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Y I W U J I A O Y U J I A O K E S H U
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(cid:1721)生
物
学
主编 匡廷云 曹惠玲义务教育教科书
生物学 七年级下册
主 编 匡廷云 曹惠玲
策 划 傅 梅
责 任 编 辑 罗章莉 苗馨元
责任设计编辑 王 岽
责 任 校 对 仲 敏
出 版 江苏凤凰科学技术出版社
出版社地址 南京市湖南路 1 号 A 楼，邮编：210009
重 印 江苏凤凰出版传媒股份有限公司
发 行 江苏凤凰出版传媒股份有限公司
照 排 江苏凤凰制版有限公司
印 刷
开 本 787 mm × 1 092 mm 1/16
印 张 10.25
版 次 2012 年 11 月第 1 版 2024 年 月第 2 版
印 次 2024 年 月第 次印刷
标 准 书 号
定 价
如发现印、装质量问题，请与凤凰传媒联系。电话：400-828-1132致同学
亲爱的同学：
经过七年级上学期的学习，相信你已经初步感受到生命世界的奇妙，初步
体验到科学探究和跨学科实践的乐趣，掌握了一些基本的生物学知识和生物学
研究的基本方法。
进入七年级下学期，你将会认识不同类群的生物及其与人类的密切关系，
信息库
了解生物多样性对维持生态平衡的重要作用，认同保护生物多样性的重要性，
初步形成结构与功能观、进化与适应观等生命观念；你将会理解植物生命活动
的基本过程和原理，并能从物质循环和能量变化的角度阐明植物在生物圈中的
STSE 科学·技术·社会·环境
重要地位。
在本学期，你还将通过一系列科学探究活动和三个跨学科实践活动，体
验如何运用生物学及其他学科的知识、方法和技能去解决一些与生物学相关的
问题。 本章学到了什么
为了帮助你更好地学习，本书设计了以下栏目。
介绍了探究实践的基本方法和技能，帮助你了解常
探 方 究 法 技 与 能 技能 用的科学思维方法，形成一定的科学思维习惯，逐步提
高探究实践能力。
信信信息息息库库库
与物理的联系
介绍了生物科学技术与现代生活、社会、环境的关系
SSTSTSTSESE E 科 科学科学·学·技·技术技术·术·社·社会社会·会·环·环境环境境
及其在生活、生产中的应用，帮助你了解生物学的价值。
信息库 可供你查阅相关的学习信息。你可以查阅一些探
究、讨论等学习活动所需要的资料、实验方法等，也可
以查阅与正文中的部分内容相关的拓展性知识。请注意根
本本本章章章学学学到到到了了了什什什么么么
STSE 科学·技术·社会·环境 据教材中的箭头（
以习题的形式，从概念构建、能力提升、实践体验
三个方面帮助你对本章的学习进行小结，检验对相关内
探探究探究技究技能技能能
本章学到了什么 容掌握的情况，尝试分析和解决实际问题，提升应用知
识的能力。
探究技能与与物与物理物理的理的联的联系联系系
从概念体系建构和核心素养达成两个维度，帮助你
单元小结
对本单元的学习进行小结。
与物理的联系
▲ ▲
介绍了生物学与物理、化学、数学等其他学科的联
系，帮助你开拓视野。
信息库
）指示查阅。
STSE 科学·技术·社会·环境
本章学到了什么
探究技能
与物理的联系目 录
第 7 章 藻类与植物类群 1
第 1 节 藻类 2
第 2 节 苔藓植物与蕨类植物 5
第 3 节 种子植物 12
第 8 章 动物的主要类群 25
第 1 节 无脊椎动物 26
第 2 节 脊椎动物 33
第 9 章 微生物 54
第 1 节 病毒与细菌 55
第 2 节 真菌 66
第 10 章 保护生物多样性 77
第 1 节 认识生物多样性 78
第 2 节 保护生物多样性我们在行动 82
单元小结 91第 5 单元 植物的生活
第 11 章 植物的生命周期 94
第 1 节 种子的萌发 95
第 2 节 植物的生长 100
第 3 节 植物的开花和结果 107
第 12 章 植物维持生物圈的稳定 122
第 1 节 植物是生物圈中的生产者 123
第 2 节 植物维持生物圈中的碳氧平衡 127
第 3 节 植物参与生物圈中的水循环 139
单元小结 152
附 录 154第 7 章
藻类与植物类群
“树木丛生，百草丰茂。”生物圈中形形色色的藻类和植物，为自然
界和人类提供丰富的资源。植物类群主要包括苔藓植物、蕨类植物和种
子植物。通过本章的学习，你将认识到藻类和植物在形态和结构上既有
相似之处，又有差别， 它们与人类关系密切；初步形成植物进化的观点。
学习要点 活动提示
★ 藻类的主要特征 ○ 观察水绵
★ 植物类群的主要特征 ○ 观察葫芦藓
★ 藻类、植物与人类关系密切 ○ 观察肾蕨
○ 观察马尾松的球果和大豆的豆荚
第7章 藻类与植物类群 1第 1 节 藻 类
“西湖春色归，春水绿于染。”春天来临之际，池水、河水常常会变绿，这
是为什么呢？原来，春天天气变暖，阳光明媚，漂浮在水中的藻类（algae）大
量繁殖。
藻类
藻类是一个很大的类群，绝大多
数生活在水中，少数生活在潮湿的地
面上。在海洋、湖泊和池塘里都有藻
类，甚至在85 ℃的温泉中也有藻类。
水绵（图7-1）是一种常见的藻
类，常生活在池塘或水沟里。我们可
图7-1 水绵
以用显微镜观察水绵的结构。
实验材料和用具
○ 观察水绵 水绵、清水、烧杯、镊子、
▎方法 载玻片、盖玻片、显微镜等。
1. 从池塘或水沟里采集水绵，放
在烧杯中。用镊子从烧杯中取少许水
绵，用手触摸感受。
细胞壁
2. 取一片载玻片，在载玻片的中
细胞膜
央滴一滴清水。用镊子夹几根水绵放
细胞核
在水滴中，将其展平，盖上盖玻片，
制成临时装片。
细胞质
3. 将临时装片放在显微镜下，对
叶绿体
照图 7-2，观察水绵细胞的形态结构
液泡
以及细胞中叶绿体的形状。
图7-2 水绵的结构示意图
2 第4单元 生物的多样性讨论
1. 在显微镜下观察到的水绵细胞与动物细胞相比有什么不同？
2. 你还见过哪些藻类？请举 1 ~ 2 个例子，说说它们的特征和用途。
水绵没有根、茎、叶等器官的分化，由许多结构相同的长筒状细胞连接而
成，细胞质中有绿色带形、呈螺旋状的叶绿体。叶绿体中含有叶绿素，能够进
行光合作用。除水绵外，淡水中的藻类还有刚毛藻、小球藻、衣藻等。
海洋中藻类的种类也很多，有些是浮游生活的，如一些硅藻、甲藻等；
有些是固着生活的，如海带、紫菜、裙带菜、石莼、石花菜等（图 7-3）。
海带和紫菜是生活在浅海中的藻类，它们也没有根、茎、叶等器官的分化，
其基部有固着器，起固定作用。海带和紫菜的可食用部分像叶，叫作叶状体。
叶状体的细胞中含有叶绿素。海带细胞中，除含有叶绿素外，还含有大量的藻
黄素，所以海带呈褐色。紫菜细胞中，除含有叶绿素外，还含有大量的藻红素
和藻蓝素等，所以紫菜呈紫色或褐绿色。海带和紫菜都浸没在水中，几乎全身
都可以从环境中吸收水和无机盐。
图7-3 一些生活在海洋中的藻类示意图
石莼
裙带菜
石花菜
海带
紫菜可以看出，藻类结构简单，没有根、茎、叶等器官的分化，体内有叶绿素，
能够进行光合作用。
早期的科学家大多将藻类划入植物界，但随着科学家对藻类的遗传信息和
细胞结构等方面的认识和研究不断深入，一些科学家认为藻类应从植物中独立
出来，也有一些科学家认为藻类中的一些种类仍属于植物。
藻类与人类的关系
藻类是水中的生产者，可以为浮游动物、贝类和鱼类提供食物。藻类能释
放大量的氧气。藻类还具有重要的经济价值，例如，海带、紫菜等藻类不仅可
以食用，还可以用于提取褐藻胶、甘露醇、琼脂、碘等工业原料（图7-4）。
▲ 释放氧气 ▲ 食用
▲ 藻类示意图
▲ 净化污水 ▲ 提取工业原料
图7-4 藻类对自然界的意义及其经济价值
4 第4单元 生物的多样性第 2 节 苔藓植物与蕨类植物
夏天，在森林和山野的阴湿处，
常常密集生长着许多矮小的植物，就
像绿色的地毯一样，旁边还可能长有
一些具有羽状叶片的低矮植物。这
些植物往往是苔藓植物（bryophyte）
和蕨类植物（pteridophyte）（图 7-5）。
苔藓植物
常见的苔藓植物有葫芦藓（图
图7-5 森林里的苔藓植物和蕨类植物
7-6）、金发藓、地钱等。
实验材料和用具
○ 观察葫芦藓
葫芦藓、金发藓（或其他苔藓
葫芦藓常生活在茂密的林地、阴
植物）、放大镜、尺、白纸、镊子、
湿的地面，以及背阴的岩石、墙壁上。
刀片等。
取一株葫芦藓进行观察。
图7-6 葫芦藓▎方法
1. 对照图 7-7，用放大镜观察葫芦
孢子囊
藓的“茎”“叶”和假根的特点。再用尺
量一量葫芦藓的高度。
2. 选取葫芦藓的孢子囊，放在白纸
上。用镊子夹住其长柄，用刀片将孢子
“叶”
囊切开，用放大镜观察里面孢子的颜色
和数量。
“茎”
假根
3. 观察金发藓（图 7-8）等其他苔
图7-7 葫芦藓的结构示意图
藓植物，归纳苔藓植物的共同特征。
图7-8 金发藓
讨论
1. 在形态结构上，苔藓植物与藻类有哪些不同点？这与它们的生活环
境有什么关系？
2. 苔藓植物的植株矮小，这是为什么？
6 第4单元 生物的多样性苔藓植物大多生活在陆地上的潮湿环境中，植株矮小。苔藓植物没有真正
的根，假根主要起固着作用，有类似茎、叶的分化，体内没有运输水和无机盐
的输导组织，依靠孢子繁殖后代。苔藓植物“叶”的细胞内含有叶绿体，能够
进行光合作用；“叶”还能吸收水和溶解在水中的无机盐。
蕨类植物
蕨类植物一般是多年生的草本植物，常见的蕨类植物有肾蕨（图 7-9）、
贯众、蕨等。
○ 观察肾蕨 实验材料和用具
肾蕨、贯众、蕨（或其
肾蕨常生活在溪边林下的石缝中和地
他蕨类植物）、放大镜、尺、
面上。其形态优美，是国内外广泛应用的
镊子等。
观赏蕨类。取一株肾蕨进行观察。
图7-9 肾蕨▎方法
1. 用尺量一量肾蕨的高度。
2. 观察肾蕨的根状茎和不定根。
3. 观察肾蕨的叶、叶柄和叶背面的“斑点”（图 7-10）。
孢子囊群
肾蕨叶的背面
孢子囊
孢子
孢子囊群中的孢子囊和孢子（放大10倍）
图7-10 肾蕨叶背面的孢子囊群
8 第4单元 生物的多样性4. 用镊子取下肾蕨的一个褐色的孢子囊群，并用镊子拨动或取出其中的孢
子囊，然后用放大镜观察孢子囊和从孢子囊中弹射出来的孢子。
5. 观察蕨（图7-11）、贯众（图7-12）等蕨类植物，归纳蕨类植物的共同
特征。
叶
根状茎
不定根
图7-11 蕨 图7-12 贯众的结构示意图
讨论
1. 比较肾蕨与葫芦藓的高度，尝试分析两者高度差异的主要原因。
2. 苔藓植物和蕨类植物有花和果实吗？它们依靠什么繁殖后代？
蕨类植物的植株一般比苔藓植物的植株高大，适应陆地生活的能力较强。
蕨类植物有真正的根、茎、叶，体内有能运输水和无机盐的输导组织，一般在
成熟的叶背面有孢子囊群，依靠孢子囊内的孢子繁殖后代。
苔藓植物和蕨类植物进行繁殖时都能产生孢子。孢子脱离母体后，在温暖
潮湿的环境中萌发生长成新的植物体。我们把这样的植物称为孢子植物（spore
plant）。
苔藓植物和蕨类植物不像大多数藻类那样必须生活在水中，但它们的繁殖
过程都没有摆脱对水环境的依赖，适合生活在陆地上的阴湿环境中。
第7章 藻类与植物类群 9苔藓植物、蕨类植物与人类的关系
苔藓植物和蕨类植物与人类关系密切，它们在农业、医药、食品、环境保
护等方面有着重要的作用（图7-13 和图7-14）。
▲ 许多苔藓植物的“叶”只有一层细胞，一些有 ▲ 小立碗藓，生长在花岗岩上，能促进花岗岩风化，
毒气体可以从腹背两面侵入细胞，威胁其生存， 使岩石变成松软的土壤
因此，苔藓植物可以作为大气污染的指示植物
▲ ▲ 地钱，可药用，具有清热解毒、
消肿止痛等功效
30 μm
泥炭藓，具有很强的吸水能力，可以用来铺苗床。
泥炭藓在沼泽里日积月累地生长，形成的泥炭可作为
燃料或肥料
图7-13 常见的苔藓植物与人类的关系
10 第4单元 生物的多样性▲ 巢蕨，可药用，具有强筋壮骨、活血祛瘀等功效，
嫩叶可食用，叶片密集，碧绿光亮，可供人观赏
▲ 满江红，可作为优质的绿肥和饲料
▲ 芒萁，常常生长在酸性土壤中，是重要的酸性
土壤指示植物 图7-14 常见的蕨类植物与人类的关系第 3 节 种子植物
苔藓植物和蕨类植物都是通过孢子繁殖后代的，而常见的花草树木和用
作粮食、瓜果、蔬菜的植物大多用种子繁殖后代，属于种子植物（seed plant）。
种子植物分为裸子植物和被子植物两大类。
裸子植物和被子植物
马尾松（图 7-15）是常见的观赏树木，也是我国长江以南重要的荒山造
林树种，树高可超过 20 m。大豆（图 7-16）原产于我国，是世界上重要的油
料作物和食用蛋白来源。马尾松和大豆都可以用种子繁殖后代，我们来观察它
们的种子。
图7-15 马尾松 图7-16 大豆
12 第4单元 生物的多样性○ 观察马尾松的球果和大豆的豆荚
▎方法
实验材料和用具
1. 选取一个马尾松的球果，观察种子
马尾松的球果、大豆的
在球果中的位置（图 7-17），看一看种子
豆荚等。
外面是否有果皮包被。
种子
球果的每个鳞片基部含
有两粒种子示意图
图7-17 马尾松的球果
2. 观察苏铁、侧柏等植物的种子（图 7-18 和图 7-19），然后与马尾松的
种子进行比较，并归纳它们的共同特点。
图7-18 苏铁的种子图7-19 侧柏的种子
3. 剥开一个大豆的豆荚（图 7-20），看一看种子外面是否有果皮包被。
果皮
种子
图7-20 大豆的豆荚
4. 将常见植物的果实（如番木瓜、杏等）剥开或切开（图 7-21），观察它
们的种子，然后与大豆的种子进行比较，并归纳它们的共同特点。
14 第4单元 生物的多样性讨论
1. 哪些植物的种子是裸露的？哪些植物的种子外面有果皮包被？
2. 种子外面有果皮包被对植物有什么意义？
马尾松的种子是裸露的，种子外面没有果皮包被。杉、柏、苏铁、银杏
（ ▲ ▲ p.21）等植物的种子也是裸露的，这类植物就是裸子植物。大豆的种子
外面有果皮包被，豆荚就是大豆的果实。我们平时见到的大多数植物，如番木
瓜、杏和樱桃等，种子外面也有果皮包被，这类植物就是被子植物，也称绿色
开花植物。
种子是一种繁殖器官，含有营养物质。种子的传播范围较广，有些种子具
有特殊的结构适于其传播（ ▲ ▲
果皮
种子
▲ 番木瓜 ▲ 杏
图7-21 番木瓜与杏的果实
方法与技能
比较分析 通过对两个或多个研究对象的特征等进行比较，可以找出研究对象之
间的区别和共同特点。例如，在本实验中，通过比较分析马尾松、大豆等多种植物
及其种子的结构特点，不仅可以识别裸子植物和被子植物，还能根据它们的共同特
点概括出种子植物的主要特征。
p.21），扩大了后代的分布范围，为适应更多
样的环境提供了条件。当环境过于恶劣时，一些种子可以处于休眠状态，等环
境适宜时再萌发。
第7章 藻类与植物类群 15我们已经学习了苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物的有关知识，
请从结构和繁殖方面对这四类植物进行比较，并填写表7-1。
表7-1 植物各类群在结构和繁殖方面的比较
结 构
繁殖过程对
植物类群
水环境的依赖
根 茎 叶 孢 子 种 子 果 实
苔藓植物
蕨类植物
裸子植物
被子植物
与苔藓植物、蕨类植物等孢子植物相比，种子植物更能适应陆地环境，
能产生种子是其中一个重要因素。此外，种子植物有明显的根、茎、叶的分
化，体内有发达的输导组织，繁殖过程摆脱了对水环境的依赖，因此在陆地上
的分布广泛。
种子植物与人类的关系
种子植物与人类的生活密切相关，我们日常生活中的衣、食、住、行都离
不开它们。种子植物在制药、观赏以及防风固沙、水土保持、环境净化与绿化
等方面都有重要的价值（图7-22 和图 7-23）。
16 第4单元 生物的多样性图7-22 常见的裸子植物与人类的关系
▲
▲
水杉，主干挺拔，生长速度快，可造林、
防风沙，木材可用于建筑、造纸
苏铁，也称铁树，树形美观，具有较高
的观赏价值
▲ 银杏，高大乔木，叶
扇形，雌雄异株（上图所示的是雄枝条，下图
所示的是雌枝条）。种子可食用，也可药用
▲ 侧柏，树姿优美，用作观赏植物，也可
用作木材▲ 高粱，重要的谷类作物，可作为食品、饲料，也可用于酿酒 ▲ 茄，常见的蔬菜作物，果
实呈球形或长圆形，可食用
▲ 牡丹，著名的观赏植物，
花大，有红色、粉红色、白
色等
▲ 芝麻，重要的油料作物，
种子可食用，也可榨油▲ 柿，药食兼用的作物，具有清热解毒、润肺止咳、健脾养
胃等功效，也可加工制成柿饼，储存数月
▲ 猕猴桃，含有多种维生素，可加
工成食品，也可药用，具有活血化瘀、
清热解毒等功效
▲ 枸杞，药食兼用的作物，可加工
成食品，果实和根皮可药用
▲ 泡桐，高大乔木，生长速度快，
材质优良，轻而韧，耐酸、耐腐，
导声性好，在雕刻手工艺品、制作
乐器等方面应用广泛
图7-23 常见的被子植物与人类的关系STSE 科学·技术·社会·环境
屠呦呦与青蒿素
疟疾威胁人类健康长达数千年。
20世纪50—60年代，由于引发疟疾
的疟原虫渐渐表现出强大的抗药性，
疟疾在世界范围内开始肆虐。
1969年，中国中医研究院（现中
国中医科学院）的屠呦呦（1930— ）
带领团队成员，开始从中草药中寻
找并提取可能具有抗疟疗效的成分。 ▲ 屠呦呦
通过长期潜心研究，他们发现中药青蒿的提取物有一定的抗疟效果。
青蒿就是菊科植物黄花蒿，也称黄蒿。它是一年生草本植物，常
常生长在温暖、光照充足的地方，在荒坡、野地和道路两旁都能生长，
适应能力比较强。
受到东晋葛洪所著的《肘后备急方》（原名《肘后救卒方》）中
“又方，青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”的启发，屠呦呦
的团队将高温蒸煮改为低温有机溶剂提取的方法，从青蒿中成功提取
出了抗疟有效成分，并将其命名为“青蒿素”。之后，他们又研制出
比青蒿素抗疟效果高约十倍的双氢青蒿素，并尝试用青蒿素和双氢青
蒿素治疗其他疾病。
以青蒿素为基础的联合疗法成为世界卫生组织推荐的一线抗疟方
案，拯救了数百万人的生命。青蒿素是中医药学给予人类的一份珍贵
礼物。屠呦呦因发现抗疟新疗法，先后获得2011年拉斯克临床医学研
究奖、2015年诺贝尔生理学或医学奖、2016年国家最高科学技术奖，
并于 2018 年和 2019 年先后荣获改革开放 40 周年“改革先锋”称号和
“共和国勋章”。她也是首位获得诺贝尔生理学或医学奖的中国人。
想一想：屠呦呦为什么能获得成功？她的故事中展现了怎样的科
学家精神？
20 第4单元 生物的多样性信息库
▲ ▲ 银杏的种子
银杏的种子看上去像果实，实际上种子外面没有果皮包被。银杏的外种皮
肉质，中种皮白色、骨质（故银杏的种子也称白果），内种皮膜质（图 7-24）。
种皮内部为胚。白果可药用，也可食用。需要注意的是，白果有一定的毒性，
食用过量可能会导致中毒，严重时可能会危及生命。
外种皮
中种皮
内种皮
图7-24 银杏的种子
▲ ▲ 种子的传播方式
种子的传播方式多种多样。例如，桃、苹果的种子外面有香甜的果肉（通
常是果皮的一部分），能吸引动物取食，种子随动物的活动传播；凤仙花、酢
浆草的种子成熟后弹射传播；荷花的种子表面蜡质、不沾水，能随水的流动
传播；板栗的种子成熟后掉在地上，能滚动到其他地方进行传播；苍耳、鬼
针草的果实表面有钩刺或刺毛，能粘在动物体表，果实中的种子随动物的活
