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专题一 细胞的分子组成和结构
第一单元 走近细胞
一、生命活动离不开细胞
1、病毒 没有细胞结构，但必须依赖 活细胞 才能生存。结构简单，一般由 核酸 和 蛋白质 所构成。
2、细胞 是生物体结构和功能的基本单位。生命活动离不开细胞的原因：
（1）病毒的生命活动离不开细胞
（2）单细胞生物依赖单个细胞完成所有生命活动
（3）多细胞生物依赖各种 分化的细胞 密切合作，完成复杂的生命活动
二、生命系统的层次
1、生命系统的结构层次： 细胞 、 组织 、 器官 、 系统 、 个体、 种群 、群落 、 生态系统 、 生物圈 。
2、植物没有 系统 层次，单细胞生物既可做 细胞 层次，又可做 个体 层次。
3、地球上最基本的生命系统是 细胞 。病毒、蛋白质等不属于生命系统的层次
4、种群：在一定的区域内 同种生物全部个体 的总和。例：一个池塘中所有的鲤鱼。
5、群落：在一定的区域内 所有生物（种群） 的总和。例：一个池塘中所有的生物。
6、生态系统：由 生物群落 和它生存的 无机环境 相互作用而形成的统一整体。
三、高倍镜的使用步骤
1、“找”在 低倍镜 下找到物象，“移”将物象移至 视野中央 。（“偏哪移哪”）
2、“转”转动 转换器 ，换上高倍镜。
3、“调”调节 光圈 和 反光镜 ，使视野亮度适宜。
4、“调”调节 细准焦螺旋 ，使物象清晰。
5、高倍镜与低倍镜的比较
物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物像与装片的距离 视野范围
高倍镜 大 少 暗 近 小
低倍镜 小 多 亮 远 大
四、细胞的多样性与统一性
1、原核细胞和真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
大小 较小 较大
本质区别 无 以核膜为界限的细胞核 有 以核膜为界限的细胞核
细胞壁 主要成分是 肽聚糖 植物：果胶和纤维素_；真菌：几丁质；动物细胞无细胞壁
细胞核 有拟核，无核膜、核仁，DNA不与蛋白质结合（无染色体） 有核膜和核仁，DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 仅有 核糖体，无其他细胞器 有核糖体、内质网等多种细胞器
遗传物质 DNA
举例 蓝细菌、放线菌、支原体、细菌、衣原体 动物、植物、真菌
2、误区警示：正确识别带菌字的生物：凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例，它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌，是真核生物。
3、蓝藻包括色球蓝细菌、颤蓝细菌 、念珠蓝细菌 、发菜 ，不含叶绿体，但是有 叶绿素 、 藻蓝素 ，因而可以进行光合作用，属于 自养 生物。
五、细胞学说
1、创立者： 施莱登、施旺
2、内容：
（1）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；
（2）细胞是一个 相对独立的 单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
（3）新细胞是由老细胞分裂产生的。
3、意义：揭示了动物和植物的 统一 性，从而阐明了生物界的 统一 性。
第二单元 组成细胞的分子
一、细胞中的化学元素
1、按含量分 大量元素： C H O N P S K Ca Mg
微量元素： 铁(Fe) 锰(Mn) 锌（Zn） 铜（Cu） 硼(B) 钼(Mo)
2、按作用分 最基本元素： C
基本元素： C H O N
3、鲜重中（活细胞中）含量最高的四种元素依次是： O>C>H>N ；细胞干重中含量最高的四种元素依次是： C>O>N>H ；细胞中数量最多的元素： H
二、细胞中的化合物
无机化合物 水：细胞最主要组成成分，一切生命活动都离不开水
无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用
蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者（体现者）
有机化合物 核酸：携带遗传信息
糖类：主要的能源物质
脂质：主要的储能物质
细胞中各化合物的含量：
（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）占玉米细胞干重最多的元素是 o ，占人体细胞干重最多的元素是 C
三、细胞中几种重要化合物的鉴定
1、还原糖鉴定（还原糖包括 葡萄糖 、果糖、 麦芽糖 、乳糖 等）
常用材料：苹果和梨（能产生明显颜色变化的材料） 常用试剂：斐林试剂
注意事项：①甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用，还必须 水浴加热
颜色变化：浅蓝色 棕色 砖红色
2、脂肪的鉴定
常用材料：花生子叶或向日葵种子
试剂：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
方法一：做材料切片观察（需使用显微镜）
注意事项：50%酒精的作用是 洗去浮色
方法二：将材料做成匀浆染色后直接观察
颜色变化：橘黄色（苏丹Ⅲ）或红色（苏丹Ⅳ）
3、蛋白质的鉴定
试剂：双缩脲试剂
注意事项：先加A液1ml，再加B液4滴；
颜色变化：出现紫色
4、淀粉的检测和观察
直链淀粉+碘液------蓝黑色
支链淀粉+碘液------橙红色
四、蛋白质的组成与结构
1、组成元素：一定含有 C 、H、O、 N ，有的还含有S元素。
2、基本单位：氨基酸
分子通式为：
3、氨基酸分子相互结合的方式：脱水缩合 ，一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连接，同时失去一分子的水。连接两个氨基酸分子的化学键叫做 肽键 。
五、蛋白质的功能
1、构成细胞和生物体结构的重要物质，如肌动蛋白
2、有些蛋白质有 催化 作用：如大多数酶
3、有些蛋白质有 调节（信息传递） 作用：如胰岛素、生长激素
4、有些蛋白质有 免疫 作用：如抗体
5、有些蛋白质有运输作用：如红细胞中的血红蛋白；细胞膜上的载体蛋白
六、蛋白质相关计算
1、一条肽链至少有一 个氨基和一 个羧基。
2、n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时，共脱去 n-m 个水分子，形成 n-m 个肽键
3、蛋白质总的分子量=组成蛋白质的氨基酸总分子量-脱去的水分子量
七、核酸
1、核酸的组成、结构、分布
元素组成 C H O N P
分类 脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA）
单体 4种脱氧核糖核苷酸 4种核糖核苷酸
结构
成分 磷酸 五碳糖 碱基
脱氧核糖 核糖
A、G、C、T A、G、C、U
存在部位 主要存在于细胞核 ，少量在线粒体和叶绿体中 主要存在于 细胞质
糖类与脂质
元素 类别 存在 生理功能
糖类 C、 H、 O 单糖 核糖 主细胞质 核糖核酸的组成成分；
脱氧核糖 主细胞核 脱氧核糖核酸的组成成分
六碳糖：葡萄糖、果糖 主细胞质 是生物体进行生命活动的重要能源物质
二糖 麦芽糖、蔗糖 植物 能源物质
乳糖 动物
多糖(基本组成单位都是葡萄糖 )
淀粉 植物 重要的储能物质
纤维素 植物细胞细胞壁的组成成分
壳多糖（几丁质） 动物、真菌 甲壳类动物外骨骼 真菌细胞壁主要成分
糖原（肝糖原、肌糖原） 动物 重要的储能物质；
脂质 C、H、O，有的还有N、P 脂肪 动、植物 储存能量、保温、缓冲和减压
磷脂 脑、豆类 参与构成细胞膜的重要组成
固醇
胆固醇 动物 动物细胞膜的重要成分；参与血液中脂质的运输
性激素 促进性器官发育、生殖细胞形成
维生素D 促进钙、磷的吸收和利用；
水和无机盐
1、水和无机盐的存在方式、生理作用
存在方式 生理作用 联系
水
结合水 （4.5%）
部分水和细胞中其他物质结合，不易散失 细胞结构的组成成分 两种形式的水在细胞内可以相互转化 2、自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越 强 ，抗逆性越 差 。
自由水 （95.5%） 绝大部分的水以游离形式存在，可以自由流动,易散失 1．细胞内的良好溶剂
2．参与细胞内许多生物化学反应
3．为细胞生活的提供液态环境
4．运输营养物质和代谢废物
