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义务教育教科书
YIWU JIAOYU JIAOKESHU
(cid:4215) (cid:4013) (cid:2022)
(cid:52)(cid:41)(cid:38)(cid:47)(cid:40)(cid:56)(cid:54)(cid:57)(cid:54)(cid:38)
八年级
上册
八
年
生物学
级
SHENGWUXUE
八年级 上册
北
京
出
版
社 北 京 出 版 社
义
义务教育教科书
务
教
育
教
科
书
生
物
学
上
册
绿色印刷产品
ISBN 978-7-200-19492-0
定价：7.70元
价格依据文件号：京发改规〔2016〕13号 举报电话：12315义 务 教 育 教 科 书
生 物 学
八 年 级 上 册
北京教育科学研究院 编
主 编：何奕騉
执 行 主 编：乔文军
本 册 主 编：张颖之
编 委： 田树青 崔 颖 张林靖
全 莹 戴 亚
北 京 出 版 社
2023生物八上目录.indd 1 2025/6/17 9:11:08责 任 编 辑! 孙先锋!范振洋
内 文 设 计! 北京恒艺博缘印务有限公司
封 面 设 计! 童!虎
责 任 印 制! 杨雅清
义务教育教科书
生物学
八年级上册
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北京教育科学研究院编
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书书书致同学
通过一年的生物学之旅，你已经变身为可以破解生物秘密的
小专家。接下来，教科书将带领你从现存物种的生殖繁衍，以及
更长时间尺度上生物在地球演化历史中的形成和发展的视角，探
索生物学问题。你将发现花朵如何施展“魔法”传宗接代，揭秘
人类和动物宝宝们不为人知的成长日记，领略生物界千奇百怪的
生殖方式。你还将成为解码遗传秘密的小侦探，探寻决定你是独
一无二个体的遗传密码；探讨生物的变异现象，认识生物技术在
生产中的应用以及对人类产生的影响。不仅如此，你还将探究生
命的起源、生物的进化和人类的起源与进化问题，了解各种生物
在地球这个宏大的舞台上如何纷纷登场，并一步步进化至今。
越是遥远的过去和微观的世界，就越像藏宝图上的谜题，充
满挑战。这时候，就需要你化身为小小探险家，建立基于证据和
逻辑的思维习惯，努力尝试独立思考和判断，学会多角度、辩证
地分析问题，尝试迁移跨学科的研究方法，勇于提出自己的见解。
请牢记，每个“为什么”都是打开新世界大门的钥匙。
亲爱的同学，请带着满满的激情和智慧，紧跟生物科学和生
物技术的发展步伐，再次启程吧！
2023生物八上目录.indd 3 2025/6/17 9:11:082023生物八上目录.indd 4 2025/6/17 9:11:08目 录
第 4 单元 生物的遗传与进化
第 1 章 生物的生殖和发育 ………………………………… 2
第1节 绿色开花植物的生殖和发育………………………………… 3
第2节 人的生殖和发育………………………………………………17
第3节 动物的生殖和发育……………………………………………33
项目实践 饲养和研究家蚕……………………………………………41
第4节 生物生殖的多种方式…………………………………………46
第 2 章 生物的遗传和变异 ………………………………… 56
第1节 生物的性状……………………………………………………57
第2节 生物的遗传……………………………………………………62
第3节 人类的遗传……………………………………………………70
第4节 生物的变异……………………………………………………78
项目实践 理性看待转基因产品………………………………………88
第 3 章 生命的起源和生物的进化 ………………………… 94
第1节 生命的起源……………………………………………………95
第2节 生物的进化……………………………………………………99
第3节 人类的起源与进化………………………………………… 108
项目实践 构建进化树……………………………………………… 115
2023生物八上目录.indd 5 2025/6/17 9:11:092023生物八上目录.indd 6 2025/6/17 9:11:09第 4 单元
生物的遗传与进化
生物的生殖和发育
亲代是如何产生
生物的遗传和变异
子代的？
为什么生物会进
亲代与子代之间如
行有性生殖？ 生命的起源和生物的进化
何传递遗传信息？
亲代传递给子代的遗
生命是如何起源的？
传信息是一成不变的吗？
地球上的生物为什么如
人类应该如何理性地
此繁盛？
利用遗传和变异的原理？
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 1
四单元——1课.indd 1 2025/6/17 9:11:531
生物的生殖和发育
第 章
大自然因生命的存在而绚丽多彩，却不会因个体的死亡而黯然失色，
这是因为生物在生命结束之前能通过生殖产生新个体，使物种得以延续。
新个体形成后，都会经历生长和发育的过程，逐渐成熟，具备生殖能力。
这样周而复始，生生不息。
2 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 2 2025/6/17 9:12:00第 1 节 绿色开花植物的生殖和发育
绿色开花植物是生物圈中最高等的植物类群。植
物体经过开花、传粉和受精，形成含有种子的果实，
完成生殖和发育的全过程。那么，绿色开花植物的生
殖器官是什么？新的植物体又是怎样形成的？
花是绿色开花植物的主要生殖器官
绿色开花植物的花形态各异、颜色多样（图 4-1-1）。对植物本身而言，
花的结构和功能与植物的生殖和发育密切相关。
图4-1-1 形态各异、颜色多样的花
实验探究
解剖并观察花的结构
目的要求
1．观察并认识花的结构及其主要功能。
2．观察并认识雄蕊花药里的花粉和雌蕊子房里的胚珠。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 3
四单元——1课.indd 3 2025/6/17 9:12:11材料器具
花形较大植物的花（如桃花、百合花）；显微镜，放大镜，解剖刀，
镊子，解剖针，培养皿（或解剖盘），胶头滴管，载玻片，盖玻片；清水。
方法步骤
1．取一朵花放在培养皿中，对照图 4-1-2，观察花的形态，识别花
托、花萼、花冠等结构。
柱头
花药
雄蕊
花丝
雌蕊 花柱
花瓣
胚珠
萼片
子房
花托
4毫米
图4-1-2 桃花及其子房纵剖结构实物图
2．用镊子从外向内依次将花的各个部分摘下，露出完整的雄蕊和雌
蕊，辨认雄蕊和雌蕊的各个组成部分。
3．用镊子取一枚花药，轻轻将其压裂。用解剖针蘸取花药内的少量
花粉粒，放在载玻片中央的清水中，盖上盖玻片，制成临时装片。在低
倍镜下观察花粉粒的形态特点。
4．用解剖刀将雌蕊的子房纵剖，用放大镜观察里面的胚珠。
思考与讨论
1．比较不同种类的花，分析花的主要结构是什么。
2．描述雌蕊的子房中有几个胚珠。推测子房各部分发育成什么
结构，并说明理由。
4 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 4 2025/6/17 9:12:12绿色开花植物的花一般是由花萼、花冠、雄蕊、雌蕊构成的。花萼由萼片
组成，花冠由花瓣组成，花萼和花冠组成花被。花的主要结构是雄蕊和雌蕊。
雄蕊由花丝和花药两部分构成，花药里能产生花粉粒。花粉粒里会产生精子。
雌蕊由柱头、花柱和子房三部分构成，子房生有胚珠，胚珠内有卵细胞。胚珠
着生在子房壁上。植物的种类不同，子房内胚珠的数目也可能不同。
花是绿色开花植物的主要生殖器官。当花发育成熟后，花冠和花萼绽开，
露出雌蕊和雄蕊，这一过程就是开花。开花有利于植物的传粉。
资料卡
根据雌蕊和雄蕊的存在状况，花可以分为两性花和单性花。一朵花
中雄蕊和雌蕊同时存在的，称为两性花，如桃、水稻的花（图4-1-3）。
一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的，称为单性花，如西葫芦、南瓜的花（图
4-1-4）。花中只有雄蕊的，称为雄花；只有雌蕊的，称为雌花。雌花和
雄花生在同一植株上的，称为雌雄同株，如玉米、黄瓜。雌花和雄花不
生在同一植株上的，称为雌雄异株，如杨、柳。
雄蕊
雌蕊
雌花 雄花
图4-1-3 水稻的两性花 图4-1-4 南瓜的单性花
传粉和受精后形成含有种子的果实
开花时，雄蕊上成熟的花药开裂，花粉粒散出并落到雌蕊柱头上的过程就
是传粉。传粉有自花传粉和异花传粉两种方式。异花传粉主要有风媒传粉和虫
媒传粉。
依靠风传粉的风媒花，一般花被很小或退化、没有鲜艳的颜色、没有芳香
的气味和蜜腺，但花粉粒数量多、小而轻，外壁光滑干燥，适于被风吹散。花
中雌蕊的柱头通常会分泌黏液，粘住飞来的花粉。玉米、小麦、杨等的花都是
依靠风媒传粉的。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 5
四单元——1课.indd 5 2025/6/17 9:12:16依靠昆虫等动物传粉的虫媒花，一
方法技能
般花冠大而显著、颜色鲜艳，有的有蜜腺，
有的可散发香气，利于招引昆虫。虫媒 归纳推理
花的花粉粒较大，外壁粗糙，富有黏性，
收集和抽提一类事物部分
容易黏附在昆虫的身体上。油菜、桃、
对象的共同特征，获得这类事
杏等的花都是依靠虫媒传粉的。
物全部对象的概括性描述。通
胚珠被珠被保护。在胚珠内靠近珠
过对虫媒的桃花、风媒的小麦
孔的地方有一个卵细胞。成熟的花粉粒
花的观察，忽略形态和其他结
落到雌蕊柱头上，不久就会萌发出花粉
构的差别，可以得出“花的雄
管。花粉管沿花柱向下生长，在伸长的
蕊和雌蕊是最重要的结构”的
花粉管内形成精子。当花粉管伸入到胚
一般性结论。在对象与属性之
珠内部后， 释放出的精子与胚珠内的卵
间寻找因果关系可以提高不完
细胞结合，形成受精卵，这个过程称为 全归纳的可靠性。
受精（图4-1-5）。
外果皮
花药成熟
果皮 中果皮
花粉散出
内果皮
种子
子房 花粉落到
柱头上
花粉管萌发 发育成
果实
花粉管伸长 完成受精
子房壁
珠被
卵细胞
受精卵
珠孔 精子
图4-1-5 受精及果实形成过程示意图
6 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 6 2025/6/17 9:12:18受精完成后，受精卵经过细胞分裂和分化，在胚珠中发育成为胚。胚是新
一代植物体的幼体。胚珠的珠被发育成种皮，子房壁发育成果皮。果皮和种子
构成果实。
资料卡
植物种子的传播途径和方式是多种多样的。例如，有的植物依靠果
皮开裂时产生的机械力将种子弹射出去；有的植物果实借助风力将种子
散布出去（图4-1-6）；有的植物果实通过钩挂在动物身体上将种子散布
出去（图4-1-7）；还有的植物果实被动物吞食后，种子随动物粪便的排
出而散布出去。种子和果实不同的散播方式，可以扩大植物的分布范围，
有益于种族的延续。
图4-1-6 借助风力传播种子 图4-1-7 借助动物传播种子
种子中的胚是幼小的植物体
绿色开花植物大多由种子生长发育成为新的植物体。
实验探究
解剖和观察种子的结构
目的要求
解剖和观察菜豆种子及玉米籽粒，认识种子的基本结构和功能。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 7
四单元——1课.indd 7 2025/6/17 9:12:23材料器具
用水浸软的菜豆种子、玉米籽粒；放大镜，解剖刀，镊子，培养皿，
胶头滴管；碘液。
方法步骤
1．将浸软的菜豆种子置
于培养皿中，先观察外形，注
胚芽 胚轴
意种脐的位置；然后用解剖刀 胚根
种脐
划开种皮，用镊子将种皮撕去。
子叶
2．将菜豆种子合拢着的
种皮
两个“豆瓣”打开，对照图4-1-8
图4-1-8 菜豆种子的结构示意图
用放大镜观察，辨认菜豆种子
的各部分结构。
3．将浸软的玉米籽粒置于培养皿中，先观察外形，注意胚的位置；
然后按照图 4-1-9 中虚线所示，用解剖刀将玉米籽粒纵切，并在切面上
滴一滴碘液。
果皮和种皮
胚乳
子叶
胚芽
胚轴
胚根
图4-1-9 实验操作示意图 图4-1-10 玉米籽粒的结构示意图
4．用放大镜观察玉米籽粒的纵切面，对照图4-1-10辨认各部分结构。
思考与讨论
1．尝试列表比较菜豆种子和玉米籽粒结构的异同。
2．滴加碘液后，观察玉米籽粒纵切面的颜色有什么变化，推测
为什么会发生这些变化。
3．尝试推测种子各部分结构的主要功能是什么。
8 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 8 2025/6/17 9:12:24种子的形状千差万别，但基本结构是相同的，都具有种皮和胚。胚是种子
结构中最主要的部分，是幼小的植物体。胚由胚芽、胚轴、胚根和子叶四部分
组成，有的种子还有胚乳。子叶或胚乳中含有丰富的营养物质。
种子的萌发需要适宜的条件
一般情况下，干瘪的种子不会萌发，置于寒冷环境中的种子也不会萌发，
这是因为种子的萌发需要一定的条件。
实验探究
探究种子萌发所需要的条件
目的要求
说明种子萌发所需要的条件。
材料器具
植物种子若干（菜豆、绿豆、玉米、小麦等）；广口瓶（或培养皿），
药匙，吸水纸，标签纸等；清水。
方法步骤
1．实验前准备。
（1）组织实验小组，组内明确分工。
（2）根据生活经验和已有知识做出假设。
（3）根据假设，选择一种影响种子萌发的因素。影响因素可能来
自外界，如光照、温度、水等；也可能来自种子的内部，如是否有足
够的营养物质、完整的胚等。设计实验，探究某一因素对种子萌发的
影响。
（4）根据设计的实验过程，制作一个记录实验现象的表格。
2．实验过程。
（1）选择实验材料和器具，装配实验装置，实施实验过程。
下面是研究影响种子萌发内部因素的实验设计示意图（图4-1-11）。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 9
四单元——1课.indd 9 2025/6/17 9:12:24皿①:破坏子叶
皿②:破坏种皮
皿③:破坏胚芽
皿④:完整的种子
恒温培养箱
图4-1-11 实验设计示意图
（2）观察实验现象，做好实验观察记录。
观察记录表应包括日期、探究条件和种子萌发率等（表4-1-1）。
表4-1-1 观察记录表
日期 探究条件 种子总数 / 粒 种子萌发数 / 粒 种子萌发率 / %
破坏子叶
破坏种皮
年 月
破坏胚芽
完整的种子
……
思考与讨论
1．你所探究的影响种子萌发的因素是什么？你的假设是什么？
2．实验过程中，你观察到的现象是什么？这一现象能否支持你
的假设？
3．综合各小组的实验结果进行分析，归纳出影响种子萌发的
因素。
影响种子萌发的外界因素和内部因素都是萌发所需的重要条件。其中，外
界条件包括适宜的温度、一定的水分和充足的空气；内部条件包括具有完整的、
有活力的胚以及供胚发育的营养物质。
10 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 10 2025/6/17 9:12:24种子能发育成一个新的植物体
满足了种子萌发的外界和内部条件，种子就会萌发并逐渐成长为幼苗，直
至生长发育为成熟的植株。
实验探究
观察菜豆种子萌发成幼苗的过程
目的要求
1．观察菜豆种子萌发成幼苗的全过程。
2．描述胚在种子萌发过程中的变化及发育的结果。
材料器具
用水浸泡过的菜豆种子；广口瓶（或透明的玻璃瓶），松软基质；
清水。
方法步骤
1．在广口瓶中放入半瓶松软基质，加入清水湿润。
2．沿瓶壁种入若干粒用水浸泡过的菜豆种子。
3．将此装置放在温暖的环境中，及时补充水分。
4．观察并记录菜豆种子的萌发过程，注意根、茎和叶的生长变化。
思考与讨论
1．菜豆种子萌发时，观察胚的各部分分别生长发育成为植物体
的哪些结构。
2．分析根的各部分生长速率是否一样，生长最快的部位在哪里。
尝试分析根的各部分生长速率不同的原因是什么。
种子萌发时，胚根最先突破种皮发育成幼苗的根；然后，胚芽生长发育成
为幼苗的茎和叶（图4-1-12）。种子萌发成幼苗后，幼嫩的根、茎和叶逐渐形成。
当幼苗长出第一片绿色的幼叶时，种子中贮存的营养基本消耗完毕，植株通过
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 11
四单元——1课.indd 11 2025/6/17 9:12:24绿色幼叶的光合作用，使植物体获得继续生长发育所需要的有机营养。
图4-1-12 种子的萌发过程实物图
幼苗的根是依靠根尖的生长向下延伸的。根能够生长是由于根尖分生区的
细胞能够不断地分裂产生新细胞，以及新细胞能够伸长生长。伸长的细胞随后
开始分化，形成根毛、导管等不同结构。
胚芽从土壤中伸出后，其顶端生长形成茎。茎生长的同时，陆续生出新叶
和侧枝。
实验探究
观察叶芽的结构
目的要求
观察叶芽的结构，认识叶芽各部分与枝条各部分之间的发育关系。
材料器具
着生芽的枝条（如杨、黑藻等）；放大镜（或解剖镜），刀片，镊子。
方法步骤
1．取一枝着生芽的枝条，从着生部位区分顶芽和侧芽，从形态上区
分花芽和叶芽。
12 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 12 2025/6/17 9:12:252．取一个叶芽，用镊子去掉叶芽外面
注意
的鳞片，用刀片将叶芽沿中轴纵切成两半，
使用刀片时，规
仔细观察其内部结构的组成特点。
范操作，避免划伤。
3．去掉所有幼叶，观察芽轴顶端的白
色肉质的小丘，即芽的分生区。
思考与讨论
1．尝试推测分生区在芽的发育过程中所起的作用。
2．尝试推测顶芽和侧芽在树冠形成的过程中各起什么作用。
在叶芽（图4-1-13）的芽轴顶端有一个白色肉质的小丘，这是芽的分生区。
芽的分生区属于分生组织。在芽轴周围生有很多黄色的幼叶，彼此紧紧地挤在
一起。越靠近中心的幼叶越小，最小的只是一个个突起，称为叶原基。
分生区
叶原基
幼叶
300微米
图4-1-13 叶芽的纵剖结构（染色后光镜下）
芽的分生区细胞在适宜的条件下会不断地分裂产生新细胞，使芽轴不断伸
长，形成茎。叶原基会发育成幼叶，幼叶逐渐长成叶。芽逐渐生长发育为枝条。
植物体顶芽生长发育形成的枝条使茎伸长，侧芽的发育使茎增加分枝。每
个分枝也有顶芽和侧芽，这些芽的生长发育也能使分枝伸长和再分枝。于是，
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 13
四单元——1课.indd 13 2025/6/17 9:12:26一个庞大的树冠就形成了。
杨、柳、桃、李等多年生的绿色开花植物，正是因为根尖和芽有分生区，
茎和根有形成层，所以能不断地伸长和加粗。此外，当植物的营养器官生长发
育到一定时期，就会生出花芽，进而发育成花。开花后，通过传粉和受精作用
形成果实和种子。
学科广角
科学种植，提高产量
——以枣树种植为例
树木果实是重要的食物来源。我国在商代就已经出现了栽培果树的
园圃。秦汉之际，出现了果品市场。为了提高果树产量，古人不仅给果
树采用了施肥、灌溉等农艺措施，还发明了嫁接、整枝修剪、疏花疏果
等园艺措施。
北朝时期贾思勰所著综合性农学著作《齐民要术》，记载了多种农
作物的种植和加工技术。下面的记述是对“五果”之一——枣在种植过
程中提高产量的一些方法措施（图4-1-14）。
选种 移栽、种植 环剥 疏花
常选好味者，留 候枣叶始生而移 正月一日日出 候大蚕入蔟，以
栽之。 之。三步一树， 时，反斧斑驳椎 杖击其枝间，振
行欲相当。 之， 名 曰“ 嫁 去狂花。不打，
枣”。不椎则花 花繁，不实不成。
而无实，斫则子
萎而落也。
