生物学 思维导图 (核心框架)
中心主题：生物学
一级分支 1: 细胞生物学
- 核心概念: 生命的基本单位。
- 二级分支:
- 1 细胞学说
- 所有生物都由细胞构成。
- 细胞是生命活动的基本单位。
- 细胞只能由已存在的细胞分裂产生。
- 2 细胞的类型
- 原核细胞: 无核膜、无膜细胞器 (如: 细菌、蓝藻)。
- 真核细胞: 有核膜、有膜细胞器 (如: 动物、植物、真菌)。
- 3 细胞的结构与功能
- 细胞膜: 选择透过性、流动镶嵌模型、物质运输 (自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞/胞吐)。
- 细胞质: 细胞基质、细胞器。
- 线粒体: 有氧呼吸的主要场所，“动力工厂”。
- 叶绿体: 光合作用的场所，“太阳能转换站” (植物特有)。
- 内质网: 粗面内质网 (合成蛋白质)、光面内质网 (合成脂质)。
- 高尔基体: 蛋白质的加工、分类、包装和发送。
- 溶酶体: “消化车间”,含多种水解酶。
- 核糖体: 蛋白质合成的场所，“生产机器”。
- 中心体: 与细胞有丝分裂有关 (动物和低等植物)。
- 液泡: 调节细胞渗透压、储存物质 (植物特有)。
- 细胞壁: 支持、保护 (植物: 纤维素和果胶；真菌: 几丁质；细菌: 肽聚糖)。
- 细胞核: 遗传信息库，细胞代谢和遗传的控制中心。
- 核膜: 双层膜,上有核孔。
- 染色质: 由DNA和蛋白质组成。
- 核仁: 与核糖体RNA的合成和核糖体的形成有关。
- 4 细胞的增殖、分化、衰老与凋亡
- 细胞周期: 间期 (G1, S, G2)、分裂期 (M期)。
- 有丝分裂: 体细胞增殖方式,保持遗传稳定性。
- 减数分裂: 生殖细胞形成方式,染色体数目减半。
- 细胞分化: 基因选择性表达的结果,形成不同组织器官。
- 细胞衰老: 细胞结构和功能发生变化。
- 细胞凋亡: 基因控制的程序性死亡。
- 1 细胞学说
一级分支 2: 遗传与变异
- 核心概念: 生命信息的传递与改变。
- 二级分支:
- 1 遗传的细胞基础
- 减数分裂与受精作用: 维持生物体前后代染色体数目的恒定。
- 配子: 雄配子 (精子)、雌配子 (卵细胞)。
- 2 遗传的基本定律
- 孟德尔遗传定律:
- 分离定律: 等位基因在形成配子时发生分离。
- 自由组合定律: 非同源染色体上的非等位基因自由组合。
- 伴性遗传: 基因位于性染色体上 (如: 人类的红绿色盲、血友病)。
- 孟德尔遗传定律:
- 3 遗传的分子基础
- DNA是主要的遗传物质:
- 肺炎链球菌转化实验。
- 噬菌体侵染细菌实验。
- DNA的结构与复制:
- 双螺旋结构模型 (沃森和克里克)。
- 半保留复制。
- 基因的表达:
- 转录: DNA → mRNA (主要在细胞核)。
- 翻译: mRNA → 蛋白质 (在核糖体)。
- 中心法则: DNA → RNA → 蛋白质,以及逆转录等。
- 基因对性状的控制:
- 直接控制: 基因 → 蛋白质 → 性状。
- 间接控制: 基因 → 酶 → 性状。
- DNA是主要的遗传物质:
- 4 生物的进化
- 现代生物进化理论:
- 种群: 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: 决定进化的方向。
- 隔离: 形成新物种的必要条件。
- 共同进化与生物多样性的形成。
- 现代生物进化理论:
- 1 遗传的细胞基础
一级分支 3: 生命的稳态与调节
- 核心概念: 维持内环境稳定,适应外界变化。
- 二级分支:
- 1 人体的内环境与稳态
- 内环境: 细胞外液 (血浆、组织液、淋巴)。
- 稳态: 内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
- 2 动物生命活动的调节
- 神经调节:
- 基本方式: 反射 (非条件反射、条件反射)。
- 结构基础: 反射弧 (感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器)。
- 兴奋的传导: 神经纤维上的电信号、神经元间的化学信号 (神经递质)。
- 体液调节:
- 主要激素: 甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素、性激素等。
- 作用特点: 缓慢、广泛、持久。
- 神经-体液调节: 神经调节和体液调节相互协调。
- 免疫调节:
- 三道防线: 皮肤黏膜、非特异性免疫、特异性免疫 (体液免疫、细胞免疫)。
