2024年高考生物总复习必修一必修二必修三选修三全册重点知识总结（完整版）

-1-高中生物必修一必修二必修三知识点总结（人教版）必修一《分子与细胞》（一）走近细胞一、细胞的生命活动离不开细胞1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞病毒分类:DNA病毒RNA病毒遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，是地球上最基本的生命系统。2.单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动。3.多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,完成复杂的生命活动。二、生命系统的结构层次细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈（种群.群落.生态系统三者实例的判断，看以前练习）三、高倍显微镜的使用1、重要结构光学结构：镜头目镜——长，放大倍数小物镜——长，放大倍数大反光镜平面——调暗视野凹面——调亮视野机械结构：准焦螺旋——使镜筒上升或下降（有粗、细之分）转换器——更换物镜光圈——调节视野亮度（有大、小之分）2、步骤：取镜安放对光放置装片使镜筒下降使镜筒上升低倍镜下调清晰,并移动物像到视野中央转动转换器，换上高倍物镜缓缓调节细准焦螺旋,使物像清晰注意事项：(1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时,侧面观察物镜与装片的距离;(2)首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像,将物像移到视野中央(粗准焦螺旋不动),然后换上高倍物镜;(3)换上高倍物镜后,“不准动粗”.(4)物像移动的方向与装片移动的方向相反。3、高倍镜与低倍镜观察情况比较物像大小看到细胞数目视野亮度物像与装片的距离视野范围高倍镜大少暗近小低倍镜小多亮远大四、病毒、原核细胞和真核细胞的比较原核细胞真核细胞病毒大小较小较大最小本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的真正的细胞核无细胞结构细胞壁主要成分是肽聚糖植物：纤维素和果胶；真菌：几丁质；动物细胞无细胞壁无细胞核有拟核，无核膜、核仁，DNA不与蛋白质结合有核膜和核仁，DNA与蛋白质结合成染色体无细胞质仅有核糖体，无其他细胞器有核糖体线粒体等复杂的细胞器遗传物质DNADNA或RNA举例蓝藻、细菌等真菌，动、植物HIV.H1N1误区警示正确识别带菌字的生物：凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例，它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌，是真核生物。五、细胞学说的内容（统一性）从人体的解剖的观察入手:维萨里.比夏;显微镜下的重要发现:虎克.列文虎克;理论思维和科学实验的结论:施旺.施莱登1.细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;2.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;3.新细胞可以从老细胞中产生。在修正中前进：细胞通过分裂产生新细胞。注：现代生物学三大基石1.1938-1839年,细胞学说;2.1859年,达尔文的进化论;3.1866年,孟德尔的遗传学（二）组成细胞的分子元素基本元素:C、H、O、N（90%）（20种）大量元素:C、H、O、N、P、S（97%）K、Ca、Mg等物质基础微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等最基本元素:C,占细胞干重的48.8%,生物大分子以碳链为骨架说明生物界与非生物界的统一性和差异性。化合物无机化合物水：主要组成成分，一切生命活动都离不开水。无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用有机化合物蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者（体现者）核酸：携带遗传信息糖类：主要的能源物质脂质：主要的储能物质一、蛋白质（占细胞鲜重的7%-10%，占干重的50%）结构元素组成C、H、O、N，有的含有P、S、Fe、Zn、Cu、B、I等单体氨基酸（约有20种，必需氨基酸8种，非必需氨基酸12种）化学结构由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽，多肽呈链状结构，叫肽链，一个蛋白质分子含有一条或几条肽链高级结构多肽链形成不同的空间结构结构特点由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，于是肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构式极其多样的功能蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性1.构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;2.有些蛋白质有催化作用:如酶;3.有些蛋白质有调节作用:如胰岛素.生长激素;4.有些蛋白质有免疫作用:如抗体,抗原;5.有些蛋白质有运输作用:如红细胞中的血红蛋白。

备注连接两个氨基酸分子的键（—NH—CO—）叫肽键。连接两个氨基酸分子的键（—NH—CO—）叫肽键。

氨基酸结构通式每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上；各种氨基酸的区别在于R基的不同。

变性：高温、强酸、强碱（熟鸡蛋）计算由N个氨基酸形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水=肽键=

N

个；N个氨基酸形成一条肽链时，产生水=肽键

=N－1

个；N个氨基酸形成M条肽链时，产生水=肽键

=N－M

个；N个氨基酸形成M条肽链时，每个氨基酸的平均分子量为α，那么由此形成的蛋白质的分子量为

N×α－（N－M）×18

；

二、核酸

是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。

元素组成

C、H、O、N、P分类

脱氧核糖核酸（DNA双链）

核糖核酸（RNA单链）单体

脱氧核糖核苷酸oo核糖核苷酸成磷酸五碳糖分碱基

H3PO4

脱氧核糖

核糖

A、G、C、T

A、G、C、U

功能主要的遗传物质，编码、复制遗传信息，并决定蛋白质的生物合成将遗传信息从DNA传递给蛋白质。

存在主要存在于细胞核，少量在线粒体和叶绿体中。（甲基绿）主要存在于细胞质中。（吡罗红）

三、糖类和脂质

元素

类别存在生理功能

糖类

C、H、O

单糖核糖（C5H10O5）

主细胞质核糖核酸的组成成分；

脱氧核糖C5H10O4

主细胞核脱氧核糖核酸的组成成分

六碳糖：葡萄糖

果糖C6H12O6

主细胞质是生物体进行生命活动的重要能源物质二糖C12H22O11

麦芽糖、蔗糖植物

乳糖

动物多糖

淀粉、纤维素

植物细胞壁的组成成分，重要的储存能量的物质；

糖原（肝、肌）

动物脂质

C、H、O有的

还有N、P脂肪；

动\植物

储存能量、维持体温恒定类脂、磷脂脑.豆类构成生物膜的重要成分；

固醇

胆固醇动物

动物细胞膜的重要成分；

性激素性器官发育和生殖细形成维生素D促进钙、磷的吸收和利用；

每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。

四、鉴别实验

试剂

成分实验现象常用材料

蛋白质

双缩脲试剂

A:

0.1g/mL

NaOH

紫色

大豆

、蛋清B:

0.01g/mL

CuSO4

脂肪

苏丹Ⅲ

橘黄色花生

苏丹Ⅳ红色还原糖

菲林试剂、班氏（加热）甲:

0.1g/mL

NaOH

砖红色沉淀

苹果、梨、白萝卜

乙:

0.05g/mL

CuSO4淀粉

碘液I2

蓝色马铃薯

○具有还原性的糖：葡萄糖、麦芽糖、果糖

五、无机物

存在方式生理作用

水

结合水4.5%

部分水和细胞中其他物质结合。细胞结构的组成成分，不易散失，不参与代谢。自由水95.5%绝大部分的水以游离形式存在，可以自由流动。1．细胞内的良好溶剂；2．参与细胞内许多生物化学反应；3．水是细胞生活的液态环境；

4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把废物运送到排泄器官或直接排出；

无机盐

多数以离子状态存，

如K+、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO42-等

1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；2.持生物体的生命活动，细胞的形态和功能;3.维持细胞的渗透压和酸碱平衡；

化合分化

有机组合

六、小结

化学元素化合物

原生质

细胞

化合分化

有机组合原生质

:1.泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁；

2.包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）；

3.动物细胞可以看作一团原生质。

细胞质

：

指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。

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，为一层半透膜。

(三)细胞的基本结构

细胞壁（植物）：

纤维素+果胶，支持和保护作用

细胞膜成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%

作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流；

细胞质细胞质基质：

有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等

是活细胞进行新陈代谢的主要场所。

细胞器分工：线、

内、

高、核

、溶、中、叶、液协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统

细胞核核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质

核孔：实现核质之间频繁的物质交流和信息交流

核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关

染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体

一、

细胞器

差速离心：美国

克劳德

线粒体叶绿体

高尔基体

内质网

溶酶体液泡

核糖体

中心体

分布动植物

植物

动植物

动植物

动植物

植物和某些原生动物

动植物

动物、低等植物

形态球形、棒形扁平的球形或椭球形大小囊泡、扁平囊泡网状结构囊状结构泡状结构椭球形粒状小体两个中心粒相互垂直排列结构

双层膜少量DNA

单层膜，形成囊泡状和管状，内有腔没有膜结构嵴、基粒、基质

基粒、基质片层结构外连细胞膜内连核膜含丰富的水解酶

水、离子和营养物质蛋白质和RNA

两个中心粒

功能有氧呼吸的主场所进行光合作用的场所

细胞分泌及细胞壁合成有关提供合成、运输条件

细胞内消化贮存物质，调节内环境蛋白质合成的场所

与有丝分裂有关

备注与高尔基体有关在核仁形成△

细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位。

1.线粒体:是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体。2叶绿体:是绿色植物进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换车间”。3.内质网是膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。4.内质网的类型：粗面内质网（上有核糖体）、滑面内质网5.高尔基体:主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，功能：与动物细胞分泌物形成有关；与植物细胞细胞壁形成有关。6.核糖体的功能:是“生产蛋白质的机器”.分布:有的附着在内质网上，有的游离在细胞质中。7.溶酶体:是“消化车间”.内部含多种水解酶,能分解衰老.损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。8.液泡：调节植物细胞内的环境,充盈着的液泡还可以使植物细胞保持坚挺,主要存在于植物细胞中。9.中心体：由两个互相垂直的中心里及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关,分布于动物和某些低等植物的细胞中。10.细胞质的组成:主要包括细胞器和细胞质基质。11.细胞质基质存在状态:胶质状态.成分:含有水.无机盐.脂质.糖类.氨基酸.核酸和多种酶.功能:是多种化学反应进行的场所.12.叶绿体分布:叶肉细胞中.形态:扁平的梭形.颜色:绿色13.线粒体普遍存在于动植物细胞中，形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。14.细胞骨架是由蛋白质纤维围成的网架结构,与细胞运动.分裂.分化以及物质运输.能量转换.信息传递等生命活动密切相关。15.分泌蛋白：有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外气作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白。16.分泌蛋白合成途径：核糖体（合成肽链）→内质网（加工成具有一定空间结构的蛋白质）→囊泡→高尔基体（进一步修饰加工）→囊泡→细胞膜→细胞外17.生物膜的组成：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构18.分泌蛋白在形成过程中，要发生不同膜的融合，膜融合的原理是膜的流动性。19.分泌蛋白的形成过程中需要能量，能量主要由线粒体提供。20.细胞器归类分析植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡①从分布动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体原核细胞与真核细胞共有的细胞器：核糖体不具膜结构的细胞器：核糖体、中心体②从结构具单层膜结构的细胞器：内质网、液泡、高尔基体、溶酶体具双层膜结构的细胞器：线粒体、叶绿体含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体③从成分含色素的细胞器：叶绿体、液泡④从功能上分析线粒体（供能）与主动运输有关的细胞器核糖体（合成载体蛋白）核糖体：间期合成蛋白质参与细胞有丝分裂的细胞器：中心体：动物（低等植物）细胞分裂前期发出星射线成纺锤体高尔基体：植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关线粒体：供能注：根细胞不含叶绿体，根尖分生区细胞不含大液泡。三、协调配合——

分泌蛋白合成与分泌放射性同位素示踪法：罗马尼亚

帕拉德

有机物、O有机物、O2

能量、CO2

叶绿体

线粒体

能量、CO2

供能基因调控

加工

分泌基因调控

加工

分泌

修饰

初步合成细胞核

核糖体

内质网

高尔基体

细胞膜

胞外

氨基酸

肽链

一定空间结构

○生物膜系统：细胞器膜

+

细胞膜

+

核膜等形成的结构体系

四、细胞核

=

核膜（双层）

+

核仁

+

染色质

+

核液

美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验

细胞核功能：是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。

○

染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。五、树立观点(基本思想)

1.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；

结构和功能相统一

2．任何功能都需要一定的结构来完成

1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存；

分工合作

2．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。

生物的整体性:整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。

六、总结

细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。

（四）细胞物质的运输

一、物质跨膜运输的实例

1.水分条件

浓度细胞外液

>

细胞内液细胞外液

<

细胞内液

现象

动物

失水皱缩

吸水膨胀甚至胀破

植物质壁分离质壁分离复原

原理外因

水分的渗透作用

内因原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同

结论细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程

渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差

渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。

半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。

质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）

1.证明成熟植物细胞发生渗透作用;2.证明细胞是否是活的;3.作为光学显微镜下观察细胞膜的方法;4.初步测定细胞液浓度的大小；

2.

