人教版高中生物每章引言本章小結(jié)匯總

1、必修一 分子與細(xì)胞第1章 走近細(xì)胞 說(shuō)到細(xì)胞，我們還清晰地記得它在顯微鏡下的影像。還需要進(jìn)一步探究嗎？悠悠300余年，關(guān)于細(xì)胞的研究碩果累累；近50年來(lái)更進(jìn)入了分子水平，老樹又綻新花。許多研究成果已經(jīng)或?qū)⒁哌M(jìn)我們的生活：植物細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中悄悄長(zhǎng)成幼苗；動(dòng)物體細(xì)胞核移植誕生了克隆動(dòng)物；不同生物細(xì)胞間DNA的轉(zhuǎn)移創(chuàng)造出新的生物類型及其產(chǎn)品；病危的生命期盼著干細(xì)胞移植的救助讓我們?cè)俅巫哌M(jìn)細(xì)胞，更深入地探究它的奧秘。每一個(gè)生物科學(xué)問(wèn)題的答案都必須在細(xì)胞中尋找。威爾遜（美國(guó)細(xì)胞生物學(xué)家）除病毒以外，生物體都以細(xì)胞作為結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，生命活動(dòng)離不開細(xì)胞。 細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)。由細(xì)胞至組織，由組織

2、至器官，由器官(或系統(tǒng))至個(gè)體，由個(gè)體組成種群，不同種群組成群落，由群落及其無(wú)機(jī)環(huán)境構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)，生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)。這說(shuō)明了生命系統(tǒng)存在著不同的層次。生物科學(xué)要研究各個(gè)不同層次的生命系統(tǒng)及其相互關(guān)系，首先要研究細(xì)胞。 細(xì)胞有著相似的基本結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核(或擬核)等。但是，不同生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)又有差別。除動(dòng)植物細(xì)胞有差別外，總體上看，生物界存在著真核細(xì)胞和原核細(xì)胞兩大類細(xì)胞，它們主要區(qū)別是有無(wú)核膜包被的細(xì)胞核。在同一個(gè)由多細(xì)胞構(gòu)成的生物體內(nèi)，由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的分化，構(gòu)成生物體的細(xì)胞也呈現(xiàn)多樣性。 19世紀(jì)建立的細(xì)胞學(xué)說(shuō)，它的基本內(nèi)容闡明了動(dòng)植物都以細(xì)胞為基本單位，論證了生物界

3、的統(tǒng)一性。 本章學(xué)習(xí)了使用高倍顯微鏡觀察細(xì)胞；還從系統(tǒng)的視角，分析了生命系統(tǒng)的各個(gè)層次；更在分析細(xì)胞學(xué)說(shuō)建立的過(guò)程中，領(lǐng)悟科學(xué)發(fā)現(xiàn)的特點(diǎn)。這對(duì)于增強(qiáng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，領(lǐng)悟科學(xué)思想和方法都是有益的。第2章 組成細(xì)胞的分子同自然界的許多物體一樣，細(xì)胞也是由分子組成的。細(xì)胞為什么能表現(xiàn)出生命的特征？是組成它的分子有什么特殊之處嗎？這些分子在非生命的物體中能不能找到？組成這些分子的元素，在非生命物體中能不能找到？這些分子又是怎樣構(gòu)成細(xì)胞的呢？要認(rèn)識(shí)細(xì)胞這個(gè)基本的生命系統(tǒng)，首先要分析這個(gè)系統(tǒng)的物質(zhì)成分組成細(xì)胞的分子。闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律，必須建立在闡明生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。鄒承魯（中國(guó)科學(xué)院院士）細(xì)胞是由分

4、子組成的，而分子又是由原子構(gòu)成的。組成細(xì)胞的化學(xué)元素有20多種，C、O、H、N的含量最多，其中C是構(gòu)成細(xì)胞的最基本的元素。 元素可以組成不同的化合物，包括水、無(wú)機(jī)鹽等無(wú)機(jī)物，和糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)物。蛋白質(zhì)、核酸和多糖分別以氨基酸、核苷酸和單糖為單體組成多聚體，相對(duì)分子質(zhì)量很大，稱為生物大分子。生物大分子以碳鏈為骨架。 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。需要著重理解的是，20種左右的氨基酸是怎樣組成結(jié)構(gòu)和功能極其多樣的蛋白質(zhì)的。核酸是遺傳信息的攜帶者。要了解它的種類、分布，以及由4種核苷酸組成的千差萬(wàn)別的核酸與遺傳信息的關(guān)系。糖類和脂質(zhì)也是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，糖類和脂肪還是生命活動(dòng)的

5、重要能源物質(zhì)。水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，以結(jié)合水和自由水兩種形式存在。細(xì)胞的一切生命活動(dòng)都離不開水。細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽多以離子的形式存在。一些無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜化合物的重要組成成分，許多種無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有非常重要的作用。 本章還學(xué)習(xí)了利用不同的顯色劑檢測(cè)細(xì)胞中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的方法，并用顯微鏡觀察了經(jīng)顯色處理后DNA、RNA在細(xì)胞中的分布。希望能引起你對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的關(guān)注，特別是化學(xué)、物理學(xué)方法在生物學(xué)研究中的應(yīng)用。組成細(xì)胞的分子的知識(shí)，突出表明了生命的物質(zhì)性。生物體的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的奧秘，歸根結(jié)底都是物質(zhì)的存在形式和運(yùn)動(dòng)變化。此外聯(lián)系日常生活的事例進(jìn)行學(xué)習(xí)，有助于從細(xì)

6、胞水平和分子水平了解一些基本的保健常識(shí)。第3章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)你有過(guò)這樣的經(jīng)歷嗎？自己心愛(ài)的自行車出了毛病，你將一些零件拆卸下來(lái)，卻發(fā)現(xiàn)再組裝成原樣并非易事。細(xì)胞的結(jié)構(gòu)可比自行車復(fù)雜多了。雖然人類對(duì)細(xì)胞中的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了深入的了解，但是至今也未實(shí)現(xiàn)人工組裝細(xì)胞。不同的事實(shí)揭示同樣的道理：系統(tǒng)不是其組分的簡(jiǎn)單堆砌，而是通過(guò)組分間結(jié)構(gòu)和功能的密切聯(lián)系，形成的統(tǒng)一整體。我確信哪怕一個(gè)最簡(jiǎn)單的細(xì)胞，也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何智能電腦更精巧！翟中和（中國(guó)科學(xué)院院士）細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng)，具有系統(tǒng)的一般特征：有邊界，有系統(tǒng)內(nèi)各組分的分工合作，有控制中心起調(diào)控作用。 細(xì)胞的邊界是細(xì)胞膜。細(xì)胞膜并不僅僅是

