高中生物学业水平考试考纲
主题一 走进生命科学 1.1走进生命科学的世纪
1、17世纪显微镜的发明，使生命科学的研究进入了细胞水平。 2、18世纪瑞典博物学家林耐创立“生物分类法则”。
3、1838~1893年德国植物学家施莱登和施旺，提出了“细胞学说”。
4、1859年，英国博物学家达尔文发表了《物种起源》一书，提出“进化论”，为生命科学的发展奠定了辩证唯物主义的基础。
5、1900年，奥地利遗传学家孟德尔用豌豆杂交实验揭示了生物遗传的基本规律，为20世纪逐渐形成的近代遗传学提供了最根本的基础理论，因而被誉为遗传学的奠基人。
6、1953年，美国生物学家沃森和英国生物物理学家克里克提出了DNA双螺旋结构分子模型，将生命科学研究引入到分子水平的新阶段。
7、1965年，我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸，在分子生物学领域内做出了举世瞩目的贡献。
8、1990年，被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的人类基因组计划正式启动。2000年6月26日，人类基因组草图绘制成功。2003年4月14日，人类基因组计划的所有目标全部完成。
9、在生命科学的早期，主要采用描述法与比较法，对生物体形态结构特征进行观察和记录。随着生命科学的发展，实验法逐渐成为主要研究手段。
1.2走进生命科学实验室
1、基本步骤：提出疑问→提出假设→设计实验→实施实验→分析数据→得出结论→解答疑问→新的疑问→进一步探究
2、举例：为什么柳条鱼在四月产仔？
假设：1、水温随季节变化升高，引起柳条鱼产仔；
2、每日日照时间随季节变化延长，引起柳条鱼产仔。
实验1.1细胞的观察和测量 1、实验过程：
（1）低倍镜观察：对光→将玻片置于载物台适当位置→镜筒下降（眼睛从侧面观察）至低倍物镜距载玻片5mm →使用粗准焦螺旋抬高镜筒，至物象清晰（左眼观察，两眼同时睁开）
（2）高倍镜观察：直接转动转换器，换成高倍物镜（眼睛从侧面观察）→使用细准焦螺旋调节焦距，至物象清晰→用指针指出要求观察的细胞
（3）使用目镜测微尺测量细胞大小。 2、注意：
（1）左眼观察，两眼同时睁开。
（2）物象的移动方向与玻片的实际移动方向相反。
（3）观察装片中“F”字样时，视野中的字形为“F”倒置。
（4）低倍镜转换成高倍后，视野变暗，视野中细胞体积变大，数量变少。 （5）放大倍数=目镜×物镜。
主题二 生命的基础 2.1 生物体中的化合物
1、在组成生物体的化合物中，水的含量是最多的。 2、水是良好的溶剂；
水是细胞结构的重要组成成分； 水是绝大多数生物化学反应的介质；
并能帮助运送物质（营养物质，代谢废物）；
由于水的比热大，水对调节体温、保持体温恒定有重要作用。
3、生物体中的水有两种存在形式，绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动，称为自由水。小部分水与细胞内的其他物质结合，称为结合水。
4、代谢旺盛的器官含水量高。
各种类型生物体中都有一定的含水量；水生生物的体内含水量相对较高，即使是生命活动处于极微弱状态的休眠种子也不能没有水。
5、生物体内的无机盐大多数以离子状态存在。
6、无机盐在生物体中的含量很少，约占生物体的1%左右，但在生命活动中有重要作用。
7、有些无机盐参与组成生物体内的重要化合物，如Fe是血红蛋白的重要成分，缺Fe会造成贫血；Ca是构成骨骼、牙齿的重要成分，还参与生物体的代谢活动和调节内环境，缺Ca会造成骨质疏松，人血液中Ca2+含量低于45～55mg/L时，会导致肌肉抽搐等症状。
2+
植物缺少Zn会使幼叶和茎生长受到抑制，叶边缘常撕裂或皱缩；人体摄入Zn不足将会造成生长发育不良、认知能力缺陷、精神发育迟缓、行为障碍等，但长期不Zn超过45mg/d，则可引发贫血、免疫功能低下等。
专家对碘的推荐量为0.15mg/d，儿童食用过量碘盐会导致中毒，碘是有过量还可能导致甲亢、甲状腺囊肿等，但碘摄入不足会影响甲状腺激素合成，导致甲状腺补偿性肿大（大脖子病），导致儿童患上呆小症。
8、人们将符合化学通式（CH2O）n的物质称为糖类，俗称碳水化合物。 9、糖类是维持生命活动所需能量的主要来源。
10、糖类按其组成课分为单糖（如葡萄糖、果糖、核糖等）、双糖（如蔗糖、乳糖和麦芽糖等）、多糖（如植物中的淀粉、纤维素，动物肝脏和肌肉中的糖原）。
11、葡萄糖是细胞中的能源物质。 12、淀粉是植物体内糖的储存形式。
13、糖原是动物体内糖的储存形式。储存在肝细胞中的称为肝糖原，储存在肌细胞中的称为肌糖原。
14、肝糖原和血糖（血液中的葡萄糖）的合成和分解是动态平衡的。血糖低时，糖原分解为葡萄糖，补充血液中的血糖；血糖高时，则合成糖原储存。
15、纤维素是组成植物细胞壁的组要成分。
16、多糖与脂质结合在一起，称为糖脂；多糖与蛋白质结合在一起称为糖蛋白。 17、脂肪、磷脂、胆固醇是最常见的脂质。 18、脂肪的基本单位是：甘油+脂肪酸
19、饱和脂肪酸：碳和碳之间都是以单键相连； 不饱和脂肪酸：碳和碳之间存在双键。
20、每克脂肪在人体内氧化分解可产生37.6kJ能量，约为1g葡萄糖氧化分解产生能量（约16.4kJ）的2倍，因此脂肪是更好的储能物质。人体内的脂肪还有减少身体热量散失、维持体温恒定的作用；还能对脏器起到润滑和缓冲的作用。
21、磷脂是组成细胞膜的结构大分子。头部亲水，为不疏水。 22、胆固醇是人体必需的。它是组成细胞膜结构的重要成分，也是合成某些激素（如雄激素、雌激素和肾上腺皮质激素）及维生素D等物质的原料。但胆固醇含量偏高，可引发心血管疾病。
23、蛋白质是由氨基酸为单体组成的大分子化合物，天然氨基酸约有20种。 24、氨基酸的结构通式：
25、肽键的结构式：
26、氨基酸分子通过脱水缩合反应形成肽键，通过肽键连接成肽链，一条或多条肽链以一定的空间结构组成蛋白质。
27、蛋白质的种类多样，参与组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同，肽链的空间结构也千差万别，各自不同的结构决定了它们各自不同的功能。
28、蛋白质生物体的重要组成成分，如它是构成细胞膜、细胞质、肌肉、皮肤、毛发等的组要成分；也是生物体内许多调节物质的原料，如它是形成酶、抗体、激素、血红蛋白等必须的原料。蛋白质还能为机体供能，蛋白质提供的能量占人体每日所需总能量的10%～15%。
29、核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
30、核酸分为两类：一类称脱氧核糖核酸，简称DNA，主要存在于细胞核内；另一类称核糖核酸，简称RNA，主要存在于细胞质内。
31、核酸的基本单位是：核苷酸。DNA的基本单位是脱氧核苷酸；RNA的基本单位是核苷酸。
32、1个脱氧核苷酸的组成：1分子磷酸，1分子脱氧核糖，1分子含氮碱基。结构图：
33、组成DNA的含氮碱基：A 腺嘌呤，T 胸腺嘧啶，G 鸟嘌呤，C 胞嘧啶。 34、1个核苷酸的组成：1分子磷酸，1分子核糖，1分子含氮碱基。结构图：
35、组成RNA的含氮碱基：A 腺嘌呤，U 尿嘧啶，G 鸟嘌呤，C 胞嘧啶。