- 免疫活性物质: 抗体、淋巴因子、溶菌酶。
- 免疫失调: 过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病。
- 神经调节:
- 3 植物的激素调节
- 五大类植物激素: 生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。
- 生长素的发现与作用: 两重性 (低促进，高抑制)。
- 植物生长调节剂: 人工合成的对植物生长有调节作用的化学物质。
- 1 人体的内环境与稳态
一级分支 4: 生物的新陈代谢
- 核心概念: 生物体与外界环境之间物质和能量的交换过程。
- 二级分支:
- 1 酶与ATP
- 酶: 活性蛋白质，生物催化剂，特性: 高效性、专一性、作用条件温和。
- ATP: 直接能源物质，结构: A-P~P~P。
- 2 光合作用
- 场所: 叶绿体。
- 过程:
- 光反应: 产生 [H] 和 ATP，O₂ 是副产品。
- 暗反应 (卡尔文循环): 消耗 [H] 和 ATP，固定 CO₂ 合成糖。
- 意义: 将光能转化为化学能，维持大气O₂/CO₂平衡。
- 3 细胞呼吸
- 场所: 主要是线粒体。
- 过程:
- 有氧呼吸: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 大量能量。
- 无氧呼吸: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH (酒精) + 2CO₂ + 少量能量 (或 2C₃H₆O₃ 乳酸)。
- 意义: 为生命活动提供能量。
- 4 物质代谢
- 植物: 水分代谢、矿质营养、有机物的合成与运输。
- 动物: 消化与吸收、物质运输、肝脏的三大功能 (代谢中心)。
- 1 酶与ATP
一级分支 5: 生物与环境
- 核心概念: 生物与其生存环境相互作用。
- 二级分支:
- 1 种群和群落
- 种群特征: 种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例。
- 种群数量变化: “J”型曲线、“S”型曲线。
- 群落结构: 垂直结构、水平结构。
- 群落演替: 初生演替、次生演替。
- 2 生态系统
- 结构: 成分 (生产者、消费者、分解者、非生物物质和能量)、营养结构 (食物链、食物网)。
- 功能: 物质循环 (碳循环、氮循环)、能量流动 (单向流动、逐级递减)、信息传递。
- 稳定性: 抵抗力稳定性、恢复力稳定性。
- 3 生态环境的保护
- 全球性生态环境问题: 全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、生物多样性锐减。
- 生物多样性: 基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
- 可持续发展: 实现经济、社会、环境的协调发展。
- 1 种群和群落
一级分支 6: 生物技术
- 核心概念: 利用生物体系进行产品生产或提供服务。
- 二级分支:
- 1 基因工程
- 工具: 限制性核酸内切酶 (“分子剪刀”)、DNA连接酶 (“分子胶水”)、运载体。
- 基本步骤: 提取目的基因 → 构建基因表达载体 → 将目的基因导入受体细胞 → 目的基因的检测与鉴定。
- 2 细胞工程
- 植物组织培养: 快速繁殖、培育无病毒植株。
- 动物细胞培养: 生产单克隆抗体、疫苗等。
- 细胞融合: 制备单克隆抗体。
- 3 发酵工程
- 应用: 生产抗生素、氨基酸、食品 (酱油、醋)、沼气等。
- 4 胚胎工程
- 应用: 转基因动物、良种培育、试管婴儿。
- 1 基因工程
如何使用这份思维导图
- 打印或绘制: 将这份大纲打印出来，或者用XMind, MindNode, FreeMind等软件绘制成可视化的思维导图。
- 填充细节: 在每个分支下，用关键词、简短的句子或图示来填充具体内容，在“线粒体”下，可以写下“有氧呼吸、能量、双层膜、DNA”。
- 建立联系: 使用不同颜色的线条或箭头，将不同分支的概念联系起来，将“细胞呼吸”与“ATP”连接，将“基因表达”与“蛋白质功能”连接，将“生态系统”与“生物多样性”连接。
- 个性化: 根据你的学习目标，可以添加或删除分支，如果你正在学习植物生理学，可以重点扩展“植物激素调节”和“植物新陈代谢”部分。
- 复习工具: 在复习时，看着思维导图的中心，尝试回忆出各个分支的内容,这是一种高效的主动回忆学习方法。
希望这份全面的生物学思维导图框架能对你的学习和复习有所帮助！
