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高中生物选修3知识点

专题1基因工程

基因工程的概念：

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因

技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物

产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

基因工程的原理：基因重组

（一）基因工程的基本工具

1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）

（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链

中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平

末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶

(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：

①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性

末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但

连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:

DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二

酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。

DNA连接酶DNA聚合酶

不同点连接的DNA双链单链

模板不要模板要模板

连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链

DNA片段上

相同点作用实质形成磷酸二酯键

化学本质蛋白质

3.“分子运输车”——载体

（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。

③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

（2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之

外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

（3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒

(二)基因工程的基本操作程序

第一步：目的基因的获取

1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。

2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用

方法有反转录法_和化学合成法_。

3.PCR技术扩增目的基因

（1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

（2）目的：获取大量的目的基因

（3）原理：DNA双链复制

（4）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链；

第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合；

第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互

补链的合成。

（5）特点：指数(2n

)形式扩增

第二步：基因表达载体的构建(核心)

1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基

因能够表达和发挥作用。

2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因

（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合

酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的

蛋白质。

（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。

（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有

目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。

第三步：将目的基因导入受体细胞_

1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达

的过程。

2.常用的转化方法：

将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪

法和花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。方法的受体细胞多

是受精卵。

将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单

细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先

用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓

冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完

成转化过程。

3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因

是否表达。

第四步：目的基因的检测和表达

1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA

分子杂交(DNA-DNA)技术。

2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用分子杂交(DNA-RNA)技

术。

3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。

4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如生物抗虫或抗病的鉴定等。

延伸阅读

2019版高中生物必修3知识点清单（人教版）

第1章人体的内环境与稳态

一、内环境：（由细胞外液构成的液体环境）

细胞内液（细胞质基质、细胞液）

（存在于细胞内，约占2/3）

1.体液血浆

细胞外液＝内环境（细胞直接生活的环境）组织液

（存在于细胞外，约占1/3）淋巴等

2.内环境的组成及相互关系

细胞内液组织液血浆

淋巴（淋巴循环）

3、细胞外液的成分

a.水，无机盐（Na+,Cl-），蛋白质（血浆蛋白）

b.血液运送的物质营养物质：葡萄糖甘油脂肪酸胆固醇氨基酸等

废物：尿素尿酸乳酸等

气体：O2、CO2等

激素，抗体，神经递质维生素

c.组织液，淋巴，血浆成分相近，最主要的差别在于血浆中含有很多的蛋白质，细胞外液是盐溶

液，反映了生命起源于海洋，

d.血浆各化学成分的种类及含量保持动态的稳定，所以分析血浆化学成分可在一定程度上反映体

内物质代谢情况，可以分析也一个人的身体健康状况

?细胞外液又称内环境（是细胞与外界环境进行物质交换的媒介）

?血细胞的内环境是血浆

?淋巴细胞的内环境是淋巴

?毛细血管壁的内环境是血浆、组织液

?毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液

4、理化性质（渗透压，酸碱度，温度）

a.渗透压：一般来说，溶质微粒越多，溶液浓度越高，对水的吸引力越大，渗透压越高，血浆渗

透压的大小主要与无机盐，蛋白质的含量有关。人的血浆渗透压约为７７０kpa，相当于细胞

内液的渗透压。

功能：是维持细胞结构和功能的重要因素。

典型事例：（高温工作的人要补充盐水；严重腹泻的人要注入生理盐水，海里的鱼在河里不

能生存；吃多了咸瓜子，唇口会起皱；水中毒；生理盐水浓度一定要是0.9%；红

细胞放在清水中会胀破；吃冰棋淋会口渴；白开水是最好的饮料；）

b.酸碱度正常人血浆近中性，7.35--7.45

缓冲对：一种弱酸和一种强碱盐H2CO3／NaHCO3NaH2PO4/Na2HPO4

CO2+H2OH2CO3H++HCO3-

c.温度：有三种测量方法（直肠，腋下，口腔），恒温动物（不随外界温度变化而变化）与变温

动物（随外界温度变化而变化）不同．温度主要影响酶。

?内环境的理化性质处于动态平衡中．

?内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

?直接参与物质交换的系统：消化，呼吸，循环，泌尿系统

?间接参与的系统（调节机制）：神经－体液（内分沁系统）－免疫

?人体稳态调节能力是有一定限度的．同时调节也是相对的。

5、组织水肿形成原因：

1)代谢废物运输困难：如淋巴管堵塞

2)渗透问题；血浆中蛋白质含量低

①过敏，毛细血管通透性增强，蛋白质进入组织液

②营养不良

③肾炎，蛋白尿，使血浆中的蛋白质含量低。

6、尿液的形成过程

尿的形成过程：血液流经肾小球时，血液中的尿酸、尿素、水、无机盐和葡萄

糖等物质通过肾小球的过滤作用，过滤到肾小囊中，形成原尿。当尿液流经肾

小管时，原尿中对人体有用的全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐，被肾小管

重新吸收，回到肾小管周围毛细血管的血液里。原尿经过肾小管的重吸收作用，

剩下的水和无机盐、尿素和尿酸等就形成了尿液。

二、稳态

（1）概念：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叫做稳态。

（2）意义：维持内环境在一定范围内的稳态是生命活动正常进行的

必要条件。

（3）调节机制：神经——体液——免疫调节网络

1、单细胞（如草履虫）直接与外界环境进行物质交换

2、多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换

3、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多

的蛋白质，而组织液淋巴中蛋白质含量较少。

4、内环境的理化性质：渗透压，酸碱度，温度

①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关；无机盐中Na+、cl-占优势

细胞外液渗透压约为770kpa相当于细胞内液渗透压；

2020版高中生物必修1知识点清单（人教版）

高中生物必修1知识点

第一章走近细胞

第一节从生物圈到细胞

1、病毒（没有细胞）结构，仅有（蛋白质和遗传物质）组成，必须依赖活细胞才能生存。

必须寄生在活细胞中，利用寄主细胞里的物质生活、繁殖。

2、生命活动离不开细胞，（细胞是生物体结构和功能的基本单位）。

3、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）。

4、血液属于（组织）层次，皮肤属于（器官）层次。

种子是（器官）层次，由受精卵发育而来。

5、植物没有（系统）层次，单细胞生物既可化做（个体）层次，又可化做（细胞）层次。

6、地球上最基本的生命系统是（细胞），最大的生态系统是（生物圈）。

7、种群：在一定的区域内同种生物个体的总和。例：一个池塘中所有的鲤鱼。

8、群落：在一定的区域内所有生物的总和。例：一个池塘中所有的生物（不是所有的鱼）。

9、生态系统：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。

10、生物圈中存在着众多的单细胞生物，单个细胞就能完成各种生命活动。如：蓝藻、变形

虫、绿眼虫、草履虫、细菌。

许多植物和动物是多细胞生物，他们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。

地球上最早出现的生命形式，也是具有细胞形态的（单细胞生物）。

第二节细胞的多样性和统一性

细胞的统一性：细胞基本相似结构，都具有细胞膜、细胞质、DNA、核糖体。

细胞的多样性：细胞的形态、结构、功能有差异。

一、高倍镜的使用步骤：“一移二转三调”

