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第一章
走近细胞
第1节
从生物圈到细胞
一、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）
1.单细胞生物，一个细胞就是一个完整的个体，能完成相应的各项生命活动，如运动、摄食繁殖、应激性等。
变形虫
酵母菌的出芽生殖
草履虫
2.多细胞生物，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。如缩手反射的结构基础、人的生
殖和发育等。
缩手反射
生殖发育
所以，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.病毒的生命活动离不开细胞
（1）病毒无细胞结构：主要由蛋白质(外壳)和核酸（DNA 或RNA）构成
（2）病毒营寄生生活，在活细胞内才有生命现象，因此只能用活细胞
（如鸡胚）培养病毒。不能用普通培养基培养。例如：噬菌体——用大肠
杆菌培养。
（3）病毒分类：根据寄生的宿主不同，病毒可分为动物病毒、植物病
毒和细菌病毒（即噬菌体）三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA
病毒和RNA 病毒。
（4）繁殖方式--复制（增殖）：吸附→注入→合成→组装→释放（见
下页图）
病毒的繁衍过程中病毒只提供模板。氨基酸原料，核苷酸原料，
核糖体，酶，tRNA 都由宿主提供。
病毒模式图
必修一
分子与细胞
高中生物知识点总结
高中生物知识点总结
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（5）变异类型：只有基因突变一种方式，因为病毒无染色体，
也不能有性生殖，所以无染色体变异和基因重组。
（6）应用：基因工程中作运载体；动物细胞工程中诱导细胞融
合；特异性免疫反应中作为疫苗。
（7)病毒破坏的细胞类型举例：
①SARS 病毒破坏人的肺部等处的细胞
②乙肝病毒破坏肝细胞
③脊髓灰质病毒破坏脊髓灰质前角的运动神经元，导致小儿麻痹
④HIV 破坏人的T 细胞，使人丧失免疫力。
(8)常见病毒的遗传物质
DNA 类病毒：噬菌体、天花病毒、乙肝病毒等
RNA 类病毒：烟草花叶病毒、HIV、SARS、禽流感病毒等
有关病毒知识小结如下：（理解下图）
二、生命系统的结构层次
1.生命系统的结构层次（以龟为例）
2.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
结构层次
大小
举例
细胞
小
|
|
↓
大
心肌细胞
组织
心肌组织
器官
心脏
系统
血液循环系统
个体
龟
种群
该区域内同种龟的所有个体
群落
该区域内的所有生物
生态系统
该区域内的所有生物和无机环境
生物圈
地球上全部生物及其无机环境的总和
病毒增殖过程
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说明：
①分子、原子属于系统，但不属于生命系统结构层次
②一个单细胞生物，既是细胞，又是个体。
③植物没有系统层次
④最基本的生命系统------细胞；最大的生命系统--------生物圈
⑤地球之肾--湿地生态系统；地球之肺--雨林生态系统
第2 节细胞的多样性和统一性
一、列表比较真核细胞和原核细胞区别
真核细胞和原核细胞的最根本区别在于：有无核膜包被的细胞核
细胞
原核细胞
真核细胞
大小
较小
较大
本质
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的细胞核
细胞壁
有，细菌细胞壁主要成分是糖类和蛋白质（肽
聚糖）
植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶
细胞质
有核糖体，无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
细胞核
拟核，无核膜和核仁
有核膜和核仁
DNA 存在形
式
拟核中：大型环状、裸露
质粒中：小型环状、裸露
细胞核中：和蛋白质形成染色体
细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在
可遗传变异
来源
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
生物举例
细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣原体
动物、植物、真菌
增殖方式
二分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
统一性
都有细胞膜和细胞质；遗传物质都是DNA
1.原核细胞核只含有唯一一种无膜的细胞器——核糖体。原核细胞无染色体。
2.原核生物的种类: 细菌、蓝藻、支原体、衣原体、立克次氏体、放线菌（记住）。
如何判断细菌：凡“菌”字前面有“杆”字(如乳酸杆菌)、“球”字(如链球菌)、“螺旋”字及“弧”字(如霍乱弧菌)
一般都是细菌。带“菌”字和“藻”字的不一定都是原核生物，如酵母菌、霉菌、绿藻、褐藻、红藻都是真核生物。
3.原核生物生理特性
a.原核生物的遗传不遵循孟德尔定律，因为原核生物没有染色体结构，只进行无性生殖。
b.原核生物可遗传变异的来源只有基因突变，没有基因重组和染色体变异，因为原核生物没有染色体，基因重组
又发生在减数分裂过程中。
c.用纤维素酶处理蓝藻、细菌的细胞壁不能将其破坏，因为上述细胞壁的成分主要是肽聚糖。
二、细胞学说
（一）建立过程
1、1665 年，英国科学家虎克用显微镜观察植物的木栓组织，发现并将其命名为“细胞”
2、19 世纪30 年代，德国的两位科学家施旺和施莱登创立了细胞学说
3、1858 年，德国的魏尔肖提出了细胞通过分裂产生新细胞的观点，作为对细胞学说的修正和补充
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（二）细胞学说内容
1、细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；
2、细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
3、新细胞可以从老细胞中产生。
（三）意义
1、揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性；
2、揭示了生物间存在着一定的亲缘关系。
附：生物的简单分类
非细胞生物:HIV、SARS、噬菌体、类病毒、朊病毒
三、高倍显微镜的使用
（一）重要结构
1、光学结构
（1）镜头：目镜——目镜长，放大倍数小；物镜——物镜长，
放大倍数大。物镜上端有螺纹，而目镜无；目镜放大倍数与长度成反
比，物镜放大倍数与长度成正比。
（2）反光镜：平面——调暗视野；凹面——调亮视野。
2、机械结构
（1）准焦螺旋（有粗、细之分）——使镜筒上升或下降。
（2）转换器——转换物镜。
（3）光圈（有大、小之分）——调节视野亮度。
（二）显微镜的使用方法
物
生
物
生
胞
细
生物
原核
生物
真核
生物
单细胞
生物
多细胞
体、立克次氏体
放线菌、支原体、衣原
、颤藻、发菜
蓝藻：蓝球藻、念珠藻
旋菌
细菌：球菌、杆菌、螺
动物：草履虫、变形虫
植物：衣藻、眼虫
真菌：酵母
椎动物
动物：无脊椎动物、脊
类、种子
植物：藻类、苔藓、蕨
耳、灵芝
真菌：霉类、菇类、木
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①取镜与安放：一手握住镜臂，一手托住镜座。一般将显微镜放在距桌边5～6cm 处。
②对光：打开光源，用镜头转换器换成低倍物镜对准通光孔，选择遮光器上的较大光圈。（眼
睛注视目镜）调节反光镜，直至看到一个明亮的视野。
③低倍镜观察：先将镜筒降至距离载物台很近的位置（约1cm），眼睛注视目镜，缓慢地调节粗
准焦螺旋升高镜筒（注意不能反向操作），直至看到物象（一次不成功，就重复上述操作）。看到
物象后可以调节细准焦螺旋使物象清晰，然后将最理想的观察部位移至视野中央。
说明：将观察对象移至视野中央时，遵循偏向何处就往何处移动。
④高倍镜观察：首先在低倍镜下观察，找到物像，移至视野中央。然后转动转换器，换成高倍
物镜观察，转动细准焦螺旋，直到看清为止。
高倍镜观察步骤
⑴移动装片，在低倍镜下使需要放大观察的部分移至视野正中央。
⑵转动转换器，换上高倍物镜。
⑶调节光圈或反光镜，使视野亮度适宜。
⑷调节细准焦螺旋，使物像清晰。
（三）注意事项
1、调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，双眼要注视物镜与玻片标本之间的距离，到快接近时（距离
约为0.5cm）停止下降。
2、必须先用低倍镜观察，找到要观察的物像，移到视野中央，然后换用高倍物镜。（先低倍后
高倍原则）
3、换用高倍物镜后，只能用细准焦螺旋来调焦。
（四）补充显微镜基础知识
⑴目镜与物镜长短与放大倍数之间的关系
物镜越长放大倍数越大，距装片距离越近，如H1；目镜越长放大倍
数越小。
（2）显微镜放大倍数的含义
①显微镜放大倍数是指物像长和宽，而非面积；
②物像放大倍数是指目镜与物镜放大倍数的乘积。
（3）高倍镜与低倍镜的比较
物像
大小
看到细
胞数目
视野
亮度
物镜与玻片
的距离
视野
范围
高倍镜
大
少
暗
近
小
低倍镜
小
多
亮
远
大
（4）视野中细胞数目的相关计算
①若视野中细胞成单行，计算时只考虑长度，可根据看到的细胞数目与放大倍数成反比的规律进行计算。
②若视野中细胞均匀分布在整个视野，可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算。
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第二章组成细胞的分子
第1 节
细胞中的元素和化合物
一．生物界与非生物界具有统一性和差异性
1.统一性：组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种元素是生物界特有的。
2.差异性：组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。
二．细胞中的化学元素
1.按含量是否超过万分之一，分为大量元素和微量元素。
⑴.大量元素主要是指：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等
⑵.微量元素有:Fe Mn Zn Cu B Mo 等,缺乏必需元素可能导致疾病。如：克山病（缺硒）
2.占细胞鲜重比例最大的化学元素是O
3.占细胞干重比例最大的化学元素是C
4.在组成细胞的元素中，占鲜重百分比前四位的依次是O>C>H>N；占干重百分比前四位的依次是C>O>N>H。
5.谐音巧记组成细胞的微量元素
三. 构成细胞的化合物
1.组成细胞的化合物可分为有机化合物和无机化合物
2.元素与化合物的含量排序
(1)鲜重含量最多的化合物：水。
(2)鲜重含量最多的有机物：蛋白质。
(3)占细胞干重最多的化合物：蛋白质。
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(5)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比前四位的依次是水>蛋白质>脂质>糖类。
四、细胞中的无机物：
（一）细胞中的水：
1、存在形式：自由水和结合水。
2、含量：在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多。
（1）不同的生物体内水的含量差别很大；
（2）同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同，幼儿期＞成年期，幼嫩部分＞老熟部分。
（3）同一生物不同器官水的含量也不同。
3、功能：
（1）运送营养物质和代谢废物
（2）是细胞内的良好溶剂
（3）参与许多生物化学反应，如光合作用、呼吸作用等
（4）为细胞提供液体环境
4、水的含量与代谢的关系：
（1）当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速。
（2）当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，（结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性(抗寒、
抗热、抗旱)提高。
（二）细胞中的无机盐：
1、存在形式：绝大多数以离子的形式存在，少部分是细胞内化合物的组成成分。
2、功能:
（1）参与构成细胞内某些复杂的化合物:如Fe2＋参与构成血红蛋白，Mg2＋参与构成叶绿素等。
（2）参与并维持生物体的代谢活动:如哺乳动物血液中钙盐含量过低就会出现抽搐；
（3）维持生物体内的平衡：渗透压平衡（Na
＋、Cl
－维持细胞外液渗透压，K
＋维持细胞内液渗透压）和酸碱平衡（如
人血浆中HCO3
－、HPO4
2－等的调节）。
【思考感悟】为什么碳是最基本元素？
碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，使地球上的生命建立在
碳元素的基础上。
第2 节生命活动的主要承担者-------蛋白质（细胞中含量最多的有机物）
一、蛋白质组成元素和基本单位
1. 组成元素：C、H、O、N，有的还含S
2. 蛋白质的基本单位：氨基酸(组成蛋白质的氨基酸约20 种)
3. 结构通式
4.特点：每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一碳原子上。
5.种类和分类：组成生物体蛋白质的氨基酸约有20 种。根据是否能在体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基
酸。
6.对通式的分析（组成蛋白质的20 种氨基酸的区别：R 基的不同）
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二、聚焦蛋白质的结构，功能，及其多样性
1.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。（此过程消耗能量）
(1)其场所是：核糖体（翻译）
(2)形成物质名称：二肽。
(3)氨基酸之间连接化学键名称：肽键
①肽键的结构式可表示如下：
不要将氨基(—NH2 )错写为NH2或—
NH3；不要将羧基（—COOH）误写为COOH；也不要将肽键（—CO—NH—）误写为CO—NH 或CONH。
(4)H2O 中H 的来源：一个来自氨基，一个来自羧基。而O 则只来自于—COOH
⑸肽的名称：一条多肽链由几个氨基酸分
子构成就称为几肽(三个或三个以上的称为
多肽)，如：由六个氨基酸分子构成一条链，
则其名称是六肽，也可称为多肽。通常核糖
体合成的多肽没有活性，需要经过盘曲、折
叠（在内质网、高尔基体上完成）形成有一
定空间的蛋白质，才能发挥作用。
2.蛋白质结构的多样性
（1）氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。
（2）氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。
（3）氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同。
（4）肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同。
3.蛋白质功能
功能
举例
催化
大多数酶
运输
血红蛋白运输氧气
运动
肌肉中的一些蛋白质
防御
抗体
调控
胰岛素
结构
细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
4.归纳蛋白质合成过程的有关计算
①失去水分子数＝肽键数＝氨基酸数— 肽链数
②蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×水的相对分子质量.例如：氨基
酸的平均相对分子质量为a，数目为n，肽链数为m，则蛋白质的相对分子质量为：a·n－18·(n－m)。
③一个肽链中至少有1 个游离的氨基和1 个游离的羧基，在R 基中可能也有氨基和羧基。
④n 个氨基酸分子缩合成m 条肽链，至少有m 个氨基和m 个羧基；至少含有的羧基（—COOH）或氨基数（—NH2）= 肽
链数
⑤n 个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数＝肽键数＝n，氨基和羧基数与R 基团有关
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5.蛋白质变性:蛋白质的结构易受高温、过酸、过碱的影响而变性，改变其空间结构，从而失去生物活性但肽键并
未断裂。肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶水解。盐析不破坏空间结构。
6. 教材中常见蛋白质
蛋白质成分
解释
大多数酶
大多酶是蛋白质，少数是RNA
部分激素（如生长激素、胰岛素）
大多数激素是蛋白质，少部分激
素是氨基酸衍生物或脂质
抗体（抗毒素、凝聚素）
抗体是浆细胞分泌的分泌蛋白
（免疫球蛋白）
抗原（外毒素、凝聚原）
大多数抗原是糖蛋白（蛋白质）
受体（激素受体、递质受体、抗
原识别受体）
受体大多数是糖蛋白，少数是蛋
白质
载体蛋白
生物膜上参与协助扩散、主动运
输的蛋白质；载体蛋白
运载体
三、蛋白质鉴定：与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应
双缩脲试剂：配制：0.1g/mL的NaOH溶液（2mL）和0.01g/mL CuSO4溶液（3-4滴）
使用：分开使用，先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。
附:氨基酸的排列与多肽种类的计算
假若有A、B、C 三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形分析：
(1)A、B、C 三种氨基酸，在每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：
形成三肽的种类：
(3
3＝27 种)
形成二肽的种类：
(3
2＝9 种)
(2)A、B、C 三种氨基酸，且在每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类：
形成三肽的种类：
(3×2×1＝6 种)
形成二肽的种类：
(3×2＝6 种)
第3 节
遗传信息的携带者—核酸
1、元素组成：由C、H、O、N、P 5种元素构成
2、基本单位：核苷酸（由1分子磷酸+ 1分子五碳糖+ 1分子含氮碱基组成）
高中生物知识点总结
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1分子磷酸
脱氧核苷酸
1分子脱氧核糖
（4种）
1分子含氮碱基（A、T 、G、C）
1分子磷酸
核糖核苷酸
1分子核糖
（4种）
1分子含氮碱基（A、U 、G、C）
组成核酸的碱基有5
种，五碳糖有2种，核苷酸有8种。
⑴.核酸的初步水解产物（图1）
图1
⑵.核苷酸可彻底水解成一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一
分子磷酸（图2）
⑶.核糖核酸的单体是核糖核苷酸，其五碳糖为核糖。依据碱
基不同，核糖核苷酸可分四种，分别是腺嘌呤核糖核苷酸(含
碱基A)、鸟嘌呤核糖核苷酸(含碱基G)、胞嘧啶核糖核苷酸(含
碱基C)和尿嘧啶核糖核苷酸(含碱基U) 4 种。（图3）
图2
（4）.脱氧核糖核酸的单体是脱氧核苷酸，其五碳糖为脱氧核糖。依据碱基不同，脱氧核苷酸可分四种，分别是腺
嘌呤脱氧核苷酸(含碱基A)、鸟嘌呤脱氧核苷酸(含碱基G)、胞嘧啶脱氧核苷酸(含碱基C)和胸腺嘧啶脱氧核苷酸(含
碱基T)。（图4）
（5）核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链
3、种类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）
4、生理功能：核酸是细胞中携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有十分重要的作用。
5.有细胞结构的生物的核酸为DNA 和RNA，遗传物质为DNA，无细胞结构的生物（病毒）的核酸为DNA 或RNA，遗传
物质为DNA 或RNA
种类
英文缩
写
基本组成单位
结构
存在场所
脱氧核糖
核酸
DNA
脱氧核苷酸（4 种）
一般为双链
主要在细胞核中
（在叶绿体和线粒体中有少量存在）
核糖核酸
RNA
核糖核苷酸（4 种）
一般为单链
主要存在细胞质中
图3
4 种
图4
4 种
高中生物知识点总结
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小结如下图
有细胞结构的生物
原核生物
真核生物
核酸
遗传物质
（DNA 和RNA）
( DNA）
无细胞结构的生物（病毒）
（DNA 或RNA）
（DNA 或RNA）
生物
★观察DNA 和RNA 在细胞中的分布★
（一）实验原理
1、甲基绿和吡啰红与两种核酸的亲和力不同，RNA 结合吡啰红显红色，DNA 结合甲基绿显绿色。
2、、盐酸能改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞；同时使染色体中DNA 和蛋白质分离，有利于DNA 与染色剂
结合。
（二）实验材料、仪器与用具
Ⅰ、人口腔上皮细胞
Ⅱ、烧杯，小烧杯，温度计，滴管，消毒牙签，载玻片，盖玻片，铁架台，石棉网，火柴，酒精灯，吸水纸，
显微镜
Ⅲ、质量分数0.9%的NaCl 溶液，8%的盐酸，吡啰红甲基绿染色剂（现配现用），蒸馏水
（三）实验结果
细胞核主要呈现绿色，细胞质主要呈现红色。说明
DNA 主要位于细胞核（线粒体和叶绿体也有少量DNA），
RNA 主要位于细胞质。
（四）观察DNA 和RNA 在细胞分布实验中的4 个注意问
题
(1)选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细
胞，不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，以防止颜色的干扰。
(2)缓水流冲洗目的：防止载玻片上的细胞被冲走。
(3)几种试剂在实验中的作用
①0.9%的NaCl 溶液(生理盐水)：保持口腔上皮细胞正常形态。
②8%的盐酸作用：a.改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；
b.使染色质中DNA 与蛋白质分离，有利于DNA 与染色剂结合。
③蒸馏水作用：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。
④吡罗红甲基绿染液：混合使用，且现用现配。
(4)DNA 和RNA 在细胞核和细胞质中均有分布，只是量的不同，故结论中强调“主要
．．”而不能说“只．”存在于细胞核
或细胞质中。
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（五）不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况
生物类别
核酸
核苷酸
碱基
遗传物质
举例
原核生物和真
核生物
含有DNA 和RNA 两种核
酸
8
5
DNA
细菌、人等
病毒
只含DNA
4
4
DNA
噬菌体
只含RNA
4
4
RNA
烟草花叶病毒
（六）注意下面A 的含义
第4 节
细胞中的糖类和脂质
一. 细胞中的糖类
1．化学元素组成：只有C H O ，多数糖类分子
中H 和O 之比是2:1
2.
糖类的种类
I . 依据水解情况分为单糖、二糖和多糖
①单糖（不能水解的糖）
五碳糖（核酸、脱氧核糖）
六碳糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）同分异构体（C6H12O6 ）
②糖类只有水解成单糖，才能被人体吸收。
单糖
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③多糖的基本组成单位（单体）都是葡萄糖。
④二糖：二糖由两分子单糖缩合而成
蔗糖=1 葡萄糖+1 果糖
麦芽糖=2 葡萄糖
动物特有：乳糖＝葡萄糖＋半乳糖
⑤多糖：基本组成单位是葡萄糖
淀粉：植物细胞的储能物质
纤维素：植物细胞的组成成分，支持保护细胞（不提供能量）
动物特有：糖原——动物细胞的储能物质（肝糖原和肌糖原）
II
根据还原性：糖类可分为还原糖和非还原糖
※葡萄糖、果糖，半乳糖等单糖以及麦芽糖都属于还原糖。※鉴定可溶性还原糖用斐林试剂
※蔗糖、淀粉、糖原是非还原糖※
3．糖类的功能
(1)组成生物的重要成分。
(2)生物体的主要能源物质。
※并非所有的糖都是能源物质，如如核糖、脱氧核糖、纤维素为结构糖，构成结构，不提供能量。
※糖类的合成场所（或细胞）：叶绿体（葡萄糖、淀粉）、内质网（加上糖基团）、高尔基体（纤维
素）、肝脏（肝糖原）、肌肉（肌糖原）
※不是所有糖都是甜的，如纤维素、淀粉不甜（淀粉水解成麦芽糖才会有甜味）
※纤维素不能被动物消化，被称为膳食纤维。反刍动物（如牛）消化纤维素是因为某些微生物的作用。
二. 组成细胞的脂质
1.组成元素：C H O
有的含有N 和P
2.种类
脂肪（C H O）：良好的储能物质，含有能量是相同的质量糖类的两倍
原因是脂肪含H 多，含O 少。
①细胞内良好的储能物质
②保温作用
③缓冲和减压，保护内部器官
磷脂（C H O N P）：构成细胞膜及各种细胞器膜的重要成分（核膜也有）
脂质
胆固醇：构成细胞膜（主要是动物）的重要成分，参与血液中脂质的运输，在阳光下可转
化为维生素D
固醇
性激素：促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征，维持生理周期
维生素D：促进肠道对钙、磷的吸收（晒太阳预防佝偻病）
植物特有
植物特有
功能
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固醇类：人体所必需的。对于维持生物体内正常新陈代谢和生殖过程起着重要的调节作用。但血液中胆固醇过多，
可能引起心脑血管疾病
※细胞内的能源物质种类及其分解放能情况※
1．主要能源物质：糖类。
2．主要储能物质：脂肪。
除此之外，动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。
3.直接能源物质：ATP。(糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到ATP 中，才能被生命活动利用。)
4．细胞中的能源物质为糖类、脂肪、蛋白质，三者供能顺序
．．．．是：糖类→脂肪→蛋白质。
糖类是主要的能源物质；当外界摄入能量不足时(如饥饿)，由脂肪分解供能；蛋白质作为生物体重要
的结构物质，一般不提供能量，但在营养不良、疾病、衰老等状态下也可分解提供能量。
5.※糖的“水解”与“氧化分解” ※
多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的产物是葡萄糖，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果
糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O，即糖参与有氧呼吸后的最终产物。
三、生物大分子以碳链为基本骨架
生物大分子是由单体经缩合而成的多聚体。多糖、蛋白质和核酸等生物大分子都是由单体聚合而成的
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。
正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，所以碳是生命的核心元素
第5 节
细胞中的无机物
一. 细胞中的水（水是活细胞中含量最多的化合物）
1.含量：是活细胞中含量是最多的物质。
2.形式：
⑴自由水：是可以自由流动的水。（在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多）
作用：①良好的溶剂；
②参与细胞内生化反应；
③物质运输；
④维持细胞的形态
⑵结合水：是与其他物质相结合的水。
作用；是组成细胞结构的重要成分。（结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性增强）
3.影响细胞含水量的因素
(1)生物种类：水生生物含水量>陆生生物含水量。
高中生物知识点总结
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(2)生长发育阶段：幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。
(3)组织器官种类与代谢程度：如牙齿<骨骼<血液。
4、自由水和结合水在一定条件下可相互转化：自由水/结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，该生物的抗
逆性(如抗寒性、抗旱性)越差；反之，该比值越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗逆性则越强。
5、在生产实际中的应用
(1)种子的贮存：晒干种子是为减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命。
(2)低温环境下减少花卉浇水，可提高花卉对低温的抗性。
6、图解生物体内水的变化（如下图）
二. 细胞中无机盐
1、细胞中无机盐的存在形式及其功能
(1)细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。少数构成细胞内某些复杂化合物。
(2)无机盐的生理功能
①有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分（如Mg
2+是构成叶绿素的成分、Fe
2+是构成血红蛋白的
成分、I
-是构成甲状腺激素的成分。）
②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。（如动物Ca
2+浓度过低肌肉抽搐、过高
肌肉乏力。）
③维持酸碱平衡(如缓冲对)和渗透压平衡(K
＋、Na
＋)。
2.部分无机盐离子的具体功能分析
无
机盐
功能
含量异常
I
－
甲状腺激素的组成成分
缺碘时患地方性甲状腺肿大
Fe
2＋
血红蛋白的组成成分
缺铁时患贫血
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Ca
2＋
降低神经系统的兴奋性
血钙过低时，会出现抽搐现象；
血钙过高时，会患肌无力
B
促进花粉的萌发和花粉管
的伸长
油菜缺硼时，会出现“花
而不实”
K
+
促进植物体内淀粉的运
输；动物细胞内液渗透压的维
持
缺乏时植物抗逆能力减
弱，易受病害侵袭
Na
+
维持细胞外液的渗透压
缺乏会导致细胞外液渗透
压下降
★探究镁是否属于植物生长发育所必需的元素★
(1)实验思路：利用缺镁培养液和完全培养液的培养作对照并得出结论。
(2)实验步骤：
培养液的配制：配制完全培养液和缺镁培养液。
②取材：选取长势相同的两组植物。
③培养：将两组植物分别培养在盛有上述两种培养液的容器中，培养条件要相同且适宜。
④观察：两组植物的生长状况
(3)预测可能的结果及结论。如下表：
缺镁培养液
完全培养液
结论
生长状况
正常
正常
①
异常
正常
②
①镁不是植物生长发育所必需的元素。
②镁是植物生长发育所必需的元素。
★检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质★
1．糖的鉴定：
原理：
(1)淀粉：遇碘液变蓝色，这是淀粉特有的颜色反应。
(2)还原性糖(单糖、麦芽糖和乳糖)：与斐林试剂反应，可以产生砖红色沉淀。
材料用具：
（1）实验材料：苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆
（2）配制：甲液：0.1g/mL的NaOH溶液+ 乙液：0.05g/mL CuSO4溶液
使用：混合后使用，且现配现用。
条件：水浴加热
（续表）
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实验步骤：选材→制备组织样液→加斐林试剂→水浴加热→显色（砖红色沉淀）
实验结果分析：
（1）淀粉：如果出现蓝色，则待测样品中含有淀粉；反之，则没有。
(2）还原性糖：如果出现砖红色沉淀，则待测样品中含有还原糖，反之；则没有。
2．脂肪的鉴定：
原理：脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
（在实验中用50%酒精洗去浮色→显微镜观察→橘黄色脂肪颗粒）
材料用具：
（1）实验材料：花生种子，花生匀浆
（2）试剂：苏丹III 染液、苏丹IV 染液
实验步骤；选材→制片→加苏丹III(或苏丹IV)染液染色→漂洗→镜鉴（橘红色或红色)
实验结果分析：如果观察到橘黄色（红色），则待测样品中含有脂肪；反之，则没有。
动物细胞脂肪滴
3．蛋白质鉴定：
原理：蛋白质与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应
材料用具：
（1）实验材料：豆浆、鲜肝提取液
（2）双缩脲试剂：
配制：A液：0.1g/mL的NaOH溶液（2mL）和B液：0.01g/mL CuSO4溶液（3-4滴）
使用：分开使用，先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。
实验步骤
实验结果分析：如果出现紫色，则待测样品中含有蛋白质；反之，则没有。
4、注意事项：
（1）还原性糖植物组织取材条件？
答：①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。
②还原糖含量高：不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。
含糖量较高、颜色为白色或近于白色，如：苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
（2）花生种子切片为何要薄？答：只有很薄的切片，才能透光，而用于显微镜的观察。
（3）唯一需要加热—
还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。
唯一需要显微镜—— 脂肪鉴定。
（4）若用大豆做材料，必须提前浸泡；
若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易涮洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。
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斐林试剂和双缩脲试剂
斐林试剂和双缩脲试剂都由溶液和溶液组成，但二者有如下三点不同：
（1）溶液浓度不同
斐林试剂中NaOH溶液称为斐林试剂甲，其浓度为0.1g/mL。CuSO4溶液称为斐林试剂乙，其浓度为0.05g/mL ；
双缩脲试剂中NaOH溶液（双缩脲试剂A）的浓度为0.1g/mL，CuSO4溶液（双缩脲试剂B）的浓度为0.01g/mL。
（2）使用原理不同
斐林试剂是新配制的溶液，它在加热条件下与醛基反应，被还原成砖红色的沉淀，可用于鉴定可溶性还原
糖的存在。用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时，溶液的颜色变化过程为：浅蓝色→棕色→砖红色（沉淀）。
鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用双缩脲法，使用的是双缩脲试剂，发生的是双缩脲反应。双缩脲
反应实质是在碱性环境下的与双缩脲试剂发生的紫色反应。而蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽
键，所以蛋白质都能与双缩脲试剂发生颜色反应，可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质的存在。
（3）使用方法不同
斐林试剂使用时，先反溶液和溶液混合（将滴溶液滴入溶液中），而后立即使用：双缩脲试剂使用时，先
加入溶液（2mL），振荡摇匀，造成碱性的反应环境，然后再加入3～4滴溶液，振荡摇匀后观察现象。
高中大纲范围颜色反应总结
待鉴物
质
使用试
剂
颜色反应
待鉴物质
使用试剂
颜色反应
淀粉
碘
蓝色
DNA
甲基绿
绿色
还原糖
斐林试剂
班氏试剂
砖红色沉淀
RNA
吡罗红
红色
脂肪
苏丹Ⅲ
苏丹Ⅳ
橘黄色红色
CO2
澄清Ca（OH）2
溴麝香草汾蓝水溶
液
变浑浊
蓝变绿
再变黄
蛋白质
双缩脲
紫色
酒精
酸性重铬酸钾溶液
灰绿色
线粒体
健那绿
蓝绿色
染色体
碱性染料
深色
高中生物知识点总结
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第三章
细胞的基本结构
第1 节
细胞膜——系统的边界
一、细胞膜的成分及制备：
细胞是最基本的生命系统，其边界是细胞膜。
（一）细胞膜的成分
1、主要成分是脂质和蛋白质，另外还有少量
的糖类。
2、细胞膜成分中含量最多的是脂质(含量最丰
富的是磷脂,动物细胞膜还含有少量胆固醇)。
（二）※磷脂分子及其性质※
1.组成磷脂分子的元素有：
C、H、O、N、P。
2.若单层磷脂分子层水界面排列如下图，搅拌后的图。
单层磷脂分子层水界面排列
搅拌后形成脂质体
（三）与细胞膜功能复杂程度有关的是蛋白质。
1.蛋白质是生命活动的主要承担者，功能越复杂的细胞，蛋白质的种类和数量越多。
2.细胞在不同时期，细胞膜的成分及含量也会发生变化，如癌细胞的糖蛋白减少。
（四）细胞膜的制备
1、选材：哺乳动物成熟的红细胞。原因：没有细胞核及众多细胞器
2、原理：红细胞放入清水中，水会进入红细胞，导致红细胞吸水胀破，
使细胞内物质流出，从而得到细胞膜。
3、过程
（1）将红细胞稀释液制成临时装片。
（2）在高倍镜下观察，待观察清晰时，在盖玻片一侧滴加蒸馏水，另
一侧用吸水纸吸引（引流法）。
植物细胞
动物细胞
高中生物知识点总结
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（3）红细胞凹陷消失，细胞体积增大，最后导致细胞破裂。
（4）利用差速离心法，获得较纯的细胞膜。
红细胞吸水涨破
离心机
二、细胞膜的功能
（一）将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。
（二）控制物质进出细胞
（三）进行细胞间的信息交流
1、细胞间的信息交流，大多与细胞膜的糖蛋白有关。
①细胞识别和信息交流的物质基础是细胞膜上的糖蛋白。
②结构基础是特异性受体。
2、细胞间信息交流的方式
①动物细胞信息交流方式（2 种）
a. 通过细胞分泌的化学物质（如激素）间接传递信息。（信息分子如：激素，神经递质，淋巴因子，CO2）
b. 相邻两个细胞间的细胞膜直接接触，如图（实例：受精过程）
②植物细胞间的识别主要是通过胞间连丝
．．．．来实现。如图
高中生物知识点总结
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三、植物细胞壁的成分和作用
（一）化学成分：主要是纤维素和果胶。
（二）作用：对植物细胞有支持和保护作用。
【思考感悟】植物细胞等有细胞壁，在细胞最外层，为什么说细胞膜是边界呢？
由细胞膜的屏障功能所决定，细胞膜不仅有保护作用还具有选择透过性，而细胞壁是全透性的。
〖生物膜的流动性镶嵌模型〗
一、生物膜的探索历程：
（一）19 世纪末，欧文顿根据脂溶性物质更容易通过细胞膜，提出膜是由脂质组成的。（二）20 世纪初，化
学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。
（三）1925 年，荷兰科学家得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。
（四）20 世纪40 年代，科学家推测脂质两边各覆盖着蛋白质。
（五）1959 年，罗伯特森认为生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。
（六）1970 年，人鼠细胞杂交实验表明，细胞膜具有流动性。
实验：采用荧光标记法，标记小鼠细胞与人细胞做如图实验。
上述实验现象可说明：细胞膜具有一定的流动性
．．．．．．。
（七）1972 年，桑格和尼克森提出的生物膜的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
二、生物膜流动镶嵌模型：
（一）基本内容：
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架，其结构特点是具有流动性。
2、蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂
双分子层；大多数蛋白质分子是可以运动的。
3、细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白，也可以和脂质结合形成糖脂。
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（二）结构特点：流动性：
1、原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
2、表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。
3、影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定
范围，则导致膜的破坏。
4、流动性实例：
（1）质壁分离和复原实验；（2）变形虫捕食和运动时伪足的形成；（3）白细胞吞噬细菌；（4）胞吞与
胞吐；（5）受精时细胞的融合过程；（6）动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；（7）细胞杂交时的细胞融合
（如人鼠细胞融合）。
（三）功能特点：选择透过性：
1、表现：植物根对矿质元素的选择性吸收，神经细胞对K
＋的吸收和对Na
＋的排出，肾小管的重吸收和分
泌，小肠的吸收等。
2、原因：遗传性决定载体的种类和数量，从而也决定了选择性。
验证细胞膜的选择透过性的实验(红色玫瑰花瓣)
第2 节
细胞器—细胞内的分工合作
一、用差速离心法
．．．．．获取各种细胞器（差速离心法及应用）
1.差速离心法：通过交替使用低速和高速离心，用不同速度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法。
2.应用：①用于细胞器的分离
②用于DNA 复制方式的探索实验。
二、细胞器之间的分工
1.
