资源简介

第1节　生命的起源
学习目标
（1）了解生命起源的几种推测
（2）能概述主流学说的生命起源的大致过程
句师指津
一、生命是自然发生的吗
1.雷迪的实验
雷迪是最早的对照实验设计者之一，他通过对照实验证实了“腐肉不能生蛆”和“蛆来自蝇卵”，说明生物不是由非生物生成的。他最先是设置密封瓶和不密封瓶两组对照实验，进行观察。雷迪观察发现，开口瓶的肉块上有苍蝇产卵，且经过一段时间后，腐败肉块生蛆；苍蝇不能进入密封瓶中产卵，腐败肉块没有生蛆，于是他得出蛆是苍蝇的卵孵化成的结论。但从对照实验的角度来看，变量不具有唯一性，结论不具有说服力，因为进行对照的密封瓶不仅苍蝇不能进入，空气也不能进入，因而蛆是苍蝇的卵孵化成的结论明显不充分。
2.雷迪的改进实验
雷迪的改进实验
(1)雷迪把相同大小的两块肉放在两个完全相同的罐子中，其中一个罐子不封口，另一个则用纱网封口。
(2)数日后，肉变质腐烂，雷迪在开口罐内的腐肉上发现了蛆，而用纱网封口的那个罐内则没有。
(3)雷迪将此解释为苍蝇在开口罐内的肉上产卵，虫卵化为蛆。而苍蝇无法进入封口罐。也就无法在那块肉上产卵，自然也就不会有蛆了。据此，雷迪得出了腐内不会产生蛆的结论。
雷迪的改进实验才是单一因素对照实验，实验的一组对照是纱网封口瓶和开口瓶。雷迪改进了实验设计，但他对实验中的新鲜或煮熟的肉块变成腐肉的原因并没有解释。
雷迪不能解释腐肉的形成原因是与当时的生物科学技术水平有限相关的，因为当时没有显微镜，肉眼观察不到微生物。现在来看，新鲜或煮熟的肉块因为有微生物滋生，才会变成腐肉。
进行科学实验探究的一个重要方法是要设置同一实验某一不同因素的对照实验，这样得出的结论才有说服力。
3.巴斯德的实验
19世纪60年代，法国学者巴斯德为了研究生命是否自然发生的问题，进行了著名的“鹅颈烧瓶”实验，他制作的细长呈“S”形的鹅颈瓶，空气能自由进入，有微生物的灰尘颗粒不能进入。空气能够通过“S”形鹅颈，是因为密度较小，能自由上浮，有微生物的灰尘颗粒由于密度大，不能上浮，只能下沉在“S”形鹅颈的低处。
巴斯德“鹅颈烧瓶”实验说明：生物只能来源于生物，非生命物质绝对不能自发地产生新生命。
二、生命起源的化学进化过程
1.生命起源的几种主要观点
（1）神创论认为世界上的所有生物都是由神或上帝创造的，物种是一成不变的。
（2）自然发生论认为生命是由非生命物质随时发生的。
（3）生生论认为生物只能来自生物，不能由非生命物质随时自发地发生。它虽然否定了神创论，推翻了自然发生论，但由于没有对最初的生命起源作出解释，因此也没有解决生命起源的问题。
（4）化学进化论认为原始生命是在原始地球条件下，由无机小分子形成有机小分子，再由有机小分子长期演变形成的。
（5）宇宙生命论认为宇宙中其他星球可能有生命存在，地球上的生命来源于其他星球。
2.化学进化过程和米勒实验
（1）生命起源的化学进化过程
原始大气中有水蒸气、氮、氢、甲烷等各种成分。在原始地球的高温、紫外线、闪电和热能等的激发下，原始大气的各种成分分子相互作用形成有机小分子。原始海洋是生命诞生的摇篮，在原始海洋中，有机小分子经过长期的演变，最终形成最简单的原始生命形式。
无机物小分子→有机物小分子→有机物大分子→多种有机物大分子聚合在一起→原始生命产生。
在以上四个阶段中，前三个阶段已经被科学实验所证明，第四阶段仍然困扰着科学工作者。
(2)米勒实验
在实验室条件下，美国科学家米勒模拟原始地球条件，即选取原始大气中的各种成分混合模拟为原始大气，模拟闪电和宇宙射线给混合气体提供能量，激发混合气体。实验结果发现产生了组成生命物质的有机小分子。
米勒实验的结果表明：在类似于原始地球的条件下，无机小分子可以生成有机小分子。为化学进化观点提供了从无机小分子到有机小分子的证据。
对于神创论、自然发生论、生生论、宇宙生命论和化学进化论等有关生命起源的几种观点可以采用列表比较的方式进行学习。
例题精讲
例1 19世纪60年代，法国学者巴斯德为探索生命的起源，进行了著名的“鹅颈烧瓶”实验，巴斯德的“鹅颈烧瓶”实验支持的观点是（　　）
A.自然发生论
B.生生论
C.化学进化论
D.宇宙生命论
解析：巴斯德实验研究的问题是生命能否自然发生，实验结论是新生命绝对不能由非生命物质自然发生，这一实验否定了自然发生论，支持生生论。
答案：B
例2地球是生命的家园，不但曾经形成了原始生命，还为生命的生存和发展提供了条件，现在的地球经常出现雷鸣电闪和火山喷发等现象，在现在的环境条件下，地球上会不会再形成原始生命？___，原因是____。
解析：本题主要考查对生命起源的化学进化过程的理解。解答本题要从比较现在地球环境条件和原始地球条件入手，分析现在地球环境条件具不具备原始生命诞生的条件的。形成原始生命的条件是原始大气、高温、雷电和紫外线等，场所是原始海洋。现在的地球条件与几十亿年以前的地球相比完全不同，现在的大气成分主要是氧和氮气，不同于原始大气；现在也没有持续不断的雷电；地球表面和海洋的温度也大大降低。总之，现在的地球已经不具备形成原始生命的条件和场所。现在地球上出现的雷鸣电闪和火山喷发并没有改变地球环境条件。
答案：不会　现在的地球环境已经不具备形成原始生命的条件和场所
第2节　生物的进化
学习目标
列举古生物学化石方面的证据说明生物是进化的
学习重点
生物化石的形成过程和化石记录的生物进化趋势
名师指津
一、生物进化的化石记录
1.进化论认为，生物在与环境的相互作用中，总是一代又一代地发生着改变，这就是生物进化。
2.自然界中曾经生活的生物所留下来的化石是生物进化的最有说服力的证据。化石是指保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和遗迹。最常见的化石是由牙齿和骨骼形成的。
地层是逐年沉积而成的，一般来说，先沉积的地层在下面，所以下层地层的年代比上层的古老。不同生物化石的出现和地层的形成，有着平行的关系。各类生物化石在地层中按一定顺序出现，这成为生物进化最可靠的证据之一。对不同地层中的化石进行分析比较发现：
（1）最古老的地层中没有化石。
（2）从大约39亿年前的地层中开始发现生物化石。
（3）越古老的地层中，成为化石的生物越简单、越低等，越晚形成的地层中成为化石的生物越复杂、越高等。
（4）古老的地层中水生生物的化石较多；晚形成的地层中陆生生物的化石较多。
地球上的生物是经历了漫长的地质年代逐渐演化而来的，其总的进化趋势是：从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生。
一些过渡类型的生物化石，可以揭示出不同生物之间的进化关系。1860年，在德国的巴伐利亚省，发现了第一个始祖鸟化石。始祖鸟的身体大小如乌鸦，它身上有爬行类的许多特征：嘴里有牙齿，有一条长尾，指端有爪。但它又具有鸟类的一些特征：有羽毛，而且有分化，具有前肢，嘴的外形像喙，在骨骼上也表现出一些鸟类特征。据此，科学家认为，始祖鸟与鸟类及古代爬行动物有亲缘关系，鸟类起源于古代的爬行动物。
二、地球上的生命史
地球的发展历史被划分为若干地质年代，主要包括太古代、元古代、古生代、中生代和新生代等，每代再划分为若干纪。在每个地质年代，由于环境的不同，地球演化和气候剧变，原始生命也在不断改变、演化，形成了适应不同环境的生物，表现出生物的多样性。地球上生物进化的历史，实际上就是地球演化史和整个自然界的发展史。
识记五个地质年代的名称时，可通过简化，加深记忆，即只记每一地质年代名称的第一个字：“太”“元”“古”“中”“新”。
三、达尔文和他的“自然选择学说”
英国生物学家达尔文在长达5年的环球航行和考察中发现，古代生物遗骸与现代生物在形态上有不同，同种生物在不同环境中，其形态结构也有差异，有一些生物只出现在特定的环境中。由此他意识到，各种生物发生着适应环境的变化，这种变化与环境的影响有关系。
达尔文还注意到很多野生原种经过人们代代的精心选择和培育，逐渐形成了人们饲养的动物和栽培的植物，而这些都是人们按不同需要培育成的不同品种，是人们有意识培育出来的。这就是人工选择。
达尔文从人工选择以及马尔萨斯的为生存而斗争的观点中得到启发，提出了以自然选择学说为核心的生物进化理论：在竞争生存空间或有限的自然资源时，生物在适应环境变化的过程中，发生微小变异的个体更能适应环境，这样的个体更容易生存和繁殖后代。环境选择具有微小有利变异的个体作为下一代的亲本，这样，经过许多代以后，微小的有利变异在物种内积累起来，一个更加适应环境和生命力更强的新物种形成，这就是“自然选择”。
自然界中的生物，通过激烈的生存竞争，适应环境的生存下来，不适应环境的被淘汰，即适者生存，不适者被淘汰，这就是自然选择。所以目前在地球上生活的各种生物大多是适应环境的。自然界的环境有各种类型，不同的环境对生物的差异进行选择，形成了适应不同环境的生物，同时，也产生了生物的多样性。达尔文的自然选择学说的要点为：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
例题精讲
例1 下列各项是人们对不同地层中发现的古代生物化石的不同认识，其中不科学的是（　　）
A.不同地质年代的生物化石反映了不同的生活环境
B.在越晚的地层中发现的生物化石所反映的生物的形态结构越复杂
C.生物化石是目前唯一能证明生物进化的证据
D.生物化石可以反映自然界生物的进化趋势
解析：在地球的形成过程中，古代生物的遗体、遗物和遗迹会在特殊的情况下保存在沉积岩地层中，成为化石。通过研究不同地层中的生物化石，可以判断生物的总的进化趋势，所以化石是研究生物进化的最有利证据。
答案：C
例2 已知物种A的化石比物种B的化石在地层中出现得晚，由此可知 （　　）
A.物种A比物种B结构复杂
B.物种A比物种B数量多
C.物种A与物种B一定有亲缘关系
D.物种A一定从物种B进化而来
解析：化石记录显示：在越古老的地层里，成为化石的生物越简单、越低等，而在越晚的地层里，成为化石的生物越复杂、越高等。物种A和物种B的化石出现在不同的地层里，只能反映出二者在结构上的不同，分类地位上的不同，与选项B、C、D所提供的内容没有直接关系。
例3 观察下图，判断在一个经常刮海风的岛上，哪种昆虫的数量较多？为什么？
解析：这是一道运用自然选择学说的主要内容解释自然现象的题目，具有一定的难度。生物都要适应环境才能生存，有翅能让昆虫飞行，但在经常刮海风的海岛上，有翅的昆虫却很难生存。
