高三生物知識點(diǎn)(15篇)
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高三生物知識點(diǎn)1
1.DNA復制的意義：使遺傳信息從親代傳給子代，從而保持了遺傳信息的連續性。
DNA復制的特點(diǎn)：半保留復制，邊解旋邊復制，多起點(diǎn)多片段
2.基因是：控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的基本單位，是有遺傳效應的DNA段。
3.基因的表達是指：基因使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質(zhì)的分子結構上，從而使后代表現出與親代相同的性狀。包括轉錄和翻譯兩階段。
4.遺傳信息的傳遞過(guò)程：
DNARNA蛋白質(zhì)
5.基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：
位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進(jìn)行減數分裂形成配子的過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時(shí)，非同源染色體上非等位基因自由組合。
(分離定律呢?)
6.基因突變是指：由于DNA分子發(fā)生堿基對的增添，缺失或改變，而引起的`基因結構的改變。
發(fā)生時(shí)間：有絲分裂間期或減數第一次分裂間期的DNA復制時(shí)。
意義：生物變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供了最初原材料。
7.基因重組是指：在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合。
發(fā)生時(shí)間：減數第一次分裂前期或后期。
意義：為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源。這是形成生物多樣性的重要原因之一對生物的進(jìn)化有重要意義。
8.可遺傳變異的三種來(lái)源：基因突變、基因重組、染色體變異。
9.性別決定：雌雄異體的生物決定性別的方式。
10.染色體組：細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著(zhù)控制一種生物生長(cháng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體叫一個(gè)染色體組。
單倍體基因組：由24條雙鏈的DNA組成(包括1-22號常染色體DNA與X、Y性染色體DNA)
人類(lèi)基因組：人體DNA所攜帶的全部遺傳信息。
人類(lèi)基因組計劃主要內容：繪制人類(lèi)基因組四張圖：遺傳圖、物理圖、序列圖、轉錄圖。
DNA測序是測DNA上所有堿基對的序列。
高三生物知識點(diǎn)2
名詞：
1、微量元素：生物體必需的，含量很少的元素。如：Fe(鐵)、Mn(門(mén))、B(碰)、Zn(醒)、Cu(銅)、Mo(母)，巧第一章、生命的物質(zhì)基礎
記：鐵門(mén)碰醒銅母(驢)。
2、大量元素：生物體必需的，含量占生物體總重量萬(wàn)分之一以上的元素。如：C(探)、0(洋)、H(親)、N(丹)、S(留)、P(人people)、Ca(蓋)、Mg(美)K(家)巧記：洋人探親，丹留人蓋美家。
3、統一性：組成細胞的化學(xué)元素在非生物界都可以找到，這說(shuō)明了生物界與非生物界具有統一性。
4、差異性：組成生物體的化學(xué)元素在細胞內的含量與在非生物界中的含量明顯不同，說(shuō)明了生物界與非生物界存在著(zhù)差異性。
語(yǔ)句：1、地球上的生物現在大約有200萬(wàn)種，組成生物體的化學(xué)元素有20多種。
2、生物體生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎是指組成生物體的各種元素和化合物。
3、組成生物體的化學(xué)元素的重要作用：
�、貱、H、O、N、P、S6種元素是組成原生質(zhì)的主要元素，大約占原生質(zhì)的97%。
�、�.有的參與生物體的組成。
�、塾械奈⒘吭啬苡绊懮矬w的生命活動(dòng)(如：B能夠促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(cháng)。當植物體內缺B時(shí)，花藥和花絲萎縮，花粉發(fā)育不良，影響受精過(guò)程。)
ATP的主要來(lái)源------細胞呼吸
一、相關(guān)概念：
1.呼吸作用(也叫細胞呼吸)：指有機物在細胞內經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。根據是否有氧參與，分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。
2.有氧呼吸：指細胞在有氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過(guò)程。
3.無(wú)氧呼吸：一般是指細胞在無(wú)氧的.條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物(酒精、CO2或乳酸)，同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。
4.發(fā)酵：微生物(如：酵母菌、乳酸菌)的無(wú)氧呼吸。
二、有氧呼吸的總反應式：
酶C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
二、無(wú)氧呼吸的總反應式：
(酵母菌、植物細胞在無(wú)氧條件下的呼吸)
