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二、高中生物必修一《分子与细胞》核心知识点精讲

第一章:走近细胞

1.1 细胞学说

核心内容: 细胞学说由施莱登和施旺提出,主要内容包括:

  • 细胞是有机体,一切动植物都由细胞发育而来
  • 细胞是一个相对独立的单位
  • 新细胞可以从老细胞中产生

预习要点:

  • 理解细胞学说的建立过程和意义
  • 掌握显微镜的使用方法(重点:低倍镜→高倍镜的转换)
  • 区分原核细胞和真核细胞(这是必考点)

1.2 生命系统的结构层次

结构层次: 细胞 → 组织 → 器官 → 系统 → 个体 → 种群 → 群落 → 生态系统 → 生物圈

关键概念:

  • 植物没有”系统”层次
  • 单细胞生物既属于细胞层次又属于个体层次
  • 病毒不属于生命系统的任何层次(因为没有细胞结构)

第二章:组成细胞的分子

2.1 细胞中的元素和化合物

元素分类:

  • 大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
  • 微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
  • 主要元素:C、H、O、N
  • 基本元素:C

化合物:

  • 无机物:水(85-90%)、无机盐(1-1.5%)
  • 有机物:蛋白质(7-10%)、脂质(1-2%)、糖类(1-1.5%)、核酸(1-1.5%)

2.2 蛋白质——生命活动的主要承担者

氨基酸结构通式:

      H
      |
H₂N — C — COOH
      |
      R基

脱水缩合过程:

  • 一个氨基酸的羧基(-COOH)和另一个氨基酸的氨基(-NH₂)连接
  • 形成肽键(-CO-NH-)
  • 同时脱去一分子水

计算规律:

  • 肽链数、氨基酸数、肽键数的关系:
    • 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数 - 肽链数
    • 蛋白质分子量 = 氨基酸平均分子量 × 氨基酸数 - 18 × 脱去水分子数

举例说明: 假设有50个氨基酸形成两条肽链:

  • 肽键数 = 50 - 2 = 48
  • 脱去水分子数 = 48
  • 若氨基酸平均分子量为128,则蛋白质分子量 = 128×50 - 18×48 = 6400 - 864 = 5536

2.3 核酸——遗传信息的携带者

DNA与RNA比较:

特征 DNA RNA
基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
五碳糖 脱氧核糖 核糖
碱基 A、T、C、G A、U、C、G
结构 双螺旋 单链
分布 主要在细胞核 主要在细胞质

第三章:细胞的基本结构

3.1 细胞膜——系统的边界

细胞膜的成分:

  • 脂质(约50%):主要是磷脂
  • �蛋白质(约40%):功能越复杂的膜,蛋白质种类和数量越多
  • 糖类(2-10%)

细胞膜的功能:

  • 将细胞与外界环境分隔开
  • 控制物质进出细胞(选择透过性)
  • 进行细胞间的信息交流

3.2 细胞器——系统内的分工合作

八大细胞器比较:

细胞器 结构 功能 特殊标记
线粒体 双层膜 有氧呼吸主要场所 动力车间
叶绿体 双层膜 光合作用场所 养料制造车间
内质网 单层膜 蛋白质加工、脂质合成 蛋白质合成车间
高尔基体 单层膜 蛋白质加工、包装、分泌 发送站
溶酶体 单层膜 分解衰老细胞器、吞噬病菌 消化车间
液泡 单层膜 调节细胞内环境 储存库
核糖体 无膜 合成蛋白质 生产车间
中心体 无膜 与有丝分裂有关 运动车间

举例说明: 分泌蛋白(如胰岛素)的合成和分泌过程:

  1. 核糖体:合成多肽链
  2. 内质网:初步加工(折叠、糖基化)
  3. 团泡运输到高尔基体
  4. 高尔基体:进一步加工、分类、包装
  5. 团泡运输到细胞膜
  6. 胞吐作用分泌到细胞外 整个过程需要线粒体提供能量。

3.3 细胞核——系统的控制中心

结构与功能:

  • 核膜:双层膜,上有核孔(大分子物质通道)
  • 核仁:与核糖体形成有关
  • 染色质:DNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体
  • 功能:遗传信息库,细胞代谢和遗传的控制中心