答案：无翅或残翅的昆虫数量较多。这是自然选择的结果。因为海岛经常刮海风，那些有翅能飞的昆虫，常常被风吹到大海里，生存和繁殖的机会就较少；而无翅或残翅的昆虫，由于不能飞翔，就不容易被风吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会就较多，因而经过很长时间的自然选择以后，无翅或残翅的昆虫数量明显增多。
第3节　人类的起源与进化
学习目标：
1.了解人类的分类学地位和人类具有的独有特征；
2.理解人类和类人猿的关系；
3.掌握研究人类起源的方法；
4.理解人类发展中的四个阶段对人类进化的重要作用。
重点和难点：
1.分子生物学研究的证据；
2.人类发展过程中四个阶段中的主要特征；
3.从古猿到人的过渡．
名师指津
一、类人猿与人类有极为相似的特征
类人猿也叫猿类，包括大猩猩、黑猩猩、猩猩和长臂猿等，是灵长目猩猩科和长臂猿科的总称。这些动物与人类的亲缘关系最为接近，形态结构与人类十分相似，所以统称类人猿。现在生存的类人猿叫做现代类人猿，古猿则叫化石类人猿。
类人猿与人类的相似特征有：具有复杂的大脑和宽阔的胸廓，具有与人类相似的面部表情，骨骼组成也相似。
类人猿与人类的相似特征还可以表现在牙齿的数目与结构、眼的位置、外耳的形状、血型、行为表现以及寿命长短等方面。达尔文在仔细比较了人和现代类人猿的相似之处后，提出人类和类人猿的共同祖先是一类古猿。
二、猿向人的过渡
类人猿在形态结构上确实与人有许多相似之处，但类人猿与人类还是有本质的区别：运动方式不同，类人猿主要是臂行，人类则是直立行走；制造工具的能力不同，类人猿可以使用自然工具，但是不会制造工具，人类可以制造并使用各种或简单或复杂的工具；脑发育的程度不同，类人猿脑容量小，没有语言表达能力，人脑的脑容量大，具有很强的思维能力和语言表达能力。现代人牙齿的形状和分布与现代类人猿的也有明显不同。
人类起源于古猿的证据很多：埃及发现的古猿头骨化石，我国也陆续发现了许多类似的古猿化石，这些都说明人、猿具有共同的祖先。
现代类人猿和人类的共同祖先是森林古猿。古猿营树栖生活，由于造山运动和气候的剧烈变化，迫使一些古猿成群地转向地面生活，由于环境的改变和自身结构的变化，一代一代地向着直立行走的方向发展，最终进化为人类的最早祖先，而仍然树栖生活在森林中的一些古猿，则进化为现代类人猿的祖先。
两足直立行走是人类祖先与猿分界的重要标志。
三、人类的进化阶段
根据发现的古人类化石，科学家公认人类的进化历程可分为南方古猿阶段、能人阶段、直立人阶段和智人阶段。
1.南方古猿生活在距今约100万～400万年前，能直立行走，但脑容量还处于猿的水平，约450～500 mL，犬齿变小，既有猿的特征，也有人的特征。
2.能人或早期猿人是现在找到的最早的人属成员，生活在距今200万年前，能人的脑容量扩大，男子为700～800 mL，女子为500～600 mL。可能已具有语言能力。可以使用和制造一些石器。
3.直立人化石广泛分布于非洲、亚洲和欧洲。直立人大约出现在距今200～180万年前，直立人的身高约为150 cm，其骨骼支架和现代人很相似，但颅骨还带有原始的形状。他们的脑容量在800～1100 mL之间，其高限已经和现代人脑容量相接近。能制造工具，会用火，已经有一定的语言能力。
4.我们现代人就属于智人，智人分为早期智人或古人和晚期智人或新人两类。两者属同一个种，他们的差别只是亚种水平上的差别。早期智人生活于距今4万～25万年前，发现最早的早期智人是尼安德特人，简称尼人。尼人的形态特征介于晚期猿人与现代人之间：身高160 cm，眉脊很突出，额明显后倾，脑容量平均达1 400 mL，表明他们的智力已相当发达。尼人能够制造较复杂的石器工具，并能人工取火。晚期智人又称新人，在距今约4万年前开始出现。晚期智人的前部牙齿和颜面都较小，眉脊降低，颅高增大，这些特点在现代人身上更为明显。
四、人种
人种或种族是指在体质特征，如肤色、眼色、发型、发色、身长、面型、头型、鼻型等，以及血型、遗传性疾病等方面具有某些共同遗传性状的人群。在生物学上，现代人类都属于智人种。
1870年，英国赫胥黎把人类划分为四个人种：蒙古利亚人（即黄种人）、高加索人（即白种人）、尼格罗人（即黑种人）和澳大利亚人（即棕种人）。
例题精讲
例1 人类起源于（ ）
A.类人猿
B.黑猩猩
C.森林古猿
D.长臂猿
解析：森林古猿最初都生活在茂密的丛林中，后来，由于一些地区气候发生变化，导致森林减少，使得一些地区的森林古猿被迫到地面上寻找食物，在适应环境的过程中，经过漫长的年代，逐渐进化成人类，而始终生活在树林中的森林古猿则进化成现代类人猿。所以，人类和类人猿的共同祖先是森林古猿，而人类并不是起源于类人猿。
答案：C
例2 由于造山运动和气候剧变，迫使一部分森林古猿在地面上生活，在适应地面环境的过程中，形态结构逐渐发生变化，最终演化成现代人类。现在由于森林面积大量减少，现代类人猿的生活面积日渐减少，那么，现代类人猿会不会也慢慢进化成人类呢？请说明你的判断理由。
解析：1 000万年～2 000万年前的地质变化，导致了地球上自然环境的改变，原本适应树栖生活的一支森林古猿，由于特殊的原因，其中包括森林面积的减少，从而下到地面生活，在适应变化了的环境的过程中，自身形态结构逐渐发生了变化，并一代一代地保持下来，逐渐进化成人类，从而使人类起源成为可能。而解答本题的关键是从现在的地球环境条件和原始的地球条件入手，分析得出现在的地球条件并不具备使现代类人猿进化成人类的可能性。
答案：现代类人猿在形态结构、生理特点等方面与古猿存在着一定的差别，而且现在地球上的自然环境也发生了变化，虽然森林面积也在减少，但除此而外，其他的地球环境条件与以往的地球环境条件完全不同，不具备使现代类人猿再进一步进化成人类的可能性。
例3 (2006浙江温州中学自主招生)在人类进化的阶段中，脑容量最大的是…（ ）
A.南方古猿
B.能人
C.直立人
D.智人
解析：南方古猿的脑容量约450～500 mL；能人的脑容量扩大，男子为700～800 mL，女子为500～600 mL；直立人的脑容量在800～1 100 mL之间，其高限已经和现代人脑容量相接近；智人的脑容量平均达1 400 mL。
答案：D
第1节　生物的分类
学习目标：
了解生物分类的等级，生物在分类上的地位。
名师指津
一、科学家进行生物分类的方法
为了便于认识地球上约35万种植物和150多万种动物，根据生物的某些特征将它们分门别类，这就是生物分类。生物学家根据生物性状差异的程度和亲缘关系的远近，把它们分成不同等级的分类单位。它们从大到小依次是：界、门、纲、目、科、属、种。把各个分类等级按其高低和从属关系顺序地排列起来，就构成生物分类的阶层系统。
每个分类等级中都会有许多生物，但在一个种里，只有一种生物，“种”是最基本的分类单位，同种生物的亲缘关系是最密切的。为了便于人们按照统一的标准识别生物，生物学家依据生物之间的特征差异，编出生物检索表。通过自己尝试编制检索表，体会生物分类的方法：将生物的某一性状特征分为对立的两类，具有相似性状的生物归为一类，与此性状相异的归为另一类，特征相反的两类性状相对排列；以此类推，在每个类别中再寻找另外一些特征，依据新的性状差异继续归类、相对排列，直到确定出不同种生物的分类地位为止。随着生物科学的发展，一些新的分类方法逐渐被引入生物分类学领域中，如植物的分类已经不仅以形态结构为依据，而且增加了生理学、生物化学、遗传学和古植物学等学科的相关依据，从而使生物分类的方法更为科学合理和准确可靠。
分类的方法有多种多样，目前生物学家普遍采用的是根据生物的相似性和亲缘关系将生物归入不同的类群，即通常根据生物的形态、结构和生理特征进行分类。
尝试对生物进行分类。首先要
对图片和实物进行认真观察，归纳生物之间的共性，找出它们的差异；然后制定分类依据，根据分类依据对生物进行分类。
二、生物的命名
瑞典科学家林奈在吸取前人经验的基础上，在《自然系统》这本书中正式提出科学的生物命名法——双名法。按照双名法，每个物种的科学名称（即学名）由两部分组成，第一部分是属名，第二部分是种名。双名法的生物学名部分均为拉丁文，并为斜体字；命名者姓名部分为正体。例如，银杉的学名为Cathaya argytophylla Chun et Kuang。
生物俗名虽然形象、生动、简洁，但往往因为同物异名、异物同名和读音误解等，引起生物名称的混乱和交流研究的许多困难，所以生物的名称从多种多样到全世界统一，有利于世界范围内的学术交流和研究。
例题精讲
例1 下列各项中，正确的是（ ）
A.一个物种就是一个生物
B.在标牌上给生物进行科学命名一般都是用英文
C.在各个分类单位中，同种的生物个体之间的亲缘关系最近
D.抗锈病易倒伏小麦与易染锈病抗倒伏小麦是两个不同的物种
解析：本题旨在考查对本节基础知识的灵活掌握情况，物种是一种生物个体的总和，不是一个生物；在标牌上给生物进行科学命名一般都是用斜体拉丁文；抗锈病易倒伏小麦与易染锈病抗倒伏小麦是同一物种中的不同品种。一般来说分类单位越小，其中的生物种类越少，相似之处和共同基因就越多，亲缘关系就越近，种是最基本的分类单位，同种中的生物个体之间共同基因最多、亲缘关系最近。
答案：C
例2 植物分类的主要依据是（ ）
A.根、茎、叶
B.根、茎、叶和果实
C.花、果实和种子
D.叶、果实和种子
解析：植物的根、茎、叶、花、果实和种子的形态结构都是植物分类时应仔细观察的对象。根、茎、叶生长周期较长，形态结构方面的变异较多，就算是亲缘关系较近的生物体差距也很大，如萝卜和白菜的根差别很大，但它们的亲缘关系很近。而花、果实、种子在进化过程中相对比较稳定，变化不是很大，常用来作为植物分类的主要依据。
答案：C
例3 生物分类的最基本单位是（ ）
A.科 B.目
C.属 D.种
解析：种是最基本的分类单位，它是一群表型特征高度相似，亲缘关系极其相近，与同属内其他种有着明显差异的物种的总称。
答案：D
例4下列按照从大到小顺序进行分类的单位依次是（ ）
A.界、门、科、目、属、纲、种
B.界、门、纲、目、科、属、种
C.界、门、目、属、纲、种、科
D.界、属、门、科、目、纲、种
解析：生物学家根据生物性状差异的程度和亲缘关系的远近为依据，可将生物分成不同的等级，从大到小依次是界、门、纲、目、科、属、种。
答案：B
第2节　植物的主要类群
学习目标
初识植物系统进化树,了解不同植物类群之间的亲缘关系;认识不同植物类群的形态结构特征,生活方式,与人类的关系.
