资源简介

前 言
编写此记诵笔记的初衷是希望能够使学习的你们在课堂上得到解放，认真地听老师讲课， 笔记则已呈现给你们，不用担心记不下来。笔记主要是针对新授课的内容。老师希望每个同 学在课堂上都能认真地阅读教材，认真地思考老师提出的问题。在老师讲解的时候对着该笔 记进行理解（你可以在 note 栏补充你认为有必要加上去的内容、例子等等）。不要单独使 用该笔记，它不是万能的，学习更多需要的是你的主动参与、认真记忆和积极思考。
实际讲课过程中，老师可能会针对你的实际学习情况和知识储备的增加，回头从更深刻 更本质的角度分析以前曾经学习过的部分内容。这种逐渐深入的学习将一直持续到我们的一 轮复习阶段。因此希望你有了笔记后也能认真听课。
笔记编写过程中许多人是我需要感谢的。以下同事审阅了笔记的相关章节（按页码顺序）： 周云（p1 ～ p22）；苏翠芝（p23 ～ p38）；赵峰伟（p39 ～ p54）；周涛（p55 ～ p80）； 许云霄（p81 ～ p104）；张毅（p105 ～ p124）；冯丽菊（p125 ～ p132）；段孝贤（p133 ～ p140）； 王燕（p141 ～ p149）。新疆生产建设兵团第二中学的王云老师、内蒙古包头市第六中学的 付洪波老师、江西省万安中学的高华山老师、安徽省怀宁县高河中学的曹祥华老师、辽宁省 建平县实验中学的陈忠民老师通阅了笔记全稿并提出不少修改建议。大理新世纪中学 2015 届理科班使用了笔记的最初版本并指出了部分错误。
在笔记编写过程中还得到了学校领导的支持。另外完成该书编写我还需要感谢我的妻子 张洪芬对我工作的支持以及可爱儿子带给我的开心和快乐。限于我个人的水平，笔记也难免 有不尽如人意的地方，这一点希望同学们能够谅解。最后祝每位同学都能取得令自己满意的 成绩。
编著：
I

目录
必修一 分子与细胞…………………………………………………………………………………………1 绪 论 ………………………………………………………………………………………………………1 Chap1 走 近 细 胞 …………………………………………………………………………………………3
§1.1 从生物圈到细胞………………………………………………………………………………3
§1.2 细胞的多样性和统一性………………………………………………………………………4 Chap2 组成细胞的分子…………………………………………………………………………………7
§2.1 细胞中的元素和化合物………………………………………………………………………7
§2.2 生命活动的主要承担者………………………………………………………………………8
§2.3 遗传信息的携带者（更多详细内容参见必修二）…………………………………………10
§2.4 细胞中的糖类和脂肪………………………………………………………………………12
§2.5 细胞中的无机物……………………………………………………………………………13 Chap3 细胞的基本结构…………………………………………………………………………………14
§3.1 细胞膜——系统的边界……………………………………………………………………14
§3.2 细胞器——系统内的分工协作……………………………………………………………15
§3.3 细胞核——系统的控制中心………………………………………………………………18 Chap4 细胞的物质输入和输出…………………………………………………………………………19
§4.1 物质跨膜运输的实例………………………………………………………………………19
§4.2 生物膜的流动镶嵌模型……………………………………………………………………21
§4.3 物质跨膜运输方式…………………………………………………………………………22 Chap5 细胞的能量供应和利用…………………………………………………………………………23
§5.1 降低反应活化能的酶………………………………………………………………………23
§5.2 细胞的能量通货——ATP……………………………………………………………………25
§5.3 ATP 的主要来源——细胞呼吸……………………………………………………………26
§5.4 能量之源——光与光合作用………………………………………………………………29 Chap6 细胞的生命历程…………………………………………………………………………………34
§6.1 细 胞 的 增 殖 …………………………………………………………………………………34
§6.2 细 胞 的 分 化 …………………………………………………………………………………37
§6.3 细胞的衰老和凋亡…………………………………………………………………………38
§6.4 细 胞 的 癌 变 …………………………………………………………………………………39 必修二 遗传与进化………………………………………………………………………………………40 Chap 1 遗传因子的发现………………………………………………………………………………40
§1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（1）…………………………………………………………………40
§1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（2）…………………………………………………………………43 Chap 2 基因和染色体的关系…………………………………………………………………………45
§2.1 减数分裂和受精作用………………………………………………………………………45
§2.2 基因在染色体上……………………………………………………………………………49
II

§2.3 伴 性 遗 传 ……………………………………………………………………………………51 Chap 3 基因的本质……………………………………………………………………………………55
§3.1 DNA 是主要遗传物质…………………………………………………………………………55
§3.2 DNA 分子的结构………………………………………………………………………………57
§3.3 DNA 的复制……………………………………………………………………………………58
§3.4 基因是有遗传效应的 DNA 片段………………………………………………………………60 Chap 4 基因的表达……………………………………………………………………………………61
§4.1 基因指导蛋白质的合成……………………………………………………………………61
§4.2 基因对性状的控制…………………………………………………………………………63 Chap 5 基因突变及其他变异…………………………………………………………………………65
§5.1 基 因 突 变 ……………………………………………………………………………………65
§5.2 基 因 重 组 ……………………………………………………………………………………67
§5.3 染色体变异（对应教材第二节）……………………………………………………………68
§5.4 人类遗传病（对应教材第三节）……………………………………………………………71 Chap 6 遗传育种与基因工程（对应教材第六章）……………………………………………………72
§6.1 单倍体育种与多倍体育种…………………………………………………………………72
§6.2 杂交育种与诱变育种（对应教材第一节）…………………………………………………74
§6.3 基因工程及其应用（对应教材第二节）……………………………………………………77 Chap 7 现代生物进化理论……………………………………………………………………………78
§7.1 现代生物进化理论的由来…………………………………………………………………78
§7.2 现代生物进化理论的主要内容……………………………………………………………78 必修三 稳态与环境………………………………………………………………………………………81 Chap1 人体的内环境与稳态……………………………………………………………………………81
§1.1 细胞生活的环境……………………………………………………………………………81
§1.2 内环境稳态的重要性………………………………………………………………………83 Chap2 动物和人体生命活动的调节……………………………………………………………………85
§2.1 通过神经系统的调节………………………………………………………………………85
§2.2 通过激素的调节……………………………………………………………………………91
§2.3 神经调节和体液调节的关系………………………………………………………………94
§2.4 免疫调节（补充内容多，注意听讲以区别哪些需要重点记忆）………………………97 Chap3 植物的激素调节………………………………………………………………………………101
§3.1 植物生长素的发现…………………………………………………………………………101
§3.2 生长素的生理作用…………………………………………………………………………103
§3.3 其他植物激素………………………………………………………………………………105 Chap4 种 群 和 群 落 ……………………………………………………………………………………106
§4.1 种群的特征…………………………………………………………………………………106
§4.2 种群数量的变化……………………………………………………………………………108
§4.3 群落的结构…………………………………………………………………………………112

§4.4 群落的演替…………………………………………………………………………………114 Chap5 生态系统及其稳定性…………………………………………………………………………117
§5.1 生态系统的结构……………………………………………………………………………117
§5.2 生态系统的能量流动………………………………………………………………………117
§5.3 生态系统的物质循环………………………………………………………………………120
§5.4 生态系统的信息传递………………………………………………………………………121
§5.5 生态系统的稳定性…………………………………………………………………………122 Chap6 生态环境的保护………………………………………………………………………………124
§6.1 人口增长对生态环境的影响………………………………………………………………124
§6.2 保护我们共同的家园………………………………………………………………………124

必修一 分子与细胞
绪 论
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什么是生物学
＊ 生物学是研究生命现象和生命活动规律的一门科学
生物的基本特征
＊ 生物体都具有一定的结构，除病毒外的生物都是由细胞构成的
＊ 生物体都能进行新陈代谢（细胞代谢）
＊ 生物体都能繁殖
＊ 生物体都能表现生长、发育现象
＊ 生物体都能适应环境和影响环境
研究生物学的基本方法
＊ 观察法
＊ 实验法
Ⅰ、假说（假设）：
假说是指对某个科学问题所作出的某种可能性解释，科学家一般
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通过调查或实验的方法来检验假说的合理性 Eg：某块地的葡萄产量低，附近地块产量高，调查发现附近地块施用 了史丹利复合肥。于是有人提出“史丹利复合肥可以提高葡萄产量”， 此即为一个假说。
Ⅱ、实验：
实验是通过人为控制变量来检验假说合理性和可信度的研究方法
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①设计实验时，人为操控研究的变量（因子）称为自变量
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②随自变量的变化而变化的变量（因子）称为因变量
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③除自变量以外，其它影响因变量的变量（因子）称为无关变量
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Eg：如要判断史丹利复合肥是否可以提高葡萄产量，可将该地块分成 16 小块，随机选择其中 8 小块地不施加复合肥；另外 8 小块地按说 明施加复合肥。各地块的管理方式一致，收获后计算两类地块中葡萄 的单产，并加以比较。在这个实验设计中，施加复合肥的处理是实验 的自变量；葡萄的单产是实验的因变量；葡萄的品种、田间管理方式 等属于实验的无关变量。
④为排除无关变量的影响，实验中往往需要设计对照试验
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Eg：上述实验中施加复合肥与不施加复合肥之间形成一组对照实验。 有些实验中不需要设计对照试验（高中几乎不涉及此类）。 说明：实验的数学解释（学习完数学中的函数相关知识后再看）
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实验 1：F（X1，w1，w2，w3…）＝ Y1 实验 2：F（X2，w1，w2，w3…）＝ Y2 实验 3：F（X3，w1，w2，w3…）＝ Y3
……：……
参数说明：w 表示无关变量，X 表示自变量，F 表示实验处理（运算）， Y 表示因变量。实验 1、实验 2、实验 3……相互之间形成对照关系（无 关变量相同，只有自变量的差异）。这样（Xi，Yi）就能反映自变量 X 和因变量 Y 之间的关系。

Chap1 走近细胞
§1.1 从生物圈到细胞
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1.1.1 生命活动离不开细胞
＊ 单细胞生物依赖单个细胞就可以完成各项生命活动
Eg：草履虫的运动和分裂依赖单个细胞就可以完成。
＊ 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 Eg：人体的生殖与发育、缩手反射等生命活动都需要不同类型的分化 细胞协同完成。
＊ 病毒的生命活动离不开细胞
Eg：SARS 病毒和 HIV 病毒没有细胞结构，单独存在时没有生命特征， 只有寄生在宿主细胞内才能表现生命现象。
1.1.2 生命系统具有结构层次
＊ 生命系统的典型结构层次通常为：
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细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈 Eg：心肌细胞→心肌组织→心脏→血液循环系统→龟→…… 说明：
①高等植物的结构层次中缺少系统层次。
②单细胞生物的结构层次中缺少组织、器官和系统三个层次。
③细胞是最基本的生命系统，生物圈是现已知最大的生命系统。
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§1.2 细胞的多样性和统一性