第四章:细胞的物质输入和输出

4.1 物质跨膜运输的实例

渗透作用:

  • 条件:半透膜、浓度差
  • 方向:水分子从低浓度溶液向高浓度溶液运输

植物细胞的吸水和失水:

  • 质壁分离:外界溶液浓度 > 细胞液浓度
  • 质壁分离复原:外界溶液浓度 < 细胞液浓度
  • 原生质层:细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质

4.2 生物膜的流动镶嵌模型

基本内容:

  • 磷脂双分子层构成膜的基本支架
  • 蛋白质分子镶嵌、贯穿或覆盖在磷脂双分子层上
  • 磷脂和大多数蛋白质可以运动(流动性)

举例说明: 人鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性:

  1. 用红色荧光标记人细胞表面蛋白
  2. 用绿色荧光标记鼠细胞表面蛋白
  3. 诱导融合
  4. 观察到荧光均匀分布,证明膜蛋白可以运动

4.3 物质跨膜运输的方式

三种方式比较:

方式 方向 载体 能量 举例
自由扩散 顺浓度梯度 不需要 不需要 O₂、CO₂、乙醇、苯
协助扩散 顺浓度梯度 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞
主动运输 逆浓度梯度 需要 需要 小肠吸收葡萄糖、氨基酸

举例说明:

  • 自由扩散:肺泡内的氧气进入血液,二氧化碳从血液进入肺泡
  • 协助扩散:红细胞吸收葡萄糖(因为红细胞无线粒体,只能靠浓度差)
  • 主动运输:小肠上皮细胞吸收氨基酸(需要消耗ATP)

第五章:细胞的能量供应和利用

5.1 降低化学反应活化能的酶

酶的本质:

  • 大多数是蛋白质,少数是RNA
  • 由活细胞产生(除消化道中的酶)

酶的特性:

  • 专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应
  • 高效性:比无机催化剂效率高10⁷-10¹³倍
  • 作用条件温和

影响酶活性的条件:

  • 温度:最适温度(动物35-40℃,植物40-50℃)
  • pH:最适pH(胃蛋白酶1.5-2.0,唾液淀粉酶6.8)
  • 酶浓度、底物浓度

举例说明: 探究温度对淀粉酶活性的影响:

  • 实验材料:淀粉、淀粉酶、碘液
  • 设置温度梯度:0℃、20℃、40℃、60℃、80℃
  • 检测:加碘液,观察是否变蓝(蓝色表示淀粉未被分解)
  • 结论:40℃左右蓝色最浅,说明此时酶活性最高

5.2 细胞呼吸

有氧呼吸三个阶段:

第一阶段(细胞质基质):
C₆H₁₂O₆ → 2丙酮酸 + 4[H] + 少量能量(2ATP)

第二阶段(线粒体基质):
2丙酮酸 + 6H₂O → 6CO₂ + 20[H] + 少量能量(2ATP)

第三阶段(线粒体内膜):
24[H] + 6O₂ → 12H₂O + 大量能量(34ATP)

总反应式: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O → 6CO₂ + 12H₂O + 能量(38ATP)

无氧呼吸:

  • 酵母菌、乳酸菌等微生物
  • 产物:酒精和CO₂(植物、酵母菌)或乳酸(动物、乳酸菌)
  • 产能:少量(2ATP)

举例说明:

  • 水果保鲜:低温、低氧(抑制有氧呼吸,但不能无氧)
  • 花盆松土:增加氧气,促进根系有氧呼吸
  • 破伤风杆菌:深层伤口缺氧,利于其无氧呼吸繁殖

5.3 能量之源——光与光合作用

光反应(类囊体薄膜):

  • 条件:光、色素、酶
  • 物质变化:水的光解(2H₂O → 4[H] + O₂)、ATP合成
  • 能量变化:光能 → ATP中活跃化学能

暗反应(叶绿体基质):

  • 条件:酶、[H]、ATP
  • 物质变化:CO₂的固定(CO₂ + C₅ → 2C₃)、C₃的还原
  • 能量变化:ATP中活跃化学能 → 有机物中稳定化学能

总反应式: CO₂ + H₂O → (CH₂O) + O₂(条件:光能、叶绿体)