通过对不同类群植物的学习,进一步体会植物种类的多样性;强化生物进化的观点;通过对不同类群植物与人类关系的学习,增强生物科学的价值观,强化热爱植物,保护植物的情感.
名师指津
一、植物进化系统树
自然界已知的植物约有33万种，根据植物形态结构、生理和生活习性的不同，将它们分为不同的类群，主要有藻类植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植物等。
不同的植物类群之间，有着远近不同的亲缘关系，植物的进化关系为：藻类植物→苔藓植物→蕨类植物→裸子植物→被子植物。
二、藻类植物
1.藻类植物的主要特征
藻类植物大都生活在水中，少数种类生活在潮湿的地表。藻类植物的结构比较简单，没有根、茎、叶等器官的分化，有些种类属于单细胞生物。藻类植物细胞里都含有叶绿素和类胡萝卜素，能进行光合作用，有些藻类植物因含有其他色素，呈现不同的颜色。
2.藻类植物与人类的关系
藻类植物的光合作用效率高，能释放大量的氧；还可食用、药用、作为鱼类饵料，及用来监测水质。
不要混淆藻类植物和单细胞植物。藻类植物多为单细胞植物（常见的单细胞植物有小球藻、衣藻、原球藻等），但也有很多多细胞群体，如海带、紫菜、巨藻等。
三、苔藓植物
1.苔藓植物的主要特征
苔藓植物大多生活在潮湿的陆地环境中，一般都有茎和叶，但茎中没有输导组织，具有假根，叶可进行光合作用和吸收水分、无机盐。
2.苔藓植物与人类的关系
苔藓植物可保持水土、指示土壤的酸碱性、监测空气污染的程度，是监测空气污染的指示植物。
四、蕨类植物
1.蕨类植物的主要特征
蕨类植物生活在陆地的阴湿环境中，有真正的根、茎、叶等器官，并有输导组织和机械组织，因此能更好地适应陆地环境。在叶的背面有孢子囊群，内有孢子，孢子的繁殖离不开水。
2.蕨类植物与人类的关系
大量的古代蕨类植物形成了煤炭，现存的蕨类植物还可食用、入药，作观赏植物、肥料。
蕨类植物是地球上最早出现的陆生植物类群，具有4亿多年的悠久历史。它在植物界的发展、演化过程中，具有承前启后的作用。
五、种子植物
1.种子植物是植物界中最高等的类群，有两个基本特征：体内有维管束——韧皮部和木质部；能产生种子并用种子繁殖。种子植物根据种子外是否有果皮包被着，可以分为裸子植物和被子植物。裸子植物的种子裸露，没有果皮包被。植物界中最高等、种类最多、分布最广、与人类关系最密切的是被子植物。被子植物一般都具有根、茎、叶、花、果实和种子，种子外面有果皮包被着。
2.种子植物与人类的关系最密切，在人类生活的衣食住行中的应用都很广泛，特别是对改善环境质量有很大的作用。
例题精讲
例1 分析植物进化系统树，可以看出植物的进化顺序为（ ）
A.藻类植物、苔藓植物、裸子植物、蕨类植物、被子植物
B.蕨类植物、藻类植物、苔藓植物、裸子植物、被子植物
C.藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物
D.藻类植物、苔藓植物、裸子植物、被子植物、蕨类植物
解析：植物的进化顺序体现为从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生。藻类植物结构最简单，只有单细胞或多细胞，无器官的分化。陆生植物中苔藓植物无根，虽然有茎和叶，但茎叶里无输导组织。蕨类植物的生殖离不开水；裸子植物和被子植物都能产生种子，但被子植物的种子外有果皮包被着，在不良环境中果皮可起保护作用，因而更有利于繁殖后代。
答案：C
例2 苔藓植物可作为监测植物是因为（ ）
A.苔藓植物是低等植物
B.叶很薄，对有害气体敏感
C.一旦干燥容易死亡
D.根容易吸收有害物质
解析：苔藓植物的叶非常薄，一般只有一层细胞，各种有害气体很容易从叶的背腹两面进入细胞杀死叶、茎，所以苔藓植物对污染的空气十分敏感，不能在有污染的地域生存。从而可以用苔藓植物的生存状况来检测某地域的大气污染程度。
答案：B
例3 为什么在陆地上到处可见种子植物？
解析：种子植物之所以能在地球上的各种环境中生存，与它的自身结构有很大关系，其中能形成种子就是一个重要原因。种子的外面有种皮，保护着内部的结构；在子叶或胚乳里储存着营养物质，在比较干旱的地方也能萌发，如果遇到的外界情况不适于种子的萌发，它就可以待到条件适宜的时候再萌发，这样，种子植物在繁殖后代上彻底摆脱了水的限制。
答案：种子植物的自身结构有很多方面都能适应陆地环境，其中，能形成种子是一个重要原因。种子外有种皮保护，内部储存着营养物质，种子自身的生命力很强，在条件适宜的情况下才会萌发。
第3节　动物的主要类群
学习目标
通过认识动物系统进化树，了解不同动物类群之间的亲缘关系；通过“对某些动物进行分类”等各种活动，认识无脊椎动物主要类群的常见种类和特征，认识脊椎动物与人类的密切关系；认识脊椎动物主要类群的常见种类和特征。
学习重难点
1．无脊椎动物的类群及特征
2．脊椎动物的类群及特征
名师指津
一、动物进化系统树
通过对不同动物的解剖，可以发现有的动物体内有脊椎骨，有的动物体内没有脊椎骨，根据体内有无脊椎骨，我们可以将所有的动物分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。无脊椎动物包括原生动物、腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物等类群；脊椎动物包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类。
根据不同动物类群的差异程度，可以推断出无脊椎动物的进化关系为：原生动物→腔肠动物→扁形动物→环节动物→软体动物→节肢动物→棘皮动物。
最早出现的原始脊椎动物是生活在水中的鱼类，逐步进化为原始两栖类，再进化成爬行类，某些爬行类进化为鸟类和哺乳类等。
地球上的动物是经过漫长的年代逐渐进化来的，地球上出现最早的动物是单细胞的原生动物，最晚出现的是鸟类和哺乳动物。地球上的动物经历了从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生、从种类少到种类多的进化过程。
二、无脊椎动物的主要类群
1.原生动物是最古老、最原始、结构最简单的动物，身体微小，整个身体只由一个细胞构成。多数生活在水中和潮湿的土壤中，少数营寄生生活。原生动物与人类有着密切关系，如可作为鱼的饵料、净化污水、寄生在人和动物体内使人和动物得病等。
2.腔肠动物是生活在水中的多细胞动物，它们的身体由两层细胞及其围成的一个消化腔组成，有口无肛门，身体呈辐射对称。腔肠动物有较高的营养价值，可作药用、形成石油等。
3.扁形动物的身体背腹扁平，两侧对称。无体腔，生活在水中和潮湿土壤中，有的寄生在人和动物体内，使人和动物得病。
4.环节动物的身体呈蠕虫状，细长而柔软，由许多体节构成，有体腔，大多为蠕动爬行。环节动物在食品、医药、饲料、鱼的饵料、改善环境等方面有广泛的应用。
5.软体动物种类繁多，身体柔软，分为头、足和内脏团三部分，体外有外套膜，身体表面有贝壳或被外套膜包被的内壳。可食用、作饵料或饲料等，有的危害农作物和贝类养殖。
6.节肢动物是动物界中种类最多、数量最大、分布最广的一个类群。身体由许多体节构成，并且分部，体表都有外骨骼，附肢分节，运动灵活，头部器官发达。节肢动物与人类生活、健康和经济等方面都有着十分密切的关系。
7.棘皮动物全部生活在海水中，成体大多呈辐射状对称，多数具有内骨骼，体表有棘状突起，以体表的皮鳃呼吸，以腹面的管足捕食。部分棘皮动物因富含蛋白质有较高的营养价值。
三、脊椎动物的主要类群
1.鱼类终生生活在水中，体表覆盖有鳞片，身体一般呈流线型，用鳍游泳，用鳃呼吸。可食用，可制成各种产品，在人类生活中有重要作用。通过混合放养，可以提高淡水养鱼的产量。
2.两栖类中少数种类终生生活在水中，少数种类的幼体生活在水中，用鳃呼吸，成体营水陆两栖生活，用肺呼吸，皮肤裸露，有辅助呼吸的作用。可捕食害虫，可食用、药用，与人类生活关系密切。这类动物是由水生向陆生过渡的类型。
3.爬行类是一类真正适应陆地生活的动物，有些种类后来又回到水中生活。体表都覆盖着鳞片，用肺呼吸，体内受精，受精卵外有卵壳保护，体温不恒定。
4.鸟类身体被覆羽毛，前肢变成翼，骨中空，用肺呼吸，体温恒定，卵生，适应飞行生活。鸟类对人类的益处极大而害处极小，因此我们要爱护鸟类。
5.哺乳动物是脊椎动物中最高等的一个类群，体表被毛，胎生哺乳，恒温，大脑和感觉器官发达，对外界适应能力强，分布广。在人类生活中有着重要作用，但受到人类活动的影响，野生哺乳动物资源要加强保护。
例题精讲
例1 下列有关蚯蚓对自然环境有多种影响的叙述中，不正确的是（ ）
A.蚯蚓在土壤中蠕动爬行时，会破坏植物的根系
B.蚯蚓的粪便中含有较多的肥料
C.蚯蚓可以清除土壤中的大量垃圾
D.蚯蚓的活动还可以改良土壤，有利于植物根的呼吸
解析：蚯蚓在土壤中活动时，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叶，而垃圾中很大一部分成分是腐烂的有机物，所以蚯蚓通过取食，消化了大量的垃圾，由于它的消化腔结构简单，很多物质没有被吸收，因而其粪便中含有很多的肥料。
答案：A
例2 鲫鱼、青蛙、蛇、龟、大象在形态结构上千差万别，但它们可以同属于一个类别，为什么？
解析：鲫鱼生活在水中，属于鱼类；青蛙营水陆两栖生活，属于两栖类；蛇和龟都属于爬行类；大象属于哺乳类，虽然它们的形态结构有很大差异，但体内都有脊椎骨，属于同一个亚门，即脊椎动物亚门。
答案：上述五种动物体内都有脊椎骨构成的脊柱，同属于脊椎动物。
例3 青蛙既不能完全在水中生活，又不能完全在陆地生活的主要原因是（ ）
A.青蛙体表裸露，容易丧失体内的水分
B.青蛙的呼吸依赖肺和皮肤两种器官
C.青蛙在水中或陆地上都不能获得足够的食物
D.青蛙的身体散热快，不能长时间留在水中
解析：青蛙的肺结构简单，肺泡数目少，只通过肺不能完全满足身体对氧的需要，所以青蛙还要依赖裸露的皮肤辅助呼吸，而皮肤呼吸时要保持湿润，这样青蛙就不能离开水，而由于肺功能的不足，无法获得水中的氧气，也使得它不能完全在水中生活。