无机盐等其他物质:1.不同生物吸收无机盐的种类和数量不同，与膜上载体蛋白的数量有关;2.物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。

3.

选择透过性膜:可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。

生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。

物质跨膜运输的实例1、细胞的吸水和失水原理：渗透作用条件：①具有半透膜；②膜两侧溶液具有浓度差。2、动物细胞的吸水与失水①当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；②当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞失水皱缩；③当外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分进出细胞处于动态平衡。3、植物细胞吸水与失水细胞壁 具有全透性（伸缩性小）细胞膜细胞质原生质层→具有选择透过性（伸缩性大）液泡膜（相当于半透膜）细胞壁伸缩性小内因：原生质层具有选择透过性→细胞渗透失水→质壁原因原生质层伸缩性大分离外因：外界溶液的浓度大于细胞液浓度 宏观上：植物由坚挺→萎蔫表现液泡：（大→小）微观上：细胞液颜色：（浅→深）原生质层与细胞壁分离

二、流动镶嵌模型

磷脂双分子层：构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有一定的流动性。

蛋白质：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。

糖蛋白：蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等

三、跨膜运输的方式

例子方式浓度梯度载体能量作用

水气体、脂溶性物质自由扩散顺

×

×被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运

葡萄糖进入红细胞协助扩散顺√×

无机盐离子主动运输逆√√能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要

的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质运输方式运输方向是否需要载体蛋白是否消耗能量图例模型举例自由扩散高浓度↓低浓度不需要不消耗O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯协助扩散高浓度↓低浓度需要不消耗红细胞吸收葡萄糖主动运输低浓度↓高浓度需要消耗无机盐、小肠吸收葡萄糖、氨基酸3、影响主动运输的因素：（1）载体蛋白：①载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同；②载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体已经达到饱和，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。（2）能量4、胞吞和胞吐胞吞：大分子附着在细胞膜的表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，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。胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜上，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。结构基础：细胞膜的流动性。(五)细胞的能量供应和利用

一、

酶——降低反应活化能

新陈细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。

活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

1.

发现:1.巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关;2.巴斯德(法,微生物学家)发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞;3.利比希(德.化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用;4.比希纳(德.化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样;5.萨姆纳(美.科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质;6.许多酶是蛋白质;7.切赫与奥特曼(美.科学家):少数RNA具有生物催化功能.

2.定义

：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。

注:1.由活细胞产生(与核糖体有关)2.催化性质:A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能,提高化学反应速度B.反应前后酶的性质和数量没有变化;3.成分：绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。3.特性:1.

高效性:催化效率很高,使反应速度很快;2.专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应;3.需要合适的条件(温度和pH值)→温和性→易变性→特异性

。

酶的催化作用需要适宜的温度,pH值等,过酸.过碱.高温都会破坏酶分子结构.低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。图例

V酶浓度V底物浓度SV温度解析

在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。

在S在一定范围内，V随S增加而加快，近乎成正比；当S很大且达到一定限度时，V也达到一个最大值，此时即使再增加S，反应几乎不再改变。

在一定温度范围内V随T的升高而加快在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，称最适温度；当温度升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。二、ATP（三磷酸腺苷）

◎

ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。

1．结构简式

A

—

P

～

P

～

P

合成酶

水解酶

腺苷

普通化学键高能磷酸键

磷酸基团

（13.8KJ/mol）（30.54

KJ/mol）

合成酶

水解酶

2．ATP与ADP的转化

ATP

ADP

+

Pi

+

能量

ATP

糖类—主要能源物质热能——散失

太阳光能

脂肪—主要储能物质

氧化分解

（直接能源）蛋白质—能源物质之一

化学能——ATP三、ATP的主要来源——细胞呼吸

◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。

◎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,分为：有氧呼吸无氧呼吸

概念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

CO2

和H2O释放能量，生成许多ATP的过程指细胞在无氧的参与下，通过多种酶的催化作用，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。

过程酶C6H12O6酶2丙酮酸+[H](少)+能量（少）酶酶2丙酮酸+6H2O

→

6CO2

+20[H]+

少能

24[H]

+

6O2→

12H2O

+

大量能量酶C6H12O6

→

2丙酮酸

+

4[H]

+

少能

→

2C3H6O3

乳酸②

2丙酮酸

→

2C2H5OH

+

2CO2

反应式C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2

+

12H2O

+大量能量酶酶酶C6H12O6

→

2C3H6O3

+

少量能量酶

→

2C2H5OH

+

2CO2

+

少能不同点场所

①细胞质基质②线基质③线内膜

始终在细胞质基质条件

除①外，需分子氧、酶

不需分子氧、需酶

产物

CO2

、H2O酒精和CO2或乳酸

能量

大量、合成38ATP（1161KJ）少量、合成2ATP(61.08KJ)

