高中必修三生物思维导图

# 《高中必修三生物思维导图》

## 一、稳态与环境

### 1.1 稳态的生理意义

*   概念：机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。
*   意义：
    *   细胞正常代谢的必要条件。
    *   机体进行正常生命活动的必要条件。

### 1.2 内环境

*   组成：
    *   血浆：
        *   主要成分：水、蛋白质、葡萄糖、氨基酸、激素、无机盐、气体等。
        *   功能：运输营养物质和代谢废物，维持渗透压和酸碱度。
    *   组织液：
        *   成分与血浆相似，但蛋白质含量较低。
        *   功能：细胞直接生活的环境，细胞与血浆进行物质交换的媒介。
    *   淋巴：
        *   来源于组织液，经淋巴循环回流到血浆。
        *   功能：回收组织液中的大分子物质，参与免疫反应。
*   理化性质：
    *   渗透压：维持细胞的正常形态和功能。
    *   温度：维持酶的活性和细胞的正常代谢。
    *   pH：维持细胞内酶的活性和细胞的正常代谢。

### 1.3 稳态的调节机制

*   神经调节：
    *   反射弧：感受器 → 传入神经 → 神经中枢 → 传出神经 → 效应器。
    *   特点：反应迅速、精确、作用时间短暂。
*   体液调节：
    *   激素调节：内分泌腺 → 激素 → 靶细胞。
    *   特点：反应缓慢、作用范围广、作用时间长。
*   免疫调节：
    *   免疫系统：免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质。
    *   功能：识别和清除抗原，维持内环境稳定。
*   神经-体液-免疫调节网络：三者相互协调，共同维持稳态。

### 1.4 水盐调节

*   调节中枢：下丘脑。
*   相关激素：
    *   抗利尿激素（ADH）：促进肾小管和集合管对水的重吸收。
    *   醛固酮：促进肾小管和集合管对钠的重吸收，钾的分泌。
*   调节过程：
    *   水平衡：水平衡紊乱时，下丘脑产生渴感或分泌ADH调节。
    *   盐平衡：盐平衡紊乱时，醛固酮分泌调节。

### 1.5 血糖调节

*   调节中枢：下丘脑。
*   相关激素：
    *   胰岛素：降低血糖浓度，促进葡萄糖氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质。
    *   胰高血糖素：升高血糖浓度，促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖。
    *   肾上腺素：升高血糖浓度，促进肝糖原分解。
*   调节过程：
    *   血糖升高：胰岛素分泌增加，血糖降低。
    *   血糖降低：胰高血糖素和肾上腺素分泌增加，血糖升高。

## 二、遗传的细胞基础

### 2.1 细胞的减数分裂

*   概念：特殊的有丝分裂，性原细胞产生生殖细胞的分裂方式。
*   过程：
    *   减数第一次分裂：
        *   前期：联会、四分体、非姐妹染色单体交叉互换。
        *   中期：同源染色体成对排列在赤道板上。
        *   后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
        *   末期：形成两个子细胞，染色体数目减半。
    *   减数第二次分裂：与有丝分裂相似。
*   意义：
    *   维持生物前后代染色体数目的恒定。
    *   为生物变异提供来源。

### 2.2 基因与染色体的关系

*   基因：
    *   概念：具有遗传效应的DNA片段。
    *   性质：具有相对稳定性，也能发生突变。
*   染色体：
    *   组成：DNA和蛋白质。
    *   位置：位于细胞核中。
*   关系：基因位于染色体上，染色体是基因的载体。

### 2.3 遗传定律的细胞学基础

*   分离定律：
    *   细胞学基础：减数第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因分离。
*   自由组合定律：
    *   细胞学基础：减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

## 三、遗传的分子基础

### 3.1 DNA的结构

*   基本单位：脱氧核苷酸。
*   组成：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（A、T、C、G）。
*   结构特点：
    *   双螺旋结构。
    *   两条脱氧核苷酸链反向平行。
    *   碱基互补配对原则（A-T，C-G）。