无机盐 多数以离子 状态存，如K+ 、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO42-等 少数以化合物 形式存在 1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如 Fe2+ 是血红蛋白的重要成分； Mg2+ 是组成叶绿素的重要成分。 2．维持生物体的生命活动。 3．维持细胞的 渗透压 和 酸碱平衡 ；
种子晒干时丢失的是 自由 水，种子烘干过程中丢失的是 结合 水。
第三单元 细胞的基本结构
一、细胞的边界---细胞膜
1、制备细胞膜一般可选的材料是： 哺乳动物成熟红细胞 ，原因是 无细胞核及众多细胞器，便于细胞膜的分离。
2、细胞膜的化学成分主要是 脂质 和 蛋白质 ，此外，还有少量的 糖类 ，功能越复杂的细胞膜， 蛋白质 种类和数量越多。
3、细胞膜功能：
① 将细胞与外界环境分隔开，保证细胞内部环境的稳定
② 控制物质进出细胞
③ 进行细胞间信息交流
（细胞间信息交流的方式：化学物质传递、通道传递、接触传递）
细胞膜特性：1、结构特性----流动性 举例：（变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌）
2、功能特性---选择透过性
二、细胞器——系统内的分工合作
1、细胞器的结构功能
（1）双层膜的细胞器
叶绿体：进行光合作用，“能量转换站”，主要分布在 植物的叶肉细胞
线粒体：细胞进行 有氧呼吸 的主要场所，分布在动植物细胞体内，为细胞提供能量的“动力车间”。
（2）单层膜的细胞器
内质网：进行 蛋白质 合成和加工，也是 脂质 合成的“车间”，动植物都有。
高尔基体：对蛋白质进行加工、分类和包装，且参与植物 细胞壁 的形成。
液泡：主要存在于植物细胞中，内有 细胞液 ，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。
溶酶体：内含有多种 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病菌。
（3）无膜的细胞器
核糖体：合成蛋白质的主要场所。
中心体：分布在动物和某些低等植物的细胞 ，由两个相互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
2、生物膜系统：由细胞膜、核膜、细胞器膜 共同组成生物膜系统。（注意：原核生物只有一种有生物膜---细胞膜，所以没有生物膜系统）
三、细胞核----系统的控制中心
1、细胞核的功能：是 遗传信息 库，是 细胞代谢和遗传 的控制中心。
2、细胞核的结构：
核膜：把核内物质与细胞质分
是染色质：由 DNA和蛋白质 组成，染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态
是 核仁 ：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
是 核孔 ：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流
专题二
第一单元 细胞的物质输入和输出
一、物质跨膜运输的实例
1、渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过 半透膜 的扩散。
2、发生渗透作用的条件：
① 具有半透膜 ② 半透膜两侧溶液有浓度差
3、细胞的吸水和失水（原理： 渗透作用 ）
（1）外界溶液浓度 小于 细胞质浓度时,细胞吸水膨胀；外界溶液浓度 大于 细胞质浓度时,细胞失水皱缩
4、质壁分离与复原实验过程
（1）细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的 细胞液 。
（2）原生质层是指： 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
（3）首先在0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于外界溶液浓度 大于 细胞液浓度，洋葱鳞片叶外表皮细胞 失水 ，液泡体积 变小 ，紫色变深 。且由于原生质层的伸缩性大于细胞壁，导致原生质层与细胞壁分离（即质壁分离）。
（4）将已质壁分离的细胞放入清水中，由于清水浓度 小于 细胞液浓度，洋葱鳞片叶外表皮细胞 吸水 ，液泡体积逐渐 增大 ，紫色 变浅 ，细胞壁与原生质层逐渐 复原 。
二、生物膜的流动镶嵌模型
1、探索历程
（1）19世纪末，欧文顿通过实验提出： 膜是由脂质组成 。
（2）1925年，荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得其面积是红细胞表面积的 2 倍，由此得出结论： 脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层 。
（3）1959年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，他认为这三层结构分别是 蛋白质-脂质-蛋白质，他把生物膜描述为 静态的统一结构 。
（4）1970年，科学家以荧光蛋白标记的小鼠细胞进行实验，及相关的其他实验证据证明细胞膜具有流动性。
（5）1972年辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌 模型为大多数人所接受。
流动镶嵌模型的基本内容
（1） 磷脂双分子层 构成了膜的基本骨架
（2）蛋白质分子有的 镶嵌 在磷脂双分子层表面，有的部分或全部 嵌入 磷脂双分子层中，有的 横跨 整个磷脂双分子层
（3）细胞膜具有流动性主要表现在磷脂双分子层可以侧向自由移动和大多数蛋白质分子也能运动
（4）细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成 糖蛋白，或与脂质结合形成 糖脂，这些糖类分子叫作 糖被。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有关。
三、物质跨膜运输的方式
1、几种跨膜运输方式的比较
方向 载体 能量 举例
自由扩散 高→低 不需要 不需要 水、CO2、O2、乙醇、甘油、脂肪酸等
协助扩散 高→低 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 需要 氨基酸、K+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞
2、大分子物质进出细胞的方式：胞吞 和 胞吐 ，如吞噬细胞吞噬病原体，分泌蛋白的分泌，其实现基础依赖于细胞膜的 结构 特点--- 流动性 。
第二单元 酶与ATP
一、降低化学反应活化能的酶
1、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多 化学反应 。
2、酶的概念：酶是 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 。
3、酶的特性：
（1）高效性，酶比无机催化剂的催化效率高，但无机催化剂催化的化学反应范围广。
（2）专一性 ，一种酶只能催化 一种或一类 化学反应。
（3）作用条件温和性
4、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。
5、酶的作用实质： 降低化学反应所需的活化能 。
6、影响酶促反应的因素
（1）温度： 高温 使酶失活。
低温 降低酶活性，但不会使酶变性失活，恢复适宜温度后酶活性可以恢复，因此酶的保存常在低温下进行。
（2）PH ：过酸、过碱使酶失活
二、细胞的能量“通货”——ATP
1、ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做 腺苷三磷酸 ，是细胞进行生命活动的直接能量来源。
2、结构简式： A—P～P～P 其中A代表 腺苷 ， P代表 磷酸基团 ，～代表 一种特殊化学键 。
3、ATP和ADP之间的相互转化（物质可逆、能量不可逆、酶不同）
（1）ATP的合成：ADP + Pi+能量→ATP，此过程一般与细胞中 放能 反应相联系
（2）ATP的水解：ATP→ADP + Pi+能量，此过程一般与细胞中 吸能 反应相联系
（3）ADP转化为ATP所需能量来源：
动物和人： 呼吸作用
绿色植物： 呼吸作用、光合作用
（4）ATP水解释放的能量去向： 用于各项生命活动
（5）ATP为主动运输功能过程---必修一P88
第三单元 细胞呼吸与光合作用
一、ATP的主要来源——细胞呼吸
1、细胞呼吸：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量的过程。
