济南版7年级生物上册高清教材_4-教培资料-26年最新资料-同步更新_初中高中教资_03科三专项（进去保存报考的学科即可）_02科三专项（笔记真题思维导图教学设计版本二）

致同学 “两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天”“细雨鱼儿出，微风燕子斜”…… 从古典诗词中，我们感受到自然万物的鲜活与美好，领悟到人与自然和谐共生 的价值与意蕴。这些，与一门研究生命现象和生命活动规律的学科密切相关， 它就是生物学。 地球是万物生长的摇篮，承载着千姿百态、奇妙无比的生命世界：植物 能制造有机物，产生氧气，将地球装扮为绿色星球；动物则是最灵动的生命， 它们或穿行于森林、或翱翔于蓝天，或游弋于海洋；微生物结构简单，个体 微小，却在生物圈的物质循环中发挥着无可替代的作用。 每一个生物体都是大自然创造的奇迹，它们共同织就了地球生命的多彩 篇章。借助显微镜观察它们的细微结构，你会发现，再熟悉的生物也会呈现 出不一样的模样。用科学的方法重新审视身边的生物，了解它们的多样与统一， 你会增加对生命的敬畏和热爱，学会理解和尊重每一个生命，与它们和谐共处。 学习生物学，我们要在“做中学”“用中学”和“创中学”，不仅要走 进实验室，亲身体验科学探究的乐趣，还要到大自然中去观察、去发现。我 们要用规范的研究方法，从复杂的生命现象中归纳出生命活动规律，学会在 实践中认识大自然。 生命世界如繁星般闪耀，每个细微之处都蕴含着无尽的趣味与惊喜。让 我们共同走进这门神奇的学科，认识奇妙的生命现象，探寻生命的奥秘，以 严谨的科学态度和勇于创新的精神，解决与生物学相关的实际问题，成为美 丽中国的促进者和实践者。 回顾梳理本章主要内容，建构概念体系，提升核心 素养。 学业目标 从生物学史、生物学应用、生物科技发展等角度，选 取与所学内容密切相关的资料，开拓视野，激发兴趣。 视野拓展 单元起始，呈现主要内容，引领主题学习；单元结束， 梳理学习要点，聚焦大概念，引导迁移运用。 实践活动 创设真实情境，注重跨学科实践，运用多学科知识 和方法，通过设计和制作，解决现实问题或制造相 关产品，发展核心素养。每节后的“进度提醒”， 适时提醒完成阶段性任务。 单元整合 ◆ 章 ◆ ◆ 单元 ◆ 栏目导学 依据目的要求，运用材料器具，动手操作，完成实验， 得出结论。 演示实验 分组实验 师生共同参与，通过观察与操作，完成实验，理解科 学原理。 自主制订并实施探究方案，获得证据，验证假设，得 出结论，体验探究过程，学习探究方法，启迪科学思维。 调查活动 探究活动 结合现实问题，收集资料，分析综合，得出结论。 学业检测 基于问题情境，自主进行学业评价，在学以致用中达 成学习目标。 观察思考 结合设问，观察图片，思考分析，形成概念。 分析讨论 结合经典实验、科学史实、生活现象等，分析问题，得 出结论。 根据正文内容，拓展知识，激发兴趣，引导个性化自 主学习。 相关链接 节 第一章　探究奇妙的生命现象 2 实践活动　观察一滴水中的生物 2 第一节　生物具有基本的生命特征 4 第二节　探究实践是研究生命现象的重要途径 9 第三节　研究生物学需要特定的器具 17 视野拓展 显微镜的发明和发展 25 第二章　生物体具有一定的结构层次 26 实践活动　制作细胞结构模型 26 第一节　细胞是生物体结构和功能的基本单位 28 第二节　细胞通过分裂和分化形成不同组织 37 第三节　生物体在结构和功能上是一个统一整体 43 视野拓展 关爱生命，远离癌症 48 49 目录 第一单元　奇妙的生命现象 单元整合 第一章　藻类和植物都是能进行光合作用的生物 52 实践活动　做一个校园“植物猎人” 52 第一节　藻类、苔藓植物和蕨类植物能用孢子繁殖后代 54 第二节　裸子植物和被子植物能用种子繁殖后代 63 视野拓展 水杉的发现 72 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 74 实践活动　调查当地一种养殖动物 74 第一节　无脊椎动物体内没有脊柱 76 第二节　脊椎动物身体背部有脊柱 83 视野拓展 农业害虫的生态防治 95 第二单元　多彩的生命世界 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 96 实践活动　制作高品质的泡菜 96 第一节　病毒是没有细胞结构的生物 98 第二节　细菌是原核生物 103 第三节　真菌是真核生物 110 视野拓展 青霉素的发现 117 第四章　科学分类有助于认识和研究生物 118 实践活动　开展保护珍稀动植物公益宣传 118 第一节　依据生物的特征进行分类 120 第二节　“种”是生物分类的基本单位 124 视野拓展 生物分类的发展历程 131 132 附  录 134 单元整合 大自然中的各种生物，表现出丰富的生命现象。借助显微镜，人 们发现细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞经过分裂和分化 可以形成各种组织、器官，进而构成精密而复杂的多细胞生物体。 奇妙的生命现象 第一 单元 第一章 探究奇妙的生命现象 观察一滴水中的生物 水是生命之源，给万物带来生机。 海洋、湖泊、河流，甚至雨后形成的小水 洼中，都生活着许多生物。 17 世纪70 年代，荷兰人列文虎克 （A. V. Leeuwenhoek）将不同来源的水放 在自制的显微镜下观察，发现有许多奇 形怪状的微小生物。列文虎克从微观的 视角探寻生命的奥秘，成为世界上第一 个观察微小生物的人。 取一滴池塘水，放在显微镜下观 察，尝试画出你所看到的微小生物。 实践 活动 第一章　探究奇妙的生命现象 3 明确任务 1. 用显微镜观察池塘水中的微小生物。 2. 描述池塘水中微小生物的基本特征。 3. 尝试区分浮游植物和浮游动物。 活动提示 1. 认识淡水中常见的浮游生物，借助图书或网络查询它们的形态及分 布等。 2. 熟悉显微镜的构造和使用方法，准备采集水样的工具。 3. 池塘或长期积水的坑洼中，浮游生物的数量比较多。 4. 将池塘水倒入多个广口瓶，放在实验室不同的环境中培养。 5. 持续观察水样的变化，并定期取样，用显微镜观察其中的物体，区 分杂质和微小生物，记录浮游生物的形态、数量及生命现象等。 展示交流 1. 利用绘图、显微照片等形式展示观察结果，介绍水中的浮游植物 和浮游动物。 2. 汇总各组的研究成果，归纳生物区别于非生物的基本特征。 3. 比较各组观察到的生物种类和数量，结合水样所处的环境，分析浮 游生物数量与环境的关系。 4 第一单元　奇妙的生命现象 一只金雕站在山峦之巅眺望着远 方，用犀利的双眼搜寻着猎物，瞅准时 机振翅飞翔。伴随着利爪划落的碎石， 金雕从空中俯冲扑向猎物，完成了捕猎 过程（图1.1-1）。 与碎石等非生物相比，金雕有自己 独特的生命特征。 在我们的身边，生活着多种多样的生物，它们与我们朝夕共处（图1.1-2）。 生命世界是丰富多彩的 生物具有基本的生命特征 第一节 学习导引 关键术语 1. 如何判断一个物体是 不是生物？ 2. 列举身边常见的生物， 说出它们的共同特征。 新陈代谢 生长发育 繁殖 遗传　变异 图1.1-1　金雕 第一章　探究奇妙的生命现象 5 水族箱中的鱼 小巷中的青苔 田野中的农作物 公园里的花草树木 树枝上的鸟 朽木上的蘑菇 图1.1-2　我们身边的生物 6 第一单元　奇妙的生命现象 南极的企鹅 沙漠中的梭梭 绿孔雀 华盖木 图1.1-4　濒危动植物 图1.1-3　极端环境中的生物 不同的生物，以各自不同的方式适应它们的生活环境。自然或人为因素 导致环境不断变化，有些生物不能适应剧烈变化的环境，数量逐渐减少，成 为濒危物种（图1.1-4）。 自然界中的生物种类繁多、数量庞大，与人类共同构成了丰富多彩的生 命世界。为了便于研究，人们通常将生物分为植物、动物和微生物等。 即使在寒冷、干旱等极端恶劣的环境中，也能见到生物的身影（图 1.1-3）。 第一章　探究奇妙的生命现象 7 每一种生物在形态结构、生理功能和生活习性等方面可能各不相同，但 它们具有一些共同的生命特征。 结合图1.1-5，观察生活中的生命现象，归纳生物共同的特征。 松鼠取食植物的叶、果实、 种子等 人体内的部分代谢 废物随汗液排出 含羞草受到刺激后，叶片会 迅速闭合 大豆种子萌发成幼苗，不断生 长，并形成根、茎、叶等器官 苞叶雪莲可以在青藏高 原的寒冷环境中生存 图1.1-5　生物的生命现象 问　题 1. 上述实例说明生物具有哪些生命现象？所有生物都具有这些现象吗？ 2. 我国西北地区干旱少雨，湖泊的盐浓度不断升高，形成了美丽如花的盐 结晶。这些“盐花”大小不同、形态各异，它们是生物吗？为什么？ 生物具有新陈代谢等基本特征 观察思考 猫繁殖后代，子代小猫既有 与亲代相似的特征，也有个 体间的差异 8 第一单元　奇妙的生命现象 生物不断地与外界环境交换物质和能量，实现生长发育，并通过繁殖延 续物种。生物的遗传和变异特性能提高生物对环境变化的适应能力，使生命 得以生生不息。新陈代谢、生长发育、繁殖、遗传变异等，是常见的生命现 象，也是生物的基本特征。 1. 将下列语句所描述的生命现象与其表现出的生命特征连线。 春种一粒粟，秋收万颗子 繁殖 已是悬崖百丈冰，犹有花枝俏 遗传 种瓜得瓜，种豆得豆 对外界刺激作出反应 千里之堤，溃于蚁穴 生物适应环境 朵朵葵花向太阳 生物影响环境 2. 科学研究发现，小球藻可以在空间站的密闭环境中生存。小球藻的直径 只有3 ～5 μm，繁殖速度快，含有多种营养物质，特别是蛋白质含量高达其干 重的50% 以上，可为航天员持续提供食物。 （1）为什么小球藻适合做宇航食品？小球藻能吸收二氧化碳合成有机物， 这表明它具有哪种生命特征？ （2）小球藻能在空间站的密闭环境中生存，并能净化空气，这说明生物与 环境之间有什么关系？ 学业检测 进度提醒 查阅资料，了解淡水中常见浮 游生物的种类，以及它们的形态 与分布。 讨论并确定采集水样的地点， 准备采样工具，设计观察记录表。 第一章　探究奇妙的生命现象 9 1965 年，我国科学家历经6 年零9 个月 艰苦卓绝的探索，终于在世界上首次用人工 方法合成了牛胰岛素（图 1.1-6）。合成的牛 胰岛素具有与天然胰岛素相同的结构特性和 生物活性。这一成果轰动了国际学术界，标 志着人类在探索生命奥秘的征途上迈出了一 大步。“致知在格物，物格而后知至。”这是 我国人民自古就有的探索精神。 图1.1-6　我国科学家进行牛胰岛素合成实验 探究实践是研究生命现象的重要途径 第二节 学习导引 关键术语 1. 研究生命现象常用哪 些方法？ 2. 社会生活中的哪些职 业或领域会用到生物 学知识？ 探究 实践 归纳 演绎 英国科学家培根（F. Bacon）说：“经由正当研究方法的过程才能得到科 学的结论。”科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要方式。 探究是研究生物学的重要方式 10 第一单元　奇妙的生命现象 分析法国微生物学家巴斯德 （L. Pasteur）的探究实验，归纳科学 探究的一般方法和过程。 鲜美的肉汤放置久了会腐败，这 是微生物搞的“恶作剧”。对此，人 们产生了疑问：微生物是肉汤本身产 生的，还是从空气中进入的呢？巴斯 德在观察和已有经验的基础上作出了 假设：如果微生物来自空气，那么不 接触空气中微生物的肉汤是不会变质 的。19 世纪中期，巴斯德及其团队设 计并实施了以下探究实验，证明了这 一假设是成立的（图1.1-7）。 1. 把肉汤分别注入A、B 两个烧 瓶。A 瓶的瓶颈竖直向上，B 瓶的瓶 颈被加热拉长呈S 形，两个烧瓶的瓶 口都是敞开的。把A、B 两瓶里的肉 B B B A A 不变质 变质 变质 图1.1-7 巴斯德实验 分析讨论 汤分别煮沸，杀死其中可能存在的微生物。 2. 肉汤放凉后，在自然环境下观察其变化。3 天后，A 瓶里的肉汤浑浊变 质，B 瓶里的没有变化。直到4 年后，B 瓶里的肉汤仍然清澈。 3. 将B 瓶的长颈打断，使瓶口竖直向上，不久，B 瓶里的肉汤也浑浊变质了。 问　题 1. 巴斯德设置A 瓶的作用是什么？B 瓶的设计妙在何处？ 2. 以上哪些证据支持巴斯德的假设？ 3. 巴斯德用多种培养液重复进行上述实验，得出了相同的结论，于是他发 表了自己的观点。当有人对巴斯德的结论提出质疑时，他准备了60 种不同物质 的浸出液进行实验成果展示，使自己的观点被当时科学界普遍接受。科学家的 探究发现被认可，需要经历哪些过程？ 第一章　探究奇妙的生命现象 11 科学探究的主要环节包括发现问题、作出假设、制订方案、实施方案、 得出结论、表达交流等。能够发现有研究价值的问题，并提出符合科学事 实的假设，是探究成功的前提；制订科学合理的探究方案，则是探究成功 的关键。 科学探究并不是一蹴而就的，一次探究往往不能发现事物的本质，人们 需要反复探索，不断改进探究方案，如改进实验条件、材料或器具等，才能 最终证明作出的假设是否成立。 科学探究一般包括哪些主要环节？ 阅读聚焦 在科学探究的过程中，获得研究数据或证据的方法很多，如观察法、实 验法、调查法、文献法等（图1.1-8）。在实际工作中，我们往往需要同时使 用多种方法，并且对证据等进行分析和判断，经过严密的逻辑推理，才能得 到最终结论。通常，我们可以用文字、图表等方式呈现探究结果，以便与他 人交流。 观察法　根据特定的研究目的，通过感 官或借助一定的器具，对特定的现象、 事物进行有计划的、系统的观测，并依 据观测记录，对现象、事物进行分析和 描述，以发现或验证科学结论 相关链接 对照实验 科学实验中，能够变化的条件或因素称为变量。在设计科学实验时，往往只选 择一个变量进行研究。为验证这个变量对研究对象的影响，需要设置对照实验。在 对照实验中，除了已选择的变量不同，其他条件应完全相同。 12 第一单元　奇妙的生命现象 实验法　利用特定的材料和器具， 在一定条件下，通过有目的、有步 骤的操作和观察，发现或验证科学 结论 调查法　为达到预期目标，制订 方案，收集研究对象的相关信息， 然后进行分析、综合，得出结论。 实地调查是生物学研究常用的调 查方法 图1.1-8　科学探究的几种方法 “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”实践是人们有意识地改造客观世 界的一切活动，我们能通过实践解决现实生活中的实际问题。 实践是解决实际问题的主要路径 小明跟爸爸参观蔬菜博览会，带回了4 株番茄幼苗，计划把它们移栽到自 家的阳台上。阅读小明设计栽培方案的过程，分析他解决问题的思路和路径。 1. 查阅栽培番茄的相关资料，了解番茄生长发育、开花结果所需要的光照、 温度、水肥等条件；勘察阳台环境，了解种植场所的情况（图1.1-9）。 分析讨论 图1.1-9　小明家的阳台 0.9 m 2.7 m 3.9 m 第一章　探究奇妙的生命现象 13 2. 根据番茄生长所需的条件，小明拟订了在阳台栽培番茄的初步方案，并 邀请家人对方案提出建议（图1.1-10）。 3. 参考家人的建议，小明进一步修订完善了栽培方案。 （1）购买2 个高30 cm、口径30 cm 的花盆。 （2）在花盆中放25 cm 深的土壤，用4 根70 cm 高的竹竿制作支架。 （3）每个花盆栽培2 株番茄幼苗，苗间距为20 cm。 （4）将花盆放在60 cm 高的凳子上，置于阳台中间靠墙的位置。 （5）经常浇水、松土，以保证番茄的生长发育。 问　题 1. 家庭讨论对栽培方案的形成有什么作用？ 2. 形成栽培方案的过程，经历了哪些主要环节？ 3. 对于小明的栽培方案，你还有什么建议？ 一个解决方案的形成往往始于一种现实需求。解决现实问题，通常需要 运用多学科的知识与技能，采用工程技术手段、方法，综合考虑多种条件后 设计并实施方案，然后通过测试发现方案的不足，再经循环迭代、不断改进， 形成解决问题的最佳方案。 图1.1-10　小明一家讨论栽培方案 可以选小花盆， 把它放到凳子上，让 它与窗台齐平。 要用1 m 高的 大花盆，才能让番 茄苗充分接受阳光。 番茄能长得很 高，而且容易倒，可 用竹竿做支撑，但不 能影响晾晒衣物。 14 第一单元　奇妙的生命现象 现象是事物的外在表现形式，人们能够通过分析看到、听到或触摸到的 表面现象，发现现象背后的规律或原理。 推理是揭示事物本质的思维方法 观察图1.1-11，判断其中的推理过程与推理结论是否正确。 观察思考 图1.1-11　对生命现象的观察与推理 狗、兔、鸡等 动物都是白天活动、 夜间休息，它们都 属于昼行性动物。 杨、柳等树木每 到秋冬季节就会落叶， 它们都是落叶植物。 随季节不同进行 周期性迁徙的鸟类称 为候鸟。这些大雁每 年秋季飞向南方，春 季又飞回北方，因此， 它们属于候鸟。 夜行性动物通常 在夜间活动、白天休 息。猫头鹰在夜间才 出来活动，因此，它 是夜行性动物。 第一章　探究奇妙的生命现象 15 问　题 1. 图1.1-11 中4 人的推理是否正确？其中，哪些属于归纳，哪些属于演绎？ 2. 有的人认为：“大雁、天鹅等有迁徙行为，因此，所有的鸟儿都有迁徙行 为。”这个推理正确吗？为什么？ 推理主要有归纳和演绎两种形式。归纳是从许多相似的事物中找出共同 点，总结出规律或原理的思维方法，是由个别到一般的推理过程。演绎是从 已知规律或原理出发，分析出现的情况，进而得出新结论的思维方法，是由 一般到个别的推理过程。 运用推理来探究一个现象或问题，首先可针对这一现象或问题作出相应 的猜测或解释，这种猜测或解释不一定正确，但它可以作为开展科学探究的 假设。