高中生物学知识总结·新教材·人教版2019

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知 识 总 结
高中生物学·人教版新教材
必修+选择性必修
生物学·人教版新教材·知识总结 第 1 页
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必修部分 ................................................................................................................................................................................. 1
必修一 分子与细胞 .....................................................................................................................................................2
第一章 走进细胞 ...................................................................................................................................................2
第 1 节 细胞是生命活动的基本单位 .......................................................................................................... 2
基础知识 .................................................................................................................................................2
补充与拓展 .............................................................................................................................................4
第 2 节 细胞的多样性和统一性 .................................................................................................................. 5
基础知识 .................................................................................................................................................5
补充与拓展 .............................................................................................................................................7
第二章 组成细胞的分子 .......................................................................................................................................8
第 1 节 细胞中的元素和化合物 .................................................................................................................. 8
基础知识 .................................................................................................................................................8
补充与拓展 ...........................................................................................................................................10
第 2 节 细胞中的无机物 .............................................................................................................................11
基础知识 ...............................................................................................................................................11
补充与拓展 ...........................................................................................................................................12
第 3 节 细胞中的糖类和脂质 .................................................................................................................... 13
基础知识 ...............................................................................................................................................13
补充与拓展 ...........................................................................................................................................14
第 4 节 蛋白质是生命活动的主要承担 .................................................................................................... 16
基础知识 ...............................................................................................................................................16
补充与拓展 ...........................................................................................................................................17
第 5 节 核酸是遗传信息的携带者 ............................................................................................................ 19
基础知识 ...............................................................................................................................................19
补充与拓展 ...........................................................................................................................................21
第三章 细胞的基本结构 .....................................................................................................................................23
第 1 节 细胞膜的结构和功能 .................................................................................................................... 23
基础知识 ...............................................................................................................................................23
补充与拓展 ...........................................................................................................................................26
第 2 节 细胞器之间的分工合作 ................................................................................................................ 27
基础知识 ...............................................................................................................................................27
补充与拓展 ...........................................................................................................................................30
第 3 节 细胞核的结构和功能 .................................................................................................................... 32
基础知识 ...............................................................................................................................................32
补充与拓展 ...........................................................................................................................................34
第四章 细胞的物质输入和输出 .........................................................................................................................35
第 1 节 被动运输 .........................................................................................................................................35
基础知识 ...............................................................................................................................................35
补充与拓展 ...........................................................................................................................................37
第 2 节 主动运输与胞吞、胞吐 ................................................................................................................ 39
基础知识 ...............................................................................................................................................39
补充与拓展 ...........................................................................................................................................40
第五章 细胞的能量供应和利用 .........................................................................................................................42
第 1 节 降低化学反应活化能的酶 ............................................................................................................ 42
基础知识 ...............................................................................................................................................42
