2024年高考生物核心知識點歸納：從細胞到生態(tài)的系統(tǒng)梳理一、細胞的分子組成與結(jié)構(gòu)（一）生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)：由氨基酸通過脫水縮合形成，結(jié)構(gòu)多樣性源于氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)。功能包括催化（酶）、運輸（血紅蛋白）、免疫（抗體）等，空間結(jié)構(gòu)破壞會導(dǎo)致功能喪失。核酸：DNA（雙鏈，脫氧核糖核酸）與RNA（單鏈，核糖核酸），基本單位為核苷酸。DNA是遺傳信息的載體，RNA參與蛋白質(zhì)合成（mRNA、tRNA、rRNA）。糖類：單糖（葡萄糖、果糖）是主要能源物質(zhì)；二糖（蔗糖、麥芽糖）需水解為單糖供能；多糖（淀粉、纖維素、糖原）中，淀粉和糖原為儲能物質(zhì)，纖維素參與細胞壁構(gòu)成。脂質(zhì)：脂肪是良好儲能物質(zhì)；磷脂是生物膜的重要成分；固醇包括膽固醇（細胞膜成分、參與脂質(zhì)運輸）、性激素（調(diào)節(jié)生殖）、維生素D（促進鈣吸收）。（二）細胞結(jié)構(gòu)與生物膜系統(tǒng)原核與真核細胞：原核細胞（如細菌、藍細菌）無核膜、具擬核，只有核糖體；真核細胞（動植物、真菌）有核膜包被的細胞核，細胞器種類多。細胞器分工：線粒體（有氧呼吸主要場所，“動力車間”）、葉綠體（光合作用場所，“養(yǎng)料制造車間”）、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（蛋白質(zhì)加工、脂質(zhì)合成）、高爾基體（蛋白質(zhì)加工、分類和運輸，植物細胞參與細胞壁形成）、溶酶體（含水解酶，分解衰老細胞器）、液泡（調(diào)節(jié)植物細胞滲透壓）、中心體（動物和低等植物細胞，與有絲分裂有關(guān)）。生物膜系統(tǒng)：細胞膜、細胞器膜、核膜共同構(gòu)成，功能包括物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞，且通過囊泡實現(xiàn)膜成分更新（如分泌蛋白的合成與運輸：核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜）。二、細胞代謝：能量與物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（一）酶與ATP酶的特性：高效性（與無機催化劑相比）、專一性（一種酶催化一種或一類反應(yīng)）、作用條件溫和（最適溫度、pH，過酸過堿或高溫會破壞空間結(jié)構(gòu)）。ATP：結(jié)構(gòu)為“A-P~P~P”，遠離A的高能磷酸鍵易斷裂/形成，是直接能源物質(zhì)。合成途徑：光合作用光反應(yīng)（葉綠體類囊體）、細胞呼吸（細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體）。（二）細胞呼吸與光合作用細胞呼吸：有氧呼吸：分三階段，場所為細胞質(zhì)基質(zhì)（第一階段，葡萄糖→丙酮酸+[H]+少量ATP）、線粒體基質(zhì)（第二階段，丙酮酸→CO?+[H]+少量ATP）、線粒體內(nèi)膜（第三階段，[H]+O?→H?O+大量ATP）。無氧呼吸：第一階段與有氧相同，第二階段丙酮酸在酶催化下生成酒精（植物、酵母菌）或乳酸（動物、乳酸菌），場所為細胞質(zhì)基質(zhì)，只釋放少量能量。光合作用：光反應(yīng)（類囊體薄膜）：水的光解（產(chǎn)生O?和[H]）、ATP合成；暗反應(yīng)（葉綠體基質(zhì)）：CO?固定（C?+CO?→C?）、C?還原（需[H]、ATP，生成糖類和C?）。影響因素：光照強度、CO?濃度、溫度（影響酶活性）、水和礦質(zhì)元素。三、細胞生命歷程：增殖、分化與凋亡（一）細胞增殖：有絲分裂與減數(shù)分裂有絲分裂：體細胞增殖方式，過程包括間期（DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成）、前期（核膜核仁消失，染色體、紡錘體出現(xiàn)）、中期（染色體著絲點排列在赤道板，形態(tài)穩(wěn)定）、后期（著絲點分裂，姐妹染色單體分離）、末期（核膜核仁重建，細胞縊裂/形成細胞壁）。意義：保持遺傳物質(zhì)穩(wěn)定傳遞。減數(shù)分裂：生殖細胞形成的分裂方式，染色體復(fù)制一次、細胞分裂兩次，最終子細胞染色體數(shù)減半。過程：減Ⅰ（同源染色體聯(lián)會、交叉互換、分離）、減Ⅱ（姐妹染色單體分離，類似有絲分裂）。圖像識別：同源染色體的有無（減Ⅱ無同源）、染色體行為（聯(lián)會、分離）是判斷關(guān)鍵。（二）細胞分化、衰老與凋亡細胞分化：個體發(fā)育中，細胞后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，實質(zhì)是基因選擇性表達（遺傳物質(zhì)不變），結(jié)果是形成不同組織器官。細胞衰老：特征包括細胞體積變小、酶活性降低、色素積累、膜通透性改變等，是正常生命現(xiàn)象，利于機體更新。