2026届高三一轮复习生物：必修1与必修2思维导图

基因的表达 基因指导蛋白质的 合成 遗传信息的转录 RNA结构与功能 结构 RNA通常是单链 种类 mRNA：也叫信使RNA，用来传递信 息，也是蛋白质合成的直接模板 tRNA：也叫转运 RNA，用来转运氨 基酸，识别密码子 rRNA：也叫核糖体 RNA，是核糖体的 组成部分 转录 概念：RNA是在细胞核中 通过RNA聚合酶以DNA 的一条链为模板合成的这一过程叫做转录 场所 主要发生在细胞核中 叶绿体和线粒体中也可进行 能量：一般由ATP 提供 解旋 酶 RNA聚合酶 结果 DNA双链解开，碱基暴露 配对 原则 碱基互补配对（A-U,T-A,C- G,G-C） 模板 解开的DNA双链中 的一条链 原料 游离的核糖核苷酸 连接 酶 RNA聚合酶 结果 形成一个RNA 释放 合成的RNA从DNA链 上释放 DNA双螺旋恢复 中心法则 图解 不同生物遗传信息 传递过程 基因控制蛋白质的 相关计算 DNA中碱基，mRNA中的碱基和蛋白质中的氨基 酸数量关系=6:3:1 遗传信息的翻译 概念 游离在细胞质中的各种核苷酸，就以mRNA为模板合 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫翻译 场所核糖体 起始mRNA（模板）进入细胞质与核糖体（场所）结合 运输tRNA携带氨基酸置于特定位置 延伸 核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，由对应的 tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上 停止 当核糖体遇到终止密码子时 合成停止 脱离 肽链合成后，从核糖体与mRNA的 复合物上脱离 产物多肽——蛋白质 密码子 种类 有64种，有62/61种能翻译出氨基酸 有两种起始密码 子（AUG,GUG） 有三种终止密码子（UAA,UAG,UGA）但是特殊情况下 UGA也可以编码甲硫氨酸 特性 简并性一种氨基酸可由一种或多种密码子决定 专一性一种密码子决定一种氨基酸 通用性 高效由于一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链 基因的表达与性状 的关系 基因表达产物与性 状的关系 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 例如人的白化病抑 制酪氨酸酶的合成 控制蛋白质结构来直接 控制生物体的性状 例如囊性纤维化患者的CFTR 蛋白结构异常 基因的选择性表达 在所有细胞中都表达例如核糖体蛋白基因 在某类细胞中特异性表达例如胰岛素基因 细胞分化 实质基因的选择性表达 变与不变 同种生物不同类型细胞中DNA相同 同种生物不同类型的细胞中mRNA和蛋白质不完全相同 表观遗传 概念 生物体基因的碱基序列不发生变化，但 基因表达和表型发生可遗传变化的现象 特征 可遗传 DNA基因序列不变化 受环境影响 机制 DNA的甲基化 组蛋白的甲基化，乙酰化等 结果 一个基因控制一种性状 一个基因控制控制多种性状 多个基因控制一种性状 性状+基因+环境 高一2班师伟琳生物思维导图 基因和染色体的关 系 基因在染色体上 萨顿的假说 推论：基因就在染色体上 研究方法：类比推理法 基因位于染色体上 的实验证据 1．实验者：美国生物学家摩尔根。 2．实验材料：果蝇。 3．研究方法：假说—演绎法。 4．(1)实验过程： P 红眼(♀)×白眼(♂) ↓ F1 红眼(♀、♂) ↓雌雄交配 F2 红眼(♀、♂)∶白眼(♂)＝3∶1 实验分析 ①F1的结果说明红眼是显性性状。 ②F2的比例说明果蝇眼色的遗传符合基因分离定律，红眼和 白眼受一对等位基因控制。 ③F2白眼果蝇只有雄性，说明白眼性状的表现与性别相联系 实验假设：控制果蝇白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含 它的等位基因 孟德尔遗传规律的 现代解释 基因的分离定律的实质 基因的自由组合定律的实质 减数分裂 精子的形成 发生场所：高等动植物在有性生殖器官内 ，人和其他哺乳动物 在睾丸中 过程：间期完成染色体复制，最终每条染色体含两条姐妹染色单 体 减数第一次分裂：①前期：同源染色体联 会，形成四分体；此时可发生同源染色体 上的非姐妹染色单体间的交叉互换。 ②中期：同源染色体排列在赤道板两侧。 ③后期：同源染色体分离，非同源染色体 自由组合，并移向两极。 ④末期：细胞均分为二。 减数第二次分裂：①前期：染色体散乱地分 布在细胞中。 ②中期：染色体着丝粒排列在赤道板上。 ③后期：着丝粒分裂， 姐妹染色单体分离使 染色体加倍，并移向细胞两极。 ④末期：细胞均分为二。 ①染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，原 因是同源染色体分开，平均进入两个子 细胞中造成的；减数第二次分裂染色体 数的变化为N→2N→N。 ②减Ⅱ后期染色体数、DNA数、染色单体 数都与正常体细胞相同，但不同的是没有 同源染色体。 精子的形成与 卵细胞的形成 过程的比较 不同点 精子的形成 卵细胞的形成 形成部位 睾丸 卵巢 过　程 变形期 无变形期 生殖细胞数 四个精子 一个卵细胞 细胞质的分配 均等分裂 不均等分裂 相同点 成熟期都经过减数分裂，精子和卵细胞中染色体数目是体细胞的 一半 伴性遗传 概念 决定他们的基因位于性染色体上，遗传 上总是与性别相关联 伴性遗传的特点 (1)伴X隐性遗传的特点： 　　① 男 > 女 　　② 隔代遗传(交叉遗传即外公→女 儿→外孙) 　　③ 女患，父必患。母患，子必患。 　　(2)伴X显性遗传的特点： 　　① 女>男 　　② 连续发病 　　③ 子患，母必患；父患，女必患 　　(3)伴Y遗传的特点：传男不传女 常见遗传病类型 伴X隐：红绿色盲、血友病、果蝇眼色 　　伴X显：抗维生素D佝偻病 　　常隐：先天性聋哑、白化病、镰状细胞贫 血、苯丙酮尿症 　　常显：多(并)指、软骨发育不全 　　Y染色体上遗传(如外耳道多毛症) 遗传病类型的鉴别 (一)先判断显性、隐性遗传： 　　无中生有，为隐性 　　有中生无，为显性 　　(二)再判断常、性染色体遗传： 　　1、父母无病，女儿有病——常、隐性遗传 　　2、已知隐性遗传，母病儿子正常——常、隐性遗传 　　3、已知显性遗传，父病女儿正常——常、显性遗传 　　4、如果患者全为男性(女全正常)，应首先考虑伴Y遗 传，无显隐之分。 受精作用 概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 过程： (1)精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，同时 卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止 其他精子再进入。 (2)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 3．结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的 数目，其中有一半染色体来自精子(父方)，另一半来 自卵细胞(母方)。 4．意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数 目的恒定，和生物的遗传和变异都是十分重要的。 