补充与拓展 ...........................................................................................................................................46
第 2 节 细胞的能量“货币”ATP ....................................................................................................................48
基础知识 ...............................................................................................................................................48
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补充与拓展 ...........................................................................................................................................49
第 3 节 细胞呼吸的原理和应用 ................................................................................................................ 51
基础知识 ...............................................................................................................................................51
补充与拓展 ...........................................................................................................................................54
第 4 节 光合作用与能量转化 .................................................................................................................... 57
基础知识 ...............................................................................................................................................57
补充与拓展 ...........................................................................................................................................63
第六章 细胞的生命历程 .....................................................................................................................................67
第 1 节 细胞的增殖 .....................................................................................................................................67
基础知识 ...............................................................................................................................................67
补充与拓展 ...........................................................................................................................................70
第 2 节 细胞的分化 .....................................................................................................................................73
基础知识 ...............................................................................................................................................73
补充与拓展 ...........................................................................................................................................74
第 3 节 细胞的衰老和死亡 ........................................................................................................................ 75
基础知识 ...............................................................................................................................................75
补充与拓展 ...........................................................................................................................................76
必修二 遗传与进化 ...................................................................................................................................................77
第一章 遗传因子的发现 .....................................................................................................................................77
第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) ..........................................................................................................77
基础知识 ...............................................................................................................................................77
补充与拓展 ...........................................................................................................................................79
第 2 节孟德尔的豌豆杂交实验(二) ............................................................................................................84
基础知识 ...............................................................................................................................................84
补充与拓展 ...........................................................................................................................................89
第二章 基因和染色体的关系 .............................................................................................................................91
第 1 节减数分裂和受精作用 ...................................................................................................................... 91
基础知识 ...............................................................................................................................................91
补充与拓展 ...........................................................................................................................................96
第 2 节基因在染色体上 ...............................................................................................................................98
基础知识 ...............................................................................................................................................98
补充与拓展 .........................................................................................................................................100
第 3 节 伴性遗传 .......................................................................................................................................102
基础知识 .............................................................................................................................................102
补充与拓展 .........................................................................................................................................105
第三章 基因的本质 ...........................................................................................................................................107
第 1 节 DNA 是主要的遗传物质 .............................................................................................................. 107
基础知识 .............................................................................................................................................107
补充与拓展 .........................................................................................................................................109
第 2 节 DNA 的结构 .................................................................................................................................. 111
基础知识 .............................................................................................................................................111
补充与拓展 .........................................................................................................................................112
第 3 节 DNA 的复制 .................................................................................................................................. 114
