2027届高三生物人教版一轮复习高中生物学知识清单

高中生物学 默写手册 （下册） 内容仅供参考，仅供个人学习使用 高中生物学·必背知识点·SW生老师1 学科网（北京）股份有限公司 目录 必修1·分子与细胞 1 1.1 细胞是生命活动的基本单位 1 1.2 细胞的多样性和统一性 2 2.1 细胞中的元素和化合物 3 2.2 细胞中的无机物 4 2.3 细胞中的糖类和脂质 5 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 7 2.5 核酸是遗传信息的携带者 9 3.1 细胞膜的结构和功能 10 3.2 细胞器之间的分工合作 11 3.3 细胞核的结构和功能 14 4.1 被动运输 15 4.2 主动运输与胞吞、胞吐 18 5.1 降低化学反应活化能的酶 19 5.2 细胞的能量“货币”ATP 21 5.3 细胞呼吸的原理和应用 23 5.4 光合作用与能量转化 27 6.1 细胞的增殖 30 6.2 细胞的分化 33 6.3 细胞的衰老和死亡 34 必修2·遗传与进化 37 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 37 1.2 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 38 2.1 减数分裂和受精作用 40 2.2 基因在染色体上 42 2.3 伴性遗传 43 3.1 DNA是主要的遗传物质 43 3.2 DNA的结构 45 3.3 DNA的复制 46 3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 48 4.1 基因指导蛋白质的合成 48 4.2 基因表达与性状的关系 51 5.1 基因突变和基因重组 51 5.2 染色体变异 53 5.3 人类遗传病 55 6.1 生物有共同祖先的证据 56 6.2 自然选择与适应的形成 57 6.3 种群基因组成的变化与物种的形成 58 6.4 协同进化与生物多样性的形成 59 选择性必修1·内环境与稳态 61 1.1 细胞生活的环境 61 1.2 内环境的稳态 63 2.1 神经调节的结构基础 64 2.2 神经调节的基本方式 65 2.3 神经冲动的产生和传导 67 2.4 神经系统的分级调节 69 2.5 人脑的高级功能 70 3.1 激素与内分泌系统 71 3.2 激素调节的过程 72 3.3 体液调节与神经调节的关系 74 4.1 免疫系统的组成和功能 76 4.2 特异性免疫 79 4.3 免疫失调 82 4.4 免疫学的应用 84 5.1 植物生长素 84 5.2 其他植物激素 89 5.3 植物生长调节剂的应用 91 5.4 环境因素参与调节植物的生命活动 92 选择性必修2·生物与环境 94 1.1 种群的数量特征 94 1.2 种群数量的变化 96 1.3 影响种群数量变化的因素 99 2.1 群落的结构 100 2.2 群落的主要类型 102 2.3 群落的演替 103 3.1 生态系统的结构 105 3.2 生态系统的能量流动 106 3.3 生态系统的物质循环 108 3.4 生态系统的信息传递 109 3.5 生态系统的稳定性 110 4.1 人类活动对生态环境的影响 111 4.2 生物多样性及其保护 111 4.3 生态工程 113 选择性必修3·生物技术与工程 115 1.1 传统发酵技术的应用 115 1.2 微生物的培养技术及应用 117 1.3 发酵工程及其应用 121 2.1 植物细胞工程 123 2.2 动物细胞工程 127 2.3 胚胎工程 132 3.1 重组DNA技术的基本工具 136 3.2 基因工程的基本操作程序 138 3.3 基因工程的应用 142 3.4 蛋白质工程的原理和应用 144 4.1 转基因产品的安全性 145 4.2 关注生殖性克隆人 146 4.3 禁止生物武器 146 原创内容·版权所有·严禁外传 高中生物学默写手册下册1 学科网（北京）股份有限公司 必修1·分子与细胞 1.1 细胞是生命活动的基本单位 1、细胞学说的主要建立者：施莱登和施旺。 2、细胞学说的内容 (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。 3、细胞学说建立过程 科学家 突出成就 比利时的维萨里 揭示人体在器官水平的结构 法国的比夏 指出器官是由组织构成的 英国的罗伯特·胡克 （第一个）发现并命名了细胞【观察到的是死细胞】 荷兰的列文虎克（第一个观察到活细胞） 观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等 意大利的马尔比基 观察到细胞壁和细胞质 植物学家施莱登 提出植物细胞学说，即植物体都是由细胞构成的，细胞是植物体的基本单位，新细胞从老细胞中产生 动物学家施旺 认为动物体也是由细胞构成的，一切动物的个体发育过程，都是从受精卵这个单细胞开始的 耐格里 发现新细胞的产生是细胞分裂的结果 德国的魏尔肖 总结出“细胞通过分裂产生新细胞” 4、细胞学说的意义 (1)揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。 (2)打破了在植物学和动物学之间横亘已久的壁垒，也促使积累已久的解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础，这些学科的融通和统一催生了生物学的问世。 (3)使生物学的研究随之由器官、组织水平进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础。 (4)细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了个体发育，也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。 5、生命活动离不开细胞的原因 （1）单细胞生物能够独立完成生命活动。 （2）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。 （3）病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞中。 6、生命活动的基础 （1）各种生理活动的基础：细胞代谢。 （2）生长发育的基础：细胞增殖、分化。 （3）遗传和变异的基础：细胞内基因的传递和变化。 总结：细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。 7、生命系统结构层次 （1）动物：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。 （2）植物：细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。 （3）单细胞生物：细胞（个体）→种群→群落→生态系统→生物圈。 8、归纳法：分为完全归纳法和不完全归纳法，完全归纳法得到的结论可信，不完全归纳法得到的结论很可能可信。不完全归纳法可用来预测和判断。 9、种群：一定空间范围内，同种生物的所有个体形成的一个整体。 群落：在一定空间范围内的不同种群相互作用形成的更大的整体。 生态系统：群落与无机环境相互作用形成更大的整体。 1.2 细胞的多样性和统一性 1、显微镜放大倍数计算、放大实质 （1）放大倍数的计算： 显微镜的放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。 （2）放大倍数的实质： 显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大，不是指面积或体积的放大。 2、显微镜使用 （1）先低倍镜：取镜→安放→对光→压片→观察 （2）再高倍镜（高倍镜使用四字诀）： ①找：在低倍镜下找到找到所要观察的物像 ②移：移动装片，使目标位于视野中央 ③转：转动转换器，换成高倍镜 ④调：调节光圈，使视野亮度适宜；调节细准焦螺旋，使物像清晰 3、高倍镜与低倍镜的比较 比较项目 物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与载玻片的距离 视野范围 高倍镜 大 少 暗 近 小 低倍镜 小 多 亮 远 大 4、视野中细胞数目相关计算 第一种情况（细胞排列成一条线）：放大后视野中的细胞数目=放大前视野中细胞数目÷相对放大倍数 第二种情况（细胞充满视野）：放大后视野中的细胞数目=放大前视野中细胞数目÷相对放大倍数的平方 5、真核细胞和原核细胞的分类依据 有无以核膜为界限的细胞核。 6.显微镜成像特点及装片移动规律 (1)成像特点：显微镜成的像为左右相反、上下颠倒的虚像，实际看到的像相当于观察物水平旋转180。 (2)移动规律（物像静止）：物像偏向哪个方向，则应向哪个方向移动装片。若物像在偏左上方，则装片应向左上方移动。 7、原核细胞与真核细胞的比较 比较项目 原核细胞 真核细胞 分类依据 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核 遗传物质 存在于拟核内 主要存在于染色质(体)中 细胞壁 有(支原体除外) 植物细胞和真菌细胞有 细胞器 只有核糖体 有核糖体、线粒体等细胞器 常见实例 细菌(包含蓝细菌)、支原体、衣原体等 动物、植物、真菌、原生生物等 相同点 具有相似的细胞膜和细胞质，都以DNA作为遗传物质 【植物细胞壁主要成分：纤维素和果胶；细菌细胞壁主要成分：肽聚糖；真菌细胞壁主要成分：几丁质】 8、由真核细胞构成的生物叫真核生物，如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物，原核生物主要是分布广泛的各种细菌。 9、原核生物 ①蓝细菌 水华：淡水水域污染后富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，会形成水华。 结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核有环状DNA分子、核糖体。 生活方式：蓝细菌细胞内因含有藻蓝素和叶绿素，及光合作用相关的酶，能进行光合作用，为自养生物。 ②大肠杆菌 结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核有环状DNA分子、鞭毛、纤毛、核糖体。 生活方式：营腐生或寄生生活，为异养生物。 2.1 细胞中的元素和化合物 1、生物界和非生物界在元素种类上和含量上的关系 （1）统一性（种类上）：组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，没有任何一种元素是细胞所特有的。 （2）差异性（含量上）：组成元素在含量上相差很大。 （3）联系：生物界有选择地从非生物界获取所需元素。 2、大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 3、微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 4、C、H、O、N在人体细胞中的含量： 鲜重：O>C>H>N 干重：C>O>N>H 5、组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。 6、组成细胞的主要化合物及其相对含量： 类型 化合物 质量分数/% 无机化合物 水 占70～90 无机盐 占1～1.5 有机化合物 蛋白质 占7～10 脂质 占1～2 糖类和核酸 占1～1.5 7、细胞中含量最多的化合物、含量最多的有机化合物 ①细胞内含量最多的化合物是水。 ②细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质。 ③干重中含量最多的化合物是蛋白质。 8、还原糖检测原理：还原糖+斐林试剂砖红色沉淀 （注意：还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等；非还原糖：蔗糖、淀粉等） 9、脂肪检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→橘黄色 10、蛋白质检测原理：蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色 11、斐林试剂及使用方法： ①成分： 甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液 ②使用方法：甲、乙液必须等量混合均匀再使用。 ③使用条件：水浴加热(50～65 ℃)。 12、脂肪检测中体积分数为50%酒精的作用：洗去浮色 13、双缩脲试剂及使用步骤： ①成分： A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液 ②使用方法：先加A液摇匀，再加B液摇匀，B液不能过量 14、实验材料选取要求：颜色浅（白色或接近于白色），相应有机物含量高 15、细胞中的糖类、脂质、蛋白质检测实验操作过程中，三类有机物检测时的三个唯一： 唯一需要加热的是：还原糖的检测。 唯一需要显微镜观察的是：脂肪的切片检测。 唯一用到酒精的是：脂肪的切片检测。 2.2 细胞中的无机物 1、生物体的含水量： ①生物种类不同，含水量不同，水生生物>两栖动物>陆生生物； ②同一生物体在不同的生长阶段，含水量不同，幼年>成年>老年； ③同一生物体不同的组织器官，含水量不同，代谢旺盛的组织或器官中含水量较多 2、水的特点： （1）水分子为极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此水是良好的溶剂。 （2）水分子与水分子靠氢键相互作用，氢键比较弱，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。 （3）由于氢键的存在，水具有较高的比热容，意味着水的温度相对不容易发生改变。 3、水的存在形式及功能 存在形式 自由水 结合水 含义 细胞中绝大部分呈游离状态，可以自由流动的水 与细胞内其他物质(主要与蛋白质、多糖等)相结合的水 含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5% 功能 ①细胞内的良好溶剂 ②参与许多生物化学反应 ③提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成部分 4、自由水和结合水的关系： （1）在一定条件下自由水和结合水可相互转化： （2）两者的相对含量和生物组织的代谢速率相关： 自由水与结合水比值高：代谢旺盛，但抗逆性差 自由水与结合水比值低：代谢缓慢，但抗逆性强 5、细胞中无机盐的存在形式及含量： （1）存在形式：多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在 （2）含量：仅占鲜重的1%~1.5% 6、无机盐的功能（生理作用）： ①组成细胞许多化合物的成分 ②维持细胞和生物体的生命活动 ③维持细胞的正常渗透压 ④维持细胞的酸碱平衡 2.3 细胞中的糖类和脂质 1、糖类的一般组成元素、功能 （1）元素组成：一般为C、H、O，少数含有N，如几丁质 （2）功能：重要的能源物质 2、糖的定义、种类、基本单位、分布、功能 （1）单糖 种类 定义 基本单位 主要分布 主要功能或应用 五碳糖 核糖 不能水解的糖类，可直接被细胞吸收 【组成元素：C、H、O】 — 动植物细胞 RNA的组成成分之一 脱氧核糖 DNA的组成成分之一 六碳糖 葡萄糖 细胞生命活动所需要的主要能源物质 果糖 提供能量 半乳糖 （2）二糖 种类 定义 基本单位 主要分布 主要功能或应用 蔗糖 由两分子单糖脱水缩合而成，一般要水解成单糖才能被细胞吸收 【组成元素：C、H、O】 果糖+葡萄糖 植物：甘蔗、甜菜，大多数蔬菜、水果中 水解成单糖供能 麦芽糖 葡萄糖+葡萄糖 植物：发芽的小麦等谷粒中 乳糖 葡萄糖+半乳糖 人和动物：乳汁中 （3）多糖 种类 定义 基本单位 主要分布 主要功能或应用 淀粉 由多个单糖分子脱水缩合而成 【组成元素：C、H、O】 葡萄糖 植物：玉米、小麦、水稻等的种子中，马铃薯、甘薯等植物变态的茎或根以及一些植物的果实中 植物细胞中重要的储能物质 纤维素 植物细胞 植物细胞壁的主要组成成分 糖原 肝糖原 人和动物肝脏 储存能量，调节血糖 肌糖原 人和动物肌肉 储存能量 几丁质(又称壳多糖) 【组成元素：C、H、O、N】 N-乙酰葡糖胺（N-乙酰氨基葡萄糖） 甲壳类动物和昆虫的外骨骼中 几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。例如，其能与溶液中的重金属离子有效结合，可用于废水处理；可用于制作食品的包装纸和食品添加剂；可以用于制作人造皮肤等 3、糖类的划分 按水解程度 单糖 葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖 二糖 麦芽糖、乳糖、蔗糖 多糖 淀粉、纤维素、糖原、几丁质 按分布 动植物共有 葡萄糖、核糖、脱氧核糖、果糖、半乳糖 按分布 主要存在于植物 麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素 主要存在于动物 乳糖、糖原 按功能 结构物质 核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质 储能物质 淀粉、糖原 主要能源物质 葡萄糖 按是否具有还原性 还原糖 葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖所有的单糖、除蔗糖外的所有二糖 非还原糖 蔗糖、所有的多糖 4、脂质的组成元素 主要由C、H、O组成，有些脂质还含有N、P。 5、脂质的功能 脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物。 6、脂质的种类 脂肪、磷脂、固醇（包含胆固醇、性激素、维生素D等）。 7、脂肪的组成元素、功能 元素组成 C、H、O 结构组成 ①脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油(又称甘油三酯) ②脂肪酸可以分为不饱和脂肪酸(植物脂肪大多含有此种脂肪酸，在室温时呈液态)和饱和脂肪酸(大多数动物脂肪含有此种脂肪酸，室温时呈固态) 功能 ①细胞内良好的储能物质 ②很好的绝热体，有保温作用 ③能缓冲和减压，可以保护内脏器官 分布 大量存在于某些植物的种子、果实及动物体的脂肪组织中 8、磷脂的组成元素、功能 元素组成 C、H、O、P、N 结构组成 甘油的一个羟基与磷酸及其他衍生物结合，另外两个羟基与脂肪酸结合 功能 构成细胞膜以及多种细胞器膜的重要成分 分布 在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富 9、固醇的组成元素、功能 元素组成 C、H、O 种类及功能 胆固醇 ①构成动物细胞膜的重要成分 ②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 10、糖类和脂肪的关系 糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 11、与糖原相比，脂肪是良好的储能物质的原因： （1）相同质量的脂肪与糖类相比，氢的含量高，氧的含量低，因此氧化分解时会消耗更多的氧气，释放更多的能量，同时产生更多的水。 （2）单位质量的脂肪体积比糖原小很多，有利于储藏。 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 1、蛋白质的功能： 具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递（调节）、免疫等重要功能。 2、蛋白质的基本组成单位：氨基酸 3、氨基酸的种类（依据人体细胞能否合成） 共21种：必需氨基酸（8种，人体不能合成，必须从外界环境中获取）；非必须氨基酸（13种，人体细胞可以合成） 4、氨基酸元素组成：C、H、O、N，有的含有S 5、氨基酸分子的结构 （1）结构通式： （2）结构特点：至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，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（用R表示） （3）不同氨基酸的区别：氨基酸之间的区别在于R基不同。 6、氨基酸脱水缩合： （1）概念：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)，脱去一分子水而连接起来 （2）肽键：连接两个氨基酸分子的化学键。【所在结构：—CO—NH—】 （3）二肽：由两个氨基酸所合成的化合物 （4）多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链 7、蛋白质的结构 （1）结构层次：C、H、O、N等元素→氨基酸二肽多肽蛋白质 （2）蛋白质分子结构多样性的原因： ①氨基酸方面：氨基酸的种类、数目、排列顺序不同 ②肽链方面：肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 8、蛋白质变性与盐析 （1）蛋白质变性：蛋白质在某些物理和化学因素作用下，其特定空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 导致蛋白质变性的因素有：高温、高压、强酸、强碱等。【高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡、熟肉容易消化】 【注意：①高温使蛋白质变性不会破坏肽键；②变性的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生反应产生紫色】 （2）蛋白质盐析：在蛋白质水溶液中加入中性盐，随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀出来的现象。 9、蛋白质相关计算： （1）蛋白质中的肽键数=脱去水分子水数=氨基酸数-肽链数 （2）蛋白质中至少含有游离氨基、羧基的个数：至少含有游离氨基或羧基的个数=肽链数 （3）蛋白质的分子量计算： 减少的分子量=脱去水的个数（肽键数）×18； 蛋白质分子量=氨基酸个数×氨基酸平均分子量—脱去水的个数×18 当有二硫键（—S—S—）存在时：蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均分子质量－18×脱去水分子数－2×二硫键的数目 （4）蛋白质的水解：消耗的水分子数=断开的肽键数 （5）环状时，肽键数=脱去水分子数=氨基酸数 （6）N原子数=肽链数+肽键数+R基中N原子数=氨基酸数+R基中的N原子数 O原子数=肽链数×2+肽键数+R基中O原子数 2.5 核酸是遗传信息的携带者 1、核酸的种类 （1）脱氧核糖核酸，简称DNA； （2）核糖核酸，简称RNA 2、核酸的功能 ①细胞内携带遗传信息的物质。 ②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 3、核酸的分布 真核细胞DNA主要分布在细胞核中，另外线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA；原核生物DNA主要分布在拟核、质粒；病毒DNA分布在DNA病毒中。RNA主要分布在细胞质以及RNA病毒中 4、DNA和RNA的组成成分 项目 DNA RNA 中文名 脱氧核糖核酸 核糖核酸 基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 元素组成 C、H、O、N、P 成分 碱基 共有 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤) 特有 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 五碳糖 脱氧核糖 核糖 磷酸 磷酸 结构 一般呈规则双螺旋结构 常呈单链结构 5、不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的归纳 生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例 原核生物 含DNA和RNA 8种 5种 DNA 细菌等 真核生物 含DNA和RNA 8种 5种 DNA 动植物等 病毒 只含DNA 4种 4种 DNA 噬菌体等 只含RNA 4种 4种 RNA 烟草花叶病毒 6、核酸与蛋白质的比较 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等 组成单位 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 氨基酸(21种) 形成场所 主要在细胞核中复制产生 主要在细胞核中转录生成 核糖体 分子结构 一般为双螺旋结构 一般为单链结构 氨基酸→多肽→蛋白质 7、核酸多样性的原因 4种核苷酸的数目成千上万，核苷酸的排列顺序千变万化，决定核酸DNA或RNA分子具有多样性 8、核酸初步水解产物、彻底水解产物 物质 初步水解产物 彻底水解产物 DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基(4种)、磷酸 RNA 核糖核苷酸 核糖、碱基(4种)、磷酸 蛋白质 多肽 氨基酸 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 9、生物大分子以碳链为骨架；单体指组成生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）的基本单位 10、核酸特异性的原因：核苷酸特定的排列顺序决定了DNA或RNA的特异性 3.1 细胞膜的结构和功能 1、鉴别细胞是否死亡的方法：台盼蓝染色法。现象：死细胞会被染成蓝色，活细胞不会被染色 2、细胞膜的功能： （1）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 （2）控制物质进出细胞。 （3）进行细胞间的信息交流。 ①通过化学物质传递信息：例如，内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞 ②通过细胞膜直接接触传递信息：例如精子和卵细胞之间的识别和结合 ③通过通道交流和识别：例如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用 3、对细胞膜成分的探索 人物 实验发现 推测或结论 1895年，欧文顿 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 细胞膜是由脂质组成的 20世纪初 制备出哺乳动物成熟红细胞的纯净细胞膜，进行化学分析 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多 戈特、格伦德尔 把从红细胞提取的脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 丹尼利、戴维森 细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质 4、磷脂分子的结构： 正常情况下细胞膜的磷脂分子形成两层分子，亲水头部分别在两侧朝向外部的水溶液，疏水尾部相对排列在内部 5、用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜的原因： ①动物细胞没有细胞壁，能够吸水涨破；②哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，可以获得较为纯净的细胞膜 6、细胞膜的成分： (1)成分 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类；在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，还有少量胆固醇 (2)特点：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 7、对细胞膜结构的探索： （1）静态结构模型的提出 ①罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。 ②模型假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。 （2）人—鼠细胞融合实验 时间 1970年 方法 荧光标记法 结果 构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的 这一实验及相关的其他实验表明 细胞膜具有流动性 （3）动态结构模型的提出 时间 1972年 科学家 辛格和尼科尔森 模型名称 流动镶嵌模型 8、流动镶嵌模型基本内容： ①细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成。 ②磷脂双分子层是膜的基本支架。 ③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其中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，与物质运输有关。 ④细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。 9、细胞膜的结构特点：具有流动性 10、细胞膜的功能特点：具有选择透过性 11、细胞膜的流动镶嵌模型中各成分的作用 （1）磷脂：构成双分子层成为细胞膜的基本支架。 （2）蛋白质：在物质运输等方面具有重要作用。 （3）糖被（与蛋白质或脂质结合的糖类分子）：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。 3.2 细胞器之间的分工合作 1、细胞质 （1）概念：细胞膜以内、细胞核以外的整个区域的一切结构和物质都属于细胞质。 （2）组成：细胞质基质和细胞器 2、植物细胞壁 （1）成分：主要由纤维素和果胶构成 （2）功能：支持和保护细胞 3、分离细胞器的方法——差速离心法 原理：主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 4、细胞器 （1）线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。 （2）叶绿体：绿色植物能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“能量转换站”。 （3）内质网：蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。有些内质网上有核糖体附着，叫粗面内质网；有些内质网上不含有核糖体，叫光面内质网。 （4）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”。 （5）溶酶体：主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，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。 （6）液泡：主要存在于植物的细胞中，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，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。 （7）核糖体：有的附于内质网上，有的游离在细胞质基质中，是“生产蛋白质的机器”。 （8）中心体：分布在动物与低等植物细胞中，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。 5、细胞器分类 内容 特点 细胞器名称 分布 植物细胞特有的细胞器 叶绿体 动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器 中心体 动植物细胞共有的细胞器 线粒体、内质网、核糖体、高尔基体 原核细胞与真核细胞共有的细胞器 核糖体 结构 具有单层膜结构的细胞器 内质网、液泡、高尔基体、溶酶体 具有双层膜结构的细胞器 线粒体、叶绿体 不具有膜结构的细胞器 核糖体、中心体 成分 含有DNA的细胞器 叶绿体、线粒体 含有色素的细胞器 叶绿体、液泡 含有RNA的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体 功能 能产生水的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体 与能量转换有关的细胞器 叶绿体、线粒体 能自我复制的细胞器 叶绿体、线粒体、中心体 6、细胞骨架 （1）组成：蛋白质纤维组成的网架结构 （2）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 7、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 （1）实验原理 ①观察叶绿体：叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布 ②观察细胞质的流动：活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志 （2）实验材料及选材原因 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 藓类叶片 菠菜叶稍带叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 叶片薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接用来制作临时装片 接近下表皮处为海绵组织，细胞排列疏松，易撕取，且所含叶绿体数目少，体积大，便于观察 黑藻幼嫩的小叶扁平且只有一层细胞，含有较多的叶绿体，且叶绿体体积大，易观察 8、分泌蛋白和胞内蛋白 （1）分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质 （2）胞内蛋白：在细胞内合成后，在细胞内起作用的蛋白质 9、分泌蛋白的合成和运输 （1）研究方法：同位素标记法 （2）过程： ①游离核糖体：合成信号肽，以氨基酸为原料合成一段肽链 ②粗面内质网：合成、加工，上述肽链与核糖体一起转移到粗面内质网继续合成多肽链，边合成边转移到内质网腔内，在内质网腔中加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质 ③高尔基体：上述蛋白质由囊泡包裹，转移至高尔基体，高尔基体对来自内质网的蛋白质进一步修饰加工 ④高尔基体形成包裹着蛋白质的囊泡，转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外 【注意：在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中需要消耗能量，能量主要来自线粒体】 10、生物膜的组成：由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构构成，共同构成细胞的生物膜系统。 11、各种生物膜之间的关系（画出示意图） 12、生物膜系统的功能 （1）细胞膜使细胞具有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、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。 （2）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。 （3）细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能同时进行多种化学反应，保证生命活动高效、有序地进行。 3.3 细胞核的结构和功能 1、细胞和功能实验的探究 实验内容 实验结论 美西螈核移植实验 美西螈的皮肤颜色由细胞核控制 蝾螈受精卵横缢实验 细胞的分裂、分化是由细胞核控制的 变形虫去核及核移植实验 变形虫的生命活动(生长、分裂、再生、应激)是由细胞核控制的 伞藻嫁接和核移植实验 伞藻“帽”的形状是由细胞核决定 实验结论：细胞核控制着细胞的代谢和遗传 2、细胞核 （1）核膜 ①结构：双层膜，外模附着核糖体，与内质网相连，不是完全连续的，有核孔；由脂质和蛋白质组成 ②功能：把核内物质与细胞质分开，起屏障作用；控制离子和小分子物质进出细胞核，具有选择透过性。 （2）核孔 ①功能：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。作为生物大分子(RNA、蛋白质等)选择性进出细胞核的通道。 ②适应性：代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多 （3）核仁 ①功能：与某种RNA合成以及核糖体的形成有关 ②适应性：代谢越旺盛（蛋白质合成旺盛）的细胞，核仁体积越大。 3、染色体和染色质 （1）染色质形态及特点：极细的丝状物，易被碱性染料染成深色。 （2）染色质与染色体的关系：细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为染色体。细胞分裂即将结束时，染色体解螺旋，重新成为染色质，被包围在新形成的细胞核里。因此，染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。 4、细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心 5、细胞是一个统一的整体 （1）表现：细胞作为最基本的生命系统，其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个统一的整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行 （2）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 （3）细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动 6、模型种类：物理模型、数学模型、概念模型 4.1 被动运输 1、扩散：物质分子从高浓度向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。 2、渗透作用概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 3、渗透作用的原理 （1）漏斗管内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。 （2）发生渗透作用的液面高度差不会一直升高的原因：长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也会随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。 （3）纱布代替玻璃纸，液面不会上升的原因：纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。 （4）清水换成同样浓度的蔗糖溶液，液面不会上升的原因：半透膜两侧浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数等于渗出的水分子数。 （5）渗透方向：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 4、渗透作用发生的条件。 （1）具有半透膜。 （2）膜两侧溶液具有浓度差。 5、水进出动物细胞： （1）当外界溶液的浓度<细胞质的浓度，细胞吸水膨胀。 （2）当外界溶液的浓度>细胞质的浓度，细胞失水皱缩。 （3）当外界溶液的浓度＝细胞质的浓度，细胞形态不变。 6、水进出动物细胞实验结论 （1）水进出动物细胞的原理是渗透作用。 （2）动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜。 7、植物细胞结构特点： （1）植物细胞具有细胞壁：具有全透性；伸缩性小。 （2）成熟的植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。 （3）水进出植物细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。 （4）原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 8、探究植物细胞的吸水和失水 （1）实验结果 外界溶液 中央液泡大小 颜色 原生质层位置 细胞大小 蔗糖溶液 逐渐变小 紫色逐渐加深 与细胞壁逐渐分离 基本不变 清水 逐渐变大 紫色逐渐变浅 与细胞壁逐渐紧贴 基本不变 （2）实验结论 ①植物细胞的原生质层相当于半透膜。 ②植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 ③当细胞液浓度<外界溶液浓度时，细胞失水，由于原生质层伸缩性大于细胞壁，发生质壁分离。 ④发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度>外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离的复原。 （3）注意事项 ①材料选择：活细胞、有细胞壁、有大液泡的成熟植物细胞（根尖分生区细胞无大液泡，不发生质壁分离）。 ②引流：引流时要重复几次，目的是使盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮细胞完全浸入在加入的液体。 ③观察时间：加入蔗糖溶液后不宜停留过长时间，防止细胞长时间处于高渗溶液中因过度失水而死亡。 ④外部溶液浓度：0.3g/mL的蔗糖溶液 a.选择对细胞无毒害作用，浓度适中的外界溶液 b.盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不适合 c.浓度过高会导致细胞失水过多而死亡 ⑤质壁分离的自动复原 如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。 ⑥植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？为什么？ 不会，因为细胞壁具有保护和支持的作用 ⑦实验中共涉及几次显微镜观察？其中第一次观察的目的是什么？ 三次低倍镜观察；观察细胞正常形态，与处理后形态对照。 ⑧本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法是什么？ 自身前后对照。 9、被动运输 （1）概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输的方式称为被动运输。 2类型：自由扩散和协助扩散。 10、自由扩散和协助扩散 （1）自由扩散 ①定义：指物质通过简单的扩散作用进出细胞的物质扩散方式 ②实例：O2、CO2等；脂溶性小分子有机物：如甘油、乙醇、苯等。 ③特点 a.从高浓度一侧到低浓度一侧； b.不需要转运蛋白； c.不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 （2）协助扩散 ①定义：指借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式 ②实例：离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等。 ③类型（根据转运蛋白分类） a.载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变 b.通道蛋白类：只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子不需要与通道蛋白结合 c.实例：水分子可以借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞；细胞膜上的一些无机盐离子的通道蛋白 ④特点 a.高浓度一侧到低浓度一侧 b.需要转运蛋白 c.不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 11、被动运输的影响因素 （1）自由扩散与协助扩散都是顺浓度梯度进行跨膜运输的，因此膜内外物质浓度梯度（浓度差）的大小会直接影响物质运输的速率。 （2）协助扩散需要转运蛋白，因而某些物质运输的速率还与转运蛋白的数量有关。 12、渗透装置中，当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？为什么？ 不相等。当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。 13、扩散和渗透的区别与联系？ 扩散是指某物质从浓度高的地方向浓度低的地方移动的过程；渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。渗透需要半透膜，是扩散的一种特殊形式。 14、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？为什么？ 不一定，若外界溶液浓度只略低于细胞质的浓度，红细胞只吸收少量水不会涨破。 15、输液时使用质量分数为0.9% 生理盐水的原因？ 质量分数为0.9% 生理盐水与细胞质的浓度相同，水进出细胞速率相同，可维持细胞形态。 16、同一种物质进出不同细胞的方式相同吗？举例说明 不一定相同。如水进出细胞的方式可能是自由扩散也可能是协助扩散。 17、除物质浓度差和转运蛋白的数量之外，还有没有其他影响被动运输速率的因素？ 有，例如：温度通过影响生物膜的流动性影响被动运输的速率。 18、质壁分离与复原应用 （1）判断植物细胞的死活 待测细胞＋蔗糖溶液发生质壁分离→活细胞；不发生质壁分离→死细胞 （2）测定细胞液浓度的范围 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种外界溶液的浓度之间。 （3）比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短，细胞液浓度越小)。 （4）鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 成熟植物细胞+不同种类溶液只发生质壁分离→蔗糖溶液；质壁分离后自动复原→KNO3溶液。 4.2 主动运输与胞吞、胞吐 1、主动运输：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。 2、特点： (1)逆浓度梯度运输。(2)需要能量。(3)需要载体蛋白的协助。 3、主动运输的意义：通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 4、胞吞与胞吐概念： （1）胞吞：大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起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。 （2）胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。 5、胞吞、胞吐的特点： （1）需要消耗能量。 （2）需要细胞膜上特定蛋白质的识别。 （3）依靠细胞膜的流动性。 6、物质进出细胞方式的比较 方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输 方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 细胞外→细胞内 细胞内→细胞外 是否需要 蛋白质 不需要 需要 需要 需要 需要 能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 消耗 举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯 红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等 白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌 7、主动运输有关的细胞器有哪些？ 线粒体——提供能量；核糖体——合成载体蛋白。 8、对主动运输有关曲线图的分析。 （1）分析三组曲线图中P点前的影响因素分别是什么？P点后的影响因素又是什么？ 图A中，P点之前运输速率主要受物质浓度影响，P点之后受膜上载体蛋白数量或能量的限制。图B中，P点前受氧气浓度的影响，P点后受膜上载体蛋白数量的限制。图C中，P点之前运输速率受能量的影响，P点之后受载体蛋白数量的限制。 （2）分析图B和图C两曲线不同的原因。 图B起点在横轴上方，此时无O2供应，有机物分解不彻底，释放的能量较少。 9、胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？ 细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。 10、通过胞吞和胞吐进出细胞的物质需要穿越几层膜？原因？ 0层。胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，并没有穿过膜。 11、RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核属于胞吞、胞吐吗？ 不属于。RNA和蛋白质等大分子物质是通过核孔进出细胞核的，而不是通过胞吞、胞吐方式。 12、影响主动运输的因素 （1）载体蛋白的种类和数量 （2）能量 5.1 降低化学反应活化能的酶 1、细胞代谢： （1）概念：细胞内各种化学反应的统称 （2）意义：细胞生命活动的基础 2、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 （1）实验过程及结果 实验过程 试管编号 1 2 3 4 H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 条件 不处理 90 ℃左右水浴加热处理 滴入2滴FeCl3溶液 滴入2滴肝脏研磨液 气泡 基本无 少 较多 很多 结果 点燃的卫生香 — — 复燃性较强 复燃性很强 （2）实验结论 ①加热、FeCl3、过氧化氢酶都能加快过氧化氢的分解速率 ②与无机催化剂FeCl3相比，过氧化氢酶的催化效率更高 3、科学方法——控制变量和设计对照实验 （1）实验中的变量 含义 比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中实例 自变量 实验中人为控制的对实验对象进行处理的因素 温度、催化剂 因变量 因自变量的改变而变化的变量 过氧化氢分解速率 无关 变量 除自变量外，实验过程中对实验结果造成影响的可变因素；无关变量应当始终保持相同 反应物浓度、反应时间等 （2）对照实验 ①含义：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验。 ②分组：对照组和实验组。对照组未作任何处理，这样的对照组叫作空白对照。 4、酶的作用原理 （1）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要的能量。 （2）原理：酶可以降低化学反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 （3）意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行 5、酶的本质探索过程 （1）巴斯德之前：认为发酵是纯化学过程，与生命活动无关。 （2）巴斯德提出：只有活酵母菌细胞参与才能进行发酵 （3）李比希认为：酵母菌细胞死亡裂解后释放出某些物质，引起发酵 （4）毕希纳：发现酵母菌细胞的提取液也能使糖液变成酒，他将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。但未能分离鉴定出酶。 （5）萨姆纳：提取出了刀豆种子中的脲酶，并证明了其化学本质是蛋白质。 （6）切赫和奥尔特曼：发现少数RNA也具有催化功能。 6、酶： （1）概念：活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA （2）合成场所：活细胞内 （3）作用：催化作用 （4）化学本质（成分）：绝大多数是蛋白质，少数是RNA 7、酶的特性 （1）高效性：酶的催化效率比无机催化剂高许多，大约是无机催化剂的107～1013倍 意义：可以使生命活动更加高效地进行。 （2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应 意义：使细胞代谢有条不紊地进行 （3）作用条件较温和：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在0 ℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存 8、影响酶促反应速率的因素影响因素 （1）温度、pH、激活剂或抑制剂：影响酶活性 （2）酶活性、酶浓度、底物浓度：影响酶促反应速率 9、加热处理促进过氧化氢分解的原理是什么？ 加热使过氧化氢分子得到了能量，相当于提供了活化能。 10、证明酶的高效性的实验能否使用碘液来进行颜色鉴定？为什么？ 不能。因为蔗糖无论是否水解都不会与碘液产生特定颜色。 11、探究温度对淀粉酶活性的影响的实验能否选用过氧化氢和过氧化氢酶进行探究？ 不能。因为过氧化氢在不同温度下有不同的分解速率(高温下自身分解)，给实验引入额外的变量。 12、探究pH对酶活性的影响的实验能否选择淀粉和淀粉酶进行探究？为什么？ 不能。因为调节pH值所营造的酸性环境会干扰斐林试剂对淀粉水解的检测，且酸性环境下，淀粉还会水解，碱性环境会干扰碘液与淀粉的蓝色反应。 13、影响酶活性的最适宜条件是固定的吗？ 酶催化反应时，酶不同，其最适pH不同，最适温度不同，但特定的酶最适值为定值。 14、酶活性：酶催化特定化学反应的能力，可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示 表示方法：单位时间内产物的生成量；单位时间内反应物（底物）的减少量；达到平衡点所用的时间等 5.2 细胞的能量“货币”ATP 1、ATP中文名称：腺苷三磷酸 2、ATP结构简式：A—P～P～P，其中A代表腺苷（由腺嘌呤和核糖组成），T代表“三”，P代表磷酸基团，“—”代表普通化学键，“～”代表一种特殊的化学键。 3、元素组成：C、H、O、N、P。 4、结构特点 远离腺苷的特殊化学键易水解，释放出能量，也可以接受能量而重新形成 5、功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 6、ATP与ADP的转化过程 （1）ATP转化为ADP反应式：ATPADP＋Pi＋能量。 （2）ADP转化为ATP反应式：ADP＋Pi＋能量ATP。 7、转化过程中能量来源和去向 （1）ADP合成ATP的能量来源 ①绿色植物：既可来自光能，也可以来自呼吸作用所释放的能量。 ②动物、人、真菌和大多数细菌：均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。 （2）ATP水解成ADP释放的能量去向：用于各项生命活动。 8、ATP与ADP相互转化特点及比较 （1）转化特点：ATP在细胞内的含量很少，ATP和ADP相互转化是时刻不停地发生且处于动态平衡之中的。ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性。 （2）比较 ATP合成 ATP水解 反应式 ADP＋Pi＋能量ATP ATPADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP合酶 ATP水解酶 能量来源 光合作用的光能、呼吸作用将有机物分解释放的能量 特殊化学键中的转移势能 能量去路 形成特殊的化学键 一些生命活动 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体； 生物体内需能部位，如细胞膜、叶绿体基质、细胞质基质、细胞核等 ATP与ADP相互转化过程中反应类型、反应条件、场所、能量的来源去路不同，因此，不是可逆反应。物质可逆，能量不可逆 9、ATP的利用 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，如有机物合成、主动运输、胞吞胞吐、蛋白质磷酸化、肌肉收缩等 10、ATP供能机制 ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。 11、①细胞中的放能反应与ATP合成相联系。②细胞中的吸能反应与ATP水解相联系。③能量通过ATP分子在吸能反应与放能反应之间流通。 12、生物体内的能源物质总结 （1）能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。 （2）主要能源物质：糖类。 （3）储能物质：脂肪、淀粉、糖原。 （4）主要储能物质：脂肪。 （5）直接能源物质：ATP。 （6）最终能量来源：太阳能。 13、ATP并不是细胞内唯一的高能磷酸化合物，高能磷酸化合物在生物体内有很多种，如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。 14、各种“A”的含义 腺苷 腺嘌呤 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 5.3 细胞呼吸的原理和应用 1、呼吸作用的实质：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。 2、细胞呼吸类型：有氧呼吸和无氧呼吸。 3、探究酵母菌细胞呼吸的方式 （1）实验原理：酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 （2）变量的分析和控制 自变量 氧气的有无 因变量 有无CO2产生，CO2产生的多少，有无酒精产生 因变量检测方法 CO2的鉴定：CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。根据变色的时间长短来比较CO2的多少。 酒精的鉴定：酒精与橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下发生化学反应，变成灰绿色 （3）实验结果和结论 观察项目 有氧呼吸装置 无氧呼吸装置 澄清石灰水出现浑浊所需时间及浑浊程度比较 时间短且浑浊程度较大 时间长且浑浊程度较小 溴麝香草酚蓝溶液变色情况比较 变黄且时间短 变黄且时间长 酸性重铬酸钾检验情况比较 不变色 由橙色变成灰绿色 实验结论 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量的CO2 在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物有酒精，同时也产生少量的CO2 （4）相关问题 ①用酸性重铬酸钾检测时，有氧和无氧装置产生的颜色反应几乎一样。可能原因是什么？ a.有氧呼吸装置实验操作中可能供氧不足，导致部分酵母菌进行无氧呼吸产生少量酒精 b.有氧和无氧组葡萄糖未消耗完所致，重铬酸钾是强氧化剂，酵母菌培养液中的葡萄糖是还原性糖，同样也可以被重铬酸钾氧化，其颜色反应与酒精相同。 ②为什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷却再加入？ 煮沸：灭菌、除去葡萄糖溶液中的氧气。 冷却：避免高温杀死酵母菌。 ③怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？ 在酵母菌生长的适宜温度下进行试验，以保证酵母菌高效活性 ④如何确定酵母菌通过细胞呼吸产生的CO2量的多少？ 根据石灰水变浑浊的程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短。 ⑤NaOH的作用是什么？ 除去空气中的CO2，防止空气中的CO2对实验结果造成影响。 ⑥B瓶为什么要封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？ 刚封口的时候，锥形瓶中有氧气，本实验探究的是无氧呼吸，所以应先把氧气消耗完，确保通入澄清石灰水中的CO2是无氧呼吸产生的。 4、有氧呼吸的主要场所——线粒体 外膜：保证线粒体内部相对稳定 内膜：某些部位向线粒体内腔折叠形成-嵴，使内膜的表面积大大增加，膜上含有与有氧呼吸有关的酶 基质：嵴周围充满了液态的基质，基质中也含有与有氧呼吸有关的酶 5、有氧呼吸的总反应式 C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 6、对有氧呼吸的三个阶段进行归纳 阶段 场所 物质变化 放能多少 第一阶段 细胞质基质 葡萄糖2丙酮酸＋4[H] 少量 第二阶段 线粒体基质 2丙酮酸＋6H2O6CO2＋20[H] 少量 第三阶段 线粒体内膜 24[H]＋6O212H2O 大量 7、有氧呼吸的概念：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CO2和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 8、同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸特点： 有氧呼吸过程温和；有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存在ATP中。 9、与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？ 可使有机物中的能量逐步转移到ATP中，保证能量得到最充分的利用；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定 10、线粒体是进行有氧呼吸的必需条件吗？若不是，请举例说明。 不是，蓝细菌无线粒体也可进行有氧呼吸，具有有氧呼吸酶是进行有氧呼吸的必需条件。 11、有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段？ 有氧呼吸的生成物CO2产生于有氧呼吸的第二阶段；有氧呼吸的生成物H2O产生于有氧呼吸的第三阶段。 12、有氧呼吸过程中哪几个阶段有[H]产生？其消耗发生在哪个阶段？ 有氧呼吸过程中第一、二阶段均有[H]产生，其消耗发生在第三阶段，与氧气结合形成水。 13、有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里？有氧呼吸的生成物H2O中的O从何而来？ 有氧呼吸的生成物CO2中的C来自葡萄糖，O来自葡萄糖和水。有氧呼吸的生成物H2O中的O来自氧气。 14、无氧呼吸场所：细胞质基质。 15、无氧呼吸的过程 (1)第一阶段(与有氧呼吸的第一阶段完全相同)：葡萄糖2丙酮酸＋4[H]＋少量能量 (2)第二阶段：丙酮酸酒精+CO2 或 丙酮酸乳酸 16、无氧呼吸的总反应式可概括为两种 (1)无氧呼吸的乳酸途径 ①反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 ②实例：马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、动物和人剧烈运动时骨骼肌细胞、哺乳动物成熟红细胞、乳酸菌等。 (2)无氧呼吸的酒精途径 ①反应式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。 ②实例：水稻根、苹果果实等植物器官的细胞、酵母菌等。 