生物学常识专题知识省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第十章第十章 生物学常识生物学常识自然科学基础知识第1页目录目录第一节生命起源与生物进化第二节细胞第三节新陈代谢第四节生殖和发育第五节遗传和变异第六节生物与环境第七节人与自然第2页本章导读本章导读我们生活地球，是太阳系中唯一有着各种生物星球。从地球诞生至今已经有46亿年历史，多少世纪以来，地球生命奥秘一直吸引着人们去探索、去研究。那么，地球生命起源终究是怎样，而这些生命又是以什么样方式生存呢？第3页目标透视目标透视1.了解生命起源与生物进化。2.掌握细胞基本知识。3.了解新陈代谢相关理论。4.掌握生殖与发育基本概念。5.了解遗传与变异基本理论。6.了解生物与环境、人与自然关系。第4页第第一一节节 生命起源与生物进化生命起源与生物进化一、生命起源19世纪前后，世界科学家对生命起源展开了一个大讨论，19世纪前，“自然发生说”一度是生命起源流传最广泛理论。这种学说认为，生命是从无生命物质自然发生。中国古代有“肉腐出虫，鱼枯生蠹”说法，而在西方，亚里士多德说：“有些鱼由淤泥及砂砾发育而成。”在1860年，法国微生物学家巴斯德设计制作一个试验，彻底否定了“自然发生说”。第5页之后，“化学起源说”成为了被广大学者普遍接收生命起源假说。这一假说认为，地球上生命是在地球温度逐步下降之后，并在一段极其漫长时间内，由非生命物质经过极其复杂化学过程，一步一步地演变而成。“化学起源说”将生命化学进化过程分为四个阶段。第6页1.第一个阶段第一个阶段从无机小分子生成有机小分子阶段。普通认为，原始大气主要成份有甲烷(CH4)、氨(NH3)、水蒸气(H2O)、氢(H2)，除此之外，还有硫化氢(H2S)和氰化氢(HCN)。这些气体在大自然中宇宙射线、紫外线、闪电等化学作用下，可能会自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单有机小分子物质。这就是在原始条件下，地球形成早期小分子物质。第7页2.第二个阶段第二个阶段从有机小分子物质生成生物大分子物质。一些学者认为，这一过程是在原始海洋中发生，第一阶段所产生氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长久积累，在适当条件下相互作用，经过缩合作用或聚合作用形成了原始蛋白质分子和核酸分子。第8页3.第三个阶段第三个阶段从生物大分子物质组成多分子体系。前苏联学者奥巴林提出了团聚体假说，在试验中，他将蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在适当溶液中，发觉经过一段时间后，这些物质能够自动地相互作用，浓缩聚集为分散球状小滴，这些小滴就是团聚体。第9页4.第四个阶段第四个阶段有机多分子体系演变为原始生命。这一阶段是生命起源过程中最复杂和最有决定意义阶段，经过科学家研究探索发觉，原始生命应该是从原始海洋中形成，不过当前还不能在试验室中证实这一生命进化过程。第10页二、生物进化二、生物进化达尔文进化学说中心内容是选择，尤其是自然选择。自然选择学说是达尔文在人工选择学说基础上，依据大量间接材料和直接进化证据形成。人工选择包含三个基本要素：变异、遗传和动植物育种中对于因人需要变异选择。人工选择经过留良去劣，能够创造许多品种。自然选择也包含变异、遗传和生存斗争选择等进化要素。自然选择基本论点包含以下几点：第11页(1)生物普遍存在着变异，而微细变异尤其多。在一定条件下，不一样变异生存价值是有差异。(2)生物普遍含有较高繁殖率，有繁殖过剩倾向。假如不受限制，生物很快就会找不到食物和空间。(3)因为食物和空间限制，每一个生物只有少数个体能发育到成熟并留下后代。生物必须为生存而斗争，达尔文把这种竞争，这种生物与环境(包含生物与非生物)关系，叫做生存竞争。生存竞争包含生物和无机条件斗争、种间斗争和种内斗争。第12页(4)在生存竞争中，对生存有利变异会得到保留，对生存有害变异会受到淘汰。有利变异保留和有害变异淘汰，叫做自然选择或适者生存。(5)在自然选择长久作用下，经过有利变异逐步积累，就由微细变异朝一定方向发展成显著变异，终于形成了适应性状和新类型。这就是物种形成原理，即一个种经过遗传、变异和自然选择，能够发展为另一个新种。第13页达尔文自然选择学说基本上是正确，不过存在两个需要解释问题：(1)生物何以会有变异，以供自然选择；(2)自然选择结果为何能够传给后代。