长安一中学业水平考试

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第一章 走近细胞

一、生物分类：生命活动离不开细胞

1、病毒没有细胞结构（由蛋白质和核酸等组成，一种病毒只有一种核酸），只能寄生在活细胞内（属于消费者）。

2、原核细胞和真核细胞最主要的差别：原核细胞没有以核膜为界限的细胞核

3、常见的两种原核细胞

二、生命系统的结构层次（以人为例）

注：1、人有四大组织（上皮组织，肌肉组织，神经组织，结缔组织），八大系统。

2、植物无“系统”，单细胞生物“细胞”即“个体”

三、显微镜知识小结

基本原则：不管物像多么好找，任何情况下都必须先

低倍镜后高倍镜观察。换高倍物镜时要转动转换器，不能直接转镜头。高倍显微镜的操作流程：在低倍镜下观察清楚，找到物像→将物像移到视野中央→转动转换器换用高倍镜观察→调光→转动细准焦螺旋直到看清楚为止。

1、显微镜的放大倍数等于目镜的放大倍数与物镜的放大倍数的乘积。放大倍数指物体的边长的放大倍数。放大倍数的变化与视野中细胞数量变化的关系：一行细胞数量与放大倍数成反比，圆形视野范围内细胞数量与放大倍数的平方成反比。

1．当显微镜的目镜为10X 、物镜为10X 时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞。若目镜不变，物镜换成40X 时，则在视野中可看到这行细胞中的

（ ）

A ．2个

B ．4个

C ．16个

D ．32

个

相同

不同

不同

不同

相同

不同

无机环境

最大

细胞—→组织—→器官—→系统—→个体—→种群—→群落—→生态系统—→生物圈

烟草花叶病毒 细胞

原核细胞

真核细胞

细菌

球菌：肺炎双球菌

植物：非种子植物，种子植物

乳酸菌， 根瘤菌

病毒

脊椎动物病毒:SARS,HIV

寄主

核酸

DNA 病毒：T 4噬菌体

衣原体

支原体 蓝藻 又称蓝细菌，比细菌大

动物：无脊椎动物，脊椎动物 真菌：酵母菌，霉菌，食用菌

螺旋菌：红螺菌 杆菌：大肠杆菌 包括 蓝球藻，念珠藻，颤藻，发菜

含藻蓝素和叶绿素，可进行光合作用，生产者

最小的细胞，无细胞壁

无脊椎动物病毒

植物病毒: 微生物病毒:噬菌体 生物

RNA 病毒：HIV ，SARS,流感病毒

2

2．当显微镜的目镜为10X 、物镜为10X 时，在视野中被64个细胞所充满，若目镜不变，物镜换成40X 时，则在视野中可看到细胞（ ）

A ．2个

B ．4个

C ．8个

D ．16个 2、显微镜成像的特点：

①物像与装片的关系：中心对称。

②物像移动与装片移动的关系：物像移动的方向与载玻片移动的方向是相反的。举例1：物像在视野右下方，仍向右下方移动玻片标本，物像移到视野中央。举例2：使用普通光学显微镜观察水中微生物，若发现视野中微生物如图1所示方向游走，应该把载玻片向图2所示的丙方向移动

③低倍镜、高倍镜下成像特点：

物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与玻

片距离 视野

范围 高倍镜 大 少 暗 近 小 低倍镜

小

多

亮

远

大

④放大倍数与长短的关系：目镜越长，放大倍数越小；物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近, 如H1。

⑤研究细胞质环流方向

时，显微镜下观察的和实际环流方向一致。

3．使用显微镜观察洋葱根尖细胞染色体的基本步骤包括：①调节细准焦螺旋；②转换高倍镜；③把分裂中的细胞移至视野中央；④将洋葱根尖永久装片放在低倍镜下观察。正确的操作顺序是（ ）

A ．①②③④

B ．②①④③

C ．③②④①

D ．④③②① 4．在显微镜视野中观察黑藻细胞细胞质环流时，视野中一叶绿体位于液泡右下方，细胞质环流方向为逆时针，如图所示，实际上叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别为（ ）

A.叶绿体位于液泡右下方，环流方向为逆时针

B.叶绿体位于液泡左上方，环流方向为逆时针

C.叶绿体位于液泡右上方，环流方向为顺时针

D.叶绿体位于液泡左下方，环流方向为顺时针

5. 如果在载玻片上写一个“b”，那么在视野中看到的是（ ）

A ．b

B ．d

C ． p

D ．q

3、视野亮度的调节：光线强时，用小光圈、平面镜；光线弱时，用大光圈、凹面镜。观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗；若视野中出现

一半亮一半暗则可能是反光镜的调节角度不对；若观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清则可能是花生切片厚薄不均造成的。

4、分析视野中的污点的位置：转动目镜，若污点动，说明污点在目镜上；若不动，再移动玻片标本，若污点动，说明污点在标本上；若不动，说明污点在物镜上。注意：污点不会在反光镜上。

6．(2011·江苏卷)将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是 ( ) A ．菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体 B ．花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒 C ．人口腔上皮细胞中线粒体数目较多

D ．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见 7.图是显微镜的结构示意图，请据图回答： （1）如果［8］上安置的两个物镜标有40×和10×，目镜［6］标10×，那么根据图中物镜的安放状态，所观察到物像的 （填“边长”“面积” 或“体积”）是物体的 倍。 （2）某同学依次进行了下列操作：①制作装片；②用左眼注视目镜视野；③转动

［4］调至看到物像；④转动［5］调至物像清晰。你认为该操作程序是否正确？如有不完整请作补充说明。 。

（3）该同学观察时,［6］上标有15×字样,［9］的两个镜头上分别标有40×和10×字样，他用40×观察后转换10×，此时视野内的细胞数量比原来（多、少）？

（4）这时，他发现了一个理想的物像，位于视野右下方。为了便于高倍（40×）观察，他应向 移动载玻片，再转换高倍镜。

（5）大部分动植物体做成很薄的切片才能观察。但酵母菌、水绵、洋葱表皮等材料却可以直接做成装片放在显微镜下观察，这主要是因为它们 ( ) A.是单个或单层细胞 B.都带有特殊的颜色 C.是无色透明的 D.是活的细胞 五、细胞学说有以下几个要点：统一性

