高中生物必修三基础知识总结.docx
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高中生物必修三基础知识总结
高中生物必修三基础知识总结
一、细胞生活的环境
体液包括细胞内液和细胞外液（血浆、组织液和淋巴），细胞外液也称内环境。
血浆是血细胞直接生活的液体环境。
组织液是人体内绝大多数细胞（通称组织细胞）直接生活的液体环境。
淋巴是淋巴细胞、吞噬细胞直接生活的液体环境。
细胞外液有一定的渗透压和酸碱度。
溶液浓度越高，渗透压也越高。
血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
37℃时，人的血浆渗透压相当于细胞内液的渗透压。
★结论性语句：
内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
二、内环境稳态的重要性
稳态的定义：
正常机体通过调节作用，使各器官、系统协调活动，共同维持内环境相对稳定状态，。
维持稳态的主要调节机制：
神经—体液—免疫调节网络。
内环境稳态的重要意义：
机体进行正常生命活动的必要条件。
三、通过神经系统的调节
★★几个重要概念：
反射：
神经调节的基本方式。
它是指在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对内外环境的变化作出的规律性应答。
其结构基础是反射弧。
反射弧：
完成反射的结构基础，通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、和效应器五部分组成。
效应器：
指传出神经末稍和它所支配的肌肉或腺体等。
兴奋：
动物体或人体内的某些组织（如神经组织）或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显着活跃状态的过程。
神经冲动：
兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号叫神经冲动。
静息电位：
内负外正
动作电位：
内正外负
兴奋在神经纤维上的传导是双向的。
神经冲动在神经纤维上的传导方向膜内电荷移动方向一致。
兴奋在神经元之间的传递是单向的。
这是因为神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，引起另一个神经元兴奋或抑制。
神经系统的分级调节：
中枢神经系统包括脑和脊髓。
脑包括大脑、小脑和脑干，是高级神经中枢。
脊髓是低级神经中枢，受脑的控制。
下丘脑是脑干的组成部分，内有体温调节中枢、水平衡调节中枢、生物钟等。
脑干内有呼吸中枢、心跳中枢等。
大脑有调节机体活动的最高级中枢，如语言中枢等。
小脑内有维持身体平衡的中枢。
脊髓是调节躯体运动的低级中枢。
三、通过激素的调节
★★人体主要内分泌腺及其分泌的激素：
下丘脑：
促甲状腺激素释放激素：
作用于垂体，控制垂体分泌促甲状腺激素。
垂体：
分泌生长激素、促甲状腺激素（作用于甲状腺，控制甲状腺分泌甲状腺激素）等。
肾上腺：
分泌肾上腺素。
卵巢：
分泌雌性激素（如雌激素、孕激素等）。
睾丸：
分泌雄性激素。
甲状腺：
分泌甲状腺激素（含碘）。
胸腺：
分泌胸腺激素等。
胰腺：
其中的胰岛（内分泌部）分泌胰岛素（胰岛B细胞）和胰高血糖素（胰岛A细胞）。
外分泌部分泌胰液（消化液）。
★★几种重要激素的主要作用：
自己一定要动手写一遍！
！
甲状腺激素：
促进新陈代谢，促进生长发育，加速体内物质氧化分解，提高神经系统的兴奋性。
肾上腺素：
增强心脏活动，使血管收缩，血压上升，促进糖元分解，使血糖升高。
胰高血糖素：
加速肝糖元分解，使血糖浓度升高。
胰岛素：
促进血糖合成糖元，加速血糖分解，降低血糖浓度。
血糖的三个来源：
1由食物中的糖类消化、吸收而来。
2由肝糖原水解而来。
3由脂肪等非糖物质转化而来。
血糖的三个去向：
1氧化分解变成CO2和水，同时释放能量。
2合成肝糖原、肌糖原。
3转化为脂肪、某些氨基酸等。
正常人的血糖浓度为0.8─1.2g/L。
与血糖平衡的调节最密切的激素是胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素。
胰岛素是血糖平衡的调节中唯一能降血糖的激素，胰高血糖素和肾上腺素能使血糖浓度升高。
血糖平衡的调节是一种神经—体液调节。
反馈调节：
在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方称反馈调节。
它是生命系统中非常普遍的调节机制，对于机体维持稳态具有重要意义。
★★激素调节的特点：
1微量和高效
2通过体液运输
3作用于靶器官、靶细胞
★★激素的特点：
种类多，量极微，不组成细胞结构，不提供能量，不起催化作用，只是使靶细胞原有的生理活动发生变化。
四、神经调节和体液调节的关系
一方面，不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看做神经调节的一个环节。
另一方面，内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
第三，两者都是机体调节生命活动的基本形式，两者共同协调，相辅相承。
五、免疫调节
免疫系统的组成：
1免疫器官（包括扁桃体、淋巴结、胸腺、脾、骨髓）
2免疫细胞（包括吞噬细胞和淋巴细胞）
淋巴细胞位于淋巴液、血液和淋巴结中，可分为T细胞和B细胞两种，两者都由骨髓中的造血干细胞分化而来。
T细胞迁移到胸腺中成熟，B细胞在骨髓中成熟。
3免疫活性物质：
如抗体、淋巴因子、溶菌酶等。
免疫系统的防卫功能：
第一道防线：
皮肤和黏膜
第二道防线：
体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞。
第三道防线：
由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成。