动传播；蒲公英的果实顶端有毛，果实中的种子能随风传播（图7-25）。
第7章 藻类与植物类群 21成熟后
▲ 桃的种子外面有香甜的果肉，能
吸引动物取食，随动物的活动传播
▲ 凤仙花的种子成熟后弹射传播
▲ 荷花的种子表面蜡质、不沾
水，能随水的流动传播
▲ 板栗的种子成熟后掉在地上，
能滚动到其他地方进行传播
▲ 苍耳的果实表面有钩刺，能粘在动物
▲ 蒲公英的果实顶端有毛，果 体表，果实中的种子随动物的活动传播
实中的种子能随风传播
图7-25 种子的传播方式示意图本章学到了什么
一、概念构建
1. 完成下面的概念图。
主要特征
藻类 没有根、茎、叶等器官的分化，结构简单
藻
类
与
主要特征
植 有类似茎、叶的分化，没有真正的根
物
主要类群 主要特征
植物 蕨类植物 有真正的根、茎、叶
主要特征
裸子植物 种子外面没有果皮包被
主要特征
被子植物 种子外面有果皮包被
二、能力提升
2. 古诗中蕴含着丰富的生物学知识，彰显出自然之美、生命之美。下列诗
句中描述的生物属于藻类的是（ ）。
A. 苔痕上阶绿
B. 明月松间照
C. 春来江水绿如蓝
D. 蕨芽珍嫩压春蔬
3. 某生物学研究小组的同学们观察了下图所示的植物，并记录了观察结果，
请结合所学的生物学知识回答问题。
▲ 向日葵示意图 ▲ 玉米示意图 ▲ 贯众示意图 ▲ 银杏示意图 ▲ 葫芦藓示意图
第7章 藻类与植物类群 23（1）该小组的同学们经过测量，发现贯众比葫芦藓长得高大，主要原因是
什么？
（2）该小组的同学们想要将这些植物分为两类，请帮他们设计方案，并说
明分类的依据。
（3）人们在制作盆景时常用葫芦藓等苔藓植物作为美化和点缀的材料。盆
景中的苔藓植物除美观外，还有什么作用？
4. 近年来，我国一些地方采用建造生态浮岛的方法来净化水体、美化环
境。下表所示的是某生态浮岛上种植的部分植物的结构特点及其去除污染物
的功能，请据表回答问题。
植物种类 结构特点 去除污染物的功能
睡 莲 根系发达 主要吸收水中的氮、磷、铜等
芦 苇 根系发达 主要吸收水中的氮、磷、铅等
石菖蒲 根系发达 主要吸收水中的氨、氮等，抑制藻类生长
▲ 生态浮岛
（1）生态浮岛上选用的植物有一定的要求。某河道的河床泥土中有少量含
铅的污染物，可以在该河道中的生态浮岛上多种植上表中的 。
（2）上表中几种植物的共同结构特点是 ，可以吸收水中的氮、
磷等；它们还能通过遮蔽阳光抑制藻类的 作用，控制其大量繁殖。
（3）分析生态浮岛在城市生态环境保护中的意义。
三、实践体验
5. 公园或植物园的一些植物标牌上有二维码，人们通过扫描二维码能了解
该植物的相关资料。请运用信息技术、地理、美术等学科的知识和技能，尝试
给几种常见的校园植物制作带二维码的标牌，参考方法如下：
（1）整理校园常见植物的资料，包括植物的分类、分布、生活习性、主要
特征、用途等，保存到电子文件中并认真校对。
（2）打开选用的二维码软件，按软件提示生成二维码，导入相关信息。
（3）打印二维码，粘贴在植物的标牌上。
24 第4单元 生物的多样性第 8 章
动物的主要类群
“细雨鱼儿出， 微风燕子斜。”生物圈中丰富多彩的动物类群，吸引
着人们去探索它们的奥秘。科学家把动物分为无脊椎动物和脊椎动物两
大类。通过本章的学习，你将了解动物的主要类群及其适应各自生活方
式和环境的主要特征，以及动物与人类的密切关系；初步形成动物进化
的观点。
学习要点 活动提示
★ 无脊椎动物与人类关系密切 ○ 探究蚯蚓对厨余垃圾的分解作用
★ 脊椎动物都具有适应其生活方式和 ○ 观察蝗虫
环境的主要特征 ○ 探究鲫鱼适应水中生活的主要特征
○ 比较青蛙和蜥蜴适应生活环境的主要特征
○ 探究家鸽适应空中飞行生活的主要特征
○ 观察家兔的形态和结构的主要特征
第8章 动物的主要类群 25第 1 节 无脊椎动物
在自然界中，我们可以发现多种动物，如花丛中飞舞的蝴蝶、草丛里爬行
的蜗牛、水中游动的沼虾等，它们的共同点是身体里没有由脊椎骨组成的脊柱，
属于无脊椎动物（invertebrate）。地球上无脊椎动物的数量庞大，占动物总数的
绝大部分，主要包括刺胞动物、扁形动物、线虫动物、环节动物、软体动物、
节肢动物等类群（ ▲ ▲ p.50）。
多姿多彩的无脊椎动物
你认识图 8-1 中的无脊椎动物吗？能说出它们的生活习性和特征吗？可以
从中选择一种比较感兴趣的无脊椎动物，通过互联网或图书馆查阅相关资料。
如果你有其他无脊椎动物的图片或资料，也可以向同学们介绍。
▲ 血吸虫（示意图），属于扁形动物， ▲ 钩虫（示意图），属于线虫动物，
雌虫和雄虫常合抱在一起，寄生在人 寄生在人体小肠内，儿童被感染后易
和家畜的身体内，易引发血吸虫病 导致营养不良
▲ 水螅，属于刺胞动物，常附
着在池沼、水沟中的水草、石
块及水中其他物体上
26 第4单元 生物的多样性▲ 水蛭，属于环节动物，主要生活在水田、沟渠、 ▲ 梭子蟹，属于节肢动物中的甲壳类，主要生活
池沼等淡水环境中，可通过吸盘吸附在鱼、家畜 在浅海海底，头胸部的甲较宽，有一对强大的螯足
和人的皮肤上，吸食血液 和四对步足
▲ 蜗牛，属于软体动物，主要生活在潮湿的环境 ▲ 蜈蚣，属于节肢动物中的多足类，主要生活在
中，头部有两对触角，腹面有扁平的足，壳略呈 阴暗、温暖的环境中，身体由许多体节组成，每一
圆形或椭圆形，有螺旋纹 个体节都有一对足
▲ 蜜蜂，属于节肢动物中的昆虫类，在陆地上的分布与为其提供花蜜的植物息息相关，过群居生活，蜂
群中包括蜂王、雄蜂和工蜂，工蜂能采花粉酿蜜
图8-1 几种无脊椎动物
第8章 动物的主要类群 27无脊椎动物与人类的关系
蚯蚓是常见的环节动物，主要生活在潮湿、疏松、富含有机物的土壤中
（图 8-2）。蚯蚓的身体由许多相似的环状体节构成，多数体节具有刚毛，可以
辅助运动。蚯蚓依靠湿润的体表进行呼吸，体表的黏液还可以减小摩擦。
○ 探究蚯蚓对厨余垃圾的分解作用
蚯蚓以土壤中的有机物或地面上的碎叶等
为食。蚯蚓在土壤中运动，能够促使板结的土
壤变得疏松透气，使空气和水能顺利到达植物
的根部，不仅有利于植物根的生长和对养分
的吸收，还能够使土壤迅速排水，防止根遭受
损害。
厨余垃圾富含有机物，蚯蚓能分解厨余垃
圾吗？我们可以进行以下探究实验。
实验材料和用具
蚯蚓、厨余垃圾、土壤、解
剖盘、容器、湿报纸、盖板（或
纱网）等。
图8-2 蚯蚓
▎提出问题
蚯蚓能分解厨余垃圾吗？
▎作出假设
。
▎制订方案
1. 取一条活的蚯蚓，放在解剖盘里，观察并分析蚯蚓适于在土壤中生活的
外部特征。
28 第4单元 生物的多样性2. 选取一个容器。取若干条活的蚯蚓，
与湿润、疏松的土壤混合后，如图8-3 所示，
放入容器内的一侧，在另一侧放入厨余垃圾，
如切碎的菜叶和水果皮等。然后在土壤和厨
余垃圾的上方盖一层湿报纸，并在容器顶部
盖上盖板或纱网。想一想是否需要设置对 厨余
土壤和蚯蚓
垃圾
照组。
3. 将实验装置放在黑暗环境中 10 ~ 20
天，观察实验装置中厨余垃圾的变化情况。
图8-3 实验装置示意图
▎实施方案
按照制订的方案进行探究。
提示：如果在绿化带附近采集蚯蚓，那么要注意安全且不要损坏绿化带；
如果用花盆作为容器，那么需要用砖块等盖住花盆底部的孔，防止蚯蚓爬出；
厨余垃圾发酵会发热，要防止温度过高，影响蚯蚓生存。
▎得出结论
通过探究，得出的结论是 。
讨论
1. 蚯蚓有哪些结构特征适于在土壤中生活？
2. 哪些种类的厨余垃圾比较容易被蚯蚓分解？
无脊椎动物与人类的关系密切。一些无脊椎动物能对人类的生产和生活产
生积极的影响，例如，蚯蚓在改良土壤、处理城市垃圾、净化环境等方面有重
要作用；虾、蟹含有丰富的营养物质，可食用；地鳖（图 8-4）、水蛭、乌贼
的内壳（海螵蛸）、蚯蚓（地龙）可以作为中药材；珍珠贝（图 8-5）和三角
帆蚌能用于人工培育珍珠，也可药用；蜜蜂能酿蜜，蚕能吐丝，紫胶虫和白蜡
虫的分泌物可以作为工业原料，七星瓢虫、赤眼蜂在农业害虫的生物防治方面
可发挥重要作用。
第8章 动物的主要类群 29图8-4 地鳖（中药材） 图8-5 珍珠贝
然而，一些无脊椎动物会对
人类的生产和生活产生负面影响。
例如，蝗虫（图 8-6）是一种比
较常见的昆虫，也是一类危害玉
米、高粱、水稻、棉花等农作物
的农业害虫。
蝗虫的成虫食量大、繁殖能
力强。蝗虫大量繁殖形成的蝗灾
是一种严重的农业灾害。让我们
图8-6 蝗虫
一起观察蝗虫。
○ 观察蝗虫
▎方法
实验材料和用具
1. 全班同学分成若干个小组，查阅有关蝗
蝗虫、捕虫网、带盖的
虫的资料，讨论并制订小组的观察方案。
玻璃瓶等。
2. 有条件的学校，以小组为单位，利用课
余时间，带上捕虫网，到校园（或社区）的草
丛中采集 2 ~ 3 只蝗虫，连同周围的草一起放入透明的玻璃瓶中，随即拧上打
孔的瓶盖。
30 第4单元 生物的多样性提示：在采集蝗虫的过程中，要远离水源和危房，注意安全。
3. 根据小组制订的观察方案进行观察，对照图 8-7，结合查阅的资料，填
写表8-1。
触角有触觉 前翅坚韧，覆盖
和嗅觉功能 在后翅上；后翅很
薄，适于飞翔
咀嚼式口器
后足发达，适于
跳跃
前足和中足适于行走
图8-7 蝗虫的结构
表8-1 观察记录表
项 目 蝗 虫
体表、体色
摄 食
运 动
其 他
讨论
1. 结合你对蝗虫的观察结果，分析蝗虫有哪些特征与其危害农作物
有关。
2. 蜜蜂与蝗虫在形态结构方面有哪些相似的地方？
第8章 动物的主要类群 31我国历史上曾出现多次严重的蝗灾，我国古代劳动人民总结出了多种方法
防治蝗灾（ ▲ ▲ p.51）。除蝗虫外，蚜虫（图 8-8）、螟虫、天牛等昆虫也是农
林害虫，会危害粮食和蔬菜等。
图8-8 叶片上的蚜虫
一些无脊椎动物还会对人体造成危害。例如，
寄生在人的体表或体内的寄生虫主要是一些无脊椎
动物，它们从宿主体内获取营养物质。有的寄生虫
能传染疾病，对宿主有害。蛔虫（图 8-9）是人体
内常见的寄生虫，属于线虫动物。它的身体呈细长
圆柱形，寄生在人体的小肠内，引起蛔虫病。蛔虫具
有强大的生殖能力，雌性成虫每天排卵可达20万个，
虫卵随人的粪便排出体外。除蛔虫外，扁形动物中
的猪肉绦虫、血吸虫等，以及节肢动物中的虱、蚤、
蜱等都是寄生虫。
人喝了含寄生虫卵的生水，或食用了含寄生虫
卵的不洁食物，或接触到有感染性的寄生虫，都有 ▲ 雄虫
可能感染寄生虫病。因此，在日常生活中，我们不
▲ 雌虫
仅要注意养成良好的个人饮食卫生习惯，还要关注
图8-9 蛔虫示意图
公众生活环境的卫生管理，防止寄生虫病的传播。
32 第4单元 生物的多样性第 2 节 脊椎动物
我们在生物学实验室或自然博物馆内
观看一些动物的骨骼标本时，常常可以发现
它们的身体内具有由脊椎骨组成的脊柱（图
8-10）。这些体内有脊柱的动物称为脊椎动
物（vertebrate），主要包括鱼类、两栖类、
爬行类、鸟类、哺乳类等类群。脊椎动物
广泛分布在江河湖海等水域，平原、高山
等陆地，以及广阔的天空。
俗话说“鱼儿离不开水”，鱼类为什么能在水中自由自在地游动呢？让我
们以鲫鱼为例，来探究鱼类适应水中生活的主要特征。
○ 探究鲫鱼适应水中生活的主要特征
观察鲫鱼的外形（图8-11），结合信息库中的相关内容（ ▲ ▲
脊柱
图8-10 眼镜蛇的骨骼标本
鱼类
p.51），说出
鲫鱼具有的可能与适应水中生活相关的主要特征，并设计实验方案进行探究。
侧线
背鳍
鳞片
尾鳍
鳃盖
胸鳍
臀鳍
腹鳍
图8-11 鲫鱼的外形示意图
第8章 动物的主要类群 33▎提出问题
鲫鱼具有哪些适应水中生活的形态特征？
▎作出假设
针对同一组观察材料，可以从不同的角度作出假设。在本实验中，可以根
据鲫鱼所具有的能够适应水中生活的形态特征作出多种假设（图 8-12），并制
订相应的探究方案。
鲫鱼在水中游
还有什么其他
动靠的是鳍。
特征呢？
鲫鱼的体表
有黏液，游起
来比较快。
因为有鳃，
鲫鱼才能在水
中呼吸。
图8-12 作出多种假设示意图
▎制订方案
小组的同学共同讨论，选定一个假设，制订相应的探究方案。
▎实施方案
根据制订的探究方案，实施探究实验。
▎得出结论
小组探究得出的结论是什么？与假设是否一致？
34 第4单元 生物的多样性讨论
1. 依据各小组的探究结果，说一说鱼类适应水中生活的主要特征。
2. 在本次探究实验中，你与小组的同学是如何分工合作的？你们小组
成功的经验或失败的原因是什么？
鱼类终生生活在水中，用鳃呼吸，鳍是主要的运动器官。大多数鱼类的身
体呈纺锤形，体表常覆盖着鳞片，能分泌黏液，保持身体的滑润，有利于在水
中游动。
我国有蜿蜒绵长的海岸线，内陆又有江河湖泊发达的水系和广阔的水域，
有丰富的鱼类资源。我国常见的海洋鱼类有鲳鱼、比目鱼、带鱼、黄鱼等（图
8-13）。淡水鱼类养殖是我国渔业发展的重要支柱之一。在我国的淡水鱼类养
殖中，青鱼、草鱼、鳙鱼和鲢鱼称为“四大家鱼”。把不同生活习性的“四大
家鱼”混合养殖在一个池塘里（图8-14），可以充分利用水域的立体空间和
各种天然饵料，达到高产的目的，被世界公认为生态养鱼的杰作。
▲ 鲳鱼 ▲ 比目鱼
▲ 带鱼 ▲ 黄鱼
图8-13 我国沿海常见的海洋鱼类
第8章 动物的主要类群 35鲢鱼也称白鲢，生活在
鲢鱼
水域的上层，主要以绿藻
等浮游生物为食
鳙鱼也称胖头鱼、花鲢，生
活在水域的中上层，主要以原
生动物、水蚤等浮游生物为食
鳙鱼
草鱼
草鱼生活在水域
的中下层，主要以
水草为食
青鱼生活在水域的底层，主
要以螺蛳、蚬和蚌等软体动
青鱼
图8-14 “ 四大家鱼”混合养殖示意图 物为食两栖类和爬行类
与生活在水中的鱼类不同，两栖动物的成体和爬行动物都能在陆地上生活。
青蛙是常见的两栖动物，蜥蜴是常见的爬行动物，我们以青蛙和蜥蜴为例，比
较这两类动物适应生活环境的主要特征。
○ 比较青蛙和蜥蜴适应生活环境的主要特征
青蛙由受精卵发育成幼体蝌蚪的过程是在水中进行的。蝌蚪有尾，用鳃呼
吸，生活在水中（图 8-15）。蝌蚪的尾和鳃会逐渐消失，长出四肢和肺，发育
成能在陆地上生活的成蛙。
青蛙（图 8-16）常常生活在池塘、水沟和小河的岸边草丛中，能捕食昆
虫。青蛙的前肢短小，可以支撑身体；后肢发达，趾间有蹼，能跳跃，也能划
水。青蛙用肺呼吸，裸露的皮肤能分泌黏液，可以辅助呼吸。
图8-15 蝌蚪生活在水中 图8-16 青蛙
蜥蜴通常将卵产在陆地上，卵内含
有养料和水分，卵的表面有坚韧的卵壳，
使卵能在陆地上发育成幼蜥（图8-17）。
蜥蜴（图 8-18）用肺呼吸；四肢不
能跳跃，但能贴着地面迅速爬行；头的
后部有颈，因此头可以灵活地转动；皮
肤干燥，表面覆盖角质的鳞片，可以防
止体内水分的蒸发。
图8-17 幼蜥从卵中孵化出来
第8章 动物的主要类群 37图8-18 蜥蜴
分析青蛙和蜥蜴各自具有哪些适应生活环境的主要特征，并完成表 8-2。
表8-2 比较青蛙和蜥蜴适应生活环境的主要特征
比较项目 青 蛙 蜥 蜴
生活环境
皮肤和覆盖物
呼 吸
运 动
生殖和发育
讨论
1. 大鲵俗称娃娃鱼，鳖也称甲鱼，它们分别属于哪类动物？为什么？
2. 两栖动物和爬行动物相比，哪一类动物更适应陆地生活？
两栖动物的成体大多生活在陆地上，也可以在水中游动，用肺呼吸，皮肤
可以辅助呼吸；但它们的生殖和幼体的发育必须在水中进行，幼体用鳃呼吸。
多数两栖动物的成体没有尾，如青蛙、蟾蜍等；少数终生有尾，如蝾螈（图
8-19）、大鲵（图8-20）等。
38 第4单元 生物的多样性图8-19 蝾螈 图8-20 大鲵
爬行动物用肺呼吸，身体表面有角质的鳞片（如蜥蜴）或甲（如龟），在
陆地上产卵，卵的表面有坚韧的卵壳，生殖和发育可以摆脱对水环境的依赖。
壁虎、蛇、避役（变色龙）、龟和鳄都属于爬行动物（图 8-21 至图 8-25）。有
些爬行动物如海龟，虽然通常生活在水中，但要到陆地上产卵。
图8-21 壁虎 图8-22 蟒蛇
图8-24 龟
图8-23 避役（变色龙）
第8章 动物的主要类群 39图8-25 扬子鳄
两栖动物和爬行动物对维持生态系统的稳定具有重要作用，也是良好生态
环境的重要指示动物类群。很多两栖动物和爬行动物是农业害虫的天敌，如青
蛙、蟾蜍、壁虎等具有惊人的捕虫能力，捕食的农业害虫种类多、数量大；大
多数的蛇是鼠类的天敌，能有效遏制田间鼠害。
有些两栖动物和爬行动物有较高的药用
价值，如蟾蜍头部眼后有一对大型毒腺
大型毒腺
（图 8-26），分泌的毒液可以制成蟾酥，
用作中药材；从毒蛇的毒液中提炼的
蛇毒制品不仅可以制成高效的镇痛剂
和止血剂，还可以提取抗血栓酶，用
于治疗心血管疾病。
由于气候的变化和多种人为因素
的影响，两栖动物和爬行动物的数量呈
减少的趋势，有的甚至有灭绝的风险。我
们要保护两栖动物和爬行动物及其栖息的生态 图8-26 蟾蜍
环境，严禁乱捕滥杀。
40 第4单元 生物的多样性鸟类
世界上的鸟类种类繁多、千姿百态。在生活中，我们常常可以看见鸟类在
空中飞翔的优美姿态，听到悦耳的鸟鸣声。大多数鸟类能在空中自由飞翔，我
们以家鸽为例，探究鸟类具有哪些适应空中飞行生活的主要特征。
○ 探究家鸽适应空中飞行生活的主要特征
▎方法
1. 观察家鸽的外形（图8-27）。量一量它两翼展开后的长度和身体的宽度，
算一算比例。当家鸽飞行时，两翼的羽毛会撑开，翼的表面积增大。想一想这
些特征与空中飞行生活有什么关系。
翼宽大
正羽在飞翔
▲ 家鸽的身体呈流线型，
中起重要作用
可以减小飞行时的空气阻力
尾羽起着舵和
平衡作用
▲ 展翅的家鸽
图8-27 家鸽的外形
2. 摸一摸家鸽胸部的肌肉，想一想发达的胸肌对空中飞行生活有什么作用。
3. 家鸽的骨骼比较轻，有的骨很薄，许多骨是中空的，结合图 8-28，分
析家鸽骨骼的特点与空中飞行生活的关系。
第8章 动物的主要类群 414. 结合图 8-29，观察家鸽体内的呼吸器官。家鸽除用肺呼吸外，体内还
有发达的辅助呼吸的气囊。想一想，这些气囊对家鸽的飞行有什么作用 。
头骨很薄
尾骨支撑扇形
的尾羽
胸骨很薄，两侧
附有发达的胸肌 长骨中空，既
轻又坚固
图8-28 家鸽的骨骼示意图
气囊储存大量
嗉囊能够储存、软化食物
气体，能辅助呼
心脏有四腔，血液运输
吸，还能散发体
氧的能力强
内的热量
图8-29 家鸽的内部结构示意图
42 第4单元 生物的多样性方法与技能
5. 家鸽能够在空中飞
归纳和演绎 归纳是从一系列研究对象中，通
行有多方面的原因，我们
过比较、分析等思维活动推出一般结论的思维方
可以作出多种假设来进行
法。演绎是由一般原理推导出个别结论的思维方
探究，从而得到多方面的
法，即从已知推理出未知。例如，在本实验中，通
探究记录。将这些记录进
过探究家鸽适应空中飞行生活的主要特征，并与
行归纳整理，填在表 8-3
生活中常见的其他鸟类进行比较，可以归纳出鸟
中，并总结出家鸽适应空 类的主要特征；根据鸟类的主要特征可以推理企
中飞行生活的主要特征。 鹅是否属于鸟类，鸡、鸭、鹅等家禽是否属于鸟类。
表8-3 探究记录表
结 构 家鸽适应空中飞行生活的主要特征
体 型
翼
骨 骼
肌 肉
呼 吸
其 他
讨论
1. 将生活中常见的其他鸟类与家鸽进行比较，归纳鸟类的主要特征。
2. 企鹅属于鸟类吗？鸡、鸭、鹅等家禽属于鸟类吗？说一说理由。
3. 从海洋到陆地，从极地到热带，从高山到平原，我们都可以看到鸟
类的踪迹。与爬行动物相比，鸟类为什么能适应如此多变的环境？
鸟类的身体呈流线型并被覆羽毛，前肢变成翼，骨骼轻而薄，胸肌发达，
用肺呼吸，以气囊辅助呼吸。与爬行动物一样，鸟类也通过产卵繁殖后代，卵
