内容简介
《浙大优学:高中生物学学生读本》描述主干知识,但也非常注重知识细节的精雕细琢。
《浙大优学:高中生物学学生读本》用加粗的形式呈现高中生必须掌握的重点内容、知识难点和易错知识点。
《浙大优学:高中生物学学生读本》按照学科的知识结构逻辑进行知识陈述,学习者需要根据实际情况选择学习顺序。
内页插图
目录
第一章 生物和生物学
第一节 生物和生物学
第二节 生物的分类体系
第二章 生物体的物质基础
第一节 组成生物体的化学元素
第二节 组成生物体的化合物
第一小节 细胞内化合物的种类和比例
第二小节 水的特性和功能
第三小节 无机盐的种类和功能
第四小节 糖类的种类和功能
第五小节 脂质的种类和功能
第六小节 蛋白质的结构和功能
第七小节 核酸的种类和功能
第八小节 有机物的总结和比较
第三章 生命活动的基本单位——细胞
第一节 细胞的种类
第二节 细胞的大小和观察工具——显微镜
第一小节 细胞的大小
第二小节 显微镜
第三节 细胞学说
第四节 细胞的基本结构
第一小节 细胞壁的结构和功能
第二小节 细胞膜的结构和功能
第一部分 细胞膜的结构
第二部分 细胞膜的功能
第三小节 细胞质的结构和功能
第四小节 细胞核的结构和功能
第五小节 原核细胞和真核细胞的比较
第五节 〔非细胞结构的生命体——病毒〕
第六节 细胞的分裂
第一小节 细胞增殖的意义和细胞分裂的种类
第二小节 有丝分裂
第三小节 〔无丝分裂〕
第四小节 减数分裂
第七节 细胞的分化
第八节 细胞的衰老
第九节 细胞的凋亡
第十节 细胞的癌变
第四章 生物的新陈代谢
第一节 生物催化剂——酶
第二节 能量的直接来源——ATP
第三节 呼吸作用
第四节 光合作用
第五节 〔新陈代谢的基本类型〕
第五章 植物的生命活动
第一节 〔植物的分类〕
第二节 〔植物体的组织和器官〕
第三节 〔植物的水分和矿质吸收〕
第四节 植物的生命活动调节
第六章 动物的生命活动
第一节 〔动物的分类〕
第二节 〔动物体的组织、器官和系统〕
第三节 〔动物体内营养物质的代谢〕
第四节 动物的生命活动调节
第一小节 内环境的稳态
第二小节 动物生命活动调节 的形式
第三小节 神经系统与神经调节
第四小节 内分泌系统与体液调节
第五小节 免疫系统与免疫调节
第七章 生物的生殖类型和发育
第一节 〔生物的生殖类型〕
第二节 〔被子植物的个体发育〕
第三节 高等动物的个体发育
第八章 遗传的物质基础
第一节 核酸是遗传物质的证据
第二节 DNA的分子结构
第三节 基因的本质
第四节 染色体组型和性别决定
第五节 DNA的复制
第六节 基因的表达
第七节 〔基因的结构〕
第九章 遗传的三个基本规律
第一节 孟德尔的一对相对性状的遗传规律——分离定律
第二节 孟德尔的多对相对性状的遗传规律——自由组合定律
第三节 〔摩尔根的多对相对性状的遗传规律——连锁交换定律〕
第四节 伴性遗传
第五节 遗传的染色体学说
第六节 〔多基因决定的数量性状〕
第七节 〔细胞质遗传〕
第十章 生物的变异和人类遗传病
第一节 可遗传变异的三大来源及在生产上的应片
第一小节 可遗传变异的三大来源
第二小节 可遗传变异在生产上的应用
第二节 人类遗传病
第十一章 生物的进化
第一节 生物的多样性、统一性和进化
第二节 〔拉马克的“用进废退”和“获得性遗传”观点〕
第三节 达尔文的自然选择学说
第四节 现代生物进化理论
第五节 〔探索生物进化的历史〕
第十二章 种群
第一节 种群的特征
第二节 种群的增长方式
第三节 种群的数量波动及调节
第十三章 群落
第一节 群落的结构
第二节 群落的类型
第三节 群落的演替
第十四章 生态系统
第一节 生态系统的结构
第二节 〔生态因素对生物的影响〕
第三节 〔生态系统的边缘效应〕
第四节 生态系统中的生物生产力
第五节 生态系统的功能
第一小节 生态系统的物质循环
第二小节 生态系统的能量流动