接下来，我们可以在科学探究中获取实验或调查结果，作为证据进行 推理，以发现其中的规律或趋势，并判断这些规律或趋势与最初的假设是否 一致，从而得出结论。因此，掌握了推理的方法，我们就不会轻易地由表面 现象作出判断，而是根据已经掌握的知识，运用归纳和演绎的方法得出结论， 养成理性地认识事物和解决问题的思维习惯。 科学探究能够解释奇妙的世界，实践可以创造美好的世界。重视证据和 合乎逻辑的推理，能使我们发现表面现象背后的科学规律，能让我们独立地 思考问题和理性地表达观点，还能提升我们在实践中的创新能力。 学业检测 1. 网络上流传着“蟋蟀的叫声可报告气温”的说法。为判断这一说法的真 伪，某同学将4 组蟋蟀成虫分别放置在15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃的环境中 饲喂，同时对各组蟋蟀的鸣叫进行录音并统计鸣叫次数。 （1）该探究过程控制的变量是______________________ ；采用的主要探究 方法为______________________。 （2）探究过程中，每组只放一只蟋蟀可以吗？为什么？ 16 第一单元　奇妙的生命现象 2. 某同学在饲养黄粉虫的过程中发现，泡沫塑料板上有细小的噬咬痕迹。 这是黄粉虫在吃塑料吗？带着这个疑问，该同学把黄粉虫平均分为两组，甲组 喂麦麸和菜叶，乙组喂泡沫塑料。多次实验后，该同学发现黄粉虫吃塑料现象 明显。经过称量，证明两组黄粉虫的体重都有增加，且发现乙组虫粪中未消化 的塑料成分极少。最后该同学得出结论：黄粉虫能食用泡沫塑料并将其消化、 吸收，黄粉虫体内存在消化泡沫塑料的活性物质。 （1）该同学所做实验的“假设”和控制的“变量”分别是什么？ （2）该同学为什么进行多次实验？ （3）“黄粉虫能食用泡沫塑料并将其消化、吸收。”该同学得出这一结论运 用了哪种推理形式？ （4）如果将黄粉虫用于家庭泡沫塑料垃圾的处理，应如何设计处理装置？ 进度提醒 分组采集水样，采集水样时要注意观察采样地点的环境、水质，用铅 笔在标签上注明采集时间和地点、采集人、采集环境等信息。去野外 采集水样，要在老师的带领和指导下进行。 安全提示：接触水样后，应及时洗手。 培养微小生物，可以取静置3 天的自来水注入广口瓶中，再加入 10 mL 池塘水样，放置在实验室不同的环境中。 第一章　探究奇妙的生命现象 17 “工欲善其事，必先利其器。”科学发 展实践表明，精良的器具和恰当的手段是 推动科学研究的重要支撑。许多重大生命 科学研究成果的取得，是以科学仪器和技 术手段上的突破为先导的（图1.1-12）。 显微镜（microscope）是一种精密的光学仪器，也是生物学研究中常用的 观察器具，它能把一个肉眼看不见的微观世界展现在人们的视野里。光学显 图1.1-12　显微操作仪 显微镜是研究生物学的重要器具 研究生物学需要特定的器具 第三节 学习导引 关键术语 1. 光学显微镜各部分构造 的功能分别是什么？ 2. 如何利用显微镜观察生 物体的微观结构？ 3. 生物学实验室中有哪 些研究器具？ 普通光学显微镜 数码显微镜 目镜 物镜 18 第一单元　奇妙的生命现象 图1.1-13　普通光学显微镜 微镜的主要结构是物镜和目镜，它们可以把被观察的物体进行放大，将微小 物体放大到人眼能分辨的尺寸。 光学显微镜以自然光或灯光为照明光源，借助透过标本的光线观察物像。 生物学实验中常用的光学显微镜包括普通光学显微镜（图1.1-13）和数码显 微镜。 粗准焦螺旋 升降镜筒 镜臂 连接 镜柱 支持 细准焦螺旋 升降镜筒 目镜 放大物像 镜筒 连接目镜和物镜 转换器 调换物镜 物镜 放大物像 通光孔 光线通道 载物台 放置玻片 遮光器 控制通光量 反光镜 反射光线 镜座 支持、稳定 压片夹 固定玻片 第一章　探究奇妙的生命现象 19 数码显微镜能将显微镜下观察到的物像转换到屏幕上（图1.1-14）。 图1.1-14　数码显微镜 目的要求 初步学会规范操作显微镜。 材料器具 字母装片；普通光学显微镜或数码显微镜，擦镜纸，纱布等。 方法步骤 1. 取拿与安放 双手取拿显微镜，将显微镜安放在干净平整的实验台上。 2. 对光 （1）转动转换器，使低倍物镜对准通光孔。 练习使用光学显微镜 分组实验 目镜 提手 显示屏 粗准焦螺旋 细准焦螺旋 光源 镜座 物镜 玻片固定夹 载物台 聚光器 光源调节旋钮 转换器 20 第一单元　奇妙的生命现象 3. 安放装片 （1）将字母装片放在载物台上并固定。 （2）移动装片，使字母正对通光孔的中心（图1.1-16）。 4. 观察 （1）从侧面注视物镜，双手同时转动粗准焦螺旋，逐渐缩小物镜与装片之间 的距离，直至物镜接近装片。 （2）注视目镜（使用单目显微镜时，双眼睁开，一只眼注视目镜），同时 （2）转动遮光器或聚光器，选择较大的光圈。 （3）注视目镜，用反光镜或光源调节旋钮调节光线，直至出现一个明亮而 均匀的视野（图1.1-15）。 安全提示：切勿将直射的阳光作为光源。 图1.1-15　对光 图 1.1-16　安放装片 第一章　探究奇妙的生命现象 21 光学显微镜配备多个物镜和目镜，物镜的放大倍数一般为4 倍、10 倍、 40 倍、100 倍等，目镜的放大倍数一般为5 倍、10 倍、16 倍等。通过光学显 微镜看到的物像是实物的倒像，其放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。 通过光学显微镜看到的物像有什么特点？ 阅读聚焦 （3）如果需要进一步放大物像的某一部分，应缓缓移动装片，将要放大的 部分移至视野中央，然后转动转换器换成高倍物镜，再慢慢转动细准焦螺旋， 使物像清晰。 5. 整理和存放 实验结束，用纱布将显微镜外表擦拭干净，恢复原状，放回原处。 提示：若物镜、目镜被弄湿或弄脏，用擦镜纸轻轻擦拭干净。 问　题 1. 在使用显微镜观察装片时，若发现视野中的物像模糊，应如何调节显微镜 使物像清晰？ 2. 移动装片时，在显微镜下观察到的物像的移动方向，与装片的移动方向 有何不同？ 反方向慢慢转动粗准焦螺旋，逐渐拉大物镜与装片之间的距离，直到发现物像 为止（图1.1-17）。转动细准焦螺旋，可以使物像更加清晰。 图1.1-17　调焦 注视位置 注视位置 载物台下降 镜筒上升 22 第一单元　奇妙的生命现象 学业检测 镊子 夹取材料 载玻片 承载材料 培养皿 承载培养液或培养 基，用于培养细菌 或细胞等 图1.1-18　几种常用的研究器具 在生物学研究过程中，除了显微镜，还经常用到其他的研究器具（图 1.1-18）。 放大镜 用于观察 解剖盘 放置材料，用 于观察、解剖 研究生物学还需要其他的器具 数字传感器 感知被测对象 的物理和化学 变化，并将这 种变化转换成 数字信号输出 使用研究器具时，要严格遵守操作规范，注意安全。实验结束，要及时 做好整理工作，将器具放回原处。 研究器具是人类认识世界的工具。在研究生命现象的过程中，借助于这 些器具，人们能够更便捷、更精确地获得相应的数据，从而揭示生命现象的 本质和生命运行的规律。 1. 判断下列光学显微镜的操作方法是否正确。 （1）视野较暗时，可转动遮光器（聚光器）改换较大光圈。 （　　） （2）在转换物镜时，可用手直接推动物镜。 （　　） 第一章　探究奇妙的生命现象 23 进度提醒 对采集的水样进行显微观察，用文字、绘图、照片等方式记录水样 中微小生物的形态结构、运动方式等特征，区分浮游植物和浮游动物。 如果不能判断某一物体是否为生物，可查阅资料或请教老师。 提示：有些浮游动物运动较快，可以在载玻片上放少量脱脂棉纤维， 限制其运动范围，以便于观察。 观察结束，整理所用的设备，梳理所记录的资料，撰写实践活动报 告，完成展示交流。 （3）在显微镜视野中找不到物像时，应该转换高倍物镜，然后移动装片继 续寻找。 （　　） （4）显微镜的准焦螺旋阻力不大，可以用单手转动。 （　　） 2. 实验室中有下图所示的光学显微镜镜头： 10× E 4× D 40× F 12.5× B 16× C 5× A （1）如果要将物像放大 50 倍，应该选择哪组镜头？ （2）哪一组物镜与目镜搭配使用时，显微镜的视野最亮？ 3. 在右图所示的显微镜视野中，要将箭头指示的物像移 到视野中央，并放大观察，需要怎样操作？ 建构概念 提升素养 ◎ 生物体具有新陈代谢、生长发育、 繁殖、遗传变异等基本的生命特征。 ◎ 探究实践是人们认识事物、获取科 学知识的学习活动，也是解决实际问题 的重要途径。 ◎ 通过光学显微镜看到的物像是实物 的倒像，其放大倍数等于物镜和目镜放 大倍数的乘积。 ◎ 能够从生物学现象中发现和提出问 题，通过观察、实验、调查等多种途径 收集和分析证据，得出结论。 ◎ 能够运用生物学和其他学科的知识、 方法与实验操作技能，采用工程技术手 段，经过设计、制作和改进，形成物化 成果，将解决问题的想法或创意付诸 实践。 学业目标 第一章　探究奇妙的生命现象 25 显微镜的发明和发展 最早的显微镜出现在16 世纪末。1590 年，荷兰的詹森（H. Janssen） 和他的儿子将两个透镜组合在一个铜管中，发现这样可以观察细微的东 西，于是，世界上最早的显微镜问世了。遗憾的是，他们没有利用显微 镜进行有科学意义的观察。 1609 年，意大利科学家伽利略（G. Galilei）也制造出了显微镜，并 对小动物的感觉器官进行观察，发现了昆虫的复眼。1665 年，英国科学 家罗伯特·胡克（R. Hooke）设计制造出能放大30 ~ 140 倍的显微镜，首 次观察并描述了植物细胞。至今，英国伦敦博物馆还保存着这架显微 镜。同年，他出版了《显微图谱》一书。在书中，他描述了自己在显微 镜下的观察所见，并介绍了显微镜的有关技术。 自1673 年开始，列文虎克使用自己制造的显微镜进行了一系列微观 研究，首次发现并描述了池塘水、雨水中的微小生物，还进行了绘图。以 现在的标准来看，他绘制的显微图像相当于将微小生物放大了50 ~ 200 倍。 此后，随着技术的发展，光学显微镜的放大倍数达到了1 000 倍。 1933 年底，德国物理学家鲁斯卡（E. Ruska）制成了能放大10 000 倍 以上的电子显微镜，通过它能观察到病毒的结构。1981 年，德国人 宾宁（G. Binnig）和瑞士人罗雷尔（H. Rohrer）发明了扫描隧道显微镜， 其分辨率达原子级，可用来观察大分子物质。1986 年，鲁斯卡与宾宁、 罗雷尔共同获得了诺贝尔奖。 视野拓展 第二章 生物体具有一定的 结构层次 制作细胞结构模型 酿酒酵母是一种单细胞生物，多 呈球形或卵形，其直径为5 ~ 10 μm。 酿酒酵母虽小，却具有完整的细胞结 构，能够完成新陈代谢、繁殖等生命 活动，被广泛应用于白酒、果酒、馒 头等发酵食品的制作。 一个小小的细胞到底有多少奥秘？ 尝试制作一个细胞结构模型，展现细 胞的精巧结构。 实践 活动 第二章　生物体具有一定的结构层次 27 明确任务 1. 选择合适的材料，制作一个细胞结构模型。 2. 运用模型说明细胞各部分的结构，分析结构与功能的关系。 活动提示 1. 熟悉细胞的形态结构，选择植物细胞或动物细胞作为模型的原型。 2. 选择制作模型的设备、工具和材料，如计算机、打印机、美工刀具、 泡沫塑料、橡皮泥、固体胶、琼脂、不同形状和颜色的植物种子等。 3. 通过测量与计算，画出细胞结构模型草图，规划模型中的各部分结 构，标注各部分结构的尺寸和数量。 4. 选择适宜的工艺进行制作，可以先制作各部分结构，然后组合成一 个整体。 展示交流 1. 举办班级展览会，展示本组制作的细胞结构模型，介绍制作的过程， 相互评价并不断完善。 2. 描述细胞各部分结构的功能及相互关系，分析并说明细胞结构完整 性的意义。 3. 分享细胞研究的最新进展，比较不同类型的细胞在结构上的异同。 28 第一单元　奇妙的生命现象 1665 年， 英国科学家罗伯特· 胡克利用自 制的显微镜观察软木塞切片，发现它是由许多 微小的空腔组成的。胡克对显微镜下的观察所 见进行了描述，并绘制成图（图1.2-1）。他 将这些像蜂巢中一个个“小格子”的结构，称 作细胞（cell）。从此以后，生物微观结构的神 秘面纱逐渐被人们揭开。 细胞的大小悬殊，人的红细胞直径仅8 μm，而鸵鸟未受精的卵细胞直径 达8 ~ 10 cm。但多数细胞十分微小，必须借助显微镜才能看清楚它们。 图1.2-1　罗伯特·胡克观察到的“细胞” 细胞是生物体结构的基本单位 细胞是生物体结构和功能的基本单位 第一节 学习导引 关键术语 1. 如何制作并观察动物 细胞和植物细胞的临 时装片？ 2. 动物细胞和植物细胞分 别有哪些基本结构？ 3. 为什么说细胞是生物 体结构和功能的基本 单位？ 细胞　 细胞壁　细胞膜 细胞质　细胞核 第二章　生物体具有一定的结构层次 29 分组实验 观察动植物细胞的结构 目的要求 1. 学会制作临时装片。 2. 识别动物细胞和植物细胞的结构，并说明它们的异同点。 3. 初步学会绘制细胞结构图。 材料器具 洋葱；显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，滴管，纱布，吸水纸，消毒牙 签；温开水，清水，生理盐水，碘液等。 方法步骤 根据下面提供的两组实验，分组进行操作。 1. 制作临时装片（图1.2-2） （1）用干净的纱布把载玻片和盖玻片擦 拭干净，将载玻片放在实验台上。 乙组：观察人体口腔上皮细胞 甲组：观察洋葱鳞片叶内表皮细胞 （2）用滴管在载玻片中央 滴一滴清水。 （2）用滴管在载玻片中央 滴一滴生理盐水。 30 第一单元　奇妙的生命现象 （3）把洋葱鳞片叶向内折 断，用镊子从鳞片叶的内表面 撕取一块薄膜。 （3）用温开水把口漱净， 用消毒牙签从口腔侧壁处轻轻 刮几下。 （4）把撕取的薄膜放在载 玻片中央的水滴中并展平。 （4）将牙签在载玻片中央 的生理盐水中均匀地涂抹几下。 （5）用镊子夹起盖玻片，使 它的一侧先接触载玻片上的液滴， 然后缓缓放平，以免产生气泡。 第二章　生物体具有一定的结构层次 31 图1.2-2　临时装片的制作 （6）在盖玻片的一侧滴加碘液，从另一侧用吸水纸吸 引，重复2 ~ 3 次，使碘液浸润标本。 2. 观察细胞结构 把临时装片放在显微镜下，仔细观察细胞各部分的结构（图1.2-3）。 图1.2-3　洋葱鳞片叶内表皮细胞（左，已染色，放大150 倍）和 人体口腔上皮细胞（右，已染色，放大200 倍） 3. 绘制细胞结构简图 选择视野中最清晰的一个细胞，画出其结构图，并标注各部分结构的名称。 洋葱鳞片叶内表皮细胞 人体口腔上皮细胞 细胞膜 细胞核 细胞质 液泡 细胞壁 32 第一单元　奇妙的生命现象 植物细胞的表面有一层较厚的结构，称为细胞壁（cell wall）。紧贴细 胞壁的内侧是一层很薄的膜，称为细胞膜（cell membrane）。动物细胞没有 细胞壁，其表面只有一层细胞膜。动植物细胞内都有一个近似球形的细胞核 （nucleus），外有核膜包被。细胞膜和细胞核之间透明的黏稠物质，是细胞质 （cytoplasm）。植物细胞还具有不同于动物细胞的结构，如叶绿体（chloroplast）、 液泡（vacuole）。 动植物细胞各有哪些结构？ 阅读聚焦 几乎所有的生物都是由细胞构成的。一些生物由单细胞构成，称为单细 胞生物（unicellular organism），如衣藻、变形虫等（图1.2-4）。一些生物 由多细胞组成，称为多细胞生物（multicellular organism），如玉米、大熊猫、 人等。 问　题 1. 制作临时装片主要包括哪几个步骤？ 2. 如果显微镜下观察到的图像不清晰，尝试从材料制备、仪器设备、操作 程序等方面分析可能的原因。 3. 列表比较洋葱鳞片叶内表皮细胞和人体口腔上皮细胞在结构上的异同。 相关链接 生物学绘图 一般用3H 铅笔，通常以点、线为主，在图纸上如实地绘出观察到的实物图像。 要求：科学，真实，清晰；图形大小、比例要适当，各结构所在位置要准确；用点 的疏密表示明暗；标注结构名称时，一般在图的右侧引出水平指示线；在图的下方 注明所绘图形的编号和名称。 第二章　生物体具有一定的结构层次 33 图1.2-4　衣藻（左，放大1 000 倍）和变形虫（右，放大200 倍） 1925 年，美国生物学家威尔逊（E. B. Wilson）提出：“一切生命的关键 问题都要到细胞中去寻找答案。”组成生物体的细胞虽然微小，却具有复杂的 结构，并表现出特定的生命活动。 细胞是生物体功能的基本单位 　　草履虫是单细胞生物，前端钝圆，后 端略尖，全身布满纤毛，形如一只草鞋 （图1.2-5）。在清澈的池塘、河沟和稻田 的水中，生活着大量的草履虫。 提出问题 草履虫受到刺激会作出怎样的反应？ 作出假设 如果某种刺激对草履虫的生存不利，那么草履虫会逃避这种刺激。 制订方案 1. 选择影响草履虫生存的某一因素作为实验变量，设计控制变量的方法， 探究草履虫的趋性 图1.2-5　草履虫（放大200 倍） 探究活动 34 第一单元　奇妙的生命现象 确定如何设置对照实验。 2. 选择观察、测量和记录实验结果的方法。 3. 选择材料器具：草履虫培养液；载玻片，吸管，牙签，放大镜；质量分 数为5% 的食盐水溶液等。 4. 设计实验步骤，确定实验方案。 实施方案 1. 取一个洁净的载玻片，在载玻 片的A、B 处分别滴一滴草履虫培养 液，用牙签划通A、B 两处的液滴， 形成连桥（图 1.2-6）。 2. 依次用肉眼和放大镜观察草履虫的运动情况和数量分布，做好记录。 3. 在A 处外侧滴一滴食盐水溶液，用放大镜观察草履虫的运动方向，并比 较一段时间后A、B 两处草履虫的多少。 得出结论 ________________________________________________________________ 表达交流 1. 