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高考生物知识点必修1一、细胞的基本知识1.细胞是生物体结构和功能的基本单位2生命系统结构层次是生物圈、生态系统、群落、种群、个体、系统、器官、组织、细胞。3.原核细胞结构：细胞膜、细胞质、拟核（无核膜）大肠杆菌/肺炎双球菌/硝化细菌4.真核细胞：分为细胞膜、细胞质、细胞核等水绵-绿藻/伞藻/草履虫/变形虫/酵母菌/蛔虫5.科学家根据有无以核膜为界限的细胞核,将细胞分为原核细胞和真核细胞原核细胞真核细胞细胞壁较小（1-10微米）较大（10-100微米）核结构没有成形的细胞核，组成核的物质集中在拟核，无核膜、核仁有成形的细胞核，组成核的物质集中在拟核，有核膜、核仁细胞器核糖体多种细胞器染色体无有种类原核生物（细菌、放线菌、蓝藻）真核生物(植物、动物、真菌-蘑菇)6.光学显微镜的操作步骤：对光低倍物镜观察（视野亮）移动视野中央（偏左移左）高倍物镜观察（视野暗）：只能调节细准焦螺旋；调节大光圈、凹面镜7.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性。细胞学说建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满耐人寻味的曲折。二、元素和化合物(一)元素1、组成生物体的化学元素:组成生物体的化学元素虽然大体相同，但是含量不同。根据组成生物体的化学元素，在生物体内含量的不同，可分为大量元素和微量元素。其中大量元素有C H O N P S K Ca Mg；微量元素有Fe Mn Zn Cu B Mo等（谐音：猛铁碰新木桶） 2、组成生物体的化学元素:大量元素中，C H O N是构成细胞的基本元素，其中碳是最基本的元素；微量元素在生物体内的含量虽然极少，却是维持正常生命活动不可缺少的。 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，在自然界中都可以找到，没有一种是生物界所特有的。这个事实说明生物界与非生物界具有统一性；组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大。这个事实说明生物界与非生物界具有差异性。 4、构成细胞的化合物: P17在活细胞中含量最多的化合物是水（85-90）；含量最多的有机物是蛋白质（7-10）；占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C、占细胞干重比例最大的化合物是蛋白质。（二）化合物1、蛋白质：蛋白质的基本组成单位是氨基酸，生物体中组成蛋白质的氨基酸大约有20种，在结构上都符合结构通式。氨基酸分子间以肽键的方式互相结合。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物称为二肽，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物称为多肽，其通常呈链状结构，称为肽链。一个蛋白质分子可能含有一条或几条肽链，通过盘曲折叠形成复杂（特定）的空间结构。蛋白质分子结构具有多样性的特点，其原因是：构成蛋白质的氨基酸种类不同、数目成百上千、氨基酸排列顺序千变万化、多肽链形成的空间结构千差万别。由于结构的多样性，蛋白质在功能上也具有多样性的特点，其功能主要如下：（1）结构蛋白，如肌肉、载体蛋白、血红蛋白；（2）信息传递，如胰岛素（3）免疫功能，如抗体；（4）大多数酶是蛋白质如胃蛋白酶（5）细胞识别，如细胞膜上的糖蛋白。总而言之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。 脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基（-NH2）与另一个氨基酸分子的羧基（-COOH）相连接，同时失去一分子水。 有关计算： 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目 - 肽链数 至少含有的羧基（-COOH）或氨基数（-NH2） = 肽链数2、核酸：核酸是遗传信息的载体，是一切生物的遗传物质，对于生物体的遗传和变异、蛋白质的生物合成有极其重要作用。核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两大类，基本组成单位是核苷酸，由一分子含氮碱基一分子五碳糖和一分子磷酸组成。组成核酸的碱基有5种，五碳糖有2种，核苷酸有8种。 脱氧核糖核酸简称DNA，主要存在于细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体也是它的载体。 核糖核酸简称RNA，主要存在于细胞质中。对于有细胞结构（同时含DNA和RNA）的生物，其遗传物质就是DNA；没有细胞结构的病毒，有的遗传物质是DNA如：噬菌体等；有的遗传物质是RNA如：烟草花叶病毒、HIV等3、细胞中的糖类和脂质：糖类分子都是由C、H、O三种元素组成，是细胞的主要能源物质。 糖类可分为单糖、二糖和多糖等几类。单糖是不能再水解的糖， 常见的有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖，其中葡萄糖是细胞的重要能源物质，核糖和脱氧核糖一般不作为能源物质，它们是核酸的组成成分；二糖中蔗糖和麦芽糖是植物糖，乳糖、糖原是动物糖；多糖中糖原 是动物糖，淀粉和纤维素是植物糖 ，糖原和淀粉是细胞中重要的储能物质。 