第六节 〔生态系统的稳定性〕
第七节 人类与环境
第十五章 现代生物技术
第一节 〔酶工程〕
第二节 基因工程
第一小节 基因工程的概念
第二小节 基因工程的三个工具
第三小节 基因工程的基本步骤
第四小节 基因工程的应用
第三节 细胞工程
第一小节 植物细胞工程
第二小节 动物细胞工程
第四节 〔发酵工程〕
第五节 胚胎工程
第六节 生态工程
第七节 〔现代生物技术之间的联系〕
第八节 现代生物技术的益处和风险
第十六章 生物学科中的实验设计
附录
一、高中生物365问
二、有丝分裂和减数分裂中染色体的行为
三、DNA复制、转录、翻译的图示
四、光系统工和光系统Ⅱ
五、尿的形成
六、大脑皮层上的运动区和体觉区与躯体各部分的关系
精彩书摘
一、生命的基本特征
学习生物学,首先遇到的问题:“什么是生物?”往往我们的第一印象是:会动的物体就是生物,但是仔细想想这样的话不符合逻辑。首先,会动的物体不一定是生物,如教室里转动的电风扇、机器人。其次,虽然从某种角度来讲生物都会动(形状或位置的改变),但是从人的有限的观察时间和观察水平来看,被观察的生物有可能没有动,比如休眠的细菌、冬眠的蛇。
〔探究性问题〕
从清澈见底的河水里舀一瓢水,如何判断水中是否有生物?可以使用任何可行器材,解决这个问题的技术对于开发饮用水资源有一定的意义。
一般来说,下列三个指标容易操作:1.有细胞结构;2.有应激性;3.是否有生长繁殖现象。
生物的定义是什么呢?当你查阅字典时会发现,生物的定义:具有生命的物体。那么生命的定义是什么呢?生命的定义:生物体所特有的现象。我们会看到这是一种循环定义。由此可见,我们很难对生物和生命下定义。但是如果我们换一个思路,把“什么是生物”等同于“找出生物体和非生物体的不同点”,如人和机器人到底有哪些不同,就会发现生物具有非生物所没有的一些基本特征。
生物的基本特征有:
1.以细胞为基本结构单位和功能单位①
2.具有相同的化学成分④
3.都有新陈代谢作用(是生物的最基本特征)
新陈代谢的概念:生物体中全部有序的化学变化的总称。新陈代谢分为合成代谢(又叫同化作用,如光合作用)和分解代谢(又叫异化作用,如呼吸作用)。合成代谢是将获自外界的营养物质转化为生物体的组成成分。分解代谢是将生物体内的营养物质分解,以获得生命活动所需要的能量。当合成代谢大于分解代谢的时候,生物体表现为生长。
根据生物能否在合成代谢中完全利用外界的无机物变成有机物,将生物分为自养生物(如:桑树)和异养生物(如:蚕)。自养生物在同化作用过程中,能将外界环境中的无机物转变为自身的组成物质。异养生物在同化作用过程中,必须从外界环境中摄取现成的有机物来转变为自身的组成物质。④
新陈代谢是一切生命活动的基础,因为有了新陈代谢,生物体才具有生命(即“活”的意思)。离开了新陈代谢,生物就不会表现出应激、生长、发育、繁殖等现象。因此,我们不能根据生物整体是动还是不动来判断生物的死活,而应该根据是否存在新陈代谢来判断生物的死活。如,我们吃的苹果,因为细胞内仍在进行新陈代谢,所以我们吃的是生物体活的部分。医学上用脑死亡来判断人的死活是考虑到了人的感情和伦理等复杂因素。
人体中新陈代谢的速度是惊人的。人的血浆蛋白质每10天更新一半,总体上人体蛋白质平均每80天更新一半;人的一生要消耗掉80吨水和9吨食物。
4.都有应激性
应激性是指一切生物对外界各种刺激(如光、温度、声音、食物、化学物质、机械运动、地心引力等)所发生的反应。应激性是一种动态反应,在比较短的时间内完成。
举例:
①草履虫躲避有害刺激,趋向有利刺激是对化学物质的应激。
②含羞草受到刺激会合拢叶片是对机械力的应激。含羞草原产于热带南美洲的巴西,那里常有大风大雨。每当第一滴雨打着叶子时,它立即闭合叶片,叶柄下垂,以躲避狂风暴雨对它的伤害,因此这是对外界环境条件变化的一种适应。另外,含羞草的运动也可以看作是一种自卫方式,动物稍一碰它,它就合拢叶子,动物也就不敢吃它了。