### 3.2 DNA的复制

*   概念：以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。
*   时间：细胞分裂间期。
*   场所：细胞核。
*   条件：模板DNA、酶（DNA聚合酶）、能量、原料（脱氧核苷酸）。
*   特点：半保留复制。
*   意义：保证遗传信息的连续性。

### 3.3 基因的表达

*   转录：
    *   概念：以DNA为模板，合成RNA的过程。
    *   场所：细胞核。
    *   条件：模板DNA、酶（RNA聚合酶）、能量、原料（核糖核苷酸）。
    *   产物：mRNA、tRNA、rRNA。
*   翻译：
    *   概念：以mRNA为模板，合成蛋白质的过程。
    *   场所：核糖体。
    *   条件：mRNA、tRNA、核糖体、能量、原料（氨基酸）。
    *   密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
    *   反密码子：tRNA上与密码子互补的三个碱基。

### 3.4 基因突变

*   概念：DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变。
*   特点：普遍性、随机性、低频性、多害少利性、可逆性。
*   意义：为生物进化提供原材料。

## 四、生物的进化与多样性

### 4.1 进化的证据

*   化石证据：直接证据，证明生物进化的历程。
*   比较解剖学证据：
    *   同源器官：起源相同、结构相似、功能不同的器官。
    *   痕迹器官：生物进化过程中退化的器官。
*   胚胎学证据：不同类群生物的胚胎发育过程中，存在相似的特征。
*   生物化学证据：不同生物的细胞色素c的相似性。

### 4.2 现代生物进化理论

*   核心内容：自然选择学说。
*   主要观点：
    *   种群是生物进化的基本单位。
    *   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。
    *   隔离导致新物种的形成。
*   共同进化：不同物种之间相互影响、相互选择，共同发展。

### 4.3 生物的多样性

*   遗传多样性：基因的多样性。
*   物种多样性：物种种类的多样性。
*   生态系统多样性：生态系统的多样性。
*   保护生物多样性的意义：
    *   维持生态平衡。
    *   提供科研材料。
    *   满足人类的物质需求。
*   保护生物多样性的措施：
    *   就地保护：建立自然保护区。
    *   易地保护：建立植物园、动物园等。
    *   加强法制管理。
    *   提高公众保护意识。

《高中必修三生物思维导图》

一、稳态与环境

1.1 稳态的生理意义

概念：机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。
意义：
- 细胞正常代谢的必要条件。
- 机体进行正常生命活动的必要条件。

1.2 内环境

组成：
- 血浆：
  - 主要成分：水、蛋白质、葡萄糖、氨基酸、激素、无机盐、气体等。
  - 功能：运输营养物质和代谢废物，维持渗透压和酸碱度。
- 组织液：
  - 成分与血浆相似，但蛋白质含量较低。
  - 功能：细胞直接生活的环境，细胞与血浆进行物质交换的媒介。
- 淋巴：
  - 来源于组织液，经淋巴循环回流到血浆。
  - 功能：回收组织液中的大分子物质，参与免疫反应。
理化性质：
- 渗透压：维持细胞的正常形态和功能。
- 温度：维持酶的活性和细胞的正常代谢。
- pH：维持细胞内酶的活性和细胞的正常代谢。

1.3 稳态的调节机制

神经调节：
- 反射弧：感受器 → 传入神经 → 神经中枢 → 传出神经 → 效应器。
- 特点：反应迅速、精确、作用时间短暂。
体液调节：
- 激素调节：内分泌腺 → 激素 → 靶细胞。
- 特点：反应缓慢、作用范围广、作用时间长。
免疫调节：
- 免疫系统：免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质。
- 功能：识别和清除抗原，维持内环境稳定。
神经-体液-免疫调节网络：三者相互协调，共同维持稳态。

1.4 水盐调节

调节中枢：下丘脑。
相关激素：
- 抗利尿激素（ADH）：促进肾小管和集合管对水的重吸收。
- 醛固酮：促进肾小管和集合管对钠的重吸收，钾的分泌。
调节过程：
- 水平衡：水平衡紊乱时，下丘脑产生渴感或分泌ADH调节。
- 盐平衡：盐平衡紊乱时，醛固酮分泌调节。