高一4班 冯帝翔生物思维导图 基因在染色体上呈 线性排列 细胞的物质 输入和输出 跨膜运输方式 小分子物质 被动运输 自 由 扩 散 三要素 顺浓度梯度 高浓度→低浓度 不需要转运蛋白 不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 举例 水/CO2/O2/甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子 影响物质运输速率的因素 浓度差的大小 协助扩散 三要素 顺浓度梯度 高浓度→低浓度 需要转运蛋白（载体蛋白/通道蛋白） 不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 举例 葡萄糖进入红细胞，水通过水通道蛋白，离子顺浓度梯 度跨膜运输 影响物质运输速率的因素 浓度差大小、转运蛋白（载体蛋白/通道蛋白）的种类和数量 主动运输 三要素 逆浓度梯度 低浓度→高浓度 需要载体蛋白 需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 举例 离子逆浓度梯度跨膜运输，葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞 影响物质运输速率的因素 载体蛋白的种类和数量、呼吸强度（O2浓度、温度）等 大分子物质 胞吞 三要素 胞外→胞内 不需要转运蛋白（但需要膜上蛋白质的参与） 需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 举例 吞噬细胞吞噬病菌 影响物质运输速率的因素 呼吸强度（O2浓度、温度）等 胞吐 三要素 胞内→胞外 不需要转运蛋白（但需要膜上蛋白质的参与） 需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 举例 分泌蛋白的分泌 影响物质运输速率的因素 呼吸强度（O2浓度、温度）等 渗透作用 概念水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散 条件 半透膜 膜两侧有浓度差 水进出细胞的原理 动物细胞 条件 半透膜细胞膜 浓度差外界溶液与细胞质 现象 外界溶液浓度<细 胞质浓度 细胞吸水膨胀 外界溶液浓度>细 胞质浓度 细胞失水皱缩 外界溶液浓度=细 胞质浓度 细胞形态不变 成熟植物细胞 条件半透膜 原生质层 细胞膜和液泡膜以及两层膜 之间的细胞质 外界溶液与细胞液（液泡里面的） 现象 外界溶液浓度>细 胞液浓度 渗透作用失水（质壁分离） 外界溶液浓度<细 胞液浓度 渗透作用吸水 外界溶液浓度=细 胞液浓度 水分进出平衡 质壁分离拓展应用 判断成熟植物细胞的死活 测定细胞液浓度范围 比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 鉴别不同种类的溶液（如蔗糖 溶液和乙二醇溶液） 细胞呼吸与 光合作用 细胞呼吸 实验：探究酵母菌 细胞呼吸的方式 实验材料 酵母菌 酵母菌是单细胞真菌，有氧无氧条件下均能生存，属兼性厌氧菌 实验方法 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究 某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相 互对照实验。 无氧一组先反应一段时间消耗掉培养瓶中的氧气以保证反应在 无氧条件下进行。 检测CO2：可用澄清石灰水（变浑浊）或溴麝香草酚蓝溶液 （蓝→绿→黄）检测CO2的生成。 检测酒精：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生 反应，变成灰绿色。 实验现象 有氧一组：澄清石灰水快速变浑浊，重铬酸钾浓硫酸溶液无 变化。 无氧一组：澄清石灰水较慢变浑浊，重铬酸钾浓硫酸溶液出 现灰绿色。 方式 有氧呼吸 概念 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 过程 第一阶段 场所 细胞质基质 第二阶段 场所 线粒体基质 第三阶段 场所 线粒体内膜 总反应式 注意 细胞呼吸释放出的能量，一部分储存在ATP中，其 余的则以热能的形式散失了。 无氧呼吸 概念 在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不 完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸 过程 第一阶段 场所 细胞质基质 第二阶段 场所 细胞质基质 丙酮酸在不同酶催化下分解形成酒精和二氧化 碳，或者转化为乳酸，该阶段不生成ATP 总反应式 大部分植物、酵母菌 动物、乳酸菌、马铃薯块茎 注意 无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。葡萄 糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。 影响因素 氧气浓度 有氧呼吸反应物 对无氧呼吸过程有抑制作用 温度 影响酶活性 水分 有氧呼吸的原料 二氧化碳浓度 细胞呼吸的产物，积累抑制呼吸应用 应用 包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴"等敷料，防止 滋生厌氧菌。 利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情 况下，可以生产各种酒。（酒精发酵） 花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松 土透气，保证根的有氧呼吸。 粮食储藏条件：干燥、低温、低氧；水果储藏条件：湿度适中、 零上低温、低氧。 皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，需要及时到医院治疗，防止破伤 风芽孢杆菌大量繁殖，引发破伤风。 有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。 乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。 稻田需定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。 光合作用 实验：绿叶中色素 的提取与分离 提取色素 原理 绿叶中的色素能溶解在无水乙醇中，可 用无水乙醇提取绿叶中的色素 二氧化硅有助于研磨充分 碳酸钙防止研磨中色素被破坏 分离色素 方法 纸层析法：在层析液中溶解度大的色 素在滤纸条上扩散得快，反之则慢 注意事项 不能让滤液细线触及层析液，否则滤液细线中的 色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散。 实验结果 概念 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用 光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量 的有机物，并且释放出氧气的过程。 原理 光反应 场所 叶绿体的类囊体薄膜（提供色 素、酶、原料等） 物质变化 能量变化 光能转变为ATP和NADPH中 活跃的化学能 暗反应 场所叶绿体基质（提供酶、原料等） 物质变化 CO2的固定 C3的还原 能量变化 ATP和NADPH中的活跃化学能转变为 糖类等有机物中稳定的化学能 1.光反应生成的 ATP和NADPH供暗 反应中C3的还原， 而暗反应为光反应 提供ADP、Pi和 NADP+。 2.光反应将光能转 变为ATP和NADPH 中活跃的化学能， 暗反应再将ATP和 NADPH中活跃的 化学能转变为糖类 等有机物中稳定的 化学能。 光合作用强度 概念指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量 影响因素 水、光、温度、环境中CO2浓度、叶片气孔开闭情况、影响叶绿 体形成和结构的因素都会影响光合作用强度 应用 提高光能利用率， 提高产量 延长光合作用时间，如套作 增加光合作用面积，如间作 控制光照强弱 增加C02浓度，如增施有机肥 施加矿质元素，如Mg 白天适当提高温度，夜间适当降低温度，增大昼夜温差 细胞的生命历 程 细胞的增殖 概念 细胞通过分裂增加细胞数量的过程，叫做细胞增殖。 包括 物质准备 细胞分裂 具有周期性 细胞周期 概念 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 （物质准备阶段） 细胞周期的大部分时间处于分裂间期 变化：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞 有适度生长。 结果：每条染色体（呈染色质状）形成了两个完 全一样的姐妹染色单体。 分裂期 （细胞分裂阶段） 有丝分裂 四个时期 前期 两消失 核膜解体、核仁消失 两出现 出现纺锤体、出现染色体（染色质丝螺旋缠 绕，缩短变粗，成为染色体） 一散乱 染色体散乱分布 中期 每条染色体的着丝粒排列在赤道板上 后期 每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体 （染色体加倍），由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动 末期 两消失 染色体分别到达细胞的两极以后，染色体变成细长而 盘曲的染色质丝，同时纺锤丝消失 两出现 核膜核仁重新出现 动植物细胞有 丝分裂的差异 纺锤体形成方式不同 植物：两极发出纺锤丝形成纺锤体 动物：（间期复制的）两组中心粒移向两极 过程中发出星射线形成纺锤体 细胞一分为二的方式不同 植物：细胞板向四周扩展形成细胞壁 动物：缢裂 有丝分裂的细胞周 期中染色体和DNA 的数量变化 染色体 后期着丝粒分裂导致加倍，末期细胞一分为二导致减半 DNA 间期复制导致加倍，末期细胞一分为二导致减半 有丝分裂的意义 将亲代细胞的染色体经过复制（关键是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，因而细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。 