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义务教育教科书
书 名 生物学 七年级上册
主 编 汪 忠
责任编辑 陈彦理 邓晓峰 李 炘
责任校对 丁文隽 洪淑娴
封面设计 张金风
版式设计 许 畅 陈 也 李小玥
出 版 江苏凤凰教育出版社（南京市湖南路 1 号A 楼 邮编 210009）
重 印 江苏凤凰出版传媒股份有限公司
发 行 江苏凤凰出版传媒股份有限公司
照 排
印 刷
开 本 787 毫米×1092 毫米 1/16
印 张 9.5
版 次 2024 年 7 月第 1 版
印 次 2025 年 月第 2 次印刷
书 号 ISBN 978-7-5743-0964-7
元
邮购电话 025-85406265，025-85400774
印装质量 025-83658579
电话：400-828-1132
致
同
学
同学们，这学期开始，我们将学习一门新的课程——生物学。作为自然科
学中的一门基础学科，生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，也是医
药科学、环境科学等相关科学和技术的基础。
20 世纪中叶，疟疾肆意蔓延，我国科学家屠呦呦带领中药抗疟科研组，
翻阅典籍文献，收集数千种方药，受到东晋葛洪《肘后备急方》中“青蒿绞汁
入药”的启发，终于成功发现并提取青蒿素，挽救了全球数百万人的生命。屠
呦呦因此获得 2015 年诺贝尔生理学或医学奖。这是中国对人类健康事业作出
的重要贡献，充分展示了生物学对医药科学发展的重要价值。
本套《生物学》教科书依据《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》，
立足大概念教学，以丰富的学习活动加深同学们对生物学与科技、社会等关系
的理解，落实立德树人根本任务，体现社会主义核心价值观下学科育人的基本
目标。本册《生物学》内容主要包含：生物体都有一定的结构层次，细胞是生
物体结构和功能的基本单位；自然界中的生物多种多样，它们与人类关系密切，
保护生物的多样性人人有责。
和屠呦呦等科学家进行科学研究一样，同学们学习生物学课程也需要观察
思考、提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律。通过学习，希
望同学们能够从微观和宏观两个层面掌握细胞和生物体的相关知识，认识到生
物种类丰富多样，培养保护生物多样性的意识和行为习惯，增强社会责任感，
进而形成和发展生物学核心素养。
同学们，让我们携手，一起走入生物学的神奇世界吧!
目
录
生物体的结构层次
第1 章 认识细胞
2
第1 节 走进生物学实验室
3
第2 节 动物细胞的结构与功能
14
第3 节 植物细胞的结构与功能
21
第2 章 生物体的组成
32
第1 节 细胞的分裂和分化
33
第2 节 单细胞生物
39
第3 节 多细胞生物
46
第 单元
生物的多样性
第3 章 形形色色的藻类和植物
58
第1 节 藻类和苔藓植物、蕨类植物
59
第2 节 种子植物
66
第4 章 千姿百态的动物
74
第1 节 无脊椎动物
75
第2 节 脊椎动物
83
第5 章 无处不在的微生物
95
第1 节 真菌、细菌和病毒
96
第2 节 微生物和人类的关系
104
第6 章 生物的分类和多样性保护
115
第1 节 生物的分类
116
第2 节 生物的多样性
127
第3 节 生物资源的保护
135
第 单元
生物体的结构层次
第 单元
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”生物学的学
习需要亲自动手、亲身体验，在实践中领悟。实验探究是
人们认识世界、获取知识的重要途径之一。借助显微镜等
实验器具，通过实验探究等途径，我们能从微观和宏观两
个层面认识生物体的结构层次，并基于事实理解生物体在
结构和功能上是一个统一的整体。
单元关注
生物体具有一定的结构层次，能够完成各项生命
活动。
认
识
细
胞
1
第
章
三江源国家公园是我国首批国家公园之一，园
内仅野生陆生脊椎动物就有近300 种。主要以草本
植物为食的岩羊就是其中之一。岩羊和草本植物在
形态和结构上相去甚远，但它们都是由许许多多的
细胞组成的。
显微镜是观察微观世界的实验器具
细胞是生物体结构和功能的基本单位
★ 重点学习内容 ★
2
走进生物学实验室，这里有帮助我们观察微观世界的光学显
微镜，还有其他实验器具和各种药品等。通过设计方案、实施实
验等探究活动，我们能观察到单细胞生物草履虫趋利避害的现象，
探究发生在植物细胞中的光合作用过程，证明口腔中咀嚼的馒头
慢慢变甜与酶有关……
如何使用光学显微镜观察微观世界？探究实践还会用到哪些实验
器具？在实验室要注意哪些安全事项？如何设计、实施一个生物学科
学探究活动？
● 正确、规范地使用显微镜
● 安全使用常用实验器具和药品
● 设计、实施生物学科学探究活动
本节关注
第1 节
走进生物学实验室
生物学实验室是进行探究实践的重要场所
3
图1-2 单筒式光学显微镜的主要结构和功能示意图
目镜
（放大物像）
镜筒（连接目镜和物镜）
转换器（转换镜头）
物镜（放大物像）
压片夹（夹持装片）
通光孔（通过光线）
载物台（放置装片）
遮光器（调节光线强弱）
反光镜（反射光线）
镜座（支持）
粗准焦螺旋
（粗调节）
细准焦螺旋
（细调节）
镜臂
（连接）
镜柱
（支持）
认识和使用生物学实验器具
17 世纪，荷兰人列文虎克（A. van Leeuwenhoek，1632 — 1723）出于对
放大镜能放大物体的好奇，专心学习磨制透镜的手艺。后来他磨制出了一块独
特的小透镜，反复琢磨后他把小透镜镶在一个
架子上，又在小透镜下面安装了一块带孔的铜
板。将小透镜对准微小物体时，光线从小孔射
入，他能从小透镜的另一侧观察到被放大了的
物像。这就是一种早期的显微镜（图1-1）。
显微镜（microscope）的出现加快了人类使用实
验器具研究生物学的进程。
认识光学显微镜
随着科学技术的发展，显微镜的设计和制造也不断得到改进和完善。目前，
中学常用的是单筒式或双筒式光学显微镜。单筒式光学显微镜的主要结构和功
能如图1-2 所示。
图1-1 早期的显微镜（复原图）
透镜
4
双筒式光学显微镜（图1-3）也是中学较为常见
的显微镜，其主要结构和功能与单筒式光学显微镜基
本相同。
物镜是实现物像第一次放大的镜头。在转换器
上可以安装不同的物镜，镜头上分别有10×、40×
和100× 等放大倍数的标识。目镜是实现物像第二次
放大的镜头。一般也有多种目镜可选择，镜头上分别
有5×、10× 等放大倍数的标识。显微镜的放大倍数由物镜与目镜的放大倍数
共同决定，是物镜和目镜放大倍数的乘积。
使用光学显微镜
光学显微镜是精密的生物学实验器具，我们要正确、规范地使用。例如，
要遵循先用低倍镜观察再用高倍镜观察的顺序等。
练习使用光学显微镜
目标：
练习使用光学显微镜。
器材：
显微镜，剪刀，载玻片，盖玻片，报纸，擦镜纸，清水等。
步骤：
1. 选择目镜：一般先选择放大倍数较低的目镜（如5×）（图1-4）。
2. 选择物镜：转动转换器选择物镜（图1-5）。一般先选择放大倍数
较低的物镜（如10×），因为这时显微镜下能观察到的视野比较大，便于
找到观察目标。
3. 对光：将物镜对准通光孔，转动反光镜，直到从目镜中可以看见整个
视野是明亮的。反光镜一面为平面镜，另一面为凹面镜。在明亮的环境中，
一般用平面镜对准光源；在较暗的环境中，需要将凹面镜对准光源（图1-6）。
4. 制作、放置装片：从报纸上剪下一个汉字，用少量清水蘸湿，使它呈
实 验
图1-3 双筒式光学显微镜
5
半透明状态。将这个汉字纸片放到载玻片中央，盖上盖玻片，制成临时装片（报
纸上的汉字纸片相当于生物体某种结构的薄切片）。将临时装片放到载物台
上，并用压片夹压住，移动装片，使汉字纸片位于通光孔的中央（图1-7）。
注意安全使用剪刀等锐器。
5. 粗调节：调节粗准焦螺旋时，先从显微镜的一侧注视着物镜，使物
镜缓慢下降并靠近装片，注意不要压到盖玻片。再通过目镜观察，同时调节
粗准焦螺旋，使镜筒缓慢上升，直到看清物像（图1-8）。
图1-8 粗调节
图1-4 选择目镜
图1-6 对光
图1-5 选择物镜
图1-7 放置装片
6
6. 细调节：调节细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。
分析讨论：
1. 在调节粗准焦螺旋使物镜下降时，为什么要从显微镜的一侧注视
着物镜？
2. 通过显微镜观察到的汉字与装片上的相比，在方向上有什么不同？
3. 要观察到放大了100 倍或400 倍的物像，应该分别选择放大倍数是
多少的目镜和物镜？
用生物材料制作临时装片时，一般需要对生物材料进行切片、涂片等处理，
以便让更多的光线透过生物材料。当生物材料为无色或浅色时，一般还需要进
行适当的染色处理。
练习使用显微镜的过程中我们会发现：通过显微镜看到的物像是倒像；显
微镜的放大倍数越大，看到的物像越大，视野就越小，也相对较暗。
实验完毕后，应该先把显微镜擦拭干净（如需擦拭镜头，必须用擦镜纸）；
然后转动转换器，使物镜偏离通光孔，再将镜筒缓慢下降到最低处；最后把显
微镜放入显微镜箱。
随着显微镜及相关技术的发展，生物学研究已经从个体水平深入细胞水平
或更微观的水平。显微镜及相关技术为科学研究提供了很大的帮助，推动了生
物学和其他学科的发展。
认识常用的其他实验器具
实验中，除了显微镜我们还经常使用其他的实验器具（图1-9）。认识这些
器具并了解它们的用途，是我们顺利完成各项实验的前提。
1. 观察器具：放大镜等。
2. 解剖器具：解剖盘，剪刀，镊子，刀片等。
3. 计量器具：量筒，托盘天平（含砝码）等。
4. 加热器具：酒精灯，三脚架，陶土网等。
5. 通用器具：烧杯，试管，试剂瓶，培养皿，研钵，滴管，药匙等。
7
遵守实验室安全规则
在实验室进行实验探究时应该遵守实验室安全规则，否则有可能发生
危险。
实验开始前，应该学习实验室常见的安全标识（图1-10），不要随意触
摸或启动仪器设备。
图1-10 实验室常见的安全标识
当心中毒
当心触电
当心火灾
当心爆炸
当心腐蚀
当心伤手
图1-9 常用的其他实验器具
放大镜
剪刀
镊子
刀片
酒精灯
烧杯
试管
量筒
三脚架
陶土网
托盘天平
砝码
解剖盘
研钵
滴管
培养皿
药匙
试剂瓶
8
实验过程中，必须先仔细阅读实验指导，严格按照实验规范进行实验，特
别要注意安全操作。例如，所有的药品都应该远离火焰；禁止随意混合或加热
实验试剂；禁止加热密闭的容器或外部尚未完全干燥的玻璃器皿；注意安全使
用锋利、尖锐的器具等。
如果发生事故要正确处理。例如，当实验试剂溅到眼中或皮肤上时，应该
及时用清水冲洗，情形严重的应该及时送医；发生火情等事故时，应该及时处
理并报告老师，情况危急时还应该报警。
实验结束后，应该按要求处理实验生物，并彻底清洗实验器具等；使用过
的实验试剂应该倒入专门的废液缸，而不能随意倒入水池；离开实验室前，要
认真洗手，并关闭实验室的水、电设备和门窗。
开展科学探究
科学探究是人们主动获取科学知识、认识世界的重要途径之一。探究过程
通常包括提出问题、作出假设、实验、得出结论和表达交流等。
提出问题 提出问题是科学探究的开始。如果留心观察，我们会在生活和
生产中发现许多令人疑惑的问题。例如，当我们观察到腐烂的肉上有一些蛆的
时候，可能会提出问题：“蛆是从哪儿来的？”（图1-11）
蛆是从哪儿来的？
图1-11 提出问题
作出假设 假设是对问题的一种可能的解释。假设未必与事实相符，但也
不是毫无根据的猜想。例如，根据上述问题，我们可能作出“蛆是由腐烂的肉
变来的”或“蛆是由蝇产生的”等假设（图1-12）。
9
实验 实验是验证假设的基本途径，主要包括制订计划、实施计划等方面。
所有的科学探究都会受到一些变化因素的影响。例如，水、光、温度、时
间等都可能是变化因素，它们都可能成为科学探究中的实验变量。科学探究常
常需要采用控制单一变量的方法，设置对照实验（分实验组和对照组）。在对
照实验中，实验组和对照组除了单一变量不同，其他因素都应该相同且适宜。
例如，根据假设“蛆是由腐烂的肉变来的”，可以设置对照实验：将两块大小
相同的肉分别放在两个相同的碗中，其中一个碗口覆盖纱布（实验组），碗中
的肉和外界的蝇无法直接接触；另一个碗口敞开（对照组），蝇可以直接接触
到肉。其中，单一变量是肉和蝇能否直接接触。除此之外，其他因素均相同且
适宜，如两个碗都放在同样的温度条件下等。实验时，还要定时观察并记录一
段时间内肉的腐烂程度、是否产生蛆等相关证据（图1-13）。
用纱布覆盖的碗中的肉腐
烂了，但是没有产生蛆。
图1-13 实验
假设蛆是由腐烂的肉变来的……
图1-12 作出假设
得出结论和表达交流 分析现象，处理数据，得出结论。得出初步结论后，
我们通常应该重复进行几次实验，以确认获得的证据是一致的，这样才能得出最
终结论。在科学探究中，还要采用适当的方式来表达观点，并与他人交流（图1-14）。
10
我的结论是：蛆不是
由腐烂的肉变来的。
图1-14 得出结论和表达交流
本节练习
一、理解题
1. 用显微镜观察洋葱表皮细胞临时装片，第一次观察时选择的目镜为
5×、物镜为10×，第二次观察时选择的目镜为5×、物镜为40×。与第一次的
观察结果相比，第二次的情况是（ ）。
A. 视野更亮，细胞数目更多
B. 视野更亮，细胞数目更少
C. 视野更暗，细胞数目更多
D. 视野更暗，细胞数目更少
2. 判断下列关于使用显微镜的说法是否正确，并说明理由。
（1）一般来说，当临时装片中的生物材料太厚时，我们很难观察其细微
结构。
（2）我们一般先选择放大倍数较高的物镜来观察微小的生物材料。
从上述探究过程可以看出：提出问题是科学探究的前提；解决问题常常需
要作出假设；科学探究还需要通过实验等方式来获得证据；设置对照实验、控
制单一变量、增加实验次数等是提高实验结果可靠性的重要方法；分析与判断
证据等是得出结论的重要过程。此外，还要善于表达和交流。
开展科学探究时，我们必须坚持实事求是的科学态度。例如，假设是否
正确需要通过实验来验证；实验时要把证据等如实地记录下来；当科学探究
的结论与原有的知识矛盾时，在重复实验的基础上，应该大胆地质疑并修正
原有的知识。
11
二、应用题
1. 实验探究时可能发生事故。那么，如果试剂溅到眼中或皮肤上，我们应
该怎么办？ 发生火情等事故时，我们又应该怎么办？
2. 一位同学为了验证蚯蚓具有疏松土壤的作用，设计并实施了如下实验：
（1）他在两个大小相同的塑料瓶中各填充了几层颜色明显不同的土壤，并
在一个塑料瓶中放入6 条蚯蚓，另一个塑料瓶中不放蚯蚓。
（2）他每天都给两个塑料瓶中的土壤喷水，并向有蚯蚓的塑料瓶中投放少
量切碎的菜叶。
（3）若干天后，他发现有蚯蚓的塑料瓶中的土层已经明显混合交错，而没
有蚯蚓的塑料瓶中的土层没有变化。
他认为这个实验能说明蚯蚓具有疏松土壤的作用。有人对他的实验提出
了质疑，认为实验设计需要改进。我们赞同这样的质疑吗？理由是什么？
了解先进的仪器设备
生物学研究离不开仪器设备的支持。通过参观或网络了解当
地与生物学研究有关的场所，以及一些先进的仪器设备。
活动目标：
了解用于生物学实验和研究的先进仪器设备。
活动建议：
1. 向老师、家人或通过网络，了解当地医疗卫生机构、农林
科研机构、大学生物学实验室等的信息。
2. 通过电话或邮件，向上述场所提出参观先进仪器设备的
请求。
3. 在工作人员的引导下进行参观，认真聆听相关介绍，了
解这些仪器设备。
活动交流：
与同学、老师交流了解到的先进仪器设备，思考其中哪些能
用于我们的生物学实验。
课外活动
12
电子显微镜
光学显微镜的放大能力受可见光波长的限制，要想再提高它
的放大倍数，必须另辟蹊径。20 世纪30 年代初，德国科学家鲁斯
卡（E. Ruska，1906 — 1988）利用电子束代替可见光，设计出世
界上第一台电子显微镜，为观察和认识微观世界创造了更加优越
的条件。鲁斯卡等人因此获得1986 年诺贝尔物理学奖。
显微镜最重要的性能指标是分辨率。分辨率是指能清楚区分
被观察材料细微结构的最小间隔，即分清相邻两个物点间最小的
距离。人的肉眼分辨率一般只有约 0.2 mm，所以很难识别单个细
胞；光学显微镜的分辨率可以达到约 0.2 μm，放大倍数约为 1 000
倍；电子显微镜的分辨率可以达到约 0.1 ~ 0.2 nm，放大倍数约为
100 万倍。
电子显微镜按照结构和用途可以分为透射电子显微镜、扫描
电子显微镜（下图）等。透射电子显微镜常用于观察材料内部的
细微结构，扫描电子显微镜主要用于观察材料表面的精细形貌。
科学家还发明了一些新型显微镜。例如，扫描隧道显微镜可
以直接观察蛋白质等大分子物质以及病毒的结构。
透射电子显微镜
扫描电子显微镜
课外阅读
13
大多数细胞是难以用肉眼观察到的。例如，奶酪中的一个杆状
细菌是一个细胞，只有几微米长。但也有例外，如一个未受精的蛙卵
就是一个肉眼可见的细胞，直径约为 1 mm，呈球状。形象地说，如
果我们把杆状细菌和蛙卵等比例放大，当杆状细菌变成一个成年人那
么大时，蛙卵就将是一个直径约为 800 m 的巨大球体。这说明细胞体
积有大有小，形态多种多样。
不同细胞在体积和形态上有差异，那么在结构上也有很大的差异
吗？ 动物细胞的各种结构又分别具有哪些主要的功能呢？
● 动物细胞具有细胞膜、细胞质、细胞核等结构
● 细胞不同结构的功能各不相同，共同完成细胞的各项生命活动
● 细胞核是遗传信息库
本节关注
第2 节
动物细胞的结构与功能
■
一个未受精的蛙卵就是一个细胞
14
动物细胞的结构与功能相适应
1665 年，英国科学家胡克（R. Hooke，1635 — 1703）用自制的显微镜发现
了植物“细胞”。此后，使用显微镜观察、研究生物体的人越来越多。德国科
学家施旺（T. Schwann，1810 — 1882）用显微镜观察多种动物的肌肉、血液时
发现，动物体也是由细胞组成的。
有些动物细胞用肉眼就能看见，如鸟卵细胞、蛙卵细胞。大多数动物细胞
的直径在10 ~ 100 μm 范围内，需要通过光学显微镜观察。
识别人的口腔上皮细胞的结构
目标：
制作临时装片，识别人的口腔上皮细胞的结构。
器材：
