1、高三生物 必备基础知识 第 页，共 20 页1生物 必备基础知识必修一第一章 走近细胞1、细胞是除病毒外所有生物的结构单位，是所有生物的功能单位。病毒无细胞结构（非原核也非真核） ，代谢和繁殖在宿主(活)细胞中（不能用培养基培养） 2、生命系统的结构层次：( 细胞是最基本的生命系统)细胞组织器官系统（植物无）个体种群群落生态系统生物圈。3、真核细胞和原核细胞的比较生物类型 原核细胞 真核细胞本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的真正的细胞核细胞壁 主要成分为肽聚糖 植物细胞细胞壁主要成分是纤维素和果胶； 真菌细胞壁主要成分是几丁质细胞质 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器
2、细胞核 拟核，无核膜、核仁，无染色体 有核膜、核仁，有染色体DNA 存在形式 拟核：大型环状；质粒：小型环状 细胞核：和蛋白质形成染色体(质) 细胞质：在线粒体、叶绿体中裸露存在转录和翻译 转录、翻译可同时进行 转录在核内，翻译在细胞质(核糖体) 内是否遵循遗传规律 不遵循孟德尔遗传规律 遵循孟德尔遗传规律变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异细胞分裂 二分裂、出芽 有丝分裂、无丝分裂和减数分裂举例细菌（球菌、弧菌、螺旋菌、杆菌：乳酸菌、醋酸菌）蓝藻（蓝球藻、颤藻、念珠藻发菜，无叶绿体，有叶绿素藻蓝素，光合作用在细胞质基质中进行） 、放线菌链霉菌、衣原体、支原体动物：如草履虫、变形
3、虫，人植物：高等植物各种草低等藻类：绿藻水绵、黑藻、衣藻、团藻等真菌：酵母菌、霉菌（青霉、毛霉、根霉、黄曲霉） 、蘑菇等原核生物、病毒的可遗传变异的类型：只有基因突变。4、显微镜的使用-低倍镜换高倍镜：低倍镜下找到目标将目标移至视野中央（偏哪移哪）转动转换器换高倍镜调节细准焦螺旋使物像清晰；调节光圈或反光镜使视野变亮注意：放大倍数=目镜倍数物镜倍数；放大倍数是指长度或宽度，不是指面积或体积物镜: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，物镜与装片的距离越小，视野范围越小5、细胞学说建立者是施莱登和施旺，细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一
4、性。高三生物 必备基础知识 第 页，共 20 页2第二章 细胞中的元素和化合物元素 大量元素：C 、H、O 、N、P、S、K、Ca、Mg 等基本元素：C、H、O、N （90%）物质基础 最基本元素：C ，生物大分子以碳链为骨架微量元素：Zn、Fe、B、Mo、Cu、Mn 等（新木桶碰铁门）化合物 无机化合物 水无机盐有机化合物 蛋白质：生命活动的主要承担者（体现者）核酸：携带遗传信息糖类：主要的能源物质脂质脂肪：良好的储能物质占细胞鲜重最多元素是 O，化合物是水；占细胞干重中最多的元素是 C，化合物是蛋白质。组成细胞的元素体现了：生物界与非生物界统一性(种类相同)和差异性（含量相差很大）自由水：
5、良好溶剂；参与生化反应；物质运输；维持细胞的形态等1、细胞中的水 （在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多）结合水：与其他物质相结合，是细胞结构的重要组成成分，约占 4.5； （结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性增强）2、无机盐组成细胞内复杂的化合物。 （如 Mg2+构成叶绿素、Fe 2+构成血红蛋白、I -构成甲状腺激素等）维持正常的生命活动。 （如 K+维持细胞内渗透压，HCO 3-维持血浆 pH,Ca2+浓度过低肌肉抽搐等）3、蛋白质(1)合成场所：核糖体(2)结构多样性：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同；肽链形成的空间结构不同(3)功能多样性生命活动的主要承担者：作为结