前两道防线没有特异性，叫做非特异性免疫。
★★与免疫有关的细胞及其作用：
1吞噬细胞：
来源于造血干细胞，可识别、处理、呈递抗原，吞噬抗体—抗原复合体。
2T细胞：
来源于造血干细胞，在胸腺中发育成熟，能识别、呈递抗原，分化成效应T细胞和记忆细胞。
3B细胞：
来源于造血干细胞，在骨髓中发育成熟，能识别抗原，分化成效应B细胞（浆细胞）和记忆细胞。
4效应T细胞：
来源于T细胞或记忆细胞，能分泌淋巴因子，与靶细胞结合发挥免疫效应。
5效应B细胞（浆细胞）：
来源于B细胞或记忆细胞，能分泌抗体。
6记忆细胞：
来源于T细胞或B细胞，
过敏反应
概念：
已产生免疫的机体，在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。
特点：
发作迅速，反应强烈，消退较快，有明显的遗传倾向和个体差异。
免疫系统的监控和清除功能：
是指监控并清除体内已经衰老或因其它因素而被破坏的细胞，以及癌变的细胞。
六、植物的激素调节：
植物向光性的解释：
是由于生长素分布不均匀造成的，单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，背光一侧生长快，向光一侧生长慢，从而造成向光弯曲。
生长素的产生：
幼嫩的芽、叶和发育着的种子。
由色氨酸经过一系列反应转变成生长素。
生长素的运输：
1在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端，而不能反过来运输，称为极性运输，是一个主动运输的过程。
2在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
生长素的分布：
相对集中在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽、根顶端的分生组织、形成层、发育中的果实和种子等处。
生长素的生理作用：
1促进生长
2促进子房发育成果实
3促进扦插的枝条生根
生长素的作用特点：
两重性：
既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。
一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时会抑制生长，甚至杀死植物。
动植物激素的作用方式：
不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。
其它植物激素及其作用：
1赤霉素：
合成部位：
末成熟的种子、幼根、幼芽。
主要作用：
促进细胞伸长；促进种子萌发；促进果实发育
2细胞分裂素：
合成部位：
根尖
主要作用：
促进细胞分裂。
3脱落酸：
合成部位：
根冠、萎蔫的叶片。
分布部位：
将要脱落的器官和组织中含量多。
主要作用：
抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。
4乙烯：
合成部位：
植物的各个部位。
主要作用：
促进果实成熟。
常识：
在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节。
植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
七、种群的特征：
1种群密度：
种群最基本的数量特征。
其调查常用的方法有样方法和标志重捕法。
2出生率和死亡率
3迁入率和迁出率
4年龄组成和性别比例（年龄组成有增长型、稳定型和衰退型三种。
）
八、种群数量的变化：
1、种群增长的“J”型曲线
计算公式：
Nt=N0入t
其中：
N0：
该种群的起始数量；t：
时间；Nt：
t年后该种群的数量；入：
该种群数量是一年前种群数量的倍数。
2、种群增长的“S”型曲线
专业术语：
环境容纳量：
在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量（又称K值）。
研究种群的变化规律以及影响种群变化的因素，对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有着重要意义。
九、群落的结构
群落：
同一时间内聚焦在一定区域中各种生物种群的集合，称群落。
群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
群落中物种数目的多少称为丰富度。
其统计方法通常有两种：
记名计算法和目测估计法。
群落的种间关系包括竞争、捕食、互利共生和寄生等。
群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
一十、群落的演替
演替：
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
演替类型：
1、初生演替：
是指在一个从来没有被植被覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替。
例：
裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
发生在裸岩上的演替过程：
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
2、次生演替：
是指原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。
例：
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
注意：
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
十一、生态系统的结构
生态系统：
由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
地球上最大的生态系统——生物圈
生态系统的组成成分及作用：