1.2.1 使用高倍镜观察多种多样的细胞
＊ 材料用具
Ⅰ、酵母菌（单细胞真菌），水绵（绿藻类），叶保卫细胞（高等植 物细胞），鱼或人红细胞（高等动物细胞）。
Ⅱ、显微镜，载玻片，盖玻片、镊子、滴管、清水，碘液（将细胞核 染成黄色）。
＊ 观察结果
Ⅰ、细胞的多样性：植物细胞（如水绵和叶保卫细胞）通常含有细胞 壁和叶绿体 ; 真菌细胞多具有细胞壁，但没有叶绿体 ; 动物细胞 没有细胞壁，也没有叶绿体。
Ⅱ、细胞（真核细胞）具有统一性：所观察的细胞均具有细胞膜和细 胞质，真菌细胞和绝大多数的动物细胞、植物细胞都含有细胞核
（人成熟红细胞没有细胞核）。 注意：除实验观察的上述细胞外，自然界还存在没有成形核的细胞， 如大肠杆菌等。
1.2.2 细胞可依据有无核膜分为原核细胞和真核细胞
＊ 真核细胞和原核细胞的最主要区别在于有无核膜包被的细胞核
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Ⅰ、真核细胞和原核细胞具有结构相似的细胞膜。 Ⅱ、真核细胞的细胞质中含有各种膜包被的细胞器；原核细胞不含膜
包被的细胞器，只含有一种无膜的细胞器——核糖体。 Ⅲ、真核细胞的细胞核中含主要由组蛋白和 DNA 结合而成的染色体；
原核细胞的拟核中含有一个环状DNA分子，无组蛋白与之结合。

＊ 真核细胞和原核细胞的相似性说明了细胞的统一性 Eg：大肠杆菌和蓝藻属于原核细胞，它们没有核膜包被的细胞核，只 含有拟核，且拟核中的 DNA 没有与组蛋白结合形成染色体；也没有线
粒体和叶绿体等膜包被的细胞器，只含有一种细胞器——核糖体。说 明（俗称带菌字的生物）：通常名称中含表形态字眼的菌为细菌， 属原核生物，如大肠杆菌、肺炎双球菌、霍乱弧菌等（放线菌类也 属于原核生物）。名称中不含表形态字眼的菌通常为真菌，属真核生 物，如酵母菌、霉菌等。
说明（俗称带藻字的生物）：蓝藻门一般也称蓝细菌，它们属原核 生物，如蓝藻、发菜、颤藻等都属于蓝藻门。蓝藻门以外的藻类属于 真核生物，如团藻、衣藻等。
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1.2.3 细胞学说揭示了生物体的统一性
＊ 施莱登和施旺提出了细胞学说，魏尔肖等人发展了细胞学说
＊ 细胞学说的主要内容
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Ⅰ、细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞 和细胞产物所构成。
Ⅱ、细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其它细 胞共同组成的整体的生命起作用。
Ⅲ、新细胞可以从老细胞中产生。 说明：新细胞主要是从老细胞中通过细胞分裂的方式产生的。精卵结 合成受精卵，或者通过现代生物科技使细胞融合成杂种细胞等方式也 可以产生新细胞。
＊ 细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性
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显微镜

显微镜的构造
显微镜的使用
1. 取镜与安放： 一手握住镜臂，一手托住镜座。一般将显微镜放在距桌边 5 ～ 6cm 处。
2. 对光：
打开光源，用镜头转换器转换成低倍物镜对准通光孔，并选择遮光 器上的较大光圈。（眼睛注视目镜）调节反光镜，直至看到一个明 亮的视野。
3. 低倍镜观察：
先将镜筒降至距离载物台较近的位置（约 1cm），眼睛注视目镜， 缓慢地调节粗准焦螺旋升高镜筒（注意不要反向操作），直至看到 物像（一次不成功，就重复上述操作）。看到物象后可以调节细准 焦螺旋使物象清晰，然后将最理想的观察部位移至视野中央。
说明：将观察对象移至视野中央时，遵循偏向何处就往何处移动的原 则（why ？）。
4. 高倍镜观察： 进一步将观察目标移至视野中央，然后直接转动镜头转换器换用高 倍物镜，调节细准焦螺旋使物象清晰。
说明：使用高倍镜观察后视野将变小，亮度减弱。要重新调亮的话， 需要使用更大的光圈和 / 或使用反光镜的凹面进行反光。

Chap2 组成细胞的分子
§2.1 细胞中的元素和化合物
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2.1.1 组成细胞的元素可按不同原则进行分类
＊ 按含量是否超过万分之一，可分为大量元素和微量元素。大量元素主
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要包括：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等
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＊ 从作用看，C是最基本元素（原因见“生物大分子以碳链为骨架）；C、
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H、O、N 是基本元素
2.1.2 组成细胞的化合物可分为有机化合物和无机化合物
＊ 组成细胞的化合物可分为无机化合物和有机化合物
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＊ 无机化合物包括水和无机盐，其中水在生物体鲜重中含量最多
＊ 有机化合物包括糖类、脂质、核酸和蛋白质，其中在组成生物体的蛋 白质在有机化合物中含量最多 说明：上述物质含量均是相对而言的，具体组织细胞中可能存在差 异。例如，贮存脂肪的脂肪细胞中含量最多的化合物一般是脂质，而 不是水或蛋白质。
2.1.3 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
＊ 实验原理：
Ⅰ、还原糖和斐林试剂（需要现配）在 50 ～ 65℃水浴（加热）条件
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下生成砖红色沉淀。
Ⅱ、脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色；或被苏丹Ⅳ染液染成红色。
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Ⅲ、蛋白质和双缩脲试剂混合后发生反应显紫色。
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Ⅳ、碘液和淀粉混合变蓝色。
＊ 材料、仪器与用具
Ⅰ、苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆，花生种子或花生种子匀浆，豆浆或 鲜肝提取液。
Ⅱ、双面刀片，试管，试管夹，试管架，大小烧杯，小量筒，滴管， 水浴锅，载玻片，盖玻片，毛笔，吸水纸，显微镜。
Ⅲ、斐林试剂（甲液：0.1g/mL 的 NaOH，乙液：0.05g/mL 的 CuSO4， 甲乙液混合后现配现用），双缩脲试 剂（A 液：0.1g/mL 的 NaOH，B 液 0.01g/mL 的 CuSO4，A 液和 B 液顺次加入使用），苏 丹Ⅲ或Ⅳ染液，50% 酒精。
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§2.2 生命活动的主要承担者

2.2.1 组成蛋白质的氨基酸及其种类
＊ 组成蛋白质的氨基酸具有相似的结构：一个氨基（－ NH2）和一个羧
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基（－ COOH）连接在同一个碳原子上
＊ 不同氨基酸具有不同的 R 基，生物体内组成蛋白质的氨基酸约 20 种
Eg：
＊ 根据人自身能否合成，组成蛋白质的氨基酸可分为必需氨基酸和非必 需氨基酸
2.2.2 蛋白质是氨基酸连接而成具有一定空间结构的生物大分子
＊ 蛋白质的基本单位（单体）是氨基酸
＊ 氨基酸通过脱水缩合形成肽键的方式连接成二肽，依次再形成三肽、
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四肽等多肽……
＊ 多肽通常呈链状，也叫多肽链。一条或多条多肽链可折叠盘曲形成具
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有一定空间结构的有生物活性的蛋白质
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说明：
①每条多肽链至少含有一个游离氨基和一个游离羧基（“至少”是因 为 R 基上也可能含有氨基或羧基）
②在一条肽链中有： 氨基酸数＝肽键数（脱去水分子数）＋ 1
③如蛋白质由多条肽链构成，则： 氨基酸数＝肽键数（脱去水分子数）＋肽链数
（②可看作是③的特例）
Eg: 如人胰岛素分子由 2条肽链构成，含有 51个氨基酸，具有 49个肽 键。血红蛋白分子由 4 条肽链构成，含有 574 个氨基酸，具有 570 个 肽键。
＊ 蛋白质的结构具有多样性，这是因为：构成蛋白质的氨基酸的种类、 数目和排列次序可以不同，多肽链折叠盘曲形成的空间结构也多种多 样
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2.2.3 蛋白质因结构的多样性而具有多种多样的功能
＊ 蛋白质具有多种多样的功能，是生命活动的主要承担者 Eg：有些蛋白质是生物催化剂——酶（催化作用）；角蛋白等属于 结构蛋白（结构功能）；血红蛋白可运输氧气，属于运输蛋白（运 输功能）；有些可以调节机体生命活动的激素是蛋白质，如胰岛素
（调节功能）；免疫反应中的抗体是蛋白质（免疫功能）。
＊ 蛋白质的生物活性依赖特定的空间结构。变性会破坏蛋白质的空间结
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构，从而导致其失去生物活性 Eg：高温、过酸、过碱或重金属离子等可以使蛋白质的空间结构发 生改变，这属于蛋白质的变性。变性并不改变多肽链中氨基酸的排列 顺序。通常剧烈的变性难以逆转。
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§2.3 遗传信息的携带者（更多详细内容参见必修二）

2.3.1 核酸是遗传信息的携带者
＊ 核酸可分为两种：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）
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注意：病毒只含有一种核酸（DNA 或 RNA），而细胞中则同时含有两
种核酸（DNA 和 RNA）。
＊ 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质 合成中具有极其重要的作用
2.3.2 观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布
＊ 实验原理
Ⅰ、甲基绿和吡罗红与两种核酸的亲和力不同，RNA 结合吡罗红后显 红色，DNA 结合甲基绿后显绿色。
Ⅱ、盐酸能改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞；同时使染色体中 的 DNA 和蛋白质分离，有利于 DNA 与染色剂结合。
＊ 材料、仪器与用具
Ⅰ、人口腔上皮细胞。 Ⅱ、烧杯，小烧杯，温度计，滴管，消毒牙签，载玻片，盖玻片，铁
架台，石棉网，火柴，酒精灯，吸水纸，显微镜。
Ⅲ、质量分数 0.9% 的 NaCl 溶液，8% 的盐酸（水解用），甲基绿
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吡罗红染色剂（现配现用），蒸馏水。
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＊ 实验操作步骤
1. 取人口腔上皮细胞制片→ 2. 水解（需要水浴）→ 3 . 冲洗涂片
→4. 染色→ 5. 观察。
＊ 实验结果
细胞核主要呈现绿色，细胞质主要呈现红色。说明 DNA 主要位于细胞 核中（线粒体和叶绿体也有少量 DNA），RNA 主要位于细胞质中。
2.3.3 核酸的结构——核酸是由核苷酸连接而成的长链
＊ 构成核酸的基本单位（单体）是核苷酸
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Ⅰ、核苷酸可水解产生一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸。
Ⅱ、核糖核酸的单体是核糖核苷酸，其五碳糖为核糖。依据碱基不同，
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核糖核苷酸可分四种，分别是腺嘌呤核糖核苷酸 ( 含碱基 A)、 鸟嘌呤核糖核苷酸 ( 含碱基 G)、胞嘧啶核糖核苷酸 ( 含碱基 C) 和尿嘧啶核糖核苷酸 ( 含碱基 U)。

Ⅲ、脱氧核糖核酸的单体是脱氧核苷酸，其五碳糖为脱氧核糖。依据
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碱基不同，脱氧核苷酸可分四种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸 ( 含 碱基 A)、鸟嘌呤脱氧核苷酸 ( 含碱基 G)、胞嘧啶脱氧核苷酸 ( 含 碱基 C) 和胸腺嘧啶脱氧核苷酸 ( 含碱基 T)。
＊ 核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链
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酯
＊ RNA 通常含有一条核糖核苷酸链。DNA 通常由两条脱氧核苷酸链构成。
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§2.4 细胞中的糖类和脂肪

