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必修1 分子与细胞
第一章 走进细胞
1.原核细胞与真核细胞的区别
比较项目
原核细胞
真核细胞
相似点
均有细胞膜、细胞质、核糖体，均以DNA作为遗传物质
大小
较小
较大
本质区别
没有以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的细胞核
细胞核
拟核，无核膜、核仁
细胞核，有核膜、核仁
DNA存在形式
裸露存在，拟核：大型环状
质粒：小型环状
细胞核：和蛋白质形成染色体
细胞质：在线粒体、叶绿体中裸露存在
细胞器
只有核糖体
有各种细胞器
细胞壁
大多有，主要成分是肽聚糖（糖类和蛋白质结合）
植物细胞有，成份是纤维素和果胶
动物细胞没有
真菌有细胞壁
细胞分裂
二分裂
有丝分裂、无丝分裂（蛙的红细胞等）、减数分裂
转录与翻译
同一时间和同一地点
转录在细胞核内、翻译在细胞质中（核糖体） 。转录在前，翻译在后
可遗传变异来源
一般为基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
遗传规律
不遵循孟德尔遗传规律
核基因遵循，质基因不遵循孟德尔遗传规律
生物膜系统
细胞膜
细胞膜、细胞器膜、核膜（哺乳动物成熟红细胞只有细胞膜）
举例
细菌、蓝藻（蓝球藻、念珠藻、发菜、颤藻）、
大多数动植物细胞、真菌

2.细胞学说建立者是施莱登和施旺，细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。

第二章 组成细胞的分子
一.细胞中常见的化学元素：20多种
大量无素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量无素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
含量最多的元素：C、H、O、N
最基本元素：C（生命的核心元素）
细胞干重中，含量最多元素为C（C O N H）
细胞鲜重中含最最多元素为O (O C H N)
二．构成细胞的化合物：
无机化合物：水、无机盐
有机化合物：糖类、脂质、蛋白质、核酸
含量最多的化合物：水； 最多的有机化合物：蛋白质；
干重最多的化合物：蛋白质
三．细胞中的无机化合物：水和无机盐
1、水的存在形式：
自由水：（95.5%）是以游离形式存在，可以自由流动的水。
作用：①良好的溶剂；②参与细胞内生化反应；③物质运输等
（在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多）
结合水：（4.5% ）是与其他物质相结合的水。作用：组成细胞结构的重要成分。
（结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性增强）
自由水/结合水比例增大，代谢速率增大；
自由水/结合水比例减小，代谢速率减慢，抗逆性增强。
2、无机盐
（1）存在形式：大多数离子
（2）作用
①细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
（如Mg2+是构成叶绿素的成分、Fe2+是构成血红蛋白的成分、I-是构成甲状腺激素的成分。
②维持细胞和生物体的生命活动。（如哺乳动物血液中钙离子浓度过低肌肉抽搐）
③维持细胞的酸碱平衡

四、糖类
1、元素组成：C、H、O
2、分类

概 念
种 类
分 布
主 要 功 能
单糖
不能水解的糖
核糖
动植物细胞
组成核酸的物质
脱氧核糖
葡萄糖
细胞的重要能源物质
二糖
水解后能够生成二分子单糖的糖
蔗糖
植物细胞

麦芽糖
乳糖
动物细胞
多糖
水解后能够生成许多个单糖（葡萄糖）分子的糖
淀粉
植物细胞
植物细胞中的储能物质
纤维素
植物细胞壁的基本组成成分
糖原
动物细胞
动物细胞中的储能物质
附：二糖的水解产物：蔗糖→1葡萄糖+1果糖
麦芽糖→2葡萄糖
乳糖→1葡萄糖+ 1半乳糖
3、功能：糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。
五、脂质
1、元素组成：C、H、O，有些还含N、P
H含量多于糖类，氧化分解时耗氧量大，放能多。
O含量少于糖类
2、分类：脂肪、磷脂、固醇（如胆固醇、性激素、维生素D等）
3．功能：
脂肪：C H O ，细胞内良好的储能物质，保温、减压、保护内脏器官
磷脂：C H O N P 构成生物膜的重要成分（头部亲水，尾部疏水）
固醇 胆固醇：动物细胞膜的成分，在人体内参与血液中脂质的运输。
性激素：促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。
维生素D：促进肠道对钙和磷的吸收。
六、蛋白质
1、元素组成：C、H、O、N（有的含有S）
2、基本组成单位：氨基酸（约20种）
氨基酸结构通式：：