36、维生素是生物的生长和代谢所必需的微量有机化合物。缺少维生素B1，会导致脚气病；缺乏维生素C,会导致坏血病。
37、维生素按溶解特性，可以分为脂溶性（如维生素A、维生素D、维生素E、维生素K）和水溶性(如维生素B族、维生素C、维生素PP、叶酸)两大类。
38、构成细胞内生命物质的主要有机成分是蛋白质和核酸。 实验2.1 食物中主要营养成分的鉴定 实验材料 被鉴定的物质 试剂、方法 观察到的现象 1%葡萄糖溶液 还原性糖 加班氏试剂，摇样品变成红黄色
匀，加热至沸腾
10%鸡蛋清溶液 蛋白质 加等量5%NaOH溶样品变成紫红色
液，振荡，缓慢加入1%CuSO4溶液，摇匀。
植物油 脂肪 苏丹Ⅲ染液，振荡 样品变成橘红色
2.2细胞的结构
1、细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成，膜的外侧有少量多糖。
2、由于细胞膜的外侧和内侧都是水溶液，组成细胞膜的磷脂分子会自动形成磷脂双分子层的稳定结构。蛋白质分子有的附着在磷脂双分子层的内外两侧，有的以不同深度镶嵌或者贯穿在磷脂双分子层中。
3、膜上的蛋白质和磷脂可与多糖结合形成糖蛋白和糖脂，糖蛋白是细胞识别外界信息的“信号天线。
4、磷脂双分子层实质上是一层半流动性的“油”，膜上的蛋白质可以在磷脂双分子层中进行横向移动或自身旋转运动。
5、 特点 浓度梯度 是否需是否需要 实例 跨膜方式 要细 蛋白质载体
胞消耗能量
被自由扩散 高→低 否 否 如O2、CO2等小分动运子 输 协助扩散 高→低 否 是 如Na+、Cl-、葡萄
糖、氨基酸、核苷酸等
主动运输 低→高 是 是 如海带从还海水
中摄取碘。
6、主动运输是物质进出活细胞的主要方式。 7、胞吞：如白细胞吞噬病菌； 胞吐：与胞吞过程相反。
8、水分子通过细胞膜的扩散称为渗透。
9、细胞壁是全透性的，水和溶质都可以自由透过。
10、细胞膜、液泡膜和两者之间的细胞质合称为原生质层，可看作是一层选择透过性膜。这层膜的性质类同于半透膜（水分子能自由通过，而溶质大分子不能通过的一种薄膜。
11、植物细胞在外界溶液浓度高的条件下，细胞内的水分子就会向细胞外渗透，因为失水而导致原生质层收缩，容易变形的细胞膜也随之收缩，而不容易变形的细胞壁则保持原来形状。所以会观察到细胞壁和细胞膜分离的现象，我们称这种原生质层与细胞壁分离的现象为质壁分离。
12、当细胞溶液浓度小于外界时，水分就由细胞渗出，细胞内的原生质层因液泡失水而不断地随之收缩，出现质壁分离现象；当细胞液浓度大于外界时，水分就由外界渗入细胞，细胞吸水使液泡逐渐变大，出现质壁分离复原现象。
13、细胞膜具有保护细胞内部、控制物质进出细胞、与细胞外界进行信息交流的功能。
14、细胞核有核膜、核仁、核基质和染色体组成。核膜由两层膜构成。核膜上有许
多小孔，称为核孔，是细胞核和细胞质之间进行物质交换的孔道；核仁与核糖体的形成有关；核基质是细胞核内进行各种代谢活动的场所。
15、染色质组要由DNA和蛋白质组成。染色体和染色质是同一物质在不同时期的两种形态。
16、我们将能在光学显微镜下观察到的结构，称为显微结构；而将在电子显微镜下看到的结构称为亚显微结构。
17、细胞核是储存遗传物质的场所，是细胞生长、发育、分裂繁殖的调控中心。 18、细胞膜以内、细胞核以外的整个区域的一切结构和物质都属于细胞质，为细胞代谢提供各种原料和反应场所。
19、细胞质基质中分布着许多具有特定功能的结构——细胞器。 20、
细胞器名称 形态结构 功能 动植物细核糖体 由RNA和蛋白质构成细胞内合成蛋白质胞共有 的微小颗粒，无膜结构。 的场所。
线粒体 粒状或棒状小体。外细胞有氧呼吸的主
膜、内膜、嵴、基质（含要场所。产生ATP，为生与呼吸作用有的关酶）。 命活动提供能量。
内质网 由单层膜结构连接而蛋白质运输及加工。
成的网状结构。 脂类合成。
高尔基体 由单层膜围成扁平囊与细胞分泌物的储
状和泡状结构。 存、加工和转运排出有
关；植物细胞分裂时，与细胞壁的形成有关。
动物细胞中心体 由两个垂直排列的中与细胞有丝分裂形和低等植物细心粒组成。无膜结构。 成纺锤体有关。 胞
植物细胞 叶绿体 扁平的椭球形 或球光合作用的场所。
形小体。外膜、内膜、基 粒、基质（含与光合作用有关的酶）。
液泡 由单层膜围成的泡状调节细胞内环境。与
结构；内有细胞液。 渗透吸水有关，与代谢产
物贮存有关，与花、果等颜色有关。
溶酶体 由单层膜围成的囊泡调节细胞内环境。与
状结构。 渗透吸水有关，与代谢产
物贮存有关，与花、果等颜色有关。
21、细胞壁、液泡、和叶绿体是植物细胞特有的结构和细胞器。
22、真核细胞有细胞核和各种细胞器。由真核细胞构成的生物称为真核生物，例如原生生物、真菌、植物、动物、人。
23、原核细胞结构简单，体积较小，没有成形的细胞核，及没有由膜包被的细胞核，遗传物质DNA集中在细胞的中央，除了核糖体外没有其它细胞器。由原核细胞构成的生物称为原核生物，例如细菌、蓝藻、放线菌、古细菌、支原体、衣原体、立克次氏体等。
24、颤藻为原核生物，水绵为真核生物。
25、病毒是一类非细胞结构的生物体，很小。病毒的主要成分是核酸和蛋白质。一
种病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA。
26、病毒营寄生生活，病毒只能寄生在某种特定的活细胞内才能生活。 27、细菌病毒又称噬菌体。
28、乙型肝炎：是由乙型肝炎病毒引起的具有慢性携带症状的传染病，主要通过血液传播，也可以通过母婴传播。防治：采取免疫预防为主，防治兼顾的综合措施，有效遏制乙肝的高流行性状态。
29、艾滋病：人类免疫缺陷病毒（HIV）主要感染免疫系统中的T淋巴细胞。主要通过性、血液、母婴等途径传播。
30、虽然病毒常常令人胆战心惊，但是人们一方面设法治疗和预防病毒性疾病，一方面利用病毒为人类造福。例如，利用病毒的某些特性对付细菌感染，在烧伤治疗中，可用噬菌体抑制绿脓杆菌感染；利用昆虫病毒防治害虫；另外，病毒还可以应用于转基因技术。
专题三 生命的物质变换和能量转换 3.1生物化学反应的特点
1、自我更新是生命活动的基本特征。生物体不断地从外界摄取营养物质，将它们转变为自生的物质，并储存能量，这个过程称为同化作用。同时，生物体不断地将自身的物质分解以释放能量，并将代谢终产物排出体外，这个过程称为异化作用。同化作用和异化作用组成了生物体的新陈代谢。
2、由小分子形成大分子的化学反应，称为合成反应。如单糖合成多糖，核苷酸合成核酸等。
将大分子分解成小分子的反应，称为分解反应。如淀粉和糖原被分解成葡萄糖，脂肪分解成甘油和脂肪酸，蛋白质分解成氨基酸。有的分解反应需要特定水解酶的参与，还要消耗一个水分子，这样的分解反应称为水解反应。有的分解反应不消耗水分子，却释放出氢原子和能量，这类反应属于氧化分解反应。
3、发生在生物体内的化学反应往往需要生物催化剂——酶的参与。
4、酶是由活细胞产生的具有催化能力的生物大分子。绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
5、我们将酶的催化效率称为酶的活性。酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍，酶具有高效性。酶还具有专一性，如淀粉酶只能催化淀粉水解，对脂肪、蛋白质水解则不起催化作用。每一种酶只能催化一种或一类物质的合成反应或分解反应。