叶绿体
①亚显微结构模式图
膜外
膜内
糖蛋白的位置只有一个——细胞膜的外侧，细胞器膜
和细胞膜内侧不存在，可用于确定膜内外位置。
甲浸泡在清水中→花
瓣颜色不变，清水无色
乙浸泡在稀盐酸中→
花瓣褪色，溶液变红
等量的
两组红
色花瓣
（甲、
乙）
结论：
细胞膜
具有选
择透过
性
高中生物知识点总结
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②功能：（能量转换站）：光合作用的场所
2.线粒体
①亚显微结构模式图
②线粒体功能（动力车间）：有氧呼吸的主要场所（有氧呼吸第二（基质）、第三阶段（薄膜））有氧
呼吸第一阶段在细胞质基质中。
叶绿体与线粒体的比较：
（一）共性：
1、均具有能量转换功能：
叶绿体将光能→ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能；
线粒体则将有机物中稳定的化学能→ATP 中活跃的化学能，为各项生命活动提供动力。
2、均具有双层膜结构。
3、均含有少量的DNA，具有自主遗传特性，参与细胞质遗传。
4、均参与碳循环过程。
5、均既消耗水又产生水。
（二）差异性
1、膜面积增大的方式不同
线粒体: 内膜向内折叠形成嵴
叶绿体: 囊状结构堆叠形成基粒
2、完成生理过程不同
线粒体:有氧呼吸第二、三阶段
叶绿体:光合作用
3. 形成的ATP 用途
线粒体产生的ATP ---------- 用于除光合作用暗反应外的各项生命活动
叶绿体产生的ATP----------
用于暗反应中C3的还原
3.内质网
①内质网是由单层膜围成的不规则网状结构
②可分为粗面内质网（附着大量核糖体）和滑面内质网
③功能（合成车间）：
a.单糖、脂质合成的场所；
b.蛋白质加工的场所（增大了细胞的膜面积，膜上附着参与化学反应的酶。）
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4.核糖体：
①成分：核糖体由RNA（rRNA）和蛋白质构成，不具有膜结构
②分类：附着核糖体：分泌蛋白（胰岛素、胰高血糖类）
游离核糖体：组织蛋白（呼吸酶）
③功能：蛋白质合成的场所
5.高尔基体（发送站）：
①与动物细胞分泌物（分泌蛋白）的形成有关
②与植物细胞壁的形成有关（合成纤维素）
③是蛋白质加工、转运、分类、包装的场所
④形成突触小泡（突触小泡中有神经递质）
⑤形成溶酶体
6.溶酶体（消化车间）：内有多种水解酶，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，靶细胞内的溶酶体酶被激
活，会改变靶细胞内的渗透压，导致靶细胞裂解，释放抗原。
7. 液泡
①单层膜构成的泡状结构，成熟植物细胞中含有一个占据细胞绝
内质网
附着在内质网上的核糖体
多肽链
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大部分体积的中央大液泡。
②液泡内有细胞液，内含无机盐、糖类、蛋白质、色素等。紫色洋葱鳞茎
叶外表皮因含有紫色的色素而呈现紫色。
③可调节植物细胞内的环境；充盈的液泡还可使植物坚挺功能。
8. 中心体
①分布动物细胞和低等植物细胞中
②由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成
③与细胞的有丝分裂有关
三、细胞器知识小结
1.含有色素的细胞器：
叶绿体【叶绿素、类胡萝卜素（都只溶于有机溶剂）】
液泡【花青素（水溶性色素）】
联系生活实际：[秋天红叶(花青素)、绿叶(叶绿素)、秋天黄叶(类胡萝卜素的颜色、叶绿素分解)]
2.与主动运输有关的细胞器：核糖体（合成载体）、线粒体（提供能量）
3 代谢过程中可产生水的细胞器：叶绿体、线粒体、核糖体、高尔基体
4 细胞器的膜
①双层膜结构：线粒体、叶绿体
②单层膜结构：内质网、高尔基体、液泡（色素、糖类、蛋白质类）、溶酶体
③无膜结构：核糖体、中心体（蛋白质）
5 细胞器与遗传变异
（1）.含有DNA 的细胞器：线粒体、叶绿体
（2）.含有RNA 的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体=rRNA+蛋白质
（3）.能自我复制的细胞器：线粒体、叶绿体、中心体（间期复制）
（4）.能发生碱基互补配对的细胞器：线粒体、叶绿体（半自主细胞器）、核糖体
6.细胞器与动植物分类
(1).高等植物特有的细胞器（结构）：叶绿体、液泡（根尖分生区没有）、（细胞壁）
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(2).高等动物细胞特有的细胞器：中心体（低等植物细胞也有）
低等植物：衣藻、水绵等绿藻；褐藻（海带）；红藻（紫菜）
注：黑藻是高等植物
※与分泌蛋白的合成、运输和分泌有关细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
实验
用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
1．实验原理
(1)叶绿体呈绿色
．．．、扁平的椭球形或球形，不需染色
．．．．，制片后直接观察。
(2)健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞
质接近于无色。（材料：口腔上皮细胞）
2．材料：新鲜藓类叶、黑藻叶或菠菜叶，口腔上皮细胞临时装
高中生物知识点总结
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3．步骤
步骤
操作方法
目的与作用
（1）取材
①新鲜的藓类的叶
②菠菜叶下表皮略带一些叶肉
①藓类叶为单层细胞
②下表皮容易撕取，要略带些叶
肉
（2）制片
注意叶片不能太干了，保持有水的状态
以免影响细胞活性
（3）观察
叶绿体呈椭圆形，可随细胞质的流动而流动。叶绿体在弱光下以最大面积（长轴）转向光源，在
强光下以最小面积（短轴）转向光源。
（1）取材
漱口，口腔内侧壁上轻刮几下
要漱净口腔，防止杂质对观
察物像的干扰。
（2）染色
将口腔细胞放在健那绿液滴上
（3）观察
盖上盖玻片，显微镜下观察，线粒体被染成蓝绿色
问题
1．为什么不用植物细胞来观察线粒体？
植物线粒体相对较少，叶绿体颜色易掩盖线粒体被染成的蓝绿色。
2．如果观察发现染色不足，如何补色？
在盖玻片一侧滴加健那绿液，另一侧用吸水纸吸。
三、细胞器之间的协调配合与生物膜系统
（一）、细胞器之间的协调配合--------分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌
1.分泌蛋白概念：细胞内附着在内质网上的核糖体合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质。包括：消化酶（如
唾液淀粉酶）、抗体、一部分激素（胰岛素、胰高血糖素、生长激素）注意（甲状腺激素是氨基酸的衍生物，
不是分泌蛋白，抗利尿激素是多肽）
2.方法：同位素标记法：追踪物质的运行和变化规律（标记亮氨酸中的
3H）
3.生产过程：（内质网上的）核糖体合成分泌蛋白→内质网对分泌蛋白进行初步加工→高尔基体对分泌
蛋白进行深加工和分选→高尔基体包裹分泌蛋白以囊泡的形式与细胞膜融合→将分泌蛋白分泌出去。
各细胞器执行功能所需的能量主要由线粒体提供。
（二）、分泌蛋白知识小结：
1.研究方法：同位素标记法
．．．．．．，但获取某细胞结构时采用差．
速离心法
．．．．。
2.与分泌蛋白合成运输有关的细胞结构：线粒体、核糖
体、内质网、高尔基体和细胞膜。而与分泌蛋白合成运输有关
的细胞器不包括细胞膜。
3.运输的方向：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
4.分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐
．．，需消耗能量，
高中生物知识点总结
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体现了细胞膜具有流动性的结构特点
．．．．。
5.多肽是在核糖体上形成的，空间结构是在内质网上形成的，成熟蛋白质是在高尔基体中形成的。
6.真核细胞有内膜系统，原核细胞没有，具膜的细胞器(如线粒体)属于生物膜系统，原核生物的
生物膜只有细胞膜。
7.内质网外连细胞膜，内连核膜，体现了内质网是细胞内分布最广
．．．．的细胞器，也体现了内质网的
运输作用；内质网是细胞内生物膜系统的中心。
（三）、细胞的生物膜系统
1.概念：细胞膜、核膜及各种细胞器膜共同组成生物膜系统。
※生物膜在结构上的联系（具有一定的连续性）
(实线表示直接相连，虚线表示间接联系（通过囊泡联系）)
※生物膜在功能上的联系(如蛋白质的合成、分泌)，多种细胞器相互协调，共同完成生命活动。
2、生物膜系统的功能
①细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外界环境进行物质交换、能量转换和信息
传递的过程中起决定性作用；
②、许多重要的化学反应都在生物膜上进行，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点；
③、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不互相干扰，保证
了细胞生命活动有序高效地进行。
(经典高考题)如图表示用
3H－亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗
粒在细胞内的分布情况和运输过程。其中正确的是(
)。
解析
本题考查分泌蛋白的形成，正确理解细胞各结构的分工合作，熟悉分泌蛋白的形成过程及
转移过程是解题的关键。
3H－亮氨酸首先在附着在内质网上的核糖体上合成蛋白质，经内质网初步加
工后，再转移到高尔基体中，最后形成分泌小泡与细胞膜融合后排出细胞。所以放射性颗粒数依次增
加的顺序为附有核糖体的内质网→高尔基体→分泌小泡。
答案
C
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第3 节
细胞核的结构功能
一.细胞核的结构
1.核膜:双层膜
．．．,有核孔,有多种酶
2.核孔:是大分子物质(如mRNA、蛋白质)进
出细胞核的通道，核孔越多，代谢越旺盛（口腔上
皮细胞很少）（注意
．．：
．DNA
．．．不能通过核孔进入细胞质
．．．．．．．．．．．）
3.核仁：与某种RNA（rRNA）的合成及核糖
．．
体的形成
．．．．有关
4.染色质=染色体=DNA+蛋白质
（间期)（分裂期）
染色质呈酸性,碱性染料：龙胆紫染液，醋酸洋红染液，改良苯酚品红染液
染色质与染色体
名称
项目
染色质
染色体
同
种
物
质
成分相同
主要成分是蛋白质和DNA
特性相同
易被龙胆紫溶液等碱性染料染成深色
功能相同
遗传物质的主要载体
不同时期
分裂间期
分裂期
不同形态
细长的丝状
圆柱状或杆状
相互转化
染色质
染色体
(间期、末期)
(前期、中期、后期)
小结：核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然
是具有选择性的，如细胞核中的DNA 就不能通过核
孔进入细胞质。并非所有的真核细胞都有细胞核，
如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细
胞等没有细胞核。核孔的数量、核仁的大小与细胞
代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，
核孔数多，核仁较大。细胞核是细胞代谢的控制中
心，但不是细胞代谢的中心，因为细胞代谢的主要
场所是细胞质基质。
二.
细胞核的功能：是遗传信息库，细胞代谢和遗传的控制中心
※遗传信息：DNA 上脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序
高中生物知识点总结
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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、渗透作用：
1.渗透作用概念：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜
．．．．．的扩散。（低
高）
扩散作用：溶质、气体分子、溶剂分子的移动，可以通过半透膜，也可以不通过半透膜。例如：把红墨
水滴入烧杯内清水，最好清水变红色
2.渗透作用发生的条件实验验证
①具有半透膜:
②半透膜两侧存在浓度差
水扩散的方向：
低浓度溶液
高浓度溶液
溶液浓度指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但10%蔗糖溶液的物质
的量浓度小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
3 动物细胞的吸水和失水（以红细胞为例：红细胞膜相当于一层半透膜）：
当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞吸水。
当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞失水。
当外界溶液浓度＝细胞质浓度时，水分进出平衡。
4.植物细胞的吸水和失水：植物细胞未形成液泡时靠吸胀作用吸水，利用蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性，
三者的亲水性依次递减。植物分生区细胞和干种子细胞因无大液泡不能发生渗透作用，只能依靠吸胀作用吸水。成
熟的植物细胞形成大液泡后，靠渗透作用吸水和失水。
通过半透膜
高中生物知识点总结
- 32 -
※在成熟的植物细胞中，原生质层（细胞膜＋液泡膜＋二者之间的细胞质）相当于一层半透膜。
细胞液浓度>细胞外液浓度，细胞吸水；
细胞液浓度<细胞外液浓度，细胞失水。
细胞吸水或失水的多少取决于半透膜两侧浓度差。
细胞壁
具有全透性（伸缩性小）
细胞膜
细胞质
原生质层→具有选择透过性（伸缩性大）
液泡膜
（相当于半透膜）
5. 细胞的吸水和失水原理的应用
①作物的合理灌溉
②盐碱地中植物不易成活或一次施肥过多造成烧苗现象，都是因为土壤溶液浓度过高，超过根细胞液浓度，导
致根吸细胞不易水甚至失水造成的。
③糖渍、盐渍食品不宜变质的原因是在食品外面和内部形成高浓度溶液，使微生物不能在其中生存和繁殖。
二.物质跨膜运输其他实例
细胞吸水或失水时，水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的（低浓度一侧的水分子相对含量多，而高浓度一侧
的水分子相对含量少）
1.植物对无机盐离子的吸收：
①不同植物(如西红柿、水稻)对同一离子的吸收能力不同。
②同种植物对不同离子的吸收能力不同。
2.人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是逆浓度梯度进行的。
3.结论：细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。
4.※原生质、原生质层
(1)原生质是细胞内生命物质的总称，包括细胞膜、细胞质和细胞核。一个动物细胞就是一小团原生质。植物
细胞去掉细胞壁剩下就是原生质。
(2)原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,组成，不包括细
胞核和液泡内的细胞液两部分，且仅存在于成熟的植物细胞中。
5.※半透膜和选择透过性膜的辨析
(1) 区别：①半透膜是无生命活性的物理性膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，
物质能否通过取决于分子的大小。②选择透过性膜是具有生命活性的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质
是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。
⑵共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。
高中生物知识点总结
- 33 -
人工肾原理：利用细胞膜的选择透过性
实验
观察植物细胞的质壁分离及复原
1．实验原理：成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。
2、实验材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
条件：有大液泡、有颜色、成熟的植物细胞[根尖分生区细胞（无大液泡）不能用于该实验]
实验材料的选择
①一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不明显。
②不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离现象。
实验试剂使用
本实验用30%（0.3g/ml）的蔗糖溶液（既明显出现质壁分离，又不会杀死细胞）
使用浓度过高的蔗糖溶液(质量浓度为0.5 g/mL)，质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液
浓度过高，细胞过度失水而死亡。
使用质量浓度为1 mol·L
－1的KNO3溶液，因为K
＋和NO3
-可被细胞吸收，使细胞液浓度增大，所
以细胞先发生质壁分离后又自动复原。(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)
3、本实验有设置对照实验，实验前后自身对照
高中生物知识点总结
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４、加一定量的KNO3、尿素、NaCl、乙二醇溶液，可观察到质壁分离和质壁分离复原。
原因：①自由扩散发生质壁分离②主动运输吸收Ｋ
＋、ＮＯ３
－③自由扩散吸水
正常细胞
发生质壁分离的细胞
3．质壁分离的原因
（1）外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度
（2）内因
原生质层相当于一层半透膜
细胞壁的伸缩性小于原生质层
渗透失水质壁
分离
发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，原因是细胞壁具有全透性。
4.质壁分离实验的拓展应用及方法：
①判断植物细胞的死活
②证明原生质层具有选择透过性
③观察植物细胞的细胞膜
④测定细胞液的浓度的大小:细胞液的浓度大
小介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的溶液
浓度之间。
⑤证明原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩
⑥细胞膜具有流动性
⑦鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）
蔗糖溶液：只发生质壁分离；KNO3 先发生质壁分离后自动复原。
【思考感悟】在实验过程中我们选择紫色洋葱鳞片叶作实验材料的原因是什么？还能举出其他的
例子吗？紫色洋葱鳞片叶中有紫色的液泡，便于实验观察。另如紫色鸭趾草叶等。
第3 节
物质跨膜运输的方式
一. 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
高中生物知识点总结
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二、自由扩散和协助扩散：
1.影响自由扩散的因素：物质的运输速度与物质浓度差成正比关系，自由扩散过程只受膜内外浓度差影响
2.影响协助扩散的因素
物质出
入细胞
的方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要载体
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
图例
举例
O2、CO2、H2O 甘
油、乙醇、苯等出入细胞
红细胞吸收葡萄糖
小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机
盐等
表示曲线
(一定浓度
范围内)
影响因素
细胞膜内外物质的浓度差细胞膜内外物质的浓度差；膜载
体的种类和数量
膜载体的种类和数量；能量(温
度、氧浓度)
高中生物知识点总结
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①细胞膜内外物质的浓度差。
②膜载体的种类和数量
a．载体是一类蛋白质，具有特异性
．．．，不同物质的载体不同，不同生
物细胞膜上的载体的种类和数目也不同。
b．载体具有饱和现象
．．．．，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，
细胞吸收该载体运输的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。
三、主动运输
1.
