高中生物基礎知識匯總

提分快·找勝大第頁版權解釋勝大教育高中生物基礎知識梳理必修一第一單元細胞的分子組成與結構一、生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性：1.統(tǒng)一性（種類）：組成生物體的化學元素在無機自然界都可以找到，沒有一種化學元素是生物界所特有的。2.差異性（含量）：細胞與非生物相比，各種元素的相對含量又大不相同。組成細胞的元素：1.分類：①最基本元素是C②基本元素是C、H、O、N③主要元素是C、H、O、N、P、S④大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu（“鐵錳碰新木桶”）。注：無論是大量元素和微量元素均為必需元素。但生物體內的元素不一定都是必需元素。含量：①組成生物體的化學元素種類大體相同，但含量相差很大。②在細胞鮮重中，含量最多的元素是O。在細胞的干重中，含量最多的元素是C。三、組成細胞的化合物：含量：（1）含量最多的（無機）化合物：水；（2）含量最多的有機化合物（干重含量最多的化合物）：蛋白質。3.實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質：（1）實驗原理：某些化學試劑能夠使生物組織中的有關有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應。（2）實驗步驟①還原糖的檢測和觀察結論：還原糖與斐林試劑在加熱的過程中生成磚紅色沉淀，說明組織樣液中有還原糖。②脂肪的檢測和觀察方法一：花生種子勻漿+3滴蘇丹Ⅲ染液→橘黃色方法二：③蛋白質的檢測和觀察結論：【實驗注意事項】(1)還原糖鑒定實驗材料要求①淺色：不能用綠色葉片、西瓜、血液等材料，防止顏色的干擾。②還原糖含量高：不能用馬鈴薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。(2)斐林試劑與雙縮脲試劑的比較項目斐林試劑雙縮脲試劑鑒定成分還原糖（葡萄糖、果糖、麥芽糖）蛋白質功能：結合水是細胞結構的重要組成成分（4.5%）。細胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流動，叫做自由水。功能：①自由水是細胞內的良好溶劑；②參與細胞內的許多生物化學反應；③為細胞提供液體環(huán)境；④運送營養(yǎng)物質和代謝廢物。①自由水/結合水的比值越大，新陳代謝越旺盛；比值越小，抗逆性越強。②種子成熟過程中結合水/自由水的比值變大，萌發(fā)過程中結合水/自由水的比值變小。③心臟、血液與肌肉細胞呈現(xiàn)不同狀態(tài)主要是因為結合水含量不同，例如心臟呈固態(tài)而血液呈液態(tài)，原因是心臟中的結合水較多。（23）細胞中大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在。作用：①組成復雜化合物。②可維持細胞和生物體的生命活動。③對維持細胞和生物體正常的滲透壓、酸堿平衡非常重要。拓展：ATP、核苷酸等物質的合成需要磷酸。第二單元細胞的結構和功能多種多樣的細胞（1）細胞是生物體結構與功能的基本單位（2）自然界的生命系統(tǒng)包括的層次有：細胞、組織、器官、系統(tǒng)、個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈。（3）植物的生命系統(tǒng)層次中沒有“系統(tǒng)”這個層次。（4）原核細胞與真核細胞的本質區(qū)別是有無以核膜為界限的細胞核。【方法點撥】原核生物和真核生物的判斷a“菌”類的判斷：凡“菌”字前面有“桿”“球”“弧”及“螺旋”等字的都是細菌，屬于原核生物，而酵母菌、霉菌及食用菌等則為真核生物。b“藻”類的判斷：藻類的種類很多，常見的藻類有藍藻(如念珠藻、顫藻、螺旋藻、發(fā)菜等)，綠藻(如紫菜、石花菜等)，褐藻(如海帶、裙帶菜等)，紅藻(如衣藻、水綿、小球藻、團藻等)。其中藍藻為原核生物，其他藻類為真核生物。拓展：①原核細胞只有核糖體一種細胞器，無其他細胞器。②原核生物的遺傳不符合孟德爾遺傳規(guī)律；真核生物在有性生殖過程中，核基因的遺傳符合孟德爾遺傳規(guī)律。③自然條件下，原核生物的可遺傳變異的類型只有基因突變；真核生物的可遺傳變異的類型有基因突變、基因重組、染色體變異。④原核細胞如細菌主要以二分裂的方式進行分裂；真核細胞的分裂方式有有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂。（5）病毒不能獨立生活，病毒的代謝和繁殖過程只能在宿主的活細胞中進行。拓展：①病毒在生物分類上是既不屬于原核生物，也不屬于真核生物。②組成每種病毒核酸的基本單位是四種脫氧核苷酸，或是四種核糖核苷酸。③病毒的培養(yǎng)不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)，因為病毒的繁殖必須在宿主的活細胞中進行。2.細胞的多樣性和細胞的統(tǒng)一性（6）．細胞的多樣性表現(xiàn)：細胞的形態(tài)、大小、種類、結構等各不相同。如原核細胞與真核細胞、動物細胞與植物細胞、同一個體的不同類型的細胞。（7）．細胞的統(tǒng)一性表現(xiàn)：a結構方面：都有細胞膜、細胞質和核酸等。b遺傳方面：都以DNA作為遺傳物質。c增殖方面：都以細胞分裂的方式增殖。3.細胞學說的建立過程（8）細胞學說的創(chuàng)始人是施萊登和施旺。細胞學說揭示細胞統(tǒng)一性和生物體結構統(tǒng)一性。（9）細胞學說的要點是：①細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發(fā)育而來，并由細胞和細胞產(chǎn)物所構成；②細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用；③新細胞可從老細胞中產(chǎn)生。4.細胞膜系統(tǒng)的結構和功能（7）用哺乳動物成熟的紅細胞做實驗材料能分離得到純凈的細胞膜。把細胞放在清水里，水會進入細胞，把細胞漲破，細胞內的物質流出來，這樣就可以得到純凈的細胞膜。（8）細胞膜的主要由脂質和蛋白質組成，還有少量的糖類。磷脂雙分子層是基本骨架，功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數(shù)量越多。細胞膜的結構特點是具有一定的流動性，功能特性是選擇透過性。細胞膜的功能有：①將細胞與外界環(huán)境分隔開；②控制物質進出細胞（控制作用是相對的）；③進行細胞間的信息交流。拓展：①行使細胞膜控制物質進出功能的物質是載體。②細胞膜與其他生物膜的化學組成大致相同，但是在不同的生物膜中，化學物質的含量有差別，例如，細胞膜上糖類的含量相對與細胞器膜要多。③細胞間的信息交流的方式有：z.間接交流（如細胞分泌激素）；b.直接交流（如精卵細胞的識別和結合）；c.通過特殊的通道（如高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接）（9）在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合而成的糖蛋白，叫做糖被。糖被與細胞表面的識別有密切關系。消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有保護和潤滑作用。（10）細胞壁對植物細胞有支持和保護作用。植物細胞壁的化學成分主要是纖維素和果膠。常用纖維素酶和果膠酶除去植物細胞壁。細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖。5.主要細胞器的結構和功能（11）線粒體是活細胞進行有氧呼吸的主要場所。健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料。（12）線粒體內與有氧呼吸有關的酶分布在線粒體的內膜和基質中。拓展：①線粒體內的DNA不與蛋白質結合形成染色體。②線粒體是細胞內進行有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸的第一階段在細胞質基質中進行。③進行有氧呼吸的細胞不一定要有線粒體，例如進行有氧呼吸的細菌。硝化細菌、大腸桿菌（13）葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。與光合作用有關的酶分布在葉綠體內的類囊體薄膜上和葉綠體基質中。與光合作用有關的色素分布在葉綠體內的類囊體薄膜上。拓展：①葉綠體內的DNA不與蛋白質結合形成染色體。