資源簡介

第1節　生命的起源
學習目標
（1）了解生命起源的幾種推測
（2）能概述主流學說的生命起源的大致過程
句師指津
一、生命是自然發生的嗎
1.雷迪的實驗
雷迪是最早的對照實驗設計者之一，他通過對照實驗證實了“腐肉不能生蛆”和“蛆來自蠅卵”，說明生物不是由非生物生成的。他最先是設置密封瓶和不密封瓶兩組對照實驗，進行觀察。雷迪觀察發現，開口瓶的肉塊上有蒼蠅產卵，且經過一段時間后，腐敗肉塊生蛆；蒼蠅不能進入密封瓶中產卵，腐敗肉塊沒有生蛆，于是他得出蛆是蒼蠅的卵孵化成的結論。但從對照實驗的角度來看，變量不具有唯一性，結論不具有說服力，因為進行對照的密封瓶不僅蒼蠅不能進入，空氣也不能進入，因而蛆是蒼蠅的卵孵化成的結論明顯不充分。
2.雷迪的改進實驗
雷迪的改進實驗
(1)雷迪把相同大小的兩塊肉放在兩個完全相同的罐子中，其中一個罐子不封口，另一個則用紗網封口。
(2)數日后，肉變質腐爛，雷迪在開口罐內的腐肉上發現了蛆，而用紗網封口的那個罐內則沒有。
(3)雷迪將此解釋為蒼蠅在開口罐內的肉上產卵，蟲卵化為蛆。而蒼蠅無法進入封口罐。也就無法在那塊肉上產卵，自然也就不會有蛆了。據此，雷迪得出了腐內不會產生蛆的結論。
雷迪的改進實驗才是單一因素對照實驗，實驗的一組對照是紗網封口瓶和開口瓶。雷迪改進了實驗設計，但他對實驗中的新鮮或煮熟的肉塊變成腐肉的原因并沒有解釋。
雷迪不能解釋腐肉的形成原因是與當時的生物科學技術水平有限相關的，因為當時沒有顯微鏡，肉眼觀察不到微生物。現在來看，新鮮或煮熟的肉塊因為有微生物滋生，才會變成腐肉。
進行科學實驗探究的一個重要方法是要設置同一實驗某一不同因素的對照實驗，這樣得出的結論才有說服力。
3.巴斯德的實驗
19世紀60年代，法國學者巴斯德為了研究生命是否自然發生的問題，進行了著名的“鵝頸燒瓶”實驗，他制作的細長呈“S”形的鵝頸瓶，空氣能自由進入，有微生物的灰塵顆粒不能進入。空氣能夠通過“S”形鵝頸，是因為密度較小，能自由上浮，有微生物的灰塵顆粒由于密度大，不能上浮，只能下沉在“S”形鵝頸的低處。
巴斯德“鵝頸燒瓶”實驗說明：生物只能來源于生物，非生命物質絕對不能自發地產生新生命。
二、生命起源的化學進化過程
1.生命起源的幾種主要觀點
（1）神創論認為世界上的所有生物都是由神或上帝創造的，物種是一成不變的。
（2）自然發生論認為生命是由非生命物質隨時發生的。
（3）生生論認為生物只能來自生物，不能由非生命物質隨時自發地發生。它雖然否定了神創論，推翻了自然發生論，但由于沒有對最初的生命起源作出解釋，因此也沒有解決生命起源的問題。
（4）化學進化論認為原始生命是在原始地球條件下，由無機小分子形成有機小分子，再由有機小分子長期演變形成的。
（5）宇宙生命論認為宇宙中其他星球可能有生命存在，地球上的生命來源于其他星球。
2.化學進化過程和米勒實驗
（1）生命起源的化學進化過程
原始大氣中有水蒸氣、氮、氫、甲烷等各種成分。在原始地球的高溫、紫外線、閃電和熱能等的激發下，原始大氣的各種成分分子相互作用形成有機小分子。原始海洋是生命誕生的搖籃，在原始海洋中，有機小分子經過長期的演變，最終形成最簡單的原始生命形式。
無機物小分子→有機物小分子→有機物大分子→多種有機物大分子聚合在一起→原始生命產生。
在以上四個階段中，前三個階段已經被科學實驗所證明，第四階段仍然困擾著科學工作者。
(2)米勒實驗
在實驗室條件下，美國科學家米勒模擬原始地球條件，即選取原始大氣中的各種成分混合模擬為原始大氣，模擬閃電和宇宙射線給混合氣體提供能量，激發混合氣體。實驗結果發現產生了組成生命物質的有機小分子。
米勒實驗的結果表明：在類似于原始地球的條件下，無機小分子可以生成有機小分子。為化學進化觀點提供了從無機小分子到有機小分子的證據。
對于神創論、自然發生論、生生論、宇宙生命論和化學進化論等有關生命起源的幾種觀點可以采用列表比較的方式進行學習。
例題精講
例1 19世紀60年代，法國學者巴斯德為探索生命的起源，進行了著名的“鵝頸燒瓶”實驗，巴斯德的“鵝頸燒瓶”實驗支持的觀點是（　　）
A.自然發生論
B.生生論
C.化學進化論
D.宇宙生命論
解析：巴斯德實驗研究的問題是生命能否自然發生，實驗結論是新生命絕對不能由非生命物質自然發生，這一實驗否定了自然發生論，支持生生論。
答案：B
例2地球是生命的家園，不但曾經形成了原始生命，還為生命的生存和發展提供了條件，現在的地球經常出現雷鳴電閃和火山噴發等現象，在現在的環境條件下，地球上會不會再形成原始生命？___，原因是____。
解析：本題主要考查對生命起源的化學進化過程的理解。解答本題要從比較現在地球環境條件和原始地球條件入手，分析現在地球環境條件具不具備原始生命誕生的條件的。形成原始生命的條件是原始大氣、高溫、雷電和紫外線等，場所是原始海洋。現在的地球條件與幾十億年以前的地球相比完全不同，現在的大氣成分主要是氧和氮氣，不同于原始大氣；現在也沒有持續不斷的雷電；地球表面和海洋的溫度也大大降低。總之，現在的地球已經不具備形成原始生命的條件和場所。現在地球上出現的雷鳴電閃和火山噴發并沒有改變地球環境條件。
答案：不會　現在的地球環境已經不具備形成原始生命的條件和場所
第2節　生物的進化
學習目標
列舉古生物學化石方面的證據說明生物是進化的
學習重點
生物化石的形成過程和化石記錄的生物進化趨勢
名師指津
一、生物進化的化石記錄
1.進化論認為，生物在與環境的相互作用中，總是一代又一代地發生著改變，這就是生物進化。
2.自然界中曾經生活的生物所留下來的化石是生物進化的最有說服力的證據。化石是指保存在地層中的古代生物的遺體、遺物和遺跡。最常見的化石是由牙齒和骨骼形成的。
地層是逐年沉積而成的，一般來說，先沉積的地層在下面，所以下層地層的年代比上層的古老。不同生物化石的出現和地層的形成，有著平行的關系。各類生物化石在地層中按一定順序出現，這成為生物進化最可靠的證據之一。對不同地層中的化石進行分析比較發現：
（1）最古老的地層中沒有化石。
（2）從大約39億年前的地層中開始發現生物化石。
（3）越古老的地層中，成為化石的生物越簡單、越低等，越晚形成的地層中成為化石的生物越復雜、越高等。
（4）古老的地層中水生生物的化石較多；晚形成的地層中陸生生物的化石較多。
地球上的生物是經歷了漫長的地質年代逐漸演化而來的，其總的進化趨勢是：從簡單到復雜、從低等到高等、從水生到陸生。
一些過渡類型的生物化石，可以揭示出不同生物之間的進化關系。1860年，在德國的巴伐利亞省，發現了第一個始祖鳥化石。始祖鳥的身體大小如烏鴉，它身上有爬行類的許多特征：嘴里有牙齒，有一條長尾，指端有爪。但它又具有鳥類的一些特征：有羽毛，而且有分化，具有前肢，嘴的外形像喙，在骨骼上也表現出一些鳥類特征。據此，科學家認為，始祖鳥與鳥類及古代爬行動物有親緣關系，鳥類起源于古代的爬行動物。
二、地球上的生命史
地球的發展歷史被劃分為若干地質年代，主要包括太古代、元古代、古生代、中生代和新生代等，每代再劃分為若干紀。在每個地質年代，由于環境的不同，地球演化和氣候劇變，原始生命也在不斷改變、演化，形成了適應不同環境的生物，表現出生物的多樣性。地球上生物進化的歷史，實際上就是地球演化史和整個自然界的發展史。
識記五個地質年代的名稱時，可通過簡化，加深記憶，即只記每一地質年代名稱的第一個字：“太”“元”“古”“中”“新”。
三、達爾文和他的“自然選擇學說”
英國生物學家達爾文在長達5年的環球航行和考察中發現，古代生物遺骸與現代生物在形態上有不同，同種生物在不同環境中，其形態結構也有差異，有一些生物只出現在特定的環境中。由此他意識到，各種生物發生著適應環境的變化，這種變化與環境的影響有關系。
達爾文還注意到很多野生原種經過人們代代的精心選擇和培育，逐漸形成了人們飼養的動物和栽培的植物，而這些都是人們按不同需要培育成的不同品種，是人們有意識培育出來的。這就是人工選擇。
達爾文從人工選擇以及馬爾薩斯的為生存而斗爭的觀點中得到啟發，提出了以自然選擇學說為核心的生物進化理論：在競爭生存空間或有限的自然資源時，生物在適應環境變化的過程中，發生微小變異的個體更能適應環境，這樣的個體更容易生存和繁殖后代。環境選擇具有微小有利變異的個體作為下一代的親本，這樣，經過許多代以后，微小的有利變異在物種內積累起來，一個更加適應環境和生命力更強的新物種形成，這就是“自然選擇”。
自然界中的生物，通過激烈的生存競爭，適應環境的生存下來，不適應環境的被淘汰，即適者生存，不適者被淘汰，這就是自然選擇。所以目前在地球上生活的各種生物大多是適應環境的。自然界的環境有各種類型，不同的環境對生物的差異進行選擇，形成了適應不同環境的生物，同時，也產生了生物的多樣性。達爾文的自然選擇學說的要點為：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和適者生存。
例題精講
例1 下列各項是人們對不同地層中發現的古代生物化石的不同認識，其中不科學的是（　　）
A.不同地質年代的生物化石反映了不同的生活環境
B.在越晚的地層中發現的生物化石所反映的生物的形態結構越復雜
C.生物化石是目前唯一能證明生物進化的證據
D.生物化石可以反映自然界生物的進化趨勢
解析：在地球的形成過程中，古代生物的遺體、遺物和遺跡會在特殊的情況下保存在沉積巖地層中，成為化石。通過研究不同地層中的生物化石，可以判斷生物的總的進化趨勢，所以化石是研究生物進化的最有利證據。
答案：C
例2 已知物種A的化石比物種B的化石在地層中出現得晚，由此可知 （　　）
A.物種A比物種B結構復雜
B.物種A比物種B數量多
C.物種A與物種B一定有親緣關系
D.物種A一定從物種B進化而來
解析：化石記錄顯示：在越古老的地層里，成為化石的生物越簡單、越低等，而在越晚的地層里，成為化石的生物越復雜、越高等。物種A和物種B的化石出現在不同的地層里，只能反映出二者在結構上的不同，分類地位上的不同，與選項B、C、D所提供的內容沒有直接關系。
例3 觀察下圖，判斷在一個經常刮海風的島上，哪種昆蟲的數量較多？為什么？
解析：這是一道運用自然選擇學說的主要內容解釋自然現象的題目，具有一定的難度。生物都要適應環境才能生存，有翅能讓昆蟲飛行，但在經常刮海風的海島上，有翅的昆蟲卻很難生存。