6、酶的种类及其繁多，习惯上是根据各种酶的来源以及它们所催化的底物来命名的。如，唾液淀粉酶是唾液腺产生的催化淀粉水解的酶，胰蛋白酶是胰腺产生的催化蛋白质水解的酶。
7、生命活动的直接能源——ATP
8、ATP，中文名称是腺苷三磷酸。其中A表示腺苷，T表示其数量为三个，P表示磷酸基，即一个腺苷上连接三个磷酸基，结构简式课表示为A-P～P～P。“～”表示高能磷酸键。
9、在细胞的生命活动中，ATP的一个高能磷酸键断裂，释放出一个磷酸和能量后称为腺苷二磷酸（ADP）。在有机物氧化分解或光合作用过程中，ADP可获取能量，与磷酸结合形成ATP。
实验4.1 探究酶的高效性 10、探究酶的高效性操作程序 加入材料（ml） 试管号
1 2 3 4 5
3%H2O2 5 5 5 5 5 蒸馏水 0.5
新鲜猪肝匀浆 0.5 3.5%FeCl3溶液 0.5 经高温处理的猪 0.5 肝匀浆
经高温处理的 0.5 3.5%FeCl3溶液
结果记录： 试管号 1 2 3 4 5 现象 （用“+”的个数表示气泡的相对量，“-”表示无明显现象。） 11、影响酶活性的因素。
3.2光合作用
1、1642年，范·赫尔蒙特，柳树实验，赫尔蒙特认为柳树获得的物质只是来源于水；1771年英国化学家普里斯特利，钟罩实验，他认为薄荷能够改善由于动物呼吸、蜡烛燃烧而变得污浊的空气；1779年荷兰科学家英格豪斯，钟罩实验，他认为光照是这一实验成功的必要条件；1785年，人们才明白绿叶在光照下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳；1864年，德国植物生理学家萨克斯，紫苏实验，说明光合作用的产物除氧气外还有淀粉，光合作用需要光照；1939年美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法，说明光合作用释放的氧气是来自于水，20世纪40年代，美国科学家卡尔文，通过小球藻实验探明了CO2转化成有机物的途径。
2、叶片是进行光合作用的主要器官，而叶绿体是进行光合作用的场所。叶绿体一般呈椭圆球形。每个叶肉细胞内约含有20～100个叶绿体。在电子显微镜下可以观察到叶绿体由双层膜包围，内含有基质和几十个基粒。每个基粒由多个类囊体重叠而成。类
囊体是由膜围成的空心饼装结构，与光合作用有关的各种色素就分布在类囊体的膜上，类囊体结构使受光面积大大增加。
3、叶绿体中含有多种色素，可用纸层析法将它们分离显示。
4、叶绿体色素具有选择吸收光谱的特性。叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
5、光合作用总反应式：
CO2+2H2O (CH2O)+H2O+O2↑
6、结合在类囊体上的各种色素将吸收的光能传递到叶绿素a上，使叶绿素a分子活化，释放出高能电子（e）。失去电子的叶绿素a具强氧化性，从类囊体内H2O分子夺取e，促使H2O光解为e和H+，同时释放出O2。而H+则留在类囊提腔中，当腔内H+达到一定浓度时，可经类囊体膜上ATP合成酶复合体穿过膜进入叶绿体基质，同时将能量传递给ADP，使ADP和Pi合成ATP。e在类囊体膜上经一系列传递，最终传递给NADP+（氧化型辅酶Ⅱ）。NADP+获得高能电子后与叶绿体基质中的质子（H+）结合形成NADPH（还原型辅酶Ⅱ）。
植物体吸收的CO2分子先和叶绿体基质中的一个无碳化合物在酶的催化下生成两个三碳化合物。然后一部分三碳化合物由ATP供给能量，在酶的催化下被NADPH还原形成糖，于是活跃的化学能转变成了稳定的化学能。还有一部分三碳化合物还原后，在多种酶的催化下重新形成无碳化合物，再次参加CO2的固定。这个过程是循环进行的，称为卡尔文循环。
7、光反应和暗反应的比较 项目 光反应 暗反应 场所 类囊体膜上 叶绿体基质中
+
条件 光、水、色素、酶、ADP+Pi、NADPATP、NADPH、CO2、C5、酶等
等
物质变化 水的光解，ATP的形成，NADPH的CO2的固定，C3的还原，
形成 C5的再生，糖的生成
能量转换 光能→活跃化学能 活跃化学能→稳定化学能 联系 光反应为暗反应提供ATP和NADPH。 实质 将无机物合成有机物，将光能转化为化学能。
8、光合作用是叶绿体吸收并利用光能，将CO2和H2O合成有机物质并释放O2，将光能转换成化学能的过程。
9、光合作用的意义：
①为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质； ②为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量； ③维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。
④总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
10、光合作用形成的糖，大部分转变成蔗糖，有的转变成蔗糖，还有一部分参与氨基酸、蛋白质、脂质等的合成。
11、影响光合作用的主要因素是：光强、温度、CO2浓度。
⑴ 光是光合作用的能量来源。光合速率会随光照强度增大而提高，但是当光合速率达到饱和后，提高光照强度则不会使光合速率加快。
⑵ CO2是光合作用的原料。在温室栽培时补充室内CO2的浓度，可使温室作物生长加快，增产效果明显。
⑶温度对光合作用的影响比较大。温度会影响酶的活性。大多数绿色植物在10～35℃是可正常进行光合作用，25～30℃为最适温度，35℃以上时光合作用速率就开始下降，40～50℃时即完全停止。
实验4.3 叶绿体中色素的提取和分离
1、叶绿体中的各种色素能够溶解在有机溶剂中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。
2、实验步骤：
（1）提取色素：除去叶片的主叶脉，剪碎后放入研钵中→放入少许石英砂和碳酸钙，分次加入5ml无水乙醇→迅速研磨→迅速过滤→收集滤液。
（2）制备滤纸条
剪成长18cm、宽2cm的滤纸条，在滤纸条的一端1.5cm处剪去两角并以此作为标记。 （3）画滤液细线
用毛细管吸取少量滤液→剪角标记处均匀地画出一条细而直的滤夜线→阴干→重复画二三次。
（4）量取4ml层析液（不可使层析液沾污管壁）→将滤纸挂在管塞的小钩上，使滤纸条顶端浸入层析液（层析液不可碰到滤液细线。）
3、现象：
层析后，滤纸条上的色素自上而下依次为： 胡萝卜素（（橙黄色）、 叶黄素（黄色）、 叶绿素a(蓝绿色)、 叶绿素b（黄绿色）。
实验4.4 探究影响光合作用的因素 1、试验方法：真空渗水法
2、实验原理：利用真空渗水法排除叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放O2，由于O2在水中的溶解度很小，主要积累在细胞间隙，结果可使原来下沉的叶片上浮。因此，根据叶圆片上浮所需的时间长短，能比较光合作用的强弱。
3、实验材料：叶龄相当的蚕豆叶片数片 4、实验方法：