6、构蛋白，如构成肌肉；作为功能蛋白：催化(如酶) ；调节( 如激素)；识别(如受体)免疫(如抗体) ；运输（如血红蛋白）计算一个蛋白质分子中肽键数（脱水数） 氨基酸数肽链数一个蛋白质分子中至少含有氨基数（或羧基数） 肽链数N个AA形成M条肽链时（AA的平均分子量为 ） ，则此蛋白质的分子量= N（NM ）18 ； 元素：C、H、O、N、(S或Fe)组成基本单位（20种）：脱水缩合多肽 盘曲折叠蛋白质 AA的结构通式高三生物 必备基础知识 第 页，共 20 页3代谢旺盛的细胞往往蛋白质的合成也很旺盛，核仁明显，核孔多，核糖体等相关的细胞器增多。鉴定：双缩脲 + 蛋白质（多肽）紫色（反应不需加热，双
7、缩脲试剂先加 A 液再加 B 液）4、核酸(1)合成场所：主要是细胞核或拟核 (2)功能：储存遗传信息，控制蛋白质的合成。(3)鉴定：DNA + 二苯胺 （沸水浴）蓝色观察分布：甲基绿+ DNA绿色，吡罗红+RNA红色。HCl 在观察 DNA,RNA 分布实验中的作用:改变细胞膜通透性,加速染色剂进入细胞使染色质中蛋白质与 DNA 分离结论：DNA 主要分布在细胞核，RNA 分布主要在细胞质RNA 病毒彻底水解后得到的物质：4 种含氮的碱基、核糖、磷酸、氨基酸5、糖类单糖:核糖、脱氧核糖、果糖、葡萄糖、半乳糖。二糖:麦芽糖(葡萄糖+葡，植物特有)、蔗糖( 果糖+葡，植物特有) 、乳糖(半乳糖+
8、葡，动物特有)。多糖:淀粉（植物储能） 、纤维素（ 植物细胞壁成分） 、糖原（动物储能，包括: 肝糖原、肌糖原）(1)功能：主要能量物质（糖蛋白参与细胞识别细胞间物质运输 和免疫功能的调节等生命活动）(2)鉴定：还原糖(果糖、葡萄糖、麦芽糖 )+ 斐林试剂 （50-65水浴加热）砖红色沉淀（斐林试剂使用原则：A 液与 B 液混合后使用，且现配现用。 ）6、脂质(1)合成场所：主要是内质网 (2)鉴定：脂肪 + 苏丹 橘黄色脂肪 + 苏丹 红色50%酒精的作用：去浮色鉴定类实验常用的试剂或指标物试剂 作用 现象 加热 生物材料碘液 检测、鉴定淀粉 淀粉遇碘变蓝 （酒精）脱色的叶片斐林或班氏试剂
9、检测、鉴定还原糖 砖红色沉淀 水浴加热 含糖量高的白色或近白色植物双缩脲试剂 检测、鉴定蛋白质 紫色 豆浆、蛋清(需稀释)脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA：mRNA、tRNA、rRNA）脱水缩合元素： C、H、O（C/H比例高于糖类） ，有些还含N、P脂肪：细胞内良好的储能物质，保温、缓冲和减压脂质 磷脂：生物膜的主要成分之一固醇：胆固醇、性激素、维生素 D 元素：C、H、O 单糖 多糖 缩合高三生物 必备基础知识 第 页，共 20 页4苏丹/染液 检测、鉴定脂肪 橘黄色/红色 花生种子二苯胺 鉴定 溶液变蓝 沸水浴 DNA 提取液酸性重铬酸钾 鉴定酒精 灰绿色 呼吸作用产物溴麝香草酚蓝
10、水溶液 检测 CO2 蓝绿黄 呼吸作用产物生物大分子：由单体构成的多聚体，如蛋白质、核酸(DNA, RNA)、多糖( 纤维素、淀粉、糖原)第三章 细胞的基本结构1、细胞壁：主要成分是纤维素和果胶，有支持和保护功能。2、细胞膜：主要成分为磷脂双分子层（基本骨架）和蛋白质，另有糖蛋白（在膜的外侧） 。模型：流动镶嵌模型结构特点：一定的流动性 功能特点：选择透过性。功能：将细胞与外界环境隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流(识别、胞间连丝等)功能越复杂的膜，其蛋白质含量和种类越多制备细胞膜的材料：哺乳动物成熟的红细胞（无细胞核和具膜的细胞器；无细胞壁）吸水涨破3、细胞质： 细胞质基质:水、无