②葉綠體是真核細胞內進行光合作用的唯一場所。③進行光合作用的細胞不一定有葉綠體，例如藍藻屬于原核生物，能進行光合作用，但沒有葉綠體。（14）內質網(wǎng)是細胞內蛋白質合成和加工，以及脂質合成的“車間”。（15）核糖體是細胞內將氨基酸合成為蛋白質的場所。有的附著在內質網(wǎng)上（主要合成胞內蛋白），有的游離分布在細胞質中（主要合成胞外蛋白（分泌蛋白）），是“生產(chǎn)蛋白質的機器”。（16）高爾基體主要是對來自內質網(wǎng)的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”和“發(fā)送站”。動物細胞的高爾基體主要與分泌蛋白的加工、轉運有關，植物細胞的高爾基體與細胞壁的合成有關。（17）中心體存在于動物和某些低等植物的細胞中，與細胞的有絲分裂有關。（20）液泡由液泡膜和膜內的細胞液構成，細胞液中含有糖類、無機鹽、色素和蛋白質等物質。拓展：①液泡內的色素有花青素，細胞液呈酸性則偏紅，細胞液呈堿性則偏藍，從而影響植物的花色。②液泡內的色素與葉綠體色素成分和功能均不相同。（21）注意從以下幾個方面對細胞器進行正確分類①具有雙層膜結構的細胞器有：葉綠體、線粒體。具有雙層膜結構的細胞結構有：葉綠體、線粒體和核膜。②具有單層膜結構的細胞器有：內質網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡。具有單層膜結構的細胞結構有：內質網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡和細胞膜。③不具備膜結構的細胞器有：核糖體和中心體。④能產(chǎn)生水的細胞器有：線粒體、核糖體。（此外還有葉綠體和高爾基體，可不作要求）⑤與堿基互補配對有關的細胞器有：核糖體、葉綠體、線粒體。⑥含有DNA的細胞器有：葉綠體和線粒體。⑦含有RNA的細胞結構有：葉綠體、線粒體和核糖體。⑧與細胞的能量轉換有關的細胞器有：線粒體、葉綠體。（22）分泌蛋白最初是在內質網(wǎng)上的核糖體中由氨基酸形成肽鏈，肽鏈進入內質網(wǎng)進行初步的加工后，進入高爾基體經(jīng)過進一步的加工形成分泌小泡與細胞膜融合，分泌到細胞外。拓展：【內質網(wǎng)以囊泡的形式將蛋白質運送到高爾基體，囊泡與高爾基體膜融合導致高爾基體膜面積增加；被進一步修飾加工的蛋白質，再以囊泡的形式從高爾基體運送到細胞膜，又導致高爾基體膜面積減少因此內質網(wǎng)的面積逐步減少，細胞膜的面積逐漸增加，高爾基體的面積不變】（23）在細胞中，許多細胞器都有膜，如內質網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等，這些細胞器膜和細胞膜、核膜等結構，共同構成細胞的生物膜系統(tǒng)。5.細胞核的結構和功能（24）細胞核包括核膜、染色質（體）、核仁、核孔。（25）核膜上的核孔的功能是實現(xiàn)核質之間頻繁的物質交換和信息交流。細胞核內的核仁與某種RNA（rRNA）的合成以及核糖體的形成有關。（26）細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。（27）染色質、染色體的化學組成是DNA和蛋白質。染色質和染色體是同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。第三單元細胞代謝一、物質進出細胞的方式（1）一個典型的滲透裝置必須具備的條件是具有一層半透膜。（2）細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質稱為原生質層。植物細胞內原生質層可以看作是半透膜，動物細胞的細胞膜可以看作是半透膜，所以都可以發(fā)生滲透吸水。（3）細胞壁是全透性的，水分子和溶解在水里的物質都能夠自由通過。當細胞液濃度＜外界溶液濃度時，細胞失水，出現(xiàn)質壁分離；當細胞液濃度＞外界溶液濃度時，細胞吸水，質壁分離復原。（4）細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。（5）物質通過簡單的擴散作用進出細胞，叫做自由擴散。進出細胞的物質借助載體蛋白的擴散，叫做協(xié)助擴散。物質從低濃度一側運輸?shù)礁邼舛纫粋龋枰d體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。小分子和離子的跨膜運輸?shù)姆绞接斜粍舆\輸（自由擴散和協(xié)助擴散）和主動運輸；大分子和顆粒性物質進出細胞的方式主要是胞吞和胞吐。（6）各種物質運輸方式的區(qū)別如下：運輸方式被動運輸主動運輸胞吞胞吐自由擴散協(xié)助擴散運輸方向順濃度梯度高濃度→低濃度逆濃度梯度低濃度→高濃度胞外→胞內胞內→胞外載體不需要需要需要不需要能量不消耗消耗需要舉例H2O、O2、CO2、N2、甘油、乙醇、苯、尿素葡萄糖進入紅細胞Na+、K+、Ca2+等離子；小腸吸收葡萄糖、氨基酸吞噬細胞吞噬抗原胰島素、消化酶、抗體的分泌拓展：①溶液中的溶質或氣體可發(fā)生自由擴散，溶液中的溶劑發(fā)生滲透作用；滲透作用必須具備兩個條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側的溶液具有濃度差。酶與ATP細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。1.酶在細胞代謝中的作用（1）分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。（2）同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。（3）酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA。（4）酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。所以酶具有高效性、專一性，酶的作用條件較溫和。拓展：①同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。②過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。在低溫，如0℃左右時，酶的活性很低，但酶的空間結構穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。2.ATP在能量代謝中的作用（3）ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物。ATP的結構簡式是A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，“—”代表普通磷酸鍵，“～”代表高能磷酸鍵，斷裂時，會釋放出大量的能量。一分子腺苷=一分子腺嘌呤+一分子核糖A—P：腺嘌呤核糖核苷酸（RNA的基本單位之一）（4）ATP和ADP的轉化酶酶1酶2ATPADP+Pi+能量（ATP在細胞內含量少、生成速度快、生成總量多。）酶2注意：①酶不同：酶1是水解酶，酶2是合成酶；②能量來源不同：ATP水解釋放的能量，來自高能磷酸鍵的化學能，并用于各種生命活動；合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用。③場所不同：ATP水解在細胞的各處。ATP合成在線粒體，葉綠體，細胞質基質。拓展：①動物體內合成ATP的途徑是呼吸作用，植物體內合成ATP的途徑是呼吸作用和光合作用。②ATP在細胞內的含量較少，依靠于ADP的轉化而保持一定的含量。③ATP與ADP相互轉化不是可逆反應，因為反應的場所、酶不同。④ATP的水解總是與吸能反應在一起，ATP的合成總是與放能反應在一起。五、細胞呼吸（1）細胞呼吸是指有機物在細胞內經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。拓展：①細胞進行有氧呼吸時最常直接利用的物質是葡萄糖。②有氧呼吸第一階段的場所是細胞質基質，反應物是葡萄糖，產(chǎn)物是丙酮酸和[H]。③有氧呼吸第二階段的場所是線粒體基質，反應物是丙酮酸和水，產(chǎn)物是CO2和[H]。④有氧呼吸第三階段的場所是線粒體內膜，反應物是O2和[H]，產(chǎn)物是H2O。