內容簡介
《浙大優學:高中生物學學生讀本》描述主乾知識,但也非常注重知識細節的精雕細琢。
《浙大優學:高中生物學學生讀本》用加粗的形式呈現高中生必須掌握的重點內容、知識難點和易錯知識點。
《浙大優學:高中生物學學生讀本》按照學科的知識結構邏輯進行知識陳述,學習者需要根據實際情況選擇學習順序。
內頁插圖
目錄
第一章 生物和生物學
第一節 生物和生物學
第二節 生物的分類體係
第二章 生物體的物質基礎
第一節 組成生物體的化學元素
第二節 組成生物體的化閤物
第一小節 細胞內化閤物的種類和比例
第二小節 水的特性和功能
第三小節 無機鹽的種類和功能
第四小節 糖類的種類和功能
第五小節 脂質的種類和功能
第六小節 蛋白質的結構和功能
第七小節 核酸的種類和功能
第八小節 有機物的總結和比較
第三章 生命活動的基本單位——細胞
第一節 細胞的種類
第二節 細胞的大小和觀察工具——顯微鏡
第一小節 細胞的大小
第二小節 顯微鏡
第三節 細胞學說
第四節 細胞的基本結構
第一小節 細胞壁的結構和功能
第二小節 細胞膜的結構和功能
第一部分 細胞膜的結構
第二部分 細胞膜的功能
第三小節 細胞質的結構和功能
第四小節 細胞核的結構和功能
第五小節 原核細胞和真核細胞的比較
第五節 〔非細胞結構的生命體——病毒〕
第六節 細胞的分裂
第一小節 細胞增殖的意義和細胞分裂的種類
第二小節 有絲分裂
第三小節 〔無絲分裂〕
第四小節 減數分裂
第七節 細胞的分化
第八節 細胞的衰老
第九節 細胞的凋亡
第十節 細胞的癌變
第四章 生物的新陳代謝
第一節 生物催化劑——酶
第二節 能量的直接來源——ATP
第三節 呼吸作用
第四節 光閤作用
第五節 〔新陳代謝的基本類型〕
第五章 植物的生命活動
第一節 〔植物的分類〕
第二節 〔植物體的組織和器官〕
第三節 〔植物的水分和礦質吸收〕
第四節 植物的生命活動調節
第六章 動物的生命活動
第一節 〔動物的分類〕
第二節 〔動物體的組織、器官和係統〕
第三節 〔動物體內營養物質的代謝〕
第四節 動物的生命活動調節
第一小節 內環境的穩態
第二小節 動物生命活動調節 的形式
第三小節 神經係統與神經調節
第四小節 內分泌係統與體液調節
第五小節 免疫係統與免疫調節
第七章 生物的生殖類型和發育
第一節 〔生物的生殖類型〕
第二節 〔被子植物的個體發育〕
第三節 高等動物的個體發育
第八章 遺傳的物質基礎
第一節 核酸是遺傳物質的證據
第二節 DNA的分子結構
第三節 基因的本質
第四節 染色體組型和性彆決定
第五節 DNA的復製
第六節 基因的錶達
第七節 〔基因的結構〕
第九章 遺傳的三個基本規律
第一節 孟德爾的一對相對性狀的遺傳規律——分離定律
第二節 孟德爾的多對相對性狀的遺傳規律——自由組閤定律
第三節 〔摩爾根的多對相對性狀的遺傳規律——連鎖交換定律〕
第四節 伴性遺傳
第五節 遺傳的染色體學說
第六節 〔多基因決定的數量性狀〕
第七節 〔細胞質遺傳〕
第十章 生物的變異和人類遺傳病
第一節 可遺傳變異的三大來源及在生産上的應片
第一小節 可遺傳變異的三大來源
第二小節 可遺傳變異在生産上的應用
第二節 人類遺傳病
第十一章 生物的進化
第一節 生物的多樣性、統一性和進化
第二節 〔拉馬剋的“用進廢退”和“獲得性遺傳”觀點〕
第三節 達爾文的自然選擇學說
第四節 現代生物進化理論
第五節 〔探索生物進化的曆史〕
第十二章 種群
第一節 種群的特徵
第二節 種群的增長方式
第三節 種群的數量波動及調節
第十三章 群落
第一節 群落的結構
第二節 群落的類型
第三節 群落的演替
第十四章 生態係統
第一節 生態係統的結構
第二節 〔生態因素對生物的影響〕
第三節 〔生態係統的邊緣效應〕
第四節 生態係統中的生物生産力
第五節 生態係統的功能
第一小節 生態係統的物質循環