1在低倍镜下找到物象，将物象移至（视野中央），

2转动（转换器），换上高倍镜。

3调节（光圈）和（反光镜），使视野亮度适宜。

4调节（细准焦螺旋），使物象清晰。

二、显微镜使用常识

1调亮视野的两种方法（放大光圈）、（使用凹面镜）。

2高倍镜：物象（大），视野亮度（暗），视野小，看到细胞数目（少）。

低倍镜：物象（小），视野亮度（亮），视野大，看到的细胞数目（多）。

3物镜：（有）螺纹，镜筒越（长），放大倍数越大。

目镜：（无）螺纹，镜筒越（短），放大倍数越大。

放大倍数越大视野范围越小视野越暗视野中细胞数目越少每个细胞越大

放大倍数越小视野范围越大视野越亮视野中细胞数目越多每个细胞越小

4放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数

5放大倍数的实质：指放大的长宽，不是指面积或体积。

6成像的特点：上下颠倒、左右颠倒，即旋转180度。

视野中的物象在左下角，实际在右上角。

7判断污物的位置：先移动装片，污物移动则在装片上。污物不动，则转动目镜，若污物移

动则在目镜上，不动则在物镜上（不可能在反光镜上）。

7一行细胞高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于放大倍数的倒数

计算方法：个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数

如:在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目是20个,在目镜不换物镜换成40×,那么

在视野中能看见多少个细胞?20×1/4=5

8圆行视野（充满细胞）高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于放大倍数之比的倒

数的平方

如:在目镜为10×物镜为10×的视野中看见布满的细胞数为20个,在目镜不换物镜换成20

×,那么在视野中我们还能看见多少个细胞?20×(1/2)2

=5

三、原核生物与真核生物：

1科学家根据细胞内有无核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。

2原核生物：蓝藻（蓝球藻、念珠藻、颤藻、发菜）、放线菌、衣原体、支原体、细菌（球、

杆、螺旋、弧菌、乳酸菌）

真核生物：大多数植物、动物、真菌（蘑菇、酵母菌、霉菌、大型真菌）、霉菌、其余藻类

（绿藻、红藻）

3蓝藻细胞质：含藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用（自养生物）；

细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。（光合细菌、硝化细菌是自养）

4原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质，没有有核膜包被的细胞核，也没有染色

体，但有一个环状的DNA分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫拟核。

真核细胞染色体的主要成分是：DNA和蛋白质

5原生生物是简单的真核生物，草履虫等

四、细胞学说

1创立者：（施莱登，施旺）对动植物细胞的研究而揭示细胞的统一性和生物体结构统一性。

2细胞的发现者及命名者：英国科学家虎克

3内容要点：共三点。

第二章组成细胞的分子

第一节细胞中的元素和化合物

知识梳理：

1、生物界与非生物界统一性：元素种类大体相同差异性：元素含量有差异

2、组成细胞的元素（常见20多种）

大量元素：CHONPSKCaMg

主要元素：C、H、O、N、P、S

基本元素：C、H、O、N

最基本元素：C（干重下含量最高）

微量元素：Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn（口诀：铁门碰新木桶）

质量分数最大的元素：O（鲜重下含量最多的是水）

数量最多的元素：H

细胞鲜重：OCHN细胞干重:CONH

3组成细胞的化合物

鲜重下含量最多的化合物：水

鲜重下含量最多的有机化合物：

干重中含量最高的化合物：蛋白质

4检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质

实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的（颜色反应）。

糖类中的还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖）与斐林试剂发生作用，生成砖

红色沉淀。脂肪可以被苏丹红Ⅲ染成橘黄色（或被苏丹红Ⅳ染液染成红色）。淀粉遇碘变蓝

色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。

（1）还原糖的检测和观察

常用材料：苹果和梨

试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml的NaOH乙液：0.05g/ml的CuSO4）

注意事项：①西瓜汁不能用②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用，混

合使用③必须用50~65摄氏度水浴加热

颜色变化：浅蓝色棕色砖红色

（2）脂肪的鉴定

常用材料：花生子叶或花生油

试剂：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液

注意事项：

①切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。

②50%酒精的作用是：洗去浮色

③需使用显微镜观察

④使用不同的染色剂染色时间不同

颜色变化：橘黄色或红色

（3）蛋白质的鉴定

常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶

试剂：双缩脲试剂（A液：0.1g/ml的NaOHB液：0.01g/ml的CuSO4）

注意事项：

①双缩脲试剂与菲林试剂浓度的相同点和不同点

②先加A液1ml，再加B液4滴

③鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比

④A液作用：提供碱性环境；B液不能过多，否则会产生蓝色絮状沉淀，遮蔽紫色。

颜色变化：产生紫色反应

（4）淀粉的检测和观察

常用材料：马铃薯

试剂：碘液颜色变化：变蓝

第二节生命活动的主要承担者——蛋白质

1蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的。是生命活动的主要承担者。

2氨基酸

元素组成：CHONS等

基本单位：氨基酸

氨基酸及其种类氨基酸是组成蛋白质的基本单位（或单体）。

种类：约20种

通式：

结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一

个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基（侧链基团）决定。