探究过程中控制的变量是什么？ 2. 你观察到的现象是什么？ 3. 归纳各小组的实验结果，阐明结论与假设是否一致。 延伸探究 草履虫对光照、温度等其他刺激会有什么样的反应呢？如果你有兴趣，可 以参照上述探究活动，设计一个类似的探究方案并实施。探究结束，撰写探究 报告，并与同学们交流。 草履虫能够完成取食、呼吸、排泄、运动、对外界刺激作出反应等生命 活动。这些生命活动都是由一个细胞完成的。对于多细胞生物来说，生物体 图1.2-6　滴加培养液并连通 草履虫培养液 A B 第二章　生物体具有一定的结构层次 35 图1.2-7　动物细胞（左）和植物细胞（右）结构示意图 1. 疟原虫是无细胞壁结构的单细胞生物，寄生在人体内会使人感染疟疾。 下列关于疟原虫的正确表述是（　　） A. 与衣藻细胞的结构相同 B. 能独立完成生命活动 C. 不需要从外界获取物质 D. 遗传物质贮存在细胞质中 为什么说细胞是生命活动的功能单位？ 阅读聚焦 不同细胞在形态、结构、功能等方面有明显的区别，但是它们的组成成分 和基本结构大致相同。19 世纪30 年代，德国科学家施莱登（M. J. Schleiden） 和施旺（T. Schwann）通过科学观察和归纳概括，创立了细胞学说，其主要内 容是：一切植物和动物都是由细胞构成的；细胞是生物体结构和功能的基本 单位。 内的细胞彼此协作，共同完成一系列复杂的生命活动。这说明细胞是进行 生命活动的功能单位。细胞中的各种结构都担负着一定的功能，它们紧密 联系、相互协调，使细胞成为一个有机的统一整体，共同完成各项生命活动 （图1.2-7）。 学业检测 细胞核 含有遗传物质， 是遗传信息库 线粒体 呼吸作用的 主要场所 细胞质 新陈代谢的 主要场所 叶绿体 光合作用 的场所 细胞壁 支持和保 护细胞 液泡 贮存物质的 主要场所 细胞膜 保护细胞和 控制物质进出 36 第一单元　奇妙的生命现象 2. 实验室里有一片标签缺损的生物组织永久装片，请你借助显微镜判断该 装片中的材料是取自植物体还是动物体，并说出判断依据。 3. 制作糖拌西红柿这道凉菜时，有许多汁液流出，这些汁液中的水主要来自 细胞的_____________，说明水能透过细胞的_____________。 4. 下面是某同学制作和观察人体口腔上皮细胞临时装片的操作步骤： ①往洁净的载玻片中央滴一滴清水；②用温开水把口漱净，用消毒牙签在 口腔侧壁轻轻刮几下；③将牙签上附着的碎屑均匀地涂抹在水滴中；④盖上盖 玻片，用碘液染色；⑤用低倍镜观察。 （1）指出这些操作步骤中的错误并改正。 （2）写出盖盖玻片的正确方法。 （3）该同学根据自己观察到的物像绘图后，感觉不够美观，又按照自己的 喜好做了修改。这种做法是否正确？为什么？ 进度提醒 学习细胞的形态结构特点等知识，选择制作细胞结构 模型的原型。 设计制作方案，准备相关材料，分工完成细胞各部分 结构的模型并标注名称。 提示：细胞结构模型的各部分比例要科学、色彩要协 调，能体现出各部分之间的相互联系。可以使用计算 机绘制模型草图，也可以利用3D 打印机制作模型。 安全提示：美工刀具锋利，使用时注意安全。 第二章　生物体具有一定的结构层次 37 巨柏是我国西藏特有的树种，属国家 一级保护植物，它的种子非常轻，1 000 粒种 子的平均质量不足5 g。在西藏林芝的巨柏 自然保护区内，生长着一棵巨柏，它高达 50 m，树干直径近5 m（图1.2-8）。难以 想象，这样一棵参天大树，竟是由一粒极 其微小的种子，依靠细胞的分裂、生长和 分化而长成的。 在生物体的生长发育过程中，细胞体积的增大是有限的，个体生长首先依 靠的是细胞数目的增多，这是通过细胞分裂（cell division）实现的。细胞分裂 是指一个细胞分裂为两个子细胞的过程。 图1.2-8　巨柏 细胞分裂产生新细胞 细胞通过分裂和分化形成不同组织 第二节 学习导引 1. 细胞是如何进行分 裂的？ 2. 细胞在分化过程中发 生了哪些方面的变 化？这些变化有什么 意义？ 关键术语 细胞分裂 细胞分化 组织 38 第一单元　奇妙的生命现象 分组实验 细胞核内有一些容易被碱性染料染成深色的物质，这些物质在细胞分裂 时螺旋变粗，形成染色体（chromosome）。细胞的遗传物质主要存在于染色体 上。在细胞分裂过程中，染色体的形态和数目会发生有规律的变化。 目的要求 观察根尖细胞分裂的切片，描述染色体形态的变化。 材料器具 根尖细胞分裂的切片；显微镜等。 方法步骤 1. 将根尖细胞分裂的切片放在显微镜载物台上。 2. 用低倍镜观察，找到细胞呈正方形、排列紧密的区域，将其移至视野中央。 3. 转动转换器，换成高倍物镜，寻找处于不同状态的细胞，注意观察细胞 的大小，以及细胞核、染色体等形 态结构的变化。 问　题 1. 描述你所看到的根尖细胞的 形态特点。你认为哪些细胞处于分 裂状态？有什么依据？ 2. 根据图1.2-9 中有编号的细 胞的形态结构，判断它们在细胞分 裂过程中的先后顺序。 观察根尖细胞分裂的切片 在细胞分裂过程中，首先是细胞中经过复制的染色体平均分开，然后是细 胞一分为二。动物细胞是从细胞中部内陷缢裂为两个子细胞（图1.2-10）； 植物细胞则是在细胞中央形成新的细胞壁和细胞膜，分裂为两个子细胞 （图1.2-11）。 图1.2-9　洋葱根尖细胞的分裂 （已染色，放大200 倍） 1 2 3 染色体 第二章　生物体具有一定的结构层次 39 分组实验 细胞分裂时，细胞内的遗传物质先进行复制，再平均分配到两个子细胞 中，因此子细胞与亲代细胞在遗传上保持了稳定性。 动植物细胞的分裂过程有哪些异同？ 阅读聚焦 细胞分裂产生的子细胞体积比较小，一方面，它们的体积逐渐增大，从 而实现细胞生长；另一方面，在遗传物质的作用下，它们的形态、结构和 功能出现了差异，这就是细胞分化（cell differentiation）。细胞通过分化，形 成了不同的细胞群。形态相似、结构与功能相同的细胞组成的细胞群叫作 组织（tissue）。 图1.2-11　植物细胞分裂过程示意图 图1.2-10　动物细胞分裂过程示意图 细胞分化形成组织 目的要求 观察人体和植物体的几种组织，认识它们的形态结构特征。 观察人体和植物体的组织 40 第一单元　奇妙的生命现象 分生组织（已染色，放大150 倍）　分布 于植物体生长旺盛的部位，细胞排列紧 密，细胞核大，能持续分裂产生新细胞 保护组织（已染色，放大350 倍）　位于 植物体表面，由一层或几层细胞构成， 细胞排列紧密，具有保护作用 植物体的主要组织包括分生组织、保护组织、输导组织、薄壁组织等 （图1.2-12）。 材料器具 人体4 种基本组织的永久装片，植物体主要组织的永久装片；成熟的番茄 果实；显微镜，解剖针，刀片，镊子。 方法步骤 1. 用显微镜观察人体和植物体组织的永久装片，辨认各种组织中细胞的形 态结构特点。 2. 用刀片在番茄外表皮的表面划一个小方块，用镊子撕取这一小块番茄的 外表皮，制成临时装片，用显微镜观察细胞的形态结构及排列特点。 3. 将番茄掰开，用解剖针挑取其中的颗粒状果肉，制成临时装片，用显微 镜观察细胞的形态结构。 问　题 1. 辨别人体的4 种基本组织，分析其结构与功能相适应的特点。 2. 番茄果皮细胞和果肉细胞有什么差异？ 3. 观察发现，番茄果肉细胞的细胞质中有一些橙黄色的颗粒，这些颗粒被 某种无色透明的结构挤压到了细胞边缘，推测这种无色透明的结构是什么。 第二章　生物体具有一定的结构层次 41 输导组织（已染色，放大1 000 倍）　细胞 呈长管状或长梭状并相互连接，能够运输水、 无机盐或有机物等 薄壁组织（已染色，放大200 倍）　细胞 壁薄，营养丰富，能合成或贮藏物质， 是植物体内数量最多的组织 图1.2-12　植物体的主要组织 上皮组织（已染色，放大200 倍）　主要分 布于体表及体内管腔内表面，细胞排列整 齐、紧密，具有保护、吸收、分泌等功能 结缔组织（已染色，放大150 倍）　由细胞 和大量细胞外基质构成，如骨组织、血液等， 具有支持、连接、保护、营养、运输等功能 人体的基本组织包括上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织等 （图1.2-13）。 肌肉组织（已染色，放大200 倍）　由肌 细胞构成，可收缩和舒张，使机体产生运 动。包括骨骼肌、心肌和平滑肌 神经组织（已染色，放大200 倍）　主要由 神经细胞构成，神经细胞受到刺激能产生并 传导兴奋，在人体内起着控制和调节作用 图1.2-13　人体的基本组织 42 第一单元　奇妙的生命现象 学业检测 正常情况下，细胞分裂产生的子细胞，除一部分细胞保留分裂能力外， 其余的细胞分化成熟后执行一定的功能，不再进行分裂。细胞的分裂与分 化是生物体生长发育和繁殖的基础。 1. 壁虎遇到危险会断尾逃生，一段时间后，又会长出新的尾。与这一过程 相关的生命活动是（　　） A. 细胞分裂 B. 细胞分化 C. 细胞分裂、分化 D. 细胞分裂、生长和分化 2. 患胃病的人时常胃疼，这说明胃中有（　　） A. 上皮组织 B. 结缔组织 C. 肌肉组织 D. 神经组织 3. 新鲜的水果被磕碰、挤压或磨损后，表皮受损，容易腐烂。推测水果表 皮具有什么功能，并设计实验进行验证。 进度提醒 组装出完整的细胞结构模型，贴上标 签，在组内展示，并征求改进建议。 根据建议，对细胞结构模型进行修改 和完善。 第二章　生物体具有一定的结构层次 43 生活在热带雨林中的望天树最高可达80 m，而漂浮在水面上的浮萍长度 仅有5 mm。虽然植株的大小不同，但仔细观察你会发现，它们都具有严谨有 序的结构层次。 绿色开花植物体由多种器官构成 生物体在结构和功能上是一个统一整体 第三节 学习导引 关键术语 1. 一株绿色开花植物包 括哪些结构层次？ 2. 与植物体相比，动物 体的结构层次有什么 特点？ 3. 为什么说生物体在结 构和功能上是一个统 一的整体？ 细胞　组织 器官　系统 个体 “家是最小国，国是千万家。”打开居 民户口簿，你会发现上面有街道 （或乡镇）、 县区、省市等行政区划名称。这些逐级放大 的行政区划构成了我们的国家。同样，众多 的细胞也是按照不同的结构层次组成多细胞 生物体的（图1.2-14）。 图1.2-14　羊和草都有各自的结构层次 植物细胞 动物细胞 44 第一单元　奇妙的生命现象 观察图1.2-15，认识绿色开花植物体的结构层次。 图1.2-15　棉花植株的结构层次 问　题 1. 细胞是如何构成绿色开花植物体的？ 2. 说出植物体某个器官由哪几种组织组成，分析这些组织与该器官主要功 能的关系。 绿色开花植物体中，许多相似的细胞形成组织，不同的组织有机地结合 在一起，形成具有一定功能的器官（organ）。绿色开花植物体一般包括根、 茎、叶、花、果实、种子等器官。 根主要起固定和吸收水、无机盐的作用。茎具有连接、支持和运输的功 能。叶能进行光合作用，制造有机物。根、茎、叶都与植物的营养生长有关， 花 果实（内含种子） 茎 叶 根 器官 组织 细胞 植物体 观察思考 第二章　生物体具有一定的结构层次 45 称为营养器官。花、果实、种子与植物的生殖有关，称为生殖器官。营养器 官为生殖器官提供养分，是生殖器官生长发育的基础；生殖器官保证了物种 的延续。 高等动物体由多个系统构成 高等动物体的结构比植物体复杂，除了具有细胞、组织、器官三个层次， 还有由多个器官按一定次序组合起来、共同完成一种或几种生理功能的系统 （system）。例如，人体的消化系统由口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠、肛 门、肝、胰腺等器官组成，可以完成消化、吸收等功能（图1.2-16）。 高等动物体由呼吸、消化、循环、泌尿、运动、生殖、神经、内分泌、 免疫等系统构成。各个系统间既有分工，又相互协调、密切配合，共同完成 各种复杂的生命活动。 举例说明人体某个系统是由不同的器官组成的。 阅读聚焦 图1.2-16　人体的结构层次 人体 系统 器官 组织 细胞 食管 肝 胃 小肠 大肠 肛门 口腔 咽 唾液腺 胰腺 46 第一单元　奇妙的生命现象 学业检测 生物体具有一定的结构层次。对于单细胞生物而言，一个细胞就是一个 完整的个体。多细胞生物的各种结构是按照一定的层次有机结合的。生物体 的各部分在结构上相互联系，在功能上相互配合，从而使生物体成为一个统 一整体，体现了结构与功能的高度统一。 1. 将生物体的结构层次与其对应的结构名称连线。 细胞 西瓜种子 组织 一株桃树 器官 洋葱表皮 系统 口腔上皮细胞 个体 人的呼吸系统 2. 皮肤分布在人体表面，具有保护作用，如果不慎被划破，会流血，并有 痛感。这说明皮肤属于（　　） A. 细胞　　　　　B. 组织　　　　　C. 器官　　　　　D. 系统 3. 剥开一个新鲜的橘子，可以看到橘子皮内表面有许多“筋络”。 （1）“筋络”属于什么组织？橘子还有什么组织？它们的主要功能是什么？ （2）为什么说橘子是一种器官？ 进度提醒 通过阅读书籍、查询网络、 访谈专家等方式，收集有关细 胞研究进展方面的资料。 撰写实践活动报告，整理好 细胞结构模型，进行展示交流。 建构概念 提升素养 ◎ 一些生物由单细胞构成，一些生物由多 细胞组成。 ◎ 动物细胞、植物细胞都具有细胞膜、细 胞质、细胞核等结构。植物细胞具有不同于 动物细胞的结构，如叶绿体、细胞壁和液泡。 ◎ 细胞核是遗传信息库。细胞是生物体结 构和功能的基本单位。 ◎ 细胞不同结构的功能各不相同，共同完 成细胞的各项生命活动。 ◎ 细胞能通过分裂和分化形成不同的组织。 ◎ 绿色开花植物体的结构层次包括细胞、 组织、器官和个体，高等动物体的结构层次 包括细胞、组织、器官、系统和个体。 ◎ 生物体的各部分在结构上相互联系，在 功能上相互配合，共同完成各项生命活动。 生物体在结构和功能上是一个统一的整体。 ◎ 学会正确、规范地制作临时装片， 初步掌握利用显微镜等器具进行生 物学实验的能力。 ◎ 通过观察，识别动植物细胞的结 构并说出其异同点，形成细胞是生 物体结构的基本单位的观点。 ◎ 通过观察草履虫的形态结构并探 究其趋性，形成细胞是生物体功能 的基本单位的观点。 ◎ 通过观察人体和植物体的多种组 织，初步形成结构与功能相适应的 观念。 ◎ 识别绿色开花植物体和高等动 物体不同的结构层次，阐明生物体 在结构和功能上是一个有机整体。 学业目标 48 第一单元　奇妙的生命现象 视野拓展 关爱生命，远离癌症 日常生活中所说的癌症，泛指所有恶性肿瘤。癌症几乎可以发生 在人体的任何一个部位，人们通常按发病的部位为其命名，如肝癌、肺 癌、胃癌、乳腺癌等。 人体细胞的分裂、分化、衰老等过程都受遗传信息的调控。正常情 况下，细胞分裂产生的子细胞大多分化为不同的组织。如果细胞内的遗 传信息发生了异常变化，就可能导致细胞不再分化，而是不受控制地异 常增殖，形成一个细胞群。这个细胞群逐渐长大，成为肿块或者肿物， 即肿瘤。肿瘤占据了原来器官的一些位置，在体检时就会被发现。 癌症通常是由多种因素长期共同作用引起的，一些不良的生活习惯 与癌症的发生有密切关系。吸烟是引发肺癌的主要因素，烟草燃烧所产 生的有害化学物质容易对肺部细胞产生影响，导致癌症的发生与发展。 长期食用腌制、熏制、霉变的食物，饮用污染水，容易诱发肝癌、食管 癌、胃癌。皮肤过度暴露于阳光下，容易引发皮肤癌。 不同类型的癌症发病机理各异，累及的组织器官不同，对各种治疗 方式的反应也不同，大部分患者需要进行综合治疗。这样可以较大幅度 地提高治愈率，改善患者的生活质量。 保持良好的生活习惯，如戒烟限酒、合理膳食等，是较为重要的防癌 措施。保持健康心态、加强体育锻炼等，也可以大大降低癌症的发病率。 单元整合 49 概念生成 单元整合 1 生物体在结构和功能上是一个统一的整体，具有一定的结构层次。 在下图中的括号内填写相应的内容，形成完善的概念图，也可以参考图示， 使用方框、短线、连接词等建构其他形式的概念图。 2 学习生物学，要遵循科学的探究和实践方法，养成科学的思维习惯， 在做中学、用中学、创中学。尝试以“观察一滴水中的生物”为例，归纳科 学探究及实践的基本流程： 绿色开花 植物体 高等动物体 （ ） （ ） 生物体结构和功能的基本单位 细胞 （ ） （ ） （ ） （ ） 在结构和功能上是一个统一的整体 遗传信息库 植物细胞 动物细胞 （ ） （ ） （ ） 50 第一单元　奇妙的生命现象 概念迁移 生物体具有一定的结构层次，能够完成各项生命活动。 生物体具有新陈代 谢、生长发育、繁 殖、遗传变异等基 本的生命特征。 细胞是生物体结构 和功能的基本单位。 生物体的各部分在结 构上相互联系，在功 能上相互配合，共同 完成各项生命活动。 奇妙的生命现象 能使用显微镜进行观 察，描述细胞分裂和 分化的基本过程，识 别生物体的主要组织。 运用控制变量的方 法，设计简单的实 验，探究单细胞 生物的趋性。 制作细胞结构模型，展示 并说明细胞各部分的功能及 其相互关系，解释细胞的 结构与功能是相适应的。 从微观和宏观两个尺 度认识生物体的结构 层次，阐明生物体是 一个有机整体。 地球上的生物是多种多样的。依据生物之间的相似程度，可将 生物分成植物、动物和微生物等不同的类群。各种类群以其独特的 方式繁衍生息，并且彼此依存，相互影响，共同维持着大自然的和 谐与稳定。 多彩的生命世界 第二 单元 第一章 藻类和植物都是能进行 光合作用的生物 做一个校园“植物猎人” 截至2023 年底，中国西南野生生物种质 资源库已保存了90 738 份野生植物种子、 69 144 份DNA 分子材料、26 200 份植物离体 培养材料等野生植物种质资源，成为关系我 国野生植物未来的“种子库”。