生命科学

第一章生命系统的构成层次

第一节观察多种多样的生物

1．生物与非生物的基本特征

(1)具有严谨的结构——除病毒外，生物体都是由细胞构成的。(2)都有新陈代谢作用。(3)都有应激性。(4)都有生长现象。(5)都能生殖和发育。(6)都有遗传和变异的特性。(7)都能适应一定的环境，也能影响环境。

生物的上述基本特征是区别于非生物的基本标准。

2．显微镜的结构、原理和使用方法

显微镜是生命科学研究中最常用的观察工具，可以帮助人们观察肉眼无法看到的微小物体或细微结构。

(1)显微镜的结构

包括镜座、镜柱和镜臂、载物台、遮光器、反光镜、镜筒和物镜转换器、准焦螺旋、目镜和物镜等。其中目镜和物镜是显微镜的最重要部分。

(2)显微镜的成像原理

光线经反光镜反射，通过玻片标本、物镜、目镜的折射后，将所观察的物体放大，然后在人眼的视网膜上成像。注意：显微镜所成的像是倒像，因此玻片移动的方向与物像移动的方向正好相反。

(3)显微镜的使用方法

其操作步骤为：取镜→安放→对光→调焦距→放玻片→观察。观察前，转动粗准焦螺旋，镜筒下降时，眼睛一定要从侧面注视物镜，不让它接触玻片，否则会压碎玻片，损坏物镜(透镜)；观察时，一定要慢慢转动粗准焦螺旋，使镜筒徐徐上升，避免物像一晃而过，或根本没有觉察。

(4)计算所观察物体的总放大率

所观察物体的总放大率=目镜的放大率×正在使用的物镜的放大率。

3．常见生物的种类、形态及生活特性

(1)常见的动物类群(2)常见的植物类群

4．生物多样性

(1)生物多样性的概念

地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基冈以及各种各样的生态系统，共同构成了生物的多样性。生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

(2)我国生物多样性的特点

物种丰富，特有属、种繁多，起源古老，经济物种丰富，生态系统的类型丰富。

(3)保护生物多样性的意义

①生物多样性是地球生命经过几十亿年发展进化的结果，是人类赖以生存和持续发展的物质基础。

②保护生物多样性就等于保护了人类生存和社会发展的基石，保护了人类文化多样性的基础，就是保护人类自身。

第二节细胞

1．制作临时装片。绘制生物图

利用显微镜观察生物体的微观结构时，必须把待观察的生物材料制成玻片标本，使光线能够直接透过。玻片标本有切片、涂片和装片三种。

(1)制作洋葱表皮细胞的临时装片

①在干净的载玻片中央滴一滴清水。

②用镊子在洋葱鳞片叶的内侧表皮上撕取一层很薄的表皮，放在水滴中。

③用镊子展平，盖上盖玻片。盖盖玻片时，让盖玻片的一边接触水滴，用镊子挑起另一端，然后轻轻放下玻片，以避免产生气泡。

④为能观察清楚，用稀释的碘液或红墨水进行染色。滴一滴碘液在盖玻片的一侧，用吸水纸从另一侧吸，使染液浸润到整个标本。

(2)绘制生物图的要求

①科学性和准确性。

②各部分的比例要合理，大小、位置要适中。

③绘图及注字要用铅笔。

④线条要均匀一致，用圆点衬阴表示明暗和颜色的深浅，不能用铅笔涂抹。

2．细胞的结构

(1)细胞的基本结构

动物细胞和植物细胞都有相同的结构，它们都含有细胞膜、细胞质和细胞核等基本结构。但是植物细胞还含有细胞壁、液泡和叶绿体，动物细胞一般没有这些结构，这也是动植物细胞的主要区别点。细胞是生命活动的基本单位。

(2)原核细胞和真核细胞

细菌的细胞没有细胞核，属于原核生物；植物、动物和真菌的细胞都具有细胞核，属于真核生物。

3．细胞的分裂及其意义

(1)细胞的分裂

细胞的分裂指一个细胞分成两个细胞的过程。在这一过程中，细胞核先分成两个，随后细胞质分成两份，每份各含一个细胞核，最后在原来细胞的中央，形成新的细胞膜。植物细胞还形成新的细胞壁。细胞分裂中最重要的变化是细胞核中染色体的变化，在细胞分裂的过程中，染色体复制加倍，随着分裂的进行，染色体分成完全相同的两份，分别进入两个新细胞中。

(2)细胞分裂的意义

细胞核中有遗传物质DNA，而DNA就是染色体的成分之一，细胞分裂实现了染色体的复制与均分。因此保证了通过细胞分裂产生的新细胞与原细胞所含的遗传物质相同。

4．细胞的生长与分化

(1)细胞的生长

是指细胞由小变大的过程。生物体的生长指生物体内细胞数目增多、体积增大和细胞间质增加。

(2)细胞的分化

随着细胞的增殖，细胞数量增多，细胞的形态和功能逐渐出现了差异，最后形成了具有不同形态和不同功能的各种细胞。这种由一般到特殊，由相同到相异的细胞变化的过程，称作细胞分化。

5．组织、器官和系统

(1)组织

具有分生能力的细胞，不断进行细胞分裂、生长和分化，可以形成形态和功能相同的细胞群，这一细胞群即组织。植物的基本组织有保护组织、输导组织、营养组织、机械组织、分生组织等。人体的基本组织有上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。

(2)器官

不同的组织按一定的顺序聚集在一起共同完成一定的功能就形成了器官。被子植物由根、茎、叶(营养器官)、花、果实、种子(生殖器官)等六大器官构成。人体由心脏、肺、脑、胃、骨、血管等器官构成。

(3)系统

能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起构成系统。人体由消化、循环、呼吸、泌尿、生殖、神经、运动和内分泌等八大系统构成。