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。
2、影响主动运输的因素分析（能量、载体）
①内因：载体的种类和数量
根本原因：遗传物质（DNA 不同→载体不同）
②外因：影响呼吸作用的因素：O2、温度、pH 都能影响细胞内产生能量，都能影响主动运输。
四、胞吞和胞吐（适用于大分子物质的运输）
1.原理：膜的流动性
2.胞吞：大分子附着在细胞膜的表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围
着大分子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种
现象叫胞吞。
实例：吞噬细胞、吞噬抗原
3.胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动
到细胞膜上，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。
实例：胰岛素、消化酶、抗体的分泌
胞吞胞吞的条件：需要消耗能量，如果ATP 的合成受阻，胞吞胞吐不能
进行。通过胞吞胞吞运输并未穿膜（0 层膜）。
插图解析：
右图中A：蛋白质
B：磷脂双分子层
C 糖链
a 物质通过主动运输方式进入细胞(如K
+)
b 物质通过自由扩散进入细胞(如O2)
c 物质通过蛋白质通道进入细胞（协助扩散如神经细胞上
Na
+内流）
d 通过载体蛋白协助扩散进入细胞（葡萄糖进入红细胞）
e 物质通过主动运输运出细胞（Na
+ ）
高中生物知识点总结
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第五章
细胞的能量供应和利用
第1 节
降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用与本质
1、酶的化学本质：绝大多是酶是蛋白质，少数酶是
RNA；
（酶合成原料为氨基酸或核糖核苷酸酸）
2.酶的来源：活细胞（合成场所：核糖体或细胞核）
3.生理功能：具有催化作用（酶发挥作用场所：细胞内、
细胞外或体外）
4.作用原理：降低化学反应的活化能（使反应在温和条
件下快速进行）
二.酶的特性
1. 酶具有高效性：与无机催化剂相比，酶能更显著地降低
反应的活化能（而不是提供能量）。催化效率是无机催化剂的
10
7～10
13倍
由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率更高；酶只能缩
短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。因此，
酶不能改变最终生成物的量。
2.酶具有专一性：每种酶只催化一种或一类化学反应
①表示酶专一性的图像（锁--钥学说如右图）
②表示酶专一性的曲线：
a.在反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是明显加快，说明酶A 能催化该反应。
b.在反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B 不能催该反应。
3. 温和性
(1)在最适宜的温度和pH 条件下，酶的活性最高。温度和pH 偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
(2)强酸、强碱和高温能使酶永久失活，其原因是能破坏蛋白质的空间结构，引起蛋白质变性
高中生物知识点总结
- 38 -
（3）低温仅是降低酶的活性，由低温恢复至适宜温度时，酶活性可以恢复。
4.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响：
(1)、在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达
到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。
(2)、在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
总结提升
影响酶活性的几个相关曲线
①酶浓度对酶促反应的影响：在底物足够，其它条件固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质
及其它不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速度与酶浓度成正比，如下图①所示。
②底物浓度对酶促反应的影响：在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度增加而加快，反应速度与底物浓度近
乎：成正比，在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速度也随之加快，但不显著；当底物浓度很大且达到一
定限度时，反应速度就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应也几乎不再改变。如下图②所示。③
pH对酶促反应的影响
④温度对酶促反应的影响
①
②
③
④
总结：酶的催化效率受多种因素影响；其中过酸过碱，高温能够使酶的空间结构遭到破坏，从而使酶失活。
酶与激素的比较
项目
酶
激素
来源及作用
场所
活细胞产生；细胞内或细胞外
专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；细胞
外发挥作用
化学本质
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂
质等
生物功能
催化作用
调节作用
共性
在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少
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设计实验
1．实验设计概述
实验题按能力要求可划分为四大题型：
（1）实验分析题型——根据提供的实验方案，分析其中的步骤、现象、结果，作出解答。（2）实验方案
的纠错或完善题型——对实验方案中的错误或不完善处，进行改正、补充，使实验方案趋于完善。
（3）实验设计题型（验证性实验；探究性实验）——根据题目提供的条件，自行设计实验方案。
（4）实验有关的综合类题型——以实验为背景，主要涉及代谢、遗传和生态相关知识。
所有实验设计的主要问题就是“六依托”，即细心审题、原理分析、材料分析、变量分析、结果分析和正
确表达。
不管哪种类型的实验都不同程度上涉及到对照原则，这要求遵循：
（1）单因子变量原则：即控制其他因素不变，只改变其中某一因素，观察其对实验结果的影响，不论一
个实验有几个因子都应做到一个实验因子对应观察一个反应因子。
（2）设立对照原则：通过设立对照可消除无关因子对结果的影响，增加实验的可信
度。在实验过程中要设立实验组和对照组。
实验组：是接受实验变量处理的对象组。
对照组：亦称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。
至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。这样，从理论上说，由于实验组与对照组的
无关变量的影响是相等的、被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实验变量的效果，
这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：
（1）空白对照指不做任何实验处理的对象组。例如在“生物组织中可溶性糖的鉴定”的实验中，假如用
两个试管，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。这样，甲为
实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增加了
说服力。
（2）自身对照指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验，
则是典型的自身对照。自身对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对
象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。
（3）条件对照指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假
设所给定的实验变量意义的，或不是所要研究的处理因素。例如，“动物激素饲喂小动物”实验，其实验设计
方案是：甲组：饲喂甲状腺激素(实验组);乙组：饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组);丙组：不饲喂药剂(空白对
照组)。显然，乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较．对照，更能充分
说明实验变量---甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。
（4）相互对照指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照。如“植物激素与向光性向重力性实验”
和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中，所采用的都是相互对照，较好地平衡和抵消了无关变量的影响，
使实验结果具有说服力。
2．实验设计的具体方法
实验设计往往是解答实验题的难点，但只要理清思路，找准方法和突破口，也能化难为易。实验的设计
可遵循以下思路和方法进行。
（1）首先确定实验目的，并对其去粗取精，提炼要点，确定是验证性实验还是探究性实验。
（2）运用所学知识，找准实验原理，并要做到对原理理解透彻，这是实验设计的依据。理解实验原理对
实验设计的重要作用，每一个生物实验材料的选择、实验装置的确定、实验步骤和实验方法的安排都不是随意
的、盲目的，而是有其实验原理作为依据的。实验现象和实验结果的预期也是依据实验原理而作出的。
（3）根据实验原理，对照实验目的，通过初步分析，在头脑中搜寻教材上或曾做过的实验模型，初步形
成大致方案，实验设计大多与单因子变量和对照实验有关。
（4）结合实验所给的条件，选取适当的方法（简便性原则），开始草拟具体步骤方案，设计具体步骤后，
要顺藤摸瓜，通过实验结果（现象）的判断，分析综合得出实验结论。
（5）回归检验
看看自己设的实验是否存在科学性原则，紧扣实验原理来进行分析；是否有遗漏的地方；是否还有其它可
能性存在，即检验实验的严密性、科学性问题。实验设计的检验过程最终应该对照实验原理，回归实验目的。
高中生物知识点总结
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（6）实验设计中反应变量的确定和控制
生物实验设计中，反应变量的确定非常重要，因为任何一个科学实验的结论都是从反应变量所表现出的
数量、质量或状态的事实中推导或分析出来的。生物实验中很多反应变量就是实验条件。设计实验时，应该根
据实验目的和实验原理来确定对实验结果有影响的反应变量。
同时，对其他无关变量或非研究变量应进行控制。对变量的控制所要遵循的原则是对照原则，即控制其
他因素不变，而只改变其中一个因素（反应变量），观察其对实验结果的影响。通过对照的建立，达到对变量
的控制，这是生物实验设计的灵魂。
第2 节
细胞的能量“通货”——ATP
一、细胞的能量“通货”——ATP
1.组成元素有C、H、O、N、P
2.ATP 的结构简式和简式中A、P 所代表的含义。
(1)结构简式：A—P～P～P。
(2)A：腺苷；
P：磷酸基团。
3. ATP 功能：是生命活动的直接能源物质
4．ATP 与ADP 的相互转化
⑴ATP 中远离腺苷的高能磷酸键特别容易水解和重新生成
⑵ATP 和ADP 之间的相互转化不是可逆反应
①反应条件不同：ATP 分解是一种水解反应，催化该反
应的酶属于水解酶；而ATP 合成是一种合成反应，催化该
反应的酶属于合成酶。
②能量来源不同：ATP 水解释放的能量是储存在高能磷
酸键内的化学能，供代谢消耗，这个能量不能再反过来用于合成ATP，而合成ATP 的能量主要有
化学能和太阳能。
高中生物知识点总结
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③反应场所不同:ATP 合成的场所是细胞质基质、线粒体
和叶绿体，而ATP 分解的场所较多，凡是生命活动需要能量
的地方都有ATP 的分解。
5.ATP 的形成途径(ATP 在生物体内的含量较少但含量相对稳定)
(1)动物和人：呼吸作用。
(2)绿色植物：呼吸作用和光合作用。
6.能源物质为生命活动供能的过程（如下图）：
6. ATP 产生速率与O2供给量之间的关系(如右图）
①A 点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解有机物，
产生少量ATP。
②AB 段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分
解有机物释放的能量增多，ATP 的产生速率随之增加。
③BC 段表示O2供应量超过一定范围后，ATP 的产生速率不再加快，
此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
【思考感悟】归纳一下与能量有关的知识。
分类
内容
主要能源物质
糖类(提供70%左右的能量)
直接能源物质
ATP
最终能源
太阳能
储能物质
脂肪、淀粉(植物)、糖原(动物)
主要储能物质
脂肪
一般不供能的能
源物质
蛋白质
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第3 节
ATP 的主要来源----细胞呼吸
一、细胞呼吸的方式
1.细胞呼吸概念：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放
出能量并生成ATP 的过程。
2、实质：分解有机物，释放能量
（一）有氧呼吸
1、反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O2
6CO2＋12H2O＋能量。
2、过程：
3．在有氧呼吸总反应式中标出氧元素的来源和去路
（二）无氧呼吸
1.场所：细胞质基质。
2.条件：无氧和多种酶。
3.过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同。
第二阶段的产物是酒精和二氧化碳或乳酸。
其全过程都在细胞质基质中进行。
注意：无氧呼吸第二阶段生成的能量较少，不足以ATP 的生成；只有第一阶段释放能量，生成少
量ATP
4.反应式：
（1）转化成乳酸的反应式：C6H12O6
2C3H6O3＋能量。
（动物，马铃薯块茎，玉米胚，甜菜块根，乳酸菌）
（2）分解成酒精的反应式：C6H12O6
2C2H5OH＋2CO2＋能量。
(植物、酵母菌)
第一阶段
第二阶段
第三阶段
场所
细胞质基质
线粒体
线粒体
反应物
葡萄糖
丙酮酸和水
[H]和氧气
生成物
丙酮酸、[H]、ATP
CO2、[H]、ATP
H2O、ATP
能量
少量
少量
大量
高中生物知识点总结
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不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的
基因不同。无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。水
稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无
氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。
实验：探究酵母菌细胞的呼吸方式（对比实验，没有对照组，只有实验组）
一、实验原理
1．酵母菌是单细胞真菌
兼性厌氧型（可在成熟的葡萄皮上寻找）
2、CO2 的检测：
①澄清石灰水变浑浊
②溴麝香草酚蓝水溶液（BTB 试剂）蓝→绿→黄
3、酒精的检测：橙色的重铬酸钾酸性溶液与乙醇反应变灰绿色
二、实验装置（盛NaOH 的锥形瓶作用，洗除空气中的CO2）
三、实验结论
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳
和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。
【思考感悟】参与有氧呼吸的酶分布场所有哪些？
细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。
四.
比较有氧呼吸和无氧呼吸
高中生物知识点总结
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项目
有氧呼吸
无氧呼吸
不
同
点
场所
细胞质基质和线粒体
细胞质基质
条件
需O2、酶
不需O2、需酶
产物
CO2、H2O
酒精和CO2或乳酸
能量
大量
少量
特点
有机物彻底分解，能量完全释放
有机物没有彻底分解，能量没
有完全释放
相
同
点
联系
葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同
实质
分解有机物，释放能量，合成ATP
意义
为生物体的各项生命活动提供能量
影响细胞呼吸的环境因素及应用
1．温度
(1)曲线模型：如右图。
(2)解读：温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。
①最适温度时，细胞呼吸最强。
②超过最适温度时，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。
③低于最适温度呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。
(3)应用：①低温下贮存蔬菜水果。
②温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度)，以减少夜间呼吸消耗有机物，增加产量。
2．O2浓度
(1)曲线模型：如右图。
(2)解读:
①O2浓度低时，无氧呼吸占优势。
②随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。
③当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸
酶数量等因素的影响)。
（3)应用：
I:贮藏水果、蔬菜、种子时，降低O2浓度，以减少有机物消耗，但不能无O2，否则产生酒精
过多，导致腐烂。
II: 作物栽培需中耕松土，防止土壤板结，促进根细胞有氧呼吸，保证能量供应，促进矿质
元素的吸收。
III:“创可贴”包扎伤口，为伤口创造疏松透气的环境，从而防止厌氧菌繁殖。
IV;工业发酵罐酿酒，先通气让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，后密封让酵母菌进行无氧呼
吸产生酒精。
V:提倡慢跑，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞可进行无氧呼吸。
高中生物知识点总结
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3.疑难点：多数考生对本曲线的分析存在盲点，也很容易出错，现总结如下：
(1)点的含义
R 点：只进行无氧呼吸；
P 点之前：有氧呼吸与无氧呼吸共存，CO2释放总量＝有氧呼吸释
放量＋无氧呼吸释放量；P 点及其以后：只进行有氧呼吸。
Q 点：释放的CO2量最少，细胞总体呼吸最弱，为种子、蔬菜、水
果贮存的最佳点。
B 点：有氧呼吸吸收的O2量(或释放的CO2量)等于无氧呼吸释放的
CO2量。
(2)线的含义
两种呼吸方式同时存在的区段是RQP；RQ 区段CO2生成量急剧减少的原因是随着O2浓度增加，无
氧呼吸受到抑制；区域ORP 的面积表示无氧呼吸产生的CO2量。
4.ATP 产生量与O2 供应量的关系图示（如右图）：
解读：(1)AB 段表示在一定范围内，ATP 产生量随O2 供应量的增大而增多。
(2)BC 段：当O2 供应量达到一定值时，ATP 产生量不再增加，这是由于细
胞中ATP 的量很少，且处于一种动态平衡中。(因酶、有机物、ADP、磷酸有限)
(3)A 点表示：无O2 条件下，细胞进行无氧呼吸也能产生少量ATP。
(4)若横坐标为呼吸强度，ATP 产生量曲线应从原点开始。
5.含水量
(1)曲线如图:
(2)解读：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。当含
水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。
(3)应用：a:作物栽培中，合理灌溉。
b:种子晾晒后再储存。
C:稻田需要定期排水，促进根细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生的酒精毒害细胞。
4．CO2浓度
(1)曲线如右图。
(2)解读：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。
(3)应用：①在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细
胞呼吸，减少有机物的消耗。
②粮食种子保存：零上低温、低氧、干燥
高中生物知识点总结
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③果蔬贮藏：零上低温、低氧、中等湿度。
第4 节
能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素（“绿叶中色素的提取和分离”的实验分析）
（一）原理解读：
1、色素的提取：可以用无水乙醇（或丙酮）作溶剂提取绿叶中的色素，而不能用水，因为叶绿
体中的色素不能溶于水。
2、色素的分离：利用色素在层析液中的溶解度不同进行分离，溶解度大的在滤纸上扩散得快，
反之则慢。
（二）实验流程图示：
1、提取色素：（1）称取绿叶；（2）剪碎；（3）研磨：加入少许SiO2、CaCO3和10mL 无水乙醇；
（4）过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布；（5）收集滤液。
选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。
2、制备滤纸条：（1）长与宽略小于试管，在一端剪去两角；（2）在距剪去两角的一端1cm 处
画铅笔线。
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3、画滤液细线：（1）沿铅笔线画一条直且均匀的滤液细线(滤液细线要细、直使各色素扩散的
起点相同)
（2）干燥后，再画一两次。(干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素)
4、色素分离：将滤液条插入有3mL 层析液的试管中，有滤液细线的一端朝下。
(滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色
素带)
5、观察结果：滤纸条上色素带有四条，如图
6.结果分析：
①从色素带的宽度可知色素含量的多少依次为：叶绿素a ＞叶绿素b ＞叶黄素＞胡萝卜素
②从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a ＞叶绿素b
③在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a 与叶绿素b ，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。
7.实验创新：在本实验中在圆形滤纸中央点上叶绿体色素的提取液进行层析，会得到近似同心的四个色素环，由内到
外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。
【核心考点】叶绿体中色素的提取与分离试验有关事项
(1）色素分离和提取的原理经常考察，易混淆。
(2）在研磨时加入碳酸钙的作用是防止色素被破坏，加入二氧化硅的作用是有助于研磨。过滤时用的是单
层尼龙布。
(3）画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。
(4）研磨要迅速、充分。a．因为丙酮容易挥发；b．为了使叶绿体完全破裂，从而能提取较多的色素；
c．叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。
(5）制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结。
（6）放置滤纸时，滤液细线必须在层析液上面。
※叶绿体色素的功能：吸收，传递（4 种色素），转化光能（只有少量的叶绿素a 把光能转为
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- 48 -
电能）
（三）色素的吸收光谱：叶绿素a 和叶绿素b 主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸
收蓝紫光。
（四）实验中几种化学试剂的作用：
1、无水乙醇用于提取绿叶中的色素。
2、层析液用于分离绿叶中的色素。
3、二氧化硅使研磨充分。
4、碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
（五）色素提取液呈淡黄绿色的原因分析：
1、研磨不充分，色素未能充分提取出来。
2、称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。
3、未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
4. 使用放置数天的菠菜叶
（六）不同颜色温室大棚的光合速率：
1、无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用
无色透明的大棚光合效率最高。
2、叶绿素对绿光吸收量少，因此绿色塑料大棚光合速率最低。
（七）影响叶绿素合成的因素：
1、光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。
（例如韭黄，蒜黄）
2、温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温（秋末）时，
叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
3、必需元素：叶绿素中含N、Mg 等必需元素，缺乏N、Mg 将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另
外，Fe 是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe 也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。
二．叶绿体的结构和功能
(1)结构示意图.
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叶绿体：叶绿体有两层膜，与光反应有关的酶分布在类囊体上，与暗反应有关的酶在基质中；捕
获光能的色素位于类囊体的薄膜上。叶绿体内含有DNA ,RNA，核糖体等，是半自主性细胞器。
⑵叶绿体功能：光合作用的场所
色素与叶片的颜色
正常
绿色
正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1，且对绿
光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色
叶色
变黄
寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出
类胡萝卜素的颜色，叶子变黄
叶色
变红
秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性
糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子
呈现红色
光合作用的探索历程
光合作用发现史中的经典实验分析
一、探究历程:
1、1771 英国，普利斯特利：植物可以更新空气。（限于当时的科学水平限制，没有明确植物更新气体的成分）
2、1779 荷兰，英格豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要阳光才能更新空气。
3、1864 德国萨克斯的实验：叶片在光下能产生淀粉；还证明了光是光合作用的必要条件。
一半曝光
碘蒸气
变蓝
一半遮光
碘蒸气
不变蓝
在加碘蒸气之前加热酒精对叶片脱绿，使细胞膜，叶绿体膜破坏，另色素溶解在酒精中。
(1)自身对照，自变量为照光和遮光（2）实验关键是饥饿处理
4、1880 美国，恩吉(格)尔曼：光合作用的场所在叶绿体。光合作用主要吸收红光和蓝紫光
实验材料：水绵（叶绿体呈带状，易观察），好氧细菌
自身对照（光照和黑暗）
结论：光合作用的场所是叶绿体
5、1940 美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。（糖类中
的氢也来自水）。
H2
18O+CO2→植物→
18O2
H2O+C
18O2→植物→O2设置了对照实验，自变量是标记物（H2O 和CO2）,因变量是O2的放射性
6、1948 美国卡尔文：用标
14C 标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复
杂的化学反应。（同位素标记法）（用小球藻）
14CO2→
14C3→(
14CH2O)(卡尔文循环)
结论：CO2 中的碳转化为有机物中的碳
二、光合作用
黑暗中饥饿处理的绿叶
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1、概念：
指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
2、过程：
（1）光反应
条件：有光、色素、酶
场所：叶绿体类囊体薄膜
过程：①水的光解：
②ATP 的合成：
（光能→ATP 中活跃的化学能）
（2）暗反应
条件：有光和无光、酶
场所：叶绿体基质
过程：①CO2的固定：
②C3的还原：
（ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能）
3、总反应式：
CO2 + H2O
光能
（CH2O）+ O2
叶绿体
4、实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能
三、光照和二氧化碳浓度改变引起的C3 ，C5 和［H］，ATP 的变化
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四、农业生产中提高光能利用率采取的方法:
延长光照时间
如：补充人工光照、多季种植（轮作）
增加光照面积
如：合理密植、套种（间作）
光照强弱的控制：阳生植物（强光），阴生植物（弱光）
增强光合作用效率
适当提高CO2浓度：施农家肥
适当提高白天温度（降低夜间温度）
必需矿质元素的供应
五、化能合成作用
（一）概念：某些细菌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的合成作用。
（二）实例：硝化细菌能利用NH3氧化成HNO2和HNO3时所释放的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类。
土壤中硝化细菌的化能合成作用
（三）自养生物和异养生物
C6H12O6 合
成量增加
仍正常进行
暗反应
C3 还原增强
光反应增强
CO2 供应不变
光照弱→强
2、
O2 产生增多
ATP 增多
[H]增多
CO2 固定
仍正常进行
C3 含量下降
C5 含量上升
C6H12O6 合
成量减少
仍正常进行
暗反应
C3 还原减弱
光反应减弱
CO2 供应不变
光照强→弱
1、
O2 产生减少
ATP 减少
[H]减少
CO2 固定
仍正常进行
C3 含量上升
C5 含量下降
C6H12O6 合
成量减少
仍正常进行
暗反应
减少CO2 供应
光照不变
3、
CO2 固定减弱
C3 还原
仍正常进行
C3 含量下降
C5 含量上升
[H]相对增加
ATP 相对增加
上述两种物质
转化速度变慢，
O2 产生减少
C6H12O6 合
成量增加
仍正常进行
暗反应
增加CO2 供应
光照不变
4、
CO2 固定增强
C3 还原
仍正常进行
C3 含量上升
C5 含量下降
[H]相对减少
ATP 相对减少
上述两种物质
转化速度变快，
O2 产生增加
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1、自养生物：绿色植物和硝化细菌都能将无机物转化为自身组成物质，因此属于自养生物。
2、异养生物：人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命
活动，属于异养生物。
【思考感悟】绿色植物和硝化细菌在代谢方面的异同点是什么？
相同点：都能将无机物合成有机物，即都是自养生物。不同点：在合成有机物时利用的能量不同，
绿色植物利用光能，硝化细菌利用无机物氧化时释放的化学能。
环境因素对光合作用强度的影响及及其在生产上的应用
实验
探究光照强度对光合作用强度的影响及应用
（一）实验流程
1、打出小圆形叶片（30 片）：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出（直径＝1cm）。
2、抽出叶片内气体：用注射器（内有清水、小圆形叶片）抽出叶片内气体（O2
等）。
3、小圆形叶片沉水底：将内部气体逸出的小圆形叶片放入黑暗处盛清水的烧杯
中，小圆形叶片全部沉到水底。
4、对照实验及结果
（二）实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强（小圆形叶片中
产生的O2 多，浮起的多）。
一.光照强度与光合作用速率的影响分析
（一）、原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响光反应阶段，制约ATP 和[H]的产
生，进而制约暗反应阶段。
（二）、曲线分析：
A 点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表
示此时细胞呼吸的强度。
AB 段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放
量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，
此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。
B 点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度
等于细胞呼吸强度（光照强度只有在B 点以上时，植物才能正常生
小圆形叶片
加富含CO2的清水
光照强
度
叶片浮起数量
10 片
20mL
强
多
10 片
20mL
中
中
10 片
20mL
弱
少
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长），B 点所示光照强度称为光补偿点。
BC 段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C 点以上不再加强了，C 点所示
光照强度称为光饱和点。
（三）、应用：阴生植物的B 点前移，C 点降低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，
林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
二、CO2浓度对光合作用强度的影响
（一）原理分析：CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响暗反应阶段，制约C3生成。
（二）曲线分析：
图1 和图2 都表示在一定范围内，光合作用速率随
CO2浓度的增大而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，
光合作用速率不再增加。
图1 中A 点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时
的CO2浓度，即CO2补偿点；图2 中的A′点表示进行光
合作用所需CO2的最低浓度。
图1 和图2 中的B 和B′点都表示CO2饱和点。
（三）应用：在农业生产上可以通过“正其行、通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光
能利用率。
三、温度对光合作用速率的影响
（一）曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而
影响光合作用速率。
（二）应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，也可适当降低
温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降
低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。
四、必需元素供应对光合速率的影响
（一）曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可
提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而
导致植物渗透失水而萎蔫。
（二）应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可
提高农作物产量。
五、水分的供应对光合作用速率的影响
（一）影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制
CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
（二）应用：根据作物的需水规律合理灌溉。
六、光照面积
（一）图像分析：OA 段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际
量不断增大，A 点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光
合作用强度不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照不足。
OB 段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A 点以后光合
作用强度不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量(OC 段)
不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC 段)。
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（二）应用分析：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光
照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。
七、内部因素对光合作用速率的影响
（一）同一植物的不同生长发育阶段
1.曲线分析：在外界条件相同的情况下，光合作用速率由弱
到强依次是幼苗期、营养生长期、开花期。
2.应用：根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，
适时、适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。
（二）同一叶片的不同生长发育时期
1.曲线分析：随幼叶发育为壮叶，叶面积增大，叶绿体不断增
多，叶绿素含量不断增加，光合速率增大；老叶内叶绿素被破坏，
光合速率随之下降。
2.应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬
菜及时换新叶，都是根据其原理，可降低其细胞呼吸消耗的有机物。
八、多因子变量对光合作用速率影响的分析(外界因素)
(一)曲线分析：P 点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，
光合速率不断提高。当到Q 点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，要想提高光合速
率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。
(二)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用酶的活性，提高
光合速率，也可同时充入适量的CO2进一步提高光合速率，当温度适宜时，要适当提高光照强度和CO2
浓度以提高光合速率。
九、光合作用与细胞呼吸的计算：
（一）光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的
消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际
情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。
（二）在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验
容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为净光合速率（表
观光合速率），而植物总光合速率(真正光合速率)＝净光合速率＋呼
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吸速率。如右图所示：
欲使植物正常生长，则必须使光照强度大于B 点对应的光照强度
（三）呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量，即表
示呼吸速率。
（四）一昼夜有机物的积累（用CO2量表示）可用下式表示：积累量＝白天从外界吸收的CO2量
－晚上呼吸释放的CO2量。
在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图（下图）
(1)如果N 点低于M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加(即植物生长)；
(2)如果N 点高于M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少；
(3)如果N 点等于M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变；
(4)CO2含量最高点为c 点，CO2含量最低点为e 点。
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影响光合作用速度的曲线分析及应用（画在表格内，方便同学们学习）影响光合作用速度的曲线分析及应用
因素
图像
关键点的含义
在生产上的应用
单
因
子
影
响
光
照
强
度
A 点光照强度为0，此时只进行呼吸作用，释
放CO2的量，表明此时的呼吸强度。AB 段表明
随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释
放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；到B
点时，呼吸作用释放的CO2全部用于光合作用，
即光合作用强度=呼吸作用强度，称B 点为光
补偿点(植物白天光照强度应在光补偿点以
上，植物才能正常生长)。BC 段表明随着光照
强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C
点以上不再加强了。C 点为光合作用的饱和点。
(1)适当提高光照强度
(2)延长光合作用时间(例：
轮作)
(3)对温室大棚用无色透明
玻璃
(4)若要降低光合作用则用
有色玻璃。如用红色玻璃，
则透红光吸收其他波长的
光，光合能力较白光弱。但
较其他单色光强。
光
合
面
积
OA 段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际
量不断增大，A 点为光合作用面积的饱和点，
随叶面积的增大，光合作用不再增强，原因是
有很多叶被遮挡在光补偿点以下。OB 段干物质
量随光合作用增强而增加，而由于A 点以后光
合作用量不再增加，而叶片随叶面积的不断增
加OC 段呼吸量不断增加，所以干物质积累量
不断降低如BC 段。植物的叶面积指数不能超
过C 点，若超过C 点，植物将入不敷出，无法
生活下去。
适当间苗、修剪，合理施肥、
浇水，避免陡长，封行过早，
使中下层叶子所受的光照
往往在光补偿点以下，白白
消耗有机物，造成不必要的
浪费。温室栽培植物时，可
增加光合作用面积，合理密
植是增加光合作用面积的
一项重要措施。
二
氧
化
碳
浓
度
CO2是光合作用的原料，在一定范围内，CO2越
多，光合作用速率越大，但到A 点时，即CO2
达到饱和时，就不再增加了
温室栽培植物时适当提高
室内CO2的浓度，如释放一
定量的干冰或多施有机肥，
使根部吸收的CO2增多。大
田生产“正其行，通其风”，
即为提高CO2浓度、增加产
量
温
度
光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响
酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常进行
光合作用，其中AB 段(10℃～35℃)，随温度
的升高而逐渐加强，B 点(35℃)以上光合酶活
性下降，光合作用开始下降，40℃～50℃光合
作用几乎完全停止
(1)适时播种
(2)温室栽培植物时，白天
适当提高温度，晚上适当降
温
(3)植物“午休”现象的原
因之一
叶
龄
OA 段为幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断
增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断
增加，光合作用速率不断增加。AB 段为壮叶，
叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状
态，光合速率也基本稳定。BC 段为老叶，随叶
龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也
随之下降
农作物、果树管理后期适当
摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜
及时换新叶，都是根据其原
理。又可降低其呼吸作用消
耗有机物
矿
质
元
素
矿质元素是光合作用的产物——葡萄糖进一步合成许多有机物时所必需的物质。如缺少
N，就影响蛋白质(酶)的合成；缺少P 就会影响ATP 的合成；缺少Mg 就会影响叶绿素的
合成
合理施肥可促进叶片面积
增大，提高酶的合成率，提
高光合作用速率
多
因
子
影
响
图
像
含
义
P 点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q 点时，横
坐标所表示的因子，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子
应
用
温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加CO2，
进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。总之，可根据具体情况，
通过增加光照强度，调节或增加CO2浓度来充分提高光合效率，以达到增产的目的
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第六章
细胞的生命历程
第1 节
细胞的增殖
实验
模拟探究细胞表面积与体积的关系
1.原理：NaOH和酚酞相遇呈紫红色当与琼脂相遇时，其中酚酞变成紫红色，因此，从颜色上的变化就知道NaOH
扩散得有多远。在一定时间内，NaOH在琼脂块的每一侧扩散的距离大致相同。
2.步骤：将含酚酞琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体，放入烧杯内，
加入NaOH溶液，10min后取出，用纸巾吸干，用塑料刀将琼脂块切成两半。观察切面，测量每一块上NaOH扩散
的深度。
3.分析：琼脂块的表面积与体积之比（相对表面积）随着琼脂块的增大而减小，NaOH扩散的体积与整个琼脂
块的体积之比也随着琼脂块的增大而减小。
结论：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
限制了细胞的长大。
4.细胞为什么要分裂？或细胞为什么这么小？
（1）增大细胞膜表面积与体积比，有利于物质的运输（营养吸收与废物排出）以保证细胞正常生命代谢需
要。
（2）保证适宜的核质关系，使细胞质能在细胞核的控制范围内。
5.卵细胞是一种特殊的细胞，因为它含有许多供胚胎发育的营养物质——卵黄，而使细胞体积增大了许多倍。
但卵细胞一般与外界交换物质少，故表面积与体积的比例特殊。
6.细胞不能无限长大的原因：
(1) 细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；细胞体积越大，相对表面积（表面积/体积）越小，
物质运输的效率越低。
(2) 受细胞核控制能力的制约。
7.真核细胞的增殖方式：无丝分裂、有丝分裂、减数分裂，其意义是生物体生长、发育、繁殖、遗传
的基础
一、有丝分裂
（一）细胞周期：包括分裂间期和分裂期
1.概念：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。
注：①连续分裂的细胞才具有细胞周期；如早期胚胎细胞、
干细胞、分生区细胞、生发层细胞、癌细胞（不正常分裂）。
已分化的成熟的细胞一般不再具有分裂能力，没有细胞周期。
减数分裂（细胞分裂结束后不再进行分裂）和无丝分裂没有细
胞周期
②间期在前，分裂期在后；
③间期长，分裂期短；
④不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。
2. 影响细胞周期的因素
(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同。间期
与分裂期所占比例也不同。
(2)外部因素：主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等，这些
因素通过影响酶的活性影响细胞周期。因为DNA 复制、有关蛋白质合成、
能量供给等生理过程都需要酶的参与。
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（二）有丝分裂（以高等植物细胞为例）
1.