酶⑤有氧呼吸的總反應式是：：酶有氧呼吸的三個階段比較：有氧呼吸過程第一階段第二階段第三階段場所細胞質基質線粒體基質線粒體內膜反應物主要是C6H12O6丙酮酸+H2O[H]+O2產(chǎn)物丙酮酸+[H]CO2+[H]H2O釋放能量少量少量大量無氧呼吸是指細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物質分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。（3）無氧呼吸的全過程分為兩個階段，這兩個階段需要不同酶的催化，但都是在細胞質基質中進行。其中第一階段與有氧呼吸第一個階段完全相同，第二階段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和CO2，或者轉為成乳酸。無論是分解成酒精和二氧化碳還是轉化成乳酸，無氧呼吸都只有第一階段釋放出少量的能量，生成少量的ATP。拓展：①高等植物在水淹時，無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2。②高等動物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚進行無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。③相同呼吸底物，代謝產(chǎn)物不同的直接原因是酶不同，根本原因是基因不同。一種生物無氧呼吸的產(chǎn)物只能是一種，酒精和CO2或乳酸。④無氧呼吸生成酒精的反應式：無氧呼吸生成乳酸的反應式：細胞呼吸的意義①為生物體的生命活動提供能量。②為體內其他化合物的合成提供中間產(chǎn)物。如丙酮酸是三大有機物相互轉化的樞紐。光合作用捕獲光能的色素吸收光能的四種色素就分布在類囊體的薄膜上。色素種類顏色吸收光譜濾紙條上位置葉綠素[(約占3/4)[葉綠素a藍綠色主要吸收紅光和藍紫光[來源:學優(yōu)高考網(wǎng)]中下層葉綠素b黃綠色最下層類胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素橙黃光主要吸收藍紫光最上層葉黃素黃色中上層光合作用的基本過程葉綠體是進行光合作用的場所。它內部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進行光合作用所必需的酶。光合作用過程圖解（1）光合作用的反應式可表示為：概述光合作用的過程（光反應和暗反應）a.光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。b.光反應階段：光合作用第一個階段中的化學反應，必須有光才能進行。這個階段叫做光反應階段。c.暗反應階段：光合作用第二個階段中的化學反應，有沒有光都可以進行，這個階段叫做暗反應階段。比較項目光反應暗反應需要條件光、色素、酶多種酶反應場所葉綠體基粒（類囊體的薄膜上）葉綠體基質物質變化水的光解：ATP的合成：ADP+Pi+能量酶ATPCO2的固定：CO2+C5酶2C3C3的還原：2C3[H]，ATP,多種酶(CH2O)+C5能量變化光能→活躍的化學能（儲存在ATP中）活躍的化學能→穩(wěn)定的化學能(儲存在有機物中)完成標志O2的釋放，ATP和[H]的生成葡萄糖等有機物的生成兩者關系光反應為暗反應提供能量(ATP)和還原劑([H])；暗反應為光反應提供ADP和Pi拓展：①光合作用產(chǎn)生的O2中的O全部來自于H2O。②光合作用產(chǎn)生的葡萄糖和水中的氧元素來自反應物中的CO2。③與光反應進行有關的非生物因素：光、溫度、水。與暗反應進行有關的非生物因素：溫度、CO2。④從外界吸收來的CO2不能直接被[H]還原，CO2需要先被固定成為C3，C3直接被[H]還原。⑤當CO2不足時，植物體內C3、ATP、C5、[H]的含量變化分別是下降、上升、上升、上升。當光照不足時，植物體內C3、ATP、C5、[H]的含量變化分別是上升、下降、下降、下降。⑥光合速率的測定：一般采用的指標如單位時間內氧氣的釋放量、單位時間內CO2的吸收量、單位時間內植物重量（有機物）的變化量。⑦細胞呼吸產(chǎn)生的[H]和光合作用產(chǎn)生的[H]不同。細胞呼吸產(chǎn)生的[H]為還原型輔酶Ⅰ（NADH），光合作用產(chǎn)生的[H]為還原型輔酶Ⅱ（NADPH）。⑧細胞呼吸產(chǎn)生的ATP用于除暗反應外的各項生命活動。光合作用光反應階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應。⑨細胞呼吸能量來源于化學能。光合作用能量來源于光能。3.影響光合作用速率的環(huán)境因素（3）提高農(nóng)作物對光能的利用率的措施有延長光合作用時間、增加光合作用面積、提高光合作用效率。（4）光合作用效率是植物光合作用中，產(chǎn)生有機物中所含能量與光合作用中吸收的光能的比值。提高農(nóng)作物的光合作用效率有：給植物提高適宜的光照強度、溫度，給植物提供充足的CO2、H2O和礦質元素（無機鹽）。（5）利用光合作用原理在農(nóng)業(yè)上的應用有：在冬季通過溫室、大棚為農(nóng)作物提供合適的溫度；種植陰生植物要遮蔭；通過合理密植、套種等措施提高作物產(chǎn)量。利用呼吸作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用有：對稻田舉行定期排水，防止水稻幼根因缺氧而腐爛；農(nóng)作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉。4.在不同的光照條件下，光合速率與呼吸速率的計算(1)綠色植物組織在黑暗條件下測得的數(shù)值表示呼吸速率。(2)綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)值表示凈光合速率。(3)真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：①光合作用產(chǎn)生的O2量＝實測的O2釋放量＋細胞呼吸消耗的O2量。②光合作用固定的CO2量＝實測的CO2吸收量＋細胞呼吸釋放的CO2量。③光合作用產(chǎn)生的葡萄糖量＝葡萄糖的積累量(增重部分)＋細胞呼吸消耗的葡萄糖量。4、化能合成作用：除了綠色植物，自然界中少數(shù)種類的細菌，雖然細胞內沒有葉綠素，不能進行光合作用，但是能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用叫做化能合成作用，這些細菌也屬于自養(yǎng)生物。例如生活在土壤中的硝化細菌。第四單元細胞的生命歷程細胞表面積與體積的關系限制了細胞的長大。一、細胞的增殖1.細胞的生長和增殖的周期性 細胞以分裂的方式進行增殖。細胞在分裂之前，必須進行一定的物質準備。細胞增殖包括物質準備和細胞分裂整個連續(xù)的過程。真核細胞的分裂方式有三種：有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂。連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，是一個細胞周期。一個細胞周期包括兩個階段：分裂間期和分裂期。2.細胞的有絲分裂（2）分裂間期細胞內發(fā)生的主要變化是完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成。分為G1期、S期、G2期。（3）細胞分裂期各階段的變化特點是:前期：“膜仁消失現(xiàn)兩體”，核仁、核膜消失，出現(xiàn)紡錘絲形成紡錘體，染色體，散亂地分布在紡錘體的中央。中期：“形數(shù)清晰赤道齊”，染色體形態(tài)數(shù)目清晰，整齊的排列在赤道板上。后期：“點裂數(shù)增均兩極”，著絲點分裂，染色體數(shù)目增加，平均分配到兩極。末期：“膜仁重現(xiàn)失兩體”，出現(xiàn)新的核膜和核仁，染色體紡錘體消失，一個細胞分裂成為兩個子細胞。記住細胞有絲分裂DNA、染色體的變化曲線圖（6）動物細胞與植物細胞有絲分裂過程基本相同，不同的特點是：動物細胞在間期中心體倍增，在前期兩組中心粒分別移向細胞兩極，在中心粒的周圍，發(fā)出星射線構成紡錘體；而植物細胞在前期從細胞兩極發(fā)出紡錘絲。動物細胞分裂的末期細胞膜從細胞的中部向內凹陷，最后把細胞縊裂成兩部分；植物細胞末期在赤道板的位置出現(xiàn)細胞板，細胞板由細胞的中央向四周擴展，逐漸形成新的細胞壁。拓展：①動物細胞有絲分裂前期紡錘體的形成主要與中心體有關。②植物細胞分裂末期新的細胞壁的形成與高爾基體有關。③細胞分裂的過程中還需要核糖體、線粒體的參與。3.細胞的無絲分裂(8)蛙的紅細胞的分裂過程中，細胞核先延長，核的中部向內凹進，縊裂成為兩個細胞核；接著整個細胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個子細胞。