答案：無翅或殘翅的昆蟲數量較多。這是自然選擇的結果。因為海島經常刮海風，那些有翅能飛的昆蟲，常常被風吹到大海里，生存和繁殖的機會就較少；而無翅或殘翅的昆蟲，由于不能飛翔，就不容易被風吹到海里，因而生存和繁殖后代的機會就較多，因而經過很長時間的自然選擇以后，無翅或殘翅的昆蟲數量明顯增多。
第3節　人類的起源與進化
學習目標：
1.了解人類的分類學地位和人類具有的獨有特征；
2.理解人類和類人猿的關系；
3.掌握研究人類起源的方法；
4.理解人類發展中的四個階段對人類進化的重要作用。
重點和難點：
1.分子生物學研究的證據；
2.人類發展過程中四個階段中的主要特征；
3.從古猿到人的過渡．
名師指津
一、類人猿與人類有極為相似的特征
類人猿也叫猿類，包括大猩猩、黑猩猩、猩猩和長臂猿等，是靈長目猩猩科和長臂猿科的總稱。這些動物與人類的親緣關系最為接近，形態結構與人類十分相似，所以統稱類人猿。現在生存的類人猿叫做現代類人猿，古猿則叫化石類人猿。
類人猿與人類的相似特征有：具有復雜的大腦和寬闊的胸廓，具有與人類相似的面部表情，骨骼組成也相似。
類人猿與人類的相似特征還可以表現在牙齒的數目與結構、眼的位置、外耳的形狀、血型、行為表現以及壽命長短等方面。達爾文在仔細比較了人和現代類人猿的相似之處后，提出人類和類人猿的共同祖先是一類古猿。
二、猿向人的過渡
類人猿在形態結構上確實與人有許多相似之處，但類人猿與人類還是有本質的區別：運動方式不同，類人猿主要是臂行，人類則是直立行走；制造工具的能力不同，類人猿可以使用自然工具，但是不會制造工具，人類可以制造并使用各種或簡單或復雜的工具；腦發育的程度不同，類人猿腦容量小，沒有語言表達能力，人腦的腦容量大，具有很強的思維能力和語言表達能力。現代人牙齒的形狀和分布與現代類人猿的也有明顯不同。
人類起源于古猿的證據很多：埃及發現的古猿頭骨化石，我國也陸續發現了許多類似的古猿化石，這些都說明人、猿具有共同的祖先。
現代類人猿和人類的共同祖先是森林古猿。古猿營樹棲生活，由于造山運動和氣候的劇烈變化，迫使一些古猿成群地轉向地面生活，由于環境的改變和自身結構的變化，一代一代地向著直立行走的方向發展，最終進化為人類的最早祖先，而仍然樹棲生活在森林中的一些古猿，則進化為現代類人猿的祖先。
兩足直立行走是人類祖先與猿分界的重要標志。
三、人類的進化階段
根據發現的古人類化石，科學家公認人類的進化歷程可分為南方古猿階段、能人階段、直立人階段和智人階段。
1.南方古猿生活在距今約100萬～400萬年前，能直立行走，但腦容量還處于猿的水平，約450～500 mL，犬齒變小，既有猿的特征，也有人的特征。
2.能人或早期猿人是現在找到的最早的人屬成員，生活在距今200萬年前，能人的腦容量擴大，男子為700～800 mL，女子為500～600 mL。可能已具有語言能力。可以使用和制造一些石器。
3.直立人化石廣泛分布于非洲、亞洲和歐洲。直立人大約出現在距今200～180萬年前，直立人的身高約為150 cm，其骨骼支架和現代人很相似，但顱骨還帶有原始的形狀。他們的腦容量在800～1100 mL之間，其高限已經和現代人腦容量相接近。能制造工具，會用火，已經有一定的語言能力。
4.我們現代人就屬于智人，智人分為早期智人或古人和晚期智人或新人兩類。兩者屬同一個種，他們的差別只是亞種水平上的差別。早期智人生活于距今4萬～25萬年前，發現最早的早期智人是尼安德特人，簡稱尼人。尼人的形態特征介于晚期猿人與現代人之間：身高160 cm，眉脊很突出，額明顯后傾，腦容量平均達1 400 mL，表明他們的智力已相當發達。尼人能夠制造較復雜的石器工具，并能人工取火。晚期智人又稱新人，在距今約4萬年前開始出現。晚期智人的前部牙齒和顏面都較小，眉脊降低，顱高增大，這些特點在現代人身上更為明顯。
四、人種
人種或種族是指在體質特征，如膚色、眼色、發型、發色、身長、面型、頭型、鼻型等，以及血型、遺傳性疾病等方面具有某些共同遺傳性狀的人群。在生物學上，現代人類都屬于智人種。
1870年，英國赫胥黎把人類劃分為四個人種：蒙古利亞人（即黃種人）、高加索人（即白種人）、尼格羅人（即黑種人）和澳大利亞人（即棕種人）。
例題精講
例1 人類起源于（ ）
A.類人猿
B.黑猩猩
C.森林古猿
D.長臂猿
解析：森林古猿最初都生活在茂密的叢林中，后來，由于一些地區氣候發生變化，導致森林減少，使得一些地區的森林古猿被迫到地面上尋找食物，在適應環境的過程中，經過漫長的年代，逐漸進化成人類，而始終生活在樹林中的森林古猿則進化成現代類人猿。所以，人類和類人猿的共同祖先是森林古猿，而人類并不是起源于類人猿。
答案：C
例2 由于造山運動和氣候劇變，迫使一部分森林古猿在地面上生活，在適應地面環境的過程中，形態結構逐漸發生變化，最終演化成現代人類。現在由于森林面積大量減少，現代類人猿的生活面積日漸減少，那么，現代類人猿會不會也慢慢進化成人類呢？請說明你的判斷理由。
解析：1 000萬年～2 000萬年前的地質變化，導致了地球上自然環境的改變，原本適應樹棲生活的一支森林古猿，由于特殊的原因，其中包括森林面積的減少，從而下到地面生活，在適應變化了的環境的過程中，自身形態結構逐漸發生了變化，并一代一代地保持下來，逐漸進化成人類，從而使人類起源成為可能。而解答本題的關鍵是從現在的地球環境條件和原始的地球條件入手，分析得出現在的地球條件并不具備使現代類人猿進化成人類的可能性。
答案：現代類人猿在形態結構、生理特點等方面與古猿存在著一定的差別，而且現在地球上的自然環境也發生了變化，雖然森林面積也在減少，但除此而外，其他的地球環境條件與以往的地球環境條件完全不同，不具備使現代類人猿再進一步進化成人類的可能性。
例3 (2006浙江溫州中學自主招生)在人類進化的階段中，腦容量最大的是…（ ）
A.南方古猿
B.能人
C.直立人
D.智人
解析：南方古猿的腦容量約450～500 mL；能人的腦容量擴大，男子為700～800 mL，女子為500～600 mL；直立人的腦容量在800～1 100 mL之間，其高限已經和現代人腦容量相接近；智人的腦容量平均達1 400 mL。
答案：D
第1節　生物的分類
學習目標：
了解生物分類的等級，生物在分類上的地位。
名師指津
一、科學家進行生物分類的方法
為了便于認識地球上約35萬種植物和150多萬種動物，根據生物的某些特征將它們分門別類，這就是生物分類。生物學家根據生物性狀差異的程度和親緣關系的遠近，把它們分成不同等級的分類單位。它們從大到小依次是：界、門、綱、目、科、屬、種。把各個分類等級按其高低和從屬關系順序地排列起來，就構成生物分類的階層系統。
每個分類等級中都會有許多生物，但在一個種里，只有一種生物，“種”是最基本的分類單位，同種生物的親緣關系是最密切的。為了便于人們按照統一的標準識別生物，生物學家依據生物之間的特征差異，編出生物檢索表。通過自己嘗試編制檢索表，體會生物分類的方法：將生物的某一性狀特征分為對立的兩類，具有相似性狀的生物歸為一類，與此性狀相異的歸為另一類，特征相反的兩類性狀相對排列；以此類推，在每個類別中再尋找另外一些特征，依據新的性狀差異繼續歸類、相對排列，直到確定出不同種生物的分類地位為止。隨著生物科學的發展，一些新的分類方法逐漸被引入生物分類學領域中，如植物的分類已經不僅以形態結構為依據，而且增加了生理學、生物化學、遺傳學和古植物學等學科的相關依據，從而使生物分類的方法更為科學合理和準確可靠。
分類的方法有多種多樣，目前生物學家普遍采用的是根據生物的相似性和親緣關系將生物歸入不同的類群，即通常根據生物的形態、結構和生理特征進行分類。
嘗試對生物進行分類。首先要
對圖片和實物進行認真觀察，歸納生物之間的共性，找出它們的差異；然后制定分類依據，根據分類依據對生物進行分類。
二、生物的命名
瑞典科學家林奈在吸取前人經驗的基礎上，在《自然系統》這本書中正式提出科學的生物命名法——雙名法。按照雙名法，每個物種的科學名稱（即學名）由兩部分組成，第一部分是屬名，第二部分是種名。雙名法的生物學名部分均為拉丁文，并為斜體字；命名者姓名部分為正體。例如，銀杉的學名為Cathaya argytophylla Chun et Kuang。
生物俗名雖然形象、生動、簡潔，但往往因為同物異名、異物同名和讀音誤解等，引起生物名稱的混亂和交流研究的許多困難，所以生物的名稱從多種多樣到全世界統一，有利于世界范圍內的學術交流和研究。
例題精講
例1 下列各項中，正確的是（ ）
A.一個物種就是一個生物
B.在標牌上給生物進行科學命名一般都是用英文
C.在各個分類單位中，同種的生物個體之間的親緣關系最近
D.抗銹病易倒伏小麥與易染銹病抗倒伏小麥是兩個不同的物種
解析：本題旨在考查對本節基礎知識的靈活掌握情況，物種是一種生物個體的總和，不是一個生物；在標牌上給生物進行科學命名一般都是用斜體拉丁文；抗銹病易倒伏小麥與易染銹病抗倒伏小麥是同一物種中的不同品種。一般來說分類單位越小，其中的生物種類越少，相似之處和共同基因就越多，親緣關系就越近，種是最基本的分類單位，同種中的生物個體之間共同基因最多、親緣關系最近。
答案：C
例2 植物分類的主要依據是（ ）
A.根、莖、葉
B.根、莖、葉和果實
C.花、果實和種子
D.葉、果實和種子
解析：植物的根、莖、葉、花、果實和種子的形態結構都是植物分類時應仔細觀察的對象。根、莖、葉生長周期較長，形態結構方面的變異較多，就算是親緣關系較近的生物體差距也很大，如蘿卜和白菜的根差別很大，但它們的親緣關系很近。而花、果實、種子在進化過程中相對比較穩定，變化不是很大，常用來作為植物分類的主要依據。
答案：C
例3 生物分類的最基本單位是（ ）
A.科 B.目
C.屬 D.種
解析：種是最基本的分類單位，它是一群表型特征高度相似，親緣關系極其相近，與同屬內其他種有著明顯差異的物種的總稱。
答案：D
例4下列按照從大到小順序進行分類的單位依次是（ ）
A.界、門、科、目、屬、綱、種
B.界、門、綱、目、科、屬、種
C.界、門、目、屬、綱、種、科
D.界、屬、門、科、目、綱、種
解析：生物學家根據生物性狀差異的程度和親緣關系的遠近為依據，可將生物分成不同的等級，從大到小依次是界、門、綱、目、科、屬、種。
答案：B
第2節　植物的主要類群
學習目標
初識植物系統進化樹,了解不同植物類群之間的親緣關系;認識不同植物類群的形態結構特征,生活方式,與人類的關系.
