高中生物科核心知識(shí)點(diǎn)解讀1
高中生物科核心知識(shí)點(diǎn)解讀第一部分 生命活動(dòng)的基本規(guī)律
一、生物的物質(zhì)基礎(chǔ)
1．組成生物體的化學(xué)元素及作用
自然界中的生物和非生物都是由化學(xué)元素組成的，組成生物體的化學(xué)元素，常見(jiàn)的主要有20多種，這些元素在生物體內(nèi)含量不同，含量占生物體總量萬(wàn)分之以上的元量為大量元素。例如：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；通常生物生活需要量很少，但是生活所必需的一些元素被稱作微量元素，例如：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。在組成生物體的大量元素中C是最基本的元素，C、H、O、N是基本元素，C、H、O、N、P、S是主要元素，大約共占原生質(zhì)總量的97%
組成生物體的化學(xué)元素的重要作用是：
2．組成生物體的六類化合物及作用
（1）化學(xué)元素進(jìn)一步組成各種化合物，這些化合物是生物體生活活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
（2）化學(xué)元素能夠影響生物體的生命活動(dòng)，例如B能夠促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)，有利于受精作用的順利進(jìn)行。
構(gòu)成細(xì)胞的化合物分為無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物，無(wú)機(jī)化合物包括水和無(wú)機(jī)鹽；有機(jī)化合物包括糖類、脂類、蛋白質(zhì)和核酸。各種化合物在細(xì)胞中的存在形式不同，所具有的功能也都不相同。
（1）水
①含量：水在細(xì)胞中含量最多約占85% ~ 90%，但不同種類的生物體中，含水量差別較大，在不同的組織器官中，水的含量也不相同。
②存在形式：水在細(xì)胞中以兩種形式存在，一部分水與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)相結(jié)合，叫做結(jié)合水，大約占細(xì)胞全部水分4.5%；細(xì)胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流動(dòng)，叫做自由水。
③主要功能：結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分；自由水是細(xì)胞內(nèi)良好溶劑；是各種反應(yīng)的介質(zhì)；參與許多生化反應(yīng)；能夠運(yùn)輸養(yǎng)料和廢物。
（2）無(wú)機(jī)鹽
①含量：無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中含量很少，約占細(xì)胞鮮血的1 ~ 1.5%。
②存在形式：大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以離子狀態(tài)存在干細(xì)胞中。
③主要功能：有些無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成部分；許多種無(wú)機(jī)鹽的離子對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用；生物體內(nèi)的無(wú)機(jī)鹽離子，必需保持一定的比例，這對(duì)維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡非常重要，這是生物體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。
（3）糖類
①組成元素：由C、H、O 3種化學(xué)元素組成。
②分類：根據(jù)糖類水解后形成的物質(zhì)糖類大致可以分為單糖、二糖和多糖。單糖是不能水解的糖，其他的葡萄糖，果糖是六碳糖；核糖和脫氧核糖為五碳糖。二糖是水解后能夠生成兩分子單糖的糖，植物細(xì)胞中重要的二糖是蔗糖和麥芽糖，在動(dòng)物細(xì)胞中重要的二糖是乳糖。多糖是水解后能夠生成許多單糖的糖，它是自然界中含量最多的糖，在植物細(xì)胞中最重要的多糖是淀粉和纖維素，動(dòng)物細(xì)胞和人體細(xì)胞中最重要的多糖是糖元，包括肝糖元和肌糖元。
③功能：糖類是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)；糖類是構(gòu)成生物體的重要成分，如木纖維、纖維素、殼多糖；有些糖也是細(xì)胞重要化合物的重要組成成分，核糖、脫氧核糖是RNA和DNA的組成成分。
（4）脂類
①組成元素：脂類主要由C、H、O 3種化學(xué)元素組成，很多脂類物質(zhì)還含N和P等元素。
②分類及功能：脂類包括脂肪、類脂和固醇等。脂肪大量?jī)?chǔ)存在某些植物的種子，果實(shí)細(xì)胞和動(dòng)物的脂肪細(xì)胞中，它主要是生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的物質(zhì)，此外高等動(dòng)物和人體內(nèi)的脂肪，還有減少身體熱量散失，維持體溫恒定，減少各部分器官之間摩擦和緩沖外界壓力等作用；類脂中的磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，也是構(gòu)成多種細(xì)胞器膜結(jié)構(gòu)的重要組成成分；固醇類物質(zhì)主要包括膽固醇、性激素和VD等，這些物質(zhì)對(duì)于生物體維持正常的新陳代謝和生殖過(guò)程起重要的調(diào)節(jié)作用。
（5）蛋白質(zhì)
①含量：在細(xì)胞中的含量只比水少，大約占細(xì)胞干重的50%以上。
②組成元素：蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N 4種化學(xué)元素組成，很多重要的蛋白質(zhì)還含有S、P兩種元素，有的也含微量的Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。
③相對(duì)分子質(zhì)量：蛋白質(zhì)是一種高分子化合物，也就是相對(duì)分子質(zhì)量很大的生物大分子。
④基本組成單位：蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，組成蛋白質(zhì)的氨基酸大約有20種，結(jié)構(gòu)通式為 ，不同的氨基酸分子，具有不同的R基。氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式表明：每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基（—NH2）和一個(gè)羧基（—COOH），并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一碳原子上。
⑤分子結(jié)構(gòu)：一個(gè)蛋白質(zhì)分子可以含有一條或幾條肽鏈，肽鏈通過(guò)一定的化學(xué)鍵互相連接在一起；由3個(gè)或3個(gè)以上氨基酸分子縮合而成，含有多個(gè)肽鍵的化合物，叫做多肽，多肽通常是鏈狀結(jié)構(gòu)，叫做肽鏈；氨基酸分子的互相結(jié)合方式是，一個(gè)氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一氨基酸分子氨基（—NH2）相連接，同時(shí)失去一分子水，這種結(jié)合方式叫做脫水縮合，連接兩個(gè)氨基酸分子的鍵（—NH—CO—）叫做肽鍵。由兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物，叫做二肽。