脂质主要是由C H O 3种化学元素组成，有些还含有P （如磷脂） 。脂质包括脂肪、磷脂、和固醇、。脂肪是生物体内的储能物质。 除此以外，脂肪还有保温、缓冲、减压的作用；磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分；固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等，这些物质对于生物体维持正常的生命活动，起着重要的调节作用。 多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，组成它们的基本单位分别是单糖（葡萄糖）氨基酸和核苷酸，这些基本单位称为单体，这些生物大分子就称为单体的多聚体，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体 。4、细胞内有机物质的鉴定：糖类中的还原糖能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀； 脂肪可以被苏丹染成橘黄色；染成红色；蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。在还原糖的检测中，斐林试剂甲液和乙液应等量混合均匀后再使用，并且要水裕加热；在蛋白质的检测中，在组织样液中应先加入双缩脲试剂A液1ml，再加入双缩脲试剂B液4滴，不需加热。 甲基绿能使DNA呈现绿色，吡罗红能使RNA呈现红色，因此利用这两种染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。在此实验中，盐酸的作用是改变膜的通透性，加速色素进入细胞。用人的口腔上皮细胞做实验材料，此实验的步骤是制片、水解、冲洗涂片、染色、观察。5、细胞中的无机物 水是活细胞中含量最多的化合物。不同种类的生物体中，水的含量不同；不同的组织器官中，水的含量也不同。 细胞中水的存在形式有自由水和结合水两种，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；自由水以游离的形式存在，是细胞的良好溶剂，也可以直接参与生物化学反应，还可以运输营养物质和废物。总而言之，各种生物体的一切生命活动都离不开水。 细胞内无机盐大多数以离子状态存在，其含量虽然很少，但却有多方面的重要作用：有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe是血红蛋白的主要成分，Mg是叶绿素分子必需的成分；许多无机盐离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，如血液中钙离子含量太低就会出现抽搐现象；无机盐对于维持细胞的酸碱平衡也很重要。三、细胞结构：除了病毒等少数生物之外，所有的生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。 病毒的化学成分为：DNA和蛋白质或RNA和蛋白质 （一）、真核细胞的结构和功能 1、细胞壁：植物细胞在细胞膜的外面有一层细胞壁，其主要成分为纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶来除去。细胞壁作用为支持和保护。细菌的细胞壁的主要成分是肽聚糖。 2、细胞膜：主要由脂质（磷脂）分子和蛋白质分子构成，其中脂质最多，约占50；此外，还有少量的糖类。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。细胞膜的功能是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 3、细胞质：在细胞膜以内，核膜以外的部分叫细胞质。活细胞的细胞质处于不断流动的状态，细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。 （1）、细胞质基质细胞质基质含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶，在细胞质中进行着多种化学反应。 （2）、细胞器线粒体：广泛存在于细胞质基质中，它是有氧呼吸主要场所，被喻为动力车间。光镜下线粒体为椭球形，电镜下观察，它是由双层膜构成的。外膜使它与周围的细胞质基质分开，内膜的某些部位向内折叠形成嵴，使线粒体内的膜面积增加。在线粒体内有许多种与有氧呼吸有关的酶，还含有少量的DNA。叶绿体：叶绿体是植物、叶肉、细胞特有的细胞器。叶绿体是绿色植物的光合作用细胞中，进行的细胞器，被称为养料制造车间和能量转换站。在电镜下可以看到叶绿体外面有双层膜，内部含有几个到几十个由囊状的结构堆叠成的基粒，其间充满了基质。这些囊状结构被称为类囊体，其上含有叶绿素。内质网：内质网是由单层膜连接而成的网状结构，大大增加了细胞内的膜面积，内质网与细胞内蛋白质合成和加工有关，也是脂质合成的车间。核糖体：细胞内的颗粒状小体，它除了一部分附着在内质网上之外，还有一部分游离在细胞质中。核糖体是细胞内合成蛋白质的场所，被称为生产蛋白质的机器。 高尔基体：高尔基体本身不能合成蛋白质，但可以对蛋白质进行加工分类和包装，植物细胞分裂过程中，高尔基体与细胞壁的形成有关。液泡：成熟的植物细胞都有液泡。液泡内有细胞液，其中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质，对细胞内的环境起着调节作用，可以使细胞保持一定的形状，保持膨胀状态。