在叶片上打下小圆片数片→每次5片放入已吸入5ml水的注射器中→用手指堵住注射器前端管口，把活塞用力向后拉，连续3～4次（逐出叶肉组织中的空气），使叶圆片全部充满水分而下沉→将叶圆片连同水倒入烧杯中备用。
①探究不同光照强度对植物光合作用速率的影响
取烧杯3只，各30～40ml倒入25℃左右的2%NaHCO3，每只烧杯中放入叶圆片5片（彼此不重叠）→将3只烧杯分别放在20W、40W、60W白炽灯下（光照距离相等）→记录结果。
②探究不同温度对植物光合作用速率的影响
取烧杯3只，各30～40ml倒入10℃、20℃、30℃的2%NaHCO3，每只烧杯中放入叶圆片5片（彼此不重叠）→将3只烧杯放在40W白炽灯下（光照距离相等）→记录结果。
③探究不同CO2浓度对植物光合作用速率的影响
取烧杯3只，各30～40ml倒入25℃的1%NaHCO3、2%NaHCO3、4%NaHCO3，每只烧杯中放入叶圆片5片（彼此不重叠）→将3只烧杯放在40W白炽灯下（光照距离相等）→记录结果。
5、结果： 烧杯编号 光照强度 叶圆片上浮所需时间 1 20W 2 40W 3 60W
烧杯编号 温度 叶圆片上浮所需时间
1 10℃ 2 20℃ 3 30℃
烧杯编号 NaHCO3浓度 叶圆片上浮所需时间 1 1% 2 2% 3 4%
3.3细胞呼吸
1、有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程称为细胞呼吸。
2、在有氧条件下，有机物彻底氧化分解，产生大量的CO2和H2O，称为有氧呼吸；在无氧条件下，有机物不彻底氧化分解，产生乙醇和CO2,称为无氧呼吸。
3、有氧呼吸总反应式：
C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量
4、葡萄糖的有氧分解过程：
第一阶段糖酵解，在细胞质基质中进行，产生丙酮酸和少量的ATP；第二阶段在线粒体中进行，需要O2的参与，丙酮酸氧化脱去一个CO2成为二碳化合物，经过三羧酸循环，彻底氧化分解成CO2和H2O，同时释放出大量的能量。氧化脱下的H+最终与O2结合形成H2O，同时形成大量的ATP。
5、酒精发酵：
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 （乙醇） 6、乳酸发酵：
C6H12O6 2C3H6O3+能量 （乳酸）
7、发酵：将微生物在无氧条件下的呼吸。 8、高等生物中的无氧呼吸：
①人体的肌肉细胞在剧烈运动时——乳酸发酵； ②受涝时，植物的根部细胞——酒精发酵； ③马铃薯块茎缺氧——乳酸发酵。
④贮藏蔬菜水果时充加CO2或N2或抽取空气或降低温度，可延长贮藏时间，主要原理是抑制有氧呼吸。
演示实验 酵母菌的呼吸方式
1、实验原理：酵母菌为兼气性微生物，在有氧或无氧条件下分别进行有氧呼吸或无氧呼吸。
2、实验方法：
制备酵母液→将上述酵母培养液各10ml分别注入甲、乙两个试管中→在甲试管中加少量石蜡油，使浮于培养液表面，形成油膜→试管加塞→在1～4号试管中分别加入0.5%BTB溶液8ml→甲、乙试管加塞后，于50℃水浴保温→向乙试管溶液内吹入空气→观察1、3号试管内溶液的颜色变化，记录两试管内溶液自通气开始至变色的时间。
3、结论：
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。酵母菌在有氧条件下生成CO2和H2O，在无氧条件下生成C2H5OH和CO2。
3.4生物体内营养物质的转变
1、糖类、脂肪、蛋白质都可作为能源物质，氧化分解后释放供给生命活动所需的能量。三类物质彻底氧化分解是都会产生CO2和H2O，蛋白质氧化分解的终产物中还有尿素。
2、在糖类、脂肪、蛋白质的氧化分解和合成过程中，部分中间产物是相同的，这三类物质在细胞内是可以相互转变的。
糖可转化为脂肪。糖分解过程中生成的二碳化合物在酶的作用下，两两连接，形成长短不一的脂肪酸。三碳化合物可以转化成甘油，甘油与脂肪酸缩合形成脂肪。糖还可转化为氨基酸。大部分氨基酸的R基团可以来自糖类合成或分解过程中的中间产物。在转氨酶的作用下，R基团与氨基连接成相应的氨基酸。
食物中的脂肪被人和动物摄入后，在小肠中首先被肝脏分泌的胆汁所乳化，然后被胰脂肪酶水解成甘油和脂肪酸，由小肠上皮细胞吸收。其中一部分重新合成脂肪，另一部分脂肪酸和甘油经血液循环进入肝脏进一步代谢。
新摄入的氨基酸和原有的氨基酸都可以作为合成新蛋白质的原料。当体内糖类供应不足时，氨基酸也可作为能源物质。在酶的作用下脱去氨基，剩下的碳链加入到三羧酸循环中，氧化放出能量。脱去的氨基被转化成尿素排出体外。
3、人体健康所需要的营养物质：糖类、脂肪、蛋白质、水、无机盐、维生素、膳食纤维。
4、合理营养是指膳食中七大营养物质的种类齐全、摄入量及其比例均符合人体营养要求，这是人体健康的基础。
主题四 生命的信息
4.1.1 生物体的信息传递和调节 1、感受器类型 感受器类型 感受器名称 结构或细胞 接受的刺激 物理感受器 皮肤感受器 皮肤 压力、温度、针刺等
光感受器 眼的视细胞 光 声波感受器 耳蜗 振动 水流感受器 侧线 水流 红外线感受器 颊窝 红外线
化学感受器 嗅觉感受器 嗅细胞 气味的化学分子
味觉感受器 舌的味蕾 味道的化学
2、舌上的味觉感受区域“舌尖甜，舌根苦。”
4.1.2 神经系统中信息的传递和调节
1、动物体通过神经系统对外界和体内的各种刺激（信息）发生反应，称为反射。反射是神经系统调节各种活动的基本方式。
2、反射是通过反射弧来完成的。 反射弧由五个基本环节组成：
① 感受器：与传入神经末端相连的皮肤； ② 传入神经；
③ 神经中枢：位于中枢神经系统中，具有相同调节功能的一群神经细胞； ④ 传出神经：
⑤ 效应器：传出神经末梢及与其相连的肌肉或腺体。
3、组成神经系统的基本结构和功能单位是神经细胞，也称神经元。 神经元由细胞体、轴突和树突组成。
4、神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘，称为神经纤维。
5、在神经细胞质膜的内外两侧之间存在电位差，称为膜电位。静息状态下，膜内为负，膜外为正（内负外正）。这是由膜内的K+和膜外的Na+维持的。
6、受到刺激时，局部区域Na+流入细胞内，电位反转为内正外负，即产生兴奋（神经冲动）。兴奋区域此时与周围相邻部位之间有电位差，引起周邻部分产生兴奋，兴奋沿神经纤维推进，此过程即为冲动传导。
7、信息在神经元上是以生物电的形式传导的。兴奋区域与相邻部位之间存在电位差，则相邻部位均产生兴奋，生物电的传导方向是双向的。
8、神经元以轴突末端膨大与其他神经元的细胞体或树突相接触，两个神经元相接触部分的细胞膜合称为突触。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。信息在神经元之间是通过突触传递的。
9、信息在神经元之间是通过化学递质来传递的。神经冲动传导到轴突末梢时，突触前膜中的突触小泡释放化学物质传导到轴突末梢时，突触前膜中的突触小泡释放化学物质，与突触后膜上特定的受体结合，引起突触后膜膜电位发生变化，将兴奋传到下一个神经元。化学递质的传递是单向的。
10、人和高等动物的中枢神经系统包括脑和脊髓两部分。
11、脊髓的外周是白质，由许多集合成束的神经纤维组成，起着传递神经冲动的作用。脊髓的中央是灰质，是神经元细胞体密集的部位，许多低级的神经中枢在灰质里（如缩腿反射、排便反射、排尿反射等）。