③植物根的向地性和茎的向光性是对重力的应激。
需要指出的是,非生物的机械装置的反馈,如声控电灯对声波的反应,机器人对外界信号的反应都不是生物的应激反应。
5.都能维持生物体内的稳态
生物体是个开放的系统,然而又保持着内部的稳定状态。比如:正常情况下,人体的体温一天内波动很小,温差最多只有一度。
……
前言/序言
《生命奇旅:高中生探索生命科学的地图》 书籍定位: 这是一本专为高中生量身打造的生命科学入门读本,旨在激发学生对生物学的浓厚兴趣,建立扎实的学科基础,并培养科学探究精神。本书区别于传统的课本讲义,它以更广阔的视野、更生动的故事、更前沿的视角,带领读者踏上一场精彩纷呈的生命奇旅,点燃对未知世界的好奇心,为未来的学术发展和职业规划打下坚实基础。 内容概览: 本书共分为四个主要板块,层层递进,从宏观到微观,从基础到前沿,全面展现生命科学的魅力。 第一板块:生命的基石——细胞与分子 生命的基本单位: 我们将从细胞这个最小的生命单位出发,深入了解不同类型细胞的结构与功能。从最简单的原核细胞到结构复杂的真核细胞,它们各自如何执行生命活动?细胞膜的精巧设计,细胞质中各细胞器的分工合作,以及细胞核中蕴藏的生命蓝图,都将一一揭示。我们还会探讨细胞是如何通过分裂来实现生长和繁殖的,以及原核细胞和真核细胞在结构和功能上的关键区别,这背后隐藏着生命演化的深刻印记。 物质世界的密码: 生物体的构成离不开精妙的分子。本章将带领读者走进分子世界,认识构成生命的关键大分子:蛋白质、核酸(DNA和RNA)、碳水化合物和脂质。我们将学习它们独特的化学结构如何决定了它们在生命活动中的重要功能,例如蛋白质作为生命活动的执行者,核酸作为遗传信息的载体。深入了解DNA的双螺旋结构,它是如何存储并传递生命信息的,以及RNA在蛋白质合成中的关键作用。同时,我们也会探讨这些大分子如何在细胞内协同工作,维持生命的正常运转。 能量的流动与转化: 生命活动离不开能量。本节将聚焦细胞内的能量代谢,重点介绍光合作用和呼吸作用这两个至关重要的过程。我们将理解植物是如何利用光能将无机物转化为有机物,储存能量,而动物又是如何通过呼吸作用分解有机物,释放能量以供生命活动所需。这两个过程的相互关联,构成了地球上绝大多数生命赖以生存的能量循环。我们将剖析呼吸作用的三个主要阶段:糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化,以及光合作用在叶绿体中发生的暗反应和光反应,理解能量转化过程中的复杂而精妙的化学反应。 第二板块:生命的蓝图与传承——遗传与进化 遗传的奥秘: 基因,作为生命的编码,决定了我们的一切。本章将带领读者走进遗传学的世界,了解基因的本质,染色体的结构,以及基因在细胞分裂过程中是如何传递的。我们将学习孟德尔的遗传定律,理解显性、隐性、同源染色体、等位基因等基本概念,并学习如何运用遗传图谱进行遗传分析。同时,我们也会探讨基因突变是如何发生的,以及它对生物性状可能产生的影响。此外,我们将介绍DNA复制、转录和翻译的过程,揭示遗传信息是如何从DNA传递到蛋白质,最终在生物体中体现出来的。 生命的进化史诗: 生命并非静止不动,而是不断演变的。本节将带领读者回顾波澜壮阔的生命进化历程,从最初的简单生命形式,到如今丰富多彩的生物多样性。我们将学习进化论的基本原理,如自然选择、遗传漂变、基因流等。通过化石证据、比较解剖学、分子生物学等证据,我们将看到物种是如何分化、演变,并最终形成我们今天所见的生命形态。我们将探讨适应性进化,理解生物体是如何在复杂多变的环境中发展出独特的生存策略。 生物多样性与生态系统: 宏伟的生命画卷,离不开多姿多彩的生物和它们共同构成的生态系统。本章将带领读者认识地球上丰富多样的生命形式,从微小的微生物到庞大的哺乳动物,从深海的奇特生物到陆地的广袤森林。