减数分裂 无丝分裂 蛙的红细胞 相关知识 染色体、DNA和染色单体 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 制片流程 解离 用药液使组织中的细胞相互分离开来。 漂洗 洗去药液，防止解离过度。 染色 碱性染料（甲紫溶液或醋酸洋红液）能使染色体着色。 制片 使细胞分散开来，有利于观察。 分生区细胞特点 细胞呈正方形，排列紧密 注意 不能通过一个细胞观察各个时期，因为解离导致细胞死亡。 处于分裂间期的细胞最多，因为细胞周期的大部分时间处 于分裂间期。 细胞的死亡 细胞凋亡 概念 细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，是细胞死亡的 主要方式。细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控， 是一种程序性死亡。 实例 人胚胎发育时尾部细胞及指间细胞的死亡 细胞的自然更新 某些被病原体侵染的细胞的清除 意义 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重要的作用。 细胞坏死 细胞坏死是指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素 或严重的病理性刺激情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断而 引起的细胞损伤和死亡。 细胞的衰老 特征 细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小 细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢 细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 原因 自由基学说自由基破坏生物大分子 端粒学说染色体的端粒随分裂次数增加而变短 细胞衰老和个体衰 老的关系 单细胞生物细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡 多细胞生物 多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着，个体衰老 的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 意义 细胞衰老是正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实 现自我更新。但人衰老后会免疫力下降，适应环境能力减弱等 细胞的分化 概念 在个体发育中，由一个或一种细胞产生的后代，在形态、结构和 生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化 特点 普遍性多细胞生物中普遍存在 持久性一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态 遗传物质不变 意义 细胞分化是生物个体发育的基础，使多细胞生物体中的细胞趋于 专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 原因 细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程 中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 细胞的全能性 概念 细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或 分化成其他各种细胞的潜能或特性。 应用 植物细胞具有全能性植物组织培养 动物体细胞的细胞核具有全能性动物细胞核移植 原因 细胞分裂和分化过程中，细胞没有丢失遗传信息，细 胞（核）内具有全套完整的遗传信息。 全能性大小 个体发育过程中随着分化程度的提高，细胞分裂能力逐 渐降低，实现全能性越困难（细胞潜能越低） 干细胞 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能 力的细胞，这些细胞叫作干细胞 酶与ATP 酶 实验：比较过氧化 氢在不同条件下的 分解 实验基本知识 变量 自变量 人为控制的对实验对象进行处理的因素 因变量 因自变量改变而变化的变量 无关变量 实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素 方法步骤 1号试管：常温 对照组 2号试管：90℃水浴 加热能促进过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分 子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。 3号试管：加FeCl3（无机催化剂） 4号试管：加肝脏研磨液（含过氧化氢酶） Fe3+和过氧化氢酶能促进过氧化氢分解，是降低了过氧化氢分 解反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更 显著，催化效率更高。 活化能 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量 酶的本质 哪来的？ 活细胞产生的 干嘛的？ 起催化作用 酶只改变化学反应速率 细胞内产生的酶可以在细胞内/外发生作用 是什么？ 有机物 蛋白质（绝大多数） 基本单位：氨基酸 RNA（少部分） 基本单位：核糖核苷酸 酶活性 酶催化特定化学反应的能力称为酶活性 酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示 酶的特性 高效性 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化 效率更高。 专一性 一种酶只能催化一种或一类化学反应 作用条件较温和 酶催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，通常 为生理条件 温度 在最适宜的温度下，酶的活性最高。温度偏高或偏 低，酶活性都会明显降低。 温度过高 会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 低温 酶的活性降低，但酶的空间结构稳定 酶制剂适宜在低温下保存 PH 在最适宜的PH条件下，酶的活性最高。 PH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。 过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 ATP 中文名称腺苷三磷酸 组成元素C、H、O、N、P 化学组成 1 分子腺苷（1 分子腺嘌呤 + 1 分子核糖） + 3 分子磷酸基团 结构简式：A－P～P～P A代表腺苷，P代表磷酸基团，“～”代表一种 特殊的化学键，具有较高的转移势能。 功能细胞生命活动的直接能源物质 含量很少ATP 与 ADP 之间的转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中 ATP与ADP可以相互转化 合成 ATP ATP合成所需的能量源自绿色 植物的光合作用与动植物的细 胞呼吸 许多放能反应和ATP的合成相联系 ATP 水解 细胞中绝大多数需要能量的生命 活动都是由 ATP直接提供能量的 许多吸能反应和ATP的水解相联系 ATP提供能量时，通常通过磷酸基团的转移来实 现。