文科大学生自然科学知识竞赛复习提纲----生命篇
一、生命的起源与演化
(一) 关于生命起源的多种假说
1. 上帝创造生命说
2. 生命来源于宇宙-----宇宙胚胎说
生命必须的酶,像蛋白质和遗传物质的形成一样,需要数亿年的时间,一些化石上所记载的生命物质诞生于35亿年前.
20世纪40年代以来,人类用天体物理的手段,在地球之外探测了近百种有机分子,像甲醛、氨基酸等.在一些降落到地球上的陨石中也发现了含有组成生命的有机分子,在一些被称为“脏雪球”的慧星中不仅含有固态的水,还有氨基酸、乙醇、嘌呤、嘧啶等有机化合物,生命有可能在慧星上产生而被带到地球上.
3.自然发生说
地球上的生命包括人都是从非生命的物质中突然产生的
4.生命的产生只能来自于生命
生命的产生只能来自于生命,代表人物是巴斯德.
(二) 化学进化和细胞的形成
生命的起源必然是通过化学途径实现的----恩格斯
多数学者把细胞生命看作是真正的生命, 细胞生命出现之前是化学进化, 细胞生命出现之后是生物学进化,借以与尔后发生的生物进化相呼应.
1.米勒模拟原始地球大气实验
对于从无机分子到有机分子的转变,美国芝加哥大学研究生米勒的实验能够典型地说明.1953年, 米勒在其导师尤利指导下, 模拟在原始地球大气中产生有机物(特别是氨基酸)的实验,以论证生命起源的化学进化过程.实验结果:得到20种小分子有机化合物,其中有11种
氨基酸.这11种氨基酸中,有4种氨基酸----甘氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸,是天然蛋白质中所含有的.
1961年.美国生物化学家奥罗,把氰化氢和甲醛加入原始大气中,实验结果除了得到氨基酸外,更绝妙的是,他还成功地得到腺嘌呤、核糖和脱氧核糖,得到了构成生命核酸的零件.
所有这些与生命有关的原料,作为不可缺少的化学物质,在早期地球上都存在.
2. 奥巴林“团聚体”假说
前苏联著名生物化学家奥巴林的“团聚体”假说显得非常有意义,他把这种“团聚体”视为前细胞的生命模型.
3. 福克斯类蛋白微球体假说
福克斯发现当把类蛋白放到稀盐酸溶液中加热溶解,等冷却后, 类蛋白会缩到一起,形成无数类似细胞样的球状小体, 福克斯把它称作类蛋白微球体.
细胞膜的形成,标志着原始生命转变为原始细胞形态的生命.
(三) 生命进化的历史
1. 从单细胞到多细胞生物
细胞按形态结构的不同可以分为两类:原核细胞和真核细胞.
原核细胞结构比较简单,个体较小.它的主要特征是:细胞中的遗传物质是裸露的DNA分子,它们分散在细胞质里或集中在核状体部位,没有核膜和核的结构.
真核细胞的形态结构比较复杂,它的遗传物质除了DNA外,还有RNA和蛋白质,形成了结构复杂的染色体,并集中在由核膜包裹着的细胞核中.
2. 寒武纪生命大爆发
在距离现在5亿~6亿年内,地球上出现过一次生命大爆发,有成千上万种多细胞的生物出现.由于这次生命爆发的时间是被地球学家叫作“寒武纪时代”,所以人们又称之为“寒武纪生命大爆发”
在寒武纪生命大爆发后2亿多年的时间里,三叶虫依然是生活得最成功的动物.
3. 鱼类世界的诞生
最初出现的鱼叫甲胄鱼,它们中的大多数身体的前端都包着坚硬的骨质甲胄形似鱼类,但没有成对的鳍,活动能力很差.
4. 植物的演化
蓝藻是海洋中最早的单细胞生物之一.
5. 动物登陆
距今2.3亿年前,由于地球气候温暖,食物充足,爬行类动物逐渐繁盛起来,种类越来越多.它们不断地分化成各种不同种类的爬行动物,变成了今天的龟类、鳄类、蛇类、蜥蜴类、哺乳动物等.
6. 人类的诞生
由于劳动,手便得到进一步的发展和改善,同时,也引起了身体其他器官的变化,特别是大脑得到高度的发展.在劳动过程中,产生了语言和意识,建立了社会.于是,劳动使森林古猿演变成了人.
(四) 关于生命进化的学说
1. 拉马克进化论思想
2. 达尔文的进化论思想
达尔文于己于1859年出版了物种起源,提出了以自然选择为机制的进化学说,成为生物学史上的一个转折点.
主要精神:凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应,这就是适者生存. 达尔文把在生存斗争中, 适者生存,不适者被淘汰的过程叫做自然选择.
3. 居维叶的灾变论
居维叶是 19世纪法国著名的地质学家古生物学家,是灾变论的主要代表.他认为在整个地质发展的过程中,地球经常发生各种突如其来的灾害性变化.例如,海洋干涸成陆地,陆地又隆起成山脉,反过来陆地也可以下沉为海洋,还有火山爆发、洪水泛滥、气候急剧变化等.
所谓大灭绝是指在一个较短的地质时间内(如数十万年到数百万年),在多个生物地理大范围内,生物灭绝总量有实质意义地迅速增加,多种生物类别受到重创或灭绝.
4. 综合进化论
综合进化论是遗传学家、美藉俄国人杜布赞斯基于1938年建立的,其基本思想是:
第一,种群是生物进化的基本单位.
第二, 生物进化有3个基本环节,即突变、选择和隔离.
二.生物体的基本组成单位----细胞
(一)细胞的发现与细胞学说的建立
细胞是生命的最基本单位,生物的一切活动都是通过细胞实现的.
1838年德国植物学家施莱登提出了细胞是一切植物结构的基本单位,也是植物借以发展的根本实体.1839年德国动物学家施旺把这一学说扩大到动物界,从而形成了细胞学说.
(二)细胞的分类
生物学按照结构的复杂程度及进化顺序,把全部细胞分为两类:一类是原核细胞,一类是真核细胞.
原核细胞是比较低级和原始的一类细胞,缺乏真正的细胞核,通常比真核细胞小.
真核细胞由原核细胞进化而来,包括植物细胞和动物细胞两大类. 真核细胞具有真正的细胞核,其遗传物质DNA被包在双层膜的特殊结构中. 真核细胞还具有许多由膜包被或组成的细胞器,它们包括线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网等.
大液泡、叶绿体和细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征.动物细胞是由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成.与植物细胞结构不同的是,动物细胞膜外没有细胞壁保护和支持, 细胞质中没有叶绿体,所以动物不能像植物那样进行光合作用,只能靠吃植物和别的动物来生存; 细胞质中的液泡不明显,而植物细胞中的液泡明显,而且在植物的生命活动中起重要作用.
(三)细胞的化学组成
1.组成细胞中的元素
组成细胞的元素中碳、氢、氧、氮这4种元素含量最多,其中碳原子具有特别重要的作用,地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的.
2.组成细胞的化合物
组成细胞的元素大多以化合物的形式存在.元素的化合物有无机化合物和有机化合物, 无机化合物主要是水和无机盐; 有机化合物主要是糖类、脂类、蛋白质和核酸.
(1) 细胞中的无机化合物
①无机盐
②水
水在细胞中以两种形式存在:一种是自由水;另一种是结合,通过氢键或其他键同蛋白质结合,占4%~5%.
(2) 细胞中的有机化合物
① 糖类
单糖是不能水解的多羟基醛或多羟基酮.
二糖是由两分子单糖脱水而成的化合物.
多糖是由很多单糖分子缩合脱水而成的分支或没有分支的长链分子。 ② 纤维素：纤维素是一种长链碳水化合物。
③ 脂质：脂质是脂肪和类脂的总称，是一类不易溶于于水不易溶于有机溶剂的有机化合物。类脂包括磷脂、胆固醇、固醇酯、糖脂等。磷脂
是含磷的脂质，是细胞膜的基本成分。固醇类物质主要包括胆固醇、
性激素、维生素D等。
④ 蛋白质：蛋白质由29种氨基酸组成，是氨基酸和氨基酸之间由肽键（酰氨酸）相连而成的长链高分子化合物。
（四）细胞的基本结构
生命的基本单位----细胞的机构从宏观上来讲，主要有细胞膜、细胞器、细胞核3部分。
1． 细胞膜
细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成。在膜的中间是磷脂双分子层，实际上包括两层磷脂分子，这是细胞膜的基本支架。
细胞膜的功能主要体现在3个方面：一是将细胞与外界环境分隔开。二是控制物质进出细胞。三是进行细胞间的信息交流。
2． 细胞器
细胞器是分布于细胞质内具有一定形态并在细胞生理活动中具有特殊功能的结构单位。细胞器主要有线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、微丝、微管、中心粒等。
3． 细胞核
细胞核是细胞的控制中心。细胞核是细胞的基因库，遗传的秘密在细胞核内。细胞核不仅控制着细胞的代谢和遗传，同时对细胞的生长和分化也有着重要的影响。所以，人们往往把细胞核说成是细胞的“控制中心”。
4． 细胞中物质输入与输出
细胞是一个生命体系，需要不断地与周围的环境进行物质的交流，来实现生命活动的代谢。
（1） 物质跨膜的运输方式。物质跨膜运输主要有被动运输和主动运
输这两大类。被动运输通过扩散实现，扩散是物质分子由高浓
度区域移至低浓度区域的运动过程。在蛋白质载体的协助下，
将物质分子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的转运过程，称
为主动运输。
（2） 细胞膜的胞吞和胞吐作用
胞吞作用，也叫入胞作用，外界进入细胞的大分子物质先附着在细胞膜的外表面，此处的细胞膜凹陷入细胞内，将该物质包围形成小泡，。最后小泡与细胞膜断离而进入细胞内，然后释放。
胞吐作用，也称细胞的分泌活动，是与胞吞作用方向相反的细胞活动过程。
5． 细胞的能量“通货”---ATP
（1） ATP的结构特性。ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，其分子结构式简
写为A-P-P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通化学
键，而~代表一种特殊的化学键，叫高能磷酸键。
（2） ATP与ADP可以相互转化。ATP在不断地被消耗的同时，也需要不
断地合成。在细胞内ATP分子与ADP（二磷酸腺苷）一直处于相互
的转化中。在ATP与ADP的转化过程中都需要酶的参与。
（3） ATP的能量来源----细胞呼吸
细胞呼吸是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，
最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量的总过程。细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
（五）能量之源----光合作用
1．光合作用的发现
2．光合作用的反应式
光合作用是绿色植物在可见光的照射下，把二氧化碳和水合成有机物（主要是淀粉），贮存能量，并放出氧气的过程。
光合作用的化学式为：
光
6H2O+6CO2→C6H12O6（葡萄糖）+6O2↑
3．光合作用的意义
光合作用是绿色植物的一项非常重要的生理功能。它能够将太阳能转化为化学能，为地球上一切动物植物和微生物提供生命活动所需的能量。
光合作用为需氧生物进行呼吸提供了氧气。