2.4.1 糖类是主要的能源物质
＊ 糖类可分为还原糖和非还原糖；也可依据水解情况分为单糖、二糖和
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多糖
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Eg：葡萄糖、果糖等单糖以及麦芽糖都属于还原糖。蔗糖和多糖是非 还原糖。
Ⅰ、单糖不能再被水解。其中核糖、脱氧核糖和葡萄糖极其重要。只
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有单糖才能被直接吸收利用。
说明：核糖和脱氧核糖参与构成 RNA 和 DNA，葡萄糖是最常利用的呼 吸作用底物。
Ⅱ、二糖由两分子单糖缩合而成。
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缩 合
Eg：葡萄糖＋半乳糖—→乳糖；
缩 合
葡萄糖＋果糖—→蔗糖；
缩 合
葡萄糖＋葡萄糖—→麦芽糖。
Ⅲ、纤维素、淀粉和糖原（包括肝糖原和肌糖原）等多糖的基本单位
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（单体）是葡萄糖。
＊ 糖类是主要的能源物质；纤维素是植物细胞壁的成分，还具有支持、
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保护作用
2.4.2 脂质可分为脂肪、类脂（如磷脂）和固醇等
＊ 细胞中的脂质包括脂肪、磷脂和固醇等 Ⅰ、脂肪是良好的储能物质（因为单位质量的脂肪氧化分解释放的能
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量比糖类多），还具有保温、缓冲和减压等作用。
Ⅱ、磷脂是细胞膜和细胞器膜的重要成分。
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注意：磷脂（含胆碱因而）含有 N 元素。
Ⅲ、固醇包括胆固醇、性激素和维生素 D 等。
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①胆固醇是动物细胞膜的成分，在人体内还参与血液中脂质的运
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输。
②性激素能促进人和动物生殖器官发育以及生殖细胞形成。
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③维生素 D 能促进人和动物肠道对 Ca 和 P 的吸收。
2.4.3 生物大分子以碳链为骨架
＊ 生物大分子是由单体缩合而成的多聚体
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＊ 多糖、蛋白质和核酸等生物大分子都是由单体聚合而成的多聚体，每 一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。因为碳原 子在组成生物大分子中的重要作用，碳是生命的核心元素

§2.5 细胞中的无机物
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2.5.1 没有水就没有生命
＊ 生物体内的水可分为自由水（游离形式存在，可自由流动）和结合水
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（与细胞内其他物质结合）
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＊ 自由水的功能和新陈代谢密切相关，代谢强时，自由水 / 结合水的比 值高。具体来说，自由水有以下功能：
Ⅰ、用做良好的溶剂。 Ⅱ、参与重要的生物化学反应。
Ⅲ、参与构成多细胞生物的绝大多数细胞生存的液体环境。 Ⅳ、运输营养物质和代谢废物。
＊ 结合水是细胞结构的重要组成部分。结合水丢失意味着细胞结构的破 坏，可能会导致细胞死亡 Eg：烘干的种子失去了结合水，细胞结构被破坏，将导致不能萌发。 说明：生长旺盛的植株比干种子的自由水含量高，其新陈代谢也更加 旺盛；而干种子的结合水含量比生长旺盛的植株高，其抗性（抵抗逆 境，如干旱等）则更强。
2.5.2 无机盐对维持机体正常生命活动具有重要作用
＊ 生物体中的无机盐主要以离子形式存在
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＊ 生物体内无机盐具有重要的功能： Ⅰ、参与构成细胞内某些复杂的化合物。
Eg：Fe2 ＋参与构成血红蛋白，Mg2 ＋参与构成叶绿素等。
Ⅱ、维持细胞和生物体的生命活动。
Eg：缺 Ca 会引起肌肉抽搐，血钙过高会导致肌无力。无机盐对于维 持酸碱平衡（必修三学习）和渗透压平衡（必修三学习）等具有重要 作用。
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Chap3 细胞的基本结构
§3.1 细胞膜——系统的边界

3.1.1 细胞膜主要由脂质和蛋白质构成
＊ 体验细胞膜的制备方法
Ⅰ、植物细胞有细胞壁→选择动物细胞。 Ⅱ、动物细胞内部有膜包被的细胞器和细胞核，不易和细胞膜相区分
→选择失去各种细胞器的哺乳动物成熟红细胞。 Ⅲ、将人成熟红细胞置于清水中吸水涨破，释放细胞内容物，得到细
胞膜。
＊ 细胞膜主要由脂质（其中以磷脂为主）和蛋白质构成，还含有少量糖 类
＊ 功能越复杂的膜，其蛋白质的种类和含量越丰富 说明：蛋白质是生命活动的主要承担者，膜上蛋白质的种类越多，膜 的功能就越复杂。
3.1.2 细胞膜具有多种多样的功能
＊ 将细胞与外界环境分开
＊ 控制物质进出细胞
＊ 进行细胞间的信息交流 Eg：精子和卵细胞的结合；靶细胞膜上的受体结合其它细胞分泌的激 素；植物细胞中的胞间连丝。以上过程或结构均涉及细胞膜执行细胞 间的信息交流功能。
3.1.3 植物细胞的细胞膜外还具有细胞壁
＊ 植物细胞、绝大部分真菌细胞和原核细胞在细胞膜外还有一层细胞壁
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＊ 植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶构成
说明：细菌细胞壁和真菌细胞壁不是由纤维素和果胶构成。
＊ 植物细胞壁主要具有支持和保护作用

§3.2 细胞器——系统内的分工协作
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3.2.1 分离各种细胞器的方法——差速离心法
＊ 差速离心法
6 6 6 6 6
当细胞器密度比周围介质大时，大小、形状不同的颗粒在离心作用下 以不同速率向离心管底部运动。从而实现细胞器的分离。
3.2.2 细胞器之间的分工
＊ 线粒体
6 6 6
Ⅰ、线粒体结构模式图：
Ⅱ、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所。
＊ 叶绿体
6 6 6
Ⅰ、叶绿体结构模式图：
Ⅱ、叶绿体是光合作用的场所。
＊ 内质网
6 6 6
Ⅰ、内质网是由单层膜围成的不规则网状结构。 Ⅱ、可分为粗糙内质网（附着大量核糖体）和光滑内质网（极少附着
核糖体）。 Ⅲ、内质网是蛋白质合成（实际是粗糙内质网上的核糖体合成肽链）
和加工的场所；也是脂质合成的车间。
Eg：性激素在内质网上合成。
＊ 高尔基体
6 6 6 6
Ⅰ、高尔基体是由单层膜构成的扁平囊状和囊泡状结构。 Ⅱ、高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和发
送，是细胞内物质运输的枢纽。 Eg：膜蛋白、分泌蛋白以及溶酶体中的酶等都在高尔基体中进行分选 和发送。
说明：在植物细胞中，高尔基体还与细胞壁的形成有关。
note

＊ 核糖体
6 6 6
Ⅰ、核糖体由 RNA（rRNA）和蛋白质构成，不具有膜结构。 Ⅱ、核糖体是蛋白质合成（生成肽键）的场所。
＊ 液泡
6 6
Ⅰ、液泡是由单层膜构成的泡状结构，成熟植物细胞中含有一个占据 细胞绝大部分体积的中央大液泡。
Ⅱ、液泡内有细胞液，含有无机盐、糖类、蛋白质、色素等，可调节
6 6 6
植物细胞内的环境；充盈的液泡还可使植物坚挺。
Eg：紫色洋葱鳞茎外表皮细胞因液泡中含有紫色的色素而呈现紫色。
＊ 中心体
6 6 6
Ⅰ、中心体由两组互相垂直的中心粒及周围物质构成，无膜包被。 Ⅱ、中心体主要存在于动物细胞中，也存在于低等植物（如团藻等）
细胞中。
Ⅲ、一般认为中心体与细胞分裂时纺锤体的形成有关。
＊ 溶酶体
6 6 6
Ⅰ、溶酶体具有单层膜结构。 Ⅱ、溶酶体中含有消化酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死
入侵细胞的病毒或病菌。

3.2.3 细胞器之间的分工协作
Eg：分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌
Ⅰ、（内质网上的）核糖体合成分泌蛋白。 Ⅱ、内质网负责对分泌蛋白进行加工，高尔基负责分泌蛋白进行再
度 加 工和分选。 Ⅲ、包裹着分泌蛋白的囊泡离开高尔基体，并最终与细胞膜融合，
将分泌蛋白分泌出去。 Ⅳ、各细胞器执行功能所需的能量主要由线粒体提供。 说明：分泌蛋白是指分泌到细胞外发挥作用的蛋白质，如胰岛素、抗 体、人体内的消化酶等。溶酶体中的酶和膜蛋白也经过类似合成、加

工、运输过程。
note

3.2.4 细胞的生物膜系统
＊ 细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同组成细胞的生物膜系统
6 6 6 6 6
注意：生物膜≠生物膜系统。
＊ 生物膜系统在结构和功能上相互联系 Eg：结构上，内质网膜内连核膜，外连细胞膜；内质网膜、高尔基 体膜、细胞膜之间可以以囊泡的形式相互联系。功能上，分泌蛋白
的加工、运输和分泌体现了生物膜系统的相互协作。
＊ 生物膜系统的功能 Ⅰ、细胞膜使细胞具有相对稳定的内部环境，同时在细胞与外界环境
进行物质交换、能量转换和信息传递的过程中起决定性作用。 Ⅱ、许多重要的化学反应在生物膜上进行，广阔的膜面积为多种酶提
供了附着位点。 Ⅲ、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行
多种化学反应而不互相干扰，保证了细胞生命活动有序高效地进 行。
3.2.5 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
＊ 实验原理
Ⅰ、叶绿体呈绿色，可在光学显微镜下直接观察其形态和分布。 Ⅱ、线粒体无色，活体线粒体可被健那绿染液染成蓝绿色，在高倍显
微镜下进行观察。
＊ 仪器与用具 Ⅰ、新鲜的藓类叶（或菠菜叶等，菠菜叶需要用镊子撕取稍带叶肉的
下表皮）。
Ⅱ、健那绿染液。
6 6 6 6 6
Ⅲ、显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊子，消毒牙签。
3.2.6 细胞质基质是细胞代谢的主要场所
＊ 细胞质基质是细胞质中除细胞器以外的组成部分，呈现胶体状态，含
6 6 6 6 6
有各种离子和组成细胞的各种化合物
＊ 细胞质基质中含有蛋白质纤维构成的网状结构——细胞骨架，它可以 维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序，还与细胞运动、分裂、
以及物质运输、能量转换、信息传递等有关
＊ 细胞质基质是活细胞代谢活动的主要场所
note

§3.3 细胞核——系统的控制中心

3.3.1 细胞核是遗传和代谢的控制中心
＊ 细胞核是遗传信息库；是细胞代谢与遗传的控制中心
6 6 6
3.3.2 细胞核由核膜、核仁、染色质（染色体）等结构组成
说明：染色质在细胞分裂过程中螺旋化成为染色体。染色质和染色体
6 6 6 6 6 6
是同一种物质在不同时期的两种存在形式，均可以被碱性染料染色。
补充：动植物细胞亚显微结构的比较
＊ 动物细胞没有叶绿体、中央大液泡和细胞壁，通常具有中心体
＊ 植物细胞常具有细胞壁、叶绿体和中央大液泡；一般不具有中心体
注意：植物只有绿色组织部分含叶绿体。 注意：只有成熟的植物细胞才具有中央大液泡。如植物的根尖分生区 细胞既不具有叶绿体也不具有中央大液泡。 注意：低等植物细胞具有中心体，如水绵、衣藻等低等植物细胞具 有中心体的。

