高中生物重點(diǎn)知識(shí)匯編與答疑一、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與代謝系統(tǒng)（一）核心知識(shí)梳理1.分子組成蛋白質(zhì)由氨基酸經(jīng)脫水縮合形成，結(jié)構(gòu)多樣性源于氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序及肽鏈空間結(jié)構(gòu)；核酸是遺傳信息的攜帶者，DNA與RNA在五碳糖（脫氧核糖/核糖）、堿基（T/U）及結(jié)構(gòu)（雙鏈/單鏈為主）上存在差異；糖類(lèi)作為主要能源物質(zhì)，單糖（葡萄糖、果糖）是代謝直接原料，多糖（淀粉、纖維素、糖原）承擔(dān)儲(chǔ)能或結(jié)構(gòu)功能；脂質(zhì)中的磷脂是生物膜核心成分，固醇（膽固醇、性激素）參與生命活動(dòng)調(diào)節(jié)。2.細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的本質(zhì)區(qū)別是有無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核，但兩者均含核糖體（蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所）；線(xiàn)粒體（有氧呼吸主要場(chǎng)所）、葉綠體（光合作用場(chǎng)所）具雙層膜，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（蛋白質(zhì)加工、脂質(zhì)合成）、高爾基體（分泌蛋白加工、細(xì)胞壁形成）為單層膜，溶酶體（水解酶儲(chǔ)存）、液泡（維持滲透壓）具膜結(jié)構(gòu)，中心體（無(wú)膜，與有絲分裂相關(guān)）存在于動(dòng)物和低等植物細(xì)胞。3.物質(zhì)運(yùn)輸與代謝跨膜運(yùn)輸中，自由擴(kuò)散（O?、CO?）順濃度梯度且無(wú)需載體，協(xié)助擴(kuò)散（葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞）需載體但不耗能，主動(dòng)運(yùn)輸（離子、氨基酸）逆濃度梯度且需載體和能量；光合作用分為光反應(yīng)（類(lèi)囊體膜上，產(chǎn)生ATP、NADPH、O?）和暗反應(yīng)（葉綠體基質(zhì)，C?還原消耗ATP、NADPH）；細(xì)胞呼吸中，有氧呼吸三個(gè)階段均產(chǎn)ATP，無(wú)氧呼吸僅第一階段產(chǎn)ATP，酒精發(fā)酵（植物、酵母菌）和乳酸發(fā)酵（動(dòng)物、乳酸菌）產(chǎn)物不同。（二）典型疑問(wèn)解答1.問(wèn)：蛋白質(zhì)變性后，為何空間結(jié)構(gòu)破壞但肽鍵未斷裂？答：變性是高溫、強(qiáng)酸等因素破壞了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)（如氫鍵、二硫鍵等次級(jí)鍵斷裂），導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變、生物活性喪失，但氨基酸之間的肽鍵屬于共價(jià)鍵，穩(wěn)定性強(qiáng)，只有在蛋白酶或肽酶作用下才會(huì)斷裂（水解為氨基酸）。例如，煮熟的雞蛋蛋白變性后仍為蛋白塊，需消化酶分解才能被吸收。2.問(wèn)：為什么線(xiàn)粒體和葉綠體被稱(chēng)為“半自主性細(xì)胞器”？答：兩者含自身的DNA（環(huán)狀，類(lèi)似原核）和核糖體，能自主合成部分蛋白質(zhì)（如線(xiàn)粒體的細(xì)胞色素c），但編碼的基因有限，多數(shù)蛋白質(zhì)仍需細(xì)胞核基因控制、細(xì)胞質(zhì)核糖體合成后輸入，因此其增殖和功能依賴(lài)核與自身遺傳系統(tǒng)共同調(diào)控，體現(xiàn)“半自主”特性。二、遺傳與進(jìn)化的邏輯體系（一）核心知識(shí)梳理1.遺傳規(guī)律孟德?tīng)柗蛛x定律的本質(zhì)是等位基因隨同源染色體分離而分離（減Ⅰ后期），自由組合定律是非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體自由組合而組合；伴性遺傳中，X染色體上的基因遺傳與性別相關(guān)（如紅綠色盲男性患者多于女性），Y染色體上的基因（如外耳道多毛癥）僅在男性中傳遞。