⑥結(jié)構(gòu)多樣性，由于組成蛋白質(zhì)分子的氨基酸的種類不同，數(shù)目成百上千，排列次序變化多端，肽鏈空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別，因此蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)是極其多樣的。
⑦主要功能：有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)；有些蛋白質(zhì)有催化作用；有些蛋白質(zhì)有運(yùn)輸作用；有些蛋白質(zhì)有調(diào)節(jié)作用；有些蛋白質(zhì)有免疫作用?？傊鞍踪|(zhì)是細(xì)胞中重要的有機(jī)化合物，一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì)。
（6）核酸
①組成元素：核酸由C、H、O、N、P等化學(xué)元素組成。
②相對(duì)分子質(zhì)量：是一種高分子化合物，相對(duì)分子質(zhì)量很大，大約是幾十萬(wàn)至幾百萬(wàn)。
③基本組成單位：1個(gè)核酸是由1分子含氮的堿基，一分子五碳糖和1分子磷酸組成。
④分子結(jié)構(gòu)：每個(gè)核酸分子是由幾百個(gè)乃至上億個(gè)核酸互相連接而成的長(zhǎng)鏈。
⑤分類：根據(jù)核酸中所含五碳糖的不同分為脫氧核糖核苷酸（DNA）和核糖核苷酸（RNA）。DNA主要存在于細(xì)胞核中，RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。
⑥功能：是一切生物的遺傳物質(zhì)。
任何一種化合物都不能單獨(dú)完成某一種生命活動(dòng)，只有按照一定的方式有機(jī)地組織起來(lái)，才能表現(xiàn)出細(xì)胞和生物體的生命現(xiàn)象。細(xì)胞是這些物質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)形式。
二、生物體的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
1．細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能
（1）細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)
細(xì)胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成；在膜的中間由磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架，蛋白質(zhì)分子有的鑲在膜的表面，有的部分嵌插在磷脂雙分子層中，有的貫穿在整個(gè)磷脂雙分子層中；構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)質(zhì)分子大都不是靜止的，而是可以流動(dòng)的；細(xì)胞膜外表的糖被具有保護(hù)、潤(rùn)滑和識(shí)別作用。
（2）細(xì)胞膜的主要功能
細(xì)胞膜與細(xì)胞的物質(zhì)交換、細(xì)胞識(shí)別、分泌、排泄、免疫等都有密切關(guān)系，離子和小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞主要通過(guò)自由擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸，而大分子和顆粒性物質(zhì)主要通過(guò)內(nèi)吞作用和外排作用出入細(xì)胞。細(xì)胞膜可以讓水分子自由通過(guò)細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過(guò)，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過(guò)，是一種選擇透過(guò)性膜。
（3）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中含有水、無(wú)機(jī)鹽離子、脂類、糖類、氨基酸和核苷酸，還有許多種酶。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)為新陳代謝的進(jìn)行，提供所需要的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件。
（4）細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能
①線粒體：光鏡下，線粒體大多呈橢球形；電鏡下，線粒體是由內(nèi)、外兩層膜構(gòu)成，內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形成嵴，嵴的周圍充滿了液態(tài)基質(zhì)。線粒體是活細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的場(chǎng)所，在線粒體內(nèi)有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶，還含有少量的DNA。
②葉綠體，光鏡下葉綠體一般呈扁平的橢球形或球形；電鏡下，葉綠體的外面有雙層膜，使葉綠體內(nèi)部和外界隔開(kāi)。葉綠體的內(nèi)部含有幾個(gè)到幾十個(gè)基粒，基粒和基粒間充滿基質(zhì)，每個(gè)基粒都是一個(gè)個(gè)囊狀的結(jié)構(gòu)垛疊而成的。在囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上，有進(jìn)行光合作用的色素，在葉綠體的基粒上和基質(zhì)中含有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶，基質(zhì)中還含少量的DNA。葉綠體是綠色植物葉內(nèi)細(xì)胞中進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。
③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分為滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。由質(zhì)網(wǎng)增大了細(xì)胞內(nèi)膜面積，膜上附著很多酶，為細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的正常進(jìn)行提供有利條件。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)，脂類和糖類的合成有關(guān)，也是蛋白質(zhì)等的運(yùn)輸通道。
④核糖體：核糖體是橢球形的粒狀小體，核糖體是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。
⑤高爾基體：一般認(rèn)為高爾基體與細(xì)胞分泌物的形成有關(guān)，對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)運(yùn)，植物細(xì)胞分裂時(shí)，高爾基與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。
⑥中心體：動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞中有中心體，每個(gè)中心體由兩個(gè)互相垂直排列的中心粒及其周圍物質(zhì)組成，動(dòng)物細(xì)胞的中心體與有絲分裂有關(guān)。