基础知识 .............................................................................................................................................114
补充与拓展 .........................................................................................................................................116
第 4 节 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段 .........................................................................................118
基础知识 .............................................................................................................................................118
补充与拓展 .........................................................................................................................................118
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第四章 基因的表达 ...........................................................................................................................................120
第 1 节 基因指导蛋白质的合成 .............................................................................................................. 120
基础知识 .............................................................................................................................................120
补充与拓展 .........................................................................................................................................122
第 2 节 基因表达与性状的关系 .............................................................................................................. 125
基础知识 .............................................................................................................................................125
补充与拓展 .........................................................................................................................................126
第五章 基因突变及其他变异 ...........................................................................................................................127
第 1 节基因突变和基因重组 .................................................................................................................... 127
基础知识 .............................................................................................................................................127
补充与拓展 .........................................................................................................................................128
第 2 节染色体变异 .....................................................................................................................................130
基础知识 .............................................................................................................................................130
补充与拓展 .........................................................................................................................................132
第 3 节 人类遗传病 ...................................................................................................................................135
基础知识 .............................................................................................................................................135
补充与拓展 .........................................................................................................................................136
第六章 生物的进化 ...........................................................................................................................................137
第 1 节 生物有共同祖先的证据 .............................................................................................................. 137
基础知识 .............................................................................................................................................137
补充与拓展 .........................................................................................................................................137
第 2 节自然选择与适应的形成 ................................................................................................................ 138
基础知识 .............................................................................................................................................138
补充与拓展 .........................................................................................................................................139
第 3 节种群基因组成的变化与物种的形成 ............................................................................................ 140
基础知识 .............................................................................................................................................140
补充与拓展 .........................................................................................................................................142
第 4 节 协同进化与生物多样性的形成 .................................................................................................. 144
基础知识 .............................................................................................................................................144
补充与拓展 .........................................................................................................................................144
选择性必修部分 .................................................................................................................................................................146
选择性必修一 稳态与调节 .....................................................................................................................................147
第一章 人体的内环境与稳态 ...........................................................................................................................147
第 1 节细胞生活的环境 .............................................................................................................................147
基础知识 .............................................................................................................................................147
补充与拓展 .........................................................................................................................................148
第 2 节 内环境的稳态 ...............................................................................................................................150
基础知识 .............................................................................................................................................150
补充与拓展 .........................................................................................................................................151
第二章 神经调节 ...............................................................................................................................................153
第 1 节 神经调节的结构基础 .................................................................................................................. 153