相同点联系

从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同

实质

分解有机物，释放能量，合成ATP

意义

为生物体的各项生命活动提供能量四、影响细胞呼吸作用的因素1、内部因素——遗传因素（决定酶的种类和数量）2、环境因素温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与最适点之间，呼吸酶活性低，呼吸作用受抑制，温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与最适点之间，呼吸酶活性低，呼吸作用受抑制，呼吸速率随温度的升高而加快。超过最适点，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用受到抑制，呼吸速率则会随着温度的增高而下降。（2）O2的浓度植物在O2植物在O2浓度为0时只进行无氧呼吸，大多数植物无氧呼吸的产物是酒精和CO2；O2浓度在0~10%时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；在O2浓度5%时，呼吸作用最弱；在O2浓度超过10%时，只进行有氧呼吸。有氧环境对无氧呼吸起抑制作用，抑制作用随氧浓度的增加而增强，直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内，有氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强。呼吸强度呼吸强度（3）CO2浓度呼吸强度呼吸强度从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。含水量%CO2含水量%CO2浓度在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增强，随含水量的减少而减弱五、光合作用

◎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。

1．发现

内容时间

过程结论

普里斯特1771年

蜡烛、小鼠、绿色植物实验植物可以更新空气

萨克斯

1864年叶片遮光实验绿色植物在光合作用中产生淀粉

恩格尔曼

1880年水绵光合作用实验

叶绿体是光合作用的场所释放出氧鲁宾与卡门1939年

同位素标记法

光合作用释放的氧全来自水

2、场所双层膜

叶绿体

基质

：DNA，多种酶、核糖体等

基粒

多个类囊体（片层）堆叠而成

胡萝卜素（橙黄色）1/3

类胡萝卜素

叶黄素（黄色）

2/3

吸蓝紫光

色素

（1/4）叶绿素A（蓝绿色）3/4

叶绿素（3/4叶绿素B（黄绿色）1/4吸红橙和蓝紫光

3．过程

光反应

暗反应

条件光、、H2O、色素、酶CO2、[H]、ATP、C5、酶

时间

短促

较缓慢

场所

类囊体的薄膜上

叶绿体的基质

过程水的光解

2H2O

→

4[H]

+

O2

②

ATP的合成：ADP

+

Pi

+

光能

→

ATP

①

CO2的固定：CO2

+

C5

→

2C3

②

C3/

CO2的还原：

2C3

+

[H]

→（CH2O）实质光能

→

化学能，释放O2

同化CO2，形成（CH2O）

总式光能光能叶绿体CO2

+

H2O

——→

（CH2O）+

O2

光能叶绿体或

CO2

+

12H2O

——→（CH2O）+

6O2

+

6H2O

光能叶绿体物变

无机物CO2、H2O

→

有机物（CH2O）能变光能

→

ATP中活跃的化学能

→

有机物中稳定的化学能

◎

光合作用的实质

通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。

4、光合作用的意义①制造有机物，实现物质转变，将CO2和H2O合成有机物，转化并储存太阳能；②调节大气中的O2和CO2含量保持相对稳定；③生物生命活动所需能量的最终来源；注：光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。5、影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用光合速率是光合作用强度的指标，它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。影响因素包括植物自身内部的因素，如处在不同生育期等，以及多种外部因素。(1)单因子对光合作用速率影响的分析①光照强度(如图所示)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表明此时的呼吸强度。AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度=细胞呼吸强度，称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长)。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，称C点为光饱和点。应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。②光照面积(如图所示)曲线分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下。OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用不再增加，但叶片随叶面积的不断增加呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC段)。应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。CO2浓度、含水量和矿质元素(如图所示)曲线分析：CO2和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内，CO2、水和矿质元素越多，光合作用速率越快，但到A点时，即CO2、水、矿质元素达到饱和时，就不再增加了。应用：“正其行，通其风”，温室内充CO2，即提高CO2浓度，增加产量的方法.合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合作用速率。③温度(如图所示)曲线分析：光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10～35℃下正常进行光合作用，其中AB段(10～35℃)随温度的升高而逐渐加强，B点(35℃)以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，50％左右光合作用完全停止。应用：冬天温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用：晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。(2)多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度，调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的6、总结:光合作用在现实生活中①提高农作物产量：延长光合作用时间、增大光合作用面积：合理密植，改变植物种植方式：轮作、间作、套作②提高光合作用速度使用温室大棚使用农家肥、化肥“正其行，通其风”大棚中适当提高二氧化碳的浓度补充人工光照7、计算真光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸作用速率CO2吸收DBDB真光合作用=净光合作用+呼吸作用真光合作用=净光合作用+呼吸作用净光合作用净光合作用OACOAC呼吸作用光照强度呼吸作用EECO2释放②光合作用制造的有机物=光合作用积累的有机物+细胞呼吸消耗的有机物解析：制造的就是生产的总量，其中一部分被储存起来，就是积累的，另一部分被呼吸消耗③光合作用利用二氧化碳的量=从外界吸收的二氧化碳的量+细胞呼吸释放的二氧化碳的量解析：光合作用利用CO2的量有两个来源，一个是外界吸收的，另一个是自身呼吸放出的，二者都被光合作用利用。六、比较光合作用和细胞呼吸作用光合作用呼吸作用