多细胞生物有明显的结构层次，由低到高分别是：细胞→组织→器官→系统(动物)→个体。

第三节种群、生物群落、生态系统和生物圈

1．生物分类的单位、方法和检索表

(1)生物分类的单位与方法

现代生物学家根据生物进化的亲缘关系和形态结构的特点，用七个等级对生物进行分类，依次为界、门、纲、目、科、属、种，其中界是最大的一类。

(2)分类检索表

分类检索表是鉴定生物种类的重要工具之一。通过查阅检索表可以帮助我们初步确定某一生物的科、属、种名。

2．种群

(1)种群的概念

种群指生活在同一地点的同种生物的一群个体。

(2)种群的特征

包括种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例等。种群的数量变动与种群的这些特征密切相关。

3．生物群落

(1)生物群落的概念

在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和，叫做生物群落，简称群落。

(2)群落的分层现象

在森林群落中，高大的乔木组成乔木层，灌木和小树组成灌木层，草本植物组成草本植物层，苔藓和地衣等植物组成苔藓地衣层，形成垂直分层现象。动物在群落中的分布也有类似的垂直分层现象。

(3)植物群落和植被的概念

生活在一定自然区域内所有植物的总和，称为植物群落。被覆在地球表面的植物群落称为植被。

4．生态系统

(1)生态系统的概念

生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。地球上最大的生态系统是生物圈，它包括了地球上的全部生物以及它们所生活的环境中的非生物因素。生物圈还可以分成大小不同的许多生态系统。

(2)生态系统的类型(3)生态系统的成分

(4)食物链和食物网

在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系，叫做食物链。许多食物链常常相互交错成网状，称为食物网。

(5)生态系统的功能

能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。生态系统内的能量流动从绿色植物把太阳能固定在体内后开始，并沿着食物链或食物网的各个营养级传递，最后在呼吸作用中以热能的形式散失。能量流动是单向的、逐渐减少的。生态系统中的物质流动则是循环不息的，即组成生物体的一些基本化学元素在生物群落与无机环境之间可以反复地出现和循环。

5．生物与环境的相互作用

(1)生物一方面受环境中的非生物因素如光、水、温度、食物、风等的影响，而另一方面，生物的生命活动(包括人类的活动)又对无机环境及其他生物造成一定的影响。

(2)生物对生活环境的适应

现存的各种生物对其生活的环境都有一定的适应性，即适应的普遍性。如仙人掌的叶刺、肉质茎对干旱环境的适应；阳生植物和阴生植物叶的形态结构对光照强度、水分蒸腾作用方面的适应；蚯蚓的形态结构特点对土壤穴居生活的适应；极地狐和沙漠狐的体形等对环境温度的适应。此外，更具典型意义的是生物的保护色、警戒色、拟态等。

第二章生物的新陈代谢

第一节绿色植物的新陈代谢

1．植物与矿质元素的关系

(1)矿质元素的概念

矿质元素一般指除了c、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素，如N、P、K等。矿质元素通常以离子的形式存在于各种无机盐中。

(2)矿质元素在植物体内的作用

①用于合成一些复杂的化合物，如氮元素是合成蛋白质和核酸等许多重要物质的主要原料。

②参与酶的活动，担负着调节生命活动的功能。

(3)矿质元素在农业生产中的作用

不同农作物对各种矿质元素的需要量是不同的：幼苗时期对无机盐的需要量小，生长旺盛时期对无机盐的需要量大，到果实和种子成熟时需要量又变小了。因此要根据作物的不同种类、不同生长发育时期，进行合理施肥。

(4)植物生长中所需的重要化肥

2

(1)植物吸收水分和矿质元素的主要部位是根尖的根毛区。这可以通过去除根尖后与正常植株的对照实验来证明。

(2)植物能否从环境中吸收水分取决于环境溶液(如土壤溶液)的溶质质量分数与根毛细胞细胞液的溶质质量分数的大小关系。由此可知，在农业生产中一次施肥不能过多。

(3)植物体对水分的利用和散失过程

①植物体对水分的利用

根吸收的水分，通过根、茎、叶中的导管，运输到植物的地上部分。进入植物体内的水分，一般只有1％左右保留在植物体内，参与植物的光合作用和其他各种生命活动。

②蒸腾作用的概念

水分以气体状态从植物表面(主要是叶片表面上的气孔)散失到体外的现象，叫做蒸腾作用。进入植物体内的水分，99％左右的水分都通过蒸腾作用散失掉了，只有l％左右真正用于各种生理过程和保留在植物体内。

③蒸腾作用的意义

一是为植物吸收和运输水分提供动力；二是能促进矿质元素的运输；三是降低植物的体温，特别是叶表面的温度。

3．绿色植物的光合作用及其重要意义

(1)光合作用的概念

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成存储能量的有机物，并且释放出氧气的过程。

光合作用的过程可以用下面的反应式来概括：

(2)有关光合作用的发现史

光合作用实现了地球上最重要的两个变化：一是把简单的无机物合成为复杂的有机物，实现了物质的转化；二是把太阳能转变成化学能储存在有机物中，实现了能量的转化。

①光合作用为所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。

②光合作用与生物的细胞呼吸以及各种燃烧反应相反，它消耗二氧化碳，放出氧气，因此在维持大气中的氧气和二氧化碳含量的稳定方面有巨大的作用。

4．植物的呼吸作用

(1)呼吸作用的概念

呼吸作用(主要指有氧呼吸)是指在氧气的参与下，通过植物细胞内有关酶的催化作用，把糖类等有机物氧化分解，生成二氧化碳和水，同时放出大量能量的过程。

(2)植物的呼吸作用的过程

从表面上看，呼吸作用的过程与光合作用似乎恰好相反，但是不能把呼吸作用看成是光合作用的逆反应。因为呼吸作用是生命活动中的另一个复杂过程，其发生的场所以及所需要的酶都与光合作用不同。而且，光合作用一般只存在于绿色植物体中，而呼吸作用存在于一切生命体中。另外，呼吸作用过程所释放的能量是一切生命活动的能量来源。

