高中生物知识结构网络图.docx

1、高中生物知识结构网络图高中生物知识结构网络图第一单元 生命的物质基础和结构基础（细胞中的化合物、细胞的结构和功能、细胞增殖、分化、癌变和衰老、生物膜系统和细胞工程）1.1化学元素与生物体的关系Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等1.2生物体中化学元素的组成特点元素含量差异很大1.3生物界与非生物界的统一性和差异性组成生物体的化学元素，在生物体和无机自然界中含量差异很大1.4细胞中的化合物一览表化合物分 类元素组成主要生理功能水组成细胞维持细胞形态运输物质提供反应场所参与化学反应维持生物大分子功能调节渗透压无机盐构成化合物（Fe、Mg）组成细胞（如骨细胞）参与化学反应维持细胞和内环境的渗透压）糖类

2、单糖二糖多糖C、H、O供能（淀粉、糖元、葡萄糖等）组成核酸（核糖、脱氧核糖）细胞识别（糖蛋白）组成细胞壁（纤维素）脂质脂肪磷脂（类脂）固醇C、H、OC、H、O、N、PC、H、O供能（贮备能源）组成生物膜调节生殖和代谢（性激素、Vit.D）保护和保温蛋白质单纯蛋白（如胰岛素）结合蛋白（如糖蛋白）C、H、O、N、S（Fe、Cu、P、Mo）组成细胞和生物体调节代谢（激素）催化化学反应（酶）运输、免疫、识别等核酸DNARNAC、H、O、N、P贮存和传递遗传信息控制生物性状催化化学反应（RNA类酶）1.5蛋白质的相关计算设 构成蛋白质的氨基酸个数m，构成蛋白质的肽链条数为n，构成蛋白质的氨基酸的平均相对

3、分子质量为a，蛋白质中的肽键个数为x，蛋白质的相对分子质量为y，控制蛋白质的基因的最少碱基对数为r，则 肽键数脱去的水分子数，为 蛋白质的相对分子质量 或者 1.6蛋白质的组成层次蛋白质1.7核酸的基本组成单位名称基本组成单位核酸核苷酸（8种）一分子磷酸（H3PO4）一分子五碳糖（核糖或脱氧核糖）核苷一分子含氮碱基（5种：A、G、C、T、U）DNA脱氧核苷酸（4种）一分子磷酸一分子脱氧核糖脱氧核苷一分子含氮碱基（A、G、C、T）RNA核糖核苷酸（4种）一分子磷酸一分子核糖核糖核苷一分子含氮碱基（A、G、C、U）1.8生物大分子的组成特点及多样性的原因名称基本单位化学通式聚合方式多样性的原因多糖

4、葡萄糖RNH2COOHHCC6H12O6脱水缩合葡萄糖数目不同糖链的分支不同化学键的不同蛋白质氨基酸氨基酸数目不同氨基酸种类不同氨基酸排列次序不同肽链的空间结构核酸（DNA和RNA）核苷酸核苷酸数目不同核苷酸排列次序不同核苷酸种类不同1.9生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定物质试剂操作要点颜色反应还原性糖斐林试剂（甲液和乙液）临时混合加热砖红色脂肪苏丹切片高倍镜观察桔黄色（红色）蛋白质双缩脲试剂（A液和B液）先加试剂A再滴加试剂B紫色DNA二苯胺加0.015mol/LNaCl溶液5ml，沸水加热5min蓝色其它离子、小分子和大分子1.10选择透过性膜的特点原理1.11细胞膜的物质交