11、机盐、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等,活细胞进行新陈代谢的主要场所。细胞器 (分离方法：差速离心法)细胞器 线粒体 叶绿体 高尔基体 内质网 溶酶体 液泡 核糖体 中心体存在 动、植物植叶肉细胞 动、植物 动、植物 动、植物 一般为植物 动、植物动、低等植物双层膜 单层膜，形成囊泡状和管状，内有腔 没有膜结构结构嵴、基质基粒类囊体、基质片层结构 内连核膜外连细胞膜含丰富的水解酶糖类、无机盐、色素等蛋白质和 RNA两个中心粒功能 有氧呼吸的主场所植物光合作用的场所动:加工、包装和发送蛋白质；植：合成细胞壁粗面内质网：加工蛋白质滑面内质网：合成脂质分解衰老、损伤细胞器,吞噬杀死侵入的病原体贮存营养
12、物质，维持形态，调节细胞内的环境 蛋白质合成的场所与有丝分裂有关备注 光学显微镜下可见 光显下可见 生物膜系统：细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系 线粒体和叶绿体是半自主细胞器，内有DNA、RNA、核糖体，可进行转录和翻译观察线粒体：专一性线粒体活细胞染料-健那绿染液，使线粒体呈现蓝绿色对细胞结构的相关知识的归纳：产生水的结构：线粒体、核糖体、叶绿体、细胞核等遵循碱基互补配对原则的细胞结构：叶绿体、线粒体、细胞核、核糖体。高三生物 必备基础知识 第 页，共 20 页5参与细胞分裂的细胞器：核糖体、中心体、高尔基体（植物） 、线粒体。含色素的细胞器：叶绿体（叶片颜色） 、液泡（花青素
13、，决定花的颜色） 。分泌蛋白的合成 (同位素示踪法 ):核糖体内质网( 囊泡 )高尔基体(囊泡) 细胞膜(胞吐) 核膜：双层膜，有核孔4、细胞核：结构 核仁：(与核膜)在细胞有丝分裂中周期性的消失（前期）和重建（末期）染色质：被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成功能：是遗传物质DNA储存和复制的主要场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。核仁与核糖体合成有关，所以合成蛋白质代谢旺盛的细胞核仁明显。核膜是选择透过性膜，小分子可通过，核膜上附着核糖体、酶，可进行多种代谢核孔是 mRNA、蛋白质等大分子进出的专用通道，但是 DNA 不能出细胞核。第四章 细胞的物质输入和输出1、发生渗透的条件
14、半透膜：如动物细胞膜、植物细胞的原生质层（细胞膜和液泡膜以及两者之间的细胞质） 。半透膜两侧有浓度差；如质壁分离-植物细胞细胞液和细胞外溶液存在浓度差2、物质进出细胞的方式：小分子物质跨膜运输的方式：方式 浓度 载体 能量 举例 坐标图自由扩散 高低 O2、CO 2、水、乙醇、甘油、脂肪酸等被动运输 协助扩散 高低 葡萄糖进入红细胞主动运输 低高 离子，小肠吸收葡萄 糖、氨基酸等大分子和颗粒性物质（如蛋白质、脂质、病原体等）运输的方式：胞吞（内吞）胞吐（外排）3、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原原理:细胞液与外界溶液存在浓度差 原生质层伸缩性比细胞壁大材料用具：一般用紫色洋葱外表皮，0.3g
