生物必修基础知识整理全.docx

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生物必修基础知识整理全

专题一细胞的分子组成

一．化学元素

大量元素：

CHONPSKCaMg

微量元素：

FeMnBZnMoCu

主要元素：

CHONPS超过97%

基本元素：

C含量最多的

含量最多的化学元素：

干重：

C含量最多的化合物：

干重：

蛋白质

鲜重：

O鲜重：

水

二．化合物

无机化合物：

水（含量最多的化合物）

存在形式：

自由水（不流动）结合水（游离）

自由水的作用：

是细胞的良好溶剂；生化反应的场所；给细胞提供水环境；运送营养物质和代谢物质。

【在寒冷、干旱时自由水减少。

新陈代谢越旺盛，自由水越多】

无机盐存在形式：

离子

作用：

调节PH、调节渗透压、参与生命活动

铁---血红蛋白I---甲状腺激素镁---叶绿素血液中缺钙回抽搐

有机化合物（含量最多的有机化合物：

蛋白质）

组成元素

基本单位

作用

糖类

CHO

葡萄糖

主要的能源物质

脂质

CHO

储能物质

蛋白质

CHON

氨基酸

生命活动的承担者

核酸

CHONP

核苷酸

遗传物质

糖类：

种类

单糖

二糖

多糖

动物特有

半乳糖

乳糖

糖原（动物细胞的储能物质）

植物特有

果糖

蔗糖麦芽糖

淀粉（植物细胞的储能物质）纤维素

动植物共有

脱氧核糖核糖葡萄糖

备注：

纤维素、脱氧核糖和核糖一般不作为能源物质。

脂质的种类：

脂肪

磷脂（生物膜的组成成分）

固醇（胆固醇性激素VD—促进钙和磷的吸收）

蛋白质

氨基酸的结构通式：

约20种，划分氨基酸的依据：

R的不同。

氨基：

－NH2羧基：

－COOH

形成蛋白质的方式：

脱水缩合

生成的化学键是肽键结构简式：

—CO—NH—

有m个氨基酸形成一条多肽叫作m肽

蛋白质结构的多样性：

氨基酸的排列顺序、种类、数目和肽链盘曲折叠的方式多样，

蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。

（催化：

酶免疫：

抗体运输：

血红蛋白调节：

胰岛素）

核酸

DNA（脱氧核糖核酸）

RNA（核糖核酸）

基本单位

核苷酸（8种）

脱氧核糖核苷酸

核糖核苷酸

组成

五碳糖（2种）

脱氧核糖

核糖

含氮碱基（5种）

A（腺嘌呤）T（胸腺嘧啶）

G（鸟嘌呤）C（胞嘧啶）

A（腺嘌呤）U（尿嘧啶）

G（鸟嘌呤）C（胞嘧啶）

磷酸

双链

单链

存在位置

细胞核、线粒体和叶绿体

细胞质基质

一分子的核苷酸包括一分子的磷酸，一分子的五碳糖和一分子碱基

遗传物质：

真核生物：

DNA

原核生物：

DNA

病毒：

DNA或RNA

三大有机物的鉴定

糖类：

淀粉+碘液→蓝色

还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀（加热）

脂肪+苏丹Ⅲ/Ⅳ→橘黄色/红色（显微镜）【中间用到酒精的作用：

洗去浮色】

蛋白质+双缩脲→紫色

斐林试剂：

甲氢氧化钠0.1克/毫升乙硫酸铜0.05克/毫升等量同时加，现配现用

双缩脲：

A氢氧化钠0.1克/毫升B硫酸铜0.01克/毫升先加A再加B（目的：

制造碱性环境）

生物与非生物的统一性：

组成生物的化学元素在非生物界中都能找到

差异性：

组成生物的化学元素的含量与非生物界的含量不同

专题二细胞的结构

细胞壁（植物、真菌、原核生物）成分是果胶和纤维素，有支持和保护作用。

1.细胞结构细胞膜成分是磷脂双分子层、蛋白质和少量糖类。

细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多。

细胞质基质

细胞质

细胞器（线粒体、叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、中心体）

细胞核

2.细胞膜的功能有将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。

细胞膜的功能特性：

选择透过性。

（取决于载体）

结构特性：

流动性（磷脂和大多数蛋白质是流动的）

制备细胞膜的材料：

哺乳动物成熟的红细胞，原因没有细胞壁、细胞器和细胞核）

存在位置

膜结构

功能

线粒体

动植物

双层膜

有氧呼吸的场所，提供能量

叶绿体

植物

双层膜

进行光合作用的场所，制造有机物

核糖体

动植物

无膜

蛋白质合成的场所

内质网

动植物

单层膜

蛋白质加工和运输的场所，与糖类和脂质的合成有关，膜结构最大

高尔基体

动植物

单层膜

对蛋白质进一步加工，与动物的分泌有关，与植物的细胞壁的形成有关

液泡

植物

单层膜

维持细胞的形态

中心体

动物（低等植物）

无膜

与动物的有丝分裂有关

溶酶体

动植物

单层膜

总结：

与蛋白质合成和分泌有关的细胞器（细胞结构）是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体（细胞膜）。

