高三生物核心知识点总结

一、 分子与细胞（基础核心模块）

1. 细胞的分子组成

• 蛋白质：基本单位氨基酸（21种，8种必需），结构通式；脱水缩合形成肽键（-CO-NH-），计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数；蛋白质结构多样性原因（氨基酸种类、数量、排列顺序+肽链空间结构）；功能：催化（酶）、运输（血红蛋白）、调节（胰岛素）、免疫（抗体）、结构蛋白。
• 核酸：DNA与RNA的区别（五碳糖、碱基、结构、分布）；基本单位核苷酸（DNA：4种脱氧核苷酸，RNA：4种核糖核苷酸）；功能：DNA是遗传物质，RNA参与遗传信息传递（mRNA、tRNA、rRNA）。
• 糖类与脂质：糖类分类（单糖、二糖、多糖），葡萄糖是主要能源物质；脂质包括脂肪（储能、保温）、磷脂（细胞膜成分）、固醇（胆固醇、性激素、维生素D）。
• 水与无机盐：自由水/结合水比例与细胞代谢、抗逆性相关；无机盐的功能（组成化合物、维持渗透压、调节酸碱平衡、参与生命活动）。

2. 细胞的结构与功能

• 细胞膜：流动镶嵌模型（磷脂双分子层+蛋白质+糖被）；功能：将细胞与外界分隔、控制物质进出（自由扩散、协助扩散、主动运输）、进行细胞间信息交流。
• 细胞器：线粒体（有氧呼吸主要场所，含少量DNA）、叶绿体（光合作用场所，含少量DNA）、核糖体（蛋白质合成场所）、内质网（加工运输）、高尔基体（加工分泌、植物细胞壁合成）、溶酶体（消化酶，分解衰老细胞器）、中心体（动物和低等植物分裂，纺锤体形成）、液泡（植物细胞，维持渗透压）。
• 细胞核：结构（核膜、核仁、染色质）；功能：遗传信息库，控制细胞代谢和遗传；染色质与染色体是同一物质不同时期的两种形态。
• 原核细胞与真核细胞：区别（有无以核膜为界限的细胞核、细胞器种类）；原核生物（细菌、蓝细菌等），真核生物（动物、植物、真菌）。

3. 细胞的代谢

• 酶：本质（绝大多数蛋白质，少数RNA）；特性（高效性、专一性、作用条件温和）；影响酶活性的因素（温度、pH）；酶促反应速率与底物浓度、酶浓度的关系。
• ATP：结构（A-P~P~P）；功能：直接能源物质；合成（光合作用光反应、细胞呼吸）与水解（用于各项生命活动）；ATP与ADP相互转化是动态平衡。
• 光合作用：场所（叶绿体）；过程（光反应：类囊体薄膜，产生ATP、[H]、O₂；暗反应：叶绿体基质，CO₂固定、C₃还原，消耗ATP和[H]）；影响因素（光照强度、CO₂浓度、温度）；净光合速率=总光合速率-呼吸速率（检测指标：O₂释放量、CO₂吸收量、有机物积累量）。
• 细胞呼吸：有氧呼吸（三个阶段：细胞质基质→线粒体基质→线粒体内膜，总反应式，产生大量ATP）；无氧呼吸（细胞质基质，产生少量ATP，产物：酒精+CO₂或乳酸）；影响因素（O₂浓度、温度）。

4. 细胞的生命历程

• 有丝分裂：过程（间期：DNA复制、蛋白质合成；分裂期：前→中→后→末）；染色体行为变化（复制→螺旋化→排列→分离→解螺旋）；意义（保证亲子代细胞遗传物质稳定）。
• 减数分裂：场所（生殖器官）；过程（减数第一次分裂：同源染色体联会、分离；减数第二次分裂：姐妹染色单体分离）；意义（产生配子，染色体数目减半，为遗传变异提供基础）；精子与卵细胞形成过程的区别。
• 细胞分化：实质（基因选择性表达）；特点（持久性、稳定性、不可逆性）；细胞全能性（植物细胞全能性易实现，动物细胞核全能性）。
• 细胞衰老与凋亡：衰老特征（水分减少、酶活性降低、色素积累、核体积增大等）；凋亡是基因决定的编程性死亡（正常生理过程）。
• 细胞癌变：原因（原癌基因和抑癌基因突变）；特征（无限增殖、形态结构改变、细胞膜表面糖蛋白减少，易扩散转移）。