Chap4 细胞的物质输入和输出
§4.1 物质跨膜运输的实例
note

4.1.1 渗透作用——水分子通过半透膜的扩散
＊ 渗透作用一般指水从低浓度一侧向高浓度一侧的扩散
6 6 6 6
＊ 渗透作用的发生需要两个条件：
①半透膜；②半透膜两侧存在浓度差（复习时用“渗透压差”）
6 6 6
4.1.2 细胞主要依靠渗透作用进行吸水和失水
＊ 动物细胞依靠渗透作用吸水和失水 Eg：红细胞膜相当于一层半透膜，当红细胞处于清水（低渗溶液）中 时，水从清水渗入红细胞内；当其处于浓盐水（高渗溶液）中时，水 从红细胞渗入高渗溶液；当其处于 0.9% 的 NaCl 溶液（即生理盐水， 等渗溶液）中时，水进出红细胞达到平衡。
＊ 成熟植物细胞主要依靠渗透作用吸水和失水
Ⅰ、成熟植物细胞与外界溶液可构成渗透系统，这是因为：原生质层
3 3 3 3
具有选择透过性，相当于半透膜；若细胞液和外界溶液之间存在 浓度差，它们就可以构成渗透系统。
水
Ⅱ、①当 C 外界溶液＜ C 细胞液，则外界溶液→细胞液，细胞吸水；
水
②当 C 外界溶液＞ C 细胞液，则外界溶液←细胞液，细胞失水；
③当 C 外界溶液＝C 细胞液，没有水分的净移动，水分子进出细胞达到 平衡。
注意：植物未成熟细胞如根尖分生区细胞，其吸水并不是以渗透作用 为主。
note

4.1.3 实验——植物细胞的吸水和失水
＊ 实验原理 Ⅰ、成熟植物细胞主要依靠渗透作用吸水和失水。
Ⅱ、细胞壁具有全透性且伸缩性较小，植物细胞吸水和失水时其形态 无明显变化。
Ⅲ、原生质层具有选择透过性且伸缩性较大，当植物细胞失水导致细 胞液减少时，原生质层随之收缩，从而导致原生质层和细胞壁
分离，即质壁分离。
6 6 6 6
当质壁分离的成熟植物细胞处于清水中时，植物细胞吸水，细胞 液增加，原生质层随之增大，质壁分离复原。
Ⅳ、紫色洋葱鳞片外表皮细胞的中央大液泡中含有紫色色素（内表皮 缺乏色素观察起来不明显），可根据中央大液泡的大小和液泡紫 色的深浅判断植物细胞的吸水和失水。
＊ 材料仪器和用具： Ⅰ、紫色的洋葱。
Ⅱ、刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。 Ⅲ、质量分数 0.3g/mL 的蔗糖溶液，清水。

4.1.4 物质跨膜运输的其它实例
＊ 细胞吸水或失水时，水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的（低浓度 一侧的水分子相对含量较多，而高浓度一侧的水分子相对含量较少）。
＊ 生物体可以逆浓度梯度进行物质跨膜运输
Eg：水稻体内有高浓度的 Si，但仍可以从外界环境中吸收 Si，即使 外界环境中的 Si 浓度很低。海带则可以从海水中不断地吸收 I －，最 终导致海带中含有比海水浓度高得多的 I －。
4.1.5 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
＊ 细胞膜和其他生物膜在控制物质跨膜运输时具有选择透过性，它们允
6 6 6 6 6
许水分子自由通过，一些离子和小分子可以通过，而其它离子、小分 子和大分子则不能通过

§4.2 生物膜的流动镶嵌模型
note

4.2.1 对生物膜结构的探索历程
1. （19 世纪末）凡是可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容 易通过细胞膜。推测细胞膜由脂质构成。
2. （20 世纪初）从红细胞中分离得到细胞膜，分析得出：膜的主要成 分是脂质和蛋白质。
3. （1925 年）红细胞膜中的脂质（磷脂）平铺成单层，其面积约为
红细胞表面积的 2 倍。据此推测细胞膜中的磷脂排列成两层。
说明：磷脂分子可分成疏水性的尾部和亲水性的头部。
4. 提出问题：蛋白质和脂质的位置关系如何？（20 世纪 40 年代）推 测脂质两边各覆盖着蛋白质；（1959 年）电镜下观察到暗－明－暗 三层结构，据此认为生物膜是由蛋白质－脂质－蛋白质三层构成。
5. 继续追问：静态的细胞模型如何解释细胞的生长等变化？（1970 年） 荧光标记的人鼠细胞融合实验说明了细胞膜具有一定的流动性。
6. 提出新的模型：现在普遍接受的细胞膜结构模型是流动镶嵌模型。
4.2.2 流动镶嵌模型 的基本内容
6 6 6 6 6 6
＊ 磷脂双分子层构成膜的基本支架，磷脂分子可以运动
6 6 6 6 6 6
＊ 蛋白质分子镶嵌或贯穿磷脂双分子层，大多数蛋白质分子可以运动 说明：膜的功能主要取决于膜上蛋白质的种类和数量。 说明：构成膜的磷脂分子和大部分蛋白质分子都可以运动，因此 膜的具有一定的流动性（结构特点）。
＊ 细胞膜上的一些蛋白质和糖类结合形成糖蛋白，叫做糖被。糖蛋白具
6 6 6
有润滑、保护和细胞表面的识别作用。细胞膜表面还含有糖类和脂质
分子结合成的糖脂
6 6
注意：膜的结构具有不对称性，细胞膜上的糖蛋白一般朝向细胞外。
note

§4.3 物质跨膜运输方式

4.3.1 被动运输是顺浓度梯度的运输
＊ 物质顺浓度梯度的扩散称为被动运输。被动运输可分为自由扩散和易
6 6 6 6
化扩散（协助扩散）
＊ 物质通过简单的扩散作用（顺浓度梯度）进出细胞，叫做自由扩散
6 6 6 6
Eg：H2O、O2、CO2、甘油、酒精、苯等能通过自由扩散进出细胞。 注意：自由扩散时，被扩散物质（主要是脂溶性物质）通过溶解于磷 脂双分子层中进行自由扩散。磷脂双分子层对于离子 ( 哪怕是最小的 离子 H ＋ ) 是高度不通透的。
＊ 进出细胞的小分子或离子借助载体蛋白质的（顺浓度梯度）扩散，叫
做易化扩散（协助扩散）
6 6 6 6
Eg：多数情况下，葡萄糖和许多氨基酸是通过易化扩散进入组织细 胞的（也有例外）。

说明：水分子在多数细胞中 也可以通过水通道蛋白进行 运输，一些离子也可以借助 离子通道蛋白进行运输。通 过通道蛋白进行的运输也都 是顺浓度梯度的扩散。通道 蛋白和载体蛋白都能介导物 质进行跨膜运输，统称为膜 转运蛋白。
 4.3.2 主动运输可以逆浓度梯度进行
＊ 小分子或离子逆浓度梯度的运输，需要载体蛋白质的协助，同时需要
6 6 6 6 6
消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种跨膜运输方式叫做主动运输
6 6 6 6
Eg：人体细胞内 K ＋浓度高于周围环境，Na ＋浓度低于周围环境，但 是细胞仍然从周围环境中主动吸收 K ＋并主动排出 Na ＋。 注意：小分子或离子逆浓度梯度运输必然需要消耗能量，也一定采用 主动运输。

4.3.3 胞吞与胞吐是大分子物质的进出细胞的方式
＊ 当细胞摄取大分子时，大分子首先附着在细胞膜表面，这部分膜内陷 形成小泡包围着大分子，然后小泡从细胞膜上分离下来，形成囊泡进 入细胞内部，这种运输方式叫做胞吞
6 6
＊ 细胞外排的大分子（如分泌蛋白），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，这种现象叫做胞吐
6 6
注意：胞吞和胞吐过程中被运输的物质均没有穿越磷脂双分子层和镶 嵌在膜上的蛋白质；且胞吞胞吐都需要消耗能量。

Chap5 细胞的能量供应和利用
§5.1 降低反应活化能的酶
note

5.1.1 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
＊ 实验原理
Fe3 ＋能催化过氧化氢的分解，新鲜肝脏中含有过氧化氢酶。经测算，
每滴 FeCl3 溶液（质量分数 3.5%）中的 Fe
3 ＋数，大约是每滴肝脏研
磨液（质量分数 20%）中过氧化氢酶分子数的 25 万倍。
＊ 材料、仪器与用具
Ⅰ、新鲜的质量分数 20% 的肝脏研磨液，新配制的体积分数 3% 的过 氧化氢溶液，质量分数 3.5% 的 FeCl3 溶液
Ⅱ、量筒，试管、滴管、试管架、试管夹，卫生香，火柴，酒精灯， 大烧杯，三脚架，石棉网，温度计
＊ 实验结果
1 号试管（常温无处理）难以观察到气泡产生。
2 号试管（酒精灯加热）产生少量小气泡。
3 号试管（加 FeCl3 溶液）较快地产生较多气泡，带火星的卫生香复燃。
4 号试管（加肝脏研磨液）快速地产生很多大气泡，带火星的卫生香 复燃极其猛烈。
5.1.2 酶能显著降低反应的活化能
＊ 5.1.1 的实验说明酶（过氧化氢酶）比无机催化剂（Fe3 ＋）具有更高 的催化效率
＊ 酶比无机催化剂的催化效率更高，是因为酶能更显著地降低反应的活
6
化能
6 6
说明：活化能是指分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需 要的能量。
Eg：无催化剂、无机催化剂和酶对反应影响的比较如下图
注意：酶只能降低反应所需的活化能，而不能为反应提供能量；也不 能改变最终的化学反应平衡状态。
note

5.1.3 酶是生物体产生的具有催化作用的有机物
＊ 酶是活细胞产生的，能够起生物催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋 白质，少部分酶是 RNA

5.1.4 酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性
＊ 酶具有高效性
6 6 6
与无机催化剂相比，酶能更显著地降低反应的活化能（不是提供能
量）＊ 酶具有专一性
6 6 6
一种酶只能催化一种或一类化合物的反应（类似于一把钥匙开一把锁）
＊ 酶的作用条件温和 Ⅰ、在适宜的条件下，酶活性最高。
Eg：最适 pH 或最适温度（如上图所示）时酶的活性最高。 Ⅱ、高温、过酸或过碱等会破坏酶的空间结构，导致酶变性从而失去
活性，且不易恢复。 Ⅲ、低温未破坏酶的空间结构，升高温度后活性可以恢复。
5.1.5 探究温度或 pH 对酶活性的影响
＊ 实验分析： Ⅰ、实验的选择：
①可以选择淀粉酶促进淀粉分解的实验来探究温度对酶活性的影 响（由于H+等可以催化淀粉的水解，因此淀粉酶催化淀粉分 解的实验不适合用于探究pH对酶活性的影响）。实验时，一 般不宜选还原糖作为因变量观测指标，因为还原糖鉴定时的加 热过程对自变量有影响，我们通常会用碘液来检测淀粉的分解 情况。
②可以选择过氧化氢酶促进过氧化氢的分解实验来探究 pH 对酶 活性的影响（因为温度对过氧化氢的分解影响较大，此实验不 适合用于探究温度对酶活性的影响）。
Ⅱ、自变量的控制： 设置自变量梯度。