12、在正常情况下，脊髓的反射活动总是在脑的控制下进行。
13、脑的高级调节功能——条件反射。大脑由两个大脑半球组成，大脑半球表面覆盖着一层灰质，称为大脑皮质，其上有很多功能区（高级神经中枢）。
14、高等动物的反射方式有两类：生来就具有的先天性反射，称为非条件反射；出生后，在生活过程中一定条件下形成的后天性反射，称为条件反射。
15、条件反射是脑的一项高级调节功能，它提高了动物和人适应环境的能力。 16、条件反射是在非条件反射的基础上，经过一定的过程形成的。
17、建立条件反射的基本条件是无关刺激和非条件刺激在时间上的结合，这个过程称为强化。
18、条件反射建立后，并不是一成不变的，如果只是反复应用条件刺激，而不给予相关的非条件刺激，则已经建立的条件反射，也会逐渐减弱一支完全消退。
19、支配内脏器官和腺体活动的神经受脑控制，但不受意志支配，故称为自主神经，也叫植物性神经。人体的植物性神经又可分为交感神经和副交感神经两部分。当人体从事重体力活动或处于精神紧张状态时，交感神经兴奋占优势，引起心跳加快、血压增高、血糖上升、肠胃蠕动减慢等变化；当身体处于安静状态或睡眠时，则副交感神经占优势，心跳呼吸减慢、代谢降低、肠胃蠕动加快等。
实验5.1 观察牛蛙的脊髓反射现象
1、材料准备：去除头背部（脑）的牛蛙 2、实验仪器：略。
3、实验试剂：0.65%生理盐水、0.5%HCL溶液、蒸馏水。 4、实验步骤：略。 5、记录实验结果： 刺激部位 实验条件 刺激 现象 右后肢 去除脚趾皮肤前 蒸馏水 无反应
0.5%HCL 缩腿反射
去除脚趾皮肤后 0.5%HCL 无反应
左后肢 破坏脊髓前 0.5%HCL 缩腿反射
破坏脊髓后 0.5%HCL 无反应
腹部 破坏脊髓前 0.5%HCL 搔扒反射
破坏脊髓后 0.5%HCL 无反应
结论：完整的反射弧是完成反射的基础。
6、注意事项：
①实验过程中，滤纸片上的HCL溶液的量不能太多，以免流到皮肤其他部位。 ②蒸馏水清洗需及时，清洗后注意用纱布擦干皮肤。 4.1.3 内分泌系统中信息的传递和调节 1、内分泌腺及其功能： 内分泌腺 分泌激素 主要功能 分泌过多、备注
过少引起的病症
肾上腺 皮质 肾上腺皮调节血液
质激素 中水分和无机
盐的代谢及机体糖代谢。
髓质 肾上腺素 使人心跳
去甲肾上加速、心输出量腺素 增加、血压升
高、呼吸加快、血糖浓度增加等。
甲状腺 甲状腺素 促进人体过多：甲状甲状腺素
新陈代谢、生长腺机能亢进 是一类含碘的发育和兴奋中过少：甲状激素，缺碘或枢神经系统。 腺补偿性肿大 甲状腺疾病会
（幼年）：影响甲状腺素呆小症 的合成。
胰α细胞 胰高血糖使血糖浓过少：低血 岛 素 度升高 糖
β细胞 胰岛素 使血糖浓过少：糖尿
度降低 病
生殖腺 性激素（雌维持生殖
性激素、雄性激腺的正常生理素） 活动，促进生殖
细胞的生成和第二性征的发育。
垂体 很多。 调节人体生长激素：
例如生长新陈代谢、生长过多：巨人激素、促甲状腺和发育； 症、 激素等。 调节其他肢端膨大
内分泌腺活动。症；
过少：侏儒症。
2、下丘脑中有一些细胞具有内分泌细胞和神经细胞的双重特性。这些细胞分泌各种促激素释放激素或抑制激素作用于垂体的有关细胞。如下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素，可以刺激垂体合成并分泌促甲状腺激素，后者再作用于甲状腺使之合成甲状腺素。
3、下丘脑对垂体的调控，为神经和内分泌两大信息之间架起了联系的“桥梁”。 4、内分泌腺分泌的激素通过血液传递，与靶细胞表面的受体结合后起作用。每种
激素都有其特定的受体。
5、激素作用的特点：特异性、高效性。
6、血糖是机体活细胞的能源物质，正常情况下，血糖在一个合适的范围内波动，这个过程通常由胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素协同调节来维持。当血糖偏低时，机体一方面表现出饥饿的感觉，同时刺激胰岛α细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素作用于肝细胞水解肝糖原，为血液提供葡萄糖，另一方面可促使脂肪细胞水解脂肪提供能量物质，以提高血糖。进食等原因使血糖偏高时，刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，加快肝糖原合成速度，提高体细胞的糖代谢，降低血糖。
7、内分泌腺的活动也受神经系统的调节。
8、由后一步反应影响和调整前一步或前几步反应速率的调节方式为反馈调节。其中，促进作用称为正反馈，抑制作用称为负反馈。负反馈调节是激素调节的基本方式。
4.1.4 动物体的细胞识别和免疫
1、细胞识别是指动物体细胞对“自己”和“异己”细胞以及物质的识别。
2、所有被生物体细胞识别为“异己”物质并受免疫反应排斥的物质称为抗原。抗原多为蛋白质，还有多糖和脂类。抗原大多是外源性的，也有内源性的。
3、免疫细胞能识别各种“异己”的抗原，并给予排斥，这是人和动物的一种保护性生理反应。生物体的免疫反应，根据其获得方式和作用特点，可分为非特异性免疫和特异性免疫两类。
4、非特异性免疫又称先天性免疫，它的特点是人生来就有，对各种病原生物都有一定程度的防御作用，没有特殊的针对性。
5、机体完整的皮肤和黏膜构成了阻挡病原体和有毒物质进入体内的第一道防线。吞噬作用构成了机体抗感染的第二道防线。它们都属于非特异性免疫。
6、特异性免疫室后天获得的，每一种淋巴细胞只能识别和结合一种抗原，并引起免疫反应的方式，也称获得性免疫。参与特异性免疫的细胞主要是B淋巴细胞和T淋巴细胞，它们共同构成了机体的第三道防线。
7、当B淋巴细胞受到抗原刺激后，一部分B淋巴细胞经过增殖、分化而形成含有丰富内质网的浆细胞，由浆细胞产生和分泌的免疫球蛋白，称为抗体。抗体分布于血液、淋巴液或组织液等体液内，能杀死病原体或促使巨噬细胞吞噬病原体，表现为特异的抗感染作用。例如患过白喉的人，体液内出现了一种抗白喉杆菌毒素的抗体，这种抗体只能与白喉杆菌毒素发生反应，而不能与其他抗原发生反应。
8、初次免疫反应：抗原刺激B淋巴细胞增殖分化，产生浆细胞和记忆B细胞的免
疫反应；T淋巴细胞受抗原刺激后经过增殖、分化形成致敏T细胞和记忆T细胞。致敏T细胞既能分泌淋巴因子杀死抗原细胞，又能与抗原细胞密切接触，导致其细胞膜通透性增大而裂解死亡。
9、二次免疫反应：相同的抗原第二次入侵，记忆B细胞能加快分裂产生新的浆细胞和新的记忆B细胞；记忆T细胞也能引起二次免疫反应，以抵抗同种抗原的再次感染。
10、二次免疫反应不但比初次反应快，也比初次反应强，能在抗原侵入而尚未患病前就把它们消灭。
11、有些抗原诱发的记忆B细胞能对这些抗原终身记忆，因而动物或人对这些抗原就有了终身免疫。
12、T细胞直接参与攻击抗原细胞，或间接地释放淋巴因子起作用，所以T淋巴细胞的免疫作用被称为细胞免疫。
12、B淋巴细胞通过产生抗体发挥免疫作用，抗体存在于体液里，所以B淋巴细胞的免疫作用被称为体液免疫。
13、机体内的各种免疫反应，共同构成了一个复杂而完善的防卫体系。 14、患传染病后获得的免疫称为天然免疫。