中心体： 动物细胞和低等植物细胞中有中心体，每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒，及其周围物质组成。动物细胞的中心体与有丝分裂有关。溶酶体：是细胞内具有单层膜结构的细胞器，它含有多种水解酶，能分解多种物质。 4、细胞核：每个真核细胞通常只有一个细胞核，而有的细胞有两个以上的细胞核，如人的肌肉细胞，有的细胞却没有细胞核，如哺乳动物的红细胞细胞。 （1）、结构： 在电镜下观察经过固定、染色的有丝分裂间期的真核细胞可知其细胞核主要结构有： 核膜、核仁、染色质 核膜由双层膜构成，膜上有核孔，是细胞核和细胞质之间物质交换和信息交流的孔道。 核仁在不同种类的生物中，形态和数量不同，它在细胞分裂过程中周期性地消失和重现。核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 染色质主要由DNA和蛋白质组成，能被碱性染料染成深色。在细胞有丝分裂间期，染色质呈丝状，并交织成网；在分裂期染色质螺旋化化，缩短变粗，变成一条圆柱状或杆状的染色体，因此，染色质和染色体是细胞中同种物质在不同时期的两种形态。（2）、功能：细胞核是遗传物质和的主要场所，是细胞和细胞的控制中心，因此，细胞核是细胞中最重要的部分。储存、复制、代谢、遗传 5、细胞的生物膜系统：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。首先，细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中也起着决定性的作用。第二，细胞的许多重要的化学反应都在生物膜上进行。细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。第三，细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。四、物质出入细胞的方式1、水分进出哺乳动物红细胞的状况的三幅图片（见课本P60）。 正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜到膜外吗？不会 根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜？答：半透膜 当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？答：不是 红细胞吸水或失水的多少取决于什么？答：两边溶液中水的相对含量的差值。 2、对于植物细胞来说水分要进出细胞必须要通过原生质层。原生质层相当于半透膜，植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，（P61）他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相似。 3、紫色洋葱鳞片叶细胞的质壁分离与复原中央液泡大小原生质层的位置细胞大小30%蔗糖溶液变小（细胞失水）原生质层脱离细胞壁变小清水逐渐恢复原来大小（细胞吸水）原生质层恢复原来位置基本不变4、在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在；冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称；荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。 5、阐述流动镶嵌模型的基本内容 P68。6、物质进出细胞的方式运输方式运输方向是否需要载体是否消耗能量示例自由扩散高浓度到低浓度否否水、气体、脂类（因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油）主动运输低浓度到高浓度是是几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等协助扩散高浓度到低浓度是否主动运输的意义是保证活细胞按照生命活动需要，主动吸收营养物质，排出代谢废物和有害物质。五、酶和ATP1、美国科学家萨姆纳通过实验证实酶是一类具有催化作用的蛋白质，科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。总之，酶是活细胞产生的一类催化作用的有机物，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。不能说所有的蛋白质和RNA都是酶，只是具有催化作用的蛋白质或RNA，才称为酶。酶的特性有高效性、专一性、需要适宜的条件。2、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。 3、ATP中文名叫三磷酸腺苷，结构式简写A-ppp，几乎所有生命活动的能量直接来自ATP的水解，由ADP合成ATP所需能量，动物来自呼吸作用，植物来自光合作用和呼吸作用，ATP可在细胞器线粒体或叶绿体中和在细胞质基质中合成。在细胞内ATP含量很少，转化很快，熟悉89页图。 4、构成生物体的活细胞，内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化，同时也就伴随有能量的释放和储存。故把ATP比喻成细胞内流通着的通用货币。六、光合作用与呼吸作用1、光合作用（）原理：植物与动物不同，它们没有消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取。就是所谓的自养生物。