4．光合作用的应用
（六）细胞的生命历程
1．细胞的增殖
细胞的增殖是通过细胞的分裂实现的。单细胞生物通过细胞增殖而繁衍，而多细胞生物则从合子或受精卵开始，通过细胞的不断增殖和分化形成特定的个体。
真核细胞的分裂有3种类型：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
（1）有丝分裂。有丝分裂又称为间接分裂，因在分裂过程中有纺锤丝的出现，故称有丝分裂。有丝分裂是真核细胞分裂的主要方式。
一个细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段。
前期：染色质丝通过螺旋化作用，逐渐变短、变粗，成为形态上可辨认的染色体。
中期：纺锤丝很明显。
后期：成对染色体在着丝点处分开，分成两条独立的染色体。
末期：两组子染色体分别到达两极时，标志着末期的开始。两组子染色体到达两极后，每一染色体渐渐延伸成染色丝。
有丝分裂有着重要的意义，它不仅使亲代细胞的染色体经过复制精确地平均分配到两个子细胞中去。而且，由于染色体上遗传物质，使得亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
（2）无丝分裂。无丝分裂又称为直接分裂，表现为细胞核伸长，从中间缢断，然后细胞质分裂，其间不涉及纺锤体形成和染色体的变化，故称为无丝分裂。
（3）减数分裂。
以动物的减数分裂为例子。高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内，人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。当雄性动物性成熟时，睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂。经过了连续的两次分裂，即减数第一次分裂和减数第二次分裂，形成了雄性生殖细胞----精子。
意义：染色体的数目减少，避免后代染色体数目加倍，保证物种染色体树木的恒定，即保持物种特性；通过同源染色体的交叉，产生遗传物质重新组合，使后代遗传性更为丰富多样，产生的变异更大，对环境适应的可能性也较大，进化可能性也越大。
2．细胞分化
生物学上，把在生物个体发育中，细胞后代在形态结构、生化特征和生理功能方面产生差异的过程称为细胞分化。
决定细胞分化的根本原因是细胞内基因的差别表达。
3．细胞的全能性
4．动物干细胞：机体在发育过程中，仍然保留了一部分具有自我更新、分裂和分化能力的原始细胞，称之为干细胞。干细胞有以下特点：一是没有处于分化途径的终端；二是能够自我更新、多项分化；三是干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。
对干细胞有两种分类方法。根据起其分化潜能来分有全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞3类。根据细胞来源将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞是在受精卵分裂发育成囊胚中未分化的细胞。胚胎干细胞具有发育的全能性，可以自我更新，并具有分化为体内所有器官的能力。成体干细胞是存在于发育成熟机体组织中的具有高度自我更新和增殖潜能的未分化细胞。
对于干细胞的获得途径有4种：一是从体外培养的胚胎中获得；二是从早期流产的胎儿中获得；三是从克隆的胚胎中获得；四是从成体中获得。
5．细胞的衰老和死亡
细胞的衰老有形态的变化，也有分子水平的变化。在形态变化方面主要体现在细胞的萎缩，体积变小，核膜内折，细胞器数量特别是线粒体数量减少，高尔基体破碎，细胞质色素积聚，细胞内出现脂褐素等异常，最终出现细胞凋亡或坏死。
6．细胞的癌变
癌变的特征主要表现在：一是癌细胞不受机体的控制，能无限地分裂，生长；二是癌细胞的形态结构发生变化；三是癌细胞膜上的糖蛋白减少，减少了细胞之间的黏性，从而在体内容易分散和转移。
致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子三大类。
三．生命的遗传
（一）遗传因子的发现
植物的一对形状在杂交后代中分别得到表现的规律就是分离规律（后称孟德尔第一定律）。
杂交植物的两对性状在分离时独立进行并随机组合的现象叫做“独立支配规律”或“自由组合规律”（ 后称孟德尔第二定律）。
如果来自父本和母本的两个因子相同，就叫同质结合。
如果来自父本和母本的这两个因子不同，一个代表高茎的因子C，一个代表矮茎的因子c（常用小写字母代表隐性性状），就叫异质结合。
在形成卵细胞时也一样，一半含有，一半含有，这些配子结合时，遵循了自乘的原则，即（C+c）（C+c）=CC+Cc+Cc+cc。
2．对假说的进一步验证
回交试验就是让杂种子一代跟亲本杂交。
（二）基因的本质
1．染色体的发现
1879年，德国生物学家弗莱明发现了细胞中有一种丝状物极易被碱性染料（洋红、苏木精）着色，这就是染色丝，它在细胞分裂时有奇妙的行为。
孟德尔因子就在染色体上。
2．摩尔根的基因论
摩尔根把性状遗传的因子叫做基因，认为决定上述形状的基因与决定性别的基因必然是连在一起的，他把这种在遗传中基因互不分离的现象叫基因连锁现象。
基因在染色体上是有一定位置的，也有一定次序，并且是直线排列。在个体发育过程中，一定的基因在一定的条件下控制一定的代谢过程，从而体现在一定的遗传特性和特征的表现上，这就是基因论。
3．基因的物质基础
根据核酸中所含糖类的不同，核酸可分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。DNA中含的碱基为腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）；RNA中含的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶（U）。
（三）DNA的结构及其复制
1．DNA的结构
双螺旋结构模型指出：DNA分子是相互旋转的两条长链，形成双螺旋形式，像一个螺旋上升的楼梯，梯子两边的“扶手”是脱氧核糖与磷酸基团交替排列而成的核苷酸主链。多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定，一条从5＇→3＇，另一条从3＇→5＇。键间有螺旋形的凹槽，其中一条较浅，叫小沟；另一条较深，叫大沟。中间的“脚链”是分别连在两边糖分子上的碱基，通过弱的氢键结合在一起形成碱基对。碱基配对不是随机的，遵循着一定的原则，即嘌呤与嘧啶配对，而且腺嘌呤（A）只能与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）只能与胞嘧啶（C）配对，可表示为A—T和C—G。碱基之间的这种一一对应的关系叫碱基互补配对原则。
2．DNA的复制
（1）DNA的半保留复制
沃森和克里克推测，DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋和分开，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条新链。这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。在此过程中，每个子代分子的一条链来自秦代，另一条链则是新合成的，所以这种复制方式称为半保留复制。
（2）RNA分子的结构
当RNA链上的碱基需要与DNA中的碱基配对时，存在着A—U的对应配对关系，而不是A—T的配对关系。绝大多数生物体的RNA有3种，即信使RNA（mRNA）、转移RNA（tRNA）、核糖体RNA（rRNA）。
（4） 基因是有遗传效应的DNA片断。
一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都是特定的DNA片断，有许多碱基对，具有特定的遗传效应。
（四）遗传信息的转移----蛋白质合成
1．遗传信息的转录
转录是指在细胞核里，以DNA作为模板，将DNA分子所带的遗传信息转录合成RNA的过程。通过转录，将DNA上的遗传信息转发给RNA。RNA分子是单链，并且比DNA短，能够穿过细胞核的核孔，进入到细胞质中。
转录的产物有3种：信使RNA（mRNA）、转移RNA（tRNA）、核糖体RNA（rRNA）。
2．遗传信息的翻译
游离在细胞质中的各种氨基酸，通过mRNA上的遗传密码，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，称为翻译或转译。
3．遗传的中心法则
以DNA为模板，把遗传信息转录给mRNA，编码于mRNA核苷酸序列中的遗传信息在核糖体上翻译成多肽链的氨基酸顺序，这就是中心法则。
4．基因突变
由于某种原因使DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变，就叫做基因突变。如果基因突变发生在生殖细胞中，将遗传给后代；如果发生在体细胞中，则不能遗传，但可能发展成癌细胞。
5．人类的遗传病
遗传病是指因遗传物质不正常引起的先天性疾病。
遗传病的特点：一是先天性。二是终身性。三是家族性。四是垂直传递。
四．现代生物技术
（一）细胞工程
1．细胞培养
（1）植物细胞培养：细胞经过一系列的增殖与分化，形成像花菜状的瘤状物，这种瘤状物叫做愈伤组织。
（2）动物细胞培养：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关组织，将其分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
条件：一是合适的培养基。二是优质血清。三是无菌无毒的环境。四是适宜的温度和酸碱度。五是合适的气体环境。
2．细胞融合
细胞融合也叫细胞杂交，就是用自然或人工方法将两个人或几个不同种的活细胞融合成一个细胞。
植物细胞的融合：植物细胞融合指的是两个或两个以上的植物细胞合并成一个细胞的过程。
动物细胞的融合：动物细胞融合指的是两个或两个以上的动物细胞合并成一个细胞的过程。
3．细胞重组
细胞重组就是运用一定的技术手段将给定细胞的“部件”进行分离，然后在不同的细胞之间进行重新组合，并形成具有生物活性的细胞。细胞重组主要包括两个方面，细胞核的移植和细胞器的移植。
细胞核的移植：所谓细胞核的移植，就是借助显微操作手段，在显微镜下用微吸管将一个细胞的细胞核取出放入另一个已经除去细胞核的细胞中，让起其融合，形成一个新的具有生物活性的细胞。
4．复制生命----克隆
（1）“克隆”的含义。克隆，是英文clone一词的音译，简单地讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。科学家把通过人工操作实现动物无性繁殖的过程叫克隆，这门生物技术叫克隆技术。
克隆羊多利诞生的意义：首先，它打破了高等动物繁殖形式的限制。其次，它开辟了人类更好地利用其他资源的途径。
（二）发酵工程
1．微生物的特性