基础知识 .............................................................................................................................................153
补充与拓展 .........................................................................................................................................154
第 3 节 神经调节的基本方式 .................................................................................................................. 155
基础知识 .............................................................................................................................................155
补充与拓展 .........................................................................................................................................156
第 4 节 神经冲动的产生和传导 .............................................................................................................. 157
基础知识 .............................................................................................................................................157
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补充与拓展 .........................................................................................................................................159
第 4 节 神经系统的分级调节 .................................................................................................................. 161
基础知识 .............................................................................................................................................161
补充与拓展 .........................................................................................................................................162
第 5 节人脑的高级功能 .............................................................................................................................163
基础知识 .............................................................................................................................................163
补充与拓展 .........................................................................................................................................163
第三章 体液调节 ...............................................................................................................................................165
第 1 节 激素与内分泌系统 ...................................................................................................................... 165
基础知识 .............................................................................................................................................165
补充与拓展 .........................................................................................................................................167
第 2 节激素调节的过程 ............................................................................................................................ 168
基础知识 .............................................................................................................................................168
补充与拓展 .........................................................................................................................................169
第 3 节 体液调节与神经调节的关系 ...................................................................................................... 171
基础知识 .............................................................................................................................................171
补充与拓展 .........................................................................................................................................173
第四章 免疫调节 ...............................................................................................................................................175
第 1 节 免疫系统的组成和功能 .............................................................................................................. 175
基础知识 .............................................................................................................................................175
补充与拓展 .........................................................................................................................................177
第 2 节 特异性免疫 ...................................................................................................................................178
基础知识 .............................................................................................................................................178
补充与拓展 .........................................................................................................................................179
第 3 节 免疫失调 .......................................................................................................................................182
基础知识 .............................................................................................................................................182
补充与拓展 .........................................................................................................................................183
第 4 节 免疫学的应用 ...............................................................................................................................184
基础知识 .............................................................................................................................................184
补充与拓展 .........................................................................................................................................184
第五章 植物生命活动的调节 ...........................................................................................................................185
第 1 节 植物生长素 ...................................................................................................................................185
基础知识 .............................................................................................................................................185
补充与拓展 .........................................................................................................................................188
第 2 节 其他植物激素 ...............................................................................................................................190
基础知识 .............................................................................................................................................190
补充与拓展 .........................................................................................................................................190
第 3 节 植物生长调节剂的应用 .............................................................................................................. 192
基础知识 .............................................................................................................................................192
