2024年高考生物概念圖：核心知識(shí)體系的可視化整合2024年高考生物命題延續(xù)“核心素養(yǎng)導(dǎo)向”，聚焦生命觀念（結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀）、科學(xué)思維（歸納與演繹、模型與建模）、科學(xué)探究（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析）、社會(huì)責(zé)任（健康與生態(tài)議題）四大維度。以下基于人教版新教材（2019版）及近年高考高頻考點(diǎn)，梳理分子與細(xì)胞、遺傳與變異、穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)、生物與環(huán)境、生物技術(shù)與工程五大模塊的核心概念圖，幫助考生構(gòu)建“層次清晰、關(guān)聯(lián)緊密”的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。一、分子與細(xì)胞：生命活動(dòng)的物質(zhì)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（一）核心主干：細(xì)胞的“結(jié)構(gòu)-功能-代謝”一體化中心概念：細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位，其生命活動(dòng)依賴各組分的分工協(xié)作。1.細(xì)胞的分子組成（元素與化合物）元素：大量元素（C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg）→C為最基本元素（生物大分子以碳鏈為骨架）；微量元素（Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo）雖少但不可替代（如Fe是血紅蛋白的必需元素）?；衔铮核ㄗ杂伤?結(jié)合水）：自由水參與代謝（溶劑、運(yùn)輸）、結(jié)合水構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)；自由水/結(jié)合水比值與代謝強(qiáng)度正相關(guān)（如種子萌發(fā)時(shí)比值升高）。無(wú)機(jī)鹽：離子形式存在（如Na?維持滲透壓，Ca2?參與肌肉收縮/血液凝固，F(xiàn)e2?構(gòu)成血紅蛋白）。糖類：?jiǎn)翁牵ㄆ咸烟?、果糖）、二糖（蔗糖、麥芽糖）、多糖（淀粉、纖維素、糖原）；功能：主要能源物質(zhì)（葡萄糖）、結(jié)構(gòu)組分（纖維素是植物細(xì)胞壁成分）。脂質(zhì)：脂肪（儲(chǔ)能/保溫/緩沖）、磷脂（生物膜主要成分）、固醇（膽固醇/性激素/維生素D）。蛋白質(zhì)：基本單位（氨基酸，至少含C、H、O、N，部分含S）；結(jié)構(gòu)多樣性的原因（氨基酸種類/數(shù)目/排列順序/肽鏈空間結(jié)構(gòu)）；功能（催化-酶、運(yùn)輸-血紅蛋白、免疫-抗體、調(diào)節(jié)-胰島素、結(jié)構(gòu)組分-肌肉）。核酸：DNA（脫氧核糖核酸，遺傳信息的攜帶者，基本單位脫氧核苷酸）；RNA（核糖核酸，部分病毒遺傳物質(zhì)/參與翻譯/催化-RNA酶）；堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A-T/U，C-G）。2.細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能（原核vs真核）細(xì)胞類型：原核細(xì)胞（細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌）：無(wú)核膜包被的細(xì)胞核（擬核含環(huán)狀DNA），僅有核糖體一種細(xì)胞器（如大腸桿菌、藍(lán)藻含光合色素可光合作用）。真核細(xì)胞（動(dòng)植物/真菌）：有核膜、細(xì)胞器分工明確（如線粒體-有氧呼吸主場(chǎng)所，葉綠體-光合作用場(chǎng)所）。細(xì)胞膜：流動(dòng)鑲嵌模型（磷脂雙分子層為骨架，蛋白質(zhì)鑲嵌/貫穿/覆蓋）；功能（將細(xì)胞與外界分隔、控制物質(zhì)進(jìn)出、進(jìn)行細(xì)胞間信息交流-如糖蛋白識(shí)別）。細(xì)胞器：雙層膜：線粒體（有氧呼吸第二、三階段，內(nèi)膜折疊成嵴增大面積）、葉綠體（光合作用場(chǎng)所，類囊體薄膜堆疊成基粒含光合色素）。單層膜：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（蛋白質(zhì)合成加工/脂質(zhì)合成）、高爾基體（對(duì)蛋白質(zhì)加工分類包裝）、溶酶體（含水解酶，分解衰老細(xì)胞器/病原體）。無(wú)膜：核糖體（蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所，原核/真核共有）、中心體（動(dòng)物/低等植物細(xì)胞有，與有絲分裂紡錘體形成有關(guān)）。細(xì)胞核：遺傳信息庫(kù)（含染色質(zhì)-DNA+蛋白質(zhì)，核仁與核糖體RNA合成有關(guān)）；功能（遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存復(fù)制的主要場(chǎng)所，細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心）。3.細(xì)胞的代謝（物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換）物質(zhì)跨膜運(yùn)輸：被動(dòng)運(yùn)輸（順濃度梯度，不耗能）：自由擴(kuò)散（小分子脂溶性物質(zhì)-O?、CO?、甘油）、協(xié)助擴(kuò)散（需載體蛋白-葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞）。主動(dòng)運(yùn)輸（逆濃度梯度，耗能ATP）：需載體蛋白（小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖/氨基酸/離子-Na?、K?）。胞吞/胞吐（大分子物質(zhì)，耗能）：如分泌蛋白（胰島素）的分泌、吞噬細(xì)胞攝取病原體。酶與ATP：酶：本質(zhì)（大多數(shù)蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA）；特性（高效性、專一性、作用條件溫和-pH/溫度）；作用機(jī)理（降低化學(xué)反應(yīng)活化能）。ATP（三磷酸腺苷）：直接能源物質(zhì)（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A-P～P～P，～為高能磷酸鍵）；與ADP動(dòng)態(tài)平衡（ATP水解供能，光合作用/呼吸作用合成）。細(xì)胞呼吸：有氧呼吸（主要場(chǎng)所：線粒體，但第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）：

