文档文本内容
责任编辑:光 奎 刘 楠 孙 婷 张文彬
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出版者:山东科学技术出版社 人民教育出版社
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规格:16 开(184 mm×260 mm)
印张:7.5 字数:150 千
版次:2024 年11 月第1 版 印次:2024 年11 月第1 次印刷
ISBN 978-7-5723-2141-2 定价:7.19 元
义务教育教科书(五·四学制)
生物学 六年级 下册
YIWU JIAOYU JIAOKESHU(WU·SI XUEZHI)
SHENGWUXUE LIU NIANJI XIA CE
主 编:王仁卿
本册主编:李 莉
本册核心编者(按姓氏笔画排序):
刁艳芳 于 辉 孙洪梅 张永芳 林海红 崔利娜
统 稿:李 莉 张 涛
录
目
第三单元 多种多样的生物
第一章 藻类与植物的类群 ................................................... 2
第一节 藻 类 .................................................................................. 3
第二节 苔藓植物和蕨类植物 .......................................................... 9
第三节 种子植物 .............................................................................. 15
第二章 动物的主要类群 ......................................................... 26
第一节 无脊椎动物 .......................................................................... 27
综合实践项目 饲养家蚕 .................................................................. 34
第二节 鱼 类 .................................................................................. 37
第三节 两栖类和爬行类 .................................................................. 45
第四节 鸟 类 .................................................................................. 53
第五节 哺乳类 .................................................................................. 62
第三章 微生物的主要类群 ................................................... 68
第一节 微生物在环境中的分布 ...................................................... 69
第二节 细 菌 .................................................................................. 73
第三节 真 菌 .................................................................................. 80
综合实践项目 利用细菌或真菌制作发酵食品 .............................. 85
第四节 病 毒 .................................................................................. 88
第四章 生物分类的方法 ......................................................... 96
第一节 尝试对生物分类 .................................................................. 97
第二节 从种到界 .............................................................................. 105
多种多样的生物
第三单元
金色体毛、鼻孔朝天,端坐在冷杉树上的川金丝猴是我国特有的珍稀物
种。川金丝猴的“仰鼻”、冷杉尖细的叶形特征分别是适应高海拔地区缺氧
和缺水环境的结果。地球上的环境变化多样,生物在长期的生存发展过程中,
其形态结构、生理功能以及繁殖方式等方面逐步产生了巨大差异,适应着不
同的环境,呈现出丰富的多样性。
目前已经发现并且命名的生物有200 多万种,多种多样的生物让地球
充满生机,它们是人类在地球家园的伙伴,也是人类生存和发展的基础。
一起找答案
1. 周边环境中的植物都是绿色的吗?它们都有根、茎、叶吗?
2. 植物都结种子吗?它们都能开花、结果吗?
3. 哪些动物和人一样有脊柱?哪些动物是体温恒定的?
4. 细菌、真菌和病毒都是对人类有害的吗?
5. 动植物类群繁多,怎样对这些生物进行分类?它们与人类的生活
有什么关系?
一起做项目
1. 收集我国养蚕的历史资料,
设计并制作饲养家蚕的装置,观
察和记录家蚕的生长发育过程,
理解动物与人类的关系。
2. 选择或设计简单装置,制
作酸奶、泡菜、米酒、馒头、面
包等发酵食品,体验食品制作的
乐趣,收获劳动的快乐。
第一章
藻类与植物的类群
我国清代植物学家吴其濬(jùn),一生致力
于观察研究各种植物。他通过野外观察、采集种
植以及参考古籍等,将植物分为谷、蔬、山草、
水草、群芳、果、木等12 大类,编写了《植物名
实图考》。全书38 卷,共记载植物1 700 余种,并
附有1 800余幅植物图,准确描绘了部分植物的根、
茎、叶、花、果实等的形态结构特征。
《植物名实图考》的问世为后人进一步研究我
国植物提供了宝贵资料。
地球上已知的藻类和苔藓植物、蕨类植物、种子植物有50 多万种,
它们形态各异,生活在不同的环境中。
《植物名实图考》
第三单元 多种多样的生物
2
第一节 藻 类
体验感知
紫菜能像绿色植物一样进行光合作用
吗?将少许紫菜放入容器中,倒入开水,观
察其颜色的变化,你能作出怎样的推测?
问题
聚焦
● 藻类有哪些主要特征?
● 藻类与人类有什么关系?
我们常吃的紫菜、海带和绿色植物一
样,都含有叶绿素。它们来自海洋,属于
藻类(algae)。河流、湖泊和池塘里也生活
着多种藻类。
在池塘或小溪中,常见到一些绿色丝状体,成团块集结漂浮在水面
上,用手触摸有黏滑的感觉,这就是水绵。池塘水中还有一些肉眼看不
见的藻类,如衣藻等。
目的要求
观察几种藻类,了解藻类的形态结构和生理特点。
材料用具
含有衣藻的池塘水,水绵,海带,碘液,解剖针,镊子,吸水纸,
纱布,滴管,烧杯,显微镜,载玻片,盖玻片,等等。
观察几种藻类
认识藻类
实验探究
第一章 藻类与植物的类群
3
方法步骤
1. 观察衣藻
取一滴池塘水制成临时装片,在显微镜下观察,可以找到椭圆形、
绿色的衣藻。
2. 观察水绵
(1)用解剖针挑取少许水绵制成临时装片,在显微镜下观察水绵的
结构。
(2)用碘液染色后,在显微镜下继续观察,比较染色前后水绵叶绿
体的变化。
3. 观察海带
比较海带的形态结构与常见的陆生植物有什么不同。
提示
遇碘变蓝是淀粉的特性。
讨论
1. 这些藻类能进行光合作用吗?哪些观察结果可以支持你的判断?
2. 藻类的形态结构与常见的陆生植物有什么不同?它们有专门的根、
茎、叶等器官吗?
染色前水绵光学显微镜照片
(放大100 倍)
染色后水绵光学显微镜照片
(放大100 倍)
藻类形态多样,种类繁多。有单细胞的,如衣藻等;也有多细胞的,如
水绵等(图3-1)。有的是绿色的,如石莼等;有的是褐色或紫红色的,如
海带、紫菜等(图3-2)。
第三单元 多种多样的生物
4
叶绿体
衣藻(单细胞)
图3-1 淡水藻类示意图
水绵(多细胞)
叶绿体
图3-2 海洋藻类示意图
海带
紫菜
裙带菜
鹿角菜
石花菜
石莼
马尾藻
第一章 藻类与植物的类群
5
从藻类中提取出来的碘、褐藻胶和琼
脂等,可以供工业和医药上使用。
藻类与人类的关系
图3-3 列举了藻类在自然界中的作用以及与人类的关系,你还能举出更
多的实例吗?
图3-3 藻类在自然界中的作用以及与人类的关系示例
藻类能释放氧气,大气中大部分
氧气是由藻类提供的。
藻类通过光合作用制造有机物,为水
中的鱼类等动物提供食物。
海带、紫菜等藻类可以供人类食
用。螺旋藻可以制成保健食品。
衣藻、水绵等藻类细胞内一般
具有叶绿体。叶绿体中有叶绿素和
其他可吸收光能的色素,能进行光
合作用制造有机物(如淀粉)。
藻类大多生活在水中。对于单细胞藻类来说,一个细胞就可以完成全部
的生命活动。多细胞藻类浸没在水中,几乎全身都可以从环境中吸收水和无
机盐,它们没有专门的吸收和运输养料以及进行光合作用的器官,没有根、
茎、叶的分化。可以说,藻类是能够进行光合作用的结构简单的生物。
藻类可以通过形成孢子(spore)等方式繁殖。孢子是一种生殖细胞,
十分微小,可以通过空气、水等传播,在适宜的环境中可长成新个体。
科学家曾经将藻类划入植物界,但随
着对藻类细胞结构和遗传信息等研究的不
断深入,又将藻类从植物界中独立出来。
小资料
第三单元 多种多样的生物
6
藻类在营养物质较丰富的水域中会大量繁殖,如在海水中形成赤潮
(图3-4),在淡水中形成水华(图3-5)等。过量的藻类会与其他水生生物
争夺氧气,还有一些藻类会释放毒素,对水域生态环境造成严重的影响。
图3-4 赤潮
图3-5 水华
一、概念检测
判断下列关于藻类的叙述是否正确。
(1)藻类利用叶片进行光合作用。
( )
(2)藻类是结构简单的生物,由细胞构成。
( )
(3)鱼缸长时间不换水,缸壁和水面上可能会出现“绿膜”,这是
藻类形成的。
( )
二、拓展应用
1. 浒苔属于多细胞的绿藻,有着极强的环境适应能力和繁殖能力。
浒苔本身无毒无害,但当其爆发性增殖或高度聚集时会形成绿潮,就像
绿毯一样漂浮在海面上,被视作和赤潮一样的海洋灾害。请查阅资料,
分析浒苔形成绿潮的原因,以及如何才能有效地预防绿潮的形成。
2.“贝藻套养”是一种常见的海水养殖模式。海水中的藻类进行光
合作用可吸收二氧化碳;贝类则以藻类为食,构建柔软的身体和坚硬的
贝壳(含有碳酸钙)。这种海水养殖模式有什么优点?合理开展海水养
殖对于缓解温室效应有什么意义?
练习应用
第一章 藻类与植物的类群
7
科学·技术·社会
微藻:“吃”下二氧化碳,“吐”出生物柴油
近年来,全球石油资源日益减少,环境问题依然严重,尤其是二
氧化碳过度排放成为全球气候变暖的罪魁祸首之一,如何解决这些难题
已成为各国科学家重点关注的问题。有一类古老的生物——微藻(微小
藻类群体的总称,如绿藻、硅藻、甲藻等),走进了科学家的视野。小
小的微藻不仅有“吃掉”二氧化碳的“好胃口”,还能“吐出”新型能
源——生物柴油。
微藻为什么能变“碳”为“油”呢?这与其特殊“能力”有关。微藻
能进行光合作用制造有机物,累积油脂;有的微藻其含油量可占干重的
20% ~ 30%,有的甚至达到60%。这些油脂是生产生物柴油的重要原料。
微藻在光合作用过程中能吸收大量的二氧化碳、释放氧气,有助于实现
碳的零排放(“碳中和”)。更重要的是,微藻分布广泛、适应环境能力
强,有的可以在海水和污水中生长,不占用耕地。它们生长快、周期
短,能有效保障原料供应。因此,微藻是吸收二氧化碳、生产生物柴油
的良好原料。
利用微藻变“碳”为“油”并非易事。目前,科学家已经在多个方
面取得了技术性突破。例如,利用光生物反应器养藻,可以让微藻的光
合作用达到最大效率,进一步提
高油脂产率。但是,如何降低利
用微藻生产生物柴油的成本,如
何真正实现大规模生产,这些仍
是科学家需要攻克的难题。
阅读这篇文章后,在实现
“碳中和”、开发新能源方面,
你能获得哪些启示?
开放式跑道池光生物反应器
第三单元 多种多样的生物
8
第二节 苔藓植物和蕨类植物
你认识右图微景观中的两类植物吗?尝试在环
境中找到它们,并说出其生活环境和辨认依据。
问题
聚焦
● 苔藓植物和蕨类植物有
哪些主要特征?
● 它们与人类有什么关系?
微景观中的矮小植物属于苔藓植物
(bryophyte),而相对高大些的属于蕨类植物
(pteridophyte)。苔藓植物和蕨类植物都生活
在潮湿的陆地环境中,二者不仅形态上有差
异,结构上也有不同。
苔藓植物
春夏时节,如果你留意,在阴湿的墙角或者清澈的溪流边,可能会发现
苔藓植物的踪迹(图3-6)。如果你有机会走进温暖多雨地区的森林中,还
会看到一些树好似披上了绿装(图3-7);有时脚下似乎有一块毛茸茸的绿
毯,踩上去非常松软:它们主要是由苔藓植物密集生长形成的。
图3-6 墙上的苔藓植物
图3-7 树上的苔藓植物
体验感知
第一章 藻类与植物的类群
9
讨论
1. 与藻类相比,苔藓植物的生活环境有什么不同?
2. 苔藓植物有哪些形态结构与其生活环境相适应?
3. 推测孢蒴里孢子的作用。
苔藓植物大多生活在潮湿的陆
地环境中。仔细观察可以发现,苔藓
植物一般很矮小,通常具有类似茎和
叶的分化,但是“茎”中没有导管,
“叶”中也没有叶脉,“根”非常简单,
称为假根。
观察思考
古话
今议
“白日不到处,青春恰自来。
苔花如米小,也学牡丹开。”这首
诗生动地描绘了苔藓植物的生长繁
殖。“苔花”是真正的花吗?
观察几种苔藓植物
采集地钱、葫芦藓等常见的苔藓植物,并对照图片观察。
1. 观察苔藓植物的形态和颜色,测量并记录植株的高度。
2. 用放大镜观察苔藓植物的形态结构。
3. 尝试用牙签刺破孢蒴,并用放大镜观察孢子。
孢蒴
(内有孢子)
假根
葫芦藓
地钱
第三单元 多种多样的生物
10
苔藓植物能腐蚀岩石,使其逐渐形成土
壤,因此被称为自然界重要的“拓荒者”。
苔藓植物一般生长茂密,有助于水土保持。
苔藓植物的“叶”大多只有一层细胞,二氧
化硫等有毒气体可以从背、腹两面侵入细
胞,使苔藓植物的生存受到威胁。人们利用
苔藓植物的这个特点,把它们当作监测空气
污染程度的指示植物。
蕨类植物
在森林和山野的阴湿处、公园里和花卉市场上,常会看到这样的植物:
它们的叶常呈羽状,有的叶背面会形成许多褐色的隆起;它们的茎大多生长
在地下。这些植物就是蕨类植物。
泥炭是生长在沼泽中的泥
炭藓等苔藓植物的遗体逐年堆
积后形成的。可以用作燃料;
也可以将干泥炭添加到土壤中
制成泥炭营养土,以此增强土
壤的保水保肥能力,满足植物
的生长发育需要。
小资料
观察几种蕨类植物
采集肾蕨、狼尾蕨等常见的蕨类植物,并对照图片观察。
观察思考
孢子囊群
(内有孢子)
叶
茎
根
狼尾蕨
苔藓植物也是通过孢子繁殖的,孢蒴里成熟的孢子散落在温暖潮湿的地
方,就能萌发和生长出新个体。苔藓植物虽然生活在陆地上,但它们的繁殖
过程仍离不开水环境。
第一章 藻类与植物的类群
11
1. 观察蕨类植物的形态和颜色,测量并记录植株的高度。
2. 用放大镜观察叶片背面的孢子囊群。
讨论
1. 与苔藓植物相比,蕨类植物在形态结构上出现了哪些变化?这与
它们的生活有何关系?
2. 推测蕨类植物是如何繁殖的。
与苔藓植物相比,蕨类植物高大得多,结构也复
杂得多。蕨类植物有根、茎、叶的分化,在这些器官
中有专门运输物质的通道——输导组织。
同苔藓植物一样,蕨类植物也是不结种子的植物,
通过孢子进行繁殖。它们叶片背面褐色的隆起是孢子囊
群,每个孢子囊群含有多个孢子囊。孢子成熟后从孢子
囊中散放出来,落在温暖潮湿的地方就能萌发和生长。
想一想
为什么蕨类
植物比苔藓植物
适应陆地环境的
能力更强?
蕨类植物与人类的关系非常密切。图3-8 列举了几种常见的蕨类植物与
人类的关系,你还能举出其他实例吗?
图3-8 几种常见的蕨类植物以及与人类的关系示例
蕨的嫩叶和地下茎可食用。
鸟巢蕨具有观赏价值。
满江红是一种优良的绿肥
和饲料。
肾蕨可吸附砷、铅等重金属,
被誉为“土壤清洁工”。
贯众、卷柏等可供药用。
第三单元 多种多样的生物
12
今天我们所见到的蕨类植物一般
比较低矮,然而,据科学家推测,在
2 亿多年前,地球上生长着许多高达
几米乃至几十米的蕨类植物,它们构
成了大片的森林(图3-9)。这些蕨
类植物的遗体层层堆积,经过漫长的
年代、复杂的变化,就逐渐变成了
煤。后来,随着气候变化,这些高大
的蕨类植物基本上灭绝了。
图3-9 古代蕨类植物构成的森林想象图
一、概念检测
1. 下列特征属于葫芦藓和铁线蕨共有的是__________ 。
①有根、茎、叶的分化
②茎中没有导管,叶中没有叶脉
③有
专门运输物质的通道——输导组织
④通过孢子繁殖
⑤通过种子繁
殖 ⑥繁殖过程离不开水环境
2. 光叶蕨是我国特有的极危珍稀蕨
类植物,仅被发现分布于我国四川地区,
生长在海拔约2 000 米的林下阴湿处。因
通常只有一片叶子,被称为“光叶蕨”。
(1)以下有关光叶蕨的叙述,不正
确的是
( )
A. 有根、茎、叶的分化
B. 植株茎中有输导组织
C. 适于在干旱环境中生长繁殖
D. 叶背面孢子囊中有孢子
(2)光叶蕨是国家一级保护野生植物,濒危的原因可能有:繁殖
能力弱,对生存条件要求极为苛刻,分布区域很狭窄,等等。请查阅资
料,了解保护光叶蕨的相关措施。
练习应用
第一章 藻类与植物的类群
13
二、拓展应用
当我们走进树林时,仔细观察会发现,
有些树的树干背阴面生长着一些苔藓植物,
向阳面则不生长。请分析出现这种现象的原
因。如果让你设计一面苔藓绿化墙,应该如
何保证苔藓的成活率呢?
延伸阅读
桫椤:蕨类植物之王
桫椤又称“树蕨”,其树干直立而挺拔,可高达8 米。树干顶端丛
生大型羽状复叶,叶片背面有许多孢子囊群。
中生代石炭纪的蕨类植物大多为高大的树木,后来由于环境的变
化,多数高大的蕨类植物灭绝,只有极少数的木本种类幸免于难存活至
今,桫椤便是其中的一种。因此,桫椤被称为植物中的“活化石”,被
誉为“蕨类植物之王”。2022 年5 月,中外科学家联合发表论文,首次
报道了桫椤的基因组,为植物进化方面的研究提供了重要参考。
桫椤作为一种典型的“活化石”植物,具有极其珍贵和特殊的科研
价值。桫椤虽然能产生大量孢子,但这些孢子的存活率很低,并且孢子
萌发后发育期较长,幼体对恶劣环境的适应能力较差。此外,它的成体
根系不发达,茎内的输导组织较为原始,对环境有严重依赖性,适合生长
的区域也非常有限。正因为这些原因,桫椤处于濒危状态,被列入《世界
自然保护联盟濒危物种红色名录》,成为受国际保护的珍稀濒危植物。
现在你知道桫椤濒危的原因了吗?
