全國中學(xué)生生物學(xué)競賽理論教程

前言

“全國中學(xué)生生物學(xué)聯(lián)賽”和“全國中學(xué)生生物學(xué)競賽”是在中國科協(xié)、國家教育部和國家自然科學(xué)基金委領(lǐng)導(dǎo)和支持下，面向?qū)W有余力的高中學(xué)生的競賽活動。通過上述活動，已激發(fā)和促進了我省中學(xué)生學(xué)習生物學(xué)的興趣、積極性和生物學(xué)課外活動的開展，從而提高了青少年的生命科學(xué)素質(zhì)，同時也促進和提高了我省中學(xué)生物學(xué)教學(xué)改革和生物學(xué)教學(xué)水平。上述兩項生物學(xué)賽事的深度和廣度是在現(xiàn)行中學(xué)教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上有所提高和擴展。因此，我們以目前我省高中生物學(xué)教材為基礎(chǔ)，結(jié)合生物學(xué)競賽的特點，以基礎(chǔ)知識、基本理論為主線，通過“知識梳理、例題解析、針對訓(xùn)練”的方式，企望為提高廣大學(xué)生的生物學(xué)競賽成績起一定的作用。我們真誠地希望想?yún)⒓由飳W(xué)競賽的同學(xué)們，一定要在學(xué)好中學(xué)教材的基礎(chǔ)上，再學(xué)習本教材，只有打好基礎(chǔ)，循序漸進才能有所作為。參加本教材編寫共11位老師，其中（按章節(jié)先后為序）蕭山中學(xué)董柯鋒編寫“細胞的分子組成，細胞的代謝，微生物的利用及酶的應(yīng)用”等3講；杭州十四中學(xué)方淳編寫“細胞的結(jié)構(gòu)，細胞的增殖、分化、衰老、凋亡和癌變”等2講；杭州二中金永生編寫“遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，遺傳的基本定律”等2講；金華一中莊金友編寫“生物的變異、人類遺傳病，生物的進化”等2講；學(xué)軍中學(xué)胡曉華編寫“植物的代謝，植物的生長物質(zhì)及生長生理，植物的生殖生理和抗逆生理”等3講；省教育廳教研室周初霞編寫“動物的消化、呼吸、循環(huán)、排泄系統(tǒng)，動物的神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)”等2講；柯橋中學(xué)葉建偉編寫“免疫，生態(tài)系統(tǒng)，動物行為，基因工程及克隆技術(shù)”等4講；諸暨中學(xué)趙文浪編寫“生殖和發(fā)育，運動”等2講；諸暨中學(xué)李志軍編寫“生物與環(huán)境，種群與群落”等2講；學(xué)軍中學(xué)余林編寫“生物技術(shù)在食品加工及其他方面的應(yīng)用，低等植物分類，高等植物分類”等3講；溫州中學(xué)許暉編寫“胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題、生態(tài)工程”；溫州中學(xué)蘇宏鑫編寫“植物的組織和組織系統(tǒng)，植物的營養(yǎng)器官，植物的生殖器官”等3講；效實中學(xué)范少迎編寫“無脊椎動物，脊椎動物”等2講，最后由姜乃澄負責統(tǒng)稿。

內(nèi)容概要

　　“全國中學(xué)生生物學(xué)聯(lián)賽”和“全國中學(xué)生生物學(xué)競賽”是在中國科協(xié)、國家教育部和國家自然科學(xué)基金委領(lǐng)導(dǎo)和支持下，面向?qū)W有余力的高中學(xué)生的競賽活動。通過上述活動，已激發(fā)和促進了我省中學(xué)生學(xué)習生物學(xué)的興趣、積極性和生物學(xué)課外活動的開展，從而提高了青少年的生命科學(xué)素質(zhì)，同時也促進和提高了我省中學(xué)生物學(xué)教學(xué)改革和生物學(xué)教學(xué)水平。