15、根据天然免疫的原理，逐渐学会了用人工的方法使人体获得免疫力，即人工免疫。如天花是人体感染天花病毒而引起的传染病，通过接触或飞沫传播，传染性极强而且病情险恶。接种牛痘疫苗，可以预防天花。1979年10月26日世界卫生组织宣布，世界上已经完全消灭了天花，这是人类医学史上通过免疫预防接种获得的最辉煌的成功。
16、人工免疫主要采用接种疫苗的方式来进行。疫苗是用细菌、病毒、肿瘤细胞等制成的生物制品，有灭活的或减毒的制剂。
17、选用毒力低或经减毒的活病原微生物制成的是活疫苗。活疫苗接种后，在人体内有一定的生长繁殖能力，犹如轻型感染。
18、经化学或物理方法杀死的病原微生物制成的疫苗是死疫苗。死疫苗进入人体后，不能生长繁殖，对人体的刺激时间短。
19、一般应选择最易发病、受疾病威胁最大的人群作为疫苗的主要接种对象。
4.1.5 植物生长发育的调节
1、胚芽鞘尖端是感光的部位，弯曲发生在尖端以下的部位，胚芽鞘尖端产生了某种物质——生长素。
2、植物的向光弯曲是不均衡生长的结果，与生长素的调节作用有关。如胚芽鞘尖端受单向光刺激时，生长素的分布发生改变，生长素在背光侧分布较多，背光侧生长快而使胚芽鞘向光弯曲生长。
3、生长素的化学名称为吲哚乙酸，主要是在小麦的胚芽鞘顶端以及其他植物体生长活跃的部位，如茎尖、嫩叶、根尖和发育中的种子等处合成，然后转运到植物体的相关部位调节生长发育。植物体内合成的生长素量非常少，但调节作用却非常少，但调节作用却非常显著。
4、生长素的调节作用具有两重性：在合适浓度范围内（低浓度时）促进生长；超过合适浓度（中等浓度）抑制生长；浓度过高使植物受害、死亡。
5、同一株植物的不同器官对同一浓度生长素的反应也是不一样。
6、植物顶芽合成的生长素向下运输，大量积累在侧芽部位，距顶芽越近生长素浓度越高。生长素超过合适的浓度，就抑制侧芽的生长，于是顶芽优先生长，这种现象称为顶端优势。
7、在植物体内合成，从合成部位运输到作用部位，并对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量物质，统称为植物激素。
8、除了植物激素外，日照时间长短、水肥、温度等因素都会影响植物的生长、发育和繁殖。
9、生长素类似物，如萘乙酸、吲哚丁酸、2，4-D等。
10、用人工合成的生长素类似物蘸凃没有受粉的雌蕊柱头，就可获得无籽果实，如无籽黄瓜、无籽番茄等。
11、用一定浓度的生长素溶液浸泡扦插枝条的下端，可促其生根，利于插条成活。 12、为解决果实因太熟而在运输、贮藏中易腐烂的难题，可采摘不十分成熟的青香蕉、青番茄，待运到目的地后用乙稀（生产上常用乙烯利）催熟。
4.2遗传信息的传递和表达 4.2.1 遗传信息
1、核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两类。
动物、植物体细胞中都有一定数量的染色体，人的体细胞中有23对染色体。染色体的主要成分是DNA和蛋白质。
2、遗传物质的特点：
①要储存数量巨大的遗传信息；
②能够精确的自我复制并遗传给后代； ③化学性质稳定。
3、1944年，美国科学家埃弗里，肺炎双球菌转化实验，证明DNA是遗传物质。 4、1952年赫尔希和蔡斯，噬菌体侵染细菌实验，进一步证明DNA是遗传物质。 ①噬菌体是寄生在细菌体内的一类病毒。
a、噬菌体衣壳由蛋白质组成，头部含有DNA。
b、当噬菌体侵染细菌时，能在大肠杆菌体内繁殖出几百个性状完全相同的噬菌体后代。
②方法：放射性同位素追踪法。
放射性同位素35S标记噬菌体蛋白质；
32
放射性同位素P标记噬菌体的DNA。
③侵染过程：噬菌体尾部吸附在细菌表面，将细菌的细胞壁溶解出一个小孔，然后将其DNA注入细菌细胞内。在细菌体内复制噬菌体的DNA和合成蛋白质衣壳，繁殖出的噬菌体后代通过细菌的解体释放出来。
④结论：噬菌体的各种性状是通过噬菌体DNA传递给后代的，DNA是遗传物质。 5、绝大多数生物的遗传物质是DNA，但在不含DNA的某些病毒中，遗传物质是RNA。 6、DNA是一种由脱氧核苷酸聚合而成的大分子化合物。每个脱氧核苷酸由一个磷酸、一个脱氧核糖、一个含氮碱基组成。DNA分子中的碱基有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）4种，所以组成DNA的脱氧核苷酸也有4种。
7、脱氧核苷酸聚合成多核苷酸链，其中每两个脱氧核苷酸之间分别以磷酸与脱氧核糖相连接。DNA分子由两条互相平行的多核苷酸链组成，两条多核苷酸链之间通过碱基互补配对原则相连接。碱基配对的原则是A与T配对，G与C配对，所以组成DNA分子的两条多核苷酸链是互补的，即一条链上的碱基序列可由另一条链上的碱基序列来决定。
8、组成DNA分子的脱氧核苷酸数目极多，它们在一条多核苷酸链上的排列方式不受限制，这就构成了DNA分子的多样性。
9、基因是携带遗传信息，并具有遗传效应的DNA片段。每个DNA分子含有很多个
基因。每个基因由成百上千对脱氧核苷酸组成。基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不同。基因具有控制蛋白质合成的功能。蛋白质是组成生物体的重要成分，生物体的性状主要是通过蛋白质来体现的。
实验6.1 DNA分子模型的搭建
1、实验材料：代表脱氧核糖、磷酸、碱基的零件，细铁丝、订书钉； 2、实验原则：遵循碱基互补配对原则；
3、过程：制作脱氧核苷酸→连成一条多核苷酸链→按照碱基互补配对原则制作另一条多核苷酸链。
4、结果：DNA分子双螺旋结构模型。
4.2.2 DNA复制和蛋白质合成
1、DNA复制是指以DNA分子为模板，合成相同DNA分子的过程。新的DNA分子中都保留有一条原来分子中的母链，这种复制方式称为半保留复制。DNA复制是一个边解旋边复制的过程。组成DNA分子的两条多核苷酸链在酶的作用下逐步相互分开，这个过程称为解旋。分离后的两条多核苷酸链都称为母链。在酶的作用下，每条母链上的碱基分别与细胞内游离的脱氧核苷酸的碱基互补配对，配对原则仍然是A与T，G与C配对。这些游离的脱氧核苷酸合成子链，每条子链与对应的母链结合，均构成一个新的DNA分子。
2、一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。
3、DNA分子能够进行自我复制，这是保持生物遗传特性相对稳定的基础。子代和亲代的相似，归根接底是因为亲代自我复制了一份完全相同的DNA分子传递给子代的缘故。
4、基因在细胞核内，蛋白质合成发生在细胞质内，有一个使者把DNA上基因携带的遗传物质从细胞核里传递到细胞质中去，这个使者就是RNA。
5、RNA分子是由4种核糖核苷酸聚合而成的大分子化合物，通常成单链结构。核糖核苷酸分子中有核糖、磷酸和4种碱基，碱基分别为A、G、C、U（尿嘧啶），细胞内存在三类与蛋白质合成相关的RNA，即mRNA（信使RNA）、tRNA（转移RNA）和rRNA（核糖体RNA）。
6、基因控制蛋白质合成的过程，包括转录和翻译两个步骤。
以DNA分子中的一条多核苷酸链为模板合成RNA的过程称为转录。在合成RNA时，以U代替T与A配对，碱基G则仍与C配对。通过转录，DNA所蕴含的遗传信息便正确地传递到RNA分子中。