的表面有坚硬的卵壳，起保护作用。鸟类有着较完善的血液循环系统，体温不
会随着环境温度的变化而改变，属于恒温动物（homeotherm）。鱼类、两栖动物
和爬行动物的体温会随着环境温度的变化而改变，属于变温动物（poikilotherm）。
恒定的体温增强了鸟类对生存环境的适应能力。
第8章 动物的主要类群 43鸟类广泛分布于各个生态系统中，食物种类丰富，对维护生态系统的平衡
起着重要作用（图 8-30）。此外，鸟类可以传播种子，家禽的肉和蛋是人类食
物的重要来源。
▲ 红翅绿鸠，主要以山樱桃、草莓等浆果为食，也吃其 ▲ 猫头鹰，喙和爪都弯曲呈钩状，锐利，主
他植物的果实与种子，能为植物传播种子 要捕食鼠类，也捕食小鸟或昆虫
▲ 家燕，常栖息于人类居住的环境，喜飞行
中捕食，不善啄食，主要以昆虫为食，包括蚊、
蝇、蛾、叶蝉等
▲ 水雉，主要栖息于富有挺水植物和漂浮植物的淡水湖
泊、池塘和沼泽地带，杂食性，兼食水生动植物
图8-30 多种多样的鸟
湿地、森林等是鸟类主要的栖息场所，也是它们休养生息、繁殖后代的地
方。因此，我们要保护湿地，多植树造林，留给鸟类足够的栖息地，减少环境
污染，这样才能更好地保护鸟类。
44 第4单元 生物的多样性哺乳类
哺乳动物在地球上的分布范围广，
生存能力强。从雪山高原到平原草地，
从深邃浩瀚的海洋到江河湖泊，从极
地冻原到热带雨林，还有广阔的天空，
都有哺乳动物的踪迹（图8-31）。
▲ 蝙蝠，前肢、后肢和尾之间连有皮膜，具有飞
行功能
▲ 雪豹，生活在高山雪线附近，毛色灰白并具有 ▲ 长颈鹿，生活在热带草原，颈长、腿也长，体
黑斑，毛发蓬松保暖，可抵御严寒 表网纹随种类不同多有变化
▲ 座头鲸，生活在海洋里，用肺呼吸，前肢呈鳍状， 图8-31 多姿多彩的哺乳动物
后肢退化为什么哺乳动物能适应各种复杂的环境呢？家兔是我们熟悉的一种家畜，
主要以植物的茎、叶为食。我们以家兔为例，观察哺乳动物适应复杂环境的形
态和结构的主要特征。
○ 观察家兔的形态和结构的主要特征
▎方法
1. 观察家兔的外形（图 8-32）。
家兔体表的毛有粗毛和绒毛等。绒毛
具有保温作用，粗毛和绒毛的多少可
随季节的变化而改变。分析体表被毛
对家兔生存的意义。观察家兔的身体
分为哪几部分，想一想它的四肢与其 图8-32 家兔的外形
运动方式有什么关系。
2. 观察家兔的内部结构（图 8-33）。看一看家兔体内的膈将体腔分为哪两
部分，每个腔内分别有哪些主要器官，想一想它们各自的主要功能是什么。
盲肠
胸腔
心脏
肺
肝脏
膈
胃
小肠
肾脏
腹腔
大肠
图8-33 家兔的内部结构示意图
46 第4单元 生物的多样性3. 将你观察的结果记录在表 8-4中。
表8-4 观察记录表
项 目 家 兔
体 表
外 形
身体分部
胸腔内的主要器官
内部结构
腹腔内的主要器官
4. 家兔的胚胎在母兔的子宫内发育为胎儿才产出，胚胎通过胎盘从母兔体
内获得营养物质，直至胎儿出生时为止，这种生殖方式属于胎生。母兔用乳汁
哺育幼兔。一般来说，家兔出生6个月后就发育成熟，能繁殖后代。想一想，胎
生、哺乳对家兔的生存有什么意义。
讨论
1. 猫、狗等是我们身边常见的哺乳动物，比较它们与家兔的形态结构
等特征，归纳哺乳动物的主要特征。
2. 选择 1 ~ 2 种你熟悉的哺乳动物，说一说它们与人类生活的关系。
哺乳动物具有体表被毛、体温恒定、胎生、哺乳等特点。与鸟类一样，哺
乳动物也属于恒温动物。大多数哺乳动物的胎儿在母体内发育，母体用乳汁哺
育后代，可以提高后代的成活率。哺乳动物的感觉器官高度发达，有完善的神
经系统，能够对环境的变化作出快速反应。
第8章 动物的主要类群 47哺乳动物是维护生态系
统稳定的主要因素之一，同时
具有重要的经济价值，与人类
生活有着密切的关系。例如，
猫、狗等哺乳动物是人类的伙
伴（图 8-34），家畜是肉食、
皮革等物品的重要来源，一
图8-34 导盲犬 些医药保健制品取材于哺乳
动物。
我们已经学习了鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等脊椎动物的有关
知识。尽管它们形态各异，内部结构也有一定的差别，但是它们都有适应各自
生活环境的主要特征，请填写在表8-5 中。
表8-5 脊椎动物各类群适应各自生活环境的主要特征
主要特征
动物类群 主要生活环境
体 表 呼吸器官 体 温 生殖方式
鱼 类
两栖类
爬行类
鸟 类
哺乳类
动物对维护生态系统的平衡起着重要作用，也是人类生活中食物、药物、
工业原料的重要来源。有些动物还是人类医学研究和探索生命奥秘的重要实验
材料。保护自然、保护动物多样性，是我们的重要责任。
48 第4单元 生物的多样性STSE 科学·技术·社会·环境
无人机遥感技术在动物保护中的作用
青海可可西里国家级自然保护区位于高寒地带，对生活在可可西
里的藏羚羊、藏野驴、野牦牛等野生动物进行研究常花费巨大的人力
和物力。以前，野生动物数据的收集主要依靠人工巡查，如今依靠无
人机遥感技术可以自动追踪，还可以在不干扰野生动物生活的情况下
了解更多的奥秘。
无人机遥感技术主要以无人机为载体，搭载一些能够成像的传输
仪器，将不能亲临现场看到的情景呈现在人们面前。无人机遥感技术
能清晰地拍摄到地面上约 5 cm 大小的物体，可以广泛应用于生态监
测、动物行为和生物多样性的调查。例如，在我国野生动物保护以及
自然保护区管理等方面，运用无人机遥感技术，能大范围和经常性地
监控大熊猫等动物的活动范围和数量变化，能较为准确地获取藏羚羊
等动物的迁徙过程以及迁徙种群的密度、数量和年龄结构等数据。
无人机遥感技术以其诸多的应用优势，为生态学、保护生物学等
相关学科的发展注入新的活力，有着较好的应用前景。
▲ 藏野驴
第8章 动物的主要类群 49信息库
▲ ▲ 无脊椎动物的主要类群
常见的刺胞动物有水母（图 8-35）、水螅、
珊瑚虫等。刺胞动物的主要特征是身体呈辐射
对称、具有两胚层、有口无肛门等。
大多数扁形动物进
行寄生生活，如血吸虫、
猪肉绦虫（图8-36）等。
扁形动物的主要特征是
身体呈两侧对称、背腹 图8-35 水母
扁平、有口无肛门等。
蛔虫和钩虫属于线虫动物中的寄生动物。线虫动物
的主要特征是身体细长、体表有角质层、有口有肛门等。
常见的环节动物有蚯蚓、水蛭和沙蚕（图8-37）等。
环节动物的主要特征是身体由许多相似的体节构成等。
常见的软体动物有蜗牛、河蚌、贻贝、乌贼（图
8-38）等。软体动物的主要特征是身体柔软、大多具有
图8-36 猪肉绦虫示意图
贝壳等。
节肢动物在动物界中种类最多、数量最大、分布最广。节肢动物的主要特
征是身体由多个体节构成并且分部、体表有坚韧的外骨骼、足分节等。节肢动
物中最大的类群是昆虫，包括天牛（图 8-39）、蜜蜂、蜻蜓、螳螂等。除昆虫
图8-37 沙蚕示意图 图8-38 乌贼示意图 图8-39 天牛
50 第4单元 生物的多样性▲
外，常见的节肢动物还有虾、蟹、蜘蛛、蜈蚣等。
▲ 我国古代劳动人民防治蝗灾的智慧
我国古代劳动人民在与蝗灾的长期斗争中，总结出防治蝗灾的宝贵经验，体
现了我国古代劳动人民的智慧。
农业防治利用了蝗虫繁殖周期中产卵的时机，一般在秋冬季节，通过翻耕
农田，将土壤中的蝗虫卵暴露在空气中。在低温条件下，大部分蝗虫卵会被冻
死，从而有效控制来年蝗虫的数量。
人工防治主要是指人在田间仔细观察，一旦发现有蝗灾的苗头，就立即动
员大量的人力在田间捕捉蝗虫。
生物防治是受鸟类等动物捕食蝗虫的启发，利用人们可控制的家禽捕食蝗
虫。例如，明代的陈经纶所著的《治蝗笔记》一书中描述，驱赶饲养的鸭群到
田间捕食蝗虫，不仅可以有效控制蝗灾，而且鸭子捕食过程中产生的鸭粪能
够肥田。后来，这一方法在我国古代的许多地区得到了推广，呈现一幅“（蝗）
未解飞，鸭能食之，鸭群数百入稻畦中，蝝（蝗虫）顷刻尽”的田园景象。
▲ ▲ 鲫鱼
鲫鱼的身体呈纺锤形，可以分为头、躯干和尾三部分，躯干部和尾部覆盖
着鳞片，鳞片表面有黏液，可以减小游动时水的阻力。鲫鱼身体的背面呈深灰
色，腹面呈银白色，有利于捕食，且在水里不易被敌害发现。
鲫鱼的身体两侧各有一条侧线。侧线是一种特殊的感觉器官，与神经相连，
有感知水流的方向、速度和测定方位的作用，可以帮助鲫鱼避开障碍物。
鲫鱼的运动器官主要是鳍，有胸鳍和腹鳍各一对，背鳍、臀鳍和尾鳍各一
个。胸鳍和腹鳍能够保持身体的平衡，尾鳍能够控制身
体前进的方向。鲫鱼在水中游动时，靠尾部和躯干部的
左右摆动产生向前的动力，各种鳍起着协调作用。
鲫鱼的呼吸器官是鳃（图 8-40），它位于鳃盖下的
鳃腔内，一般呈鲜红色。每个鳃片由许多鳃丝组成。鳃
丝上分布着丰富的毛细血管，有利于进行气体交换。
图8-40 鲫鱼的鳃示意图
第8章 动物的主要类群 51本章学到了什么
一、概念构建
1. 完成下面的概念图。
主要类群
无脊椎动物 线虫动物、环节动物、节肢动物等
主要特征
终生生活在水中，用鳃呼吸
动物
主要特征
两栖类
主要类群 主要特征
脊椎动物 体表有鳞片或甲，用肺呼吸
主要特征
鸟类 身体被覆羽毛，前肢变成翼
主要特征
胎生、哺乳
二、能力提升
2. 某校生物学实验室里要增加一间生物标本模型陈列室，但各种标本模型
混在了一起，需要大家把它们归类并放到相应的展示架上。清单上列有中华鲟、
鲨鱼、鲸鱼、鲍鱼、章鱼、鳄鱼等动物的名称，其中哪些动物属于鱼类？判断
的依据是什么？
3. 燕鸻在我国是一种夏候鸟，主要在沿海地
区繁殖。燕鸻在繁殖期间，早晚飞行在河流湖
泊上空捕食昆虫，是蝗虫的天敌之一。燕鸻
的食量很大，如果一对燕鸻养育 3 ~ 4 只雏鸟，
那么这一窝燕鸻一个月内可消灭上万只蝗虫。
请据此回答问题。
▲ 燕鸻
52 第4单元 生物的多样性（1）燕鸻和蝗虫都具有迅速飞行的能力，请从结构的角度分析鸟类和昆虫
适应飞行生活的主要特征。
（2）蝙蝠也能飞行，但它不属于鸟类，请尝试分析原因。
（3）燕鸻在育雏阶段能捕食大量的蝗虫，人们利用鸟类捕食害虫的特性来
防治农业害虫的方法属于生物防治。你能找到身边关于生物防治的实例吗？
三、实践体验
4. 以小组为单位，调查土壤中的小动物种类。
（1）准备材料工具：放大镜、镊子、小铲子、白瓷盘、透明有盖的瓶子、
纸、笔等。
（2）每 4 ~ 5 人组成一个小组，从路边、草地、树林、花坛等场所中选择
一个地方，用小铲子掘取少量土壤放在白瓷盘内。弄散土壤，采集土壤里的小
动物，放入瓶内进行辨认。记录后，将小动物放回原地。在活动中要注意卫生
和安全，减少对土壤生态环境的破坏。
（3）参考下面的小动物分类示意图，在教师的指导下查阅资料，识别从土
壤中采集到的小动物。
身体细长，体表有角质层 线虫 线虫动物类
无足
身体由许多相似的环状体节构成 蚯蚓 环节动物类
有3对足 昆虫类
蠼螋 蝼蛄 蜣螂 蟋蟀 蚂蚁
有4对足 蜘蛛 蛛形类
有足
有7对足 鼠妇 甲壳类
有15对以上足 多足类
蜈蚣 马陆
第8章 动物的主要类群 53第 9 章
微生物
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、
真菌。微生物能降解自然环境中动植物的遗体和残枝败叶等，有些微生
物是使人和动植物患病的主要因素。通过本章的学习，你将了解病毒、
细菌、真菌等微生物的主要特征及其与人类的关系，以及它们对生态系
统的重要作用。
2 μm
学习要点 活动提示
★ 病毒、细菌和真菌的主要特征 ○ 观察病毒
★ 病毒、细菌和真菌与人类的关系 ○ 培养并观察细菌的菌落
○ 观察酵母菌
○ 观察青霉和匍枝根霉
○ 跨学科实践活动：制作泡菜，跟
踪检测亚硝酸盐的含量
54 第4单元 生物的多样性第 1 节 病毒与细菌
几个世纪以来，人类多次遭遇全球大流行疾病，如天花、鼠疫等，给人类
的健康和生命安全带来严重威胁。这些流行疾病大多是由病毒（virus）或细菌
（bacterium）引起的。病毒和细菌具有什么结构特点？它们与人类还存在着怎样
的关系？
病毒
病毒比其他微生物小得多，通常用纳米（nm，1 nm = 10-9 m）这个长度单
位来度量。绝大多数病毒必须用电子显微镜才能观察到。
○ 观察病毒
观察电子显微镜下几种病毒的形态及其结构示意图（图9-1），想一想病毒
具有怎样的结构特点。根据图中的比例尺，你能估算出这些病毒的实际大小吗？
▲
▲
烟草花叶病毒的结构示意图
电子显微镜下的烟草花叶病毒（图片经上色处理）
▲
▲
腺病毒的结构示意图
40 nm 40 nm
电子显微镜下的腺病毒
核酸（遗传物质）
蛋白质外壳
第9章 微生物 55▲ 流感病毒的结构示意图 ▲
▲
核酸（遗传物质）
蛋白质外壳
噬菌体的结构示意图
图9-1 电子显微镜下几种病毒的形态及其结构示意图
用尺量一下图 9-1 中流感病毒 40 nm 比例尺的长度（mm），再测量图中电
子显微镜下的流感病毒的直径（mm），然后参照以下比例关系计算流感病毒的
实际直径x。
图中比例尺长度（mm） 40 nm
=
图中流感病毒的直径（mm） 流感病毒的实际直径x
电子显微镜下的流感病毒（图片经上色处理） ▲
40 nm 40 nm
电子显微镜下的噬菌体（图片经上色处理）
56 第4单元 生物的多样性讨论
1. 根据对病毒结构的观察，你认为病毒有细胞结构吗？为什么？你还
知道哪些病毒？
2. 光学显微镜的最高分辨率是200 nm。根据计算结果，你能解释用光
学显微镜无法观察到流感病毒的原因吗？
病毒主要由蛋白质外壳和里面的核酸组成。病毒没有细胞结构，不能独立
生活，必须寄生在动物、植物、细菌等生物的活细胞里才能生存。
病毒所寄生的活细胞称为宿主细胞，病毒一旦离开宿主细胞，就不会再表
现出生命特征。根据宿主细胞的类型，病毒可以分为噬菌体（也称细菌病毒）、
植物病毒（如烟草花叶病毒等）和动物病毒（如禽流感病毒等）三类。
细菌
细菌在自然界中分布很广，土壤中、水中、空气中以及人、动物、植物的
体内和体表都有数不清的细菌。细菌的个体微小，直径一般一至数微米，需
要用高倍显微镜或电子显微镜才能观察到细菌的形态和结构。
细菌主要有三种基本形态：球形、杆形和螺旋形，分别称为球菌、杆菌和
螺旋菌（图9-2）。细菌是单细胞生物，有些细菌虽然相互连接成团或成链，但
是其中每个细菌都是独立生活的。
1 μm 1 μm 3 μm
▲ 球菌 ▲ 杆菌 ▲ 螺旋菌
图9-2 电子显微镜下细菌的三种基本形态（图片经上色处理）
第9章 微生物 57图9-3 细菌细胞的结构示意图
细菌的细胞内没有成形的细胞核，只有拟核（DNA集中的区域）。这样的生
物属于原核生物（prokaryote），是较原始的生物类型。有些细菌的细胞壁外有荚
膜，具有一定的保护作用。有些细菌长有鞭毛，借助鞭毛在水中运动。大多数
细菌只能利用现成的有机物生活，并把有机物分解为简单的无机物。
细菌进行分裂繁殖，一个细菌分裂成两个细菌。细菌繁殖的速度非常快，
在条件适宜时，通常20 ~ 30 min 就能繁殖一代。单个细菌在适宜的固体培养基
上生长到一定阶段，会形成具有一定形态结构的细胞群体，称为菌落（图9-4）。
不同细菌形成的菌落在形状、大小、色泽、透明度等方面各不相同。因此，菌
落的特征是鉴别细菌种类的一个重要依据（ ▲ ▲
不同种类的细菌形态不同，但它们的基本结构是相同的。观察图 9-3，认
识细菌的结构。想一想：细菌细胞与植物细胞、动物细胞相比较，在结构上有
什么异同？
细胞膜
鞭毛
细胞壁
细胞质
拟核
荚膜
p.73）。
58 第4单元 生物的多样性图9-4 几种细菌的菌落
70
超链接 与数学的联系 60
50
假设1个细菌每隔20 min就进行1次分裂，
40
产生2个子代细菌，其繁殖速率如图9-5所示。想
30
一想：2 h后，1个细菌通过分裂可以产生多少个细
20
菌？细菌会一直以这样的速率繁殖吗？为什么？
10
0 20 40 60 80 100 120
时间/min
个/数菌细
▲ 铜绿假单胞菌 ▲ 苏云金芽孢杆菌 ▲ 大肠杆菌
图9-5 细菌的繁殖速率示意图
不同环境的空气中都有细菌吗？哪些环境中多一些？哪些环境中少一些？
哪些环境中没有？我们可以通过培养并观察细菌的菌落进行探究。
○ 培养并观察细菌的菌落
▎方法
1. 全班同学分成若干个小组，每组以
实验材料和用具
4 ~ 5 人为宜。
装有牛肉汁固体培养基
2. 在标签纸上标出编号、日期、实验人
的培养皿（已经高温灭菌）、
员，然后将标签贴在装有牛肉汁固体培养基
透明胶带、标签纸等。
的培养皿（已经高温灭菌）的底部。
第9章 微生物 593. 在各自选定的不同环境中采集细菌。例如，在教室、操场、卫生间等
地方，打开培养皿，暴露在空气中 5 ~ 10 min，再盖上盖子。
4. 想一想应该将培养皿放在什么环境中培养，这些培养皿是否需要在同一
环境中培养，是否需要设置对照组。
5. 在教师的指导下统计细菌菌落的个数。
讨论
1. 根据全班各小组的实验结果，你认为细菌的分布情况是怎样的？
2. 根据你对细菌分布的观察，说一说细菌的生活需要具备哪些基本
条件。
病毒、细菌与人类的关系
一些病毒和细菌会给动物、植物和人类带来疾病与危害。例如，埃博拉病
毒、乙型肝炎病毒等病毒感染人体引起的疾病，具有较强的传染性；水稻矮缩
病毒会限制水稻的生长，从而降低水稻的产量（图 9-6）。鼠疫耶尔森菌、霍
乱弧菌等细菌引起的传染病，会对人类生命构成重大威胁；一些细菌会使食物
腐败，食用腐败的食物会导致中毒，严重时会危及生命（图9-7）。
1 μm
图9-6 水稻矮缩病毒会限制水稻的生长 图9-7 肉毒杆菌会产生肉毒毒素，误食会使神经
系统遭到破坏，严重者可导致死亡（图片经上色处理）
60 第4单元 生物的多样性然而，也有很多病毒和细菌对人类来说是无害的，其中一些还可以被人类
所用。例如，人们利用病毒感染引起的植物叶和花的变色，培育出植物的新品
种（图 9-8）；一些昆虫病毒可用于防治森林虫害；科学家利用病毒进入宿主
细胞的特性，将一些正常的或有治疗作用的基因通过病毒传递给有需要的细胞；
豆科植物的根部有根瘤菌，它们能固定空气中的氮气，为豆科植物提供含氮的
营养物质（ ▲ ▲ p.73）；人体肠道中有许多细菌，能合成人体所需的某些维生
素等物质；一些细菌在发酵工业食品加工（图 9-9）、环境污染治理以及医疗
保健、疫苗研制和生产等方面也起着重要作用。
1 μm
图9-8 一种病毒感染青木后导致其叶片出现黄色
斑点，形成花叶青木，用作观赏植物
▲ 酸奶
图9-9 用乳酸菌可以制作酸奶等食品
▲ 乳酸菌（图片
经上色处理）
第9章 微生物 61在自然界中，大多数细菌作为生态系统中的分解者，能够分解枯枝败叶
以及动物遗体和粪便中的有机物，获得生活必需的物质和能量。这些细菌能将
复杂的有机物分解成简单的无机物，供生产者利用，促进了自然界的物质循环
（图9-10）。
二氧化碳
水和无机盐 动植物遗体 水和无机盐
分解作用
细菌
图9-10 细菌参与自然界的物质循环示意图
62 第4单元 生物的多样性跨学科实践活动
○ 制作泡菜，跟踪检测亚硝酸盐的含量
泡菜（图9-11）是利用植物体表天然
乳酸菌发酵而制成的食品。通常所说的发
酵，是指微生物对有机物的分解过程。在
供氧不足的条件下，乳酸菌发酵能将蔬菜
里的糖类分解成乳酸等物质，促进人体对
食物的消化和吸收。
在制作泡菜的过程中会产生亚硝酸
盐，亚硝酸盐的含量过高会危害人体健康。
我国食品安全国家标准规定，亚硝酸盐的