含有色素的细胞器是叶绿体和液泡。

单层膜的细胞器是内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。

双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体。

膜结构最大的细胞器是内质网。

细胞膜是单层膜；细胞核是双层膜。

植物根部没有叶绿体。

含有DNA的细胞器：

叶绿体和线粒体。

4.细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心。

染色体的组成成分是蛋白质和DNA。

易被碱性染色剂染色。

核孔是进行核质交换的。

5.生物膜系统包括细胞膜，细胞器膜和细胞核膜。

线粒体

叶绿体

内质网

高尔基体

中心体

7.比较真核细胞和原核细胞

真核细胞

原核细胞

细胞壁成分

果胶和纤维素

肽聚糖

细胞膜

相同

细胞器

全

只有核糖体

细胞核

有细胞核

没有细胞核，有拟核

例子

蓝藻、杆菌、弧菌、螺旋菌、球菌等

8.蓝藻能够进行光合作用，因为它含有藻蓝素和叶绿素，它没有叶绿体。

9.细胞学说的提出者：

施莱登和施旺，主要揭示了生物体结构的统一性。

【一切动植物都是有细胞组成的】

10.细胞的统一性：

都有细胞膜、细胞质和DNA。

专题三细胞代谢

一、物质进出细胞的方式

a小分子

被动运输

主动运输

自由扩散

协助扩散

主动运输

浓度梯度

高——低

低——高

是否需要能量

否

需

是否需要载体

否

需

例子

气体、水、尿素、甘油等

葡萄糖进入红细胞

例子、核苷酸、氨基酸、葡萄糖

b大分子（例如：

蛋白质），胞吞和胞吐（利用了细胞膜的流动性），不穿过膜。

二、酶在代谢中的作用

酶的本质：

活细胞产生的具有生物催化作用有机物，绝大多数数蛋白质，少数是RNA。

特性：

高效性，专一性，需要温和的条件。

作用：

降低反应的活化能。

影响因素：

温度、PH

高温，强酸，强碱下，酶会变性失活。

（胃蛋白酶在强酸下，不会变性。

三、ATP在能量代谢中的作用

ATP的结构简式：

A-P~P~P（A是腺苷，P是磷酸基团，~是高能磷酸键），中文名称：

三磷酸腺苷

它是最直接的能源物质。

元素组成：

CHONP

ATP和ADP的相互转化

ATP的数量很少，但是很稳定，化学性质不稳定，在细胞内转化很快。

ATP——ADP+Pi+能量

动物形成ATP的方式：

呼吸作用。

植物形成ATP的方式：

呼吸作用和光合作用

四、光合作用

a、光合作用的探究历程

1771普利斯特利：

植物可以更新空气

1779英格豪斯普的实验要有光，植物必须要有叶子

1864萨克斯：

光合作用产物中除O2外还有淀粉

1939鲁宾和卡门：

光合作用中产生的O2全部来自于水

b、光合作用的过程：

光能

CO2+H2O（CH2O）+O2

叶绿体

图解

光反应阶段

暗反应阶段

场所：

叶绿体基粒（类囊体）

叶绿体基质

条件：

有光、酶、色素

有光、无光均可以、酶

物质变化：

光解

H2OO2+[H]

酶

ADP+Pi+光能ATP

CO2是用C5来固定的：

酶

CO2+C52C3

[H]

