生命科学---生命系统的结构层次(一) 观察多种多样的生物 一.生物的基本特征
①生物都有严整的结构。除病毒外,其他生物都是由细胞构成的
②生物体都有新陈代谢作用③生物体都有生长现象。 ④生物都有应激性。是生物进化适应环境的结果,有利于躲避危险。
⑤生物都有生殖和发育⑥生物都有遗传和变异的特征。 ⑦生物体都能适应一定的环境,也能影响环境 二,生物的分类
?生物按照生物的结构特征进行分类,分类标准不同,分类的结果也不同。
?根据细胞内有无细胞核分为真核生物和原核生物。原核生物主要有细菌,真核生物包括动物,植物和真菌,真菌和细菌统称为微生物。
?动物和植物的本质区别在于营养方式的不同。 生物分类法:界门纲目科属种。 (一)动物
1.现存动物大约有125万种。
2.营养方式:摄取现有有机物(异养)。
3.分类:根据体内有无脊椎骨分为有脊椎动物和无脊椎动物。
(1)脊椎动物:脊椎动物进化的历程:(时间先后) ? 鱼类═>两栖类═>爬行类═>鸟类
═>哺乳类
?卵胎生:蝮蛇,鲨
?进化途径:水生到陆生,简单到复杂,低等到高等
(2)无脊椎动物:
分类名称 特征 代表动物
原生生物 单细胞,水生 变形虫,草履虫 ↓(多细胞)
腔肠动物 身体辐射对称 水母,海葵,海蜇 扁形动物 身体扁平,三胚层 血吸虫,涡虫 ↓(排泄,摄食分开两口腔)
线形动物 身体线形,不分节 蛔虫
环节动物 身体线形,有体节 蚯蚓,水蛭 ↓(结构多样化)
软体动物 身体柔软,一般有壳 墨鱼,章鱼,河蚌 棘皮动物 身体脊状突起 海星,海参 环节动物 身体分节,有外骨骼 螃蟹,虾,蜜蜂 (3)动物之最
?昆虫:节肢动物最大的分支,有外骨骼,三对足两对翅,身体分头,胸,腹三部分
?无脊椎动物数量最多的是节肢动物,节肢动物中数量最多的是昆虫
青蛙(变态发育)昆虫(完全和不完全变态发育) (二)植物
1,营养方式:绝大部分可以通过光合作用制造养料 2.分类:植物分为种子植物和孢子植物(无种子植物) 各 类 植 物 比 较 种类 名称 器官 特征 根 茎 叶 花 果种实 子 种子被子 √ √ √ √ √ √ 分布最广最高级 植物 裸子 × √ √ × × √ 松树和杉树 孢子蕨类 √ √ √ × × × 肾蕨,铁线蕨 植物 苔藓 × √ √ × × × 葫芦藓,地钱 藻类 不分化 × × × 紫菜,海带 ?果实包括种子和果皮。种子以外都是果皮,平时吃的水果都是果皮(西瓜)。种子由胚和种皮组成(花生)。 (三)微生物
1.营养方式:摄取现有有机物(异养)
2.分类:分细菌和真菌。真菌根据组成细胞多少分为单细胞真菌(酵母菌)和多细胞真菌(蘑菇,木耳) 3.存活条件:水分和适宜的温度
?巴斯的消毒法:迅速加热至一定温度(一般为60℃-85℃),持续15秒到30分钟,然后迅速冷却,可杀死大部分微生物。
?食物的保存:干藏法,冷藏发,真空保存法 三:生物的多样性。
?生物对环境的适应:保护色,警戒色,拟态
?保护生物多样性:现存生物大约500万种,大多数生物的灭绝都是因为丧失了栖息地造成的:设立自然保护区是保护生物多样性的有效措施。
生命科学---生命系统的结构层次(二) 生物体的结构层次
细胞-----→组织------→器官-----→系统-----→个体
一:观察细胞-显微镜和临时装片
?肉眼可观察的用放大镜观察,肉眼不可观察的用显微镜观察
?实验室光学显微镜只能观察允许光通过的透明事物 (一)显微镜结构
1.两镜:①物镜
②目镜
(凸透镜)
作用:显微镜最重要部分,起光学放大作用
?放大倍数与长度关系:目镜越长放大倍数越小(放大镜),物镜越长放大倍数越大(投影仪)。
2.粗细准焦螺旋:升降镜筒,达到看清物象的目的 ?向后(内)升,向前(外)降 3.遮光器,反光镜:调节光线强弱。 ?显微镜所成的像上下反左右反 (二)显微镜的使用:
1.安放2.对光:对光后不能随意移动显微镜
?对光时:两眼睁开,一眼观察一眼记录,直到看到明亮的圆形光斑为止。