2．发酵工程：发酵工程，就是通过研究改造发酵所用的微生物，并运用工程技术手段控制发酵过程来大规模工业化生产发酵产品。
发酵工程一般可分为4个阶段：
第一阶段，对发酵原料预处理。
第二阶段，发酵过程的准备。
第三阶段，发酵过程。
第四阶段，对发酵产品进行分离和提纯，以获得符合要求的发酵产品。
3．发酵工程常用的方法
发酵工程的方法很多，大体上来说可归纳为两大类，即固体发酵法和液体发酵法。
4．发酵工程的应用
随着现代生物工程技术的发展，科学家可以对一些细菌进行加工和改造，集多种微生物的降解性于一身，培养出各种叫“工程菌”的新型微生物，这些微生物具有多功能、高效、适应性强等特点。
5．异军突起的单细胞蛋白
用发酵工程生产单细胞蛋白有许多优点。（1）生产效益高；（2）原料来源广泛，价格低廉。
（三）酶工程
1．酶及其特性
酶是一种由生物体产生的起特殊功能的蛋白质。
2．固定化酶及其制备方法：3种
3．固定化细胞及其方法：人们把被限制回定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞。
4．固定化酶和固定化细胞的应用
（四）基因工程
1．基因工程及其操作过程
基因工程又叫重组DNA技术，就是将DNA在体外或体内进行重新组合，然后把重组后的DNA分子导入微生物或真核细胞内进行繁殖，使重组基因在受体细胞内得到表达，产生出人类需要的基因产物，或者改造创造新的生物类型。
基因工程一般有4个过程：
（1）获取目的基因。所谓目的基因，就是我们想要的某些DNA分子片断，它在生物体内能表达产生所要的蛋白产物。
（2）将目的基因与载体在体外重组。得到了目的基因后，还必须将目的基因送入受体细胞内才能进行扩增和生物表达。
目前经常使用的载体有质粒和病毒两类。
（3）将重组DNA分子引入受体细胞。在体外完成了DNA重组后，就需要将目的基因送入受体细胞。
（4）目的基因在受体细胞中的表达。基因工程的目的之一，是使目的基因得以表达，即通过翻译和转录产生人们所需要的蛋白质产物。
2．基因工程的应用
（1）带来了农业的绿色革命。
转基因技术有一系列显著的优点：第一，能增加农作物产量；第二，改善食品的营养成分；第三，具有较高的抗逆性；第四，改变农作物的形状；第五，缩短育种时间。
（2）开辟了医药生产的新天地。
目前，通过基因工程生产的药物主要有3种：第一，微生物生产药；第二，植物生产药；第三，动物生产药。
（3）基因诊断。基因诊断也叫DNA诊断或分子诊断，是通过从患者体内提取样本，用基因检测方法来判断患者是否有基因异常或携带病原微生物。
（4）基因治疗。基因治疗实际上指的是把具有一定功能的外源基因导入人体内使之表达，从而使疾病得以治疗。
（五）蛋白质工程
1．蛋白质在生命活动中的地位
2．蛋白质功能由其高级结构决定
3．蛋白质工程研究的内容：一是蛋白质的结构分析；二是蛋白质的结构预测；三是蛋白质结构的改造。
4．蛋白质工程的发展
（六）现代生物技术的伦理问题
1．克隆人的问题：
对克隆人技术持反对态度的人认为，克隆技术不够成熟。克隆人的行为也违背了社会伦理法则。一是不符合建立在传统异性繁殖双亲抚育的家庭关系。二是克隆人的心理和社会归属问题。
2．基因治疗问题
对于体细胞基因治疗的争论，一些科学家认为体细胞基因治疗是目前疾病治疗技术的一种自然的合乎逻辑的延伸。生命伦理学家则怀疑，这种体细胞基因治疗方法是否安全，有无潜在的弊端。
3．转基因食品的安全性
转基因食品的获得是用基因工程的手段实现的。
转基因生物是人为地将一种新的生物置于现实的生态环境中，对现实的生态环境有可能带来严重的危害。
转基因生物对生物的多样性也可能带来破坏，导致物种灭绝，生物多样性的丧失等。
4．基因身份证挑战隐私
个人基因图谱所反映的个人先天素质，包括生理心理精神等方面的信息，如果被不适当地公开，会影响到个人平等公平地参加活动。
5．试管婴儿代孕问题
代孕就是指代孕母亲根据契约可以提供自己的卵子，通过体外受精，然后将小胚胎植入自己的子宫，或者是将他人在体外受精后发育的小胚胎植入自己的子宫，经过足月怀胎后将生下的孩子交给契约方抚养，代孕母亲不参与抚养孩子的活动。
五、生命与环境
（一）生物与环境
在生物学上，环境污染指的是生物学的栖息地，以及直接或间接影响
生物生存和发展的各种因素。对某个具体生物群落来讲，其环境是指所在地区，影响该群落发生发展的全部无机因素（光、热、水、土壤、大气、地形等）和有机因素（动物、植物、微生物）的总和。
1、生态因子
环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的因素，称为生态因子 ，如温度、阳光、湿度、大气及相关生物等。生态因子是生物生存所不可缺少的环境条件，也称为生物的生存条件。
2、生态因子的生态作用
光是一个十分复杂而重要的生态因子。
温度也是影响生物生长发育的重要因素之一。
水是生物最需要的一种物质，任何生物体都不可缺少水。
不同的生物在其长期演化过程中形成了它特有的对水分环境的适应特性。 土壤是陆地生态系统的基础。在陆生生物的生存和发展中具有决定性意义。 植物所需的全部元素均来自土壤 。地壳中有90多种元素，但植物生命活动所需的仅有9种大量元素（钾、钙、镁、硫、磷、氮、碳、氧、氢）和7种微量元素（铁、锰、硼、锌、铜、钠、氯）。
有机质是土壤的重要组成成分，是土壤肥力的一个重要标志。
3、生物因子对生物的影响
一是竞争关系
二是共生关系
三是捕食关系
四是互惠关系
五是寄生关系
六是偏利关系
七是中性关系
八是偏害关系
（二）植物界的类群及特征
1、低等植物
（1） 藻类。藻类是所有植物中最古老的。
（2） 菌类。 菌类是一些无根、茎、叶分化的单细胞体，或为丝状，或为裸露
的原生质团。
（3） 地衣。地衣是多年生植物，是由一种真菌和一种藻组合的有机体
2、高等植物
高等植物分为四个门，即苔藓植物门、蕨类植物门、裸子植物门、被子植物门
（1） 苔藓植物。苔藓植物是一群小型的多细胞绿色植物，大多生于阴湿的
环境中。
（2） 蕨类植物。蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一个大类群。
（3） 裸子植物。
（4） 被子植物。是植物界最高一级的一类植物，最主要的特征是种或胚珠
包被在果实或心皮中。
3、植物的种子
（1） 种子的形态和构造
虽然种子在形态上的变化如此之大，但基本结构却是一致的，都是由胚、胚乳和种皮三部分组成。有些种子具有外胚乳或假种皮，胚是构成种子最重要的部分，它由胚芽、胚根、胚轴、子叶四部分组成。
（2）种子的萌发和幼苗的形成。种子形成幼苗的过程叫种子的萌发。
4、植物的根
根系的主要生理功能是吸收土壤中的水和溶解在水中的无机营养物，并能固定植物。
5、植物的茎
茎是植物体物质运输的主要通道，根部从土壤中吸收的水分、矿质元素以及在根中合成或贮藏的有机营养物质，要通过茎输送到地上各部；叶进行光合作用所制造的有机物质，也要通过茎输送到体内各部分以便于利用或贮藏。
茎也有贮藏和繁殖的功能。
6、植物的叶
叶是制造有机物的营养器官，是植物进行光合作用的场所。叶的主要功
能是光合作用、蒸腾作用，还有一定的吸收作用。少数植物的叶还具有繁殖功能。
叶都由叶片、叶柄、和托叶三部分组成。
7、植物的花
一朵完整的花可以分成花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群等几部分。花柄是着生花的小枝，花柄的顶端部分为花托，花的其他部分按一定
方式着生于花托上。花萼在花的最外面，对花的其他部分起保护作用。在花萼之内为花瓣，花瓣一般比萼片大。花瓣内是雄蕊和雌蕊，各类植物中，雄蕊的数目及形态特征较为稳定，常可作为植物分类和鉴定的依据。
（三）植物的向性运动
1、植物的向光性
植物的向光性指植物生长由于光源方向的影响而出现的现象。向光性是植物为捕获更多光能而建立起来的适应机制之一。
2、植物的向重力性
植物的向重力性指植物在重力的影响下，表现出向一定方向的生长特性。根总是向地生长，称为正向重力性；而茎总是向上生长，称为负向重力性；地下茎有横向重力性。
3、植物的向触性
植物的向触性指一些有缠绕茎的植物，当茎与其他直立物接触时，就向接触的方向螺旋向上生长，叫向触性。
4、植物根的向水性
植物在生长过程中，当土壤中水分分布不均匀时，植物的根总是朝着水分比较多的地方生长。
5、植物的向化性
与向水性类似，由于土壤中化学养料分布不均匀，植物的根系总是朝着肥料多的地方生长。
（四）生物群落及其演替
1、生物群落的概念
由一定种类的生物种群所组成的一个相互作用着的动植物种群的总体，这个动植物种群的总体就是群落。
2、群落的基本特征
一是都具有一定的种类组成。
二是群落中各种生物彼此依赖，相互作用。
三是生物群落与其环境紧密联系并相互影响。
四是群落中的成员有优势种与从属种的划分。
五是群落在结构上有分层现象，在是时间上有昼夜节律和季节变化。
3、群落的演替
（1） 群落演替的概念
由于环境改变引起的一个群落被性质上不同的另一个群落所替代的
现象叫做演替。
（2） 群落演替的原因
一是群落生存环境的改变。
二是繁殖体的散布
三是群落是物种之间的相互作用、相互影响
四是人类的活动
4、种群
种群是指在一定时间和空间内的同种生物个体的总和。
（1） 种群的特征
一是种群密度
二是出生率和死亡率
三是年龄组成
四是性别比例
（2） 种群的进化和选择
生物是不断进化的，进化过程包括基因库的变化和遗传基因组成表达
的变化。
（3） 他感作用及其生态学意义
在长期的演化过程中，植物形成了自己特有的一套保护自己，遏制别
的物种生长的手段，这就是植物的他感作用。他感受作用的概念是由
德国学者莫里斯在1937年提出的。他认为植物的他感作用就是一种
植物通过向体外分泌化学物质，对其他植物产生直接或间接的影响。
（五）生态系统
1、生态系统的一些共同特征
不论是自然的还是人为的生态系统，都具有一些共同的特征
（1） 动态性
（2） 区域性
（3） 自维持性
（4） 自动调节性
2、生态系统的组成成分
任何一个生态系统都是由生物成分和非生物成分两部分组成的。
生态系统中的生物成分按其在生态系统中的作用可划分为生产者、消费者、分解者三大功能群。
生产者是指绿色植物，也包括单细胞的藻类和能把无机物转化为有机物的一些细菌。
消费者包括所有以动植物为生的动物。
分解者是指具有分解能力的各种微生物，也包括一些低等原生生物，如土壤线虫、鞭
毛虫等。
3、生态系统的主要类型
水生生态系统主要有海洋生态系统、与淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统。
4、食物链和食物网
生态系统的能量传递是通过一系列吃与被吃的关系，把生物与生物紧密地联系起来，这些生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序列称为食物链。
5、生态系统的稳定
生态系统具有自我调节和自我维持的能力，即它在一定时间和范围内，其生物种类（即动物、植物、微生物）的组成和数量比例相对稳定，非生物环境（包括空气、阳光、水、土壤等）保持相对稳定，我们称之为生态系统的稳态，即生态平衡。