第三单元 多种多样的生物
14
第三节 种子植物
体验感知
问题
聚焦
● 种子有哪些结构?它在繁
殖方面有什么优势?
● 常见的植物中哪些是裸子
植物,哪些是被子植物?
苔藓植物和蕨类植物都不产生种子,而
我们常见的花草树木,平时吃的粮食、瓜果
和蔬菜,绝大多数是结种子的,这些植物统
称为种子植物(spermatophyte)。
寻找你身边结种子的植物,收集不同植物的种子,并进行观察。
第一章 藻类与植物的类群
15
种子的结构
菜豆、玉米、油菜、莲、小麦等植物的种子,大小差别很大,形状
也不尽相同,但是它们都能在一定的条件下萌发成幼苗。它们在结构上
有什么共同点吗?
目的要求
1. 学习观察种子结构的方法,认识种子的结构。
2. 比较不同种子的结构,归纳这些种子结构的特点。
材料用具
浸软的菜豆(或大豆、蚕豆等)种子,浸软的玉米(或小麦等)种
子,碘液,刀片,滴管,放大镜,等等。
提示
常说的玉米、小麦的种子,种皮和很薄的果皮紧贴在一起,实际上
是果实。
方法步骤
1. 观察菜豆种子的结构
(1)取一粒浸软的菜豆种子,观察它的外形。
(2)剥去种子最外面的一层薄皮——种皮,分开合拢的两片子叶。
(3)对照图3-10,用放大镜观察子叶、胚根、胚芽
和胚轴,看看它们的形状和位置。
2. 观察玉米种子的结构
(1)取一粒浸软的玉米种子,观察它的外形。
(2)按照图中的虚线位置,用刀片将玉米种子从中
央纵向剖开。
(3)在剖面上滴一滴碘液,对照图3-10,用放大镜观察被碘液染成
蓝色的胚乳,以及未被染成蓝色的果皮和种皮、胚根、胚轴、胚芽、子叶。
观察种子的结构
实验探究
第三单元 多种多样的生物
16
虽然种子的大小和形状千差万别,但是它们的基本结构是相同的。
图3-10 显示的是菜豆种子和玉米种子的基本结构。
讨论
1. 种皮有什么作用?豆类植物的子叶肥厚,推测它有什么作用。
2. 玉米胚乳遇碘变蓝,由此推测玉米的胚乳有什么作用。
3. 推测种子中哪一部分将来能发育成一个新的植物体。
4. 菜豆种子和玉米种子的结构有哪些相同点和不同点?请根据观察
结果完成下表。
种子类型
相同点
不同点
菜豆种子
玉米种子
图3-10 菜豆种子和玉米种子的基本结构模式图
胚轴
胚
胚
胚轴
胚乳
胚根
胚根
种皮
果皮和种皮
胚芽
子叶
子叶
胚芽
第一章 藻类与植物的类群
17
种子的表面有一层种皮,里面有胚,有的种子还有胚乳。种皮可以保护
里面幼嫩的胚;胚是新植物的幼体,由胚芽、胚轴、胚根和子叶构成。
子叶或胚乳里含有丰富的淀粉等营养物质,这些营养物质能够供胚发育成
幼苗。
种子的生命力比苔藓植物和蕨类植物产生的孢子强得多,寿命也长得
多。孢子只是一个细胞,只有散落在温暖潮湿的环境中才能萌发,否则很
快就会丧失生命力。种子属于器官,含有丰富的营养物质,具有适应环境
的结构特点,在比较干旱的地方也能萌发;如果环境过于干燥或寒冷,它
可以处于休眠状态,待到条件适宜时再萌发成一个新的植物体。可见,同
苔藓植物和蕨类植物相比,种子植物之所以更适应陆地环境,能产生种子
是一个重要的原因。种子植物的受精过程摆脱了对水环境的依赖,因此能
够更好地适应陆地生活。
种子在适宜的条件下萌发、长成幼苗,幼苗再进一步长成植株,且有明
显的根、茎、叶的分化。植株长到一定的程度,就可以结种子。如此生生不
息,代代相传。
裸子植物和被子植物
种子植物包括裸子植物(gymnosperm)和被子植物(angiosperm)两
大类群。
小资料
在绿色开花植物中,
像菜豆这样,种子具
有两片子叶的植物称
为双子叶植物。
在绿色开花植物中,
像玉米这样,种子只
有一片子叶的植物称
为单子叶植物。
菜豆种子
玉米种子
第三单元 多种多样的生物
18
观察种子的着生位置
1. 观察松或柏的种子在球果中的着生位置。
2. 将当地常见植物的果实(如花生、桃、葡萄、豆荚等)切开或剥
开,观察种子的着生位置。
讨论
1. 哪些植物的种子是裸露的?
2. 哪些植物的种子外面有果皮包被?这对种子有什么意义?
我们平时所见的一些植物,如银杏、侧柏、苏铁,它们的种子是裸露
的,外面没有果皮包被(图3-11),这样的植物称为裸子植物。大豆、荔
枝、番木瓜等大多数植物,种子外面有果皮包被(图3-12),这样的植物
称为被子植物。
观察思考
种子
鳞片
松的球果和种子
花生的果实和种子
种子
果皮
图3-11 无果皮包被的种子
银杏种子 侧柏种子 苏铁种子
第一章 藻类与植物的类群
19
被子植物多种多样,形态各异,生活环
境相差很大,但它们一般具有非常发达的输
导组织,保证了体内水分和营养物质的运输
能够畅通无阻。被子植物都能开花结果,又
称绿色开花植物。果实除了可以保护里面的
种子外,还能帮助种子传播。正是因为被子
植物具有这些特点,所以它们能成为陆地上
分布最为广泛的植物类群。
图3-13是几种常见的裸子植物,图3-14
是几种常见的被子植物,你能说出更多的种
类吗?
你可能会有疑问,松的种子难道不是在球果里面生长着的吗?事实上,
松的球果不是果实,那一片片木质的结构是鳞片,种子就裸露在鳞片之间的
缝隙中。
裸子植物的根、茎、叶都很发达,里面都有输导组织。因此,裸子植物
通常可以长得很高大,也能在干旱和土壤贫瘠的地方生长。
裸子植物依靠种子繁殖后代,适合生活在多种环境中。它们分布广泛,
从低海拔到高海拔、从低纬度到高纬度地区几乎都有它们的身影。
图3-12 有果皮包被的种子
大豆种子 荔枝种子 番木瓜种子
小资料
蒲公英的果实顶端
有毛,像一把降落伞,
可以随风飘散;苍耳、
鬼针草的果实表面有
刺毛或钩刺,可以粘在
或钩在动物身上被带到
远方。
第三单元 多种多样的生物
20
图3-13 几种常见的裸子植物
油松为常绿乔木,球果长 4 ~ 7 厘米,第
二年才能成熟,释放出种子。广泛分布
于崇山峻岭中。
水杉是我国特有的珍贵树种,有“活化
石”之称。水杉生长迅速,树干挺拔直
立,是重要的行道观赏植物。
银杏是我国特有的古老树种,早在2 亿
多年前就出现了。种皮为白色的硬壳,
俗称白果;外种皮肉质似杏,故名银杏。
红豆杉因其种子与红豆一样红艳而得
名。红豆杉被誉为植物中的“大熊猫”,
可用于提炼抗癌药物紫杉醇。
苏铁也有“活化石”之称。苏铁的树干
坚硬,生长缓慢,在北方很少开“花”,
故有“千年铁树开花”的说法。
圆柏又称桧、桧柏,是常绿乔木。圆柏
的树形优美,在我国常作为传统园林观
赏树种。
第一章 藻类与植物的类群
21
图3-14 几种常见的被子植物
黄栌又名红叶黄栌,是我国重要的观赏红
叶树种,叶片秋季变红,鲜艳夺目。
向日葵因顶端的花盘像太阳,并且具有
向阳性,故而得名。向日葵是重要的油
料作物。
桃是落叶乔木,果实汁多味美。桃的花、
果实、种子及树皮可入药。桃原产于我
国,有悠久的栽培历史。
水稻是一年生草本植物,是我国主要的粮
食作物之一。我国是栽培水稻的起源地
之一。
牡丹是多年生落叶灌木。牡丹花色泽艳
丽,有数百个品种,素有“花中之王”的
美誉。
黄花菜是多年生草本植物,花有很高的
营养价值,还有健胃、利尿、消肿等
功效。
第三单元 多种多样的生物
22
种子植物与我们的生活息息相关,我们的衣、食、住、行往往离不开它
们。例如,制造汽车和自行车轮胎的原料主要来自橡胶树;人参、杜仲、黄
连、银杏、草麻黄等可以制成中药材。种子植物不仅为我们提供了粮食、蔬
菜、水果、花卉、药品、木材等,还为我们营造了舒适的生活环境。植树造
林、栽花种草,对于绿化、美化环境,提高我们的生活质量具有十分重要的
意义。
关于种子植物与我们生活的关系,你还能举出哪些例子?
比 较
一株植物所有根的总和叫作根系。叶片上粗细不等的脉络叫作叶
脉。仔细观察下列图片,比较菠菜植株和玉米植株的根系和叶脉有什么
区别。
思维训练
菠菜(双子叶植物)
玉米(单子叶植物)
第一章 藻类与植物的类群
23
练习应用
荇菜
一、概念检测
1. 根据裸子植物和被子植物的结构特点,判断下列叙述是否正确。
(1)松的球果不是果实。
( )
(2)裸子植物和被子植物的种子中都有胚。
( )
(3)裸子植物的种子比被子植物的种子能得到更好的保护。 ( )
2. 将种子的结构与相应的功能用线连接起来。
种皮 储存养料
胚 保护胚
胚乳 能发育成新植株
二、拓展应用
1. 既然种子繁殖有这么多优势,为什么那些不结种子的植物并未灭
绝呢?
2. 我国古诗词中有非常丰富的关于植物的描写。2 000 多年前的《诗
经》就记载了138 种植物,如蒹葭(jiān jiā)、荇(xìng)菜、桑等。你
可以从生物学的角度对古诗词中的植物进行专题研究。例如,研究古诗
词中关于松、竹、梅的描写,或者研究某位诗人诗词中的植物等。研究
时,可以关注诗人对植物客观细致的描述,以及感受诗人通过描写植物
所营造的意境和表达的情感。
第三单元 多种多样的生物
24
生物学与文学
寄予植物的情怀
花开花落,似水流年。自然界的植物五彩缤纷,人们的情感世界更
是丰富多彩。自然界的景致牵动着人们的情感,人们又将自己的情感赋
予花草树木,谱写出许多名篇佳作。
早在先秦时代,《诗经》中就有“蒹葭苍苍,白露为霜。所谓伊人,
在水一方”的诗句,通过描写蒹(没长穗的荻)、葭(初生的芦苇)随
风飘荡的景象,寄托了诗人对美丽女子的仰慕思念之意;还有“采薇采
薇,薇亦作止……薇亦柔止……薇亦刚止”的诗句,描写了从春到秋,
薇(野豌豆)从作(萌发冒出地面)、到柔(长出嫩叶和茎)、最后到刚
(茎、叶衰老变硬)的生长变化,成为后世文人表达坚贞意志、洁身自好
意趣的象征。
苏轼的“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”,将早春的暖意和生
机描写得细致入微。杜牧的“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”,则
将夕照之下浓郁的秋色尽收笔端。陶渊明的“采菊东篱下,悠然见南
山”,描写了田园生活的乐趣,给人以返璞归真之感。孟郊写出“谁言
寸草心,报得三春晖”,对母爱感念至深,体现了中华民族的传统美德。
杜甫的“国破山河在,城春草木深。感时花溅泪,恨别鸟惊心”,则描
写了国家战乱之苦,忧国忧民之心跃然纸上。
我国现代文学作品中,也有许多有关植物的名作。茅盾的《白杨礼
赞》、陶铸的《松树的风格》,都借植物抒发情怀,产生了广泛深远的
影响。
你还能说出哪些通过描写植物抒发情怀的文学作品?
第一章 藻类与植物的类群
25
第二章
动物的主要类群
历经千万年的地质变化,这里的硅藻页岩薄如韧纸,1 厘米厚的硅
藻土竟有40 ~ 50 层之多,宛如“万卷书”。展开“书卷”,在你翻开的每
一页,都可能发现1 800 万年前的古生物化石,这就是位于山东临朐的山
旺古生物化石群。山旺化石种类繁多,既有数量可观的昆虫(如蜜蜂)、
蜘蛛、蝎等,也有鱼、鸟、兽等;山旺化石保存完整,就连极难形成化
石的蝌蚪、青蛙、蝾螈等都保持了原态,有的还保持了原来的色彩。通
过这本“万卷书”,你能想象出这里曾经是生机盎然的生命世界吗?
山旺化石几乎涵盖了动物的主要类群。根据体内有无由脊椎骨构成的脊
柱,可将动物分为两大类:鱼、蛙、鸟、兽等有脊柱的动物,统称为脊椎动
物(vertebrate);而蜜蜂、蜘蛛、蝎等没有脊柱的动物,统称为无脊椎动物
(invertebrate)。
大量的化石分布在一层层的页岩之间
第三单元 多种多样的生物
26
问题
聚焦
● 无脊椎动物的主要类群有哪些?
● 它们与人类的生活有什么关系?
无脊椎动物分布广泛。它们栖息于各
种各样的环境中,如海洋、河流、森林、草
地、荒漠、苔原等。大自然的各个角落几乎
都可以发现无脊椎动物。
项目
链接
调查当地养蚕的现状,思
考家蚕的生长发育需要哪些条
件,以及如何设计并制作简易
装置饲养家蚕。
体验感知
仔细留意身边的环境,如土壤里、
花丛中,寻找无脊椎动物,并尝试将它
们分类。
第一节 无脊椎动物
无脊椎动物的主要类群
无脊椎动物种类繁多,其种类和数量
都比脊椎动物多,占已知动物总数的95%
以上。下面我们通过代表动物来认识无脊
椎动物的主要类群(图3-15)。
第二章 动物的主要类群
27
水螅
涡虫
蛔虫
水螅是刺胞动物,生活在
淡水中,身体一端附着在
水草等物体上,另一端游
离;口周围的触手和体表
有攻击和防御的利器——
刺细胞。大多数刺胞动物
生活在海洋中,如海葵、
海蜇、珊瑚虫等。它们的
身体呈辐射对称;体表有
刺细胞;有口无肛门。
涡虫是扁形动物,生活在清澈的淡
水中,身体背面有两个可以感光的
黑色眼点,腹面有口。大多数扁形
动物寄生在人或动物体内,如血吸
虫、绦虫等。它们的身体呈两侧对
称;背腹扁平;有口无肛门。
蛔虫是线虫动物,主要寄生在人的小
肠里,靠吸食小肠内半消化的食糜生
活。线虫动物还包括蛲虫、钩虫、丝
虫、秀丽隐杆线虫等。它们的身体细
长,呈圆柱形;体表有角质层;有口
有肛门。
28
蚯蚓
图3-15 无脊椎动物的几个主要类群及代表动物
蜗牛
蝗虫
蝗虫是节肢动物,体表有坚韧的外骨骼,能够起到保护和防止体内水分
蒸发的作用,但外骨骼不能随身体长大,因而蝗虫在发育过程中需要蜕
皮。节肢动物是最大的动物类群,因触角、足等附肢分节而得名。蝗虫
是一种昆虫,昆虫属于节肢动物。 蜜蜂、蝉、蝴蝶、蚊、蝇等都是昆虫。
除昆虫外,节肢动物还包括蜘蛛、蜈蚣、虾、蟹等。它们的主要特征是
体表有坚韧的外骨骼;身体和附肢都分节。
蚯蚓是环节动物,体壁的肌肉
与刚毛配合完成蠕动。身体分
节可使蚯蚓运动灵活。沙蚕、
蛭等也属于环节动物。它们的
身体呈圆筒形,由许多彼此相
似的体节构成;靠刚毛或疣足
辅助运动。
蜗牛是软体动物,生活在陆地上,身体
柔软,外面有螺旋形的贝壳。河蚌、鲍、
鱿鱼、扇贝、乌贼等都属于软体动物。
它们的身体柔软,有外套膜;大多有贝
壳;运动器官是足。
29
请结合图3-15,分析讨论以下问题。
1. 刺胞动物是辐射对称,扁形动物是两侧对称,这两种体形对动物
适应环境分别有什么优势?
2. 如何判断某种动物是线虫动物还是环节动物?
3. 节肢动物的外骨骼及分节的附肢,对其生存有什么意义?
4. 请查找资料,说明从刺胞动物到扁形动物,再到环节动物、节肢
动物,是按照身体结构从简单到复杂的顺序排列的。
从进化和适应的角度认识无脊椎动物
辐射对称的动物,大多生活在水中,身体
能感知来自各个方向的刺激,可以从各个方向
捕获猎物和进行防御。两侧对称的动物,身体
有了背腹、左右和前后之分,具有了运动的能
力,为陆地生活创造了条件。
肛门的出现,使动物的消化功能进一步完
善,提高了动物对环境的适应性,这也是线虫
动物和环节动物比刺胞动物和扁形动物分布广
泛的原因。而身体出现分节,特别是附肢的分
节,则使动物的运动和适应能力进一步增强。
节肢动物除身体和附肢均分节外,体表的
外骨骼还能有效地防止体内水分蒸发,这是节
肢动物能够适应陆地各种环境的重要原因之一。
无脊椎动物中常见的类群还有棘皮动物等。
棘皮动物生活在海洋中,因体表有棘而得名,
常见的有海星、海胆、海参等。
古话
今议
“蚓无爪牙之利,
筋骨之强,上食埃
土,下饮黄泉。” 议
一议,蚯蚓是如何适
应环境的?其生活又
对环境有什么影响?