5、换功能1.12线粒体和叶绿体共同点 1、具有双层膜结构2、进行能量转换3、含遗传物质DNA4、能独立地控制性状5、内含核糖体6、有相对独立的转录翻译系统7、能自我分裂增殖1.13真核生物细胞器的比较名 称化学组成存在位置膜结构主要功能线粒体蛋白质、呼吸酶、RNA、脂质、DNA动植物细胞双层膜能量代谢有氧呼吸的主要场所叶绿体蛋白质、光合酶、RNA、脂质、DNA、色素植物叶肉细胞光合作用内质网蛋白质、酶、脂质动植物细胞中广泛存在单层膜与蛋白质、脂质、糖类的加工、运输有关高尔基体蛋白质、脂质蛋白质的运输、加工、细胞分泌、细胞壁形成溶酶体蛋白质、脂质、酶细胞内消化核糖体蛋白质、RNA、酶无膜合成蛋白质

6、中心体蛋白质动物细胞低等植物细胞与有丝分裂有关1.14细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律间期前期中期后期末期DNA含量2a4a4a4a4a2a染色体数目（个）2N2N2N4N2N染色体单数（个）04N4N00染色体组数（个）22242同源染色数（对）NNN2NN注：设间期染色体数目为2N个，未复制时DNA含量为2a。1.15理化因素对细胞周期的影响理化因素间期前期中期后期末期机理应用过量脱氧胸苷抑制DNA复制治疗癌症秋水仙素抑制纺锤体形成获得多倍体低温（24）影响酶活和供能低温贮藏注： 表示有影响1.16细胞分裂异常（或特殊形式分裂）的类型及结果类型分裂方式结果事例细胞质不分裂

7、有丝分裂双（多）核细胞多核胚囊个别染色体不分离有丝分裂、减数分裂单体、多体21三体、唐氏综合征全部染色体不分离有丝分裂、减数分裂多倍体四倍体植物染色体多次复制，但不分离有丝分裂多线巨大染色体果蝇唾腺染色体两个以上中心体有丝分裂多极核死亡1.17细胞分裂与分化的关系1.18已分化细胞的特点 1.19分化后形成的不同种类细胞的特点不同种类细胞已分化细胞1.20分化与细胞全能性的关系受精卵 （永生）1.21细胞的生活史1.22癌细胞的特点永生细胞细胞膜通透性改变，物质运输功能降低1.23衰老细胞的特点花瓣凋萎1.24细胞的死亡概念1.25生物膜与生物膜系统细胞分裂产生新细胞细胞分化产生新细胞类型基因

8、突变产生新基因基因重组产生新基因型生殖隔离产生新物种体外培养1.26细胞工程动物细胞培养代数与取材有关细胞来源可传代数人胎儿细胞成人细胞50代20代小鼠乌龟1428代90125代1.27植物组织培养与动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养生物学原理细胞全能性细胞分裂培养基性质固体液体培养基成分蔗糖、氨基酸、维生素、水、矿物质、生长素、细胞分裂素、琼脂葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、水、动物血清取材植物器官、组织或细胞动物胚胎、幼龄动物器官或组织培养对象植物器官、组织或细胞分散的单个细胞过程脱分化、再分化原代培养、传代培养细胞分裂生长分化特点分裂：形成愈伤组织分化：形成根、芽只分裂不

9、分化贴壁生长接触抑制培养结果新的植株或组织细胞株或细胞系应用快速繁殖培育无病毒植株提取植物提取物（药物、香料、色素等）人工种子培养转基因植物生产蛋白质生物制品皮肤细胞培养后移植检测有毒物质生理、病理、药理研究培养条件无菌、适宜的温度和pH1.28植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合生物学原理膜的流动性、膜融合特性前期处理原生质体制备：纤维素酶和果胶酶处理细胞分散： 胰蛋白酶处理方法和手段物理：离心、振动、电刺激化学：聚乙二醇（PEG）（同前）生物：灭活的病毒应用进行远缘杂交，创造植物新品种制备单克隆抗体基因定位下游技术(后续技术)植物组织培养动物细胞培养细胞生物

