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虎滩中学1第五单元生命的演化第一章生命的起源与进化一、生命的起源1、生命起源的化学进化原始大气中的无机物（甲烷、氨、水蒸气、氢等）在闪电,紫外线等各种自然条件下,形成了有机小分子物质(氨基酸、核苷酸等),这些物质通过降雨最终汇集到海洋并在其中逐渐积累,不断的相互作用,经过极其漫长的岁月,逐渐形成了原始的生命.2、生命起源的实验探索米勒实验：米勒在他的实验中假设在生命起源之初大气层中只有氰气，氨气和水蒸气等物，其中并没有氧气等，当他把这些气体放入模拟的大气层中并通电引爆后，发现其中产生了些蛋白质，而蛋白质是生命存在的形式，因此他认为生命是从无到有的理论将可确立了。证明生命是进化而来的。1965年，我国科学家利用氨基酸成功合成牛胰岛素，1981年，我国科学家利用核苷酸合成核酸。二、生物进化的证据1、化石证据：化石在地层中的分布规律：越古老的地层中，成为化石的生物越简单、越低等，以水生生物为主；越晚近的地层中，成为化石的生物越复杂、越高等，以陆生生物为主。各类生物化石在地层中按照一定的顺序出现，证明，现代的各种各样的生物是经过漫长的年代进化来的。2、解剖学证据：研究生物进化的常用方法：对不同物种生物个体的解剖结构进行比较。同源器官：来源相同，在解剖结构上具有相同性或相似性的器官。他反映出生物之间有一定的亲缘关系。凡是具有同源器官的生物都是由共同的原始祖先进化来的。3、分子生物学证据：研究发现，亲缘关系越近，蛋白质的相似性越多；亲缘关系越远，蛋白质分子的差别就越大。三、生物进化的历程1、生物进化的总体趋势：从简单到复杂，从水生到陆生，从低等到高等。2、生物进化的主要历程（见课本p15生物进化树）1）植物：原始藻类植物原始苔藓植物原始蕨类植物原始种子植物2）无脊椎动物：原始的哺乳类脊椎动物：原始的鱼类原始的两栖类原始的爬行类原始的鸟类四、生物进化的原因1、自然选择：自然界中的生物，通过激烈的生存竞争，适者生存下来，不适者被淘汰其主要内容是：过度繁殖，生存斗争（也叫生存竞争），遗传和变异，适者生存2、人工选择：根据人类的需求和爱好，经过不断地选择而形成的生物新品种的过程。3、二者的主要区别是：①自然选择的选择因素是自然界的各种环境条件；人工选择的选择因素是人类。虎滩中学2②自然选择的结果是保留对生物自身有利的各种性状，但这种性状不一定对人类有利；人工选择的结果是满足人类的各种需求。③通过自然选择形成一个新物种需要漫长的岁月；人工选择的速度较快。第二章人类的起源与进化一、人类的起源1．进化论的建立者达尔文提出：人类和现代类人猿的共同祖先是森林古猿2．人类的进化过程：原因：森林大量消失，树栖生活为主的森林古猿为了适应环境下地生活，逐渐能直立行走、制造并使用工具、最后进化成人类。生活在草地进化地球环境发生变化现代人类森林古猿生活在森林进化现代类人猿二、人类的进化1．早期猿人阶段：生活在距今约180万年的“能人”，便属于这个阶段，其外貌像猿，脑容量达680毫升，身体矮小，大约1.2～1.3米。这个时期的人类已具有人的基本特点，仍有许多原始性，他们能直立行走，能制造简单的工具。2、晚期猿人阶段：包括猿人和直立人的一切类型，大约生存于距今200或150万年到20～30万年前。这个时期的猿人化石，以我国北京市西南周口店的北京猿人遗址的材料最为丰富。北京猿人生活于50～60万年前，高约1.6米，眉嵴粗壮，嘴部突出，类似于猿。他们过着群居生活，以采集植物性食物为主，以狩猎为辅。这个时期的人类，已经能制造较为进步的旧石器，并且已经开始用火。3．早期智人（古人）阶段：这个时期的人类已逐步脱离了猿的性质，与现代人很接近，生存于距今约10～20万年到5万年前。这个时期的人类化石，最早是在德国的尼安德特河谷发现的，称为尼安德特人（简称尼人）：其脑量已和现代人差不多，能制造石器，还能人工取火。4．晚期智人（新人）阶段：这个时期的人类，出现于4～5万年前，直到现代的人类。