补充与拓展 .........................................................................................................................................193
第 4 节 环境因素参与调节植物的生命活动 .......................................................................................... 194
基础知识 .............................................................................................................................................194
补充与拓展 .........................................................................................................................................195
选择性必修二 生物与环境 .....................................................................................................................................196
第一章 种群及其动态 .......................................................................................................................................196
第 1 节 种群的数量特征 .......................................................................................................................... 196
基础知识 .............................................................................................................................................196
补充与拓展 .........................................................................................................................................198
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第 2 节种群数量的变化 ............................................................................................................................ 199
基础知识 .............................................................................................................................................199
补充与拓展 .........................................................................................................................................201
第 3 节 影响种群数量变化的因素 .......................................................................................................... 203
基础知识 .............................................................................................................................................203
补充与拓展 .........................................................................................................................................204
第二章 群落及其演替 .......................................................................................................................................205
第 1 节 群落的结构 ...................................................................................................................................205
基础知识 .............................................................................................................................................205
补充与拓展 .........................................................................................................................................207
第 2 节 群落的主要类型 .......................................................................................................................... 208
基础知识 .............................................................................................................................................208
第 3 节 群落的演替 ...................................................................................................................................210
基础知识 .............................................................................................................................................210
第三章生态系统及其稳定性 .............................................................................................................................212
第 1 节 生态系统的结构 .......................................................................................................................... 212
基础知识 .............................................................................................................................................212
补充与拓展 .........................................................................................................................................213
第 2 节 生态系统的能量流动 .................................................................................................................. 215
基础知识 .............................................................................................................................................215
补充与拓展 .........................................................................................................................................217
第 3 节 生态系统的物质循环 .................................................................................................................. 219
基础知识 .............................................................................................................................................219
补充与拓展 .........................................................................................................................................221
第 4 节 生态系统的信息传递 .................................................................................................................. 223
基础知识 .............................................................................................................................................223
补充与拓展 .........................................................................................................................................224
第 5 节 生态系统的稳定性 ...................................................................................................................... 225
基础知识 .............................................................................................................................................225
补充与拓展 .........................................................................................................................................226
第四章 人与环境 ...............................................................................................................................................228
第 1 节 人类活动对生态环境的影响 ...................................................................................................... 228
基础知识 .............................................................................................................................................228
第 2 节生物多样性及其保护 .................................................................................................................... 230
基础知识 .............................................................................................................................................230
补充与拓展 .........................................................................................................................................231
第 3 节 生态工程 .......................................................................................................................................233
基础知识 .............................................................................................................................................233