ATP脱去的磷酸基团可以使其他分子磷酸化， 如通过蛋白质分子磷酸化使其构象改变，从而导致 其活性改变 基因的本质 3.2 DNA的结构 化学组成 组成元素：C、H、O、N、P 基本组成单位：四 种脱氧核苷酸 脱氧核糖 磷酸 含氮碱基：A、G、 C、T 连接方式：磷酸二酯键 空间结构 规则的双螺旋结构 碱基互补配对原则:A-T; C-G 结构特点 稳定性—脱氧核酸与磷酸交替 排列的顺序稳定不变 多样性—碱基对的排列顺序各异 特异性—每个DNA都有自己 特定的碱基对排列顺序 脱氧核糖和磷酸排列在外侧构成基本骨架 计算 在两条互补链中(A+G)/(T+C)的比例互 为倒数关系 在整个DNA分子中，A+G=C+T 整个DNA分子中，(A+T)/(G+C)与分子内每一 条链上的比例相同 3.3 DNA的复制 复制方式 半保留复制 概念 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程 场所 细胞核、线粒体和叶绿体 时间 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 条件 模板 开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲 代DNA的两条链) 原料 是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸 能量 由ATP提供 多种酶 解旋酶、DNA聚合酶等 过程 形成子代DNA分子←合成子链←解旋 特点 边解旋边复制 半保留复制 意义 遗传 DNA分子通过复制使遗传信息由亲代传 给子代保持了遗传信息的连续性 变异 复制出现差值产生基因突变使物种进化 准确性原因 DNA独特的双螺旋结构为复制提供 了精确的模板 碱基互补配对原则保证复制能够准确 进行 3.4 基因通常是有 遗传效应的DNA片 段 基因的定义基因是有遗传效应的DNA片段 DNA是遗传物质的 条件 能自我复制 结构相对稳定 储存遗传信息 能够控制性状 DNA分子的特点多样性、特异性和稳定性 3.1 DNA是主要的 遗传物质 格里菲斯肺炎链球 菌的转化 实验过程 R型细菌注射小鼠——小鼠未死亡 S型细菌注射小鼠——小鼠死亡 加热S型细菌注射小鼠——小鼠未 死亡 加热杀死的S型细菌注射小鼠+R型细 菌注射小鼠——小鼠死亡 结论 结论：已经加热致死的S型细菌含有某 种让R型细菌转化为S型细菌的活性物质 ——转化因子 艾弗里证明DNA是 遗传物质 实验过程 S型细菌的细胞提取物+R型细菌+蛋 白质酶或DNA酶或酯酶——R型细菌 +S型细菌 S型细菌的细胞提取物+R型细菌+DNA 酶——R型细菌 结论 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的 物质 科学方法减法原理 赫尔希、蔡斯噬菌 体侵染大肠杆菌 实验过程 1.标记大肠杆菌 2.标记T2噬菌体 3.已标记的噬菌体侵染未标记 的大肠杆菌 结论 DNA是噬菌体真正的遗传物质，蛋白质不 具有遗传功能 科学方法同位素标记法 结论 绝大多数生物的遗 传物质是DNA 某些病毒的遗传物 质是RNA 高一一班赵旭阳生物思维导图 细胞器 分工 单层膜 内质网 分为粗面内质网（附着大量核糖体）和光面内质网 （不附着核糖体） 蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。（光 面内质网是脂质合成的重要场所） 高尔基体 主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的 “车间”和“发送站” 细胞内囊泡运输的枢纽 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 可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡能使植物坚挺 溶酶体 主要分布在动物细胞，内部含有多种水解酶 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。 “消化车间” 无膜 核糖体 由RNA和蛋白质构成 有的附于粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中 蛋白质合成的场所 “生产蛋白质的机器” 中心体 中心体分布在动物与低等植物细胞中 与细胞的有丝分裂有关 合作 分泌蛋白的 合成和运输 研究方法同位素标记法3H标记亮氨酸 过程 双层膜 线粒体 内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面 积大大增加 含有核酸（DNA和RNA）和核糖体 有氧呼吸的主要场所 “动力车间” 叶绿体 内含许多基粒（由类囊体堆叠而成 吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上。叶绿体内有众多的 基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。 含有核酸（DNA和RNA）和核糖体 绿色植物进行光合作用的细胞所含有的细胞器 “养料制造车间”和“能量转换站” 基因突变及其他变 异 基因突变 基础知识 定义：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失， 从而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变 结果：产生新基因 应用：诱变育种 实例—镰状细胞贫血 原因 直接原因：血红蛋白异常 根本原因：碱基对A-T突变成T-A 突变类型 替换一个碱基对：可能改变一个氨基酸 增添或缺失一个碱基对：可能改变增添或缺失一个 碱基对后的所有氨基酸序列 增添或缺失三个连续的碱基对：可能改变一个氨基 酸或者翻译提前终止 意义 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 诱发因素 内因 在没有这些外来因素的影响时，基因突变 也会由于DNA复制偶尔发生错误等原因自 发产生 外因 物理因素：紫外线，x射线及其他辐射→ 损伤DNA 化学因素：亚硝酸，碱基类似物→改变核酸 的碱基 生物因素：某些病毒的遗传物质能影响宿主 细胞的DNA 特点 普遍性：任何生物个体 随机性：发育的任何时期和任何部位 低频性：自然条件下发生频率低 不定向性：产生一个以上的等位基因 多害少利性： 结果 性状改变 1.氨基酸改变可能使终止密码子提前或 推后出现（肽链延长或缩短） 2.氨基酸改变可能改变起始密码子使肽 链不能合成（不能合成肽链） 3.肽链中氨基酸种类改变 性状未改变 1.突变发生在编码区或内含子部位 2.密码子具有简并性，突变前后 的密码子编码同一氨基酸 3.隐性突变 （AA→Aa） 4.改变蛋白质中非重要部位氨基 酸，因此蛋白质功能不变 时间 细胞的任何时期，主要发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期 细胞癌变 原癌基因 表达的蛋白质是细胞 正常生长增殖所必需 的 突变或过量表达导致 相应蛋白质活性过强 引起细胞癌变 抑癌基因 表达的蛋白质能抑制 细胞生长，增殖或促 进细胞凋亡 突变导致相应蛋白质活 性减弱或失去活性引起 细胞癌变 癌细胞 概念：受到致癌因子的作用，细胞中遗传物 质发生变化，变成不受机体控制的连续进行 分裂的恶性增殖细胞 特点 无限增殖 形态结构发生显著变化 细胞膜上的糖蛋白等物质减少 细胞之间的 黏着性显著降低 容易在体内分散和转移 基因重组 基础知识 定义生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的自由组合 结果不产生新的基因只产生新的基因型 应用杂交育种，基因工程育种 类型 自由组合 减数第一次分裂后期同源染色体的分离的同时非同源染色体的自 由组合 交叉互换 减数第一次分裂前期四分体（同源染色体）中非姐妹染色单体的 互换 细菌转化，基因工程 意义生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义 染色体变异 染色体数目变异 个别染色体数目增 加或减少 实例21三体综合征 时间有丝或减数分裂后期，同源染色体或姐妹染色单体未分离 染色体组数目变化 单倍体 定义由配子直接发育而来的个体（一般为无性繁殖而来） 特点单倍体大多高度不育 获取方法花药离体培养 多倍体 定义 由受精卵发育而来，体细胞中含有两个及以上染色体 组（有性生殖） 特点茎粗壮，果实甜，营养物质丰富 植物多倍体获取方 法 原理抑制纺锤体形成 秋水仙素处理（萌 发的种苗或幼苗） 滴加在幼苗（二倍 体为例）上，幼苗 只在滴加部位发生 染色体数目加倍， 幼苗同时含有两个 染色体组和四个染 色体组的个体 处理种子（二倍体 为例），得到四倍 体组个体 低温诱导 常温生根 冰箱4℃处理36- 72h 卡诺氏液固定细胞 形态 95%酒精冲洗，去 除卡诺氏液 解离→漂洗→染色 →制片 染色体结构变异 重复 实例果蝇棒状眼 染色体中增加某一片段引起变异 缺失 实例果蝇缺刻翅 染色体的某一片段缺失引起变异 易位 实例果蝇花斑眼 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异 倒位 实例果蝇的卷翅 染色体的某一片段位置颠倒引起变异 高一二班王艺翡 生物思维导图 人类遗传病 单基因遗传病 定义由一对等位基因控制的遗传病 类型 常染色体显性 多指，并指，软骨 发育不全 男女患病，概率相 等，连续遗传 常染色体隐性 镰状细胞贫血，白 化病，苯丙酮尿症 男女患病，概率相 等，隔代遗传 伴X显性抗维生素D佝偻病 女患者>男患者， 连续遗传 伴X隐性血友病，红绿色盲男患者>女患者 伴Y外耳道多毛症患者全为男性，父传子，子传孙 多基因遗传病 定义有两对或两对以上等位基因控制的遗传病 类型 原发性高血压，冠心病，哮喘， 青少年型糖尿病 群体发病率高,易受环境影响 染色体病 常染色体病 21三体综合征 主要原因减数分裂过程异常 猫叫综合征 发病原因是5号染色体短臂部分缺失 性染色体病 先天性睾丸发育不全症 性腺发育不全症 孟德尔的豌豆杂交 实验 豌豆作为材料 优点 一种自花传粉且闭花受粉的植物，便于形成纯种，能 确保杂交实验的可靠性。 