通過對不同類群植物的學習,進一步體會植物種類的多樣性;強化生物進化的觀點;通過對不同類群植物與人類關系的學習,增強生物科學的價值觀,強化熱愛植物,保護植物的情感.
名師指津
一、植物進化系統樹
自然界已知的植物約有33萬種，根據植物形態結構、生理和生活習性的不同，將它們分為不同的類群，主要有藻類植物、苔蘚植物、蕨類植物和種子植物等。
不同的植物類群之間，有著遠近不同的親緣關系，植物的進化關系為：藻類植物→苔蘚植物→蕨類植物→裸子植物→被子植物。
二、藻類植物
1.藻類植物的主要特征
藻類植物大都生活在水中，少數種類生活在潮濕的地表。藻類植物的結構比較簡單，沒有根、莖、葉等器官的分化，有些種類屬于單細胞生物。藻類植物細胞里都含有葉綠素和類胡蘿卜素，能進行光合作用，有些藻類植物因含有其他色素，呈現不同的顏色。
2.藻類植物與人類的關系
藻類植物的光合作用效率高，能釋放大量的氧；還可食用、藥用、作為魚類餌料，及用來監測水質。
不要混淆藻類植物和單細胞植物。藻類植物多為單細胞植物（常見的單細胞植物有小球藻、衣藻、原球藻等），但也有很多多細胞群體，如海帶、紫菜、巨藻等。
三、苔蘚植物
1.苔蘚植物的主要特征
苔蘚植物大多生活在潮濕的陸地環境中，一般都有莖和葉，但莖中沒有輸導組織，具有假根，葉可進行光合作用和吸收水分、無機鹽。
2.苔蘚植物與人類的關系
苔蘚植物可保持水土、指示土壤的酸堿性、監測空氣污染的程度，是監測空氣污染的指示植物。
四、蕨類植物
1.蕨類植物的主要特征
蕨類植物生活在陸地的陰濕環境中，有真正的根、莖、葉等器官，并有輸導組織和機械組織，因此能更好地適應陸地環境。在葉的背面有孢子囊群，內有孢子，孢子的繁殖離不開水。
2.蕨類植物與人類的關系
大量的古代蕨類植物形成了煤炭，現存的蕨類植物還可食用、入藥，作觀賞植物、肥料。
蕨類植物是地球上最早出現的陸生植物類群，具有4億多年的悠久歷史。它在植物界的發展、演化過程中，具有承前啟后的作用。
五、種子植物
1.種子植物是植物界中最高等的類群，有兩個基本特征：體內有維管束——韌皮部和木質部；能產生種子并用種子繁殖。種子植物根據種子外是否有果皮包被著，可以分為裸子植物和被子植物。裸子植物的種子裸露，沒有果皮包被。植物界中最高等、種類最多、分布最廣、與人類關系最密切的是被子植物。被子植物一般都具有根、莖、葉、花、果實和種子，種子外面有果皮包被著。
2.種子植物與人類的關系最密切，在人類生活的衣食住行中的應用都很廣泛，特別是對改善環境質量有很大的作用。
例題精講
例1 分析植物進化系統樹，可以看出植物的進化順序為（ ）
A.藻類植物、苔蘚植物、裸子植物、蕨類植物、被子植物
B.蕨類植物、藻類植物、苔蘚植物、裸子植物、被子植物
C.藻類植物、苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物、被子植物
D.藻類植物、苔蘚植物、裸子植物、被子植物、蕨類植物
解析：植物的進化順序體現為從簡單到復雜，從低等到高等，從水生到陸生。藻類植物結構最簡單，只有單細胞或多細胞，無器官的分化。陸生植物中苔蘚植物無根，雖然有莖和葉，但莖葉里無輸導組織。蕨類植物的生殖離不開水；裸子植物和被子植物都能產生種子，但被子植物的種子外有果皮包被著，在不良環境中果皮可起保護作用，因而更有利于繁殖后代。
答案：C
例2 苔蘚植物可作為監測植物是因為（ ）
A.苔蘚植物是低等植物
B.葉很薄，對有害氣體敏感
C.一旦干燥容易死亡
D.根容易吸收有害物質
解析：苔蘚植物的葉非常薄，一般只有一層細胞，各種有害氣體很容易從葉的背腹兩面進入細胞殺死葉、莖，所以苔蘚植物對污染的空氣十分敏感，不能在有污染的地域生存。從而可以用苔蘚植物的生存狀況來檢測某地域的大氣污染程度。
答案：B
例3 為什么在陸地上到處可見種子植物？
解析：種子植物之所以能在地球上的各種環境中生存，與它的自身結構有很大關系，其中能形成種子就是一個重要原因。種子的外面有種皮，保護著內部的結構；在子葉或胚乳里儲存著營養物質，在比較干旱的地方也能萌發，如果遇到的外界情況不適于種子的萌發，它就可以待到條件適宜的時候再萌發，這樣，種子植物在繁殖后代上徹底擺脫了水的限制。
答案：種子植物的自身結構有很多方面都能適應陸地環境，其中，能形成種子是一個重要原因。種子外有種皮保護，內部儲存著營養物質，種子自身的生命力很強，在條件適宜的情況下才會萌發。
第3節　動物的主要類群
學習目標
通過認識動物系統進化樹，了解不同動物類群之間的親緣關系；通過“對某些動物進行分類”等各種活動，認識無脊椎動物主要類群的常見種類和特征，認識脊椎動物與人類的密切關系；認識脊椎動物主要類群的常見種類和特征。
學習重難點
1．無脊椎動物的類群及特征
2．脊椎動物的類群及特征
名師指津
一、動物進化系統樹
通過對不同動物的解剖，可以發現有的動物體內有脊椎骨，有的動物體內沒有脊椎骨，根據體內有無脊椎骨，我們可以將所有的動物分為脊椎動物和無脊椎動物兩大類。無脊椎動物包括原生動物、腔腸動物、扁形動物、線形動物、環節動物、軟體動物、節肢動物、棘皮動物等類群；脊椎動物包括魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類。
根據不同動物類群的差異程度，可以推斷出無脊椎動物的進化關系為：原生動物→腔腸動物→扁形動物→環節動物→軟體動物→節肢動物→棘皮動物。
最早出現的原始脊椎動物是生活在水中的魚類，逐步進化為原始兩棲類，再進化成爬行類，某些爬行類進化為鳥類和哺乳類等。
地球上的動物是經過漫長的年代逐漸進化來的，地球上出現最早的動物是單細胞的原生動物，最晚出現的是鳥類和哺乳動物。地球上的動物經歷了從簡單到復雜、從低等到高等、從水生到陸生、從種類少到種類多的進化過程。
二、無脊椎動物的主要類群
1.原生動物是最古老、最原始、結構最簡單的動物，身體微小，整個身體只由一個細胞構成。多數生活在水中和潮濕的土壤中，少數營寄生生活。原生動物與人類有著密切關系，如可作為魚的餌料、凈化污水、寄生在人和動物體內使人和動物得病等。
2.腔腸動物是生活在水中的多細胞動物，它們的身體由兩層細胞及其圍成的一個消化腔組成，有口無肛門，身體呈輻射對稱。腔腸動物有較高的營養價值，可作藥用、形成石油等。
3.扁形動物的身體背腹扁平，兩側對稱。無體腔，生活在水中和潮濕土壤中，有的寄生在人和動物體內，使人和動物得病。
4.環節動物的身體呈蠕蟲狀，細長而柔軟，由許多體節構成，有體腔，大多為蠕動爬行。環節動物在食品、醫藥、飼料、魚的餌料、改善環境等方面有廣泛的應用。
5.軟體動物種類繁多，身體柔軟，分為頭、足和內臟團三部分，體外有外套膜，身體表面有貝殼或被外套膜包被的內殼。可食用、作餌料或飼料等，有的危害農作物和貝類養殖。
6.節肢動物是動物界中種類最多、數量最大、分布最廣的一個類群。身體由許多體節構成，并且分部，體表都有外骨骼，附肢分節，運動靈活，頭部器官發達。節肢動物與人類生活、健康和經濟等方面都有著十分密切的關系。
7.棘皮動物全部生活在海水中，成體大多呈輻射狀對稱，多數具有內骨骼，體表有棘狀突起，以體表的皮鰓呼吸，以腹面的管足捕食。部分棘皮動物因富含蛋白質有較高的營養價值。
三、脊椎動物的主要類群
1.魚類終生生活在水中，體表覆蓋有鱗片，身體一般呈流線型，用鰭游泳，用鰓呼吸。可食用，可制成各種產品，在人類生活中有重要作用。通過混合放養，可以提高淡水養魚的產量。
2.兩棲類中少數種類終生生活在水中，少數種類的幼體生活在水中，用鰓呼吸，成體營水陸兩棲生活，用肺呼吸，皮膚裸露，有輔助呼吸的作用。可捕食害蟲，可食用、藥用，與人類生活關系密切。這類動物是由水生向陸生過渡的類型。
3.爬行類是一類真正適應陸地生活的動物，有些種類后來又回到水中生活。體表都覆蓋著鱗片，用肺呼吸，體內受精，受精卵外有卵殼保護，體溫不恒定。
4.鳥類身體被覆羽毛，前肢變成翼，骨中空，用肺呼吸，體溫恒定，卵生，適應飛行生活。鳥類對人類的益處極大而害處極小，因此我們要愛護鳥類。
5.哺乳動物是脊椎動物中最高等的一個類群，體表被毛，胎生哺乳，恒溫，大腦和感覺器官發達，對外界適應能力強，分布廣。在人類生活中有著重要作用，但受到人類活動的影響，野生哺乳動物資源要加強保護。
例題精講
例1 下列有關蚯蚓對自然環境有多種影響的敘述中，不正確的是（ ）
A.蚯蚓在土壤中蠕動爬行時，會破壞植物的根系
B.蚯蚓的糞便中含有較多的肥料
C.蚯蚓可以清除土壤中的大量垃圾
D.蚯蚓的活動還可以改良土壤，有利于植物根的呼吸
解析：蚯蚓在土壤中活動時，可以使土壤疏松，有利于根的呼吸。蚯蚓取食的主要是枯枝落葉，而垃圾中很大一部分成分是腐爛的有機物，所以蚯蚓通過取食，消化了大量的垃圾，由于它的消化腔結構簡單，很多物質沒有被吸收，因而其糞便中含有很多的肥料。
答案：A
例2 鯽魚、青蛙、蛇、龜、大象在形態結構上千差萬別，但它們可以同屬于一個類別，為什么？
解析：鯽魚生活在水中，屬于魚類；青蛙營水陸兩棲生活，屬于兩棲類；蛇和龜都屬于爬行類；大象屬于哺乳類，雖然它們的形態結構有很大差異，但體內都有脊椎骨，屬于同一個亞門，即脊椎動物亞門。
答案：上述五種動物體內都有脊椎骨構成的脊柱，同屬于脊椎動物。
例3 青蛙既不能完全在水中生活，又不能完全在陸地生活的主要原因是（ ）
A.青蛙體表裸露，容易喪失體內的水分
B.青蛙的呼吸依賴肺和皮膚兩種器官
C.青蛙在水中或陸地上都不能獲得足夠的食物
D.青蛙的身體散熱快，不能長時間留在水中
解析：青蛙的肺結構簡單，肺泡數目少，只通過肺不能完全滿足身體對氧的需要，所以青蛙還要依賴裸露的皮膚輔助呼吸，而皮膚呼吸時要保持濕潤，這樣青蛙就不能離開水，而由于肺功能的不足，無法獲得水中的氧氣，也使得它不能完全在水中生活。
答案：B
第4節　細菌、真菌和病毒
學習目標
1.掌握病毒的營養方式
2. 掌握真菌的生存環境和繁殖方式