氨基酸的判断： ①同时有氨基和羧基
②至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
（组成蛋白质的20种氨基酸的区别：R基的不同）
3．形成：氨基酸通过脱水缩合形成肽键（-CO-NH-）相连而成肽链，多条肽链盘曲折叠形成有功能的蛋白质
蛋白质结构的多样性的原因：氨基酸种类、数目、排列次序、肽链空间结构不同。
4．计算：
（1）肽键数（脱去的水分子数）＝ 氨基酸数 － 肽链条数。
（2）至少含有氨基数（或羧基数）＝ 肽链条数
（3）蛋白质分子量 = 氨基酸分子量 ×氨基酸数－18×脱去水的个数
（4）碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。
（5）氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。
（6）氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
（7）氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
（8）由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
一条肽链中 含2个氨基的氨基酸数＝N原子数－肽键数－1
含2个羧基的氨基酸数为：(O原子数－肽键数－2 )/2
5．功能：生命活动的主要承担者。
结构蛋白：如肌肉、羽毛、头发、蛛丝
催化作用：如绝大多数酶
运输载体：如血红蛋白
传递信息：调节机体生命活动：如胰岛素
免疫功能：如抗体

七、核酸
1、元素组成： C、H、O、N、P
2、基本单位：核苷酸（由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成）
组成核酸的碱基有 5 种，五碳糖有 2 种，核苷酸有8 种。
1分子磷酸
脱氧核苷酸 1分子脱氧核糖
（4种） 1分子含氮碱基（A、T、G、C）

1分子磷酸
核糖核苷酸 1分子核糖
（4种） 1分子含氮碱基（A、U、G、C）

3、比较

DNA
RNA
基本单位
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
五碳糖
脱氧核糖(C5H10O4)
核糖(C5H10O5)
碱基
A、G、C、T
A、G、C、U
无机酸
磷酸
磷酸
结构
通常呈规则的双螺旋结构
通常呈单链结构
分类
通常只有一类
mRNA、tRNA、rRNA
分布
主要存在于细胞核，
叶绿体、线粒体中有少量
主要存在于细胞质

产生途径
DNA的复制、逆转录
RNA的复制、转录
功能
细胞生物中的遗传物质
DNA病毒的遗传物质
①RNA病毒中的遗传物质
②不作为遗传物质：在DNA控制蛋白质合成中起作用。mRNA：蛋白质合成的直接模版
tRNA：能携带特定氨基酸
rRNA：核糖体的组成成分

有细胞结构的生物：同时含DNA和RNA，遗传物质是DNA，组成核酸的碱基有 5 种，五碳糖有 2 种，核苷酸有8 种。
病毒：有的遗传物质是DNA如：噬菌体等；有的遗传物质是RNA如：烟草花叶病毒、HIV、SARS病毒等，组成核酸的碱基有 4种，五碳糖有 1 种，核苷酸有4 种。
八．生物大分子以碳链为基本骨架。
生物大分子（多聚体）
组成单位（单体）
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
多糖
单糖（葡萄糖）

第三章 真核细胞的结构和功能
细胞
细胞膜
细胞质基质
细胞器
细胞核
细胞质
细胞壁（植物）

一． 细胞壁（植物细胞）
成分：纤维素和果胶 功能：支持和保护
二．细胞膜
1、成分：
脂质（50%）：主要是磷脂,双分子层,生物膜的基本骨架(动物细胞膜上有胆固醇)
蛋白质（40%）：种类和数量越多，膜的功能就越复杂
糖类（2-10%）：糖蛋白（糖被），糖脂，与信息交流有关
2、功能：
将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定；
控制物质进出细胞，方式：被动运输、主动运输和胞吞胞吐；
进行细胞间的信息交流。