⑦液泡：液泡是植物細(xì)胞質(zhì)中的泡狀結(jié)構(gòu)。液泡表面有液泡膜，液泡內(nèi)有細(xì)胞液，它對(duì)細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境起調(diào)節(jié)作用，可使細(xì)胞保持一定的滲透壓，保持膨脹的狀態(tài)。
（5）細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能
細(xì)胞核的主要結(jié)構(gòu)有核膜、核仁和染色質(zhì)等，在核膜上有許多核孔，細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所，是細(xì)胞遺傳特性和細(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。
（6）原核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
原核細(xì)胞最主要的特點(diǎn)是沒(méi)有由核膜包圍的典型的細(xì)胞核；大多數(shù)原核細(xì)胞體積比較?。患?xì)胞壁的主要成分是由糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合而成的化合物；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)沒(méi)有高爾基體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和葉綠體等復(fù)雜的細(xì)胞器，但有分散的核糖體，細(xì)胞內(nèi)的一個(gè)區(qū)域內(nèi)有絲狀DNA分子，稱作核區(qū)，不具有染色體結(jié)構(gòu)。
一個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體，細(xì)胞只有保持完整性，才能夠正常完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。
2．細(xì)胞增殖
（1）有絲分裂
細(xì)胞周期是指連接分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始，到下一次分裂完成時(shí)為止，這是一個(gè)細(xì)胞周期。一個(gè)細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期兩個(gè)階段。分裂間期大約占細(xì)胞周期的90% ~ 95%，分裂期大約占細(xì)胞周期的5% ~ 10%。分裂間期細(xì)胞最大的特點(diǎn)是完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。細(xì)胞分裂期最明顯的變化是細(xì)胞核中染色體的變化。分裂期又分為前、中、后、末四個(gè)時(shí)期。前期：最明顯的變化是細(xì)胞核中出現(xiàn)染色體，同時(shí)核仁解體，核膜逐漸消失，同時(shí)形成紡錘體，染色體散亂地分布在紡錘體的中央。中期：染色體的著絲點(diǎn)兩側(cè)，被紡錘絲附著，紡錘絲牽引著染色體排列的赤道板，這一平面上，此期染色體形態(tài)比較固定，數(shù)目比較清晰。后期：著絲點(diǎn)分開(kāi)，兩條姐妹染色單體也隨著分離，被紡錘絲牽引著分別向細(xì)胞的兩極移動(dòng)。末期：染色體解螺旋恢復(fù)成染色質(zhì)狀態(tài)，核膜、核仁重建，植物細(xì)胞在赤道板位置出現(xiàn)了一個(gè)細(xì)胞板，細(xì)胞板向四周擴(kuò)展，形成細(xì)胞壁，將1個(gè)細(xì)胞分裂為兩個(gè)細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷，將1個(gè)細(xì)胞縊裂成兩個(gè)細(xì)胞。有絲分裂的意義是將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)復(fù)制后，精確地分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去，因而在生物的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。
（2）無(wú)絲分裂
無(wú)絲分裂一般是核先延長(zhǎng)，從核中部向內(nèi)凹進(jìn)，縊裂成兩個(gè)細(xì)胞核，接著整個(gè)細(xì)胞從中部縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞，分裂過(guò)程沒(méi)有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。
3．細(xì)胞的分化、癌變和衰老
（1）細(xì)胞分化
在個(gè)體發(fā)育中，相同細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化是一種持久性的變化過(guò)程，它發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中，但在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明高度分化的植物細(xì)胞仍然保持著細(xì)胞的全能性。
（2）細(xì)胞的癌變
在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，有的細(xì)胞由于受到致癌因子的作用，不能正常地完成細(xì)胞分化而變成了不受有機(jī)體控制的，連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞便是癌細(xì)胞。癌細(xì)胞的一些獨(dú)具的特征：①能夠無(wú)限增殖。②癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。③癌細(xì)胞的表面也發(fā)生了變化，糖蛋白等物質(zhì)減少。引起細(xì)胞癌變的致癌因子有物理致癌因子，化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子。癌細(xì)胞發(fā)生的原因是原癌基因激活，細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化引起的。
（3）細(xì)胞衰老
生物體內(nèi)的絕大多數(shù)細(xì)胞，都要經(jīng)過(guò)未分化、分化、衰老、死亡這幾個(gè)階段，細(xì)胞衰老和死亡也是一種正常的生命現(xiàn)象。衰老細(xì)胞具有的主要特征：①衰老細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小，細(xì)胞的新陳代謝速度減慢。②衰老的細(xì)胞內(nèi)，有些酶的活性降低。③細(xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累。④衰老的細(xì)胞內(nèi)呼吸速度減慢，細(xì)胞核體積增大，染色質(zhì)固縮，染色加深。⑤細(xì)胞膜通透性功能改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。
三、生物的新陳代謝
1．酶
（1）酶的發(fā)現(xiàn)