Eg：如探究温度对酶活性的影响，可以先设置 0℃、20℃、40℃、 60℃、80℃共 5 个温度梯度。
Ⅲ、无关变量的控制： 每组实验中除自变量的差异外，应保持无关变量处于适宜且相同 的状态。
Eg：如探究温度对酶活性影响时，应保证反应在适宜的 pH 条件下进行， 每组实验所添加的试剂种类和试剂的量都相同且相等。 Ⅳ、因变量检测指标的选择：
因变量的检测指标要具体，能够反映或说明需要探究的问题。
§5.2 细胞的能量通货——ATP
note

5.2.1 ATP 分子的结构
＊ ATP是三磷酸腺苷的英语缩写
666 6 6 6 6 6
＊ ATP 是高能磷酸化合物，含有（2 个）高能磷酸键
6 6 6 6 6
说明：有些磷酸键在水解时会释放大量能量，叫做高能磷酸键（高能 磷酸键的提法有问题，但是题目中还经常这样考察）。
5.2.2 ATP 和 ADP 可以相互转化
＊ ATP 中远离腺苷的高能磷酸键特别容易水解和重新生成 Ⅰ、利用 ADP 合成 ATP 时需要消耗能量
酶
ADP＋ Pi＋E → ATP
Ⅱ、利用 ATP 分解产生 ADP 时会释放能量
酶
ATP → ADP＋ Pi＋E
5.2.3 ATP 是直接能源物质
＊ ATP 分解时释放的能量可用于推动吸能反应的进行。生物体内绝大多 数吸能反应都和 ATP 的分解直接偶联，因此 ATP 是生物体内的直接能 源物质
＊ ATP 在生物体内的含量较少且相对稳定，生物体通过调节 ATP 的更新 速率来控制能量的释放
5.2.4 生物体通过光合作用和细胞呼吸生成 ATP
＊ 生物体内合成 ATP 所需的能量来自光合作用或呼吸作用
酶
ADP ＋ Pi ＋（光合作用或细胞呼吸提供的）E → ATP
note

§5.3 ATP 的主要来源——细胞呼吸

5.3.1 细胞呼吸与燃烧是有区别的
＊ 燃烧时，有机物中的能量在短时间内集中释放，这会灼伤生物体
＊ 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳
6 6 6 6
或其它产物，释放出能量并推动 ATP 生成的过程。细胞呼吸释放能量 是在相对温和的条件下进行的；释放能量是分步进行的；且释放的部 分能量会储存在 ATP 中
5.3.2 细胞呼吸的方式——探究酵母菌细胞呼吸的方式
＊ 实验原理
Ⅰ、酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧和无氧条件下均能细胞呼吸。 Ⅱ、二氧化碳的检测：
①澄清石灰水 : 根据产生的碳酸钙沉淀的产生判断二氧化碳的 产生量。
②溴麝香草酚蓝 : 溶液由蓝变绿再变黄所经历的时间越短，二氧 化碳的产生速率越快。
Ⅲ、酒精的检测： 酸性重铬酸钾进行检测（由橙色变成灰绿色表明存在酒精）。
＊ 材料、仪器与用具
Ⅰ、新鲜酵母（或干酵母），质量分数为 5% 的葡萄糖溶液。 Ⅱ、玻璃棒，玻璃导管，试管夹，研钵，烧杯，量筒，500mL 广口瓶
或锥形瓶，胶塞，滴管。
Ⅲ、质量分数 10% 的 NaOH，澄清石灰水，酸性重铬酸钾溶液，色拉油， 溴麝香草酚蓝。
＊ 实验装置
说明：在装置二的酵母菌培养液表面加一层色拉油可起到阻止空气进 入的作用。

5.3.3 有氧呼吸彻底氧化分解，释放大量能量，生成较多 ATP
＊ 真核生物有氧呼吸的主要场所是线粒体（复习有关线粒体的知识）
6 6 6 6
＊ 有氧呼吸可以人为划分为三个阶段（每个阶段都包括生成ATP的过程， 为简化从略）： Ⅰ、第一阶段发生在细胞质基质中，释放少量能量，生成少量 ATP。
反应可概括为：
酶
C6H12O6 → 2C3H4O3( 丙酮酸 ) ＋ 4[H] ＋ E（少 )
Ⅱ、第二阶段发生在线粒体基质中，释放少量能量，生成少量 ATP。 反应可概括为：
酶
2C3H4O3 ＋ 6H2O → 6CO2 ＋ 20[H] ＋ E( 少 )
Ⅲ、第三阶段发生在线粒体内膜，释放大量能量，生成较多 ATP。反 应可概括为：
酶
24[H] ＋ 6O2 → 12H2O＋ E( 多 )
说明：[H] 是指还原态氢，有氧呼吸中的 [H] 包括了 NADH 和 FADH2（不 要求记忆）。
Ⅳ、总反应方程式：
note
C H O ＋ 6H O＋ 6 ﹡
酶
O2 → 6CO2 ＋ 12H2
* O＋E
＊ 有氧呼吸时释放的能量中约 40% 将会暂时储存在 ATP 中，其余的能量 以热能的形式散失
5.3.4 无氧呼吸不彻底氧化分解，释放少量能量，生成少量 ATP
＊ 无氧呼吸发生在细胞质基质
6 6 6 6
＊ 无氧呼吸可以人为划分为两个阶段 Ⅰ、第一阶段和有氧呼吸第一阶段相同。
Ⅱ、第二阶段发生在细胞质基质中，丙酮酸转变为酒精或乳酸。
酶
2C3H4O3 ＋ 4[H] → 2C2H5OH ＋ 2CO2 ＋E ( 少 )
或
酶
2C3H4O3 ＋ 4[H] → 2C3H6O3( 乳酸 ) ＋E ( 少 )
注意：无氧呼吸第二阶段生成的 能量较 少 ， 不足以推动 ATP 的生成； 只有第一阶段释放的能量推动生成少量 ATP。
Ⅲ、总反应方程式：
酶
C6H12O6 → 2C2H5OH ＋ 2CO2 ＋E (少 )
或
酶
C6H12O6 → 2C3H6O3 ＋E (少 )
note

5.3.5 细胞呼吸原理的应用
Eg：①包扎用的创可贴或纱布是透气的——有利于有氧呼吸；
②及时松土防止土壤板结——防止无氧呼吸，促进有氧呼吸；
③稻田定期排水——防止无氧呼吸积累酒精等对植物造成伤害；
④伤口深时，需要注射破伤风抗毒素——破伤风杆菌进行无氧呼吸， 深伤口中破伤风杆菌繁殖，导致破伤风；
⑤粮食储存时要求低氧（注意不是无氧）、低温、低湿度——降低呼 吸强度，减少有机物的消耗；
⑥果蔬储存时要求低氧、低温、适宜的湿度——降低呼吸强度的同时 保证产品品质。

补充： 衡量呼吸作用的指标
＊ 可用单位时间内有机物的消耗量来衡量呼吸作用强度
6 6 6 6 6 6
注意：无氧呼吸在消耗有机物的同时也会产生如酒精等有机物，计 算时需注意。
＊ 可用单位时间内 CO2 的产生量来衡量呼吸作用强度 特别提示：总呼吸作用强度 = 无氧呼吸强度 + 有氧呼吸强度（一般可 用氧气消耗量来衡量）。如果只进行有氧呼吸，也可用单位时间内 O2 的消耗量来衡量呼吸作用强度。

§5.4 能量之源——光与光合作用
note

5.4.1 叶绿体中色素的提取与分离
＊ 实验原理
Ⅰ、叶绿体中的色素溶于无水乙醇，可用无水乙醇提取绿叶中的色素。 Ⅱ、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸上
扩散地快，溶解度小的在滤纸上扩散地慢。 Ⅲ、叶绿素易被破坏，加入 CaCO3 可保护叶绿体中的色素。
＊ 材料、仪器与用具 Ⅰ、新鲜的绿叶。
Ⅱ、干燥的定性滤纸，试管，试管架，棉塞，研钵，玻璃漏斗，尼龙 布（或纱布），毛细吸管，剪刀，药勺，量筒，天平。
Ⅲ、无水乙醇，层析液，二氧化硅和碳酸钙。
＊ 实验结果（示意）
5.4.2 捕获光能的色素位于类囊体薄膜上
＊ 捕获光能的色素位于类囊体薄膜上
＊ 捕获光能的色素包括叶绿素 a（蓝
绿色）、叶绿素 b（黄绿色）、叶
6 6 6 6
黄素（黄色）、胡萝卜素（橙黄色）
6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6
＊ 叶绿素 ( 叶绿素 a 和 b) 主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素 ( 胡萝 卜素和叶黄素 ) 主要吸收蓝紫光
5.4.3 光合作用的探究历程
1. 普里斯特利：植物能更新空气。
2. 英格豪斯：植物在有光条件下才能更新空气。
3. 梅耶：光合作用的实质是将光能转变成化学能并储存起来。
4. 萨克斯的实验——研究光合作用的产物： Ⅰ、材料及预处理：天竺葵的绿叶在暗处放置一段时间（饥饿处理消
耗掉其中的淀粉）。 Ⅱ、实验处理及结果：

实 验 结 果

实 验 结 果
遮光处理———→不产生淀粉；曝光处理———→产生淀粉
Ⅲ、实验结论：光照条件下进行光合作用产生了淀粉。
note

5. 恩格尔曼的实验 Ⅰ、实验一：
黑暗条件下用极细光束照射水绵（具有带状叶绿体），好氧细菌 分布在叶绿体被光照射的部分。完全曝光后，好氧细菌在叶绿体 周围均匀分布。这个实验可以说明叶绿体是光合作用的部位。
Ⅱ、实验二：
好氧细胞主要分布在蓝紫光和红光照射的部位，说明光合作用主 要吸收红光和蓝紫光。
6. 鲁宾和卡门的实验——研究光合作用产物中氧气的来源 Ⅰ、实验方法：同位素标记法。
Ⅱ、实验处理及结果（实际实验与此处所述差异较大）
小 球 藻
18 18
第一组 H2
O ＋ CO2——→开始阶段产生的氧气全部被
小 球 藻
18
O 标记。
18
第二组 H2O＋C O2——→开始阶段产生的氧气中不含
O 标记。
Ⅲ、实验结论：光合作用产生的氧气来自于原料水的分解。
同位素标记法
6 6 6 6 6 6
科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细 过程。如分泌蛋白的合成与运输，鲁宾和卡门研究光合作用产物 氧气的来源，卡尔文研究暗反应过程以及必修二中研究 DNA 分子 复制的机制等都采用了同位素标记法。
7. 卡尔文——研究有机物是怎样合成的
二氧化碳转变为有机物的过程（暗反应或碳反应）称为卡尔文循环。
6 6 6 6 6

5.4.4 光合作用可分为光反应和碳反应两个阶段
＊ 光合作用分为两个阶段：光反应阶段和暗反应（叫“碳反应”更标准） 阶段
＊ 光反应阶段发生在类囊体薄膜上，主要是叶绿体中的色素吸收光能，
6 6 6 6 6 6 6 6
然后将吸收的能量用于推动水的光解和 ATP 的合成 Ⅰ、物质变化（只包含主要部分）：
①水的光解
酶
H2O → O2 ＋ [H]（NADPH）
② ATP 的合成
note
酶
ADP＋ Pi＋E → ATP
Ⅱ、能量变化：
光能转变为 ATP 和 [H] 中不稳定的化学能暂时储存起来 注意：色素和相关酶类在类囊体薄膜上的有序排布是光反应进行的必 要条件。
＊ 暗反应阶段发生在叶绿体基质中，其主要变化是固定 CO2，并利用光
6 6 6
反应产生的 ATP 和 [H] 制造糖类 Ⅰ、物质变化（只包括主要部分）：
① CO2 的固定
酶
CO2 ＋ C5 → 2C3
② C3 的还原
酶
2C3 ＋ ATP ＋ [H] → C5 ＋（CH2O）
Ⅱ、能量变化： 不稳定的化学能转变成（CH2O）中稳定的化学能储存起来
注意：糖类要写成（CH2O），不要写成 CH2O；还原氢要写成 [H]，而
不要写成 H。
＊ 光合作用的总反应方程式
一 定 条 件 下
H2O＋ CO2————→ O2 ＋（CH2O）
note