细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学，统称为细胞代谢。
有氧呼吸
指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
总反应式： C6H12O6 +6O2 +6H2O → 6CO2 +6H2O +大量能量
（2）第一阶段：场所细胞质基质 ： C6H12O6 →2丙酮酸+少量[H]+少量能量
（3）第二阶段：场所线粒体基质 ： 2丙酮酸+6H2O → 6CO2+大量[H] +少量能量
（4）第三阶段：场所线粒体内膜 ： 24[H]+6O2 → 12H2O+大量能量
3、无氧呼吸（第一阶段与有氧呼吸相同；仅第一阶段释放能量）
（1）无氧呼吸产生酒精反应式： C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+少量能量 发生生物： 植物 ， 酵母菌 。
（2）产生乳酸反应式： C6H12O6 → 2乳酸+少量能量 发生生物： 动物 ，乳酸菌， 马铃薯块茎 ，玉米胚。
（3）微生物的无氧呼吸也叫 发酵 。
4、有氧呼吸和无氧呼吸的能量去路
（1）有氧呼吸：所释放的能量一小部分用于生成ATP，大部分以 热能 散失。
（2）无氧呼吸：释放出的能量部分用于生成ATP，部分以热能形式散失，大部分未释放的能量储存于 乳酸或酒精。
5、实验：探究酵母菌细胞呼吸方式
（1）酵母菌是 真核 生物，有线粒体等多种细胞器
（2）图甲为探究 有氧 呼吸的装置，质量分数为10%的NaOH溶液溶液目的是吸收通入气体中的CO2。图乙装置是探究 无氧 呼吸的装置。
（3）CO2的检验：
方法一：澄清石灰水遇CO2变浑浊 ,CO2越多，石灰水越浑浊。
方法二：溴麝香草酚蓝溶液 遇CO2由蓝变绿再变黄，CO2越多，变色所需时间越 短 。
（4）酒精的检验：
试剂： 酸性重铬酸钾溶液 颜色变化：由橙色变成 灰绿色
6、细胞呼吸的应用：
（1）稻田定期排水，目的是防止水稻幼根进行 无氧呼吸 产生的 酒精 对幼根产生毒害作用而引起腐烂。
（2）用透气的纱布包扎伤口，目的是防止厌氧微生物在伤口深处进行 无氧呼吸 而大量繁殖。
（3）中耕松土的目的是使土壤中有更多的氧气，促进作物根部的 有氧呼吸 。
（4）在低温、低氧、干燥 条件下保存粮食，有利于减少细胞呼吸对有机物的消耗。
二、能量之源——光与光合作用
1、绿叶中色素的提取和分离
（1）色素提取原理：绿叶中的色素易溶解在有机溶剂（如无水乙醇） 中
（2）色素分离原理：不同色素 在层析液中溶解度不同，溶解度 高 的色素随层析液在滤纸上扩散得 快 ，因此不同色素随层析液在滤纸上的扩散而分离开。
（3）方法步骤中需要注意的问题：
研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？
二氧化硅： 有助于研磨得更充分 碳酸钙：可防止研磨中色素（叶绿素）被破坏
实验为何要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住小烧杯？棉塞塞紧试管口？
防止层析液挥发对人体造成伤害
滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？
防止细线中的色素被层析液溶解而影响实验结果
滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？
有四条色带，自上而下代表色素是 胡萝卜素，叶黄素，叶绿素a，叶绿素b 。
最宽的是 叶绿素a ，最窄的是 胡萝卜素 。（体现色素含量多少）
⑤画滤液细线时，重复1~2次的目的是 增加色素的含量 。
三、光合作用的过程：
1、总反应式： CO2+H2O （CH2O）+O2，其中（CH2O）表示糖类。
2、光反应阶段：有光才能进行
（1）场所： 类囊体薄膜上
（2）物质变化反应式：
水的光解
ATP形成
（3）能量变化：光能转化为 NADPH、 ATP中活跃的化学能
3、暗反应阶段（卡尔文循环）：有光无光都能进行
（1）场所： 叶绿体基质
（2）物质变化
CO2的固定
C3的还原
（3）能量变化：ATP和NADPH驱动在叶绿体基质中将CO2转化为储存化学能的糖类。
4、联系：光反应为暗反应提供 ATP和NADPH ，暗反应为光反应提供合成ATP和NADPH的原料。
四、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
1、光照强度
①原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响 光反应 阶段，制约 ATP和NADPH 的产生，进而制约 暗反应 阶段。
②应用分析：适当提高光照强度可增加作物产量。
2、CO2浓度
①原理分析：CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响 暗反应 阶段，制约 C3 生成。
②应用分析：在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增加CO2浓度，提高光合作用速率。
3、温度
①原理分析：是通过影响 酶活性 进而影响光合作用。
②应用分析：温室中白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物积累。
4、必需矿质元素
①原理分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，比如缺N、Mg2+导致 叶绿素 合成不足，影响光合作用。
②应用分析：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。
专题三
第三单元 细胞的生命历程
一、细胞的增殖
1、细胞增殖的意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
2、真核细胞分裂的方式有： 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
3、有丝分裂细胞周期
（1）概念：指 连续分裂 的细胞，从 从一次分裂完成时 开始，到 到下一次分裂完成时 为止。
（2）两个阶段：
分裂间期 ：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前，分裂间期所占时间长。
G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备。
S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。
G2期：又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。
分裂期 ：分为前期、中期、后期、末期
二、植物细胞有丝分裂各期的主要特点：
1、分裂间期
特点：完成染色体复制（即DNA的复制和有关蛋白质的合成） 。
2、前期
特点：①出现 染色体 、 纺锤体 ② 核膜、核仁 消失
3、中期
特点：①所有染色体的 着丝粒 都排列在 赤道板 （假想平面） 上
②染色体的 形态和数目 最清晰，故中期是进行染色体观察及计数的最佳时期
4、后期
特点：① 着丝粒 一分为二， 姐妹染色单体 分开，成为两条子染色体。纺锤丝牵引着子染色体并分别向两极移动。（着丝粒分裂是自发进行的）
5、末期
特点：①染色体变成 染色质 ， 纺锤体 消失。 ② 核膜、核仁 重现。
③在赤道板位置出现 细胞板（合成与高尔基体有关） ，并扩展成分隔两个子细胞的 细胞壁 。
6、植物与动物细胞的有丝分裂的比较
不同点：
植物细胞 动物细胞
前期纺锤体 由两极发出的 纺锤丝 直接产生 由 中心体 周围产生的 星射线 形成
末期细胞质分裂 细胞中部出现 细胞板 细胞中部的 细胞膜
形成新细胞壁将细胞隔开 向内凹陷使细胞缢裂
7、细胞中染色体数目变化规律（以二倍体生物染色体数目为2N分析）
间期 前期 中期 后期 末期
DNA 2N→4N 4N 4N 4N 4N→2N
染色体 2N 2N 2N 4N 4N→2N
8、无丝分裂：
（1）特点：此过程中有遗传物质的 复制 ，但是没有出现 纺锤丝 和 染色体 的变化，所以叫无丝分裂。
（2）举例： 蛙的红细胞
9、【实验】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
（1）过程：解离、 漂洗 、 染色 、 制片
（2）解离液：15%盐酸+95%酒精
（3）解离的目的： 使组织中的细胞相互分离
（4）染色剂： 甲紫溶液（或醋酸洋红液）
三、细胞的分化