便于操作 便于计数和观察 生长周期短，种子数量多 多对易于区分的相对性状 实验步骤 去雄 除去母本未成熟花的全部雄蕊，目的是防止自花传粉。去雄时 间：花粉未成熟前 套袋 防止外来花粉的干扰 传粉 再套袋 防止外来花粉的干扰 实验方法 假说——演绎法 概念 在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理 和想象提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推 理，在通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结 果与预期相符，则假说正确，反之，则为错误。 应用 分离定律、自由组合定律、基因位于染色体上 杂交实验一 名称&符号 性状类 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 性状分离比模拟实 验 ①一个桶内两种彩球（D和d）的数量 相等，但两桶中彩球的总数可以不相 等。（雌配子数≠雄配子数，雄配子 数一般多于雌配子数） ②做完一次模拟实验后，需将彩球放回 原桶（切记不能将两个桶中的彩球相 混），并充分摇匀彩球，目的是保证两种 雌配子或两种雄配子的比例相同。 ③重复多次才能接近理论值。 性状分离比 性状分离中，显性性状和隐性性状个体出现的比例；最常用的性 状分离比包括：3:1；1：1；9:3:3:1；1:1:1:1 相对性状 同种生物，同一性状的不同表现类型 显、隐性性状 具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1显现出来的亲本性状 叫显性性状，F1未显现出来的亲本性状叫隐性性状。 分离定律 一对相对性状的杂交实验 子主题 1 概念 在生物的体细胞中，控制生物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 现象解释 验证：测交实验 实质 在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，进入不同的配子中 应用范围 真核生物 核遗传 一对相对性状 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 等位基因 位于同源染色体上 的同一位置，控制 相对性状的基因 非等位基因 位于非同源染色体 上的基因 位于同源染色体上 的非等位基因 图示 交配方法 杂交基因型不同的生物之间相互交配 自交 基因型相同的生物体之间相互 交配。在植物中指自花传粉和雌雄 花的同株传粉。 测交让待测个体与隐性个体相交 图示——作用 杂交：1.通过杂交将不同优良性状集 中在同一个体，得到新品种2.通过后 代性状分离比,判断显、隐性性状 自交：1.不断提高种群中纯合子的比 例；2.可用于植物纯合子、杂合子的 鉴定 测交：1.测定F1的基因组成2.孟德尔 用于验证基因分离现象的解释3.高等 动物纯合子、杂合子的鉴定 基因型与表现型 基因型 基因型:与表现型有关的基因组成;在基因型的 书写中，常染色体上的基因不需标明其位于常 染色体上，性染色体上的基因则需将性染色体 及其上基因一同写出。一般常染色体上的基因 在前，性染色体及其上基因在后;显性基因(大 写字母)在前,隐性基因(小写字母)在后;X在 前,Y在后,若题目有具体顺序的示例,就按题目 的顺序书写 表现型 生物个体表现出来的性状组合；在表现型的书 写中，对于常染色体遗传不需要带入性别；对 于伴性遗传则既要描述性状的显隐性，又要将 性别一同带入，如白眼雄果蝇 关系 表现型与基因型的关系:表现型是基 因型（细胞核基因和细胞质基因）与 环境条件共同作用的结果。在相同的 环境条件下,基因型相同，表现型一 定相同;在不同的环境中，即使基因 型相同,表现型也未必相同 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，如DD、 dd、 AABB、aabb等 杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如Dd、 AaBB AaBb等。多对等位基因中有一对基因为杂合子,个体即为杂 合子个体; 杂交实验二 两对相对性状杂交 实验 自由组合定律 概念 在生物体细胞中，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 现象解释 验证：测交实验 应用范围对于非同源染色体上的非等位基因 实质非等位基因的自由组合 孟德尔遗传规律的 应用 将两个具有不同优良性状的亲本杂交，筛选出所 需要的优良品种 对某些遗传病在后代中的患病概率做出判断 纯合子和杂合子的 判断 鉴别一株植物是否为纯合子，可用测交法和自 交法，其中自交法最简便（前提是该植物能进 行自交）。 鉴别一只动物是否为纯合子，可用测交法。 口诀：无中生有为隐 性；有中生无为显性 高一一班岳芊羽 生物思维导图 基因的本质 3.2 DNA的结构 化学组成 组成元素：C、H、O、N、P 基本组成单位：四 种脱氧核苷酸 脱氧核糖 磷酸 含氮碱基：A、G、 C、T 连接方式：磷酸二酯键 空间结构 规则的双螺旋结构 碱基互补配对原则:A-T; C-G 结构特点 稳定性—脱氧核酸与磷酸交替 排列的顺序稳定不变 多样性—碱基对的排列顺序各异 特异性—每个DNA都有自己 特定的碱基对排列顺序 脱氧核糖和磷酸排列在外侧构成基本骨架 计算 在两条互补链中(A+G)/(T+C)的比例互 为倒数关系 在整个DNA分子中，A+G=C+T 整个DNA分子中，(A+T)/(G+C)与分子内每一 条链上的比例相同 3.3 DNA的复制 复制方式 半保留复制 概念 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程 场所 细胞核、线粒体和叶绿体 时间 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 条件 模板 开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲 代DNA的两条链) 原料 是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸 能量 由ATP提供 多种酶 解旋酶、DNA聚合酶等 过程 形成子代DNA分子←合成子链←解旋 特点 边解旋边复制 半保留复制 意义 遗传 DNA分子通过复制使遗传信息由亲代传 给子代保持了遗传信息的连续性 变异 复制出现差值产生基因突变使物种进化 准确性原因 DNA独特的双螺旋结构为复制提供 了精确的模板 碱基互补配对原则保证复制能够准确 进行 3.4 基因通常是有 遗传效应的DNA片 段 基因的定义基因是有遗传效应的DNA片段 DNA是遗传物质的 条件 能自我复制 结构相对稳定 储存遗传信息 能够控制性状 DNA分子的特点多样性、特异性和稳定性 3.1 DNA是主要的 遗传物质 格里菲斯肺炎链球 菌的转化 实验过程 R型细菌注射小鼠——小鼠未死亡 S型细菌注射小鼠——小鼠死亡 加热S型细菌注射小鼠——小鼠未 死亡 加热杀死的S型细菌注射小鼠+R型细 菌注射小鼠——小鼠死亡 结论 结论：已经加热致死的S型细菌含有某 种让R型细菌转化为S型细菌的活性物质 ——转化因子 艾弗里证明DNA是 遗传物质 实验过程 S型细菌的细胞提取物+R型细菌+蛋 白质酶或DNA酶或酯酶——R型细菌 +S型细菌 S型细菌的细胞提取物+R型细菌+DNA 酶——R型细菌 结论 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的 物质 科学方法减法原理 赫尔希、蔡斯噬菌 体侵染大肠杆菌 实验过程 1.标记大肠杆菌 2.标记T2噬菌体 3.