我们将学习生物分类学的基本原则,了解不同物种之间的亲缘关系。更重要的是,我们将深入探讨生态系统,了解不同生物之间以及生物与环境之间错综复杂的相互作用,如食物链、食物网、能量流动和物质循环。我们将理解生态平衡的重要性,以及人类活动对生态系统可能造成的深远影响。 第三板块:生命的互动与调控——生理与行为 生命的内环境与稳态: 维持稳定的内部环境是生命生存的关键。本章将聚焦生物体的生理活动,介绍内环境(如血液、组织液、淋巴液)在维持稳态中的作用。我们将学习动物体是如何通过神经系统和内分泌系统协同工作,调节体温、血糖、水分平衡等,确保生命活动的正常进行。我们将详细解析体温调节、血糖调节、水盐平衡调节等经典案例,理解负反馈和正反馈机制在其中的核心作用。 感觉、运动与响应: 生物体如何感知外界变化并做出相应?本节将带领读者探索动物的神经系统和感觉器官。我们将了解神经冲动的产生与传递,神经元之间的信息交流,以及大脑如何整合信息并发出指令。我们将认识眼睛、耳朵、鼻子等感觉器官的精巧结构,以及它们如何将外界信号转化为神经信号。同时,我们也将学习肌肉如何收缩,肢体如何运动,以及整个运动系统是如何与神经系统协同完成复杂的运动。 生命繁衍与发育: 生命的延续离不开繁衍。本章将介绍植物和动物的生殖方式,包括有性生殖和无性生殖。我们将详细讲解受精过程,胚胎发育的各个阶段,以及胎生、卵生等不同的发育模式。我们将理解激素在生殖和发育过程中的调控作用,以及从受精卵发育成一个完整个体所经历的复杂而精妙的发育过程。 第四板块:生命的未来与挑战——前沿与应用 现代生物技术的革命: 随着科技的飞速发展,生物技术正以前所未有的力量改变着我们的生活。本章将介绍基因工程、细胞工程、发酵工程等现代生物技术的原理与应用。我们将了解基因编辑技术(如CRISPR)如何精准地修改基因,以及它在疾病治疗、农业育种等领域的巨大潜力。我们将探讨干细胞技术在再生医学中的应用前景,以及合成生物学如何设计和构建新的生物系统。 生命科学与人类健康: 生物学知识是理解和维护人类健康的基础。本节将聚焦生命科学在医学领域的应用,如疾病的病因、诊断与治疗。我们将了解传染病的传播机制,免疫系统的 defence 机制,以及癌症、遗传病等复杂疾病的分子基础。我们将探讨疫苗、抗生素、基因疗法等现代医学手段的原理,以及它们如何为人类健康保驾护航。 生物学与我们共同的未来: 生命科学不仅关乎个体健康,更关乎地球和人类的未来。本章将讨论生物学在环境保护、资源利用、农业可持续发展等领域的角色。我们将学习如何利用生物学知识来解决环境污染问题,如何开发利用生物资源,以及如何发展可持续的农业生产模式。我们将思考生物技术发展可能带来的伦理问题和社会影响,并鼓励读者以批判性思维审视生命科学的进步,为构建一个更美好的未来贡献自己的力量。 本书特色: 故事化叙事: 告别枯燥的理论,本书将生命科学的知识融入引人入胜的故事和生动的案例中,让读者在阅读中体验科学的魅力。 图文并茂: 精心设计的插图、图表和照片,将抽象的概念形象化,帮助读者更直观地理解复杂的生命过程。 前沿视角: 紧跟生命科学的最新研究进展,介绍许多令人兴奋的科学发现和技术突破,拓宽读者的视野。 启发式思考: 每一章都设置了启发性的问题和思考题,鼓励读者主动探究,培养独立思考和解决问题的能力。 知识延伸: 提供相关的阅读推荐和学习资源,帮助读者在课外进行更深入的学习和探索。 实用性与趣味性并重: 在打牢基础的同时,注重知识的实用性和趣味性,让生物学学习成为一件令人愉悦的事情。 目标读者: 本书适合所有对生命科学充满好奇的高中生,无论你是初次接触生物学,还是希望深入了解学科的同学们,都能从中受益。它也是教师在课堂教学外的理想补充读物,可以帮助学生建立对生物学的整体认知,激发学习兴趣。 阅读本书,你将不仅仅是学习知识,更是开启一场发现生命奥秘的精彩旅程。