家庭
活动
与家人一起到超
市、农贸市场或者中
药房中,辨认哪些是
无脊椎动物。
分析讨论
第三单元 多种多样的生物
30
无脊椎动物与人类生活的关系
大部分无脊椎动物可以为人类提供益处。
例如,蚯蚓、土壤线虫等能疏松土壤,提高
土壤肥力;虾、蟹等能为人类和其他生物提供
丰富的动物蛋白;有些无脊椎动物可以入药、
防治害虫。图3-16 列举了一些实例,你还能
作出补充吗?
蜜蜂为植物传播花粉,还可以酿制
蜂蜜。
图3-16 无脊椎动物对人类有益的示例
果蝇是经典的实验动物,许多重要的科
研成果与它们分不开。
蛭可吸附在人的皮肤上吸取血液,它的
唾液中有防止血液凝固的物质——蛭素,
可用于生产抗血栓的药物。
蚯蚓可以疏松土壤,它的粪便中含有丰
富的氮、磷、钾等养分,能提高土壤肥
力;身体富含蛋白质,是优质的饲料。
古话
今议
《本草纲目》中有
“蝉蜕”可入药的记载。
成语有“金蝉脱壳”。
这里的“蝉蜕”和“壳”
是指昆虫的什么结构?
第二章 动物的主要类群
31
不少无脊椎动物对人类既有有益的一面,也有
有害的一面。例如,蛾和蝶的成虫可以协助植物传
播花粉,但是它们的幼虫取食植物,是农林害虫。
任何一种动物在自然界中都有它的地位和作用,如
果消失就可能会影响自然界的稳定。在防治有害动
物、保护和利用有益动物方面,人类应该秉持科学
的态度,让自己的行动符合自然规律。
图3-17 无脊椎动物给人类带来困扰的示例
松材线虫属于外来入侵物种,感
染松树后可引起具有毁灭性的森
林灾害。
福寿螺会危害农业,还会传播寄生
虫,引发疾病,是危害巨大的外来入
侵物种。
有些无脊椎动物也给人类带来诸多困扰。例如,蛔虫易使人患蛔虫病;蜱
虫、跳蚤、蚊子、钉螺等可传播疾病;一些种类会危害植物,如蝗虫、松材线
虫等;还有一些种类会造成生物入侵,如福寿螺、美国白蛾等(图3-17)。
想象
空间
研究一种无脊椎
动物,根据它的身体
特征,提出一种仿生
设想。
蝗虫啃食农作物,可造成蝗灾,是一
种严重危害农作物的世界性害虫。
蛔虫寄生在人的小肠内,使人患蛔虫
病,可分泌毒素,引起失眠、烦躁、
磨牙等症状,还会引发胆道蛔虫症等。
第三单元 多种多样的生物
32
一、概念检测
1. 判断下列叙述是否正确。
(1)辐射对称的动物比两侧对称的动物适应环境的能力更强。 ( )
(2)环节动物和节肢动物都有体节,运动能力较线虫动物强。 ( )
(3)常见的鲍鱼和鱿鱼都不是“鱼”,而属于软体动物。
( )
2. 将以下动物类群与对应的特征用线连接起来。
刺胞动物 身体分节,体表多有刚毛或疣足
扁形动物 有刺细胞
软体动物 身体和附肢都分节
环节动物 身体扁平,有口无肛门
线虫动物 大多有贝壳
节肢动物 体表有角质层,有口有肛门
二、拓展应用
1. 一些无脊椎动物具有很强的再生能力。例如,涡虫被切割后,各部
分仍可再生为完整个体,涡虫后端被切除后的再生过程如图所示。请
收集涡虫、水螅、蚯蚓等动物再生的相关资料,与同学交流。有条件的
话,可以设计实验,尝试做一做。(实验结束后,要将动物放回适宜的
环境中。)
2. 大部分被子植物是靠昆虫传粉的。德国养蜂业协会统计发现,德
国560 个蜜蜂品种中有超过300 个品种面临灭绝风险。请发挥你的想象,
以“如果蜜蜂消失,人类生活将会……”为题写一篇小短文。
练习应用
第二章 动物的主要类群
33
饲养家蚕
家蚕起源于我国,是我国古代最主要的经济动物之一。家蚕养殖在
我国有着悠久的历史,并以此成就了丝绸之路的灿烂文明。小小的家蚕是
如何与中华文明紧密相连并促进了中外文化交流的?如何饲养家蚕?
明确任务
1. 收集我国养蚕的历史资料,了解我国蚕桑文化,制作资料卡。
2. 设计并制作饲养家蚕的装置,提供适宜的生活条件,饲养家蚕;
观察和记录家蚕的生长发育过程,总结其特点。
制订方案
如何收集我国养蚕的历史资料并饲养家蚕?小组成员可以分工合
作,参考以下提示,与同学一起设计方案。
合
实
践
项
目
综
提示
● 分析项目要求,列出需要解决的问题。
● 从家蚕养殖技术、日常生活中的应用以及对人类经济和文化(如
丝绸之路)的影响等方面收集我国养蚕的历史资料。
饲养
家蚕
收集
资料
我国养蚕的历史资料
制作
资料卡
饲养家蚕
观察记录
展示交流反思
完善成果报告
优化创意作品
饲养家蚕的技术资料
设计并制作饲养装置
获得桑叶(或饲料)
获得蚕种进行饲养
分解项目
第三单元 多种多样的生物
34
● 在饲养家蚕之前,了解家蚕发育的基本过程和生活条件,想一想
需要什么材料和工具,营造适宜家蚕发育的环境条件。利用纸盒等简易
的材料,设计饲养家蚕的装置。
实施方案
1. 小组合作,分析、完善设计方案并实施。
2. 制作饲养家蚕的装置并饲养家蚕。采集的桑叶需要避免农药等不
利影响。每天清理饲养装置,观察并记录家蚕生长发育过程中各时期的
主要特点,以及雌、雄蚕蛾交配生殖的全过程,形成研究报告。
3. 根据收集到的资料和家蚕的状态随时调整和优化方案。
展示评价
1. 家蚕养殖在中华文明发展和中外文化交流中发挥了哪些作用?
2. 你设计的家蚕的“家”有何特点?
3. 根据饲养的家蚕的生长发育及繁殖情况,说明这类昆虫生命活动
的过程和规律。
4. 展示蚕茧或蚕丝作品。(设计适合家蚕结茧的装置, 或者设计方便家
蚕吐丝的装置。)
5. 本次实践项目你有哪些新的发现?
第二章 动物的主要类群
35
神舟十一号上的“太空养蚕”实验
2016 年10 月17 日,6 只经科学家培育改良的家蚕新品种“秋丰白
玉”,随着神舟十一号载人飞船升空,开启了长达33 天的“太空之旅”。
在保障家蚕的“衣食住行”上,科学家应用了哪些新技术?
衣——抗震减压的特殊填充物。家蚕的“航天服”是一种特殊填充物,
可以吸收冲击和震动。将家蚕包裹在填充物中,当火箭发射时,它们就可以
安然无恙地进入太空。
食——媲美桑叶的人工饲料。家蚕喜食桑叶,每天除了睡觉,剩下的
时间几乎全在进食,快要结茧之前,食量更是大增。但桑叶不便于储存,
为此,科学家在“太空屋”的两侧填满了由桑叶和植物蛋白等制作而成的
人工饲料。人工饲料耐储存,且能满足家蚕生长发育的营养需求。
住——手掌大的“太空屋”。“太
空屋”形似胶囊,差不多有人的手掌
大小,两端的半球体由航天专用铝合
金打造。“太空屋”上方预留了足够的
透气孔,保证空气流通;下方预留了
清洁孔,保证环境干净整洁,方便清
理蚕沙。
行——粗磨砂处理实现太空爬行。“太空屋”的内壁进行了粗磨砂处
理,并粘上了一种特殊无纺布,这使家蚕可以自由爬行而不会飘浮起来。
“太空养蚕”实验对于研究家蚕如何在太空中生存,在失重情况下的
吐丝成茧等行为与陆地上有什么不同,以及蚕丝会不会更粗更韧等问题具
有重要意义。
如果有机会作决策,你还会把哪些动物带到太空?如何保障它们的
生存和繁殖?
科学·技术·社会
家蚕的“太空屋”
透气孔
清洁孔
第三单元 多种多样的生物
36
第二节 鱼 类
体验感知
反复开合一把伞,体会伞柄和伞骨的作用。对照鱼的骨骼图,推测
鱼的脊柱及肋骨各有什么作用。
鱼(fish)是最常见的水生脊椎动物。
鱼的脊柱与相连的肋骨等骨骼共同构成身
体的支架,保护着内脏器官;脊柱的两侧
附着发达的肌肉,在运动中起重要作用。
鱼类是脊椎动物中种类最多的一个类
群,占脊椎动物种类的一半以上。我国有
着漫长的海岸线和众多的江河湖泊,鱼的
种类十分丰富。淡水鱼有著名的“四大家
鱼”(青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼),以及鲤
鱼、鲫鱼等;我国海水鱼的种类比淡水鱼
的要丰富,常见的海水鱼有鲳鱼、带鱼、
大黄鱼、小黄鱼、鲅鱼、大麻哈鱼、比目
鱼、鲥鱼等(图3-18)。
伞骨
伞柄
我国淡水养鱼历史悠
久,古代劳动人民在长期生
产实践中总结出混合放养的
生态养鱼模式,可以充分利
用水体的立体空间和各种天
然饵料,提高鱼的产量。
小资料
问题
聚焦
● 鱼类有哪些主要特征?
● 鱼类与人类的生活有什么
关系?
脊柱
肋骨
第二章 动物的主要类群
37
青鱼体色为青黑色,栖息在水
体的中下层,主要以螺、蚌等
软体动物为食。
草鱼体色为青黄色,栖
息在水体的中下层和近
岸水草多的区域,主要
以水草为食。
鲢鱼体色较淡,因而又称白
鲢,在水体的上层活动,以
硅藻、绿藻等为食。
鳙鱼头较大,故又名“胖头鱼”,
背面暗黑色,并有不规则黑点,
因而俗称花鲢,栖息在水体的中
上层,以浮游动物为食。
淡水鱼
38
鲳鱼俗称银鲳,身体银白色,
为近海中上层鱼类,以鱼、虾
等小动物为食。
噬人鲨俗称大白鲨,体形
大,性情凶猛,处于海洋
食物链的顶端。
带鱼口大,以鱼类和
软体动物为食,有洄
游习性,是我国沿海
常见经济鱼类。
比目鱼栖息于海底,成鱼的
眼睛移到身体的同一侧,这
是与底栖生活相适应的。
石斑鱼分布于热带、亚热带的温暖
海域,因体色与四周岩石的颜色相
似而得名。其幼体为雌性,发育到
一定阶段时,可转变为雄性。
图3-18 多种多样的鱼
39
海水鱼
鱼类的主要特征
鱼能在水中自由自在地生活,与哪些形态结构特点有关?
观察鱼的形态结构和运动
取一条活鲫鱼或其他常见鱼,放在装有清水的玻璃缸中,仔细观察
它的形态结构和运动特点。
1. 观察鱼身体的颜色、体形、鳞片等外部形态特点,触摸它的体表,
说说你的感受。
2. 认识各种鱼鳍,观察鱼游泳时各种鳍的协调动作,推测鱼鳍的
作用。
鲫鱼 鲤鱼的鳃和鳃丝
3. 观察鱼的口和鳃盖后缘交替张合的动作。用吸管吸取一些有颜色
的果汁或蔬菜汁等,慢慢滴在鱼口的前方,观察果汁或蔬菜汁流动的情
况。对照鳃的图片,总结鱼鳃的特点。
讨论
1. 鱼的哪些形态结构特点与水中生活相适应?
2. 鱼在游泳时,靠什么部位产生前进的动力?鱼鳍起什么作用?
3. 水流入鱼口后,从什么部位流出?推测流入的水和流出的水,其
中溶解的气体成分会有哪些变化?
4. 鱼鳃的哪些特点对鱼在水中呼吸至关重要?鱼离开水后很快就会
死亡,原因是什么?
观察思考
鳃丝
毛细血管
鳃
鳃盖
侧线
背鳍
尾鳍
臀鳍
腹鳍
胸鳍
第三单元 多种多样的生物
40
鱼的身体分为头部、躯干部和尾部三部分,
大多呈流线型,这样的体形有利于减小鱼在水
中游动时遇到的阻力。鱼的体表常有鳞片覆盖,
鳞片表面有滑滑的黏液,能保护身体和减小游
动时的阻力。鱼的皮肤上有色素细胞,可以呈
现不同的体色,有利于保护自己。鱼身体的两
侧各有一条侧线,这是鱼的感觉器官,能够感
知水流和测定方向。鱼在游泳时,尾部和躯干
部左右摆动产生前进的动力,各种鳍起着协调
作用。
鳃(gill)是鱼的呼吸器官。在水中,鱼的
口和鳃盖后缘不停地张开和闭合,这是在进行
呼吸。鳃的主要部分是鳃丝,鳃丝中密布着毛
细血管。当水由口流入,经过鳃丝时,溶解在
水中的氧气就扩散进入鳃丝中的毛细血管,同
时血液里的二氧化碳就从毛细血管排到水中,
随水从鳃盖后缘排出体外。
鱼的种类多种多样,形态各异,但它们都
具有相同的特征:生活在水中;体表常有鳞片
覆盖;用鳃呼吸;通过尾部和躯干部的摆动以
及鳍的协调作用游泳。
鱼类与人类生活的关系
鱼类与人类生活的关系密切。鱼肉是人类
饮食中蛋白质的重要来源;鱼肝油有保健功
能;鱼鳞胶在食品、医药和化妆品工业上有广
泛的应用;有些鱼有很高的研究和观赏价值
(图3-19)。你还能举出其他例子吗?
想一想
在水中生活的脊椎
动物都是用鳃呼吸吗?
试一试
向盛有清水的大烧杯
中滴入几滴溴麝香草酚蓝
(简称BTB)水溶液,再
放入2 ~ 3 条小鱼,过一
段时间,观察水溶液的颜
色变化。(遇二氧化碳后,
BTB 水溶液的颜色会由蓝
色变成黄色。)
古话
今议
“竭泽而渔”是指把
池塘里的水抽干了捉鱼。
它告诫人们不能只图眼
前利益,不顾长远发展,
对鱼类等生物资源的利
用也不例外。
第二章 动物的主要类群
41
大黄鱼和小黄鱼是我国重要的海洋经
济鱼种,现在已经实现了人工养殖。
水族馆是水生生物饲养
展示和科普教育的场所。
图3-19 鱼类与人类生活的关系示例
鱼类养殖业和捕捞业都是我国的重要产业。
为了合理利用和保护鱼类资源,我国于1986 年
起施行《中华人民共和国渔业法》,规定“禁
止在禁渔区、禁渔期进行捕捞”“禁止使用小于
最小网目尺寸的网具进行捕捞”等。经过数十
年的努力,我国渔业发展的重心已经从捕捞业
转移到养殖业上。尤其是近年来,我国以海洋
牧场为平台,建设“海上粮仓”,科学开发和
保护海洋资源,实现了绿色可持续发展。
2021 年1 月1 日零时
起,长江流域重点水域开
始实行十年禁渔,健全完
善长效机制,确保恢复长
江生态。
小资料
一、概念检测
1. 判断下列关于鱼类适于水中生活特征的叙述是否正确。
(1)身体呈流线型,能减小游动时遇到的阻力。
( )
(2)体表有鳞片覆盖,起保护身体的作用。
( )
(3)体表有黏液,既能保护身体又能减小阻力。
( )
(4)在水中用口、鳃和皮肤呼吸。
( )
(5)尾部和躯干部摆动产生前进的动力,各种鳍协助游泳。 ( )
练习应用
42
2. 海马身体侧扁,全身无鳞,有脊柱,在水中能以直立
状前进,有鳍,用鳃呼吸,终生生活在水中。海马属于鱼类
吗?请说明理由。
二、拓展应用
1. 在生长有较多藻类的池塘中,常常可以看到鱼在黎明时浮头甚至
有跳出水面的现象,而在天亮以后(尤其在太阳出来一段时间后),鱼
便停止了浮头。想一想,这是为什么?
2. 水中的溶解氧大概只有空气中的1/30(在20 ℃、1 个标准大气
压下)。鱼在水中能获得充足的氧气,为什么到了氧气含量更高的陆地
上却不能呼吸?有人用毛笔简单模拟鱼鳃,当毛笔浸在水中时,毛笔的
毛是充分散开的;当毛笔从水中取出时,毛笔的毛会粘连在一起。请结
合上面的模拟结果作出解释,并与老师和同学讨论。
海洋牧场
我们生活的地球是一颗蓝色星球,地球表面约71% 被汪洋大海覆
盖。浩瀚的海洋生机盎然,蕴藏着丰富的资源,是人类获取高端食品和
优质蛋白的蓝色“牧场”。那么,在大海上要如何“放牧”呢?
海洋牧场是指在特定海域内,通过投放人工鱼礁、增殖放流、生态
养殖等措施,将经济海洋生物聚集起来,进行有计划、有目的的海上放
养。海洋牧场能够增殖养护渔业资源,改善海域生态环境,促进渔业资
源可持续发展。
怎样建设海洋牧场呢?可以在海底建设“社区”,如建设海草床、
海藻场、珊瑚礁和牡蛎礁等,为海洋生物盖“房子”;还可以采取人工
方式种植海草、海藻等,在海中“植树造林”。在黄渤海海域,“耕种
科学·技术·社会
第二章 动物的主要类群
43
海洋牧场体验馆内的立体养殖模型
鸟瞰海洋牧场
大海”的人们探索出浅海多营养层
次生态养殖模式:上层栽培海带、
裙带菜、龙须菜等藻类,中层养殖
贝类,底层是人工鱼礁,海参、沙
蚕、鱼类等生活其中,形成自给自
足的生态循环。
科学“放牧” 有法宝。海底
“千里眼”——海洋牧场在线观测系统,可实时观测海洋生物的状况并
及时作出预警;海上“牧童”——
海洋牧场音响驯化系统,能将分散
的鱼类诱集成群,并驯化它们一直
在这片海洋牧场中生活。采用深海
智能网箱和多功能海上平台等,以
数字化、体系化为驱动进行生态化
养殖和智能化管理,让海上“放牧”
更高效。
海洋牧场的建设对保障粮食安全起到重要作用。“耕海牧渔”能带
动渔民增收,促进关联产业发展,持续推动生态环境优化。
你能展开想象的翅膀,畅想蓝色海洋的未来吗?