影响光合作用的环境因素:

  • 光照强度
  • CO₂浓度
  • 温度
  • 水、矿质元素

举例说明:

  • 大棚种植:适当增加光照、CO₂浓度,白天适当升温,夜间降温
  • 合理密植:充分利用光照,但不能过密影响通风
  • 施用有机肥:微生物分解产生CO₂,促进光合作用

第六章:细胞的生命历程

6.1 细胞的增殖

细胞周期:

  • 分裂间期(占90-95%):G₁期(蛋白质合成)、S期(DNA复制)、G₂期(蛋白质合成)
  • 分裂期(M期):前期、中期、后期、末期

有丝分裂过程(以植物细胞为例):

  • 前期:膜仁消失现两体(核膜消失,核仁消失,出现染色体和纺锤体)
  • 中期:形定数晰赤道齐(染色体形态固定,数目清晰,着丝点排列在赤道板上)
  • 后期:点裂数加均两极(着丝点分裂,染色体数目加倍,平均移向两极)
  • 末期:两消两现重开始(染色体、纺锤体消失,核膜、核仁重现)

举例说明:

  • 动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别:
    • 前期:动物由中心体发出星射线形成纺锤体
    • 末期:动物细胞膜从中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分

6.2 细胞的分化

概念: 在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

特点:

  • 持久性
  • 稳定性
  • 不可逆性(一般情况下)
  • 普遍性

意义:

  • 形成各种组织器官
  • 使多细胞生物个体发育成为可能

6.3 细胞的衰老和凋亡

细胞衰老特征:

  • 水分减少,体积变小
  • 酶活性降低(如酪氨酸酶活性降低→白发)
  • 色素积累(老年斑)
  • 呼吸速率减慢
  • 细胞膜通透性改变

细胞凋亡:

  • 由基因决定的细胞自动结束生命的过程
  • 对生物体个体发育、维持内部环境稳定起重要作用
  • 举例:胎儿手指的形成(指间细胞凋亡)、蝌蚪尾巴消失

6.4 细胞的癌变

癌细胞特征:

  • 无限增殖
  • 形态结构发生显著变化
  • 细胞膜上糖蛋白减少,易扩散

致癌因子:

  • 物理致癌因子:辐射(紫外线、X射线)
  • 化学致癌因子:亚硝胺、黄曲霉素
  • 病毒致癌因子:Rous肉瘤病毒

癌变机理: 原癌基因(调节细胞周期)和抑癌基因(阻止细胞不正常增殖)发生突变

预防:

  • 远离致癌因子
  • 保持健康生活方式
  • 定期体检

三、高中生物必修二《遗传与进化》核心知识点精讲

第一章:遗传因子的发现

1.1 孟德尔的豌豆杂交实验

基本概念:

  • 相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型
  • 性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象
  • 交配类型:杂交、自交、测交、正反交

分离定律: 在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。

举例说明: 豌豆高茎(D)对矮茎(d)为显性。纯合高茎(DD)与纯合矮茎(dd)杂交:

  • F₁代:全部为高茎(Dd)
  • F₁自交:F₂代出现高茎(DD、Dd)和矮茎(dd),比例为3:1
  • 测交:F₁(Dd)与隐性纯合子(dd)杂交,后代高茎:矮茎=1:1

1.2 自由组合定律

实质: 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。

举例说明: 豌豆黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。纯合黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)杂交:

  • F₁:黄色圆粒(YyRr)
  • F₁自交:F₂代出现4种表现型,比例为9:3:3:1
  • 测交:YyRr × yyrr → YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr = 1:1:1:1

第二章:基因和染色体的关系

2.1 减数分裂

概念: 进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。

过程(以精子形成为例):

  • 间期:染色体复制
  • 减数第一次分裂:
    • 前期I:同源染色体联会(四分体),可能交叉互换
    • 中期I:四分体排列在赤道板上
    • 后期I:同源染色体分离,非同源染色体自由组合
    • 末期I:形成两个次级精母细胞
  • 减数第二次分裂:类似有丝分裂

结果: 1个精原细胞 → 4个精子;1个卵原细胞 → 1个卵细胞 + 3个极体

举例说明: 基因型为AaBb的个体(两对基因位于不同对同源染色体上)产生配子的种类:

  • 减数第一次分裂后期:A与a分离,B与b分离,非同源染色体自由组合
  • 配子类型:AB、Ab、aB、ab,共4种,比例为1:1:1:1

2.2 基因在染色体上

萨顿假说: 基因在染色体上(类比推理法) 摩尔根实验: 通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上(假说-演绎法)

2.3 伴性遗传

特点:

  • X染色体隐性遗传(如红绿色盲、血友病):

    • 男性患者多于女性
    • 交叉遗传(男性→女性→男性)
    • 女性患者的父亲和儿子一定是患者
  • X染色体显性遗传(如抗维生素D佝偻病):

    • 女性患者多于男性
    • 男性患者的母亲和女儿一定是患者

举例说明: 红绿色盲(b为致病基因):

  • 正常女性(XᴮXᴮ)与色盲男性(XᵇY)结婚:
    • 儿子:50%正常(XᴮY),50%色盲(XᵇY)
    • 女儿:100%携带者(XᴮXᵇ),表现正常
  • 色盲女性(XᵇXᵇ)与正常男性(XᴮY)结婚:
    • 儿子:100%色盲(XᵇY)
    • 婚儿:100%携带者(XᴮXᵇ),表现正常

第三章:基因的本质

3.1 DNA是主要的遗传物质

肺炎双球菌转化实验(格里菲斯、艾弗里):

  • S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型
  • DNA是遗传物质

噬菌体侵染细菌实验(赫尔希、蔡斯):

  • 用³²P标记DNA,³⁵S标记蛋白质
  • 结果:DNA进入细菌,蛋白质留在外面
  • 结论:DNA是遗传物质

烟草花叶病毒实验:

  • RNA是遗传物质

结论: DNA是主要的遗传物质(少数病毒是RNA)

3.2 DNA分子的结构

结构特点:

  • 双螺旋结构
  • 反向平行
  • 碱基互补配对(A=T,G≡C)

碱基计算规律:

  • A=T,G=C
  • A+G=T+C(嘌呤=嘧啶)
  • (A+G)/(T+C)=1
  • 若A=20%,则T=20%,G=C=30%

3.3 DNA的复制

概念: 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程

条件:

  • 模板:亲代DNA的两条链
  • 原料:4种脱氧核苷酸
  • 能量:ATP
  • 酶:解旋酶、DNA聚合酶

过程:

  • 解旋:解旋酶解开双链
  • 合成:以两条母链为模板,按碱基互补配对原则合成子链
  • 延伸:子链不断延伸
  • 形成:两条子链分别与对应的母链盘绕成双螺旋结构

特点:

  • 半保留复制
  • 边解旋边复制

举例说明: 将DNA分子用¹⁵N标记,放在¹⁴N培养基中复制n次:

  • 复制1次:2个DNA分子,都含¹⁴N(一条链¹⁵N,一条链¹⁴N)
  • 复制2次:4个DNA分子,2个含¹⁵N(杂合),2个只含¹⁴N
  • 复制n次:2ⁿ个DNA分子,2个含¹⁵N,2ⁿ-2个只含¹⁴N

第四章:基因的表达

4.1 基因指导蛋白质的合成

转录(细胞核):

  • 模板:DNA的一条链
  • 原料:4种核糖核苷酸
  • 酶:RNA聚合酶
  • 原则:A-U,T-A,C-G,G-C
  • 产物:mRNA、tRNA、rRNA

翻译(细胞质):

  • 模板:mRNA
  • 原料:氨基酸
  • 场所:核糖体
  • 工具:tRNA(转运氨基酸)
  • 原则:密码子与反密码子配对
  • 产物:多肽链(蛋白质)

密码子:

  • mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基
  • 特点:简并性、通用性、不重叠
  • 终止密码子:UAA、UAG、UGA(不编码氨基酸)
  • 起始密码子:AUG(编码甲硫氨酸)

举例说明: mRNA碱基序列为AUG GCU UAC CGA UAA:

  • AUG:起始密码子,编码甲硫氨酸
  • GCU:编码丙氨酸
  • UAC:编码酪氨酸
  • CGA:编码精氨酸
  • UAA:终止密码子,翻译结束
  • 最终合成的多肽链:甲硫氨酸-丙氨酸-酪氨酸-精氨酸