显微镜，镊子，载玻片，盖玻片，牙签，滴管，吸水纸，生理盐水，碘
液等。
步骤：
1. 取洁净的载玻片，在载玻片中央滴一滴生理盐水。凉开水漱口后，
用牙签稍钝的一端轻刮口腔内侧壁，牙签上会附着一些口腔上皮细胞。
2. 将牙签轻刮过的一端在载玻片中央的生理盐水滴中涂抹几下（图
1-15a），盖上盖玻片（图1-15b），在盖玻片的一侧滴一滴碘液，在另一
侧用吸水纸吸引（图1-15c）。
注意安全使用镊子等锐器。
实 验
a
b
c
图1-15 人的口腔上皮细胞临时装片的制作过程
15
3. 使用显微镜观察制作好的临时装片，并与图1-16 中的细胞结构进行
比较。
分析讨论：
1. 使用显微镜能观察到人的口腔上皮细胞的哪些结构？
2. 尝试画出人的口腔上皮细胞的结构图，并注明各部分结构的名称。
图1-17 人体不同细胞的形态示意图
人的口腔上皮细胞由细胞膜
（cell membrane）以及细胞膜内
的细胞质（cytoplasm）、细胞核
（nucleus）等结构组成（图1-16）。
细胞是动物体结构与功能的基
本单位。动物细胞的细胞膜不仅
具有保护细胞内部结构的作用，
还能控制细胞内外物质的进出，
维持细胞内部环境的相对稳定；
细胞质是细胞进行生命活动的重
要场所，其中有为生命活动提供
能量的线粒体等结构；细胞核内有遗传物质，具有贮存遗传信息的作用。
进一步观察发现，组成动物体的各种细胞虽然结构基本相同，但也存在一
定的差异。例如，人体的骨骼肌细胞、红细胞、卵细胞和神经细胞的形态各不
相同（图 1-17）。这些形态的差异与细胞的功能有关。
a. 骨骼肌细胞呈细长圆柱状
b. 红细胞呈圆盘形
图1-16 人的口腔上皮细胞（人工染色）
细胞膜
细胞核
细胞质
20 μm
16
细胞核是遗传信息库
发现细胞之后，科学家一直在深入研究
细胞的结构与功能。研究发现，生物的遗传
物质主要存在于细胞核中。
d. 神经细胞常有一些突起，突起有长有短
c. 卵细胞呈球状
科学家借助透射电子显微镜发现，动
物细胞中都有一类呈颗粒状或短线状的结
构，这类结构就是线粒体。线粒体有两层膜，
外膜平展，内膜向内延展成褶，大大增加
了内膜的表面积（图1-18）。内膜上分布
着很多与能量转化有关的物质，因此线粒
体具有为生命活动提供能量的功能。
小资料
200 nm
图1-18 线粒体（透射电镜图）
17
细胞核含有遗传物质，遗传物质携带的遗传信息决定了生物体的形态结构
和生理特性等性状。例如，有的遗传信息决定人的单眼皮或双眼皮性状，有的
遗传信息决定有耳垂或无耳垂性状（图1-19）。因此，我们把细胞核称为遗传
信息库。
细胞核中存在遗传物质吗？
目标：
了解生物的细胞核中存在遗传物质。
素材：
1. 与青蛙、蟾蜍一样，非洲爪蟾也是两栖动物。它们的幼体生活在
水中，用鳃呼吸；成体水陆两栖，用肺呼吸，皮肤也有辅助呼吸的作用。
2. 1958 年，一位英国科学家先从非洲爪蟾幼体的肠细胞中移出细胞核，
再将这个细胞核移植到除去了细胞核的爪蟾成体的卵细胞中，最后培育这
个重组的卵细胞。
3. 他发现，这个重组的卵细胞能够发育为新的爪蟾个体，而除去细胞
核的爪蟾成体卵细胞则无法发育为新个体。
学习与讨论：
1. 分小组研读素材，尝试绘制科学家利用非洲爪蟾幼体的肠细胞和成
体的卵细胞，培育爪蟾新个体的实验过程示意图。
2. 结合素材和所绘制的实验过程示意图讨论该实验为细胞核中存在遗
传物质提供了什么证据。
交流与评价：
各小组交流绘制的实验过程示意图，相互评价上述讨论证据的科学性，
反思和完善本小组讨论的证据。
讨 论
18
图1-19 细胞核中的遗传信息决定人的性状示意图
细胞核中的遗传信息
单眼皮
双眼皮
无耳垂
有耳垂
决定
决定
本节练习
一、理解题
1. 细胞核被称为遗传信息库的原因是（ ）。
A. 细胞核控制细胞内外物质的进出
B. 细胞核为细胞生命活动提供能量
C. 细胞核含有遗传物质
D. 细胞核能维持细胞的形态
2. 下列是“识别人的口腔上皮细胞的结构”的实验步骤示意图。实验步骤
的正确顺序应该为（ ）。
甲
丙
乙
丁
A. 甲
乙
丙
丁
B. 甲
乙
丁
丙
C. 甲
丙
丁
乙
D. 丙
甲
丁
乙
19
2. 伞藻是单细胞生物，藻体分为假根、柄和帽（伞形帽或菊花形帽）3 个
部分，细胞核位于假根部分。有科学家做了这样的实验：将菊花形帽伞藻的假
根和伞形帽伞藻的柄移植在一起，结果重新组合的结构发育成了菊花形帽伞藻
（下图）。
3. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）制作人的口腔上皮细胞临时装片，一般是需要染色的。
（2）所有的动物细胞都不能用肉眼直接观察到。
二、应用题
1. 一位同学用显微镜观察人体细胞临时装片时，画下了一群形态各异的细
胞（下图）。在图上选择一个细胞，尝试用画线和注字的方式，说明人体细胞
的结构及其主要功能。
伞形帽
菊花形帽
柄
假根
如果把伞形帽伞藻的假根和菊花形帽伞藻的柄移植在一起，那么，它会发
育成哪种伞藻？该实验能说明细胞核是遗传信息库吗？
20
胡克用放大倍数约为 140 倍的显微镜，首次观察到橡树树皮
有许多长方体的结构，他把这种长方体结构命名为“细胞”。这
些“细胞”很小，通过计算，每立方英寸（1 in
3 ≈16.39 cm
3）树
皮竟然由约12 亿个这样的“细胞”组成，他感到很惊奇。后来证实，
这些长方体结构是一些死的树皮细胞的细胞壁。
胡克用自制的显微镜观察到细胞的细微结构了吗？后来的科学家
观察到植物细胞具有哪些细微结构？植物细胞的各种结构分别具有哪
些主要功能？
● 植物细胞同样具有细胞膜、细胞质、细胞核等结构
● 植物细胞具有不同于动物细胞的结构，如叶绿体和细胞壁
● 细胞不同结构的功能各不相同，共同完成细胞的各项生命活动
本节关注
第3 节
植物细胞的结构与功能
用显微镜首次观察到的植物“细胞”
■
21
细胞壁
（保护细胞内部结构，维
持细胞的正常形态）
细胞膜
（保护细胞内部结构，控制
物质进出）
细胞质
（进行生命活动的重要
场所）
液泡
（含有细胞液，与细胞
的吸水和失水等有关）
细胞核
（含有遗传物质，贮存遗传
信息）
线粒体
（与呼吸作用有关，为
生命活动提供能量）
叶绿体
（与光合作用有关，利
用无机物合成有机物）
图1-20 植物细胞的结构和功能示意图
植物细胞的结构与功能相适应
德国科学家施莱登（M. J. Schleiden，1804 — 1881）“热衷”于观察植物。
用显微镜观察各种各样的植物表皮时，他意外地发现，无论是木本植物还是草
本植物，它们的表皮都是由蜂巢状的细胞组成的。这一发现激发了他进一步观
察植物其他部位细胞的兴趣。但施莱登的研究并不是一帆风顺的，在他继续用
显微镜观察植物的根、茎、叶、花时，显微镜视野中却是漆黑一片，看不到任
何结构。虽然百思不得其解，但他并没有放弃观察。后来，他用刀片将植物的根、
茎、叶、花切成很薄的薄片，奇迹出现了：显微镜视野中也出现了与表皮类似
的蜂巢状结构——细胞。此后，施莱登又废寝忘食地观察了许多种植物以及植
物的不同部位。
在观察与研究的基础上，施莱登和施旺共同提出了细胞学说：植物、动物
都是由细胞组成的，细胞是一切动植物体的基本单位。细胞学说开启了细胞水
平的生物学研究。
随着显微镜及其相关技术的发展，科学家对细胞的认识也逐渐深入。他们
发现，植物细胞的基本结构包括细胞壁（cell wall）、细胞膜、细胞质和细胞核
等（图1-20）。植物细胞的细胞质中含有线粒体、叶绿体（chloroplast）和液泡
等结构。
22
不同植物细胞的形态和大小有一定差异。例如，洋葱鳞片叶表皮细胞呈扁
平状，番茄果实的果肉细胞呈球状；一般植物细胞的直径只有10 ~ 100 μm，番
茄果实的果肉细胞直径可以达到1 mm，而苎麻的纤维细胞可以长达55 cm。植
物细胞的形态差异和细胞的功能有一定关系。
植物细胞的结构
洋葱是我们熟悉的蔬菜之一。它的茎缩短形成扁圆锥形的盘茎，上面密生
鳞片叶（图1-21）。
图1-21 洋葱的盘茎和鳞片叶
鳞片叶（叶）
盘茎（茎）
识别洋葱鳞片叶表皮细胞的结构
目标：
制作临时装片，识别洋葱鳞片叶表皮细胞的结构。
器材：
显微镜，载玻片，盖玻片，刀片，镊子，滴管，吸水纸，洋葱，碘液，
清水等。
步骤：
1. 制作临时装片：用刀片切开洋葱，取一片紫色洋葱鳞片叶（图1-22a），
用镊子撕取鳞片叶的外表皮（图1-22b）。注意撕取的外表皮不宜过大，边
实 验
23
长约为0.5 cm。将撕下的外表皮放在预先滴有清水的载玻片中央，制作临时
装片（图1-22c）。
注意安全使用刀片、镊子等锐器。
如果用白色洋葱鳞片叶作为观察材料，那么在观察前还应该滴加碘液，
对鳞片叶表皮进行染色（图1-22d），并重复染色2 ~ 3 次。
2. 观察：使用显微镜观察制作好的临时装片。对照图1-20，识别洋
葱鳞片叶表皮细胞的结构。
分析讨论：
1. 我们能观察到洋葱鳞片叶表皮细胞的哪些结构？能观察到细胞壁吗？
2. 尝试画出洋葱鳞片叶表皮细胞的结构图，并注明各部分结构的名称。
图1-22 洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的部分制作过程
b
a
c
d
24
制作细胞结构模型
植物细胞与动物细胞的结构既有共性又有特性，但都与其各自的功能相
适应。细胞结构模型是对细胞结构的抽象和概括，能体现细胞的本质特征。
制作细胞结构模型，需要综合运用生物学、物理、数学、技术和工程学的知
识和方法。
跨学科实践
跨学科知识和方法引导
◎ 植物细胞和动物细胞都具有细胞膜、细胞质和细胞核等结
构，植物细胞还有细胞壁、叶绿体和液泡。细胞的不同结构具有不
同的功能。
◎ 细胞结构模型模拟的是细胞的结构形态，模型可以不包括原型
的全部特征，但应该体现原型的本质特征。
◎ 运用“系统与模型”“结构与功能”的跨学科概念，仔细观察
并概括细胞（原型）的结构特征。
◎ 运用“尺度、比例和数量”的跨学科概念，遵循相似性原理，
通过显微镜，我们能观察到洋葱鳞片叶表皮细胞具有细胞壁、细胞膜、细
胞质和细胞核等结构。其中，细胞壁是植物细胞不同于动物细胞的结构。
如果像科学家那样观察更多的植物材料（如菠菜叶肉细胞），我们会发现
植物细胞还具有不同于动物细胞的其他结构，如叶绿体。
植物体的生命活动是以细胞的各种结构及其生命活动为基础的。例如，植
物体的呼吸作用与细胞中的线粒体有关；光合作用与细胞中的叶绿体有关；液
泡有助于植物细胞从外界吸收水分以及保持挺立、舒展的姿态；细胞壁具有保
护细胞内部结构和维持细胞正常形态的功能。
植物细胞在形态、结构上与动物细胞有所不同，体现了细胞的多样性；
但它们都具有细胞膜、细胞质和细胞核，这些结构的功能也很相似，体现了细
胞的统一性。细胞是生物体结构与功能的基本单位。
25
如何制作出符合要求的细胞结构模型？如何用细胞结构模型阐述动植物
细胞结构与功能的异同点？细胞的结构与功能是相适应的吗？
一、实践目标
1. 发展核心素养：能制作细胞结构模型，并用模型表述和解决问题，
初步形成生物学的结构与功能观；理解建模是一种科学思维方法。
2. 理解相关概念：细胞不同结构的功能各不相同，共同完成细胞的各
项生命活动。
二、实践操作
1. 收集资料：分小组收集有关制作细胞结构模型（图 1-23）的资料，
讨论资料中的模型设计思路等，分析、评价它们的优点和缺点。
2. 方案及分工：依据模型等资料，小组同学制订本小组的实践方案，
明确具体分工。
3. 计算：先确定本小组制作的是动物细胞模型，还是植物细胞模型，
然后查找有关细胞各部分结构大小的资料（如大多数动植物细胞的平均直径
约为 100 μm，细胞核的平均直径约为 10 μm 等），再确定放大倍数，最后计
图1-23 细胞结构模型
主要用彩泥制作的模型
主要用纸板制作的模型
比较细胞各部分结构的大小、比例，确定放大倍数，选择适宜的材料，
设计制作方案。
◎ 按照方案完成模型制作，体验从部分的简单结构到完整的细胞
的模型建构过程。
26
算确定模型各部分结构的实际大小。
4. 绘制设计图：根据本小组的计算结果，绘制细胞结构模型设计图。
设计图可以手绘，也可以借助各种智能设备及应用软件进行绘制。
5. 选材：根据本小组的实践方案，选择容易获取的、合适的制作材料。
选材时应该注意兼顾模型的科学性、美观性和创意性等方面。
思考：除了彩泥、纸板、毛线等，身边还有哪些简易材料可以用来制作模型？是
否可以利用3D 打印技术制作？
6. 制作及组装：参照本小组绘制的设计图，先制作细胞各部分结构（如
细胞核等）的模型，再将各部分结构模型组装成一个完整的细胞模型，并拍
照记录。
7. 反思：可以从方案设计、模型制作、实践过程、实践成果等方面进
行反思，并讨论如何改进。
提示：反思模型制作时，科学性应该是首位的，其次才是美观性或创意性。
8. 撰写报告：小组同学共同撰写小组实践报告。报告应该包括：实践
目标、模型设计图、制作材料、放大倍数、计算过程、制作好的细胞结构模
型照片、结合模型阐述的细胞结构和功能，以及反思等。还可以在报告中描
述实践过程中遇到的问题或困难，及其解决办法。
三、展示与评价
1. 各小组将小组实践报告在班级内展示交流，也可以上传到校园网进
行分享。
2. 各小组通过相互质疑和评价，填写实践评价量表（表1-1）。
评价项目
评价标准
评价结果
反思与改进
组内自评
组间互评
方案设计
方案设计科学，并能遵循相关原理
材料选择易得、适宜、环保
模型制作
模型兼顾科学性、美观性和创意性，
并能表现出细胞结构的本质特征
表1-1 实践评价量表
27
四、迁移与运用
细胞中线粒体呈颗粒状或短线状，直径约为 0.3 ~ 1.0 μm，长度约为
1.5 ~ 3.0 μm。我们能根据这些数据，先按照比例制作线粒体的模型，再组装
到本小组已经制作好的细胞结构模型中去吗？
本节练习
一、理解题
1. 施莱登和施旺共同提出了细胞学说，它的内容要点是（ ）。
A. 细胞是一切动植物体的基本单位
B. 植物和动物的细胞结构不同
C. 动物细胞没有细胞壁
D. 细胞的形态和大小差别很大
2. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）细胞壁的功能是保护细胞内部结构，维持细胞正常形态。
（2）采用白色洋葱鳞片叶作为观察细胞结构的材料，制作装片时需要染色。
评价项目
评价标准
评价结果
反思与改进
组内自评
组间互评
实践过程
小组同学参与度高，并能较好地
分工合作
实践成果
实践报告科学、完整
展示评价
能进行合理展示和客观评价
注：以填涂五角星的方式进行评价（评价不达标填涂1 颗星，达标2 颗星，较好3 颗星）。
（续表）
28
细胞工程
细胞工程是按照一定的设计方案，在细胞或组织水平上进行
实验操作，获得重组的细胞、组织、器官和个体，创造优良品种
或产品的综合性生物工程。具体地说，细胞工程包括细胞与组织
培养、细胞融合、细胞核移植、染色体工程、胚胎工程、干细胞
与组织工程等。
目前，细胞工程的研究和应
用已经取得长足的进步。植物快
速繁殖、脱毒和大规模培养技术
早已实现了产业化。克隆羊“多
莉”的诞生标志着哺乳动物体细
胞克隆时代的到来。我国科学家
率先成功地用体细胞克隆获得克
隆猴——“中中”和“华华”（右图）。
课外阅读
克隆猴“中中”和“华华”
二、应用题
1. 一位同学用彩泥制作了一个植物细胞结构模型（下图）。尝试在图上
用画线和注字的方式，说明植物细胞的结构及其主要功能。
2. 有同学把一个植物细胞比作一家“工厂”。他认为植物细胞的细胞壁和
细胞膜相当于“工厂”的“门卫”，细胞核相当于“管理部门”，线粒体和叶
绿体相当于“动力车间”。我们同意这样的观点吗？为什么？
29
本章小结
重点内容回顾
● 动物细胞和植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核等结构。正确、规
范地使用显微镜能观察到细胞的主要结构。
● 细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞中多种结构相互配合，共同
完成各项生命活动（下图）。
核心素养提升
● 能正确、规范地使用显微镜进行观察，并从材料制备、仪器设备、操作
程序等方面，初步分析成像不佳等情况的产生原因。
● 能基于动植物细胞结构的异同点，确立细胞是生物体结构与功能基本单
位的观点。
● 能结合示意图或模型等，展示和说明细胞中各种结构的功能及其相
互关系。
● 能安全使用常用实验器具和药品，运用控制变量的方法设计和开展有关
细胞的科学探究活动。
动植物细胞都有
植物细胞还有
细胞核
遗传信息库
是
能
控制物质
进出等
细胞膜
生命活动的
重要场所
是
细胞质
保护作用等
有
进行
光合作用
能
细胞壁
叶绿体
细胞
30
本章练习
一、理解题
1. 菠菜叶肉细胞和人的口腔上皮细胞都具有的结构是（ ）。
A. 细胞壁、细胞膜、细胞质
B. 细胞膜、细胞质、细胞核
C. 线粒体、细胞核、叶绿体
D. 细胞壁、细胞质、细胞核
2. 判断下列关于实验探究的说法是否正确，并说明理由。
（1）作出的假设肯定会和实验的结果相一致。
（2）在对照实验中，除实验变量外，其他因素都要相同。
二、应用题
1. 一位同学用显微镜观察同一个临时装片时，看到了下列图像。
对此，甲、乙、丙3 位同学是这样阐述的：
（1）甲同学说，在图a 视野下，只需转动转换器，将原先10× 的物镜转
换成40× 的物镜，就能观察到图e。
（2）乙同学说，图c 视野较模糊，只需更换放大倍数更大的目镜，就能观
察到清晰的图d。
（3）丙同学说，观察到的细胞无重叠现象，这和切片很薄有关。
这3 位同学的说法正确吗？尝试解释原因。
2. 动物细胞和植物细胞的结构与功能既有多样性，又有统一性。
（1）在下图上，用画线和注字的方式，标出动植物细胞具有统一性的结构。
（2）动植物细胞功能是与其结构相适应的。试举两例加以说明。
a
b c d e
31
生
物
体
的
组
成
2
第
章
有些生物由单细胞构成，有些生物由多细胞组成
生物体的各部分在结构上相互联系，在功能上相互
配合，共同完成各项生命活动
★ 重点学习内容 ★
喜鹊登梅，大地回春。喜鹊和梅在我国传统文
化中都有吉祥的寓意。喜鹊是动物，梅是绿色开花
植物，它们虽然形态、大小迥然不同，但是都包含