(動(dòng)物骨骼肌細胞、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等細胞的無(wú)氧呼吸)
三、影響呼吸速率的外界因素：
1.溫度：溫度通過(guò)影響細胞內與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來(lái)影響細胞的呼吸作用。
溫度過(guò)低或過(guò)高都會(huì )影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內，溫度越低，細胞呼吸越弱;溫度越高，細胞呼吸越強。
2.氧氣：氧氣充足，則無(wú)氧呼吸將受抑制;氧氣不足，則有氧呼吸將會(huì )減弱。
3.水分：一般來(lái)說(shuō)，細胞水分充足，呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長(cháng)時(shí)間受水浸沒(méi)，根部細胞缺氧，進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生過(guò)多酒精，可使根部細胞壞死。
4.CO2：環(huán)境CO2濃度提高，將抑制細胞呼吸，可用此原理來(lái)貯藏水果和蔬菜。
高三生物知識點(diǎn)3
dna雙螺旋結構特點(diǎn)
�、賰蓷lDNA互補鏈反向平行。
�、谟擅撗鹾颂呛土姿衢g隔相連而成的親水骨架在螺旋分子的外側，而疏水的堿基對則在螺旋分子內部，堿基平面與螺旋軸垂直，螺旋旋轉一周正好為10個(gè)堿基對，螺距為3。4nm，這樣相鄰堿基平面間隔為0。34nm并有一個(gè)36的夾角。
�、跠NA雙螺旋的表面存在一個(gè)大溝（major groove）和一個(gè)小溝（minor groove），蛋白質(zhì)分子通過(guò)這兩個(gè)溝與堿基相識別。
�、軆蓷lDNA鏈依靠彼此堿基之間形成的氫鍵而結合在一起。根據堿基結構特征，只能形成嘌呤與嘧啶配對，即A與T相配對，形成2個(gè)氫鍵;G與C相配對，形成3個(gè)氫鍵。因此G與C之間的連接較為穩定。
�、軩NA雙螺旋結構比較穩定。維持這種穩定性主要靠堿基對之間的氫鍵以及堿基的堆集力（stacking force）。
dna雙螺旋結構
DNA的雙螺旋結構，脫氧核糖與磷酸相間排列在外側，形成兩條主鏈（反向平行），構成DNA的基本骨架。兩條主鏈之間的橫檔是堿基對，排列在內側。相對應的.兩個(gè)堿基通過(guò)氫鍵連結形成堿基對，DNA一條鏈上的堿基排列順序確定了，根據堿基互補配對原則，另一條鏈的堿基排列順序也就確定了。
dna雙螺旋結構模型要點(diǎn)
�。�1）兩條多核苷酸鏈以相反的平行纏結，依賴(lài)成對的堿基上的氫鍵結合形成雙螺旋狀，親水的脫氧核糖基和磷酸基骨架位于雙鏈的外側，而堿基位于內側，兩條鏈的堿基之間以氫鍵相結合，一條鏈的走向是5’到3’，另一條鏈的走向是3’到5’;
�。�2）堿基平面向內延伸，與雙螺旋鏈成垂直狀;
�。�3）向右旋，順長(cháng)軸方向每隔0。34nm有一個(gè)核苷酸，每隔3。4nm重復出現同一結構;
�。�4）A與T配對，其間距離1。11nm;G與C配對，其間距離為1。08nm，兩者距離幾乎相等，以便保持鏈間距離相等;
�。�5）在結構上有深溝和淺溝;
�。�6）DNA雙螺旋結構穩定的維系橫向穩定靠?jì)蓷l鏈間互補堿基的氫鍵維系，縱向則靠堿基平面間的疏水性遞積力維持。
高三生物知識點(diǎn)4
1.使能量持續高效的流向對人類(lèi)最有意義的部分
2.能量在2個(gè)營(yíng)養級上傳遞效率在10%—20%
3.單向流動(dòng)逐級遞減
4.真菌PH5.0—6.0細菌PH6.5—7.5放線(xiàn)菌PH7.5—8.5
5.物質(zhì)作為能量的載體使能量沿食物鏈食物網(wǎng)流動(dòng)
6.物質(zhì)可以循環(huán)，能量不可以循環(huán)
7.河流受污染后，能夠通過(guò)物理沉降化學(xué)分解微生物分解，很快消除污染
8.生態(tài)系統的結構：生態(tài)系統的`成分+食物鏈食物網(wǎng)
9.淋巴因子的成分是糖蛋白
病毒衣殼的是1—6多肽分子個(gè)
原核細胞的細胞壁：肽聚糖
10.過(guò)敏：抗體吸附在皮膚，黏膜，血液中的某些細胞表面，再次進(jìn)入人體后使細胞釋放組織胺等物質(zhì)。
高三生物知識點(diǎn)5
名詞：
1生物的富集作用：指一些污染物(如重金屬、化學(xué)農藥)，通過(guò)食物鏈在生物體內大量積聚的過(guò)程。這些污染物一般的特點(diǎn)是化學(xué)性質(zhì)穩定而不易分解，在生物體內積累不易排出。因此生物的富集作用會(huì )隨著(zhù)食物鏈的延長(cháng)而不斷加強。
2、富營(yíng)養化：由于水體中氮、磷等植物必需元素含量過(guò)多，導致藻類(lèi)等大量繁殖。藻類(lèi)的的'唿吸作用及死亡藻類(lèi)的分解作用消耗大量的氧，并分解出有毒物質(zhì)，致使水體處于嚴重的缺氧狀態(tài)，引起水質(zhì)量惡化和魚(yú)群死亡的現象
.3、水華：在淡水湖泊中發(fā)生富營(yíng)養化現象。
4、赤潮：在海洋中發(fā)生富營(yíng)養化現象。
語(yǔ)句：
1、環(huán)境污染主要包括：有大氣污染、水污染、土壤污染、固體廢棄物污染與噪聲污染。
2、大氣污染的危害：
�、傥覈髿馕廴绢�(lèi)型是煤炭型污染，主要污染物有煙塵、二氧化硫，此外，還有氮氧化物和一氧化碳。
�、谖：Γ褐苯游：θ祟�(lèi)和其它生物，導致吸系統疾病，(如氣管炎、哮喘、肺氣腫、等。)
�、壑掳┪镏饕�3，4—苯并芘和含Pb的化合物。尤其是3，4—苯并芘引起肺癌的作用烈。
�、芸梢酝ㄟ^(guò)水體、土壤及植物進(jìn)而危害人及動(dòng)物.