(3)利用萌发的种子探究植物的呼吸作用

从本质上说，种子的萌发过程就是种子中的细胞提高呼吸作用水平的过程，由于呼吸作用旺盛，因此萌发的种子是探究植物呼吸作用的好材料。实验中，呼吸作用消耗氧气可以用燃着的木条熄灭来检验，而放出二氧化碳可以用澄清石灰水变浑浊来检验。

5．合理灌溉的新陈代谢原理

任何农作物都需要不断地吸收水分。但是，不同种类的农作物的需水量是不同的，如水稻的需水量很大，高粱的需水量很小。而同一种农作物在不同的生长发育时期，需水量也不同。例如在生长旺盛时期，需水量较大，在幼苗期和成熟期，需水量较小。因此，在农业生产中，要根据植物的需水规律适时地、适量地灌溉，用最少量的水获取最大的效益。如根据农作物的需水规律，采用喷灌、滴灌等先进的灌溉技术。如果对农作物进行过度灌溉，则会影响根系的氧气供应，进而影响根细胞的呼吸作用。

第二节人体的新陈代谢

1．食物的消化和吸收

（1）．消化系统的组成

（2）．食物的消化和吸收

①消化有物理性消化和化学性消化。物理性消化主要通过牙齿的咀嚼和胃肠的蠕动；化学性消化主要是利用消化酶，使食物中的营养成分通过化学变化变成可吸收的物质。

②食物中各种成分的消化。食物中的水、无机盐、维生素不经消化能直接被吸收；食物纤维不能被消化；蛋白质最终被分解成甘油和脂肪酸。

③小肠是食物消化吸收的主要场所，与其相适应的结构特点有：(1)小肠长，内壁形成小肠绒毛，可扩大小肠内表面积；(2)小肠绒毛内含丰富的毛细血管和毛细淋巴管，有利于营养物质的吸收；(3)小肠内含有多种消化腺分泌的消化酶，能对食物中的各种成分进行彻底的消化。

④吸收是指营养物质进入循环系统的过程。

2．酶在生命活动中的重要作用

(1)酶的概念

酶是生物活细胞所产生的具有催化作用的蛋白质，是一种生物催化剂。酶能使生物体内的化学反应迅速地进行，而本身并不发生变化，这一点与无机催化剂相似。

(2)酶的特点

①高效性：酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。

②专一性：一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。

③不稳定性：高温、低温以及过酸、过碱，都会影响酶的活性。也就是说，酶的催化作用需要适宜的条件。温度、pH都会影响酶的活性。

(3)酶的作用

酶具有多样性，高效性及专一性等作用特点．对于生物体内的新陈代谢的正常进行是必不可少的。

新陈代谢过程极其复杂，包括生物体内全部的化学反应。生物体每时每刻都在进行着成千上万的化学反应，而这些化学反应通常都是十分复杂的，它们之所以能在生物体内温和的条件下迅速地进行，原因就是生物体内具有各种各样的酶。

3．消化酶在人体消化过程中的作用

(1)食物中各种营养成分的消化过程

食物中的各种营养成分，除了水、无机盐、维生素等可以直接被消化道吸收外，其他如糖类、蛋白质、脂肪等结构复杂、不溶于水的大分子有机物，必须在消化道内经过消化，分解成溶于水的有机物小分子，才能被消化道壁吸收。糖类、蛋白质、脂肪这三大有机物的消化过程必须在各种消化酶的催化作用下才能完成，它们的具体途径为：

(2)消化酶在人体消化过程中的作用

①口腔中的唾液含有唾液淀粉酶，口腔可以使食物中的部分淀粉分解成麦芽糖。

②酸性的胃液中有胃蛋白酶，它能将蛋白质分解成多肽。

③小肠中的消化液包括肠液、胰液和胆汁，肠液和胰液中含有分别能消化糖类、蛋白质和脂肪的消化酶；胆汁虽然不含消化酶，但它可以对脂肪起乳化作用，使脂肪变成极细小的微粒，从而增加脂肪与各种消化液的接触

面积，便于脂肪的消化。因此小肠是消化食物的主要场所。

4．人体的呼吸作用

(1)人体呼吸时气体交换的场所和过程

①气体交换的概念

气体交换是通过气体的扩散作用实现的，即一种气体总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到平衡为止。

②人体呼吸作用的概念

人体内不断地氧化分解有机物，放出能量，供给人体各种活动的需要，同时也不断产生二氧化碳等废物。因此人体必须不断地吸收外界的氧气，及时排出体内的二氧化碳。人体与外界进行的这种气体交换过程，叫做呼吸。

③完整的呼吸过程

肺的换气(外界气体和肺泡内气体之间的交换)一肺泡内的气体与血液间的气体间的交换一气体在血液里的运输一血液与组织细胞间的气体交换。通过这一过程，氧到达组织内供细胞利用，细胞产生的二氧化碳则被排出体外。

(2)呼吸作用为人体内能量的利用提供了必要的条件

通过呼吸作用，当含氧低的静脉血流经肺泡的毛细血管后，就变成了含氧丰富的动脉血(血液中的氧大部分以氧合血红蛋白的形式存在)。当动脉血流经组织细胞间的毛细血管时，由于细胞在新陈代谢过程中不断地消耗氧，产生二氧化碳，因此细胞中氧的浓度比动脉血中的低，二氧化碳的浓度比动脉血中的高。于是，血液中的氧迅速与血红蛋白分离，通过毛细血管壁扩散到细胞里，而细胞中产生的二氧化碳则扩散到血液里，经过这样的气体交换后，流经组织细胞的动脉血就变成了静脉血。

5．人体内尿的生成和排出

(1)人体内尿的生成过程

①肾小球的滤过作用

人体内肾小球的作用类似于过滤器。当血液流经肾小球时，除血细胞和大分子蛋白质外，血浆中的部分水分、无机盐、葡萄糖、尿素等物质，都可以由肾小球过滤到。肾小囊腔内，形成原尿。原尿中除不含有大分子蛋白质外，其他成分及浓度都与血浆基本一致。