对于绿色植物来说，在阳光充足的白天，它们将利用阳光的能量来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为葡萄糖，同时释放氧气：6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O（）注意事项：上式中等号两边的水不能抵消，虽然在化学上式子显得很特别。原因是左边的水，是植物吸收所得，而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。为了更清楚地表达这一原料产物起始过程，人们更习惯在等号左右两边都写上水分子，或者在右边的水分子右上角打上星号。（）光反应和暗反应（高中生物课本中称之为暗反应，也有些地方称之为碳反应）光合作用可分为光反应和暗反应两个步骤（）光反应：条件：光，色素，光反应酶; 场所：囊状结构薄膜上; 影响因素：光强度，水分供给植物光合作用的两个吸收峰:叶绿素a,b的吸收峰过程：叶绿体膜上的两套光合作用系统：光合作用系统一和光合作用系统二，（光合作用系统一比光合作用系统二要原始，但电子传递先在光合系统二开始）在光照的情况下，分别吸收680nm和700nm波长的光子，作为能量，将从水分子光解光程中得到电子不断传递，（能传递电子得仅有少数特殊状态下的叶绿素a);最后传递给辅酶NADP。而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质，势能降低，其间的势能用于合成ATP，以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP带走。一分子NADP可携带两个氢离子。这个NADPH+H离子则在暗反应里面充当还原剂的作用。意义：1：光解水（又称水的光解），产生氧气。2：将光能转变成化学能，产生ATP，为暗反应提供能量。3：利用水光解的产物氢离子，合成NADPH+H离子，为暗反应提供还原剂【H】（还原氢）。（）暗反应(碳反应）:实质是一系列的酶促反应条件：无光也可，暗反应酶（但因为只有发生了光反应才能持续发生，所以不再称为暗反应）场所：叶绿体基质影响因素：温度，二氧化碳浓度过程：不同的植物，暗反应的过程不一样，而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。暗反应可分为C3,C4和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。C3反应类型：植物通过气孔将CO2由外界吸入细胞内，通过自由扩散进入叶绿体。叶绿体中含有C5。起到将CO2固定成为C3的作用。C3再与【H】及ATP提供的能量反应，生成糖类（CH2O）并还原出C5。被还原出的C5继续参与暗反应。（6 ）光暗反映的有关化学方程式H202H+ 1/2O2（水的光解）NADP+ + 2e- + H+ NADPH（递氢） ADP+PiATP （递能）CO2+C5化合物C3化合物（二氧化碳的固定）C3化合物（CH2O）+ C5化合物（有机物的生成或称为C3的还原）ATPADP+PI（耗能）能量转化过程：光能不稳定的化学能（能量储存在ATP的高能磷酸键）稳定的化学能（糖类即淀粉的合成）注意:光反应只有在光照条件下进行；而暗反应在有光和无光的条件下都可以进行。2、呼吸作用生物的生命活动都需要消耗能量，这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，叫做呼吸作用(又叫生物氧化)。生物的呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。有氧呼吸是高等动物和植物进行呼吸作用的主要形式，因此，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体。一般说来，葡萄糖是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质。有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢(用H表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。这个阶段也是在线粒体中进行的。以上三个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的。在生物体内，1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了。无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等植物、高等动物和人来说，称为无氧呼吸。如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌)，则习惯上称为发酵。细胞进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。 苹果储藏久了，为什么会有酒味？高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，并且释放出少量的能量，以适应缺氧的环境条件。高等动物和人体在剧烈运动时，尽管呼吸运动和血液循环都大大加强了，但是仍然不能满足骨骼肌对氧的需要，这时骨骼肌内就会出现无氧呼吸。高等动物和人体的无氧呼吸产生乳酸。此外，还有一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸，如马铃薯块茎、甜菜块根等。