二、 遗传与进化（核心难点模块）

1. 遗传的基本规律

• 孟德尔分离定律：适用范围（一对相对性状的真核生物有性生殖）；实质（减数分裂时，等位基因随同源染色体分离而分离）；验证（测交）；性状分离比（3:1）。
• 自由组合定律：适用范围（两对或两对以上独立遗传的相对性状）；实质（减数分裂时，非同源染色体上的非等位基因自由组合）；性状分离比（9:3:3:1）；解题方法（分解组合法）。
• 基因与性状的关系：基因通过控制酶的合成控制代谢过程，或通过控制蛋白质结构直接控制性状；基因与性状并非一一对应（多基因控制一性状、一基因影响多性状）。
• 伴性遗传：类型（伴X显性、伴X隐性、伴Y遗传）；特点（伴X隐性：男性患者多于女性，交叉遗传；伴X显性：女性患者多于男性，连续遗传）；常见实例（红绿色盲、抗维生素D佝偻病）。

2. 遗传的分子基础

• DNA是主要的遗传物质：肺炎双球菌转化实验（格里菲斯：提出“转化因子”；艾弗里：证明DNA是转化因子）；噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯，证明DNA是遗传物质）；烟草花叶病毒实验（证明RNA是遗传物质）。
• DNA的结构与复制：结构（双螺旋结构，基本骨架：磷酸+脱氧核糖，碱基互补配对：A-T、G-C）；复制（方式：半保留复制；场所：细胞核；条件：模板、原料、酶、能量；过程：解旋→合成子链→形成新DNA）；意义（保证遗传信息准确传递）。
• 基因的表达：转录（场所：细胞核，以DNA一条链为模板合成RNA，碱基配对：A-U、T-A、G-C、C-G）；翻译（场所：核糖体，以mRNA为模板合成蛋白质，tRNA转运氨基酸，密码子与反密码子配对）；中心法则（DNA→RNA→蛋白质，少数病毒存在逆转录、RNA复制）。

3. 生物的变异与进化

• 可遗传变异：基因突变（本质：碱基对增添、缺失或替换，产生新基因，是进化的根本原材料；特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性）；基因重组（发生时期：减数第一次分裂前期交叉互换、后期自由组合；意义：产生新基因型，为进化提供丰富原材料）；染色体变异（结构变异：缺失、重复、倒位、易位；数目变异：个别染色体增减、染色体组增减，如多倍体、单倍体）。
• 生物进化：进化实质（种群基因频率的定向改变）；进化原材料（基因突变、基因重组、染色体变异）；决定进化方向（自然选择）；物种形成的三个基本环节（突变和基因重组、自然选择、隔离）；隔离是新物种形成的标志；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）。
• 现代生物进化理论：种群是进化的基本单位；突变和基因重组产生进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致物种形成；共同进化（生物与生物、生物与无机环境）导致生物多样性（基因多样性、物种多样性、生态系统多样性）。

三、 稳态与调节（高频考点模块）

1. 植物的激素调节

• 生长素：产生部位（幼嫩的芽、叶和发育中的种子）；运输（极性运输：从形态学上端到下端，主动运输；横向运输：单侧光、重力刺激下）；作用特点（两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长，如顶端优势、根的向地性）；应用（扦插枝条生根、无子果实培育、除草剂）。
• 其他植物激素：赤霉素（促进细胞伸长、种子萌发）；细胞分裂素（促进细胞分裂）；乙烯（促进果实成熟）；脱落酸（抑制细胞分裂，促进叶和果实脱落）；植物生长发育是多种激素协同调节的结果。

2. 动物的神经调节

• 反射与反射弧：反射是神经调节的基本方式，反射弧是结构基础（感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器，缺一不可）。
• 兴奋的传导：神经纤维上（双向传导，电信号：静息电位外正内负→动作电位外负内正）；神经元之间（单向传递，通过突触，神经递质由突触前膜释放，作用于突触后膜）。
• 神经系统的分级调节：大脑皮层是最高级中枢（控制感觉、运动、语言等）；脑干（维持呼吸、心跳等基本生命活动）；小脑（维持身体平衡）；脊髓（低级反射中枢，受大脑皮层调控）。