分裂间期（包括G1期、S 期、G2期），
（1）分裂间期特征：主要完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成
（2）结果：DNA 分子加倍；染色体数不变（一条染色体含有2 条染色单体）
（3）S 期进行DNA 的复制，复制时DNA 的稳定性最低，易发生基因突变。
（4）染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。
（5）有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在，但没有同源染色体的联会，不形成四分体，没
有同源染色体的分离。
2.分裂期
（1）前期：①：核仁解体、核膜消失
②形成纺锤体，染色质螺旋化成为染色体，散乱地分布在纺锤体的中央；
（2）中期：每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上；（中期染色体的形态和数目最清晰）
（3）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，纺锤丝牵引子染色体向细胞两极移动。
（4）末期：①染色体变成染色质，纺锤丝消失②核膜、核仁重现（细胞膜内
陷），一个细胞分裂成为两个子细胞（细胞中央出现细胞板，逐渐形成新的细胞壁，
最终形成两个子细胞。）
（5）赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微
镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分
裂的末期。
3.大众误区：后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果：
(1)有丝分裂后期染色体着丝点一分为二，其原因是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动，不是由纺锤
丝牵引所致。
(2)用秋水仙素破坏纺锤体的形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体的着丝点照样分裂，使细胞中
染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。但是移向两极的过程确是纺锤丝牵引的结果。
4.动植物有丝分裂图示：
高中生物知识点总结
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5. 动植物细胞有丝分裂的不同点
①分裂前期——纺缍体的形成方式不同：高等植物细胞由两极发出纺缍丝形成纺缍体，而动物细胞靠两组
中心粒发出星射线形成纺缍体。
②分裂末期——形成两个子细胞的方式不同：植物细胞在赤道板位置形成细胞板，向四周扩展形成细胞壁，
一个细胞分成两个子细胞。动物细胞膜从中央向内凹陷缢裂成两个子细胞。
6.分裂完成后细胞的三种去向
(1)继续分裂：干细胞、皮肤生发层细胞、根尖分生区细胞。
(2)暂时停止分裂：仍有分裂能力，一定条件下仍可回到分裂周期中继续分裂，如机体受到损伤时
肝细胞和黄骨髓造血细胞恢复其分裂能力。
7.有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA 的复制)之后，精确地平均分配到两个
子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
【思考感悟】在有丝分裂过程中，细胞质中的遗传物质是否也能均等分配？
不是均等分配，而是随机地、不均等地分配到两个子细胞中。
二、无丝分裂
1、特点：在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现（但有DNA 的复制）
2、过程：蛙的红细胞的分裂过程中，细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核；接着整
个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。
3、举例：草履虫、蛙的红细胞等。
4.无丝分裂是真核细胞的分裂方式，原核生物不存在无丝分裂。
5.染色体、DNA、染色体组和染色单体数目变化规律(以二倍体生物为例)
间期
前期
中期
后期
末期
核DNA 数(2n)
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
染色单体数
0→4n
4n
4n
4n→0
0
染色体数(2n)
2n
2n
2n
2n→4n
2n
同源染色体对数
n
n
n
n→2n
n
染色体组数
2
2
2
2→4
2
高中生物知识点总结
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6.DNA、染色体含量变化曲线
7.与有丝分裂有关的相关细胞器的生理作用
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
（选择的植物分裂期占细胞周期的比例越大越好）
一、实验原理
1．植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。
2．有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各个
时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
3．细胞核内的染色体(质)易被碱性染料着色。
二、实验流程
1．洋葱根尖的培养：实验前3～4 d，将洋葱放在装满水的广
口瓶上，底部接触水，把装置放在温暖的地方，经常换水，以防烂
根，待根长到5 cm 时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。取材
时，剪取根尖应为2～3 mm，过长会包括伸长区，无细胞分裂；
2．装片的制作：解离—漂洗--染色—制片
⑴解离所用药液--解离液（是由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1︰1 混合而成
的），解离的作用是使组织中的细胞分离开来。解离时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏；
⑵漂洗所用的液体是蒸馏水，其作用是洗去解离液，利于染色。
⑶染色用0.01g·mL
－1或0.02g·mL
－1的龙胆紫溶液，目的是能使染色体着色。
⑷制片（压片）：需按压使细胞分散开以利于观察，压片时要掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，
会压坏玻片。
目的：使细胞分散开来，有利于观察。
细胞器
名称
细胞
类型
时期
生理作用
核糖体
动物、植物
整个时
期，但是主要
是间期
各种蛋白质(组成
染色体的蛋白质和细胞
内的蛋白质)的合成
中心体
动物、低等
植物
前期
纺锤体的形成
高尔基体
植物
末期
细胞壁的形成
线粒体
动物、植物
整个时期
提供能量
CD 段形成原因：着丝点的分裂
高中生物知识点总结
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3.观察装片的步骤：
⑴先放在低倍镜下观察，找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密。
⑵再用高倍镜观察。
⑶统计视野中处于各时期的细胞数。
显微镜下观察到的都是死细胞，不能观察到有丝分裂的动态变化，
若视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动玻片在邻近的区域中寻
找。在显微镜下观察到间期的细胞数目最多，因为间期历时最长。
分裂期占细胞周期的比例越大，越利于进行观察实验。
4．绘图。
(1)动物细胞一般画成圆形，最外层代表细胞膜；植物细胞
一般画成长方形、最外层代表细胞壁。
（2）动物细胞和低等植物细胞要画出中心体，高等植物细胞
不能画。
(3)细胞分裂后期图像应注意三点：
①移向两极的染色体形态，不能画反，
正确的应为染色体臂朝向中央，着丝点靠近
两极；
②上下对应的两条子染色体的大小、形
状、颜色完全相同；
③每一极同源染色体都应成对存在(以
二倍体生物为例)。
考点提示：
（1）培养根尖时，应选用老洋葱，因为新洋葱尚
在休眠，不易生根。
（2）根尖分生区的细胞能进行有丝分裂；上午10
时到下午2 时细胞分裂活跃。
（3）解离是为了使细胞相互分离开来，压片是为了使细胞相互分散开来；再加一块载玻片是为了受力均匀，防止盖
玻片被压破。
（4）分生区细胞中，什么时期的细胞最多？为什么？
答：间期；因为在细胞周期中，间期时间最长。
（5）所观察的细胞能从中期变化到后期吗？为什么？
答：不能，因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
（6）观察洋葱表皮细胞能否看到染色体？为什么？
答：不能，因为洋葱表皮细胞一般不分裂。
（7）若观察时不能看到染色体，其原因是什么？
答：没有找到分生区细胞；没有找到处于分裂期的细胞；染液过稀；染色时间过短。
高中生物知识点总结
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第2、3、4 节
细胞的分化、衰老、凋亡及癌变
一．细胞分化
1.细胞分化概念：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。
2、细胞分化的原因：是基因选择性表达的结果（注：
细胞分化过程中基因没有改变，同一个体不同细胞中DNA
相同，RNA、蛋白质不完全相同）
3.
特点：普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。
4.
意义：①细胞分化是生物个体发育的基础。
②细胞分化使多细胞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。
5.细胞分裂与细胞分化的比较：
⑴细胞分裂的结果是：细胞数目的增加；
⑵细胞分化的结果是：细胞种类的增加；
⑶联系:细胞分裂是细胞分化的基础。
6.细胞分化的不可逆性及脱分化
在生物体内，细胞分化是一种稳定的程序性变化，一般是不可逆转的。但在人工实验条件下，分
化的组织细胞能脱分化
7. 管家基因：所有细胞中均表达的一类基因，其产物（蛋白质）是对维持细胞基本生命活动所
必需的。如呼吸酶基因、ATP 合成酶基因等。
8.奢侈基因：不同类型细胞中特异性表达的基因，其产物蛋白质赋予各种类型细胞特异的形态结
构特征与功能。如
抗体基因、胰岛素基因等。
例如:受精卵分化产生肌细胞和胰岛B 细胞，两种细胞所含的遗传信息相同。但是肌细胞中编
码肌动蛋白和肌球蛋白的遗传信息得到执行，编码胰岛素的遗传信息没有执行；而在胰岛B 细胞中
编码胰岛素的遗传信息得到执行，编码肌动蛋白和肌球蛋白的基因没有执行
二．细胞的全能性
高中生物知识点总结
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1. 概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
2、细胞具有全能性的原因：细胞包含有该物种所特有的全套遗传物质。
3、细胞全能性实例：胡萝卜根细胞或组织离体培养成新的胡萝卜植株。
4、克隆动物：可以说明动物体细胞核具有全能性。
5．细胞全能性表达的条件
(1)离体(必要条件)。
(2) 在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件
6.细胞全能性大小比较（分化程度越高，全能性越低)
物种不同：
植物细胞＞动物细胞
分化程度不同：受精卵＞生殖细胞＞体细胞
分裂能力不同：分裂能力强＞分裂能力弱
注意：（1）由细胞（起点）发育成一个完整个体（终点），才能体现细胞的全能性。由种子发育为
一个个体不是全能性
（2）细胞分化是不可逆的，这是指在生物体内。有的题目却说是可逆的，这是指在离体条件下。这
两句话都正确。
（3）
细胞全能性
表达的类型
体细胞——胡萝卜韧皮部细胞―→植株
生殖细胞
花药―→单倍体植株
卵细胞―→雄蜂
三、干细胞的概念：
1.动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。
2.干细胞分类：专能干细胞（例如成纤维细胞），多能干细胞（如造血干细胞），全能干细胞（如胚胎干细胞）
四、细胞衰老：
1．个体衰老与细胞衰老的关系
(1)单细胞生物: 细胞的衰老=个体的衰老
(2)多细胞生物:体内的细胞总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看，个
体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。细胞衰老是个体衰老的内因，衰老个体中衰老细胞多。
2．衰老的特征
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；（皱纹）
②细胞内多种酶的活性降低；（头发白）
③细胞内的色素随细胞衰老而逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能（老年斑：
色素积累）
④细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；
⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。
3．细胞衰老的原因：①自由基学说②端粒学说
高中生物知识点总结
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五、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。
2.类型
个体发育中细胞的编程性死亡
成熟个体中细胞的自然更新
被病原体感染的细胞的清除
3.意义
保证多细胞生物体完成正常发育
维持内部环境的稳定
抵御外界各种因素的干扰
4.细胞凋亡，即细胞编程性死亡，是一种自然生理过程；与细胞凋亡密切相关的细胞器是溶酶体。
5.细胞凋亡与细胞坏死的区别：
（1)细胞凋亡由基因决定的细胞程序性死亡。
(2)细胞坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡
六、细胞的癌变
（一）、癌细胞概念（见课本）
（二）、癌细胞的特征
1、在适宜的条件下，能无限增殖。（原因是没有接触抑制）
2、形态结构发生显著变化
3、表面发生了变化。（原因是细胞膜上糖蛋白等物质的减少，使癌细胞间黏着性下降，容易在体内分散
和转移）
（三）、癌变机理
1.细胞癌变原因：原癌基因和抑癌基因的突变
2.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；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。环
境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA 分子，使得原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而
变成癌细胞。
高中生物知识点总结
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必修二
遗传与进化
孟德尔，1822 年7 月20 日出生于奥地利帝国布隆(Brunn)(现在是捷克的布尔诺)的神父，是遗传
学的奠基人，被誉为现代遗传学之父。他通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律。
约从1856 年到1863 年，他进行了8 年的豌豆杂交实验。豌豆通常是自花受精的，但是孟德尔
人工地将一个高的同一个矮的品种进行杂交，获得了只产生高植株的种子。当这种种子自花受精
时，它产生的高植株和矮植株是3:1。这样产生的矮植株总是繁育同样的后代，但是三个高植株中
只有一个如此，其他两个仍是以三与一的比例生出高和矮的植株来。
孟德尔把他的实验结果解释为每一植株都具有两个决定高度性状的因子，每一亲体赋予一个
因子。高的因子是显性，而矮的因子是隐性，因此杂交后第一代的植株全都是高的。当这一代自
花受精后，这些因子在子代中排列可以是两个高因子在一起，或者两个矮因子在一起，或者一高
一矮，一矮一高。前两种组合将会繁育出同样的后代，各自生出全是高的或全是矮的植物，而后面
的两种组合则将以三与一之比生出高的或矮的植物来。
孟德尔的研究支持了遗传的颗粒说，他并且把研究结果送给提出颗粒说的耐格里。但是耐格里对
孟德尔的发现不予重视，因为他认为这些发现是“依靠经验的而不是依靠理智的”。
孟德尔于1865 年在布吕恩自然科学研究协会上报告了他的研究结果。1866 年又在该会会刊上发表了题为《植物杂交试验》的论文。
他在这篇论文中提出了遗传因子（现称基因）显性性状、隐性性状等重要概念，并阐明其遗传规律，后人称之为孟德尔定律（包括基
因的分离定律及基因的自由组合定律）。
但是他的这些发现当时并未受到学术界的重视。直到1900 年，孟德尔定律才由3 位植物学家荷兰的德弗里斯、德国的科伦斯和奥
地利的切尔马克通过各自的工作分别予以证实，成为近代遗传学的基础。从此孟德尔也被公认为科学遗传学的奠基人。
此外，除了进行植物杂交实验之外，孟德尔还从事过植物嫁接和养蜂等方面的研究。此外，他还进行了长期的气象观测，他生前
是维也纳动植物学会会员，并且是布吕恩自然科学研究协会和奥地利气象学会的创始人之一。
第一章
遗传因子的发现
第1 节
孟德尔的豌豆杂交实验(一)
1．分析豌豆作为实验材料的优点
(1)传粉：自花传粉，闭花受粉，自然状态下为纯种。
(2)性状：具有易于区分的相对性状。
2．异花传粉的步骤：去雄→套袋处理→人工授粉→套袋处理。
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3．常用符号及含义:P：亲本；F1：子一代；F2：子二代；×：杂交；⊗
：自交；♀：母本；♂：父本。
一、一对相对性状的杂交实验过程：（正交和反交实验）
1.P：
髙茎×矮茎→F1：髙茎→F2：髙茎：矮茎=3
：1
2.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。
孟德尔做了正反交实验，结果相同。
二、对分离现象的解释
1.生物的性状是由遗传因子决定的。
2.体细胞中遗传因子是成对存在的。
3.在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的一
个。
4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。
三．以上解释用图解分析如下
由此可见，F2性状表现及比例为3 高∶1 矮，
F2的基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1。
四. 对分离现象解释的验证——演绎推理过程
1．验证方法：测交，选用F1和隐性纯合子杂交，目的是为了验证F1的基因型。
2．测交遗传图解(右图）
说明：隐性纯合子产生的配子只含有一种隐性配子，能使F1中含有的基因，在后
代中全表现出来，分析测交后代的性状表现即可推知被测个体产生的配子种类。
自交
高中生物知识点总结
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例：现有一株紫色豌豆，如何判断它是显性纯合子还是杂合子？自交（简便）或测交
假说演绎法
根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结果。如果实验结果与预期结
论相符，这就增大了假说的合理性和可信度，反之，则说明假说是错误的。
五、相关概念
1、性状：
（1）相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
（2）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。
（3）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。
（4）性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象
2、基因与等位基因
（1）基因：控制性状的遗传因子（DNA 分子上有遗传效应的片段）
（2）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
（1）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
（2）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
（1）表现型：指生物个体实际表现出来的性状。
（2）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.交配
（1）杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程。
（2）自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程。（植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉）
（3）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）
六、分离定律的内容和实质及发生时间
1.
分离定律内容：『在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形
成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代』
2. 基因分离定律的实质: 在减I 分裂后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离。
3．时间：减数第一次分裂后期。
七、一图分开三个概念（相同基因、等位基因、非等位基因）
(1)相同基因：同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图
中A 和A 就叫相同基因。
(2)等位基因：同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图
中B 和b、C 和c、D 和d 就是等位基因。
(3)非等位基因：非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色
体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A 和D；还有一种是位
于同源染色体上的非等位基因，如图中A 和b。
高中生物知识点总结
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八、解题思路及方法
〖类型一
一对相对性状的显隐性判断〗
方法一
根据子代性状判断
(1)不同性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状。
(2)相同性状的亲本杂交⇒子代出现性状分离⇒子代所出现的新性状为隐性性状。
方法二
根据子代性状分离比判断
具一对相对性状的亲本杂交⇒F2代性状分离比为3∶1⇒分离比为3 的性状为显性性状。
方法三
根据系谱图判断
两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病；两个无病的双亲生出有病的孩子，即
“无中生有”，肯定是隐性遗传病。
〖
类型二
纯合子和杂合子的鉴定〗
(1)测交法
(该方法前提条件是已知生物性状的显隐性
．．．．．．．．．．．．．．．．．．。此方法常用于动物遗传因子组成的检测。但待测对象若为生育后代少
的雄性动物，注意应与多个隐性雌性个体
．．．．．．．．交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。)
若后代无性状分离
则待测个体为纯合子
若后代有性状分离
则待测个体为杂合子
(2)自交法
若后代无性状分离
则待测个体为纯合子
若后代有性状分离
则待测个体为杂合子
植物常用自交法，也可用测交法，但自交法更简便。
(3)花粉鉴定法
高中生物知识点总结
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花粉鉴定法的原理：花粉中所含的直链淀粉和支链淀粉，可通过遇碘后分别变为蓝黑色和红褐色的测试法进行
鉴定，并可借助于显微镜进行观察。若亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等，则亲本为杂合子；若亲本只产
生一种类型的花粉，则亲本为纯合子。
待测个体――→
减数分裂花粉
若产生2种或2种以上的花粉
则待测个体为杂合子
若只产生1 种花粉
则待测个体为纯合子
九、分离定律的应用：
1．指导医学实践：
2．指导杂交育种
(1)优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种
推广。
原理：杂合子(Aa)连续自交n 次后各基因型比例
杂合子(Aa )：（1/2）
n
纯合子(AA+aa)：1-（1/2）
n
（注：AA=aa）
(2)优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。
Aa
1AA∶2Aa∶1aa(选择)
隐性性状一旦出现，便可留种推广。
(3)优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要育种。
3．杂合子Aa 连续多代自交问题分析
(1)杂合子Aa 连续自交，第n 代的比例情况如下表：
(2)根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为：
由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体(显性)，可进行连续自交，直到性状不再发生
分离为止，即可留种推广使用。
说明：1.亲本必须是杂合子，n 是自交次数，而不是代数。
2.实际育种工作中往往采用逐代淘汰隐性个体的办法加快育种进程。在逐代淘汰隐性个体的情况下，Fn中显性
纯合子所占比例为2
n－1
2
n＋1
。
Fn
杂合子
纯合子
显性纯合子
隐性纯合子
显性性状个体
隐性性状个体
所占比例
1
2
n
1－1
2
n
1
2
－1
2
n＋1
1
2
－1
2
n＋1
1
2
＋1
2
n＋1
1
2
－1
2
n＋1
高中生物知识点总结
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十、分离定律的适用范围
1．适用范围及条件
(1)适用范围：①真核生物有性生殖的细胞核遗传。
②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
【培优拔高】
一.
复等位基因
若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上，称为复等位基因。如控制人类ABO 血型的I
A、i、
I
B三个基因，ABO 血型由这三个复等位基因决定。因为I
A对i 是显性，I
B对i 是显性，I
A和I
B是共显性，所以基因
型与表现型的关系只能是：
I
AI
A、I
Ai—A 型血；I
BI
B、I
Bi—B 型血；
I
AI
B—AB 型血，ii—O 型血。
二、不完全显性：F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式，如紫茉莉的花色遗传中，
红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr)，F1自交后代有3 种表现型：红花、粉红花、白花，性状分离
比为1∶2∶1。
三. 致死性问题(配子致死、显性或隐性纯合致死)
某些致死基因导致性状分离比的变化
1. 若某一性状的个体自交总出现特定的比例2∶1，而非正常的3∶1，则推断是显性纯合致死，并且显性性状
的个体(存活的)有且只有一种基因型(Aa)杂合子。
2. 某些致死基因导致遗传分离比变化：
①隐性致死：隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如镰刀型细胞贫血症(红细胞异常，
使人死亡)；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从
而不能进行光合作用而死亡。
②显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基
因(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。
显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合
致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1。
③配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。
高中生物知识点总结
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四、伴性遗传
同样的基因型，在雄性、雌性个体中的表达有差异的现象。
由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象，如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等
位基因控制，有角基因H 为显性，无角基因h 为隐性，在杂合子(Hh)中，公羊表现为有角，母羊则无角。
第2 节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
一、两对相对性状的杂交实验
1.说明：在两对相对性状杂交的F2中并未出现新性状，而是出现了新的性状
组合。重组类型为黄色皱粒、绿色圆粒。
2.F2中重组类型所占比例：
(1)当亲本基因型为YYRR 和yyrr 时，F2中重组性状所占比例是3/16＋3/16
＝6/16。
(2)当亲本基因型为YYrr 和yyRR 时，F2中重组性状所占比例是1/16＋9/16
＝10/16。
二.对自由组合现象的解释
1.两对性状（黄与绿，圆与皱）分别由两对遗传因子（Y 与y , R 与r）控制
2.F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，不同对得遗传因子自由组合。F1产生的雌雄配子各四种且比例相等。
3.受精时，雌雄配子的结合是随机的。
4.遗传图解
（1）F2共有16 种配子组合方式，9 种基因型，4 种表现型。
（2）F2 基因型及比例：YYRR: YYRr: YYrr: YyRR: YyRr: Yyrr: yyRR : yyRr: yyrr=1:2:1:2:4:2:1:2:1
（3）F2 表现型及比例：黄圆：黄皱:绿圆:绿皱=
9 ：3
：3 :1
测交实验结果符合理论预期，从而证实了假说是正确的。
三、自由组合定律的实质、发生时间、适用范围
1.基因自由组合定律的实质：在减I 分裂后期，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
（注意：非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律）
2．时间：减数第一次分裂后期。
3．范围：有性生殖的生物，真核生物的细胞核遗传规律。
无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
四、孟德尔实验方法的启示和遗传规律的再发现
1．实验方法启示
孟德尔获得成功的原因：
①正确选材(豌豆)；
②对相对性状遗传的研究，从一对到多对；
③对实验结果进行统计学的分析；
高中生物知识点总结
- 72 -
④运用假说—演绎法(包括“提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论”五个基本环节)这一科学
方法。
2．遗传规律再发现
(1)1909 年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫做基因。
(2)因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“遗传学之父”。
五、遗传学解题方法：
（一）、自由组合定律9∶3∶3∶1 的变式剖析
F1(AaBb)自交后
代比例
原因分析
测交后代比例
9∶7
当双显性基因同时出现时为一种表现型，其余的基
因型为另一种表现型
1∶3
9∶3∶4
存在aa(或bb)时表现为隐性性状
其余正常表现
1∶1∶2
9∶6∶1
存在一种显性基因(A 或B)时表现为同一种性状，其
余正常表现
1∶2∶1
15∶1
只要具有显性基因其表现型就一致，其余基因型为
另一种表现型
3∶1
13∶3
双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，另
一种单显性表现为另一种性状
3∶1
1∶4∶6∶4∶1
A 与B 的作用效果相同，但显性基因越多，其效果
越强。1(AABB)∶4(AaBB＋AABb)∶6(AaBb＋AAbb＋aaBB)∶
4(Aabb＋aaBb)∶1(aabb)
1∶2∶1
高中生物知识点总结
- 73 -
(2) 致死性及数量遗传的异常分离比
序号
特值原因
自交后代比例
测交后代比
例
1
显性基因在基因型
中的个数影响性状
表现(数量遗传)
AABB∶(AaBB、
AABb)∶(AaBb、
aaBB、AAbb)∶
(Aabb、aaBb)∶aabb
＝1∶4∶6∶4∶1
AaBb∶(Aabb、
aaBb)∶aabb＝1∶
2∶1
2
显性纯合致死
(如AA、BB 致死)
AaBb∶Aabb∶
aaBb∶aabb＝4∶2∶
2∶1，其余基因型
个体致死
AaBb∶Aabb∶aaBb∶
aabb＝1∶1∶1∶1
3
隐性纯合致死(自
交情况)
自交出现9∶3∶
3(双隐性致死)
自交出现9∶1(单
隐性致死)
F2的组合表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。
（二）、基本方法：分解组合法
首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律问题，如AaBb×Aabb 可分解为如下两个分离定律：
Aa×Aa，Bb×bb；然后按照数学上的乘法原理和加法原理根据题目要求的实际情况进行重组。此法“化繁为简，高
效准确”，望深刻领会以下典型范例，熟练掌握这种解题方法。
（三）、基本题型分类讲解
（一）种类问题
1．配子类型的问题
规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2
n种(n 为等位基因对数)。
如：AaBbCCDd 产生的配子种类数
Aa
Bb
CC
Dd
↓
↓
↓
↓
2
×
2
×
1
×
2＝8 种
2．配子间结合方式问题
规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
如：AaBbCc 与AaBbCC 杂交过程中，配子间结合方式有多少种？
先求AaBbCc、AaBbCC 各自产生多少种配子。
AaBbCc→8 种配子，AaBbCC→4 种配子。
再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因而AaBbCc 与AaBbCC 配子间有8×4＝32 种结
合方式。
3．已知双亲基因型，求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数
规律：两基因型已知的双亲杂交，子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后，各自按分离定律求
出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。
如AaBbCc 与AaBBCc 杂交，其后代有多少种基因型？多少种表现型？
高中生物知识点总结
- 74 -
先看每对基因的传递情况：
Aa×Aa→后代有3 种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)；2 种表现型；
Bb×BB→后代有2 种基因型(1BB∶1Bb)；1 种表现型；
Cc×Cc→后代有3 种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)；2 种表现型。
因而AaBbCc×AaBBCc―→后代中有3×2×3＝18 种基因型；有2×1×2＝4 种表现型。
(二)概率问题
1．已知双亲基因型，求子代中某一具体基因型或表现型所占的概率
规律：某一具体子代基因型或表现型所占比例等于按分离定律拆分，将各种性状及基因型所占比例分别求出后，
再组合并乘积。
如基因型为AaBbCC 与AabbCc 的个体杂交，求：
①产生基因型为AabbCc 个体的概率；
②产生表现型为A_bbC_的概率。
分析：先拆分为①Aa×Aa、②Bb×bb、③CC×Cc，分别求出Aa、bb、Cc 的概率依次为1
2
、1
2
、1
2
，则子代基因型
为AabbCc 的概率应为1
2
×1
2
×1
2
＝1
8
。按前面①、②、③分别求出A_、bb、C_的概率依次为3
4
、1
2
、1，则子代表现型为
A_bbC_的概率应为3
4
×1
2
×1＝3
8
。
2．已知双亲基因型，求子代中纯合子或杂合子出现的概率
规律：子代纯合子的出现概率等于按分离定律拆分后各对基因出现纯合子的概率的乘积。
子代杂合子的概率＝1－子代纯合子概率。
如上例中亲本组合AaBbCC×AabbCc，则
①子代中纯合子概率：
拆分
Aa×Aa―→1
4
AA＋1
4
aa
Bb×bb―→1
2
bb
CC×Cc―→1
2
CC
组合
1
4
＋1
4 ×1
2
×1
2
＝1
8
。
②子代中杂合子概率：1－1
8
＝7
8
。
3．已知双亲类型，求子代不同于亲本基因型或不同于亲本表现型的概率
规律：不同于亲本的类型＝1－亲本类型。
如上例中亲本组合为AaBbCC×AabbCc，则
①不同于亲本的基因型＝1－亲本基因型＝1－(AaBbCC＋AabbCc)＝1－2
4
×1
2
×1
2
＋2
4
×1
2
×1
2
＝6
8
＝3
4
。
②不同于亲本的表现型＝1－亲本表现型＝1－(A_B_C_＋A_bbC_)＝1－
3
4
×1
2
×1＋3
4
×1
2
×1
＝1－6
8
＝1
4
。
已知双亲类型求不同于亲本基因型或不同于亲本表现型的概率：不同于亲本的类型＝1－亲本类型。
(三)比值问题——已知子代表现型分离比推测亲本基因型(逆推型)
高中生物知识点总结
- 75 -
正常规律举例：
(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)×(Bb×Bb)；
(2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)×(Bb×bb)；
(3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)×(Bb×bb)或(Bb×Bb)×(Aa×aa)；
(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×
bb)。
1．子代基因型、表现型的比例
示例：求ddEeFF 与DdEeff 杂交后代中基因型和表现型比例分析：将ddEeFF×DdEeff 分解：
dd×Dd 后代：基因型比1∶1，表现型比1∶1；
Ee×Ee 后代：基因型比1∶2∶1，表现型比3∶1；
FF×ff 后代：基因型1 种，表现型1 种。
所以，后代中：
基因型比为(1∶1)×(1∶2∶1)×1＝1∶2∶1∶1∶2∶1；
表现型比为(1∶1)×(3∶1)×1＝3∶1∶3∶1。
2．性状分离比推断法
①9∶3∶3∶1→AaBb×AaBb
②1∶1∶1∶1→AaBb×aabb 或Aabb×aaBb
③3∶3∶1∶1→AaBb×Aabb 或AaBb×aaBb
④3∶1→Aabb×Aabb、AaBB×AaBB、AABb×AABb 等(只要其中一对符合一对相对性状遗传实验的F1自交类型，
另一对相对性状杂交只产生一种表现型即可)。
（四）．两种遗传病概率计算方法
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如表：
序号
类型
计算公式
1
患甲病的概率m
则不患甲病概率为1－m
2
患乙病的概率n
则不患乙病概率为1－n
3
只患甲病的概率
m(1－n)＝m－mn
4
只患乙病的概率
n(1－m)＝n－mn
5
同患两种病的概
率
mn
6
只患一种病的概
率
1－mn－(1－m)(1－n)或m(1－n)＋n(1－m)
7
患病概率
m(1－n)＋n(1－m)＋mn 或1－(1－m)(1－n)
8
不患病概率
(1－m)(1－n)
【典例4】►一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个白化病且手指正常的孩子。求再生一个孩
子：
(1)只出现患并指的可能性是________。
(2)只患白化病的可能性是________。
(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。
(4)只患一种病的可能性是________。
(5)患病的可能性是________。
答案
(1)3
8
(2)1
8
(3) 1
16
(4)1
2
(5)5
8
(经典重组题)以下两题的非等位基因位于非同源染色体上，且独立遗传。
(1)AaBbCc 自交，求：
①亲代产生配子的种类数为________。
高中生物知识点总结
- 76 -
②子代表现型种类数及重组类型数分别为________。
③子代基因型种类数及新基因型种类数分别为________。
(2)AaBbCc×aaBbCC，则后代中
①杂合子的概率为________。
②与亲代具有相同基因型的个体概率为________。
③与亲代具有相同表现型的个体概率为________。
④基因型为AAbbCC 的个体概率为________。
⑤表现型与亲代都不同的个体的概率为________。
答案
(1)①8 种
②8 种、7 种
③27 种、26 种
(2)①7
8
②1
4
③3
4
④0
⑤1
4
高中生物知识点总结
- 77 -
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、减数分裂概念
1．适用范围：有性生殖的生物。
2．特点：染色体复制一次，细胞分裂两次。
3．结果：生殖细胞中染色体数目减半。
4．场所：高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。
（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、精子和卵细胞的形成过程
1.高等哺乳动物精子形成场所：睾丸的曲细精管
2.原始生殖细胞：精原细胞（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.减数分裂特征：减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离，染色体数目减半。
4.减数第一次分裂（简称“减Ⅰ”）
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发生对等片段
的互换。
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（基因等位分离）；非同源染色体
（非等位基因）自由组合。
末期：细胞质分裂，形成2 个子细胞。
5.减数第二次分裂（无同源染色体
．．．．．．）（简称“减Ⅱ”）。
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。
注意：减数第二次分裂虽类似有丝分裂，不是有丝分裂，二者区别是减II 不含同源染色体.