5.4.5 探究光照强度对光合作用的影响
＊ 实验原理
Ⅰ、光合作用强度可用单位时间内通过光合作用制造的氧气的量来表 示。
Ⅱ、氧气在水中的溶解度小（本实验中可忽略），二氧化碳在水中的 溶解度较大。绿色植物叶肉细胞间隙含有空气，故其能漂浮在水 面上；当把叶肉细胞间隙的气体抽去后，叶片下沉；植物光合作 用释放的氧气充满叶肉细胞间隙后，叶片又上浮。
Ⅲ、光照强度可以用等距离不同功率的光源或相同功率的光源在不同 距离来控制。
＊ 材料、仪器与用具 Ⅰ、绿色的嫩叶。
Ⅱ、打孔器，注射器，台灯，40W 灯泡，100W 灯泡，烧杯等。

5.4.6 光照、[CO ] 和温度等环境因素会影响光合作用
2
＊ 光照（包括光照强度和光质等）通过影响光反应来影响光合作用 Eg:：有光照条件下才能进行光合作用，黑暗时只进行细胞呼吸。光 照强度、光的颜色（波长）等都对光合作用强度有所影响。
＊ 二氧化碳做为暗反应的原料，通过影响暗反应来影响光合作用 Eg：夏季晴朗的中午，一些植物会出现光合作用速率下降（也 称“光合作用的午休”），这可能是由于蒸腾作用过强引起水分供 应紧张，导致部分气孔关闭，因而二氧化碳供应减少所致。
＊ 温度通过影响光合作用（主要是暗反应中，也影响光反应中）相关酶 的活性来影响光合作用
5.4.7 化能合成作用
＊ 利用无机物氧化释放的能量推动有机物的合成，这种合成作用叫做化
3
能合成作用
3 3 3 3 3
Eg：硝化细菌能利用 NH3 转化成 HNO2 和 HNO3 时释放的能量推动有机 物的合成。
补充： 衡量光合作用的指标
＊ 真正光合作用速率（总光合作用速率）
6 6 6 6 6 6 6 6
真正光合作用速率（总光合作用速率）可以用叶绿体在单位时间内 制造的有机物的量来表示，也可用叶绿体在单位时间内制造的氧气的 量或消耗的二氧化碳的量来表示。
＊ 表观光合作用速率（净光合作用速率）
6 6 6 6 6 6 6 6

植物细胞通过叶绿体制造的糖类，一部分通过细胞呼吸等被消耗，剩 余部分才能积累在细胞中。植物细胞在单位时间内积累的糖类的量叫 做表观光合作用速率（净光合作用速率）。表观光合作用速率也可用 植物细胞在单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示。 特别提示：区分总光合速率和净光合速率是高中阶段解决很多光合作 用相关的模拟题的基础。下图为净光合速率随光照强度变化的曲线 图，请认真观察和体会。
note

note

Chap6 细胞的生命历程
§6.1 细胞的增殖

6.1.1 实验——细胞大小和物质运输的关系
＊ 实验原理
Ⅰ、含酚酞的琼脂块遇 NaOH 变为紫红色。 Ⅱ、氢氧化钠在琼脂块中的扩散速率相同。
Ⅲ、一定时间内，NaOH 扩散的体积和琼脂块总体积的比值可以代表
扩散效率。
＊ 材料、仪器与用具 Ⅰ、含酚酞的琼脂块。
Ⅱ、毫米尺，塑料勺，塑料刀，餐巾纸，防护手套，烧杯。 Ⅲ、质量分数 0.1% 的 NaOH。
＊ 实验的理论分析
若实验用琼脂块为球体，半径为 R，一定时间内扩散的深度为 D，则： 扩散效率＝［πR 3 － π（R － D）3］／ πR3
（其中 D为定值，R为变量。由公式可知：半径越大，扩散效率越小）
说明：一般可用表面积 / 体积之比（也叫相对表面积）近似反映扩散
6 6 6 6 6
效率的大小。
6.1.2 细胞的生长——细胞不能无限增大
＊ 细胞体积增大时，细胞表面积 / 体积减小，相对表面积减小，导致物 质运输速率下降，限制了细胞的长大
＊ 细胞增大但核 DNA 不变，细胞核做为控制中心的“负担”就会过重
6.1.3 细胞通过分裂进行增殖
＊ 真核细胞能通过有丝分裂、减数分裂和无丝分裂增加细胞的数目
＊ 原核生物通过二分裂的方式增加个体数目
6 6 6
6.1.4 有关染色体的相关知识 （必须学习）
＊ 染色体
6 6 6
Ⅰ、染色体是染色质经高度螺旋化形成的线状或棒状结构。 Ⅱ、细胞内有多条染色体，每条正常的染色体上都有且只有一个缢
缩的着丝粒部位，可以通过计数细胞内着丝粒的 数目进行染色体计数。
说明：根据染色体的长度和着丝粒的位置，可以将染色体进行分类或 编号。通常每种生物的细胞核中，染色体数目是相对恒定的，如正常 人的体细胞中都含有46条染色体；果蝇体细胞含有8条染色体。

大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的，体细胞中染色体数目是 生殖细胞中染色体数目的 2 倍，如人类精子或卵细胞含有 23 条染色体；
而果蝇配子中含有 4 条染色体。
＊ 染色体、染色单体和 DNA 的关系
6 6 6 6
Ⅰ、计数染色体的数目要看着丝粒的数目。 Ⅱ、计数 DNA 分子要看棒状的数目。
Ⅲ、着丝粒连接了两个棒状时有染色单体，着丝粒只连 接一个棒状时无染色单体。
6.1.5 有丝分裂
＊ 细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次细胞分裂结束开始（起点）到
6 6 6 6
下一次细胞分裂结束为止（终点）
Eg：人体的红细胞不具有细胞周期。
＊ 细胞周期＝分裂间期＋分裂期（有丝分裂），其中间期持续时间远大
6 6 6
note
于分裂期
Ⅰ、分裂间期：进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为细胞分
6 6 6 6
裂的物质准备阶段。
Ⅱ、有丝分裂是以纺锤体和染色体出现、子染色体平均分配为特征的
6 6 6 6
细胞分裂方式。有丝分裂通常发生在体细胞中，体细胞通过有丝 分裂产生体细胞是多细胞生物体增加细胞数目的主要方式。通过 有丝分裂产生的子细胞和亲代细胞在遗传组成上通常保持一致。
＊ 植物细胞有丝分裂过程（见下页图示） 有丝分裂过程可以人为划分为 4 个阶段：
Ⅰ、前期：染色质螺旋化形成染色体，两极发出纺锤丝形成纺锤体，
6 6 6 6 6 6
核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。
Ⅱ、中期：染色体的着丝粒并排在细胞中央的赤道板，染色体形态稳
6 6 6
定数目清晰（染色体计数的最佳时期）。
Ⅲ、后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分离后成为单独的染色体，然 后在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。
Ⅳ、末期：染色体解螺旋形成染色质，纺锤体消失，核仁逐渐重建，
核膜逐渐重新形成。赤道板位置出现细胞板，随后向四周扩展形
6 6 6
成细胞壁。
note

＊ 动物细胞有丝分裂过程（只涉及与植物不同的部分，相同部分略） Ⅰ、前期：由两组移向两极的中心粒发出星射线形成纺锤体
6 6 6
Ⅱ、末期：赤道板位置不产生细胞板，而是通过缢裂的方式将细胞一
分为二
说明：动物细胞还将在间期进行中心粒的倍增。

6.1.6 无丝分裂
＊ 无丝分裂时，核先延长并缢裂成两个细胞核，接着从细胞中部缢裂形
6 6 6 6
成两个子细胞。分裂过程中无纺锤丝和染色体的变化
Eg：蛙红细胞的无丝分裂；人部分组织受损后也可快速进行无丝分裂。
6.1.7 观察植物根尖分生区细胞的有丝分裂
＊ 实验原理
Ⅰ、高等植物根尖、芽尖等分生区部位的细胞能进行旺盛的有丝分裂。 Ⅱ、染色体（染色质）可以被碱性染料（龙胆紫、醋酸洋红或改良苯
酚品红等）染色。通过观察染色后的染色体（染色质）的存在状 态，可以判断细胞所处的时期。
＊ 材料、仪器与用具 Ⅰ、洋葱。
Ⅱ、显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪子，镊子，滴管。 Ⅲ、质量分数 15% 的盐酸，体积分数 95% 的酒精，质量分数 0.01% 的
龙胆紫溶液，洋葱根尖细胞有丝分裂的固定装片。
＊ 实验步骤
Ⅰ、培养洋葱根尖。 Ⅱ、装片制作：解离（使细胞相互分散开）→漂洗（洗去解离液，防
6 6
止解离过度）→染色（使染色体或染色质着色）→制片（需要 压片以使细胞分散开）。
Ⅲ、显微镜观察：先低倍镜观察→再高倍镜观察。
＊ 实验结果及分析 根据染色体（染色质）的存在状态可以判断细胞所处的时期。统计多 个视野中处于不同时期的细胞所占的比例，可以估算有丝分裂各时期 的相对长度。

§6.2 细胞的分化
note

6.2.1 细胞的分化及其意义
＊ 在个体发育过程中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构、 生理功能上发生稳定性差异的过程叫做细胞分化
6 6 6 6
Eg：①胚胎发育过程中从受精卵分化出心肌细胞和神经细胞等。
②造血干细胞分化为各种类型的血细胞。
③植物细胞质壁分离不是细胞分化。
＊ 细胞分化普遍发生在多细胞生物的个体发育过程中（普遍性）；在个 体发育完成后，细胞分化仍将继续进行，并贯穿整个生命历程（持久 性）；正常机体内分化的细胞通常保持相对稳定、不可逆转（稳定性、 不可逆性）
＊ 分化的细胞中仍含有全套的遗传信息。细胞分化的原因（实质）是不 同细胞中遗传信息的执行情况不同
Eg: 受精卵分化产生红细胞和胰岛 B 细胞，两种细胞所含的遗传信 息相同。但是红细胞中编码血红蛋白的遗传信息得到执行，编码胰 岛素的遗传信息没有执行；而在胰岛 B 细胞中编码胰岛素的遗传信息 得到执行，编码血红蛋白的遗传信息没有执行。
＊ 细胞分化是多细胞个体发育的基础，它使多细胞生物体中的细胞趋向 专门化，有利于提高各种生理功能的效率
6.2.2 细胞（细胞核）具有全能性
＊ 细胞的全能性是指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能
6 6 6
Eg：离体的胡萝卜韧皮部细胞在适宜条件下可培养成胡萝卜植株。
＊ 细胞具有全能性的原因在于分化的细胞仍含有全套的遗传信息
＊ 细胞实现全能性的难易程度有差别 说明：全能性的实现需要已分化的细胞回到原先未分化的状态，从分 化的状态回到未分化的状态可视作是细胞分化的逆向工程。一般来说， 走得越远回头越难，分化程度越高实现全能性越难。但是配子作为高 度分化的细胞，其实现全能性相对容易。
＊ 植物细胞具有全能性，在离体并给予适宜条件下可发育成完整植株； 动物细胞的全能性较难实现，但体细胞核移植（克隆动物）实验的成 功说明动物细胞核仍具有全能性
6.2.3 干细胞具有分裂和分化的能力
＊ 干细胞是指具有分裂和分化能力的细胞
6 6 6
Eg：造血干细胞具有分化能力，能分化为各种血细胞；同时造血干细 胞具有分裂能力，能通过细胞分裂补充不断发生分化的造血干细胞。
note