达尔文当初给出解释：一个生物所生子孙都有个体变异现象，至于为何能够将选择结果传给后代，他提出“泛生说”，认为生物不论先天和后天各种形质，都有一个极小微芽，当生殖时这些微芽伴随物质循环而聚集在生殖细胞第14页里。所以，生殖细胞里有各种微芽，于是由前代传到后代。在生殖细胞演变成后代身体时，各种微芽都分散出来，每种微芽造成与前代相同细胞，全副微芽就造成一个与前代相同身体。达尔文“泛生说”表面上即使能自圆其说，不过没有事实依据，这主要是对遗传机理不明确，所以对变异和遗传认识不足所造成，所以，“泛生说”只能是一个假说而已。第15页达尔文学说对人们思想意识产生了前所未有影响，1859年11月24日物种起源问世，标志着上帝创造万物和物种不变论彻底破产，而使唯物主义在解释生物界各种复杂现象方面取得了胜利。达尔文名字及其学说为一切进步势力和革命者所推崇，并以此作为唯物主义世界观自然科学依据。第16页达尔文对生物研究极其广博精湛，在他大量著作中总结了亲身观察和试验，同时也综合了他在动物学、植物学、动物喂养和植物栽培方面丰富材料，利用历史方法证实生物进化是无可置疑事实，并以自然本身原因解释了生物界多样性、同一性、变异性、合理性。马克思指出，达尔文给自然科学目标论以致命打击；恩格斯认为，生物进化论是19世纪三大发觉之一。达尔文第一次把生物学放在完全科学基础上，确定了物种变异性和承续性。第17页第第二二节节 细胞细胞一、细胞发觉细胞发觉是和显微镜创造及改进亲密相关，早在16世纪，人们已经应用曲面透镜放大微小物体。1590年，荷兰眼镜制造商詹森弟兄发觉，两片凸透镜装在一支管子里所成光学仪器，放大倍数能够显著地提升，于是就制造了第一架复式显微镜。今后，伴随透镜磨制工艺提升和机械装置改进，显微镜逐步用于生物学研究。第18页1665年，英国科学家胡克发觉软木薄片含有蜂房状结构，他把这种蜂房状单位叫做细胞。以后，人们才逐步清楚，当初胡克所看到只不过是软木细胞残留细胞壁，它们中间细胞膜、细胞质和细胞核均已消失。尽管如此，胡克发觉毕竟是人类首次用显微镜看到了细胞。1671年，英国人格留、意大利人马尔比基几乎同时发觉细胞里充满着“黏质”。第19页直到1831年，英国人布朗在兰科植物细胞中发觉了细胞核，1861年MaxSchnltze等人确定了动物和植物细胞都是由原生质组成，并把核周围原生质称为细胞质，而把核内原生质称为核质。稍后，有些人用渗透现象证实细胞膜存在。到了20世纪中叶，细胞及其“三部结构”(即细胞核、细胞质和细胞膜）都已先后被发觉。第20页二、细胞学说二、细胞学说细胞发觉之初，人们认为细胞仅是许多生物体中能找得到一个结构，但并不了解细胞就是生物体基本结构，直到1838年，德国植物学家施来登和动物学家施旺在总结前人及他们自己工作基础上提出了细胞是生命基本单位“细胞学说”，主要内容是：(1)细胞既是动、植物体基本结构单位，又是生命活动基本功效单位。整个生物界各种生物虽在外形上和生活方式上是千差万别，但以细胞作为基本结构和功效单位一点上，却是非常一致。第21页(2)大部分多细胞动物和植物个体都是由一个受精卵细胞发育而来。多细胞生物形形色色，但均由受精卵细胞分裂发育而来。细胞学说建立，促进了生物学各科及细胞学本身发展。很快之后，德国细胞病理学家微耳和研究工作证实“每一个细胞都是事先存在另一个细胞所产生”，提出了“细胞起源于细胞”理论。19世纪末，人们还发觉细胞有丝分裂时，核内染色体物质平均分配到两个子细胞，精卵结合时两个细胞核进行融合等现象。细胞学说说明了各种生物在结构和个体发育方面共性，它建立是生物学发展主要标志。细胞学说、达尔文进化学说和孟德尔遗传法并称为奠定当代生物学三大基石。第22页第第三三节节 新陈代谢新陈代谢一、新陈代谢基本概念新陈代谢就是生物体内部进行全部有序化学改变，以实现生物体自我更新，新陈代谢包含物质代谢与能量代谢。能量代谢指代谢过程中，能量释放、转化、储存和利用各种反应。新陈代谢包含物质代谢（生物体与外界环境之间不停进行物质交换以及生物体内部不停进行物质转变过程）和能量代谢。第23页新陈代谢过程有两种，分别是同化作用和异化作用。（1）同化作用是指生物从环境中吸收营养，将其变成本身物质，并储存能量，又称为合成代谢。（2）异化作用是指生物体能够把本身一部分组成物质加以分解，然后能够释放出其中能量，并把分解终产物排出体外改变过程，又称为分解代谢。第24页影响新陈代谢原因现有来自外界环境，也有来自生物体内部环境。