15、/ml 蔗糖溶液等方法：引流法，（自身对照） 结果：细胞液浓度外界溶液浓度渗透失水(质壁分离) ；细胞液浓度外界溶液浓度渗透吸水(质壁分离复原)成熟植物细胞具中央大液泡才可发生质壁分离现象，未成熟植物细胞(如分生区细胞) 不能发生当以可吸收的物质做溶质时(如甘油、KNO 3 等) ，可出现质壁分离和质壁分离的自动复原现象第五章 细胞的能量供应和利用1、酶：活细胞产生的具有催化作用的有机物 高三生物 必备基础知识 第 页，共 20 页6酶的基本单位（或水解产物）是氨基酸或核糖核苷酸，合成在核糖体或细胞核中催化作用机理：降低反应所需的活化能特性：高效性（与无机催化剂相比）；专一性；作用条件温和（温
16、度和 pH）过酸、过碱、高温都会破坏酶的空间结构，使酶失活；低温抑制酶的活性影响酶促反应的因素：pH 、温度、酶的浓度、底物浓度、产物浓度等2、ATP（三磷酸腺苷）直接能源物质生命活动的主要的能源物质是糖类（葡萄糖） ；储能物质是脂肪；根本能量来源是太阳能。结构简式：APPP，含有 2 个高能磷酸键A 代表的是腺苷，ATP 去掉两个 P腺嘌呤核糖核苷酸ATP 与 ADP 的转化：ATP 水解伴随吸能反应；ATP 合成可能在线粒体、叶绿体、细胞质基质，伴随放能反应细胞内 ATP 浓度不高，相对稳定：ATP 和 ADP 之间相互迅速转化很快3、ATP 的主要来源细胞呼吸（以真核细胞为例）（1）有氧
17、呼吸：C 6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO 2 + 12H2O +能量第一阶段：细胞质基质，1 葡萄糖2 丙酮酸（C 3H4O3）+4H（或 NADH）+ 能量第二阶段：线粒体基质，2 丙酮酸+6H 2OCO 2 + 20H + 能量第三阶段：线粒体内膜，24H+6O 212H 2O +能量好氧细菌没有线粒体，有氧呼吸主要在细胞膜中进行；蛔虫只进行无氧呼吸，无线粒体。（2）无氧呼吸：C 6H12O6 -2 乳酸 + 能量或 C 6H12O6 -2 酒精 + 2CO 2 + 能量第一阶段：细胞质基质，1 葡萄糖2 丙酮酸 +4H+ 能量 (只在此阶段有能量)第二阶段：细胞质基质，2
18、 丙酮酸酒精（C 2H5OH） + CO 2 或 2 丙酮酸2 乳酸（C 3H6O3）动物的无氧呼吸产生乳酸，所以动物细胞内的 CO2 全部来自有氧呼吸。植物的无氧呼吸一般产生酒精和 CO2，但马铃薯块茎、玉米胚等无氧呼吸产生的是乳酸（3）影响细胞呼吸作用的因素内部因素遗传因素（酶的种类和数量）环境因素：O 2 浓度、温度 、CO 2 浓度应用:果蔬保鲜-低氧、零上低温、一定湿度；粮食种子储存干燥、零上低温，低氧稻田定期排水防止无氧呼吸产生酒精损害根细胞;伤口包扎要透气抑制厌氧菌繁殖4、能量来源光与光合作用（以高等植物为例）酶酶酶酶酶酶酶酶酶高三生物 必备基础知识 第 页，共 20 页7（1）
19、叶绿体中色素的提取和分离（色素存在于叶绿体类囊体薄膜上）提取原理: 无水乙醇(或丙酮)叶绿体中的色素易溶解于有机溶剂 石英砂(SiO 2)使研磨充分 碳酸钙防止研磨时色素被破坏分离原理(纸层析法):色素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快；反之则慢。注意：分离时，层析液不能没及滤液细线，否则滤液细线上的色素会溶解到层析液中实验结果： 胡萝卜素（橙黄色） 最快（溶解度最大）叶黄素（黄色） 叶绿素a（蓝绿色） 最宽（最多）叶绿素 b（黄绿色） 最慢（溶解度最小） Mg 是构成叶绿素分子必需的元素；缺镁时，得不到四条色素带（2）光合作用：6CO 2+12H2O 光能、叶绿体 C6