②肾小管的重吸收作用

原尿流过肾小管时，其中对人体有用的物质能被重新吸收回血液，包括全部的葡萄糖和大部分的水、无机盐等。由此可见，肾小管的重吸收是有选择的。原尿经过重吸收后，剩下的废物，如尿素、尿酸以及一部分水、无机盐等成为尿液。

(2)人体排尿的作用

人体通过尿的排出，不但起到排泄废物的作用，而且对调节体内水和无机盐的平衡，使内环境保持相对稳定，维持组织细胞正常的生理功能，也起到重要作用。因此，人每日应适量喝水。

6．人体的血液循环

(1)心脏

①心脏的结构

心脏是血液循环的枢纽，主要由心肌构成，内部被隔成左右不相通的两部分。左右两部分又被瓣膜分隔成上下两个腔。因此心脏分四个腔：左右心房和左右心室。心房与静脉相连，心室与动脉相连。在心房和心室之间，心室和动脉之问，都有能开关的瓣膜，分别叫房室瓣和动脉瓣。

②瓣膜的特点

瓣膜只能向一个方向开放，保证血液只能按一定的方向流动，即血液只能从心房流向心室，从心室流向动脉。

③心动周期

心脏每收缩和舒张一次所经历的时间，叫做一个心动周期。心动周期包括心缩期和心舒期，首先是两心房同时收缩，然后舒张。在心房开始舒张时，心室同时收缩，然后心室舒张，接着，心房又开始收缩，进入下一个心动周期。

(2)血管的种类、功能、分布及特点

(3)①哈维与血液循环的发现

英国科学家哈维于1616年公布了他的发现，1628年出版了《心血运动论》一书，系统地阐述了他的理论。在书中，哈维用大量实验材料论证了血液的循环运动。他特别强调了心脏在血液循环中的重要作用，通过对40种不同动物的解剖观察，证明心脏的收缩和舒张是血液循环的原动力。

②血液循环

血液循环包括体循环和肺循环两个部分，当然，这两个部分实际上是相互连通，且同时进行的。

体循环：血液由左心室进入主动脉，再流经全身的动脉、毛细血管网、静脉，最后汇集到上、下腔静脉，流回右心房，这样的血液循环叫做体循环。在体循环中，血液流经身体各部分组织细胞周围的毛细血管网时，把氧和养料送给细胞，把细胞产生的二氧化碳等废物带走。因此，从左心室射出的鲜红色的动脉血，经过体循环，就变成了暗红色的静脉血，流回到右心房。

肺循环：血液由右心室进入肺动脉，流经整个肺泡周围的毛细血管网，再由肺静脉流回左心房的血液循环叫做肺循环。在肺循环中，从右心房进入肺动脉的静脉血，流经肺部的毛细血管网时，跟肺泡里的空气进行气体交换，血液中的二氧化碳进入肺泡内，肺泡内的氧进入血液中，跟血红蛋白结合，于是，暗红色的静脉血变为鲜红色的动脉血，从肺静脉流回左心室。

7．与血液有关的知识

(1)骨髓造血的功能

成年人的各种血细胞均源于骨髓，有些甚至大量储存在骨髓中，并有规律地释放到血液循环中。在正常情况下，成人骨髓造血只限于红骨髓，但在异常情况下要求造血增加时，已无造血功能的黄骨髓能恢复造血功能。骨髓之所以具有造血功能是因为在骨髓中存在一种造血干细胞。

(2)人体ABO 血型与输血 ①人体ABO 血型 人类的血型系统有多种，发现最早并与临床医学有重要关系的是ABO 血型系统。血液的红细胞上存在两种凝集原，分别叫做A 凝集原和B 凝集原；血液的血清中则含有与它们相对抗的两种凝集素，分别叫抗A 凝集素和抗B 凝集素。同时，每个人的血清中都不含有与他自身红细胞的凝集原相对抗的凝集素。

②输血

输血的时候，主要考虑献血者的红细胞与受血者的血清之间是否会发生凝集反应。按照这一原理就可以推断出ABO 血型之间在输血时的相互关系如下表(“+”表示有凝集反应，“一”表示无凝集反应)：

以输同型血为原则。

(3)学会阅读“血常规”化验单

当身体出现某些疾病时，常会引起血液中的某些成分发生变化。因此，在看病时做个血常规的检查，可以很直观地反映出身体中的某些疾病。学会看验血单，一方面可以帮助我们弄清血液的一些常规指标，同时也可以使我们对某些常见疾病进行自我诊断。

第三节其他生物的新陈代谢

1．生物新陈代谢中物质和能量变化的特点

(1)相关慨念

①物质代谢是指生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程。

②能量代谢是指生物体与环境之间能景的交换和生物体内能量的转变过程。

③同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程

④异化作用是指生物体把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程。

(2)生物新陈代谢中物质和能舒变化的特点

新陈代谢中的物质代谢、能量代谢、同化作用、异化作用之间有着错综复杂的关系，如下所示。

2．生物的新陈代谢类型

(1)自养型和异养型

根据生物体在同化作用过程中能否直接利用无机物制造有机物，新陈代谢可以分为白养型和异养型两种。

①自养型

绿色植物和少数种类的细菌以光能或化学能为能量的来源，以环境中的二氧化碳为碳的来源，合成有机物，并储存能量。这样的新陈代谢类型属于自养型。

②异养型

人和动物不能合成自身所需的有机物，而只能依靠外界环境中现成的有机物作为能量和碳的来源，将这些有机物摄人体内，转变成自身的组成物质，并储存能量。这样的新陈代谢类型属于异养型。

(2)需氧型和厌氧型

根据生物体在异化作川过氍叫，对氧的需求情况，新陈代谢可以分为需氧型和厌氧型两种基本类型。

①需氧型

绝大多数的动物和植物在异化作用的过程中，必须不断地从外界环境中摄取氧来氧化分解体内的有机物，释放出其中的能量，以便维持自身的各项生命活动．这种新陈代谢类型叫做需氧型。