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。

答案：

题号 1 2 3 4 5 6 答案 A B D B D A

7.（1）边长 100（2）不正确。正确操作是：①→转动［5］下降镜筒→②→转动［5］调至看到物像→转动［4］调至物像清晰（3）多（4）右下方（5）A

3

第二章组成细胞的分子

一、组成细胞的元素

Fe 、Mn 、B 、Zn 、Cu 、Mo 、Cl （可以记为：铁门碰醒铜母驴）

组成生物的元素种类基本相同，含量差异很大；

二、化合物的元素组成

物质 蛋白

质 核酸

糖类

脂肪

磷脂

AT P

叶绿素 血红蛋白 元素组成

C 、H 、O 、N 等

C 、H 、O 、N 、P

C 、H 、O C 、H 、O

C 、H 、O 、N 、P C 、H 、O 、N 、P

C 、H 、O 、N 、Mg

C 、H 、O 、N 、S 、Fe

三、生物课本中的物质鉴定

鉴定物质 实验试剂 实验现象 注意事项

淀粉 碘液

蓝色

碘浓度不能太大

还原性糖 斐林试剂 砖红色沉淀 试剂现配现用、

沸水浴加热

脂肪

苏丹Ⅲ、IV 染液 橘黄色、红色 用显微镜观察，50%酒精洗掉浮

色

蛋白质 双缩脲试剂 紫色 先加NaOH ，后

加CuSO 4

DNA 甲基绿染色剂 核为绿色 试剂现用现配，制片、水解、冲

洗、染色、观察 RNA 吡罗红染色剂 质为红色 CO 2 澄清石灰水 混浊

酒精 重铬酸钾溶液

灰绿色 酸性条件 线粒体 健那绿染液 蓝绿色 活体染色 染色体

龙胆紫染液 深紫色 细胞被杀死

醋酸洋红 红色

实验：生物组织中糖类、脂肪和蛋白质鉴定

实验原理及步骤

实验原理：某些化学试剂能够使组织中的有关有机物发生特定的颜色反应

还原糖的鉴定：选材→组织样液→加斐林试剂→水浴加热煮沸→砖红色沉淀

脂肪的鉴定：选材→制片→加苏丹Ⅲ或Ⅳ染色剂→漂洗→镜检（橘黄色或红色）

蛋白质的鉴定：选材→制备组织样液→加双缩脲试剂A →摇匀→加双缩脲试剂B →摇匀→观察颜色（紫色）

四、水

1、元素组成：H 、O

2、含量：活细胞中含量最多，60%~95%，不同生物、不同部位、不同年龄含水量不同；水生>陆生、幼年>成年>老年、代谢旺盛>代谢缓慢、幼嫩细胞>衰老细胞。

3、种类和功能：

自由水：95.5%，良好溶剂，运养排废和化学反应物；结合水：细胞结构组成部分

自由水越多，新陈代谢越强；结合水越多，抗逆性越强

4、应用：种子种植后要浇水，提高自由水比例，代谢加强，有利萌发；收获后要及时晒干。减少自由水比例，有利储存，且不易发霉；试管内灼烧会丧失结合水（细胞死亡）

五、无机盐

1、元素组成：大多数以离子状态存在，有各种阴阳离子

2、含量:1%~1.5%

3、功能：化合物的组成成分：Mg →叶绿素、Fe →血红蛋白

维持细胞的渗透压：0.9%NaCl 即生理盐水

维持生命活动：哺乳动物血液缺Ca 2+

→抽搐

维持酸碱平衡：HCO 3-、H 2PO 4-等

六、糖类

1、组成元素：C 、H 、O

2、功能：主要的能源物质

3、种类：

单糖：六碳糖（葡萄糖、半乳糖、果糖），五碳糖（核糖、脱氧核糖）

二糖：植物：蔗糖（葡萄糖和果糖）、麦芽糖（两个葡萄糖）；动物：乳糖（葡萄糖和半乳糖） 多糖：植物：纤维素、淀粉；动物：糖原（肝糖原、肌糖原）

①单糖、二糖、多糖的划分根据是能否水解及水解后产生单糖的多少。

②单糖不经消化直接被吸收，但二糖、多糖必须被消化后才能被吸收。尽管淀粉无甜味，但可以在口腔等处经淀粉酶水解成麦芽糖而产生甜味。 ③纤维素、淀粉、肝糖原彻底水解的产物为葡萄糖，肌糖原不能水解为葡萄糖

④除蔗糖和多糖外，其余皆为还原糖

⑤淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质，而纤维素为非储能物质，脂肪是生物体的储能物质

七、脂质

4

1、组成元素：C 、H 、O 等

2、种类及功能

脂肪：储能物质，绝热体，保温，缓冲。C 、H 含量高于糖类

磷脂：膜结构基本骨架，脑、卵、大豆中磷脂较多

固醇类：胆固醇（生物膜成分，参与血脂运输）， 性激素（促进生殖系统发育和生殖细胞形成等） 维生素D （促进钙、磷吸收）

八、蛋白质

1、元素组成：C 、H 、O 、N 等

2、含量：细胞内含量仅次于水的化合物

3、功能：生命活动（生物性状）的主要承担者 功能 结构蛋白 催化 运输 信息传递（调节） 免疫 实例 羽毛、头发 大多数酶 载体、血红蛋白 生长激素、

胰岛素 抗体 4、种类：分为植物性（豆制品）和动物性（肉、蛋、白），多（原因：氨基酸种类20种、数目成百上千、排列顺序千变万化，肽链空间结构千差万别），蛋白质变性是改变空间结构，破坏二硫键（—S —S —）等，不会破坏肽键（肽酶水解肽键）。 5、氨基酸：是蛋白质的基本组成单位，约有20种

①根据能否在人体内合成分为非必需氨基酸和必需氨基酸

②氨基酸分子结构通式：每种氨基酸至少都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个碳原子上,氨基酸的不同在于R 基的不同, R 基中可能含有S ，—NH 2，—COOH

③氨基酸结合方式：脱水缩合（脱下的H 2O 中H 来自氨基和羧基，O 来自羧基）

④氨基酸（平均相对分子质量为a ）数、肽键数、

失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系 肽链 氨

基酸数 肽键数 脱水分子数 肽链相对分

子质量

氨基数 羧

基数 一条 m m-1 m-1 ma-18(m-1) 至少1个 至少1

个

n 条 m m-n m-n ma-18(m-n) 至少n 个 至少n

个

肽键数目=脱水数目=氨基酸个数─肽链条数,

基因（DNA ）中碱基个数：mRNA 中碱基个数：氨基酸个数=6:3:1 九、核酸：

1、元素组成：C 、H 、O 、N 、P

2、功能：细胞内的携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有极其重要的作用。

3、种类： 简称 DNA RNA 名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 分布 主要在细胞核中 主要在细胞质中

基本单位

脱氧核苷酸

A 、T 、C 、G

核糖核苷酸

A 、U 、C 、G 结构

双链 单链 水解 初步 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 彻底 磷酸、脱氧核糖、A 、T 、C 、G 磷酸、核糖、A 、U 、C 、G

4、不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况 生物类别 核酸 遗传物质 核苷酸 碱

基

举例

原、真核生物 含有DNA 和

RNA 两种核酸 DNA 8 5

细菌、

人等

病毒

只含DNA

DNA

4

4 噬菌体 只含RNA RNA 4

4

HIV 十、生物大分子以碳链为骨架

第三章细胞的基本结构 原核生物与真核生物比较

类别 原核细胞 真核细胞 分类依据 有无以核膜为界限的细胞核

分裂方式

二分裂为主 有丝分裂、无丝分裂、

减数分裂

细胞大小 较小 较大 可遗传变异 基因突变

基因突变、基因重组、

染色体变异 细胞壁 细菌:肽聚糖，支原体没有 植物：纤维素和果胶。

真菌：葡聚糖等

细胞膜 基本相同 细胞质 有核糖体一种细胞器

有多种细胞器

细胞核 无成形的细胞核（拟核）、无核膜、无染色体（有DNA 分子）

一般有成形的细胞核，

有核膜，有染色体（DNA 分子和蛋白质) 多聚体 多糖 蛋白质 核酸 单体 单糖

氨基酸

核苷酸

细胞壁功能：支持和保护作用；动物细胞在清水中可吸水涨破，但植物细胞不会。

一、细胞膜——系统的边界

1、制备细胞膜：将哺乳动物成熟的红细胞（没有细胞核和众多的细胞器），放入清水(细胞涨破)中，细胞内的物质流出来，从而得到细胞膜。

哺乳动物成熟红细胞特点：无细胞核，无核糖体，不再合成蛋白质；无线粒体等细胞器，其呼吸作用类型为无氧呼吸，原料为葡萄糖，产物为乳酸；原料进入红细胞的运输方式为协助扩散；细胞质中主要蛋白质为血红蛋白，含微量元素铁，不属于分泌蛋白，是细胞内蛋白质。