拓展：①蛙的紅細胞的分裂是無絲分裂，哺乳動物的紅細胞無核，也不能進行分裂。②在無絲分裂過程中有DNA的復制。二、細胞的分化、癌變、衰老和凋亡1.細胞的分化(1)在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，叫做細胞分化。細胞分化使細胞趨于專門化，提高了生命活動的效率。細胞分化的本質是：基因的選擇性表達。多細胞個體內的每個體細胞都含有該物種全套的基因。(2)細胞分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中，在胚胎時期達到最大程度。(3)細胞分化是一種持久性變化，分化導致的穩(wěn)定性差異一般是不可逆轉的。2.細胞的全能性(4)細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。細胞具有全能性的原因是細胞包含有該物種所特有的全套遺傳物質，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因。(5)植物細胞全能性表達需要的條件是植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質、激素和其它外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性。拓展：①細胞分化的過程中遺傳物質沒有發(fā)生改變。②同一個體不同細胞中DNA相同，RNA、蛋白質不完全相同，因為細胞分化過程中發(fā)生了基因的選擇性表達。細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關系(6)衰老細胞主要具有以下特征：①細胞內的水分減少，結果使細胞萎縮，體積變小，細胞新陳代謝的速率減慢；②細胞內多種酶的活性降低；③細胞內的色素隨細胞衰老而逐漸積累，妨礙細胞內物質的交流和傳遞，影響細胞正常的生理功能；④細胞內呼吸速率減慢，細胞核的體積增大，核膜內折，染色質收縮、染色加深；⑤細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低。拓展：老年人的皺紋、白發(fā)及色斑如何解釋？皺紋產(chǎn)生的準確機理比較復雜，皺紋的產(chǎn)生與代謝減慢、皮膚衰老等有關。由于頭發(fā)基部的黑色素細胞衰老，細胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少，所以老年人頭發(fā)變白。老年斑是由于細胞內的色素隨著細胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細胞中出現(xiàn)色素聚集，主要是脂褐素的堆積。脂褐素是不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物，是一種不溶性顆粒物。不同的細胞在衰老過程中脂褐素顆粒的大小也有一定的差異。皮膚細胞的脂褐素顆粒大，就出現(xiàn)了老年斑。由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，就叫細胞凋亡。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，所以也常常被稱為細胞編程性死亡。在成熟的生物體中，細胞的自然更新、被病原體感染的細胞的清楚，也是通過細胞凋亡完成的。4.癌細胞的主要特征及防治有的細胞受到致癌因子的作用，細胞中遺傳物質發(fā)生變化，就變成不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞，這種細胞就是癌細胞。(8)癌細胞主要有以下特征：①在適宜條件下，癌細胞能夠無限增殖；②癌細胞的形態(tài)結構發(fā)生顯著變化；③癌細胞的表面發(fā)生了變化，由于細胞膜上的糖蛋白等物質減少，使得癌細胞彼此之間的黏著性顯著降低，容易在體內分散和轉移。（9）致癌因子大致分為三類：物理致癌因子、化學致癌因子和病毒致癌因子。(10)人和動物體的染色體上存在原癌基因和抑癌基因。原癌基因主要負責調節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。環(huán)境中的致癌因子會損傷細胞中的DNA分子，使得原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。必修二五、孟德爾遺傳定律1.孟德爾遺傳實驗的科學方法（1）遺傳學實驗的科學雜交實驗包括：人工去雄、套袋、授粉、套袋。（2）孟德爾獲得成功的原因：首先選擇了相對性狀明顯和嚴格自花傳粉的植物進行雜交，其次運用了科學的統(tǒng)計學分析方法和以嚴謹?shù)目茖W態(tài)度進行研究。2.基因分離定律和自由組合定律（3）分離定律：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。分離定律的實質是等位基因彼此分離。（4）自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。第六單元生物的遺傳一、遺傳的細胞基礎——減數(shù)分裂和受精作用1.細胞的減數(shù)分裂（1）減數(shù)分裂是進行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減半的細胞分裂。在減數(shù)分裂過程中，染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。減數(shù)分裂與有絲分裂過程的區(qū)別是減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細胞是有性生殖細胞，而有絲分裂產(chǎn)生體細胞；減數(shù)分裂細胞連續(xù)分裂2次，而染色體復制1次，有聯(lián)會、四分體和同源染色體的分離現(xiàn)象；有絲分裂染色體復制和細胞分裂均為1次，無聯(lián)會和同源染色體分離等現(xiàn)象。（2）減數(shù)分裂過程中配對的兩條染色體，形狀和大小一般相同，一條來自父方，一條來自母方，叫同源染色體。同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象叫做聯(lián)會。聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫一個四分體。四分體、同源染色體、染色單體、核DNA之間的數(shù)量關系是1個四分體含有1對同源染色體，共含有4條染色單體，4條DNA。（3）減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂。遺傳規(guī)律的發(fā)生是在細胞減數(shù)分裂減I后期，即同源染色體分離和非同源染色體自由組合的時期。2.配子的形成過程（4）卵細胞與精子形成過程的主要區(qū)別：卵細胞形成過程中細胞質不均等分配、減數(shù)分裂后不經(jīng)過細胞變形過程，而精子的形成細胞質均等分配、減數(shù)分裂后形成精子時有細胞變形過程。3.受精過程（5）受精作用是指精子和卵細胞融合形成受精卵的過程，受精作用的實質是精核與卵細胞核的融合。受精卵中的染色體數(shù)目恢復到體細胞中的數(shù)目，其中有一半的染色體來自精子，另一半來自卵細胞。（6）減數(shù)分裂和受精作用的重要意義是保證了有性生殖過程中染色體一半來自父方，一半來自母方，并且保證了親子代染色體數(shù)目的恒定。4.基因在染色體上（1）薩頓假說：基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。摩爾根驗證了假說，并得出基因在染色體上呈線性排列。（2）孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因的分離定律的實質是：在雜合體的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代?；虻淖杂山M合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。二、遺傳的分子基礎1.人類對遺傳物質的探索過程（1）格里菲思的肺炎雙球菌實驗過程：該實驗共分四組，分別由R型、S型、加熱殺死的S型細菌感染小鼠，最后由加熱殺死的S型細菌和R型細菌混合感染小鼠，觀察小鼠的死活，并試圖從死亡的小鼠體內提取S型細菌。