已标记的噬菌体侵染未标记 的大肠杆菌 结论 DNA是噬菌体真正的遗传物质，蛋白质不 具有遗传功能 科学方法同位素标记法 结论 绝大多数生物的遗 传物质是DNA 某些病毒的遗传物 质是RNA 高一一班赵旭阳生物思维导图 有机物 糖类（主要的能源物质） 组成元素 一般是由C、H、O三种元素构成 分类 单糖 不能水解的糖类 种类 五碳糖 核糖 参与构成RNA、 ATP 脱氧核糖 参与构成DNA 六碳糖 葡糖糖 果糖 半乳糖 二糖 由两分子单糖脱水缩合而成 种类 蔗糖 葡萄糖+果糖 麦芽糖 葡萄糖+葡萄糖 乳糖 葡萄糖+半乳糖 多糖 淀粉 作为植物体内的储能物质存在于植物细胞中 糖原 糖原主要分布在人和动物的肝脏（肝糖原）和肌 肉（肌糖原）中，是人和动物的储能物质 纤维素 所有植物细胞的细胞壁，构成他们的主要成分都 是纤维素 几丁质 又称为壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨 骼中，大多数真菌的细胞壁也由几丁质构成。 几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。 脂质 组成元素 主要是C、H、O，有的还含有P和N 种类 脂肪 元素 C、H、O 与糖类不同的是，脂质分子中O的含量远远低于糖类，而H的含 量更高。单位质量的脂肪氧化分解释放的能量比糖多。 组成 脂肪酸+甘油 功能 良好的储能物质 保温 缓冲和减压 磷脂 元素 C、H、O、N、P 功能 构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的 重要成分。 固醇 元素 C、H、O 分类 胆固醇 构成动物细胞膜的重要成分 在人体内参与血液中脂质的运输 性激素 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成 维生素D 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 核酸——遗传 信息的携带者 比较 不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况 蛋白质——生命活动的主要承担者 （细胞内含量最多的有机物） 组成元素主要由C 组成元素 、H、O、N组成 基本组成单位 （单体） 氨基酸 结构通式每种氨基酸至少都含有一个氨基（一NH2）和一个羧基（— COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子 上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基 团用R表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。 种类 必需氨基酸人体细胞不能合成，必需从外界环境中获取。8种 非必需氨基酸人体细胞能够合成的 。13种 结构及其多样性 氨基酸结合方式脱水缩合 肽键连接两个氨基酸分子的化学键 二肽由两个氨基酸缩合而成的化合物 多肽由多个氨基酸缩合而成的化合物 肽链多肽通常呈链状结构 结构多样性的原因 氨基酸 种类不同 数目不同 排列顺序不同 肽链盘曲 、折叠方式及其形成的空间结构千差万别 相关计算 脱水数 = 肽键数 = 氨基酸数-肽链数 至少含氨基数 =至少含羧基数 = 肽链数 蛋白质的分子质量=所有氨基酸质量之和 - 脱去所有水分子质量 之和=氨基酸平均分子质量×氨基酸数 - 18×脱去的水分子数 功能 结构结构蛋白 催化绝大多数酶都是蛋白质 运输如：血红蛋白能运输氧 免疫如：人体内的抗体是蛋白质 调节如：胰岛素 结构与功能相适应 每一种蛋白质分子都有与它所承担的功能相适应 的独特结构。如果氨基酸序列改变或蛋白质的空 间结构改变，就可能会影响其功能。 蛋白质变性 生物大分子以碳链为骨架 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体 走近细胞 细胞学说 建立者 施莱登和施旺 主要内容 ①细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，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生命起作用 ③新细胞是由老细胞分裂产生的 意义 细胞学说揭示了动物和植物的统一性， 从而阐明了生物界的统一性。 细胞是基本的 生命系统 生命活动离不开细胞 单细胞生物能够独立完成生命活动 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。 病毒尽管没有细胞的结构，但病毒必须寄生在细胞中生活。 生命系统的结构层次 (单独存在的病毒 不属于生命系统的结构层次) 细胞 基本的生命系统 组织 器官 系统 植物个体无系统层次 个体 单细胞生物一个细胞就是一个个体，既属于细胞层次，又属于个 体层次。 种群 在一定的空间范围内，同种生物的所有个体形成一个整体。例 如：在一定的自然区域内，所有的大熊猫个体形成了一个种群。 群落 在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群 落。例如：在同一区域内，大熊猫、冷箭竹和其他生物（所有的 生物）一起共同形成了一个群落。 生态系统 在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形 成的统一整体。 生物圈 地球上最大的生态系统 原核细胞和真核细胞 （蓝细菌细胞内含有 藻蓝素和叶绿素，是 能进行光合作用的自 养生物。） 显微镜的使用 放大倍数：物镜放大倍数×目镜放大倍数，指物体的长度或宽 度的放大倍数。 物镜的长度与放大倍数成正比，目镜的长度与放大倍数成反比。 高倍物镜镜头长，工作距离近，视野暗，视野范围小，细胞物 像大，细胞数目少，低倍镜相反。 高倍镜使用∶先低倍镜观察，移动玻片将要放大的物像移到视 野正中央（同向移动，哪偏住哪移），转动转换器换上高倍物 镜，调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜，转动细准焦螺旋， 使物像清晰。 自由主题 基因的表达 基因指导蛋白质的 合成 遗传信息的转录 RNA结构与功能 结构 RNA通常是单链 种类 mRNA：也叫信使RNA，用来传递信 息，也是蛋白质合成的直接模板 tRNA：也叫转运 RNA，用来转运氨 基酸，识别密码子 rRNA：也叫核糖体 RNA，是核糖体的 组成部分 转录 概念：RNA是在细胞核中 通过RNA聚合酶以DNA 的一条链为模板合成的这一过程叫做转录 场所 主要发生在细胞核中 叶绿体和线粒体中也可进行 能量：一般由ATP 提供 解旋 酶 RNA聚合酶 结果 DNA双链解开，碱基暴露 配对 原则 碱基互补配对（A-U,T-A,C- G,G-C） 模板 解开的DNA双链中 的一条链 原料 游离的核糖核苷酸 连接 酶 RNA聚合酶 结果 形成一个RNA 释放 合成的RNA从DNA链 上释放 DNA双螺旋恢复 中心法则 图解 不同生物遗传信息 传递过程 基因控制蛋白质的 相关计算 DNA中碱基，mRNA中的碱基和蛋白质中的氨基 酸数量关系=6:3:1 遗传信息的翻译 概念 游离在细胞质中的各种核苷酸，就以mRNA为模板合 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫翻译 场所核糖体 起始mRNA（模板）进入细胞质与核糖体（场所）结合 运输tRNA携带氨基酸置于特定位置 延伸 核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，由对应的 tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上 停止 当核糖体遇到终止密码子时 合成停止 脱离 肽链合成后，从核糖体与mRNA的 复合物上脱离 产物多肽——蛋白质 密码子 种类 有64种，有62/61种能翻译出氨基酸 有两种起始密码 子（AUG,GUG） 有三种终止密码子（UAA,UAG,UGA）但是特殊情况下 UGA也可以编码甲硫氨酸 特性 简并性一种氨基酸可由一种或多种密码子决定 专一性一种密码子决定一种氨基酸 通用性 高效由于一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链 基因的表达与性状 的关系 基因表达产物与性 状的关系 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 例如人的白化病抑 制酪氨酸酶的合成 控制蛋白质结构来直接 控制生物体的性状 例如囊性纤维化患者的CFTR 蛋白结构异常 基因的选择性表达 在所有细胞中都表达例如核糖体蛋白基因 在某类细胞中特异性表达例如胰岛素基因 细胞分化 实质基因的选择性表达 变与不变 同种生物不同类型细胞中DNA相同 同种生物不同类型的细胞中mRNA和蛋白质不完全相同 表观遗传 概念 生物体基因的碱基序列不发生变化，但 基因表达和表型发生可遗传变化的现象 特征 可遗传 DNA基因序列不变化 受环境影响 机制 DNA的甲基化 组蛋白的甲基化，乙酰化等 结果 一个基因控制一种性状 一个基因控制控制多种性状 多个基因控制一种性状 性状+基因+环境 高一2班师伟琳生物思维导图 （真核）细胞 的基本结构 细胞壁（植物细 胞） 主要成分 纤维素 果胶 功能 对细胞起支持与保护作用 细胞膜 成分 脂质 磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。 