山顶洞人化石，是1993年在北京周口店龙骨山山顶洞发现的，生活于距今18000年前。他们已能加工石器、骨器，生产力也进一步提高，会用大兽皮修建简单的房屋，原始宗教已经产生。这个时期已进入母系氏族社会，有雕刻和绘画艺术。第六单元生物与环境第一章生态系统一、生态系统的组成1．生态系统的概念：在一定的地域内，生物与环境所形成的统一的整体，叫做生态系统。2．生态系统的组成：生产者：能够直接制造有机物（如：植物）生物部分消费者：不能直接制造有机物，直接或间接地以植物为食（如：动物）分解者：能够把有机物分解成简单的无机物，供生产者重新利用（如细菌、真菌）非生物部分：阳光、空气、水等，为生物的生命活动提供物质和能量。虎滩中学3二、食物链与食物网1、食物链：生产者和消费者之间由于吃与被吃而形成的关系。例如：草兔子狼1）食物链一定是从生产者开始2）食物链中的箭头表示物质和能量的流动方向3）食物链是生产者和消费者之间的关系，分解者不参与形成食物链2、食物网：食物链之间错综复杂的关系形成的网状结构。（在食物网中数食物链时，从生产者到最后一级消费者，才构成一条完整的食物链）3、生物富集作用：生态系统中的物质和能量会沿着食物链和食物网流动的，某些有害物质会通过食物链不断积累，在食物链中，营养级别越高的生物，体内积累的有毒物质越多。三、能量流动和物质循环1、能量流动1）概念：指生态系统中能量输入、传递、转化和丧失的过程。能量流动是生态系统的重要功能，在生态系统中，生物与环境，生物与生物间的密切联系，可以通过能量流动来实现。2）特点：单向流动、逐级递减3）意义：使能量持续高效地流向对人类最有益的部分2、物质循环1）概念：在生态系统中，组成生物体的化学元素从无机环境开始，经生产者、消费者和分解者，又回到无机环境，就完成了一个循环，称为物质循环2）分类：水循环、碳循环和氮循环四、生态系统的类型1、自然生态系统森林生态系统陆地生态系统草原生态系统荒漠生态系统水域生态系统海洋生态系统淡水生态系统1）森林生态系统：陆地最复杂的生态系统（1）主要特点：动植物种类繁多，营养结构复杂，能长期处于比较稳定的状态（2）生物成分：以高大乔木为主，有少量的的灌木和草本植物，还有众多的植食性、肉食性动物（3）作用：涵养水源、保持水土，有“绿色水库”之称（4）分布：分布在湿润或比较湿润的地区2）草原生态系统（1）主要特点：与森林生态系统相比，动植物种类减少，营养结构相对简单，处于相对稳定的状态（2）生物成分：以草本植物为主，缺乏高大乔木，动植物种类明显减少（3）作用：调节气候、防风固沙，是畜牧业的重要生产基地。虎滩中学4（4）分布：分布在比较干旱的地区3）荒漠生态系统（1）主要特点：昼夜温差大，降水量小，气候干燥，自然条件极为严酷，动植物种类十分稀少（2）生物成分：仙人掌类的叶和茎特化成刺和肥厚多汁的茎，许多动物有昼伏夜出的习性（3）分布：分布在干旱的地区4）海洋生态系统（1）组成：由海洋和海洋生物组成（2）生物成分：植物绝大部分是微小的藻类，浅海地区有海带、紫菜等大型藻类分布，海洋中的动物种类很多，有各种珊瑚、贝类、鱼类、哺乳类等。5）淡水生态系统（1）组成：由河流、湖泊、或池塘等淡水水域和淡水生物组成（2）生物成分：例如湖泊，植物一般分布在浅水区和水的上层，在岸边常见的植物有芦苇、香蒲等；在湖泊中央，水的上层生活的主要是藻类植物。许多动物都适应静水生活，可以见到鱼类、鸟类、昆虫等2、人工生态系统农田生态系统城市生态系统1）农田生态系统（1）生物成分：植物以农作物为主，动物主要有昆虫、土壤动物等（2）主要特点：人的作用非常关键，人们种植的各种农作物是这一生态系统的主要成员。农田中的动植物种类较少，群落的结构单一。（3）管理：农田生态系统是在一定程度上受人工控制的生态系统。一旦人的作用消失，农田生态系统就会很快退化；占优势地位的作物就会被杂草和其他植物所取代。