图4-1-14 《齐民要术》中记载枣的种植过程
14 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 14 2025/6/17 9:12:26古人在种植枣树的过程中关注了其营养生长和生殖生长。在营养生
长阶段，幼苗期要保证叶片生长。枣树种植要间距合理，保证正常的展
叶和叶片质量，创造良好的通风透光条件，提高光合作用效率，以积累
较多的营养物质。当进入开花结果的生殖生长阶段，采取了“嫁枣”“振
去狂花”的措施。“嫁枣”的目的是破坏韧皮部，阻止养分向下输送，
以促进开花和果实的生长，提高坐果率，增加产量。现代果树环割方法
即由此发展而来。“振去狂花”，即在盛花期疏花，保证为果实发育提
供充足的营养物质。古人的这些有效的种植方法一直沿用至今。
随着科学技术的发展，农作物种植管理方法也在不断进步。植物生
长发育具有整体性和连贯性，有目的地调节好营养生长和生殖生长之间
的关系，对提高作物的产量和品质有重要的意义。
应用与评价
1．小林来到宁夏，对“宁夏之宝”——枸杞的生长和发育情况展开了研
究性学习。小林根据观察，做了如下记录。
枸杞花和果实的观察记录单
● 整体观察
☆ 花：花瓣呈淡紫色，有淡淡的香气。
☆ 果实：红色，口感微甜。
● 局部观察
☆ 去除部分花萼、花瓣，可见花蕊。
☆ 雄蕊包括花丝和花药。
☆ 雌蕊下部膨大，纵剖后用放大镜观察内部结构，并与果实结构对比，
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 15
四单元——1课.indd 15 2025/6/17 9:12:27绘制示意图（图4-1-15）。
发育为
a
发育为
b
花纵切 果实纵切
图4-1-15 枸杞子房和果实纵切结构示意图
（1）根据观察记录分析：
① 枸杞主要通过 协助传粉。
② 枸杞果实中的甜味物质主要储存于细胞质内的 中。
③ 雌蕊下部膨大的部分是[ a ] ，内部有若干 [ b ] 胚珠，胚珠将会
发育为 。
（2）宁夏的部分地区土地盐碱化。小林对枸杞种子耐盐性进行初步实验
研究，结果如图 4-1-16。据图可知，在盐浓度为 的条件下，枸杞种
子的萌发率高于在清水中。这说明枸杞种子能适应一定的盐环境，但是其适应
能力是有限的，理由是 。
(cid:3725)(cid:3509)
(cid:4386)(cid:3652)(cid:2319)/%
16 生物学 八年级 上册
%/(cid:4107)(cid:1319)(cid:5552)
50
40
30
20
10
0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
图4-1-16 盐浓度对枸杞种子萌发的影响
2．选择一种能够在短期完整体现从播种、开花到结果全过程的植物（如
番茄、甜椒等）进行栽培，通过文字、图片等形式记录植物的生长和栽培管理
情况。栽培过程中，可以对影响植物生长的某一物理或化学条件进行探究。
四单元——1课.indd 16 2025/6/17 9:12:27第 2 节 人的生殖和发育
每个人都会经历由小到大的过程，虽然是亲身体
验，却未必清楚其中的原因。其实，这是生殖和发育
的过程，经历了一系列复杂有序的变化。那么，人的
生殖和发育是怎样进行的呢？
人的生殖系统有性别差异
人的生殖系统分为男性生殖系统和女性生殖系统。
资料分析
认识男性生殖系统的组成
观察男性生殖系统模式图（图 4-1-17），识别各生殖器官的位置、
形态和结构。
精囊腺
前列腺
输精管
阴茎
尿道
附睾
睾丸
阴囊
图4-1-17 男性生殖系统模式图（侧面观）
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 17
四单元——1课.indd 17 2025/6/17 9:12:27思考与讨论
1．根据男性生殖器官的分布，推测精子的产生器官和排出过程是怎样的。
2．尝试说出男性各生殖器官的主要功能是什么。
在男性生殖系统中，睾丸是主要的生殖器官。睾丸位于阴囊内，呈卵圆形，
左右各一个，能够产生精子和分泌雄性激素。附睾、输精管、前列腺、精囊腺、
阴囊、阴茎等是附属生殖器官。
精子是男性的生殖细胞，是由睾丸产生的。睾丸外有阴囊的保护。精子产
生后进入附睾中，附睾是精子成熟和暂时储存的场所。精子从附睾释放出来进
入输精管。输精管有两条，分别连接一个睾丸。两条输精管末端合并在一起连
通尿道，输精管能运送精子进入尿道。阴茎是排精和排尿的器官。
精子（图4-1-18、图4-1-19）的体积比较小，有长尾，在精液中能够游动。
精液的主要成分是由精囊腺和前列腺分泌的液体构成的。男性一次排出的精液
量为 2 ～ 6 毫升，每毫升中含有精子 5 000 万～ 4 亿个。睾丸分泌的雄性激素
能促进睾丸发育和精子形成，激发并维持男性的第二性征。
细胞核
尾部
20微米
图4-1-18 精子（光镜下） 图4-1-19 精子结构示意图
18 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 18 2025/6/17 9:12:28资料分析
认识女性生殖系统的组成
观察女性生殖系统模式图（图 4-1-20），识别各生殖器官的位置、
形态和结构。
卵巢
输卵管
子宫
阴道
外阴
图4-1-20 女性生殖系统模式图（侧面观）
思考与讨论
1．根据女性生殖器官的分布，推测卵细胞的产生器官和排出过程是怎
样的。
2．尝试说出女性各生殖器官的主要功能是什么。
在女性生殖系统中，卵巢是主要的生殖器官。卵巢位于盆腔内子宫两侧，
呈卵圆形，左右各一个，能够产生卵细胞和分泌雌激素。输卵管、子宫、阴道、
外阴等是附属生殖器官。
卵细胞是女性的生殖细胞，是由卵巢产生的。卵细胞经卵巢排出后进入输
卵管中，若遇到从阴道进入的精子，就可能结合形成受精卵。受精卵在输卵管
中进行多次分裂后进入子宫，在此发育为成熟的胎儿。新生儿由阴道产出。外
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 19
四单元——1课.indd 19 2025/6/17 9:12:28阴对其以内的结构有保护作用。
卵细胞（图 4-1-21）的体积较大，直
径一般可达 100 微米，不能游动。卵细胞
细胞核
内含有丰富的卵黄，是早期胚胎发育的营
细胞膜
养物质。卵巢分泌的雌性激素能促进卵巢
细胞质
发育和卵细胞形成，激发并维持女性的第
二性征。
图4-1-21 卵细胞结构模式图
受精卵是个体发育的起点
在女性的腹腔内，输卵管末端膨大呈喇叭口状，与卵巢接近。卵细胞成熟
后，由卵巢排出，随即进入输卵管的喇叭口。在输卵管内，如果卵细胞遇到精子，
就会与精子结合形成受精卵，完成受精过程。如果没有遇到精子，卵细胞不久
就退化并被机体吸收。
精子依靠其尾部的摆动到达卵
细胞表面（图 4-1-22），随后精子
的细胞膜与卵细胞膜融合，精子的
细胞核进入卵细胞中，并与卵细胞
的细胞核融合，形成受精卵。
一个精子的细胞膜与卵细胞的
图4-1-22 精子到达卵细胞的表面示意图
部分细胞膜融合后，卵细胞的细胞
膜随即发生变化，其他精子就不能再进入卵细胞，从而保证了只能是一个精子
与一个卵细胞完成受精。
资料卡
双胞胎有同卵双生和异卵双生两种类型。同卵双生儿是由一个受精
卵发育而成的，两个胚胎的遗传物质相同，所以性别和遗传特性都相同。
异卵双生儿是由两个受精卵发育而成的，这两个受精卵的遗传物质不相
同，因此性别可能不同。即使是同性别的异卵双生儿，在遗传特性方面
也有一定的差别。
20 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 20 2025/6/17 9:12:32人的发育可分为胚胎发育和胚后发育
受精卵形成后的生长发育可以分为胚胎发育和胚后发育两个阶段。
资料分析
观察人的胚胎发育过程
观察人的胚胎发育过程（图4-1-23），识别各发育阶段的特点。
8细胞期
16细胞期
4细胞期
囊胚期
2细胞期
受精卵
5周胚胎
40周胎儿 10周胎儿
20周胎儿
图4-1-23 人的胚胎发育过程示意图
思考与讨论
1．说出胚胎发育的起点，并描述胚胎发育过程中的大致变化有哪些。
2．胎儿在母体子宫内通过什么结构与母体联系？分析该结构的功能是
什么。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 21
四单元——1课.indd 21 2025/6/17 9:12:36资料卡
超声成像是超声波在胎儿组织中传播，
经过不同器官、组织发生反射和散射形成的
回声，以及超声在传播中的衰减信息，在荧
屏上以图像或波形显示。通过超声成像可以
判断胎儿是否正常生长发育以及在子宫内的
位置等。B 超影像（图 4-1-24）是超声成像 图4-1-24 胎儿的B超影像
的一种形式。
胚胎发育是从受精卵到成熟胎儿的发育阶段。受精卵在输卵管中形成后，
依靠输卵管上皮细胞纤毛的摆动和平滑肌的收缩向子宫方向运动，在此过程中
开始细胞分裂（图4-1-25）。受精卵经过不断的分裂和分化而形成早期胚胎，
并植入子宫内膜后继续发育。
输卵管
受精卵
卵巢 子宫
卵细胞
早期胚胎
图4-1-25 排卵、受精和早期胚胎植入子宫过程示意图
早期胚胎在发育过程中，经过不断的细胞分裂与分化，形成各种器官和系
统。胚胎发育到第二个月末已初具人形，此时到出生以前的胚胎称为胎儿。在
胚胎发育过程中，胎膜与子宫内膜之间形成胎盘（图 4-1-26）。胎儿通过一
条脐带与胎盘相连，胚胎发育所需要的氧和营养物质通过胎盘从母体获得，胚
胎发育过程中产生的代谢废物也通过胎盘由母体排出。
22 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 22 2025/6/17 9:12:39胎盘
脐带
羊水
脐静脉 子宫
脐动脉
图4-1-26 胎儿与母体的联系示意图
从受精卵开始，经过 280 天左右发育为成熟胎儿，这个过程称为妊娠。胎
儿发育成熟后，从母体子宫经阴道分娩产出。
资料卡
分娩是成熟的胎儿和胎盘从母体的阴道排出的过程（图4-1-27）。
分娩通常分为三个连续的过程：第一产程是宫颈扩张期，初产妇需
11 ～ 12 小时；第二产程是胎儿娩出期，初产妇需 40 分钟～ 3 小时；第
三产程是胎盘娩出期，需5～15分钟。
脐带
图4-1-27 分娩过程示意图
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 23
四单元——1课.indd 23 2025/6/17 9:12:41“十月怀胎，一朝分娩。”每位母亲都承担着妊娠和分娩整个过程中的生
理和心理负担。因此，“孕妈妈”理应得到家人和社会的关爱。同时，“孕妈妈”
自身也要适当地增加营养和注意休息，保持轻松愉悦的心理状态，以保证自身
健康和胎儿正常发育。
胚后发育是指从胎儿出生到个体成熟的发育阶段。这一阶段可以分为婴儿
期（出生～ 1 岁，其中 0 ～ 28 天为新生儿期）、幼儿期（1 ～ 6 岁）、童年
期（6 ～ 10 岁）、青春期（10 ～ 20 岁）和成年期。
资料分析
人体发育不同阶段身体特征的变化
观察人体发育不同阶段身体特征的变化示意图（图4-1-28），比较
各发育阶段的特点。
100
87.5
75
62.5
50
37.5
25
12.5
0
新生儿 1岁 6岁 10岁 25岁
图4-1-28 人体发育不同阶段身体特征的变化示意图
思考与讨论
1．分析从幼儿期到成年期，人体头部大小与身体高度比例呈现怎样的
变化。
2．说出身体不同部位的生长速率有哪些不同。
24 生物学 八年级 上册
%
/
比分百长体
四单元——1课.indd 24 2025/6/17 9:12:42人体在各时期的生长发育是连续的，彼此之间没有明显界限，但身体不
同部位的生长发育状况是不一致的，不同的器官有不同的生长速率。人体
胚胎在发育的 2 个月内，头部占整个胚胎长度的 1/3 以上，而出生时只约占
1/4。出生后，身体其他部位比头部生长快得多，成年人的头部约占整体身高
的 1/8。
人体的生长发育过程中有两个明显的高峰：第一个高峰出现在从胎儿到
出生时，第二个高峰出现在青春期。
青春期是身体生长发育的关键时期
在青春期，不仅身体的外形会发生显著变化，而且还表现在各项生理功
能的增强和第二性征的出现。
资料分析
青春期男性与女性身高增长的特点
观察男性、女性身高的增长情况（图 4-1-29），分析以下问题。
8
6
4
2
0
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
图4-1-29 青春期男性与女性身高增长情况
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 25
(cid:8007)(cid:18)(cid:14)(cid:2290)(cid:101)(cid:4827)(cid:1297)(cid:8006)(cid:16)(cid:4107)(cid:6452)(cid:6850)(cid:1817)(cid:7220)(cid:6326)
(cid:4228)
(cid:1881)
(cid:2290)(cid:7444)(cid:16)(cid:2151)
四单元——1课.indd 25 2025/6/17 9:12:42思考与讨论
1．分析图示年龄中，男性和女性的身高在多少岁时最高？
2．分析男性和女性的身高在哪个阶段增长较快。
3．从青春期发育特点的角度分析，青春期为什么是锻炼身体的重要
时期。
一般情况下，女性进入青春期的时间早于男性，停止也早于男性。进入青
春期，身体的外形会发生显著变化，主要表现在身高上：身高会迅速增长，平
均每年增加 6 ～ 8 厘米；男性和女性相比，8 ～ 11 岁时女性身高增长较快，12
岁以后男性身高增长速率超过女性。青春期男性、女性身高变化有所不同，要
在身体发育的关键时期注重锻炼、加强营养。
进入青春期后，男性和女性都会出现第二性征。婴儿出生后，通过生殖器
官的外形所能区别的性别特征是第一性征。进入青春期后，男性与女性出现的
各自所特有的性别特征称为第二性征。第二性征的出现是男性和女性生殖器官
所分泌的不同激素作用的结果。在雄性激素的作用下，男性会出现喉结突出、
长出胡须、声调较低等性征。在雌性激素的作用下，女性则出现骨盆宽大、乳
房隆起、声调较高等性征。
资料分析
青春期人体不同部位的
100
90
生长曲线及体形变化
80
70
60
观察青春期人体不同部 50
40
位的生长发育情况（图 4-1- 30
20
30）、男性和女性的体形（图 10
5 10 15 20
4-1-31），分析下列问题。
图4-1-30 青春期人体不同部位的生长发育情况
26 生物学 八年级 上册
%/(cid:2319)(cid:4654)(cid:5170)(cid:1319)
(cid:1848)(cid:5224)
(cid:2975)(cid:724)(cid:6326)(cid:884)
(cid:4215)(cid:3449)(cid:1640)(cid:2046)
0
(cid:2290)(cid:7444)/(cid:2151)
四单元——1课.indd 26 2025/6/17 9:12:42正面 侧面
图4-1-31 男性和女性的体形
思考与讨论
1．分析图示中人体各部位的发育特点。
2．分析男性、女性的体形变化与生殖器官的发育是否有关，并说出理由。
3．结合自己身体形态和生理机能的特征，说出在青春期发生的主要变化。
进入青春期后，人体生理功能显著增强，主要表现在脑、心脏、肺和生殖
器官上。
脑的结构和功能逐步发育完善。新生儿的脑质量只相当于成人的 25%，6
岁左右达到成人的 90%，到 12 岁左右就与成人相差无几了。青春期时，脑质
量和脑神经细胞数目基本上不再增加，但脑的结构和功能的发育却渐趋完善，
对人体的调节功能不断增强。在青春期，脑的分析、判断和推理能力有较大提高，
兴奋性较强，容易接受新鲜事物，所以这一时期是认识事物、学习知识的极好
时期。
心肺功能加强。心脏功能的加强主要表现在：心肌增厚使心脏的收缩力
量加大，心室每次收缩射出的血量显著增加，血压明显升高，心率相应地减慢。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 27
四单元——1课.indd 27 2025/6/17 9:12:43肺功能的加强主要表现在：肺活量显著增加，并且男性高于女性，呼吸频率
下降。
生殖器官的成熟是青春期最主要的变化。进入青春期后，生殖器官在激素
的作用下迅速发育。男性睾丸迅速增大，开始产生精子和出现遗精。女性卵巢
的质量增加，开始产生卵细胞和出现月经。这些变化标志着人体开始具有了生
殖能力。
生殖系统在青春期发育成熟后，男性有时睡梦中会出现精液排出的现象，
称为遗精。
女性的生殖系统在青春期发育成熟后，卵巢里有大量未发育的卵细胞。但
是，女性一生中只有 400 ～ 500 个卵细胞能离开卵巢进入子宫。一般情况下，
每个月会有一个卵细胞在卵巢中发育成熟。卵细胞一旦释放出来，如果在输卵
管内与精子完成受精形成受精卵，卵巢会继续分泌雌激素和孕激素，使子宫内
膜持续增厚，为植入早期胚胎做好准备。如果卵细胞没有受精，就会退化分解，
雌激素和孕激素分泌减少，子宫内膜逐渐萎缩、脱落。脱落下来的子宫内膜和
营养子宫内膜的血管破裂后流出的血液一起通过阴道排出体外，形成月经（图
4-1-32）。一般月经出血的时间为4～5天。
月经期。雌激素、孕激素的
分泌降低，子宫内膜脱落
分泌期。雌激素、 增生期。在雌激
孕激素的分泌继续 素作用下，子宫
增加，子宫内膜继 内膜增厚，卵细
续增厚 胞发育成熟
排卵。卵细胞进入输卵管，雌激素、
孕激素的分泌增加，子宫内膜增厚
图4-1-32 月经形成过程示意图
28 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 28 2025/6/17 9:12:43第一次月经称为月经初潮，是女性进入青春期的标志。大多数女孩在
10 ～ 14 岁开始出现月经。通常把月经的第一天到下次月经的第一天间隔的天
数称为月经周期，一般是28～30天。月经一般会持续到50岁左右。50岁以后，
性激素分泌减少，卵巢停止释放成熟的卵细胞，失去生殖能力。
资料卡
表 4-1-2 列出了青春期发育指标的出现顺序。对于个体而言，与表
中各项指标相比可能存在差异。
表4-1-2 青春期发育指标的出现顺序
年龄/岁 女性 男性
12 乳房继续增大 身高突增，出现喉结
13 月经初潮，出现腋毛 出现阴毛，睾丸和阴茎继续增大
14 乳房显著增大 变声，出现腋毛
在青春期，身体生长发育比较迅速，对糖类、蛋白质、脂质、维生素和无
机盐等营养物质的需要量相应增加，因此青少年要保证合理的营养摄入，尤其
要克服偏食、挑食的不良习惯。同时，要保证合理的作息时间，积极参加各种
有益的文体活动。
男性遗精是正常的生理现象，出现遗精时不要紧张。但是，频繁的遗精会
影响身体健康，适度关注这些生理变化，养成良好的生活习惯。
女性在月经期，大脑皮层兴奋性降低，抵抗疾病的能力减弱，因此月经期
间除要保持外阴清洁外，还要注意保暖，保持稳定的情绪，避免参加剧烈的运
动或过重的体力劳动。
青春期是心理健康成长的重要阶段
青春期是决定一个人性格及其他方面素质水平高低的黄金时期，因此要特
别重视青春期的心理健康和精神卫生，切实做好青春期的卫生保健。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 29
四单元——1课.indd 29 2025/6/17 9:12:43进入青春期，青少年应选择健康的生活方式（图4-1-33），促进德、智、
体、美、劳全面发展，为一生的发展打下良好的基础。
智
德 体
青春期的
健康生活
劳 美