17、无氧呼吸过程中的能量转化 只在第一阶段释放少量能量，释放的能量只有少部分储存在ATP种，大部分以热能的形式散失；其余大部分能量储存在酒精或者乳酸中 18、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。 19、细胞呼吸概念：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CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 20、呼吸作用意义： （1）为生物体提供能量。 （2）生物体代谢的枢纽。 21、无氧呼吸有无[H]的积累？无氧呼吸第一阶段[H]的作用？ 没有。第一阶段产生的[H]参与第二阶段的反应。 22、剧烈运动后的肌肉酸疼是怎样造成的？ 剧烈运动，氧气供应不足，肌肉细胞无氧呼吸产生了乳酸，造成肌肉酸疼。 23、无氧呼吸释放的能量为什么比有氧呼吸少？ 无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解，还有很大一部分能量存在于不彻底的氧化产物乳酸或酒精中。 24、有氧呼吸与无氧呼吸比较 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 场所 主要在线粒体内 在细胞质基质中 条件 氧气、多种酶 无氧气参与，需要多种酶 分解产物 葡萄糖彻底分解为CO2和H2O 葡萄糖的分解不彻底，形成乳酸或酒精和CO2 能量 释放大量能量 释放少量能量，大部分能量储存在乳酸或酒精中 ATP产生阶段 有氧呼吸三个阶段均产生ATP 仅在第一阶段产生ATP 相同点 第一阶段反应完全相同，并且都是在细胞质基质内进行 两种呼吸作用方式实质相同，都能够分解有机物，释放能量 25、细胞呼吸、呼吸作用和呼吸的区别？ 呼吸是指肺部CO2与O2进行气体交换的过程；细胞呼吸等同于呼吸作用，是指细胞内有机物氧化分解的过程。 26、包扎伤口时，选用透气纱布原因？ 抑制细菌无氧呼吸。 27、果实、蔬菜与种子储存条件有何不同？ 果实、蔬菜需零上低温、低氧、适宜水分；种子需要零上低温、低氧、干燥条件。 28、判断细胞呼吸方式的三大依据 （1）依据一：反应物和产物 ①消耗O2：一定存在有氧呼吸 ②产生H2O：一定存在有氧呼吸 ③有酒精或乳酸：一定存在无氧呼吸 ④无CO2释放：一定为产生乳酸的无氧呼吸 （2）依据二：物质的量关系 ①CO2=O2：只进行有氧呼吸，或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 ②CO2>O2：同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 ③CO2<O2：可能存在脂类的氧化分解【原因：由于脂类含氧量低于糖类，含氢量高于糖类，所以氧化分解时需要消耗大量的O2，但CO2的产生量较少】 （3）依据三：场所 ①只在细胞质中：无氧呼吸 ②有线粒体参与：一定存在有氧呼吸，或者是有氧呼吸和无氧呼吸同时存在 29、细胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物) ①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。 ②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3=1∶2。 ③消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=3∶4。 ④产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。 30、为什么线粒体不能直接氧化分解葡萄糖？ ①线粒体膜上没有葡萄糖载体；②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。 31、根据实验及现象进行判断有氧呼吸/无氧呼吸 欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例) 实验结果预测和结论 实验现象 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 32、有氧呼吸与产酒精的无氧呼吸的数量关系 （1）消耗等量葡萄糖，有氧呼吸与无氧呼吸CO2 产生量的比为3：1 （2）产生等量CO2 ，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量的比为1：3 （3）有氧呼吸与无氧呼吸同时进行时 ①若，V有氧呼吸=V无氧呼吸 ②若，V有氧呼吸<V无氧呼吸 ③若，V有氧呼吸>V无氧呼吸 5.4 光合作用与能量转化 1、绿叶中色素的提取和分离实验原理 实验 原理 提取色素 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中；色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素 分离色素 各种色素都能溶解在层析液中，但不同色素的溶解度不同；溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。因而色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开 2、二氧化硅的作用、碳酸钙的作用、无水乙醇的作用、收集滤液后及时将试管口塞严的目的 二氧化硅：使研磨更加充分 碳酸钙：保护色素，防止色素被氧化 无水乙醇：溶解色素 收集滤液后及时将试管口塞严的目的：防止乙醇挥发，防止色素被氧化 3、滤液细线干燥后重复画一到两次的作用 增加色素浓度，使分离出的色素带明显 4、滤液细线不能触及层析液的原因 防止色素溶解在层析液中 5、所画滤液细线要细、直、齐的原因： 保证扩散出的色素带整齐 6、制作滤纸条时要减去两角的目的： 使层析液同时到达滤液细线，使得滤纸上扩散出的色素带整齐 7、绿叶中色素的提取和分离试验的实验结果及分析 （1）实验结果 色素带从上到下依次为胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素，占1/4，叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素，占3/4 （2）结果分析： ①色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素。 ②色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。色素带最宽(色素含量最多)的是叶绿素a，色素带最窄(色素含量最少)的是胡萝卜素，叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽(含量稍多)。 8、光合色素的功能 吸收、传递、转化光能 9、叶绿素、类胡萝卜素吸收的光的类型 叶绿素：主要吸收红光和蓝紫光 胡萝卜素：主要吸收蓝紫光 10、叶绿体的结构、功能 （1）分布：主要存在于绿色植物叶肉细胞 （2）形态：一般呈扁平的椭球形或球形 （3）结构：①内、外膜：透明，利于光线透过 ②基粒：由两个以上的类囊体堆叠而成，类囊体薄膜上含有光合色素和光合作用所需的酶 ③基质：含光合作用所需的酶，及少量DNA、RNA和核糖体 （4）功能：光合作用的场所 11、恩格尔曼实验结论、希尔实验结论、鲁宾和卡门实验结论、阿尔农实验结论、卡尔文实验设计及结论 （1）恩格尔曼第一个实验结论： O2是叶绿体进行光合作用释放出来的，叶绿体是水绵进行光合作用的场所 （2）恩格尔曼第二个实验结论： 叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用释放氧气 （3）希尔：在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。 （4）鲁宾和卡门：光合作用释放的氧全部来自水 （5）卡尔文： 实验设计：用放射性同位素14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，追踪检测放射性：14CO2→14C3→（14CH2O） 结论：光合产物中有机物的碳来自CO2 12、光反应与暗反应发生场所、条件、物质变化、能量变化、联系 光反应 需要条件 外界条件：光照；内部条件：色素、酶 反应场所 叶绿体类囊体薄膜上 物质变化 水的光解：H2OO2+H++e- NADPH的合成：NADP++H++e-NADPH ATP的合成：ADP+Pi+能量ATP 注意：NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。 能量变化 光能→ATP和NADPH中的化学能 暗反应 需要条件 外界条件：不需要光照，需要CO2；内部条件：酶 反应场所 叶绿体基质内 物质变化 CO2的固定：CO2+C52C3 C3的还原：2C3（CH2O）+C5 能量变化 ATP和NADPH中的化学能→有机物中稳定的化学能 13、光合作用概念、反应式 概念：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。 反应式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2 14、光合作用元素转移途径 H：3H2ONADP3H（C3H2O） C：14CO214C3（14CH2O）和14C5 O：H218O18O2 C18O2C3（2CH218O）和C5 15、光合作用和化能合成作用的比较 项目 光合作用 化能合成作用 不同点 代表生物 绿色植物 硝化细菌 能量来源 光能 氧化无机物放出的能量 相同点 都能将CO2和H2O等无机物转化成有机物 16、环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 （1）CO2供应正常，光照停止时，ATP、NADPH、C3、C5的含量变化 CO2浓度不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O） 光照减弱 减少 增加 减少 减少 光照增强 增加 减少 增加 增加 （2）光照正常，CO2供应停止，ATP、NADPH、C3、C5的含量变化 光照不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O） CO2浓度减少 增加 减少 增加 减少 CO2浓度增加 减少 增加 减少 增加 17、探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，叶片上浮的原因 光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放O2，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。 18、影响光合作用强度的因素 （1）内因：酶的种类、数量、色素的种类和含量、植物的自身因素（遗传特性、叶龄、叶面积指数等） （2）外因：光（强度、时间、光质等）、CO2浓度、温度、矿质元素、水分 19、总光合速率、净光合速率、呼吸速率之间的关系 真正（总）光合速率＝净光合速率＋呼吸速率 20、呼吸速率、净光合速率、真正光合速率的关键词判定 检测指标 呼吸速率 净光合速率 真正(总)光合速率 CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量 有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量 21、光合速率与植物生长的关系 （1）当净光合速率>0时，植物因积累有机物而生长。 （2）当净光合速率=0时，植物不能生长。 （3）当净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。 22、绿叶中色素的提取和分离试验出现异常的原因分析 （1）收集到的滤液绿色过浅 ①未加二氧化硅，研磨不充分； ②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少； ③一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低； ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏 （2）滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直； ②滤液细线过粗 （3）滤纸条无色素带 ①忘记画滤液细线； ②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中 6.1 细胞的增殖 1、细胞增殖概念、意义、过程、方式 概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程 意义：是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础 过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。细胞增殖具有周期性 方式： （1）原核细胞：二分裂 （2）真核细胞：无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 2、细胞周期条件、起点、终点、特点 条件：连续分裂的细胞 起点：从一次分裂完成时开始 终点：到下一次分裂完成时为止 特点：不同种类的细胞，细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占比例也不同 3、细胞不能无限长大的原因 细胞的大小影响物质运输效率，即细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越小，物质运输的效率越低，不利于细胞与外界进行物质交换。 4、分裂间期的特点 完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。 分裂间期又分为G1期、S期、G2期： G1期：DNA复制前期（为DNA复制做准备） S期：DNA复制阶段 G2期：DNA复制后期（为分裂期做准备） 5、有丝分裂前期、中期、后期、末期的特点 图示 时期 主要变化 前期 核膜消失，核仁解体，出现染色体和纺锤体。每条染色体包括两条姐妹染色单体 中期 染色体形态稳定、数目清晰，染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上 后期 着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色体在纺锤丝的牵引下分别向细胞的两极移动 末期 纺锤体和染色体消失，出现新的核膜和核仁，赤道板位置出现细胞板，细胞板逐渐扩展为新的细胞壁 6、动植物细胞有丝分裂的主要区别 发生时期和内容 高等植物细胞 动物细胞 不 同 点 前 期 形成纺锤体的方式不同 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 动物细胞中心粒在间期倍增，成为两组。进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极，其周围发出大量放射状的星射线形成纺锤体 末 期 形成子细胞的方式不同 细胞中央出现细胞板向四周扩展形成细胞壁，一个细胞形成两个子细胞 细胞膜从细胞的中部向内凹陷，一个细胞分裂成两个子细胞 相同点 分裂间期都进行染色体复制；分裂期都进行染色体平均分配 7、有丝分裂的意义 将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传的稳定性。 8、无丝分裂的特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化 9、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验原理 （1）选材的原理：高等植物的分生区组织细胞有丝分裂较旺盛 （2）染色的原理：细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)染成深色 10、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中，解离的药液、目的 （1）药液：质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精（按1：1体积比混合） （2）目的：使组织中的细胞相互分离开 11、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中，漂洗的漂洗液、目的 （1）漂洗液：清水 （2）目的：洗去药液，防止解离过度 12、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中，染色的染色剂、目的 （1）染色剂：质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红液） （2）目的：使染色体着色，便于观察 13、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中制片的操作、目的 （1）操作：用镊子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻压 （2）目的：使细胞分散，有利于观察 14、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中，装片制作步骤 解离→漂洗→染色→制片 15、植物分生区细胞的特点 细胞呈正方形，排列紧密，有很强的分裂能力 16、有丝分裂各时期DNA、染色体数量变化及原因 （1）有丝分裂各时期DNA、染色体数量变化及原因 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA 间期(S期)DNA复制，DNA数目加倍 末期细胞一分为二，DNA数目减半 染色体 后期着丝粒分裂，染色体数目加倍 末期细胞一分为二，染色体数目减半 染色单体 间期(S期)DNA复制，染色单体形成 后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失 曲线解读： ef(BC)段：表示S期DNA的复制，染色单体形成 fg(CD)段：表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂G2期、前期和中期 Gh(DE)段：表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失 （2）根据柱状图判断细胞分裂时期的规律： ①根据染色单体变化判断各时期。 有染色单体→G2期、前期、中期 无染色单体→后期、G1期和末期 ②根据比例关系判断各时期。 核DNA∶染色体∶染色单体=4n：2n：4n→G2期、前期、中期 核DNA∶染色体∶染色单体=4n：2n：0→后期 核DNA∶染色体∶染色单体=2n：2n：0→G1期、末期 17、一个细胞周期过程中DNA、染色体数量变化 (1)染色体、染色单体、DNA的数量关系 染色体数=着丝粒数，即根据着丝粒数计算染色体数。 当染色单体存在时，染色体数∶染色单体数∶DNA数=1∶2∶2。 当无染色单体存在时，染色体数∶DNA数=1∶1。 (2)一个细胞周期过程中细胞内染色体、DNA分子等的规律性变化 时期 项目 间期 前期 中期 后期 末期 染色体(2N) 数目变化 2N 2N 2N 2N→4N 4N 染色单体 数目变化 0→4N 4N 4N 4N→0 0 DNA(2C) 数目变化 2C→4C 4C 4C 4C 4C ①DNA数量加倍的时期是分裂间期，其原因是DNA复制。 ②染色体数量加倍的时期是后期，其原因是着丝粒分裂，染色单体分离。 6.2 细胞的分化 1、细胞分化概念、时间、结果、特点、意义、原因 （1）概念：在个体发育中，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 （2）时间：发生在整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度 （3）结果：形成不同的组织和器官 （4）特点： ①持久性：细胞分化是一种持久性的变化 ②稳定性和不可逆性：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态 ③普遍性：生物界中普遍存在 （5）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向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率 原因：细胞中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 2、细胞全能性概念、原因 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和特性。 原因：细胞内含有形成完整个体所需的全部基因。 3、干细胞概念、类型 （1）概念：动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞，如造血干细胞 （2）类型： 项目 胚胎干细胞 成体干细胞 来源 来自早期胚胎 来自各种各样的组织 功能 可以分化成各种组织和器官甚至个体 具有分化成特定功能细胞的能力 4、细胞分化的标志 （1）分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等 （2）细胞水平：形成了不同种类的细胞 5、细胞分化的变与不变 （1）不变：遗传物质DNA、细胞的数目 （2）变：RNA、蛋白质、细胞器的种类和数量、细胞的形态、结构和功能 6、细胞分化与全能性的比较 项目 细胞的分化 细胞的全能性 原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传物质 结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 形成新的个体或分化成其他各种细胞 大小比较 分化程度：体细胞>生殖细胞>受精卵 全能性大小：体细胞<生殖细胞<受精卵 联系 ①两过程遗传物质都不发生变化，都具有全能性；②一般来说，细胞的分化程度越高，全能性越小 6.3 细胞的衰老和死亡 1、细胞衰老的特征 （1）形态结构方面 ①细胞：萎缩，体积变小。 ②细胞膜：通透性改变，使物质运输功能降低。 ③细胞核：细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。 （2）细胞内的物质方面 ①水：水分减少，细胞新陈代谢的速率减慢。 ②酶：多种酶的活性降低，呼吸速率减慢。 ③色素：细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内的物质的交流和传递。 2、关于细胞衰老的假说 （1）自由基学说 ①自由基：异常活泼的带电分子或基团 ②产生原因 内因：细胞进行氧化反应产生 外因：辐射以及有害物质入侵刺激细胞产生 ③作用： 攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子：攻击磷脂分子，损伤生物膜；攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老 （2）端粒学说 端粒：每条染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体 特点：端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常 3、细胞衰老与个体衰老的关系 （1）单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 （2）多细胞生物：细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不是一回事；从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 4、细胞衰老的结果 （1）细胞衰老是个体体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。 （2）众多细胞及组织的衰老会引起个体衰老，导致个体出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。 5、细胞凋亡的概念、类型、意义 （1）概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 （2）类型：个体发育过程中细胞的编程性死亡；成熟个体中细胞的自然更新；被病原体感染的细胞的清除。 意义：保证多细胞生物体完成正常的发育；维持内部环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰。 6、细胞坏死的概念 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的情况下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 7、细胞自噬的概念、意义 （1）概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用 （2）意义：处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定 【注意：细胞自噬过于激烈可能会诱发细胞凋亡】 必修2·遗传与进化 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 1、豌豆作为遗传学实验材料的优点： （1）自花传粉、闭花授粉，自然状态下一般为纯种； （2）具有易于区分的相对性状； （3）花较大，易于人工去雄和传粉； （4）生长周期短，易于培养 2、孟德尔的实验方法：假说—演绎法 3、豌豆杂交操作步骤：去雄→套袋→传粉→套袋 4、父本：提供花粉的植株；母本：接受花粉的植株 5、单性花：一朵花中只有雌蕊或只有雄蕊；两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊 6、去雄的目的：防止自交；套袋的目的：防止外来花粉干扰 7、相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型 8、显性性状：具有相对性状的纯合亲本杂交，F1中显现出来的性状。 9、隐性性状：具有相对性状的纯合亲本杂交，F1中未显现出来的性状。 10、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。 11、决定显性性状的遗传因子为显性遗传因子，用大写字母来表示(如D)；决定隐性性状的遗传因子为隐性遗传因子，用小写字母来表示(如d) 12、纯合子：遗传因子组成相同的个体。纯合子分两种类型：显性纯合子(如DD)和隐性纯合子(如dd) 13、杂合子：遗传因子组成不相同的个体，如Dd 14、孟德尔对分离现象的解释： ①生物性状是由遗传因子决定的； ②体细胞中遗传因子成对存在； ③生物体在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有成对遗传因子中的一个； ④受精时，雌雄配子随机结合 15、分离定律：在生物的体细胞中，控制同一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。 16、分离定律的实质（核心）：在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中 17、分离定律的适用条件：进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传 18、性状分离比模拟实验： （1）甲、乙两个小桶，分别代表雌、雄生殖器官；甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子。 （2）用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合。 19、性状分离比的模拟实验中，每个小桶内的两种彩球必须相等，这是为什么？ 杂种F1(Dd)产生的两种雄配子(D和d)或两种雌配子(D和d)数量相等。 20、性状分离比的模拟实验中，两个小桶内彩球的总数必须相等吗？为什么？ 不必须相等。因为甲、乙小桶内的彩球分别代表雌配子、雄配子，它们的数量可以不相等。 21、性状分离比的模拟实验中，小桶内的两种彩球大小、形状可以不同吗？为什么？ 不可以。两种彩球大小、形状相同是为了形成抓取的随机性。 22、性状分离比的模拟实验中，抓取彩球的要求是什么？ （1）随机抓取；（2）应将抓取的小球放回原桶；（3）重复多次。 23、杂合子自交的相关规律 （1）杂合子Aa连续自交n次，Fn的比例情况如下表： Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 所占比例 1－ － － （2）合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子比例为，杂合子比例为。 24、假说—演绎法的环节 观察现象→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论 1.2 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 1、对自由组合现象的理论解释 （1）两对相对性状分别由两对遗传因子控制。 （2）F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对遗传因子可以自由组合。 F1遗传因子组成为YyRr，表现为黄色圆粒，产生的雌雄配子各有4种为YR、Yr、yR、yr，数量比为1∶1∶1∶1。(核心假说) （3）受精时，雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种，遗传因子的组合形式有9种，性状表现有4种。 2、F2中各性状表现、遗传因子组成及比例 双显型 一显一隐型 双隐型 F2性状表现及比例 黄色圆粒Y_R_ 黄色皱粒Y_rr 绿色圆粒yyR_ 绿色皱粒yyrr F2遗传因子组成及比例 纯合子 1YYRR 1YYrr 1yyRR 1yyrr 单杂合子 2YyRR 2YYRr 2Yyrr 2yyRr — 双杂合子 4YyRr — — — 由以上可知，F2中：4种纯合子各占；1种双杂合占；4种单杂合各占 重组类型（与亲本性状不同）：占；亲本类型（与亲本性状相同）：占 3、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。 4、自由组合定律使用条件： （1）进行有性生殖生物的性状遗传； （2）真核生物的性状遗传； （3）细胞核遗传； （4）两对或两对以上相对性状的遗传，涉及的等位基因分别位于两对或两对以上的同源染色体上。 5、自由组合定律的核心（实质）：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 6、表现型：生物个体表现出来的性状。 7、基因型：与生物表现型有关的基因组成 8、等位基因：指控制相对性状的基因 9、两种疾病各种组合的概率 若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况如下表： 序号 类型 概率 ① 不患甲病概率 1－m ② 不患乙病概率 1－n ③ 只患甲病的概率 m×(1－n) ④ 只患乙病的概率 n×(1－m) ⑤ 两病同患的概率 mn ⑥ 只患一种病的概率 m(1－n)＋n(1－m) ⑦ 完全正常的概率 (1－m)×(1－n) ⑧ 患病的概率 1－(1－m)×(1－n) 10、验证自由组合定律的方法 （1）测交法：让双杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状表现的比例为1∶1∶1∶1。 （2）双杂合子自交法：让双杂合子自交，后代的性状分离比为9∶3∶3∶1。 （3）花粉鉴定法：取双杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。 11、基因型、环境与表型的关系：表型受基因型和环境的共同影响 2.1 减数分裂和受精作用 1、减数分裂：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。 范围：进行有性生殖的生物 时期：原始生殖细胞产生成熟生殖细胞的过程中 特点：在减数分裂前染色体只复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次 结果：成熟的生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少一半 2、同源染色体：减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。 3、非同源染色体：形状、大小不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。 4、联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。 5、四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。 6、精子的形成场所：人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成 7、卵细胞的形成场所：卵巢 8、形成过程及特点： （1）精子的形成过程： 细胞 时期 特点 精原细胞 间期 染色体的复制（DNA的复制和有关蛋白质的合成） 初级精母细胞 减数分裂I前期 同源染色体配对（联会），形成四分体。 减数分裂I中期 各对同源染色体排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上 减数分裂I后期 同源染色体彼此分离，分别移向细胞两极，非同源染色体自由组合 减数分裂I末期 细胞膜从中部向内凹陷，将细胞缢裂成两个子细胞。子细胞中染色体数目减半，不在含有同源染色体 次级精母细胞 减数分裂II前期 染色体散乱分布在细胞中 减数分裂II中期 着丝粒整齐排列在赤道板上 减数分裂II后期 着丝粒分裂，染色体数目加倍，姐妹染色单体消失，并移向细胞两极 减数分裂II末期 每个次级精母细胞的细胞膜从中部向内凹陷，将细胞缢裂成两个精细胞，每个子细胞中的染色体数目是体细胞中的一半 精子 — 精细胞经过变形形成精子 （2）精细胞和卵细胞形成过程的比较 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 场所 睾丸 卵巢 细胞质分裂 减数分裂I 均等分裂 不均等分裂 减数分裂II 均等分裂 次级卵母细胞不均等分裂，第一极体均等分裂 是否变形 是 否 结果 产生4个精细胞 产生1个卵细胞和3个极体（极体最终退化消失） 相同点 染色体的行为变化相同 10、受精作用：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程 11、受精作用的实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。 12、受精作用的结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方) 13、减数分裂和受精作用的意义： （1）保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性； （2）子代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。 14、减数分裂染色体数目、DNA数目、染色单体数目变化 时期 染色体数目 DNA数目 染色单体数目 间期 2n 2n→4n 0→4n 减数分裂I 前期 2n 4n 4n 中期 2n 4n 4n 后期 2n 4n 4n 末期 n 2n 2n 减数分裂II 前期 n 2n 2n 中期 n 2n 2n 后期 2n 2n 0 末期 n n 0 15、减数分裂的细胞中 （1）DNA加倍的时期：间期，原因：DNA复制； （2）染色体加倍的时期：减数分裂Ⅱ后期，原因：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 （3）染色体减半的时期：减数分裂Ⅰ末期，原因：同源染色体分离，分别进入两个子细胞 （4）DNA减半的时期：减数分裂Ⅰ末期、减数分裂Ⅱ末期，原因：细胞分裂成子细胞 （5）染色单体出现的时期：间期，消失于减数分裂Ⅱ后期。 （6）每条染色体上DNA：1→2原因：间期DNA复制；2→1原因：减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂 （7）减数分裂过程中相关曲线变化、图形区分 ①当有染色单体存在时，染色体数：染色单体数：DNA分子数=1：2：2； 时期：G2、减Ⅰ整个时期、减Ⅱ前中期 ②当无染色单体存在时，染色体数：DNA分子数=1：1； 时期：G1、减Ⅱ后、减Ⅱ末期、生殖细胞 ③染色单体的数目可能是0，染色体和DNA的含量不可能是0； ④有染色单体时染色单体数等于DNA数，是染色体数的两倍； ⑤染色体数4N，出现在有丝分裂后期； ⑥染色体N，出现在减数分裂Ⅱ前期、中期和末期； ⑦生殖细胞染色体数、核DNA数都为N 16、配子中染色体组合的多样性 （1）原因 时期 染色体行为 减数分裂Ⅰ前期 同源染色体联会后，四分体中的非姐妹染色单体之间发生互换 减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合 （2）产生配子多样性的规律 含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子(不考虑染色体互换)： 配子个数 配子种类 1个精原细胞 4 2种(多数情况下)。特例：如基因型为AAbb的精原细胞只产生1种精细胞Ab 1个卵原细胞 1 1种 1个生物体 — 2n种 含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子(考虑染色体互换)： 配子个数 配子种类 1个精原细胞 4 4种 1个卵原细胞 1 1种 1个生物体 — 远超2n种 18、有性生殖双亲后代具有多样性的原因 （1）减数分裂I前期同源染色体上非姐妹染色单体的互换 （2）减数分裂I后期同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合 （3）受精过程中雌雄配子的随机结合 2.2 基因在染色体上 1、萨顿假说的内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因在染色体上 2、假说的依据：基因与染色体行为存在明显的平行关系。 基因与染色体行为的平行关系 基因行为 染色体行为 独立性 基因在杂交过程中保持完整性和独立性 染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构 存在方式 在体细胞中基因成对存在，在配子中只有成对的基因中的一个 在体细胞中染色体成对存在，在配子中只有成对的染色体中的一条 来源 体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方 体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自父方，一条来自母方 分配 非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期也是自由组合的 3、萨顿用到的方法：类比推理法 4、常染色体：雌雄个体共有的染色体，即与性别无关的染色体 5、性染色体：雌雄个体中不同的，与性别决定有关的染色体。 6、基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；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，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 7、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；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。 8、摩尔根果蝇杂交实验的实验方法：假说—演绎法 9、基因和染色体的关系：一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列 2.3 伴性遗传 1、伴性遗传：决定某种性状的基因在性染色体上，在遗传上总是和性别相关联。 2、伴X染色体隐性遗传特点：男性多于女性；交叉遗传；一般为隔代遗传；女性患者的父亲和儿子都患病 3、伴X染色体显性遗传特点：女性患者多于男性；患者的双亲中至少有一个患病；男性患者与正常女性婚配后代中，女性都是患者，男性正常；具有世代连续性 4、伴Y染色体遗传病特点：父传子，子传孙，性状只在男性中表现出来 5、常见的常染色体显性遗传病：多指、并指 6、常见的常染色体隐性遗传病：白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症、镰刀型细胞贫血症 7、常见的伴X染色体显性遗传病：抗维生素D佝偻病 8、常见的伴X染色体隐性遗传病：红绿色盲、血友病 9、伴Y染色体遗传病：外耳道多毛症 10、芦花鸡的性染色体组成：ZW型，雄性性染色体组成为ZZ，雌性为ZW 3.1 DNA是主要的遗传物质 1、S型细菌特点：菌体有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑，有致病性，能使人和小鼠患病 2、R型细菌特点：菌体无荚膜，菌落粗糙，无致病性 3、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验过程及结果： （1）R型活菌+小鼠→小鼠不死亡 （2）S型活菌+小鼠→小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌 （3）加热至死的S型细菌+小鼠→小鼠不死亡 （4）R型活菌+加热至死的S型细菌+小鼠→小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌 实验结论：已经加热至死的S型细菌，含有某种促使R型活菌转化为S型活菌的转化因子 4、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验过程及结果： a．预处理：将加热致死的S型细菌破碎，去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。 b. 第一组：细胞提取物+有R型细菌的培养基→R型细菌+S型细菌 第二组：细胞提取物+蛋白酶+有R型细菌的培养基→R型细菌+S型细菌 第三组：细胞提取物+RNA酶+有R型细菌的培养基→R型细菌+S型细菌 第四组：细胞提取物+脂酶+有R型细菌的培养基→R型细菌+S型细菌 第五组：细胞提取物+DNA酶+有R型细菌的培养基→只有R型细菌 c．分析细胞提取物的理化特性，发现这些特性与DNA的极为相似。 实验结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 5、T2噬菌体结构：由蛋白质外壳和DNA组成 6、T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程：（1）吸附；（2）注入；（3）合成；（4）组装；（5）释放 7、如何获得35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体：在分别含有射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体 8、实验方法：放射性同位素标记法 9、用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因： a.保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵入到大肠杆菌细胞内，经离心后，分布于上清液中。 b.保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后，分布于上清液。 10、用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中 11、搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 12、离心的目的：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体，离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 13、短时间保温的目的：使T2噬菌体的遗传物质侵入大肠杆菌繁殖子代 14、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验结论：DNA是遗传物质 15、烟草花叶病毒感染烟草实验的结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 16、不同生物体内核酸的种类及遗传物质的区别 生物类型 病毒 原核生物 真核生物 体内核酸种类 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA 遗传物质 DNA或RNA DNA DNA 17、赫尔希和蔡斯的实验中三次涉及大肠杆菌： （1）第一次 培养：分别用32P、35S的培养基培养大肠杆菌 目的：分别获得被32P、35S标记的大肠杆菌 （2）第二次 侵染：用无标记的T2噬菌体侵染被32P、35S标记的大肠杆菌 目的：获得分别被32P和35S标记的T2噬菌体 （3）第三次 侵染：分别用含32P、35S标记的T2噬菌体侵染未被标记大肠杆菌 目的：依据放射性主要分布在上清液还是沉淀物中，确认DNA和蛋白质外壳是否进入大肠杆菌 18、由于大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质 3.2 DNA的结构 1、DNA双螺旋结构的建立者：沃森和克里克 构建过程： 人物 成果 - 科学家认识到DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基。 威尔金斯和富兰克林 获得了DNA-X射线的衍射图谱。沃森和克里克据此搭建出很多种不同的DNA双螺旋和三螺旋结构模型 查哥夫 提出：在DNA中，腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。 沃森和克里克 重新构建模型：将碱基安排在双螺旋内部，将磷酸-脱氧核糖骨架排在螺旋外部，A与T配对，G与C配对，DNA的两条链的方向是相反的。 2、DNA的结构： （1）组成元素：C、H、O、N、P。 （2）基本单位：脱氧核苷酸。 组成：每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基构成，共有四种碱基，分别为A腺嘌呤、T胸腺嘧啶、G鸟嘌呤、C胞嘧啶。 （3）DNA结构：双螺旋结构。 DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′—端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′—端。DNA的两条单链走向相反。 （4）DNA结构特点： ①DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种—一对应的关系，叫作碱基互补配对原则 3、每个双链DNA分子含有两个游离的磷酸基团 4、A-T碱基对之间有2个氢键，C-G碱基对之间有3个氢键，C-G碱基对越多，DNA双螺旋结构越稳定，热稳定性越强 5、DNA双螺旋结构特性 （1）多样性： ①DNA分子中碱基对排列顺序多种多样； ②每个碱基对有4种可能性； ③n个碱基对的排列顺序是4n种。 （2）特异性：每种DNA有区别于其他的DNA的特定的碱基排列顺序 （3）稳定性： ①DNA分子的结构相对稳定，一般不容易改变； ②DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变，碱基对的数量和排列顺序稳定不变。 ③两条链间碱基互补配对的方式不变。 6、DNA相关计算 （1）DNA双链中互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。 （2）DNA双链中，两个不互补的碱基之和占碱基总数的比值相等，并为碱基总数的，即(A＋G)/(A＋G＋T＋C)＝(T＋C)/(A＋G＋T＋C)＝(A＋C)/(A＋G＋T＋C)＝(T＋G)/(A＋G＋T＋C)＝。 （3）一条链中互补的两碱基的和占该单链的比等于其互补链中这两碱基的和占互补链的比，等于DNA双链中这两种碱基的和占碱基总数的比例，即 ＝＝， ＝＝。 （4）若一条链中(A1＋G1)/(T1＋C1)＝K，则另一条链中(A2＋G2)/(T2＋C2)＝，双链中为1。 （5）不同DNA，值一般不同。 （6）若＝b%，则＝% （7）若已知A在双链中所占的比例为c%，则A1在单链中所占的比例无法确定，但最大值为2c%，最小值为0。 （8）DNA双链中氢键总数=A-T碱基对数目×2+C-G碱基对数目×3 3.3 DNA的复制 1、对DNA复制的推测 （1）假说：半保留复制。 （2）提出者：沃森和克里克。 （3）假说内容 ①解旋：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。 ②复制：解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。 ③结果：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称作半保留复制。 2、DNA半保留复制的实验证据 （1）实验方法：假说—演绎法。 （2）实验原理：15N和14N是N元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用离心技术可以在试管中分离开含有不同N元素的DNA。 （3）实验结果 ①亲代大肠杆菌的DNA经离心处理，试管中出现了一条DNA带，位置靠近试管底部。 ②第一代大肠杆菌的DNA经离心处理，试管中出现了一条DNA带，位置居中。 ③第二代大肠杆菌的DNA经离心处理，试管中出现了两条DNA带，一条带位置居中，另一条带的位置更靠上。 （4）实验结论 DNA的复制是以半保留的方式进行的。 3、DNA半保留复制的实验技术：同位素标记技术、密度梯度离心 4、DNA复制概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 5、DNA复制的方式：半保留复制 6、DNA复制结果：形成两个完全相同的DNA分子 7、DNA复制条件 （1）模板：亲代DNA的两条链。 （2）原料：4种游离的脱氧核苷酸。 （3）能量：ATP释放的能量。 （4）酶：解旋酶和DNA聚合酶 8、解旋酶的作用：使DNA双链间的氢键断开，解开DNA的双螺旋 DNA聚合酶作用位点：游离的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键； 解旋酶作用位点：氢键 9、DNA复制特点：（1）边解旋边复制；（2）半保留复制 10、DNA能够精确复制的原因：DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对保证了复制能够准确地进行 11、DNA复制的意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性 12、相关计算：（1）子代DNA共2n个其中： ①含15N的DNA：2个； ②只含15N的DNA：0个； ③含14N的DNA：2n个； ④只含14N的DNA：2n－2个。 （2）脱氧核苷酸链共2n＋1条，其中： ①含15N的脱氧核苷酸链：2条； ②含14N的脱氧核苷酸链：2n＋1－2条。 （3）消耗的脱氧核苷酸数： ①若一亲代DNA含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m×(2n－1)个。 ②若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×2n－1个。 13、DNA复制的时间：细胞分裂前的间期，随染色体的复制而进行 14、DNA复制的场所：（1）真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体；（2）原核细胞：拟核（主要）、质粒；（3）病毒：宿主细胞 3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 1、遗传信息：基因中4种碱基的排列顺序 2.DNA的特点 （1）多样性：碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。 （2）特异性：每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序。 （3）意义：DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 3、基因：通常是有遗传效应的DNA片段 4、基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系 （1）染色体与DNA的关系 ①染色体是DNA的主要载体； ②一条染色体上通常含有一个或两个DNA分子。 （2）DNA与基因的关系 ①每个DNA分子上包含多个基因； ②基因通常是有遗传效应的DNA片段。 （3）基因与脱氧核苷酸的关系 ①每个基因中含有许多脱氧核苷酸； ②脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息。 （4）基因与染色体的关系 ①基因在染色体上呈线性排列 ②一条染色体上含有许多个基因 4.1 基因指导蛋白质的合成 1、RNA的种类：mRNA（信使RNA）、tRNA（转运RNA）、rRNA（核糖体RNA） 名称 信使RNA（mRNA) 核糖体RNA(rRNA) 转运RNA(tRNA) 作用 蛋白质合成的直接模板 组成核糖体 识别密码子，转运氨基酸 2、RNA适合做DNA信使的原因：由核苷酸连接而成，含有4种碱基；RNA一般是单链，而且比DNA短，能够通过核孔进入细胞质中 3、转录：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程 4、转录的条件：模板（DNA的一条链）、原料（4种核糖核苷酸）、能量、酶（RNA聚合酶） 5、转录的场所：（1）真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体；（2）原核生物：拟核（主要） 6、转录的产物：RNA（mRNA、tRNA、rRNA） 7、转录的范围：几乎所有活细胞（哺乳动物成熟的红细胞不进行转录） 8、转录时遵循的原则：碱基互补配对原则 9、转录发生的时间：个体（或细胞）生长发育的整个过程 10、转录过程中RNA链延伸的方向：5’端→3’端 11、RNA聚合酶的作用：解旋DNA双链、催化RNA合成 12、翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质 13、翻译的实质：将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列 14、翻译的场所：核糖体 15、翻译的条件：模板（mRNA）、原料（21种氨基酸）、能量（ATP）、搬运工具（tRNA）等 16、翻译的产物：多肽链 【注意：需要运送至内质网、高尔基体等结构进一步加工，作为结构蛋白或功能蛋白；翻译结束后，mRNA被迅速降解成单体，以保证生物体生命活动的有序进行】 17、密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 （1）种类：64种。 ①正常情况下，能编码氨基酸的密码子有61种，其中包含起始密码子2种，即AUG、GUG。 ②正常情况下，不编码氨基酸的密码子有3种，即UAA、UGA、UAG为终止密码子。 ③在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。 ④在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它可以编码甲硫氨酸。 （2）密码子与氨基酸对应关系 ①一个密码子决定一种氨基酸，GUG除外。 ②一种氨基酸可能对应一个或多个密码子。 （3）密码子特点 ①简并性：绝大多数氨基酸都有几个密码子。 ②通用性：地球上几乎所有的生物体都共用一套密码子。 ③专一性：一种密码子只决定一种氨基酸。 18、反密码子：tRNA上与mRNA上的密码子互补配对的3个相邻的碱基。 19、tRNA的功能：识别密码子、转运氨基酸 tRNA与氨基酸对应关系： ①每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 ②一种氨基酸可由一种或几种tRNA运输。 20、翻译能精确进行的原因： （1）mRNA为翻译提供了精确的模板； （2）通过碱基互补配对，保证了翻译能够准确地进行 21、翻译能高效进行的原因：一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。 22、中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA 画出中心法则示意图： 23、生命是物质、能量和信息的统一体的表现：在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量。 24、中心法则过程分析 过程 DNA的复制 DNA的转录 翻译 RNA的复制 RNA的逆转录 信息传 递方向 DNA→DNA DNA→RNA RNA→多肽 RNA→RNA RNA→DNA 场所 主要在细胞核 主要在细胞核 核糖体 寄主细胞 寄主细胞 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA RNA RNA 原料 含A、T、C、G的四种脱氧核糖核苷酸 含A、U、G、C的四种核糖核苷酸 21种氨基酸 含A、U、C、G的四种核糖核苷酸 含A、T、C、G的四种脱氧核糖核苷酸 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶 多种酶 RNA复制酶 逆转录酶 碱基互 补配对 A—T，T—A， C—G，G—C A—U，T—A， C—G，G—C A—U，U—A， C—G，G—C A—U，U—A， C—G，G—C A—T，U—A， C—G，G—C 产物 DNA RNA 蛋白质 RNA DNA 25、真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开，是先转录后翻译；而原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。 26、DNA、mRNA中碱基数与蛋白质中氨基酸数的关系 翻译过程中，mRNA上每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以不考虑终止密码及基因中有的片段不编码蛋白质时，经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是DNA(基因)中碱基数目的1/6。 27、DNA和RNA的区别与联系 项目 DNA RNA 组成部分 碱基 特有：T 特有：U 共有：A、G、C 磷酸 都有磷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 基本组成单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 空间结构 一般为为规则双螺旋结构 一般为单链 分布（真核细胞） 细胞核（主要），线粒体、叶绿体 细胞质（主要） 联系 RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的 4.2 基因表达与性状的关系 1、基因是控制生物体性状的遗传物质的结构和功能单位 2、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 3、基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 4、管家基因：在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的。5、奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清蛋白基因、胰岛素基因 6、细胞分化的本质：细胞分化的本质就是基因的选择性表达。 7、基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 8、细胞分化过程中的“变”与“不变”： （1）不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞数目 （2）变：mRNA、蛋白质种类；细胞的形态、结构和功能 9、表观遗传： （1）定义：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。 （2）存在时期：表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 10、表观遗传类型：DNA甲基化；构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化修饰等 11、表观遗传发生时期：普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中 12、基因与性状的关系： （1）一个基因可以控制一个性状； （2）一个基因控制多个性状； （3）多个基因控制一个性状 13、基因的表达及表达水平直接影响生物的性状 14、基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 5.1 基因突变和基因重组 1、基因突变：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、基因突变的遗传性：基因突变若发生在配子中，则可以遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。 3、细胞癌变的根本原因：原癌基因或抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和增殖失控而变成癌细胞 4、原癌基因：表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的。这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变 5、抑癌基因：表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡。这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变 6、癌细胞特点： （1）能够无限增殖； （2）形态结构发生显著变化； （3）细胞膜上的糖蛋白等物质减少； （4）细胞之间的黏着性显著降低； （5）容易在体内分散和转移； （6）代谢旺盛 7、基因突变的原因： （1）外因：物理因素（紫外线、X射线等）、化学因素（亚硝酸盐、碱基类似物等）、生物因素（某些病毒的遗传物质等）； （2）内因：DNA复制偶尔发生错误等 8、基因突变的特点：（1）普遍性：在生物界中普遍存在； （2）随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子上和同一个DNA分子的不同部位； （3）不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因，突变方向和环境没有明确的因果关系； （4）低频性：在自然状态下，基因突变的频率很低 9、基因突变的意义： （1）对生物体来说，基因突变有的是有害的，有的是有利的，还有的是中性的。 （2）基因突变是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。 10、基因重组：生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合 11、基因重组类型： （1）互换型：减数分裂四分体时期(减数分裂Ⅰ前期)，由于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组； （2）自由组合型：减数分裂Ⅰ后期，由于非同源染色体的自由组合，使非同源染色体上的非等位基因自由组合 （3）分子水平：基因工程对DNA剪切、拼接 （4）细胞水平：动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下的大规模基因重组 12、基因重组的意义：是生物变异的来源之一；为生物进化提供材料；是形成生物多样性的重要原因之一。 13、基因突变的结果：产生新基因，但新基因不一定都是等位基因 14、基因突变后基因的种类发生改变，基因的数目和位置不变 15、基因突变发生的时间：通常发生在有丝分裂前的间期和减数分裂I前的间期 16、基因突变可通过以下几个方面来影响生物的性状： （1）使肽链中氨基酸种类改变； （2）基因突变可能引发肽链不能合成； （3）肽链延长（终止密码子延后出现） （4）肽链缩短（终止密码子提前出现） 5.2 染色体变异 1、染色体变异：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化 2、染色体变异类型：染色体数目的变异和染色体结构的变异 3、染色体数目变异的类型： (1)细胞内个别染色体的增加或减少。 (2)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少 4、染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组 5、二倍体：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体 6、多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。 7、多倍体特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，也存在结实率低，晚熟等缺点。 8、多倍体育种： ①方法：用低温处理或用秋水仙素诱发等。 ②处理对象：萌发的种子或幼苗。 ③原理：抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍 9、单倍体：体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体 10、单倍体特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育 11、单倍体育种过程： 二倍体植株单倍体植株二倍体植株 12、单倍体育种的优点：明显缩短育种年限；获得的植株每对染色体上的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。 13、低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验： （1）原理：用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞。 （2）实验步骤：诱导培养、固定、制片、观察 （3）制片步骤：解离—漂洗—染色—制片 解离：用药液（解离液）使组织中的细胞相互分离开来 漂洗：清水洗去药液，防止解离过度 染色：甲紫溶液，使染色体着色 制片：使细胞分散开来，有利于观察 14、染色体结构的变异：染色体断裂以及断裂之后片段在同一染色体内或不同染色体之间的重新连接 15、染色体结构变异类型： 类型 概念 图示 缺失 染色体的某一片段缺失 重复 染色体的某一片段增加 易位 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 倒位 染色体中某一片段位置颠倒180° 【注意】 ①染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。 ②大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡 16、易位是非同源染色体间的染色体交换，属于染色体结构变异，可在显微镜下观察到；而同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换属于基因重组，在显微镜下观察不到。 17、秋水仙素使染色体数目加倍的原理：有丝分裂前期，抑制纺锤体的形成 18、基因突变、基因重组在光学显微镜下不可见；染色体变异在光学显微镜下可见 19、（1）低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中的试剂和作用 试剂 作用 卡诺氏液 固定细胞的形态 体积分数为95%的酒精 洗去卡诺氏液 质量分数为15%的盐酸 解离根尖细胞 蒸馏水 漂洗根尖，去掉解离液，防止解离过度影响染色 甲紫溶液 使染色体着色 （2）两次漂洗的比较 项目 第一次漂洗 第二次漂洗 时间不同 在固定之后、解离之前 在解离之后、染色之前 试剂不同 用体积分数为95%的酒精漂洗 用清水漂洗 目的不同 洗去多余的卡诺氏液 洗去多余的解离液 20、染色体结构变异与基因突变的比较 项目 基因突变 染色体结构变异 变化实质 基因发生碱基的替换、缺失、增添 染色体上的基因片段缺失、重复、倒位及易位 对象 碱基 基因 结果 碱基的排列顺序改变 基因数目或排列顺序改变 镜检 不可见 可见 21、基因重组、基因突变、染色体变异的比较 比较 基因重组 基因突变 染色体变异 实质 控制不同性状的基因重新组合 基因碱基序列的改变 染色体结构或数目的变化 适用范围 通常发生在真核生物进行有性生殖产生配子时 任何生物均可发生 真核生物核遗传中发生 产生结果 产生新的基因型 产生新的基因 可引起基因数目或排列顺序的变化 类型 ①非同源染色体上的非等位基因的自由组合 ②同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换 ①自然突变 ②人工诱变 ①染色体结构的变异 ②染色体数目的变异 意义 是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义 是生物变异的根本来源，为生物的进化提供原材料 对生物进化有一定的意义 实例 黄圆和绿皱豌豆杂交，F2产生黄皱和绿圆个体 镰状细胞贫血 无子西瓜 23、三倍体无子西瓜的培育过程分析 ①过程a传粉是为了杂交得到三倍体种子，过程b传粉是为了提供生长素刺激子房发育成果实。 ②获取三倍体种子是在第一年四倍体植株上，获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。 ③无子的原因：三倍体西瓜进行减数分裂时，由于同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子。 ④秋水仙素处理后的四倍体西瓜，地上部分的茎、叶、花的染色体数目加倍，含有四个染色体组，根细胞没有加倍，仍含有两个染色体组。 ⑤两次传粉的目的：第一次传粉是杂交获得可长成三倍体植株的种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实 5.3 人类遗传病 1、人类遗传病：通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病 2、人类遗传病通常可分为：单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病 3、单基因遗传病：受一对等位基因控制的遗传病（①由显性致病基因控制的疾病：如多指、并指、软骨发育不全等；②由隐性致病基因控制的疾病：如镰状细胞贫血、白化病、苯丙酮尿症等。） 4、多基因遗传病：受两对或两对以上等位基因控制的遗传病 5、多基因遗传病特点：易受环境因素的影响；在群体中的发病率较高；常表现为家族聚集现象；一般不符合孟德尔的遗传定律 6、染色体异常遗传病：由染色体变异引起的遗传病(简称染色体病) 7、染色体异常遗传病类型：①染色体结构异常，如猫叫综合征等。②染色体数目异常，如唐氏综合征(又称21三体综合征)等 8、遗传病的监测及预防手段：主要包括遗传咨询和产前诊断 9、产前诊断时间：胎儿出生前 10、产前诊断手段：羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因检测等 11、产前诊断目的：确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病 12、基因检测：通过检测人体细胞中的DNA序列，以了解人体的基因状况。 13、基因检测意义：可以精确地诊断病因；可以预测个体患病的风险；检测父母是否携带遗传病的致病基因，也能够预测后代患这种疾病的概率 14、基因治疗：指用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因，从而达到治疗疾病的目的 15、某种遗传病的发病率= 6.1 生物有共同祖先的证据 1、共同由来学说：指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化而来 2、自然选择学说：揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因 3、化石：通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等 4、利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征；化石是研究生物进化最直接、最重要的证据 5、化石证据证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。 6、生物的进化顺序：简单→复杂；低等→高等；水生→陆生 7、当今生物体上进化其他方面的证据：比较解剖学的证据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据 8、胚胎学：研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科；推断：脊椎动物之间具有一定的亲缘关系；人和其他脊椎动物有共同祖先 9、细胞学：在光学显微镜水平上研究细胞的化学组成、形态、结构及功能的学科 10、分子生物学：从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学 11、从细胞和分子水平看，当今生物有许多共同的特征： （1）都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等→生物有共同祖先。 （2）不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点→当今生物有着共同的原始祖先。不同生物之间也存在着一定的差异。 6.2 自然选择与适应的形成 1、适应： （1）指生物的形态结构，适合于完成一定的功能； （2）指生物的形态，结构及其功能，适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖 2、拟态：某生物外表与其他生物或非生物异常相似的状态 3、保护色：动物与环境具相似色彩而不易被天敌发现 4、警戒色：色彩醒目、恶臭、毒刺等对敌害起到预先警示，利于自我保护 5、适应的特性：普遍性、相对性 6、适应的普遍性：生物都具有适应环境的特征 7、拉马克进化学说：用进废退、获得性遗传 8、适应的来源：可遗传的变异，适应是自然选择的结果 9、达尔文的生物进化论：自然选择学说【过度繁殖（自然选择的基础）——遗传和变异（生物进化的内因）——生存斗争（自然选择的手段、生物进化的动力）——适者生存（自然选择的结果）】 10、自然选择学说意义：揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。 11、自然选择学说与拉马克进化学说的比较 项目 自然选择学说 拉马克进化学说 区别 变异 变异是不定向的，本来就有；环境和生物都不决定变异的方向 变异是定向的，环境和生物意愿可决定变异的方向 适应环境 适者生存，不适者被淘汰 环境和生物意愿决定的变异都适应环境 进化方向 自然选择决定 生物自身决定 联系 认为生物不是神造的，而是由更古老的生物进化来的，即简单→复杂、低等→高等，且都是“渐变”的结果 12、达尔文以后进化论的发展：性状水平深入到基因水平；以个体为单位深入到以基因为单位 13、自然选择的基础：过度繁殖 14、进化的内部因素：遗传和变异 15、进化的动力和自然选择的手段：生存斗争 16、自然选择的结果：适者生存 17、变异是不定向的，自然选择是定向的，定向的自然选择决定着生物进化的方向 18、环境选择生物，生物适应环境。自然选择是一个长期、缓慢、连续的过程 19、现代生物进化论的核心：自然选择学说。 6.3 种群基因组成的变化与物种的形成 1、种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合 2、种群的特点：种群是生物进化的基本单位，种群中的雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。种群也是生物繁殖的基本单位。 3、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因 4、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值 5、影响基因频率的因素：突变、选择、迁移等 6、理想种群条件：（1）种群非常大；（2）所有雌雄个体间能自由交配并产生后代；（3）没有迁入和迁出；（4）个体生存和繁殖的机会是均等的；（5）基因A和a（等位基因）都不产生突变。 7、基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化 8、可遗传变异的来源：突变（包括基因突变、染色体变异）；基因重组 9、可遗传变异的形成：基因突变产生新的等位基因；通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型 10、可遗传变异的特点：随机的、不定向的 11、可遗传变异的作用：只是提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向 12、变异的有利和有害是相对的，是由生存环境决定的 13、自然选择对种群基因频率变化的影响：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化 14、生物进化的实质：种群基因频率的改变 15、生物进化的方向由自然选择决定 16、探究抗生素对细菌的选择作用的原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来 18、探究抗生素对细菌的选择作用实验中，将培养皿倒置培养的原因：37℃培养细菌时，培养基的水分要蒸发，会凝结形成水珠，如果正放，培养皿盖上的水珠落到培养基平面上会造成污染 19、探究抗生素对细菌的选择作用的实验中，抑菌圈形成的原因：滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌，使其不能形成菌落而出现抑菌圈 20、探究抗生素对细菌的选择作用的实验结论：①细菌耐药性的出现是由于细菌发生了可遗传的变异；②抗生素的选择作用导致耐药菌比例逐代升高 21、物种：能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物称为一个物种 22、生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代 23、地理隔离：同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象 24、隔离：指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象 25、新物种形成的过程： （1）地理隔离：同一物种由于地理隔离，不同种群出现不同的突变和基因重组，一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率没有影响，不同种群的基因频率发生不同的变化 （2）自然选择：不同环境中食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有差别 （3）生殖隔离：不同种群的基因库形成明显的差异，并逐步出现生殖隔离 （4）形成不同物种 27、隔离是物种形成的必要条件 28、物种形成的三个环节：隔离（必要条件）；自然选择（决定进化方向）；突变和基因重组（提供原材料） 29、相关计算： （1）常染色体上基因频率的计算 ①已知各基因型及其个体的数量，求基因频率。 某基因的频率＝[(该基因纯合子个体数×2＋杂合子个体数)÷(总个体数×2)]×100%。 ②已知基因型频率，求基因频率。 某基因的基因频率＝该基因纯合子的百分比＋杂合子百分比的1/2 如基因A的频率＝AA的频率＋1/2Aa的频率，基因a的频率＝1－基因A的频率。 （2）位于性染色体上基因频率的计算 X染色体上基因频率计算(XBXb) XBXb基因型频率=00% XB的基因频率＝00%， Xb的基因频率＝。 (3)遗传平衡状态下基因频率的计算 ①遗传平衡状态的条件 a．种群非常大。 b．种群中所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代。 c．没有基因突变的发生。 d．没有迁入和迁出。 e．没有自然选择(不同个体生存和繁殖的机会是相等的)。 ②基因频率与基因型频率的计算公式 设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝1。 雄配子 雌配子 A(p) a(q) A(p) AA(p2) Aa(pq) a(q) Aa(pq) aa(q2) ③若已知AA的基因型频率为m，则A的基因频率为。 6.4 协同进化与生物多样性的形成 1、协同进化：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、收割理论：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间 3、收割理论的意义：捕食者的存在有利于增加物种多样性 4、协同进化的原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响 5、生物多样性三个层次：遗传多样性（基因多样性）、物种多样性、生态系统多样性 （1）遗传多样性：指遗传信息的总和，包括地球上所有动物、植物、微生物个体的基因 （2）物种多样性：指地球上生命有机体的多样性 （3）生态系统多样性：指生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性 6、生物多样性形成原因：生物的协同进化 7、生物多样性的进化历程：从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生、从无性生殖到有性生殖、从两极生态系统到三极生态系统 8、现代生物进化论：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 9、中性突变学说：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。 10、间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。 选择性必修1·内环境与稳态 1.1 细胞生活的环境 1、体液 （1）概念：人体内含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。 （2）组成：体液包括细胞内液（存在于细胞内，约占2/3）和细胞外液（存在于细胞外，约占1/3），细胞外液包括组织液、血浆、淋巴液等 ①组织液：存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。 ②血浆：血液除去血细胞后的液体部分，是血细胞直接生活的环境 ③淋巴液：存在于淋巴管中，由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的，是大量淋巴细胞直接生活的环境。 （3）血浆、组织液、淋巴液及细胞内液之间的相互关系 2、内环境 （1）概念：由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。 （2）作用：是机体内细胞直接生活的环境。 （3）常见细胞生活的液体环境 细胞名称 所处内环境 大多数组织细胞 组织液 毛细血管壁细胞 组织液和血浆 毛细淋巴管壁细胞 组织液和淋巴液 红细胞 血浆 淋巴细胞 血浆、淋巴液 3、细胞外液的成分 （1）血浆的主要成分：血浆的主要成分有水、无机盐、蛋白质、血液运送的物质（葡萄糖、各种代谢废物、气体、激素等） （2）组织液、淋巴液、血浆成分的异同点：组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。 4、细胞外液的本质：细胞外液是一种类似于海水的盐溶液。 5、细胞外液的理化性质主要包括渗透压、酸碱度和温度三个方面。 6、渗透压 （1）概念：溶液中溶质微粒对水的吸引力。 （2）渗透压大小的决定因素：单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，溶液渗透压越高。 （3）血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－。细胞内液渗透压大小主要与K+有关 7、酸碱度 （1）人体血浆pH的正常范围：7.35～7.45。 （2）人体血浆pH维持稳定的因素：与HCO3-、H2CO3等物质有关。 （3）调节方式： ①吃过多碱性食物时：Na2CO3与H2CO3反应生成NaHCO3，由肾脏随尿液排出 ②剧烈运动时：乳酸与NaHCO3反应，生成乳酸钠和H2CO3，乳酸钠进入肝脏参与代谢，H2CO3分解生成CO2和H2O，CO2由肺呼出 8、温度：人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。 9、细胞、内环境与外界环境的关系 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换，内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 10、内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内各个系统的参与。 11、细胞与内环境之间是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。 12、血液、血浆、血红蛋白和血浆蛋白的关系 血液包含血浆和血细胞，血浆蛋白存在于血浆中，属于细胞外液的成分；血红蛋白存在于红细胞中，属于细胞内液的成分。 13、内环境是多细胞生物的机体内细胞生活的直接环境，单细胞生物没有所谓的内环境。 14、导致血浆渗透压下降及组织水肿的原因 肝功能受损、肾小球肾炎、严重营养不良等导致血浆蛋白减少，从而使血浆渗透压下降，导致血浆较多水分进入组织液，使组织液增多，或者血浆吸水能力下降，组织液中的水未及时渗入血浆，从而引起组织水肿 15、导致组织液渗透压升高及组织水肿的原因 谢产物增加、毛细血管壁通透性增大，大量血浆进入组织液、组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管，导致组织液渗透压升高，进而使血浆进入到组织液的水增多，引起组织水肿 16、内环境中“存在”与“不存在”的物质 （1）存在： ①营养物质：水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素等 ②代谢废物：CO2、尿素、尿酸等 ③调节物质：激素、抗体等 ④其他：血浆蛋白等 （2）不存在： ①细胞内特有的物质：血红蛋白、胞内酶（呼吸酶、RNA聚合酶、解旋酶）等 ②细胞膜上的成分：转运蛋白、受体等 ③与外界相通的的物质：消化液、泪液、汗液、尿液等 ④人体不能吸收的物质：纤维素、麦芽糖等 1.2 内环境的稳态 1、实验：模拟生物体维持pH的稳定实验原理 在溶液中加入酸或碱，缓冲对(如HPO/H2PO)能使溶液pH的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。 2、内环境化学成分和理化性质维持在一定范围 （1）pH变化 人体内环境中有很多缓冲对，其中最重要的是HCO3-/H2CO3，其次还有HPO42-/H2PO4-等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的pH仍能维持在一定范围内。 （2）体温变化 尽管周围的气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37℃。 3、内环境稳态 （1）含义：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）实质：内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。 4、维持内环境稳态的基础：人体各器官、系统协调一致地正常运行。 5、内环境稳态调节机制 （1）法国的生理学家贝尔纳：内环境保持稳定主要依赖于神经系统的调节。 （2）美国的生理学家坎农：内环境的稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。 （3）目前普遍认为：机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络。 6、调节能力：人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境变化过于剧烈，或者人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及机体健康。 7、内环境稳态的意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 8、稳态概念的发展：生命系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。 （1）在分子水平上：存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。 （2）在细胞水平上：存在细胞的分裂和分化的稳态等。 （3）在器官水平上：存在心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等。 （4）在群体水平上：种群数量的变化存在稳态，生态系统的结构和功能也存在稳态。 9、内环境稳态的体现：稳态不是恒定不变的，而是相对恒定的一种动态变化。这种动态变化保持在一定的范围内。 2.1 神经调节的结构基础 1、神经系统的结构：中枢神经系统和外周神经系统 （1）中枢神经系统 组成 功能 脑(颅腔内) 大脑 大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢 小脑 能够协调运动，维持身体平衡 脑干 是连接脊髓和脑其他部分的重要通路；有许多维持生命的必要中枢，如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢 下丘脑 有体温调节中枢、水平衡的调节中枢等，还与生物节律等的控制有关 脊髓(椎管内) 脊髓是脑与躯干、内脏之间的联系通路，是调节运动的低级中枢 （2）外周神经系统 外周神经系统包括脑神经和脊神经，二者均含有传入神经（感觉神经）和传出神经（运动神经），运动神经又包含躯体运动神经和内脏运动神经（包括交感神经和副交感神经）。 脑神经：共12对，主要分布在头面部，负责头面部的感觉和运动 脊神经：共31对，主要分布在躯干、四肢，负责管理躯干、四肢的感觉和运动 内脏运动神经：不受意识支配，支配内脏、血管和腺体 躯体运动神经：受意识支配，支配骨骼肌 2、自主神经系统 （1）概念：支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。 （2）组成：交感神经和副交感神经。 （3）功能：交感神经和副交感神经作用于同一器官，但通常是相反的。 状态 优势 表现 兴奋状态 交感神经活动占优势 心跳加快，支气管扩张，瞳孔扩张，血管收缩，抑制胃肠蠕动和消化腺的分泌活动 安静状态 副交感神经活动占优势 心跳减慢，支气管收缩，瞳孔收缩，促进胃肠蠕动和消化液的分泌活动 （4）意义：使机体对外界刺激做出更精确的反应，使机体更好地适应环境。 3、构成神经系统的细胞主要包括：神经元和神经胶质细胞 （1）神经元 ①功能：是神经系统结构与功能的基本单位。 ②结构 a.细胞体：是神经元的膨大部分，里面含有细胞核。 b.树突：是细胞体向外伸出的树枝状突起，通常短而粗，用来接受信息并将其传导到细胞体。 c.轴突：是神经元的长而较细的突起，它将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体。 ③神经纤维及神经 a.神经纤维：神经元轴突呈纤维状，外表大都套有一层髓鞘，构成神经纤维。 b.神经：许多神经纤维集结成束，外面包有一层包膜，构成一条神经。 （2）神经胶质细胞 ①分布：广泛分布于神经元之间。 ②数量：神经胶质细胞数量为神经元数量的10～50倍。 ③作用： a.对神经元起辅助作用，具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。 b.在外周神经系统中，神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘。 c.与神经元一起，共同完成神经系统的调节功能。 2.2 神经调节的基本方式 1、神经调节的基本方式——反射 （1）概念：在中枢神经系统的参与下，机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。 （2）结构基础：反射弧。 （3）完成条件：①完整反射弧；②适宜刺激；③具有神经系统的多细胞动物。 2、反射的结构基础——反射弧 （1）结构 ①感受器：感受刺激，产生兴奋 ②传入神经：将感受器产生的兴奋向神经中枢传导 ③神经中枢：产生兴奋并对传入的信息进行分析和综合 ④传出神经：将兴奋由神经中枢传至效应器 ⑤效应器：对刺激做出相应的应答 组成：传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。 （2）兴奋 ①兴奋的定义：动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。 ②兴奋传导途径 在反射弧中传导：感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器 在脑和脊髓等中枢神经系统中传导：在缩手反射与膝跳反射中，兴奋还会从位于脊髓的低级中枢传导到大脑皮层从而产生相应的感觉，从而感觉到手被扎或腿被叩击了。 3、反射的类型：非条件反射和条件反射 4、非条件反射 （1）概念：出生后无须训练就具有的反射。 （2）特点：先天性，终身性，不需要大脑皮层参与，数量是有限的。 5、条件反射 （1）概念：出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射。 （2）特点：后天性，可建立，可消退，需要大脑皮层参与，数量几乎是无限的。 （3）条件反射的消退 ①原因：如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激，条件反射就会逐渐减弱，以至最终完全不出现。 ②实质：条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系，是一个新的学习过程，需要大脑皮层的参与。 ③机理：条件反射的消退不是条件反射的简单丧失，而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号。 （5）条件反射的意义 ①条件反射的建立，是动物生存必不可少的； ②条件反射扩展了机体对外界复杂环境的适应范围，使机体能够识别刺激物的性质，预先作出不同的反应； ③条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性，大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。 6、条件反射与非条件反射的联系： 条件反射是在非条件反射的基础上，通过学习和训练而建立的。条件反射建立之后要维持下去，还需要非条件刺激的强化 7、直接刺激传出神经也可引起肌肉收缩，这不是反射。因为该过程没有经过完整的反射弧。 8、反射弧各结构破坏对功能的影响 （1）感受器、传入神经、神经中枢破坏既无感觉又无效应。 （2）传出神经和效应器破坏，有感觉但无效应。 9、判断反射弧中受损部位的方法 组别 刺激部位及现象 结论 1 刺激感受器，效应器无反应 刺激传入神经，效应器有反应 感受器受损 2 刺激传入神经，效应器无反应 刺激传出神经，效应器有反应 传入神经或神经中枢受损 3 刺激传出神经，效应器无反应 刺激效应器，效应器有反应 传出神经或传出神经与效应器接头部位受损 4 刺激效应器，效应器无反应 效应器受损 2.3 神经冲动的产生和传导 1、神经冲动：兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。 2、兴奋的产生和传导 （1）兴奋的产生 静息电位的形成是由于K+通道打开，K+外流，电位表现为内负外正；动作电位的形成是由于Na+通道打开，Na+外流，电位表现为内正外负 【注意】①K+在整个过程中都是由高浓度到低浓度运输，K+外流需要通道蛋白的协助，属于被动运输(协助扩散)； ②Na+在动作电位产生时，Na+的内流需要通道蛋白，同时从高浓度到低浓度运输，故属于被动运输(协助扩散)； ③一次兴奋完成后，钠钾泵将流入的Na+泵出膜外，将流出的K+泵入膜内，以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备，属于主动运输,需消耗能量。 （2）兴奋的传导 神经纤维上，兴奋部位和未兴奋部位存在电位差，形成局部电流 ①传导形式：电信号。 ②传导方向：从兴奋部位传导到未兴奋部位 细胞膜内：兴奋的传导方向与局部电流方向相同 细胞膜外：兴奋的传导方向与局部电流方向相反 ③传导特点：离体神经纤维上双向传导，反射弧中单向传导 3、突触小体：神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。 4、突触 （1）概念：突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触。 （2）基础结构 [A]突触前膜：轴突末端膨大的突触小体的膜 [B]突触间隙：突触前膜和突触后膜之间的缝隙，其内液体是组织液 [C]突触后膜：下一神经元的细胞体的膜或树突的膜 (3)突触存在部位 ①神经元与神经元之间； ②神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间。 5、兴奋在突触中的传递 （1）过程 ①兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质 ②神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。 ③神经递质与突触后膜上的受体结合。 ④突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。 ⑤神经递质被降解或回收。 【注意】神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为扩散，不需要消耗能量,其快慢与神经递质的浓度和温度等有关。 （2）传递特点及原因 ①单向传递。原因：神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。 ②兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上要慢。原因：突触处的兴奋传递需要经过化学信号的转换。 （3）信号转变 ①突触：电信号→化学信号→电信号。 ②突触小体：电信号→化学信号。 ③突触后膜：化学信号→电信号。 ④突触前膜：电信号→化学信号。 （4）神经递质的类型和去向 ①递质的类型 兴奋性递质：使下一个神经元兴奋，如乙酰胆碱、谷氨酸、5-羟色胺、肾上腺素、多巴胺等。 抑制性递质：使下一个神经元抑制，如甘氨酸、γ-氨基丁酸等。 ②递质释放方式：胞吐。 【注意】神经递质释放的运输方式是胞吐，需要消耗能量，不需要转运蛋白，体现了细胞膜具有一定的流动性；突触小泡的形成与高尔基体有关，胞吐过程中需要的能量主要来自线粒体。 ③递质的去向：迅速被降解或回收到突触小体，以免持续发挥作用。 ④神经递质的作用：使另一个神经元兴奋或抑制 ⑤神经递质的供体：轴突末端突触小体内的突触小泡。 ⑥神经递质的传递：突触前膜→突触间隙→突触后膜。 ⑦神经递质的受体：位于突触后膜，化学本质为蛋白质（或糖蛋白）。 ⑧神经递质的本质：化学物质（主要是小分子物质） ⑨神经递质被降解或回收的意义：避免持续发挥作用 ⑩神经递质储存在突触小泡中的目的：防止被细胞内的酶降解 6、兴奋剂和毒品 （1）作用位点：突触。 （2）作用机理： ①促进神经递质的合成和释放速率； ②干扰神经递质与受体的结合； ③影响分解神经递质的酶的活性。 （3）兴奋剂： ①概念：原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称。 ②作用：具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用。 （4）毒品：指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。 7、可卡因 （1）通过突触起作用 ①作用对象：多巴胺转运蛋白。 ②可卡因作用原理：可卡因使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少。 （2）可卡因能起到干扰交感神经的作用，导致心脏功能异常，还会抑制免疫系统的功能。 10、多巴胺发挥作用后的去向：被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收 11、细胞外液Na+、K+浓度对电位峰值的影响 Na+浓度只影响动作电位的峰值；K+浓度只影响静息电位的绝对值。 细胞外Na+浓度增加 静息电位不变，动作电位的峰值变大 细胞外Na+浓度降低 静息电位不变，动作电位的峰值变小 细胞外K+浓度增加 静息电位绝对值变小 细胞外K+浓度降低 静息电位绝对值变大 2.4 神经系统的分级调节 1、大脑皮层和躯体运动的关系 （1）大脑皮层：大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构，丰富的沟回使大脑具有更大的表面积。 （2）大脑皮层第一运动区与躯体运动的关系 ①躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区，而且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的，但头面部代表区的位置与头面部关系是正立的。 ②大脑皮层运动代表区范围大小与躯体运动的精细程度有关，运动越精细的部位其大脑皮层对应的范围越大。例如，手和头面部占据区域较大，躯体占据区域小。 ③一侧大脑皮层运动区支配对侧躯体运动，但头面部多属于双侧支配。 2、神经系统对躯体运动的分级调节 （1）大脑通过脑干等与脊髓相连，大脑发出的指令，可以通过脑干等传到脊髓。 （2）调节过程：脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整，机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。 3、神经系统对排尿反射的分级调节 低级中枢的调控：脊髓对膀胱扩大和缩小的控制由自主神经系统支配，副交感神经兴奋，会使膀胱缩小，交感神经兴奋，不会导致膀胱缩小 高级中枢的调控：人能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控 4、神经系统对内脏活动的分级调节 （1）低级中枢——脊髓：初级调节，可以完成简单的内脏活动 （2）脑干：脑干中存在许多重要的调节内脏活动的基本中枢 （3）较高级中枢——下丘脑：使内脏活动和其他生理活动相联系 （4）最高级中枢——大脑皮层：是低级中枢的高级调节者，对各级中枢的活动起调整作用，使自主神经系统并不完全自主 5、神经系统对内脏活动调节的主要特点 （1）高级神经中枢和低级神经中枢共同参与，分级调节内脏活动。 （2）内脏活动受到交感神经和副交感神经的双重调控。 2.5 人脑的高级功能 1、语言文字：是人类社会信息传递的主要形式，也是人类进行思维的主要工具。 2、语言功能 （1）是人脑特有的高级功能，它包括与语言、文字相关的全部智能活动，涉及人类的听、说、读、写。 （2）人类大脑皮层(左半球侧面)的言语区 ①W区：发生障碍不能写字【失写症】 ②V区：发生障碍不能看懂文字【失读症】 ③S区：发生障碍不能讲话【运动性失语症】 ④H区：发生障碍不能听懂讲话【听觉性失语症】 3、人脑左右半球的分工 （1）大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球，逻辑思维主要是由左半球负责。 （2）大多数人的大脑右半球主要负责形象思维，如音乐、绘画、空间识别等。 4、学习和记忆定义：学习和记忆是脑的高级功能，是指神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。学习和记忆不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与。 5、记忆分为四个阶段：感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆。感觉性记忆和第一级记忆为短时记忆，第二级记忆和第三级记忆为长时记忆 6、情绪：是人对环境所作出的反应，情绪也是大脑的高级功能之一。 7、抑郁：当人们遇到精神压力、生活挫折、疾病、死亡等情况时，常会产生消极的情绪，当消极情绪达到一定程度时，就会产生抑郁。抑郁通常是短期的，可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。 8、抑郁症：当抑郁持续下去而得不到缓解时，可能就会形成抑郁症。 9、学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。 10、抗抑郁药一般都通过作用于突触处来影响神经系统的功能。例如，有的药物，可选择性地抑制突触前膜对5－羟色胺的回收，使得突触间隙中5－羟色胺的浓度维持在一定水平，有利于神经系统的活动正常进行。 3.1 激素与内分泌系统 1、腺体分类 （1）外分泌腺 ①定义：凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的分泌腺，称为外分泌腺。 ②实例：如汗腺、唾液腺、胃腺等。 （2）内分泌腺 ①定义：凡是没有导管的腺体，其分泌物——激素直接进入腺体内的毛细血管，并随血液循环输送到全身各处的分泌腺，称为内分泌腺。 ②实例：如垂体、肾上腺、甲状腺等。 ③内分泌腺是内分泌系统的重要组成部分。 2、促胰液素的发现 （1）沃泰默 ①观点：胰液的分泌受神经的调节。 ②实验结论：胰液分泌是一个十分顽固的反射(认为神经没有剔除干净)。 （2）斯他林和贝利斯 ①假设：胰液的分泌受化学物质的调节——在盐酸的作用下，小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰液的分泌。 ②实验结论：在盐酸的作用下，小肠黏膜产生了一种能促进胰液分泌的化学物质，这种物质被命名为促胰液素。 3、促胰液素是人们发现的第一种激素。 4、激素调节：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。 5、内分泌系统的组成：内分泌系统是由相对独立的内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。 6、人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 主要内分泌腺 分泌激素 生理作用 作用部位 下丘脑 促甲状腺激素释放激素 调控垂体分泌释放相应的激素 垂体 促性腺激素释放激素 促肾上腺皮质激素释放激素 抗利尿激素 促进肾小管和集合管对水的重吸收 肾小管和集合管 垂体 促甲状腺激素 分别调节相应的内分泌腺的分泌活动 甲状腺 促性腺激素 性腺 促肾上腺皮质激素等 肾上腺 生长激素 调节生长发育等 全身 甲状腺 甲状腺激素 调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等作用 全身 肾上腺 皮质 醛固酮、皮质醇等 调节水盐代谢和有机物代谢 全身(醛固酮主要作用于肾小管、集合管) 髓质 肾上腺素 提高机体的应激能力 胰腺(胰岛) 胰岛B细胞 胰岛素 这两种激素在糖代谢中发挥重要的调节作用 全身 胰岛A细胞 胰高血糖素 主要是肝脏 卵巢 雌激素和孕激素等 具有促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等作用 全身 睾丸 雄激素(主要是睾酮) 具有促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等作用 全身 7、内分泌系统的作用 (1)内分泌系统是机体整体功能的重要调节系统。 (2)各种内分泌腺间具有复杂的功能联系，共同调节机体活动，包括维持内环境稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。 8、主要激素的化学本质 内分泌腺 激素 化学本质 下丘脑 促激素释放激素 肽类 抗利尿激素 垂体 促激素 肽类 生长激素 蛋白质类 甲状腺 甲状腺激素 氨基酸衍生物 胰腺(胰岛) 胰高血糖素 多肽 胰岛素 蛋白质 肾上腺 皮质 醛固酮、皮质醇 类固醇 髓质 肾上腺素 氨基酸衍生物 卵巢 雌激素、孕激素 类固醇 睾丸 雄激素(睾酮) 3.2 激素调节的过程 1、血糖的定义：血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖。 2、血糖的来源和去向 （1）血糖的来源：食物中糖类的消化、吸收；肝糖原分解；脂肪等非糖物质转化 （2）血糖的去向：糖类被组织细胞摄取并氧化分解；在肝脏、肌肉组织细胞中合成肝糖原、肌糖原等；在脂肪组织细胞中转化为甘油三酯、某些氨基酸等 （3）血糖的主要来源：食物中的糖类经消化、吸收进入血液。 （4）空腹时血糖的重要来源：肝糖原分解成葡萄糖进入血液。 （5）相关激素作用机理 胰岛素：促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖 胰高血糖素：促肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变为糖 3、血糖平衡的调节过程 ①调节中枢：下丘脑。 ②调节机制：受神经和激素共同调节；最主要的调节方式：激素调节。 ③神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量 4、血糖平衡调节中存在反馈调节 （1）反馈调节定义：在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节。 （2）反馈调节的意义：反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，对于机体维持稳态具有重要意义。 5、写出甲状腺激素分泌的分级调节过程 6、甲状腺激素分泌调节机制：甲状腺激素的分泌既存在分级调节，也存在反馈调节机制。 7、激素分泌调节机制——分级调节 （1）分级调节定义：人们将下丘脑、垂体、靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。 （2）实例：人和高等动物体内存在着“下丘脑—垂体—甲状腺轴”“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”“下丘脑—垂体—性腺轴”等。 （3）分级调节意义：分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。 8、激素调节的特点 （1）通过体液进行运输 （2）作用于靶器官、靶细胞：激素选择靶细胞，是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合实现的。 （3）作为信使传递信息：激素的作用方式，犹如信使将信息从内分泌细胞传递给靶细胞，靶细胞发生一系列的代谢变化。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了，因此体内需要源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡。 （4）微量和高效。 9、激素间相互作用 （1）协同作用：胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素等均可升高血糖，它们通过作用于不同环节，在提高血糖浓度上具有协同作用。 （2）相抗衡：胰岛素能降低血糖，与胰高血糖素等的升糖效应相抗衡。 10、激素的作用机理 激素既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。 11、直接感受血糖含量变化的分泌器官分泌的激素是胰岛素和胰高血糖素。 13、唯一降血糖的激素：胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。 14、升血糖激素：除胰高血糖素外，人体内有多种激素参与调节血糖浓度，如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等，它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接地提高血糖浓度。 16、比较动物激素、酶、神经递质 项目 动物激素 酶 神经递质 化学本质 蛋白质类或多肽类、氨基酸衍生物类、类固醇 蛋白质或RNA 主要是小分子化合物 产生部位 内分泌腺(或细胞) 活细胞 神经元 作用 调节 催化 使突触后膜产生兴奋或抑制 作用部位 靶细胞、靶器官 细胞内外 突触后膜 作用后去向 被灭活 数量和性质不变 被分解或回收 3.3 体液调节与神经调节的关系 1、体液调节 （1）概念：激素等化学物质，通过体液传送的方式对生命活动进行调节，称为体液调节。激素调节是体液调节的主要内容。 （2）体液因子 ①组成：激素以及其他一些化学物质，如组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)。 ②作用：对细胞、组织和器官的功能起调节作用。 ③实例：CO2是调节呼吸运动的重要体液因子，体液中CO2浓度变化会刺激相关感受器，从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。 2、体液调节和神经调节的特点比较 比较项目 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间 体液调节 体液运输 较缓慢 较广泛 比较长 神经调节 反射弧 迅速 准确、比较局限 短暂 3、体温的调节 （1）热量的来源和散失途径 ①来源： 主要来源 代谢产热 安静状态下 主要通过肝、脑等器官的活动提供热量 运动时 骨骼肌成为主要的产热器官 ②散失：皮肤是人体最主要的散热器官，其散热主要是通过辐射、传导、对流以及蒸发的方式进行。 （2）体温相对恒定的原因：机体的产热和散热过程保持动态平衡。 （3）人和高等动物皮肤中分布着感受温度变化的温度感受器，包括冷觉感受器和热觉感受器。 （4）体温调节过程 ①炎热环境下，增加散热的途径：皮肤血管舒张、皮肤血流量增多、汗腺分泌减少 ②寒冷条件下，减少散热的方式：皮肤血管收缩、汗腺分泌减少；增加产热的方式：骨骼肌战栗、肾上腺素、甲状腺激素分泌增多 （5）调节过程分析 ①调节中枢：下丘脑。 ②冷、热感觉中枢：大脑皮层。 ③调节机制：由神经调节和体液调节共同实现。 （6）体温调节失调：人体调节体温的能力是有限的。体温过高或过低都会影响物质代谢的正常进行，使细胞、组织和器官发生功能紊乱，破坏内环境稳态，严重时会危及生命。 4、水盐调节 （1）水盐来源和排出途径 ①水 来源：饮水、食物中的水和代谢中产生的水 去路：由肾（最主要）、皮肤、肺、大肠排出 ②无机盐（以钠离子为例） 主要来源：食盐 吸收：几乎全部由小肠吸收 主要去路：经肾随尿排出 （2）Na＋的浓度对于细胞外液渗透压的维持具有重要作用，机体对水和无机盐的调节，是基于保持细胞外液Na＋浓度，即保持细胞外液渗透压不变。水平衡和盐平衡的调节过程密切相关，通常称为渗透压调节，主要是通过肾完成的。 （3）水盐调节过程 ①调节中枢：下丘脑。 ②调节机制：神经调节和激素调节的共同作用下，通过调节尿量和尿的成分实现的。 ③在水盐平衡调节中下丘脑的作用：既是感受器，又是调节中枢，还能作为效应器。 ④抗利尿激素： 产生、分泌部位：下丘脑的神经分泌细胞 释放部位：垂体后叶 靶器官：肾脏（肾小管、集合管） 作用：促进肾小管、集合管重吸收水分。 ⑤血钠调节： a.醛固酮 产生、分泌部位：肾上腺皮质 作用：促进肾小管和集合管重吸收Na＋，排出K＋。 b.调节过程 血钠升高，肾上腺皮质分泌醛固酮增加，促进肾小管和集合管重吸收钠；血钠降低，肾上腺皮质分泌醛固酮减少，肾小管和集合管对钠的重吸收减弱 （4）水和无机盐平衡的意义：对于维持人体的稳态起着非常重要的作用，是人体各种生命活动正常进行过的必要条件。 5、神经调节和体液调节的关系及意义 （1）二者的关系 ①不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节，体液调节可以看作是神经调节的一个环节。 ②内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。 （2）意义：神经调节和体液调节相互协调，使各器官、系统的活动协调一致，共同维持内环境的稳态，保证各项生命活动正常进行，使机体适应环境的不断变化。 6、一般情况下，冬天人的尿较多，夏天较少的原因： 冬天细胞代谢增多，产水多，且冬天汗液分泌减少，故尿液增多。 7、尿液形成过程 水分肾小球、肾小囊原尿肾小管、集合管尿液(排出体外)。 8、K＋不仅在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用，而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。 9、血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系 血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌增多，二者呈正相关；抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，使尿量减少，二者呈负相关。 4.1 免疫系统的组成和功能 1、免疫系统的组成 （1）免疫器官：包括骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。 （2）免疫细胞：包括树突状细胞、巨噬细胞、淋巴细胞（分为T淋巴细胞和B淋巴细胞）。 （3）免疫活性物质：包括抗体、细胞因子、溶菌酶等。 2、免疫器官 （1）组成：主要由淋巴组织构成，并借助于血液循环和淋巴循环相互联系。包括骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。 （2）作用：免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所。①骨髓和胸腺是免疫细胞产生并发育成熟的地方。②脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞集中分布的场所。 （3）各器官作用 ①扁桃体 功能：内部有很多免疫细胞，具有防御功能 ②淋巴结 位置：沿淋巴管遍布全身 功能：是淋巴细胞集中的地方；能阻止和消灭侵入人体内的微生物 ③胸腺 发育特点：随年龄而增长，在青春期时达到高峰，以后逐渐退化 功能：是T细胞分化、发育、成熟的场所 ④脾 功能：内含大量的淋巴细胞；也参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞等 ⑤骨髓 功能：是各种免疫细胞的发生地，是B细胞分化、发育、成熟的场所，是机体重要的免疫器官 3、免疫细胞 （1）概念：执行免疫功能的细胞。 （2）来源：骨髓的造血干细胞。 （3）组成 ①淋巴细胞 T淋巴细胞：可以分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等，骨髓中产生，胸腺中成熟 B淋巴细胞：骨髓中产生和成熟 分布：淋巴液、血液和淋巴结中 ②树突状细胞 分布：分布于皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织及淋巴器官内，成熟时具有分支 功能：具有强大的吞噬、呈递抗原功能 ③巨噬细胞 分布：几乎分布于机体的各种组织中 功能：具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能 4、免疫活性物质 （1）概念：由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质 （2）组成 ①抗体 定义：机体产生的专门应对抗原的蛋白质 特点：具有特异性，即一种抗体只能与特定抗原结合 分布：主要分布在血清中，其次也分布于组织液和外分泌液中，能随血液循环与淋巴循环到达身体的各个部位 ②细胞因子：包括白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等 ③溶菌酶等 5、抗原 （1）定义：病原体进入机体后，其表面的一些特定的蛋白质等物质，能够与免疫细胞表面的受体结合，从而引发免疫反应，这些能引发免疫反应的物质称为抗原。 （3）本质：蛋白质(多数)、大分子多糖等。 （2）分布：可以游离，也可以存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上。 （4）特点：异物性、大分子性、特异性 6、抗原呈递细胞（APC） （1）实例 B细胞、树突状细胞和巨噬细胞。 （2）功能 能摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞。 7、保卫人体的三道防线 三道防线 组成 类型 第一道 防线 皮肤、黏膜 非特异性免疫：生来就有，是机体在长期进化过程中遗传下来的，不针对某一类特定的病原体，而是对多种病原体都有防御作用 第二道 防线 体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞) 第三道 防线 众多淋巴细胞 特异性免疫：机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的，主要针对特定的抗原起作用，因而具有特异性 这三道防线是统一的整体，它们共同实现免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大基本功能 8、免疫系统的功能 功能 定义 功能正常时的调节 功能异常导致的结果 免疫防御 机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能 机体能抵抗病原体的入侵 免疫反应过强、过弱或缺失，可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题 免疫自稳 指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能 免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应 容易发生自身免疫病 免疫监视 指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能 可识别突变的肿瘤细胞，然后调动一切免疫因素将其 消除 若此功能低下或失调，机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染 9、泪液、唾液和胃液等不是体液的组成成分，因此不属于第二道防线而是属于第一道防线。 10、溶菌酶若在唾液中杀菌则为第一道防线，若在体液中杀菌则为第二道防线。 11、细菌和病毒都是抗原吗？ 不是。细菌和病毒表面能够引发免疫反应的蛋白质才能被称为抗原。 12、解读免疫活性物质 （1）抗体是浆细胞分泌的球蛋白，与其合成、加工、分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体，以胞吐的方式释放到血浆、组织液和外分泌液(乳汁)中。 （2）细胞因子种类较多，其化学本质有的是蛋白质，也有的是糖蛋白(干扰素)；由辅助性T细胞分泌的有些细胞因子作用于B细胞、细胞毒性T细胞，属于信息分子，作用后被灭活。 （3）溶菌酶是由巨噬细胞或其他细胞(如唾液腺细胞、泪腺细胞)分泌的蛋白质，能溶解细菌的细胞壁，在第一道和第二道防线均起作用。 4.2 特异性免疫 1、免疫系统对病原体的识别方式：免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认人体所有细胞膜表面具有的多种标签蛋白，以及细菌、病毒等病原体带有的身份标签。 2、免疫方式：体液免疫和细胞免疫。 3、体液免疫定义 B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体存在于体液中，这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。 4、体液免疫基本过程 （1）激活B细胞的两个信号：第一个为病原体与B细胞接触；第二个为辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。 （2）该过程中由辅助性T细胞分泌的细胞因子作用是促进B细胞的分裂、分化过程。 （3）抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。 （4）记忆细胞与二次免疫应答 ①记忆细胞特点：可以在抗原消失后存活几年甚至几十年，保持对这种抗原的记忆。 ②二次免疫反应：当相同抗原再次入侵时，记忆细胞能迅速增殖分化，形成浆细胞，快速产生大量抗体。 ③特点：反应快、反应强烈，产生抗体更多。 5、细胞免疫定义 当病原体进入细胞内部，要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”的方式。 6、细胞免疫基本过程 （1）细胞毒性T细胞活化条件：靶细胞表面分子的刺激、辅助性T细胞分泌的细胞因子的刺激。 （2）二次免疫 ①定义：记忆T细胞如果再次遇到相同的抗原，会立即分化为细胞毒性T细胞，迅速、高效地产生免疫反应。 ②特点：反应更快、更强、更高效。 