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高中的生物基础知识归纳
高中的生物基础知识归纳
第一单元细胞——生命活动的基本单位
生物的基本特征:
自我更新、自我复制、自我调节
1.1细胞是生物体结构和功能的基本单位
1.2代谢是生物体进行一切生命活动的基础
1.2.1包括物质转变(合成与分解)、能量转换(储存与释放)和信息传递
1.2.2在代谢基础上,生物表现出应激性,生长、发育和生殖,遗传和变异等特性。
1.3生命是生物与环境相互作用的产物
2生命的物质基础
2.1以C、H、O、N、P、S为主的几十种化学元素
生命的物质性;化学成分的同一性;生物界与非生物界的统一性
2.2以蛋白质、核酸和脂类为主要成分的各种化合物
2.2.1水——生命源于水,也依赖于水
水在细胞中的两种存在方式及其功能;结合水和自由水的含量比与细胞代谢的关系
2.2.2无机盐
无机盐离子与代谢的关系(组成成分和调节作用)
2.2.3糖类——生物体进行生命活动的主要能源物质
淀粉、糖元—→C6H12O6—→CO2+H2O+能量
核糖、脱氧核糖以及纤维素的重要作用
2.2.4脂类
脂肪和糖类的氧化供能特点
磷脂与细胞各种膜结构的关系
2.2.5一切生命活动都离不开蛋白质
蛋白质的化学组成:
氨基酸——→多肽链——→蛋白质
蛋白质的多种生物学功能:
组织蛋白、酶蛋白、运输蛋白、激素蛋白、抗体蛋白等
2.2.6核酸是一切生物的遗传物质
核苷酸——→多核苷酸链——→核酸(DNA和RNA)
3生命的基本单位——细胞
3.1真核细胞主要的亚显微结构和功能
实验研究法:
分级离心法(细胞匀浆的制备和超速离心技术)
固定观察法、活体观察法、离体培养法等等
3.1.1细胞膜——物质交换的门户
以细胞膜为代表的各种膜结构的特点
证明膜具流动性的实验:
人鼠细胞的融合实验
膜的选择透过性——物质通过膜的主要方式
跨膜运输(自由扩散、主动运输);非跨膜运输(内吞作用、外排作用)
3.1.2细胞质——代谢的中心
参与能量转换的两种细胞器:
线粒体和叶绿体
与主要功能相适应的膜结构特点
在不同细胞内的分布与细胞的代谢强度之关系
与分泌蛋白合成和分泌有关的膜结构:
核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜;线粒体
具膜性结构的细胞器和非膜性结构的细胞器
3.1.3细胞核——遗传的中心
核膜的结构特点(双层膜和核孔)与功能
染色体的主要化学成分及形态变化的遗传学意义
3.1.4一个细胞就是一个完整统一的有机整体:
证明细胞核和细胞质关系的实验
3.2真核细胞和原核细胞的比较
有无核膜;有无具膜结构的细胞器;基因结构中的编码区是否含有非编码序列
3.3细胞的生物膜系统
各种生物膜在化学组成上的同一性和结构上的一定连续性
各种生物膜在功能上明确分工,而更重要的是紧密联系
生物膜系统的概念及研究意义
4细胞的增殖、分化、癌变和衰老
4.1体细胞进行有丝分裂的周期性——细胞周期
4.1.1分裂间期的特点:
DNA分子的复制
4.1.2分裂期各时期的主要特点(以含有两对染色体的高等植物细胞为例)
4.1.3动、植物细胞有丝分裂之比较
4.1.4细胞有丝分裂图象的变式认识——二维坐标图
4.2细胞的分化、癌变(畸形分化)和衰老
5细胞工程
5.1细胞的全能性
5.2植物细胞工程的基本技术——植物组织培养
植物体细胞的杂交
5.3动物细胞工程的基本技术
动物细胞的培养(原代培养和传代培养、细胞株和细胞系)
动物细胞的融合
单克隆抗体的制备:
杂交瘤细胞的获得—培养—免疫分析、筛选—再培养—提取
第二单元代谢——生物最基本的特征
1酶与代谢之关系
1.1酶的发现及化学属性:
蛋白酶与非蛋白酶(如RNA酶)
1.3酶的性质及实验研究
高效性、专一性及需要适宜的条件
1.3.1证明酶催化效率高低的几个实验:
1.3.2用曲线图分析影响酶活性的各种因素:
(温度、pH、酶的浓度、反应物浓度)
2生物所需能量的直接来源——ATP
2.1ATP等高能磷酸化合物的知识在课本中的分布
2.2ATP的结构特点与能量变化之关系:
2.3ATP的形成途径及形成场所
3植物对水分的吸收和利用
3.1渗透作用的原理;渗透作用的产生必须具备的条件
3.2证明植物细胞吸水和失水的实验——观察植物细胞的质壁分离与复原
植物细胞质壁分离与复原现象的发生原因:
(内因与外因)
植物细胞质壁分离与复原的实验研究还可用于:
判断植物细胞的死活;推测细胞液的浓度
3.3水分的运输、利用和散失与合理灌溉
4植物的矿质营养
4.1植物必需的矿质元素(14种)
4.2根对矿质元素的吸收:
(熟悉原理,讨论问题)
4.3矿质元素的运输和利用特点
4.4合理施肥与无土栽培
4.5矿质元素的吸收与呼吸作用、水分代谢、光合作用的关系
5光合作用(碳素同化作用)
5.1光合作用的发现及实验研究:
萨克斯实验、恩吉尔曼实验、同位素示踪法的应用
5.2熟识光合作用全过程的图解
光反应和暗反应两个阶段的进行部位、物质转变和能量转换的特点
C3植物和C4植物的概念及叶片结构特点之比较
5.3影响光合作用的主要因素(曲线图分析):
光照强度、二氧化碳浓度和环境温度
5.4光合作用、呼吸作用和蒸腾作用原理在生产实践上的应用:
(问题讨论与习题解析)
6人和动物体内糖类、脂类和蛋白质的代谢
6.1糖代谢:
以“血糖浓度相对稳定的维持”为中心,理出“血糖的三个来源和三个去路”
6.2脂类代谢:
脂肪在人和动物体内的变化
6.3蛋白质代谢:
“组织蛋白质的形成所需氨基酸的来源”;“氨基转换作用和脱氨基作用”
6.4三大营养物质代谢的关系:
在一定的条件下可相互转化,又相互制约
6.5三大营养物质代谢与人体健康的关系:
合理膳食的重要性:
糖的足量;脂肪的适量和磷脂的补充;蛋白质的定量,等等。
7细胞呼吸
7.1生命活动的主要供能方式——有氧呼吸:
(再析图解)
7.2.三大有机物彻底氧化供能的特点:
(与有机物分子中的氢元素含量比例相关)
比较项目
糖类
脂肪
蛋白质
需氧量(相同条件、相同质量下)
少
多
-
代谢水:
mL/100g
55
107
41
释放能量:
kj/g
17.15
38.91
17.14
7.3有氧呼吸和无氧呼吸的比较:
(进行场所、物质和能量转变特点、实质)
7.4影响呼吸作用的外界条件:
温度、氧气和二氧化碳的浓度(曲线图分析)
7.5呼吸作用的重要意义:
主要为生命活动提供ATP
7.5.1参与能量转移的最关键物质——ATP
7.5.2人体不同运动状态中的能量供应特点:
8生物固氮
共生固氮(根瘤菌及代谢特点)与自生固氮
生物固氮的意义(氮循环)和应用
9微生物与发酵工程
微生物的类群:
细菌的结构和繁殖;病毒的结构和增殖
微生物的营养:
碳源、氮源、生长因子;培养基的配制原则和种类
微生物的代谢:
代谢产物(初级产物和次级产物);
代谢的调节(酶合成的调节和酶活性的调节)
微生物的生长:
群体生长规律的曲线(调整期、对数期、稳定期和衰亡期)
发酵工程简介:
菌种选育、培养基的配置、灭菌、扩大培养和接种、发酵、分离提纯等。
10.代谢的概念及代谢类型的划分
10.1代谢概念的表解:
同化作用与异化作用,物质代谢和能量代谢的关系
10.2生物界中的不同代谢类型:
需氧自养型;需氧异养型;厌氧异养型;厌氧自养型
第三单元生命活动的调节
1植物的激素调节
1.1植物向性运动的实验研究:
(植物幼苗的向光性和根的向重力性)
1.2生长素发现的有关实验
燕麦实验法(温特实验);证明“生长素在植物体内运输方向”的实验:
1.3生长素的三大生理作用:
1.3.1促进植物的生长:
向光性的原理;顶端优势的原理:
应用实例:
园艺上的整枝造型、摘心分枝等
1.3.2促进果实的发育:
图象分析与应用实例:
无籽果实的培育
1.3.3促进扦插植物的生根:
应用实例:
果木花卉的繁育
1.3.4防止落花落果
1.4同一植物的不同器官、不同种类的植物对生长素浓度的反应:
2人和高等动物的体液调节(激素调节)
2.1区分内分泌腺和外分泌腺:
分泌物及去向
2.2内分泌腺功能的实验研究:
饲喂法(用含甲状腺素和甲硫咪唑的饲料饲喂蝌蚪的实验)、摘除法(不同年龄狗的甲状腺摘除实验)、阉割移植法(家鸡生殖腺的阉割与移植实验)、切除注射法(小白鼠的垂体切除与生长激素注射实验)、注射测定法(对正常小白鼠注射一定量的胰岛素或胰高血糖素溶液,再测定小白鼠尿中的含糖量)、放射性同位素标记法(用15N标记生长激素、用131I标记甲状腺素等进行测定实验)等。
临床观察法(人的甲亢病、呆小症、侏儒症等的临床诊断)
2.3高等动物激素的种类、产生部位及生理作用
(列表比较:
生长激素、促甲状腺素、促性腺激素、甲状腺激素、胰岛素、性激素等)
2.4激素分泌的调节
2.4.1垂体——内分泌腺的枢纽(垂体不仅分泌生长激素,还分泌多种促激素)
2.4.2相关激素间的协同作用(生长激素与甲状腺激素)和拮抗作用(胰岛素与胰高血糖素)
2.5二氧化碳的调节作用
3人和高等动物的神经调节
3.1神经调节的基本方式——反射
神经冲动传导的完整途径——反射弧
感受器→传入神经纤维→神经中枢→传出神经纤维→效应器
3.2兴奋的传导
兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在神经元与神经元之间的传递
3.3高级神经中枢的调节(躯体反射和内脏反射,人类特有的高级神经活动——语言活动)
3.3神经调节与体液调节的区别和联系(列表比较)
4动物行为产生的生理基础
4.1激素调节与行为(性腺分泌的性激素与性行为,垂体分泌的催乳素与照顾幼子的行为等)
4.2神经调节与行为
4.2.1先天性行为
4.2.2后天性行为
5人体生命活动的调节和免疫
5.1人体的稳态
5.1.1内环境与稳态
内环境的概念
稳态的概念及生理意义
5.1.2水和无机盐的平衡
水的平衡:
人体内水的来源(摄入水和代谢水);水的排出形式与途径
无机盐的平衡:
钠、钾的摄取与吸收途径;尿钠、汗钠及尿钾的排出特点
水、盐平衡对人体稳态维持的重要意义
5.1.3血糖平衡的调节及意义
除胰岛素和胰高血糖素直接感受并相互拮抗调节外,还接受神经系统的控制
5.1.4人体的体温调节机理及其意义
5.2免疫——机体识别“自己”、排除“异己”的保护性生理功能
5.2.1特异性免疫和非特异性免疫之比较:
非特异性免疫
特异性免疫
来源在长期进化过程中逐渐建立起来的、人人生来具有的先天免疫后天获得,在非特异性免疫基础上形成
特点无选择性(即对各种病原体都有防御作用);出现快、作用范围广、强度较弱有严格的针对性(即只对特定的病原体起免疫作用);出现较慢、作用强度大,再次作用时免疫功能明显增强
类型皮肤和黏膜吞噬细胞和体液中的杀菌物质体液免疫
细胞免疫