一定的结构层次。组成生物体的各部分在结构和功
能上是一个有机整体。
32
科学家利用扫描电子显微镜拍摄到一个正在进行细胞分裂的
蛙受精卵，细胞已明显向内凹陷，即将分裂形成两个子细胞。受
精卵经过分裂等多种生命活动，最后发育成一个新的个体。
细胞是怎样分裂的呢？我们能通过实验观察细胞分裂的过程吗？
分裂产生的细胞还会发生怎样的变化？
● 细胞能通过分裂和分化形成不同的组织
本节关注
第1 节
细胞的分裂和分化
蛙受精卵正在进行细胞分裂
100 μm
33
细胞分裂
生物体一般具有由小长大的生长现象。例如，苹果树苗能长成枝繁叶茂
的苹果树，嗷嗷待哺的幼虎能长成威震山林的猛虎。生物体的生长现象，与组
成生物体的细胞体积增大、数量增多有关。细胞的数量增多是细胞分裂（cell
division）的结果。
细胞分裂是指一个细胞分成两个细胞的过程。分裂之前的细胞称为亲代细
胞，分裂产生的细胞称为子代细胞（简称子细胞）。在细胞分裂过程中，一般
能清晰地观察到染色体（chromosome）等结构。
洋葱根尖细胞分裂的装片
目标：
了解细胞分裂的过程。
器材：
显微镜，洋葱根尖细胞分裂的装片。
步骤：
1. 使用显微镜观察洋葱根尖细胞分裂的装片。
2. 结合图2-1，观察细胞分裂时不同细胞中染色体的状态。
讨论：
1. 在显微镜下，我们能观察到如图2-1 所示的染色体的不同状态吗？
2. 根据观察结果，绘制2 个分裂时不同染色体状态的细胞简图。
观 察
图2-1 洋葱根尖细胞分裂的装片（600×，人工染色）
细胞中出现
染色体
染色体向细
胞两端移动
染色体排列
在细胞中央
34
动物细胞的分裂过程与植物细胞基本相似。细胞分裂前，亲代细胞染色体
先复制。分裂开始后，分散在细胞中的染色体逐渐排列到细胞中央，然后平均
分成两份，分别向细胞两端移动；细胞质一般也平均分成两份。一个动物细胞
就这样分裂形成两个子细胞。如果是植物细胞，两个子细胞还会形成新的细胞
壁（图2-2）。
细胞分化
在由一个受精卵发育而成的生物体中，各种细胞在形态、结构和功能上为
什么会有明显的差异呢？这和细胞分化（cell differentiation）有关。细胞分化是
指分裂后的细胞在形态、结构和功能上向着不同方向变化的过程。细胞分化是
一个非常复杂的过程。那些由形态相似、结构相同、具有一定功能的细胞组成
的细胞群叫作组织。
高等动物体中，细胞分化形成多种组织，包括上皮组织、结缔组织、肌肉
组织和神经组织等基本组织。
很多植物具有降温、滞尘、减噪、增湿等功能，校园绿化能为师生营
造良好的工作和学习环境。
假设校园中刚刚移栽了几株银杏树苗，我们应该如何参与这几株银杏
树苗的日常养护工作，促进银杏树苗茁壮生长呢？
思 考
图2-2 植物细胞分裂形成新的细胞壁示意图
细胞分裂过程中，染色体平均分配到两个子细胞中，对生物的遗传具有重
要意义。
生物体通过细胞数量增多和细胞体积增大，由小长大，而细胞的生长速度
还会受到环境条件的影响。例如，植物生长在水分充足、营养良好、光照和温
度适宜的条件下，细胞体积会明显增大，植物体生长迅速，枝繁叶茂。
35
人体基本组织的装片
目标：
识别人体的基本组织。
器材：
显微镜，4 种人体基本组织的装片。
步骤：
1. 阅读人体基本组织的装片上有关组织名称的标签。
2. 对照图2-3，使用显微镜观察人体基本组织的装片。
3. 识别4 种人体基本组织。
讨论：
这4 种人体基本组织分别有什么功能？
观 察
人体的各种组织都是由许多细胞组成的，并具有一定的功能。例如，上
皮组织主要由上皮细胞组成，具有保护、吸收等功能；结缔组织一般由多种
细胞组成，具有营养、支持和保护等功能；肌肉组织主要由肌肉细胞组成，具
有收缩、舒张等功能；神经组织主要由神经细胞组成，具有接受刺激、传导兴
a. 上皮组织（肾小管立方上皮，250×）
c. 肌肉组织（骨骼肌，300×）
b. 结缔组织（皮下组织，250×）
d. 神经组织（脑组织，250×）
图2-3 人体基本组织的装片图（人工染色）
36
植物体的各种组织也由许多细胞组成，并具有一定的功能。例如，保护组
织一般位于植物体表面，由一层或多层排列紧密的细胞组成，对植物体具有保
护作用；薄壁组织在植物体中分布广泛，它们的细胞壁较薄，其中有的细胞含
有叶绿体，能通过光合作用合成有机物，有的细胞具有贮存营养物质的功能；
输导组织一般由管状细胞组成，具有运输物质的作用；机械组织主要由细胞壁
较厚的细胞组成，对植物体具有支持作用。
图2-4 植物体的主要组织
保护组织
（叶表皮，400×，
人工染色）
分生组织
（茎尖，400×，人工染色）
薄壁组织
（叶肉，400×）
输导组织
（茎中导管等，100×，人工染色）
机械组织
（茎中厚角细胞等，
400×，人工染色）
奋等功能。
植物体中，细胞分化形成的组织主要有分生组织、保护组织、薄壁组织、
输导组织和机械组织等（图2-4）。例如，茎尖等处的分生组织由具有分裂能
力的细胞组成。分生组织细胞分裂产生的细胞，一部分分化形成保护组织、薄
壁组织、输导组织和机械组织等，另一部分继续保持分裂能力。
一个成熟的西瓜被切开后，会流出许多汁液。这些汁液主要来自瓜瓤
细胞的液泡，富含糖类等营养物质。
那么，成熟西瓜的瓜瓤属于什么组织？
思 考
37
本节练习
一、理解题
1. “五九六九，沿河看柳”说的是：春天来了，柳树发芽、展枝、长出绿叶了。
此时，用显微镜观察柳树茎尖分生组织的细胞，我们能观察到（ ）。
A. 一些细胞中出现了染色体
B. 染色体都排列在细胞中央
C. 细胞中的染色体都加倍了
D. 一些细胞中形成了叶绿体
2. 百灵鸟（右图）能发出婉转的鸣叫声，是
因为体内有一些特殊结构，如发达的鸣肌。鸟的
受精卵分裂产生的细胞形成了鸣肌等多种组织，
主要原因是（ ）。
A. 细胞分裂产生功能相同的细胞
B. 细胞生长产生形态相同的细胞
C. 细胞分化产生功能不同的细胞
D. 细胞增大产生形态不同的细胞
3. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）蛙的受精卵经过多次细胞分裂，能产生多个子细胞。这些子细胞与受
精卵相比，染色体数量相等。
（2）海龟在海滩上产卵，孵出的小海龟会爬向大海。小海龟在爬行时，是
通过肌肉组织控制身体移动方向的。
二、应用题
1. 马铃薯营养丰富，刚收获时沾满泥土，削去外皮后莹润光洁。马铃薯的外
皮有什么作用？马铃薯的营养主要贮存在哪种组织中？
2. 在常见的家畜中，羊的瘦肉占比较高。我们能由此推测，羊的哪种组
织比较发达？
细胞分裂和细胞分化是生物体重要的生命活动。生物体各种组织的形成，
都建立在细胞分裂和细胞分化的基础上。
38
用显微镜观察池塘水，我们会看到各种单细胞生物，如形态
各异的硅藻。硅藻的遗骸经过漫长时间的沉淀堆积，可以形成硅
藻土。硅藻土保留了硅藻细胞壁的结构特点，质轻而多孔隙，是
用于制造有害气体吸附剂、保温隔热材料等的良好原料。
单细胞生物的细胞结构有什么特点？它们是如何完成各种生命活
动的？单细胞生物能对环境变化产生反应吗？
● 单细胞生物由一个细胞构成。生物体在结构和功能上是一个统一
的整体
本节关注
形态各异的硅藻（400×）
第2 节
单细胞生物
39
单细胞生物由一个细胞构成
单细胞生物体形微小，结构简单，仅由一个细胞构成。它们广泛分布于淡水、
海水、土壤、岩石等各种环境中。
衣藻是一类绿色单细胞生物，一般生活在水中，也可以生活在潮湿的
土壤表面。衣藻细胞包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等结构，细胞
前端有两条细长的鞭毛，一侧有一个红色眼点，细胞质中有伸缩泡和叶绿
体等结构（图2-5）。
图2-5 衣藻细胞结构示意图
鞭毛
眼点
细胞核
叶绿体
伸缩泡
细胞壁
细胞质
细胞膜
制作衣藻临时装片时，如果用滴管吸取的培养液中衣藻数量较多，就
有利于在显微镜下观察。
那么，怎样操作才能使吸取到的培养液中含有数量较多的衣藻？
思 考
衣藻的眼点具有感光作用，鞭毛具有运动功能，因此衣藻能游动到光
照充足的水面生活。叶绿体能进行光合作用，合成有机物。伸缩泡对维持
细胞内水和无机盐等的平衡具有重要作用。
衣藻的不同结构各司其职、相互配合，共同完成运动、获取营养、感受外
界刺激（如光）等生命活动。
衣藻通过细胞分裂繁殖后代，环境条件适宜时，它们生长快，繁殖后代多。
用一个广口瓶在水流平缓的池塘或水沟中取一些水，将广口瓶静置一会
40
儿，我们能看到水中有微小
的白色物体在运动，这可能
就是草履虫。
草履虫的形状像倒转
的鞋底。虫体从外到内的
主要结构依次是表膜、细
胞质和细胞核。草履虫没
有细胞壁，表膜是一种结
构特殊的细胞膜，上面分
布着短而密集的纤毛。细
胞质中有食物泡、伸缩泡、
收集管等结构。草履虫有
两个细胞核，一个大核和
图2-6 草履虫细胞结构示意图
伸缩泡
表膜
纤毛
胞肛
伸缩泡
收集管
收集管
大核
细胞质
食物泡
口沟
小核
一个小核（图2-6）。
草履虫的各种结构紧密联系，共同完成运动、取食、排出废物等功能。草
履虫能依靠纤毛的摆动在水中旋转前进。口沟处纤毛的摆动，能使细菌、小型
单细胞生物等随着水流进入细胞内，形成食物泡。食物泡具有消化食物和吸收
营养物质的功能。食物泡中未被消化的食物残渣，会从后端的胞肛排出体外。
草履虫两端有伸缩泡，每个伸缩泡周围有若干个收集管，伸缩泡和收集管相互
配合，排出多余的水和废物。
在有机物丰富、温度适宜的环境中，草履虫能通过细胞分裂大量繁殖，产
生很多新个体。
除了硅藻、衣藻和草履虫，地球上还生活着形态、大小、结构多种多样的
单细胞生物。例如，变形虫（图2-7）能形成临时性伪足，体形随伪足的变化
而变化，并依靠伪足运动和取食；眼虫（图2-8）可以借助鞭毛的摆动进行运动，
眼点可以感光，叶绿体能进行光合作用。变形虫、眼虫都没有细胞壁。
41
鞭毛
眼点
叶绿体
图2-8 眼虫结构示意图
图2-7 变形虫结构示意图
伪足
单细胞生物能够对环境变化产生反应
大多数单细胞生物不仅能独立完成运动、取食、繁殖等复杂的生命活动，
而且能对环境变化产生反应。例如，草履虫对环境中某些刺激能产生趋向或避
开的反应，这种反应称为趋性。
探究草履虫的趋性
目标：
通过观察草履虫对环境变化的反应，探究草履虫的趋性。
器材：
显微镜，载玻片，滴管，解剖针，草履虫培养液，食盐等。
步骤：
1. 分小组观察草履虫的运动特点，提出问题。例如，草履虫对环境中
的某种因素（光照、温度、化学物质等）的变化能产生反应吗？
2. 针对问题，作出假设。例如，当向草履虫培养液添加食盐等物质时，
草履虫能产生趋向或避开的反应。
3. 对照图2-9，设计并实施实验，验证作出的假设。
建议：可用解剖针在载玻片上画线连接两滴培养液。应该重复实验，提高实验结
果的可靠性。
注意安全使用解剖针等锐器。
实 验
42
4. 记录并分析实验现象和结果，各小组在交流的基础上撰写实验探究
报告。
分析讨论：
草履虫遇到环境变化时有什么样的趋性？
图2-9 探究草履虫趋性实验示意图
食盐
培养液
本节练习
一、理解题
1. 单细胞生物的生命活动离不开营养物质。草履虫消化食物、吸收营养物
质主要依靠（ ）。
A. 食物泡 B. 伸缩泡 C. 表膜 D. 口沟
2. 用显微镜观察池塘水中的生物时，我们可以学习绘制下页图中生物的结
构示意图。其中，需要绘制细胞壁的是（ ）。
上述实验探究中，草履虫避开食盐的反应，是草履虫趋性的一种表现。单
细胞生物虽然只由一个细胞构成，但对生活环境的变化能够产生相应的反应，
从而趋利避害，适应环境。
43
A. 草履虫
B. 眼虫
C. 衣藻
D. 变形虫
3. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）变形虫能依靠纤毛的摆动，运动到光照较强的水面进行光合作用，获
取生命活动所需的营养物质。
（2）衣藻和草履虫的伸缩泡都对维持体内的水平衡有重要作用。
二、应用题
1. 为进一步探究草履虫的趋性，兴趣小组的同学对草履虫进行了下列4 组实
验。哪一组实验中，可能有更多草履虫运动到载玻片左侧的液滴中？为什么？
2. 通过实验，我们知道草履虫能够对环境变化产生反应。想一想，衣藻也
能够对环境变化产生反应吗？尝试设计实验，探究衣藻的趋性。
A 组
食盐
食盐
食盐
B 组
培养液
培养液
食盐
食盐
C 组
D 组
培养液
培养液
44
放线菌产生的抗生素及其作用举例
放线菌产生的抗生素
基本作用
治疗疾病
链霉素
抗结核分枝杆菌
肺结核病等
红霉素
抗梅毒螺旋体
梅毒等
卡那霉素
抗耐药性金黄色葡萄球菌
败血症等
放线菌素D
抗肿瘤细胞
肿瘤等
放线菌和抗生素
放线菌（下图）是一类形态复杂多样的单细胞生物。它们
广泛分布在自然界中，与人类生产生活的关系极为密切。
随着科学技术的发展，人类对抗生素的研究和资源开发不
断深入。科学家发现，目前已知的大多数抗生素是放线菌产生
的，其中有些抗生素具有抗菌作用，有些具有抗肿瘤细胞作用，
能够用于治疗不同的疾病（下表）。
课外阅读
放线菌的形态结构示意图
孢子
菌丝
固体
基质
45
花生是一种我们比较熟悉的植物，它的种子富含蛋白质、脂肪、
无机盐和维生素等，营养非常丰富。在适宜的环境条件下，花生种子
能萌发并逐渐长成结构层次复杂的绿色开花植物体。
除了花和果实（含种子），绿色开花植物体还有哪些结构？多细
胞生物体的结构和功能是如何协调配合，进行正常的生命活动的？
● 绿色开花植物体的结构层次包括细胞、组织、器官和个体，高等
动物体的结构层次包括细胞、组织、器官、系统和个体
● 有些生物由多细胞组成。生物体在结构和功能上是一个统一的
整体
本节关注
第3 节
多细胞生物
■
花生是多细胞生物
46
绿色开花植物体的结构层次
绿色开花植物体千姿百态。无论是高大的鹅掌楸、刺槐，还是矮小的独
叶草、红花酢浆草，它们（图2-10）都由多细胞组成，并具有一定的结构层次。
a. 鹅掌楸
c. 独叶草
b. 刺槐
d. 红花酢浆草
图2-10 绿色开花植物体
绿色开花植物体的结构层次
目标：
说明绿色开花植物体的结构层次包括细胞、组织、器官和个体。
器材：
显微镜，刀片，镊子，载玻片，盖玻片，番茄植株和果实等。
步骤：
1. 分小组准备番茄植株和果实等，对照图2-11，观察绿色开花植物体
的结构层次。
2. 用刀片切开番茄果实，由外向内观察果实的组成。
3. 用镊子分别夹取少量番茄果肉和果实外皮，制成临时装片，在显微
观 察
47
绿色开花植物体由根、茎、叶、花、果实和种子等器官组成，每种器官由
不同的组织组成，而组织又由细胞组成。因此，绿色开花植物体的结构层次从
微观到宏观可以归纳为：细胞
组织
器官
个体。
有些绿色开花植物体似乎“结构不全”，如洋葱看不到明显的茎，仙
人掌没有绿色的叶。
那么，洋葱的茎在哪里？仙人掌的叶又在哪里呢？
思 考
高等动物体的结构层次
水中游弋的鱼、池塘边跳跃的蛙、草丛中潜伏的蛇、空中飞翔的鸟，以及
人类都属于高等动物。与绿色开花植物体一样，高等动物体也由多细胞组成，
并具有一定的结构层次。
镜下观察。
注意安全使用刀片、镊子等锐器。
讨论：
绿色开花植物体的结构层次是怎样的？
图2-11 番茄的结构层次示意图
花
叶
茎
根
果实
种子
保护组织
薄壁组织
48
与消化系统一样，人体的呼吸系统、运动系统、泌尿系统、循环系统、神
经系统和内分泌系统等，也都是由各种器官组成的。例如，呼吸系统由咽、气管、
肺等器官组成，运动系统由骨、骨骼肌、关节等器官组成。
以人体为例，消化系统主要包括口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠，以及
唾液腺、肝、胰等器官（图2-12），具有消化食物、吸收营养等功能。器官
由多种组织组成。例如，胃是消化器官，由上皮组织、结缔组织、肌肉组织、
神经组织等多种组织组成。组织又由许多细胞组成。例如，胃的上皮组织由许
多上皮细胞组成，肌肉组织由许多肌肉细胞组成。
图2-12 人体消化系统的结构层次示意图
口腔
唾液腺
咽
食管
肝
胃
胰
大肠
小肠
上皮细胞
上皮组织
肌肉组织
结缔组织
神经组织
49
做双杠运动前，我们会进行热身活动，这样能更好地完成支撑、摆动、
转体等多种动作。
那么，运动前为什么要做热身活动呢？
思 考
人体是由系统组成的，系统是由器官组成的，器官是由组织组成的，组织
又是由细胞组成的。因此，高等动物体的结构层次从微观到宏观可以归纳为：
细胞
组织
器官
系统
个体。
生物体是一个统一的整体
人体是一个统一的整体。以跳绳运动为
例，当我们做动作时，需要全身协调一致（图
2-13）。这时，不仅需要运动系统的直接参
与，还需要其他系统的协调配合。其中，呼
吸系统通过加强呼吸运动，提供更多的氧气；
循环系统通过加快血液循环，运输更多的营
养物质和氧气；神经系统和内分泌系统也会
全方位地参与调节。在人体各种组织、器官
和系统的协调配合下，运动系统才能精准地完成跳绳动作。
人体的各种系统既有各自独特的生理功能，又能协调配合。正如在跳绳运
动中，人体是作为一个统一的整体共同完成各项生命活动的。
图2-13 多人齐跳长绳
人体的呼吸系统、运动系统、循环系统等，也与消化系统一样，具有
一定的结构层次，并在生命活动中发挥重要作用。
那么，我们能举例说出某个系统的结构层次吗？
思 考
绿色开花植物体也是一个统一的整体。例如，植树造林活动中，给移栽的
小树苗及时浇水，适时施肥，促进其生根、发芽，是小树苗成活的关键。根、茎、
50
本节练习
一、理解题
1. 豌豆植株生长到一定时间会开花结果。剥开豌豆果
实，可以看到里面有豌豆种子。下列关于豌豆结构层次的
描述中，错误的是（ ）。
A. 豌豆植株有细胞、组织、器官和个体4 个层次
B. 豌豆果实有细胞、组织和器官3 个层次
C. 豌豆叶有细胞、组织和器官3 个层次
D. 豌豆种子只有细胞和组织2 个层次
2. 人体的系统各司其职，其中参与调节人体各项生命活动的系统是（ ）。
A. 消化系统和呼吸系统
B. 循环系统和运动系统
C. 神经系统和内分泌系统
D. 神经系统和泌尿系统
3. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）民歌中唱道：“八月桂花遍地开。”此时的桂花树只有茎、叶、花三
种器官。
（2）根据消化系统的组成和生活经验可以推测，就餐时细嚼慢咽比狼吞虎