答案：B
第4节　细菌、真菌和病毒
学习目标
1.掌握病毒的营养方式
2. 掌握真菌的生存环境和繁殖方式
3. 掌握细菌的生活方式和繁殖方式
名师指津
一、细菌
1.细菌的结构特征
细菌是具有细胞结构的单细胞生物，它的细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核（未成形的细胞核，即遗传物质集中的区域）等部分构成。有些细菌还有鞭毛、荚膜、芽孢等特殊结构。鞭毛能转动，可以使细菌在水中游动；荚膜具有保护和营养作用；芽孢是细菌细胞内形成的对不良环境有抵抗力的休眠体。
2.细菌的营养方式
有些细菌能够利用太阳能或化学能将二氧化碳等无机物合成自身需要的营养物质，但绝大多数细菌的细胞里没有叶绿体，只能利用现成的有机物来维持生活，这种营养方式叫做异养。异养主要有腐生和寄生两种，从活的生物体内吸取有机物的方式叫寄生；靠分解动植物的遗体，从中吸取有机物来维持生活的方式叫腐生。
知识拓展 硝化细菌指利用氨或亚硝酸盐作为主要生存能源，以及能利用二氧化碳作为主要碳源的一类细菌。硝化细菌是一种化能自养菌。
光合细菌是利用光能在厌氧的条件下进行光合作用的有益微生物，广泛分布于水、土里，特别是在被有机质污染的水体中，每1克风干土中光合细菌的含量高达10万到100万个。
二、真菌
1.酵母菌
（1）观察酵母菌的实验
首先要制备酵母菌培养液，可选用质量分数为3%～5%的蔗糖溶液，然后取一些鲜酵母或酒曲、发面（取一些葡萄果皮或者霉烂而发出酒味的水果皮也可以），放入蔗糖溶液中。将培养液放到温暖的地方（30 ℃左右）培养2～3天，酵母菌就会大量繁殖起来。如果培养的时间更长一些，还可以观察到进行出芽生殖的酵母菌。然后制作临时装片，染色后用显微镜观察。
（2）酵母菌的结构及其生殖方式
酵母菌是单细胞个体，呈卵形，具有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核，细胞质内有明显的液泡（如下图A）。与细菌细胞相比，酵母菌具有真正的细胞核；与绿色植物的细胞相比，酵母菌没有叶绿体。在显微镜下，我们还可以观察到成熟酵母菌上会生出芽体，芽体长大后脱离母体，成为一个新的酵母菌，这就是酵母菌的出芽生殖（如下图B）。
（3）酵母菌的营养方式
酵母菌不含叶绿体，因此营腐生生活。它在有氧气和无氧气的条件下都能生活，在有氧气的条件下，酵母菌把葡萄糖彻底分解成二氧化碳和水，并且释放出较多的能量，供生命活动利用；在没有氧气的条件下，酵母菌则把葡萄糖分解成二氧化碳和酒精，同时释放出较少的能量，供生命活动的利用。
2.霉菌
霉菌不是分类学上的名词，而是对一些“丝状真菌”的统称。霉菌通过菌丝吸收营养物质，进行腐生生活。常见的有青霉和曲霉，它们的菌体是由许多菌丝组成，菌丝间具有横隔，每个细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等结构。
青霉和曲霉的菌丝，有的长在营养物质的表面并向上生长，叫做气生菌丝；有的蔓延到营养物质的内部，并吸收有机养料，叫做营养菌丝。两者最明显的区别在于它们的孢子着生状态不同，如上图。
3.蘑菇
蘑菇属于大型食用真菌，也是由许多菌丝组成的，地下部分的菌丝从营养源中吸收营养物质；地上部分的菌丝则紧密地结合在一起，形成菌柄和菌盖。蘑菇是进行孢子繁殖的。灵芝、冬虫夏草、口蘑、香菇、木耳及银耳是大型可食用的真菌。
真菌中既有单细胞的个体（如酵母菌），又有多细胞的个体（如霉菌、蘑菇）。真菌的细胞中有细胞核，但真菌不能制造有机物，一般营腐生或寄生生活，营养方式属于异养型。在酿造业、农业及医药业中真菌有着广泛的应用。
三、病毒
1.病毒的结构
病毒比细菌小得多，只能用纳米（1 nm=1/1 000 000 mm）来表示它的大小，必须借助电子显微镜才能观察到。病毒结构简单，没有细胞结构，只有蛋白质外壳和由核酸组成的内核两部分，如下图所示。
2.病毒的生活方式
病毒不能独立生活，只能寄生在其他生物的活细胞里，利用寄主细胞里的物质，在自身遗传物质的指导下制造出新病毒。病毒离开寄主细胞后，通常会变成结晶体，并且不再有任何生命活动，但一有机会侵入活细胞，生命活动又重新开始。
依据病毒的宿主的不同，可将其分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒三类。有些病毒能使人、动物或植物患病，对人类有害。例如甲肝、乙肝、乙脑、狂犬病、流感、艾滋病、口蹄疫、鸭瘟、水稻矮缩病等都是由病毒引起的。有些病毒可以用来预防和治疗疾病，防治农业害虫，对人类有益。
例题精讲
例1 罐头食品一般存放的时间较长，那么罐头食品不易腐败变质的原因是（　　）
A.密封很严，细菌没有机会侵入
B.密封很严，细菌无法呼吸而死亡
C.封盖前高温灭菌，封盖后罐内没有细菌
D.高温、高压影响了罐内细菌的繁殖
解析：食品腐败变质主要是腐生细菌大量繁殖的原因。罐头食品在封盖前先进行高温灭菌，使罐内再没有细菌，因此，罐头食品长时间内不会腐败变质。
答案：C
例2 为什么在夏季潮湿的食品、衣物和皮鞋常常发霉？
解析：霉菌主要包括青霉和曲霉，它们的菌体由许多菌丝组成，菌丝分为气生菌丝和营养菌丝，营养菌丝从营养物质内吸收有机养料，进行腐生生活。它们靠孢子进行繁殖，孢子落在条件适宜的地方就萌发出菌丝，进而形成较大的菌落，即我们看到的霉点或霉斑。
答案：发霉是霉菌滋生引起的。霉菌是靠孢子进行繁殖的，孢子很轻，可以在空气中飘荡。夏天，受潮的食品、衣物和皮鞋给孢子的萌发提供了必要的环境条件和营养物质，所以这些物品容易发霉。
例3 (2006年湖南长沙毕业会考)病毒的营养方式是（　　）
A.自养
B.寄生
B.腐生
D.光合作用
解析：病毒是一类特殊的生物，它没有细胞结构，不能进行光合作用自己制造有机物，它的营养方式是异养，营寄生生活。
答案：B
第1节　生态系统概述
学习目标
1．说出生态系统的组成。
2．描述生态系统中的食物链和食物网。
3．认同生态系统的自动调节能力是有限的。
名师指津
一、什么是生态系统
1.概念
在一定自然区域内，所有生物及其生活的环境共同构成生态系统。
2.生态系统的类型
自然界的生态系统大小不一，多种多样。小如一滴湖水、培养着细菌的培养皿、小沟、小池、花丛、草地，大至湖泊、海洋、森林、草原以至包罗地球上一切生态系统的生物圈。生态系统有多种类型，除了自然生态系统外，还包括人工生态系统。
不能把生物和环境割裂，二者是有机的统一整体，也不能只看到某一种生物，这都不能叫做生态系统。
二、生态系统的组成
1.生物部分
（1）生产者：自养生物，主要是能进行光合作用的各种绿色植物，还包括一些能利用无机物合成有机物的细菌。
（2）消费者：异养生物，主要指直接或间接地以绿色植物为食的各种动物，还包括寄生生活的真菌、病毒和人。
（3）分解者：异养生物，主要是细菌和真菌，还包括蚯蚓、粪金龟子等腐食性的动物。
2.非生物部分
包括阳光、空气、水、温度、湿度和土壤等。
所有生态系统一般都有四种基本的组成成分，即非生物成分、生产者、消费者和分解者。
例题精讲
例1在养花的过程中，经常给花浇水、施肥、松土、放在阳光下，天气冷了，我们还要把花放在室内，而且一般一个花盆只栽一株植物，这体现了生物生存所需要的基本条件，与上述顺序相对应，下列正确的是（ ）
①营养物质　②空气　③阳光　④适宜的温度　⑤一定的生存空间　⑥水
A.①③②⑤⑥④
B.⑥①②③④⑤
C.④⑤③⑥①②
D.③⑥④⑤②①
解析：此题考查的是生物圈为生物提供的基本条件，解决此问题，还要结合绿色植物的生理活动。给花浇水——体现了生物需要水；施肥——体现了生物生存需要营养物质；松土——体现了生物生存需要空气；放在阳光下——体现了生物生存需要阳光；天气冷了，我们还要把花放在室内——体现了生物生存需要适宜的温度；而且一般一个花盆只栽一株植物——体现了生物生存需要一定的空间。
答案：B
例2 一个生态系统无论大小，都是由（ ）
A.生产者、消费者和分解者组成的
B.动物和植物组成的
C.生物部分和非生物部分组成的
D.所有生物组成的
解析：生态系统包括生物及其所生存的环境，即生态系统是由生物部分和非生物部分组成的。生物部分按照它们的作用又称为生产者、消费者和分解者。非生物部分主要是阳光、温度、空气、水等。A、B、D三项中都缺少无机环境这一成分，B项中还缺少分解者。
答案：C
例3 目前餐桌上流行的各种蘑菇、香菇等在生态系统中的角色是（ ）
A.生产者
B.分解者
C.消费者
D.非生物
解析：蘑菇、香菇都是长在腐烂的树木上的，它们是靠分解树木中的有机物进行生存的，所以属于分解者。
答案：B
例4生态系统中生产者、消费者、分解者之间的关系是（ ）
A.生产者依赖于消费者，消费者依赖于分解者
B.消费者依赖于生产者，生产者依赖于分解者
C.分解者依赖于生产者和消费者，消费者依赖于生产者
D.三者紧密联系，缺一不可
解析：生产者绿色植物通过光合作用制造有机物，满足自身生长需要，同时又为其他生物提供了物质和能量。消费者从生产者身上获取物质和能量。同时，生产者和消费者遗体内的有机物又被分解者分解成简单的无机物，归还到无机环境中，再次被生产者利用，所以，三者之间是相互依存的关系，缺一不可。
　答案：D
例5 (2006年湖南郴州毕业会考)下列不能被称为一个生态系统的是（ ）
A.一片森林
B.一块菜地
C.一个湖泊
D.一种花
　解析：在一定区域内，所有生物及其环境的总称叫生态系统。不能把生物和环境割裂开，二者是有机的统一整体，也不能只看到某一种生物，这都不能叫做生态系统。
答案：D
第2节　生态系统的结构和功能
学习目标
（1）总结生态系统的营养结构与功能有关的概念
（2）说出生态系统的营养结构——食物链和食物网
（3）分析生态系统中各种成分的能量关系，概述生态系统 中能量流动的特点；
（4）概述生态系统的功能以及特点。
名师指津
一、食物链和食物网