翻译是在细胞质中进行的，它是以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，使氨基酸在核糖体内按照一定的顺序排列起来，合成蛋白质的过程。mRNA在细胞核中形成后，便从核孔离开细胞核进入细胞质，与核糖体结合，开始进行蛋白质的合成。核糖体是合成蛋白质的场所，其主要成分为rRNA和蛋白质。
7、mRNA分子内的碱基序列常被称为“遗传密码”，其中可决定一种氨基酸的每三个相邻碱基称为“三联密码”或称“密码子”。
8、生物的性状受基因控制。
9、科学家把遗传信息从DNA传递给RNA，再由RNA决定蛋白质合成，以及遗传信息由DNA复制传递给DNA的规律称为“中心法则。
很多病毒，其遗传物质为RNA（如流感病毒、脊髓灰质炎病毒），能在宿主细胞内进行RNA的自我复制；还有的RNA病毒含有逆转录酶，能在宿主细胞内以RNA为模板合成DNA。
DNA RNA 蛋白质（性状）
主题五 生命的延续
5.1细胞分裂与生命的延续 5.1.1 生殖和生命的延续
1、生殖是物种得以延续的重要保证。
2、生殖的方式通常分为无性生殖和有性生殖两类。 （1）无性生殖：
生物不经过生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体的生殖方式。 ①分裂生殖：如细菌、草履虫、眼虫； ②出芽生殖：如酵母菌、水螅； ③孢子生殖：真菌、苔藓、蕨类；
④营养繁殖：如马铃薯的块茎、甘薯的块根、落地生根的叶、草莓的匍匐茎、香蕉的地下茎。
营养繁殖具有繁殖速度快、产量高的优点。
在农林业生产上，人们常用扦插、分株和嫁接等人工营养繁殖方式，繁殖花卉和果树。
（2）有性生殖：通过亲本产生生殖细胞，雌雄生殖细胞结合形成受精卵，再由受精卵发育成新个体的生殖方式。
3、雌性生殖细胞：体积比雄性生殖细胞大，已经失去活动能力，称为卵；雄性生殖细胞体积小，且保持很强的活动能力，称为精子。
4、卵式生殖：卵与精子结合成受精卵（也称合子），再由受精卵发育成新个体。 5、对高等动物和人类来说，卵式生殖是唯一的生殖方式。
6、受精作用：精子和卵结合成为合子的过程。一个卵细胞只能与一个精子结合。 7、有性生殖所产生的后代往往比亲本有着更强的适应环境变化的能力。
5.1.2 有丝分裂
1、多细胞生物的生长发育实际上就是细胞分裂和分化的过程。
2、根尖分生组织（即：根尖生长点区域）保持着旺盛的分裂能力，细胞能连续分裂，产生子细胞。
3、细胞分裂前的准备时期称为分裂间期，简称间期；把正在进行分裂的时期称为分裂期。通常根据染色体的变化特点，可将分裂期分为前期、中期、后期、末期四个时期，由于细胞分裂是一个连续变化的过程，实际上这四个时期之间没有明显的界限。
4、高等植物细胞有丝分裂各期特征：
①间期：精确地完成全套DNA的复制以及相关蛋白质的合成；
从时间上看，分裂间期一般比较长，约占细胞周期时间的95%，而分裂期只占5%。所以，用显微镜观察在一天内任何时间制作的洋葱根尖细胞有丝分裂装片时都能看到处于间期的细胞。
②前期：染色体、纺锤体逐渐出现，核仁核膜逐渐消失；
（染色体为复制型，每条染色体含有两条染色单体，2个DNA分子。）③中期：每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面（赤道面）上。
（染色体为复制型，每条染色体含有两条染色单体，2个DNA分子。） 中期的染色体的数目和形态比较清晰，便于观察；
④后期：每个着丝粒分裂成两个，每条染色体中的两条染色单体分开，成为两条染色体，形成两组形态结构和数目相同的染色体，向两极移动，染色体数目暂时加倍。
（染色体为非复制型，不含染色单体，每条染色体含1个DNA分子。）⑤末期：纺锤体、染色体逐渐消失，核仁核膜重新出现，形成两个新的细胞核，赤道面的位置上出现细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁，最后形成两个子细胞。
（染色体为非复制型，不含染色单体，每条染色体含1个DNA分子。） 5、动植物细胞有丝分裂的不同之处：
①动物和某些低等植物细胞具有中心体，一个中心体由两个中心粒组成，它们互相
垂直排列。在细胞分裂间期倍增产生两个中心体，于分裂期前期分开，并向两级移动，在两个中心体之间出现纺锤丝。
②在末期，动物细胞赤道面处的细胞膜向内凹陷，最后缢缩成两个子细胞，没有细胞板。
6、有丝分裂是动植物细胞分裂的主要方式。经过有丝分裂，分裂间期复制的DNA平均分离，产生两个染色体数目和形态结构与亲代细胞完全相同的子细胞，保证亲代、子代之间遗传性状的稳定性和连续性。
7、细胞在分裂后，可能出现三种状态：
①增殖细胞：如植物分生组织细胞、动物骨髓细胞、消化黏膜上皮细胞等； ②暂不增殖细胞（G0细胞）：如肝细胞、肾细胞等；
③不增殖细胞：如动物的神经细胞、肌肉细胞、成熟的红细胞和植物的筛管等。 8、细胞周期：连续分裂的细胞，细胞一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的过程。
实验7.1 植物细胞有丝分裂的观察 1、实验材料：洋葱根尖； 2、实验仪器：略
3、实验试剂：20%盐酸、0.2%龙胆紫、清水等。 4、实验过程： ①材料准备； ②步骤：
解离（20%的盐酸中解离8～10min）→漂洗（细小水流漂洗30s）→染色（取根尖白色部分约2～3mm，用镊子轻轻压扁，滴加1滴染液，均匀染色1～2min后，用吸水纸小心吸走染液）→压片（滴一滴清水，将根尖浸没，盖上盖玻片，取2层吸水纸，盖在盖玻片上，用拇指垂直向下用力压几下，不可研转，使根尖分散成均匀的薄层，移开吸水纸，用引流法使清水进入装片）。
③镜检：在低倍镜下，找到有较多细胞处于分裂期的部位；然后换用高倍镜，找到指定的细胞。
5.1.3 减数分裂
1、凡进行有性生殖的个体，在形成生殖细胞的过程中都要经过减数分裂。
2、每个生殖细胞都只有每对染色体中的一条染色体，染色体数目是体细胞的一半。当精子和卵结合以后，受精卵及其发育形成的个体中的体细胞又含有了正常的染色体数。
形成生殖细胞的过程是一种特殊形式的细胞分裂，它使染色体染色体数目被精确地减半，这就是减数分裂。
3、减数分裂由两次连续的细胞分裂组成：减数第一次分裂和减数第二次分裂。这两次分裂与有丝分裂一样，在分裂前都有一个准备时期，即间期。分裂过程都可以分为前期、中期、后期和末期，但染色体行为不同。
4、减数分裂过程： （1）减数第一次分裂：
①减数第一次分裂间期：精确地完成全套DNA的复制以及相关蛋白质的合成； ②减数第一次分裂前期：同源染色体联会、形成四分体、非姐妹染色体交叉互换部分遗传物质；
（染色体为复制型，每条染色体含有两条染色单体，2个DNA分子。）
③减数第一次分裂中期：成对的同源染色体排列在细胞中央的的赤道面。 （染色体为复制型，每条染色体含有两条染色单体，2个DNA分子。）
④减数第一次分裂后期：同源染色体两两分离，形成两组染色体，向细胞的两极移
动。
（染色体为复制型，每条染色体含有两条染色单体，2个DNA分子。）
⑤减数第一次分裂末期：分裂成两个子细胞，染色体数目减半，形成的两个子细胞中染色体数目是亲代细胞中的一半。
（染色体为复制型，每条染色体含有两条染色单体，2个DNA分子。） （2）减数第二次分裂：