10、体结构和功能的基本单位葡萄糖组成多糖的基本单位氨基酸组成蛋白质的基本单位核苷酸组成核酸的基本单位基因控制生物性状的基本单位种群生物生存和进化的基本单位第二单元 生物的新陈代谢 植物代谢部分：酶与ATP、光合作用、水分代谢、矿质营养、生物固氮存在于低等生物中，将RNA自我催化。对生命起源的研究有重要意义。2.1酶的分类(蛋白质本质)(核酸本质)2.2酶促反应序列及其意义酶促反应序列 生物体内的酶促反应可以顺序连接起来，即第一个反应的产物是第二个反应的底物，第二个反应的产物是第三个反应的底物，以此类推，所形成的反应链叫酶促反应序列。如酶n意义 各种反应序列形成细胞的代谢网络，使物质代谢和能量代谢沿

11、着特定路线有序进行，确定了代谢的方向。2.3生物体内ATP的来源ATP来源反应式光合作用的光反应酶酶ADPPi能量ATP化能合成作用有氧呼吸无氧呼吸其它高能化合物转化（如磷酸肌酸转化）CP（磷酸肌酸）ADPC（肌酸）ATP酶2.4生物体内ATP的去向叶绿体基粒的类囊体薄膜上2.5光合作用的色素2.6光合作用中光反应和暗反应的比较比较项目光反应暗反应反应场所叶绿体基粒叶绿体基质能量变化光能电能电能活跃化学能活跃化学能稳定化学能物质变化H2OHO2NADP+ H+ 2e NADPHADPPiATPCO2NADPHATP（CH2O）ADPPiNADP+H2O反应物H2O、ADP、Pi、NADP+CO

12、2、ATP、NADPH反应产物O2、ATP、NADPH（CH2O）、ADP、Pi、NADP+ 、H2O反应条件需光不需光反应性质光化学反应（快）酶促反应（慢）反应时间有光时（自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行）2.7 C3植物和C4植物光合作用的比较2.8 C4植物与C3植物的鉴别方法2.9 C4植物中C4途径与C3途径的关系2.10 C4植物比C3植物光合作用强的原因去向2.11光能利用率与光合作用效率的关系2.12影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系温度2.13光合作用实验的常用方法可同时使用2.14植物对水分的吸收和利用2.14.1植物对水分的吸收渗透压2.14.2扩散作用

13、与渗透作用的联系与区别特指溶剂分子（如水、酒精等）的扩散，需特定的条件2.14.3半透膜与选择透过性膜的区别与联系半透膜选择透过性膜概念小分子、离子能透过，大分子不能透过水自由通过，被选择的离子和其它小分子可以通过，大分子和颗粒不能通过性质半透性（存在微孔，取决于孔的大小）选择透过性（生物分子组成，取决于脂质、蛋白质和ATP）状态活或死活材料合成材料或生物材料生物膜（磷脂和蛋白质构成的膜）物质运动方向不由膜决定，取决于物质密度水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质密度离子和其它小分子：膜上载体（蛋白质）决定功能渗透作用渗透作用和其它更多的生命活动功能共同点水自由通过，大分子和颗粒都不能通过导致

14、吐水现象2.14.4植物体内水分的运输根持续吸水的动力物质运输的载体降低叶片温度2.14.5植物体内水分的利用和散失主动运输2.15植物体内的化学元素(1)1.16植物体内的化学元素(2)固氮基因（固氮酶）2.17生物固氮2.18氮循环脲酶 （N2循环）2.19三类微生物在自然界氮循环中的作用 动物与微生物代谢部分：三大类营养代谢、细胞呼吸、代谢基本类型、微生物类群、微生物的营养代谢与生长、发酵工程简介氨基酸2.20人和动物体内三大营养物质的代谢2.21 人体的必需氨基酸助记词细胞膜2.22细胞的有氧呼吸2.23细胞内的无氧呼吸 2.24有氧呼吸与无氧呼吸的比较比较项目有氧呼吸无氧呼吸反应场所