残留量在酱菜中不得超过 20 mg/kg。我们
可以用比色法跟踪检测泡菜制作过程中产
生的亚硝酸盐含量的变化情况，避开泡菜
图9-11 泡菜
中亚硝酸盐含量的高峰期，确保泡菜的
食用安全。
▎活动目标
1. 制作泡菜，尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量。
2. 认同食品安全对人体健康的重要性，以及良好的饮食习惯对人体健康
有积极的影响。
▎材料用具
新鲜蔬菜（如萝卜、大白菜等）、辣椒、大蒜、白酒、饮用水、白糖、
食盐、密封性好的器皿或泡菜坛、比色卡等。
第9章 微生物 63▎活动步骤
（一）制订方案
1. 以小组为单位，查阅资料，了解乳酸菌的分布、所需的环境条件、营
养来源和产物等相关知识，以及我国悠久的泡菜制作发展史。
2. 小组讨论，按照传统发酵技术的操作规范和程序，确定制作泡菜的方
案，包括选用的蔬菜、腌制蔬菜的器具、记录测试数据的表格设计等。
（二）制作泡菜
各小组按照制订的方案准备相应材料，然后完成泡菜的制作。蔬菜和配
料可依据小组成员的喜好进行选择。操作时要注意以下事项。
1. 做好卫生安全工作。准备好的材料用具必须保证干净、无油，避免污
染食品。
2．泡菜装坛后一定要密封，放在阴凉处保存。
提示：在准备材料和制作泡菜的过程中，若有涉及安全隐患的步骤，需
在教师或家长的指导下进行，防止出现安全事故！
（三）跟踪检测泡菜中亚硝酸盐含量的变化
1. 准备好亚硝酸盐速测试纸。试纸中的试剂可以与亚硝酸盐发生反应，
生成红色产物，颜色越深表示亚硝酸盐的含量越高。
2. 在腌制泡菜后的 2 周内，连续跟踪检测泡菜中亚硝酸盐的含量。测试
的方法如下：从泡菜坛中称取10 g 样品，用研钵碾出汁液；将速测试纸放入
样品液中，1 ~ 2 s 后取出。
提示：检测取样时速度要快，不能对食品造成污染。
3. 将样品显色的结果与比色卡对比，判断样品中亚硝酸盐的含量（图
9-12），并记录实验数据。
4. 根据记录的实验数据，分析亚硝酸盐含量与制作泡菜的原料、腌制方
式、腌制时间等因素的关系，找出泡菜最适合的食用时间。
64 第4单元 生物的多样性图9-12 不同时间的样品显色及其与比色卡的对比
（四）展示交流与评价
1. 各小组展示制作的泡菜产品，运用图片、视频等方式展示泡菜制作的
过程；交流在泡菜制作过程中遇到的问题和解决的措施，以及测得的亚硝酸
盐含量的变化规律。通过比较各小组的数据，分析影响亚硝酸盐含量变化的
因素，总结降低泡菜中亚硝酸盐含量的方法，讨论亚硝酸盐对人体健康的危
害和如何科学、健康地食用泡菜。
2. 从泡菜的酸度、咸度和亚硝酸盐含量等方面对制作的泡菜进行自评或
互评，提出合理的修改建议。各小组在评价的基础上，讨论并改进泡菜的制
作方案，形成实践活动报告。
▎扩展研究
联系生活实际，改进制作泡菜的容器，使之更加方便、卫生。我国地域
辽阔，在不同地区，泡菜制作的方法和口味各具特色。调查市场上不同泡菜
在制作方法、口味等方面的区别，尝试制作不同风味的泡菜。
第9章 微生物 65第 2 节 真 菌
在日常生活中，我们经常发现水
果腐烂了会散发出酒味，衣服放在潮
湿的地方会长霉，雨后的草丛中或潮
湿腐烂的木材上会长出各种蘑菇（图
9-13），这些现象都与真菌（fungus）
有关。常见的真菌有酵母菌、霉菌等。
酵母菌在自然界中分布很广，它
是人类生产实践中运用较早的一类微
生物。人们在日常生活中制作面包、
馒头以及酿酒等，通常都离不开酵母
菌（
细胞壁
细胞核
细胞膜
细胞质
液泡
图9-14 酵母菌的结构示意图
▲ ▲
酵母菌
图9-13 生长在树上的蘑菇
p.74）。我国劳动人民利用酵
实验材料和用具
母菌酿酒有着悠久的历史。
酵母菌培养液、滴管、载玻片、
酵母菌有哪些结构？我们可以用
盖玻片、显微镜等。
显微镜来观察酵母菌。
○ 观察酵母菌
▎方法
1. 用滴管吸一滴酵母菌培养液，
滴在载玻片上，盖上盖玻片，制成临
时装片。
2. 将临时装片放在显微镜下进行
观察。在普通光学显微镜下一般看
不清酵母菌的内部结构，可以对照图
9-14 来认识酵母菌的结构。
66 第4单元 生物的多样性讨论
1. 通过观察，你认为酵母菌是单细胞生物还是多细胞生物？
2. 与细菌和动植物的细胞相比，酵母菌的细胞在结构上有什么特点？
酵母菌是单细胞真菌，细胞呈椭球形，具有细胞壁、细胞膜、细胞质、细
胞核和液泡等结构。酵母菌没有叶绿体，不能制造有机物，只能利用现成的有
机物生活。在适宜环境中，酵母菌主要通过出芽的方式繁殖后代（图9-15）。
图9-15 酵母菌的出芽生殖示意图
霉菌
霉菌在自然界中分布广泛，数量惊人。霉菌的种类很多，常见的有青霉
（图9-16）和匍枝根霉（图 9-17）等。
○ 观察青霉和匍枝根霉
▎方法
1. 取一个橘子和一个馒头，都洒上一些
实验材料和用具
清水，分别放进两只塑料袋里，然后放在阴
橘子、馒头、清水、塑
湿温暖的地方。
料袋、放大镜、解剖针、载
2. 几天后，打开塑料袋，轻轻取出发霉
玻片、盖玻片、显微镜等。
长毛的橘子和馒头，用放大镜观察橘子和馒
头上绒毛状的菌丝。
第9章 微生物 673. 用解剖针分别挑取几根菌丝，放在滴有清水的载玻片上，盖上盖玻片，
制成临时装片，然后放在显微镜下，进一步观察菌丝的结构和颜色，以及菌丝
顶端孢子的颜色和着生状态。
孢子
气生菌丝
营养菌丝
发霉的橘子 青霉的结构示意图
图9-16 青霉
孢子囊
（内含孢子）
气生菌丝
营养菌丝
发霉的馒头 匍枝根霉的结构示意图
图9-17 匍枝根霉
讨论
1. 通过培养青霉和匍枝根霉，说一说霉菌生长需要的环境条件。
2. 青霉和匍枝根霉在形态和结构上有什么相同点和不同点？它们依靠
什么进行繁殖？
68 第4单元 生物的多样性青霉的菌丝内有横隔，营养菌丝能伸入营养物质中吸收有机物，气生菌丝
的顶端分枝，呈扫帚状，上面长有成串的孢子。孢子成熟时呈青绿色，散落在
适宜环境中可以萌发形成新个体。
匍枝根霉的菌丝内无横隔，依靠伸入营养物质里的营养菌丝吸收有机物，
气生菌丝的顶端膨大，呈球状，里面生有孢子。孢子成熟时呈黑色，散落在适
宜的环境中可以萌发形成新个体。
食用菌
食用菌是指可供人类食用的真菌，个体较大，结构比较复杂。香菇（图
9-18）是一种常见的食用菌，通常生长在栗、栎等的树干上。香菇是由菌丝集
合而成的，它的一部分菌丝伸入树干里吸收现成的有机物；生长到一定阶段，
另一部分菌丝紧密结合成树干上的菌柄和菌盖。菌盖内有许多片状的菌褶，成
熟时里面生有许多孢子。
菌盖
菌褶
菌柄
图9-18 香菇
有些大型真菌有毒，如豹斑毒伞（图 9-19）等，
从外形、气味等方面不易识别，误食后会引起中毒，
严重时可以致人死亡。因此，采集的野生真菌不可
随意食用。
图9-19 豹斑毒伞示意图
第9章 微生物 69通过对酵母菌、霉菌以及食用菌相关知识的学习，我们可以发现，真菌的
菌体没有根、茎、叶的分化，大多数种类是多细胞个体；细胞里有成形的细胞
核；不含叶绿体，只能利用现成的有机物生活，可以用孢子繁殖后代。真菌和
动植物的细胞里都有成形的细胞核，属于真核生物（eukaryote）。
真菌与人类的关系
真菌与人类的关系密切，在
食品加工、发酵工业和制药等领
域具有重要作用。
酿酒以及馒头、面包等食品
的制作需要酵母菌，腐乳、酱油
▲ 酱油 ▲ 腐乳
的酿造过程需要霉菌（图9-20），
猴头菇、木耳、羊肚菌、平菇等
是人们喜食的真菌（图9-21）。
真菌能产生多种酶，如淀粉
酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶、
▲ 面包 ▲ 馒头
纤维素酶等，在发酵工业方面有
着广泛应用。 图9-20 利用真菌制作的食品
▲ 木耳
▲ 平菇
▲ 猴头菇
▲ 羊肚菌
图9-21 几种常见的食用菌
70 第4单元 生物的多样性有些真菌可作为我国传统的中药材，
如灵芝（图 9-22）、银耳等。真菌还可
用于生产多种抗生素，例如，从一些青
霉的培养液中可以提取青霉素。青霉素
是一种重要的抗生素，可用于治疗由一
些细菌感染而导致的疾病。
真菌中也有一些种类对人类有害。一
些真菌会使人患病（图9-23），例如，一
些黄曲霉菌会使玉米、花生、大米等食物
发生霉变，其产生的黄曲霉素有较强的
图9-22 灵芝（中药材）
致癌作用；常见的灰指甲大多是由真菌
引起的。一些真菌会使农业减产，例如，小麦的赤霉病是由真菌感染导致的。
▲ 霉变的食品中有黄曲霉素，误食有致癌风险 ▲ 被真菌感染的指甲
图9-23 一些真菌会使人患病
与大多数细菌一样，真菌也是生态系统中的分解者。在自然界，真菌能将
动植物的遗体分解成无机物，供生产者利用。所以真菌在生态系统的物质循环
中起着十分重要的作用。
通过认识病毒、细菌和真菌等微生物，我们发现虽然有些微生物能引起人
和其他动植物患病，但多数微生物对人类是有益的，它们是生物圈中不可或缺
的重要组成部分。
第9章 微生物 71STSE 科学·技术·社会·环境
青霉素的发现、提取和应用
1928 年，英国微生物学家亚历山大·弗莱明（Alexander Fleming，
1881—1955）在培养葡萄球菌的培养皿上偶然发现一种青绿色的霉菌
（青霉），而且在青霉周围的葡萄球菌无法生长，形成一个无菌圈。他
认为这是由青霉分泌的一种能够杀死葡萄球菌或阻止葡萄球菌生长的
物质所致的，他把这种物质称为青霉素。在当时的技术条件下，提取
青霉素是一个重大的难题。但弗莱明并没有失去信心，他坚信青霉素
具有拯救生命的价值。
20 世纪 30—40 年代，英国病理学家霍华德·沃尔特·佛洛理
（Howard Walter Florey，1898—1968）和德国生物化学家厄恩斯特·鲍
里斯·钱恩（Ernst Boris Chain，1906—1979）通过大量实验证明青霉
素可以治疗由一些细菌感染而导致的疾病，并利用冷冻干燥法从青霉
培养液中提取到青霉素晶体。在这之后，医生第一次用青霉素救治一
位患败血症的危重患者，使当时无法治疗的败血症患者恢复了健康。
受限于当时青霉素的提取技术，青霉素的价格昂贵。为解决这一难题，
很多科学家对青霉素的制造过程进行研究和改进，最终实现了青霉素
的工业化生产。
青霉素的发现、提取和应用，挽救了成千上万人的生命，使人类
与疾病的斗争进入一个全新的时代。
▲ 青霉（人工染色） 100 μm
72 第4单元 生物的多样性信息库
▲ ▲ 培养基和菌落
培养基是一种人工配制的养料，用于培养微生物，使之生长和繁殖。培养
基中一般含有糖类、含氮物质、无机盐、维生素和水等物质。培养基可以根据
其形态分为液体培养基、固体培养基和半固体培养基三类。不同的微生物需要
不同的培养条件和营养需求，因此选择合适的培养基对实验的成功很重要。
菌落一般是单个菌体或孢子在固体培养基上生长繁殖后形成的肉眼可见的
细胞群体。菌落的形态、颜色、大小等特征可以反映出微生物的种类和性质。
菌落的不同形态和特征可以帮助人们进行微生物鉴定和分类，从而更好地了解
和利用微生物。
▲ ▲ 根瘤菌
根瘤菌是一类能够与植物根部形成共生关系的细菌。根瘤菌通过植物的根
毛或其他部位侵入植物体内，刺激根部皮层细胞分裂，使根的局部膨大形成瘤
状凸起，称为根瘤（图 9-24）。在根瘤中，根瘤菌能将氮气转化为氨，为植物
提供氮素营养，提高土壤的肥力和植物的产量。同时，根瘤菌还可以用于土壤
修复，促进土壤健康和生态系统的恢复。
图9-24 根瘤
第9章 微生物 73▲ ▲ 酵母菌在制作食品中的作用
酵母菌在氧气充足和供氧不足的条件下都能够生活。在氧气充足的条件下，
酵母菌能够将葡萄糖分解为二氧化碳和水；在供氧不足的条件下，酵母菌能够
将葡萄糖分解为二氧化碳和酒精。制作馒头和面包时，需要在面粉里加一些酵
母菌，其原理就是酵母菌能将葡萄糖分解产生二氧化碳，而二氧化碳遇热膨胀，
制成的馒头和面包就会暄软。
本章学到了什么
一、概念构建
1. 完成下面的概念图。
主要特征
病毒 无细胞结构
主要包括 主要特征
微生物 有细胞结构，无成形的细胞核
主要特征
真菌
二、能力提升
2. 病毒在自然界中分布广泛，与人类关系密切。病毒的发现经历了曲折的
过程。
（1）1886 年，德国科学家爱德华·麦尔（Eduard Mayer，1843—1942）发
现一些烟草叶上出现黄绿相间的斑点，将其命名为烟草花叶病。他提取患病烟
草叶片汁液，注射到健康烟草的叶脉中，结果健康烟草也出现了病斑，因此他
认为 中含有导致健康烟草患病的“感染源”。
（2）1892 年，俄国科学家德米特里·伊万诺夫斯基（Dmitri Ivanovsky，
1864—1920）进行了实验，过程如下：
74 第4单元 生物的多样性提取患病烟草叶 用可以阻隔细菌的过 将过滤液注射到健康
片汁液 滤器过滤 烟草的叶脉中
他的假设是导致烟草患病的“感染源”是细菌。如果出现烟草 （选
填“患病”或“不患病”）的现象，那么初步证明他的假设是正确的。遗憾的
是实验结果与假设不一致，因此他认为“感染源”是一种比细菌小的物质。
（3）19世纪90年代，荷兰科学家马蒂纳斯·贝叶林克（Martinus Beijerinck，
1851—1931）继续研究，开展了如下实验：
提取患病烟草叶 接种在培养细菌的 实验结果：没有细菌菌
片汁液 培养基上 落生长
之后，贝叶林克将患病烟草叶片汁液多倍稀释，并注射到健康烟草的叶脉
中，令人吃惊的是烟草的病斑症状并没有减弱，反而发病更迅速、更严重。他
认为该“感染源”可以在植物体的活细胞内进行 ，从而恢复其
感染能力。他将这种“有感染性的活的物质”称为病毒。
（4）1939 年，人们在电子显微镜下观察到烟草花叶病毒，它与细菌在结构
上的本质区别是 ，主要由蛋白质外壳和里面的核酸组成。
后来，人们对病毒的研究逐步深入，病毒学成为一门独立的分支学科。
（5）你对病毒的发现历程有什么认识？如何探究才能获得科学的结论？
3. 酵母菌和细菌都属于单细胞生物，它们之间有什么相同和不同之处？下
图是酵母菌和细菌的结构示意图，请据图回答问题。
①
⑤
④ ②
③
（1）图中①～⑤分别表示什么结构？细菌和酵母菌具有哪些共同的结构？
两者在结构上的主要区别是什么？
第9章 微生物 75（2）与绿色开花植物的细胞相比，酵母菌和大多数细菌的细胞中不含叶绿
体，请推测它们获得营养物质的方式与绿色开花植物有什么不同。从生态系统
组成成分的角度分析：酵母菌和细菌在生态系统中属于什么成分？
（3）请举例说明酵母菌和细菌在工业上的应用。
4. 人手因经常接触各种物品而容易沾上大量的细菌和真菌，洗手能否减少
手上细菌和真菌的数量？针对以上问题，某生物学研究小组的同学们开展探究
活动并撰写探究报告。下表所示的是探究报告中的一部分，请据表回答问题。
实验步骤
培养皿 实验结果
步骤一 步骤二 步骤三
用无菌棉棒在洗手前的手心上
A 将三个培养皿放 出现许多菌落
取样，然后轻轻涂抹在培养基上
将三个相同的装有 在同一个培养箱中
固体培养基的培养皿 用无菌棉棒在洗手后的手心上 培养一段时间，每
B 出现个别菌落
进行高温处理 取样，然后轻轻涂抹在培养基上 天观察一次，做好
记录
C 不进行处理 没有菌落
（1）若将培养皿A和培养皿C进行对照，则探究的问题可能是什么？
（2）步骤一中，将培养皿进行高温处理的目的是什么？
（3）如果要使这个实验更严谨，那么应该如何改进实验设计？
（4）分析实验结果，可以得出什么结论？这对我们的生活有什么启示？
三、实践体验
5. 种植蘑菇等食用菌是发展现代农村经济的有
效措施之一。利用课外时间，参观蘑菇等食用菌种
植场或自己动手种植蘑菇。
（1）以小组为单位进行活动，小组成员分工明确。
（2）查阅蘑菇等食用菌种植的相关资料，并根
据小组内同学的兴趣和爱好，确定参观的程序和重
点内容。对需要重点参观的部分，要预先准备好提
▲ 蘑菇种植场
问和咨询的内容。
（3）参观食用菌种植场或自己动手种植蘑菇时需要重点关注以下内容：培
养料的配制、装料和接种的方法、种植房温度和湿度的控制与管理等。
76 第4单元 生物的多样性第 10 章
保护生物多样性
“万物各得其和以生，各得其养以成。”地球上的生物千姿百态，它
们的遗传信息变化无穷，它们所处的生态系统丰富多彩，这些共同构成
了生物多样性。生物多样性是维持生物圈稳定的重要因素。通过本章的
学习，你将了解生物多样性以及我国拥有的丰富的动植物资源，能认同
保护生物多样性是每个人应有的责任。
学习要点 活动提示
★ 我国丰富的动植物资源 ○ 分析生物多样性减少的原因
★ 生物多样性面临的危机 ○ 调查当地具有重要经济价值的生
★ 生物多样性保护的主要措施 物资源
第10章 保护生物多样性 77第 1 节 认识生物多样性
我国科学家袁隆平长期致力于杂交水稻的研究。1970 年，他和助手在海南
岛发现了一株野生的适合用于杂交的水稻——“野败”，为培育杂交水稻打开
了突破口。“野败”是水稻育种重要的基因资源，这个实例充分体现了每一物
种基因资源的独特价值，从而表明遗传多样性的重要性。生物多样性（biological
diversity）包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。生物多样性是地
球生命经过几十亿年发展进化的结果，对于人类的生存和发展具有十分重要的
作用。
我国丰富的动植物资源
我国幅员辽阔，海陆兼备，地貌和气候复杂多样，孕育了丰富的物种和多
种多样的生态系统，物种数量位居世界前列。我国的动植物资源丰富，拥有很
多珍稀动植物，如银杉、珙桐等珍稀植物和藏羚羊、朱鹮、东北虎、大熊猫、
褐马鸡、江豚等珍稀动物（图 10-1）。我国是裸子植物的起源地之一，也是裸
子植物种类最多的国家，素有“裸子植物故乡”的美称。我国还是世界上野生
动物种类最多的国家之一。
▲ 珙桐，也称鸽子树，绽开的花苞像飞翔的白鸽，
是植物界的“活化石”
▲ 银杉，亿万年前就已在地球上生存的裸子植物，
有“植物中的大熊猫”的美称
78 第4单元 生物的多样性▲ 藏羚羊，主要生活在我国青藏高原，
被称为“可可西里的骄傲”，背部呈浅
红棕色，腹部呈白色
图10-1 我国的几种珍稀动植物
▲ 东北虎，也称西伯
利亚虎，是现存体型最
大的猫科动物，有“丛
林之王”的美称
▲ 大熊猫，已在地球上生存
了至少800万年，目前仅分
布在我国四川西部和北部、
甘肃南部和陕西西南部
▲ 朱鹮，主要生活在水
田、沼泽及山区溪流附近，
平时栖于高大乔木上，觅
食时方飞下来
▲ 褐马鸡，身体羽毛深褐色，白色耳羽长而硬，像
一对角，外侧尾羽覆盖在尾部像马尾，故而得名
▲ 江豚，没有背鳍，头短，眼小，
额部微凸此外，我国的栽培植物、家养动物及其野生亲缘种的种质资源（
生物多样性面临的危机
在过去的 100 多年里，人类的活动使得物种灭绝的速度比自然灭绝的速度
大大增加，越来越多的物种成为濒危物种，全球面临生物多样性减少和生态系
统退化的严峻挑战。阅读下面的资料，分析并讨论相关问题。
○ 分析生物多样性减少的原因
资料1 赤潮、水华现象威胁水生生物生存
“太湖美，美就美在太湖水……”这首歌
曲唱出了太湖的灵秀优美。但美丽的太湖曾经
由于一些浮游生物的大面积暴发而发生水华
（图10-2）。如果这种现象发生在海域，则称为
赤潮。水华和赤潮都主要是由水域的严重污染，
水中氮、磷等营养物质过多，使得一些浮游生
物过度繁殖而导致的。这些浮游生物大量繁殖，
不仅会造成水中缺氧，有的还会产生有毒物质，
