高中生物奥赛辅导资料

最新高中生物奥赛辅导资料生物奥赛讲义 第错误！链接无效。3︰1。七．复多位基因1．概念最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第140页。复等位基因是指位于同一基因座位中，一组等位基因的数目在两个以上，作用类似，都影响同一器官的形状和性质，有遗传上称复等位基因，如A→a1，a2，a3，…就构成一个复等位基因系列。对这一复等位基因系列来讲，每一个体只可能有其中的两个基因。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第140页。2．复等位基因的多态现象在有一个复等位基因的系列中，可能有的基因型数目取决于复等位基因的数目。计算公式为：基因型数目＝n（n＋1）/2（n代表复等位基因数目）。其中纯合体数＝n，杂合体数＝n（n－1）/2，复等位基因的多态现象，增加了生物的多样性和适应性。3．ABO血型由三个复等位基因决定，分别为IA、IB、i，但IA与IB间表示共显性，它们对i都表现为显性，所以，IA、IB、i之间可组成6种基因型，但只显现4种表型。ABO血型系统的遗传，符合孟德尔定律。4．Rh血型与母子间不相容Rh血型最初认为是由一对等位基因R和r决定。RR和Rr为Rh＋，rr为Rh－。现在知道Rh血型由18个以上复等位基因决定的。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第141页。Rh－个体在正常情况下不含Rh＋细胞的抗体，但在①Rh－个体反复接受Rh＋个体血液，就可能产生抗体。②Rh－母亲怀Rh＋的胎儿，在分娩时，Rh＋胎儿的红细胞有可能通过胎盘进入母体血液，使Rh－的母亲产生抗体，当怀第二胎时，胎儿为Rh＋，可造成胎儿死亡或生一个溶血症的新生儿。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第141页。5．自交不亲合同类相抗，自交不育，保证了并花传粉受精。烟草是自交不育的，已知至少有15个自交不亲合基因，它们是S1，S2，S3，…，S15，构成一个复等位基因系列，相互无显隐关系。烟草的部分不亲合基因的作用如下表。烟草的不亲合基本的作用♂♀S1、S3S1、S2S2、S3S1S3——S1S3、S2S3S1S2、S1S3S1S2S1S2、S2S3——S1S2、S1S3S2S3S1S2、S2S3S1S3、S2S3——八、基因的连锁和互换及基因定位1．基因的完全连锁最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第142页。控制不同性状的非等位基因位于一对同源染色体的不同位置上，子一代杂合体在产生配子时，连锁基因连在一起不分离，随配子共同传递给后代，从而导致不同性状之间表现出完全连锁。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第142页。如果测交后代只有两种表型，比值为1︰1，没有重组类型出现，则可确定控制不同性状的非等位基因完全连锁。2．基因的不完全连锁——基因互换最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第143页。基因互换是指控制不同性状的非等位基因位于一对同源染色体的不同位置上，子一代杂合体在产生配子时，同步化进入减数分裂的全部性母细胞中，一小部分初级性母细胞的四分体时期，可能发生同源染色体的非姐妹染色单体间对应节段的交换，一旦互换发生在连锁基因之间，使位于对应节段上的等位基因互换，以形成新的非等位基因间的连锁关系。由于F1每个发生交换的性母细胞最多只能产生一半重组型配子，另一半是亲本型配子。因此，F1测交后代重组类型明显少于亲本类型。如双杂合体测交后代为两两相等比值不同的4种表型后代；三杂合体如发生两个单交换，其测交后代为两两相等比值不同的6种表型后代；三杂合体个体如发生两个单交换、一次双交换，其测交后代为两两相等、比值不同的8种表型后代，其中双交换个体占比值最少。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第143页。交换率的计算，通过对测交后代统计结果求得：交换率＝重组类型/（重组类型＋亲本类型）×100％交换率×2＝发生基因互换的初级性母细胞的比值（％）。3．基因定位（1）两基因间在遗传学上的相对图距，交换率的大小反映出连锁基因之间的距离大小，通过交换率的测定，即可以确定基因在染色体上的排列次序和相对距离。遗传学上把交换率的“％”去掉，可作为两基因在遗传学上的相对图距。（2）基因定位的方法基因定位通常采用“三点测交”法，即用三杂合体跟三隐性个体测交，通过对测定子代表型及比例分析、计算三个连锁基因间的交换值，从而确定各个基因在同一条染色体上的次序和相对距离。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第144页。值得注意的两个问题：①两边的两个基因的相对距离＝两个单交换值之和＋两倍的双交换值。②两边的两个基因间的交换值＝两个单交换值－两倍的双交换值。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第144页。另外，不必计算交换值，可直接判断三个基因的次序，其方法为：用亲组合表型的基因次序与双交换表型的基因次序进行比较，发生交换的一对等位基因应位于三对等位基因的中间。第三节性别决定和伴性遗传【知识概要】一、性别决定性别决定是指生物雌雄性别发展趋势的内在因素和方式。1．细胞水平生物性别的差异大都与性染色体组合方式有关，由性染色体组合方式不同决定性别的方式主要有两种：XY型和ZW型，两者比较如下表。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第145页。XY型与ZW型两种不同性别决定方式的比较最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第145页。XYZW♂两条异型性染色体XY两条同型性染色体ZZ♀两条同型性染色体XX两条异型性染色体ZW后代性别决定于父方决定于母方动物类型哺乳类、某些两栖类双翅目和直翅目昆虫等鱼类、两栖类、爬行类某些鳞翅目昆虫等2．分子水平对人类来说，决定男性性别的并非是Y染色体，而是Y染色体的短臂上的睾丸决定基因（TDF），X染色体上无这个基因。TDF决定性别形成的大致过程为：3．其他类型的性别决定（l）受精与否决定性别如蜜蜂雄性个体就是由未受精的卵细胞发育来的。（2）环境影响决定性别如海生蠕虫后。（3）基因差异决定性别如玉米。（4）环境对性别分化的影响。①性逆转表型改变，基因型不变，如雌性非芦花鸡，性逆转为雄性。②日照长短对性别分化的影响如大麻。在短日照、温室内，雌性的逐渐性转换成雄性。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第146页。③异性双胎的性别分化如牛怀异性双胎、雌犊的性别分化受影响。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第146页。④环境不同的性别分化如蜜蜂的受精卵可发育为蜂王，也可发育为工蜂，其主要靠环境和蜂王浆的影响。二、伴世遗传性染色体上的基因，总是限性别相联系，这种遗传方式称伴性遗传。1．果蝇的伴性遗传果蝇的伴性遗传是摩尔根1901年首先发现的，第一次把一个特定基因与一个特定的染色体联系起来。通过实验，摩尔根把果蝇的红眼和白眼的遗传方式总结出下列遗传图解：①X＋X＋×X＋Y→X＋X＋、X＋Y②X＋X＋×XWY→X＋XW、X＋Y③X＋XW×X＋Y→X＋X＋、X＋XW、X＋Y、XWY④X＋XW×XWY→X＋XW、XWXW、X＋Y、XWY⑤XWXW×X＋Y→X＋XW、XWY⑥XWXW×XWY→XWXW、XWY2．人类的伴性遗传最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第147页。（1）人类的红绿色盲、血友病为伴X隐性遗传病。红绿色盲、血友病的遗传与果蝇的红眼和白眼遗传方式相同。遗传系谱的主要特点为：①人群中男性患者远多于女性患者，在一些发病率低的系谱中，只有男性患者。②双亲无病，儿子可能发病，女儿则不会发病。③女性患者的儿子必患病。④系谱一般具有交叉遗传的特点。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第147页。（2）人类的抗维生素D佝楼病为伴X显性遗传。其系谱特点为：①人群中女性患者多于男性患者，前者的病情可较轻。②患者的双亲中，必有一个该病患者。③男性患者的后代中，女儿都将患病，儿子都正常。