酶，是活细胞产生含有生物催化作用有机物，它作为体内必备物质，时刻影响着新陈代谢正常进行，而它活性发挥需要适宜条件。生物体主要能源物质是糖，脂肪是存放这一主要能源场所。不过，脂肪内存放物质是不能直接被人体利用，这就需要经过氧化分解后才能放出能量，并储存在ATP中，然后直接为生物体提供所需要能量。所以，ATP就是必备直接能源物质，它推进着新陈代谢顺利进行。第25页ATP即三磷酸腺苷，是各种活细胞内普遍存在一个高能磷酸化合物。ATP结构简式为APPP，这里“A”代表“腺苷”，“P”代表“磷酸基团”，“”代表“高能磷酸键”。ATP水解是高能磷酸键水解，水解后形成ADP(二磷酸腺苷)并放出能量。对动物和人体内来说，ADP转化成ATP所需要能量主要来自线粒体内呼吸作用分解有机物释放出来能量。而对于绿色植物来说，其体内活细胞，ADP转化成ATP时所需要能量来自于光合作用和呼吸作用。第26页太阳光能是生物生命活动最终能源，太阳能经过光合作用进入植物体内，再进入动物体内。其过程是绿色植物经过光合作用将光能转化成ATP中化学能，并将ATP中化学能最终储存在糖类等有机物中。正是因为ATP与ADP这种能量转化与能量存放、释放，才使生命体能够及时地得到能量供给。第27页二、植物新陈代谢二、植物新陈代谢影响植物体进行新陈代谢条件有光照、温度、CO2浓度、水分、酶、ATP、渗透压、植物激素等。其代谢路径主要有以下几个方面。（一）水代谢水代谢是指水吸收、运输、利用和散失，植物吸收水分方式有两种：吸胀作用和渗透作用。吸胀作用是没有液泡植物细胞吸收水分方式；渗透作用是含有液泡成熟植物细胞吸收水分方式。第28页水代谢过程是植物根壁细胞利用渗透作用，来吸收土壤中水分，然后再经过根、茎、叶中导管运输到植株地上部分。被吸收水分有15水被保留在植物体内，其余水分大多经过蒸腾作用散失掉。蒸腾作用是植物散失水分主要方式，它是植物吸收水分和运输水分主要动力，不但能够促进植物运输溶解在水中矿质元素，还能够降低植物叶片温度，以降低高温日照对它们伤害。第29页（二）矿质元素代谢（二）矿质元素代谢矿质元素代谢主要是指对矿质元素吸收和利用。绝大多数植物必需元素共19种：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni、Si、Na。这19种元素中，除C、H、O外，其余16种元素为植物必需矿质元素。植物吸收矿质元素过程是先交换吸附后主动运输。交换吸附是在细胞外进行，主动运输使离子从细胞外运输到细胞内。呼吸作用与矿质元素离子吸收有着亲密联络，呼吸作用为交换吸附提供H+和HCO3-，为主动运输提供能量。也就是说，矿质元素是溶于土壤溶液中，这些元素离子需要经由植物根，经过主动运输方式吸收，伴随水分进入根尖导管，然后进入到植物每个部分。第30页矿质元素离子在植物体存在状态有以下三种：（1）以离子形式存在，不与任何元素产生化合反应，如K+。（2）与其它元素形成易溶、不稳定化合物，如N、P、Mg等。（3）形成难溶、稳定化合物，如Fe、Ca等，在植物细胞中形成一些有机酸钙盐和铁盐均不溶于水，也不易分解。第31页由此能够看出，前两种矿物元素能够再利用，而最终一个只能利用一次。因为植物正常生命活动需要不可缺乏矿质元素，所以假如缺乏可重复利用元素，普通先受伤是植物老部位，幼嫩部位在短时间内还正常生长；而假如缺乏不可重复利用元素，普通先受伤是植物幼嫩部位，老部位还能保持正常。所以，在农业种植过程中，为使农作物长势更加好，都要依据情况对其施肥以补充植物所缺乏矿质元素，常见几个化肥如表10-1所表示。第32页元素名称元素名称缺乏后对植物产生影响化肥名称化肥名称化学式化学式P植株暗绿并带红磷肥过磷酸钙CaSO4和Ca(H2PO4)2混合物N植株矮小，叶色发黄氮肥尿素CO(NH2)2、碳铵NH4HCO3K植株矮小，叶片上出现许多褐斑钾肥氯化钾KCl、草木灰K2CO3KP复合肥磷酸钾K3PO4表10-1几个常见化肥第33页（三）光合作用（三）光合作用光合作用是指绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素，以及一些细菌利用其细胞本身，在可见光照射下，将二氧化碳和水转化为有机物，同时释放出氧气过程。光合作用为植物提供了物质起源和能量起源，所以光合作用对于生物含有主要意义。第34页（四）呼吸作用（四）呼吸作用呼吸作用是生物体内有机物在细胞内经过一系列氧化分解，最终生成二氧化碳和水以及其它能量，而且释放出能量总过程。