3、制备细胞膜的方法：
哺乳动物成熟的红细胞置于清水中发生渗透作用，吸水涨破，离心，从而获得细胞膜。
哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁，无各种细胞器膜和核膜。
4、特点：
结构特点：一定的流动性（所有磷脂分子可以运动，绝大多数蛋白质分子可以运动）
例如：胞吞胞吐、细胞融合、质壁分离、细胞贴壁、变形虫变形等
功能特点：选择透过性（取决于细胞膜上的载体蛋白）
如果细胞死亡，两个特点会消失。这也是检验细胞是否具有活性的依据。
5、生物膜结构：流动镶嵌模型
磷脂双分子层构成基本骨架，具有流动性。
蛋白质分子有的镶嵌在磷脂分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子可以运动。
糖类可与蛋白质或者磷脂结合。糖蛋白位于细胞膜的外表面形成糖被。具有保护、润滑和识别的作用。
三．细胞质基质
1、成分：含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
2、功能：是生化反应场所
3、特点：可流动的 。如何观察细胞质（基质）的流动？
借助于细胞器的运动来体现，如：叶绿体

四.细胞器（分离方法：差速离心法）
l 线粒体
结构： 双层膜（外膜、内膜）
嵴（内膜向内折叠形成）
基质（含少量DNA，RNA）。
内膜与基质中含有与有氧呼吸有关的酶。
功能：有氧呼吸的主要场所（有氧呼吸的第二、三阶段）
l 叶绿体：分布：主要存在于绿色植物的叶肉细胞
有：叶肉细胞，保卫细胞
没有：根细胞，叶表皮细胞，洋葱鳞片叶表皮细胞
结构： 双层膜
基粒（类囊体堆叠而成）：有色素和酶
基质： 有酶，DNA，RNA
功能：进行光合作用的场所
● 内质网（单层膜）：蛋白质合成和加工、脂质合成的场所
粗面内质网：即附着有核糖体的，与分泌蛋白的合成、运输和加工有关
滑面内质网：无核糖体附着，与脂质合成有关
l 高尔基体（单层膜）：对来自内质网的蛋白质进行加工，
动物细胞中与分泌物的形成有关，植物中与有丝分裂细胞壁的形成有关。
l 液泡（单层膜）：分布：主要存在于植物细胞，内有细胞液。
（成熟的植物有大液泡，分生区细胞没有大液泡）。
功能：贮藏（营养、色素等）、保持细胞形态，调节渗透吸水。
● 核糖体（无膜结构）：成分：rRNA＋蛋白质
功能：合成蛋白质的场所。 附着型：合成分泌蛋白
游离型：合成胞内蛋白
l 中心体（无膜结 构）：分布：动物细胞和低等植物细胞
结构：由垂直的两个中心粒及周围物质构成
功能：与动物细胞有丝分裂（发出星射线，形成纺锤体）有关。
l 溶酶体：（单层膜）：含有多种水解酶，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的
病毒或病菌
细胞器之间的协调配合：分泌蛋白的合成、加工、运输、分泌

分泌蛋白：消化酶，抗体，部分激素（胰岛素，胰高血糖素，生长激素，促甲状腺释放激素，促甲状腺激素）
小结：
分布
植物特有的细胞器
叶绿体、液泡
动物和低等植物特有的细胞器
中心体
结构
不具膜结构的细胞器
核糖体、中心体
具单层膜结构的细胞器
内质网、液泡、溶酶体、高尔基体
具双层膜结构的细胞器
线粒体、叶绿体
光学显微镜下可见的细胞器
线粒体、叶绿体、液泡
成分
含DNA的细胞器
线粒体、叶绿体
含RNA的细胞器
核糖体、线粒体、叶绿体
含色素的细胞器
叶绿体、液泡
功能
能产生水的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体
与能量转换有关的细胞器
叶绿体、线粒体
能产生ATP的细胞器
线粒体、叶绿体
能复制的细胞器
线粒体、叶绿体、中心体
能合成有机物的细胞器
核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网
与有丝分裂有关的细胞器
核糖体、线粒体、高尔基体、中心体
与分泌蛋白合成、分泌相关的细胞器
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
能发生碱基互补配对的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体
与主动运输有关的细胞器
核糖体、线粒体