3. 动物的体液调节

• 激素调节的特点：微量高效、通过体液运输、作用于靶器官或靶细胞（特异性受体）。
• 主要激素及功能：甲状腺激素（促进新陈代谢、生长发育，提高神经系统兴奋性，分级调节：下丘脑→垂体→甲状腺）；胰岛素（降低血糖，促进血糖氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质）；胰高血糖素（升高血糖，促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖）；性激素（促进生殖器官发育和生殖细胞形成，维持第二性征）。
• 血糖平衡调节：神经-体液调节，胰岛素与胰高血糖素相互拮抗。
• 体温平衡调节：神经-体液调节，产热（细胞呼吸）与散热（皮肤血管收缩/舒张、汗腺分泌）平衡，下丘脑是体温调节中枢。
• 水盐平衡调节：神经-体液调节，抗利尿激素（下丘脑合成、垂体释放，促进肾小管和集合管重吸收水），下丘脑是水盐平衡调节中枢。

4. 免疫调节

• 免疫系统组成：免疫器官（骨髓、胸腺、脾、淋巴结等）、免疫细胞（吞噬细胞、T细胞、B细胞、浆细胞、效应T细胞、记忆细胞）、免疫活性物质（抗体、淋巴因子、溶菌酶）。
• 非特异性免疫与特异性免疫：非特异性免疫（先天具有，第一道防线：皮肤、黏膜；第二道防线：体液中的杀菌物质和吞噬细胞）；特异性免疫（后天形成，第三道防线：体液免疫和细胞免疫）。
• 体液免疫：B细胞受抗原刺激（辅助性T细胞分泌淋巴因子促进）→增殖分化为浆细胞和记忆细胞→浆细胞产生抗体→抗体与抗原结合（抑制病原体繁殖或黏附，促进吞噬细胞吞噬）。
• 细胞免疫：T细胞受抗原刺激→增殖分化为效应T细胞和记忆细胞→效应T细胞与靶细胞密切接触→靶细胞裂解死亡，释放抗原。
• 免疫异常：过敏反应（免疫过强，已免疫的机体再次接触过敏原）；自身免疫病（免疫过强，攻击自身组织，如类风湿关节炎）；免疫缺陷病（免疫过弱，如艾滋病）。

四、 生态系统及其稳定性（基础考点模块）

1. 生态系统的结构

• 生态系统组成：生物群落（生产者、消费者、分解者）+无机环境（阳光、空气、水、土壤等）；生产者是生态系统的基石，分解者能将有机物分解为无机物。
• 食物链与食物网：食物链起点是生产者，只含生产者和消费者；食物网是多条食物链交织形成，是物质循环和能量流动的渠道。

2. 生态系统的功能

• 能量流动：特点（单向流动、逐级递减，传递效率约10%-20%）；过程（生产者固定太阳能→初级消费者→次级消费者→三级消费者，最终以热能形式散失）；研究意义（实现能量多级利用，提高能量利用率）。
• 物质循环：特点（全球性、循环性）；实例（碳循环：CO₂在生物群落与无机环境间循环，途径：光合作用、细胞呼吸、分解者分解、化石燃料燃烧）。
• 信息传递：类型（物理信息：光、声等；化学信息：激素、性外激素等；行为信息：蜜蜂舞蹈等）；功能（维持生态系统稳定性，调节生物的种间关系，促进生物种群的繁衍）。

3. 生态系统的稳定性与保护

• 稳定性类型：抵抗力稳定性（抵抗干扰，保持原状，与营养结构复杂程度正相关）；恢复力稳定性（遭到破坏后恢复原状，与抵抗力稳定性通常负相关）。
• 影响因素：营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性越弱（如森林生态系统）；反之则相反（如农田生态系统）。
• 生物多样性：层次（基因多样性、物种多样性、生态系统多样性）；价值（直接价值：食用、药用等；间接价值：生态功能，如水土保持；潜在价值：未发现的价值）；保护措施（就地保护：建立自然保护区，最有效；易地保护：迁地保护；加强法制管理）。

