初中生物第二章(教师全国统考教材)

第二章初中生物学专业知识考试目的要求掌握与初中生物学课程相关的植物学、动物学、植物生理学、动物生理学、微生物学、遗传学、细胞生物学、生物化学和生物进化等领域的基础知识和基本原理及相关的生物技术。重点和难点1．在历年考试中，生物和生物圈、生物体的结构层次、生物与环境、生物圈中的绿色植物和人、生物的生殖、发育与遗传、生物的多样性等知识是考查重点；2．动物的运动和行为、生物技术和健康地生活重在理解掌握基础上的灵活运用。主要知识点第一节生物和生物圈一、生物的特征初中生物教材中讲到：有生命的物质称为生物。生物的共同特征是：①生物的生活需要营养；②生物能进行呼吸；③生物能排除体内产生的废物；④生物能对外界刺激产生反应；⑤生物能生长和繁殖；⑥生物都有遗传和变异的特性；⑦除病毒外，生物都是由细胞构成的。生物学家通过广泛而深入的研究，认为生物都具有以下基本特征。（1）生物体具有共同的物质基础和结构基础。从化学组成上说，生物体的基本组成物质中都有蛋白质和核酸，其中蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸贮存着遗传信息。从结构上说，除病毒外，生物体都是由细胞构成的，细胞是生物体结构和功能的基本单位。（2）生物体都有新陈代谢作用。生物体时刻不停地与周围环境进行物质和能量交换，即新陈代谢，新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。（3）生物体都有应激性。在新陈代谢的基础上，生物体对外界刺激都能发生一定的反应，从而适应周围的环境。（4）生物体都有生长、发育和生殖的现象。生长、发育是指生物在新陈代谢的基础上，细胞数目不断增多，细胞体积不断增大，生物体发生一系列形态、结构和功能等的变化，最终成为一个成熟的个体。成熟后的个体能够产生自己的后代，这便是生殖。生物体都有生长、发育和生殖的现象。（5）生物体都有遗传和变异的特征。生物在生殖过程中，能将自身的遗传物质传递给后代，后代个体也会产生各种变异，因此，生物的各个物种既能基本上保持稳定，又能不断地进化。（6）生物的生活需要一定的环境条件。生物能适应环境，也能影响环境。二、生物与环境的关系对生物生存有影响的条件因素(光、温度、空气、水、土壤和生物)称为生态因素。各种生态因素相互依赖，相互作用，共同影响生物，彼此不可相互替代。生态因素中有对生物生存、代谢直接作用的因素和间接作用的因素(如地形因素中的坡向)。各种生态因素中有对生物生存和生态特征起决定作用的主导因素。生物与环境的关系，如图2-1所示。图2-1生物与环境的关系（一）光的生态作用光是地球上一切生物的能量源泉，光对生物的生态作用主要表现在光强、光质、日长等对生物的作用。如光能促进某些植物(如烟草)种子的萌发；光照强度影Ⅱ向动物的生长发育(如鸡蛋、蛙卵和鲑鱼卵在有光条件下孵化发育快)；光照强度影响动物的生活方式(如弱光下的夜行性动物猫头鹰)；光影响植物生长发育，如花的发育、果实的成熟和果实的品质。（二）温度的生态作用温度对生物体的生理活动、生化反应、酶的活性、生长发育的影响很大；温度影响植物的分布(如随着纬度的升高和海拔的增加，温度逐渐降低，植被从常绿阔叶林依次过渡到落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林和苔原荒漠)；同类恒温动物在寒冷地区的个体要比温带、热带地区的个体大，而肢体(尾、耳、嘴和四肢等)则趋于缩短、变小，利于保持稳定体温。（三）水的生态作用水是生命活动的基础。植物通过吸水、输导、蒸腾，相互协调保持体内水分的动态平衡。根据对水分的依赖程度不同，植物可划分为水生植物(包括沉水植物、浮水植物和挺水植物)、陆生植物(包括湿生植物、中生植物和旱生植物)。生物对环境首先是要适应。如今的很多生物种类因为人类的活动，其赖以生存的家园受到影响，种类也在大幅减少。环境可以选择生物，例如，生活在沙漠里的植物体一般具有蒸发量小的叶片(如仙人掌的叶特化为刺)。生物也可影响环境，例如，地球上大气中最早出现的氧气就是植物光合作用的产物，正是植物改变了地球的大气环境，才有了形形色色的以呼吸氧气、异化作用为主要能源获得方式的高等动物。（四）生物的生态作用生物与生物之间的关系主要表现为种内关系和种间关系。1．种内关系种内关系主要有：种内斗争和种内互助。