3. 掌握細菌的生活方式和繁殖方式
名師指津
一、細菌
1.細菌的結構特征
細菌是具有細胞結構的單細胞生物，它的細胞由細胞壁、細胞膜、細胞質和擬核（未成形的細胞核，即遺傳物質集中的區域）等部分構成。有些細菌還有鞭毛、莢膜、芽孢等特殊結構。鞭毛能轉動，可以使細菌在水中游動；莢膜具有保護和營養作用；芽孢是細菌細胞內形成的對不良環境有抵抗力的休眠體。
2.細菌的營養方式
有些細菌能夠利用太陽能或化學能將二氧化碳等無機物合成自身需要的營養物質，但絕大多數細菌的細胞里沒有葉綠體，只能利用現成的有機物來維持生活，這種營養方式叫做異養。異養主要有腐生和寄生兩種，從活的生物體內吸取有機物的方式叫寄生；靠分解動植物的遺體，從中吸取有機物來維持生活的方式叫腐生。
知識拓展 硝化細菌指利用氨或亞硝酸鹽作為主要生存能源，以及能利用二氧化碳作為主要碳源的一類細菌。硝化細菌是一種化能自養菌。
光合細菌是利用光能在厭氧的條件下進行光合作用的有益微生物，廣泛分布于水、土里，特別是在被有機質污染的水體中，每1克風干土中光合細菌的含量高達10萬到100萬個。
二、真菌
1.酵母菌
（1）觀察酵母菌的實驗
首先要制備酵母菌培養液，可選用質量分數為3%～5%的蔗糖溶液，然后取一些鮮酵母或酒曲、發面（取一些葡萄果皮或者霉爛而發出酒味的水果皮也可以），放入蔗糖溶液中。將培養液放到溫暖的地方（30 ℃左右）培養2～3天，酵母菌就會大量繁殖起來。如果培養的時間更長一些，還可以觀察到進行出芽生殖的酵母菌。然后制作臨時裝片，染色后用顯微鏡觀察。
（2）酵母菌的結構及其生殖方式
酵母菌是單細胞個體，呈卵形，具有細胞壁、細胞膜、細胞質和細胞核，細胞質內有明顯的液泡（如下圖A）。與細菌細胞相比，酵母菌具有真正的細胞核；與綠色植物的細胞相比，酵母菌沒有葉綠體。在顯微鏡下，我們還可以觀察到成熟酵母菌上會生出芽體，芽體長大后脫離母體，成為一個新的酵母菌，這就是酵母菌的出芽生殖（如下圖B）。
（3）酵母菌的營養方式
酵母菌不含葉綠體，因此營腐生生活。它在有氧氣和無氧氣的條件下都能生活，在有氧氣的條件下，酵母菌把葡萄糖徹底分解成二氧化碳和水，并且釋放出較多的能量，供生命活動利用；在沒有氧氣的條件下，酵母菌則把葡萄糖分解成二氧化碳和酒精，同時釋放出較少的能量，供生命活動的利用。
2.霉菌
霉菌不是分類學上的名詞，而是對一些“絲狀真菌”的統稱。霉菌通過菌絲吸收營養物質，進行腐生生活。常見的有青霉和曲霉，它們的菌體是由許多菌絲組成，菌絲間具有橫隔，每個細胞都有細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核等結構。
青霉和曲霉的菌絲，有的長在營養物質的表面并向上生長，叫做氣生菌絲；有的蔓延到營養物質的內部，并吸收有機養料，叫做營養菌絲。兩者最明顯的區別在于它們的孢子著生狀態不同，如上圖。
3.蘑菇
蘑菇屬于大型食用真菌，也是由許多菌絲組成的，地下部分的菌絲從營養源中吸收營養物質；地上部分的菌絲則緊密地結合在一起，形成菌柄和菌蓋。蘑菇是進行孢子繁殖的。靈芝、冬蟲夏草、口蘑、香菇、木耳及銀耳是大型可食用的真菌。
真菌中既有單細胞的個體（如酵母菌），又有多細胞的個體（如霉菌、蘑菇）。真菌的細胞中有細胞核，但真菌不能制造有機物，一般營腐生或寄生生活，營養方式屬于異養型。在釀造業、農業及醫藥業中真菌有著廣泛的應用。
三、病毒
1.病毒的結構
病毒比細菌小得多，只能用納米（1 nm=1/1 000 000 mm）來表示它的大小，必須借助電子顯微鏡才能觀察到。病毒結構簡單，沒有細胞結構，只有蛋白質外殼和由核酸組成的內核兩部分，如下圖所示。
2.病毒的生活方式
病毒不能獨立生活，只能寄生在其他生物的活細胞里，利用寄主細胞里的物質，在自身遺傳物質的指導下制造出新病毒。病毒離開寄主細胞后，通常會變成結晶體，并且不再有任何生命活動，但一有機會侵入活細胞，生命活動又重新開始。
依據病毒的宿主的不同，可將其分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒三類。有些病毒能使人、動物或植物患病，對人類有害。例如甲肝、乙肝、乙腦、狂犬病、流感、艾滋病、口蹄疫、鴨瘟、水稻矮縮病等都是由病毒引起的。有些病毒可以用來預防和治療疾病，防治農業害蟲，對人類有益。
例題精講
例1 罐頭食品一般存放的時間較長，那么罐頭食品不易腐敗變質的原因是（　　）
A.密封很嚴，細菌沒有機會侵入
B.密封很嚴，細菌無法呼吸而死亡
C.封蓋前高溫滅菌，封蓋后罐內沒有細菌
D.高溫、高壓影響了罐內細菌的繁殖
解析：食品腐敗變質主要是腐生細菌大量繁殖的原因。罐頭食品在封蓋前先進行高溫滅菌，使罐內再沒有細菌，因此，罐頭食品長時間內不會腐敗變質。
答案：C
例2 為什么在夏季潮濕的食品、衣物和皮鞋常常發霉？
解析：霉菌主要包括青霉和曲霉，它們的菌體由許多菌絲組成，菌絲分為氣生菌絲和營養菌絲，營養菌絲從營養物質內吸收有機養料，進行腐生生活。它們靠孢子進行繁殖，孢子落在條件適宜的地方就萌發出菌絲，進而形成較大的菌落，即我們看到的霉點或霉斑。
答案：發霉是霉菌滋生引起的。霉菌是靠孢子進行繁殖的，孢子很輕，可以在空氣中飄蕩。夏天，受潮的食品、衣物和皮鞋給孢子的萌發提供了必要的環境條件和營養物質，所以這些物品容易發霉。
例3 (2006年湖南長沙畢業會考)病毒的營養方式是（　　）
A.自養
B.寄生
B.腐生
D.光合作用
解析：病毒是一類特殊的生物，它沒有細胞結構，不能進行光合作用自己制造有機物，它的營養方式是異養，營寄生生活。
答案：B
第1節　生態系統概述
學習目標
1．說出生態系統的組成。
2．描述生態系統中的食物鏈和食物網。
3．認同生態系統的自動調節能力是有限的。
名師指津
一、什么是生態系統
1.概念
在一定自然區域內，所有生物及其生活的環境共同構成生態系統。
2.生態系統的類型
自然界的生態系統大小不一，多種多樣。小如一滴湖水、培養著細菌的培養皿、小溝、小池、花叢、草地，大至湖泊、海洋、森林、草原以至包羅地球上一切生態系統的生物圈。生態系統有多種類型，除了自然生態系統外，還包括人工生態系統。
不能把生物和環境割裂，二者是有機的統一整體，也不能只看到某一種生物，這都不能叫做生態系統。
二、生態系統的組成
1.生物部分
（1）生產者：自養生物，主要是能進行光合作用的各種綠色植物，還包括一些能利用無機物合成有機物的細菌。
（2）消費者：異養生物，主要指直接或間接地以綠色植物為食的各種動物，還包括寄生生活的真菌、病毒和人。
（3）分解者：異養生物，主要是細菌和真菌，還包括蚯蚓、糞金龜子等腐食性的動物。
2.非生物部分
包括陽光、空氣、水、溫度、濕度和土壤等。
所有生態系統一般都有四種基本的組成成分，即非生物成分、生產者、消費者和分解者。
例題精講
例1在養花的過程中，經常給花澆水、施肥、松土、放在陽光下，天氣冷了，我們還要把花放在室內，而且一般一個花盆只栽一株植物，這體現了生物生存所需要的基本條件，與上述順序相對應，下列正確的是（ ）
①營養物質　②空氣　③陽光　④適宜的溫度　⑤一定的生存空間　⑥水
A.①③②⑤⑥④
B.⑥①②③④⑤
C.④⑤③⑥①②
D.③⑥④⑤②①
解析：此題考查的是生物圈為生物提供的基本條件，解決此問題，還要結合綠色植物的生理活動。給花澆水——體現了生物需要水；施肥——體現了生物生存需要營養物質；松土——體現了生物生存需要空氣；放在陽光下——體現了生物生存需要陽光；天氣冷了，我們還要把花放在室內——體現了生物生存需要適宜的溫度；而且一般一個花盆只栽一株植物——體現了生物生存需要一定的空間。
答案：B
例2 一個生態系統無論大小，都是由（ ）
A.生產者、消費者和分解者組成的
B.動物和植物組成的
C.生物部分和非生物部分組成的
D.所有生物組成的
解析：生態系統包括生物及其所生存的環境，即生態系統是由生物部分和非生物部分組成的。生物部分按照它們的作用又稱為生產者、消費者和分解者。非生物部分主要是陽光、溫度、空氣、水等。A、B、D三項中都缺少無機環境這一成分，B項中還缺少分解者。
答案：C
例3 目前餐桌上流行的各種蘑菇、香菇等在生態系統中的角色是（ ）
A.生產者
B.分解者
C.消費者
D.非生物
解析：蘑菇、香菇都是長在腐爛的樹木上的，它們是靠分解樹木中的有機物進行生存的，所以屬于分解者。
答案：B
例4生態系統中生產者、消費者、分解者之間的關系是（ ）
A.生產者依賴于消費者，消費者依賴于分解者
B.消費者依賴于生產者，生產者依賴于分解者
C.分解者依賴于生產者和消費者，消費者依賴于生產者
D.三者緊密聯系，缺一不可
解析：生產者綠色植物通過光合作用制造有機物，滿足自身生長需要，同時又為其他生物提供了物質和能量。消費者從生產者身上獲取物質和能量。同時，生產者和消費者遺體內的有機物又被分解者分解成簡單的無機物，歸還到無機環境中，再次被生產者利用，所以，三者之間是相互依存的關系，缺一不可。
　答案：D
例5 (2006年湖南郴州畢業會考)下列不能被稱為一個生態系統的是（ ）
A.一片森林
B.一塊菜地
C.一個湖泊
D.一種花
　解析：在一定區域內，所有生物及其環境的總稱叫生態系統。不能把生物和環境割裂開，二者是有機的統一整體，也不能只看到某一種生物，這都不能叫做生態系統。
答案：D
第2節　生態系統的結構和功能
學習目標
（1）總結生態系統的營養結構與功能有關的概念
（2）說出生態系統的營養結構——食物鏈和食物網
（3）分析生態系統中各種成分的能量關系，概述生態系統 中能量流動的特點；
（4）概述生態系統的功能以及特點。
名師指津
一、食物鏈和食物網
1.在生態系統中，各種生物之間由于食物關系而形成的吃與被吃的鏈條式食物關系，叫做食物鏈。食物鏈的環節可長可短。
2.一個生態系統中可以有許多條食物鏈，而且各條食物鏈之間彼此交錯，形成復雜的網狀聯系，從而形成食物網。