这些宝贵的植 物资源，是科学家们克服了各种艰难险阻收 集来的。他们在野外寻找濒危植物，是新时 代的“植物猎人”。 美丽的校园中也有种类丰富的植物，这 些植物为我们营造了舒适的生活环境和良好 的学习氛围，是校园文化的重要组成部分。 让我们像“植物猎人”那样，探寻和鉴定校 园里珍贵的植物，向人们介绍某种植物的名 称及其“身世”。 实践 活动 第一章　藻类和植物都是能进行光合作用的生物 53 明确任务 1. 识别校园中的植物并进行分类。 2. 设计并制作几种校园植物的标牌。 3. 根据校园绿化现状，制订校园绿化方案。 活动提示 1. 学会植物识别和分类的方法。例如，能够使用有关植物分类的工具 书和软件。 2. 设计植物调查记录表，记录校园植物的基本特征。 3. 掌握制作植物标牌的技术，根据需要为校园植物挂牌。 4. 调查校园绿化现状，按四季常绿、四季有花、乔灌草结合等原则， 设计校园绿化方案。 展示交流 1. 发布小组校园植物种类调查报告，介绍发现的植物种类，用证据解 释植物鉴定结果的可靠性；展示植物标牌，说明制作方法和过程。 2. 展示校园绿化方案，说明设计意图。 3. 汇总全班的调查结果，将发现的植物归类，认识植物的多样性。对 植物标牌、校园绿化方案进行评价，评选最佳“植物猎人”和最佳设计 团队。 54 第二单元　多彩的生命世界 早期地球地表遍布沙丘、砾石，大气中没 有氧气，不适宜生物生存。藻类的出现改良了 地球环境，使得地球上的其他生命逐渐繁盛起 来（图2.1-1）。科学家认为，火星上的环境 特点与早期地球的极为接近。因此，在人类 探索火星的征程上，藻类或许能发挥重要作 用。我国科学家曾将色球藻等藻类送到距地 面30 000 m 的高空，模拟火星环境进行实验， 取得了一定的成果。如果藻类等生物能在火星 上生存，这个星球或将发生巨大改变。 藻类是一群原始、古老的生物，它们一般生活在水中，少数种类生活在 潮湿的陆地上。 图2.1-1　色球藻（放大1 000 倍） 藻类是能进行光合作用的结构简单的生物 藻类、苔藓植物和蕨类植物 能用孢子繁殖后代 第一节 学习导引 1. 藻类、苔藓植物和蕨 类植物分别有哪些形 态结构特征？ 2. 赤潮和水华是怎样形 成的？ 3. 为什么苔藓植物和蕨 类植物常分布在阴湿 的环境中？ 关键术语 藻类　 苔藓植物　蕨类植物 输导组织　孢子 第一章　藻类和植物都是能进行光合作用的生物 55 分组实验 实验目的 观察水绵等常见的藻类，认识藻类的形态结构特点。 材料器具 水绵或其他常见藻类；放大镜，显微镜，镊子，解剖针，滴管，载玻片，盖 玻片；清水等。 方法步骤 1. 从水中捞取少量水绵，留意手触摸水绵时的感觉。用放大镜观察水绵的 颜色和形态。 2. 在载玻片的中央滴一滴清水，用镊子夹取少量水绵放在水滴中，用解剖 针将其分散开，盖上盖玻片，制成临时装片。 3. 将临时装片放在显微镜下，用低倍镜观察水绵的结构。 4. 选择一个细胞，在高倍镜下观察细胞内叶绿体的位置和形状（图2.1-2）。 观察水绵 图2.1-2　池塘中的水绵（左）和水绵细胞（右，放大400 倍） 细胞壁 叶绿体 问　题 1. 水绵在形态和结构上有什么特点？ 2. 水绵的叶绿体是什么形状？ 3. 如果要培养水绵，应该提供怎样的条件？ 56 第二单元　多彩的生命世界 图2.1-3　常见的藻类 藻类结构简单，大多为单细胞个体，即使是多细胞个体，也没有根、茎、 叶的分化。藻类细胞内含叶绿素，能从环境中吸收二氧化碳等进行光合作用。 藻类的繁殖方式多样，有的通过细胞分裂的方式繁殖，有的通过个体断裂的 方式繁殖。大多数藻类能产生单细胞的生殖细胞——孢子，孢子萌发能发育 成新个体。常见的藻类有小球藻、紫菜、海带等（图2.1-3）。 小球藻（放大1 000 倍）　球形单细胞绿 藻，生活在有机质丰富的淡水或潮湿 的土壤中，富含蛋白质、胡萝卜素、多 糖、维生素等 紫菜　多细胞红藻，叶状体为单层细胞， 基部有固着器，生活在海水中，含有丰 富的蛋白质、糖类 硅藻（放大350 倍）　淡水、海水中的重要 单细胞藻类，是小型浮游动物的主要食物。 硅藻死亡后沉于水底，经过亿万年的地质 变迁，形成硅藻土 海带　多细胞大型褐藻，由固着器、柄和 带片三部分构成，生活在水温较低的海水 中，含有丰富的碘 地球表面约70% 的面积被水覆盖，在这广阔的水域中生活着数量庞大的 藻类，这些藻类通过光合作用制造了地球大气中约一半的氧气。 第一章　藻类和植物都是能进行光合作用的生物 57 分组实验 藻类个体微小，为什么能制造这么多的氧气？ 阅读聚焦 春夏时节，在茂密的林地或潮湿的地面上，可以见到一些毛茸茸的矮小 绿色植物，它们主要是苔藓植物。 实验目的 观察葫芦藓等常见的苔藓植物，认识苔藓植物的形态结构特点。 材料器具 葫芦藓或其他苔藓植物；放大镜，显微镜，直尺，镊子，解剖剪，解剖 刀，滴管，载玻片，盖玻片；清水等。 观察葫芦藓 苔藓植物是有茎、叶分化的陆生植物 水体中的养分过多会引起某些藻类的大量繁殖，形成赤潮或水华。这些 藻类死亡后被分解时，会消耗水中大量的氧气，从而使水体缺氧。部分造成 赤潮和水华的藻类还会释放毒素，影响其他生物的生存。 相关链接 藻类的颜色 除含有叶绿素以外，不同的藻类还分别含有一种或几种其他色素，如叶黄素、 胡萝卜素、藻红素、藻蓝素等，这些色素使藻类呈现出不同的颜色。水绵含叶绿素 较多，因而呈绿色；紫菜含藻红素较多，因而呈红色。不同的藻类含有的色素不 同，不同的色素对光的吸收有差异，这与其生活环境相适应。 58 第二单元　多彩的生命世界 方法步骤 1. 用肉眼观察葫芦藓的外形和颜色。 2. 用镊子轻轻地把整簇葫芦藓一株株分开，用直尺测量并记录其叶、茎和 假根的长度。 3. 用放大镜观察葫芦藓，认识葫芦藓各部分的特征。 4. 剪取呈棕褐色的孢蒴，置于载玻片上，用解剖刀切开，倒出内容物，制 成临时装片，用显微镜观察孢子的形态（图2.1-4）。 提示：观察过程中，使葫芦藓保持湿润；观察完毕，把手清洗干净。 问　题 1. 葫芦藓的植株可分为几部分？各部分的结构有何特点？ 2. 计算葫芦藓各部分长度的平均值，解释苔藓植物不能长很高的原因。 3. 将葫芦藓放置在干燥环境中几小时，其叶片并拢、颜色变深。此时给它 喷水，叶片会展开、颜色恢复浅绿色。结合葫芦藓叶片的结构特点，解释叶片 能够快速失水和快速吸水的原因。 苔藓植物没有真正的根，有茎和叶的分化。它们的假根短而细，主要起 固着作用；茎和叶中没有输导组织；叶大多只由一层细胞构成，无角质层覆 图2.1-4　葫芦藓 葫芦藓的茎和叶（放大20 倍） 葫芦藓的孢子（放大200 倍） 长有孢蒴的葫芦藓 假根 孢蒴 叶 茎 第一章　藻类和植物都是能进行光合作用的生物 59 分组实验 盖，能直接从环境中吸收水和无机盐。苔藓植物的孢子散落出来，能直接发 育成新个体。常见的苔藓植物还有地钱、墙藓等（图2.1-5）。 地钱　生活于山坡、路边或湿润有土 的岩石。叶状体呈深绿色，形似古代 钱币，宽7 ~ 15 mm，长30 ~ 100 mm 墙藓　生活于背阴的岩石或林地。植 物体矮小而粗壮，高10 ~ 30 mm，丛 生，叶呈鲜绿色，孢蒴呈红棕色 图2.1-5　地钱和墙藓 苔藓植物具有很强的吸水能力，适于生活在潮湿的地方，能防止水土流 失、加速土壤层形成，创造有利于其他植物生存的环境。苔藓植物对二氧化 硫等有毒气体十分敏感，是空气污染程度的指示植物。 蕨类植物常见于森林、高山、草原的阴湿处，多数种类的叶片呈羽状分 裂，叶形优雅，叶色青翠。 实验目的 观察肾蕨等常见的蕨类植物，认识蕨类植物的形态结构特点。 观察肾蕨 蕨类植物是有根、茎、叶分化的陆生植物 60 第二单元　多彩的生命世界 蕨类植物大多为多年生草本植物，有根、茎、叶的分化，具有运输水和 养料的输导组织，体形较大，适应陆地生活的能力较强。蕨类植物依靠孢 子繁殖后代，其叶片背面生有孢子囊群。里白、卷柏和桫椤都属于蕨类植 物（图2.1-7）。 材料器具 肾蕨或其他常见蕨类植物；放大镜，直尺，镊子等。 方法步骤 1. 观察肾蕨的形态，认识肾蕨的各部分结构（图2.1-6）。 2. 用直尺测量并记录肾蕨植株的高度。 3. 选取背面有孢子囊群的叶片，用放大镜观察孢子囊群的形态。 问　题 1. 肾蕨的植株可分为几部分？各部分的结构有何特点？ 2. 肾蕨的叶与葫芦藓的叶有什么区别？推测蕨类植物叶片获取水和无机盐 的途径。 3. 比较肾蕨和葫芦藓的高度差异，尝试分析原因。 图2.1-6　肾蕨的形态结构 孢子囊群 叶 根 根状茎 茎 第一章　藻类和植物都是能进行光合作用的生物 61 里白　生活在温暖阴湿的陆地上， 可供观赏和药用 卷柏　生活在土壤或岩石上，具有 药用价值 桫椤　生活在温暖潮湿的陆地上，是仅存 的木本蕨类植物，为国家二级保护植物 图2.1-7　几种蕨类植物 3 亿年前，温暖湿润 的地球上生长着许多高大 的树状蕨类植物，形成了 繁茂的森林（图2.1-8）。 随着地壳运动，多数蕨类 植物被埋入地下，经过复 杂的地质变化，形成了现 今的煤炭。 藻类、苔藓植物和 蕨类植物的结构虽有很大 差异，生活环境也有所不 同，但它们生长到一定时 鳞木树干化石 鳞木复原图　根据植物化石推测， 鳞木有巨大的树干和发达的根系， 高10 ~ 55 m，直径约2 m 图2.1-8　鳞木化石及其复原图 62 第二单元　多彩的生命世界 学业检测 1. 根据藻类、苔藓植物和蕨类植物的特征，判断下列说法是否正确。 （1）大多数藻类能生活在干旱缺水的环境中。 （　　） （2）苔藓植物和蕨类植物的共同特征是具有输导组织。 （　　） （3）若水体污染造成地球上藻类灭绝，将会严重影响地球大气的氧气含量。 （　　） （4）肾蕨的叶既能吸收水和无机盐，又能进行光合作用。 （　　） 2. 苔藓植物是一种常见的环境质量指示植物，它们的叶片多为单层细胞， 无角质层覆盖，能直接吸收空气中的水和污染物质。 （1）苔藓植物体由哪几部分组成？各部分有什么功能？ （2）有的苔藓植物能够在树干上生活。假如我们在森林中迷了路，应怎样 借助苔藓植物辨别方向？ （3）研究发现，当空气中的二氧化硫浓度超过45.22 μg/m 3 时，苔藓植物便 不能生存。根据这一结果，设计一个简单的方法，监测某工厂附近空气中的二 氧化硫污染程度。 期都能够产生孢子，孢子脱离母体后，能在适宜的环境条件下萌发并生长成 新的植物体。藻类、苔藓植物和蕨类植物也能够产生精子和卵细胞，由于精 子需要借助水才能到达卵细胞附近，与卵细胞结合，完成受精，因而它们只 能生活在水中或潮湿的陆地上。 进度提醒 准备好植物分类检索表、植物识别软件、调查记录表等。 调查苔藓植物、蕨类植物的种类，结合实验观察，分析它 们与环境相适应的形态结构特点。 苔藓植物喜潮湿环境，清晨或雨后是观察苔藓植物的最佳 时机。 第一章　藻类和植物都是能进行光合作用的生物 63 蒲公英是多年生草本植物，春夏均可 开花。开花后两周，一枚枚成熟的果实组 成了花葶顶端的“绒球”。果实上长有白色 冠毛，微风一吹，它们就像降落伞一样在 空中飞舞（图2.1-9）。随风“旅行”的果 实将种子带到新地点，只要条件适宜，这 些种子就会萌发形成新的蒲公英。 许多花草树木和农作物生长到一定阶段，会产生种子，称为种子植物（seed plant）。种子植物分为裸子植物（gymnosperm）和被子植物（angiosperm）。 裸子植物的种子是裸露着的 裸子植物和被子植物能用 种子繁殖后代 第二节 学习导引 1. 如何区分裸子植物和 被子植物？ 2. 为什么用种子繁殖增 强了植物对陆地环境 的适应性？ 关键术语 种子植物 裸子植物　被子植物　 花粉 果实　种子 图2.1-9　蒲公英的果实长有冠毛 64 第二单元　多彩的生命世界 观察思考 图2.1-10　黑松的繁殖 观察图2.1-10，了解黑松的繁殖过程。 大孢子叶球 小孢子叶球 新生枝 大孢子叶球着生在新生枝顶端，内有 卵细胞。小孢子叶球着生在新生枝基 部，产生的花粉可随风飘散 大孢子叶球受精后继续生长， 发育成球果，种子在其中发 育成熟。待鳞片裂开，种子 便散落出来 在繁殖时，黑松的新生枝上长出大、小两种孢子叶球，小孢子叶球产生 的花粉随风散落到大孢子叶球上。花粉中的精子与大孢子叶球中的卵细胞融合。 受精后，大孢子叶球发育成球果，种子在球果中发育成熟，待球果的木质鳞片 问　题 1. 推测黑松的花粉是怎样传播到大孢子叶球上的。 2. 黑松的球果成熟后，当天气干燥时，鳞片会完全打开，种子便散落出来； 当雨天时，鳞片闭合。这一特性对种子传播有什么意义？ 3. 有人说黑松的球果是果实，你认同这种观点吗？说说你的理由。 球果 第一章　藻类和植物都是能进行光合作用的生物 65 裂开，种子便暴露出来（图2.1-11）。 像黑松这样，种子裸露，外面没有果皮 包被的植物，称为裸子植物。 全世界已知的现存裸子植物有800 多种，都是多年生木本植物，大多数为 高大的乔木。松的叶呈针状，柏的叶呈 鳞状，铁树的叶呈羽状（图2.1-12）， 它们的叶表皮有较厚的角质层，可以最 大限度地减少水的散失。裸子植物的根 系特别发达，根、茎、叶中有发达的 输导组织，适于生活在干旱和寒冷的环 境中。 图2.1-12　马尾松（左）、侧柏（中）和攀枝花苏铁（右）的叶 裸子植物是寒温带森林的主体树种，在保持水土和维持生态平衡方面发 挥着重要作用。我国约有300 种裸子植物，是世界上裸子植物种类最多、资 源最丰富的国家。油松、水杉、银杏、红豆杉等，都是我国特有的树种 （图2.1-13）。 图2.1-11　黑松成熟的球果和种子 种子 鳞片 66 第二单元　多彩的生命世界 油松　常绿乔木，根系发达，适应性强， 有良好的保持水土和美化环境的功能， 是我国北方地区重要的造林树种 水杉　落叶乔木，耐寒，不耐干旱，常生 于河流两旁、湿润山坡上。为国家一级保 护植物 图2.1-13　我国特有的裸子植物 银杏　落叶乔木，叶呈扇形，夏季为嫩绿 色，秋季变为黄色。雌雄异株，种子近 球形，成熟后变为黄色。为国家一级保护 植物 红豆杉　常绿乔木，叶呈条形。种子生于 红色、肉质的假种皮中。常生于海拔 1 000 ~ 1 500 m 的高山上。为国家一级保 护植物 第一章　藻类和植物都是能进行光合作用的生物 67 蒲公英、桃、番茄等绿色开花植物，具有真正的花和果实，种子外面有 果皮包被，称为被子植物（图2.1-14）。 图2.1-14　桃（上）、番茄（下）的花和果实 被子植物的种子有果皮包被 分组实验 实验目的 观察桃的果实，了解果实的结构和种子的着生位置。 材料器具 桃的果实；镊子，解剖刀，解剖盘，锤子等。 观察桃的果实 68 第二单元　多彩的生命世界 2. 观察各层果皮的形态和结构特点，分辨各部分的组织类型。 3. 取下桃核，观察桃核的表面形态。 4. 用锤子等工具把桃核打开，取出里面的种子，观察种子的形态和种皮的 厚度。 安全提示：小心使用解剖刀、锤子等工具，以防受伤。 问　题 1. 桃的果皮分为几层？分别由哪些组织构成？ 2. 桃的果实有哪些作用？ 3. 桃的种子与黑松的种子在着生位置上有什么不同？ 图2.1-15　桃的果实和种子 种子 方法步骤 1. 用解剖刀将桃纵剖到核，观察剖面并描述果实由外向内的结构组成（图 2.1-15）。 桃原产于我国，为落叶小乔木，具有根、茎、叶、花、果实、种子等器 官，并有发达的输导组织。桃的繁殖经过开花、传粉、受精、果实与种子发 育等过程：雄蕊产生的花粉借助蜜蜂等昆虫传播至雌蕊，精子与卵细胞融合， 受精后，种子和果实逐渐发育成熟。果实对种子有保护作用，并为种子的传 播提供条件，使其后代分布范围更加广泛。 被子植物是最高等的植物类群，全世界有近30 万种。丰富多样的被子植 物为我们提供了粮食、蔬菜、水果、药品、木材等（图2.1-16）。 第一章　藻类和植物都是能进行光合作用的生物 69 大豆　一年生草本，花 呈紫色、淡紫色或白色， 花期为6 ~ 7 月，果期为 7 ~ 9 月 藿香　多年生草本，花呈 淡紫蓝色，花期为6 ~ 9 月，果期为9 ~ 11 月 白菜　二年生草本，花 呈鲜黄色，花期为5 月， 果期为6 月 牡丹　落叶灌木，花呈红 紫色、粉红色或白色，花 期为4 ~ 5 月，果期为6 月 葡萄　多年生藤本，由多个 小花组成圆锥花序，花期 为4 ~ 5 月，果期为8 ~ 9 月 茶　常绿小乔木或灌木， 花呈白色，花期为10 月 至翌年2 月 图2.1-16　几种被子植物 种子植物依靠花粉将精子输送到卵细胞附近，使受精过程脱离了水环境 的限制。种子成熟后，通过多种方式传播到其他地方，待到环境条件适宜时 再萌发形成幼苗，这就避免了与母体竞争水、阳光和空间，增加了后代的生 存机会和分布范围。种子植物具有发达的输导组织，水、无机盐和有机物可 沿着输导组织实现长距离运输，为各器官提供营养物质。这些特点使种子植 物完全适应了陆地环境。 70 第二单元　多彩的生命世界 学业检测 1. 某同学根据生物名称，认为金鱼藻属于藻类。查阅资料后，他认定金鱼 藻属于被子植物。这位同学的依据是（　　） A. 金鱼藻有茎、叶分化 B. 金鱼藻有输导组织 C. 金鱼藻能开花结果 D. 金鱼藻能结种子 2. 地球上的植物种类繁多、形态各异，判断下列叙述是否正确。 （1）蕨类植物和裸子植物的细胞有叶绿体，能进行光合作用。 （　　） （2）种子植物完全适应了陆地环境，它们的生活不再需要水。 （　　） （3）雪松比蒲公英高大，所以雪松的结构比蒲公英更复杂。 （　　） 3. 银杏的种子剥去外种皮后称白果，可供食用或药用。杏的果实肥厚多汁、 酸甜适度，杏仁有止咳、祛痰、定喘之效。 （1）银杏和杏的可食用部分在结构上有哪些异同？说明银杏和杏的所属类 群及理由。 （2）如果取杏仁做药用，要去除它外面的哪些结构？