實驗結果：將R型、加熱殺死的S型細菌感染小鼠，小鼠均不死亡；S型、加熱殺死的S型細菌和R型細菌混合感染小鼠，小鼠死亡，并且從死亡小鼠體內提取出S型細菌。實驗結論：加熱殺死的S型細菌的轉化因子使R型細菌發(fā)生了轉化，從而使小鼠死亡。艾弗里證明遺傳物質是DNA的實驗過程：讓R型細菌分別與S型細菌的DNA、蛋白質、多糖等物質分別混合，并分別在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，觀察哪組能產(chǎn)生S型細菌表面光滑的菌落特征。實驗結果：只有與S型細菌的DNA混合的R型細菌接種后能產(chǎn)生S型細菌的菌落特征。實驗結論：使R型細菌轉化為S型細菌的轉化因子即遺傳物質是DNA。（3）赫爾希和蔡斯（T2噬菌體侵染細菌）的實驗操作步驟：首先讓T2噬菌體分別標記32P、35S，然后分別與大腸桿菌混合培養(yǎng)，一段時間后振蕩、離心，之后觀察放射性在試管的上清液還是沉淀中。實驗結果：標記32P的組放射性主要在沉淀中，而標記5S的組放射性集中在上清液中。實驗結論：噬菌體侵染細菌時，DNA進入到細菌的細胞中，而蛋白質外殼仍留在外面。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的。DNA才是真正的遺傳物質。（4）因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質。2.DNA分子結構的主要特點（5）DNA雙螺旋結構模型的構建——美國生物學家沃森和英國物理學家克里克。（6）DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸；RNA分子的基本單位是核糖核苷酸。（7）DNA分子的空間結構特點是：①DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。②DNA分子的外側由磷酸和脫氧核糖交替連接構成基本骨架，堿基在內側；③堿基之間通過氫鍵以堿基互補配對方式連接。DNA分子的復制DNA分子的復制是一個邊解旋邊復制的過程，復制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA分子獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板，通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。（8）①DNA的復制主要在在細胞分裂的間期進行。②DNA復制是以親代DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈分別作為模板。③DNA復制的原料是細胞核里游離的脫氧核苷酸。④DNA復制的方式是半保留復制和邊解旋邊復制。⑤DNA復制的場所主要是細胞核，線粒體和葉綠體中也有。⑥DNA復制需要的基本條件是模板、原料、能量、酶。4.基因的概念與表達（9）遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變萬化，構成了DNA分子的多樣性，而堿基的特定的排列順序，又構成了每一個DNA分子的特異性；DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。DNA分子上分布著多個基因?；蚴怯羞z傳效應的DNA片段。（10）遺傳信息的轉錄和翻譯①基因控制蛋白質的合成包括兩個階段是轉錄和翻譯。②轉錄是在細胞核中以DNA為模板，按堿基互補配對方式合成RNA的過程。拓展：①轉錄發(fā)生的時間是細胞分裂間期。②轉錄的模板是“DNA分子的一條脫氧核苷酸鏈”③轉錄的原料是細胞核里游離的核糖核苷酸。④轉錄的產(chǎn)物是RNA分子。⑤轉錄需要的基本條件是模板、原料、能量、酶等。（11）翻譯是在核糖體中以mRNA為模板，按照堿基互補配對原則，以tRNA為轉運工具、以細胞質里游離的氨基酸為原料合成蛋白質的過程。①翻譯發(fā)生的場所是核糖體。②準確地說，翻譯的產(chǎn)物是多肽鏈。③翻譯需要的原料是細胞質里游離的20種氨基酸。拓展：①原核生物與真核生物的基因表達不同：原核細胞的轉錄和翻譯可同時進行；真核細胞的轉錄在細胞核中進行，mRNA經(jīng)加工成熟后通過核孔進入細胞質，在細胞質核糖體進行翻譯。②病毒基因的表達所需原料來自宿主細胞的游離核糖核苷酸和氨基酸，模板來自病毒基因轉錄來的mRNA。③遺傳信息是指DNA分子上基因的堿基排列順序；密碼子指mRNA中決定一個氨基酸的三個連續(xù)堿基；反密碼子是指tRNA分子中與mRNA分子密碼子配對的三個連續(xù)堿基，反密碼子與密碼子互補。起始密碼子、終止密碼子均存在于mRNA分子上。（12）一種tRNA只能運轉一種特定的氨基酸。一種氨基酸可由多種tRNA轉運。（13）在基因表達過程中DNA分子中堿基數(shù)、mRNA分子中堿基數(shù)、氨基酸數(shù)的數(shù)量關系是6：3：1。2.基因與性狀的關系（3）基因控制生物性狀的兩種方式：一是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；二是通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。七、伴性遺傳1.伴性遺傳是指性染色體上的基因遺傳方式與性別相聯(lián)系稱為伴性遺傳。伴X顯性：抗維生素D佝僂?。话閄隱性：紅綠色盲，人類血友病；伴Y：外耳道多毛癥；常染色體顯性：多指，并指，軟骨發(fā)育不全；常染色體隱性：鐮刀型細胞貧血癥，白化病，先天性聾啞，苯丙酮尿癥；多基因遺傳病：原發(fā)性高血壓，冠心病，哮喘病，青少年型糖尿??；染色體異常遺傳?。?1三體綜合征（先天愚型），貓叫綜合癥八、人類遺傳病1.人類遺傳病通常是指由于遺傳物質改變而引起的人類疾病，主要可以分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病三大類。2.人類基因組計劃測定的是24條染色體上的基因，即22條常染色體和X、Y兩條性染色體，因為X、Y染色體具有不相同的基因和堿基順序。第六單元生物變異與進化一、基因重組與基因突變1.基因重組及其意義（1）可遺傳的變異有三種來源：基因突變、染色體變異和基因重組。（2）基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合?；蛑亟M發(fā)生的時間有①四分體時期，位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換。②減數(shù)第一次分裂后期，隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因也自由組合。（3）意義：不產(chǎn)生新的基因，但產(chǎn)生新的基因型。所以，基因重組也是生物變異的來源之一，對生物的進化也具有重要的意義。2.基因突變的特征和原因（3）基因突變是基因結構的改變，包括堿基對的增添、缺失或替換?；蛲蛔儼l(fā)生的時間主要是細胞分裂的間期。誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素：物理因素、化學因素和生物因素。（4）基因突變的特點是低頻性、普遍性、少利多害性、隨機性、不定向性。（5）基因突變在進化中的意義：它是生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別，以適應不同的外界環(huán)境，是生物進化的重要因素之一。（6）基因突變不一定能引起性狀改變，如發(fā)生的是隱性突變（A→a），就不會引起性狀的改變。二、染色體變異與育種1.染色體結構變異和數(shù)目變異（1）染色體變異是指染色體結構和數(shù)目的改變。染色體結構的改變，都會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，可能導致性狀的變異。主要有缺失、重復、倒位、易位四種類型。（2）染色體數(shù)目的變異可以分為兩類：一類是細胞內個別染色體的增加或減少，另一類是細胞內染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。（3）染色體組是指有性生殖細胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體，叫染色體組。（4）二倍體是指由受精卵發(fā)育而成，體細胞中有兩個染色體組的個體。多倍體是指由受精卵發(fā)育而成，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。