15、真核细胞：细胞质基质，主要在线粒体原核细胞：细胞基质（含有氧呼吸酶系）细胞质基质反应条件需氧不需氧反应产物终产物（CO2、H2O）、能量中间产物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量产能多少多，生成大量ATP少，生成少量ATP共同点氧化分解有机物，释放能量2.25呼吸作用产生的能量的利用情况呼吸类型被分解的有机物储存的能量释放的能量可利用的能量能量利用率有氧呼吸1mol葡萄糖2870kJ2870kJ1165 kJ40.59%无氧呼吸2870 kJ196.65 kJ61.08 kJ2.13%注：无氧呼吸释放的能量值为分解为乳酸时的值。不同的无氧呼吸类型释放的能量可能稍有不同。特殊类型2.26新陈代谢的类型

16、2.27微生物的类群蛋白质和RNA组成微生物的营养2.28微生物的营养加入高浓度食盐可分离金黄色葡萄球菌加入青霉素可分离酵母菌和霉菌不加N源可分离固氮微生物加入伊红-美蓝可鉴别大肠杆菌2.29微生物的代谢2.30微生物的生长微生物的生长2.31微生物的生长曲线与生长速率的关系说明2.32发酵工程简介工程菌（工程细胞）第三单元 生命活动的调节（包括植物调节、体液调节、神经调节、内环境与稳态、水盐调节、血糖调节、体温调节、免疫）3.1植物生命活动调节激素调节除草降血糖3.2人和高等动物的体液调节其它激素神经调节3.3神经调节3.4动物行为产生的生理基础3.5内环境与物质交换NaHCO3增高时水、钠

17、、钾的来源与去向3.6水、钠、钾的来源与去向水盐平衡的调节3.7水盐平衡的调节体温调节是中枢血糖平衡功不小水盐代谢没有它什么事都做不了咏下丘脑3.8血糖平衡的调节神经调节体温恒定3.9体温的调节细胞免疫3.10免疫概述淋巴细胞起源3.10免疫系统的组成与淋巴细胞的起源抗原3.11抗原与抗体体液免疫3.12体液免疫和细胞免疫免疫失调引起的疾病3.13免疫失调引起的疾病3.13免疫学的应用（选学）免疫学的应用缺氧引起脑水肿的原因细胞内水肿：供氧不足ATP减少胞内Na+转运下降胞内渗透压升高细胞吸水增加细胞内水肿细胞外水肿：血浆缺氧毛细血管扩张通透性升高血浆物质滤出组织液增多细胞外水肿第四单元 生物

18、的生殖与发育(包括生殖的种类、动物生殖细胞的生成、植物的个体发育、动物的个体发育)一核消失，一核分裂4.1生殖的类型4.2动物有性生殖细胞的形成（没有交换）A四种精子（一种卵细胞）4.3减数分裂中非姐妹染色单体的交叉互换4.4减数分裂中染色体行为及数目与配子类型的关系4.5减数分裂与有丝分裂的比较（以动物细胞为例）比较项目减数分数有丝分裂复制次数1次1次分裂次数2次1次同源染色体行为联会、四分体、同源染色体分离、非姐妹染色体交叉互换无子细胞染色体数是母细胞的一半与母细胞相同子细胞数目4个2个子细胞类型生殖细胞（精细胞、卵细胞）、极体体细胞细胞周期无有相关的生理过程时期数量42时期42数量DNA

19、染色体生殖生长、发育染色体(DNA)的变化曲线助记词消失4.6被子植物的个体发育4.7动物的个体发育幼体判断必需矿质元素的标准是不可缺少性：缺乏不能完成生活史不可替代性：有专一缺乏症，加入其它元素不可替代直接功能性：直接影响，不是通过影响土壤、微生物等的间接作用第五单元 生物的遗传、变异与进化(包括遗传的物质基础、遗传规律、伴性遗传、细胞质遗传、基因突变、染色体变异、现代进化理论)5.1证明DNA是遗传物质的实验（1）肺炎双球菌的转化实验死亡 DNA是“转化因子”，即遗传物质说明5.2证明DNA是遗传物质的实验（2）T2噬菌体感染细菌实验5.3证明RNA是遗传物质的实验烟草花叶病毒的感染实验T