杏仁在结构层次上属 于什么？ 进度提醒 调查校园中的种子植物，鉴定植物的种类。 制作植物标牌，可从植物名称、分类地位、形态特征、习性、花期、 果期、文学典故等角度选取合适的信息。 校园绿化要根据植物本身的特性，利用乔木、灌木、藤本、草本等不 同植物，以营造四季常绿、四季有花、错落有致的景观。 展示交流校园植物种类调查报告、植物标牌、校园绿化设计方案等 成果。 建构概念 提升素养 ◎ 根据植物的形态结构、生理功能以 及繁殖方式等，可以将植物分为苔藓植 物、蕨类植物和种子植物。 ◎ 藻类是能够进行光合作用的结构简 单的生物。 ◎ 从苔藓植物、蕨类植物，到种子植 物，逐渐出现根、茎、叶等器官的分化， 植物繁殖过程逐渐摆脱了对水环境的 依赖。 ◎植物类群可能对人类生活产生积极 的或负面的影响。 ◎ 通过观察不同类群的植物，归纳和 概括其主要特征，形成结构与功能相适 应的观念。 ◎ 运用比较和归纳的方法，认识到不 同植物类群逐渐出现了根、茎、叶等器 官的分化，繁殖过程逐渐摆脱了对水环 境的依赖，初步形成生物进化的观点。 ◎ 分析不同植物类群与人类生活的关 系，关注其可能对人类产生的影响，认 同人与自然和谐共生的理念。 学业目标 72 第二单元　多彩的生命世界 视野拓展 水杉的发现 2022 年4 月18 日，国家植物园在北京揭 牌。两种中国特有的珍稀植物——银杏和水 杉，组成了国家植物园的标志。银杏和水杉 是中生代孑遗植物，是植物界的“活化石”， 在国家植物园均有大量保育栽植。 其实，在 20 世纪 40 年代，世界科学界普 遍认为水杉属植物早已灭绝，人们只能依靠 存在于地层中的化石来了解其样貌。 1943 年，在四川盆地东缘的一个偏僻山 村，技术人员王战采集到一份植物标本，并将其暂定名为水松，后经人 转交给植物学教授郑万钧。郑万钧认为这不是水松，而是一个新物种， 可他无法识别定名，便先后两次派学生去采集该植物的完整标本，同时 请求植物学家胡先骕鉴定。1946年，胡先骕收到郑万钧寄来的植物标本。 经过反复研究和查证文献，胡先骕给出了结论：这正是科学家们以为在 100 万年前早已灭绝的水杉！ 水杉是一种古老的裸子植物，1 亿 多年前分布范围可达北极圈内。远古时 代，北极气候温暖湿润，适合植物生 长。到了约 200 万年前的第四纪，地球 气候突然变冷，水杉类植物被奔流的冰 川摧毁，逐渐衰亡。但我国几条东西走 向的大山阻挡住了北方来的冰川，四 川、重庆、湖北等地山沟里的水杉由此 得以幸存。这些地方的原生水杉多生长 在河谷、滩地和池塘周围，生性喜湿， 属于湿地树种。 国家植物园标志 水杉标本 第一章　藻类和植物都是能进行光合作用的生物 73 水杉在分类地位上介于杉科和柏科之间，是两科联系的桥梁，因此 胡先骕和郑万钧新立水杉科以示区别。 1948 年 5 月，胡先骕、郑万钧联名发表《水杉新科及生存之水杉 新种》一文，确定了水杉的学名，明确了水杉在植物进化中的重要地 位。他们向世界宣告，水杉还存活于中国。水杉的发现震动了国际植物 学界，得到了国内外科学界的重视和高度评价。 水杉的发现和命名，历经多年时间，其意义在于我国科学家推翻了 国际植物学界的某种定论，充分表明中国科学一定能够自立且有首创精 神。作为为水杉定名的第一人，胡先骕被誉为“水杉之父”。 水杉是一段波澜壮阔地质历史的见证者，它展示了生命的坚强—— 哪怕在严酷的环境中，大部分个体死亡，只要留下一颗种子或一株树 苗，等到合适的时机，便会逐渐开枝散叶，恢复昔日的繁荣。 第二章 动物分为 无脊椎动物和脊椎动物 调查当地一种养殖动物 家兔具有繁殖力强、生长快、经济价值高等 特点，备受广大饲养者的青睐。家兔的牙齿终生生 长，磨牙不充分会导致牙齿过长，既影响进食，也 容易引发口腔发炎。因此，含粗纤维丰富的牧草等 饲料应占家兔摄食总量的70％以上。所以说，“兔 子爱吃胡萝卜”是一种误解，不应该以蔬菜、水果 作为家兔的主食。 科学的养殖和管理能让养殖动物健康舒适，也 更容易达成养殖目标。你想知道养殖场是如何科学 养殖动物的吗？ 实践 活动 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 75 明确任务 1. 了解当地养殖动物的种类，并按用途对其进行分类。 2. 选择一种养殖动物，调查其生物学特性、养殖技术和养殖规模等。 3. 了解动物养殖的技术要点，以及养殖的关键措施对动物生活的影响。 活动提示 1. 可以从农业部门了解当地养殖动物的种类、养殖规模、产业发展情况。 2. 了解养殖动物的生物学特性，包括分类地位、形态结构、生活习性等。 3. 向养殖人员请教动物的养殖周期、成本，从饲养方式、食物种类、疾 病防控措施等方面了解动物养殖的技术要点。 4. 实地参观养殖场，可参与喂食喂水、打扫卫生、通风消毒、调控温度 和湿度等工作，记录养殖场的日常管理工作和动物的生活状况。 展示交流 1. 利用图片、视频、文字等形式，展示养殖动物的生物学特性、生活状 况、养殖规模等。 2. 介绍养殖人员一天的工作，展示饲喂动物、清洁环境、防控疾病等工 作过程，归纳动物养殖的关键技术。 3. 评价养殖动物的生活状况，从保障动物的营养、健康及改善生活环境 等方面提出建议和期望。 76 第二单元　多彩的生命世界 “篱落疏疏一径深，树头新绿未成阴。 儿童急走追黄蝶，飞入菜花无处寻。”停息 在花朵上的蝴蝶，偶尔扇动美丽的翅，十分 惹人怜爱。当你蹑手蹑脚靠近时，它们会翩 然飞入花丛中，时隐时现（图2.2-1）。蝴蝶 是常见的无脊椎动物（invertebrate），无脊 椎动物的体内没有脊柱。 线虫动物大多数形体微小，很难用肉眼辨认。它们广泛分布于世界各地， 通常生活在水或土壤中，也有一些寄生在其他生物体内。 图2.2-1　停息在油菜花上的蝴蝶 线虫动物的身体呈细长圆柱形 无脊椎动物体内没有脊柱 第一节 学习导引 关键术语 1. 我们身边有哪些常见 的无脊椎动物？ 2. 为预防蛔虫病，人们应 该采取哪些措施？ 3. 蚯蚓的前端和后端难以 区分，而蝗虫的就非常 容易区分，原因是什么？ 无脊椎动物 线虫动物 环节动物 节肢动物 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 77 人蛔虫有哪些适于寄生生活的特征？ 阅读聚焦 除蛔虫外，线虫动物还有蛲虫、马铃薯腐烂茎线虫、秀丽隐杆线虫等 （图2.2-3）。 图2.2-2　人蛔虫 图2.2-3　马铃薯腐烂茎线虫和秀丽隐杆线虫 人蛔虫是常见的肠道寄生虫， 成体呈细长圆柱形，两端渐细，体 长15 ~ 35 cm，体表光滑，有角质 层（图2.2-2）。人蛔虫的消化道简 单，是一条纵贯全身的直管，通过 口吸食人体肠道内已消化或半消化 的食物，消化后的食物残渣从身体 后端的肛门排出。 人蛔虫的生殖能力很强，雌虫产卵量大。虫卵随人的粪便排出，可在土 壤中存活1 ~ 5 年。人误食带有虫卵的食物后，可能感染蛔虫病。虫卵发育为 成虫后，主要寄生于人的小肠，消耗人体的营养物质，影响人体健康。 线虫动物的身体一般为细线形或圆柱形，两头尖，有口和肛门，体表 有角质层。土壤中的线虫动物数量庞大，它们以土壤中的有机质或微小生物 为食，能够促进物质循环，改善土壤结构。少数线虫动物营寄生生活，对人、 畜禽和植物有严重危害。 马铃薯腐烂茎线虫　成虫体长0.8 ~ 1.3 mm， 可使马铃薯块茎表皮出现褐色龟裂、内部出 现点状空隙或呈糠心状 秀丽隐杆线虫（已染色）　成虫体长约1 mm， 身体透明，体细胞数目恒定，是进行生 物学研究的理想材料 78 第二单元　多彩的生命世界 分组实验 环节动物大多生活在海洋中，少数生活在淡水和潮湿的陆地环境中。蚯 蚓是常见的环节动物，一般生活在潮湿的土壤中，具有昼伏夜出的生活习性。 目的要求 认识蚯蚓的形态结构，了解蚯蚓的运动方式。 材料器具 蚯蚓；放大镜，解剖盘，滴管，棉签；清水等。 方法步骤 1. 把蚯蚓放在解剖盘内，观察蚯蚓的外部形态和运动方式（图2.2-4）。 观察蚯蚓 2. 用手从后向前触摸蚯蚓的体表，感受其体表的特点。 3. 用湿润的棉签轻轻翻动蚯蚓，并用放大镜观察蚯蚓体表的小突起。 注　意 在观察蚯蚓的过程中，需要使蚯蚓体表保持湿润；观察结束，将蚯蚓放回 原来的生活环境中。 图2.2-4 蚯蚓 环带 体节 后端 前端 环节动物具有相似的体节 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 79 蚯蚓的身体呈圆柱形，由许多相似的环状体节构成，大多数体节上着生 刚毛。蚯蚓通过肌肉和刚毛的配合来运动。蚯蚓无呼吸器官，主要通过体表 进行气体交换。蚯蚓的表皮分泌黏液，能保持体表湿润，这不仅有利于呼吸， 还能减少运动时与土壤的摩擦。 常见的环节动物还有医蛭和沙蚕等（图2.2-5）。 问　题 1. 如何区分蚯蚓的前端和后端？ 2. 描述蚯蚓的运动方式，推测蚯蚓的哪些结构参与了它的运动。 3. 大雨过后，许多蚯蚓会钻出地面，解释其原因。 医蛭　俗称蚂蟥，生活在水田、沟渠或 池沼里，身体的前后端各有一个吸盘， 主要以吸食动物的血液为生 沙蚕　生活在海水或海边的泥沙中， 身体呈长圆柱形，体节两侧生有疣足， 足上有刚毛 图2.2-5 医蛭和沙蚕 环节动物的身体分节，用体表呼吸。它们有的能够疏松土壤，改善土壤 的透气性，有利于植物的生长；有的富含蛋白质，可做饲料和饵料，被广泛 应用于水产养殖中；有的具有药用价值。 节肢动物具有分节的附肢 节肢动物是自然界中种类和数量最多、分布最广的一类无脊椎动物，目 前，经科学家确认的节肢动物已经超过100 万种。蝗虫是常见的节肢动物。 80 第二单元　多彩的生命世界 分组实验 观察蝗虫 头部 触角 胸部 腹部 翅 后足 前足 口器 中足 气门 图2.2-6　蝗虫 目的要求 认识蝗虫的形态结构。 材料器具 蝗虫；放大镜，解剖盘，镊子等。 方法步骤 1. 将蝗虫放到解剖盘中，观察蝗虫身体的分部特点（图2.2-6）。 2. 观察蝗虫足、触角的着生部位及分节情况。 3. 观察蝗虫翅的着生部位，并将翅轻轻展开，观察翅的特点。 4. 观察蝗虫气门的位置。 5. 轻轻地捏一捏蝗虫的身体，感知其体表的特点。 问　题 1. 蝗虫的身体分部对它的生活有什么意义？ 2. 蝗虫的足、触角和翅各有什么特点？ 3. 推测蝗虫的气门和坚硬的体表有什么作用。 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 81 蝗虫的身体分为头部、胸部和腹部三部分。头部着生一对复眼、一对触 角，具有咀嚼式口器。胸部有三对足和两对翅。腹部和胸部有多对气门，气 门是气体进出身体的门户。气门向内连通气管，气管是蝗虫进行气体交换的 结构。蝗虫体表有坚硬的外骨骼，足、触角等是它的附肢，均有分节。 除蝗虫外，常见的蝉、蝶、蟹、蜘蛛等都属于节肢动物（图2.2-7）。 招潮蟹　生活在海滩，常栖息于洞穴中。 身体分为头胸部和腹部，头胸部呈梯形， 腹部扁而短，向下折向头胸部 园蛛　陆生，善织网，身体分为头胸部和 腹部，二者之间有一细柄连接 图2.2-7 招潮蟹和园蛛 节肢动物的身体分部、附肢分节，使其运动更加灵活，活动范围更加广 阔。节肢动物的体表有坚韧的外骨骼，可以保护和支持其内部结构，又能有 效地防止体内水分蒸发，这是节肢动物适应陆地生活的重要原因。 无脊椎动物种类繁多、数量庞大，构成了最为丰富和多样化的群体。它 们的生活环境复杂，生活方式多样，在适应各自生活环境的同时，也在自然 界扮演着重要的角色，影响着人类生活的方方面面。 学业检测 1. 生物的适应性是普遍存在的。判断下列叙述是否正确。 （1）线虫动物结构简单，体形微小，有利于营寄生生活。 （　　） （2）用手指触摸蚯蚓的体表，会有粗糙和黏滞感，这是因为蚯蚓的体表着 生刚毛、能分泌黏液。 （　　） （3）节肢动物分布广泛的重要原因是它们都有翅，运动能力强。 （　　） 82 第二单元　多彩的生命世界 2.“穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。”诗中描绘的两种动物具有的共同 特征是（　　） A. 体内有骨骼 B. 体表有鳞片 C. 足和触角有分节 D. 用体表呼吸 3. 线虫动物和环节动物在形态结构上有明显差异，但在18 世纪，瑞典分类 学家林奈却把线虫动物和环节动物等统称为蠕虫动物。 （1）林奈将线虫动物和环节动物划分为一类的依据可能是什么？ （2）线虫动物和环节动物有哪些不同？ 4. 夏季的草地上，蝗虫在飞来蹦去；湿润的土壤中，蚯蚓在缓缓蠕动。 （1）蚯蚓的身体呈圆柱形，由许多彼此相似的___________ 组成，通过 _________ 和刚毛的配合来运动。 （2）蝗虫的身体分为________________ 三部分，胸部有___________，用于 运动。 （3）蝗虫、蟋蟀等昆虫的种类和数量最多、分布最广，这与它们的哪些特 征有关？ 进度提醒 了解当地养殖动物的种类及用途，如提供肉、蛋、奶、皮毛、 药材等产品，或帮助人们完成某项工作，或作为天敌消灭害虫等。 选择一种养殖动物，借助书籍和网络，学习其分类地位、形态 结构、生活习性等知识。 向养殖人员请教，了解动物养殖的成本、周期、经济收入等， 以及在养殖过程中遇到的困难及其对策。实地观察动物的生活状 况、生活环境、进食情况等，可参与喂食喂水等工作。 安全提示：做好消毒工作，避免与养殖动物直接接触，注意人身 安全。 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 83 双须缺鳍鲇是一种热带观赏鱼，透过其 近乎透明的身体，可以清晰地看到它的骨骼 和部分内脏，其中最明显的是贯穿躯体的脊 柱（图2.2-8）。双须缺鳍鲇的脊柱由一节一 节的椎骨构成，具有支持和保护作用，且大 大提高了运动的灵活性。 鱼类（fish）、两栖类（amphibian）、 爬行类（reptile）、鸟类（bird）、哺乳类 （mammal）等动物的躯体具有由椎骨构成的 脊柱，属于脊椎动物（vertebrate）。 鱼类生活在地球上的大部分水域，海洋、湖泊、河流、池塘、小溪中都 有鱼类，有些鱼类甚至可以生活在几千米深的海底。 图2.2-8　双须缺鳍鲇 鱼类、两栖类和爬行类是变温动物 脊椎动物身体背部有脊柱 第二节 学习导引 1. 为什么蜥蜴能生活在沙 漠中？ 2. 生活在水里的鲸属于鱼 类吗？能在空中飞行 的蝙蝠属于鸟类吗？ 关键术语 脊椎动物　脊柱 鱼类 两栖类 爬行类 鸟类 哺乳类 84 第二单元　多彩的生命世界 分组实验 目的要求 认识鲫鱼适应水生生活的形态结构特点。 材料器具 活鲫鱼，鱼的骨骼标本；玻璃缸；清水等。 方法步骤 1. 观察鲫鱼的体形、体色、鳞片，触摸鲫鱼的体表，感知其体表的特点 （图2.2-9）。 观察鲫鱼 2. 观察鲫鱼是如何运动的，以及各种鳍是如何配合的。 3. 观察鲫鱼口的张合与鳃盖的张合之间的关系。 4. 观察鱼的骨骼标本，了解鱼脊柱的构造特点（图2.2-10）。 图2.2-10　鲫鱼的骨骼 脊柱 图2.2-9　鲫鱼 鳃盖 背鳍 尾鳍 侧线 胸鳍 臀鳍 腹鳍 头部 躯干部 尾部 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 85 问　题 1. 鲫鱼在游泳时，躯干部、尾部和鳍分别有什么作用？ 2. 鲫鱼的口和鳃盖交替张合，对鱼的生活有什么意义？ 3. 水会对动物的运动产生较大的阻力，同时又能对动物产生一定的浮 力。描述鲫鱼的形态结构与其生活环境相适应的特点。 鲫鱼终生生活在水中，身体呈梭形，分为头部、躯干部和尾部三部分； 体表覆盖着鳞片，鳞片表面有黏液，起保护鱼体和减小水流阻力的作用。 鲫鱼用鳃呼吸，鳃的主要结构是鳃丝，鳃丝内密布毛细血管（图2.2-11）。 当水流经鳃时，水中的氧气扩散进入血液，血液中的二氧化碳扩散到水中。 鳃丝 图2.2-11　鲫鱼的鳃 鲫鱼主要依靠躯干部和尾部的摆动产生前进的动力，依靠鳍协助运动 并维持身体平衡，同时借助体内的鳔悬浮在一定的水层中，以减少运动中 的能量消耗。 鱼类是种类最多、形态最为多样的脊椎动物（图2.2-12）。 相关链接 鱼类的侧线 鱼类的身体两侧各有一条从头至尾的点状细线，这就是侧线。侧线具有感觉功 能，鱼类通过侧线感知水的振动、水流的方向和水压的变化。 86 第二单元　多彩的生命世界 青蛙是常见的两栖动物，它善于发现活动的小 型昆虫，是消灭农田害虫的“能手”（图2.2-13）。 青蛙幼体生活在水中，用鳃呼吸；成体既 可以生活在水中，也可以生活在陆地上，用肺呼 吸，皮肤裸露湿润且能够辅助呼吸。青蛙成体的 躯体分为头、躯干和四肢三部分；前肢短小，后 肢发达，趾间有蹼，可以爬行、跳跃和游泳。 草鱼　分布在淡水的中下层和近岸水草丰 富的区域，为典型的植食性鱼类。草鱼、 青鱼、鲢鱼、鳙鱼被称为“四大家鱼”， 它们常被混养在池塘中 公子小丑鱼　生活在热带海洋中，常穿 梭于海葵之间，与海葵形成互惠互利的 关系。小丑鱼色彩艳丽，易饲养，为著 名观赏鱼种 图2.2-12　草鱼和公子小丑鱼 图2.2-13　青蛙 在我国分布的两栖动物还有中华大蟾蜍、大鲵等（图 2.2-14）。 中华大蟾蜍　常隐藏于泥穴、潮湿的石 头下或草丛中，多在夜间活动，能捕食 多种害虫。蟾酥可入药 大鲵　又名娃娃鱼，生活在清澈的山溪 中，有侧扁的尾，是现存最大的两栖动 物，为我国特有的珍稀动物 图2.2-14　中华大蟾蜍和大鲵 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 87 两栖动物是脊椎动物从水生向陆生的过渡类群，幼体在水中发育，成体 对水环境的依赖性比较大，因而生存和分布的范围有限，是脊椎动物中种类 和数量最少的一个类群。 