导致鱼、虾、贝类等水生生物大量死亡，对生
物多样性造成严重破坏。太湖水华事件发生后，各级政府投入了大量的人力和
物力进行综合整治，通过源头治理、精准治理、长效治理等多种措施，太湖水
质得到了明显改善（图10-3）。
图10-3 水质改善后的太湖
▲ ▲ p.88）
也非常丰富。总之，我国的生物多样性在世界上占有十分重要的地位。
图10-2 水华资料2 入侵物种成为“生态杀手”
外来物种入侵是指一种生物由于人为或自
然原因，由原产地迁移到其他地区并逐渐繁殖
扩散，威胁当地生物多样性的生态现象。以加拿
大一枝黄花（图 10-4）为例，其原产于北美洲，
作为观赏植物被引入我国，因生存竞争能力强，
与其他植物抢夺水分、营养和生长空间，同时释
放抑制其他植物生长的物质，严重影响当地生物
多样性。我国采取了人工拔除、机械割除等方法
图10-4 加拿大一枝黄花
治理加拿大一枝黄花，初步取得成效。
目前，我国还发现了多种外来入侵物种，如水葫芦（图10-5）、福寿螺（图
10-6）等，对我国生物多样性、农林业生产等方面造成严重影响。
图10-5 水葫芦 图10-6 福寿螺
讨论
1. 太湖水华的暴发，除气温升高、降水不足等自然因素外，还有哪
些人为因素？我们应当如何避免其发生？
2. 近年来，我国进一步加强了对外来入侵物种的防控治理。查阅资料，
说一说我国主要采取了哪些措施来加强对外来入侵物种的防控。
外来物种入侵、森林过量砍伐、草原过度放牧、围湖造田、环境污染等都
是生物多样性减少的原因。生物多样性的减少使生态系统遭受严重破坏，最终
会影响人类自身的生存。所以，保护生物多样性有利于全球环境的保护和生物
资源的持续利用，对人类的生存和发展具有极为重要的意义。
第10章 保护生物多样性 81第 2 节 保护生物多样性我们在行动
“山积而高，泽积而长。”加强生物多样性保护需要持续努力。2021 年 10
月，国务院新闻办公室发布《中国的生物多样性保护》白皮书，昭示我国一贯
高度重视保护生物多样性，并且取得了显著成效（ ▲ ▲ p.88），为共建地球生
命共同体、推动人类可持续发展贡献了中国智慧和力量。
生物多样性保护的主要措施
为了遏制生物多样性减少的趋势，我国采取了一系列措施，包括就地保护，
迁地保护，用人工养殖、栽培和人工繁殖的方法抢救珍稀物种，加强生物安全
管理等。
就地保护是把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行
保护和管理，这是保护生物多样性的有效措施之一。近年来，我国积极推动建
立以国家公园为主体、自然保护区为基础、各类自然公园为补充的自然保护地
体系，就地保护自然生态系统和珍稀野生动植物，为改善生态环境质量和维护
国家生态安全奠定基础（图10-7 和图 10-8）。
图10-7 三江源国家公园鄂陵湖图10-8 江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区——主要保护丹顶鹤及其栖息的湿地
国家公园是指由国家批准设立并主导管理，以保护具有国家代表性的自然
生态系统为主要目的，实现自然资源科学保护和合理利用的特定陆域或海域。
国家公园的保护范围大，生态过程完整，具有全球价值、国家象征，国民认同
度高。截至 2021 年，我国已经设立了三江源、大熊猫、东北虎豹、海南热带
雨林、武夷山等第一批国家公园，涵盖我国陆域近 30% 的国家重点保护野生
动植物种类。建设国家公园，标志着我国生态文明领域一项重大制度落地生根，
也是我国积极推动全球生物多样性保护的重要举措之一。有些生物的种群数量极少、难以找到配偶，或原本适宜的生存环境被破坏
甚至不复存在，人们将其移入动物园、植物园、水族馆、海洋馆等场所进行迁
地保护（图 10-9）。迁地保护是对就地保护的补充，为濒临灭绝的生物提供了
更多的生存机会。
动物园里饲养的珍稀动物小熊猫
植物园里培育的珍稀植物兜兰
水族馆里饲养的珍稀动物中华鲟
图10-9 迁地保护的几种动植物
84 第4单元 生物的多样性我国从 20 世纪 50—60 年
代开始人工饲养麝、貉、水貂、
东北虎、大熊猫等珍稀动物，
种植水杉等珍稀植物。我国还
在人工繁育大熊猫、扬子鳄、
东北虎、中华鲟等珍稀动物方
面取得重大突破（图 10-10 和
图10-11）。
近年来，生物安全也面临一些比较突出的问题，例如，生物技术研究、开
发与应用的安全性，外来物种入侵，人类遗传资源与生物资源安全管理，防范
生物恐怖袭击与防御生物武器威胁（ ▲ ▲
图10-10 人工培育大熊猫
图10-11 人工养殖扬子鳄
p.89）等。生物安全管理已成为全球
保护生物多样性的重大课题之一。
第10章 保护生物多样性 85依法保护生物多样性
为保护生物多样性，包括我国在内的许多国家签署了《生物多样性公约》
等国际公约，我国还发布了《中国生物多样性保护战略与行动计划（2023—
2030 年）》，颁布了《中华人民共和国森林法》和《中华人民共和国野生动物保
护法》等多部法律法规，推动了我国生物多样性保护工作的开展。为加强对野
生动植物资源的保护，我国发布了《国家重点保护野生动物名录》和《国家重
点保护野生植物名录》等文件。我国还实施了《中华人民共和国生物安全法》，
防范和应对生物安全风险，保障人民生命健康，保护生物资源和生态环境，促
进生物技术健康发展。
保护生物多样性需要大家共同努力，自觉遵守相关法律法规，共同巩固和
拓展保护生物多样性的成果。我国具有丰富的生物资源，善加利用可对国家经
济建设和科学技术发展发挥重大作用，特别是对科研价值的挖掘可以产生巨大
的经济效益。想一想：在你生活的周围有哪些具有重要经济价值的生物资源？
当地政府是如何依法进行开发利用的？
○ 调查当地具有重要经济价值的生物资源
▎方法
1. 以小组为单位，选择当地某一种具有重要经济价值的生物资源作为调查
对象。
2. 小组成员分工合作，开展调查，收集相关信息。调查内容可包括该生物
资源的经济价值、开发利用的现状，以及该生物资源的开发是否对其他生物资
源或自然环境造成影响等。调查完成后，小组成员汇总收集到的信息并进一步
归类整理。
提示：可以采取多种方法收集信息，如搜索当地网站和报刊、访谈家长或
相关专家、查阅地方志等文献资料等。
3. 撰写调查报告，并提出利用该生物资源有利于保护当地生物多样性的合
理建议。
4. 向全班同学介绍小组的调查结果。
86 第4单元 生物的多样性讨论
1. 在保护生物多样性方面，中学生不仅是学习者，也应该是宣传员、
监督员，更应该是践行者。中学生能做哪些事情？请举例说明。
2. 你们小组调查了哪些具有重要经济价值的生物资源？从保护家乡生
物多样性的角度，谈一谈如何合理利用这些生物资源。
保护生物多样性是每个人应有的责任。我们可以作为志愿者，踊跃参与
各种保护生物多样性的公益活动，宣传相关知识和理念。人人为保护生物多
样性出份力，共建地球生命共同体。
STSE 科学·技术·社会·环境
十年禁渔 保护长江
长江是我国第一大河，也是世界上水生生物多样性非常丰富的河
流之一。多年来，受过度捕捞、水域污染、挖沙采石、滩涂围垦等影
响，长江水生生物的生存环境日趋恶化，生物多样性指数持续下降，
珍稀特有物种资源衰退，白 豚、白鲟等物种已多年未见，中华鲟等
物种濒危。
为了保护水生生物资源，恢复以生物多样性为指标的长江生态系
统，我国根据长江流域水生生物保护区、长江干流和重要支流、大型
通江湖泊、其他重点水域四种情况，分类分阶段推进禁捕工作。其中，
长江流域水生生物保护区自 2020 年 1 月 1 日 0 时起全面禁止生产性捕
捞；长江干流和重要支流除水生生物保护区外的天然水域自 2021 年 1
月 1 日 0 时起实行暂定为期十年的禁捕，在此期间禁止天然渔业资源
的生产性捕捞。长江禁渔实施以来，信息化的渔政监管体系应运而生。
依托物联网、人工智能、大数据等技术，渔政部门有了全天候、全方
位的“千里眼”，有效遏制了非法捕捞。
长江十年禁渔，让长江的水生生物可以休养生息，这是对长江生
态系统保护具有历史意义的重要举措。图10-12 江苏大丰麋鹿国家级
自然保护区的麋鹿
▲ ▲ 种质资源
种质资源也称遗传资源。种质是指生物体的亲代传给子代的遗传物质，具
有种质并能繁殖的生物体都可以归入种质资源的范畴。种质资源库是用来保存
种质资源的低温保存设施。1986 年建成的国家作物种质资源库，简称“国家种
质库”，是全国作物种质资源长期保存和研究中心，保存对象是农作物及其野
生近缘种的种质资源，主要以种子作为种质的载体。国家种质库在接纳种子后，
需对种子进行清选、生活力检测、干燥脱水等入库保存前处理，然后密封包装
并存入冷库。作物种质资源是在不同生态条件下经过长期自然演变形成的，蕴
藏着各种潜在可利用的遗传物质，是国家的宝贵财富，也是人类繁衍生存的基
础。截至 2022 年的年底，国家种质库以及全国各地种质圃长期保存的作物种
质资源超过54 万份。
▲ ▲
信息库
我国生物多样性的有效保护
《中国的生物多样性保护》白皮书指出，截至 2021 年 10 月，我国 90% 的
陆地生态系统类型和 71% 的国家重点保护野生动植物物种得到有效保护，野
生动物栖息地空间不断拓展，种群数量不断增加。例如，大熊猫野外种群数量
超过 1 800 只，人工繁育大熊猫数量不断增长，实现野外放归并成功融入野生
种群；曾经在野外消失的麋鹿，分别在北京南海子、湖北石首、江苏大丰形成
了三大保护种群（图 10-12），总数已突破 8 000 只；朱鹮由发现之初的 7 只增长至目前野外种群和人工繁育种群总数超过 5 000 只。此外，我国还针对德保
苏铁、华盖木、百山祖冷杉等极小种群野生植物开展抢救性保护，100 多种我
国特有的珍稀濒危野生植物实现野外回归。
本章学到了什么
一、概念构建
1. 完成下面的概念图。
主要 生物 主要保护
外来物种入侵等 就地保护、迁地保护等
威胁 多样性 措施
包括
生
遗 态
传 系
多 统
样 多
性 样
性
▲ ▲ 生物武器对人类的危害
生物武器是指利用生物战剂大规模伤害人和其他生物的武器，具有传染性
强、杀伤力大、持续时间久等特点，对人体健康和生物多样性构成重大威胁。
生物战剂常见的有细菌、病毒、真菌、生物毒素等类型。1971 年，《禁止生物
武器公约》在联合国大会通过，我国于 1984 年加入该公约。如今，在生物恐
怖威胁不断上升等情况下，《禁止生物武器公约》仍具有重要的现实意义。
第10章 保护生物多样性 89二、能力提升
2.“ 异宠”也称另类宠物，一般指常见宠物之外的被人们当作宠物饲养、
观赏和经济利用的动物。购买或饲养“异宠”须谨慎，可能存在违法风险。
（1）一些“异宠”在我国没有自然分布，属于外来入侵物种。《中华人
民共和国生物安全法》规定：“未经批准，擅自引进外来物种的，由县级以
上人民政府有关部门根据职责分工，没收引进的外来物种，并处五万元以上
二十五万元以下的罚款。”请从生物学的角度分析，这样规定的目的主要是什
么？跨境寄递“异宠”可能会对我国的生态环境造成什么影响？
（2）如果交易的“异宠”属于珍贵、濒危野生动物，可能会涉及违法犯罪
行为。谈一谈：为什么不能交易珍贵、濒危野生动物？在保护珍贵、濒危野生
动物方面，我们可以做些什么？
3. 近年来，我国致力于保护生物多样性，取得了举世瞩目的成效。例如，
大熊猫、朱鹮等珍稀动物的野外种群数量不断增加。
（1）我国采取了保护和恢复大熊猫栖息地、建设生态廊道、推动大熊猫野
化放归、建立人工繁育体系等措施，大熊猫的保护工作卓有成效。选取一种你
感兴趣的珍稀动物，从生物多样性保护和可持续发展的角度，提出可实施的保
护措施和建议。
（2）由于环境污染、栖息地被破坏等情况，朱鹮曾经濒临“野外灭绝”。
在陕西省洋县发现野生朱鹮后，我国采取了在朱鹮保护区及周边区域禁止捕猎
和开荒、禁止使用农药和化肥等措施。因为在保护区内禁止使用农药和化肥，
洋县发展起绿色农业，成为第二批国家农业绿色发展先行区。结合上述情况，
你如何理解生物多样性保护和当地经济发展之间的关系？
三、实践体验
4. 每年的 3 月 3 日是世界野生动植物日。你知道今年的主题是什么吗？我
国有哪些珍稀动植物？我们如何保护珍稀动植物？以小组为单位，共同参与
“制作我国珍稀动植物展板”的活动。请你和小组成员先确定展板的具体主题，
如我国的珍稀植物、我国的珍稀动物等。然后小组成员分工合作，完成资料收
集和展板制作等活动。展板制作完成后，在校园中展示宣传。
90 第4单元 生物的多样性单元小结
一、概念体系
藻类
苔藓植物
界
、 植物 蕨类植物
门
、
纲 种子植物
、
目 生物的
生物的分类 生物的类群
、
多样性
科
、
属 无脊椎动物
、
种 保护生物 动物
等 脊椎动物
多样性
主要措施
就地保护、迁 病毒
地保护等
微生物 细菌
真菌
二、素养达成
通过本单元的学习，下列几方面的素养应得到发展。
1. 比较不同生物类群的形态结构、生活环境和繁殖方式，逐步形成生物具
有多样性和统一性的认识。
2. 说明生物的不同分类等级及其相互关系，通过列表等形式对植物类群和
动物类群适应各自生存环境的主要特征进行比较和归纳，初步形成生物进化的
观点。
单元小结 913. 分析生物与人类生活的关系，关注外来物种入侵对生态安全的影响，认
同保护生物资源的重要性。
4. 关注生物多样性的保护，主动宣传生物多样性的重要意义，自觉遵守保
护生物多样性的相关法律法规。
92 第4单元 生物的多样性第 5 单元
植物的生活
从绿色的秧苗到金黄的稻谷、
从缤纷的花朵到丰硕的果实，植物
在四季更迭中生长、繁殖，在装扮
着大自然的同时，直接或间接地为
其他生物提供食物和能量，参与生
物圈中的水循环，维持生物圈中的
碳氧平衡，对生物圈的存在和发展
起着重要作用。第 11 章
植物的生命周期
“春种一粒粟，秋收万颗子”，年年岁岁的春种秋收是农民掌握植物
生命周期的节律而形成的耕作智慧。通过本章的学习，你将探究种子的
结构和种子萌发需要的条件，了解绿色开花植物从种子萌发到个体生长
及开花和结果的过程，理解植物的生命周期。
学习要点 活动提示
★ 植物的生长发育过程 ○ 观察种子的形态和结构
★ 植物的生殖 ○ 探究种子萌发的环境条件
○ 观察幼根和根尖的结构
○ 观察叶芽的结构
○ 观察并解剖花
○ 跨学科实践活动：探究影响扦插月
季成活的因素
94 第5单元 植物的生活第 1 节 种子的萌发
2017 年，人们在南京秦淮河清淤河道时发
现了古莲种子，据专家判断，这是从宋代地
层出土的。经过科学家的精心培养，千年的
古莲种子萌发了，并绽放出了美丽的花朵
（图 11-1）。为什么古莲种子沉睡千年还可
以“复活”呢？
种子的结构
图11-1 宋代的古莲种子萌发
各种绿色开花植物的种子，虽然大小、形
后绽放的花朵
状、颜色各不相同，但是它们的结构基本相同。
○ 观察种子的形态和结构
▎方法 实验材料和用具
浸软的蚕豆、玉米、赤
1. 取一粒浸软的蚕豆种子和玉米种子，
豆、花生、小麦等植物的种子，
观察它们的外形以及种皮的颜色。
碘液，放大镜等。
2. 剥去种皮，纵向剖开种子，对照图
11-2 和图 11-3，观察种子的结构。用放大
镜辨认蚕豆种子和玉米种子的胚芽、胚轴、胚根和子叶，了解它们各有几片子
叶，辨认玉米种子还有什么结构。
种皮
子叶
胚 胚芽
种孔 胚轴
种脐 胚根
图11-2 蚕豆种子的形态结构
第11章 植物的生命周期 95胚乳
果皮和种皮
子叶
胚芽
胚
胚轴
胚根
图11-3 玉米种子的形态结构（玉米的果皮与种皮紧贴在一起，严格地说一粒玉米是一个果实）
3. 分别在蚕豆种子和玉米种子的 超链接 与化学的联系
纵剖面上滴一滴稀释的碘液，观察哪 淀粉是一种白色的物质。淀粉
一部分被染成了蓝色，分析种子里主要 遇到碘发生化学反应，变成蓝色。
储存了哪种营养物质。
4. 观察赤豆、花生、小麦等其他植物的种子（图 11-4），想一想哪些种子
的结构与蚕豆种子类似，哪些种子的结构与玉米种子类似，尝试进行归类。
▲ 小麦
▲ 赤豆
▲ 花生
图11-4 几种植物的种子及其纵剖面
讨论
1. 蚕豆种子与玉米种子的结构有什么异同？植物种子的结构主要由
哪几部分构成？
2.蚕豆种子的子叶和玉米种子的胚乳都非常肥厚，它们的作用是什么？
96 第5单元 植物的生活蚕豆种子的外形扁平，种皮坚韧，上面有黑色的种脐和种孔，种皮里面是
胚，由子叶、胚芽、胚轴和胚根组成。蚕豆种子的子叶两片，储存着丰富的营
养物质。玉米种子的最外面是果皮和种皮，种子里面有胚和胚乳，胚乳里储存着
丰富的营养物质，胚也由子叶、胚芽、胚轴和胚根组成。玉米种子的子叶一片。
大豆、花生等植物的种子与蚕豆种子的结构相同，都有种皮和胚，胚有两
片子叶。小麦、水稻、高粱等植物的种子与玉米种子的结构相同，都有种皮、
胚乳和胚，胚有一片子叶。由此可知，植物的种子都有种皮和胚，胚是种子的
主要部分。胚可以发育成植物体，是新植物体的幼体。
种子的萌发
俗话说“清明前后，种瓜点豆”。到了清明节，气温升高，雨量增多，此
时是春耕春种的好时节。农民为提高种子的发芽率，在播种前，要进行选种、
浸种，还要对田地进行松土、灌溉或排水管理等。你知道这样做的原因吗？我
们可以通过探究种子萌发的环境条件来寻找答案。
○ 探究种子萌发的环境条件
种子萌发除需要完整、有活力的胚外，还需要一定的环境条件。水、温度
和空气等环境条件对种子的萌发有影响吗？表 11-1 所示的是探究种子萌发的
有关实验。
表11-1 探究种子萌发的有关实验
序 号 条件（示意图） 结 果
水
1
适温
2 —
3 低温
4 — 空气
第11章 植物的生命周期 971. 完全浸泡在水中的种子能萌发吗？如果萌发了，那么原因可能是什
么（ ▲ ▲
表 11-1 所示的实验中，第 1 组是对照组，请从第 2、3、4 组中选择一组
作为实验组，设计一份完整的探究方案，然后实施探究方案，并做好记录、完
成探究报告。
▎提出问题
提出的问题：
？
▎作出假设
作出的假设：
。
▎制订方案
确定本小组想探究的种子萌发的环境条件，制订探究方案，并设计观察记
录表。
▎实施方案
根据探究方案，用准备好的种子进行探究。每天观察种子萌发的情况，认
真记录观察数据。
▎得出结论
根据探究结果，你们小组得出的结论：
。
讨论
p.117）？如何设计实验方案证明你的分析？
2. 结合探究结论，分析古莲种子在地层中沉睡千年不萌发的原因。查
阅资料，说一说科学家是用什么方法使古莲种子萌发的。
98 第5单元 植物的生活种子萌发需要充足的空气、适宜的温度、适量的水等环境条件。种子在吸
收了足够的水后，子叶或胚乳中的营养物质会转运到胚芽、胚轴和胚根等中，
以保证胚的发育。
种子在萌发过程中，一般胚根首先突破种皮，发育成根；接着胚轴伸长，
胚芽破土而出，逐渐发育成茎和叶（图 11-5）。在阳光下，叶逐渐变绿，开始
进行光合作用，为幼苗生长提供养料。
图11-5 豌豆种子的萌发过程
不同植物的种子在萌发过程中，有的子叶出土，有的子叶不出土。例如，
豌豆、蚕豆等植物的种子，萌发时子叶不出土，播种时可以播得深一些；大豆、
棉花等植物的种子，萌发时子叶出土，播种时可以播得浅一些（图11-6）。
图11-6 大豆种子的萌发过程第 2 节 植物的生长
“草长莺飞二月天，拂堤杨柳醉春烟”，春天是大多数植物快速生长的季节。
植物的生长主要包括根的生长，以及茎和叶的生长等。
根的生长
移栽植物时，根部往往要带许多泥
