第一章 走进细胞

第一节 从生物圈到细胞

1.生命活动离不开细胞。即使像病毒那样没有细胞结构的生物，也只有依赖活细胞才能生活。
2.细胞是生物体结构 和功能的基本单位。
3.多细胞动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：以细胞代谢为基础的生物与环境之间  物质和能量的交换；以细胞增殖、分化为基础的生长发育_；以细胞内基因的传递和变化为基础的_遗传变异_，等等。
4.以一只龟为例，放到生命系统中，组成它的生命系统的结构层次从小到大依次是：_细胞→_组织_  __→_器官__→__系统_→_个体→__种群__→_群落_→_生态系统_。最大的生态系统是_生物圈_  ,最基本的生命系统是_细胞__。从生物圈到细胞, 生命系统层层相依 ，又各自有特定的 组成、结构和功能  。

5.在一定的区域内，_同种生物的所有个体_是一个种群;所有的种群组成一个_群落
6.不仅现存各种生物的生命活动是在细胞内或在细胞参与下完成的，地球上最早出现的生命形式，也是具有细胞形态的__单细胞生物 __。

第二节 细胞的多样性和统一性

1.转动反光镜的目的是：对光 ；在低倍镜下观察清楚后，换成高倍镜之前，应该把要放大观察的物象移至_视野中央；换用高倍物镜观察时应用 细准焦螺旋_调焦。
2.有一类细胞没有_核膜，如大肠杆菌，以及其他的细菌。科学家根据细胞内有无  核膜，把细胞分为_真核生物和_原核生物两大类。由_真核细胞构成的生物叫做真核生物，如动物 、植物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫做原核生物，如细菌 、蓝藻（也称蓝细菌）等。
3.蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的_自养生物。细菌中的绝大多数种类是营_腐生_或寄生_的_异养生物。在细菌和蓝藻的细胞中，都没有成形的  细胞核 _。
4.真核细胞和原核细胞的统一性表现在：原核细胞具有和真核细胞相似的_细胞膜   和 细胞质 _，没有由_核膜包被的细胞核，也没有染色体 _，但有一个环状的_DNA _，位于无明显边界的区域，这个区域叫做拟核  。真核细胞染色体的主要成分也是_DNA和蛋白质，它与细胞的遗传 和_代谢  关系十分密切。
5.细胞学说的主要内容：
（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，又对与其它细胞共同组成的_整体的生命起作用。
（3）新细胞可以从_老细胞中产生。

第二章　 组成细胞的分子

第一节 细胞中的元素和化合物

1.生物体总是和外界环境进行着物质交换，归根结底是有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身__。因此组成细胞的化学元素，在_无机自然环境中都可以找到，没有一种化学元素为细胞所特有，这说明了生物界与非生物界具有统一性  ；但是，细胞与非生物相比，各种元素的  相对含量 又大不相同，这说明了生物界与非生物界具有  差异性 。
2.细胞中常见的化学元素有_２０多_种，其中有些含量较多，如_C  __、  H_、__O_、_N_、_P _、_ S_、_ K  、_ Ca  _、_ Mg _等，称为大量元素；有些_含量很少，如_Fe、_Mn、  B _、_ ZN _、_cU_、_Mo_等，被称为微量元素。3.无论是鲜重还是干种，组成细胞的元素中 C _、_ H __、_O _、_N__这四种元素的含量最多，在干重中_C的含量达到55.99%。
4.组成细胞的各种元素大多以离子 的形式存在。组成细胞的化合物包括有机物 和无机物 两大类，后者主要包括 水和无机盐，前者主要包括_蛋白质 、_糖类 _、_脂质 、核酸_。在细胞中含量最高的化合物是水 。

5.某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖（如葡萄糖 _、   半乳糖  、 乳糖），与_菲林试剂  发生作用，生成砖红色沉淀 。脂肪可以被_苏丹ⅲ染成_橘黄色_（或被苏丹 ⅳ 染成_红色）。淀粉遇碘变蓝色。蛋白质与双缩尿试剂 发生作用，产生紫色的络合物。
6.检测还原糖的试剂使用方法是甲液和乙液等量混合，现配现用，检测蛋白质的试剂使用方法是  先加入A液1ML再加B液4滴。
7.还原糖的检测和观察实验中，先向试管内注入2mL待测组织样液，然后注入1mL斐林试剂（甲液和乙液_等量混合后再注入），将试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min。
8.脂肪的检测和观察实验中，切片后，从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔_蘸取放在载玻片的中央；在花生子叶薄片上滴2-3滴_苏丹ⅲ，染色_３分钟_，用酒精洗去浮色；观察时看到视野中被染成橘黄色 的_脂肪微粒清晰可见。
9.蛋白质的检测和观察实验中，加入组织样液后，先注入_A液1ML_，摇匀，再注入_4滴的B液_，摇匀，可见组织样液变成  紫色_。

第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质

1.我们平时所吃的食物中，一般都含有蛋白质，肉、蛋、奶和大豆制品中蛋白质含量尤其丰富。蛋白质必须经过消化，成为各种_氨基酸，才能被人体吸收和利用。
2. _氨基酸是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成蛋白质的单体共有约_20种。其结构通式是 

                               