五.细胞核：
1.结构：核膜（双层膜）、核孔、核仁、染色质
（1）核膜：双层膜，有核孔（实现细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流，RNA、蛋白质等大分子进出通过核孔。）
（2）核仁：与rRNA的合成和核糖体的形成有关
（3）染色质：被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成
染色质和染色体的关系：细胞中同一种物质在不同时期的两种存在状态。
2.功能：是遗传信息库，控制细胞代谢和遗传
3.数量： 大多数生物体细胞中都是一个
无细胞核的细胞：原核细胞、高等植物成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞
多个细胞核的细胞：草履虫（2个） 肌细胞（多个）
六. 细胞的生物膜系统：
1．概念：真核细胞核膜、细胞器膜和细胞膜共同构成。
2. 在结构和功能上紧密联系。
3.功能：保证内环境相对稳定，对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定性作用。
为许多酶提供附着位点，是许多生物化学反应的场所。
分隔细胞器，保证细胞生命活动高效，有序的进行。

第四章 物质的跨膜运输
一．渗透作用
发生条件：1.有半透膜的存在
2.半透膜两侧具有浓度差
水分子扩散方向：低浓度溶液 高浓度溶液（实际：双向扩散）
二、物质跨膜运输的实例
（1）动物细胞的吸水与失水（细胞膜相当于半透膜）
外界溶液浓度 < 细胞质浓度 细胞吸水膨胀
外界溶液浓度 > 细胞质浓度 细胞失水皱缩
外界溶液浓度 = 细胞质浓度 动态平衡
（2）成熟植物细胞吸水和失水
原生质层包括：植物细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质。
原生质层是选择透过性膜，它相当于一层半透膜。
质壁分离：原生质层与细胞壁分离
当外界溶液浓度> 细胞质浓度 细胞渗透失水 质壁分离
当外界溶液浓度 <细胞质浓度 细胞渗透吸水 质壁分离复原
三、物质跨膜运输的方式：
方式
跨膜运输方式
不跨膜运输
被动运输（顺浓度梯度）
主动运输（逆浓度梯度）
胞吞、胞吐
自由扩散
协助扩散
特点

需载体
需载体 能量
需能量
举例
水、气体、甘油、乙醇、苯等
红细胞吸收葡萄糖
氨基酸、葡萄糖、离子等
分泌蛋白
神经递质

1.影响物质运输的因素：
（1）一定范围内物质浓度的影响：

（2）氧气浓度对物质运输速率的影响曲线：

（3）影响主动运输的因素：
吸收速率 吸收速率 吸收速率

氧分压 温度/PH 物质浓度
氧气影响能量供给 温度和PH通过影响酶的活性 载体数量限制
起始为无氧呼吸 来影响呼吸作用 浓度过高细胞失水代谢减慢

第五章 细胞的能量供应和利用
一、酶
1、概念：酶是活细胞产生（除哺乳动物成熟红细胞）具有催化作用的（细胞内、细胞外）一类有机物（绝大多数是蛋白质，少数是RNA）。
作用：催化作用（降低化学反应的活化能）
2、特性： 高效性、专一性、作用条件温和
（1）高效性
酶降低反应活化能的效果比无机催化剂更显著。可缩短达到化学平衡的时间，不改变反应平衡点。