五、 生物技术实践（选修1，高频选考模块）

• 微生物的培养与应用：培养基（成分：碳源、氮源、水、无机盐、生长因子；类型：固体/液体培养基、选择/鉴别培养基）；无菌操作（灭菌：高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌；消毒：煮沸消毒、巴氏消毒等）；接种方法（平板划线法、稀释涂布平板法）；计数方法（稀释涂布平板法统计活菌数，显微镜直接计数法统计总菌数）。
• 传统发酵技术：果酒制作（酵母菌，无氧呼吸，温度18-25℃）；果醋制作（醋酸菌，有氧呼吸，温度30-35℃）；泡菜制作（乳酸菌，无氧呼吸，产生乳酸）；腐乳制作（毛霉等，产生蛋白酶、脂肪酶，分解蛋白质和脂肪）。
• 植物有效成分的提取：萃取法（如胡萝卜素提取，用有机溶剂）；蒸馏法（如玫瑰精油提取，水蒸气蒸馏）；压榨法（如橘皮精油提取）。

六、 现代生物科技专题（选修3，高频选考模块）

1. 基因工程

• 核心步骤：获取目的基因（从基因文库中获取、PCR扩增、人工合成）；构建基因表达载体（核心，需限制酶、DNA连接酶、载体，载体需具备标记基因、启动子、终止子等）；将目的基因导入受体细胞（植物：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法；动物：显微注射法；微生物：感受态细胞法）；目的基因的检测与鉴定（分子水平：DNA分子杂交、分子杂交、抗原-抗体杂交；个体水平：抗虫、抗病鉴定）。
• 工具酶：限制酶（切割磷酸二酯键，产生黏性末端或平末端）；DNA连接酶（连接磷酸二酯键，分E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶）。

2. 细胞工程

• 植物细胞工程：植物组织培养（原理：细胞全能性，过程：离体组织→脱分化→愈伤组织→再分化→完整植株，应用：快速繁殖、脱毒苗培育、转基因植物培育）；植物体细胞杂交（原理：细胞膜流动性和细胞全能性，过程：去壁→原生质体融合→再生细胞壁→组织培养，意义：克服远缘杂交不亲和障碍）。
• 动物细胞工程：动物细胞培养（原理：细胞增殖，过程：原代培养→传代培养，应用：生产生物制品、检测有毒物质、克隆技术基础）；动物细胞核移植（克隆动物，原理：动物细胞核全能性，过程：去核卵母细胞+体细胞核→重组细胞→胚胎发育→个体）；动物细胞融合（原理：细胞膜流动性，应用：制备单克隆抗体，杂交瘤细胞特点：既能无限增殖，又能产生特异性抗体）。

3. 胚胎工程

• 核心技术：精子和卵细胞的发生与获能；体外受精；胚胎培养；胚胎移植（胚胎工程的最后一道工序，受体需同期发情处理，供体和受体需有相同的生理环境）；胚胎分割（二分胚，需均等分割内细胞团）；胚胎干细胞（ES细胞，全能性高，可分化为各种细胞）。

4. 生物技术的伦理与安全

• 转基因生物的安全性（食物安全、生物安全、环境安全）；克隆人、设计试管婴儿的伦理争议；禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。

七、 高考易错点提示

• 混淆“细胞呼吸”与“呼吸作用”（细胞呼吸是细胞内的代谢过程，呼吸作用通常指气体交换）；忽略无氧呼吸的不同产物及对应的生物类型。
• 减数分裂与有丝分裂的染色体、DNA数量变化曲线混淆；未区分同源染色体、姐妹染色单体。
• 基因表达中，转录的模板链与mRNA的碱基配对关系（A-U、T-A）；翻译中密码子的数量与氨基酸数量的关系（终止密码子不编码氨基酸）。
• 混淆“抵抗力稳定性”与“恢复力稳定性”；生态系统能量流动中，“传递效率”与“利用率”的区别。
• 基因工程中，限制酶的切割位点与DNA连接酶的作用；动物细胞培养与植物组织培养的原理、过程差异。