3、水污染的危害：
�、偎畟R病事件：汞在水中轉化成甲基汞后，富集在魚(yú)、蝦體內，人若長(cháng)期食用了這些食物就會(huì )危害中樞神經(jīng)系統，有運動(dòng)失調，痙攣、麻痹、語(yǔ)言和聽(tīng)力發(fā)生障礙等癥狀，甚至死亡。
�、谒w中過(guò)量的N、P主要來(lái)自含有化肥的農田用水，城市生活污水和工業(yè)廢水。
�、鄢喑焙退A的形成都是水體富營(yíng)養化的結果。
4、土壤污染的危害：
�、佟版k米”事件：土壤被鎘污染后，會(huì )經(jīng)過(guò)生物的富集作用進(jìn)入人、畜體內，引起骨痛，自然骨折，骨缺損，導致全身性神經(jīng)劇痛等癥，最終死亡。影響植物的生長(cháng)發(fā)育危害動(dòng)物和人的生存。
5、噪聲污染的危害：損傷聽(tīng)力，干擾睡眠，誘發(fā)多種疾病，影響心理健康。
高三生物知識點(diǎn)6
一、植物病蟲(chóng)害的預測預報
1、定義：是指人類(lèi)根據植物病蟲(chóng)害流行規律，推測未來(lái)一段時(shí)間內的病、蟲(chóng)的分布、擴散和危害趨勢。
2、流程：
二、新型農藥
1、概念：是指具備環(huán)境和諧或生物合理的特征，具有安全、廣譜、低毒、無(wú)公害、易分解、與環(huán)境相容和免除有害副作用特性的農藥。
2、學(xué)生討論農業(yè)生產(chǎn)中有哪些新型農藥的使用。
三、生物防治
1、定義：利用病蟲(chóng)害的天敵生物來(lái)防治病蟲(chóng)害的'方法或途徑，就是生物防治。
2、學(xué)生合作探討在一個(gè)農田中，如何利用生物防治。
3、生物防治的基本策略。
四、昆蟲(chóng)信息激素的應用
1、信息激素：是指由成蟲(chóng)釋放于體外，能夠吸引同種異性昆蟲(chóng)前交尾的一類(lèi)激素。
2、應用：學(xué)生探討吸引素是如何用來(lái)防治害蟲(chóng)的？
高三生物知識點(diǎn)7
有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的區別和聯(lián)系
�、賵�(chǎng)所：有氧呼吸第一階段在細胞質(zhì)的基質(zhì)中，第二、三階段在線(xiàn)粒體
�、贠2和酶：有氧呼吸第一、二階段不需O2，;第三階段：需O2，第一、二、三階段需不同酶;無(wú)氧呼吸--不需O2，需不同酶。
�、垩趸纸猓河醒鹾粑�--徹底，無(wú)氧呼吸--不徹底。
�、苣芰酷尫牛河醒鹾粑�(釋放大量能量38ATP)---1mol葡萄糖徹底氧化分解，共釋放出2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量?jì)Υ嬖贏(yíng)TP中;無(wú)氧呼吸(釋放少量能量2ATP)--1mol葡萄糖分解成乳酸共放出196.65kJ能量，其中61.08kJ儲存在A(yíng)TP中。⑤有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段相同。
呼吸作用的意義
為生物的生命活動(dòng)提供能量。為其它化合物合成提供原料。
關(guān)于呼吸作用的計算規律
�、傧牡攘康�.葡萄糖時(shí)，無(wú)氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳物質(zhì)的量之比為1：3
�、诋a(chǎn)生同樣數量的ATP時(shí)無(wú)氧呼吸與有氧呼吸的葡萄糖物質(zhì)的量之比為19：1。如果某生物產(chǎn)生二氧化碳和消耗的氧氣量相等，則該生物只進(jìn)行有氧呼吸;如果某生物不消耗氧氣，只產(chǎn)生二氧化碳，則只進(jìn)行無(wú)氧呼吸;如果某生物釋放的二氧化碳量比吸收的氧氣量多，則兩種呼吸都進(jìn)行。
呼吸作用產(chǎn)生ATP的生理過(guò)程
有氧呼吸、光反應、無(wú)氧呼吸(暗反應不能產(chǎn)生)。在綠色植物的葉肉細胞內，形成ATP的場(chǎng)所是：細胞質(zhì)基質(zhì)(無(wú)氧呼吸)、葉綠體基粒(光反應)、線(xiàn)粒體(有氧呼吸的主要場(chǎng)所)
高三生物知識點(diǎn)8
1、蛋白質(zhì)功能：
�、俳Y構蛋白，如肌肉、羽毛、頭發(fā)、蛛絲
�、诖呋饔�，如絕大多數酶
�、圻\輸載體，如血紅蛋白
�、軅鬟f信息，如胰島素
�、菝庖吖δ�，如抗體
2、氨基酸結合方式是脫水縮合：一個(gè)氨基酸分子的羧基（—COOH）與另一個(gè)氨基酸分子的氨基（—NH2）相連接，同時(shí)脫去一分子水，如圖：
HOHHH
NH2—C—C—OH+H—N—C—COOHH2O+NH2—C—C—N—C—COOH
R1HR2R1OHR2
3、多糖，蛋白質(zhì)，核酸等都是生物大分子，組成單位依次為：?jiǎn)翁�、氨基酸、核苷酸�?/p>
生物大分子以碳鏈為基本骨架，所以碳是生命的核心元素。
4、細胞內水的存在形式為結合水和自由水
自由水（95.5%）：良好溶劑；參與生物化學(xué)反應；提供液體環(huán)境；運送營(yíng)養物質(zhì)及代謝廢物；綠色植物進(jìn)行光合作用的.原料
結合水（4.5%）：組成細胞的成分之一
5、細胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜
自由擴散：高濃度→低濃度，如H2O，O2，CO2，甘油，乙醇、苯
協(xié)助擴散：載體蛋白質(zhì)協(xié)助，高濃度→低濃度，如葡萄糖進(jìn)入紅細胞
高三生物知識點(diǎn)9
1、原生質(zhì)：指細胞內有生命的物質(zhì)，包括細胞質(zhì)、細胞核和細胞膜三部分。不包括細胞壁，其主要成分為核酸和蛋白質(zhì)。如：一個(gè)植物細胞就不是一團原生質(zhì)。
2、結合水：與細胞內其它物質(zhì)相結合，是細胞結構的組成成分。
7、自由水：可以自由流動(dòng)，是細胞內的良好溶劑，參與生化反應，運送營(yíng)養物質(zhì)和新陳代謝的廢物。