精细胞变形减二分裂的结果是产生4 个精细胞，经过变形，形成4 个精子
6.重点概念：同源染色体
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。（有丝分裂中也有同源染色体，但不
联会）。
※同源染色体的形态、大小不一定相同。如人的X 和Y 染色体，X 染色体比Y 染色体大得多，但减Ⅰ过程中能
联会，仍称为同源染色体。
※形态、大小相同的染色体也不一定是同源染色体。例如：姐妹染色单体着丝点分开后形成的两条染色体形态、
大小完全相同，由于来源相同不属于同源染色体，一般称为相同染色体。
高中生物知识点总结
- 78 -
重点概念：联会是指同源染色体两两配对（两两并排在一起）的现象。
重点概念：四分体一对同源染色体联会时，含有4 条染色单体，这时的一对同源染色体故称作四分体
一个四分体=一对同源染色体=2 条染色体=4 条染色单体=4 个DNA 分子。
所以细胞中四分体的个数=同源染色体对数
重点概念：交叉互换：四分体的非姐妹染色体单体之间可以发生交叉互换（如图示）
(1)交叉互换发生的时期--------减数第一次分裂前期（四分体时期）
范围：同源染色体的非姐妹染色单体之间。
(2)变异类型-------基因重组。
(3)一个染色体组成为AaBb 的精原细胞，若不交换只产生AB、ab 两种配子，若交换则可产生AB、ab(未换的
染色单体)和Ab、aB(交换的结果)，产生可遗传变异。
2.卵细胞的形成过程
场所：卵巢
3．精子、卵细胞形成过程(以动物为例)的异同点
4．减数分裂过程中染色体和DNA 数目的变化：
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
细胞质分
裂
均等
2 次不均等分裂
子细胞数
4 个精子
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
高中生物知识点总结
- 79 -
5.每条染色体上的DNA 的含量变化
图中每段曲线含义，
ab——间期（有丝分裂，减数分裂）
bc ——有丝（前、中），减数：减Ⅰ前—---减Ⅱ中
cd——有丝后，减数Ⅱ后
注：卵细胞形成无变形过程，而且是只形成一个卵细胞，卵细胞体积很大，
细胞质中存有大量营养物质，为受精卵发育准备的。
6.推断细胞分裂与可遗传变异的关系
(1)基因突变发生于,DNA 复制时
(2) 基因重组
①减Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换
②减Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因自由组合
(3)染色体变异发生于,减数分裂和有丝分裂过程中
7.精子和卵细胞种类和数目的计算方法（要求理解）
(1)1 个含n 对等位基因的精原细胞，经过减数分裂后，能形成4 个精子，2 种类型。
(2)1 个含n 对等位基因的卵原细胞，经过减数分裂后，能形成1 个卵细胞，1 种类型。
(3)1 个含n 对同源染色体的生物体，经过减数分裂能形成2
n种精子或卵细胞。
三、受精作用过程、实质及意义
1．概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。（受精卵中的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）
2．实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。
3.减数分裂和受精作用的意义：对于维持每种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
都具有重要的意义。
四、有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像鉴别(二倍体生物)
减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：
1、细胞中没有同源染色体……减数第二次分裂
2、细胞中有同源染色体
有同源染色体联会、形成四分体，排列于赤道板或相互分离……减数第一次分裂
如果无，则为有丝分裂
例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？
减Ⅱ前期
减Ⅰ前期
减Ⅱ末期
有丝后期
减Ⅱ后期
减Ⅰ后期
有丝前期
减Ⅱ中期
减Ⅰ后期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
减Ⅰ中期
有丝中期
高中生物知识点总结
- 80 -
XYY 型形成原因
父亲减数第二次分裂后期，两条Y 染色体移
向同一极
【实验：
观察细胞减数分裂】
1．实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细
胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2．实验材料的选取【植物花药，动物睾丸（高等），动物精巢（低等）】
宜选用雄性个体生殖器官（睾丸），其原因为：
(1)雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。
(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的
仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才
继续完成减数第二次分裂。
3．实验流程
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离―→漂洗―→染色―→压片(制片)
(2)显微观察
精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N 等不同的细胞分裂
图像。
4.减数分裂异常情况分析
高中生物知识点总结
- 81 -
第2 节
基因在染色体上
萨顿最重要的业绩在于他奠定了科学史学科的基础。正如萨顿的学生所言，萨顿的
不朽功绩在于，"他创造了一门学科的工具、标准以及批判的自觉性"，"现在科学史已是
一个稳定的学术领域。乍一看来显不出萨顿影响的痕迹，然而他不仅通过英雄般的劳动
业绩创造并收集必要的的建筑材料，而且他也把自己看成将科学史建成一个独立的和有
条有理的学科的第一个深思熟虑的建筑师，他的确是科学史的第一位建筑师。"
"他的灯光曾在那里，我把那灯光怀念"
萨顿坚信科学史是唯一可以反映出人类进步的历史。他最高的目标就是要建立一种
以科学为基础的新人文主义，即科学的人文主义。他的学术活动就是为了要实现"全部知
识的综合"，使科学史成为联系自然科学和人文科学的桥梁。正如萨顿自己所总结的那样，
在他的著作中，有四条指导思想一直贯穿始终。这四条指导思想就是:统一性的思想、科学的人性、东方思想的巨
大价值，以及对宽容和仁爱的极度需要。
萨顿去世后，《爱西斯》杂志在萨顿诞辰100 周年纪念的时候(1984 年)，萨顿的女儿，梅·萨顿这位后来比乔
治·萨顿名气更大的诗人和小说家发表了一首充满感情的诗作来悼念她的父亲。在这首诗的结尾处，梅·萨顿深情
地写道:此时，死亡的余音只是人们对他的颂赞，就像一位邻居所写所说的那样:"我不认识你的父亲，但是他的灯光
曾在那里，我把那灯光怀念。"
一、基因在染色体上
1．萨顿的假说内容：基因在染色体上，也就是说染色体是基因的载体。
2.方法：类比推理法
类比推理
萨顿将基因的行为与染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染
色体上的假说。需要注意，类比推理的结论不具有逻辑必然性，还需要观察和实验的检验。
3 依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
1 杂交中保持完整和独立性
②成对存在
③一个来自父方，一个来自母方
④形成配子时自由组合
4．实验证据——摩尔根的果蝇眼色实验(实验方法：假说—演绎法)
摩尔根
果蝇
5. 基因位于染色体上的实验证据
果蝇杂交实验分析
摩尔根果蝇眼色的实验：(A—红眼基因
a—白眼基因
X、Y——果蝇的性染色体)
高中生物知识点总结
- 82 -
P：红眼（雌）× 白眼（雄）
P：
X
AX
A
×
X
aY
↓
↓
F1：
红眼
F1 ：
X
AX
a
×
X
AY
↓F1 雌雄交配
↓
F2：红眼（雌雄）
白眼（雄）
F2：X
AX
A
X
AX
a
X
AY
X
aY
6.实验验证——测交；测交实验结果与演绎的推论相符，说明假说是正确的。
7.实验结论：基因在染色体上，一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上呈线性排列
8．现代解释孟德尔遗传定律
①分离定律：等位基因随同源染色体的分开独立地遗传给后代。
②自由组合定律：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
第3 节
伴性遗传
一、性别决定方式：
1.XY 型性别决定（多数哺乳动物）如：人哺乳类、某些两栖类，许多昆虫
2.ZW 型性别决定
22 对+
XX
22 对+
XY
P
×
配子
22+X
22+Y
22+X
F
22 对+XY
22 对+XX
表现型
雄
雌
1
：
1
过程
XX 雌
XY 雄
高中生物知识点总结
- 83 -
ZZ 雄
ZW 雌
如：家蚕、鸟类、某些两栖类和爬行类
二、性别决定时期：受精作用中精卵结合时。
1.说明
①由性染色体决定性别的生物才有性染色体。雌雄同株的植物无性染色体（水稻）。
②性染色体决定性别是性别决定的主要方式，此外还有其他方式，如蜜蜂是由染色体数目决定性别的。
③性染色体不但存在于生殖细胞，正常体细胞中也存在。
④性别相当于一对相对性状，其传递遵循分离定律。
2、三种伴性遗传的特点：
（1）伴X 隐性遗传的特点：
①男性患者多于女性患者
②交叉遗传，即男性（父亲色盲）→女性（女儿携带者）→男性（儿子色盲）。
③一般为隔代遗传
④母病子必病，女病父必病
（2）伴X 显性遗传的特点：
①女性患者多于男性患者女＞男
②代代相传
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
3、家族系谱图中遗传病遗传方式的快速判断
无中生有为隐性，隐性遗传看女病，女病男正非伴性；（男指其父子）
有中生无为显性，显性遗传看男病，男病女正非伴性。（女指其母女）
附：常见遗传病类型（要记住
．．．）：
伴X 隐：色盲、血友病
常隐：先天性聋哑、白化病，苯丙酮尿症
伴X 显：抗维生素D 佝偻病
常显：多(并)指
4.遗传系谱图：（不写基因型）
□正常男
○正常女
■患病男
●患病女
Ⅰ
□─┬─○
Ⅱ
○─┬─□
┌─┴─┐
Ⅲ
●
□
三、基因位置的确认
1．在常染色体上还是在X 染色体上
此类试题，常见的有以下几种情况：
(1)未知显隐性
①方法：正反交法
高中生物知识点总结
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②结果预测及结论：
a．若正反交结果相同，则相应的控制基因位于常染色体上。
b．若正反交结果不同，且子代性状表现与性别有关，则相应的控制基因位于性染色体上。
(2)已知显隐性
①方法：隐性雌性×显性雄性
②结果预测及结论：
a．若子代中雄性个体全为隐性性状，雌性个体全为显性性状，则相应的控制基因位于X 染色体上。
b．若子代中雌雄个体具有相同的性状分离比，则相应的控制基因位于常染色体上。
2．判断基因是位于X、Y 染色体的同源区段还是仅位于X 染色体上
(1)方法：隐性雌性×纯合显性雄性
(2)结果预测及结论：
①若子代全表现为显性性状，则相应的控制基因位于X、Y 的同源区段。
②若子代中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状，则相应的控制基因仅位于X 染色体上。
3.设计杂交实验，巧辨性别
选择同型性染色体(XX 或ZZ)隐性个体与异型性染色体(XY 或ZW)显性个体杂交(ZW 型性别决定的生物就是“隐
雌显雄”)。这样在子代中具有同型性染色体(XX 或ZZ)的个体表现显性性状，具有异型性染色体(XY 或ZW)的个体
表现隐性性状。依此可通过子代表现的显隐性性状确认其性别，具体分析如下：
亲本：X
aX
a(♀)×X
AY(♂)，
子代：X
A X
a
X
aY
（显性♀）
(隐性♂)
子代中显性全是雌性，隐性性状全是雄性。
亲本：Z
aZ
a(♂)×Z
AW (♀)
子代：Z
AZ
a
Z
a W
(显性♂)
（隐性♀）
子代中显性全是雄性，隐性性状全是雌性。
高中生物知识点总结
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第三章基因的本质
第1 节
DNA 是主要的遗传物质
一、经典实验【肺炎双球菌转化实验】
1．1928 年格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验：
肺炎双球菌有两种类型类型：
S 型细菌：菌落光滑，菌体有夹膜，有毒性
R 型细菌：菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性
(1)实验过程及结果：
（2）实验结论：在S 型细菌中存在转化因子可以使R 型细菌转化为S 型细菌。这种性状的转化是可以遗传的。
2．1944 年艾弗里体外转化实验
(1)实验过程及结果：
(2)结论：实验结论：DNA 才是R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。（即：DNA 是遗传物质，蛋白质等不是遗传
物质）
格里菲思
艾弗里
高中生物知识点总结
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3.转化的实质是基因重组而非基因突变
肺炎双球菌转化实验是指S 型细菌的DNA 片段整合到R 型细菌的DNA 中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即
发生了基因重组。
4.加热并没有使DNA 完全失去活性
加热杀死S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA 在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活
性。
二、经典实验【噬菌体侵染细菌实验】
1．T2 噬菌体的结构和元素组成：
2．实验过程及结果
分别在含
35S、
32P 的培养基中培养大肠杆菌，之后再分别接种T2噬菌体，连续多代培养从而获得只含
35S、
32P
的噬菌体。
（1）用
35S 标记噬菌体
侵染大肠杆菌
放射性集中在上清液中
（2）用
32P 标记噬菌体
侵染大肠杆菌
放射性主要在沉淀物中
3.结论：DNA 是遗传物质。
此实验还证明DNA 能够自我复制,能够控制蛋白质的合成。
不能证明DNA 是主要的遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质。
4.完善噬菌体增殖的相关条件
(1)模板：噬菌体DNA。
(2)合成DNA 的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
(3)合成蛋白质
原料：大肠杆菌的氨基酸
场所：大肠杆菌核糖体
5.上清液和沉淀物放射性分析
(1)用
32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：
高中生物知识点总结
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①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放
射性。
②噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，
经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。
(2)用
35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含
35S 的噬菌体外
壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
三、经典实验【证明烟草花叶病毒的遗传物质】
1．根据烟草花叶病毒感染烟草的实验，获得实验结论
四、遗传物物质小结：
细胞生物（真核、原核）
非细胞生物（病毒）
核酸
DNA 和RNA
只含DNA
只含RNA
遗传物质
DNA
DNA
RNA
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA 是主要的遗传物质。
乙肝病毒，HIV，烟草花叶病毒是RNA 病毒。
实验过程
与实验结
果
①烟草花叶病毒――→
感染正常烟草――→
被感染产生花叶病(对照组)
②烟草花叶病毒的RNA ――→
感染正常烟草――→
被感染产生花叶病(实验组)
③烟草花叶病毒的蛋白质――→
感染正常烟草――→
不被感染不产生花叶病(实验
组)
实验结论
RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物
质
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第2 节DNA 分子的结构
一、DNA 分子的化学组成
1.基本组成元素：C、H、O、N、P。
2.基本单位：脱氧核糖核苷酸（4 种）
二、DNA 分子的结构特点
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.基按碱基互补配对原则配对：A ＝T；G ≡C
三、DNA 的功能：储存、传递和表达遗传信息（DNA 分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息）
四、DNA 的特性：
1.稳定性：是指DNA 分子双螺旋空间结构的相对稳定性。
2.多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。排列种类数：4
n(n 为碱基对对数
．．)
3.特异性：每个特定DNA 分子的碱基排列顺序是特定的。
五、双链DNA 分子中碱基的计算规律
碱基
磷酸
脱氧核糖
脱氧核苷
脱氧核苷酸
基本组成单位
A
C
G
G
A
T
C
T
3’端
3’端
5’端
5’端
DNA 的分子平面结
氢键
高中生物知识点总结
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1.嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C。
2.在双链DNA 分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA 分子中都相等。
简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。
3.双链DNA 分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。
设双链DNA 分子中，一条链上：A1＋G1
T1＋C1
＝m，
则：A1＋G1
T1＋C1
＝T2＋C2
A2＋G2
＝m，互补链上A2＋G2
T2＋C2
＝1
m
。
简记为：“DNA 两互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为1。”
六、总结
(1)使碱基对中氢键打开的方法有：用解旋酶断裂，加热断裂。
(2)每个DNA 片段中，游离的磷酸基团有2 个。
(3)在DNA 分子的一条单链中相邻的碱基A 与T 通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接。
(4)DNA 初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
第3 节
DNA 分子的复制
一、DNA 的复制
1、概念：以亲代DNA 分子两条链为模板，合成子代DNA 的过程
2、时间：有丝分裂间期和减Ⅰ前的间期
3、场所：主要在细胞核。另外在拟核、线粒体、叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也可进行DNA 复制。
4、过程：①解旋
②合成子链（两条链均按5
，----3
，
方向进行复制）
③子、母链盘绕形成子代DNA 分子
5’端
3’端
3’端
5’端
5’端
3’端
解旋方向5’端
3’端
3’端
3’端
5’端
5’端
5、结果：1 个DNA 分子―→2 个子代DNA 分子
6、特点：边解旋边复制，半保留复制
7、条件:
①模板：亲代DNA 分子的两条链
②原料：4 种游离的脱氧核糖核苷酸
③能量：ATP
④酶：解旋酶、DNA 聚合酶等
8、DNA 能精确复制的原因：
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。
高中生物知识点总结
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特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引起基因突变。
9、意义：DNA 分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的连续性。
10.与DNA 复制有关的计算：
（1）复制出DNA 数=2
n（n 为复制次数）
（2）含亲代链的DNA 数=2
（3）不含亲代链的DNA 分子数为2
n－2 个
图解如下：
（4）消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA 分子含有某种脱氧核苷酸m 个，经过n 次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2
n-1)个。
②第n 次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2
n-1个。
11.影响DNA 复制的外界条件：在DNA 复制的过程中，需要酶的催化和ATP 供能，凡是影响酶活性的因素和
影响细胞呼吸的因素，都会影响DNA 的复制。
二、DNA 复制方式的探究
探究DNA 复制是半保留复制还是全保留复制，可用同位素标记技术和离心处理技术，根据复制后DNA 分子在试
管中的位置即可确定复制方式。
1．实验材料：大肠杆菌。
2．实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。
3．实验假设：DNA 以半保留的方式复制。
4．实验过程：(见图)
(1)大肠杆菌在含
15N 标记的NH4Cl 培养基中繁殖几代，使DNA 双链充分标记
15N。
(2)将含
15N 的大肠杆菌转移到
14N 标记的普通培养基中培养。
(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间)。
(4)将提取的DNA 进行离心，记录离心后试管中DNA 位置。
15N(重链)
15N(重链)
15N(重链)
14N(轻链)
从每一代DNA 分子中取等量的DNA 进行氯化铯密度梯度离心
重带
轻带
中间带
全轻
半重半轻
半重半轻
全重
亲代
Ⅰ代
Ⅱ代
低
高
氯
化
铯
密
度
DNA
带
高中生物知识点总结
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5．实验预期：离心后应出现3 条DNA 带。(见图)
(1)重带(密度最大)：
15N 标记的亲代双链DNA(
15N/
15N)。
(2)中带(密度居中)：一条链为
15N，另一条链为
14N 标记的子代双链DNA(
15N/
14N)。
(3)轻带(密度最小)：两条链都为
14N 标记的子代双链DNA(
14N/
14N)。
6．实验结果：与预期的相符。
第4 节
基因是有遗传效应的DNA 片段
一．基因是有遗传效应的DNA 片段
1.基因与基因之间片段叫基因间区，无遗传效应。
二.基因的结构
三.基因的功能
1.基因的基本功能包括：遗传信息的传递；遗传信息的表达。
2.基因中的碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序代表遗传信息。
真核生物基因的结构
RNA 聚合酶结合位点
非编码区
编码区
非编码区
外显子
外显子
内含子
内含子
外显子
A
B
C
D
E
RNA 聚合酶结合位点
非编码区
编码区
非编码区
原核生物基因的结构
高中生物知识点总结
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四. 基因与染色体的关系是：基因在染色体上呈线性排列。（位置关系）
1.一条染色体上有许多个基因。（数量关系）
2.染色体是基因的主要载体，染色体并非基因的唯一载体，真核细胞的线粒体和叶绿体也是基因的载体。
第四章基因的表达
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
4、RNA 的类型
⑴信使RNA（mRNA）----功能：翻译的模板
⑵转运RNA（tRNA）-----功能：搬运氨基酸
⑶核糖体RNA（rRNA）-----功能：参与构成核糖体（rRNA+蛋白质）
二、基因：是具有遗传效应的DNA 片段。主要在染色体上，此外，线粒体和
叶绿体中也有基因分布。
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：解旋—配对—延伸—释放
（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：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。
（2）过程：（略）
（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（A—U、U—A、G—C、C—G）
（5）产物：多肽链
3、遗传信息、密码子和反密码子
（1）遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序
（2）密码子：mRNA 中决定一个氨基酸的三个相邻碱基。共64 种，其中决定氨基酸的密码子有61 种。
（3）反密码子：tRNA 中与mRNA 密码子互补配对的三个碱基
（4）密码子特点：简并性（每种氨基酸对应1 种或几种密码子）通用性（所有生物共用一套密码子）
说明：
高中生物知识点总结
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(1)1 种密码子只能决定1 种氨基酸，1 种tRNA 只能转运1 种氨基酸。
(2)密码子有64 种(3 种终止密码子；61 种决定氨基酸的密码子)；反密码子理论上有61 种。
4、与基因表达有关的计算（631 法则）
基因中碱基数：mRNA 分子中碱基数：氨基酸数= 6：3：1
5.mRNA 与核糖体数量、翻译速度的关系
(1)数量关系：一个mRNA 可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。
(2)意义：少量的mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。提高了翻译的效率。
(3)方向：从左向右(见上图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。
(4)结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。
(5)多聚核糖体中，每个核糖体合成的多肽链都相同。
四、DNA 复制、转录和翻译的区别
1.真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。
多聚核糖体
五、基因对性状的控制
1、中心法则
复制
转录
翻译
作用
传递遗传信息
表达遗传信息
时间
细胞分裂的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA 的两条单链
DNA 的一条链
mRNA
原料
4 种脱氧核苷酸
4 种核糖核苷酸
20 种氨基酸
能量
都需要
酶
解旋酶、DNA 聚合酶
解旋酶、RNA 聚合酶
合成酶
产物
2 个双链DNA
一个单链RNA
多肽链(或蛋白质)
产物去向
传递到2 个子细胞或子
代
通过核孔进入细胞质
组成细胞结构蛋白或功
能蛋白
特点
边解旋边复制，半保留
复制
边解旋边转录，转录后
DNA 恢复原状
翻译结束后，mRNA 被降解
成单体
碱基配对
AT，TA，CG，GC
AU，TA，CG，GC
AU，UA，CG，GC
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2.中心法则与生物种类的关系
(1)细胞生物及噬菌体等DNA 病毒的中心法则：
(2)烟草花叶病毒等大部分RNA 病毒的中心法则：
(3)HIV 等逆转录病毒的中心法则：
3.基因对性状的控制：
（1）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，豌豆粒形的形成原因
（2）通过控制
蛋白质结构
直接控制生物的性状。如囊性纤维病，镰刀型细胞贫血症
4.基因与性状的关系
(1)一般而言，一个基因决定一种性状。
(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50 多个不同基因有关。
(3)有些基因可影响多种性状，如
，基因1 可影响B 和C 性状。
5.※表现型与基因型
(1)表现型：生物个体表现出来的性状。
(2)基因型：与表现型有关的基因组成。
关系：在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必
相同。表现型是基因型与环境共同作用的结果。
即表现性=基因型+环境条件
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第五章
基因突变及其它变异
第1 节
基因突变和基因重组
一、生物变异的类型
1.不可遗传的变异（仅由环境变化引起）
基因突变
2.可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）
基因重组
染色体变异
3.环境引起的不一定是不可遗传的变异。（关键看环境是否引起遗传物质改变）
所有生物都可通过基因突变产生新基因，使本物种基因库增加“原始材料”，促进生物进化发展；基因重
组和染色体变异是真核生物特有的。
二、可遗传的变异
（一）基因突变
1、概念：是指DNA 分子中碱基对的增添、缺失或改变等变化。
例如：镰刀型细胞贫血症
• 直接原因：组成血红蛋白的一条肽链上的氨基酸发生改变（谷氨酸→缬氨酸）
• 根本原因：DNA 模板链上的碱基发生改变（CTT→CAT）
2.基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对生物的影响
类型
影响范围
对氨基酸的影响
替换
小
只改变1 个氨基酸或不改变
增添
大
插入位置前不影响，影响插入位置后的序列
缺失
大
缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列
增添或缺失3
个碱基
小
增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列
3.增加、减少和替换中，替换引起的性状改变程度最小。
4.基因突变是DNA 分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。
5. 生物的性状以蛋白质的形式体现，基因突变一定会导致基因结构的改变。基因突变不一定改变性状：
6.基因突变发生的时期：任何时期，但DNA 复制时居多。
7.基因突变的原因有内因和外因
物理因素：如紫外线、X 射线
⑴诱发突变（外因）
化学因素：如亚硝酸、碱基类似物
生物因素：如某些病毒
⑵自然突变（内因）
8.特点：
高中生物知识点总结
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(1)普遍性：一切生物都可以发生。
(2)随机性：生物个体发育的任何时期和部位。
(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。
(4)不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变。
(5)多害少利性：有些基因突变，可使生物获得新性状，适应改变的环境。
9.结果：使一个基因变成它的等位基因。
10.时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期（DNA 复制时期）
11.意义：①新基因产生的途径。
②是生物变异的根本来源；
③为生物的进化提供了原始材料；
（二）基因重组
1、概念：是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。
2、种类：
①基因的自由组合：减数分裂（减Ⅰ后期）形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上
的非等位基因也自由组合。
②基因的交叉互换：减Ⅰ四分体时期，同源染色体上（非姐妹染色单体）之间等位基因的交换。
③基因工程：目的基因经运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组。
3、结果：产生新的基因型
4、意义：①为生物的变异提供了丰富的来源；
②为生物的进化提供材料；
③是形成生物体多样性的重要原因之一
第2
染色体变异
一、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）
1.类型：缺失、重复、倒位、易位
2.区分易位与交叉互换：交叉互换发生于同源染色体的非姐妹染
色单体之间，属于基因重组，在显微镜下观察不到；染色体易位发生
于非同源染色体之间，属于染色体结构变异，可在显微镜下观察到。
3.染色体变异与基因突变的差别：基因突变是分子水平的变异，在光学显微镜下是观察不到的，而染色体变异是细
胞水平的变异，在光学显微镜下一般可以观察到。
高中生物知识点总结
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（二）、染色体数目的变异
1、类型
（1）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）
（2）以染色体组的形式成倍增加或减少：实例：三倍体无子西瓜
2、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；
②形态和功能各不相同
③一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：
a.据染色体形态判断
细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a 中有
3 条、b 中有2 条、c 中各不相同，则可判定它们分别含3 个、2 个、1 个染色体组。
b．据基因型判断
控制同一性状的基因(即英文字母，不分大小写)出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等
位基因或相同基因，如图所示：d～g 中依次含4、2、3、1 个染色体组。
c．据染色体数/形态数的比值判断
染色体数/形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。
如果蝇该比值为8 条/4 种形态＝2，则果蝇含2 个染色体组。
3、单倍体、二倍体和多倍体
（1）由配子发育成的个体叫单倍体。
（2）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。
（3）单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组，因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞
中只含有一个染色体组，但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只一个染色体组。
（4）单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个
染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
4.变异在育种上的应用
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。适用于植物，
在动物方面难以开展
明显缩短育种年限，但
技术较复杂。
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二．
多倍体和单倍体育种
1.