3.食物鏈和食物網反映了生態系統中各種生物之間復雜的食物關系，是生態系統的營養結構。
我們計算生態系統有幾條食物鏈時，應看清楚箭頭的指向，就是箭頭處的動物是以其箭尾處的動植物為食的。數食物鏈時，應從生產者開始順著箭頭的指向數。這就說明在一個生態系統中，常常有許多條食物鏈，而且這些食物鏈并不是孤立存在的。
二、生態系統的能量流動
生態系統的能量流動是沿著食物鏈和食物網進行的。所有生物生命活動所需的能量最終都來自太陽能。太陽能通過綠色植物的光合作用進入生態系統，然后經過食物鏈從生產者（綠色植物）轉移到消費者，由于生物都要進行新陳代謝而消耗了大量的能量，所以每一次只有10%～20%的能量從較低的營養級流向較高一級的營養級，能量在沿著食物鏈依次流動的過程中，會發生逐級遞減。
生態系統中能量是沿著食物鏈依次流動的，是單向、不能循環的。
三、生態系統的物質循環
生態系統的物質循環是指非生命物質在生物與環境之間的往返循環：綠色植物利用從環境中獲得的無機物質構成自身植物體，并通過食物鏈和食物網，流動到其他生物體內，其遺體通過分解者的分解，最終這些無機物質又返回到無機環境中。碳循環是其中非常重要的物質循環。
食物鏈、食物網是生態系統的營養結構，順著食物鏈和食物網這個渠道，有物質和能量的流動。生態系統中的生物及非生物通過能量流動和物質循環，從而緊密聯系，構成一個統一整體。
例題精講
例1 從營養結構上進行分析，生態系統中必不可少的部分有（　　）
①非生物環境　②生產者　③消費者　④分解者
A.①②③④
B.②③④
C.①②③
D.①③④
解析：食物鏈和食物網反映了生物之間因食物關系而形成的復雜關系，是生態系統的營養結構基礎。生態系統的生物部分包括生產者、消費者和分解者。
答案：B
例2 在一個草原生態系統中，數量最多的是（　　）
A.羊
B.綠色植物
C.狼
D.鼠
解析：生態系統中，能量在沿食物鏈各個環節的傳遞過程中逐級遞減。這樣，越流向食物鏈的后端，生物體的數量越少，儲存的能量越少，因而形成“金字塔”形的生物體數量與能量的關系。
答案：B
例3 (2006湖南湘潭畢業會考)下圖示生態系統中的各成分之間的關系，據圖作答：
（1）圖中標號____能利用光能制造有機物，是生態系統中的生產者。
（2）B和C在生態系統成分中統稱____。
（3）能分解生物遺體的D主要是自然界的哪些生物?______。
（4）D通過分解作用能促進自然界中二氧化碳等物質____。
（5）B、C、D的營養方式都是____（填“自養”或“異養”）。
（6）生態系統中各生物的生存除了需要陽光之外，還需要____等非生物條件。
解析：生態系統中的生產者一定是植物；動物屬于生態系統中的消費者；分解生物遺體的是細菌、真菌等；分解者主要分解動植物的遺體，促進二氧化碳等物質的循環；動物和細菌、真菌等體內都沒有葉綠素，不能進行光合作用，只能依靠現成的有機物作為食物，所以是異養；生態系統中的非生物因素主要包括陽光、空氣、水等。
答案：（1）A　（2）消費者　（3）細菌、真菌等　（4）循環　（5）異養　（6）水、空氣
例4以下為阿拉斯加苔原生態系統的食物網。請分析：
（1）在此生態系統的成分中，除了非生物的物質、能量和食物網中的生物外，還必須有____存在。
（3）寫出一條表示愛斯基摩人獲得能量消耗最少的食物鏈：_____。
解析：生態系統的成分包括生物和非生物部分，而生物部分包括生產者、消費者和分解者。生物從外界環境中吸收的某種物質，會隨著食物鏈在生物體內的濃度不斷增加，在食物鏈越末端的生物，這種物質積累得越多。
答案：（1）分解者　（2）愛斯基摩人　（3）地衣→馴鹿→愛斯基摩人
第3節　生態系統的穩定性
學習目標
1．理解生態系統穩定性的概念。
2．理解抵抗力穩定性和恢復力穩定性。
3．理解提高生態系統的穩定性的原理及方法。
名師指津
一、生態系統的穩定性
1.生態系統經過長期的發展過程，逐步形成了生物與非生物物質、能量之間以及生物與生物之間相對穩定、平衡的狀態，叫做生態系統的穩定性。
2.生態系統的穩定性包括一個自然生態系統內的生物種類和數量一般是相對穩定的，也指生物與環境之間的能量流動和物質循環也保持相對穩定。
3.生態系統的穩定性是一種動態的和相對的穩定狀態。
生態系統發展到一定的階段，它的生產者、消費者和分解者之間能夠較長時間地保持著一種動態的穩定，也就是它的能量流動和物質循環能夠較長時間地保持著一種動態的穩定。
二、生態系統具有一定的自我調節能力
生態系統的自動調節能力有大有小。一般地說，生態系統的成分越單純，營養結構越簡單，自動調節能力就越小，穩定性就越低。例如，在北極苔原生態系統，動植物種類稀少，營養結構簡單，其中生產者主要是地衣，其他生物大都直接或間接地依靠地衣來維持生活。假如地衣受到大面積損傷，整個生態系統就會崩潰。
相反，生態系統中各個營養級的生物種類越多，營養結構越復雜，自動調節能力就越大，穩定性就越高。
生態系統自我調節能力的大小與生態系統中的成分和營養結構的復雜程度有關。生態系統的自動調節能力是有限度的，當外來的干擾超過了這個限度，生態平衡就會遭到破壞。
三、生態系統穩定性的破壞
1.火山爆發、地震、雷擊引起的火災等自然因素可在瞬間使一些生態系統遭到毀滅性的破壞。
2.人類在生產、生活活動中對大自然不合理地開發，如修建大型工程、大量排放有毒物質、引進或毀滅某些生物種類、大量地使用農藥或化肥等，都會使生態系統的調節能力受到影響，進而破壞生態系統的穩定性。
由于人們生產生活活動不按生態規律辦事，對自然資源盲目地進行掠奪式開發，全世界的沙漠面積每年擴大5～7萬平方公里。全世界因沙漠化、鹽漬化和污染而失掉的耕地面積已達5億公頃左右。地球上森林面積已由19世紀的55億公頃減少到現在的28億公頃，隨著森林面積的減少，動物棲息的地方也在減少，不少的生物物種瀕臨滅絕的邊緣。如果我們還不注意維護生態系統的穩定性，就會遭到大自然更加嚴厲地報復！
例題精講
例1 某地農業部門在防治棉鈴蟲問題上，提出兩種方案：方案A是噴灑高效農藥，以便在短期內迅速消滅棉鈴蟲；方案B是放養棉鈴蟲的天敵——赤眼蜂，這樣雖然不能徹底消滅棉鈴蟲，但是能將棉鈴蟲的種群數量控制在較低的水平，而且不會造成環境污染。方案_____有利于提高農田生態系統的穩定性。原因是______。
解析：農田生態系統的生物種類單一，營養結構簡單，高效農藥雖然殺死了棉鈴蟲，但卻污染了環境，并且會使害蟲產生抗藥性，這些最終會完全破壞農田生態系統。
答案：B　利用自然界中正常的食物鏈來控制棉鈴蟲，不會對環境造成污染
例2 實施西部大開發，要切實搞好生態環境的保護和建設，大力植樹種草，治理水土流失，防止沙漠化等。
（1）從生態學上分析，改善西部地區生態環境首先必須解決的非生物因素是___。
（2）退耕還林還草的生態學原理是為了提高生態系統的_____能力。保護環境的關鍵是保護________。
（3）近年來北京等地區頻繁出現的“沙塵暴”和“泥雨”主要來自黃土高原和內蒙古地區，這說明森林等植被在_____等方面起著非常重要的作用。
解析：此題考查運用知識解決實際問題的能力。西部地區生態環境的特點是土地沙化嚴重，主要原因是人為的過度放牧、亂砍濫伐等破壞了生態系統的自動調節能力，使生態系統遭到破壞。
答案：（1）水　（2）自動調節　生態平衡　（3）防風固沙
例3 (2005湖南岳陽中考)在一個由草、野兔、狼組成的相對封閉的生態系統中，如果將狼殺絕，野兔的數量變化可用下列哪一曲線圖來表示（　　）
解析：本題主要考查生態系統的自動調節能力在維持生態平衡中的重要作用，同時結合曲線圖的分析考查探究方法的運用能力，曲線題是近年來中考的特點。本題中，將狼殺絕后，兔失去了天敵的控制而大量繁殖，隨著兔數量的增多，草越來越少，兔之間的生存斗爭加劇而導致大量死亡。
答案：C
第1節　人口增長與計劃生育
學習目標
1．了解世界和我國人口增長狀況
2．了解人口增長對環境、資源和生態平衡造成的影響，認識控制人口數量的重要意義。3．在討論控制人口數量和提高人口素質的相互關系以及人口數量與環境關系協調等問題的基礎上，理解計劃生育作為我國一項基本國策的重要性和必要性。
名師指津
一、世界人口的增長
1.世界人口呈快速增長趨勢，而且倍增期越來越短。到1999年，世界人口已突破60億大關。
2.中國近年人口出生率穩定在2%以下，并且還在不斷下降，屬于低生育率國家。到2000年，全國人口普查達到12.95億。
據聯合國有關方面的預測，世界人口的迅速增長，還將持續一個時期。但是由于社會經濟的發展和國家政策的影響，人口增長的速度將逐漸變慢。當人口生育減少，出生率同死亡率大致相等時，人口即停止增長，預測到22世紀初，世界人口將達到105億左右，那時，人口將停止增長。估計歐洲、北美洲的人口最先停止增長，非洲、亞洲南部則為最后。
二、地球的承載量是有限的
人口激增會對環境產生一系列影響，過量的人口對糧食、水、土地、能源的需求不斷加大，當前世界人口的快速增長與地球有限的容量之間產生了巨大的矛盾。
1.糧食問題
全世界的糧食安全形勢非常嚴重。人口增長速度大大高于糧食增產速度，糧食生產的不平衡導致了分配與消費的不均等。人口增多，耕地減少，糧食缺乏。目前全球大約有30個國家陷入糧食危機，大多為發展中國家。中國通過自力更生，用占世界7%左右的耕地養活了占世界22%的人口，創下了世界奇跡。節約糧食是我們每一個人都能做到的解決糧食問題的途徑。
2.水資源問題
人類的生活和生產活動每天都在消耗大量的水資源，據統計，目前被人類利用的地表淡水，已經超過可用總量的二分之一，全世界有60%的地區面臨供水不足，人口激增，引發水荒。不僅如此，水質污染，導致每年約有5億人因水源衛生條件差而生病。節約用水是每一個人都應該養成的良好的生活習慣。
當今世界人口增長快速，對資源的需求極多，而地球的承載量是有限的，于是導致產生糧食問題、資源問題（水問題）、環境問題等，要緩解地球壓力，就必須控制人口，實行計劃生育。