C3（CH2O）+C5

酶

ATPADP+Pi

能量转化：

光能转变成ATP中活跃的化学能，再转化成有机物中稳定的化学能

光反应为暗反应提供了ATP和[H]；暗反应为光反应提供了ADP+Pi

C、影响光合作用的因素：

①CO2、H2O；②光照强度；③温度、pH值（通过影响酶）

五、细胞呼吸

a有氧呼吸

酶

1molC6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量（形成38mol的ATP和热能）

有氧呼吸的三个阶段：

第一阶段（细胞质基质）

酶

C6H12O6丙酮酸+[H]+少量能量

第二阶段（线粒体基质上）

酶

丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量能量

第三阶段（线粒体内膜上）

酶

[H]+O2H2O+大量能量

b无氧呼吸（场所：

细胞质基质）【形成2mol的ATP的】

C3H6O3（乳酸）+能量（动、甜菜、马铃薯、苹果）

1molC6H12O6

2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量（绝大多数植物）

有氧呼吸的能量多，无氧呼吸的能量少

场所不同，是否需要的氧气的情况不同

有氧呼吸跟无氧呼吸的第一阶段完全相同

六、植物细胞的质壁分离和复原实验

渗透装置的条件

①具备半透膜②半透膜两侧具有浓度差

a、动物细胞的半透膜是细胞膜

外界浓度>细胞内的浓度，细胞失水皱缩。

外界浓度<细胞内的浓度，细胞吸水膨胀乃至涨破。

b、植物细胞的半透膜是原主质层（细胞膜、液泡膜以及两膜间的细胞质）

质壁分离的原因：

内因：

细胞壁的伸缩性比较小，而原主质层的伸缩性较大。

外因：

浓度差。

当外界溶液浓度>细胞液的浓度，细胞失水质壁分离，细胞大小不变，液泡变小，颜色变深。

当外界溶液浓度<细胞液的浓度，细胞吸水质壁分离复原，细胞大小不变，液泡变大，颜色变浅。

如果细胞能够发生质壁分离复原说明细胞是活细胞

如果失水过多，细胞死亡，不能质壁分离后复原。

七、探究影响酶活性的因素（pH值、温度）

1.加反应物；2设置温度【低温，室温‘高温】|PH【强酸，强碱，中性】

3．加酶；4.验证

八、叶绿体中色素的分离和提取：

提取色素制滤纸片画滤纸细线分离色素观察结果

（1）原理：

提取：

绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中（无水乙醇）。

（2）分离色素：

在层析溶液中的溶解度不一样，溶解度越大，扩散得越小，反之越慢

步骤：

SiO2（有利于研磨充分）

①提取色素

CaCO3（防止色素被破坏）

②制备滤纸条（剪出两“角”，为了获得均匀整齐的色带）

③画滤纸线：

滤纸干后再画一次（防止把滤纸画破），让滤纸上的色素多些

④分离色素（层析液）

不让滤液细线融及层析液，防止色素流到层析液中

结果：

叶绿素a（蓝绿）吸收蓝紫光和红光

叶绿素

叶绿素b（黄绿）

胡萝卜素（橙黄色）

类胡萝卜素主要吸收蓝紫光

叶黄素（黄色）

色素存在于基粒中（类囊体中）

九、新陈代谢：

同化（自养和异养）异化（需氧和厌氧）

备注：

硝化细菌和绿色植物都是自养生物，区别在于：

利用能量源的不同。

探究酵母菌的呼吸方式

酵母菌：

兼性厌氧异养性

1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，能使澄清石灰水变浑浊。

2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应

专题四细胞的分裂、分化、衰老和凋亡

单细胞生物分裂形成一个新的个体。

2.多细胞的生物需要经过分裂和分化形成一个新的个体。

3.细胞不能无限长大的原因：

受细胞核和相对表面积的限制。

【相对表面积=表面积/体积】

4.细胞分裂的方式：

有丝分裂（最主要）、无丝分裂和减数分裂。

5.有丝分裂

细胞周期：

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。

间期：

进行DNA的复制和蛋白质的合成。

前期：

核膜、核仁消失。

染色质变成染色体。

每条染色体上有两

个姐妹染色单体从细胞两极发出纺锤丝，染色体散乱排布。

中期：

着丝点排列在赤道板上，观察染色体的最佳时期。

后期：

着丝点分裂，染色单体消失，变成染色体，

染色体的数目加倍。

纺锤丝牵引着丝点向两极移动

末期：

核膜、核仁再现，染色体变成染色质。

纺锤丝消失。

在赤道板的位置出现细胞板，细胞板形成细胞壁。

动物的有丝分裂与植物的差别

间期：

动物还有中心体的复制

前期：

中心体向两极移动，动物是从中心体发出星射线

末期：

动物细胞向内凹陷，缢裂成两个细胞

有丝分裂染色体、染色单体和DNA的数量变化。

间期

前期

中期

后期

末期

染色体

染色单体

04n

DNA

2n4n

有丝分裂染色体、染色单体和DNA的曲线变化

间期后期

一条染色体一条染色体两条染色体

一个DNA2个DNA两个DNA

0条染色单体2条染色单体0条染色单体

有丝分裂的特征：

染色体和纺锤体的出现，然后染色体平均分配到两个子细胞中去

无丝分裂特点：

在无丝分裂过程中核膜核仁都不消失，没有染色体的出现

例子：

蛙的红细胞

6.细胞分化

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。

意义：

产生形态、结构和生理功能不同的细胞、组织或器官。

实质：

基因的选择性表达。

细胞的全能性：

高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。

（受精卵的全能性最大。

）

高度分化的细胞不具有分裂能力。

分化增加细胞的种类，分裂增加细胞的数量。

6.细胞的衰老

特征：

水分减少；酶的活性降低；色素积累；呼吸速率减慢；细胞膜的通透性改变。

单细胞的生物个体衰老=细胞衰老。

多细胞的生物个体衰老不等于细胞衰老。

7.细胞凋亡

含义：

基因的程序性死亡。

分裂、、分化、衰老和凋亡都是正常的生命过程。

都受基因的控制。

8.细胞的癌变（遗传物质改变）

特征：

无限增殖；细胞的形态改变；细胞表面发生变化（糖蛋白减少）。

内因：

原癌基因和抑癌基因。

外因：

物理致癌因子，化学致癌因子和病毒致癌因子。

9.观察植物细胞的有丝分裂

选材：

洋葱根尖的分生区。

原因：

细胞呈正方形，排列紧密，没有叶绿体。

步骤：

解离：

用HCL和酒精。

（使细胞分离开来）

漂洗：

用清水。

防止解离过度。

染色：

用龙胆紫或醋酸洋红。

制片：

使细胞分散开。

处于间期的细胞最多。

专题五遗传的细胞基础

1.细胞的减数分裂过程

减数分裂的概念：

进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞（精子、卵子）时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。