其结构上具有的特点是：每种氨基酸都至少含一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
3.氨基酸分子互相结合的方式是：一个氨基酸分子的_氨基和另一个氨基酸分子的羧基_相连接，同时脱去一分子的水_，这种结合方式叫做_脱水缩合_。连接两个氨基酸分子的化学键（_         _）叫做肽键_。有三个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做三肽。
4.由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个_肽键__的化合物，叫做_多肽。它通常呈链状结构，叫做肽链     _。 它能折叠、盘曲，形成有一定空间结构的蛋白质     分子。
5.蛋白质种类繁多的原因：氨基酸 种类、数目，排列顺序 和肽链的空间结构 不同                               

蛋白质种类繁多的根本原因：由于基因的多样性和基因选择性表达。

氨基酸种类多样的原因： R基不同   。
6.蛋白质的功能：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构_的重要物质，称为_结构蛋白；

调节机体功能（如 胰岛素） ；催化 功能（如   酶 ） ；运输载体功能（如血红蛋白）；免疫功能（如  抗体） ；可以说，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的承担者 。

第三节 遗传信息的携带者——核酸

1.核酸包括两大类：一类是_脱氧核苷酸_，简称DNA；一类是核糖核苷酸  ，简称RNA。核酸是细胞内携带_  遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和的生物合成中都具有极其重要的作用。
2.DNA主要分布在细胞核内，还有少量存在于_线粒体 和_叶绿体_中，RNA大部分存在于_细胞质中，细胞核中有少量的RNA。
3.甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，_甲基绿_使DNA呈现_绿色， 吡罗红_使RNA呈现_红色。盐酸能改变_细胞膜的通透性 _，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的_DNA 与_蛋白质分离，有利于  DNA和染色剂的结合。
4. _核苷酸  是核酸的基本组成单位，即组成核酸的单体。一个核苷酸是由一分子_磷酸_、一分子五碳糖 和一分子_ 含氮碱基 组成。根据_ 五碳糖  _的不同，可以将核苷酸分为脱氧核苷酸_和__核糖核苷酸   ）。

5.每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。DNA是由_ 脱氧核苷酸连接而成的长链，RNA则由_核糖核苷酸连接而成。在绝大多数生物体的细胞中，DNA由_两__条_脱氧核苷酸链__构成。RNA由__ 一__条_核糖核苷酸 构成。
6.DNA和RNA都含有的碱基是_A _、_G_和_C ，DNA特有的碱基是_T  ，RNA特有的碱基是_ U _。
7.遗传信息多样化的原因：组成DNA的_脱氧核苷酸虽然只有4种，但若数量不限，在连成长链时，排列顺序_就是极其多样化的，它的信息容量自然也就非常大了。
8.绝大多数生物的遗传物质是_DNA_，部分病毒的遗传信息，直接贮存在_RNA中，如HIV、_SARS病毒_、流感病毒、烟草花叶病毒等。

第四节 细胞中的糖类和脂质

１.糖类分子都是由 C、H、O  三种元素构成的，多数糖类分子中H、O原子的比例是 ２:1 ，因此糖类又称为“ 碳水化合物 ”
２.糖类大致可以分为 单糖、二糖、多糖  。
３.葡萄糖 是细胞生命活动所需的 主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。
４.常见的单糖有： 葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖  （至少５种）
５.二糖是由 两分子单糖脱水缩合  而 成的，二糖必须水解成单糖才能被细胞吸收。植物体内常见的二糖有蔗糖 和麦芽糖 ，动物的 乳汁中含有丰富的 乳糖 （二糖）。
６.生物体内的糖类绝大多数以 多糖的形式存在。
７.植物体内的多糖有 淀粉 （储藏多糖）和纤维素  （结构多糖），动物体内的多糖有 糖原，其主要分布在人和动物的 肌肉和肝脏中，是人和动物细胞的储能物质。

８.脂质的化学元素组成主要是 C、H、O ，有些脂质（磷脂）还含有N、P。脂肪的化学元素组成是C、H、O，它是生物体内良好的能源物质。固醇类的元素组成是 C、H、O 。
９.脂质中磷脂和 胆固醇 是构成细胞膜的重要成分。但是如果过多摄入胆固醇 ，会在血管壁上形成沉淀，造成血管堵塞。
1０.多糖、蛋白质、核酸 等都是生物大分子，都是由许多 单体 连接成的 多聚体  。

第五节 细胞中的无机物

1.结合水是细胞内与其它物质结合的水，结合水是细胞结构的重要组成成分，大约占细胞内全部水分的4.5%；细胞中绝大部分水以自由水的形式存在，可以 自由流动 。
2.自由水和结合水是可以相互转化的，当植物进入休眠状态结合水的含量会上升，种子晒干的过程中损失的主要是自由水。

3.细胞中的大多数无机盐以离子的形式存在，主要作用是维持细胞和生物体的生命活动以及细胞内的酸碱平衡。

第三章 　细胞的基本结构

第一节 细胞膜——系统的边界

1.制备细胞膜常用的原料是哺乳动物成熟的红细胞，因为其细胞内没有细胞核和众多细胞器 。
2.临时装片在高倍镜下观察，可见实验过程中近水的部分红细胞发生变化：凹陷消失 ，细胞体积增大，很快细胞  破裂 ，内容物  流出。
3.细胞膜主要是由 脂质 （约占50%）和 蛋白质 （约占40%）组成，还有少量的 糖类 （约占2%~10%） 。组成细胞膜的脂质中，磷脂 最丰富。蛋白质 在细胞膜行使功能 时起重要作用，功能越复杂的细胞膜， 蛋白质的种类 和数量越多。
4.细胞膜的功能：
I.将细胞与外界环境隔开，细胞膜保障了细胞内部环境  。
II.控制物质进出细胞 。
III.进行细胞间的信息交流，在多细胞生物体内，每个细胞不是孤立存在的，他们之间的协调不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于 信息的交流 。

