高考生物基礎(chǔ)知識總復習資料前言生物學科是一門研究生命現(xiàn)象及其規(guī)律的科學，其知識體系嚴謹且與現(xiàn)實生活聯(lián)系緊密。高考生物注重對基礎(chǔ)知識的理解與應用能力的考查。本資料旨在幫助同學們系統(tǒng)梳理高考生物的核心知識點，鞏固基礎(chǔ)，明晰脈絡(luò)，為后續(xù)的綜合應用與能力提升奠定堅實基礎(chǔ)。復習時，建議同學們結(jié)合教材，注重理解概念的內(nèi)涵與外延，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，并通過適量練習檢驗掌握程度。一、細胞的分子組成與結(jié)構(gòu)（一）細胞的分子組成1.組成細胞的元素：大量元素如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。C是最基本元素，碳鏈是生物大分子的基本骨架。2.組成細胞的化合物：*水：細胞中含量最多的化合物，分為自由水和結(jié)合水。自由水是良好溶劑、參與生化反應、運輸物質(zhì)；結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。*無機鹽：多數(shù)以離子形式存在，具有維持細胞和生物體的生命活動（如血鈣含量）、維持細胞酸堿平衡和滲透壓等功能。*糖類：主要的能源物質(zhì)，分為單糖（如葡萄糖、果糖）、二糖（如蔗糖、麥芽糖、乳糖）和多糖（如淀粉、纖維素、糖原）。*脂質(zhì)：包括脂肪（儲能物質(zhì)、保溫、緩沖減壓）、磷脂（構(gòu)成生物膜的重要成分）和固醇（如膽固醇、性激素、維生素D）。*蛋白質(zhì)：生命活動的主要承擔者?；窘M成單位是氨基酸，氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈，肽鏈經(jīng)盤曲折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性決定其功能多樣性，如催化（酶）、運輸（載體蛋白）、免疫（抗體）、調(diào)節(jié)（部分激素）、結(jié)構(gòu)組成（肌肉蛋白）等。*核酸：遺傳信息的攜帶者，包括DNA和RNA?；窘M成單位是核苷酸。DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質(zhì)中。（二）細胞的基本結(jié)構(gòu)1.細胞膜：主要由脂質(zhì)（磷脂雙分子層為基本支架）和蛋白質(zhì)組成，還有少量糖類。其功能包括將細胞與外界環(huán)境分隔開、控制物質(zhì)進出細胞、進行細胞間的信息交流。細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性，功能特點是具有選擇透過性。2.細胞質(zhì)：包括細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器。細胞質(zhì)基質(zhì)是新陳代謝的主要場所。*線粒體：雙層膜結(jié)構(gòu)，是有氧呼吸的主要場所，被譽為“動力車間”。*葉綠體：雙層膜結(jié)構(gòu)，含有光合色素，是綠色植物進行光合作用的場所，被譽為“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。*內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：單層膜結(jié)構(gòu)，分為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（與蛋白質(zhì)合成和加工有關(guān)）和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（與脂質(zhì)合成有關(guān)，還具有解毒等功能），是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工，以及脂質(zhì)合成的“車間”。*高爾基體：單層膜結(jié)構(gòu)，主要對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝，在動物細胞中與分泌物的形成有關(guān)，在植物細胞中與細胞壁的形成有關(guān)。*核糖體：無膜結(jié)構(gòu)，是合成蛋白質(zhì)的場所。*溶酶體：單層膜結(jié)構(gòu)，含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌，是“消化車間”。*液泡：主要存在于植物細胞中，單層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)有細胞液，含糖類、無機鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，可調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細胞保持堅挺。*中心體：存在于動物細胞和某些低等植物細胞中，無膜結(jié)構(gòu)，與細胞的有絲分裂有關(guān)。3.細胞核：由核膜（雙層膜，其上有核孔，是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道）、核仁（與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)）、染色質(zhì)（主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，是遺傳信息的主要載體）組成。細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。4.細胞的生物膜系統(tǒng)：由細胞膜、細胞器膜和核膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成，它們在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，協(xié)調(diào)配合。生物膜系統(tǒng)在細胞的物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等過程中起著決定性作用。二、細胞的代謝（一）物質(zhì)進出細胞的方式1.被動運輸：物質(zhì)進出細胞順濃度梯度擴散，不需要消耗能量。*自由擴散：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞，如氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇等。