文档文本内容
高中生物必修1 知识点
第一章 走近细胞
第一节 从生物圈到细胞
1、病毒（没有细胞）结构，仅有（蛋白质和遗传物质）组成，必须依赖活细胞才能生存。
必须寄生在活细胞中，利用寄主细胞里的物质生活、繁殖。
2、生命活动离不开细胞，（细胞是生物体结构和功能的基本单位）。
3、生命系统的结构层次：（细胞）、（组织）、（器官）、（系统）、（个体）、（种群）、（群落）、
（生态系统）、（生物圈）。
4、血液属于（组织）层次，皮肤属于（器官）层次。
种子是（器官）层次，由受精卵发育而来。
5、植物没有（系统）层次，单细胞生物既可化做（个体）层次，又可化做（细胞）层次。
6、地球上最基本的生命系统是（细胞），最大的生态系统是（生物圈）。
7、种群：在一定的区域内同种生物个体的总和。例：一个池塘中所有的鲤鱼。
8、群落：在一定的区域内所有生物的总和。例：一个池塘中所有的生物（不是所有的鱼）。
9、生态系统：生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。
10、生物圈中存在着众多的单细胞生物，单个细胞就能完成各种生命活动。如：蓝藻、变形
虫、绿眼虫、草履虫、细菌。
许多植物和动物是多细胞生物，他们依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复
杂的生命活动。
地球上最早出现的生命形式，也是具有细胞形态的（单细胞生物）。
第二节 细胞的多样性和统一性
细胞的统一性：细胞基本相似结构，都具有细胞膜、细胞质、DNA、核糖体。
细胞的多样性：细胞的形态、结构、功能有差异。
一、高倍镜的使用步骤：“一移二转三调”
1 在低倍镜下找到物象，将物象移至（视野中央），
2 转动（转换器），换上高倍镜。
3 调节（光圈）和（反光镜），使视野亮度适宜。
4 调节（细准焦螺旋），使物象清晰。
二、显微镜使用常识
1 调亮视野的两种方法（放大光圈）、（使用凹面镜）。
2 高倍镜：物象（大），视野亮度（暗），视野小，看到细胞数目（少）。
低倍镜：物象（小），视野亮度（亮），视野大，看到的细胞数目（多）。
3 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
视野范围越小
视野越暗
视野中细胞数目越少 每个细胞越大
放大倍数越小
视野范围越大
视野越亮
视野中细胞数目越多 每个细胞越小
4 放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数
5 放大倍数的实质：指放大的长宽，不是指面积或体积。
6 成像的特点：上下颠倒、左右颠倒，即旋转180 度。
视野中的物象在左下角，实际在右上角。
7 判断污物的位置：先移动装片，污物移动则在装片上。污物不动，则转动目镜，若污物移
动则在目镜上，不动则在物镜上（不可能在反光镜上）。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
7 一行细胞高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于放大倍数的倒数
计算方法：个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数
如:在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目是20 个,在目镜不换物镜换成40×,那么
在视野中能看见多少个细胞? 20×1/4=5
8 圆行视野（充满细胞）高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于放大倍数之比的倒
数的平方
如:在目镜为10×物镜为10×的视野中看见布满的细胞数为20 个,在目镜不换物镜换成20
×,那么在视野中我们还能看见多少个细胞? 20×(1/2)2=5
三、原核生物与真核生物：
1 科学家根据细胞内有无核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。
2 原核生物：蓝藻（蓝球藻、念珠藻、颤藻、发菜）、放线菌、衣原体、支原体、细菌（球、
杆、螺旋、弧菌、乳酸菌）
真核生物：大多数植物、动物、真菌（蘑菇、酵母菌、霉菌、大型真菌）、霉菌、其余藻类
（绿藻、红藻）
3 蓝藻细胞质：含藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用（自养生物）；
细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。（光合细菌、硝化细菌是自养）
4 原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质，没有有核膜包被的细胞核，也没有染色
体，但有一个环状的DNA 分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫拟核。
真核细胞染色体的主要成分是：DNA 和蛋白质
5 原生生物是简单的真核生物，草履虫等
四、细胞学说
1 创立者：（施莱登，施旺）对动植物细胞的研究而揭示细胞的统一性和生物体结构统一性。
2 细胞的发现者及命名者：英国科学家 虎克
3 内容要点：共三点。
第二章组成细胞的分子
第一节细胞中的元素和化合物
知识梳理：
1、 生物界与非生物界 统一性：元素种类大体相同 差异性：元素含量有差异
2、组成细胞的元素（常见20 多种）
大量元素：C H O N P S K Ca Mg
主要元素：C、H、O、N、P、S
基本元素：C、H、O、N
最基本元素：C（干重下含量最高）
微量元素： Zn 、Mo、Cu、B、Fe、Mn（口诀：铁门碰新木桶）
质量分数最大的元素：O（鲜重下含量最多的是水）
数量最多的元素：H
细胞鲜重：O>C>H>N 细胞干重:C>O>N>H
3 组成细胞的化合物
鲜重下含量最多的化合物：水
鲜重下含量最多的有机化合物：
干重中含量最高的化合物：蛋白质
4 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的（颜色反应）。
糖类中的还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖）与斐林试剂发生作用，生成砖
红色沉淀。脂肪可以被苏丹红Ⅲ染成橘黄色（或被苏丹红Ⅳ染液染成红色）。淀粉遇碘变蓝
色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。
（1）还原糖的检测和观察
常用材料：苹果和梨
试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml 的NaOH 乙液：0.05g/ml 的CuSO4）
注意事项：①西瓜汁不能用 ②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用，混
合使用 ③必须用50~65 摄氏度水浴加热
颜色变化：浅蓝色
棕色 砖红色
（2）脂肪的鉴定
常用材料：花生子叶或花生油
试剂：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
注意事项：
①切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。
②50%酒精的作用是：洗去浮色
③需使用显微镜观察
④使用不同的染色剂染色时间不同
颜色变化：橘黄色或红色
（3）蛋白质的鉴定
常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶
试剂：双缩脲试剂（A 液：0.1g/ml 的NaOH B 液： 0.01g/ml 的CuSO4 ）
注意事项：
①双缩脲试剂与菲林试剂浓度的相同点和不同点
②先加A 液1ml，再加B 液4 滴
③鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比
④A 液作用：提供碱性环境；B 液不能过多，否则会产生蓝色絮状沉淀，遮蔽紫色。
颜色变化：产生紫色反应
（4）淀粉的检测和观察
常用材料：马铃薯
试剂：碘液颜色变化：变蓝
第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质
1 蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的。是生命活动的主要承担者。
2 氨基酸
元素组成：C H O N S 等
基本单位：氨基酸
氨基酸及其种类 氨基酸是组成蛋白质的基本单位（或单体）。
种类：约20 种
通式：
结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R 基（侧链基团）决定。
3 最小的氨基酸是甘氨酸，其R 基为H
4 有8 种氨基酸是人体细胞不能合成的（婴儿有9 种），必须从外界环境中直接获取，叫必
需氨基酸。另外12 种氨基酸是人体能够合成的，叫非必需氨基酸。
5 蛋白质的结构
氨基酸分子相互结合的方式是：一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的
氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸
分子的化学键（—NH—CO—）叫做肽键。有两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。
肽链能盘曲、折叠、形成有一定空间结构的蛋白质分子。
6 蛋白质分子多样性的原因
构成蛋白质的氨基酸的种类，数目，排列顺序不同
肽链盘区折叠方式不同使蛋白质的空间结构不同导致蛋白质结构多样性
7 蛋白质的功能
构成细胞和生物体结构的重要物质（肌肉毛发）
催化细胞内的生理生化反应（酶，大部分是蛋白质）
运输载体（血红蛋白、细胞膜载体蛋白）
传递信息，调节机体的生命活动（某些激素）
免疫功能（ 抗体）
8 蛋白质、多肽链都可使双缩脲发生紫色反应，双缩脲可以和其中的肽键发生反应。
蛋白质的变性是改变其空间结构，没有使肽键断裂。
9 蛋白质的有关计算：
公式：①肽键数=失去水分子的数目=氨基酸数－肽链数（不包括环状）
②n 个氨基酸脱水缩合形成m 条多肽链时，共脱去(n－m)个水分子，形成(n－m)个肽键。
至少存在m 个－NH2 和m 个－COOH，具体还要加上R 基上的氨（羧）基数。
③蛋白质总的分子量=组成蛋白质的氨基酸总分子量-脱水缩合反应脱去的水的总分子量
④环状肽链：氨基酸数目=脱水数目=肽键数目
⑤链接两条肽链之间的键为二硫键（大多数），有些为肽键，连接位置为两个氨基酸的R 基。
⑥--SH SH-- 转变--S--S-- （二硫键）去掉两个H
⑦每条多肽链上至少有一个游离的氨基，至少有一个游离的羧基
⑧肽键 （—NH—CO—）有一个O 一个N 元素
⑨ 设氨基酸的平均相对分子质量为a
肽链数目
氨基酸数目
肽键数目
脱去水分子
数目
多肽的相对
分子质量
氨基数目
羧基数目
1
m
m-1
m-1
ma-18(m-1)
至少1 个
至少1 个
n
m
m-n
m-n
ma-18(m-n)
至少n 个
至少n 个
第三节遗传信息的携带者——核酸
一、核酸的分类
细胞生物含两种核酸：DNA 和RNA
病毒只含有一种核酸：DNA 或RNA
核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸（DNA）；一类是核糖核酸（RNA）。
真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，DNA 病毒遗传物质为DNA，RNA 病毒遗传物质
为RNA。
二、实验核酸在细胞中的分布——观察核酸在细胞中的分布：
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
原理：DNA 主要分布在细胞核内，RNA 大部分存在于细胞质中。甲基绿使DNA 呈绿色，吡
罗红使RNA 呈现红色。
盐酸作用：能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA 与蛋
白质分离
材料：人的口腔上皮细胞（不可用洋葱紫色鳞片叶、叶肉细胞、成熟哺乳动物红细胞）
试剂：0.9%生理盐水（保持细胞形态），甲基绿吡罗红染液现用现配
步骤：制片--水解--冲洗--染色--观察
结论：真核细胞的DNA 主要分布在细胞核中。线粒体、叶绿体内含有少量的DNA。RNA 主
要分布在细胞质中。
三、核酸的结构
1、核酸是由核苷酸连接而成的长链（组成元素C H O N P）。
DNA 的基本单位脱氧核糖核苷酸，RNA 的基本单位核糖核苷酸。
核酸初步水解成许多核苷酸。
基本组成单位—核苷酸（核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成）。
根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。
2、DNA 由一般由两条脱氧核苷酸链构成。RNA 一般由一条核糖核苷酸连构成。
3、核酸中的相关计算：
（1）若是在含有DNA 和RNA 的生物体中，则碱基种类为5 种；核苷酸种类为8 种。
（2）DNA 的碱基种类为4 种；脱氧核糖核苷酸种类为4 种。
（3）RNA 的碱基种类为4 种；核糖核苷酸种类为4 种。
类别
DNA RNA
基本单位
脱氧核糖核苷酸（4 种） 核糖核苷酸（4 种）
腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸
碱基 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G） 腺嘌呤（A）、 鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
五碳糖 脱氧核糖
核糖
磷酸 磷酸
四、遗传信息多样化的原因：脱氧核苷酸的数量和排列顺序不同。
五、常见的RNA 病毒：HIV 病毒、SARS 病毒、烟草花叶病毒
常见的DNA 病毒：噬菌体病毒
第四节细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类——主要的能源物质
糖类的分类，分布及功能：
种类
分布
功能
单糖 五碳糖 核糖 (C5H10O5)
细胞中都有 组成RNA 的成分
脱氧核糖(C5H10O4) 细胞中都有 组成DNA 的成分
六碳糖 (C6H12O6) 葡萄糖 细胞中都有 主要的能源物质
果糖
植物细胞中 提供能量
半乳糖 动物细胞中 提供能量
二糖 (C12H22O11)麦芽糖 发芽的小麦、谷控中含量丰富 都能提供能量
蔗糖
甘蔗、甜菜中含量丰富
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
乳糖
人和动物的乳汁中含量丰富
多糖 (C6H10O5)n 淀粉 植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中
储存能量
纤维素 植物细胞的细胞壁中
支持保护细胞
糖原 肝糖原 动物的肝脏中 储存能量调节血糖
肌糖原 动物的肌肉组织中
储存能量
二、一分子麦芽糖分解为：两分子的葡萄糖
一分子蔗糖分解为：一分子果糖、一份子葡萄糖
一分子乳糖分解为：一分子半乳糖、一份子葡萄糖
淀粉、纤维素、糖原分解的单体都是葡萄糖
三、还原性糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖
动物特有的糖：半乳糖、乳糖、糖原
植物特有的糖：果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素
动植物共有的糖：核糖、脱氧核糖、葡萄糖
四、细胞中的脂质
脂质存在于所有细胞中，与糖相似，组成脂质的主要元素为：C H O，有些还有N P。
脂质分子氧元素含量远远少于糖类，H 的含量更多。
脂质的分类 、分布及功能:
1 脂肪（组成元素C、H、O）存在人和动物体内的皮下，大网膜和肠系膜等部位。
动物细胞中良好的储能物质，与糖类相同质量的脂肪储存能量是糖类的2 倍（脂肪含H 较
多，燃烧等质量的脂肪和糖，脂肪消耗的氧更多）。
脂肪可以水解为脂肪酸和甘油，是由葡萄糖经过复杂化学反应合成的。
功能：①保温②减少内部器官之间摩擦③缓冲外界压力，可以保护内脏器官。
2 磷脂（组成元素C H O N P）是构成细胞膜以及各种细胞器膜重要成分。
分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏、大豆的种子中含量丰富。
3 固醇包括：①胆固醇------构成细胞膜重要成分；参与人体血液中脂质的运输。
②性激素------促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，激发并维持第二性征。
③维生素D------促进人和动物肠道对Ca 和P 的吸收。
五、单体和多聚体的概念：生物大分子如蛋白质是由许多氨基酸连接而成的。核酸是由许多
核苷酸连接而成的。 氨基酸、核苷酸、单糖分别是蛋白质、核酸和多糖的单体，而这些大
分子分别是单体的多聚体。
脂质相对分子质量较小，都不是大分子物质，也没有单体组成，不是多聚体。
第五节 细胞中的无机物
1、细胞中的水包括
结合水：细胞结构的重要组成成分
自由水：细胞内良好溶剂 ；许多生化反应有水的参与；提供液体环境；运输养料和废物。
自由水与结合水的关系：自由水和结合水可在一定条件下可以相互转化。
自由水水含量高，代谢活动旺盛，抗逆性差；结合水水含量高，代谢活动下降，抗逆性强。
2、细胞中的无机盐
细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
3 无机盐的作用：
细胞中许多有机物的重要组成成分
（缺碘：地方性甲状腺肿大；缺铁：缺铁性贫血；植物却Mg，不能合成叶绿素。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
（缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会得佝偻病，老年人会骨质疏松；钙多：肌无力）
维持细胞的酸碱平衡和渗透压
第三章细胞的基本结构
第一节 细胞膜——系统的边界知识网络：
一、制备细胞膜的方法（实验）
原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）
选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞，没有细胞壁，没有细胞核和众多细胞器。
提纯方法：差速离心法
细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）
二、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类
细胞膜成分特点：脂质中磷脂最丰富（还有胆固醇），功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类
和数量越多，不同细胞的细胞膜的差别主要是膜上蛋白质种类数量不同。
与生活联系：
细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA），糖蛋白减少。
三、细胞膜功能：
①将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定
②控制物质出入细胞（选择透过性膜，只有活细胞有此特性）
③进行细胞间信息交流
方式一：间接交流。如内分泌细胞产生激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面
的受体结合，将信息传递给靶细胞。
方式二：直接交流。相邻的两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例
如，精子和卵细胞之间的识别和结合。
方式三：通道交流。相邻的两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细
胞。例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。
前两种方式一般需要受体。
三、细胞壁
植物：纤维素和果胶（原核生物：肽聚糖） 作用：支持和保护
第二节 细胞器——系统内的分工合作
分离各种细胞器的方法：差速离心法
细胞膜、细胞壁、细胞核、细胞质均不是细胞器。
一、细胞器之间分工
1 线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所。双层膜（内膜向内折叠形成脊），分布在动植物
细胞体内。
2 叶绿体：进行光合作用，“能量转换站”，双层膜，分布在植物的叶肉细胞。
3 内质网：蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”，单层膜，动植物都有。
分为光面内质网和粗面内质网（上有核糖体附着）
4 高尔基体：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，单层膜，动植物都有，植物细
胞中参与了细胞壁的形成。
5 核糖体：无膜，合成蛋白质的主要场所。生产蛋白质的机器。
包括游离的核糖体（合成胞内蛋白）和附着在内质网上的核糖体（合成分泌蛋白）
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
6 溶酶体：内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或
病菌，单层膜。
溶酶体吞噬过程体现生物膜的流动性。溶酶体起源于高尔基体。
7 液泡：主要存在与植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可
以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。与植物细胞的渗透吸水
有关。
8 中心体：动物和某些低等植物的细胞，由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成，与
细胞的有丝分裂有关，无膜。一个中心体有两个中心粒组成。
二、分类比较：
1 双层膜：叶绿体、线粒体（细胞核膜）
单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体（细胞膜、类囊体薄膜）
无膜：中心体、核糖体
2 植物特有：叶绿体、液泡 动物特有（低等植物）：中心体
3 含核酸的细胞器：线粒体、叶绿体（DNA） 线粒体、叶绿体、核糖体（RNA）
4 增大膜面积的细胞器：线粒体、内质网、叶绿体
5 含色素：叶绿体、液泡
6 能产生ATP 的：线粒体、叶绿体（细胞质基质）
7 能自主复制的细胞器：线粒体、叶绿体、中心体
8 与有丝分裂有关的细胞器：核糖体、线粒体、高尔基体（形成细胞壁）、中心体
9 发生碱基互补配对：线粒体、叶绿体、核糖体
10 与主动运输有关：核糖体、线粒体
三、在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质。
细胞质：包括细胞器和细胞质基质
四、电子显微镜下看到的是亚显微结构，普通显微镜下看到显微结构。
光镜能看到：细胞质，线粒体，叶绿体，液泡，细胞壁
实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。
材料：新鲜的藓类的叶（叶片薄，直接观察）
菠菜叶稍带叶肉的下表皮（上表皮起保护作用，几乎无叶绿体；下表皮海绵组织，有气孔
保卫细胞，有叶绿体）
二、分泌蛋白的合成和运输
有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白叫分泌蛋白。如消化酶（催
化作用）、抗体（免疫）和一部分激素（信息传递）
核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜
（合成肽链） （加工成蛋白质） （进一步加工） （囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放）
分泌蛋白从合成至分泌到细胞外利用到的细胞器？
答：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
分泌蛋白从合成至分泌到细胞外利用到的结构？
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞核、囊泡、细胞膜
三、生物膜系统
1、概念：细胞膜、核膜，各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统
2、作用：使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递；为各种酶提供大量附
着位点，是许多生化反应的场所；把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。
3、内质网膜 内连核膜 外连细胞膜还和线粒体膜直接相连。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
经过囊泡与高尔基体膜间接相连。
第三节 细胞核——系统的控制中心
一、除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有
细胞核。植物的导管细胞是死细胞（主要运输水分、无机盐），筛管主要运输有机物。
二、细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
三、细胞核的结构
1 核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）在有丝分裂时，前期核膜消失，末期核膜重建
2 染色质（主要由DNA 和蛋白质组成，DNA 是遗传信息的载体
3 核仁（某种RNA 的合成以及核糖体的形成有关）合成rRNA 和核糖体，与蛋白质合成有关
4 核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）核孔有选择透过性，上面有载体，大分
子物质（蛋白质和mRNA）出入细胞需要能量和载体，细胞代谢越旺盛，核孔越多，核仁体
积越大。
四、细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见
的圆柱状或杆状的染色体。分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质。染色质
（分裂间期）和染色体（分裂时）是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。
五、细胞既是生物体结构的基本单位，又是生物体代谢和遗传的基本单位。
第四章 细胞的物质输入和输出
第一节 物质跨膜运输的实例
一、半透膜（人工膜）：某些物质可以通过而另一些物质不能通过的多孔薄膜，能否通过取
决于物质分子的直径大小。
（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜从相对浓度高一侧向相对浓度低
的一侧扩散。
（2）发生渗透作用的条件：①是具有半透膜 ②是半透膜两侧具有浓度差。
二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）
1、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡
2、植物细胞的吸水和失水
①细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
②原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
探究植物细胞的吸水和失水
实验原理：
①植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
②细胞液有一定的浓度，能渗透吸水、失水
③原生质层比细胞壁的伸缩性大
注意：①不是所有的植物细胞都能渗透吸水，要有中央大液泡
②需要质量浓度0.3g/ml 的蔗糖溶液，不能太大也不能太小
③在观察过程中原生质层被液泡挤压，几乎看不到
④质壁分离过程不能太长，细胞长时间处于高渗溶液会失水死亡
3、根：成熟区（成熟）、伸长区（不成熟）、分生区（不成熟）、根冠（成熟）
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
没有液泡的不成熟植物细胞靠吸胀作用吸水：细胞中的亲水物质吸水
4、细胞吸水能力大小与细胞液浓度成正比
5、质壁分离的自动复原：细胞发生质壁分离后，由于外界溶液中物质自动进入细胞内，使
细胞液浓度升高，发生质壁分离的自动复原，如：硝酸钾、甘油、尿素、乙二醇等。
三、物质跨膜运输的其他实例
1、同一种植物对不同的离子吸水量不同
2、不同植物对相同离子吸水量也不同
3、植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性
4、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索历程
膜是由脂质组成的（相似相溶）。
膜的主要成分是脂质和蛋白质。
细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
磷脂分子组成：磷酸头部亲水，脂肪酸尾部疏水（形成磷脂双分子层排列的原因）。
罗伯特森→暗亮暗→蛋白质—脂质—蛋白质→静态统一结构
桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。细胞膜具有流动性。
二、流动镶嵌模型的基本内容
▲磷脂双分子层构成了膜的基本支架
▲蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿
整个磷脂双分子层
▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动。轻油般的流体，具有流动性。
三、细胞膜特性：
结构特性：流动性
功能特性：选择透过性
四、细胞膜的外表有一层糖蛋白（糖被）。有糖蛋白的一侧为细胞膜的外部。
作用：保护和润滑、与细胞表面的识别有关。
五、细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。
第三节 物质跨膜运输的方式
一、被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。
1、自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞
(1)自由扩散 方向：高→低 能量：不需要 载体：不需要
举例：水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、胆固醇，性激素
(2)影响因素（细胞内外浓度差）曲线：
2、协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
(1)协助扩散 方向：高→低 能量：不需要
载体：需要
举例：葡萄糖进入红细胞
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
(2)影响因素（细胞内外浓度差、载体蛋白）曲线：
二、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细
胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
1、逆浓度梯度的运输，保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营
养物质，排除代谢废物和有害物质。
2、主动运输 方向：低→高 载体：需要 能量：需要
3、举例：K+、Na+、Ca+等离子的运输、氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞
4、影响因素（载体蛋白、氧气浓度、温度、pH、细胞内外浓度差）曲线：
①载体蛋白：有特异性、饱和性
②氧气浓度
③温度：
三、大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐
1、需要消耗能量 2、不需要载体蛋白
3、依赖细胞膜的流动性，并有选择性
4、不属于跨膜运输
第五章细胞的能量供应和利用
第一节降低反应活化能的酶
一、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢.