过程：

染色体只复制一次，细胞分裂两次。

结果：

染色体数目减半。

减数分裂的过程：

精子形成的场所：

睾丸（精巢）

过程：

精原细胞初级精母细胞

次级精母细胞

3.染色体、染色单体和DNA在各个时期变化。

减数第一次分裂

减数第二次分裂

前期

中期

后期

末期

前期

中期

后期

末期（精子）

染色体

染色单体

DNA

卵子形成的场所：

卵巢

2.受精的实质：

精子和卵子的结合。

意义：

减数分裂和受精作用对于维持每种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，都是十分重要的。

4.假设一个体细胞中染色体的数目是2n（即有n对同源染色体），

则理论上可以产生2n种精子，实际产生2种精子。

则理论上可以产生2n种卵子，实际产生1种卵子。

同一个次级性母细胞产生的细胞的基因型相同。

5.配子的形成过程

间期

1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞4个精细胞

变形

4个精子

1个卵原细胞1个初级精母细胞1个极体2个极体1个极体

1个次级卵母细胞

卵细胞

6.1个四分体：

有一对同源染色体=2个染色体=4个染色单体=4个DNA分子

7.精子和卵子形成的区别：

A．场所不同

B．产生的生殖细胞的数目不同

C．细胞质的分配不同（减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期）

D．变形情况不同

8.有丝分裂和减数分裂的区别：

奇——减Ⅱ

一看染色体数目

偶——减Ⅰ减Ⅱ有丝

无——减Ⅱ

二看同源染色体

有——减Ⅰ有丝

联会——减Ⅰ

三看同源染色体联会

无联会——有丝

有丝分裂

减数分裂

减数第一次分裂

减数第二次分裂

前期

中期

后期

9.染色体数目减半发生在减数第一次分裂

10.同源染色体分离和非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期。

11.四分体时期会发生交叉互换。

遗传的分子基础

a）人类对遗传物质的探索----DNA是遗传物质的直接根据

实验的设计思路：

设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。

（1）肺炎双球菌的转化实验

R型活菌鼠活

S型活菌鼠死

1928年格里菲斯体内转化实验

加热杀死后的S型细菌鼠活

加热杀死后的S型细菌+R型活菌鼠死

被杀死的S型细菌中含有“转化因子”使R型细菌转化成S型细菌

S型的蛋白质+活的R型R+S

S型的多糖+活的R型R

1944年艾弗里等的体外转化实验S型的脂质+活的R型R

S型的RNA+活的R型R

S型的DNA+活的R型R

DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质

（2）噬菌体侵染细菌的实验

1952年美国赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验：

用放射性同位素35S标记一些噬菌体蛋白质外壳；用放射性同位素32P标记另一些噬菌体DNA，然后用这些噬菌体分别去侵染未被标记的大肠杆菌，同时测定同位素标记。

过程：

病毒的繁殖过程：

吸附：

噬菌体利用尾部末端吸附在细菌表面

侵入：

32P（即DNA）进入细菌体内，35S（即蛋白质外壳）留在外面

起作用的物质：

噬菌体的DNA

合成合成物质：

噬菌体的DNA和蛋白质（用同位素测定）

原料、能量、场所：

细菌提供

装配：

蛋白质外壳与DNA分子组成子代噬菌体

释放：

细菌细胞破裂，释放出几十个至几百个的子代噬菌体

DNA是遗传物质；DNA能够指导蛋白质的合成。

（3）烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。

综上：

DNA是主要的遗传物质。

2.DNA分子的结构

（1）DNA的化学组成

脱氧核苷酸1分子脱氧核糖

基本单位：

（四种）1分子磷酸

1分子含氮碱基：

A、T、C、G