7、把細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境分隔開，活細(xì)胞的細(xì)胞膜還具有控制物質(zhì)進(jìn)出、實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間信息交流等功能。 在細(xì)胞質(zhì)中有線粒體、葉綠體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、溶酶體等細(xì)胞器。動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞的細(xì)胞器有所不同。這些細(xì)胞器既有分工，又有合作。在系統(tǒng)的控制中心細(xì)胞核的統(tǒng)一調(diào)控下，細(xì)胞的各部分結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)配合，共同完成代謝、遺傳等各項(xiàng)生命活動(dòng)。 認(rèn)識(shí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，了解細(xì)胞的功能，離不開細(xì)致的觀察和富有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還需要借助光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡等能延伸人類視覺(jué)深度的儀器設(shè)備，并依賴于細(xì)胞組分分離技術(shù)和顯微制片技術(shù)的不斷改進(jìn)。面對(duì)細(xì)胞這樣的肉眼看不見(jiàn)的微觀世界，人類歷經(jīng)數(shù)百年的探幽入微，取得了豐碩的成果，其中不少成果已經(jīng)

8、走進(jìn)人們的生活。每一項(xiàng)成果的取得都來(lái)之不易，需要探索精神、理性思維和技術(shù)手段的結(jié)令。第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞是一個(gè)開放的系統(tǒng)，每時(shí)每刻都與環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)交換。物質(zhì)的進(jìn)進(jìn)出出都要經(jīng)過(guò)細(xì)胞的邊界細(xì)胞膜。細(xì)胞內(nèi)外的許多物質(zhì)并不能自由地進(jìn)出細(xì)胞，細(xì)胞膜能夠?qū)M(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)進(jìn)行選擇。這一層薄薄的細(xì)胞膜為什么能夠控制物質(zhì)的出入呢？膜的研究是當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的重要課題之一。汪堃仁物質(zhì)的輸入和輸出都必須經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜。細(xì)胞膜對(duì)進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)具有選擇性，是一種選擇透過(guò)性膜。其他生物膜也是選擇透過(guò)性膜。 生物膜的選擇透過(guò)性與它的成分和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。關(guān)于生物膜的結(jié)構(gòu)，目前為大多數(shù)人所接受的是流動(dòng)鑲嵌模

9、型。這個(gè)模型認(rèn)為，磷脂雙分子層是膜的基本支架，具有流動(dòng)性。蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞街饕譃閮深悾罕粍?dòng)運(yùn)輸和主動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，它們都是順濃度梯度運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，不需要消耗細(xì)胞的能量，但是協(xié)助擴(kuò)散需要載體蛋白的協(xié)助。主動(dòng)運(yùn)輸是逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，需要消耗細(xì)胞的能量，還需要載體蛋白的協(xié)助。 科學(xué)家研究生物膜結(jié)構(gòu)的歷程，是從物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象開始的。分析成分是了解結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，現(xiàn)象和功能又提供了探究結(jié)構(gòu)的線索。人們?cè)趯?shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上提出假說(shuō)，又通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來(lái)

10、修正假說(shuō)，其中方法和技術(shù)的進(jìn)步起到關(guān)鍵的作用。這也說(shuō)明科學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過(guò)程，這一過(guò)程是無(wú)止境的。第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸需要能量。細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的合成需要能量。肌細(xì)胞的收縮需要能量細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，只有不斷輸入能量，才能維持生命活動(dòng)的有序性。太陽(yáng)能是幾乎所有生命系統(tǒng)中能量的最終源頭。外界能量輸入細(xì)胞，并為細(xì)胞所利用，都要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。新葉伸向和煦的陽(yáng)光，蚱蜢覬覦綠葉的芬芳。他們?yōu)樯娑@取能量，能量在細(xì)胞里流轉(zhuǎn)激蕩！細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng)，只有不斷地獲取并利用能量，才能進(jìn)行正常的生命活動(dòng)。細(xì)胞的能量獲取和利用要經(jīng)歷復(fù)雜的物質(zhì)變化，而且是在溫和的條件下有序地進(jìn)

11、行的。這就離不開生物催化劑酶。同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。酶的催化作用具有專一性、高效性，并對(duì)溫度、pH等條件有嚴(yán)格要求。 ATP是一種高能磷酸化合物，在細(xì)胞中，它與ADP的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)貯能和放能，從而保證細(xì)胞各項(xiàng)生命活動(dòng)的能量供應(yīng)。生成ATP的途徑主要有兩條：一條是植物體內(nèi)含有葉綠體的細(xì)胞，在光合作用的光反應(yīng)階段生成ATP；另一條是所有活細(xì)胞都能通過(guò)細(xì)胞呼吸生成ATP。 細(xì)胞呼吸分有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種類型。這兩種類型的共同點(diǎn)是：在酶的催化作用下，分解有機(jī)物，釋放能量。但是，前者需要氧和線粒體的參與，有機(jī)物徹底氧化釋放的能量比后者多。 光合作用在植物體含有

12、葉綠體的細(xì)胞中進(jìn)行。捕獲光能的色素位于葉綠體內(nèi)類囊體的薄膜上。光合作用的光反應(yīng)階段也發(fā)生在類囊體的薄膜上，暗反應(yīng)階段則發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中。光合作用最終使光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，貯存在生成的糖類等有機(jī)物中。 本章有較多的實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)，在設(shè)計(jì)和實(shí)施時(shí)，應(yīng)學(xué)會(huì)判斷自變量和因變量，控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化，并設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)，這些都是基本的科學(xué)方法。在提取、分離、檢測(cè)一些物質(zhì)時(shí)，既要理解原理，又要掌握基本的操作技能。 關(guān)干探索酶本質(zhì)的歷史，光合作用探究歷程的回顧，說(shuō)明科學(xué)是在實(shí)驗(yàn)和爭(zhēng)論中前進(jìn)的?？茖W(xué)工作者既要繼承前人的科學(xué)成果，善于汲取不同的學(xué)術(shù)見(jiàn)解，又要富有創(chuàng)新精神，鍥而不舍，促進(jìn)科學(xué)的