特点：1、一般都需要酶的催化 2、在水环境中进行
3、反应条件温和 4、一般伴随着能量的释放和储存
二、实验：比较过氧化氢酶在不同条件下的分解
无机催化剂：三价铁离子（生锈的铁钉）
有机催化剂：过氧化氢酶（肝脏研磨液、土豆浸出液）
1 号试管：2ml 过氧化氢溶液
2 号试管：2ml 过氧化氢溶液水浴加热到90 摄氏度
3 号试管：2ml 过氧化氢溶液+三价铁离子
4 号试管：2ml 过氧化氢溶液+过氧化氢酶
实验结论：1、加热促使过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转化
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
为容易分解的活跃状态。2、Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，是降低了过氧化氢分解
的活化能。3 酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多
活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
①没有酶催化的反应曲线是b
②有酶催化的反应曲线是a
③AC 段的含义是在无机催化剂的条件下，反应所需要的活化能
④BC 段的含义是酶降低的活化能
⑤若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B 点在纵轴上将向上移动
三、控制变量法：变量、自变量（人为改变的变量）、因变量（随着自变量的变化而变化的
变量）、无关变量的定义。
对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。
原则：对照原则，单一变量的原则。
四、酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
1、酶的特性：专一性（脲酶分解尿素成氨和二氧化碳、蛋白质分解蛋白质）
高效性（酶的催化效率高于无机催化剂）
作用条件较温和（最适温度，最适pH）
2、 影响酶活性的条件（要求用控制变量法，自己设计实验）
建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究PH 对酶活性的影响。探究温度
对唾液淀粉酶活性的影响
探究pH 对过氧化氢酶活性的影响
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
注意：①不能用过氧化氢酶探究温度对酶的影响，因为过氧化氢高温分解
②探究温度对酶的影响不能用斐林试剂，斐林试剂检测还原糖需要加热
③斐林试剂和碘液不可检测pH，斐林试剂和酸反应，碘液和碱反应
五、影响酶促反应的因素
1、温度：高温使酶失活。低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。
2、PH 值：过酸、过碱使酶失活
3、底物浓度 4、酶浓度 5、激活剂和抑制剂
注：酶制剂适合在低温（1~4 摄氏度保存）
第二节 细胞的能量“通货”——ATP
一、ATP 直接给细胞的生命活动提供能量的有机物（直接能源物质）
糖类（主要能源物质）脂肪（主要储能物质）、最终能量来源（太阳光）
二、ATP 分子中具有高能磷酸键
ATP 是三磷酸腺苷的缩写，结构式可简写成A—P～P～P，A 代表腺苷，P 代表磷酸集团，～
代表高能磷酸键。
A 腺苷由腺嘌呤和核糖组成
三、ATP 和ADP 可以相互转化
ATP 可以水解（高能磷酸键水解），远离A 的～易断裂（释放能量）；易形成（储存能量）。
反应须水
ATP ADP + Pi+ 能量
在有关酶催化下，ADP 和 Pi 重新形成ATP（有水生成）
ADP + Pi+ 能量 ATP
ATP 和ADP 的相互转化时时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。
四、ATP 和ADP 能量转化
1、ATP 水解时的能量用于各种生命活动。
2、ADP 转化为ATP 所需能量来源：
动物和人：呼吸作用
绿色植物：呼吸作用、光合作用
场所：细胞质基质、线粒体、叶绿体
3、ATP 的利用
吸能反应一般与ATP 水解相联系，由ATP 的水解提供能量。
放能反应一般与ATP 的合成有关，释放的能量用于ADP 合成ATP 储存在ATP 中。
第三节ATP 的主要来源——细胞呼吸
一、细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化塘或其他产物，释放
能量并生成ATP 的过程。
呼吸作用的实质：细胞内有机物的氧化分解，并释放能量。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
二、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
材料：新鲜的食用酵母菌（单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都可以生存，属于兼性厌氧菌）
检测二氧化碳的产生：澄清石灰水变浑浊，溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。
实验注意：
1、培养液的配制：5%的葡萄糖溶液要煮沸再冷却使用。（杀死其他微生物）
2、无氧呼吸的酵母菌培养瓶，应该先封口一段时间再连接澄清石灰水的锥形瓶（使瓶内的
原有氧气消耗完）
三、有氧呼吸
1、有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
2、一般地说，线粒体均匀的分布在细胞质中，但是活细胞中的线粒体可以定向的运动到代
谢比较旺盛的部位。如：鸟类的胸肌，动物的心肌线粒体较多。
3、有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，反应方程式可以简写成：
总反应式：C6H12O6 +6O2+6H2O 6CO2 +12H2O +大量能量（38ATP）
第一阶段：细胞质基质 C6H12O6 2 丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）
第二阶段：线粒体基质 2 丙酮酸+6H2O 6CO2+20[H] +少量能量（2ATP）
第三阶段：线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量（34ATP）
概括的说，有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机
物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP 的过程。
这里的[H]是简化的表示，[H]是还原型的辅酶Ⅰ即NADH，是由氧化型辅酶ⅠNAD+
4、1mol 葡萄糖彻底氧化分解产生大约2870kJ 能量，其中1161 左右转化到ATP 中，剩余均
以热能形式散发出去。
四、无氧呼吸
1、无氧呼吸的全过程可以概括为两个阶段，需要不同酶的催化，都在细胞质基质中进行。
2、无氧呼吸产生酒精：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
第一阶段：细胞质基质 C6H12O6 2 丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）
第二阶段：细胞质基质 2 丙酮酸+4[H] 2C2H5OH+2CO2
发生生物：大部分植物，酵母菌
3、无氧呼吸产生乳酸：C6H12O6 2 乳酸+少量能量
第一阶段：细胞质基质 C6H12O6 2 丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）
第二阶段：细胞质基质 2 丙酮酸+4[H] 2C3H6O3
发生生物：高等动物、乳酸菌、甜菜块根、马铃薯块茎、玉米胚（蛔虫和哺乳动物成熟红细
胞只能无氧呼吸产生乳酸）
注意：微生物的无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫酒精发酵
五、有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路
有氧呼吸：所释放的能量大部分以热能形式散失了，一部分用于生成ATP。
无氧呼吸：能量大部分储存于乳酸或酒精中，小部分用于生成ATP 和热能。
六、有氧呼吸过程中氧的去路：水中的O 都来自于氧气，二氧化碳和丙酮酸中的O 来自葡
萄糖
七、细胞呼吸的影响因素（外因）：
1、温度：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
2、氧气浓度：绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧
呼吸与有氧呼吸并存，O2 的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随
氧浓度的增加而增强。
①当氧气浓度为0 时，细胞只进行无氧呼吸，Q 点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。
②氧气浓度在0～10%之间，有氧呼吸与无氧呼吸并存，随着氧气浓度增加，无氧呼吸强度
减弱，有氧呼吸强度增强。
③当氧气浓度大于或等于10%时，无氧呼吸消失，此后只进行有氧呼吸。但当氧气浓度达到
一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。
④当氧气浓度为C 时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果蔬菜效果较好。
⑤氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生CO2 的量，所以，两条实线间的距离可表示无氧呼
吸的强度，当两曲线重合时(距离为0)，无氧呼吸强度为0。
3、二氧化碳浓度：CO2 是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，CO2 浓度增加，呼吸速率
下降。在密闭的地窖中，氧气浓度低，CO2 浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的
代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。
4、含水量：呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量增加，代谢加强。粮
油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少
有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又
进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。
八、细胞呼吸的影响因素（内因）：
受遗传因素影响，不同植物呼吸速率不同，相同植物的不同时期和不同部位植物呼吸速率也
不相同。
第四节 能量之源——光与光合作用
一、对于绝大多数生物来说，活细胞中所需能量的最终源头是来自太阳的光能。将光能转化
为细胞能利用的化学能就是光合作用。
二、实验——绿叶中色素的提取和分离
1、实验原理：绿叶中的色素都能溶解在有机溶剂如无水乙醇中，且都可溶解在层析液中，
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
它们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得快。
2、方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）
（1）称取新鲜的绿叶，叶子中叶绿素容易分解，不新鲜叶子中叶绿素减少。
（2）研磨时加入二氧化硅有助于研磨得充分，加入碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。
（3）在滤纸条一端剪去两角，防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而形成弧形色素带。
（4）滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？防止细线中的色素被层析液溶解。
（5）滤液细线干燥后再画一两次，增加色素含量使分离出的色素带清晰分明2.试分析分离
（6）色素时色素带颜色过浅的原因。
叶片颜色太浅；叶片放置时间太久；研磨不充分；未加CaCO3 粉末；加入提取液量太多。
3、实验结果：
叶绿体中的色素有4 种，他们可以归纳为两大类：
叶绿素（约占3/4）：叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素b（黄绿色）
类胡萝卜素（约占1/4）：胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。白光下光合作用最强，其次是
红光和蓝紫光，绿光下最弱。因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈绿
色。
三、捕获光能的结构——叶绿体
结构：外膜，内膜，基质，基粒（由类囊体构成，类囊体在基粒上）。
与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。
光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。
吸收光能的四种色素和光合作用有关的酶，就分布在类囊体的薄膜上。
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分
子，还有许多进行光合作用所必须的酶。
四、恩格尔曼通过研究水绵和好氧细菌得出结论，氧气由叶绿体释放，叶绿体是光合作用的
场所。（课本100 页）
五、光合作用的原理
1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有
机物，并且释放出氧气的过程。
普利斯特利和英格豪斯发现，植物可以更新空气。
梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。
萨克斯遮挡一半植物叶片实验证明，光合作用的产物除氧气外还有淀粉。
鲁宾和卡门证明，光合作用释放的氧气来自水。（同位素标记法）
卡尔文碳原子同位素标记法发现，CO2 中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这
一途径称为卡尔文循环。
2、光合作用的过程： （熟练掌握课本P103 下方的图）
总反应式：CO2+H2O （CH2O）+O2 ，其中（CH2O）表示糖类。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2
根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。
（1）光反应阶段：必须有光才能进行
场所：类囊体薄膜上
条件：光照、色素、酶、水、ADP、Pi
水的光解：2H2O O2+4[H]
ATP 形成：ADP+Pi+光能 ATP
光反应中，光能转化为ATP 中活跃的化学能
（2）暗反应阶段：有光无光都能进行
场所：叶绿体基质
条件：[H]、酶、ATP、CO2、C5
CO2 的固定：CO2+C5 2C3
C3 的还原：2C3+[H]+ATP （CH2O）+C5+ADP+Pi
暗反应中，ATP 中活跃的化学能转化为（CH2O）中稳定的化学能
联系：光反应为暗反应提供ATP 和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP 的原料ADP 和Pi
五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用（详见步步高第11 讲）
（1）光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度
植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光
合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加
③光照时间
光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。
（2）温度
温度低，光合速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光合速
率降低。生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。
（3）CO2 浓度
在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2 浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作
用强度不再增加。生产上使田间通风良好，供应充足的CO2
（4）水分的供应当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2 进入叶
内，暗反应受阻，光合作用下降。生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。
六、化能合成作用
概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利
用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合
成作用，这些细菌也属于自养生物。
如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3 氧化成HNO2，进而将HNO2 氧化成HNO3。
硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2 和水合成为糖类，这些糖类可
供硝化细菌维持自身的生命活动.