屏障作用
(第一道防线)
吞噬和抗菌作用(第二道防线)
主要由B细胞参与主要由T细胞参与
发挥免疫作用的主要是淋巴细胞(第三道防线)
关系在抗传染性免疫的早期发挥重要作用;是特异性免疫产生的基础都可大体上分为三个阶段;两者既各又独特作用,又相互配合,共同发挥免疫效应
特异性免疫可增强非特异性免疫的功能
第四单元生命的延续
1生殖的类型
1.1无性生殖及其意义
1.1.1几种常见的无性生殖方式:
分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖、营养生殖等
1.1.2无性生殖新技术及其应用:
快速繁殖,培育无病毒植物,人工种子;克隆哺乳动物
1.2有性生殖及其意义:
既具双亲的遗传性,又因有基因重组而具更大的变异性
1.2.1被子植物的有性生殖过程(花粉粒和卵细胞的形成部位、双受精的概念)
1.2.2有性生殖的概念及特征
2减数分裂(以哺乳动物精子和卵细胞的形成过程为例)
2.1减数分裂的过程(图解)(以哺乳动物的配子产生为例)
2.2减数分裂和受精作用的重要生物学意义:
2.2.1维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
2.2.2导致可遗传变异——基因重组的产生
2.3细胞分裂图象的变式及辨识
3被子植物的个体发育
3.1种子的形成和萌发
附“被子植物果实不同部分的细胞中的染色体组成”(以玉米为例):
一粒玉米就是一个果实,它由果皮,种皮,胚和胚乳四部分组成。
果皮和种皮属于母体的体细胞组织,其性状特征是由母体基因型所决定的。
与当代的授粉作用没有关系。
由于被子植物的卵细胞和精子并不是经过减数分裂直接产生,它们分别来源于胚囊和花药中的大、小孢子母细胞,大、小孢子母细胞经过减数分裂产生大、小孢子后,再经有丝分裂形成。
在被子植物的双受精中,两个精子是同源的(染色体组成相同),卵细胞和两个极核也是同源的(为母体其它体细胞中的一半)。
双受精的结果,由受精卵发育成的胚,其染色体是二倍的(2n);由受精极核发育成的胚乳,其染色体是三倍的(3n)。
一粒正常的玉米籽粒可以说是胚(2n),胚乳(3n)和母体组织(2n)三方面密切结合的嵌合体。
这三方面在遗传基础上是有区别的。
3.2 植株的生长和发育
营养器官(根、叶、茎)和生殖器官(花、果实、种子)
营养生长和生殖生长及其关系
4高等动物的个体发育
4.1 胚胎发育
受精卵的特征
原肠胚三个胚层发育的实验研究:
放射性同位素标记
羊膜卵动物的胚胎发育特点
4.2高等动物生殖发育全过程(图解)
4.3动物繁育的新技术:
核移植技术;胚胎移植及胚胎分割移植技术
第五单元遗传、变异和进化
(1)
1遗传规律的重要概念及其关系
2孟德尔的遗传定律
孟德尔通过长达8年的豌豆杂交实验,以他不同于前人的创造性的科学研究方法(包括单因子分析法、数学统计法、测交实验法等),在人类历史上,第一次揭示了遗传的基本规律。
2.1基因的分离定律
2.1.1“豌豆的高茎和矮茎一对等位基因的遗传图解”之分析
抓住“性状分离的实质是等位基因的分离”讨论:
1:
1、3:
1发生的条件及意义
2.1.1.1F1产生配子的种类、比值及意义
2.1.1.2F2表现型与基因型的种类及比值
2.1.1.3一对等位基因的杂合体连续自交后代的分离比:
2.1.2涉及被子植物个体发育中的遗传问题
胚和胚乳的基因型(正交和反交的差异);果皮、种皮的性状与母本一致
营养生殖(嫁接)中,接穗的性状不受砧木的影响(未进行遗传物质的交换)
2.2基因的自由组合定律:
2.2.1“豌豆两对等位基因的遗传图解”之分析:
联系“减数分裂过程中,染色体的特殊行为”;深刻认识分离定律的重要性。
遗传图解(棋盘法、分枝法)的认识窍门:
2.1.3求解孟德尔遗传定律应用题的基本方法
解法要点1已知表现型求基因型是最基本的题型。
(1)从子代开始,从隐性纯合体开始。
(2)表现型为隐性性状的个体,一定是纯合体,基因型可直接写出。
(3)表现型为显性性状的个体,既可能的纯合体,也可能是杂合体,需先写出基因式,再依据该个体的亲代和子代的表现型(或基因型),写出其余部分。
(4)求亲代的基因型,先依据亲代的表现型,写出基因式;再依据子代的表现型及其分离比,完成基因型的书写。
解法要点2基因分离规律是最基本的遗传规律。
因此,属于自由组合规律的遗传题,都可以用分离规律求解。
即涉及到两对(或更多对)等位基因的遗传,只要各对基因是自由组合的,便可一对一对地先拆开进行分析,再综合起来。
即逐对分析、各个击破、有序组合。
2.3遗传基本规律在育种实践上的应用:
3性别决定和伴性遗传
3.1XY型的性别决定原理及其与人生、社会之关系:
3.2伴X染色体遗传的特点:
再次分析“红绿色盲”、“血友病”的遗传(联系社会调查之数据,从群体上进行分析。
)
4人类遗传病与优生
人类遗传病是由遗传因素引起的疾病。
它包括:
单基因遗传病、多基因遗传病和染色体遗传病三大类,是当今威胁人类健康的头号疾病。
在基因诊断和基因治疗技术还不能普遍应用时,遗传病仍被视为“不治之症”。
目前,最有效的预防方法只能是优生。
4.1人类单基因遗传病的四种基本类型:
基本类型
主要特点
常见病例
常染色体
显性遗传病
可连续传代;患者的双亲至少有一方是患者;双亲中一方是患者,子女中约有1/2患病,且男女患病机会均等。
多指症、结肠息肉症等
隐性遗传病
可隔代遗传;患者的双亲若表型正常则一定为杂合体,其同胞有1/4机会患病,且男女患病机会均等;近亲婚配后代患病机会大大增加。
白化症、半乳糖血症、先天性聋哑等
X染色体
显性遗传病
可连续传代;父病女皆病;母病则子女约有1/2机会患病;群体中患者女性多于男性。
抗维生素D佝偻病
隐性遗传病
可隔代遗传;母病子皆病;子病则母至少为携带者;父病母携带者子女1/2患病;群体中患者男性多于女性。
红绿色盲、
血友病
4.2家谱图分析的简要方法:
寻求两个关系:
基因的显隐关系;基因与染色体的关系
找准两个开始:
从子代开始;从隐性个体开始
学会双向探究:
逆向反推(从子代的分离比着手);顺向直推(已知表现型为隐性性状,可直接写出基因型;若表现型为显性性状,则先写出基因式,再看亲子关系。
)
5细胞质遗传的特点
5.1紫茉莉质体遗传的实验研究
5.2细胞质遗传的特点:
母系遗传;后代不出现孟德尔式的分离比
第六单元遗传、变异和进化
(2)
1DNA是主要的遗传物质
1.1细胞核遗传和细胞质遗传的物质基础——DNA
1.2肺炎双球菌的转化实验:
从F.Griffith到O.Avery
1.3噬菌体侵染细菌的实验:
放射性同位素35S和32P标记法的应用
1.4RNA也是遗传物质的实验——烟草花叶病毒的重建实验:
2DNA分子的双螺旋结构
简介:
生命科学史上的划时代突破——沃森-克立克模型的建立
2.1DNA的化学组成:
脱氧核苷酸——→脱氧核苷酸长链——→脱氧核糖核酸(DNA)
2.2双螺旋结构的主要特点:
2.3碱基互补配对原则及变式理解:
例1:
已知某DNA分子一条链上,其互补链上和整个DNA分子中,的值分别为多少?
例2:
已知某DNA分子一条链上,其互补链上和整个DNA分子中,的值分别为多少?