④女性患者的后代中，子、女都各有1/2的患病风险。（3）人类男性外耳道多毛症是伴Y连锁遗传（或限雄遗传）。其特点是：患者均为男性，并且是父传子，子传孙，女性不会出现相应的遗传病症。第四节细胞质遗传及其在育种上的应用【知识概要】一、细胞质遗传的特点①遗传方式是非孟德尔式的。②F1通常只表现母方的性状。③杂交的后代一般不出现一定比例的分离。二、高等植物叶绿体的遗传最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第148页。1．紫茉莉的绿白斑的遗传最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第148页。其特点为：不同枝条上的花朵相互受粉时，其后代的叶绿体种类完全决定于种子产生于哪一种枝条上，而与花粉来自哪一种枝条无关。2．玉米的埃型条斑遗传其特点是：①条斑植株作父本，正常植株作母本时，显示孟德尔式遗传。②条斑植株作母本，不论父本基因型怎样，其子代看不到典型的孟德尔式比数，显示出典型的细胞质遗传。三、真菌类线粒体的遗传核基因遗传遵循孟德尔式遗传，但杂交的后代性状跟核基因无直接关系而表现为细胞质遗传（如酵母菌的“小菌落”和链孢霉的“缓慢生长”要变型等）。四、细胞质遗传在育种上的应用玉米的“二区三系”制种，就是核质互作的一个例子。杂交制种过程如下：（S）rfrf×（N）rfrf（S）rfrf×（N）RfRf最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第149页。雄性不育系↓↓保持系↓↓最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第149页。（S）rfrf（N）rfrf（S）Rfrf（N）RfRfj雄性不育系保持系杂交种恢复系雄性不育系和保持系的繁殖制造杂交种，同时繁殖恢复系【解题指导】例一个玉米雄性不育植株，用对育性恢复基因（Rf）是纯合的粉授粉。杂交后产生的F1的基因型和表现型分别为A（S）Rfrf和雄性可育B（N）RfRf和雄性可育C（N）Rfrf和雄性不育D（S）rfrf和雄性不育最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第150页。析玉米雄性不育是核质互作的结果，只有其基因型为（S）rfrf时，植物个体才是雄性不育个体，育性恢复纯合体的基因型应为（N）RfRf。由于合子的细胞质几乎来自于母本，而核中的基因分别来自父母本。故此，（S）rfrf（♀）×（N）RfRf（♂）→（S）Rfrf（F1），为雄性可育。所以正确答案选A。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第150页。第五节生物的变异【知识概要】生物变异的类型包括三个：基因重组、基因突变和染色体变异。一、基因突变1．基因突变的类型根据基因结构的改变方式不同，可将基因突变分为四种类型：（1）点突变由某位点一对减基改变造成的。其包括两种形式：转换和颠换。点突变的不同效应为：①同义突变；②错义突变；③无义突变；④终止密码突变。（2）移码突变某位点增添或减少1～2对碱基造成的。（3）缺失突变基因内部缺失某个DNA小段造成的。（4）插入突变基因内部增添一小段外源DNA造成的。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第151页。2．突变体的表型特性最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第151页。突变对表型的最明显的效应，可分为：①形态突变；②生化突变；③致死突变；④条件致死突变。3，突变发生的时期突变可在个体发育的任何时期发生。突变发生在生殖细胞中，通过有性生殖必然引起后代遗传变化；突变发生在体细胞中，可引起某些体细胞遗传结构上的改变。突变发生的时期越迟，则生物表现出突变性状的部分越少。4．基因突变的原因基因突变是基因在渗变因素作用下，内部分子结构改变的结果。基因突变的分子机制可以概括如下表所示：5．基因突变的特征最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第152页。①普遍性。②随机性。③稀有性。④多方向性：一个基因可突变为一系列异质性的等位基因——复等位基因。但每一个基因突变的方向不是漫无限制的，如毛色基因，突变一般在色素的范围内。⑤可逆性。⑥多害少利性：但有害的突变在一定条件下转化为无害，甚至是有利的。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第152页。二、染色体变异染色体变异分为两大类：染色体数目变异和染色体结构变异。1．染色体数目变异最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第153页。（1）染色体数目变异的常见类型如下表所示：最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第153页。类别名称符号实例整倍体单倍体二倍体三倍体同源四倍体异源四倍体异源六倍体异源八倍体n2n3n4n2n=4x2n＝6x2n=8x雄峰、花粉植物雌蜂、水稻香蕉、黄花菜马铃薯、曼陀罗烟草普通小麦小黑麦非整倍体单体缺体三体双三体四体2n－12n－22n＋l2n＋1＋l2n＋2人类21三体患儿（2）染色体组及倍性染色体组是指某种生物细胞中起源相同、形态各异、功能协调的一套完整的非同源染色体及其携带的全部基因。一个染色体组（用符号n表示）携带着一套非等位基因，由若干个染色体组成。染色体倍性是生物体细胞中包含的染色体组数。异源多倍体生物的染色体组来源于若干个祖先种（又称为基本种），每个祖先种的染色体组称为基本染色体组。例如，普通小麦的生殖细胞中染色体组包含三个基本染色体组，而它的体细胞中则有六个染色体组。单倍体是含有本物种配子染色体数的个体。一些低等植物的配子体和一些昆虫的雄体（如蜂类等膜翅目昆虫），都是正常的单倍体。但本来是二倍体或多倍体的生物通过单性生殖产生的单倍体，则是高度不育的。本来是二倍体的生物形成为单倍体后产生可育配子的几率为1/2n（n代表染色体对数）。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第154页。多倍体是由合子发育的体细胞含有三个或三个以上染色体组的体。二倍体的体细胞中染色体加倍形成同源多倍体（如染色体数未减数的雌雄配子结合成合子或产生染色体加倍的幼芽发育成）。种间杂交中体细胞染色体加倍则形成异源多倍体。同源多倍体可育性不高，仅四倍体的曼陀罗能正常繁殖，它有三种杂合体，即：AAAa、AAaa、Aaaa。各种杂合体的配子比和自交后裔表型比数如下表所示：最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第154页。基因型配子比假设只有一个B交后代（A就产生A表型）AAAa/AA∶/Aa全部AAAaa/AA∶4Aa∶/aa35A∶/aaAaaa/Aa∶/aa/A∶/aa（3）非整倍体单体、缺体和三体通过测交都可以把新的隐性突变基因定位在某染色体上。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第155页。在二倍体植物中，获单倍体容易，获单体很难。说明缺少单条染色体的影响较缺少一套染色体的影响还要大。在多倍体植物中，获得单体较容易，说明遗传物质的缺失对多倍体的影响比对二倍体的影响来得小。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第155页。2．染色体结构变异染色体结构变异指染色体结构发生不正常的变化，主要有四种：缺失、重复、倒位和易位。（l）缺失指一个正常染色体失去了片段。包括中间缺失和顶部缺失。不致死的缺失往往引起不寻常的表型效应，不致死的缺失多数通过卵细胞遗传的。如一个显性基因的缺失，致使原来不应显现出来的一个隐性等位基因的效应显现出来，表现出“假显性现象”或“拟显性现象”。（2）重复指一个正常染色体增加了本身相同的某区段，包括顺接重复和反接重复。重复太大，也会影响个体的生活力，甚至引起个体死亡。染色体的某段的重复可引起基因的“剂量效应”或“累加作用”。另外，一般讲，重复很难检出，但从进化观点来讲很重要，它提供了额外的遗传物质，有可能执行新的功能，是新基因起源的一种可能方式。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第156页。（3）倒位指一个染色体上某区段正常排列顺序发生了180º的颠倒，造成染色体内的重新排列，包括臂内倒位和臂间倒位。