多倍体育种
①人工诱导多倍体的方法：用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗。
秋水仙素作用原理是抑制纺锤体的形成
②人工诱导多倍体的原理：染色体变异
③多倍体植株特征：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
举例：培育三倍体无子西瓜
2.果皮、种皮的遗传问题
受精极核-------胚乳
珠被（母本的体细胞）-------种皮
子房壁（母本的体细胞）------果皮
胚珠------------种子
果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本
体细胞)发育而来，基因型与母本相同。
胚(胚轴、胚根、胚芽、子叶组成)由受精卵发育而来，基因型与其发育成的植株相同。
三倍体植株上结的西
瓜果皮果肉细胞种皮
细胞，含三个染色体
组，种皮内无种子
四倍体母本上结的西瓜果肉、果皮，种皮细胞有
四个染色体组，种子的胚含三个染色体组
高中生物知识点总结
- 99 -
胚乳由受精极核发育而来，基因型为母本配子基因型的两倍加上父本配子基因型，如下图表示：各部分的基因
型关系如下：
知识薄弱点：果皮、种皮等的遗传问题(新课标教材没有涉及动、植物个体发育问题，学生理解这一部分知识
有困难)
例如.
豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性，黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性。每对性状的杂合子(F1)自交后代(F2)
均表现3∶1 的性状分离比。F2的种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别来自对以下哪代植株群体所结种子的
统计(
)。
A．F1植株和F1植株
B．F2植株和F2植株
C．F1植株和F2植株
D．F2植株和F1植株
答案
D
通过细胞融合也可获得多倍体，如二倍体体细胞和配子细胞融合可得到三倍体。
3. 单倍体育种
①原理：染色体变异
②方法：花药(粉)离体培养
③实例：抗病高产植株(aaBB)的选育过程
④单倍体与多倍体育种过程不同：单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素处理；多倍体育种只用秋水仙素
处理这一步骤。
⑤单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同：两种育种方式都出现了染色体加倍情况：单倍体育种操作对象是
单倍体幼苗，通过植物组织培养，得到的植株是纯合子；多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。
实验
低温诱导植物染色体数目的变化
1．选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织的原因是：不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体数目加
倍的情况。
2．低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用
高中生物知识点总结
- 100 -
试剂
使用方法
作用
卡诺氏液
将根尖放入卡诺氏液中浸泡
0.5～1 h
固定细胞形态
体积分数为95%的酒精
冲洗用卡诺氏液处理的根尖
洗去卡诺氏液
与质量分数为15%的盐酸等体
积混合，浸泡经固定的根尖
解离根尖细胞，使细胞之
间的联系变得疏松
质量分数为15%的盐酸
与体积分数为95%的酒精等体
积混合，作为解离液
解离根尖细胞
蒸馏水
浸泡解离后的根尖约10
min
漂洗根尖，去掉解离液
改良苯酚品红染液
把漂洗干净的根尖放进盛
有改良苯酚品红染液的玻璃皿
中染色3～5 min
使染色体着色
3．实验过程中，低温诱导时，应设常温、低温4_℃、0_℃三种，以作对照，否则实验设计不严密。
4.与低温诱导植物染色体数目变化实验有关的3 个注意问题
(1)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。
(2)选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。
(3)对低温诱导植物染色体数目变化的实验原理的理解
关键信息：低温处理分生组织细胞、抑制纺锤体形成、染色体不能被拉向两极、不能形成两个子细胞。
第3 节
人类遗传病
一、人类遗传病与先天性疾病区别：
1.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）
2.先天性疾病：生来就有的疾病。（不一定是遗传病）
二、人类遗传病类型
1.单基因遗传病：由一对等位基因控制的遗传病。
2.多基因遗传病
高中生物知识点总结
- 101 -
(1)概念：受两对以上的等位基因控制的人类遗传病。
(2)举例：唇裂、无脑儿、原发性高血压、冠心病、哮喘和青少年糖尿病等。
(3)特点：易受环境因素的影响；在群体中发病率较高；常表现为家族聚集现象(即：一个家庭中不止一个成员患病)。
3．染色体异常遗传病
（1）21 三体综合征
症状：智力低下，发育迟缓，50%患有先天性心脏病，部分患儿发育过程夭折
病因:减数分裂时21 号染色体不能正常分离，受精后受精卵中的21 号染色体为3 条
（2)猫叫综合征
症状：发育迟缓，存在严重智障。病因：5 号染色体部分缺失
三、遗传病的监测和预防
1、禁止近亲结婚：每个人都可能携带5-6 个不同的隐性致病基因，在近亲结婚的情况下，双方从共同祖先那里继
承同一种致病基因的机会大大增加。
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。
3、适龄生育
4.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。
四、人类基因组计划及其意义
1.
计划：完成人体24 条染色体上的全部基因的遗传作图、物理作图、和全部碱基的序列测定。
2.意义：可以清楚的认识人类基因的组成、结构、功能及其相互关系，对于人类疾病的诊治和预防具有重要的意
义
3.不同生物的基因组测序
生物种类
人类
果蝇
水稻
玉米
体细胞染色
体数
46
8
24
20
基因组测序
染色体
24
(22 常＋X、Y)
5
(3 常＋X、Y)
12
10
原因
X、Y 染色体非同源区段基因不同
雌雄同株，无性染色体
高中生物知识点总结
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第六章
从杂交育种到基因工程
一、育种：
1．杂交育种：
(1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
(2)原理：基因重组。
(3)过程：选择具有不同优良性状的亲本→杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，优良品
种。
(4)优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(5)应用：培育性状重组型优良品种。
2．诱变育种
(1)概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。
(2)原理：基因突变。
(3)过程：选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。
(4)优点：①可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。②大幅度地改良某些性状。
(5)应用：培育具有新性状的品种。
3．几种常见遗传育种方式的不同点
4．针对不同育种目标如何选择育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种
杂交育种
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞
杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有)
诱变育种
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
方法
原理
常用方法
优点
缺点
代表实例
杂交
育种
基因重组
杂交
操作简单，目标性强
育种年限长
矮秆抗
病小麦
诱变
育种
基因突变
辐射诱变、激光诱变
等
提高突变率，加速育
种进程
有利变异少，需大
量处理实验材料
高产青
霉菌株
多倍
体育
种
染色体变
异
秋水仙素处理萌发的
种子或幼苗
操作简单，且能在较
短的时间内获得所
需品种
所得品种发育迟
缓，结实率低；在
动物中无法开展
无子西瓜、
八倍体小
黑麦
单倍
体育
种
染色体变
异
花药离体培养后，再
用秋水仙素处理
明显缩短育种年限
技术复杂，需要与
杂交育种配合
“京花1
号”小麦
基因
工程
育种
基因
重组
将一种生物特定的基
因转移到另一种生物
细胞中
能定向改造生物的
遗传性状
有可能引发生态
危机
转基因
抗虫棉
高中生物知识点总结
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5.杂种优势（了解）
生物学概念，指杂交子代在生长活力、育性和种子产量等方面都优于双亲均值的现象。杂种优势主要是利用杂
种F1 的优良性状，并不要求遗传上的稳定。
例如，玉米就是利用杂种优势，增加产量，需年年制种
二、基因工程的操作工具及基本步骤
（一）、操作工具
1．基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶)
(1)分布：主要在微生物体内。
(2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA 分子。
(3)实例：EcoR Ⅰ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。
(4)切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA 片段。
(5)作用：基因工程中重要的切割工具。在微生物体内能将外来的DNA 切断，对自己的DNA 无损害。
2．基因的“针线”——DNA 连接酶
(1)催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA 片段。
(2)催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。
(3)催化结果：形成重组DNA。
DNA 连接酶的作用是在DNA 片段之间的磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键。
3．常用的运载体——质粒
(1)本质：小型环状DNA 分子
(2)作用
①作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去
②用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制
(3)条件
①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制
②有多个限制酶切点
③有标记基因
（4）种类：常用的运载体有质粒（拟核外或细胞核外的小型环状DNA 分子）、噬菌体和动植物病毒等。
（二）、操作步骤
（1）提取目的基因
①同种限制酶切割载体
（2）目的基因与运载体结合（基因表达载体的构建）
和目的基因
（3）将目的基因导入受体细胞
②DNA 连接酶
（4）目的基因的检测与鉴定
检测：（根据受体细胞内是否含有标记基因，判断目的基因是否导入）。
鉴定：（受体细胞是否表现目的基因控制的性状），如抗虫棉抗虫性状。
①微生物常被用做受体细胞的原因是其具有繁殖快、代谢快、目的基因产物多的特点。
②动物受体细胞一般选用受精卵，植物受体细胞可以是体细胞，但需与植物组织培养技术相结合。
（三）基因工程育种能定向改造生物性状。
高中生物知识点总结
- 104 -
第七章现代生物进化理论
查尔斯·罗伯特·达尔文（C.R.Darwin)，1809.2.12—1882.4.19，英国生物学家，生物
进化论的奠基人。他以博物学家的身份，参加了英国派遣的环球航行，做了五年的科学考察。
在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集，经过综合探讨，形成了生物进化的概念。1859
年出版了震动当时学术界的《物种起源》。
书中用大量资料证明了所有的生物都不是上帝创造的，而是在遗传、变异、生存斗争中
和自然选择中，由简单到复杂，由低等到高等，不断发展
变化的，提出了生
物进化论学说，从而摧毁了唯心的“神造论”和"物种不变论"。恩格斯将“进化论”列
为19 世纪自然科学的三大发现之一（其他两个是细胞学说、能量守恒和转化定律）。
他所提出的天择与性择，在目前的生命科学中是一致通用的理论。除了生物学之外，他的理论对人类学、心理
学以及哲学来说也相当重要。
一、拉马克的进化学说
理论要点：用进废退；获得性遗传
二、达尔文自然选择学说
1、理论要点：
(1) 过度繁殖：自然选择的基础。
(2) 生存斗争：生物进化的动力和选择的手段。（生物与生物、生物与环境）
(3) 遗传变异：生物进化的内因。（不定向）
(4) 适者生存：自然选择的结果。
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）
③强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。
三、现代生物进化论
种群是生物进化的基本单位（生物进化的实质是种群基因频率的改变）
要点
基因突变、基因重组、染色体变异产生生物进化的原材料
自然选择决定进化方向
突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制
1、种群：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。（种群中的个体不是机械的集合在一起，
而是通过种内关系组成一个有机的整体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。种群是繁殖
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、基因频率的计算：
（1）．基因位于常染色体上时
①已知基因型的个体数，求基因频率
某基因的频率＝[(纯合子个数×2＋杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%。
高中生物知识点总结
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②已知基因型频率，求基因频率
某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋(1/2)×该基因杂合子的基因型频率。
（2）．基因位于性染色体上时
性染色体上的基因有可能成单存在，如红绿色盲基因，Y 染色体上无等位基因，因此男性基因总数与女性体内
等位基因总数有差别，在确定种群等位基因及其总数时应分别考虑。
如色盲基因频率＝
色盲基因总数
2×女性个体数＋男性个体数
×100%。
（3）．遗传平衡定律(哈迪—温伯格定律)
Ⅰ成立前提
①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
Ⅱ计算公式
当等位基因只有两个时(A、a)，设p 表示A 的基因频率，q 表示a 的基因频率，则：基因型AA 的频率＝p
2；基
因型Aa 的频率＝2pq；基因型aa 的频率＝q
2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因频率应保持不变。
（4）.自交和自由交配对基因频率影响
①杂合子连续自交时，尽管基因频率不变，但后代的基因型频率会发生改变，表现为纯合子的频率不断增
大，杂合子的频率不断减小。
②在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因
频率及基因型频率不变。
4、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。
5、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。
6、物种的形成：
⑴物种形成的方式：
渐变式：地理隔离（长期）→生殖隔离
爆发式:主要以染色体数目变化的方式形成新物种，一旦出现可以很快达到生殖隔离。
⑵物种形成的标志：生殖隔离
⑶物种形成的3 个环节：
可遗传的变异：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
7、物种形成与生物进化的区别：
进化的标志：基因频率的改变，不论其变化大小如何，都属进化的范围（量变），物种的形成标志：形成生殖
隔离（质变）
第二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
高中生物知识点总结
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加速了生物的进化。
2、生物多样性
(1)内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
(2)形成原因：生物的进化。
(3)研究生物进化历程的主要依据：化石。
3．共同进化
(1)概念：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
三、解释细菌抗药性的形成
细菌在分裂繁殖的过程中，总会发生一些变异（使用抗生素之前，这些变异就已存在，变异的发生与使用抗生素无
关），这些发生变异的细菌有些会被抗生素杀死也有一些不会被杀死。这些不会被杀死的变异的细菌继续繁殖后代，把
抗药的基因传给更多的后代，抗药的细菌就越来越多，我们说细菌有了抗药性
高中生物知识点总结
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必修三
稳态与环境
第一章
人体的内环境与稳态
一.体内细胞生活在细胞外液中
1、内环境的组成
（1）.体液：体内含有的大量以水为基础的物体。
细胞内液（2/3）
细胞外液（1/3）：包括：血浆、组织液（细胞间隙液）、
淋巴等体液、脑脊液也属于细胞外液
★三种细胞外液之间的关系
（毛细血管壁细胞的内环境是血浆和组织液。）
淋巴管壁：覆瓦状排列,造成组织液液只能单向渗透到淋巴管内。
（2）.细胞外液的成分：组织液、淋巴的成分和含量与血浆的相近，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，而组织液和淋巴中蛋白质含量较少
二、细胞外液的理化性质：
（1）渗透压：血浆渗透压（无机盐浓度）在37 度时约为770kpm，相当于生理盐渗透压
（2）酸碱度
①、正常人的血浆近中性，PH 为7.35—7.45，与HCO3
-、HPO4
2- 等离子有关
②、调节的试剂：缓冲溶液（NaHCO3/H2CO3 、Na2HPO4/ NaH2PO4）
（3）温度（37℃，波动一般不超过1℃）
三、内环境作用：是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
1.代谢活动均在细胞中进行，故细胞中CO2浓度最高
2.直接与内环境物质交换的系统有四个(消化系统、呼吸系统、泌尿系统和循环系统)，器官有一个(皮肤)
体液
淋巴
血浆
组织液
养料O2
废物CO2
细胞
高中生物知识点总结
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四、内环境的稳态
1、稳态：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的状态。
内环境稳态指的是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中
2、稳态的调节：神经
-----
体液
---
免疫共同调节
3.内环境稳态的意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
4.体内液体≠内环境：一切与外界相通的管腔、囊腔( 如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如
尿液、泪液、汗液、消化液等)，不属于内环境。
★细胞生活的具体内环境★
细胞名称
所生活的内环境
组织细胞
组织液
毛细血管壁细胞
血浆、组织液
毛细淋巴管壁细胞
淋巴、组织液
血细胞
血浆
淋巴细胞和吞噬细胞
淋巴、血浆、组织液
五、组织水肿
组织水肿：是在不同条件下，组织液浓度升高或血浆、细胞液浓度下降，引起水分移动，使血浆、细胞内液中
的水渗透到组织液引起的水肿现象。
(2)组织水肿的原因
①过敏反应：组织胺的释放引起毛细血管壁通透性增高，血浆蛋白进入组织液使其浓度升高，吸水造成水肿。
②毛细淋巴管受阻：组织液中大分子蛋白质不能回流至血浆而致使组织液浓度升高。
③组织细胞代谢旺盛：代谢产物增加，引起组织液浓度升高。
④营养不良时，血浆蛋白或细胞内蛋白质减少，使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降，水分进入组织液。
2 肾小球肾炎，导致血浆蛋白透出而流失。
六、内环境成分的判断-----“三看法”
一看是否属于血浆、组织液或淋巴中的成分(如血浆蛋白、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、脂质、O2、CO2、激
素、代谢废物等)。若是，则一定属于内环境的成分。
二看是否属于细胞内液及细胞膜的成分【如血红蛋白、胞内酶（呼吸氧化酶、解旋酶、DNA 聚合酶、RNA 聚合
酶）、ATP、载体蛋白等) 】。若是，则一定不属于内环境的成分。
三看是否属于外界环境液体的成分(如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液等中的成分)。若是，则一定不属于
内环境的成分。
七、内环境与细胞之间的跨膜分析
1．几种由单层细胞形成的结构
人体中有很多由单层细胞构成的管状或泡状结构：如毛细血管、毛细淋巴管、小肠绒毛、肺泡、肾小球和肾小
管等，这些非常薄的结构有利于物质交换，物质透过这些管壁或泡壁时，要经过两层细胞膜。
2．细胞、生物膜、磷脂双分子层、磷脂分子层数间的关系
(1)1 层细胞＝2 层生物膜
(2)1 层生物膜＝1 个磷脂双分子层＝2 层磷脂分子
(3)若物质出入细胞内的线粒体需多跨越线粒体内外膜(4 层磷脂分子)
3．外界空气中O2进入组织细胞被利用跨膜层数分析
高中生物知识点总结
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从图可知，在肺通气和肺泡内的气体交换的过程中，O2要穿过肺泡壁(一层上皮细胞)、毛细血管壁(一层上皮
细胞)及红细胞膜，共计5 层生物膜，才能与血红蛋白结合；从图2 可知，经过组织里的气体交换，O2进入组织细
胞要透过红细胞膜、毛细血管壁(一层上皮细胞)和一层组织细胞的细胞膜(合计4 层生物膜)，再加上O2最终要进入
线粒体参与有氧呼吸，而线粒体是具有双层膜的细胞器，故共合计6 层膜。
由此可知，外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞(9 层膜)
如果氧气进入组织细胞被利用（还要进入线粒体至少要穿过的生物膜层数是9+2=11 层膜）。
4．消化道(小肠)中葡萄糖分子进入组织细胞被利用跨膜层数分析
食物中的淀粉在消化道中被淀粉酶和麦芽糖酶分解成葡萄糖，主要在小肠中被吸收，其吸收过程如图所示：
肠腔中的葡萄糖经过小肠绒毛上皮细胞(2 层膜)＋绒毛内毛细血管壁(2 层膜)＋组织处毛细血管壁(2 层膜)＋
组织细胞膜(1 层膜)＝7 层膜；而1 层膜由2 层磷脂分子构成，所以共穿过14 层磷脂分子层。
5.蛋白质等大分子运输通过胞吞和胞吐，通过0 层膜
高中生物知识点总结
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第二章
动物和人体生命活动的调节
第1 节
通过神经系统的调节
一、人体的神经调节
1、神经调节的基本结构和功能单位是神经元。
(1)结构：包括胞体和突起（树突和轴突）
(2)功能：接受刺激，产生兴奋，传递兴奋
神经纤维：轴突与髓鞘（一个神经由多条神经纤维组
成）
2、神经调节的基本方式：反射（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、神经调节的结构基础：反射弧
反射弧：感受器→传入神经（有神经节）→神经中枢→传出神经→效应器（运动神经末稍与其所支配的肌肉或腺体）
二元反射弧：最简单的反射弧。包括两个神经元——感觉神经元和运动神经元。如：膝跳反
射。
无中间神经元，神经中枢为传出神经元的胞体。
三元反射弧：三个神经元组成的反射弧。
*反射弧中任何一个环节中断，反射既不能发生，必须保证
反射弧结构的完整性
反射弧保持完整，就一定有反射吗？不一定，接着往下看：
4.反射发生的条件（二者缺一不可）
①反射弧结构完整；②适宜强度的刺激
5、反射种类：
（1）. 条件反射与非条件反射
类型
概念
特点
意义
实例
非条件反射
通过遗传获得，与
生俱有
不经过大脑皮层；先天
性；终生性；数量有
限
使机体初步适应环
境
眨眼、啼哭、膝跳反
射、吃东西分泌唾液
等
条件
反射
在后天生活过程
中逐渐训练形成
经过大脑皮层；后天
性；可以建立，也能消
退；数量可以不断增加
使机体适应复杂多
变的生存环境
学习、“望梅止渴”、
“画饼充饥”等
二者
联系
①条件反射是在非条件反射的基础上建立的，没有非条件反射，就没有条件反射
②非条件反射可转化为条件反射：
非条件反射―――→
条件刺激
强化
条件反射
※无关刺激+非条件刺激=条件刺激
刺激：非条件刺激（具体事物）
铃声
食物
分泌唾液
条件反射（如光，声音等）
高中生物知识点总结
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①非条件反射：眨眼、吮吸、缩手、膝跳、搔扒、排尿、分泌消化液
②条件反射：食物（非条件刺激）+ 铃声（无关刺激）→条件刺激→形成条件反射
反射弧：感受器→传入神经（有神经节）→神经中枢→传出神经→效应器（还包括肌肉和腺体）
条件反射包括：第一信号系统(具体信号)动物和人都有
第二信号系统（语言文字）人类特有
二者联系
非条件反射是形成条件反射的基础
二
兴奋在神经纤维上的传导
1．兴奋在神经纤维上的传导过程和特点
静息电位：当神经纤维未受到刺激时由于K 离子大量外流，膜外侧集较多的正离子膜外离子浓度高于膜
内，膜电位表现为内负外正，称为静息电位
动作电位：当神经纤维某部分受到一定强度的刺激时，由于神经元对钠离子的通透性大，钠离子外流，
电位差表现为内正外负，称为动作电位
2.兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
(1)在膜外，局部电流的方向与兴奋传导方向相反。
(2)在膜内，局部电流的方向与兴奋传导方向相同。
3.传导特点：双向传导，即刺激(离体)神经纤维上的中部，兴奋可沿神经纤维向两侧同时传导。
4.传导形式：兴奋在神经纤维上以电信号（神经冲动）形式传导。
5.神经元受到刺激后电流表的偏转方向与次数
(1)在神经纤维上：
①刺激a 点，b 点先兴奋，d 点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。
反射
条件反射
非条件反射：如“刺指缩手”
第二信号系统的条件反射：如“谈癌色变”
第一信号系统的条件反射：如“惊弓之鸟”
高中生物知识点总结
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②刺激c 点(bc＝cd)，b 点和d 点同时兴奋，电流计不发生偏转。
(2)在神经元之间：
①刺激b 点，由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，a 点先兴奋，d 点后兴奋，电流计
发生两次方向相反的偏转。
②刺激c 点，兴奋不能传至a，a 点不兴奋，d 点可兴奋，电流计只发生一次偏转。
三
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、突触的常见类型：
甲．轴突—胞体型：
乙．轴突—树突型：
轴突—轴突型（少见）
3、传递过程
：电信号→化学电信号→电信号
★4、传递特点：
①单向传递
★原因是：递质只存在于突触前膜内，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。（常考）
②突触延隔
5、突触和突触小体的区别
①组成上的不同：突触小体是上一个神经元轴突末端膨大部分，其上的膜构成突触前膜，是突触的一部分；突
触由两个神经元构成，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
②信号转变的不同：在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号；在突触中完成的信号转变为电信号→化学
信号→电信号。
6.兴奋在完整反射弧中的传导方向：由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，导致兴奋在完整反射弧中的传
高中生物知识点总结
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导也是单向的，只能由传入神经传入，传出神经传出。
7.在一个反射的完成过程中，同时存在兴奋在神经纤维上和神经元之间的传导，突触数量的多少决定着该反射
所需时间的长短。
8.神经递质多为小分子物质，而却以胞吐方式由突触前膜释放，请分析其中的原因和意义。（可大量释放神经递质，
加快兴奋的传递）。
9.突触后膜的面积较大的意义：有利于接受神经递质
10.神经递质由突触小泡分泌至突触间隙共穿越几层生物膜？哪些细胞器参与了递质的合成与释放？（0 层膜，
高尔基体、线粒体）
四、神经递质相关考点
1、神经递质：
在突触传递中是担当“信使”的特定化学物质，简称递质。
在神经元细胞内合成。
神经递质的化学本质有乙酰胆碱、多巴胺、肾上腺素、氨基酸类和一氧化氮等
2、类型：兴奋性递质（如乙酰胆碱）和抑制性递质（甘氨酸），因此递质被突触后膜上的受体(糖蛋白)识别，
其作用效果为引起下一个神经元兴奋或抑制。
3、神经递质释放方式为胞吐，体现了生物膜的结构特点——具有一定的流动性。
4、递质的去向：正常情况下，神经递质发生效应后，就被酶破坏而失活，或被移走而迅速停止作用，为下一
次兴奋做好准备。
递质去向：①酶水解②载体运回突触小泡
5、突触传递异常分析
①若某种有毒物质将分解神经递质的相应酶变性失活，则突触后膜会持续兴奋或抑制。
②若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据，则神经递质不能与之结合，突触后膜不会产生电位变化，
阻断信息传递。
6.离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。图示
该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。
a 段——静息电位，外正内负，此时K
＋通道开外，K
＋外流。
b 点——0 电位，动作电位形成过程中，Na
＋通道开放，Na
＋内流。
bc 段——动作电位，Na
＋通道继续开放。
cd 段——静息电位恢复形成。
de 段——静息电位。
五、人脑的高级功能
1、人脑的组成及功能：
①下丘脑：体温调节中枢、水平衡调节中枢、是调节内分泌活动的总枢纽
②脑干：呼吸中枢
③小脑：维持身体平衡的作用
④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。其上由语言、听觉、视觉、运动
等高级中枢
⑤脊髓：调节躯体运动的低级中枢
2、语言功能是人脑特有的高级功能
高中生物知识点总结
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语言中枢的位置和功能：
书写性语言中枢→失写症（能听、说、读，不能写）
运动性语言中枢→运动性失语症（能听、读、写，不能说）
听觉性语言中枢→听觉性失语症（能说、写、读，不能听）
视觉性语言中枢→失读症（能听、说、写，不能读）
3.成人与婴儿控制排尿的神经中枢功能的区别
成人与婴儿控制排尿的中枢都在脊髓，但它受大脑的控制，婴儿因大脑的发育尚未完善，对排尿的控制能力较弱，
所以排尿次数多，而且容易发生夜间遗尿现象。
4.*短期记忆：当神经元的活动及神经元之间的联系有关
长期记忆：与新突触的建立有关。
第2 节
通过激素的调节
一、激素调节：由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节
1.激素调节是体液调节的主要内容，体液调节还有CO2、H
+、等的调节
内分泌腺：没有导管，通过体液运输分泌激素
外分泌腺：有导管，通过导管运输，分泌消化酶（肠腺，胃腺，唾液腺，汗.泪腺）
二、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
（含I）
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。
肾上腺
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、胰高血糖素
调节血糖动态平衡
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，激发并维持男性
第二性征
3．激素的化学本质
(1)固醇类激素：性激素。
(2)氨基酸衍生物类激素：甲状腺激素、肾上腺素。
(3)多肽和蛋白质类激素：下丘脑和垂体分泌的激素，胰岛素和胰高血糖素。
高中生物知识点总结
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三、血糖平衡的调节
1 胰腺
外分泌部：分泌胰液
内分泌部：胰岛
胰岛A 细胞：胰高血糖素
胰岛B 细胞：胰岛素
2、血糖的来源和去向
★肌糖原在肌肉细胞中转变成乳酸，不能分解成葡萄糖（常考）
3、血糖调节过程
①血糖调节的中枢在下丘脑。
②血糖平衡的调节方式为神经—体液调节
③参与调节的主要激素有胰岛素和胰高血糖素。另外还有肾上腺素。
胰岛素与胰高血糖素作用相反，叫做“拮抗作用”
④胰岛素分泌异常
分泌少：糖尿病，三多一少（多饮多食多尿，体重少）（多尿：排除糖份时带走大量水）
4、血糖平衡的意义：血糖浓度在80-120mg/dl，保证人体各组织和器官的能量供应，进而
保持人体健康。
四、甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节
1、甲状腺激素的功能
（1）促进新陈代谢（2）促进生长发育（3）提高神经系统的兴奋性
2、甲状腺激素分泌的调节（如右图）
分级调节：下丘脑能够控制垂体，垂体控制相关腺体这种分层控制的方式称为分
级调节。
调节方式：负反馈
3.反馈调节的类型与实例：（反馈调节又分正反馈和负反馈。）
(1)正反馈：加强并偏离静息水平，如排尿排便、血液凝固、胎儿分娩、池塘污染
后鱼类死亡更加剧污染等。
高中生物知识点总结
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(2)负反馈：偏离后纠正回归到静息水平，生物体中更常见，如体温调节、血糖调节等。（普遍存在）
4.甲状腺激素分泌异常
①分泌过多：甲状腺功能亢进---甲亢（易激动）
②分泌过少：甲状腺功能不足（精神萎缩）
③缺碘：地方性甲状腺肿
④婴幼儿缺碘：易患呆小症
4、激素间的相互作用
(1)协同作用：不同激素对同一生理效应都发挥相同作用，如生长激素和甲状腺激素在促进生长发育方面具有
协同作用。
(2)拮抗作用：不同激素对同一生理效应发挥相反作用，如胰岛素和胰高血糖素在调节血糖方面具有拮抗作用。
五．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
如；甲状腺激素的靶细胞是全身细胞。胰高血糖素的靶细胞主要是肝细胞。
第3 节
神经调节与激素调节的区别与联系
1．区别
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
激素名称
靶器官(或靶细胞)
甲状腺激素
几乎全身组织细胞
促甲状腺激素释放激素
垂体
促甲状腺激素
甲状腺
抗利尿激素
肾小管、集合管
胰岛素
几乎全身组织细胞
胰高血糖素
主要作用于肝脏细胞
高中生物知识点总结
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2.关系：
①内分泌腺受中枢神经系统的调节，体液调节可以看做是神经调节的一个环节。
②激素也可以影响神经系统的发育和功能，两者常常同时调节生命活动。
一、人体体温调节
1、体温调节中枢：位于下丘脑。
2、热量平衡：产热与散热应维持动态平衡
产
热―→
主要是细胞内有机物的氧化放能，以骨骼
肌和肝脏产热为多
||
散
热―→
主要通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的
散热，其次还有呼气、排尿和排便等
3、构建体温调节模型
体温调节中枢：下丘脑
冷觉与温觉的形成在大脑皮层。温觉或冷觉感受器分布在皮肤黏膜、内脏器官
调节方式：神经-体液调节
二、水盐平衡的调节（调节方式：神经—体液调节）
1、水平衡调节中枢：下丘脑
2、调节过程（如右图）
(1)人体水平衡的调节方式为神经和体液调
节。
(2)水平衡的调节中枢在下丘脑，渴觉中枢在
大脑皮层。
(3)抗利尿激素由下丘脑神经细胞分泌、由垂
体释放。
（4）抗利尿激素作用：促进集合管和肾小管对
水的重吸收
高中生物知识点总结
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第4 节
免疫调节
一、免疫系统的组成和功能
1、
免疫免疫器官：淋巴结、胸腺、脾、骨髓
吞噬细胞
免疫细胞：
B 细胞（起源于骨髓，也在骨髓中成熟。）
T 细胞（起源于骨髓，在胸腺中成熟。）
免疫活性物质：抗体、淋巴因子、溶菌酶
2、免疫细胞的起源：吞噬细胞、T 细胞、B 细胞起源于骨髓中的造血干细胞
3、识别抗原和消灭抗原的细胞或物质：吞噬细胞（无特异性）、T 细胞、B 细胞、记忆细胞、抗体、效应T 细胞
4、免疫系统的功能
（1）防卫功能：抵御病原体的攻击，有三道防线，前两道防线属于非特异性免疫
第一道防线：皮肤、黏膜
第二道防线：体液中的杀菌物质（如溶菌酶溶解细菌的细胞壁）和吞噬细胞
第三道防线：细胞免疫和体液免疫：特异性免疫
（2）监控功能：监控人体内异常细胞的产生（如癌细胞）。
（3）清除功能：清除体内已经衰老的细胞、损伤细胞或癌变细胞
二．特异性免疫
1.