深海智能网箱
第三单元 多种多样的生物
44
第三节 两栖类和爬行类
体验感知
观察青蛙和乌龟的形态,并轻轻触摸其体表,说说二者的不同。
问题
聚焦
● 两栖类和爬行类的
主要特征是什么?
● 它们与人类的生活
有什么关系?
青蛙和乌龟都有四肢,既能在水中游泳,也能在
陆地上生活。然而,青蛙属于两栖类(amphibian),
乌龟属于爬行类(reptile),这是为什么呢?
两栖类
野外观察时,你会在稻田、池塘、溪流边的陆
地上或水中发现青蛙。与鱼类相比,青蛙的形态
结构和生殖发育特点有什么不同?它是如何适应
环境的?
第二章 动物的主要类群
45
鼻孔
鼓膜
观察青蛙及其生殖发育过程
观察青蛙(标本)及下列图示,了解青蛙的形态结构和生殖发育特点。
讨论
1. 蝌蚪生活在水中,形态结构与鱼相似,推测蝌蚪是如何呼吸的。
2. 青蛙的身体结构有何特点?青蛙的皮肤湿润,体表布满黏液,可
在陆地上生活,推测青蛙是如何呼吸的。
3. 比较蝌蚪和青蛙,总结青蛙生殖发育的特点。
4. 从形态结构、生殖发育等方面,归纳青蛙是如何适应环境的。
青蛙的生殖发育过程示意图
图3-20 青蛙
观察思考
通过观察你会发现,青蛙的眼睛
大而圆;眼睛后面有鼓膜,可感知声
波;头部前端有一对鼻孔,是呼吸时
气体进出的通道;青蛙的前肢较短,
可支撑身体;后肢发达,趾间有蹼,
既能跳跃也能划水(图3-20)。
青蛙身体的这些特点,使它既能
在陆地上生活,也能在水中活动。青
蛙能适应陆地生活,还与它能用肺呼
第三单元 多种多样的生物
46
吸密不可分。不过,青蛙的肺结构简单,呈囊状,不发达。青蛙的皮肤裸
露且能分泌黏液,湿润的皮肤里密布毛细血管,也可进行气体交换,以辅助
呼吸。
学科
交叉
这是齐白石创作的
一幅名画。画中只有几只
顺泉水而下的蝌蚪,却
取名《蛙声十里出山
泉》。你能说一说这幅
画的生物学含义吗?
蟾蜍俗称癞蛤蟆,眼睛后
方有一对毒腺,所分泌的
毒液能制成中药蟾酥。
大鲵又叫娃娃鱼,是现存最
大的两栖动物,终生有尾,
是国家二级保护野生动物。
蝾螈终生有尾,一般生
活在淡水和潮湿的林地
之中。
图3-21 蟾蜍、大鲵和蝾螈
牛蛙原产于北美洲,作为水产品
在我国被大量养殖,但常逃逸或被非
法放生到野外,对本地鱼类、两栖类
等造成极大威胁,是危害严重的外来
入侵物种。
小资料
在繁殖季节,雄蛙和雌蛙抱对,
分别把精子和卵细胞排到水中,精
子和卵细胞在水中结合,形成受精
卵。受精卵发育为蝌蚪,蝌蚪无论是
外部形态还是内部结构都像鱼,用鳃
呼吸,只能在水中生活。蝌蚪发育成
青蛙,尾和鳃都消失了,生出四肢和
肺,可以在陆地上生活。像青蛙这
样,幼体的形态结构和生活习性与成
体有着较大差异的发育叫作变态发育
(metamorphosis)。
地球上现存的两栖动物,除了
青蛙,还有蟾蜍、大鲵和蝾螈等
(图3-21)。两栖类的主要特征是:变
态发育;幼体生活在水中,用鳃呼吸;
成体大多生活在陆地上,也可生活在
水中,用肺呼吸,皮肤可辅助呼吸。
第二章 动物的主要类群
47
两栖动物的生殖发育过程不能完全摆脱水环境的束缚,因此,它们的生
活范围受到一定的限制,是从水生向陆生的过渡类群。
两栖动物是蝗虫、蛾类等农田害虫的天敌。据统计,每只青蛙平均一天
能捕食60 多只昆虫,蟾蜍捕食的更多。在稻田中放养青蛙、蟾蜍等,能有
效控制虫害,减少农药对环境的污染。想一想,你还能作出哪些补充?
由于环境污染、水域面积缩减以及过度利用等,两栖动物的生存面临着
严重威胁,它们的种类和数量正在减少。我们应当加大保护两栖动物生存环
境的力度,禁止对它们乱捕滥杀。
爬行类
在温暖的田野和山坡的草地上,甚至沙漠中,常常可以看到蜥蜴。与两
栖类相比,蜥蜴一生都生活在陆地上,它的身体结构和生殖发育特点有什么
不同?它是如何适应陆地环境的?
观察蜥蜴
观察蜥蜴的身体结构、呼吸器官和生殖方式等图片,并与青蛙相比较。
蜥蜴在陆地上产卵
蜥蜴皮肤表面覆盖角质鳞片
青蛙肺的示意图
蜥蜴肺的示意图
观察思考
肺囊状,
肺泡少
肺海绵状,
肺泡多
第三单元 多种多样的生物
48
蜥蜴的身体结构和生活习性与青蛙差别很大。蜥蜴皮肤干燥,表面覆
盖着角质的鳞片,鳞片既能保护身体又能减少体内水分的蒸发;头部后方有
颈,因此,头部可以灵活地转动,便于在陆地上寻找食物和发现敌害;四肢
短小,跳跃能力一般较差,但能贴近地面迅速爬行。
蜥蜴的肺比青蛙的发达,气体交换能力较强,只靠肺的呼吸,就能满足
蜥蜴在陆地上对氧气的需求。
青蛙将卵细胞产在水中并在水中受精;蜥蜴为
体内受精,将受精卵产在陆地上。蜥蜴的受精卵较
大,卵内养料较多且含有一定的水分,卵表面还有
坚韧的卵壳保护,使卵能够在陆地环境中发育成幼
蜥。因此,蜥蜴的生殖发育可以摆脱对水环境的依
赖,这也是蜥蜴能终生生活在陆地上的重要原因。
同属于爬行动物的龟、鳖、蛇、鳄等,外形
和蜥蜴有较大差别,但是,它们都具有以下主要特
征:体表覆盖角质的鳞片或甲;用肺呼吸;大多数
种类在陆地上产卵,卵表面有坚韧的卵壳。因此,爬行动物是真正适应陆地
环境的脊椎动物。
爬行动物与人类生活有着密切的关系。大多数爬行动物是杂食性或肉食
性的,有些会捕食对农林业生产有害的动物。请仔细阅读图3-22,想一想
你还能作出哪些补充。
家庭
活动
闲暇时光,与父
母、同学一起走进大
自然、动物园或者博
物馆,辨认一下两栖
动物和爬行动物,了
解它们在地球上的生
活历史和生存现状。
讨论
1. 蜥蜴的体表、四肢等形态结构特点与青蛙有何不同?
2. 比较蜥蜴和青蛙的肺,推测二者气体交换能力的强弱。
3. 蜥蜴是怎样生殖的?与蛙卵相比,蜥蜴的卵有何特点?
4. 为什么蜥蜴比青蛙更适应陆地生活?
第二章 动物的主要类群
49
避役俗称变色龙,能捕食昆虫,其中
包括危害林木的昆虫。
鳖俗称甲鱼,四肢
扁平,以鱼、虾、
蚯蚓等为食。
蛇是鼠类等小型动物的天敌。眼镜蛇、银
环蛇、竹叶青等毒蛇能伤人,但有些蛇毒
也能治病。
图3-22 爬行动物与人类
生活的关系示例
眼镜蛇
鳖
扬子鳄
避役
扬子鳄古称鼍(tuó),我国特有的
国家一级保护野生动物,被称为中生
代“活化石”。主要分布在安徽、江
苏、浙江三省长江沿岸的局部地区。
生活在水边的芦苇丛中或竹林地带,
以田螺、鱼、蛙等为食。人工繁育非
常成功。
学科
交叉
生活在淡水中的扬子鳄与密西西比
鳄远隔万里重洋,却有着共同的祖先,
亲缘关系十分密切,成为魏格纳大陆漂
移学说的生物学证据。
第三单元 多种多样的生物
50
一、概念检测
1. 判断下列叙述是否正确。
(1)既能在水中生活又能在陆地上生活的动物,属于两栖动物。
( )
(2)两栖动物的生殖离不开水环境,爬行动物的生殖摆脱了对水环
境的依赖。
( )
2. 比较鲫鱼、青蛙和蜥蜴,完善下列表格。
比较项目
鲫鱼
青蛙
蜥蜴
生活环境
体表
呼吸
运动
繁殖
3. 蛇没有四肢,但它属于爬行动物。这是为什么?
二、拓展应用
1.“稻花香里说丰年,听取蛙声一片。”为什么现在有的稻田里听
不到蛙声了呢?
2. 科学研究表明,生活在2 亿多年前繁盛的爬行动物大多数灭绝了,
人们对它们灭绝的原因有不同的推测。请收集相关资料,并与同学交流
你支持哪种推测。
练习应用
第二章 动物的主要类群
51
延伸阅读
古代爬行动物的兴衰
在中生代,爬行动物非常繁盛,它们占据着陆地、海洋和天空,在
地球上称霸长达1 亿年之久。因此,中生代又称“爬行动物时代”。我国
是世界上发掘爬行动物化石最多的国家,如棘鼻青岛龙、马门溪龙和喜
马拉雅鱼龙等。科学家研究和比较各地发现的恐龙化石,推测恐龙繁盛
和灭绝的原因。
研究发现,兽齿类动物的牙齿有了门齿、犬齿和臼齿的分化,与哺
乳动物的牙齿相似,这说明爬行动物与哺乳动物有较近的亲缘关系。
科学家在江西赣州的晚白垩纪地层中
发现了一枚恐龙蛋化石,长度为17 厘米,
蛋内胚胎展开后长度约为27 厘米。科学家
根据标本短高且无牙的头骨,确定其属于
一只没有牙齿的兽脚类恐龙,并将其命名
为“英良贝贝”。它在蛋内的姿势与现代
鸟类的胚胎类似,由此推测,鸟类可能是
从兽脚类恐龙演化而来的。
到了中生代末期,强烈的造山运动,
导致气候和植被的变化,这些变化对于体
温不恒定、大脑不发达、卵生和体躯庞大的古代爬行动物是非常不利
的。很多爬行动物可能因此灭绝了,只有一些小型种类得以存活下来,
而对复杂环境适应性更强的鸟类和哺乳动物逐渐发展了起来。
“英良贝贝”复原前后对比图
第三单元 多种多样的生物
52
第四节 鸟 类
体验感知
将一张纸折成纸飞机,扔向空中;再将一张同样的纸,用相同的力
度向同一方向扔出。比较二者的飞行距离和飞行过程中的稳定状况。
问题
聚焦
● 鸟类有哪些主要特征?
● 鸟类与人类的生活有什么关系?
纸飞机的外形越接近于流线型,
飞行状态越稳定,飞行距离就越远。
像鸟(bird)一样在空中飞翔,是人
类很早就有的梦想。直到100 多年前,
人类才借助飞机实现了飞行的夙愿。
然而早在1 亿多年前,自然界中就已
经出现了会飞的鸟。它们或在空中翱
翔,或在地上奔走,或在水里游泳,
在很多地方都有它们的踪迹。
鸟类是陆地生活的脊椎动物中种
类最多的一个类群。它们栖息在不同
的环境中,形态结构与生活习性也有
着较大的差异(图3-23)。
学科
交叉
“流线型”一般用来描述表
面圆滑、线条流畅的物体形状,
这种形状能减小物体在高速运
动时的阻力。飞机、潜艇的形
状分别与鸟、鱼的体形相似,
都属于流线型。
第二章 动物的主要类群
53
图3-23 多种多样的鸟
游隼是性情凶猛的中型猛禽,喙具利
钩,趾粗壮有力、脚爪尖锐。常在空
中捕食中小型鸟类或大型昆虫,是俯
冲最快的鸟。
褐马鸡是我国特有的珍稀走禽。翅短
不善飞行,两腿粗壮善奔跑。主要栖
息于云杉、落叶松为主的林区,以植
物为食。
中华秋沙鸭是我国特有的游禽。雌雄
异色,喙长而窄、呈红色,羽冠长而
明显。常群栖于山涧河流、水库湖泊
中,主食鱼、虾、水草或昆虫等。
啄木鸟是典型的攀禽,两趾向前、两
趾向后,适于抓握,尾在啄木时支撑
身体。喙强直如凿,能啄食树干中的
害虫,被称为“森林医生”。
黄鹂是树栖型中型鸣禽,喙较长而粗
壮,鸣声悠扬。育雏期间可大量捕食
蝗虫等害虫,秋冬季主食植物的果实
和种子等。
丹顶鹤是涉禽,因头顶有红色肉冠而
得名,其体态优雅、颜色分明,在中
国文化中象征吉祥、忠贞、长寿,是
国家一级保护野生动物。
第三单元 多种多样的生物
54
提出问题
鸟有哪些适于飞行的形态结构特点?
作出假设
通过小组讨论作出假设。下面四位同学作出的假设不一定全面,你
能提出其他的假设吗?
你的假设是______________________________________________ 。
制订并实施计划
要了解鸟的形态结构特点是否适于飞行,可以选择一种直观且简便
易行的探究方法—观察。你打算选择哪种鸟进行观察?你将怎样检验
你的假设?当你进行观察时,以下提示也许对你有帮助。
鸟类的主要特征
除鸵鸟、企鹅等少数种类不能飞行外,绝大多数鸟善于飞行。飞行扩大
了鸟的活动范围,有利于避敌、觅食和繁育后代。有些鸟能在南北半球之
间迁飞往返,有些鸟竟能飞越珠穆朗玛峰!它们为什么具有这么强的飞行
能力?
探究鸟适于飞行的形态结构特点
纸飞机飞得远
是因为呈流线
型,鸟也一样。
鸟的身体轻,
受到的地心引
力小。
纸飞机也有“翅
膀”,但没有足够
的动力,飞不远。
我认为鸟的肌肉
一定很发达。
猫头鹰比老鼠重,为什么
它能飞,老鼠却不能飞?
我认为关键是鸟有翅膀。
实验探究
第二章 动物的主要类群
55
提示
● 家鸽、麻雀或其他善飞的鸟(活体或标本),都可以作为观察的对象。
● 你所观察的鸟的体形是怎样的?这与它的飞行生活有什么关系?
● 将鸟翼轻轻展开,你会发现排列整齐的大型羽毛(正羽)。仔细观
察一片正羽,用手指小心地分开羽片,指尖摩擦分离后的边缘部分,再
让羽片重新复合。这些羽毛彼此重叠,又相互留有空隙,想一想,这与
飞行有什么关系?
● 触摸鸟的胸肌,与其他部位的肌肉相比,胸肌的发达程度怎样?
● 观察鸟的骨骼,可以发现胸骨上有高耸的突起。将胸骨特点与其
上附着的肌肉联系起来考虑,你会作出怎样的推测?
气囊:与肺相通,可
暂时储存空气,辅助
肺进行双重呼吸,使
鸟无论在吸气还是呼
气时都能获得氧气。
骨骼:鸟的骨骼轻而坚固,
龙骨突上附着发达的肌肉,
能牵动两翼而飞行。
喙:鸟有喙,
无牙齿。
长骨内
部中空
气管
肺
胸骨
肠
正羽
翼:鸟的翼有多种形状和大小。翼上
有排列整齐的大型羽毛,可扇动空气,
使鸟能振翅高飞或平稳滑翔。
第三单元 多种多样的生物
56
如果你所提出的假设无法全部通过观察来检验,请在老师的指导下
查找相关资料进一步探究。
得出结论
鸟适于飞行的形态结构特点是 ________________________________
_______________________________________________________________。
表达交流
将你的探究结果与其他同学交流。你们得出的结论一致吗?交流过
程对你完善自己的结论有帮助吗?
鸟有许多适于飞行的特点。身体呈流线型,可减小飞行中空气的阻力。
体表覆羽(feather),前肢变成翼(wing),翼上生有成排的大型羽毛,可
搏击空气使鸟飞翔。骨骼轻、薄,有些骨内部中空,可减轻体重。胸骨上高
耸的突起叫作龙骨突;发达的胸肌一端附着在龙骨突上,另一端附着在前肢
上,牵动两翼完成飞行动作。
鸟的视觉发达,有些鸟能在疾飞中捕食。它们没有牙齿,用坚硬的角质喙
啄取食物。鸟的食量大,消化能力强,食物经消化吸收后很快就形成粪便排出。
鸟的呼吸方式独特,具有与肺相通的气囊,可辅助呼吸。心跳频率
快,体温高而恒定。鸟的体温不会随着环境温度的变化而改变,是恒温动物
(homeotherm)。鱼类、两栖类和爬行类,体温会随环境温度的变化而改变,
是变温动物(poikilotherm)。恒定的体
温增强了动物对环境的适应能力,扩
大了动物的分布范围。
与大多数爬行动物一样,鸟也通
过产卵繁殖后代,卵表面有坚韧的卵
壳,起保护作用。
鸟类的主要特征是:体温恒定;
体表覆羽;前肢变成翼;有喙无齿;
有气囊辅助肺呼吸。
鸟的气囊与肺相通,主要分布
在内脏器官之间。吸气时,吸进肺
的空气小部分在肺内进行气体交换,
大部分则进入气囊;呼气时,气囊
内的气体进入肺内进行气体交换。
这样,鸟不论吸气还是呼气,肺内
都有富含氧气的空气通过,从而提
高了气体交换的效率。
小资料
第二章 动物的主要类群
57
鸟类与人类生活的关系
鸟类是自然界的重要成员,是人类生存和发展的重要伙伴。图3-24 列
举了鸟类与人类生活关系密切的几个实例。除此之外,你还能作出补充吗?