（2）专一性
每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。

（3）作用条件温和
PH: 在最适pH下，酶的活性最高，
pH值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
PH过高或过低，酶失活（空间结构被破坏）
温度: 在最适温度下酶的活性最高，
温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
温度过低，酶活性降低；温度过高，酶失活（空间结构被破坏）
（胃蛋白酶=2 唾液淀粉酶=7 胰蛋白酶=8）
二、ATP
1、功能：ATP是生命活动的直接能源物质
注：生命活动的主要的能源物质是糖类（葡萄糖）；
生命活动的储备能源物质是脂肪。
生命活动的根本能量来源是太阳能。
2、中文名：三磷酸腺苷
结构简式： A-P～P～P （A ：腺苷； P：磷酸基团；）
~ ： 高能磷酸键（远离腺苷的高能磷酸键容易断裂）（30.54kJ/mol）
3、ATP与ADP的相互转化：（ATP细胞内含量少，但是相对稳定）

注：
（1）向右：表示ATP水解，所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。
向左：表示ATP合成，所需的能量来源于生物化学反应释放的能量
（在人和动物体内，来自细胞呼吸；绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用）
合成和水解不是可逆反应
（2）ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变，且十分迅速。
4、ATP产生速率与O2量关系
A：无氧呼吸产生ATP
AB：随氧气浓度上升，ATP产生速率上升
BC：ATP产生速率达到稳定，限制因素为酶、ADP、Pi等
三、细胞呼吸
1、有氧呼吸：
（1）概念：指活细胞在有氧气的参与下，通过酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，产出二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。
（2）过程：细胞质基质和线粒体 ，（大多数能量转化为热能，少数能量储存在ATP中）
第一阶段：细胞质基质 C6H12O6 酶 2C3H4O3+4[H]+少量能量 细胞质基质
第二阶段：线粒体基质2C3H4O3+6H2O 酶 6CO2+20[H]+ 少量能量 线粒体基质
第三阶段：线粒体内膜24[H]+6O2 酶12H2O+大量能量 线粒体内膜

2、无氧呼吸：细胞质基质
（1）概念：无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸, 同时释放少量能量的过程
（2）过程
第一阶段：与有氧呼吸的相同，是由 葡萄糖分解为 丙酮酸 ，释放少量能量
第二阶段：丙酮酸分解成CO2和酒精 或转化成 C3H6O3(乳酸) ，不释放能量
多数植物细胞、酵母菌：C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量
动物细胞、马铃薯块茎、乳酸菌：C6H12O6 2C3H6O3＋少量能量
3、有氧呼吸与无氧呼吸比较

有氧呼吸
无氧呼吸
相同点
分解有机物释放能量，第一阶段相同
场所
细胞质基质，线粒体
细胞质基质
条件
氧气、酶
无氧或低氧、酶
产物
6CO2+12H2O
2C2H5OH+2CO2或C3H6O3
能量
彻底氧化分解（38个ATP）
不彻底氧化分解（2个ATP）
4、影响呼吸作用的因素
1）温度：通过影响的酶性来影响呼吸作用。（低温保鲜，夜晚降温减少消耗提高产量）
D
C
B
A
2）氧分压：低氧保鲜、中耕松土、透气纱布抑制厌氧菌

3）水：一定范围内，随水含量的上升，细胞呼吸加快；反之则慢。
风干种子，细胞呼吸降低，有机物消耗减少。

四、光合作用
1. 光合作用探究历程实验：
科学家
内容
结论
普利斯特利
蜡烛、小鼠、绿植实验
绿色植物可以更新空气
英格豪斯
普利斯特利实验需要光
绿色植物需要光照可更新空气

发现空气的组成
绿叶在光下放出氧气吸收二氧化碳
梅耶
根据能量转化与守恒原理
植物光合作用把光能转换成化学能
萨克斯
绿叶暗处理，一半曝光、一半遮光，碘蒸气处理，曝光呈深蓝色，遮光无变化
光合作用产物有淀粉（自身对照）
恩格尔曼
水绵好氧细菌临时装片放在黑暗环境中以极细光束照射，好氧细菌集中于光处。如在光下，好氧细菌分布在叶绿体部位
叶绿体是光合作用的场所（自身对照）
鲁宾、卡门
用18O分别标记H218O和C18O2