举例：硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌
自养型生物：绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌
异养型生物：动物、人、大多数细菌、真菌
第6 章细胞的生命历程
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
第1 节细胞的增殖
一、限制细胞长大的原因：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效
率就越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA 不会随着细胞体积扩大而增加。
二、细胞增殖
1.细胞增殖的意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
2.真核细胞分裂的方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。有丝分裂是真核生物进行细胞
分裂的主要方式。
(一)细胞周期
（1）概念：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。
（2）两个阶段：
分裂间期：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前
分裂期：分为前期、中期、后期、末期
(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点：
1.分裂间期
特点：分裂间期所占时间长。完成DNA 的复制和有关蛋白质的合成。
结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态
间期又分为G1 期、S 期、G2 期，G1 期进行RNA 和有关蛋白质（DNA 聚合酶、解旋酶）的
合成，为S 期DNA 的复制做准备；S 期合成DNA；G2 期进行RNA 和蛋白质的合成，特别是
微观蛋白（纺锤丝）
2.前期
特点：①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失
染色体特点：1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。2、每个染色体都有两条姐妹染色单体
口诀：膜仁消失现两体
3.中期
特点：①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰
染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最
佳时机。
口诀：形定数晰赤道齐
4.后期特点：①着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移
动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分
配到了细胞两极
染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。
口诀：点裂数加均两极
5.末期
特点：①染色体变成染色质，纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板，
并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
参与的细胞器：
口诀：两消两现质分离
有单体出现时，DNA 与染色体数目相同，单体消失时，DNA 数目为染色体的2 倍。
三、植物与动物细胞的有丝分裂的比较
不同点：
植物细胞 前期纺锤体的来源 由两极发出的纺锤丝直接产生
末期细胞质的分裂 细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
动物细胞 由中心体周围产生的星射线形成。
细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
相同点：1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。
2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各
期的变化也完全相同。
3、有丝分裂过程中染色体、DNA 分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。
五、有丝分裂的意义：
将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物
的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。
六、无丝分裂：
特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。但是有遗传物质的复制和平均分配。
例：蛙的红细胞
七、有丝分裂各时期，染色体、染色单体、DNA 数目
八、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1.实验原理：① 高等植物体内，有丝分裂常见于 根尖、茎尖等分生区细胞。
② 细胞分裂具有 独立性 ：同一时刻，同一组织的不同细胞，可处于细胞周期的不同分裂时
期。在高倍显微镜下，根据染色体的形态和数目，识别有丝分裂的不同时期。
③碱性染料（ 龙胆紫溶液 或醋酸洋红液）能将染色体染成深色。
2.制作流程：解离（盐酸和酒精1：1）--漂洗（防止解离过度）--染色（龙胆紫或醋酸洋红）
---制片
3. 观察：把制成的装片先放在 低倍显微镜 下观察，扫视整个装片，找到分生区细胞：细胞
呈 正方形，排列紧密 。再换成高倍显微镜仔细观察，首先找出 分裂中期 的细胞（原因： 因
为中期细胞中染色体的形态更为清晰和固定 ），然后再找前期、后期、末期的细胞，注意观
察各时期细胞内染色体形态和分布的特点，最后观察分裂期间的细胞。
第二节细胞的分化
一、细胞的分化
（1）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，叫做细胞分化。
（2）过程：受精卵 增殖为多细胞 分化为组织、器官、系统 发育为生物体
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
（3）特点：持久性、稳定不可逆转性、普遍性
分裂结果：增加细胞的数目
分化结果：增加细胞的种类
分化意义：1 细胞分化是生物个体发育的基础。2 使多种生物体中的细胞趋向专门化，有利
于提高各种生理功能的效率。
基因层次：基因进行选择性表达。
二、细胞全能性:
（1）体细胞具有全能性的原因
由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的
DNA 分子，因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
（2）植物细胞全能性
高度分化的植物细胞仍然具有全能性。特点：①高度分化 ②基因没改变
例如：胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株
（3）动物细胞全能性
高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是，细胞核中含有本无种遗传
特性所需全套DNA，细胞核仍然保持着全能性。例如：克隆羊多莉
（4）同一生物体全能性大小：受精卵>生殖细胞>体细胞
第三节细胞的衰老和凋亡
一、细胞的衰老
1、个体衰老与细胞衰老的关系
单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
多细胞生物体，个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
2、衰老细胞的主要特征：
1）在衰老的细胞内水分 减少。
2）衰老的细胞内有些酶的活性 降低。
3）细胞内的 某些色素 会随着细胞的衰老而逐渐积累。
4）衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深。
5）细胞膜的通透性功能改变，使物质运输功能降低。
3、细胞衰老的学说：（1）自由基学说（2）端粒学说
二、细胞的凋亡
1、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡
2、意义：细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。完成
正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。
3、与细胞坏死的区别：细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或
中断引起的细胞损伤和死亡。
细胞凋亡是一种正常的自然现象。
第四节细胞的癌变
1、癌细胞的概念：
外因：致癌因子
内因：遗传物质发生变化
结果：产生不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，癌细胞。
2、癌细胞的主要特征
适宜的条件下，无限增殖；
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
形态结构发生显著变化；
表面发生变化，糖蛋白等物质减少，黏着性显著降低，容易在体内分散和转移；
游离核糖体增多。
3、致癌因子分三类：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子
原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。
抑癌细胞主要是阻止细胞不正常的增殖。
4. 细胞癌变的原因：致癌因子使细胞的原癌基因和抑癌细胞发生突变，导致正常细胞转化
为癌细胞。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
1
高中生物必修2 知识点
第一章
遗传因子的发现
第1、2 节 孟德尔的豌豆杂交实验
一、相对性状
性状：生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。
相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
1、显性性状与隐性性状
显性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1 表现出来的性状。
隐性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1 没有表现出来的性状。
附：性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象）
2、显性基因与隐性基因
显性基因：控制显性性状的基因。
隐性基因：控制隐性性状的基因。
附：基因：控制性状的遗传因子（ DNA 分子上有遗传效应的片段P67）
等位基因：决定1 对相对性状的两个基因（位于一对同源染色体上的相同位置上）。
3、纯合子与杂合子
纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定的遗传，不发生性状分离）：
显性纯合子（如AA 的个体）
隐性纯合子（如aa 的个体）
杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体（不能稳定的遗传，后代会发生性状
分离）
4、表现型与基因型
表现型：指生物个体实际表现出来的性状。
基因型：与表现型有关的基因组成。
（关系：基因型＋环境 → 表现型）
5、 杂交与自交
杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程。
自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程。（指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同
株受粉）
附：测交：让F1 与隐性纯合子杂交。（可用来测定F1 的基因型，属于杂交）
二、孟德尔实验成功的原因：
（1）正确选用实验材料：㈠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
㈡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 （从简单到复杂）
（3）对实验结果进行统计学分析 （4）严谨的科学设计实验程序：假说-------演绎法
★三、孟德尔豌豆杂交实验
（一）一对相对性状的杂交：
P：高茎豌豆×矮茎豌豆 DD×dd
↓ ↓
F1： 高茎豌豆 F1： Dd
↓自交 ↓自交
F2：高茎豌豆 矮茎豌豆 F2：DD Dd dd
3 ： 1 1 ：2 ：1
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
2
基因分离定律的实质：在减数分裂形成配子过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，
分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代
（二）两对相对性状的杂交：
P： 黄圆×绿皱 P：YYRR×yyrr
↓ ↓
F1： 黄圆 F1： YyRr
↓自交 ↓自交
F2：黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 F2：Y--R-- yyR-- Y--rr yyrr
9 ：3 ： 3 ： 1 9 ： 3 ： 3 ：1
在F2 代中：
4 种表现型： 两种亲本型：黄圆9/16 绿皱1/16
两种重组型：黄皱3/16 绿皱3/16
9 种基因型： 纯合子 YYRR yyrr YYrr yyRR 共4 种×1/16
半纯半杂 YYRr yyRr YyRR Yyrr 共4 种×2/16
完全杂合子 YyRr 共1 种×4/16
基因自由组合定律的实质：在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，
非同源染色体上的非等位基因自由组合。
第二章 基因和染色体的关系
第1 节 减数分裂和受精作用
一、减数分裂的概念
减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方
式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的
染色体数目比体细胞减少一半。
（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，
新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。）
二、减数分裂的过程
1、精子的形成过程：精巢（哺乳动物称睾丸）
减数第一次分裂
间期：染色体复制(包括DNA 复制和
蛋白质的合成)。
前期：同源染色体两两配对（称联
会），形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体
之间常常交叉互换。
中期：同源染色体成对排列在赤道板
上（两侧）。
后期：同源染色体分离；非同源染色
体自由组合。
末期：细胞质分裂，形成2 个子细胞。
减数第二次分裂（无同源染色
．．．．．
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
3
体．）
前期：染色体排列散乱。
中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。
末期：细胞质分裂，每个细胞形成2 个子细胞，最终共形成4 个子细胞。
2、卵细胞的形成过程：卵巢
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
精子的形成
卵细胞的形成
不
同
点
形成部位
精巢（哺乳动物称睾丸）
卵巢
过 程
有变形期
无变形期
子细胞数
一个精原细胞形成4 个精子
一个卵原细胞形成1 个卵细胞+3个
极体
相同点
精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半
四、注意：
（1）同源染色体：①形态、大小基本相同；②一条来自父方，一条来自母方。
（2）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝
分裂
的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
（3）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂
．．．．．．．，原因是同源染色体分离并进
．．．．．．．．．
入不同的子细胞
．．．．．．．。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体
．．．．．．。
（4）减数分裂过程中染色体和DNA 的变化规律
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
4
（5）减数分裂形成子细胞种类：
假设某生物的体细胞中含n 对同源染色体，则：
它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2n 种精子（卵细胞）；
它的1 个精原细胞进行减数分裂形成2 种精子。它的1 个卵原细胞进行减数分裂形成1 种
卵细胞。
五、受精作用的特点和意义
特点： 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的
过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子
的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的
数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子，另一
半来自卵细胞。
意义：减数分裂和受精作用对于维持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具有重要的作用。
六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：
1、细胞质是否均等分裂：不均等分裂——减数分裂中的卵细胞的形成
2、细胞中染色体数目： 若为奇数——减数第二次分裂（次级精母细胞、次级卵母细胞、
减数第二次分裂后期，看一极）
若为偶数——有丝分裂、减数第一次分裂、
3、细胞中染色体的行为： 有同源染色体——有丝分裂、减数第一次分裂
联会、四分体现象、同源染色体的分离——减数第一次分裂
无同源染色体——减数第二次分裂
4、姐妹染色单体的分离 一极无同源染色体——减数第二次分裂后期
一极有同源染色体——有丝分裂后期
注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？
答案：减Ⅱ前期 减Ⅰ前期 减Ⅱ前期 减Ⅱ末期 有丝后期 减Ⅱ后期 减Ⅱ后期 减
Ⅰ后期
答案：有丝前期 减Ⅱ中期 减Ⅰ后期 减Ⅱ中期 减Ⅰ前期 减Ⅱ后期 减Ⅰ中期
有丝中期
第2 节 基因在染色体上
一、萨顿假说：基因和染色体行为存在明显的平行关系。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
5
二、孟德尔遗传规律的现代解释（见课本30 页）
第3 节 伴性遗传
一、概念：遗传控制基因位于性染色体上，因而总是与性别相关联。
二、XY 型性别决定方式：
染色体组成（n 对）：
雄性：n－1 对常染色体 + XY 雌性：n－1 对常染色体 + XX
性比：一般 1 : 1
常见生物：全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物，多数昆虫、一些鱼类和两栖类。
三、三种伴性遗传的特点：
（1）伴X 隐性遗传的特点：
① 男 ＞ 女 ② 隔代遗传（交叉遗传） ③ 母病子必病，女病父必病
（2）伴X 显性遗传的特点：
① 女＞男 ② 连续发病 ③ 父病女必病，子病母必病
（3）伴Y 遗传的特点：
①男病女不病 ②父→子→孙
附：常见遗传病类型（要记住
．．．）：
伴X 隐：色盲、血友病
伴X 显：抗维生素D 佝偻病
常隐：先天性聋哑、白化病
常显：多(并)指
第3 章 基因的本质
第1 节 DNA 是主要的遗传物质
一、DNA 是主要的遗传物质
1．DNA 是遗传物质的证据
（1）肺炎双球菌的转化实验过程和结论 （2）噬菌体侵染细菌实验的过程和结论[来
源:Z&xx&k.Com]
实验名称
实验过程及现象
结论
细菌的
转化[来
源:Z+xx
+k.Com
]
体内
转化
1．注射活的无毒R 型细菌，小鼠正常。[来源:学_科_网Z_X_X_K]
2．注射活的有毒S 型细菌，小鼠死亡。[来源:学,科,网Z,X,X,K]
3．注射加热杀死的有毒S 型细菌，小鼠正常。
4．注射“活的无毒R 型细菌+加热杀死的有毒S 型细菌”，小鼠死
亡。[来源:学+科+网Z+X+X+K]
DNA 是遗
传物质，蛋
白质不是遗
传物质。
体外
转化
5．加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养，无毒菌全变
为有毒菌。
6．对S 型细菌中的物质进行提纯：①DNA②蛋白质③糖类④无机
物。分别与无毒菌混合培养，①能使无毒菌变为有毒菌；②③④
与无毒菌一起混合培养，没有发现有毒菌。
噬菌体侵染细
菌
用放射性元素35S 和32P 分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，
让其在细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检
测出放射性元素32P
DNA 是遗
传物质
2．DNA 是主要的遗传物质
（1）某些病毒的遗传物质是RNA （2）绝大多数生物的遗传物质是DNA
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
6
第2 节 DNA 分子的结构
★一、DNA 的结构
1、DNA 的组成元素：C、H、O、N、P
2、DNA 的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4 种）
3、DNA 的结构：
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧：由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律： A ＝ T；G ≡ C。（碱基互补配对原则）
★4．特点
①稳定性：DNA 分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变
②多样性：DNA 分子中碱基对的排列顺序多种多样（主要的）、碱基的数目和碱基的比例不
同
③特异性：DNA 分子中每个DNA 都有自己特定的碱基对排列顺序
★3．计算 1．在两条互补链中
C
T
G
A
的比例互为倒数关系。
2．在整个DNA 分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。
★3．整个DNA 分子中，
C
G
T
A
与分子内每一条链上的该比例相同。
★第3 节 DNA 的复制
一、实验证据——半保留复制
1、材料：大肠杆菌
2、方法：同位素示踪法
二、DNA 的复制
1．场所：细胞核
2．时间：细胞分裂间期。（即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期）
3．基本条件：① 模板：开始解旋的DNA 分子的两条单链（即亲代DNA 的两条链）；
② 原料：是游离在细胞中的4 种脱氧核苷酸；
③ 能量：由ATP 提供；
④ 酶：DNA 解旋酶、DNA 聚合酶等。
4．过程：①解旋；②合成子链；③形成子代DNA
5．特点：①边解旋边复制；②半保留复制
6．原则：碱基互补配对原则
7．精确复制的原因：①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;
②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。
8．意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性
简记：一所、二期、三步、四条件
第4 节 基因是有遗传效应的DNA 片段
一、基因的定义：基因是有遗传效应的DNA 片段
二、DNA 是遗传物质的条件：a、能自我复制 b、结构相对稳定 c、储存遗传信息
d、能够控制性状。
三、DNA 分子的特点：多样性、特异性和稳定性。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
7
第4 章 基因的表达
★第1 节 基因指导蛋白质的合成
一、RNA 的结构：
1、组成元素：C、H、O、N、P
2、基本单位：核糖核苷酸（4 种）
3、结构：一般为单链
二、基因：是具有遗传效应的DNA 片段。主要在染色体上
三、基因控制蛋白质合成：
1、转录：
（1）概念：在细胞核中，以DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA 的
过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录）
（2）过程：①解旋；②配对；③连接；④释放（具体看书63 页）
（3）条件：模板：DNA 的一条链（模板链）
原料：4 种核糖核苷酸
能量：ATP
酶：解旋酶、RNA 聚合酶等
（4）原则：碱基互补配对原则（A—U、T—A、G—C、C—G）
（5）产物：信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA）
2、翻译：
（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的
蛋白质的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）
（2）过程：（看书）
（3）条件：模板：mRNA
原料：氨基酸（20 种）
能量：ATP
酶：多种酶
搬运工具：tRNA
装配机器：核糖体
（4）原则：碱基互补配对原则
（5）产物：多肽链
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数：mRNA 分子中碱基数：氨基酸数 = 6：3：1
4、密码子
①概念：mRNA 上3 个相邻的碱基决定1 个氨基酸。每3 个这样的碱基又称为1 个密码子.
②特点：专一性、简并性、通用性
③密码子 起始密码：AUG、GUG
（64 个） 终止密码：UAA、UAG、UGA
注：决定氨基酸的密码子有61 个，终止密码不编码氨基酸。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
8
第2 节 基因对性状的控制
一、中心法则及其发展
1、提出者：
克里克
2、内容：
遗传信息可以从DNA 流向DNA，即DNA 的自我复制；也可以从DNA 流向RNA，进
而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。但是，遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质，也不
能从蛋白质流向DNA 或RNA。近些年还发现有遗传信息从RNA 到RNA（即RNA 的自我
复制）也可以从RNA 流向DNA（即逆转录）。
二、基因控制性状的方式：
（1）间接控制：通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如白化病等。
（2）直接控制：通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫
血等。
注：生物体性状的多基因因素：基因与基因；基因与基因产物；与环境之间多种因素存在复
杂的相互作用，共同地精细的调控生物体的性状。
第5 章 基因突变及其他变异
★第1 节 基因突变和基因重组
一、生物变异的类型
不可遗传的变异（仅由环境变化引起）
可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）
基因突变
基因重组
染色体变异
二、可遗传的变异
（一）基因突变
1、概念：DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基
因突变。
2、原因：物理因素：X 射线、紫外线、r 射线等；
化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；
生物因素：病毒、细菌等。
3、特点：a、普遍性 b、随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变
可以发生在细胞内的不同的DNA 分子上或同一DNA 分子的不同部位上）；c、低频性 d、多
数有害性 e、不定向性
注：体细胞的突变不能直接传给后代，生殖细胞的则可能
4、意义：它是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。
（二）基因重组
1、概念：是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
2、类型：a、非同源染色体上的非等位基因自由组合
b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
9
第2 节 染色体变异
一、染色体结构变异：
实例：猫叫综合征（5 号染色体部分缺失）
类型：缺失、重复、倒位、易位（看书并理解
．．．．．）
二、染色体数目的变异
1、类型
个别染色体增加或减少：
实例：21 三体综合征（多1 条21 号染色体）
以染色体组的形式成倍增加或减少：
实例：三倍体无子西瓜
二、染色体组
（1）概念：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
（2）特点：①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；
②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。
（3）染色体组数的判断：
① 染色体组数= 细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组
例1：以下各图中，各有几个染色体组？
答案：3 2 5 1 4
② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数
例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?