无氧呼吸的全过程，可以分为两个阶段：第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同；第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。以上两个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的。在无氧呼吸中，葡萄糖氧化分解时所释放出的能量，比有氧呼吸释放出的要少得多。例如，1mol的葡萄糖在分解成乳酸以后，共放出196.65kJ的能量，其中有61.08kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了。无氧呼吸与有氧呼吸：在远古时期，地球的大气中没有氧气，那时的微生物适应在无氧的条件下生活，所以这些微生物(专性厌氧微生物)体内缺乏氧化酶类，至今仍只能在无氧的条件下生活。随着地球上绿色植物的出现，大气中出现了氧气，于是也出现了体内具有有氧呼吸酶系统的好氧微生物。可见，有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的。尽管现今生物体的呼吸形式主要是有氧呼吸，但仍保留有无氧呼吸的能力。由上述分析可以看出，无氧呼吸和有氧呼吸有明显的不同。无氧呼吸和有氧呼吸的过程虽然有明显的不同，但是并不是完全不同。从葡萄糖到丙酮酸，这个阶段完全相同，只是从丙酮酸开始，它们才分别沿着不同的途径形成不同的产物：在有氧条件下，丙酮酸彻底氧化分解成二氧化碳和水，全过程释放较多的能量；在无氧条件下，丙酮酸则分解成为酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸，全过程释放较少的能量。硝化细菌是兼性呼吸呼吸作用的意义：对生物体来说，呼吸作用具有非常重要的生理意义，这主要表现在以下两个方面：第一，呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。呼吸作用释放出来的能量，一部分转变为热能而散失，另一部分储存在ATP中。当ATP在酶的作用下分解时，就把储存的能量释放出来，用于生物体的各项生命活动，如细胞的分裂，植株的生长，矿质元素的吸收，肌肉的收缩，神经冲动的传导等。第二，呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。在呼吸过程中所产生的一些中间产物，可以成为合成体内一些重要化合物的原料。例如，葡萄糖分解时的中间产物丙酮酸是合成氨基酸的原料。发酵工程： 发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物，主要是微生物的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或者直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。例如，利用DNA重组技术有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长素等。呼吸作用过程：有机物+氧（通过线粒体） 二氧化碳+水+能量七、细胞分裂细胞增殖是生物的重要生命特征。细胞以分裂方式增殖，通过它，单细胞生物能产生后代，多细胞生物则可以由一个受精卵经过分裂和分化，最终发育为一个多细胞个体。在增殖过程中可以将复制的遗传物质分配到两个子细胞中去，可见，细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 真核细胞的分裂方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。（一）、有丝分裂 体细胞的有丝分裂具有细胞周期，它是指连续分裂的细胞从一次分裂开始时开始，到下一次分裂完成时为此，包括分裂间期期和分裂期。 1、分裂间期：DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的增长，对于细胞分裂来说，它是整个周期中为分裂期作准备的阶段。 2、分裂期 （1）前期：最明显的变化是染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体，此时每条染色体都含有两条染色单体，由一个着丝点相连，称为姐妹染色单体。同时，核仁解体，核摸消失，纺锤丝形成纺锤体。 （2）中期： 染色体清晰可见，每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的一个平面上，染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察。（3）后期：每个着丝点一分为二，姐妹染色单体随之分离，形成两条子染色体，在纺锤丝的牵引下向细胞两极运动。 （4）末期：染色体到达两极后，逐渐变成丝状的染色质，同时纺锤体消失，核仁、核模重新出现，将染色质包围起来，形成两个新的子细胞，然后细胞一分为二。 （5）动植物细胞有丝分裂比较植物动物纺锤体形成方式由细胞的两极 由中心体 细胞一分为二方式意义（二）、无丝分裂： 比较简单，一般是细胞核延长，从核的中部向内凹进，分裂为两个细胞核，接着整个细胞从中间分裂为两个细胞。没有出现纺锤丝和染色体，故名无丝分裂，如蛙的红细胞的分裂。八、细胞的分化癌变衰老（1）细胞分化：指在个体发育中，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。