2、细胞膜的成分：主要成分是脂质和蛋白质，还有少量的糖类。脂质中最丰富的是磷脂。细胞膜功能越复杂蛋白质种类和数量越多。结构特点:具有一定的流动性；功能特性：选择透过性

3、细胞膜的功能：

①将细胞与外界环境隔开

②控制物质进出细胞

③进行细胞间的信息交换

a、细胞分泌的化学物质（激素、神经递质等）与靶细胞的受体结合传递信息

b、相邻细胞膜的接触（精卵识别和结合）

c、相邻细胞间形成通道（胞间连丝）

实验：体验制备细胞膜的方法

1．实验原理、步骤及现象

（1）实验原理：细胞内的物质具有一定的浓度，把细胞放入清水中，细胞由于吸水而涨破，除去细胞内的其他物质，得到细胞膜。

（2）步骤：制片（吸取少量的红细胞稀释液，滴一滴在载玻片，盖上盖玻片）→观察（先低倍后高倍镜）→引流法（在盖玻片的一侧滴一滴清水，同时在另一侧用吸水纸吸引）

（3）现象：红细胞凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出。

2．实验注意问题：如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，而是在试管中进行，那要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心，上层是细胞膜。

二、细胞器——系统内的分工合作

1、分离细胞器方法：差速离心法（先破坏细胞膜）

2、细胞器之间的分工：

细胞器叶绿体线粒体内质网高尔基体液泡溶酶体核糖体中心体

分布叶肉细

胞等真核生

物

真核生物真核生物真核生物真核生

物

所有细

胞

动物和某些

低等植物

膜层数双层单层无膜

细胞功能光合作

用

有氧呼

吸主要

场所

蛋白质合成加

工、脂质合成的

“车间”

（动物）分

泌、（植物）

细胞壁合成

有关

调节细胞

内的环境

细胞坚挺

“消化

车间”

生产蛋

白质的

机器

有丝分裂有

关

注意问题及简图色素、

DNA、RNA

DNA、RNA 粗面、滑面色素rRNA、

r蛋白质

蛋白质

能产生水的细胞器：线粒体、核糖体、叶绿体，高等植物根中无中心体、无叶绿体能产生ATP的结构：叶绿体、线粒体、细胞质基质，体内寄生动物（蛔虫）无线粒体

3、细胞质包括细胞器和细胞质基质，细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同，所具有的生理功能不同。

4、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

(1)原理：①叶绿体呈绿色的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。

②线粒体呈无色棒状、圆球状等，用健那绿染成蓝绿色后制片观察。健那绿染液是专一性对线粒体染色的活体染料，可使活细胞中线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。

(2)方法步骤

取苔藓的小叶或菠菜稍带叶肉的下表皮，制成临时装片，显微镜观察叶绿体

取口腔上皮细胞，用健那绿染液染色，显微镜观察线粒体

(3)注意问题

①要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。

②用菠菜叶带叶肉的下表皮的原因：靠近下表皮的叶

为栅栏组织，叶绿体大而排列疏松，便于观察；带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。

5

5、动植物细胞识别：

6、细胞器之间的协调配合（分泌蛋白的合成和运输）

①概念：在细胞内合成分泌到细胞外起作用的蛋白质。

②举例：消化酶、抗体和某些激素（胰岛素等）

③研究方法：同位素标记法

④过程：

7、细胞的生物膜系统

①概念：由细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统。

各种生物膜组成成分基本相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，体现膜系统的统一性；但每种成分所占的比例不同，体现了膜系统的差异性。

②功能：

a、使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在物质的运输、交换及信息传递等中起决定性作用。

b、广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着点。

c、把各种细胞器分隔成许多小区室，使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。

三、细胞核——系统的控制中心

1、功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心

2、结构：如图

3、染色质与染色体：是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。

细胞能够正常地完成各项生命活动的前提是细胞保持完整性。

细胞是一个统一的整体，细胞核不能脱离细胞质而独立生存，因为细胞核生命活动所需的物质和能量由细胞质提供；无核的细胞不能长期生存，因为细胞核的功能决定二者相互依存、不可分割，保持完整性才能完成各项生命活动。

4、实验：1．黑白美西螈核移植实验

(1)过程：如图

(2)结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。2．蝾螈受精卵横缢实验

(1)过程

(2)结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。3．变形虫切割实验

(1)过程

(2)结论：变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。

4．伞藻嫁接与核移植实验

(1)过程如图

(2)实验结论：伞藻帽的形状是由细胞核控制的。

注意：凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟红细胞以及植物的筛管细胞；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。

四、模型构建

1、模型：人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的。

2、形式：物理（DNA双螺旋结构模型）、概念、数学模型(曲线、公式、表格）等。

第四章细胞的物质输入和输出

一、物质跨膜运输的实例

1、渗透作用发生条件：

（1）具有半透膜，

（2）半透膜两侧有浓度差（物质的量

浓度）

注意初始状态时漏斗内外液面相等。

2、植物细胞结构：

（1）细胞壁是全透性的

（2）细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层

（3）植物细胞的原生质层相当于一层半透膜

（4）原生质层比细胞壁伸缩性大

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（5）成熟植物细胞有中央液泡，细胞内的液体环境主要指液泡里的细胞液

（6）此实验因变量是漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因现象不明显。

（7）动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用

动物细胞膜相当于一层半透膜。外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；反之，则细胞失水皱缩；当外界溶液浓度＝细胞质浓度时，水分进出平衡。

二、质壁分离及复原

1．结论:当细胞液浓度＜外界溶液浓度时失水，质壁分离；

当细胞液浓度＞外界溶液浓度时吸水，复原。

注意分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。

2．流程

注意(1)实验成功的关键是实验材料的选择，必须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

(3)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。

(4)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。

四、流动镶嵌模型的基本内容

1、细胞膜的探索历程

时间实例（实验）结论（假说）

19世纪

末脂溶性物质更易通

过细胞膜

欧文顿认为膜是由

脂质组成的

20世纪

初将膜分离提纯，并

进行化学分析

膜的主要成分是脂

质和蛋白质

1925年红细胞膜中脂质铺

展成单分子层后是

红细胞表面积的2

倍

细胞膜中的脂质分

子排列为连续的两

层

1959年电镜下细胞膜呈清

晰的暗—亮—暗三

罗伯特森认为生物

膜由蛋白质—脂质

层结构—蛋白质三层结构

构成

1970年

人鼠细胞杂交实验

及其它实验

细胞膜具有流动性

1972年

桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌

模型

三、番茄和水稻吸收无机盐离子的比较

1、科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和

SiO44＋的培养液中培养，结果及分析如下：

(1)不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异，同一

种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异，说明植

物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性。

(2)水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2＋、Mg2＋的大，造

成培养液中Ca2＋、Mg2＋浓度上升；番茄吸收水的相对

速率比吸收SiO44＋的大，造成培养液中SiO44＋浓度上

升。

2、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜

3、流动镶嵌模型的基本内容：磷脂双分子层构成了膜

的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是

轻油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷

脂双分子层表面，有的部分或全部嵌在磷脂双分子层

中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分

子也是可以运动的。

在细胞膜的外表有糖蛋白，具有识别、保护和润滑作

用，解题时用于判断膜的内外；还有糖脂

五、物质跨膜运输的方式

项目被动运输主动运输

自由扩散协助扩散

膜两侧

浓度差

顺浓度梯

度:高→低

顺浓度梯

度:高→低

逆浓度梯度:

低→高

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

代表例

子

水、O2、CO2、

N2、苯、甘

油、乙醇等

葡萄糖通

过红细胞

膜

葡萄糖、氨基

酸通过小肠、

肾细胞，离子

通过细胞膜

图例

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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

a.浓度差

b.载体的种类和数量

a.载体;

b.能量（氧气浓度、

温度）

大分子物质进出细胞的方式：胞吞（白细胞吞噬细菌）和胞吐（分泌蛋白、神经递质的分泌释放等），依赖细胞膜流动性完成，需消耗能量不需载体协助

第五章 细胞的能量供应和应用

一、降低化学反应活化能的酶

1、细胞代谢：细胞中每时每刻都在进行着许多化学反应，统通称为细胞代谢

2、酶的本质：是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数是RNA 。

3、酶与无机催化剂共性：化学反应前后不变；只催化热力学允许的反应；只改变反应速度，不改变化学平衡

4、酶的特性

（1）高效性：催化效率是无机催化剂的107 ～1013

倍。保证了细胞内能量的供应

实验注意①实验时必须用新鲜的肝脏作实验材料。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶分子的数量减少且活性降低，实验现象不明显。 ②H 2O 2分解过程有气泡冒出，若反应一段时间，不再有气泡冒出，说明反应结束. 活化能：分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高

酶催化活性的表示方法：单位时间内底物的减少量或产物的生成量。

（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应(如图)

补充酶的命名：一般根据（来源和）催化物或产物命名，比如胃蛋白酶，RNA 聚合酶 （3）作用条件较温和。

探究唾液淀粉酶活性的最适温度

步骤：①取某种试管若干，分成等量的两组A ，B ②A 组加等量的唾液淀粉酶溶液，B 组加等量的淀粉，将A 组的试管依次放入0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50

℃

60℃ 70℃ 80℃ 90℃ 100℃水浴加热装置中，B 组类似，如下图

③将以上所有装置放在相同适宜的环境中一段时间，相同温度的唾液淀粉酶溶液和淀粉混合，过一段时间，加碘观察并记录溶液的颜色 预期结果：X ℃溶液的蓝色最浅

结论：唾液淀粉酶活性的最适温度为X ℃

过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。酶保存在冰箱里。反应溶液中pH 的变化不影响酶作用的最适温度。由于H 2O 2不稳定，因此探究温度对酶活性影响时，不选择H 2O 2作反应物。实验室使用的α-淀粉酶最适温度为60 ℃。本实验不宜选用斐林试剂鉴定，温度是干扰条件。 5．底物浓度

酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制(如图)。 6．酶浓度 在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比(如图)。

时间

O 2

生成总量

4 3 2 1 H 2O 2

常温

90℃

Fe 3+

新鲜肝脏研磨液 1 2 3

第9 页

二、ATP ：细胞代谢所需能量的直接来源

1、ATP 是三磷酸腺苷的英文缩写。

2、ATP 的分子结构简式是：A —P ～P ～P ，A ——腺苷（腺嘌呤和核糖组成），～——高能磷酸键，P ——磷酸基团。ATP 是一种高能磷酸化合物，它在水解时释放的能量是30.54kJ ／mol ，去掉ATP 中两个磷酸基团后形成的物质是腺嘌呤核糖核苷酸，它是组成RNA 的基本单位之一。

3、ATP 与ADP 的转化

注意(1)ATP 与ADP 的相互转化不是可逆反应。

(2) ATP 在生物体内含量少，但转化十分迅速。

(3)ATP 产生量与O 2供给量之间的关系曲线：

(4)ATP 形成场所：a.绿色植物：叶绿体类囊体的薄膜、线粒体和细胞质基质；b.人和动物：线粒体和细胞质基质；c.原核生物：细胞膜和细胞质基质。

三、细胞呼吸

1、探究酵母菌细胞呼吸的方式： （1）本实验的鉴定试剂及现象

试剂

鉴定对象 实验现象

澄清石灰水

CO2

变混浊

溴麝香草酚蓝溶液 蓝→绿→黄 重铬酸钾溶液

酒精

橙色→灰绿色(酸性条件)

（2）步骤（改造如下）

注意：①甲图中氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳，从而排除空气中CO 2对实验结果的干扰，再用澄清石灰水鉴定，保证通入酵母菌的空气无 CO 2，最后石灰水的气体中的CO 2全部来自酵母菌的细胞呼吸。②乙图中实验开始时，应将D 瓶密封后放置一段时间，以消耗完瓶中氧气，然后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入石灰水的CO 2全部由无氧呼吸产生的。

2、细胞呼吸的概念：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。

3、细胞呼吸的方式:

（1）有氧呼吸（主要形式） ①、有氧呼吸过程（如图）

②、有氧呼吸三个阶段的比较

有氧呼吸 场所 反应物 产物

释能

第一阶段 细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸、[H] 少量 第二阶段 线粒体基质 丙酮酸 H 2O CO 2、[H] 少量 第三阶段 线粒体内膜 [H]、O 2 H 2O

大量 ③、有氧呼吸的总反应式：

1mol 葡萄糖释放2870KJ ，有1161KJ 储存在ATP 中，

合成38molATP （1161/30.54），其余的以热能散失

酶

①

C 6H 12O 6

2 C 3H 4O 3(丙酮酸) 细胞质基质

少量能量

4[H]

6O 2 线粒体

6H 2O 少量能量

大量能量

② 酶 12H 2O

6CO 2

20[H]

③

酶 酶 C 6H 12O 6+6H 2O+6O 2 6CO 2+12H 2

O+能量 ATP

A D P + P i + 能量

A T P 合成酶

A T P 水解酶

主动运输，发光、发电，肌肉收缩，吸能反应，大脑思考

动物：呼吸作用，

植物：呼吸作用和光合作用

第10 页

④、有氧呼吸概念：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP 的过程。

（2）无氧呼吸

①、无氧呼吸过程（如图）

酶1和酶2不会在一个细胞中共存 ②、无氧呼吸反应式:

C 6H 12O 6 2C 2H 5OH （酒精）+2CO 2

+能量 C 6H 12O 6 2C 3H 6O 3

（乳酸）+能量 大部分高等植物、酵母菌在无氧时产生酒精；马铃薯块茎、甜菜块根、脊椎动物肌细胞、乳酸菌产生乳酸。

1mol 葡萄糖生成乳酸时释放196.65KJ ，有61.08KJ 转移至ATP ，合成2molATP （61.08/30.54）,其余的以热能散失

③、无氧呼吸概念：一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化的产物，同时释放出少量能量，生成少量ATP 的过程。

④、无氧呼吸在有氧气时，受到抑制 （3）有氧呼吸与无氧呼吸的比较

注意 (1)部分真核生物细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，如蛔虫。

(2)原核生物均无线粒体，但有的可进行有氧呼吸，场所：细胞质基质。

如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)，根据实验结论可知实验结果（玻璃细管内红墨滴移动情况回答）

只有氧呼吸 ← 不动 只无氧呼吸 不动 → 既有氧呼吸，又无氧呼吸

← → 4、细胞呼吸原理的应用：

（1）包扎伤口：用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境，避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。