倒位纯合体不影响个体的生活力，只是改变了染色体上的相邻基因位置，从而某些表型发生位置效应，同时也改变与相邻基因的交换值。倒位杂合体则不然，其生育力降低。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第156页。染色体上的区段可能一次又一次发生倒位，且通过自交出现不同的倒位纯合体，致使它们与其原来的物种不能交配，形成生殖隔离，结果产生新族群或变种。（4）易位指两对非同源染色体间某区段的转移，造成染色体间的重新排列，包括相互易位和单向易位。相互易位纯合体不影响个体生活力。相互易位杂合体则不然，在减数分裂时，如邻近分离则形成不平衡配子，常有致死效应。如交互分离则使易位染色体和非易位染色体进入不同配子中，导致非同源染色体上的基因间的自由组合受到严重抑制，出现假连锁现象。相反，同一染色体上的连锁基因可能因易位而表现为独立遗传现象。三、人类染色体疾病1．染色体数目异常的疾病（1）常染色体数目异常——先天愚型或Down综合症（软白痴）最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第157页。患者的核型为：47，XX（XY）＋21，也称21三体。该病大多是由卵子发生过程中21号染色体不分离，形成了多一条21染色体的异常卵细胞，受精后形成。发病率为：l/600～1/800。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第157页。（2）性染色体数目异常的疾病①先天性学儿发育不全症（Klinefelter综合病）本病患者在青春期出现临床症状，睾丸小且发育不全，不能生育。其核型为47，XXY。该病大多是由卵子发生过程中X染色体不分离，形成多一条X染色体的异常卵子，受精后形成。发病率占男性的1/700～1/800。②性腺发育不全症（Turner综合症）本病患者只有卵巢基质而无滤泡，无生育能力。其核型为45、XO。该病大多数为精子发生过程中XY不分离，形成了性染色体异常的精子，并和卵子受精后形成。发病率占女性的1/3500。2．染色体结构异常的疾病（1）猫叫综合症，本病患者哭声如猫叫，智力低，肌张力也低下。患者的核型为46，XX（XY），但患者的一条5号染色体的短臂缺失。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第158页。（2）14/21易位型先天愚型，患者核型为46，XX（XY），－14，tt（14；21）。患儿核型中少一条14号染色体，多一条由14号和21号染色体形成的易位染色体。这种易位可以是新发生的结构畸变，也可以由双亲之一传来。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第158页。第六节基因表达的调控【知识概要】一、基因调控的重要意义任何一个细胞在一定时期内，并非全部基因都能表达，而是在一定时期内的一定条件下，只能部分特定基因在表达。所以，基因表达的调控能使生物在利用自然资源和应付生活环境方面很有灵活性，从而使生物可以更好的保存自己，繁衍种族。二、操纵子学说1．原核生物的基因调控——乳糖操纵子的关闭状态和打开状态如下图所示。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第159页。乳糖操纵子的关闭状态最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第159页。乳糖操纵子的打开状态2．乳糖操纵子的打开状态如图所示。基因的调控系统表明，它使一个代谢系统中的酶系能够同时按所需要的数量准确地合成。乳糖操纵子只有在环境中有乳糖存在时，才开始合成这个酶系，乳糖分解完之后，由于负反馈而停止酶的合成，这就使细菌能更有效地适应环境的变化。3．真核生物基因调控的复杂性。一般地说，包括四个水平的调控。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第160页。①转录前的调控a．组蛋白转位模型：DNA的一个特定位置上的一种特异性的非组蛋白磷酸化以后，磷酸基带负电荷，于是非组蛋白与带负电荷的DNA相斥，并与带正电荷的组蛋白强烈地结合在一起。组蛋白和非组蛋白复合体从DNA上脱离开来，使这部分DNA裸露出来，不再受组蛋白的抑制而开始转录。b．真核细胞基因调控系统的模型：由于真核生物代谢需很多酶，这些酶的基因可能分散在不同染色体的不同部位上。那么，达到协调机制的原理如面两图所示。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第160页。真核细胭基因调控系统的模型真核细胞基因的复杂调控系统最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第161页。②转录水平的调控RNA聚合酶I催化rRNA的转录，RNA聚合酶Ⅱ催化mRNA的转录，RNA聚合酶Ⅲ催化tRNA和5sRNA的转录。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第161页。③转录后的调控对初产生的RNA加工剪接，去掉内含子和非编码区顺序，把几个外显子连接起来，成为成熟的mRNA。④翻译水平的调控，mRNA的戴帽与核糖体小亚基识别并与之结合，是开始翻译的条件。⑤翻译后的调控翻译的最初产物是一个大的蛋白质分子。有时，必须经酶切成更小的分子才能有生物活性。如胰岛素原→胰岛素。三、遗传工程1．基因的分离和合成分离是利用限制性内切核酸酶将分离目的基因切割成粘性末端。合成是通过化学合成法和酶促合成法来合成目的基因。2．运载体的选择最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第162页。（1）运载体必备特点为：a．必须能复制，b．最好有一个限制酶的切点，C．必须含有一种标记基因，d．最好含有启动子。（2）常见运载体的种类：a．质粒DNA，b．SV40病毒，c．λ噬菌体，d．含质粒和噬菌体顺序的运载体。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第162页。3．DNA的重组和克隆化重组DNA的示意图第八章生物的进化第一节生命在地球上的起源【知识概要】一、生命起源的假说1．特创论；2．自生论；3，生生论；4．宇宙生命论；5化学进化论。二、生命起源的化学进化过程最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第163页。无机小分子物质有机小分子物质生物大分子物质多分子体系原始生命最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第163页。三、真核细胞的起源细胞起源的原始次序，大致如下：核苷酸和氨基酸→原型核酸和原型蛋白质→原型核蛋白体（生命前体）→原始生命体（原生体）→原型细胞→原型细胞的增生和选择→细胞（原核细胞）→细胞的增生与选择→真核细胞。内共生学说认为：真核生物体内的许多细胞器不是渐进的进化过程产生，而是质膜的内陷和内共生作用产生的。许多科学家深信，真核细胞含有的线粒体和叶绿体是分别通过吞噬原核生物细菌和蓝藻及内共生作用产生出来的共生体。此外，还有人认为真核细胞不是来自原核细胞，而是和原核细胞一同起源于原始生命。第二节生物进化的机制【知识概要】一、进化的证据1．古生物学研究提供的证据——化石最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第164页。化石是指经过自然界的作用，保存于地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹。化石大多数是生物体的坚硬部分，有动物的骨骼、贝壳、植物的茎、叶等。它们经过矿质的填充和交替作用，形成仅保持原来形状、结构以至印模的石化（包括钙化、碳化、硅化、矿化）了的遗体、遗物和遗迹。也有少量是指未经改变的完整的古生物遗体。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第164页。地质年代的测定：现在主要运用放射性元素的方法。放射性元素以自己恒定的速度进行衰变，不受外界温度和压力的影响。2．比较解剖学研究提供的证据——同源器官、痕迹器官同源器官的存在说明生物有共同的原始祖先。痕迹器官的存在可以追溯某些生物之间的亲缘关系。3．胚胎学对生物胚胎形成和发育过程的研究通过对高等动物和人的胚胎发育比较，①说明高等动物起源于低等的单细胞动物。②显示了各种脊椎动物之间有一定的亲缘关系，说明它们有共同的原始祖先。