2.分子遺傳DNA復(fù)制為半保留復(fù)制（子鏈與母鏈結(jié)合），需解旋酶（解開(kāi)雙鏈）、DNA聚合酶（催化子鏈合成），遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)；轉(zhuǎn)錄以DNA一條鏈為模板合成RNA，翻譯在核糖體上以mRNA為模板、tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸合成多肽，密碼子（mRNA上3個(gè)相鄰堿基）決定氨基酸，tRNA的反密碼子與之配對(duì)。3.生物進(jìn)化現(xiàn)代進(jìn)化理論認(rèn)為，種群是進(jìn)化的基本單位，突變（基因突變、染色體變異）和基因重組為進(jìn)化提供原材料，自然選擇使種群基因頻率定向改變（決定進(jìn)化方向），隔離（地理隔離→生殖隔離）是新物種形成的必要條件。（二）典型疑問(wèn)解答1.問(wèn)：如何通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)判斷基因位于常染色體還是X染色體？答：可采用“正反交法”或“隱雌×顯雄”雜交。若正反交結(jié)果性狀表現(xiàn)與性別無(wú)關(guān)（后代雌雄表現(xiàn)型及比例一致），則基因在常染色體；若正反交結(jié)果與性別相關(guān)（如雌隱×雄顯，后代雌全顯、雄全隱），則基因在X染色體。例如，果蠅紅眼（X?）對(duì)白眼（X?）顯性，用白眼雌蠅（X?X?）與紅眼雄蠅（X?Y）雜交，后代雌蠅全紅眼（X?X?）、雄蠅全白眼（X?Y），可證明基因在X染色體。2.問(wèn)：基因頻率改變就意味著生物進(jìn)化，為何還需自然選擇“決定方向”？答：進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率改變，但突變和基因重組產(chǎn)生的變異是不定向的（如基因突變可使某基因頻率隨機(jī)增減）。自然選擇通過(guò)定向淘汰不利變異、保留有利變異，使種群基因頻率朝適應(yīng)環(huán)境的方向改變（如抗生素使用使細(xì)菌抗藥基因頻率上升），因此自然選擇是進(jìn)化方向的“決策者”，而變異是“原材料提供者”。三、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)與生命活動(dòng)（一）核心知識(shí)梳理1.植物激素調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素（IAA）的極性運(yùn)輸（形態(tài)學(xué)上端→下端，主動(dòng)運(yùn)輸）使尖端產(chǎn)生的生長(zhǎng)素向伸長(zhǎng)區(qū)運(yùn)輸，而橫向運(yùn)輸（尖端受單側(cè)光、重力等刺激時(shí)，由向光側(cè)→背光側(cè)或遠(yuǎn)地側(cè)→近地側(cè)，主動(dòng)運(yùn)輸）導(dǎo)致分布不均，進(jìn)而引起向光性、向重力性；生長(zhǎng)素作用具兩重性（低濃度促進(jìn)、高濃度抑制），如頂端優(yōu)勢(shì)（頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，側(cè)芽受抑制）、根的向地性（近地側(cè)濃度高抑制，遠(yuǎn)地側(cè)促進(jìn)）。2.動(dòng)物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為反射?。ǜ惺芷鳌鷤魅肷窠?jīng)→神經(jīng)中樞→傳出神經(jīng)→效應(yīng)器），興奮在神經(jīng)元上以電信號(hào)（動(dòng)作電位）傳導(dǎo)，在突觸處通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì)（化學(xué)信號(hào)）傳遞；體液調(diào)節(jié)中，激素通過(guò)體液運(yùn)輸，與靶細(xì)胞受體結(jié)合發(fā)揮作用（如甲狀腺激素促進(jìn)代謝、生長(zhǎng)發(fā)育）；免疫調(diào)節(jié)中，體液免疫由B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體，細(xì)胞免疫由T細(xì)胞分化為效應(yīng)T細(xì)胞裂解靶細(xì)胞，兩者均依賴(lài)淋巴細(xì)胞特異性識(shí)別抗原。