（1）Aa ______ （2）AaBb _______
（3）AAa _______ （4）AaaBbb _______
（5）AAAaBBbb _______ （6）ABCD ______
答案：2 2 3 3 4 1
3、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就
叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的
个体叫多倍体。
三、染色体变异在育种上的应用
1、多倍体育种：
方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
（原理：能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍）
原理：染色体变异
实例：三倍体无子西瓜的培育；
优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。
2、单倍体育种：
方法：花粉(药)离体培养
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
10
原理：染色体变异
实例：矮杆抗病水稻的培育
例：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆
不抗病水稻ddrr 和纯合高杆抗病水稻DDRR 两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水
稻ddRR ，应该怎么做？
_______________________________________________________________________________
优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。
附：育种方法小结
诱变育种
杂交育种
多倍体育种
单倍体育种
方法
用射线、激光、
化学药品等处理生
物
杂交
用秋水仙素处
理萌发的种子或幼
苗
花药(粉)离体培养
原理
基因突变
基因重组
染色体变异
染色体变异
优缺点
加速育种进程，
大幅度地改良某些
性状，但有利变异个
体少。
方法简便，但
要较长年限选择
才可获得纯合子。
器官较大，营养
物质含量高，但结实
率低，成熟迟。
后代都是纯合子，
明显缩短育种年限，但
技术较复杂。
第3 节 人类遗传病
一、人类遗传病与先天性疾病区别：
遗传病：由遗传物质改变引起的疾病。（可以生来就有，也可以后天发生）
先天性疾病：生来就有的疾病。（不一定是遗传病）
二、人类遗传病产生的原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
三、人类遗传病类型
（一）单基因遗传病
1、概念：由一对等位基因控制的遗传病。
2、原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
3、特点：呈家族遗传、发病率高（我国约有20%--25%）
4、类型：
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
11
显性遗传病 伴Ｘ显：抗维生素Ｄ佝偻病
常显：多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病 伴Ｘ隐：色盲、血友病
常隐：先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症
（二）多基因遗传病
1、概念：由多对等位基因控制的人类遗传病。
2、常见类型：腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。
（三）染色体异常遗传病（简称染色体病）
1、概念：染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常）
2、类型：
常染色体遗传病 结构异常：猫叫综合征
数目异常：21 三体综合征（先天智力障碍）
性染色体遗传病：性腺发育不全综合征（XO 型，患者缺少一条 X 染色体）
四、遗传病的监测和预防
1、产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾
病，
产前诊断可以大大降低病儿的出生率
2、遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展
五、实验：调查人群中的遗传病
注意事项：
1、调查遗传方式——在家系中进行
2、调查遗传病发病率——在广大人群随机抽样
注：调查群体越大，数据越准确
六、人类基因组计划：是测定人类基因组的全部DNA 序列，解读其中包含的遗传信息。
需要测定22+XY 共24 条染色体
第6章 从杂交育种到基因工程
第1 节 杂交育种与诱变育种
一、各种育种方法的比较：
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
处理
杂交→自交→
选优→自交
用射线、激光、
化学药物处理
用秋水仙素处理
萌发后的种子或幼苗
花药离体培养
原理
基因重组，
组合优良性状
人工诱发基因
突变
破坏纺锤体的形成，
使染色体数目加倍
诱导花粉直接发育，
再用秋水仙素
优
缺
点
方法简单，
可预见强，
但周期长
加速育种，改良性
状，但有利个体不
多，需大量处理
器官大，营养物质
含量高，但发育延迟，
结实率低
缩短育种年限，
但方法复杂，
成活率较低
例子
水稻的育种
高产量青霉素菌株
无子西瓜
抗病植株的育成
第2节 基因工程及其应用
一、基因工程
1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA 重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，
把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
12
定向地改造生物的遗传性状。
2、原理：基因重组
3、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具
1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶）
（1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
（2）作用部位：磷酸二酯键
（4）例子：EcoRI 限制酶能专一识别GAATTC 序列，并在G 和A 之间将这段序列切开。
（黏性末端） （黏性末端）
（5）切割结果：产生2 个带有黏性末端的DNA 片断。
（6）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA 切断，对自己的DNA 无损害。
注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。
2、基因的“针线”——DNA 连接酶
（1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA 分子。
（2）连接部位：磷酸二酯键
3、基因的运载体
（1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
（2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
三、基因工程的操作步骤
1、提取目的基因
2、目的基因与运载体结合
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测和鉴定
四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因
奶牛、超级绵羊等等
2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗
3、基因工程与环境保护：超级细菌
五、转基因生物和转基因食品的安全性
两种观点是：1、转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制
2、转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。
第7 章 现代生物进化理论
第1 节 生物进化理论的发展
一、拉马克的进化学说
1、理论要点：用进废退；获得性遗传
2、进步性：认为生物是进化的。
二、达尔文的自然选择学说
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
13
1、理论要点：自然选择（过度繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存）
2、进步性：能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。
3、局限性：
①不能科学地解释遗传和变异的本质；
②自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释。
（对生物进化的解释仅局限于个体水平）
三、现代达尔文主义
（一）种群是生物进化的基本单位（生物进化的实质：种群基因频率的改变）
1、种群：
概念：在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。
特点：不仅是生物繁殖的基本单位；而且是生物进化的基本单位。
2、种群基因库：一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库
3、基因（型）频率的计算：
①按定义计算：
例1：从某个群体中随机抽取100 个个体，测知基因型为AA、Aa、aa 的个体分别是30、60
和10 个，则：
基因型AA 的频率为______；基因型Aa 的频率为 ______；基因型 aa 的频率为 ______。
基因A 的频率为______；
基因a 的频率为 ______。
答案：30% 60% 10% 60% 40%
②某个等位基因的频率 = 它的纯合子的频率 + ½杂合子频率
例：某个群体中，基因型为AA 的个体占30%、基因型为Aa 的个体占60% 、基因型为aa
的个体占10% ，则：基因A 的频率为______，基因a 的频率为 ______
答案： 60% 40%
（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料
（三）自然选择决定进化方向：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，
导致生物朝着一定的方向不断进化。
（四）突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制
1、物种：指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且自然状态
下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
2、隔离：
地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流
的现象。
生殖隔离：指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。
3、物种的形成：
⑴物种形成的常见方式：地理隔离（长期）→生殖隔离
⑵物种形成的标志：生殖隔离
⑶物种形成的3 个环节：
突变和基因重组：为生物进化提供原材料
选择：使种群的基因频率定向改变
隔离：是新物种形成的必要条件
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
14
第2 节 生物进化和生物多样性
一、生物进化的基本历程
1、地球上的生物是从单细胞到多细胞，从简单到复杂，从水生到陆生，从低级到高级逐渐
进化而来的。
2、真核细胞出现后，出现了有丝分裂和减数分裂，从而出现了有性生殖，使由于基因重组
产生的变异量大大增加，所以生物进化的速度大大加快。
二、生物进化与生物多样性的形成
1、生物多样性与生物进化的关系是：生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果；而生
物多样性的产生又加速了生物的进化。
2、生物多样性包括：遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
高中生物必修3 知识点
第1 章 人体的内环境与稳态
一、内环境：（由细胞外液构成的液体环境）
细胞内液（细胞质基质、细胞液）
（存在于细胞内，约占2/3）
1.体液 血 浆
细胞外液 ＝内环境（细胞直接生活的环境） 组织液
（存在于细胞外，约占1/3） 淋巴等
2.内环境的组成及相互关系
细胞内液 组织液 血浆
淋巴 （淋巴循环）
3、细胞外液的成分
a.
水，无机盐（Na+, Cl- ），蛋白质（血浆蛋白）
b. 血液运送的物质 营养物质： 葡萄糖 甘油 脂肪酸 胆固醇 氨基酸等
废物： 尿素 尿酸 乳酸等
气体： O2、CO2 等
激素， 抗体， 神经递质 维生素
c.
组织液，淋巴，血浆成分相近，最主要的差别在于血浆中含有很多的蛋白质，细胞外液是盐溶
液，反映了生命起源于海洋，
d. 血浆各化学成分的种类及含量保持动态的稳定，所以分析血浆化学成分可在一定程度上反映体
内物质代谢情况，可以分析也一个人的身体健康状况
细胞外液又称内环境（是细胞与外界环境进行物质交换的媒介）
血细胞的内环境是血浆
淋巴细胞的内环境是淋巴
毛细血管壁的内环境是血浆、组织液
毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液
4、理化性质（渗透压，酸碱度，温度）
a.
渗透压：一般来说，溶质微粒越多，溶液浓度越高，对水的吸引力越大，渗透压越高，血浆渗
透压的大小主要与无机盐，蛋白质的含量有关。人的血浆渗透压约为７７０kpa，相当于细胞
内液的渗透压。
功能：是维持细胞结构和功能的重要因素。
典型事例：（高温工作的人要补充盐水； 严重腹泻的人要注入生理盐水， 海里的鱼在河里不
能生存； 吃多了咸瓜子，唇口会起皱； 水中毒； 生理盐水浓度一定要是0.9%； 红
细胞放在清水中会胀破； 吃冰棋淋会口渴； 白开水是最好的饮料；）
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
b. 酸碱度 正常人血浆近中性，7.35--7.45
缓冲对：一种弱酸和一种强碱盐 H2CO3／NaHCO3 NaH2PO4/Na2HPO4
CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3-
c.
温度：有三种测量方法（直肠，腋下，口腔），恒温动物（不随外界温度变化而变化）与变温
动物（随外界温度变化而变化）不同．温度主要影响酶。
内环境的理化性质处于动态平衡中．
内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
直接参与物质交换的系统：消化，呼吸，循环，泌尿系统
间接参与的系统（调节机制）：神经－体液（内分沁系统）－免疫
人体稳态调节能力是有一定限度的．同时调节也是相对的。
5、组织水肿形成原因：
1) 代谢废物运输困难：如淋巴管堵塞
2) 渗透问题；血浆中蛋白质含量低
① 过敏，毛细血管通透性增强，蛋白质进入组织液
② 营养不良
③ 肾炎，蛋白尿，使血浆中的蛋白质含量低。
6、尿液的形成过程
尿的形成过程：血液流经肾小球时，血液中的尿酸、尿素、水、无机盐和葡萄
糖等物质通过肾小球的过滤作用，过滤到肾小囊中，形成原尿。 当尿液流经肾
小管时，原尿中对人体有用的全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐，被肾小管
重新吸收，回到肾小管周围毛细血管的血液里。原尿经过肾小管的重吸收作用，
剩下的水和无机盐、尿素和尿酸等就形成了尿液。
二、稳态
（1）概念：正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，
共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。
（2）意义：维持内环境在一定范围内的稳态是生命活动正常进行的
必要条件。
（3）调节机制：神经——体液——免疫调节网络
1、单细胞（如草履虫）直接与外界环境进行物质交换
2、多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换
3、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多
的蛋白质，而组织液淋巴中蛋白质含量较少。
4、内环境的理化性质：渗透压，酸碱度，温度
①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关；无机盐中Na
+、cl
- 占优势
细胞外液渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压；
②正常人的血浆近中性，PH为7.35-7.45与HCO3
-、HPO4
2- 等离子有关；
③人的体温维持在37
0C 左右（一般不超过1
0C ）。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
5、内环境稳态的重要性：
1) 稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。
内环境成分相对稳定
内环境稳态 温度
内环境理化性质的相对稳定 酸碱度（PH值）
渗透压
a. 稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行
b. 调节机制：神经-体液-免疫
c. 稳态相关的系统：消化、呼吸、循环、排泄系统（及皮肤）
d. 维持内环境稳态的调节能力是有限的，若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍
时内环境稳态会遭到破坏
⑵内环境稳态的意义：机体进行正常生命活动的必要条件
第2 章 动物和人体生命活动的调节
一、通过神经系统的调节
1、神经调节的基本结构和功能单位是神经元。
神经元的功能：接受刺激产生兴奋，并传导兴奋，进
而对其他组织产生调控效应。
神经元的结构：由细胞体、突起[树突（短）、轴突（长）]构成。
2、反射：是神经系统的基本活动方式。是指在中枢神经系统参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律
性应答。
3、反射弧：是反射活动的结构基础和功能单位。
感受器：感觉神经末稍和与之相连的各种特化结构，感受
刺激产生兴奋
传入神经：将感受器的兴奋传至神经中枢
神经中枢：在脑和脊髓的灰质中，功能相同的神经元细胞
体汇集在一起构成
传出神经：将神经中枢的指令传至效应器
效应器：运动神经末稍与其所支配的肌肉或腺体
4、 兴奋在神经纤维上的传导
（1） 兴奋：指动物体或人体内的某些组织（如神经组
织）或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著
活跃状态的过程。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
（2） 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。
（3） 兴奋的传导过程：静息状态时，细胞膜电位外正内负→受到刺激，兴奋状态时，细胞膜电位为外负内正→
兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流（膜外：未兴奋部位→兴奋部位；膜内：兴奋部位→未
兴奋部位）→兴奋向未兴奋部位传导
（4） 兴奋的传导的方向：双向
5、 兴奋在神经元之间的传递：
（1）神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的
突触：包括突触前膜、突触间隙、突触后膜
（2）兴奋的传递方向：由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内，所以兴奋在神经元之间
（即在突触处）的传递是单向的，只能是：突触前膜→突触间隙→突触后膜
（上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突）
6、 人脑的高级功能
（1）人脑的组成及功能：大脑：大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是高级神经活动的结构基础。其上有
语言、听觉、视觉、运动等高级中枢；小脑：是重要的运动调节中枢，维持身体平衡；脑干：有许多重要的生命
活动中枢，如呼吸中枢；下丘脑：有体温调节中枢、渗透压感受器、是调节内分泌活动的总枢纽
（2）语言功能是人脑特有的高级功能
语言中枢的位置和功能：书写中枢（W 区）→失写症（能听、说、读，不能写）运动性语言中枢（S 区）→运动
性失语症（能听、读、写，不能说）听性语言中枢（H 区）→听觉性失语症（能说、写、读，不能听）阅读中枢
（V 区）→失读症（能听、说、写，不能读）（3）其他高级功能 ：学习与记忆
二、激素的调节
1、体液调节中，激素调节起主要作用。
2、人体主要激素及其作用
激素分泌部位
激素名称
主要作用
下丘脑
抗利尿激素
调节水平衡、血压
多种促激素释放激素
调节内分泌等重要生理过程
垂体
生长激素
促进蛋白质合成，促进生长
多种促激素
控制其他内分泌腺的活动
甲状腺
甲状腺激素
促进代谢活动；促进生长发育（包括中枢神经系统
的发育），提高神经系统的兴奋性；
胸腺
胸腺激素
促进T 淋巴细胞的发育，增强T 淋巴细胞的功能
肾上激腺
肾上腺激素
参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动
胰岛
胰岛素
使血糖水平降低
胰高血糖素
使血糖水平升高
卵巢
雌激素等
促进女性性器官的发育、卵细胞的发育和排卵，激
发并维持第二性征等
睾丸
雄激素
促进男性性器官的发育、精子的生成，激发并维持
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
男性第二性征
3、激素间的相互关系：
协同作用：如甲状腺激素与生长激素
拮抗作用：如胰岛素与胰高血糖素
4、激素调节的实例：实例一、血糖平衡的调节，（甲状腺激素分泌的分级调节：课本P28）
1）、血糖的含义：血浆中的葡萄糖(正常人空腹时浓度：3.9-6.1mmol/L)
2）、血糖的来源和去路：
3）、调节血糖的激素：
（1）胰岛素：（降血糖）分泌部位：胰岛B 细胞
作用机理：
①促进血糖进入组织细胞，并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸
等非糖物质。
②抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖（抑制2 个来源，促进3 个去路）
（2）胰高血糖素：（升血糖）分泌部位：胰岛A 细胞
作用机理：促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖（促进2 个来源）
4）、血糖平衡的调节：（负反馈）
血糖升高→胰岛B 细胞分泌胰岛素→血糖降低
血糖降低→胰岛A 细胞分泌胰高血糖素→血糖升高
5）、血糖不平衡：过低—低血糖病；过高—糖尿病
6）、糖尿病
病因：胰岛B 细胞受损，导致胰岛素分泌不足
症状：多饮、多食、多尿和体重减少（三多一少）
防治：调节控制饮食、口服降低血糖的药物、注射胰岛素
检测：斐林试剂、尿糖试纸
7）反馈调节：在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节凡是叫做
反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
正反馈：反馈信息与原输入信息起相同的作用，使输出信息进一步增强的调节。
负反馈：反馈信息与原输入信息起相反的作用，使输出信息减弱的调节。
实例二、甲状腺激素分泌的分级调节
5.激素调节的特点：
1）微量和高效
2）通过体液运输
3）作用于靶器官、靶细胞
三、神经调节与体液调节的关系
（一）两者比较：
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
（二）体温调节
1、体温的概念：指人身体内部的平均温度。
2、体温的测量部位：直肠、口腔、腋窝
3、体温相对恒定的原因：在神经系统和内分泌系统等的共同调节下，人体的产热和散热过程保持动态平衡的结
果。
产热器官：主要是肝脏和骨骼肌
散热器官：皮肤（血管、汗腺）
4、体温调节过程：
（1） 寒冷环境→冷觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢
→皮肤血管收缩、汗液分泌减少（减少散热）、
骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加（增加产热）
→体温维持相对恒定。
（2） 炎热环境→温觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢
→皮肤血管舒张、汗液分泌增多（增加散热）
→体温维持相对恒定。
5、体温恒定的意义：是人体生命活动正常进行的必需条件，主要通过对酶的活性的调节体现
（三）水平衡的调节
1、 人体内水分的动态平衡是靠水分的摄入和排出的动态平衡实现的
2、 人体内水的主要来源是饮食、另有少部分来自物质代谢过程中产生的水。水分的排出主要通过泌尿系统，其
次皮肤、肺和大肠也能排出部分水。人体的主要排泄器官是肾，其结构和功能的基本单位是肾单位。
3、 水分调节（细胞外液渗透压调节）：（负反馈）
过程：饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合
管重吸收水增强→细胞外液渗透压下降、尿量减少
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
总结：水分调节主要是在神经系统和内分泌系统的调节下，通过肾脏完成。起主要作用的激素是抗利尿激素，它
是由下丘脑产生，由垂体释放的，作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收，从而使排尿量减少。
四、免疫调节
1、 免疫系统的组成：
免疫器官：扁桃体、胸腺、脾、淋巴结、骨髓等
淋巴细胞：B 淋巴细胞（在骨髓中成熟）、T 淋巴细胞（迁移到胸腺中成熟）
免疫细胞
吞噬细胞
免疫活性物质：抗体、淋因子
2、 免疫类型： 非特异性免疫（先天性的，对各种病原体有防疫作用）第一道防线：皮肤、黏膜及其分泌物等。
第二道防线：体液中的杀菌物质和吞噬细胞。特异性免疫（后天性的，对某种病原体有抵挡力）第三道防线：
免疫器官和免疫细胞 体液免疫和细胞免疫
3、 体液免疫：由B 淋巴细胞产生抗体实现免疫效应的免疫方式。（抗原没有进入细胞内）
抗原刺激
↓
B 淋巴细胞增值、分化出 效应B 细胞
记忆细胞→同一抗原再次刺激时增值分化为效应B 细胞
↓
效应B 细胞分泌抗体
↓
抗体清除抗原
4、细胞免疫：通过T 淋巴细胞和淋巴因子发挥免疫效应的免疫方式
靶细胞（被抗原入侵的细胞）或吞噬了抗原的巨噬细胞 刺激
↓
T 淋巴细胞增值、分化出 效应T 细胞
记忆细胞→同一靶细胞再次刺激时增值分化为效应T 细胞
↓
效应T 细胞使靶细胞裂解死亡、
（效应T 细胞释放某些细胞因子（如干扰素）增强免疫细胞的效应）
↓
被释放至体液中的抗原被体液免疫中的抗体清除
5、体液免疫与细胞免疫的区别：
共同点：针对某种抗原，属于特异性免疫
区别 体液免疫 细胞免疫
作用对象 抗原 被抗原入侵的宿主细胞（即靶细胞）
作用方式 效应B 细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合 效应T 细胞与靶细胞密切接触
6、艾滋病：
（1）病的名称：获得性免疫缺陷综合症（AIDS）
（2）病原体名称：人类免疫缺陷病毒（HIV），其遗传物质是2 条单链RNA
（3）发病机理：HIV 病毒进入人体后，主要攻击T 淋巴细胞，使人的免疫系统瘫痪
（4）传播途径：血液传播、性接触传播、母婴传播
五、动物激素在生产中的应用：在生产中往往应用的并非动物激素本身，而是激素类似物
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
1、 催情激素提高鱼类受孕率：运用催情激素诱发鱼类的发情和产卵，提高鱼类的受孕率。
2、 人工合成昆虫激素防治害虫：可在田间喷洒一定量的性引诱剂（性外激素类似物），干扰雌雄性昆虫间的正
常交配。
3、 阉割猪等动物提高产量：对某些肉用动物注射生长激素，加速其生长。对猪阉割，减少性激素含量，从而缩
短生长周期，提高产量。
4、 人工合成昆虫内激素提高产量：可人工喷洒保幼激素，延长其幼虫期，提高蚕丝的产量和质量。
第3 章 植物激素调节
一、生长素的发现：
1、胚芽鞘： 尖端产生生长素，在胚芽鞘的基部起作用；
2、感光部位是胚芽鞘尖端；
3、琼脂块有吸收、运输生长素的作用；
4、生长素的成分是吲哚乙酸；
5、向光性的原因：由于生长素分布不均匀造成的，单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量
多于向光一侧，因而引起两侧生长不均匀从而造成向光弯曲。
在胚芽鞘中
感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端
向光弯曲的部位在胚芽鞘尖端下部（伸长区）
产生生长素的部位在胚芽鞘尖端（有光无光都产生生长素）
能够横向运输的也是胚芽鞘尖端
感性运动与向性运动
①植物受到不定向的外界刺激而引起的局总运动．称为感性运动．（含羞草叶片闭合）
②植物受到一定方向的外界刺激而引起的局总运动．称为向性运动．（向光性，向水性）
植物弯曲生长的直接原因：生长素分布不均匀（光，重力，人为原因）
二、生长素的合成：幼嫩的芽、叶、发育的种子（色氨酸→生长素）
运输：①：横向运输（只发生在胚芽鞘尖端）：在单侧光刺激下生长素由向光一侧向
背光一侧运输
②：纵向运输（极性运输，主动运输）：从形态学上端运到下端，不能倒运
③：非极性运输：自由扩散，在成熟的组织，叶片，种子等部位
生长素产生：色氨酸经过一系列反应可转变成生长素
分布：各器官都有分布，但相对集中的分布在生长素旺盛部位。
产生部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子
三、生长素的生理作用：
1、生长素是不直接参与细胞代谢而是给细胞传达一种调节代谢的信息；生长素
2、作用：a、促进细胞的生长；（伸长）
b、促进果实的发育（培养无籽番茄）；
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
c、促进扦插的枝条生根；
d、防止果实和叶片的脱落；
3、特点具有两重性：