4.2 基因对性状的控制

中心法则: DNA → RNA → 蛋白质(转录、翻译) DNA → DNA(复制) RNA → RNA(RNA复制) RNA → DNA(逆转录)

基因、蛋白质与性状的关系:

  • 基因通过指导酶的合成控制代谢过程,间接控制性状
  • 基因通过指导蛋白质结构直接控制性状

举例说明:

  • 镰刀型细胞贫血症:基因突变 → 血红蛋白结构异常 → 红细胞呈镰刀状
  • 白化病:基因突变 → 酪氨酸酶缺乏 → 不能合成黑色素

第五章:基因突变及其他变异

5.1 基因突变

概念: DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变

特点:

  • 普遍性
  • 随机性
  • 低频性
  • 多害少利性
  • 不定向性

意义: 产生新基因的途径,是生物变异的根本来源

举例说明:

  • 镰刀型细胞贫血症:CTT → CAT(DNA碱基替换)→ GAG → GUG(mRNA)→ 谷氨酸 → 缬氨酸(氨基酸替换)
  • 结果:血红蛋白结构改变,红细胞携氧能力下降

5.2 染色体变异

染色体结构变异:

  • 缺失、重复、倒位、易位

染色体数目变异:

  • 个别染色体数目改变(如21三体综合征)
  • 染色体组数目改变(如单倍体、二倍体、多倍体)

举例说明:

  • 21三体综合征(唐氏综合征):多了一条21号染色体
  • 无籽西瓜:二倍体与四倍体杂交得到三倍体,三倍体联会紊乱不能形成正常配子
  • 单倍体育种:花药离体培养得到单倍体,再用秋水仙素处理使染色体加倍,得到纯合子

第六章:从杂交育种到基因工程

6.1 杂交育种

原理: 基因重组

过程: 选择具有不同优良性状的亲本杂交 → 选择符合要求的后代 → 连续自交直到不再发生性状分离

举例说明: 培育高产抗病小麦:

  • 亲本:高产不抗病 × 低产抗病
  • F₁:高产抗病(杂合)
  • F₂:出现性状分离,选择高产抗病个体
  • 连续自交和选择,直到性状不再分离

6.2 诱变育种

原理: 基因突变

方法: 物理(辐射)、化学(亚硝酸)诱变

优点: 提高突变率,大幅度改良某些性状

缺点: 有利变异少,需大量处理材料

6.3 基因工程

原理: 基因重组(DNA重组技术)

工具:

  • 限制性核酸内切酶(”分子手术刀”)
  • DNA连接酶(”分子缝合针”)
  • 运载体(质粒、噬菌体、动植物病毒)

基本步骤:

  1. 获取目的基因(从供体细胞中用限制酶切下或PCR扩增)
  2. 基因表达载体的构建(用DNA连接酶连接)
  3. 将目的基因导入受体细胞(农杆菌转化法、显微注射法等)
  4. 目的基因的检测与鉴定(DNA分子杂交、抗原-抗体杂交等)

举例说明: 培育抗虫棉:

  1. 从苏云金芽孢杆菌获取抗虫基因(Bt毒蛋白基因)
  2. 构建基因表达载体(含启动子、终止子、标记基因)
  3. 用农杆菌转化法导入棉花细胞
  4. 检测:DNA分子杂交检测目的基因,抗原-抗体杂交检测毒蛋白
  5. 再生植株,获得抗虫棉

第七章:现代生物进化理论

7.1 现代生物进化理论的由来

拉马克学说: 用进废退、获得性遗传 达尔文自然选择学说:

  • 过度繁殖
  • 生存斗争
  • 遗传变异
  • 适者生存

局限: 对遗传变异的本质不能做出科学解释

7.2 现代生物进化理论的主要内容

种群是生物进化的基本单位

  • 种群基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因
  • 基因频率:某个基因占全部等位基因数的比率

突变和基因重组产生进化的原材料 自然选择决定进化方向 隔离导致物种形成

  • 地理隔离
  • 生殖隔离(标志)

举例说明: 桦尺蠖工业黑化现象:

  • 19世纪英国曼彻斯特地区:浅色桦尺蠖占多数(与树干地衣颜色相近)
  • 工业污染使树干变黑:黑色桦尺蠖生存优势
  • 自然选择使黑色基因频率上升

四、选择性必修课程重点预习

选择性必修1:稳态与调节

第一章:人体的内环境与稳态

内环境: 细胞外液(血浆、组织液、淋巴) 稳态: 正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态 调节机制: 神经-体液-免疫调节网络

第二章:神经调节

反射弧: 感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器 兴奋的传导:

  • 神经纤维上:双向传导(电信号)
  • 神经元间:单向传递(化学信号,突触)

举例说明: 缩手反射:

  • 手被针刺:感受器(皮肤)→传入神经→脊髓神经中枢→传出神经→效应器(手臂肌肉)→缩手
  • 同时兴奋传至大脑皮层产生痛觉

第三章:体液调节

激素调节特点:

  • 通过体液运输
  • 作用于靶器官、靶细胞
  • 微量和高效
  • 作为信使传递信息

甲状腺激素分级调节: 下丘脑→促甲状腺激素释放激素(TRH)→垂体→促甲状腺激素(TSH)→甲状腺→甲状腺激素

反馈调节: 甲状腺激素过多会抑制下丘脑和垂体分泌

第四章:免疫调节

免疫系统的组成:

  • 免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结
  • 免疫细胞:淋巴细胞(T细胞、B细胞)、吞噬细胞
  • 免疫活性物质:抗体、淋巴因子、溶菌酶

免疫功能:

  • 防卫:抵抗抗原侵入
  • 监控:识别和清除突变细胞
  • 清除:清除衰老、损伤细胞

举例说明: HIV攻击T细胞:

  • HIV侵入人体后主要攻击辅助性T细胞
  • 导致免疫功能几乎丧失
  • 最终死于感染或肿瘤

选择性必修2:生物与环境

第一章:种群及其动态

种群密度: 种群在单位面积或单位体积中的个体数 出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度大小 年龄组成: 增长型、稳定型、衰退型 性别比例: 影响出生率

种群数量变化:

  • “J”型增长:理想条件(食物充足、空间无限、无天敌)
  • “S”型增长:自然条件(环境阻力)
  • K值:环境容纳量

第二章:群落

物种丰富度: 群落中物种数目的多少 种间关系: 捕食、竞争、寄生、互利共生 群落结构: 垂直结构(分层现象)、水平结构

第三章:生态系统

生态系统的结构:

  • 成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
  • 营养结构:食物链和食物网

能量流动:

  • 特点:单向流动、逐级递减
  • 传递效率:10%-20%

举例说明: 食物链:草→兔→狐

  • 草的能量:1000kJ
  • 兔获得:100-200kJ(10%-20%)
  • 狐获得:10-40kJ(10%-20%)

选择性必修3:生物技术与工程

第一章:发酵工程

传统发酵技术:

  • 果酒制作:酵母菌(无氧呼吸)
  • 果醋制作:醋酸菌(需氧)
  • 腐乳制作:毛霉(蛋白酶、脂肪酶)
  • 泡菜制作:乳酸菌(无氧呼吸)

举例说明: 果酒制作流程:

  1. 挑选葡萄→冲洗→榨汁→发酵(18-25℃)
  2. 酵母菌将葡萄糖转化为酒精和CO₂
  3. 酒精发酵结束后进行醋酸发酵(需氧,30-35℃)

第二章:细胞工程

植物组织培养:

  • 原理:植物细胞的全能性
  • 过程:外植体→愈伤组织→胚状体→试管苗
  • 条件:无菌、适宜温度、pH、光照

动物细胞培养:

  • 原理:细胞增殖
  • 过程:取材→分散→培养(原代培养→传代培养)
  • 条件:无菌无毒、营养、温度、气体环境(95%空气+5%CO₂)

第三章:基因工程

PCR技术(聚合酶链式反应):

  • 原理:DNA双链复制
  • 条件:模板、引物、Taq酶、dNTPs
  • 过程:变性(90-95℃)→退火(55-60℃)→延伸(72℃)→循环

举例说明: PCR扩增目的基因:

1. 95℃:DNA变性,双链解开
2. 55℃:引物与模板结合
3. 72℃:Taq酶从引物开始延伸合成新链
4. 重复循环:目的基因数量呈指数增长(2ⁿ)

五、高效预习方法与技巧

1. 制定预习计划

时间安排:

  • 每天30-45分钟
  • 每周完成一个章节
  • 寒暑假集中预习

具体步骤:

  • 第1天:观看视频,了解大致内容
  • 第2天:精读教材,标记重点
  • 第3天:整理笔记,构建思维导图
  • 第4天:做课后练习,检验理解
  • 第5天:复习巩固,解决疑问

2. 观看视频技巧

预习阶段:

  • 1.2-1.5倍速观看(节省时间)
  • 重点听概念定义和原理
  • 暂停记录关键词和疑问

复习阶段:

  • 正常速度观看
  • 重点听例题解析
  • 跟着视频思考

3. 笔记整理方法

推荐使用康奈尔笔记法:

| 主栏(右侧大栏) | 侧栏(左侧小栏) |
|------------------|------------------|
| 详细内容         | 关键词、问题     |
|                  |                  |
|                  |                  |
|------------------|------------------|
| 总结栏(底部)   |                  |
| 本页核心要点     |                  |

思维导图示例(蛋白质):

蛋白质
├── 基本单位:氨基酸(20种)
├── 连接方式:脱水缩合→肽键
├── 结构层次:氨基酸→肽链→蛋白质
├── 功能:
│   ├── 结构功能(肌肉蛋白)
│   ├── 催化功能(酶)
│   ├── 运输功能(血红蛋白)
│   ├── 免疫功能(抗体)
│   └── 调节功能(胰岛素)
└── 性质:高温、强酸、强碱变性

4. 练习与检测

推荐练习资源:

  • 教材课后习题(必做)
  • 五三练习册(选做)
  • 智慧中小学平台配套练习
  • 历年高考真题(预习阶段可不做)

自我检测方法:

  • 能否用自己的话解释概念?
  • 能否画出知识框架图?
  • 能否解释生活中的生物现象?
  • 能否完成教材上的技能训练?

5. 常见误区与避免方法

误区1:只看视频不看书

  • 纠正:视频是辅助,教材是根本

误区2:死记硬背不理解

  • 纠正:理解原理,记忆是水到渠成

误区3:只做难题忽视基础

  • 纠正:预习阶段重在理解概念

误区4:预习过度影响听课

  • 纠正:预习是了解框架,课堂是深入学习

六、学习资源汇总

1. 视频资源

  • 国家中小学智慧教育平台:basic.smartedu.cn
  • 中国大学MOOC:www.icourse163.org
  • B站搜索关键词
    • “高中生物必修一精讲”
    • “生物必修二知识点”
    • “高中生物实验视频”

2. 辅助工具

  • APP:猿题库、小猿搜题、作业帮(拍照搜题)
  • 网站:学科网、菁优网(试题资源)
  • 书籍:教材全解、王后雄学案

3. 科普拓展

  • 纪录片:《生命》、《人体奥秘》、《细胞的暗战》
  • 书籍:《自私的基因》、《物种起源》(青少年版)
  • 公众号:生物学霸、生物100

七、总结与建议

高中生物预习是高中学习的重要起点,通过优质的免费视频资源,你可以:

  1. 提前建立知识框架,减轻正式学习压力
  2. 培养生物学思维,理解生命现象的本质
  3. 掌握学习方法,提高学习效率

核心建议:

  • 坚持:每天30分钟,持续一个月可见成效
  • 理解:重在理解原理,而非死记硬背
  • 联系:将知识与生活实际相联系
  • 质疑:带着问题听课,效果更佳

记住,预习不是提前学完所有内容,而是:

  • 了解将要学习什么
  • 发现自己的知识盲点
  • 带着问题进入课堂
  • 建立初步的知识网络

希望这份详细的预习指南能帮助你顺利开启高中生物学习之旅!祝你学习进步!


最后提醒: 本文推荐的所有免费资源均为官方或正规平台,建议优先使用国家中小学智慧教育平台,内容权威且完全免费。预习过程中遇到问题,可以在正式开学后向老师请教,或在平台讨论区交流。