咽更有利于食物的消化。
叶与植物体的营养有关。根具有从环境中吸收水和无机盐的功能；叶具有合成
有机物的功能；茎不仅连接着根和叶，而且连接着花、果实等，茎中的输导组
织还具有将水、无机盐和有机物输送到植物体各处的功能。花、果实、种子与
繁殖有关。由此可见，绿色开花植物体的各种器官都具有一定的功能，它们不
是各自孤立地发挥作用，而是作为一个统一的整体完成各项生命活动的。
无论是高等动物体，还是绿色开花植物体，都具有一定的结构层次。这
些多细胞生物体的各部分在结构上相互联系，在功能上相互配合，作为一个
统一的整体共同完成各项生命活动。
51
二、应用题
1. 自古就有“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”的说法。其实，甘甜
的“橘”与酸涩的“枳”来自两种不同的绿色开花植物体，是两种不同的
果实（下图）。两种果实的外形很相似，那么，这两种植物体在结构层次上
也相同吗？
2. 踢毽子是很多人都喜爱的一项传统体育运动。踢毽子的时候，人体除了
需要运动系统的参与，还需要哪些系统的参与？
橘
枳
胞间连丝
绿色开花植物体是由许多细胞组成的，这些细胞之间存在着
多种联系。例如，细胞之间有一种由细胞膜围成的通道，相邻细
胞的细胞质穿过这些通道彼此相连，这
就形成了胞间连丝（右图）。胞间连丝
加强了细胞之间的联系，是细胞之间
物质运输和信息传递的重要通道。例
如，叶肉细胞合成的有机物，可以通过
胞间连丝，经相邻的细胞输送到输导组
织中，并进一步运输到果实和种子中；
通过胞间连丝，一些信号物质能从一个细胞进入另一个细胞，在
细胞之间传递信息。
胞间连丝的存在，有助于绿色开花植物体在结构和功能上
形成统一的整体，共同完成一定的生命活动。
课外阅读
胞间连丝示意图
胞间
连丝
52
本章小结
重点内容回顾
● 地球上生活着多种多样的生物，包括单细胞生物和多细胞生物。
● 细胞通过分裂和分化形成不同的组织，细胞分裂和分化是生物体重要的
生命活动。
● 生物体都具有一定的结构层次（下表）。
● 无论是单细胞生物，还是多细胞生物，生物体在结构和功能上都是一个
统一的整体。
核心素养提升
● 能基于细胞分裂和分化形成各种组织，组织构成不同器官的事实，理解
生物体的结构与其功能的关系。
● 能运用控制变量的方法，设计简单的实验，探究草履虫等单细胞生物的
运动及趋性。
● 能识别给定生物材料所属的结构层次，并阐明生物体在结构和功能上是
一个有机整体。
类别
结构层次
绿色开花植物体
细胞
组织
器官
个体
高等动物体
细胞
组织
器官
系统
个体
53
本章练习
一、理解题
1. 植物细胞的分裂过程与动物细胞的不同之处是（ ）。
A. 染色体先复制
B. 细胞分裂时出现染色体
C. 染色体平均分成两份
D. 出现新的细胞壁
2. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）取池塘水制成临时装片，再将装片置于显微镜下仔细观察，我们会发
现多种单细胞生物。
（2）胃和肠都是人体的消化器官，它们都是由多种不同组织构成的。
（3）在比赛中，乒乓球运动员需要手持球拍发球、接球，还要配合步伐移
动。由此可见，运动系统是一个统一的整体，能独立完成许多复杂活动。
二、应用题
1. 兴趣小组的同学在温度适宜的环境中，用配制的营养液培养草履虫，
然后多次取样制作临时装片，在显微镜下观察草履虫的数量变化。他们发现，
培养一周后，草履虫的数量增多了。为什么要在营养液中培养草履虫？在培
养过程中，草履虫是通过什么方式增加个体数量的？
2. 一只绣眼鸟抓住金花茶的枝条，正在吸食花蜜（下图）。绣眼鸟完成这
一系列活动，能说明生物体是作为一个统一的整体完成生命活动的吗？为什么？
54
单元小结
通过学习单元内容（下图），我们建构了大概念：生物体具有一定的
结构层次，能够完成各项生命活动。
在建构概念的同时，我们也形成了相关的核心素养。
通过学习细胞结构和细胞的分裂、分
化，从结构与功能的角度，举例说明
生物体不同的结构层次相互联系，共
同完成各项生命活动。
根据真实情境，提出生物学问题，设计探究方案。通过开展多种实践活动，认同
细胞是生物体结构和功能的基本单位，初步形成结构与功能、部分与整体相统一
等观念，逐步形成科学的自然观。
正确使用显微镜等实验器具，运用科
学探究的一般方法，观察和比较生物
体不同层次的结构，理解细胞的多样
性和统一性。
单细胞
生物
统一的整体
统一的整体
绿色开花植物体
高等动物体
多细胞
生物
细胞的分裂和分化
细胞
生物体的结构层次
主题
细胞结构
结构
功能
结构层次
结构层次
55
55
生物的多样性
第 单元
自然界中多种多样的生物是人类的伙伴，也是人类赖
以生存和发展的基础。山川河流、万千草木、珍禽异兽，
都展现着生物的多样性之美。如果没有种类繁多的生物，
那么地球将毫无生机。
“万物各得其和以生，各得其养以成。”
保护生物的多样性，才能维护好我们共同的地球家园。
单元关注
生物可以分为不同的类群。生物与人类生活关系
密切，保护生物的多样性具有重要意义。
形
形
色
色
的
藻
类
和
植
物
3
第
章
“桃之夭夭，灼灼其华。”“黍稷稻粱，农夫之庆。”
《诗经》中描述的许多植物与人类的生产生活关系
密切，它们还被赋予了美好的寓意。我国的植物种
类非常丰富，让我们一起走进大自然，去认识这些
形形色色的植物吧！
根据植物的形态结构、生理功能以及繁殖方式等，
可以将植物分为不同的类群
★ 重点学习内容 ★
58
“乌兰”在蒙古语中意为“红色的”。腾格里沙漠中的乌兰
湖呈现红色，是因为湖水中生活着能产生红色色素的杜氏藻。杜
氏藻是单细胞藻类，一般通过细胞分裂繁殖后代，繁殖过程依赖
水环境。
自然界中还有哪些藻类？它们有什么共同特征？哪些植物的繁殖
过程也依赖水环境？它们和我们的生活有什么关系？
● 藻类是能够进行光合作用的结构简单的生物
● 从苔藓植物到蕨类植物，逐渐出现根、茎、叶等器官的分化，它
们的繁殖过程依赖水环境
● 藻类、苔藓植物、蕨类植物可能对人类生活产生积极的或负面的
影响
本节关注
第1 节
藻类和苔藓植物、蕨类植物
腾格里沙漠中的乌兰湖呈现美丽的红色
59
藻类
“垂杨拂绿水，摇艳东风年。”春天天气转暖后，池塘水会逐渐变绿，这
和藻类大量繁殖有关。
在淡水池塘、水沟中，经常能看到一些绿色丝状的藻类，其中有些是水绵。
水绵
目标：
认识水绵的主要特征，说明水绵是能够进行光合作用的多细胞藻类。
器材：
显微镜，放大镜，烧杯，台灯，镊子，载玻片，盖玻片，水绵，池塘水等。
步骤：
1. 用镊子夹取几根水绵，放在载玻片中央的水滴中，先用放大镜观察
水绵的外部形态，再制作临时装片，结合水绵细胞结构示意图（图3-1），
在显微镜下观察。
注意安全使用镊子等锐器。
2. 将水绵放在盛有池塘水的烧杯中，用台灯照射一段时间，观察发生
的变化。
讨论：
1. 水绵的外部形态和细胞结构有什么特点？
2. 台灯照射一段时间后，为什么水绵周围会出现气泡？
观 察
图3-1 水绵及其细胞结构示意图
水绵
一个水绵
细胞
细胞壁
细胞膜
细胞核
叶绿体
液泡
放大
60
藻类含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类和维生素等，在生产和生活中应用十
分广泛。有些藻类可以食用，如海带、紫菜、裙带菜；有些可以药用，如刺松
藻有消肿、利尿等作用；有些可以作为工业原料，如石花菜可以用于提取琼脂；
有些可以用于治理水体污染、净化水质，如衣藻、小球藻。但是，有时候藻类
也会产生负面影响。例如，当海水中的营养物质过多时，一些藻类（如甲藻、
硅藻）就会迅速生长并大量繁殖，发生赤潮（图3-3）。赤潮会消耗海水中的氧气，
一些藻类还会产生毒素，危害其他生物。
图3-3 赤潮
图3-2 藻类
b. 海带
a. 小球藻
10 μm
水绵是一种常见的多细胞藻类，它的带状叶绿体能够进行光合作用。
藻类的结构比较简单，没有根、茎、叶的分化，细胞中含有叶绿体，能够
进行光合作用，合成自身所需的有机物并产生氧气。藻类包括单细胞藻类（如
小球藻）和多细胞藻类（如海带）（图3-2），它们大多生活在水中，繁殖过
程离不开水。
61
61
苔藓植物
在树干的背阴处、房前屋后的阴湿墙角或地面，可能会密集生长着许多矮
小的绿色植物，这些植物就像“地毯”，其中有些就是苔藓植物。
苔藓植物没有真正的根，虽然大都有类似茎和叶的分化，但是没有形
成输导组织。由于没有专门吸收水和营养物质的器官，繁殖过程离不开水环
境，苔藓植物一般生活在阴湿的环境中。常见的苔藓植物有葫芦藓、地钱（图
3-4）等。
a. 葫芦藓
b. 地钱
图3-4 苔藓植物
苔藓植物的吸水性很强，成片生长的苔藓植物具有保持水土的作用。苔藓
植物还对有毒气体十分敏感，可以用于监测空气污染。一些苔藓植物可以药用，
如暖地大叶藓可用于治疗心血管疾病等。
如果有人说山坡上长有一株高达2 m 的植物，我们能立即判断那不是
苔藓植物。
那么，我们为什么会作出这样的判断？
思 考
蕨类植物
在草地、森林、湿地等环境中，常常有一些植物的叶片呈羽状，背面有褐
色的囊状隆起，这些植物可能就是蕨类植物。
蕨类植物有真正的根、茎、叶，体内还有输导组织。因此，蕨类植物对陆
62
c. 石松
a. 蕨
d. 满江红
b. 贯众
图3-5 蕨类植物
有些蕨类植物可以药用，如贯众、石松是常用的中药材。有些蕨类植物在
农业上有重要用途，如满江红是优良的绿肥和饲料。有些蕨类植物形态优美，
可以用于观赏。而埋藏在地下的古代蕨类植物遗体等，经过漫长的地质年代可
能形成重要的工业原料——煤。
地环境的适应性增强，且植株比苔藓植物高大，但是它们的繁殖过程仍然离不
开水环境。常见的蕨类植物有蕨、贯众、石松和满江红（图3-5）等。
苔藓植物和蕨类植物及其生活环境
目标：
认识苔藓植物和蕨类植物及其生活环境。
器材：
显微镜，放大镜，镊子，刀片，载玻片，盖玻片等。
观 察
63
和大多数藻类必须生活在水中不同，苔藓植物和蕨类植物可以生活在陆地
上，但它们的繁殖过程仍然依赖水环境，因此，它们一般生活在阴湿的环境中。
步骤：
1. 在校园和家附近，寻找苔藓植物和蕨类植物，并观察它们的生活环境。
2. 用放大镜观察苔藓植物的形态特征。观察蕨类植物的叶背面是否有褐
色囊状结构。
3. 制作苔藓植物的临时装片并在显微镜下观察。
注意安全使用镊子、刀片等锐器。
讨论：
苔藓植物和蕨类植物大多生活在怎样的环境中？为什么？
本节练习
一、理解题
1. 古典诗词是我国传统文化的精髓，有些诗词蕴含着丰富的生物学知识。
下列句子描写的现象与藻类有关的是（ ）。
A. 日出江花红胜火，春来江水绿如蓝
B. 应怜屐齿印苍苔，小扣柴扉久不开
C. 箭茁脆甘欺雪菌，蕨芽珍嫩压春蔬
D. 桃花一簇开无主，可爱深红爱浅红
2. 一位同学在校园内发现一种植物。这种植物
具有根、茎、叶的分化，且叶片背面有褐色囊状隆起
（右图）。我们可以推测这种植物是（ ）。
A. 单细胞藻类
B. 多细胞藻类
C. 苔藓植物
D. 蕨类植物
64
微藻固碳
微藻是指在显微镜下才能辨别其形态的微小藻类类群。它们
个体微小（从几微米到几十微米），结构简单，是单细胞或单细
胞群体，广泛分布在淡水和海水中。微藻可以进行光合作用，固
定二氧化碳的效率很高。
随着工业化的发展，化石燃料大量使用，二氧化碳排放量不
断增加，全球温室效应也在加剧。因此，二氧化碳的排放与处理
成为全球关注的问题。微藻固碳是一种减少二氧化碳排放的技术。
例如，可以利用微藻将火电厂或其他工厂排放的二氧化碳作为碳
源固定下来。
微藻在生物固碳减排领域的应用研究，已经得到全世界科学
家的重视。为了提高微藻固碳效率，我国科学家正在研究不同的
微藻培养技术和微藻培养系统（下图）。
课外阅读
3. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）藻类与人类生活关系密切，如满江红可用作绿肥。
（2）在秦岭林区迷路时，我们仔细观察树木，发现树干一侧生长着苔藓植
物，另一侧没有。由此，我们可以判断生长苔藓植物的树干一侧朝向北方。
二、应用题
1. 一些藻类可以食用，我们能列举出一些食用藻类的名称吗？
2. 某地修建了一座利用燃煤发电的火电厂。若干年后，原本生长在该火电
厂周围的很多苔藓植物都消失了。尝试解释这种现象。
某种微藻培养系统
65
65
种子植物是分布最广的植物类群，包括裸子植物和被子植物
两大类。马尾松属于裸子植物，是重要的绿化造林树种。在马尾
松林中，还生长着野牡丹等被子植物。马尾松和野牡丹都通过种
子繁殖后代，繁殖过程摆脱了对水环境的依赖。
我们还知道哪些植物的繁殖过程摆脱了对水环境的依赖？它们有
什么共同特征？和人类的生活有什么关系？
● 种子植物有根、茎、叶和种子等器官的分化，繁殖过程摆脱了对
水环境的依赖
● 种子植物可能对人类生活产生积极的或负面的影响
本节关注
第2 节
种子植物
■
马尾松是重要的绿化造林树种
66
裸子植物
裸子植物一般为木本植物，其中大多数是乔木。我国是裸子植物种类最
多、资源最丰富的国家。常见的裸子植物有落叶松、苏铁（图3-6）等。
a. 落叶松
b. 苏铁
图3-6 裸子植物
裸子植物的根、茎、叶中都有发达的输导组织，可以将水和营养物质运输
到植物体的各个部分；种子裸露，没有果皮包被。裸子植物通过种子繁殖后代，
繁殖过程摆脱了对水环境的依赖。
裸子植物对人类生活有积极影响。有些裸子植物在林业上具有重要作用，
如松、杉、柏是构成森林的重要树种。有些裸子植物可以作为工业原料，如来
自裸子植物的木材可以用于建筑业、家具制造业等，松柏类植物还可以用于提
取树脂。有些裸子植物具有食用价值，如松和香榧的种子都可以食用。有些裸
子植物具有药用价值，如从红豆杉中提取的紫杉醇有抗癌作用。裸子植物还可
以绿化环境，如大多数裸子植物树形优美，是重要的绿化树种。
根据第九次全国森林资源清查结果，乔木是构成森林植被的主体。某
一树种在森林植被中的数量越多、分布越广、个体越大，该树种的重要值
就越高。我国乔木树种按重要值排名，位居前四的分别为杉木、白桦、马
尾松、落叶松。其中，杉木、马尾松、落叶松是裸子植物。
小资料
67
被子植物
作为目前地球上最繁盛的植物类群，被子植物种类多样，有木本植物、草
本植物等。
被子植物又称为绿色开花植物，一般都具有根、茎、叶、花、果实和种子
等器官。被子植物的种子外面有果皮包被，不易受到外界环境的影响。被子植
物通过种子繁殖后代，繁殖过程摆脱了对水环境的依赖，因此适合生活的环境
范围十分广泛。例如，生活在陆地上的被子植物一般有发达的根，能更好地吸
收水和无机盐；生活在水域中的被子植物（如莲、芦苇），体内有发达的气道，
能运输氧气，满足生命活动的需要。
被子植物与人类的生活息息相关。我们日常吃的粮、油、蔬菜、水果等，
绝大多数来自被子植物，如玉米、水稻、小麦等粮食作物，白菜、茄、黄瓜
等蔬菜，向日葵等油料作物，苹果等水果，菘蓝等药用植物（图3-7）。
a. 玉米
d. 白菜
b. 水稻
e. 茄
c. 小麦
f. 黄瓜
68
g. 向日葵
h. 苹果
i. 菘蓝
图3-7 被子植物
识别校园内的种子植物并挂牌
目标：
识别校园内的种子植物并挂牌。
器材：
笔，纸，标牌等。
步骤：
1. 分小组观察校园内的种子植物，识别哪些是裸子植物，哪些是被子
植物。
2. 参考表3-1，设计校园种子植物观察记录表，记录植物名称、所属类
群、主要形态特征和生活环境。
实 践
表3-1 校园种子植物观察记录表
植物名称
所属类群
主要形态特征
生活环境
马尾松
裸子植物
木本植物，叶针形
陆生
垂柳
被子植物
木本植物，叶披针形
陆生
莲
被子植物
草本植物，叶圆形
水生
69
一些被子植物也会对人类生活产生负面影响。例如，白喉乌头、瑞香狼毒等
是草原毒害草，家畜取食了这些毒害草可能会中毒甚至死亡。这不仅会给畜牧业
带来经济损失，而且会危及草原生物的多样性。
本节练习
一、理解题
1. 用“岁寒三友”来形容松、竹、梅，是因为它们都具有不畏严寒的特点。
下列关于它们的说法，错误的是（ ）。
A. 种子都有果皮保护
B. 都有根、茎、叶的分化
C. 繁殖过程都不依赖水环境
D. 都有发达的输导组织
2. 有着“植物大熊猫”之称的红豆杉（右
图），种子成熟时没有果皮包被。红豆杉属
于（ ）。
A. 被子植物
B. 裸子植物
C. 苔藓植物
D. 蕨类植物
3. 各小组在观察与讨论的基础上，挑选感兴趣的2 ~ 3 种植物，设计并
制作植物标牌。
建议：不同小组之间要相互协调，避免所选植物种类有较多重复；制作植物标牌
时要标注植物名称、所属类群及生活环境等信息。
4. 将植物标牌挂在植物体适当的位置上。
讨论：
为什么种子植物能够生活在多种环境中？
70
“活化石”银杏
银杏是几亿年前繁衍至今的裸子植物，有“活化石”之称。
银杏植株的高度一般可达20 ~ 30 m，树干呈圆柱形，叶呈扇形，
且叶上缘有波状缺裂（下图）。
银杏种子又称白果。白果虽然营养丰富，但含有有毒成分，
因此不宜多食。银杏的种子和叶都具有药用价值，是常用的中药材。
银杏植株高大挺拔，春夏翠绿，深秋金黄，对烟尘、有害气体的
耐受力强，是优良的绿化树种和木材树种。
课外阅读
银杏叶
二、应用题
1. 一位同学在调查校园植物时，观察到一种植物具有以下特征：乔木，
种子有果皮包被。据此判断这种植物属于哪一植物类群，并说明理由。
2. 浮萍是一种生活在池塘等水环境中的小型植物，仅由几片小叶和一些细
根组成，但它也是一种被子植物。我们能推测它的主要特征吗？
71
本章小结
重点内容回顾
● 藻类包括单细胞藻类和多细胞藻类，它们结构简单，能够进行光合作用。
● 从苔藓植物、蕨类植物到种子植物，逐渐出现根、茎、叶等器官的分化，
繁殖过程逐渐摆脱了水环境（下表）。
● 藻类和各种植物类群可能对人类生活产生影响。
核心素养提升
● 能通过观察与比较不同植物类群的形态结构、生活环境和繁殖方式等，
认识到植物具有多样性和统一性，初步形成生物进化的观点。
● 能通过调查与识别校园种子植物等活动，初步形成植物分类的能力。
● 能参与识别环境中各类植物的活动，并根据植物的主要特征判断其所
属类群。
类群
器官分化
繁殖过程
苔藓植物
有类似茎和叶的分化
依赖水环境
蕨类植物
有根、茎、叶的分化
依赖水环境