細胞凋亡：由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程（如蝌蚪尾消失、細胞免疫中靶細胞裂解），對生物體發(fā)育、穩(wěn)態(tài)維持有重要意義。細胞癌變：原癌基因（調(diào)控細胞周期）和抑癌基因（抑制異常增殖）突變，導(dǎo)致細胞無限增殖、形態(tài)結(jié)構(gòu)改變、膜表面糖蛋白減少（易轉(zhuǎn)移）。四、遺傳與進化：從基因到種群的演變（一）遺傳的基本規(guī)律孟德爾定律：分離定律：等位基因隨同源染色體分離而分離，發(fā)生于減Ⅰ后期，如高莖（Dd）自交后代性狀分離比3:1。自由組合定律：非同源染色體上的非等位基因自由組合，減Ⅰ后期發(fā)生，如黃色圓粒（YyRr）自交后代性狀分離比9:3:3:1。研究方法：假說-演繹法（提出問題→作出假說→演繹推理→實驗驗證）。伴性遺傳：基因位于性染色體（X、Y）上，遺傳與性別相關(guān)。如紅綠色盲（X隱性）：男性患者多于女性，隔代交叉遺傳；抗維生素D佝僂病（X顯性）：女性患者多于男性，代代相傳。（二）分子遺傳與變異DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制：雙螺旋結(jié)構(gòu)（沃森、克里克），堿基互補配對（A-T、G-C）。復(fù)制為半保留復(fù)制，條件：模板（DNA兩條鏈）、原料（脫氧核苷酸）、酶（解旋酶、DNA聚合酶）、能量，場所為細胞核（主要）、線粒體、葉綠體。基因表達：轉(zhuǎn)錄（DNA→RNA，細胞核）、翻譯（RNA→蛋白質(zhì)，核糖體），密碼子位于mRNA，tRNA識別密碼子并轉(zhuǎn)運氨基酸。變異類型：基因突變：DNA分子中堿基對的替換、增添、缺失，產(chǎn)生新基因（如鐮刀型細胞貧血癥），是生物變異的根本來源?；蛑亟M：減數(shù)分裂（交叉互換、自由組合）或基因工程，產(chǎn)生新基因型，為進化提供材料。染色體變異：結(jié)構(gòu)變異（缺失、重復(fù)、倒位、易位）或數(shù)目變異（如21三體綜合征，多一條21號染色體）。（三）生物進化理論現(xiàn)代進化理論：種群是進化的基本單位，突變和基因重組為進化提供原材料，自然選擇決定進化方向，隔離（生殖隔離）是物種形成的必要條件?；蝾l率計算：如種群中AA占30%，Aa占60%，aa占10%，則A的頻率=30%+60%×1/2=60%。生物多樣性：基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性，形成原因是共同進化（不同物種間、生物與環(huán)境間相互影響）。五、穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)：生命活動的平衡（一）內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)內(nèi)環(huán)境組成：細胞外液（血漿、組織液、淋巴），是細胞生活的直接環(huán)境。理化性質(zhì)：滲透壓（主要由無機鹽、蛋白質(zhì)維持）、酸堿度（血漿pH≈7.35-7.45，靠HCO??、HPO?2?緩沖）、溫度（37℃左右）。調(diào)節(jié)機制：神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，如血糖平衡調(diào)節(jié)（胰島素降血糖、胰高血糖素升血糖）、體溫調(diào)節(jié)（寒冷時甲狀腺激素、腎上腺素分泌增加）、水鹽平衡調(diào)節(jié)（抗利尿激素調(diào)節(jié)腎小管對水的重吸收）。（二）神經(jīng)調(diào)節(jié)反射?。焊惺芷鳌鷤魅肷窠?jīng)→神經(jīng)中樞→傳出神經(jīng)→效應(yīng)器（完成反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)）。興奮傳導(dǎo)：神經(jīng)纖維上：電信號（局部電流），雙向傳導(dǎo)；突觸處：電信號→化學(xué)信號（神經(jīng)遞質(zhì)）→電信號，單向傳遞（神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜）。（三）免疫調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)組成：免疫器官（骨髓、胸腺等）、免疫細胞（吞噬細胞、淋巴細胞）、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：生來就有，如皮膚、黏膜的屏障作用，吞噬細胞的吞噬作用。特異性免疫：體液免疫（B細胞增殖分化為漿細胞，產(chǎn)生抗體，消滅抗原）、細胞免疫（T細胞增殖分化為效應(yīng)T細胞，裂解靶細胞）。免疫失調(diào)：過敏反應(yīng)（如花粉過敏，抗體分布于細胞表面）、自身免疫?。ㄈ珙愶L(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，攻擊自身組織）、免疫缺陷?。ㄈ绨滩?，HIV攻擊T細胞）。