*協(xié)助擴散：進出細胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴散，如紅細胞吸收葡萄糖。2.主動運輸：從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量，如小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸、葡萄糖、鉀離子等。主動運輸保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。3.胞吞與胞吐：大分子物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、多糖等）進出細胞的方式，依賴于細胞膜的流動性，需要消耗能量。（二）酶與ATP1.酶：活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶具有高效性、專一性（一種酶只能催化一種或一類化學反應），其催化作用需要適宜的溫度和pH等條件。過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活；低溫使酶的活性降低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜溫度下活性可恢復。2.ATP：三磷酸腺苷的簡稱，是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。結(jié)構(gòu)簡式：A-P~P~P（A代表腺苷，P代表磷酸基團，~代表高能磷酸鍵）。ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化，ATP水解時釋放的能量用于各項生命活動（如主動運輸、肌肉收縮、物質(zhì)合成等），ATP的合成所需能量來源于光合作用（光能）和細胞呼吸（化學能）。ATP是細胞的直接能源物質(zhì)。（三）光合作用1.概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。2.場所：葉綠體（類囊體薄膜和基質(zhì)）。3.過程：*光反應階段：場所是類囊體薄膜。需要光、色素、酶等條件。主要過程包括水的光解（產(chǎn)生氧氣和[H]）和ATP的合成（利用光能將ADP和Pi合成ATP）。*暗反應階段：場所是葉綠體基質(zhì)。不需要光，需要多種酶參與。主要過程包括二氧化碳的固定（二氧化碳與五碳化合物結(jié)合生成三碳化合物）和三碳化合物的還原（在[H]和ATP的作用下，三碳化合物被還原成糖類等有機物，并再生出五碳化合物）。4.影響因素：光照強度、二氧化碳濃度、溫度、水和礦質(zhì)元素等。5.意義：光合作用為幾乎所有生物的生存提供了物質(zhì)來源和能量來源；維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定。（四）細胞呼吸1.概念：有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。2.有氧呼吸：細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放大量能量，生成大量ATP的過程。*場所：細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體（主要場所）。*過程：第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中，葡萄糖分解成丙酮酸和少量[H]，釋放少量能量；第二階段在線粒體基質(zhì)中，丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和[H]，釋放少量能量；第三階段在線粒體內(nèi)膜上，前兩階段產(chǎn)生的[H]與氧氣結(jié)合生成水，釋放大量能量。3.無氧呼吸：細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物（如酒精和二氧化碳，或乳酸），釋放少量能量，生成少量ATP的過程。*場所：細胞質(zhì)基質(zhì)。*類型：酒精發(fā)酵（如酵母菌、多數(shù)植物細胞缺氧時）和乳酸發(fā)酵（如乳酸菌、動物骨骼肌細胞缺氧時）。4.影響因素：溫度、氧氣濃度、水分等。5.意義：為生命活動提供能量；為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。三、細胞的生命歷程（一）細胞的增殖1.細胞周期：連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，為一個細胞周期，包括分裂間期和分裂期。分裂間期為分裂期進行活躍的物質(zhì)準備，完成DNA分子的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，細胞有適度的生長。2.有絲分裂：真核生物進行細胞分裂的主要方式。*分裂期各時期特點：*前期：核膜、核仁消失；染色質(zhì)螺旋化成為染色體；紡錘體形成。*中期：染色體的著絲點排列在赤道板上；染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰，便于觀察。*后期：著絲點分裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體，并分別向細胞兩極移動。*末期：染色體解螺旋成為染色質(zhì)；核膜、核仁重新出現(xiàn)；紡錘體消失；植物細胞在赤道板位置出現(xiàn)細胞板，逐漸擴展形成細胞壁，動物細胞細胞膜從中部向內(nèi)凹陷，縊裂成兩個子細胞。*意義：將親代細胞的染色體經(jīng)過復制（實質(zhì)為DNA的復制）之后，精確地平均分配到兩個子細胞中。保持了細胞的親代和子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性。3.無絲分裂：分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化，如蛙的紅細胞的分裂。（二）細胞的分化、衰老、凋亡和癌變1.細胞分化：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達。細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)，使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。2.細胞的全能性：已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。植物細胞具有全能性，動物細胞核具有全能性。3.細胞衰老：細胞的生理狀態(tài)和化學反應發(fā)生復雜變化的過程，最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。