种子植物
有根、茎、叶和种子等的分化
摆脱水环境
本章练习
一、理解题
1. 一位同学在学校附近的山坡上发现，有一种植物植株高大，结有种子，
但是种子没有果皮包被（下页图）。这种植物属于（ ）。
72
A. 苔藓植物
B. 蕨类植物
C. 裸子植物
D. 被子植物
2. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）诗人袁枚写有“苔花如米小，也学牡丹开”的诗句。很多人据此判断
苔藓植物也会开花。
（2）把一定量的蕨类植物等埋藏在地下就会形成煤。
（3）一位同学观察校园植物时，将松和梧桐归为一类，他的分类依据是植
物能否产生种子。
二、应用题
1. 兴趣小组的同学设计水族箱方案时，准备在箱中放入黑藻、莫斯藻、山
椒藻等。尝试回答他们提出的下列问题。
（1）黑藻通过种子繁殖。它是藻类吗？
（2）莫斯藻能给鱼提供氧气，它与地钱是同一类植物。它有哪些主要的形
态特征呢？
（3）山椒藻漂浮在水面上，茎细长，有输导组织，不通过种子繁殖。它是
哪一类植物？
2. 秋高气爽，同学们去爬山郊游。途中，他们发现了葫芦藓、蕨、银杏、红松、
白杨等植物。
（1）山中潮湿的地方生长着许多葫芦藓，森林边缘有阳光且湿润的地方生
长着较多蕨。蕨长得比葫芦藓高大，原因是什么？
（2）银杏、红松、白杨都是同一类植物。它们是哪一类植物？共同的特征
是什么？
73
千
姿
百
态
的
动
物
4
第
章
2022 年世界动物日（10 月4 日）的主题是“共
享地球”。地球上的动物多种多样，千姿百态。春
雨绵绵，莺歌燕舞；夏日炎炎，蛙鼓蝉鸣；秋风萧萧，
大雁南飞；冬雪皑皑，百虫蛰伏…… 这些自然现象
不仅引发我们无限遐想，而且与人类生产生活息息
相关。
根据动物的形态结构、生理功能以及繁殖方式等，
可以将动物分为不同的类群
★ 重点学习内容 ★
74
绚丽多姿的珊瑚礁畔，海藻摇曳，小鱼穿梭，这美不胜收的
海底花园被称为“海洋中的热带雨林”。珊瑚礁有很多洞穴和孔隙，
为许多海洋动物提供了栖息、繁殖和躲避敌害的场所。珊瑚礁的
形成与珊瑚虫有关。红珊瑚等珊瑚虫是一类无脊椎动物。
我们还认识哪些无脊椎动物？这些无脊椎动物有什么特征？它们
对人类生活产生了哪些影响？
● 无脊椎动物（线虫动物、环节动物、节肢动物等）与人类关系
密切
● 无脊椎动物可能对人类生活产生积极的或负面的影响
本节关注
第1 节
无脊椎动物
■
红珊瑚是我国一级保护野生动物
75
线虫动物
在松林中，一些松树的针叶会从绿色变为黄褐色、红褐色，有些松树甚至
整株枯萎，这些松树可能感染了松材线虫病。松材线虫病是世界上最具危险性
和毁灭性的森林病害之一。防治松材线虫病，对于保护松树资源具有重要意义。
松材线虫是一种线虫动物。线虫动物大多呈线形，它们身体不分节，
消化道有口和肛门。食物经口进入消化道，营养物质被吸收后，食物残渣
由肛门排出。常见的寄生性线虫动物有蛔虫（如人蛔虫）、丝虫（如班氏
丝虫）等（图4-1）。
a. 人蛔虫
b. 班氏丝虫
图4-1 线虫动物
寄生在人、家畜、家禽和农林植物体内的线虫会危害人体健康，损害农林
牧业。例如，人蛔虫常寄生在人的小肠中，争夺营养，导致人体营养不良。班
氏丝虫通过蚊虫传播到人体中，会使人患淋巴丝虫病。日常生活中，我们应该
注意饮食卫生，不生食不洁的水果、蔬菜等，饭前便后要洗手，注意环境卫生，
严防蚊虫叮咬，从而降低人体感染寄生虫的可能性。
松材线虫病被称为松树的“癌症”，对我国松林资源和生态安全造成了
严重威胁。研究发现，松材线虫是通过一种叫松墨天牛的昆虫传播的，而另
一种昆虫花绒寄甲则是松墨天牛的主要天敌。采用以虫治虫的生物防治手段，
不仅可以降低松墨天牛的危害，阻断松材线虫病的传播途径，有效遏制松材
线虫病的蔓延，还可以避免因过度使用化学药物造成的环境污染，保护森林
资源。
阅 读
76
环节动物
环节动物广泛分布于海水、淡水和土壤中。蚯蚓（如环毛蚓）、水蛭（如
金线蛭）和沙蚕（如双齿围沙蚕）等都是环节动物（图4-2）。
b. 金线蛭
c. 双齿围沙蚕
a. 环毛蚓
图4-2 环节动物
环节动物的身体由许多形态相似的体节组成。体节的出现促进了动物体
各种系统的功能发展，增强了动物体的代谢活动和适应环境的能力。
环节动物与人类的关系非常密切。生活在土壤中的蚯蚓，不仅可以疏松土壤、
提高土壤肥力，还可以药用，如由其制成的中药材有止咳、化痰等功效。蚯蚓、
沙蚕还可以作为动物养殖的饲料。生活在水田、沟渠或池塘边的水蛭（俗称蚂
蟥）会吸食人或家畜的血液，有一定的危害性，但是从其体内提取的水蛭素可
以用于治疗多种血栓性疾病。
据统计，全世界的环节动物有10 000 多种。蚯蚓、水蛭等只是环节动
物中的部分种类。
在日常生活中，我们还见过哪些环节动物？
思 考
节肢动物
节肢动物超过100 万种，是种类最多、数量最大、分布最广的动物类群。
节肢动物的主要特征是身体和附肢分节，体表有坚硬的外骨骼。这些结构使节
77
a. 柑橘凤蝶
c. 棒络新妇
b. 中华绒螯蟹
d. 哈氏蜈蚣
图4-3 节肢动物
昆虫属于节肢动物，它们不仅种类繁多，而且个体数量巨大。昆虫的分布
非常广泛，从炎热的赤道到寒冷的两极，从降水充沛的雨林到干旱少雨的沙漠，
从海拔几千米的高山到几米深的地下，都有昆虫的存在。
肢动物能够适应多变的环境。
蝴蝶（如柑橘凤蝶）、蟹（如中华绒螯蟹）、蜘蛛（如棒络新妇）和蜈蚣（如
哈氏蜈蚣）等都是节肢动物（图4-3）。
识别昆虫
目标：
观察昆虫的主要特征，并识别昆虫。
器材：
放大镜，几种节肢动物标本等。
观 察
78
步骤：
1. 对照图4-4，观察东方蜜蜂和小麦叶蜂的外部形态。数一数，它们分
别有几对翅、几对足。想一想，它们有哪些共同特征。
2. 观察节肢动物标本（图4-5），根据昆虫的共同特征，识别哪些是昆虫，
哪些不是昆虫。
讨论：
图4-5 中有些节肢动物不是昆虫，为什么？
图4-4 东方蜜蜂（左）和小麦叶蜂（右）模式图
前足
前翅
后翅
中足
后足
前足
前翅
后翅
中足
后足
图4-5 节肢动物标本
79
昆虫一般有两对翅、三对足。我们熟悉的螳螂、天牛、家蝇、蚂蚁等都
是昆虫。
节肢动物与人类的关系十分密切。例如，一些瓢虫、蜘蛛是农业害虫的天
敌；蜜蜂、蝴蝶可以为绿色开花植物传播花粉；虾、蟹富含蛋白质，是餐桌上
的美味食物；蝎有重要的药用价值；家蚕的蚕丝是工业原料；蚊在叮咬人、
畜的过程中会传播多种疾病；蝗虫取食玉米、小麦等多种作物，危害粮食生
产（图4-6）。
线虫动物、环节动物、节肢动物都是无脊椎动物（invertebrate）。无脊
椎动物的共同特征是体内没有脊柱。据统计，目前已知的150 多万种动物中，
无脊椎动物约占95%。
图4-6 节肢动物与人类的关系示意图
节肢
动物
害虫的
天敌
传播花粉
食用
蚕丝是
工业原料
传播疾病
取食作物
药用
蚊
蝎
七星瓢虫
蜜蜂
家蚕
蝗虫
虾
80
本节练习
一、理解题
1. 动物种类繁多，各有特点。下列动物与其特点不匹配的是（ ）。
A. 蛔虫——身体不分节
B. 蚂蚁——有脊柱
C. 蚯蚓——身体分节
D. 蜈蚣——体表有外骨骼
2. 无脊椎动物可能对我们的生活产生积极的或负面的影响。下列有关说法
不正确的是（ ）。
A. 寄生在作物体内的线虫会危害农业生产
B. 蚯蚓可以疏松土壤，但不能提高土壤肥力
C. 蜜蜂可以为绿色开花植物传播花粉
D. 蝗虫以植物为食，会危害作物
3. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）注意环境卫生，防止蚊虫叮咬，可以减少感染班氏丝虫的概率。
（2）棉红蜘蛛危害棉、枣、月季等许多植物。它们的身体分节，但附肢不
分节。
（3）松材线虫和蜈蚣虽然是不同类的动物，但具有无脊柱的共同特征。
二、应用题
“千里之堤，溃于蚁穴”，其中的“蚁”指的是白蚁（下图）。白蚁是一
种节肢动物，能破坏家具、建筑等。
但是，白蚁也能分解死亡的树木，为其他健康的树木腾出空间和资源；它
们还富含蛋白质，是鸟类等动物的食物。尝试举例说明其他节肢动物与我们的
生活也有密切关系。
81
软体动物与人类关系密切
软体动物是一类无脊椎动物，广泛分布于海水、淡水和陆地。
大多数软体动物（如河蚌、蜗牛）体外被覆坚硬的贝壳，用以保
护柔软的身体。
软体动物与人类关系密切。有些软体动物可食用，常见的有
枪乌贼、背角无齿蚌、白玉蜗牛等（下图）。有些软体动物可药用，
如牡蛎、文蛤、鲍等的贝壳可制成中药材。有些软体动物可用于
观赏，如很多贝类的贝壳有独特的形状和花纹。有些软体动物可
作为饲料，如有些螺类可用于鱼类养殖。
软体动物也会对人类产生负面的影响。有些软体动物危害农
业，如蜗牛、蛞蝓等取食植物的叶、芽，危害蔬菜、果树。有些
软体动物与疾病传播有关，如钉螺和椎实螺能传播日本血吸虫和
肝片吸虫，危害人体健康。海洋中的某些软体动物（如船蛆），
能损坏港湾建筑和海上交通运输设施。
软体动物是生态系统中不可或缺的一个类群。我们在防治其
危害的同时，也应该注意对软体动物实施保护。
课外阅读
枪乌贼
背角无齿蚌
白玉蜗牛
82
我国科学家在新疆天山山区发现了一种外形既像鼠又像兔的动
物，并于1986 年将其命名为伊犁鼠兔。伊犁鼠兔是我国特有的动物
之一，生活在海拔 2 800 ~ 4 100 m 的高寒地带，新疆天山是其唯一的
栖息地。伊犁鼠兔取食天山雪莲等植物，是一种脊椎动物。
我们还知道哪些脊椎动物？这些脊椎动物是如何适应其生活环境
的？它们和人类生活有什么关系？
● 脊椎动物（鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类）都具有适应
其生活方式和环境的主要特征
● 脊椎动物可能对人类生活产生积极的或负面的影响
本节关注
第2 节
脊椎动物
■
伊犁鼠兔是我国特有的动物之一
83
鲫鱼的主要特征
目标：
认识鲫鱼的主要特征。
器材：
解剖盘，水槽，滴管，鲫鱼，红墨水，清水等。
步骤：
1. 将鲫鱼放在解剖盘中，对照图4-7，观察它的外部形态。
2. 将鲫鱼放在盛有清水的水槽中，观察它的运动，要特别注意鱼鳍和
鲫鱼运动的关系。
3. 用滴管吸取红墨水，滴在鲫鱼口的前方，观察发生的现象。从水中
取出鲫鱼，轻轻翻开鳃盖，观察鱼鳃的颜色。
注意不要伤害鲫鱼。
观 察
口
尾鳍
臀鳍
背鳍
侧线
鳃盖
胸鳍
腹鳍
图4-7 鲫鱼
鱼类
鱼类是生活在水中的脊椎动物（vertebrate），身体主要分为头、躯干和尾
3 个部分。无论是小到约13 mm 长的虾虎鱼，还是大到约20 m 长的鲸鲨，都具
有高度适应水生生活的特征。
84
讨论：
鲫鱼的哪些特征与水生生活相适应？
鱼类是重要的水产资源，是人与很多动物的食物。有些鱼类还可以用于
观赏，如水族箱中饲养的不同品种金鱼。有些鱼类以昆虫（如蚊）的卵或幼
虫为食，可以控制昆虫的数量。有些鱼类携带寄生虫，食用未完全煮熟的鱼
类可能使人患病。有些肉食性鱼类（如鲇鱼）会捕食鱼苗、虾等，从而影响鱼、
虾等的养殖。
有些人喜欢吃用新鲜的鱼切成的生鱼片，认为生鱼片味道鲜美、营养
丰富。
那么，食用生鱼片存在什么潜在危害？
思 考
鱼类与水生生活相适应的主要特征包括：身体大多呈流线型，体表被覆鳞
片且富有黏液，能减小水的阻力；用鳃呼吸；身体两侧有侧线，能感知水流方
向和周围生物的活动情况等。
我国有着丰富的鱼类资源。常见的淡水鱼类有鲤鱼、鲢鱼等（图4-8），
常见的海洋鱼类有带鱼、大黄鱼等（图4-9）。
图4-8 淡水鱼类
图4-9 海洋鱼类
a. 鲤鱼
b. 鲢鱼
a. 带鱼
b. 大黄鱼
85
有些两栖类主要以各种昆虫为食，在防治农林害虫方面具有重要作用，如
狭口蛙能挖土钻穴，取食白蚁等害虫。有些两栖类还可以药用，如蟾蜍的蟾酥
经过加工后具有解毒、止痛等作用。
爬行类
爬行类能在陆地上生活和繁殖，是真正的陆生动物。爬行类用肺呼吸，体
a. 黑斑侧褶蛙
c. 大鲵
b. 中华蟾蜍
d. 东方蝾螈
图4-10 两栖类
两栖类
两栖类是脊椎动物中由水生向陆生过渡的类群。它们虽然能在陆地上生活，
但是繁殖过程不能离开水。两栖类的幼体生活在水中，用鳃呼吸；大多数成体
生活在潮湿的陆地上，用肺呼吸。它们的皮肤裸露，具有辅助呼吸的作用。黑
斑侧褶蛙、中华蟾蜍、大鲵、东方蝾螈等都属于两栖类（图4-10）。
86
有些爬行类取食害虫，如蜥蜴取食多种农林害虫，壁虎取食蚊、蝇等。
有些爬行类可以药用，如用蛇胆等中药材制成的蛇胆川贝液可以止咳。但是，
有些爬行类（如眼镜蛇）会对人、畜造成伤害。
鸟类
鸟类身体大多呈流线型，前肢变成翼，体表被覆羽毛，体温恒定。这些特
征与飞行生活相适应。鸟类产的卵一般较大，具有坚硬的卵壳。世界上已知的
鸟类有10 000 种左右，我国有1 000 多种，其中我们比较熟悉的有灰头鹦鹉、
鸳鸯、苍鹰、家鸽等（图4-12）。
a. 玳瑁
c. 扬子鳄
d. 蟒蛇
b. 多疣壁虎
图4-11 爬行类
表一般被覆有保护作用的鳞片或甲。它们大多在陆地上产卵，卵壳坚硬，卵内
有丰富的营养物质。玳瑁、多疣壁虎、扬子鳄、蟒蛇等都属于爬行类（图4-11）。
87
有些鸟类能取食农林害虫。有些鸟类能传播花粉、种子，有利于植物繁殖。
有些鸟类羽色艳丽、舞姿优美，具有观赏价值，人们模仿它们创作了许多舞蹈，
如我国傣族的孔雀舞、白族的白鹤舞等。人们还饲养鸡、鸭等家禽获取肉、蛋
等食物，驯养鸬鹚用于捕鱼，饲养信鸽传递信件等。但是，鸟类也会对人类生
活有一些负面的影响。例如，有些鸟类会携带寄生虫或病原微生物，引起传染
病（如禽流感）。
为了保护鸟类，维护生态平衡，我国规定县级以上的地方政府可以确
定适当的时间为爱鸟周，一般会定在4 月至5 月初的某一周，各地会在爱
鸟周期间积极开展各种宣传教育活动。例如，举行爱鸟周科普报告会、悬
挂人工鸟巢和张贴爱鸟宣传海报等。
此外，我们还可以做哪些事情来保护鸟类？
思 考
图4-12 鸟类
c. 苍鹰
d. 家鸽
a. 灰头鹦鹉
b. 鸳鸯
88
哺乳类
哺乳类全身被毛，体温恒定，胚胎在母体子宫内发育（胎生），母体以
乳汁哺育幼体（哺乳）。哺乳类大脑发达，能协调复杂的活动，适应多变
的环境，是脊椎动物中结构、功能和行为最复杂的高等动物类群。哺乳类在
地球上分布广泛，它们有的生活在陆地上，如亚洲象、虎；有的生活在水中，
如中华白海豚；有的能够在空中飞行，如东亚家蝠（图4-13）。人类也是哺
乳类中的一员。
b. 虎
d. 东亚家蝠
a. 亚洲象
c. 中华白海豚
图4-13 哺乳类
人类在漫长的发展历程中和其他哺乳类结下了不解之缘。日常生产生活中，
人类饲养哺乳类以获取肉、奶等食物，也获得皮、毛等原料用于生产皮革、服装等。
有些哺乳类可以作为运输工具，如骆驼是我国古代丝绸之路上常见的动物，它们
至今仍在一些地区发挥着独特的运输作用。有些哺乳类产生的物质还可以药用，
如传统中药材“牛黄”是干燥的牛胆结石，有镇痛、解热、抗炎等功效。
哺乳类也可能给人类带来负面影响。例如，野猪等在局部地区或一定时期
内密度过高，就可能造成危害；鼠类等会传播疾病；虎、熊等大型哺乳类可能
89
会攻击人类，造成伤亡。
鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类都是脊椎动物。脊椎动物是动物界
中的高等类群，它们的共同特征是体内有椎骨组成的脊柱（图4-14）。
图4-14 人的椎骨和脊柱示意图
椎骨组成的脊柱
椎骨
本节练习
一、理解题
1. 东方蝾螈是我国特有的两栖类。下列关于东方蝾螈的描述不科学的是
（ ）。
A. 成体用肺呼吸
B. 皮肤有辅助呼吸的作用
C. 体温恒定
D. 幼体生活在水中，用鳃呼吸
2. 扬子鳄（右图）体表被覆角质鳞
片，用肺呼吸，卵生，卵壳坚硬。根据
这些特征，我们可以判断扬子鳄是（ ）。
A. 鱼类
B. 两栖类
C. 爬行类
D. 哺乳类
90
3. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）既能在水中生活，又能在陆地上生活的动物不一定是两栖类。
（2）鲫鱼、家鸽和亚洲象的共同特征是体内有脊柱。
二、应用题
1. 有人认为新疆“喀纳斯湖水怪”其实是一种大型鱼类。如果这一判断
正确，那么，我们能推测这种“水怪”的主要特征吗？
2. 中国传统民俗文化中，十二生肖对应着十二种动物。其中，龙是人们想
象出来的，其他动物均真实存在。我们能说出其他十一种动物所属的类群吗？
举例说出自己属相所属的类群与人类的关系。
调查当地养殖的特色动物
很多地区都会养殖一些特色动物。它们有些可以观赏，有些
可以药用，有些可以用于科学研究。我们能对当地养殖的特色动
物进行一次调查吗？
活动目标：
认识动物与人类生活的关系。
活动建议：
1. 通过走访养殖场、宠物商店、药店或阅读报刊等了解当地
养殖的特色动物。
2. 调查前，预先设计特色动物养殖情况等的记录表。
3. 向工作人员了解自己感兴趣的特色动物的养殖情况及其价值，
并填写记录表。
活动交流：
根据调查结果，总结当地养殖的特色动物与我们的生活有什
么关系。
课外活动
91
鲸如何适应水生生活？
大部分哺乳动物生活在陆地上，但也有一些生活在水中。全
世界的鲸大部分生活在海洋中，如白鲸（下图）、海豚、须鲸；
但也有一些生活在河流、湖泊等淡水环境中，如长江江豚、恒
河豚。
鲸有许多适应水生生活的特点。例如，鲸的皮肤无毛，可以
减小游泳时的阻力；皮下有较厚的脂肪层，可以减少散热，起到
保温的作用；前肢鳍状，后肢消失，尾鳍呈水平的叉状，有助于
在水中游动；肺长而大，位于体腔背侧，不仅有呼吸功能，还增
强了身体在水中的平稳性；有的鲸还具有一些辅助呼吸的结构，
如抹香鲸的头部有与鼻道相连的气囊等。未来，也许我们可以揭
开更多关于鲸的秘密。
课外阅读
92
白鲸
92
本章小结
重点内容回顾
● 线虫动物、环节动物和节肢动物是无脊椎动物，它们体内没有脊柱。
● 鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类是脊椎动物，它们体内有椎骨组
成的脊柱。它们都具有适应其生活方式和环境的主要特征（下表）。
类群
主要特征
鱼类
身体大多呈流线型，体表被覆鳞片、富有黏液，用鳃呼吸
两栖类
幼体用鳃呼吸，成体用肺呼吸；皮肤裸露，能辅助呼吸
爬行类
用肺呼吸，体表一般被覆鳞片或甲，它们大多在陆地上产卵，
卵壳坚硬
鸟类
