2026年高考生物二轮复习：生物高考所有实验及高考大题涉及的所有必背知识点汇编 讲义

这是一份2026年高考生物二轮复习：生物高考所有实验及高考大题涉及的所有必背知识点汇编 讲义，共37页。
1.显微镜的使用
(1)显微镜放大倍数＝ 目镜 放大倍数× 物镜 放大倍数。
显微镜放大的是物像的 长度或宽度 ，而不是面积或体积。
(2)目镜与物镜的判断
①目镜： 无 (有/无)螺纹，放大倍数与长度呈 反 比。
②物镜： 有 (有/无)螺纹，放大倍数与长度呈 正 比。
(3)显微镜使用原则
①先用 低 倍镜观察，再用 高 倍镜观察。
②低倍镜下先用 粗 准焦螺旋，再用 细 准焦螺旋；
高倍镜下只能用 细 准焦螺旋。
(4)高倍镜的使用方法
①找：在 低 倍镜下找到要观察的目标；
②移：移动载玻片，把目标移到视野的 中央 ；
③转：转动 转换器 ，换上高倍 物镜 ；
④调：清晰度调 细准焦 螺旋，亮度调 光圈 和 反光镜 。
注：把视野调暗：使用 小 光圈、 平 面镜；把视野调亮：使用 大 光圈、 凹 面镜。
(5)“物”与“像”是上下相反，左右相反的关系，即把“物”翻转180°后就是“像”。如玻片上有“上”字，则视野中看到的是 ；玻片上有“P”字母，则视野中看到的是 d 。
(6)视野中观察对象在视野外侧，要将它移到视野中央，遵循“哪偏哪移”原则。如观察对象在视野的左下方，要将它移到视野中央，玻片应向 左下方 移动。
(7)低倍镜下视野 亮 (亮/暗)、范围 大 (大/小)、细胞 小 (大/小)、数目 多 (多/少)；
高倍镜下视野 暗 (亮/暗)、范围 小 (大/小)、细胞 大 (大/小)、数目 少 (多/少)。
2.【实验】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
(1)原理
①还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖等)＋ 斐林 试剂→ 砖红 色沉淀
②淀粉＋ 碘液 → 蓝 色
③脂肪＋ 苏丹Ⅲ (苏丹Ⅳ)eq \(──────→,\s\up7(切片法需镜检)) 橘黄 色( 红 色)(染色后要用 50%酒精 洗掉浮色)
④蛋白质(多肽)＋ 双缩脲 试剂→ 紫 色
(2)材料选择(要求组织颜色 浅或近白色 ，目的是 避免材料颜色对反应后颜色造成干扰 )
①苹果、梨匀浆可用作 还原糖 待检样品。
西瓜 不能 (能/不能)作为还原糖检测材料，因为西瓜汁呈 红色 ，会掩盖实验现象；
甘蔗 不能 (能/不能)作为还原糖检测材料，因为甘蔗中的蔗糖 是非还原糖 。
②马铃薯匀浆可用作 淀粉 待检样品。
③花生种子、花生种子匀浆可用作 脂肪 待检样品。
④豆浆、鲜肝提取液、蛋清可用作 蛋白质 待检样品。若用蛋清需要 稀释 。
(3)试剂组成及使用方法
①斐林试剂 组成：甲液： 0.1g/mL的NaOH溶液 ；乙液： 0.05g/mL的CuSO4溶液 。
使用方法： 等量混合 使用， 现配现用 ； 水浴 加热。
②双缩脲试剂：组成：A液： 0.1g/mL的NaOH溶液 ；B液： 0.01g/mL的CuSO4溶液 。
使用方法：先加 双缩脲试剂A液 ，摇匀，再加少量 双缩脲试剂B液 ，摇匀。
不需要 (需要/不需要)加热。若B液过量，反应液会呈 蓝 色，遮盖反应后的颜色。
实质： 碱性 条件下 肽键 与双缩脲试剂中的Cu2＋反应生成紫色络合物。
3.【实验】体验制备细胞膜的方法
(1)制备细胞膜的材料： 哺乳动物成熟的红细胞 ，因为 没有细胞核及各种具膜细胞器 。
(2)制备方法：放在 清水 中让其吸水涨破，然后通过 离心、过滤 获得较纯净的细胞膜。
4.酶本质的鉴定
①方法一：颜色反应法：蛋白质类酶可用 双缩脲 试剂鉴定，反应后呈 紫 色；
RNA类酶可用 吡罗红 鉴定，反应后呈 红 色。
②方法二：酶解法：据酶的专一性：蛋白质类酶能被 蛋白酶 水解；RNA类酶能被 RNA酶 水解。
(2)验证酶的高效性，实验的自变量是 催化剂的种类(酶和无机催化剂) 。
(3)验证酶的专一性，实验的自变量是 酶的种类 或 底物的种类 。
(4)探究温度对酶活性的影响，自变量是 温度 ，因变量是 反应速率 。该实验不能用H2O2作为材料，因为 H2O2受热会加快分解 。一般用 淀粉 为材料来探究温度对酶活性的影响，且检测时只能用 碘液 ，不能用 斐林 试剂，因为该试剂需要 水浴加热 ，而该实验需要严格控制 温度 。
(6)探究pH对酶活性的影响，自变量是 pH ，因变量是 反应速率 。实验不能用淀粉作为材料，因为 淀粉在酸性条件下会分解 。
(7)探究酶活性的最适温度(或pH)，应设置一系列的 温度(或pH)梯度 ，然后测出相应温度(或pH)下酶的活性，若所得数据出现 峰值 ，则其对应值就是该酶的最适温度(或pH)。若没有出现峰值，则扩大范围，继续实验，直到出现 峰值 。
5.【探究】探究酵母菌细胞呼吸的方式
(1)酵母菌是一种单细胞 真菌 ，属于 真核 (真核/原核)生物。在有氧和无氧条件下都能生存，
(2)CO2和酒精的检测 属于 兼性厌氧 菌。
①CO2可使澄清 石灰水 变浑浊，也可使 溴麝香草酚蓝 水溶液由 蓝 变 绿 再变 黄 。
②酒精在 酸 性条件下与 橙 色的 重铬酸钾 反应变成 灰绿 色。
(3)配制酵母菌培养液的葡萄糖溶液要 煮沸冷却 ，煮沸的目的是 杀菌除氧 ，冷却是为了防止
高温杀死酵母菌 。
(4)实验装置：
①10%NaOH溶液应放在 A 瓶中，作用是 除去空气中的CO2/排除空气中CO2对实验结果的干扰 。
②酵母菌培养液应放在 B、D 瓶中。
③澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液应放在 C、E 瓶中。
④D瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，目的是 消耗瓶中的O2，防止酵母菌的有氧呼吸对实验结果的干扰 。
⑤CO2检测时， C 瓶的石灰水浑浊度高， C 瓶的溴麝香草酚蓝水溶液变色快。
⑥酒精检测时检测液应取自 B、D 瓶，其中只有取自 D 瓶的检测液加入重铬酸钾后呈灰绿色。
(5)在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的 二氧化碳 和 水 。
在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 酒精 和少量的 二氧化碳 。
6.【实验】绿叶中色素的提取和分离
(1)色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 无水乙醇(体积分数100%酒精) 中。
(2)色素的分离：不同色素在 层析液 中的溶解度不同， 溶解度高 的随层析液在滤纸上扩散的
快，反之则慢，这样，色素就会随着 层析液 在滤纸上的扩散而分离开。分离方法： 纸层析法 。
(3)试剂及药品作用
①无水乙醇作用： 溶解、提取色素 ； ②层析液作用： 分离色素 ；
③SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；④CaCO3作用：保护叶绿素/防止研磨中叶绿素被破坏。
(4)分离过程中不能让滤液细线触及层析液，原因是 避免滤液细线中的色素直接溶于层析液中 。
(5)色素分离结果(见右图)
滤纸条上观察到 4 条色素带，自上而下依次是 胡萝卜素 、 叶黄素 、
叶绿素a 和 叶绿素b 。可知 胡萝卜素 的溶解度最高， 叶绿素b 的
溶解度最低； 叶绿素a 的含量最多。
(6)提取和分离现象异常原因分析
Ⅰ.收集到的滤液绿色过浅
原因：①未加 SiO2 ，研磨不充分；②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)含量 较低 ；
③一次加入大量的 无水乙醇 ，提取浓度太低；④未加 CaCO3 或加入过少，色素分子被破坏。
Ⅱ.滤纸条看不见色素带
原因：①忘记画 滤液细线 ；②滤液细线接触到 层析液 ，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
Ⅲ.滤纸条色素带重叠原因：①滤液细线画的 过粗 。
7.【实验】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
(1)实验原理
①在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等 分生区 细胞，在适宜条件下有丝分裂旺盛，易观察到有丝分裂各个时期的细胞。选材时，应选择细胞周期 短 ，分裂期占细胞周期比例相对
较大 的材料，这样比较容易观察到处于不同分裂期的细胞图像。
②各个细胞的分裂是 独立 进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
③高倍显微镜下观察细胞内染色体的 存在状态 ，就可以判断细胞处于有丝分裂的哪个时期。
④细胞核内的染色体(质)容易被 碱性 染料(如龙胆紫溶液、醋酸洋红液)染成深色。
(2)实验步骤
①洋葱根尖的培养
②装片制作(流程： 解离 → 漂洗 → 染色 → 制片 )
解离的目的： 使组织中的细胞相互分离开来 。
漂洗的目的： 洗去药液，防止解离过度，便于染色 。
染色的目的：用 龙胆紫 溶液或 醋酸洋红 液使 染色体 着色，便于观察。
制片的目的： 使细胞分散开来，有利于观察 。
③观察：先放在低倍镜下观察找到 分生 区的细胞(特点：细胞呈 正方 形，排列 紧密 )；
再转换成高倍镜观察。
(3)结果分析
①显微镜视野中大部分细胞处于 分裂间 期，因为 间期用时长 。
②视野中观察到的细胞都是 死细胞 (活细胞/死细胞)，因此不能连续观察一个细胞从前期到末期的动态变化。
4.【实验】低温诱导植物染色体数目的变化