2.4DNA分子的多样性和特异性
3DNA分子的复制
3.1简要回忆:
DNA分子复制的概念、时期、过程要点及复制特点:
3.2实验分析与讨论——DNA的梯度离心实验
4基因的表达
4.1基因的概念——具有遗传效应DNA片段
4.2基因控制蛋白质的合成:
遗传信息的转录和翻译
5基因的结构
5.3人类基因组研究——人类“生命天书”的解读
5.3.1人类基因组计划(HGP)的提出与发展
人类基因组包含24条染色体(22条常染色体和X、Y染色体)上约30亿个碱基对,估计3~4万个蛋白质编码基因(只占整个基因组的2%),需绘制四张图:
遗传图、物理图、序列图和转录图。
2003年4月14日,中、美、日、德、法、英等六国政府首脑联合宣布:
人类基因组序列图完成。
5.3.2人类基因组研究的重大意义
6基因工程简介
6.1基因工程的基本内容
6.2基因操作的工具(工具酶:
限制性内切酶、DNA连接酶;运载体)
6.3基因操作的“四步曲”:
提取目的基因——目的基因与运载体结合——将目的基因导入受体细胞——目的基因的检测与表达
6.4基因工程的成果与发展前景(简悉发展动态,注意提取信息)
7生物的变异
7.1区分不遗传的变异和可遗传的变异
7.2可遗传变异的三种来源
基因突变
基因重组
染色体变异
发生时期
有丝分裂间期和减数第一次分裂之前的间期
减数第一次分裂后期
有丝分裂的前期;减数第一次分裂和第二次分裂的后期
产生原因
DNA分子复制时期,
碱基序列发生局部改变
在同源染色体的分离的同
时,非同源染色体自由组合
染色体复制后,纺锤体未形成;同源染色体的不分离和姐妹染色单体的不分开
实质及
区别
基因的分子结构发生变化,产生了新的基因;
生物变异的根本来源
仅仅是原有的基因发生了重新组合,产生新的基因型;
生物多样性的重要来源
染色体结构发生变化;染色体数目增加或减少;
基因数目发生改变
育种应用
诱变育种
杂交育种的依据
多倍体育种和单倍体育种
8以自然选择学说为核心的现代生物进化理论
8.1进化的观点是生物学最基本的观点:
贯穿全书进化知识要点的梳理
“如果不以进化的观点,任何生物学问题将是毫无意义的。
”
“如果不以遗传学的观点,任何生物学问题将是无法理解的。
”
8.2达尔文自然选择学说的主要内容
8.2现代生物进化理论的基本观点
8.2.1种群是生物进化的单位
基因库的概念;生物进化过程的实质就是基因频率发生变化的过程
8.2.1突变和基因重组是产生进化的原材料
8.2.3自然选择决定生物进化的方向(浅释“工业黑化”的现象)
遗传漂变和迁移也是造成种群基因频率发生变化的重要原因
8.2.4隔离导致物种形成(物种的概念、隔离、物种的形成)第七单元生物与环境
1生态因素对生物的影响
1.2生物因素
1.2.1种内关系的表现形式:
种内互助和种内斗争(实例分析及意义)
1.2.2种间关系的表现形式
互利共生、寄生、竞争、捕食的主要特点及函数图象的辨析
1.3生态因素的综合作用
2种群和生物群落
2.1种群——物种存在的基本形式
2.1.1种群的特征
种群研究的核心问题是种群数量的变化规律,而种群数量的变化与种群的特征分不开的。
2.1.2种群数量的变化
种群增长的J型曲线和S型曲线;影响种群数量变化的因素
研究种群数量变化的意义
2.2生物群落的概念
3生态系统的结构和功能
3.1生态系统的概念和类型(森林、草原、农田、湿地、海洋、城市生态系统)
3.2生态系统的结构
3.2.2生态系统的营养结构——食物链和食物网
浅析“螳螂捕蝉,黄雀在后”的生态学涵义
以捕食链为例认清:
不同生物成员在食物链中营养级别的确定
课本插图的熟识与问题讨论:
3.3生态系统的基本功能
3.3.1生态系统的能量流动
3.3.1.1能量流动的过程及特点
识图与分析:
能量
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