三、實行計劃生育是控制人口增長的有效方法
控制人口增長是解決人口與環境矛盾的有效方法，降低出生率則是控制人口的唯一選擇，實行計劃生育可以有效地降低人口出生率。
輕輕告訴你
為真理而斗爭是人生最大的樂趣。——布魯諾
計劃生育可以控制人口數量，提高人口素質，具體要求就是：晚婚——提倡比法定結婚年齡（男不得早于22周歲，女不得早于20周歲）晚2～3年結婚；晚育——提倡婚后推遲2～3年生育；少生——穩定低生育水平；優生——通過婚檢、孕檢和科學分娩等措施，提高后代的身體素質。
我國堅決執行計劃生育30年以后，人口年平均增長率遠遠低于世界人口年平均增長率。中國實行計劃生育有效地控制了人口增長，為解決世界人口問題作出了貢獻。
人口過度增長是導致生態平衡破壞的重要原因，為了子孫后代能有一個美好的環境，必須控制人口的增長，做到有計劃地生育。解決人口增長帶來的問題，最有效的辦法是控制人口數量，提高人口素質，我國政府把計劃生育列為一項基本國策，以控制人口數量；控制人口增長的具體要求是晚婚、晚育、少生、優生。
例題精講
例1 由于人口的激增，遭受破壞最嚴重的是（　　）
A.農業生產
B.城市環境
C.各種能源
D.生物圈
解析：人類的生存必然會依賴種種自然資源，如農業生產、城市環境和各種能源，而這一切的本質是因為大量人口對所處的生存環境造成壓力，就是所有生物的家——生物圈，所以，遭受破壞最嚴重的是生物圈。
答案：D
例2 計劃生育的具體要求中“少生”是控制人口過快增長的關鍵。下列關于“少生”政策的敘述中，正確的是（　　）
A.規定一對夫婦只生一個孩子
B.如果第一、第二胎的孩子有殘疾，允許生育第三胎
C.杜絕多胎生育
D.一對夫婦可生育二胎以內
解析：“少生”不是指只準生一個孩子，而是提倡一對夫婦只生一個孩子，在某些特殊情況下，可以生育第二胎，但要嚴格控制。在任何情況下，都不準生第三胎，杜絕多胎生育，穩定低生育水平。
答案：C
誤區警示 計劃生育是我國的一項長期的基本國策。作為一名中學生，要理解國家為了控制人口增長所采取的政策，各種計劃生育的宣傳廣告中都是一對夫婦只生一個孩子，但并不是強行規定只能生一個，少生是指穩定低生育水平。
例3 觀察漫畫《人與自然》，結合你學習的知識，完成下列問題。
（1）該漫畫反映了人類所面臨的什么問題？
（2）請分析造成這一問題的主要原因有哪些？
（3）作為公民我們應該怎樣做？
解析：這是一道開放性的題目。解決此題的關鍵是充分利用漫畫中提供的各種信息，有針對性地回答問題。人類作為生物圈的主宰，任何活動都會直接影響到生物圈這一最大生態系統的平衡，不合理利用資源，破壞、浪費資源的行為已經遭到大自然的瘋狂報復，要結合一些常見的自然災害回答問題。
答案：（1）世界人口的膨脹，已經給自然資源和生態環境帶來沉重壓力，資源短缺與人類對資源的需求之間的矛盾日益尖銳，已成為世界性問題。
（2）人口過快增長，人們迫于生存需要，對自然資源的索取量大大增加。人類對自然資源的不合理開發利用，不重視對自然資源的保護，損失、浪費嚴重等。
（3）積極宣傳我國的計劃生育政策，樹立保護資源和環境的意識，增強依法保護資源的觀念，落實保護行動等。
第2節　關注農村環境
學習目標：
舉例說明農村環境存在的主要問題；學會分析資料，利用資料解決問題；通過學習本節內容，認同農村環境存在的主要問題，為建設家鄉獻計獻策。
名師指津
一、家鄉環境的變化
1.農村環境是指以農村居民為中心的鄉村區范圍的各種天然的和經過改造的自然因素的總和，其實質是村民與自然的相互依賴的關系。
2.農村環境問題指農村居民在從事農業、工業等生產過程中以及在日常生產中所造成的破壞農村生態環境或者污染農村環境的現象，當前農村存在的污染問題主要有：（1）鄉鎮企業的污染；（2）農用化學物質的污染：現代農業生產過程中使用越來越多的農藥、化肥、塑料薄膜等農用化學物質，這些農用化學物質的使用帶來一系列的環境問題。
3.我國采取了一系列有效措施：控制森林采伐量、植樹種草、退耕還林還草、建設生態農業示范區等，使農村環境得到了很大的改善。
發展經濟的同時，要考慮可持續發展，盡可能地保護環境，否則會得不償失，先污染再治理是一種落后的觀念。發展生態農業是實現農業可持續發展的有效途徑。
二、發展生態農業
1.生態農業又稱無公害農業、有機農業，它是運用農業生態學原理和系統科學方法，把現代科技成果與傳統農業精華結合起來而建立的具有高功能、高效益的農業體系。
2.根據“整體、協調、循環、再生”的原理建立的生態農業，具有兩個顯著特征：（1）優化農業結構，體現出系統性、整體性和綜合性，有利于生物種間互利作用的發揮，有利于提高外部投入的效率。
（2）生產、經濟發展與保護環境同步，通過對可再生資源的利用及各種促進土壤肥力提高的生物學措施，提高系統的自我維持能力，實現生態和經濟的良性循環，注重經濟效益、生態效益和社會效益的統一。
3.發展生態農業是改善農村環境的有效途徑，是建設美好的農村環境的必由之路。
例題精講
例1 在生態農業中沼氣池的作用是（　　）
A.通過沼氣消滅某些細菌
B.在無氧環境中利用微生物更好地分解有機物
C.收集農作物秸稈以及其他生物的糞便
D.作為肥料的中轉站
解析：在密閉沼氣池中，可以使一些生活在無氧條件下的細菌大量繁殖，它們將人糞尿中的有機物進行分解，并且產生沼氣。經過發酵后，沼氣池內的渣水是一種非常好的肥料。
答案：B
例2 下列有關農田生態系統和生態農業的敘述中，不正確的是（　　）
A.生態農業就是農田生態系統
B.農田生態系統的穩定性與人有很大關系
C.生態農業就是一種人工生態系統
D.農田生態系統是一種人工生態系統
解析：經過人工改選的生態系統往往是不穩定的，這類生態系統的平衡需要人類來維持，農田生態系統就是典型的人工生態系統，為了促進農作物的豐產，需要人類精心呵護，而生態農業則是把現代科技成果與傳統農業精華結合起來而建立的一種人工生態系統，它是包括農田生態系統在內的農業體系。
答案：A
例3 下圖是某地區充分利用自然條件建立的桑基魚塘和蔗基魚塘基本框架，這樣的生態系統建立后，使經濟效益顯著增加，請據圖完成下列問題：
（1）這種人工生態系統除桑、蔗等作為_____，蠶、魚等作為_____外，還必須有_____等生物作為_____。要使它長期穩定的發展，除了有穩定的____來源，各類生物要_____。
（2）該生態系統所需的能量來自____所固定的_____能。建立該生態系統的目的就是為了使這些能量____；其能量利用率高的原因是其在營養結構上具有____的特點。
（3）蠶糞、蔗葉進入魚塘經過___的作用又被桑基和蔗基所利用。
（4）概括地說，該生態系統功能的維持，取決于它的_____。
解析：這是一種生態農業的模式，在這個生態系統中，充分考慮了生物和非生物部分之間的物質循環和能量流動，提高了農作物中生物能量的轉化率，提高了各種廢棄物的再循環利用。生態系統的生物部分包括生產者綠色植物、消費者動物、細菌和真菌等分解者。光能被綠色植物通過光合作用轉化成化學能儲存在體內，并通過食物鏈在生物之間進行流動，食物鏈越短，能量的流失越少。蠶糞和蔗葉中的有機物經過分解者的分解產生的二氧化碳和水，又會被綠色植物桑基和蔗基所利用。而生態農業的穩定性，取決于生物與非生物之間在物質循環和能量流動上的動態平衡。
答案：（1）生產者消費者細菌、真菌分解者能量保持相對穩定　（2）農作物（生產者）太陽流向對人類最有益的部分食物鏈短　（3）分解者（4）生產者、消費者和分解者之間的物質循環和能量流動在較長時間內保持動態平衡
第3節　關注城市環境
學習目標：
能夠列舉城市社區環境發生的變化和存在的問題。
名師指津
一、城市生態與社區的關系
1.城市生態系統是城市居民與其環境相互作用而形成的統一整體，是復雜的人工生態系統，包括自然環境和社會環境。不僅有生物，如植物、動物、細菌、真菌、病毒和非生物，還包括人類和社會經濟要素。
2.城市生態系統具有以下特點：
（1）城市生態系統是人類起主導作用的生態系統。城市中的一切設施都是人制造的，人類活動對城市生態系統的發展起著重要的支配作用。城市生態系統的生產者綠色植物的量很少；消費者主要是人類；分解者微生物的分解功能不強。
（2）城市生態系統不論在能量上還是在物質上，都是一個高度開放的生態系統。這種高度的開放性又導致它對其他生態系統具有高度的依賴性，同時會對其他生態系統產生強烈的干擾。
（3）城市生態系統的自動調節能力弱，容易出現環境污染等問題。城市生態系統的營養結構簡單，對環境污染的自動凈化能力遠遠不如自然生態系統。城市的環境污染包括大氣污染、水污染、固體廢棄物污染和噪聲污染等。
城市環境是由一個個社區組成的，通過考查社區環境我們可以了解城市環境的現狀與特點，保護、建設好社區環境就是為美化城市環境作貢獻。
二、創建良好的社區環境從我做起
1.加強對污染物的回收利用，嚴格控制污染物的排放。
2.大力促進城市的綠化和美化，提高城市的植被覆蓋率，增加生物多樣性，提高城市生態系統的凈化能力，并為城市居民創造舒適優美的生活環境，促進人們的身心健康。
3.提高城市居民的環保意識，倡導健康的生活方式，使廣大居民能夠自覺地保護環境，美化環境。
例題精講
例1 人類作用于環境最深刻、最集中的區域是（　　）
A.城市
B.鄉村
C.牧區
D.水域
解析：在所有生態系統中，只有城市生態系統是以人為主體的復雜的人工生態系統。在這樣一個特定的區域內，人類是決定和影響生態系統的因素。
答案：A
例2 在改善人類生活質量的過程中，下列哪一項是由于人類為了滿足自身生活的適宜溫度而造成的影響環境的后果(　　)
A.赤潮
B.沙塵暴
C.溫室效應
D.酸雨
解析：上述四個選項都是人類的活動對環境帶來的嚴重影響，其中赤潮是水質污染而出現的生物富氧化現象；沙塵暴是因為亂砍濫伐導致植被破壞引起的；家庭排放的煙塵及空氣排放的大量污染物引起酸雨；使用空調使得大氣臭氧層被破壞，溫室效應氣體的含量增加，從而引起了溫室效應。