①减数第二次分裂间期：短暂，染色体不复制；
②减数第二次分裂前期：染色体纺锤体逐渐出现，核仁核膜逐渐消失； （染色体为复制型，每条染色体含有两条染色单体，2个DNA分子。） ③减数第二次分裂中期：染色体的着丝粒整齐的排列在赤道面上。 （染色体为复制型，每条染色体含有两条染色单体，2个DNA分子。）
④减数第二次分裂后期：每个着丝粒分裂成两个，每条染色体中的两条染色单体分开，成为两条染色体，形成两组形态结构和数目相同的染色体，向两极移动，染色体数目暂时加倍。
（染色体为非复制型，不含染色单体，每条染色体含1个DNA分子。）
⑤减数第二次分裂末期：纺锤体、染色体逐渐消失，核仁核膜重新出现，每个子细胞又分裂成两个新的子细胞，最后形成四个子细胞。
（染色体为非复制型，不含染色单体，每条染色体含1个DNA分子。）
5、同源染色体：分别来自父方和木方减数分裂是形成生殖细胞的一种特殊形式的细胞分裂。它由减数第一次分裂和减数第二次分裂两个连续的细胞分裂组成。减数分裂中DNA复制一次，产生四个单倍体的，遗传物质重新组合的子细胞。
6、凡进行有性生殖的生物，在生活史的某一阶段都要发生减数分裂。对动物来说，减数分裂产生染色体数目减半的四个子细胞，也称为生殖细胞。
7、精子的形成过程：
每个精原细胞都含有与体细胞相同的染色体数目，是二倍体；精原细胞通过染色体复制，成为初级精母细胞。初级精母细胞经过减数第一次分裂，形成两个次级精母细胞。每个次级精母细胞经过减数第二次分裂，形成两个精细胞。
一个精原细胞形成四个精细胞，精细胞经过变形形成精子。 8、卵的形成过程：
卵原细胞经过染色体复制形成初级卵母细胞。初级卵母细胞经过减数第一次分裂，产生一个次级卵母细胞和一个较小的第一极体。接着进行减数第二次分裂，次级卵母细胞形成一个卵和一个较小的第二极体。第一极体分裂成两个第二极体。
一个卵原细胞形成一个卵和三个极体。极体不久就退化消失。
9、减数分裂和受精作用，保证了生物体前后代体细胞中染色体数目的恒定，也保证了生物体遗传性状的相对稳定。
10、有性生殖的意义在于：既有效地获得父母双方的遗传物质，保证后代的遗传稳定性，又可以通过减数分裂增加变异机会和生物的多样性，增强生物适应环境变化的能力。
5.1.4 细胞分化和植物细胞的全能性
1、细胞分化：同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异的过程。
2、细胞分化过程通常是稳定的不可逆的。细胞分化能力又称为发育潜能。
3、细胞的全能性：指单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有形成完整生物体的潜能。 4、组织培养：植物的一些组织细胞，接种在合适的人工培养基上，在一定的外界条件下，能长成一株完整的植物的技术。
5、愈伤组织：来自植物体各部分的组织细胞脱分化，称为一团没有特定结构和功能的分生状态的细胞。
6、植物组织培养在生产上应用很广，植物的快速繁殖是其中的一个重要方面，如花卉、果树、林木等多种经济植物的大批量、工厂化生产。
主题七 现代生物技术的应用 7.1转基因技术
7.1.1基因工程与转基因生物
1、基因工程是指依据预先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因，接合到另一种生物的基因组DNA中并使其表达，使后者获得新的遗传性状。产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。
基因工程包括微生物基因工程、植物基因工程和动物基因工程，它们分别以微生物、植物和动物完整个体作为外源基因的表达系统。
2、基因工程中三种必要的工具：
①切割DNA分子获得抗虫基因的酶，俗称“化学剪刀”；切割DNA的工具是限制性核酸内切酶，简称限制酶。这类酶专一性很强，能识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列，并且切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键。
②连接抗虫基因和运载体的酶，俗称“化学浆糊”；DNA连接酶，将两个DNA片段“粘连”起来拼接成新的DNA分子。
③将重组DNA导入细胞中的运载体，俗称“分子运输车”；质粒作为运载体，将基因送入细胞中。
3、质粒是细菌中独立于拟核DNA之外，能自主复制的双链闭环的DNA分子。携带外源基因的质粒进入细胞后，停留在细胞中进行自主复制，或接合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制。
4、基因工程一般包括四个步骤： ①获取目的基因；
②目的基因与运载体重组； ③重组DNA分子导入受体细胞； ④筛选含有目的基因的受体细胞。
5、转基因技术的应用：微生物基因工程、植物基因工程、动物基因工程。 6、转基因生物产品的安全性：
①转基因生物本身是否会对生态环境造成不利的影响； ②转基因生物产品是否会对人类的健康造成损害。 7.2克隆技术
1、克隆就是指不用雌、雄两性的生殖细胞，而仅仅用一个个体的部分组织或一个体细胞，通过细胞分裂和分化而产生新个体的过程。
2、克隆在植物界和低等动物中是很常见的，比如酵母菌的分裂生殖和出芽生殖；涡虫等低等动物体被切断后的一部分，能再生成为完整的个体。
3、克隆属于无性繁殖。
4、动物的体细胞核具有全能性。
5、1997年2月27日，英国Nature杂志报道了“多利”羊的消息。英国科学家威尔穆特等将一头成熟母羊乳腺细胞的细胞核移植到另一头母羊的去核卵细胞中，实验采用电融合方法，融合细胞经分裂和分化，在体外培养成胚胎，再将胚胎移植到代孕母羊的子宫内，于1996年7月成功地克隆出“多利”羊。
6、电融合方法：在电场刺激下，一个乳腺细胞与一个去核卵细胞发生融合。 7、由于通过无性繁殖而获得的生物体能够保留亲代所具有的遗传性状，因此克隆技术是园艺业和畜牧业中繁育遗传性状稳定的优质品种和良质家畜的理想手段。
8、可以结合转基因技术和克隆技术，培育出“转基因克隆动物”。为人类提供大量的优质动物、器官以及相关的药物。
9、科技是一把双刃剑。克隆人研究会引起一系列社会伦理、道德和法律等方面的
问题。
10、中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，并一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。但中国不反对治疗性克隆。
7.3现代生物技术的影响
1、现代生物技术的诞生和发展以及进一步的成熟，是人类科技水平特别是生命科学技术水平达到一个更高峰的标志，是人类历史进程中的一大进步。特别是其中的基因工程（转基因技术）已成为现代生命科学的技术核心，它使农业、工业、医学和环境保护等领域产生了实质性的变革，其生产价值和社会价值是毋庸置疑的。但是与其他高新技术一样，现代生物技术同样具有“双刃剑”效应：它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来灾难。
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