第一階段：C6H12O6→酶2丙無(wú)氧呼吸（場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）：

產(chǎn)物為乳酸（如動(dòng)物/乳酸菌：C6H12O6光合作用（僅綠色植物/藍(lán)細(xì)菌）：

場(chǎng)所：葉綠體（類囊體薄膜-光反應(yīng)，葉綠體基質(zhì)-暗反應(yīng)）；

光反應(yīng)：光能→色素/酶[（二）細(xì)胞生命歷程（動(dòng)態(tài)變化）細(xì)胞增殖（生物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)）：

方式：有絲分裂（體細(xì)胞增殖，染色體復(fù)制后均分）、無(wú)絲分裂（蛙紅細(xì)胞，無(wú)紡錘絲/染色體變化）、減數(shù)分裂（生殖細(xì)胞形成，染色體復(fù)制一次分裂兩次）。

有絲分裂關(guān)鍵期：間期（DNA復(fù)制/蛋白質(zhì)合成，染色體數(shù)目不變）、前期（核膜核仁消失，紡錘體出現(xiàn)）、中期（染色體形態(tài)穩(wěn)定/數(shù)目清晰，著絲粒排列在赤道板）、后期（著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，染色體數(shù)目加倍）、末期（核膜核仁重現(xiàn)，細(xì)胞縊裂/形成細(xì)胞板）。細(xì)胞分化（基因選擇性表達(dá)的結(jié)果）：形成不同組織和器官（如造血干細(xì)胞→紅細(xì)胞/白細(xì)胞），分化后細(xì)胞遺傳物質(zhì)不變，但mRNA/蛋白質(zhì)種類改變。細(xì)胞衰老與凋亡（程序性死亡）：衰老特征（水分減少/酶活性降低/色素積累/膜通透性改變）；凋亡意義（清除多余/受損細(xì)胞，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，如蝌蚪尾巴消失）。細(xì)胞癌變（原癌基因與抑癌基因突變）：癌細(xì)胞特征（無(wú)限增殖、形態(tài)結(jié)構(gòu)改變、易轉(zhuǎn)移），致癌因子（物理-紫外線/X射線、化學(xué)-亞硝胺、生物-病毒）。二、遺傳與變異：生命延續(xù)的分子密碼（一）遺傳的分子基礎(chǔ)（DNA是遺傳物質(zhì)）證明DNA是遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)：肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（格里菲斯：R型→S型的“轉(zhuǎn)化因子”；艾弗里：DNA是轉(zhuǎn)化因子，蛋白質(zhì)不是）；噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)（赫爾希和蔡斯：用3?S標(biāo)記蛋白質(zhì)/32P標(biāo)記DNA，證明DNA進(jìn)入細(xì)菌并傳遞遺傳信息）。DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制：