1783年意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明胃具有化學(xué)性消化的作用，1836年德國(guó)科學(xué)家施旺從胃液中提取出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)（后來(lái)知道，這就是胃蛋白酶），1926年美國(guó)科學(xué)家薩姆納從刀豆種子中提取出脲酶的結(jié)晶，并證實(shí)脲酶是一種蛋白質(zhì)，20世紀(jì)30年代，科學(xué)家相繼提取出多種酶，并指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)。20世紀(jì)80年代，美國(guó)科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)DNA也具有生物催化作用?？梢?jiàn)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物，其中大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是DNA。
（2）酶的特性
①酶具有高效性。
②酶具有專一性。每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。
③酶需要適宜的條件，高溫、低溫以及過(guò)酸和過(guò)堿，都影響酶的活性，酶的催化作用需要適宜的溫度和pH值。
2．ATP
（1）高能磷酸化合物
高能磷酸化合物是指水解時(shí)釋放的能量在20.92kJ/mol以上的磷酸化合物。ATP水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54kJ/mol，它是各種活細(xì)胞內(nèi)存在的一種高能磷酸化合物。
（2）ATP與ADP的互相轉(zhuǎn)化
在有關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酶鍵水解，遠(yuǎn)離A的那個(gè)磷酸基團(tuán)脫離開(kāi)，形成磷酸（Pi），同時(shí)儲(chǔ)存在這個(gè)高能磷酸鍵中的能量釋放出來(lái)，ATP轉(zhuǎn)化成ADP；在另一種酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同時(shí)與一個(gè)磷酸結(jié)合，從而轉(zhuǎn)化成ATP。
（3）ATP的形成途徑
對(duì)于動(dòng)物和人來(lái)說(shuō)，ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需要的能量，來(lái)自細(xì)胞內(nèi)呼吸作用中分解有機(jī)物釋放出來(lái)的能量，對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō)，除了來(lái)自呼吸作用外還來(lái)自光合作用。
3．植物對(duì)水分的吸收和利用
（1）滲透作用的原理
水分子（或其他溶劑分子）通過(guò)半透膜的擴(kuò)散，叫做滲透作用。滲透作用必須具備兩個(gè)條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。
（2）植物細(xì)胞的失水和吸水
植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，并且原生質(zhì)層兩側(cè)的溶液通常具有濃度差。因此，當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度時(shí)，植物細(xì)胞通過(guò)滲透作用吸水，逐漸表現(xiàn)質(zhì)壁分離，當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液的濃度時(shí)，植物細(xì)胞通過(guò)滲透作用吸水，逐漸表現(xiàn)出質(zhì)壁分離后又復(fù)原的現(xiàn)象
（3）水分的運(yùn)輸、利用和散失
根吸收的水分，通過(guò)根、莖、葉中的導(dǎo)管，運(yùn)輸?shù)街仓甑牡厣喜糠郑话阒挥?% ~ 5%的水分參與光合作用和呼吸作用等生命活動(dòng)，其余的水分幾乎都通過(guò)蒸騰作用散失掉了，而蒸騰作用是植物吸收水分和促進(jìn)水分在體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹匾獎(jiǎng)恿Α?div style="height:15px;">
（4）合理灌溉
合理灌溉就是指根據(jù)植物的需水規(guī)律適時(shí)地，適量地灌溉。
4．植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)
（1）植物必需的礦質(zhì)元素
礦質(zhì)元素是指除了C、H、O以外，主要由根系從土壤中吸收的元素，科學(xué)家通過(guò)溶液培養(yǎng)法進(jìn)行了研究，確定植物必需的礦質(zhì)元素有13種，其中，N、P、S、K、Ca、Mg屬于大量元素，F(xiàn)e、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl屬于微量元素。
（2）根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收
礦質(zhì)元素是以離子的形式被根尖吸收的。土壤溶液中的礦質(zhì)元素透過(guò)根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的過(guò)程是一個(gè)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程。成熟區(qū)表皮細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素和滲透吸水是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程。
（3）礦質(zhì)元素的運(yùn)輸和利用
礦質(zhì)元素進(jìn)入根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞以后，隨著水分最終進(jìn)入根尖內(nèi)的導(dǎo)管并進(jìn)一步運(yùn)輸?shù)街参矬w的各個(gè)器官中。有些礦質(zhì)元素（如K）進(jìn)入植物體以后，仍然呈離子狀態(tài)，能夠被植物體再度利用；有些礦質(zhì)元素（如N、P、Mg）進(jìn)入值物體以后，形成不夠穩(wěn)定的化合物，也能被植物體再度利用；有些礦質(zhì)元素（如Ca、Fe）進(jìn)入植物體以后，形成難溶解的穩(wěn)定的化合物，不能被植物體再度利用。
（4）合理施肥
不同植物對(duì)各種必需的礦質(zhì)元素的需要量不同，同一種植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)各種必需的礦質(zhì)元素的需要量也不同。合理施肥就是指根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時(shí)地、適量地施肥。
5．光合作用
（1）光合作用的發(fā)現(xiàn)
直到18世紀(jì)中期，人們一直以為植物體內(nèi)全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，都是從土壤中獲得的。1771年，英國(guó)科學(xué)家普里斯特利通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)植物可以更新空氣；1864年，德國(guó)科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉；1880年德國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼證明氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所；20世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門(mén)采用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧全部來(lái)自水。