3最小的氨基酸是甘氨酸，其R基为H

4有8种氨基酸是人体细胞不能合成的（婴儿有9种），必须从外界环境中直接获取，叫必

需氨基酸。另外12种氨基酸是人体能够合成的，叫非必需氨基酸。

5蛋白质的结构

氨基酸分子相互结合的方式是：一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的

氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸

分子的化学键（—NH—CO—）叫做肽键。有两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。

肽链能盘曲、折叠、形成有一定空间结构的蛋白质分子。

6蛋白质分子多样性的原因

构成蛋白质的氨基酸的种类，数目，排列顺序不同

肽链盘区折叠方式不同使蛋白质的空间结构不同导致蛋白质结构多样性

7蛋白质的功能

构成细胞和生物体结构的重要物质（肌肉毛发）

催化细胞内的生理生化反应（酶，大部分是蛋白质）

运输载体（血红蛋白、细胞膜载体蛋白）

传递信息，调节机体的生命活动（某些激素）

免疫功能（抗体）

8蛋白质、多肽链都可使双缩脲发生紫色反应，双缩脲可以和其中的肽键发生反应。

蛋白质的变性是改变其空间结构，没有使肽键断裂。

9蛋白质的有关计算：

公式：①肽键数=失去水分子的数目=氨基酸数－肽链数（不包括环状）

②n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。

至少存在m个－NH2和m个－COOH，具体还要加上R基上的氨（羧）基数。

③蛋白质总的分子量=组成蛋白质的氨基酸总分子量-脱水缩合反应脱去的水的总分子量

④环状肽链：氨基酸数目=脱水数目=肽键数目

⑤链接两条肽链之间的键为二硫键（大多数），有些为肽键，连接位置为两个氨基酸的R基。

⑥--SHSH--转变--S--S--（二硫键）去掉两个H

⑦每条多肽链上至少有一个游离的氨基，至少有一个游离的羧基

⑧肽键（—NH—CO—）有一个O一个N元素

⑨设氨基酸的平均相对分子质量为a

肽链数目氨基酸数目肽键数目脱去水分子

数目

多肽的相对

分子质量

氨基数目羧基数目

1mm-1m-1ma-18(m-1)至少1个至少1个

nmm-nm-nma-18(m-n)至少n个至少n个

第三节遗传信息的携带者——核酸

一、核酸的分类

细胞生物含两种核酸：DNA和RNA

病毒只含有一种核酸：DNA或RNA

核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸（DNA）；一类是核糖核酸（RNA）。

真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，DNA病毒遗传物质为DNA，RNA病毒遗传物质

为RNA。

二、实验核酸在细胞中的分布——观察核酸在细胞中的分布：

原理：DNA主要分布在细胞核内，RNA大部分存在于细胞质中。甲基绿使DNA呈绿色，吡

罗红使RNA呈现红色。

盐酸作用：能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋

白质分离

材料：人的口腔上皮细胞（不可用洋葱紫色鳞片叶、叶肉细胞、成熟哺乳动物红细胞）

试剂：0.9%生理盐水（保持细胞形态），甲基绿吡罗红染液现用现配

步骤：制片--水解--冲洗--染色--观察

结论：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中。线粒体、叶绿体内含有少量的DNA。RNA主

要分布在细胞质中。

三、核酸的结构

1、核酸是由核苷酸连接而成的长链（组成元素CHONP）。

DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸，RNA的基本单位核糖核苷酸。

核酸初步水解成许多核苷酸。

基本组成单位—核苷酸（核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成）。

根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。

2、DNA由一般由两条脱氧核苷酸链构成。RNA一般由一条核糖核苷酸连构成。

3、核酸中的相关计算：

（1）若是在含有DNA和RNA的生物体中，则碱基种类为5种；核苷酸种类为8种。

（2）DNA的碱基种类为4种；脱氧核糖核苷酸种类为4种。

（3）RNA的碱基种类为4种；核糖核苷酸种类为4种。

类别DNARNA

基本单位脱氧核糖核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）

腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸

胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸

碱基腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）

胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）

五碳糖脱氧核糖核糖

磷酸磷酸

四、遗传信息多样化的原因：脱氧核苷酸的数量和排列顺序不同。

五、常见的RNA病毒：HIV病毒、SARS病毒、烟草花叶病毒

常见的DNA病毒：噬菌体病毒

第四节细胞中的糖类和脂质

一、细胞中的糖类——主要的能源物质

糖类的分类，分布及功能：

种类分布功能

单糖五碳糖核糖(C5H10O5)细胞中都有组成RNA的成分

脱氧核糖(C5H10O4)细胞中都有组成DNA的成分

六碳糖(C6H12O6)葡萄糖细胞中都有主要的能源物质

果糖植物细胞中提供能量

半乳糖动物细胞中提供能量

二糖(C12H22O11)麦芽糖发芽的小麦、谷控中含量丰富都能提供能量

蔗糖甘蔗、甜菜中含量丰富

乳糖人和动物的乳汁中含量丰富

多糖(C6H10O5)n淀粉植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中储存能量

纤维素植物细胞的细胞壁中支持保护细胞

糖原肝糖原动物的肝脏中储存能量调节血糖

肌糖原动物的肌肉组织中储存能量

二、一分子麦芽糖分解为：两分子的葡萄糖

一分子蔗糖分解为：一分子果糖、一份子葡萄糖

一分子乳糖分解为：一分子半乳糖、一份子葡萄糖

淀粉、纤维素、糖原分解的单体都是葡萄糖

三、还原性糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖

动物特有的糖：半乳糖、乳糖、糖原

植物特有的糖：果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素

动植物共有的糖：核糖、脱氧核糖、葡萄糖

四、细胞中的脂质

脂质存在于所有细胞中，与糖相似，组成脂质的主要元素为：CHO，有些还有NP。

脂质分子氧元素含量远远少于糖类，H的含量更多。

脂质的分类、分布及功能:

1脂肪（组成元素C、H、O）存在人和动物体内的皮下，大网膜和肠系膜等部位。

动物细胞中良好的储能物质，与糖类相同质量的脂肪储存能量是糖类的2倍（脂肪含H较

多，燃烧等质量的脂肪和糖，脂肪消耗的氧更多）。

脂肪可以水解为脂肪酸和甘油，是由葡萄糖经过复杂化学反应合成的。

功能：①保温②减少内部器官之间摩擦③缓冲外界压力，可以保护内脏器官。

2磷脂（组成元素CHONP）是构成细胞膜以及各种细胞器膜重要成分。

分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏、大豆的种子中含量丰富。

3固醇包括：①胆固醇------构成细胞膜重要成分；参与人体血液中脂质的运输。

②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，激发并维持第二性征。

③维生素D------促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。

五、单体和多聚体的概念：生物大分子如蛋白质是由许多氨基酸连接而成的。核酸是由许多

核苷酸连接而成的。氨基酸、核苷酸、单糖分别是蛋白质、核酸和多糖的单体，而这些大

分子分别是单体的多聚体。

脂质相对分子质量较小，都不是大分子物质，也没有单体组成，不是多聚体。

第五节细胞中的无机物

1、细胞中的水包括

结合水：细胞结构的重要组成成分

自由水：细胞内良好溶剂；许多生化反应有水的参与；提供液体环境；运输养料和废物。

自由水与结合水的关系：自由水和结合水可在一定条件下可以相互转化。

自由水水含量高，代谢活动旺盛，抗逆性差；结合水水含量高，代谢活动下降，抗逆性强。

2、细胞中的无机盐

细胞中大多数无机盐以离子的形式存在

3无机盐的作用：

细胞中许多有机物的重要组成成分

（缺碘：地方性甲状腺肿大；缺铁：缺铁性贫血；植物却Mg，不能合成叶绿素。

维持细胞和生物体的生命活动有重要作用

（缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会得佝偻病，老年人会骨质疏松；钙多：肌无力）

维持细胞的酸碱平衡和渗透压

第三章细胞的基本结构

第一节细胞膜——系统的边界知识网络：

一、制备细胞膜的方法（实验）

原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）

选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞，没有细胞壁，没有细胞核和众多细胞器。

提纯方法：差速离心法

细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）

二、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类

细胞膜成分特点：脂质中磷脂最丰富（还有胆固醇），功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类

和数量越多，不同细胞的细胞膜的差别主要是膜上蛋白质种类数量不同。

与生活联系：

细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA），糖蛋白减少。

三、细胞膜功能：

①将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定

②控制物质出入细胞（选择透过性膜，只有活细胞有此特性）

③进行细胞间信息交流

方式一：间接交流。如内分泌细胞产生激素，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。

方式二：直接交流。相邻的两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例

如，精子和卵细胞之间的识别和结合。

方式三：通道交流。相邻的两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细

胞。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。

前两种方式一般需要受体。

三、细胞壁

植物：纤维素和果胶（原核生物：肽聚糖）作用：支持和保护

第二节细胞器——系统内的分工合作

分离各种细胞器的方法：差速离心法

细胞膜、细胞壁、细胞核、细胞质均不是细胞器。

一、细胞器之间分工

1线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所。双层膜（内膜向内折叠形成脊），分布在动植物

细胞体内。

2叶绿体：进行光合作用，“能量转换站”，双层膜，分布在植物的叶肉细胞。

3内质网：蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”，单层膜，动植物都有。

分为光面内质网和粗面内质网（上有核糖体附着）

4高尔基体：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，单层膜，动植物都有，植物细

胞中参与了细胞壁的形成。

5核糖体：无膜，合成蛋白质的主要场所。生产蛋白质的机器。

包括游离的核糖体（合成胞内蛋白）和附着在内质网上的核糖体（合成分泌蛋白）

6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，单层膜。

溶酶体吞噬过程体现生物膜的流动性。溶酶体起源于高尔基体。

7液泡：主要存在与植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，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。与植物细胞的渗透吸水

有关。

8中心体：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，无膜。一个中心体有两个中心粒组成。

二、分类比较：

1双层膜：叶绿体、线粒体（细胞核膜）

单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体（细胞膜、类囊体薄膜）

无膜：中心体、核糖体

2植物特有：叶绿体、液泡动物特有（低等植物）：中心体

3含核酸的细胞器：线粒体、叶绿体（DNA）线粒体、叶绿体、核糖体（RNA）

4增大膜面积的细胞器：线粒体、内质网、叶绿体

5含色素：叶绿体、液泡

6能产生ATP的：线粒体、叶绿体（细胞质基质）

7能自主复制的细胞器：线粒体、叶绿体、中心体

8与有丝分裂有关的细胞器：核糖体、线粒体、高尔基体（形成细胞壁）、中心体

9发生碱基互补配对：线粒体、叶绿体、核糖体

10与主动运输有关：核糖体、线粒体

三、在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质。

细胞质：包括细胞器和细胞质基质

四、电子显微镜下看到的是亚显微结构，普通显微镜下看到显微结构。

光镜能看到：细胞质，线粒体，叶绿体，液泡，细胞壁

实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。

材料：新鲜的藓类的叶（叶片薄，直接观察）

菠菜叶稍带叶肉的下表皮（上表皮起保护作用，几乎无叶绿体；下表皮海绵组织，有气孔

保卫细胞，有叶绿体）

二、分泌蛋白的合成和运输

有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白叫分泌蛋白。如消化酶（催

化作用）、抗体（免疫）和一部分激素（信息传递）

核糖体内质网高尔基体细胞膜

（合成肽链）（加工成蛋白质）（进一步加工）（囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放）

分泌蛋白从合成至分泌到细胞外利用到的细胞器？

答：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体

分泌蛋白从合成至分泌到细胞外利用到的结构？

核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞核、囊泡、细胞膜

三、生物膜系统

1、概念：细胞膜、核膜，各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统

2、作用：使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递；为各种酶提供大量附

着位点，是许多生化反应的场所；把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。

3、内质网膜内连核膜外连细胞膜还和线粒体膜直接相连。

经过囊泡与高尔基体膜间接相连。

第三节细胞核——系统的控制中心

一、除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有

细胞核。植物的导管细胞是死细胞（主要运输水分、无机盐），筛管主要运输有机物。

二、细胞核控制着细胞的代谢和遗传。

三、细胞核的结构

1核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）在有丝分裂时，前期核膜消失，末期核膜重建

2染色质（主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体

3核仁（某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）合成rRNA和核糖体，与蛋白质合成有关

4核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）核孔有选择透过性，上面有载体，大分

子物质（蛋白质和mRNA）出入细胞需要能量和载体，细胞代谢越旺盛，核孔越多，核仁体

积越大。

四、细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见

的圆柱状或杆状的染色体。分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质。染色质

（分裂间期）和染色体（分裂时）是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。

五、细胞既是生物体结构的基本单位，又是生物体代谢和遗传的基本单位。

第四章细胞的物质输入和输出

第一节物质跨膜运输的实例

一、半透膜（人工膜）：某些物质可以通过而另一些物质不能通过的多孔薄膜，能否通过取

决于物质分子的直径大小。

（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜从相对浓度高一侧向相对浓度低

的一侧扩散。

（2）发生渗透作用的条件：①是具有半透膜②是半透膜两侧具有浓度差。

二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）

1、动物细胞的吸水和失水

外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞吸水膨胀

外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞失水皱缩

外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡

2、植物细胞的吸水和失水

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：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

