，处于动态平衡中。3、细胞呼吸【核心·能量转换】：（1）有氧呼吸（主要方式）：（2）场所：细胞质基质（第一阶段）→线粒体基质（第二阶段）→线粒体内膜（第三阶段）。（3）反应式：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂→6CO₂+12H₂O+大量能量（约38ATP）。（4）各阶段物质变化：第一阶段葡萄糖→丙酮酸+[H]+少量ATP；第二阶段丙酮酸+H₂O→CO₂+[H]+少量ATP；第三阶段[H]+O₂→H₂O+大量ATP。（5）无氧呼吸：（6）场所：细胞质基质。（7）类型：酒精发酵（植物，如酵母菌、苹果：C₆H₁₂O₆→2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量）；乳酸发酵（动物、马铃薯块茎、玉米胚、乳酸菌：C₆H₁₂O₆→2C₃H₆O₃+少量能量）。（8）应用【新教材补充】：透气处理（抑制无氧呼吸、促进有氧呼吸，如松土、伤口包扎）；控制发酵条件（酵母菌酿酒先通气后密封）。4、光合作用【重中之重·综合压轴】：（1）探索历程：普利斯特利（植物能更新空气）、英格豪斯（更新空气需要光）、梅耶（光能转化为化学能）、萨克斯（叶片半遮光实验证明淀粉是产物）、恩格尔曼（水绵实验证明O₂由叶绿体释放、红光和蓝紫光效率高）、鲁宾和卡门（同位素标记H₂O和CO₂证明O₂来自水）、卡尔文（用¹⁴C标记CO₂探明卡尔文循环）。（2）场所：叶绿体（类囊体薄膜上进行光反应，叶绿体基质中进行暗反应）。（3）光反应阶段（条件：光、色素、酶）：（4）过程：水的光解（产生O₂和[H]即NADPH）、ATP的合成（利用光能）。（5）物质变化：ADP+Pi+光能→ATP，NADP⁺+H⁺→NADPH。（6）暗反应阶段（条件：酶、ATP、NADPH、CO₂）：（7）过程：CO₂的固定（CO₂+C₅→2C₃）、C₃的还原（C₃+ATP+NADPH→（CH₂O）+C₅+ADP+Pi+NADP⁺）。（8）关系：光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP和Pi。二者紧密联系，是一个整体。（9）影响因素【高频考点·曲线分析】：（10）光照强度：影响光反应，主要影响ATP和NADPH的生成。（11）CO₂浓度：影响暗反应，主要影响CO₂的固定。（12）温度：影响酶的活性。（13）色素提取与分离实验【必考实验】：（14）提取剂：无水乙醇（溶解色素）。（15）分离方法：纸层析法。（16）保护剂：CaCO₃（防止叶绿素被破坏）、SiO₂（使研磨充分）。（17）色素带顺序（从上到下）：胡萝卜素（橙黄色，最窄）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色，最宽）、叶绿素b（黄绿色）。（六）细胞的生命历程【基础·联系实际】1、细胞的增殖【重要】：（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。包括分裂间期（G₁、S、G₂）和分裂期（M）。（2）有丝分裂过程（以植物为例）【高频考点·图像识别】：（3）前期：核膜核仁消失，出现染色体和纺锤体（染色体散乱排列）。（4）中期：着丝粒排列在赤道板上（染色体形态稳定、数目清晰，是观察最佳时期）。（5）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，被拉向两极（染色体数目加倍）。（6）末期：核膜核仁重建，染色体变成染色质，出现细胞板（植物特有）。（7）意义：将亲代细胞的染色体经过（关键是DNA的）之后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性。2、细胞分化【核心概念】：（1）本质：基因的选择性表达。（2）特点：持久性、稳定性、不可逆性、普遍性。（3）意义：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。3、细胞的全能性【重要】：（1）概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。（2）实例：植物组织培养（植物细胞全能性表达）、动物克隆（动物细胞核具有全能性）。4、细胞的衰老、凋亡与癌变【热点】：（1）衰老特征：水分减少、酶活性降低、色素积累、呼吸减慢、核增大、膜通透性改变。（2）细胞凋亡：由基因决定的细胞自动结束生命的过程，对生物体有利（如蝌蚪尾消失、胎儿手发育）。（3）细胞坏死：外界不利因素引起的病理性死亡。（4）细胞癌变：原癌基因（调节细胞周期）和抑癌基因（阻止细胞不正常增殖）突变导致。