1、非生物的物质和能量：
包括阳光、热能、水、空气、无机盐等
2、生产者：
自养生物，如绿色植物、光合细菌、化能合成细菌等，是生态系统的基石。
3、消费者：
异养生物，动物、营寄生生活的微生物。
消费者的存在能够加快生态系统的物质循环，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。
4、分解者：
异养生物，主要是指营腐生生活的细菌和真菌。
能将动植物遗体和动物的排泄物分解成无机物。
错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。
一般认为，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越强。
食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
十二、生态系统的能量流动
生态系统的能量流动是指：
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
流经生态系统的总能量是指该生态系统的生产者固定下来的全部太阳能。
生态系统中能量流动的特点：
1、单向流动
2、逐级递减
生态系统中能量传递效率：
10%～20%
★★★研究能量流动的意义：
背诵！
！
！
1、可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
2、可以帮助人们合理地调节生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
十三、生态系统的物质循环
生态系统的物质循环：
是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。
这里的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈。
其中的物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。
能量流动和物质循环的关系：
二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。
具体表现：
1、物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动。
2、能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。
能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。
十四、生态系统的信息传递
意义：
生命活动的正常进行，离不开信息的作用；
②生物种群的繁衍，离不开信息的传递；
信息能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
信息传递在农业生产中的应用：
1、提高农产品或畜产品的产量；
2、对有害动物进行控制。
十五、生态系统的稳定性
概念：
生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。
负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。
抵抗力稳定性：
是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力。
恢复力稳定性：
是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高（但其恢复力稳定性就越低）。
提高生态系统的稳定性的措施：
1、控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。
2、对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质和能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
十六、全球性生态环境问题
全球性生态环境问题主要包括：
全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等。
生物多样性的构成：
生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。
生物多样性的价值：
1、潜在价值：
目前人类尚不清楚的应用价值。
2、间接价值：
指生态系统的重要调节功能（也叫生态功能）。
3、直接价值：
如食用、药用、工业原料、旅游观赏、科学研究、文学艺术创作等方面的价值。
注意：
生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。
保护生物多样性的措施：
1、就地保护：
建立自然保护区以及风景名胜区（生物多样性最有效的保护）。
2、易地保护：
建立动物园、植物园以及濒危动植物繁育中心。
3、其它措施：
建立精子库、种子库、利用生物技术对濒危物种的基因进行保护、人工授精、组织培养、胚胎移植等。
保护生物多样性应注意的问题：
1、关键是要协调好人与生态环境的关系；
2、加强立法、执法和宣传教育；
3、反对盲目地、掠夺式地开发利用，而不是说禁止开发和利用（合理利用就是最好的保护）。
可持续发展的含义：
“在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要，”它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。
选修三理论部分
一、基因工程
基因工程的基本工具：
1、“分子手术刀”———限制性核酸内切酶（简称限制酶），识别并切割DNA每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，产生两种DNA片段末端：