抗原：凡是能引起机体发生特异性免疫的物质，都属于抗原。
2.特点：
（1）异物性：非机体自身成分，以及自身衰老、死亡、癌变的组织细胞。
（2）大分子性：抗原绝大多数是糖蛋白（或蛋白质），分子量一般大于10000。细菌、病毒等被免疫细胞识别
为抗原，是因为它们表面有特殊的糖蛋白。癌细胞表面也有异常的糖蛋白，从而被效应T 细胞识别。
（3）特异性：一种抗原有特定的化学集团（抗原决定簇）
2. 抗体
(1)概念：机体受抗原刺激产生的，并能与抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。一种抗体只能和一种特定的抗
原发生特异性的结合。
免疫系统的组成
高中生物知识点总结
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（2）化学本质：免疫球蛋白（蛋白质），属于分泌蛋白。
（3）抗体的分布：主要分布于血清中，也分布于组织液及外分泌液（乳汁）中。抗原与抗体在内环境中发生
特异性结合。
（4）别称：抗毒素、凝集素、免疫球蛋白。
（5）抗体的合成需要那些细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。
分泌蛋白：消化酶、抗体、蛋白质类激素。
3. 体液免疫
①参与细胞：吞噬细胞、T 细胞、B 细胞、记忆细胞、浆细胞。
②体液免疫过程
多数情况下浆细胞产生抗体与抗原结合，形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化。
二次免疫
记忆细胞的二次应答的特点
(1)记忆细胞的特点：寿命长，对抗原十分敏感，能“记住”入侵的抗原。某些抗原诱发产生的记忆细胞
可对该抗原记忆终生，从而使动物或人体对该抗原具有终生免疫能力，如天花、麻疹、伤寒等，患者痊愈后可
终生具有抵抗力。
(2)二次免疫反应：相同抗原再次入侵时，记忆细胞比普通的B 细胞更快地作出反应，即很快分裂产生新
的浆细胞和记忆细胞，浆细胞再产生抗体消灭抗原，此为二次免疫反应。
(3)二次免疫特点：比初次反应快，也比初次反应强烈，能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭。
(4)坐标曲线图示
图示信息：二次免疫产生抗体既快又多
4. 细胞免疫
①参与细胞：吞噬细胞、T 细胞、记忆细胞、效应T 细胞。
高中生物知识点总结
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②结果：效应T 细胞可以与靶细胞密切接触，使其裂解死亡，释放出抗原，最终被吞噬细胞吞噬。（靶细胞的
裂解死亡属于细胞凋亡）
（1）胞内寄生菌的裂解，癌细胞的清除，器官移植的排斥反应，都是发生细胞免疫。
快速确认两种特异性免疫
(1)据“参战”对象
由物质（抗体）参战——体液免疫
由细胞参战——细胞免疫
(2)据作用对象
作用于“抗原”——体液免疫
作用于“细胞”——细胞免疫
免疫失调病
1．过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病比较
过敏反应
自身免疫病
免疫缺陷病
实质
免疫功能过强
免疫出错
免疫缺失
特点
(1)发作迅速、反应强烈、
消退较快；(2)一般不会破
坏组织细胞，不会引起组织
严重损伤；(3)有明显遗传
倾向和个体差异
自身组织或器官表面的某
物质与某一特定抗原相似
免疫器官(如胸腺)先天性
缺失或T 细胞被攻击而大量
死亡
【解题指导】快速界定三类免疫失调病
免疫
失调
免疫错误―→错将“正常组织”作免疫对象―→免疫失调病
免疫过强―→将“非病原体”作为“抗原”—过敏反应
免疫缺陷―→免疫功能先天或后天不足——免疫缺陷病
4、艾滋病(AIDS)及其预防
（1）病的名称：获得性免疫缺陷综合征（简称AIDS）
（2）病原体名称：人类免疫缺陷病毒（简称HIV），其遗传物质是2 条单链RNA
高中生物知识点总结
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（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
(5)预防措施——主要是切断传播途径。
免疫学的应用：
a、预防接种：接种疫苗，使机体产生相应的抗体和记忆细胞（主要是得到记忆细胞）；
b、疾病的检测：利用抗原、抗体发生特异性免疫反应，用相应的抗体检验是否有抗原；
c、器官移植：外源器官相当于抗原、自身T 细胞会对其进行攻击，移植时要用免疫抑制剂使机体免疫功能下
降——提高器官移植的成活率。
免疫预防和免疫治疗
免疫预防：患病前的预防，即把疫苗接种到人体内，使人产生对传染病的抵抗能力，增强了人的免疫力。通过预防
接种，人们能够积极地预防多种传染病，但不能预防所有传染病。
免疫治疗：患病后的治疗，即在人体患病条件下，通过输入抗体、胸腺素、淋巴因子等调整人的免疫功能，使机体
抵抗疾病的能力增强，达到治疗疾病的目的。
高中生物知识点总结
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第三章
植物的激素调节
1、生长素的发现：
（1）达尔文的试验：
实验过程：
思考：
实验①（与黑暗情况下对照）说明什么？植物生长具有向光性。
实验①与②对照说明什么？植物向光弯曲生长与尖端有关。
实验③与④对照说明什么？植物感受单侧光刺激的部位在尖端。
达尔文的推论是：胚芽鞘的尖端不仅具有感光作用，而且可能会产生某种化学物质，并从顶端向下传送，在单
侧光的照射下，导致向光一侧和背光一侧的细胞伸长不均匀，使植物弯向光源生长。
（2）温特的试验：
思考：该实验说明了什么？胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端向下运输，促使胚芽鞘下部某些部位
的生长。
（3）郭葛的试验：分离出该促进植物生长的物质，确定是吲哚乙酸，命名为生长素
生长素的化学本质是吲哚乙酸
3 个试验结论小结：产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端；
感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端；
生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位
2、对植物向光性的解释
单侧影响了生长素的分布，使背光一侧的生长素多于向光一侧，从而使背光一侧的细胞伸长快于向光一侧，结果表
现为茎弯向光源生长。
高中生物知识点总结
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3、判断胚芽鞘生长情况的方法
一看有无生长素，没有不长
二看能否向下运输，不能不长
三看是否均匀向下运输
均匀：直立生长
不均匀：弯曲生长（弯向生长素少的一侧）
4、生长素的产生部位：幼嫩的芽、叶、发育中的种子
由色氨酸（合成原料）经过一系列反应转变而成。生长素的合成不需要光
生长素作用部位：尖端下段(即伸长区)，机理为促进细胞伸长
5、生长素的运输方向：
横向运输（①横向运输发生在尖端②引起横向运输的原因是单侧光或地心引力）
极性运输：形态学上端→形态学下端（运输方式为主动运输）
形态学的上端与下端的辨别方法
6、生长素的分布部位：各器官均有，集中在生长旺盛的部位如芽、根顶端的分生组织、发育中的种子和果实。
分布规律
（1）产生部位＜积累部位，如顶芽＜侧芽，分生区＜伸长区
（2）生长旺盛部位＞衰老组织，如幼根＞老根
7.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。
高中生物知识点总结
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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
注意：①植物的生长和发育的各个阶段，由多种激素相互作用共同调节的。
②秋水仙素不是植物激素，秋水仙素的作用机制是抑制纺锤体的形成
③植物激素处理后，植物体内的遗传物质没有改变。
④植物生长调节剂是人工合成的，对植物的生长发育有着调节作用的化学物质。相比，植物激素植物生长调节剂具
有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。
探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
(1)实验操作：如图所示(注：A 盒下侧有开口，可以进光)。
(2)结果预测及结论：
若A、B 中幼苗都向上弯曲生长，只是B 向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。
若A 中幼苗向下弯曲生长，B 中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。
植物向性运动的分析判断
常用方法有：云母片插入类、暗盒开孔类、切割移植类、琼脂块替换类、锡箔纸遮盖类、匀速(高速)旋转类、
幼苗横置类、失重类等，分析如下：
类别
图解条件
相关结果
遮盖类
①直立生长
②向光生长
暗箱类
①直立生长
②向光(小孔)生长
插入类
①向右侧生长
②直立生长
③向光生长
④向光生长
移植类
①直立生长
②向左侧生长
③④中IAA 的含量a＝b＋c，b＞c
旋转类
①直立生长
②向光生长
③向小孔生长
④茎向心生长，根离心生长
横置类
①②中IAA 含量及作用
①：a＝b、c＝d，都促进水平生长
②：a＜b、c＜d，a、c、d 促进生长，b
抑制生长
高中生物知识点总结
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第二节
生长素的生理作用
一．生理作用和机理
生长素的生理作用：促进细胞生长
机理：促进细胞的纵向伸长
二．作用特点——两重性
生长素对植物生长调节作用具有两重性：既能促进生长，也能抑制生长；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。
三、分析下面曲线
1、不同浓度的生长素作用于同一器官上时，引起的生理功效不同（促进效果不同或抑制效果不同）
2、同一浓度的生长素作用于不同器官上时，引起的生理功效也不同，这是因为不同器官对生长素的敏感性不
同（敏感性大小：根﹥芽﹥茎），也说明不同器官正常生长所要求的生长素浓度也不同。
3、曲线在A’、B’、C’点以前的部分分别体现了不同浓度生长素对根、芽、茎的不同促进效果，而A、B、C
三点则代表最佳促进效果点，（促进根、芽、茎的生长素最适浓度依次为10-10mol/l、10-8mol/l、10-4mol/l
左右），AA’、BB’、CC’段表示促进作用逐渐降低，A’、B’、C’点对应的生长素浓度对相应的器官无影
响，超过A’、B’、C’点浓度，相应的器官的生长将被抑制。
★胚芽鞘向光弯曲生长原因：
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）：从形态学上端运到下端，不能倒运
高中生物知识点总结
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③：胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧(生长素多生长的快,生长素少生长的慢)，因而引起两侧
的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
两重性实例
实例一：顶端优势
①现象：顶芽优先生长，侧芽受到抑制。
②原因：顶芽产生的生长素向下运输，积累
到侧芽，侧芽附近生长素浓度高，发育受到抑制。
③解除方法：去掉顶芽。如果去掉顶芽，侧
芽部位的生长素浓度降低了，侧芽受到的抑制作用就
会解除，不久，侧芽就可以发育成枝条
实例二:
根的向地性
向重力性原因：地心引力→生长素分布不均匀→近地侧浓度高(C>A
D>B)
→
茎对生长素敏感性差→茎的负向重力性
根对生长素敏感性强→根的向重力性
A、B、C、D 四个部位中，只有D 点是抑制，根的向地性没体现两重性，因
为A,C 两点都促进，茎的背地性体现两重性，，因为B 点促进，D 点抑制。
四. 影响生长素作用的因素
1.生长素的浓度
低浓度促进生长，高浓度抑制生长，浓度过高时甚至杀死植物。除草剂
一般为高浓度的生长素类似物。如2，4-D
2. 植物不同器官，对生长素的敏感程度不同：根＞芽＞茎，如图
根、茎、芽对生长素的反应敏感程度曲线:
3.植物组织的成熟程度不同：幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。
★4.植物种类：双子叶植物一般比单子叶植物敏感，如图（根据这一原理，一些除草剂可以杀死单子叶农作物地
里的双子叶杂草）。例如;2、4—D （此图常考）
单子叶、双子叶植物对生长素的反应敏感程度曲线
五. 生长素（类似物）在农业生产上应用
高中生物知识点总结
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生长素类似物：由于植物体内生长素含量非常少，提取困难，但人们在实践中发现了一些人工合成的物质（如α –
萘乙酸，2，4-D 等），与生长素有类似的功能，这些物质统称为生长素类似物。
(1)促进扦插枝条生根。
用适宜浓度的生长素类似物浸泡枝条，枝条容易生根。扦插时保留嫩芽和叶，容易生根（因为嫩芽和叶可以产
生生长素）
(2)促进果实发育（外源生长素类似物代替发育中的种子产生生长素，可以促进子房发育成无子果实）（不遗
产的变异）
受粉：
子房
——————————————〉果实（有种子）
未受粉：
子房——————————————〉果实（无子果实）
无子西红柿与无子西瓜比较
（3）防止落花落果（保蕾保铃）：生产上常用一定浓度的生长素类似物喷洒植株，达到保蕾保铃的作用。
比较项目
无子西瓜
无子西红柿
培育原理
染色体变异
生长素促进子房发育成果实
无子原理
减数分裂时染色体联会紊乱，
不能产生正常的生殖细胞
有正常的生殖细胞，但因没有
受粉，不能完成受精作用
无子性状能否遗传
能，结无子西瓜的植株经组织
培养后，所结西瓜仍为无子
不能，结无子西红柿的植株经
组织培养后，所结西红柿有种
子
催产素：促进子宫收缩
催激素：促进腺体形成
和分泌激素
生长激素：刺激蛋白质
甲状腺激素的功能：
①促进新陈代谢
②促进生长发育
③提高神经系统的兴奋性
高中生物知识点总结
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探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
1．实验原理
植物生长调节剂对植物插条的生根情况有很大影响，而且用不同浓度、不同时间处理影响程度不同。其影响存
在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。
实验方法：
（1）制作插条。将准备好的枝条剪成长约5~7cm 的插条，插条的形态学上端为平面，下端要削成斜面，这样在扦
插后可增加吸收水分的面积，促进成活；每一枝条留3~4 个芽，所选枝条的条件应尽量相同。
（2）分组处理：将插条分别用不同的方法处理如图1（药物浓度、浸泡时间等可分成多组。如可分别在NAA 中浸泡
1、2、4、12、24h 等）
图1
图2
（3）进行实验：将处理过的插条下端浸在清水中，注意保持温度（25～30℃）
（4）小组分工，观察记录。
结果与分析：实验结果如图2
结果分析：在一定浓度范围内，随着萘乙酸浓度的增加，对山茶花插条生根促进作用逐渐增强；
超过一定浓度范围，对山茶花插条生根促进作用逐渐增强；
萘乙酸浓度在400mg/L 左右是促进山茶花插条生根的适宜浓度。在最适浓度点两侧，存在促进生根效果相同的
两个不同生长素浓度。
研究实验中出现的问题：
1.．在正式实验前需要先做一个预实验。
原因：为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周、盲目开展实验
而造成人力、物力和财力的浪费。
2．为了使实验更准确，扦插枝条最好去除嫩芽，幼叶，防止内源激素对实验的干扰。
3.本实验中，取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于无关变量。无关变量在实验中的处理
要采用等量性的原则，如用相同的花盆，选用相同的植物材料等。
4.配制生长素类似物溶液时，浓度梯度要小，组别要多。
5.在确定了最适浓度的大致范围后，可在此范围内利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。
6.实验的因变量是插条生根的情况，测量指标可以是枝条的生根数目，也可以是生根的长度。
高中生物知识点总结
- 129 -
第3 节
其他植物激素
（1）赤霉素：合成部位：主要是未成熟的种子、幼根和幼叶
主要作用：促进细胞伸长，从而促进植株增高；促进种子萌发和果实的成熟。
★（可解除种子休眠）
（2）细胞分裂素：合成部位：主要是根尖
主要作用：促进细胞的分裂
（3）乙烯：
合成部位：植物体各个部位
★主要作用：促进果实的成熟
（4）脱落酸：合成部位：根冠、萎焉的叶片等
分布：将要脱落的组织和器官中含量多
主要作用：抑制细胞的分裂，促进叶和果实的衰老和脱落
任何一种生理活动都不是受单一激素控制的。是多种激素相互协调、共同作用的结果。激素间的相互作用，有
的是相互协同，有的是相互拮抗。
协同作用实例
①促进植物生长：生长素、赤霉素、细胞分裂素。
②延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。
③诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。
④促进果实成熟：脱落酸、乙烯。
⑤调节种子发芽：赤霉素、脱落酸。
⑥促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。
拮抗作用实例
高中生物知识点总结
- 130 -
①顶端优势：生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉素都促进侧芽生长。
②防止器官脱落：生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果实的脱落。
③种子发芽：赤霉素、细胞分裂素促进，脱落酸抑制。
④叶子衰老：生长素、细胞分裂素抑制，脱落酸促进。
5．植物生长调节剂
(1) 概念：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
（2）特点：容易合成；原料广泛；效果稳定。
(3)应用：
①用乙烯利催熟凤梨。
②用一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇(或芹菜)，可以使其纤维长度增加。
③用赤霉素处理大麦种子，无须发芽就可以产生大量的α淀粉酶，这样就可以简化工艺、降低啤酒的生产成
本。
④用青鲜素延长马铃薯、大蒜贮藏期。
⑤除草剂的使用。
膨大剂是一种植物生长调节剂，其作用主要是促进细胞分裂，
增加细胞的数量，膨大剂最可能是细胞分裂素类的植物调节剂。在西瓜坐果初期适量使用膨大剂，可提高产量，但有些
瓜农使用膨大剂后出现西瓜爆裂现象，可能的原因是施用膨大剂的时间和剂量不合适。
高中生物知识点总结
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第四章
种群和群落
第1、2 节种群的特征和数量变化
一. 种群的概念：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
二.种群的数量特征：
1．种群密度
(1)概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。
是种群最基本的数量特征。
(2)调查方法
(1)样方法：
适用范围
植物、活动范围小的动物
取样关键
随机性
常用取样法
五点取样法、等距取样法
(2)标志重捕法：
①适用范围：活动能力强、活动范围大的动物。
②计算公式：N/M＝n/m
(N 为种群数量，M 为标记个体数，捕捉数量为n，被捕捉个体中被标记个体数为m)。
调查种群密度的方法比较：
方
法
标志重捕法
样方法
显微计数法
取样器取
样法
对
象
活动范围大的动物
植物或活动范围小的动
物（如蚜虫、跳蝻和虫卵）
肉眼看不见的微生物（或血细胞）
活动能力
强身体微
小的土壤
小动物
计
算
标记总数/种群内个体总
数=重捕中被标记的个体
数/重捕总数
设各样方的种群密度分
别为n1，n2，n3，nm, 则种
群密度= （n1+n2+n3+ …
+nm）/m
计数室体积为0.1mm
3（10
-4ml），1ml 样液中
个体数=每小格中个体数×10
-4×稀释倍数
①记名计
算法②目
测估计法
注
意
①调查期间没有大量迁
入和迁出、出生和死亡的
现象；②标志物不能醒
目；③不能影响被标志对
象的正常生理活动；④标
志物不易脱落，能维持一
定时间
①随机取样；②样方的大
小适中：乔木100m
2、灌
木16 m
2、草本1 m
2；③
样方数量不易太少；④一
般选易辨别的双子叶植
物⑤常用五点取样法和
等距取样法
①该实验需要重复但不需要对照（自身对
照）；②浓度过大需做稀释处理；③吸取前
需振荡摇匀；④计数板使用：先盖盖玻片→
吸培养液→滴盖玻片边缘→自行渗入→
吸去多余培养液→片刻后待沉降到室的底
部→观察计数；⑤压线计数规则：计数左、
上线及夹角处
2．年龄组成（预测种群密度的变化趋势）
A：增长型，B：稳定型，C：衰退型。
根据上图分析各年龄组成类型的特点以及种群密度变化的趋势。
高中生物知识点总结
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类型
各年龄分布
种群密度变化趋势
A
幼年个体多、老年个体少
增大
B
各年龄个体比例适中
基本不变
C
幼年个体少、老年个体多
减小
3．出生率和死亡率、迁入率和迁出率
例如：若某城市2012 年出生10 人，死亡2 人，迁入20 人，迁出13 人，该城市总人口数为1 000 人。
(1)出生率＝新出生的个体数目÷个体总数＝10‰
(2)死亡率＝死亡的个体数目÷个体总数＝2‰
(3)迁入率＝迁入的个体数目÷个体总数＝20‰
(4)迁出率＝迁出的个体数目÷个体总数＝13‰
4．性别比例
种群中雌雄个体数目的比例。
♀>♂→增长快
♀≈♂→相对稳定
♀<♂→增长慢
种群密度
出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
三．空间特征
—
①均匀分布型：如稻田中水稻的空间分布。
②随机分布型：如田野中某种杂草的空间分布。
③集群分布型：如瓢虫的空间分布。
均匀性分布型
随机分布型
集群分布型
四、存活曲线
1、类型Ⅰ（凸型）：如：人类，很多高等动物
2、类型Ⅱ（对角线型）：如：水螅，一些鸟类和小型哺乳动物
3、类型Ⅲ（凹型）：如：牡蛎和树蛙
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第2 节
种群数量的变化
一、种群增长的“J”型曲线
（1）条件：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下
（2）特点：种群内个体数量连续增长；增长率不变
计算公式：Nt= N0λ
t
λ代表增长倍数，不是增长率，
λ>1 时种群密度增大
λ＝1 时种群密度保持稳定
λ<1 时种群密度减小，“J”型增长时，λ>1
二、种群增长的“S”型曲线：
1、（1）条件：有限的环境中，种群密度上升，种内个体间的竞争加剧，捕食者数量增加
（2）特点：种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K 值）时，种群个体数量将不再增加；种群增长率
变化，K/2 时增速最快，K 时为0
2.