6、生态系统中的能量流动
在生物学上，将生态系统中能量的输入、传递和散失的过程，称为生态系统中的能量流动。生态系统中能量流动具有单向流动和逐渐递减的特点。单向流动主要表现为生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级。逐级递减是指能量在沿食物链的传递过程中，每一个营养级的生物代谢活动，都消耗相当多的能量。
7、生态系统中的物质循环
生态系统中的物质循环是指组成生命体的物质元素，如碳、氧、氢、氮、磷、钾、钠、钙等元素不断进行着从无机环境到生物群落，再从生物群落回到无机环境中去的周而复始的运动。
（1）生态系统中的碳循环
碳循环的基本路径是大气中的二氧化碳被植物吸收后，通过光合作用转变成有机物质，然后通过生物呼吸作用和细菌分解作用从有机物质转换为二氧化碳进入大气。
（2）生态系统中的水循环
海洋是水的主要来源，太阳辐射使水蒸发并进入大气，风推动大气中水蒸气的移动和分布，并以降雨形式落到海洋和大陆。
（3）生态系统中的氮循环
氮的固定途径有3种。
一是通过雷电固定。
二是工业固定。
三是生物固定。
（4）生态系统中的磷的循环
磷是生物不可缺少的重要元素，是核酸、细胞膜和骨骼的主要成分，生物的
代谢过程离不开磷的参与。
（5）有害有毒物质的循环
一般情况下，生态系统是一个具有自我组织、自我调节功能的体系，也
具有消除污染的自净能力。有毒物质进入环境污染常常被空气和水稀释到无害的程度。但是，这种自净能力是有限度的，当排放的污物太多，就造成了环境污染。
8、生态系统中的信息传递
生态系统中包含多种多样的信息，大致可以分为物理信息、化学信息、行为信息、和营养信息。
（1）生态系统中的物理信息及其传递。
生态系统中的物理信息有各种光、声、热、电、磁等。
现代科学发现，包括人在内的许多生物不但具有磁性而且能产生磁场，正是这些磁信息，使生物得到成功的繁衍和迁徙。
（2）化学信息及其传递。
在生态系统中，生物还可以通过化学物质传递信息，这种传递信息的化
学物质称为信息素，它是由植物体内或者是由动物的某些腺体分泌产生的化学物质。目前，已经发现的信息素有200多种。
（3）行为信息
9、生态系统退化
生态系统退化是指自然灾害或人类对自然资源过度以及不合理利用而造成的生态系统结构破坏、功能衰退、生物多样性减少、生物生产力下降以及系统生产潜力衰退、资源丧失等一系列生态恶化现象。
（1）生态系统退化的特点：
一是结构性失衡。
二是功能性降低或丧失
（2）生态系统退化的特征。
一是生物多样性降低。
二是生产力下降。
三是食物链、食物网简单化
四是生物利用和改造环境能力弱化、功能衰退。
五是物质循环、能量流动出现危机和障碍。
（3）生态系统退化的原因。①自然因素②人为因素
（六）生物多样性
1、遗传多样性
遗传多样性也是生物学的遗传基因的多样性，是指存在于生物个体内、单个物种内以及物种之间的基因多样性。
2、物种多样性
物种多样性是指动植物及微生物种类的丰富度。
3、生态系统多样性
生态系统多样性是指生态系统类型的多种多样。
4、生物多样性的意义
生物多样性意味着生态系统里多种生物种类的存在，多种生物种类的存在不仅对生态系统自身有意义，对人类也有直接的意义。
5、生物多样性正经受严重危机
导致物种濒危和灭绝的原因是多方面的，除火山爆发、洪水泛滥、陆地升沉、森林火灾、特大干旱等自然因素外，人为的因素的最重要的，归结起来有如下几点：
一是大面积森林被砍伐、火烧和农垦，草地遭受过度放牧和垦殖，对野生物
种造成了毁灭性影响。
二是对生物物种的过度捕猎和采集等，使用权野生物种难以正常繁衍。 三是工业化和城市化的发展，占用了大面积土地，破坏了大量天然植被，并
造成大面积污染。
四是外来物种的大量引入或侵入，大大改变原有的自然生态系统。使原生的
物种受到严重威胁。
五是无控制的旅游，使一些尚未受到人类影响的自然生态系统受到破坏。 六是土壤、水、和空气污染，危害了森林，特别是对相对封闭的水生生态系
统带来毁灭性影响。
七是全球变暖，使自然生态系统无法适应，可能改变生物群落的边界。
6、生物多样性的保护
一是加强宣传，提高公民对生物多样性意义的认识。
二是建立自然保持区，为濒危生物提供繁衍生息之地。
三是建立濒危生物人工繁育基地。
（七）城市生态系统
1、城市生态系统的组成
城市生态系统是一个以人为中心的自然、经济、与社会复合起来的人工生态系统，其组成包括自然系统、经济系统、与社会系统。
2、城市生态系统的结构
一是空间结构。城市总是由一定的建筑群、街道、绿地等构成。形成一定的空间结构。
二是社会结构。包括人口、劳动力和智力结构。
三是经济结构。由生产系统、消费系统、流通系统几部分组成。
四是营养结构。城市生态系统是以人为中心的复合生态系统。
3、城市生态系统的特点
一是城市生态系统的生命主体是人。
二是城市生态系统高度的开放性。
三是城市生态系统具有高度的人为性。
4、城市生态系统的物质、能量和信息的流动
（1） 物质流。
城市生态系统的物质流主要有人口流、资源流和货物流。
（2） 能量流。
城市中的能量流动有从自然界直接获取的能量形式，主要包括：煤、石油、 天然气等，还有太阳能、生物能、风能、水力能、核能和地热能等，这些被称为原生能源，
（3） 信息流。
城市是一个国家或一个地区重要的政治、经济、文化、教育、科技等的活动中心。
5、城市中的环境问题
城市热岛是以市中心为热岛中心，有一股较强的暖气流在此上升，而郊外上空的相对冷的空气下沉，这样便形成了城郊环流，空气中的各种污染物在这种局部环流的作用下，聚集在城市上空，如果没有很强的冷空气，城市空气污染将加重。
6、城市园林绿地的生态效应
7、城市生态环境规划
（1） 城市生态环境规划的原则
一是整体性原则
二是循环再生原则
三是区域分异原则
六、医学常识与健康
（一）生理医学与生命健康
1、血液的生理功能
2、输血与血型的关系
（1）奇妙的人类血型
AB型血的人称为万能受血者，O型血的称为万能供血者。
（2） 同型输血
（3） 血量和输血
如果一次失血不超过400毫升，可以在短期内得到补充而恢复正常。可见，健康成年人每次献血200—300毫升是不会影响健康的。
3、正常人血压
正常人的血压：收缩压90—140 毫米汞柱（12-18.7千帕）
舒张压60—90毫米汞柱（8-12千帕）
4、人体必须营养素
（1） 必须氨基酸
它们是异亮氨基、亮氨基、苯丙氨基、蛋氨基、色氨基、苏氨基、赖氨
基、和缬氨基。对儿童来说，精氨基也是必须氨基酸。
（2） 维生素。维生素一般不能在体内合成，都属于必须营养素。
科学研究确认，如必需营养素摄入不足则会引起营养缺乏性功能失调或疾病。
5、人体正常温度和发热
腋窝温度为36.0-37.0℃
发热的高低(腋窝温度)分为：
低热37.1-38℃；中度发热38.1-39℃；高热39.1-41℃；超高热41℃以上。
6、常见的贫血类型
我国诊断贫血的标准为血红蛋白成年男性低于12克/分升，成年女性低于11克/分升，孕妇低于10克/分升。
（二）不可忽视的亚健康状态
1、认识亚健康状态
健康的定义是躯体没有疾病 ，心理没有障碍，并且具有一定的社会适应能力。而亚健康状态是介于健康与疾病之间的临界状态（即不完全健康，又达不到疾病的诊断标准和程度），各种仪器及理化检验结果均为阴性，但人总有疲乏、精力不足、情绪不良、烦躁易怒或抑郁自责、头晕头痛、胸闷心悸、失眠健忘等各种各样的不适感觉，它与现代人们的生活方式及所承受的社会压力不断增加有直接关系。
2、亚健康易发人群
3、干预亚健康状态的有效方法
（三）学会使用抗生素
1、什么是抗生素
2、滥用抗生素的危害
3、学会合理使用抗生素
（四）奇妙的放射介入治疗
1、认识放射介入学
2、介入治疗的适用范围
（五）传染病对生命健康的威胁
1、人们对传染病的整体认识
2、艾滋病重在预防
3、传染病非典型性肺炎不可不防
4、病毒性肝炎
甲肝和戊肝经粪-口途径传播，乙肝、丙肝、丁肝主要经血液、体液等途径传播。
甲肝、乙肝可通过注射疫苗预防。
5、检测乙型肝炎“两对半”的意义
HBs AG——乙型肝炎表面抗原①
抗HBs ——乙型肝炎表面抗体②
HBe AG——乙型肝炎e抗原③
抗HBe ——乙型肝炎e抗体④
抗HBc——乙型肝炎核心抗体原⑤
如果①③⑤是“+”，这就是人们常说的“大三阳”，这种结果表示不仅感染了乙型肝炎病毒，而且病毒比较活跃，传染性强，一般需要接受保肝治疗，如肝功能异常，有必要住院治疗。
如果①④⑤是“+”，这就是“小三阳”，表示感染了乙型肝炎病毒后病毒正处于安定期，或急性乙型肝炎病毒复制减弱，趋向恢复期；大多数存在于慢性乙型肝炎患者，传染性明显弱于“大三阳”，可接受定期复查，密切观察病情发展。
如果①是“+”，急性乙型肝炎病毒感染早期，慢性病毒携带者，传染性较弱。
如果②是“+”，这是最好的结果，表示感染过乙型肝炎病毒现已完全康复，并且具有免疫力，或见于注射过乙型肝炎疫苗，并产生了抗体。
6、乙肝肝炎疫苗的接种
在预防接种前，首先应该检查肝功能和乙肝病毒标记物（也是俗称的乙肝两对半）。如果乙肝两对半检查阴性，肝功能正常，就可以按0、1、6个月程序进行乙肝疫苗接种（剂量为10微克、5微克、5微克）。
（六）现代文明病
1、社会发展对人类健康的影响
综观现代社会的发展对人类健康的不利因素主要有：适应能力下降；免疫系统退化；生态环境失衡；精神过度紧张；身体运动不足；公害问题严重；营养过剩和肥胖；新病毒威胁。所以，我们在享受社会高度文明与繁荣的同时，也要尽可能避免社会带来的危害因素。
2、现代文明带来的不文明
现代文明病分为：“结构病”、“能量过剩病”、“神经和精神疾病”。
（七）烟酒对健康的危害
1、成为烟民的原因
2、饮酒的社会文化
3、吸烟对健康的危害
4、酗酒对健康的危害
5、预防吸烟、酗酒的方法
（八）心理状态对健康的影响
1、说不清楚的心理健康与标准
2、健康行为有作为
3、异常心理与行为的病症
异常心理与行为主要有以下几种：
一是神经症
二是心理与行为过程障碍
三是人格障碍
四是性心理与行为异常
五是精神病
六是身心疾病
4、心理状态的自我调节
5、心理治疗
（九）常见的急救方法
1、心肺复苏术
循环停止4分钟内实施正确的心肺复苏术最好；4-6分钟内实施心肺复苏术者，部分有效；6-10分钟内进行心肺复苏术者，少有复苏者；超过10分钟，几乎无成功可能。
2、一氧化碳中毒与救治
现场急救，应立即打开门窗并迅速将患者移至空气新鲜处，解开领口，注意保暖。呼吸心跳骤停者，立即进行心肺复苏术。
3、中暑
如果遇有中暑的人，原则是应该分秒必争地使病人脱离高热环境。根据现场条件，立即采取措施降低病人体温。
4、淹溺
如果遇有淹溺的人，抢救工作必须分秒必争，给予及时恰当的处理。
5、触电
（十）常见病治疗方法
1、感冒的防治
2、慢性胃炎是多发病
3、高血压知多少
4、不可忽视的糖尿病
5、后果严重的中风病
文科大学生自然科学知识竞赛复习提纲----生命篇
一、生命的起源与演化
(一) 关于生命起源的多种假说
1. 上帝创造生命说
2. 生命来源于宇宙-----宇宙胚胎说
生命必须的酶,像蛋白质和遗传物质的形成一样,需要数亿年的时间,一些化石上所记载的生命物质诞生于35亿年前.