（2）发酵产品：严格控制氧气浓度

（3）板结或长期水淹：会导致土壤空气不足，根进行无氧呼吸产生酒精毒害根细胞，使根系变黑、腐烂。

5、细胞呼吸的外界影响因素及其应用

1、温度：温度通过影响与呼吸作用相关的酶的活性而影响呼吸作用，如图。生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中，夜间适当降温，抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，可达到提高产量的目的。

2、氧气浓度：绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，Q 点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存，O 2的存在对无氧呼吸起抑制作用。随着氧气浓度增加，无氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强。当无氧呼吸消失，此后只进行有氧呼吸且有氧呼吸强度随氧浓度的增加先增强后不再稳定。氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生CO 2的量，所以，两条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度，当两曲线重合时(距离为0)，无氧呼吸强度为0。应用：当氧气浓度为C 时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果蔬菜效果较好。

有氧呼吸 无氧呼吸 不同点

场所

细胞质基质、线粒体 细胞质基质

条件

需氧

不需氧

产物 CO 2、H 2O

酒精和CO 2或乳

酸

能量变化 释放大量能量，合成38ATP 释放少量能量，合成2ATP

相同点

联系

从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以

后阶段不同

实质 分解有机物，释放能量，合成ATP

②

酶1

4[H]

①

酶

C 6H 12O 6

2 C 3H 4O 3(丙酮酸) 酶2

2C 2H 5OH （酒精）+2CO 2

2C 3H 6O 3（乳酸）

细胞质基质

少量能量

酶 酶

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3、含水量：在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱（如图）。粮

油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干

状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗。如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中的温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。

四、光合作用

（一）、绿叶中色素的提取和分离

注意：（1）各种色素都能溶解在无水乙醇中形成溶液,使色素从生物组织中脱离出来。

（2）各种色素都能溶解在层析液中，但在层析液中的溶解度不同：溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，所以不同色素可以在滤纸上因扩散速度不同而分开，各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。

（3）本实验中圆形滤纸中央滴一滴层析液,对叶绿体中的色素进行层析，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。

（二）、探索历程

光合作用的概念:指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程

密闭的玻璃罩是否加植物为自变量，蜡烛燃烧时间或小鼠存活时间为因变量。 1779年，英格豪斯发现，普利斯特利的实验只有在光照下才能成功，植物体只有绿叶才能更新空气。 1785年，明确绿叶吸收二氧化碳，释放氧气。 1845年，梅耶指出，光能转化成化学能储存起来。 1864年，萨克斯

菠菜叶（含色素） SiO 2（研磨充分） CaCO 3（保护色素） 无水乙醇（溶解色素）

研磨 过滤

滤液

橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素

b

类胡萝卜素

叶绿素

1/4 3/4

主要吸收蓝紫光

主要吸收蓝紫光、红光

1771年，普利斯特利

结论：植物可以更新空气

后灭 先灭 后死 先死

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萨克斯实验中黑暗处理的目的：消耗掉叶片中原有的淀粉。曝光与遮光形成对照，检验试剂为碘蒸气。自身对照，自变量为是否照光(一半曝光与另一半遮光)，因变量为叶片是否制造出淀粉。

1939年，鲁宾和卡门利用同位素标志法，研究光合作用释放的氧气的来源。相互对照，自变量为标记

物质(H 182O 与C 18

O 2)，因变量为O 2的放射性

结论：光合作用中释放的氧全部来自水。 20世纪40年代，卡尔文用14

CO 2探明了CO 2中碳的转移途径。

光合作用过程如图：

小结：

1、生成的O 2氧元素来自H 2O

2、能量转换：光能→活跃的化学能→稳定的化学能

3、光反应为暗反应提供ATP 和[H]

5、光反应：H 2O → O 2+[H] 和 ADP+Pi → ATP ， 场所:类囊体的薄膜上，需要光、色素、水和酶

暗反应：CO 2+C 5 → 2C

3 （CH 2O ）+C 5，

场所: 叶绿体的基质中，不需要光、色素、需要CO 2、酶

两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系 5、光能↓ O 2↓ [H] ↓ C 3↑ C 5↓（CH 2O ）↓ CO 2↓ O 2↓ [H] ↑ C 3↓ C 5↑（CH 2O ）↓

6、光合作用化学反应式：

三、化能合成作用————一些自养生物不能利用光能，而是利用体外环境中无机物氧化所释放出的能量，以环境中的二氧化碳为碳的来源，来合成有机物，并且储存能量，这种合成作用叫化能合成作用。

光合作用和化能合成作用的异同点:

相同点：都是将无机物转变成自身组成物质。 不同点：光合作用，利用光能；化能合成作用，利用无机物氧化产生的化学能。 注意

1.没有光反应，暗反应无法进行,所以晚上植物只进行呼吸作用，不进行光合作用；没有暗反应，有机物无法合成，生命活动也就不能持续进行。

2.色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体薄膜上,但光反应和暗反应都需要酶参与,所以光合作用有关酶存在于两个部位——叶绿体类囊体薄膜上和基质中。 （四）、光合作用的影响因素及其应用 1、光照强度对光合作用强度的影响

(1)曲线分析：A 点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，细胞内的代谢特点如图2所示，释放的CO 2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，

CO 2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO 2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光结论：绿色叶片光合作用产生淀粉

黑暗中放置

强光下 照射

变蓝

不变蓝

加碘

C 18O 2 H 2O

O 2 某种绿色植物

CO 2

H 218

O 18

O 2

[H]

ATP ADP+Pi

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合作用强度(如图3所示)。

B 点：细胞呼吸释放的CO 2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(如图4所示)。光照强度只有在B 点以上时，植物才能正常生长，B 点所示光照强度称为光补偿点。 B

C 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 点以上就不再加强了，C 点所示光照强度称为光饱和点。B 点以后的细胞代谢特点可用图5表示。

(2)应用：阴生植物的B 点前移，C 点较低，如图中虚线所示，适当提高光照强度可增加大棚作物产量。

2、CO 2浓度对光合作用强度的影响

（1）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CO 2浓度的增加而增大，但当CO 2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。 （2）点含义：①图1中A 点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO 2浓度，即CO 2补偿点； ②图2中的A ′点表示进行光合作用所需CO 2的最低浓度；

③图1和图2中的B 和B ′点都表示CO 2饱和点。 （3）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CO 2浓度，提高光能利用率。

3、温度对光合作用速率的影响 (1)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。 (2)应用：冬天温室栽

培白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。

4、必需元素供应对光合速率的影响 (1)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。

(2)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。

5、水分的供应对光合作用速率的影响

(1)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CO 2进入叶片，从而间接影响光合作用。

(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。

6、叶龄对光合作用速率的影响 （1）曲线分析：①随幼叶不断生长，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，光合速率不断增加（OA 段）；②壮叶时，叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定状态，光合速率基本稳定（AB 段）；③老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光合速率下降（BC 段）。 （2）应用：摘除老叶、残叶。

7、多因子对光合速率的影响

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，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示中的其他因子。

补充：1、光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO 2等原料的消耗或O 2、（CH 2O ）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。

2、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O 2增加量、CO 2减少量或有机物的增加量,称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如下图所示。

3、呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO 2增加量、O 2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。

4、一昼夜有机物的积累量（用CO 2量表示）可用下式表示:积累量=白天从外界吸收的CO 2量-晚上呼吸释放的CO 2量。

5、判定方法

(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO 2吸收值为0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为表观光合速率。

(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。

(3)有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正（实际）光合速率。

6、若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用 甲：一直光照10分钟；乙：光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲<乙(暗反应时间长)。

7、CO 2中C 进入C 3但不进入C 5，最后进入(CH 2O)，C 5中C 不进入(CH 2O)