20、H12O6 + 6O2 + 6H2O或CO 2 + H2O 光能、叶绿体 (CH2O) + O2比较项目 光反应 暗反应需要条件 光、色素、酶 多种酶时间 短促 较缓慢反应场所 叶绿体基粒（类囊体的薄膜上） 叶绿体基质物质变化水的光解：2H 2O 光、色素 4 H +O2ATP 的合成：ADP+Pi+能量 酶 ATPCO2 的固定： CO2 +C5 酶 2C3C3 的还原：能量变化 光能ATP 中活跃的化学能有机物中稳定的化学能两者关系 光反应为暗反应提供能量(ATP)和还原剂( H )；暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi无光条件下，不光反应能进行，暗反应由于缺乏H 和 ATP 而不能继续
21、O 2 来自 H2O，葡萄糖的 C、O 全部来自 CO2，CO 2 来自空气或植物细胞本身的呼吸。光合作用中能量的转换：光能活跃的化学能（ATP）(有机物中) 稳定的化学能。当CO 2由充足变为不足时，植物体内物质含量变化：C 3、C 5、ATP、 H 当光照由充足变为不足时，植物体内物质含量变化： ATP、 H 、 C 3、C 5光合速率的测定：单位时间内 O2的释放量、CO 2 的吸收量、植物重量（有机物）的变化量。（3）影响光合作用速率的因素类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光叶绿素：主要吸收红光和蓝紫光高三生物 必备基础知识 第 页，共 20 页8内因：叶绿体和色素的量（如处在不同发育期）外因：
22、 光照强度A 点只进行细胞呼吸，释放 CO2量表明此时的呼吸强度。B 点为光补偿点（光强在此点以上，植物才能生长）光合强度=呼吸强度C 点为光饱和点，光合作用强度不再加强温度白天适当升温,提高光合作用；晚上适当降温,降低细胞呼吸,保证有机物的积累CO2浓度“正其行，通其风”，增施有机肥等5、呼吸租用与光合作用的联系：光合作用 呼吸作用 呼吸速率的测定:植物在黑暗环境，测定实验容器内 CO2增加量、O 2减少量或有机物减少量净光合速率的测定：植物在光照条件下，一定时间内 CO2吸收量、O 2释放量或有机物积累量真光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率光合作用制造的有机物 = 光合作用积累的有机物
23、+细胞呼吸消耗的有机物光合作用固定 CO2量 = 从外界吸收的 CO2量+细胞呼吸释放的 CO2量第六章 细胞的生命历程1、细胞不能无限长大的原因：细胞的表面积与体积的关系限制了细胞的长大 细胞核中 DNA 数目限制了细胞的长大2、细胞增殖生物体生长、发育、生殖和遗传的基础细胞周期：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为一个细胞周期连续分裂的细胞才具细胞周期(如受精卵、干细胞、分生区细胞)；减数分裂形成的细胞(如卵细胞、精子)和高度分化的细胞(如神经细胞)无细胞周期。（1）有丝分裂：真核生物体细胞进行细胞分裂的主要方式过程：间期物质准备：DNA 分子复制和有关蛋白质的合成
24、（DNA 加倍，染色体数不变）分裂期前期：染色体和纺锤体出现；核膜解体、核仁逐渐消失中期：每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上（观察染色体的最佳时期）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，并分别移向细胞两极末期：染色体、纺锤体消失；核膜、核仁重现意义：染色体精确复制后平均分配到两个子细胞中，保证亲子代细胞间的遗传性状的稳定性。实验：观察洋葱根尖细胞的有丝分裂或低温诱导染色体数目加倍过程：取材(根尖23mm)解离(HCl处理)(清水)漂洗染色制片/压片观察低温（或秋水仙素）是染色体数目加倍的原理：(在有丝分裂前期)抑制纺锤体的的形成，使后期姐妹染色单体分开后不能移向细胞两极。（2）无丝分裂：无染色体