答案：C
例3 (2006山東泰安中考)下圖是環境污染示意圖，請據圖完成下列問題。
（1）圖中造成水污染的是C（指生活污水和工廠排出的廢水），水污染對生物的危害是_____。
（2）造成大氣污染的有____（只填代號）。假如你居住在一所化工廠附近，居民中有許多人患了支氣管炎，有的甚至得了肺癌，你認為對該工廠應采取____治理措施。
解析：植物、動物和人類時刻離不開水，生活污水和工廠排出的廢水中都含有大量有毒物質。如果水源遭到污染，則附近的植物、動物和人類都將受到嚴重的影響；人類對大氣的污染主要有工廠排出的廢氣、家庭排出的煙霧和機動車輛排出的尾氣等。對于工廠造成的上述污染，應由有關部分通知工廠限期整頓或者停止生產。
答案：（1）影響動植物的生長發育，有時還會使人中毒
（2）A、B、F　關、停、并、轉中采取任何一項，意思對即可
第4節　家居環境與健康
學習目標
1、評價家居環境主要污染物來源
2、舉例說明家居環境主要污染物的來源
3、討論制定防止室內環境污染的有效對策
4、通過本課學習，同學們認同綠色消費和綠色文明的觀念。
名師指津
一、家居環境狀況調查
1.廚房內的空氣污染。由于廚房能源結構的特殊性，食用油種類、烹飪方法、食物種類等都可能引起空氣污染。
2.家庭裝修過程中，來自建筑材料和裝修材料的污染。很多裝修材料會產生一定的無色無味的放射性氣體——氡和種種揮發性氣體，如甲醛、苯、甲苯等。
3.居室內的綠化不合理。一些觀賞性植物產生的植物纖維、花粉及孢子等，易誘發人得過敏性疾病。
4.生活垃圾散放，不及時清運，易造成室內空氣二次受污染。
5.寵物身上脫落的毛發和皮屑以及攜帶的病原微生物，都可能使人得病。
要點提示 （1）加強廚房通風，安裝抽油煙機，盡量少用旺火煎炒烹炸，做飯時盡可能將廚房與居室間的門關閉等。
（2）春夏季節可以適當地多通風，秋冬季可以適當減少，早晨起床后一定要進行通風，下午放學、家長下班剛回家時一定要先通風。原則是以保持室內空氣清新為宜。
（3）室內飼養寵物、種植花草是有利有弊的，關鍵是如何權衡利弊。對于那些研究表明明顯有害的寵物和植物，我們要利用所學的生物學基礎知識勸說家人和朋友遠離這些動、植物。可在室內養植一些能吸收有害氣體的植物等。
二、改善家居環境，維護人體健康
1.從衛生學和建筑學等各種因素看，居室的容積、溫度、濕度、氣流、日照以及居室內各種污染源等均與人體健康有密切的關系。
（1）一般認為居室容積，在人均面積九平方米左右比較適宜。容積過小，可使室內污染源排放量及有害物質的濃度急劇增高，達到損害人體健康的程度。
（2）氣溫對人體的熱調節起著重要的作用，室內溫度過高或過低都會影響機體健康。
（3）濕度對人體的熱平衡和溫熱感有重大作用。因此家庭最好備有濕度計，相對濕度在３５%～５０％較為適宜。
（4）氣流可以調節室內的溫度，室內適宜的風速可以減少室內空氣的污染，促進身體健康。
（5）日照可以改善室內采光條件，影響室內溫度，陽光中的紫外線還可以殺滅空氣中的許多細菌和病毒，在室內接受日照可增強人體免疫作用和預防佝僂病發生。
2.有益于身體健康的家居環境是我們所需要的，創建良好的家居環境，營造綠色文明。
健康的家居環境的標準是：一要滿足人體的舒適性，如適宜的溫度、濕度；二要有益于人的身心健康，如有充足的日照，良好的通風，以及無輻射、無污染的室內裝飾材料。為了自己和家人的健康，我們需要努力營造綠色文明的觀念，而不是一味的講高檔、講豪華。
例題精講
例1 房間裝修后，或者購置大量新家具后，怎樣做才能改善房間內的空氣質量呢？
解析：裝修后的墻壁往往含有甲醛、苯、甲苯和二甲苯等揮發性的有機化合物，新購買的家具，往往也含有上述揮發性的有機化合物，而這些揮發性的有機化合物聚集到一定的濃度，可以使人感到不適，嚴重的還會誘發人患病，所以要過一段時間再住進去會好一些。
答案：通過開窗，通風透氣，保證室內與室外氣體的流通；專家研究發現一些植物能有效吸收空氣中的有害氣體，如吊蘭、非洲菊、金綠籮、蘆薈等對甲醛有較好的吸收作用；常春藤、鐵樹、菊花可分解甲醛和二甲苯；萬年青等常青植物能消除多種有害氣體；山茶花、月季花、杜鵑等能抵御和吸收二氧化硫。總之，保證空氣流通是關鍵。
知識點二：創建良好的家居環境
例2 為了保證教室內的空氣清潔新鮮，下列做法中錯誤的是（ ）
A.保持室內空氣流通
B.綠化周圍的環境
C.勤打掃教室及環境
D.關閉門窗防止灰塵進入
解析：教室內有許多同學進行呼吸，會產生大量的二氧化碳，關閉門窗，會使室內空氣中的二氧化碳含量增高，影響空氣的質量，所以應保持室內空氣流通。要降低空氣中的塵埃，主要做法是勤打掃教室及環境；綠化教室周圍的環境，不僅能通過植物的光合作用產生氧氣，而且植物還有吸附塵埃的作用。
答案：D
例3 (2006廣西桂林中考)良好的家居環境表現在（ ）
　A.有適宜的溫度和濕度、有良好的裝飾裝修、有充足的日照
　B.有良好的通風條件、有良好的日照條件、有適宜的溫度和濕度
　C.有良好的通風條件、有高檔的家具、有現代的家電設備
　D.有適宜的溫度、有綠色花草、有充足的日照
解析：健康良好的家居環境的標準是：一要滿足人體的舒適性，如適宜的溫度、濕度；二要有益于人的身心健康，如充足的日照、良好的通風，以及無輻射、無污染的室內裝飾材料。
答案：B
例4空氣中含有大量的可吸入性粉塵顆粒，同學們長期在教室內學習，為了自身身體健康，應盡量降低室內的粉塵。下面是某學習小組探究在擦黑板時，教室內空氣的塵埃粒子含量。他們將制作的載玻片采集裝置，放到教室的中央，擦黑板后5分鐘，將載玻片放在顯微鏡下觀察。五個抽樣點的塵埃粒子數分別是10、16、14、17、8（每個抽樣點的面積為4平方毫米）。請你幫助這個小組的同學分析：
（1）在400平方毫米的范圍內有_____個塵埃粒子。
（2）教室前排位置的塵埃粒子數應比測定出的塵埃粒子數____。
（3）在采集塵埃粒子時，一定要考慮哪些因素？
（4）在現有的條件下，應如何降低粉筆灰對空氣的污染？請談談你的想法。
解析：采集和測算空氣中的塵埃粒子，可以了解室內空氣受污染的程度。計算塵埃粒子的方法是抽樣計數。將載玻片正面均勻地涂上薄薄的一層凡士林，就可以使塵埃粒子黏附在凡士林上。將透明帶貼在載玻片背后，用縫衣針在透明帶上畫出20毫米×20毫米的方格，再分成2毫米×2毫米的小方格100個，選取其中五個點，即四個角（每個角選取四個小方格）和中間的20格，算出這20格的平均粒子數，再乘以100，就可算出所有小方格內的粒子數。
答案：（1）1 300　（2）多　（3）在每個采集點要設置重復組。（4）盡量在教室內沒有人時擦，選用無塵粉筆，擦黑板時要開窗通風。
例5 下面是科學家為測定甲醛氣體的危害而進行的科學實驗：
用3毫克/立方米濃度的甲醛氣體對小鼠暴露7天，每天6小時，研究人員發現小鼠腦、心、肝、肺、腎、睪丸等臟器中具有抗氧化作用的谷胱甘肽水平及超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶的活力都有所下降，說明甲醛除造成呼吸道損傷外也能引起其他臟器或系統的氧化損傷，是一種全身性毒物。
實驗證實，氣態甲醛的刺激污染還可導致細胞內染色體斷裂，致使DNA分子直接氧化損傷，抑制SOD酶活性，使自由基清除不利，間接引起DNA分子的氧化損傷，并具有潛在的致癌效應。腦組織抗氧化酶活力降低導致自由基清除速度變慢、大量積累，從而造成神經元損傷、神經行為改變。在對小鼠的走迷宮測試中，甲醛暴露組小鼠的學習和記憶力，與正常生活的小鼠相比明顯降低。
此外，甲醛暴露能引起幼鼠睪丸損傷，對生殖細胞也有破壞作用，還可使甲醛特異性抗體水平增高，免疫力降低，使得被暴露對象成為“獲得性過敏體質”。
（1）甲醛有什么特性？
（2）那么室內甲醛污染對人類健康的危害到底有多大？
（3）生活中，我們應該怎樣有效地保護好自己不受甲醛的侵害？
（4）在對小鼠進行走迷宮的測試中，實驗組和對照組分別是什么？
解析：剛裝修過的房間總飄蕩著刺鼻氣味，停留的時間稍長，人就會出現頭昏、刺眼、喉痛、胸悶等不良反應，這多半是甲醛危害的直觀表現。據全國各地的室內空氣檢測數據分析，裝修后的室內空氣都存在不同程度的空氣污染，其中以甲醛污染最為嚴重。室內甲醛污染會影響人們健康，已引起人們的高度關注，甲醛在所有的裝修材料中都有，甚至包括我們所穿的衣服內，只有加強對甲醛的了解，才能保護好自己。
答案：（1）甲醛為無色氣體，易溶于水，具有強烈的刺激性氣味，通常把濃度為35%～40%的甲醛溶液稱為“福爾馬林”，10 mg/kg以上濃度的甲醛溶液具有使細胞蛋白質發生不可逆凝固、抑制細胞功能甚至殺滅細胞的特點，因此具有防腐作用，通常用來浸泡病理切片及人體和動物標本。
（2）室內甲醛的主要來源是室內裝修材料及家具，尤以所用人造板為甚。研究表明，甲醛具有強烈的致癌和促癌作用。甲醛對人體健康的影響主要表現在嗅覺異常、刺激、過敏、肺功能異常、肝功能異常和免疫功能異常等方面。
（3）首先，我們要了解有害物質來自哪里。甲醛主要來自各種板材、膠黏劑、地板等，甲醛具有較強的黏合性，還具有加強板材的硬度、防腐的功能，所以目前生產人造板使用的膠黏劑是以甲醛為主要成分的脲醛樹脂，板材中殘留的和未參與反應的游離甲醛會逐漸向周圍環境釋放，是形成室內空氣中甲醛的主要因素。其次，裝修房間要隔一段時間后再搬進去，經常開窗通風，保持空氣流通。
（4）甲醛暴露組小鼠是實驗組，正常生活組小鼠是對照組。
第1節　發酵技術
名師指津
一、身邊的發酵技術
1.發酵食品是以動植物產品為原料，通過微生物的作用，生產出的人們所喜愛的風味食品和飲料。發酵食品豐富了我們的飲食生活，如酸奶、干酪、酒釀、泡菜、醬油、食醋、豆豉、腐乳、黃酒、啤酒、葡萄酒等，這些都是頗具魅力而長期為人們所喜愛的食品。