它是一种持久性的变化，发生在生物体的整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大限度。经过细胞分化，生物体内会形成各种不同的细胞和组织，这种稳定性的差异是不可逆的。细胞分化程度：体细胞胚胎细胞受精卵 但科学研究证实，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，即保持着全能性。细胞全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全部的遗传信息，都有发育成为完整个体所必需的全部遗传物质。理论上，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。细胞全能性的大小：受精卵胚胎细胞体细胞 通常情况下，生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的细胞、组织，这是基因在特定的时间和空间条件下基因的选择性表达的结果。（2）、细胞的癌变：在个体发育过程中，大多数细胞能够正常分化。但是有些细胞在致癌因子的作用下，不能正常分化，而变成不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。癌细胞与正常细胞相比，具有以下特点：能够无限增殖形态结构发生显著变化；癌细胞表面糖蛋白减少；容易在体内扩散，转移。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在有机体内分散和转移。 目前认为引起癌变的因子主要有三类：第一类物理致癌因子，如辐射致癌；第二类是化学致癌因子，如砷、苯、煤焦油等；再一类是病毒致癌因子，引起癌变的病毒叫做致癌病毒。另外，科学家已证实，癌细胞是由于原癌基因激活为癌基因而引起的。 （3）、细胞的衰老：生物体内的细胞多数要经过未分化、分裂、分化和死亡这几个阶段。因此，细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象。衰老细胞具有的主要特征有以下几点： （1）细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢； （2）衰老细胞内，酶的活性减低，如人的头发变白是由于黑色素细胞衰老时，酪氨酸酶活性的活性降低；（3）细胞内的色素会随着细胞的衰老而积累，影响细胞的物质交流和信息传递等正常的生理功能，最终导致细胞死亡；（4）细胞膜通透性改变，物质运输能力降低。（4）、细胞凋亡：基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种正常的自然生理过程，如蝌蚪尾消失，它对于多细胞生物体正常发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。 细胞坏死：由于电、热、冷、机械等不利因素影响导致细胞非正常性死亡，不受基因控制。必修2 第一章、遗传因子的发现第一节 孟德尔豌豆杂交试验（一）1.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于：（1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物；（2）豌豆花较大，易于人工操作；（3）豌豆具有易于区分的性状。2.遗传学中常用概念及分析（1）性状：生物所表现出来的形态特征和生理特性。 相对性状：一种生物同一种性状（如毛色）的不同表现类型（黄、白）。区分：兔的长毛和短毛；人的卷发和直发等； 兔的长毛和黄毛；牛的黄毛和羊的白毛 性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在DDdd杂交实验中，杂合F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状（DD及Dd）和隐性性状（dd）的现象。 显性性状：在DDdd 杂交试验中，F1表现出来的性状；如教材中F1代豌豆表现出高茎，即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母表示。如高茎用D表示。 隐性性状：在DDdd杂交试验中，F1未显现出来的性状；如教材中F1代豌豆未表现出矮茎，即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因，用小写字母表示，如矮茎用d表示。 （2）纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如DD或dd。其特点纯合子是自交后代全为纯合子，无性状分离现象。 杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。如Dd。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。（3）杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。 如：DDdd Dddd DDDd等。 自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。 如：DDDD DdDd等测交：F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。 