§6.3 细胞的衰老和凋亡

6.3.1 个体衰老和细胞衰老的关系
＊ 单细胞生物：个体衰老＝细胞衰老
＊ 多细胞生物：个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程
6.3.2 细胞衰老的特征
＊ 细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢
＊ 细胞内多种酶的活性降低
＊ 细胞内的色素随细胞衰老而逐渐积累
＊ 细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩、染 色加深
＊ 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低
6.3.3 细胞的凋亡是细胞自动结束生命的过程
＊ 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程叫做细胞凋亡，也叫细胞编
程性死亡
6 6 6 6
6 6 6 6
6 6 6
Eg：人胚胎发育过程中尾的消失、被病毒侵染的靶细胞的裂解死亡均 属于细胞凋亡。 说明：细胞凋亡类似“正常死亡”，细胞坏死类似“意外死亡”。

§6.4 细胞的癌变
note

6.4.1 癌细胞具有无限增殖等特征
＊ 在适宜条件下能够无限增殖
＊ 癌细胞的形态结构发生显著变化
Eg：正常的成纤维细胞呈现梭形，癌变后呈现球形。
＊ 癌细胞的表面发生了变化（主要表现为糖蛋白减少），使癌细胞之间 的黏着性下降，容易分散和转移
6.4.2 癌变是在致癌因子作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变
＊ 致癌因子：能够使细胞发生癌变的物理因素、化学因素或病毒因素
6 6 6 6
＊ 细胞癌变是致癌因子诱发原癌基因和抑癌基因发生了突变的结果，癌 变通常涉及到多个基因突变的累积
①原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞正常的生长和分裂进程。
6 6 6 6
②抑癌基因主要负责阻止细胞不正常的增殖。
6 6 6 6
6.4.3 防控癌症，关注健康
＊ 远离致癌因子
＊ 养成健康的生活方式
＊ 保持心态健康
note

必修二 遗传与进化
Chap 1 遗传因子的发现
§1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（1）

1.1.1 选择豌豆进行实验有诸多好处
＊ 豌豆自花闭花授粉，自然状态下为纯种；花较大，杂交实验简单易行
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
＊ 豌豆种子较多，便于统计分析
＊ 豌豆具有易于区分的相对性状。相对性状是指同种生物同一性状的不
6 6 6 6
同表现类型 Eg：豌豆茎的长度（同一性状）有高矮之分（不同表现类型）；种子 的形状（同一性状）有圆粒和皱粒之分（不同表现类型）等等。
1.1.2 一对相对性状的杂交实验出现性状分离现象
＊ 高茎豌豆 × 矮茎豌豆的杂交实验
说明：图中 P表示亲本。F表示子代，F1 表示子一代；F2 表示子二代， 以此类推。“×”表示杂交。“?”表示自交。亲子代用箭头连接。
说 明：若高茎♀×矮茎♂为 正交，则矮茎♀×高茎♂ 为
6 6
反 交 ， 正 反 交 是 相 对 而 言 的 。
6 6
＊ 显性性状、隐性性状与性状分离
Ⅰ、具有相对性状的两个纯合亲本杂交，杂种子一代表现的性状即显
6
性性状，未表现的性状为隐性性状。
6 6 6
6 6 6 6
Eg：上例中，作为亲本的高茎和矮茎植株都纯合，而杂种子一代表
现高茎，故高茎为显性性状，而矮茎为隐性性状。 注意：用定义判断性状显隐性时，要求杂交的两亲本同时满足两个条 件：①两亲本表现相对性状；②两亲本都是纯合的。
Ⅱ、子代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。
6 6 6 6
＊ 种子形状、子叶颜色、种皮颜色、豆荚颜色、豆荚形状、花的位置等

具有一对相对性状的豌豆杂交实验中，F1 均只表现显性性状，F2 出现 性状分离，且分离比均接近 3 ∶ 1。这说明分离现象是普遍存在的
note

1.1.3 孟德尔对分离现象的解释
注意：体细胞中成对存在的遗传因子相同时为纯合子；反之为杂合子。
6 6 6
6 6 6
Eg：DD 为纯合 子，Dd 为杂合 子。Dd RR 和 DD Rr 都不是纯合 子，而
DD rr 为纯合子。
1.1.4 孟德尔用测交法对分离现象的解释进行验证
＊ 对F1 测交的演绎
＊ F1 测交的实验结果
高茎 30 株∶矮茎 34 株≈ 1 ∶ 1，这说明假说具有合理性。
注意：测交是指与隐性纯合子进行的杂交，如上例中 F1 高茎与矮茎
3 3
豌豆的杂交（Dd×dd）。测交常用于判断显性个体的遗传因子组成。
假说演绎法
6 6 6 6 6
根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结果。如果 实验结果与预期结论相符，这就增大了假说的合理性和可信度； 反之，则说明假说是错误的。
1.1.5 分离定律是对孟德尔一对相对性状杂交实验现象的理论概括
＊ 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，
6 6 6 6
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
note

提醒：分离定律可以表示为

减 数 分 裂 1 1
Aa（体细胞）———→ 2 A ＋ 2 a（配子）
1.1.6 例题（体会而非背诵） 已知某夫妇表现正常，他们生出一个患白化病的男孩和一个正常的女 孩。该女儿携带白化病致病遗传因子的概率为多大？（相关遗传因子 用 A、a 表示）
解析：
（1）将题干的信息转化为简单（不规则）的系谱图：
（2）判断性状的显隐性： 父母均表现正常，子代中儿子出现了不同于亲本的白化病，因此 白化病是隐性性状。（系谱图通常采用此法判断性状的显隐性。 使用时需要满足：①两亲本表现相同性状，②子代出现异于亲本 的相对性状。这种异于亲本的性状就是隐性性状）
（3）根据性状表现写出遗传因子组成，能写多少写多少：
（4）根据所求问题逆向推导至已知条件：
女儿（A_）' 父亲（A_）、母亲（A_）'儿子（aa）
（5）根据（4），从已知到未知：
①儿子（aa） ( 父亲（A_）、母亲（A_）：
儿子为 aa，两个 a 分别来自父亲（A_）和母亲（A_），因此父 母均为 Aa 和 Aa。
②父亲（Aa）、母亲（Aa） ( 女儿（A_）：
Aa×Aa
减 数 分 裂
———→（ 1 A ＋ 1 a）×（ 1 A ＋ 1 a）
2 2 2 2
受 精 作 用
———→ AA ＋ 2 Aa ＋ aa
4 4 4
③因为已知女儿（A_）表现正常，所以去掉 aa :

1 AA ＋ 2 Aa ＋ 1 aa 调 整 系 数 1 AA ＋ 2 Aa
note
4 4 4 3 3
（6）因此该女儿携带致病遗传因子的概率是 2/3。
§1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（2）
1.2.1 两对相对性状的杂交实验表现出性状自由组合现象
9 黄色圆粒∶ 3 黄色皱粒∶ 3 绿色圆粒∶ 1 绿色皱粒
＝（3 黄色∶ 1 绿色）×（3 圆粒∶ 1 皱粒）
由此可见，黄色 / 绿色的遗传与圆粒 / 皱粒的遗传是互不干扰的独立 事件，生物学中也把这种现象叫做性状自由组合现象。
1.2.2 对自由组合现象的解释（建议将棋盘表示方法数学化）
设：Y/y—黄色 / 绿色；R/r—圆粒 / 皱粒 P→F 1：YY RR × yy rr → Yy Rr
F1 的配子：
减 数 分 裂 1 1
减 数 分 裂 1 1
Yy ———→
2 Y＋ 2 y
Rr ———→
2 R＋ 2 r
如果Yy和Rr的分离是相对独立的，则F1的配子为
1 Y＋ 1 y) ×(
1 R＋ 1 r) ＝
1 Y R＋ 1 Y r＋ 1 y R＋ 1 y r
2 2 2 2
4 4 4 4
F 自交得到 F （ 1
1 2： 4
Y R ＋ 1
4
Y r ＋ 1
4
y R ＋ 1
4
y r）2
＝ 1 YY RR ＋ 2
16 16
YY Rr ＋ 2
16
Yy RR ＋ 4
Yy Rr ———（黄圆）
＋ 1 YY rr ＋ 2
16 16
Yy rr———————————————（黄皱）
＋ 1 yy RR ＋ 2
16 16
yy Rr———————————————（绿圆）
＋ 1 yy rr—————————————————————（绿皱）
16
说明： Y/y 的分离与 R/r 的分离是相互独立的，在遗传学上也叫做自
6
由组合 或独立遗传。
6 6 6
6 6 6 6
note

1.2.3 对自由组合现象解释的验证
＊ 对 F1 测交的演绎
＊ F1 测交的实验结果 不论正交还是反交，测交子代均出现四种表现类型，且性状分离比接 近 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1。这说明假说具有合理性。

1.2.4 自由组合定律是对性状自由组合现象的理论概括
＊ 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；
6 6 6 6 6 6
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
提醒：自由组合定律可以表示为
减 数 分 裂 1 1 1 1
Aa Bb———→（ 2
A＋ 2
a）×（ 2
B＋ 2 b）

1.2.5 孟德尔成功的启示
＊ 选择豌豆作为实验材料
＊ 采用统计学方法对实验数据进行分析
＊ 分析问题从简单到复杂（一对相对性状到多对相对性状）
1.2.6 孟德尔遗传定律的再发现
＊ 孟德尔遗传定律在发表后并没有引起重视，1900 年三位科学家重新 发现了孟德尔的工作，并得到了重视。随后遗传因子的提法也被基因 所代替。孟德尔后来被称为遗传学之父
＊ 基因型、表现型和等位基因
Ⅰ、表现型是指个体表现出来的性状
6 6 6
Ⅱ、基因型是指与表现型有关的基因组成
6 6 6
Ⅲ、等位基因是指控制相对性状的基因
6 6 6 6
Eg：高茎、矮茎是豌豆表现的性状，为表现型；DD、Dd 是与高茎有 关的基因组成，为基因型；D 和 d 分别控制高茎和矮茎，为等位基因。
强调补充：自由组合问题的常用处理方法
处理自由组合问题时我们一般建议：将遗传因子一对一对的分开考虑 以简化计算。