8、無(wú)機鹽：多數以離子狀態(tài)存在，細胞中某些復雜化合物的重要組成成分(如鐵是血紅蛋白的主要成分)，維持生物體的生命活動(dòng)(如動(dòng)物缺鈣會(huì )抽搐)，維持酸堿平衡，調節滲透壓。
9、糖類(lèi)有單糖、二糖和多糖之分。a、單糖：是不能水解的糖。動(dòng)、植物細胞中有葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖。b、二糖：是水解后能生成兩分子單糖的糖。植物細胞中有蔗糖、麥芽糖，動(dòng)物細胞中有乳糖。c、多糖：是水解后能生成許多單糖的糖。植物細胞中有淀粉和纖維素(纖維素是植物細胞壁的主要成分)和動(dòng)物細胞中有糖元(包括肝糖元和肌糖元)。
10、可溶性還原性糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖等。
11、脂類(lèi)包括：a、脂肪(由甘油和脂肪酸組成，生物體內主要儲存能量的物質(zhì)，維持體溫恒定。)b、類(lèi)脂(構成細胞膜、線(xiàn)立體膜、葉綠體膜等膜結構的重要成分)c、固醇(包括膽固醇、性激素、維生素D等，具有維持正常新陳代謝和生殖過(guò)程的作用。)
12、脫水縮合：一個(gè)氨基酸分子的氨基(-NH2)與另一個(gè)氨基酸分子的羧基(-COOH)相連接，同時(shí)失去一分子水。
13、肽鍵：肽鏈中連接兩個(gè)氨基酸分子的鍵(-NH-CO-)。
14、二肽：由兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物，只含有一個(gè)肽鍵。
15、多肽：由三個(gè)或三個(gè)以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結構。有幾個(gè)氨基酸叫幾肽。
16、肽鏈：多肽通常呈鏈狀結構，叫肽鏈。
17、氨基酸：蛋白質(zhì)的基本組成單位，組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，決定20種氨基酸的密碼子有61種。氨基酸在結構上的特點(diǎn)：每種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上(如：有-NH2和-COOH但不是連在同一個(gè)碳原子上不叫氨基酸)。R基的不同氨基酸的種類(lèi)不同。
18、核酸：最初是從細胞核中提取出來(lái)的，呈酸性，因此叫做核酸。核酸最遺傳信息的'載體，核酸是一切生物體(包括病毒)的遺傳物質(zhì)，對于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極其重要的作用。
19、脫氧核糖核酸(DNA)：它是核酸一類(lèi)，主要存在于細胞核內，是細胞核內的遺傳物質(zhì)，此外，在細胞質(zhì)中的線(xiàn)粒體和葉綠體也有少量DNA。
20、核糖核酸：另一類(lèi)是含有核糖的，叫做核糖核酸，簡(jiǎn)稱(chēng)RNA。
公式：
1、肽鍵數=脫去水分子數=氨基酸數目—肽鏈數。
2、基因(或DNA)的堿基：信使RNA的堿基：氨基酸個(gè)數=6：3：1
語(yǔ)句：
1、自由水和結合水是可以相互轉化的，如血液凝固時(shí)，部分自由水轉化為結合水。自由水/結合水的值越大，新陳代謝越活躍。
2、能源物質(zhì)系列：生物體的能源物質(zhì)是糖類(lèi)、脂類(lèi)和蛋白質(zhì);糖類(lèi)是細胞的主要能源物質(zhì)，是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì);生物體內的主要貯藏能量的物質(zhì)是脂肪;動(dòng)物細胞內的主要貯藏能量的物質(zhì)是糖元;植物細胞內的主要貯藏能量的物質(zhì)是淀粉;生物體內的直接能源物質(zhì)是ATP(A-P～P～P);生物體內的最終能量來(lái)源是太陽(yáng)能。
3、糖類(lèi)、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)、核酸四種有機物共同的元素是C、H、O三種元素，蛋白質(zhì)必須有N，核酸必須有N、P;蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，核酸的基本組成單位是核苷酸。(例：DNA、葉綠素、纖維素、胰島素、腎上腺皮質(zhì)激素在化學(xué)成分中共有的元素是C、H、O)。
4、蛋白質(zhì)的四大特點(diǎn)：①相對分子質(zhì)量大;②分子結構復雜;③種類(lèi)極其多樣;④功能極為重要。
5、蛋白質(zhì)結構多樣性：①氨基酸種數不同，②氨基酸數目不同，③氨基酸排列次序不同，④肽鏈空間結構不同。
6、蛋白質(zhì)分子結構的多樣性決定了蛋白質(zhì)分子功能多樣性，概括有：①構成細胞和生物體的重要物質(zhì)如肌動(dòng)蛋白;②催化作用：如酶;③調節作用：如胰島素、生長(cháng)激素;④免疫作用：如抗體，抗原(不是蛋白質(zhì));運輸作用：如紅細胞中的血紅蛋白。注意：蛋白質(zhì)分子的多樣性是有核酸控制的。
7、一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔者。核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)。是遺傳信息的載體，存在于一切細胞中(不是存在于一切生物中)，對于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成具有重要作用。
8、組成核酸的基本單位是核苷酸，是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮堿基組成。組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸，組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。兩者組分相同的是都含有磷酸基團、腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶三種含氮堿基。