（1）种内斗争是同种生物个体之间因对资源或其他因素的争夺而引发的斗争。它是调节种群密度的一个重要因素。同种植物个体之间的斗争表现在对水分、养料、光照等无机因素方面。因此合理密植可以充分利用阳光、空间和地面，提高产量，栽种过密，作物之间相互遮光，争夺养料，通风性差，会降低作物产量。同种动物之间，由于食物、栖息地、繁殖等因素而引发的斗争也经常发生。种内斗争对于失败的个体来说是有害的，甚至会引起死亡，但对于种群的生存是有利的，它可以使同种内生存下来的个体得到比较充分的生活条件，或使出生的后代更优良一些。（2）动物通过种内互助可以更有效地获取食物、避敌，更好地适应周围的环境。种内互助的现象是常见的。例如，麝牛群比单独的麝牛更能有效地防御狼群的袭击。2．种间关系种问关系主要包括：捕食、竞争、寄生、互利共生。（1）捕食是一种生物以另一种生物为食的现象。捕食关系是群落中最常见的关系之一。捕食者和被捕食者通过捕食关系来调节彼此数量上的波动关系，捕食者数量上的高峰总是在被捕食者之后。二者在长期的自然选择过程中，在形态、生理和行为上产生了一系列的适应性。此外，动物种群的增长，除捕食者一个因素外．还受其他多种因素如食物、出生率、死亡率等的影响。（2）竞争是两种不同种的生物个体之间因争夺同一食物或同一栖息地等共同资源而发生的相互关系。从理论上讲，两种生物的需求越相近竞争越激烈。竞争的结果可能是一个物种获得生存发展，另一个淘汰，也可能导致二者的生态需求发生分化而长期共存。前一种情况在实验室里比较单线性的实验种群中是可以出现的。（3）两种生物生活在一起，一种生物消耗另一种生物体内的有机物质，前者(寄生物)受益，后者(寄主)受损，这种现象叫做寄生。寄生现象在生物界非常普遍。如病毒与寄主等。（4）如果两种生物其同生活，互相有利，彼此都要依靠对方才能生活，分开后双方的生活都要受到很大影响，甚至不能生活而死亡，那么这两种生物之间的关系就是互利共生。如白蚁与鞭毛虫。此外，地衣是菌和藻的共生体；豆科植物和根瘤菌的关系也是互利共生。总之，生物在长期的自然选择过程中形成了对环境的适应。知识拓展种内关系和种间关系种内关系：同种群内部个体之间的关系。主要包括种内斗争和种内互助两种。种间关系：是指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系，如表2-1所示。表2-1种间关系三、种群和群落（一）种群1．种群的概念种群是指在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和。种群是宏观、群体水平上研究生物的基本单位，种群不等于个体的简单累加，种群内个体之间通过特定关系构成一个整体，表现出个体不具有的特征。种群是物种的进化单位；种群也是物种的繁殖单位；种群也是群落的构成单位。区别种群和物种的概念：物种是能够相互配育的自然种群的类群。不同物种之间存在生殖隔离现象，是一个分类阶元。一个物种可以包括许多种群；不同种群之间存在明显的地理隔离，长期隔离有可能发展为不同亚种，甚至产生新的物种。2．种群的特征（1）种群密度。种群密度指在单位面积或单位体积中的个体数量。小范围内的水生生物可用单位体积内的数量表示：大范围及陆生生物一般用单位面积内的数量来表。种群密度的取样调查方法：①植物种群密度的取样调查常用样方法。在被调查种群的生存环境内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度。②动物种群密度的取样调查常用标志重捕法。在一个有比较明确界限的区域内，捕捉一定数量的动物个体进行标志，然后放回，经过一个适当时期(标志个体与未标志个体重新充分混合分布)后，再进行重捕．根据重捕样本中标志者的比例，估算该区域的种群总数，可计算出某种动物的种群密度。种群数量=标志个体数×重捕个体数／重捕标志个体数，即：N=M×n／m。（2）年龄组成。年龄组成指的是种群中各年龄期个体所占比例。一般分为幼年(尚无生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年（丧失生殖能力）三个阶段。年龄组成一般分三种类型，如表2-2所示。表2-2年龄组成的类型（3）性别比例。性别比例是指种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。性别比例也一般分三种类型。①雌雄相当型。特点是雌性和雄性个体数目大体相等，这种类型多见于高等动物。