5．植物细胞的细胞膜外还有细胞壁  ，主要成分是  纤维素和果胶 ，对细胞有支持和保护作用。

第二节  细胞器——系统内的分工合作

1.分离细胞器常用的方法是差速离心法：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆 ；将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度 产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。
2.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，叶绿体是 绿色植物进行光合作用 的细胞含有的细胞器，内质网是细胞内蛋白质合成和加工，以及 脂质合成     的“车间”。
3.细胞内能生成水的细胞器有：核糖体、线粒体以及叶绿体（高尔基体、内质网）
4.核糖体有的 附着在内质网上，有的游离分布细胞质中。
5.液泡主要存在于 植物细胞 中，内有细胞液  ，含有 糖类、色素、无机盐、蛋白质 等物质，可以调节植物细胞内的环境  ，充盈的液泡还可使植物细胞保持坚挺 。
6.中心体是由 两个互相垂直排列的中心粒 以及周围物质 组成。
7.（1）具有双层膜结构的细胞器有：叶绿体 、线粒体 ；

（2）具有单层膜结构的细胞器有： 高尔基体、内质网、溶酶体、液泡    ；

（3）无膜结构的细胞器有：中心体、核糖体 ；

（4）“动力车间”是：线粒体 ；“养料制造车间”和“能量转换站”是： 叶绿体 ；“消化车间”是：溶酶体 ；“蛋白质的生产机器”是：核糖体  ；

（5）对于动植物细胞来说，叶绿体 是植物细胞中有而动物细胞中没有的细胞器；中心体是动物细胞有而高等植物细胞中没有的细胞器； 高尔基体 是动植物细胞中都有，但执行功能有区别的细胞器。

（6）动植物细胞都有的细胞器：  高尔基体、内质网、线粒体、核糖体  溶酶体    

8.细胞质基质的主要成分有水 、无机盐 、脂质 、糖类 、氨基酸 、核苷酸和多种酶等组成。是新陈代谢的主要场所。
9.健那绿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，而细胞质接近无色。
10.分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网中进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质。内质网可以鼓出由膜形成的囊泡，包裹着要运输的蛋白质，离开内质网，到达高尔基体 。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后形成包裹着蛋白质的囊泡。最后经过细胞膜把蛋白质分泌到细胞外。大体过程是：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→细胞外
11.生物膜系统包括 细胞器膜 和 细胞膜、 核膜   等结构。这些生物膜的组成成分和结构  很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间 的协调配合。

12．生物膜系统的作用：第一，细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起决定作用。第二，许多重要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大量的附着位点。第三，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，而不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序的进行。

第三节  细胞核——系统的控制中心

1.      用光学显微镜观察细胞，最容易注意到的就是细胞核。除了高等植物的筛管细胞和哺乳动物成熟的 红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。

2.      细胞核是  遗传信息库 ，是细胞代谢和遗传    的控制中心。

3.      细胞核由 核膜 、 核仁 、 染色质  和核孔组成。

4.      核膜是双层膜，作用是把核内物质与细胞质分开。染色质由  DNA 和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。核仁的作用是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。核孔的作用是  实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 。

5.细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧，各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。

6.细胞既是生物体结构的基本单位 ，也是生物体代谢  和遗传的基本单位。

第四章　细胞的物质输入和输出

第１节　物质跨膜运输的实例

1.      哺乳动物红细胞的吸水和失水：当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞吸水膨胀；当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，细胞  失水皱缩 ；当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分进出细胞处于动态平衡。由上述三点可以看出红细胞吸水或失水的多少取决于红细胞内外浓度的差值 。

2.      植物细胞吸水和失水：成熟的植物细胞由于中央大液泡占据了细胞的大部分空间，

将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是  液泡里面的细胞液。                      

原生质层是 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

3.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。当细胞液浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和  原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层 比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层 就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原现象。

3.      通过分析各种现象看出，物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。可以说，细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。

第２节　生物膜的流动镶嵌模型

1.对生物膜结构的探索历程

19世纪末，欧文顿通过实验提出：膜是由脂质组成的。20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学成分表明，膜的主要成分是脂质 和蛋白质。1925年两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面的２倍。他们由此得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。

2. 20世纪50年代，电子显微镜诞生。1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗－亮－暗的三层结构，然后他提出所有的生物膜都由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成。他把生物膜描述为静态统一结构。

3．1972年 桑格 和 尼克森  提出了流动镶嵌模型，该模型认为：膜的基本支架是 磷脂双分子层 ，蛋白质分子与基本支架的结合方式有 镶嵌在表面的，有部分或全部嵌入的，有横跨的  ，磷脂双分子层和大多数蛋白质分子 是可以运动的。

4．细胞膜表面的糖蛋白有保护、润滑、识别作用。

第３节　物质跨膜运输的方式

1．物质进出细胞的方式：

（1）小分子、无机盐等物质进出细胞的方式：

（2）大分子、颗粒性物质进出细胞的方式有胞吞和胞吐，这两种方式的进行依赖于细胞膜的 流动 性。

2.主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。

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

1．酶是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能)的一类有机物。酶在细胞内外都可以起作用，大多数酶的化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶），也有的是RNA。