20世纪40年代以来,人类用天体物理的手段,在地球之外探测了近百种有机分子,像甲醛、氨基酸等.在一些降落到地球上的陨石中也发现了含有组成生命的有机分子,在一些被称为“脏雪球”的慧星中不仅含有固态的水,还有氨基酸、乙醇、嘌呤、嘧啶等有机化合物,生命有可能在慧星上产生而被带到地球上.
3.自然发生说
地球上的生命包括人都是从非生命的物质中突然产生的
4.生命的产生只能来自于生命
生命的产生只能来自于生命,代表人物是巴斯德.
(二) 化学进化和细胞的形成
生命的起源必然是通过化学途径实现的----恩格斯
多数学者把细胞生命看作是真正的生命, 细胞生命出现之前是化学进化, 细胞生命出现之后是生物学进化,借以与尔后发生的生物进化相呼应.
1.米勒模拟原始地球大气实验
对于从无机分子到有机分子的转变,美国芝加哥大学研究生米勒的实验能够典型地说明.1953年, 米勒在其导师尤利指导下, 模拟在原始地球大气中产生有机物(特别是氨基酸)的实验,以论证生命起源的化学进化过程.实验结果:得到20种小分子有机化合物,其中有11种
氨基酸.这11种氨基酸中,有4种氨基酸----甘氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸,是天然蛋白质中所含有的.
1961年.美国生物化学家奥罗,把氰化氢和甲醛加入原始大气中,实验结果除了得到氨基酸外,更绝妙的是,他还成功地得到腺嘌呤、核糖和脱氧核糖,得到了构成生命核酸的零件.
所有这些与生命有关的原料,作为不可缺少的化学物质,在早期地球上都存在.
2. 奥巴林“团聚体”假说
前苏联著名生物化学家奥巴林的“团聚体”假说显得非常有意义,他把这种“团聚体”视为前细胞的生命模型.
3. 福克斯类蛋白微球体假说
福克斯发现当把类蛋白放到稀盐酸溶液中加热溶解,等冷却后, 类蛋白会缩到一起,形成无数类似细胞样的球状小体, 福克斯把它称作类蛋白微球体.
细胞膜的形成,标志着原始生命转变为原始细胞形态的生命.
(三) 生命进化的历史
1. 从单细胞到多细胞生物
细胞按形态结构的不同可以分为两类:原核细胞和真核细胞.
原核细胞结构比较简单,个体较小.它的主要特征是:细胞中的遗传物质是裸露的DNA分子,它们分散在细胞质里或集中在核状体部位,没有核膜和核的结构.
真核细胞的形态结构比较复杂,它的遗传物质除了DNA外,还有RNA和蛋白质,形成了结构复杂的染色体,并集中在由核膜包裹着的细胞核中.
2. 寒武纪生命大爆发
在距离现在5亿~6亿年内,地球上出现过一次生命大爆发,有成千上万种多细胞的生物出现.由于这次生命爆发的时间是被地球学家叫作“寒武纪时代”,所以人们又称之为“寒武纪生命大爆发”
在寒武纪生命大爆发后2亿多年的时间里,三叶虫依然是生活得最成功的动物.
3. 鱼类世界的诞生
最初出现的鱼叫甲胄鱼,它们中的大多数身体的前端都包着坚硬的骨质甲胄形似鱼类,但没有成对的鳍,活动能力很差.
4. 植物的演化
蓝藻是海洋中最早的单细胞生物之一.
5. 动物登陆
距今2.3亿年前,由于地球气候温暖,食物充足,爬行类动物逐渐繁盛起来,种类越来越多.它们不断地分化成各种不同种类的爬行动物,变成了今天的龟类、鳄类、蛇类、蜥蜴类、哺乳动物等.
6. 人类的诞生
由于劳动,手便得到进一步的发展和改善,同时,也引起了身体其他器官的变化,特别是大脑得到高度的发展.在劳动过程中,产生了语言和意识,建立了社会.于是,劳动使森林古猿演变成了人.
(四) 关于生命进化的学说
1. 拉马克进化论思想
2. 达尔文的进化论思想
达尔文于己于1859年出版了物种起源,提出了以自然选择为机制的进化学说,成为生物学史上的一个转折点.
主要精神:凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应,这就是适者生存. 达尔文把在生存斗争中, 适者生存,不适者被淘汰的过程叫做自然选择.
3. 居维叶的灾变论
居维叶是 19世纪法国著名的地质学家古生物学家,是灾变论的主要代表.他认为在整个地质发展的过程中,地球经常发生各种突如其来的灾害性变化.例如,海洋干涸成陆地,陆地又隆起成山脉,反过来陆地也可以下沉为海洋,还有火山爆发、洪水泛滥、气候急剧变化等.
所谓大灭绝是指在一个较短的地质时间内(如数十万年到数百万年),在多个生物地理大范围内,生物灭绝总量有实质意义地迅速增加,多种生物类别受到重创或灭绝.
4. 综合进化论
综合进化论是遗传学家、美藉俄国人杜布赞斯基于1938年建立的,其基本思想是:
第一,种群是生物进化的基本单位.
第二, 生物进化有3个基本环节,即突变、选择和隔离.
二.生物体的基本组成单位----细胞
(一)细胞的发现与细胞学说的建立
细胞是生命的最基本单位,生物的一切活动都是通过细胞实现的.
1838年德国植物学家施莱登提出了细胞是一切植物结构的基本单位,也是植物借以发展的根本实体.1839年德国动物学家施旺把这一学说扩大到动物界,从而形成了细胞学说.
(二)细胞的分类
生物学按照结构的复杂程度及进化顺序,把全部细胞分为两类:一类是原核细胞,一类是真核细胞.
原核细胞是比较低级和原始的一类细胞,缺乏真正的细胞核,通常比真核细胞小.
真核细胞由原核细胞进化而来,包括植物细胞和动物细胞两大类. 真核细胞具有真正的细胞核,其遗传物质DNA被包在双层膜的特殊结构中. 真核细胞还具有许多由膜包被或组成的细胞器,它们包括线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网等.
大液泡、叶绿体和细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征.动物细胞是由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成.与植物细胞结构不同的是,动物细胞膜外没有细胞壁保护和支持, 细胞质中没有叶绿体,所以动物不能像植物那样进行光合作用,只能靠吃植物和别的动物来生存; 细胞质中的液泡不明显,而植物细胞中的液泡明显,而且在植物的生命活动中起重要作用.
(三)细胞的化学组成
1.组成细胞中的元素
组成细胞的元素中碳、氢、氧、氮这4种元素含量最多,其中碳原子具有特别重要的作用,地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的.
2.组成细胞的化合物
组成细胞的元素大多以化合物的形式存在.元素的化合物有无机化合物和有机化合物, 无机化合物主要是水和无机盐; 有机化合物主要是糖类、脂类、蛋白质和核酸.
(1) 细胞中的无机化合物
①无机盐
②水
水在细胞中以两种形式存在:一种是自由水;另一种是结合,通过氢键或其他键同蛋白质结合,占4%~5%.
(2) 细胞中的有机化合物
① 糖类
单糖是不能水解的多羟基醛或多羟基酮.
二糖是由两分子单糖脱水而成的化合物.
多糖是由很多单糖分子缩合脱水而成的分支或没有分支的长链分子。 ② 纤维素：纤维素是一种长链碳水化合物。
③ 脂质：脂质是脂肪和类脂的总称，是一类不易溶于于水不易溶于有机溶剂的有机化合物。类脂包括磷脂、胆固醇、固醇酯、糖脂等。磷脂
是含磷的脂质，是细胞膜的基本成分。固醇类物质主要包括胆固醇、
性激素、维生素D等。
④ 蛋白质：蛋白质由29种氨基酸组成，是氨基酸和氨基酸之间由肽键（酰氨酸）相连而成的长链高分子化合物。
（四）细胞的基本结构
生命的基本单位----细胞的机构从宏观上来讲，主要有细胞膜、细胞器、细胞核3部分。
1． 细胞膜
细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成。在膜的中间是磷脂双分子层，实际上包括两层磷脂分子，这是细胞膜的基本支架。
细胞膜的功能主要体现在3个方面：一是将细胞与外界环境分隔开。二是控制物质进出细胞。三是进行细胞间的信息交流。
2． 细胞器
细胞器是分布于细胞质内具有一定形态并在细胞生理活动中具有特殊功能的结构单位。细胞器主要有线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、微丝、微管、中心粒等。
3． 细胞核
细胞核是细胞的控制中心。细胞核是细胞的基因库，遗传的秘密在细胞核内。细胞核不仅控制着细胞的代谢和遗传，同时对细胞的生长和分化也有着重要的影响。所以，人们往往把细胞核说成是细胞的“控制中心”。
4． 细胞中物质输入与输出
细胞是一个生命体系，需要不断地与周围的环境进行物质的交流，来实现生命活动的代谢。
（1） 物质跨膜的运输方式。物质跨膜运输主要有被动运输和主动运
输这两大类。被动运输通过扩散实现，扩散是物质分子由高浓
度区域移至低浓度区域的运动过程。在蛋白质载体的协助下，
将物质分子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的转运过程，称
为主动运输。
（2） 细胞膜的胞吞和胞吐作用
胞吞作用，也叫入胞作用，外界进入细胞的大分子物质先附着在细胞膜的外表面，此处的细胞膜凹陷入细胞内，将该物质包围形成小泡，。最后小泡与细胞膜断离而进入细胞内，然后释放。
胞吐作用，也称细胞的分泌活动，是与胞吞作用方向相反的细胞活动过程。
5． 细胞的能量“通货”---ATP
（1） ATP的结构特性。ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，其分子结构式简
写为A-P-P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通化学
键，而~代表一种特殊的化学键，叫高能磷酸键。
（2） ATP与ADP可以相互转化。ATP在不断地被消耗的同时，也需要不
断地合成。在细胞内ATP分子与ADP（二磷酸腺苷）一直处于相互
的转化中。在ATP与ADP的转化过程中都需要酶的参与。
（3） ATP的能量来源----细胞呼吸
细胞呼吸是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，
最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量的总过程。细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
（五）能量之源----光合作用
1．光合作用的发现
2．光合作用的反应式
光合作用是绿色植物在可见光的照射下，把二氧化碳和水合成有机物（主要是淀粉），贮存能量，并放出氧气的过程。
光合作用的化学式为：
光
6H2O+6CO2→C6H12O6（葡萄糖）+6O2↑
3．光合作用的意义
光合作用是绿色植物的一项非常重要的生理功能。它能够将太阳能转化为化学能，为地球上一切动物植物和微生物提供生命活动所需的能量。
光合作用为需氧生物进行呼吸提供了氧气。
4．光合作用的应用
（六）细胞的生命历程
1．细胞的增殖