(1)原理：低温处理植物 分生组织 细胞，能够抑制 纺锤体 的形成，以致影响 染色体 被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生变化。
(2)步骤：根尖培养(不定根长至 1 cm)→低温诱导( 4 ℃)→材料固定(试剂为 卡诺氏液 )→冲洗(试剂为 体积分数为95%的酒精 )→制作装片(步骤为 解离 → 漂洗 → 染色 →制片)→观察(先低后高)。
注：卡诺氏液的作用： 固定细胞的形态 。
能将染色体染成深色的试剂有： 龙胆紫溶液 、 醋酸洋红液 、 改良苯酚品红溶液 。
(3)现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞(少数)。
(4)结论： 低温能诱导植物染色体数目加倍 。
5.调查人群中的遗传病
(1)调查时，最好选取群体中发病率高的 单基因 遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视等。
(2)调查发病率时，应选取 广大人群，随机抽样 ；调查遗传方式时，应选取 患者家系 。
6. 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
(1)原理：适宜浓度的NAA溶液促进插条生根 ，浓度过高或过低都不利于插条生根 。
(2)处理插条的方法
①浸泡法：适用于 低 浓度溶液，要在遮阴和空气湿度较高的地方进行。
②沾蘸法：适用于 高 浓度溶液。
(3)变量分析
①自变量：不同生长素类似物溶液的 浓度 。
②因变量：插条的 生根 情况，如 生根时间，根的数量、长度 。
③无关变量：如 处理时间、光照、温度、枝条上芽的数量 ，无关变量要求 相同且适宜 。
(4)实验思路：设计一系列 浓度梯度 的生长素类似物溶液，观察统计各浓度下插条 生根情况 。
①将 生长状况 相同的插条平均分成若干组；
②配制对应组数的系列 梯度浓度 的生长素类似物溶液，使用清水(浓度为0)的一组作为 对照 组。
③分别用不同浓度的生长素类似物溶液处理对应组的 插条形态学下端 ；
④观察记录插条 生根时间，根的数量、长度 等，确定最适浓度。
实验中生根时间最短、数量最多、长度最长的一组对应浓度就是促进扦插生根的 最适浓度 。
(5)在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个 预实验 。可以为进一步的实验摸索条件，检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
7.【探究】培养液中酵母菌种群数量的变化
(1)实验原理：①用液体培养培养基培养酵母菌，种群的增长
受培养液的 成分 、 空间 、pH、 温度 等因素的影响。
②理想环境中，酵母菌种群的增长呈 J 型曲线；有限环境下，酵母菌种群的增长呈 S 型曲线。
(2)计数：对培养液中酵母菌种群数量进行计数时，常采用 抽样检测 法。
(3)操作方法：先将盖玻片放在计数室(血球计数板)上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在显微镜载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
(4)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是 使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算值的准确性 。若不振荡，会导致估算值 偏大或偏小 。
8.【探究】土壤中小动物类群丰富度
(1)土壤小动物特点：许多土壤动物有 较强的活动能力 ，而且 身体微小 ，因此不适于用 样方法 或 标志重捕法 进行调查。
(2)调查方法：常用 取样器取样 的方法进行采集、调查。
用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样，通过调查样本中小动物的 种类 和 数量 来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
(3)丰富度的统计方法：一般有两种，一是 记名计算法 ，二是 目测估计法 。个体较大、种群数量有限的群落一般用 记名计算 法。
(4)探究步骤(了解)
①准备：制作取样器→记录调查地点的地形和环境的主要情况。
②取样：去掉表层落叶→取一定土壤样品→注明取样的时间和地点等。
③采集小动物：常规方法： 诱虫器 取虫；简易方法： 镊子 或 吸虫器 取虫。
④观察和分类：设计表格便于记录，借助动物图鉴查清名称，使用 放大镜、实体镜 观察。
⑤统计和分析：统计 丰富度 ，完成研究报告。
(5)两种捕捉器
①诱虫器：诱虫器中 电灯 是发挥作用的主要部件，该装置利用了土壤动物具有 趋暗、趋湿、避高温 等习性设计的。诱虫器无底花盆中的土壤不能与花盆壁紧贴，目的是 留有空隙，使空气流通 。
②吸虫器：吸虫器中的纱布作用是 防止将土壤小动物吸走 ，
将其收集在试管中。
(6)采集的小动物可以放入体积分数为 70%的酒精 溶液中，也可放入 试管 中。试管中体积分数70%的酒精的作用是 杀死和保存小动物 。
9.DNA的粗提取与鉴定
1.提取思路：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在的差异，选用适当的物理或化学方法对他们进行提取。
2.提取原理：
①DNA不溶于酒精 ，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质；
②DNA在不同浓度的NaCl溶液 中的溶解度不同，它能溶于2ml/L的NaCl溶液。
3.鉴定原理：在一定温度下(沸水浴)，DNA遇二苯胺试剂 会呈现蓝色，因此二苯胺试剂 可以作为鉴定DNA的试剂。
4.比较DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同
5．DNA粗提取中的注意事项
(1)本实验不能用哺乳动物成熟的红细胞作实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞 无细胞核(无DNA)。可选用鸡血细胞作材料。
(2)加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫。加入酒精 和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀 。
(3)二苯胺试剂要现配现用 ，否则会影响鉴定的效果。
(4)提取植物细胞的DNA时，加入的洗涤剂能溶解细胞膜 ，有利于DNA的释放；加入食盐(主要成分是NaCl)的目的是溶解DNA。
(5)在DNA进一步提纯时，选用冷却的95%的酒精 的作用是溶解杂质和析出DNA。
二、细胞呼吸与光合作用
1.有氧呼吸
(1)概念：细胞在 O2 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(CO2) 和 水(H2O) ，释放 能量 ，生成 大量ATP 的过程。
(2)有氧呼吸场所： 细胞质基质 和 线粒体 (主要)。
(3)线粒体增大膜面积方式： 内膜向内腔折叠形成嵴 。
与有氧呼吸有关的酶分布于线粒体的 基质 中和 内膜 上。
(4)有氧呼吸过程
(5)有氧呼吸总反应式： C6H12O6＋6H2O＋6O2eq \(──→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋大量能量 。
(6)有氧呼吸过程中：葡萄糖(C6H12O6)参与 第一 阶段，H2O参与 第二 阶段，O2参与 第三 阶
段(作用：与 [H] 结合生成 H2O ，释放 大量 能量)；CO2生成于 第二 阶段，H2O生成于
第三 阶段； 第三 阶段释放能量最多。有氧呼吸产生的[H]实质是 NADP(还原型辅酶Ⅰ) 。
(7)有氧呼吸各元素去向： 。
①研究元素去向的方法： 同位素标记法 。
②产物CO2中的：C来自 葡萄糖 ，O来自 葡萄糖 和 水 ；
产物H2O中的：H来自 葡萄糖 和 水 ，O来自 氧气 。
2. 无氧呼吸
(1)无氧呼吸两个阶段都在 细胞质基质 中进行。无氧呼吸 第一 阶段与有氧呼吸完全相同，都产生了共同的中间产物 丙酮酸 ；第二阶段在不同酶的催化下生成 酒精和CO2 或 乳酸 。
(2)无氧呼吸总反应式
①酵母菌、多数植物、苹果： C6H12O6eq \(──→,\s\up7(酶))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 。
②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚： C6H12O6eq \(──→,\s\up7(酶))2C3H6O3(乳酸)＋少量能量 。
注：不同生物无氧呼吸的产物不同，是因为 酶的种类 不同。无氧呼吸产生的[H]实质是 NADH 。
(3)无氧呼吸只在 第一 阶段释放出 少量 (大量/少量)能量，合成 少量 (大量/少量)ATP。
3. 细胞呼吸拓展分析
(1)细胞呼吸过程中：葡萄糖只能在 细胞质基质 中被利用；丙酮酸在有氧条件下进入 线粒体 中被利用，无氧条件下在 细胞质基质 中被利用。
(2)细胞呼吸的实质是 氧化分解有机物，释放能量，合成ATP ，其中大部分能量以 热能
形式散失，只有少部分能量储存在 ATP 中，用于生物体的各项生命活动。
(3)①有氧呼吸有机物 彻底 (彻底/不彻底)氧化分解，因此释放的能量 多 (多/少)。
②无氧呼吸有机物 不彻底 (彻底/不彻底)氧化分解，因此释放的能量 少 (多/少)，大部分
能量存留在 酒精或乳酸 中。
(4)①分解等量葡萄糖，有氧呼吸和无氧呼吸CO2生成量之比为 3:1 。
②产生等量CO2，有氧呼吸和无氧呼吸葡萄糖消耗量之比为 1:3 。
(5)好氧菌(有氧呼吸)、厌氧菌(无氧呼吸)细胞呼吸的场所在 细胞质 。