身体大多呈流线型，前肢变成翼，体表被覆羽毛，体温恒定，
卵生，卵壳坚硬
哺乳类
全身被毛，体温恒定，胎生、哺乳，大脑发达
● 地球上现存的各类动物可能对人类生活产生多种影响。
核心素养提升
● 能通过观察与比较不同动物类群的形态结构、生活方式和环境等，认识
动物具有多样性和统一性，初步形成生物进化的观点。
● 能根据一定的特征，识别环境中的线虫动物、环节动物、节肢动物，以
及鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类等。
● 能通过识别昆虫的活动，收集和分析昆虫与人类关系的资料，认同昆虫
与人类关系密切的观点。
● 能通过观察和分析各类动物的特征，形成动物体的结构与功能相适应
的观念。
93
本章练习
一、理解题
1. 脊椎动物都具有适应其生活方式和环境的主要特征。下列关于各类脊椎
动物主要特征的说法，与事实不符的是（ ）。
A. 鱼类和两栖类的繁殖都离不开水
B. 爬行类在水中产卵，卵壳坚硬
C. 鸟类体表被覆羽毛，体温恒定
D. 哺乳类胎生、哺乳，大脑发达
2. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）蛔虫会引起蛔虫病，水蛭会吸食动物血液，蝗虫会危害作物。它们都
是无脊椎动物。
（2）中华白海豚、白鲸和大黄鱼都生活在海洋中，它们都用鳃呼吸。
二、应用题
1. 一家生态农业公司设计了利用养殖的蚯蚓处理生活垃圾的方案，其处理
过程如下图所示。
（1）蚯蚓属于哪一类动物？这类动物的形态结构有什么特点？
（2）根据上述处理过程，尝试说出蚯蚓对人类的生活有哪些积极的影响。
（3）蚯蚓所属的类群中，有些动物对我们的生活有负面的影响，尝试举
例说明。
2. 狐假虎威、飞箭如蝗、雁过留声、走蚓惊蛇、井底之蛙都是我们熟悉的
成语。
（1）我们能说出这些成语涉及的动物，以及它们所属的动物类群吗？
（2）再列举3 个类似的成语，并说出这些成语涉及动物所属的类群。
粪便
饲料
农产品
水产品
生活垃圾
人
蚯蚓
农田
动物蛋白质
鱼塘
94
映入我们眼帘的这幅“画作”，色彩艳丽、造型
奇异，它其实是由各种微生物繁殖产生的许许多多
的子代个体构成的。无论是从地球的赤道到两极，
还是从人的体表到体内，种类繁多、数量庞大的微
生物无处不在，它们和人类生活息息相关。
微生物一般是指个体微小、结构简单的生物，主要
包括真菌、细菌和病毒
★ 重点学习内容 ★
无
处
不
在
的
微
生
物
5
第
章
95
毛豆腐由豆腐制作而成，是一种风味独特的食物。豆腐在刚制
作好的时候，表面是没有“毛”的。当一类常见的真菌——毛霉在
豆腐表面长出“菌丝”时，豆腐就变成了毛豆腐。
除了毛霉，我们还能列举出一些熟悉的真菌、细菌和病毒吗？这
些微生物在形态结构上有什么异同？
● 真菌是单细胞或多细胞生物，有成形的细胞核
● 细菌是单细胞生物，无成形的细胞核
● 病毒无细胞结构，需要在活细胞内完成增殖
本节关注
第1 节
真菌、细菌和病毒
由豆腐制作而成的毛豆腐
96
真菌
真菌为单细胞或多细胞生物，是微生物中的一大类群。常见的真菌有蕈菌、
霉菌和酵母菌。蕈菌体形较大，肉眼就能观察其形态结构，而霉菌和酵母菌一
般需要通过放大镜或显微镜进行观察。
霉菌和酵母菌
目标：
认识霉菌和酵母菌。
器材：
显微镜，放大镜，牙签，长有霉菌的面包，霉菌装片，酵母菌装片等。
步骤：
1. 用牙签从长有霉菌的面包（图5-1）上挑取一点菌丝，用放大镜进行
观察。
注意观察时，要避免吸入霉菌的孢子；观察结束后，要对发霉面包
作无害化处理。
2. 使用显微镜分别观察霉菌装片和酵母菌装片，记录观察到的现象。
讨论：
霉菌和酵母菌的形态结构有什么异同？
观 察
图5-1 长有霉菌的面包
97
蕈菌和霉菌为多细胞真菌，常见的蕈菌有蘑菇等，常见的霉菌有青霉、
曲霉和根霉等。酵母菌为单细胞真菌。不同的真菌各自具有独特的形态特征
（图5-2）。
图5-2 真菌的形态示意图
e. 酵母菌
d. 根霉
a. 蘑菇
b. 青霉
c. 曲霉
98
虽然真菌形态各不相同，但是它
们的细胞都具有细胞壁、细胞膜、细
胞质和细胞核等结构（图5-3），细
胞质中还含有线粒体、液泡等。
和动植物细胞一样，真菌细胞具
有成形的细胞核。
图5-3 酵母菌细胞的结构示意图
细胞壁
细胞膜
细胞质
线粒体
液泡
细胞核
细菌
细菌是一类结构简单的单细胞微生物。根据细菌的不同形态，可以将它
们分为球菌（如链球菌）、杆菌（如大肠杆菌）和螺旋菌（如梅毒螺旋体）
（图5-4）。
和真菌细胞不同，细菌细胞没有成形的细胞核。细菌细胞中遗传物质集
中的区域称为拟核，有些细胞还有荚膜和鞭毛（图5-5）。荚膜位于细胞壁外，
具有保护作用；鞭毛具有运动功能。
图5-4 细菌的形态示意图
a. 球菌
b. 杆菌
c. 螺旋菌
99
细菌的繁殖速度很快。例如，温度、湿度等环境条件适宜时，营养物
质充足的培养基中，经过20 min，一个大肠杆菌就能分裂产生两个子代。
那么，肉汤在室温下容易变质的原因是什么？
思 考
培养基有固体的，也有液体的。在配制培养基
时加入琼脂，可以制作成固体培养基。以细菌培养
为例，如果接种到固体培养基表面的是单个细菌，
在适宜的环境条件下，细菌就可能生长、繁殖，形
成肉眼可见的菌落（图5-6）。菌落是由许多同种细
菌组成的群体。菌落特征包括颜色、大小、形状等，
不同细菌所形成菌落的特征各不相同。通过观察菌
落特征，可以对细菌种类进行初步鉴定。
图5-6 多种菌落
鞭毛
荚膜
细胞壁
细胞膜
细胞质
拟核
图5-5 细菌细胞模式图
生物学上，把从活的生物体上获取营养物质的营养方式，称为寄生；把依
靠分解植物、动物等的遗体来获取营养物质的营养方式，称为腐生。真菌和多
数细菌都需要依靠现成的有机物营寄生生活（如结核杆菌）或营腐生生活（如
蘑菇）。
在观察真菌和细菌前，一般需要先用培养基培养它们。培养基主要是指人
工制备的适合微生物等生长、繁殖的营养基质，如用牛肉膏、蛋白胨等制备的
培养基可用于培养细菌。
100
培养并观察细菌菌落
目标：
培养并观察细菌菌落特征。
器材：
培养箱，培养皿，放大镜，已高温灭菌的牛肉膏蛋白胨固体培养基等。
步骤：
1. 分小组取制备好的牛肉膏蛋白胨固体培养基，打开培养皿皿盖，用手
指轻轻按压培养基，再盖上皿盖，将培养皿倒置放入培养箱，37 ℃下培养
24 ~ 48 h。
2. 从培养箱中取出培养皿，查看培养结果，注意观察菌落特征。
3. 设计并填写观察记录表。依据记录，总结细菌的菌落特征。
观察结束后，要对培养基作无害化处理。
分析讨论：
培养完毕的固体培养基上有几种细菌菌落？为什么？
实 验
病毒
病毒比细菌小很多，是一类没有细胞结构的微生物。例如，大肠杆菌长约
2 000 nm，较大的痘病毒的直径一般是300 ~ 400 nm，较小的口蹄疫病毒的直径
只有约10 nm。
由于病毒个体非常微小，我们无法通过光学显微镜观察，但能通过电子显
微镜观察其形态结构。病毒常呈蝌蚪状、杆状或球状等，一般由蛋白质外壳和
遗传物质构成。
病毒不能独立完成生命活动，需要寄生在活细胞（宿主细胞）内，利用活
细胞提供的物质和能量合成自身的遗传物质和蛋白质，并组装成子代病毒，完
成增殖过程。每种病毒感染的生物一般是特定的。因此，根据感染生物的不同，
病毒可以分为细菌病毒（如T4 噬菌体）、植物病毒（如烟草花叶病毒）和动物
病毒（如腺病毒）（图5-7）。
101
20 世纪70 年代，一位科学家在研究马铃薯纺锤形块茎病时发现，引
起这种病的病原体不是细菌或病毒，而是一种没有蛋白质外壳、仅由遗传
物质构成的结构，这是最早发现的类病毒。后来人们又相继发现了多种类
病毒，如苹果锈果类病毒、梨泡状溃疡类病毒等。
与病毒相似的是，类病毒也能进入宿主细胞，并完全依赖宿主细胞进
行自我复制。
阅 读
真菌、细菌和病毒与地球上的其他生物，共同构成了丰富多彩的生物世界。
本节练习
一、理解题
1. 微生物种类很多，形态结构差别很大。其中，科学家划分细菌和真菌的
主要依据是（ ）。
A. 细菌个体微小，真菌个体较大
遗传物质
蛋白质
a. T4 噬菌体
遗传物质
蛋白质
b. 烟草花叶病毒
遗传物质
蛋白质
c. 腺病毒
图5-7 病毒的模型
102
类别
单细胞或多细胞生物
有或无成形的细胞核
细菌
蕈菌
霉菌
酵母菌
B. 细菌无成形的细胞核，真菌有成形的细胞核
C. 细菌没有细胞壁，真菌有细胞壁
D. 细菌是单细胞生物，真菌是多细胞生物
2. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）病毒需要在活细胞内完成增殖，因此用培养细菌的培养基无法培养
出病毒。
（2）长出霉菌的馒头或面包，抹去表面霉菌就可以安全食用了。
二、应用题
1. 在树林中，我们仔细观察会发现一些色彩、大小各异的蕈菌，这些蕈菌
往往出现在落叶地带或腐朽的树干上。这是什么原因呢？
2. 我们周围的环境中存在着各种细菌。但是，只有在显微镜下，我们才能
观察到细菌细胞的具体结构。
（1）尝试说出下图中① ~ ⑥的结构名称。
①②
③
⑤
④
⑥
（2）与病毒相比，细菌最显著的结构特征是什么？
（3）填写下表。
103
注射胰岛素是目前治疗糖尿病最有效的方法之一。最初，人们只
能从动物体内提取胰岛素。20 世纪80 年代，科学家发明了利用微生
物生产人胰岛素的技术，制成重组人胰岛素注射液，极大地提高了产量，
降低了成本，给众多的糖尿病患者带来了福音。
我们还知道哪些药品和食品是利用微生物研制生产的？微生物还
会给人类带来哪些影响呢？
● 有些微生物会使人患病，有些微生物在食品生产、医药工业等方
面得到广泛应用
本节关注
第2 节
微生物和人类的关系
■
重组人胰岛素注射液
104
微生物的广泛应用
随着人类对微生物研究的不断深入，微生物在很多领域发挥了重要作用，
如在食品生产、医药工业方面，微生物都得到了广泛应用。
很多蕈菌可以食用，这些蕈菌也被称为食用菌，如木耳、灵芝、猴头菌、花菇、
草菇、银耳（图5-8）。
图5-8 食用菌
a. 木耳
d. 花菇
b. 灵芝
e. 草菇
c. 猴头菌
f. 银耳
当地食用菌的种类和营养价值
调查：
1. 分小组制订调查计划，确定调查场所（如农贸市场、食用菌栽培基
地等）。
建议：调查内容可以包括食用菌的种类、营养价值等。
2. 各小组分别整理和记录调查到的资料。
建议：可以根据调查内容设计调查记录表（参考表5-1）。
调 查
105
交流：
小组同学讨论调查到的资料和记录表。各小组相互交流，进一步了解食
用菌的种类和营养价值。
在食品生产方面，人们利用霉菌制作腐乳和酱油，利用酵母菌酿酒、制
作馒头和面包，利用细菌生产味精等。
在医药工业方面，人们利用霉菌生产头孢菌素等抗生素，从酵母菌中提取
维生素等，利用细菌和病毒生产各种疫苗，如预防结核杆菌感染的卡介苗、预
防乙型肝炎病毒感染的乙型肝炎疫苗。
随着科学技术的发展，微生物的应用越来越广泛。例如，在生命科学的基
础研究中，酵母菌、大肠杆菌和噬菌体作为重要的研究对象，为生命科学的发
展作出了突出的贡献。利用细菌生产细菌肥料和杀虫剂，利用昆虫病毒防治有
害昆虫，减少了化学肥料和化学杀虫剂的使用量，有利于保护人类赖以生存的
环境。
微生物对人类的危害
微生物也会给人类带来危害。人类的很多疾病
都是由微生物引起的。例如，人的足癣是由某些真
菌引起的，肺结核是由结核杆菌引起的，流行性感冒、
麻疹、狂犬病、艾滋病等都是由病毒引起的。另外，
有些蕈菌有毒，误食后会危害人体健康，如鬼笔鹅
膏（图5-9）。
图5-9 鬼笔鹅膏
表5-1 当地食用菌调查记录表
调查场所
食用菌种类
营养价值
其他
106
人类还面临生物武器的威胁。生物武器是指利用危害极大的致病微生物或
毒素等制成的具有杀伤性、能破坏动植物生长的各种武器装备和系统的总称。
生物武器会对人类和动植物等造成大规模的损伤和破坏。早在1925 年，多个
国家就共同签署了有关禁止使用生物武器等的议定书，这也是人类社会第一次
明确禁止在战争中使用生物武器的议定书。我国曾是生物武器的受害国，我国
政府一贯主张全面禁止和彻底销毁生物武器，坚决反对研发、储存或使用生物
武器。
制作泡菜，探究影响泡菜亚硝酸盐浓度的因素
温度、氧气、发酵时间等很多因素都可以影响微生物的生命活动。例如，
附着在蔬菜上的乳酸菌在无氧条件下，能分解蔬菜中的有机物，再辅以食盐溶
液和配料等的作用，蔬菜就会成为别具风味的泡菜。
蔬菜上还有其他微生物，其中有些能产生亚硝酸盐，而亚硝酸盐对人体
有害，因此，如果泡菜的亚硝酸盐含量过高，泡菜就不能安全食用。控制亚
硝酸盐含量是制作泡菜的关键，这需要综合运用生物学、化学、数学、技术
和工程学的知识和方法。
跨学科实践
跨学科知识和方法引导
◎ 制作泡菜的原理是无氧发酵。泡菜的亚硝酸盐浓度与蔬菜原料、
环境条件及发酵时间等因素有关。
◎ 亚硝酸盐是一种潜在的致癌物，过量或长期食用会危害人体健
康，甚至致癌。因此，食品安全国家标准虽然允许食物中存在一些亚
硝酸盐，但要求严格限制其含量。
◎ 试纸法是测定亚硝酸盐浓度的一种方法，其原理是亚硝酸盐能
够与试纸上的化学物质发生反应，使试纸颜色产生变化。通常情况下，
试纸接触到亚硝酸盐溶液后，颜色会从无色或淡黄色变为不同深浅的
红色，深浅程度与亚硝酸盐的浓度成正比。通过与标准色卡进行比较，
107
如何选择便于消毒和密封的恰当容器制作泡菜？如何控制影响微生物的
多种因素，制作可安全食用的泡菜？
一、实践目标
1. 发展核心素养：能通过控制单一变量（如发酵时间），探究影响泡
菜亚硝酸盐浓度的因素，并制作可安全食用的泡菜。
2. 理解相关概念：发酵食品的制作可以运用传统的发酵技术来完成。
二、实践操作
1. 收集资料：分小组收集有关制作泡菜的方法和容器（图 5-10）种类，
以及制作过程中亚硝酸盐浓度如何变化的资料，讨论资料中制作方法和容
器选择等的思路，分析、评价它们的优点和缺点。
2. 方案及分工：依据制作方法等资料，小组同学制订本小组的实践方
案，明确具体分工。方案中要确定单一变量，并提出控制单一变量的方法。
建议：在初步了解泡菜制作过程中亚硝酸盐浓度变化规律等知识的基础上，选择
能影响亚硝酸盐浓度的某种因素作为小组实践的单一变量。
3. 选材：先确定本小组的蔬菜原料，再选择恰当的泡菜容器。应该注
意选择便于消毒、密封性良好的容器。
可以判断亚硝酸盐的存在并测定其浓度。
◎ 对容器的选择、蔬菜原料的选用、环境条件的控制、发酵的时
间等方面进行优化，系统设计泡菜的制作方案，并通过控制单一变量，
探究某种因素对泡菜亚硝酸盐浓度的影响。
图5-10 制作泡菜的容器
108
思考：选择什么样的容器有利于消毒和密封？
4. 制作泡菜：先将新鲜的蔬菜洗净，在阳光下晾晒至蔬菜表皮萎蔫时，
切成条状或片状；再将泡菜容器洗净、消毒，把经过处理的蔬菜装入容器中，
并加入适量的配料；然后将食盐溶液煮沸并冷却后，缓缓倒入容器，直至浸
没蔬菜；最后密封容器。
思考：制作过程中，如何控制温度、酸碱度、食盐溶液浓度等因素不变？如何控
制单一变量（如发酵时间）？
5. 测定亚硝酸盐浓度：每隔相同的时间（如24 h），取一定量的泡菜
置于匀浆机中，定量加入少量的水制成匀浆，再通过一定的方法，如试纸
法（图 5-11），测定泡菜匀浆的亚硝酸盐浓度。每次都应该重复多次（一
般不少于3 次）进行测定，并计算平均值。
思考：为什么要重复测定并计算平均值？
6. 记录及整理：拍照记录制作好的泡菜；记录并整理测定得到的数据，
根据这些数据，选用适当的方式表示亚硝酸盐浓度的变化规律。
思考：亚硝酸盐浓度的变化规律除了可以用曲线图表示，还可以用什么数学模型
表示？
7. 反思：可以从方案设计、泡菜制作、实践过程、实践成果等方面进
行反思，并讨论如何改进。
8. 撰写报告：小组同学共同撰写小组实践报告。报告应该包括：实践
目标、选择泡菜容器的思路、制作泡菜的方法、泡菜亚硝酸盐浓度的测定数
据及浓度变化的规律（数学模型）、制作好的泡菜照片及反思等。还可以在
报告中描述实践过程中遇到的问题或困难，及其解决办法。
图5-11 用试纸法测定亚硝酸盐浓度
109
三、展示与评价
1. 各小组将小组实践报告在班级内展示交流，也可以上传到校园网进
行分享。
2. 各小组通过相互质疑和评价，填写实践评价量表（表5-2）。
四、迁移与运用
不同蔬菜含有的有机物种类和含量，携带的微生物种类和数量，都有一
定的差异。尝试根据这一事实，选择一个感兴趣的方向，参照本实践活动获
得的成果和经验，进一步开展实践探究。
评价项目
评价标准
评价结果
反思与改进
组内自评
组间互评
方案设计
方案设计科学，能确定并控制单
一变量
选择的容器便于消毒和密封
泡菜制作
能选择适当的蔬菜原料，并制作出
可安全食用的泡菜
实践过程
能测定和记录完整的数据
小组同学参与度高，并能较好地
分工合作
实践成果
实践报告科学、完整，包含有亚硝
酸盐浓度的变化规律（数学模型）
展示评价
能进行合理展示和客观评价
表5-2 实践评价量表
注：以填涂五角星的方式进行评价（评价不达标填涂1 颗星，达标2 颗星，较好3 颗星）。
110
本节练习
一、理解题
1. 下列属于微生物在人类疾病防治方面的应用的是（ ）。
① 制作泡菜 ② 制作酸奶 ③ 生产抗生素
④ 生产腐乳 ⑤ 生产疫苗
A. ①③
B. ②④
C. ③⑤
D. ①⑤
2. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）病毒会使人、畜、植物患病，因此病毒没有应用价值。
（2）生物武器是指利用致病微生物或毒素制造的武器装备和系统。
二、应用题
厨余垃圾含有丰富的有机物。传统的厨余垃圾处理方法包括填埋、焚烧等，
这些方法会造成环境污染。后来，人们发明了一种利用细菌处理厨余垃圾的方
法（下图）。
厨余垃圾
预处理
接种细菌
获得有机肥
发酵
（1）据图分析，利用细菌处理厨余垃圾的优点有哪些？
（2）尝试举例说明细菌等微生物在人类生产生活中的应用。
111
幽门螺杆菌和胃肠疾病
微生物是一个种类和数量都极其庞大的生物类群。随着生
物学和数学、化学、物理等学科的融合发展，人们对微生物的
认识越来越深入。例如，科学家运用多种技术，发现了许多生
活在人体表面和消化道等腔道内的微生物。这些微生物的数量
可以达到人体自身细胞数量的10 倍以上。它们既参与调节人体
的生理活动，如食物消化、维生素合成等，也与人类的某些疾