7、体液免疫和细胞免疫的协调配合 （1）B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助，可见辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用。 （2）体液免疫中产生的抗体，能消灭细胞外液中的病原体；而消灭侵入细胞内的病原体，要靠细胞免疫将靶细胞裂解，使病原体失去藏身之所，此时体液免疫就又能发挥作用了。 8、神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用 （1）神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的调节网络； （2）神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经调节中的神经递质、体液调节中的激素和免疫调节中的细胞因子)； （3）这些信号分子的作用方式，都是直接与受体接触； （4）受体一般是蛋白质分子，信号分子与受体的结合具有特异性，因为不同受体的结构各异； 9、通常情况下，一个B细胞只针对一种特异的病原体，活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。 10、体液免疫二次免疫反应： 当相同抗原再次入侵时，记忆细胞能迅速增殖分化，形成浆细胞，快速产生大量抗体 11、二次免疫反应特点： 反应快(更快)；产生抗体量多(更多)作用强(更强) 12、初次免疫与二次免疫的机体内浆细胞的来源分别是： ①初次免疫浆细胞只来源于B细胞②二次免疫浆细胞来源于记忆B细胞和B细胞 13、参与体液免疫的细胞： 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、浆细胞 14、在抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、浆细胞细胞中，哪些能识别抗原?哪些不能识别抗原? 能识别：抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞 不能识别：浆细胞 15、在抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、浆细胞细胞中，哪些有特异性?哪些没有? 有特异性：辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞； 无特异性：抗原呈递细胞 16、激活B细胞的两个信号： ①一些病原体和B细胞接触； ②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 17、B细胞活化的条件： ①一些病原体和B细胞接触 ②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 ③细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程 18、活化后的B细胞会如何变化? 当B细胞活化后，就开始增殖、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞 19、抗体的作用是什么? 抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附，使病原体进一步形成沉淀等 20、在体液免疫过程中，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子的条件是什么? ①抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，传递给辅助性T细胞； ②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 21、在体液免疫过程中，辅助性T细胞有怎样的作用? ①识别(APC处理后呈递在细胞表面的)抗原 ②激活B细胞 ③分泌细胞因子 22、在体液免疫过程中，细胞因子的作用? 促进B细胞的分裂、分化过程 23、在体液免疫过程中，能增殖分化的细胞有哪些? B细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞 24、浆细胞还能具有分裂、分化能力吗? 浆细胞是高度分化的细胞，不再分裂、分化； 25、浆细胞中哪些细胞器比较发达? 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 26、记忆B细胞产生抗体吗? 不能，记忆B细胞增殖分化，分化后形成大量浆细胞，浆细胞产生和分泌大量抗体；能产生和分泌抗体的细胞只有浆细胞； 27、在体液免疫过程中，记忆B细胞是怎样的作用? 当再次接触相同抗原时，记忆细胞能迅速增殖分化，分化后快速产生大量抗体； 28、在体液免疫过程中，病原体是怎样被最终消灭的? 抗体与病原体结合，可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附，进一步形成沉淀等，进而被其他免疫细胞(如巨噬细胞)吞噬消化 29、初次免疫与二次免疫的机体内细胞毒性T细胞的来源分别是 ①初次免疫来源为细胞毒性T细胞 ②二次免疫来源为细胞毒性T细胞和记忆T细胞 30、参与细胞免疫的细胞有哪些? 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞 31、在抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞中，哪些能识别抗原?哪些不能识别抗原? 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞均能识别抗原 32、在抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞述细胞中，哪些有特异性?哪些没有? 有特异性：辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞； 无特异性：抗原呈递细胞(主要是吞噬细胞) 33、什么叫靶细胞? 被病原体感染的宿主细胞 34、靶细胞为什么会被细胞毒性T细胞识别? 靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞(有相关受体)能识别变化的信号。 35、细胞毒性T细胞活化的条件是什么? ①细胞毒性T细胞识別靶细胞膜表面的某些分子变化； ②辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞的分裂和分化； 36、活化后的细胞毒性T细胞如何变化? 分裂并分化，大部分形成新的细胞毒性T细胞，小部分形成记忆T细胞 37、新产生的活化的细胞毒性T细胞的作用? 识別并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞 38、靶细胞裂解后，病原体的去向是什么? 被抗体结合或直接被其他免疫细胞(如巨噬细胞)吞噬、消灭。 39、病原体被消灭后，活化的免疫细胞的去向是什么? 病原体被消灭后，活化的免疫细胞的功能受到抑制 40、细胞因子在整个特异性免疫过程中的作用是什么? 促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂和分化； 41、在细胞免疫过程中，能增殖分化的细胞有哪些? 辅助性T细胞、细胞毒性T细胞(刚活化的)、记忆T细胞 42、辅助性T细胞在整个特异性免疫中，发挥了什么作用? ①在体液免疫中，辅助性T细胞识别抗原、激活B细胞、分泌细胞因子； ②在细胞免疫中，辅助性T细胞分泌细胞因子。 4.3 免疫失调 1、过敏反应 （1）概念：已免疫的机体，在再次接触相同的抗原时，有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。 （2）过敏原：引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原。 （3）发病机理 在过敏原的刺激下，B细胞会活化产生抗体，这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞(如肥大细胞)的表面。当相同的过敏原再次进入机体时，就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合，使这些细胞释放出组胺等物质，引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多，最终导致过敏者出现皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难等症状。 （4）特点 (1)过敏反应有快慢之分，过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应，也可能24 h后才有症状。 (2)有明显的遗传倾向和个体差异。 （5）预防与治疗 ①预防主要措施：找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原。 ②可由医生通过医学方法来检测。 ③出现过敏症状的人，应当及时去医院诊断治疗。 2、自身免疫病 （1）概念：在某些特殊情况下，免疫系统也会对自身成分发生反应，如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病。 （2）自身免疫病实例 ①风湿性心脏病；②类风湿关节炎；③系统性红斑狼疮 （3）自身免疫病的发病率较高，其中许多类型都缺乏有效的根治手段。对病情严重的自身免疫病患者进行自体造血干细胞移植是一种目前很有前景的治疗方法。 3、免疫缺陷病 （1）概念：由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。 （2）免疫缺陷病种类：先天性免疫缺陷病、获得性免疫缺陷病等 （3）先天性免疫缺陷病 ①定义：由于遗传而生来就有免疫缺陷的免疫缺陷病。 ②实例：重症联合免疫缺陷病 ③发病机理：由与淋巴细胞发育有关的基因突变或缺陷引起的 （4）获得性免疫缺陷病 ①定义：由疾病和其他因素引起的免疫缺陷病。大多数免疫缺陷病都属于获得性免疫缺陷病。 ②实例：艾滋病(英文缩写为AIDS) 病原体 人类免疫缺陷病毒(HIV) 病毒存在主要部位 血液、精液、乳汁中 致病机理 人类免疫缺陷病毒(HIV)侵入人体后主要与辅助性T细胞结合，破坏辅助性T细胞，使免疫调节受到抑制，并逐渐使人体的免疫系统瘫痪，功能瓦解 直接死因 最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵，或发生恶性肿瘤而死亡 HIV检测的依据 抗HIV抗体检测 治疗方法 目前科学家仍没有找到根治HIV感染的有效方法，大多数的治疗方法是控制和降低感染者体内HIV的数量，如用多种抗病毒药物进行治疗 传播途径 主要有性接触传播、血液传播、母婴传播 预防措施 采取安全的性行为，如使用避孕套；避免注射时经血液传播，不吸毒；接受检测并积极治疗HIV等性传播感染；不与他人共用牙刷 4、HIV遗传物质：RNA 遗传信息的传递过程： 5、艾滋病发病机理：HIV营寄生生活，能够攻击人体的免疫系统，主要侵染辅助性T细胞。 6、艾滋病发病过程： A阶段：潜伏期，2～10年甚至更长时间。 潜伏期期间，HIV会经历迅速增殖，刺激机体产生免疫反应，免疫系统分泌抗HIV的抗体，这也是目前HIV检测的重要依据 B阶段：随着病毒的复制，T细胞的数量持续下降，使免疫系统功能减退，感染者出现淋巴结肿大、发热、体温下降等症状。 C阶段：患者死于免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。 4.4 免疫学的应用 1、疫苗概念：疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。 2、注射疫苗的目的：产生记忆细胞和抗体。 3、疫苗优点：疫苗的应用是人们根据免疫反应的规律来设计的，这样可以促进对机体有利的免疫反应，从而维护人体健康。 4、器官移植 （1）概念：医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫作器官移植。 （2）器官移植失败的原因及解释 ①失败的原因 进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击，这就是器官移植容易失败的原因。 ②失败原因的解释 a．每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称HLA。每个人的白细胞都认识这些物质，因此正常情况下不会攻击自身的细胞。 b．如果将别人的器官或组织移植过来，白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击。 （3）器官移植成败关键：主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。 （4）解决办法 ①供者与受者进行HLA配型，只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植。 ②免疫抑制剂的应用可以提高器官移植的成活率。 5、免疫学应用：免疫预防、免疫诊断和免疫治疗。 （1）免疫预防：使用疫苗。 （2）免疫诊断：由于抗原和抗体反应的高度特异性，免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛的应用，如检测病原体和肿瘤标志物等。 （3）免疫治疗：对于免疫功能低下者使用免疫增强疗法，对于有些疾病则使用免疫抑制疗法。例如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂。 5.1 植物生长素 1、向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。 2、达尔文的实验 （1）实验材料：金丝雀虉草胚芽鞘。 （2）实验操作及现象 实验 条件 不做处理 去掉尖端 锡箔罩上尖端 锡箔罩上尖端下的一段 现象 胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘不生长不弯曲 胚芽鞘直立生长 胚芽鞘向光弯曲生长 （3）实验分析 ①在a、b对照中，采用减法原理，实验的自变量是胚芽鞘尖端的有无，因变量是胚芽鞘的生长状况。结论：胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。 ②在a、c、d对照中，采用减法原理，实验的自变量是遮光部位，因变量是胚芽鞘的生长状况。结论：感光部位是尖端，而不是尖端以下的伸长区。 （4）推论：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。 3、鲍森·詹森的实验 （1）实验过程及现象 现象：向光弯曲生长。 （2）实验结论 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。 4、拜尔的实验 （1）实验过程及现象 实验条件：黑暗中。 原因：排除受光不均匀对实验结果的影响。 （2）变量分析 自变量：尖端放置的位置。 因变量：胚芽鞘弯曲生长方向。 （3）实验结论 胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀。 5、温特实验 （1）实验处理及现象 实验组处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块，放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧 现象：胚芽鞘朝对侧弯曲生长 对照组处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块，放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧 现象：胚芽鞘不弯曲也不生长 （2）实验分析 ①自变量：琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端。 因变量：切去尖端的胚芽鞘是否弯曲生长。 ②设置对照组的目的是排除琼脂块本身的化学物质对胚芽鞘的影响。 ③两组对照说明造成胚芽鞘弯曲生长的是胚芽鞘尖端产生的某种物质。 （3）实验结论：胚芽鞘尖端能产生一种和动物激素类似的物质，会造成胚芽鞘弯曲生长，这种化学物质被命名为生长素。 6、生长素的化学本质 （1）首先从高等植物体内分离出来并确认的是吲哚乙酸(IAA)。 （2）植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。 7、植物激素 概念：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。 8、生长素 合成部位：主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子 来源：由色氨酸经过一系列反应转变而来 9、生长素运输 （1）极性运输 ①定义：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。 ②方式：主动运输。 （2）非极性运输：在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输 （3）横向运输：发生于幼嫩的芽、叶以及胚芽鞘尖端等生长素产生部位，由单向刺激(如单侧光、重力等)引起的。 【注意】①极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。 ②极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体蛋白。 ③极性运输在太空中依然存在，不受重力因素的影响。 ④生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且发生在有单侧光或重力等刺激时。尖端在均匀光照或黑暗处时，不发生生长素的横向运输。 ⑤失重状态下，由于没有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生长素的水平分布是均匀的，植物会水平生长。 10、植物向光性的解释 外因：单侧光照射 内因：生长素分布不均匀 11、生长素的作用方式：给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。 12、生长素的作用：在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。 13、作用机理：生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。在细胞水平上具有促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上能够影响器官的生长、发育，促进侧根和不定根的发生，影响花、叶和果实的发育。 14、生长素作用特点 （1）两重性：一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长。 典型实例——顶端优势 ①含义：顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的情况。 ②原因：顶芽产生的生长素向侧芽运输导致侧芽生长素浓度较高，侧芽对生长素敏感，生长受抑制。 ③解除方法：去掉顶芽，降低侧芽生长素浓度。 （2）植物细胞的成熟情况不同，对生长素敏感程度不同：幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝。 （3）器官的种类不同，对生长素敏感程度不同：不同器官对生长素的敏感程度不一样。根、芽、茎的敏感程度从高到低依次为：根>芽>茎。 （4）植物种类不同，对生长素敏感程度不同：不同种类植物对生长素敏感程度不同，双子叶植物＞单子叶植物，幼嫩细胞＞衰老细胞 （5）不同浓度生长素对根的作用分析 ①曲线AB段表示：随生长素浓度升高，对根生长的促进作用加强。 ②B点表示的生长素浓度是：促进根生长的最适浓度 ③BC段表示：随生长素浓度升高，对根生长的促进作用减弱。 ④C点表示的生长素浓度对根的生长作用是：既不促进也不抑制 ⑤CD段表示：生长素浓度升高，对根生长的抑制作用增强。 ⑥从图中的E、F点你可以得出什么结论? 最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点，起促进作用效果相同 ⑦图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的?抑制作用是不是不生长? 以不施加外源生长素时根的生长情况为对照。抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。 （6）根的向地性和茎的背地生长 原因：①在重力作用下生长素分布不均匀； ②根茎对生长素的敏感程度不同 当幼苗横放时，由于重力的作用，生长素发生横向运输，在近地侧浓度较高，即：B＞A，D＞C；； 茎对生长素敏感性低，C、D两侧都是促进作用，且D侧促进作用更强，使茎背地弯曲生长； 根对生长素敏感性高，B侧浓度高，抑制生长，因此生长速度A＞B，使根向地弯曲生长，这体现了生长素生理作用的两重性。 15、胚芽鞘的四个重要部位 （1）生长素产生部位：胚芽鞘尖端。 （2）生长素发挥作用部位：尖端下面的伸长区。 （3）感受单侧光刺激的部位：胚芽鞘尖端。 （4）弯曲生长的部位：尖端下面的伸长区。 16、植物激素和动物激素的比较 项目 植物激素 动物激素 不 同 点 产生部位 无专门的分泌器官，由植物体的一定部位产生 由专门的内分泌器官或内分泌细胞分泌 化学本质 一般是小分子物质 氨基酸衍生物、蛋白质、固醇类等 运输方式 多样、复杂 体液运输 作用部位 无明显的靶器官 随血液循环作用于特定的靶器官、靶细胞 相同点 ①由自身产生；②种类多、微量、高效；③调节生物体的新陈代谢、生长发育等生理活动 17、若随太空飞船进入太空中，植物还能发生极性运输吗？还具有向光性吗？原因是什么？ 植物进入太空还具有极性运输，也具有向光性，原因是极性运输和向光性与重力无关。 18、“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？ “促进”或“抑制”是相对于生长素处于最低浓度时，各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。 19、以下是关于胚芽鞘的A、B、C、D、E五组实验，请据图分析： （1）A组中的胚芽鞘如何生长？得出什么结论？ ①直立生长，②向光弯曲生长；说明胚芽鞘的尖端是感光部位。 （2）B组中的胚芽鞘如何生长？得出什么结论？ ①直立生长，②向光(小孔)弯曲生长；说明向光性的产生需要单侧光照射。 （3）C组中的胚芽鞘①②③如何生长？④能向光弯曲生长说明了什么？ ①向右弯曲生长，②直立生长，③向光弯曲生长；④向光弯曲生长说明生长素能透过琼脂块。 （4）D组中的胚芽鞘①②如何生长？a、b、c琼脂块中的生长素浓度是什么关系？ ①直立生长，②向左弯曲生长；IAA的浓度：a>b>c。 （5）E组中的胚芽鞘如何生长？ ①直立生长，②向光弯曲生长，③向小孔弯曲生长。 5.2 其他植物激素 1、赤霉素的发现 （1）水稻→感染赤霉菌→恶苗病。 （2）实验：水稻喷施赤霉菌培养基的滤液→恶苗病。 （3）科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出赤霉素。 2、其他植物激素的比较 植物激素种类 合成部位 主要作用 赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育 细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 乙烯 植物体各个部位 促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落 脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠 植物体内还有一些天然物质也起到调节生长发育的作用。其中，油菜素内酯被认定为第六类植物激素，能促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等。 3、植物激素的含量及作用： 植物激素在植物内含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。 4、植物激素间的相互作用 （1）在植物生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化。 （2）各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植物激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。 ①生长素主要促进细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者协调促进细胞分裂的完成，表现出协同作用。生长素和油菜素内酯促进细胞伸展和分裂以及根的向地性 ②在调节种子萌发过程中，赤霉素促进萌发，脱落酸抑制萌发，二者作用效果相反。 ③不同激素在代谢上存在相互作用。例如，当生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成，乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用。 （3）在植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。 举例：黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花，比值较低则有利于分化形成雄花。 （4）在植物生长发育过程中，不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。 5、具有协同作用的激素 （1）促进生长的激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素和油菜素内酯。 （2）延缓叶片衰老的激素：细胞分裂素和生长素。 （3）促进种子萌发的激素：赤霉素和油菜素内酯。 （4）促进果实脱落的激素：乙烯和脱落酸。 6、作用效果相反的激素 （1）器官脱落、叶片衰老 乙烯、脱落酸促进器官脱落、叶片衰老，生长素、细胞分裂素抑制器官脱落、叶片衰老 （2）种子萌发 油菜素内酯、赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发 5.3 植物生长调节剂的应用 1、植物生长调节剂定义：由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。 2、植物生长调节剂优点：原料广泛、容易合成、效果稳定等。 3、植物生长调节剂分类： 一类分子结构和生理效应与植物激素的相同或类似，如吲哚丁酸； 另一类分子结构与植物激素的差别较大，但具有与植物激素类似的生理效应，如α－萘乙酸(NAA)、矮壮素等。 4、各种植物生长调节剂的应用 植物生长调节剂 应用 赤霉素 用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就能产生α－淀粉酶，进而生产啤酒 膨大剂 会使水果长势加快，个头变大，加快水果成熟，使其提前上市 青鲜素 青鲜素可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期(抑制发芽) 乙烯利 用于催熟果实 5、应用植物生长调节剂的意义 （1）对于提高作物产量，改善产品品质等，都起到了很好的作用。 （2）减轻人工劳动，如减少园林植物的修剪次数。 6、应用植物生长调节剂的不当 （1）植物生长调节剂使用不当，则可能影响作物产量和产品品质。 （2）过量使用植物生长调节剂，还可能对人体健康和环境带来不利影响。 7、施用植物生长调节剂应注意的问题 （1）生产上需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂。 （2）要综合考虑施用目的、效果和毒性、调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。 （3）还要考虑施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。 8、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 （1）实验原理 ①生长素类调节剂对植物插条的生根情况有很大影响，在不同浓度、时间下处理插条，其影响程度不同。 ②生长素类调节剂的影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条生根最多，生长最快。 （2）材料处理 带适量幼芽和叶：产生生长素，促进根的生成 适当去除成熟叶：降低蒸腾作用，减少水分散失 （3）常用方法 ①浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3 cm，处理几小时至一天。这种处理方法要求溶液的浓度较小，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。 ②沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下(约5 s)，深约1.5 cm即可。 （4）实验流程 ①预实验： 意义：为进一步实验摸索条件，检验实验设计的科学性和可行性 注意事项：设置蒸馏水空白对照组，保证实验结果的可靠性；设置重复实验，减少实验误差；控制无关变量，遵循等量原则 ②正式实验：在预实验基础上，设置更小的浓度梯度以寻找更精确的最适浓度范围，正式实验中，可不设空白对照 9、乙烯利是一种植物生长调节剂，工业品为液体，pH<3.5时比较稳定，随着溶液pH的升高，它会分解释放出乙烯，乙烯对水果有催熟作用，还可以进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。 10、在实验中，若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同，请分析原因。如何进一步确定最适浓度？ 由生长素作用曲线可知，在最适浓度的两侧，存在促进生根的效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在两种溶液浓度之间，即在这两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。 11、在植物进行扦插时，为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根？ 芽和幼叶在生长时能产生生长素，而生长素能促进扦插枝条生根。 5.4 环境因素参与调节植物的生命活动 1、光对植物生长发育的调节 （1）光是植物进行光合作用的能量来源。 （2）光也作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 （3）植物具有接受光信号的分子：光敏色素、感受蓝光的受体。 ①光敏色素的本质：蛋白质(色素—蛋白复合体)。 ②光敏色素的分布：分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 ③光敏色素的特点：主要吸收红光和远红光。 （4）光调控植物生长发育的反应机制 感受信号：光敏色素被激活，其结构发生变化→传导信号：信号经过转导传递到细胞核内→发生反应：细胞核内特定基因转录变化→表现出生物学效应：相应mRNA翻译出特定蛋白质 2、温度参与植物生长发育的调控 （1）调节机制：温度可以通过影响种子的萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。 （2）实例：植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定；温带地区年轮的形成；春化作用。 （3）春化作用：经历低温诱导促使植物开花的作用 3、重力参与植物生长发育的调控 （1）作用：重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。 （2）原因：植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换为运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。 （3）假说：淀粉—平衡石假说 4、植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 5、光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。环境中的红光、蓝光对于植物的生长发育来说是非常关键的。 选择性必修2·生物与环境 1.1 种群的数量特征 1、种群概念：在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合就是种群。 2、种群密度——种群最基本的数量特征 （1）概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。 （2）应用：濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等。 3、种群密度的调查方法：逐个计数法、估算法（黑光灯诱捕、样方法、标记重捕法） （1）逐个计数法 适用范围：分布范围较小、个体较大的种群。 （2）黑光灯诱捕法 适用范围：对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕来估算它们的种群密度。 （3）样方法 ①概念：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，计数每个样方内的个体数求每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为种群密度估算值 ②适用范围：植物以及活动能力弱、活动范围小的动物。 ③确定样方： a.样方数量：取样多少随调查地段的总体面积的大小而定。总面积大的选取样方要多些。 b.样方大小：样方大小一般为1m²的正方形。如果该种群个体数较少，样方面积可适当扩大。 c.取样方法：常用的有五点取样法和等距取样法。 d.取样原则：随机取样。 计数原则：相邻两边及夹角（记上不记下，记左不记右） （4）标记重捕法 ①适用范围：活动能力强，活动范围大的动物。 ②概念：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体(计数为M)，做上标记后再放回原来的环境，一段时间后进行重捕(计数为n)，根据重捕到的动物中标记个体数(计数为m)占总个体数(n)的比例，来估算种群密度 ③计算种群密度 ＝，估算N＝，然后用N除以面积或体积计算出种群密度。 N偏大的原因：标记消失、脱落；标记对动物造成伤害、甚至死亡，难以捕捉等。 N偏小的原因：标记过于醒目，导致比未标记的更容易被研究者重捕等。 （5）其他调查方法 ①红外触发相机调查技术：如东北虎和东北豹等 ②通过粪便具有不同的特征调查：如大熊猫等 ③通过不同的声音调查：如鲸、长臂猿等 4、标记重捕法应满足的条件 （1）标记不易消失、脱落。 （2）标记不会对动物造成行为和寿命上的影响。 （3）标记后充分混合。 （4）标记不能过分醒目。 （5）所有个体在重捕时的捕获概率相等。 （6）没有新的个体出生和死亡，没有迁入和迁出。 5、出生率和死亡率 （1）概念 ①出生率是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。 ②死亡率是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。 （2）意义：出生率和死亡率直接决定种群密度大小。 6、迁入率和迁出率 （1）概念：指单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比值。 （2）意义：迁入率和迁出率直接决定种群密度的大小。 7、年龄结构 （1）概念：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。 （2）类型 类型 出生率与死亡率 种群密度 变化趋势 增长型 出生率>死亡率 增大 稳定型 出生率≈死亡率 稳定 衰退型 出生率<死亡率 减小 （3）意义：年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度，可预测种群密度的变化趋势。 8、性别比例(又称性比) （1）概念：种群中雌雄个体数目的比例。 （2）意义：通过影响种群出生率影响种群密度。 （3）应用：利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体→改变正常性别比例，降低出生率→降低害虫种群密度。 1.2 种群数量的变化 1、建构种群增长模型的方法 （1）数学模型 ①概念：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 ②作用：描述、解释和预测种群数量的变化。 （2）建构方法 项目 研究方法 研究实例 提出问题 观察研究对象，提出问题 细菌每20 min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量 合理假设 提出合理的假设 在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响 建立模型 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型 ①数学公式 Nn＝2n(N代表细菌数量，n表示第几代) ②曲线图 检验修正 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 2、种群数量变化曲线 （1）种群的“J”形增长 ①概念 自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。 ②建构数学模型 A.模型假设 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和竞争物种等条件下，种群的数量每年以一定倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。 B.建立模型 t年后种群数量为Nt＝N0λt。（N0为种群起始数量，t为时间，Nt为t年后该种群的数量，λ为该种群数量是前一年种群数量的倍数，λ＞1且为定值） C.增长特点 种群的数量每个世代(年)以一定的倍数增长，后一个世代(年)种群数量是前一世代(年)种群数量的λ倍，种群数量的增长速率越来越快。 （3）种群的“S”形增长 ①概念：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。 ②形成原因 自然资源和空间有限，当种群密度增大时，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，出生率＝死亡率时，种群的增长就会停止，种群稳定在一定水平。 ③环境容纳量概念：一定的环境条件所能维持的种群最大数量，又称K值。 【注意】K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏前提下所能维持的种群最大数量；在环境不遭到破坏的情况下，种群数量也会在K值附近上下波动；种群所达到的最大值有时会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境已遭到破坏。 ④增长特点 种群经过一段开始期后，呈加速增长，数量达到K/2时增长最快，此后开始减速增长，到K值时停止增长。除起点与终点外，“S”形曲线种群增长速率一直大于0。 3、种群数量变化曲线实践应用 （1）野生大熊猫：通过建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。 （2）有害生物的防治：降低有害生物环境容纳量是防治有害生物的根本措施。 4、控制家鼠数量的思路和相应具体措施： 思路①：增大死亡率。具体措施：机械捕杀、药物毒杀等。 思路②：降低出生率。具体措施：施用避孕药、降低生殖率的激素等。 思路③：降低环境容纳量。具体措施：养殖家猫捕食家鼠、搞好环境卫生、硬化地面、安全储藏食物等。 5、种群数量的波动 （1）波动：在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。但对于大多数生物来说，种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。 （2）下降：种群数量出现持续性的或急剧的下降。 原因：人类乱捕滥杀和栖息地破坏。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡。 6、探究培养液中酵母菌种群数量的变化 （1）计算： 假设计数室体积：1mm×1mm×0.1mm=0.1mm³=1×10-⁴mL 16×25型（16个中方格，每个中方格有25个小方格）：1ml样品中酵母菌数=4（A1+A2+A3+A4）×104×稀释倍数 25×16型（25个中方格，每个中方格有16个小方格）：1ml样品中酵母菌数=5（A1+A2+A3+A4+A5）×104×稀释倍数 【A1、A2、A3、A4、A5指每个中方格中的酵母菌个数】 （2）实验结果分析 增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是在开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增，随着酵母菌数量的不断增多、营养消耗、pH变化、有害产物积累等，使生存条件恶化，环境容纳量下降，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。 7、种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线 项目 “J”形曲线 “S”形曲线 增长 模型 前提 条件 理想状态：①食物和空间条件充裕；②气候适宜；③没有天敌和竞争物种；④无迁入、迁出 现实状态：①食物、空间有限；②不断变化的自然条件；③存在其他竞争物种 增长率和增长速率 K值有无 无K值 有K值 联系 两种增长曲线的差异主要是环境阻力的有无 8、“S”形增长曲线图分析 ab段：种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢； bc段：资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速； c点：种群数量为K/2，种群增长速率达到最大； cd段：资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓； de段：出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。 10、K值与K/2值的应用： （1）K值 ①减小环境阻力→增大K值→保护野生生物资源 ②增大环境阻力→降低K值→防治有害生物 ③草原最大载畜量不超过K值→合理确定载畜量 （2）K/2值 ①渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处 ②K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处 11、λ值与种群数量的关系 λ＞1，种群数量增加 λ＝1，种群数量维持稳定 λ＜1，种群数量减小 1.3 影响种群数量变化的因素 1、影响种群数量变化的因素 （1）非生物因素 ①在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。 ②非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。 （2）生物因素 ①种群内部 随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制。 ②种群外部——种群间的关系 A.捕食与被捕食的关系：除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象，每种动物都需要以其他生物为食。如果食物匮乏，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象，种群数量下降。 B.种间竞争关系：植物之间竞争阳光、养分等资源，动物之间竞争猎物等，导致种群数量变化。 C.其他生物因素：作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起传染病，会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。 2、循环因果关系定义：在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系是循环性的，也就是说，一定的事件作为引起变化的原因，所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原因的事件，使之产生新的结果，如此循环往复。 3、密度制约因素和非密度制约因素 （1）密度制约因素 定义：一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。 密度制约因素。 （2）非密度制约因素 ①定义：气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。 4、种群研究的意义 研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。 5、种群研究的应用 （1）濒危动物的保护：只有通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征，以及影响该种群数量变化的因素，才能准确了解该种群的生存状态，预测该种群的数量变化趋势，进而采取合理的保护对策，例如降低环境阻力，提高K值。 （2）渔业方面：需要研究捕捞量与种群数量变化之间的关系。中等强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。 （3）有害生物防治 ①方法： a.适当采用化学和物理的方法控制现存的种群数量； b.通过减少种群获得食物的机会等方法降低环境容纳量。 ②举例：有效保护或引入天敌生物，则有利于将有害生物种群数量控制在较低的水平。 6、生存环境(包含非生物因素和生物因素)改变与K值的关系： 生存环境条件变好，环境阻力减小，K值增加；生存环境条件变差，环境阻力增大，K值减小。 2.1 群落的结构 1、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，简称群落。 2、群落的物种组成 （1）意义：物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。 （2）物种丰富度：一个群落中的物种数目，称为物种丰富度。 （3）优势物种：在群落中，有些物种不仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。 （4）特点：群落中的物种组成不是固定不变的。 随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势；原来占优势的物种也可能逐渐失去优势，甚至从群落中消失。 3、群落的种间关系 （1）原始合作(互惠)：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。 （2）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。 （3）捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。 （4）寄生：一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。 （5）种间竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。种间竞争可能会导致两个种群的分布范围缩小，甚至错开。 4、不同曲线或者能量图反应的种间关系 图示 种间关系 捕食 种间竞争 互利共生 寄生 种间竞争 互利共生 5、群落的空间结构 （1）垂直结构 ①现象：群落在垂直方向上具有明显的分层现象。 ②决定因素 A.植物的分层 a．植物的分层与对光的利用有关，显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。 b．除了光照，在陆生群落中，决定植物地上分层的环境因素还有温度等条件；决定植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等。 B.动物的分层：群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。 （2）水平结构 ①分布：群落在水平方向上常呈镶嵌分布。 ②决定因素：地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等。 6、群落的季节性 由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随季节发生有规律的变化。 7、生态位 （1）概念：一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。 （2）研究范围 ①动物：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。 ②植物：在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及与其他物种的关系等。 （3）意义：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源 （4）生态位形成的原因：是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。 8、研究土壤中小动物类群的丰富度 （1）采集方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。 （2）调查指标：样本中小动物的物种数和物种在群落中的相对数量。 （3）物种相对数量统计方法：记名计算法、目测估计法。 （4）实验原理：利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性 2.2 群落的主要类型 1、群落类型的确定 （1）群落外貌：群落的外部形态，是群落中生物与生物、生物与环境相互作用的综合反映。 （2）物种组成：区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。 2、生物群落分类 生物群落分为自然生物群落和人工生物群落，前者又分为陆地生物群落和水生生物群落，陆地生物群落分为荒漠生物群落、草原生物群落和森林生物群落等，水生生物群落分为淡水生物群落和海洋生物群落等。 3、陆地生物群落的分布、群落外貌及物种组成 群落类型 分布 群落外貌 物种组成 荒漠生物群落 极度干旱区 沙砾裸露，植被极度稀疏 物种少，群落结构非常简单 草原生物群落 半干旱地区、降雨不均匀地区 草本植物像地毯般铺向天边 动植物种类较少，群落结构相对简单 森林生物群落 湿润区或较湿润区 树木繁茂，树冠遮天蔽日 群落结构非常复杂且相对稳定 4、生物种类、形态结构或生理特征以及共同特点 群落类型 生物种类 形态结构或生理特征 共同特点 荒漠生物群落 植物 肥厚的肉质茎、气孔在夜晚才开放、根系发达等 荒漠生物具有耐旱的特性 动物 蜥蜴和蛇的表皮外有角质鳞片等 草原生物群落 植物 旱生多年生草本植物占优势；叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层 草原生物具有一定的耐旱的特性 动物 大都能够挖洞或快速奔跑 森林生物群落 植物 有乔木、灌木、草本和藤本植物，垂直结构明显 森林生物具有适应湿润的特性 动物 树栖和攀缘动物特别多 5、我国陆地生物群落分布规律 （1）在我国东部湿润区往往随处可见森林。 （2）在内陆半干旱区，分布有大片的草原。 （3）在西部干旱区，则出现荒漠群落。 6、群落中生物的适应性 （1）生物对非生物环境的适应：群落类型受水分、温度等因素的影响很大；生活在这一地区的物种能够形成群落，是因为它们都能适应所处的非生物环境。 （2）生物对生物环境的适应：群落中不同种群之间通过复杂的种间关系，相互依存、相互制约形成有机整体，从而维持种群之间的协调和平衡。 （3）在不同的群落中，生物适应环境的方式不尽相同，每一种生物都有自己适宜的生存环境。群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。 7、其他生物群落 （1）湿地生物群落 ①分布：湿地分布在沼泽、河流、湖泊等地。 ②特点：动植物物种十分丰富，既有水生生物也有陆生生物。 （2）海洋生物群落 特点：微小浮游植物数量众多，浅海区生长着大型藻类，动物种类繁多。 8、阴生植物对弱光条件的适应：阴生植物的茎细长，叶薄，细胞壁薄，机械组织不发达，但叶绿体颗粒大、呈深绿色，因此这类植物适应在弱光条件下生存； 9、我国从南到北典型的森林类型：热带雨林、热带季雨林、亚热带常绿阔叶林、暖温带落叶阔叶林、温带针阔叶混交林和寒温带针叶林等。 2.3 群落的演替 1、演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫作群落演替。 2、演替的类型 （1）初生演替 ①概念：从来没有被植物覆盖的地面或原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替 ②过程(以裸岩上发生的演替为例) 裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段。 ③举例：沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。 （2）次生演替 ①概念：原有植被已不存在或基本保留原有土壤条件甚至保留了植物种子或其他繁殖体的地方发生的演替 ②过程(以弃耕农田上发生的演替为例) 弃耕农田→一年生杂草阶段→多年生杂草阶段→灌木丛阶段→出现乔木→树林。 ③举例：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等。 （3）比较初生演替和次生演替 类型 初生演替 次生演替 不同点 起始条件 无任何植物繁殖体 有土壤条件甚至有植物种子或繁殖体 演替速度 慢 快 趋向 形成新群落 恢复原来的群落 经历阶段 较多 较少 相同点 演替的过程中，土壤中的有机物越来越丰富，群落中物种丰富度逐渐加大，食物网越来越复杂，群落的结构也越来越复杂 3、影响演替的因素： 群落外界环境的变化，生物的迁入和迁出，群落内部种群相互关系的发展变化，以及人类的活动等等。 4、演替的结果 适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替。最终会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态。 5、人类活动对群落演替的影响 （1）人类的活动方式： 不合理：砍伐森林、过度放牧、未经处理的污水直接排入河流等 合理：封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落 （2）结果：往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。 （3）掌握群落演替规律的意义 根据现有情况，预测群落的未来，从而正确掌握群落的动向，使之朝着对人类有益的方向发展。 6、退耕还林、还草、还湖 （1）原因：以牺牲环境为代价的垦殖活动(如毁林开荒、围湖造田等)，造成严重的水土流失，并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。 （2）目的：处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展道路。 7、顶级群落 定义：群落演替到与群落所处环境相适应的相对稳定的状态，演替就不再进行了。此时的群落称为这个环境下的顶级群落。 特点：群落中各主要种群的出生率等于死亡率；群落中能量的输入和输出相等 8、群落演替的环节：侵入→定居→竞争→取代 3.1 生态系统的结构 1、生态系统的概念 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，叫作生态系统。 2、生态系统的范围 （1）生态系统的空间范围有大有小。 （2）地球上最大的生态系统是生物圈，它是地球上的全部生物及其非生物环境的总和。 3、生态系统类型 （1）自然生态系统：水域生态系统、陆地生态系统。 （2）人工生态系统：农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统等。 4、生态系统的结构 生态系统的组成成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者 营养结构：食物链、食物网 5、生态系统的组成成分 比较项目 实例 作用 非生物的物质和能量 光、热、水、空气、无机盐等 物质和能量是生命活动存在的最基本条件。生命活动本质上也是物质和能量的变化。非生物物质还是生物赖以生存的环境成分 生产者 自养生物，主要是绿色植物 生产者通过光合作用将无机物转化为有机物，太阳能转化为化学能，生产者是生态系统的基石 消费者 异养生物，包括营捕食生活的生物和营寄生生活的生物 加快生态系统中的物质循环；有利于植物的传粉和种子的传播等 分解者 异养生物，营腐生生活的微生物及腐食性的动物(如蚯蚓、蜣螂) 将动植物遗体残骸和动物的粪便中的有机物分解为无机物，供生产者重新利用 6、生态系统的营养结构——食物链和食物网 （1）食物链 ①概念：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。 ②实例 生产者（玉米，第一营养级）→初级消费者（蝗虫，第二营养级）→次级消费者（蛙，第三营养级）→三级消费者（蛇，第四营养级）→四级消费者（鹰，第五营养级） ③特点 绿色植物所固定的太阳能，能通过食物链由一个营养级向下一个营养级传递。各种动物所处的营养级并不是一成不变的。 （2）食物网 ①概念：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。 ②形成的原因 a．一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。 b．一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。 （3）食物链(网)功能 ①生态系统的营养结构。 ②生态系统的物质循环和能量流动的渠道。 ③生态系统保持相对稳定的重要条件。如果一条食物链的某种动物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代。一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。 3.2 生态系统的能量流动 1、能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 输入：生产者通过光合作用固定的全部太阳能（总量） 传递：①形式：有机物中的化学能；②途径：食物链食物网 转化：太阳能→有机物中的化学能→热能 散失：通过各营养级及分解者的呼吸作用以热能的形式散失 2、能量流动的过程 （1）能量流经第一营养级的过程 ①能量输入：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在它们所制造的有机物中。 ②能量去向：生产者固定的太阳能一部分通过呼吸作用散失，另一部分用于自身的生长发育和繁殖，这部分会被分解者利用或者流向下一营养级 （2）能量流经第二营养级的过程：第二营养级同化的能量一部分通过呼吸作用散失，另一部分用于自身的生长发育和繁殖，这部分会被分解者利用或者流向下一营养级 ①初级消费者摄入量＝初级消费者同化量＋初级消费者粪便量。 ②初级消费者同化能量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量。 ③生长、发育和繁殖的能量＝通过遗体残骸被分解者利用的能量＋被下一营养级摄入的能量。 ④粪便量是上一营养级的能量。 3、能量流动的特点 （1）生态系统中能量流动是单向的。不可逆转，也不能循环流动。 （2）能量在流动过程中逐级递减。能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%。生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。 4、从方向上看，能量流动不会逆转，不能循环流动。原因： （1）生态系统各营养级间取食和被取食的关系是不可逆的。 （2）各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物利用。 5、从能量传递效率上看，能量不能百分之百从一个营养级流到下一个营养级的原因：各营养级的能量都有一部分通过呼吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。 6、生态系统维持正常功能的条件 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。 7、生态金字塔 类型 项目 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 形状 特点 直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是逐级递减的，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形 大多也是上窄下宽的金字塔形，一般来说，植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重 一般上窄下宽，有时出现上宽下窄倒置的金字塔形 8、研究能量流动的实践意义 （1）帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。 （2）帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 （3）帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 9、各营养级同化量来源和去向 同化量来源：生产者的同化量来自太阳能；消费者的能量来自上一营养级同化量 同化量去向：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者利用；未利用的能量 10、能量传递效率＝×100%；能量利用率= 11、能量传递效率的相关“最值”计算 若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。 （1）在食物链A→B→C→D中，则有： ①已知D营养级净增重M： 至少需要A营养级的量N=M÷（20%）3 最多需要A营养级的量N=M÷（10%）3 ②已知A营养级增重为N： D营养级最多增重M=N×（20%）3 D营养级至少增重M=N×（10%）3 【注意】食物链越短，最高营养级获得的能量越多。生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的越少。 （2）食物网中，在能量分配比例未知时的最值分析 ①已知低营养级求高营养级： 获得能量最多：选最短食物链×20% 获得能量最少：选最长食物链×10% ②已知高营养级求低营养级： 需最多能量：选最长食物链÷10% 需最少能量：选最短食物链÷20% 3.3 生态系统的物质循环 1、非生物环境中的碳 （1）主要存在形式：主要以CO2形式存在于大气中和溶解于水中；碳还可以固定于煤、石油或木材中。 （2）大气中的碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用以及化能合成作用。 2、生物群落中的碳 （1）主要存在形式：有机物。 （2）传递渠道：食物链和食物网。 （3）返回非生物环境的形式：CO2。 （4）返回非生物环境的途径：生产者、消费者的呼吸作用，分解者的分解作用，化石燃料的燃烧 3、碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2形式进行。 4、碳循环特点 碳循环具有全球性。 5、物质循环的概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。 6、物质循环特点 （1）全球性：生态系统的物质循环中的生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈，物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。 （2）物质在生态系统中循环往复运动的特点，对于改进农业生产方式有多方面的启示。 7、物质循环渠道：食物链和食物网。 8、生物富集 （1）概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。 （2）物质种类 ①重金属：如铅、镉、汞等。 ②人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等。 ③某些放射性物质。 （3）特点 ①营养级越高，富集的物质浓度越高。富集的物质会沿食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链顶端。 ②全球性。物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。 9、能量流动和物质循环的关系 项目 能量流动 物质循环 形式 光能→化学能→热能 化学元素(无机物⇔有机物) 渠道 食物链和食物网 食物链和食物网 特点 逐级递减、单向不循环 可以被生物群落反复利用 范围 生态系统各营养级 生物圈 联系 同时进行，相互依存，不可分割。①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解等过程。②物质是能量沿食物链(网)流动的载体；能量是物质在生态系统中往复循环的动力 3.4 生态系统的信息传递 1、信息及信息流的概念 （1）信息：在日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。 （2）信息流：生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。 2、信息的种类及实例 类型 概念 来源 传递形式 物理信息 自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息 非生物环境(光、温度、湿度、磁场等)和生物个体或群体(声、颜色、形状等) 物理过程 化学信息 生物产生的可以传递信息的化学物质 生物的代谢活动 以化学物质为信息载体 行为信息 动物通过其特殊行为(主要指各种动作)在同种或异种生物之间传递的信息 动物的特定行为特征 动物的行为特征为行为信息 3、信息传递的特点 （1）生物可以通过一种或多种信息类型进行交流 （2）生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。 4、信息源、信道和信息受体概念 ①信息源：信息传递过程中信息产生的部位。 ②信道：信息传递过程中信息传播的媒介。 ③信息受体：信息传递过程中信息接收的生物或其部位。 5、信息传递在生态系统中的作用 （1）生命活动的正常进行，离不开信息的作用； （2）生物种群的繁衍，也离不开信息的传递； （3）调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 6、信息传递在农业生产中的应用 （1）提高农畜产品的产量。 （2）对有害动物进行控制。 7、控制动物危害的技术方法：化学防治、生物防和机械防治 8、能量流动、物质循环和信息传递的比较 项目 能量流动 物质循环 信息传递 特点 单向流动，逐级递减 全球性，循环性 往往是双向的（也有单向） 范围 生态系统中各营养级之间（生物群落中） 生物圈 生物之间，生物与非生物环境之间 途径 食物链和食物网 多种 联系 ①任何一个生态系统这三个基本功能，三者同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体。 ②能量流动是生态系统运转的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定能量流动和物质循环的方向。 3.5 生态系统的稳定性 1、生态平衡 （1）概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。 （2）特征 ①结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。 ②功能平衡：生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。 ③收支平衡。 （3）生态平衡是一种动态的平衡。 （4）调节机制——负反馈调节 ①概念：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。 ②作用：负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。 2、生态系统的稳定性 （1）概念：生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性。生态系统的稳定性，强调的是生态系统维持生态平衡的能力。 （2）原因：生态系统具有一定的自我调节能力。 （3）特点：生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。 3、生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 4、比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性 项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 概念 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力 核心 抵抗干扰，保持原状 遭到破坏，恢复原状 特点 一般来说，生态系统的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高 生态系统在受到不同的干扰(破坏)后，其恢复速度和恢复时间不同 联系 (1)不同生态系统在这两种稳定性的表现上有一定的差别；(2)两者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的能力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定；（3）而这一般为负相关，抵抗抗力稳定性越强，恢复力稳定性越弱【注意：北极冻原生态系统、荒漠生态系统等由于动植物种类稀少，营养结构简单，抵抗抗力稳定性和恢复力稳定性都较弱】 6、提高生态系统的稳定性 （1）意义 ①处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需。 ②处于生态平衡中的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。 （2）措施 ①控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。 ②对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。 4.1 人类活动对生态环境的影响 1、生态足迹 （1）概念：又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。 （2）内容 ①碳足迹：表示扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积。 ②林地：表示生产木材、纸浆、薪柴等林木产品所需的林地面积。 ③草地：表示生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积。 ④耕地：表示用来种植人类消费的作物、油料、橡胶以及生产牲畜饲料等农产品所需的农田面积。 ⑤渔业用地：表示支持水产品生产所需的水域面积。 ⑥建设用地：表示交通设施、住房、工业建筑物、水电库区等人类基础设施所占用的土地面积。 （3）特点 ①生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，对生态和环境的影响就越大。 ②生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。与步行相比，开车出行会增大生态足迹；与食用蔬菜相比，吃牛肉也会增大生态足迹。 2、人口增长过快带来的环境压力 对策：处理好人口增长和资源、环境的关系。 3、全球性生态环境问题特点 生态环境问题具有全球性，需要全人类的关注与合作。 4、全球性生态环境问题类型：全球气候变化、臭氧层破坏、生物多样性丧失、水资源短缺、土地荒漠化、环境污染 5、全球性生态环境问题影响 对生物圈的稳态造成了威胁，同时也影响了人类的生存和可持续发展。 4.2 生物多样性及其保护 1、生物多样性 （1）概念 生物圈内所有的植物、动物和微生物等，它们所拥有的全部基因，以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。 （2）包括 ①遗传多样性(基因多样性)：指地球上所有生物携带的遗传信息的总和。 ②物种多样性：自然界中每个物种都具有独特性，从而构成了物种的多样性。 ③生态系统多样性：指地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化，还包括生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性。 2、生物多样性的价值 （1）直接价值 对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。 （2）间接价值 ①主要体现在调节生态系统的功能等方面。例如，植物能进行光合作用，具有制造有机物、固碳、供氧等功能；森林和草地具有防风固沙、水土保持作用，湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候，等等。 ②在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面具有重要的生态价值。 ③生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。 （3）潜在价值 目前人们尚不太清楚的价值。例如，某种目前没有直接价值的植物，有可能在未来被发现含有治疗某种疾病的重要成分。 3、生物多样性的意义 （1）生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义。 （2）奠定了人类文明形成的物质条件。 （3）是人类赖以生存和发展的基础。 4．生物多样性丧失的原因 （1）主要原因 ①人类活动对野生物种生存环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。 ②掠夺式利用包括过度采伐、滥捕乱猎，这是物种生存受到威胁的重要原因。 （2）其他原因 ①环境污染。 ②农业和林业品种的单一化。 ③外来物种的盲目引入。 5、保护生物多样性的措施 （1）就地保护 ①概念：指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等 ②意义：是对生物多样性最有效的保护 （2）异地保护 ①概念：指把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护 ②实例：建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等 ③意义：为行将灭绝的物种提供最后的生存机会 （3）利用生物技术 ①建立精子库、种子库、基因库，对濒危物种的基因进行保护 ②利用人工授精、组织培养和胚胎移植等，加强对珍稀、濒危物种的保护 （4）加强立法、执法、宣传教育。 6、易地保护主要是在物种层次上的保护，就地保护主要体现在生态系统层次上。 （1）保护生物多样性的关键：处理好人与自然的相互关系。 （2）保护与利用的关系：保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用，而是提倡合理利用。 4.3 生态工程 1、生态工程概念 指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。 2、生态工程建设的目的：遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。 3、生态工程特点：少消耗、多效益、可持续。 4、生态工程所遵循的基本原理 （1）自生 ①定义：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。 ②条件 需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。 （2）循环 ①定义：指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。 ②目的：通过系统设计实现不断循环，使前一个环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。 （3）协调 ①遵循协调原理要考虑的问题：在进行生态工程建设时，需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应的问题。 ②条件：需要考虑环境容纳量。 （4）整体 ①遵循整体原理要考虑的问题：进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。 ②意义：只有应用整体原理，才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。 （5）进行生态工程建设需考虑的问题 不但要考虑生态学原理，而且要考虑经济和社会的实际状况，通过系统学、工程学的设计，在充分利用自然的基础上，考虑节省投资和维护成本，提供务实、可持续的解决方案。 5、生态工程的实例 类型 问题 主要原理 对策 实例 农村综合发展型生态工程 资源有限，人多地少，产出不足 自生、循环、协调、整体原理 建立综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用，保证在资源有限的条件下有较多产出 北京郊区某村以沼气工程为中心的生态工程 湿地生态恢复工程 湿地面积的缩小和破坏 自生、协调、整体原理 控制污染、动植物物种引进、建立缓冲带等 厦门筼筜湖生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 矿区生态环境的破坏 自生、协调、整体原理 人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等 赤峰市元宝山矿区生态修复工程 6、湿地作用：具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的环境等功能，被誉为地球的“肾”。 7、湿地破坏的危害：湿地面积缩小，导致局部气候恶化、地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹等。此外，湿地的环境污染、生物资源的过度利用等，会导致湿地生态系统严重退化。 选择性必修3·生物技术与工程 1.1 传统发酵技术的应用 1、发酵 （1）概念：是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 （2）原理：不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，利用它们就可生产出人们所需要的多种产物。 2、传统发酵技术 （1）概念：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。 （2）方式：以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。 （3）利用传统发酵技术制作的食品 ①参与腐乳发酵的菌种：多种微生物参与豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。 ②特点：豆腐中的蛋白质被蛋白酶、肽酶等分解成小分子的肽和氨基酸。 3、乳酸菌 （1）生物类型：细菌。 （2）代谢类型：异养厌氧型。 （3）常见的种类：乳酸链球菌和乳酸杆菌两种。 （4）分布：在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内都有分布。 （5）发酵原理： 在无氧条件下，乳酸菌经无氧呼吸将葡萄糖分解为乳酸。反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。 4、酵母菌 （1）生物类型：单细胞真菌。 （2）代谢类型：异养兼性厌氧型。 （3）分布：一些含糖量较高的水果、蔬菜表面经常可以发现酵母菌的存在。 （4）生长温度：酿酒酵母的最适生长温度约为28℃。 （5）酒精发酵的反应式：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量 5、醋酸菌 （1）生物类型：细菌。 （2）代谢类型：异养需氧型。 （3）生长温度：多数醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。 （4）发酵原理：①当氧气和糖源都充足时，醋酸菌能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸。 反应式：C6H12O6＋2O22CH3COOH(乙酸)＋2CO2＋2H2O＋能量。 ②当氧气充足，缺少糖源时，醋酸菌直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。 反应式：C2H5OH＋O2CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量 6、制作泡菜 （1）菌种来源：植物体表面天然乳酸菌。 （2）泡菜制作原理：在发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。 7、制作果酒和果醋 （1）制作原理：许多新鲜水果(如葡萄)的果皮表面附着大量的不同种类的野生酵母菌，在它们的作用下，水果可以发酵成果酒。在有氧的条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。 （2）结果鉴定 ①果酒：发酵后取样，可通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用酸性重铬酸钾检验酒精的存在。 ②果醋：可通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较乙酸发酵前后的pH做进一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量做进一步鉴定。 8、传统发酵食品的缺点 存在菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等问题，往往会造成发酵食品的品质不一 9、制作泡菜时，盐水为什么配制成质量分数为5%～20%? 食盐用量过高，口味不佳，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；食盐用量过低，则会导致杂菌大量繁殖，泡菜腐败。 10、制作泡菜时，盐水为什么煮沸后冷却？ 煮沸：一是除去水中氧气，二是杀灭盐水中的微生物。冷却：防止杀死坛内的微生物。 11、用水密封泡菜坛的目的是什么？ 给泡菜坛内创造无氧环境，严格控制无氧条件。 12、泡菜制作过程中，是否只有乳酸菌起作用？ 不是，还有一些酵母菌和大肠杆菌等。 13、为什么泡菜坛只能装八分满？ 防止由于产生CO2而导致发酵液溢出坛外；防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂。 14、先冲洗葡萄后去枝梗的原因？为什么冲洗葡萄的次数不能过多？ 先冲洗再除去枝梗可以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。冲洗葡萄的次数不能过多，以防将葡萄皮上的野生型酵母菌冲洗掉。 15、葡萄汁装入发酵瓶时，为什么要留有大约1/3的发酵空间？ 因为初期有氧呼吸阶段酵母菌需要氧气，保留1/3的体积(空气)可以为酵母菌提供氧气，使酵母菌可以大量增殖，还可以防止发酵液在发酵过程中溢出甚至引起爆炸。 16、为什么果酒搁置时间过久会有酸味？ 醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸，所以果酒搁置时间过久，会因醋酸菌的代谢产生乙酸而有酸味。 17、果酒发酵与果醋发酵的比较 果酒发酵 果醋发酵 发酵菌种 酵母菌 醋酸菌 菌种来源 附着在新鲜水果果皮表面的野生酵母菌 空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌 菌种代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 菌种生物类型 真核生物 原核生物 发酵原理 C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量 C2H5OH＋O2 CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量(缺少糖源) C6H12O6＋2O22CH3COOH(乙酸)＋2H2O＋2CO2＋能量(糖源充足) 发酵条件 温度 18～30℃ 30～35℃ 时间 10～12d 7～8d 氧气 前期需氧，后期不需氧 始终需氧 1.2 微生物的培养技术及应用 1、实验室培养微生物的要求 （1）为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件。 （2）确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。 2、培养基 （1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质 （2）作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 3、培养基的分类 （1）按物理性质： 液体培养基：配制成的液体状态的培养基 固体培养基：配制成的固体状态的培养基(琼脂固体培养基是实验室最常用的培养基之一)【在液体培养基的基础上加入凝固剂（如琼脂）即可获得】 （2）按用途：分为选择培养基和鉴别培养基 （3）按化学成分：分为天然培养基和合成培养基 4、培养基的营养组成 （1）一般组成：水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。 （2）特殊需求：满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。 ①培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素。 ②培养霉菌时，一般需将培养基调至酸性。 ③培养细菌时，一般需将培养基调至中性或弱碱性。 ④培养厌氧微生物时，则需要提供无氧的条件。 5、微生物：难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细菌、真菌、病毒及一些原生生物等。 6、牛肉膏和蛋白胨来源于动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。 7、无菌技术目的：获得纯净的微生物培养物。 8、无菌技术关键是：防止杂菌污染。 9、无菌操作主要方法 消毒 灭菌 概念 使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物 使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 常用 方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药物消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌等 适用 对象 操作的空间、操作者的双手和衣着等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等 10、相关概念 （1）培养物：在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。 （2）纯培养物：由单一个体繁殖所获得的微生物群体。 （3）纯培养：获得纯培养物的过程。 11、微生物的纯培养步骤：包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。 12、酵母菌的纯培养原理 （1）菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。 （2）单菌落：一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 （3）获得单菌落的方法：稀释涂布平板法、平板划线法。 （4）接种和分离酵母菌 ①方法 平板划线法：通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。 ②注意事项 a．蘸取菌液及每次划线之前都需要灼烧接种环，划线操作结束后仍需灼烧接种环，三种灼烧的目的不同。 灼烧时期 目的 蘸取菌液前 杀死接种环上原有的微生物 每次划线前 杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种，使下一次划线时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端 划线操作结束后 杀死接种环上残留的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者 b．灼烧接种环之后，要等其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。 c．接种环只蘸一次菌液，但要在培养基不同位置连续划线多次。 d．注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连。 e．在做第二次以及其后的划线操作时，需要从上一次划线的末端开始划线。 f．划线后，培养皿倒置培养。 （5）培养酵母菌 完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板倒置，放入28℃左右(培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异)的恒温培养箱中培养24～48 h。 13、自然界中目的菌的筛选 （1）筛选的依据：根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。 （2）实例：从热泉中筛选出水生栖热菌。 14、实验室中微生物的筛选 （1）原理：人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。 （2）方法：利用选择培养基筛选。 15、选择培养基 （1）概念：在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时$答案参照背诵手册 高中生物学 默写手册 （上册） 内容仅供参考，仅供个人学习使用 高中生物学·必背知识点·SW生老师1 学科网（北京）股份有限公司 目录 必修1·分子与细胞 3 1.1 细胞是生命活动的基本单位 3 1.2 细胞的多样性和统一性 4 2.1 细胞中的元素和化合物 5 2.2 细胞中的无机物 6 2.3 细胞中的糖类和脂质 7 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 9 2.5 核酸是遗传信息的携带者 11 3.1 细胞膜的结构和功能 12 3.2 细胞器之间的分工合作 13 3.3 细胞核的结构和功能 16 4.1 被动运输 17 4.2 主动运输与胞吞、胞吐 20 5.1 降低化学反应活化能的酶 21 5.2 细胞的能量“货币”ATP 23 5.3 细胞呼吸的原理和应用 25 5.4 光合作用与能量转化 29 6.1 细胞的增殖 32 6.2 细胞的分化 35 6.3 细胞的衰老和死亡 36 必修2·遗传与进化 39 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 39 1.2 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 40 2.1 减数分裂和受精作用 42 2.2 基因在染色体上 44 2.3 伴性遗传 45 3.1 DNA是主要的遗传物质 45 3.2 DNA的结构 46 3.3 DNA的复制 48 3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 49 4.1 基因指导蛋白质的合成 50 4.2 基因表达与性状的关系 52 5.1 基因突变和基因重组 53 5.2 染色体变异 54 5.3 人类遗传病 57 6.1 生物有共同祖先的证据 58 6.2 自然选择与适应的形成 58 6.3 种群基因组成的变化与物种的形成 59 6.4 协同进化与生物多样性的形成 61 选择性必修1·内环境与稳态 63 1.1 细胞生活的环境 63 1.2 内环境的稳态 65 2.1 神经调节的结构基础 66 2.2 神经调节的基本方式 67 2.3 神经冲动的产生和传导 69 2.4 神经系统的分级调节 71 2.5 人脑的高级功能 72 3.1 激素与内分泌系统 73 3.2 激素调节的过程 75 3.3 体液调节与神经调节的关系 76 4.1 免疫系统的组成和功能 78 4.2 特异性免疫 81 4.3 免疫失调 84 4.4 免疫学的应用 86 5.1 植物生长素 87 5.2 其他植物激素 92 5.3 植物生长调节剂的应用 93 5.4 环境因素参与调节植物的生命活动 94 选择性必修2·生物与环境 96 1.1 种群的数量特征 96 1.2 种群数量的变化 97 1.3 影响种群数量变化的因素 101 2.1 群落的结构 102 2.2 群落的主要类型 104 2.3 群落的演替 105 3.1 生态系统的结构 106 3.2 生态系统的能量流动 108 3.3 生态系统的物质循环 110 3.4 生态系统的信息传递 111 3.5 生态系统的稳定性 112 4.1 人类活动对生态环境的影响 113 4.2 生物多样性及其保护 114 4.3 生态工程 115 选择性必修3·生物技术与工程 117 1.1 传统发酵技术的应用 117 1.2 微生物的培养技术及应用 119 1.3 发酵工程及其应用 123 2.1 植物细胞工程 125 2.2 动物细胞工程 129 2.3 胚胎工程 134 3.1 重组DNA技术的基本工具 138 3.2 基因工程的基本操作程序 140 3.3 基因工程的应用 144 3.4 蛋白质工程的原理和应用 146 4.1 转基因产品的安全性 147 4.2 关注生殖性克隆人 148 4.3 禁止生物武器 148 必修1·分子与细胞 1.1 细胞是生命活动的基本单位 1、细胞学说的主要建立者：____________________。 2、细胞学说的内容 (1)________________________________________________________________________________。 (2)________________________________________________________________________________。 (3)___________________________________。 3、细胞学说建立过程 科学家 突出成就 比利时的维萨里 揭示人体在_____水平的结构 法国的比夏 指出_______________构成的 英国的罗伯特·胡克 （第一个）发现并命名了_____【观察到的是__________】 荷兰的列文虎克（第一个观察到__________） 观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等 意大利的马尔比基 观察到____________________ 植物学家施莱登 提出_______________，即植物体都是由细胞构成的，细胞是植物体的基本单位，新细胞从老细胞中产生 动物学家施旺 认为__________也是由细胞构成的，一切动物的个体发育过程，都是从受精卵这个单细胞开始的 耐格里 发现新细胞的产生是__________的结果 德国的魏尔肖 总结出“______________________________” 4、细胞学说的意义 (1)________________________________________________________________________________。 (2)打破了在____________________之间横亘已久的壁垒，也促使积累已久的解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础，这些学科的融通和统一催生了生物学的问世。 (3)使生物学的研究随之由_______________水平进入_____水平，并为后来进入_____水平打下基础。 (4)细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了__________，也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。 5、生命活动离不开细胞的原因 （1）________________________________________。 （2）____________________________________________________________。 （3）____________________________________________________________。 6、生命活动的基础 （1）各种生理活动的基础：__________。 （2）生长发育的基础：_______________。 （3）遗传和变异的基础：___________________________________。 总结：细胞是___________________________________。 7、生命系统结构层次 （1）动物：_________________________________________________________________。 （2）植物：_________________________________________________________________。 （3）单细胞生物：____________________________________________________________。 8、归纳法：分为_______________和_______________，_______________得到的结论可信，_______________得到的结论很可能可信。_______________可用来预测和判断。 9、种群：一定空间范围内，____________________形成的一个整体。 群落：在一定空间范围内的__________相互作用形成的更大的整体。 生态系统：____________________相互作用形成更大的整体。 1.2 细胞的多样性和统一性 1、显微镜放大倍数计算、放大实质 （1）放大倍数的计算： 显微镜的放大倍数=______________________________。 （2）放大倍数的实质： 显微镜的放大倍数是指_______________的放大，不是指_______________的放大。 2、显微镜使用 （1）先低倍镜：取镜→_____→_____→_____→观察 （2）再高倍镜（高倍镜使用四字诀）： ①_____：_______________________________________________________ ②_____：_______________________________________________________ ③_____：_______________________________________________________ ④_____：_______________________________________________________ 3、高倍镜与低倍镜的比较 比较项目 物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与载玻片的距离 视野范围 高倍镜 _____ _____ _____ _____ _____ 低倍镜 _____ _____ _____ _____ _____ 4、视野中细胞数目相关计算 第一种情况（细胞排列成一条线）：放大后视野中的细胞数目=_________________________________ 第二种情况（细胞充满视野）：放大后视野中的细胞数目=___________________________________ 5、真核细胞和原核细胞的分类依据 ______________________________。 6.显微镜成像特点及装片移动规律 (1)成像特点：显微镜成的像为__________、__________的虚像，实际看到的像相当于观察物水平旋转180。 (2)移动规律（物象静止）：物像偏向哪个方向，则应向哪个方向移动装片。若物像在偏左上方，则装片应向__________移动。 7、原核细胞与真核细胞的比较 比较项目 原核细胞 真核细胞 分类依据 ____________________________ _________________________ 遗传物质 存在于__________内 主要存在于__________中 细胞壁 _____(支原体除外) ________________________有 细胞器 只有__________ 有_______________等细胞器 常见实例 _______________、__________、__________等 _____、_____、_____、__________等 相同点 _______________________________________________________ 【植物细胞壁主要成分：_______________；细菌细胞壁主要成分：__________；真菌细胞壁主要成分：__________】 8、由__________构成的生物叫真核生物，如植物、动物、真菌等。由__________构成的生物叫作原核生物，原核生物主要是分布广泛的各种_____。 9、原核生物 ①蓝细菌 水华：淡水水域污染后富营养化，导致_______________等大量繁殖，会形成水华。 结构：__________、__________、__________、拟核有__________、__________。 生活方式：蓝细菌细胞内因含有____________________，及光合作用相关的酶，能进行__________，为__________生物。 ②大肠杆菌 结构：__________、__________、__________、拟核有_______________、鞭毛、纤毛、核糖体。 生活方式：营腐生或寄生生活，为_____生物。 2.1 细胞中的元素和化合物 1、生物界和非生物界在元素种类上和含量上的关系 （1）统一性（种类上）：组成细胞的化学元素在_______________中都能找到，没有任何一种元素是细胞所特有的。 （2）差异性（含量上）：组成元素在_____上相差很大。 （3）联系：生物界____________________获取所需元素。 2、大量元素：______________________________等。 3、微量元素：_________________________等。 4、C、H、O、N在人体细胞中的含量： 鲜重：__________ 干重：__________ 5、组成细胞的元素大多以__________的形式存在。 6、组成细胞的主要化合物及其相对含量： 类型 化合物 质量分数/% 无机化合物 __________ 占70～90 __________ 占1～1.5 有机化合物 __________ 占7～10 __________ 占1～2 __________ 占1～1.5 7、细胞中含量最多的化合物、含量最多的有机化合物 ①细胞内含量最多的化合物是_____。 ②细胞内含量最多的有机化合物是_____。 ③干重中含量最多的化合物是_____。 8、还原糖检测原理：__________________________________________________ （注意：还原糖：_____、_____、__________等；非还原糖：_____、_____等） 9、脂肪检测原理：_____________________________________________ 10、蛋白质检测原理：_____________________________________________ 11、斐林试剂及使用方法： ①成分： 甲液：质量浓度为____________________________，乙液：质量浓度为____________________ ②使用方法：甲、乙液必须____________________再使用。 ③使用条件：_________________________。 12、脂肪检测中体积分数为50%酒精的作用：__________ 13、双缩脲试剂及使用步骤： ①成分： A液：质量浓度为_________________________，B液：质量浓度为_________________________ ②使用方法：先加__________，再加__________，_____不能过量 14、实验材料选取要求：_________________________，相应有机物含量_____ 15、细胞中的糖类、脂质、蛋白质检测实验操作过程中，三类有机物检测时的三个唯一： 唯一需要加热的是：_______________。 唯一需要显微镜观察的是：_______________。 唯一用到酒精的是：_______________。 2.2 细胞中的无机物 1、生物体的含水量： ①生物种类不同，含水量不同，水生生物_____两栖动物_____陆生生物； ②同一生物体在不同的生长阶段，含水量不同，幼年_____成年_____老年； ③同一生物体不同的组织器官，含水量不同，_______________的组织或器官中含水量较多 2、水的特点： （1）水分子为_____分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此水是_______________。 （2）水分子与水分子靠_____相互作用，_____比较弱，使水在常温下能够维持液体状态，具有__________。 （3）由于_____的存在，水具有较高的比热容，意味着水的温度相对不容易发生改变。 3、水的存在形式及功能 存在形式 自由水 结合水 含义 ________________________________________________________ __________________________________________________ 含量 约占细胞内全部水分的_____ 约占细胞内全部水分的_____ 功能 ①_________________________ ②_________________________ ③_________________________ ④_________________________ _________________________ 4、自由水和结合水的关系： （1）在一定条件下自由水和结合水可__________： （2）两者的相对含量和生物组织的代谢速率相关： 自由水与结合水比值高：_________________________ 自由水与结合水比值低：_________________________ 5、细胞中无机盐的存在形式及含量： （1）存在形式：多数以_____的形式存在，少数以__________的形式存在 （2）含量：仅占鲜重的__________ 6、无机盐的功能（生理作用）： ①___________________________________ ②___________________________________ ③___________________________________ ④________________________________________ 2.3 细胞中的糖类和脂质 1、糖类的一般组成元素、功能 （1）元素组成：一般为________，少数含有________，如几丁质 （2）功能：________________________ 2、糖的定义、种类、基本单位、分布、功能 （1）单糖 种类 定义 基本单位 主要分布 主要功能或应用 五碳糖 ________ ________________，可直接被细胞吸收 【组成元素：________】 — ________ _______的组成成分之一 ________ DNA的组成成分之一 六碳糖 ________ 细胞生命活动所需要的________________ ________ ________________ ________ （2）二糖 种类 定义 基本单位 主要分布 主要功能或应用 ________ 由两分子________脱水缩合而成，一般要水解成单糖才能被细胞吸收 【组成元素：________】 ________ 植物：甘蔗、甜菜，大多数蔬菜、水果中 水解成________供能 ________ ________________ 植物：发芽的小麦等谷粒中 ________ ________________ 人和动物：乳汁中 （3）多糖 种类 定义 基本单位 主要分布 主要功能或应用 ________ 由多个________分子脱水缩合而成 【组成元素：________】 ________ 植物：玉米、小麦、水稻等的种子中，马铃薯、甘薯等植物变态的茎或根以及一些植物的果实中 植物细胞中重要的________________ ________ 植物细胞 植物细胞壁的主要组成成分 糖原 ______ 人和动物肝脏 ______________________ ______ 人和动物肌肉 ______________________ 几丁质(又称壳多糖) 【组成元素：________】 N-乙酰葡糖胺（N-乙酰氨基葡萄糖） 甲壳类动物和昆虫的________中 几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。例如，其能与溶液中的重金属离子有效结合，可用于废水处理；可用于制作食品的包装纸和食品添加剂；可以用于制作人造皮肤等 3、糖类的划分 按水解程度 单糖 ________________________________________ 二糖 ________________________________________ 多糖 ________________________________________ 按分布 动植物共有 ________________________________________ 按分布 主要存在于植物 ________________________________________ 主要存在于动物 ________________________________________ 按功能 结构物质 ________________________________________ 储能物质 ________________ 主要能源物质 ________________ 按是否具有还原性 还原糖 ________________________________________________ 非还原糖 ________________________________________ 4、脂质的组成元素 主要由________组成，有些脂质还含有________。 5、脂质的功能 脂质存在于所有细胞中，是________________________________________。 6、脂质的种类 ________、________、________（包含________________________________________等）。 7、脂肪的组成元素、功能 元素组成 ________________ 结构组成 ①脂肪是由三分子________与一分子________发生反应而形成的酯，即三酰甘油(又称甘油三酯) ②脂肪酸可以分为________________(植物脂肪大多含有此种脂肪酸，在室温时呈液态)和________________(大多数动物脂肪含有此种脂肪酸，室温时呈固态) 功能 ①________________________ ②很好的绝热体，有________作用 ③能________和________，可以保护内脏器官 分布 大量存在于某些植物的种子、果实及动物体的________中 8、磷脂的组成元素、功能 元素组成 ________________ 结构组成 甘油的一个羟基与________及其他衍生物结合，另外两个羟基与脂肪酸结合 功能 ________________________________________ 分布 在人和动物的________、________、________以及大豆的种子中含量丰富 9、固醇的组成元素、功能 元素组成 ________ 种类及功能 ________ ①________________________________ ②________________________________ ________ 促进人和动物________的发育以及________的形成 ________ 能有效地促进________________________________收 10、糖类和脂肪的关系 糖类在________________的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类________________时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 11、与糖原相比，脂肪是良好的储能物质的原因： （1）_________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 （2）________________________________________________________________。 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 1、蛋白质的功能： 具有________________________、________、________、________________、________等重要功能。 2、蛋白质的基本组成单位：________ 3、氨基酸的种类（依据人体细胞能否合成） 共21种：________________（8种，人体不能合成，必须从外界环境中获取）；________________（13种，人体细胞可以合成） 4、氨基酸元素组成：________________________ 5、氨基酸分子的结构 （1）结构通式：________________ （2）结构特点：至少都含有一个___________和一个____________，都有一个________和一个________连接在________碳原子上，这个碳原子还连接一个________和一个________（用____表示） （3）不同氨基酸的区别：________________________________。 6、氨基酸脱水缩合： （1）概念：____________________________________________________________________________ ________________________________________________ （2）肽键：________________________________。【所在结构：________】 （3）二肽：________________________________ （4）多肽：________________________________________________，叫多肽。多肽通常呈________，叫作________ 7、蛋白质的结构 （1）结构层次： ________________→________________________________ （2）蛋白质分子结构多样性的原因： ①氨基酸方面：________________________________________________ ②肽链方面：________________________________________________ 8、蛋白质变性与盐析 （1）蛋白质变性：蛋白质在某些________________因素作用下，其特定________________被破坏，从而导致其________________和________________的现象。 导致蛋白质变性的因素有：________、________、________、________等。【高温使蛋白质的________变得伸展、松散，容易被________水解，因此吃熟鸡、熟肉容易消化】 【注意：①高温使蛋白质变性不会破坏________；②变性的蛋白质仍能与________________发生反应产生紫色】 （2）蛋白质盐析：在蛋白质水溶液中加入中性盐，随着盐浓度增大而使蛋白质_______出来的现象。 9、蛋白质相关计算： （1）蛋白质中的肽键数=________________________________________ （2）蛋白质中至少含有游离氨基、羧基的个数：至少含有游离氨基或羧基的个数=________ （3）蛋白质的分子量计算： 减少的分子量=________________________________； 蛋白质分子量=________________________________________________ 当有二硫键（—S—S—）存在时： 蛋白质的相对分子质量＝________________________________________________________ （4）蛋白质的水解：消耗的水分子数=________________ （5）环状时，肽键数=脱去水分子数=氨基酸数 （6）N原子数=________________________________________________________________________ O原子数=________________________________________ 2.5 核酸是遗传信息的携带者 1、核酸的种类 （1）________________，简称DNA； （2）________________，简称RNA 2、核酸的功能 ①________________________________。 ②________________________________________________中具有极其重要的作用 3、核酸的分布 真核细胞DNA主要分布在________中，另外________、________内也含有少量的DNA；原核生物DNA主要分布在________、________；病毒DNA分布在________中。RNA主要分布在________以及________中 4、DNA和RNA的组成成分 项目 DNA RNA 中文名 ________________ ________________ 基本单位 ________________ ________________ 元素组成 ________________ 成分 碱基 共有 ________________________________ 特有 ________ ________ 五碳糖 ________ ________ 磷酸 ________ 结构 ________________________________ ________________ 5、不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的归纳 生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例 原核生物 ________ ________ ________ ________ 细菌等 真核生物 ________ ________ ________ ________ 动植物等 病毒 ________ ________ ________ ________ 噬菌体等 ________ ________ ________ ________ 烟草花叶病毒 6、核酸与蛋白质的比较 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 元素 ________________ ________________ 组成单位 ________________ ________ ________________ 形成场所 ________________________ ________________________ ________________ 分子结构 ________________ ________________ ________________________ 7、核酸多样性的原因 ____________________________________________________，决定核酸DNA或RNA分子具有多样性 8、核酸初步水解产物、彻底水解产物 物质 初步水解产物 彻底水解产物 DNA ________________ ________________________________________ RNA ________________ ________________________________ 蛋白质 ________________ ________ 淀粉 ________________ ________ 9、生物大分子以________为骨架；单体指组成生物大分子（________、________、________）的________________ 10、核酸特异性的原因：________________________决定了DNA或RNA的特异性 3.1 细胞膜的结构和功能 1、鉴别细胞是否死亡的方法：________________。现象：死细胞________________，活细胞________________ 2、细胞膜的功能： （1）________________________。细胞膜保障了细胞________________的相对稳定 （2）________________________。 （3）________________________。 ①通过________传递信息：例如，内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的________结合，将信息传递给靶细胞 ②通过________直接接触传递信息：例如________________之间的识别和结合 ③通过________________________：例如高等植物细胞之间通过________________相互连接，也有信息交流的作用 3、对细胞膜成分的探索 人物 实验发现 推测或结论 1895年，欧文顿 溶于脂质的物质，容易穿过________；不溶于脂质的物质，不容易穿过________ 细胞膜是由________组成的 20世纪初 制备出________________________的纯净细胞膜，进行化学分析 组成细胞膜的脂质有_______________，其中________含量最多 戈特、格伦德尔 把从红细胞提取的脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得________________的面积恰好是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子必然排列为________________ 丹尼利、戴维森 细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。 细胞膜除含________分子外，可能还附有________ 4、磷脂分子的结构： 正常情况下细胞膜的磷脂分子形成________________，________________分别在两侧朝向外部的水溶液，________________相对排列在内部 5、用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜的原因： ①动物细胞没有________，能够吸水涨破；②哺乳动物成熟的红细胞没有_______________________，可以获得较为纯净的细胞膜 6、细胞膜的成分： (1)成分 细胞膜主要由________________组成，还有少量________；在组成细胞膜的脂质中，________最丰富，还有少量________________ (2)特点：功能越复杂的细胞膜，________________________越多。 7、对细胞膜结构的探索： （1）静态结构模型的提出 ①罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的________________的三层结构。 ②模型假说：所有的细胞膜都由________________________三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是________分子，两边的暗层是________________分子。 （2）人—鼠细胞融合实验 时间 1970年 方法 ________________ 结果 构成细胞膜的________________是可以运动的 这一实验及相关的其他实验表明 ________________ （3）动态结构模型的提出 时间 1972年 科学家 ________________ 模型名称 ________________ 8、流动镶嵌模型基本内容： ①细胞膜主要由________________________构成。 ②________________________是膜的基本支架。 ③蛋白质分子有的________________________，有的________________其中，有的________________________，与________________有关。 ④细胞膜不是________________的，而是________________，主要表现为磷脂分子可以___________，膜中的蛋白质大多也能________。 