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、分化实质： 细胞分化是基因选择性表达的结果 。
管家基因：指所有基因均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
奢侈基因：指不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
4、细胞全能性:
（1）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
（2）植物细胞全能性
高度分化的植物细胞仍然具有全能性。例：胡萝卜根组织的细胞可以发育成完整的新植株
（3）动物细胞全能性
高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是， 细胞核 仍然保持着全能性。例如：克隆羊
干细胞：动物和人体内具有的少数同时具有 分裂 和 分化 能力的细胞。
干细胞分为：胚胎干细胞和成体干细胞
胚胎干细胞（ES细胞）
存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
成体干细胞
成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和精子中的精原干细胞等。一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。
四、细胞的衰老和凋亡
1、衰老细胞的主要特征：
（1）细胞内水分 减少 ，细胞萎缩，体积变小。
（2）细胞内多种酶的活性 降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
（3）细胞内的 色素 逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。
（4）细胞核体积 增大 ，核膜内折，染色质 收缩，染色加深。
（5） 细胞膜 通透性改变，使物质运输功能降低。
2、细胞衰老的原因：（1） 自由基学说 （2） 端粒学说
3、细胞的凋亡
（1）概念：由 基因 所决定的细胞 自动结束生命 的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞程序性死亡 。
（2）与细胞坏死的区别：细胞坏死是在种种不利因素影响下，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；细胞凋亡对细胞是 有利 的，而细胞坏死对细胞是 有害 的。
（3）细胞自噬：通俗地说，就是细胞吃掉自身的结构和物质。
五、细胞的癌变
1、癌细胞的概念：不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞叫癌细胞。
2、癌细胞的主要特征
适宜的条件下， 能够无限增殖 ； 形态结构 发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白 等物质减少，细胞间黏着性显著降低，容易在体内 分散和转移 ；
3、细胞癌变的原因：
外因：致癌因子（致癌因子分三类： 物理致癌因子、化学致癌因子、 病毒致癌因子）
内因：遗传物质发生变化（原癌基因 和抑癌基因 发生突变）
专题四
第一单元 遗传因子的发现
一、遗传学中常见概念辨析
1、相对性状：一种生物的 同一 性状的 不同 表现类型，如狗的短毛和长毛。
2、显性性状与隐性性状的判断：
（1）相同性状的亲本杂交，子代出现新的性状，则该新的性状为 隐性性状 ，即“无中生有”
（2）一对相对性状的亲本杂交，子代只出现某一种性状，则出现的该性状为 显性性状 ，未出现的为隐性性状。
3、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。
4、表现型与基因型
表现型：指生物个体实际表现出来的 性状 。基因型：与表现型有关的 基因组成 。
关系：基因型＋ 环境 →表现型
5、杂合子和纯合子的鉴别方法
若后代 未出现性状分离 ，则待测个体为纯合子
测交法
若后代 出现性状分离 ，则待测个体为杂合子
若后代无性状分离，则待测个体为纯合子
自交法
若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
二、孟德尔豌豆杂交实验
1、一对相对性状的杂交实验（豌豆杂交操作步骤：去雄（花未成熟前）-- 套袋 ---传粉--套袋）
（1）一对相对性状杂交实验的现象：
P：高茎豌豆×矮茎豌豆
↓
F1： 高茎豌豆
↓
F2：高茎豌豆 矮茎豌豆
3 ： 1
（2）对所观察到的现象提出的假说：
①生物的性状是由遗传因子决定的；
②在体细胞中，遗传因子是成对存在的；
③生物体在形成生殖细胞---配子，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中；
④受精时，雌雄配子的结合是随机的。
演绎：设计了测交实验（测交----待测个体与 隐性纯合子 的杂交）
实验验证：实验结果与预测相符，假说得到验证。
子一代 隐性纯合子
测交 高茎 × 矮茎
Dd dd
配子 D d d
测交后代 基因型 Dd dd
表现型 高茎 矮茎
比例 1 ： 1
2、两对相对性状的杂交：
（1）两对相对性状杂交实验的现象
P： 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1： 黄色圆粒
↓
F2：黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒
9 ： 3 ： 3 ： 1
在F2 代中：
表现型： 两种亲本型：黄色圆粒 、 绿色皱粒
两种重组型： 黄色皱粒 、 绿色圆粒
基因型： 纯合子： YYRR yyrr YYrr yyRR（每一种基因型占1/16）
单杂合子： YYRr yyRr YyRR Yyrr （每一种基因型占 2/16 ）
双杂合子： YyRr （基因型占 4/16 ）
（2）对所观察到的现象提出的假说：
①两对相对性状由分别由两对遗传因子控制；
②F1在形成配子时，每对遗传因子彼此分离 ，不同对的遗传因子可以 自由组合 ；
③受精时，雌雄配子的结合是随机的。
演绎：孟德尔设计了测交实验
实验验证：实验结果与预测相符，假说得到验证。
测交 F1黄色圆粒 × 绿色皱粒
YyRr yyrr
配子 YR Yr yR yr yr
基因型 YyRr Yyrr yyRr yyrr
表现型 黄色 黄色 绿色 绿色
圆粒 皱粒 圆粒 皱粒
比例 1 ： 1 ： 1 ： 1
三、孟德尔实验成功的原因：
1、正确选用实验材料：
（1）豌豆是严格 自花 传粉植物（且是 闭花 授粉），自然状态下一般是 纯种 。
（2）具有易于区分的性状 。
（3）豌豆花较大，易于人工操作。
2、严谨的科学设计实验程序：运用了 假说-演绎 法
第二单元 基因和染色体的关系
一、减数分裂的概念
1、减数分裂是进行 有性生殖 的生物，在产生成熟 生殖细胞 时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
二、减数分裂的过程
1、精子的形成过程：
（1）场所： 精巢（睾丸）
（2）减数第一次分裂过程
间期： 染色体复制 （包括 DNA复制 和 蛋白质 的合成）。
前期：同源染色体两两配对（该现象称 联会 ），形成 四分体 。
中期：同源染色体成对排列在 赤道板两侧 。
后期：同源染色体 分离 ；非同源染色体 自由组合 。
⑤末期： 细胞质 分裂，形成2个子细胞（次级精母细胞）。
（3）减数第二次分裂： 无 同源染色体
前期：染色体排列 散乱 。
中期：每条染色体的 着丝粒 都排列在细胞中央的 赤道板 上。
后期：姐妹染色单体 分开，成为两条子染色体。在纺锤丝牵引下分别移向细胞 两极。
末期：细胞质 分裂，每个细胞形成 两 个子细胞，最终共形成两种 四 个精细胞。
2、卵细胞的形成过程
（1）场所：卵巢
3、精子与卵细胞的形成过程的比较
比较项目 不 同 点
精子的形成 卵细胞的形成
第一次分裂 初级精母细胞均等分裂产生两个大小相同的次级精母细胞 初级卵母细胞 不均等 分裂产生一个次级卵母细胞和一个第一极体
第二次分裂 次级精母细胞均等分裂形成精细胞 次级卵母细胞 不均等 分裂形成一个大的卵细胞和一个小的第二极体，第一极体 均等 分裂成两个第二极体
有无变形 精细胞变形成为精子 无变形，三极体退化消失
分裂结果 产生 4 个有功能的精子 只产生 1 个有功能的卵细胞
4、注意事项
（1）同源染色体：①形态、大小 一般相同 ；②一条来自父方，一条来自 母方 。