（2）DNA的双螺旋结构

两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而成

外侧：

脱氧核糖和磷酸交替连接；内侧：

碱基

内侧的碱基通过氢键（按互补配对原则）连接成碱基对：

A-T、C-G

（3）DNA的结构特性

多样性：

DNA分子的碱基对的排列顺序千变万化

特异性：

特定的DNA分子具有特定的碱基对的排列顺序

解释生物体的多样性和特异性（分子水平）

注意：

遗传信息是指DNA（基因）中的碱基对的排列顺序。

（4）碱基互补配对原则的一般规律

规律一：

一个双链DNA分子中，A=T、C=G、A+G=T+C，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；

规律二：

在DNA双链中，A+T/C+G在两条单链中的比例相等，且等于整个DNA分子中该种比例的比值；

规律三：

在DNA双链中，一条单链中A+G/T+C的值与另一条互补单链中该种比例互为倒数。

3.DNA、基因和遗传信息

基因：

是具有遗传效应的DNA的片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位。

单位是脱氧核苷酸。

染色体是基因和DNA的载体。

基因在染色体上呈线性排列。

每一个DNA上有许多个基因。

遗传信息储存在脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序中。

4.基因的基本功能——遗传信息的传递和表达（表达包括转录和翻译）

5.复制转录翻译

DNA子代DNAmRNA蛋白质

DNA功能

复制

转录

翻译

时间

分裂间期

整个生命过程中

场所

细胞核（线粒体叶绿体）

核糖体

模板

DNA的两条链

DNA的一条链

mRNA

原料

脱氧核苷酸

核糖核苷酸

氨基酸

条件

模板、原料、能量、酶

产物

2个DNA分子

RNA

多肽或蛋白质

碱基互补配对原则

DNA与DNA

DNA与RNA

mRNA与tRNA

7.遗传密码在mRNA上，反密码子在tRNA（作用：

携带氨基酸）。

密码子共有64个（有效密码子61个决定20个氨基酸，3个终止密码子）地球上共用一套密码子。

8.每一个密码子代表一个氨基酸，每一个氨基酸可以有几个密码子。

每一个密码子对应一个反密码子。

9.基因中的碱基数目：

mRNA的碱基数目：

蛋白质中的氨基酸数目=6：

3：

核酸种类

核苷酸

五碳糖

碱基种类

真核生物

DNA和RNA

原核生物

DNA和RNA

病毒

DNA或RNA

专题六遗传的基本规律

1.孟德尔实验成功的原因：

选择豌豆作为实验材料，豌豆是严格的自花闭花授粉，自然条件下都是纯种，有易于区分的性状。

科学的实验方法，从一对性状到多对性状。

利用统计学原理

利用假说-演绎法：

实验—提出问题—建立假说—演绎推理（设计实验）—得出结论

1.交配类型

杂交

基因型不同的个体之间的交配

自交

基因型相同的个体之间的交配

测交

让显性个体与隐性个体交配

2.确定显性性状是纯合子还是杂合子的方法：

植物—自交（最好）、测交和花粉鉴定法

动物—测交

3.等位基因、非等位基因和相同基因

例子

存在位置

作用

等位基因

A和a

同源染色体的同一位置或少数姐妹染色单体上（突变后）

控制一对相对性状

相同基因

A和Aa和a

同源染色体的同一位置或少数姐妹染色单体上

控制一对相对性状的同一表现形式

非等位基因

A和B

一对同源染色体的不同位置或非同源染色体上

控制不同性状

4.纯合子：

只产生一种配子，能够稳定遗传，自交后代不出现性状分离。

杂合子：

至少产生两种配子，不稳定遗传，自交后代会出现性状分离。

5.基因型与表现型：

表现型=基因型+环境

6.基因的分离定律：

（主要针对一对相对性状的杂交实验）

（1）一对相对性状的遗传实验：

（2）P：

高茎X矮茎→F1：

高茎→F2：

高茎：

矮茎=3：

1实验现象的解释：

P：

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