③显示了生物在个体发育中重演了该物种生物的系统发育或进化过程。4．生物学对动物血清鉴别的研究最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第165页。利用接受狗血清的家兔体内产生的抗体，实际上利用兔子的抗血清来检验狗和其他动物的血清反应。据血清反应沉淀多少说明血清蛋白在结构和性质上差别程度，沉淀越多，说明其差别程度越小，两者的亲缘关系越近；反之，就越远。利用含抗人血清抗体的家兔的抗血清来检验人和黑猩猩、狒狒和猪等动物的血清，得出类似的结果。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第165页。5．生物化学对蛋白质、核酸的研究①分析不同物种的同一种蛋白质的氨基酸组成，可以看出各种生物之间的亲缘关系，如细胞色素C。②利用DNA分子杂交技术来证明生物之间的亲缘关系。③总的趋势是愈是高等的动物，DNA的含量高，但是DNA含量不一定总是跟生物的复杂程度成正比，如肺鱼的一个种的DNA含量几乎是哺乳类的40倍。但要形成一个复杂的生物，基因组中含有足够数目的不同基因是必需的。6．生物地理学对生物地理分布的研究古代生物的地理分布说明生物的进化过程。二、生物进化的机制1．拉马克的“用进废退”和“获得性遗传”的法则他认为环境变化是物种变化的原因。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第166页。2．达尔文的“自然选择学说”为核心的进化理论最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第166页。他认为生物遗传和变异是生物进化的内在因素，生存斗争是生物进化的动力，定向的自然选择决定着生物进化的方向。其要点图件如下：三、现代进化论的观点这一观点继承了达尔文学说的自然选择的理论，并弥补了它的不足。认为基因突变和染色体结构变异是进化的原材料，生物群体通过突变、选择和隔离等过程而逐渐分化形成亚种，而后发展为新种。这一观点还认为：种的形成和生物进化的基本单位不是个体，而是种群，种群是种的基本结构单位，种群遗传是有个体的高度杂合性和种群的极端异质性的特点，进化是群体在遗传成分上的变化。四、基因频率和基因型频率基因频率＝某染色体上某基因的数目∕该基因的等位基因的总数基因型频率＝特定基因型的个体∕总个体数最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第167页。五、哈迪一温伯格定律最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第167页。哈迪一温伯格定律的概念是指在一个大群体随机交配的群体里，其基因频率和基因型频率在没有突变、选择和迁移的条件下，世代相传下发生变化，并且基因型频率是由基因频率决定的，此定律称为遗传平衡定律或基因平衡定律。由于该定律是1909年分别由Handy和Weinberg首先提出的，所以又称为哈迪一温伯格定律。遗传平衡时，基因频率和基因型频率有如下关系：即遗传平衡公式。〔p（A）＋q（a）〕2＝p2（AA）＋2pq（Aa）＋q2（aa）哈迪一温伯格定律的应用：当完全显性的情况下无法从表现型统计中直接计算各基因型频率时，可假定群体处于“遗传平衡状态”，据遗传平衡公式来推算基因型频率。如调查得知，隐性性状个体（aa）为16％，q2＝0.16，再据p和q计算出各基因型频率。六、生物亚化的因素1．突变是进化的关键最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第168页。基因突变增加了等位基因，进而增加了自然种群的杂合体。染色体畸变引起遗传基础的深刻变化，基因重组也产生丰富的遗传变异。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第168页。2．选择的作用通过自然选择，使有害的基因突变消除，保存有利的基因突变。而群体的遗传性的定向变异是由选择作用造成的，而不是由个体的定向变异造成的。3．隔离在新种形成中的作用从突变和选择得到多样的物种，经过隔离将其固定下来，否则，就没有种群的分化，新种不可能形成。隔离的方式有：（1）地理隔离地理隔离在物种形成中起着促进性状分歧的作用，是生殖隔离必要的先决条件。（2）生殖隔离物种之间相互生殖隔离的种群。由于物种群体间在基因型上所造成的差异，而使其基因交换受到限制，生殖隔离包括几个方面的内容：a．生态隔离；b．季节隔离；c．性别隔离、心理隔离或行为隔离；d．机械隔离；e．不亲合性；f．杂种不活；g．杂种不育。总之，由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形成的基本因素。七、物种形成的途径和方式最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第169页。1．渐变式最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第169页。主要通过变异的逐渐积累而成亚种，再由亚种形成一个或多个新种，其分为两种类型，即继承式新种形成和分化式新种形成。2．爆发式不通过亚种这一阶梯而迅速形成新的物种，其分为三种类型，即杂交产生新种，染色体结构变化形成新种和多倍体化的新种形成。第三节人类的起源和发展【知识概要】一、人类起源于动物的证据人类是由动物界分化出来的，又超出动物界，在分类学上，人的分类地位是：脊索动物门/脊椎动物亚门/哺乳纲/灵长目/类人猿亚目/人科/人属人类起源于动物的证据：①胚胎发育方面的；②解剖学方面的；③分子水平方面的；④人类与类人猿的比较方面的。二、从猿到人的过渡最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第170页。从猿到人的发展过程尚无定论，比较普遍和肯定的看法是：最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第170页。森林古猿→拉玛古猿→南方古猿→现代人。三、人类发展的基本阶段一般认为，制造工具可看作是人类在地球上出现的标志。人类发展分为四个基本阶段：即早期猿人（或能人阶段）、晚期猿人（或直立人）、早期智人（古人）、晚期智人（新人）等基本阶段。在从猿到人的转变和人类的发展过程中，劳动起着特别重要的作用。一方面，劳动是一种创造因素；另一方面，劳动是一种选择因素。第九章生物的多样性一、生物的分类系统现代分类系统是根据生物所有性状的异同，综合起来分门别类，称为自然分类法，它采用了阶梯从属的等级，分为界、门、纲、目、科、属、种七个等级。如果某一等级内种类繁多，还可划分出中间等级如亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种等。通过分类系统，可以了解各物种之间的亲缘关系和每一个物种在生物界中的地位。二、生物的界级分类最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第171页。随着生物科学的发展，对生物的分界产生了不同的观点，出现了不同的分界方法，如两界说、三界说、五界说、六界说等。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第171页。在显微镜发明以前，由林奈提出了两界说，把生物分为植物界和动物界。三界说是在用显微镜发现单细胞生物后产生的，在1866年由赫克尔提倡，把生物分成单细胞的原生生物界和植物界、动物界。五界说是1969年由惠特克提出的，把生物分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界五界，此说更完善地反映出生物的进化历程，得到大多数生物学家的承认。也有一些学者主张，将现在生活在地球上的生物，分为六大类群：病毒界、原核生物界、真核原生生物界、植物界、真菌界和动物界。第一节植物界的主要类群【知识概要】最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第172页。地球上的植物，目前已知的有40多万种，它们组成了整个植物界。植物界的主要类群归纳如下：最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第172页。我国的植物资源非常丰富，有许多世界珍稀的和特有的种类。我国的一级保护植物有熊类植物中的桫椤，裸子植物中的银杉、水杉、秃杉和被子植物中的金花茶、珙桐、人参和望大树。一、藻类植物藻类植物属于低等植物，其主要特征是一般具有光合色素，能进行光合作用，自养。生殖器官为单细胞构造，植物体结构简单，有单细胞、群体和多细胞三类，没有根、茎、叶分化。