4. 细胞呼吸原理的运用
(1)用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，是为了抑制伤口处 厌氧菌 的繁殖。
(2)疏松土壤、稻田定期排水，促进根系的 有氧 呼吸，防止根系无氧呼吸而引起 酒精 中毒。
(3)酿酒过程中，前期通入无菌空气让酵母菌进行 有氧 呼吸，大量繁殖；后期封闭发酵罐，让酵母菌进行 无氧 呼吸，产生酒精。
(4)向发酵罐通入无菌空气，利用醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌的 有氧 呼吸生产味精。
(5)提倡慢跑等有氧运动，避免肌细胞 无氧 呼吸产生大量 乳酸 ，而使肌肉酸胀乏力。
(6)食品真空包装、充加CO2能抑制 细胞 呼吸，延长保存期。
注：破伤风芽胞杆菌为 原核 生物，只能进行 无氧 呼吸。
5. 光合作用的探究历程
(1)英国科学家普利斯特利证明植物可以 更新空气 ，但没有明确植物更新空气的 成分 。
(2)荷兰科学家英格豪斯500多次植物更新空气实验证明：植物体只有 绿叶 在 阳光 照射下，才能更新空气。
(3)德国科学家梅耶，根据能量转化与守恒定律明确指出：植物在进行光合作用时，把 光能 转换成
化学能 储存起来。
(4)萨克斯实验证明：植物叶片在光合作用中产生了 淀粉 ， 光 是绿色植物光合作用的必要条件。
(5)恩格尔曼实验证明：O2是 叶绿体 释放出来的， 叶绿体 是绿色植物进行光合作用的场所。
(6)鲁宾和卡门实验证明：光合作用释放的O2全部来自 水 ，实验方式是 同位素标记法 。
(7)卡尔文用 14C 标记的14CO2供小球藻(一种绿藻，真核生物)进行光合作用，然后追踪检测其放射性。实验探明了 CO2中的碳 在光合作用中转化成 有机物中碳 的途径(即卡尔文循环)。
归纳：分泌蛋白研究、鲁宾和卡门实验、卡尔文实验实验方法都是 同位素标记法 。
6. 光合作用的过程
(1)概念：光合作用是指绿色植物通过 叶绿体 ，利用 光能 ，把 二氧化碳和水 转化成储
光能
叶绿体
存能量的 有机物 ，并且释放出 氧气 的过程。
(2)总反应式(产物为葡萄糖)： CO2＋12H2O C6H12O6＋6H2O＋6O2 。
(3)过程分析
①图中阶段Ⅰ是 光反应 阶段，在 叶绿体类囊体薄膜 上进行；
阶段Ⅱ是 暗反应 阶段，在 叶绿体基质 中进行。
②A是 H2O ，B是 O2 ，C是 [H] ，D是 ATP ，E是 CO2 ，F是 C3 ，G是 (CH2O) 。
③光反应阶段物质转化：水的光解：2H2Oeq \(──→,\s\up7(光能))4[H]＋O2；ATP的合成：ADP＋Pi＋光能eq \(─→,\s\up7(酶))ATP。
能量转换： 光能 → ATP中活跃的化学能 。 [H]的实质是 NADPH(还原型辅酶Ⅱ) 。
④暗反应阶段物质转化：CO2固定：CO2＋C5eq \(─→,\s\up7(酶))2C3；C3的还原：C3eq \(──────→,\s\up7([H]、ATP、酶))(CH2O)＋C5＋H2O。
能量转换： ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 。
⑤光合作用过程中的能量转换过程是 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 。
⑥光反应为暗反应提供大量的 [H[和ATP ；暗反应为光反应提供 ADP、Pi 。
⑦[H]和ATP的移动方向 类囊体薄膜→叶绿体基质 。
⑧光合作用的 光 反应合成ATP， 暗 反应消耗ATP，且光反应产生的ATP只能用于 暗反应 。
⑨暗反应生成的(CH2O)中的能量直接来源于 ATP 。
⑩正午光照强烈，蒸腾作用旺盛，导致叶片部分气孔关闭， CO2 供应不足，则短时间内C3含量 减少 ，C5含量 增多 ，[H]和ATP含量 增多 。(增多/减少/不变)
eq \\ac(○,11)假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照，CO2供应正常，则短时间内[H]和ATP含量 减少 ，
C3含量 增多 ，C5含量 减少 。(增多/减少/不变)
eq \\ac(○,12)假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中，而光照正常，则短时间内C3含量
减少 ，C5含量 增多 ，[H]和ATP含量 增多 。(增多/减少/不变)
eq \\ac(○,13)影响光合作用强度的环境因素：空气中 CO2 的浓度、土壤中 水分 的多少、光照的 强弱 、
光的 成分 、 温度 的高低、矿质元素等。 CO2 是暗反应的原料，温度会影响 酶的活性 。
(4)光合作用各元素去向： 。
①研究元素去向的方法： 同位素标记法 。
②14CO2中14C的转移途径：CO2→C3→(CH2O)；C18O2中18O的转移途径：CO2→C3→(CH2O)、H2O；
H218O中18O的转移途径： H2O→O2 ；3H2O中3H的转移途径：H2O→[H]→(CH2O)、H2O。
7. 植物体光合速率与光照强度的关系
(1)原理：影响 光反应 阶段，制约 [H]和ATP 的产生，进而制约 暗反应 阶段。
(2)曲线分析
在一定范围内，光合速率随光照强度的升高而加快，超过这一范围后，光合速率达最大值并保持不变。
①A点： 黑暗 环境，植物只进行 呼吸 作用消耗有机物。此时，细胞从外界吸收 O2 ，并放出 CO2 。A点叶肉细胞中合成ATP的场所有 细胞质基质 、 线粒体 。A点后有光照，植物光合作用和呼吸作用都进行，叶肉细胞中合成ATP的场所有 细胞质基质 、 线粒体 、 叶绿体 。
②AB段：弱光，植物光合速率 小于 呼吸速率，即植物光合作用有机物制造量 小于 呼吸作用有机物消化量，植物体不能积累有机物。细胞呼吸产生的CO2：一部分进入 叶绿体 中用于 光合 作用，一部分释放到 空气中 ；细胞呼吸消耗的O2：一部分由 叶绿体 的 光合 作用提供，一部分从 空气中 吸收，总体表现为植物从外界吸收 O2 ，并放出 CO2 。
③B点：对应光照强度称为 光补偿点 ，植物光合速率 等于 呼吸速率，即植物光合作用有机物制造量 等于 呼吸作用有机物消化量，植物体有机物总量保持不变。此时，细胞呼吸产生的CO2全部用于 光合 作用，光合作用产生的O2全部用于 呼吸 作用，植物不与外界进行气体交换。
④B点后：强光，光合速率 大于 呼吸速率，即植物光合作用有机物制造量 大于 呼吸作用有机物消化量，植物体能积累有机物。光合作用固定的CO2：一部分由 线粒体 的 呼吸 作用提供，一部分从 空气中 吸收；光合作用产生的O2：一部分进入 线粒体 中用于 呼吸 作用，一部分释放到 空气中 ，总体表现为植物从外界吸收 CO2 ，并放出 O2 。
⑤E点：称为 光饱和点 ，含义是 光合速率达最大值时的最小光照强度 。
⑥限制光合速率的环境因素(外因)：AB段： 光照强度 ；C点后：主要是 CO2浓度、温度 。
⑦阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物的 低 。
(3)当条件变化时，光(CO2)补偿点和光饱和点的移动规律
①若改变某一因素(如光照、CO2浓度)，使光合作用增强，而呼吸作用不受影响，则光补偿点(B点)
左 移，光饱和点(E点) 右 移，D点 上 移。
②若改变某一因素(如温度)，使呼吸作用速率增大，则光补偿点(B点) 右 移，A点 下 移。
8. 总光合速率、净光合速率、呼吸速率的指标及测定
(1)生理指标
①净光合速率：用 光照 下，单位时间内 CO2吸收量 、 O2释放量 或 有机物积累量 表示。
②呼吸速率：用 黑暗 环境中，单位时间内 CO2释放量 、 O2吸收量 或
有机物消耗量 表示。
③总光合速率：用单位时间内 CO2利用量 、 O2产生量 或
有机物生成量 表示。
三者关系： 总光合速率 ＝ 净光合速率 ＋ 呼吸速率 。
图中：A表示 净光合速率 ，B表示 呼吸速率 ，C表示 总光合速率 。
(2)测定
溶液作用：NaOH溶液： 吸收容器中的CO2 。
NaHCO3溶液(CO2缓冲液)： 为植物光合作用提供CO2，维持装置中CO2含量的稳定 。
甲装置： 黑暗 环境中植物只进行细胞呼吸，由于NaOH 溶液吸收了细胞呼吸产生的 CO2 ，所以单位时间内红色液滴 左 移的距离为细胞呼吸的 O2 吸收速率，代表呼吸速率。
乙装置： 光照 条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内 CO2 浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴 右 移的距离为植物的 O2 释放速率，代表净光合速率。
【拓展】也可把乙装置置于 黑暗 环境中测定植物的呼吸速率，用 单位时间内O2吸收速率 表示。
(3)物理误差校正：为防止 气压、温度 等因素所引起的误差，应设置对照实验，即用 死亡的相同植物 分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
9. 曲线分析
甲图：光合速率＝呼吸速率的点： d、h 。 乙图：光合速率＝呼吸速率的点： D、H 。
Oc段：只进行 呼吸作用 。 OC段：只进行 呼吸作用 。
cd段：光合速率 ＜ 呼吸速率。 CD段：光合速率 ＜ 呼吸速率。
dh段：光合速率 ＞ 呼吸速率。 DH段：光合速率 ＞ 呼吸速率。
hi段：光合速率 ＜ 呼吸速率。 HI段：光合速率 ＜ 呼吸速率。
ij段：只进行 呼吸作用 。 IJ段：只进行 呼吸作用 。
积累有机物最多的点： h 。 积累有机物最多的点： H 。
f点光合速率下降原因：气温过高，导致部分 气孔 关闭，导致 CO2 供应不足。
乙图：J点低于O点，植物体有机物总量 增多 ；J点高于O点，植物体有机物总量 减少 ；