细胞的增殖是通过细胞的分裂实现的。单细胞生物通过细胞增殖而繁衍，而多细胞生物则从合子或受精卵开始，通过细胞的不断增殖和分化形成特定的个体。
真核细胞的分裂有3种类型：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
（1）有丝分裂。有丝分裂又称为间接分裂，因在分裂过程中有纺锤丝的出现，故称有丝分裂。有丝分裂是真核细胞分裂的主要方式。
一个细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段。
前期：染色质丝通过螺旋化作用，逐渐变短、变粗，成为形态上可辨认的染色体。
中期：纺锤丝很明显。
后期：成对染色体在着丝点处分开，分成两条独立的染色体。
末期：两组子染色体分别到达两极时，标志着末期的开始。两组子染色体到达两极后，每一染色体渐渐延伸成染色丝。
有丝分裂有着重要的意义，它不仅使亲代细胞的染色体经过复制精确地平均分配到两个子细胞中去。而且，由于染色体上遗传物质，使得亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
（2）无丝分裂。无丝分裂又称为直接分裂，表现为细胞核伸长，从中间缢断，然后细胞质分裂，其间不涉及纺锤体形成和染色体的变化，故称为无丝分裂。
（3）减数分裂。
以动物的减数分裂为例子。高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内，人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。当雄性动物性成熟时，睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂。经过了连续的两次分裂，即减数第一次分裂和减数第二次分裂，形成了雄性生殖细胞----精子。
意义：染色体的数目减少，避免后代染色体数目加倍，保证物种染色体树木的恒定，即保持物种特性；通过同源染色体的交叉，产生遗传物质重新组合，使后代遗传性更为丰富多样，产生的变异更大，对环境适应的可能性也较大，进化可能性也越大。
2．细胞分化
生物学上，把在生物个体发育中，细胞后代在形态结构、生化特征和生理功能方面产生差异的过程称为细胞分化。
决定细胞分化的根本原因是细胞内基因的差别表达。
3．细胞的全能性
4．动物干细胞：机体在发育过程中，仍然保留了一部分具有自我更新、分裂和分化能力的原始细胞，称之为干细胞。干细胞有以下特点：一是没有处于分化途径的终端；二是能够自我更新、多项分化；三是干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。
对干细胞有两种分类方法。根据起其分化潜能来分有全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞3类。根据细胞来源将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞是在受精卵分裂发育成囊胚中未分化的细胞。胚胎干细胞具有发育的全能性，可以自我更新，并具有分化为体内所有器官的能力。成体干细胞是存在于发育成熟机体组织中的具有高度自我更新和增殖潜能的未分化细胞。
对于干细胞的获得途径有4种：一是从体外培养的胚胎中获得；二是从早期流产的胎儿中获得；三是从克隆的胚胎中获得；四是从成体中获得。
5．细胞的衰老和死亡
细胞的衰老有形态的变化，也有分子水平的变化。在形态变化方面主要体现在细胞的萎缩，体积变小，核膜内折，细胞器数量特别是线粒体数量减少，高尔基体破碎，细胞质色素积聚，细胞内出现脂褐素等异常，最终出现细胞凋亡或坏死。
6．细胞的癌变
癌变的特征主要表现在：一是癌细胞不受机体的控制，能无限地分裂，生长；二是癌细胞的形态结构发生变化；三是癌细胞膜上的糖蛋白减少，减少了细胞之间的黏性，从而在体内容易分散和转移。
致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子三大类。
三．生命的遗传
（一）遗传因子的发现
植物的一对形状在杂交后代中分别得到表现的规律就是分离规律（后称孟德尔第一定律）。
杂交植物的两对性状在分离时独立进行并随机组合的现象叫做“独立支配规律”或“自由组合规律”（ 后称孟德尔第二定律）。
如果来自父本和母本的两个因子相同，就叫同质结合。
如果来自父本和母本的这两个因子不同，一个代表高茎的因子C，一个代表矮茎的因子c（常用小写字母代表隐性性状），就叫异质结合。
在形成卵细胞时也一样，一半含有，一半含有，这些配子结合时，遵循了自乘的原则，即（C+c）（C+c）=CC+Cc+Cc+cc。
2．对假说的进一步验证
回交试验就是让杂种子一代跟亲本杂交。
（二）基因的本质
1．染色体的发现
1879年，德国生物学家弗莱明发现了细胞中有一种丝状物极易被碱性染料（洋红、苏木精）着色，这就是染色丝，它在细胞分裂时有奇妙的行为。
孟德尔因子就在染色体上。
2．摩尔根的基因论
摩尔根把性状遗传的因子叫做基因，认为决定上述形状的基因与决定性别的基因必然是连在一起的，他把这种在遗传中基因互不分离的现象叫基因连锁现象。
基因在染色体上是有一定位置的，也有一定次序，并且是直线排列。在个体发育过程中，一定的基因在一定的条件下控制一定的代谢过程，从而体现在一定的遗传特性和特征的表现上，这就是基因论。
3．基因的物质基础
根据核酸中所含糖类的不同，核酸可分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。DNA中含的碱基为腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）；RNA中含的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶（U）。
（三）DNA的结构及其复制
1．DNA的结构
双螺旋结构模型指出：DNA分子是相互旋转的两条长链，形成双螺旋形式，像一个螺旋上升的楼梯，梯子两边的“扶手”是脱氧核糖与磷酸基团交替排列而成的核苷酸主链。多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定，一条从5＇→3＇，另一条从3＇→5＇。键间有螺旋形的凹槽，其中一条较浅，叫小沟；另一条较深，叫大沟。中间的“脚链”是分别连在两边糖分子上的碱基，通过弱的氢键结合在一起形成碱基对。碱基配对不是随机的，遵循着一定的原则，即嘌呤与嘧啶配对，而且腺嘌呤（A）只能与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）只能与胞嘧啶（C）配对，可表示为A—T和C—G。碱基之间的这种一一对应的关系叫碱基互补配对原则。
2．DNA的复制
（1）DNA的半保留复制
沃森和克里克推测，DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋和分开，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条新链。这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。在此过程中，每个子代分子的一条链来自秦代，另一条链则是新合成的，所以这种复制方式称为半保留复制。
（2）RNA分子的结构
当RNA链上的碱基需要与DNA中的碱基配对时，存在着A—U的对应配对关系，而不是A—T的配对关系。绝大多数生物体的RNA有3种，即信使RNA（mRNA）、转移RNA（tRNA）、核糖体RNA（rRNA）。
（4） 基因是有遗传效应的DNA片断。
一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都是特定的DNA片断，有许多碱基对，具有特定的遗传效应。
（四）遗传信息的转移----蛋白质合成
1．遗传信息的转录
转录是指在细胞核里，以DNA作为模板，将DNA分子所带的遗传信息转录合成RNA的过程。通过转录，将DNA上的遗传信息转发给RNA。RNA分子是单链，并且比DNA短，能够穿过细胞核的核孔，进入到细胞质中。
转录的产物有3种：信使RNA（mRNA）、转移RNA（tRNA）、核糖体RNA（rRNA）。
2．遗传信息的翻译
游离在细胞质中的各种氨基酸，通过mRNA上的遗传密码，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，称为翻译或转译。
3．遗传的中心法则
以DNA为模板，把遗传信息转录给mRNA，编码于mRNA核苷酸序列中的遗传信息在核糖体上翻译成多肽链的氨基酸顺序，这就是中心法则。
4．基因突变
由于某种原因使DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变，就叫做基因突变。如果基因突变发生在生殖细胞中，将遗传给后代；如果发生在体细胞中，则不能遗传，但可能发展成癌细胞。
5．人类的遗传病
遗传病是指因遗传物质不正常引起的先天性疾病。
遗传病的特点：一是先天性。二是终身性。三是家族性。四是垂直传递。
四．现代生物技术
（一）细胞工程
1．细胞培养
（1）植物细胞培养：细胞经过一系列的增殖与分化，形成像花菜状的瘤状物，这种瘤状物叫做愈伤组织。
（2）动物细胞培养：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关组织，将其分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
条件：一是合适的培养基。二是优质血清。三是无菌无毒的环境。四是适宜的温度和酸碱度。五是合适的气体环境。
2．细胞融合
细胞融合也叫细胞杂交，就是用自然或人工方法将两个人或几个不同种的活细胞融合成一个细胞。
植物细胞的融合：植物细胞融合指的是两个或两个以上的植物细胞合并成一个细胞的过程。
动物细胞的融合：动物细胞融合指的是两个或两个以上的动物细胞合并成一个细胞的过程。
3．细胞重组
细胞重组就是运用一定的技术手段将给定细胞的“部件”进行分离，然后在不同的细胞之间进行重新组合，并形成具有生物活性的细胞。细胞重组主要包括两个方面，细胞核的移植和细胞器的移植。
细胞核的移植：所谓细胞核的移植，就是借助显微操作手段，在显微镜下用微吸管将一个细胞的细胞核取出放入另一个已经除去细胞核的细胞中，让起其融合，形成一个新的具有生物活性的细胞。
4．复制生命----克隆
（1）“克隆”的含义。克隆，是英文clone一词的音译，简单地讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。科学家把通过人工操作实现动物无性繁殖的过程叫克隆，这门生物技术叫克隆技术。
克隆羊多利诞生的意义：首先，它打破了高等动物繁殖形式的限制。其次，它开辟了人类更好地利用其他资源的途径。
（二）发酵工程
1．微生物的特性