探究植物细胞的吸水和失水

实验原理：

①植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

②细胞液有一定的浓度，能渗透吸水、失水

③原生质层比细胞壁的伸缩性大

注意：①不是所有的植物细胞都能渗透吸水，要有中央大液泡

②需要质量浓度0.3g/ml的蔗糖溶液，不能太大也不能太小

③在观察过程中原生质层被液泡挤压，几乎看不到

④质壁分离过程不能太长，细胞长时间处于高渗溶液会失水死亡

3、根：成熟区（成熟）、伸长区（不成熟）、分生区（不成熟）、根冠（成熟）

没有液泡的不成熟植物细胞靠吸胀作用吸水：细胞中的亲水物质吸水

4、细胞吸水能力大小与细胞液浓度成正比

5、质壁分离的自动复原：细胞发生质壁分离后，由于外界溶液中物质自动进入细胞内，使

细胞液浓度升高，发生质壁分离的自动复原，如：硝酸钾、甘油、尿素、乙二醇等。

三、物质跨膜运输的其他实例

1、同一种植物对不同的离子吸水量不同

2、不同植物对相同离子吸水量也不同

3、植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性

4、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜

第二节生物膜的流动镶嵌模型

一、对生物膜结构的探索历程

膜是由脂质组成的（相似相溶）。

膜的主要成分是脂质和蛋白质。

细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。

磷脂分子组成：磷酸头部亲水，脂肪酸尾部疏水（形成磷脂双分子层排列的原因）。

罗伯特森→暗亮暗→蛋白质—脂质—蛋白质→静态统一结构

桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。细胞膜具有流动性。

二、流动镶嵌模型的基本内容

▲磷脂双分子层构成了膜的基本支架

▲蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿

整个磷脂双分子层

▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动。轻油般的流体，具有流动性。

三、细胞膜特性：

结构特性：流动性

功能特性：选择透过性

四、细胞膜的外表有一层糖蛋白（糖被）。有糖蛋白的一侧为细胞膜的外部。

作用：保护和润滑、与细胞表面的识别有关。

五、细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。

第三节物质跨膜运输的方式

一、被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。

1、自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞

(1)自由扩散方向：高→低能量：不需要载体：不需要

举例：水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、胆固醇，性激素

(2)影响因素（细胞内外浓度差）曲线：

2、协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散

(1)协助扩散方向：高→低能量：不需要载体：需要

举例：葡萄糖进入红细胞

(2)影响因素（细胞内外浓度差、载体蛋白）曲线：

二、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，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，这种方式叫做主动运输。

1、逆浓度梯度的运输，保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营

养物质，排除代谢废物和有害物质。

2、主动运输方向：低→高载体：需要能量：需要

3、举例：K+、Na+、Ca+等离子的运输、氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞

4、影响因素（载体蛋白、氧气浓度、温度、pH、细胞内外浓度差）曲线：

①载体蛋白：有特异性、饱和性

②氧气浓度

③温度：

三、大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐

1、需要消耗能量2、不需要载体蛋白

3、依赖细胞膜的流动性，并有选择性

4、不属于跨膜运输

第五章细胞的能量供应和利用

第一节降低反应活化能的酶

一、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢.