13、發(fā)展。 酶、細(xì)胞呼吸和光合作用等科學(xué)知識(shí)與我們的生活、生產(chǎn)緊密相關(guān)，要關(guān)注這些原理的應(yīng)用，特別是要關(guān)注在生產(chǎn)中如何提高光合作用的強(qiáng)度。第6章 細(xì)胞的生命歷程生物都要經(jīng)歷出生、生長(zhǎng)、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命歷程?；罴?xì)胞也一樣。就在你閱讀本書的時(shí)候，你身體內(nèi)就有許多細(xì)胞在進(jìn)行分裂，有些細(xì)胞在生長(zhǎng)，有些細(xì)胞在變老，有些細(xì)胞剛剛結(jié)束自己的生命歷程。生長(zhǎng)，增殖，衰老，凋亡細(xì)胞的生命歷程大都短暫，卻都對(duì)個(gè)體的生命有一份貢獻(xiàn)。鮮花吐蕊，綠葉蔥蘢，抑或花瓣凋落，枯葉飄零，展示著個(gè)體的生命現(xiàn)象，折射出細(xì)胞的生命歷程。生物都要經(jīng)歷出生、生長(zhǎng)、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命歷程，細(xì)胞也一樣。細(xì)胞不能無(wú)

14、限長(zhǎng)大，體積的增大導(dǎo)致表面積相對(duì)縮小，影響細(xì)胞代謝。細(xì)胞通過(guò)分裂進(jìn)行增殖。真核細(xì)胞的分裂方式有三種：有絲分裂、無(wú)絲分裂、減數(shù)分裂。 細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂具有細(xì)胞周期。一個(gè)細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期。分裂期可以分為前期、中期、后期和末期。有絲分裂最重要的變化是，間期DNA復(fù)制，數(shù)目倍增，分裂期在紡錘體作用下將復(fù)制后的親代細(xì)胞染色體，平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，從而保持了細(xì)胞遺傳性狀上的一致性。 受精卵分裂形成的眾多細(xì)胞，經(jīng)過(guò)細(xì)胞分化的過(guò)程而具有不同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而形成組織和器官。高度分化的植物細(xì)胞仍然具有全能性，已分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。 細(xì)胞衰老的過(guò)程是細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生

15、復(fù)雜變化的過(guò)程，最終反映在細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生了變化。個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老有密切關(guān)系。細(xì)胞凋亡是一個(gè)由基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)程，與細(xì)胞壞死不同。新細(xì)胞的產(chǎn)生和一些細(xì)胞的凋亡同時(shí)存在于多細(xì)胞生物體中。 癌癥是細(xì)胞發(fā)生癌變后大量增殖而引起的疾病。癌細(xì)胞會(huì)惡性增殖和轉(zhuǎn)移。引起細(xì)胞癌變的致癌因子有物理因子、化學(xué)因子和病毒因子三類。癌變與基因有關(guān)。 用高倍顯微鏡觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂，是本章實(shí)驗(yàn)操作技能的重點(diǎn)。模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系，有助于理解細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因。 隨著人口出生率的下降和人均壽命的延長(zhǎng)，社會(huì)老齡人口增多。我們應(yīng)該關(guān)注人口老齡化給家庭、社會(huì)帶來(lái)的諸多問(wèn)題

16、，關(guān)愛(ài)老年人。 癌癥是威脅人類健康的最嚴(yán)重的疾病之一。在日常生活中應(yīng)選擇健康的生活方式，遠(yuǎn)離致癌因子，預(yù)防癌癥。治療癌癥的新方法、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，隨著在細(xì)胞和基因水平上對(duì)癌癥研究的深入，人類終將戰(zhàn)勝癌癥。必修二 遺傳和進(jìn)化第1章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn)遺傳，俯拾皆是的生物現(xiàn)象，其中的奧秘卻隱藏至深。人類對(duì)它的探索之路，充滿著艱難曲折，又那么精彩絕倫！讓我們從140多年前孟德?tīng)柕闹参镫s交實(shí)驗(yàn)開始，循著科學(xué)家的足跡，探索遺傳的奧秘。八年耕耘源于對(duì)科學(xué)的癡迷，一畦畦豌豆蘊(yùn)藏遺傳的秘密。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)開辟了研究的新路，科學(xué)統(tǒng)計(jì)揭示出遺傳的規(guī)律。孟德?tīng)栍猛愣惯M(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，成功地揭示了遺傳的兩條基本規(guī)律：遺傳因子的分離

17、定律和自由組合定律。這兩條遺傳基本規(guī)律的精髓是：生物體遺傳的不是性狀的本身，而是控制性狀的遺傳因子。遺傳因子在體細(xì)胞里是成對(duì)的，在配子里是成單的。遺傳因子有顯性和隱性之分，性狀也有顯隱之分。在雜種細(xì)胞內(nèi)成對(duì)遺傳因子不相混合，形成配子時(shí)分別進(jìn)入配子。不同對(duì)的遺傳因子在各自分離的同時(shí)，彼此自由組合進(jìn)入配子。 孟德?tīng)柕墓ぷ鳟?dāng)時(shí)并沒(méi)有被世人所理解，30多年后才重新被人們所認(rèn)識(shí)，并被其他許多實(shí)驗(yàn)證明是正確的。1909年，約翰遜給孟德?tīng)柕摹斑z傳因子”重新起名為“基因”，并且提出了表現(xiàn)型和基因型的概念?；蛐褪切誀畋憩F(xiàn)的內(nèi)在因素，表現(xiàn)型是基因型的表現(xiàn)形式。 孟德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)方法給后人許多有益的啟示，如正確地選用

18、實(shí)驗(yàn)材料；先研究一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳，再研究?jī)蓪?duì)或多對(duì)性狀的遺傳；應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析；基于對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析而提出假說(shuō)，再設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。特別是他把數(shù)學(xué)方法引入生物學(xué)的研究，是超越前人的創(chuàng)新。他對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)和鍥而不舍的精神，也值得我們學(xué)習(xí)。第2章 基因和染色體的關(guān)系當(dāng)孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律被重新發(fā)現(xiàn)以后，又一個(gè)問(wèn)題始終沒(méi)有解決：基因在細(xì)胞中究竟有沒(méi)有物質(zhì)基礎(chǔ)呢？孟德?tīng)査僭O(shè)的顆粒狀的因子，究竟是不是物質(zhì)的實(shí)體？如果是，又存在于細(xì)胞中什么位置？對(duì)細(xì)胞分裂的深入觀察，使人們推測(cè)到基因和染色體的關(guān)聯(lián)。摩爾根著名的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，使這一問(wèn)題有了確鑿的答案?；蛟谀睦铮坑朴瓢倌?，尋尋覓覓。懷疑、爭(zhēng)

19、論、推理最終是觀察和實(shí)驗(yàn)，探明它神秘的蹤跡！在卵細(xì)胞和精子成熟的過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂，以保證生物體在傳宗接代過(guò)程中染色體數(shù)目的恒定。在減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半。同時(shí)，在這個(gè)過(guò)程中，同源染色體先聯(lián)會(huì)后分離，在聯(lián)會(huì)時(shí)同源染色體的非姐妹染色單體間還常常發(fā)生交叉互換，非同源染色體則自由組合，使配子的遺傳組成多種多樣。 受精作用是卵細(xì)胞和精子結(jié)合成受精卵的過(guò)程。受精過(guò)程使配子中已經(jīng)減半了的染色體數(shù)目，恢復(fù)為受精卵中與親代一樣的染色體數(shù)，使遺傳性狀相對(duì)穩(wěn)定。同時(shí)，由于配子的多樣性和受精的隨機(jī)性，同一雙親的后代又