2．发酵工程：发酵工程，就是通过研究改造发酵所用的微生物，并运用工程技术手段控制发酵过程来大规模工业化生产发酵产品。
发酵工程一般可分为4个阶段：
第一阶段，对发酵原料预处理。
第二阶段，发酵过程的准备。
第三阶段，发酵过程。
第四阶段，对发酵产品进行分离和提纯，以获得符合要求的发酵产品。
3．发酵工程常用的方法
发酵工程的方法很多，大体上来说可归纳为两大类，即固体发酵法和液体发酵法。
4．发酵工程的应用
随着现代生物工程技术的发展，科学家可以对一些细菌进行加工和改造，集多种微生物的降解性于一身，培养出各种叫“工程菌”的新型微生物，这些微生物具有多功能、高效、适应性强等特点。
5．异军突起的单细胞蛋白
用发酵工程生产单细胞蛋白有许多优点。（1）生产效益高；（2）原料来源广泛，价格低廉。
（三）酶工程
1．酶及其特性
酶是一种由生物体产生的起特殊功能的蛋白质。
2．固定化酶及其制备方法：3种
3．固定化细胞及其方法：人们把被限制回定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞。
4．固定化酶和固定化细胞的应用
（四）基因工程
1．基因工程及其操作过程
基因工程又叫重组DNA技术，就是将DNA在体外或体内进行重新组合，然后把重组后的DNA分子导入微生物或真核细胞内进行繁殖，使重组基因在受体细胞内得到表达，产生出人类需要的基因产物，或者改造创造新的生物类型。
基因工程一般有4个过程：
（1）获取目的基因。所谓目的基因，就是我们想要的某些DNA分子片断，它在生物体内能表达产生所要的蛋白产物。
（2）将目的基因与载体在体外重组。得到了目的基因后，还必须将目的基因送入受体细胞内才能进行扩增和生物表达。
目前经常使用的载体有质粒和病毒两类。
（3）将重组DNA分子引入受体细胞。在体外完成了DNA重组后，就需要将目的基因送入受体细胞。
（4）目的基因在受体细胞中的表达。基因工程的目的之一，是使目的基因得以表达，即通过翻译和转录产生人们所需要的蛋白质产物。
2．基因工程的应用
（1）带来了农业的绿色革命。
转基因技术有一系列显著的优点：第一，能增加农作物产量；第二，改善食品的营养成分；第三，具有较高的抗逆性；第四，改变农作物的形状；第五，缩短育种时间。
（2）开辟了医药生产的新天地。
目前，通过基因工程生产的药物主要有3种：第一，微生物生产药；第二，植物生产药；第三，动物生产药。
（3）基因诊断。基因诊断也叫DNA诊断或分子诊断，是通过从患者体内提取样本，用基因检测方法来判断患者是否有基因异常或携带病原微生物。
（4）基因治疗。基因治疗实际上指的是把具有一定功能的外源基因导入人体内使之表达，从而使疾病得以治疗。
（五）蛋白质工程
1．蛋白质在生命活动中的地位
2．蛋白质功能由其高级结构决定
3．蛋白质工程研究的内容：一是蛋白质的结构分析；二是蛋白质的结构预测；三是蛋白质结构的改造。
4．蛋白质工程的发展
（六）现代生物技术的伦理问题
1．克隆人的问题：
对克隆人技术持反对态度的人认为，克隆技术不够成熟。克隆人的行为也违背了社会伦理法则。一是不符合建立在传统异性繁殖双亲抚育的家庭关系。二是克隆人的心理和社会归属问题。
2．基因治疗问题
对于体细胞基因治疗的争论，一些科学家认为体细胞基因治疗是目前疾病治疗技术的一种自然的合乎逻辑的延伸。生命伦理学家则怀疑，这种体细胞基因治疗方法是否安全，有无潜在的弊端。
3．转基因食品的安全性
转基因食品的获得是用基因工程的手段实现的。
转基因生物是人为地将一种新的生物置于现实的生态环境中，对现实的生态环境有可能带来严重的危害。
转基因生物对生物的多样性也可能带来破坏，导致物种灭绝，生物多样性的丧失等。
4．基因身份证挑战隐私
个人基因图谱所反映的个人先天素质，包括生理心理精神等方面的信息，如果被不适当地公开，会影响到个人平等公平地参加活动。
5．试管婴儿代孕问题
代孕就是指代孕母亲根据契约可以提供自己的卵子，通过体外受精，然后将小胚胎植入自己的子宫，或者是将他人在体外受精后发育的小胚胎植入自己的子宫，经过足月怀胎后将生下的孩子交给契约方抚养，代孕母亲不参与抚养孩子的活动。
五、生命与环境
（一）生物与环境
在生物学上，环境污染指的是生物学的栖息地，以及直接或间接影响
生物生存和发展的各种因素。对某个具体生物群落来讲，其环境是指所在地区，影响该群落发生发展的全部无机因素（光、热、水、土壤、大气、地形等）和有机因素（动物、植物、微生物）的总和。
1、生态因子
环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的因素，称为生态因子 ，如温度、阳光、湿度、大气及相关生物等。生态因子是生物生存所不可缺少的环境条件，也称为生物的生存条件。
2、生态因子的生态作用
光是一个十分复杂而重要的生态因子。
温度也是影响生物生长发育的重要因素之一。
水是生物最需要的一种物质，任何生物体都不可缺少水。
不同的生物在其长期演化过程中形成了它特有的对水分环境的适应特性。 土壤是陆地生态系统的基础。在陆生生物的生存和发展中具有决定性意义。 植物所需的全部元素均来自土壤 。地壳中有90多种元素，但植物生命活动所需的仅有9种大量元素（钾、钙、镁、硫、磷、氮、碳、氧、氢）和7种微量元素（铁、锰、硼、锌、铜、钠、氯）。
有机质是土壤的重要组成成分，是土壤肥力的一个重要标志。
3、生物因子对生物的影响
一是竞争关系
二是共生关系
三是捕食关系
四是互惠关系
五是寄生关系
六是偏利关系
七是中性关系
八是偏害关系
（二）植物界的类群及特征
1、低等植物
（1） 藻类。藻类是所有植物中最古老的。
（2） 菌类。 菌类是一些无根、茎、叶分化的单细胞体，或为丝状，或为裸露
的原生质团。
（3） 地衣。地衣是多年生植物，是由一种真菌和一种藻组合的有机体
2、高等植物
高等植物分为四个门，即苔藓植物门、蕨类植物门、裸子植物门、被子植物门
（1） 苔藓植物。苔藓植物是一群小型的多细胞绿色植物，大多生于阴湿的
环境中。
（2） 蕨类植物。蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一个大类群。
（3） 裸子植物。
（4） 被子植物。是植物界最高一级的一类植物，最主要的特征是种或胚珠
包被在果实或心皮中。
3、植物的种子
（1） 种子的形态和构造
虽然种子在形态上的变化如此之大，但基本结构却是一致的，都是由胚、胚乳和种皮三部分组成。有些种子具有外胚乳或假种皮，胚是构成种子最重要的部分，它由胚芽、胚根、胚轴、子叶四部分组成。
（2）种子的萌发和幼苗的形成。种子形成幼苗的过程叫种子的萌发。
4、植物的根
根系的主要生理功能是吸收土壤中的水和溶解在水中的无机营养物，并能固定植物。
5、植物的茎
茎是植物体物质运输的主要通道，根部从土壤中吸收的水分、矿质元素以及在根中合成或贮藏的有机营养物质，要通过茎输送到地上各部；叶进行光合作用所制造的有机物质，也要通过茎输送到体内各部分以便于利用或贮藏。
茎也有贮藏和繁殖的功能。
6、植物的叶
叶是制造有机物的营养器官，是植物进行光合作用的场所。叶的主要功
能是光合作用、蒸腾作用，还有一定的吸收作用。少数植物的叶还具有繁殖功能。
叶都由叶片、叶柄、和托叶三部分组成。
7、植物的花
一朵完整的花可以分成花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群等几部分。花柄是着生花的小枝，花柄的顶端部分为花托，花的其他部分按一定
方式着生于花托上。花萼在花的最外面，对花的其他部分起保护作用。在花萼之内为花瓣，花瓣一般比萼片大。花瓣内是雄蕊和雌蕊，各类植物中，雄蕊的数目及形态特征较为稳定，常可作为植物分类和鉴定的依据。
（三）植物的向性运动
1、植物的向光性
植物的向光性指植物生长由于光源方向的影响而出现的现象。向光性是植物为捕获更多光能而建立起来的适应机制之一。
2、植物的向重力性
植物的向重力性指植物在重力的影响下，表现出向一定方向的生长特性。根总是向地生长，称为正向重力性；而茎总是向上生长，称为负向重力性；地下茎有横向重力性。
3、植物的向触性
植物的向触性指一些有缠绕茎的植物，当茎与其他直立物接触时，就向接触的方向螺旋向上生长，叫向触性。
4、植物根的向水性
植物在生长过程中，当土壤中水分分布不均匀时，植物的根总是朝着水分比较多的地方生长。
5、植物的向化性
与向水性类似，由于土壤中化学养料分布不均匀，植物的根系总是朝着肥料多的地方生长。
（四）生物群落及其演替
1、生物群落的概念
由一定种类的生物种群所组成的一个相互作用着的动植物种群的总体，这个动植物种群的总体就是群落。
2、群落的基本特征
一是都具有一定的种类组成。
二是群落中各种生物彼此依赖，相互作用。
三是生物群落与其环境紧密联系并相互影响。
四是群落中的成员有优势种与从属种的划分。
五是群落在结构上有分层现象，在是时间上有昼夜节律和季节变化。
3、群落的演替
（1） 群落演替的概念
由于环境改变引起的一个群落被性质上不同的另一个群落所替代的
现象叫做演替。
（2） 群落演替的原因
一是群落生存环境的改变。
二是繁殖体的散布
三是群落是物种之间的相互作用、相互影响
四是人类的活动
4、种群
种群是指在一定时间和空间内的同种生物个体的总和。
（1） 种群的特征
一是种群密度
二是出生率和死亡率
三是年龄组成
四是性别比例
（2） 种群的进化和选择
生物是不断进化的，进化过程包括基因库的变化和遗传基因组成表达
的变化。
（3） 他感作用及其生态学意义
在长期的演化过程中，植物形成了自己特有的一套保护自己，遏制别
的物种生长的手段，这就是植物的他感作用。他感受作用的概念是由
德国学者莫里斯在1937年提出的。他认为植物的他感作用就是一种
植物通过向体外分泌化学物质，对其他植物产生直接或间接的影响。
（五）生态系统
1、生态系统的一些共同特征
不论是自然的还是人为的生态系统，都具有一些共同的特征
（1） 动态性
（2） 区域性
（3） 自维持性
（4） 自动调节性
2、生态系统的组成成分
任何一个生态系统都是由生物成分和非生物成分两部分组成的。
生态系统中的生物成分按其在生态系统中的作用可划分为生产者、消费者、分解者三大功能群。
生产者是指绿色植物，也包括单细胞的藻类和能把无机物转化为有机物的一些细菌。
消费者包括所有以动植物为生的动物。
分解者是指具有分解能力的各种微生物，也包括一些低等原生生物，如土壤线虫、鞭
毛虫等。
3、生态系统的主要类型
水生生态系统主要有海洋生态系统、与淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统。
4、食物链和食物网
生态系统的能量传递是通过一系列吃与被吃的关系，把生物与生物紧密地联系起来，这些生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序列称为食物链。
5、生态系统的稳定