特点：1、一般都需要酶的催化2、在水环境中进行

3、反应条件温和4、一般伴随着能量的释放和储存

二、实验：比较过氧化氢酶在不同条件下的分解

无机催化剂：三价铁离子（生锈的铁钉）

有机催化剂：过氧化氢酶（肝脏研磨液、土豆浸出液）

1号试管：2ml过氧化氢溶液

2号试管：2ml过氧化氢溶液水浴加热到90摄氏度

3号试管：2ml过氧化氢溶液+三价铁离子

4号试管：2ml过氧化氢溶液+过氧化氢酶

实验结论：1、加热促使过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转化

为容易分解的活跃状态。2、Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，是降低了过氧化氢分解

的活化能。3酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多

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。

①没有酶催化的反应曲线是b

②有酶催化的反应曲线是a

③AC段的含义是在无机催化剂的条件下，反应所需要的活化能

④BC段的含义是酶降低的活化能

⑤若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向上移动

三、控制变量法：变量、自变量（人为改变的变量）、因变量（随着自变量的变化而变化的

变量）、无关变量的定义。

对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。

原则：对照原则，单一变量的原则。

四、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。

1、酶的特性：专一性（脲酶分解尿素成氨和二氧化碳、蛋白质分解蛋白质）

高效性（酶的催化效率高于无机催化剂）

作用条件较温和（最适温度，最适pH）

2、影响酶活性的条件（要求用控制变量法，自己设计实验）

建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。探究温度

对唾液淀粉酶活性的影响

探究pH对过氧化氢酶活性的影响

注意：①不能用过氧化氢酶探究温度对酶的影响，因为过氧化氢高温分解

②探究温度对酶的影响不能用斐林试剂，斐林试剂检测还原糖需要加热

③斐林试剂和碘液不可检测pH，斐林试剂和酸反应，碘液和碱反应

五、影响酶促反应的因素

1、温度：高温使酶失活。低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。

2、PH值：过酸、过碱使酶失活

3、底物浓度4、酶浓度5、激活剂和抑制剂

注：酶制剂适合在低温（1~4摄氏度保存）

第二节细胞的能量“通货”——ATP

一、ATP直接给细胞的生命活动提供能量的有机物（直接能源物质）

糖类（主要能源物质）脂肪（主要储能物质）、最终能量来源（太阳光）

二、ATP分子中具有高能磷酸键

ATP是三磷酸腺苷的缩写，结构式可简写成A—P～P～P，A代表腺苷，P代表磷酸集团，～

代表高能磷酸键。

A腺苷由腺嘌呤和核糖组成

三、ATP和ADP可以相互转化

ATP可以水解（高能磷酸键水解），远离A的～易断裂（释放能量）；易形成（储存能量）。

反应须水

ATPADP+Pi+能量

在有关酶催化下，ADP和Pi重新形成ATP（有水生成）

ADP+Pi+能量ATP

ATP和ADP的相互转化时时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。

四、ATP和ADP能量转化

1、ATP水解时的能量用于各种生命活动。

2、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

场所：细胞质基质、线粒体、叶绿体

3、ATP的利用

吸能反应一般与ATP水解相联系，由ATP的水解提供能量。

放能反应一般与ATP的合成有关，释放的能量用于ADP合成ATP储存在ATP中。

第三节ATP的主要来源——细胞呼吸

一、细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化塘或其他产物，释放

能量并生成ATP的过程。

呼吸作用的实质：细胞内有机物的氧化分解，并释放能量。

二、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式

材料：新鲜的食用酵母菌（单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都可以生存，属于兼性厌氧菌）

检测二氧化碳的产生：澄清石灰水变浑浊，溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。

实验注意：

1、培养液的配制：5%的葡萄糖溶液要煮沸再冷却使用。（杀死其他微生物）

2、无氧呼吸的酵母菌培养瓶，应该先封口一段时间再连接澄清石灰水的锥形瓶（使瓶内的

原有氧气消耗完）

三、有氧呼吸

1、有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。

线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。

2、一般地说，线粒体均匀的分布在细胞质中，但是活细胞中的线粒体可以定向的运动到代

谢比较旺盛的部位。如：鸟类的胸肌，动物的心肌线粒体较多。

3、有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，反应方程式可以简写成：

总反应式：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+大量能量（38ATP）

第一阶段：细胞质基质C6H12O62丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）

第二阶段：线粒体基质2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+少量能量（2ATP）

第三阶段：线粒体内膜24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP）

概括的说，有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机

物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。

这里的[H]是简化的表示，[H]是还原型的辅酶Ⅰ即NADH，是由氧化型辅酶ⅠNAD+

4、1mol葡萄糖彻底氧化分解产生大约2870kJ能量，其中1161左右转化到ATP中，剩余均

以热能形式散发出去。

四、无氧呼吸

1、无氧呼吸的全过程可以概括为两个阶段，需要不同酶的催化，都在细胞质基质中进行。

2、无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量

第一阶段：细胞质基质C6H12O62丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）

第二阶段：细胞质基质2丙酮酸+4[H]2C2H5OH+2CO2

发生生物：大部分植物，酵母菌

3、无氧呼吸产生乳酸：C6H12O62乳酸+少量能量

第一阶段：细胞质基质C6H12O62丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）

第二阶段：细胞质基质2丙酮酸+4[H]2C3H6O3

发生生物：高等动物、乳酸菌、甜菜块根、马铃薯块茎、玉米胚（蛔虫和哺乳动物成熟红细

胞只能无氧呼吸产生乳酸）

注意：微生物的无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫酒精发酵

五、有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路

有氧呼吸：所释放的能量大部分以热能形式散失了，一部分用于生成ATP。

无氧呼吸：能量大部分储存于乳酸或酒精中，小部分用于生成ATP和热能。

六、有氧呼吸过程中氧的去路：水中的O都来自于氧气，二氧化碳和丙酮酸中的O来自葡

萄糖

七、细胞呼吸的影响因素（外因）：

1、温度：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。

2、氧气浓度：绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧

呼吸与有氧呼吸并存，O2的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随

氧浓度的增加而增强。

①当氧气浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，Q点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。

②氧气浓度在0～10%之间，有氧呼吸与无氧呼吸并存，随着氧气浓度增加，无氧呼吸强度

减弱，有氧呼吸强度增强。

③当氧气浓度大于或等于10%时，无氧呼吸消失，此后只进行有氧呼吸。但当氧气浓度达到

一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。

④当氧气浓度为C时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果蔬菜效果较好。

⑤氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生CO2的量，所以，两条实线间的距离可表示无氧呼

吸的强度，当两曲线重合时(距离为0)，无氧呼吸强度为0。

3、二氧化碳浓度：CO2是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率

下降。在密闭的地窖中，氧气浓度低，CO2浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的

代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。

4、含水量：呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量增加，代谢加强。粮

油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少

有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又

进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。

八、细胞呼吸的影响因素（内因）：

受遗传因素影响，不同植物呼吸速率不同，相同植物的不同时期和不同部位植物呼吸速率也

不相同。

第四节能量之源——光与光合作用

一、对于绝大多数生物来说，活细胞中所需能量的最终源头是来自太阳的光能。将光能转化

为细胞能利用的化学能就是光合作用。

二、实验——绿叶中色素的提取和分离

1、实验原理：绿叶中的色素都能溶解在有机溶剂如无水乙醇中，且都可溶解在层析液中，

它们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快。

2、方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）

（1）称取新鲜的绿叶，叶子中叶绿素容易分解，不新鲜叶子中叶绿素减少。

（2）研磨时加入二氧化硅有助于研磨得充分，加入碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。

（3）在滤纸条一端剪去两角，防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而形成弧形色素带。

（4）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。

（5）滤液细线干燥后再画一两次，增加色素含量使分离出的色素带清晰分明2.试分析分离

（6）色素时色素带颜色过浅的原因。

叶片颜色太浅；叶片放置时间太久；研磨不充分；未加CaCO3粉末；加入提取液量太多。

3、实验结果：

叶绿体中的色素有4种，他们可以归纳为两大类：

叶绿素（约占3/4）：叶绿素a（蓝绿色）

叶绿素b（黄绿色）

类胡萝卜素（约占1/4）：胡萝卜素（橙黄色）

叶黄素（黄色）

叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。白光下光合作用最强，其次是

红光和蓝紫光，绿光下最弱。因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈绿

色。

三、捕获光能的结构——叶绿体

结构：外膜，内膜，基质，基粒（由类囊体构成，类囊体在基粒上）。

与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。

光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。

吸收光能的四种色素和光合作用有关的酶，就分布在类囊体的薄膜上。

叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分

子，还有许多进行光合作用所必须的酶。

四、恩格尔曼通过研究水绵和好氧细菌得出结论，氧气由叶绿体释放，叶绿体是光合作用的

场所。（课本100页）

五、光合作用的原理

1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把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。