六、生物與環(huán)境：種群、群落與生態(tài)系統(tǒng)（一）種群與群落種群特征：數(shù)量特征（種群密度、出生率/死亡率、遷入率/遷出率、年齡組成、性別比例），空間特征（集群、隨機、均勻分布）。種群密度調(diào)查方法：樣方法（植物、活動能力弱的動物）、標志重捕法（活動能力強的動物）。種群數(shù)量變化：“J”型增長（理想條件，λ>1）、“S”型增長（資源有限，環(huán)境容納量K值）。漁業(yè)捕撈應(yīng)在K/2后進行（此時增長速率最快）。群落結(jié)構(gòu)：垂直結(jié)構(gòu)（分層，如森林中植物的光照分層）、水平結(jié)構(gòu)（鑲嵌分布，受地形、土壤濕度等影響）。群落演替：初生演替（如裸巖→地衣→苔蘚→草本→灌木→森林）、次生演替（如棄耕農(nóng)田→草本→灌木→森林，速度更快）。（二）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能生態(tài)系統(tǒng)組成：非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者（自養(yǎng)生物，主要是綠色植物）、消費者（異養(yǎng)生物，促進物質(zhì)循環(huán)）、分解者（腐生細菌、真菌，將有機物分解為無機物）。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈（生產(chǎn)者→初級消費者→…→最高級消費者）、食物網(wǎng)（多條食物鏈交織，復(fù)雜程度決定抵抗力穩(wěn)定性）。生態(tài)系統(tǒng)功能：能量流動：單向流動、逐級遞減（傳遞效率10%-20%），如草→兔→狐，能量沿食物鏈傳遞時，大部分以熱能散失。物質(zhì)循環(huán)：碳循環(huán)（CO?在生物群落與無機環(huán)境間循環(huán)，通過光合作用、呼吸作用、分解作用實現(xiàn)）、氮循環(huán)等，具有全球性、循環(huán)性。信息傳遞：物理信息（光、聲）、化學(xué)信息（激素、信息素）、行為信息（蜜蜂舞蹈），調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。（三）生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與保護穩(wěn)定性類型：抵抗力穩(wěn)定性（抵抗干擾，保持原狀）、恢復(fù)力穩(wěn)定性（受破壞后恢復(fù)原狀），兩者常呈負相關(guān)（如熱帶雨林抵抗力強、恢復(fù)力弱；草原相反）。全球性環(huán)境問題：溫室效應(yīng)（CO?過量排放）、酸雨（SO?、NO?）、生物多樣性銳減等。生物多樣性保護：就地保護（建立自然保護區(qū)，最有效）、易地保護（動物園、植物園）、利用生物技術(shù)保護（如種子庫）。七、生物技術(shù)與工程（選修模塊）（一）傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)果酒制作：酵母菌（兼性厭氧），無氧條件下將葡萄糖→酒精+CO?，溫度18-30℃。果醋制作：醋酸菌（需氧），氧氣充足、糖源充足時將糖→醋酸；糖源不足時將乙醇→乙醛→醋酸，溫度30-35℃。腐乳制作：毛霉等，蛋白酶分解蛋白質(zhì)→小分子肽和氨基酸，脂肪酶分解脂肪→甘油和脂肪酸，加鹽、加酒抑制雜菌。（二）微生物培養(yǎng)與應(yīng)用培養(yǎng)基：按用途分選擇培養(yǎng)基（如以纖維素為唯一碳源篩選纖維素分解菌）、鑒別培養(yǎng)基（如伊紅美藍鑒別大腸桿菌，出現(xiàn)黑色菌落）。無菌技術(shù)：消毒（如酒精擦拭）、滅菌（如高壓蒸汽滅菌培養(yǎng)基，灼燒滅菌接種環(huán)）。分離純化：稀釋涂布平板法（計數(shù)）、平板劃線法（分離單菌落）。（三）現(xiàn)代生物技術(shù)基因工程：工具酶（限制酶、DNA連接酶）、載體（質(zhì)粒、噬菌體），操作步驟：獲取目的基因→構(gòu)建表達載體→導(dǎo)入受體細胞（如農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細胞）→檢測與鑒定（分子水平：DNA分子雜交、PCR；個體水平：抗蟲/抗病鑒定）。細胞工程：植物組織培養(yǎng)：脫分化（形成愈傷組織）→再分化（形成根、芽），原理是植物細胞全能性，用于快速繁殖、培育脫毒苗。動物細胞培養(yǎng)：原代培養(yǎng)（10代以內(nèi)，保持正常核型）、傳代培養(yǎng)（10-50代，可能發(fā)生核型改變），用于生產(chǎn)生物制品（如疫苗）、檢測有毒物質(zhì)。單克隆抗體：骨髓瘤細胞（無限增殖）+B淋巴細胞（產(chǎn)生抗體）→雜交瘤細胞，特點是特異性強、靈敏度高、可大量制備。胚胎工程：體外受精（獲能的精子與成熟的卵子結(jié)合）、胚胎移植（將早期胚胎移植到同期發(fā)情的受體子宮，如試管嬰兒）、胚胎分割（將桑椹胚或囊胚分割，獲得同卵多胎）。復(fù)習(xí)建議1.構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)：以“細胞”為核心，串聯(lián)分子組成、代謝、