病相关，如一些胃肠疾病。
澳大利亚科学家马歇尔（B. J. Marshall）和沃伦（J. R.Warren）
就是通过对微生物的长期研究，发现了引起胃炎、胃溃疡等疾病
的致病微生物——幽门螺杆菌（下图）。为了获得更多的证据，
马歇尔自愿喝下了培养获得的这种致病微生物，因此患上了胃炎。
经过抗生素治疗，他逐渐痊愈了。马歇尔和沃伦的发现，让幽门
螺杆菌导致的疾病从难以治愈变成了可被治愈，他们也因此获得
了2005 年诺贝尔生理学或医学奖。
课外阅读
幽门螺杆菌（人工着色）
0.5 μm
112
本章小结
重点内容回顾
● 微生物一般个体微小、结构简单。各类微生物都具有一定的特征（下表）。
类群
个体组成
细胞结构
真菌
单细胞或多细胞
有成形的细胞核
细菌
单细胞
无成形的细胞核
病毒
一般由蛋白质外壳和遗传物质构成
无细胞结构
● 有些微生物在食品生产、医药工业等领域有广泛的实践应用。
核心素养提升
● 能通过培养并观察微生物等活动，认识各类微生物的主要特征，提高相
应的实验探究能力。
● 能通过分析微生物与人类关系的实例，认识微生物与人类密切相关。
● 能通过讨论生物武器对人类的危害等活动，形成抵制生物武器的观念。
本章练习
一、理解题
1. 真菌种类繁多。真菌中的霉菌、酵母菌和蕈菌的共同点是（ ）。
A. 个体微小，肉眼不可见
B. 营寄生生活
C. 细胞中具有成形的细胞核
D. 都是多细胞生物
113
2. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）微生物的大量繁殖需要适宜的温度，所以在冰箱中的食物不会
变质。
（2）我们的皮肤表面附着多种细菌，其中有些细菌可能致病，因此注射前
需要对皮肤进行消毒。
（3）在野外采集的各种蕈菌不可以随意食用。
二、应用题
1. 比较和归纳是重要的学习方法。下表是一位同学对几类生物的结构的
比较和归纳，其中“+”表示“有”，“-”表示“无”。
（1）纠正表格中的不科学之处。
（2）酵母菌和衣藻获取营养的方式是否一样？尝试从细胞结构的角度
加以说明。
2. 饮用水的水质至关重要。衡量饮用水水质的指标很多，其中包括单位体
积饮用水中的细菌数量。
如何通过实验测定单位体积饮用水中的细菌数量？尝试提出大致的实验
思路。
类别
细胞壁
细胞膜
成形的细胞核
叶绿体
病毒
-
-
-
-
细菌
+
+
+
-
酵母菌
+
+
+
+
霉菌
+
+
-
-
衣藻
+
+
-
+
114
生
物
的
分
类
和
多
样
性
保
护
6
第
章
瓢虫色彩斑斓，种类繁多，是常见的一类昆虫。
科学家根据瓢虫翅的颜色、翅上斑点数目等特征，
将瓢虫分为不同类型。生物的多样性让地球充满生
机，也为人类提供了健康安全的生态环境。但是，
地球上物种灭绝的速度越来越快，人类开始意识到，
保护生物的多样性、保障生态安全刻不容缓。
对生物进行科学分类需要以生物的特征为依据
我国拥有丰富的动植物资源，保护生物的多样性是
每个人应有的责任
★ 重点学习内容 ★
115
“呦呦鹿鸣，食野之蒿”出自《诗经》，它生动描绘了鹿在
原野“呦呦”鸣叫和啃食青蒿的美好场景。我国自古以来就是麋鹿
的家园。麋鹿性格温顺，大多分布在温暖、湿润的沼泽地。由于头像
马、角像鹿、蹄像牛、尾像驴，麋鹿又被称为“四不像”。
既然麋鹿是“四不像”，我们为什么不把它称为“马”“牛”或“驴”，
而称为“鹿”呢？如何将生物进行科学分类呢？
● 根据生物之间的相似程度将生物划分为界、门、纲、目、科、属、
种等分类等级
● “种”是最基本的生物分类单位
本节关注
第1 节
生物的分类
■
麋鹿俗称“四不像”
116
生物的分类依据
现存已知的生物至少有200 万种，科学分类生物，有利于人们对它们进行
研究、保护和利用。科学家对生物进行分类的依据很多，如生物在形态结构和
生理功能等方面的特征。
通过比较生物的特征对其进行科学分类是生物学研究的重要方法。例如，
比较各种细菌和真菌，我们发现细菌的细胞没有成形的细胞核，而真菌的细胞
有成形的细胞核，据此将细菌和真菌划分为两个类群。同样的，比较各种植物
和动物，我们发现植物一般能通过光合作用制造有机物，而动物需要摄取现成
的有机物，据此将植物和动物划分为两个类群。因此根据生物的这些特征，我
们可以把生物划分为细菌、真菌、植物和动物等类群（图6-1）。
b. 真菌类群中的生物
a. 细菌类群中的生物
（人工着色）
c. 植物类群中的生物
10 μm
2 μm
2 μm
117
生物的分类等级
通过不断比较，可以归纳出生物类群的共同特征，并据此确定生物类群之
间的相似程度。例如，通过比较许多不同动物的颈椎之后，科学家发现一类动
物的颈椎一般由7 块椎骨组成，这类动物同时也具有胎生、哺乳等共同特征，
它们之间的相似程度很高。
科学家根据生物之间的相似程度，先把生物划分为若干“界”，如动物界、
植物界等；在“界”之下再设置低一级的分类单位，称为“门”，如脊索动物门、
节肢动物门等；在“门”之下继续细分为“纲”，如哺乳纲、鸟纲等；在“纲”
之下再继续细分为“目”，如食肉目、灵长目等。像这样继续细分下去，还可
以分为“科”（如猫科、犬科）、“属”（如豹属、犬属）、“种（species）”
（如虎、狼）。这样，生物分类的等级从高到低依次是界、门、纲、目、科、
根据生物的其他特征，我们可以把细菌、真菌、植物、动物类群中的生物
进一步划分为不同的类群。例如，根据体内有无脊柱，将动物划分为脊椎动物
和无脊椎动物。脊椎动物又可划分为鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等。
无脊椎动物又可划分为线虫动物、环节动物和节肢动物等。
图6-1 不同生物类群及生物
d. 动物类群中的生物
地钱、葫芦藓、蕨和松属于植物类群，蘑菇、青霉、曲霉和酵母菌属
于真菌类群。
那么，我们能说出这两个类群中的生物分别具有什么共同特征吗？
思 考
118
属、种。从“界”到“种”，同一个等级内的生物种类越来越少，生物之间的
相似程度越来越高，亲缘关系也越来越近。
同样的，植物界的生物也可以根据生物之间的相似程度，从高到低依次进
行分类。例如，在植物界之下可以细分为苔藓植物门、蕨类植物门、裸子植物门、
被子植物门等；在被子植物门之下又可以细分为单子叶植物纲、双子叶植物
纲；它们还可以进一步细分。
如何分类一组生物？
目标：
根据不同生物的分类信息，确定它们的相似程度和亲缘关系。
素材：
表6-1 是一些生物的分类信息。
讨 论
表6-1 一些生物的分类信息表
生物
界
动物界
动物界
动物界
动物界
门
脊索动物门
脊索动物门
脊索动物门
脊索动物门
纲
哺乳纲
哺乳纲
哺乳纲
哺乳纲
目
灵长目
食肉目
食肉目
食肉目
科
人科
猫科
猫科
犬科
属
黑猩猩属
豹属
豹属
犬属
种
黑猩猩
虎
豹
狼
119
黑猩猩与虎、豹、狼有很大区别，但都具有恒温、胎生、哺乳等特征，同
属于哺乳纲。几种生物之间可能有多个共同的分类等级，它们所处的最低共同
分类等级越低，说明它们之间的相似程度越高，亲缘关系越近；反之，它们所
处的最低共同分类等级越高，说明它们之间的相似程度越低，亲缘关系越远。
例如，对于虎、豹、狼来说，虎与狼的最低共同分类等级为食肉目，虎与豹的
最低共同分类等级为豹属。因此，虎与狼的相似程度较低，亲缘关系较远；虎
与豹的相似程度较高，亲缘关系较近。
传统的生物分类方法，主要依据的是生物的形态结构、生理功能等特征，
这些特征有可能受到环境的影响而导致我们误判。
随着科技的进步，科学家发现，生物的遗传物质受到环境的影响相对
较小，其相似程度能反映生物之间亲缘关系的远近。比较遗传物质的相似
程度，能确认或修正单纯依靠形态结构、生理功能等特征进行分类得出的
结论。例如，科学家对黑猩猩、大猩猩和人的遗传物质的相似程度进行比
较后，确认黑猩猩和人的亲缘关系确实是最近的。
阅 读
学习与讨论：
1. 小组同学按照顺序，分别说出表中4 种生物所属的分类等级。
2. 两两比较，说出这些生物各自最低的共同分类等级。
3. 结合上述信息，讨论这些生物亲缘关系的远近。
交流与评价：
1. 小组同学相互交流这4 种生物的分类信息与相似程度。
2. 各小组反思对这些生物亲缘关系远近的分析及理由是否正确。
最基本的生物分类单位
“种”可以维持自身特征的稳定
不同“种”生物的差异，既表现在这些生物的形态结构上，也存在于它们
120
的生殖过程中。
自然条件下，在很多生物类群中，同“种”生物之间能通过有性生殖产
生具有生殖能力的后代，不同“种”生物之间一般不能产生具有生殖能力的
后代。
不同“种”生物能通过有性生殖产生可育的后代吗？
目标：
理解同“种”生物才能通过有性生殖产生可育的后代。
素材：
1. 由亲代产生两性生殖细胞，通过两性生殖细胞的结合形成受精卵，
进而发育为新个体的生殖方式称为有性生殖。
2. 猴面花（图6-2）是一种植物，它的花冠（由花瓣构成）比较大，
由蜜蜂传粉。和猴面花亲缘关系很近的另一种植物——红冠猴面花（图
6-3），花冠狭窄呈管状，由蜂鸟传粉。一般情况下，猴面花和红冠猴面
花之间无法进行有性生殖。
3. 马和驴都是马属的动物，但它们是不同的“种”。马和驴可以交
配产生后代——骡（图6-4），但是骡没有生殖能力，不能产生自己的后代。
讨 论
图6-2 猴面花
图6-3 红冠猴面花
121
学习与讨论：
1. 分小组研读素材，讨论根据素材2 和素材3 分别能得出什么结论。
2. 收集不同种生物交配产生后代的实例，讨论为什么只有同“种”
生物才能通过有性生殖产生可育的后代。
交流与评价：
1. 小组同学交流根据素材2 和素材3 得出的结论。
2. 各小组相互评价，反思得出的结论是否正确。
因为不同“种”的生物在形态结构、生理功能等方面存在差异，所以生
殖过程往往发生在同“种”生物之间，也正因为如此，同“种”生物才能保证
其自身的特征不受其他“种”的干扰而代代相传。
“种”可能发生变化形成新“种”
19 世纪前，科学家根据一定的特征对生物进行了分类和命名，并认为同“种”
生物的特征是不会发生变化的。19 世纪中期，科学家开始认识到同“种”生物
的特征是有可能发生变化的。
受到各种内外因素的影响，同“种”生物的特征可能发生一定的变化，这
种变化积累起来导致它们之间的差异越来越大。当它们无法通过有性生殖产生
可育后代时，新“种”生物就产生了。例如，夏威夷群岛上生活着不同种类的
果蝇（图 6-5），其中有的种类只在夏威夷群岛上生活，有的种类在夏威夷群
图6-4 骡
122
岛之外的地区也有发现。科学家认为，夏威夷群岛上的这些果蝇来自共同祖先。
当这些果蝇抵达岛屿时，分别选择了不同的植物或植物的不同部位为食；随着
夏威夷新岛屿的不断形成，它们还会从原先的岛屿扩散到新岛屿，新岛屿的环
境（如植物）与原先岛屿有所不同。这些因素都可能改变原先岛屿上已有果蝇
“种”的特征，进而逐渐产生了一些新“种”果蝇。
图6-5 夏威夷群岛上的不同果蝇
一定程度上，一个“种”的生物既能不受其他“种”的干扰，将“种”
的特征代代传递下去，又能在各种内外因素的影响下不断发生变化而形成新
“种”生物。因此，科学家普遍认同“种”是最基本的生物分类单位。
生物与环境相互影响，由此形成了多种多样的生物世界。
科学家最初只是将所有生物划分为植物界和动物界，这称为生物分类
的两界系统学说。
20 世纪中期，科学家提出了生物分类的五界系统学说。科学家首先
根据有无成形的细胞核，将生物分为原核生物和真核生物两大类。原核生物
归入原核生物界。对于真核生物，再根据生物体细胞的多少进一步划分，由
单细胞（如衣藻、草履虫）或单细胞群（如团藻）组成的生物归入原生生物界，
余下的是多细胞真核生物。之后再根据多细胞真核生物的营养类型，将其
分为：植物界，营养类型为自养；真菌界，营养类型为异养（吸收方式）；
动物界，营养类型为异养（取食方式）。这样的分类体系也体现了生物进
化观念。
阅 读
123
本节练习
一、理解题
1. 人们将松、竹、梅和猪、马、牛分别划分到植物和动物两个类群中。这
样分类的主要依据是（ ）。
A. 生物体的体积大小
B. 生物繁殖后代的速度
C. 生物的形态结构和生理功能的特征
D. 生物生活环境的相似程度
2. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）对大熊猫和其他食肉目动物的牙进行比较研究后，人们将大熊猫划分
在哺乳纲、食肉目中。可见，生物的分类需要比较其特征。
（2）雄性萤火虫发出特定的闪光，只有同“种”的雌性萤火虫才能作出反
应，并与之交尾。这说明生物的生殖过程往往发生在“种”的内部。
二、应用题
1. 留心观察，我们可以发现很多形态不同、习性各异的动物。一位同学
观察了几种动物，并将它们划分为两个类群（下表）。
待分类的动物
青蛙、蝗虫、鲫鱼、蚕、蜘蛛、大雁、野兔、蜜蜂
类群一
青蛙、鲫鱼、大雁、野兔
类群二
蝗虫、蚕、蜘蛛、蜜蜂
（1）这位同学进行分类的主要依据是什么？
（2）如果将表中每一个类群的动物继续进行分类，那么该如何进一步
划分呢？尝试说明理由。
2. 在两个互不相通的湖泊中都生活着丽鱼。经过深入研究，人们推测这两
个湖泊中的丽鱼属于不同的“种”。如何证实这一推测呢？
124
对周围的植物进行分类
公园里种植着各种种子植物，如桃、石楠、香樟、毛竹、雪
松和银杏。我们能运用已学知识，通过查阅有关生物分类的资料，
对这些植物进行分类吗？
活动目标：
尝试根据生物的特征对周围的植物进行分类。
活动建议：
1. 先仔细观察和比较待分类的植物的形态结构，如不同植
物的茎、叶、花、果实、种子；再对植物进行初步分类，如根
据种子外面有无果皮包被，可以把种子植物划归为裸子植物或
被子植物。
2. 对于用已学知识不能解决的分类问题，通过查阅《中国植
物志》《植物系统分类学》等书籍，以及“植物智”等网站，获
取这些植物的分类信息。
活动交流：
尝试采用相同的方法了解一组蕨类植物的特征，依据这些信
息对它们进一步分类，并将分类结果与同学、老师交流。
课外活动
125
生物命名法——双名法
18 世纪，瑞典科学家林奈（C. Linnaeus，1707 — 1778）在《自
然系统》中提出科学的生物命名法——双名法。按照双名法，每
种生物的“名字（学名）”由两部分组成，第一部分是属名，第
二部分是种本名。双名法的学名部分均为拉丁文，并且为斜体。
种本名后面是命名者的姓氏，命名者姓氏部分为正体（有时可以
省略）。例如，向日葵的学名为：Helianthus annuus Linnaeus，红
蜻（下图）的学名为：Crocothemis servilia Drury。
课外阅读
向日葵（
）
Helianthus
属名
annuus
种本名
Linnaeus
命名者的姓氏
红蜻（
）
Crocothemis
属名
servilia
种本名
Drury
命名者的姓氏
126
李时珍（1518 — 1593）是我国明代杰出的医药学家。他历
时数十年编著的《本草纲目》，总结了16 世纪以前我国劳动人
民丰富的医药学知识。《本草纲目》规模宏大，涵盖广泛，记
载的药物中有千余种源自动植物，还记载了矿物学、化学和农
学等方面的内容。
除了药用动植物，我国还有哪些丰富的生物资源？在多种多样的
生物类群中，哪些是外来物种？
● 我国拥有大熊猫、朱鹮、银杉、珙桐等珍稀动植物资源
● 外来物种入侵会与本地的物种竞争空间、营养等资源，进而威胁
生态安全
本节关注
第2 节
生物的多样性
■
《本草纲目》中记载可药用的动植物有千余种
127
我国生物资源丰富
我国幅员辽阔，地貌和气候复杂多样，是世界上生物资源最丰富的国
家之一。据统计，我国有脊椎动物8 000 多种，占世界脊椎动物总种数的
10% 以上；有包括苔藓植物、蕨类植物、种子植物等在内的植物40 000 种左右，
居世界第三位；有已查明的真菌24 000 种以上。
我国重点保护的动植物资源
调查：
1. 分小组通过各种途径收集我国重点保护的动植物的图片。
2. 查阅资料，了解这些动植物的主要分布区域、资源现状、价值等信息。
3. 各小组分别整理和记录调查到的资料。
建议：一些书籍或报刊上的图片可以用手机或相机拍摄下来。可以根据调查内容
设计调查记录表（参考表6-2）。
交流：
小组同学讨论调查到的资料。各小组相互交流，加深对我国重点保护
的动植物资源的认识。
表6-2 我国重点保护的动植物调查记录表
动植物名称
图片
主要分布区域
资源现状
价值
调 查
128
我国法规要求保护的野生动物，是指珍贵、濒危的陆生、水生野生动物和
有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物。根据《国家重点保护野生动物
名录》，我国重点保护的野生动物，除了被誉为“活化石”的大熊猫，还有丹
顶鹤、朱鹮、蒙古野驴、长江江豚等，它们都是国家一级保护野生动物（图6-6）。
要求保护的野生植物，是指原生地天然生长的珍贵植物和原生地天然生长
并具有重要经济、科学研究、文化价值的濒危、稀有植物。在《国家重点保护
野生植物名录》中，华盖木、珙桐、水杉、崖柏、银杉、霍山石斛、荷叶铁线
蕨等都是国家一级保护野生植物（图6-7）。
a. 华盖木
b. 珙桐
a. 大熊猫
b. 丹顶鹤
c. 朱鹮
d. 蒙古野驴
e. 长江江豚
图6-6 国家一级保护野生动物
129
生物资源不仅是人类食物、药物的重要来源，还是许多工业原料的重要来
源，更是维系人类社会可持续发展的最宝贵的基础性资源之一。
生物的多样性面临威胁
生物资源受到过度开发利用
受人类过度消费等因素的影响，生物资源被过度开发利用，如森林资源的
过量开采，渔业资源的过度捕捞，野生动物的乱捕滥杀，草原的过度放牧
等（图6-8）。
据全球物种灭绝速度的相关报告，目前有许多物种受到威胁或濒临灭绝。
世界自然基金会监测范围内的野生哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类的数
量都在不断减少。
图6-7 国家一级保护野生植物
f. 霍山石斛
g. 荷叶铁线蕨
c. 水杉
d. 崖柏
e. 银杉
130
a. 森林资源的过量开采
c. 野生动物的乱捕滥杀
b. 渔业资源的过度捕捞
d. 草原的过度放牧
图6-8 过度开发利用生物资源的现象
我国的生物资源也同样受到一定程度的威胁。例如，《中国水生野生动物保