J点等于O点，植物体有机物总量 不变 。
三、神经调节
第一节 神经调节的结构基础
脑 ：大脑、小脑、脑干(位于颅腔内)
1.人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统。
中枢神经系统
聚集大量神经细胞，形成不同的神经中枢。
脊髓：(位于椎管内)
2.外周神经系统：
(1)脑神经：与脑相连，12对，主要分布在头面部，负责管理头面部的感觉和运动。
(2)脊神经：与脊髓相连，31对，主要分布在躯干、四肢，负责管理躯干四肢的感觉和运动。
(3)包含：
传入神经 ：将接收到的信息传递到中枢神经系统(感觉神经)
传出神经：将中枢神经系统的指令信息传输到相应器官，使机体对刺激做出反应(运动神经)
3.组成神经系统的细胞：
神经：许多神经纤维集结成束，外面包着由结缔组织形成的膜，构成一条神经。
神经纤维：神经元的长突起外表套有一层髓鞘，组成神经纤维。
第二节 神经调节的基本方式——反射
1. 反射与反射弧
(1)神经调节的基本方式—— 反射
①概念：指在 中枢神经系统 参与下，动物体或人体对 内外环境 变化做出的 规律性 应答。
②类型
(2)反射的结构基础—— 反射弧
树突
细胞体
轴突
神经纤维
①神经元：a.结构模式图 b.结构示意图(画图并标注文字)
兴奋：指动物体或人体内的某些组织(如 神经组织 )
或细胞受外界刺激后，由 相对静止 状态变为
显著活跃 状态的过程
★传入、传出神经的判断：
a.有神经节的是 传入神经 。
b.小入大出：与较小一边相连的是 传入神经 ，与较大一边相连的是 传出神经 。
②反射弧的结构与功能
突触
传入神经
感受器
效应器
神经中枢
传出神经
注意：反射发生的条件：a.适宜强度的 刺激 ；b.反射弧结构和功能保持 完整 性。
兴奋在反射弧中的传导方向是 单向 的：起点是 感受器 ，终点是 效应器 。
思考：a.反射必须经过完整的反射弧来完成的。直接刺激反射弧中的传出神经，也会引起效应器发生相应的反应，这是不是反射？ 不是 。
b.橡皮锤叩击膝盖下面的韧带，有感觉但没反应，原因是 传出神经或效应器受损 。
第三节 神经冲动的产生和传导
1. 兴奋在神经纤维上的传导
(1)在神经系统中，兴奋是以 电信号 (局部电流)的形式沿着 神经纤维 传导的，这种电信号也
叫 神经冲动 。
注：神经细胞膜内、膜外K＋、Na＋浓度不一样，
膜内 K＋ 浓度高，膜外 Na＋ 浓度高
(2)兴奋的产生与传导
①传导过程
静息时： 静息 电位 膜电位： 内负外正
刺激
形成原因：膜主要对 K＋ 有通透性， K＋ 外流(方式： 协助扩散 )
兴奋时： 动作 电位 膜电位： 内正外负
形成原因：膜对 Na＋ 的通透性增加， Na＋ 内流(方式： 协助扩散 )
电位差
电荷 移动 局部 电流 相近的未
形成
刺激
兴奋部位 电位变化……，兴奋向前传导，后方又恢复为 静息 电位
产生
兴奋传导 兴奋部位： 内正外负
未兴奋部位： 内负外正
分析：膜内，局部电流方向与兴奋传导方向 相同 ；膜外，局部电流方向与兴奋传导方向 相反 。
②传导形式： 电信号/局部电流/神经冲动 。 ③传导方向： 双向 传导，速度 快 。
(3)在神经纤维上电流计指针偏转问题分析
原理：电流表的指针方向偏转取决于电荷的移动方向，而膜电位的变化是导致电荷移动的根本原因。
①神经纤维未受刺激：标出电极处膜内外电位，标出电流表指针方向，写出指针偏转方向
+ +
- -
不偏
+ +
- -
右偏
+ +
- -
左偏
②神经纤维受到刺激
(4)神经纤维上膜电位变化曲线解读
①a点之前——静息电位：膜电位表现为 内负外正 ， K＋ 外流(方式： 协助扩散 )。
②ac段——动作电位的形成：受刺激后， Na＋ 迅速大量内流(方式： 协助扩散 )，导致膜电位迅速逆转，由 内负外正 变为 内正外负 。c点为动作电位的 峰值 。
③cd段——静息电位的恢复： K＋ 迅速大量外流(方式： 协助扩散 )，导致膜电位由 内正外负 变为 内负外正 。
④de段——恢复初静息水平：静息电位恢复后，Na＋-K＋泵吸 K＋ 排 Na＋ (方式： 主动运输 )。
2. 兴奋在神经元之间的传递
(1)结构基础—— 突触
①结构：突触是由 突触前膜 、 突出间隙 和 突触后膜 三部分构成的。结构模式图如下：
轴突
线粒体 能量
突触小泡 神经递质 胞吐
突触前膜 突触小体
突出间隙 组织
突触后膜 细胞体 树突
突触小体
突触前膜和突触后膜的判断：内侧有突触小泡的是 突触前膜 ，没有的是 突触后膜 。
②类型： 轴突—细胞体 型(表示为： )、 轴突—树突 型(表示为： )。
(2)兴奋的传递过程
神经冲动→ 轴突 末梢→ 突触前膜 内侧的 突触小泡 释放神经递质(方式： 胞吐 )→神经递质扩散通过 突出间隙 →神经递质与 突触后膜 上的特异性 受体 (化学本质： 糖蛋白 )结合→引起下一个神经元 兴奋 或 抑制 。
神经递质

突触小泡
突触前膜
突出间隙
突触后膜
受体
①递质移动方向： 突触小泡 → 突触前膜 eq \(──→,\s\up7(胞吐)) 突触间隙 eq \(──→,\s\up7(扩散)) 突触后膜 。
②兴奋传递方向：一个神经元的 轴突 →另一个神经元的 细胞体 或 树突 。
③递质去向：被迅速分解而 灭活 或 被移走 。
④突触上信号转化： 电信号 → 化学信号 → 电信号 。
突触前膜上信号转化： 电信号 → 化学信号 。
突触后膜上信号转化： 化学信号 → 电信号 。
(3)传递特点
①方向： 单向 传递，速度 慢 。
②原因： 神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜的特异性受体上 。
(4)在神经元之间电流计指针偏转问题分析
①刺激b点：兴奋先到达 a 点，后到达 d 点。指针偏转 2 次，
方向 先左偏后右偏 。
②刺激c点：兴奋只能到达 d 点，不能到达 a 点。指针偏转 1 次，
方向 右偏 。
注：图中突触上兴奋传递方向： 从左向右 (从左向右/从右向左)。
第四节 神经系统的分级调节
1. 神经系统对躯体运动的分级调节
各级中枢的功能
①下丘脑：有 体温 调节中枢、 水平衡 的调节中枢，还与 生物节律 等的控制有关。
②脑干：有许多维持生命必要的中枢，如 呼吸 中枢。
③大脑皮层：调节机体活动的 最高级中枢 。
④小脑：有维持身体 平衡 的中枢。
⑤脊髓：调节躯体运动的 低级中枢 。
神经系统对躯体运动的分级调节
低级中枢和高级中枢的关系— 分级 调节
一般来说，位于 脊髓 的低级中枢受 脑 中相应的高级中枢的调控。
实例：排尿反射：一般成年人可以有意识地控制排尿，即可以“憋尿”，在适宜的环境下才排尿，但婴儿经常尿床，是因为排尿反射的低级(初级)中枢在 脊髓 ，高级中枢在 大脑 。
四、血糖平衡的调节
(1)血糖的来源和去路
(2)调节血糖的激素
相互关系：胰岛素和胰高血糖素(或肾上腺素)的作用相反，表现为 拮抗 作用。
胰高血糖素和肾上腺素的作用相同，表现为 协同 作用。
知识拓展：胰腺：外分泌部：分泌胰液，其中含有能消化食物的 消化酶，如蛋白质酶等 。
内分泌部：分泌激素，如调节血糖的 胰岛素 和 胰高血糖素 。
思考：能否通过研磨胰腺的方法获得胰岛素？为什么？
不能，研磨破坏了细胞结构，胰岛素会被外分泌部细胞释放的蛋白酶分解 。
(3)调节过程
B 胰岛素
氧化分解
糖原
脂肪
肝糖原
非糖物质
肝糖原
非糖物质
A 胰高血糖素
肾上腺素
①血糖平衡的调节机制为 神经—体液 调节，神经中枢在 下丘脑 。血糖调节中的反射活动均为 非条件 反射。
②胰岛A(或B)细胞可直接感知 血糖含量 的变化，也可接受有关 神经 的控制。而肾上腺只接受有关 神经 的控制。
③胰高血糖素能 促进 (促进/抑制)胰岛B细胞活动，使胰岛素的分泌 增多 ；
胰岛素能 抑制 (促进/抑制)胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素的分泌 减少 。
思考：血糖调节中激素含量的变化
①进食后，血糖含量 升高 ，血液中明显增多的激素是 胰岛素 。
②饥饿时，血糖含量 降低 ，血液中明显增多的激素主要是 胰高血糖素 。
(4)反馈调节
①概念：在一个系统中，系统本身 工作的效果 ，反过来又作为 信息 调节该系统的工作。
②意义：是生命系统中非常普遍的调节机制，对于机体 维持稳态 具有重要意义。
五 免疫调节
第一节 免疫系统的组成和功能
一、免疫系统的组成
免疫器官——骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体 等
(免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所)
树突状细胞、巨噬细胞等
免疫系统
T淋巴细胞(迁移到胸腺成熟)
免疫细胞
淋巴细胞(位于淋巴液、血液和淋巴结中)
B淋巴细胞(在骨髓中成熟)
免疫活性物质——抗体、细胞因子、溶菌酶等(由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质)
免疫器官：
(1)扁桃体 ：通常指咽腭部的扁桃体，左右各一，形状像扁桃。其内部有很多免疫细胞，具有防御功能。
(2)淋巴结 ：呈圆形或豆状，是淋巴细胞集中的地方；沿淋巴管遍布全身，主要集中在颈部、腋窝部和腹股沟部等处，能阻止和消灭侵入体内的微生物。
(3) 脾 ：呈椭圆形，在胃的左侧，内含大量的淋巴细胞；也参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞等。
(4)骨髓 ：位于骨髓腔或骨松质内，是各种免疫细胞发生、分化、发育的场所，是机体重要的免疫器官。
(5) 胸腺 ：位于胸骨的后面，呈扁平的椭圆形，分左、右两叶。胸腺随年龄而增长，在青春期时达到高峰，以后逐渐退化。胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所。