图3-24 鸟类与人类生活的关系示例
大山雀、啄木
鸟等捕食农林
害虫,猫头鹰
等猛禽则是鼠
类的天敌。
鸡、鸭、鹅等家禽是人
类食物中蛋白质的重要
来源。
羽绒服中的填充物,最
常见的是鹅绒和鸭绒。
有些鸟具有很高的观赏
价值,观鸟增进了人与
鸟之间的情感。
太阳鸟被誉为
“东方的蜂鸟”,
在吸食花蜜的
同时,也帮助
了植物传粉。
为保护鸟类,维护自然生态平衡,我
国从1981 年起确定每年4 月至5 月初的某
一个星期为“爱鸟周”,开展各种宣传教
育活动。
我国幅员辽阔,南北气候不同,各地
选定的“爱鸟周”时间也不尽相同。例如,
北京市为4 月1 日至7 日,山东省为4 月
23 日至29 日,青海省为5 月1 日至7 日等。
小资料
第三单元 多种多样的生物
58
一、概念检测
1. 判断下列叙述是否正确。
(1)前肢变为翼是鸟类适于飞行的唯一特征。
( )
(2)鸟类呼吸系统中特有的结构是体内的气囊,它保证了鸟在飞行
时有充足的氧气在气囊中进行气体交换,有利于鸟的飞行。 ( )
(3)爬行类和鸟类的生殖发育完全摆脱了对水环境的依赖,是真正
的陆生脊椎动物。
( )
2. 下列特征属于鸟类特有的是_____________。
①体表有羽毛
②用肺呼吸并用气囊辅助呼吸
③身体呈流线型 ④通过产卵繁殖后代
⑤前肢覆羽成翼 ⑥善于飞行 ⑦体温恒定
3. 如果你注意观察家鸽或麻雀,会发现它们似乎总在不停地找食
吃。为什么鸟的食量这么大?它们吃得这么多,是否会增加体重而影
响飞行呢?
二、拓展应用
1. 有人说:“鸟的全身都为飞行而设计。”谈谈你对这句话的理解。
2.“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。”不论在城市还是乡村,到
处都能见到鸟的踪迹。你观察过麻雀、喜鹊、家鸽等常见鸟类吗?请仔
细观察某种鸟,写一篇观察日记。
练习应用
动物与仿生
科学家通过对动物的认真观察和研究,模仿动物的某些结构和功
能来发明创造仪器设备,这就是仿生。运用仿生可创制新的机械、发明
现代化识辨仪器、改进通信系统、设计新颖工艺和研制人工脏器等,如
飞机和轮船的声呐系统、航空建造工程的蜂窝结构、人工肾及人工心脏
等,都是仿生的结晶。
科学·技术·社会
第二章 动物的主要类群
59
自由翱翔的鸟儿给了人们很多启发,除了发明和改进各种飞行器
外,仅仅是模仿鸟的眼睛,科学家就研制出电子鸽眼、猫头鹰眼夜视仪等
多种仪器。老鹰眼睛的敏锐度很高,而且视野非常开阔,翱翔于2 000 米
高空的老鹰,能发现地面上的黄鼠这样小的目标。根据鹰眼的结构和视
觉原理研制出的电子鹰眼系统,不仅能使高空飞行的侦察机飞行员的视
野扩大、视敏度提高,而且能提高地质勘探、海洋救生、遥感探测等工
作的效率,还可以用来控制远程激光制导武器的发射。在体育赛事上,
鹰眼系统作为一种电视转播手段和裁判辅助系统,有助于保障比赛的公
平、公正。
人们还致力于模仿人脑的功能,研制更为先进的智能化电脑和机器
人,大大提高了工作效率和生活质量。随着科学技术的迅猛发展,模仿动
物制造出来的新仪器、新设备日益增多,为人类的生活和健康带来福音。
仔细观察某一种动物,你有哪些仿生设想?与同学交流一下吧!
小龙虾尾部的层叠结构与
航天服的关节部位设计
萤火虫与冷光
蛋壳与国家大剧院的薄壳结构
人手与机械手
第三单元 多种多样的生物
60
生物学与文学
借动物以言志
当你在自然界畅游时,大自然中的鸟语花香、飞禽走兽会给你带来
无穷的乐趣与遐想。古往今来,中外作家和诗人借动物以言志,留下许
多名篇佳作。
我国古代文学作品中不乏借动物以言志的名句。例如,曹操《龟虽
寿》中的“老骥伏枥,志在千里”比喻有志向的人虽然年老,仍有雄心
壮志。
毛泽东同志《沁园春·长沙》中的“鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜
天竞自由。怅寥廓,问苍茫大地,谁主沉浮?”抒发了以天下为己任的
豪情壮志。
我国现代作家杨朔的散文《荔枝蜜》,通过对蜜蜂采蜜的生动描写,
来赞美广大劳动人民勤劳的品格、无私奉献的精神。
苏联作家高尔基的散文诗《海燕》,刻画了海燕在暴风雨中勇敢飞
翔的大无畏精神,给人以巨大的鼓舞和激励。
英国诗人雪莱的《致云雀》,以高飞入云的欢歌的云雀,来抒发高
远的志向和对美好未来的追求:“你好啊,欢乐的精灵!……整个大地
和大气,响彻你婉转的歌喉,仿佛在荒凉的黑夜,从一片孤云背后,明
月放射出光芒,清辉洋溢遍宇宙。”
动物不仅在科学和技术上给人以启迪,同时也是人类文学创作的源
泉。认真观察动物,仔细领略其奥秘,定会受益匪浅。
第二章 动物的主要类群
61
第五节 哺乳类
体验感知
用镜子观察自己牙齿的形状(或同桌互相观察);用
舌头感受不同牙齿的咬合面;咬一口饼干,细细咀嚼,体
会不同牙齿的作用。
问题
聚焦
● 哺乳类有哪些主
要特征?
● 哺乳类与人类的
生活有什么关系?
牙齿的分化提高了哺乳动物(mammal)的摄
食和消化能力,有利于适应复杂多变的生存环境。
哺乳动物种类繁多,分布广泛。原野上怡然
漫步的亚洲象,森林里攀缘自如的猕猴,海洋中
一跃激起千重浪的鲸,以及善于奔跑的野马、挖
洞的鼹鼠、飞翔的蝙蝠……这些都是哺乳动物
(图3-25)。
蝙蝠的双翼没有羽毛,是皮质膜。在夜间捕食蚊、蝇
等。靠回声定位辨识物体。
鲸是生活在海洋中的大型
哺乳动物,有些鲸浮出水
面时像一座小岛。它们以
水母、乌贼、虾和鱼等为
食,食量很大。
第三单元 多种多样的生物
62
亚洲象是亚洲现存最大的陆生哺乳动物,主要栖息在亚洲
南部热带雨林等地,以植物的嫩枝、树叶等为主要食物。
鼹鼠的拉丁名是“掘土”
的意思。穴居生活,前肢
像两把铲子,主要以昆虫
为食。
哺乳动物之“最”:
最大——蓝鲸
最小——鼩鼱(qú jīng)
最高——长颈鹿
最原始——鸭嘴兽
跑得最快——猎豹
小资料
图3-25 多种多样的哺乳动物
野马栖息于草原、荒漠,原分
布于我国新疆北部等地。我国
野生的野马一度灭绝,后于
20 世纪80 年代从国外重新引
入,经饲养后放归野外。
猕猴在森林里群居生活,栖息在树上,以野
果、鸟卵、昆虫等为食。
第二章 动物的主要类群
63
哺乳类的主要特征
除鲸等少数水生种类的体毛退化以外,哺乳动物的体表都被毛(hair)。
体毛有很好的保温作用。与鸟一样,哺乳动物可以维持恒定的体温,是恒温
动物。
观察野兔和狮子的牙齿
观察模型或下列图片,比较野兔和狮子的牙齿。
观察思考
野兔
臼齿
门齿
狮子
臼齿
门齿
犬齿
想一想
为什么大多数哺乳动
物有肚脐呢?
图3-26 哺乳
哺乳动物的生殖方式与其他动物不同:
绝大多数哺乳动物的胚胎在雌性体内发育,
通过胎盘从母体获得营养,发育到一定阶
段后从母体产出,这种生殖方式叫作胎生
(vivipary)。雌性用自己的乳汁哺育后代
(图3-26),使后代在优越的营养条件下成
长。胎生、哺乳提高了后代的成活率。
哺乳动物的牙齿在取食中发挥着重要的
作用。不同种类的哺乳动物,食性不同,它
们的牙齿有什么特点?
第三单元 多种多样的生物
64
通过观察发现,哺乳动物的牙齿有门齿、犬齿和臼齿等的分化。门齿适于
切断食物;臼齿适于磨碎食物;而肉食性动物发达的犬齿,可用于撕咬食物。
牙齿分化既提高了哺乳动物摄取食物的能力,也增强了对食物的消化能力。
另外,哺乳动物还具有高度发达的神经系统和感觉器官,能够灵敏地感
知外界环境的变化,对环境的复杂多变及时作出反应。
哺乳类的主要特征是:体表被毛;胎生,哺乳;牙齿有门齿、犬齿和臼
齿等的分化。
哺乳类与人类生活的关系
哺乳类与人类的生活息息相关。家畜是
人类食物中蛋白质的重要来源;导盲犬、警
犬等是人类得力的助手(图3-27)。想一想,
你还能作出哪些补充?
有些人为获取皮毛或贪吃“野味”而捕
猎野生哺乳动物。大肆捕猎导致野生动物种
类和数量锐减,有的已濒临灭绝。痛定思痛,
人类选择利用现代科学技术发展养殖业,提
高家畜的生产能力,为人类提供更多的生产
和生活必需品。
人类的生活有时也会受到哺乳动物的困
扰。例如,鼠类猖獗会对农、林、牧业造成
危害,有时还会传播疾病。如何对这些动物
进行合理防控,仍然是需要探索的课题。
为保护和拯救珍稀濒危
野生动物,发展和合理利用
野生动物资源,我国颁布了
《中华人民共和国野生动物保
护法》。
小资料
讨论
1. 野兔和狮子的牙齿有什么不同?这与它们的食性有什么关系?
2. 结合自己的体验,思考牙齿的分化对摄食和消化有什么意义。
图3-27 导盲犬
第二章 动物的主要类群
65
概 括
动物的种类如此之多,它们有什么共同的特征?综合前面学过的内
容,看看下面的概括是否全面、准确。
动物不像植物那样能自己制造有机物,必须靠摄取食物来获取现成
的有机物生活。有的动物以植物为食,有的动物以其他动物为食,有的
动物既吃植物又吃其他动物。
动物要维持生存,既要善于发现和获取食物,又要避免被其他动物
捕食。发现食物或敌害要靠神经系统和感觉器官,获取食物或防御敌害
离不开运动。绝大多数动物能自由运动。
对于以上概括,你有什么修改或补充吗?
思维训练
一、概念检测
鲨和鲸都生活在浩瀚的大海中,外部形态也有不少相似之处。为什
么鲸需要定期露出水面“喷水”而鲨不需要呢?为什么鲨属于鱼类,鲸
却属于哺乳类呢?
二、拓展应用
1. 填写下表,从进化和适应的角度比较五类脊椎动物。
比较项目
鱼类
两栖类
爬行类
鸟类
哺乳类
生活环境
保水保温
呼吸器官
运动器官
生殖方式
2. 研究指出,近100 年来全球动物种类和数量锐减。我国已采取多
种措施对濒危动物加以保护。请查阅资料,了解我国有哪些濒危动物。
练习应用
第三单元 多种多样的生物
66
生物学与艺术
毕加索的“和平鸽”
冬奥会的吉祥物“冰墩墩”
动物与造型艺术
绘画和雕塑都是造型艺术。动物那生动的姿
态和神韵不仅带给人美的享受,而且给人以遐思
和启迪,因而成为绘画和雕塑中的“常客”。
天安门前的石狮,庄严威武;华表上的盘
龙,壮志凌云;深圳的“拓荒牛”,则展现了拓
荒者埋头苦干的精神和坚忍不拔的意志。
毕加索的“和平鸽”,使人体会到和平的来
之不易;北京冬季奥运会的吉祥物“冰墩墩”,则
融合了大熊猫纯洁、坚强、敦厚、活泼的艺术之美。
齐白石 “虾”的活泼、徐悲鸿“马”的奔放、
李苦禅“鹰”的冷傲、李可染“牧童与牛”的闲
适,都给人以美的享受。
动物给造型艺术增添了活力,造型艺术中的
“动物”则可助人净化心灵,引人向上。关爱并
保护人类的朋友——动物吧!这可以使我们的生
活更美好。
深圳的“拓荒牛”
齐白石的“虾”
第二章 动物的主要类群
67
第三章
微生物的主要类群
微生物大多个体微小,我们祖先在认识它们之前,就已经很好地利
用了它们。
早在约4 500 年前,我国人民就发明了利用微生物来酿酒的工艺。
北朝时期,《齐民要术》里详细记载了10 种制曲方法。到宋代,人们将
“曲母”接种到粮食上制造出优良的酒曲,由此保证酒的品质不断延续。
在唐代,长安 (今西安市)街市上的裁缝常把长有“绿毛”的糨糊涂在
被剪刀划破的手指上,以防止伤口发炎,这大概是对微生物产生抗生素
最早的利用了。我国还发明了种人痘来预防天花的免疫方法,比英国发
明种牛痘预防天花早了半个多世纪。古人把种植过多年豆科植物的土壤移
到新开垦的田地里,以促进新种植豆类的生长,现在看来,这实际利用的
是根瘤菌。
我们祖先利用的这些生物大多数用肉眼看不见,却广泛分布在自然界甚
至人体中。它们一般个体微小、结构简单,统称为微生物(microorganism)。
微生物数量众多、种类庞杂,包括细菌、真菌和病毒等多个类群。
第三单元 多种多样的生物
68
第一节 微生物在环境中的分布
体验感知
你一定听说过细菌和真菌,在日常
生活中从哪里可以找到它们呢?观察水
果腐烂发霉的部位,你能发现其中的细
菌或真菌吗?
在我们周围的空气、土壤、水等环境中
分布着数不清的微生物,却不易被发现。如
何科学地观察和检测它们?
观察菌落
细菌和大部分真菌个体微小,为便于观察和检测,我们可以在培养皿中
加入适于细菌或真菌生长的物质,制成固体培养基来培养。在适宜条件下,
细菌和真菌在培养基上会迅速繁殖,形成肉眼可见的菌落——由一个或多个
细菌、真菌繁殖后形成的肉眼可见的子细胞群体(图3-28)。
图3-28 细菌菌落(左)和真菌菌落(右)
菌落
问题
聚焦
● 细菌和真菌的分布范
围是怎样的?
● 怎样检测环境中的细
菌和真菌?
第三章 微生物的主要类群
69
探究细菌和真菌的分布
不同环境中都有细菌和真菌吗?我们可以通过下面的活动一探究竟。
如果请你帮幼儿园的老师想个办法,让孩子们知道手上有细菌和真
菌,养成饭前便后洗手的好习惯,你会怎么做?你还想知道哪些环境中
有它们的存在吗?
提出问题
手上有细菌和真菌吗?哪些环境中细菌和真菌更多一些?
探究思路
培养细菌和真菌的一般方法如下。首先,要配制含有营养物质的培养
基。配制固体培养基通常要加入琼脂,琼脂是一种煮沸冷却后能凝固的物
质。例如,可以将牛肉汁与琼脂混合在一起制成固体培养基。配制的培养基
要进行高温灭菌,待冷却后,就可以使用。其次,要进行接种。将少量细菌
或真菌转移到培养基上的过程叫作接种。最后,要进行培养。通常把接种后
的培养基放在培养箱中恒温培养,也可以放在室内温暖的地方进行培养。
检测不同环境中的细菌和真菌
细菌的菌落比较小,表面或光滑黏稠,或粗糙干燥,可呈现白、黄、红
等多种颜色。真菌的菌落一般比细菌菌落大几倍到几十倍。真菌中的霉菌形
成的菌落常呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状,可呈现白、黄、红、褐、绿、黑等
不同的颜色。从菌落的形态、大小和颜色等方面,可以大致区分细菌和真
菌,以及它们的不同种类。
怎样确定培养基上长
出的细菌或真菌是来
自手上的呢?
应该将手上的细菌或真菌接
种在培养基上。
要请教老师怎样配
制培养基。
配制好培养基,
就可以培养细菌
和真菌了!
实验探究
第三单元 多种多样的生物
70
以上四位同学的讨论,给你带来了哪些启发?请参照细菌和真菌培
养的一般方法,设计并实施检测不同环境中细菌和真菌的探究活动。各
小组探究的侧重点可以不同,因此,提出的问题和作出的假设也可以不
一样。重点观察培养基上生长的菌落,并做好记录,得出相应结论。
材料用具
装有培养基的培养皿(经高温灭菌并冷却),
无菌棉棒,标签纸,放大镜,等等。
提示
● 在没有想好下一步如何操作之前,不能打
开培养皿。想一想,是否需要设置对照实验?为
什么?
● 在标签纸上标出组别、实验日期等,并将
标签纸贴在培养皿底面。
● 在各自选定的环境中采集细菌和真菌。例如,在教室、餐厅、操
场、草地、林地等地方,打开培养皿,暴露在空气中5 ~ 10 分钟,盖好。
再如,用无菌棉棒蘸取池塘水、土壤或擦拭口腔内部、手心等处,在培
养基上轻轻涂抹,盖好。
● 接种后将培养皿倒置,应将培养皿放在怎样的环境条件下培养?
● 持续观察3 ~ 7 天,记录观察的时间和现象。
讨论
1. 为什么培养皿和培养基在接种前要高温灭菌并冷却?为什么要用
无菌棉棒?
2. 实验过程中,你发现培养基表面发生了什么变化?可以得出什么
结论?
3. 你认为细菌和真菌的分布情况是怎样的?
4. 通过实验探究,你认为细菌和真菌的生活需要哪些基本条件?
实验时,应按
要求戴手套和口罩。
实验结束后,应将
培养物等进行高温
灭菌处理。
!
第三章 微生物的主要类群
71
空气中、土壤中、水里乃至我们的身
体里,都可以找到细菌和真菌。科学研究
发现,在寒冷的极地甚至热泉中,也有它
们的踪迹。可以说,细菌和真菌是广泛分
布的生物。
通过探究活动,我们还了解到细菌和
真菌的生存需要一定的条件,如水、适宜
的温度和有机物等。有的还需要某些特定
的条件,如有些细菌必须在无氧条件下才
能生存。
一、概念检测
结合本节探究活动,判断下列叙述是否正确。
(1)培养基中的牛肉汁可为细菌和真菌提供营养物质。
( )
(2)由于细菌和真菌都能形成菌落,所以无法从菌落上区分细菌和
真菌。
( )
二、拓展应用
1. 某同学在琼脂培养基上接种了A、B 两种细菌进行培养,同时在
培养基上放了用盐水浸过的纸片。恒温培养一天后,盐纸片周围只有A
细菌生长。你对这个实验结果如何解释?