其主要意义在于：呼吸作用能为生物体生命活动提供能量；呼吸过程能为体内其它化合物合成提供原料。呼吸作用又分为有氧呼吸和无氧呼吸。第35页1.有氧呼吸有氧呼吸是指生物细胞在氧参加下，经过酶催化作用，将糖类等有机物彻底地进行氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量过程。它是生物进行呼吸作用主要形式。2.无氧呼吸无氧呼吸是指生物细胞在无氧条件下，经过酶催化作用，将葡萄糖等有机物质分解成为不彻底氧化产物，同时释放出少许能量过程第36页三、动物新陈代谢三、动物新陈代谢动物新陈代谢是由其全身每个器官相互配合来完成，包含四大系统：消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。消化系统主要负责食物消化和吸收营养物质，并排出粪便和一些水和无机盐。呼吸系统主要负责气体交换，即吸收O2，排出CO2及水蒸气等。循环系统主要负责物质运输，即在内环境各成份之间进行物质和能量运输，同时确保细胞能够不停地取得所需营养物质，不停排出废物。泌尿系统主要负责形成尿液及多出水和无机盐，排出代谢终产物。动物新陈代谢主要是糖、脂肪和蛋白质代谢第37页1.糖类代谢糖类代谢糖主要功效是供给能量，人体所需能量70%以上是由糖氧化分解供给。动物体内糖起源主要是淀粉及少许蔗糖、乳糖和麦芽糖等，在消化道转化为葡萄糖等单糖被吸收。其代谢过程是：葡萄糖在消化管中被小肠吸收，首先经门静脉进入肝脏，然后再经过肝静脉进入血液循环，将糖送到全身各组织细胞中，供全身利用。葡萄糖在细胞内大多数被分解供能，另一部分葡萄糖在肝脏和肌肉合成糖原暂时储存，或者转变成脂肪、一些氨基酸等物质。而过多葡萄糖在超出肾糖阈值时，则由尿排出。第38页2.脂肪代谢脂肪代谢消化主要在小肠上段经各种酶及胆汁酸盐作用，水解为甘油、脂肪酸等，然后再合成脂肪，随血液运输到全身。在动物体内存放形式主要分为两种：一个是在皮下结缔组织、肠系膜等处储存起来；另一个就是存放在肝脏、肌肉等处，之后再分解为甘油和脂肪酸氧化释放出能量或转变为糖原。第39页3.蛋白质代谢蛋白质代谢蛋白质代谢关键是氨基酸，食物中蛋白质只有被降解为氨基酸才能被机体利用。一样，体内蛋白质也要先分解为氨基酸才能继续氧化分解或转化，当分解或转化完成后，氨基酸在体内会与其它物质合成组织蛋白或者是一些特殊蛋白，最常见就是酶，再就是形成新氨基酸。氨基酸不像脂肪那样在生物体内储存，多出部分会在肝脏中被降解，经过氨基酸脱氨作用生成一部分NH4+合成一些含氮化合物，由尿液排出体外。第40页第第四四节节 生殖和发育生殖和发育一、生殖（一）无性生殖无性生殖是由母体直接产生子体一个生殖方式，其中包含分裂生殖、出芽生殖、营养生殖等。这一类生殖方式在低等生物和植物界最为常见。第41页1.分裂生殖单细胞生物是一类原始低等生物，诸如细菌、变形虫和单细胞藻类等。它们生殖方式是一个成熟母体在适宜环境条件下一分为二，称为分裂生殖。2.出芽生殖出芽生殖是生物个体中一部分还未十分分化细胞群形成芽体，芽体逐步长大，以后脱离母体而独立生活。第42页3.营养生殖很多低等植物机体分解成许多个别细胞后，每个细胞都能恢复成原来个体。高等植物营养器官根、茎、叶在适当条件下能繁殖成原来个体，这种生殖方式称为营养生殖。第43页（二）有性生殖（二）有性生殖有性生殖是必须由机能特化了生殖细胞进行，这种生殖细胞叫做配子，其染色体比正常细胞降低二分之一。精子与卵结合成一个细胞过程称为受精，受精卵即为合子。合子深入发育产生新生物个体。第44页二、发育二、发育（一）植物个体发育1.胚发育合子在胚囊内先要休眠一个时期。休眠期随植物种类不一样而长短不一，合子在受精极核开始分裂后才开启分裂，并在发育过程中不停得到胚乳提供细胞分裂素等激素促进幼胚生长。第45页2.胚乳发育胚乳发育胚乳发育过程是，当被子植物卵细胞受精时，两个受精极核与另一个精子结合，经过屡次分裂后，形成许多个胚乳细胞，而这由许多胚乳细胞所组成组织就是胚乳。受精极核发育形成胚乳有两种方式：一个是核型，即受精极核首先进行核分裂产生大量游离胚乳核，椰子乳及未成熟玉米籽粒中乳状组织就是含有处于游离核期胚乳，以后分离产生细胞壁，再形成一个个胚乳细胞；另一个是细胞型，即在受精极核外先形成细胞壁，以后再进行正常细胞分裂，形成大量胚乳细胞，烟草、芝麻、番茄等都属这类型。