普利斯特利和英格豪斯发现，植物可以更新空气。

梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。

萨克斯遮挡一半植物叶片实验证明，光合作用的产物除氧气外还有淀粉。

鲁宾和卡门证明，光合作用释放的氧气来自水。（同位素标记法）

卡尔文碳原子同位素标记法发现，CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这

一途径称为卡尔文循环。

2、光合作用的过程：（熟练掌握课本P103下方的图）

总反应式：CO2+H2O（CH2O）+O2，其中（CH2O）表示糖类。

6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2

根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。

（1）光反应阶段：必须有光才能进行

场所：类囊体薄膜上

条件：光照、色素、酶、水、ADP、Pi

水的光解：2H2OO2+4[H]

ATP形成：ADP+Pi+光能ATP

光反应中，光能转化为ATP中活跃的化学能

（2）暗反应阶段：有光无光都能进行

场所：叶绿体基质

条件：[H]、酶、ATP、CO2、C5

CO2的固定：CO2+C52C3

C3的还原：2C3+[H]+ATP（CH2O）+C5+ADP+Pi

暗反应中，ATP中活跃的化学能转化为（CH2O）中稳定的化学能

联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi

五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用（详见步步高第11讲）

（1）光对光合作用的影响

①光的波长

叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。

②光照强度

植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光

合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加

③光照时间

光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。

（2）温度

温度低，光合速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光合速

率降低。生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。

（3）CO2浓度

在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作

用强度不再增加。生产上使田间通风良好，供应充足的CO2

（4）水分的供应当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶

内，暗反应受阻，光合作用下降。生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。

六、化能合成作用

概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利

用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合

成作用，这些细菌也属于自养生物。

如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3。

硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2和水合成为糖类，这些糖类可

供硝化细菌维持自身的生命活动.

举例：硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌

自养型生物：绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌

异养型生物：动物、人、大多数细菌、真菌

第6章细胞的生命历程

第1节细胞的增殖

一、限制细胞长大的原因：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效

率就越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。

细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积扩大而增加。

二、细胞增殖

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：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。有丝分裂是真核生物进行细胞

分裂的主要方式。

(一)细胞周期

（1）概念：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。

（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：分裂间期所占时间长。完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。

结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态

间期又分为G1期、S期、G2期，G1期进行RNA和有关蛋白质（DNA聚合酶、解旋酶）的

合成，为S期DNA的复制做准备；S期合成DNA；G2期进行RNA和蛋白质的合成，特别是

微观蛋白（纺锤丝）

2.前期

特点：①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失

染色体特点：1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。2、每个染色体都有两条姐妹染色单体

口诀：膜仁消失现两体

3.中期

特点：①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上②染色体的形态和数目最清晰

染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最

佳时机。

口诀：形定数晰赤道齐

4.后期特点：①着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移

动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分

配到了细胞两极

染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。

口诀：点裂数加均两极

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，

并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁

参与的细胞器：

口诀：两消两现质分离

有单体出现时，DNA与染色体数目相同，单体消失时，DNA数目为染色体的2倍。

三、植物与动物细胞的有丝分裂的比较

不同点：

植物细胞前期纺锤体的来源由两极发出的纺锤丝直接产生

末期细胞质的分裂细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开

动物细胞由中心体周围产生的星射线形成。

细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂

相同点：1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。

2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各

期的变化也完全相同。

3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。

五、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性状的稳定性。

六、无丝分裂：

特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。但是有遗传物质的复制和平均分配。

例：蛙的红细胞

七、有丝分裂各时期，染色体、染色单体、DNA数目

八、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

1.实验原理：①高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、茎尖等分生区细胞。

②细胞分裂具有独立性：同一时刻，同一组织的不同细胞，可处于细胞周期的不同分裂时

期。在高倍显微镜下，根据染色体的形态和数目，识别有丝分裂的不同时期。

③碱性染料（龙胆紫溶液或醋酸洋红液）能将染色体染成深色。

2.制作流程：解离（盐酸和酒精1：1）--漂洗（防止解离过度）--染色（龙胆紫或醋酸洋红）

---制片

3.观察：把制成的装片先放在低倍显微镜下观察，扫视整个装片，找到分生区细胞：细胞

呈正方形，排列紧密。再换成高倍显微镜仔细观察，首先找出分裂中期的细胞（原因：因

为中期细胞中染色体的形态更为清晰和固定），然后再找前期、后期、末期的细胞，注意观

察各时期细胞内染色体形态和分布的特点，最后观察分裂期间的细胞。

第二节细胞的分化

一、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，叫做细胞分化。

（2）过程：受精卵增殖为多细胞分化为组织、器官、系统发育为生物体

（3）特点：持久性、稳定不可逆转性、普遍性

分裂结果：增加细胞的数目

分化结果：增加细胞的种类

分化意义：1细胞分化是生物个体发育的基础。2使多种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。

基因层次：基因进行选择性表达。

二、细胞全能性:

（1）体细胞具有全能性的原因

由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的

DNA分子，因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。

（2）植物细胞全能性

高度分化的植物细胞仍然具有全能性。特点：①高度分化②基因没改变

例如：胡萝卜跟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

高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是，细胞核中含有本无种遗传

特性所需全套DNA，细胞核仍然保持着全能性。例如：克隆羊多莉

（4）同一生物体全能性大小：受精卵生殖细胞体细胞

第三节细胞的衰老和凋亡

一、细胞的衰老

1、个体衰老与细胞衰老的关系

单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。

多细胞生物体，个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

2、衰老细胞的主要特征：

1）在衰老的细胞内水分减少。

2）衰老的细胞内有些酶的活性降低。

3）细胞内的某些色素会随着细胞的衰老而逐渐积累。

4）衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深。

5）细胞膜的通透性功能改变，使物质运输功能降低。

3、细胞衰老的学说：（1）自由基学说（2）端粒学说

二、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编程性死亡

2、意义：细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。完成

正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。

3、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。

细胞凋亡是一种正常的自然现象。

第四节细胞的癌变

1、癌细胞的概念：

外因：致癌因子

内因：遗传物质发生变化

结果：产生不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，癌细胞。

2、癌细胞的主要特征

适宜的条件下，无限增殖；

形态结构发生显著变化；

表面发生变化，糖蛋白等物质减少，黏着性显著降低，容易在体内分散和转移；

游离核糖体增多。

3、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

原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。

抑癌细胞主要是阻止细胞不正常的增殖。

4.细胞癌变的原因：致癌因子使细胞的原癌基因和抑癌细胞发生突变，导致正常细胞转化

为癌细胞。

2020版高中生物必修2知识点清单（人教版）

高中生物必修2知识点

第一章遗传因子的发现

第1、2节孟德尔的豌豆杂交实验

一、相对性状

性状：生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。

相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。

1、显性性状与隐性性状

显性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1表现出来的性状。

隐性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1没有表现出来的性状。

附：性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象）

2、显性基因与隐性基因

显性基因：控制显性性状的基因。

隐性基因：控制隐性性状的基因。

附：基因：控制性状的遗传因子（DNA分子上有遗传效应的片段P67）

等位基因：决定1对相对性状的两个基因（位于一对同源染色体上的相同位置上）。

3、纯合子与杂合子

纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定的遗传，不发生性状分离）：

显性纯合子（如AA的个体）

隐性纯合子（如aa的个体）

杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体（不能稳定的遗传，后代会发生性状

分离）

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、杂交与自交

杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程。

自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程。（指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同

株受粉）

附：测交：让F1与隐性纯合子杂交。（可用来测定F1的基因型，属于杂交）

二、孟德尔实验成功的原因：

（1）正确选用实验材料：㈠豌豆是严格自花传粉植物（闭花授粉），自然状态下一般是纯种

㈡具有易于区分的性状

（2）由一对相对性状到多对相对性状的研究（从简单到复杂）

（3）对实验结果进行统计学分析（4）严谨的科学设计实验程序：假说-------演绎法

★三、孟德尔豌豆杂交实验

（一）一对相对性状的杂交：

P：高茎豌豆×矮茎豌豆DD×dd

↓↓

F1：高茎豌豆F1：Dd

↓自交↓自交

F2：高茎豌豆矮茎豌豆F2：DDDddd

3：11：2：1

2

基因分离定律的实质：在减数分裂形成配子过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，

分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代

（二）两对相对性状的杂交：

P：黄圆×绿皱P：YYRR×yyrr

↓↓

F1：黄圆F1：YyRr

↓自交↓自交

F2：黄圆绿圆黄皱绿皱F2：Y--R--yyR--Y--rryyrr

9：3：3：19：3：3：1

在F2代中：

4种表现型：两种亲本型：黄圆9/16绿皱1/16

两种重组型：黄皱3/16绿皱3/16

9种基因型：纯合子YYRRyyrrYYrryyRR共4种×1/16

半纯半杂YYRryyRrYyRRYyrr共4种×2/16

完全杂合子YyRr共1种×4/16

基因自由组合定律的实质：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。

第二章基因和染色体的关系

第1节减数分裂和受精作用

一、减数分裂的概念

减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方

式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的

染色体数目比体细胞减少一半。

（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，

新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。）

二、减数分裂的过程

1、精子的形成过程：精巢（哺乳动物称睾丸）

?减数第一次分裂

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（称联

会），形成四分体。

四分体中的非姐妹染色单体

之间常常交叉互换。

中期：同源染色体成对排列在赤道板

上（两侧）。

后期：同源染色体分离；非同源染色

体自由组合。

末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。

?减数第二次分裂（无同源染色．．．．．

3

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。并分别移向细胞两极。

末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。

2、卵细胞的形成过程：卵巢

三、精子与卵细胞的形成过程的比较

精子的形成卵细胞的形成

不

同

点

形成部位精巢（哺乳动物称睾丸）卵巢

过程有变形期无变形期

子细胞数一个精原细胞形成4个精子一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个

极体

相同点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半

四、注意：

（1）同源染色体：①形态、大小基本相同；②一条来自父方，一条来自母方。

（2）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝

分裂

的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。

（3）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂．．．．．．．，原因是同源染色体分离并进．．．．．．．．．

入不同的子细胞．．．．．．．。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体．．．．．．。

（4）减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律

4

（5）减数分裂形成子细胞种类：

假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，则：

它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2

n种精子（卵细胞）；

它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种

卵细胞。

五、受精作用的特点和意义

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，其中有一半来自精子，另一

半来自卵细胞。

意义：减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染

色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异具有重要的作用。

六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：

1、细胞质是否均等分裂：不均等分裂——减数分裂中的卵细胞的形成

2、细胞中染色体数目：若为奇数——减数第二次分裂（次级精母细胞、次级卵母细胞、

减数第二次分裂后期，看一极）

若为偶数——有丝分裂、减数第一次分裂、

3、细胞中染色体的行为：有同源染色体——有丝分裂、减数第一次分裂

联会、四分体现象、同源染色体的分离——减数第一次分裂

无同源染色体——减数第二次分裂

4、姐妹染色单体的分离一极无同源染色体——减数第二次分裂后期

一极有同源染色体——有丝分裂后期

注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。

例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？

2019版高中数学选修2-3知识点清单（人教版）

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高中数学选修2-3知识点

第一章计数原理

1.1分类加法计数与分步乘法计数

分类加法计数原理：完成一件事有两类不同方案，在第1类方案中有m种不同

的方法，在第2类方案中有n种不同的方法，那么完成这件事共有N=m+n种不

同的方法。分类要做到“不重不漏”。

分步乘法计数原理：完成一件事需要两个步骤。做第1步有m种不同的方法，

做第2步有n种不同的方法，那么完成这件事共有N=m×n种不同的方法。分步

要做到“步骤完整”。

n元集合A={a1，a2?，an}的不同子集有2

n个。

1.2排列与组合

1.2.1排列

一般地，从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素，按照一定的顺序排成一列，

叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列(arrangement)。

从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n个不

同元素中取出m个元素的排列数，用符号An

m表示。

排列数公式：

n个元素的全排列数

规定：0!=1

1.2.2组合

一般地，从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素合成一组，叫做从n个不同

元素中取出m个元素的一个组合(combination)。

从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数，叫做从n个

不同元素中取出m个元素的组合数，用符号Cn

文章来源：http://m.jab88.com/j/47315.html

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