土（图 11-7），移栽大树时还要用绳把根
部及其周边的泥土缠绕起来（图 11-8），
这样做的主要目的是更好地保护根部。
图11-7 茄的幼苗带土移栽 图11-8 移栽大树时要带土缠根
根是植物吸收水和无机盐的主要器官。种子萌发后，植物的生长首先表现
为幼根的生长，根尖是幼根生长最快的部位。我们可以通过观察幼根和根尖的
结构了解根是如何生长的。
○ 观察幼根和根尖的结构
▎方法
1. 培养幼根。取几粒小麦种子 实验材料和用具
（或其他植物的种子），浸泡一天后放 小麦种子（或其他植物的种子）、
在垫有湿纸巾的培养皿里，保持纸 根尖的永久切片、湿纸巾、培养皿、
巾湿润。5 ~ 7 天后种子一般可以萌 放大镜、显微镜等。
发，长出幼根。
100 第5单元 植物的生活2. 用肉眼直接观察幼根。在靠近幼根尖端的
部位，可以看到生有许多白色的“茸毛”，这
就是根毛（图 11-9）。然后用放大镜观察根
毛，注意观察它们的长度、在根尖的位置和
着生密度。
3. 观察根尖的永久切片。根尖是从植物
根的最尖端到生长着根毛的区域，包括根冠、
分生区、伸长区和成熟区四部分。在显微镜下观
察根尖的永久切片，对照图 11-10，区分根尖各
图11-9 小麦的幼根
部分的结构特点。
成熟区
伸长区
分生区
根 冠
图11-10 根尖的结构示意图
第11章 植物的生命周期 101讨论
1. 大量根毛的存在与根的吸收功能有什么关系？
2. 比较根尖不同部位的结构特点，尝试说一说根的生长可能与哪些部
位有关。
根尖的顶端是根冠，这里的细胞较大，排列疏松，像一顶帽子套在根尖外
面，具有保护作用。分生区的细胞较小，排列紧密，大多数细胞中有较大的细
胞核，能通过分裂产生新细胞，不断补充伸长区的细胞数量。伸长区的细胞能
迅速生长，细胞中出现液泡。成熟区的细胞停止生长，分化形成具有输导作用
的导管，其表皮细胞的一部分向外突出，形成根毛。根毛的数量很多，使根
的表面积增大很多倍，大大增加了植物根部与土壤的接触面积，因此，成熟
区是植物根尖吸收水和无机盐的主要部位。
由此可见，根的生长主要包括分生区细胞的分裂和伸长区细胞的生长。分
生区细胞通过分裂增加细胞的数量，伸长区细胞通过生长增大细胞的体积。
茎和叶的生长
绿色开花植物的幼苗不断地生长发育，在地面上能长成一株具有茎和叶的
植物体。植物的茎、叶和花都是由芽发育来的。
芽的种类有多种，按着生的位置可
分为顶芽和侧芽两类，生在枝条顶端的
芽叫顶芽，生在枝条侧面叶腋处的芽叫
侧芽（图 11-11）。按照芽将来发育成 顶芽
的器官，可将芽分为叶芽、花芽和混合
芽三类。例如，春天，槐树先发的芽只
长叶，属于叶芽；桃树先发的芽只开花，
侧芽
属于花芽；苹果树的芽既长叶也开花，
属于混合芽。
图11-8 顶芽与侧芽
图11-11 顶芽和侧芽
102 第5单元 植物的生活叶芽是未发育的枝条。我们通过观察叶芽的结构，可以了解叶芽是如何发
育成茎和叶的。
○ 观察叶芽的结构
▎方法
实验材料和用具
1. 取一种常见植物的一段带叶芽的枝条，
带叶芽的枝条、叶芽
小心地取下一个叶芽。
的永久切片、刀片、解剖针、
2. 用刀片将叶芽从顶部向下纵向剖开。
放大镜、显微镜等。
3. 用解剖针轻轻拨开叶芽，再用放大镜仔
细观察芽的内部结构。对照图11-12，了解叶芽的各部分结构。
4. 用低倍显微镜观察叶芽的永久切片，认识叶芽的各部分结构。
发育成
幼叶 叶
叶原基
发育成
芽原基 芽
发育成
芽轴 茎
叶芽的结构（纵切） 枝条
图11-12 叶芽发育成枝条示意图
叶芽通过细胞的分裂和分化发育成茎和叶。叶芽顶端的细胞不断分裂，使
芽轴逐渐伸长，发育成茎；叶原基是芽轴侧面的突起，发育成幼叶，幼叶发育
成叶；幼叶叶腋部位突起的芽原基发育成侧芽。这样，叶芽就发育成了枝条。
第11章 植物的生命周期 103植物的生长需要水、无机盐和有机物等营养物质。水和无机盐是植物的根
从土壤中吸收的，有机物是植物自身合成的。
水对植物体的生长和发育至关重要。不同植物的需水量不同，同一植物在
不同生长发育阶段的需水量也不同。植物在快速生长阶段以及开花结果阶段，
对水的需求量会增大。
植物根尖的成熟区生有大量的根毛，根毛细胞的细胞壁薄、液泡大。根毛
细胞对水的吸收与土壤溶液的浓度有关系（ ▲ ▲
植物的生长需要营养物质
p.117）。在一般情况下，根毛
细胞内细胞液的浓度总是比土壤溶液的浓度大，土壤里的水会渗入根毛细胞里，
再向表皮以内的细胞逐步渗入，然后进入导管（图 11-13），溶解在水中的无
机盐也被植物吸收进入导管。根内的导管与地上部分茎、叶的导管相通。
俗话说“庄稼一枝花，全靠肥当家”，农作物的生长需要肥料，但施肥太
多，会导致土壤溶液的浓度大于根毛细胞的细胞液浓度，根毛细胞就会失水，
造成“烧苗”现象。
土壤溶液 土壤颗粒
导管
根毛细胞
图11-13 水从土壤进入植物根部的过程示意图
104 第5单元 植物的生活无机盐对植物生长发育具有重要作用，其中植物需求量最大的是含氮、磷、
钾的无机盐。含氮的无机盐能促进细胞的分裂和生长，使植物枝叶繁茂；含磷
的无机盐能促进幼苗发育和花的开放，使果实和种子提早成熟；含钾的无机盐
能使植物茎秆健壮，促进淀粉的形成与运输。当土壤中缺乏某种无机盐时，植
物的生命活动就会受到相应的影响（图11-14）。
▲ 缺氮，叶色发黄，生长缓慢，甚至早熟、早衰
▲ 缺钾，植株不高，叶子边缘像火烧一样，生 ▲ 缺磷，叶、茎呈现紫红色的斑点，新根少，生长
长不旺盛，最后干枯 缓慢
图11-14 棉花生长中缺乏无机盐的症状
除含氮、磷、钾的无机盐外，植物体还需要其他无机盐，如含铁、硼的
无机盐，但需求量很小，通常将这些无机盐称作“微量元素”。农业生产上常
用的化肥含有不同类型和数量的无机盐，可根据作物生长的需要适时施用。
第11章 植物的生命周期 105STSE 科学·技术·社会·环境
无土栽培
俗话说“万物土中生”，传统的作物栽
培离不开土壤。土壤除对植物有固定作用
外，还为植物生长提供了水和无机盐。但
现代农业技术可以不用土壤，根据植物生
长必需的无机盐种类和数量，按照一定的
比例加水配制成营养液来培养植物，这种
方法叫无土栽培。
无土栽培按照根系固定方式可以分为
液体基质栽培和固体基质栽培两种。液体 ▲ 水培
基质栽培法也称水培法，即把植物植入自然水或营养液中，并用容器
固定。固体基质栽培法是把植物植入吸透营养液的基质中，用基质固
定根系。
无土栽培技术能满足不同植物或同一植物的不同生长发育阶段对
无机盐的需要，具有提高产量、节省土地、节约水肥、清洁无污染等
优点，在农业生产中具有广阔的发展前景。特别是在沙漠、荒岛、海
滩等光照与温度适宜而缺少土壤的地方，给予一定量的营养液，便可
以进行无土栽培。城市近郊与家庭中也可以应用无土栽培技术来种植
蔬菜和花卉。
106 第5单元 植物的生活第 3 节 植物的开花和结果
“一年好景君须记，最是橙黄橘绿时。”你知道丰硕的果实是怎么孕育出
来的吗？绿色开花植物生长到一定阶段，在适宜的条件下通常会开花和结
出果实，以繁衍后代。
花的结构
实验材料和用具
绿色开花植物的花五颜六色、千姿百
桃花、蚕豆花、百合花、
态，但是它们都有着相同的基本结构。
油菜花（或其他植物的花）、镊
○ 观察并解剖花 子、载玻片、放大镜、刀片等。
▎方法
1. 取一朵桃花，观察它的外形，对照图 11-15
和图 11-16，由外向内依次观察花萼、花瓣、雄蕊
和雌蕊等。
图11-15 桃花
花药
雄蕊
柱头
花丝
花柱
雌蕊
花瓣
花萼
胚珠
子房
花托
花柄
图11-16 桃花的结构示意图
第11章 植物的生命周期 107讨论
1. 桃花中，雄蕊多还是雌蕊多？尝试解释其中的原因。
2. 观察你解剖的蚕豆花或油菜花等，它们与桃花有什么相同和不同
之处？
当花的各部分发育成熟时，花萼和
花瓣大多会展开，露出花蕊。这时，花
粉从雄蕊的花药里散发出来，通过自花
传粉（ ▲ ▲
2. 用镊子取出桃花的雌蕊，放在载玻片上。用刀片纵向切开子房，用放大
镜观察子房内的胚珠。
3. 用镊子取下一个花药，用放大镜观察花药中的花粉。
4. 用观察桃花的方法观察其他植物的花，如蚕豆花、百合花、油菜花等，
绘制一朵花的结构示意图，并标出花的各部分结构名称。
花中最重要的结构是雄蕊和雌蕊。
雄蕊的花药里有花粉，花粉里有精子；
雌蕊的子房里有胚珠，胚珠里有卵细胞。
像桃花这样，一朵花中既有雄蕊又
有雌蕊，称为两性花。蚕豆、油菜、百
合等植物的花也是两性花。有些植物的
花只有雄蕊或只有雌蕊，称为单性花。
西瓜、黄瓜、垂柳等植物的花是单性花
（图11-17）。
受精与果实的形成
图11-17 黄瓜花（左为雌花，右为雄花）
p.118），或者依靠昆虫、风等外力进行异花传粉。花粉落在雌蕊的
柱头上，在柱头分泌的黏液的刺激下开始萌发，长出花粉管。花粉管穿过花柱，
到达子房里的胚珠。花粉管里的精子释放出来，与卵细胞结合形成受精卵。精
子与卵细胞相融合形成受精卵的过程叫作受精（fertilization）。
108 第5单元 植物的生活观察图 11-18，了解植物的受精过程，思考绿色开花植物的果实和种子是
怎样形成的。
花粉粒在雌蕊柱头黏液
的刺激下萌发出花粉管
花粉管
胚珠
子房
精子与卵细胞融合
图11-18 植物受精过程示意图
受精以后，花瓣、雄蕊以及雌蕊里的柱头和花柱等部分纷纷凋落，胚珠里
的受精卵发育成种子的胚，胚珠发育成种子，子房发育成果实（图11-19）。
发育成
胚珠 种子
发育成
子房 果实
图11-19 桃花与桃的果实示意图
第11章 植物的生命周期 109植物的无性生殖
在生活中，你见过吊兰（图 11-20）
的茎上长出小吊兰吗？大多数绿色开花
植物是依靠种子来繁殖后代的。但是，
吊兰等植物也可以直接由根、茎、叶等
营养器官脱离母体，产生新个体，植物
的这种生殖方式叫作营养繁殖，属于无
性生殖（图11-21）。
图11-20 吊兰
新植株
新植株
叶
匍匐茎
▲ 草莓 ▲ 落地生根
新植株
新植株
块茎
块根
▲ 马铃薯
▲ 甘薯
图11-21 几种植物的营养繁殖示意图
110 第5单元 植物的生活通过母体的营养器官产生新个体，后代可保持母体的优良性状。在生产实
践中，可以通过无性生殖的方式来培育新个体。我国古人在农业生产和园艺工
作中，总结了很多有关植物无性生殖的方法，如成书于 6 世纪 30—40 年代的
《齐民要术》里总结了果树扦插、嫁接、压条等多种方法，其中的一些方法至
今还在应用。
扦插也称插条（图 11-22）。在适宜的季节，可以剪取植物的一段枝条，
插入湿润的土壤中，等到枝条下部生根后就可以栽种，使之成为独立的新植株。
扦插一般适用于常绿植物和部分落叶植物或草本花卉的繁殖，如月季、菊花等。
图11-22 扦插
嫁接是把一种植物的枝或芽，接
到另一种植物的茎或根上，使接合在
一起的两个部分长成一个完整的植株
（图 11-23）。接上去的枝或芽叫作接
穗，被接的植物体叫作砧木。嫁接常
用于果树、林木、花卉的繁殖，也用
于瓜类蔬菜育苗。
图11-23 嫁接
第11章 植物的生命周期 111在无菌条件下， “小块”经 愈伤组织分化逐
将“小块”接种在 过培养形成愈 渐发育成完整的植
培养基上 伤组织 物体——幼苗
切取植物叶
片或其他组织
器官的小块
叶片 移栽
图11-24 植物组织培养示意图
利用组织培养技术，不仅能快速繁殖植物，保持品种的优良性状，还可
以防止植物病毒的危害。例如，在花卉栽培中，科学家利用康乃馨植株的芽
尖在短时间内就可以繁殖出大量康乃馨脱毒试管种苗。目前，在桑、甘蔗、
葡萄、兰花、甘薯等植物的种植中，可以采用组织培养技术进行快速繁殖
（图 11-25）。我国已经用花药等培育出许多优质高产的小麦、水稻等新品种，
在组织培养技术的一些方面处于世界领先地位。植物组织培养技术还在制备人
工种子（ ▲ ▲
植物的组织培养（tissue culture）是一种快速进行植物无性生殖的技术。图
11-24 所示的是人们利用组织培养技术将某种植物的叶片培育成完整植物体的
过程。
p.118）、植物种质资源离体保存等方面得到了应用。
图11-25 甘薯的组织培养跨学科实践活动
○ 探究影响扦插月季成活的因素
月季（图 11-26）是一种常见的低矮灌木，通常一年内能多次开花。月
季的花有红色、白色、黄色和粉红色等。月季适合在富含有机质、排水良
好、弱酸性的沙壤土中生长，喜欢阳光充足、温暖湿润的气候，一般 22 ~
25 ℃是月季生长的最适宜温度。
月季可以通过扦插进行繁殖。将月季的一段带芽枝条插在排水良好的土
壤等基质中，等到生根后栽种，它就能成为独立的新植株。扦插植物能成活
的主要原因是植物的每个体细胞都具有相同的遗传物质，在适宜的条件下，
可以分化并发育成完整的植物体。
生根粉是一种植物生长调节剂，能够促进扦插的枝条生根，促进生根的
效果与所配溶液的浓度有关，浓度过高会抑制生根。
▎活动目标
1. 了解扦插月季的技术要领和操作规范，初步学会用扦插的方式繁殖
月季。
2. 探究影响扦插月季成活的因素。
图11-26 月季▎材料用具
长势相似的长10 cm 左右的月季枝条、营养土、花盆或水杯等。
▎活动步骤
（一）制订方案
全班同学分为若干个小组，以小组为单位查阅资料，了解扦插月季的
枝条选择与处理、基质选择与准备、扦插后管理等技术要领和操作规范。在
充分交流讨论的基础上，选定要探究的影响月季扦插成活的因素，制订实践
活动方案。
提示：
1.扦插枝条的年龄、长短、带芽的数量、带叶片的数量、下端是否斜切
等自身因素，以及温度、湿度、空气、光照等非生物因素，都会影响扦插月
季成活。
2.在探究影响扦插月季成活的某种因素时，要设置实验组和对照组。要
对探究步骤进行合理安排，还要设计记录实验数据的表格等。
（二）扦插与管理
根据小组制订的方案进行扦插与管理。在活动中注意以下事项。
1. 选择健壮、粗细均匀、无病虫害的月季枝条制作插条，按照扦插月季
的技术要领和操作规范进行扦插。
2. 扦插后要一次性浇足水，并适当进行遮阴处理。在管理的过程中，注
意适时浇水等。
3. 定期观察并记录月季插条的生根、生长和成活等情况。
4. 如果月季插条出现萎蔫、烂根、黄化等问题，要及时进行处理。
（三）展示交流与评价
1. 各小组运用图片、视频等方式，展示扦插月季的操作过程，以及扦插
后插条的生根、生长、成活等情况；交流扦插月季、观察记录资料、整
理分析资料等过程中的收获与体会，探讨所探究的因素对扦插月季成活的
影响。
114 第5单元 植物的生活2. 从扦插枝条处理，扦插技术要领运用与操作的规范性，插条的生根、
生长、成活情况，问题解决情况等方面进行自评或互评。各小组撰写实践活
动报告。
▎扩展研究
可以参考以下方法，探究不同浓度的生根粉溶液对月季扦插枝条生根的
影响。
1. 用若干段长势相似的月季枝条制作插条，并分成若干组。
2. 阅读生根粉的说明书，了解生根粉的化学成分、作用和使用方法。
3. 参照说明书，尝试配制生根粉溶液。溶液的浓度是指溶液所含溶质的
质量与溶液质量的百分比。注意计算出水和生根粉的配比后再进行配制。可
先配制生根粉浓度较大的母液，再由母液配制不同浓度的生根粉溶液。
4. 根据说明书介绍的方法，用不同浓度的生根粉溶液对不同组的月季插
条进行处理，注意对照组只用清水处理（图 11-27）。观察不同组月季插条
的生根情况和成活情况，注意与对照组的月季插条进行比较，得出结论并与
同学交流。
图11-27 用清水和生根粉溶液处理扦插枝条
第11章 植物的生命周期 115STSE 科学·技术·社会·环境
植物生长调节剂的使用
放在窗台上的幼苗会向着窗外有光的方向弯曲生长。插在花瓶里
的枝条，其下端会长出许多幼根。这是因为植物体能够产生一些调节
自身生理活动的微量有机化合物——植物激素。
▲ 番茄幼苗向着阳光生长 ▲ 插在花瓶中的绿萝枝条下端
长出幼根
人们在长期的研究和实践过程中，人工合成了一些化学物质，能
够像植物体内合成的激素一样，调节植物体的生长、发育、开花和结
果等。这些物质统称为植物生长调节剂。生产上常用的植物生长调节
剂有生根粉、矮壮素等。生根粉能够促进扦插的枝条生根。矮壮素可
抑制植物细胞伸长，使植株变矮、茎秆变粗、叶色变绿，防止植物倒
伏，可用于小麦、水稻、玉米、棉花等植物。
植物生长调节剂的使用要科学合理，使用不当不仅没有效果，还
可能影响人体健康和生活环境。我国对于植物生长调节剂的生产、销
售和使用都有明确的规定，必须达到相应要求才准许登记和使用。
116 第5单元 植物的生活信息库
▲ ▲ 种子萌发需要的环境条件
植物种子中储存了淀粉、蛋白质等大分子有机物，这些有机物需要转变成
简单的小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等，才能被胚利用，而这些有机物的转
变和利用只有在水和空气充足、温度适宜等条件下才能进行。所以，种子萌发
需要充足的空气、适宜的温度、适量的水等环境条件。
在探究种子萌发的环境条件时，如果发现完全浸泡在水中的种子也萌发了，
那么主要是因为水中可能含有足以让种子萌发所需要的空气。我们要想办法排
出水中的空气，例如，用煮沸后冷却的水、在水面上用油封隔绝空气、在小试
管中放入尽量多的种子等。
另外，不同植物的种子萌发对光的需求也不尽相同。有的植物如洋葱、番
茄的种子在光照下萌发会受抑制，有的植物如烟草、莴苣的种子则必须有光照
才能萌发，还有些植物的种子萌发对光照条件要求不太严格。
▲ ▲ 观察溶液浓度的大小对植物吸水和失水的影响
1. 取新鲜的萝卜，切取大小粗细相等的两根萝卜条，用尺测量它们的长度。
2. 分别把这两根萝卜条放入盛有清水和浓盐水的烧杯里。
3. 过一段时间后，取出萝卜条，用手捏一捏，感受它们的硬度，再用尺测
量并计算它们的长度变化（图11-28）。
清水
浓盐水
图11-28 观察溶液浓度的大小对植物吸水和失水的影响示意图
第11章 植物的生命周期 117由上述实验可知，植物细胞对水分的吸收与细胞液的浓度和外界溶液的浓
度关系密切。当细胞液的浓度比外界溶液的浓度高时，细胞吸水；当细胞液的
浓度比外界溶液的浓度低时，细胞失水。
▲ ▲ 豌豆花的自花传粉
豌豆花（图 11-29）具有典型的
蝶形花冠：最外面的一片大的花瓣是
旗瓣，中间一对花瓣是翼瓣，最里面
两片龙骨瓣互相愈合。豌豆花的雌蕊
和雄蕊在龙骨瓣里面，往往花还没开
放，雌蕊和雄蕊已经发育成熟，且花
粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上，
这种传粉方式叫自花传粉。由于豌豆
花完成自花传粉时花还没开放，因此
这种授粉方式也称闭花授粉。
▲ ▲
图11-29 豌豆花
人工种子
人工种子是根据天然种子的结构，运用植物组织培养技术，培养具有胚芽、
胚轴、胚根等结构的植物胚状体，并且用适当的方法将胚状体包裹起来而获得
的。人工种子的结构由人工种皮、胚状体和人工胚乳组成（图 11-30）。人工
人工种皮
胚状体
人工胚乳
图11-30 人工种子示意图
118 第5单元 植物的生活种皮具有保护胚状体的作用，人工胚乳可以提供胚状体发育所需的营养。
人工种子可以用于经济植物的快速繁殖、濒危植物的抢救性繁殖等。例如，
我国科学家研制出药用植物铁皮石斛、珍稀植物沙地云杉的人工种子。
人工胚乳材料的选择、配料的添加以及人工种皮制作的方法都会影响人工
种子的发芽率和储存等。目前可以采用在人工胚乳中添加抗生素、植物激素等
方法来提高田间播种的成活率。