绝大多数生活在水中。现存的藻类植物约2万多种。按细胞所含色素以及贮存养分的不同，可把藻类分为绿藻门、轮藻门、红藻门、褐藻门等。绿藻门、红藻门和褐藻门的比较见下表。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第173页。绿藻门、红藻门和褐藻门的比较最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第173页。名称光合色素种类贮存的养分常见植物绿藻门叶绿素a和b，α和β胡萝卜素，四种叶黄素淀粉、油类衣藻、团藻、水绵、石莼红藻门叶绿素a、d，胡萝卜素，叶黄素和藻红素，有的含藻蓝素红藻淀粉、红藻糖紫菜、石花菜、江蓠、海萝褐藻门叶绿素a和c，β胡萝卜素，六种藻黄素藻淀粉、甘露醇、油类、还原糖、碘海带、裙带菜、网地藻、鹿角菜藻类植物的生殖方式有营养生殖、无性生殖、有性生殖三种。藻类植物有重要的自然和经济意义，地球上90％的光合作用是由海洋和淡水中的藻类植物完成的。藻类植物不仅为水生植物提供食物，而且也是水和大气中氧气的重要来源。二、地衣植物最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第174页。地衣是一类多年生的低等植物，是藻类和真菌共生的复合体。地衣没有根、茎、叶的分化，由真菌菌丝缠绕藻细胞，并从外面包围藻类，藻类光合作用制造的有机物大部分被菌类夺取，藻类与外界隔绝，所需水分、无机盐和二氧化碳依靠菌类从外界吸收供给。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第174页。地衣按生长型分为壳状、叶状、枝状三类。地衣的生殖方式主要有营养生殖和有性生殖。地衣抵抗干旱、寒冷等不良环境的能力十分强。地衣植物约有25000余种，一般分为三纲：子囊衣纲、担子衣纲和藻状菌衣纲。常见的有石蕊、松萝、石耳、冰岛衣、梅衣等。三、苔藓植物苔鲜植物是一类原始陆生植物，多生于阴湿的环境中。苔藓植物的配子体发达，孢子体退化。配子体为叶状体或有茎叶分化的茎叶状体，没有真正的根，只有假根、茎、叶无维管束，吸水和保水能力差，因此，个体较低矮，孢子体不能独立生活，依附在配子体上。配子体能形成多细胞雌、雄生殖器官，受精作用必须在有水条件下进行，植物界从苔藓植物开始有胚的构造。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第175页。苔药植物约有23000多种，通常分为苔纲和藓纲。苔纲常见植物有地钱、大羽苔、平叉苔、角苔等。藓纲常见植物有葫芦藓、泥炭藓、黑藓等。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第175页。四．蕨类植物藓类植物是最原始的维管植物。具有独立生活的配子体和孢子体。孢子体占优势，有根、茎、叶器官和维管系统的分化，根通常是不定根，茎多是根状茎，叶分小型叶和大型叶，孢子体产生孢子囊。配子体简单，产有颈卵器和精子器，受精作用必须在有水条件下进行。现存的藏类植物约有12000种，分为五纲：石松纲、水韭纲、松叶蕨纲、木贼纲和真蕨纲。前四个纲都是小型叶，是比较原始古老的蕨类，真蕨纲具大型叶是最进化的一个类群。石松纲常见植物有石松、卷柏、翠云草等。水韭纲常见植物有中华水韭，松叶藏纲植物我国仅有松叶蕨一种。木贼纲常见的有节节草、水贼、问荆等。真蕨纲常见的有蕨、瓶尔小草、紫萁、海金沙、水龙骨、桫椤、贯众、槐叶苹、满江红等。五、裸子植物最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第176页。裸子植物是具有颈卵器和维管束、能产生种子的一类高等植物。裸子植物能形成种子，但不形成子房和果实，因此，胚珠和种子都是裸露的。配子体寄生在抱子体上。传粉时花粉萌发形成花粉管，直达胚珠，使受精作用摆脱了水的限制。孢子体特别发达，多为高大乔木，木质部中大多具有管胞而无导管，韧皮部中有筛管而无伴胞。具有多胚现象。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第176页。裸子植物现仅存760多种。我国是裸子植物种类最多、资源最丰富的国家，约有230种和48变种，其中不少是第三纪孑遗植物，称为“活化石”植物。裸子植物通常分为苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲（紫杉纲）和买麻藤纲等五纲。苏铁纲是现代裸子植物最原始的类群，常见植物有苏铁、华南苏铁等。银杏纲现代仅残存银杏，是著名的孑遗植物。松柏纲是现代最繁荣、最进化的裸子植物类群，常见的如银杉、云杉、金钱松、落叶松、红松、油松、马尾松、黄山松、杉木、水杉、水松、丝杉、巨杉、侧柏、圆柏等，其中许多为我国特产树种，红豆杉纲常见的有罗汉松、红豆杉、香榧等。买麻藤纲是现代裸子植物完全孤立的一群，如草麻黄、买麻黄、百岁兰等。六、被子植物最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第177页。1．主要特征和分类最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第177页。被子植物是现代植物界中最高级、最繁盛和分布最广的一个类群被子植物显著的特征是具有真正的花，花的形态结构多种多样，适应于虫媒、风媒、鸟媒、水媒等各种传粉方式；胚珠包被在子房内，种子包被在果实内，果实的形成，对于保护种子和种子散播有特殊意义；出现双受精和胚乳组织；孢子体高度发达，组织分化精细，输导组织结构、功能交加完善，配子体进一步简化。现已知的被子植物约20多万种，种数占植物界的一半以上。被子植物分为两纲：双子叶植物纲和单子叶植物纲，两者的主要区别见下表。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第178页。双子叶植物纲和单子叶植物纲的区别最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第178页。双子叶植物纲单子叶植物纲草木、灌木或乔木草本或稀为木本主根发达，多为直根系主根不明显，多为须根系维管束环形排列，有形成层和次生组织，是无限维管束维管束呈散形排列，没有形成层和次生组织，是有限维管束叶具网状脉叶具平行脉或弧形脉花的基数是5或4花的基数是3胚具2片子叶胚具1片子叶2．花程式和花图式被子植物的分类是以形态学特征为主要标准，尤其是以花和果实的形态特征作为标准的最为普遍。为了简单地说明一朵花的结构，可以用一种公式或图案把一朵花的各部分表示出来，前者称花程式，后者称花图式。在花程式中，表示花各部分的代号通常是：K一花萼；C一花冠；A一雄蕊群；G雌蕊群；P－花被。每一字母右下角用数字表示实际数目，O－缺一轮；∞－数目极多；（）－连合；数字＋数字一两轮；G－子房上位；－子房下位；－子房周位。G字母右下角的数字：数字－心皮数；子房室数；在公式前，*－整齐花；↑－两侧对称；♂－雄花；♀－雌花；两性花。花图式是用花的横剖面简图来表示花各部分的数目、离合情况，以及在花托上的排列位置，也就是花的各部分在垂直于花轴平面所作的投影图。3．花序最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第179页。被子植物的花，有的是单独一朵花生在茎技顶上，称为单生花。绝大多数植物的花按一定排列顺序着生在特殊的总花柄上。花在总花柄上有规律地排列方式，称为花序。总花柄又称花轴或花序轴。花序种类归纳如下。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第179页。花序分为无限花序和有限花序。无限花序又分为简单花序和复合花序。简单花序包括：总状花序、伞房花序、伞形花序、穗状花序、葇荑花序、肉穗花序、头状花序、隐头花序。复合花序包括：圆锥花序（复总状花序）、复穗状花序、复伞形花序、复伞房花序、复头状花序。有限花序分为单歧聚伞花序、二歧聚伞花序和多歧聚伞花序。多歧聚伞花序包括密伞花序和轮伞花序。第二节动物类群的多样性【知识概要】一、无脊椎动物主要门的基本特征无脊椎动物的主要特点是身体的中轴没有由脊椎骨组成的脊柱，这类动物各主要门的基本特征如下表所示。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第180页。无脊椎动物主要门的基本特征最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第180页。门种的数量分布体制主要特点胚层体腔对称分节肛门腔肠动物约l万水生，大部海产2无辐射对称－－有刺细胞，