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、酶等

酶（时刻进行）

物质转变无机物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

联系有机物、氧气能量、二氧化碳

有机物、氧气能量、二氧化碳光合作用

呼吸作用

五、化能合成作用自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。下图为硝化细菌的化能合成作用

◎

进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型生物；而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物是异养型生物。极采取防护措施。第六章细胞的生命历程1、限制细胞长大的原因：表面积与体积的关系：细胞核与细胞质的关系。2、细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必须的基本结构（如核糖体）和物质（如酶）所需要的空间决定的3、真核细胞分裂方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂4、有丝分裂分裂周期：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，为一个细胞周期。包括：分裂间期和分裂期（前期、中期、后期、末期）。5、分裂间期：占周期90%—95%，DNA的复制和有关蛋白质的合成。[复制合成姐妹生]前期：①染色质变成染色体；②细胞两级发出纺锤丝形成纺锤体；③核仁解体、核膜消失。[膜仁消失现两体]中期：①纺锤丝牵引着丝点运动，着丝点排列在赤道板上；②染色体形态稳分裂期定、数目清晰、便于观察。[形定数晰赤道齐]后期：①着丝点分裂、两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体；②由纺锤丝牵引染色体向细胞两极运动。[点裂数加均两极]末期：①染色体成为染色质；②纺锤体消失、出现新的核膜核仁形成新的细胞核；③赤道板的位置出现细胞板，由中央向四周扩展，形成新的细胞壁，成为两个子细胞。[两体消失膜仁现]时期植物细胞示意图动物细胞示意图主要特点记忆歌诀分裂间期完成组成染色体的DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。复制的结果，每个染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体。复制合成姐妹生分裂期前期①出现染色体；②核膜解体，核仁消失；③从细胞两极发生许多纺锤丝，进而形成纺锤体；④染色体着丝点散乱分布在纺锤体上。膜仁消失现两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。（计数好时机）形定数晰赤道齐后期①每个着丝点分裂为二，每个染色体的两个姐妹染色单体分开，成为两个染色体；②纺锤丝收缩牵引染色体向两极移动，形成两套数目和形态完全相同的染色体点裂数加均两极末期①两组染色体分别到达两极后，又变成细长盘曲的染色质丝；②核膜、核仁重新出现；③（植物细胞）在赤道板位置上出现的细纺锤丝消失；④细胞板进而形成新的细胞壁，最后一个细胞分裂成两个子细胞。两体消失膜仁现动物细胞的有丝分裂动、植物细胞有丝分裂的比较：前期末期纺锤体的形成方式细胞质分裂的方式动物由两极直接发出的纺锤丝形成纺锤体在赤道板附近形成细胞板，细胞板向四周扩展将细胞割裂成两个细胞植物有中心体发出的星射线形成纺锤体细胞膜在赤道板附近向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞动物细胞植物细胞不同点前期：纺锤体的形成方式不同由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体末期：子细胞的形成方式不同由细胞膜向内凹陷把亲代细胞缢裂成两个子细胞由细胞板形成的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞（1）分裂间期：主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成结果：DNA分子加倍；染色体数不变（一条染色体含有2条染色单体）（2）分裂期前期：①出现染色体和纺锤体②核膜解体、核仁逐渐消失；中期：每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上；（观察染色体的最佳时期）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别向细胞两极移动。末期：①染色体、纺锤体消失②核膜、核仁重现（细胞膜内陷）植物细胞的有丝分裂4、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化： 5、有丝分裂的意义在有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中去。子细胞具有和亲代细胞相同数目、相同形态的染色体。这保证了亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性。四、无丝分裂1、特点：在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现（但有DNA的复制）2、举例：草履虫、蛙的红细胞等。6、假定某生物体中一个体细胞内的染色体和DNA的含量为2N间期前期中期后期末期染色体2N2N2N4N4N→2NDNA2N→4N4N4N4N4N→2N染色单体0→4N4N4N007、有丝分裂的意义：将亲代细胞染色体经过复制（实质为DNA复制后），精确地平均分配到两个子细胞，在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性，对于生物遗传有重要意义。8、细胞分化：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，它是一种持久性变化，是生物体发育的基础，使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能效率。9、细胞分化举例：红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息，（同一受精卵有丝分裂形成）；形态、功能不同原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同。10、细胞全能性：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体潜能。 高度分化的植物细胞具有全能性，如植物组织培养高度分化的动物细胞核具有全能性，如克隆羊因为细胞（细胞核）具有该生生长发育所需的全部遗传信息物11、 细胞内水分减少，新陈代谢速率减慢 细胞内酶活性降低细胞衰老特征 细胞内色素积累 细胞内呼吸速度下降，细胞核体积增大 细胞膜通透性下降，物质运输功能下降12、细胞凋亡指基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种正常的自然生理过程，如蝌蚪尾消失，它对于多细胞生物体正常发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。 能够无限增殖13、癌细胞特征 形态结构发生显著变化 癌细胞表面糖蛋白减少，容易在体内扩散，转移癌症防治：远离致癌因子，进行CT，核磁共振及癌基因检测；也可手术切除、化疗和放疗。必修２遗传与进化知识点第一章遗传因子的发现第一节孟德尔豌豆杂交试验（一）1.孟德尔之所以选取豌豆交试验的材料是由于：（1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物；（2）豌豆花较大，易于人工操作；（3）豌豆具有易于区分的性状。2.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。相对性状：一种生物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。如在DD×dd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DD×dd杂交试验中，F1表现出来的性状；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DD×dd杂交试验中，F1未显现出来的性状；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。（2）纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如DD或dd。其特点纯合子是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：DD×ddDd×ddDD×Dd等。自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。如：DD×DDDd×Dd等测交：F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。如：Dd×dd正交和反交：二者是相对而言的，如甲（♀）×乙（♂）为正交，则甲（♂）×乙（♀）为反交；如甲（♂）×乙（♀）为正交，则甲（♀）×乙（♂）为反交。3.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4.常见问题解题方法（1）如后代性状分离比为显：隐=3：1，则双亲一定都是杂合子（Dd）即Dd×Dd3D_：1dd（2）若后代性状分离比为显：隐=1：1，则双亲一定是测交类型。即为Dd×dd1Dd：1dd（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DD×DD或DD×Dd或DD×dd5.