本章学到了什么
一、概念构建
1. 完成下面的概念图。
结构基础 包括
种子 种皮、胚等
种子萌发
内部条件
条件
环境条件
根尖分生区细胞的分裂
主要包括
根的生长
绿色开花植物 主要 根尖伸长区细胞的生长
植物生长
的生命周期 包括
叶芽发育成茎和叶
过程
开花结果
繁殖后代
包括
营养繁殖 扦插、嫁接、组织培养等
第11章 植物的生命周期 119二、能力提升
2. 以下古诗文中描述的植物生殖现象属于有性生殖还是无性生殖？请说出
理由。
（1）山寺桃花始盛开。
（2）邮亭慈竹笋穿篱。
（3）无心插柳柳成荫。
3. 某同学在扦插月季时发现花盆底部有一个圆洞，为了防止土壤流失，他
把盆底的圆洞堵上了。扦插后，他每天关注月季的生长情况并浇水。两周后，
他将其中一枝月季拔出来进行观察，不小心拔断了几条根。他用放大镜观察这
些根，没有看到根毛。四周后所有月季的叶子都萎蔫了，这位同学拨开土壤发
现月季的根发黑并腐烂了。请据此回答问题。
（1）这位同学用放大镜观察的根为什么没有根毛？根尖的结构包括哪几部分？
（2）花盆底部的圆洞有什么作用？堵上后每天浇水会导致根的生长缺少什
么条件？
（3）从结构与功能的角度分析，为什么植物的根腐烂了，枝条就会萎蔫？
（4）如果在花盆里播种番茄种子，那么如何操作才能使种子正常萌发？
4. 丝瓜花是单性花。人们在种植丝瓜的过程中发现，有些丝瓜花能结果，
有些丝瓜花不能结果，通常把不能结果的花称为“谎花”。丝瓜种子的结构与
蚕豆种子的结构类似。
（1）图1所示的丝瓜花能结果，图2所示的丝瓜花不能结果，原因是什么？
图1 图2
120 第5单元 植物的生活（2）丝瓜的果实和里面的种子分别是由花的什么结构发育而成的？
（3）丝瓜种子具有哪些结构？这些结构与将来长成的丝瓜苗有什么联系？
5.某学校的课外活动小组想探究环境条件与大豆种子萌发之间的关系。他
们准备了大豆种子、烧杯、餐巾纸、水、遮光的黑布、无色透明保鲜袋等实验
材料和用具。为了探究光照对种子萌发的影响，他们设计的实验步骤是：取两
个烧杯，分别标记为A、B。在杯内的底部各铺两张餐巾纸，并加适量的水，然
后各取10粒大豆种子分别放入A、B杯底的餐巾纸上。最后将实验装置在20 ℃
条件下放置2 ~ 4天。
（1）要探究光照对种子萌发的影响，应如何处理A、B两个烧杯？
（2）根据所提供的实验材料和用具，还可以探究影响种子萌发的哪些环境
条件？选择其中的一项，写出实验的变量和推测的实验结果。
三、实践体验
6. 科学家利用石英砂和木炭为基质
培养薄荷，分别用蒸馏水和土壤浸出液
进行灌溉。结果发现，用蒸馏水灌溉的
薄荷长得弱小，用土壤浸出液灌溉的薄
荷生长良好。土壤浸出液里的什么物质
有利于植物生长呢？我们可以通过以下
实验来验证土壤浸出液中含有无机盐。
（1）可以参考以下方法配制土壤浸
▲ 载玻片上有结晶形成
出液：取 100 g 土壤，加入 200 mL 清水，
搅拌、浸泡一段时间后，用4 层纱布进行过滤，滤液即为土壤浸出液。
（2）用滴管在载玻片的左右两侧分别滴一滴土壤浸出液和蒸馏水。把载玻
片放在空气流通处，让水分蒸发，或者用酒精灯烘干。
提示：用酒精灯烘干载玻片时要注意安全。
（3）观察载玻片上是否有残存的结晶物质——无机盐。如果载玻片上滴加
土壤浸出液的一侧有结晶形成，那么说明土壤浸出液中含有无机盐。
第11章 植物的生命周期 121第 12 章
植物维持生物圈的稳定
“阳春布德泽，万物生光辉。”在生物圈的物质循环和能量流动中，
植物有着不可替代的作用。通过本章的学习，你将了解植物的光合作用、
呼吸作用、蒸腾作用等生理过程，能运用其原理知识解释生产生活中的
相关现象，同时认识到植物有助于维持生物圈中的碳氧平衡，参与生物
圈中的水循环，进一步关注生态系统的稳定。
学习要点 活动提示
★ 植物的光合作用和呼吸作用 ○ 探究绿叶在光下制造淀粉
★ 植物维持生物圈中的碳氧平衡 ○ 探究光合作用过程中的气体变化
★ 植物参与生物圈中的水循环 ○ 探究植物呼吸过程中热量释放与
气体变化
○ 验证植物的蒸腾作用
○ 跨学科实践活动：栽培草莓，探
究影响草莓生长的环境条件
122 第5单元 植物的生活第 1 节 植物是生物圈中的生产者
17 世纪上半叶，比利时科学家巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特（Baptista van
Helmont，1580—1644）把一棵约2.3 kg 的柳树种在装有约90 kg 土壤的木桶里，
仅浇灌雨水。5 年后，柳树的质量增加了约 74.4 kg，而土壤的质量只减少了约
57 g（图 12-1）。由于水是柳树生长期间海尔蒙特加入桶内的唯一物质，所以
他认为，柳树生长过程中合成体内有机物所需的物质是水，但是这样的解释并
不科学。那么，柳树生长究竟需要哪些物质和条件呢？
图12-1 海尔蒙特实验示意图
绿叶在光下制造有机物
1864 年，德国科学家尤利乌斯·冯·萨克斯（Julius von Sachs，1832—
1897）证实绿叶能够在光下合成淀粉等有机物。我们在小学科学课程学习的基
础上，像科学家一样进行实验，去探究植物的光合作用。
○ 探究绿叶在光下制造淀粉 实验材料和用具
▎方法 盆栽天竺葵、酒精、碘液、
1. 取一盆天竺葵，放在黑暗处 24 h， 清水、黑纸片、回形针、大烧杯、
使叶片中积累的淀粉等有机物被消耗掉， 小烧杯、酒精灯、培养皿、三
避免其对实验结果产生影响。 脚架、陶土网、镊子、滴管等。
第12章 植物维持生物圈的稳定 1232. 用黑纸片将几片叶片的一部分从正面
和背面遮盖起来，并用回形针固定黑纸片（图
12-2）。然后将这盆天竺葵移到阳光下照射
3 ~ 4 h。
3. 摘取夹有黑纸片的叶片，去掉黑纸片。
然后将叶片浸入盛有酒精的烧杯中，隔水加
热，使叶片的绿色完全褪去（图12-3）。
提示：酒精是易燃品，盛有酒精的小烧
杯必须隔水加热。禁止向燃着的酒精灯里添
加酒精；禁止用燃着的酒精灯引燃另一只酒精
灯；用完酒精灯后用灯帽盖灭，不能用嘴吹。
4. 用镊子取出叶片，用清水漂洗干净，
放在培养皿中，滴加碘液（图 12-3）。然后用
图12-2 天竺葵
清水冲洗掉叶片表面残留的碘液并进行观察。
热水
酒精
图12-3 探究绿叶在光下制造淀粉示意图
124 第5单元 植物的生活5. 将观察到的现象记录在表 12-1 中。
表12-1 观察记录表
植株的部位 现 象
叶片未遮光部分
叶片遮光部分
6. 根据观察到的实验现象，你得出什么结论？
讨论
1. 利用上述实验方法和原理，如何制作一片带蓝色图案的叶片？
2. 家里种植的花草如果长时间放在黑暗处就会死去，主要原因是什么？
在实验中，叶片未遮光部分遇碘液变成蓝色，说明这部分产生了淀粉；叶
片被黑纸片遮光的部分未变成蓝色，说明这部分没有产生淀粉。由此可知，淀
粉是光合作用的产物，光是植物制造有机物不可缺少的条件。
科学家研究发现，植物有叶绿体的部位能制造淀粉等有机物（ ▲ ▲ p.147），
叶绿体因含有叶绿素而呈现绿色（ ▲ ▲ p.147）。对大多数植物来说，叶是植
物制造有机物的主要器官，叶肉细胞中含有的叶绿体是光合作用的场所（图
12-4）。
叶绿体结构示意图
20 μm
叶肉细胞
图12-4 叶绿体
第12章 植物维持生物圈的稳定 125植物制造的有机物是食物和能量的来源
光合作用制造的淀粉等有机物，通过筛管运输到根、茎、果实、种子等其
他器官中被利用，或转化成蛋白质、脂肪等有机物储存起来。例如，甘薯的块
根和马铃薯的块茎中含有较多的淀粉，梨、苹果等植物的果实中含有较多的糖
类，黄豆与芝麻的种子中分别含有较多的蛋白质与脂肪。
植物通过光合作用制造的有机物，不仅满足自身生长、发育、繁殖的需要，
还为生物圈中其他生物提供了最终的食物来源。植物进行光合作用时，把光
能转变成储存在有机物中的能量，这些能量是生物圈中的生物生命活动的能量
来源。
STSE 科学·技术·社会·环境
人工合成淀粉
淀粉是粮食中最主要的成分，也是重要的工业原料。我国科学家
于 2021 年在人工合成淀粉方面取得重大突破——世界上首次在实验室
实现二氧化碳到淀粉的合成。
在玉米等农作物体内，植物光合作用合成淀粉的过程涉及60 多步
生物化学反应以及复杂的生理调控。我国科学家通过多年研究，成
功构建出一条从二氧化碳到淀粉只有 11 步生物化学反应的人工合成
途径。
按照实验的技术参数，在能量供给充足的条件下，1 m3 大小的生
物反应器年产淀粉量相当于 0.33 hm2 土地的玉米淀粉年平均产量。如
果未来利用二氧化碳进行人工合成淀粉的成本能够大幅度降低，那么
粮食的生产将会节约大量耕地和淡水资源，而且能够减少农药、化肥
等物质对环境的影响，提高人类粮食安全水平。
126 第5单元 植物的生活第 2 节 植物维持生物圈中的碳氧平衡
1771 年，英国科学家约瑟夫·普里斯特利（Joseph Priestley，1733—
1804）做了一个经典的实验（图 12-5），得出的结论是：植物可以更新由于蜡
烛燃烧或动物呼吸而变污浊的空气。1779 年，荷兰科学家简·英恩豪斯（Jan
Ingenhousz，1730—1799）证明，只有植物的绿色部分在光下才能更新空气。
▲ 将一支点燃的蜡烛 ▲ 将小鼠单独放在 ▲ 将点燃的蜡烛与植物 ▲ 将小鼠与植物一起放
放在密闭的玻璃罩内， 密闭的玻璃罩内，小 放在密闭的玻璃罩内， 在密闭的玻璃罩内，小
蜡烛不久就熄灭了 鼠很快就窒息死亡 蜡烛不容易熄灭 鼠也不容易窒息死亡
图12-5 普里斯特利实验示意图
大多数生物在呼吸过程中需要吸入氧气，呼出二氧化碳。地球表面各种有
机物在腐烂、燃烧等过程中也需要氧气，产生二氧化碳。那么生物圈中的氧气
和二氧化碳的含量是如何维持平衡的？
光合作用吸收二氧化碳放出氧气
在普里斯特利的实验中，没有植物的密闭空间里的小鼠窒息死亡，蜡烛也
熄灭了。加入植物后空气得到改善。植物如何“净化”污浊的空气？下面我们
通过实验进行探究。
第12章 植物维持生物圈的稳定 127○ 探究光合作用过程中的气体变化
▎方法
（一）探究光合作用吸收二氧化碳 实验材料和用具
1. 在甲、乙、丙三支试管中加入等量的 金鱼藻、质量分数为0.1%
淡蓝色的质量分数为 0.1% 的溴麝香草酚蓝 的溴麝香草酚蓝溶液、试管、
（英文缩写为 BTB）溶液，并向试管中吹气 试管塞、黑纸片等。
直至液体变为黄色。
2. 如图 12-6 所示，在甲、乙试管中放
入等量的金鱼藻，在丙试管中不放入金鱼藻，将三支试管塞上试管塞，并在甲
试管外包上黑纸片。然后，将三支试管置于阳光下，2 h 后观察试管内溴麝
香草酚蓝溶液颜色的变化。
超链接 与化学的联系
溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，变色范围是pH 6.0 ~ 7.6，弱酸性时呈黄色，
弱碱性时呈蓝色。水呈中性，溴麝香草酚蓝溶液滴入后基本呈淡蓝色。当水中溶有二
氧化碳后，会形成碳酸，而碳酸是弱酸，溴麝香草酚蓝溶液滴入后由淡蓝变绿再变
成黄色。
甲 乙 丙 甲 乙 丙
图12-6 探究光合作用吸收二氧化碳示意图
128 第5单元 植物的生活（二）探究光合作用产生氧气
1. 在清澈的水中，水生植物如金鱼藻在阳光下会不断地“吐出”气泡。有
同学说这些“气泡”中有氧气。与小组同学合作，制订一个探究方案去探究
“气泡”中是否有较多的氧气。可以参考图12-7 所示的实验装置设计实验。
检验
收集的气体
数小时后
金鱼藻
图12-7 探究光合作用产生氧气示意图
提示：氧气不易溶于水，可以用排水法收集；氧气能够助燃，可以用带余
烬的卫生香或木条复燃的方法进行检验。
2. 依据制订的方案开展实验。
讨论
1. 在探究光合作用吸收二氧化碳时，将甲、乙、丙三支试管置于阳光
下2 h 后，试管内溴麝香草酚蓝溶液的颜色有什么不同？说一说原因。
2. 交流“探究光合作用产生氧气”的实验方案和实验结果，完善探究
方案。
3. 结合上一节的知识，尝试描述光合作用的过程。说一说：众多科学
家探究光合作用的历程对你有什么启发？
第12章 植物维持生物圈的稳定 129由实验可知，绿叶在光下释放的气体是氧气，吸收的气体是二氧化碳。在
自然条件下，植物可以通过叶绿体，利用太阳能（光能），将二氧化碳和水合
成有机物，同时把光能转变成化学能储存在所合成的有机物里，并且释放氧气
（图12-8）。这个过程称为光合作用（photosynthesis）。
光合作用可用下面的式子表示：
光能
二氧化碳 + 水 有机物+ 氧气
叶绿体 （储存能量）
有机物
氧气
光
叶绿体
水
二氧
化碳
图12-8 光合作用示意图
130 第5单元 植物的生活光合作用的原理在农业生产中的应用
经过长期的研究和实践，人们总结出增强光合作用效率、提高农作物产
量的许多方法。如我国战国末期的《吕氏春秋》中已有“慎其种，勿使数，亦
无使疏”的记载，主要指的是在种植庄稼时，为了提高农作物的产量，在一定
面积的土地上，种植的农作物植株不能过稀，也不能过密，应该合理密植（图
12-9）。这样可以充分利用土地，同时尽量避免农作物互相遮挡，让阳光充分
照射到农作物上。在同一块土地上，按一定的比例种植不同种类的农作物，也
是提高单位面积产量的有效措施之一。
植株过稀 合理密植 植株过密
图12-9 农作物不同的栽培密度示意图
呼吸作用分解有机物放出二氧化碳
光合作用制造的有机物中储存的能量，是植物自身以及动物和人的生活所
必需的能量来源。有机物只有被分解，储存其中的能量才能被利用。有机物的
分解要通过呼吸作用完成，让我们通过实验来探究植物的呼吸作用。
第12章 植物维持生物圈的稳定 131○ 探究植物呼吸过程中热量释放与气体变化
▎方法
实验材料和用具
（一）探究种子呼吸释放热量
萌发的种子、煮熟后冷却至
1. 如图 12-10 所示，取两个大小相
室温的种子、菠菜（或其他蔬菜）、
同的保温杯，分别装入等量的萌发的种
澄清石灰水、保温杯、温度计、
子和煮熟后冷却至室温的种子，在两个
塑料袋、夹子、橡皮管、玻璃管、
保温杯中各插入一支温度计，记录最初
锥形瓶、广口瓶、蜡烛等。
的温度。
图12-10 探究种子呼吸释放热量的实验装置
2. 密封 24 h 后，观察杯内温度的变化，填写表12-2。
表12-2 实验记录表
种子状态 最初的温度/℃ 24 h后的温度/℃
萌发的种子
煮熟后冷却至室温的种子
132 第5单元 植物的生活（二）探究植物呼吸过程中的气体变化
1. 如图 12-11 所示，取 A、B 两只
超链接 与化学的联系
塑料袋，在 A 袋内装入新鲜菠菜（或
澄清石灰水中的氢氧化钙遇到
其他新鲜蔬菜），B 袋内不放任何材料。
二氧化碳时，会发生反应，生成白
分别将 A、B 两袋的袋口密封，并用夹
色碳酸钙沉淀。
子夹紧橡皮管。将两只袋子放到黑暗处，
24 h后取出。去除夹子，把A、B袋内
的气体分别通入装有澄清石灰水的两个锥形瓶中，观察和记录石灰水的变化，
分析实验结果。
A
B
图12-11 探究植物呼吸过程中的气体变化（实验一）示意图
第12章 植物维持生物圈的稳定 1332. 取等量的用沸水处理过的菠菜和新鲜的菠菜，分别装入甲、乙两只相同
的广口瓶中，同时放在温暖处，并封闭、遮光处理。24 h 后分别将点燃的蜡烛
迅速伸入甲、乙两瓶中，观察蜡烛的燃烧情况（图12-12），分析实验结果。
新鲜的菠菜
沸水处理
过的菠菜
甲 乙
图12-12 探究植物呼吸过程中的气体变化（实验二）
提示：可以参考上面的实验方法，选择不同的实验材料，自主设计实验。
还可以尝试利用温度传感器、氧气传感器和二氧化碳传感器等仪器来探究植物
的呼吸作用，采用列表、绘制曲线图等方法，说明植物呼吸过程中的气体变化。
讨论
1. 在探究植物呼吸过程中的气体变化时，分别选择了什么材料进行对
照实验？为什么实验要封闭和遮光处理？
2. 上述实验说明了植物呼吸时气体发生了什么变化？
科学研究证明，植物体的呼吸发生在所有植物细胞内部，植物呼吸时产生
的二氧化碳来自体内的有机物，有机物在彻底分解时，不仅产生二氧化碳，还
产生水，这个过程需要氧的参与。
134 第5单元 植物的生活细胞能分解有机物，生成二氧化碳和水，并将储存在有机物中的能量释放
出来，供给生命活动需要，这个过程称为呼吸作用（respiration）。在自然界中，
绝大部分生物体的细胞内，有机物的分解要在有氧的条件下完成（ ▲ ▲ p.148），
可用下面的式子表示。
有机物+氧气 二氧化碳+水+能量
植物每时每刻都在进行着呼吸作用。植物在呼吸过程中释放出的能量，一
部分转化为热量散失，另一部分以化学能的形式储存在腺苷三磷酸（英文缩写
为 ATP）中（
呼吸作用的原理在生产、生活中的应用
氧气、温度、植物细胞的含水量等因素都能影响植物的呼吸作用。呼吸作
用的强弱会影响植物体的生长发育，也影响农作物的产量和品质。
在生产实践中，有时人们会采取一些措施促进植物的呼吸作用。如给农田
适时松土、排涝等措施，都是为了使农作物的根得到充足的氧气，保证根的呼
吸作用正常进行（图 12-13）。有时也采取一些措施抑制植物的呼吸作用，例
如，在大棚中种植农作物时，夜间降低大棚里的温度，可以减少农作物体内有
机物的消耗，加快农作物生长。
▲ 农田松土 ▲ 农田排涝
图12-13 呼吸作用的原理在生产中的应用
▲ ▲
（储存能量）
p.148），直接用于植物体的各项生命活动，如细胞的分裂与
生长、有机物的合成与运输等。
第12章 植物维持生物圈的稳定 135在日常生活中，农产品储存时也可以通过适当降低温度、减少氧气供给、
减少植物体含水量等措施，来抑制其呼吸作用，减少有机物的分解。例如，及
时晾晒收获的粮食，低温保存新鲜的蔬菜和水果等，可以抑制呼吸作用，延长
储存时间（图12-14）。
▲ 农作物晾晒 ▲ 蔬菜和水果冷藏
图12-14 呼吸作用的原理在生活中的应用
为了美化环境，人们常常在家中种植一些花草。但是，在室内不宜摆放过
多的花草。因为夜间植物停止光合作用，其呼吸作用会使空气中氧气的含量下
降，影响人体的健康。
植物在生物圈碳氧平衡中的作用
生物圈中各种生物的呼吸作用、有机物的分解过程，以及人类生产和生活
中燃料燃烧等过程，都需要消耗大量的氧气，排出大量的二氧化碳。植物通过
光合作用，能吸收大气中的二氧化碳，同时将氧气释放到大气中，维持着生物
圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡，简称“碳氧平衡”（图 12-15），可以用下
面的式子表示。
植物的光合作用
二氧化碳＋水 有机物＋氧气
生物的呼吸作用、燃料燃烧等
136 第5单元 植物的生活二氧化碳 氧气
呼吸作用 光合作用
燃料
燃烧
呼吸作用
微生物分解动植物的
遗体和排泄物
分解作用
图12-15 植物在生物圈碳氧平衡中的作用示意图
由于森林被破坏和人类大量使用燃料等，大气圈中二氧化碳的浓度不断
增高，全球许多地方常出现极端天气。要维持生物圈中的碳氧平衡，一方面
要利用植物通过光合作用消耗二氧化碳、释放氧气的特点，保护现有的森林，
多植树造林；另一方面，要倡导绿色消费，推动形成绿色低碳的生产方式和生
活方式，减少二氧化碳的排放。
作为生物圈的一员，我们在日常生活中可以通过多种方式减少碳排放，如
尽量步行或乘坐公共交通、及时关闭不使用的电器的电源等，参与环境保护。
第12章 植物维持生物圈的稳定 137STSE 科学·技术·社会·环境