，可用放射性同位素标记法证

第14 页

明。

8、曲线中点的含义和移动规律

光照强度与光合速率的关系曲线图中各点的含义 (1)光补偿点含义：光合作用等于呼吸作用，若改变某一因素(如光照、CO 2浓度)，使光合作用增大(减小)，而呼吸作用不受影响，则光补偿点应左移(右移)；若改变某一因素(如温度)，使呼吸作用增大

(减小)，而光合作用不受影响，则光补偿点应右移(左移)。

(2)光饱和点含义：当横坐标对应的因素对光合作用最大值不产生影响时，若改变某一因素使光合作用增大(减小)，则光饱和点应右(左)移。 9、如何确定自变量

此曲线中只包含X 和Z 两个自变量，a 点(曲线上升阶段)时影响因素即横坐标对应的变量X ；b 点(达到平衡)时影响因素则为该曲线中另外一个变量

Z ，不可考虑X 、Z 之外的其他变量，相当于把范围缩小到X 、Z 两个变量中。

第六章 细胞的生命历程

一、细胞增殖

多细胞生物体积的增大（即生物体的生长）：细胞体积增大，细胞数量增加（主）

二、细胞不能无限长大

1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大（假

设细胞是一个球体，面积和体积的比为：4πr 2

/(4/3)

πr 3

=3/r ，r 越大，比值越小） 2、细胞核约占细胞总体积10%

三、细胞通过分裂进行增殖

1、意义:单细胞生物产生新个体;多细胞一个受精卵形成多细胞个体,补充物体内衰老和死亡的细胞

2、细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程

3、真核细胞的分裂方式有三种: 有丝分裂（增加体细胞）， 无丝分裂（蛙的红细胞）， 减数分裂（形成生殖细胞）

四、有丝分裂

细胞分裂的主要方式。细胞进行有丝分裂是有周期性的，即细胞周期

1、细胞周期概念：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。哺乳动物

成熟的红细胞、神经细胞、卵细胞、精子等无细胞周期，因为它们不是连续分裂的细胞 2、阶段

（1）分裂间期：概念：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前。约90％～95％，完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，细胞有适度的生长 （2）分裂期：分为前期、中期、后期、末期

1、3代表分裂间期，1+2代表细胞周期

应用：观察植物根尖细胞的有丝分裂时，大多数细胞处于分裂间期

前期：染色体出现，纺锤体出现，核仁、核膜消失，细胞内的染色体散乱地分布在纺锤体的中央（两现两消失）

中期：染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上，两极纺锤丝附着在着丝点两侧。染色体的形态比较固定，数目比较清晰，便于观察清楚。

后期：着丝点一分为二，姐妹染色单体分离成为两条子染色体。被纺锤丝牵引着移向两极。

末期：纺锤体、染色体逐渐消失，出现新的核膜和核仁。出现细胞板，形成新的细胞壁，细胞分裂为二

分裂完成后，大多数细胞进入下一个细胞周期的间期，少数分化，补充衰老死亡的细胞

五、动物细胞的有丝分裂与植物区别：前期由中心体发出星射线，形成纺锤体；末期细胞膜内陷，细胞缢裂为二

补充1、染色体形态变化

2、染色体行为变化规律

3、区分动、植物有丝分裂最可靠的方法——子细胞形成方式，细胞板结构、纺锤丝、星射线、中心体都不可靠。

4、

第15 页

间期

前期 中期 后期 末期

动物

植物

染色体数 4 4 4 8 4 DNA 数 4→8 8 8 8 4 染色单体数 0→8 8 8 0 0 每条染色体所含DNA 1→2 2 2 1 1 已知某体细胞染色体为2N ，进行有丝分裂，填表绘图（不考虑细胞质的DNA ） 染色体数 2N 2N 2N 4N 2N DNA 数 2N →4N 4N 4N 4N 2N 染色单体数 0→4N 4N 4N 0 0 每条染色体所含DNA 1→2 2 2 1

1

六、细胞有丝分裂的重要意义：细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。它将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质，因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。 七、无丝分裂：蛙的红细胞

八、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

注意问题 (1)根尖培养：培养时应经常换水，防止根细胞长期缺氧进行无氧呼吸，产生酒精，使根细胞中毒、腐烂。 (2)取材：剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，长度2～3 mm ，同时注意剪取的时间，一般在上午10时至下午2时之间，此时分生区细胞分裂旺盛。

(3)步骤：先漂洗再染色，两步骤不能颠倒。

(4)观察：①先在低倍镜下找到分生区细胞，其特点是：呈正方形，排列紧密；再换用高倍镜，若找到长方形细胞，则观察的是不再分裂的伸长区细胞；②观察到不同时期的细胞数目多少反映出各时期经历时间的长短——间期最长，故观察的细胞最多；③观察不到动态分裂过程，细胞解离后已被杀死，因此要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像；④同一视野可以看到不同分裂时期的细胞图像，说明同一个体各个细胞分裂不同步。

（5）①动物细胞一般画成圆形，外面代表细胞膜；植物细胞一般画成长方形，外面代表细胞壁。

②动物细胞分裂后期、末期向内凹陷，最终缢裂成两个子细胞；植物细胞不向内凹陷，细胞中央形成细胞板，最终形成两个子细胞。

③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。

④细胞分裂后期图像应注意三点：移向两极的染色体位置不能画反，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、颜色应完全相同；③每一极同源染色体都应成对存在(二倍体生物)。

九、细胞的分化

1．概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。

2．结果：使多细胞生物体中的细胞趋向于专门化

a代表细胞分裂，b代表细胞分化

3．原因：不同细胞遗传信息的执行情况不同（基因有选择性表达的结果）。

十、细胞的全能性

1．概念：是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能

2．自然条件下受精卵的全能性最大。

3．植物细胞全能性的应用：组织培养进行快速繁殖4．“多利”的诞生证明：已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性

但是目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体.

干细胞：动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞

5．在个体发育过程中，细胞分化的实质是基因的选择性表达。同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同，但由于基因的选择性表达，转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不同，这是不同细胞出现形态、结构和生理功能差异的根本原因。

6．细胞分化和细胞全能性的比较

项

目

细胞分化细胞全能性

原

理

细胞内基因选择性表

达

含有本物种全套遗传

物质

特

点

①持久性：细胞分化

贯穿于生物体整个生

命进程中，在胚胎时期

达到最大限度；

②稳定性和不可逆

性：一般来说，分化了

的细胞将一直保持分

化后的状态，直到死

亡；③普遍性：生物界

中普遍存在，是生物个

体发育的基础

①高度分化的植物体

细胞具有全能性(植物

细胞在离体的情况下，

在一定的营养物质、激

素和其他适宜的外界

条件下，才能表现其全

能性)；

动物已分化的体细胞

全能性受限制，但细胞

核仍具有全能性。例

如，动物克隆技术结

果

形成形态、结构、功能

不同的细胞

形成新的个体

大

小

细胞分化程度有高低

之分；体细胞＞生殖细

胞＞受精卵

细胞全能性有大小之

分：受精卵＞生殖细胞

＞体细胞

关

系

①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的

细胞都含有保持物种遗传特性

所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；

②一般情况下，细胞分化程度越高，全能性越

难以实现；细胞分化程度越低，

全能性就越高

7．植物种子发育成植株不叫全能性；胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体——体现全能性的终点)不叫全能性。

8．管家基因：所有细胞都需要表达的基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，例如，与呼吸有关酶的基因、ATP合成与水解酶的基因、转录翻译有关酶及解旋酶相关基因。奢侈基因：某类细胞特有蛋白质的相关基因，即只在特定细胞表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能，例如控制胰岛素、唾液淀粉酶、生长激素、血红蛋白、卵清蛋白等合成的基因。细胞分化实质——基因的选择性表达——奢侈基因表达的结果―→合成特定的蛋白质。

奢侈基因(A、B)在特定的细胞中选择性表达，合成特定的蛋白质并改变细胞的形态与功能；而管家基因(C)在所有细胞中均表达。但注意选择性表达后的细胞中仍具备全套基因。

十一、细胞的衰老

1、个体衰老与细胞衰老的关系

单细胞生物：细胞衰老＝个体衰老

多细胞生物：细胞衰老≠个体衰老

2、细胞衰老的特征

16

①细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积减小,细胞代谢

速率减慢.