【新教材补充】细胞自噬：细胞通过溶酶体降解自身受损细胞器或大分子，维持内部稳态。二、必修2《遗传与进化》【逻辑·推理·计算】（一）遗传因子的发现（孟德尔定律）【基础·计算核心】1、分离定律【重中之重】：（1）一对相对性状的杂交实验：高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，F₁全为高茎，F₁自交得F₂，出现高:矮≈3:1的性状分离比。（2）对分离现象的解释（假说）：（3）生物性状由遗传因子（基因）决定。（4）体细胞中遗传因子成对存在，配子中成单存在。（5）受精时雌雄配子随机结合。（6）验证方法：测交（F₁与隐性纯合子杂交，预期后代高:矮=1:1）。（7）实质：在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离。（8）常见题型【必考】：（9）由亲代推断子代基因型、表现型及概率。（10）由子代性状分离比推断亲代基因型（如3:1→Aa×Aa；1:1→Aa×aa；9:3:3:1→AaBb×AaBb）。（11）显隐性判断：高茎×高茎→高茎+矮茎（新出现的为隐性）；高茎×矮茎→全为高茎（高茎为显性）。2、自由组合定律【难点·综合】：（1）两对相对性状的杂交实验：黄色圆粒×绿色皱粒，F₁全为黄圆，F₁自交得F₂，出现黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9:3:3:1。（2）对自由组合现象的解释：（3）F₁产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合（产生YR、Yr、yR、yr四种数量相等的配子）。（4）受精时雌雄配子随机结合。（5）实质：在减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合。（6）解题方法【核心】：“分解组合法”（先将多对性状分解为单对，分别分析，再组合相乘）。（7）典型比例及变式（如9:7、9:6:1、15:1等）常作为基因互作的考点。（二）基因与染色体的关系【微观机制】1、减数分裂与受精作用【核心·图像辨析】：（1）减数分裂过程（重点：染色体、DNA数目变化）：（2）间期：DNA，有关蛋白质合成。（3）减数第一次分裂（同源染色体分离）：（4）前期Ⅰ：联会（形成四分体），可能发生交叉互换（导致基因重组）。（5）中期Ⅰ：同源染色体排列在赤道板两侧。（6）后期Ⅰ：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。（7）末期Ⅰ：形成两个次级性母细胞，染色体数目减半。（8）减数第二次分裂（姐妹染色单体分离，类似于有丝分裂）。（9）精子与卵细胞形成过程区别：细胞质分裂是否均等、是否形成极体、是否变形。（10）受精作用：精子和卵细胞融合，使受精卵中的染色体数目恢复到体细胞数目，其中一半来自父方，一半来自母方。2、基因在染色体上【重要】：（1）萨顿假说：基因和染色体行为存在明显的平行关系（类比推理法）。（2）摩尔根实验：果蝇白眼性状的遗传证明了基因在染色体上呈线性排列（假说演绎法）。3、伴性遗传【高频考点·分析推理】：（1）概念：性染色体（如X、Y）上的基因控制的遗传病与性别相关联。（2）类型：伴X显性（抗维生素D佝偻病，特点：女患者多于男，交叉遗传）、伴X隐性（红绿色盲、血友病，特点：男患者多于女，交叉遗传）、伴Y遗传（外耳道多毛症，特点：传男不传女）。（3）解题关键：先判断显隐性，再判断基因位置（常染色体还是性染色体）。（三）基因的本质【分子水平】1、DNA是主要的遗传物质【核心实验】：（1）肺炎链球菌转化实验：（2）格里菲思实验（体内转化）：加热杀死的S型菌含有“转化因子”，使R型活菌转化为S型菌。（3）艾弗里实验（体外转化）：将S型菌的DNA、蛋白质、多糖等分别与R型菌混合，只有DNA能使R型菌转化。结论：DNA是遗传物质。（4）噬菌体侵染细菌实验【重中之重】：（5）方法：同位素标记法（³²P标记DNA，³⁵S标记蛋白质）。（6）过程：吸附→注入（DNA进入，蛋白质外壳留在外面）→合成→组装→释放。（7）结果分析：³²P标记组沉淀物放射性高，子代噬菌体有放射性；³⁵S标记组上清液放射性高，子代噬菌体无放射性。结论：DNA是遗传物质。2、DNA分子的结构【基础】：（1）构建者：沃森和克里克（模型构建法）。（2）结构特点：（3）由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。（4）外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对。