2. 免疫细胞
(1)概念：执行 免疫 功能的细胞。
(2)来源：来自__骨髓的造血干细胞__。
(3)种类：各种 白细胞 。如： 巨噬 细胞、淋巴细胞、 树突状 细胞等。
淋巴细胞：包括B(淋巴)细胞和T(淋巴)细胞等。T细胞又可以分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等。
树突状细胞：分布于 皮肤 、消化道、呼吸道等很多 上皮 组织及淋巴器官内,成熟时具有分支;具有强大的 吞噬 、呈递抗原功能。
巨噬细胞：几乎分布于机体的各种组织中,具有 吞噬 消化、抗原 处理和呈递 功能。
免疫活性物质
(1)概念：由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。
(2)来源：免疫细胞或其他细胞。
(3)种类：
抗体：能与相应抗原发生特异性结合的蛋白质 (一种抗体只能与一种抗原结合)。能随血液循环和淋巴循环到达全身各处。
细胞因子：淋巴细胞分泌。(白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子)
溶菌酶：(多种细胞如唾液腺细胞、泪腺细胞都能合成)。
二、免疫系统的功能
1. 免疫系统的防卫功能——三道防线
(1)非特异性免疫：先天遗传的，不针对某一类特定病原体，而是对 多 种病原体都有防疫作用。
第一道防线： 皮肤 、 黏膜 的屏障作用。
第二道防线：体液中的杀菌物质 (溶菌酶)和 吞噬细胞 (树突状细胞、巨噬细胞等)。
(2)特异性免疫(第三道防线)：后天形成的，并非人人都有，有特异性，只对 特定 病原体起作用。
第三道防线：包括 体液免疫 和 细胞免疫 免疫器官和免疫细胞借助 血液 循环和 淋巴 循环组成的。
免疫系统的功能：
免疫防御 ：是机体排除外来抗原性异物 的一种免疫防护作用，是免疫系统最基本的功能。
免疫自稳 ：免疫自稳：是机体清除衰老或损伤的细胞 ，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。
免疫监视 ：是机体识别和清除突变的细胞 ，防止肿瘤发生的功能
第二节 特异性免疫
1. 免疫系统对病原体的识别
(1)当病原体突破了前两道防线，第三道防线的“部队”就会紧急动员起来，产生__特异性免疫__。第三道防线的作战部队主要是__众多的淋巴细胞_。
(2)特异性免疫的方式：
体液免疫：B细胞激活后可以产生__抗体__，由于抗体主要存在于_体液_中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。
细胞免疫：当病原体进入__细胞内部__，主要靠_T细胞_直接接触靶细胞来“作战”。
体液免疫
(1)体液免疫基本过程
(2)二次免疫：再次接触 相同抗原 时，记忆细胞快速作出的免疫应答 。
特点：比初次反应更快速、更强烈。能在抗原侵入机体但尚未患病之前将其消灭，从而使患病程度降低。
曲线分析：
细胞免疫
(1)辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中的作用
(2)细胞免疫基本过程
(3)体液免疫和细胞免疫的协调配合
(4)神经—体液—免疫调节网络
神经系统、内分泌系统和免疫系统 通过信号分子构成一个复杂网络，这些信号分子的作用方式都是与受体特异性 结合。
神经系统可以通过神经释放神经递质 影响免疫反应，免疫系统通过释放细胞因子等途径影响神经系统的修复、生长发育及生理功能 等。
生长激素有增强免疫功能的作用；
糖皮质激素抑制免疫功能的作用。
第三节 免疫失调
1.过敏反应(防卫功能过强，是一种异常的体液免疫)
(1)概念：已产生免疫的机体，在 再次 接受 相同的抗原 时所发生的组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)过敏原：能引起过敏反应的抗原物质叫做 过敏原 。
(3)机理：在接触过敏原时，在过敏原的刺激下，B细胞 会活化产生抗体。抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞的表面。
(4)特点：①有_快慢_之分：过敏者可能在接触过敏原后数分钟出现反应，也可能24h后才有症状。
②有明显的 遗传倾向 和 个体差异 。
(5)主要预防措施：找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原 。
(6)举例：荨麻疹、过敏性鼻炎、过敏性休克等。
2.自身免疫病(防卫功能过强)
(1)概念：自身免疫反应对组织和器官 造成损伤并出现症状。
(2)举例： 类风湿性关节炎 、 系统性红斑狼疮 、风湿性心脏病等。
(3)风湿性心脏病发病机理：某种链球菌的表面有一种抗原分子 ，与心脏瓣膜上一种物质的结构十分相似，当人体感染这种病菌后，免疫系统不仅向病菌发起进攻，而且也向心脏瓣膜发起进攻。
3.免疫缺陷病(防卫功能过弱)
(1)概念：指由机体免疫功能不足或缺乏 而引起的疾病。
(2)种类：①先天性免疫缺陷病——重症联合免疫缺陷病
②获得性免疫缺陷病——大多数免疫缺陷病，如艾滋病
(3)实例：艾滋病(又叫获得性免疫缺陷综合征，简称 AIDS )
抗原(病原体)： 人类免疫缺陷病毒 ，简称 HIV 。
致病机理：HIV侵入人体后，能够攻击人体的 免疫 系统，特别是能够侵入 辅助性T细胞 ，使其大量死亡，导致患者 体液免疫下降，细胞免疫丧失，几乎丧失一切免疫功能 ，各种传染病则乘虚而入。
主要传播途径：性接触传播、血液传播、母婴传播
预防措施：①采取安全的性行为；②避免注射吸毒；③接受检测并积极治疗HIV等性传播感染；④不与他人共用牙刷和剃须刀；⑤不用未经消毒的器械文眉、穿耳等。
六、种群、群落、生态系统
第1节 种群的数量特征
1. 种群的概念：生活在 一定区域 的 同种 生物的 所有 个体。
2. 种群的数量特征包括： 种群密度 、 出生率和死亡率 、 迁入率和迁出率 、 年龄组成 和 性别比例 。
Ⅰ.样方法
①适用范围：一般适用于 植物 ，也适用于 昆虫卵 及 活动范围小、活动能力弱的动物 的种群密度的调查，如植株上 蚜虫的密度 、 跳蝻的密度 等。
②步骤：随机选取若干个样方→计数每个样方内的 个体数 →求每个样方的种群密度→求所有样方
种群密度的 平均值 。
③【探究】用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度
a.调查对象：宜选用 双子叶 草本植物，因单子叶植物多为 丛生或蔓生 ，难以计数。
b.样方选取：草本植物样方一般以 1m2 的正方形为宜。若该种群个体数较少，样方面积可适当增大。
c.取样方法：取样的关键是要做到 随机取样 ，不能掺入主观因素，确保选取的样方具有代表性，使
结果(估算值)更接近真实值。常用取样方法有 五点取样法 和 等距取样法 。
d.计数方法：同种生物个体无论大小都要计数，应统计样方内的个体和
相邻两边及其顶角上的个体。边界线上的遵循“计上不计
下，计左不计右”的原则，如图(实心圈表示统计的个体)。
④统计时，若没有计数衰老个体，则会使估算值比实际值 偏小 。
Ⅱ.标志重捕法
①适用范围：适用于 活动范围大、活动能力强的动物 的种群密度的调查，如哺乳类、鸟类、鱼类等。
②步骤：捕获一部分个体→做上标记后放回原来的环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中标记
个体数占总个体数的比例估计种群密度。
③公式：eq \f(初次捕获标记个体数,种群密度)＝eq \f(重捕中标记个体数,重捕个体数) →种群密度＝eq \f(初次捕获标记个体数 × 重捕个体数,重捕中标记个体数)
④若标志脱落，标记个体死亡、迁出、很难再次抓到等，将会使估算值比实际值 偏大 。
Ⅲ.灯光诱捕法：对于有趋光性的昆虫，还可以用 灯光诱捕 的方法调查他们的种群密度。
7. 年龄结构
(1)概念：指一个种群中 各年龄期 的个体数目的比例。
(2)类型(模式图如下)
A图 增长型 ：幼年个体 多 ，老年个体 少 ，出生率 ＞ 死亡率，种群密度会越来越 大 。
B图 稳定型 ：各年龄期个体数比例 适中 ，出生率 ≈ 死亡率，种群密度 基本不变 。
C图 衰退型 ：老年个体 多 ，幼年个体 少 ，死亡率 ＜ 出生率，种群密度会越来越 小 。
由分析可知，年龄组成通过影响种群的 出生率 和 死亡率 ，从而间接影响种群密度(数量)。
(3)意义：是种群密度的影响因素，研究年龄组成可预测种群密度(数量)的 变化趋势 。
(4)变式图辨析：
曲线图中：A图表示 增长型 B图表示 衰退型
柱形图中：A图表示 衰退型 B图表示 增长型 C图表示 稳定型
2. 种群数量增长的“J”型曲线
(1)形成条件： 食物 和 空间条件 充裕； 气候 适宜；没有 敌害 等条件。(理想条件)
(2)数量变化：种群的数量每年以 一定的倍数 增长，第二年的数量是第一年的 λ倍 。
(3)建立模型
①数学公式：t年后种群数量为： Nt＝N0λt (条件：λ＞1，且为常数)。
模型中各参数意义：N0为该种群的 起始数量 ，t为 时间 ，Nt表示t年后该种群的 数量 ，
λ表示该种群数量是一年前种群数量的 倍数 。(注：增长率＝ λ－1 )
②曲线图(以 时间 为横坐标，以 种群数量 为纵坐标)
画出“J”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“J”型曲线增长率 不变 ，增长速率 逐渐增大 。
定义：增长率：指种群在单位时间内净增加的个体数占原个体总数的比率。
增长率＝(现有个体数－原有个体数)／原有个体数×100%＝出生率—死亡率
增长速率：指种群在单位时间内增加的个体数量。增长速率＝(现有个体数－原有个体数)／增长时间×100%
(4)种群数量呈“J”型增长的情形