黏性末端和平末端。
2、“分子缝合针“———DNA连接酶：
恢复被限制酶切开了的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，将黏性末端、平末端连接起来。
3、“分子运输车”———基因进入受体细胞的载体。
常用载体：
质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
质粒简介：
质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
其特点是：
①能自我复制（也能随染色体DNA进行同步复制）；②有一个至多个限制酶切割位点（供外源DNA插入其中）；③有特殊的遗传标记基因（供重组DNA的鉴定和选择）。
在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
基因工程的基本操作程序：
1、目的基因的获取
目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子。
目的基因的获取方法：
①从基因文库中获取，即根据目的基因的有关信息，如基因的脱氧核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA、基因的翻译产物蛋白质等特性来获取目的基因。
②利用PCR技术扩增目的基因。
③通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成（基因比较小，核苷酸序列又已知）
2、基因表达载体的构建（基因工程的核心）
基因表达载体的组成：
目的基因、启动子、终止子、标记基因。
启动子：
一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位。
终止子：
一段有特殊结构的DNA短片段，位于基因的尾端，使转录停止。
标记基因：
鉴别受体细胞中是否含有目基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
3、将目的基因导入受体细胞
方法：
将目的基因导入植物细胞：
农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法
将目的基因导入动物细胞：
显微注射技术（显微注射法）
将目的基因导入微生物细胞：
Ca2+处理法
4、目的基因的检测与鉴定：
1检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因――――DNA分子杂交技术
2检测目的基因是否转录出了mRNA――――DNA－mRNA杂交
3检测目的基因是否翻译成蛋白质――――抗原－抗体杂交
4个体生物学水平鉴定
注：
基因探针：
是指用放射性同位素标记的一个DNA单链片段。
基因工程的应用
1培育抗虫（抗病、抗逆）转基因植物
2改良植物品质
3改善畜产品品质
4提高动物生长速度
5用转基因动物生产药物
6用转基因动物作器官移植的供体
7用基因工程生产药品
8基因制药
考生应了解以下基因的作用：
病毒外壳基因、病毒的复制酶基因―――抗病转基因植物采用
几丁质酶基因、抗毒素合成基因―――抗真菌转基因植物采用
抗冻蛋白基因―――抗寒转基因植物采用
抗除草剂基因―――使作物获得抗除草剂能力
外源生长激素基因―――使动物生长得更快
肠乳糖酶基因―――使乳汁中乳糖含量大大减低
药用蛋白基因―――
乳腺蛋白基因―――
抗原决定基因―――
腺苷酸脱氨酶基因―――
专业术语：
乳腺（房）生物反应器
蛋白质工程
天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的，即：
基因→表达（转录和翻译）→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能
蛋白质工程的基本流程：
从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列
蛋白质工程的定义：
以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活和需求。
它是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
二、细胞工程
（一）植物细胞工程
1、植物组织培养技术：
是指在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽、最终形成完整的植株。
一般都要用到生长素和细胞分裂素。
2、植物体细胞杂交技术：
去除细胞壁：
用纤维素酶和果胶酶
诱导原生质体融合：
①物理法：
离心、振荡、电激。
②聚乙二醇（PEG）
意义：
克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
3、植物细胞工程的实际应用：
1微型繁殖
2作物脱毒
3人工种子
4单倍体育种（可明显缩短育种年限，节约大量人力物力）
5突变体的利用
6细胞产物的工厂化生产
（二）动物细胞工程
1、动物细胞培养
分散细胞：
用胰蛋白酶或胶原蛋白酶
专业术语：
细胞贴壁、接触抑制、原代培养、传代培养
动物细胞培养的条件：
1无菌、无毒的环境
（措施：
灭菌；细胞培养液中添加一定量的抗生素；定期更换培养液）
2营养
（糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清、血浆）
③适宜的温度和pH
3气体环境（指O2和CO2）
3、动物体细胞核移植技术
是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。
哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
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