生态系统具有自我调节和自我维持的能力，即它在一定时间和范围内，其生物种类（即动物、植物、微生物）的组成和数量比例相对稳定，非生物环境（包括空气、阳光、水、土壤等）保持相对稳定，我们称之为生态系统的稳态，即生态平衡。
6、生态系统中的能量流动
在生物学上，将生态系统中能量的输入、传递和散失的过程，称为生态系统中的能量流动。生态系统中能量流动具有单向流动和逐渐递减的特点。单向流动主要表现为生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级。逐级递减是指能量在沿食物链的传递过程中，每一个营养级的生物代谢活动，都消耗相当多的能量。
7、生态系统中的物质循环
生态系统中的物质循环是指组成生命体的物质元素，如碳、氧、氢、氮、磷、钾、钠、钙等元素不断进行着从无机环境到生物群落，再从生物群落回到无机环境中去的周而复始的运动。
（1）生态系统中的碳循环
碳循环的基本路径是大气中的二氧化碳被植物吸收后，通过光合作用转变成有机物质，然后通过生物呼吸作用和细菌分解作用从有机物质转换为二氧化碳进入大气。
（2）生态系统中的水循环
海洋是水的主要来源，太阳辐射使水蒸发并进入大气，风推动大气中水蒸气的移动和分布，并以降雨形式落到海洋和大陆。
（3）生态系统中的氮循环
氮的固定途径有3种。
一是通过雷电固定。
二是工业固定。
三是生物固定。
（4）生态系统中的磷的循环
磷是生物不可缺少的重要元素，是核酸、细胞膜和骨骼的主要成分，生物的
代谢过程离不开磷的参与。
（5）有害有毒物质的循环
一般情况下，生态系统是一个具有自我组织、自我调节功能的体系，也
具有消除污染的自净能力。有毒物质进入环境污染常常被空气和水稀释到无害的程度。但是，这种自净能力是有限度的，当排放的污物太多，就造成了环境污染。
8、生态系统中的信息传递
生态系统中包含多种多样的信息，大致可以分为物理信息、化学信息、行为信息、和营养信息。
（1）生态系统中的物理信息及其传递。
生态系统中的物理信息有各种光、声、热、电、磁等。
现代科学发现，包括人在内的许多生物不但具有磁性而且能产生磁场，正是这些磁信息，使生物得到成功的繁衍和迁徙。
（2）化学信息及其传递。
在生态系统中，生物还可以通过化学物质传递信息，这种传递信息的化
学物质称为信息素，它是由植物体内或者是由动物的某些腺体分泌产生的化学物质。目前，已经发现的信息素有200多种。
（3）行为信息
9、生态系统退化
生态系统退化是指自然灾害或人类对自然资源过度以及不合理利用而造成的生态系统结构破坏、功能衰退、生物多样性减少、生物生产力下降以及系统生产潜力衰退、资源丧失等一系列生态恶化现象。
（1）生态系统退化的特点：
一是结构性失衡。
二是功能性降低或丧失
（2）生态系统退化的特征。
一是生物多样性降低。
二是生产力下降。
三是食物链、食物网简单化
四是生物利用和改造环境能力弱化、功能衰退。
五是物质循环、能量流动出现危机和障碍。
（3）生态系统退化的原因。①自然因素②人为因素
（六）生物多样性
1、遗传多样性
遗传多样性也是生物学的遗传基因的多样性，是指存在于生物个体内、单个物种内以及物种之间的基因多样性。
2、物种多样性
物种多样性是指动植物及微生物种类的丰富度。
3、生态系统多样性
生态系统多样性是指生态系统类型的多种多样。
4、生物多样性的意义
生物多样性意味着生态系统里多种生物种类的存在，多种生物种类的存在不仅对生态系统自身有意义，对人类也有直接的意义。
5、生物多样性正经受严重危机
导致物种濒危和灭绝的原因是多方面的，除火山爆发、洪水泛滥、陆地升沉、森林火灾、特大干旱等自然因素外，人为的因素的最重要的，归结起来有如下几点：
一是大面积森林被砍伐、火烧和农垦，草地遭受过度放牧和垦殖，对野生物
种造成了毁灭性影响。
二是对生物物种的过度捕猎和采集等，使用权野生物种难以正常繁衍。 三是工业化和城市化的发展，占用了大面积土地，破坏了大量天然植被，并
造成大面积污染。
四是外来物种的大量引入或侵入，大大改变原有的自然生态系统。使原生的
物种受到严重威胁。
五是无控制的旅游，使一些尚未受到人类影响的自然生态系统受到破坏。 六是土壤、水、和空气污染，危害了森林，特别是对相对封闭的水生生态系
统带来毁灭性影响。
七是全球变暖，使自然生态系统无法适应，可能改变生物群落的边界。
6、生物多样性的保护
一是加强宣传，提高公民对生物多样性意义的认识。
二是建立自然保持区，为濒危生物提供繁衍生息之地。
三是建立濒危生物人工繁育基地。
（七）城市生态系统
1、城市生态系统的组成
城市生态系统是一个以人为中心的自然、经济、与社会复合起来的人工生态系统，其组成包括自然系统、经济系统、与社会系统。
2、城市生态系统的结构
一是空间结构。城市总是由一定的建筑群、街道、绿地等构成。形成一定的空间结构。
二是社会结构。包括人口、劳动力和智力结构。
三是经济结构。由生产系统、消费系统、流通系统几部分组成。
四是营养结构。城市生态系统是以人为中心的复合生态系统。
3、城市生态系统的特点
一是城市生态系统的生命主体是人。
二是城市生态系统高度的开放性。
三是城市生态系统具有高度的人为性。
4、城市生态系统的物质、能量和信息的流动
（1） 物质流。
城市生态系统的物质流主要有人口流、资源流和货物流。
（2） 能量流。
城市中的能量流动有从自然界直接获取的能量形式，主要包括：煤、石油、 天然气等，还有太阳能、生物能、风能、水力能、核能和地热能等，这些被称为原生能源，
（3） 信息流。
城市是一个国家或一个地区重要的政治、经济、文化、教育、科技等的活动中心。
5、城市中的环境问题
城市热岛是以市中心为热岛中心，有一股较强的暖气流在此上升，而郊外上空的相对冷的空气下沉，这样便形成了城郊环流，空气中的各种污染物在这种局部环流的作用下，聚集在城市上空，如果没有很强的冷空气，城市空气污染将加重。
6、城市园林绿地的生态效应
7、城市生态环境规划
（1） 城市生态环境规划的原则
一是整体性原则
二是循环再生原则
三是区域分异原则
六、医学常识与健康
（一）生理医学与生命健康
1、血液的生理功能
2、输血与血型的关系
（1）奇妙的人类血型
AB型血的人称为万能受血者，O型血的称为万能供血者。
（2） 同型输血
（3） 血量和输血
如果一次失血不超过400毫升，可以在短期内得到补充而恢复正常。可见，健康成年人每次献血200—300毫升是不会影响健康的。
3、正常人血压
正常人的血压：收缩压90—140 毫米汞柱（12-18.7千帕）
舒张压60—90毫米汞柱（8-12千帕）
4、人体必须营养素
（1） 必须氨基酸
它们是异亮氨基、亮氨基、苯丙氨基、蛋氨基、色氨基、苏氨基、赖氨
基、和缬氨基。对儿童来说，精氨基也是必须氨基酸。
（2） 维生素。维生素一般不能在体内合成，都属于必须营养素。
科学研究确认，如必需营养素摄入不足则会引起营养缺乏性功能失调或疾病。
5、人体正常温度和发热
腋窝温度为36.0-37.0℃
发热的高低(腋窝温度)分为：
低热37.1-38℃；中度发热38.1-39℃；高热39.1-41℃；超高热41℃以上。
6、常见的贫血类型
我国诊断贫血的标准为血红蛋白成年男性低于12克/分升，成年女性低于11克/分升，孕妇低于10克/分升。
（二）不可忽视的亚健康状态
1、认识亚健康状态
健康的定义是躯体没有疾病 ，心理没有障碍，并且具有一定的社会适应能力。而亚健康状态是介于健康与疾病之间的临界状态（即不完全健康，又达不到疾病的诊断标准和程度），各种仪器及理化检验结果均为阴性，但人总有疲乏、精力不足、情绪不良、烦躁易怒或抑郁自责、头晕头痛、胸闷心悸、失眠健忘等各种各样的不适感觉，它与现代人们的生活方式及所承受的社会压力不断增加有直接关系。
2、亚健康易发人群
3、干预亚健康状态的有效方法
（三）学会使用抗生素
1、什么是抗生素
2、滥用抗生素的危害
3、学会合理使用抗生素
（四）奇妙的放射介入治疗
1、认识放射介入学
2、介入治疗的适用范围
（五）传染病对生命健康的威胁
1、人们对传染病的整体认识
2、艾滋病重在预防
3、传染病非典型性肺炎不可不防
4、病毒性肝炎
甲肝和戊肝经粪-口途径传播，乙肝、丙肝、丁肝主要经血液、体液等途径传播。
甲肝、乙肝可通过注射疫苗预防。
5、检测乙型肝炎“两对半”的意义
HBs AG——乙型肝炎表面抗原①
抗HBs ——乙型肝炎表面抗体②
HBe AG——乙型肝炎e抗原③
抗HBe ——乙型肝炎e抗体④
抗HBc——乙型肝炎核心抗体原⑤
如果①③⑤是“+”，这就是人们常说的“大三阳”，这种结果表示不仅感染了乙型肝炎病毒，而且病毒比较活跃，传染性强，一般需要接受保肝治疗，如肝功能异常，有必要住院治疗。
如果①④⑤是“+”，这就是“小三阳”，表示感染了乙型肝炎病毒后病毒正处于安定期，或急性乙型肝炎病毒复制减弱，趋向恢复期；大多数存在于慢性乙型肝炎患者，传染性明显弱于“大三阳”，可接受定期复查，密切观察病情发展。
如果①是“+”，急性乙型肝炎病毒感染早期，慢性病毒携带者，传染性较弱。
如果②是“+”，这是最好的结果，表示感染过乙型肝炎病毒现已完全康复，并且具有免疫力，或见于注射过乙型肝炎疫苗，并产生了抗体。
6、乙肝肝炎疫苗的接种
在预防接种前，首先应该检查肝功能和乙肝病毒标记物（也是俗称的乙肝两对半）。如果乙肝两对半检查阴性，肝功能正常，就可以按0、1、6个月程序进行乙肝疫苗接种（剂量为10微克、5微克、5微克）。
（六）现代文明病
1、社会发展对人类健康的影响
综观现代社会的发展对人类健康的不利因素主要有：适应能力下降；免疫系统退化；生态环境失衡；精神过度紧张；身体运动不足；公害问题严重；营养过剩和肥胖；新病毒威胁。所以，我们在享受社会高度文明与繁荣的同时，也要尽可能避免社会带来的危害因素。
2、现代文明带来的不文明
现代文明病分为：“结构病”、“能量过剩病”、“神经和精神疾病”。
（七）烟酒对健康的危害
1、成为烟民的原因
2、饮酒的社会文化
3、吸烟对健康的危害
4、酗酒对健康的危害
5、预防吸烟、酗酒的方法
（八）心理状态对健康的影响
1、说不清楚的心理健康与标准
2、健康行为有作为
3、异常心理与行为的病症
异常心理与行为主要有以下几种：
一是神经症
二是心理与行为过程障碍
三是人格障碍
四是性心理与行为异常
五是精神病
六是身心疾病
4、心理状态的自我调节
5、心理治疗
（九）常见的急救方法
1、心肺复苏术
循环停止4分钟内实施正确的心肺复苏术最好；4-6分钟内实施心肺复苏术者，部分有效；6-10分钟内进行心肺复苏术者，少有复苏者；超过10分钟，几乎无成功可能。
2、一氧化碳中毒与救治
现场急救，应立即打开门窗并迅速将患者移至空气新鲜处，解开领口，注意保暖。呼吸心跳骤停者，立即进行心肺复苏术。
3、中暑
如果遇有中暑的人，原则是应该分秒必争地使病人脱离高热环境。根据现场条件，立即采取措施降低病人体温。
4、淹溺
如果遇有淹溺的人，抢救工作必须分秒必争，给予及时恰当的处理。
5、触电
（十）常见病治疗方法
1、感冒的防治
2、慢性胃炎是多发病
3、高血压知多少
4、不可忽视的糖尿病
5、后果严重的中风病