K 值与K
2
在实践中的应用
(1)K 值的应用
①对野生生物资源的保护措施：保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K 值。
②对有害生物的防治措施：增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低K
值。
(2)K/2 值的应用
①对资源开发与利用的措施：种群数量达环境容纳量的一半时种群增长速率最大，再生能力最强——把握K/2
值处黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2 值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从
而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。
②对有害生物防治的措施：务必及时控制种群数量，严防达K/2 值处(若达K/2 值处，会导致该有害生物成灾)。
最大捕捞量≠最大日捕获量，如K
2
时捕捞可持续获得最大捕捞量，但不能获得最大日捕获量——最大日捕获量应处
于种群密度最大时。
高中生物知识点总结
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阴影部分代表环境阻力，也可表示达尔文自然选择学说中被淘汰的部分。
种群数量变化的实验探究(以培养液中酵母菌种群变动为例)
1．实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型
曲线。
2．实验流程
(1) 酵母菌培养类型、条件, 液体培养基，无菌条件
(2) 振荡培养基目的, 酵母菌均匀分布于培养基中
(3) 观察并计数―→每天将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为
根据，估算试管中的酵母菌总数
(4) 重复(2)、(3)步骤―→连续观察7 天，统计数目
绘图分析―→将所得数值用曲线表示出来，得出酵母菌种群数量变化规律
高中生物知识点总结
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该探究实验应注意的问题
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计
数。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误
差。
(3)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
(4)溶液要进行定量稀释。
(5)计算1 mL 菌液的数量。
结果的记录最好用记录表。表格如下：
3．表达和交流
根据实验数据可得右图所示曲线。增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是在开始时培养液的营养充足、空
间充裕、条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增；随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗，pH 变化等，生
存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。
(2)影响酵母菌种群数量的因素可能有养分、温度、pH 及有害代谢废物等。
第3 节
群落的结构
一、生物群落
1、概念：在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合。群落是由一定的动
物、植物和微生物种群组成。
2．物种组成
(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
(2)丰富度：
①概念：群落中物种数目的多少。
②常用统计方法：记名计算法和目测估计法
二、生物群落中的种间关系：
种间互助：互利共生
种间斗争：包括竞争、捕食、寄生
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三、
群落的空间结构
(1)群落空间结构的类型：垂直结构和水平结构。
(2)决定群落空间结构的主要因素：
①植物分层：阳光。
②动物分层：栖息空间和食物条件。
③影响水平结构因素：土壤湿度、盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的
影响等。
垂直结构为群落的空间结构，种群内部无垂直结构，如一片玉米地中植株高矮不齐，不能称之为垂
直结构。
四、群落形成一定结构的意义：提高了生物利用环境资源的能力。
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。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
对寄主有害，对寄生生物有利。如
果分开，则寄生生物难以单独生存，
而寄主会生活得更好
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。A、B 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”的不同步性变化。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
高中生物知识点总结
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第4 节
群落的演替
一、群落演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
演替并不是“取而代之”：演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成
森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。
二、群落演替的特点：群落的演替是有规律的或有序的。演替不是一个无休止的过程：
任何环境下的演替都要最终达到一个成熟阶段，这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态
三、群落演替的类型：
1、初生演替：
(1)定义：是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，但被彻底消灭的地方发生的演替
(2) 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
(3) 举例：如在火山岩、冰川泥、沙丘上进行的演替。
2、次生演替：
(1)定义：是指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它繁殖体的地方
发生的演替
(2)举例：如在火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
3.初生演替和次生演替的比较
类型
内容
初生演替
次生演替
起点
原先从没有过植被，或虽
存在过植被，但被彻底消灭了
的环境
原有群落环境只是失去了
原有植被，但原有土壤条件基
本保留
时间
经历的时间长
经历的时间短
速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
4.群落演替的结果
演替方
向
演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程，
因而它往往是能预见的或可测的
能量
一般总生产量增加，群落的有机物总量增加
结构
一般生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂
稳定性
演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，一
般稳定性越来越高
最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。如在干旱的荒漠地区很难形成森林。
注意：人类活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
高中生物知识点总结
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坐标图中捕食者和被捕食者的判断
(1)看曲线上升和下降的先后关系，一般先上升或下降的曲线代表被捕食者。
(2)看曲线峰值的高低，一般曲线峰值高的是被捕食者，另外，被捕食者的个体一般也比捕食者的小，所以被
捕食者的数量相对较多。
右图曲线中a 为被捕食者，b 为捕食者。
捕食与种内斗争要区分开
大鲈鱼吃小鲈鱼，这属于种内斗争。捕食属于种间关系
高中生物知识点总结
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第五章
生态系统
生态系统
1．概念：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
2．范围：有大有小。地球上最大的生态系统是生物圈。
3．结构：组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
4．类型：自然生态系统和人工生态系统两大类。
第1 节
生态系统的结构
一．生态系统的组成成分
(1)非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等。
(2)生产者：自养生物，主要指绿色植物。
(3)消费者：主要指动物。
(4)分解者：腐生生活的细菌、真菌等。
二．生态系统的营养结构——食物链和食物网
1．食物链类型
食物链包括三种类型：捕食链、寄生链和腐生链。高中生物所涉及的食物链，实际上是捕食链，是由消费者和
生产者之间通过食物关系形成的。
2．食物链图示及构成条件
(1)模式图：A→B→C→D→E。
(2)举例：捕食链中生态系统的成分、营养级的划分(举例如下)：
草
→
鼠
→
蛇
→
猫头鹰
成分：生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
营养级：第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
3．食物链与食物网作用
(1) )食物链和食物网是生态系统的营养结构。
(2)食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的渠道。
观察下面图示，回答相关问题。
1．图示食物网中包含8 条食物链。
2．写出图中含营养级最多的食物链：草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰。
3．图中猫头鹰同时占有第三、四、五、六营养级。
4．图中哪些生物属于次级消费者？狐、猫头鹰、吃虫的鸟、蜘蛛、青蛙、蛇。
5．写出图示食物网中未包含的生态系统的成分：非生物的物质和能量、分解者。
6．从图中可以看出，青蛙和蜘蛛之间的关系是：捕食和竞争。
7．由图示可看出，食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。
高中生物知识点总结
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三．生态系统中某种生物减少对其他生物数量变化的影响
(1) 食物链中，若处于第一营养级的生物数量减少，后面的各营养级生物数量依次减少。
(2) 一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。
(3) 复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
①以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。
②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需要考虑生产者数
量的增加或减少。
③处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链被中断，则该种群可通过多食其他食物来维持
其数量基本不变。
(4) 同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析
①a 种群的数量变化导致b 种群的营养级降低时，则b 种群的数量将增加。
②a 种群的数量变化导致b 种群的营养级升高时，则b 种群的数量将减少。
③实例：如图所示的食物网中，蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，蛇减少则鹰就更多地吃兔
和食草籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减少。在这里必须明确蛇并非鹰的唯一食物，所以蛇减少并不会造成鹰的
减少，它可依靠其他食物来源而维持数量基本不变。
第2 节
生态系统的能量流动
1、能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。
(1）能量流动源头：太阳能
(2）流经一个生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能；
(3）生态系统中的能量流动从生产者固定太阳能开始；
输入相关生理过程：（光合作用、化能合成作用）
(4)生态系统中的能量通过食物链和食物网流动的。
能量传递形式：有机物
能量的散失相关生理过程：细胞呼吸
能量的散失形式：热能
高中生物知识点总结
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2、能量流动的过程
(1)能量来源
a.生产者的能量主要来自太阳能
b.消费者的能量来自于上一营养级
同化的能量
摄入量、同化量、粪便量三者之间的关系是摄入量＝同化量＋粪便量。
(2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析：
①定量不定时
(能量的最终,去路)
a.自身呼吸消耗
b.流入下一营养级
c.被分解者分解利用
②定量定时：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；
c.被分解者分解利用；d.未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位
研究，这部分的能量将保留到下一年。
3、能量流动的特点：
单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级，不能逆向流动，
也不能循环流动
逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%；可用
能量金字塔表示。
在一个生态系统中，营养级越多，能量流动过程中消耗的能量就越多。
能量传递效率的计算公式
相邻两个营养级的传递效率＝下一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%。
能量金字塔永远正立
数量金字塔有倒立情况
3、研究能量流动的意义：
（1）可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
（2）可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
如农田生态系统中，必须清除杂草、防治农作物的病虫害。
高中生物知识点总结
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4．能量流动特点及原因分析
1．能量流动的计算方法
在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为
10%～20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。
(1)设食物链为A→B→C→D，分情况讨论如下：
①已知D 营养级的能量为M，则至少需要A 营养级的能量＝M÷(20%)
3；最多需要A 营养级的能量＝M÷(10%)
3。
②已知A 营养级的能量为N，则D 营养级获得的最多能量＝N×(20%)
3；最少能量＝N×(10%)
3。
(2)在食物网中分析：
如在
中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：
①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。
②生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D 营养级的能量为M，计算至少需要A 营养级
的能量，应取最短食物链A→D，并以20%的效率进行传递，即等于M÷20%；计算最多需要A 营养级的能量时，应取
最长的食物链A→B→C→D，并以10%的效率进行传递，即等于M÷(10%)
3。
(3)在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计
算后再合并。
能量传递效率≠能量利用率
①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级
之间的传递效率约为10%～20%。
②能量利用率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量
的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。
高中生物知识点总结
- 143 -
第3 节
生态系统的物质循环
一．物质循环的概念：在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、
Ca 等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的
循环。其中的生态系统是指生物圈，所以又称生物地球化学循环。
二.
碳循环过程
1．碳循环过程
在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。
(1)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。
(2)碳返回无机环境的途径
①生产者、消费者的呼吸作用
②分解者的分解作用(实质是,呼吸作用)
③化学燃料的燃烧
（3）在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。
（4）在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。
(3)温室效应的产生原因：
①化学燃料的大量燃烧，产生大量CO2。(主要原因)
②植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。
温室效应缓解对策：①保护和增加植被；②开发新能源，减少化石燃料的使用。
2．物质循环的特点
(1)全球性：物质循环的范围是生物圈。
(2)往复循环，重复利用：物质可以在无机环境和生物群落之间反复利用。
三. 物质循环与能量流动的关系
项目
能量流动
物质循环(以碳循环为例)
形式
太阳能→化学能→热能
无机物、有机物
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
范围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
联系
同时进行、相互依存，不可分割
①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解
②物质是能量沿食物链(网)流动的载体
③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
补充：什么是生物富集作用？
概念：是指环境中的一些污染物（如重金属、化学农药）通过食物链在生物体内大量累积的过程。
富集物的特点：化学性质稳定不易被分解；在生物体内积累而不易排出。
富集过程：随着食物链的延长而不断加强，即营养级越高，富集物的浓度越高。
模型法判断碳循环中的各种成分
先据双向箭头“⇌”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再判断两者中有“3”
个指出箭头的D 为“生产者”，有“3”个指入箭头的C 为“非生物的物质和能量”，最后
根据D→A→B，确定A 为消费者、B 为分解者
高中生物知识点总结
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第4 节
生态系统的信息传递
一、
生态系统的信息传递
1．概念：是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
2．种类：包括物理信息、化学信息、行为信息。
3．作用
(1)生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
(2)生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。
(3)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：提高农产品或畜产品的产量、对有害动物进行控制。
5. 根据下表中的实例确定信息类别、来源及传递形式
实例
类别
来源
传递形式
蝙蝠的“回声定位”，植物
各种颜色的花
物理信息
无机环境或生物产生的
物理信号
物理过程
动物的性外激素
化学信息
生物自身产生的化学物
质
信息素
蜜蜂跳舞、孔雀开屏、乌贼
喷墨、豪猪竖刺、雄鸟震动
翅膀向雌鸟发出信号等行
为
行为信息
生物的特殊行为特征
植物或动物的异常表
现及行为
6．能量流动、物质循环与信息传递的区别与联系
项目
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动、
逐级递减
循环流动、
反复利用
往往是双向的
范围
生态系统中
各营养级
生物圈
生物之间，生物
与无机环境之间
途径
食物链和食物网
多种
地位
生态系统
的动力
生态系统的
基础
决定能量流动
和物质循环的
方向和状态
联系
同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体
高中生物知识点总结
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第5 节
生态系统的稳定性
1．概念：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
2．原因：生态系统具有一定的自我调节能力。
3．调节基础：负反馈调节。
4．特点：调节能力有一定的限度。
5．生态系统的稳定性
(1)种类
①抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
②恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(2)提高措施
①控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。
②对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
3．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
实质
保持自身结构、功能相对
稳定
恢复自身结构、功能相对
稳定
核心
抵抗干扰、保持原状
遭到破坏、恢复原状
联系
①一般呈相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复
力稳定性差，反之亦然；
②二者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的
作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。
如图所示：
对于极地苔原(冻原)，由于物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
(2)y 表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明
抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强。
(3)x 可以表示恢复到原状态所需的时间，x 越大，表示恢复力稳定性越弱；反之，恢复力稳定性越强。
(4)TS 表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，则说明这个生态
系统的总稳定性越弱。
高中生物知识点总结
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高中生物选修一生物技术实践知识点总结
专题一传统发酵技术的应用
课题一果酒和果醋的制作
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。
（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℃？
高中生物知识点总结
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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℃。
课题二腐乳的制作
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
高中生物知识点总结
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亚
硝
酸
盐
含
量
发酵时间（d）
（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。
课题三制作泡菜
·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。
专题二微生物的培养与应用
课题一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
高中生物知识点总结
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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。
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。
高中生物知识点总结
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（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。
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
高中生物知识点总结
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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。
课题二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
高中生物知识点总结
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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
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10
4
10
5 10
6
测定放线菌的数量，一般选用10
3
10
4 10
5
高中生物知识点总结
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测定真菌的数量，一般选用10
2
10
3
10
4
（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
课题三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。
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
高中生物知识点总结
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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。
专题三植物的组织培养技术
课题一菊花的组织培养
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？
高中生物知识点总结
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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。
+
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？
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
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
高中生物知识点总结
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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。
专题二月季的花药培养
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
高中生物知识点总结
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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
高中生物知识点总结
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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？
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。
高中生物知识点总结
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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
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
专题五ＤＮＡ和蛋白质技术
课题一
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
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。
高中生物知识点总结
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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？
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。
高中生物知识点总结
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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。
专题六
植物有效成分的提取
课题一
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）
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
高中生物知识点总结
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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。
（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。
高中生物知识点总结
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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。
课题二
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。
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。
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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。
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
实验汇总：
一、检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
1．糖的鉴定：
原理：
(1)淀粉：遇碘液变蓝色，这是淀粉特有的颜色反应。
(2)还原性糖(单糖、麦芽糖和乳糖)：与斐林试剂反应，可以产生砖红色沉淀。
材料用具：
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（1）实验材料：苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆
（2）配制：甲液：0.1g/mL的NaOH溶液+ 乙液：0.05g/mL CuSO4溶液
使用：混合后使用，且现配现用。
条件：水浴加热
实验步骤：
实验结果分析：
（1）淀粉：如果出现蓝色，则待测样品中含有淀粉；反之，则没有。
(2）还原性糖：如果出现砖红色沉淀，则待测样品中含有还原糖，反之；则没有。
2．脂肪的鉴定：
原理：脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
（在实验中用50%酒精洗去浮色→显微镜观察→橘黄色脂肪颗粒）
材料用具：
（1）实验材料：花生种子，花生匀浆
（2）试剂：苏丹III 染液、苏丹IV 染液
实验步骤
实验结果分析：如果观察到橘黄色（红色），则待测样品中含有脂肪；反之，则没有。
3．蛋白质鉴定：
原理：蛋白质与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应
材料用具：
（1）实验材料：豆浆、鲜肝提取液
（2）双缩脲试剂：
配制：A液：0.1g/mL的NaOH溶液（2mL）和B液：0.01g/mL CuSO4溶液（3-4滴）
使用：分开使用，先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。
实验步骤
实验结果分析：如果出现紫色，则待测样品中含有蛋白质；反之，则没有。
4、注意事项：
（1）还原性糖植物组织取材条件？答：
①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。
②还原糖含量高：不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。
含糖量较高、颜色为白色或近于白色，如：苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
（2）花生种子切片为何要薄？答：只有很薄的切片，才能透光，而用于显微镜的观察。
（3）唯一需要加热—
还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。唯
一需要显微镜—— 脂肪鉴定。
（4）若用大豆做材料，必须提前浸泡；
若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易涮洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。
二、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原
一、实验原理：
原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜，
当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质
层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生
质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。
反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，
原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。
二、材料用具：紫色洋葱表皮，0.3g/ml 蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜等
高中生物知识点总结
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三、方法步骤：
（1）制作洋葱表皮临时装片。
（2）低倍镜下观察原生质层位置。
（3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。
（4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。
（5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。
（6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。
四、实验结果分析：
细胞液浓度＜外界溶液浓度
细胞失水（质壁分离）
细胞液浓度＞外界溶液浓度
细胞吸水（质壁分离复原）
五、特别提醒
（1）实验成功的关键是实验材料的选择，选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。
（2）质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。
（3）质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质
层渗出来。
（4）若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。
（5）若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl 做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度
升高。
（5）实验拓展：可利用本实验原理测定细胞液浓度、判断细胞的死活、说明原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩
性等。
三、探究影响酶活性的因素
一、酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解
（1）实验过程分析
（2）实验注意事项
实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机
物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低。
二、酶的专一性
三、探究温度对酶活性的影响
（1）实验过程分析
（2）实验注意事项
①因为过氧化氢酶的反应底物过氧化氢受热会分解，所以用其做温度探究的实验，会对实验结果带来干扰。
②因为斐林试剂在使用时需要加热，这对温度探究带来干扰，而使用碘液无需加热，对实验无干扰。
高中生物知识点总结
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四、探究pH 对酶活性的影响
思考：为什么不能用淀粉酶做探究pH 的实验？
答：因为淀粉在酸性条件下会分解，这对于判断淀粉酶能否使得淀粉水解出现干扰。故不能使用。
四、叶绿体中的色素的提取和分离
1、原理：
叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂（如丙酮、酒精等）。
叶绿体中的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得快；反之则慢。
2、材料用具：新鲜的绿叶（菠菜的绿叶等）。干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃滤斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，
药勺，量筒（10Ml），天平。无水乙醇，层析液（20 份在60～90℃下分馏出来的石油醚、2 份丙酮和1 份苯混合而成。93 号汽油也可
代用），SiO2和CaCO3。
3、方法步骤：
（1）提取绿叶中色素：称取绿叶5g→剪碎置于研钵→放入少许SiO2和CaCO3→加入10mL 丙酮→充分研磨→过滤→
收集滤液（试管口用棉塞塞严）；
（2）制备滤纸条：将干燥的滤纸剪成6cm 长，1cm 宽的纸条，剪去一端两角（使层析液同时到达滤液细线），在距
剪角一端1cm 处用铅笔画线；
（3）画滤液细线：用毛细管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地划一条滤液细线，干燥后重复划2-3 次；
（4）分离色素：向烧杯中倒入3ml 层析液（以层析液不没及滤液细线为准），将滤纸条尖端朝下略微斜靠烧杯内
壁，轻轻插入层析液中，用培养皿盖盖上烧杯。
4、结果分析：色素在滤纸条上的分布如下图：
（橙黄色）
最快（溶解度最大）
（黄
色）
（蓝绿色）
最宽（含量最多）
（黄绿色）
最慢（溶解度最小）
5、注意：
丙酮的用途是提取（溶解）叶绿体中的色素，石英砂的作用是为了研磨充分，碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中
的色素受到破坏；
层析液的的用途是分离叶绿体中的色素；
分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中。
五、探究酵母菌的呼吸方式
1、实验原理：
酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸，在氧气
充裕的条件下能进行有氧呼吸，因此便于用来研究细胞的呼吸方式。
在探究活动中，需要设计和进行对比实验，分析有氧条件下和无氧条件酵母菌细胞的呼吸情况。
CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成绿色。
2、实验设计：
3、实验结果的分析：
（1）检测CO2的产生：观察石灰水浑浊程度或者溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液
中产生CO2情况。根据相关实验现象分析得出酵母既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。
（2）检测酒精的产生：将两组实验中的酵母菌培养液各取2mL，置于2只干净的试管中，分别加入0.5mL溶有0.1g重
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铬酸钾的浓硫酸溶液,轻轻振荡混允,观察试管中溶液的颜色变化,分析得出酒精是酵母菌无氧呼吸的产物。
六、观察植物细胞的有丝分裂
实验原理：
高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。。可以用高倍镜观察植物细胞有丝分裂的过程，根据各个时期细胞内染
色体（或染色质）的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。细胞核内的染色体容易被碱性燃料（龙胆紫、
醋酸洋红）着色。
材料用具：洋葱（蒜、葱）。
显微镜，栽玻片，盖玻片，玻璃皿，剪刀，镊子，滴管。
质量分数15%的盐酸与体积分数95%的酒精1：1 配制成解离液，质量分数为0.01g/mL 的或0.02g/mL 的龙胆紫溶液（或
醋酸洋红）。
方法步骤：
（1）洋葱根尖培养：实验课前3～4 天，取洋葱一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水，洋葱底部接触瓶内水面，置
于温暖处，常换水。待根长5cm 时，取健壮的根尖制片观察。
（2）装片的制作：
过程
方
法
时间
目
的
解离
上午10 时至下午2 时，剪去洋葱根尖2-3mm，
立即放入盛入有盐酸和酒精混合液（1：1）的
玻璃皿中，在温室下解离。
3-5
min
用药液使组织中的细胞相
互分离开来
漂洗
待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛入清水的
玻璃皿中漂洗。
约10
min
洗去药液，防止解离过度
染色
把根尖放进盛有龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）
的玻璃皿中染色。
3-5
min
染料能使染色体着色。
制片
用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加
一滴清水，并用镊子尖把根尖能碎，盖上盖玻
片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇
指轻轻的按压载玻片。
使细胞分散开来，有利于观
察
（3）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：
①先低倍镜观察：找到分生区细胞（细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂）
②再高倍镜观察：找到分生区细胞后，移走低倍镜，换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整清晰。
③观察：找出处于细胞分裂期中期的细胞，再找出前期、后期、末期的细胞。（根据染色体的变化特点判断各个时
期）
实验结果分析：中期细胞中的染色体的形态数目最清晰，染色体均排列在赤道板上。后期细胞中的染色体分布在细
胞两极。末期细胞赤道板处出现细胞板，形成细胞壁，两消、两现。前期细胞中染色体散乱分布在细胞中央，两消、
两现。
考点提示：
（1）培养根尖时，应选用老洋葱，因为新洋葱尚在休眠，不易生根。
（2）根尖分生区的细胞能进行有丝分裂；上午10 时到下午2 时细胞分裂活跃。
（3）解离是为了使细胞相互分离开来，压片是为了使细胞相互分散开来；再加一块载玻片是为了受力均匀，防止
盖玻片被压破。
（4）分生区细胞中，什么时期的细胞最多？为什么？
答：间期；因为在细胞周期中，间期时间最长。
（5）所观察的细胞能从中期变化到后期吗？为什么？
答：不能，因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
（6）观察洋葱表皮细胞能否看到染色体？为什么？
答：不能，因为洋葱表皮细胞一般不分裂。
（7）若观察时不能看到染色体，其原因是什么？
答：没有找到分生区细胞；没有找到处于分裂期的细胞；染液过稀；染色时间过短。
七、调查人群中的遗传病
方法和过程：
1、可以以小组为单位进行研究，小组成员也可以分工进行调查。
2、每个小组可调查周围熟悉的4～10 个家庭（或家系）中遗传病的情况。
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3、调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视（600 度以上）等。
4、调查时要详细询问，如实记录。
5、小组调查数据应在班级和年级中进行汇总（以保证调查的群体足够大）
4、对某个家庭进行调查时，被调查成员之间的血缘关系必须写清楚，并注明性别。
5、必须统计被调查的某种遗传病在人群中的发病率。，
结果分析：
被调查人数为2 747 人，其中色盲患者为38 人(男性37 人，女性1 人)，红绿色盲的发病率为1.38%。男
性红绿色盲的发病率为1.35%，女性红绿色盲的发病率为0.03%。二者均低于我国社会人群男女红绿色盲
的发病率。
结论：我国社会人群中，红绿色盲患者男性明显多于女性。
注意：调查发病率时，随机取样，样本足够大；
调查遗传方式时，选取患者家系调查，并画出系谱图。
八、培养液中酵母菌种群数量的动态变化
一、实验原理：
1、酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、PH、温度等因
素有关，我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
2、利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，
所以一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在
显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
二、实验材料：酵母菌菌种，无菌马铃薯培养液或肉汤培养液。
三、实验用具：无菌水，试管，棉塞，恒温培养箱，显微镜，无菌滴管，无菌移液管，小烧杯或小试管，血球计数板(2mm×2mm)、
纱布、滤纸、镊子、盖玻片。
四、方法步骤：
1、取相同试管若干支，分别加入5ml 肉汤培养液，塞上棉塞。
2、用高压锅进行高压蒸汽灭菌后冷却至室温，标记甲、乙、丙等。
3、将酵母菌母液分别加入试管各5ml，摇匀后用血球计数板计数起始酵母液个数，做好记录。
4、将各试管送进恒温箱，25℃下培养7 天。
5、每天同一时间，各组取出本组的试管，用血球计数板计数酵母菌个数，并作记录，连续观察7 天。
结果分析：在空间、食物等环境条件有限的情况下，刚接种到培养基上，种群数量增长缓慢；第二个阶段种群数量
呈指数增长；第三个阶段种群数量达到最大并处于稳定状态，即达到K 值；第四个阶段种群数量显著下降。
九、制作生态瓶或生态缸
实验原理：
一个生态系统能否在一定时间内保持自身结构和功能的相对稳定，是衡量这个生态系统稳定性的一个重要方
面。生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素等都有着密切的关系。将少量的植物、以这些植物
为食的动物、分解者和非生物物质放入一个密闭的广口瓶中，便于形成一个人工模拟的微型生态系统——小生态瓶。
通过设计并制作小生态瓶，观察其中动植物的生存状况和存活时间的长短，就可以初步学会观察生态系统的
稳定性，并进一步理解影响生态系统稳定性的各种因素。
供选择的材料：浮萍、满江红、黑藻、生有杂草的土块、螺蛳、蜗牛、蚯蚓、小鱼。
河水（或井水、凉晒后的自来水）、洗净的沙、凡士林（或蜡）、广口瓶。
方法步骤：
（1）设计制作小生态瓶的方法步骤。（选择生产者的种类、数量，选择有捕食关系的消费者的种类、数量等）
（2）制作小生态瓶，每天观察1 次。
（3）若发现小生态瓶中的生物已经全部死亡，就停止观察。
（4）小组交流。
实验结果与分析：生物存活时间长的小生态瓶比生物存活时间短的小生态瓶稳定性高，生物存活时间长的小生态瓶
高中生物知识点总结
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中物种组成及营养关系等更合理一些。因为生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素等都有着密
切的关系。
制作小生态瓶的注意事项：
①生态瓶必须是透明的；
②生态瓶要放在光线良好，但避免阳光直射的地方；
③生态瓶要密封；
④生态瓶中投放的生物之间要构成营养关系，数量比例要合理；
⑤生态瓶中的水量应占其容积的4/5，留出一定的空间，储备一定量的空气；
⑥研究结束前不要再随意移动生态瓶。