第46页（二）动物个体发育（二）动物个体发育动物从低等到高等因为进化水平不一样，所以发育过程也有差异，但总包含胚胎发育和胚后发育两个过程，胚胎发育包含卵裂过程和形态发生、组织分化等。1.胚胎发育胚胎发育普通是指受精卵在卵膜内或母体内发育过程。受精卵内含物相当丰富，除遗传物质DNA以外，还有色素、核糖体、卵黄等。但分布有差异，尤其是卵黄在卵中分布、数量多少更是因种类而异。第47页2.胚后发育胚后发育动物个体完成胚胎发育以后，或是破卵膜而出，或是离开母体而继续发育，直到性成熟，这个时期发育称为胚后发育。这个时期发育特点是身体器官在形态和机能方面继续改变、深入完善化。同时，幼体从周围环境中取得营养物质，使身体快速长大。胚后发育，有些个体幼体与到达成熟个体相比无很大差异，称为直接发生；有些个体在形态上、结构上则有较大改变，称为变态发生。第48页第第五五节节 遗传和变异遗传和变异一、基本概念遗传与繁殖有亲密关系。生物经过各种生殖方式繁衍种族，从而确保生命在世代间连续，使种族一代一代地传下去。这种世代间连续就叫做“遗传”。生物都能产生与其相同后代，这是无一例外自然现象。不过，任何种类生物，个体之间即使极为相同，但或多或少都存在一些差异，个体和其后代之间也有差异，这些差异都称为“变异”。所以，变异其实有两层意思：一是差异，二是改变。第49页生物体在遗传同时也发生变异，这就使得个体与其后代之间既相同，又不完全一样。遗传和变异是一对矛盾两个方面。变异是在遗传基础上发生，所以没有遗传就谈不上变异；遗传只有在比较差异情况下才能表达出来，所以没有变异也谈不上遗传。只有经过遗传，物种才有确定意义，才能在一定生活环境里生存繁衍；只有存在变异，生物才能应付改变了环境条件，才能不停进化。第50页二、生物遗传二、生物遗传（一）孟德尔遗传学基本原理格里高孟德尔对遗传问题有很大兴趣，他利用不一样品种豌豆进行杂交试验，经过精心设计，仔细分析，发觉了两个基本遗传规律，即孟德尔第一、第二定律。为了硕士物遗传特征，孟德尔首先分析了不一样品种豌豆在性状上差异，发觉有七对差异显著相对性状，如茎高、矮，开红花和开白花，种子子叶黄色和子叶绿色，子叶饱满和子叶皱缩等。他对这些相对性状遗传规律分别进行了研究，并对试验结果进行统计处理，发觉它们统计结果完全相同。孟德尔认为，这一试验结果只有作以下假设才能圆满解释：第51页(1)每一植株都有一对遗传因子控制花颜色。(2)这两个遗传因子，一个来自父本，一个来自母本。(3)在配子形成时两个遗传因子相互分离，每个配子接收一个遗传因子。(4)红花因子和白花因子是同一个遗传因子两个不一样形式，红花因子对白花因子而言呈显性。以上四点假设和自由组合假设，组成了孟德尔遗传学基本原理，是当代基因学说基础。第52页（二）遗传学术语（二）遗传学术语(1)成正确遗传因子称为“基因”。基因这一术语是由丹麦生物学家威伦约翰逊提出。(2)同一基因不一样形式称“等位基因”，如红花基因与白花基因互为等位基因。一样，控制茎株高度基因也有两种形式，即高茎等位基因和矮茎等位基因。不过高茎基因不是红花基因等位基因。(3)一个等位基因对另一个而言呈显性，则称显性等位基因，另一个称隐性等位基因(常简称为显性基因、隐性基因）。第53页(4)在一个植株中两个成正确等位基因假如相同，则该植株称“纯合体”。若两个等位基因不一样，该植株称“杂合体”。(5)即使有个体与亲代个体在外观上完全一样，但它们遗传结构却不相同。为了区分，我们把外观性状称为“表现型”，而把遗传结构称为“基因型”(又称“遗传型”)。第54页（三）遗传物质（三）遗传物质依据当代细胞学和遗传学研究得知，控制生物性状遗传主要物质是脱氧核糖核酸(DNA)。遗传学研究早期阶段，大多数人都希望担负遗传功效是蛋白质，因为蛋白质与生命现象更直接相关。比如花颜色决定于色素，而色素产生则需要酶参加；酶本身是一个蛋白质，所以归根结底，花颜色完全决定于该种生物能否产生蛋白质或产生什么样蛋白质。第55页蛋白质是由氨基酸经过肽键联结而成多聚体。组成生物蛋白质氨基酸只有20种，但因为这20种氨基酸能够不一样数量、不一样排列方式组成蛋白质，所以蛋白质种类似乎能够无穷无尽。现已证实蛋白质不是遗传物质，DNA是遗传物质，这就是说生物除了遗传过程外，还有一个表示过程。前者是DNADNA，后者是DNA蛋白质。任何受精卵或生殖细胞里都没有生物雏形，比如人受精卵形成仅完成了一个遗传过程，而从受精卵到胎儿，则是一个表示过程。DNA就好比统计着遗传信息“磁带”，它负载着整个个体秘密，而且忠实地传下去，而子代个体以后日趋类似于亲代，则是因为“磁带”上遗传信息逐步被翻译出来了。