25、和纺锤体等结构的出 现(但有 DNA 的复制),如蛙的红细胞有机物、氧气二氧化碳、水C高三生物 必备基础知识 第 页，共 20 页9（3）减数分裂：染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次配子染色体数目是体细胞的一半过程：减 I间期:染色体复制(即 DNA 复制和蛋白质的合成)前期:同源染色体联会，形成四分体，四分体的非姐妹染色单体间发生交叉互换中期:同源染色体的着丝点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末期：细胞由中央向内凹陷，缢裂成 2 个子细胞减 II无同源染色体，染色体的行为与有丝分裂相同同源染色体：形态大小一般相同(性染色体可能不同)；一条来自父方，一条来自母方某生
26、物的体细胞中含 n 对同源染色体，则：1 个体进行减数分裂 2 n种配子1 个精原细胞进行减数分裂 2 种精子1 个卵原细胞进行减数分裂 1 种卵细胞受精作用：精、卵相互识别并融合成为受精卵的过程。受精卵中细胞核遗传物质一半来自方，一半来自母方；细胞质遗传物质几乎全部来自卵细胞减数分裂和受精作用的意义：减数分裂产生配子的多种性和精卵结合的随机性，增加了遗传的多样性；且减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体的数目恒定；3、细胞分化实质：基因的选择性表达（分化过程遗传物质没有改变）特点；持久性、稳定性、不可逆性。意义：细胞分化是个体发育的基础；使细胞功能专门化，提高生理功能效率。个体的生
27、长发育是细胞分裂和分化的结果（分化发生在个体发育的胚胎期达到最大值）细胞的全能性：已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，如动物细胞核、植物细胞细胞具有全能性的原因：细胞内都含有一整套与该生物个体完全相同的的遗传信息。不同个体细胞形态结构不同-直接原因:蛋白质不同；根本原因: DNA 不同高三生物 必备基础知识 第 页，共 20 页10同一个体细胞形态结构不同-直接原因:蛋白质不同；根本原因:基因的选择性表达或 mRNA 不同同一个体体细胞中 DNA 相同的原因:同一个体的细胞是由同一受精卵经过有丝分裂产生而来的同一个体体细胞中 RNA,蛋白质不同的原因:有关基因在特定的时间和空间选择性表达
28、4、细胞衰老 特征：细胞核变大，染色变深；细胞水分减少，体积变小；色素累积；细胞膜通透性改变，物质运输效率降低；酶活性降低，细胞代谢减慢单细胞生物的细胞衰老=个体的衰老，多细胞生物个体的衰老是细胞普遍衰老的结果。5、细胞凋亡：由基因决定的细胞程序化（主动）自行结束生命的过程,也称为细胞程序性死亡。意义：维持生物正常发育；维持个体内部环境稳定；抵御外界干扰。6、细胞癌变原因：致癌因子（物理因子、化学因子、病毒因子）使原癌基因和抑癌基因(遗传物质)改变特征：适宜条件下能无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞间的黏着性下降，易扩散和转移细胞膜上糖蛋白等物质减少，使癌细胞间黏着性显著降低，失去接触抑制 细胞的分裂、分化、衰老、凋亡都是细胞的正常生命历程，对生物的生长发育有积极影响。细胞的癌变（不正常分化）是异常的历程，对生物生长发育有害。必修二一、遗传规律和遗传病1、研究方法：孟德尔假说-演绎法；萨顿假说类比推理法；摩尔根假说-演绎法；2、豌豆做材料的优点：闭花传粉、自花受粉；具有多对易区分的相对性状；子代数目多果蝇作材料的优点：容易饲养；繁殖速度快；子代数目多3、检测是否为纯种：植物：自交（最简便方法）或测交；动物：只能用测交的方法4、孟德尔的豌豆杂交实验遗传图解：成功的原因：正确的选材,分析从单因子多因子,运用统计学分析结果,实验程序科学等