2．细胞中每时每刻都进行着化学反应，统称为细胞代谢。细胞中进行的化学反应绝大多数为酶促反应（需要酶来催化的反应）。

3．酶催化作用中的反应物叫做底物。酶能降低化学反应的活化能。分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。
４.酶的发现：①1783年，意大利科学家斯帕兰札尼用实验证明：胃具有化学性消化的作用；②1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶；③1926年，美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质；④20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。

5.酶的特点：在一定条件下，能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，而反应前后酶的性质和质量并不发生变化。

6.酶的特性：①高效性：催化效率比无机催化剂高许多。②专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。③酶需要适宜的温度和pH值等条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。原因是过酸、过碱和高温，都能使酶分子结构遭到破坏而失去活性。

7.实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称为自变量，随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。除自变量外，实验过程中可能还存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。

8.除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫对照实验。

第2节 细胞的能量“通货”——ATP
1.ATP的结构简式：ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基，～代表高能磷酸键，－代表普通化学键。ATP分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量，所以ATP被称为高能化合物。

2.ATP与ADP的相互转化：在酶的作用下，ATP中远离A的高能磷酸键水解，释放出其中的能量，同时生成ADP和Pi；在另一种酶的作用下，ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP。ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的，反应式中物质可逆，能量不可逆。ADP和Pi可以循环利用，所以物质可逆；但是形成ATP时所需能量绝不是ATP水解所释放的能量，所以能量不可逆。（具体因为：（1）从反应条件看，ATP的分解是水解反应，催化反应的是水解酶；而ATP是合成反应，催化该反应的是合成酶。酶具有专一性，因此，反应条件不同。（2）从能量看，ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能；而合成ATP的能量主要有太阳能和化学能。因此，能量的来源是不同的。（3）从合成与分解场所的场所来看：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体（呼吸作用）和叶绿体（光合作用）；而ATP分解的场所较多。因此，合成与分解的场所不尽相同。）

3.ATP的形成途径 ： 对于动物和人来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自细胞内呼吸作用中分解有机物释放出的能量。对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，除了来自呼吸作用中分解有机物释放出的能量外，还来自光合作用。

4.ATP分解时的能量利用：细胞分裂、根吸收矿质元素、肌肉收缩等生命活动。

5.ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。

第３节　ATP的主要来源――细胞呼吸

1.细胞呼吸：指生物体的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，并且释放出能量的过程。

2.有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。

（１）条件：必须有氧参与；（２）场所：先在细胞质基质，后在线粒体；（３）过程：第一阶段：在细胞质的基质中进行，１分子的葡萄糖分解成２分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并释放少量能量; 第二阶段：丙酮酸彻底分解成CO₂和[H]，并释放少量能量，这一阶段在线粒体的基质中进行，;第三阶段：上述两个阶段产生的[H]与O₂结合生成H₂O，同时释放大量能量。这一阶段需要氧气参与，在线粒体内膜上进行。（４）反应式：C₆H₁₂0₆+6H₂O+６O₂→６C0₂+12H₂O+能量。

3．无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。

（１）条件：不需要氧气参与；（２）场所：始终在细胞质基质中进行；（３）过程：第一阶段：和有氧呼吸的相同；第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和CO₂或转化成乳酸。高等植物被淹产生酒精(如水稻)， (苹果、梨可以通过无氧呼吸产生酒精)；高等植物某些器官（如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚）产生乳酸，乳酸菌、高等动物和人无氧呼吸的产物是乳酸。

4.1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中；生成38molATP。

5.呼吸作用的意义：为生物的生命活动提供能量；为其它化合物合成提供原料 。

6.有氧呼吸和无氧呼吸的区别和联系：

7.关于呼吸作用的计算规律是: ①消耗等量的葡萄糖时, 无氧呼吸与有氧呼吸产生的二氧化碳物质的量之比为1：3 ②产生同样数量的ATP时无氧呼吸与有氧呼吸的葡萄糖物质的量之比为19：1。如果某生物产生二氧化碳和消耗的氧气量相等，则该生物只进行有氧呼吸；如果某生物不消耗氧气，只产生二氧化碳，则只进行无氧呼吸；如果某生物释放的二氧化碳量比吸收的氧气量多，则两种呼吸都进行。

8.产生ATP的生理过程例如：有氧呼吸、光反应（暗反应不能产生）、无氧呼吸。在绿色植物的叶肉细胞内，形成ATP的场所是： 细胞质基质（无氧呼吸）、叶绿体基粒（光反应）、线粒体（有氧呼吸的主要场所）。

第４节　　能量之源――光与光合作用

1．光合作用的发现：①1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。②1864年,德国科学家萨克斯把在暗处放置过的绿色叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。③1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。④20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组植物提供H₂¹⁸O和CO₂，释放的是¹⁸O₂；第二组提供H₂O和C¹⁸O₂，释放的是O₂。证明光合作用释放的氧全部来自水。

2．叶绿体的色素：①分布：基粒类囊体的薄膜上。②色素的种类：高等植物叶绿体含有以下四种色素：A.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，包括叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）；B.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色）。

3．叶绿体中的酶分布在叶绿体基粒类囊体薄膜上（光反应阶段的酶）和叶绿体的基质中（暗反应阶段的酶）。

4．光合作用的过程：①光反应阶段a.水的光解：2H₂O→4[H]+O₂（为暗反应提供还原性氢）b.ATP的形成：ADP+Pi+光能─→ATP（为暗反应提供能量）②暗反应阶段： a.CO₂的固定：CO₂+C₅→2C₃  b.C₃化合物的还原：2C₃+[H]+ATP→(CH₂O)+C₅