20、呈現(xiàn)多樣性。 在孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律被重新發(fā)現(xiàn)之后，科學(xué)家迫切地尋找基因在哪里，通過(guò)大量的觀察，發(fā)現(xiàn)基因與染色體的行為具有平行關(guān)系，摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)證實(shí)了基因在染色體上。 位于性染色體上的基因控制的性狀在遺傳中總是與性別相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象稱為伴性遺傳。由于基因具有顯性和隱性的不同，又由于它們與性染色體相關(guān)聯(lián)，因此，在遺傳中會(huì)表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。 生物學(xué)研究離不開細(xì)致的觀察，并需要有一定的想像力。當(dāng)然也需要在觀察的基礎(chǔ)上提出假說(shuō)或預(yù)測(cè)，但是任何假說(shuō)和預(yù)測(cè)最終都需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證才得以確立。在本章的學(xué)習(xí)過(guò)程中，可以深切感受到科學(xué)家在科學(xué)研究過(guò)程中表現(xiàn)出的豐富的想像力，大膽質(zhì)疑和勤奮實(shí)踐的精神，以及對(duì)科學(xué)

21、的熱愛(ài)。第3章 基因的本質(zhì)自從摩爾根提出基因的染色體理論以后，基因在人們的認(rèn)識(shí)中不再是抽象的“因子”，而是存在于染色體上的一個(gè)個(gè)單位。但是基因到底是什么呢？摩爾根在他的基因論一書的末尾說(shuō)：“我們?nèi)匀缓茈y放棄這個(gè)可愛(ài)的假設(shè)：就是基因之所以穩(wěn)定，是因?yàn)樗碇粋€(gè)有機(jī)的化學(xué)實(shí)體?！边@個(gè)假設(shè)能成立嗎？基因是什么？DNA或蛋白質(zhì)？幾多實(shí)驗(yàn)，幾多爭(zhēng)論。是誰(shuí)將謎底揭破？1944年艾弗里的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和l952年赫爾希與蔡斯的噬茵體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)表明：親代的各種性狀是通過(guò)DNA遺傳給后代的；DNA，而非蛋白質(zhì)，是遺傳物質(zhì)。1953年，沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，它的主要特點(diǎn)是：DN

22、A分子由兩條鏈組成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)；DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)；DNA分子兩條鏈上的堿基按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則連接成堿基對(duì)。 DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性，新合成的每個(gè)DNA分子中都保留了原來(lái)DNA分子的一條鏈。DNA分子通過(guò)復(fù)制，將遺傳信息傳遞給子代。分析DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)：組成DNA分子的堿基雖然只有4種，但是，堿基對(duì)的排列順序卻是千變?nèi)f化的。堿基序列的多樣性構(gòu)成了DNA分子的多樣性，DNA分子因而能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息。 當(dāng)DNA這一物質(zhì)實(shí)體與孟德?tīng)柤僭O(shè)的“遺

23、傳因子”、摩爾根定位于染色體上的基因相遇時(shí)，基因這一抽象的概念便在分子水平上找到了物質(zhì)載體。經(jīng)歷了近百年的追尋，人們終于認(rèn)識(shí)到：基因位于染色體上，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。 提純生物大分子、離心、 X射線衍射、放射性同位素示蹤等技術(shù)與物理學(xué)和化學(xué)方法的應(yīng)用緊密結(jié)合，系統(tǒng)地應(yīng)用于探測(cè)生命活動(dòng)的過(guò)程，使人們能夠從嶄新的分子的視角理解生命。 本章中，與重要結(jié)論一同展示的是最初獲得這些結(jié)論的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，這能使我們?cè)趯W(xué)習(xí)的時(shí)候不忘記科學(xué)知識(shí)直接來(lái)源于實(shí)驗(yàn)而非書本，又能使我們領(lǐng)略科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)與奧妙。而沃森和克里克默契配合發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的過(guò)程，會(huì)讓我們認(rèn)識(shí)到合作與交流的重要。第4章 基因的表達(dá)遺傳

24、物質(zhì)實(shí)驗(yàn)證據(jù)的獲得和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立，解決了“基因是什么“的問(wèn)題，生物學(xué)的研究從此以空前的步伐前進(jìn)。另一個(gè)長(zhǎng)期懸而未決的問(wèn)題“基因是如何起作用的”，成為研究的新熱點(diǎn)。關(guān)于蛋白質(zhì)的研究，此時(shí)也有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。人們認(rèn)識(shí)到性狀的形成離不開蛋白質(zhì)(特別是酶)的作用，于是推測(cè)基因通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制性狀，并將這一過(guò)程稱為基因的表達(dá)。生命的圖案，撲朔迷離：從信息到物質(zhì)，從藍(lán)圖到現(xiàn)實(shí)，繁復(fù)、簡(jiǎn)約、粗放、精細(xì)，是誰(shuí)創(chuàng)造出，如此的和諧與統(tǒng)一?基因的表達(dá)是通過(guò)DNA控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。蛋白質(zhì)的合成包括兩個(gè)階段轉(zhuǎn)錄和翻譯。轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行的，是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，

25、合成mRNA的過(guò)程。翻譯是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，是指以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。mRNA上3個(gè)相鄰的堿基編碼l個(gè)氨基酸，這樣的3個(gè)堿基又稱做密碼子。tRNA是氨基酸的運(yùn)載工具，它能夠識(shí)別mRNA的密碼子。每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)1種氨基酸。核糖體是細(xì)胞內(nèi)利用氨基酸合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。 中心法則描述了遺傳信息的流動(dòng)方向，其主要內(nèi)容是：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復(fù)制，也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。但是，遺傳信息不能從蛋白質(zhì)傳遞到蛋白質(zhì)，也不能從蛋白質(zhì)流向RNA或DNA。修改后的中心法則增加了遺傳信息從RNA流向RNA以

26、及從RNA流向DNA這兩條途徑。 基因控制生物體的性狀是通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的?；蚩梢酝ㄟ^(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物體的性狀；也可以通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。 基因與性狀之間并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。有些性狀是由多個(gè)基因共同決定的，有的基因可決定或影響多種性狀。一般來(lái)說(shuō)，性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。第5章 基因突變及其他變異既然遺傳物質(zhì)能夠穩(wěn)定地傳給后代，后代為什么會(huì)與親代有一定差別？你已經(jīng)知道，基因的自由組臺(tái)會(huì)使后代產(chǎn)生變異。那么，在生物繁殖過(guò)程中，基因本身會(huì)不會(huì)改變呢？染色體的整體或局部會(huì)不會(huì)增加或減少呢？人類自古以來(lái)就面臨著遺傳病的困擾。遺傳病產(chǎn)