9、细胞膜的结构特点：________________ 10、细胞膜的功能特点：________________ 11、细胞膜的流动镶嵌模型中各成分的作用 （1）磷脂：构成________________成为细胞膜的________________。 （2）蛋白质：在________________等方面具有重要作用。 （3）糖被（与蛋白质或脂质结合的糖类分子）：与细胞表面的________、________________________等功能有密切关系。 3.2 细胞器之间的分工合作 1、细胞质 （1）概念：细胞膜________、细胞核________的整个区域的一切________________都属于细胞质。 （2）组成：_____________________________________________ 2、植物细胞壁 （1）成分：主要由_______________构成 （2）功能：_______________细胞 3、分离细胞器的方法——_______________ 原理：主要是采取逐渐_______________分离不同大小颗粒的方法。 4、细胞器 （1）__________：细胞进行__________的主要场所，是细胞的“动力车间”。 （2）__________：绿色植物能进行__________的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。 （3）__________：蛋白质等大分子物质的_____、_____场所和__________。有些内质网上有________附着，叫粗面内质网；有些内质网上不含有核糖体，叫_______________。 （4）高尔基体：主要是对来自__________的_______进行_____、_____和_____的“车间”及“发送站”。 （5）溶酶体：主要分布在__________中，是细胞的“消化车间”，内部含有__________，能___________ _________________________，________________________________________。 （6）液泡：主要存在于_____的细胞中，内有__________，含_____、________、_____和__________等，可以调节植物__________的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持_____。 （7）核糖体：有的附于__________上，有的游离在_______________中，是“生产蛋白质的机器”。 （8）中心体：分布在_____与__________细胞中，由两个互相__________的中心粒及__________组成，与细胞的__________有关。 5、细胞器分类 内容 特点 细胞器名称 分布 植物细胞特有的细胞器 __________ 动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器 __________ 动植物细胞共有的细胞器 ______________________________ 原核细胞与真核细胞共有的细胞器 __________ 结构 具有单层膜结构的细胞器 ___________________________________ 具有双层膜结构的细胞器 ____________________ 不具有膜结构的细胞器 ____________________ 成分 含有DNA的细胞器 ____________________ 含有色素的细胞器 ____________________ 含有RNA的细胞器 ______________________________ 功能 能产生水的细胞器 ___________________________________ 与能量转换有关的细胞器 _______________ 能自我复制的细胞器 ___________________________________ 6、细胞骨架 （1）组成：_______________组成的网架结构 （2）功能：维持着细胞的_____，锚定并支撑着许多__________，与__________、_____、_____以及__________、__________、__________等生命活动密切相关 7、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 （1）实验原理 ①观察叶绿体：叶肉细胞中的叶绿体，散布于__________中，呈_____、扁平的椭球或球形。可以在____________________下观察它的形态和分布 ②观察细胞质的流动：活细胞中的细胞质处于__________的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的__________的运动作为标志 （2）实验材料及选材原因 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 藓类叶片 菠菜叶稍带叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 _________________________，可以取整个小叶直接用来制作临时装片 接近下表皮处为海绵组织，细胞排列_____，易撕取，且所含叶绿体____ _____________________ 黑藻幼嫩的小叶扁平且只有一层细胞，含有较多的叶绿体，且叶绿体_______________ 8、分泌蛋白和胞内蛋白 （1）分泌蛋白：在细胞内合成后，_________________________的蛋白质 （2）胞内蛋白：在细胞内合成后，_______________的蛋白质 9、分泌蛋白的合成和运输 （1）研究方法：_______________ （2）过程： ①_______________：合成__________，以__________为原料合成一段肽链 ②_______________：合成、加工，上述肽链与核糖体一起转移到__________继续合成多肽链，边合成边转移到__________内，在内质网腔中_______________，形成具有一定__________的蛋白质 ③__________：上述蛋白质由_____包裹，转移至__________，__________对来自内质网的蛋白质进一步__________ ④高尔基体形成包裹着蛋白质的_____，转运到__________，与__________融合，将蛋白质分泌到细胞外 【注意：在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中需要消耗能量，能量主要来自__________】 10、生物膜的组成：由_________________________等结构构成，共同构成细胞的__________系统。 11、各种生物膜之间的关系（画出示意图） 12、生物膜系统的功能 （1）细胞膜使细胞具有__________的内部环境，同时在细胞与外部环境进行__________、__________和__________的过程中起着决定性作用。 （2）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__________。 （3）细胞内的生物膜把各种__________分隔开，使得细胞内能同时进行多种__________，保证生命活动__________地进行。 3.3 细胞核的结构和功能 1、细胞和功能实验的探究 实验内容 实验结论 美西螈核移植实验 ______________________________ 蝾螈受精卵横缢实验 ______________________________ 变形虫去核及核移植实验 _______________________________________________________ 伞藻嫁接和核移植实验 ______________________________ 实验结论：______________________________ 2、细胞核 （1）核膜 ①结构：_____膜，外模附着__________，与__________相连，不是完全连续的，有_____；由_______________组成 ②功能：把_______________分开，起屏障作用；控制_______________进出细胞核，具有__________。 （2）核孔 ①功能：________________________________________。作为生物大分子(RNA、蛋白质等)_____进出细胞核的通道。 ②适应性：代谢_____、蛋白质_______________的细胞，核孔数多 （3）核仁 ①功能：_____________________________________________ ②适应性：代谢越旺盛（_______________旺盛）的细胞，核仁体积_____。 3、染色体和染色质 （1）染色质形态及特点：极细的丝状物，易被_______________成深色。 （2）染色质与染色体的关系：细胞分裂时，细胞核解体，染色质__________，缩短变粗，成为染色体。细胞分裂即将结束时，染色体__________，重新成为染色质，被包围在新形成的细胞核里。因此，染色质和染色体是_____________________________________________。 4、细胞核的功能：__________________________________________________ 5、细胞是一个统一的整体 （1）表现：细胞作为最基本的__________，其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个统一的整体，使生命活动能够在变化的环境中__________、__________地进行 （2）细胞既是生物体_____的基本单位，也是生物体_______________的基本单位 （3）细胞只有_______________，才能正常地完成各项生命活动 6、模型种类：__________、__________、__________ 4.1 被动运输 1、扩散：物质分子从__________向__________区域转移，直到均匀分布的现象。 2、渗透作用概念：___________________________________的扩散。 3、渗透作用的原理 （1）漏斗管内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数_____由蔗糖溶液进入清水的水分子数。 （2）发生渗透作用的液面高度差不会一直升高的原因：长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也会随之_____，当静水压增大到和渗透压_____时，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数_____，因此，液面就不再升高了。 （3）纱布代替玻璃纸，液面不会上升的原因：纱布的孔隙很大，_____分子也可以自由通过。 （4）清水换成同样浓度的蔗糖溶液，液面不会上升的原因：半透膜两侧浓度_____时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数_____渗出的水分子数。 （5）渗透方向：水分子从水的_______________的一侧向_______________的一侧渗透。 4、渗透作用发生的条件。 （1）____________________。 （2）____________________。 5、水进出动物细胞： （1）当外界溶液的浓度_____细胞质的浓度，细胞吸水膨胀。 （2）当外界溶液的浓度_____细胞质的浓度，细胞失水皱缩。 （3）当外界溶液的浓度_____细胞质的浓度，细胞形态不变。 6、水进出动物细胞实验结论 （1）水进出动物细胞的原理是_______________。 （2）动物细胞的细胞膜相当于一层__________。 7、植物细胞结构特点： （1）植物细胞具有__________：具有__________；伸缩性_____。 （2）成熟的植物细胞内的液体环境主要指的是_____里面的细胞液。 （3）水进出植物细胞，主要是指水经过__________进出液泡。 （4）原生质层：________________________________________。 8、探究植物细胞的吸水和失水 （1）实验结果 外界溶液 中央液泡大小 颜色 原生质层位置 细胞大小 蔗糖溶液 __________ ________ _______________ _____ 清水 __________ ________ _______________ _____ （2）实验结论 ①植物细胞的原生质层相当于__________。 ②植物细胞也是通过渗透作用__________的。 ③当细胞液浓度_____外界溶液浓度时，细胞失水，由于原生质层伸缩性_____细胞壁，发生__________。 ④发生__________的细胞，当细胞液浓度_____外界溶液浓度时，细胞_____，发生_______________。 （3）注意事项 ①材料选择：活细胞、有__________、有__________的成熟植物细胞（根尖分生区细胞无大液泡，不发生质壁分离）。 ②引流：引流时要重复几次，目的是使盖玻片下面的____________________完全浸入在加入的液体。 ③观察时间：加入蔗糖溶液后不宜停留过长时间，防止细胞长时间处于高渗溶液中因__________而死亡。 ④外部溶液浓度：_____的蔗糖溶液 a.选择对细胞__________作用，浓度适中的外界溶液 b.盐酸、酒精、醋酸能_____细胞，不适合 c.浓度过高会导致细胞__________而死亡 ⑤质壁分离的自动复原 如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度_____，植物细胞会吸水引起质壁分离后的__________。 ⑥植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？为什么？ __________________________________________________ ⑦实验中共涉及几次显微镜观察？其中第一次观察的目的是什么？ _______________________________________________________ ⑧本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法是什么？ _________________________ 9、被动运输 （1）概念：物质以_____方式进出细胞，__________消耗细胞内化学反应所释放的_____，这种物质跨膜运输的方式称为被动运输。 2类型：__________和__________。 10、自由扩散和协助扩散 （1）自由扩散 ①定义：指物质通过_______________作用进出细胞的物质扩散方式 ②实例：_____、_____等；_________________________：如甘油、乙醇、苯等。 ③特点 a.______________________________； b.______________________________； c.______________________________ （2）协助扩散 ①定义：指借助膜上的__________进出细胞的物质扩散方式 ②实例：_____和一些_______________如葡萄糖、氨基酸等。 ③类型（根据转运蛋白分类） a.载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的__________通过，且每次转运时都会发生自身_____的改变 b.通道蛋白类：只容许与自身通道的__________相适配、__________相适宜的__________通过，__________不需要与通道蛋白_____ c.实例：水分子可以借助_______________以协助扩散的方式进出细胞；细胞膜上的一些__________的通道蛋白 ④特点 a.____________________________________ b.____________________________________ c.____________________________________ 11、被动运输的影响因素 （1）自由扩散与协助扩散都是____________进行跨膜运输的，因此膜内外物质浓度梯度（浓度差）的大小会直接影响物质运输的速率。 （2）协助扩散需要____________，因而某些物质运输的速率还与____________的数量有关。 12、渗透装置中，当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？为什么？ ____________________________________________________________________________________ 13、扩散和渗透的区别与联系？ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 14、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？为什么？ ______________________________________________________________________________ 15、输液时使用质量分数为0.9% 生理盐水的原因？ ______________________________________________________________________________ 16、同一种物质进出不同细胞的方式相同吗？举例说明 ______________________________________________________________________________ 17、除物质浓度差和转运蛋白的数量之外，还有没有其他影响被动运输速率的因素？ ______________________________________________________________________________ 18、质壁分离与复原应用 （1）判断植物细胞的死活 待测细胞＋蔗糖溶液发生质壁分离→____________；不发生质壁分离→____________ （2）测定细胞液浓度的范围 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于________________________ ________________________的两种外界溶液的浓度之间。 （3）比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液比较__________________时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短，细胞液浓度______)。 （4）鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 成熟植物细胞+不同种类溶液只发生质壁分离→____________；质壁分离后自动复原→____________。 4.2 主动运输与胞吞、胞吐 1、主动运输：物质__________________进行跨膜运输，需要____________的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的______，这种方式叫作主动运输。 2、特点： (1)__________________。(2)__________________。(3)__________________。 3、主动运输的意义：通过主动运输来选择______所需要的物质，排出____________和对细胞______的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 4、胞吞与胞吐概念： （1）胞吞：____________与膜上的____________结合，从而引起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。 （2）胞吐：细胞需要外排的______子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与____________融合，将____________排出细胞。 5、胞吞、胞吐的特点： （1）______________________________。 （2）______________________________。 （3）______________________________。 6、物质进出细胞方式的比较 方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输 方向 __________________ ____________ ____________ ____________ 是否需要 蛋白质 ______ ______ ______ ______ ______ 能量 ______ ______ ______ ______ ______ 举例 ______________________________ _____________________________________________ ___________________________________________________ __________________ __________________ 7、主动运输有关的细胞器有哪些？ __________________________________________________________________ 8、对主动运输有关曲线图的分析。 （1）分析三组曲线图中P点前的影响因素分别是什么？P点后的影响因素又是什么？ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ （2）分析图B和图C两曲线不同的原因。 ______________________________________________________________________________ 9、胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？ _____________________________________________________________________________________ 10、通过胞吞和胞吐进出细胞的物质需要穿越几层膜？原因？ ______________________________________________________________________________ 11、RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核属于胞吞、胞吐吗？ ______________________________________________________________________________ 12、影响主动运输的因素 （1）________________________ （2）____________ 5.1 降低化学反应活化能的酶 1、细胞代谢： （1）概念：________________________的统称 （2）意义：________________________ 2、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 （1）实验过程及结果 实验过程 试管编号 1 2 3 4 H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 条件 ______ _________________ _________________ ____________ ____________ _____________ ____________ 气泡 ______ ______ ______ ______ 结果 点燃的卫生香 — — 复燃性______ 复燃性______ （2）实验结论 ①加热、FeCl3、过氧化氢酶都能______过氧化氢的分解速率 ②与无机催化剂FeCl3相比，______的催化效率更高 3、科学方法——控制变量和设计对照实验 （1）实验中的变量 含义 比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中实例 自变量 实验中人为控制的对____________进行处理的因素 __________________ 因变量 因______的改变而变化的变量 __________________ 无关 变量 除自变量外，实验过程中对____________造成影响的可变因素；无关变量应当始终保持相同 ________________________ （2）对照实验 ①含义：除作为______的因素外，其余因素(无关变量)都____________，并将结果进行比较的实验。 ②分组：对照组和实验组。对照组未作任何处理，这样的对照组叫作____________。 4、酶的作用原理 （1）活化能：________________________________________________。 （2）原理：酶可以__________________的活化能。同无机催化剂相比，__________________________ ______________________________。 （3）意义：____________________________________ 5、酶的本质探索过程 （1）巴斯德之前：认为发酵是____________过程，与生命活动无关。 （2）巴斯德提出：只有__________________细胞参与才能进行发酵 （3）李比希认为：酵母菌细胞死亡裂解后释放出____________，引起发酵 （4）毕希纳：发现酵母菌细胞的提取液也能使糖液变成酒，他将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为____________。但未能分离鉴定出酶。 （5）萨姆纳：提取出了刀豆种子中的______，并证明了其化学本质是______。 （6）切赫和奥尔特曼：发现少数______也具有催化功能。 6、酶： （1）概念：____________________________________，绝大多数是______，少数是______ （2）合成场所：____________ （3）作用：____________ （4）化学本质（成分）：____________________________________ 7、酶的特性 （1）____________：酶的催化效率比无机催化剂高许多，大约是无机催化剂的107～1013倍 意义：______________________________。 （2）____________：每一种酶只能催化__________________化学反应 意义：使细胞代谢有条不紊地进行 （3）__________________：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适宜的____________条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显______。____________，会使酶的____________遭到破坏，使酶____________。在0 ℃左右时，酶的______很低，但酶的____________稳定，在适宜的______下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在______下保存 8、影响酶促反应速率的因素影响因素 （1）______、______、________________________：影响酶活性 （2）______、______、____________：影响酶促反应速率 9、加热处理促进过氧化氢分解的原理是什么？ ______________________________________________________________________________ 10、证明酶的高效性的实验能否使用碘液来进行颜色鉴定？为什么？ ______________________________________________________________________________ 11、探究温度对淀粉酶活性的影响的实验能否选用过氧化氢和过氧化氢酶进行探究？ _____________________________________________________________________________________ 12、探究pH对酶活性的影响的实验能否选择淀粉和淀粉酶进行探究？为什么？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 13、影响酶活性的最适宜条件是固定的吗？ ____________________________________________________________________________________ 14、酶活性：酶催化__________________的能力，可以用在一定条件下________________________表示 表示方法：____________________________________________________________________________ 5.2 细胞的能量“货币”ATP 1、ATP中文名称：____________ 2、ATP结构简式：____________，其中A代表______（由____________组成），T代表“______”，P代表____________，“—”代表______化学键，“～”代表一种______的化学键。 3、元素组成：______________________________。 4、结构特点 远离______的特殊化学键易______，释放出______，也可以接受______而重新形成 5、功能：__________________________________________。 6、ATP与ADP的转化过程 （1）ATP转化为ADP反应式：__________________________________________。 （2）ADP转化为ATP反应式：__________________________________________。 7、转化过程中能量来源和去向 （1）ADP合成ATP的能量来源 ①绿色植物：既可来自______，也可以来自____________所释放的能量。 ②动物、人、真菌和大多数细菌：均来自细胞进行____________时有机物分解所释放的能量。 （2）ATP水解成ADP释放的能量去向：用于________________________。 8、ATP与ADP相互转化特点及比较 （1）转化特点：ATP在细胞内的含量很少，ATP和ADP相互转化是____________________________________。ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了__________________。 （2）比较 ATP合成 ATP水解 反应式 ________________________ ________________________ 所需酶 ____________ ____________ 能量来源 ____________________________________ ____________________________________ ________________________ 能量去路 ________________________ __________________ 反应场所 ______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ ATP与ADP相互转化过程中____________、____________、____________、__________________不同，因此，不是______反应。物质______，能量____________ 9、ATP的利用 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由______直接提供能量的，如____________、____________、____________、__________________、____________等 10、ATP供能机制 ATP水解释放的____________使蛋白质等分子____________，这些分子被____________后，____________发生变化，______也被改变，因而可以参与各种化学反应。 11、①细胞中的放能反应与____________相联系。②细胞中的吸能反应与____________相联系。③能量通过____________在________________________之间流通。 12、生物体内的能源物质总结 （1）能源物质：______、______、______、______。 （2）主要能源物质：______。 （3）储能物质：______、______、______。 （4）主要储能物质：______。 （5）直接能源物质：______。 （6）最终能量来源：______。 13、ATP并不是细胞内唯一的高能磷酸化合物，高能磷酸化合物在生物体内有很多种，如存在于各种生物体细胞内的______、______、______及动物体内的____________。 14、各种“A”的含义 ______ ______ ______ __________________ ________________________ __________________ 5.3 细胞呼吸的原理和应用 1、呼吸作用的实质：________________________________________________。 2、细胞呼吸类型：____________和____________。 3、探究酵母菌细胞呼吸的方式 （1）实验原理：酵母菌是一种______真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于____________菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 （2）变量的分析和控制 自变量 ________________________ 因变量 __________________________________________ 因变量检测方法 CO2的鉴定：CO2可使____________变浑浊，也可使________________________由__________________。根据变色的__________________来比较CO2的多少。 酒精的鉴定：酒精与橙色的__________________在______条件下发生化学反应，变成____________ （3）实验结果和结论 观察项目 有氧呼吸装置 无氧呼吸装置 澄清石灰水出现浑浊所需时间及浑浊程度比较 时间______且浑浊程度______ 时间______且浑浊程度______ 溴麝香草酚蓝溶液变色情况比较 变______且时间______ 变______且时间______ 酸性重铬酸钾检验情况比较 ____________ __________________ 实验结论 酵母菌在有氧条件下进行____________，产生大量的______ 在无氧条件下进行无氧呼吸，____________的产物有______，同时也产生少量的______ （4）相关问题 ①用酸性重铬酸钾检测时，有氧和无氧装置产生的颜色反应几乎一样。可能原因是什么？ a.______________________________________________________________________________________________________________________________ b.______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ②为什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷却再加入？ 煮沸：____________________________________________________________ 冷却：______________________________________________________ ③怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？ ____________________________________________________________ ④如何确定酵母菌通过细胞呼吸产生的CO2量的多少？ ______________________________________________________________________________ ⑤NaOH的作用是什么？ ________________________________________________________________________ ⑥B瓶为什么要封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4、有氧呼吸的主要场所——线粒体 外膜：保证线粒体内部______ 内膜：某些部位向线粒体内腔折叠形成-嵴，使内膜的____________大大增加，膜上含有与______________________________ 基质：嵴周围充满了液态的基质，基质中也含有与__________________ 5、有氧呼吸的总反应式 __________________________________________________________________ 6、对有氧呼吸的三个阶段进行归纳 阶段 场所 物质变化 放能多少 第一阶段 ____________ ______________________________ ______ 第二阶段 ____________ ______________________________ ______ 第三阶段 ____________ ______________________________ ______ 7、有氧呼吸的概念：____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 8、同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸特点： ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 9、与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？ __________________________________________________________________________________________________________________________________________ 10、线粒体是进行有氧呼吸的必需条件吗？若不是，请举例说明。 ______________________________________________________________________________ 11、有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段？ ____________________________________________________________________________________________________________________________________ 12、有氧呼吸过程中哪几个阶段有[H]产生？其消耗发生在哪个阶段？ ____________________________________________________________________________________ 13、有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里？有氧呼吸的生成物H2O中的O从何而来？ ____________________________________________________________________________________________________________________________________ 14、无氧呼吸场所：__________________。 15、无氧呼吸的过程 (1)第一阶段(与有氧呼吸的第一阶段完全相同)：____________________________________ (2)第二阶段：_________________________________ 或 _________________________________ 16、无氧呼吸的总反应式可概括为两种 (1)无氧呼吸的乳酸途径 ①反应式：__________________________________________。 ②实例：____________、____________、____________、动物和人剧烈运动时____________、________________________、__________________等。 (2)无氧呼吸的酒精途径 ①反应式：__________________________________________。 ②实例：____________、____________等植物器官的细胞、____________等。 17、无氧呼吸过程中的能量转化 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 18、无氧呼吸概念： ____________________________________________________________________________________。 19、细胞呼吸概念： __________________________________________________________________________________________________________________________________________。 20、呼吸作用意义： （1）__________________。 （2）________________________。 21、无氧呼吸有无[H]的积累？无氧呼吸第一阶段[H]的作用？ __________________________________________ 22、剧烈运动后的肌肉酸疼是怎样造成的？ ______________________________________________________________________________ 23、无氧呼吸释放的能量为什么比有氧呼吸少？ ____________________________________________________________________________________ 24、有氧呼吸与无氧呼吸比较 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 场所 ________________________ ________________________ 条件 ________________________ ________________________ 分解产物 ________________________ ________________________ 能量 ________________________ ______________________________________________________ ATP产生阶段 ________________________ ________________________ 相同点 __________________________________________________________________________________________________________________________________________ 25、细胞呼吸、呼吸作用和呼吸的区别？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 26、包扎伤口时，选用透气纱布原因？ __________________________________________ 27、果实、蔬菜与种子储存条件有何不同？ ______________________________________________________________________________ 28、判断细胞呼吸方式的三大依据 （1）依据一：反应物和产物 ①消耗O2：________________________ ②产生H2O：________________________ ③有酒精或乳酸：________________________ ④无CO2释放：________________________ （2）依据二：物质的量关系 ①CO2=O2：________________________________________________________________________ ②CO2>O2：__________________________________________ ③CO2<O2：________________________【原因：_______________________________________________ ____________________________________________________________】 （3）依据三：场所 ①只在细胞质中：__________________ ②有线粒体参与：__________________________________________________________________ 29、细胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物) ①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2=____________。 ②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=____________或C6H12O6∶C3H6O3=____________。 ③消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=____________。 ④产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸=____________。 30、为什么线粒体不能直接氧化分解葡萄糖？ ______________________________________________________________________________ 31、根据实验及现象进行判断有氧呼吸/无氧呼吸 欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例) 实验结果预测和结论 实验现象 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 ____________________________________ 不动 右移 ____________________________________ 左移 右移 ____________________________________ 左移 不动 ____________________________________ 32、有氧呼吸与产酒精的无氧呼吸的数量关系 （1）消耗等量葡萄糖，有氧呼吸与无氧呼吸CO2 产生量的比为______ （2）产生等量CO2 ，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量的比为______ （3）有氧呼吸与无氧呼吸同时进行时 ①若，V有氧呼吸______V无氧呼吸 ②若，V有氧呼吸______V无氧呼吸 ③若，V有氧呼吸______V无氧呼吸 5.4 光合作用与能量转化 1、绿叶中色素的提取和分离实验原理 实验 原理 提取色素 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂____________中；色素存在于____________，需要先破碎细胞才能释放出色素 分离色素 各种色素都能溶解在______中，但不同色素的______不同；____________的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。因而色素就会随着______在滤纸上的扩散而分开 2、二氧化硅的作用、碳酸钙的作用、无水乙醇的作用、收集滤液后及时将试管口塞严的目的 二氧化硅：__________________ 碳酸钙：____________________________________ 无水乙醇：____________ 收集滤液后及时将试管口塞严的目的：____________________________________ 3、滤液细线干燥后重复画一到两次的作用 ________________________________________________ 4、滤液细线不能触及层析液的原因 ______________________________ 5、所画滤液细线要细、直、齐的原因： ______________________________ 6、制作滤纸条时要减去两角的目的： __________________________________________________________________ 7、绿叶中色素的提取和分离试验的实验结果及分析 （1）实验结果 色素带从上到下依次为____________（______色）、____________（______色）、____________（______色）、____________（______色）。________________________统称为类胡萝卜素，占1/4，________________________统称为叶绿素，占3/4 （2）结果分析： ①色素带的条数与色素______有关，四条色素带说明有______色素。 ②色素带的宽窄与色素______有关，色素带越宽说明此种色素含量______。色素带最宽(色素含量最多)的是____________，色素带最窄(色素含量最少)的是____________，____________的色素带比____________的稍宽(含量稍多)。 8、光合色素的功能 ____________________________________ 9、叶绿素、类胡萝卜素吸收的光的类型 叶绿素：__________________________________________ 胡萝卜素：______________________________ 10、叶绿体的结构、功能 （1）分布：______________________________ （2）形态：______________________________ （3）结构：①内、外膜：透明，________________________ ②基粒：由两个以上的____________堆叠而成，____________上含有________________________ ③基质：含__________________，及少量__________________ （4）功能：__________________ 11、恩格尔曼实验结论、希尔实验结论、鲁宾和卡门实验结论、阿尔农实验结论、卡尔文实验设计及结论 （1）恩格尔曼第一个实验结论： ____________________________________________________________________________________ （2）恩格尔曼第二个实验结论： ________________________________________________________________________ （3）希尔：在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出______。 （4）鲁宾和卡门：______________________________ （5）卡尔文： 实验设计：用放射性同位素14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，追踪检测放射性：14CO2→________________________ 结论：光合产物中有机物的碳来自______ 12、光反应与暗反应发生场所、条件、物质变化、能量变化、联系 光反应 需要条件 外界条件：______；内部条件：__________________ 反应场所 ______________________________ 物质变化 _____________：H2OO2+H++e- _____________：NADP++H++e-NADPH _____________：________________________ 注意：_______作为活泼的还原剂，参与____________阶段的化学反应，同时也储存部分能量供____________阶段利用。 能量变化 ______________________________ 暗反应 需要条件 外界条件：________________________；内部条件：______ 反应场所 __________________ 物质变化 ____________：CO2+C52C3 ____________：2C3（CH2O）+C5 能量变化 ____________________________________________________________ 13、光合作用概念、反应式 概念： ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 反应式：__________________________________________ 14、光合作用元素转移途径 H：____________________________________________________________ C：____________________________________________________________ O：__________________________________________ ____________________________________________________________ 15、光合作用和化能合成作用的比较 项目 光合作用 化能合成作用 不同点 代表生物 __________________ ________________________ 能量来源 ____________ __________________ 相同点 ______________________________________________________ 16、环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 （1）CO2供应正常，光照停止时，ATP、NADPH、C3、C5的含量变化 CO2浓度不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O） 光照减弱 ______ ______ ______ ______ 光照增强 ______ ______ ______ ______ （2）光照正常，CO2供应停止，ATP、NADPH、C3、C5的含量变化 光照不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O） CO2浓度减少 ______ ______ ______ ______ CO2浓度增加 ______ ______ ______ ______ 17、探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，叶片上浮的原因 ______________________________________________________________________________________________________________________________ 18、影响光合作用强度的因素 （1）内因：________________________________________________________________________ （2）外因：________________________________________________________________________ 19、总光合速率、净光合速率、呼吸速率之间的关系 ______________________________________________________ 20、呼吸速率、净光合速率、真正光合速率的关键词判定 检测指标 呼吸速率 净光合速率 真正(总)光合速率 CO2 ____________ ____________ ________________________ O2 ____________ ____________ ________________________ 有机物 ____________ ____________ ________________________ 21、光合速率与植物生长的关系 （1）当净光合速率______0时，植物因积累有机物而______。 （2）当净光合速率______0时，植物不能______。 （3）当净光合速率______0时，植物不能______，长时间处于此种状态，植物将______。 22、绿叶中色素的提取和分离试验出现异常的原因分析 （1）收集到的滤液绿色过浅 ①________________________________________________； ②________________________________________________； ③________________________________________________； ④________________________________________________ （2）滤纸条色素带重叠 ①__________________； ②__________________ （3）滤纸条无色素带 ①__________________； ②________________________________________________________________________ 6.1 细胞的增殖 1、细胞增殖概念、意义、过程、方式 概念：____________________________________________________________ 意义：__________________________________________________________________ 过程：________________________________________________________________________ 方式： （1）原核细胞：____________ （2）真核细胞：__________________________________________ 2、细胞周期条件、起点、终点、特点 条件：________________________ 起点：________________________ 终点：________________________ 特点：________________________________________________________________________ 3、细胞不能无限长大的原因 __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4、分裂间期的特点 ____________________________________________________________________________________ 分裂间期又分为G1期、S期、G2期： G1期：______________________________ S期：______________________________ G2期：______________________________ 5、有丝分裂前期、中期、后期、末期的特点 图示 时期 主要变化 _____ _________________________________________________________________________________________________________ _____ _______________________________________________________________________________________________ _____ ________________________________________________________________________________________________________________________ _____ ____________________________________________________________________________________________________ 6、动植物细胞有丝分裂的主要区别 发生时期和内容 高等植物细胞 动物细胞 不 同 点 前 期 形成纺锤体的方式不同 _________________________形成纺锤体 动物细胞__________在间期倍增，成为两组。