5．光反应与暗反应的区别与联系：①场所：光反应在叶绿体类囊体薄膜上，暗反应在叶绿体的基质中。②条件：光反应需要光、叶绿素等色素、酶，暗反应需要许多有关的酶。③物质变化：光反应发生水的光解和ATP的形成，暗反应发生CO₂的固定和C₃化合物的还原。④能量变化：光反应中光能→ATP中活跃的化学能，在暗反应中ATP中活跃的化学能→（CH₂O）中稳定的化学能。⑤联系：光反应产物[H]是暗反应中CO₂的还原剂，ATP为暗反应的进行提供了能量，暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。

6．光合作用的意义：①提供了物质来源和能量来源。②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。③对生物的进化具有重要作用。总之，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。

7．影响光合作用的因素：有光照（包括光照的强度、光照的时间长短）、二氧化碳浓度、温度（主要影响酶的作用)和水、矿质元素等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。如：在大棚蔬菜等植物栽种过程中，可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度（减少呼吸作用消耗有机物）的方法，来提高作物的产量。再如，二氧化碳是光合作用不可缺少的原料，在一定范围内提高二氧化碳浓度，有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中(CH₂O)的产量会减少，主要由于低温会抑制酶的活性；适当提高温度能提高暗反应中(CH₂O)的产量，主要由于提高了暗反应中酶的活性。

8.自然界中有少数种类的细菌，能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。进行光合作用和化能合成作用的生物，能把无机物制造成有机物，属于自养生物。人、动物、真菌以及绝大多数细菌，只有利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动，它们属于异养生物。

第六章   细胞的生命历程

第１节　细胞的增殖

1．细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体 生长 、 发育 、繁殖  和遗传 的基础。细胞以 分裂 的方式进行增殖。

2．真核细胞的分裂方式有 有丝分裂、 无丝分裂  和 减数分裂 三种，其中 有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。

3．细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，这是一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。分裂间期：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前，叫分裂间期。分裂期：在分裂间期结束之后，就进入分裂期。分裂间期的时间比分裂期长。

4.染色质：在细胞核中分布着一些容易被碱性染料染成深色的物质，这些物质是由DNA和蛋白质组成的。在细胞分裂间期，这些物质成为细长的丝，交织成网状，这些丝状物质就是染色质。

5.染色体：在细胞分裂期，细胞核内长丝状的染色质高度螺旋化，缩短变粗，就形成了光学显微镜下可以看见的染色体。

6.姐妹染色单体：染色体在细胞有丝分裂（包括减数分裂）的间期进行自我复制，形成由一个着丝点连接着的两条完全相同的染色单体。（若着丝点分裂，则就各自成为一条染色体了）。每条姐妹染色单体含1个DNA，每个DNA含有2条脱氧核苷酸链。

7.有丝分裂：大多数植物和动物的体细胞，以有丝分裂的方式增加数目。有丝分裂是细胞分裂的主要方式。细胞进行有丝分裂具有周期性。亲代细胞的染色体复制一次，细胞分裂一次。细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制（实质是DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。

8.纺锤体：是在有丝分裂前期细胞质中出现的结构，它和染色体的运动有密切关系。

9.赤道板：细胞有丝分裂中期，染色体的着丝点准确地排列细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，类似于地球上赤道的位置，因此叫做赤道板。

10.无丝分裂：分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化。例如，蛙的红细胞。

11．细胞有丝分裂各时期的主要特征（以植物细胞为例）：

12．观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验中，装片的制作流程为：解离 →漂洗 →染色 →制片 。把制成的装片先放在 低 倍镜下观察，找到根尖分生区细胞，分生区细胞的特点是 细胞呈正方形，排列紧密  ，再换成 高 倍镜仔细观察有丝分裂各时期细胞内染色体形态和分布的特点。

13．细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象，细胞分化是指在 个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程.细胞分化是在生物体整个生命进程中的一种 持久性 变化。分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡，说明细胞分化是稳定，一般是不可逆的。

14．细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。受精卵和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞。

15．动物和人体内仍保留着具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。如骨髓中的造血干细胞。

16．细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。衰老细胞主要有以下五大特征：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；细胞内多种酶的活性降低；细胞内的色素积累；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；细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。

17．由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡，也称细胞编程性死亡。

18．人和动物细胞的染色体上存在着与癌有关的基因：原癌基因和抑癌基因。环境中的致癌因子（物理、化学、病毒）会损伤细胞中的DNA分子，使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。癌细胞的特征是：能无限增殖；形态结构发生显著变化；表面发生了变化，膜上的糖蛋白减少，黏着性降低，容易分散和转移。

必修２：

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．基因的分离定律和基因的自由定律是由孟德尔揭示出来的，因为他的杰出贡献，世人公认他为“遗传学之父”。他选用的杂交材料主要是豌豆，它是自花传粉而且是闭花受粉植物。

2．遗传学上把同种生物同一性状的不同表现类型叫做相对性状。

3．孟德尔在做一对相对性状的杂交实验时，把F₁中显现出来的性状叫做显性性状，把F₁中未显现出来的性状叫做隐性性状；在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。

4．孟德尔在对分离现象的解释中有如下假设：生物的性状是由遗传因子决定的；体细胞中遗传因子是成对存在的，遗传因子组成相同的个体叫纯合子，遗传因子组成不同的个体叫杂合子；生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中；受精时，雌雄配子的结合是随机的。