高三生物知識點(diǎn)10
發(fā)酵工程的概念和內容
發(fā)酵工程是指采用現代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類(lèi)生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的一種新技術(shù)。發(fā)酵工程的內容包括菌種的選育、培養基的配制、滅菌、擴大培養和接種、發(fā)酵過(guò)程和產(chǎn)品的分離提純等方面。
(1)“發(fā)酵”有“微生物生理學(xué)嚴格定義的發(fā)酵”和“工業(yè)發(fā)酵”，詞條“發(fā)酵工程”中的“發(fā)酵”應該是“工業(yè)發(fā)酵”。
(2)工業(yè)生產(chǎn)上通過(guò)“工業(yè)發(fā)酵”來(lái)加工或制作產(chǎn)品，其對應的加工或制作工藝被稱(chēng)為“發(fā)酵工藝”。為實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)，就必須解決實(shí)現這些工藝(發(fā)酵工藝)的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、設備和過(guò)程控制的工程學(xué)的問(wèn)題，因此，就有了“發(fā)酵工程”。
(3)發(fā)酵工程是用來(lái)解決按發(fā)酵工藝進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的工程學(xué)問(wèn)題的學(xué)科。發(fā)酵工程從工程學(xué)的角度把實(shí)現發(fā)酵工藝的發(fā)酵工業(yè)過(guò)程分為菌種、發(fā)酵和提煉(包括廢水處理)等三個(gè)階段，這三個(gè)階段都有各自的工程學(xué)問(wèn)題，一般分別把它們稱(chēng)為發(fā)酵工程的上游、中游和下游工程。
(4)微生物是發(fā)酵工程的靈魂。近年來(lái)，對于發(fā)酵工程的生物學(xué)屬性的認識愈益明朗化，發(fā)酵工程正在走近科學(xué)。
(5)發(fā)酵工程最基本的原理是發(fā)酵工程的生物學(xué)原理。
(6)發(fā)酵工程有三個(gè)發(fā)展階段。
現代意義上的發(fā)酵工程是一個(gè)由多學(xué)科交叉、融合而形成的技術(shù)性和應用性較強的開(kāi)放性的學(xué)科。發(fā)酵工程經(jīng)歷了“農產(chǎn)手工加工——近代發(fā)酵工程——現代發(fā)酵工程”三個(gè)發(fā)展階段。
發(fā)酵工程發(fā)源于家庭或作坊式的發(fā)酵制作(農產(chǎn)手工加工)，后來(lái)借鑒于化學(xué)工程實(shí)現了工業(yè)化生產(chǎn)(近代發(fā)酵工程)，最后返璞歸真以微生物生命活動(dòng)為中心研究、設計和指導工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)(現代發(fā)酵工程)，跨入生物工程的行列。
原始的手工作坊式的發(fā)酵制作憑借祖先傳下來(lái)的技巧和經(jīng)驗生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品，體力勞動(dòng)繁重，生產(chǎn)規模受到限制，難以實(shí)現工業(yè)化的生產(chǎn)。于是，發(fā)酵界的前人首先求教于化學(xué)和化學(xué)工程，向農業(yè)化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)習，對發(fā)酵生產(chǎn)工藝進(jìn)行了規范，用泵和管道等輸送方式替代了肩挑手提的人力搬運，以機器生產(chǎn)代替了手工操 作，把作坊式的發(fā)酵生產(chǎn)成功地推上了工業(yè)化生產(chǎn)的水平。發(fā)酵生產(chǎn)與化學(xué)和化學(xué)工程的結合促成了發(fā)酵生產(chǎn)的第一次飛躍。
通過(guò)發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)的幾十年實(shí)踐，人們逐步認識到發(fā)酵工業(yè)過(guò)程是一個(gè)隨著(zhù)時(shí)間變化的(時(shí)變的)、非線(xiàn)性的、多變量輸入和輸出的動(dòng)態(tài)的生物學(xué)過(guò)程，按照化學(xué)工程的模式來(lái)處理發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)(特別是大規模生產(chǎn))的問(wèn)題，往往難以收到預期的效果。從化學(xué)工程的角度來(lái)看，發(fā)酵罐也就是生產(chǎn)原料發(fā)酵的反應器，發(fā)酵 罐中培養的微生物細胞只是一種催化劑，按化學(xué)工程的正統思維，微生物當然難以發(fā)揮其生命特有的生產(chǎn)潛力。于是，追溯到作坊式的發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)的生物學(xué)內核(微生物)，返璞歸真而對 發(fā)酵工程的屬性有了新的認識。發(fā)酵工程的生物學(xué)屬性的認定，使發(fā)酵工程的發(fā)展有了明確的方向，發(fā)酵工程進(jìn)入了生物工程的范疇。