②厌氧型

动物体内的寄生虫和某些细菌，在无氧的条件下，才能将体内的有机物氧化分解，从中获得维持自身生命活动所需要的能量，这种新陈代谢类型叫做厌氧型。

第三章生命活动的调节

第一节植物的感应现象

1．植物的感应现象

植物的感应现象是指植物受到刺激会发牛反应的现象，如向光性、向水性、向地性、背地性、向肥性、向触性、向热性等。

(1)向光性：植物对单侧光的反应，如向日葵的花盘向太阳生长。

(2)向水性：植物对水的反应，如植物的根向水丰富的地方生长。

(3)向地性：植物对地心引力的反应，如植物的根向着地心引力的方向生长。

(4)背地性：植物对地心引力的反应，如植物的茎背着地心引力的方向生长。

(5)向化性：植物对化学肥料的反应，如植物的根向化学肥料丰富的地方生长。

(6)向触性：植物对机械刺激的反应，如触动含羞草的叶，会}}{现叶片合拢、叶柄下垂的现象。

(7)向热性：植物对较高温度刺激的反应，如温度较高时植物生长较快。

2．科学探究

(1)科学探究的一般过程

发现问题一提出假说一设计研究计划一实行研究一记录结果一分析和解释结果一结论的推出和评价一问题解决

(2)科学探究的方法

①基本方法

②常用方法

比较、分类、分析、综合、归纳、演绎、假说、数学方法。

(3)实验探究的步骤

提出问题→建立假设→设计实验方案→实验验证→作出解释、交流和评价

设计实验方案时，常常采用对照实验法。对照实验是收集和处理事实证据最常用的方法。对照实验的关键是控制变量，如对植物的向光性进行实验探究时，必须要使两株幼苗分别处于有单侧光和无单侧光的环境中进行观察。

3．有关植物生长素的发现史

1．达尔文的向光性探究实验：（看图填写）

A图表明胚芽受到单侧光照射时，会。

B图表明如果切去胚芽部分，发现胚芽

C图中将胚芽的尖端用一个的锡箔小帽罩起来，发现胚芽。

D如果胚芽的基部用锡箔包起来，发现胚

芽。

根据上述实验结论，我们可以大胆推想在的照射下，胚芽的部分可能会产生某种物质，且这种物质会对产生影响。

2．温特的实验：

A组实验中a琼脂接触过胚芽的，发现这个胚芽会向放琼脂的生长。

B组实验中b琼脂接触过胚芽的尖端，发现这个胚芽。

温特做B组实验对A组来讲，可起到作用，以排除的干扰；

此实验表明，胚芽的确实产生了某种物质，能够控制的生长。

3．荷兰科学家郭葛等人，最后分离出植物尖端部分含有能促进植物生长的物质，取名为。这些对植物活命活动产生显著调节作用的物质统称为。

4．现在科学家知道，当照射植物时，使植物体内产生的生长素分布，背光侧生长素要（多或少），所以背光侧生长（快或慢）。

第二节动物行为

1．动物行为的基本类型

蟋蟀的争斗行为，蚯蚓对光、热刺激的反应，蚂蚁的社群行为，鸟类的筑巢、育雏和迁徙行为等都是常见的动物行为。动物的行为是通过一系列神经系统的反射活动和激素的分泌活动共同协调完成的。动物的行为可分为先天性行为和后天学习行为。

(1)先天性行为

先天性行为是与生俱来的，如婴儿碰到乳头后的吮奶行为。反射活动由大脑皮层以下的神经中枢即可完成。

(2)后天学习行为

是后天通过学习后获得的，如马戏团动物的表演。人的学习行为更为复杂，因为人能对语言、文字的刺激作出反应，如读悲剧小说时会流眼泪。

2．动物的节律性行为

动物的节律性行为是由于环境因素(如昼夜、季节)的节律性变化而引起的动物行为的有规律变化的现象。如猫头鹰的昼伏夜出行为。

第三节人体神经系统与内分泌系统的基本结构及功能

1．人体的主要感官和感受器的结构和功能

感觉器官和感受器是感受环境中的刺激并能将刺激的信号转变为神经冲动的结构。

人体的主要感官有耳、眼、鼻、舌等，感受器有触觉感受器、痛觉感受器、冷觉感受器、热觉感受器、味觉感受器和嗅觉感受器等。

(1)人眼球的基本结构和功能 (2)人耳的基本结构和功能

2．人体神经系统的结构及功能

(1)结构

人的神经系统由中枢神经系统(脑和脊髓)和周围神经系统(脑神经、脊神经和植物性神经)组成。

(2)功能

神经系统具有感知环境中的刺激，并迅速作出反应的功能，反射是神经系统调节生命活动的基本方式。神经

元是神经系统的结构单位，具有获取和传递各种信息的功能。

3．人体的主要内分泌腺及其功能

1．激素对生命活动的调节作用

人体中的激素是由内分泌腺分泌的，是对生命活动起重要调节作用的微量化学物质。

(1)生长激素

由垂体分泌，能控制人的生长发育。幼年时分泌不足，会患侏儒症。幼年时分泌过多，会患巨人症。成年时分泌过多，会患肢端肥大症。

(2)胰岛素

胰岛素由胰腺中的胰岛分泌，能调节糖在人体内的吸收、利用和转化等。人体内胰岛素分泌不足时，细胞吸收和利用血糖的能力就会减弱，从而导致血糖浓度超过正常水平，一部分血糖会随着尿液排出体外，形成糖尿，即人体患糖尿病。

(3)甲状腺激素

由甲状腺分泌，能促进体内的新陈代谢，提高神经系统的兴奋性。分泌过多会患甲亢。幼年时分泌不足，会患呆小症。

(4)雌(雄)性激素

由睾丸(卵巢)分泌，能促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成，激发和维持人的第二性征。

2．体温调节

(1)体温调节

体温调节主要依靠产热和散热的过程得以实现。人在安静时的产热器官主要是内脏，劳动或运动时的产热器官主要是肌肉。人体散热的器官主要是皮肤。

(2)人体是一个统一的整体

通过脑干中的体温调节中枢的调节和控制，当环境温度低于人的正常体温(37℃)时，一方面引起肌肉收缩，使产热增加，另一方面令皮肤血管收缩，减少散热；当环境温度高于人的正常体温(37℃)时，一方面使肌肉的紧张性降低，使产热减少，另一方面令皮肤血管舒张，汗腺分泌也增多，增加散热，从而使体温保持相对的稳定。可见，人体中的许多系统在调节体温过程中是相互协调的，这说明人体是一个统一的整体。