1.在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的吃与被吃的链条式食物关系，叫做食物链。食物链的环节可长可短。
2.一个生态系统中可以有许多条食物链，而且各条食物链之间彼此交错，形成复杂的网状联系，从而形成食物网。
3.食物链和食物网反映了生态系统中各种生物之间复杂的食物关系，是生态系统的营养结构。
我们计算生态系统有几条食物链时，应看清楚箭头的指向，就是箭头处的动物是以其箭尾处的动植物为食的。数食物链时，应从生产者开始顺着箭头的指向数。这就说明在一个生态系统中，常常有许多条食物链，而且这些食物链并不是孤立存在的。
二、生态系统的能量流动
生态系统的能量流动是沿着食物链和食物网进行的。所有生物生命活动所需的能量最终都来自太阳能。太阳能通过绿色植物的光合作用进入生态系统，然后经过食物链从生产者（绿色植物）转移到消费者，由于生物都要进行新陈代谢而消耗了大量的能量，所以每一次只有10%～20%的能量从较低的营养级流向较高一级的营养级，能量在沿着食物链依次流动的过程中，会发生逐级递减。
生态系统中能量是沿着食物链依次流动的，是单向、不能循环的。
三、生态系统的物质循环
生态系统的物质循环是指非生命物质在生物与环境之间的往返循环：绿色植物利用从环境中获得的无机物质构成自身植物体，并通过食物链和食物网，流动到其他生物体内，其遗体通过分解者的分解，最终这些无机物质又返回到无机环境中。碳循环是其中非常重要的物质循环。
食物链、食物网是生态系统的营养结构，顺着食物链和食物网这个渠道，有物质和能量的流动。生态系统中的生物及非生物通过能量流动和物质循环，从而紧密联系，构成一个统一整体。
例题精讲
例1 从营养结构上进行分析，生态系统中必不可少的部分有（　　）
①非生物环境　②生产者　③消费者　④分解者
A.①②③④
B.②③④
C.①②③
D.①③④
解析：食物链和食物网反映了生物之间因食物关系而形成的复杂关系，是生态系统的营养结构基础。生态系统的生物部分包括生产者、消费者和分解者。
答案：B
例2 在一个草原生态系统中，数量最多的是（　　）
A.羊
B.绿色植物
C.狼
D.鼠
解析：生态系统中，能量在沿食物链各个环节的传递过程中逐级递减。这样，越流向食物链的后端，生物体的数量越少，储存的能量越少，因而形成“金字塔”形的生物体数量与能量的关系。
答案：B
例3 (2006湖南湘潭毕业会考)下图示生态系统中的各成分之间的关系，据图作答：
（1）图中标号____能利用光能制造有机物，是生态系统中的生产者。
（2）B和C在生态系统成分中统称____。
（3）能分解生物遗体的D主要是自然界的哪些生物?______。
（4）D通过分解作用能促进自然界中二氧化碳等物质____。
（5）B、C、D的营养方式都是____（填“自养”或“异养”）。
（6）生态系统中各生物的生存除了需要阳光之外，还需要____等非生物条件。
解析：生态系统中的生产者一定是植物；动物属于生态系统中的消费者；分解生物遗体的是细菌、真菌等；分解者主要分解动植物的遗体，促进二氧化碳等物质的循环；动物和细菌、真菌等体内都没有叶绿素，不能进行光合作用，只能依靠现成的有机物作为食物，所以是异养；生态系统中的非生物因素主要包括阳光、空气、水等。
答案：（1）A　（2）消费者　（3）细菌、真菌等　（4）循环　（5）异养　（6）水、空气
例4以下为阿拉斯加苔原生态系统的食物网。请分析：
（1）在此生态系统的成分中，除了非生物的物质、能量和食物网中的生物外，还必须有____存在。
（3）写出一条表示爱斯基摩人获得能量消耗最少的食物链：_____。
解析：生态系统的成分包括生物和非生物部分，而生物部分包括生产者、消费者和分解者。生物从外界环境中吸收的某种物质，会随着食物链在生物体内的浓度不断增加，在食物链越末端的生物，这种物质积累得越多。
答案：（1）分解者　（2）爱斯基摩人　（3）地衣→驯鹿→爱斯基摩人
第3节　生态系统的稳定性
学习目标
1．理解生态系统稳定性的概念。
2．理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
3．理解提高生态系统的稳定性的原理及方法。
名师指津
一、生态系统的稳定性
1.生态系统经过长期的发展过程，逐步形成了生物与非生物物质、能量之间以及生物与生物之间相对稳定、平衡的状态，叫做生态系统的稳定性。
2.生态系统的稳定性包括一个自然生态系统内的生物种类和数量一般是相对稳定的，也指生物与环境之间的能量流动和物质循环也保持相对稳定。
3.生态系统的稳定性是一种动态的和相对的稳定状态。
生态系统发展到一定的阶段，它的生产者、消费者和分解者之间能够较长时间地保持着一种动态的稳定，也就是它的能量流动和物质循环能够较长时间地保持着一种动态的稳定。
二、生态系统具有一定的自我调节能力
生态系统的自动调节能力有大有小。一般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，稳定性就越低。例如，在北极苔原生态系统，动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。假如地衣受到大面积损伤，整个生态系统就会崩溃。
相反，生态系统中各个营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自动调节能力就越大，稳定性就越高。
生态系统自我调节能力的大小与生态系统中的成分和营养结构的复杂程度有关。生态系统的自动调节能力是有限度的，当外来的干扰超过了这个限度，生态平衡就会遭到破坏。
三、生态系统稳定性的破坏
1.火山爆发、地震、雷击引起的火灾等自然因素可在瞬间使一些生态系统遭到毁灭性的破坏。
2.人类在生产、生活活动中对大自然不合理地开发，如修建大型工程、大量排放有毒物质、引进或毁灭某些生物种类、大量地使用农药或化肥等，都会使生态系统的调节能力受到影响，进而破坏生态系统的稳定性。
由于人们生产生活活动不按生态规律办事，对自然资源盲目地进行掠夺式开发，全世界的沙漠面积每年扩大5～7万平方公里。全世界因沙漠化、盐渍化和污染而失掉的耕地面积已达5亿公顷左右。地球上森林面积已由19世纪的55亿公顷减少到现在的28亿公顷，随着森林面积的减少，动物栖息的地方也在减少，不少的生物物种濒临灭绝的边缘。如果我们还不注意维护生态系统的稳定性，就会遭到大自然更加严厉地报复！
例题精讲
例1 某地农业部门在防治棉铃虫问题上，提出两种方案：方案A是喷洒高效农药，以便在短期内迅速消灭棉铃虫；方案B是放养棉铃虫的天敌——赤眼蜂，这样虽然不能彻底消灭棉铃虫，但是能将棉铃虫的种群数量控制在较低的水平，而且不会造成环境污染。方案_____有利于提高农田生态系统的稳定性。原因是______。
解析：农田生态系统的生物种类单一，营养结构简单，高效农药虽然杀死了棉铃虫，但却污染了环境，并且会使害虫产生抗药性，这些最终会完全破坏农田生态系统。
答案：B　利用自然界中正常的食物链来控制棉铃虫，不会对环境造成污染
例2 实施西部大开发，要切实搞好生态环境的保护和建设，大力植树种草，治理水土流失，防止沙漠化等。
（1）从生态学上分析，改善西部地区生态环境首先必须解决的非生物因素是___。
（2）退耕还林还草的生态学原理是为了提高生态系统的_____能力。保护环境的关键是保护________。
（3）近年来北京等地区频繁出现的“沙尘暴”和“泥雨”主要来自黄土高原和内蒙古地区，这说明森林等植被在_____等方面起着非常重要的作用。
解析：此题考查运用知识解决实际问题的能力。西部地区生态环境的特点是土地沙化严重，主要原因是人为的过度放牧、乱砍滥伐等破坏了生态系统的自动调节能力，使生态系统遭到破坏。
答案：（1）水　（2）自动调节　生态平衡　（3）防风固沙
例3 (2005湖南岳阳中考)在一个由草、野兔、狼组成的相对封闭的生态系统中，如果将狼杀绝，野兔的数量变化可用下列哪一曲线图来表示（　　）
解析：本题主要考查生态系统的自动调节能力在维持生态平衡中的重要作用，同时结合曲线图的分析考查探究方法的运用能力，曲线题是近年来中考的特点。本题中，将狼杀绝后，兔失去了天敌的控制而大量繁殖，随着兔数量的增多，草越来越少，兔之间的生存斗争加剧而导致大量死亡。
答案：C
第1节　人口增长与计划生育
学习目标
1．了解世界和我国人口增长状况
2．了解人口增长对环境、资源和生态平衡造成的影响，认识控制人口数量的重要意义。3．在讨论控制人口数量和提高人口素质的相互关系以及人口数量与环境关系协调等问题的基础上，理解计划生育作为我国一项基本国策的重要性和必要性。
名师指津
一、世界人口的增长
1.世界人口呈快速增长趋势，而且倍增期越来越短。到1999年，世界人口已突破60亿大关。
2.中国近年人口出生率稳定在2%以下，并且还在不断下降，属于低生育率国家。到2000年，全国人口普查达到12.95亿。
据联合国有关方面的预测，世界人口的迅速增长，还将持续一个时期。但是由于社会经济的发展和国家政策的影响，人口增长的速度将逐渐变慢。当人口生育减少，出生率同死亡率大致相等时，人口即停止增长，预测到22世纪初，世界人口将达到105亿左右，那时，人口将停止增长。估计欧洲、北美洲的人口最先停止增长，非洲、亚洲南部则为最后。
二、地球的承载量是有限的
人口激增会对环境产生一系列影响，过量的人口对粮食、水、土地、能源的需求不断加大，当前世界人口的快速增长与地球有限的容量之间产生了巨大的矛盾。
1.粮食问题
全世界的粮食安全形势非常严重。人口增长速度大大高于粮食增产速度，粮食生产的不平衡导致了分配与消费的不均等。人口增多，耕地减少，粮食缺乏。目前全球大约有30个国家陷入粮食危机，大多为发展中国家。中国通过自力更生，用占世界7%左右的耕地养活了占世界22%的人口，创下了世界奇迹。节约粮食是我们每一个人都能做到的解决粮食问题的途径。
2.水资源问题
人类的生活和生产活动每天都在消耗大量的水资源，据统计，目前被人类利用的地表淡水，已经超过可用总量的二分之一，全世界有60%的地区面临供水不足，人口激增，引发水荒。不仅如此，水质污染，导致每年约有5亿人因水源卫生条件差而生病。节约用水是每一个人都应该养成的良好的生活习惯。