图4-1-33 青春期的健康生活
进入青春期，思想的独立性提高，学习能力增强，但活跃的思维易受情绪
影响，会引起较大的心理波动，因而需要及时调整心理状态，保持心理健康成长。
在青春期，随着身体的发育和生殖器官的成熟，性意识开始萌动，常表现
出对异性的依恋，这属于正常的心理反应。因此，与异性交往要相互尊重，语
言有度，行止有节，在互帮互助中建立真诚的友谊。要树立远大的理想，把精
力集中在学习和各项活动中，健康地度过人生中最美的花季。
青少年要学会自我调整、自我控制，保持情绪稳定，不断提高自我修养，
不能以青春期为借口放任自己的行为。青少年应学会接纳自我、悦纳他人，主
动避免不健康心理的产生，为健康成长担负起自己应尽的责任。
30 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 30 2025/6/17 9:12:44学科广角
试管婴儿
试管婴儿是利用人工方法促使卵细胞
和精子在体外受精，并进行早期胚胎发
育，然后移植到母体子宫内发育而诞生的
婴儿。试管婴儿是体外受精技术的应用与
发展。
试管婴儿技术最初是由英国产科医生 图4-1-34 罗伯特·爱德华兹与
世界上首例试管婴儿
帕特里克·斯特普托和生理学家罗伯特·爱
德华兹合作研究成功的，该技术引起了世
界科学界的极大轰动。罗伯特·爱德华兹
因此获得 2010 年诺贝尔生理学或医学奖
（图4-1-34）。
中国内地第一例试管婴儿于1988年3
月10日在北京大学第三医院诞生。张丽珠
教授是中国内地首例试管婴儿的缔造者，
被誉为“神州试管婴儿之母”（图4-1-35）。
试管婴儿技术是解决生殖障碍和实现
优生的一项有效措施。现在，全球已有近
图4-1-35 张丽珠教授与
千万的婴儿是通过体外受精技术孕育的。
中国内地第一例试管婴儿
应用与评价
1．试管婴儿技术给全世界的不孕不育者带来福音。
（1）试管婴儿技术流程如图 4-1-36 所示，该过程需要分别采集健康的卵
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 31
四单元——1课.indd 31 2025/6/17 9:12:44细胞和 进行体外受精。完成体外受精和初步培养后，把 植入
母体，在母体的 （填结构名称）内生长发育为胎儿。
卵细胞
(cid:6612)(cid:6967)
(cid:3463)(cid:798)
(cid:884)(cid:1841) (cid:1778)(cid:1065)(cid:2631) (cid:3314)(cid:1050) (cid:1319)(cid:5170)(cid:734)
(cid:1322)(cid:4853)(cid:1283) (cid:3018)(cid:3120)(cid:5190)(cid:5186) (cid:3463)(cid:884) (cid:5186)(cid:1032)
(cid:1322)(cid:4853)
(cid:6612)(cid:6967)
(cid:3992)(cid:798)
精子
图4-1-36 试管婴儿技术操作流程示意图
（2）随着生物技术的发展，试管婴儿技术也在不断迭代（图4-1-37）。
(cid:4740)(cid:695)(cid:829) (cid:4740)(cid:772)(cid:829) (cid:4740)(cid:700)(cid:829)
(cid:884)(cid:1841)(cid:1322)(cid:4853)(cid:5135)(cid:1356)(cid:5190) (cid:1283)(cid:4922)(cid:5194)(cid:1071)(cid:1261)(cid:4853)(cid:2005) (cid:5190)(cid:5186)(cid:4648)(cid:3314)(cid:1170)(cid:4362)
(cid:5186)(cid:4648)(cid:3314)(cid:2687)(cid:3127) (cid:3053)(cid:2418)(cid:3596)(cid:2097)(cid:2687)(cid:3127) (cid:6476)(cid:860)(cid:2022)(cid:6021)(cid:2994)
(cid:5965)(cid:1093)(cid:1881)(cid:2477)(cid:1666)(cid:4873)(cid:2094) (cid:5965)(cid:1093)(cid:4228)(cid:2477)(cid:1666)(cid:4873)(cid:2094) (cid:1107)(cid:2102)(cid:6476)(cid:860)(cid:4285)(cid:4289)
(cid:5297)(cid:4362)(cid:704)(cid:2009)(cid:704)(cid:5170) (cid:5297)(cid:4362)(cid:704)(cid:2009)(cid:704)(cid:5170) (cid:4362)(cid:1319)(cid:4215)
图4-1-37 试管婴儿技术发展历程
① 第一代技术中，需要使用药物刺激母亲的 （填结构名称）排卵，
以突破自然排卵周期的限制，获得更多的卵细胞。
② 第二代技术适用的情况为 （多选）。
A. 男性因精子数量少引起的不孕症
B. 男性因输精管堵塞引起的不孕症
C. 女性因病摘除子宫引起的不孕症
③ 第三代技术的意义是 。
（3）请你谈谈如何看待试管婴儿技术： 。
2．青春期可能会遇到一些烦恼和困惑，可以跟父母及时沟通，以便寻求
帮助；也可以写成信件，以实名或匿名的方式投至学校的“心理信箱”，向自
己信任的老师寻求帮助。无论使用哪种方式解决问题，请一定保护好个人隐私！
32 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 32 2025/6/17 9:12:44第 3 节 动物的生殖和发育
绝大多数动物与人一样具有专门的生殖器官，生
长发育从受精卵开始。但不同种类动物的生活环境、
生活习性以及形态结构不同，它们的生殖和发育也不
同。那么，它们的生殖和发育各有什么特点？
昆虫的受精卵经变态发育形成成熟个体
大多数昆虫的幼虫在形态、生理功能及行为习性上与成虫有显著差异，这
一系列变化是集中在短时间内完成的，这种发育过程称为变态发育。
实验探究
观察家蚕与蝗虫的发育过程标本
目的要求
观察并描述家蚕与蝗虫的生殖和发育过程。
材料器具
家蚕发育过程标本，蝗虫发育过程标本；放大镜，刻度尺。
方法步骤
1．观察家蚕发育过程标本，借助放大镜观察家蚕幼虫标本的形态结
构。注意观察家蚕幼虫与成虫的区别。
2．观察蝗虫发育过程标本，用刻度尺测量蝗虫不同时期的体长，
借助放大镜观察蝗虫成虫标本的形态结构。注意观察蝗虫幼虫与成虫的
区别。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 33
四单元——1课.indd 33 2025/6/17 9:12:45思考与讨论
1．尝试设计表格，比较家蚕和蝗虫的生长和发育过程中的异同。
2．分析家蚕和蝗虫的成虫与幼虫在运动和捕食方式上的差异及
其对生存的意义。
昆虫的雌虫和雄虫交配后，精子与卵细胞在雌虫体内结合形成受精卵。雌
虫在适合的地方将受精卵产出。大多数昆虫的产卵量较多，以保证后代存活的
数量。
受精卵产出后，昆虫的胚胎发育开始，在卵膜内发育成幼虫。幼虫出卵膜
后的发育为胚后发育。不同种类的昆虫经历的胚后发育阶段不同。
家蚕的生长发育过程经历了受精卵、幼虫、蛹、成虫四个时期（图4-1-38），
且幼虫在形态结构、生活习性等方面与成虫有显著的不同，这样的生长发育过
程称为完全变态发育。
图4-1-38 家蚕的生殖和发育过程实物图
蝗虫受精卵孵化出的幼小个体，在形态结构、生活习性等方面与成虫相似，
称为若虫。昆虫体表有坚硬的外骨骼，不能随着虫体的生长而生长，在其生长
发育过程中会出现蜕皮现象。在蜕皮过程中，翅逐渐形成，体内生殖系统也逐
34 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 34 2025/6/17 9:12:48渐发育成熟，若虫渐渐变为成虫。
像蝗虫这样，生长发育过程经历了受精卵、若虫、成虫三个时期（图4-1-39），
且若虫在形态结构、生活习性等方面与成虫相似，这样的生长发育过程称为不
完全变态发育。
成虫
若虫
雌、雄蝗虫交尾
若虫
受精卵
若虫
若虫 若虫
图4-1-39 蝗虫的生殖和发育过程示意图
两栖动物的生殖和幼体发育离不开水
蛙属于两栖动物，它的生殖和发育过程需要在水中进行。在生殖季节，雄
蛙求偶时，咽喉部鸣囊鼓起，使发出的声音格外嘹亮，以吸引雌蛙。雄蛙和雌
蛙相遇抱对后（图 4-1-40），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，完成受精过程。
图4-1-40 雌蛙和雄蛙抱对
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 35
四单元——1课.indd 35 2025/6/17 9:12:51实验探究
观察蛙的发育过程标本
目的要求
观察蛙的发育过程标本，描述蛙的生殖和发育过程。
材料器具
蛙的发育过程标本；放大镜。
方法步骤
观察蛙的发育过程标本（图4-1-41），描述蛙生长和发育的大致过程。
可以借助放大镜观察蝌蚪的外鳃。
1 14毫米
1
2
2
3
4 5 6 7 8
3
图4-1-41 蛙的发育过程实物图
思考与讨论
1．描述蝌蚪发育为成蛙的过程中，形态、结构和生活环境发生
了哪些主要的变化。
2．分析蝌蚪和成蛙有哪些特点分别与其生活的环境相适应。
36 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 36 2025/6/17 9:12:53蛙的受精卵在卵膜中发育
资料卡
成蝌蚪。刚孵化出的蝌蚪头部
两侧有羽状外鳃，随着蝌蚪的 中国大鲵（图4-1-42），俗称“娃
逐渐长大，外鳃消失，长出内 娃鱼”，成体体长 58 ～ 84 厘米，是中
鳃，外有鳃盖。此时的蝌蚪， 国特有的野生动物，其生长发育也属于
其生活环境、生活习性和形态 变态发育。但与蛙类和蟾蜍类不同，中
结构等都与鱼相似。 国大鲵幼体形态类似成体。中国大鲵幼
蝌蚪生长发育一个月左 体水生，用鳃呼吸，成体有光滑、湿润
右，长出后肢，随后再长出前 的皮肤，用肺进行呼吸，皮肤辅助呼吸，
肢，尾部逐渐萎缩，口部变宽。 水陆两栖。
同时，蝌蚪的内部结构也发生
了很大的变化，如内鳃消失，
肺逐渐形成。蝌蚪经过这样的
发育过程逐渐长成幼蛙，再生
长为成蛙。
蛙的幼体发育为成体的过
程，经过了形态结构和生理功
能的显著变化，也属于变态发
图4-1-42 中国大鲵
育。其他两栖动物的生殖、发
育过程与蛙类似。
鸟类的繁殖方式可提高后代成活率
鸟类在繁殖期间会表现出多种行为，如求偶、筑巢、孵卵等，可以提高后
代的成活率。每到生殖季节，雄鸟常会通过筑巢、鸣叫、翩翩起舞或展示漂亮
的羽毛等方式吸引雌鸟。
求偶成功后，雌、雄鸟进行交配，精子与卵细胞在雌鸟输卵管中结合形成
受精卵，在排出体外的过程中依次被卵白、壳膜和卵壳所包裹形成卵。鸟卵外
有硬壳保护，是鸟类繁殖方式的重要特征之一。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 37
四单元——1课.indd 37 2025/6/17 9:12:54实验探究
观察鸡卵的结构
目的要求
识别鸡卵的结构，分析各结构的主要功能及与陆地生活相适应的特点。
材料器具
新鲜鸡卵；解剖剪，镊子，培养皿。
方法步骤
1．取一枚鸡卵，在桌面轻轻滚动，观察卵的形状；用手紧握，感受
卵壳对外力的承受能力。用放大镜观察卵壳表面。
2．用镊子将鸡卵的钝端轻轻敲裂，然后将壳一点一点除去，不要弄
破壳下的外卵壳膜。
3．当卵壳被去掉的范围稍大时，剪掉外卵壳膜，观察气室范围。
4．将气室下方内卵壳膜剪破，把膜内物质倒在培养皿中，对照图
4-1-43 观察。
卵黄膜
卵黄
胚盘
系带
卵白
图4-1-43 鸡卵的结构实物图
思考与讨论
1．推测在雏鸡出壳之前，鸡卵的哪些结构具有保护作用。
2．鸡卵的哪些物质为胚胎发育提供营养？推测哪些结构有助于
胚胎获得氧气。
3．分析为何有的鸡卵胚盘明显，有的则不明显。
4．尝试说明胚盘与卵细胞有什么关系。
38 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 38 2025/6/17 9:12:55在鸟卵的卵黄上有一个白色的点状结构，即胚盘。受精后，胚盘细胞能进
行细胞分裂，形成胚胎。鸟卵中的卵黄为受精卵的发育提供营养，卵壳可以保
护胚胎，这都有利于鸟类在陆地上繁衍后代。
受精卵离开母体后的孵化过程中，胚胎在亲鸟体温的影响下能继续发育形
成雏鸟。卵的孵化通常由雌鸟来承担，有的种类则由雄鸟和雌鸟共同承担。
资料卡
鸟的种类不同，雏鸟破壳而出后的发育过程也不尽相同。
早成雏：雏鸟孵化出壳时，已经发育得比较充分，身体被羽，眼睛
睁开，后肢可支撑身体（图 4-1-44）；雏鸟羽毛干松后，就能随亲鸟觅
食或离开亲鸟独立生活。例如，鸡、鸭、孔雀、鸵鸟和企鹅等。
晚成雏：雏鸟孵化
出壳时，发育不完全，
全身裸露或只有稀疏的
绒羽，眼睛睁不开，后
肢也还不能支撑身体，
因此只能在窝里等待亲
鸟的饲喂（图4-1-45）。
例如，家鸽、家燕、麻雀、
图4-1-44 雏鸡 图4-1-45 雏鸽
猫头鹰和啄木鸟等。
应用与评价
1．为了直观地观察鸡胚胎发育的全过程，同学们查找资料，设计并开展“无
壳孵化鸡卵”实验。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 39
四单元——1课.indd 39 2025/6/17 9:13:01影响鸡卵发育的因素
● 孵化温度低于35 ℃或高于42 ℃时，会导致胚胎死亡。
● 鸟类胚胎发育期间
的主要钙来源为卵壳。常温 100
下，几种含钙物质在水中溶
80
解程度比较：乳酸钙＞柠檬
60
酸钙＞碳酸钙。
40
● 人工孵化鸡卵时，需
20
定期翻转鸡卵，以免胚胎血
0
管与卵壳膜粘连。 17 18 19 20 21
● 无壳孵化时，氧气
对胚胎发育后期的影响如图
4-1-46所示。
（1）该实验应选择 （受精 /未受精）的鸡卵。
（2）根据资料分析，该实验中需要控制的环境条件包括 。
（3）图 4-1-47 为某同学设计的“无壳孵化鸡卵”方案。请说出该方案设
计的优点，并对该方案进行改进优化。
图4-1-47 “无壳孵化鸡卵”方案示意图
2．观看纪录片《蔚蓝之境》，记录其中一种动物的生殖策略，与同学交
流分享。
40 生物学 八年级 上册
%
(cid:16)
(cid:4107)(cid:3635)(cid:2011)
(cid:6448)(cid:1050)(cid:3501)(cid:3489)
(cid:704)(cid:6448)(cid:1050)(cid:3501)(cid:3489)
(cid:2029)(cid:1233)(cid:3025)(cid:6862) (cid:16) (cid:1849)
图4-1-46 氧气对家鸡胚胎发育的影响
四单元——1课.indd 40 2025/6/17 9:13:04项目实践 饲养和研究家蚕
项目导引
家蚕又称桑蚕，因其主要以桑叶为食而得名，是一种具有重要经
济价值的昆虫。我国是世界上养蚕最早的国家，由此发展起来的丝绸
之路，加强了古代中国与世界各地之间的交流，至今还有着深远的影响。
在实践活动中，你将亲自设计制作装置饲养家蚕，期待你在活动过程
中发现问题并开展研究。
项目实施
活动 1 寻古溯源
从人们认识蚕开始，就发现了它的神奇。5 000 多年来，它给人类带
来的不仅仅是可供制作衣服的丝绸，更是一个奇迹、一种文化、一条通
向文明的道路。
与蚕相关的知识与科技历史久远，被记载于各时期的农书中，现在
也有专门的博物馆展示桑蚕文化。
中国自古农桑并重，除综合性古农书中包括蚕桑内容以外，蚕桑
专著为数可观。尝试查阅一些农书，如中国现存最早的一部蚕业专著北
宋《蚕书》等。
尝试查阅并欣赏南宋画家楼璹所作《耕织图》。该图展现了中国
古代农耕时代的桑织场景（图4-1-48）。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 41
四单元——1课.indd 41 2025/6/17 9:13:04图4-1-48 《耕织图》局部
尝试查找所在城市或其他城市以“中国丝绸”为主题的博物馆，
进行实地参观或云浏览，了解丝绸历史、科技保护、传统工艺等内容。
思考与讨论
通过查阅古籍、古画，参观中国丝绸博物馆“云展览”等途径，
了解我国古代养蚕制丝等方面的经验和成就，在这一过程中你
发现了哪些感兴趣的问题？
活动 2 观察家蚕“变身”
在饲养家蚕的过程中控制环境条件，观察并记录家蚕在不同发育阶
段形态和生理机能的变化，如大小、体态、颜色和食性等，可以用照片、
影像、文字、图画等形式记录。
家蚕饲养需要准备的材料用具主要包括：
足够的桑叶，需要考虑桑叶的安全性
（农药残留）及保鲜措施。
养蚕的器皿和工具，如选择干净的纸
盒或塑料盒。
后期需要制作结茧方格蔟（蚕蔟，如
图 4-1-49）。在制作蚕蔟时，需要测量成虫 图4-1-49 蚕蔟
42 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 42 2025/6/17 9:13:05的体长，预估蚕茧的尺寸，计算一定空间中可以容纳成虫的数量，从而
确定方格的数量。
思考与讨论
1．制作家蚕饲养箱的过程中，对于材料的选择应该重点考虑的因
素有哪些？
2．在制作蚕蔟时，需要考虑的因素有哪些？
3．家蚕在生长发育过程中需要的环境条件是什么？
活动 3 揭示蚕丝秘密
家蚕发育成熟，上蔟后开始
吐丝，一层一层地形成许多重叠
的丝片，从而构成了一个茧（图
4-1-50）。
蚕丝的主要成分是丝纤蛋白。
将蚕茧抽出蚕丝的工艺称为缫丝。
常用的蚕丝鉴定方法有：
燃烧法：蚕丝点燃后，散发
出毛发烧焦的气味，燃后成为灰
色粉末。 图4-1-50 蚕在吐丝结茧
溶解法：可以用次氯酸钠为
注意
主要成分的含氯消毒液溶解蚕丝。
查找手工缫丝的方法，选
含氯消毒液一般具有刺
择蚕茧，制作缫丝工具并尝试缫
激性或腐蚀性，使用时必须
丝。测量一个蚕茧抽出蚕丝的长
佩戴橡胶手套。
度和质量。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 43
四单元——1课.indd 43 2025/6/17 9:13:07收集家中有关的蚕丝制品，如衣服、丝巾、蚕丝被等，在不损坏
物品的前提下，尝试鉴定其真伪，并填写表4-1-3。
表4-1-3 蚕丝制品鉴定
物品名称 使用方法 观察到的现象 初步结论
……
思考与讨论
1．缫丝过程中需要注意的问题有哪些？
2．在考古过程中，经常出土丝绸等文物。如何鉴定这些文物是
否是丝织品？丝织品文物应该如何保护？
活动 4 选育彩茧养蚕
蚕茧会有不同的颜色，如白色、
黄色等（图 4-1-51）。家蚕养殖过
程中，可以通过收集产生天然彩色
茧的家蚕，利用杂交育种或转基因
育种等生物技术选育形成不同色彩
蚕茧的种蚕。
蚕蛾性别的辨别方法包括：
触角大小：雌蛾的体形明显
大于雄蛾，但触角却明显小于雄蛾。
图4-1-51 彩色蚕茧
腹部大小：雌蛾腹部肥大，
雄蛾腹部细小。
体色：雌蛾体色较白，雄蛾体色较暗。
44 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 44 2025/6/17 9:13:10思考与讨论
请收集科研材料，并利用饲养过程中产生的不同茧色的家
蚕作为研究对象，进行茧色杂交实验，探索其中的规律。蚕茧