（二）典型疑問(wèn)解答1.問(wèn)：生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸和橫向運(yùn)輸有何本質(zhì)區(qū)別？答：極性運(yùn)輸是生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)的固有運(yùn)輸方向（僅從形態(tài)學(xué)上端到下端），不受外界刺激影響，是主動(dòng)運(yùn)輸（需載體、能量）；橫向運(yùn)輸是受單側(cè)光、重力等外界刺激時(shí)的橫向移動(dòng)，僅發(fā)生在尖端（分生組織），也是主動(dòng)運(yùn)輸，其結(jié)果是使生長(zhǎng)素在尖端以下區(qū)域分布不均，從而引發(fā)向性運(yùn)動(dòng)。例如，黑暗環(huán)境中胚芽鞘尖端的生長(zhǎng)素僅極性運(yùn)輸，而單側(cè)光下尖端會(huì)發(fā)生橫向運(yùn)輸。2.問(wèn)：過(guò)敏反應(yīng)和自身免疫病都屬于免疫過(guò)強(qiáng)，二者有何不同？答：過(guò)敏反應(yīng)是已免疫的機(jī)體再次接觸相同過(guò)敏原時(shí)，由肥大細(xì)胞釋放組織胺等引起的快速反應(yīng)（如花粉過(guò)敏），特點(diǎn)是發(fā)作迅速、消退快，一般不破壞組織細(xì)胞；自身免疫病是機(jī)體免疫系統(tǒng)錯(cuò)誤地將自身組織當(dāng)作抗原攻擊（如類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡），會(huì)導(dǎo)致自身組織損傷，且病情通常較頑固。四、生物與環(huán)境的協(xié)同發(fā)展（一）核心知識(shí)梳理1.生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的成分包括非生物的物質(zhì)和能量（陽(yáng)光、水）、生產(chǎn)者（自養(yǎng)生物，主要是綠色植物）、消費(fèi)者（異養(yǎng)生物，加快物質(zhì)循環(huán)）、分解者（腐生細(xì)菌、真菌，將有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物）；營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)為食物鏈和食物網(wǎng)，食物鏈起點(diǎn)是生產(chǎn)者，終點(diǎn)是最高級(jí)消費(fèi)者，種間關(guān)系包括捕食、競(jìng)爭(zhēng)、寄生、互利共生。2.生態(tài)系統(tǒng)功能能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)（沿食物鏈不可逆）、逐級(jí)遞減（每級(jí)傳遞效率10%~20%），原因是能量在呼吸作用中以熱能散失，且未被下一級(jí)完全利用；物質(zhì)循環(huán)（如碳循環(huán)）具有全球性、循環(huán)性，無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落通過(guò)光合作用、呼吸作用、分解作用實(shí)現(xiàn)物質(zhì)往返；信息傳遞包括物理（光、聲）、化學(xué)（性外激素）、行為（蜜蜂舞蹈）信息，能調(diào)節(jié)種間關(guān)系、維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。3.