当今世界人口增长快速，对资源的需求极多，而地球的承载量是有限的，于是导致产生粮食问题、资源问题（水问题）、环境问题等，要缓解地球压力，就必须控制人口，实行计划生育。
三、实行计划生育是控制人口增长的有效方法
控制人口增长是解决人口与环境矛盾的有效方法，降低出生率则是控制人口的唯一选择，实行计划生育可以有效地降低人口出生率。
轻轻告诉你
为真理而斗争是人生最大的乐趣。——布鲁诺
计划生育可以控制人口数量，提高人口素质，具体要求就是：晚婚——提倡比法定结婚年龄（男不得早于22周岁，女不得早于20周岁）晚2～3年结婚；晚育——提倡婚后推迟2～3年生育；少生——稳定低生育水平；优生——通过婚检、孕检和科学分娩等措施，提高后代的身体素质。
我国坚决执行计划生育30年以后，人口年平均增长率远远低于世界人口年平均增长率。中国实行计划生育有效地控制了人口增长，为解决世界人口问题作出了贡献。
人口过度增长是导致生态平衡破坏的重要原因，为了子孙后代能有一个美好的环境，必须控制人口的增长，做到有计划地生育。解决人口增长带来的问题，最有效的办法是控制人口数量，提高人口素质，我国政府把计划生育列为一项基本国策，以控制人口数量；控制人口增长的具体要求是晚婚、晚育、少生、优生。
例题精讲
例1 由于人口的激增，遭受破坏最严重的是（　　）
A.农业生产
B.城市环境
C.各种能源
D.生物圈
解析：人类的生存必然会依赖种种自然资源，如农业生产、城市环境和各种能源，而这一切的本质是因为大量人口对所处的生存环境造成压力，就是所有生物的家——生物圈，所以，遭受破坏最严重的是生物圈。
答案：D
例2 计划生育的具体要求中“少生”是控制人口过快增长的关键。下列关于“少生”政策的叙述中，正确的是（　　）
A.规定一对夫妇只生一个孩子
B.如果第一、第二胎的孩子有残疾，允许生育第三胎
C.杜绝多胎生育
D.一对夫妇可生育二胎以内
解析：“少生”不是指只准生一个孩子，而是提倡一对夫妇只生一个孩子，在某些特殊情况下，可以生育第二胎，但要严格控制。在任何情况下，都不准生第三胎，杜绝多胎生育，稳定低生育水平。
答案：C
误区警示 计划生育是我国的一项长期的基本国策。作为一名中学生，要理解国家为了控制人口增长所采取的政策，各种计划生育的宣传广告中都是一对夫妇只生一个孩子，但并不是强行规定只能生一个，少生是指稳定低生育水平。
例3 观察漫画《人与自然》，结合你学习的知识，完成下列问题。
（1）该漫画反映了人类所面临的什么问题？
（2）请分析造成这一问题的主要原因有哪些？
（3）作为公民我们应该怎样做？
解析：这是一道开放性的题目。解决此题的关键是充分利用漫画中提供的各种信息，有针对性地回答问题。人类作为生物圈的主宰，任何活动都会直接影响到生物圈这一最大生态系统的平衡，不合理利用资源，破坏、浪费资源的行为已经遭到大自然的疯狂报复，要结合一些常见的自然灾害回答问题。
答案：（1）世界人口的膨胀，已经给自然资源和生态环境带来沉重压力，资源短缺与人类对资源的需求之间的矛盾日益尖锐，已成为世界性问题。
（2）人口过快增长，人们迫于生存需要，对自然资源的索取量大大增加。人类对自然资源的不合理开发利用，不重视对自然资源的保护，损失、浪费严重等。
（3）积极宣传我国的计划生育政策，树立保护资源和环境的意识，增强依法保护资源的观念，落实保护行动等。
第2节　关注农村环境
学习目标：
举例说明农村环境存在的主要问题；学会分析资料，利用资料解决问题；通过学习本节内容，认同农村环境存在的主要问题，为建设家乡献计献策。
名师指津
一、家乡环境的变化
1.农村环境是指以农村居民为中心的乡村区范围的各种天然的和经过改造的自然因素的总和，其实质是村民与自然的相互依赖的关系。
2.农村环境问题指农村居民在从事农业、工业等生产过程中以及在日常生产中所造成的破坏农村生态环境或者污染农村环境的现象，当前农村存在的污染问题主要有：（1）乡镇企业的污染；（2）农用化学物质的污染：现代农业生产过程中使用越来越多的农药、化肥、塑料薄膜等农用化学物质，这些农用化学物质的使用带来一系列的环境问题。
3.我国采取了一系列有效措施：控制森林采伐量、植树种草、退耕还林还草、建设生态农业示范区等，使农村环境得到了很大的改善。
发展经济的同时，要考虑可持续发展，尽可能地保护环境，否则会得不偿失，先污染再治理是一种落后的观念。发展生态农业是实现农业可持续发展的有效途径。
二、发展生态农业
1.生态农业又称无公害农业、有机农业，它是运用农业生态学原理和系统科学方法，把现代科技成果与传统农业精华结合起来而建立的具有高功能、高效益的农业体系。
2.根据“整体、协调、循环、再生”的原理建立的生态农业，具有两个显著特征：（1）优化农业结构，体现出系统性、整体性和综合性，有利于生物种间互利作用的发挥，有利于提高外部投入的效率。
（2）生产、经济发展与保护环境同步，通过对可再生资源的利用及各种促进土壤肥力提高的生物学措施，提高系统的自我维持能力，实现生态和经济的良性循环，注重经济效益、生态效益和社会效益的统一。
3.发展生态农业是改善农村环境的有效途径，是建设美好的农村环境的必由之路。
例题精讲
例1 在生态农业中沼气池的作用是（　　）
A.通过沼气消灭某些细菌
B.在无氧环境中利用微生物更好地分解有机物
C.收集农作物秸秆以及其他生物的粪便
D.作为肥料的中转站
解析：在密闭沼气池中，可以使一些生活在无氧条件下的细菌大量繁殖，它们将人粪尿中的有机物进行分解，并且产生沼气。经过发酵后，沼气池内的渣水是一种非常好的肥料。
答案：B
例2 下列有关农田生态系统和生态农业的叙述中，不正确的是（　　）
A.生态农业就是农田生态系统
B.农田生态系统的稳定性与人有很大关系
C.生态农业就是一种人工生态系统
D.农田生态系统是一种人工生态系统
解析：经过人工改选的生态系统往往是不稳定的，这类生态系统的平衡需要人类来维持，农田生态系统就是典型的人工生态系统，为了促进农作物的丰产，需要人类精心呵护，而生态农业则是把现代科技成果与传统农业精华结合起来而建立的一种人工生态系统，它是包括农田生态系统在内的农业体系。
答案：A
例3 下图是某地区充分利用自然条件建立的桑基鱼塘和蔗基鱼塘基本框架，这样的生态系统建立后，使经济效益显著增加，请据图完成下列问题：
（1）这种人工生态系统除桑、蔗等作为_____，蚕、鱼等作为_____外，还必须有_____等生物作为_____。要使它长期稳定的发展，除了有稳定的____来源，各类生物要_____。
（2）该生态系统所需的能量来自____所固定的_____能。建立该生态系统的目的就是为了使这些能量____；其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有____的特点。
（3）蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过___的作用又被桑基和蔗基所利用。
（4）概括地说，该生态系统功能的维持，取决于它的_____。
解析：这是一种生态农业的模式，在这个生态系统中，充分考虑了生物和非生物部分之间的物质循环和能量流动，提高了农作物中生物能量的转化率，提高了各种废弃物的再循环利用。生态系统的生物部分包括生产者绿色植物、消费者动物、细菌和真菌等分解者。光能被绿色植物通过光合作用转化成化学能储存在体内，并通过食物链在生物之间进行流动，食物链越短，能量的流失越少。蚕粪和蔗叶中的有机物经过分解者的分解产生的二氧化碳和水，又会被绿色植物桑基和蔗基所利用。而生态农业的稳定性，取决于生物与非生物之间在物质循环和能量流动上的动态平衡。
答案：（1）生产者消费者细菌、真菌分解者能量保持相对稳定　（2）农作物（生产者）太阳流向对人类最有益的部分食物链短　（3）分解者（4）生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动在较长时间内保持动态平衡
第3节　关注城市环境
学习目标：
能够列举城市社区环境发生的变化和存在的问题。
名师指津
一、城市生态与社区的关系
1.城市生态系统是城市居民与其环境相互作用而形成的统一整体，是复杂的人工生态系统，包括自然环境和社会环境。不仅有生物，如植物、动物、细菌、真菌、病毒和非生物，还包括人类和社会经济要素。
2.城市生态系统具有以下特点：
（1）城市生态系统是人类起主导作用的生态系统。城市中的一切设施都是人制造的，人类活动对城市生态系统的发展起着重要的支配作用。城市生态系统的生产者绿色植物的量很少；消费者主要是人类；分解者微生物的分解功能不强。
（2）城市生态系统不论在能量上还是在物质上，都是一个高度开放的生态系统。这种高度的开放性又导致它对其他生态系统具有高度的依赖性，同时会对其他生态系统产生强烈的干扰。
（3）城市生态系统的自动调节能力弱，容易出现环境污染等问题。城市生态系统的营养结构简单，对环境污染的自动净化能力远远不如自然生态系统。城市的环境污染包括大气污染、水污染、固体废弃物污染和噪声污染等。
城市环境是由一个个社区组成的，通过考查社区环境我们可以了解城市环境的现状与特点，保护、建设好社区环境就是为美化城市环境作贡献。
二、创建良好的社区环境从我做起
1.加强对污染物的回收利用，严格控制污染物的排放。
2.大力促进城市的绿化和美化，提高城市的植被覆盖率，增加生物多样性，提高城市生态系统的净化能力，并为城市居民创造舒适优美的生活环境，促进人们的身心健康。
3.提高城市居民的环保意识，倡导健康的生活方式，使广大居民能够自觉地保护环境，美化环境。
例题精讲
例1 人类作用于环境最深刻、最集中的区域是（　　）
A.城市
B.乡村
C.牧区
D.水域
解析：在所有生态系统中，只有城市生态系统是以人为主体的复杂的人工生态系统。在这样一个特定的区域内，人类是决定和影响生态系统的因素。
答案：A
例2 在改善人类生活质量的过程中，下列哪一项是由于人类为了满足自身生活的适宜温度而造成的影响环境的后果(　　)