有哪些颜色？是怎样遗传的？
成果展示
展示你设计并制作的家蚕饲养箱，分享并交流饲养和观察家蚕生殖
发育的报告。根据你在饲养家蚕过程中的经验，提出提高蚕丝品质、选
育彩色蚕茧的措施。
“中国蚕桑丝织技艺”入选人类非物质文化遗产代表作名录。除此
之外，随着航天科技的发展和空间领域的开发利用，家蚕也成为探索空
间生命科学的新型理想材料。如果你还有对家蚕感兴趣的问题，请继续
开展研究。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 45
四单元——1课.indd 45 2025/6/17 9:13:12第 4 节 生物生殖的多种方式
不同环境中的生物繁衍生息的策略各异，生殖方
式也不尽相同。根据新个体形成的过程，可以将生物
的生殖方式分为有性生殖和无性生殖两大类。那么，
这两类生殖方式分别是怎样的？它们产生的后代各自
具有什么特点？
有性生殖可使子代获得不同亲本的遗传物质
从绿色开花植物、人和一些动物的生殖过程看，在生殖时一般会由父本产
生的精子和母本产生的卵细胞，通过受精作用形成受精卵，再由受精卵发育成
新的个体，这种生殖方式称为有性生殖。有性生殖可使子代获得不同亲本的遗
传物质，具有更丰富的遗传多样性，更能适应复杂多变的生活环境。
根据受精方式的不同，有性生殖可分为体内受精和体外受精。昆虫、爬行类、
鸟类、哺乳类等动物，一般通过雌、雄个体的交配，雄性把精子送入雌性体内，
精子与卵细胞结合形成受精卵，完成受精作用，这种受精方式称为体内受精（图
4-1-52）。在生殖季节，鱼类和两栖类动物的雌、雄个体相遇，并分别把卵细
胞和精子排入水中，同种生物的精子和卵细胞在水中结合形成受精卵，完成受
精作用，这种受精方式称为体外受精（图4-1-53）。
5毫米
图4-1-52 食蚜蝇的体内受精 图4-1-53 蛙的体外受精
与体外受精相比，体内受精过程脱离了水环境的限制，是对陆地生活适应
的表现。
46 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 46 2025/6/17 9:13:17动物通过不同的受精方式形成的受精卵，在适宜的条件下开始胚胎发育。
动物的胚胎发育主要有两种类型：卵生和胎生。像昆虫、鱼类、两栖类、
爬行类和鸟类等动物的受精卵
都是在母体外独立进行胚胎发
育的，胚胎发育所需要的营养
由受精卵所含的卵黄供给，这
种胚胎发育的方式称为卵生。
胚胎发育完成后，在适宜的条
件下，幼体破卵膜或卵壳而出
（图 4-1-54）。鸟类、爬行类
动物的卵通常比较大，含卵黄
1毫米
较多，这样可以保证胚胎发育
图4-1-54 昆虫的卵生
所需的营养供应。
人和绝大多数哺乳动物的胚胎是在母体的子宫内发育成胎儿的，胚胎发
育需要的营养物质通过胎盘由母体供给，这种胚胎发育的方式称为胎生（图
4-1-55）。
图4-1-55 哺乳动物的胎生
与卵生相比，胎生可以为胚胎发育提供更为完备的保护、营养及稳定的发
育条件，减少外界环境条件对胚胎发育的不利影响，保证了后代较高的成活率。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 47
四单元——1课.indd 47 2025/6/17 9:13:22无性生殖可使子代获得同一亲本的遗传物质
在自然界中，还有一些生物的生殖不需要经过生殖细胞的结合，而是由母
体直接产生新个体，这样的生殖方式称为无性生殖。
实验探究
观察酵母菌的出芽生殖
目的要求
1．学会培养酵母菌。
2．描述酵母菌的出芽生殖。
材料器具
鲜酵母；显微镜，镊子，载玻片，盖玻片，烧杯，胶头滴管；蔗糖，
清水。
方法步骤
1．制备酵母菌培养液。在实验前2～3天，用烧杯盛100毫升清水，
加 5 克蔗糖，煮沸后冷却。将一小块鲜酵母溶于蔗糖溶液中，然后置于
温暖处培养。
2．制作酵母菌的临时装片。用胶头滴管从酵母菌培养液的上层吸一
滴液体，滴在载玻片上，再用镊子夹住盖玻片盖在液滴上。
3．用显微镜观察酵母菌的临时装片。先用低倍镜找到正在出芽生殖
的酵母菌个体，再转换高倍镜仔细观察。
思考与讨论
1．说出酵母菌与其生长的芽体在哪些方面是相似的。
2．酵母菌与细菌都是单细胞生物，尝试比较它们在生殖方式上
主要有什么区别。
48 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 48 2025/6/17 9:13:22无性生殖产生的子代只获得母体的遗传物质，其表现特征与母体相同。无
性生殖方式在自然界也是普遍存在的，包括多种方式。
酵母菌在温度适宜、营养丰富的环境中，菌体表面会长出形态、结构与母
体相似的芽体。芽体逐渐长大，然后与母体脱离，形成能够独立生活的酵母菌
新个体。像酵母菌这样，由母体直接长出芽体，芽体长大后与母体脱离形成新
个体的生殖方式，称为出芽生殖（图 4-1-56）。在自然界中，还有一种形态
结构比较简单的动物——水螅，也能够进行出芽生殖（图4-1-57）。
5毫米
15微米
图4-1-56 酵母菌的出芽生殖（电镜下，伪色） 图4-1-57 水螅的出芽生殖
草履虫、变形虫、细菌等单细胞生物普遍通过细胞分裂的方式产生新个体。
例如，变形虫生长到一定时期，在适宜的环境条件下，细胞核先分裂为两个，
然后细胞从中部向内凹陷，缢裂成两个变形虫（图 4-1-58）。像变形虫这样
的单细胞生物，通过细胞分裂将一个亲代个体分裂为形态、大小、结构相似的
两个子代个体的生殖方式，称为分裂生殖。
图4-1-58 变形虫的分裂生殖示意图
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 49
四单元——1课.indd 49 2025/6/17 9:13:25青霉、曲霉和根霉等霉菌的部
孢子
分菌丝能够产生大量的孢子。孢子成
熟以后，可以散落在母体周围，也可
以随空气、水等传播到其他地方（图
4-1-59）。成熟的孢子如果遇到适宜
的环境条件就可以生长发育成新个体。
这种由孢子直接发育成新个体的生殖
图4-1-59 黑根霉的孢子传播示意图
方式，称为孢子生殖。
资料分析
利用植物的营养器官进行繁殖
观察利用植物的营养器官进行无性生殖的图片（图 4-1-60 ～图
4-1-63），分析下列问题。
图4-1-60 草莓茎的营养繁殖 图4-1-61 甘薯块根的营养繁殖
图4-1-62 马铃薯块茎的营养繁殖 图4-1-63 落地生根叶的营养繁殖
50 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 50 2025/6/17 9:13:29思考与讨论
1．说出图示4种植物的生殖方式有什么共同之处。
2．尝试列表比较无性生殖与有性生殖的异同，谈一谈无性生殖优于有性
生殖之处。
像草莓、甘薯、马铃薯、落地生根等植物，其营养器官的一部分能够通过
细胞分裂、组织分化和器官的形成，生长发育成一个新的独立生活的个体。这
种通过营养器官长成新个体
的繁殖方式，称为营养生殖。
营养生殖也可以通过人工方
式实现，常用的人工繁殖方
法有扦插、嫁接等。扦插也
称插条，是指剪取某些植物
的茎、叶等，插入土中、沙
中或浸泡在水中，待生根后
再栽种，使之成为独立的新
图4-1-64 扦插
植株（图4-1-64）。
嫁接是把一株植物的枝或芽，嫁接到另一株植物的茎或根上，使接在一起
的两个部分长成一个完整的植株（图 4-1-65）。嫁接时，接上去的枝或芽称
为接穗，被接的植物体部分称为砧木。
接穗
（表面有蜡封）
砧木
图4-1-65 枣树的嫁接
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 51
四单元——1课.indd 51 2025/6/17 9:13:37随着生物科学技术的发展，人们创造了一种特殊的繁殖技术——植物组织
培养。植物组织培养是指从植物体分离出符合需要的器官和组织等，通过无菌
操作，在人工控制条件下进行培养，以获得完整植株的技术。植物组织培养技
术具有取材少、培养周期短、繁殖率高和便于自动化管理等优点。目前，这项
技术已经在果树和花卉的快速繁殖等方面得到了广泛的应用（图4-1-66）。
图4-1-66 规模化的植物组织培养
通过无性生殖产生的后代，通常只获得了母体的遗传物质，表现特征与母
体相同，所以它们的变异性不如有性生殖产生的后代大。但是，无性生殖产生
的后代能够稳定地保持母体的遗传特性，而且通过无性生殖繁殖后代具有速度
快、产生子代的数量多等优势，有利于个体的快速增殖和生物种族的繁衍。
资料卡
人工种子是以植物组织培养得到的胚
状体、不定芽、顶芽和叶芽等为材料，经
人工种皮
过人工薄膜包装得到的种子（图4-1-67）。
胚状体
与天然种子相比，人工种子具有生产周期
短、遗传性状稳定、可实行工厂化生产等
人工胚乳
特点。我国已经成功把芹菜、花椰菜、桉树、
水稻等植物的胚状体制备成人工种子。 图4-1-67 人工种子示意图
52 生物学 八年级 上册
四单元——1课.indd 52 2025/6/17 9:13:43学科广角
水稻育种的新突破
国以农为本，农以种为先。水稻作为最主要的粮食作物之一，提供
了我国 2/3 以上人口的粮食需求。近百年来，我国水稻育种技术持续得
到创新发展和提高，水稻新品种对水稻增产的贡献超过了60%。
我国的水稻育种处于世界先进水平。水稻育种经历了常规育种、矮
化育种、杂交水稻育种等不同的发展阶段。这些育种方式都是通过水稻
亲本的有性生殖，在后代中选育符合要求的水稻品种。这个过程需要投
入的人工、经济成本巨大。同时，杂交水
稻的种子只能使用一代，其有性生殖产生
的后代不能用于大田生产。
既然杂交水稻通过有性生殖产生的后
代不能保持其生产优势，那么能否让其进
行无性生殖呢？近年来，我国科学家在水
稻中实现了“无融合生殖”——水稻无性
生殖研究领域取得重要突破。该技术是通
过改变杂交水稻的特定遗传物质，使其产
生与体细胞遗传物质相同的生殖细胞，再
由该生殖细胞克隆出与杂交水稻遗传物质
一样的种子。该育种方式可以将杂交稻的
图4-1-68 “无融合生殖”
生产优势以克隆种子的方式固定下来，代
技术培育的水稻
代传递（图4-1-68）。
杂交水稻“无融合生殖”技术实现了从 0 到 1 的突破，水稻育种也
正一步步向着由繁到简的方向发展。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 53
四单元——1课.indd 53 2025/6/17 9:13:43应用与评价
1．扦插是月季培育的一种主要方式，通常以嫩枝和芽为材料，但是会受
到诸多因素制约。科研人员探究光照、取材部位对不同品种月季扦插成活率的
影响，得到图4-1-69、图4-1-70所示的实验结果。
(cid:1255)(cid:6484)(cid:6907)
84
(cid:1051)(cid:1040)(cid:3954)
80
76
72
68
0
(cid:4832)(cid:1361) (cid:2420)(cid:1678)(cid:4359) (cid:4172)(cid:7150)(cid:776)
图4-1-69 嫩枝扦插在不同光照
条件下的成活率
54 生物学 八年级 上册
%(cid:16)(cid:4107)(cid:3635)(cid:2631)
(cid:1255)(cid:6484)(cid:6907)
82.46 100 (cid:1051)(cid:1040)(cid:3954)
80.25 80
80
75.28
60
73
71.38
40
20
0
(cid:4832)(cid:1361) (cid:2420)(cid:1678)(cid:4359) (cid:4172)(cid:7150)(cid:776)
(cid:3109)(cid:2019)(cid:1462)(cid:4632)
图4-1-70 芽扦插在不同光照
条件下的成活率
%(cid:16)(cid:4107)(cid:3635)(cid:2631)
88.2
85.29 83
72.31 71.87
67.56
(cid:3109)(cid:2019)(cid:1462)(cid:4632)
分析上述材料，回答问题。
（1）月季的扦插属于 （有性 / 无性）生殖，可以保持插穗月季
的 。
（2）据图 4-1-69、图 4-1-70 可知，在半遮阴条件下，选用 插
穗扦插的成活率较高。在全光照条件下，选用 月季品种的芽扦插的成
活率较高。不同的光照条件对 做插穗的扦插成活率影响更大。
（3）月季美化着我们的生活，请以扦插成活的月季为材料，选择影响其
生长的某一因素继续探究，并尝试写出实验方案。
2．以蟹爪兰、仙人掌为材料，选择必要的器具，利用嫁接技术在仙人掌
上嫁接蟹爪兰。
四单元——1课.indd 54 2025/6/17 9:13:44本章精要
生殖和发育是生命的基本特征。生物通过有性生殖或无性生殖繁殖
后代、延续种族。生物体的发育是结构和功能不断完善、个体逐渐成熟
的过程。
● 植物的花中雄蕊和雌蕊是最重要的结构，经过开花、传粉、受精、
形成种子进行有性生殖。种子中的胚是幼小的植物体。由种子发育为成
熟的植物体。
● 人的生殖由生殖系统完成。睾丸和卵巢分别产生精子和卵细胞，
卵细胞受精后形成受精卵，受精卵经过胚胎发育和胚后发育阶段形成新
个体。
● 昆虫、两栖类、鸟类、哺乳类等动物都通过有性生殖繁殖后代。
胚胎发育方式为卵生或胎生，其中昆虫个体发育方式为完全变态发育或
不完全变态发育。生物的生殖和发育各具适应环境的特点。
● 有些生物通过出芽生殖、营养生殖等无性生殖方式繁殖后代，
后代保持了母本的遗传特性，且能快速大量繁殖。
◆ 通过资料分析、学习观察等活动，比较分析不同生物生殖器官
的结构与功能，分类归纳不同的生殖和发育方式。
◆ 在种子萌发条件的实验探究、家蚕饲养等实践活动中，能够发
展解决真实问题或完成具体任务的能力与品格。
◆ 青春期是人一生中重要的发育时期。在青春期，要特别重视卫
生保健和心理健康。
◆ 不同生殖方式的模拟、选择和改进，在医学研究和农业生产中
具有重要价值，可以更好地服务于人们的美好生活。
第4单元 第1章 生物的生殖和发育 55
四单元——1课.indd 55 2025/6/17 9:13:442
生物的遗传和变异
第 章
小小的菜园里种下一畦豌豆，开出不同颜色的花，结出不同形状的
种子。人们对这种亲子代之间、子代之间的相似性与差异性似乎已经司
空见惯。然而，一位出生在 200 年前的奥地利学者——孟德尔，在他有
限的种植园中花费 7 年时间，持之以恒地完成了科学严谨的豌豆杂交实
验，开启了遗传学研究的先河。
56 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 56 2025/6/17 9:14:20第 1 节 生物的性状
在我们周边生活着各种各样的生物。它们在外形、
体色、结构等方面各具特征，这些特征都属于性状。
那么，什么是性状？子代的性状与亲代的性状有什么
关系？
生物的性状可以表现在形态结构、生理和行为上
生物个体在形态和行为方面的特征往往可被直接观察到，如豌豆的花色、
人的双手十指交叉方式等。此外，生物个体还存在不能用肉眼直接观察到的生
理特征，如人的血型、植物的抗病性等。
资料分析
认识生物的性状
玉米是我国重要的粮食作物之一，蝗虫是田地里常见的昆虫。请观
察图4-2-1中的玉米和蝗虫。
群居型蝗虫 散居型蝗虫
图4-2-1 玉米和蝗虫
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 57
四单元——2课.indd 57 2025/6/17 9:14:25思考与讨论
1．尝试描述图中所示生物的主要特征。
2．分类归纳图中所示生物的性状包括哪些方面。
玉米的株高、果实颜色、甜度和蝗虫的体色、群聚程度都属于生物的性状。
其中，玉米的株高和果实颜色、蝗虫的体色属于形态结构，蝗虫的群聚程度属
于行为方式，它们往往可以被肉眼直接观察到，而玉米甜度则属于不能被肉眼
观察到的生理特性。在遗传学中，我们将生物体的形态结构、生理和行为等特
征统称为性状。
同种生物的同一性状具有不同的表现
不同的物种间性状呈现出千姿百态的差异，即使是同种生物的同一性状也
会有不同的表现类型。
实验探究
调查人的部分性状
目的要求
调查人的部分性状，尝试描述同一性状的不同表现。
材料器具
人的部分性状照片。
方法步骤
1．对照表4-2-1中人的部分性状，确认自己的性状表现并做记录。
58 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 58 2025/6/17 9:14:25表4-2-1 人的部分性状表现
性状 表现
眼皮类型
双眼皮 单眼皮
耳垂类型
耳垂离生 耳垂连生
舌类型
舌能卷 舌不能卷
拇指类型
拇指竖直 拇指后弯
十指交叉方式
左手拇指在上 右手拇指在上
2．调查本班同学的性状表现并做记录。
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 59
四单元——2课.indd 59 2025/6/17 9:14:37思考与讨论
1．上述性状中，班里同学中有和你的性状表现完全相同的吗？
统计某种性状的不同表现类型在本班人群中所占的比例。
2．请任选某一性状，调查父母和自己的性状表现是否相同。如
果和自己不同，那么父母之间该性状表现是否相同？想一想
这可能说明了什么。
人的同一性状有不同的表现，如人的眼皮类型有单眼皮和双眼皮之分，人
的血型包括 A 型、B 型、AB 型和 O 型等。与人类似，自然界中其他生物的同
一性状也都会出现不同的表现形式。例如，同一窝的新生小兔，毛色会有黑有白；
同一代的果蝇，眼色包括红眼和白眼（图 4-2-2）；同为番茄，果实有红色与
黄色等之分。
900微米
图4-2-2 具有不同眼色的果蝇
在遗传学中，将同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状。
生物的性状在亲子代之间具有相似性
通常，父母及其子女的性状表现具有相似性，子女的性状表现有些可能与
父亲相似，有些可能与母亲相似。生物通过繁殖得以延续种族，同时生物的性
状也得以在亲子代之间传递。生物的亲子代以及子代个体之间的性状存在相似
性，这种现象称为遗传。
60 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 60 2025/6/17 9:14:37应用与评价
1．豌豆（图4-2-3）是自花传粉植物，常用于遗传学研究。
柱头
花药
胚珠
子房
图4-2-3 豌豆花结构模式图
（1）豌豆花瓣尚未打开时，花蕊就已经成熟，花粉散落在 上，
完成传粉和 作用。
（2）豌豆的花色性状属于 （形态结构 / 生理 / 行为）方面的特
征。豌豆花的紫色和白色是一对 。紫花豌豆的子代仍旧开紫花，此
现象称为 。
（3）尝试思考生物的性状为什么能在亲子之间传递。
2．尝试将人的多对相对性状制作成一个“人的性状之轮”转盘（图4-2-4），
并用它调查身边的人的性状。
图4-2-4 人的性状之轮示意图
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 61
四单元——2课.indd 61 2025/6/17 9:14:38第 2 节 生物的遗传
生物的性状可以从亲代传递给子代，这表明性状
是可以遗传的。那么，性状是怎样遗传的？其中又存
在什么样的规律？
性状遗传具有一定的规律性
人类从很早以前就观察到生物的遗传现象，直到 1865 年，奥地利学者孟
德尔（Gregor Mendel，1822—1884）通过豌豆杂交实验发现了遗传规律，性状
遗传的现象才开始逐渐得到科学的解释。
豌豆具有多对易于区分的相对性状，如花色的紫色与白色。在自然界中紫
花豌豆的子代花色均为紫色，白花豌豆的子代花色均为白色。那么如果白花豌