如：Dddd正交和反交：二者是相对而言的， 如甲（）乙（）为正交，则甲（）乙（）为反交； 如甲（）乙（）为正交，则甲（）乙（）为反交。3.杂合子和纯合子的鉴别方法 若后代无性状分离，则待测个体为纯合子测交法 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子 若后代无性状分离，则待测个体为纯合子自交法 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子4.常见问题解题方法（1）如后代性状分离比为显：隐=3 ：1，则双亲一定都是杂合子（Dd） 即DdDd 3D_：1dd（2）若后代性状分离比为显：隐=1 ：1，则双亲一定是测交类型。 即为Dddd 1Dd ：1dd（3）若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即DDDD 或 DDDd 或 DDdd5.分离定律 实质就是在形成配子时，等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。第二节 孟德尔豌豆杂交试验（二）1.两对相对性状杂交试验中的有关结论（1）两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体。(2) F1 减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生。（3）F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：1 YYRR 1/16 YYRr 2/16亲本类型 双显（Y_R_） YyRR 2/16 9/16 黄圆 YyRr 4/16 纯隐（yyrr） yyrr 1/16 1/16 绿皱 YYrr 1/16 重组类型 单显（Y_rr） YYRr 2/16 3/16 黄皱 yyRR 1/16 单显（yyR_） yyRr 2/16 3/16 绿圆注意：上述只符合亲本为YYRRyyrr，但亲本为YYrryyRR，F2中重组类型为 10/16 ，亲本类型为 6/16。2.常见组合问题(自由组合定律的解题方法统一用分枝法先一对一对分析,再进行组合:可简化为用分离定理来解决，即先求一对相对性状，最后把结果相乘，即进行组合,因此，要熟记分离定理的6种杂交结果)（1）配子类型问题，如：AaBbCc产生的配子种类数为2x2x2=8种（2）基因型类型，如：AaBbCcAaBBCc，后代基因型数为多少？ 先分解为三个分离定律： AaAa后代3种基因型（1AA：2Aa：1aa）BbBB后代2种基因型（1BB：1Bb）CcCc后代3种基因型（1CC ：2Cc：1cc），所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。 （3）表现类型问题， 如：AaBbCcAabbCc，后代表现数为多少？先分解为三个分离定律： AaAa后代2种表现型Bbbb后代2种表现型CcCc后代2种表现型所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。3.自由组合定律，实质是形成配子时，成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合。4.常见遗传学符号符号PF1 F2 含义 亲本子一代子二代杂交自交母本父本5孟德尔实验成功的原因：（1）正确选用实验材料：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；（3）分析方法：统计学方法对结果进行分析（4）实验程序：假说-演绎法；观察分析（为什么F2中出现3：1）提出假说（4点）演绎推理实验验证（测交）第二章 基因和染色体的关系 第一节 减数分裂和受精作用知识结构： 精子的形成过程减数分裂 卵细胞形成过程减数分裂和受精作用 配子中染色体组合的多样性受精作用 受精作用的过程和实质1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体（1）染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断，即一个着丝点就代表一条染色体。（2）同源染色体和四分体：同源染色体指形态、大小一般相同，一条来自母方，一条来自父方，且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体（有丝分裂中也有同源染色体，但不联会）。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。（3）一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。2.减数分裂过程中遇到的一些概念 同源染色体：（上面已经有了） 联会：同源染色体两两配对的现象。四分体：（上面已经有了） 交叉互换：指四分体时期，非姐妹染色单体发生缠绕，并交换部分片段的现象。 减数分裂：是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。 3.减数分裂 特点：复制一次， 分裂两次。 结果：染色体数目减半（染色体数目减半实际发生在减数第一次分裂，第二次分裂类似有丝分裂）。 场所：生殖器官内（动物的精巢、卵巢；植物的花药、胚珠；精巢、卵巢内既有有丝分裂，又有减数分裂）过程： 精子的形成过程： 卵细胞的形成过程： 1个精原细胞（2n） 1个卵原细胞（2n） 间期：染色体复制