結(jié)構(gòu)：雙螺旋（兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈，堿基互補(bǔ)配對(duì)A-T、C-G，外側(cè)磷酸-脫氧核糖骨架，內(nèi)側(cè)堿基對(duì)）；

復(fù)制：半保留復(fù)制（邊解旋邊復(fù)制，需要模板-親代DNA、原料-脫氧核苷酸、能量-ATP、酶-解旋酶/DNA聚合酶），場(chǎng)所主要是細(xì)胞核（線粒體/葉綠體也可）。基因的本質(zhì)：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段（控制性狀），DNA中堿基排列順序代表遺傳信息。（二）遺傳的基本規(guī)律（孟德爾遺傳定律）分離定律（一對(duì)相對(duì)性狀）：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代（實(shí)質(zhì)：等位基因隨同源染色體的分開而分離）。自由組合定律（兩對(duì)及以上相對(duì)性狀）：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合（實(shí)質(zhì)：非同源染色體上的非等位基因自由組合）。適用條件：真核生物有性生殖過(guò)程中，細(xì)胞核基因的遺傳（線粒體/葉綠體基因?qū)儆谀赶颠z傳，不遵循）。（三）伴性遺傳與人類遺傳病伴性遺傳（基因位于性染色體上，遺傳與性別相關(guān)聯(lián)）：X染色體顯性遺傳（如抗維生素D佝僂?。号颊叨嘤谀谢颊?，代代相傳，男患者的母親和女兒一定患病；X染色體隱性遺傳（如紅綠色盲、血友?。耗谢颊叨嘤谂颊?，隔代交叉遺傳，女患者的父親和兒子一定患病；Y染色體遺傳（如外耳道多毛癥）：僅男性患病，父?jìng)髯印⒆觽鲗O。人類遺傳病：?jiǎn)位蜻z傳?。ㄓ梢粚?duì)等位基因控制：白化病-常隱、多指-常顯）；多基因遺傳病（由多對(duì)等位基因+環(huán)境因素控制：原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿?。蝗旧w異常遺傳?。ńY(jié)構(gòu)或數(shù)目異常：21三體綜合征-多1條21號(hào)染色體、貓叫綜合征-5號(hào)染色體部分缺失）。（四）生物的變異與進(jìn)化可遺傳變異的來(lái)源：基因突變（DNA分子中堿基對(duì)的增添/缺失/替換，產(chǎn)生新基因，是生物變異的根本來(lái)源，可發(fā)生在任何時(shí)期，但體細(xì)胞突變一般不遺傳，生殖細(xì)胞突變可遺傳）；基因重組（減數(shù)分裂時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合，或同源染色體非姐妹染色單體交叉互換，產(chǎn)生新的基因型，是生物多樣性的重要來(lái)源）；染色體變異（結(jié)構(gòu)變異-缺失/重復(fù)/倒位/易位；數(shù)目變異-個(gè)別染色體增減/染色體組成倍增減，如21三體綜合征、單倍體/多倍體）。生物進(jìn)化（以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心）：

種群是生物進(jìn)化的基本單位（種群基因庫(kù)=該種群全部個(gè)體所含的全部基因）；突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料（不定向）；自然選擇決定生物進(jìn)化的方向（定向改變基因頻率）；隔離是新物種形成的必要條件（生殖隔離是物種形成的標(biāo)志）。三、穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)：生命活動(dòng)的動(dòng)態(tài)平衡（一）內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)（機(jī)體維持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)）內(nèi)環(huán)境（細(xì)胞外液）：包括血漿（血細(xì)胞直接生活環(huán)境）、組織液（大多數(shù)組織細(xì)胞直接生活環(huán)境）、淋巴（淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞生活環(huán)境）；三者關(guān)系：血漿?組織液?淋巴（單向）。穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制：神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)（通過(guò)反饋調(diào)節(jié)維持pH、體溫、血糖、滲透壓等相對(duì)穩(wěn)定）。（二）動(dòng)物和人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)（最快速、精準(zhǔn)）：