27、生的原因是什么?怎樣防治遺傳病?人類基因組計(jì)劃將幫助人們?cè)诨蛩缴险J(rèn)識(shí)和防治各種遺傳病，使人類更好地把握自已的命運(yùn)。遺傳伴隨著變異，泛起進(jìn)化的層層漣漪。遺傳變異規(guī)律的妙用，贏來(lái)戰(zhàn)勝病魔的驚喜。生物的變異，有的僅僅是由于環(huán)境的影響造成的，沒(méi)有引起遺傳物質(zhì)的變化，是不遺傳的變異；有的是由于生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變引起的，因而能夠遺傳給后代，屬于可遺傳的變異?；蛲蛔儭⒒蛑亟M和染色體變異是可遺傳變異的來(lái)源。 由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添、缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。基因突變既可以由環(huán)境因素誘發(fā)，又可以自發(fā)產(chǎn)生?；蛲蛔?cè)谏锝缰惺瞧毡榇嬖诘模⑶沂请S機(jī)發(fā)生的、不定向的。

28、在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的，但這一頻率已足以使一個(gè)大的群體產(chǎn)生各種各樣的隨機(jī)突變，為生物進(jìn)化提供豐富的原材料?；蛑亟M是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合，對(duì)生物的進(jìn)化也具有重要意義。 染色體變異是可以用顯微鏡直接觀察到的比較明顯的染色體的變化，如染色體結(jié)構(gòu)的改變、染色體數(shù)目的增減等。染色體組是指細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息。人們常常采用人工誘導(dǎo)多倍體的方法來(lái)獲得多倍體植物，培育新品種。 人類遺傳病通常是指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病，主要可以分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病三

29、大類。遺傳病的監(jiān)測(cè)，如遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷等，在一定程度上能夠有效地預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展。人類基因組計(jì)劃將幫助人類認(rèn)識(shí)自身生老病死的遺傳秘密，使人類更好地把握自己的命運(yùn)。 但是，科學(xué)是一把雙刃劍，既可以為人類造福，又可能造成一些負(fù)面影響。為了保證現(xiàn)代科學(xué)的研究成果得到合理應(yīng)用，身為現(xiàn)代公民，應(yīng)該對(duì)科學(xué)的發(fā)展與影響給予密切的關(guān)注。第6章 從雜交育種到基因工程自從人類開始種植作物和飼養(yǎng)動(dòng)物以來(lái)，就從來(lái)停止過(guò)對(duì)品種的改良。傳統(tǒng)的方法是選擇育種，通過(guò)汰劣留良的方法來(lái)選擇和積累優(yōu)良基因。自從孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律之后，人工雜交的方法被廣泛應(yīng)用于動(dòng)植物育種。人工誘變技術(shù)的應(yīng)用，使育種方法得到了較大的改進(jìn)?；?/p>

30、因工程的誕生使人們能夠按照所設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，進(jìn)行跨越種間鴻溝的基因轉(zhuǎn)移，從而定向地改變生物的遺傳特性，創(chuàng)造出新的生物糞型。選育、雜交、誘變，實(shí)踐理論實(shí)踐。幾多輝煌，幾多遺憾?；蚬こ坍愜娡黄?，朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，光明無(wú)限！改良動(dòng)植物品種，最古老的育種方法是選擇育種：從每一代的變異個(gè)體中選出最好的類型進(jìn)行繁殖、培育。但是選擇育種周期長(zhǎng)，可選擇的范圍也有限。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，人類摸索出雜交育種的方法。通過(guò)雜交，使基因重新組合，可以將不同生物的優(yōu)良性狀組合起來(lái)。但是，雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種過(guò)程繁雜而緩慢，效率低，親本的選擇一般限制在同種生物范圍之內(nèi)。 人工誘變的方法應(yīng)用在育種上，大大提高育種的效率和選擇范

31、圍。但是，基因突變的不定向性，導(dǎo)致誘變育種的盲目性。 基因工程可以實(shí)現(xiàn)基因在不同種生物之間的轉(zhuǎn)移，迅速培育出前所未有的生物新品種，在醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)牧業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 基因工程在給人類的生產(chǎn)和生活帶來(lái)益處的同時(shí)，也使人們產(chǎn)生關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物的安全性等方面的擔(dān)憂。 從選擇育種到基因工程的發(fā)展歷程說(shuō)明，生產(chǎn)實(shí)踐產(chǎn)生對(duì)科技發(fā)展的需求，科學(xué)理論上的突破必然會(huì)帶來(lái)技術(shù)上的進(jìn)步，推動(dòng)生產(chǎn)水平的提高和人類文明的發(fā)展。第7章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論自達(dá)爾文的物種起源問(wèn)世以來(lái)，人們普遍接受了生物是不斷進(jìn)化的這一科學(xué)觀點(diǎn)。但是，生物為什么會(huì)不斷地進(jìn)化?生物是怎樣進(jìn)化的？達(dá)爾文的解釋并未給人一個(gè)非常圓滿的答案

32、。隨著生物科學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)生物進(jìn)化的解釋也在逐步深入，并且不乏爭(zhēng)論。在各種論點(diǎn)的交鋒中，進(jìn)化理論本身也在“進(jìn)化”。遠(yuǎn)去了“貝格爾”的帆影，無(wú)涯是進(jìn)化論的航程。撥開那億萬(wàn)年的迷霧，尋覓著生命史的真容。拉馬克認(rèn)為，生物是不斷進(jìn)化的；生物進(jìn)化的原因是用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。達(dá)爾文在大量觀察的基礎(chǔ)上提出自然選擇學(xué)說(shuō)，其要點(diǎn)是：生物都具有過(guò)度繁殖的傾向，而資源和空問(wèn)是有限的，生物要繁衍下去必須進(jìn)行生存斗爭(zhēng)；生物都有遺傳和變異的特性。具有有利變異的個(gè)體就容易在生存斗爭(zhēng)中獲勝，并將這些變異遺傳下去；出現(xiàn)不利變異的個(gè)體則容易在生存斗爭(zhēng)中被淘汰。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，微小的變異不斷積累，不斷形成適應(yīng)特定環(huán)境的新類

