生物奧林匹克競賽教程

內(nèi)容概要

本書根據(jù)《國際生物學(xué)奧林匹克競賽綱要》、《全國中學(xué)生生物學(xué)競賽大綱》的基本要求和中學(xué)生物學(xué)教材的基本內(nèi)容選材，并適當(dāng)考慮生命科學(xué)的發(fā)展前沿和近年國際和全國生物奧賽的發(fā)展趨勢加以取舒，采取由淺入深，循序漸進(jìn)的方式，力求做到條理清楚、文字流暢、易學(xué)易懂。此書對于中學(xué)生的學(xué)習(xí)具有啟發(fā)性、思維性、新疑性和創(chuàng)造性。即使不參加培訓(xùn)，本書也不失為中學(xué)生生物學(xué)習(xí)的一本好參考書。    本書共分十一章，內(nèi)容包括：生命的物質(zhì)基礎(chǔ)、細(xì)胞、微生物、種子植物的結(jié)構(gòu)與功能、植物類群和分類、植物的生長與發(fā)育、動(dòng)物及人體生理、生物的遺傳與進(jìn)化、生態(tài)學(xué)征和動(dòng)物行為。

書籍目錄

第一章 細(xì)胞的化學(xué)組分 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 生命的能源物質(zhì) 第三節(jié) 生命的基本物質(zhì) 第四節(jié) 生命的活性物質(zhì) 第五節(jié) 能量代謝 第六節(jié) 三大物質(zhì)代謝 第七節(jié) 細(xì)胞信息傳遞 第八節(jié) 新陳代謝的調(diào)節(jié)與控制第二章 細(xì)胞 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 細(xì)胞的基本概念 第三節(jié) 細(xì)胞膜及其表面 第四節(jié) 細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器 第五節(jié) 細(xì)胞核 第六節(jié) 細(xì)胞增開殖及調(diào)控 第七節(jié) 細(xì)胞分化、衰老和死亡第三章 微生物 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 原核原生物 第三節(jié) 真核微生物——霉菌和酵母 第四節(jié) 無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微生物——病毒和亞病毒因子 第五節(jié) 微生物的營養(yǎng)和代謝 第六節(jié) 微生物的生長繁殖 第七節(jié) 微生物生態(tài)第四章 種子植物的結(jié)構(gòu)與功能 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 第三節(jié) 種子植物組織和組織系統(tǒng) 第四節(jié) 種子植物營養(yǎng)器官的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能 第五節(jié) 營養(yǎng)器官的變態(tài) 第六節(jié) 營養(yǎng)器官之間的相互聯(lián)系和相互影響 第七節(jié) 被子植物生殖器官的發(fā)生、結(jié)構(gòu)和功能 第八節(jié) 被子植物的生活史第五章 植物類群和分類 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 藻類植物 第三節(jié) 苔鮮植物 第四節(jié) 蕨類植物 第五節(jié) 裸子植物 第六節(jié) 被子植物第六章 植物的新陳代謝……第七章 動(dòng)物的類群第八章 動(dòng)物及人體生理第九章 生物的遺傳與進(jìn)化第十章 生態(tài)學(xué)第十一章 動(dòng)物行為