分离定律其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。第2节孟德尔豌豆杂交试验（二）1.两对相对性状杂交试验中的有关结论（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。(2)F1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9：3：3：1YYRR1/16YYRr2/16亲本类型双显（Y_R_）YyRR2/169/16黄圆亲本类型YyRr4/16纯隐（yyrr）yyrr1/161/16绿皱YYrr1/16重组类型单显Y_rr）YYRr2/163/16黄皱重组类型yyRR1/16单显（yyR_）yyRr2/163/16绿圆注意：上述结论只是符合亲本为YYRR×yyrr，但亲本为YYrr×yyRR，F2中重组类型为10/16，亲本类型为6/16。2.常见组合问题（1）配子类型问题如：AaBbCc产生的配子种类数为2x2x2=8种（2）基因型类型如：AaBbCc×AaBBCc，后代基因型数为多少？先分解为三个分离定律：Aa×Aa后代3种基因型（1AA：2Aa：1aa）Bb×BB后代2种基因型（1BB：1Bb）Cc×Cc后代3种基因型（1CC：2Cc：1cc）所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。（3）表现类型问题如：AaBbCc×AabbCc，后代表现数为多少？先分解为三个分离定律：Aa×Aa后代2种表现型Bb×bb后代2种表现型Cc×Cc后代2种表现型所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。3.自由组合定律实质是形成配子时，成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合。4.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简要概括一、相对性状性状：生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。二、孟德尔一对相对性状的杂交实验孟德尔遗传实验运用了现代科学研究中常用的假说－演绎法，其一般过程是观察实验，发现问题、分析问题，提出假说（假设）、设计实验，检验假说（假设）、归纳综合，得出结论。孟德尔遗传实验获得成功的原因是1.正确地选用实验材料。豌豆自花授粉，闭花受粉，自然状态下是纯种；品种多，差异大相对性状明显，易于区分。(1)由单基因到多基因地研究方法。(2)应用统计学方法对实验结果进行分析。(3)科学地设计实验程序。3.相关概念(1)、显性性状与隐性性状显性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1表现出来的性状。隐性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1没有表现出来的性状。附：性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象）(2)、显性基因与隐性基因显性基因：控制显性性状的基因。隐性基因：控制隐性性状的基因。附：基因：控制性状的遗传因子（DNA分子上有遗传效应的片段P67）等位基因：决定1对相对性状的两个基因（位于一对同源染色体上的相同位置上）。(3)、纯合子与杂合子纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定的遗传，不发生性状分离）：显性纯合子（如AA的个体）隐性纯合子（如aa的个体）杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体（不能稳定的遗传，后代会发生性状分离）(4)、表现型与基因型表现型：指生物个体实际表现出来的性状。基因型：与表现型有关的基因组成。（关系：基因型＋环境→表现型）(5)杂交与自交杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程。自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程。（指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉）附：测交：让F1与隐性纯合子杂交。（可用来测定F1的基因型，属于杂交）三、孟德尔遗传实验的科学方法：正确地选用试验材料；分析方法科学；（单因子→多因子）应用统计学方法对实验结果进行分析；科学地设计了试验的程序。四、基因分离定律的实质:在减I分裂后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离。五、基因分离定律的两种基本题型：正推类型：（亲代→子代）亲代基因型子代基因型及比例子代表现型及比例⑴AA×AAAA全显⑵AA×AaAA:Aa=1:1全显⑶AA×aaAa全显⑷Aa×AaAA:Aa:aa=1:2:1显:隐=3:1⑸Aa×aaAa:aa=1:1显:隐=1:1⑹aa×aaaa全隐逆推类型：（子代→亲代）亲代基因型子代表现型及比例⑴至少有一方是AA全显⑵aa×aa全隐⑶Aa×aa显:隐=1:1⑷Aa×Aa显:隐=3:1三、伴性遗传的特点与判断遗传病的遗传方式遗传特点实例常染色体隐性遗传病隔代遗传，患者为隐性纯合体白化病、苯丙酮尿症、常染色体显性遗传病代代相传，正常人为隐性纯合体多/并指、软骨发育不全伴X染色体隐性遗传病隔代遗传，交叉遗传，患者男性多于女性色盲、血友病伴X染色体显性遗传病代代相传，交叉遗传，患者女性多于男性抗VD佝偻病伴Y染色体遗传病传男不传女，只有男性患者没有女性患者人类中的毛耳第二章基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用知识结构：精子的形成过程减数分裂卵细胞形成过程减数分裂和受精作用配子中染色体组合的多样性受精作用受精作用的过程和实质1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体（1）染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。（2）同源染色体和四分体：同源染色体指形态、大小一般相同，一条来自母方，一条来自父方，且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。（3）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。2.减数分裂过程中遇到的一些概念同源染色体：上面已经有了联会：同源染色体两两配对的现象。四分体：上面已经有了交叉互换：指四分体时期，非姐妹染色单体发生缠绕，并交换部分片段的现象。减数分裂：是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。3.减数分裂特点：复制一次，分裂两次。结果：染色体数目减半（染色体数目减半实际发生在减数第一次分裂）。场所：生殖器官内4.精子与卵细胞形成的异同点比较项目不同点相同点精子的形成卵细胞的形成染色体复制复制一次第一次分裂一个初级精母细胞（2n）产生两个大小相同的次级精母细胞（n）一个初级卵母细胞（2n）（细胞质不均等分裂）产生一个次级卵母细胞（n）和一个第一极体（n）同源染色体联会，形成四分体，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质分裂，子细胞染色体数目减半第二次分裂两个次级精母细胞形成四个同样大小的精细胞（n）一个次级卵母细胞（细胞质不均等分裂）形成一个大的卵细胞(n)和一个小的第二极体。第一极体分裂（均等）成两个第二极体着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，细胞质分裂，子细胞染色体数目不变有无变形精细胞变形形成精子无变形分裂结果产生四个有功能的精子(n)只产生一个有功能的卵细胞(n)精子和卵细胞中染色体数目均减半注：卵细胞形成无变形过程，而且是只形成一个卵细胞，卵细胞体积很大，细胞质中存有大量营养物质，为受精卵发育准备的。5.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，精细胞4个或卵1个、极体3个体细胞，2个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6.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）（1）、方法三看鉴别法（点数目、找同源、看行为）第1步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。第2步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。第3步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。（2）例题：判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。［解析］：甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体，但无联会、四分体、分离等行为，且每一端都有一套形态和数目相同的染色体，故为有丝分裂的后期。乙图有同源染色体，且同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故为减数第一次分裂的后期。丙图不存在同源染色体，且每条染色体的着丝点分开，姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极，故为减数第二次分裂后期。7.受精作用：指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。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。