33、型。 隨著科學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)生物進(jìn)化的認(rèn)識(shí)不斷深入，形成了以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，其主要內(nèi)容是：種群是生物進(jìn)化的基本單位；突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變；通過(guò)隔離形成新的物種；生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)際上是生物與生物、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境共同進(jìn)化的過(guò)程，進(jìn)化導(dǎo)致生物的多樣性。 關(guān)于生物進(jìn)化的原因，目前仍存在著不同的觀點(diǎn)。有人認(rèn)為大量的基因突變是中性的，導(dǎo)致生物進(jìn)化的是中性突變的積累而不是自然選擇；有人認(rèn)為物種的形成并不都是漸變的，而是物種長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過(guò)程。生物進(jìn)化的理論仍在發(fā)展。 達(dá)爾文在科學(xué)上的成就得益于大量仔細(xì)的觀察和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评?/p>

34、?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論的形成是種群遺傳學(xué)、古生物學(xué)等多學(xué)科知識(shí)綜合的結(jié)果，數(shù)學(xué)方法的運(yùn)用也起到重要作用。 生物進(jìn)化理論深刻地改變了人們對(duì)自然界的看法，為辯證唯物主義觀點(diǎn)奠定了生物學(xué)基礎(chǔ)，也幫助人們正確地看待自己在自然界的地位，建立人與自然和諧發(fā)展的觀念。 生物進(jìn)化理論發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀表明，科學(xué)的基本特點(diǎn)是以懷疑作審視的出發(fā)點(diǎn)，以實(shí)證為判別尺度，以邏輯作論辯的武器?？茖W(xué)是是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，在不斷地懷疑和求證、爭(zhēng)論和修正中向前發(fā)展。必修三 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第1章 人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài) 無(wú)論是在冰天雪地的邊防線上巡邏的戰(zhàn)士，還是在煉鋼爐前揮汗如雨的工人，體溫都是37左右，這是為什么？大量出汗或嚴(yán)重腹瀉時(shí)，需要及

35、時(shí)補(bǔ)充含鹽的水，比如喝電解質(zhì)飲料，這又是為什么? 在外界環(huán)境發(fā)生劇烈變化的情況下，人體仍能通過(guò)自身的調(diào)節(jié)作用，維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，從而使體內(nèi)的細(xì)胞擁有穩(wěn)定而適宜的存活條件。無(wú)論春夏秋冬，風(fēng)云變幻，它卻總是輕波微斕。穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的特征，也是機(jī)體存活的條件。它讓每一個(gè)細(xì)胞分享，又靠所有細(xì)胞共建。人體細(xì)胞生活在由組織液、血漿、淋巴等細(xì)胞外液共同構(gòu)成的液體環(huán)境內(nèi)環(huán)境中。內(nèi)環(huán)境中含有水、無(wú)機(jī)鹽、各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物等，具有一定的滲透壓、酸堿度和溫度。內(nèi)環(huán)境不僅是細(xì)胞生存的直接環(huán)境，而且是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。內(nèi)環(huán)境的各種理化性質(zhì)總是在不斷變化，但正常情況下，借助機(jī)體的調(diào)節(jié)作用，這種變化

36、保持在一定范圍內(nèi)。生理學(xué)家把正常機(jī)體通過(guò)自身的調(diào)節(jié)作用，使各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng)，共同維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)。內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行生命活動(dòng)的必要條件。穩(wěn)態(tài)的實(shí)現(xiàn)，是機(jī)體在神經(jīng)一體液一免疫調(diào)節(jié)下，各器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng)的結(jié)果。 穩(wěn)態(tài)概念源于對(duì)內(nèi)環(huán)境的研究，后來(lái)逐漸發(fā)展成為適用于整個(gè)生物科學(xué)的基本概念。這從一個(gè)側(cè)面反映出生物科學(xué)從分析走向綜合、由分支走向統(tǒng)一的發(fā)展趨勢(shì)。 每一個(gè)人的健康都與內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)有關(guān)。學(xué)習(xí)有關(guān)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的知識(shí)，有助于養(yǎng)成自我保健的意識(shí)和習(xí)慣，還可以運(yùn)用這方面的知識(shí)關(guān)愛(ài)家人和親友。第2章 動(dòng)物和人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié) 你的身體作為一個(gè)開放的系統(tǒng)，與外界不斷進(jìn)行著物質(zhì)的交換

37、、能量的轉(zhuǎn)換和信息的傳遞，體內(nèi)又有成千上萬(wàn)種化學(xué)反應(yīng)在同時(shí)進(jìn)行，但是內(nèi)環(huán)境卻能維持相對(duì)穩(wěn)定。這是為什么？打球、游泳、騎自行車不論你從事什么運(yùn)動(dòng)，全身各個(gè)器官都能夠保持高度的協(xié)調(diào)一致。這又是為什么？ 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持，備器官之間功能的協(xié)調(diào)，以及對(duì)外界刺激作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，都是通過(guò)復(fù)雜而精巧的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。是重簾低垂抑或星云閃亮，不，是腦細(xì)胞織就信息之網(wǎng)。萬(wàn)千信息在此傳輸交匯：調(diào)節(jié)著機(jī)體的穩(wěn)態(tài)，更閃耀著智慧的光芒！內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)需要機(jī)體的調(diào)節(jié)機(jī)制神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)共同發(fā)揮作用。神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射，完成反射的結(jié)構(gòu)稱為反射弧。神經(jīng)元接受內(nèi)、外環(huán)境的刺激會(huì)產(chǎn)生興奮。在同一個(gè)神經(jīng)元內(nèi)，興奮以神經(jīng)

38、沖動(dòng)的形式傳導(dǎo)。不同神經(jīng)元之間，興奮通過(guò)突觸以神經(jīng)遞質(zhì)的方式傳遞。腦和脊髓中有控制機(jī)體各種活動(dòng)的中樞，這些中樞的分布部位和功能各不相同，但彼此之間又相互聯(lián)系，低級(jí)中樞受高級(jí)中樞的控制。大腦還具有語(yǔ)言、學(xué)習(xí)和記憶等高級(jí)功能。 體液調(diào)節(jié)主要是指激素調(diào)節(jié)。內(nèi)分泌腺所分泌的激素通過(guò)血液循環(huán)被運(yùn)送到全身各處，微量的激素就可以顯著影響靶細(xì)胞的生理活動(dòng)。激素分泌的調(diào)節(jié)，存在著下丘腦一垂體-一內(nèi)分泌腺的分級(jí)調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)。 神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)緊密聯(lián)系、密切配合，相互影響。例如，體溫和水鹽平衡的調(diào)節(jié)等，都是神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)一致作用的結(jié)果。 免疫調(diào)節(jié)在維持穩(wěn)態(tài)的過(guò)程中也具有重要作用，并與神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)構(gòu)