（5）碱基互补配对原则：A（腺嘌呤）与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）与C（胞嘧啶）配对。（6）稳定性：碱基对之间的氢键和磷酸二酯键维持结构稳定。3、DNA的【重要】：（1）方式：半保留。（2）条件：模板（DNA两条链）、原料（游离的四种脱氧核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶、DNA聚合酶等）。（3）特点：边解旋边、半保留。（4）意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。4、基因的本质【基础】：（1）基因是有遗传效应的DNA片段（对于RNA病毒，基因是有遗传效应的RNA片段）。（2）基因在染色体上呈线性排列。（四）基因的表达【信息流】1、转录与翻译【核心流程】：（1）转录：（2）场所：主要在细胞核。（3）模板：DNA的一条链。（4）原料：四种核糖核苷酸。（5）产物：mRNA、tRNA、rRNA。（6）翻译：（7）场所：核糖体。（8）模板：mRNA。（9）原料：20种氨基酸。（10）运载工具：tRNA（一端携带氨基酸，另一端有反密码子）。（11）过程：起始、延伸、终止，多个核糖体可相继结合在同一条mRNA上，同时合成多条相同肽链，提高效率。（12）中心法则【高频考点】：（13）表达式：DNA→RNA→蛋白质（克里克最初提出）。（14）补充后的内容：还包括RNA的、RNA→DNA的逆转录（某些病毒）。2、基因对性状的控制【重要】：（1）间接途径：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状（如白化病、豌豆粒形）。（2）直接途径：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状（如镰状细胞贫血、囊性纤维化）。（3）表观遗传【新教材补充】：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象（如DNA甲基化、组蛋白修饰）。（五）基因突变及其他变异【可遗传变异】1、基因突变【核心·生物进化原材料】：（1）概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。（2）时间：主要发生在DNA时（有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期）。（3）原因：外因（物理、化学、生物因素）、内因（DNA偶尔错误）。（4）特点：普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性。（5）意义：是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，生物进化的原始材料。2、基因重组【重要】：（1）类型：减数第一次分裂后期的自由组合型、四分体时期的交叉互换型。（2）意义：生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义。3、染色体变异【高频考点】：（1）结构变异：缺失、重复、倒位、易位。（2）数目变异：（3）个别染色体增减（如21三体综合征）。（4）以染色体组形式成倍增减（如雄蜂是单倍体、香蕉是三倍体、普通小麦是六倍体）。（5）染色体组判断方法：细胞内形态、大小各不相同的一组非同源染色体。（6）单倍体与多倍体【难点】：单倍体是体细胞中含本物种配子染色体数目的个体（不一定只有一个染色体组）；多倍体是体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。4、人类遗传病【基础】：（1）类型：单基因遗传病（如多指、白化病）、多基因遗传病（如青少年型糖尿病）、染色体异常遗传病（如唐氏综合征）。（2）监测和预防：遗传咨询、产前诊断（羊水检查、B超检查、基因检测等）。（3）基因治疗【新教材补充】：用正常基因导入有基因缺陷的细胞中，以表达功能正常的蛋白质来达到治疗目的。（六）生物的进化【宏观视野】1、现代生物进化理论【核心】：（1）种群是生物进化的基本单位。（2）进化的实质：种群基因频率的改变。（3）突变和基因重组提供进化的原材料。（4）自然选择决定生物进化的方向。（5）隔离是物种形成的必要条件。2、基因频率与基因型频率【计算考点】：（1）基因频率=某基因总数/种群中该基因及其等位基因总数×100%。（2）常染色体上基因频率计算（已知基因型频率）可用“配子法”。