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2025——2025学年度第一学期高中生物学选择性必修一

第一章生命的物质基础

(1)生命的物质基础是构成生物体的基本物质，主要包括碳、氢、氧、氮等元素。在地球上，碳是构成生命的基本元素，因为它能够形成稳定的四个共价键，这使得碳能够构建出多样的有机分子。例如，DNA和蛋白质等生物大分子都是由碳链构成的。据统计，地球上的生物体中碳的含量约为18%，而氧的含量约为65%。以人类为例，人体中碳元素的质量占比约为18.5%，氧元素的质量占比约为65%。这些元素通过光合作用和呼吸作用在生物体内循环，维持生命的正常运作。

(2)生物体内的化合物分为无机化合物和有机化合物两大类。无机化合物如水、无机盐、氧等，虽然含量不多，但对生命活动至关重要。例如，人体内的水分含量约为60%，其中细胞内液占约40%，细胞外液占约20%。无机盐如钠、钾、钙、镁等，在维持细胞渗透压、神经传导和肌肉收缩等方面发挥着关键作用。有机化合物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸等，它们是生命活动的能量来源和物质基础。以糖类为例，葡萄糖是生物体内主要的能源物质，每克葡萄糖在人体内氧化可以产生约17.2千焦的能量。

(3)生物大分子是由许多单体通过共价键连接而成的高分子化合物。例如，蛋白质是由氨基酸通过肽键连接形成的长链结构，它具有多种功能，如催化酶活性、运输物质、细胞识别等。蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目和排列顺序有关。据统计，组成蛋白质的氨基酸有20种，而人体内蛋白质的种类多达数百万种。核酸是遗传信息的携带者，DNA和RNA是两种主要的核酸。DNA分子由脱氧核糖核苷酸组成，其双螺旋结构为遗传信息的稳定存储提供了保障。RNA则参与蛋白质的合成过程，是生物体内信息传递的关键分子。

第二章细胞的结构与功能

(1)细胞是生物体的基本结构和功能单位，具有复杂的结构。细胞膜是细胞的外层结构，由磷脂双分子层和蛋白质组成，负责维持细胞内外环境的稳定。细胞质是细胞膜内的液体环境，其中包含细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体等，它们各自执行特定的功能。线粒体是细胞的能量工厂，通过氧化磷酸化产生ATP，为细胞提供能量。内质网和高尔基体则参与蛋白质和脂质的合成、加工和运输。

(2)细胞核是细胞的控制中心，包含遗传物质DNA，负责细胞的遗传信息的复制和传递。细胞核通过核孔与细胞质进行物质交换。细胞骨架由微管、微丝和中间纤维组成，维持细胞形态，参与细胞分裂、细胞运动和物质运输。例如，在细胞分裂过程中，微管形成纺锤体，引导染色体分离。细胞膜上的受体与外界信号分子结合后，可触发细胞内的一系列反应，如信号转导途径，最终调节细胞功能。

(3)细胞通过细胞分裂实现个体的生长和繁殖。有丝分裂和减数分裂是细胞分裂的两种主要形式。有丝分裂使细胞产生两个遗传物质完全相同的子细胞，是生物体生长、修复和发育的基础。减数分裂则使生殖细胞中的染色体数目减半，保证后代遗传多样性和生物种群的稳定。细胞分裂过程中，细胞周期和细胞周期调控是关键环节。细胞周期包括G1期、S期、G2期和M期，每个阶段都有特定的生物学功能。细胞周期调控基因和蛋白质的相互作用，确保细胞分裂的顺利进行。

第三章遗传与变异

(1)遗传是生物体传递遗传信息的生物学过程，主要依赖于DNA分子的复制和传递。DNA分子由四种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）组成，通过碱基互补配对原则进行复制。例如，在人类基因组中，碱基A与T配对，C与G配对，这种配对保证了遗传信息的准确传递。据统计，人类基因组含有约30亿个碱基对，编码约2万种蛋白质。

(2)变异是遗传信息发生改变的现象，分为基因突变和染色体变异。基因突变是单个碱基的改变，可能导致蛋白质结构和功能的改变。例如，一个常见的基因突变是镰刀型细胞贫血症，是由于血红蛋白基因中的一个碱基突变引起的。染色体变异涉及染色体结构或数目的改变，如唐氏综合征是由第21对染色体的三倍体引起的。变异是生物进化的重要驱动力，有助于生物适应环境变化。

(3)遗传与变异在农业生产和医学领域具有重要意义。在农业生产中，通过基因工程和分子标记技术，可以培育出具有优良性状的作物品种，提高产量和抗病能力。例如，转基因抗虫棉的推广，显著降低了农药的使用量，保护了生态环境。在医学领域，基因检测和基因治疗技术可以帮助诊断遗传性疾病，并治疗遗传缺陷。例如，镰刀型细胞贫血症的治疗方法之一是通过基因编辑技术修复血红蛋白基因的突变。

第四章生物的遗传规律与育种

(1)生物的遗传规律是遗传学研究的核心内容，包括孟德尔的分离定律和自由组合定律，以及现代遗传学中的基因连锁和基因突变等概念。孟德尔的分离定律指出，生物体的每个性状都是由两个基因决定的，这两个基因在生殖细胞中分离，独立地遗传给后代。自由组合定律则描述了不同性状的基因在生殖细胞