① 实验室 条件下；②种群迁入到一个新的 适宜环境 。
(5)λ值的应用分析(注：λ－1表示增长率)
①当λ＞1时，出生率 ＞ 死亡率，种群数量 增加 ，种群的年龄组成为 增长型 。
②当λ＝1时，出生率 ＝ 死亡率，种群数量 基本不变 ，种群的年龄组成为 稳定型 。
③当0＜λ＜1时，出生率 ＜ 死亡率，种群数量 减少 ，种群的年龄组成为 衰退型 。
3. 种群数量增长的“S”型曲线
(1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量 趋于稳定 的曲线，称为“S”型曲线。
(2)形成条件：自然界的 资源 和 空间 是有限的；有 敌害 。(条件有限)
(3)形成原因：当种群密度增大时， 种内竞争 就会加剧，天敌数量也会 增加 ，这就会使种群的出生率 降低 ，死亡率 增高 。当死亡率等于出生率时，种群的增长就会 停止 ，有时会 稳定在一定的水平 。
(4)环境容纳量：在 环境条件 不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群 最大数量 称为环境容纳量，又称 K值 。K值不是固定不变的，K值可以随 环境条件 的变化而变化。
(5)建立模型：曲线图(以 时间 为横坐标，以 种群数量 为纵坐标)
①画出“S”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“S”型曲线增长率 逐渐减小 ， K 值时增长率0；增长速率 先增大，后减小，最后为0 ， K/2 值时增长速率最大， K 值时增长速率为0，
K 值时种群出生率等于死亡率，种群数量最大且保持相对稳定。 K 值时种内竞争最剧烈。
②图中t1时对应的种群数量为 K/2 ，t2时对应的种群数量为 K 。
适用条件：生存条件 有限 的自然种群。
第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
1. 群落：同一时间内聚集在 一定区域 中 各种生物种群 的集合，包括所有的动物、植物和微生物。
2. 群落的物种组成
(1)意义： 群落的物种组成 是区别不同群落的重要特征。
(2)衡量指标：物种丰富度，指群落中 物种数目 的多少。
(3)规律：不同群落的物种数目 有差别 。一般越靠近热带地区，单位面积内物种 越丰富 。
第3节 群落的演替
1. 群落演替的概念：随着 时间 的推移，一个群落被另一个群落 代替 的过程。是一种 优势 取代。
2. 群落演替的类型
(1)初生演替
①概念：指在一个从来没有被 植物 覆盖的地面，或是原来存在过 植被 、但被 彻底消灭 了的地方发生的演替。
②举例：在 沙丘 、 火山岩 、 冰川泥土 、 裸岩 上进行的演替。
(2)次生演替
①概念：是指在原有植被虽已 不存在 ，但原有 土壤条件 基本保留，甚至还保留了植物的 种子 或其他 繁殖体 (如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
②举例： 火灾过后的草原 、 过量砍伐的森林 、 弃耕的农田 上进行的演替。
第3章 生态系统及其稳定性
第1节 生态系统的结构
1.生态系统的结构：包括 生态系统的组成成分 和 食物链和食物网(营养结构) 。
2. 生态系统中各种组成成分的关系(字母表示生态系统成分，数字表示生理过程)
A表示： 生产者 B表示： 消费者
C表示： 分解者 D表示： 非生物的物质和能量
①表示： 光合作用 或 化能合成作用
②表示： 呼吸作用 ③表示： 呼吸作用
④表示： 分解作用
练习：右图为某生态系统食物网示意图，据图分析回答：
①图中没有表示出来的生态系统成分是 分解者 和 非生物的物质和能量 。
②该生态系统的“基石”是 绿色植物 。能将动植物遗体和动物
粪便分解成无机物的是 分解者 。
③该食物网中包含 4 条食物链，属于次级消费者的生物是 青蛙、蛇、猫头鹰 。
④写出图中含营养级最多的食物链： 绿色植物→昆虫→青蛙→蛇→猫头鹰 。
⑤图中猫头鹰同时占有 三 个营养级，它们是 第三、第四、第五 营养级。
⑥青蛙和昆虫的关系是 捕食 ，猫头鹰和蛇的关系是 捕食和竞争 。
⑦此生态系统中各种生物的总和，在生态学上称为 生物群落 。
第2节 生态系统的能量流动
1. 能量流动的含义：生态系统中能量的 输入 、 传递 、 转化 和 散失 的过程。
2. 能量的输入
(1)能量的源头： 太阳能 。 (2)能量流动的起点： 生产者固定的太阳能 。
0 光合 作用0
绿色植物、光合细菌
(3)相关生理过程： 光能 有机物中化学能 (主要途径)
0 化能合成 作用0
硝化细菌
无机物氧化放出的化学能 有机物中的化学能
(4)流入生态系统的总能量： 生产者通过光合作用固定的太阳能总量 。
注：流入人工生态系统的总能量包括： 生产者通过光合作用固定的太阳能 ＋ 人工投入的能量 。
3. 能量的传递
9. 能量流动的相关计算规律(重在理解)
(1)正推型：知低营养级(A营养级净重M)，求高营养级(D营养级增重多少)
D营养级最多增重：选最 短 食物链，按 20%(0.2) 计算。D＝ M×0.2×0.2×0.2＝M×0.23 。
D营养级最少增重：选最 长 食物链，按 10%(0.1) 计算。D＝ M×0.1×0.1×0.1＝M×0.13 。
(2)逆推型：知高营养级(D营养级增重N)，求低营养级(消耗A营养级多少)
最多消耗A营养级：选最 长 食物链，按 10%(0.1) 计算。A＝ N÷0.1÷0.1÷0.1＝N÷0.13 。
最少消耗A营养级：选最 短 食物链，按 20%(0.2) 计算。A＝ N÷0.2÷0.2÷0.2＝N÷0.23 。
练习：下图为某生态系统食物网的一部分图解，据图分析回答：
(1)该生态系统中所需的能量来自于 太阳能 。
(2)流经该生态系统的总能量是 生产者(绿色植物)通过光合作用固定的太阳能总量 。
(3)猫头鹰获取能量最多的一条食物链是 绿色植物→田鼠→猫头鹰 。
(3)猫头鹰获取能量最少的一条食物链是 绿色植物→昆虫→青蛙→蛇→猫头鹰 。
(4)若猫头鹰的体重增加0.5kg，至少消耗绿色植物 12.5 kg，最多消耗绿色植物 5000 kg。
(5)若绿色植物有1000kg，则鹰最多增重 40 kg，最少增重 0.1 kg。
10. 研究能量流动的意义
(1)帮助人们科学规划，设计人工生态系统，实现对能量的 多级利用 ，从而提高能量的 利用率 。
(2)帮助人们合理地 调整生态系统中的能量流动关系 ，使能量 持续高效地流向对人类最有益的
部分 。
11. 利用能量流动特点确定食物链(网)
(1)据能量流动逐级递减特点：能量含量越多，其营养级别越低；能量含量越少，其营养级别越高。
(2)据能量传递效率为10%～20%，可确定相邻两个营养级能量差别在5～10倍，若能量相差不多，则应列为同一营养级。写出下列各图表中的食物链(网)：
图1食物链(网)： 丙→甲→乙→丁 。
图2食物链(网)： 。
表一食物链(网)： B→D→A→C 。
表二表示每个营养级生物体内残留的有机汞的浓度，有机汞存在生物富集作用，即随着营养级的增加，
有机汞的浓度增加，可知表2食物链(网)为： 。
拓展：生物富集的原因： 化学性质稳定不易被分解，在生物体内积累且不易排出 。
第3节 生态系统的物质循环
1. 生态系统的物质循环
(1)概念：组成生物体的 化学元素 ，不断地在 生物群落 和 无机环境 之间循环流动的过程。
(2)范围： 生物圈 。这里所说的生态系统是地球上最大的生态系统—— 生物圈 。
(3)特点： 全球性 、 循环流动、反复利用 。
2. 碳循环
(1)碳的存在形式
①无机环境中：主要以 CO2 和 碳酸盐 的形式存在。
②生物群落中：以 含碳有机物 的形式存在。
(2)循环过程图解(填图)
① 光合作用或化能合成作用
② 呼吸作用
③ 呼吸作用
④ 微生物的分解作用
⑤ 化石燃料的燃烧
(3)碳进入生物群落
①形式： CO2 。
0 化能合成 作用0
硝化细菌
0 光合 作用0
绿色植物
②生理过程： CO2 含碳有机物 (主要途径)
CO2 含碳有机物
(4)碳返回无机环境(大气中CO2的来源)
①形式： CO2 。
②途径：a.动植物的 呼吸作用 ；b.分解者的 分解作用 (实质仍然是 呼吸 作用)；
c. 化石燃料的燃烧 。
(5)碳的循环形式
①在生物群落与无机环境间：主要以 CO2 的形式进行。
②在生物群落内：以 含碳有机物 的形式进行，渠道为 食物链(网) 。
图例分析：右图是生态系统碳循环图解，图中A～D代表生态系统四种成分，
①～⑦代表碳元素在生态系统中循环的途径。
(1)图中A代表 大气中的CO2库 、B代表 生产者 、
C代表 消费者 、D代表 分解者 。
(2)代表光合作用或化能合成作用、呼吸作用和分解作用的序号分别
是 ① 、 ②④ 、 ⑦ 。
(3)D在生态系统中的作用是 将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物 。
(4)在碳循环中，碳元素在①②④⑦中以 CO2 形式流动，在③⑤⑥中以 含碳有机物 形式流动。
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
遗体
遗体
遗体
枯枝败叶
(起点)
未固定
……
呼吸作用
呼吸作用
太阳能
生产者
(植物)
初级消费者
(植食动物)
次级消费者
(肉食动物)
三级消费者
(肉食动物)
分解者(细菌、 真菌等微生物)
图5-7 生态系统能量流动示意图（不定时分析）
(1)生产者(第一营养级)能量的来源和去路
呼吸作用以热能形式散失
太阳能 流入下一营养级
被分解者利用
(2)各级消费者能量的来源和去路
呼吸作用以热能形式散失
上一营养级的 流入下一营养级
最高营养级
被分解者利用
上一营养级
各级消费者摄入的能量不等于其同化量，它们之间的关系式：同化量＝ 摄入量 － 粪便量 。
(3)传递形式： 有机物中的化学能 。