碳达峰与碳中和
气候变化是人类面临的全球性问题。国际社会普遍认为，二氧化
碳过度排放是引起气候变化的主要因素。人类活动排放的二氧化碳等
温室气体导致全球气温升高，加剧气候系统的不稳定性，使一些地区
频繁发生干旱、台风、高温热浪、寒潮等极端天气。碳排放与能源种
类及其加工利用方式密切相关。目前，全球范围内能源及产业发展低
碳化的大趋势已经形成，世界各国以全球协约的方式减排温室气体。
2020 年，我国宣布力争在 2030 年前实现碳达峰，在 2060 年前实
现碳中和。通俗地讲，“碳达峰”是二氧化碳排放总量在某一个时间点
达到历史最高值，之后碳排放总量会逐渐稳步回落。“碳中和”是在一
定时间内人为活动直接或间接产生的二氧化碳排放总量，通过植树造
林、节能减排等形式抵消，从而实现二氧化碳相对“零排放”。
实现碳达峰与碳中和是促进人与自然和谐共生的迫切需要，也是
实现我国经济长期健康可持续发展的必然选择。这不仅仅是政府和企
业的责任，也需要我们每个人在日常生活的各个环节不断践行绿色低
碳的环保理念。
138 第5单元 植物的生活第 3 节 植物参与生物圈中的水循环
我们在茂密的森林里行走时，常
常会感觉空气比较湿润（图 12-16）。
有资料表明，我国森林的水源涵养量
约占陆地生态系统的水源总涵养量的
60.8%。森林为什么可以调节气候、保
持水土呢？
植物的蒸腾作用
你知道吗，植物吸收的水分除很
小一部分参与植物体内各项生命活动
外，大部分的水通过蒸腾作用散失到大
气中。我们可以通过实验来验证植物的
图12-16 森林
蒸腾作用。
○ 验证植物的蒸腾作用
实验材料和用具
▎方法
枝条、食用油、清水、锥形瓶、
1. 从一株生长健壮的植物上选取两
透明塑料袋等。
段相似的枝条，一段剪去叶片，另一段
保留全部叶片。
2. 在两个锥形瓶中加入等量的清水。
3. 将两段枝条分别插入两个锥形瓶内，尽量接近瓶底。在瓶内水面上滴入
少量食用油覆盖液面，并在瓶壁进行水位标记。
超链接 与物理的联系
水在自然界有液态、固态、气态三种存在状态，这三种状态在一定条件下可以
相互转化。空气中的水蒸气遇冷凝结在低温物体表面，形成水珠。这些水珠被低温
物体吸热，温度不断降低，还可能结成冰。
第12章 植物维持生物圈的稳定 139讨论
1. 向锥形瓶内滴入少量食用油的作用是什么？
2. 生产和生活中有哪些与本实验类似的现象？举例说明。
在上述实验中，塑料袋内壁上出现的小水珠主要是由叶片散发出来的水蒸
气凝结而成的。水分以气体的状态从植物体内散发到植物体外的过程，叫作
蒸腾作用（transpiration）。你知道水分是如何从叶片中散发出来的吗？
我们曾经在七年级上学期开展的“观察叶片的结构”实验中观察到，叶表
皮是一层排列紧密、无色透明的细胞，表皮上有很多气孔。气孔是叶表皮上一
对保卫细胞之间的空隙，是叶片散失水分以及与外界进行气体交换的“门户”
（图 12-18）。气孔的张开与闭合可以调节蒸腾作用的强度，使植物体内经常保
持着适量的水分（ ▲ ▲
4. 用透明塑料袋分别套在两段枝条上，扎紧塑料袋口（图 12-17）。将上
述两个装置一起放在有阳光、温暖的地方，约3 h 后观察实验现象。
图12-17 验证叶的蒸腾作用示意图
p.148）。
140 第5单元 植物的生活保卫细胞
气孔
50 μm
（人工染色）
图12-18 叶表皮上的气孔
蒸腾作用是植物散失水分的主要方式，它对植物的生活有着重要的意义。
植物通过蒸腾作用产生一种向上的拉力，促进水分和溶解在水中的无机盐从植
物的根运输到茎、叶等器官，保证各组织器官对水和无机盐的需要。蒸腾作用
可以降低叶表面的温度，使植物有效地散热，这样在炎热的夏天，植物就不会
因为气温过高而被灼伤。蒸腾作用还能提高空气湿度，影响局部地区的降水量。
热带雨林的降水中，一部分就是由植物蒸腾作用散失的水分冷凝而成的。
第12章 植物维持生物圈的稳定 141植物在生物圈水循环中的作用
将一杯水静置几天后，你会发现杯中的水减少了，这是因为杯中的水蒸发
了。海洋、湖泊和江河中的水同样也会蒸发，变成空气中的水蒸气。水蒸气遇
冷形成雨降落到地面，被各种生物利用。植物吸收的水分大部分通过蒸腾作用
以水蒸气的形式返回大气，参与生物圈中的水循环（图12-19）。
植物除参与生物圈中的水循环外，还具有保持水土、涵养水源的作用。降
水偏多的季节，森林等大面积的植物吸收雨水，可以避免或减少洪涝灾害；而
在降水较少的季节，大面积的植物又可以保持土壤和空气的湿润。因此，保护
森林和草地植被，对调节生物圈中的水循环起着重要的作用。
降水
蒸腾作用
蒸发
图12-19 生物圈中的水循环示意图
142 第5单元 植物的生活STSE 科学·技术·社会·环境
农田节水灌溉
植物的一生中都需要不断地吸收水分。根据植物需水规律，适时、
适量地灌溉，既有利于植物生长，也可有效地利用水资源。我国部分
地区的水资源并不丰富。传统的农田灌溉方式不仅用水量大，而且水
的利用效率较低。因此，农田节水灌溉技术不仅关系着农业的发展，
同时关系着我国水资源的可持续利用。
地面滴灌和地下灌溉都是节水、高效的灌溉技术，在我国很多地
区已经使用。这样的灌溉方式是将具有一定压力的水过滤后经管网和
出水管道（滴灌带）滴头，缓慢而均匀地滴入植物根部附近的土壤表
面或地下。
滴灌方式由于滴水量小，水滴缓慢入土，大大减少了土壤中水分
的蒸发，节约了水资源。灌溉时还可以把肥料加到水中，经过滴头直
接施加到植物根系，减少肥料损失；同时采用少施、勤施的办法，提
高肥料的利用率，降低肥料的使用量，达到节肥的目的。滴灌控制了
植物种植行间土壤的水分和肥料，也能抑制杂草生长，便于农事操作，
节省劳力。
采用节水灌溉技术辅助农业生产，为我国农业绿色、安全、可持
续地发展提供了有力的支撑。
▲ 滴灌
第12章 植物维持生物圈的稳定 143跨学科实践活动
○ 栽培草莓，探究影响草莓生长的环境条件
绿色开花植物的一生要经历种子萌发、生长、开花、结果与死亡等阶段
（图 12-20）。水分、空气、光照、土壤酸碱度、土壤微生物等环境条件都会
影响植物的生长。
草莓的生长受土壤、水分、光照、肥料等多种条件影响。栽培草莓时，
人工控制这些环境条件能促进果实高产。如适合草莓栽培的土壤有沙土、壤
土、黏土等。沙土渗水速度快，保水性能差，通气性能良好；黏土渗水速度
慢，保水性能好，通气性能差；壤土介于黏土和沙土之间，兼有黏土和沙土
的优点。
草莓的育苗方式有多种，可用种子进行育苗，也可以利用匍匐茎繁育种苗。
▎活动目标
1. 栽培草莓，观察草莓生长发育过程中的变化，体验绿色开花植物的生
命周期。
图12-20 草莓的几个生长阶段示意图2. 探究影响草莓生长的环境条件。
▎材料用具
草莓种子、刀、塑料膜、陶瓷花盆（或大塑料桶）、笔等。
▎活动步骤
（一）制订方案
以小组为单位，在查阅资料、采访草莓种植园技术人员等基础上，了解
草莓育苗、移栽、栽培等步骤的技术要领和注意事项。在充分交流讨论的基
础上，从土壤、水分、肥料、光照等环境因素中选择想要探究的因素，制订
实践活动方案。
提示：在探究影响草莓生长的某种因素时，要设置实验组和对照组。在
制订实践活动方案时，要对活动步骤进行合理安排，还要设计记录实验数据
的表格等。（二）种植实践
根据方案进行实践活动。定期观察并
记录草莓（图 12-21）的生长发育情况。
活动中注意以下事项。
1. 在育苗阶段，选取优质的草莓
种子，浸泡8 ~ 12 h后播种育苗。播种
育苗的过程中要采取保温、保湿等措
施。将育苗盘放在光线充足、通风透
气的环境中，记录出苗以及第一片幼叶形
成的时间，统计种子的发芽率，等等。
2. 当幼苗长出 3 ~ 4 片幼叶后，选用 图12-21 草莓
或制作合适容器移栽幼苗。
3. 在种植阶段，观察草莓在生长发育过程中的变化，记录新叶的片数、
叶片大小的变化、开花结果的时间和数量等信息。
4. 比较不同变量下草莓的生长发育情况，分析适合草莓生长的最适环境
条件。根据整个活动过程撰写种植实践报告或种植指南。
（三）展示交流与评价
1. 各小组运用图片、视频等形式，展示草莓生长发育的过程；基于各小
组的实验数据，汇报和讨论影响草莓生长的环境条件；交流实践过程中遇到
的困难及解决方法。
2. 从实践过程、观察记录等方面对实践活动进行自评或互评，提出合理
的修改建议。各小组在评价的基础上，反思研究中的不足，完善实践报告。
▎扩展研究
植物在没有土壤的情况下也可以进行栽培。尝试根据番茄生长发育所需
的环境条件，选择或设计恰当的装置，利用营养液进行番茄的无土栽培。在
这个过程中，定期补水、更换营养液、通气。观察并记录番茄在生长发育过
程中的变化，探究植物无土栽培条件的控制。
146 第5单元 植物的生活信息库
▲ ▲ 恩格尔曼实验
1880 年，德国科学家威廉·恩格尔曼（Wilhelm Engelmann，1843—1909）
选用水绵作为实验材料，进行了光合作用的实验（图 12-22）。恩格尔曼先将载
有水绵和好氧细菌（需要生活在氧气充足的环境中的一些细菌）的临时装片放
在没有空气并且黑暗的环境里，一段时间后用极细的光束照射水绵。在显微镜
下观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位周围。他再将上述
临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位周围。恩格
尔曼实验表明叶绿体是光合作用的场所。
▲ ▲
叶绿体
好氧细菌
用极细的光束照射 完全暴露在光下
图12-22 恩格尔曼实验示意图
叶绿体与叶绿素
叶绿体中含有能够吸收光能的色素，如蓝绿色的叶绿素 a、黄绿色的叶绿
素 b 以及黄色的叶黄素和橙黄色的胡萝卜素等。在春夏季节，叶绿体中叶绿素
的含量高，叶绿素的颜色把其他色素的颜色掩盖住了。到了秋季，随着气温不
断降低，叶绿素分解的速度大于合成的速度，绿色逐渐减退，叶绿体中原来含
有的叶黄素和胡萝卜素使叶片呈现黄色、橙黄色。槭树、柿树、枫树和乌桕等
树木的叶片还会出现红色等。这是因为寒冬到来之前，细胞内的花青素大量形
成，叶绿素含量急剧减少，一些树木的叶片纷纷显露出艳丽的红色、紫色等。
第12章 植物维持生物圈的稳定 147▲ ▲ 无氧呼吸
有的生物体或组织在供氧不足的情况下，可进行无氧呼吸。无氧呼吸的过
程中，葡萄糖不能完全分解，释放的能量较少。不同的生物进行无氧呼吸会产
生不同的产物。人的肌肉细胞进行无氧呼吸时产生乳酸，乳酸积累过多会引起
人体局部肌肉损伤。酵母菌进行无氧呼吸，可以将葡萄糖分解成酒精和二氧
化碳。通常把酵母菌等微生物在供氧不足的环境中进行的呼吸作用叫作厌氧
发酵。
▲ ▲ 生物体内的能源物质——腺苷三磷酸
腺苷三磷酸是存在于生物体细胞内的一种含有高能量的化合物，是生物体
进行各种生命活动所需能量的直接来源。储存在糖类、脂肪和蛋白质等有机物
中的能量不能被生物体直接利用，它们必须被氧化分解释放出来，在腺苷三磷
酸形成过程中储存下来，被生物体利用。在生物体中，腺苷三磷酸不断地消耗
和再生，维持着生命活动。
▲ ▲ 气孔的开闭
气孔的开闭由保卫细胞控制。保卫细胞的结构很特殊，靠近气孔的细胞壁
比较厚，外侧的细胞壁比较薄。一般来说，当保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外
侧细胞壁容易伸长，引起整个保卫细胞向外侧弯曲，于是气孔就开放了；当
保卫细胞失水时，整个细胞的体积缩小了，细胞壁随之收缩，气孔就关闭了
（图12-23）。
气孔
保卫细胞
图12-23 气孔的开闭示意图
148 第5单元 植物的生活本章学到了什么
一、概念构建
1. 完成下面的概念图。
原料
条件
光合作用
场所
植物在维持生物
圈中碳氧平衡方
产物 有机物、氧气 面具有重要作用
原料
植物维持
呼吸作用
生物圈的稳定
产物 二氧化碳、水
蒸腾作用
植物参与生物圈
中的水循环
吸收水分
二、能力提升
2. 右图是验证光合作用产生氧气的实
验装置示意图。在图中材料的基础上，你
可以设计实验验证呼吸作用产生二氧化碳
吗？说出你的思路，并完成实验装置设
计。有条件的同学可以用自己设计的装置
进行实验。
金鱼藻
第12章 植物维持生物圈的稳定 1493. 树皮中有运输养料的筛管。果农在果树种植时，常常等果树开花后，用
刀或环割器在主干或主枝基部切去皮层（如下图所示 )，用“环割”的方法来
增加水果产量。请分析“环割”可以增产的原因。
▲ 环割树皮
4. 请吟诵下面的古诗，画出诗中与植物、生态因素有关的词或句，结合所
学的生物学知识进行解释。
长歌行
汉乐府
青青园中葵，朝露待日晞。
阳春布德泽，万物生光辉。
常恐秋节至，焜黄华叶衰。
百川东到海，何时复西归？
少壮不努力，老大徒伤悲。
（1）这首诗中，与植物光合作用原理有关的字或词有哪些？
（2）试从生物圈水循环的角度分析“百川东到海， 何时复西归？”这句诗，
探讨水从大海回归“百川”的途径。
150 第5单元 植物的生活5. 造成温室效应的气体主要是二氧化碳，它在大气中的来源主要有哪些？
我国倡导低碳生活方式的意义是什么？在日常生活中，你可以为“低碳”做哪
些事情？
三、实践体验
6. 为了更好地了解光合作用和呼吸作用的原理，可以利用周末或假期，开
展关于蔬菜种植与保鲜的调查活动。在活动中要注意以下事项。
（1）调查活动前要设计调查表，调查时要详细询问、观察与记录。
（2）调查结束后，以小组为单位分析讨论，形成调查报告，在班里汇报交
流，分析调查中发现的不科学的措施并提出合理建议。
第12章 植物维持生物圈的稳定 151单元小结
一、概念体系
种子萌发
根的生长
生命周期 主要包括
植物生长
茎和叶的生长
开花结果
植 主要包括
繁殖后代
物
的 营养繁殖
生
活
光合作用
维持生物圈中
的碳氧平衡
呼吸作用
主要生命活动
蒸腾作用
参与生物圈中
的水循环
吸收水和
无机盐
二、素养达成
通过本单元的学习，下列几方面的素养应得到发展。
1. 从结构与功能的角度，认识种子、根尖、芽、叶片和花，分析花与果实
在发育上的联系。
2. 从物质循环与能量变化的角度，阐明植物在生物圈中的作用。
152 第5单元 植物的生活3. 运用植物光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等方面的知识，解释生产、生
活中的相关现象。
4. 通过科学史等资料，了解科学家对光合作用的探究历程，认识到科学的
发展是众多科学家经过长期探索、共同努力的结果。
5. 结合农业生产实践，运用植物生长发育等方面的知识和多学科的方法，
扦插月季和栽培草莓，解决实践中的一些问题。
单元小结 153附 录
常用计量单位
单位类别 单位名称 单位符号 备 注
千米 km
米 m 1 km = 103 m
1 cm = 10-2 m
厘米 cm
长 度 1 mm = 10-3 m
毫米 mm
1 μm = 10-6 m
微米 μm 1 nm = 10-9 m
纳米 nm
平方千米 km2
1 km2 = 106 m2
公顷 hm2
面 积 1 hm2 = 104 m2
平方米 m2
1 cm2 = 10-4 m2
平方厘米 cm2
立方米 m3
体 积 1 cm3 = 10-6 m3
立方厘米 cm3
升 L
容 积 1 mL = 10-3 L
毫升 mL
吨 t
1 t = 103 kg
千克 kg
质 量 1 g = 10-3 kg
克 g
1 mg = 10-6 kg
毫克 mg
时 h
1 h = 3 600 s
时 间 分 min
1 min = 60 s
秒 s
154 附 录教科书中部分中英文名词索引
中 文 英 文 页 码
藻 类 algae 2
苔藓植物 bryophyte 5
蕨类植物 pteridophyte 5
孢子植物 spore plant 9
种子植物 seed plant 12
无脊椎动物 invertebrate 26
脊椎动物 vertebrate 33
恒温动物 homeotherm 43
变温动物 poikilotherm 43
病 毒 virus 55
细 菌 bacterium 55
原核生物 prokaryote 58
真 菌 fungus 66
真核生物 eukaryote 70
生物多样性 biological diversity 78
受 精 fertilization 108
组织培养 tissue culture 112
光合作用 photosynthesis 130
呼吸作用 respiration 135
蒸腾作用 transpiration 140
附 录 155后 记
本套教科书以《义务教育生物学课程标准（2022年版）》为依据，继承
并加强了2012年版《义务教育教科书 生物学》的传统特色，借鉴了国内外相
关优秀教科书的编写经验和实践成果，在充分调研的基础上，聚焦生物学大概
念，优化栏目设计，以探究实践为载体、以关键问题为引导，精选教科书内
容，构建学生主动参与的学习活动体系，系统设计实验、探究类学习活动和跨
学科实践活动，着力发展学生核心素养。
本套教科书的主编为匡廷云、曹惠玲。吴举宏组织专家和教师对本套教科
书进行了全面系统审读。
本册教科书的主编为吴举宏，核心编写人员有冯照军、许明、李建宏、杨
玲、沈军、宋玉蓉、浦丽华、黄晨虹（按姓氏笔画排序）。
本册教科书的编写和出版得到了众多课程专家、学科专家、教研人员和一
线教师的指导和帮助，凝聚了他们的集体智慧。王波、刘义友、闫云侠、吴生
才、张晓红、张徐祥、陈洁、陈维、邵绍元、赵玲、胡明、冒慧晶、姚国平、
高雁等，有的参与了本册教科书编写的前期研究和讨论，有的对本册教科书进
行了认真细致的审阅，并提出了许多宝贵的意见和建议。许多教研员、教师和
学生参与了本册教科书的试教试用。在此，我们对所有关心、支持和帮助本册
教科书编写的人员表示衷心的感谢！本册教科书选用了一些图片，对相关的作
者和单位，我们一并表示诚挚的谢意！
教科书建设是国家实施课程与教学改革的一项长期而复杂的系统工程，
我们热切期望社会各界有识之士积极参与到教科书建设中，为打造我国培根铸
魂、启智增慧的精品教科书而不懈努力。
联系电话：（025）86633140；编读信箱：skswjx@163.com。
编 者(cid:743) (cid:1196) (cid:2964) (cid:5170) (cid:2964) (cid:4633) (cid:762)
(cid:743)
(cid:1196)
(cid:2964)
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(cid:5170)
(cid:2964)
Y I W U J I A O Y U J I A O K E S H U
(cid:4633)
(cid:762)
(cid:10828)(cid:10134)(cid:4243)
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(cid:816) (cid:5025) (cid:13268) (cid:824) (cid:1721)
SHENGWUXUE
(cid:10828)
(cid:10134)
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