为什么两栖动物的分布范围十分有限？ 阅读聚焦 图2.2-16　玳瑁和扬子鳄 爬行动物的分布较广，对陆地环境的适应性较强。龟、蛇、鳄、避役等 都属于爬行动物（图2.2-16）。 玳瑁　生活在海洋中，背腹面有坚固的 甲板，上颚前端呈鹰嘴状，四肢呈桨状， 适于游泳，以鱼、虾、植物等为食 扬子鳄 头部扁平，四肢粗短，趾间有 蹼，善于爬行和游泳，挖洞穴居，以河 蚌、鱼、水鸟、野兔等动物为食 鱼类、两栖类和爬行类的体温随着环境温度的变化而改变，属于变温动 物 （poikilotherm）。变温动物缺乏体温调节能力，体温不恒定，对环境温度 的依赖性较强。 图2.2-15　丽斑麻蜥 蜥蜴是常见的爬行动物，在世界各 地均有分布。蜥蜴的身体分为头、颈、 躯干、四肢和尾五部分，颈比较明显， 头可以灵活转动，便于观察周围的环 境；皮肤干燥，体表覆盖角质鳞片，能 防止体内水分蒸发（图2.2-15）。 蜥蜴的四肢比两栖类强健，后肢肌肉有力，能快速爬行和改变运动方向。 蜥蜴等爬行动物的肺发达，能够完全依靠肺进行气体交换；在陆地上产卵， 它们的卵具有坚韧的卵壳。 88 第二单元　多彩的生命世界 演示实验 鸟类能够飞行，是种类最多的陆生脊椎动物。 观察家鸽 目的要求 认识家鸽与飞行生活相适应的形态结构特点。 材料器具 家鸽，家鸽的骨骼标本等。 方法步骤 1. 观察家鸽的体形和翼的形态特点（图2.2-17）。 2. 观察家鸽的羽毛在身体不同部位的分布情况。 3. 摸一摸家鸽的胸部肌肉，感受其特点。 4. 观察家鸽的骨骼标本（图2.2-18）。 图2.2-17　家鸽 图2.2-18　家鸽的骨骼 头骨 脊柱 前肢骨 龙骨突 肋骨 胸骨 后肢骨 鸟类和哺乳类是恒温动物 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 89 问　题 1. 结合家鸽体形、骨骼、肌肉、翼的形态结构特点，说明家鸽是如何适应 飞行生活的。 2. 家鸽的羽毛并不完全相同，根据羽毛的结构特点和着生部位，推测其 各有什么功能。 3. 人们在设计和发明飞行器时借鉴了鸟类的某些特征，并使飞行器在许多 方面超越了鸟类的飞行能力。举例说明飞行器的设计借鉴了鸟类的哪些特征。 家鸽的身体呈流线型，体表被覆羽毛，前肢变为翼；胸肌发达，可牵动 双翼飞翔。家鸽的骨有的中空，有的愈合，骨骼轻而坚固。 家鸽的体内有许多气囊，与肺相通，可辅助呼吸（图2.2-19）。 图2.2-19　家鸽的肺和气囊示意图 肺 气囊 家鸽的口中没有牙齿，依靠坚硬的角质喙啄取食物。食物经咽、食管进 入嗉囊暂时贮存和软化，然后进入肌胃进行充分研磨和初步消化，最后在小 肠内被进一步消化。没有消化的食物残渣，在大肠内形成粪便，经过极短 的直肠进入泄殖腔后被排出体外。家鸽消化系统的结构特点，既可以保证 飞行时对营养物质的需求，又有利于减轻体重（图 2.2-20）。 90 第二单元　多彩的生命世界 口 食管 嗉囊 肌胃 肝 泄殖腔 小肠 咽 大肠 图2.2-20　家鸽的消化系统示意图 家鸽的消化系统有哪些与飞行生活相适应的特点？ 阅读聚焦 鸟类种类繁多，姿态各异，栖息场所多样，它们都具有与环境相适应的 形态结构特点（图2.2-21）。 疣鼻天鹅　群栖在湖泊和沼泽地带，主 要以水生植物为食，颈长，体形优美 白颈长尾雉　主要栖息于我国长江以南 地区。数量稀少，为国家一级保护动物 图2.2-21　疣鼻天鹅和白颈长尾雉 家兔是常见的哺乳动物。家兔体表被毛，具有保温和保护作用；前肢 短，肘部向后弯曲，后肢长而强壮，膝部向前弯曲，善于在陆地上奔跑和 跳跃（图2.2-22）。 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 91 图2.2-22　家兔 图2.2-23　家兔牙齿的分化示意图 臼齿 门齿 图2.2-24　家兔的胎生、哺乳 哺乳动物的膈肌 哺乳动物的体腔分为胸腔和腹腔两部分，将两部分隔开的是一层扁薄阔肌，叫 作膈肌。膈肌是哺乳动物特有的结构，是重要的呼吸肌，能够协助呼吸运动。膈肌 与腹肌同时收缩时产生腹压，有助于完成排便、排尿、分娩等动作。 相关链接 家兔的牙齿有门齿和臼齿的分化，门齿能切断食物，臼齿能磨碎食物， 这与家兔的食性关系密切（图2.2-23）。家兔用肺呼吸，体内有膈肌；神经 系统和感觉器官发达，能调节复杂的生命活动，以适应多变的生活环境。 哺乳动物是如何提高其后代的成活率的？ 阅读聚焦 家兔的生殖方式为胎生，以哺乳方式养育幼崽，大大提高了后代的成活 率（图2.2-24）。 92 第二单元　多彩的生命世界 北极熊　生活在北冰洋周围的浮冰和岛 屿上，行动敏捷，善游泳，是现存最大 的陆地肉食性动物 瓶鼻海豚　身体呈纺锤形，有“游泳健将” 之称，栖息于热带、温带沿岸海域，喜集 群，主要以鱼类为食 图 2.2-25　北极熊和瓶鼻海豚 学业检测 鸟类和哺乳类的体温能保持相对恒定，属于恒温动物（homeotherm）。相对 恒定的体温减少了动物对外界环境的依赖，扩大了动物生活和分布的范围。 1. 生物体的结构和功能是相适应的。判断下列叙述是否正确。 （1）爬行动物有颈部，头可以灵活转动，便于观察周边环境。 （　　） （2）家鸽的骨骼轻而坚固、胸肌发达等特点与其飞行生活相适应。 （　　） （3）家兔体表被毛，具有保温和保护作用。 （　　） 2. 鱼类家族要举行趣味运动会。一大早，青鱼、鳄鱼、草鱼、娃娃鱼、 鲤鱼、鲈鱼便纷纷赶来了。它们中的哪些不能通过资格审查？说出你的理由。 3. 把下列脊椎动物的名称、所属类群和主要特征连线。 鲫鱼 鸟类 胎生，哺乳，体内有膈肌，牙齿有分化 青蛙 两栖类 体表覆盖角质鳞片，用肺呼吸 蜥蜴 鱼类 幼体生活在水中；成体生活在水中或陆地上，用肺呼吸 家鸽 哺乳类 体表被覆羽毛，前肢变为翼 家兔 爬行类 生活在水中，体表有鳞片覆盖，用鳃呼吸 哺乳动物是脊椎动物中形态结构、生理功能和行为习性最复杂的高等动 物。哺乳动物能够适应较为复杂的生活环境，因此分布极为广泛 （图 2.2-25）。 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 93 4.“稻花香里说丰年，听取蛙声一片。”据此回答关于水稻和青蛙的问题。 （1）青蛙与水稻的丰产有什么关系？ （2）为何冬季见不到青蛙？ （3）目前，世界范围内的青蛙数量正在急剧减少。根据青蛙的生命活动特 点，提出保护青蛙的具体措施。 5. 赏析某同学在剪纸课上完成的几幅作品。 A　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D　　　　　　　E （1）依次写出图中动物A ~ E 的名称：________________________________。 （2）任选两种动物，用证据说明它们所属的类群。 （3）如果按照体温是否恒定对图中动物进行分类，划分的结果是________。 （4）图中动物幼体成活率最高的是____________，为什么？ 进度提醒 观察记录动物的食物种类、饲喂方式和饲喂时 间，分析其营养搭配是否合理。 归纳动物科学养殖的关键技术，梳理养殖人 员在营养搭配、疾病防控、环境改善等方面所 采取的措施。 整理调查结果，从动物的生物学特性、养殖 产业发展、科学养殖技术等方面撰写报告。 调查结束，整理收集到的资料，进行展示 交流。 建构概念 提升素养 ◎ 根据动物的形态结构、生理功能以 及繁殖方式等，可以将动物分为无脊 椎动物和脊椎动物。 ◎ 无脊椎动物与人类关系密切，如线 虫动物（蛔虫）、环节动物（蚯蚓）、 节肢动物（蝗虫）等。 ◎ 脊椎动物（鱼类、两栖类、爬行类、 鸟类、哺乳类）都具有适应其生活方 式和环境的主要特征。 ◎ 动物类群可能对人类生活产生积极 的或负面的影响。 ◎ 通过观察不同动物类群的形态结构， 分析其功能特点，初步形成结构与功能 相适应的观念。 ◎ 认识动物不同类群的主要特征，比 较不同类群的异同点，认识动物的多样 性和统一性。 ◎ 关注动物的生活环境，分析动物对 生活环境的适应性特征，了解动物在自 然界中的作用，形成保护生物多样性的 意识和行为习惯。 ◎ 分析动物对人类生活积极的或负面的 影响，初步形成辩证唯物主义自然观。 学业目标 第二章　动物分为无脊椎动物和脊椎动物 95 视野拓展 农业害虫的生态防治 农业害虫以农作物为食，影响作物的正常生长和发育。它们还会传 播病毒、细菌、真菌等致病微生物，导致农作物减产，造成严重的经济 损失。因此，我们需要采取措施防治农业害虫，以保护农作物，保障农 业生产收益。 目前的生态防治方法主要有生物农药防治、天敌防治、昆虫激素防 治、转基因抗虫植物培育等。 生物农药防治　生物农药是利用细菌、真菌、病毒或某些植物等产 生的天然活性物质或生物活体开发的制剂。与化学农药相比，生物农药 具有选择性强、对生态环境影响小等特点。 天敌防治　目前用于生态防治的天敌生物可分为：捕食性天敌，包 括草蛉、瓢虫、步行虫、蜘蛛、青蛙、蟾蜍及许多食虫的益鸟等；寄生 性天敌，包括寄生蜂、寄生蝇等。 昆虫激素防治　许多昆虫发育成熟后能向体外释放具有特殊气味的 微量化学物质，以吸引同种异性昆虫前去交配。这类在昆虫交配过程中 起信息传递作用的化学物质叫性信息素，又叫性外激素。人们常用人 工合成的性信息素或类似物诱杀害虫，或干扰破坏雌雄害虫间的信息传 递， 使其不能交配和繁殖后代。 转基因抗虫植物培育　利用转基因技术把外源抗虫基因导入农作物 中，使农作物获得抗虫性，在提高农作物产量和减少化学农药使用方面 发挥了重要作用。 对农业害虫进行生态防治，从而实现防控虫害、保护自然天敌、保 护环境和增产增效，对促进生态农业的发展、改善生态环境有着重要的 现实意义。 第三章 微生物主要包括病毒、 细菌和真菌 制作高品质的泡菜 利用乳酸菌的发酵作用，可以制 作泡菜等乳酸发酵食品。泡菜是风味 独特的佐餐佳品，深受人们的喜爱。 北魏时期贾思勰的《齐民要术》完整 记载了泡菜的制作工艺。 现在，很多家庭喜欢自己腌制泡 菜。泡菜在腌制过程中，会产生亚硝酸 盐，且不同发酵阶段的泡菜中亚硝酸盐 浓度不同，若食用不当，容易引发食品 安全问题。如何制作出既美味又安全的 泡菜呢？ 实践 活动 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 97 明确任务 1. 了解乳酸菌的发酵原理，利用传统工艺制作泡菜。 2. 每天定时取样，检测泡菜中的亚硝酸盐浓度，分析影响亚硝酸盐 浓度的因素。 3. 制作手抄报或视频，宣传泡菜等腌制食品的安全食用常识。 活动提示 1. 了解泡菜制作工艺，掌握清洗、晾晒、加料、密封等操作方法。 2. 乳酸菌发酵需要无氧环境，制作泡菜时，要选用便于密封、消毒 和取样的容器。 3. 根据个人喜好选择蔬菜和配料，按照传统工艺制作泡菜。 4. 查询食品中亚硝酸盐限量指标，学会用比色法测定亚硝酸盐浓度， 设计亚硝酸盐浓度记录表。 5. 从口感、色泽、味道、亚硝酸盐浓度等方面评价泡菜的质量。 展示交流 1. 展示和品尝泡菜，根据泡菜评价标准评选“泡菜达人”。 2. 利用演示文稿、展板、视频等形式，展示泡菜的制作过程，借鉴 他人的经验，改进制作方法。 3. 分析亚硝酸盐浓度的变化规律及影响因素，采用手抄报等形式宣 传腌制食品的安全食用常识。 98 第二单元　多彩的生命世界 17 世纪，单一颜色的郁金香花瓣上出 现了不同颜色的花纹，这种罕见的郁金香 受到荷兰人近乎狂热的喜爱，掀起了一股 “郁金香热”。荷 兰的一家博物馆 里，至今还保存 着当时画家描绘 的不同色系的郁 金香（图2.3-1）。 后来，科学研究 发现，人们所钟 爱的花瓣上的美 丽花纹，其实是 因感染了病毒 （virus）引起的。 图2.3-1　弗兰斯·哈尔斯 博物馆中的红色系郁金香画作 病毒的形体极其微小，通常只有借助电子显微镜才能观察到。病毒的形 态多种多样，主要有球状、杆状、蝌蚪状等（图2.3-2）。 病毒由蛋白质和遗传物质组成 病毒是没有细胞结构的生物 第一节 学习导引 1. 你了解哪些病毒？它 们对其他生物有什么 影响？ 2. 为什么说病毒是一类 特殊的生物？ 3. 病毒都是有害的吗？ 说出你的理由。 关键术语 病毒 蛋白质 遗传物质 增殖 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 99 图2.3-2　几种病毒的形态 图2.3-3　几种病毒的结构示意图 病毒是一类不具有细胞结构的微生物，结构简单，一般由蛋白质和遗传 物质组成（图2.3-3）。 病毒的形态和结构有何特点？ 阅读聚焦 流感病毒 （放大110 000 倍） 烟草花叶病毒 （放大180 000 倍） 大肠杆菌噬菌体 （放大160 000 倍） 遗传物质 蛋白质 遗传物质 蛋白质 遗传物质 蛋白质 病毒必须寄生在其他生物的活细胞内才能进行生命活动，在自然界中独 立存在时，不能表现出任何生命特征。 病毒在活细胞内完成增殖 100 第二单元　多彩的生命世界 观察图2.3-4，思考病毒是如何进行生命活动的。 问　题 1. 在病毒增殖过程中，其遗传物质发挥了怎样的作用？ 2. 病毒增殖与其他生物的繁殖有何不同？ 3. 某种药物可以与病毒表面的蛋白质结合，导致病毒无法吸附在细胞表面， 从而阻断病毒对细胞的侵染。根据病毒的生命活动特点，设想还可以从哪些 方面研发抗病毒药物。 病毒侵染细菌时，首先吸附在细菌表面，将其遗传物质注入细菌细胞内， 这些遗传物质以细菌的物质为原料指导合成病毒的组成物质，然后组装出新 一代病毒。细菌破裂后，新的病毒被释放出来，继续侵染其他细菌。 病毒的种类有很多，一种病毒通常只能侵染某些特定的生物。根据侵染 生物种类的不同，可以将病毒分为三类：专门侵染植物细胞的病毒叫植物病 毒；专门侵染人和其他动物细胞的病毒叫动物病毒；专门侵染细菌的病毒叫 细菌病毒，也叫噬菌体。 有些病毒侵入生物体后，会改变生物的某种形态表现或生理活动，甚 至导致被侵染细胞破裂死亡，使被侵染的个体表现出一定症状（图2.3-5）。 图2.3-4　病毒增殖过程示意图 侵入 复制、组装 释放 细菌 病毒的蛋白质 病毒的遗传物质 细菌的遗传物质 观察思考 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 101 水稻矮缩病　水稻被病毒侵染后 表现为分蘖增多，叶片浓绿、僵 直，不能抽穗结实或者穗茎缩短 图2.3-5　病毒侵染导致其他生物致病 禽流感　禽类被病毒侵染后会生病甚至死亡。人 感染禽流感病毒后的主要症状为高热、咳嗽、流 涕、肌肉酸痛等，多数伴有严重的肺炎 人类对病毒的研究取得了一些可喜的成果。例如，用核型多角体病毒制 成的杀虫剂，可以有效防治甜菜夜蛾等农业害虫；人类接种用乙肝病毒制 成的疫苗，可以有效预防乙肝病毒感染等（图2.3-6）。 病毒是地球上种类和数量都非常庞大的生物群体，其中只有极少数种类 会导致人和动植物患病。随着人类对病毒研究的不断深入，病毒在生物防治 和基因工程等领域必将发挥越来越重要的作用。 甜菜夜蛾杀虫剂　 乙肝疫苗 图2.3-6　人类对病毒的利用 102 第二单元　多彩的生命世界 学业检测 1. 判断下列关于病毒的说法是否正确。 （1）从烟草中提取到的烟草花叶病毒，可在葡萄糖溶液中进行人工培养。 （　　） （2）病毒能够引起人类和动物的多种疾病，但并不是所有病毒都对人类 和动物有害。 （　　） （3）病毒的个体极其微小，要借助光学显微镜才能观察到。 （　　） （4）大肠杆菌噬菌体呈蝌蚪状，由蛋白质和遗传物质组成。 （　　） 2. 2009 年，一种起源于墨西哥、被称为“猪流感”的传染病席卷全球。起 初，这种传染病由人传染给猪，在猪群中暴发，后再由猪传染给人。科学家 发现，引起“猪流感”的微生物是甲型H1N1 流感病毒，便将其改称为甲型 H1N1 流感。 （1）根据病毒的寄生特点，甲型H1N1 流感病毒属于_______ 病毒。 （2）推测甲型H1N1 流感病毒具有哪些组成成分。 （3）甲型H1N1 流感病毒中包含人流感、禽流感、猪流感三种流感病毒基 因，据此判断，甲型H1N1 流感可能在哪些生物间传播？应如何加强对甲型 H1N1 流感的预防？ 进度提醒 向家人或朋友请教泡菜制作的工艺流程，选一个便于密封 的透明容器。小组讨论并制订泡菜评价标准。 在老师的指导下学习亚硝酸盐浓度的检测方法，准备测定 亚硝酸盐浓度的试纸和试剂。 提示：《食品安全国家标准 食品中污染物限量》规定酱腌菜 中亚硝酸盐限量为20 mg/kg。 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 103 我国劳动人民很早就知道种植豆类植 物可以使土壤变得肥沃，《齐民要术》中就 有“凡美田之法，绿豆为上，小豆、胡麻 次之”的记载。某些豆类植物可以提高土 壤肥力，是由于这些作物的根部生活着一 类细菌（bacterium），这类细菌能将空气中 的氮气固定下来，转变为可以被植物利用 的氮肥（图2.3-7）。 细菌是单细胞生物，个体十分微小，大约1 000 个细菌排成一行才有1 mm 长，必须借助高倍显微镜或电子显微镜才能观察到。利用固体培养基培养细 菌，一段时间后，细菌会在培养基上形成肉眼可见的菌落（colony）。 图2.3-7　根瘤菌与豆科植物共生，形成根瘤 细菌没有成形的细胞核 细菌是原核生物 第二节 学习导引 1. 为什么说细菌是原核 生物？ 2. 细菌是如何进行生命 活动的？ 关键术语 细菌　菌落 原核细胞　原核生物 真核细胞　真核生物 104 第二单元　多彩的生命世界 分组实验 目的要求 1. 初步学会培养细菌的方法。 2. 