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)抵抗干擾、保持原狀的能力（與物種豐富度正相關(guān)，如熱帶雨林抵抗力強(qiáng)），恢復(fù)力穩(wěn)定性是受破壞后恢復(fù)原狀的能力（兩者常呈負(fù)相關(guān)，如草原恢復(fù)力強(qiáng)于荒漠），負(fù)反饋調(diào)節(jié)（如害蟲(chóng)數(shù)量增加→食蟲(chóng)鳥(niǎo)數(shù)量增加→害蟲(chóng)數(shù)量減少）是維持穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)。（二）典型疑問(wèn)解答1.問(wèn)：能量流動(dòng)中“逐級(jí)遞減”的根本原因是什么？答：能量在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞時(shí)，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)通過(guò)呼吸作用消耗大量能量（以熱能形式散失，無(wú)法被下一級(jí)利用），同時(shí)存在未被利用的能量（如殘枝敗葉、遺體殘?。┖捅环纸庹叻纸獾哪芰浚虼酥挥屑s10%~20%的能量能流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，導(dǎo)致逐級(jí)遞減。例如，草固定的太陽(yáng)能中，大部分用于自身呼吸，只有小部分被初級(jí)消費(fèi)者（如羊）同化。2.問(wèn)：負(fù)反饋調(diào)節(jié)如何具體維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)？答：負(fù)反饋是結(jié)果對(duì)過(guò)程的抑制作用。以草原生態(tài)系統(tǒng)為例：若食草動(dòng)物（如兔）數(shù)量突然增加→草被大量啃食→草數(shù)量減少→兔因食物不足數(shù)量下降→草的壓力減輕、數(shù)量回升，兔的數(shù)量也隨之穩(wěn)定。這種調(diào)節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能保持相對(duì)穩(wěn)定，避免某一物種過(guò)度繁殖或滅絕。五、生物技術(shù)實(shí)踐（選考拓展）（一）核心知識(shí)梳理1.微生物培養(yǎng)無(wú)菌技術(shù)的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌污染，如培養(yǎng)基滅菌用高壓蒸汽滅菌（121℃、100kPa、15~30min），接種工具用灼燒滅菌；培養(yǎng)基按功能分選擇培養(yǎng)基（如以纖維素為唯一碳源篩選纖維素分解菌）和鑒別培養(yǎng)基（如伊紅美藍(lán)鑒別大腸桿菌，菌落呈黑色并帶金屬光澤）。2.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)果酒發(fā)酵利用酵母菌（兼性厭氧，20℃左右，前期通氧使酵母菌大量繁殖，后期無(wú)氧產(chǎn)生酒精），果醋發(fā)酵利用醋酸菌（好氧，30~35℃，需持續(xù)通氧，將乙醇→乙醛→醋酸）；腐乳制作利用毛霉（蛋白酶分解蛋白質(zhì)為小分子肽和氨基酸，脂肪酶分解脂肪為甘油和脂肪酸），需加鹽（析出水分、抑制雜菌）和加酒（抑制雜菌、賦予風(fēng)味）。3.酶的應(yīng)用固定化酶技術(shù)通過(guò)物理（吸附法）或化學(xué)（交聯(lián)法）方法將酶固定在載體上，優(yōu)點(diǎn)是酶可重復(fù)利用、產(chǎn)物易分離；加酶洗衣粉中，蛋白酶（分解血漬、奶漬）、脂肪酶（分解油漬）需在適宜溫度（30~50℃）和pH下發(fā)揮作用，溫度過(guò)高會(huì)使酶變性失活。（二）典型疑問(wèn)解答1.問(wèn)：倒平板時(shí)培養(yǎng)基為何要冷卻到50℃左右？答：溫度過(guò)高（如剛滅菌后121℃）會(huì)殺死接種的微生物，且瓊脂會(huì)因溫度過(guò)高無(wú)法凝固；溫度過(guò)低（如室溫）則瓊脂會(huì)提前凝固，導(dǎo)致培養(yǎng)基無(wú)法均勻鋪展在培養(yǎng)皿中。50℃左右的溫度既不會(huì)殺死微生物，又能保證瓊脂正常凝固，便于操作。2.問(wèn)：果酒發(fā)酵過(guò)程中出現(xiàn)酸味，可能的原因是什么？答：若發(fā)酵裝置密封不嚴(yán)，醋酸菌會(huì)在有氧條件下將酒精氧化為醋酸（果醋發(fā)酵），導(dǎo)致酒變酸；此外，若發(fā)