护蓝皮书》确认，由于动物生存环境恶化、公众保护意识不强等，目前我国已有
90 多种鱼类的受威胁程度等级被列为“野生绝迹”“濒危”“易危”“稀有”。
外来物种入侵危害很大
“种”也称为物种，是生物分类的最基
本单位。外来物种（exotic species）入侵给
我国生物的多样性带来了严峻挑战。据调查
统计，我国已经发现600 多种外来入侵物种，
其中70 多种被列入《中国外来入侵物种名
单》，它们对我国生物的多样性造成严重威
胁或具有潜在威胁。
外来物种入侵的途径有自然引入和人
为引进两种。以被列入《中国外来入侵物种
名单》的加拿大一枝黄花（图6-9）为例，
1935 年它作为观赏植物被人为引进我国，至
图6-9 加拿大一枝黄花
131
外来物种入侵为什么会威胁生态安全？
目标：
理解外来物种入侵严重威胁生态安全。
素材：
1. 凤眼蓝（图6-10）俗称水葫芦，是一种水生的绿色开花植物。
凤眼蓝作为猪饲料被引入我国后，由于其对环境的适应性很强，很快就
进入河道、沟渠等各种环境。它生长、繁殖迅速，能覆盖整个水面，导
致其他生物因缺乏氧气、阳光等而无法生存。
2. 福寿螺（图6-11）是一种软体动物，最初作为高蛋白食物被引
进我国，后来很快扩散到农田、湿地等环境。福寿螺繁殖能力强，一只
福寿螺每年可产几千粒卵；它们食量极大，与其他生物争夺营养。因此，
福寿螺会威胁入侵地其他生物的生存。
讨 论
图6-11 福寿螺
图6-10 凤眼蓝
20 世纪80 年代已经扩散蔓延成为杂草。加拿大一枝黄花以种子和根状茎繁殖，
繁殖速度快；对环境的适应性极强，从山林到沼泽均能迅速生长。它严重消耗
了土壤肥力，危害了其他植物的生存，破坏了生态环境，威胁着入侵地的生态
安全（ecological safety）。
许多国家对生物多样性的调查结果表明，外来物种入侵严重威胁入侵地生
态安全的现象很普遍。因此，世界各国对外来物种入侵问题都非常重视。
132
凤眼蓝和福寿螺破坏了入侵地原有的生态环境，直接或间接地影响了生物
的多样性，进而威胁生态安全。它们也被列入了《中国外来入侵物种名单》。
为了不断完善外来物种入侵防控机制，我国颁布了《中华人民共和国生物
安全法》等法律，对外来入侵物种实施严格的管理。只有保护好生物的多样性，
合理开发与利用生物资源，才能筑牢我国生态安全的屏障。
学习与讨论：
1. 分小组研读素材，分析凤眼蓝和福寿螺会对生态安全产生威胁的
原因。
2. 结合其他外来物种的入侵事件，讨论应该如何看待外来物种的引
入及管理。
交流与评价：
1. 小组同学交流对凤眼蓝、福寿螺威胁生态安全原因的分析。
2. 各小组相互评价，反思能否辩证地看待外来物种引入的价值，以
及外来物种可能威胁生态安全的问题。
本节练习
一、理解题
1. 我国很重视保护野生植物。下列植物属于国家一级保护野生植物的是
（ ）。
A. 生长在花盆中的荷叶铁线蕨
B. 栽培在苗圃中的银杉
C. 作为行道树的银杏
D. 原始森林中的珙桐
2. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）我国幅员辽阔，生物种类多种多样，其中植物种数居世界首位。
（2）导致物种灭绝的原因很多，过度开发利用生物资源是物种灭绝的原因
之一。
133
“植物杀手”豚草
外来入侵物种破坏生态环境
外来物种入侵会影响生态环境，威胁生态安全。通过实地调
查的方式，了解当地有哪些外来入侵物种，它们对生态环境造成
了哪些破坏。
活动目标：
了解外来入侵物种破坏生态环境的实例。
活动建议：
1. 通过走访环境保护部门的工作人员，了解当地可能存在的
外来物种破坏生态环境的问题。
2. 在周边进行当地外来入侵物种的调查。例如，观察加拿大
一枝黄花、凤眼蓝、福寿螺等的入侵情况。
活动交流：
通过调查当地外来入侵物种破坏生态环境的实例，提出防止
外来物种入侵，保护生态环境的建议。
课外活动
二、应用题
1. “植物杀手”豚草（上图）被列入我国第一批外来入侵物种名单。豚草
的主要危害是什么？
2. 长江白鲟是一种肉食性鱼类，已经灭绝。长江白鲟灭绝的原因可能
有哪些？
134
白
豚是我国特有的水生哺乳动物，主要生活在长江中下游
水域。20 世纪中期，长江中还可以见到白
豚的较大群体，此后
其数量急剧下降，近年来的调查都没有发现白
豚的踪迹。专家
认为，白
豚因为个体数量过少，已经失去了繁衍后代的可能性，
成为功能性灭绝的物种之一。
白豚功能性灭绝的悲剧还会在其他物种上重演吗？应该采取哪
些措施保护生物资源？我国有哪些保护生物资源的法律法规？
● 可通过就地保护、迁地保护等多种方式保护生物资源
● 有关野生动植物资源保护的法律法规是保护生物资源的基本遵循
本节关注
第3 节
生物资源的保护
白
豚已功能性灭绝
135
生物资源的保护方式
简单地说，某种生物在自然条件下，数量减少到无法维持繁衍的状态，称
为功能性灭绝。例如，虽然我国采取了很多措施对白
豚进行保护，但由于长
江环境改变等多种复杂原因，白
豚已经功能性灭绝。这引起了社会公众对保
护生物资源的关注。
目前，我国积极采取多种方式保护生物资源，如就地保护（in situ conserva-
tion）和迁地保护（ex situ conservation）等。
就地保护是指在濒危生物原来的生活区域对其实施保护的方式。自然保护
区（图6-12）是就地保护的主要场所。我国自 1956 年建立第一个自然保护区——
鼎湖山国家级自然保护区以来，国家级自然保护区不断增多，野生动植物生存
空间不断拓展。
2021 年10 月12 日，国家主席习近平在《生物多样性公约》第十五次缔约
方大会领导人峰会上强调：“万物各得其和以生，各得其养以成。”生物多样
性使地球充满生机，也是人类生存和发展的基础。保护生物多样性有助于维护
地球家园，促进人类可持续发展。习近平主席郑重宣布，中国正式设立三江源、
b. 西双版纳国家级自然保护区
d. 大丰麋鹿国家级自然保护区
a. 吉林长白山国家级自然保护区
c. 盐城湿地珍禽国家级自然保护区
图6-12 我国的国家级自然保护区
东北虎
丹顶鹤
亚洲象
麋鹿
136
图6-14 东北虎豹国家公园
图6-13 大熊猫国家公园
大熊猫、东北虎豹、海南热带雨林、武
夷山等第一批国家公园。第一批国家公
园涉及青海、西藏、四川、陕西、甘肃、
吉林、黑龙江、 海南、福建、江西等
10 个省、自治区，均为我国生态安全
战略格局的关键区域，涵盖近30％的
陆域国家重点保护野生动植物种类。例
如，大熊猫国家公园（图6-13）跨四川、
陕西和甘肃三省，是全国70％以上的
野生大熊猫的集中分布区和主要繁衍
栖息地。东北虎豹国家公园（图6-14）
跨吉林、黑龙江两省，分布着我国境
内规模最大且唯一具有繁殖家族的野生
东北虎、东北豹种群。
迁地保护是将濒危生物迁出原来
的生活区域对其实施保护的方式。例
如，利用动物园、植物园、水族馆、
濒危动物繁育中心等，对相关生物进行特殊的保护和管理。据统计，我国国家
植物园已迁地保护植物 15 000 多种，包括列入《国家重点保护野生植物名录》
的野生植物 300 余种。
随着保护力度的不断加大，我国的野生动植物数量持续增加。例如，对
大熊猫的保护，除了建立自然保护区、国家公园，大熊猫繁育研究基地等也
使大熊猫数量快速增长，目前已有人工繁育的大熊猫被放归野外并成功融入
野生群体。
大熊猫的就地保护和迁地保护获得了成功，目前其受威胁程度等级已从
“濒危”降为“易危”。同样的，对东北虎的保护也成效显著。以中国横道河
子猫科动物饲养繁育中心为例，随着野外救护、野化训练等研究的不断深入，
该中心保护东北虎的能力不断提升，种虎数量已由最初的 8 只发展到现在的近
千只。
地球上各种生物的细胞中蕴藏着丰富多样的遗传信息（种质资源），具有
重要的应用价值。因此，我国还高度重视生物种质资源的保护。例如，中国西
137
南野生生物种质资源库已经采集和保存了我国大量珍稀、濒危以及具有重要价
值的生物种质资源。
依法保护野生动植物资源
《中华人民共和国野生动物保护法》规定，任何组织和个人都有保护野生
动物及其栖息地的义务，禁止违法猎捕野生动物、破坏野生动物栖息地。《中
华人民共和国野生植物保护条例》强调，禁止任何单位和个人非法采集野生植
物或破坏其生长环境。
有关保护生物资源的法律法规
调查：
分小组选择一部感兴趣的保护生物资源的法律法规，阅读并了解其主要
内容。
建议：可以通过条文摘录的方式记录其主要内容，设计调查记录表（参考表6-3）。
交流：
小组同学交流自己学习法律法规的成果。各小组相互分享，并结合某些
违反法律法规的行为实例，开展保护生物资源的法律法规的宣传活动。
表6-3 保护生物资源的法律法规调查记录表
法律法规名称主要保护对象
法律法规摘录
实例
调 查
我国还颁布和修订了《中华人民共和国森林法》《中华人民共和国草原法》
《中华人民共和国渔业法》《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国
海洋环境保护法》《中华人民共和国长江保护法》《中华人民共和国生物安全法》
等，这些法律法规是保护生物资源的基本遵循。
138
我国依法严厉打击各种违法活动，对影响保护生物资源及其生存环境的行
为进行严肃查处。同时，我国还不断加强宣传教育，引导公众积极参与保护
生物资源。例如，在国际生物多样性日、世界野生动植物日等重要时间节点，
举办系列宣传活动，倡导全社会广泛参与，进一步增强公众的保护意识。
我国已经逐步建立健全了生物资源保护的法律法规体系，但是公众对
这些法律法规的了解并不多。2021 年在我国云南，亚洲象的北上和南归之旅，
让这群憨态可掬的动物进入公众的视野。在迁移过程中，象群对农田等造成
了一定的破坏，我国政府通过科学有序的引导，保证了象群安全回归家园。
我们应该如何参与宣传这些法律法规的活动？如何从身边的事情做起，
积极参与保护我国的动植物资源？
思 考
本节练习
一、理解题
1. 青藏铁路穿越青海可可西里国家级自然保护区、西藏羌塘国家级自然
保护区。铁路规划尽可能采取了绕避的方案，减少对自然保护区的影响；无法
绕避时，就设计了一些可让动物穿行的通道（下图）。这些做法主要考虑的是
（ ）。
① 减少铁路建设成本
② 减少对动物生存环境的破坏
③ 保障动物的正常生活、自由迁徙
和繁衍
A. ①②
B. ②③
C. ①③
D. ①②③
2. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）在动物园中繁育大熊猫属于就地保护。
（2）保护生物的多样性，就要禁止对生物资源进行开发与利用。
（3）只要进行就地保护和迁地保护就能保护好生物资源。
139
二、应用题
1. 森林是动物、植物、真菌和细菌等多种生物类群的天然家园，森林面积
的减少必然影响生物的多样性。我们应该改变自身哪些行为习惯，来参与保护
森林？
2. 科学家对我国濒危物种的保护状况进行了评估，结果表明，有些物种
保护状况变差，有些维持原状，有些有所好转。大熊猫是保护状况好转的物种
之一。
以大熊猫为例，说明哪些保护方式产生了很好的效果。
中国西南野生生物种质资源库
生物种质资源是人类赖以
生存和社会可持续发展的物质
基础。中国西南野生生物种质
资源库（右图）是国家重大科
技基础设施。该资源库由中国
科学院和云南省共建，依托中
国科学院昆明植物研究所进行
管理，是国际一流的野生生物
种质资源保藏设施。
截至2022 年底，该资源库已经保存我国本土野生植物种子
11 305 种90 738 份，植物离体培养材料2 194 种26 200 份，DNA 材
料8 541 种69 144 份，微生物菌株2 320 种23 200 份和动物种质
资源2 253 种80 362 份。今后，该资源库还将保藏更多的野生生
物种质资源，并面向社会公众提供专业的野生植物种子分发和技
术服务。种质资源库必将在保护我国生物战略资源和国际生物多
样性等方面发挥重要而深远的作用。
课外阅读
中国西南野生生物种质资源库一隅
140
本章小结
重点内容回顾
● 根据相似程度可以将生物划分为界、门、纲、目、科、属、种等分类
等级。
●“种”是最基本的生物分类单位。“种”既能维持自身特征稳定，又可
能发生变化，由此形成了丰富多样的生物世界。
● 我国生物资源丰富，拥有大熊猫、朱鹮、银杉、珙桐等珍稀动植物资源。
● 就地保护、迁地保护等方式有效地保护了生物的多样性，相关法律法规
是保护生物资源的基本遵循（下图）。
● 外来物种入侵威胁我国生物的多样性，对保障生态安全带来严峻挑战。
核心素养提升
● 能通过分析和比较不同生物类群之间的分类等级，初步形成生物进
化观念。
● 能通过观察、比较和分析给定的一组生物的特征，对它们进行分类。
● 能基于我国生物资源的现状和问题，以及外来物种入侵对生态安全的影
响，认同保护生物资源的重要性。
保
护
生
物
资
源
建立自然保护区、国家公园等
建设动物园、植物园、水族馆、
濒危动物繁育中心等
方式
实例
实例
实例
基本遵循
就地保护
迁地保护
法律法规
《中华人民共和国野生动物保
护法》《中华人民共和国野生
植物保护条例》等
141
本章练习
一、理解题
1. 科学家通过比较人、黑猩猩和大猩猩的特征，发现人和黑猩猩的相似程
度更高。根据这一事实，可以作出的推测是（ ）。
A. 形态特征是作出上述判断的唯一依据
B. 人和黑猩猩的亲缘关系更近
C. 人和大猩猩之间没有共同特征
D. 黑猩猩和大猩猩之间的共同特征更多
2. 湿地面积减少，丹顶鹤的生存就会受到威胁。为了保护丹顶鹤，我
国采取了多种保护措施，如建立盐城湿地珍禽国家级自然保护区。这说明
（ ）。
① 我国生物的多样性面临威胁
② 应该保护丹顶鹤生活的湿地
③ 我国高度重视保护生物的多样性
A. ①②
B. ①③
C. ②③
D. ①②③
3. 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）同属于一个“纲”的生物，一定同属于一个“门”，但未必同属于一
个“科”。
（2）俗话说：“靠山吃山，靠水吃水。”这告诉我们要尽量利用周围的生
物资源。
● 能通过收集和交流生物资源保护的法律法规等活动，自觉遵守相关法律
法规。
● 能认同保护生物的多样性是每个人应有的责任，积极参与生物资源保护
的宣传活动。
142
（1）表中的X、Y 分别表示什么？
（2）查阅资料后，这位同学认为杏和梅的亲缘关系最近。如果该同学的推
断正确，表中的Z 表示什么？
2. 下图为2022 年“国际生物多样性日”的标识。我们能从图中读出哪些
与生物的多样性有关的信息？
3. 2021 年1 月1 日起，长江流域重点水域实行“十年禁渔”，同年3 月1 日，
《中华人民共和国长江保护法》正式实施。尝试为“长江保护活动”创作一条
宣传语。
生物
雪梨
苹果
杏
梅
界
X
X
X
X
门
被子植物门
被子植物门
被子植物门
被子植物门
纲
双子叶植物纲
Y
Y
Y
目
蔷薇目
蔷薇目
蔷薇目
蔷薇目
科
蔷薇科
蔷薇科
蔷薇科
蔷薇科
属
梨属
苹果属
李属
Z
种
雪梨
苹果
杏
梅
二、应用题
1. 雪梨、苹果、杏和梅的果实都是人们爱吃的水果。一位同学通过查阅资料，
对4 种植物的分类等级作了梳理（下表）。
143
单元小结
通过学习单元内容（下图），我们建构了大概念：生物可以分为不同
的类群，保护生物的多样性具有重要意义。
在建构概念的同时，我们也形成了相关的核心素养。
从生物的多样性和统一性角度，概述
生物的不同类群及其特征，理解生物
之间的相互关系，初步形成生物进化
的观点。
通过开展多种调查和实验探究活动，理解生物与人类生活的关系，认同保护生物
的多样性具有重要意义，进而形成相应的意识和行为习惯，增强社会责任感。
基于生物种类丰富、不同生物既相
似又有差别的事实，认同生物具有
多样性和统一性。
微生物
动物
植物
藻类
生物的类群
生物的分类
生物的多样性
主题
保护生物
的多样性
类群
类群
类群
类群
与人类的关系
与人类的关系
与人类的关系
与人类的关系
防控外来物种入侵
法律法规
保护方式
分类依据
分类等级
144
144
中英文名词对照及索引
附录
中文
英文
页码
显微镜
microscope
4
细胞膜
cell membrane
16
细胞质
cytoplasm
16
细胞核
nucleus
16
细胞壁
cell wall
22
叶绿体
chloroplast
22
细胞分裂
cell division
34
染色体
chromosome
34
细胞分化
cell differentiation
35
无脊椎动物
invertebrate
80
脊椎动物
vertebrate
84
种
species
118
外来物种
exotic species
131
生态安全
ecological safety
132
就地保护
in situ conservation
136
迁地保护
ex situ conservation
136
145
生物学核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学习
而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。本套《生物学》
教科书聚焦培养学生核心素养，适应未来发展，体现了课程学习对
学生成长的重要价值。
为保证教科书适教宜学，我们邀请多地学校参与了审读和试教
试用工作，相关专家进行了专项审查，他们从教科书的编写理念、
整体架构到具体内容、活动设计等，提出了有价值的意见和建议，
在此一并表示感谢！
教科书出版之前，我们通过多种渠道与教科书部分选用作品（如
照片、画作）的作者进行了联系，得到了他们的大力支持。但还有
部分作者未能取得联系，恳请入选作品的作者与我们联系，以便感
谢和支付稿酬。
我们真诚地希望，广大教师、学生在使用教科书的过程中继
续提出宝贵意见和建议。如您有相关意见和建议，请联系（电话）
025-83658687 或发送至（电子邮箱）jcjysw@163.com。
江苏凤凰教育出版社
后
记
ISBN 978-7-5743-0964-7
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9 787574 309647