Chap 2 基因和染色体的关系
§2.1 减数分裂和受精作用
note

2.1.1 减数分裂是染色体数目减半的细胞分裂
＊ 减数分裂是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
6 6 6 6
数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细 胞分裂两次。最终减数分裂产生的成熟生殖细胞中的染色体数目比原 始生殖细胞中的减少一半
＊ 减数分裂通过同源染色体的分离实现染色体数目的精确平分 Ⅰ、形态、大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，在减数分
裂过程中进行联会的染色体叫做同源染色体。
6 6 6 6 6
Ⅱ、同源染色体在体细胞中一般是成对存在的，减数分裂时分别进入 不同的配子中，从而导致配子中染色体数目减半。
Eg：果蝇体细胞中含有 8 条染色体（4 对同源染色体），经减数分裂 产生的配子中含有 4 条染色体。
Ⅲ、识别图像中的同源染色体。
＊ 减数分裂的过程：减数分裂包括两次细胞分裂过程——减数第一次分 裂（或“减数分裂Ⅰ”）和减数第二次分裂（或“减数分裂Ⅱ”）。 减数分裂Ⅰ的准备阶段——间期，有时两次分裂之间也会存在短暂的 间期
Ⅰ、间期：染色体复制（实际上是进行 D NA 分子复制和有关蛋白质
6 6
的合成，染色体的数目并未增加），原始生殖细胞生长成为初 级精母细胞或初级卵母细胞。
Ⅱ、减数第一次分裂：同源染色体分离（从而导致染色体数目减半），
6 6 6 6 6 6 6
非同源染色体自由组合：
①前期Ⅰ：同源染色体联会形成四分体；四分体中的非姐妹染 色体单体之间一般会发生交叉互换。
note

联会
6 6
联会是指同源染色体两两配对（两两并排在一起）。 一对同源染色体联会形成的联会复合体中含有 4 条染色单体，
故称作四分体。
6 6 6
四分体的非姐妹染色体单体之间可以发生交叉互换（如图示）。
6 6 6 6

②中期Ⅰ：成对的同源染色体并排在赤道板。
③后期Ⅰ：成对的同源染色体分离，在纺锤丝牵引下分别移向 细胞两极。同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。
④末期Ⅰ：略。
Ⅲ、减数第二次分裂：减数分裂Ⅰ产生的子细胞进行一次有丝分裂。
6 6 6 6 6 6 6
2.1.2 精子的形成过程
＊ 哺乳动物精子的形成发生在睾丸的曲细精管中
6 6

＊ 精子形成过程：
注意：次级精母细胞在后期Ⅱ发生着丝粒分裂，导致染色体数目暂 时性加倍（2n）。
注意：变形期精细胞形态变化成蝌蚪状，并失去绝大部分细胞质。
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note

2.1.3 卵细胞的形成过程
＊ 哺乳动物卵细胞的形成主要发生在卵巢中
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＊ 卵细胞形成过程：
注意：第一极体通常能继续完成减数分裂Ⅱ，最终 1 个卵原细胞减 数分裂形成 1 个卵细胞和 3 个极体，极体最终都退化。 注意：卵细胞生成过程中，初级卵母细胞进行减数分裂Ⅰ和次级卵母 细胞进行减数分裂Ⅱ的细胞质分配都是不均匀的。但是第一极体若进 行减数分裂Ⅱ，其细胞质分配是均匀的。
2.1.4 卵细胞和精子形成过程存在明显差异
＊ 一个精原细胞经过减数分裂形成 4 个精子 ( 染色体组成两两相同， Why ？ )；一个卵原细胞经过减数分裂可能形成 1 个卵细胞和 3 个极 体( 染色体组成也是两两相同，Why ？ )
＊ 精子形成过程中两次分裂过程中的细胞质分配是相对均匀的。卵细胞 形成过程中，只有第一极体进行减数分裂Ⅱ的细胞质分配是均匀的
2.1.5 配子中染色体组合具有多有样性
＊ 非同源染色体自由组合使配子具有多样性
Eg：人体含有 23 对同源染色体，配子将获得每对同源染色体中的一条，
这样配子的种类共有 223 种（不考虑交叉互换）。
＊ 交叉互换丰富了配子的多样性
note

2.1.6 受精作用
＊ 受精时，精子进入卵细胞后，精卵的细胞核融合形成受精卵。这样受
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精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自 精子，另一半染色体来自卵细胞

2.1.7 减数分裂和受精作用的意义
＊ 减数分裂形成配子时，不同配子的遗传物质存在差异；受精过程中卵 细胞和精子随机结合，这样同一双亲的后代必然呈现多样性，这种多 样性有利于生物在自然选择中进化，这体现了有性生殖的优越性
＊ 减数分裂和受精作用对于维持有性生殖生物前后代体细胞中染色体数 目的恒定，对生物的遗传和变异都具有重要意义
2.1.8 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片（略。但很重要）
补充 1：减数分裂异常——染色体不分离
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＊ 减数分裂异常包括减数分裂Ⅰ染色体不分离和减数分裂Ⅱ染色体不分
离
＊ 减数分裂Ⅰ染色体不分离是指在减数分裂Ⅰ，同源染色体移向细胞同 一极，一同进入一个子细胞中 Eg：减数分裂Ⅰ时XY染色体未分离同时进入一个次级精母细胞中， 可产生含 X Y 以及不含性染色体的精子。
＊ 减数分裂Ⅱ染色体不分离是指在减数分裂Ⅱ，姐妹染色单体分开后移 向细胞的同一极，一同进入一个子细胞中 Eg：减数分裂Ⅱ时次级精母细胞中 Y 染色体的两条姐妹染色单体分 开后进入细胞同一极，可产生含 Y Y以及不含性染色体的精子。
补充 2：减数分裂和有丝分裂图像的比较（一般适用于二倍体动物）
＊ 先看有无同源染色体，无同源染色体的是减数分裂Ⅱ
＊ 再看有无同源色体行为（即联会、成对的同源染色体并排在赤道板以 及同源染色体分离），有同源染色体行为的是减数分裂Ⅰ，无同源染 色体行为的是有丝分裂
注意：判断的关键是识别同源染色体。

§2.2 基因在染色体上
note

2.2.1 萨顿采用类比推理，提出假说认为基因在染色体上
＊ 萨顿提出假说认为基因位于染色体上，这是源于基因和染色体在行为 上存在明显的平行关系： Ⅰ、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。 Ⅱ、在体细胞中基因成对存在，染色体（同源染色体）也是成对存在
的；在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体（同源 染色体）也只有一条。
Ⅲ、体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方；同源染色体 也是如此。
Ⅳ、非等位基因在配子形成时自由组合，非同源染色体在后期Ⅰ也是 自由组合的。
类比推理
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萨顿将基因的行为与染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致 性，提出基因位于染色体上的假说。需要注意，类比推理的结论 不具有逻辑必然性，还需要观察和实验的检验。
2.2.2 摩尔根提供了基因位于染色体上的实验证据（体会而非记忆）
1. 白眼果蝇的杂交试验：
2. 假设：控制红眼 / 白眼的等位基因 W/w 位于 X 染色体上，Y 染色体 上没有对应的基因。
3. 对假设的演绎——测交：
note

4. 测交实验结果与假说演绎的结果相符，说明假说具有合理性。

2.2.3 从减数分裂的角度理解遗传基本定律的实质
＊ 基因分离定律的实质是：在体细胞中，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，分别进入不同的配子中，独立地随配 子遗传给后代
＊ 基因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 离和组合是互不干扰的；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
＊ 位于同源色体上的非等位基因的行为不遵循自由组合定律
Eg: 下图中，A 和 a、B 和 b、C 和 c 属于等位基因，其行为遵循分离定律； A/a 与 C/c、B/b 与 C/c 属于非同源染色体上的非等位基因，其行为 遵循自由组合定律；A/a 与 B/b 是属于同源染色体上的非等位基因， 它们的行为不遵循自由组合定律。
补充：非等位基因位置关系的判断
非等位基因有两类，一类是非同源染色体上的非等位基因（表现自由
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组合定律），另一类是同源染色体上的非等位基因（不表现自由组合 定律） Ⅰ、如果已经用图示意出基因在染色体上的位置关系，则可直接判断
（如上图）。 Ⅱ、如果给出的是数据，可根据假说演绎法，先假定非等位基因是位
于非同源染色体上的，然后按照自由组合定律进行计算，最后与 题干相关数据进行比较。如相符，则假设可能成立；否则为同源 染色体上的非等位基因 。

§2.3 伴性遗传
note

2.3.1 什么是伴性遗传
＊ 性染色体是指在性别决定中起关键作用的染色体
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Eg：人和果蝇中的 XY 染色体，鸟类的 ZW 染色体都属于性染色体。除 性染色体以外的其它染色体叫做常染色体。
＊ 性染色体上的基因控制的性状的遗传总是和性别相关联，这种由性染
色体上基因控制性状遗传的方式叫做伴性遗传
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说明：如果性状分离比在雌雄个体中的表现不同则表明性状与性别可 能有关联。
Eg：摩尔根的白眼果蝇实验中，F2 的红眼∶白眼在雌性中为 2∶ 0， 在雄性中为 1∶ 1。因此红眼 / 白眼性状与性别相关联，属于伴性遗传， 控制该性状的基因位于 X 染色体上。
＊ 伴性遗传常会表现出交叉遗传现 象（ 即雄性亲本将性状传给雌性后代，
6 6 6 6
雌性亲本将性状传给雄性后代）
Eg：
注意：交叉遗传是伴性遗传特有的，是区别伴性遗传和常染色体遗传 的标志性特征。
2.3.2 人类红绿色盲症——（相当于）伴 X 隐性遗传
＊ 红绿色盲可视作由 X 染色体上的隐性基因控制，Y 染色体上没有对应 的基因
＊ 伴 X 隐性遗传病在（遗传平衡）群体中：
P 女病＝ P 男病
2 < P
男病，即表现女少男多。
Eg：我国男性中红绿色盲的发病率约为 7%，女性中红绿色盲的发病 率约为 0.5%，0.5% ≈（7%）2。
＊ 伴 X 隐性遗传常表现隔代遗传现象
Eg：
note

2.3.3 抗维生素 D 佝偻病——伴 X 显性遗传
＊ 抗维生素 D 佝偻病是由 X 染色体上的显性基因控制，Y 染色体上没有 对应的基因
＊ 伴 X 显性遗传病在（遗传平衡）群体中：
2 > P
，即表现女多男少。
P女病＝ 2P男病－ P男病 男病
＊ 伴 X 显性遗传往往表现为代代遗传（为什么不能隔代遗传？）
2.3.4 伴性遗传在实践中的应用
＊ 交叉遗传在伴性遗传中应用最广泛（记住） Eg：芦花鸡的横斑条纹由显性基因 B 决定。合理选择亲代鸡的性状进 行杂交，可根据子代鸡芦花性状的有无在早期即判断出鸡的性别。
补充 1：用配子法解决遗传学中的概率问题
＊ 配子法解决遗传学问题的基础在于：亲代经过减数分裂产生配子后， 配子经受精作用结合产生了子代。
＊ 计算时需要注意： Ⅰ、保证每个个体产生的各种配子的概率之和为 1。 Ⅱ、如有淘汰，则淘汰后仍保持所有可能性之和为 1。 特别提示：如果题目是自交问题，建议直接口算演草即可。
自 交
如 AA ＋ Aa—
3 3 →
1 AA ＋ 2 ×（ 1 AA ＋ 2 Aa ＋ 1 aa）
3 3 4 4 4
＝ 1
2
AA ＋ 1
3
Aa ＋ 1 aa
6

补充 2：家系图（小样本）中单基因遗传病的推断与计算
＊ 小样本推断不能利用性状分离比例做出判断，因为样本太小（导致性 状分离比不可靠）。一般家系图的分析步骤如下： Ⅰ、搞清?

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