意义：通过减数分裂和受精作用，保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换，增加了配子的多样性，加上受精时卵细胞和精子结合的随机性，使后代呈现多样性，有利于生物的进化，体现了有性生殖的优越性。下图讲解受精作用的过程，强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。8.配子种类问题由于染色体组合的多样性，使配子也多种多样，根据染色体组合多样性的形成的过程，所以配子的种类可由同源染色体对数决定，即含有n对同源染色体的精（卵）原细胞产生配子的种类为2n种。第二节基因在染色体上萨顿假说推论：基因在染色体上，也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。2.、基因位于染色体上的实验证据果蝇杂交实验分析3.一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上呈线性排列4.基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的实质第三节伴性遗传1.伴性遗传的概念2.人类红绿色盲症（伴X染色体隐性遗传病）特点：⑴男性患者多于女性患者。⑵交叉遗传。即男性→女性→男性。⑶一般为隔代遗传。抗维生素D佝偻病（伴X染色体显性遗传病）特点：⑴女性患者多于男性患者。⑵代代相传。伴性遗传在生产实践中的应3、人类遗传病的判定方法口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性看女病，女病男正非伴性；显性看男病，男病女正非伴性。第一步：确定致病基因的显隐性：可根据（1）双亲正常子代有病为隐性遗传（即无中生有为隐性）；（2）双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断（即有中生无为显性）。第二步：确定致病基因在常染色体还是性染色体上。在隐性遗传中，父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正常，为常染色体上隐性遗传；在显性遗传，父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患病，为常染色体显性遗传。不管显隐性遗传，如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常，都不可能是Y染色体上的遗传病；题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病，如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。注：如果家系图中患者全为男性（女全正常），且具有世代连续性，应首先考虑伴Y遗传，无显隐之分。第三章基因的本质第一节DNA是主要的遗传物质1.肺炎双球菌的转化实验（1）、体内转化实验：1928年由英国科学家格里菲思等人进行。①实验过程结论：在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。（2）、体外转化实验：1944年由美国科学家艾弗里等人进行。①实验过程结论：DNA是遗传物质2.噬菌体侵染细菌的实验1、实验过程①标记噬菌体含35S的培养基含35S的细菌35S蛋白质外壳含35S的噬菌体含32P的培养基含32P的细菌内部DNA含32P的噬菌体②噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体细菌体内没有放射性35S含32P的噬菌体细菌体内有放射线32P结论：进一步确立DNA是遗传物质3.烟草花叶病毒感染烟草实验：（1）、实验过程（2）、实验结果分析与结论烟草花叶病毒的RNA能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。4、生物的遗传物质非细胞结构：DNA或RNA生物 原核生物：DNA细胞结构 真核生物：DNA结论：绝大多数生物（细胞结构的生物和DNA病毒）的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。第二节DNA分子的结构DNA分子的结构（1）基本单位脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）2、DNA分子有何特点？⑴稳定性是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。⑵多样性构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。⑶特异性每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。3.DNA双螺旋结构的特点： ⑴DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。⑵DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。⑶DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。4.相关计算（1）A=TC=G（2）（A+C）/（T+G）=1或A+G/T+C=1（3）如果（A1+C1）/（T1+G1）=b那么（A2+C2）/（T2+G2）=1/b（4）（A+T）/（C+G）=（A1+T1）（C1+G1=（A2+T2）/（C2+G2）=a4.判断核酸种类（1）如有U无T，则此核酸为RNA；（2）如有T且A=TC=G，则为双链DNA；（3）如有T且A≠TC≠G，则为单链DNA；（4）U和T都有，则处于转录阶段。第3节DNA的复制一、DNA分子复制的解旋酶：解开解旋酶：解开DNA双链聚合酶：以母链为模板，游离的四种脱氧核苷酸为原料，严格遵循碱基互补配对原则，合成子链连接酶：把DNA子链片段连接起来1、概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程2、复制时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期3.复制方式：半保留复制4、复制条件（1）模板：亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链（2）原料：4种脱氧核苷酸（3）能量：ATP（4）解旋酶、DNA聚合酶等5、复制特点：边解旋边复制6、复制场所：主要在细胞核中，线粒体和叶绿体也存在。7、复制意义：保持了遗传信息的连续性。三、与DNA复制有关的碱基计算1.一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n2.第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/(2n-1)3.若某DNA分子中含碱基T为a，(1)则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1)(2)第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1第4节基因是有遗传效应的DNA片段一、.基因的相关关系 1、与DNA的关系 ①基因的实质是有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的DNA片段不能称之为基因（非基因）。②每个DNA分子包含许多个基因。2、与染色体的关系①基因在染色体上呈线性排列。②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。3、与脱氧核苷酸的关系 ①脱氧核苷酸（A、T、C、G）是构成基因的单位。②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。4、与性状的关系 ①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。二、DNA片段中的遗传信息遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录1、DNA与RNA的异同点核酸项目DNARNA结构通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制存在部位主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上主要位于细胞质中功能传递和表达遗传信息①mRNA：转录遗传信息，翻译的模板②tRNA：运输特定氨基酸③rRNA：核糖体的组成成分2、RNA的类型⑴信使RNA（mRNA）⑵转运RNA（tRNA）⑶核糖体RNA（rRNA）3、转录⑴转录的概念⑵转录的场所主要在细胞核⑶转录的模板以DNA的一条链为模板⑷转录的原料4种核糖核苷酸⑸转录的产物一条单链的mRNA⑹转录的原则碱基互补配对⑺转录与复制的异同（下表：）阶段项目复制转录时间细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期生长发育的连续过程进行场所主要细胞核主要细胞核模板以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸条件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP过程在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（A—T、C—G、T—A、G—C）合成与模板互补的子链；子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构在细胞核中，以DNA解旋后的一条链为模板，按照A—U、G—C、T—A、C—G的碱基互补配对原则，形成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合产物两个双链的DNA分子一条单链的mRNA特点边解旋边复制；半保留式复制（每个子代DNA含一条母链和一条子链）