一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
（2）交叉互换：指四分体时期，同源染色体的之间的非姐妹染色单体 之间发生缠绕，并交换部分片段的现象。
（3）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞 相同 。与体细胞不同的是，精（卵）原细胞可以通过 有丝分裂 的方式增殖，又可以进行 减数分裂 形成生殖细胞。
三、减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律
四、受精作用的特点和意义
1、特点： 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的 头部 进入卵细胞， 尾部 留在外面，不久精子的细胞核 就和卵细胞的 细胞核 融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半来自 精子 ，另一半来自 卵细胞 。
减数分裂与有丝分裂图像辨析：
1、数细胞中染色体数目 若为奇数——减数第二次分裂（前、中期）
若为偶数——看有无同源染色体
2、看有无同源染色体 无同源染色体——减数第二次分裂
有同源染色体——看有无同源染色体的行为
3、判断有无同源染色体行为 有同源染色体联会、交叉互换、分离———减数第一次分裂
无同源染色体行为————有丝分裂
例1：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？
答案：1减Ⅱ前期 2减Ⅰ前期 3减Ⅱ前期 4减Ⅱ末期 5有丝后期 6减Ⅱ后期 7减Ⅱ后期 8减Ⅰ后期
答案：9有丝前期 10减Ⅱ中期 11减Ⅰ后期 12减Ⅱ中期 13减Ⅰ前期 14减Ⅱ后期 15减Ⅰ中 16有丝中期
六、基因在染色体上
1、萨顿的假说
（1）假说内容：基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代。也就是说，基因就在染色体上，因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
（2）研究方法：类比推理
2、基因位于染色体上的实验证据---摩尔根的果蝇杂交实验
（1）果蝇杂交实验分析
（2）研究方法：假说-演绎法
3、基因在染色体上的其他内容：
一条染色体上一般含有 多 个基因，且这多个基因在染色体上呈 线性排列 。
七、孟德尔遗传规律的现代解释
1、基因的分离定律的实质：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。
2、基因的自由组合定律的实质：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 组合。
八、伴性遗传
1、概念：决定性状的基因位于 性染色体 上，在遗传上总是与性别相关联。
2、性别决定方式：
（1）XY型：XX为雌性，XY雄。
男性体细胞染色体组成是：22对常染色体+XY；
女性体细胞染色体组成是：22对常染色体+XX _；
（2）ZW型：ZZ为雄性，ZW雌性。相关生物：鸡、鸟类、家蚕等。
3、伴性遗传的实例分析----以红绿色盲为例（伴X染色体隐性）
（1）人类正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型：
性别 女性 男性
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
表现型 正常 正常（携带者） 色盲 正常 色盲
（2）女性携带者与色觉正常男性所生子女表现型分析
表现型： 正常女性 正常男性 女性携带者 男性色盲
4、常见遗传病类型
伴X隐： 血友病 、红绿色盲
伴X显： 抗维生素D佝偻病
常隐：先天性聋哑、白化病
常显：多(并)指
专题五
第一单元 基因的本质
一、DNA是主要的遗传物质
1、肺炎链球菌的转化实验
（1） 格里菲斯 ---肺炎链球菌体内转化实验
实验①、②对比说明R型细菌无毒性、S型细菌有毒性。
实验②、③对比说明被加热杀死的S型细菌无毒性。
实验②、③、④对比说明R型细菌转化为S型细菌。
结论：已经加热杀死的S型细菌中，含有使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
转化的实质：S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，实现了基因重组，且转化效率低。
（2）艾弗里 ---肺炎链球菌体外转化实验
实验结果：只有去掉S型细菌的DNA才能失去转化活性。
结论： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。
2、噬菌体侵染细菌的实验
结论：只有噬菌体的 DNA 才可以进入细菌且传递给子代噬菌体，由此进一步确立DNA是遗传物质
3、烟草花叶病毒感染烟草实验：
(1)、实验过程
(2)实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的RNA能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。
5、生物的遗传物质
生物类型 核酸种类 遗传物质 实例
有细胞结 真核生物 DNA和RNA DNA 玉米、小麦、人
构的生物 原核生物 DNA 乳酸菌、蓝细菌
无细胞结 构的生物 DNA病毒 DNA DNA 噬菌体
RNA病毒 RNA RNA 烟草花叶病毒
结论：由于绝大多数生物（有细胞的生物和DNA病毒）的遗传物质是DNA ，所以说DNA是主要的遗传物质。
二、DNA分子的结构
1、DNA的空间结构：
①由两条 反向平行 的脱氧核苷酸链盘旋成 双螺旋 结构。
②外侧：脱氧核糖 和 磷酸 交替连接构成 基本骨架 。
内侧：由通过 氢键 相连的 碱基对 组成。
③碱基配对原则： A与 T 配对 ； C与G 配对，
因此：在DNA分子中有此数量关系：A=T C=G A+G / T+C = 1
2、DNA分子特点：稳定性 、多样性、特异性
三、DNA的复制
1、时间： 细胞分裂间期。（即 有丝分裂 的间期和 减数第一次分裂的间期）
2、基本条件：① 模板：解旋的DNA分子的两条母链（即亲代DNA的两条链） ；
② 原料：游离的4种脱氧核苷酸 ；
③ 能量：由 ATP 提供；
④ 酶： 解旋酶 DNA 聚合酶
3、特点：① 边解旋边复制 ；② 半保留复制
4、配对方式：碱基互补配对原则 A-T T-A C-G G-C
5、与DNA复制有关的碱基计算
（1）一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为： 2n 个
（2）复制n代后的DNA分子中，含原DNA母链的有 2 个，占1/(2n-1)
四、基因的本质
1、与DNA的关系
①基因是 有遗传效应 的DNA片段。
②每个DNA分子包含许多个基因。
2、与染色体的关系
①基因在染色体上呈线性排列。
②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。
3、与脱氧核苷酸的关系
①脱氧核苷酸是构成基因的单位。
②基因中 脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序 代表遗传信息。
第二单元 基因的表达
一、基因控制蛋白质合成（真核生物为例）：
1、转录：
（1）概念：细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
（2）条件：
模板：DNA的 一 条链 原料： 四种游离的核糖核苷酸
能量： ATP 酶： RNA聚合酶
（3）原则：碱基互补配对原则（A-U 、 T-A 、G—C、C—G）
（4）产物： 信使RNA（mRNA）、 核糖体RNA(rRNA) 、 转运RNA(tRNA)
2、翻译：
（1）概念：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的过程。
（2）场所： 细胞质
（3）条件：模板： mRNA 原料： 20种游离氨基酸
能量：ATP 酶：多种酶
搬运工具： tRNA 装配机器： 核糖体
原则： 碱基互补配对原则 （ U-A 、 A-U 、G-C C-G）
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 之比至少= 6 ： 3 ： 1
4、密码子
①概念： mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基称为1个密码子.