（2）葉綠體中的色素
葉綠體中的色素包括葉綠素和類胡蘿卡素，葉綠素包括葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）；類胡蘿卜素包括胡羅卜素（橙黃色）和葉黃色（黃色）。
（3）光合作用的過(guò)程
光合作用反應(yīng)式CO2 + H2O （CH2O）+ O2，光合作用可化分為兩個(gè)階段光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。在光反應(yīng)階段，葉綠體中的色素吸收光能，一方面是將水分子分解成氧和氫[H]，另一方面是在有關(guān)酶的催化作用下，促成ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成ATP。光反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)是在葉綠體內(nèi)的囊狀結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的。在暗反應(yīng)階段，綠葉從外界吸收來(lái)的CO2首先與植物體內(nèi)的一種含有五個(gè)碳原子的化合物（C5）結(jié)合，形成2個(gè)三碳的化合物，稱作CO2的固定，隨后在有關(guān)酶的催化作用下，一些三碳化合物接受ATP釋放出的能量并被還原，經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)變化形成糖類，另一些三碳化合物又形成五碳化合物，確切地說(shuō)，光合作用的產(chǎn)物是有機(jī)物和氧氣。
（4）光合作用的重要意義
光合作用為幾乎所有生物提供物質(zhì)來(lái)源和能量來(lái)源；光合作用吸收CO2釋放O2，維持大氣中O2和CO2含量的相對(duì)穩(wěn)定；還對(duì)生物進(jìn)化具重要作用。
（5）C3和C4植物的概念
對(duì)于小麥、水稻等大多數(shù)綠色植物，在暗反應(yīng)階段，一個(gè)CO2被一個(gè)五碳化合物（C5）固定以后，形成兩個(gè)三碳化合物，C3化合物再被[H]還原，將這類僅有C3的植物叫做C3植物。而玉米甘蔗等植物，在暗反應(yīng)階段，CO2中的C首先轉(zhuǎn)移到C4中，然后才轉(zhuǎn)移到C3中，將這類植物叫做C4植物。
（6）C3和C4植物葉片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
C3植物葉片中的維管束鞘細(xì)胞不含葉綠體，維管束鞘以外的葉肉細(xì)胞排列疏松，但都含葉綠體，C4植物葉片中維管束鞘細(xì)胞比較大，里面含有沒(méi)有基粒的葉綠體，葉肉細(xì)胞則含有正常的葉綠體。
6．人和動(dòng)物體內(nèi)糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的代謝
（1）糖類代謝
食物中的糖經(jīng)消化分解成葡萄糖，葡萄糖被吸收，運(yùn)往全身各處，首先，在細(xì)胞中氧化分解，生成CO2和H2O釋放能量，供生命活動(dòng)的需要；其次，多余的部分可被肝臟和肌肉等組成合成糖元而儲(chǔ)存起來(lái)，最后，如還有多余的葡萄糖，可以轉(zhuǎn)變成脂肪和某些氨基酸。
（2）脂類代謝
脂類在各組織器官內(nèi)主要發(fā)生兩種變化，第一，在皮下結(jié)締組織，腹腔大網(wǎng)膜和腸系膜等處儲(chǔ)存起來(lái)常以脂肪形式存在。第二，在肝臟和肌肉等處再度分解成甘油和脂肪酸，直接氧化分解成CO2和H2O，釋放大量的能量，或者轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃?div style="height:15px;">
（3）蛋白質(zhì)代謝
蛋白質(zhì)被分解成各種氨基酸時(shí)有四種變化：第一，直接被用來(lái)合成各種組織蛋白；第二，合成一些具有一定生理功能的特殊蛋白質(zhì)；第三，通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用，形成新的氨基酸；第四，通過(guò)脫氨基作用分解為含氮和不含氮部分，其中氨基可以轉(zhuǎn)變成尿素排出體外，不含氮部分可以氧化分解成CO2和H2O，也可以合成糖和脂肪。
（4）三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的關(guān)系
在同一細(xì)胞內(nèi)，這三類物質(zhì)的代謝是同時(shí)進(jìn)行的，三大物質(zhì)之間是可以轉(zhuǎn)化的，但轉(zhuǎn)化是有條件的。表達(dá)式
（5）三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝與人體健康的關(guān)系
正常人血糖含量一般維持在80~120mg/dl，在長(zhǎng)期饑餓或肝功減退情況下，血糖降低到50 ~ 60mg/dl而得不到補(bǔ)充，會(huì)出現(xiàn)頭昏、心慌、四肢無(wú)力、面色蒼白等低血糖早期癥狀；如果一個(gè)人多食少動(dòng)就容易導(dǎo)致肥胖。如果脂肪來(lái)源太多，而肝功不好，或磷脂合成減少而造成脂肪在肝臟中堆積形成脂肪肝，長(zhǎng)期發(fā)展，最終造成肝硬化。蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中具有多方面的生理作用。人體每天都必須攝入足夠量的蛋白質(zhì)，如果食物種類過(guò)于單一，體內(nèi)就會(huì)由于缺乏某些必需氨基酸而導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成受阻，出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良。
7．細(xì)胞呼吸
（1）有氧呼吸
高等動(dòng)植物進(jìn)行呼吸作用的主要方式是指細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生CO2和H2O，同時(shí)釋放大量能量的過(guò)程。整個(gè)過(guò)程包括三個(gè)階段。第一階段：一分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，產(chǎn)生少量的氫同時(shí)釋放少量的能量，第二階段丙酮酸經(jīng)一系列反應(yīng)生成CO2和[H]，釋放少量能量，第三階段前兩階段產(chǎn)生[H]與氧結(jié)合生成水同時(shí)釋放大量能量。1mol葡萄糖徹底氧化分解共釋放2870kJ的能量，其中1161kJ儲(chǔ)存于ATP中。
（2）無(wú)氧呼吸是指細(xì)胞在無(wú)氧條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成為不徹底氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。第一階段與有氧呼吸第一階段相同，第二階段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和CO2成乳酸。
（3）呼吸作用的意義
第一，呼吸作用能為生物體生命活動(dòng)提供能量，第二，呼吸過(guò)程能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。
8．新陳代謝的基本類型
（1）新陳代謝的概念