观察细菌菌落的特征。 材料器具 不同的细菌菌悬液；灭菌的牛肉膏蛋白胨平板，接种环，酒精灯，超净工 作台，恒温培养箱，记号笔等。 方法步骤 培养并观察细菌的菌落 1. 用记号笔在培养皿底部标 注实验日期、细菌名称、组别等 信息。 3. 左手将皿盖打开一条缝隙， 右手将蘸有菌悬液的接种环伸入平 板，划3 ~ 5 条平行线，盖上皿盖。 2. 将接种环置于酒精灯上灼烧 至金属丝发红，待冷却后，用接种 环蘸取菌悬液。 4. 再次灼烧接种环，待冷却后 将平板旋转，从第一次划线的末端 开始进行第二次划线。按照图示， 重复以上操作。 1 2 3 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 105 5. 将平板倒置，放在恒温 培养箱中培养24 h。 不同细菌的菌落在形状、边缘、质地、颜色等方面表现出不同的特征，且 具有一定的稳定性。菌落的特征是鉴定细菌种类的重要依据。 细菌的种类很多、形态各异。在高倍显微镜或电子显微镜下，可观察到 细菌的形态主要有球状、杆状、螺旋状等（图2.3-9）。 球菌（放大2 500 倍） 杆菌（放大3 000 倍） 螺旋菌（放大8 000 倍） 图2.3-9　几种细菌的形态 6. 观察菌落的大小、 形状、颜色等特征。 提示：使用酒精灯时，要注意安全。实验结束，要将所用物品进行灭菌处理。 操作、观察完毕，应及时洗手。 问　题 1. 为什么要把接种细菌后的平板放在适宜温度下培养？ 2. 尝试描述你观察到的不同细菌菌落的特征。 3. 实验前要对平板进行灭菌处理，实验后还要对使用过的平板进行灭菌处 理。两次灭菌的目的是否相同？说出你的理由。 图2.3-8　培养并观察细菌菌落实验 106 第二单元　多彩的生命世界 细菌细胞没有成形的细胞核，即遗传物质没有核膜包被，这样的细胞称为原 核细胞（prokaryotic cell），由原核细胞构成的生物称为原核生物（prokaryote）。 动物细胞和植物细胞具有核膜包被的细胞核，这样的细胞称为真核细胞 （eukaryotic cell），由真核细胞构成的生物称为真核生物（eukaryote）。 多数细菌利用现成的有机物进行生命活动 绝大多数细菌不能利用无机物制造有机物，必须以外界环境中现成的有 机物为“食物”。有些细菌依靠分解动物的尸体、粪便或植物的枯枝落叶获 取有机物，营腐生生活，称为腐生菌，如枯草杆菌等；有些细菌从活的动植 物体内获取有机物，营寄生生活，称为寄生菌，如结核分枝杆菌等。硫细菌、 硝化细菌等少数细菌，能够利用无机物合成有机物。 细菌如何获取营养物质？ 阅读聚焦 图2.3-10　细菌结构示意图 鞭毛 细胞壁 细胞膜 细胞质 遗传物质 荚膜 纤毛 细菌具有相同的基本结构，都有细胞壁、细胞膜、细胞质等。有些细菌 还具有荚膜、鞭毛、纤毛等（图2.3-10）。 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 107 多数细菌需要在有氧的条件下才能分解体内的有机物，从而获得能量， 如枯草杆菌；少数细菌则在无氧的条件下分解有机物以获得能量，如破伤风 梭菌；还有些细菌，在有氧和无氧的环境中都能分解有机物以获得能量，如 大肠杆菌。 细菌主要通过分裂的方式进行繁殖。细菌的繁殖能力很强，在适宜的环 境条件下，有些细菌每20 ~ 30 min 就能繁殖一次（图2.3-11）。 图2.3-11　大肠杆菌的分裂过程示意图 细菌对人类的生产生活具有重要影响 人类的生活环境中到处存在着细菌，人的体表和体内也生活着很多细菌。 细菌对人类的生产和生活有着重要的影响，有些细菌对人体健康有益，也有 些细菌给人体健康带来危害（图2.3-12）。 大肠杆菌（电镜照片伪彩色处理，放大 4 000 倍）　人体肠道内最主要且数量最多 的一种细菌，主要生活在大肠内。正常状 况下，能帮助人体抵御病菌的侵入，同时 还能合成某些维生素 两歧双歧杆菌（电镜照片伪彩色处理，放 大11 000 倍）　生活在人体肠道内，可以改 善肠道环境，抑制肠道有害细菌的生长，促 进人体对营养物质的吸收，还可预防便秘 108 第二单元　多彩的生命世界 金黄色葡萄球菌（电镜照片伪彩色处理， 放大7 500 倍）　能引起皮肤感染、肺炎、 心内膜炎、中毒性休克综合征等多种疾病 幽门螺杆菌（电镜照片伪彩色处理，放大 12 000 倍）　寄生在人的胃内，能引起慢 性胃炎、消化性溃疡等疾病，也是诱发胃 癌的因素之一 图2.3-12　几种细菌对人类生活的影响 细菌在工业、农业和医药生产中有着广泛的应用（图2.3-13）。酸奶、 奶酪等食品的生产，以及维生素B2、维生素B12、万古霉素等药物的生产， 都要利用细菌。在农业生产上，利用细菌可以制造肥料、饲料、生物杀虫 剂等。 图2.3-13　细菌的应用 酸奶　乳酸菌能在无氧条件下 将葡萄糖、乳糖等分解为乳酸， 可用于生产酸奶、奶酪等乳制品 生物杀虫剂　用苏云金杆菌制 造的生物杀虫剂，能有效杀死 菜青虫、棉铃虫等害虫 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 109 学业检测 1. 判断下列关于细菌的说法是否正确。 （1）大肠杆菌的遗传物质位于细胞核中，属于真核生物。 （　　） （2）一个细菌就是一个细胞，细菌属于单细胞生物。 （　　） （3）生活在人体肠道内的两歧双歧杆菌有益于人体健康。 （　　） 2. 泡菜制作工艺主要包括清洗、装坛、压实、密封等步骤。 （1）清洗时，要用热水对制作泡菜的容器进行洗涤，这样做的目的是什么？ （2）为什么要在装坛、压实后进行密封？ 3. 生物兴趣小组的两位同学利用盛有无菌培养基的培养装置，分别设计了 洗手能减少手上细菌数量的验证实验。 （1）你认为哪位同学的设计合理？理由是什么？ （2）细菌生长所需的营养物质来自哪里？ （3）实验结束，应如何处理实验器具？ 洗手后按指印处 洗手前按指印处 洗手后按指印处 无菌操作，37 ℃环境中培养 甲同学的实验 无菌操作，37 ℃环境中培养 乙同学的实验 进度提醒 将胡萝卜、甘蓝等蔬菜和辣椒、大蒜等配料洗净晾干，将大的食材切成 小块。将腌制容器洗净，用沸水消毒。 向容器内加入凉开水和适量食盐，再加入适量的糖、酒等。 将处理好的原料放入容器中，盐水要没过原料，最后将容器密封。 110 第二单元　多彩的生命世界 北方人喜欢面食，尤其偏爱馒头等 发酵面食。将酵母加入温水混匀后，倒 入面粉中，和成面团。在适当的温度下， 面团会逐渐变得膨大、松软，内部充满 小小的空腔，蒸熟后会飘散出清甜的麦 香（图2.3-14）。 真菌有成形的细胞核 酵母菌和霉菌是生活中常见的真菌（fungus）。大多数真菌为有分枝的丝 状体，少数为单细胞个体。 图2.3-14　利用酵母制作的面食 真菌是真核生物 第三节 学习导引 1. 为什么利用酵母菌制 作的馒头、面包等面 食比较松软？ 2. 从细胞结构看，酵母 菌更接近乳酸菌还是 根霉？ 3. 酿酒过程中，霉菌起 什么作用？ 关键术语 真菌　菌丝 孢子囊　出芽生殖 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 111 分组实验 目的要求 1. 观察酵母菌的形态结构。 2. 观察青霉、根霉的形态结构。 材料器具 酵母菌培养液，发霉的橘子和面包；显微镜，放大镜，载玻片，盖玻片， 镊子，滴管，吸水纸，解剖针，培养皿；清水，碘液等。 方法步骤 1. 观察酵母菌 （1）用滴管吸取酵母菌培养液，滴一滴到载玻片上，盖上盖玻片。先在低 倍镜下找到酵母菌，再转换成高倍镜，观察酵母菌的结构（图2.3-15）。 观察酵母菌和霉菌 （2）在盖玻片的一侧滴加一滴碘液，从另一侧用吸水纸吸引，可以观察到 被染成棕褐色的细胞核。 2. 观察青霉、根霉 （1）将发霉的橘子和面包移到培养皿中，用肉眼和放大镜观察青霉和根霉 的形态和颜色。 （2）用解剖针挑取少许菌丝，放到载玻片的水滴中，再用解剖针将菌丝分 散开，盖上盖玻片。在显微镜下观察菌丝的结构特点，以及孢子或孢子囊的颜 色、着生部位等（图2.3-16）。 图2.3-15　酵母菌（左，放大3 000倍）及其结构示意图（右） 细胞壁 细胞核 细胞质 细胞膜 液泡 112 第二单元　多彩的生命世界 酵母菌等少数真菌属于单细胞真菌，霉 菌是由许多细胞连接而成的丝状真菌。各种 真菌的细胞结构基本相似，都有细胞壁、细胞 膜、细胞质和细胞核。真菌的细胞核由核膜包 被着，也就是说，真菌细胞具有成形的细胞核， 真菌属于真核生物。除酵母菌、霉菌外，还 有一些结构较为复杂的大型真菌，如蘑菇、木 耳、灵芝等（图2.3-17）。 图2.3-16　橘子上的青霉（上，放大100 倍）和面包上的根霉（下，放大100 倍） 问　题 1. 酵母菌细胞与细菌细胞在结构上有何异同？ 2. 橘子上青霉菌落的边缘与中央的颜色为何不同？ 3. 水果放置久了会发生霉变，有些人将霉变部分切除后食用，你赞成这种 做法吗？根据霉菌的特点说出你的理由。 菌丝 孢子囊 图2.3-17　蘑菇结构示意图 菌丝 菌柄 菌褶 菌盖 菌丝 孢子 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 113 真菌依靠现成的有机物进行生命活动 真菌不能利用无机物合成有机物，必须依靠现成的有机物进行生命活动。 酵母菌依靠吸收外界环境中的糖类等有机物营腐生生活；青霉、根霉等霉菌 依靠蔓延到营养物质内部的菌丝吸收有机物营腐生生活；有的真菌生活在其 他生物体上营寄生生活。 真菌如何从外界获取营养物质？ 阅读聚焦 酵母菌在有氧和无氧条件下均能分解体内的有机物，从而获得能量：在 有氧条件下，酵母菌可将糖类彻底分解为二氧化碳和水，获得能量；在无氧 条件下，酵母菌可将糖类分解为酒精和二氧化碳，获得能量。霉菌只有在有 氧条件下，才能分解有机物，获得能量。 在适宜的条件下，酵母菌长 到一定大小时，细胞表面向外突 起，形成芽体。芽体长到一定程 度会脱离母体，形成新的个体。 这种繁殖方式称为出芽生殖（图 2.3-18）。出芽生殖是酵母菌最 常见的繁殖方式。蘑菇、霉菌等 真菌通过产生孢子进行繁殖，霉 菌菌丝体的断裂片段也可以形成 新个体。 图2.3-18　酵母菌的出芽生殖（放大3 000 倍） 相关链接 发酵 生物学上习惯把微生物的无氧呼吸称为发酵，工业生产上则笼统地把一切依靠 微生物生命活动而实现的产品生产称为发酵。根据发酵过程对氧气的需求情况，发 酵可分为厌氧发酵和通风发酵；根据发酵生成的产物，则可分为乳酸发酵、酒精发 酵、抗生素发酵等。 114 第二单元　多彩的生命世界 真菌可用于食品生产和医药工业 真菌种类繁多，可广泛应用于食品生产。制作腐乳、馒头和面包，以及酿 酒、酿醋等工艺流程中，都离不开真菌的发酵作用。其中，酿造白酒要经过 多种霉菌、酵母菌的复杂发酵过程，再配合其他工艺才能完成（图2.3-19）。 制曲　在谷物中培养霉菌 发酵　在无氧条件下，酵母菌把葡萄糖 转变成酒精 糖化　霉菌把谷物中的淀粉分解成葡萄糖 蒸馏　将发酵的谷物加热，分离出其中 的酒精等物质 图2.3-19　白酒的酿造过程 某些真菌能产生抗生素，可用来治疗人类疾病， 如青霉产生的青霉素可通过抑制细菌细胞壁的合成 起到杀菌作用。现代医药生产主要通过改造后的产 黄青霉发酵产生青霉素（图2.3-20）。 有些真菌对人类有益，如木耳、平菇、香菇等 可以食用，灵芝、猴头菇是珍贵的中药材。有些真 图2.3-20　产黄青霉 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 115 学业检测 1. 夏季，家中的食物和衣物容易出现霉变。解释发生这种现象的原因，并 说说怎样避免食物和衣物霉变。 2. 冬季，发面蒸馒头时，人们通常将发面盆置于暖气旁或盛有温水的容器 中，有时还会盖上棉被。说出其中的道理。 3. 2022 年，科研人员在某地调查真菌时发现了 一个新种。这种真菌的菌盖呈纯白色，胶质孔状，科 研人员将其命名为半圆形胶孔菌（见右图）。 （1）取这种真菌的菌丝制作装片，在显微镜下 可观察到它的细胞具有____________、____________ 和 ____________等结构。判断其为真核生物的依据是什么？ （2）如果要繁殖这种真菌，进一步研究其特性， 应如何培养？这种真菌的外形与某些食用菌接近， 它是否可以直接食用？为什么？ 菌会使动植物患病，如小麦的锈病、玉米的黑粉病、人的足癣等都是由真菌 引起的，黄曲霉产生的黄曲霉毒素能使人和畜禽的肝发生癌变。 营腐生生活的真菌、细菌等微生物，可将生物遗体、粪便中的有机物最 终分解成二氧化碳和水等，在自然界中扮演着“清洁工”的角色。它们不仅 净化了环境，而且促进了自然界中的物质循环。 进度提醒 泡菜的腌制周期为14 天，需每天定时取样检测其中的亚硝酸盐浓度，并 做好记录。绘制亚硝酸盐浓度随时间变化的曲线，分析浓度变化趋势。 完成泡菜制作，撰写实践活动报告，主要包括泡菜的制作流程、泡菜腌 制过程中的亚硝酸盐浓度检测结果、泡菜的安全食用时间，准备进行展示 交流，评选“泡菜达人”。 建构概念 提升素养 ◎ 病毒无细胞结构，需要在活细胞内 完成增殖。 ◎ 细菌是单细胞生物，结构简单，无 成形的细胞核，属于原核生物。细菌通 过分裂的方式繁殖后代。 ◎ 真菌是单细胞或多细胞生物，有成 形的细胞核，属于真核生物。大多数真 菌依靠孢子进行繁殖。 ◎ 有些微生物会使人患病，有些微生 物在食品生产、医药工业等方面得到广 泛应用。 ◎ 观察病毒侵染细菌的过程，描述病 毒的增殖方式，归纳概括病毒的结构特 点及生活方式，初步形成结构与功能相 适应的观念。 ◎ 初步学会培养细菌的方法，通过观 察菌落的形态特征来区分不同的细菌， 认识细菌的多样性。 ◎ 比较真菌、细菌、病毒与动植物在 形态和结构上的区别，认同生物具有多 样性和统一性。 学业目标 第三章　微生物主要包括病毒、细菌和真菌 117 视野拓展 青霉素的发现 在英国细菌学家弗莱明 （A. Fleming）的实验室里，一排 排的架子上整齐地排列着很多培 养皿，上面分别贴着标签，如链 球菌、葡萄球菌、脑膜炎球菌、 白喉杆菌等。弗莱明试图找到能 杀灭它们的理想药品。 1928 年9 月的一天，弗莱明 发现，培养葡萄球菌的培养基上长出了一个青霉菌落。让他惊奇的是， 在青霉的周围出现了一个无菌圈。弗莱明兴奋地用显微镜观察，发现青 霉附近无葡萄球菌生长。于是，弗莱明用液体培养基培养青霉，得到了 含有青霉分泌物的培养液，他把青霉培养液浇在固体培养基上，然后接 种葡萄球菌等细菌，发现这些细菌无法在有青霉培养液的地方长出菌 落。这说明，青霉培养液能杀死葡萄球菌等细菌。 弗莱明把青霉培养液注射进家兔体内，结果家兔安然无恙，没有任 何异常反应。弗莱明把这一发现写成科学论文并发表在1929 年2 月的 《英国实验病理学杂志》上。在文章中，他将这种物质称为青霉素。 弗莱明发现青霉素的过程看似偶然，其实是必然，这是他细心观 察、努力探索的结果。 1940 年，英国病理学家弗洛里（H. W. Florey）在生物化学家钱恩 （E. B. Chain）等人的帮助下，继续对青霉素进行研究。弗洛里定制了几 百只玻璃瓶来培养青霉，然后让钱恩帮忙提炼……经过几十个昼夜的辛 勤劳动，他们终于提炼出了一种纯度很高的青霉素，并用青霉素救活了 一位患有败血症的危重病人。 在第二次世界大战中，由于青霉素的大量生产和广泛应用，成千上 万的伤员得救了。1945 年，弗莱明、弗洛里和钱恩三人共同获得诺贝 尔奖。 弗莱明 第四章 科学分类有助于认识 和研究生物 开展保护珍稀动植物公益宣传 普氏原羚是我国特有的珍稀物种，分布于青海湖周边的草原上， 被誉为“草原精灵”。当地牧民尖木措为了保护普氏原羚，将自家的 草场分出一部分作为它们的栖息地，并在它们无处觅食时提供食物。 他还捡拾青海湖边的垃圾，自费印制宣传和倡导生态文明建设的宣传 册，发放给周边的牧民和游客。尖木措的爱心举动，使普氏原羚及其 生存环境得到了保护，也带动了周边牧民加入保护野生动物的行列。 我国有许多特有的珍稀动植物，它们像普氏原羚一样需要被认识、 被保护。请你做一名志愿者，为保护我国特有的珍稀动植物作出自己 的贡献。 实践 活动 第四章　科学分类有助于认识和研究生物 119 明确任务 1. 列举几种我国特有珍稀动植物的名称、生存现状和保护措施。 2. 制订某种我国特有珍稀动植物的保护行动计划。 3. 开展保护我国特有珍稀动植物的公益宣传活动。 活动提示 1. 我国特有珍稀动植物种类繁多，可分工收集物种名录，了解它们的 分布范围、生存现状和保护措施。 2. 某种生物变得稀有，有人为和自然两方面的原因，可从栖息地减少、 外来物种入侵、过度开发等方面开展调查。 3. 根据某种珍稀动植物数量减少的原因，制订保护行动计划。 4. 按照《志愿服务条例》的有关要求，开展保护珍稀动植物的志愿服 务和公益宣传活动。 展示交流 1. 展示小组制作的公益宣传材料，介绍某种我国特有珍稀动植物及其 生存状况。 2. 汇总各组收集的资料，交流我国为保护特有珍稀动植物采取的措施， 分析某种生物生存面临的主要威胁，介绍小组制订的保护行动计划。 3. 通过宣传栏或网络平台开展公益宣传，引导公众主动参与我国珍稀 动植物的保护工作。 120 第二单元　多彩的生命世界 明代医药学家李时珍“搜罗百氏，访采 四方”，收集药物标本和处方，写成《本草 纲目》，被尊为“药圣”（图2.4-1）。李时珍 按照经济用途与形态、习性等自然属性，将 一千多种药物归于各部，各部之下又逐级分 类，建立了三界十六部分类法。这一分类标 准，不仅有助于辨认、采收和使用药材，而 且对我国医学的发展和天然药物的运用有很 大的推动作用。 