3、共同进化与生物多样性的形成【基础】：（1）共同进化：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。（2）生物多样性：包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。三、选择性必修1《稳态与调节》【系统·整合·应用】（一）人体的内环境与稳态【基础】1、细胞生活的环境【重要】：（1）体液组成：细胞内液（约2/3）、细胞外液（约1/3，包括血浆、组织液、淋巴液等）。（2）内环境：由细胞外液构成的液体环境。（3）三者关系：血浆通过毛细血管壁渗出形成组织液，组织液大部分回流血浆，少部分渗入毛细淋巴管形成淋巴液，淋巴液经淋巴循环汇入血浆。（4）理化性质：渗透压（主要与Na⁺、Cl⁻、蛋白质有关）、酸碱度（pH7.35~7.45，缓冲物质HCO₃⁻/H₂CO₃）、温度。2、内环境稳态【核心概念】：（1）概念：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。（2）调节机制：神经体液免疫调节网络。（3）意义：机体进行正常生命活动的必要条件。（二）神经调节【重中之重】1、神经调节的结构基础与基本方式【基础】：（1）神经系统组成：中枢神经系统（脑、脊髓）、周围神经系统。（2）神经元结构：细胞体、树突（接受信息）、轴突（传出信息）。（3）反射：在中枢神经系统参与下，机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。反射是神经调节的基本方式，完成反射的结构基础是反射弧（感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器）。（4）非条件反射与条件反射【新教材补充】：条件反射建立在非条件反射基础上，可消退，使机体具有更强的预见性、灵活性、适应性。2、兴奋的传导与传递【难点·机制】：（1）在神经纤维上的传导：（2）静息电位：外正内负（K⁺外流）。（3）动作电位：外负内正（Na⁺内流）。（4）传导特点：双向传导（但在反射弧中单向是因为突触结构决定）。（5）在神经元之间的传递：（6）结构：突触（突触前膜、突触间隙、突触后膜）。（7）过程：兴奋传到突触小体，突触小泡释放神经递质到突触间隙，与突触后膜上的受体结合，引起突触后神经元兴奋或抑制。（8）特点：单向传递、突触延搁、对药物敏感。3、神经系统的分级调节与人脑高级功能【热点】：（1）分级调节：低级中枢（如脊髓的排尿反射）受高级中枢（大脑皮层）的调控。（2）大脑皮层功能：感知、运动、语言、学习、记忆、情绪等。（3）学习与记忆【新教材补充】：涉及脑内神经递质及蛋白质合成，短时记忆与海马区有关，长时记忆可能与突触形态及功能的改变有关。（三）体液调节【重要】1、激素与内分泌系统【基础】：（1）概念：由内分泌器官或细胞分泌的化学物质（激素）进行调节的方式。（2）主要激素：（3）下丘脑：促激素释放激素、抗利尿激素。（4）垂体：生长激素、促激素。（5）甲状腺：甲状腺激素（促进代谢、生长发育，提高神经兴奋性）。（6）胰岛：胰岛素（降血糖）、胰高血糖素（升血糖）。（7）肾上腺：肾上腺素（提高机体的应激能力）。（8）性腺：性激素。2、激素调节的实例【高频考点】：（1）血糖平衡调节：（2）调节中枢：下丘脑。（3）机制：胰岛素是唯一降血糖激素，胰高血糖素和肾上腺素升血糖。二者相互拮抗，共同维持血糖平衡。（4）分级调节与反馈调节：（5）分级调节：下丘脑垂体甲状腺轴（或性腺轴），放大调节效应。（6）反馈调节：甲状腺激素分泌过多会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素（负反馈）。3、神经调节与体液调节的关系【综合】：（1）区别与联系：神经调节迅速、准确、范围局限、持续时间短；体液调节较缓慢、范围广、持续时间长。大多数内分泌腺受神经系统的控制，体液调节可以看作神经调节的一个环节。（四）免疫调节【热点·机制】1、免疫系统的组成与功能【重要】：（1）组成：免疫器官（胸腺、骨髓、脾、淋巴结等）、免疫细胞（淋巴细胞、吞噬细胞等）、免疫活性物质（抗体、细胞因子、溶菌酶等）。（2）三道防线：（3）第一道：皮肤、黏膜。（4）第二道：体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞。（5）第三道：特异性免疫（包括体液免疫和细胞免疫）。2、特异性免疫【核心流程】：（1）体液免疫：（2）主要针对：细胞外液中的病原体。