选择性必修三 生物技术与工程 .............................................................................................................................235
第一章 发酵工程 ...............................................................................................................................................235
第 1 节 传统发酵技术的应用 .................................................................................................................. 235
基础知识 .............................................................................................................................................235
补充与拓展 .........................................................................................................................................237
第 3 节 微生物的培养技术及应用 .......................................................................................................... 239
基础知识 .............................................................................................................................................239
补充与拓展 .........................................................................................................................................243
第 3 节 发酵工程及其应用 ...................................................................................................................... 246
基础知识 .............................................................................................................................................246
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补充与拓展 .........................................................................................................................................248
第二章 细胞工程 ...............................................................................................................................................249
第 1 节 植物细胞工程 ...............................................................................................................................249
基础知识 .............................................................................................................................................249
补充与拓展 .........................................................................................................................................252
第 2 节 动物细胞工程 ...............................................................................................................................255
基础知识 .............................................................................................................................................255
补充与拓展 .........................................................................................................................................259
第 3 节 胚胎工程 .......................................................................................................................................262
基础知识 .............................................................................................................................................262
补充与拓展 .........................................................................................................................................265
第三章 基因工程 ...............................................................................................................................................267
第 1 节 重组 DNA 技术的基本工具 .........................................................................................................267
基础知识 .............................................................................................................................................267
补充与拓展 .........................................................................................................................................268
第 2 节基因工程的基本操作程序 ............................................................................................................ 270
基础知识 .............................................................................................................................................270
补充与拓展 .........................................................................................................................................273
第 3 节 基因工程的应用 .......................................................................................................................... 275
基础知识 .............................................................................................................................................275
补充与拓展 .........................................................................................................................................276
第 4 节 蛋白质工程的原理和应用 .......................................................................................................... 277
基础知识 .............................................................................................................................................277
补充与拓展 .........................................................................................................................................277
第四章 生物技术的安全性与伦理问题 .......................................................................................................... 279
第 1 节 转基因产品的安全性 .................................................................................................................. 279
基础知识 .............................................................................................................................................279
第 2 节 关注生殖性克隆人 ...................................................................................................................... 280
基础知识 .............................................................................................................................................280
补充与拓展 .........................................................................................................................................281
第 3 节 禁止生物武器 ...............................................................................................................................282
基础知识 .............................................................................................................................................282
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必修一 分子与细胞
第一章 走进细胞
第 1节 细胞是生命活动的基本单位
基础知识
知识点一 细胞学说及其建立过程
1．细胞学说主要建立者：德国科学家施莱登和施旺。
2．细胞学说的要点
(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生命起作用。
(3)新细胞是由老细胞分裂产生的。
3．细胞学说的建立过程
(1)从人体的解剖和观察入手——从器官到组织
科学家 获取证据的方法和技术 突出成就
比利时的维萨里 大量的尸体解剖研究 揭示人体在器官水平的结构
法国的比夏 对器官的解剖观察 指出器官是由组织构成的
(2)显微观察资料的积累——认识细胞
科学家 获取证据的方法和技术 突出成就
英国的罗伯特·虎克 用显微镜观察植物的木栓组织 发现并命名了细胞
荷兰的列文虎克 用自制显微镜 观察到不同形态的细菌、红细胞和精
子等
意大利的马尔比基 用显微镜广泛观察动植物的微细结 观察到细胞壁和细胞质
构
(3)科学观察和归纳概括的结合——形成理论
科学家 获取证据的方法和技术 突出成就
植物学家施莱登 通过对花粉、胚珠和柱头组织的观 提出植物细胞学说，即植物体都是由
察，发现这些组织都由细胞构成，且 细胞构成的，细胞是植物体的基本单