第四章生命的延续与进化

第一节绿色开花植物的生殖与发育

1．绿色开花植物的生殖器官

(1)绿色开花植物生殖器官的结构及种子、果实的形成过程

绿色开花植物的生殖器官包括花、果实和种子三部分。

(2)

根据有无胚乳，可分为有胚乳种子和无胚乳种子；根据子叶数目，可分为单子叶植物种子和双子叶植物种子。

2．芽的发育和种子的萌发过程

(1)芽的结构及其发育过程(如图4—1) (2)种子的萌发过程(图4－2)

种子在适宜的条件下，胚中的胚芽、胚轴和胚根细胞就开始分裂和生长。首先，胚根发育成根，同时，胚芽逐渐长成茎和叶，这样就长成了一株能独立生活的新植物(如图4—2中以豌豆为例，展示了种子萌发的全过程)。

(3)影响种子萌发的条件

①种子萌发需要的内部条件

种子萌发需要一个完整的胚，同时需要胚乳或子叶提供足够的营养，这是种子萌发的内部条件。

②种子萌发需要的外界条件

合适的温度、充足的水分和氧气。极少数种子的萌发还需要光照条件(如莴苣、烟草等)。

3．绿色开花植物的生殖方式及其在生产上的应用

(1)绿色开花植物的有性生殖及其在生产上的应用

植物开花后，雄蕊中的花粉就会从花药中散落到雌蕊的柱头上，这一过程叫传粉。

传粉以后，花粉受到柱头分泌的黏液的刺激，就开始萌发并形成花粉管。花粉管沿着花柱向子房生长，花粉管内有精子。子房内的胚珠中有卵细胞，当花粉管到达胚珠时，花粉管里的精子就会与卵细胞结合，形成受精卵。

生产上的应用：人工授粉。

(2)绿色开花植物的无性生殖及其在生产上的应用

绿色植物的无性生殖方式包括：分裂生殖(如低等藻类植物)、孢子生殖(如蕨、胎生狗脊、地钱、葫芦藓等)、营养繁殖、组织培养等。其中植物的营养繁殖方式有：嫁接、分根、压条和扦插。对于绿色开花植物而言，无性生殖方式有：营养繁殖、组织培养等。

生产上的应用：由于营养繁殖能保持某些栽培植物的优良性状，而且繁殖快速，所以被广泛地应用于花卉和果树的栽培中。

第二节人类的生殖与发育

1．人体生殖系统的结构和功能

(1)男性生殖系统

主要由睾丸、输精管、精囊、前列腺等器官组成。其中，睾丸是主要的生殖器官，它能产生精子。

(2)女性生殖系统

主要由卵巢、输卵管、子宫、阴道等器官组成。其中，卵巢是主要的生殖器官，它能产生卵子。子宫是孕育新生命的场所。

2．新生命的诞生过程及各阶段的生理特点

(1)新生命的诞生过程

受精→胚胎发育→分娩→哺乳。

(2)各阶段的生理特点

①受精

受精的实质是一个精子头部的核与卵细胞的核相融合形成受精卵。受精卵的形成场所是在输卵管中。

②胚胎发育

从受精卵分裂开始，直到成熟的胎儿从母体产出为止的整个过程叫胚胎发育。

在受精卵发育成胚泡，缓慢地移动到子宫内，并在子宫内膜上着床形成胚胎(约七天，此后称女性怀孕)前，受精卵细胞分裂所需要的营养来自卵细胞细胞质中的卵黄。之后，胎儿通过脐带与胎盘相连，从母体血液里吸取养料和氧气，并将二氧化碳等废物排人母体血液。

③分娩

胎儿从母体内产出的过程叫分娩。这一过程意味着新生命的诞生。

④哺乳

母乳含有婴儿所需要的丰富营养物质，还含有免疫物质，因此应大力提倡母乳喂养。

3．人的胚后发育和青春期生理及心理的变化

(1)人的胚后发育

幼儿期和青春期是人一生中两个身体迅速生长的时期。

(2)青春期生理及心理的变化

青春期是一个人从童年到成年的过渡阶段，以性发育、性成熟为主要特征。

①第二性征的出现

第二性征是除性器官外的男女性各自所特有的征象。

男性：主要表现在长胡须、喉结突出和变声等；睾丸分泌雄性激素，是男性第二性征出现并得以维持的主要原因；

女性：主要表现在骨盆宽大、乳腺发达等。卵巢分泌雌性激素，是女性第二性征出现并得以维持的主要原因。

②内脏功能日渐健全

如心脏的收缩力显著提高，肺活量显著增大；特别是脑的内部结构和功能不断分化、发展。

③生殖器官的成熟

睾丸和卵巢分别开始产生精子和卵子。于是，女性开始出现月经，男性开始出现排精等生理现象。

4．动物生殖方式和发育过程的多样性

(1)昆虫的发育

有完全变态发育(发育过程中有蛹期，如苍蝇、蝴蝶等)、不完全变态发育(如蝗虫、蝼蛄等)和不变态发育(如衣鱼等)。

(2)青蛙的发育

从幼体(蝌蚪)到成体(蛙)的发育过程中，在生活和形态结构上要发生很大改变的发育类型，叫做变态。

5．动物克隆技术的进展情况

1．遗传变异的结构和物质基础

(1)遗传变异的结构

生物体的各种性状都是由基因控制的。基因在细胞里大多有规律地集中在细胞核内的染色体上。染色体是由蛋白质和DNA(脱氧核糖核酸)构成。DNA分子具有双螺旋结构，其基本单位为脱氧核苷酸，包括脱氧核糖、碱基和磷酸。