基本方式：反射（需反射弧-感受器→傳入神經(jīng)→神經(jīng)中樞→傳出神經(jīng)→效應(yīng)器）；

結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：神經(jīng)元（細(xì)胞體+突起-樹突/軸突）；興奮在神經(jīng)纖維上以電信號(hào)（局部電流）傳導(dǎo)（雙向），在神經(jīng)元之間通過(guò)突觸（突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)→突觸后膜受體結(jié)合）傳遞（單向，化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)）。體液調(diào)節(jié)（主要激素調(diào)節(jié)）：

激素特點(diǎn)：微量高效、通過(guò)體液運(yùn)輸、作用于靶器官/靶細(xì)胞；

主要激素及功能：甲狀腺激素（促進(jìn)代謝/生長(zhǎng)發(fā)育/提高神經(jīng)興奮性，分級(jí)調(diào)節(jié)：下丘腦→促甲狀腺激素釋放激素→垂體→促甲狀腺激素→甲狀腺）；胰島素（唯一降血糖激素，促進(jìn)組織細(xì)胞加速攝取/利用/儲(chǔ)存葡萄糖）；胰高血糖素（升血糖，促進(jìn)肝糖原分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化）；生長(zhǎng)激素（促進(jìn)生長(zhǎng)，尤其骨骼和肌肉）；性激素（促進(jìn)生殖器官發(fā)育和生殖細(xì)胞形成）。免疫調(diào)節(jié)（防御/監(jiān)控/清除）：

免疫系統(tǒng)組成：免疫器官（骨髓/胸腺/脾/淋巴結(jié)）、免疫細(xì)胞（吞噬細(xì)胞/T細(xì)胞/B細(xì)胞）、免疫活性物質(zhì)（抗體/淋巴因子/溶菌酶）；

免疫類型：非特異性免疫（第一道防線-皮膚/黏膜，第二道防線-吞噬細(xì)胞/殺菌物質(zhì)）；特異性免疫（第三道防線-體液免疫：B細(xì)胞→漿細(xì)胞→抗體；細(xì)胞免疫：T細(xì)胞→效應(yīng)T細(xì)胞→裂解靶細(xì)胞）。（三）植物的激素調(diào)節(jié)五大植物激素：生長(zhǎng)素（IAA）：促進(jìn)生長(zhǎng)（低濃度）、抑制生長(zhǎng)（高濃度，頂端優(yōu)勢(shì)、根的向地性）；赤霉素（GA）：促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)（引起植株增高）、促進(jìn)種子萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育；細(xì)胞分裂素（CTK）：促進(jìn)細(xì)胞分裂（主要分布于根尖）；脫落酸（ABA）：抑制細(xì)胞分裂（促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落，干旱時(shí)含量升高）；乙烯：促進(jìn)果實(shí)成熟（廣泛分布于植物體各部位）。激素間的相互作用：協(xié)同（生長(zhǎng)素+赤霉素→促進(jìn)生長(zhǎng)；生長(zhǎng)素+細(xì)胞分裂素→促進(jìn)愈傷組織分化）；拮抗（生長(zhǎng)素（高濃度）→抑制側(cè)芽生長(zhǎng)；細(xì)胞分裂素→促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)）。四、生物與環(huán)境：生命系統(tǒng)的宏觀平衡（一）種群與群落（生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次）種群（同一區(qū)域同種生物的全部個(gè)體）：

特征：種群密度（最基本數(shù)量特征）、出生率和死亡率/遷入率和遷出率（決定種群大小）、年齡組成（增長(zhǎng)型/穩(wěn)定型/衰退型，預(yù)測(cè)未來(lái)趨勢(shì)）、性別比例（影響出生率）；