5．在对分离现象解释作验证时，孟德尔巧妙地设计了测交实验，所谓测交是指让F₁与隐性纯合子杂交。测交的结果，两种性状的分离比为1:1。

6.在性状分离比的模拟实验中，甲、乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合。

7.在观察和分析基础上提出问题后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论，这是现代科学中常用的一种科学方法，叫假说－演绎法。

第2节　孟德尔的豌豆杂交实验（二）

1．1909 年，丹麦生物学家约翰逊  把“遗传因子”改名为“基因”，并提出基因型和表现型两个概念。

2．表现型相同的生物，基因型不一定 相同；基因型相同的生物，表现型不一定相同；生物表现出来的性状是基因型与环境共同作用的结果。

3．自由组合定律也称孟德尔第二定律，控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。

4．孟德尔遗传定律从本质上揭示了基因 和染色体的关系。基因的重新组合可以产生新的基因型和表现型 ，从一个侧面揭示了自然界生物多样性的原因。

第二章　基因和染色体的关系

第1节　减数分裂和受精作用

1．凡是进行有性生殖的动植物，在从_原始的生殖细胞__发展到成熟的生殖细胞的过程中，都要进行减数分裂。减数分裂是细胞连续分裂_两_次，而染色体在整个分裂过程中只复制_一_次的细胞分裂方式。减数分裂的结果是细胞中的染色体数目比原来的减少了一半。

2．精子和卵细胞结合成为合子的过程，叫做受精_作用。合子中的每对同源染色体，其中一条来自_父方__，另一条来自_母方_。

3．对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，对于生物的遗传和变异都是十分重要的。新一代继承了父母双方的遗传物质，由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有差异性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。

第2节　基因在染色体上

1．萨顿假说的内容是基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，也就是说基因在染色体上，因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。

2．在摩尔根的果蝇杂交实验中，F₁全为红眼说明红眼 为显性性状。在F₂中红眼与白眼的个体的数量比为3︰1，说明红眼与白眼一对相对性状受一对等位基因的控制，它的遗传遵循孟德尔的分离定律。

3．基因与染色体的关系可描述为一条染色体上有多个基因；基因在染色体上呈线性排列。

4．摩尔根的贡献是用果蝇的杂交实验证实了基因在染色体上，并且把一个特定的基因与一条特定的染色体联系起来；绘出了第一个果蝇各种基因在染色体相对位置的图。

5.萨顿用到了科学研究中常用的类比推理方法。他将看不见的基因与看得见的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。

第3节　伴性遗传

1．性染色体上基因的遗传总是与性别相关联，这叫伴性遗传。

2．写出雌雄果蝇体细胞中的染色体组成：♀6+XX,♂6+XY，这样的性别决定方式为XY型性别决定。人类红绿色盲基因位于X染色体上，请写出人类的正常色觉个体的基因型X^BX^B  、X^BX^b 、 X^BY，红绿色盲个体的基因型X^bX^b、 X^bY。

3．伴X隐性遗传病的特征：男性患者比女性患者多；交叉（隔代）遗传（男性患病基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿）；女病父必病，母病儿必病。

4．伴X显性遗传病的特征：女性患者比男性患者多；父病女必病，子病母必病。（男性患者的母亲和女儿都会患病。）

5．伴Y遗传病：父传子，子传孙。

第三章    基因的本质

第1节　DNA是主要的遗传物质

1．1928年，英国科学家格里菲思以小鼠为实验材料，研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的。他用到了两种不同类型的肺炎双球菌。一种叫做S型细菌，有毒；另一种叫做R型 细菌，无毒。整个实验过程，后人称之为肺炎双球菌的体内转化实验。通过研究，格里菲思推论：在加热杀死的S型细菌中，必然含有某种“转化因子”将无毒性的R型菌转化为有毒性的S型菌 。

2．1944年，美国科学家艾弗里 及其同事在格里菲思实验的基础上进一步做了细致的实验。他们将S型细菌中的物质进行了提纯和鉴定，并分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入了DNA ，R型　细菌才能转化为S型细菌。于是他大胆提出了：DNA是遗传物质。

3．1952年，赫尔希和蔡斯以T₂噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了一个更有说服力的实验，即噬菌体侵染细菌实验。他们用³⁵S标记T₂噬菌体的外壳蛋白质，用³²P标记T₂噬菌体的 DNA  ，侵染细菌。该实验证明　DNA是遗传物质，因为进入细菌细胞的是DNA，而从细菌细胞释放出来的是大量的噬菌体。

4．遗传物质除了DNA以外，还有RNA。有些病毒如车前草病毒、烟草花叶病毒、SARS病毒、HIV病毒、感冒病毒等不含有DNA，只含有RNA和蛋白质，这些病毒中，RNA是遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质为DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。

第2节　DNA分子的结构

1．DNA分子双螺旋结构模型的构建，离不开众多科学家的合作与努力。在沃森和克里克创建模型的过程中，英国著名生物物理学家威尔金斯和其同事富兰克林提供了DNA衍射图谱的有关数据，后来他们又从奥地利著名生物化学家查哥夫那里获得了一个重要的信息，即腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。这样沃森和克里克不断探索，终于构建出了DNA双螺旋结构模型。

2．DNA分子的结构

 （1）由两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋而成的双螺旋结构，外侧由磷酸 和脱氧核糖交替连接构成基本骨架，内侧由两条链上的碱基通过氢键形成碱基对，即A和T  配对（氢键有 2 个），G和  C  配对（氢键有 3 个）。（碱基之间的这种一一对应的关系，叫碱基互补配对原则。）