章節(jié)摘錄

書摘    三、葉    植物的葉有規(guī)律的著生在枝條上，擔(dān)負(fù)著植物生活中最主要的生理功能——光合作用。光合作用的產(chǎn)物，是植物生長、發(fā)育所必須的有機(jī)物質(zhì)，也是植物進(jìn)一步合成淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素及其他有機(jī)物質(zhì)的重要原料。因此，葉的發(fā)育程度和總?cè)~面積的大小，對植物的生長、發(fā)育有著深刻的影響。葉也是蒸騰作用的重要器官，根吸收的水分，絕大部分以水汽形式從葉面擴(kuò)散到體外。在適應(yīng)環(huán)境和生理功能的正常進(jìn)行中，植物的葉在形態(tài)、結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了種種適應(yīng)特征。此外，葉也有一定的繁殖作用。    (一)葉的形態(tài)特征    1．葉的組成  葉起源于莖尖周圍的葉原基。發(fā)育成熟的葉分為葉片、葉柄和托葉三部分，如桃、李、棉花的葉。三部分具全的葉稱完全葉；缺少任何一部分或兩部分的葉稱不完全葉，其中缺少托葉的最為普遍，如油菜、白菜等。也有些植物如萵苣，既無葉柄，也無托葉，稱為無柄葉。    (1)葉片  葉片是葉的綠色扁平部分，其形狀、大小都因植物種類而不同。葉片可分為葉尖、葉基和葉緣等部分。每種植物葉的全形以及這些部分的形態(tài)都有各種特征，可用以識(shí)別植物的種類。    (2)葉柄  葉柄是葉片與枝相連接的部分，其主要生理功能是輸導(dǎo)和支持作用。葉柄能扭曲生長，從而改變?nèi)~片的位置和方向，使各葉片不致相互重疊，可以充分接受陽光。葉柄的長短、粗細(xì)、色澤及有無毛或腺體等附屬物，都因植物種類不同而異。    (3)托葉  托葉是葉柄基部的附屬物，通常成對而生。它們的形狀、大小、色澤及其功能都因植物種類而不同。如棉花的托葉為三角形，有保護(hù)幼葉的作用；豌豆的托葉大而呈綠色，可進(jìn)行光合作用；蕎麥的托葉二片合生如鞘，包圍著莖，稱托葉鞘等。    2．禾本科植物葉的形態(tài)特點(diǎn)  禾本科植物的葉是單葉，分葉片和葉鞘兩部分。葉片呈條狀或狹帶狀，具縱行的平行葉脈。葉片基部膨大呈鞘狀，狹長而包莖，有保護(hù)、輸導(dǎo)和支持的作用。葉與葉鞘連接處的外側(cè)，是一個(gè)不同色澤的環(huán)，稱葉環(huán)，葉環(huán)有彈性和延展性以調(diào)節(jié)葉片的位置。在葉片與葉鞘相接處的腹面有膜狀突出物，稱葉舌，它可以防止水分、昆蟲及病菌孢子落人葉鞘內(nèi)。在葉舌的兩側(cè)，有一對從葉片基部邊緣伸出的，略似耳狀的突出物，稱葉耳，其形狀多樣，如爪狀、片狀或毛狀等。葉舌，葉耳的形狀、大小、有無，是鑒別禾本科植物的依據(jù)。    3．葉的發(fā)育過程  葉的發(fā)育始于莖尖分生區(qū)的葉原基。葉原基形成時(shí)，它的所有細(xì)胞處于原分生組織狀態(tài)，在發(fā)育過程中，逐漸過渡到初生分生組織。初生分生組織可分為原表皮、基本分生組織和原形成層。在幼葉上不保留原分生組織，因此，整個(gè)幼葉在發(fā)育過程中全部成熟。在葉原基形成幼葉的生長過程中，先有頂端生長，使葉原基成細(xì)長的柱形，緊接是邊緣生長，形成葉的雛形，分化出葉片、葉柄和托葉幾個(gè)部分。大多數(shù)幼葉葉片的生長是等速生長(全面擴(kuò)展)。葉的生長期有限，在較短時(shí)期內(nèi)達(dá)到一定大小后，生長即停止。禾本科以及百合科部分植物在葉基部保留居間分生組織，可以有較長的生長時(shí)期。    4．葉片的大小和形狀  葉片的大小和形狀變化很大，如營養(yǎng)葉的長度可由幾毫米到幾米。葉的形狀變化更大，通常同一種植物葉的形狀基本類同。葉形即指葉片的形狀，包括葉片的邊緣——葉緣、葉尖、葉基以及葉脈的分布等。每種植物都有其特點(diǎn)，充分表現(xiàn)葉形態(tài)上的多樣性及植物種類在形態(tài)上的特征。    從整個(gè)葉的形狀而言，如在葉片的發(fā)育過程中，長度生長占絕對優(yōu)勢，則出現(xiàn)線形葉，劍形葉等；如果長度與寬度的生長接近，而寬度生長的最大量在葉片的中部則出現(xiàn)圓形葉，闊橢圓形或長橢圓形葉；如果寬度生長的最大量偏在葉片頂部，則呈現(xiàn)倒闊卵形、倒卵形和倒披針形的葉；如果寬度生長的最大量在葉片的基部，則呈現(xiàn)卵形、闊卵形和披針形的葉。    就葉緣而言，在葉生長發(fā)育時(shí)，葉邊緣以均勻速度生長，結(jié)果葉緣是平整的，出現(xiàn)全緣葉；如果葉緣生長的速度不勻，有的部位強(qiáng)烈生長，有的部位生長緩慢，甚至停止生長，因而使葉緣出現(xiàn)波狀、齒狀、缺刻等形狀。    葉尖、葉基的各種形態(tài)，也是由于葉片局部生長速度不同所致。    5．脈序  葉脈是貫穿在葉肉中的維管束和其他組織組成的，在葉片上有規(guī)律的分布。是葉片上的輸導(dǎo)和支持結(jié)構(gòu)，葉脈通過葉柄與莖內(nèi)的維管束相連。葉脈在葉片上呈現(xiàn)出有規(guī)律的分布，稱脈序。脈序主要有網(wǎng)狀脈序、平行脈序和叉狀脈序三種類型。    (1)網(wǎng)狀脈序  網(wǎng)狀脈序的特點(diǎn)是有明顯的中脈，并向兩側(cè)分出許多側(cè)脈，各側(cè)脈之間，又一再分枝形成細(xì)脈，連結(jié)成網(wǎng)狀，是雙子葉植物脈序的特征。網(wǎng)狀脈序又因中脈分出的側(cè)脈排列方式不同，分為羽狀網(wǎng)脈和掌狀網(wǎng)脈。前者如女貞、夾竹桃等植物，側(cè)脈自中脈分出，似羽毛，細(xì)脈仍呈網(wǎng)狀連結(jié)。南瓜、蓖麻、葡萄等為掌狀網(wǎng)脈，它們的側(cè)脈自中脈基部分出形如掌狀，細(xì)脈也連結(jié)成網(wǎng)狀。    (2)平行脈序  平行脈序是大小較均勻的中脈，從葉片基部發(fā)出，縱向的或近于縱向的大致互相平行至葉尖頂端匯合，側(cè)脈與中脈以及側(cè)脈之間，彼此有細(xì)脈連結(jié)，但不成網(wǎng)狀。平行脈序是大多數(shù)單子葉植物脈序的特征。平行脈序又根據(jù)側(cè)脈的形狀，或自中脈分枝的位置不同分為直出脈，如小麥、水稻、竹等；側(cè)出脈，如芭蕉、香蕉等；弧形脈，如美人蕉、仙茅等；射出脈，如棕櫚、蒲葵等。    (3)叉狀脈序  叉狀脈序是一種較原始的脈序，如銀杏、蕨類植物的一些種類。葉脈為二叉分枝式，一個(gè)脈序分為大小同等的兩個(gè)分枝，在同一葉上，可以有好幾級(jí)分枝。    6．單葉和復(fù)葉  一個(gè)葉柄上只有一個(gè)葉片的稱單葉，如蘋果、梨等。但有些植物的葉柄上有兩個(gè)以上的葉片，稱復(fù)葉，復(fù)葉的葉柄稱總?cè)~柄，總?cè)~柄上著生了許多葉稱小葉，小葉的葉柄稱小葉柄。根據(jù)復(fù)葉中小葉排列的方式不同，又分為羽狀復(fù)葉、掌狀復(fù)葉、三出復(fù)葉和單身復(fù)葉四種類型。羽狀復(fù)葉是指小葉排列在總?cè)~柄的兩側(cè)，似羽毛狀。掌狀復(fù)葉是指小葉著生在總?cè)~柄的頂端，排列似掌狀，如五小葉槭、七葉樹等。三出復(fù)葉是總?cè)~柄上著生三片小葉，如果小葉的葉柄是等長的，稱三出掌狀復(fù)葉，如刺桐、三葉橡膠等；如果頂端的小葉柄較長，稱三出羽狀復(fù)葉，如苜蓿，迎春等。單身復(fù)葉是葉的外形似單葉，但葉軸不是一直貫穿于葉片之中，在葉軸與葉片之間有一關(guān)節(jié)，在其下分有二片翼狀的小葉，如蕓香科柑橘屬植物的葉?！?/pre>