20、MV5.4 DNA是遗传物质的理论证据（遗传物质的必备条件）理论证据4、不含DNA的生物（RNA病毒）RNA才是遗传物质5.5核酸是生物的遗传物质氢键5.6 DNA的组成单位、分子结构和结构特点基本组成单位4n种5.7 由碱基互补配对原则引起的碱基间关系根据第一链计算第二链5.8 DNA分子的复制5端复制（半保留复制）DNA带5.9 DNA半保留复制的实验证明转录5.10基因的结构及控制蛋白质的合成基因控制蛋白质的合成5.11染色体组与基因组比较概念示例染色体组正常配子中的全部染色体数称为一个染色体组，用N表示果蝇：N=4基因组概 念某生物DNA分子所携带的全部遗传信息叫基因组。包括核基因组和

21、质基因组（线料体基因组和叶绿体基因组）人：23+1+线粒体DNA单倍体基因组有性别生物：N+1（N个DNA+1个性染色体DNA组成）无性别生物：N（N个DNA分子组成）人：23+1玉米：10原核生物基因组一个DNA分子组成（或加上质粒DNA）细菌DNA线粒体基因组线粒体中一个DNA分子所携带的遗传信息（见后述）线粒体DNA叶绿体基因组叶绿体中一个DNA分子所携带的遗传信息叶绿体DNA区别与联系染色体组由正常配子中的染色体数目构成，只包含一条性染色体基因组由一半常染色体、两条性染色体和细胞质中的DNA分子组成5.12人类基因组研究5.12.1人类基因组计划（HGP）大事记5.12.2人类基因组计

22、划（HGP）的主要内容5.12.3人类与其他物种的基因组比较（大约）5.12.4 人类基因组24条染色体上的基因数目和申请的专利数目（截止2006年）5.12.5 人类基因组研究的意义与展望3 在人体全部22对常染色体中，1号染色体包含的基因数量最多，达3141个，是平均水平的两倍，共有超过2.23亿个碱基对，破译难度也最大。一个由150名英国和美国科学家组成的团队历时10年，才完成了1号染色体的测序工作。复制5.13遗传的中心法则5.14基因工程的基本内容目的基因的检测和表达5.15基因分离定律中亲本的可能组合及其比数亲本组合AAAAAAAaAAaaAaAaAaaaaaaa基因型比AA1AA

23、 Aa1 1Aa1AA Aa aa1 2 1Aa aa1 1aa1表现型比显性1显性1显性1显性隐性3 1显性隐性1 1隐性15.16基因分离定律的特殊形式特殊形式亲本组合子代的基因型比子代的表现型比（一般形式）AaAaAA Aaaa121显性隐性31显性相对性AaAaAA Aaaa121显性相对显性隐性121并显性（MN血型）LM LNLM LNLM LMLM LNLN LN121显性并显性显性121复等位基因遗传物种中存在三个以上等位基因，而每一个体只含两个等位基因或两个相同的基因，基因之间存在显隐关系或其它关系。如ABO血型的遗传：IA、IB对i为显性，IA对IB并显性。显性纯合致死Aa

24、AaAaaa21显性隐性21隐性纯合致死AaAaAAAa12显性单性隐性配子致AaAaAAAa11显性单性显性配子致死AaAaAaa a 11显性隐性11伴性遗传基因在性染色体上，子代表现型与性别有关，形式多样，在后面有专题讨论。X上的致死效应见专题5.23 (P53)F25.17基因自由组合定律的一般特点5.18遗传定律中各种参数的变化规律遗传定律亲本中包含的相对性状对数F1F2遗传定律的实质包含等位基因的对数产生的配子数配子的组合数表现型数基因型数性 状分离比分离定律112423(31)F1在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离。自由组合定 律2241649(31)2F1在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体分离的同时，非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。33864827(31)344162561681(31)4nn2n4n2n3n(31)n（3/4A显1/2B显）+（3/4A显1/2b隐）=3/45.19自由组合遗传题的快速解法