 （2）双链DNA中A（腺嘌呤 ）的量总是和T（胸腺嘧啶 ）的量相等，C（胞嘧啶 ）的量总是和 G  （鸟嘌呤 ）的量相等。

第3节　DNA的复制

1．真核生物DNA的复制

 （1）时间：发生在有丝分裂 间 期和减数第一次分裂的间 期，是伴随着染色体 的复制来完成的。

 （2）场所：主要在细胞核。

 （3）过程：在解旋酶的作用下，将双链解开，以解开的每一条母链为模板，以游离的 四种脱氧核苷酸 为原料，遵循碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下，合成互补的子链。

 （4）特点：DNA复制是一个边解旋边复制的过程，由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一条链，故这种复制叫半保留复制。

（5）条件：模板（DNA的两条链）、原料（游离的四种脱氧核苷酸）、能量（ATP）、酶(解旋酶、DNA聚合酶)。

 （6）功能：传递遗传信息。DNA分子通过复制，使亲代的遗传信息传给子代，从而保证了遗传信息的连续性。

2．DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对保证了复制能够准确地进行。

第4节　基因是有遗传效应的DNA片段

1．染色体是DNA的主要载体，每条染色体上有一个DNA分子（复制后有染色单体存在时有两个DNA分子），一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。

2．研究表明：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。基因是有遗传效应的DNA片段。

第四章　基因的表达

第1节　基因指导蛋白质的合成

1．DNA与RNA的比较

　DNA与RNA的不同点是：五碳糖为脱氧核糖，碱基组成中有T(胸腺嘧啶)而没有U（尿嘧啶）；其基本组成单位的中文名称为脱氧核糖核苷酸；从结构上看，RNA一般是单链，而DNA为规则的双螺旋结构，且性质比RNA稳定，长度也比RNA长。

2．遗传信息、密码子、反密码子

（1）遗传信息是指基因（DNA）中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序决定了遗传信息的多样性，从而决定了蛋白质的多样性。

（2）RNA有三种，分别是信使RNA（mRNA）、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。

（3）遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基叫做密码子，它共有64种，其中决定氨基酸的有61种；而tRNA上与之互补配对的3个碱基称为反密码子，每种tRNA只能识别并转运 一种氨基酸，而一种氨基酸可由一或多 种tRNA来转运。

3．在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程叫转录。

4． mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中，就与蛋白质的“装配机器”――核糖体结合起来，核糖体与mRNA的结合部位会形成 2  个tRNA的结合位点，核糖体是可以沿着mRNA移动的。游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板 ,以tRNA为运载工具合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。

第2节　基因对性状的控制

1．基因对性状的控制（中心法则）

 

(1) 图中①的生理过程叫 DNA复制 ；进行的场所主要是　细胞核　内；进行的时间是细胞分裂的　间  期。

(2) 图中②的生理过程叫转录；进行的场所主要是细胞核内。

(3) 图中③的生理过程叫逆转录；该过程需要在逆转录酶的作用下才能进行。只有在感染了逆转录病毒的细胞内才能发生。

(4) 图中④的生理过程叫RNA自我复制；该过程的发现，说明RNA也可作为生物的遗传物质。只有在感染了非逆转录RNA病毒的细胞内才能发生。

(5) 图中⑤的生理过程叫翻译  ，进行的场所是细胞内的核糖体 上。

(6) 从DNA的功能看，图中　①　过程属于DNA的遗传信息传递功能；图中  ②  和  　  ⑤　过程属于DNA的遗传信息表达功能。

(7) 生物体性状的主要控制者是DNA(基因)，生物体性状的主要体现者则是蛋白质 。

2．基因对性状的控制有两种表现。一是通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物体性状的间接控制，如人的白化症状；二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如北美白种人的囊性纤维病。

3．基因与性状的关系并不是简单的线性关系。有单个基因对生物体性状的控制，也有多个基因决定同一性状的现象，还有一个基因影响若干性状的现象。

4．线粒体和叶绿体中的DNA，都能够进行半自主地自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。为了与细胞核的基因相区别，将线粒体和叶绿体中的基因称为细胞质基因，细胞质基因表现为母系遗传。

第五章    基因突变及其他变异

第1节　基因突变和基因重组

1．生物变异的类型

　生物的变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异两种。可遗传的变异有三种来源：.基因突变、基因重组　和染色体变异。

2．基因突变

（1）原因：DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失。

（2）特点：①普遍性。可分为自然突变和 诱发突变两种。②随机性。它可以发生在生物个体发育的任何时期。一般来说，在生物个体发育过程中，基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变的部分就越少。

③低频性。④多害少利性。⑤不定向性。一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。

（3）意义：是生物变异的根本原因，为生物进化提供了最初的原始材料。

3．基因重组

（1）概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。

（2）来源：生物体通过减数分裂形成配子过程中发生的非同源染色体上的非等位基因的自由组合，减数分裂形成四分体时，由于同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换而发生另一种类型的基因重组。

（3）意义：为生物变异提供极其丰富的来源。是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有十分重要的意义。

第2节　染色体变异

1．染色体变异分为染色体结构的变异和染色体数目的变异。染色体结构的畸变，大致分为染色体某一片段的缺失、增加、倒位和易位4种类型，变异的结果，使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异；染色体数目的变异分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。