蛋白质 糖类 结构 探索历程 欧文顿 现象：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质， 不容易穿过细胞膜。 推测∶细胞膜是由脂质组成的。 戈特和格伦德尔 现象：从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分 子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。 推断∶细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 丹尼利和戴维森 现象：细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力。（人们 已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低） 推测：细胞膜可能附有蛋白质 罗伯特森 现象：在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮一暗的三层结构 假说：细胞膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一 结构 荧光标记的人鼠细胞融合实验 细胞膜具有流动性 辛格和尼科尔森 流动镶嵌模型 流动镶嵌模型 基本内容 磷脂双分子层 构成膜的基本支架 蛋白质分子 有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子 层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。 糖被 细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成糖蛋 白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫作糖被。 糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。 特点 结构特点 具有一定的流动性 构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋 白质大多也能运动。 功能特点 具有选择透过性 功能 将细胞与外界环境分隔开 细胞膜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到细胞，不需要的物质则不 容易进入细胞。细胞膜的控制作用是相对的。 进行细胞间的信息交流 物质传递 激素调节 接触传递 精子和卵细胞之间的识别和结合 通道传递 胞间连丝 细胞核 数量 一个细胞核大多数细胞 多个细胞核骨骼肌细胞 无细胞核哺乳动物成熟红细胞、高等植物成熟筛管细胞 结构 核膜 双层膜把核内物质与细胞质分开 核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 特点具有选择透过性 染色质 特点 易被碱性染料染成 深色 甲紫 醋酸洋红 改良苯酚品红 组成主要由DNA和蛋白质组成 功能DNA 是遗传信息的载体 形态 间期染色质丝状 分裂期染色体圆柱状或杆状 染色质和染色体是同一种物质在 细胞不同时期的两种存在状态 核仁与某种RNA（ rRNA） 的合成以及核糖体的形成有关 功能 遗传信息库DNA 储存和复制场所 细胞代谢和遗传的控制中心 细胞骨架 成分蛋白质纤维 功能 维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞 运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递 等生命活动密切相关。 细胞质（细胞代谢的主要场所） 细胞器(分离细胞器的方法——差速离心法) 细胞质基质呈溶胶状 生物膜系统 组成细胞膜、细胞器膜和核膜 生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系 功能 细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与 外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定 性的作用。 许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供 了附着位点。 细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这 样使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保 证了细胞生命活动高效、有序地进行。 基因和染色体的关 系 基因在染色体上 萨顿的假说 推论：基因就在染色体上 研究方法：类比推理法 基因位于染色体上 的实验证据 1．实验者：美国生物学家摩尔根。 2．实验材料：果蝇。 3．研究方法：假说—演绎法。 4．(1)实验过程： P 红眼(♀)×白眼(♂) ↓ F1 红眼(♀、♂) ↓雌雄交配 F2 红眼(♀、♂)∶白眼(♂)＝3∶1 实验分析 ①F1的结果说明红眼是显性性状。 ②F2的比例说明果蝇眼色的遗传符合基因分离定律，红眼和 白眼受一对等位基因控制。 ③F2白眼果蝇只有雄性，说明白眼性状的表现与性别相联系 实验假设：控制果蝇白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含 它的等位基因 孟德尔遗传规律的 现代解释 基因的分离定律的实质 基因的自由组合定律的实质 减数分裂 精子的形成 发生场所：高等动植物在有性生殖器官内 ，人和其他哺乳动物 在睾丸中 过程：间期完成染色体复制，最终每条染色体含两条姐妹染色单 体 减数第一次分裂：①前期：同源染色体联 会，形成四分体；此时可发生同源染色体 上的非姐妹染色单体间的交叉互换。 ②中期：同源染色体排列在赤道板两侧。 ③后期：同源染色体分离，非同源染色体 自由组合，并移向两极。 ④末期：细胞均分为二。 减数第二次分裂：①前期：染色体散乱地分 布在细胞中。 ②中期：染色体着丝粒排列在赤道板上。 ③后期：着丝粒分裂， 姐妹染色单体分离使 染色体加倍，并移向细胞两极。 ④末期：细胞均分为二。 ①染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，原 因是同源染色体分开，平均进入两个子 细胞中造成的；减数第二次分裂染色体 数的变化为N→2N→N。 ②减Ⅱ后期染色体数、DNA数、染色单体 数都与正常体细胞相同，但不同的是没有 同源染色体。 精子的形成与 卵细胞的形成 过程的比较 不同点 精子的形成 卵细胞的形成 形成部位 睾丸 卵巢 过　程 变形期 无变形期 生殖细胞数 四个精子 一个卵细胞 细胞质的分配 均等分裂 不均等分裂 相同点 成熟期都经过减数分裂，精子和卵细胞中染色体数目是体细胞的 一半 伴性遗传 概念 决定他们的基因位于性染色体上，遗传 上总是与性别相关联 伴性遗传的特点 (1)伴X隐性遗传的特点： 　　① 男 > 女 　　② 隔代遗传(交叉遗传即外公→女 儿→外孙) 　　③ 女患，父必患。母患，子必患。 　　(2)伴X显性遗传的特点： 　　① 女>男 　　② 连续发病 　　③ 子患，母必患；父患，女必患 　　(3)伴Y遗传的特点：传男不传女 常见遗传病类型 伴X隐：红绿色盲、血友病、果蝇眼色 　　伴X显：抗维生素D佝偻病 　　常隐：先天性聋哑、白化病、镰状细胞贫 血、苯丙酮尿症 　　常显：多(并)指、软骨发育不全 　　Y染色体上遗传(如外耳道多毛症) 遗传病类型的鉴别 (一)先判断显性、隐性遗传： 　　无中生有，为隐性 　　有中生无，为显性 　　(二)再判断常、性染色体遗传： 　　1、父母无病，女儿有病——常、隐性遗传 　　2、已知隐性遗传，母病儿子正常——常、隐性遗传 　　3、已知显性遗传，父病女儿正常——常、显性遗传 　　4、如果患者全为男性(女全正常)，应首先考虑伴Y遗 传，无显隐之分。 