2）城市生态系统（1）组成：人、动植物、微生物、建筑物、交通工具等组成的一个人工生态系统（2）主要特点：植物的种类和数量非常少，植被覆盖率相对较低，不能给居民和某些动物提供足够的物质和能量，人们必须从周围其他生态系统中人为地输入，并将大量垃圾和废物排放到其他生态系统中。（3）管理：城市生态系统对其他生态系统具有很大的依赖性，而且非常脆弱，需要人们对其进行科学管理，以维持其动态平衡。五、生态系统的自我调节1、生态系统的调节方式生态系统的各组成部分有分工，也有协作。生产者为消费者和分解者直接或间接地提供食物；消费者把生产者的数量控制在非生物环境所能承载的范围内；生产者和消费者的残体、排泄物最终被分解者分解成无机物，供植物重新利用。正是生产者、消费者、分解者和非生物环境之间的协调、统一，使生态系统能够不停地发挥作用。2、生态系统的调节能力生态系统的调节能力的大小，取决于他自身的结构特点。1）生态系统具有自我调节能力生态系统的相对稳定与生态系统中生物物种和数量有关系。生态系统的结构越复杂，能量流动和物质循环的途径越多，其调节能力，或者抵抗外力影响的能力越强。反之，结构越简单，生态系统维持平衡的能力就越弱。虎滩中学52）生态系统的自动调节能力是有限度的生态系统的自动调节能力是有限度的，当外来干扰超出了这个限度，生态系统就会遭到严重破坏，生态平衡严重失调，甚至失去恢复原来正常状况的基本条件，出现恶性循环，导致原有生态系统的崩溃或变性。3）生态系统稳定性与生态平衡的区别生态系统的稳定性是指生态系统的一种能力或特性。与生态系统稳定性密切相关的概念是生态平衡。生态平衡是指生态系统处于成熟期的相对稳定状态，在这种状态下，系统中能量和物质的输入和输出接近于相等，即系统中的生产过程与消费和分解过程处于平衡状态。因此，这时生态系统的外貌、结构、动植物组成等都保持着相对稳定的状态。当生态系统受到外来干扰时，这种平衡状态就会被打破，但只要这种干扰没有超过一定限度，生态系统就能通过自动调节恢复平衡。4）研究生态系统调节能力的意义研究生态系统调节能力，能为人类制定环境标准和对环境实行科学管理提供依据。保护生态平衡，并不只是维护生态系统的原始稳定状态。人类还可以在遵循生态平衡规律的前提下，合理利用自然资源，控制和消除环境污染，并积极主动地改造自然环境，从而使生态系统朝着最有益于人类的方向发展！第二章生物多样性及保护一、生物的多样性1、认识生物的多样性1）生物多样性的概念：地球上所有的生物，他们所用拥有的全部基因以及各种生态系统构成了生态系统的多样性世界已知的种类很多生物种类的多样性我国已知的种类很多2）生物多样性基因的多样性种间生物基因多样性（遗传多样性）种内生物基因的多样性生态系统的多样性成因：地形复杂、气候多样类型：森林、草原、荒漠、湿地、海洋等3）三者之间的关系：生物种类的多样性实质上就是基因的多样性。每种具有独特基因库的生物生态系统中的其他生物是相联系的。生物数量的减少，将导致基因资源损失，并且必然影响它所在的生态系统。生态系统发生剧烈变化。将会加速生物种类多样性和基因多样性的丧失。2、生物多样性的价值直接使用价值：提供食物、纤维、药物、染料、建材及工业原料等价值间接使用价值：生态功能--在自然界中维持物质循环、能量流动以及净化环境、涵养水源、调节气候、改良土壤等潜在使用价值：尚未被人们发现，短时间不为人们所利用的价值二、生物多样性的保护全世界17世纪以来鸟类和哺乳类灭绝的速度惊人1、生物多样性面临威胁我国特有的部分珍惜动植物濒临灭绝的边缘生物栖息地的破还（最终要的原因）不合理的开发利用（人类的偷猎和捕杀野生动物）2、生物多样性面临的威胁的原因环境污染外来物种入侵虎滩中学6建立自然保护区意义：天然实验室、是天然的基因库活的自然博物馆实例：长白山自然保护区、青海湖鸟岛自然保护区3、生物多样性的保护将某些濒危物种迁出原地，移入新园、馆等进行特殊的保护和管理建立濒危物种的种质库颁布和完善法律和法规4、保护对策：就地保护、迁地保护、以及加强教育和法制管理等第七单元生物技术第一章生活中的生物技术一、发酵技术1、乳酸发酵1）概