细胞中都有细胞核 位，新细胞从老细胞中产生
动物学家施旺 主要研究了动物细胞的形成机理和 认为动物体也是由细胞构成的，一切
个体发育过程 动物的个体发育过程，都是从受精卵
这个单细胞开始的
(4)细胞学说在修正中前进
科学家 获取证据的方法和技术 突出成就
耐格里 用显微镜观察了多种植物分生区新 发现新细胞的产生是细胞分裂的结
细胞的形成 果
德国的魏尔肖 — 总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
4．细胞学说的意义
(1)揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。
(2)打破了在植物学和动物学之间横亘已久的壁垒，也促使积累已久的解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共
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同的基础，这些学科的融通和统一催生了生物学的问世。
(3)使生物学的研究随之由器官、组织水平进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础。
(4)细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了个体发育，也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。
5．科学方法——归纳法
(1)定义：由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
(2)分类及举例
分类 举例 是否可信
不完全归纳法 根据部分植物细胞都有细胞核而得 很可能是可信的，可以用来预测和判
出植物细胞都有细胞核的结论 断，不过，也需要注意存在例外的可
能
完全归纳法 观察所有类型的植物细胞，并发现它 可信
们都有细胞核，才得出植物细胞都有
细胞核的结论
知识点二 细胞是基本的生命系统
1．生命活动离不开细胞
(1)单细胞生物能够独立完成生命活动。
(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。
2．生命活动的基础
(1)各种生理活动的基础：细胞代谢。
(2)生长发育的基础：细胞增殖、分化。
(3)遗传和变异的基础：细胞内基因的传递和变化。
总结：细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。
3．生命系统的结构层次
冷箭竹(植物)的生命 熊猫(动物)的生命系 生命系统结
对应的生命系统结构层次的概念
系统结构层次 统结构层次 构层次
叶的表皮细胞 心肌细胞 细胞 最基本的生命系统
由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起
叶的保护组织 心肌(肌肉组织) 组织
形成的细胞群
不同的组织按照一定的次序结合在一起，形成具
叶 心脏 器官
有一定功能的结构
能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官
无 血液循环系统 系统
按照一定的次序组合在一起的结构
由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生
冷箭竹 大熊猫 个体
命活动的生物
在一定区域内，所有的 在一定区域内，所有的 在一定的空间范围内，同种生物的所有个体形成
种群
冷箭竹个体 大熊猫个体 一个整体
在同一区域内，大熊猫、冷箭竹和其他生物一
群落 不同种群相互作用形成更大的整体
起共同形成一个群落
群落和它们所生活的无机环境相互关联，形成
生态系统 群落与无机环境相互作用形成更大的整体
了一个统一的整体
地球上所有的生态系统相互关联构成更大的整
最大的生命系统：生物圈 生物圈
体
4．总结
无论从结构上还是功能上看，细胞这个生命系统都属于最基本的层次。各层次生命系统的形成、维持和运转都是
以细胞为基础的，就连生态系统的能量流动和物质循环也不例外。因此，可以说细胞是基本的生命系统
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补充与拓展
1、细胞学说中的“一切动植物”能改为“一切生物”吗？请说明原因。
提示：不能。例如一切生物包括病毒，而病毒没有细胞结构。
2、列文虎克、马尔比基等都已经观察到细胞，为什么细胞学说的建立者是施莱登和施旺？
提示：列文虎克、马尔比基等没有对细胞及其与生物体的关系进行科学的归纳和概括。
3、施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织，却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”这一结论，此结
论可信吗？为什么？
提示：可信。因为在细胞学说的建立过程中，科学家不仅运用了不完全归纳法，还揭示了动植物的个体与细胞的
内在规律性关系(如细胞是动物体和植物体生命活动的基本单位，动物体是由受精卵这个单细胞发育而成的)，这
样的科学归纳比一般的不完全归纳更具可信度。
4、通过分析冷箭竹和熊猫的生命系统结构层次找出动植物构成生命系统结构层次的共性和差异？
提示：差异：植物无系统这一生命系统结构层次；共性：二者都有细胞、组织、器官、个体、种群、群落、生态
系统和生物圈。
5、比较单细胞生物与动物、植物生命系统层次有何异同？
提示：单细胞生物生命系统结构层次无组织、器官、系统层次，单细胞生物细胞层次即个体层次，组成为细胞(个
体)→种群→群落→生态系统→生物圈。
6、比较组织与器官、种群与群落关系，简要说明层次间的关系？
提示：器官：不同的(组织 1＋组织 2＋……＋组织 n)。
种群：同种的(个体 1＋个体 2＋……＋个体 n)。
群落：全部的(种群 1＋种群 2＋……＋种群 n)。
7、一个分子或一个原子也是一个生命系统吗？请说明理由。
提示：一个分子或一个原子不是生命系统。因为生命系统能完成一定的生命活动，单靠一个分子或一个原子是不
可能完成生命活动的。
8、病毒是否具有生命系统？
提示：病毒不具有生命系统。
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第 2节 细胞的多样性和统一性
基础知识
知识点一 使用高倍显微镜观察几种细胞
1．高倍镜的使用
(1)目镜、物镜的判断以及放大倍数与镜头长度的关系
①a、b 是物镜(有螺纹)，放大倍数越大，镜头越长，距离载玻片越近。
②c、d 是目镜(无螺纹)，放大倍数 c(2)显微镜的使用
①低倍镜：取镜→安放→对光→安放玻片→调焦→观察。
②高倍镜使用的“四字诀”
(3)高倍镜与低倍镜观察情况比较
物镜 物像大小 细胞数目 视野亮度 物镜距离载玻片 视野范围
低倍镜 小 多 亮 远 大
高倍镜 大 少 暗 近 小
(4)显微镜放大倍数与成像规律
①显微镜放大倍数＝目镜放大倍数×物镜放大倍数。如：目镜为 10×，物镜为 40×，则放大倍数为 10×40＝400
倍。该放大倍数指的是长度或宽度的放大，而不是面积或体积的放大。
②放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的关系
右图 1 和图 2 分别是在目镜放大倍数为 10×、物镜放大倍数为 10×时观察到的细胞数，若将物镜转换为 40×后，
图 1 观察到的细胞是 2 个，图 2 观察到的细胞是 1 个。
总结：
放大后视野 放大前视野 放大前放大倍数
第一种情况：中的细胞数＝中的细胞数×放大后放大倍数
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放大后视野 放大前视野 放大前放大倍数
第二种情况：中的细胞数＝
2
中的细胞数×放大后放大倍数
③成像特点：显微镜成的像为左右相反、上下颠倒的虚像。
④移动规律：物像偏向哪个方向，则应向哪个方向移动装片。若物像在偏左上方，则装片应向左上方移动。
2．使用高倍显微镜观察临时装片
(1)临时装片
真核细胞名称 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞核
酵母菌细胞 有 有 有 有
菠菜叶下表皮细胞 有 有 有 有
口腔上皮细胞 无 有 有 有
洋葱鳞片叶表皮细胞 有 有 有 有
(2)真核细胞具有多样性和统一性
多样性：细胞形态各异
统一性：细胞具有相似结构
知识点二 原核细胞和真核细胞
1．原核细胞和真核细胞
(1)分类依据：细胞内有无以核膜为界限的细胞核。
(2)常见原核生物和真核生物
①原核生物
定义：由 02 原核细胞构成的生物
种类： 03 主要是分布广泛的各种细菌
②真核生物
定义：由 04 真核细胞构成的生物
种类： 05 植物、动物、真菌等
2.原核生物
(1)细菌
①蓝细菌
水华：淡水水域污染后 06 富营养化，导致 07 蓝细菌和绿藻等大量繁殖，会形成 08 水华
结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核 有环状 DNA 分子 、核糖体
生活方式：蓝细菌细胞内因含有 09 藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，为 10 自养生物
种类： 11 色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜等
②大肠杆菌
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结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核 有环状 DNA 分子 、鞭毛、纤
毛、核糖体
生活方式： 12 营腐生或寄生生活，为 13 异养生物
③其他细菌：硝化细菌、肺炎链球菌等。
(2)其他原核生物：支原体(无细胞壁)、衣原体和放线菌。
(3)原核细胞和真核细胞的比较(填下表)
项目 原核细胞 真核细胞
本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
大小 较小 较大
细胞壁 有(支原体除外) 植物细胞和真菌细胞都有，动物细胞无
区别
细胞质 只有核糖体一种细胞器 含核糖体、线粒体等多种细胞器
无核膜、无核仁、无染色体、有环状 DNA 分子 有核膜、有核仁、有 DNA 和蛋白质结合的
细胞核
位于拟核 染色体
相同点,都有细胞膜、细胞质，都以 DNA 为遗传物质
4)原核细胞具有多样性和统一性：原核细胞在形态、结构等方面存在差异，说明原核细胞具有多样性，但都有细
胞膜、细胞质，且都有环状 DNA 分子分布在拟核中，说明原核细胞具有统一性。
3．细胞多样性和统一性的体现
(1)多样性：真核细胞多种多样，原核细胞多种多样，而真核细胞与原核细胞又不一样。
(2)统一性：原核细胞之间、真核细胞之间及原核细胞和真核细胞之间具有相似的细胞膜和细胞质，它们都以 DNA
作为遗传物质。
补充与拓展
1、生物科技进展——人工合成生命的探索
(1)最小、最简单的单细胞生物可能是：支原体。
(2)我国科学家的成就
①人工合成 4 条酿酒酵母染色体。
②国际上首次人工创建单条染色体的真核细胞。
2、如何调节视野的亮度？
提示：调节反光镜为凹面镜，调节光圈为大光圈。
3、在使用高倍镜观察时，如何调节物像清晰度？
提示：调节细准焦螺旋使物像清晰。
4、易混淆的原核生物和真核生物
常见的原核生物 易与之混淆的真核生物
细菌常带有“杆、球、螺旋或弧”字
酵母菌、霉菌(如青霉菌、根霉、曲霉等)、食用菌
放线菌、链霉菌
衣原体、支原体(无细胞壁)、立克次氏体 原生动物：草履虫、变形虫、疟原虫等
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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
基础知识
知识点一 组成细胞的元素和化合物
1．组成细胞的元素
(1)生物界与非生物界的统一性和差异性
①组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素是细胞所特有的，这一事实说明生物界
和非生物界具有统一性。
②细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，这一事实说明生物界和非生物界具有差异性。
(2)组成细胞的元素具有相似性和差异性
不同生物体内所含元素种类基本相同，说明生物具有共同的物质基础；不同生物体内每种化学元素的含量不同，
同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中 C、H、O、N 四种元素所占比例较大(干重)。
(3)组成细胞的元素分类
①种类：细胞中常见的化学元素有 20 多种。
②分类
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等。
微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 等。
③含量较高的元素：C、H、O、N。
2.组成细胞的化合物
(1)种类
类型 化合物 质量分数/%
水 占 70～90
无机化合物
无机盐 占 1～1.5
蛋白质 占 7～10
有机化合物 脂质 占 1～2
糖类和核酸 占 1～1.5
(2)含量
①细胞内含量最多的化合物是水。
②细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质。
知识点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．原理
(1)思路：某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。
(2)原理
①糖类
②脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→橘黄色
③蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色
2．实验材料及试剂
(1)材料：梨、葡萄、白萝卜匀浆，花生种子，豆浆，鲜肝提取液，鸡蛋清稀释液。
(2)试剂：斐林试剂(甲液：质量浓度为 0.1_g/mL 的 NaOH 溶液，乙液：质量浓度为 0.05_g/mL 的 CuSO4 溶液)，
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质量浓度为 0.01 g/mL 苏丹Ⅲ染液，双缩脲试剂(A 液：质量浓度为 0.1_g/mL 的 NaOH 溶液，B 液：质量浓度为
0.01_g/mL 的 CuSO4 溶液)，体积分数为 50%的酒精溶液，蒸馏水。
3．实验步骤
(1)还原糖的检测
①材料的选择：还原糖含量高，白色或接近白色的植物组织样液，例：梨匀浆。
②斐林试剂的使用方法
a．甲、乙液必须等量混合均匀再使用。
b.水浴加热(50～65 ℃)。
c．现配现用。
③检测的方法步骤
④实验结果：蓝色→棕色→砖红色(沉淀)。
⑤实验结论：组织样液中含有还原糖。
(2)脂肪的检测
①材料的选择：富含脂肪的种子，例：花生种子。
②试剂：质量浓度为 0.01_g/mL 苏丹Ⅲ染液。
③检测的方法步骤
④实验结果：脂肪颗粒被染成橘黄色。
⑤实验结论：花生种子含脂肪。
(3)蛋白质的检测
①材料的选择：富含蛋白质的材料，例：鸡蛋清稀释液、豆浆、鲜肝提取液等。
②双缩脲试剂的使用方法：先加 A 液再加 B 液，B 液不能过量。