②细胞内多中酶活性降低：老年人白发苍苍

③细胞内的色素逐渐积累：老年斑

④细胞内的呼吸速率减慢,细胞核体积增大,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.

十二、细胞的凋亡

是一种自然的生理过程，由基因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。细胞坏死与细胞凋亡不同。细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。

十三、细胞的癌变

1、概念：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。

2、癌细胞的主要特征：①无限增殖（人正常体细胞分裂50~60次）②形态结构发生显著变化（正常成纤维细胞呈扁平梭形，癌变后成球性）③细胞膜发生了变化（细胞膜上糖蛋白减少，导致癌细胞能到处扩散。）

3、致癌因子：物理致癌因子：紫外线、X射线等；化学致癌因子：石棉、砷化物、联苯胺等；病毒致癌因子：Rous肉瘤病毒等

4、细胞癌变原因：致癌因子将原癌基因（主要负责调节细胞周期）和抑癌基因（主要是抑制组织细胞不正常的增殖）发生突变而使正常细胞变成癌细胞。

5、防治：防：远离致癌因子，加强锻炼；治：切除，化疗，放疗。

注意：癌细胞是一种只分裂而不能分化或畸形分化的细胞。

6．细胞分裂、分化、癌变及衰老的关系

(1)区别

结果遗传物质变化

细胞分裂单细胞生物完成生殖，

多细胞生物产生新细胞

复制后均分

细胞分化形成不同组织器官不发生改变

细胞癌变无限增殖的癌细胞发生改变

细胞衰老细胞正常死亡不发生改变(2)联系:①细胞分裂是细胞分化的基础；②仅有细胞分裂和生长，而没有细胞分化，生物体不能正常生长发育；③细胞的正常分化能抑制细胞癌变，细胞癌变是细胞的畸形分化。如图所示。

第1章遗传因子的发现

第1节、孟德尔的豌豆杂交实验（一）以前观点：融合遗传

一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功

1、豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉。避免外来

花粉的干扰，一般都是纯种。

自花传粉：两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程，也叫自交。

异花传粉：两朵花之间的传粉过程（提供花粉叫父本，♂；接受花粉叫母本,♀）

人工操作异花传粉：花蕾期去雄→套袋→雌蕊成熟→人工授粉→套袋→结实（含种子）

闭花受粉：花未开放时就已经完成了受粉。

开花受粉：花开放以后才开始受粉，异花传粉植物为开花受粉。

2、豌豆植株有易于区分的性状

性状：生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。

相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。

这些性状能够稳定地遗传给后代。

二、一对相对性状的杂交实验

P: 纯种高茎 X 纯种矮茎

F1：全高茎

F2：高茎﹕矮茎

787 277

3 ﹕ 1

7对相对性状杂交实验结果均为3﹕1。说明其必然性。

P：parents，亲本；F1：子一代；F2：子二代；

正交与反交：二者是相对的，不是绝对的；如甲(♀)×乙(♂)为正交，则甲(♂)×乙(♀)为反交，也可颠倒过来。

X：植物（杂交），鱼类（交尾），蛙类（抱对），人（婚配），其他动物（交配）

?：自交，即植物自花传粉，后来拓展为遗传因子组成相同的个体之间杂交。

显性性状：F1中显现出来的性状；隐性性状：F1中未显现出来的性状

性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。

三、对分离现象的解释

1、生物的性状是由遗传因子决定的。决定显性性状的

为显性遗传因子，用大写字母表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母表示。

2、体细胞中遗传因子是成对存在的。

纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD（显性纯合子）和dd（隐性纯合子）；

杂合子：遗传因子组成不相同的个体，如Dd

3、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。

4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。

性状分离比的模拟实验

1．实验原理：甲、乙两个小桶分别代表雌雄蕊，甲、乙内的彩球分别代表雌雄配子，用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中雌雄配子随机结合。

?

17

18

2．实验注意问题 (1)要随机抓取，且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀，目的是保证两种雌配子或两种雄配子比例相同。 (2)重复的次数足够多。

四、对分离现象解释的验证（测交）

F 1：高茎 Dd X dd 矮茎（隐性纯合子） ↓ ↓ 配子：

D d d

测交后代： Dd dd

高茎 ﹕ 矮茎=1﹕1 30 ﹕ 34 假说——演绎法

五、分离定律：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。 知识点解读：

1、玉米、果蝇作为实验材料的优点：

玉米是经济作物，可大面积种植；籽粒多，易统计；雌蕊和雄蕊异花，杂交时不用去雄。

果蝇繁殖力强，子代多，易饲养；雌雄异体，有性染色体。

2、判断显性和隐性性状的方法：

①纯种高茎 × 纯种矮茎—→全高茎，高茎对矮茎是显性,

②高茎?—→高茎﹕矮茎=3﹕1，高茎对矮茎是显性 3、纯合子、杂合子鉴定

①自交：如果后代发生性状分离，则亲本是杂合子；如果后代没有发生性状分离，则可能是纯合子。此方法是最简单的，适用于植物，还可提高纯合度,不适用于动物。

②测交：让待测个体与隐性纯合子测交，如果后代出现隐性性状，则亲本是杂合子；如果后代只有显性性状，则亲本可能是纯合子。

对于繁殖能力差的动物，雄性动物应和多只雌性动物交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。 ③花粉鉴定法。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。此法只适用于产支链和直链淀粉的植物且需要借助染色和显微镜进行观察。 4、

5、杂合子自交

6、Aa ×Aa<=>显:隐=3 : 1 Aa ×aa<=>显:隐=1 : 1， AA × <=>全显 aa ×aa <=>全隐

7、致死现象﹕高茎?—→高茎﹕矮茎=2﹕1，显性纯合致死

8、ABO 血型：ABO 血型是由I A 、I B

、i 三个遗传因子决

定的。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，所以遗传因子组成与血型的关系只能是：

遗传因子组成 I A I A I A i I B I B I B i I A I B

ii 血型

A 型

B 型

AB 型 O 型

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 P ：黄色圆粒×绿色皱粒 ↓ F 1 黄色圆粒 ↓?

F 29黄色圆粒∶3黄色皱粒∶3绿色圆粒∶1绿色皱粒 提醒 F 2中重组类型(与P 不同，不是与F 1不同)为3黄色皱粒和3绿色圆粒，所占比例为6/16(3/8)，若亲本改为黄色皱粒×绿色圆粒(均纯合)，则重组类型变成9黄色圆粒和1绿色皱粒，所占比例为10/16(5/8)。

二、对自由组合现象的解释

假设豌豆的粒形和粒色分别由一对遗传因子控制，即黄色和绿色分别是由Y 和y 控制；圆粒和皱粒分别是由R 和r 控制。这样，纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成就分别是YYRR 和yyrr ， F1的遗传因子组成就是YyRr 。Y 对y 、R 对r 都具有显性作用，因此，F1的表现型是黄色圆粒。

Aa

?