A.赤潮
B.沙尘暴
C.温室效应
D.酸雨
解析：上述四个选项都是人类的活动对环境带来的严重影响，其中赤潮是水质污染而出现的生物富氧化现象；沙尘暴是因为乱砍滥伐导致植被破坏引起的；家庭排放的烟尘及空气排放的大量污染物引起酸雨；使用空调使得大气臭氧层被破坏，温室效应气体的含量增加，从而引起了温室效应。
答案：C
例3 (2006山东泰安中考)下图是环境污染示意图，请据图完成下列问题。
（1）图中造成水污染的是C（指生活污水和工厂排出的废水），水污染对生物的危害是_____。
（2）造成大气污染的有____（只填代号）。假如你居住在一所化工厂附近，居民中有许多人患了支气管炎，有的甚至得了肺癌，你认为对该工厂应采取____治理措施。
解析：植物、动物和人类时刻离不开水，生活污水和工厂排出的废水中都含有大量有毒物质。如果水源遭到污染，则附近的植物、动物和人类都将受到严重的影响；人类对大气的污染主要有工厂排出的废气、家庭排出的烟雾和机动车辆排出的尾气等。对于工厂造成的上述污染，应由有关部分通知工厂限期整顿或者停止生产。
答案：（1）影响动植物的生长发育，有时还会使人中毒
（2）A、B、F　关、停、并、转中采取任何一项，意思对即可
第4节　家居环境与健康
学习目标
1、评价家居环境主要污染物来源
2、举例说明家居环境主要污染物的来源
3、讨论制定防止室内环境污染的有效对策
4、通过本课学习，同学们认同绿色消费和绿色文明的观念。
名师指津
一、家居环境状况调查
1.厨房内的空气污染。由于厨房能源结构的特殊性，食用油种类、烹饪方法、食物种类等都可能引起空气污染。
2.家庭装修过程中，来自建筑材料和装修材料的污染。很多装修材料会产生一定的无色无味的放射性气体——氡和种种挥发性气体，如甲醛、苯、甲苯等。
3.居室内的绿化不合理。一些观赏性植物产生的植物纤维、花粉及孢子等，易诱发人得过敏性疾病。
4.生活垃圾散放，不及时清运，易造成室内空气二次受污染。
5.宠物身上脱落的毛发和皮屑以及携带的病原微生物，都可能使人得病。
要点提示 （1）加强厨房通风，安装抽油烟机，尽量少用旺火煎炒烹炸，做饭时尽可能将厨房与居室间的门关闭等。
（2）春夏季节可以适当地多通风，秋冬季可以适当减少，早晨起床后一定要进行通风，下午放学、家长下班刚回家时一定要先通风。原则是以保持室内空气清新为宜。
（3）室内饲养宠物、种植花草是有利有弊的，关键是如何权衡利弊。对于那些研究表明明显有害的宠物和植物，我们要利用所学的生物学基础知识劝说家人和朋友远离这些动、植物。可在室内养植一些能吸收有害气体的植物等。
二、改善家居环境，维护人体健康
1.从卫生学和建筑学等各种因素看，居室的容积、温度、湿度、气流、日照以及居室内各种污染源等均与人体健康有密切的关系。
（1）一般认为居室容积，在人均面积九平方米左右比较适宜。容积过小，可使室内污染源排放量及有害物质的浓度急剧增高，达到损害人体健康的程度。
（2）气温对人体的热调节起着重要的作用，室内温度过高或过低都会影响机体健康。
（3）湿度对人体的热平衡和温热感有重大作用。因此家庭最好备有湿度计，相对湿度在３５%～５０％较为适宜。
（4）气流可以调节室内的温度，室内适宜的风速可以减少室内空气的污染，促进身体健康。
（5）日照可以改善室内采光条件，影响室内温度，阳光中的紫外线还可以杀灭空气中的许多细菌和病毒，在室内接受日照可增强人体免疫作用和预防佝偻病发生。
2.有益于身体健康的家居环境是我们所需要的，创建良好的家居环境，营造绿色文明。
健康的家居环境的标准是：一要满足人体的舒适性，如适宜的温度、湿度；二要有益于人的身心健康，如有充足的日照，良好的通风，以及无辐射、无污染的室内装饰材料。为了自己和家人的健康，我们需要努力营造绿色文明的观念，而不是一味的讲高档、讲豪华。
例题精讲
例1 房间装修后，或者购置大量新家具后，怎样做才能改善房间内的空气质量呢？
解析：装修后的墙壁往往含有甲醛、苯、甲苯和二甲苯等挥发性的有机化合物，新购买的家具，往往也含有上述挥发性的有机化合物，而这些挥发性的有机化合物聚集到一定的浓度，可以使人感到不适，严重的还会诱发人患病，所以要过一段时间再住进去会好一些。
答案：通过开窗，通风透气，保证室内与室外气体的流通；专家研究发现一些植物能有效吸收空气中的有害气体，如吊兰、非洲菊、金绿箩、芦荟等对甲醛有较好的吸收作用；常春藤、铁树、菊花可分解甲醛和二甲苯；万年青等常青植物能消除多种有害气体；山茶花、月季花、杜鹃等能抵御和吸收二氧化硫。总之，保证空气流通是关键。
知识点二：创建良好的家居环境
例2 为了保证教室内的空气清洁新鲜，下列做法中错误的是（ ）
A.保持室内空气流通
B.绿化周围的环境
C.勤打扫教室及环境
D.关闭门窗防止灰尘进入
解析：教室内有许多同学进行呼吸，会产生大量的二氧化碳，关闭门窗，会使室内空气中的二氧化碳含量增高，影响空气的质量，所以应保持室内空气流通。要降低空气中的尘埃，主要做法是勤打扫教室及环境；绿化教室周围的环境，不仅能通过植物的光合作用产生氧气，而且植物还有吸附尘埃的作用。
答案：D
例3 (2006广西桂林中考)良好的家居环境表现在（ ）
　A.有适宜的温度和湿度、有良好的装饰装修、有充足的日照
　B.有良好的通风条件、有良好的日照条件、有适宜的温度和湿度
　C.有良好的通风条件、有高档的家具、有现代的家电设备
　D.有适宜的温度、有绿色花草、有充足的日照
解析：健康良好的家居环境的标准是：一要满足人体的舒适性，如适宜的温度、湿度；二要有益于人的身心健康，如充足的日照、良好的通风，以及无辐射、无污染的室内装饰材料。
答案：B
例4空气中含有大量的可吸入性粉尘颗粒，同学们长期在教室内学习，为了自身身体健康，应尽量降低室内的粉尘。下面是某学习小组探究在擦黑板时，教室内空气的尘埃粒子含量。他们将制作的载玻片采集装置，放到教室的中央，擦黑板后5分钟，将载玻片放在显微镜下观察。五个抽样点的尘埃粒子数分别是10、16、14、17、8（每个抽样点的面积为4平方毫米）。请你帮助这个小组的同学分析：
（1）在400平方毫米的范围内有_____个尘埃粒子。
（2）教室前排位置的尘埃粒子数应比测定出的尘埃粒子数____。
（3）在采集尘埃粒子时，一定要考虑哪些因素？
（4）在现有的条件下，应如何降低粉笔灰对空气的污染？请谈谈你的想法。
解析：采集和测算空气中的尘埃粒子，可以了解室内空气受污染的程度。计算尘埃粒子的方法是抽样计数。将载玻片正面均匀地涂上薄薄的一层凡士林，就可以使尘埃粒子黏附在凡士林上。将透明带贴在载玻片背后，用缝衣针在透明带上画出20毫米×20毫米的方格，再分成2毫米×2毫米的小方格100个，选取其中五个点，即四个角（每个角选取四个小方格）和中间的20格，算出这20格的平均粒子数，再乘以100，就可算出所有小方格内的粒子数。
答案：（1）1 300　（2）多　（3）在每个采集点要设置重复组。（4）尽量在教室内没有人时擦，选用无尘粉笔，擦黑板时要开窗通风。
例5 下面是科学家为测定甲醛气体的危害而进行的科学实验：
用3毫克/立方米浓度的甲醛气体对小鼠暴露7天，每天6小时，研究人员发现小鼠脑、心、肝、肺、肾、睾丸等脏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）、谷胱甘肽过氧化物酶的活力都有所下降，说明甲醛除造成呼吸道损伤外也能引起其他脏器或系统的氧化损伤，是一种全身性毒物。
实验证实，气态甲醛的刺激污染还可导致细胞内染色体断裂，致使DNA分子直接氧化损伤，抑制SOD酶活性，使自由基清除不利，间接引起DNA分子的氧化损伤，并具有潜在的致癌效应。脑组织抗氧化酶活力降低导致自由基清除速度变慢、大量积累，从而造成神经元损伤、神经行为改变。在对小鼠的走迷宫测试中，甲醛暴露组小鼠的学习和记忆力，与正常生活的小鼠相比明显降低。
此外，甲醛暴露能引起幼鼠睾丸损伤，对生殖细胞也有破坏作用，还可使甲醛特异性抗体水平增高，免疫力降低，使得被暴露对象成为“获得性过敏体质”。
（1）甲醛有什么特性？
（2）那么室内甲醛污染对人类健康的危害到底有多大？
（3）生活中，我们应该怎样有效地保护好自己不受甲醛的侵害？
（4）在对小鼠进行走迷宫的测试中，实验组和对照组分别是什么？
解析：刚装修过的房间总飘荡着刺鼻气味，停留的时间稍长，人就会出现头昏、刺眼、喉痛、胸闷等不良反应，这多半是甲醛危害的直观表现。据全国各地的室内空气检测数据分析，装修后的室内空气都存在不同程度的空气污染，其中以甲醛污染最为严重。室内甲醛污染会影响人们健康，已引起人们的高度关注，甲醛在所有的装修材料中都有，甚至包括我们所穿的衣服内，只有加强对甲醛的了解，才能保护好自己。
答案：（1）甲醛为无色气体，易溶于水，具有强烈的刺激性气味，通常把浓度为35%～40%的甲醛溶液称为“福尔马林”，10 mg/kg以上浓度的甲醛溶液具有使细胞蛋白质发生不可逆凝固、抑制细胞功能甚至杀灭细胞的特点，因此具有防腐作用，通常用来浸泡病理切片及人体和动物标本。
（2）室内甲醛的主要来源是室内装修材料及家具，尤以所用人造板为甚。研究表明，甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。
（3）首先，我们要了解有害物质来自哪里。甲醛主要来自各种板材、胶黏剂、地板等，甲醛具有较强的黏合性，还具有加强板材的硬度、防腐的功能，所以目前生产人造板使用的胶黏剂是以甲醛为主要成分的脲醛树脂，板材中残留的和未参与反应的游离甲醛会逐渐向周围环境释放，是形成室内空气中甲醛的主要因素。其次，装修房间要隔一段时间后再搬进去，经常开窗通风，保持空气流通。
（4）甲醛暴露组小鼠是实验组，正常生活组小鼠是对照组。
第1节　发酵技术
名师指津
一、身边的发酵技术
1.发酵食品是以动植物产品为原料，通过微生物的作用，生产出的人们所喜爱的风味食品和饮料。发酵食品丰富了我们的饮食生活，如酸奶、干酪、酒酿、泡菜、酱油、食醋、豆豉、腐乳、黄酒、啤酒、葡萄酒等，这些都是颇具魅力而长期为人们所喜爱的食品。