③检测的方法步骤
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④实验结果：样液变成紫色。
⑤实验结论：鸡蛋清、豆浆、鲜肝含蛋白质。
补充与拓展
1、胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
提示：细胞中有些元素含量很少，但却有重要作用，如人体中含有的 Fe 元素很少，属于微量元素，如果人体铁
元素缺乏，会难以产生血红素，造成血液供氧能力降低，肤色苍白，使人感到疲乏无力，影响人体的全面生理功
能。
2、生物体内含量很少的元素都是微量元素吗？
提示：不都是。微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体还有一些元素如 Pb 含量少，但又是
不必需的，这些元素不属于微量元素。
3、还原糖检测时，溶液颜色变化的原因是什么？
提示：开始时的蓝色是 Cu(OH)2 的颜色，后来的棕色是蓝和砖红色的混合色，最后 Cu2＋全部生成 Cu2O，溶液
呈现砖红色。
4、检测生物组织中的脂肪时，染色时间不宜过长的原因是什么？
提示：染色时间过长，脂肪会溶解到染色剂中。
5、蛋白质检测时，为什么先加 A 液再加 B 液？B 液为什么不能过量？
提示：蛋白质中的肽键在碱性条件下能与 Cu2＋生成紫色络合物，所以先加 A 液营造碱性环境，后加 B 液提供
Cu2＋。其中双缩脲试剂 B 液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂 B 液会与双缩脲试剂 A 液反应生成 Cu(OH)2，
使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。
6、在蛋白质的检测实验中，如果用鸡蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，原因是什么？
提示：不稀释会使鸡蛋清粘附于试管壁上，反应不彻底且不易清洗试管。
7、斐林试剂和双缩脲试剂的“一同三不同”
2．实验操作
三类有机物检测时的两个唯一：
唯一需要加热的是：还原糖的检测。
唯一需要显微镜观察的是：脂肪的切片检测。
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第 2节 细胞中的无机物
基础知识
知识点一 细胞中的水
1．水的含量：水是活细胞中含量最多的化合物，生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别，一般为 60%～
95%，水母含水量达到 97%。
2．水的特点
(1)水是极性分子：水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷
的分子(或离子)都容易与水结合，因此水是良好的溶剂。
(2)水分子之间靠氢键相互作用：①氢键形成：由于水分子的极性，当一个水分子的氧端靠近另一个水分子的氢
端时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。
②氢键的作用：a.水分子之间靠氢键连接，氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，
又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。
b．由于氢键的存在，水具有较高的比热容，使水的温度相对不容易发生改变，对于维持生命系统的稳定性十分
重要。
3.水的存在形式及功能
存 在 形
自由水 结合水
式
与细胞内其他物质(主要与蛋白质、多糖)相结合的
含义 细胞中绝大部分呈游离状态，可以自由流动的水
水
含量 约占细胞内全部水分的 95.5% 约占细胞内全部水分的 4.5%
①细胞内的良好溶剂
②参与许多生物化学反应
功能 是细胞结构的重要组成部分
③为细胞提供液体环境
④运送营养物质和代谢废物
4．自由水与结合水的关系
(1)自由水和结合水在一定条件下可相互转化
(2)自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
①关系
②实例：种子晒干，自由水含量降低，细胞代谢水平降低，便于储藏；北方冬小麦在冬天来临前，自由水比例降
低，结合水比例上升，以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。
知识点二 细胞中的无机盐
1．存在形式：大多数无机盐以离子形式存在，少数与其他化合物结合。
2．含量：无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的 1%～1.5%。
3．无机盐的作用
生理功能 举例
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无机盐是细胞必不
①Mg 是构成叶绿素的元素；②Fe 是构成血红素的元素；③P是组成细胞膜、细胞核的重要
可少的许多化合物
成分
的成分
无机盐对于维持生 ①人体内 Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，因
物体的生命活动有 此，当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水；②哺乳动物的血液中必须含有一定
重要作用 量的 Ca2＋，如果 Ca2＋的含量太低，动物会出现抽搐等症状
无机盐对于维
人体血液中存在 H2CO3/NaHCO3和 NaH2PO4/Na2HPO4等酸碱缓冲物质，可以中和人体代谢
持细胞的酸碱平衡
产生的或酸或碱的代谢物质
具有重要作用
无机盐能调节
人体的渗透压，维持 —
细胞的正常形态
补充与拓展
1、为什么晒干的小麦种子无法萌发，而浸泡处理的小麦种子却可以萌发？晒干种子与浸泡种子相比，生命活力
较高的是哪个？
提示：晒干的种子失去了大部分自由水，所以代谢缓慢，不利于萌发，浸泡后吸收了大量水，自由水含量增多，
代谢旺盛，有利于萌发；浸泡种子生命活力较高。
2、高温烘烤晒干的小麦种子丢失的是什么形式的水？此时的种子无法萌发说明什么问题？
提示：主要丢失的是结合水；高温烘烤晒干的小麦种子已死亡。
3、新鲜鸡蛋和变质鸡蛋中的水分别主要以什么状态存在？这说明两者之间的关系是怎样的？
提示：新鲜鸡蛋中的水主要以结合水状态存在，变质鸡蛋中的水主要以自由水状态存在；说明自由水和结合水可
以相互转化。
4、生理盐水的含义是什么？在什么情况下需要用生理盐水？
提示：生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为 0.9%的氯化钠溶液。当人
体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维
持在相对稳定的状态。
5、实验探究某种无机盐如 Mg 是植物生长发育必需的
(1)实验思路：分别用完全培养液和缺 Mg 培养液培养相同种类、生长状况等一致的幼苗，观察生长发育情况，如
果完全培养液培养的幼苗正常生长，而缺 Mg 培养液培养的幼苗不能正常生长，说明 Mg 是生长发育必需的元素。
还可以再在缺 Mg 的培养液加入 Mg，看幼苗的生长发育恢复情况。
(2)实验验证方法
①对照组：植物＋完全培养液―→正常生长
②实验组
注意：①实验中应保证实验材料的统一性，即植物的种类、生长状况等应一致。②实验组在幼苗生长不正常后
加入 Mg 的目的是二次对照，使实验前后对照，以增强说服力。
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第 3节 细胞中的糖类和脂质
基础知识
知识点一 细胞中的糖类
1．糖类的功能：主要的能源物质。
2．糖类的元素组成：糖类分子一般是由 C、H、O三种元素构成的。因为多数糖类分子中氢、氧原子比例为 2∶1，
类似水分子，所以糖类又被称为“碳水化合物”，简写为(CH2O)。
3．糖类的种类
种类 定义 主要分布 主要功能或应用
RNA 的组成成分之一
核糖
五碳糖
DNA 的组成成分之一
脱氧核糖
动植物细胞
单 不能水解的糖类，可
细胞生命活动所需要的主要
糖 直接被细胞吸收
葡萄糖(C6H12O6) 能源物质
六碳糖
果糖 植物细胞 —
半乳糖, 动物细胞
植物：甘蔗、甜菜，大多
蔗糖 由两分子单糖脱水
数蔬菜、水果中
二 缩合而成，一般要水 —
植物：发芽的小麦等谷粒
糖 麦芽糖 解成单糖才能被细
中
胞吸收(C12H22O11)
乳糖 人和动物：乳汁中
植物：玉米、小麦、水稻
由多个单糖分子脱 等的种子中，马铃薯、甘
淀粉 植物细胞中重要的储能物质
水 缩 合 而 成 薯等植物变态的茎或根以
[(C6H10O5)n], 及一些植物的果实中
纤维素 植物细胞 植物细胞壁的主要组成成分
糖原 人和动物：肝脏和肌肉中 人和动物细胞的储能物质
多
几丁质及其衍生物在医药、化
糖
工等方面有广泛的用途。例
如，其能与溶液中的重金属离
— 甲壳类动物和昆虫的外骨
几丁质(又称壳多糖) 子有效结合，可用于废水处
骼中
理；可用于制作食品的包装纸
和食品添加剂；可以用于制作
人造皮肤等
知识点二 细胞中的脂质
1．脂质功能：脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物。
2．脂质元素组成：主要由 C、H、O 组成，有些脂质还含有 N、P。
3．脂质分子特点
(1)相对于糖类，脂质分子氧的含量低，氢的含量高。
(2)不同种类的脂质分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等。
4.脂质的分类和功能
(1)脂肪
元 素 C、H、O
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组成
①脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油(又称甘油三酯)
结 构
②脂肪酸可以分为不饱和脂肪酸(植物脂肪大多含有此种脂肪酸，在室温时呈液态)和饱和脂肪酸(大多数
组成
动物脂肪含有此种脂肪酸，室温时呈固态)
①细胞内良好的储能物质
功能 ②很好的绝热体，有保温作用
③能缓冲和减压，可以保护内脏器官
分布 大量存在于某些植物的种子、果实及动物体的脂肪组织中
(2)磷脂
元素组成 C、H、O、P、N
结构组成 甘油的一个羟基与磷酸及其他衍生物结合，另外两个羟基与脂肪酸结合
功能 构成细胞膜以及多种细胞器膜的重要成分
分布 在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富
(3)固醇
元素组成 C、H、O
①构成动物细胞膜的重要成分
胆固醇
②在人体内参与血液中脂质的运输
种类及功能
性激素 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素 D 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
5．细胞中糖类和脂质的转化
(1)糖类和脂质是可以相互转化的
①糖类转化为脂肪的过程
②脂肪转化为糖类的过程
(2)糖类和脂肪之间的转化程度有明显差异：糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在
糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。
补充与拓展
1、葡萄糖可以口服，也可以通过静脉注射进入人体细胞。蔗糖是否可以通过静脉注射进入人体细胞？理由？
提示：不可以。蔗糖必须口服，消化成单糖才能被细胞吸收。
2、是否所有糖类都可以作为生物体内的能源物质？
提示：不是。核糖和脱氧核糖组成核酸，纤维素组成植物细胞壁，几丁质组成甲壳类动物和昆虫的外骨骼，这些
糖类都不能作为能源物质。
是否所有的糖都有甜味？
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提示：不是所有的糖都是甜的，如纤维素、淀粉(淀粉水解成麦芽糖才会有甜味)等。
3、糖尿病人的饮食受到严格的限制，但受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食为什么也需要定量摄
取？
提示：米饭、馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后可以生成葡萄糖，进而使血糖升高。
4、为什么平时的膳食中要限制高胆固醇食物的摄入？
提示：体内过量的胆固醇会在血管壁上沉积下来，使管腔变小，阻碍血液正常流动，最终可能造成血管堵塞，危
及生命。
5、导致公鸡出现“大红冠子花外衣”的主要物质是什么？其化学本质是哪一类？
提示：雄性激素。脂质。
6、家鸭育肥形成的脂肪主要来自饲料中的哪些营养成分？
提示：糖类。
7、结合生活经验，分析导致肥胖的主要原因是否是因为摄入大量脂肪？为什么？
提示：不是。是因为人们日常生活中吃的主食主要是馒头、米饭等，而馒头、米饭等主食中含有大量糖类，糖类
可以在体内转化为脂肪。
8、根据糖类和脂肪相互转化的差异，对我们控制肥胖有什么启示？
提示：合理膳食，要“管住嘴，迈开腿”。
9、有关糖的三种分类标准
(1)依据分布划分
①动物细胞特有的：乳糖、半乳糖、糖原、几丁质。
②动植物细胞共有的：葡萄糖、核糖、脱氧核糖。
③植物细胞特有的：麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素、果糖。
(2)依据功能划分
参与构
纤维素：植物细胞壁的主要成分
成细胞
① 几丁质：广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼中
的重要
脱氧核糖：DNA 的组成成分之一
组成成
核糖：RNA 的组成成分之一
分
(3)依据性质划分
①还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等。
②非还原糖：多糖、蔗糖等。
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第 4节 蛋白质是生命活动的主要承担
基础知识
知识点一 蛋白质的功能
功能 举例
结构蛋白 羽毛、肌肉、蛛丝、头发等的成分主要是蛋白质
催化作用 绝大多数酶是蛋白质
运输作用 血红蛋白能运输氧
调节作用 胰岛素等蛋白质类激素能够调节机体的生命活动
免疫功能 抗体可抵御抗原的侵害
总结：细胞的各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
知识点二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1．氨基酸的种类
组成人体蛋白质的氨基酸有 21 种，根据能否在人体内合成可分为两类：
特点：必须从 02 外界环境中获取
必需氨基酸
种类： 03 8 种
特点： 04 人体细胞能够合成
非必需氨基酸
种类：13 种
2．氨基酸的结构
(1)组成元素：各种氨基酸共有的元素是 C、H、O、N，其中半胱氨酸还有 S 元素。
(2)图中数字标示结构的名称：①氨基，②羧基，③R 基。
(3)氨基酸的结构特点
每种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原
子上。
(4)氨基酸分子的结构通式：
(5)各种氨基酸之间的区别在于 R 基不同。其中甘氨酸的 R 基：—H，天冬氨酸的 R 基：—CH2—COOH，半胱氨酸
的 R 基：—CH2—SH，赖氨酸的 R 基：—(CH2)4—NH2。
知识点三 蛋白质的结构及其多样性
1．氨