（3）过程：抗原被APC（抗原呈递细胞，如树突状细胞、巨噬细胞、B细胞）摄取处理，呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞激活B细胞（同时抗原直接与B细胞接触），B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞，浆细胞产生抗体与抗原结合形成沉淀等，最终被吞噬细胞吞噬消化。（4）细胞免疫：（5）主要针对：被病原体侵染的靶细胞。（6）过程：APC将抗原呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞激活细胞毒性T细胞，细胞毒性T细胞增殖分化为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞，新细胞毒性T细胞识别并裂解靶细胞，病原体暴露后被抗体结合或吞噬细胞吞噬。3、免疫功能异常【热点】：（1）免疫过强：过敏反应（已免疫的机体再次接触相同抗原时发生的组织损伤或功能紊乱）。（2）免疫过弱：免疫缺陷病（如艾滋病，HIV主要攻击辅助性T细胞，导致免疫系统瘫痪）。（3）自身免疫病：免疫系统攻击自身成分（如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮）。（五）植物生命活动的调节【重要】1、植物生长素【核心】：（1）发现过程：达尔文（胚芽鞘尖端产生某种影响，尖端以下部位弯曲生长）、鲍森·詹森（胚芽鞘尖端产生的影响可透过琼脂片）、拜尔（影响分布不均导致弯曲）、温特（将尖端放在琼脂块上，证明了这种影响是化学物质，命名为生长素）。（2）合成：主要部位是芽、幼叶、发育中的种子。（3）分布：大多集中在生长旺盛的部位（如胚芽鞘、分生组织）。（4）运输：极性运输（从形态学上端运向下端，属于主动运输）、非极性运输。（5）生理作用【高频考点】：（6）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。具体实例：顶端优势（顶芽优先生长，侧芽生长受抑制，解除顶端优势可去除顶芽）；根的向地性（近地侧生长素浓度高抑制生长，背地侧浓度低促进生长）；茎的背地性（近地侧生长素浓度高促进生长更强）。2、其他植物激素【基础】：（1）赤霉素：促进细胞伸长，打破休眠，促进种子萌发。（2）细胞分裂素：促进细胞分裂，延缓衰老。（3）脱落酸：促进叶和果实脱落，抑制细胞分裂，促进休眠（逆境激素）。（4）乙烯：促进果实成熟，促进器官脱落。（5）植物激素间的相互作用：协同（如赤霉素与生长素）或拮抗（如脱落酸与赤霉素）。3、环境因素参与调节植物的生命活动【新教材补充】：（1）光：光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程（光敏色素是主要的光受体）。（2）温度：影响植物的地域分布、开花、休眠等（如春化作用）。（3）重力：使植物根向地生长、茎背地生长（平衡石细胞假说）。四、选择性必修2《生物与环境》【宏观·动态·应用】（一）种群及其动态【核心·计算】1、种群的数量特征【基础】：（1）种群密度：最基本数量特征。（2）出生率和死亡率、迁入率和迁出率：决定种群密度。（3）年龄结构：预测种群密度变化趋势（增长型、稳定型、衰退型）。（4）性别比例：通过影响出生率影响种群密度。2、种群数量的变化【重中之重】：（1）“J”型增长：（2）条件：理想条件（食物、空间充裕，气候适宜，无敌害）。（3）公式：Nₜ=N₀λᵗ（λ为当年种群数量与上一年数量的倍数）。（4）“S”型增长：（5）条件：自然条件（环境资源有限）。（6）K值（环境容纳量）：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间所能维持的种群最大数量。（7）K/2值：种群增长速率最大时对应的种群数量，渔业捕捞、狩猎后应维持在此水平以便恢复。（8）调查方法【实验考点】：（9）样方法：适用于植物、活动范围小的动物（如昆虫卵、蚜虫、跳蝻）。关键是随机取样。（10）标记重捕法：适用于活动能力强、活动范围大的动物。公式：个体总数N/初次捕获标记数M=重捕总数n/重捕中被标记的个体数m。（二）群落及其演替【重要】1、群落的结构【基础】：（1）物种组成：丰富度（物种数目的多少）。（2）种间关系【高频考点】：（3）捕食：一种生物以另一种生物为食。（4）竞争：两种或以上生物争夺相同资源，表现为相互抑制。（5）寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（宿主）体内或体表，摄取养分。（6）互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利（如豆科植物与根瘤菌）。（7）空间结构：垂直结构（分层现象，提高了利用环境资源的能力）、水平结构（斑块状分布）。