2．细胞中形态和功能各不相同，但携带着控制生物生长发育的　全部遗传信息　的一组非同源染色体，称一个染色体组。一般来说，细胞内形态相同的染色体有几条则含有几个染色体组。

3．体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。单倍体生物可以含有一个或一个以上的染色体组，如四倍体生物的单倍体里含有　2　个染色体组。育种工作者常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，目前人工诱导多倍体的最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,秋水仙素的作用是能够抑制纺锤体的形成。

4．单倍体：有配子直接发育而来的个体，细胞中有一至多个染色体。

   二倍体和多倍体：有受精卵发育而来的个体，有几个染色体组就叫几倍体。

第3节　人类遗传病

1．人类遗传病通常是由于遗传物质改变而引起的人类疾病，主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常病三大类。

2．单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病，可由显性基因引起，也可由隐性基因引起。根据致病基因的位置，又可分为常染色体遗传病和伴性遗传病。常见的常染色体隐性遗传病有镰刀型细胞贫血症、白化病、苯丙酮尿症、先天性聋哑等；常见的常染色体显性遗传病有多指、并指、软骨发育不全等；常见的伴X染色体显性遗传病有抗维生素D佝偻病；常见的伴X染色体隐性遗传病有红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良；常见的伴Y染色体遗传病有外耳道多毛症。

3.多基因遗传病是指受两对以上的等位基因控制的人类遗传病。多基因遗传病主要包括一些先天性发育异常和一些常见病，如原发性高血压、冠心病、哮喘病和青少年型糖尿病。多基因遗传病在群体中的发病率比较高，并且易受环境的影响。

4．染色体异常引起的遗传病叫染色体异常遗传病，简称染色体病，这些病几乎涉及人类的每一对染色体。如21三体综合征、猫叫综合征等。

5．调查人群中的遗传病时，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。

6．通过遗传咨询和产前诊断等手段对遗传病进行监测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。产前诊断是在胎儿出生前，医生用专门的检测手段，如羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因诊断等手段，确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。

7．人类基因组计划正式启动于1990年，目的是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息。美国、英国、德国、日本、法国和中国参加了这项工作，中国承担了其中1%的测序（第3号染色体）任务。

第六章  从杂交育种到基因工程

第1节　杂交育种与诱变育种

1．杂交育种是依据基因重组遗传学原理，将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种的方法。杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因，并且育种进程缓慢。

2．诱变育种是利用物理因素（如：X射线）或化学因素（如：硫酸二乙酯）来处理生物，使生物发生基因突变。这种方法可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。

第2节　基因工程及其应用

1．基因工程中最基本的操作工具是：“基因的剪刀”即限制性核酸内切酶（限制酶），它能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子；“基因的针线”即DNA连接酶；基因的运载体目前常用的有质粒、噬菌体、动植物病毒等。

2．基因工程操作的主要步骤有目的基因的提取、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与表达。

3．目的基因可以从自然界中已有的物种中分离出来，也可以用人工的方法合成。目的基因主要指编码蛋白质的结构基因。获取目的基因，常用的方法有直接分离法（鸟枪法）、人工合成基因法（2种）。

4．填出下列各例的育种方法:

  (1) 花药离体培养出的烟草新品种是单倍体育种。

  (2) 用抗倒伏、不抗锈病的小麦与不抗倒伏、抗锈病的小麦F₁培育出既抗倒伏又抗锈病的小麦的品种是杂交育种。

  (3) 培育青霉素高产菌株的方法是诱变育种。

  (4) 无籽西瓜的培育是多倍体育种。

  (5) 将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内的技术属于基因工程。

第七章   现代生物进化理论

第1节　现代生物进化理论

1．拉马克的进化学说

法国博物学家拉马克通过大量观察，提出地球上的所有生物都不是神造的，而是由更古老的生物进化来的，生物是由低等到高等逐渐进化的；生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。

2．达尔文的自然选择学说

生物的繁殖能力很强，能产生大量的后代，但环境条件是有限的，因此必然有一部分个体被淘汰，这是通过生存斗争来实现的。在自然界中，生物个体既能保持亲本的遗传性状，又会出现变异。出现有利变异的个体容易在生存斗争中取胜，达尔文把在生存斗争中

适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。

3．随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质。获得性遗传的观点，已经被大多数学者所屏弃。关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。这样就形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。

第2节　现代生物进化理论的主要内容

１．现代生物进化理论

（1）种群是生物进化的基本单位；生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。（种群也是生物繁殖的基本单位。）

　　生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫基因频率。

（2）物种形成的三个环节：突变和基因重组产生进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致物种形成。

基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异。由于突变和重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。

能够在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种，简称“种”。不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。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，叫地理隔离。不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象叫隔离，隔离是物种形成的必要条件。

2．共同进化与生物多样性的形成

 (1)捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存，这就是所谓“精明的捕食者策略”。关于捕食者在进化中的作用，美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。

（２）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，这就是共同进化。通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统。

（３）生物性状表现多样性的直接原因是蛋白质多样;从分子水平看生物多样性的根本原因是DNA上基因的多样性_;从进化的角度看生物多样性产生的原因是生物生存的多种多样环境，对生物进行不同方向的自然选择而形成的。

（４）保护生物多样性就是在基因、物种、生态系统三个层次上采取保护战略和保护措施。

3. 地球上最早出现的生物是异养厌氧的单细胞原核生物。真核生物出现之后，有性生殖作为一种新的繁殖方式出现了。生物通过有性生殖，实现了基因的重组，这就增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快。