高浓度促进生长，低浓度抑制生长；既可促进生长也可抑制生长；既能促进发芽也能抑制发芽，
既能防止落花落果也能疏花疏果。
生长素发挥的作用与浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类（根〈芽〈茎）。
植物体各个器官对生长素的最适浓度不同：茎 > 芽 > 根，敏感度不同；根＞芽＞茎（横向生
长的植物受重力影响而根有向地性，茎有背地性）许多禾本科植物倒扶后可以自己站起来，
D>C, B>A, 原因：由于重力的作用，生长素都积累在近地面，D 点和B 点和生长素都高
于C 点和A 点，又由于根对生长素敏感，所以，D 点浓度高抑制生长，长的慢，而C 点浓度低促
进生长，长的快。根向下弯曲（两重性）。而茎不敏感，所以B 点促进 生长的快，而A 点促进生
长的慢。所以向上弯曲。
根的向地性与顶端优势中的生长素的作用原理相同，都是体现两重性。
茎的背地性与向光性中的生长素的作用原理相同。
顶端优势：顶芽产生的生长素向下运输在侧芽附近积累，侧芽对生长素浓度比较敏感，因此受到抑
制，顶芽不断生长，侧芽被抑制的现象（松树）
说明：生长素的极性运输是主动运输；生长素具有两重作用．
应用：棉花摘心促进多开花，多结果．园林绿篱的修剪．
解除顶端优势就是去除顶芽（棉花摘心）
四、生长素的应用：
促扦插枝条生根，（不同浓度的生长素效果不同，扦插枝条多留芽）
促果实发育，（无籽番茄，无籽草莓）
防止落花落果，（喷洒水果，柑，桔）
除草剂（高浓度抑制植物生长，甚到杀死植物）
果实的发育过程：
植物激素：由植物体内产生、能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量
有机物。
特点：内生的，能移动，微量而高效
植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质（2.4－Ｄ，NAA，乙烯利）
五、其他植物激素：
1、赤霉素（ＧＡ） 合成部位：未成熟的种子、幼根、幼叶
A
B
C
D
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
主要作用：促进细胞的伸长引起植株增高（恶苗病，芦苇伸长），促进麦芽糖化（酿造啤酒），促进
性别分化（瓜类植物雌雄花分化），促进种子发芽、解除块茎休眠期（土豆提前播种），果实成熟，
抑制成熟和衰老等
2、脱落酸 （ABA） 合成部位：根冠、萎焉的叶片
分布：将要脱落的组织和器官中含量较多
主要作用：抑制生长，表现为促进叶、花、果的脱落，促进果实成熟，抑制种子发芽、抑制植株生
长，提高抗逆性（气孔关闭），等
3、细胞分裂素(CK) 合成部位：根尖
主要作用：促进细胞分裂（蔬菜保鲜），诱导芽的分化，促进侧芽生长，延缓
叶片的衰老等
4、乙烯 合成部位：植物体各个部位
主要作用：促进果实的成熟
各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节；
植物激素的概念：由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著
影响的微量有机物；
植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂；
第4 章 种群和群落
种群密度（最基本）
出生率、死亡率
迁入率、迁出率
1、种群特征 增长型
年龄组 稳定型
衰退型
性别比例
1) 种群密度
a、定义：在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度；
是种群最基本的数量特征；
逐个计数 针对范围小，个体较大的种群；
b、计算方法： 植物：样方法（取样分有五点取样法、等距离取样法）取平均值；
动物：标志重捕法（对活动能力弱、活动范围小）；
计算公式：N=M×n/m。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
估算的方法 昆虫：灯光诱捕法；
微生物：抽样检测法。
2) 出生率、死亡率：a、定义：单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率；
b、意义：是决定种群密度的大小。
3) 迁入率和迁出率：a、定义：单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率；
b、意义：针对一座城市人口的变化起决定作用。
4) 年龄组成： a、定义：指一个种群中各年龄期个体数目的比
例；
b、类型：增长型（A）、稳定型(B)、衰退型(C)；
c、意义：预测种群密度的大小。
5) 性别比例： a、定义：指种群中雌雄个体数目的比例；
b、意义：对种群密度也有一定的影响。
2、种群密度的测量方法：样方法（植物和运动能力较弱的动物）、标志重捕法（运动能力强的动物）
3：种群：一定区域内同种生物所有个体的总称
群落：一定区域内的所有生物
生态系统：一定区域内的所有生物与无机环境
地球上最大的生态系统：生物圈
4、种群的数量变化曲线：
① “J型增长”a、数学模型：（1） Nt=N0λ
（2）曲线（如右图）
b、条件：理想条件指食物和空间条件充裕、气候适宜、
没有敌害
等条件；
c、举例：自然界中确有，如一个新物种到适应的新环境。
② “S型增长” a、条件：自然资源和空间总是有
限的；
b、曲线中注意点：
（1）K值为环境容纳量（在环境条件不受破坏
的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数
量）；
（2）K/2处增长率最大。
大多数种群的数量总是在波动中，在不利的条件下，种群的数量会急剧下降甚至消失。
研究种群数量变化的意义：对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用、以及濒临动物种群的拯救和
恢复有重要意义。
丰富度：群落中物种数目的多少
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
5、种间关系比较
关系名称
数量坐标图
能量关系图
特 点
举 例
互利共生
相互依赖，彼此有利；如果
彼此分开，则双方或者一方
不能独立生存。数量上两种
生物同时增加，同时减少，
呈现出“同生共死”的同步
性变化
地衣；大豆与
根瘤菌
寄 生
无
对宿主有害，对寄生生物有
利；如果分开，则寄生物难
以单独生存，而宿主会生活
得更好
蛔虫与人；噬
菌体与被侵
染的细菌
竞 争
数量上呈现出“你死我活”
的同步性变化，两种生物生
存能力不同，如图a；生存
能力相同，则如图b，AB
起点相同，为同一营养级
牛与羊；农作
物与杂草
捕 食
一种生物以另一种生物为
食，数量上呈现出“先增加
者先减少，后增加者后减
少”的不同步变化。AB 起
点不相同，两种生物数量
（能量）存在差异，分别位
于不同的营养级
狼与兔；青蛙
与昆虫
6、群落的空间结构：
a、定义：在群落中各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。
b、包括：垂直结构：具有明显的分层现象。
意义：植物的垂直结构提高了群落利用阳光等环境资源能力；
植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，所以动物也有分层现象(垂直结
构)；
水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，它们
呈镶嵌分布。
7、群落的演替：
1、定义：随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程。
2、类型： 初生演替：指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生
演替，如：沙丘、火山岩、冰川泥。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
过程：裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
森林阶段（顶级群落）
（缺水的环境只能到基本植物阶段）
次生演替：在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体
（如发芽地下茎）的地方发生的演替。
如：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。
3、人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向
第5 章 生态系统及其稳定性
一、生态系统
1、定义：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，
最大的生态系统是生物圈（是指地球上的全部生物及其无机环境的总和）。
2、类型： 自然生态系统
自然生态系统的自我调节能力大于人工生态系统
人工生态系统
非生物的物质和能量
3、结构：组成结构
生产者（自养生物） 主要是绿色植物，还有硝化细菌等
消费者 主要有植食性动物、肉食性动物和杂食性动物
寄生动物(蛔虫)
异养生物
分解者 主要是细菌、真菌、还有腐生生活的动物(蚯蚓)
食物链 从生产者开始到最高营养级结束，分解者不参与食物链
营养结构
食物网 在食物网之间的关系有竞争同时存在竞争。食物链，食物网是能量流动、物质循
环的渠道。
4、生态系统功能：能量流动、物质循环、信息传递
（1）能量流动 a、定义：生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，
输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能，
传递沿食物链、食物网，
散失通过呼吸作用以热能形式散失的。
b、过程：一个来源，三个去向。
c、特点：单向的、逐级递减的（中底层为第一营养级，生产者能量最多，其次为初级消
费者，能量金字塔不可倒置，数量金字塔可倒置）。能量传递效率为10%－20%
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
（2）研究能量流动的意义：a、实现对能量的多级利用，提高能量的利用效率（如桑基鱼塘）
b、合理地调整能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分（如
农作物除草、灭虫）
定义：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生
物群落到无机环境的循环过程。
5、物质循环 特点：具有全球性、循环性
形式:CO2
举例：碳循环的
6、大气中CO2过高会引起温室效应
减少温室效应的措施:
a、减少化石燃料的燃烧,使用新能源.
B、植树造林,保护环境.
7、物质循环和能量循环两者关系： 同时进行，彼此相互依存，不可分割的，物质循环是能 量流动的载体，
能量流动作为物质循环动力
8、实践中应用：a.任何生态系统都需要来自系统外的能量补充
b.帮助人们科学规划设计人工生态系统使能量得到最有效的利用
c.能量多极利用从而提高能量的利用率
d.帮助人们合理调整生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的方向。
物理信息 通过物理过程传递的信息，如光、声、温度、湿度、磁力等可来源于
无机环境，也可来自于生物。
①信息种类 化学信息 通过信息素传递信息的，如，植物生物碱、有机酸动物的性外激素
行为信息 通过动物的特殊行为传递信息的，对于同种或异种生物都可以传递（如:
大气中的CO2
燃
烧
光
合
作
用
呼
吸
作
用
植物
(生产
者)
动物
(消
费者)
捕食
微
生
物
的
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
动植物的遗体和排出物
(分解者)
泥炭、煤、石油
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
孔雀开屏、蜜蜂舞蹈）
9、信息传递 ②范围：在种内、种间及生物与无机环境之间
③信息传递作用：生命活动的正常进行离不开信息作用，生物种群的繁衍也离不开信息传递。信
息还能调节生物的种间关系以维持生态系统的稳定。
④应用：a .提高农产品或畜产品的产量。如：模仿动物信息吸收昆虫传粉，光照使鸡多下蛋
b.对有害动物进行控制，生物防治害虫，用不同声音诱捕和驱赶动物
10、稳定性 ①定义：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定能力
抵抗力稳定性 抵抗干扰保持原状
②种类 两者往往是相反关系，但也有一致的 如：北极冻原
恢复力稳定性 遭到破坏恢复原状
③原因：自我调节能力（负反馈调节是自我调节能力的基础）能力大小由生态系统的组分和食物网
的复杂程度有关，生态系统的组分越多和食物网越复杂自我调节能力就越强。但自我调节能力是有限度的，超过
自我调节能力限度的干扰会使生态系统崩溃。抵抗力稳定性越强恢复力稳定性越弱（如：森林）。抵抗力稳定性
越弱恢复力稳定性越强（如:草原、北极冻原）
④应用：a.对生态系统的干扰不应超过生态系统的自我调节能力
b.对人类利用强度较大的生态系统应实施相应的物质能量的投入保证内部结构与功能的
协调
二、生态环境的保护：
1、我国由于人口基数大而且出生率大于死亡率，所以近百年来呈“J”型；
a、人均耕地减少
2、人口增长对生态环境的影响： b、燃料需求增加
c、多种物质、精神需求
d、社会发展
地球的人口环境容纳量是有限的，对生态系统产生了沉重压力。
3、我国应对的措施：a、控制人口增长
b、加大环境保护的力度
c、加强生物多样性保护和生态农业发展
4、全球环境问题：a.全球气候变化 b.水资源短缺 c.臭氧层破坏 d.酸雨
e.土地荒漠化 f.海洋污染 g.生物多样性锐减
5、生物多样性 ①概念：生物圈内所有的植物、动物、微生物，它们所拥有的全部基因及各种各样的生态系统
共同构成了生物的多样性。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
生物多样性包括物种多样性、基因多样性、生态系统多样性
潜在价值 目前不清楚
②多样性价值 间接价值 生态系统区别调节功能
直接价值 食用药用 工业用 旅游观赏 科研 文学艺术
A、就地保护 建立自然保护区和风景名胜区 是生物多样性最有效的保护。
B、易地保护 将灭绝的物种提供 最后的生存机会
③保护措施 C、利用生物技术对濒危物种基因进行保护
D、协调好人与生态环境的关系（关键）
E、反对盲目的掠夺式地开发利用（合理利用是最好的保护）
6、可持续发展
①定义：在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要，它是追求自然、经济、社会的持久而
协调发展。
②措施：a.保护生物多样性
b.保护环境和资源
c.建立人口、环境、科技和资源消费之间的协调和平衡。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
1
高中生物选修1 知识点
专题1 传统发酵技术的应用
课题1 果酒和果醋的制作
1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。
2、有氧发酵：醋酸发酵 谷氨酸发酵 ·无氧发酵：酒精发酵 乳酸发酵
3、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌 ·酵母菌的生殖方式：出芽生殖(主要) 分裂生殖 孢子生殖
4、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O+能量
5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2+能量
6、20℃左右最适宜酵母菌繁殖 酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃
7、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在发酵过程中,
随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.在缺氧 呈酸性的发
酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。
8、醋酸菌是单细胞细菌(原核生物),代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂
9、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变
为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 C6H12O6＋2O2→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O
C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O
10、控制发酵条件的作用①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中
断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为32℃，控制好发酵温度，使发酵
时间缩短，又减少杂菌污染的机会。③有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧
化。
11、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋）
12、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与
酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2ｍL，再滴入物质的量浓度为3mol/L 的H2SO43
滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3 滴，振荡试管，观察颜色
13、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒
精发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过
一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接，其目的是防止空气中微生物的污
染。开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用该装置制酒时，
应该关闭充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气。
疑难解答
（1）你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？
应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
（2）你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？
如：要先冲洗葡萄，再除去枝梗；榨汁机、发酵装置要清洗干净，并进行酒精消毒；每次排气
时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
2
（3）制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在
30～35℃？
温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌的繁殖。因此需要将温度控制在其最
适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为32℃，因此要将温度控制在30～35℃。
课题2 腐乳的制作
1、多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛
霉是一种丝状真菌。代谢类型是异养需氧型。生殖方式是孢子生殖。营腐生生活。
2、原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可
将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
3、实验流程：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制
4、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。
前期发酵的主要作用：1.创造条件让毛霉生长。2.使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。
后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过各种辅料与酶的缓解作用，生成腐乳
的香气。
5、将豆腐切成3cm×3cm×1cm 的若干块。所用豆腐的含水量为70％左右，水分过多则腐乳不易成
形。*水分测定方法如下：精确称取经研钵研磨成糊状的样品5～10g(精确到0.02mg)，置于已知
重量的蒸发皿中，均匀摊平后，在100～105℃电热干燥箱内干燥4h，取出后置于干燥器内冷却
至室温后称重，然后再烘30min，直至所称重量不变为止。
样品水分含量（%）计算公式如下：
(烘干前容器和样品质量-烘干后容器和样品质量)/烘干前样品质量
·毛霉的生长：条件:将豆腐块平放在笼屉内，将笼屉中的控制在15～18℃，并保持一定的湿度。
来源：1.来自空气中的毛霉孢子，2. 直接接种优良毛霉菌种
时间：5 天
·加盐腌制：将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数的加高而增加
盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌制的时间约为8 天左右。
·用盐腌制时，注意控制盐的用量：盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败
变质；盐的浓度过高会影响腐乳的口味
·食盐的作用：1.抑制微生物的生长，避免腐败变质2.析出水分，使豆腐变硬，在后期制作过程
中不易酥烂3.调味作用，给腐乳以必要的咸味4.浸提毛酶菌丝上的蛋白酶。
·配制卤汤：卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒
的含量一般控制在12%左右。
·酒的作用：1.防止杂菌污染以防腐2.与有机酸结合形成酯，赋予腐乳风味3.酒精含量的高低与
腐乳后期发酵时间的长短有很大关系，酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期
延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成
块。
·香辛料的作用：1.调味作用2.杀菌防腐作用3.参与并促进发酵过程
·防止杂菌污染：①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。②装瓶时，操作要迅速小
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
3
亚
硝
酸
盐
含
量
发酵时间（d）
心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火
焰，防止瓶口被污染。
疑难解答
（1）利用所学的生物学知识，解释豆腐长白毛是怎么一回事？
豆腐生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝，在豆腐中还有匍匐菌丝。
（2）为什么要撒许多盐，将长毛的豆腐腌起来？
盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。
（3）我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？
含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳，不易成形。
（4）吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢？它对
人体有害吗？它的作用是什么？
“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝（匍匐菌丝），对人体无害。它能形成腐乳的
“体”，使腐乳成形。
课题3 制作泡菜
·制作泡菜所用微生物是乳酸菌 ，其代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下，将糖分解为乳酸 。
分裂方式是二分裂。反应式为：C6H12O6
酶
2C3H6O3+能量 含抗生素牛奶不能生产酸奶的原
因是抗生素杀死乳酸菌。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。
·亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂。
·膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，国家规定肉制品中不超过30mg/kg，酱腌菜中不超过
20mg/kg，婴儿奶粉中不超过2mg/kg。亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外，但在适宜pH 、温度和
一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。
·一般在腌制 10 天后亚硝酸盐含量开始降低，故在10 天之后食用最好
测定亚硝酸盐含量的方法是：比色法
原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对基苯磺酸发生重氮化反应
后，与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，与已知浓
度的标准显色液目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。
专题2 微生物的培养与应用
课题1 微生物的实验室培养
·培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微
生物培养的物质基础。
·培养基按照物理性质可分为液体培养基 半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
4
剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微
生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液
体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于
观察微生物的运动及菌种保藏等。
·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制
而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然
物质配制而成，常用于实际工业生产。
·按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入
某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生
物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。
·培养基的化学成分包括 水 、 无机盐 、 碳源 、 氮源 （生长因子）等。
·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3 等无机碳源；糖类、石油、花生粉
饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
·氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3
-、NH4
+（无机氮源）蛋白质、氨基
酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。
·培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要
在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH 调至酸性，培养细菌是需要将pH 调至中性或
微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件
·无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。
③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？
答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
·消毒与灭菌的区别
消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不
包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学
药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。
灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼
烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
灭菌方法：
①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；
②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱 ；
③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅 。
④表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯 。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
5
比较项 理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
较为温和
部分生活状态的微生物
不能
灭菌
强烈
全部微生物
能
制作牛肉膏蛋白胨固体培养基
（1）方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