39、成完整的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。免疫系統(tǒng)具有防衛(wèi)功能、監(jiān)控和清除功能，特異性免疫主要通過(guò)淋巴細(xì)胞發(fā)揮作用。 模型方法是現(xiàn)代科學(xué)方法的核心內(nèi)容之一。模型包括物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型等類型。本章“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”，模擬活動(dòng)本身就是在構(gòu)建動(dòng)態(tài)的物理模型，之后，再根據(jù)活動(dòng)中的體會(huì)構(gòu)建概念模型。促胰液素是人們發(fā)現(xiàn)的第一種激素。它的發(fā)現(xiàn)過(guò)程告訴我們，在科學(xué)探索過(guò)程中，不能迷信權(quán)威，應(yīng)當(dāng)大膽探索、勇于創(chuàng)新?？茖W(xué)的發(fā)現(xiàn)，總會(huì)發(fā)展為實(shí)踐上的應(yīng)用，激素的應(yīng)用就是這樣。對(duì)于激素應(yīng)用的利和弊應(yīng)當(dāng)客觀地評(píng)價(jià)。 艾滋病是由HIV所引起的免疫缺陷病。艾滋病病人是H的受害者，他們應(yīng)當(dāng)?shù)玫降牟皇瞧?jiàn)和歧視，而是來(lái)自社會(huì)和個(gè)人的關(guān)愛(ài)。

40、第3章 植物的激素調(diào)節(jié) 與高等動(dòng)物相比，植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單得多。它們沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)外界刺激的反應(yīng)自然就不如動(dòng)物靈敏。郭么，植物體能不能對(duì)自身的生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)呢？喚醒沉睡的種子，調(diào)控幼苗的生長(zhǎng)。引來(lái)繁花綴滿枝，瓜熟蒂落也有時(shí)。靠的是陽(yáng)光雨露，離不開信息分子。植物激素是一類由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。 植物激素主要有生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、乙烯和脫落酸等5類。它們對(duì)植物各種生命活動(dòng)起著不同的調(diào)節(jié)作用。同一種激素，在不同情況下作用也有差別。例如，生長(zhǎng)素隨濃度不同、植物細(xì)胞的老幼和器官的種類不同，而在發(fā)揮的作用上有差異：既能促進(jìn)生長(zhǎng)，也

41、能抑制生長(zhǎng)；既能促進(jìn)發(fā)芽，也能抑制發(fā)芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。 發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的過(guò)程，是由達(dá)爾文注意到植物向光性并對(duì)此進(jìn)行研究開始的。這說(shuō)明在習(xí)以為常的現(xiàn)象中，可能蘊(yùn)涵著深刻的科學(xué)道理。達(dá)爾文注意到了這一現(xiàn)象，并且設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單而又有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行探索，而不是主觀臆測(cè)。在達(dá)爾文之后，先后有多位科學(xué)家設(shè)計(jì)了幾個(gè)關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步探索。通過(guò)一代又一代科學(xué)家的努力，人們逐漸接近事實(shí)的真相，并在進(jìn)一步探索著。 達(dá)爾文設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)從原理上看很簡(jiǎn)單排除法，讓一部分“缺席”，研究這時(shí)系統(tǒng)的反應(yīng)，但第一次設(shè)計(jì)出這個(gè)實(shí)驗(yàn)又是充滿創(chuàng)造性的。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，既需要嚴(yán)密的邏輯推理，也需要豐富的想像力。 盡管人們

42、在發(fā)現(xiàn)植物的激素調(diào)節(jié)時(shí)，并沒(méi)有想到會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益，但是，植物激素調(diào)節(jié)的科學(xué)道理很快就被應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，并給人們帶來(lái)了很多好處。然而，如果植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑應(yīng)用不當(dāng)，也會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面影響。 本書第1章至第3章的內(nèi)容，都是從個(gè)體水平來(lái)研究生命活動(dòng)的穩(wěn)態(tài)和調(diào)控。事實(shí)上，任何生物個(gè)體的生存和發(fā)展，離不開同種或不同種的其他生物個(gè)體，更離不開由生物和無(wú)機(jī)環(huán)境形成的生態(tài)系統(tǒng)。以下章節(jié)將涉及群體水平上的穩(wěn)態(tài)和調(diào)控。第4章 種群和群落 從個(gè)體水平看，生物能通過(guò)自身的調(diào)節(jié)作用維持穩(wěn)態(tài)，完成生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)。而在自然界，任何生物都不是孤立存在的。在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的全部個(gè)體形成種群；同一時(shí)間內(nèi)聚集在

43、一定區(qū)域中各種生物種群的集合，構(gòu)成生物群藩。從種群和群落的水平看，生命系統(tǒng)具有什么特征？它們又是怎樣發(fā)展變化的呢？冰原、寒風(fēng)、企鵝。從個(gè)體到種群，從種群到群落。無(wú)不揭示一個(gè)原理整體不是部分疊加，“整體大于部分之和”！種群是由同種生物的個(gè)體在一定自然區(qū)域內(nèi)組成的群體，并出現(xiàn)個(gè)體層次上所沒(méi)有的一系列特征。其中，種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。在理想條件下，種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型為：Nt=N0t，呈“J”型曲線。然而，正常情況下，自然界中一定空間存在一定的環(huán)境容納量，種群數(shù)量增長(zhǎng)會(huì)呈“S”型曲線。影響種群數(shù)量的因素很多，因此種群的數(shù)量常常出現(xiàn)波動(dòng)，在不利條件下，種群數(shù)量會(huì)急劇下降甚至消亡。 在自然界

44、，多種生物的種群共同生活在一定時(shí)間和區(qū)域內(nèi)，相互之間通過(guò)直接或間接的關(guān)系構(gòu)成群落。同一群落的物種通過(guò)復(fù)雜的種間關(guān)系形成統(tǒng)一的整體。不同群落間，物種組成和物種的豐富度差別很大。群落的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。群落會(huì)發(fā)生演替。演替可以分為初生演替和次生演替。人類為了一定目的開發(fā)利用自然資源，發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，往往會(huì)使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進(jìn)行。在我國(guó)，退耕還林、還草、還湖，退牧還草是一項(xiàng)功在當(dāng)代、惠及子孫的生態(tài)工程。 調(diào)查種群密度的方法有樣方法和標(biāo)志重捕法等。描述、解釋和預(yù)測(cè)種群教量的變化，常常需要建立數(shù)學(xué)模型?？茖W(xué)研究中建立數(shù)學(xué)模型有著重要意義，它可以幫助人們理解自然界事物的