第二小節 生態係統的能量流動
第六節 〔生態係統的穩定性〕
第七節 人類與環境
第十五章 現代生物技術
第一節 〔酶工程〕
第二節 基因工程
第一小節 基因工程的概念
第二小節 基因工程的三個工具
第三小節 基因工程的基本步驟
第四小節 基因工程的應用
第三節 細胞工程
第一小節 植物細胞工程
第二小節 動物細胞工程
第四節 〔發酵工程〕
第五節 胚胎工程
第六節 生態工程
第七節 〔現代生物技術之間的聯係〕
第八節 現代生物技術的益處和風險
第十六章 生物學科中的實驗設計
附錄
一、高中生物365問
二、有絲分裂和減數分裂中染色體的行為
三、DNA復製、轉錄、翻譯的圖示
四、光係統工和光係統Ⅱ
五、尿的形成
六、大腦皮層上的運動區和體覺區與軀體各部分的關係
精彩書摘
一、生命的基本特徵
學習生物學,首先遇到的問題:“什麼是生物?”往往我們的第一印象是:會動的物體就是生物,但是仔細想想這樣的話不符閤邏輯。首先,會動的物體不一定是生物,如教室裏轉動的電風扇、機器人。其次,雖然從某種角度來講生物都會動(形狀或位置的改變),但是從人的有限的觀察時間和觀察水平來看,被觀察的生物有可能沒有動,比如休眠的細菌、鼕眠的蛇。
〔探究性問題〕
從清澈見底的河水裏舀一瓢水,如何判斷水中是否有生物?可以使用任何可行器材,解決這個問題的技術對於開發飲用水資源有一定的意義。
一般來說,下列三個指標容易操作:1.有細胞結構;2.有應激性;3.是否有生長繁殖現象。
生物的定義是什麼呢?當你查閱字典時會發現,生物的定義:具有生命的物體。那麼生命的定義是什麼呢?生命的定義:生物體所特有的現象。我們會看到這是一種循環定義。由此可見,我們很難對生物和生命下定義。但是如果我們換一個思路,把“什麼是生物”等同於“找齣生物體和非生物體的不同點”,如人和機器人到底有哪些不同,就會發現生物具有非生物所沒有的一些基本特徵。
生物的基本特徵有:
1.以細胞為基本結構單位和功能單位①
2.具有相同的化學成分④
3.都有新陳代謝作用(是生物的最基本特徵)
新陳代謝的概念:生物體中全部有序的化學變化的總稱。新陳代謝分為閤成代謝(又叫同化作用,如光閤作用)和分解代謝(又叫異化作用,如呼吸作用)。閤成代謝是將獲自外界的營養物質轉化為生物體的組成成分。分解代謝是將生物體內的營養物質分解,以獲得生命活動所需要的能量。當閤成代謝大於分解代謝的時候,生物體錶現為生長。
根據生物能否在閤成代謝中完全利用外界的無機物變成有機物,將生物分為自養生物(如:桑樹)和異養生物(如:蠶)。自養生物在同化作用過程中,能將外界環境中的無機物轉變為自身的組成物質。異養生物在同化作用過程中,必須從外界環境中攝取現成的有機物來轉變為自身的組成物質。④
新陳代謝是一切生命活動的基礎,因為有瞭新陳代謝,生物體纔具有生命(即“活”的意思)。離開瞭新陳代謝,生物就不會錶現齣應激、生長、發育、繁殖等現象。因此,我們不能根據生物整體是動還是不動來判斷生物的死活,而應該根據是否存在新陳代謝來判斷生物的死活。如,我們吃的蘋果,因為細胞內仍在進行新陳代謝,所以我們吃的是生物體活的部分。醫學上用腦死亡來判斷人的死活是考慮到瞭人的感情和倫理等復雜因素。
人體中新陳代謝的速度是驚人的。人的血漿蛋白質每10天更新一半,總體上人體蛋白質平均每80天更新一半;人的一生要消耗掉80噸水和9噸食物。
4.都有應激性
應激性是指一切生物對外界各種刺激(如光、溫度、聲音、食物、化學物質、機械運動、地心引力等)所發生的反應。應激性是一種動態反應,在比較短的時間內完成。
舉例:
①草履蟲躲避有害刺激,趨嚮有利刺激是對化學物質的應激。
②含羞草受到刺激會閤攏葉片是對機械力的應激。含羞草原産於熱帶南美洲的巴西,那裏常有大風大雨。每當第一滴雨打著葉子時,它立即閉閤葉片,葉柄下垂,以躲避狂風暴雨對它的傷害,因此這是對外界環境條件變化的一種適應。另外,含羞草的運動也可以看作是一種自衛方式,動物稍一碰它,它就閤攏葉子,動物也就不敢吃它瞭。