（2）倒平板操作的步骤：
①将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。
②右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。
③用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基（约
10～20mL）倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。
④等待平板冷却凝固，大约需5～10min。然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底
在上。
·倒平板操作的讨论
1.培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？
提示：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进
行倒平板了。
2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？
答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，将平板倒置，既可以防止培养基表面的水分过度地挥
发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微
生物吗？为什么？
答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微
生物。
纯化大肠杆菌
（1）微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。
（2）平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分
散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群
体，这就是菌落。
（3）稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂
固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
（4）用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是：使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从
而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。
（5）平板划线法操作步骤：
①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。②在火焰旁冷却接种环，并打开棉塞。
③将试管口通过火焰。④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
6
⑤将试管通过火焰，并塞上棉塞。⑥左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速
伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养皿。⑦灼烧接种环，待其冷却后，
从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不
要将最后一区的划线与第一区相连。⑧将平板倒置放入培养箱中培养。
·平板划线操作的讨论
1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼
烧接种环吗？为什么？
答：操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前
灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种
直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便
得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操
作者。
2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
答：以免接种环温度太高，杀死菌种。
3.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？
答：划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细
菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
（6）涂布平板操作的步骤：
①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。②取少量菌液，滴加到培养基表面。
③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8～10s。
④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
涂布平板操作的讨论
涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一
想，第2 步应如何进行无菌操作？
提示：应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接
触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围；等等。
菌种的保存
（1）对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。
①临时保藏方法
将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入
4℃的冰箱中保藏。以后每3～6 个月，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。
②缺点：这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生变异。
（2）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
在3mL 的甘油瓶中，装入1mL 甘油后灭菌。将1mL 培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混
匀后，放在－20℃的冷冻箱中保存。
疑难解答
（1）生物的营养
营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动，保证发育、生殖
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
7
所需的外源物质。
人及动物的营养物质：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。
植物的营养物质：矿质元素、水、二氧化碳等三类。
微生物的营养物质：水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。
（2）确定培养基制作是否合格的方法
将未接种的培养基在恒温箱中保温1～2 天，无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则
需要重新制备。
课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
尿素 是一种重要的农业氮肥，尿素并不能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿
素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合成脲酶
尿素最初是从人的尿液中发现的
筛选菌株
（1）实验室中微生物的筛选应用的原理
人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH 等），同时抑制或阻止其他微生
物生长。
（2）选择性培养基
在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养
基，称作选择培养基。
（3）配制选择培养基的依据
根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入
有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物；加入高
浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。
统计菌落数目
（1）测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。
（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理
当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通
过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确，一般设置
3～5 个平板，选择菌落数在30～300 的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的
实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。
采用此方法的注意事项：1.一般选取菌落数在30~300 之间的平板进行计数
2.为了防止菌落蔓延，影响计数，可在培养基中加入TTC（在计数琼脂中加入适量的TTC(0.5%
TTC 1ML 加到100ML 琼脂中),细菌菌落长成红颜色,对去除食品本底颗粒物干扰非常有意义）.
3.本法仅限于形成菌落的微生物
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
8
设置对照
设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。对照
实验是指除了被测试的条件以外，其他条件都相同的实验，其作用是比照试验组，排除任何其他可
能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。
实验设计
实验设计包括实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综
合考虑和安排。
（1）土壤取样：同其他生物环境相比，土壤中的微生物，数量最大，种类最多。在富含有机质的
土壤表层，有更多的微生物生长。从富含有机物、潮湿、pH≈7 的土壤中取样。铲去表层土，在距
地表约3～8cm 的土壤层取样。
（2）样品的稀释：样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。在实际操作中，通常选用
一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30~300 之间、适于计数的平板。
测定土壤中细菌的数量，一般选用104 105 106
测定放线菌的数量，一般选用103 104 105
测定真菌的数量，一般选用102 103 104
（3）微生物的培养与观察
不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌30~37℃ 1~2 天
放线菌25~28℃ 5~7 天 霉菌25~28℃ 3~4 天
每隔24 小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间
不足而导致一楼菌落的数目。一般来说，在一定的培养条件下（相同的培养基、温度及培养时
间），同种微生物表现出稳定的菌落特征。形状、大小、隆起程度、颜色
疑难解答
（1）如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？
统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3 个平板，计算出平板菌落数的平均值
每克样品中的菌落数=（C/V）*M 其中，C 代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V 代
表涂布平板时所用的稀释液的体积（ml），M 代表稀释倍数
课题3 分解纤维素的微生物的分离
纤维素，一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是地球上含量最丰富的多糖类物质。
纤维素与纤维素酶
（1）棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。
（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1 酶、CX 酶和葡萄糖苷酶，前两
种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终被水解成葡萄糖，
为微生物的生长提供营养。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
9
纤维素分解菌的筛选
（1）筛选方法：刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。
（2）刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理
刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤
维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基
中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，
培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤
维素分解菌。
分离分解纤维素的微生物的实验流程
土壤取样→选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）→梯度稀释→将
样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落
（1）土壤采集 选择富含纤维素的环境。
（2）刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤 倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板
（3）刚果红染色法种类
一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。
课题延伸
对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选后，只是分离纯化的第一步，为确定得到的是纤维素
分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤
维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。
疑难解答
（1）为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？
由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因
此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。
（2）将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？
将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环
境。一般应将纸埋于深约10cm 左右腐殖土壤中。
（3）两种刚果红染色法的比较
方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这
样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问
题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现
假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地
位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是：有些微生物具有降解色素的
能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。
（4）为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？
在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适
应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
10
专题3 植物的组织培养技术
课题1 菊花的组织培养
植物组织培养的基本过程
细胞分化：在生物个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。
离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织，愈伤组织的细
胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细
胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进
行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地
里，可以发育成完整的植物体。
植物细胞工程
具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞，都具有发育成完整个体的能力，即每个生物细胞都
具有全能性。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在特定的时间和空间条件下，
通过基因的选择性表达，构成不同组织和器官。
植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物
新品种以及细胞产物的工厂化生产等。
·细胞分化是一种持久性的变化，它有什么生理意义？
使多细胞生物体中细胞结构和功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
比较根尖分生组织和愈伤组织的异同
影响植物组织培养的条件
材料：不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。植物材料的选择直接关系到试验的成败。植物
的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择未开花植物的
茎上部新萌生的侧枝作材料。一般来说，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。选取生长旺
盛嫩枝进行组培的是嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化。
营养：离体的植物组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。常
用的培养基是MS 培养基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、
B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。
激素：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在生长素
存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强趋势。在培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物
激素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。
组织类型
细胞来源
细胞形态
细胞结构
细胞排列
细胞去向
根尖
分生组织
受精卵
正方形
无液泡
紧密
分化成多种
细胞组织
愈伤组织 高度分化细胞
无定形
高度液泡化
疏松
再分化成新个体
相同点
都通过有丝分裂进行细胞增殖
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
11
+
环境条件：PH、温度、光等环境条件。
不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养，一般将pH 控制在5.8 左右，温度
控制在18~22℃，并且每日用日光灯照射12h.
4、操作流程
配制MS 固体培养基：配制各种母液：将各种成分按配方比例配制成的浓缩液（培养基母液）。
·使用时根据母液的浓缩倍数，计算用量，并加蒸馏水稀释。
·配制培养基：应加入的物质有琼脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有机物和植物激素的母液，并
用蒸馏水定容到1000 毫升。
·在菊花组织培养中，可以不添加植物激素
原因是菊花茎段组织培养比较容易。·灭菌：采取的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。
·MS 培养基中各种营养物质的作用是什么？与肉汤培养基相比，MS 培养基有哪些特点？
大量元素和微量元素提供植物细胞所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，维持细胞渗透压；甘氨酸、维
生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。
微生物培养基以有机营养为主，MS 培养基则需提供大量无机营养。
外植体的消毒 外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段。选取菊花茎段时，要取生长旺盛的
嫩枝。菊花茎段用流水冲洗后可加少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min 左
右。用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70%的酒精中摇动2~3 次，持续
6~7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。取出后仍用无菌吸水纸吸干外植体表面水分，放入质
量分数为0.1%的氯化汞溶液中1~2min。取出后，在无菌水中至少清洗3 次，漂洗消毒液。
注意：对外植体进行表面消毒时，就要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物的耐受能力。
接种：接种过程中插入外植体时形态学上端朝上，每个锥形瓶接种7～8 个外植体。外植体接种与
细菌接种相似，操作步骤相同，而且都要求无菌操作。
培养：应该放在无菌箱中进行，并定期进行消毒，保持适宜的温度（18~22℃）和光照（12h）
移栽：栽前应先打开培养瓶的封口膜，让其在培养间生长几日，然后用流水清洗根部培养基。然后
将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中生活一段时间，进行壮苗。最后进行露天栽培。
栽培
外植体在培养过程中可能会被污染，原因有外植体消毒不彻底；培养基灭菌不彻底；接种中被杂菌
污染；锥形瓶密封性差等。
使用顺序
实验结果
先生长素，
后细胞分裂素
有利于分裂但不分化
先细胞分裂素，
后生长素
细胞既分裂也分化
同时使用
分化频率提高
生长素／ 细胞分裂素比值与结果
比值高时
促根分化，
抑芽形成
比值低时
促芽分化，
抑根形成
比值适中
促进愈伤组织生长
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
12
专题2 月季的花药培养
被子植物的花粉发育被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分。花药为囊状结构，内部含有
许多花粉。花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。被子植
物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。在小孢子四分体时期，4 个单倍
体细胞连在一起，进入单核期时，四分体的4 个单倍体细胞彼此分离，形成4 个具有单细胞核的花
粉粒。这时的细胞含浓厚的原生质，核位于细胞的中央（单核居中期）。随着细胞不断长大，细胞
核由中央移向细胞一侧（单核靠边期），并分裂成1 个生殖细胞核和1 个花粉管细胞核，进而形成
两个细胞，一个是生殖细胞，一个是营养细胞。生殖细胞将在分裂一次，形成两个精子。
注意：①成熟的花粉粒有两类，一类是二核花粉粒，其花粉粒中只含花粉管细胞核和生殖细胞核，
二核花粉粒的精子是在花粉管中形成的；另一类是三核花粉粒，花粉在成熟前，生殖细胞就进行一
次有丝分裂，形成两个精子，此花粉粒中含有两个精子核和一个花粉管核（营养核）②花粉发育过
程中的四分体和动物细胞减数分裂的四分体不同。花粉发育过程中的四分体是花粉母细胞经减数分
裂形成的4 个连在一起的单倍体细胞；而动物细胞减数分裂过程中的四分体是联会配对后的一对同
源染色体，由于含有四条染色单体而称为四分体。③同一生殖细胞形成的两个精子，其基因组成完
全相同。
产生花粉植株的两种途径通过花药培养产生花粉植株（即单倍体植株）一般有两种途径，一种
是花粉通过胚状体阶段发育为植物，另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分
化成植株。这两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。
注意：①无论哪种产生方式，都要先诱导生芽，再诱导生根②胚状体：植物体细胞组织培养过程
中，诱导产生的形态与受精卵发育成的胚非常类似的结构，其发育也与受精卵发育成的胚类似，有
胚芽、胚根、胚轴等完整结构，就像一粒种子，又称为细胞胚。
影响花药培养的因素诱导花粉能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中材料的选
择与培养基的组成是主要的影响因素
·亲本的生理状况：花粉早期是的花药比后期的更容易产生花粉植株，选择月季的初花期。
·合适的花粉发育时期：一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功
率最高
·花蕾：选择完全未开放的花蕾
·亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响
·材料的选取：选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉
发育时期的最常用的方法是醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-
铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色
·材料的消毒
·接种和培养：灭菌后的花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。
在剥离花药时，要尽量不损伤花药（否则接种后容易从受伤部位长生愈伤组织），同时还要彻底去
除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成，通常每瓶接种花药7～10 个,培
养温度控制在25℃左右,不需要光照.幼小植株形成后才需要光照.一般经过20～30 天培养后,会发
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
13
现花药开裂,长出愈伤组织或形成胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化
出再生植株。如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开裂
后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。还需要对培养出来
的植株做进一步的鉴定和筛选。
植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相
同。两者的不同之处在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释
放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使
花药培养的难度大为增加。
专题4 酶的研究与应用知识点
课题1 果胶酶在果汁生产中的作用
由水果制作果汁要解决两个主要问题：一是果肉的出汁率低，耗时长；二是榨取的果汁浑
浊、黏度高，容易发生沉淀。
1、植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分有纤维素和_果胶_。并且两者不溶于水，在果汁加工
中，既影响出汁率，又使果汁浑浊。
2、果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分
子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶的作用是
能够将果胶_分解成可溶性的_半乳醛酸，瓦解植物的细胞壁及胞间层，并且使果汁变得澄清。
3、果胶酶是一类酶总称，包括_果胶分解酶 、 多聚半乳糖醛酸酶 、果胶酯酶_等。
4、酶的活性是指 酶催化一定化学反应的 的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催
化的某一化学反应的反应速度 来表示。在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单
位体积中反应物的减小量或产物的增加量来表示。
5、影响酶活性的因素包括：温度 、PH、酶的抑制剂等。
（二）．实验设计