豆与紫花豌豆杂交，子代的花色表现是怎样的？当时人们推测子代会是双亲性
状的“中间体”，子代的花色
会介于亲代花色之间。
白花
孟德尔采用人工授粉的方
式进行豌豆间的杂交。其中， 紫花
利用紫花豌豆与白花豌豆杂交
后，观察到所有子代的花色均 去掉紫花的花药
把白花的花粉涂抹
为紫色，并非浅紫或别的中间 在紫花的柱头上
类型（图 4-2-5）。由此，上
述推测被推翻了。
杂交授粉后产生的种子
那么，是白花的性状完全
消失了吗？还是白花亲本的花
粉根本就没有提供控制花色的
遗传信息呢？
图4-2-5 孟德尔豌豆杂交实验示意图
62 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 62 2025/6/17 9:14:38实验探究
模拟一对相对性状的遗传
目的要求
尝试模拟豌豆花的花色在亲代、子一代和子二代间的传递过程。
材料器具
无色透明玻璃卡纸，紫色不透明卡纸。
方法步骤
1．两位同学每人配备两张
亲代
卡纸，分别扮演父本（即雄蕊）
紫花 白花
和母本（即雌蕊）的角色。
子一代
2．初始有两张紫色不透明
卡纸的同学为“紫花”，有两张 ？
无色透明玻璃卡纸的同学为“白
子二代
？
花”。两人各抽出一张卡纸叠
放在桌面上，产生“子一代”。 图4-2-6 模拟豌豆的花色在亲子代间的传递
过程记录图
记录卡纸组合情况（图4-2-6）。
3．再由两位同学分别代表“子一代”，各持有两张卡纸：一张紫色
不透明卡纸、一张无色透明玻璃卡纸。两人各抽出一张卡纸叠放在桌面上，
产生“子二代”。记录卡纸组合情况。
思考与讨论
1．卡纸代表的是亲代传给子代的遗传信息，“子一代”的组
合情况与实际的豌豆杂交实验结果中豌豆花色的情况是否
一致？
2．“子二代”中会出现几种卡纸组合？结合“亲代”和“子一
代”的情况，尝试预测豌豆杂交实验中是否会出现白花。
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 63
四单元——2课.indd 63 2025/6/17 9:14:39孟德尔继续让子一代紫花
方法技能
豌豆自花传粉（自交）。令人
惊奇的是，产生的子二代中既 演绎推理
有紫花豌豆又有白花豌豆，其
基于已有命题或假说，在具体的
中紫花豌豆有 705 株，白花豌
情境中按照逻辑推出其他命题。三段
豆有 224 株。可见，子一代中
论是演绎推理的一种重要形式。在
仍然有决定白花的遗传信息传
解释亲代紫花豌豆自交所得子代出
递给了子二代。
现白花的现象时，“基因决定生物
豌豆的花色是一种性状，
的性状”是大前提，“决定子代豌
紫花与白花是一对相对性状。
豆白花的基因来自亲代”是小前提，
在遗传学中，将具有相对性状
基于前提可以得出结论，即“紫花
的纯种亲本杂交，子一代表现
亲代豌豆中决定白花的遗传信息没
出来的亲本性状称为显性性
有表现出来，是隐藏着的遗传信息”。
状，如紫花；子一代没有表现
出来的亲本性状称为隐性性
状，如白花。孟德尔认为，生物性状的遗传都是受“遗传因子”控制的。后来，
生物学家将“遗传因子”称为基因。
孟德尔设想，豌豆植株的
细胞中控制性状的基因是成对
亲代
存在的，这些基因有显性与隐 （杂交）
性之分。例如，控制豌豆紫花
AA aa
的为显性基因，用 A 表示；控
制豌豆白花的为隐性基因，用
子一代
a 表示。A 和 a 是控制豌豆植株 （自交）
花色的两种不同基因。豌豆花 Aa
色的性状是由基因控制的，决
定花色的基因可以由亲代传递
子二代
给子代（图4-2-7）。
自然界中，后代都是紫花
AA或Aa aa
的亲代为纯种紫花豌豆，基因
图4-2-7 紫花豌豆和白花豌豆的遗传实验示意图
64 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 64 2025/6/17 9:14:39组成为 AA。类似的，亲代纯种白花豌豆的基因组成为 aa。当纯种紫花豌豆和
纯种白花豌豆进行杂交，产生的子一代的基因分别来自亲代双方，即 Aa。当
体细胞中显性基因与隐性基因共存时，通常是显性基因的作用得到表现，因此
子一代为紫花。当子一代自花传粉后，子二代的基因组成方式会有 AA、Aa、
aa 三种，表现出的性状既有紫花也有白花。
孟德尔进一步通过更多的实验证实了自己的推断，后来大量的科学实验也
证明孟德尔的解释是正确的。
基因随生殖细胞由亲代传给子代
对于有性生殖的生物来说，精子和卵细胞是亲代产生的生殖细胞，也称为
配子，是联系亲代与子代的桥梁。受精卵是子代的第一个体细胞。
孟德尔的豌豆杂交实验表明，豌豆的花色基因是在有性生殖过程中通过生
殖细胞传递给后代的，并控制着后代的性状。
科学家研究发现，同种生物的体细胞中染色体数目通常是相同的，而且一
般也是成对存在的。例如，人的体细胞中染色体为 23 对，蝗虫体细胞中染色
体为12对，豌豆体细胞中染色体为7对（图4-2-8）。
10微米
图4-2-8 豌豆的染色体图（染色后光镜下）
在生物体进行生殖时，每对染色体分开并分别进入两个子细胞，即进入不
同的生殖细胞中，使生殖细胞中含有体细胞一半数量的染色体。通过受精作用
形成受精卵后，受精卵中的染色体数目恢复为亲本体细胞染色体的数目。这种
生殖细胞形成过程中的染色体分配行为，为解释孟德尔在豌豆杂交实验中提出
的花色遗传规律奠定了基础。经过大量科学研究和实验，人们最终认识到染色
体是基因的载体，染色体携带着基因通过生殖细胞从亲代传递到子代。
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 65
四单元——2课.indd 65 2025/6/17 9:14:39基因是包含遗传信息的脱氧核糖核酸片段
染色体位于细胞核中，主要组成成分是脱氧核糖核酸（英文缩写为DNA）
和蛋白质。通常，基因是包含遗传信息的 DNA 片段。那么染色体、DNA 和基
因的关系是怎样的？
实验探究
制作染色体、DNA 和基因的关系模型
目的要求
根据染色体、DNA和基因的关系示意图，用自己的语言描述染色体、
DNA 和基因三者之间的关系。
材料器具
剪刀，冰棍棒，彩色扭扭棒，彩带，胶带，彩纸，纸球，串珠，塑料球，
磁贴，彩色皮筋等。
方法步骤
1．仔细观察图4-2-9，初步了解染色体、DNA 和基因的关系。
染色体
细胞
DNA
基因
图4-2-9 染色体、DNA和基因的关系示意图
2．选择材料，绘制并讨论模型蓝图，动手制作本组模型。
3．分享展示各组模型，小组之间进行评价交流。
66 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 66 2025/6/17 9:14:39思考与讨论
1．解释模型中的每种材料代表什么。
2．研究表明，人的体细胞中有 46 条染色体，人类拥有的基因
数目在20 000～25 000个。请结合模型说明染色体、DNA、
基因的关系。
染色体、DNA 和基因位于遗传信息库——细胞核中。科学家经过大量实验
研究发现绝大多数生物的遗传物质是 DNA。DNA 是一种呈双螺旋状的大分子
物质，分子中含有四种不同的基本结构。就像用音符谱写乐曲、用字母拼读文
章一样，由于这些基本结构的数量非常多、排列的顺序又不同，就记录了丰富
的遗传信息。科学家发现 DNA 分子含有许多有遗传功能的片段，其中不同的
片段含有不同的遗传信息，这些片段就是基因。而且， 细胞核内的 DNA 与蛋
白质按照一定规律组合并形成染色体，也可以说，染色体是基因的载体。
基因组成和环境共同决定生物的性状
基因携带着遗传信息，有人说基因像盖房子的蓝图，规划了生物体的生长、
发育、衰老和死亡。基因携带的遗传信息控制着生物个体的性状表现，如非
洲人、亚洲人和欧洲人基因的差异导致肤色不同（图 4-2-10）。生物的性状
在受基因控制的同时，也受环境的影响。在生活中，经烈日暴晒后人的肤色会
发生改变（图 4-2-11）。这说明肤色性状不仅受到基因控制，还受到环境因
素的影响。生物的性状是基因和环境共同作用的结果。
图4-2-10 基因差异对肤色的影响 图4-2-11 环境因素对肤色的影响
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 67
四单元——2课.indd 67 2025/6/17 9:14:43学科广角
孟德尔与豌豆研究
孟德尔被誉为“遗传
学之父”（图 4-2-12）。
他从小喜爱自然科学，但
是由于家境贫困，21 岁时
成为奥地利布隆修道院的
修士。
1851 年，他进入维也
纳大学进修数学和物理，
两年后回到修道院，并在
图4-2-12 孟德尔与豌豆的遗传实验
附近的一所学校里教书。
1856—1864 年，孟德尔在修道院的花园里种植了很多株豌豆。这些豌豆
在植株的高度、花的着生部位、豆荚的颜色和籽粒的形状等方面存在着
差异。这些差异启发孟德尔利用豌豆进行杂交实验，并借助数学方法对
实验结果进行统计与分析，进而提出了假说，并利用自己设计的实验进
行了验证，由此发现了性状遗传的规律。
令人惊叹的是，孟德尔的研究工作是在人们不知道 DNA、基因和染
色体的情况下揭示了遗传的规律。如果当时科学家们知道了基因和染色
体的存在，他们就能解释孟德尔的“遗传因子”是怎样在亲代与子代间
传递的。在孟德尔发表研究成果35 年后，他提出的遗传学规律被重新发
现，从而引起世界的轰动，这时他已经离世16年。
1903 年，美国遗传学家萨顿（W.Sutton，1877—1916）发现孟德尔
假说中的遗传因子与染色体的行为存在明显的平行关系。后来，美国生
物学家摩尔根（T.H.Morgan，1866—1945）通过实验证明了基因在染色体
上，进而从细胞水平为孟德尔的研究提供证据。孟德尔的研究成果和实
验方法为遗传学的诞生奠定了基础。
68 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 68 2025/6/17 9:14:45应用与评价
1．长牡蛎是一种经济贝类。野生环境中的长牡蛎外壳多为白色。近年来
研究人员筛选到了金色壳品系。该品系具有美观的金色外壳和外套膜，非常
稀有。
（1）长牡蛎体细胞中有10对染色体，则生殖细胞中有 条染色体。
染色体是由 组成的，存在于细胞的 中。
（2）为研究长牡蛎壳色的遗传规律，科研人员进行了实验，实验数据如
表4-2-2所示：
表4-2-2 实验数据表
子代
组别 亲代
金色个体数量/个 白色个体数量/个
1 白色×白色 0 53
2 金色×金色 62 22
3 金色×白色 48 50
① 根据表中数据，通过组别 可推断长牡蛎的 色壳色为显
性性状。
② 长牡蛎金色和白色的壳色由一对基因控制（用字母R和r表示），则组
别2中子代金色个体的基因组成是 。
（3）研究表明，随着温度的降低，一些贝类的壳色会逐渐变深。分析说
明壳色、基因和环境之间的关系。
2．科学技术馆或自然博物馆的展出中常有关于遗传学的介绍。请走进博
物馆继续了解有关生物遗传的奥秘，并完成参观记录。
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 69
四单元——2课.indd 69 2025/6/17 9:14:45第 3 节 人类的遗传
人类的卷舌与非卷舌等性状由基因控制，基因
的主要载体是染色体。人类的性别也是一种性状。
那么，性别是如何决定的？人类中亲代和子代共患
的疾病，是否由基因决定？是否与性别有关？
人类有 23 对染色体
科学家早在 19 世纪 80 年代就开始了对人类染色体的研究，但直到 1956
年才正确鉴定出人的体细胞中有 46 条染色体，即 23 对。科学家以显微摄影得
到的一个体细胞内的染色体为依据，按照它们的大小与形态特征进行配对和分
组排列，构成了人类体细胞的染色体组型图像（图4-2-13）。
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
30微米
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 X Y
图4-2-13 男性体细胞中的染色体（左图染色后光镜下）
人类是通过有性生殖产生后代的，因此 23 对染色体的每一对中，一条来
自父方，另一条来自母方。人的体细胞中有 22 对常染色体和 1 对性染色体。
每对常染色体在大小、形态特征上是相同的。性染色体在女性体细胞中是同型
70 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 70 2025/6/17 9:14:47的，均为X染色体，即XX；在男性体细胞中是异型的，分别为X和Y染色体，
即XY。
实验探究
模拟人类的性别决定
目的要求
1．模拟人的性别决定过程。
2．探索以染色体为载体的基因传递规律。
材料器具
不透明塑料容器，竹签，记号笔。
方法步骤
1．将标记为 X、Y 和 X、X 的 2 支竹签分别放入标记为父本和母本
的塑料容器中（图4-2-14）。
X Y X X
父本 母本
图4-2-14 模拟性染色体组成的材料
2．扣好容器，充分摇匀竹签，从 2 个容器中分别摸取一支竹签，将
代表的染色体组成和性别记录在表格中。
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 71
四单元——2课.indd 71 2025/6/17 9:14:483．记录完成后，将竹签放回相应容器中，摇匀后，重复第2步操作。
4．按照步骤2、3重复做10次，将模拟情况依次记录在表4-2-3中。
表4-2-3 实验结果统计表
子代模拟情况记录
项目 父本 母本
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
体细胞中
性染色体组成
性
男性（♂） √
别
女性（♀） √
思考与讨论
1．统计每组和汇总全班的实验数据，计算男性和女性的比例各
为多少。如果两者比例存在差异，说明什么问题？为保证模
拟实验和统计过程科学严谨，应该注意什么？
2．分析哪种生殖细胞决定后代的性别。
人的性别由性染色体的组成决定
性染色体决定男女性别。男性和女性的性染色体组成不同（图4-2-15）。
Y 染色体比 X 染色
体小得多，约为 X 染色
体的 1/3，但也携带着一
些基因；而且 Y 染色体
上的某些基因是 X 染色
体上没有的，如对人类
1300纳米
早期胚胎能否形成睾丸
起决定作用的基因。 X Y X X
图4-2-15 男性和女性的性染色体组成
72 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 72 2025/6/17 9:14:48由于男性和女性的性染色体组成不同，所以男性产生的精子中一半含有 Y
染色体，另一半含有 X 染色体；而女性只能产生含有 X 染色体的卵细胞。当
精子与卵细胞结合形成受精卵时，若含有 X 染色体的精子与卵细胞结合，形
成的受精卵将发育成女性；若含有 Y 染色体的精子和卵细胞结合，形成的受
精卵将发育成男性（图 4-2-16）。因此，与卵细胞结合的精子类型决定了子
女的性别。
父本（XY）
Y X
X
母本（XX）
男孩（XY） 女孩（XX）
图4-2-16 人的性别决定示意图
预防人类遗传病
遗传病是一类由遗传物质改变引起的疾病。遗传病具有先天性、家族性等
特点。遗传病的发病率会受到哪些因素的影响？如何预防遗传病？
资料分析
常见遗传病及其预防
资料 1：通过群体调查和家系调查，可以统计常见遗传病的发病率
（表 4-2-4）。
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 73
四单元——2课.indd 73 2025/6/17 9:14:49表4-2-4 常见遗传病群体发病率与表兄妹婚配后代发病率
表兄妹婚配 风险增
疾病 群体发病率
后代发病率 加倍数
单基因 苯丙酮尿症 1/14 500 1/1 920 6.6
遗传病
白化病 1/20 000 1/2 240 7.9
多基因 唇腭裂 1/1 000 000 49/1 000 000 3.9
遗传病
先天性幽门狭窄 5/1 000 000 125/1 000 000 24
资料 2：唐氏综合征的主要致病原因是患者体细胞中的 21 号染色
体有 3 条。图 4-2-17 所示为 1968—1970 年调查不同年龄产妇的后代
唐氏综合征发病率。
20253035404550
年龄 / 岁
图4-2-17 产妇年龄与后代唐氏综合征的发病率的关系
74 生物学 八年级 上册
(cid:331)(cid:1)(cid:16)(cid:1)(cid:10419)(cid:10993)(cid:2301)(cid:5293)(cid:2356)(cid:13352)(cid:8507)(cid:2620)
(cid:21900)(cid:6812)(cid:1842)(cid:2159)(cid:11184)(cid:1643)(cid:4000)(cid:979)(cid:8807)(cid:2188)(cid:21899)
1 000.0
50.0
30.0
10.0
3.0
1.0
0.3
0
思考与讨论
1．说出表兄妹婚配后代与群体中遗传病发病率的差异，分析造成这种差
异的原因。
2．描述产妇年龄与后代唐氏综合征发病率之间的关系。基于以上事实，
提出一些在生育观念方面的建议。
四单元——2课.indd 74 2025/6/17 9:14:49遗传病严重危害人类的健康，降低人口素质。正常情况下，每人均携带一
些致病基因。近亲婚配的夫妻，从具有共同血缘关系的亲本处获得同一致病基
因的概率较高，使得遗传病的发病率大大增加。因此，禁止近亲婚配，有助于
降低某些遗传病的发病率。
随着产妇年龄的增高，后代遗传病的发病风险增加，国家建议自觉完成
婚前检查和必要的产前诊断等。为了提高人口素质，我国颁布了《健康中国
2030 规划纲要》，加强重点人群健康服务，倡导优生优育，加强出生缺陷综
合防治等。
健康是促进人全面发展的重要条件，是经济社会发展的基础条件。实现
国民健康长寿，是国家富强、民族振兴的重要标志，也是全国各族人民的共
同愿望。
学科广角
中国遗传学之父——谈家桢
谈 家 桢（1909—2008）（ 图
4-2-18），浙江宁波人，中国科学
院院士，遗传学家，教育家，中国
现代遗传学奠基人之一。他一生致
力于破译“生命密码”的研究与教
学，并将“Gene”翻译为“基因”
在中文中使用。谈家桢创造了许多
“第一”，建立中国第一个遗传学
专业，创建了中国第一个遗传学研
究所，组建了中国第一个生命科学
院……他为中国的遗传学事业做出
了巨大贡献。 图4-2-18 中国遗传学之父——谈家桢
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 75
四单元——2课.indd 75 2025/6/17 9:14:49谈家桢虽然小学就读于教会学校，但并不信教。他曾说过：“我不
信上帝，信科学。”谈家桢出国读取博士学位期间，师从现代遗传学奠
基人——摩尔根，从事果蝇进化遗传学研究。他学成后立即归国。抗
日战争期间，他随浙江大学西迁，在极其艰苦的条件下筹建实验室。
虽然实验条件极其简陋，但他仍然发现了瓢虫鞘翅色斑变异现象，在
国际上首次提出镶嵌显性遗传。这项创新性成果至今仍被列为遗传学
教科书中的经典内容。
20 世纪 60 年代，谈家桢注意到辐射遗传学的相关成果可能与人类
的健康和生活密切相关，在国际上已经发展为一门新兴学科，于是他及
时地将之纳入团队研究规划中。谈家桢和他的助手结合我国的国情，开
创性地选用猕猴等作为辐射遗传学的研究材料，在该领域取得的研究成
果为我国原子能的和平利用提供了科学根据。
应用与评价
1．人口政策关系到我国亿万家庭的幸福生活和国势国运。不同地区新生