2. 我国航天员在中国空间站驻留期间,水资源极为珍贵。空间站设
有冷凝水回收、尿液处理装置。但在使用回收水之前,需要检测水样,
其中一项是检测回收水中的微生物。此外,航天员还会检测空间站内
空气中和设备表面的微生物。航天员为什么要检测回收水和空间站内
的微生物?请查阅资料并与同学交流。
练习应用
家庭
活动
寻找家庭中的霉变现象
(霉菌在食物、衣物等物品上
大量繁殖的现象),尝试采
用有效措施避免物品霉变。
病毒寄生在活细胞内,
详见本章第四节。
小资料
第三单元 多种多样的生物
72
第二节 细 菌
体验感知
你喝过酸奶吧!你知道酸奶与细菌
之间有什么关系吗?分别品尝酸奶和鲜
奶,感受二者的不同,查看酸奶包装上
的产品配料,推测细菌的作用。
酸奶浓郁的味道和细腻的口感与细菌
有着密切的关系。我们已经观察到的细菌
菌落,是细菌群体所形成的。那么,细菌
个体有什么特点呢?
细菌的形态结构
细菌的个体十分微小,大约10 亿个细菌堆积起来,才有一粒小米那么大,
因此,需要用高倍显微镜或电子显微镜才能观察到细菌的形态。虽然细菌
的种类很多,但是根据形态的不同,大致可以分为三类:球菌、杆菌和
螺旋菌(图3-29)。细菌都是单细胞的,有些细菌虽然相互聚集成团或连接
成长链,但是其中每个细菌都是独立生活的。
图3-29 细菌基本形态模式图
球菌
杆菌
螺旋菌
问题
聚焦
● 细菌的形态结构有什么特点?
● 细菌是怎样进行生殖的?
● 细菌与人类的生活有什么关系?
配料:生牛乳(添加量>
80%),水,白砂糖,
嗜热链球菌,保加利亚
乳杆菌,嗜酸乳杆菌,
乳双歧杆菌,羟丙基二
淀粉磷酸酯,单硬脂酸
甘油酯,海藻酸钠,三
氯蔗糖,食用香精。
为保持产品品质,请
于2 ~6℃保存;产
品有少量乳清析出或
轻微结块属正常现
象,请放心饮用。若
出现异味或包装破
损,请勿饮用。
贴心提示
第三章 微生物的主要类群
73
球菌、杆菌、螺旋菌形态各异,但它们的基本结构是相同的。
观察细菌的基本结构
观察细菌结构示意图,完成下面的讨论。
讨论
1. 细菌的结构有什么特点?从如图所示细菌的结构推测,细菌能够
像绿色植物那样进行光合作用吗?说出你的理由。
2. 细菌与动物细胞和植物细胞相比,在结构上有什么相同点和不
同点?
细菌具有细胞壁、细胞膜、细胞质等结构,
与动植物细胞的主要区别是,细菌(bacterium)
虽有遗传物质集中的区域,却没有成形的细胞
核,属于原核生物(prokaryote)。此外,有些
细菌的细胞壁外有荚膜,有些细菌还有鞭毛。
荚膜对细菌具有一
定的保护作用,通常与
细菌的致病性有关;鞭
毛有助于细菌在液体中
游动。
小资料
观察思考
菌毛
遗传物质
荚膜
细胞壁
细胞膜
鞭毛
细胞质
第三单元 多种多样的生物
74
细菌细胞内没有叶绿体,大多数细菌不能像绿色植物那样利用简单的无
机物制造有机物,只能利用现成的有机物生活。
细菌与人类生活的关系
细菌引起我们注意时,往往是因为它们引
发了疾病,其实很多细菌对人类是有益的。例
如,人的肠道中生活着很多细菌,它们大部分
属于正常菌群,对人体没有危害,其中有些细
菌还能合成维生素,对人体健康很有益处。阅
读图3-31,想一想,你还能补充哪些实例?
“肠菌移植”是从健康人的粪便中提取有益菌群,“移植”到患者的肠道内,重
建新的肠道菌群,实现肠道疾病的治愈。
小资料
图3-30 细菌分裂的电镜照
片(颜色经人工处理,放大
10 000 倍)
项目
链接
酸奶包装上通常
会标明制作时使用的
乳酸菌种类。如果要
制作酸奶,你将怎样
获得菌种?
细菌的生殖
细菌是靠分裂进行生殖的,也就是一个细
菌分裂成两个细菌(图3-30)。分裂完的细菌
长大以后又能进行分裂。有的细菌在环境适宜
时,不到半个小时就能分裂一次。某些细菌在
一定条件下会形成芽孢。芽孢是细菌的休眠体,
具有细胞壁厚、含水量少等特点,对高温、干
旱等不良环境有很强的抵抗能力。小而轻的芽
孢还可随风飘散,落在适宜环境中,又能恢复
为正常的细菌细胞。
第三章 微生物的主要类群
75
利用乳酸菌可以使牛奶变为酸奶,将
蔬菜制成泡菜;利用醋酸菌可以制醋;
利用棒状杆菌可以生产味精。
清洁能源沼气的主要成分是甲烷。甲
烷菌可以利用农作物秸秆、人畜粪便
生产沼气。
污水处理厂可以利用细菌净化生活污
水或工业废水。
将人的胰岛素基因转入大肠杆菌,培
养这种大肠杆菌,就可以生产治疗糖
尿病的药物——胰岛素。
图3-31 细菌与人类生活的关系示例
某些细菌对人类有害,有的可使食物腐烂变质,有的会引起传染性疾
病,危害人和动物的健康。例如,有些链球菌可使人患扁桃体炎、猩红热
等多种疾病,结核分枝杆菌可使人和家畜患结核病,鼠疫耶尔森菌会引发
鼠疫,等等。抗生素的发现和疫苗的发明,让人类拥有了战胜这些疾病的
武器。
第三单元 多种多样的生物
76
作出假设,验证假设
煮熟的肉汤在室温下放久了会因为细菌、真菌等微生物的繁殖而
腐败变质,这些导致肉汤腐败的微生物是从哪里来的呢?为了探究这个
问题,科学家巴斯德(L. Pasteur)作出假设,并利用鹅颈瓶做了如下
实验。
思维训练
请推测,巴斯德作出的假设是什么?这个实验能够验证他的假设吗?
一、概念检测
1. 光合细菌是一类具有叶绿素、能进行光合作用的原核生物。判断
下列关于光合细菌的叙述是否正确。
(1)结构简单,没有成形的细胞核。
( )
(2)营养方式是自养。
( )
(3)能通过形成芽孢的方式快速生殖。
( )
2. 大豆等豆科植物的根部会形成根瘤,根瘤中生存着能将空气中的
氮转化为含氮物质的根瘤菌,含氮物质可供大豆利用,大豆则为根瘤菌
提供营养物质。下列有关叙述正确的是
( )
练习应用
鹅颈瓶
长时间
放置
短时间
放置
煮沸肉汤
肉汤始终澄清
打断瓶颈
肉汤很快腐
败变质
第三章 微生物的主要类群
77
A. 根瘤菌使大豆形成根瘤,因此导致
大豆患病
B. 农业生产中可以通过种植豆科植物
提高土壤肥力
C. 根瘤菌与大豆细胞最主要的区别是
根瘤菌没有细胞壁
D. 用低倍显微镜可以观察根瘤菌的结构
二、拓展应用
1. 你见过泡菜坛吗?制作泡菜的原理
就是利用乳酸菌等细菌,在缺氧环境下使
蔬菜中的葡萄糖等有机物转化为乳酸。利
用泡菜坛制作泡菜时,既要给泡菜坛加盖,
还要用一圈水来封口,你能推测其中的科
学道理吗?
2. 有些细菌可以导致动植物患病,有
些细菌却能够与动植物共同生活在一起。
例如,牛、羊、骆驼等食草动物的肠道细
菌能够帮助动物分解草料中的纤维素,动
物则为细菌提供生存的场所和有机物。那
么,我们应该怎样看待细菌与动植物之间
的关系呢?
3. 根据东汉《四民月令》的记载,我国
民间习惯在阴历四月立夏后制作醯(音xī,
意为“醋”)。为什么古代民间一般在立夏后
才制醋?
大豆根瘤
泡菜坛
醋缸
第三单元 多种多样的生物
78
你延伸阅读
抗生素与“超级细菌”
1928 年,细菌学家弗莱明发现青霉能够产生一种杀死或抑制细菌
生长的物质,他把这种物质叫作青霉素。青霉素作为治疗细菌感染的药
物,挽救了数百万人的生命。青霉素的研制成功,极大地激发了人们探
索新型抗菌药物的兴趣,此后不断有新的抗生素问世。
20 世纪中叶,新的抗生素陆续投入使用。因其能有效杀灭病菌、快
速治疗疾病而在临床上的应用越来越广,甚至在禽畜饲养和农作物栽培
过程中也被广泛使用。然而,随着抗生素被滥用,人们发现有些病菌不
再“害怕”抗生素了,这些对绝大多数抗生素不再敏感的细菌被称为
“超级细菌”。“超级细菌”为什么有如此强的耐药性呢?因为细菌在繁
殖过程中,偶尔会产生少数耐药菌株,这些耐药性的个体一旦逃脱了抗
生素的灭杀,就会大量生殖,导致细菌群体的耐药性增强。患者感染了
“超级细菌”就会“无药可医”,引起炎症加重,导致高烧、痉挛、昏迷
甚至死亡。
滥用抗生素产生的不良后果,引发了人们对如何科学使用抗生素药
物的反思和行动。2016 年,世界卫生组
织发布了《抗微生物药物耐药性全球行动
计划》;2022 年,我国发布了《遏制微生
物耐药国家行动计划(2022—2025 年)》。
全球科学家一直致力于研发新的抗生素,
不断寻求战胜“超级细菌”的新药物。
抗生素的研制和使用使亿万人受益,
但是滥用抗生素也带来严重的后果。在生
活中,你知道有哪些滥用抗生素的行为?
我们应该怎样合理使用抗生素?
第三章 微生物的主要类群
79
第三节 真 菌
体验感知
选取一个较大的新鲜香菇(或平菇等),剪
掉菌柄,将菌盖带有褶皱的一面朝下平放在彩纸
上,扣上玻璃杯。几小时后,拿走玻璃杯和菌
盖,你有什么发现?
蘑菇能产生孢子,与木耳、银耳等
同属于大型真菌。造成橘子、馒头等发
霉的是真菌中个体较小的霉菌,如青霉、
曲霉等。常用于发面的酵母菌是单细胞
真菌。(图3-32)
问题
聚焦
● 真菌细胞的结构有什么特点?
● 真菌是怎样进行生殖的?
● 真菌与人类的关系是怎样的?
图3-32 几种常见的真菌
木耳
香菇
电镜下的酵母菌(放大2 420 倍)
青霉
第三单元 多种多样的生物
80
目的要求
认识酵母菌、霉菌的形态结构。
材料用具
酵母菌培养液,长霉的橘子,碘液,培养皿,解剖针,镊子,吸水
纸,滴管,放大镜,显微镜,载玻片,盖玻片,等等。
方法步骤
1. 观察酵母菌
(1)取一滴酵母菌培养液制成临时装片,用显微镜观察,能看到一
个个椭圆形的细胞,这就是酵母菌。有的细胞上长出大小不一的突起,
这是酵母菌在进行出芽生殖。
(2)用碘液对酵母菌进行染色,在显微镜下能看到酵母菌细胞中染
上颜色的细胞核。
2. 观察青霉
(1)用放大镜观察培养皿中橘子上的青霉,
可以看到一条条直立生长的白色绒毛,这是青
霉的气生菌丝,菌丝顶端长有成串的孢子。
(2)用解剖针挑取少许长有孢子的菌丝,
制成临时装片,置于显微镜下观察。注意观察菌
丝的颜色,以及孢子的颜色、位置和着生状态。
讨论
1. 与细菌相比,酵母菌的细胞结构有什么
特点?
2. 青霉孢子的颜色和着生状态有什么特点?
观察酵母菌和霉菌
真菌的结构和生殖
蘑菇、木耳、银耳、霉菌和酵母菌,大小不同,形态各异,但都是真菌。
它们在结构、生活、生殖方式等方面有哪些共同特点呢?
实验探究
青霉(放大200 倍)
观察青霉时应
戴手套、口罩和实验
室专用的防护眼镜。
!
第三章 微生物的主要类群
81
酵母菌是单细胞生物,细胞有细胞核,还有细
胞壁、细胞膜、细胞质、液泡等(图3-33)。青霉
的菌体是由许多细胞连接起来的菌丝(hypha)构成
的(图3-34),所以青霉是多细胞生物。每个细胞
都有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核。与酵母菌一
样,霉菌、蘑菇等真菌的细胞里都有成形的细胞核。
真菌和动植物都属于真核生物(eukaryote)。
细胞壁
细胞核
细胞质
细胞膜
液泡
图3-33 酵母菌结构示意图
图3-34 青霉结构示意图
项目
链接
从哪里获得制
作馒头、面包所需
的酵母菌呢?
与细菌一样,真菌(fungus)
细胞内没有叶绿体,只能利用
现成的有机物生活。例如,青
霉可利用营养菌丝吸收外界的
水和有机物。
青霉气生菌丝顶端生有青
绿色的孢子,孢子可以四处飘
散,每个孢子在适宜的环境中
可以生长发育成一个新个体。
蘑菇也是用孢子生殖的。可
见,真菌可以通过产生大量孢
子进行生殖。
蘑菇的菌体也由菌丝构成,地下部分的
菌丝能够吸收外界的水和有机物;地上部分
叫作子实体,由菌柄和伞状的菌盖构成。
小资料
发霉的橘子
孢子
气生菌丝
营养菌丝
菌盖
菌柄
子实体
菌褶
孢子
菌丝
第三单元 多种多样的生物
82
真菌与人类的关系
真菌与人类的关系非常密切,大多数真菌
对人类是有益的,也有些真菌会使食物发霉变
质或使动植物患病。图3-35 列举了真菌与人
类的关系,你还能举出更多的实例吗?
利用真菌发酵制作面包、
果酒、腐乳等。
有些真菌能感染人的皮
肤,引起常见的皮肤病,
如手癣、足癣等。
有些粮食作物的疾病(如
玉米瘤黑粉病)是由真
菌感染引起的。
有些蘑菇(如毒蝇伞)含有
毒素,误食后会中毒,甚
至危及生命。
有些大型真菌可以药用
或食用。
青霉产生的青霉素对治疗细
菌引起的肺炎、脑膜炎等疾
病有显著疗效。
图3-35 真菌与人类的关系示例
学科
交叉
酵母菌在有氧条件下,
能把葡萄糖分解成二氧化
碳和水;在无氧条件下,能
把葡萄糖分解成酒精和二
氧化碳。
细菌和真菌在自然界中发挥着重要的作用。在广阔的自然界,每天都有
大量的动植物死亡,细菌和真菌能够把动植物遗体分解成二氧化碳、水和无
机盐,这些物质又能被植物吸收和利用,进而制造有机物。如果没有细菌和
真菌,自然界中的动植物遗体将堆积如山。
猴头菇
灵芝
羊肚菌
第三章 微生物的主要类群
83
一、概念检测
1. 酱油酿造技术起源于我国。酱油是以大豆、面粉等为原料,利用
米曲霉等微生物发酵酿造而成的。米曲霉是一种霉菌,判断下列相关叙
述是否正确。
(1)米曲霉是多细胞真菌,细胞中有成形的细胞核。
( )
(2)米曲霉利用菌丝顶端的孢子进行生殖。
( )
(3)米曲霉能够依靠大豆中的有机物生活,营养方式是自养。 ( )
(4)接种米曲霉之前要对大豆、面粉等原料进行蒸煮。
( )
2. 小丽跟妈妈学做面包时,感觉发酵后的面团变轻了。这是酵母的
作用吗?为此,她设计的对照实验应该是
( )
A. 甲和乙
B. 甲和丙 C. 丙和丁 D. 乙和丁
二、拓展应用
1. 夏天,受潮的粮食、衣物等常常发霉长毛,这些霉菌是从哪里来
的?为什么霉菌容易在这些物品上生长?
2. 你吃过凉拌木耳、杏鲍菇炒肉、蒜蓉金针菇等美味菜肴吗?这些
美食的制作离不开食用菌。平菇、香菇、杏鲍菇、金针菇、羊肚菌、黑
木耳、银耳、猴头菇等都是我们日常生活中可能吃到的食用菌。请查阅
资料并结合生活经验,了解市场上供应的食用菌种类、产地,以及影响
某种食用菌供应量的因素有哪些。
练习应用
瓶盖
无瓶盖
无瓶盖
瓶盖
面粉
面粉
面粉
面粉
酵母
酵母
水
水
水
水
电子秤
甲
丙
丁
乙
电子秤
电子秤
电子秤
第三单元 多种多样的生物
84
利用细菌或真菌制作发酵食品
现在我们已经知道了,可口的酸奶、暄软的馒头以及酱油和醋的制
作都离不开细菌和真菌。这些传统的食品,是我国劳动人民在长期的生
产实践中智慧的结晶。你想亲手制作并品尝发酵食品吗?