第56页三、生物变异三、生物变异生物变异与生物遗传一样，也是很复杂。有变异是遗传，有变异不是遗传。假如性状变异仅仅是环境条件引发，而不是由遗传物质改变引发，这么变异就不能遗传。假如性状变异是由遗传物质改变引发，那么这种变异就能够遗传。遗传变异有三种起源：基因突变、基因重组和染色体变异。第57页（一）基因突变（一）基因突变基因突变是指基因结构改变，包含DNA碱基正确增添、缺失或改变。基因突变在自然界中广泛存在；在自然状态下突变率很低；生物所发生基因突变，普通都是有害。有一些突变是自然发生，叫自然突变；有一些突变是在人为条件下产生，叫诱发突变。生产实践中，常利用物理或化学原因来处理生物，使它发生基因突变，这种方法叫人工诱变，从而在变异个体中选育出优良品种。第58页（二）基因重组（二）基因重组基因重组是指控制不一样性状基因重新组合，从而造成后代发生变异。比如，有两个品种小麦：一个品种易倒伏，但能抗锈病；另一个品种抗倒伏，但轻易感染锈病。这两个品种小麦经过杂交之后基因重组，后代就可能出现既抗倒伏又抗锈病新类型，用它种子繁育下去，经过选择和培育，就能取得优良小麦新品种。第59页（三）染色体变异（三）染色体变异染色体变异是指在自然或人为条件影响下，染色体结构和数目都能够发生改变，从而造成生物性状发生变异。其中，染色体数目标改变是染色体变异一个主要方面，对于生物新类型产生起着很大作用。第60页第第六六节节 生物与环境生物与环境一、生态环境对生物影响任何一个生物在地表生长或活动都有一定地理范围。一个物种在其生活环境内散布着它许多个体群。动物个体群在这个地球范围中有洄游(鱼)、迁飞(昆虫)、迁徙(鸟)、迁移(哺乳类)活动。植物个体群在它地理范围内散布状态也不均匀，有些地方集中，有些地方稀少；有些地方生长很好，有些地方生长受压抑。这是因为环境中组成部分（如光、温度、湿度、空气、土壤等）对生物影响。第61页（一）光对生物影响（一）光对生物影响阳光是绿色植物唯一能量起源，也是几乎全部生命活动能源。另外，光对植物组织和器官分化，对动物体机能代谢、行为和地理分布都有直接或间接影响。动物种类不一样，对于光依赖程度也不一样，大多数动物有日出性(趋光性)，即喜欢在有光亮白天活动；有些动物有夜出性(避光性)，专门在夜里和早晚活动，如田鼠、小家鼠等。第62页各种光对生物影响也不一样。能够用肉眼看到光叫可见光，含有红、橙等七种颜色，它们波长在370770纳米(毫微米)之间。绿色植物吸收最多是可见光中红光和蓝、紫光，吸收最少是绿光。波长过长或过短光，肉眼看不到，这种光叫不可见光，如红外线、紫外线等。红外线是指波长大于770纳米光，它是热射线，被动物吸收后能使体温增高，还能促进一些植物种子萌发和茎伸长。紫外线是指波长小于370纳米光，它能抑制植物体内一些生物激素形成，从而抑制茎伸长，还能杀死微生物。因为日光中紫外线大部分在30千米高空处被臭氧分子吸收，所以普通不会给高等生物带来危害。第63页（二）温度对生物影响（二）温度对生物影响温度不但影响生物生长发育，也影响生物分布和数量。植物普通生活在035范围内，在这个范围内，温度升高时生长加紧，温度降低时生长减慢，当温度到达最低点和最高点时就停顿生长。大多数动物生活在-250范围内，不一样种动物忍受高温程度不一样，陆生动物普通比水生动物耐高温。比如，爬行类和鸟类能在45以下活动，普通淡水动物能耐40高温，而大多数海生动物能忍受到30。第64页温度还是生物发育主要条件。冬小麦春天播种只长茎叶，不能抽穗坚固，只有在秋播后经历个冬天，受到低温影响，才能在第二年正常开花坚固。温度高低改变也有利于许多动物发育，如蝗虫卵和若虫发育在温度变换条件下要比在经常不变温度条件下几乎快一倍。在鸟卵孵化时，经常不变温度会增多“死胎”数量，而起伏温度却能提升孵化率。第65页在温带，一年内有四季温度改变，一天内昼夜温度也不一样，自然界中这种有规律性改变叫做节律性变温。各种生物长久适应这种节律性变温而能协调地生活着。比如在温带，大多数植物春季发芽、生长，夏季抽穗开花，秋季果实成熟，低温条件下落叶，随即进入休眠期。这种发芽、生长、开花、坚固、成熟、休眠等植物生长发育时期叫做物候期。作物物候期同耕作管理有亲密关系。第66页（三）湿度对生物影响（三）湿度对生物影响大气中含有水分量叫做空气湿度，土壤中含有水分量叫做土壤湿度。湿度对于陆生植物分布影响极大，所以依据植物与水关系，可把植物分为旱生植物、中生植物和水生植物。环境湿度情况决定于地域水分平衡。