儿的出生人口性别比（每 100 个女婴所对应的男婴数目）的变化，受到广泛
关注。
（1）人类的性别是由体细胞中一对 决定的。正常状况下，男性
产生的含 X 染色体的精子与含 Y 染色体的精子的比例为 _。两种类型
精子与含 X 染色体的卵细胞在 内结合的机会均等，所以新生儿中男女
比例相近。
（2）图 4-2-19 为 1955—2011 年我国的总和生育率（每位妇女生育子女
的平均数）和出生人口性别比统计数据。
76 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 76 2025/6/17 9:14:49图4-2-19 中国总和生育率和出生人口性别比统计图
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 77
(cid:22)(cid:22)(cid:26)(cid:18) (cid:26)(cid:22)(cid:26)(cid:18) (cid:20)(cid:23)(cid:26)(cid:18) (cid:24)(cid:23)(cid:26)(cid:18) (cid:18)(cid:24)(cid:26)(cid:18) (cid:22)(cid:24)(cid:26)(cid:18) (cid:26)(cid:24)(cid:26)(cid:18) (cid:20)(cid:25)(cid:26)(cid:18) (cid:24)(cid:25)(cid:26)(cid:18) (cid:18)(cid:26)(cid:26)(cid:18) (cid:22)(cid:26)(cid:26)(cid:18) (cid:26)(cid:26)(cid:26)(cid:18) (cid:20)(cid:17)(cid:17)(cid:19) (cid:24)(cid:17)(cid:17)(cid:19) (cid:18)(cid:18)(cid:17)(cid:19)
(cid:18)(cid:19)(cid:22) (cid:1)(cid:1)(cid:24)
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(cid:18)(cid:18)(cid:22) (cid:1)(cid:1)(cid:22)
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(cid:18)(cid:17)(cid:22) (cid:1)(cid:1)(cid:20)
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(cid:26)(cid:17) (cid:17)
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(cid:8448)(cid:1879)(cid:5459)(cid:2319)(cid:998)(cid:10827)(cid:1830)
(cid:10419)(cid:13790)(cid:10827)(cid:2488)(cid:5479)
(cid:5479)(cid:2488)(cid:10827)(cid:13790)(cid:10419) (cid:1830)(cid:10827)(cid:998)(cid:2319)(cid:5459)(cid:1879)(cid:8448)
据图 4-2-19 可知，1979 年以来，我国总和生育率和出生人口性别比变化
的总体趋势分别是总和生育率降低、 。
（3）有人提出，放开生育政策可以提高总和生育率，但也可能会导致出
生人口性别比增加，为此研究人员开展了进一步研究。
① 为研究出生性别比，需要获取新生男婴和女婴的数据，应采用的研究方
法是 。
A．观察法 B．调查法 C．实验法
② 研究人员将获取的三个省份数据进行处理，得到表4-2-5所示结果。
表4-2-5 调查数据表
省份 A省 B省 C省
出生人口性别比 114.05 113.88 111.01
由表中数据得出“放开生育政策会导致出生人口性别比升高”的结论。对
该结论的评价，你认为正确的是 。
A．合理，三个省的出生人口性别比依次降低
B．合理，三个省的出生人口性别比均高于100
C．不合理，应比较各省一孩和二孩的出生人口性别比数据
2．利用互联网或图书馆查阅《中华人民共和国民法典》，阅读与“直系
血亲或者三代以内的旁系血亲禁止结婚”相关的内容。画出你的家庭中三代内
直系血亲和旁系血亲的关系图，分析民法典中这些相关内容对个人、家庭和社
会发展等方面的重要意义。
四单元——2课.indd 77 2025/6/17 9:14:50第 4 节 生物的变异
自然界中不存在两个完全相同的生物个体，亲代
与子代之间具有差异性；同一亲代的子代之间，其性
状也不完全相同，这些现象都属于生物的变异。那么，
什么是变异？变异可以遗传给后代吗？
生物的变异在自然界普遍存在
生物遗传的稳定性是相对的，生物性状的变异是普遍存在的。
资料分析
认识生物的变异现象
资料 1：黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交（图 4-2-20），获得的
子二代中有些豌豆性状与亲代之一相同，有些则不同于亲代，是基因发
生重新组合导致的。
自交
×
亲代（P） 子一代（F ） 子二代（F ）
1 2
图4-2-20 豌豆杂交过程示意图
78 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 78 2025/6/17 9:14:53资料 2：小麦有芒和无芒（图
4-2-21）是相关基因改变引起的。
小麦有芒可以防止在成熟时被鸟类
等动物啄食，对自身繁衍有利，但
形成时消耗物质和能量。无芒籽粒
则相反，但因为人类的选育需求得
以大量保留。
资料 3：通过特殊化学药物处
理和人工授粉，可以获得染色体数 图4-2-21 有芒小麦和无芒小麦
量发生改变的无籽西瓜。
资料 4：人的 5 号染色体局部缺失，会造成严重的遗传病，影响生
长发育和多种生理功能。
资料 5：遗传物质完全相同的番茄植株在不同营养液中生长，表现
出不同的生长状态（图4-2-22）。
完全培养液 缺氮培养液 缺磷培养液 缺钾培养液 蒸馏水
图4-2-22 不同营养液培养的番茄植株实物图
思考与讨论
1．请每组从以上资料中选择一项，观察并描述特定性状的不同变异情况，
分析引起变异的原因。
2．通过各组对实例的分析，归纳变异有哪些特点。分析生物的变异是
偶然发生还是普遍存在的现象，这有什么意义。
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 79
四单元——2课.indd 79 2025/6/17 9:14:53细胞核是遗传的控制中心，内部储存的遗传物质可以维持亲代与子代之间
的相似性。在一些情况下，遗传物质可以发生改变，在亲代与子代之间以及子
代不同个体之间产生差异；环境也可以导致生物性状的改变，但遗传物质未改
变。同一物种不同个体之间存在各种差异，包括形态特征、生理特性以及行为
表现等，都属于变异。
每种生物都生活在一定的环境中，而环境条件总是在不断变化。正是由于
变异现象的存在，生物才能适应变化的环境。在特定环境中，变异对于物种的
生存和发展都是非常重要的。
遗传物质改变导致的变异可以遗传给后代
引起生物变异的原因很多，有的变异能够遗传给后代，有的变异不能遗传
给后代。可遗传变异是由于遗传物质发生变化引起的，可以通过生殖过程遗传
给后代。
资料分析
认识可遗传变异
资料 1：大刍草是南美洲蜀
黎科植物，籽粒少而坚硬。通过
长期选育，大刍草逐渐被驯化成
现代玉米，果穗增大，籽粒饱满，
产量提高，成为现代重要的粮食
作物之一。玉米的这些优良性状
是通过可遗传变异长期逐代积累
(cid:3667)(cid:1849)(cid:14453) (cid:10460)(cid:1039)
而来的，是人工驯化的成功案例 (cid:21899)(cid:11906)(cid:1652)(cid:12025)(cid:21900) (cid:857)(cid:19232)(cid:12711)(cid:3255) (cid:10421)(cid:12703)
之一（图4-2-23）。 图4-2-23 玉米的驯化示意图
80 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 80 2025/6/17 9:14:54资料2：大果型番茄果实较大，
经太空诱变育种后筛选获得小果型
番茄（图 4-2-24）。这种小果型番
茄已经成为百姓餐桌上的常见果蔬
之一。
图4-2-24 不同品种的番茄
资料 3：2020 年的统计数据（图 4-2-25）表明，肺癌仍然是我国最
高发的癌症，其次为结直肠癌、胃癌、肝癌和乳腺癌。这些高发癌症与
人们的生活习惯和饮食习惯等因素有关。
肺癌
82.8
合计：406.1万人
结直肠癌
40.8
胃癌
39.7
骨癌睾丸癌 肝癌
喉癌 2.6 0.3 38.9
2.6
鼻咽癌
5.2 乳腺癌
口腔癌 30.6
5.2
食管癌
胆囊癌
25.3
5.6 发病人数
卵巢癌 （万人）
5.7 甲状腺癌
20.3
子宫体癌 其他
7.1 19.4
肾癌
7.6 宫颈癌
前列腺癌 脑癌 11.9
7.8 10.9
膀胱癌 淋巴癌胰腺癌
8.2 白
8
血
.6
病 9.0 10.0
图4-2-25 癌症发病情况
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 81
四单元——2课.indd 81 2025/6/17 9:14:55思考与讨论
1．以上资料支持“变异可以遗传给后代”吗？请说明理由。
2．根据资料 1 和资料 2 推测，决定某种变异是否保留下来的因素是什
么？请分析可遗传变异的利与弊。
生物的变异是不定向的，有的对生存有利，可以获得更多的生存和繁殖后
代的机会；有的对生存有害，在繁衍过程中被淘汰；还有的可能是中性的，在
繁衍过程中得以保留。在不同环境中，变异的有利或有害是相对的。变异是生
物进化和人工育种的基础。
杂交是常用的传统育种方法之一。通过杂交，让亲代的基因产生新的组合
类型，表现为不同性状的子代，再从中挑选符合人们需要的类型，继续留种传
代，直至稳定。另外，通过杂交育种，可将双亲控制不同优良性状的基因集于
某些后代个体，产生杂种优势。除杂交育种外，为提高育种速度，人们常利用
γ射线、宇宙射线或诱变剂等处理生物材料，导致基因甚至染色体发生改变，
从随机发生的大量变异中筛选获得符合人们需要的类型。
一些物理化学因素和不良生活习惯也可能会诱发细胞中的遗传物质发生改
变，导致细胞恶性增殖，造成癌变。个人加强预防，社会公共卫生服务开展早
诊早治，才能降低癌症发病率。
杂交育种和转基因等技术可以促进农业的发展
杂种优势是生物界普遍存在的现象，也是迄今为止人类在农业生产上利用
得最成功的生命规律之一。
82 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 82 2025/6/17 9:14:55资料分析
认识杂交育种和转基因技术
资料 1：我国农耕文明源远
流长，“农业四大发明”包括稻
作栽培、大豆生产、养蚕缫丝和
种茶制茶。我国还是世界上公认
的农作物八大起源中心之一，也
是亚洲栽培稻起源地之一。全球
杂交水稻的种植情况如图4-2-26
所示。 图4-2-26 全球杂交水稻种植面积
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 83
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(cid:18)(cid:23)
(cid:18)(cid:19)
(cid:25)
(cid:21)
(cid:17)
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(cid:26)(cid:26)(cid:26) (cid:26)(cid:26)(cid:26)(cid:17) (cid:17) (cid:17) (cid:17)
(cid:18)(cid:18)(cid:18) (cid:18)(cid:18)(cid:18)(cid:19) (cid:19) (cid:19) (cid:19)
(cid:5024)(cid:1065)
资料 2：我国杂交水稻取得举世瞩目
的成绩背后，离不开一代代育种工作者
的努力，袁隆平院士正是其中的杰出代
表（图 4-2-27）。近年来，我国科学家
先后确定了许多与水稻产量和千粒重等
有关的基因。
不过，具有杂种优势的种子种植后，
当年的产量和性状表现都非常理想，但
农户若直接留种再种，性状会产生很多
差异，产量也会下降。
图4-2-27 袁隆平院士
资料 3：除传统育种方法外，转基因技术可以看作是一种跨越物种
的基因重组。控制合成抗生素的基因和抗虫基因来自微生物，将高产、
抗病虫害或提高营养品质等已知功能性状的基因，通过现代生物技术转
四单元——2课.indd 83 2025/6/17 9:14:55入目标生物的细胞中，使目标生物获得新的功能特性，从而获得改良后
的新品种（图4-2-28）。
(cid:4816)(cid:2132) (cid:2132)(cid:2366)
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图4-2-28 转基因作物的发展历程
84 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 84 2025/6/17 9:14:56思考与讨论
1．解释杂交水稻有何优势。分析具有杂种优势的种子为什么无法直接
留种再种植。
2．尝试解释实现转基因技术的推广和应用有什么意义。请结合本章实
践项目内容，和同学一起讨论“如何看待转基因食品”这一话题。
我国在现有农业基础上，主要依靠自己的力量解决了 14 亿人口的温饱问
题，并取得了全面脱贫攻坚的胜利，这些成就也得益于杂交育种和转基因等技
术的应用和推广。近年来出现的基因编辑技术也是促进农业发展的一个重要技
术，其发展前景方兴未艾。该技术通过现代生物技术精准定向地“擦除”和“修
改”遗传信息，可以实现精准设计未来品种的目标。
资料卡
中华人民共和国农业农村部于 2022 年 1 月 24 日发布《农业用基因
编辑植物安全评价指南（试行）》，更好地规范了农业基因编辑植物的
安全评价管理，促进了我国生物育种技术和产业发展，有利于新种质资
源的开发和推广应用。
目前，我国批准商业化种植的转基因作物仅有棉花和番木瓜，批准
进口用作加工原料的有大豆、玉米、棉花、油菜、甜菜和番木瓜6种作物。
随着人类认识的发展和技术的完善，合理运用生物技术能够造福人类已
成为一种普遍的共识。汉代《论贵粟疏》指出，“粟者，王者大用，政之本务”。
农业无小事，要增强维护国家安全能力，粮食安全是重中之重。对于我国来说，
只有做到本土种业资源的不断提升，才能确保中国人端中国碗，中国碗装中
国粮。
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 85
四单元——2课.indd 85 2025/6/17 9:14:56学科广角
发展现代种业，做强农业“芯片”
国以农为本，农以种为先。种业是确保粮食安全乃至国家安全的关键，
是农业现代化的基础，被称为农业的“芯片”。据联合国粮食及农业组
织资料显示，良种是推动全球作物产量显著提升的重要因素，良种增产
贡献率在20 世纪达到了50%。生物种业是利用各种生物技术培育生物新
品种的战略性和基础性核心产业，涉及的育种技术主要包括杂交育种、
转基因育种和基因编辑育种等。当前，生物技术结合数字技术推动种业
进入智能时代，育种研究流程从“试验选优”向“计算选优”转变。
目前，我国的杂交水稻处于国际领先水平，小麦、棉花育种也处于
国际先进水平，在番茄、西瓜、甘蓝和黄瓜等多个作物的基因编辑上率
先实现了技术落地。但是，我国种业也存在一定的结构性失衡。
百姓的食物需求趋于多样化，树立大农业观、大食物观，向耕地、草原、
森林、海洋要食物，向植物、动物和微生物要热量、要蛋白，需要全方位、
多途径开发食物资源。例如，鸡肉是世界第一大肉类生产和消费产品，
我国第二大肉类产品。目前，全球鸡肉70%来自白羽肉鸡（图4-2-29）。
相比其他肉用型品种，白羽肉鸡具有生长周期短、
饲养成本低、肉量产出高等优势。但是，白羽肉鸡
的种源多年来为国外垄断，造成我国餐桌上的白羽
肉鸡长期依赖进口种鸡繁育，还潜藏着极大的禽流
感疫病输入风险。在国家大力扶持和育种工作者的
不懈科研攻关下，杂交选育出的3个白羽肉鸡品种
2021年12月通过了国家畜禽遗传资源委员会审定， 图4-2-29 白羽肉鸡
真正实现了中国人的鸡肉自给自足。
对种类繁多的动植物资源进行保护和研究，是科学家寻找和培育农
业新品种的不二法门，这也是保障中国粮食安全的根基。
86 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 86 2025/6/17 9:14:56应用与评价
1．为比较转基因抗虫棉与非转基因棉花产量，更好地进行田间栽培管理，
研究人员开展追踪研究。图 4-2-30 为我国主要棉产区试验田中亩产量均值统
计结果，请据图回答下列问题：
(cid:17560)(cid:3366)(cid:3084)
图4-2-30 不同种类棉花产量比较
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 87
(cid:1384)(cid:4389)(cid:11300)(cid:18171)(cid:979)(cid:14301)(cid:7669)
(cid:20)
(cid:19)
(cid:19594)(cid:17560)(cid:3366)(cid:3084)
(cid:18)
(cid:17)
(cid:19)(cid:17)(cid:18)(cid:25)(cid:5024) (cid:19)(cid:17)(cid:18)(cid:26)(cid:5024)
年份
（1）棉花是重要的经济作物，长绒棉和短绒棉为一对 。前者纤
维较长，品质较好；后者纤维粗短，不适合机器纺织。
A．亲代 B．相对性状
C．染色体 D．变异
（2）据图 4-2-30 可知，转基因抗虫棉的产量 非转基因棉花，且
在两年追踪中呈现稳定遗传的特点，理由是 。
（3）研究表明，种植转基因抗虫棉的试验田中，对第 2 代棉铃虫一般无
须喷药防治，但对第 3、4 代棉铃虫幼虫超过每百株 5 头时应及时喷药防治。
据此有人提出“转基因抗虫棉的种植不能避免农药的使用，故不应推广种植”，
你同意这种说法吗？请阐述理由。
2．请观看纪录片《种子 种子》或参观粮食博物馆、科技馆、现代农业
基地和当地种子站等，了解本地种业现状。结合某一本地农业育种产品，谈一
谈选育该品种对个人、地区和国家三个层次的意义和价值。
四单元——2课.indd 87 2025/6/17 9:14:56项目实践 理性看待转基因产品
项目导引
转基因技术的不断发展与应用，对社会产生了诸多方面的影响。在
有关转基因技术的讨论中，存在着不同的观点和理由，同学们应进行理
性分析和科学判断，并利用海报等多种形式积极参与科普宣传，理性地
看待转基因技术和转基因产品。
项目实施
活动 1 寻找转基因产品
你知道我国目前有哪些转基因产品吗？你可以尝试与同学一起完成
调查。
去超市、商店寻找带有转基因标识的产品。
借助网络、书籍收集转基因产品的相关信息。
询问家人、师长了解的转基因产品。
请你将调查发现的转基因产品信息汇总在表4-2-6中。
表4-2-6 调查结果表