氧气全部来自于水（同位素标记法）
卡尔文
探究CO2中的碳转化成有机物中碳的途径。用14C标记14CO2，供小球藻光合作用追踪放射性
途径：14CO2→14C3→（14CH2O）（同位素标记法）
2.叶绿体中的色素
叶绿素a (蓝绿色）
叶绿素3/4 主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素b (黄绿色）
色素
胡萝卜素 （橙黄色）
类胡萝卜素1/4 主要吸收蓝紫光
叶黄素 （黄色）

3.概念：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
4.过程：

光反应
暗反应
场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
条件
光、色素、酶
酶
物质变化
水的光解：
ATP合成：
固定：
还原：
ATP水解：
能量变化
光能→ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能→有机物稳定的化学能
总反应式

5、改变外界条件叶肉细胞内各物质含量变化

6、影响光合作用的条件
1）光照：光合作用速率可用三个量表示：CO2消耗量；O2释放量；有机物合成量。
光照时间：光照时间与有机物积累量正相关。
光强：
A：呼吸强度

AB：光合作用<呼吸作用

B：光补偿点，光合作用=呼吸作用

BC：光合作用>呼吸作用

2）CO2浓度： 3）温度：

7.光合作用与呼吸作用的计算： 真光合 =净光合 + 呼吸
光合CO2消耗总量=细胞从外界吸收CO2+呼吸产生CO2
光合O2释放总量=细胞释 放到外界O2+呼吸消耗O2
光合作用总制造量（昼）= 一昼夜有机物积累量 + 呼吸消耗量
（昼夜）

第六章 细胞的生命历程
细胞的生长
细胞不能不限长大 细胞体积越大→表面积/体积越小 → 物质运输效率越低
细胞越大 →细胞核控制能力越弱
细胞增殖
一、细胞增殖的意义：是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础
二、真核细胞分裂方式: 有丝分裂 减数分裂 无丝分裂
三、有丝分裂：
1、细胞周期：从一次细胞分裂完成开始，直到下一次细胞分裂完成为止，称为一个细胞周期
注：①连续分裂的细胞才具有细胞周期；
②间期在前，分裂期在后；
③间期长，分裂期短；
④不同生物或同一生物不同种类的细胞周期长短不一。

2、有丝分裂的过程：
l 动物细胞的有丝分裂

l 植物细胞的有丝分裂

（1）分裂间期：主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
结果：DNA分子加倍；染色体数不变（一条染色体含有2条染色单体）
（2）分裂期
前期：①出现染色体和纺锤体 ②核膜解体、核仁逐渐消失；
中期：每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上；（观察染色体的最佳时期）
后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别向细胞两极移动。
末期：①染色体变成染色质、纺锤体消失 ②核膜、核仁重现
3、动、植物细胞有丝分裂的比较：

动物细胞
植物细胞
不
同
点

前期：纺锤体的形成方式不同
由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体
由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体
末期：子细胞的形成方式不同
由细胞膜向内凹陷把亲代细胞缢裂成两个子细胞
由细胞板形成的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞
4、涉及的细胞器
植物：核糖体 高尔基体 线粒体
动物：核糖体 中心体 线粒体
低等植物：核糖体 中心体 高尔基体 线粒体
5、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化：