(4)传递途径： 食物链和食物网 。
4. 能量的转化和散失
热能
各项生命活动
光合
光能 化能合成 呼吸
化学能 化学能
5. 赛达伯格湖的能量流动分析(定时分析)
呼吸 热能
下一营养级 最高营养级
分解者
未被利用
图例分析：能量流动图解分析(见右上图)
(1)W1表示 生产者固定的总能量 ，W1＝ A1＋B1＋C1＋D1 。
(2)D1表示 初级消费者同化的能量 ，D1＝ A2＋B2＋C2＋D2 。
(3)A表示 呼吸作用以热能形式散失的能量 ，B表示 未被利用的能量 ，
(3)C表示 流向分解的能量(或分解者利用的能量) ，D表示 流向下一营养级的能量 。
(4)由生产者到初级消费者的能量传递效率＝eq \f(D1, W1 )＝eq \f( A2＋B2＋C2＋D2 , A1＋B1＋C1＋D1 )。
6. 能量流动的特点
(1) 单向流动 。原因：能量只能从上一营养级流入下一营养级，不可逆转，也不能循环流动。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果。
(2) 逐级递减 。原因：
①各营养级生物 呼吸 作用以 热能 形式散失大部分能量，无法再利用。
②各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用，即 未被利用 部分。
③少部分能量被 分解者 分解利用。
7. 能量传递效率：一般来说，能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是 10%～20% 。
公式：相邻两营养级间的能量传递效率＝eq \f( 下一营养级同化量 , 上一营养级同化量 )×100%
计算：赛达伯格湖中：流入赛达伯格湖的总能量为 464.6 J/(cm2·a)。第一营养级和第二营养级间
的能量传递效率为 13.52% ，第二营养级和第三营养级间的能量传递效率为 20.06% 。
某一湖泊的能量金子塔
第二营养级
第三营养级
第四营养级
第一营养级
8. 能量金字塔
(1)概念：将单位时间内各个 营养级 所得到的 能量数值 ，由
低到高 绘制成图，可形成一个能量金字塔。
(2)分析
①金字塔中，每一台阶的大小代表该营养级生物所含的 能量数值 。
储存能量最多的成分是 生产者 ，属于 第一 营养级；储存能量最
少的是金字塔的顶端，属于 最高 营养级。
②在一个生态系统中，营养级越多(食物链越长)，能量流动过程中消耗的能量就 越多 ，最高营养级获得的能量就 越少 。
③生态系统中的能量流动一般不超过 4～5 个营养级。
基因工程
第一节 重组DNA技术的基本工具
一、分子手术刀—限制性内切核酸酶
1.全称和简称
全称：_限制性内切核酸酶_
简称：__限制酶_
2.来源：主要是从_原核生物__中分离纯化出来的
3.作用：
①能够识别_双链_DNA分子的某种_特定核苷酸序列 。
②使_每一条_链中_特定部位_的_磷酸二酯键__断开。
4.作用部位：_磷酸二酯键__
5.识别序列：大多数限制酶的识别序列由_6_个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由_4_个、_8_个或__其他数量_的核苷酸组成。
6.切割结果：DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式__黏性末端_和__平末端__。
二、分子缝合针—DNA连接酶
1.功能：将__两个DNA片段连接起来_，恢复被限制酶切开的_磷酸二酯键__。
2.分类和对比
3．比较与DNA有关的六种酶
三、分子运输车——载体
1.作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。
2.种类：质粒、噬菌体 的衍生物、动植物病毒 等。
3.作为载体需具备的条件
①_有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中__；
②_能在细胞中进行自我复制或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制_；
③_常有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选_；
④_对受体细胞无害_。
第二节 基因工程的基本操作程序
一、目的基因的筛选与获取
(一)目的基因的筛选与获取
1.目的基因概念
在基因工程的设计和操作中，用于__改变受体细胞性状__或__获得预期表达产物_等的基因就是目的基因(根据不同的需要，目的基因是不同的，主要是指__编码蛋白质的基因___)。
2.筛选目的基因的方法
(1)从相关的__已知结构__和__功能清晰__的基因中进行筛选。
(2)获取方法eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(从基因文库中获取,利用PCR技术扩增,通过化学方法人工合成))
3.利用PCR获取和扩增目的基因
(1)PCR的概：PCR是__聚合酶链式反应__的缩写，是一项根据_DNA半保留复制_的原理，在_体外_提供参与DNA复制的__各种组分__与_反应条件_，对_目的基因的核苷酸序列_进行__大量复制__的技术。
①全称：__聚合酶链式反应___
②原理：___DNA半保留复制___
③操作环境：__体外(PCR扩增仪/PCR仪)___
④目的：__对目的基因的核苷酸序列进行大量复制___
⑤优点：___可以在短时间内大量扩增目的基因___
(2)DNA体内复制的条件
注：引物是一小段能与_DNA母链__的一段碱基序列__互补配对_的_短单链核酸__。
(3)DNA体外复制(PCR)的条件
注：复制的原料实为dNTP (dATP、dTTP、dCTP、dGTP)，同时水解产生能量为合成DNA子链提供能量，因此体系中不需要添加ATP 。
(4)过程
目的基因DNA__受热变性__后_解为单链_，_引物 与单链相应_互补序列_结合；然后以__单链DNA__为模板在_DNA聚合酶_作用下进行_延伸__，即将4种_脱氧核苷酸__加到__引物的3’__，如此__重复循环多次__， 每次循环一般可以分为_变性、复性和延伸_三步。
注：
拓展：DNA复制的相关计算
1.子代DNA分子总数： _2n_ 个；
2.第n代产生的DNA数：_2n-1_个；
3.子代DNA脱氧核苷酸链总数= _2n+1_ 条
4.第n代产生的DNA链数：_2n_条
①n代后，DNA分子有_2n_个
②n代后，DNA链有_2n+1_条
③第____代出现完整的目的基因
④n代后，含引物的DNA分子有_2n__个
⑤n代后，共消耗_2n+1-2_个引物
⑥第n代复制，消耗了_2n_个引物
⑦n代后，完整的目的基因有_2n-2n_个
4.获取目的基因的其他方法
(1)构建基因文库来获取目的基因：将含有某种生物不同基因的许多DNA 片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
①基因组文库：包含一种生物所有的基因。
②部分基因文库：只包含一种生物一部分基因，如cDNA文库。
(2)利用化学方法人工合成：用DNA合成仪，要获取的基因比较小，核苷酸序列又已知，不需要模板。
(二)基因表达载体的构建(核心)
1.基因表达载体的组成
基因表达载体必须包括_目的基因_、__标记基因_、_启动子_、_终止子_等(若需要能完成自主复制，还应有_复制原点_)。
(1)启动子
①本质：一段有特殊序列结构的_DNA_片段。
②位置：位于基因的_上游_，紧挨__转录的起始位点__。
③功能：__RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA___。
④特殊类型：_诱导型启动子___。
⑤诱导型启动子的特点：__当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达__。
(2)终止子
①本质：一段有特殊序列结构的_DNA__片段。
②位置：位于基因的_下游_。
③功能：__使转录在所需要的地方停下来__。
注：启动子、终止子、起始密码子、终止密码子对比
(3)标记基因
①作用：_便于重组DNA分子的筛选_
②常见类型：抗生素抗性基因、荧光蛋白基因等
(4)基因表达载体的构建过程
含有目的基因的DNA片段
同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割
载体(质粒)
带有相同黏性末端(或平末端)的目的基因片段
带有黏性末端(或平末端)的切口
DNA连接酶
重组DNA分子(重组质粒)
(三)将目的基因导入受体细胞
1.将目的基因导入植物细胞—花粉管通道法
(1)操作方式
①用__微量注射器_将__含目的基因的DNA溶液_直接注入_子房_中。
②在_植物受粉后_的一定时间内，_剪去柱头_，将__DNA溶液___滴加在_花粉管通道__上，使目的基因借助_花柱切面__进入_胚囊_。
(2)受体细胞：_受精卵__。
2.将目的基因导入植物细胞—农杆菌转化法
(1)转化：__目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程__。
注：此处“转化”与肺炎链球菌转化实验中的“转化”含义相同，实质都是基因重组。
(2)农杆菌特点：
①能在自然条件下侵染__双子叶植物_和_裸子植物__，而对大多数__单子叶植物_没有侵染能力。
②农杆菌细胞内含有__Ti质粒_，当它侵染植物细胞后，能将_Ti质粒_上的_T-DNA_( 可转移的DNA )转移_到被侵染的细胞，并且将其__整合到该细胞的染色体DNA上__。
(3)农杆菌转化法的过程：将目的基因插入_Ti质粒的T-DNA__中，通过农杆菌的_转化_作用，就可以使目的基因_进入植物细胞_，并___整合到受体细胞的染色体DNA上__，使目的基因能够_维持稳定和表达__。