〔设计一〕探究温度对酶活性的影响
当酶处于最适温度或最适pH 时，酶的活性最高；若温度过高、过酸或过碱，则导致酶变性失
活。在一定范围内，果肉的出汁率和果汁的澄清度与果胶酶的活性成正比。
此实验的自变量是温度 _；根据单一变量原则，你应确保各实验组相同的变量有_PH 底物浓度底
物量 实验器材 酶的用量 等等_。
〔设计二〕探究PH 对酶活性的影响
探究pH 对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成pH 梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴
加热。反应液中的pH 可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。
〔设计三〕探究果胶酶的用量
探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH 对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变
量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配
制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需要注意的是，反应液的pH 必须相同，否
则将影响实验结果的准
旁栏思考题
1．为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？
提示：将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度是相同
的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。
2．在探究温度或pH 的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
14
提示：需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH 梯度之间就可以作为对照，这种对照
称为相互对照。
3．A 同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？B 同学呢？
提示：A 同学将温度或pH 作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间
和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B 同学对于变量的处理
应该与A 同学相同，只是观察因变量的角度不同。
4．想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？
提示：果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了
果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH 下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越
大。
5．当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？
提示：温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH 等所有其他条
件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。
实验变量与反应变量(如表)
实验变量(自变量)
反应变量(因变量)
含义 实验中实验者所操纵的因素或条件 由于实验变量改变而引起的变化和结果
实例
温度或pH
果汁量
联系 实验变量为原因，反应变量是结果，二者是因果关系
课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
1、酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA；酶具有生物 催化 作用；酶具有高效 性、专一性特点，
但易受温度、PH、表面活性剂等因素的影响。
（1）加酶洗衣粉是指含酶制剂 的洗衣粉，目前常用的酶制剂有蛋白酶 、 脂肪酶 、淀粉酶和纤
维素酶四类。普通洗衣粉中含磷，含磷的污水排放可能导致 微生物和藻类大量繁殖，造成水
体污染，加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠，使洗涤剂朝无磷的方向发展，减少
对环境的污染。
（2）脂肪酶可以将脂肪分解成 甘油和脂肪酸，蛋白酶可以将蛋白质分解成 小分子肽和氨基酸 ，
小分子肽可在 肽酶 作用下分解成氨基酸；淀粉酶可以将淀粉分解成 可溶性麦芽糖，纤维素
酶可以将纤维素分解成 葡萄糖 ，以达到去污的目的，因此，蛋白类纤维织物（羊毛、蚕丝
等）不能用 加（蛋白）酶洗衣粉 来洗涤。
（3）应用最广泛、效果最明显的是 碱性蛋白 酶和 碱性脂肪 酶。 碱性蛋白酶能将血渍 、 奶
渍等含有大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或 小分子的肽，使污迹容易从衣物上脱落。
（4）衣物的洗涤，不仅要考虑到洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力 、 洗涤成本等因素。
（5）加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗衣粉朝低磷无磷的方向发展，减
少对环境的污染。
2、实验设计遵循原则：是单一变量原则、对照原则和等量原则，比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣
粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，用控制使用不同种类洗衣粉为变量，其他条件完全一致；
同时普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成 对照 实验。
3．不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果
（1）实验原理：不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有 专一性 ，所以对不同污渍的洗
涤效果不同。
4、比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
15
普通洗衣粉
加酶洗衣粉
相同点
表面活性剂可以产生泡沫，将油脂分子分散开，水软化剂可以分
散污垢，等
不同点
酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶
于水，从而与纤维分开
专题5 ＤＮＡ和蛋白质技术
课题1 ＤＮＡ的粗提取与鉴定
·提取DNA 的溶解性原理包括哪些方面？
DNA 在不同浓度NaCl 溶液中溶解度不同；DNA 不溶于酒精。
·DNA 在不同浓度NaCl 溶液中溶解度有何特点？要使DNA 溶解，需要使用什么浓度？要使DNA 析
出，又需要使用什么浓度？
在0.14mol/L 时溶解度最小；较高浓度可使DNA 溶解；0.14mol/L 可使
DNA 析出。
·在溶解细胞中的DNA 时，人们通常选用2mol/LNaCl 溶液；将DNA 分子析
出的方法是向溶有DNA 的NaCl 溶液中缓慢注入蒸馏水，以稀释NaCl 溶液。
酒精是一种常用有机溶剂，但DNA 却不能溶于酒精（特别是95％冷却酒
精），但细胞中蛋白质可溶于酒精。
从理论上分析，预冷的乙醇溶液具有以下优点。一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA 降解；二是
降低分子运动，易于形成沉淀析出；三是低温有利于增加DNA 分子柔韧性，减少断裂。
·采用DNA 不溶于酒精的原理，可以达到什么目的？
将DNA 和蛋白质进一步分离。
·提取DNA 还可以利用DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。利用该原理时，应选用怎样的酶和
怎样的温度值？
蛋白酶，因为酶具有专一性，蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA 产生影响。温度值为60～
75℃，因为该温度值蛋白质变性沉淀，而DNA 不会变性。
补充：DNA 的变性是指DNA 分子在高温下解螺旋，其温度在80℃以上，如在PCR 技术中DNA 变
性温度在95℃。
·洗涤剂在提取DNA 中有何作用？
洗涤剂瓦解细胞膜。
·当鉴定提取出的物质是否是DNA 时，需要使用什么指示剂进行鉴定？
在沸水浴条件下，DNA 遇二苯胺呈现蓝色。
原理总结：通过利用不同浓度NaCl 溶液溶解或析出DNA，可以从细胞中提取和提纯DNA；再利
用酒精进一步将DNA 与蛋白质分离开来，达到提纯的目的；最后利用二苯胺试剂鉴定提取的物质是
否是DNA。
实验材料的选取
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
16
不同生物的组织中DNA 含量不同。在选取材料时，应本着DNA 含量高、材料易得、便于提取的
原则。
本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。一是因为鸡血细胞核的DNA 含量丰富，材料易
得；二是鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求
较高，操作繁琐，历时较长。
鸡血细胞破碎以后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，所以在提取过程中为了减少DNA 的
损失，最好使用塑料的烧杯和试管盛放鸡血细胞液。
破碎细胞，获取含DNA 的滤液
·若选用鸡血和洋葱作实验材料，则怎样获取含DNA 的滤液？
在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅拌，过滤后收集滤液；切碎洋葱，加入一定量洗
涤剂和食盐，搅拌研磨，过滤后收集滤液。
·为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？
答：蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂，再加
上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA。
·在以上实验中，加入蒸馏水、洗涤剂和食盐的作用分别是什么？过滤时应当选用（滤纸、尼龙
布）。血细胞在蒸馏水中大量吸水而张裂；洗涤剂瓦解细胞膜；食盐溶解DNA 物质；选用尼龙布进
行过滤。
·在处理植物组织时需要进行研磨，其目的是什么？研磨不充分产生什么结果？
破碎细胞壁，使核物质容易溶解在NaCl 溶液中；研磨不充分会使DNA 的提取量减少，影响实验结
果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
。具体做法。10mL 鸡血＋20mL 蒸馏水→同方向搅拌→3 层尼龙布过滤→滤液
去除滤液中的杂质
为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？
用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA 析出，能
除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA 溶解度不同
的多种杂质。
最初获得的DNA 滤液含有蛋白质、脂质等杂质，需要进一步提纯DNA。
方案一的原理是DNA 在不同浓度NaCl 溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白
质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA 的变性温度不同。
方案二与方案三的原理有什么不同？
答：方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA 与蛋白质分开；方案三利用的是DNA
和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA 分离。
析出与鉴定
·在滤液中仍然含有一些杂质，怎样除去这些杂质呢？得到的DNA 呈何颜色？
滤液与等体积的冷却酒精混合均匀，静置2～3 分钟，析出的白色丝
状物就是DNA。DNA 呈白色。
·怎样鉴定析出的白色丝状物就是DNA 呢？
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
17
具体做法。试管2 支，编号甲乙→各加等量5mLNaCl 溶液→甲中放入少量白色丝状物，使之溶
解→各加4mL 二苯胺，混合均匀→沸水浴5min→观察颜色变化
实验操作
制备鸡血细胞液…………加柠檬酸钠，静置或离心
↓
破碎细胞，释放DNA… 加蒸馏水，同一方向快速通方向搅拌
↓→过滤，除去细胞壁、细胞膜等。
溶解核内DNA………… 加入NaCl 至2mol/L，同一方向缓慢搅拌
↓
DNA 析出……………… 加蒸馏水至0.14mol/L，过滤，在溶解到2mol/L 溶液中
↓→除去细胞质中的大部分物质。
DNA 初步纯化………… 与等体积95％冷却酒精混合，析出白色丝状物
↓→除去核蛋白、RNA、多糖等。
DNA 鉴定……………… 二苯胺，沸水浴，呈现蓝色
注意事项：在鸡血中加入柠檬酸钠防止凝固；鸡血静置或离心以提高细胞悬液浓度；使用塑料烧
杯；使用尼龙布过滤；玻棒沿同一方向搅拌；玻棒搅拌要缓慢（细胞破裂快速搅拌）；玻棒不要碰
到烧杯壁；二苯胺试剂要现用现配等。
专题6 植物有效成分的提取
课题1 植物芳香油的提取
天然香料的来源：植物、动物
不同植物的根、茎、叶、花、果实、种子都可以提取芳香油。
芳香油的提取方法：蒸馏、压榨、萃取等。
芳香油的性质：挥发性强，成分复杂，以萜类化合物及其衍生物为主。
水蒸气蒸馏法：
原理：水蒸汽可将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后水油分层。
方法：水中蒸馏：原料放在沸水中加热蒸馏。
水上蒸馏：原料隔放在沸水上加热蒸馏。
水汽蒸馏：利用外来高温水蒸气加热蒸馏。
不足：有些原料不适宜于水中蒸馏，如柑橘、柠檬等易焦糊，有效成分容易水解。通常用压
榨法（通过机械压缩力将液相物从液固两相混合物中分离出来的一种简单操作）
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
18
萃取法：
原理：芳香油易溶于有机溶剂，溶剂挥发后得到芳香油。如石油醚、酒精、乙醚等。
方法：原料浸泡在溶剂中→得到浸泡液→有机溶剂挥发→芳香油。
不足：有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质
蒸馏装置包括：铁架台两个、酒精灯、石棉网、蒸馏瓶、橡胶塞、蒸馏头、温度计、直型冷凝管、
接液管、锥形瓶，以及连接进水口和出水口的橡皮管。所有仪器必须事先干燥，保证无水。整套蒸
馏装置可分为左、中、右三部
分，其中左边的部分通过加热进
行蒸馏，中部将蒸馏物冷凝，右
边的部分用来接收。安装仪器一
般都按照自下而上、从左到右的
顺序。拆卸仪器的顺序与安装时
相反。具体安装顺序和方法如
下。
（1）固定热源──酒精灯。
（2）固定蒸馏瓶，使其离热源的
距离如教科书中图6-2 所示，并
且保持蒸馏瓶轴心与铁架台的水
平面垂直。
（3）安装蒸馏头，使蒸馏头的横截面与铁架台平行。
（4）连接冷凝管。保证上端出水口向上，通过橡皮管与水池相连；下端进水口向下，通过橡皮管
与水龙头相连。
（5）连接接液管（或称尾接管）。
（6）将接收瓶瓶口对准尾接管的出口。常压蒸馏一般用锥形瓶而不用烧杯作接受器，接收瓶应在
实验前称重，并做好记录。
（7）将温度计固定在蒸馏头上，使温度计水银球的上限
与蒸馏头侧管的下限处在同一水平线上。
蒸馏装置安装完毕后，可以在蒸馏瓶中加几粒沸石，防
止液体过度沸腾。打开水龙头，缓缓通入冷水，然后开
始加热。加热时可以观察到，蒸馏瓶中的液体逐渐沸
腾，蒸气逐渐上升，温度计读数也略有上升。当蒸气的
顶端达到温度计水银球部位时，温度计读数急剧上升。
在整个蒸馏过程中，应保证温度计的水银球上常有因冷
凝作用而形成的液滴。控制蒸馏的时间和速度，通常以
每秒1～2 滴为宜。
分液漏斗的使用方法如下。
（1）首先把活塞擦干，为活塞均匀涂上一层润滑脂，注意切勿将润滑脂涂得太厚或使润滑脂进入
活塞孔中，以免污染萃取液。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
19
（2）塞好活塞后，把活塞旋转几圈，使润滑脂分布均匀。并用水检查分液漏斗的顶塞与活塞处是
否渗漏，确认不漏水后再使用。
（3）将分液漏斗放置在大小合适的、并已固定在铁架台上的铁圈中，关好活塞。将待分离的液体
从上部开口处倒入漏斗中，塞紧顶塞，注意顶塞不能涂润滑脂。
（4）取下分液漏斗，用右手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈，左手握住漏斗活塞处，大拇指压紧
活塞，将分液漏斗略倾斜，前后振荡（开始振荡时要慢）。
（5）振荡后，使漏斗口仍保持原倾斜状态，左手仍握在漏斗活塞处，下部管口指向无人处，用拇
指和食指旋开活塞，使其释放出漏斗内的蒸气或产生的气体，以使内外压力平衡，这一步操作也称
做“放气”。
（6）重复上述操作，直至分液漏斗中只放出很少的气体时为止。再将分液漏斗剧烈振荡2～3
min，然后将漏斗放回铁圈中，待液体静置分层。
蒸馏完毕，应先撤出热源，然后停止通水，最后拆卸蒸馏装置，拆卸的顺序与安装时相反。
玫瑰精油的提取
·0.1g/mL 氯化钠溶液：促使油水混合物（乳浊液）中油和水的分离。无水硫酸钠：吸收油层中的
水分。
实验步骤：①采集玫瑰花：采集盛花期（5 月中上旬）的玫瑰花，清水清洗沥干。
②装入蒸馏原料：称取50g 玫瑰花放入蒸馏瓶，添加200mL 蒸馏水。
③安装蒸馏装置：按照从左向右、自下到上次序安装水蒸气蒸馏装置。
④加热蒸馏：控制蒸馏时间和速度（1～2 滴/秒），获得乳白色乳浊液；拆卸装置。
⑤分离油层：向乳浊液加入NaCl 溶液后，利用分液漏斗分离出上面的油层。
⑥除去水分：向油层中加入无水硫酸钠，24h 后过滤，得到玫瑰油。
＊注意事项：蒸馏时间不能过短，温度不能过高。
橘皮精油的提取
橘皮精油的主要成分：柠檬烯，主要分布在橘皮中。
石灰水：防止压榨时滑脱，提高出油率，降低压榨液黏稠度，过滤不堵塞筛眼。
小苏打、硫酸钠：促进油和水的分离（用量分别为橘皮质量的0.25％和5％）。
实验步骤：①橘皮的处理：将新鲜橘皮用清水清洗沥干。
②石灰水浸泡：用7～8％石灰水浸泡橘皮24h。
③清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净，沥干。
④粉碎和压榨：将橘皮粉碎，加入小苏打和硫酸钠后，用压榨机压榨得到压榨液。
⑤过滤压榨液：用布袋过滤，滤液再高速离心处理，分离出上层橘皮油。
⑥静置处理：将橘皮油在5～10℃冰箱中静置5～7d，分离出上层澄清橘皮油。
⑦再次过滤：将下层橘皮油用滤纸过滤，滤液与上层橘皮油合并，得到橘皮精油。
分析：静置处理目的：除去果蜡和水分。
课题2 胡萝卜素的提取
胡萝卜素性质：橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶
剂。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
20
依据碳碳双键的数目划分为α、β、γ 三类。
其中最主要的组成成分为β-胡萝卜素。
作用：①治疗夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等疾病；②常用于食品色素；③使癌变细胞恢复
成正常细胞。
提取β－胡萝卜素的方法主要有三种：①从植物中提取②从大面积养殖的岩藻中获得③利用微生物
的发酵生产
实验步骤①粉碎：使原料与有机溶剂充分接触，增大溶解度。②干燥：脱水温度太高，干燥时间太
长会导致胡萝卜素分解。③萃取
Ⅰ、萃取剂的选择 水溶性的：乙醇、丙酮
水不溶性的：石油醚、乙酸乙酯、 乙醚、苯、四氯化碳等
选择：具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。
Ⅱ、影响萃取的因素
主要因素：萃取剂的性质和使用量
次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等
一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。
萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥
Ⅲ、胡萝卜素提取
装置的设计：萃取过程应该避免明火加热，采用水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接使
用明火加热容易引起燃烧爆炸。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装回流冷凝装
置。萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。在浓缩之前，还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。
④过滤：除去萃取液中的不溶物
⑤浓缩：蒸发出有机溶剂
鉴定：纸层析法
滤纸：18 ㎝×30 ㎝
基线：滤纸下端距底边2 ㎝处做一基线，在基线上取A、B、C、
D 四点。
点样：用最细的注射器针头（毛细吸管）吸取样品进行点样。点
样应该快速细致，在基线上形成直径２ｍｍ左右的圆点，每次点
样后，可用吹风机将溶剂吹干，注意保持滤纸干燥。等滤纸上的
点样液自然挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，至于装有１ｃｍ深的
石油醚的密封玻璃瓶中。等各种色素完全分开后，观察标准样品
中位于展开剂前沿的胡萝卜素层析带。
１．乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？
答：胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效
果，所以不用它们作萃取剂。
2.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？
答：在这五种有机溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃
取剂。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
21
提取方法
实验原理
方法步骤
适用范围
水蒸气蒸馏
利用水蒸气将挥发性较强的
芳香油携带出来
1.水蒸气蒸馏
2.分离油层
3.除水过滤
适用于提取玫瑰油、薄荷油等
挥发性强的芳香油
压榨法
通过机械加压，压榨出果皮
中的芳香油
1.石灰水浸泡、漂洗
2.压榨、过滤、静置
3.再次过滤
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原
料的提取
有机溶剂萃取
使芳香油溶解在有机溶剂
中，蒸发溶剂后就可获得芳香油
1.粉碎、干燥
2.萃取、过滤3.浓缩
适用范围广，要求原料的颗粒
要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液
中
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
高中生物选修3 知识点
专题1 基因工程
基因工程的概念 ：
基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA 重组和转基因
技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物
产品。基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA 重组技术。
基因工程的原理：基因重组
（一）基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）
（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链
中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式：黏性末端和平
末端。
2.“分子缝合针”——DNA 连接酶
(1)两种DNA 连接酶（E·coliDNA 连接酶和T4-DNA 连接酶）的比较：
①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②区别：E·coliDNA 连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA 片段互补的黏性
末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA 连接酶能缝合两种末端，但
连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA 聚合酶作用的异同:
DNA 聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二
酯键。DNA 连接酶是连接两个DNA 片段的末端，形成磷酸二酯键。
DNA 连接酶
DNA 聚合酶
不同点
连接的DNA
双链
单链
模板
不要模板
要模板
连接的对象
2 个DNA 片段
单个脱氧核苷酸加到已存在的单链
DNA 片段上
相同点
作用实质
形成磷酸二酯键
化学本质
蛋白质
3.“分子运输车”——载体
（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA 片段插入。
③具有标记基因，供重组DNA 的鉴定和选择。
（2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之
外，并具有自我复制能力的双链环状DNA 分子。
（3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒
(二)基因工程的基本操作程序
第一步：目的基因的获取
1.目的基因是指： 编码蛋白质的结构基因 。
2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
方法有反转录法_和化学合成法_。
3.PCR 技术扩增目的基因
（1）PCR 的含义：是一项在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。
（2）目的：获取大量的目的基因
（3）原理：DNA 双链复制
（4）过程：第一步：加热至90～95℃DNA 解链为单链；
第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA 结合；
第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA 聚合酶从引物起始进行互
补链的合成。
（5）特点：指数(2n)形式扩增
第二步：基因表达载体的构建(核心)
1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基
因能够表达和发挥作用。
2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因
（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA 片段，位于基因的首端，是RNA 聚合
酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的
蛋白质。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA 片段 ，位于基因的尾端。
（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有
目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
第三步：将目的基因导入受体细胞_
1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达
的过程。
2.常用的转化方法：
将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农杆菌转化法，其次还有 基因枪
法和 花粉管通道法等。
将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术。方法的受体细胞多
是 受精卵。
将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单
细胞、遗传物质相对较少 ，最常用的原核细胞是 大肠杆菌 ，其转化方法是：先
用 Ca2+ 处理细胞，使其成为 感受态细胞 ，再将 重组表达载体DNA 分子 溶于缓
冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA 分子，完
成转化过程。
3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因
是否表达。
第四步：目的基因的检测和表达
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA 上是否插入了目的基因，方法是采用DNA
分子杂交(DNA-DNA)技术。
2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用分子杂交(DNA-RNA)技
术。
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如生物抗虫或抗病的鉴定等。
（三）基因工程的应用
1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。
4.基因诊断：又称为DNA 诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基
因异常或携带病原体。
（四）蛋白质工程的概念
1、概念：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基
础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，
以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的