③植物根的嚮地性和莖的嚮光性是對重力的應激。
需要指齣的是,非生物的機械裝置的反饋,如聲控電燈對聲波的反應,機器人對外界信號的反應都不是生物的應激反應。
5.都能維持生物體內的穩態
生物體是個開放的係統,然而又保持著內部的穩定狀態。比如:正常情況下,人體的體溫一天內波動很小,溫差最多隻有一度。
……
前言/序言
《生命奇旅:高中生探索生命科學的地圖》 書籍定位: 這是一本專為高中生量身打造的生命科學入門讀本,旨在激發學生對生物學的濃厚興趣,建立紮實的學科基礎,並培養科學探究精神。本書區彆於傳統的課本講義,它以更廣闊的視野、更生動的故事、更前沿的視角,帶領讀者踏上一場精彩紛呈的生命奇旅,點燃對未知世界的好奇心,為未來的學術發展和職業規劃打下堅實基礎。 內容概覽: 本書共分為四個主要闆塊,層層遞進,從宏觀到微觀,從基礎到前沿,全麵展現生命科學的魅力。 第一闆塊:生命的基石——細胞與分子 生命的基本單位: 我們將從細胞這個最小的生命單位齣發,深入瞭解不同類型細胞的結構與功能。從最簡單的原核細胞到結構復雜的真核細胞,它們各自如何執行生命活動?細胞膜的精巧設計,細胞質中各細胞器的分工閤作,以及細胞核中蘊藏的生命藍圖,都將一一揭示。我們還會探討細胞是如何通過分裂來實現生長和繁殖的,以及原核細胞和真核細胞在結構和功能上的關鍵區彆,這背後隱藏著生命演化的深刻印記。 物質世界的密碼: 生物體的構成離不開精妙的分子。本章將帶領讀者走進分子世界,認識構成生命的關鍵大分子:蛋白質、核酸(DNA和RNA)、碳水化閤物和脂質。我們將學習它們獨特的化學結構如何決定瞭它們在生命活動中的重要功能,例如蛋白質作為生命活動的執行者,核酸作為遺傳信息的載體。深入瞭解DNA的雙螺鏇結構,它是如何存儲並傳遞生命信息的,以及RNA在蛋白質閤成中的關鍵作用。同時,我們也會探討這些大分子如何在細胞內協同工作,維持生命的正常運轉。 能量的流動與轉化: 生命活動離不開能量。本節將聚焦細胞內的能量代謝,重點介紹光閤作用和呼吸作用這兩個至關重要的過程。我們將理解植物是如何利用光能將無機物轉化為有機物,儲存能量,而動物又是如何通過呼吸作用分解有機物,釋放能量以供生命活動所需。這兩個過程的相互關聯,構成瞭地球上絕大多數生命賴以生存的能量循環。我們將剖析呼吸作用的三個主要階段:糖酵解、檸檬酸循環和氧化磷酸化,以及光閤作用在葉綠體中發生的暗反應和光反應,理解能量轉化過程中的復雜而精妙的化學反應。 第二闆塊:生命的藍圖與傳承——遺傳與進化 遺傳的奧秘: 基因,作為生命的編碼,決定瞭我們的一切。本章將帶領讀者走進遺傳學的世界,瞭解基因的本質,染色體的結構,以及基因在細胞分裂過程中是如何傳遞的。我們將學習孟德爾的遺傳定律,理解顯性、隱性、同源染色體、等位基因等基本概念,並學習如何運用遺傳圖譜進行遺傳分析。同時,我們也會探討基因突變是如何發生的,以及它對生物性狀可能産生的影響。此外,我們將介紹DNA復製、轉錄和翻譯的過程,揭示遺傳信息是如何從DNA傳遞到蛋白質,最終在生物體中體現齣來的。 生命的進化史詩: 生命並非靜止不動,而是不斷演變的。本節將帶領讀者迴顧波瀾壯闊的生命進化曆程,從最初的簡單生命形式,到如今豐富多彩的生物多樣性。我們將學習進化論的基本原理,如自然選擇、遺傳漂變、基因流等。通過化石證據、比較解剖學、分子生物學等證據,我們將看到物種是如何分化、演變,並最終形成我們今天所見的生命形態。我們將探討適應性進化,理解生物體是如何在復雜多變的環境中發展齣獨特的生存策略。 生物多樣性與生態係統: 宏偉的生命畫捲,離不開多姿多彩的生物和它們共同構成的生態係統。本章將帶領讀者認識地球上豐富多樣的生命形式,從微小的微生物到龐大的哺乳動物,從深海的奇特生物到陸地的廣袤森林。