45、數(shù)量特征和數(shù)量變化規(guī)律。生命系統(tǒng)具有從細(xì)胞到生態(tài)系統(tǒng)的多個(gè)層次。種群和群落是其中的兩個(gè)層次，都是從“群體”的視角來(lái)觀察和研究生命系統(tǒng)。從不同的層次研究生命系統(tǒng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)不同的問(wèn)題，得到不同的認(rèn)識(shí)。人類活動(dòng)會(huì)對(duì)種群、群落的存在和發(fā)展產(chǎn)生重大影響，追求人與自然和諧發(fā)展是人類付出沉重代價(jià)后得出的教訓(xùn)。第5章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 生態(tài)系統(tǒng)是當(dāng)今最受人們重視的研究領(lǐng)域之一，全球所面臨的資源與環(huán)境問(wèn)題的解決，都有賴于對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、多樣性與穩(wěn)定性等諸多方面的研究。碧水、青草、牛羊地平線之外一片蒼茫?！靶⌒″厩颉痹谟钪嬷行D(zhuǎn)，承載著它的生命之網(wǎng)。生態(tài)系統(tǒng)是在一定空間中生物群落與其無(wú)機(jī)環(huán)境相互作用而形成

46、的統(tǒng)一整體。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括兩方面的內(nèi)容：生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和食物網(wǎng)。生態(tài)系統(tǒng)含有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物的物質(zhì)與能量等基本成分。生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞過(guò)程，其中物質(zhì)是可以被循環(huán)利用的，物質(zhì)的循環(huán)帶有全球性；能量流動(dòng)則是單向和逐級(jí)遞減的。生態(tài)系統(tǒng)中，各種各樣的信息在生物的生存、繁衍和調(diào)節(jié)種間關(guān)系等方面起著十分重要的作用。 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。生態(tài)系統(tǒng)中組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，抵抗外界干擾的能力就越強(qiáng)。當(dāng)今全球出現(xiàn)的諸多環(huán)境問(wèn)題，就與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性遭到破壞有關(guān)。 對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的組分

47、和種種過(guò)程進(jìn)行分析時(shí)，數(shù)學(xué)方法有著廣泛而重要的應(yīng)用。 整體的觀點(diǎn)、相互作用的觀點(diǎn)、動(dòng)態(tài)平衡的觀點(diǎn)等，是隨著對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的分析探討而加深理解的，這些觀點(diǎn)也是認(rèn)識(shí)和理解其他許多問(wèn)題的基礎(chǔ)。第6章 生態(tài)環(huán)境的保護(hù) 地球是人類賴以生存的唯一求園。數(shù)十億年生命的演化，不斷改變著地球的環(huán)境，使地球從荒蕪不毛之地，逐漸演變成生命的樂(lè)園。然而隨著人類的出現(xiàn)和人口的增多，人類的活動(dòng)在很大程度上改變了地球的環(huán)境，使這個(gè)星球上許多生物的生存受到嚴(yán)重威脅，并且危及人類自身的生存和發(fā)展。在對(duì)待地球家園的問(wèn)題上，人類再也不能只知索取，不知保護(hù)；更不能只圈眼前利益，不顧長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。只有正確處理人與資源和環(huán)境的關(guān)系，走可持續(xù)發(fā)展

48、之路，才是人類唯一正確的選擇。天地與我并生，而萬(wàn)物與我為一。莊子我們不是繼承父輩的地球，而是借用了兒孫的地球。聯(lián)合國(guó)人類環(huán)境宣言擁有良好的生態(tài)環(huán)境，是人類社會(huì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)。人口增長(zhǎng)過(guò)快造成了人與資源和環(huán)境之間的尖銳矛盾，因此，必須有效地控制人口的增長(zhǎng)。我國(guó)將計(jì)劃生育定為一項(xiàng)基本國(guó)策，每位公民都必須清楚國(guó)家制定的人口發(fā)展目標(biāo)，恪守有關(guān)的法律規(guī)定。 近些年來(lái)，日益嚴(yán)重的全球性生態(tài)環(huán)境問(wèn)題引起全人類的關(guān)注。全球性氣候變化、臭氧層破壞、酸雨、海洋污染、土地荒漠化和生物多樣性銳減等，其危害具有全球性。這些問(wèn)題的產(chǎn)生與人口增長(zhǎng)過(guò)快有關(guān)，不合理的生產(chǎn)和生活方式也是產(chǎn)生這些問(wèn)題的重要原因。解決這些問(wèn)題既

49、需要國(guó)家和個(gè)人的努力，也需要全球合作。 生物多樣性是生物進(jìn)化的結(jié)果，它既有人類可以直接利用的價(jià)值，又有維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等間接價(jià)值，還有人類目前尚未明確認(rèn)識(shí)的潛在價(jià)值。但是，由于長(zhǎng)期以來(lái)人類的不合理利用，生物多樣性正在以驚人的速度銳減。 正是在全球性生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益突出的背景下，有識(shí)之士提出了新的發(fā)展觀：“在不犧牲未來(lái)幾代人需要的情況下，滿足我們這代人的需要”，這就是可持續(xù)發(fā)展觀。這一觀念日益深入人心，已經(jīng)成為人類的必然選擇。必修三 現(xiàn)代生物科技專題專題1 基因工程我們知道，煙草中含有的尼古丁是人類健康的殺手。但你聽(tīng)說(shuō)過(guò)將煙草改造成可以生產(chǎn)醫(yī)用蛋白的植物這一說(shuō)法嗎？其實(shí)，人們只要將能夠生產(chǎn)藥

50、物蛋白的基目導(dǎo)入煙草中，煙草就可以變成批量生產(chǎn)荮物蛋白的工廠；當(dāng)我們將這些蛋白質(zhì)從煙草的葉片中提取出來(lái)，經(jīng)純化制成藥物時(shí)，人類健康的殺手煙草，就變成了人類健康的“保護(hù)神”。這樣的奇思妙想如今已不是天方夜譚式的神話，而是20世紀(jì)70年代初興起的高新科技基因工程帶給人類的福音。讓們起來(lái)關(guān)注基因工程的由來(lái)，以及它迅猛發(fā)展吧！基因工程是按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上的設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫做DNA重組技術(shù)?；蚬こ淌窃谏锘瘜W(xué)、分子生物學(xué)和微生物學(xué)等學(xué)科的理論與技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來(lái)的一門科學(xué)技術(shù)。它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，既可以作為研究許多基礎(chǔ)理論的一種手段，也可以利用此項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)造出更符合人類需要的產(chǎn)品，解決常規(guī)方法不能解決的許多問(wèn)題。 基因工程是一種DNA操作技術(shù)，需要借助限制酶、連接酶以及載體等工具才能進(jìn)行?；蚬こ痰幕静僮鞒绦蚴牵菏紫韧ㄟ^(guò)不同的方法得到人們所需要的目的基因，然后