衰老細胞的特征：細胞內(nèi)水分減少，新陳代謝速率減慢；多種酶活性降低；色素積累；呼吸速率減慢；細胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低等。4.細胞凋亡：由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，也稱為細胞編程性死亡。細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用。5.細胞癌變：細胞受到致癌因子的作用，細胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，變成不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。*癌細胞的主要特征：在適宜條件下能無限增殖；形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細胞間的黏著性降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。*致癌因子：物理致癌因子（如紫外線、X射線等）、化學致癌因子（如亞硝胺、黃曲霉毒素等）、病毒致癌因子。*細胞癌變的原因：原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變。原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。四、遺傳的細胞基礎(chǔ)與分子基礎(chǔ)（一）減數(shù)分裂與受精作用1.減數(shù)分裂的概念：進行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減半的細胞分裂。在減數(shù)分裂過程中，染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。2.減數(shù)分裂的過程（以精原細胞為例）：*減數(shù)第一次分裂：*間期：染色體復制（DNA復制和蛋白質(zhì)合成），精原細胞體積增大成為初級精母細胞。*前期Ⅰ：同源染色體聯(lián)會，形成四分體；四分體中的非姐妹染色單體之間可能發(fā)生交叉互換。*中期Ⅰ：同源染色體成對地排列在赤道板上。*后期Ⅰ：同源染色體分離，非同源染色體自由組合，并移向細胞兩極。*末期Ⅰ：細胞質(zhì)分裂，形成兩個次級精母細胞。細胞中染色體數(shù)目減半。*減數(shù)第二次分裂（無同源染色體）：*前期Ⅱ：染色體散亂分布。*中期Ⅱ：染色體的著絲點排列在赤道板上。*后期Ⅱ：著絲點分裂，姐妹染色單體分開成為子染色體，并移向細胞兩極。*末期Ⅱ：細胞質(zhì)分裂，每個次級精母細胞形成兩個精細胞。*精細胞經(jīng)過變形成為精子。卵細胞的形成過程與精子類似，但細胞質(zhì)分裂不均等，一個卵原細胞最終形成一個卵細胞和三個極體。3.受精作用：卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。*實質(zhì)：精子的細胞核與卵細胞的細胞核相融合，使彼此的染色體會合在一起。*意義：減數(shù)分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。（二）DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗：格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明加熱殺死的S型細菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”；艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。2.噬菌體侵染細菌的實驗：赫爾希和蔡斯用放射性同位素標記法（分別標記DNA中的P和蛋白質(zhì)中的S），證明了噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。3.絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒（如煙草花葉病毒）的遺傳物質(zhì)是RNA。因此，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。（三）DNA分子的結(jié)構(gòu)與復制1.DNA分子的結(jié)構(gòu)：由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。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)。兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規(guī)律：A（腺嘌呤）一定與T（胸腺嘧啶）配對，G（鳥嘌呤）一定與C（胞嘧啶）配對。這種堿基之間的一一對應關(guān)系，叫做堿基互補配對原則。2.DNA分子的特性：穩(wěn)定性、多樣性（堿基對的排列順序千變?nèi)f化）、特異性（每個DNA分子都有特定的堿基對排列順序）。3.DNA分子的復制：*概念：以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。*時間：細胞有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。*場所：主要在細胞核中。*過程：解旋（DNA分子利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開）；合成子鏈（以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游離的四種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一段子鏈）；形成子代DNA（每條子鏈與其對應的母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而形成兩個與親代DNA完全相同的子代DNA分子）。*特點：半保留復制（新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈）、邊解旋邊復制。*條件：模板（親代DNA分子的兩條鏈）、原料（游離的四種脫氧核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶、DNA聚合酶等）。*意義：DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。（四）基因的表達1.基因的