在陆地上，当降水量(雨和雪)=蒸发量+蒸腾+流失时，即处于平衡；不然，就是不平衡，或者过湿，或者过干。第67页中生植物是指因为环境中水分降低，逐步发展和形成一套保持水分平衡结构和功效植物，它们在普通情况下既不耐旱，也不耐涝，但对短期、强度不大干旱和过湿也有一定调整适应能力。旱生植物含有高度控制体内水分平衡能力，如热带沙漠中仙人掌是“节流”能手，它只有刺状叶和肉质储水茎，还有特殊光合路径以提升其用水效率。而温带沙漠中梭梭、柽柳则着重于“开源”，它们含有十分发达和长根系(可达53米)及强大吸水力，以汲取深层地下水。当然，它们也有降低蒸腾适应。第68页陆生动物依据它们对于空气温度和食物中需水分情况，能够分成比较喜湿和比较喜旱两类。喜湿包含多数蜗牛类、步骤动物、软体动物、许多昆虫及一部分鸟类和哺乳类，喜旱主要包含昆虫、爬行类、鸟类和哺乳类中一部分或大部分。第69页（四）空气对生物影响（四）空气对生物影响空气中对生物体影响最大是氧和二氧化碳。光合作用主要原料是空气中二氧化碳，作物产量90%95是光合作用形成。植物进行呼吸时吸收氧气，要比光合作用时放出氧气少得多。在白天，光合作用放出氧气比呼吸作用消耗大20倍。当二氧化碳增加到1%3时，脊椎动物呼吸次数显著增加，但这么高含量在自然界是少见，所以空气中二氧化碳含量对动物生活极少有显著影响。大气中氧含量通常是21左右，假如低于这个含量，人和动物就会出现呼吸频繁和血液循环加紧现象。当含氧量少于10时，人就会恶心、呕吐。第70页（五）土壤对生物影响（五）土壤对生物影响土壤是植物生长发育基地，因为土壤有供给和调整植物生长发育所需水分、养分、空气、温度等生活条件能力，即土壤肥力。土壤还是陆生动物居住地和活动场所。土壤中居住生物非常多，尤其在富有矿物盐和有机物地方更多。普通在1平方米耕地上，能够有上千个无脊椎动物，而在1克土壤内就能生活上百万个原生动物。很多陆生动物在土壤表面建造巢穴或隐蔽所，用来养育后代或保护自己安全。土壤又是微生物大本营，是微生物生活最适宜环境；它含有微生物所需要一切营养物质和微生物进行生长繁殖及生命活动各种条件。第71页二、生物对生态环境适应二、生物对生态环境适应生物种分布和生态环境关系十分亲密。就像北方生长苹果、梨，假如栽种到广东、云南南部低海拔地域，就不能开花坚固，南方柑橘也不能在北方安家，这都是因为受到温度高低限制。动物也有类似情况，如家蝇在大约6时开始活动，17时进行正常活动，到28前活动一直增加，至45时活动中止，当温度到465便会死亡。所以6是家蝇活动最低温度，45是最高程度，而28是最适温度。从645之间是家蝇活动适应范围，可称为生态幅。第72页植物演化过程中适应不一样生态环境(尤其是水)，产生各种形态结构，执行不一样生理功效。比如，旱生植物通常根系发达，叶小而厚或多茸毛。在结构上，旱生植物叶表皮细胞细胞壁厚，角质层发达。有种类表皮是由多层细胞组成，气孔下陷或限生于局部区域(夹竹桃叶气孔窝)，栅栏组织细胞层次常较多，海绵组织和细胞间隙则不发达，机械组织数量增多。这些结构将降低蒸腾面积或强度以适应干旱环境。第73页水生植物沉水叶与旱生植物叶有很大不一样，叶片外形小而薄，有沉水叶叶片分裂成丝状，有利于增大叶片与水接触面积(如狐尾藻)。在内部结构上，沉水叶表皮细胞外壁不角质化，没有角质层或角质层很薄，表皮细胞内有叶绿体；叶上没有气孔，叶肉组织没有栅栏组织和海绵组织分化，而且退化为少数几层；有发达细胞间隙组成通气道，维管束退化(尤其是木质部)，机械组织不发达。可见落叶不但是形态结构上改变，而且是生理改变上调整适应。第74页第第七七节节 人与自然人与自然自然环境中各种无机和有机原因对人影响是很大。人和环境原因也保持一定动态平衡，这种平衡如遭破坏就将对人有很大危害。人类经过劳动不停改变自然界，如进行森林采伐、荒地开垦、矿藏采掘、渔猎放牧、水利交通、基本建设及各种工农业生产。因为直接或间接对生物进行了干涉，从而引发生物在数量、分布、生活方式、种群结构及群落组成各方面改变。这改变有促进生物深入发展，使人类从自然界获取生活资料和创造新生存条件，但也发生环境被破坏和污染情况，影响人类生活。所以，了解自然以及保护自然生态系统对于人类生存与发展有着非常主要意义。第75页一、生态系统一、生态系统“生态系统”这一名词，早在1935年就由英国植物生态学家坦斯黎提出来了。他把生物与其环境综合体称为生态系统。生物在自然界中并不是以个体孤立地生存着，它们总是由一定生物种类结合在一起，成为一个有规律组合。