必修一

第一章 细胞的基本认知

第一节 生物圈与细胞的关系

病毒不具备细胞结构,但其生存必须依附活细胞,通过寄生在活细胞内,利用宿主细胞的物质基础进行生命活动和繁殖。

所有生命活动都离不开细胞,细胞是构成生物体结构和功能的基本单元。

生命系统的层级结构依次为:细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。

血液属于组织层级,皮肤属于器官层级。

植物没有系统这一层级,单细胞生物既可以看作个体层级,也可以视为细胞层级。

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细胞是地球上最基本的生命系统,而生物圈则是最大的生态系统。

种群指特定区域内同种生物个体的集合,例如一个池塘中的所有鲤鱼。

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群落指特定区域内所有生物的总和,例如一个池塘中的所有生物(不仅限于鱼类)。

生态系统是生物群落与其所处无机环境相互作用形成的统一整体。

生物圈中存在大量单细胞生物,单个细胞就能完成各项生命活动。多细胞动植物则依赖各类分化细胞的协同合作来完成复杂的生命活动,包括以细胞代谢为基础的物质能量交换、以细胞增殖分化为基础的生长发育,以及以基因传递变异为基础的遗传特征。

第二节 细胞的共性与特性

细胞的基本共性:动植物细胞都具有细胞膜、细胞质和细胞核(哺乳动物成熟红细胞除外)。

高倍显微镜使用步骤可概括为"一移二转三调":先在低倍镜下找到目标并移至视野中央;转动转换器切换高倍镜;调节光圈和反光镜使亮度适宜;最后调节细准焦螺旋使成像清晰。

显微镜使用要点:可通过放大光圈或使用凹面镜增强视野亮度;高倍镜下成像大但视野暗且细胞数量少,低倍镜则相反;物镜带螺纹且镜筒越长放大倍数越大,目镜无螺纹且镜筒越短放大倍数越大。

放大倍数=物镜倍数×目镜倍数。视野范围与放大倍数成反比,可通过公式计算细胞数量变化。

原核生物包括细菌、蓝藻等,其细胞无核膜包被的细胞核,仅有拟核区域。真核生物包括动植物和真菌,病毒不属于这两类。蓝藻虽无叶绿体,但含光合色素能进行光合作用。

细胞学说由施莱登和施旺创立,指出新细胞由原有细胞分裂产生,揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。

第二章 细胞的分子组成

第一节 细胞中的元素与化合物

生物界与非生物界在元素种类上具有统一性,但含量存在差异。细胞中主要元素包括C、H、O、N等,其中C是最基本元素。细胞化合物分为无机物(水、无机盐)和有机物(蛋白质、核酸、糖类、脂质)。

第二节 蛋白质的结构与功能

蛋白质由氨基酸通过脱水缩合形成肽链,再折叠成特定空间结构。其功能包括构成细胞结构、催化反应、物质运输、信息传递和免疫防御等。蛋白质多样性源于氨基酸种类、数量、排列顺序及空间结构的差异。

第三节 核酸的组成与功能

核酸分为DNA和RNA,基本单位是核苷酸。DNA携带遗传信息,通过复制传递遗传特征,在蛋白质合成中起决定性作用。不同生物核酸组成存在差异,真核细胞含DNA和RNA,病毒只含其中一种。

第三章 细胞的基本结构

细胞膜主要由脂质和蛋白质构成,具有选择透过性,能控制物质进出并参与细胞间信息交流。细胞器分工协作,如线粒体供能、叶绿体光合作用、核糖体合成蛋白质等。细胞核控制代谢和遗传,染色质和染色体是同一物质在不同时期的形态表现。

必修二

第一章 遗传规律

孟德尔通过豌豆实验发现分离定律和自由组合定律。基因分离实质是减数分裂时等位基因分离,自由组合则是非同源染色体上非等位基因的随机组合。现代遗传学补充了连锁互换等现象。

第二章 细胞分裂与遗传

减数分裂形成生殖细胞时染色体减半,受精作用恢复二倍体。伴性遗传与性别相关,如X连锁隐性遗传表现为交叉遗传特点。通过系谱分析可判断遗传病类型。

第三章 基因的本质

DNA是主要遗传物质,其双螺旋结构由碱基互补配对维持。DNA通过半保留复制传递遗传信息,基因是有遗传效应的DNA片段。中心法则阐明了遗传信息的流动方向。

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第四章 生物进化

现代进化理论认为种群是进化单位,突变和基因重组提供原材料,自然选择决定进化方向。隔离导致新物种形成,生物多样性是长期进化的结果。人类活动会影响物种进化进程。

必修三

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第一章 生命活动调节

神经调节通过反射弧快速应答,体液调节作用范围广但较缓慢。免疫系统通过三道防线防御病原体,特异性免疫具有记忆功能。植物激素调节生长发育,不同激素协同或拮抗作用。

第二章 生态系统

生态系统由生物群落和无机环境组成,通过能量流动、物质循环和信息传递维持功能。生物多样性包括遗传、物种和生态系统三个层次,保护措施包括就地保护和迁地保护等。