蛋白质）
A 转录 B 翻译
2、蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质
3、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基
因工程。
4、蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发 设计预期的蛋白质
结构 推测应有的氨基酸序列 找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）
注意：目的基因只能用人工合成的方法
5、设计中的困难：如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列
6、 蛋白质工程与基因工程区别
蛋白质工程
基因工程
实质
通过改造基因，以定向改造天然蛋白
质，甚至创造自然界不存在的蛋白质
将目的基因从供体转移到受体细
胞，并在受体细胞中表达
结果
合成自然界不存在的蛋白质
只能生产自然界已存在的蛋白质
联系
蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出的第二代基因工程
专题2 细胞工程
一、植物细胞工程
1.理论基础（原理）：细胞全能性
全能性表达的难易程度：
受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞
2.植物组织培养技术
（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞 ―→愈伤组织 ―→试管苗 ―→植物体
（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工
厂化生产。
A 植物繁殖
微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖
作物脱毒：采用茎尖组织培养来除去病毒（因为植物分生区附近的病毒极少或没有）
人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人
工薄膜包装得到的种子。优点：完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；
方便储藏和运输
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
B 作物新品种培育
单倍体育种：
a 过程：植株（AaBb）通过减数分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab 四种类型）；对
花粉进行花药离体培养（技术是植物组织培养）；得到单倍体植株；对其幼苗时
期进行秋水仙素处理；得到了正常的纯合二倍体植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb
四种类型）。
b 优点：明显缩短育种年限
C 突变体利用：在组织培养中会出现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品
种（如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体）
D 细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养，从
而让它们能够产生大量的细胞产物。
（3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工
序。
3. .植物体细胞杂交技术
（1）过程：
（2）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。
化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
二、动物细胞工程
1. 动物细胞培养
（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组
织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，
让这些细胞生长和繁殖。
（2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）
→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白
酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶
壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞
贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁
细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的
接触抑制。
（4）动物细胞培养需要满足以下条件
①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量
的抗生素，以防培养过程中的污染。
此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通
常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。
④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2 是细胞代谢所必需的，CO2 的主要作用是
维持培养液的pH。
（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物
质、培养医学研究的各种细胞。
2.动物体细胞核移植技术和克隆动物
（1）哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比
较难）。
（2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细
胞质多，营养丰富。卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达。
（3）体细胞核移植的大致过程是：（右图）
高产奶牛（提供体细胞）进行细胞培养；同时采集卵母细胞，在体外培养到
减二分裂中期的卵母细胞，去核（显微操作）[注：为什么要用卵细胞？它可以
提供充足的营养；操作简便；细胞质不会抑制细胞核全能性的表达]；将供体细
胞注入去核卵母细胞；通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构
建重组胚胎；将胚胎移入受体（代孕）母牛体内；生出与供体奶牛遗传基因相同
的犊牛。
（4）体细胞核移植技术的应用：
①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育； ②保护濒危物种，增大存活数量；
③生产珍贵的医用蛋白； ④作为异种移植的供体； ⑤用于组织器官的移植等。
（5）体细胞核移植技术存在的问题：
克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。
3.动物细胞融合
（1）动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞
的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为
杂交细胞。
（2）动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的
方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的
病毒、电刺激等。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
（3）动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、
细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。
（4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：
细胞工程
植物体细胞杂交
动物细胞融合
理论基础
细胞的全能性、细胞膜的流动性
细胞增殖、细胞膜的流动性
融合前处理
酶解法去除细胞壁（纤维素酶、果胶酶） 注射特定抗原，免疫处理正常
小鼠
诱导手段
物理法:离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG）
物理法:离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇
生物法：灭活的病毒（灭活的
仙台病毒）
诱导过程
第一步：原生质体的制备
（酶解法）
第二步：原生质体融合
（物、化法）
第三步：杂种细胞的筛选和培养
第四步：杂种植株的诱导与鉴定
正常小鼠免疫处理
动物细胞的融合
（物、化、生法）
杂交瘤细胞的筛选与培养
专一抗体检验阳性细胞培养
单克隆抗体的提纯
用途和意义
克服远缘杂交的不亲和障碍，大大扩展杂
交的亲本组合范围
应用：白菜-甘蓝等杂种植株
（1） 制备单克隆抗体
（2） 诊断、治疗、预防疾
病，例如“生物导弹”
治疗癌症
4.单克隆抗体
（1）抗体：一个B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产
量低、纯度低、特异性差。
（2）单克隆抗体的制备过程：
对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白（目的使小鼠产生了效应B 细胞）；提取B
淋巴细胞；同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取；促使它们细胞融
合[注：融合的结果是有很多不符合要求的；如有2 个B 淋巴细胞融合的细胞等，
所以要进行筛选]；在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞[特点是能迅速
大量增殖，又能产生专一的抗体]；然后对它进行克隆化培养和抗体检测[筛选
出能够分泌所需抗体的杂种细胞]；最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注
射入小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。
注入小
细胞融合
分离
抗原注入小鼠体内
B 淋巴细胞
骨髓瘤细胞
杂交瘤细胞
细胞培
选择培养细胞
培养基
体内培养
体外培养
从腹水提取
从培养液提
单克隆抗体
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
两次筛选:第一次筛选出杂交瘤细胞，
第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
（3）杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。
（4）单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备。
（5）在腹腔内增殖的优点：不需要特定的培养基，不需要严格的外界条件。
（6）筛选的时候用：特定的选择性培养基进行筛选。
（7）单克隆抗体的作用：
① 作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异
性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。
② 用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹”（借
助单克隆抗体的导向作用），也有少量用于治疗其它疾病。
专题3 胚胎工程
3.1 体内受精和早期胚胎发育
一、精子的发生
1、场所：睾丸的曲细精管
2、时间：从初情期开始，到生殖机能衰退
3、过程：
（1）精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次有丝分裂）
（2）1 个初级精母细胞→2 个次级精母细胞→4 个精子细胞（通过减数分裂，即
MI 和MII）
（3）精子细胞→精子（通过变形）
补充，精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂；变形过程中，细胞核为
精子头的主要部分，高尔基体发育为顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体在尾
基部形成线粒体鞘膜，其他物质浓缩为原生质滴直至脱落。[线粒体为精子运动
提供能量]。
二、卵细胞（卵子）的发生
1、场所：卵巢
2、 时间：从胎儿时期开始（胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备）
3、过程：
（1）卵原细胞→初级卵母细胞
（ 2）1 个初级卵母细胞→1 个次级卵母细胞＋第一极体（排卵前后完成）
（3）1 个次级卵母细胞→1 个卵子＋第二极体（精子和卵子结合过程中完成）
在胎儿时期，卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞[被卵泡细胞包
围]，减一分裂在排卵前后完成，形成次级卵母细胞和第一极体进入输卵管准备
受精；减二分裂是在受精过程中完成的。
三、受精
1、概念：精子和卵子结合成合子（受精卵）的过程。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
2、 场所：雌性的输卵管内
3、过程
（1）受精前的准备阶段1：精子获能
（2）受惊前的准备阶段2：卵子的准备（到减数第二次分裂中期，具备与精子
受精的能力）
（3）受精阶段
①精子穿越放射冠和透明带：顶体反应，透明带反应
②进入卵黄膜：卵黄膜封闭作用
③原核形成和配子结合
精子获能（在雌性动物生殖道内）；卵子的准备（排出的卵子要在输卵管
中进一步成熟到减二中期才具备受精能力）；受精阶段[卵子周围的结构由外到
内：放射冠、透明带、卵黄膜]。
a 顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠。
b 透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵黄膜
的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应[它是防止多精子入卵受精的第一道
屏障]；
c 卵黄膜的封闭作用：精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝
其他精子再进入卵内的过程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障]；
d 精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减二分裂，形成
雌原核[注意：受精标志是第二极体的形成；受精完成标志是雌雄原核融合成合
子]。
四、早期胚胎发育
1、卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体
体积并不增加，或略有减小。
2、桑椹胚：胚胎细胞达32 个左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能
属全能细胞）
3、囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各
种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注：
囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化]
4、原肠胚：内细胞团细胞形成外胚层和内胚层（内细胞团表层形成外胚层，下
方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔），滋养层发育成胎膜和胎盘。
[细胞分化在胚胎期达到最大限度]
3.2 体外受精和早期胚胎培养
一、体外受精
1、试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通
过培养发育为早期胚胎（桑葚胚或囊胚）后，再经移植产生后代的技术。
2、卵母细胞的采集：
方法一：用促性腺激素处理，使其超数排卵，从中输卵管冲取精子（针对体型
小的实验动物，家畜猪、羊等） ，可直接受精。
方法二：从屠宰母畜卵巢中采集（针对大家畜或大型动物，如牛）
方法三：借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具直接从活体母畜卵巢中吸取
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
（针对大家畜或大型动物，如牛）
3、 卵母细胞的培养：在体外人工培养成熟
4、 精子的采集：方法有假阴道法、手握法和电刺激法等
5、精子的获能：
方法有：（1）培养法（通过获能培养液），如啮齿动物、兔、猪等的精子；
（2）化学法（通过一定浓度的肝素或钙离子载体A23187 溶液） ，用化学药物
诱导精子获能，如牛、羊等家畜的精子。
6、受精：获能的精子 ＋培养成熟的卵子 完成受精
二、胚胎早期培养
1、条件：受精卵在发育培养液中培养
2、培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等
3、当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。
3.3 胚胎工程的应用及前景
胚胎工程的概念及技术手段：对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处
理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
一、胚胎移植
1、概念：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚
胎，移植到 同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新
个体的技术。其中提供胚胎的个体叫供体 （遗传特性和生产性能优秀），接受胚
胎的个体叫受体（有健康的体质和正常繁殖能力）。
2、 应用：胚胎移植是转基因、核移植、或体外受精等技术的最后一道“工序” 。
3、现状：在牛的胚胎移植中，技术方法更为简便、实用。
4、意义：可充分发挥雌性优良个体繁殖潜力。供体主要职能只是产生优良特性
的胚胎，缩短繁殖周期。
5、生理学基础
胚胎移植成功与否关系到：供体和受体的生理状况
（1）供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境
生理学基础
（2）早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系，为胚胎收集提供可能
（3）受体对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，为胚胎的存活提供可能
（4）胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传物质在孕育过程
中不受影响
6、基本程序
（1）对供、受体母牛进行选择：用激素进行同期发情处理；对供体母牛用激素做超数排卵
处理；
（2）配种或人工受精 ：选择同种优秀公牛配种[有性生殖过程]；
（3）胚胎收集（冲卵（早期胚胎），此时胚胎处于游离状态）、检查（胚胎应发
育到桑椹胚或囊胚）、培养或保存（－196℃的液氮）
（4）胚胎移植：手术法（引出子宫和卵巢将其注入）；非手术法（用移植管将其
送入子宫）
（ 5）移植后的检查（是否妊娠）等
（6）产下胚胎移植的犊牛。
7、胚胎移植的时间
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才
能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可
在8-16 个细胞阶段移植。)
二、胚胎分割
1、概念：指采用机械方法将早期胚胎切割成2、4 或8 等份等，经移植获得同卵
双胎或多胎的技术[可看作是动物无性繁殖或克隆]。
2、仪器设备：实体显微镜和显微操作仪
3、意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于无性繁殖。
4、操作程序：
（1）选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿
（2）用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入空透明带或直接将裸半胚移
植给受体。分割囊胚时要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和
进一步发育。此时还可用分割针分割滋养层，做胚胎DNA 分析性别鉴定。
5、局限：刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上存在差异，同卵多胎的可能性
有限。
三、胚胎干细胞
1、概念：由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。简称ES 或EK 细胞。
2、特点： 形态上：体积小、细胞核大、核仁明显
功能上：具有发育的全能性，即可分化为成年动物体任何一种组织细
胞；在体外可增殖而不发生分化；可冷冻保存；可进行遗传改
造 。
3、意义：
（1）移植ES 细胞修复坏死或退化部位，治愈糖尿病、肝(心)衰竭、成骨不良等
病症
（2）ES 细胞体外诱导分化，可培育人造组织器官，解决供体器官不足和器官移
植后免疫排斥
的问题
（3）ES 细胞在牛黄酸、丁酰环腺苷酸等分化诱导因子作用下可向不同类型组织
细胞分化
4、胚胎干细胞的主要用途是：
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；
③可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、少年糖尿病等；
5、胚胎工程
胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如
胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚
胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
专题4 生物技术的安全性和伦理问题
一、转基因生物的安全性争论 ：
(1)基因生物与食物安全：
反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改
变
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据
(2)转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响
反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的
病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”
正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
(3)转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响
反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能
通过食物链进入人体
正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境
二、生物技术的伦理问题
(1)克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。
否定的理由：克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；克隆人冲击
了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；克隆人是在
人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
肯定的理由：技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。
不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。
中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。
四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性
克隆人的实验。
(2)试管婴儿：两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点，多数人持认可态度。
否定的理由：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；早期生命也
有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。
肯定的理由：解决了不育问题，提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的
方法，提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
(3)基因身份证：
否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、造
成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。
肯定的理由：通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患
者生命的目的。
三、生物武器
(1)种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。
(2)散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。
(3)特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易
被发现、危害时间长等。
(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度
专题5 生态工程
一、生态工程的基本原理 1、生态工程的概念
（1）原理技术
应用： 生态学 和 系统学 等学科的基本理论和方法
通过 系统设计、 调控 和 技术组装
（2）操作
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
对 已破坏的生态环境 进行 修复、重建
对 已造成环境污染和破坏的传统生产方式进行 改善
（3）结果
提高 生态系统的生产力 促进 人类社会和自然环境的和谐发展。
2、生态工程所遵循的基本原理
（1）.生态工程建设的目的：遵循 自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产
潜力， 防止 环境污染，达到 经济效益 和 生态效益的同步发展。
（2）.生态工程的特点： 少消耗，多效益，可持续的生态工程。
项目
理论基础
意义
实例
物质循环再生原
理
物质循环
可避免环境污染
及影响系统的稳
定和发展
无废弃物农业
物种多样性原理
生态系统的稳定
性
生物多样性程度
高，可提高系统的
抵抗力稳定性
“三北”防护林建
设中的单纯林问
题，珊瑚礁生态系
统的生物多样性
问题
协调与平衡原理
生物与环境的协
调与平衡
可避免系统的失
衡和破坏
太湖富营养化问
题
整体性原理
社会、经济、自然
复合系统
统一协调各种关
系，保障系统的平
衡和稳定
林业建设中自然
系统、社会、经济
系统的关系问题
系统学和工程学
原理
系统的结构决定
功能
原理：分布式优于
集中式和环式
改变和优化系统
的结构以改善功
能
桑基鱼塘
系统整体性
原理：整体大于部
分
保持很高的系统
生产力
珊瑚礁藻类和珊
瑚虫的关系
二、生态工程的实例和发展前景
1、生态工程的实例分析
类型
主要原理
注意问题
农村综合发展型生态工
程
物质循环再生原理、整体
性原理、物种多样性原理
①核心：沼气工程 ②优
点：农林牧副渔全面发
展；开发可更新资
源，减少环境污染
小流域综合治理生态工
程
整体性原理、协调与平衡
原理、工程学原理
①“综合”表现在同时考
虑到生态效益和经济效
益
②不同气候带、不同自然
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
条件和不同经济发展水
平的地区，生态工程模式
应各具特色
大区域生态系统恢复工
程
物种多样性原理、协调与
平衡原理、整体性原理
工程建设中应注意的问
题 ①考虑树种生态适应
性问题，种植适宜品种 ②
考虑树种多样性，保证防
护林体系稳定
③不同地区应根据当地
情况采取不同策略
湿地生态恢复工程
协调与平衡原理、整体性
原理
主要措施：退耕还林
主要困难：解决迁出湖区
居民的生计问题
矿区废弃地的生态恢复
工程
系统学和工程学原理
①种植耐旱的灌木、草和
树 ②确定合理载牧量
③改良表土
城市环境生态工程
协调与平衡原理、整体性
原理
①解决大气污染措施：禁
止使用有铅汽油 ②水污
染：减少或禁止污水排
放，进行污水净
2、生态工程的发展前景
（1）“生物圈2 号”生态工程实验启示： 使人类认识到与自然和谐共处的重要
性，深化了我们对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是无价
之宝。
3、我国生态工程发展前景的分析与展望
前景：解决我国目前面临的生态危机，生态工程是途径之一，需要走有中国特色
的道路，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结
合。
存在问题：缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板
设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，
缺乏理论性指导等。
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