2.發酵就是有機物在一定的溫度下被酵母菌、乳酸菌、曲霉、毛霉等多種微生物分解成某些產物的過程。它被廣泛應用于食品工業、醫藥等方面。由于用于發酵的微生物的種類不同，制曲和發酵的條件也有所差別。
日本的科研人員在經過對發酵食品長期研究及試驗后得知，它的真正魅力在于其具有防病、治病的奇特功效。故日本的保健醫師們建議：現代人應該提醒自己每天攝取一味發酵食品，這樣可以維持健康、促進長壽及給人體帶來活力。
3.沼氣發酵主要是指在一定的溫度和隔絕氧氣的條件下，由多種厭氧型微生物將有機物分解制成沼氣的過程。沼氣的主要成分是甲烷，可以燃燒，但不污染環境。沼氣發酵的過程中所利用的微生物主要是產甲烷細菌。沼氣發酵是發展生態農業的一項有效措施。沼氣發酵技術在節約能源、開發新能源、保護農村環境等方面具有重要意義。
二、工業化的發酵產品
1.利用微生物工廠化地生產各種產品，構成了生物技術產業。
2.目前有規模生產的發酵產品被廣泛應用于食品、飼料、醫藥、化學、農業等方面，如抗生素、氨基酸、甜味劑、食用有機酸、酶制劑等。
3.應用高新技術使傳統發酵食品的生產工業化，具有產量高，成本低，對環境影響小等優點。
發酵技術和我們的生活息息相關。從古代的釀酒、制醬到今天利用微生物新品種生產出豐富人類生活的美味佳肴和增進人類健康的新藥，都與發酵技術有關。
例題精講
例1 下列菌類的活動需要較多氧氣的是（ ）
A.用米曲霉、毛霉等制作豆豉
B.用酵母菌釀酒
C.枯草桿菌使梨腐爛
D.產甲烷細菌分解污水中的有機物
解析：乳酸菌、酵母菌、產甲烷細菌等都是厭氧菌，要在缺氧條件下生活。枯草桿菌屬于好氧細菌，要在有氧條件下生活。
答案：C
例2 制作泡菜的原理是利用_____使蔬菜中的有機物生成______。泡菜壇里創設無氧環境的方法是_____。
解析：各種發酵食品呈酸性大多是因為乳酸菌發酵生成了乳酸所致。制泡菜的原理也是如此。乳酸菌的發酵要在溫度適宜、沒有氧氣的條件下進行，所以泡菜壇除了要加蓋以外，還要在壇口用一圈水來封口，從而隔絕空氣，起到密封的效果。
答案：乳酸菌　乳酸　加蓋后用水封口
例3家庭中在做饅頭時，先用適量的溫水將酵母化開，然后加面和成面團，將此生面團蓋好放在溫暖處，數小時后發現面團膨脹，并冒出氣泡，這就是所謂的“發面”。將“發”好的面團做成饅頭放入鍋內蒸熟，饅頭會變得又大又膨松，香甜可口。請據此完成下列問題：
（1）面為什么會“發”？
（2）做成的饅頭為什么會大而膨松？
（3）為什么要把生面團放溫暖處數小時？
解析：做饅頭時，加入的酵母菌在適宜的環境中，會大量繁殖并進行無氧呼吸分解有機物，產生二氧化碳。
答案：（1）面中的酵母菌分解有機物時釋放出了大量的二氧化碳，大量的二氧化碳氣體將面“發”起。（2）面中的二氧化碳氣體遇熱膨脹，使饅頭大而膨松。（3）酵母菌的生長繁殖需要適宜的溫度。
例4回顧嘗試制作米酒的過程，請從以下幾個方面對發酵過程進行簡單分析。
（1）先將米煮一煮的主要目的是______。
（2）為什么要冷卻到30 ℃后才能加入“酒藥”？
（3）在中央挖一個小洞的原因是_____。
（4）發酵壇并沒有完全密封，壇內無氧發酵的環境是如何形成的？
（5）家庭釀酒的關鍵是保溫和放“酒藥”，如果米的量很多而放的“酒藥”太少，常常導致發酵失敗。請分析其主要原因。
解析：大家在嘗試制作發酵食品時，著重體驗微生物發酵需要的環境條件和發酵技術在生活中的應用。制作中要先用高溫除菌，再冷卻到合適的溫度，這樣有利于微生物的繁殖，而創造一個無氧的環境，則有利于微生物的發酵。米與所用的“酒藥”所用比例要適當，如果微生物數量太少，發酵所用時間過長，容易導致空氣中的微生物進入引起腐敗。
答案：（1）殺滅其他雜菌　（2）太高的溫度會抑制或殺死酵母菌。（3）有利于透氣，可保證酵母菌在開始生長時有足夠的氧氣，短時間內迅速繁殖　（4）有氧呼吸消耗了大量氧氣，同時產生一部分水分，容器中發酵液增多了，淹沒了米飯，形成無氧環境　（5）加的“酒藥”少，造成酵母菌數量少，不能迅速增殖形成生長優勢，往往導致雜菌感染，引起原料腐敗。
例5閱讀下列資料，完成問題。
巴斯德是一位偉大的微生物學家，是他解決了釀酒業的保存問題。以前，法國的啤酒業在歐洲是很有名的，但啤酒常常會變酸，只得倒掉。1865年，里爾一家釀酒廠廠主請求巴斯德幫助他給啤酒治病，看看能否加進一種化學藥品來阻止啤酒變酸。
巴斯德在顯微鏡下觀察，發現未變質的陳年葡萄酒和啤酒，其液體中有一種圓球狀的酵母細胞，當葡萄酒和啤酒變酸后，酒液里有一根根細棍似的乳酸桿菌，就是這種“壞蛋”在營養豐富的啤酒里繁殖，使啤酒“生病”的。
經過反復多次的試驗，他終于找到了一個簡便有效的方法：只要把酒放在攝氏五六十度的環境里，保持半小時，就可殺死酒里的乳酸桿菌，這就是著名的“巴氏消毒法”，這個方法至今仍在使用。當時，啤酒廠廠主不相信巴斯德的這種辦法，巴斯德對一些樣品加熱，另一些不加熱，告訴廠主耐心地待上幾個月，結果，經過加熱的樣品打開后酒味純正，而沒有加熱的已經變酸了。
（1）釀酒的原理是什么？
（2）為什么加熱后啤酒可以保存較長時間？
（3）讀完上述短文，你有什么感想？
解析：釀酒是傳統的發酵食品，利用酵母菌在無氧環境中將有機物分解產生酒精和二氧化碳。在制作過程中，要先除去雜菌，否則容易變質。
答案：（1）酵母菌細胞內含有大量的酶，它們可以將葡萄汁中的葡萄糖轉化為酒精。（2）乳酸菌在無氧環境中可以發酵產生乳酸，呈酸性。經過加熱可以殺死乳酸菌或降低它的活性，從而延長啤酒的保存時間。（3）發酵技術在生活中的應用很廣泛，發酵現象也隨處可見，只要做個有心人，就會有收獲。每個人的感想會不同，說出你自己的感想就可以。
第2節　現代生物技術
名師指津
一、轉基因技術
1.轉基因技術就是把一個生物體的基因轉移到另一個生物體DNA中的生物技術。人們常說的“遺傳工程”“基因工程”“遺傳轉化”均為轉基因的同義詞。轉基因技術是現代生物技術的核心，在食品、制藥、遺傳病診治、農業與環境保護等方面有很多應用。
2.轉基因技術與制藥：轉基因技術可以使動植物甚至微生物成為制造藥物的“微型工廠”。目前，人生長激素、干擾素、凝血因子等都可以通過轉基因技術獲得。
3.轉基因技術與遺傳病診治：轉基因技術還可以用于遺傳病診斷與治療。目前，在基因水平上治療遺傳病尚處于試驗研究階段，而基因診斷能及早準確的診斷疾病，從而預防疾病或使疾病得到及時的對癥治療。
4.轉基因技術與農業：科學家已利用轉基因技術，成功地培育出了一批抗蟲、抗病、耐除草劑的農作物新品種。
5.轉基因技術與環境保護：生物技術在環境治理方面也可以發揮奇妙的作用。例如，科學家創造的“超級菌”，分解石油的速度比普通細菌快得多，凈化石油污染的能力得到明顯的提高。
轉基因技術給農業帶來的第一個好處是降低生產成本。由于一個品種的基因中加入了另一種基因，使該品種的特性發生了變化，從而能增加抗病、抗雜草或抗蟲能力。據阿根廷大豆種植者反映，他們播種轉基因豆種后，大豆抗病和抗雜草能力大大增加，因而農藥和除草劑的使用量也減少了。生產成本比原來下降了15％。轉基因技術給農業帶來的第二個好處是可以提高單位面積的產量。一種作物的基因改變后，它更容易適應環境，而且又具有抗耐性，所以生長得更好，產量更高。
二、克隆技術
1.克隆技術是指不經過受精過程而獲得新個體的生物技術。克隆羊“多莉”的培育成功，意味著人類可以利用動物身上的一個體細胞生產出與這一動物幾乎相同的生物體。
2.克隆技術在農業、醫學和社會生活的各個方面都有廣闊的應用前景。如利用人體細胞克隆組織或器官，這不僅可能消除人體器官移植中的排異反應，而且還可能解決可供移植的人體器官嚴重缺乏的難題，但這又同時沖擊著人類社會現有的法律、倫理、道德和觀念，一旦由克隆技術引起的倫理之爭得到正確的解決，必將使克隆技術突飛猛進，為人類及整個生物圈作出貢獻。
克隆技術廣闊的應用前景，概括起來大致有以下四個方面：（1）培育優良畜種和生產實驗動物；（2）生產轉基因動物；（3）生產人胚胎干細胞用于細胞和組織替代療法；（4）復制瀕危的動物物種，保存和傳播動物物種資源。
三、現代生物技術引發的社會問題
轉基因技術使人類可以對生物生命進行“任意修改”。科學家擔心，由這種技術創造出來的新型遺傳基因和生物可能會有害于人類。它們可能對生態環境造成新的污染，即所謂的遺傳基因污染，而這種新的污染源很難消除。還有，轉基因農作物和以此為原料制造的轉基因食品對人體健康的影響也尚未定論。由于轉基因食品安全性引發了新的爭議，各國政府對此問題高度重視。
轉基因技術是科學進步和人類文明高度發達的產物，我們既要對轉基因產品的安全性給予足夠的重視，也不能減緩轉基因技術的發展，忽視或否定轉基因產品帶給人類的益處。
例題精講
例1 認真觀察下圖，判斷它們分別屬于正常番茄，還是轉基因番茄，判斷的理由是什么？
解析：乙烯是植物體內合成的促進果實成熟的物質，自然成熟的西紅柿乙烯含量高，運輸和儲藏時容易腐爛、變質，而轉基因番茄中加入了抑制乙烯合成的基因，這種西紅柿成熟時的乙烯含量降低，利于長期保存、保鮮和運輸。在供應市場時，用微量的乙烯氣體進行處理，就可以催熟西紅柿。
答案：A是轉基因番茄，B是正常番茄。因為轉基因番茄中加入了抑制乙烯的基因，因而成熟時的西紅柿顏色與正常西紅柿顏色不一樣，呈青黃色，而且不易腐爛。
例2 克隆羊“多莉”，是將白面綿羊的乳腺細胞核移植到黑面綿羊的去核卵細胞中，形成重組細胞后，經過一系列培育而成的。根據遺傳學原理，你判斷“多莉”的面部毛色應是( )
A.黑色
B.白色
C.黑白相間
D.不能確定
解析：生物的性狀是由基因控制的，而基因存在于細胞核中。提供給“多莉”的細胞核是來自白面綿羊的細胞核，遺傳物質自然也是白面綿羊的遺傳物質，性狀當然與白面綿羊相同。黑面綿羊提供的是細胞質，“多莉”的性狀與它沒有很大的關系。
答案：B


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