新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱，它包括物質(zhì)代謝和能量代謝兩方面。物質(zhì)代謝是指生物體與外界環(huán)境之間物質(zhì)的交換和生物體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變和生物體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變過(guò)程。能量代謝是指生物體與外界環(huán)境之間能量的交換及生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)變過(guò)程。
（2）新陳代謝的基本類型
按照生物體同化作用和異化作用方式不同，新陳代謝基本類型可分為：同化作用的兩種類型自養(yǎng)型和異養(yǎng)型，異化作用的兩種類型需氧型和厭氧型。
四、生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)
1．植物激素調(diào)節(jié)
（1）植物的向性運(yùn)動(dòng)
植物受單方向的外界刺激而引起的定向運(yùn)動(dòng)，稱為向性運(yùn)動(dòng)如基向光性。
（2）植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)和生理作用
①發(fā)現(xiàn)
1880年達(dá)爾文通過(guò)實(shí)驗(yàn)推想，胚芽鞘的尖端可能會(huì)產(chǎn)生某種物質(zhì)，這種物質(zhì)在單側(cè)光照射下對(duì)胚芽鞘下面部分會(huì)產(chǎn)生某種影響。1928年，荷蘭科學(xué)家溫特通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘尖端產(chǎn)生了某種物質(zhì)，這種物質(zhì)從尖端運(yùn)輸?shù)较虏浚⑶夷軌虼龠M(jìn)胚芽鞘下面某些部分的生長(zhǎng)。1934年，荷蘭科學(xué)家郭葛從植物中分離出這種物質(zhì)，鑒定后知道它是吲哚乙酸。由于具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的功能，因此給它取名生長(zhǎng)素。
②生理作用
生長(zhǎng)素對(duì)植物生長(zhǎng)往往具有雙重性，低濃度可以促植物生長(zhǎng)，促進(jìn)發(fā)芽，防止落花結(jié)果，高濃度能抑制生成，抑制發(fā)芽，疏花疏果。
（3）生長(zhǎng)素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
第一，促進(jìn)扦插枝條生根；第二，促進(jìn)果實(shí)發(fā)育；第三防止落花落果。
2．人和高等運(yùn)物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)
（1）體液調(diào)節(jié)的概念
體液調(diào)節(jié)是指某些化學(xué)物質(zhì)（如激素，CO2）通過(guò)體液的傳送，對(duì)人和動(dòng)物體的生理活動(dòng)所進(jìn)行的調(diào)節(jié)。
（2）動(dòng)物激素的種類，產(chǎn)生部位及生理作用。
激素名稱
產(chǎn)生部位
主要生理作用
促甲狀腺激素
垂體
促進(jìn)甲狀腺的生長(zhǎng)發(fā)育，調(diào)節(jié)甲狀腺激素的合成和分泌
促性腺激素
垂體
促進(jìn)性腺生長(zhǎng)發(fā)育，調(diào)節(jié)性激素的合成和分泌
生長(zhǎng)激素
由垂體分泌
對(duì)運(yùn)物體的生長(zhǎng)有重要的調(diào)節(jié)作用，還能影響體內(nèi)的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝
甲狀腺激素
由甲狀腺分泌
促進(jìn)新陳代謝，加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解；促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育；提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性
胰島素
胰島
調(diào)節(jié)糖代謝，降低血糖含量，促進(jìn)血糖合成糖元，抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，從而使血糖含量降低
性
激素
雄性
激素
由睪丸分泌
促進(jìn)雄性生殖器官的發(fā)育和精細(xì)胞的生成，激發(fā)并維持雄性的第二性證
雌性
激素
由卵巢分泌
促進(jìn)雌性生殖器官的發(fā)育和卵細(xì)胞的生成，激發(fā)并維持雌性的第二性證和正常的性周期
孕激素
卵巢
促進(jìn)子宮內(nèi)膜和乳腺的生長(zhǎng)發(fā)育，為受精卵著床和泌乳準(zhǔn)備條件
（3）激素分泌的調(diào)節(jié)
在大腦皮層的影響下，下丘腦可以通過(guò)垂體，調(diào)節(jié)和控制某些內(nèi)分泌腺中激素的合成和分泌；而激素進(jìn)入血液后，又可以反過(guò)來(lái)調(diào)節(jié)下丘腦和垂體中有關(guān)激素的合成和分泌。這種調(diào)節(jié)作用叫做反饋調(diào)節(jié)。通過(guò)反饋調(diào)節(jié)，血液中的激素經(jīng)常保持在正常的相對(duì)穩(wěn)定水平。
（4）相關(guān)激素間的協(xié)同作用和拮抗作用
協(xié)同作用是指不同激素對(duì)同一生物效應(yīng)都發(fā)揮作用，從而達(dá)到增強(qiáng)效果的作用。拮抗作用是指不同激素對(duì)同一生理效應(yīng)發(fā)揮相反作用。
（5）CO2的調(diào)節(jié)作用
CO2是調(diào)節(jié)呼吸的有效生理刺激，當(dāng)吸入CO2含量較高的混合氣時(shí)，動(dòng)脈血中的CO2含量也隨之升高，這樣就形成了對(duì)呼吸中樞的有效刺激呼吸中樞的活動(dòng)就加強(qiáng)，呼吸加深加快，加快對(duì)CO2的消除，使肺泡氣和動(dòng)脈血中的CO2含量維持在正常水平。
（6）神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式
神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)動(dòng)物體各種活動(dòng)的基本方式是反射，反射大致可以分為非條件反射和條件反射兩類。反射活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧，反射弧是由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器五個(gè)部分組成。
（7）興奮的傳導(dǎo)
①神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)，刺激神經(jīng)纖維某一部分產(chǎn)生興奮，引起興奮部位膜內(nèi)外正負(fù)電位交替變化，產(chǎn)生電位差形成局部電流，可以雙向傳遞。
②細(xì)胞間的傳遞神經(jīng)沖動(dòng)通過(guò)軸突傳導(dǎo)到突觸小體，其內(nèi)的突觸小泡釋放遞質(zhì)到突觸間隙，作用于突觸后，膜使另一神經(jīng)元產(chǎn)生興奮，單向傳遞。
（8）高級(jí)神經(jīng)中樞的調(diào)節(jié)