3.放片:被观察物对准通光孔中央
4.调距:?向前旋转粗准焦螺旋,使镜筒缓慢下降,两眼注视物镜,以防碰到载玻片
?向后旋转粗准焦螺旋,使镜筒缓慢上升,同时两眼注视目镜,出现模糊物象时停止。
?来回旋转细准焦螺旋,使镜筒轻微移动,两眼注视目镜,出现清晰物像时停止。 5.观察
放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数 (三)临时装片的制作
搽 滴 取 展 盖 染 吸 1.用纱布搽干净玻片(搽)
2.在载玻片上滴一滴清水或生理盐水(滴) ?动植物细胞载玻片的差异 植物 动物 取材 洋葱表皮细胞 人体口腔上皮 滴液 清水 0.9%生理盐水 染色剂 红墨水 亚甲基蓝 ?实验疑难排除 现象 原因 对策 视野中无未刮取口腔细胞 找对位置重新制作 细胞(动刮取细胞太少 多刮几次重新制作 物) 刮取后涂抹不均 重新制作涂抹均匀 严重重叠洋葱表皮撕的太厚 重新撕取较薄的表皮 (植物) 未展平甚至重叠 用镊子展平重新制作 结构不清 未滴加染色剂 滴加染色剂 有黑圈 气泡太多 重新制作 有异装片有异物 涑口重新制作 物 物镜目镜有异物 用擦镜纸搽干净 视野暗 显微镜操作失误 按正确方法操作 二.细胞:由罗伯特?虎克发现(已死的细胞壁) (一)细胞的结构和功能
?细胞基本结构:细胞膜:保持细胞相对独立,保护并控制细胞与外界的物质交换。
细胞核:生命活动的控制中心,含遗传物质 细胞质:生命活动的场所 ?植物细胞特有的结构:
细胞壁:保护和支撑作用(植物顶天立地的原因) 叶绿体:光合作用的场所,内含叶绿素。 液泡:成熟细胞较大,内有细胞液(汁) (二)细胞学说
?施莱登和施旺提出,魏而啸补充完善
?内容:所有的动物和植物都是由细胞构成的,细胞是生物体结构和功能的单位,细胞由细胞分裂产生。 (并不是所有生物都是由细胞构成,如病毒) (三)各类细胞比较 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞壁 叶绿体 液泡 植物 √ √ √ √ √ √ 动物 √ √ √ 真菌 √ √ √ √ 细菌 √ √ √ 三.生物体的结构层次 ?细胞并不是简单堆积,而是形成复杂的结构
(一) 细胞的分裂,分化和生长
1.细胞分裂:一个母细胞经过一系列复杂的变化后,分裂成两个子细胞的过程。关键部位:细胞核
?现象:母细胞出现染色体,平分到两个子细胞体内 ?意义:使多细胞生物的细胞数量增多:使单细胞生物的个体数量增多:产生生殖细胞
2.细胞生长:刚分裂产生的子细胞吸收营养物质,合成自身的组成物质,不断长大的过程。
3.细胞分化:一些子细胞发生变化,形成具有不同形态和功能的细胞的过程。 (二)组织:
?由形态相似,结构和功能相同的细胞组成的细胞群 植物组织:
1.保护组织:分布在植物表面,细胞扁平排列紧密,主要起保护作用
2.输导组织:分布在根茎叶中的导管和筛管,筛状或管状结构,主要输送水分,无机盐和有机物 3.营养组织:分布叶肉和果实中,细胞绿色含有叶绿体,主要制造和储存营养物质
4.机械组织:分布根茎中的纤维,细胞壁加厚,起到支撑和保护作用。
5.分生组织:植物体的生长部位,始终保持分裂能力,主要分裂产生新的细胞。 动物组织:
1.上皮组织:细胞紧密结合,细胞间质少,分布皮肤内脏器官的表面,保护作用有些有分泌和吸收的功能 2.结缔组织:细胞间隙大,分布很广形态多样(血液,软骨,皮下脂肪)。运输支持等功能。
3.肌肉组织:肌肉细胞组成,分平滑肌骨骼肌和心肌,能收缩和舒张,产生运动。
4.神经组织:神经细胞组成,分布广,脊髓和神经,接受刺激并产生神经冲动。
(三)器官:?各种组织按照一定的秩序组合到一起,具有一定功能的结构成为器官 ?皮肤是人体最大的器官
?被子植物有根茎叶花果实种子六大器官。根茎叶称为营养器官,花果实种子称为生殖器官。 (四)系统:?若干功能相近的器官按照一定顺序列成,能够完成一项或者多项生理活动