（5）誘導多倍體產(chǎn)生的方法有低溫處理和用秋水仙素處理植物的幼苗或萌發(fā)的種子。當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而使細胞中的染色體數(shù)目加倍。與正常個體相比，多倍體具有的特點是莖稈粗壯、葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質的含量都有所增加。（7）單倍體是指體細胞中含有本物種配子中染色體組的個體（即由配子發(fā)育而成的個體）。單倍體的特點一般是植株矮小瘦弱，一般高度不育。（8）單倍體育種的過程一般是首先花藥離體培養(yǎng)，從而獲得單倍體植株，然后進行秋水仙素加倍，從而獲得所需性狀的純合個體。單倍體育種的優(yōu)點是能迅速獲得純合體，加快育種進程。依據(jù)的原理是染色體變異。2.生物變異在育種上的應用（9）除了上述的雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種外，還有基因工程育種。①雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。②誘變育種是利用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。③基因工程，又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。a.基因的“剪刀”：指的是限制性核酸內切酶（簡稱限制酶）。一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的位點上切割DNA分子。b.基因的“針線”：DNA連接酶。c.基因的運載體：常用的有質粒、噬菌體和動植物病毒等。三、生物進化1.現(xiàn)代生物進化理論的主要內容（1）自然選擇學說的主要內容是：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存。（2）生物進化的基本單位是種群。種群是生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。（3）一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫。在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率，叫做基因頻率。（4）基因不會因個體的死亡而消失，其原因是種群中的基因庫能繼續(xù)保持和發(fā)展下去。拓展：（5）生物進化的實質是種群基因頻率的改變。（6）現(xiàn)代進化理論的基本內容是：①進化是以種群為基本單位，進化的實質是種群的基因頻率的改變。②突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料。③自然選擇決定生物進化的方向。④隔離導致物種形成。（7）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料?；蛲蛔儺a(chǎn)生新的基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化?；蛲蛔儺a(chǎn)生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。由于突變和重組都是隨機的、不定向的，因此它們只是提供了生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。（9）生物進化的方向是由自然選擇決定。在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。（11）物種是指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。（12）判斷某些生物是否是同一物種的依據(jù)是：①是否存在生殖隔離。②能否產(chǎn)生可育后代。（13）隔離是指不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。常見的隔離類型有地理隔離和生殖隔離。（14）物種形成最常見的方式是通過突變和重組產(chǎn)生可遺傳變異，經(jīng)過漫長年代的地理隔離積累產(chǎn)生生殖隔離，從而形成新物種。2.共同進化與生物多樣性的形成（14）共同進化是不同物種之間，生物與無機環(huán)境之間，在相互影響中不斷進化和發(fā)展。（15）生物多樣性的內容包括：基因的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。必修三第七單元生命活動的調節(jié)一、植物激素調節(jié)1.植物生長素的發(fā)現(xiàn)和作用（Ⅱ）（1）生長素的發(fā)現(xiàn)拓展:①胚芽鞘中的生長素是由胚芽鞘尖端合成的。②生長素的合成不需要光③胚芽鞘的尖端部位感受單側光的刺激④在植物體內，合成生長素最活躍的部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育的種子。⑤生長素在植物體各器官中都有分布，但相對集中分布在生長旺盛的部位，如：胚芽鞘、芽和根頂端分生組織、形成層、發(fā)育的果實和種子等處。⑥胚芽鞘向光彎曲和生長的部位是胚芽鞘尖端下部的伸長區(qū)。⑦生長素的化學本質是吲哚乙酸（IAA）。此外還有苯乙酸（PAA）、吲哚乙酸（IBA）。由植物體內產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物，稱作植物激素。除生長素外，還有赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等植物激素。取兩段生長狀況相同的等長的玉米胚芽鞘甲、乙，分別切去等長尖端，甲形態(tài)學上端在上，乙形態(tài)學下端在上，分別放置含有生長素的瓊脂塊在上端，不含生長素的瓊脂塊在下端，一段時間后，測甲乙兩胚芽鞘的下端的瓊脂中有無生長素。可以證明在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素只能由形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸。稱為極性運輸。極性運輸是細胞的主動運輸。在成熟組織中，可以進行非極性運輸。（3）生長素的橫向運輸拓展：①橫向運輸發(fā)生在尖端②引起橫向運輸?shù)脑蚴菃蝹裙饣虻匦囊ιL素生理作用：不直接參與細胞代謝，而是給細胞傳達一種調節(jié)代謝的信息。生長素的作用表現(xiàn)出兩重性：既能促進生物，也能抑制生物；既能促進發(fā)芽，也能抑制發(fā)芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。生長素所發(fā)揮的作用，因濃度、植物細胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異。如根比芽敏感，芽比莖敏感。低濃度促進生長，高濃度抑制生長。拓展：①單側光照射使胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種刺激，生長素向背光側移動，運輸?shù)较虏康纳扉L區(qū)，造成背光面比向光面生長快，因此出現(xiàn)向光彎曲，顯示出向光性②生長素對植物生長的雙重作用體現(xiàn)在根的向地性、頂端優(yōu)勢③頂端優(yōu)勢現(xiàn)象是頂芽優(yōu)先生長，側芽由于頂芽運輸來的生長素積累，濃度過高，導致側芽生長受抑制的現(xiàn)象。⑤根、芽、莖三種器官對生長素敏感性，根比芽敏感，芽比莖敏感。（5）生長素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用：促進扦插的枝條生根，促進果實發(fā)育，獲得無子果實，防止果實、葉片脫落。拓展：①在農(nóng)作物的栽培過程中，整枝、摘心所依據(jù)的原理是頂端優(yōu)勢。②雌蕊受粉后，促進果實發(fā)育的生長素由發(fā)育著的種子合成的。③番茄在花蕾期去雄，雌蕊涂抹適宜濃度的生長素獲得無子番茄。④雙子葉植物對生長素的敏感度高于單子葉植物，因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以用2、4—D作為雙子葉植物除草劑。2.其他植物激素（Ⅱ）（6）植物體內的激素有生長素、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸、乙烯等五類。