(2)遗传变异的物质基础

基因是遗传变异的物质基础。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达。若不同人种之间头发、肤色、眼睛、鼻子等的不同，是基因差异所致。

2．遗传变异现象

(1)遗传现象

子代与亲代、子代不同个体之间在性状上表现出的相似性现象。如“种瓜得瓜，种豆得豆”。

(2)变异现象

子代与亲代、子代不同个体之间在性状上表现出的差异性现象。如“一母生九子，子子各不同”。

3．生物进化论

(1)生物进化现象

普遍存在于生物界。生物化石为生物进化提供了最有力的证据。

(2)达尔文进化论的主要观点

达尔文认为，生物普遍存在着过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存现象。达尔文生物进化论的核心是自然选择学说；自然选择的实质是适者生存，不适者被淘汰(也是自然选择的结果)。生物进化的总方向是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生；并认为，生物进化的方向由自然选择决定，生物进化的动力是生存斗争。

(3)生物进化论的发展

综合进化论从群体基因频率变化的角度解释物种进化过程，认为同一物种的生物群体中存在着多种多样的基因。在代代相传的种族繁衍过程中，这些基因从亲代传递到子代并保持着相对的稳定性，同时也发生着某些变异。生物群体中的某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较强，则这些基因在子代的生物群体中会越来越多；反之，某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较弱，这些基因在子代的生物群体中会越来越少。这说明亲代的基因在传递给子代的过程中也发生着“自然选择”。

4．遗传变异在育种方面的应用

(1)杂种优势

通过物种杂交技术，可使子代表现出双亲的遗传优势。如袁隆平的杂交水稻、中国民间的马与驴杂交产生骡。

(2)人类优生

①近亲结婚的危害：近亲结婚使子代遗传病的发病率大大提高。

②我国“婚姻法”规定：直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。

5．基因科学技术的发展

(1)人类基因组计划

人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的，旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。该计划于1990年正式启动，其目的是测定人类23对染色体的DNA分子中的全部基因，解读它们包含的遗传信息，造福于人类。美、英、德、日、法、中等六国参加了这项工作。中国承担了3号染色体约1100多个基因的测序，2000年6月26日，六国宣布完成了这项意义重大的工作，即人类基因组草图已经完成。

(2)基因工程的应用——转基因技术

转基因技术是指利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其他物种中，改造生物的遗传物质，使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。转基因技术在农业生产、动物饲养和医药研究等诸多领域有着广泛的应用前景。

(3)沃森、克里克与DNA双螺旋结构的发现及启示

1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋的结构，开启了分子生物学时代。分子生物学使生物大分子的研究进入一个新的阶段，使遗传的研究深入到分子层次，“生命之谜”被打开，人们能清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径。从沃森、克里克对DNA分子双螺旋结构模型的多次重建中，体会科学模型的建立同样是一个不断完善、不断修正的过程，从中体验科学家不畏失败、不懈探索的毅力和精神。

第五章人、健康与环境

第一节人体保健

1．健康的概念

健康不仅仅是没有疾病或虚弱状态，而是指个体在身体、心理和社会三方面的完满状态。它包括三个层次的健康：躯体健康、心理健康和社会适应能力。因此，健康是一个综合的、连续的状态，而不仅仅是生病与否的问题。

2．免疫的作用及类型

(1)免疫的概念及作用

①免疫是机体识别和排斥异己物质的机能，主要指机体对病原生物感染的抵抗能力。

②免疫的作用：免疫反应在维持机体内环境平衡中，主要起防卫、自我稳定和免疫监视三种作用。

(2)免疫的类型

免疫包括非特异性免疫和特异性免疫两种。非特异性免疫主要有以下几种作用方式：屏障作用、吞噬作用、体液作用、生理因素。特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。

3．人工免疫和计划免疫

(1)人工免疫

人工免疫是模拟自然免疫的原理用人工的方法使机体获得免疫。一般分为人工自动免疫(如预防接种)和人工被动免疫(如直接接种含有某抗体的免疫物质)两种。

(2)计划免疫

根据传染病的发生规律、病情监测所获得的信息和人群免疫水平，按照科学的免疫程序，有计划地利用疫苗进行预防接种，以提高人群的免疫水平，从而达到控制和消灭某些传染病的目的。这种有计划的预防接种，简称计划免疫。

4．七大营养素与膳食平衡的观念

(1)七大营养素

食物中的营养素主要有蛋白质、糖类、脂肪、维生素、水、无机盐和膳食纤维等7大类。每一类营养素对人体的新陈代谢有着不同的作用，除了向人体提供能量外，还提供人体生长发育等生命活动所需要的营养物质。

(2)膳食平衡

人体需要各种营养物质，但需要量不尽相同，营养过剩和不足都会影响身体健康。因此，膳食中要求营养物质的种类齐全、数量适当，营养物质之间的比例合理，并且与身体消耗的营养物质保持相对平衡，即膳食平衡。

5．三种非健康的生活模式

身心健康的人，除了具有强健的体魄外，还具有良好的生活方式、行为习惯及心理品质。当前，吸烟、酗酒、吸毒等已成为严重威胁人类身心健康的社会问题。

(1)吸烟

作为人们的一种习惯和嗜好，吸烟已有很长的历史。但愈来愈多的事实证明，吸烟严重地危害着人类的健康。

(2)酗酒

酒中起作用的主要成分是酒精，即乙醇。如果没有节制地饮酒，甚至喝醉，那就是酗酒。

(3)毒品

国际上通常把毒品分为九大类，其中危害最大的有鸦片类(包括鸦片、吗啡、海洛因以及人工合成的药品如杜冷丁等)、可卡因类和大麻类。目前危害我国的毒品主要是海洛因。

6．几种常见的非传染性疾病

当前，非传染性疾病已成为影响人类健康的主要疾病，肿瘤、心血管疾病、糖尿病等都是非传染性疾病。

(1)高血压

一种常见的心血管疾病，是指体循环动脉血压(包括收缩压和舒张压)增高的现象。青春期高血压，顾名思义是指发生在青春期的高血压。

(2)冠心病

如果冠状动脉管腔内壁堆积了一些类似脂肪的物质(胆固醇等)，就会使管腔变窄，管壁失去弹性而变硬，因而血流量变小，心脏便得不到充分的血液供应，这就是冠状动脉粥样硬化性心脏病，简称冠心病。