中胶层扁形动物1.2万水生、寄生、

少数陆生3无两侧对称－－有焰细胞线形动物约1.7万水生，土壤中3固体腔两侧对称－＋只有纵肌，

周期性蜕皮环节动物约1.3万水生、土壤中3体腔两侧对称＋＋有刚毛最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第181页。棘皮动物最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第181页。约9500水生、全为海产3体腔幼虫两侧

对称，成

体次生性

两侧对称－＋有管足

和水管系软体动物10余万水生、部分陆生3体腔两侧对称－＋身体分头、

足、躯干和

外套膜，

有外套膜

分泌的壳最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第182页。节肢动物最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第182页。100余万水生、陆生，

土壤中3体腔两侧对称＋＋有头、胸、

腹的分化，

有甲壳质

外骨骼和

分节的附肢1．腔肠动物门——水娘水螅是腔肠动物的代表，是营淡水生活的水螅纲动物。水熄的外胚层特别是触手上，分布有刺细胞，这是腔肠动物所特有的。刺细胞有刺丝囊，囊内有毒液和蜷曲的刺丝，上端有触觉刺针。在内胚层里，有很多腺细胞。腺细胞能分泌蛋白质酶到消化腔，将捕获物初步消化，即细胞外消化。此外，内皮肌细胞还能用鞭毛卷住初步消化的食物颗粒，并伸出伪足吞噬到细胞里消化，即细胞内消化。水螅兼营无性和有性生殖。生活条件良好时，经常进行无性出芽繁殖，秋后进行有性生殖。水螅大多数是雌雄异体，少数雌雄同体。精巢在靠口的体壁上，卵巢生在下半部。它们不同时成熟，因此是异体受精。腔肠动物靠神经网传导刺激。其他腔肠动物有珊瑚、水母等。2．扇形动物门——涡虫最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第183页。涡虫是扁形动物的代表，属涡虫纲。涡虫的身体两侧对称，有前后、左右、腹背的区别。涡虫的身体除内胚层和外胚层外，出现了中胚层，这是重大的进化。涡虫有排泄系统，呈两条带分支的网络状排泄管。分支的末端被扇形动物所特有的焰细胞封闭，焰细胞中空，由焰细胞向着排泄管的方向伸出一束纤毛，不断摆动犹如火焰。焰细胞除了排泄废物外，也调节体内水分的平衡。涡虫具有梯状神经系统。涡虫是雌雄同体、异体受精的动物。涡虫具有极强的再生能力。其他的扁形动物有猪肉绦虫、血吸虫，它们都属于寄生的扁形动物。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第183页。3．线形动物门——人蛔虫最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第184页。人蛔虫是线形动物的代表，属线形纲、蛔虫科。蛔虫外胚层发育成体表的上皮组织，能分泌一层有弹性的角质膜，起保护作用，角质膜只能随着身体的生长有限增长，因此蛔虫和其他线形动物都有周期性的蜕皮现象。蛔虫和其他线形动物都只有纵肌，没有环肌。该门动物有了口与肛门的分化。线形动物在体壁和消化管之间，从前到后发展了一个空腔，以容纳发达的生殖器官，这就是假体腔。这种体腔，是中胚层跟内胚层之间的空腔，实质相当于胚胎时期的囊胚胜，与高等动物在中胚层中发育的体腔有区别，因此叫初生体腔（假体胶）。假体腔是线形动物所特有的。其他线形动物有钩虫等。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第184页。4．环节动物门——蚯蚓蚯蚓即环毛蚓，属环节动物门、寡毛纲。蚯蚓的体胶是中胚层发育出来的空腔，四周被体壁内侧和消化道外侧的体腔膜所包围，体壁和消化道壁都有发达的肌肉层，各个环节之间都有隔膜，是一切高等动物的次生体腔，即真体腔。蚯蚓体壁的肌肉层有环肌和纵肌，每一体节的表面都有一圈粗而短的刚毛。蚯蚓有专门的循环系统，它由心脏、血管和微血管组成，是封闭式循环系统。蚯蚓的排泄系统是分布在每一体节里的小肾管。蚯蚓的中枢神经系统呈链状，它由咽上神经节、围咽神经节、咽下神经节和腹神经素组成。蚯蚓雌雄同体，异体受精。其他环节动物有蛙、沙蚕等。5．软体动物门——河蚌河蚌是软体动物门的代表，属瓣鳃纲。河蚌的循环系统是开放式的循环系统。河蚌的神经系统有脑神经节、内脏神经节和足神经节，神经节之间有神经链。河蚌是雌雄异体的动物。其他软体动物有腹足纲的蜗牛、头足纲的乌贼等。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第185页。6．节肢动物门最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第185页。节肢动物是数量和种类最多的一个门。节肢动物身体两侧对称，分节，有三胚层和真体腔，体节进一步分化成头、胸、腹等部，附肢高度特化，肢体被有甲壳质外骨骼，这种外骨骼不能随身体生长，要借助于周期性蜕壳，节肢动物神经系统比较发达，在感觉器官中值得注意的是眼的发展。呼吸器官有鳃、气管、书肺，也有身体表皮具有呼吸能力的。生殖方式大都是雌雄异体，卵生，也有卵胎生、孤雌生殖和幼体生殖的。书肢动物主要纲的特征见下表。节肢动物主要钢的特征（l）昆虫纲——东亚飞蝗最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第186页。东亚飞蝗属直翅目，是昆虫纲的代表动物。主要特点是身体分成头、胸和腹部，有1对单眼和3个复眼，复眼由多数小眼构成，看物时各处小眼的影像相互接合，形成镶嵌影像，能感知物体的形状和颜色。头部的附肢分成触角和口器，口器是典型的咀嚼式口器。马氏管是蝗虫的排泄器官。飞蝗的血循环是开放式循环系统，血液中没有血红蛋白，常呈无色或绿色。飞蝗的神经系统比较发达，包括胸神经节、咽下神经书和呈双股型的腹神经链。飞蝗雌雄异体并异形。昆虫的变态类型分为：①表变态（如衣鱼）；②不完全变态，又分渐变态（如飞蝗），半变态（如蜻蜓）；③完全变态（如甲虫、蝴蝶、蛾子等）。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第186页。桑蚕和莱粉蝶是昆虫纲鳞翅目中的常见类型，桑蚕的蜕皮和变态发育是受体内分泌腺分泌的激素控制。在胸激素、保幼激素和蜕皮激素的协调作用下，蚕到五龄幼虫后吐丝、结茧、化蛹，最后羽化成蚕蛾。蝶和蛾的主要区别见下表。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第187页。蝶和蛾的主要区别最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第187页。蝶类蛾类成虫大都白昼活动成虫触角末端成棒状成虫翅没有钩和钩眼的结构静止时翅常竖立背上成虫腹部细长成虫大都夜出活动成虫触角末端成扁平、丝状等成虫翅有钩和钩眼的结构静止时翅常平覆背面成虫腹部肥大幼虫化蛹时一般不结茧，只纺一根丝条，把身体悬在这根丝条上幼虫化蛹时吐丝结茧或茧状物，大茧内化蛹蛹多有金属色泽，所以叫做金蛹蛹多呈红棕色最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第188页。社会昆虫——蜜蜂是昆虫纲膜翅目的代表，属完全变态。蜂群由一只蜂王、少数雄蜂和几千到几万只工蜂组成。工蜂身体最小，也是雌性个体，但生殖器官发育不全，不能繁殖后代。工蜂有嚼吸式口器。工蜂发现蜜源后，能用特殊的舞蹈行为向同巢工蜂发出信息。当蜜源植物在蜂巢附近不超过80m时，工蜂回巢后会围着一个蜂房作圆形跑步，跳“圆舞”；当蜜源植物离蜂巢80m以上，工蜂回巢先摆尾直跑，向一边绕一半圆，再沿原处摆尾直跑，向另一处绕一半圆跳“∞字摆尾舞”。工蜂直跑方向与太阳的角度表示蜜源植物与太阳方向的角度，直跑延续三秒钟，表示蜜源距蜂巢300m。其他工蜂根据舞蹈以及直跑的方向和延续的时间，就知道蜜源植物的方向和距离。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第188页。家蝇、蚊是双翅目昆虫，在我国与传染病有关的蚊是按蚊（即虐蚊）、伊蚊（即黑斑纹）、库蚊（即普通蚊）三个属。它们三者之间的区别见下表。疟蚊、黑斑蚊和普通蚊三者间区别比较最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第189页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第189页。昆虫19个目的比较表最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第190页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第190页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第191页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第191页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第192页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第193页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第194页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第195页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第196页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第197页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第192页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第193页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第194页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第195页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第196页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第197页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第198页。