②密码子 起始密码：AUG、GUG
（64 种） 终止密码：UAA、UAG、UGA
注：决定氨基酸的密码子有 61 个，终止密码不编码氨基酸。
5、反密码子：指tRNA中与 mRNA密码子 互补配对的三个碱基，共 61 种。
二、基因对性状的控制
1、中心法则及其发展
（1）提出者： 克里克
（2）内容：
遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；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。近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA（即RNA的自我复制）也可以从RNA流向DNA（即逆转录）。
2、基因与性状的关系
（1）间接控制：通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如豌豆的圆粒和皱粒、白化病等。
（2）直接控制：通过控制 蛋白质结构 直接控制生物性状。如囊性纤维病、镰状细胞贫血等。
（3）表观遗传：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。（DNA的甲基化，组蛋白的甲基化、乙酰化等修饰影响基因的表达）
（4）一种基因可以控制一种或多种性状，一种性状可以由一种或多种基因控制。
专题六 变异、育种与进化
第一单元 基因突变及其他变异
一、基因突变
1、概念：DNA分子中发生碱基的 增添 、 缺失 或 替换，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。
基因突变若发生在配子中，将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。
2、原因： 物理 因素：X射线、紫外线、r射线等；
化学 因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；
生物 因素：病毒、细菌等。
3、特点：
a、 随机性 b、 多害少利性 c、不定向性 d、普遍性 e、 低频性
4、基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症（基因中碱基替换）、细胞癌变
5、意义：它是产生 新基因 的途径；
是 生物变异 的根本来源；
为 生物进化 提供丰富的原材料。
二、基因重组
1、概念：是指在生物体进行 有性生殖 的过程中，控制 不同性状 的基因的重新组合。
2、类型及发生时期：
a、非同源染色体上的非等位基因 自由组合（减数第一次分裂后期）
b、同源染色体上非姐妹染色单体 交叉互换（四分体时期）
3、基因重组的意义：生物变异 的来源之一，对生物的进化具有重要意义。
三、染色体变异
1、染色体结构变异：
（1）实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）
（2）类型：重复 、 缺失 、 倒位 、 易位
2、染色体数目的变异
（1）类型：个别染色体增加或减少：21三体综合征（多1条21号染色体）
以 染色体组 的形式成倍增加或减少：三倍体无子西瓜
3、染色体组
（1）概念：二倍体生物的体细胞中，染色体两两成对，也就是说含有两套非同源染色体，每套非同源染色体称为一个染色体组。
（2）染色体组数的判断：
例1：以下各图中，各有几个染色体组？
答案： 3个 2个 5个 1个 4个
例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少
Aa 2 （2）AaBb 2 （3）AaaBbb 3 （4）ABCD 1
4、单倍体、二倍体和多倍体
（1）单倍体：由 配子（即精子或卵细胞）直接发育而来，体细胞中的染色体数与本物种配子染色体数目相同的个体叫单倍体。
（2）二倍体、多倍体：由 受精卵 发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如
5、染色体变异在育种上的应用
（1）多倍体育种：
方法：用 秋水仙素 处理萌发的种子或幼苗。
原理：能够 抑制纺锤体的形成 ，导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目 增倍。
实例：三倍体无子西瓜的培育；
优缺点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都较大，糖类和蛋白质等营养物质含量有所增加，发育迟缓，结实率低。
（2）单倍体育种：
方法： 花药离体培养 实例：矮杆抗病水稻的培育
例：在水稻中，高杆（D）对矮杆（d）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ，做法如下：
优缺点： 育种周期短 ，但技术较复杂。
四、人类遗传病
1、遗传病：由 遗传物质 改变而引起的人类疾病。（可以生来就有，也可以后天发生）
2、先天性疾病： 一出生 就有的疾病。（不一定是遗传病）
3、人类遗传病类型
（1）单基因遗传病
概念：受一对等位基因 控制的遗传病。
类型：
显性遗传病 伴Ｘ显：抗维生素Ｄ佝偻病
常显：多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病 伴Ｘ隐：色盲、血友病
常隐：先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症 、苯丙酮尿症
（2）多基因遗传病
概念：受 两对或两对以上等位基因 控制的遗传病。
常见类型： 青少年型糖尿病 冠心病 哮喘 原发性高血压 等。
（3）染色体异常遗传病（简称染色体病）
概念：染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常）
类型：
常染色体遗传病 结构异常：举例——猫叫综合征
数目异常：举例—— 21三体综合征
4、遗传病的监测和预防
（1）产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率，常见方式有：B超检查、孕妇血细胞检查、羊水检查以及基因检测。
基因检测：指通过检测人体细胞中的DNA序列，以了解人体的基本状况。
（2）遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展
5、实验：调查人群中的遗传病注意事项：
（1）调查遗传方式——在 患者家系 中进行
（2）调查遗传病发病率——在广大人群随机抽样调查
6、人类基因组计划：是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息，需要测定22+X+Y 共 24条 条染色体。
第二单元 杂交育种
一、各种育种方法的比较
杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种
处理 杂交→自交→选优→自交 用射线、激光、 化学药物处理 用秋水仙素处理 萌发后的种子或幼苗 花药离体培养得到幼苗后再用秋水仙素处理
原理 基因重组 基因突变 染色体数目变异 染色体数目变异
优缺点 方法简单， 可预见强， 但周期长 加速育种，能产生新性状，但有利个体不多，需大量处理 茎秆粗壮，叶片、果实和种子都较大，糖类和蛋白质等营养物质含量有所增加，发育延迟，结实率低 明显 缩短育种年限 ，但方法复杂，成活率较低
例子 杂交水稻，中国荷斯坦牛 高产量青霉素菌株，太空椒，太空茄 三倍体无子西瓜 快速培养矮杆抗病小麦植株
第三单元 现代生物进化理论
生物有共同祖先的证据
地层中陈列的证据---化石
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。
化石是研究生物进化最直接最重要的证据。
大量的化石证据揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
当今生物体上进化的印记---其他方面的证据
比较解刨学证据
胚胎学证据
细胞和分子水平的证据
一、拉马克的进化学说
1、拉马克的进化学说的主要内容
（1）生物都不是神创的，而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击，因此具有进步意义。
（2）生物是 由低等到高等逐渐进化的 。拉马克否认物种的真实存在，认为生物只存在连续变异的个体。
（3）对于生物进化的原因，他认为：一是 用进废退 ；二是 获得性遗传 。但这些法则对适应形成的解释是敷衍的，未被人们普遍接受。
二、达尔文的自然选择学说
1、理论要点：生物的进化是 自然选择 的结果
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生物进化的结果。
局限：不能科学地解释遗传和变异的本质。
三、现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论：
种群是生物进化的基本单位
突变和基因重组产生进化的原材料
自然选择决定生物进化的方向
隔离导致物种的形成
1、种群 是生物进化的基本单位（生物进化的实质：种群基因频率的改变）
（1）种群基因库：一个种群的 全部个体的所含有的全部基因 构成了该种群的基因库。
（2）基因频率的计算：
①按定义计算：
例1：从某个群体中随机抽取100个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个，则：
基因型AA的频率为 30% ；基因型Aa的频率为 60% ；