自然界中的生物种类繁多，人们常根据生物之间的相似性将它们加以整 理归类，便于进行科学研究。 图2.4-1　李时珍与《本草纲目》纪念邮票 尝试对生物进行分类 依据生物的特征进行分类 第一节 学习导引 1. 生物分类与日常生活 中的整理和收纳有哪 些异同？ 2. 对生物进行科学分类， 要依据哪些特征？ 3. 对生物进行分类有什 么意义？ 关键术语 生物分类 形态结构 生理功能 繁殖方式 亲缘关系 第四章　科学分类有助于认识和研究生物 121 观察图2.4-2 中的生物，描述每种生物的主要特征，尝试将它们划分为不 同的类群。 图2.4-2　不同类型的生物 问　题 1. 根据组内确定的标准或依据，对图中生物进行逐级分类。 2. 比较各组分类的依据和结果，评判其科学性。 3. 尝试将不同的植物类群或动物类群按照一定的顺序排列起来。 对生物进行分类是研究生物的一种基本方法，它实际上就是根据生物之 间的相似程度，将生物划分为不同的类别。分类时，首先根据某一特征，将 生物区分为几大类；然后将每一大类根据另一特征再分为若干类……以此类 推，直到将所有生物全部分开。 观察思考 122 第二单元　多彩的生命世界 生物分类的主要依据是什么？ 阅读聚焦 生物学家依据形态结构特征，将大部分生物区分为不同的类群。这种分 类方法有时会产生分歧。例如，有人认为大熊猫在形态、生活习性上与小熊 猫相似，二者属于同一类群；也有人认为大熊猫与棕熊等动物更为相似。生 物学家借助新技术，分析大熊猫、小熊猫和棕熊细胞内的生物大分子，确 定大熊猫与棕熊的相似性更大（图2.4-3）。科学技术的发展，为生物分类 提供了更为全面的证据，揭示了物种之间的亲缘关系和演化顺序，使分类 的结果更加科学准确。 图2.4-3　大熊猫（左）、小熊猫（中）和棕熊（右） 生物的特征是分类的依据 生物学家对生物进行分类时，一般以生物的形态结构、生理功能和繁殖 方式等作为依据。例如，根据种子有无果皮包被，将种子植物分为裸子植物 和被子植物；根据胚的子叶数量，再将被子植物分为单子叶植物和双子叶 植物……从而将不同植物归属于不同类别。 在被子植物的分类中，根、茎、叶、花、果实、种子的形态结构特征， 都可以作为分类的依据。一般认为，植物的生殖器官在植株上存在的时间较 短，受环境影响小，其形态结构比营养器官的更稳定，因此，花、果实、种 子的特征成为分类的主要依据。对动物进行分类时，除了比较它们的形态结 构，往往还要比较其生理功能。对于细菌和真菌等微生物，则以它们的形态 结构特征为主要依据进行分类。 第四章　科学分类有助于认识和研究生物 123 学业检测 1. 2022 年，我国科学家在西南地区发现了绛珠石蝴蝶、征镒石蝴蝶两个植物 新种。经过鉴定，他们将这两个新种划入被子植物，最重要的分类依据是（　　） A. 生殖器官的特征 B. 茎的特征 C. 叶的特征 D. 生活环境 2. 按照提示对下列生物进行分类。 进度提醒 了解珍稀动植物保护志愿者的工作内容。 讨论特有珍稀生物资料的收集途径和方法。 分工收集我国特有珍稀动植物的名称、所属类 群、分布范围、生存现状，以及国家采取的保护 措施。 （1）先将植物一一区分开，再仿照植物的表解方式，把动物区分开。 （2）你认为应该按照怎样的程序对生物进行分类？ （3）以上分类考虑了生物的哪些特征？ 蝮蛇 灰喜鹊 油松 医蛭 普通小麦 中华蜜蜂 鲤鱼 水牛 大鲵 海带 满江红 不能 能 能否自由运动 有无种子 有 无 有无果皮包被 有 无 有无根 有 无 124 第二单元　多彩的生命世界 “遥知兄弟登高处，遍插茱萸少一 人。”过去，人们把山茱萸、吴茱萸、食 茱萸和草茱萸等统称为茱萸。有学者经过 鉴别，认为王维诗句中的茱萸是竹叶花椒 （图2.4-4）。竹叶花椒又称食茱萸、竹叶 椒、越椒、艾子等。这种“同物异名”和 “同名异物”现象，古今中外均不鲜见， 容易造成混淆和误解。人们为了研究方 便，规定了国际统一的生物分类单位，制 定出生物命名法则。 图2.4-4　竹叶花椒 “种”是生物分类的基本单位 第二节 学习导引 1. 怎样划分生物分类单 位中的不同等级？ 2. 在不同等级的分类单 位中，生物之间有什 么关系？ 3. 我们怎样科学地认识 和鉴别生物？ 关键术语 界 物种 分类检索表 生物学家把生物分类单位划分为界、门、纲、目、科、属、种7 个主要 级别。“界”是最大的一级分类单位，地球上的生物分别属于植物界、动物界 生物分类单位有不同的等级 第四章　科学分类有助于认识和研究生物 125 不仅动物和植物，各种生物都有自己的分类地位。生物的分类单位越大， 包含的生物种类越多，生物之间的差异越大，具有的共同特征就越少；反 之，生物的分类单位越小，包含的生物种类越少，生物之间的差异越小，具 有的共同特征就越多。 生物的分类单位与生物之间的共同特征存在怎样的关系？ 阅读聚焦 图2.4-5　猫、狼、萝卜和普通小麦的分类地位 界 门 纲 目 科 属 种 猫 狼 猫属 犬属 猫科 犬科 食肉目 哺乳纲 脊索动物门 动物界 萝卜属 小麦属 十字花科 禾本科 十字花目 禾本目 双子叶植物纲单子叶植物纲 被子植物门 植物界 普通小麦 萝卜 等不同的“界”，一个“界”包括若干个“门”，每个“门”又包括若干个 “纲”…… “种”是物种的简称，是最基本的分类单位。同一物种的形态结构、生理 功能和繁殖方式基本相似，同种内的个体之间能够进行交配并繁殖出有生殖 能力的后代。猫、狼、萝卜和普通小麦各是一个物种，它们的分类地位如下 （图2.4-5）。 126 第二单元　多彩的生命世界 观察思考 为便于人们按照统一的标准识别生物，生物学家依据生物特征的相似和 差异程度，按照生物分类单位编制出了分类检索表。编制检索表，首先要用 比较、分析和归纳的方法，从不同分类等级的特征中选出突出、明显的特征； 其次根据一种或多种特征的差异，分成相对应的两个分支，然后根据另一种 或几种特征的差异，把上面的每个分支再分成相对应的两个分支。这样逐级 排列下去，直至编制出包括全部生物种类的分类检索表。 观察图2.4-6，根据哺乳动物分类检索表，思考下列问题。 尝试鉴别生物 相关链接 生物的名称 国际上统一使用物种的学名进行学术交流。以瑞典博物学家林奈（C. Linnaeus） 的“双名法”为依据，每种生物的学名由两部分组成：第一部分是表示其归属的属 名，第二部分是种加词，后面加上命名者的姓名缩写（有时可以省略）。例如，人 的学名为Homo sapiens L.，是由林奈命名的。除学名以外，生物的其他名称叫作俗 名。俗名有普通名和别名之分。普通名是人们普遍接受的名称，通常是综合性、权 威性的植物志、动物志或生物名录中用作分类的单一名称。别名是普通名之外的其 他所有俗名的统称，其应用常常存在地方性和局限性。 第四章　科学分类有助于认识和研究生物 127 图2.4-6　几种哺乳动物 哺乳动物分类检索表 1. 不具有四肢。 　2. 前肢特化为翼状肢，具有薄而柔韧的翼膜 ……………………… 翼手目 　2. 前肢特化为鳍状肢。 　　3. 后肢消失 …………………………………………………………… 鲸目 　　3. 后肢转向体后 …………………………………………………… 鳍脚目 1. 具有四肢。 　4. 四肢上都有5 个指（趾）。 　　5. 拇指（趾）多能与其他指（趾）相对 ………………………… 灵长目 　　5. 拇指（趾）不能与其他指（趾）相对。 　　　6. 体形较小，被绒毛或硬刺，尾短，臼齿多尖 ……………… 食虫目 　　　6. 体形巨大，有长鼻，长有长獠牙 …………………………… 长鼻目 　4. 四肢上不全是5 个指（趾）。 　　7. 四肢上有蹄，没有爪和趾甲。 　　　8. 四肢的蹄趾数为偶数 ………………………………………… 偶蹄目 　　　8. 四肢的蹄趾数为奇数 ………………………………………… 奇蹄目 　　7. 四肢上没有蹄，有爪和趾甲。 　　　9. 门齿小，犬齿强大而锐利 …………………………………… 食肉目 　　　9. 上下颌各具一对门齿，呈凿状，终生生长 ………………… 啮齿目 128 第二单元　多彩的生命世界 学业检测 问　题 1. 图2.4-6 中的动物分别属于什么目？ 2. 这些动物有哪些相同的特征？它们共有的最小分类等级是什么？ 3. 动物园新引入了一只羚牛，它体形粗壮如牛，叫声像羊，四肢上有4 趾， 趾上有蹄，第三、四趾特别发达。你认为它与图2.4-6 中哪种动物的亲缘关系 最近？ 使用分类检索表鉴别生物时，先将生物的形态特征与检索表中的第一项 进行比照，选择其中一个相符的特征，在此特征范围内继续向下查找，直到 查出该生物所对应的类群或生物名称为止。通过查阅检索表，我们可以方便、 快捷地确定每种生物的分类地位，并能判断不同种生物之间亲缘关系的远近， 这有利于我们认识、利用和保护生物。 迄今为止，人们已经发现并命名的生物有200 多万种。有科学家预测， 自然界中的物种总数在500 万种以上，甚至可达3 000 万种。因此，还有大 量的物种之谜没有揭开，等待着人们去探索发现。 1. 人们常给植物挂标牌，来介绍植物的名称、科属、主要特征等。阅读木 樨的标牌，判断以下相关叙述正确的是（　　） 木樨 Osmanthus fragrans 俗名：九里香　桂花 科属：木樨科木樨属 形态特征：常绿乔木或灌木。叶片革质， 呈椭圆形或椭圆披针形。聚伞花序簇生于 叶腋，花冠多为黄白色、黄色或橘红色。 花期为9 ～10 月上旬，果期为翌年3 月。 第四章　科学分类有助于认识和研究生物 129 A. 黄色和橘红色的木樨属于不同种 B. 木樨属中的生物种类比木樨科少 C. 花的特征是识别木樨的唯一依据 D. 木樨属中植物的特征是完全相同的 2. 按照生物分类等级进行 分类，各种植物就有了相应的地 位，这有助于我们更好地识别它 们。粟、水稻和陆地棉的分类地 位如右图所示。 （1）粟、水稻和陆地棉三种 生物共有的分类单位有哪些？ （2）粟、水稻和陆地棉中， 你认为哪两类生物之间的共同特 征较多？ 进度提醒 从人为和自然因素两个方面，分析某 种特有珍稀生物所面临的生存威胁，结 合现状和已有条件制订保护行动计划， 讨论公益宣传的开展方式。 学习生物资源保护的相关法律法规， 完善保护行动计划。 制作保护珍稀动植物的公益宣传材料， 通过展示交流，进一步修改完善。参与 保护珍稀动植物的志愿服务。 植物界 被子植物门 双子叶植物纲 单子叶植物纲 锦葵目 禾本目 锦葵科 禾本科 棉属 狗尾草属 稻属 陆地棉 粟 水稻 建构概念 提升素养 ◎ 根据生物的形态结构、生理功能 以及繁殖方式等，可以将生物分为 不同的类群。 ◎ 根据生物之间的相似程度将生物 划分为界、门、纲、目、科、属、 种等分类等级。 ◎ “种”是最基本的生物分类单位。 ◎ 分类检索表是常用的生物分类工 具，利用它可方便、快捷地确定生 物的分类地位，判断不同种生物之 间的亲缘关系。 ◎ 通过对一组生物进行分类，初步学会比 较、分类、归纳等思维方法，形成严谨而 缜密的科学思维。 ◎ 说明生物的不同分类等级及其相互关 系，初步形成生物进化的观点。 ◎ 通过比较生物的特征，认识到不同的生 物在形态和结构上既有相似之处，又有差 别，进而认识到生物具有多样性和统一性。 ◎ 学会使用分类检索表识别常见的生物， 判断不同种生物之间的亲缘关系，领悟分 类归纳的方法。 学业目标 第四章　科学分类有助于认识和研究生物 131 视野拓展 生物分类的发展历程 早在《尔雅》中，古人就把植物分为草、木两类，把动物分为虫、 鱼、鸟、兽等类。1735 年，林奈在《自然系统》中，将当时发现的生 物分为植物界、动物界两个界，并提出了双名法。1753 年，林奈发表 著作《植物种志》，将植物分为24 纲116 目1 000 余属，并为约7 300 种 植物命名。《自然系统》和《植物种志》的问世，标志着近代生物分类 学的诞生。 后来，科学家在显微镜下发现的微小生物，有些可视作原始动物或 者原始植物，也有些兼有植物和动物的属性，动物界与植物界之间的界 限在这里是不清楚的。有人主张增加一个原生生物界，将介于植物与动 物之间的生物归于其中。 20 世纪60 年代，由于电子显微镜的发明与应用，人们对某些生物 类群有了更清晰的认识。对细胞超微结构的研究发现，细菌、蓝细菌的 细胞和其他生物的细胞有很大的差别，它们没有核膜，也没有其他具有 膜结构的细胞器，因此，人们将细菌等生物归入原核生物。1969 年，美 国生物学家魏泰克（R. H. Whittaker）提出五界系统：原核生物界、原 生生物界、真菌界、植物界和动物界。 目前，生物分类研究还在继续。已有的生物分界，显示了生命发展 历程，揭示了生物从原核到真核、从简单到复杂的进化方向。 132 第二单元　多彩的生命世界 概念生成 1 从结构简单的藻类，到苔藓植物、蕨类植物和种子植物，器官的分 化趋于复杂，繁殖过程也逐渐摆脱了对水环境的依赖，这是生物进化的体现。 试从形态结构、繁殖方式、生活环境等方面对以上生物的特征进行归纳整理， 填写在下图中。 2 参照上图，对动物类群的特征进行归纳整理，也可以列表归纳微生 物类群的特征。 形态 结构 生命活动 与人类的关系 病毒 细菌 真菌 单元整合 结构特点：______ _______________ _______________ _______________ 有真正的花和果实，种子外面有 果皮包被 种子是裸露的，外面没有果皮 包被 生活环境：__________________ ____________________________ 生活环境：_________________ ____________________________ _____ 生殖 _____ 生殖 生活环境：______ _______________ 孢子生殖 被子 植物 结构特点：______ _______________ _______________ _______________ 蕨类 植物 生活环境：______ _______________ _____ 生殖 结构特点：_______ _________________ 生活环境：_______ _________________ _____ 生殖 苔藓 植物 裸子 植物 藻类 单元整合 133 概念迁移 地球上的生物是多种多样的。依据生物之间的相似程度， 可将生物分成不同的类群。 根据生物的形态结 构、生理功能以及繁 殖方式等，可以将生 物分为不同的类群。 微生物一般是指个 体微小、结构简单 的生物，主要包括 病毒、细菌和真菌。 对生物进行科学分 类需要以生物的特 征为依据。 多彩的生命世界 选择身边的一组 生物，尝试根据 一定的特征对它 们进行分类。 说明生物的不同分类 等级及其相互关系， 说出植物或动物各类 群的进化顺序。 比较不同生物类群 的区别和联系；说 明生物具有多样性 和统一性。 分析不同生物与人类 的关系，解读保护生 物资源的重要性，增 强社会责任感。 134 被子植物 angiosperm 63 变温动物 poikilotherm 87 病毒 virus 98 哺乳类 mammal 83 恒温动物 homeotherm 92 脊椎动物 vertebrate 83 菌落 colony 103 两栖类 amphibian 83 裸子植物 gymnosperm 63 鸟类 bird 83 爬行类 reptile 83 器官 organ 44 染色体 chromosome 38 无脊椎动物 invertebrate 76 系统 system 45 细胞 cell 28 细胞壁 cell wall 32 细胞分化 cell differentiation 39 细胞分裂 cell division 37 细胞核 nucleus 32 细胞膜 cell membrane 32 附 录 部分中英文名词索引 135 细胞质 cytoplasm 32 细菌 bacterium 103 显微镜 microscope 17 叶绿体 chloroplast 32 液泡 vacuole 32 鱼类 fish 83 原核生物 prokaryote 106 原核细胞 prokaryotic cell 106 真核生物 eukaryote 106 真核细胞 eukaryotic cell 106 真菌 fungus 110 种子植物 seed plant 63 组织 tissue 39 后　记 本套教科书根据教育部制定的《义务教育课程方案（2022 年版）》和《义 务教育生物学课程标准（2022 年版）》编写。 本套教科书是集体智慧的成果，同时得到了诸多教育界前辈、专家学者、 中学一线教师及相关单位的大力支持。在此，诚挚感谢王宪国、王海霞、朱立伟、 张振华、薛松，他们在教科书编写过程中发挥了重要作用；诚挚感谢乜雷、 王丁、王坤、尹哲、任斌、刘莹、刘强、刘洪宝、刘洪森、刘洪锋、齐治国、 牟森、牟玉英、牟新军、李亚、李伟、李萍、李鼎、李霞、李士保、李之恩、 李斯深、杨鑫、吴继东、邱霞、沈照连、张军、张前、张涛、张艳洁、陈乃崇、 陈学森、卓兴启、周波、孟凡智、赵百里、赵红月、赵建鑫、侯勤龙、祝建 平、袁子怡、殷康、黄祁、黄勇、曹莹、梁晓珉、景利彬、谢念东、魏海芹（以 姓氏笔画为序）等专家与同道，他们在教科书编写过程中给予了热情帮助。 在教科书编写过程中，我们与选用图片或案例的有关作者取得了联系， 得到了他们的无私帮助，在此深表谢意。同时，未能取得联系的作者，请及 时与出版社联系，以便支付报酬。 由于水平有限，书中难免有疏漏之处，希望使用本套教科书的师生们随 时把意见和建议反馈给我们，对此我们将不胜感谢。我们的联系方式如下： 联系电话：0531-86131713 电子邮箱：jcyjsj@163.com 济南出版社