發(fā)酵工程是指采用工程技術(shù)手段，利用生物(主要是微生物)和有活性的離體酶的某些功能，為人類(lèi)生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品，或直接用微生物參與控制某些工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的一種技術(shù)。人們熟知的利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒、工業(yè)酒精，乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大規模生產(chǎn)青霉素等都是這方面的例子。隨著(zhù) 科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)酵技術(shù)也有了很大的發(fā)展，并且已經(jīng)進(jìn)入能夠人為控制和改造微生物，使這些微生物為人類(lèi)生產(chǎn)產(chǎn)品的現代發(fā)酵工程階段�，F代發(fā)酵工程作為現代生物技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，具有廣闊的應用前景。例如，用基因工程的方法有目的.地改造原有的菌種并且提高其產(chǎn)量;利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)藥品，如人的胰島 素、干擾素和生長(cháng)激素等。
已經(jīng)從過(guò)去簡(jiǎn)單的生產(chǎn)酒精類(lèi)飲料、生產(chǎn)醋酸和發(fā)酵面包發(fā)展到今天成為生物工程的一個(gè)極其重要的分支，成為一個(gè)包括了微生物學(xué)、化學(xué)工程、基因工程、細胞工程、機械工程和計算機軟硬件工程的一個(gè)多學(xué)科工程�，F代發(fā)酵工程不但生產(chǎn)酒精類(lèi)飲料、醋酸和面包，而且生產(chǎn)胰島素、干擾素、生長(cháng)激素、抗生素和疫苗等 多種醫療保健藥物，生產(chǎn)天然殺蟲(chóng)劑、細菌肥料和微生物除草劑等農用生產(chǎn)資料，在化學(xué)工業(yè)上生產(chǎn)氨基酸、香料、生物高分子、酶、維生素和單細胞蛋白等。
從廣義上講，發(fā)酵工程由三部分組成：是上游工程，中游工程和下游工程。其中上游工程包括優(yōu)良種株的選育，最適發(fā)酵條件(pH、溫度、溶氧和營(yíng)養組成) 的確定，營(yíng)養物的準備等。中游工程主要指在最適發(fā)酵條件下，發(fā)酵罐中大量培養細胞和生產(chǎn)代謝產(chǎn)物的工藝技術(shù)。這里要有嚴格的無(wú)菌生長(cháng)環(huán)境，包括發(fā)酵開(kāi)始前采用高溫高壓對發(fā)酵原料和發(fā)酵罐以及各種連接管道進(jìn)行滅菌的技術(shù);在發(fā)酵過(guò)程中不斷向發(fā)酵罐中通入干燥無(wú)菌空氣的空氣過(guò)濾技術(shù);在發(fā)酵過(guò)程中根據細胞生長(cháng) 要求控制加料速度的計算機控制技術(shù);還有種子培養和生產(chǎn)培養的不同的工藝技術(shù)。此外，根據不同的需需要，發(fā)酵工藝上還分類(lèi)批量發(fā)酵：即一次投料發(fā)酵;流加批量發(fā)酵：即在一次投料發(fā)酵的基礎上，流加一定量的營(yíng)養，使細胞進(jìn)一步的生長(cháng)，或得到更多的代謝產(chǎn)物; 連續發(fā)酵：不斷地流加營(yíng)養，并不斷地取出發(fā)酵液。在進(jìn)行任何大規模工業(yè)發(fā)酵前，必須在實(shí)驗室規模的小發(fā)酵罐進(jìn)行大量的實(shí)驗，得到產(chǎn)物形成的動(dòng)力學(xué)模型，并根據這個(gè)模型設計中試的發(fā)酵要求，最后從中試數據再設計更大規模生產(chǎn)的動(dòng)力學(xué)模型。由于生物 反應的復雜性，在從實(shí)驗室到中試，從中試到大規模生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )出現許多問(wèn)題，這就是發(fā)酵工程工藝放大問(wèn)題。下游工程指從發(fā)酵液中分離和純化產(chǎn)品的技術(shù)：包括固液分離技術(shù)(離心分離，過(guò)濾分離，沉淀分離等工藝)，細胞破壁技術(shù)(超聲、高壓剪切、滲透壓、表面活性劑和溶壁酶等)，蛋白質(zhì)純化技術(shù)(沉淀法、色譜 分離法和超濾法等)，最后還有產(chǎn)品的包裝處理技術(shù)(真空干燥和冰凍干事燥等)。此外，在生產(chǎn)藥物和食品的發(fā)酵工業(yè)中，需要嚴格遵守美國聯(lián)邦食品和藥物管理局所公布的cGMPs的規定，并要定時(shí)接受有關(guān)當局的檢查監督。
發(fā)酵工程的發(fā)展簡(jiǎn)史
20世紀20年代的酒精、甘油和丙酮等發(fā)酵工程，屬于厭氧發(fā)酵。從那時(shí)起，發(fā)酵工程又經(jīng)歷了幾次重大的轉折，在不斷地發(fā)展和完善。
20世紀40年代初，隨著(zhù)青霉素的發(fā)現，抗生素發(fā)酵工業(yè)逐漸興起。由于青霉素產(chǎn)生菌是需氧型的，微生物學(xué)家就在厭氧發(fā)酵技術(shù)的基礎上，成功地引進(jìn)了通氣攪拌和一整套無(wú)菌技術(shù)，建立了深層通氣發(fā)酵技術(shù)。它大大促進(jìn)了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展，使有機酸、微生素、激素等都可以用發(fā)酵法大規模生產(chǎn)。
1957年，日本用微生物生產(chǎn)谷氨酸成功，如今20種氨基酸都可以用發(fā)酵法生產(chǎn)。氨基酸發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展，是建立在代謝控制發(fā)酵新技術(shù)的基礎上的�？茖W(xué) 家在深入研究微生物代謝途徑的基礎上，通過(guò)對微生物進(jìn)行人工誘變，先得到適合于生產(chǎn)某種產(chǎn)品的突變類(lèi)型，再在人工控制的條件下培養，就大量產(chǎn)生人們所需要的物質(zhì)。目前，代謝控制發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)與核苷酸、有機酸和部分抗生素等的生產(chǎn)中。