进入分裂期后，两组__________分别移向细胞两极，其周围发出大量放射状的星__________形成纺锤体 末 期 形成子细胞的方式不同 细胞中央出现__________向四周扩展形成__________，一个细胞形成两个子细胞 ____________________向内凹陷，一个细胞分裂成两个子细胞 相同点 _______________________________________________________ 7、有丝分裂的意义 _____________________________________________________________________________________ 8、无丝分裂的特点：_____________________________________________ 9、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验原理 （1）选材的原理：__________________________________________________ （2）染色的原理：细胞核内的染色体(质)易被_______________(甲紫溶液或醋酸洋红液)染成深色 10、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中，解离的药液、目的 （1）药液：__________________________________________________（按1：1体积比混合） （2）目的：________________________________________ 11、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中，漂洗的漂洗液、目的 （1）漂洗液：__________ （2）目的：_________________________ 12、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中，染色的染色剂、目的 （1）染色剂：_________________________________________________________________ （2）目的：___________________________________ 13、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中制片的操作、目的 （1）操作：_____________________________________________ （2）目的：___________________________________ 14、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中，装片制作步骤 ___________________________________ 15、植物分生区细胞的特点 _____________________________________________ 16、有丝分裂各时期DNA、染色体数量变化及原因 （1）有丝分裂各时期DNA、染色体数量变化及原因 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA ______________________________ ______________________________ 染色体 ______________________________ ______________________________ 染色单体 ______________________________ ______________________________ 曲线解读： ef(BC)段：表示S期__________的复制，__________形成 fg(CD)段：表示含有____________________的时期，即有丝分裂_____、_____和_____ Gh(DE)段：表示有丝分裂后期__________分裂，__________消失 （2）根据柱状图判断细胞分裂时期的规律： ①根据染色单体变化判断各时期。 有染色单体→____________________ 无染色单体→____________________ ②根据比例关系判断各时期。 核DNA∶染色体∶染色单体=4n：2n：4n→____________________ 核DNA∶染色体∶染色单体=4n：2n：0→_____ 核DNA∶染色体∶染色单体=2n：2n：0→_______________ 17、一个细胞周期过程中DNA、染色体数量变化 (1)染色体、染色单体、DNA的数量关系 染色体数=着丝粒数，即根据着丝粒数计算染色体数。 当染色单体存在时，染色体数∶染色单体数∶DNA数=__________。 当无染色单体存在时，染色体数∶DNA数=__________。 (2)一个细胞周期过程中细胞内染色体、DNA分子等的规律性变化 时期 项目 间期 前期 中期 后期 末期 染色体(2N) 数目变化 _____ _____ _____ _____ _____ 染色单体 数目变化 _____ _____ _____ _____ _____ DNA(2C) 数目变化 _____ _____ _____ _____ _____ ①DNA数量加倍的时期是分裂间期，其原因是DNA复制。 ②染色体数量加倍的时期是_____，其原因是______________________________。 6.2 细胞的分化 1、细胞分化概念、时间、结果、特点、意义、原因 （1）概念： _______________________________________________________________________________________________________________________________________ （2）时间：_________________________，_____时期达到最大限度 （3）结果：____________________ （4）特点： ①__________：细胞分化是一种__________的变化 ②____________________：一般来说，分化的细胞将______________________________ ③__________：生物界中_____存在 （5）意义： ________________________________________________________________________________________________________________________ 原因：细胞中____________________的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中__________的表达情况不同 2、细胞全能性概念、原因 概念：________________________________________________________________________________。 原因：___________________________________。 3、干细胞概念、类型 （1）概念：__________________________________________________，如造血干细胞 （2）类型： 项目 胚胎干细胞 成体干细胞 来源 来自__________ 来自____________________ 功能 ______________________________ ______________________________ 4、细胞分化的标志 （1）分子水平：___________________________________，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等 （2）细胞水平：_________________________ 5、细胞分化的变与不变 （1）不变：___________________________________ （2）变：____________________________________________________________ 6、细胞分化与全能性的比较 项目 细胞的分化 细胞的全能性 原理 ______________________________ ______________________________ 结果 ______________________________ ____________________________________ 大小比较 分化程度：体细胞_____生殖细胞_____受精卵 全能性大小：体细胞_____生殖细胞_____受精卵 联系 ①两过程遗传物质都不发生变化，都具有______；②一般来说，细胞的分化程度越高，全能性______ 6.3 细胞的衰老和死亡 1、细胞衰老的特征 （1）形态结构方面 ①细胞：______，体积______。 ②细胞膜：______改变，使______功能降低。 ③细胞核：细胞核的体积______，核膜______，染色质______、染色______。 （2）细胞内的物质方面 ①水：水分______，细胞新陈代谢的速率______。 ②酶：多种酶的活性______，呼吸速率______。 ③色素：细胞内的色素____________，妨碍细胞内的物质的____________。 2、关于细胞衰老的假说 （1）自由基学说 ①自由基：______________________________ ②产生原因 内因：________________________ 外因：______________________________ ③作用： 攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子：攻击____________，损伤______；攻击______，可能引起____________；攻击____________，使____________，导致细胞衰老 （2）端粒学说 端粒：每条染色体两端的一段特殊序列的________________ 特点：端粒DNA序列在每次细胞分裂后会________，端粒内侧正常基因的________就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常 3、细胞衰老与个体衰老的关系 （1）单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是________的衰老或死亡。 （2）多细胞生物：细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不是一回事；从总体上看，________________________________________________________________________。 4、细胞衰老的结果 （1）细胞衰老是个体体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现________。 （2）众多细胞及组织的衰老会引起________，导致个体出现________________、________________减弱等现象。 5、细胞凋亡的概念、类型、意义 （1）概念：________________________________________________________。 （2）类型：个体发育过程中细胞的________________________________________；成熟个体中细胞的________；被________________________________。 意义：________________________________________________________________________________。 6、细胞坏死的概念 在种种不利因素影响下，如极端的________因素或严重的________________的情况下，由于细胞正常代谢活动________________引起的细胞________________。 7、细胞自噬的概念、意义 （1）概念：在一定条件下，细胞会将__________________的细胞结构等，通过______降解后再利用 （2）意义：处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的____________；在细胞受到______________________________时，通过细胞自噬，可以清除____________的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定 【注意：细胞自噬过于激烈可能会诱发____________】 必修2·遗传与进化 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 1、豌豆作为遗传学实验材料的优点： （1）________________________________________________； （2）________________________________________________； （3）________________________________________________； （4）________________________________________________ 2、孟德尔的实验方法：__________________ 3、豌豆杂交操作步骤：______________________________ 4、父本：__________________；母本：__________________ 5、单性花：______________________________；两性花：____________________________________ 6、去雄的目的：____________；套袋的目的：____________ 7、相对性状：________________________________________________ 8、显性性状：具有相对性状的纯合亲本杂交，F1中______出来的性状。 9、隐性性状：具有相对性状的纯合亲本杂交，F1中______出来的性状。 10、性状分离：杂种后代中同时出现____________和____________的现象。 11、决定____________的遗传因子为显性遗传因子，用大写字母来表示(如D)；决定____________的遗传因子为隐性遗传因子，用小写字母来表示(如d) 12、纯合子：遗传因子组成______的个体。纯合子分两种类型：______纯合子(如DD)和______纯合子(如dd) 13、杂合子：遗传因子组成______的个体，如Dd 14、孟德尔对分离现象的解释： ①____________________________________； ②____________________________________； ③_________________________________________________________________________________ ________________________________________________； ④__________________________________________ 15、分离定律：_________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________。 16、分离定律的实质（核心）：____________________________________________________________ 17、分离定律的适用条件：________________________________________________ 18、性状分离比模拟实验： （1）甲、乙两个小桶，分别代表__________________；甲、乙小桶内的彩球分别代表____________。 （2）用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中______________________________。 19、性状分离比的模拟实验中，每个小桶内的两种彩球必须相等，这是为什么？ ______________________________________________________________________________ 20、性状分离比的模拟实验中，两个小桶内彩球的总数必须相等吗？为什么？ ____________________________________________________________________________________ 21、性状分离比的模拟实验中，小桶内的两种彩球大小、形状可以不同吗？为什么？ ____________________________________________________________________________________ 22、性状分离比的模拟实验中，抓取彩球的要求是什么？ ________________________________________________________________________ 23、杂合子自交的相关规律 （1）杂合子Aa连续自交n次，Fn的比例情况如下表： Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 所占比例 ______ ______ ______ ______ （2）合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子比例为_____，杂合子比例为_____。 24、假说—演绎法的环节 ________________________________________________________________________ 1.2 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 1、对自由组合现象的理论解释 （1）两对相对性状分别由______遗传因子控制。 （2）F1在产生配子时，每对遗传因子____________，不同对遗传因子可以____________。 F1遗传因子组成为YyRr，表现为____________，产生的雌雄配子各有4种为__________________，数量比为____________。(核心假说) （3）受精时，雌雄配子的结合是______的。雌雄配子的结合方式有______种，遗传因子的组合形式有______种，性状表现有______种。 2、F2中各性状表现、遗传因子组成及比例 双显型 一显一隐型 双隐型 F2性状表现及比例 黄色圆粒Y_R_ 黄色皱粒Y_rr 绿色圆粒yyR_ 绿色皱粒yyrr ______ ______ ______ ______ F2遗传因子组成及比例 纯合子 ______ ______ ______ ______ 单杂合子 ______ ______ ______ ______ — 双杂合子 ______r — — — 由以上可知，F2中：4种纯合子各占；1种双杂合占；4种单杂合各占 重组类型（与亲本性状不同）：占；亲本类型（与亲本性状相同）：占 3、自由组合定律：______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 4、自由组合定律使用条件： （1）______________________________________________________________________________； （2）__________________________________________________________________； （3）________________________________________________________________________； （4）_______________________________________________________________________________。 5、自由组合定律的核心（实质）：__________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 6、表现型：________________________。 7、基因型：______________________________ 8、等位基因：______________________________ 9、两种疾病各种组合的概率 若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况如下表： 序号 类型 概率 ① 不患甲病概率 ______ ② 不患乙病概率 ______ ③ 只患甲病的概率 ____________ ④ 只患乙病的概率 ____________ ⑤ 两病同患的概率 ______ ⑥ 只患一种病的概率 __________________ ⑦ 完全正常的概率 __________________ ⑧ 患病的概率 __________________ 10、验证自由组合定律的方法 （1）测交法：让双杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状表现的比例为__________________。 （2）双杂合子自交法：让双杂合子自交，后代的性状分离比为__________________。 （3）花粉鉴定法：取双杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若有四种花粉，比例为__________________，则符合自由组合定律。 11、基因型、环境与表型的关系：________________________ 2.1 减数分裂和受精作用 1、减数分裂：________________________________________________________________________。 范围：________________________ 时期：__________________________________________ 特点：________________________________________________________________________ 结果：______________________________________________________ 2、同源染色体：________________________________________________________________________。 3、非同源染色体：______________________________________________________________________。 4、联会：________________________________________________。 5、四分体：______________________________________________________。 6、精子的形成场所：________________________________________________ 7、卵细胞的形成场所：______ 8、形成过程及特点： （1）精子的形成过程： 细胞 时期 特点 精原细胞 间期 ________________________________________________ 初级精母细胞 减数分裂I前期 ________________________________________________ 减数分裂I中期 ________________________________________________________________________ 减数分裂I后期 __________________________________________________________________________________________ 减数分裂I末期 ________________________________________________________________________________________________ 次级精母细胞 减数分裂II前期 ____________________________________ 减数分裂II中期 __________________________________________ 减数分裂II后期 ____________________________________________________________________________________ 减数分裂II末期 ______________________________________________________________________________________________________ 精子 — ____________________________________ （2）精细胞和卵细胞形成过程的比较 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 场所 ______ ______ 细胞质分裂 减数分裂I 均等分裂 不均等分裂 减数分裂II ____________ 次级卵母细胞____________，第一极体____________ 是否变形 ______ ______ 结果 __________________ __________________________________________ 相同点 ______________________________ 10、受精作用：__________________________________________ 11、受精作用的实质：________________________，使彼此的染色体会合在一起。 12、受精作用的结果：____________________________________，其中有______的染色体来自精子(父方)，另______来自卵细胞(母方) 13、减数分裂和受精作用的意义： （1）保证了每种生物前后代________________________，维持了________________________； （2）子代呈现多样性，有利于生物________________________，有利于生物在__________________。 14、减数分裂染色体数目、DNA数目、染色单体数目变化 时期 染色体数目 DNA数目 染色单体数目 间期 ______ ______ ______ 减数分裂I 前期 ______ ______ ______ 中期 ______ ______ ______ 后期 ______ ______ ______ 末期 ______ ______ ______ 减数分裂II 前期 ______ ______ ______ 中期 ______ ______ ______ 后期 ______ ______ ______ 末期 ______ ______ ______ 15、减数分裂的细胞中 （1）DNA加倍的时期：______，原因：__________________； （2）染色体加倍的时期：__________________，原因：______________________________ （3）染色体减半的时期：__________________，原因：____________________________________ （4）DNA减半的时期：____________________________________，原因：__________________ （5）染色单体出现的时期：______，消失于________________________。 （6）每条染色体上DNA：1→2原因：__________________；2→1原因：___________________________ （7）减数分裂过程中相关曲线变化、图形区分 ①当有染色单体存在时，染色体数：染色单体数：DNA分子数=____________； 时期：________________________ ②当无染色单体存在时，染色体数：DNA分子数=______； 时期：____________________________________ ③染色单体的数目可能是____________，染色体和DNA的含量不可能是____________； ④有染色单体时染色单体数______DNA数，是染色体数的______； ⑤染色体数4N，出现在________________________； ⑥染色体N，出现在______________________________； ⑦生殖细胞染色体数、核DNA数都为N_____ 16、配子中染色体组合的多样性 （1）原因 时期 染色体行为 减数分裂Ⅰ前期 __________________________________________________________________ 减数分裂Ⅰ后期 ______________________________________________ （2）产生配子多样性的规律 含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子(不考虑染色体互换)： 配子个数 配子种类 1个精原细胞 ______ ______种(多数情况下)。特例：如基因型为AAbb的精原细胞只产生______种精细胞______ 1个卵原细胞 ______ ______ 1个生物体 — ______ 含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子(考虑染色体互换)： 配子个数 配子种类 1个精原细胞 ______ ______ 1个卵原细胞 ______ ______ 1个生物体 — ______ 18、有性生殖双亲后代具有多样性的原因 （1）减数分裂I前期__________________________________________ （2）减数分裂I后期__________________________________________ （3）受精过程中__________________________________________ 2.2 基因在染色体上 1、萨顿假说的内容：__________________________________________。也就是说，________________ 2、假说的依据：______________________________________________________。 基因与染色体行为的平行关系 基因行为 染色体行为 独立性 基因在杂交过程中保持____________和____________ 染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的____________ 存在方式 在体细胞中基因______存在，在配子中只有成对的基因中的______ 在体细胞中染色体______存在，在配子中只有成对的染色体中的______ 来源 体细胞中成对的基因一个来______方，一个来自______ 体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自______，一条来自______ 分配 非等位基因在形成配子时____________ 非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期也是____________的 3、萨顿用到的方法：__________________ 4、常染色体：雌雄个体共有的染色体，即与______无关的染色体 5、性染色体：雌雄个体中不同的，与____________有关的染色体。 6、基因的分离定律的实质是：____________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________。 7、基因的自由组合定律的实质是：________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________。 8、摩尔根果蝇杂交实验的实验方法：__________________ 9、基因和染色体的关系：____________________________________________________________ 2.3 伴性遗传 1、伴性遗传：____________________________________________________________。 2、伴X染色体隐性遗传特点：____________________________________________________________ 3、伴X染色体显性遗传特点：____________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ 4、伴Y染色体遗传病特点：________________________________________________ 5、常见的常染色体显性遗传病：____________、____________ 6、常见的常染色体隐性遗传病：____________、____________、____________、__________________ 7、常见的伴X染色体显性遗传病：__________________ 8、常见的伴X染色体隐性遗传病：____________、____________ 9、伴Y染色体遗传病：__________________ 10、芦花鸡的性染色体组成：______型，雄性性染色体组成为______，雌性为______ 3.1 DNA是主要的遗传物质 1、S型细菌特点：菌体有多糖类的______，在培养基上形成的菌落表面______，有______，能使人和小鼠______ 2、R型细菌特点：菌体无______，菌落______，无______ 3、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验过程及结果： （1）R型活菌+小鼠→__________________ （2）S型活菌+小鼠→______________________________ （3）加热至死的S型细菌+小鼠→__________________ （4）R型活菌+加热至死的S型细菌+小鼠→__________________________________________ 实验结论：________________________________________________________________________ 4、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验过程及结果： a．预处理：将__________的S型细菌破碎，去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。 b. 第一组：细胞提取物+有R型细菌的培养基→______________________________ 第二组：细胞提取物+蛋白酶+有R型细菌的培养基→________________________ 第三组：细胞提取物+RNA酶+有R型细菌的培养基→________________________ 第四组：细胞提取物+脂酶+有R型细菌的培养基→________________________ 第五组：细胞提取物+DNA酶+有R型细菌的培养基→__________________ c．分析细胞提取物的理化特性，发现这些特性与______的极为相似。 实验结论：______________________________________________________ 5、T2噬菌体结构：由______________________________ 6、T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程：（1）______；（2）______；（3）______；（4）______；（5）______ 7、如何获得35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体：___________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8、实验方法：________________________________________________ 9、用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因： a.___________________________________________________________________________________。 b.___________________________________________________________________________________。 10、用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：_____________________________ __________________________________________________________________ 11、搅拌的目的：____________________________________________________________ 12、离心的目的：_______________________________________________________________________ 13、短时间保温的目的：____________________________________ 14、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验结论：____________________________________ 15、烟草花叶病毒感染烟草实验的结论：____________________________________ 16、不同生物体内核酸的种类及遗传物质的区别 生物类型 病毒 原核生物 真核生物 体内核酸种类 ____________ ____________ ____________ 遗传物质 ____________ ______ ______ 17、赫尔希和蔡斯的实验中三次涉及大肠杆菌： （1）第一次 培养：__________________________________________ 目的：__________________________________________ （2）第二次 侵染：________________________________________________ 目的：________________________________________________ （3）第三次 侵染：________________________________________________ 目的：______________________________________________________________________________ 18、由于____________________________________，所以说DNA是主要的遗传物质 3.2 DNA的结构 1、DNA双螺旋结构的建立者：________________________ 构建过程： 人物 成果 - 科学家认识到DNA是以__________________为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有__________________4种碱基。 ________________________ 获得了DNA-X射线的____________。沃森和克里克据此搭建出很多种不同的DNA双螺旋和三螺旋结构模型 ____________ 提出：在DNA中，______(A)的量总是等于____________(T)的量；______(G)的量总是等于______(C)的量。 ____________ 重新构建模型：将______安排在双螺旋内部，将__________________骨架排在螺旋外部，A与T配对，G与C配对，DNA的两条链的方向是______的。 2、DNA的结构： （1）组成元素：__________________。 （2）基本单位：__________________。 组成：每个脱氧核苷酸由____________、__________________、__________________构成，共有四种碱基，分别为A____________、T____________、G____________、C____________。 （3）DNA结构：__________________。 DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的____________，这一端称作5′—端，另一端有一个____________，称作3′—端。DNA的两条单链走向______。 （4）DNA结构特点： ①DNA是由____________组成的，这两条链按____________方式盘旋成双螺旋结构。 ②DNA中的__________________交替连接，排列在外侧，构成____________；______排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A(____________)一定与T(____________)配对，G(____________)一定与C(____________)配对。碱基之间的这种—一对应的关系，叫作__________________ 3、每个双链DNA分子含有______游离的磷酸基团 4、A-T碱基对之间有______氢键，C-G碱基对之间有______氢键，C-G碱基对越多，DNA双螺旋结构______，热稳定性______ 5、DNA双螺旋结构特性 （1）____________： ①DNA分子中______________________________； ②每个碱基对有______可能性； ③n个碱基对的排列顺序是______种。 （2）____________：每种DNA有区别于其他的DNA的特定的__________________ （3）____________： ①DNA分子的结构____________，一般不容易改变； ②DNA分子中_________________交替排列的顺序稳定不变，碱基对的_________________稳定不变。 ③两条链间__________________的方式不变。 6、DNA相关计算 （1）DNA双链中互补的两个碱基数量相等，即______，______。 （2）DNA双链中，两个不互补的碱基之和占碱基总数的比值相等，并为碱基总数的______，即(A＋G)/(A＋G＋T＋C)＝(T＋C)/(A＋G＋T＋C)＝(A＋C)/(A＋G＋T＋C)＝(T＋G)/(A＋G＋T＋C)＝______。 （3）一条链中互补的两碱基的和占该单链的比等于其互补链中这两碱基的和占互补链的比，等于DNA双链中这两种碱基的和占碱基总数的比例，即 ＝_________________________＝_________________________， ＝_________________________＝_________________________。 （4）若一条链中(A1＋G1)/(T1＋C1)＝K，则另一条链中(A2＋G2)/(T2＋C2)＝_____，双链中为_____。 （5）不同DNA，_________________________值一般不同。 （6）若＝b%，则＝_____ （7）若已知A在双链中所占的比例为c%，则A1在单链中所占的比例____________，但最大值为_____%，最小值为_____。 （8）DNA双链中氢键总数=______________________________ 3.3 DNA的复制 1、对DNA复制的推测 （1）假说：____________。 （2）提出者：____________。 （3）假说内容 ①解旋：DNA复制时，DNA____________解开，互补的碱基之间的____________断裂。 ②复制：解开的两条____________分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据____________原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。 ③结果：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的____________，因此，这种复制方式称作____________。 2、DNA半保留复制的实验证据 （1）实验方法：____________。 （2）实验原理：15N和14N是N元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用____________技术可以在试管中分离开含有不同N元素的DNA。 （3）实验结果 ①亲代大肠杆菌的DNA经离心处理，试管中出现了_____条DNA带，位置____________。 ②第一代大肠杆菌的DNA经离心处理，试管中出现了_____条DNA带，位置______。 ③第二代大肠杆菌的DNA经离心处理，试管中出现了_____条DNA带，__________________________________________。 （4）实验结论 __________________________________________。 3、DNA半保留复制的实验技术：__________________、__________________ 4、DNA复制概念：以__________________________________________ 5、DNA复制的方式：______________________________ 6、DNA复制结果：____________________________________ 7、DNA复制条件 （1）______：__________________。 （2）______：__________________。 （3）______：__________________。 （4）______：__________________ 8、解旋酶的作用：________________________________________________ DNA聚合酶作用位点：__________________________________________； 解旋酶作用位点：______ 9、DNA复制特点：（1）__________________；（2）__________________ 10、DNA能够精确复制的原因：___________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11、DNA复制的意义：___________________________________________________________________ ____________________________________________________________ 12、相关计算：（1）子代DNA共2n个其中： ①含15N的DNA：______个； ②只含15N的DNA：______个； ③含14N的DNA：______个； ④只含14N的DNA：______个。 （2）脱氧核苷酸链共2n＋1条，其中： ①含15N的脱氧核苷酸链：_____条； ②含14N的脱氧核苷酸链：_____条。 （3）消耗的脱氧核苷酸数： ①若一亲代DNA含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为___________个。 ②若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为______个。 13、DNA复制的时间：______________________________________________________ 14、DNA复制的场所：（1）真核生物：____________________________________；（2）原核细胞：________________________；（3）病毒：____________ 3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段 1、遗传信息：____________________________________ 2.DNA的特点 （1）____________：__________________的千变万化，构成了DNA的____________。 （2）____________：每个DNA分子都有特定的__________________。 （3）意义：__________________________________________________________________。 3、基因：______________________________________________________ 4、基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系 （1）染色体与DNA的关系 ①染色体是______的主要载体； ②一条染色体上通常含有一个或两个______分子。 （2）DNA与基因的关系 ①每个DNA分子上包含____________； ②基因通常是________________________。 （3）基因与脱氧核苷酸的关系 ①每个基因中含有许多____________； ②脱氧核苷酸的____________代表着遗传信息。 （4）基因与染色体的关系 ①基因在染色体上____________ ②一条染色体上含有____________ 4.1 基因指导蛋白质的合成 1、RNA的种类：__________________、__________________、__________________ 名称 ________________________ __________________ __________________ 作用 ________________________ ____________ ________________________ __________________ 2、RNA适合做DNA信使的原因：___________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3、转录：________________________________________________________________________ 4、转录的条件：________________________________________________________________________ 5、转录的场所：（1）真核生物：______________________________；（2）原核生物：____________ 6、转录的产物：________________________________________________ 7、转录的范围：____________________________________________________________ 8、转录时遵循的原则：________________________ 9、转录发生的时间：____________________________________ 10、转录过程中RNA链延伸的方向：__________________ 11、RNA聚合酶的作用：__________________、__________________ 12、翻译：_____________________________________________________________________________ 13、翻译的实质：______________________________________________________ 14、翻译的场所：____________ 15、翻译的条件：____________、__________________、____________、__________________等 16、翻译的产物：____________ 【注意：需要运送至____________、____________等结构进一步加工，作为结构蛋白或功能蛋白；翻译结束后，mRNA被迅速降解成______，以保证生物体生命活动的有序进行】 17、密码子：______________________________________________________ （1）种类：______种。 ①正常情况下，能编码氨基酸的密码子有______种，其中包含起始密码子______种，即AUG、GUG。 ②正常情况下，不编码氨基酸的密码子有______种，即UAA、UGA、UAG为终止密码子。 ③在正常情况下，UGA是____________，但在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。 ④在原核生物中，GUG也可以作____________，此时它可以编码甲硫氨酸。 （2）密码子与氨基酸对应关系 ①____________________________________，GUG除外。 ②____________________________________。 （3）密码子特点 ①______：绝大多数氨基酸都有几个密码子。 ②______：地球上几乎所有的生物体都________________________。 ③______：一种密码子只决定一种氨基酸。 18、反密码子：______________________________________________________。 19、tRNA的功能：__________________________________________ tRNA与氨基酸对应关系： ①__________________________________________。 ②__________________________________________。 20、翻译能精确进行的原因： （1）__________________________________________； （2）__________________________________________ 21、翻译能高效进行的原因：____________________________________________________________。 22、中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；______________________________，即遗传信息的转录和翻译。少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以__________________________________________ 画出中心法则示意图： 23、生命是物质、能量和信息的统一体的表现：______________________________________________ ____________________________________________________________________________________。 24、中心法则过程分析 过程 DNA的复制 DNA的转录 翻译 RNA的复制 RNA的逆转录 信息传 递方向 ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ 场所 ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ 模板 ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ 原料 __________________ __________________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ 酶 __________________ ____________ ____________ ____________ ____________ 碱基互 补配对 ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ 产物 ______ ______ ______ ______ ______ 25、真核细胞的转录主要发生在______中，翻译发生在______中，在____________上被分隔开，是____________；而原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以____________，____________。 26、DNA、mRNA中碱基数与蛋白质中氨基酸数的关系 翻译过程中，mRNA上每_____个相邻碱基决定一个氨基酸，所以不考虑终止密码及基因中有的片段不编码蛋白质时，经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA中碱基数目的_____，是DNA(基因)中碱基数目的______。 27、DNA和RNA的区别与联系 项目 DNA RNA 组成部分 碱基 ____________ ____________ __________________ 磷酸 ____________ 五碳糖 ____________ ____________ 全称 ____________ ____________ 基本组成单位 ____________ ____________ 空间结构 ________________________ ________________________ 分布（真核细胞） ______________________________ ________________________ 联系 __________________________________________ 4.2 基因表达与性状的关系 1、基因是控制生物体性状的遗传物质的____________单位 2、基因通过控制______________________________，进而控制生物体的性状 3、基因通过控制________________________直接控制生物体的性状 4、管家基因：________________________，指导合成的蛋白质是______________________________。 5、奢侈基因：______________________________，如卵清蛋白基因、胰岛素基因 6、细胞分化的本质：细胞分化的本质就是________________________。 7、基因的选择性表达与__________________有关。 8、细胞分化过程中的“变”与“不变”： （1）不变：____________________________________ （2）变：____________________________________ 9、表观遗传： （1）定义：________________________________________________________________________。 （2）存在时期：表观遗传现象普遍存在于________________________的整个生命活动过程中。 10、表观遗传类型：____________；________________________________________________等 11、表观遗传发生时期：普遍存在于______________________________的整个生命活动过程中 12、基因与性状的关系： （1）______________________________； （2）______________________________； （3）______________________________ 13、基因的__________________直接影响生物的性状 14、________________________、________________________、__________________之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 5.1 基因突变和基因重组 1、基因突变：________________________________________________________________________ 2、基因突变的遗传性：基因突变若发生在______中，则可以遵循遗传规律传递给后代；若发生在__________中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过____________遗传。 3、细胞癌变的根本原因：____________________________________________________________ 4、原癌基因：_______________________________________________________。这类基因一旦________________________而导致相应蛋白质__________________，就可能引起细胞癌变 5、抑癌基因：表达的蛋白质能________________________________________________。这类基因一旦突变而导致相应蛋白质________________________，也可能引起细胞癌变 6、癌细胞特点： （1）______________________________； （2）______________________________； （3）______________________________； （4）______________________________； （5）______________________________； （6）______________________________ 7、基因突变的原因： （1）外因：____________（紫外线、X射线等）、____________（亚硝酸盐、碱基类似物等）、____________（某些病毒的遗传物质等）； （2）内因：________________________等 8、基因突变的特点：（1）____________：在生物界中______存在； （2）____________：可以发生在生物个体发育的____________、细胞内不同的__________________________________________； （3）____________：一个基因可以发生不同的______，产生______________________________，突变方向和__________________没有明确的因果关系； （4）____________：在自然状态下，________________________ 9、基因突变的意义： （1）对生物体来说，基因突变有的是______的，有的是______的，还有的是______的。 （2）基因突变是__________________，是生物变异的____________，为生物的进化提供了__________________。 10、基因重组：生物体进行____________的过程中，控制____________的基因的____________ 11、基因重组类型： （1）互换型：减数分裂四分体时期(减数分裂Ⅰ前期)，由于___________________________________ ________________________________________________，导致染色单体上的基因重组； （2）自由组合型：减数分裂Ⅰ后期，由于______________________________，使非同源染色体上的______________________________ （3）____________：基因工程对DNA剪切、拼接 （4）____________：动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下的大规模基因重组 12、基因重组的意义：__________________________________________________________________。 13、基因突变的结果：________________________ 14、基因突变后基因的______发生改变，基因的____________不变 15、基因突变发生的时间：________________________________________________ 16、基因突变可通过以下几个方面来影响生物的性状： （1）使肽链中____________改变； （2）基因突变可能引发__________________； （3）肽链______（终止密码子延后出现） （4）肽链______（终止密码子提前出现） 5.2 染色体变异 1、染色体变异：____________________________________________________________ 2、染色体变异类型：__________________________________________ 3、染色体数目变异的类型： (1)________________________________________________。 (2)______________________________________________________________________________ 4、染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是____________的，也就是说含有两套____________，其中每套____________称为一个染色体组 5、二倍体：由____________发育而来的个体，体细胞中含有____________的个体叫作二倍体 6、多倍体：由____________发育而来，体细胞中含有______________________________的个体。 7、多倍体特点：________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________。 8、多倍体育种： ①方法：用____________________________________诱发等。 ②处理对象：____________________________________。 ③原理：抑制____________的形成，导致____________________________________，从而引起细胞内染色体数目加倍 9、单倍体：体细胞中的染色体数目与本物种______染色体数目相同的个体 10、单倍体特点：与正常植株相比，单倍体植株______________________________ 11、单倍体育种过程： ____________________________________________________________________________________ 12、单倍体育种的优点：_________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________。 13、低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验： （1）原理：用低温处理植物的____________细胞，能够抑制____________的形成，以致影响细胞____________中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞。 （2）实验步骤：____________、____________、____________、____________ （3）制片步骤：____________ ______：用__________________使组织中的细胞__________________ ______：______洗去药液，防止__________________ ______：甲紫溶液，使__________________ ______：使细胞____________，有利于观察 14、染色体结构的变异：染色体断裂以及断裂之后片段在____________________________________的重新连接 15、染色体结构变异类型： 类型 概念 图示 ______ ____________________________________ ______ ____________________________________ ______ __________________________________________ ______ __________________________________________ 【注意】 ①染色体结构变异使排列在染色体上的基因的__________________发生改变，从而导致性状的变异。 ②大多数染色体结构变异对生物体是______的，有的甚至导致生物体______ 16、易位是__________________间的染色体交换，属于染色体______变异，可在显微镜下观察到；而同源染色体的__________________之间的互换属于____________，在显微镜下观察不到。 17、秋水仙素使染色体数目加倍的原理：____________________________________ 18、____________、____________在光学显微镜下不可见；____________在光学显微镜下可见 19、（1）低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中的试剂和作用 试剂 作用 卡诺氏液 ________________________ 体积分数为95%的酒精 ________________________ 质量分数为15%的盐酸 ________________________ 蒸馏水 __________________________________________ 甲紫溶液 ______________________________ （2）低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中两次漂洗的比较 项目 第一次漂洗 第二次漂洗 时间不同 __________________ __________________ 试剂不同 __________________ __________________ 目的不同 ________________________ ________________________ 20、染色体结构变异与基因突变的比较 项目 基因突变 染色体结构变异 变化实质 ______________________________ __________________________________________ 对象 ______ ______ 结果 ________________________ ________________________ 镜检 ______ ______ 21、基因重组、基因突变、染色体变异的比较 比较 基因重组 基因突变 染色体变异 实质 ________________________ ________________________ ________________________ 适用范围 _____________________________ ________________________ ________________________ 产生结果 ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ 类型 ______________________________________________________ ______________________________________________________ ____________ ____________ ____________________________________ 意义 ____________________________________________________________ ___________________________________________________ ____________________________________ 实例 黄圆和绿皱豌豆杂交，F2产生黄皱和绿圆个体 镰状细胞贫血 无子西瓜 23、三倍体无子西瓜的培育过程分析 ①过程a传粉是为了________________________，过程b传粉是为了___________________________。 ②获取三倍体种子是在第一年________植株上，获取三倍体无子果实则是在第二年的______植株上。 ③无子的原因：三倍体西瓜进行减数分裂时，由于__________________________________________。 ④秋水仙素处理后的四倍体西瓜，地上部分的__________________的染色体数目加倍，含有四个染色体组，______细胞没有加倍，仍含有两个染色体组。 ⑤两次传粉的目的：第一次传粉是杂交获得__________________，第二次传粉是为了______________________________ 5.3 人类遗传病 1、人类遗传病：__________________________________________________________________ 2、人类遗传病通常可分为：__________________、__________________、__________________ 3、单基因遗传病：____________________________________（①由__________________控制的疾病：如多指、并指、软骨发育不全等；②由__________________控制的疾病：如镰状细胞贫血、白化病、苯丙酮尿症等。） 4、多基因遗传病：________________________________________________ 5、多基因遗传病特点：__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6、染色体异常遗传病：______________________________________________________ 7、染色体异常遗传病类型：①__________________，如猫叫综合征等。②__________________，如唐氏综合征(又称21三体综合征)等 8、遗传病的监测及预防手段：主要包括________________________ 9、产前诊断时间：__________________ 10、产前诊断手段：____________、____________、____________以及____________等 11、产前诊断目的：______________________________________________________ 12、基因检测：通过检测人体细胞中的__________________，以了解人体的基因状况。 13、基因检测意义：可以精确地诊断病因；可以预测个体患病的风险；________________________，也能够预测后代患这种疾病的概率 14、基因治疗：指用____________取代或修补患者细胞中____________的基因，从而达到治疗疾病的目的 15、某种遗传病的发病率=________________________________________ 6.1 生物有共同祖先的证据 1、共同由来学说：指出____________________________________________________________ 2、自然选择学说：揭示了________________________，解释了________________________ 3、化石：通过自然作用保存在地层中的古代生物的______________________________等 4、利用化石可以确定地球上曾经生活过的__________________及其________________________等特征；化石是研究生物进化________________________的证据 5、化石证据证实了生物是由____________________________________。 6、生物的进化顺序：____________；____________；____________ 7、当今生物体上进化其他方面的证据：____________的证据、____________证据、____________的证据 8、胚胎学：研究动植物胚胎的____________过程的学科；推断：脊椎动物之间具有一定的____________；人和其他脊椎动物有____________ 9、细胞学：在光学显微镜水平上研究细胞的______________________________的学科 10、分子生物学：从分子水平研究生物大分子的结__________________从而阐明生命现象本质的科学 11、从细胞和分子水平看，当今生物有许多共同的特征： （1）都有能进行__________________的细胞，细胞有共同的______基础和______基础等→生物有共同祖先。 （2）不同生物的__________________等生物大分子的共同点→当今生物有着共同的原始祖先。不同生物之间也存在着一定的______。 6.2 自然选择与适应的形成 1、适应： （1）______________________________________________________________________________； （2）______________________________________________________________________________ 2、拟态：某生物______与其他__________________异常相似的状态 3、保护色：动物与______具相似色彩而不易被天敌发现 4、警戒色：色彩醒目、恶臭、毒刺等对敌害起到____________，利于______ 5、适应的特性：____________、____________ 6、适应的普遍性：______________________________ 7、拉马克进化学说：____________、____________ 8、适应的来源：__________________，适应是____________的结果 9、达尔文的生物进化论：自然选择学说【____________（自然选择的基础）——____________（生物进化的内因）——____________（自然选择的手段、生物进化的动力）——____________（自然选择的结果）】 10、自然选择学说意义：揭示了生物界的统一性是由于__________________，而生物的多样性和适应性是______的结果。 11、自然选择学说与拉马克进化学说的比较 项目 自然选择学说 拉马克进化学说 区别 变异 变异是______的，本来就有；环境和生物都不决定变异的方向 变异是______的，环境和生物意愿可决定变异的方向 适应环境 适者生存，不适者被______ ______决定的变异都适应环境 进化方向 ____________ ____________ 联系 认为生物不是神造的，而是由更古老的生物进化来的，即____________、____________等，且都是“______”的结果 12、达尔文以后进化论的发展：性状水平深入到______水平；以个体为单位深入到以______为单位 13、自然选择的基础：____________ 14、进化的内部因素：____________ 15、进化的动力和自然选择的手段：____________ 16、自然选择的结果：____________ 17、______是不定向的，____________是定向的，定向的____________决定着生物进化的方向 18、环境______生物，生物______环境。自然选择是一个______、______、______的过程 19、现代生物进化论的核心：________________________。 6.3 种群基因组成的变化与物种的形成 1、种群：____________________________________________________________ 2、种群的特点：种群是__________________的基本单位，种群中的雌雄个体可以通过______将各自的基因遗传给后代。种群也是____________的基本单位。 3、基因库：______________________________________________________ 4、基因频率：在一个种群基因库中，__________________________________________ 5、影响基因频率的因素：______、______、______等 6、理想种群条件：（1）种群____________；（2）所有雌雄个体间能__________________；（3）没有____________；（4）个体____________的机会是均等的；（5）基因A和a（等位基因）都不产生______。 7、基因突变产生新的____________，这就可以使种群的____________发生变化 8、可遗传变异的来源：______（包括____________、____________）；____________ 9、可遗传变异的形成：基因突变产生新的____________；通过有性生殖过程中的____________，可以形成多种多样的基因型 10、可遗传变异的特点：____________、____________ 11、可遗传变异的作用：只是提供__________________，不能决定__________________ 12、变异的有利和有害是____________的，是由____________决定的 13、自然选择对种群基因频率变化的影响：在____________的作用下，种群的基因频率会发生______改变，导致生物朝着一定的方向____________ 14、生物进化的实质：________________________ 15、生物进化的方向由__________________决定 16、探究抗生素对细菌的选择作用的原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生__________________。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来 18、探究抗生素对细菌的选择作用实验中，将培养皿倒置培养的原因：37℃培养细菌时，培养基的水分要______，会凝结形成______，如果正放，培养皿盖上的水珠落到培养基平面上会______ 19、探究抗生素对细菌的选择作用的实验中，抑菌圈形成的原因：__________________，使其不能形成菌落而出现抑菌圈 20、探究抗生素对细菌的选择作用的实验结论：①细菌耐药性的出现是由于细菌发生了______的变异；②抗生素的______作用导致耐药菌比例逐代升高 21、物种：________________________________________________________________称为一个物种 22、生殖隔离：不同物种之间一般是不能____________的，即使交配成功，也不能产生____________ 23、地理隔离：同种生物由于____________而分成不同的种群，使得种群间__________________的现象 24、隔离：指不同群体间的个体，____________________________________的现象 25、新物种形成的过程： （1）____________：同一物种由于地理隔离，不同种群出现不同的__________________，一个种群的__________________对另一个种群的____________没有影响，不同种群的____________发生不同的变化 （2）____________：不同环境中________________________互不相同，自然选择对不同种群的____________的改变所起的作用有差别 （3）____________：不同种群的____________形成明显的差异，并逐步出现____________ （4）________________________ 27、______是物种形成的必要条件 28、物种形成的三个环节：______（必要条件）；____________（决定进化______）；____________（提供____________） 29、相关计算： （1）常染色体上基因频率的计算 ①已知各基因型及其个体的数量，求基因频率。 某基因的频率＝__________________________________________________________________。 ②已知基因型频率，求基因频率。 某基因的基因频率＝____________________________________________________________ 如基因A的频率＝__________________________________________________________________。 （2）位于性染色体上基因频率的计算 X染色体上基因频率计算(XBXb) XBXb基因型频率=_________________________ XB的基因频率＝___________________________________， Xb的基因频率＝________________________________________。 (3)遗传平衡状态下基因频率的计算 ①遗传平衡状态的条件 a．种群__________________。 b．种群中所有的雌雄个体间都能____________并产生后代。 c．没有____________的发生。 d．没有____________。 e．没有____________(不同个体生存和繁殖的机会是____________的)。 ②基因频率与基因型频率的计算公式 设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则____________。 雄配子 雌配子 A(p) a(q) A(p) AA(_____) Aa(_____) a(q) Aa(_____) aa(_____) ③若已知AA的基因型频率为m，则A的基因频率为______。 6.4 协同进化与生物多样性的形成 1、协同进化：__________________________________________________________________ 2、收割理论：捕食者往往捕食__________________的物种，这样就会避免出现__________________生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成__________________ 3、收割理论的意义：__________________________________________ 4、协同进化的原因：__________________________________________________________________ 5、生物多样性三个层次：________________________、__________________、__________________ （1）____________：指遗传信息的______，包括地球上所有__________________个体的基因 （2）__________________：指地球上____________的多样性 （3）__________________：指生物圈中______________________________的多样性 6、生物多样性形成原因：________________________ 7、生物多样性的进化历程：____________、____________、____________、________________________、____________________________________ 8、现代生物进化论：____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 9、____________学说：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。 10、____________学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。 选择性必修1·内环境与稳态 1.1 细胞生活的环境 1、体液 （1）概念：________________________________________________，这些液体统称为体液。 （2）组成：体液包括____________（存在于细胞内，约占______）和__________________（存在于细胞外，约占______），____________包括____________、____________、____________等 ①____________：存在于组织细胞间隙的液体，又叫__________________。____________是体内绝大多数细胞直接生活的环境。 ②____________：血液除去血细胞后的液体部分，是____________直接生活的环境 ③____________：存在于淋巴管中，由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的，是大量____________直接生活的环境。 （3）血浆、组织液、淋巴液及细胞内液之间的相互关系 2、内环境 （1）概念：____________________________________叫作内环境。 （2）作用：____________________________________。 （3）常见细胞生活的液体环境 细胞名称 所处内环境 大多数组织细胞 ____________ 毛细血管壁细胞 ____________ 毛细淋巴管壁细胞 __________________ 红细胞 ____________ 淋巴细胞 __________________ 3、细胞外液的成分 （1）血浆的主要成分：血浆的主要成分有__________________________________________________ ____________________________________________________________ （2）组织液、淋巴液、血浆成分的异同点：__________________________________________________ __________________________________________________________________。 4、细胞外液的本质：______________________________________________________。 5、细胞外液的理化性质主要包括__________________________________________三个方面。 6、渗透压 （1）概念：__________________________________________。 （2）渗透压大小的决定因素：____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 （3）血浆渗透压的大小主要与__________________的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于__________________。细胞内液渗透压大小主要与______有关 7、酸碱度 （1）人体血浆pH的正常范围：____________。 （2）人体血浆pH维持稳定的因素：与__________________等物质有关。 （3）调节方式： ①吃过多碱性食物时：Na2CO3与____________反应生成____________，由肾脏随尿液排出 ②剧烈运动时：乳酸与____________反应，生成乳酸钠和H2CO3，乳酸钠进入肝脏参与代谢，H2CO3分解生成CO2和H2O，CO2由肺呼出 8、温度：人体细胞外液的温度一般维持在______左右。 9、细胞、内环境与外界环境的关系 细胞通过______________________________，内环境是____________________________________ 10、内环境与外界环境的物质交换过程，需要________________________。 11、细胞与内环境之间是________________________的。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的__________________。 12、血液、血浆、血红蛋白和血浆蛋白的关系 血液包含血浆和血细胞，血浆蛋白存在于血浆中，属于____________的成分；血红蛋白存在于红细胞中，属于____________的成分。 13、____________是多细胞生物的机体内细胞生活的直接环境，单细胞生物没有所谓的内环境。 14、导致血浆渗透压下降及组织水肿的原因 ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 15、导致组织液渗透压升高及组织水肿的原因 __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 16、内环境中“存在”与“不存在”的物质 （1）存在： ①营养物质：______、______、______、______、______、______、______等 ②代谢废物：______、______、______等 ③调节物质：______、______等 ④其他：____________等 （2）不存在： ①细胞内特有的物质：____________、____________（呼吸酶、RNA聚合酶、解旋酶）等 ②细胞膜上的成分：____________、____________等 ③与外界相通的的物质：______、______、______、______等 ④人体不能吸收的物质：____________、____________等 1.2 内环境的稳态 1、实验：模拟生物体维持pH的稳定实验原理 在溶液中加入____________，____________(如HPO/H2PO)能使溶液pH的变化____________；与自来水相比，__________________更类似于缓冲液。 2、内环境化学成分和理化性质维持在一定范围 （1）pH变化 人体内环境中有很多______，其中最重要的是____________________，其次还有_______________等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的pH仍能________________________。 （2）体温变化 尽管周围的气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近______。 3、内环境稳态 （1）含义：____________________________________________________________________________。 （2）实质：______________________________处于动态平衡之中。 4、维持内环境稳态的基础：________________________________________________。 5、内环境稳态调节机制 （1）法国的生理学家贝尔纳：内环境保持稳定主要依赖于____________的调节。 （2）美国的生理学家坎农：内环境的稳态是在____________和____________的共同作用下，通过机体各种__________________________________________而实现的。 （3）目前普遍认为：机体维持稳态的主要调节机制是____________________________________。 6、调节能力：人体维持稳态的调节能力是__________________的。当外界环境变化过于剧烈，或者人体自身的调节功能____________时，__________________就会遭到破坏，危及机体健康。 7、内环境稳态的意义：内环境稳态是__________________________________________。 8、稳态概念的发展：生命系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。 （1）在分子水平上：存在________________________、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。 （2）在细胞水平上：存在细胞的__________________的稳态等。 （3）在____________上：存在心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等。 （4）在群体水平上：__________________的变化存在稳态，生态系统的____________也存在稳态。 9、内环境稳态的体现：稳态不是____________的，而是相对恒定的一种____________。这种动态变化保持在__________________。 2.1 神经调节的结构基础 1、神经系统的结构：__________________和__________________ （1）中枢神经系统 组成 功能 ______(颅腔内) ______ 大脑皮层是调节机体活动的______ ______ __________________________________________ ______ 是连接____________其他部分的重要通路；有许多__________________，如调节____________功能的基本活动中枢 ______ 有____________________________________等，还与__________________等的控制有关 ______(椎管内) 脊髓是__________________的联系通路，是调节运动的____________ （2）外周神经系统 外周神经系统包括__________________，二者均含有____________（感觉神经）和____________（运动神经），运动神经又包含__________________和__________________（包括____________和____________）。 ______：共12对，主要分布在______，负责______的感觉和运动 ______：共31对，主要分布在____________，负责管理____________的感觉和运动 __________________：不受意识支配，支配________________________ ____________：受意识支配，支配____________ 2、自主神经系统 （1）概念：____________________________________，它们的活动__________________，称为自主神经系统。 （2）组成：____________和____________。 （3）功能：____________和____________作用于____________，但通常是______的。 状态 优势 表现 兴奋状态 ____________活动占优势 心跳______，支气管______，瞳孔______，血管______，______胃肠蠕动和消化腺的分泌活动 安静状态 ____________活动占优势 心跳______，支气管______，瞳孔______，______胃肠蠕动和消化液的分泌活动 （4）意义：__________________________________________________________________。 3、构成神经系统的细胞主要包括：__________________________________________ （1）神经元 ①功能：__________________________________________________________________。 ②结构 a.______：是神经元的膨大部分，里面含有______。 b.______：是细胞体向外伸出的树枝状______，通常______，用来______________________________。 c.______：是神经元的__________________，它将信息____________________________________。 ③神经纤维及神经 a.神经纤维：神经元轴突呈______，外表大都套有一层______，构成____________。 b.神经：许多神经纤维____________，外面包有一层______，构成一条神经。 （2）神经胶质细胞 ①分布：广泛分布于____________。 ②数量：神经胶质细胞数量为神经元数量的______倍。 ③作用： a.对神经元起辅助作用，具有________________________神经元等多种功能。 b.在外周神经系统中，神经胶质细胞____________________________________。 c.与神经元一起，共同完成______________________________。 2.2 神经调节的基本方式 1、神经调节的基本方式——______ （1）概念：__________________________________________________________________。 （2）结构基础：____________。 （3）完成条件：①____________；②____________；③______________________________。 2、反射的结构基础——______ （1）结构 ①____________：____________________________________ ②____________：____________________________________ ③____________：____________________________________ ④____________：____________________________________ ⑤____________：____________________________________ 组成：______________________________________________________。 （2）兴奋 ①兴奋的定义：________________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 ②兴奋传导途径 在反射弧中传导：____________________________________________________________ 在脑和脊髓等中枢神经系统中传导：在缩手反射与膝跳反射中，兴奋还会从位于______的低级中枢传导到____________从而产生相应的______，从而感觉到手被扎或腿被叩击了。 3、反射的类型：____________________________________ 4、非条件反射 （1）概念：____________________________________。 （2）特点：______，终身性，不需要____________参与，数量是______的。 5、条件反射 （1）概念：出生后在生活过程中通过____________而形成的反射。 （2）特点：______，可建立，可消退，需要____________参与，数量几乎是______的。 （3）条件反射的消退 ①原因：如果____________，条件反射就会逐渐______，以至最终完全不出现。 ②实质：______________________________________________________________________________ __________________________________________。 ③机理：条件反射的消退不是条件反射的____________，而是中枢把原先引起____________的信号转变为产生____________的信号。 （5）条件反射的意义 ①条件反射的建立，是____________________________________； ②条件反射扩展了机体__________________的适应范围，使机体能够__________________，预先作出不同的反应； ③条件反射使机体具有更强的______________________，大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。 6、条件反射与非条件反射的联系： 条件反射是在____________的基础上，通过____________而建立的。条件反射建立之后要维持下去，还需要____________的强化 7、直接刺激传出神经也可引起肌肉收缩，这不是反射。因为___________________________________。 8、反射弧各结构破坏对功能的影响 （1）感受器、传入神经、神经中枢破坏________________________。 （2）传出神经和效应器破坏，________________________。 9、判断反射弧中受损部位的方法 组别 刺激部位及现象 结论 1 刺激感受器，效应器无反应 刺激传入神经，效应器有反应 __________________ 2 刺激传入神经，效应器无反应 刺激传出神经，效应器有反应 ________________________ 3 刺激传出神经，效应器无反应 刺激效应器，效应器有反应 ______________________________ 4 刺激效应器，效应器无反应 ______________________________ 2.3 神经冲动的产生和传导 1、神经冲动：兴奋是以_________________________________________，这种______也叫神经冲动。 2、兴奋的产生和传导 （1）兴奋的产生 静息电位的形成是由于______打开，______，电位表现为____________；动作电位的形成是由于______打开，______，电位表现为____________ 【注意】①K+在整个过程中都是由高浓度到低浓度运输，K+外流需要____________的协助，属于______________________________； ②Na+在动作电位产生时，Na+的内流需要__________________，同时从高浓度到低浓度运输，故属于________________________； ③一次兴奋完成后，______将流入的Na+泵出膜外，将流出的K+泵入膜内，以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备，属于____________,需消耗能量。 （2）兴奋的传导 神经纤维上，兴奋部位和未兴奋部位存在______，形成局部电流 ①传导形式：______。 ②传导方向：____________________________________ 细胞膜内：兴奋的传导方向与局部电流方向______ 细胞膜外：兴奋的传导方向与局部电流方向______ ③传导特点：离体神经纤维上____________，反射弧中____________ 3、突触小体：神经元的____________经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。 4、突触 （1）概念：突触小体可以与其他神经元的________________________等相接近，共同形成突触。 （2）基础结构 [A]____________：轴突末端膨大的突触小体的膜 [B]____________：突触前膜和突触后膜之间的缝隙，其内液体是____________ [C]____________：下一神经元的______的膜或______的膜 (3)突触存在部位 ①神经元与____________之间； ②神经元与________________________之间。 5、兴奋在突触中的传递 （1）过程 ①兴奋到达突触前膜所在的神经元的____________，引起突触小泡向____________移动并释放____________ ②神经递质通过____________扩散到____________的受体附近。 ③神经递质与____________上的______结合。 ④突触后膜上的____________发生变化，引发______变化。 ⑤神经递质被__________________。 【注意】神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为______，不需要消耗能量,其快慢与神经递质的浓度和温度等有关。 （2）传递特点及原因 ①____________。原因：_________________________________________________________________。 ②兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上要______。原因：_________________________________。 （3）信号转变 ①突触：____________________________________。 ②突触小体：________________________。 ③突触后膜：________________________。 ④突触前膜：________________________。 （4）神经递质的类型和去向 ①递质的类型 兴奋性递质：使下一个神经元______，如乙酰胆碱、谷氨酸、5-羟色胺、肾上腺素、多巴胺等。 抑制性递质：使下一个神经元______，如甘氨酸、γ-氨基丁酸等。 ②递质释放方式：______。 【注意】神经递质释放的运输方式是______，需要______，不需要______，体现了细胞膜具有一定的______；突触小泡的形成与____________有关，胞吐过程中需要的能量主要来自______。 ③递质的去向：____________________________________________________________。 ④神经递质的作用：使__________________________________________ ⑤神经递质的供体：轴突末端突触小体内的____________。 ⑥神经递质的传递：__________________________________________。 ⑦神经递质的受体：位于____________，化学本质为________________________。 ⑧神经递质的本质：____________（主要是小分子物质） ⑨神经递质被降解或回收的意义：________________________ ⑩神经递质储存在突触小泡中的目的：____________________________________ 6、兴奋剂和毒品 （1）作用位点：____________。 （2）作用机理： ①促进神经递质的__________________速率； ②干扰神经递质与______的结合； ③影响分解神经递质的______的活性。 （3）兴奋剂： ①概念：原是指能提高_____________________机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称。 ②作用：具有增强人的____________、提高____________等作用。 （4）毒品：指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的____________和____________。 7、可卡因 （1）通过突触起作用 ①作用对象：________________________。 ②可卡因作用原理：可卡因使____________失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体______。 （2）可卡因能起到干扰____________的作用，导致心脏功能异常，还会抑制免疫系统的功能。 10、多巴胺发挥作用后的去向：__________________________________________ 11、细胞外液Na+、K+浓度对电位峰值的影响 Na+浓度只影响动作电位的峰值；K+浓度只影响静息电位的绝对值。 细胞外Na+浓度增加 静息电位______，动作电位的峰值______ 细胞外Na+浓度降低 静息电位______，动作电位的峰值______ 细胞外K+浓度增加 静息电位绝对值______ 细胞外K+浓度降低 静息电位绝对值______ 2.4 神经系统的分级调节 1、大脑皮层和躯体运动的关系 （1）大脑皮层：大脑的表面覆盖着主要由______________________________构成的薄层结构，丰富的______使大脑具有更大的表面积。 （2）大脑皮层第一运动区与躯体运动的关系 ①躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区，而且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是______的，但头面部代表区的位置与头面部关系是______的。 ②大脑皮层运动代表区范围大小与________________________有关，运动越精细的部位其大脑皮层对应的范围______。例如，手和头面部占据区域较______，躯体占据区域______。 ③一侧大脑皮层运动区支配______躯体运动，但头面部多属于______支配。 2、神经系统对躯体运动的分级调节 （1）大脑通过______等与______相连，大脑发出的指令，可以通过______等传到______。 （2）调节过程：脑中的相应____________会发出指令对____________进行不断调整，机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的____________下，变得更加有条不紊与精准。 3、神经系统对排尿反射的分级调节 低级中枢的调控：脊髓对膀胱扩大和缩小的控制由__________________支配，__________________兴奋，会使膀胱缩小，__________________兴奋，不会导致膀胱缩小 高级中枢的调控：人能有意识地控制排尿，是因为____________________________________ 4、神经系统对内脏活动的分级调节 （1）低级中枢——______：初级调节，可以完成简单的内脏活动 （2）______：脑干中存在许多重要的调节内脏活动的______中枢 （3）较高级中枢——____________：使内脏活动和其他生理活动相联系 （4）最高级中枢——____________：是________________________________________________，对____________________________________，使__________________________________________ 5、神经系统对内脏活动调节的主要特点 （1）高级神经中枢和低级神经中枢共同参与，____________内脏活动。 （2）内脏活动受到______________________________的双重调控。 2.5 人脑的高级功能 1、____________：是人类社会信息传递的主要形式，也是人类进行思维的主要工具。 2、语言功能 （1）是人脑特有的____________，它包括与____________相关的全部智能活动，涉及人类的__________________。 （2）人类大脑皮层(左半球侧面)的言语区 ①______区：发生障碍__________________【失写症】 ②______区：发生障碍__________________【失读症】 ③______区：发生障碍__________________【运动性失语症】 ④______区：发生障碍__________________【听觉性失语症】 3、人脑左右半球的分工 （1）大多数人主导语言功能的区域是在大脑的______，逻辑思维主要是由______负责。 （2）大多数人的大脑______主要负责形象思维，如音乐、绘画、空间识别等。 4、学习和记忆定义：学习和记忆是脑的高级功能，是指神经系统不断地______激，获得新的__________________的过程。学习和记忆不是由____________控制的，而是由__________________参与。 5、记忆分为四个阶段：____________、____________、____________和____________。____________和____________为短时记忆，____________和____________为长时记忆 6、情绪：是人对______所作出的反应，情绪也是大脑的高级功能之一。 7、抑郁：当人们遇到精神压力、生活挫折、疾病、死亡等情况时，常会产生______的情绪，当______情绪达到一定程度时，就会产生______。抑郁通常是______的，可以通过____________、身边人的支持以及心理咨询好转。 8、抑郁症：当______持续下去而得不到缓解时，可能就会形成抑郁症。 9、学习和记忆涉及脑内____________的作用以及某些种类______的合成。短时记忆可能与__________________________________________，尤其是与大脑皮层下一个形状像______的脑区有关。长时记忆可能与______________________________________________________。 10、抗抑郁药一般都通过作用于______处来影响神经系统的功能。例如，有的药物，可选择性地抑制____________对5－羟色胺的回收，使得____________中5－羟色胺的浓度维持在一定水平，有利于神经系统的活动正常进行。 3.1 激素与内分泌系统 1、腺体分类 （1）外分泌腺 ①定义：凡是分泌物经由______而流出______或流到______的分泌腺，称为外分泌腺。 ②实例：如______、______、______等。 （2）内分泌腺 ①定义：________________________，其分泌物——______直接进入腺体内的____________，并随____________输送到全身各处的分泌腺，称为内分泌腺。 ②实例：如______、______、______等。 ③内分泌腺是__________________的重要组成部分。 2、促胰液素的发现 （1）沃泰默 ①观点：胰液的分泌受______的调节。 ②实验结论：胰液分泌是一个十分顽固的______(认为神经没有剔除干净)。 （2）斯他林和贝利斯 ①假设：胰液的分泌受化学物质的调节——在盐酸的作用下，____________细胞可能产生了一种化学物质，这种物质进入______后，随血流到达胰腺，引起______的分泌。 ②实验结论：在盐酸的作用下，__________________产生了一种能促进______分泌的化学物质，这种物质被命名为____________。 3、____________是人们发现的第一种激素。 4、激素调节：__________________________________________________________________。 5、内分泌系统的组成：内分泌系统是由________________________________________________共同构成。 6、人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 主要内分泌腺 分泌激素 生理作用 作用部位 下丘脑 __________________ 调控______分泌释放相应的激素 ______ __________________ ________________________ __________________ 促进________________对水的重吸收 __________________ 垂体 __________________ 分别调节相应的____________的分泌活动 ______ __________________ ______ __________________ ______ __________________ 调节____________等 ______ 甲状腺 __________________ 调节体内的____________、____________、____________等作用 ______ 肾上腺 皮质 __________________ 调节____________和____________ ______________________________ 髓质 __________________ 提高机体的____________ 胰腺(胰岛) 胰岛B细胞 __________________ 这两种激素在______代谢中发挥重要的调节作用 ______ 胰岛A细胞 __________________ ___________ 卵巢 __________________ 具有促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等作用 ______ 睾丸 __________________ 具有促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等作用 ______ 7、内分泌系统的作用 (1)________________________________________________________________________。 (2)______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 8、主要激素的化学本质 内分泌腺 激素 化学本质 下丘脑 __________________ __________________ __________________ 垂体 __________________ __________________ __________________ __________________ 甲状腺 __________________ __________________ 胰腺(胰岛) __________________ __________________ __________________ __________________ 肾上腺 ______ ______ __________________ ______ ______ __________________ 卵巢 __________________ __________________ 睾丸 __________________ 3.2 激素调节的过程 1、血糖的定义：__________________称为血糖，主要是______。 2、血糖的来源和去向 （1）血糖的来源：____________________________________________________________ （2）血糖的去向：______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ （3）血糖的主要来源：______________________________________________________。 （4）空腹时血糖的重要来源：__________________________________________。 （5）相关激素作用机理 胰岛素：______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 胰高血糖素：__________________________________________________________________ 3、血糖平衡的调节过程 ①调节中枢：____________。 ②调节机制：受____________共同调节；最主要的调节方式：____________。 ③神经系统还通过控制________________________的分泌活动来调节血糖含量 4、血糖平衡调节中存在______调节 （1）反馈调节定义：在一个系统中，系统本身工作的______，反过来又作为______调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节。 （2）反馈调节的意义：反馈调节是生命系统中____________的调节机制，对于________________________________________________。 5、写出甲状腺激素分泌的分级调节过程 6、甲状腺激素分泌调节机制：甲状腺激素的分泌既存在____________，也存在____________机制。 7、激素分泌调节机制——分级调节 （1）分级调节定义：人们将______________________________之间存在的这种分层调控，称为分级调节。 （2）实例：人和高等动物体内存在着“________________________”“________________________”“________________________”等。 （3）分级调节意义：__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 8、激素调节的特点 （1）______________________________ （2）______________________________：激素选择靶细胞，是通过与靶细胞上的特异性______相互识别，并发生特异性结合实现的。 （3）______________________________：激素的作用方式，犹如信使将信息从内分泌细胞传递给靶细胞，靶细胞发生一系列的____________。激素一经靶细胞接受并起作用后就______了，因此体内需要______________________________，以维持激素含量的动态平衡。 （4）________________________。 9、激素间相互作用 （1）____________：____________、____________、____________等均可升高血糖，它们通过作用于不同环节，在提高血糖浓度上具有____________。 （2）____________：胰岛素能降低血糖，与胰高血糖素等的升糖效应______。 10、激素的作用机理 激素既不组成____________，又不提供______，也不起____________，而是随______到达靶细胞，使靶细胞原有的____________发生变化。 11、直接感受血糖含量变化的分泌器官分泌的激素是______________________________。 13、唯一降血糖的激素：____________是唯一能够降低血糖浓度的激素。 14、升血糖激素：除胰高血糖素外，人体内有多种激素参与调节血糖浓度，如__________________、__________________、__________________等，它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接地提高血糖浓度。 16、比较动物激素、酶、神经递质 项目 动物激素 酶 神经递质 化学本质 ________________________________________________ ____________ __________________ 产生部位 ________________________ ____________ ____________ 作用 ____________ ____________ ______________________________ 作用部位 __________________ ____________ ____________ 作用后去向 __________________ ____________ ____________ 3.3 体液调节与神经调节的关系 1、体液调节 （1）概念：____________________________________________________________，称为体液调节。____________是体液调节的主要内容。 （2）体液因子 ①组成：________________________，如组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)。 ②作用：对______、______和_$