調(diào)節(jié)人和高等動(dòng)物生理活動(dòng)的高級(jí)神經(jīng)中樞是大腦皮層。大腦皮層的主要功能區(qū)包括：與軀體運(yùn)動(dòng)功能密切聯(lián)系的軀體運(yùn)動(dòng)中樞，位于中央前回，并且皮層代表區(qū)的位置與軀體各部分的關(guān)系是倒置的；與語(yǔ)言功能有關(guān)的言語(yǔ)區(qū)，它包括運(yùn)動(dòng)性語(yǔ)言中樞S區(qū)，聽(tīng)覺(jué)性語(yǔ)言中樞H區(qū)，視覺(jué)語(yǔ)言中樞V區(qū)，書(shū)寫(xiě)語(yǔ)言中樞W區(qū)。與內(nèi)臟活動(dòng)密切聯(lián)系的內(nèi)臟活動(dòng)中樞，位于皮層內(nèi)側(cè)面，調(diào)節(jié)血壓，呼吸和胃腸運(yùn)動(dòng)等。
（9）神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的區(qū)別和聯(lián)系
項(xiàng) 目
激素調(diào)節(jié)
神經(jīng)調(diào)節(jié)
區(qū)別
作用范圍
廣 泛
窄 小
作用時(shí)間
持 久
短 暫
反應(yīng)時(shí)間
緩 慢
迅 速
聯(lián)系
神經(jīng)調(diào)節(jié)控制內(nèi)分泌系統(tǒng)的激素分泌種類及分泌量；內(nèi)分泌激素又影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、興奮性
（10）激素調(diào)節(jié)與行為
①垂體分泌促性腺激素，促進(jìn)性腺發(fā)育和性激素的分泌進(jìn)而影響性行為。
②垂體分泌催乳素調(diào)控某些動(dòng)物對(duì)幼仔的照顧行為，而且能夠促進(jìn)某些合成食物器官發(fā)育和生理機(jī)能完成。
（11）神經(jīng)調(diào)節(jié)和行為
動(dòng)物的行為無(wú)論先天性行為（包括趨性、非條件反射、本能）還是后天性行為（包括印隨、模仿、條件反射等），都與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)有直接的聯(lián)系。在動(dòng)物的后天性行為中，生活體驗(yàn)和學(xué)習(xí)對(duì)行為的形成起到?jīng)Q定性作用。判斷、推理是后天性行為發(fā)展的最高級(jí)形式，神經(jīng)系統(tǒng)越發(fā)達(dá)，行為表現(xiàn)越復(fù)雜。
五、生物的生殖和發(fā)育
1．生物的生殖
（1）無(wú)性生殖及其意義
無(wú)性生殖指不經(jīng)過(guò)生殖細(xì)胞的結(jié)合，由母體直接產(chǎn)生出新個(gè)體的生殖方式，包括分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖和營(yíng)養(yǎng)生殖。無(wú)性生殖中新個(gè)體所含的遺傳物質(zhì)與母體的相同，因而新個(gè)體基本上保持母體的一切性狀。
（2）有性生殖及其意義
由親本產(chǎn)生有性生殖的細(xì)胞（也叫做配子），經(jīng)過(guò)兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，成為合子（受精卵），再由合子發(fā)育成為新個(gè)體的生殖方式，叫做有性生殖。被子植物的花粉粒中含兩個(gè)精子，兩個(gè)精子通過(guò)花粉管到達(dá)胚囊，一個(gè)精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵，另一個(gè)精子與兩個(gè)極核結(jié)合，形成受精極核，這種受精方式叫做雙受精。
（3）減數(shù)分裂的概念
進(jìn)行有性生殖的生物，在原始生殖的細(xì)胞發(fā)展為成熟生殖細(xì)胞的過(guò)程中，都要進(jìn)行減數(shù)分裂。在分裂過(guò)程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的生殖細(xì)胞。
（4）精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程
哺乳動(dòng)物的精子在睪丸中形成，精原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂間期染色體進(jìn)行復(fù)制，成為初級(jí)精母細(xì)胞。初級(jí)精母細(xì)胞最顯著的變化是聯(lián)會(huì)、四分體、交叉互換，同源染色體分離。這樣一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞分裂成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，同時(shí)細(xì)胞中染色體數(shù)減半。次級(jí)精母細(xì)胞開(kāi)始進(jìn)行減數(shù)第二次分裂，著絲點(diǎn)分開(kāi)，染色單體分離被紡錘絲牽引著分別移向兩極，兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂成四個(gè)精細(xì)胞，精細(xì)胞再經(jīng)過(guò)一系列的變化形成精子。哺乳動(dòng)物的卵細(xì)胞在卵巢中形成的，染色體的行為變化與精子形成一致，但一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)數(shù)第一次分裂形成一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè)極體。減數(shù)第二次分裂一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞形成、1個(gè)卵細(xì)胞、1個(gè)極體，同時(shí)，第一次分裂形成的極體也分裂成兩個(gè)極體，不久極體消失，只生成1個(gè)卵細(xì)胞。
（5）受精作用
精子和卵細(xì)胞融合成為受精卵的過(guò)程叫做受精作用。
2．生物的個(gè)體發(fā)育
（1）被子植物的個(gè)體發(fā)育
①種子的形成和萌發(fā)：受精卵經(jīng)一次分裂形成頂細(xì)胞和基細(xì)胞，頂細(xì)胞經(jīng)過(guò)多次分裂形成球狀胚體，進(jìn)一步發(fā)育成具有子葉、胚芽、胚軸和胚根的胚。受精極核經(jīng)多次分裂形成胚乳，株被發(fā)育成種皮，這樣整個(gè)胚珠發(fā)育成種子。
②植株的生長(zhǎng)發(fā)育：種子在合適條件下萌發(fā)成幼苗，幼苗經(jīng)一段時(shí)間成為具有根、莖、葉的植株，植株發(fā)育到一定階段，形成花芽，接下來(lái)開(kāi)花結(jié)果，完成營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)。
（2）高等動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育
①胚胎發(fā)育：受精卵 完整幼體。
②胚后發(fā)育：胚后發(fā)育主要指身體的長(zhǎng)大和生殖器官的逐漸成熟。有些動(dòng)物的胚后發(fā)育屬于變態(tài)發(fā)育。
六、遺傳、變異和進(jìn)化
1．遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)
（1）DNA是主要的遺傳物質(zhì)
通過(guò)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，現(xiàn)代科學(xué)研究證明，有些病毒不含DNA，只含RNA，在這些病毒中RNA是遺傳物質(zhì)因?yàn)榻^大多數(shù)的遺傳物質(zhì)是RNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