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第198页。昆虫的几种口器（2）甲壳纲——虾、蟹，在我国长臂虾、对虾和龙虾都是著名种类。虾的身体分头脑部和腹部，头胸部外包有头胸甲。虾的排泄器官是触角腺。虾的血循环是开放式循环系统，由心脏和背血管组成。血流得不快，血浆里有凝血物质，这对附肢节易于折断的节肢动物是一种保护性适应。虾雌雄异体，体外受精。其他甲壳纲动物有寄居蟹、水蚤等。（3）蛛形纲——蜘蛛，蜘蛛身体分头胸部和不分节的腹部。头胸部没有触角和复眼，有8只单眼，腹面有6对附肢。蜘蛛只能吸食液体食物。用书肺呼吸。在甲壳质的肺腔中有一系列页状的片层结构，用来交换气体，因此叫书肺。其腹部有3对纺织突，上有许多小孔，体内有纺织腺，能分泌蛋白质物质，形成蛛网。蜘蛛雌雄异体，发育过程无变态，从孵化到成长，一般经过四次蜕皮。其他蛛形纲动物有棉红蜘蛛、蝎等。7．棘皮动物门——海星最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第199页。海星属海星纲，体形辐射对称，由中央体盘发出5个或5个以上的腕。海星体表有许多棘状突起，这是中胚层产生的钙质骨骼与外胚层产生的体表结合形成的，所以叫棘皮。海星体内有棘皮动物特有的水管系。管足末端靠水管系的液压起到吸盘作用，能吸住物体。海星雌雄异体，卵在水中受精，并发育成幼虫，幼虫两侧对称，营浮游生活。成熟后，沉入水底固着生活、经变态，发育成辐射对称的小海星。其他棘皮动物有海胆、海参等。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第199页。二、脊椎动物亚门的主要特征脊椎动物是脊索动物门的一个亚门，而脊索动物门则是动物界最高等的一门动物。脊索动物有脊索、背神经管和鳃裂。它们可分为半索动物亚门（常见的有柱头虫）、尾索动物亚门（常见的有柄海鞘）、头索动物亚门（常见的有文昌鱼）和脊索动物亚门四个门。脊椎动物体内有由脊椎骨相连的脊柱，体形左右对称，一般分头、躯干和尾三部分，躯干有附肢，水生动物有鳍，有发达的头骨。这类动物进化最高等，和人类关系最密切，主要包括鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。它们的主要特征如下表所示。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第200页。鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲的特征比较最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第200页。三、脊椎动物身体的主要结构和功能1．脊椎动物的体态对环境的适应脊椎动物的身体表现为两侧对称，在典型的种类，身体可分为四部分，即头部、颈部、躯干部和尾部。头部明显，为脑、感觉器官（眼、耳、鼻等）和摄食器官（上下颌）的所在地，有利于捕食或逃避敌害。颈部是陆生脊椎动物的特征。尾部紧接在躯干部之后，这两部的分界处就是肛门。肛后尾是脊索动物的特征之一。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第201页。2．脊椎动物的皮肤最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第201页。皮肤系统有保护、调节体温、呼吸、感觉、运动、排泄和分泌等功能。现存的圆口纲，皮肤裸露，在表皮细胞之间有一些单细胞腺体，能分泌粘液，保持身体粘滑，有利于游动。软骨鱼的循鳞是最原始的鳞片，由真皮和表皮共同衍生。一般硬骨鱼则具有真皮性的骨质鳞片。两栖纲皮肤裸露，粘液腺也多，既可保持体表的润湿，又有助于皮肤的呼吸，两栖类的皮肤中大多有毒腺。爬行纲是第一类真正适应陆生的脊椎动物。爬行类的表皮性角质鳞甲对于防止体内水分的散失起重要作用。鸟类的羽毛和哺乳类的毛都是表皮的衍生物，在鸟类还有少量的角质鳞，在哺乳类还有鳞、爪、角、蹄、趾甲等。3．脊椎动物的骨骼系统最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第202页。脊椎动物的骨骼主要是指它的内骨骼而言，和软体动物及节肢动物的骨骼，在特性上完全相反。第一，节肢动物等的骨骼在身体的外部，把身体包着，所以叫外骨骼；脊椎动物的骨骼则在身体的内部，所以叫内骨骼。第二，节肢动物等的外骨骼，由细胞的分泌物构成，其中没有活物质，是死物；脊椎动物的内骨骼，由活细胞构成，是活的物质。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第202页。脊椎动物的内骨骼可以分为软骨和硬骨。软骨是低等脊椎动物（圆口类、软骨鱼类等）的骨骼组织。硬骨是绝大部分脊椎动物骨骼的主要部分。脊椎动物的骨骼系统可分中轴骨骼和附肢骨骼，中轴骨骼包括头骨、脊柱、肋骨和胸骨；附肢骨骼包括带骨和肢骨。头骨包括脑颅和咽颅两部分，咽颅由一系列咽弓组成，咽弓数目一般为七对，在进化过程中趋向减少。脊柱由脊椎组成，一个典型的脊椎由椎体、横突、椎弓、推棘、关节突起等五部分组成。鱼类的脊柱只包含体椎和尾椎两种，两栖类脊柱包含颈、体、荐、尾椎四种。爬行类脊柱的种类为颈、胸、腰、荐、尾椎五种。鸟类脊椎高度特化，颈椎呈鞍状椎骨型，最后一个胸椎又与腰椎、荐椎、部分尾推一起愈合起来构成鸟特有的愈合荐骨，是后肢的强有力的支持物。哺乳类的脊椎也是五种。鱼类没有胸骨，从两栖类开始才有胸骨出现。4．脊椎动物的消化系统最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第203页。鱼类、两栖类和爬行类的口中，一般都有许多小而尖锐的牙齿，形态构造简单。现存的鸟类都没有牙齿，用角质的喙啄取食物。哺乳动物的牙齿为异形齿，并且各种哺乳动物的齿式是恒定不变的。可作为哺乳类分类的依据之一。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第203页。鸟类的胃分为两部分：位置在前的称腺胃（前胃），位置在后的称肌胃（砂囊）。腺胃分泌消化液，肌胃借助鸟类的砂粒来磨碎食物。哺乳动物的反刍类，具有复胃，如牛胃可分为瘤胃、蜂巢胃（网胃）、瓣胃和皱胃，其中皱胃才是真正的胃。5．脊椎动物的呼吸系统脊椎动物的呼吸器官有两种类型：水生的种类是鳃，陆生的种类肺。不论是鳃或肺或某些辅助结构，作为一个呼吸器官，至少必须具两个基本条件：一是要有一层总面积比较大的薄膜，经常保持湿润，呼吸的气体（氧和二氧化碳）得以顺畅地在膜间通过；二是要有丰富的血管网，保证气体交换的充分进行。鱼类的鳃位于咽部，发生于咽部的鳃裂。鳃裂的前后壁表皮形成许多鳃丝，组成鳃瓣，其间充满了微血管。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第204页。低等两栖类（如某些有尾目）和蝌蚪（无尾目的幼体）也都用鳃呼吸，两栖类的肺构造极为简单。从爬行类开始出现了胸廓，爬行类的肺较两栖类的肺有更大的进步。肺内隔层增多，面积增大。鸟类和哺乳类的肺，发达程度更高。鸟类的肺与鸟类特有的适应飞翔的薄膜结构——气囊相通连，完成鸟类所特有的“双重呼吸”。哺乳类的肺结构最复杂，与鼻、鼻咽、咽、喉、声门、气管、支气管、细支气管、肺泡等组成标准的陆生脊椎动物的呼吸系统。哺乳类的胸腔中出现了肌肉质的横膈膜，这是哺乳类动物的特征之一。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第204页。6．脊椎动物的循环系统鱼类的心脏有一心房和一心室。连接心房的有一个静脉窦，连接心室的有一个动脉圆锥或动脉球。心脏的血完全是缺氧血，循环途径只有一条，是单循环。两栖动物的幼体蝌蚪，在没有发生变态以前，其循环系统也和水生的鳃呼吸脊椎动物相似。从两栖类开始，陆生脊椎动物的血液循环为双循环（包括体循环和肺循环）。两栖类和爬行类的血液循环属于不完全的双循环。鸟类和哺乳类属于完全的双循环。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第205页。脊椎动物的血管系统包括两部分：一部分是动脉系统，把血液从心脏运至各器官组织，总的流向是离心的；另一部分是静脉系统，把血液从各器官组织运回心脏，总的流向是向心的。动脉系统中最显著的变化是动脉弓。一般的软骨鱼类如鲨鱼，腹大动脉前行，分出五对动脉弓，每对都有入鳃和出鳃动脉。硬骨鱼类为四对，两栖类的蝌蚪时期仍四对动脉引到变态为成体蛙时，第一对动脉弓转变为颈动脉，第二对转变为背大动脉，第三对消失，第四对转变为肺皮动脉。爬行类的四对动脉弓的转变与两栖类基本相同。鸟类的左侧体动脉弓完全退化，哺乳类的右侧体动脉弓完全退化。静脉系统中，两栖类与爬行类的静脉系统相似，但爬行类的肾门静脉显示退化。肾门静脉在鸟类更加退化，在哺乳类则完全消失。