1.5 血糖调节

调节中枢：下丘脑。
相关激素：
- 胰岛素：降低血糖浓度，促进葡萄糖氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质。
- 胰高血糖素：升高血糖浓度，促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖。
- 肾上腺素：升高血糖浓度，促进肝糖原分解。
调节过程：
- 血糖升高：胰岛素分泌增加，血糖降低。
- 血糖降低：胰高血糖素和肾上腺素分泌增加，血糖升高。

二、遗传的细胞基础

2.1 细胞的减数分裂

概念：特殊的有丝分裂，性原细胞产生生殖细胞的分裂方式。
过程：
- 减数第一次分裂：
  - 前期：联会、四分体、非姐妹染色单体交叉互换。
  - 中期：同源染色体成对排列在赤道板上。
  - 后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
  - 末期：形成两个子细胞，染色体数目减半。
- 减数第二次分裂：与有丝分裂相似。
意义：
- 维持生物前后代染色体数目的恒定。
- 为生物变异提供来源。

2.2 基因与染色体的关系

基因：
- 概念：具有遗传效应的DNA片段。
- 性质：具有相对稳定性，也能发生突变。
染色体：
- 组成：DNA和蛋白质。
- 位置：位于细胞核中。
关系：基因位于染色体上，染色体是基因的载体。

2.3 遗传定律的细胞学基础

分离定律：
- 细胞学基础：减数第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因分离。
自由组合定律：
- 细胞学基础：减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

三、遗传的分子基础

3.1 DNA的结构

基本单位：脱氧核苷酸。
组成：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（A、T、C、G）。
结构特点：
- 双螺旋结构。
- 两条脱氧核苷酸链反向平行。
- 碱基互补配对原则（A-T，C-G）。

3.2 DNA的复制

概念：以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。
时间：细胞分裂间期。
场所：细胞核。
条件：模板DNA、酶（DNA聚合酶）、能量、原料（脱氧核苷酸）。
特点：半保留复制。
意义：保证遗传信息的连续性。

3.3 基因的表达

转录：
- 概念：以DNA为模板，合成RNA的过程。
- 场所：细胞核。
- 条件：模板DNA、酶（RNA聚合酶）、能量、原料（核糖核苷酸）。
- 产物：mRNA、tRNA、rRNA。
翻译：
- 概念：以mRNA为模板，合成蛋白质的过程。
- 场所：核糖体。
- 条件：mRNA、tRNA、核糖体、能量、原料（氨基酸）。
- 密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
- 反密码子：tRNA上与密码子互补的三个碱基。

3.4 基因突变

概念：DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变。
特点：普遍性、随机性、低频性、多害少利性、可逆性。
意义：为生物进化提供原材料。

四、生物的进化与多样性

4.1 进化的证据

化石证据：直接证据，证明生物进化的历程。
比较解剖学证据：
- 同源器官：起源相同、结构相似、功能不同的器官。
- 痕迹器官：生物进化过程中退化的器官。
胚胎学证据：不同类群生物的胚胎发育过程中，存在相似的特征。
生物化学证据：不同生物的细胞色素c的相似性。

4.2 现代生物进化理论

核心内容：自然选择学说。
主要观点：
- 种群是生物进化的基本单位。
- 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。
- 隔离导致新物种的形成。
共同进化：不同物种之间相互影响、相互选择，共同发展。

4.3 生物的多样性

遗传多样性：基因的多样性。
物种多样性：物种种类的多样性。
生态系统多样性：生态系统的多样性。
保护生物多样性的意义：
- 维持生态平衡。
- 提供科研材料。
- 满足人类的物质需求。
保护生物多样性的措施：
- 就地保护：建立自然保护区。
- 易地保护：建立植物园、动物园等。
- 加强法制管理。
- 提高公众保护意识。

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