6、有丝分裂的意义
在有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中去。子细胞具有和亲代细胞相同数目、相同形态的染色体。
这保证了亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性。
四、无丝分裂
1、特点：在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现（但有DNA的复制）
2、举例：蛙的红细胞等。
细胞的分化
1、概念：由同一种类型的细胞经细胞分裂后，逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。
2、细胞分化的原因：是基因选择性表达的结果（注：细胞分化过程中基因没有改变）
3、特点：一种持久性的变化，发生在整个生命过程中，在胚胎时期达到最大限度。
4、细胞分化和细胞分裂的区别：
细胞分裂的结果是：细胞数目的增加；
细胞分化的结果是：细胞种类的增加
5、细胞的全能性
（1）、概念：高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植株的能力。
（2）、植物细胞全能性的原因：植物细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。
（已分化的动物体细胞的细胞核也具有全能性）
（3）、细胞全能性实例： 胡萝卜根细胞离体，在适宜条件下培养后长成一棵胡萝卜。
细胞衰老
1、衰老细胞的特征:
（1）细胞内的水分减少 ，结果使细胞萎缩 ，体积变小， 细胞新陈代谢的速率减慢；
（2）细胞内，酶的活性减低
（3）细胞内的色素会随着细胞的衰老而积累，影响细胞的物质交流和信息传递
（4）细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深
（5）细胞膜通透性改变 ，物质运输能力降低。
2、单细胞生物：细胞的衰老和死亡就是个体的衰老和死亡
多细胞生物：细胞的衰老和死亡不是个体的衰老和死亡
细胞凋亡
1、概念：由基因决定的细胞程序化自行结束生命的过程。也称为细胞程序性死亡。
2、意义：对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等都具有重要作用。
3、举例：胎儿手的发育，蝌蚪尾的消失，细胞的更新，被病原体感染细胞的清除等。
4、细胞坏死不是细胞凋亡，不受基因控制。
细胞癌变
内因：原癌基因和抑癌基因的突变
1原因 物理致癌因子
外因：致癌因子 化学致癌因子
病毒致癌因子
2、癌细胞的特征：
（1）无限增殖
（2）形态结构发生显著变化
（3）癌细胞表面糖蛋白减少容，细胞彼此之间的 黏着性 减小

必修2 遗传与变异
第一章 遗传因子的发现
一、孟德尔实验成功的原因：
1.正确选用实验材料：（1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物；
（2）豌豆具有易于区分的性状。
2.由一对相对性状到多对相对性状的研究
3.分析方法：统计学方法对结果进行分析
4.实验程序：假说-演绎法 ，设计了测交实验
二、相关知识点：
1.基本概念：
（1）性状
相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型。
显性性状：F1（杂合子）显现出来的性状。
隐性性状：F1（杂合子）未显现出来的性状。
性状分离：杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
（2）．杂交、自交、测交
杂交；是指同种生物个体之间相互交配的过程。
自交： 指植物体自花受粉或单性花的同株受粉过程。自交是获得纯合子的有效方法。
自交：相同基因型个体的交配，如基因型为AA、Aa群体中自交是指：AA×AA、Aa×Aa。
测交：就是让杂种一代与隐性个体的杂交。用来测定F1的基因型和产生的配子种类和比例。
自由交配：群体中所有个体进行随机交配，如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指：AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂。
（3）．基因、等位基因、非等位基因、显性基因、隐性基因
●基因：具有遗传效应的DNA片断，在染色体上呈线性排列。
●等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制一对相对性状的基因。
显性基因：控制显性性状的基因。
隐性基因：控制隐性性状的基因。
●复等位基因：若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上，称为复等位基因。如人类ABO血型系统中的IA、i、IB三个基因，ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性、IB对i是显性，IA和IB是共显性，所以基因型与表现型的关系只能是：IAIA、IAi——A
型血；IBIB、IBi——B型血；IAIB——AB型血；ii——O型血。
●非等位基因： 有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。