數(shù)量變化模型：J型曲線（理想條件：食物和空間充足、無(wú)天敵、氣候適宜）；S型曲線（有限環(huán)境，K值為環(huán)境容納量）。群落（同一區(qū)域不同種群的集合）：

結(jié)構(gòu)：垂直結(jié)構(gòu)（分層現(xiàn)象-植物分層與光照強(qiáng)度有關(guān)，動(dòng)物分層與棲息空間和食物有關(guān)）；水平結(jié)構(gòu)（鑲嵌分布，與地形/土壤濕度/光照強(qiáng)度等有關(guān)）；

演替：初生演替（裸巖→地衣→苔蘚→草本→灌木→森林，起點(diǎn)無(wú)生物殘留）；次生演替（火災(zāi)后的森林→草本→灌木→森林，起點(diǎn)有土壤條件）。（二）生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：

組成成分：非生物的物質(zhì)和能量（陽(yáng)光/水/無(wú)機(jī)鹽）、生產(chǎn)者（自養(yǎng)生物-綠色植物/藍(lán)細(xì)菌）、消費(fèi)者（異養(yǎng)生物-動(dòng)物/寄生生物）、分解者（營(yíng)腐生生活的微生物-細(xì)菌/真菌）；

營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈（生產(chǎn)者和消費(fèi)者通過(guò)吃與被吃的關(guān)系形成）和食物網(wǎng)（多條食物鏈交錯(cuò)形成）。生態(tài)系統(tǒng)的功能：能量流動(dòng)：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)（太陽(yáng)能→生產(chǎn)者→各級(jí)消費(fèi)者）、逐級(jí)遞減（傳遞效率約10%-20%）；研究意義：合理調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。物質(zhì)循環(huán)：全球性（如碳循環(huán)以CO?形式在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境間循環(huán)，通過(guò)光合作用/化能合成作用固定，通過(guò)呼吸作用/分解作用釋放）、反復(fù)利用；信息傳遞：物理信息（光/聲/溫度等）、化學(xué)信息（植物的生物堿/動(dòng)物的性外激素）、行為信息（蜜蜂跳舞）；作用：維持生命活動(dòng)的正常進(jìn)行、種群的繁衍、調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：抵抗力穩(wěn)定性（抵抗干擾保持原狀的能力，與物種豐富度正相關(guān)）；恢復(fù)力穩(wěn)定性（遭到破壞恢復(fù)原狀的能力，與生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜程度負(fù)相關(guān)）；二者一般呈負(fù)相關(guān)。五、生物技術(shù)與工程：現(xiàn)代生物科技的應(yīng)用（一）發(fā)酵工程（傳統(tǒng)與現(xiàn)代發(fā)酵）傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)：利用微生物（酵母菌-釀酒/制作面包、醋酸菌-制醋、乳酸菌-制作酸奶/泡菜）在無(wú)氧或有氧條件下發(fā)酵生產(chǎn)食品?，F(xiàn)代發(fā)酵工程：通過(guò)基因工程改造菌種（如生產(chǎn)胰島素的大腸桿菌），在發(fā)酵罐中大規(guī)模培養(yǎng)微生物，獲得目標(biāo)產(chǎn)物（抗生素/氨基酸/酶制劑）。（二）細(xì)胞工程（細(xì)胞水平的操作）植物細(xì)胞工程：植物組織培養(yǎng)（無(wú)菌條件下，離體植物器官/組織/細(xì)胞→愈傷組織→胚狀體→完整植株，原理是植物細(xì)胞全能性）；植物體細(xì)胞雜交（去除細(xì)胞壁→誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合→雜種細(xì)胞→雜種植株，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙）。動(dòng)物細(xì)胞工程：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（原代培養(yǎng)→傳代培養(yǎng)，用于生產(chǎn)單克隆抗體/檢測(cè)有毒物質(zhì)）；動(dòng)物細(xì)胞融合（與植物原生