3.将目的基因导入动物细胞—显微注射法
1.受体细胞：_受精卵_
注：受精卵容易表现出全能性。
构建基因表达载体并提纯
2.过程：
利用显微注射将表达载体注入动物的受精卵中
早期胚胎培养
获得具有新性状的动物
胚胎移植
4.将目的基因导入微生物细胞—Ca2+处理法
(1)受体细胞：常用__原核生物__作为受体细胞，其中以__大肠杆菌_最广泛
(2)原核生物的优点：_繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少、易于培养__
(3)Ca2+处理法(感受态细胞法)的一般过程：
——Ca2+的作用：增加细胞壁的通透性
Ca2+处理大肠杆菌
——这种细胞称为感受态细胞
使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
将重组的基因表达载体导入其中
—— 一般利用温度变化导入
(四)目的基因的检测与鉴定
1.DNA片段的电泳鉴定
(1)实验原理：DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。带电粒子在电场作用下，向与其携带电荷相反 的电极移动。
(2)影响DNA分子的迁移率的因素：DNA的分子大小，DNA分子的构象，凝胶的浓度。
(3)电泳出现位置不等的几条条带，说明存在长短不一的DNA片段，鉴定的PCR产物不纯净。
第三节 基因工程的应用
基因工程在医药卫生领域的应用
三、基因工程在食品工业方面的应用
四、乳腺生物反应器与基因工程菌生产药物比较
溶解规律
2 ml/L NaCl溶液
0.14 ml/L NaCl溶液
DNA
溶解
析出
阶段
场所
物质变化
能量变化
第一阶段
细胞质基质
1葡萄糖(C6H12O6)→2丙酮酸(C3H4O3)＋4[H]
少量能量
第二阶段
线粒体基质
2丙酮酸(C3H4O3)＋6H2O→6CO2＋20[H]
少量能量
第三阶段
线粒体内膜
24[H]＋6O2→12H2O
大量能量
非条件反射
条件反射
形成时间
生来就有
后天形成
刺激
非条件刺激(直接刺激)
条件刺激(信号刺激)
神经中枢
大脑皮层以下中枢
大脑皮层
举例
归类：①缩手反射、②膝跳反射、③谈虎色变、④眨眼反射、⑤吮吸反射、⑥吃食物时分泌唾液、⑦望(谈)梅止渴、⑧排尿反射、⑨小狗听到铃声分泌唾液
①②④⑤⑥⑧
③⑦⑨
联系
非条件反射是条件反射建立的基础；非条件反射可转化为条件反射
结构名称
组成
功能
结构被破坏
对功能的影响
感受器
感觉神经末梢的特殊结构
接受刺激并产生 兴奋
无 感觉
无 效应
传入神经
感觉神经元
传导兴奋：将兴奋由感受器传至神经中枢
神经中枢
对传入的信息 分析和综合 并产生 兴奋
传出神经
运动神经元
传导兴奋：将兴奋由神经中枢传至效应器
有 感觉
无 效应
效应器
由 传入神经末梢 和它所支配的 肌肉或腺体 等组成
对内外刺激做出 规律性 反应
相互联系
反射活动需要经过 完整的 反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在 结构和功能 上受损，反射就不能完成
神经递质
位置
位于 突触前膜 内侧的 突触小泡 中
分类
兴奋 性递质：使下一个神经元兴奋，产生动作电位，如乙酰胆碱
抑制 性递质：使下一个神经元抑制，保持静息电位，如甘氨酸
化学
本质
化学成分种类较多，主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类(如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等)、NO等
作用
引起下一个神经元 兴奋 或 抑制
来源
正常值
去路
① 食物中糖类 的消化吸收
血糖
( 0.8～1.2 g/L)
① 氧化分解 生成CO2和H2O，释放能量
② 肝糖原 的分解
②合成 肝糖原 和 肌糖原
③ 脂肪等非糖物质 的转化
③转化为 脂肪 、 非必需氨基酸 等
激素名称
分泌部位
作用途径
作用效果
胰岛素
胰岛B细胞
抑制 肝糖原 分解和 非糖物质 转化为葡萄糖；
促进 组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖
降低血糖
胰高血糖素
胰岛A细胞
促进 肝糖原 分解和 非糖物质 转化为葡萄糖
升高血糖
肾上腺素
肾上腺(髓质)
比较项目
体液免疫
细胞免疫
参与细胞
B细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞、浆细胞
抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞
作用对象
侵入内环境 的抗原
被抗原入侵的宿主细胞、自身突变的细胞、移植的组织或器官、自身衰老损伤的细胞
作用方式
浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合
细胞毒性T细胞与被病原体入侵的宿主细胞结合
引起实例
外毒素
结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌
联 系
侵入细胞的病原体,需要细胞免疫使靶细胞裂解,将病原体从靶细胞释放出来然后由体液免疫将其彻底消灭。
表一
营养级
A
B
C
D
固定的总能量
15.9
870.7
0.9
141.0
表二
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度(ppm)
0.05
7
0.51
68
0.39
种类
E·cli DNA连接酶
T4DNA连接酶
来源
大肠杆菌
T4噬菌体
特点
只缝合 黏性 末端
缝合 黏性 末端 平 末端
作用
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
名称
作用部位
作用底物
作用结果
限制酶
磷酸二酯键
DNA
将DNA切成两个片段
DNA连接酶
磷酸二酯键
DNA片段
将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶或热稳定DNA聚合酶
磷酸二酯键
脱氧核苷酸
将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA(水解)酶
磷酸二酯键
DNA
将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶
碱基对之间的氢键
DNA
将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
RNA聚合酶
磷酸二酯键
核糖核苷酸
将单个核糖核苷酸依次连接到单链末端
参与的组分
在DNA复制中的作用
DNA母链
提供DNA复制的模板
4种脱氧核苷酸
合成DNA子链的原料
解旋酶
打开DNA双链
DNA聚合酶
催化合成DNA子链
引物
使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸
参与的组分
在DNA复制中的作用
DNA母链
提供DNA复制的模板
4种脱氧核苷酸
合成DNA子链的原料
引物
使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸
90℃以上高温
打开DNA双链(变性温度)
耐高温的DNA聚合酶
催化合成DNA子链
缓冲液(含Mg2+ )
激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶
其他不同的温度
变性、复性和延伸 需要不同温度
变性
温度上升到90 ℃左右，双链DNA解聚为单链
复性
温度下降到55 ℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
延伸
温度上升到72 ℃左右，Taq酶从引物起始合成互补链，可使新链由5′端向3′端延伸
比较项目
启动子
终止子
起始密码子
终止密码子
本质
DNA片段
DNA片段
mRNA上三个相邻的碱基
mRNA上三个相邻的碱基
位置
目的基因上游
目的基因下游
mRNA首端
mRNA尾端
功能
RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA
使转录在所需要的地方停下来
翻译的起始信号(编码氨基酸)
翻译的结束信号(不编码氨基酸)
检测目的
检测方法
判断标准
目的基因是否插入转基因生物的DNA
DNA分子杂交技术
是否出现杂交带
目的基因是否转录出了mRNA
分子杂交技术
是否出现杂交带
目的基因是否翻译出蛋白质
抗原—抗体杂交技术
是否出现杂交带
个体水平的检测
如抗虫、抗病的接种实验
是否表现出相应的特性
分类
实例
处理或作用
转基因动物生产药物
乳腺生物反应器(乳房生物反应器)
将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起。
转基因动物作器官移植的供体
克隆猪器官
抑制或除去 抗原 决定基因，结合克隆技术培育出没有免疫排斥反应 的转基因克隆猪器官。
基因治疗
镰状细胞贫血的治疗方案
基因治疗的策略主要有基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等。
淀粉酶、凝乳酶、天冬氨酸和苯丙氨酸等的生产
利用基因工程菌生产食品工业 用酶、氨基酸和维生素等。如将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过 工业发酵 生产凝乳酶。
比较项目
乳腺生物反应器
工程菌
基因表达
合成的药物蛋白 与天然蛋白质 相同
细菌细胞内没有内质网、高尔基体等细胞器，产生的药物蛋白可能没有活性。
受体细胞
动物的受精卵
微生物细胞
导入目的基
因的方式
显微注射技术
感受态细胞法
药物提取
从动物乳汁中提取
从微生物细胞中提取