①細胞分裂素的主要生理作用：促進細胞分裂和組織分化；延緩衰老。②乙烯的主要生理作用：促進果實成熟，乙烯存在于植物體的各個部位。③脫落酸的作用：抑制細胞分裂，促進葉和果實的衰老和脫落。④赤霉素的作用：促進細胞伸長，從而引起植株增高；促進種子萌發(fā)和果實發(fā)育，解除休眠。拓展：①因為天然的生長素在植物體內有一個代謝過程，合成與分解保持著一種動態(tài)平衡。當用天然的生長素處理植物時，體內生長素的量超過正常水平，過多的生長素會被其體內的酶分解掉而不易長時間發(fā)揮作用，但植物體內沒有分解生長素類似物（即人工合成的生長素）的酶，用生長素類似物處理后，能夠長時間地發(fā)揮作用。②新采摘的香蕉只有七成熟便于運輸，而我們吃的香蕉通過釋放乙烯促進果實成熟③秋水仙素不是植物激素，秋水仙素的作用機制是抑制紡錘體的形成④植物激素處理后，植物體內的遺傳物質沒有改變。3.植物激素的應用（Ⅱ）（7）①概念：植物生長調節(jié)劑是人工合成的，對植物的生長發(fā)育有著調節(jié)作用的化學物質。如生長素類似物2,4—D、乙烯利等。②優(yōu)點：容易合成、原料廣泛、效果穩(wěn)定等。③應用：a.用乙烯利對鳳梨進行催熟，使其提前成熟。b.利用赤霉素溶液處理蘆葦，提高其纖維長度。C.利用赤霉素處理大麥進行啤酒的生產(chǎn)，簡化工藝、降低成本。二、動物生命活動的調節(jié)1.人體神經(jīng)調節(jié)的結構基礎和調節(jié)過程（Ⅱ）（1）神經(jīng)活動的功能單位是神經(jīng)元。神經(jīng)調節(jié)的基本方式是反射。反射是指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)（腦和脊髓）參與下，動物體或人體對內外環(huán)境變化作出的規(guī)律性應答。分為條件反射和非條件反射。（2）反射的結構基礎是反射弧。反射弧由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應器構成。（3）興奮是指動物體或人體內的某些組織（如神經(jīng)組織）或細胞感受外界刺激后，由相對靜止狀態(tài)變?yōu)轱@著活躍狀態(tài)的過程。2.神經(jīng)沖動的產(chǎn)生、傳導和傳遞（Ⅱ）（4）興奮在神經(jīng)纖維上的傳導——電傳導①傳導形式：興奮是以動作電位即電信號的形式沿著神經(jīng)纖維傳導的，這種電信號也叫神經(jīng)沖動。②傳導過程：③傳導特點：雙向傳導。在膜外，興奮傳導方向與局部電流方向相反；在膜內，興奮傳導方向與局部電流方向相同。興奮在神經(jīng)元之間的傳遞——突觸傳遞①突觸：神經(jīng)元的末梢經(jīng)過多次分支，最后每個分支末端膨大，呈杯狀或球狀叫做突觸小體；突觸前膜是神經(jīng)元的軸突末梢，突觸間隙是組織液；突觸后膜是神經(jīng)元胞體或樹突。②傳導過程：拓展：①突觸小泡釋放的遞質：乙酰膽堿、去甲腎上腺素、多巴胺、腎上腺素、一氧化氮等。②遞質移動方向：突觸小泡→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜。③信號轉換：電信號→化學信號→電信號。③傳遞特點：單向傳遞。原因：由于神經(jīng)遞質只存在于突觸前膜的突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，然后作用于突觸后膜上，因此神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單方向的。④神經(jīng)遞質的釋放及去向A.神經(jīng)遞質釋放方式為胞吐，體現(xiàn)了生物膜的結構特點——具有一定的流動性。遞質被突觸后膜上的受體（糖蛋白）識別，其作用效果為促進或抑制。拓展：①興奮的傳導方向和膜內側的電流傳導方向一致②興奮在神經(jīng)纖維上的傳導形式是電信號，速度快；興奮在神經(jīng)元之間的傳導形式是化學信號，速度慢。③遞質與突觸后膜上的受體結合，受體的化學本質是糖蛋白。3.人腦的高級功能（6）人的大腦皮層除了對外部世界的感知以及控制機體的反射活動外，還具有語言、學習、記憶和思維等方面的高級功能。（7）人腦特有的高級功能：語言功能。這功能與大腦皮層某些特定的區(qū)域有關，稱為言語區(qū)。分為W區(qū)，V區(qū)，S區(qū)，H區(qū)。（8）學習與記憶①學習和記憶涉及腦內神經(jīng)遞質的作用以及某些種類蛋白質的合成。②短期記憶主要與神經(jīng)元的活動及神經(jīng)元之間的聯(lián)系有關，尤其是與大腦皮層下的一個形狀像海馬的腦區(qū)有關。③長期記憶可能與新突觸的建立有關。脊椎動物激素的調節(jié)促胰液素的發(fā)現(xiàn)激素調節(jié)：由內分泌器官（或細胞）分泌的化學物質進行調節(jié)，這就是激素調節(jié)。（1）動物激素的調節(jié)①人體主要的內分泌腺及其分泌的激素（2）激素分泌的調節(jié)關系在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身工作的效果，反過來又作為信息調節(jié)該系統(tǒng)的工作，這種調節(jié)方式叫做反饋調節(jié)。反饋調節(jié)是生命系統(tǒng)中非常普遍的調節(jié)機制，它對于機體維持穩(wěn)態(tài)具有重要意義。①縱向關系——分級調節(jié)和反饋調節(jié)。②橫向關系——協(xié)同作用和拮抗作用。A.協(xié)同作用：不同激素對同一生理效應都發(fā)揮作用，從而達到增強效果的結果。例如生長激素和甲狀腺激素。B.拮抗作用：不同激素對同一生理效應發(fā)揮相反的作用。例如胰島素和胰高血糖。3.動物激素的調節(jié)特點（1）微量和高效。（2）通過體液運輸。（3）作用于靶器官、靶細胞。脊椎動物激素在生產(chǎn)中的應用（Ⅰ）。5、神經(jīng)調節(jié)與體液調節(jié)的區(qū)別與聯(lián)系神經(jīng)調節(jié)體液調節(jié)傳遞物質神經(jīng)沖動激素調節(jié)方式反射激素特定的組織細胞作用途徑反射弧體液運輸作用對象效應器靶細胞膜上的受體反應速度迅速較緩慢作用范圍準確、比較局限較廣泛作用時間短暫比較長聯(lián)系①體內大多數(shù)內分泌腺受神經(jīng)系統(tǒng)的控制②內分泌腺所分泌的激素可影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能四、人體內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)與調節(jié)不論男性還是女性，體內都含有大量以水為基礎的液體，這些液體統(tǒng)稱為體液。由細胞外液構成的液體環(huán)境叫做內環(huán)境。1.穩(wěn)態(tài)的生理意義（Ⅱ）正常機體通過調節(jié)作用，使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調活動，共同維持內環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)。內環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件。（1）．內環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質交換的媒介.（2）．內環(huán)境穩(wěn)態(tài)（3）．內環(huán)境的物質成分歸納a.小腸吸收的需要在血漿和淋巴中運輸?shù)奈镔|，如水、無機鹽、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、維生素等；b.細胞合成的分泌蛋白(如抗體、淋巴因子)、神經(jīng)遞質、激素等；c.細胞的代謝產(chǎn)物CO2、水、尿素等。(4)．發(fā)生于內環(huán)境中的生理過程總結a.乳酸與碳酸氫鈉作用生成乳酸鈉和碳酸，實現(xiàn)pH的穩(wěn)態(tài)。b.興奮傳導過程中神經(jīng)遞質與受體結合。c.免疫過程中抗體與相應的抗原特異性地結合。d.激素與靶細胞的結合。(5)．內環(huán)境維持穩(wěn)態(tài)的基本途徑機體各種器官，系統(tǒng)協(xié)調一致地正常運行，是維持內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎。a.