2.发酵就是有机物在一定的温度下被酵母菌、乳酸菌、曲霉、毛霉等多种微生物分解成某些产物的过程。它被广泛应用于食品工业、医药等方面。由于用于发酵的微生物的种类不同，制曲和发酵的条件也有所差别。
日本的科研人员在经过对发酵食品长期研究及试验后得知，它的真正魅力在于其具有防病、治病的奇特功效。故日本的保健医师们建议：现代人应该提醒自己每天摄取一味发酵食品，这样可以维持健康、促进长寿及给人体带来活力。
3.沼气发酵主要是指在一定的温度和隔绝氧气的条件下，由多种厌氧型微生物将有机物分解制成沼气的过程。沼气的主要成分是甲烷，可以燃烧，但不污染环境。沼气发酵的过程中所利用的微生物主要是产甲烷细菌。沼气发酵是发展生态农业的一项有效措施。沼气发酵技术在节约能源、开发新能源、保护农村环境等方面具有重要意义。
二、工业化的发酵产品
1.利用微生物工厂化地生产各种产品，构成了生物技术产业。
2.目前有规模生产的发酵产品被广泛应用于食品、饲料、医药、化学、农业等方面，如抗生素、氨基酸、甜味剂、食用有机酸、酶制剂等。
3.应用高新技术使传统发酵食品的生产工业化，具有产量高，成本低，对环境影响小等优点。
发酵技术和我们的生活息息相关。从古代的酿酒、制酱到今天利用微生物新品种生产出丰富人类生活的美味佳肴和增进人类健康的新药，都与发酵技术有关。
例题精讲
例1 下列菌类的活动需要较多氧气的是（ ）
A.用米曲霉、毛霉等制作豆豉
B.用酵母菌酿酒
C.枯草杆菌使梨腐烂
D.产甲烷细菌分解污水中的有机物
解析：乳酸菌、酵母菌、产甲烷细菌等都是厌氧菌，要在缺氧条件下生活。枯草杆菌属于好氧细菌，要在有氧条件下生活。
答案：C
例2 制作泡菜的原理是利用_____使蔬菜中的有机物生成______。泡菜坛里创设无氧环境的方法是_____。
解析：各种发酵食品呈酸性大多是因为乳酸菌发酵生成了乳酸所致。制泡菜的原理也是如此。乳酸菌的发酵要在温度适宜、没有氧气的条件下进行，所以泡菜坛除了要加盖以外，还要在坛口用一圈水来封口，从而隔绝空气，起到密封的效果。
答案：乳酸菌　乳酸　加盖后用水封口
例3家庭中在做馒头时，先用适量的温水将酵母化开，然后加面和成面团，将此生面团盖好放在温暖处，数小时后发现面团膨胀，并冒出气泡，这就是所谓的“发面”。将“发”好的面团做成馒头放入锅内蒸熟，馒头会变得又大又膨松，香甜可口。请据此完成下列问题：
（1）面为什么会“发”？
（2）做成的馒头为什么会大而膨松？
（3）为什么要把生面团放温暖处数小时？
解析：做馒头时，加入的酵母菌在适宜的环境中，会大量繁殖并进行无氧呼吸分解有机物，产生二氧化碳。
答案：（1）面中的酵母菌分解有机物时释放出了大量的二氧化碳，大量的二氧化碳气体将面“发”起。（2）面中的二氧化碳气体遇热膨胀，使馒头大而膨松。（3）酵母菌的生长繁殖需要适宜的温度。
例4回顾尝试制作米酒的过程，请从以下几个方面对发酵过程进行简单分析。
（1）先将米煮一煮的主要目的是______。
（2）为什么要冷却到30 ℃后才能加入“酒药”？
（3）在中央挖一个小洞的原因是_____。
（4）发酵坛并没有完全密封，坛内无氧发酵的环境是如何形成的？
（5）家庭酿酒的关键是保温和放“酒药”，如果米的量很多而放的“酒药”太少，常常导致发酵失败。请分析其主要原因。
解析：大家在尝试制作发酵食品时，着重体验微生物发酵需要的环境条件和发酵技术在生活中的应用。制作中要先用高温除菌，再冷却到合适的温度，这样有利于微生物的繁殖，而创造一个无氧的环境，则有利于微生物的发酵。米与所用的“酒药”所用比例要适当，如果微生物数量太少，发酵所用时间过长，容易导致空气中的微生物进入引起腐败。
答案：（1）杀灭其他杂菌　（2）太高的温度会抑制或杀死酵母菌。（3）有利于透气，可保证酵母菌在开始生长时有足够的氧气，短时间内迅速繁殖　（4）有氧呼吸消耗了大量氧气，同时产生一部分水分，容器中发酵液增多了，淹没了米饭，形成无氧环境　（5）加的“酒药”少，造成酵母菌数量少，不能迅速增殖形成生长优势，往往导致杂菌感染，引起原料腐败。
例5阅读下列资料，完成问题。
巴斯德是一位伟大的微生物学家，是他解决了酿酒业的保存问题。以前，法国的啤酒业在欧洲是很有名的，但啤酒常常会变酸，只得倒掉。1865年，里尔一家酿酒厂厂主请求巴斯德帮助他给啤酒治病，看看能否加进一种化学药品来阻止啤酒变酸。
巴斯德在显微镜下观察，发现未变质的陈年葡萄酒和啤酒，其液体中有一种圆球状的酵母细胞，当葡萄酒和啤酒变酸后，酒液里有一根根细棍似的乳酸杆菌，就是这种“坏蛋”在营养丰富的啤酒里繁殖，使啤酒“生病”的。
经过反复多次的试验，他终于找到了一个简便有效的方法：只要把酒放在摄氏五六十度的环境里，保持半小时，就可杀死酒里的乳酸杆菌，这就是著名的“巴氏消毒法”，这个方法至今仍在使用。当时，啤酒厂厂主不相信巴斯德的这种办法，巴斯德对一些样品加热，另一些不加热，告诉厂主耐心地待上几个月，结果，经过加热的样品打开后酒味纯正，而没有加热的已经变酸了。
（1）酿酒的原理是什么？
（2）为什么加热后啤酒可以保存较长时间？
（3）读完上述短文，你有什么感想？
解析：酿酒是传统的发酵食品，利用酵母菌在无氧环境中将有机物分解产生酒精和二氧化碳。在制作过程中，要先除去杂菌，否则容易变质。
答案：（1）酵母菌细胞内含有大量的酶，它们可以将葡萄汁中的葡萄糖转化为酒精。（2）乳酸菌在无氧环境中可以发酵产生乳酸，呈酸性。经过加热可以杀死乳酸菌或降低它的活性，从而延长啤酒的保存时间。（3）发酵技术在生活中的应用很广泛，发酵现象也随处可见，只要做个有心人，就会有收获。每个人的感想会不同，说出你自己的感想就可以。
第2节　现代生物技术
名师指津
一、转基因技术
1.转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。人们常说的“遗传工程”“基因工程”“遗传转化”均为转基因的同义词。转基因技术是现代生物技术的核心，在食品、制药、遗传病诊治、农业与环境保护等方面有很多应用。
2.转基因技术与制药：转基因技术可以使动植物甚至微生物成为制造药物的“微型工厂”。目前，人生长激素、干扰素、凝血因子等都可以通过转基因技术获得。
3.转基因技术与遗传病诊治：转基因技术还可以用于遗传病诊断与治疗。目前，在基因水平上治疗遗传病尚处于试验研究阶段，而基因诊断能及早准确的诊断疾病，从而预防疾病或使疾病得到及时的对症治疗。
4.转基因技术与农业：科学家已利用转基因技术，成功地培育出了一批抗虫、抗病、耐除草剂的农作物新品种。
5.转基因技术与环境保护：生物技术在环境治理方面也可以发挥奇妙的作用。例如，科学家创造的“超级菌”，分解石油的速度比普通细菌快得多，净化石油污染的能力得到明显的提高。
转基因技术给农业带来的第一个好处是降低生产成本。由于一个品种的基因中加入了另一种基因，使该品种的特性发生了变化，从而能增加抗病、抗杂草或抗虫能力。据阿根廷大豆种植者反映，他们播种转基因豆种后，大豆抗病和抗杂草能力大大增加，因而农药和除草剂的使用量也减少了。生产成本比原来下降了15％。转基因技术给农业带来的第二个好处是可以提高单位面积的产量。一种作物的基因改变后，它更容易适应环境，而且又具有抗耐性，所以生长得更好，产量更高。
二、克隆技术
1.克隆技术是指不经过受精过程而获得新个体的生物技术。克隆羊“多莉”的培育成功，意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞生产出与这一动物几乎相同的生物体。
2.克隆技术在农业、医学和社会生活的各个方面都有广阔的应用前景。如利用人体细胞克隆组织或器官，这不仅可能消除人体器官移植中的排异反应，而且还可能解决可供移植的人体器官严重缺乏的难题，但这又同时冲击着人类社会现有的法律、伦理、道德和观念，一旦由克隆技术引起的伦理之争得到正确的解决，必将使克隆技术突飞猛进，为人类及整个生物圈作出贡献。
克隆技术广阔的应用前景，概括起来大致有以下四个方面：（1）培育优良畜种和生产实验动物；（2）生产转基因动物；（3）生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法；（4）复制濒危的动物物种，保存和传播动物物种资源。
三、现代生物技术引发的社会问题
转基因技术使人类可以对生物生命进行“任意修改”。科学家担心，由这种技术创造出来的新型遗传基因和生物可能会有害于人类。它们可能对生态环境造成新的污染，即所谓的遗传基因污染，而这种新的污染源很难消除。还有，转基因农作物和以此为原料制造的转基因食品对人体健康的影响也尚未定论。由于转基因食品安全性引发了新的争议，各国政府对此问题高度重视。
转基因技术是科学进步和人类文明高度发达的产物，我们既要对转基因产品的安全性给予足够的重视，也不能减缓转基因技术的发展，忽视或否定转基因产品带给人类的益处。
例题精讲
例1 认真观察下图，判断它们分别属于正常番茄，还是转基因番茄，判断的理由是什么？
解析：乙烯是植物体内合成的促进果实成熟的物质，自然成熟的西红柿乙烯含量高，运输和储藏时容易腐烂、变质，而转基因番茄中加入了抑制乙烯合成的基因，这种西红柿成熟时的乙烯含量降低，利于长期保存、保鲜和运输。在供应市场时，用微量的乙烯气体进行处理，就可以催熟西红柿。
答案：A是转基因番茄，B是正常番茄。因为转基因番茄中加入了抑制乙烯的基因，因而成熟时的西红柿颜色与正常西红柿颜色不一样，呈青黄色，而且不易腐烂。
例2 克隆羊“多莉”，是将白面绵羊的乳腺细胞核移植到黑面绵羊的去核卵细胞中，形成重组细胞后，经过一系列培育而成的。根据遗传学原理，你判断“多莉”的面部毛色应是( )
A.黑色
B.白色
C.黑白相间
D.不能确定
解析：生物的性状是由基因控制的，而基因存在于细胞核中。提供给“多莉”的细胞核是来自白面绵羊的细胞核，遗传物质自然也是白面绵羊的遗传物质，性状当然与白面绵羊相同。黑面绵羊提供的是细胞质，“多莉”的性状与它没有很大的关系。
答案：B


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