?人体八大系统在神经系统和内分泌系统的调节下组成一个完整的个体
?植物没有系统,器官直接构成个体。
(五)?细胞可以直接构成个体(草履虫,变形虫,衣藻),生命在一个细胞内完成。
?区分单细胞属于动物还是植物,关键看有没有叶绿体
生命科学---生命系统的结构层次(三) 种群,生物群落,生态系统
所有生物 非生物因素 最大
种群-----→群落-----→生态系统-----→生物圈
一.种群(单一物种)
?定义:生活在一定区域内的同种生物的总和。 1.一定区域:可大可小,没有范围。
2.同种生物:无论年龄性别大小的差异,能相互交配 ※池塘里所有的鱼是一个种群么?
※一块稻田里的所有青蛙和蝌蚪是一个种群么? ?特征:种群密度:生物个体数/单位面积 能直接反应种群的数量 2.年龄结构:(预测种群数量的变化)
增长型 稳定型 衰退型 3.性别比例:男性人数/女性人数*100% 作用:影响种群的数量变化
※在畜牧养殖中,控制性别比例的意义? 4.出生率和死亡率:
出生率:新个体数/种群个体总数*100% 死亡率:死亡个体数/种群个体总数*100% 出生率>死亡率 种群数量增加(增长型) 出生率<死亡率 种群数量减少(衰退型) ※ 2016年国家放开二胎的目的? 二:群落(多种生物):一定区域内所有生物的总和 1.所有生物:包括动植物和微生物,不能简单举几例 2.总和:各种生物有关系,不是数量堆积(菜市场) ?结构特点:1.在群落中,植物起主导作用,动物和微生物随着植物的分布而分布,一定区域内的所有植物叫做植物群落,地球表面植物群落叫植被。 2.水平结构:不同地段生物种类有差异
垂直结构:分层现象(乔木,灌木,草木)为什么? 三:生物与环境(过渡):
?生物既能适应环境也能影响环境。 ?环境对生物的影响--(非生物因素),绝对性普遍性 1.非生物因素—阳光,温度,水分,土壤,食物等
2.非生物因素能够影响生物分布,形态结构和生活方式 ?生物对环境的影响—具有局限性
生物即可改善环境,也可以破坏环境。
?生物对环境的适应:适应的普遍性:现代生物都有与其生活环境相适应的形态结构和生活方式 (保护色,拟态,警戒色)
?生物对生物的影响(影响生物的生物因素)
1.种内关系:种内互助和终内斗争(食物,空间,配偶) 2.种间关系: 关系 特点 简图 共生 两生物互相依赖,彼此共存 寄生 一种生物吸取另一生物营养 竞争 为争夺空间资源而斗争 捕食 一种生物以另一种生物为食 四.生态系统(生物和非生物)
?意义:1.地球上最大的生态系统是生物圈
2.生态系统是由生物群落和所生活的非生物因素组成
?食物链与食物网:1.起点一定是生产者 2.食物链是物质和能量流动的渠道
3.有害物质不能分解,最终会聚集终极消费者体内 区别 能量流动 物质循环 起点终点 起点:绿色植物固定的太阳能 无始无终 终点:呼吸作用释放的化学能 形式 主要以有机物形式 组成生物体的基本元素 特点 单向流动,逐级递减 反复出现和循环 范围 生态系统的各级营养 全球生物圈 四:生态平衡
定义:指一个生态系统发展到成熟阶段时,生产者消费者和分解者的种类和数量保持相对稳定,具有比较稳定的食物链和食物网,物质和能量的输入和输出保持相对平衡。
?稳定性:生态系统具有一定的自动调节能力,生态系统的成分越复杂,生物种类越多,自动调节能力越强,生态系统的稳定性就越高。
生命科学---生物的新陈代谢(一) 绿色植物的新陈代谢 一.光合作用和呼吸作用
(一) 绿色植物的光合作用
1.植物中的有机物是否来自土壤: ?原理:淀粉遇碘变蓝
现象:土壤浸出液遇碘不变蓝,而稀米汤遇碘变蓝 结论:植物体内的有机物不是来自土壤 2.绿色植物在光照下进行光合作用
实验过程:①将植物暗处理一昼夜,利用呼吸作用来分解原有的淀粉,消除淀粉对实验的影响
②利用铝箔纸在叶片的相同位置上下盖严(设置是否需要光的对比),放在阳光下照射4小时。
③将叶片取下,放在沸酒精中煮,出去叶绿体 ?放在酒精中的作用?水浴加热的目的?