組織細胞直接與內環(huán)境進行物質交換，然后經(jīng)內環(huán)境間接地與外界環(huán)境進行物質交換。b.與物質交換相關的器官有皮膚，系統(tǒng)有呼吸、循環(huán)、消化、泌尿四大系統(tǒng)。c.參與調節(jié)的系統(tǒng)有神經(jīng)、內分泌、免疫三大系統(tǒng)。拓展：（1）下丘腦在生命活動中的重要功能a.感受：滲透壓感受器感受滲透壓升降，維持水鹽代謝平衡。b.傳導：可將滲透壓感受器產(chǎn)生的興奮傳導至大腦皮層，使之產(chǎn)生渴覺。c.分泌：分泌促激素釋放激素，作用于垂體，使之分泌相應的激素或促激素。在外界環(huán)境溫度低時分泌促甲狀腺激素釋放激素，在細胞外液滲透壓升高時促使垂體釋放抗利尿激素。d.調節(jié)：是體溫調節(jié)中樞、血糖調節(jié)中樞、滲透壓調節(jié)中樞。(2).引起組織水腫的原因歸納分析a.毛細血管壁通透性增加。大量蛋白質進入組織液，使組織液膠體滲透壓升高，水分由血管進入細胞液，發(fā)生水腫。(b.淋巴回流受阻。使含蛋白質的淋巴液在組織間隙中積聚而引起水腫，如絲蟲病時，主要淋巴管道被成蟲阻塞，引起下肢和陰囊的慢性水腫。c.腎小球濾過率下降。急性腎小球腎炎時，引起蛋白尿，使血漿蛋白減少，導致組織水腫。d.過敏性物質引起。過敏反應產(chǎn)生的組織胺使毛細血管通透性加大，血漿蛋白滲出毛細血管進入組織液引起水腫。e.營養(yǎng)不良引起。營養(yǎng)不良時，血漿蛋白合成減少，血漿滲透壓降低，使水分進入組織液。二、神經(jīng)體液調節(jié)在穩(wěn)定內環(huán)境穩(wěn)態(tài)作用中的實例1．血糖平衡調節(jié)2．體溫調節(jié)過程3．水鹽調節(jié)過程4．血糖平衡調節(jié)的分析(1)血糖調節(jié)的方式是神經(jīng)-體液調節(jié)。血糖調節(jié)以激素調節(jié)為主，多種激素共同起作用，其中胰島素是人體內唯一降血糖的激素；胰島素與胰高血糖素之間是拮抗作用；胰高血糖素與腎上腺素之間是協(xié)同作用。(2)下丘腦是血糖平衡調節(jié)的中樞，可通過神經(jīng)直接作用于胰島細胞和腎上腺。(3)血糖含量升高時，胰島素分泌增多，促進葡萄糖進入肝臟、肌肉、脂肪等組織細胞，并且在這些細胞中合成糖元、氧化分解或者轉化成脂肪；另一方面又能夠抑制肝糖元的分解和非糖類物質轉化為葡萄糖。從而降低血糖。血糖含量降低時，胰高血糖素含量升高，促進肝糖元分解，促進非糖類物質轉化為葡萄糖5．體溫調節(jié)過程應注意的問題(1)寒冷條件下體溫調節(jié)既有神經(jīng)調節(jié)也有體液調節(jié)。(2)寒冷環(huán)境下，甲狀腺激素分泌增多是神經(jīng)—體液調節(jié)模式，而腎上腺素分泌增多則是神經(jīng)調節(jié)模式。(3)體溫調節(jié)感受的刺激是溫度的變化，冷覺與溫覺形成的部位是大腦皮層，而體溫調節(jié)的中樞是下丘腦。6．水鹽平衡調節(jié)的分析(1)平衡本質：吸收量=排出量。(2)水鹽平衡的調節(jié)中樞是下丘腦，產(chǎn)生渴覺的中樞是大腦皮層。(3)調節(jié)水鹽平衡的激素主要是抗利尿激素，抗利尿激素由下丘腦神經(jīng)細胞分泌，由垂體后葉釋放?？估蚣に刈饔玫陌屑毎悄I小管和集合管的細胞。三、人體免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)定中的作用1.免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用（1）免疫是機體的一種特殊的保護性生理功能。（2）非特異性免疫是人類生來就有的，不針對某一特定的病原體，而是對大多數(shù)病原體起到防御作用。人體抵御病原體的三道防線分別是第一道防線：皮膚和粘膜；第二道防線：殺菌物質、吞噬細胞；第三道防線：特異性免疫。（3）特異性免疫是人類后天形成的，免疫器官、免疫細胞借助血液循環(huán)和淋巴循環(huán)，進行的免疫，針對某一特定的病原體起到防御作用。非特性免疫中依靠殺菌物質和吞噬細胞消滅病原體。（4）淋巴細胞的分化過程：造血干細胞在骨髓中分化為B細胞，在抗原刺激下分化為效應B細胞。造血干細胞在胸腺中分化為T細胞，在抗原刺激下分化為效應T細胞。（5）能夠引起機體產(chǎn)生特異性免疫的物質叫做抗原?？乖哂写蠓肿印⒁话惝愇镄院吞禺愋缘男再|。抗原不一定是異物。（6）抗體是抗原刺激下產(chǎn)生，能夠與相應抗原特異性結合的免疫球蛋白。拓展：①抗體是漿細胞（效應B細胞）合成的，其化學本質是球蛋白，分布在血清、組織液和外分泌物②抗原：細菌、細菌外毒素、病毒、花粉、癌細胞（7）免疫的三個階段：感應階段、反應階段、效應階段1．體液免疫與細胞免疫的比較比較項目體液免疫細胞免疫區(qū)別作用物質特異性抗體增強免疫細胞活力的各類淋巴因子作用對象侵入內環(huán)境中的抗原被抗原侵入的宿主細胞比較項目體液免疫細胞免疫區(qū)別作用過程關系①對于外毒素，體液免疫發(fā)揮作用；②對于胞內寄生物，體液免疫先起作用，阻止寄生病原體的傳播感染，當寄生病原體進入細胞后，細胞免疫將抗原釋放，再由體液免疫最后清除2．二次免疫結構基礎記憶細胞：能迅速增殖、分化為漿細胞，壽命長，對抗原十分敏感，能“記住”入侵的抗原過程相同抗原再次入侵時，記憶細胞很快地做出反應，即很快分裂產(chǎn)生新的漿細胞和記憶細胞，漿細胞產(chǎn)生抗體消滅抗原3．對抗原的特異性識別(1)在特異性免疫中，對抗原有特異性識別作用的細胞或物質有：B細胞、T細胞、記憶細胞、效應T細胞和抗體。(2)吞噬細胞對抗原有識別作用，但它的識別作用沒有特異性.(3)漿細胞不能直接接觸抗原，但其分泌的抗體能特異性識別抗原。拓展：①干擾素、白細胞介素屬于淋巴因子，化學本質是蛋白質。②上述物質由T細胞合成；在接受抗原刺激后合成；能夠促進B細胞的增殖和分化，加強各種有關細胞的作用來發(fā)揮免疫效應。③當細菌毒素進入人體后，會發(fā)生體液免疫。④當結核桿菌、麻風桿菌進入人體后，會發(fā)生細胞免疫。⑤當病毒進入機體后，人體會發(fā)生體液免疫和細胞免疫。⑥過敏原第一次進入人體后，人體內產(chǎn)生抗體吸附在皮膚、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些細胞的表面。當相同過敏原再次進入機體時，就會與吸附在細胞表面的相應抗體結合，使上述細胞釋放組織胺等物質，引起毛細血管擴張，血管壁通透性增強，平滑肌收縮，腺體分泌增多等，引發(fā)各種過敏反應。⑦過敏反應產(chǎn)生的抗體吸附在皮膚、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些細胞的表面，體液免疫中產(chǎn)生的抗體主要分布在血清中。⑧過敏反應屬于免疫過強，風濕性心臟病屬于自身免疫病，艾滋病屬于免疫缺陷病。2.艾滋病的流行和預防（1）艾滋病是由人類免疫缺陷病毒（HIV）引起，該病毒主要侵染人體T細胞。（2）艾滋病主要通過性接觸、血液和母嬰三種途徑傳播。共同注射器吸毒和性濫交是傳播艾滋病的主要危險行為。第八單元生物與環(huán)境種群和群落1.種群的特征（1）種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷出率和遷入率、年齡組成和性別比例四個基本特征。拓展：①種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)就是種群密度。種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。②決定種群大小和種群密度的重要因素是出生率和死亡率。③預測種群數(shù)量的變化趨勢具有重要意義的種群特征是年齡組成。④種群的性別比例能夠影響種群密度。2.種群的數(shù)量變化（2）從組成種群的個體角度看，種群數(shù)量變化的內在原因是種群內部個體之間的斗爭，每一個體均需占有一定的生存資源，包括對實物、空間和配偶的爭奪，使得在個體數(shù)量達到一定值斗爭加劇，引起種群數(shù)量的變化趨勢發(fā)生改變。（3）種群數(shù)量呈“J”型增長的條件是食物和空間無限、氣候適宜、沒有敵害等條件。J型增長的關系式：Nt=N0λt；（4）種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線。拓展：①自然界的資源和空間總是有限的，當種群密度增大時，種內競爭就會加劇，以該種群為食的動物的數(shù)量也會增加，這就使種群的出生率降低，死亡率增高，有時會穩(wěn)定在一定的水平，形成“S”型增長曲線。