基因型 aa的频率为 10% 。基因A的频率为 60% ；
基因a的频率为 40% 。
②某个等位基因的频率 = 它的纯合子的频率 + 1/2杂合子频率
2、可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异，基因突变和染色体变异统称突变。
3、自然选择 决定进化方向：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。
四、隔离在物种形成中的作用
1、物种：自然状态下能 自由交配并产生可育后代 的一群生物个体。
2、隔离：
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。
生殖隔离：指不同种群的个体 不能自由交配或交配后不能产生可育后代的现象 。
3、物种的形成：
⑴物种形成的常见方式：地理隔离（长期）→生殖隔离
⑵物种形成的标志： 生殖隔离
⑶物种形成的3个环节：突变和基因重组 ； 自然选择； 隔离
4、生物进化与物种形成的关系：生物进化不一定形成新的物种，但是新物种的形成一定需要进化的过程。
5、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，这就是协同进化。
生物与生物之间 的共同进化
共同进化含义
生物与无机环境 之间的相互影响和共同演变
基因（遗传） 多样性
生物多样化的内容 物种 多样性
生态系统 多样性
生物多样性是协同进化的结果。
专题八 植物的激素调节
一、生长素的发现
1、植物的向光性：在 单侧光 照射下，植物 弯向光源方向生长的现象。
2、植物的向光性的原因是：生长素分布不均匀，单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
3、生长素的化学本质是 吲哚乙酸 （IAA）
4、生长素合成部位是：幼嫩的 芽 、 幼嫩的叶 和 发育中的种子 。在这些部位， 色氨酸 经过一些列反应可转变成生长素。生长素在植物各个器官中都有分布，但相对集中分布在 生长旺盛的部位 。
5、植物激素：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 。
6、运输方式有 极性运输 、 非极性运输（横向运输）
（1）极性运输：只能从形态学的 上端 向形态学 下端 运输，而不能反过来运输，这种运输方式称为极性运输。极性运输是一种 主动 运输过程，需要消耗 能量 。
（2）横向运输：在 单侧光 或 重力、离心力 作用下还可以引起生长素在茎、根等处的横向运输。
图中A、B为极性运输，C、D为重力作用下的横向运输；a为单侧光下引起的横向运输。
（3）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。
二、生长素的生理作用
1、生长素的生理作用：给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用
2、生理作用特点是：具有 两重性 （既能促进生长，也能 抑制生长；既能 促进发芽 ，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能 疏花疏果 ）
3、一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。
顶端优势：顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，侧芽的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。
敏感程度：
不同细胞： 幼嫩细胞>衰老细胞 ；
不同器官： 根>芽>茎 ；
不同植物： 双子叶植物> 单子叶植物 ；
顶芽 > 侧芽
4、生长素生理作用的两重性分析
① 顶端优势 现象和 根的向地性 体现了生长素的两重性（茎的背地性都是促进）
5、生长素类似物：由 人工 合成的，具有与 生长素 相似的生理效应的化学物质。
三、其他植物激素
植物激素 合成部位 主要生理作用
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、萎焉的叶片 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
油菜素内酯 促进茎、叶细胞的扩展和分裂、 促进花粉管生长、种子萌发等
1、激素间的相互作用
（1）植物生长发育和适应环境过程中各种激素并不是孤立起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
（2）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。
黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化成雌花；比值较低则有利于分化形成雄花
生长素与细胞分裂素比值较高，促进细胞脱分化和根的形成；
比值较低，促进细胞分化和芽形成；
比值适中，形成愈伤组织。
先生长素后细胞分裂素，有利于分裂不分化；先细胞分裂素后生长素，促进细胞分裂和分化；同时，分化频率上升
（3）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。
（4）植物激素的相互作用
A.协同作用
细胞分裂：生长素、细胞分裂素、赤霉素
植物生长：生长素、赤霉素、细胞分裂素
果实发育：生长素、赤霉素
果实成熟：乙烯、脱落酸
种子萌发：赤霉素、细胞分裂素、油菜素内酯
B.拮抗作用
细胞分裂：细胞分裂素与脱落酸
种子萌发：赤霉素与脱落酸
2、植物生长调节剂：人工合成的具有对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
优点： 容易合成、原料广泛、效果稳定等
乙烯利：催熟
赤霉素：使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
2,4-D：培育无子番茄
青鲜素：保持蔬菜鲜绿
膨大素：使水果长势加快，个头变大，加快水果成熟
环境因素参与调节植物的生命活动
光对植物生长发育的调节
光敏色素：植物接受光信号的分子之一，本质为蛋白质（色素-蛋白质复合体），主要吸收红光和远红光。
原理：光既能作为植物细胞的能量来源，又能通过影响光敏色素等蛋白质的结构，引起光信号传导，改变细胞激素水平和基因表达水平。
其他环境因素---温度、重力
植物生长发育的整体调控
植物生长发育的调控是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络
专题七 动物和人体生命活动的调节
第一单元 人体的内环境与稳态
一、人体细胞生活的环境
1、（1）体液：人体内以水为基础的 液体 总称，分为 细胞内液（2/3） 和 细胞外液（1/3）。
（2）内环境：指由 细胞外液 构成的液体环境，包括 组织液 、 淋巴液 、血浆 等。
2、血细胞的内环境是 血浆；淋巴细胞的内环境是 淋巴液；组织细胞的内环境是： 组织液。
毛细血管壁细胞的内环境是 血浆和组织液 ；
毛细淋巴管壁细胞的内环境是 淋巴液和组织液 。
血浆、组织液、淋巴液的关系：
4、内环境的组成成分
（1）组织液、淋巴液的成分与血浆相近（蛋白质、无机盐、水、葡萄糖、激素、代谢废物），最主要的差别在于血浆中含有较多的 蛋白质，而组织液、淋巴液中含量较少。
（2）凡细胞内、细胞膜上以及人体与外界环境相通的管道、腺体（如消化道、呼吸道、尿道、汗腺、泪腺等）内的成分（如消化液、尿液、汗液、泪液等）都不属于内环境的成分。如血红蛋白 不属于 内环境成分，血浆蛋白 属于 内环境成分。
（3）单细胞动物、简单的多细胞动物和植物没有内环境。
5、内环境的理化性质：
（1）渗透压：
血浆渗透压的大小主要与 蛋白质和无机盐 的含量有关；
细胞外液的渗透压90%以上来自于 Na+和Cl- ；
酸碱度：
正常人体血浆中酸碱度范围：7.35-7.45，其大小与 HCO3—、H2CO3等缓冲物质有关。
（3）温度：正常的温度维持在 37 ℃左右。
6、内环境是组织细胞与外界环境之间进行物质交换的媒介示意图
二、内环境的稳态
1、定义：稳态是指正常机体通过 调节 作用，使 各器官、系统 协调活动，共同维持内环境的 相对稳定 状态。
2、调节机制：目前认为 神经-体液-免疫调节网络 是机维持稳态的主要机制，但维持内环境稳态的调节能力是 有一定限度 的。
3、意义：内环境稳态是 是机体进行正常生命活动的重要条件 。若内环境遭到破坏， 细胞代谢 将会紊乱。
4.内环境稳态遭到破坏的原因
（1）外界环境的变化过于剧烈
（2）人体自身的调节功能出现障碍
第二单元 动物和人体生命活动的调节
一、通过神经系统的调节
1、神经调节的基本方式： 反射 ；
反射的结构基础： 反射弧 ；
反射弧由 感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器 五部分组成。
2、反射的类型： 非条件反射：先天的低级的大脑皮层以下中枢控制（膝跳反射，眨眼反射）
条件反射：后天训练的，高级的，大脑皮层中枢控制的。（望梅止渴）
神经系统：
（1）神经系统的组成
（2）神经细胞
4、兴奋：是指动物体或人体内的某些细胞或组织（如神经组织）感受到外界刺激后，由相对静止状态转变为显著活跃状态的过程。
5、兴奋在神经纤维上的传导：
（1）形式： 兴奋以 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）过程：
①未受刺激时:细胞膜主要对K+有通透性，细胞膜两侧电位表现为 外正内负，形成原因： K+外流 ---静息电位