受精作用 概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 过程： (1)精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，同时 卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止 其他精子再进入。 (2)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 3．结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的 数目，其中有一半染色体来自精子(父方)，另一半来 自卵细胞(母方)。 4．意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数 目的恒定，和生物的遗传和变异都是十分重要的。 高一4班 冯帝翔生物思维导图 基因在染色体上呈 线性排列 组成细胞的分子 化合物 有机物 糖类 脂质 生命活动的主要承担者（细胞内含量最多的有机物） 蛋白质 遗传信息的携带者 核酸 生物大分子以碳链为骨架 无机物 水（细胞内含量最多的化合物） 存在形式 自由水 绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动 功能 细胞内良好的溶剂 参与细胞内的生物化学反应 提供细胞生活的液体环境 运送营养物质和代谢废物 结合水 一部分水与细胞内的其他物质（蛋白质、多糖等） 相结合，失去流动性和溶解性 作用 细胞结构的重要组成部分 注意 在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越 大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，细 胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 无机盐 存在形式 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在 含量 细胞中含量很少，仅占细胞鲜重的1%～1.5% 功能 某些复杂化合物的重要组成成分 Mg是构成叶绿素的元素；Fe是构成血红素的元 素；P是组成细胞膜、细胞核的重要成分；I是构 成甲状腺激素的重要元素 维持细胞和生物体的生命活动 人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最 终引发肌肉酸痛、无力等；哺乳动物的血液中必须含有 一定量的Ca2+^2，如果Ca2+的含量太低，动物会出现 抽搐等症状；当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝 淡盐水。 维持生物体的渗透压和酸碱平衡 生理盐水（09%NaCl）；血液中最主要的缓冲对 NaHCO3/H2CO3或KHCO3/H2CO3 元素 大量元素Ｃ、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等 最基本元素Ｃ 基本元素Ｃ、H、O、N 主要元素Ｃ、H、O、N、P、S 检测生物组织 中的糖类、脂 肪和蛋白质 原理 常见的还原糖有：所有的单糖（葡萄糖、果 糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等）+二糖中的 麦芽糖和乳糖（蔗糖不是还原糖） 斐林试剂与双缩脲 试剂的比较 组成 孟德尔的豌豆杂交 实验 豌豆作为材料 优点 一种自花传粉且闭花受粉的植物，便于形成纯种，能 确保杂交实验的可靠性。 便于操作 便于计数和观察 生长周期短，种子数量多 多对易于区分的相对性状 实验步骤 去雄 除去母本未成熟花的全部雄蕊，目的是防止自花传粉。去雄时 间：花粉未成熟前 套袋 防止外来花粉的干扰 传粉 再套袋 防止外来花粉的干扰 实验方法 假说——演绎法 概念 在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理 和想象提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推 理，在通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结 果与预期相符，则假说正确，反之，则为错误。 应用 分离定律、自由组合定律、基因位于染色体上 杂交实验一 名称&符号 性状类 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 性状分离比模拟实 验 ①一个桶内两种彩球（D和d）的数量 相等，但两桶中彩球的总数可以不相 等。（雌配子数≠雄配子数，雄配子 数一般多于雌配子数） ②做完一次模拟实验后，需将彩球放回 原桶（切记不能将两个桶中的彩球相 混），并充分摇匀彩球，目的是保证两种 雌配子或两种雄配子的比例相同。 ③重复多次才能接近理论值。 性状分离比 性状分离中，显性性状和隐性性状个体出现的比例；最常用的性 状分离比包括：3:1；1：1；9:3:3:1；1:1:1:1 相对性状 同种生物，同一性状的不同表现类型 显、隐性性状 具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1显现出来的亲本性状 叫显性性状，F1未显现出来的亲本性状叫隐性性状。 分离定律 一对相对性状的杂交实验 子主题 1 概念 在生物的体细胞中，控制生物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 现象解释 验证：测交实验 实质 在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，进入不同的配子中 应用范围 真核生物 核遗传 一对相对性状 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 等位基因 位于同源染色体上 的同一位置，控制 相对性状的基因 非等位基因 位于非同源染色体 上的基因 位于同源染色体上 的非等位基因 图示 交配方法 杂交基因型不同的生物之间相互交配 自交 基因型相同的生物体之间相互 交配。在植物中指自花传粉和雌雄 花的同株传粉。 测交让待测个体与隐性个体相交 图示——作用 杂交：1.通过杂交将不同优良性状集 中在同一个体，得到新品种2.通过后 代性状分离比,判断显、隐性性状 自交：1.不断提高种群中纯合子的比 例；2.可用于植物纯合子、杂合子的 鉴定 测交：1.测定F1的基因组成2.孟德尔 用于验证基因分离现象的解释3.高等 动物纯合子、杂合子的鉴定 基因型与表现型 基因型 基因型:与表现型有关的基因组成;在基因型的 书写中，常染色体上的基因不需标明其位于常 染色体上，性染色体上的基因则需将性染色体 及其上基因一同写出。一般常染色体上的基因 在前，性染色体及其上基因在后;显性基因(大 写字母)在前,隐性基因(小写字母)在后;X在 前,Y在后,若题目有具体顺序的示例,就按题目 的顺序书写 表现型 生物个体表现出来的性状组合；在表现型的书 写中，对于常染色体遗传不需要带入性别；对 于伴性遗传则既要描述性状的显隐性，又要将 性别一同带入，如白眼雄果蝇 关系 表现型与基因型的关系:表现型是基 因型（细胞核基因和细胞质基因）与 环境条件共同作用的结果。在相同的 环境条件下,基因型相同，表现型一 定相同;在不同的环境中，即使基因 型相同,表现型也未必相同 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，如DD、 dd、 AABB、aabb等 杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如Dd、 AaBB AaBb等。多对等位基因中有一对基因为杂合子,个体即为杂 合子个体; 杂交实验二 两对相对性状杂交 实验 自由组合定律 概念 在生物体细胞中，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 现象解释 验证：测交实验 应用范围对于非同源染色体上的非等位基因 实质非等位基因的自由组合 孟德尔遗传规律的 应用 将两个具有不同优良性状的亲本杂交，筛选出所 需要的优良品种 对某些遗传病在后代中的患病概率做出判断 纯合子和杂合子的 判断 鉴别一株植物是否为纯合子，可用测交法和自 交法，其中自交法最简便（前提是该植物能进 行自交）。 鉴别一只动物是否为纯合子，可用测交法。 口诀：无中生有为隐 性；有中生无为显性 高一一班岳芊羽 生物思维导图