我們將學習生物分類學的基本原則,瞭解不同物種之間的親緣關係。更重要的是,我們將深入探討生態係統,瞭解不同生物之間以及生物與環境之間錯綜復雜的相互作用,如食物鏈、食物網、能量流動和物質循環。我們將理解生態平衡的重要性,以及人類活動對生態係統可能造成的深遠影響。 第三闆塊:生命的互動與調控——生理與行為 生命的內環境與穩態: 維持穩定的內部環境是生命生存的關鍵。本章將聚焦生物體的生理活動,介紹內環境(如血液、組織液、淋巴液)在維持穩態中的作用。我們將學習動物體是如何通過神經係統和內分泌係統協同工作,調節體溫、血糖、水分平衡等,確保生命活動的正常進行。我們將詳細解析體溫調節、血糖調節、水鹽平衡調節等經典案例,理解負反饋和正反饋機製在其中的核心作用。 感覺、運動與響應: 生物體如何感知外界變化並做齣相應?本節將帶領讀者探索動物的神經係統和感覺器官。我們將瞭解神經衝動的産生與傳遞,神經元之間的信息交流,以及大腦如何整閤信息並發齣指令。我們將認識眼睛、耳朵、鼻子等感覺器官的精巧結構,以及它們如何將外界信號轉化為神經信號。同時,我們也將學習肌肉如何收縮,肢體如何運動,以及整個運動係統是如何與神經係統協同完成復雜的運動。 生命繁衍與發育: 生命的延續離不開繁衍。本章將介紹植物和動物的生殖方式,包括有性生殖和無性生殖。我們將詳細講解受精過程,胚胎發育的各個階段,以及胎生、卵生等不同的發育模式。我們將理解激素在生殖和發育過程中的調控作用,以及從受精卵發育成一個完整個體所經曆的復雜而精妙的發育過程。 第四闆塊:生命的未來與挑戰——前沿與應用 現代生物技術的革命: 隨著科技的飛速發展,生物技術正以前所未有的力量改變著我們的生活。本章將介紹基因工程、細胞工程、發酵工程等現代生物技術的原理與應用。我們將瞭解基因編輯技術(如CRISPR)如何精準地修改基因,以及它在疾病治療、農業育種等領域的巨大潛力。我們將探討乾細胞技術在再生醫學中的應用前景,以及閤成生物學如何設計和構建新的生物係統。 生命科學與人類健康: 生物學知識是理解和維護人類健康的基礎。本節將聚焦生命科學在醫學領域的應用,如疾病的病因、診斷與治療。我們將瞭解傳染病的傳播機製,免疫係統的 defence 機製,以及癌癥、遺傳病等復雜疾病的分子基礎。我們將探討疫苗、抗生素、基因療法等現代醫學手段的原理,以及它們如何為人類健康保駕護航。 生物學與我們共同的未來: 生命科學不僅關乎個體健康,更關乎地球和人類的未來。本章將討論生物學在環境保護、資源利用、農業可持續發展等領域的角色。我們將學習如何利用生物學知識來解決環境汙染問題,如何開發利用生物資源,以及如何發展可持續的農業生産模式。我們將思考生物技術發展可能帶來的倫理問題和社會影響,並鼓勵讀者以批判性思維審視生命科學的進步,為構建一個更美好的未來貢獻自己的力量。 本書特色: 故事化敘事: 告彆枯燥的理論,本書將生命科學的知識融入引人入勝的故事和生動的案例中,讓讀者在閱讀中體驗科學的魅力。 圖文並茂: 精心設計的插圖、圖錶和照片,將抽象的概念形象化,幫助讀者更直觀地理解復雜的生命過程。 前沿視角: 緊跟生命科學的最新研究進展,介紹許多令人興奮的科學發現和技術突破,拓寬讀者的視野。 啓發式思考: 每一章都設置瞭啓發性的問題和思考題,鼓勵讀者主動探究,培養獨立思考和解決問題的能力。 知識延伸: 提供相關的閱讀推薦和學習資源,幫助讀者在課外進行更深入的學習和探索。 實用性與趣味性並重: 在打牢基礎的同時,注重知識的實用性和趣味性,讓生物學學習成為一件令人愉悅的事情。 目標讀者: 本書適閤所有對生命科學充滿好奇的高中生,無論你是初次接觸生物學,還是希望深入瞭解學科的同學們,都能從中受益。它也是教師在課堂教學外的理想補充讀物,可以幫助學生建立對生物學的整體認知,激發學習興趣。 閱讀本書,你將不僅僅是學習知識,更是開啓一場發現生命奧秘的精彩旅程。