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第205页。7．脊椎动物的排泄系统脊椎动物的排泄系统，其主要部分为一对发达的肾脏。从低等种类到高等种类，肾脏可分为三种类型：最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第206页。（l）前肾脊椎动物在胚胎期间都有前肾出现，但只在鱼类和两栖类的胚胎中，前肾才有作用。圆口纲的盲鳗仍用此种肾脏作为排泄器官。前肾位于身体前端，由许多排泄小管的一端开口于体腔，在开口处小管膨大为漏斗状，其上有纤毛，就是肾口，可以直接收集体腔内的排泄物。在肾口的附近具有由血管丛形成的血管球，它们用滤过血液的方法，把血中废物排出。排泄小管的另一端与一总管相通，这个总管称为前肾导管，管末通体外。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第206页。（2）中肾它是鱼类和两栖类胚胎期以后的排泄器官，位于前肾的前方。排泄小管的肾口显出退化，一部分肾口甚至完全退化，不能直接与体腔相通。靠近肾口的排泄小管壁，膨大内陷，成为一个双层的囊状构造，称为肾球囊，把血管球包人其中，共同形成一个肾小体。肾小体和它的排泄管一起构成泌尿机能的一个基本结构，称为肾单位。在中肾阶段，原来的前肾导管纵裂为二，其一为中肾导管，在雄性动物体内兼有输精的作用；另一管在雄体内已退化，在雌体内则演化为输卵管（或称牟勒氏管）。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第207页。（3）后肾是羊膜动物胚胎期以后的排泄器官，其位置在体腔的后部。后肾的排泄小管前端只有肾小体，肾口已完全消失。各排泄小管汇集尿液一起通入后肾导管（也常称输导管）。此管是由中肾导管基部生出的突起，向前延伸，各和一个后肾连接而成。后肾发生后，中肾和中肾导管都失去了泌尿的功能。中肾导管完全成为输精管，一部分遗留下来的中肾排泄小管则形成附睾等构造。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第207页。8．脊椎动物的生殖脊椎动物一般都是雌雄异体，雌体生殖系统主要包括卵巢和输卵管。卵巢和输卵管不直接相连（除硬骨鱼外），在哺乳动物输卵管分化为喇叭管、子宫和阴道等部分。鸟类的卵巢和输卵管一般只是左侧的特别发达，右侧的已退化。雄性生殖系统主要包括精巢（睾丸）和输精管。动物的受精卵在母体外发育的现象，称为卵生；受精卵在母体内发育兼从母体获得养料的现象，称为胎生；受精卵只在母体内发育，并不从母体组织吸收养料，则称为卵胎生。圆口类、鱼类及两栖类这三纲动物，在胚胎的腹面有数量较多的卵黄，包在卵黄囊中。爬行类、鸟类和哺乳类的胚胎除具有卵黄囊之外，还有尿膜及羊膜，所以被称为羊膜动物。羊膜包着胚胎，使之生活于羊水之中，这样既保持了胚胎发育所需要的水环境，又能防止震荡。同时，羊膜动物能用羊水代替天然水，就使爬行类以上的动物的种族繁殖摆脱了水的限制，为陆生脊椎动物适应陆地环境创造了良好条件，增强了陆地生活的能力。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第208页。第二节微生物类群的多样性最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第208页。【知识概要】一、原核微生物的类群原核微生物主要是细菌和放线菌，此外还有立克次氏体、衣原体、支原体和蓝细菌等。1．细菌形态有三型，细菌细胞由细胞壁（主要成分为肽聚糖）、细胞膜、细胞质（核糖体为70S），遗传物质DNA所在的核区等构成。有的细菌有荚膜，有的细菌有鞭毛和纤毛，有的细菌能形成芽饱和伴孢晶体。细菌多为异养型，营腐生或寄生生活，少数为光能或化能自养型；主要通过二分裂法进行繁殖；在自然界物质循环中起重要作用，有于人类有利，有些有害。2．放线菌是介于细菌与丝状真菌之间、与细菌相类似的一类单细胞原核生物，它的菌体是由分枝的菌丝组成。链霉菌的菌丝有气生菌丝和基质菌丝之分。放线菌多营腐生生活。进行有氧呼吸；主要通过无性孢子进行繁殖；是抗菌素的主要产生菌，与人类关系密切。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第209页。3．立克次氏体是介于细菌和病毒之间的一类微生物，专性细胞内寄生。有细胞结构，具有DNA和RNA两种核酸。与细菌结构相似。为二分裂法进行繁殖。在立克次氏体中有不少病原菌，通过媒介感染人和动物，与人类关系较密切。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第209页。4．衣原体是介于立克次氏体与病毒之间的、属性能量寄生的微生物。有细胞结构，含DNA和RNA两种核酸。衣原体不通过媒介可直接侵入宿主细胞。感染鸟类、哺乳动物和人类。行二分裂法繁殖。5．支原体是介于细菌与立克次氏体之间的微生物。是已知的可以自由生活的最小的生物。它有细胞结构，但无细胞壁，却对渗透具有抗性。含有DNA和RNA两种核酸。行分裂生殖成出芽生殖。肺炎支原体能引起人的非典型性肺炎。6．蓝藻又称蓝细菌，它是含有叶绿素a，能进行放氧性的光合作用的原核生物，主要行分裂生殖。二、真核微生物的类群真核微生物包括真菌、单细胞藻类和原生生物。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第210页。1．真菌在形态结构上除少数为单细胞外，都是由菌丝（无隔或有隔）相互交错形成的菌丝体。细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器和内含物，细胞壁中无肽聚糖；细胞膜常有固醇；核糖体为80S；细胞核中有染色体；代谢类型多为腐生，以无性或有性孢子生殖为主。与人类关系密切，如酵母菌、霉菌、蘑菇、木耳和灵芝等。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第210页。2．单细胞藻类为真核生物中最低等的类群，一般分为四门：甲藻门、金藻门、裸藻门、粘菌门。其中：甲藻细胞壁由纤维素组成。DNA不与组蛋白相结合，有细胞核。硅藻细胞壁不含纤维素，通常含硅化物，眼虫藻细胞无细胞壁，兼自养和异养两种方式。3．原生动物是一群营异养方式的单细胞动物，分三纲：肉足虫纲、纤毛虫纲和孢子虫纲。三、病毒和类病毒1．病毒是一类只含DNA或RNA的分子生物，具有高度的寄生性，只能在活细胞内以核酸复制的方式增殖，没有细胞结构，没有核糖体，不含与能量代谢有关的酶，在活体外没有生命特征。病毒的核酸结构多样，有DNA或RNA，单链或双链，线状或环状，侵染性或非浸染性等多种。大部分病毒的遗传信息贮存在DNA中，但也有些病毒以DNA为遗传物质。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第211页。病毒转录mRNA的途径随病毒核酸结构而异，共有下列6种：最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第211页。（l）含双链DNA的病毒直接转录mRNA：（±）DNA→mRNA（2）含单链（＋）DNA的病毒先合成双链DNA后再转录成mRNA：（＋）DNA→（±）DNA→mRNA（3）含双链RNA的病毒可直接转录。RNA：（±）RNA→mRNA（4）含单链（＋）RNA的病毒先合成单链（－）RNA后再转录mRNA：（＋）RNA→（－）RNA→mRNA（5）含单链（－）RNA的病毒直接转录mRNA：（－）RNA→mRNA（6）含单链（＋）RNA的反转录病毒先复制成（－）DNA，后合成（±）DNA再转录成mRNA：（＋）RNA→（－）DNA→（±）DNA→mRNA2．类病毒是一类裸露的浸染性核酸分子，是迄今人类发现的最生命体。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第212页。第十章生物与环境最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第212页。第一节生物与环境的相互关系【知识概要】一、生态因素对生物的影响1．生态因素的概念环境中影响生物的形态、生理和分布等的因素叫做生态因素。生态因素包括非生物因素和生物因素。2．非生物因素对生物的影响（1）阳光①阳光是绿色植物进行光合作用的必要条件。②光照强度影响植物的生长。③不同波长的光对植物的意义不同。波长0.4μm～0.7μm的光是绿色植物的光合作用能够吸收的光波范围，也是一般动物视觉器官所能感受的光波范围。波长0.7μm以上的红外光能够产生热量，以提高环境的温度。波长0.4μm以下的紫外光对生物具有杀伤作用，并可诱发突变和畸形。但紫外光是动物和人合成维生素D的动力。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第213页。④日照时间的长短能够影响动物的繁殖活动和生活节律。最新高中生物奥赛辅导资料全文共237页，当前为第213页。（2）温度生物体的新陈代谢需要在适宜的温度范围内进行；极端温度对生物的分布有着重要影响；极端温度能够影响生物的生长和发育；生命所能忍受的温度范围：有些原生动物能够忍受－190℃的低温，有些细菌和蓝绿藻能抵抗100℃的高温，北极鱼能终年在l℃～2℃冰水中生活。温度系数（Q10定律）动物的新陈代谢（生化反应）速度，随温度上升而加快，这种温度与反应速度的关系称做温度系数，它可以用下面的公式来表示：Q10＝（V2/V1）10/（tQ10即温度系数，表示温度每增高10℃V1、V2为反应速度，t1、t2为相对温度。（3）水①水是一切生命活动和生化过程的基本物质。②水分多或少都会对生物的生长发育有明显的影响。③在一定地区，一年中的降水总量和雨季的分布，是限制陆地生物分布的主要