让我们动起手来,制作各种发酵食品,体验劳动创造美食的快乐。
明确任务
小组讨论,确定你们准备利用细菌或真菌制作哪一类发酵食品。制
作的发酵食品,应该在确保食用安全的前提下,尽量味道鲜美、营养丰
富。下面的项目可供选择。
1. 设计简易装置,制作酸奶。
2. 利用乳酸菌制作泡菜。
3. 搜集酒曲,制作米酒。
4. 搜集酵母菌菌种,制作馒头或面包。
制订方案
各小组共同制订详细的方案,可参考下面的项目流程图和提示。
合
实
践
项
目
综
小组讨论
确定主题
查阅资料
设计方案
实施方案
记录过程
优化方案
改进产品
形成产品
品尝反思
展示交流
评价反馈
提示
● 酸奶制作完成后,可分别利用pH 试纸和糖度仪测定酸奶的酸度、
甜度,同时品尝酸奶,记录测得的数值以及对应的口感。根据结果,调
整配方和发酵时间。多次制作后,确定酸度和甜度的合适范围,以及相
应的制作工艺。
● 在制作泡菜过程中,可以测定泡菜中亚硝酸盐的浓度(可用专门的
试纸测定),分析亚硝酸盐的浓度与原料、腌制方式、腌制时间的关系。
第三章 微生物的主要类群
85
● 品尝发酵产品后,可比较不同酒曲制作的米酒风味和不同酵母的
发酵效果,尝试探索改进食品风味的方法。
实施方案
1. 结合设计方案实施活动。
2. 观察和品尝初步制作的产品,找出外观和味
道上的不足之处,通过小组讨论进一步优化方案。
3. 有条件的学校可组织学生参观制作发酵食
品的工厂,也可以请有经验的家长参与活动。
展示评价
小组相互展示项目成果,并从以下方面进行交流评价。
1. 在制作过程中,是否尝试了不同的方案?是否对方案进行了优化?
2. 制作的发酵食品的外观、味道、营养及安全性如何?
3. 如果制作了装置,装置能否提供适宜的发酵条件?
4. 在这个过程中,你感受最深的是什么?其他小组的汇报和相互评
价,给了你什么启示?
果味酸奶
泡菜
花样馒头
面包
在品尝制作的
发酵产品前,应先请
老师或家长鉴定产品
是否可食用。
!
学生作品
第三单元 多种多样的生物
86
科学·技术·社会
以菌治虫
1911 年,德国人在苏云金省的一家面粉厂里,发现了一种寄生在
昆虫体内的细菌,这种细菌具有很强的杀虫能力,人们称它为苏云金杆
菌。苏云金杆菌在一定条件下能够形成芽孢和伴孢晶
体。芽孢能通过昆虫破损的消化道进入血液,在血液
中大量繁殖,使昆虫死亡。伴孢晶体是一种毒性很强
的蛋白质晶体,能使昆虫瘫痪致死。现在人们已经能
够大规模地培养苏云金杆菌,并将其制成粉剂或液剂,
在需要时将它们喷洒到林木和农作物上,用来杀灭害
虫。苏云金杆菌对松毛虫、玉米螟、菜青虫、棉铃虫
等100 多种害虫都有毒杀作用。
目前已经知道,有1 500 多种真菌具有杀虫本领。白僵菌就是其中
重要的一种,分布很广,杀虫力强。松毛虫、玉米螟、大豆食心虫、甘
蔗象鼻虫等害虫感染白僵菌后,3 天左右就会僵化而死。
苏云金杆菌和白僵菌的利用已在我国推广。利用细菌和真菌作为生
物杀虫剂,不仅可以控制害虫数量,也能减少农药的使用,减轻对环境
的污染。
利用苏云金杆菌
制作的杀虫剂
被白僵菌感染的甲虫
被白僵菌感染的小叶蝉
第三章 微生物的主要类群
87
HIV
细胞膜
细胞
第四节 病 毒
体验感知
观察HIV(人类免疫缺陷病毒)
侵入细胞的电镜照片(颜色经人工处
理,放大70 000 倍)。比较病毒和细
胞在形态、大小方面的差异,推测病
毒的结构与细胞的有什么不同。
用光学显微镜可以观察到人体细胞,
却无法观察到病毒(virus),这样微小的
生物是如何被发现的呢?
问题
聚焦
● 病毒的结构有哪些特点?
● 病毒是怎样增殖的?
● 病毒与人类的生活有什么关系?
病毒的发现
烟草花叶病曾是一种频繁发生的植物病害。染病后的烟草叶片卷
曲,植株矮化,生长缓慢甚至死亡。
1. 1886 年,科学家麦尔(A. Mayer)在研究烟草花叶病的病因时,
将患有花叶病的烟草叶片榨出的汁液注入正常烟草的叶脉中,结果发现
这些烟草也感染了花叶病。
病毒的发现史
分析讨论
第三单元 多种多样的生物
88
2. 1892 年,科学家伊万诺夫斯基(D. Ivanovsky)将患花叶病的烟
草叶片汁液通过细菌过滤器后,喷洒到正常烟草叶片上,这些烟草仍然
会出现花叶病症状。
3. 1898 年,科学家贝杰林克(M. Beijerinck)进行了大量的实验,
发现引起烟草花叶病的病原体不能在细菌培养基上生长,却能通过最小
的细菌过滤器且只能在活的植物体中增殖,他将其命名为病毒。后来,
科学家在电子显微镜下观察到烟草花叶病毒是一种杆状颗粒。
讨论
1. 麦尔的实验能证明什么?伊万诺夫斯基的实验又能说明什么?
2. 根据贝杰林克的发现,你能否总结病毒有哪些特征?
3. 科学家对病毒的发现能给我们什么启示?
烟草花叶病毒是最早被发现的病毒。现在我们知道,流行性感冒(简称
流感)、获得性免疫缺陷综合征(简称艾滋病)、水稻矮缩病、口蹄疫、禽
流感等,都是由病毒感染引起的疾病。病毒到底是怎样的生物呢?
病毒不能独立生活,必须寄生在其他生物的细胞内。根据寄生的细胞不
同,可以将病毒分为三大类:专门寄生在人和动物细胞里的称为动物病毒,
如流感病毒;专门寄生在植物细胞里的称为植物病毒,如烟草花叶病毒;专
门寄生在细菌细胞里的称为细菌病毒,也叫噬菌体,如大肠杆菌噬菌体。
汁液
滤液
患病叶片
细菌过滤器
正常叶片
叶片患病
第三章 微生物的主要类群
89
病毒的形态、结构和增殖
比较HIV 与人体细胞可知,病毒比细胞小得多,一般用纳米(1 纳米 =
10
-9 米)表示它们的大小。在电子显微镜下可以看到病毒的形态是多种多样
的。观察病毒结构模式图(图3-36),这三种病毒共有的结构特征有哪些?
它们的结构与细胞一样吗?
图3-36 电子显微镜下的几种病毒及其结构模式图
图3-37 大肠杆菌噬菌体增殖示意图
病毒结构简单,一般由蛋白质
外壳和内部的遗传物质组成,没有
细胞结构。
病毒是如何增殖的呢?观察大
肠杆菌噬菌体通过侵染大肠杆菌得
以增殖的示意图(图3-37),寻
找答案。
腺病毒
(放大120 000 倍)
大肠杆菌噬菌体
(放大100 000 倍)
烟草花叶病毒
(放大60 000 倍)
遗传物质
蛋白质
蛋白质
蛋白质
遗传物质
遗传物质
第三单元 多种多样的生物
90
病毒与人类生活的关系
病毒寄生在活细胞内,依靠自己遗传物质中的遗传信息,利用细胞内
的物质,制造出新的病毒,这就是它的增殖方式。新生成的病毒又可以侵染
其他活细胞。病毒离开了活细胞,通常以病毒颗粒的形式存在。一旦有机会
侵入活细胞,病毒的生命活动就会重新开始。
病毒与人类生活的关系
请阅读以下图文资料。
流感病毒能引起流行性感冒,人
体可能会出现急性高热、全身肌
肉酸痛、显著乏力、咳嗽、鼻塞
等症状。
禽流感病毒可使禽类患急性传
染病,引起从呼吸系统异常到
严重的全身败血症等多种症状。
水稻矮缩病毒能引起水稻植株矮
缩,叶片浓绿,僵直,不能抽穗
结实。
郁金香花叶病毒能引起郁金香花
瓣上出现条纹。
分析讨论
第三章 微生物的主要类群
91
经人工处理的减毒 (灭活)病毒可以制
成疫苗,如乙肝疫苗。
在烧伤患者患处涂抹绿脓杆菌噬菌体
稀释液,能有效控制绿脓杆菌感染。
利用棉铃虫核型多角体病毒制成的杀
虫剂能有效防治棉铃虫。
科学家让某些病毒携带特定的基因进
入动植物细胞内,以达到转基因或基
因治疗的目的。
讨论
1. 病毒对人类的危害主要有哪些?人类对病毒的利用有哪些?
2. 对感染了禽流感病毒的家禽,需要进行消杀处理,这样做的目的
是什么?
3. 如何看待病毒与人类生活的关系?
病毒在自然界分布广泛,会给人体健康、动物饲养、植物栽培等带来各
种各样的危害。但随着科学技术的发展,科研工作者一直在寻求利用病毒
为人类服务的途径,并且取得了可喜的成果,使病毒在医疗、农业等方面
发挥着越来越重要的作用。
以上列举了病毒与人类生活关系的例子,你还能举出更多的实例吗?
第三单元 多种多样的生物
92
一、概念检测
1. 手指接触了被流感病毒污染的物体,如果不洗手就揉眼睛,人就
有可能感染流感病毒。判断下列有关叙述是否正确。
(1)流感病毒是没有细胞结构的生物。
( )
(2)流感病毒的个体很小,要用电子显微镜才能观察到。 ( )
(3)物体表面的流感病毒有致病性,说明病毒可以独立生活。( )
2. 根据所学的病毒相关知识,完成下面的思维导图。
练习应用
二、拓展应用
1. 当咳嗽或打喷嚏时,会把口腔或鼻腔内的液滴喷出2 米以外。想
一想,如果感冒时不戴口罩,会对他人带来什么危害?
2. 口蹄疫、禽流感、烟草花叶病都属于病毒导致的传染病。有些动
植物传染病会跨境传播,危害极大。如何防止它们跨境传播?请收集这
方面的资料并与同学交流。
大小
生活方式
种类
结构
增殖方式
病毒
调 查
调查是科学探究常用的方法之一。森林资源清查、人口普查都是调
查。调查时首先要明确调查目的和调查对象,并制订合理的调查方案。
调查过程中要如实记录。对调查的结果要进行整理和分析,有时还要用
数学方法进行统计。
科学方法
第三章 微生物的主要类群
93
调查并讨论生化武器对人类的危害
在某次战争中,一方的飞机常向对方阵地投掷树叶。这些飞机为什
么要投掷树叶呢?检测发现,这些树叶上携带着能引发严重传染病的病
菌。飞机投掷的这些携带病菌的树叶就是一种生化武器。
生化武器早期也被称为细菌武器。一些国家或地区曾利用致病的
细菌、病毒等制作生化武器,给人类带来了深重的灾难。
你了解生化武器吗?请利用互联网或查阅图书、期刊等资料,调查
生化武器的种类、危害,以及国际社会对生化武器秉持的态度,并与同学
交流讨论。
提示
● 以小组为单位,利用互联网或到图书馆收集世界范围内有关生化
武器使用的资料。
● 参观相关纪念馆或观看纪实影像资料片。
● 在组内或全班范围内进行交流讨论,主要聚焦在以下方面:
(1)历史上出现过哪些生化武器?
(2)生化武器给人类造成了哪些严重危害?
(3)我国及国际社会对生化武器持有什么态度?
课外实践
延伸阅读
病毒的跨物种传播
1859 年,一位来到澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了
24 只来自欧洲的穴兔。由于缺少天敌,这种穴兔的数量急剧膨胀,它们
啃食牧草、树皮,造成植被破坏、水土流失。为了控制穴兔的数量,人们
第三单元 多种多样的生物
94
引入了寄生于南美洲一种棉尾兔身上的黏液瘤病毒。该病毒虽然能在棉
尾兔中传播,但一般不会导致棉尾兔死亡。当黏液瘤病毒被引入澳大利
亚后,它们在穴兔之间迅速传播,导致澳大利亚约98% 的穴兔死亡。
狂犬病是发生在我们身边的一种传染病,是由狂犬病毒引起的。这
种病毒能在野生动物如狼、狐、鼬鼠、蝙蝠,家养动物如狗、猫、牛,
以及人之间传播。人在被携带狂犬病毒的动物咬伤或抓伤后,就可能感
染狂犬病毒。感染病毒后,潜伏期通常
为2 ~ 3 个月。一旦发病,死亡率几乎达
到100%。全世界每年有数万人死于狂犬
病,预防狂犬病的有效措施是在被动物咬
伤、抓伤前(或后)注射狂犬病疫苗。被
咬伤、抓伤后,一定要尽快到医院诊治,
并及时注射疫苗。如果家里养了狗、猫等
宠物,也应该给它们注射狂犬病疫苗。
经过溯源,科学家确认狂犬病毒的天然宿主是蝙蝠。蝙蝠虽然携
带病毒,却不会患病。有科学家认为,狂犬病毒和蝙蝠历经数万年的
进化,已经达到了“和平相处”的状态。但是,当病毒感染另外一种
宿主时,由于新的宿主缺乏“应对机制”,往往会引发传染病。在人类
中传播的艾滋病、严重急性呼吸综合征,它们的致病病毒都可能来自
野生动物。
请你想一想,有些人非法食用野生动物,这会带来哪些危害?在日
常生活中,怎样才能做到文明养犬?
第三章 微生物的主要类群
95
第四章
生物分类的方法
自然界中的生物种类极其繁多。博物学家林奈
(C. Linnaeus)毕生从事动植物尤其是植物的分类研
究,收集的植物标本多达14 000 号,动物标本中仅
贝类就有7 000 号。林奈在1735 年发表的著作《自
然系统》中,按照纲、目、属和种的分类等级对生
物进行系统分类,由此揭示了生物之间的亲缘关系,
对研究生物的进化有很大帮助。林奈首次提出的生
物命名法——双名法,解决了因语言、地域等差异,
经常出现的同种不同名和同名不同种等问题,在国际上通用并沿用至今,
有效促进了科学交流。
林奈
红腹锦鸡
学名 Chrysolophus pictus L.
林奈开启了生物科学分类的时代。我们已经学习了藻类、植物、动物和
微生物,怎样对这些生物进行系统分类呢?
第三单元 多种多样的生物
96
第一节 尝试对生物分类
体验感知
尝试对你的学习用品进行分类整理,
并说出分类的依据。
问题
聚焦
● 生物分类的依据是什么?
● 怎样根据生物的特征对生
物进行分类?
分类是指按照事物间的相似程度进行归
类的过程。学习生物分类的科学方法,有助
于我们根据生物的特征对生物进行分类。
植物的分类
从矮小的地钱到高大的巨杉,都是植物界的成员。怎样将它们分类呢?
生物分类
生物分类是研究生物的一种基本方法。生物分类主要是根据生物的
相似程度(包括形态结构、生理功能和生殖方式等),把生物划分为种
和属等不同的等级,并对每一类群的形态结构、生理功能和生殖方式等
特征进行科学的描述,以弄清不同类群之间的亲缘关系和进化关系。
科学方法
第四章 生物分类的方法
97
尝试对植物进行分类
观察下列图片,并阅读图解。
讨论
1. 图片中的植物分别属于A、B、C、D、E 中的哪类植物?
2. 若将上述植物的所属类群按照一定的顺序进行排列,如从简单到
复杂,应该如何呈现?
3. 通过上面的观察分析,你认为进行分类时主要依据植物的哪些
特征?
观察思考
葫芦藓
鳞毛蕨
向日葵
玉米
油松
无种子
有花和果实
植物
有种子
平行叶脉,
一片子叶
网状叶脉,
两片子叶
B 类植物
A 类植物
无花、无果实
有假根、“茎”“叶”
有根、茎、叶
C 类植物
D 类植物
E 类植物
第三单元 多种多样的生物
98
生物学家在对植物分类时,会仔细观
察植物的形态结构,如被子植物的根、茎、
叶、花、果实和种子的形态结构,并寻找、
发现这些器官共同的或不同的特征,从而确
定它们的亲缘关系。在被子植物中,花、果
实和种子往往作为分类的重要依据。
动物的分类
动物的种类繁多,它们的大小、形态结
构各不相同。怎样对它们进行分类呢?
花、果实和种子的特征
作为被子植物分类的重要依
据, 是因为花、果实和种子
比根、 茎、叶在植物一生中
出现得晚,存在的时间短,
受环境的影响小,形态结构
比较稳定。
小资料
尝试对动物进行分类
观察下列图片,与小组同学一起分析讨论,补充填写图解。
蚂蚁
章鱼
涡虫
海鸥
乌龟
蚯蚓
梭子蟹
银鲳
东北虎
黑斑蛙
海蜇
蛔虫
观察思考
第四章 生物分类的方法
99
讨论
1. 若将这12 种动物分为两组,应该如何划分?将每组中的动物再
进行分类,并在空白方框处填写分类依据及动物类群。
2. 将上面列举的动物名称填入图中适当位置的括号内。
3. 动物类群从上到下的排列顺序体现了怎样的规律?
动物的分类除了要比较形态结构,往往还要比较生理功能、生殖方
式等。
细菌、真菌等其他生物的分类,也需要根据它们的特征来进行。例如,
根据不同真菌形态结构的特征,可以将真菌分为酵母菌、霉菌等类群。
无脊柱
辐射对称
卵生
两侧对称
有口无
肛门
身体不分节
扁形动物
鸟类
哺乳类
软体动物
两栖类
有外套膜
无变态发育
体温不恒定
相似体节
附肢分节
有口有
肛门
水中
产卵
有脊柱
动物
(海蜇)
( )
(蛔虫)
(蚯蚓)
( )
( )
( )
( )
(乌龟)
( )
( )
第三单元 多种多样的生物
100
分 类
分类作为一种思维方法,在学习、工作和生活中也经常用到。假设
你在一个食品店工作,需要将各种食品分类摆放在货架上,怎样进行分
类才能让你和顾客都容易找到某种食品呢?你可以运用这节课学到的分
类方法,按照食品之间的共性和差异,列出3 ~ 5 大类食品,如肉、蛋、
奶、点心、调味品等,然后参考下面对调味品分类的示例,对某一大类
食品进一步分类。
将你的分类结果与其他同学的进行比较,讨论各自分类方案的优缺
点。你所用的分类方法与生物的分类方法有什么相似之处?