边解旋边转录；DNA双链分子全保留式转录（转录后DNA仍保留原来的双链结构）遗传信息的传递方向遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子遗传信息由DNA传到RNA二、遗传信息的翻译1、遗传信息、密码子和反密码子遗传信息密码子反密码子概念基因中脱氧核苷酸的排列顺序mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基作用控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性64种61种：能翻译出氨基酸3种：终止密码子，不能翻译氨基酸61种或tRNA也为61种联系①基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补③密码子与相应反密码子的序列互补配对2、翻译⑴定义⑵翻译的场所细胞质的核糖体上⑶翻译的模板mRNA⑷翻译的原料20种氨基酸⑸翻译的产物多肽链（蛋白质）⑹翻译的原则碱基互补配对⑺翻译与转录的异同点（下表）：阶段项目转录翻译定义在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程场所细胞核细胞质的核糖体模板DNA的一条链信使RNA信息传递的方向DNA→mRNAmRNA→蛋白质原料含A、U、C、G的4种核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸产物信使RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质实质是遗传信息的转录是遗传信息的表达三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，则转录产生的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T（或C+G）与mRNA分子中U+A（或C+G）相等。2.翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是双链DNA碱基数目的1/6。第2节基因对性状的控制一、中心法则⑴DNA→DNA：DNA的自我复制；⑵DNA→RNA：转录；⑶RNA→蛋白质：翻译；⑷RNA→RNA：RNA的自我复制；⑸RNA→DNA：逆转录。DNA→DNARNA→RNADNA→RNA细胞生物病毒RNA→蛋白质RNA→DNA二、基因、蛋白质与性状的关系1、（间接控制）酶或激素细胞代谢基因性状结构蛋白细胞结构（直接控制）2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。3、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。第五章基因突变及其他变异第一节基因突变和基因重组一、基因突变的实例1、镰刀型细胞贫血症⑴症状⑵病因基因中的碱基替换直接原因：血红蛋白分子结构的改变根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变2、基因突变概念：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二、基因突变的原因和特点1、基因突变的原因有内因和外因物理因素：如紫外线、X射线⑴诱发突变（外因）化学因素：如亚硝酸、碱基类似物生物因素：如某些病毒⑵自然突变（内因）2、基因突变的特点⑴普遍性⑵随机性⑶不定向性⑷低频性⑸多害少利性3、基因突变的时间有丝分裂或减数第一次分裂间期4.基因突变的意义：是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料三、基因重组1、基因重组的概念随机重组（减数第一次分裂后期）2、基因重组的类型交换重组（四分体时期）3.时间：减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期）４．基因重组的意义四、基因突变与基因重组的区别基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变，产生了新基因，也可以产生新基因型，出现了新的性状。不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。发生时间及原因细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。条件外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。意义生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。发生可能突变频率低，但普遍存在。有性生殖中非常普遍。第二节染色体变异一、染色体结构的变异（猫叫综合征）概念缺失2、变异类型 重复 倒位 易位二、染色体数目的变异1.染色体组的概念及特点2.常见的一些关于单倍体与多倍体的问题⑴一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？（一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。）⑵二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为什么？（答：对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染色体数目减半。）⑶如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？（答：不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。）（4）单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？（答：对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。）3.总结：多倍体育种方法：单倍体育种方法：列表比较多倍体育种和单倍体育种：多倍体育种单倍体育种原理染色体组成倍增加染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种（指每对染色体上成对的基因都是纯合的）常用方法秋水仙素处理萌发的种子、幼苗花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍优点器官大，提高产量和营养成分明显缩短育种年限缺点适用于植物，在动物方面难以开展技术复杂一些，须与杂交育种配合4.染色体组数目的判断（1）细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组。问：图中细胞含有几个染色体组？（2）根据基因型判断细胞中的染色体数目，根据细胞的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数。问：图中细胞含有几个染色体组？（3）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数果蝇的体细胞中含有8条染色体，4对同源染色体，即染色体形态数为4（X、Y视为同种形态染色体），染色体组数目为2。人类体细胞中含有46条染色体，共23对同源染色体，即染色体形态数是23，细胞内含有2个染色体组。4.三倍体无子西瓜的培育过程图示：单倍体与多倍体的区别二倍体(2N=2x)三倍体(2N=3x)多倍体(2N=nx)(a+b)(a+b)注：x染色体组，a、b为正整数。生物体合子2N=(a+b)x发育直接发育成生物体：单倍体（N=ax)雌配子(N=ax)直接发育成生物体：单倍体（N=bx)雄配子(N=bx)①由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；②而由配子直接发育来的,不管含有几个染色组，都只能叫单倍体。判断第三节人类遗传病伴性遗传的特点与判断遗传病的遗传方式遗传特点实例常染色体隐性遗传病隔代遗传，患者为隐性纯合体白化病、苯丙酮尿症、常染色体显性遗传病代代相传，正常人为隐性纯合体多/并指、软骨发育不全伴X染色体隐性遗传病隔代遗传，交叉遗传，患者男性多于女性色盲、血友病伴X染色体显性遗传病代代相传，交叉遗传，患者女性多于男性抗VD佝偻病伴Y染色体遗传病传男不传女，只有男性患者没有女性患者人类中的毛耳第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种一、杂交育种1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2.原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。4.缺点：不会创造新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。二、诱变育种1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。2.诱变原理：基因突变3.诱变因素：（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。三、四种育种方法的比较杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异方法杂交激光、射线或化学药品处理秋水仙素处理萌发种子或幼苗花药离体培养后加倍优点可集中优良性状时间短器官大和营养物质含量高缩短育种年限缺点育种年限长盲目性及突变频率较低动物中难以开展成活率低，只适用于植物举例高杆抗病与矮杆感病杂交获得矮杆抗病品种高产青霉菌株的育成三倍体西瓜抗病植株的育成第二节基因工程及其应用1.概念2.原理基因重组3.转基因生物和转基因食品的安全性例题：下图中A－E表示几种不同育种方法甲A.乙B.=1\*GB3①=3\*GB3③=1\*GB3①C.AABBDD×RRABDRAABBDDRR普通小麦黑麦不育杂种小黑麦DDTT×ddttF1