書籍目錄

第一章 分子與細胞
　第1講 細胞的分子組成
　第2講 細胞的結(jié)構(gòu)
　第3講 細胞的代謝
　第4講 細胞的增殖、分化、衰老、凋亡和癌變
第二章 遺傳與進化
　第1講 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)
　第2講 遺傳的基本定律
　第3講 生物的變異、人類遺傳病
　第4講 生物的進化
第三章 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境
　第1講 植物的代謝
　第2講 植物的生長物質(zhì)及生長生理
　第3講 植物的生殖生理和抗逆生理
　第4講 動物的消化、呼吸、循環(huán)、排泄系統(tǒng)
　第5講 動物的神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)
　第6講 免疫
　第7講 生殖和發(fā)育
　第8講 運動
　第9講 生物與環(huán)境
　第10講 種群與群落
　第11講 生態(tài)系統(tǒng)
　第12講 動物行為
第四章 生物技術(shù)實踐
　第1講 微生物的利用及酶的應(yīng)用
　第2講 生物技術(shù)在食品加工及其他方面的應(yīng)用
第五章 現(xiàn)代生物科技專題
　第1講 基因工程及克隆技術(shù)
　第2講 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題、生態(tài)工程
第六章 動植物學(xué)
　第1講 植物的組織和組織系績
　第2講 植物的營養(yǎng)器官
　第3講 植物的生殖器官
　第4講 低等植物分類
　第5講 高等植物分類
　第6講 無脊椎動物
　第7講 脊椎動物

章節(jié)摘錄

插圖：除了病毒之外，一切生物體均是由細胞組成的。細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。各種細胞雖然形態(tài)各異，功能不同，但它們的化學(xué)組成卻基本相似，主要由元素和各種化合物組成，后者主要包括：水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。一、元素細胞中各種分子大約由50多種元素組成，常見的元素約有20多種。其中，C、H、0、N、P、s、ca的含量約占細胞總重的99％以上，而C、H、O、N四種元素是構(gòu)成細胞的主要元素，約占細胞總重的96％。不同生物體內(nèi)化學(xué)元素種類大致相同，但不同元素的含量相差很大。細胞均含有的元素稱為必需元素，其他稱為非必需元素。常見的必需元素包括c、H、O、N、P、s、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、cu、B、Mo、cl等。在必需元素中，含量占生物體總重量萬分之一以上的元素稱為大量元素，如c、H、O、N、P、s、K、Ca、Mg；含量占生物體總重量萬分之一以下的元素稱為微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、C1等。其中，F(xiàn)e元素盡管是微量元素，但其含量明顯高于其他微量元素，故又稱為半微量元素。微量元素在生物體內(nèi)含量雖然很少，但是為生物體生命活動所必需。除了C、H、0之外，植物可以通過根系從土壤中獲得的元素稱為礦質(zhì)元素。礦質(zhì)元素又稱為灰分元素。在這些元素中，c元素由于具有特殊的結(jié)構(gòu)特點，而成為所有生命系統(tǒng)中的核心元素碳原子共有6個電子，在電子排布的第一層有2個電子，第二層（即最外層）有4個電子，要使最外層達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，必須要獲得4個電子。因此，碳原子既會與別的原子，如H、0、N、P、s等共用電子對，形成共價鍵，也會在碳原子之間相互共用電子，形成C-C鍵。由于碳原子之間可相互連接，故以碳原子為骨架既可形成長鏈結(jié)構(gòu)，也可以形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，從而生成各種大分子?？梢哉f，地球上的生命就是在碳元素的基礎(chǔ)上建立起來的。礦質(zhì)元素能調(diào)節(jié)機體的生命活動。如B元素能影響花粉粒的形成、促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，如果植物缺B元素，則會影響植物的受精作用，出現(xiàn)“花而不實”的現(xiàn)象。I元素是甲狀腺激素的組成元素，如果缺乏，則可能造成地方性甲狀腺腫大（俗稱：大脖子?。?。

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