②雌多雄少型。特点是雌性个体显著多于雄性个体，这种类型常见于人工控制的种群及蜜蜂、象、海豹等群体动物。③雌少雄多型。特点是雄性个体明显多于雌性个体，这种类型较为罕见，如白蚁等营社会性生活的动物。蜜蜂若只考虑有生殖能力的个体，也可看做雌少雄多型。（4）出生率和死亡率。出生率指的是种群中单位数量个体在单位时间内出生的新个体数。死亡率指的是种群中单位数量、体在单位时间内死亡的个体数。出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现。物种的内部和外事因素影响都以改变出生率和死亡率来体现。（5）迁出率和迁入率。单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率。3．种群数量变化规律（1）种群增长的“J”型曲线，如图2-2所示。图2-2种群增长的“J”型曲线在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量呈J型曲线增长。它的特点是：种群内个体数量连续增长，增长率保持增加。种群迁入一个新环境后，在一定时期内种群的增长大致符合“J”型曲线。（2）种群增长的“S”型曲线，如图2-3所示。图2-3种群增长的“S”型曲线条件：食物空间有限的环境中，种群密度上升，种内个体间的竞争加剧，捕食者数量增加。特点：种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值(K值)时，种群个体数量将不再增加，种群增长率变化，种群数量K/2增长速率最快，K时增长速率为0。（二）群落1．群落的概念在一定自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和，叫做生物群落，简称群落。2．群落的特征①群落的物种组成是区别于不同群落的重要特征，不同群落的物种数目有差别——丰富度；②种群中占主导地位的生物不同——优势物种。3．群落的结构①垂直结构。不同物种的遗传特性及其对光、温度、水、营养等的需求不同，因此它们会处在群落的不同高度。植物垂直分布主要与光照有关，动物的垂直分布主要与栖息空间和食物条件有关，即一般由植物决定。②水平结构。不同地段分布着不同的种群，种群的密度也有个别差异。一般由于地形的变化、土壤湿度和酸碱度差异，光照强度不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响因素。③时间分布。一天有昼夜之分，一年有春夏秋冬四季之分。群落结构也会随时间推移而发生变化。如昼行性动物，夜行性动物，暮行性动物等。4．群落的演替（1）概念。群落的演替指随着时间的推移，一个群落被另·个群落代替的过程。演替达到的最终相对稳定状态．就是顶级群落。（2）演替的基本类型。按裸地性质分初生演替和次生演替。①初生演替。在原生裸地上开始进行的演替。原生裸地是完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的裸露地段。举例：裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥上的演替。②次生演替。指在次生裸地上开始的演替。次生裸地是不存在植被、但土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地。举例：森林的采伐演替、草原的放牧演替、火灾过后的草原、弃耕的农田。四、生态系统的结构在一定空间范围内，植物、动物、真菌、微生物群落与其非生物环境（阳光、水、温度等）通过能量流动和物质循环而形成的相互作用、相互依存的动态复合体称为生态系统。生态系统的范围可大可小，相互交错，最大的生态系统是生物圈，最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统。人类主要生活在以城市和农田为主的人工生态系统中。生物圈的范围包括大气圈的底部、水圈的大部、岩石圈的表面。生物圈中的生物包括：①大气圈中主要有能够飞翔的昆虫和鸟类，以及细菌等微小生物；②水圈中的生物大多数生活在水面150米以内；③岩石圈是一切陆生生物的“立足点”。生物圈中有多种多样的生态系统，如草原生态系统、湿地生态系统、海洋生态系统、森林生态系统、淡水生态系统、农田生态系统、城市生态系统等。河流生态