思维训练
调味品
非包装
包装
瓶装
蒜
姜
蚝油
香油
糖
味精
袋装
桶装
酱油
盐
花生油
醋
非瓶装
第四章 生物分类的方法
101
一、概念检测
依据动物的形态结构、生理功能和生殖方式,将动物分为无脊椎动
物和脊椎动物,其中前者又可分为扁形动物、环节动物、节肢动物等类
群,后者又可分为鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等类群。这种
分类方法一般不能反映
( )
A. 各类群动物结构特征的差异程度
B. 各类群动物在亲缘关系上的远近
C. 各类群动物与人类生活关系的远近
D. 各类群动物在进化上的大致关系
二、拓展应用
1. 试就下表中每一项特征,写出相应的植物或动物类群名称,并分别
举例写出1 ~ 3 种植物或动物的名称。
特征
类群名称
举例
有花,两片子叶,叶脉一般为网状脉
种子裸露
身体表面有角质鳞片或甲,卵生,
体温不恒定
胎生,哺乳
2. 将下面的5 种生物分为两组,依据是什么?还可以怎样继续分类?
练习应用
青霉
幽门螺杆菌
酵母菌
流感病毒
牛肝菌
第三单元 多种多样的生物
102
李时珍与《本草纲目》
我国明代医药学家李时珍从医时
发现,历代医药典籍中存在药材名称
使用混乱、分类无序的现象。于是,
他决心重新编纂一部本草(古代中药
的统称)著作。为此,他远涉深山旷
野,辨百谷尝百草,访名医问病人,
完成了医药巨著《本草纲目》。
《本草纲目》全书52 卷,记载了
1 892 种药物,其中374 种是李时珍新
增加的药物。绘图1 100 多幅,并附
有11 000 多个药方。这部巨著丰富了
我国医药学宝库,在世界医药史上占
有重要的地位,现已被翻译成多种文
字,享誉国内外。
科学家的故事
在《本草纲目》一书中,李时
珍改变了原有的上、中、下三品分
类法,把药物分为16 部60 类。李
时珍以“部”为纲,以“类”为目,
创立了药物的纲目分类体系。他还
系统地记述了各种药物的知识,包
括校正、释名、集解、正误、修治、
气味、主治、发明、附录、附方等
项。尤其是“发明”这项,主要是
李时珍对药物观察、研究以及实际
应用的新发现、新经验,这就更加
丰富了本草学的知识。
第四章 生物分类的方法
103
全书收录植物药物1 094 种,
占全部药物总数的58%。李时珍
依据植物的性能、形态及生长环
境,对植物进行了科学的分类。
他先把植物分为5 部(即草、谷、
菜、果、木),这5部又分成30多个
类(即草部11 类,谷部5 类,菜、
果部各7 类,木部6 类),再向
下分成若干种。他不仅揭示了植
物之间的亲缘关系,而且统一了
植物的命名方法。
李时珍采用以纲挈目的方法,将各种药物资料重新进行剖析整理,做
到了体例严谨、层次分明、重点突出、内容详备,便于查阅使用。
李时珍的故事带给你哪些启示?
《本草纲目》目录(部分)
第三单元 多种多样的生物
104
第二节 从种到界
体验感知
要寄一件礼物给远方的朋友,尝试
按照以下格式填写通信地址:** 省** 市
** 区(县)** 街道(乡镇)** 学校** 班级。
地址包含不同的层级,生物也是按照一定
的等级和单位进行分类的。
问题
聚焦
● 生物分类有哪些等级?最基本
的分类单位是什么?
● 怎样对生物进行鉴别?
● 对生物进行分类有什么意义?
为了科学地对生物进行分类,弄清生
物之间的亲缘关系,生物学家根据生物之
间在形态结构、生理功能以及生殖方式等
方面的相似程度,把它们逐级分类。
种是最基本的分类单位
把生物归类到相应的分类等级能够更
详细、更清晰地认识它们,但需要遵循一
定的方法。
根据下面的图文资料,分析狼是怎样被列入不同等级分类单位的,
以及与其他相关生物类群的关系。
狼在动物分类中的位置
分析讨论
第四章 生物分类的方法
105
从上图可以看出,狼这个物种(species),在分类上隶属于动物界、脊
索动物门的脊椎动物亚门、哺乳纲、食肉目、犬科、犬属。这样,狼在动物
分类上的位置就一目了然了。同样,植物的每一个物种,亦可以归属于相应
的分类等级。例如,苹果在分类上隶属于植物界、种子植物门的被子植物亚
门、双子叶植物纲、蔷薇目、蔷薇科、苹果属。
在分类学上,根据生物之间的相似程度,把生物划分为不同的等级。
生物分类的等级由高到低依次为:界、门、纲、目、科、属、种。分类单位
等级越高,其中生物的共同特征就越少,亲缘关系可能越远;分类单位等级
第三单元 多种多样的生物
106
一个自然物种,经过人工选
育,逐渐形成的具有一定经济价值
和稳定性状的生物群体,称为品
种。通常指栽培的植物,养殖的家
畜、家禽等,如家马有蒙古马、伊
犁马、阿拉伯马等多个品种。
小资料
每一只狼是一个动物个体,但所有的狼都属于同一个物种。
郊狼的体形比狼小得多,但是这两种动物都具有身体较长、眶间部显著隆起等
特征,因此它们被划分到同一个属——犬属。
狐的眶间部平缓,但它与狼、郊狼都具有颜面部较长、吻端突出、爪钝而不能
伸缩等共同的特征,因此它们被划分到同一个科——犬科。
虎的爪锐利且能伸缩,不属于犬科,但它与狼、郊狼、狐一样,具有尖锐的犬
齿,因此它们同属于食肉目。
马、兔、蝙蝠等动物,与狼、郊狼、狐之间的差别很大,但它们都具有胎生、
哺乳等特征,都属于哺乳纲。
图中的这些动物都有由脊椎骨组成的脊柱,它们同属于脊索动物门的脊椎动物
亚门。
图中的这些生物都是真核生物,可以运动,它们同属于动物界。
讨论
1. 生物分类的等级有哪些?最基本的分类单位是什么?
2. 不同的分类等级中,所包含的生物种类有什么规律?哪个等级中
的生物亲缘关系最近?
3. 对生物进行科学分类有什么意义?
越低,其中生物的共同特征就越多,
亲缘关系越近。
在生物分类单位中,种也称为物
种。同一物种内的雌雄个体间可以相
互交配,产生具有生殖能力的后代。
不同物种的雌雄个体之间,一般不能
繁育后代。可以认为,一个物种是通
过繁殖而来的自然群体,个体间的亲
科
目
纲
门
界
属
种
第四章 生物分类的方法
107
缘关系最近。因此,在7 个等级的分类单位中,种是最基本的分类单位。
按照不同等级的分类单位对生物进行分类,有利于识别生物,弄清生物
之间的亲缘关系,更好地研究、保护和利用生物。
尝试鉴别生物
遇到一种生物要如何去识别它呢?生物学家根据生物之间的相似和差异
程度,按照生物分类单位编制出了生物检索表。生物检索表是鉴别生物种类
的一种常用工具,方便生物分类的查阅、交流与研究。
尝试鉴别昆虫
观察图中昆虫的特征,并阅读生物检索表,对它们进行分类。
大红蛱蝶
库蚊
金环胡蜂
七星瓢虫
瘤缘蝽
观察思考
马利筋蝗虫
第三单元 多种多样的生物
108
通过查阅生物检索表,可以确定每种生物
的分类地位,获得生物的相关信息,并能判断
不同种生物之间亲缘关系的远近。
随着科学技术的发展,科学家已经能够根
据生物在分子水平上的差异大小进行研究,更
加精准地对生物进行分类,从而加深对生物的
认识,更好地研究和保护生物的多样性。
讨论
1. 图中6 种昆虫的特征有什么不同?依据特征将它们的名称填入检
索表中适当位置的括号内。
2. 怎样利用检索表鉴别生物?
昆虫纲 ( 部分) 分目检索表
1 前翅发达,后翅退化为平衡棒 ……………双翅目( 库蚊 )
1 前翅与后翅均发达
2 前翅与后翅均为膜质
3 翅表面光滑,透明……………………膜翅目( )
3 翅表面覆盖鳞片,不透明……………鳞翅目( )
2 前翅角质化或者革质化,不透明
4 前翅完全革质化………………………直翅目( )
4 前翅完全角质化或者部分角质化
5 前翅完全角质化……………………鞘翅目( )
5 前翅前半部分角质化………………半翅目(瘤缘蝽)
家庭
活动
在厨房里,与家人一
起观察橱柜和冰箱等处,
找出物品摆放的规律,讨
论这样摆放的好处。思考
分类在生物学中的重要性。
第四章 生物分类的方法
109
练习应用
一、概念检测
1. 在大熊猫、棕熊、荒漠猫、豹和狮这5 种食肉目动物中,大熊猫
和棕熊属于熊科动物,其他均是猫科动物,荒漠猫为猫属,豹、狮为豹
属。判断下列叙述是否正确。
(1)豹和狮间的亲缘关系最近。
( )
(2)荒漠猫与豹的亲缘关系比与大熊猫的远。
( )
(3)在纲这个分类单位上,上述动物同属于一个纲。
( )
(4)大熊猫和棕熊间的共同特征多于大熊猫和荒漠猫间的共同特征。
( )
2. 图中是一只螳螂,要想进一步了解它的生活习性和生殖特征等知
识,不需要查阅的是
( )
A.《昆虫记》
B.《动物学》
C.《脊椎动物学》
D.《无脊椎动物学》
二、拓展应用
1. 小麦既是植物、种子植物,又是单子叶植物。为什么同一种植物
可以归入不同的类群中?
2. 红腹锦鸡是我国特有的物种。90 多年前,我国鸟类学家郑作新
在国外留学时看到了红腹锦鸡的标本,标牌注明其拉丁名,并说明其发
现者和命名者是瑞典学者林奈。“中国特有的鸟类为什么要被外国人发
现和命名呢?”于是,他立志研究我国鸟类,一生发现和命名了许多种
鸟,成为我国鸟类学研究的奠基人之一,也为保护鸟类等野生动物作出
了巨大贡献。请查阅资料,了解红腹锦鸡所属的纲、目、科、属的名
称,以及在我国的分布情况和保护措施。
第三单元 多种多样的生物
110
给校园植物挂牌
在植物园或公园里,经常可以看到各种植物的标牌。不同地方标
牌的内容不完全一样,但一般包括植物的名称、分类地位、分布和用途
等。标牌上植物的学名采用的是双名法,表示该物种的国际通用名称。
按照双名法,一个物种的科学名称(即学名)由属名和种加词组成,用
拉丁文斜体字书写,其中属名第一个字母必须大写,种加词第一个字母必
须小写。在种加词后面附有命名者的姓名等(可以省略)。例如,银杉的
学名为Cathaya argyrophylla Chun&Kuang,月季的学名为Rosa chinensis
Jacq.。
在老师的指导下,查阅有关分类的书籍,试着设计制作标牌并给
校园内的植物挂牌。你需要考虑用什么材质做标牌,木本类和草本类
等植物的标牌如何挂,同一种植物在哪一株上挂牌等问题。若校园里
的植物已经有了标牌,你需要评估这些标牌上的信息是否准确。
课外实践
金钟花
Forsythia viridissima Lindl.
木樨科连翘属,落叶灌木。叶对生,
叶上半部有粗锯齿,两面无毛。枝内节间
有片状髓。花黄色,着生于叶腋,先于叶
开放,花期3 - 4 月。蒴果卵球形,果期
8 - 11 月。常作为春季观花植物,用于园林
绿化;果实、根和叶具有清热解毒等药用
价值。
第四章 生物分类的方法
111
单元小结
概念梳理(下图是对本单元所学概念的简单梳理。请在横线上填写相关内
容,将概念体系补充完整。)
● 藻类:能够进行_______ 的
结构简单的生物
● 从苔藓植物、蕨类植物到种子
植物,逐渐出现了___________
的分化,繁殖过程逐渐摆脱
了对水环境的依赖
● 无脊椎动物包括刺胞动物、
________ 动物、________ 动物、
________ 动物、________ 动物、
________ 动物等
● 脊椎动物包括鱼类、________、
________、________ 和________
等,它们均具有适应其生活方式
和环境的特征
● 细菌:单细胞生物,______
成形的细胞核,属于原核生物
● 真菌:单细胞或多细胞生物,
______ 成形的细胞核
● 病毒:__________ 细胞结构,
只能寄生在活细胞内
藻类与植物
(可进行光合作用)
动物
(可自由运动和摄食)
微生物
(个体微小、结构简单)
生物
类群包括
分类方法
● 基本方法:比较不同
类群生物在形态、结
构等方面的共同点和不
同点
● 基本分类单位:种
是最基本的生物分
类单位,同种生物
的亲缘关系最近
● 分类等级:根据生物
之间的相似程度将生物
划分为界、门、____、
____、____、____、种等
不同的等级
112
第三单元 多种多样的生物
素养评价(下面列举的是本单元的学习要求,你能做到吗?请自我评价并
打分,每项满分为5 分。)
素养表现
自我评价
在校园、公园、植物园或动物园等地,能看懂植物或动物的标牌,
说明生物不同分类等级间的相互关系
对于常见的生物,能根据其特征判断它所属的类群(门或纲);
对于给定的一组生物,能尝试根据一定的特征进行分类
在日常生活中,能说明藻类、植物、动物和微生物的作用,分析
它们与人类的关系,认同保护生物资源的重要性
在实践活动中,能制作各种发酵食品,体验劳动的意义;能在饲
养家蚕的过程中,加深对传统文化的理解
单元小结
113
一、选择题
1. 在野外考察时,可将一些特征作为判断藻类和苔藓植物、蕨类植物、
种子植物的依据。下列有关叙述正确的是
( )
A. 生活在水中,能进行光合作用的是藻类
B. 茎中有导管、叶中有叶脉的是苔藓植物
C. 种子有种皮、胚和胚乳的一定是裸子植物
D. 用孢子繁殖,叶背面有孢子囊的是蕨类植物
2. 呼吸是动物重要的生理特征。不同的动物进行呼吸的结构或器官差异
很大,但其功能都是最大限度吸收氧气、排出二氧化碳。下列关于动物呼吸
的叙述,不正确的是
( )
A. 草履虫依靠表膜获取水中的氧气,排出二氧化碳
B. 鲫鱼的鳃丝密布毛细血管,有利于从水中获取氧气
C. 青蛙幼体用鳃呼吸,成体用肺呼吸,皮肤可以辅助呼吸
D. 鸟靠肺、气囊完成双重呼吸,气囊可以增大气体交换面积
3. 生物小组的同学做馒头时发现,用酵母菌发面时会
形成许多气孔,为此设计了实验(如图)。下列有关该实
验的叙述,正确的是 ( )
A. 该实验作出的假设是酵母菌发酵产生了二氧化碳
B. 该实验的变量是温度
C. 该实验不必设置对照组
D. 推测实验的结果是澄清的石灰水没有变化
4. 春夏盛开的月季(Rosa chinensis)让朝气蓬勃的校园充满生机,同学们为
校园植物都挂上了“名片”。从学名分析,下列与月季亲缘关系较近的是 ( )
A. 苏铁(Cycas revoluta)
B. 玉兰(Yulania denudata)
C. 玫瑰(Rosa rugosa)
D. 毛白杨(Populus tomentosa)
单元自测
澄清的
石灰水
酵母菌和糖的混合液
114
第三单元 多种多样的生物
二、非选择题
1. 中国古诗词蕴含着丰富的生物学知识,彰显了自然之美、生命之美。
下列诗句中描写的生物分别属于哪个植物或动物类群?这些类群具有哪些主
要特征?
(1)墙角数枝梅,凌寒独自开。
(2)暮色苍茫看劲松,乱云飞渡仍从容。
(3)几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥。
(4)黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙。
2. 山东省毗邻黄渤海,海洋资源丰富。由于近几年对海洋环境保护力度
的加大,在黄渤海漫长的海岸线及周边海域,野生生物的种类和数量不断增
多。江豚、鲸等海洋生物频繁出现,鲍鱼等野生海珍品、渤海刀鱼等传统鱼
类资源不同程度恢复,大天鹅、东方白鹳、黄嘴白鹭、苍鹰等迁徙鸟类数量
明显增多,北海狮、黑天鹅、海龟等物种首次出现。退潮后去赶海,可以捡
到更多海带、石花菜、海蜇、螃蟹、牡蛎、扇贝、海螺、蛤蜊等。
(1)上文中包含的藻类有哪些?它们在自然界中的作用是什么?
(2)请列表将文中的动物进行分类,并说出你分类的依据。
(3)观察大天鹅和黄嘴白鹭的喙及足,推测二者的食性和生活环境有何
不同。
大天鹅
黄嘴白鹭
(4)有人说:“保护黄渤海漫长的海岸线及周边海域,就意味着禁止开
发和利用。”请谈谈你的看法。
3. 我们有时会将剩饭菜、打开包装的牛奶等储存在冰箱的冷藏柜中,但
是放久了,这些食物还能吃吗?冰箱里也有细菌和真菌吗?请利用牛奶或其
他方便检测的材料,设计检测冰箱的冷藏柜中是否有细菌和真菌的实验,并
思考冰箱能使食品短期保鲜的原理。
单元自测
115
本套教科书以教育部颁布的《义务教育生物学课程标准(2022 年版)》
为依据,在人教版六三学制《生物学》(七至八年级)基础上改编而成。本
套教科书充分体现生物学课程改革理念,遵循中学生物学教学规律,倡导科
学高效的学习策略和形式多样的学习方式,培养学生的实践能力和创新精
神,综合反映学生发展、社会发展和学科发展要求,为学生提升核心素养构
建了良好平台。
本套教科书共六册,供五四学制地区六至八年级学生使用,主编为王仁
卿。本册是六年级下册,本册主编为李莉,本册核心编者为刁艳芳、于辉、
孙洪梅、张永芳、林海红、崔利娜,由李莉、张涛统稿。参与本册研讨的还
有曲晓杰、董兴梅、宁蕾等。此外,邹宁、程显好、张萍、孙洁、刘倩、丁
岩、高文姬、焦迪、赵强等为本册提供了图片素材。
本套教科书的修订,得到了五四学制地区教育行政部门、教研部门的大
力支持,以及全国多位学科专家、教研员和广大教师、学生的倾力帮助。在
此,我们特向所有关心和支持本套教科书编写、审读、试教、出版、发行的
单位和同志致以诚挚的感谢!
由于时间仓促,书中难免有疏漏之处,我们真诚地希望广大读者提出宝贵
的意见和建议,以利于教科书不断改进和完善。联系电话:0531-82098080。
电子邮箱:jiaocai@sdkjs.com.cn。
山东科学技术出版社
后 记