20世紀70年代以后，基因工程、細胞工程等生物工程技術(shù)的開(kāi)發(fā)，使發(fā)酵工程進(jìn)入了定向育種的新階段，新產(chǎn)品層出不窮。
20世紀80年代以來(lái)，隨著(zhù)學(xué)科之間的不斷交叉和滲透，微生物學(xué)家開(kāi)始用數學(xué)、動(dòng)力學(xué)、化工工程原理、計算機技術(shù)對發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行綜合研究，使得對發(fā)酵過(guò)程的控制更為合理。在一些國家，已經(jīng)能夠自動(dòng)記錄和自動(dòng)控制發(fā)酵過(guò)程的全部參數，明顯提高了生產(chǎn)效率。
高三生物知識點(diǎn)11
1.遺傳信息的傳遞是通過(guò)DNA分子的復制來(lái)完成的，從親代DNA傳到子代DNA，從親代個(gè)體傳到子代個(gè)體。
2.由于不同基因的脫氧核苷酸的排列順序(堿基排序)不同，因此，不同的基因含有不同的`遺傳信息(即：基因的脫氧核苷酸的排列順序就代表遺傳信息)。
3.基因的表達是通過(guò)DNA控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現的，包括轉錄(在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成。)和翻譯(在細胞質(zhì)中，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程)兩個(gè)過(guò)程。
4.遺傳密碼是指mRNA上的堿基排序。
5.密碼子是指mRNA上的決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。密碼子有64種，其中，決定氨基酸的有61種，3種是終止密碼子。
6.基因對性狀的控制方式有兩種：一是基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物的性狀;二是基因還能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結構直接控制生物體的性狀。
7.生物個(gè)體基因型和表現型的關(guān)系是：基因型是性狀表現的內在因素，而表現型則是基因型的表現形式。在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，表現型不僅要受到基因型的控制，也要受到環(huán)境條件的影響，表現型是基因型和環(huán)境相互作用的結果。
高三生物知識點(diǎn)12
1、生物與環(huán)境之間是相互依賴(lài)、相互制約的，也是相互影響、相互作用的。生物與環(huán)境是一個(gè)不可分割的統一整體。
2、在一定區域內的生物，同種的個(gè)體形成種群，不同的種群形成群落。種群的各種特征、種群數量的變化和生物群落的結構，都與環(huán)境中的各種生態(tài)因素有著(zhù)密切的關(guān)系。
3、在各種類(lèi)型的生態(tài)系統中，生活著(zhù)各種類(lèi)型的生物群落。在不同的生態(tài)系統中，生物的種類(lèi)和群落的結構都有差別。但是，各種類(lèi)型的生態(tài)系統在結構和功能上都是統一的整體。
4、生態(tài)系統中能量的源頭是陽(yáng)光。生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量便是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統的總能量。這些能量是沿著(zhù)食物鏈（網(wǎng)）逐級流動(dòng)的。
5、對一個(gè)生態(tài)系統來(lái)說(shuō)，抵抗力穩定性與恢復力穩定性之間往往存在著(zhù)相反的'關(guān)系。
6、地球上所有的生物與其無(wú)機環(huán)境一起，構成了這個(gè)星球上的生態(tài)系統——生物圈
7、生物圈的形成是地球的理化環(huán)境與生物長(cháng)期相互作用的結果。
8、生物圈是地球上生物與環(huán)境共同進(jìn)化的產(chǎn)物，是生物與無(wú)機環(huán)境相互作用而形成的統一整體。
9、生物圈的結構和功能能長(cháng)期維持相對穩定的狀態(tài)，這一現象稱(chēng)為生物的穩態(tài)。
10、從能量角度來(lái)看，源源不斷的太陽(yáng)能是生物圈維持正常運轉的動(dòng)力。這是生物圈賴(lài)以存在的能量基礎。
高三生物知識點(diǎn)13
1、消化酶、抗體等分泌蛋白合成需要四種細胞器：核糖體，內質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線(xiàn)粒體。
2、細胞膜、核膜、細胞器膜共同構成細胞的生物膜系統，它們在結構和功能上緊密聯(lián)系，協(xié)調。
維持細胞內環(huán)境相對穩定
生物膜系統功能許多重要化學(xué)反應的位點(diǎn)
把各種細胞器分開(kāi)，提高生命活動(dòng)效率
核膜：雙層膜，其上有核孔，可供mRNA通過(guò)
結構核仁
3、細胞核由DNA及蛋白質(zhì)構成，與染色體是同種物質(zhì)在不同時(shí)期的
染色質(zhì)兩種狀態(tài)
容易被堿性染料染成深色
功能：是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心
4、植物細胞內的液體環(huán)境，主要是指液泡中的細胞液。
原生質(zhì)層指細胞膜，液泡膜及兩層膜之間的細胞質(zhì)
植物細胞原生質(zhì)層相當于一層半透膜;質(zhì)壁分離中質(zhì)指原生質(zhì)層，壁為細胞壁
5、細胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜
自由擴散：高濃度→低濃度，如H2O，O2，CO2，甘油，乙醇、苯
協(xié)助擴散：載體蛋白質(zhì)協(xié)助，高濃度→低濃度，如葡萄糖進(jìn)入紅細胞
6、物質(zhì)跨膜運輸方式主動(dòng)運輸：需要能量;載體蛋白協(xié)助;低濃度→高濃度，如無(wú)機鹽
離子
胞吞、胞吐：如載體蛋白等大分子
7、細胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜，這種膜可以讓水分子自由通過(guò)，一些離子和小分子也可以通過(guò)，而其他離子，小分子和大分子則不能通過(guò)。
8、本質(zhì)：活細胞產(chǎn)生的.有機物，絕大多數為蛋白質(zhì)，少數為RNA
高效性
特性專(zhuān)一性：每種酶只能催化一種成一類(lèi)化學(xué)反應
酶作用條件溫和：適宜的溫度，pH，最適溫度(pH值)下，酶活性，
溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會(huì )明顯降低，甚至失
活(過(guò)高、過(guò)酸、過(guò)堿)
功能：催化作用，降低化學(xué)反應所需要的活化能
高三生物知識點(diǎn)14
基因工程的基本操作程序
第一步：目的基因的'獲取
1、目的基因是指：編碼蛋白質(zhì)的結構基因。
2、原核基因采取直接分離獲得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉錄法和化學(xué)合成法。
3、PCR技術(shù)擴增目的基因
�。�1）原理：DNA雙鏈復制
�。�2）過(guò)程：第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；第二步：冷卻到55～60℃，引物結合到互補DNA鏈；第三步：加熱至70～75℃，熱穩定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成。
第二步：基因表達載體的構建
1、的：使目的基因在受體細胞中穩定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。
2、組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標記基因
�。�1）啟動(dòng)子：是一段有特殊結構的DNA，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動(dòng)基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。
�。�2）終止子：也是一段有特殊結構的DNA，位于基因的尾端。
�。�3）標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來(lái)。常用的標記基因是抗生素基因。
第三步：將目的基因導入受體細胞_
1、轉化的概念：是目的基因進(jìn)入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩定和表達的過(guò)程。
2、常用的轉化方法：
將目的基因導入植物細胞：采用最多的方法是農桿菌轉化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。
將目的基因導入動(dòng)物細胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。此方法的`受體細胞多是受精卵。將目的基因導入微生物細胞：
3、重組細胞導入受體細胞后，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據是標記基因是否表達。
第四步：目的基因的檢測和表達
1、首先要檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術(shù)。
2、其次還要檢測目的基因是否轉錄出了mRNA，方法是采用用標記的目的基因作探針與mRNA雜交。
3、最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交。
高三生物知識點(diǎn)15
1、美國科學(xué)家薩姆納通過(guò)實(shí)驗證實(shí)酶是一類(lèi)具有催化作用的蛋白質(zhì)，科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現少數RNA也具有生物催化作用�？傊�，酶是活細胞產(chǎn)生的一類(lèi)催化作用的有機物，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等絕大多數的酶是蛋白質(zhì)，少數的.酶是RNA。不能說(shuō)所有的蛋白質(zhì)和RNA都是酶，只是具有催化作用的蛋白質(zhì)或RNA，才稱(chēng)為酶。酶的特性有高效性、專(zhuān)一性、需要適宜的條件。
2、進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗和探究，學(xué)會(huì )控制自變量，觀(guān)察和檢測因變量的變化，以及設置對照組和重復實(shí)驗。
3、ATP中文名叫三磷酸腺苷，結構式簡(jiǎn)寫(xiě)A-p～p～p，幾乎所有生命活動(dòng)的能量直接來(lái)自ATP的水解，由ADP合成ATP所需能量，動(dòng)物來(lái)自呼吸作用，植物來(lái)自光合作用和呼吸作用，ATP可在細胞器線(xiàn)粒體或葉綠體中和在細胞質(zhì)基質(zhì)中合成。在細胞內ATP含量很少，轉化很快，熟悉89頁(yè)圖。
4、構成生物體的活細胞，內部時(shí)刻進(jìn)行著(zhù)ATP與ADP的相互轉化，同時(shí)也就伴隨有能量的釋放X和儲存X。故把ATP比喻成細胞內流通著(zhù)的"通用貨幣"
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