生活在一定空间内，相互有直接或间接关系各种生物总体叫做生物群落。由生物群落及其无机环境所组成自然界基本功效单位叫做生态系统。在生态系统中，生物与非生物之间沿着一定路径进行物质和能量交换。第76页伴随人们对自然资源不停扩大开发利用和工农业生产发展，使自然界生态环境发生了一系列改变，人们为了正确了解和认识这些改变规律，也为了正确预计人类活动对生态环境影响，才认识到坦斯黎当初把生物及其环境作为整体来对待“生态系统”概念完全符合自然界客观实际，是十分有价值。于是不但生态学家，而且社会各界都纷纷从各个角度对生态系统加以研究，从而使生态系统理论发展进入了新阶段。第77页二、生态系统功效二、生态系统功效地球上生命存在完全依赖于生态系统能量流动和物质循环，二者不可分割，紧密结合为一个整体，成为生态系统动力关键。能量单向流动和物质周而复始循环，是一切生命活动齿轮，也是生态系统基本功效。第78页三、合理开发与环境保护三、合理开发与环境保护（一）合理开发自然资源我国版图辽阔，自然资源丰富，农业自然条件优越，这对于工农业生产十分有利。但必须看到，对于丰富自然资源，假如不合理地开发利用，优良农业自然条件如不科学地进行评价，就会盲目采取掠夺式经营，乱挖乱掘、滥砍滥牧、重用轻养、广种薄收，结果造成自然资源日趋枯竭、衰退以至破坏，生态系统失去平衡，以致农业生产陷入恶性循环。所以，为了合理利用自然资源，就必须对它进行科学、正确评价，能够让人类子孙后代都能够享受自然带来恩惠。第79页（二）提升环境保护意识（二）提升环境保护意识地球上全部生物都是平等，人们有义务去爱护一切生命。所以，我们应该自觉提升保护意识，保护环境、保护物种多样性。为了到达这一目标，我国除了对公民作了许多有意义宣传外，还制订了一系列相关法律，如中华人民共和国森林法中华人民共和国野生动物保护法中国自然保护纲要等。在中国自然保护纲要中要求：“对于珍稀濒危物种要严格保护，除特殊需要经相关部门同意外，禁止一切形式猎采和买卖。”第80页我们应该把保护环境当成一个人生态度，为了头上那片蔚蓝天空，为了不让我们眼泪成为最终一滴水，让我们行动起来，从一点一滴做起，相信我们地球家园一定会变得愈加美好！第81页知识回顾知识回顾“化学起源说”将生命化学进化过程分为四个阶段：从无机小分子生成有机小分子阶段、从有机小分子物质生成生物大分子物质、从生物大分子物质组成多分子体系、有机多分子体系演变为原始生命。达尔文进化学说中心内容是选择，尤其是自然选择。自然选择学说是达尔文在人工选择学说基础上，依据大量间接材料和直接进化证据形成。第82页人工选择包含三个基本要素：变异、遗传和动植物育种中对于因人需要变异选择。人工选择经过留良去劣结果，能够创造许多品种。自然选择也包含变异、遗传和生存斗争选择等进化要素。马克思指出，达尔文给自然科学目标论以致命打击；恩格斯认为，生物进化论是19世纪三大发觉之一。达尔文第一次把生物学放在完全科学基础上，确定了物种变异性和承续性。第83页细胞发觉是和显微镜创造及改进亲密相关，早在16世纪，人们已经应用曲面透镜放大微小物体。新陈代谢就是生物体内部进行全部有序化学改变，以实现生物体自我更新，新陈代谢包含物质代谢与能量代谢。能量代谢指代谢过程中，能量释放、转化、储存和利用各种反应。新陈代谢过程有两种，分别是同化作用和异化作用。ATP即三磷酸腺苷，是各种活细胞内普遍存在一个高能磷酸化合物。第84页影响植物体进行新陈代谢条件有光照、温度、CO2浓度、水分、酶、ATP、渗透压、植物激素等。植物代谢主要有水代谢、矿物元素代谢、光合作用和呼吸作用。动物新陈代谢是由其全身每个器官相互配合来完成，包含四大系统：消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统。动物新陈代谢主要是糖、脂肪和蛋白质代谢。生物生殖方式有两种：无性生殖和有性生殖。第85页遗传是生物经过各种生殖方式繁衍种族，从而确保生命在世代间连续，使种族一代一代地传下去。依据当代细胞学和遗传学研究得知，控制生物性状遗传主要物质是脱氧核糖核酸(DNA)。生态系统是生物与其环境综合体。地球上生命存在完全依赖于生态系统能量流动和物质循环，二者不可分割，紧密结合为一个整体，成为生态系统动力关键。第86页活动体验活动体验1.组织一场以“人与自然”为主题辩论会，说明追求经济发展与保护生态环境关系。2.搜集与了解当前世界新型能源都有哪些，我国在这些领域中都作出了哪些研究与贡献，并写一篇相关研究汇报。第87页第88页