（8）生态位【新教材补充】：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源情况、与其他物种的关系等。2、群落的主要类型【新教材补充】：包括森林、草原、荒漠、湿地、海洋等生物群落。3、群落的演替【核心】：（1）概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。（2）类型：初生演替（从未有过植被覆盖或原有植被被彻底消灭的地方，如裸岩→地衣→苔藓→草本→灌木→森林）、次生演替（原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，如弃耕农田）。（3）方向：演替最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定状态（顶极群落）。（三）生态系统及其稳定性【系统观】1、生态系统的结构【基础】：（1）组成成分：非生物的物质和能量、生产者（自养生物，基石）、消费者（加速物质循环）、分解者（物质循环关键环节）。（2）营养结构：食物链和食物网。错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。2、生态系统的能量流动【核心·计算】：（1）过程：能量输入（生产者固定太阳能）、能量传递（沿食物链）、能量转化、能量散失（呼吸作用以热能形式）。（2）特点：单向流动、逐级递减。（3）传递效率：10%~20%（相邻营养级间）。（4）研究意义：帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量持续高效流向对人类最有益的部分。3、生态系统的物质循环【重要】：（1）概念：组成生物体的元素在生物群落与无机环境之间反复循环。（2）实例：碳循环（形式：CO₂，温室效应与化石燃料燃烧、植被破坏有关）、氮循环、水循环。4、生态系统的信息传递【基础】：（1）种类：物理信息（光、声、温度）、化学信息（性外激素、信息素）、行为信息（蜜蜂跳舞）。（2）作用：生命活动的正常进行、生物种群的繁衍、调节种间关系以维持生态系统的稳定。5、生态系统的稳定性【重要】：（1）概念：生态系统维持或恢复自身结构与功能相对平衡的能力。（2）抵抗力稳定性：抵抗外界干扰保持原状的能力（与物种丰富度正相关）。（3）恢复力稳定性：受到破坏后恢复原状的能力。（4）提高措施：控制对生态系统干扰强度、实施相应的物质与能量投入。（四）人与环境【热点·责任】1、人类活动对生态环境的影响【基础】：（1）生态足迹：反映人类对资源的需求以及对环境的影响，值越大，对生态和环境的影响越大。（2）全球性环境问题：全球气候变化（温室效应）、水资源短缺、臭氧层破坏（与氟利昂排放有关）、酸雨（与SO₂排放有关）、土地荒漠化、生物多样性锐减。2、生物多样性及其保护【核心】：（1）价值：直接价值（食用、药用、工业原料、科研、美学）、间接价值（生态功能，如保持水土、调节气候，远大于直接价值）、潜在价值（未知价值）。（2）保护措施：就地保护（建立自然保护区，最有效）、迁地保护（建立植物园、动物园）、离体保护（建立基因库）、加强立法与教育。3、生态工程【新教材补充】：（1）基本原理：自生、循环、协调、整体。（2）实例：沼气工程（循环原理）、桑基鱼塘（整体原理）等。五、选择性必修3《生物技术与工程》【前沿·应用·伦理】（一）发酵工程【传统生物技术】1、传统发酵技术的应用【基础·实践】：（1）果酒制作：酵母菌（兼性厌氧），先通气（让酵母菌大量繁殖）后密封（发酵产生酒精）。温度控制在18~25℃。（2）果醋制作：醋酸菌（好氧菌），当糖源充足时直接将糖变为醋酸；当糖源不足时先将酒精变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。温度控制在30~35℃。（3）腐乳制作：毛霉等微生物，利用其产生的蛋白酶（将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸）和脂肪酶（将脂肪分解为甘油和脂肪酸）。（4）泡菜制作：乳酸菌（厌氧菌）。亚硝酸盐含量测定（比色法），含量先增加后减少。2、微生物的培养与应用【核心·无菌操作】：（1）培养基：一般含有水、碳源、氮源、无机盐。（2）无菌技术：消毒（巴氏消毒、煮沸消毒）与灭菌（灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌）。（3）纯化方法：平板划线法（分离纯化）、稀释涂布平板法（计数）。（4）统计菌落数：一般选择菌落数在30~300的平板计数，统计的菌落数往往比实际活菌数低（因为可能两个或多个菌落连在一起）