媒體關(guān)注與評(píng)論
序21世紀(jì)是生物學(xué)世紀(jì)，為了盡快培養(yǎng)新生力量，為我國生物科學(xué)的發(fā)展輸送優(yōu)秀人才，在中學(xué)生中開展生物競賽是十分必要的。    四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院“中學(xué)生生物學(xué)輔導(dǎo)組”的老師們在多年的輔導(dǎo)工作中體會(huì)到，通過競賽能達(dá)到加強(qiáng)中學(xué)生物學(xué)教學(xué)，增加青少年生物學(xué)知識(shí)，深化他們認(rèn)識(shí)生命、熱愛生命，保護(hù)物種的科學(xué)素質(zhì)等目的。隨著科學(xué)的發(fā)展，有必要將新的概念和理論及時(shí)反映到教材中，同時(shí)又要與中學(xué)生現(xiàn)有的數(shù)、理、化、外語等知識(shí)銜接，這樣才能不斷地提高教與學(xué)的質(zhì)量，擴(kuò)大知識(shí)的深度和廣度?；谝陨峡紤]，編者根據(jù)《中國中學(xué)生生物競賽大綱》的要求，并參考《國際生物學(xué)奧林匹克(IB0)綱要》編寫了這本教材。這一圖文并茂的新教材，借鑒了國內(nèi)外許多學(xué)者以及各學(xué)科現(xiàn)行教材中的相關(guān)資料和圖片。它既能擴(kuò)大知識(shí)面，增加信息量，又反映了生物科學(xué)的發(fā)展動(dòng)向，值此向各學(xué)校師生推薦，故樂為之序。                                                           中國科學(xué)院院士   *                                                             2004年1月9日






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