②受刺激时:细胞膜对Na+通透性增加，细胞膜两侧电位表现为 内正外负，形成原因： Na+内流 ---动作电位
③兴奋传导的方向与 膜内局部电流方向一致。
（3）传导特点：在离体神经纤维上 双向 传导。
6、兴奋在神经元之间的传递：
（1）神经元之间通过 突触 相连。
（2）突触：包括突触前膜、 突触间隙、突触后膜三部分，突触间隙内的液体是 组织液。
（3）突触小泡:内含神经递质 。
（4）神经递质：
①种类：可分为 兴奋性递质（如：乙酰胆碱）、抑制性递质（如：甘氨酸）
②释放的方式： 胞吐 ，是否需要消耗能量 需要 。
③特点:a、属于信号分子 b、与受体特异性结合 c、一经作用后就被降解或回收
（5）兴奋传递的过程：兴奋到达突触前膜所在神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放 神经递质 ，神经递质经通过突触间隙扩散到突触后膜受体附近，与 突触后膜 上的 特异性受体 结合，使突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化，最终神经递质被降解或回收。
（6）传递的特点：单向传递。原因：神经递质只存在突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。
（7）传递过程中整个突触处信号变化：电信号→化学信号→ 电 信号
7、神经系统的分级调节
（1）神经中枢是中枢神经系统（脑和脊髓）的一部分，
（2）中枢神经系统：
大脑皮层： 是调节机体活动的最高级中枢；
下丘脑：分布有水平衡调节中枢、 体温 调节中枢，还与 生物节律 等的控制有关；
脑干：存在许多维持生命活动的必要中枢，如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢；
小脑：协调运动，维持 身体平衡 的中枢；
脊髓：是调节运动的低级中枢。
第一运动区与躯体运动的关系
躯体各部分的运动机能在大脑皮层第一运动区都有代表区
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的关系是正立的
皮层代表区范围的大小与躯体的大小无关，与躯体运动的精细程度有关
（4）一般来说，位于脊髓的 低级 中枢受脑中相应的 高级 中枢的调控。
8、人脑的高级功能
(1)大脑皮层除了感知外部世界以及控制机体反射活动，还具有 语言 、 记忆 、 情绪 和 学习 等方面的高级功能， 语言是人脑特有的高级功能。
学习的过程也就是条件反射建立的过程；
短时记忆与大脑皮层下的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。
(2)大脑皮层的言语区：
W 区，损伤后不能书写； S 区，损伤后，不能讲话，可看懂听懂；
V 区，损伤后不能阅读； H 区，损伤后不能听懂别人的讲话。
二、通过激素的调节
1、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。
2、常见激素
化学本质 生理功能
下 丘 脑 促甲状腺激素释放激素 多肽类 促进 促甲状腺激素 释放
促性腺激素释放激素 促进 促性腺激素 释放
促肾上腺皮质激素释放激素 促进 促肾上腺皮质激素 释放
抗利尿激素 促进肾小管、集合管对水的重吸收
垂 体 促甲状腺激素 多肽或蛋白质 促进 甲状腺 的生长发育及 甲状腺激素 的合成和分泌
促性腺激素 促进 性腺 的生长发育及 性激素 的合成与分泌
促肾上腺皮质激素 促进肾上腺皮质的生长发育及肾上腺皮质激素的合成
生长激素 调节生长发育等
甲 状 腺 甲状腺激素 氨基酸的衍生物 促进新陈代谢，增加产热；促进生长发育；促进骨骼成熟和神经系统的发育；提高神经系统的兴奋性
胰 岛 胰岛A细胞：胰高血糖素 多肽类 促进 肝糖原分解，非糖物质转化 ，从而使血糖升高
胰岛B细胞：胰岛素 蛋白质 促进细胞 加速摄取、利用、储存葡萄糖 ，从而降低血糖
性 腺 雄性激素 类固醇 促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持各自第二性征
雌激素
肾 上 腺 （髓质）肾上腺素 氨基酸衍生物 调节机体应激能力；增加血糖；增加代谢产热
（皮质）醛固酮、皮质醇 类固醇 调节水盐代谢和有机物代谢
激素缺乏症：
生长激素 幼年缺乏： 侏儒症 幼年过量： 巨人症 成年过量： 肢端肥大症
甲状腺激素幼年不足： 呆小症 饮食缺碘： 大脖子病 过多： 甲亢
4、血糖平衡的调节
（1）血糖正常范围 3.9mmol/L--6.1mmol/L
（2）血糖平衡调节：
①过程：
②调节中枢： 下丘脑 调节方式： 神经-体液调节
③ 协同 作用：如：肾上腺素 和胰高血糖素 素都有升高血糖的作用；
甲状腺激素和 生长激素 对生长发育的作用。
拮抗作用：如： 胰岛素 和 胰高血糖素之间对血糖浓度的调节作用相反。
（3）血糖失衡的典例——糖尿病
症状：高血糖，尿糖，以及多饮、多尿、多食、体重减少
Ⅰ型糖尿病：由胰岛功能衰退、分泌胰岛素减少所致。
治疗方式：注射 胰岛素
II型糖尿病：与遗传、环境、生活方式等密切相关，但确切发病机理目前仍不明确
5、激素的分级调节实例----甲状腺激素的分泌
（1）过程： 下丘脑 促甲状腺激素释放激素 垂体 促甲状腺激素 甲状腺 甲状腺激素 靶器官、靶细胞
（2）内分泌调节的枢纽： 下丘脑 。
（3）当甲状腺激素增加到一定量的时，又反过来抑制 垂体 和 下丘脑 的分泌活动，这种调节属于 负反馈调节 。
6、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
（3）作为信使传递信息
（4）微量和高效
原因：靶器官（细胞）上有激素作用的 特异性受体 。
注：激素种类多，量极微，既不组成 细胞结构 ，又不提供 能量 ，也不起 催化作用 ，只是使靶细胞原有的生理活动发生变化，是一种 信号分子。
三、神经调节和体液调节的关系
1、体液调节：激素等化学物质通过 体液传送 的方式对生命活动进行的调节， 激素 调节是体液调节的主要内容。
2、神经调节和体液调节的关系：
（1）特点比较：
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径 反射弧 体液运输
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
3、神经调节和体液调节的实例
（1）体温平衡的调节
体温恒定的意义：恒定的体温有利与酶活性的稳定
体温恒定的机制：产热 等于 散热
体温“调节”中枢：下丘脑
体温“感觉”中枢：大脑皮层
过程
水盐平衡的调节
抗利尿激素由 下丘脑 合成， 垂体 释放，促进 肾小管和集合管 对水的 重吸收， 减少尿量。
第三单元 免疫调节
免疫系统的组成
二、免疫系统的功能： 免疫防御 、 免疫自稳、免疫监视 。
三、人体的三道防线：
1、第一道防线由 皮肤 、 黏膜（含黏膜上的杀菌物质如胃液、唾液）组成。
2、第二道防线由 体液中的杀菌物质（溶菌酶）和吞噬细胞（如巨噬细胞和树突状细胞）组成；
3、第三道防线由 免疫器官 和免疫细胞 借助 血液循环 和 淋巴循环 组成，
4、前两道防线称为 非特异性 免疫，第三道防线称为 特异性 免疫。
四、特异性免疫（包括 细胞 免疫和 体液 免疫）
1、抗原：能引发免疫反应的,病原体表面一些特定的蛋白质等物质称为抗原（大多数蛋白质）。
2、抗体：机体产生的专门应对抗原的蛋白质。由浆细胞 产生。
3、抗原呈递细胞（APC）：B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都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，这些细胞统称为抗原呈递细胞。
4、体液免疫过程：（抗原没有进入细胞）
5、细胞免疫过程：
6、二次免疫的特点：比初次免疫反应快速、强烈，产生抗体浓度高，能在抗原侵入但尚未进入患病阶段将他们消灭。
7、神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互作用
8、免疫系统疾病：
（1）免疫过强
自身免疫病：自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现症状。实例：系统性红斑狼疮 、风湿性心脏病、类风湿关节炎。
过敏反应： 已免疫 的机体 再次 接受 相同 抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。
（2）免疫过弱：免疫缺陷病
艾滋病（AIDS）
①是由人类免疫缺陷病毒（HIV，逆转录病毒）引起的，遗传物质是 RNA ；
②主要侵染辅助性T细胞，逐渐使人体的免疫系统几乎瘫痪；
③传播途径：性接触、血液、母婴三种途径，共用注射器、吸毒和性传播是传播艾滋病的主要途径。
9、免疫学的应用
（1）疫苗的发明和应用：疫苗本质上是减毒或无毒的抗原，多次接种疫苗，使机体产生相应的抗体和记忆细胞，用来预防疾病。
（2）临床检测和科学研究：利用抗原与抗体特异性的特性，用相应的抗体检验是否有抗原；
（3）器官移植：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
组织相容性抗原（HLA）：每个人细胞表面带有一组与别人不同的蛋白质，也叫人类白细胞抗原
（4）免疫学应用：免疫预防、免疫诊断、免疫治疗。

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