(3)肿瘤

有些机体组织细胞，因失去正常调控，而呈现无限增殖——不间断分裂的趋势，使身体某些部位出现团块形的新组织，这就是平常所说的肿瘤。依其性质和危害性程度可分为良性肿瘤和恶性肿瘤两种。恶性肿瘤包括癌(恶性上皮瘤)和肉瘤(恶性脂肪瘤、骨瘤、肌瘤等)两类。习惯上把所有的恶性肿瘤都称为癌。

(4)糖尿病

发病的原因是胰腺不能分泌足够的胰岛素，以至于体细胞不能很好地利用血液中的葡萄糖，因此糖尿病人的血液中葡萄糖含量非常高，并通过尿液排出体外。

7．遗传病

由于生殖细胞或受精卵内的遗传物质在结构或功能上发生了改变，使发育成的个体患有某些疾病。这些疾病称为遗传病。如血友病、白化病、色盲等。

第二节健康与环境

1．影响人体健康的重要因素

影响人体躯体健康的主要因素是一些常见疾病。影响心理健康和社会适应能力的因素包括：社会心理压力，不良的行为习惯，其他各种来自社会、家庭的影响以及青春期心理发展的影响。

2．传染病及传播三环节

(1)传染病的概念

传染病是指由病原体引起的，并且能在人与人之间、动物与动物或人与动物之间相互传播的疾病。

(2)传染病的特点

传染病由病原体引起，具有传染性、流行性及免疫性。

(3)传染病的传播三环节

传染病流行必须具有传染源、传播途径和易感人群三个环节，缺一不可。所以当传染病流行时，切断其中任何一个环节，流行即可终止。

3．常见的传染病

人类的传染病，按照传播途径，可以分为呼吸道传染病、消化道传染病、血液传染病、体表传染病和性传播疾病等类型。

4

(1)环境毒物的概念

人类环境中的某些化学物质，在一定条件下进入人体后，能在人体内发生生物化学或生物物理作用，干扰或破坏人体的正常生理功能，引起暂时性或持久性的病理状态，甚至危及生命，此类物质称为环境毒物。

(2)环境毒物的主要来源

人类生产和生活活动所产生的化学性污染物，如工矿企业、交通运输、生活炉灶等排出的废物；人类广泛使用的某些人工合成的化合物(如农药等)；也有的来自自然界，如某些地区饮水中含有较高的氟化物、硝酸盐等。

(3)中毒

由于毒物作用而引起的病变称为中毒。人体中毒后，必须根据不同的环境毒物，采用不同的方法进行综合防治。

5．触电、溺水等急救的基本方法

日常生活和生产中，常常会遇到人身伤亡事故，此时就要对伤员实施急救。急救时，第一位的工作是抢救生命，首要的任务是排除致死因素。例如，对触电者首先要切断电源、拉开电闸或用于木棍把电线拨开；对溺水者首先要将他救上岸；对气体中毒病人首先要把他们转移到空气新鲜的地方。

第三节人类与生态环境

l．人口过度增长给自然环境带来的严重后果

生物囤为人类提供各种各样的资源，我们的衣食住行等都依赖于生物圈。人口的适度增长有利于人类自身的发展，但是人口的过快增长必将对人类赖以生存的生物圈造成破坏性的影响。目前，由于人口增长速度过快，人类的需要和自然界可能提供的资源、能源之间，已经产生了很大的矛盾，如土地和淡水的人均占有量日渐减少。由此造成自然资源过度开发、生态环境难以得到有效保护的局面。同时，人口的迅速增长，使我们的环境污染加剧。此外，人口的大量增加，还给住房、就业、教育、医疗、交通等增加了巨大的压力，严重阻碍了人们生活水平和人口素质的进一步提高。

2．生态平衡的现象和意义

(1)生态平衡

生态系统发展到一定阶段，它的生产者、消费者、分解者之问能够较长时间地保持着一种动态平衡，也就是说，它的能量流动和物质的循环能够较长时间地保持着一种动态平衡，这种平衡状态就叫做生态平衡。

(2)稳定的生态系统的特征

在稳定的生态系统中，能量的输入和输出之间达到相对平衡；动物和植物在数量上保持相对稳定；生产者、消费者和分解者构成完整的营养级结构，具有比较稳定的食物链和食物网。

(3)影响生态系统稳定性的因素

生态系统之所以能够保持相对的稳定，是因为生态系统内部具有一定的保持自身结构和功能相对稳定的能力。当生态系统受到外来干扰时，只要这种干扰没有超过一定限度，生态系统就能通过自动调节恢复平衡。但若

外来干扰超过这个限度，相对稳定的平衡状态就会被打破。影响生态系统稳定性的因素包括自然因素和人为因素两类。

3．我国生物保护与自然保护的意义和措施

(1)自然保护区的概念

为了保护自然和自然资源，特别是保护珍贵稀有动植物资源，保护代表不同自然地带的自然环境和生态系统，国家划出一定的区域加以保护，这样的地区就叫自然保护区。

(2)自然保护区的主要功能

通过自然保护区，人类认识和掌握了自然界变化的规律及人和自然之间的协调关系，以便能更合理地开发和利用自然资源。

(3)威胁生物多样性的主要原因及保护措施

目前我国的生物多样性也面临着威胁，而人为因素是生物多样性面临威胁的主要原因：①生存环境的改变和破坏；②掠夺式的开发利用；③环境污染；④外来物种的入侵。生物多样性的保护包括就地保护、迁地保护、加强教育和法制管理等。