（2）DNA的分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制
①分子結(jié)構(gòu)，1953年沃森和克里克共同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是DNA分子是由兩條反行平行的脫氧核苷酸鏈盤(pán)旋成雙螺旋的結(jié)構(gòu)；DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)；DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，并且是A = T G = C這種一一對(duì)應(yīng)的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
②復(fù)制，DNA分子復(fù)制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子過(guò)程，該過(guò)程是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程。新合成的DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子的一條鏈，又叫做半保留復(fù)制。
（3）基因的概念
基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片斷，在染色體上呈直線排列。
（4）基因控制蛋白質(zhì)的合成
①轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成RNA的過(guò)程。
②翻譯：在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。
（5）基因?qū)π誀畹目刂?div style="height:15px;">
生物的一切性狀都是受基因控制的，一些基因是通過(guò)控制酶的合成來(lái)調(diào)制代謝過(guò)程，從而控制生物性狀。基因控制性狀的另一種情況是通過(guò)控制蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)來(lái)直接影響性狀。
豌豆是自花傳粉，而且是閉花授粉植物，豌豆具有容易區(qū)分的相對(duì)性狀，孟德?tīng)栠x7對(duì)相對(duì)性狀做雜交實(shí)驗(yàn)。
（2）一對(duì)相對(duì)性的遺傳實(shí)驗(yàn)，純合的高莖豌豆與純合的矮莖豌豆進(jìn)行雜交，雜交產(chǎn)生子一代F1總是高莖的，讓子一代植株自交，F(xiàn)2代除了有高的，還有矮的，高 : 矮 = 3 : 1。
①生物體的性狀都是由遺傳因子（基因）控制的?？刂骑@性性狀的顯性基因，用大寫(xiě)字母（D）表示，控制隱性性狀的是隱性基因，用小寫(xiě)字母表示（如d）。
測(cè)交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)1子一代和隱性親本類型相交，子代高莖和矮莖之比為1:1，證明F1在形成配子時(shí)，成對(duì)的基因發(fā)生了分離，分離后的基因進(jìn)入到不同配子中。
在雜合子的細(xì)胞中位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定獨(dú)立性，生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子傳給后代。
（6）基因分離定律在實(shí)踐中的應(yīng)用，有助于人們正確解釋生物界的某些遺傳現(xiàn)象；預(yù)測(cè)雜交后代類型和各種類型出現(xiàn)概率；對(duì)于動(dòng)植物育種實(shí)踐和醫(yī)學(xué)實(shí)踐都具有重要意義。
兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)：F1自交產(chǎn)生配子時(shí)，每對(duì)基因彼此分離的同時(shí)，不同對(duì)的基因之間可以自由組合，F(xiàn)1產(chǎn)生雌配子和雄配子就各有4種，它們是YR Yr yR和yr，并且它們之間的數(shù)量比較近于1:1:1:1。
讓子一代F1植株（YyRr）與隱性純合子雜交（yyrr）F1產(chǎn)生四種配子，且數(shù)目相等，測(cè)交結(jié)果應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生4種類型的后代，數(shù)量應(yīng)當(dāng)接近相等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)期的設(shè)想，從而證實(shí)了F1在形成配子時(shí)，不同對(duì)的基因是自由組合的。
位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的，在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。
在動(dòng)植物育種工作中，通過(guò)雜交使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起，從而創(chuàng)造出對(duì)人類有益的新品種。在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，分析家系中兩種遺傳病同時(shí)發(fā)病的情況，并且推斷出后代的基因型和表現(xiàn)型以及它們出現(xiàn)的概率，為遺傳病的預(yù)測(cè)和診斷提供理論依據(jù)。
第一，正確選用實(shí)驗(yàn)材料是孟德?tīng)柅@得成功的首要條件；第二，在對(duì)生物的性狀進(jìn)行分析時(shí)，首先只針對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行研究，再研究?jī)蓪?duì)、三對(duì)，這種由單因素到多因素的研究方法也是重要原因；第三，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析也是重要原因；第四，設(shè)計(jì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)程序：實(shí)驗(yàn)→假說(shuō)→驗(yàn)證→結(jié)論，也是重要原因。
③人工誘變?cè)谟N上應(yīng)用，人工誘變是指用物理因素或化學(xué)因素來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變。從而提高突變率，創(chuàng)造變異類型，從中選擇、培育優(yōu)良的生物品種。
①染色結(jié)構(gòu)的變異包括染色體某一片斷的缺失、增加、顛倒180°和染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上，大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致生物體死亡。
細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中含兩個(gè)染色體組的叫做二倍體，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的叫做多倍體。利用人工誘導(dǎo)多倍體已培育出三倍體無(wú)子西瓜和甜菜，此外我國(guó)還創(chuàng)造出了自然界沒(méi)有的作物—八倍體小黑麥。單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。單倍體育種可以明顯縮短育種年限。