编号 转基因产品名称 调查来源 来源可信度自评
1
2
3
……
88 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 88 2025/6/17 9:14:56思考与讨论
理性看待转基因产品
1．通过调查，你发现哪些产品曾被自己认为是转基因产品但实
则为非转基因产品？
2．与同学分享调查结果。哪些调查来源是大家公认最为可信的？
尝试说明理由。
活动 2 论辩转基因产品的常见观点
网络上流传着许多有关转基因产品鱼龙混杂的说法。请任选一则，
借助科学论证的方法，收集资料证据，并通过辩论会等形式与同学分享
你的论证过程。
方法技能
科学论证
科学论证以事实资料为基础，借助证据支持或反
驳主张，通过逻辑推理形成最终结论。在科学论证的
“证据→推理→主张”论证模型中，证据是推理的前提，
通过调查、观察、实验或来源可靠的资料获取；主张
是推理的结论，可以在讨论中逐步修正观点；在证据
和主张之间建立逻辑关系是推理的过程。
你认为转基因产品安全吗？请结合证据论证你的主张（图4-2-31）。
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 89
四单元——2课.indd 89 2025/6/17 9:14:57(cid:472)(cid:2830)(cid:4145)(cid:473)
(cid:472)(cid:6013)(cid:2806)(cid:473) (cid:472)(cid:735)(cid:2360)(cid:473)
(cid:472)(cid:6013)(cid:2806)(cid:473)
(cid:472)(cid:2830)(cid:4145)(cid:473)
图4-2-31 转基因产品安全性论证模型
思考与讨论
1．不同的证据对主张的支持效果是否相同？为什么？
2．如果想支持自己的主张，还需要收集哪些新证据？
活动 3 了解我国关于转基因技术的政策
转基因是一项高科技技术，也是一个新技术产业，具有广阔的发展
前景。我国对发展农业转基因提出了明确的要求，在研究上大胆，坚持
自主创新；在推广上慎重，做到确保安全；在管理上严格，坚持依法监管。
90 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 90 2025/6/17 9:14:57法规体系（图4-2-32）。
国务院 农业农村部 海关总署
农业转基因生物安 农业转基因生物安全评价管理办法 进出境转基因产品
全管理条例 农业转基因生物进口安全管理办法 检验检疫管理办法
农业转基因生物标识管理办法
农业转基因生物加工审批办法
相关公告、技术指南、标准和规范
图4-2-32 转基因法规体系
管理体系（图4-2-33）。
国务院有关部门组成部际联席会议
安全评价委员会 检测机构
农业农村部
标准化委员会
县级以上地方农业行政主管部门
图4-2-33 转基因管理体系
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 91
四单元——2课.indd 91 2025/6/18 9:55:12《农业转基因生物安全评价管理办法》中规定，评价农业转基因
生物对人类、动植物、微生物和生态环境构成的危险或者潜在的风险。
安全评价工作按照植物、动物、微生物三个类别，以科学为依据，以个
案审查为原则，实行分级、分阶段管理。按照对人类、动植物、微生物
和生态环境的危险程度，将农业转基因生物分为以下四个等级：安全等
级Ⅰ——尚不存在危险；安全等级Ⅱ——具有低度危险；安全等级Ⅲ——
具有中度危险；安全等级Ⅳ——具有高度危险。
思考与讨论
1．说出国家制定转基因产品的相关法规，对保证转基因产品的
安全性有什么意义？
2．说出我国批准的转基因产品有哪些。你会选用它们吗？请
说明理由。
成果展示
请结合你对身边转基因产品的调查，以及收集到的证据和法律法规
等，设计一份转基因技术的公益宣传海报。向身边的人介绍转基因技术，
让社会公众全面客观地了解转基因技术、该技术的安全性和可能风险以
及我国相关的安全管理体系。
92 生物学 八年级 上册
四单元——2课.indd 92 2025/6/17 9:14:58本章精要
生物通过生殖和遗传维持物种的延续。遗传信息与生物性状表现具
有密切的关系，遗传信息可以在亲子代之间传递，并控制个体的生长
发育。遗传和变异是形成物种多样性的基础。
● 生物体的性状主要由基因控制。DNA 是主要的遗传物质，基因
是包含遗传信息的 DNA 片段，基因位于染色体上，随配子由亲代传给
子代。
● 人的性别是由性染色体的组成决定的。男性的染色体组成为 22
对+XY，女性的染色体组成为22对+XX。
● 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的。遗传信息发生改
变可以引起生物变异，变异是普遍存在的。
● 杂交育种、转基因等技术促进了农业发展，可以从中筛选出符
合人们需要的理想性状。
◆ 孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料，运用统计学方法，在科学
设计实验和严谨的演绎推理基础上，成功揭示出遗传具有一定的规律。
◆ 科学研究者常采用调查、统计和模拟等方法来研究人及其他生
物的性状和性别决定过程等。
◆ 遗传学研究在农业生产中具有重要价值，要正确认识转基因技
术在生产、生活和社会发展中的作用。种业振兴是保障国家粮食安全
的重要战略。
◆ 遗传学研究可用于人类遗传病预防。为了提高人口素质，提倡
适龄婚育、自觉完成婚前检查。
第4单元 第2章 生物的遗传和变异 93
四单元——2课.indd 93 2025/6/17 9:14:583
生命的起源
第 章
和生物的进化
地球形成于 46 亿年前。我们目前找到的最古老的化石是生活在 35
亿年前的古细菌化石。据此推测，地球上的生命最迟在 35 亿年前就已经
出现了。原始生命诞生后，历经不断地进化，逐渐遍布地球。在漫长的
进化过程中，地球上出现过的生物种类不计其数，这些形态各异的物种
之间存在着或远或近的亲缘关系。在几百万年前，地球上诞生了能够直
立行走、制造工具的人类。
94 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 94 2025/6/17 9:15:32生命的起源
第 1 节 生命的起源
和生物的进化
生命的起源有自然发生、来自太空以及通过一
系列复杂的化学反应产生等假说。那么，地球上的
生命究竟是怎样产生的？如此久远的事件还有证据
可寻吗？
巴斯德实验推翻了“自然发生说”
关于生命的起源，历史上曾存在“自然发生说”。人们认为地球上现存的
生物可以由非生命物质自然而然产生出来。
资料分析
巴斯德的“鹅颈瓶实验”
19 世 纪， 法 国 科 学 家 巴 斯 德（Louis
Pasteur，1822—1895）（图 4-3-1）设计了
著名的“鹅颈瓶实验”。巴斯德将肉汤装入
带有弯曲细管的鹅颈瓶中。鹅颈瓶上的弯管
是开口的，空气可以无阻碍地进入瓶内。巴
斯德将鹅颈瓶内的肉汤煮沸，然后冷却静置
了数天。他发现瓶内未出现任何微生物，肉
汤也没有腐败变质。但是，当他将鹅颈瓶的
瓶颈从根部打断后，不久肉汤中就出现了大
量的微生物（图 4-3-2）。
图4-3-1 巴斯德
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 95
四单元——3课.indd 95 2025/6/17 9:15:35弯曲细长的鹅颈管与空气
相通，但空气中的灰尘和
微生物沉积于此处。
静置冷却
肉汤中无
微生物生长
煮沸肉汤，杀死 灰尘和微生物进入瓶
其中的微生物。 中。
打断
瓶颈
静置冷却
肉汤中微
生物生长
图4-3-2 巴斯德的“鹅颈瓶实验”示意图
思考与讨论
1．未打断瓶颈时鹅颈瓶内的肉汤没有变质，而打断瓶颈后肉汤变质了，
解释这是因为什么。
2．为什么说这个实验彻底推翻了“自然发生说”？
巴斯德以严谨的实验证明，即使是细菌这样的简单生命也不能在肉汤中自
然发生，从而推翻了“自然发生说”。
96 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 96 2025/6/17 9:15:35科学家普遍认同“化学进化学说”
原始生命究竟是如何产生的呢？现在的地球不具备生命起源的条件，但是
原始地球的环境与现在完全不同。20 世纪 50 年代，美国学者米勒和尤里等在
实验室内模拟原始大气的成分，包括水蒸气、氨气、甲烷、氢气，以模拟的闪
电为能量，获得了多种有机物（图 4-3-3）。尽管后来的证据表明原始大气与
米勒—尤里实验所用的“大气”成分不同，但利用修正过的“大气”成分重复
实验仍能产生简单的有机物。上述实验表明，在原始地球条件下，由无机物生
成多种简单的有机物是可能的。
原始大气
（水蒸气、氨气、
甲烷、氢气）
电极
冷凝器
冷水
水蒸气
含有机分子等
水 成分的“雨水”
加热
图4-3-3 米勒—尤里实验装置示意图
科学家们推测，当简单的有机物形成后，随着地球表面的温度逐渐降低，
原始大气中的水蒸气凝结成水滴，以降雨的形式落到地面。有机物被雨水冲
入河流，最后汇集到原始海洋。在原始海洋内，有机物不断地积累、相互作用，
经过长期而复杂的演变，最终出现了原始生命。这一过程被称为“化学进化
学说”。
“化学进化学说”认为，在原始地球上可以由非生命物质经过漫长而复杂
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 97
四单元——3课.indd 97 2025/6/17 9:15:35的化学进化过程逐渐形成原始生命。由于“化学进化学说”有比较充分的根据
和一些实验证明，因此为多数科学家所认同。但是，原始生命究竟是怎样起源的，
第一个细胞究竟是怎样出现的，现在还没有定论，仍然是生物学中有待解决的
难题。
应用与评价
1．20世纪70年代末，在太平洋东部洋脊上发现了几处深海热泉。在这些
热泉中生活着众多的生物，包括管栖蠕虫和细菌等。这些生物生活在较高水温、
高压、缺氧的环境中。热泉喷口附近还有大量的硫化物、甲烷、氢气和二氧化
碳等。热泉中的这些细菌利用热泉喷出的硫化物氧化过程中释放的能量来固定
二氧化碳而制造有机物，其他动物又以这些细菌为食。
（1）结合已有知识或查阅资料，分析为什么海洋是适合地球生命起源的
场所。
（2）深海热泉中的能量来源是什么？
（3） 深海热泉这种特殊生态系统的发现，对生命起源的研究有什么启示？
2．有人认为，地球上最早的生命来自其他星球或宇宙尘埃。请查阅资料
了解该假说的依据有哪些。
98 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 98 2025/6/17 9:15:36第 2 节 生物的进化
原始生命诞生后，经过漫长的生物进化历程，才
呈现当今地球上如此丰富多彩的生命世界。有没有办
法进行穿越时空的考古旅行？能否看到生物进化究竟
是怎样的历程？
化石是生物进化的直接证据
化石是经过自然界作用，保存在地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活
遗迹。
化石多为植物的茎、叶和动物的贝壳、骨骼等坚硬结构，是经过矿物质的
填充或替换作用而形成的。也有少数化石是未经改变的完整遗体，如琥珀中的
蜘蛛（图4-3-4）、冻土层中的猛犸等。
图4-3-4 琥珀中的蜘蛛
1861年，科学家在德国发现了一种动物的化石。这种化石动物的大小与乌
鸦差不多，被覆羽毛，具有和鸟类翅膀一样的前肢，嘴的外形像鸟喙。它的前
肢末端有趾，趾的末端有爪；上、下喙的边缘长有牙齿，这些又是爬行动物的
特点。由此可见，这种化石动物的身体结构既有鸟类的特征，又有爬行动物的
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 99
四单元——3课.indd 99 2025/6/17 9:15:38特征，科学家把它称为始祖鸟（图4-3-5）。
图4-3-5 始祖鸟化石及其复原图
1993 年，我国的古生物学家在
辽宁地区发现了一种与始祖鸟极为
相似的化石动物，取名为孔子鸟（图
4-3-6）。与始祖鸟相比，孔子鸟
有喙而牙齿不明显，在前上颌骨上，
仅有很少的牙齿着生痕迹。此外，
孔子鸟不仅有飞羽，而且数量比始
祖鸟多，甚至还可以见到绒羽。 图4-3-6 孔子鸟化石
通过对始祖鸟、孔子鸟以及现代爬行类和鸟类的研究，进化论者认为始祖
鸟和孔子鸟同时具备爬行类和鸟类的特征，都是从爬行类到鸟类的过渡类型。
虽然还不能证明始祖鸟和孔子鸟就是现代鸟类的直接
祖先，但是这些化石充分地证实了鸟类是从爬行类进
化来的。
在植物中，种子蕨（图 4-3-7）是石炭纪时期的
重要群体，目前已灭绝。它们有蕨类般的树叶，却带
有种子；虽然有种子，却没有胚；虽然有花粉粒，却
不能开花。这些特征都说明种子蕨是一种原始的种子
植物，是蕨类植物和裸子植物之间的过渡类型，裸子
植物是由蕨类植物进化而来的。 图4-3-7 种子蕨化石
100 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 100 2025/6/17 9:15:45资料分析
认识地层中的化石
科学家发现，由于地层形成的时间不同，不同地层中埋藏的化石也
有很大的差异（图4-3-8）。
图4-3-8 地层中的化石分布示意图
例如，我国辽西是享誉世界的中生代珍稀古生物化石产地。该地发
现的古生物种群包括昆虫类、两栖类、鱼类、爬行类、鸟类、哺乳类等
动物门类的祖先型；真蕨类、苏铁类、银杏类和被子植物等植物门类的
祖先型。
思考与讨论
1．描述化石在地层中的分布特点。
2．分析上述分布规律，说明植物和动物的进化趋势。
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 101
四单元——3课.indd 101 2025/6/17 9:15:46地层好比一本书，化石则是其中的“文字”，记录下地球上生物进化的历
史。纵观各个地层中的化石，可以推断出生物进化的总趋势主要是从简单到
复杂，从水生到陆生。对植物而言，地球上最早出现的植物是生活在海洋中
的原始单细胞藻类。这些藻类经过漫长的年代，逐渐进化成为原始的苔藓植物，
进而进化成为具维管束、更加适应陆地生活的原始蕨类植物，其中一部分原
始的蕨类植物又进化成为原始的种子植物。地球上最早出现的动物也可追溯
至生活在海洋中的原始单细胞生物。这些动物经过漫长的进化，成为原始的
无脊椎动物，后来逐渐进化出古代的脊椎动物——鱼类，再逐渐由用鳃呼吸
进化为用肺呼吸，成为原始的两栖类、爬行类。从原始的爬行类中进化出原
始的鸟类和哺乳动物。哺乳动物和鸟类的体温恒定，增强了对环境的适应性，
扩大了生活和分布的范围。
遗传、变异和环境共同导致生物进化
1831年底，达尔文（Charles Darwin，1809—1882）随英国海军勘探船“贝
格尔号”出发，展开历时 5 年的环球科学考察。达尔文在所到之处，深入研究
了当地的动物、植物和地质条件等。通过观察和研究，达尔文提出了以自然选
择为基础的生物进化理论，并于1859年出版了震惊当时学术界的巨著——《物
种起源》（图4-3-9）。
图4-3-9 达尔文和他的巨著《物种起源》
102 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 102 2025/6/17 9:15:48实验探究
模拟“自然选择”过程
目的要求
1．探索环境因素对生物进化所起的作用。
2．体验“适者生存，不适者被淘汰”的过程。
材料器具
单色织物（代表生物的“栖息地”），4 种颜色的纽扣（每个纽扣
代表同种生物的不同个体，不同颜色代表生物的不同体色，其中一种颜
色要与织物颜色一致）；培养皿，塑料袋。
方法步骤
1．小组内进行分工，一名同学为监督者，其他同学为“捕食者”，
“猎物”是纽扣。
2．监督者将表示“第 1 代”生物个体的 4 种颜色各 15 个纽扣均匀
撒在织物上。
3．“捕食者”快速拣出第一眼所看到的纽扣，放于培养皿内，然后
重复选取操作，直到织物上剩 15 个纽扣，即“幸存者”。将它们按颜色
归类，记录数据。
4．假设每个“幸存者”产生 3 个后代，则在每个“幸存者”下面放
上3个颜色相同的纽扣。
5．将“幸存者”及其后代充分混合并均匀地撒在织物上，然后重复
步骤3、4，直到“第5代”。
6．将实验数据填在表4-3-1内。
表4-3-1 实验数据统计表
代 体色1 体色2 体色3 体色4
次 起始数 幸存数 起始数 幸存数 起始数 幸存数 起始数 幸存数
1
2
3
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 103
四单元——3课.indd 103 2025/6/17 17:07:38续表
代 体色1 体色2 体色3 体色4
次 起始数 幸存数 起始数 幸存数 起始数 幸存数 起始数 幸存数
4
5
思考与讨论
1．在“幸存者”中，各种颜色纽扣的数目是否一致？哪种体色
的“幸存者”最多？
2．“第1代”“第2代”中哪种颜色的纽扣减少了？最后一代“幸
存者”的体色与“栖息地”的颜色有什么关系？
达尔文认为，自然界没有任何两个个体是完全一样的，生物群体中存在着
相当大的变异性。生物的生存环境是有差异的，也是会发生变化的。如果生物
个体的变异与环境相适应，那么就能够获得更好的生存和繁殖机会；如果这种
变异能够遗传给后代，那么后代也能够更好地适应生存环境。如果生物个体的
变异不能与环境相适应，那么这些个体就会被淘汰，这就是自然选择。也就是说，
环境因素和生物的遗传与变异共同作用导致了生物的进化。由于生物变异的多
方向性与环境的多样性，生物适应环境的方式也是多种多样的，所以经过自然
选择也就形成了生物界的多样性。
自然选择的前提是生物本身能提供无穷的变异。只要在不同的生物个体之
间存在存活率和生殖率方面的差异，选择就会发生。
自然界存在着自然选择，并且是生物进化的一个重要因素，这已经是一个
不争的事实，而在达尔文提出这一学说的时候，却是一个惊世骇俗的思想。根
据达尔文的论述，生物进化的动力完全是源于自然的。
地球上现存的生物具有共同祖先
达尔文提出，物种可以随着时间的推移而变化，新物种来自已有的物种，
所有物种都有一个共同的祖先。由于祖先生物的后代生活在不同的环境，它们
104 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 104 2025/6/17 9:15:48积累了不同的变化，使它们能够适应特定的生活方式。经过漫长的历程，最终
形成了丰富多彩的生命世界，这一过程就是进化。
达尔文把生命的进化历史视为一棵树（图 4-3-10），从树的主干到最幼
嫩的小枝的顶端有多个分枝，小枝的顶端代表着生活在当下的多样的生物，树
的每一个分叉点代表着一个最近的已经灭绝的共同祖先。由于各种生物之间有
着或远或近的亲缘关系，所以生物有许多相同的特征，生命具有统一性。
人
鹰
苹果树
猿
马
龟 松树
瓢虫 蕨
蜘蛛 蝎子
蛙 藓
蟹
鲨鱼
蜗牛
衣藻
蚯蚓
海星
水母
海绵
蘑菇 细菌
图4-3-10 生命进化之树示意图
学科广角
地质年代
地质年代常常在地质学和考古学中使用，是根据生物的发展和地层
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 105
四单元——3课.indd 105 2025/6/17 9:15:49形成的顺序来划分的若干阶段，是研究地球历史的前提。地质年代有它
的一套时间框架，分别是宙、代、纪、世、期，就像我们生活中有年、月、
日、时、分一样。
地质年代的划分是参考了地球历史上重大的生物进化事件，如在冥