1/4AA ，1/2Aa ，1/4aa ?

1/4AA ，1/2（1/4AA ，1/2Aa ，1/4aa ），1/4aa 3/8AA ，1/4Aa ，3/8aa

?

3/8AA ，1/4（1/4AA ，1/2Aa ，1/4aa ），3/8aa

7/16AA ，1/8Aa ，7/16aa

?n 次

AA ，（1/2）n Aa ， aa

→

F1自交产生配子时，每对遗传因子都要彼此分离，所以，Y与y分离。R与r分离。与此同时，不同对的遗传因子之间可以自由组合，也就是Y可以与R或r组合，y可以与R或r组合。这样，F1产生的雌配子和雄配子就各有4种，它们是YR、Yr、yR和yr，并且它们之间的数量比接近于1∶1∶1∶1。

P：黄色圆粒YYRR×yyrr绿色皱粒

↓

配子 YR yr

F1 YrRr黄色圆粒

↓

配子： YR Yr yR yr

↓

F2Y R Y rr yyR yyrr

9黄色圆粒∶3黄色皱粒∶3绿色圆粒∶1绿色皱粒三、对自由组合现象解释的的验证

测交：黄色圆粒YyRr×yyrr绿色皱粒

↓

配子： YR Yr yR yr yr

测交后代： YyRr Yyrr yyRr yyrr 1黄色∶ 1黄色∶ 1绿色∶ 1绿色

圆粒皱粒圆粒皱粒

55 ∶ 49 ∶ 51 ∶ 52

四、自由组合定律

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。

五、孟德尔实验方法的启示

①正确的选用实验材料；

②先研究一对相对性状的遗传，在研究两对或多对性状的遗传；

③应用统计学方法对实验结果进行分析；

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。

基于对大量数据的分析而提出假设，再设计实验来验证。特别是他把数学方法引入生物学的研究，是超越前人的创新。还有他对科学的热爱和锲而不舍的精神也值得我们学习

六、孟德尔遗传规律的再发现

把“遗传因子”叫做基因，提出表现型（生物个体表现出来的性状。）和基因型（与表现型有关的基因组成），等位基因（控制对相对性状的基因）。

因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“遗传学之父”。知识点解读：

1、n对等位基因自由组合规律如下表：

亲本相对性状的对数

F2表现型F2基因型

种类分离比种类分离比

1 2 (3∶1)1 3 (1∶2∶1)1

2 4 (3∶1)29 (1∶2∶1)2

3 8 (3∶1)327 (1∶2∶1)3

4 16 (3∶1)481 (1∶2∶1)4

┇┇┇┇┇

n2n(3∶1)n3n(1∶2∶1)n

2、“乘法法则”计算子代基因型和表现型种类和比例

（1）AaBbDd×AaBBDd，求其后代的基因型数，先分解

为三个分离定律：

Aa×Aa→3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)

Bb×BB→2种基因型(1BB∶1Bb)

Dd×Dd→3种基因型(1DD∶2Dd∶1dd)

后代中有3×2×3＝18种基因型。

（2）AaBbDd×AabbDd，其杂交后代可能的表现型数，

先分解为三个分离定律：

Aa×Aa→2种表现型,Bb×bb→2种表现型,Dd×Dd→2

种表现型，所以AaBbDd×AabbDd，后代中有2×2×2

＝8种表现型。

（3）AaBbDd?,求其后代的AaBbDd概率，先分解为

三个分离定律：

Aa?→1/2Aa，Bb?→1/2Bb, Dd?→1/2Dd

所以 AaBbDd?→1/2Aa×1/2Bb×1/2Dd=1/8AaBbDd

（4）AaBbDd?,求其后代A B D 概率，先分解为

三个分离定律：

Aa?→3/4A ，Bb?→3/4B , Dd?→3/4D

所以 AaBbDd?→3/4A ×3/4B ×3/4D =27/64A

B D

（5）AaBbDd×AaBBDd，求其后代的基因型和表现型不

同于双亲的概率

基因型:1-1/2×1/2×1/2-1/2×1/2×1/2=3/4，

表现型:1-3/4×1×3/4=7/16

（6）AaBbCCDd产生的配子种类数：

Aa Bb CC Dd

↓↓↓↓

2 × 2 × 1 × 2＝8种

3、比值问题——已知子代表现型分离比推测亲本基因

型(逆推型)

(1)高胖∶高瘦∶矮胖∶矮瘦=9∶3∶3∶1

?高∶矮=3∶1?Aa×Aa

?胖∶瘦=3∶1?Bb×Bb

?AaBb×AaBb；

(2) 高胖∶高瘦∶矮胖∶矮瘦=1∶1∶1∶1

?高∶矮=1∶1?Aa×aa

?胖∶瘦=1∶1?Bb×bb

?AaBb×aabb或Aabb×aaBb；

(3) 高胖∶高瘦∶矮胖∶矮瘦=3∶3∶1∶1

?高∶矮=3∶1?Aa×Aa

?胖∶瘦=1∶1?Bb×bb

19

20

?AaBb ×Aabb 高胖∶矮胖∶高瘦∶矮瘦=3∶3∶1∶1 ?高∶矮=1∶1?Aa ×aa

?胖∶瘦=3∶1?Bb ×Bb ?AaBb ×aaBb

4、9∶3∶3∶1的变式练习

（1）已知某种植物紫色和红色色素形成的生物化学途径是：

合成了红色中间产物就开红花，合成了紫色物质就开紫花，否则开白花

AaBb ?→紫花（A B ）∶红花（A bb ）∶白花（aa ）=9∶3∶4

3/4×3/4 3/4×1/4 1/4×1

（2）高（A ）对矮（a ），胖（B ）对瘦（b ）是显性，杂合矮胖胎死腹中。 AaBb ?→高胖 ∶ 高瘦 ∶ 矮胖 ∶ 矮瘦=9∶3∶1∶1

（A B ） （A bb ） （aaBB ） （aabb ）

3/4×3/4 3/4×1/4 1/4×1/4 1/4×1/4

（3）

AaBb ?→红花（A bb ）∶白花 = 3∶13

3/4×1/4 1-3/4×1/4

第2章 基因和染色体的关系

第1节、减数分裂和受精作用

一、减数分裂的概念：是进行有性生殖的生物形成生

殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过

程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新

产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。

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。

二、减数分裂过程

A B 白色 红色 紫色 A ↓

白色 红色 B 抑制

减Ⅰ（初级精、卵母细胞）减Ⅱ（次级精、卵母细胞，极体）

间期前期中期后期末期前期中期后期末期图像

精原细胞

图像

卵原细胞

染色体数 4 4 4 4 2 2 2 4 2 DNA数4→8 8 8 8 4 4 4 4 2 染色单体数0→8 8 8 8 4 4 4 0 0 1→2 2 2 2 2 2 2 1 1 每条染色体所含

DNA

已知某精原细胞染色体为2N，进行减数分裂，填表绘图（不考虑细胞质的DNA）

染色体数2N 2N 2N 2N N N N 2N N DNA数2N→4N 4N 4N 4N 2N 2N 2N 2N N 染色单体数0→4N 4N 4N 4N 2N 2N 2N 0 0 每条染色体所含

1→2 2 2 2 2 2 2 1 1 DNA

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