④在清水中浸一下,摊平在玻璃皿上,滴上碘酒观察 实验现象:叶片照光部分变蓝色,遮光部分不变蓝 结论:绿叶在光照条件下合成有机物 3.光合作用释放氧气
收集金鱼藻释放的气体,迅速把快要熄灭的竹签伸进管口内,竹签复燃。
4.光合作用需要二氧化碳
5.光合作用需要水
将某植物一片叶的主脉切断(上图)黑暗24小时光照4小时,碘液处理,甲棕褐色,乙部位蓝色
6.光合作用需要叶绿素
(二)绿色植物的呼吸作用:1.植物也要呼吸
①把吸干外表水分的植物放入塑料袋,用夹子夹住塑料袋,黑暗处处理一个晚上。
②将塑料袋中的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,用温度计测量塑料袋内部,温度升高
2.呼吸作用:
酶
C6H12O6+6O2====6CO2+6H2O+能量 2.呼吸和呼吸作用的区别:
呼吸是生物体和外界进行气体交换的过程
呼吸作用是细胞内进行的一系列化学反应,包括能量。
※夜间为什么不能把植物放在房间? 二.植物体内物质的运输
(一)植物的根—吸收水和无机盐,能固定植株。 1.根的分布和影响因素 ①分类:
直根系:有明显的主侧根 以蔬菜水果为主
须根系:无明显的主侧根 以主食内居多,洋葱,葱 ②影响因素:与土壤的肥力,结构,通气状况和水分状况有关。一般水位越低,根系分布越深。 2.根吸水的主要部位----根尖 根尖结构
3.根吸水的原理:
植物根毛细胞细胞液浓度>土壤溶液浓度 细胞吸水 4.植物生长和无机盐:
?“氮黄红磷钾褐斑,氮上磷下钾左右”
?水中氮磷的增多,使水体出现富营养化,藻类增多,水中溶解氧增多,需氧生物大量死亡,微生物增多。易在淡水中出现“水华”,海洋中出现赤潮。
(二) 植物茎—运输各类营养物质,支持作用。 1. 茎的类型:
直立茎,匍匐茎,缠绕茎,攀缘茎 2.茎的结构特点
(三)植物的叶—光合作用和蒸腾作用,根吸水的动力
1.验证蒸腾作用的存在:选用生长旺盛的阔叶植物,以及“不要透气,浇水后阳光照射”。“盖住全部的叶子”都是使蒸腾作用加强,易于观察,塑料袋不能把底盆罩住,防止土壤水分蒸发,对实验造成干扰
2.蒸腾作用的意义:?植物吸收的水99%用于蒸腾作用 ①在高温下有效降低叶表面的温度 ②有利于植物对水的吸收和运输
③有利于溶解在水中的无机盐在植物体内的运输
3.蒸腾作用的影响因素:湿度大,温度低,光照若,蒸腾作用弱。但在夏天正午午后,植物为防止过度失水,会关闭气孔,蒸腾作用反而会减弱。 4.叶的结构