古宙时期（46亿 — 40亿年前），地球上只有一些有机物，没有生命的迹象；
太古宙时期（40 亿 — 25 亿年前），出现了蓝细菌等原核生物；元古宙
时期（25亿 — 5.7亿年前），蓝细菌大爆发，真核生物和多细胞生物出现；
显生宙（5.7 亿年至今）的代表生命开始繁盛，古生代与中生代之交是以
一次最大的无脊椎动物灭绝为标志，中生代与新生代之交则发生了著名
的恐龙灭绝事件。由此可见，不同地质年代长度是可变的，通常不由统
一的时间长度组成。以化石来确定的地质年代，只反映地层的相对早晚
顺序，而通过放射性同位素测年，可以为几乎所有重要的地质年代的界
限确定绝对年龄。
为了更加直观地感受生命历史的时间尺度，我们可以把地球46 亿年
的历史压缩成普通的一天（图4-3-11）。按照这个比例，以24小时为单位，
冥古宙时期可折算为0：00 — 3：07时，而人类有记录的历史不过几秒钟长。
在漫长的地球历史中，人类的存在不过是弹指之间。
显生宙（5.7亿年至今）
生命繁盛
新生代（6 500万年至今）
地球的诞生（46亿年前）
人类在最后2分钟才登上历史舞台
0：00
中生代（2.5亿—6 500万年前） 冥古宙（46亿—40亿年前）
生 宙 地球雏形
显
古生代（5.7亿—2.5亿年前）
太古宙（40亿—25亿年前）
原始海洋慢慢形成，出现原核生物
元古宙（25亿—5.7亿年前）
真核生物出现，藻类、细菌繁盛，
出现无脊椎动物
图4-3-11 地球生命史示意图
106 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 106 2025/6/17 9:15:49应用与评价
1．图 4-3-12 为一块马铃薯甲虫成灾区域先后使用两种杀虫剂的实验结果
曲线图。请据图回答下列问题：
(cid:910)(cid:4217)(cid:3133)(cid:5698)(cid:1166)1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 107
(cid:6618)(cid:2973)(cid:2091)(cid:4401)(cid:5698)(cid:2063)
(cid:910)(cid:4217)(cid:3133)(cid:5698)(cid:1166)2
(cid:3025)(cid:6862)(cid:1)(cid:16)(cid:1)(cid:2290)
图4-3-12 两种杀虫剂对马铃薯甲虫杀虫效果示意图
（1）据图可知，使用某一种杀虫剂后，开始 1 ～ 3 年效果较 ，
随着使用年限的延长，杀虫剂效果发生变化。
（2）关于生物进化原因的解释，生物学家们提出了多种理论。其
中， 可以用于解释本实验中杀虫剂效果的变化。
（3）请根据实验结果，对杀虫剂的使用提出合理的建议。
2．据科学家推测，古代生物个体死亡后，99%以上都不能形成化石。那么，
为什么说化石是生物进化最直接的证据？你认为能够仅仅依靠化石来研究生物
的进化吗？同学们可以观看与生命起源和生物进化相关的纪录片，找出更多进
化的证据。
四单元——3课.indd 107 2025/6/17 9:15:49第 3 节 人类的起源与进化
关于人类的起源问题说法很多，如有女娲造人的
传说，也有上帝造人的神话；还有人猜想，地球上的
人类来自其他星球。那么，人类究竟是如何起源和进
化的？
人类与现代类人猿都是由古猿进化而来
现代类人猿包括长臂猿、猩猩、大猩猩和黑猩猩（图 4-3-13），是灵长
目中智力较高的动物。人类与现代类人猿都是由古猿进化而来的，这已得到了
很多证据的支持。
长臂猿 大猩猩
猩猩 黑猩猩
图4-3-13 几种现代类人猿
108 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 108 2025/6/17 9:15:50资料分析
黑猩猩的行为
观察黑猩猩的行为和表情图片（图4-3-14）。
使用工具
喜悦 忧伤 愤怒 调皮
图4-3-14 黑猩猩的行为和表情
思考与讨论
1．分析人类与黑猩猩的行为和表情有哪些相似之处。
2．分析黑猩猩的行为为什么有利于研究人类起源的问题。
人是动物界中的一个种，人和其他动物之间具有一定的亲缘关系。人在分
类上属于灵长目，人与灵长目动物有着较近的亲缘关系。在灵长目动物中，人
和类人猿之间有着更近的亲缘关系。
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 109
四单元——3课.indd 109 2025/6/17 9:16:03来自化石等各方面的研究证据都表明人类和现代类人猿共同起源于古猿。
人类与类人猿还有很多其他相似的特征，如相似的骨骼类型、生理特征以及丰
富的表情与喜怒哀乐的情绪等。
人类的进化经历了漫长的历程
目前，有较多的证据表明人类起源于非洲，经
历漫长的进化过程才演变成现代人。
最古老的人科化石是在 20 世纪末非洲东部发
现的 440 万年前的始祖地猿（图 4-3-15）。它们
能用两足直立行走，这是人类区别于其他动物的显
著特征。但它们又带有一些类似猿的特征，如较小
的脑容量、相对较大的牙齿和比较突出的下颌等。
近年来，人们在非洲还发现了生活在 700 万—600
图4-3-15 440万年前的始祖
万年前的萨赫勒人化石。它们已经越来越接近人和
地猿化石——阿尔迪
猿的分支点。
化石记录表明，古人类的多样性在 400 万—200 万年前急剧增加。这一时
期的许多古人类统称为南方古猿。著名的古人类化石“露西”就属于南方古猿。
南方古猿能完全直立行走，并且有像人类一样的手和牙齿。然而，它们的脑容
量只有当今人类的1 / 3左右。
20 世纪 30 年代，在东非发现了简单的石器。20 世纪 60 年代，在同一地
点附近发现了颅骨较发达、脑容量较大的头骨化石，被定名为能人。能人生活
在 240 万—160 万年前，头骨壁薄，能够直立行走，并能制造和使用工具。能
人与南方古猿的生存时代重叠，可能是某种南方古猿的直接后裔，是最早的人
属成员。
190 万—150 万年前的人类化石标志着古人类进化的新阶段。许多古人类
学家认为这些化石是一个独特的物种，即匠人。匠人的大脑比能人大得多，其
细长的腿、髋关节非常适合长距离行走。较小的牙齿说明他们在吃食物之前会
有前期的准备，如烹饪或捣碎。匠人能够制造更加复杂的石器。
匠人曾经被认为是另一个物种——直立人的早期成员。直立人起源于非
洲，是第一个迁出非洲的古人类。有科学家认为，只有在亚洲找到的人类化石
110 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 110 2025/6/17 9:16:03才可以被称为直立人，如印度尼
西亚的爪哇人、云南元谋人、陕
西蓝田人和北京人等（图 4-3-
16）；也有科学家认为直立人就
是匠人。非洲以外最古老的古人
类化石可追溯到 180 万年前，是
在今天的格鲁吉亚发现的。化石
证据表明，直立人灭绝于20万—
7万年前。 图4-3-16 蓝田人（左）和北京人（右）复原像
1856年，人们在德国尼安德特山谷的一个洞穴中发现了一些神秘的人类化
石。这些 4 万年前的化石属于一种眉弓突出的古人类，被命名为尼安德特人。
尼安德特人35万年前生活在欧洲，后来传播到亚洲。他们的大脑比现代人大，
会埋葬死者、用石头和木头制作狩猎工具。但是，尼安德特人在4 万—3 万年
前的某个时期灭绝了。
智人是人科中唯一生存至今的物种。化石和分子生物学的证据都表明，智
人起源于非洲。最早的智人化石是来自埃塞俄比亚 20 万—16 万年前的标本。
智人走出非洲的日期尚不确定，尽管普遍接受的证据显示该时间约为 1.5 万年
前。遗传学证据表明，尼安德特人与智人之间发生过有限的基因交流。
在过去的岁月中，曾经有不止一种人科动物生活在地球上（图4-3-17），
但是除了智人外的其他人种都先后灭绝了。
南方古猿
能人
地猿类祖先
直立人 / 匠人
尼安德特人
智人
图4-3-17 部分人科动物的进化关系示意图
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 111
四单元——3课.indd 111 2025/6/17 9:16:08现代人都属于同一物种
现代人虽然起源于共同的祖先，但由于生活在不同的环境中，长期适应
当地的自然环境，因此在许多遗传性状上出现显著的差异，形成了四大人种，
即蒙古人种（黄种）、欧洲人种（白种）、非洲人种（黑种）和澳大利亚人
种（棕种）。
蒙古人种的皮肤呈黄色，脸扁平，鼻中等宽，头发直而硬；欧洲人种的皮
肤发白，鼻子狭窄，眼睛颜色和头发类型多种多样；非洲人种的皮肤呈黑色，
嘴唇宽厚，鼻低而宽，头发卷曲；澳大利亚人种的皮肤呈黄褐色或棕黑色，鼻
短而宽，唇较厚，头发波形或卷曲。在这四大人种间还有许多过渡型的人种。
印第安人种是由黄种人自亚洲东北部进入美洲演化而来的。
需要明确的是，人类学上所说的“人种”与生物分类学上所说的种是两个
概念。从生物分类学上来说，现代人都属于同一物种——智人种，而“北京人”
属于直立人种，与现代人不是同一物种。
学科广角
周口店“北京人”
1921—1927 年，考古学家先后在北京周口店（图4-3-18）发现三颗
从未见过的古人类的牙齿化石。这种古人类曾被定名为“北京中国猿人”，
现俗称“北京人”。1929 年，
中国考古学家裴文中在其主持
发掘的周口店“第1地点”（图
4-3-19）发现一块“北京人”
头盖骨化石，这一消息轰动了
世界。随后，由于石器和用火
遗迹的发现，直立人的存在得
到肯定，从而为“从猿到人” 图4-3-18 北京周口店遗址
112 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 112 2025/6/17 9:16:10的伟大学说提供了有力的证据。
图4-3-19 “第1地点”发掘场景
根据铀系法、裂变径迹法及古地磁法推测，“北京人”所处的地质
年代距今 70 万—23 万年。它们的牙齿比猿类弱小，纹理也简单，但比
现代人粗大、复杂得多。“北京人”头部保存的原始性质和爪哇人相似，
因而它们同属于直立人发展阶段。“北京人”的下肢在尺寸、形状、比
例和肌肉附着点方面都已和现代人相似，这证明它们已经善于直立行
走。“北京人”的上肢骨和现代人的接近程度更甚于下肢骨，说明它们
的上肢已能进行与现代人十分相似的活动。
“北京人”的文化遗物包括石制品、骨角器和用火遗迹。这在全世
界发现的同一阶段人类遗址的材料中是最丰富的，为研究旧石器时代早
期人类及其文化提供了可贵的资料。
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 113
四单元——3课.indd 113 2025/6/17 9:16:14应用与评价
1．在人类起源的研究中，世界各地均发现了不同时期的古人类化石，如
非洲的始祖地猿、南方古猿，亚洲的爪哇人、北京人、丹尼索瓦人，欧洲的尼
安德特人和海德堡人等。请回答下列问题：
（1）在对古人类进行分类时，是否直立行走、脑容量大小和能否制造石
器是重要的依据。这三条分类依据中，哪一种变化最先出现？
（2）有人认为，当新物种出现时原物种也就不复存在，因此人类进化是
直线式的。你认为这种想法正确吗？
（3）你认为现代类人猿还可能进化成人吗？
2．中国的古人类化石资源丰富，请同学们查阅本地（省、市）出土的古
人类化石，了解其形态结构特点、出土地点的地质特征以及其他相关动植物化
石特征，筛选关键进化事件，按照时间轴顺序，展示人类进化历程。
114 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 114 2025/6/17 9:16:14项目实践 构建进化树
项目导引
进化树是用来描述不同物种进化历程和亲缘关系的一种带分支的图。
科学家通过比较不同生物的相似程度绘制出进化树。可以说，所有关于
进化的研究成果，最终都将以进化树的形式来展现。你将在这个项目中
学习如何理解和分析进化树，以及如何利用进化树回答有趣的问题。
项目实施
活动 1 初识进化树
分析图4-3-20，检测自己是否理解进化树的含义。分析内容包括：
进化树时间流逝的方向。
图中圆点所在的分支交叉点。
两种生物最近的共同祖先。
两种生物共同经历的进化路线。
具有图中分支上标注特征的生物及亲缘关系最近的物种等。
(cid:1041)(cid:3485)(cid:1300)(cid:5824)(cid:5707) (cid:5797)(cid:5698) (cid:7258)(cid:7251) (cid:5747) (cid:1044)
(cid:5073) (cid:766)(cid:5261)(cid:460)(cid:3472)
4 3
2 (cid:1662)(cid:6236)
(cid:7068)
1
(cid:720)(cid:927)(cid:2091)(cid:4646)
图4-3-20 进化树
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 115
四单元——3课.indd 115 2025/6/17 9:16:15思考与讨论
1．与蝗虫亲缘关系较近的生物是哪种？
2．具有颌的生物包括哪些？
活动 2 寻找进化证据
参观动物园、观察生活环境附近的各种脊椎动物，或通过查阅资料
对各种脊椎动物进行了解。观察了解的范围应涉及多种类别的脊椎动物，
如鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类。选取每类脊椎动物中的至少一种，
记录其形态结构特征（表 4-3-2），包括有无椎骨、骨质骨骼、四肢、
毛发和角质鳞片等，以及自己感兴趣的其他形态结构特征。
表4-3-2 几种脊椎动物的特征比较
动物名称
项目
椎骨
骨质骨骼
四肢
毛发
角质鳞片
……
思考与讨论
1．观察和记录脊椎动物特征时，是记录所有生物的共同特征还
是有差异的特征？
2．除了形态结构特征外，各种动物在生理、行为和分子生物学
上还有哪些共同点或差异性？
116 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 116 2025/6/17 9:16:15活动 3 构建进化树
生物的共同特征越多，亲缘关系越近。请根据记录表中生物的共同
特征构建进化树（图4-3-21）。
图4-3-21 我构建的进化树
思考与讨论
1．根据自己的观察结果，你认为进化树还有没有其他的画法？
哪种画法更准确？
2．形态结构看起来越相似的生物，它们的亲缘关系一定越近吗？
为什么？请举例说明。
活动 4 利用进化树做研究
构建进化树不仅是为了展示生物之间的进化关系，我们还可以利用
进化树推测生物的未知特征。两种亲缘关系接近的生物所具有的共同特
征来自它们的共同祖先，并且也存在于这个共同祖先的所有后代中。
例如，已知霸王龙有椎骨、骨质骨骼、四肢和角质鳞片，用双足行走，
同学们可以根据这些信息将霸王龙加入活动 3 的进化树中，然后推测霸
王龙是温血动物还是冷血动物。
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 117
四单元——3课.indd 117 2025/6/17 9:16:15思考与讨论
1．关于霸王龙，我们还想知道关于它的哪些特征？（如霸王龙
有色觉吗？它的心脏有几个腔？它有没有羽毛？它是否通过
歌唱来吸引异性？它是否筑巢、孵卵？）
2．你是否已有足够的证据来回答以上问题？如果不能回答以上
问题，应该还需要哪些数据来帮助推断呢？
3．若已有相关报道，请查阅资料验证自己所做的预测。
成果展示
展示自己的观察记录、通过查阅资料收集的信息以及构建的进化树。
同学们也可以根据自己对恐龙更多特征的预测进行绘画创作。
实际上，构建进化树一般需要考虑几十个甚至上百个特征，因为只
考虑过少的几个特征会导致相差较大的计算结果。很多情况下，进化树
的分析需要用到超级计算机。同学们可以结合分子生物学的数据和地质
学考察的结果，尝试编写程序来构建进化树。另外，同学们还可以思考
进化树除了能帮助预测未知特征外，还有什么应用价值。
118 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 118 2025/6/17 9:16:16本章精要
生命的起源和生物的进化是生物学研究的重要领域。生物的遗
传和变异是进化的基础。由于生物所在的环境不同，生物适应环境
的方式也不同。多种多样的生物是经过自然选择长期进化的结果。
● 在原始地球条件下，生命可能起源于非生命的物质。在原始
海洋中，经过长期而复杂的演变过程，诞生了原始生命。
● 化石记录是生物进化的直接证据。纵观地层中的化石，生物
的进化总体上呈现出由简单到复杂、由水生到陆生的趋势。
● 地球上现存的生物来自共同祖先。各种生物之间有着或远或
近的亲缘关系，有着或多或少的相同特征。
● 生物的遗传、变异和环境因素的共同作用导致了生物的进化。
生物对环境的适应以及生物多样性是长期自然选择的结果。
● 人类与现代类人猿有共同的原始祖先——古猿。由古猿进化
到人经历了漫长的历程。
◆ 比较是研究进化的重要方法之一。根据现存生物及化石的比
较研究可以重建进化历史。
◆ 模拟自然选择的进化过程，领悟人工选择育种的原理。
◆ 人类应当与自然和谐共生。
第4单元 第3章 生命的起源和生物的进化 119
四单元——3课.indd 119 2025/6/17 9:16:16单元小结
态度责任
●正确认识青春期生理和心理发生的变化，形
成良好的生活习惯，健康地度过青春期。
●通过实例分析，认识到杂交育种、转基因技
术对人类生产、生活具有巨大推动作用。
生命观念
●识别和描述种子、根尖、芽、叶片、花的结
构及功能，以及花与果实在发育上的联系。
●运用结构与功能相适应、生物与环境相适应
的观点，阐明基因组成和环境共同决定生物
的性状。
●运用进化与适应的观点，解释生物多样性的
原因。
科学思维 探究实践
●通过绘图或模型等形式呈现花、 ●设计单一变量的实验，探究关于
果实和种子各个结构的特点。 植物生活的影响因素。
●能够解释遗传信息在生殖过程中 ●借助图示或模型阐明染色体、
完成了传递，并控制新个体的生 DNA和基因的关系。
长发育。
120 生物学 八年级 上册
四单元——3课.indd 120 2025/6/17 9:16:16后 记
本册教科书依据《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》对
2013年版《义务教育教科书 生物学 八年级上册》进行了修订。修订时，
重点聚焦发展学生核心素养，重构生物学课程的单元主题，优化章
节情境素材和内容逻辑结构，学习活动和评价检测都更加利教适学，
致力促进初中学生的生物学学习与全面发展。
在编写阶段，我们得到了课程专家的悉心指导和倾力帮助，他
们为教科书提出了很多宝贵的意见。在试教试用过程中，我们得到
了北京市市、区教研单位及京内外学校广大教师的大力支持，他们
的意见与建议为教科书的进一步完善提供了保障。在此一并对教科
书的编写、出版提供过帮助的同仁和社会各界朋友表示诚挚的谢意。
本册教科书所选用作品（包括照片、画作等），得到了作品方
刘家康、周娜、裘萍、孙先锋、胡勇、崔颖、Robert Murphy、赵京秋、
田树青等的授权和支持，但仍与个别入选作品的作者未能取得联系，
恳请作品的作者与我们联系，以便及时支付稿酬。方子祺为本册教
科书拍摄多张实验照片并对显微照片编辑整理，对此我们表示衷心
的感谢！
本册教科书投入使用后，真诚希望广大师生和家长提出宝贵意
见，我们会不懈努力进一步提升和完善教科书质量。
联系方式
电话：010-58572314
电子邮箱：jiaocai@bphg. com. cn
四单元——3课.indd 121 2025/6/17 9:16:16