（4）．纯合子、杂合子
纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（没有等位基因）—能稳定遗传
杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体（有等位基因）—不能稳定遗传
（5）．基因型和表现型
表现型：在遗传学上，把生物个体表现出来的性状叫表现型。
基因型：在遗传学上，把与表现型有关的基因组成叫基因型。
表现型是 基因型与环境相互作用的结果。
2.异花传粉的步骤：
去雄（雌蕊成熟之前） 套袋 传粉（雌蕊成熟时） 套袋（防止其它花粉干扰）
3.常用符号及含义
P：亲本；F1：子一代；F2：子二代；×：杂交；⊗：自交；♀：母本；♂：父本。
4.适用范围：真核生物，有性生殖，细胞核基因的遗传
基因分离定律：同源染色体上的等位基因
基因的自由组合定律：非同源染色体上的非等位基因
三、基因分离定律
1． 一对相对性状的杂交：
　P　　　纯种高茎×纯种矮茎
↓
　F1　　　　　　高茎
↓⊗
　F2　　　　高茎　　　矮茎
比例　　　　 3 ∶　　1
归纳总结：(1)F1全部为高茎；(2)F2发生了性状分离。
2．对分离现象的解释——提出假说
(1)生物的性状是由遗传因子（基因）决定的。
(2)体细胞中遗传因子（基因）是成对存在的。
(3)在形成生殖细胞时，成对的遗传因子（等位基因）彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子（基因）中的一个。
(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。
遗传图解：

　F1配子的种类有两种是指雌雄配子分别为两种(D和d)，D和d的比例为1∶1，而不是雌雄配子的比例为1∶1。
3.对分离现象解释的验证——演绎推理
（1）．验证的方法：测交实验，选用F1和隐性纯合子作为亲本，目的是为了验证F1的基因型。
（2）． 遗传图解

测交后代的性状及比例取决于杂种子一代产生的配子及比例。
4.分离定律的实质及发生时间——得出结论
（1）．实质：等位基因 随 同源染色体的分开而分离。(如图所示)

（2）． 时间：减数第一次分裂后期
四、基因自由组合定律
1.两对相对性状的杂交：
P： 黄圆×绿皱
↓
F1： 黄圆
↓自交
F2：黄圆 绿圆 黄皱 绿皱
9 ： 3 ： 3 ： 1

分析：在F2 代中
两种亲本型：黄圆9/16 绿皱1/16
4种表现型： 两种重组型：黄皱3/16 绿皱3/16
纯合子： YYRR yyrr YYrr yyRR 共4种×1/16
9种基因型： 杂合子 含一对等位基因 YYRr yyRr YyRR Yyrr 共4种×2/16
含二对等位基因 YyRr 共1种×4/16

2.对自由组合现象的解释
（1）F1产生配子时，每对遗传因子（等位基因）分离，不同对的遗传因子（非等位基因）可以自由组合，产生的雌配子和雄配子各有4种：YR Yr yR yr
（2）受精时，雌雄配子的结合方式有16种
（3）F2的遗传因子组合（基因型）有9种
（4）F2的表现型有4种
遗传图解

3．验证(测交的遗传图解)

4.自由组合定律的实质、时间、范围——得出结论
（1）．实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。(如图)

2．时间：减数第一次分裂后期。
五、基因的分离规律和基因的自由组合规律的比较：
①相对性状数：基因的分离规律是1对，基因的自由组合规律是2对或多对；
②等位基因数：基因的分离规律是1对，基因的自由组合规律是2对或多对；
③等位基因与染色体的关系：基因的分离规律位于一对同源染色体上，基因的自由组合规律位于不同对的同源染色体上；
④细胞学基础：基因的分离规律是在减I分裂后期同源染色体分离，基因的自由组合规律是在减I分裂后期同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合；
⑤实 质：基因的分离规律是等位基因随同源染色体的分开而分离，基因的自由组合规律是在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。

第二章 基因和染色体的关系
减数分裂
一、减数分裂的概念
①范围：进行有性生殖的生物，在原始生殖细胞（精原细胞或卵原细胞）发展成为成熟生殖细胞（精子或卵细胞）过程中进行的。
②过程：减数分裂过程中染色体复制一次，细胞连续分裂两次
③结果：染色体数减半。
（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，
新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。）
二、减数分裂的过程

l 减数第一次分裂（MⅠ）
间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期： 联会（同源染色体两两配对），形成四分体。
交叉互换（四分体中的非姐妹