高中生物奥赛讲义第十章-人及哺乳动物的形态和解剖结构
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高中生物竞赛辅导资料:第三章动物解剖和生理第三章动物解剖和生理(重点是脊椎动物)[考点解读]本章研究动物的形态、结构及其发生、发展规律,动物的各种功能及其原理和活动规律,包括组织和器官的结构和功能、消化和营养、呼吸作用、血液循环、排泄、调节(神经和激素)、生殖和发育、免疫等几大部分。
根据IB0考纲细则和近年来试题的要求,从知识条目和能力要求两方面定出具体目标。
第一节动物组织和器官的结构和功能一、动物组织的结构和功能组织是由形态相似、功能相关的细胞和细胞间质所组成的细胞群,在机体内执行一定的功能。
动物组织可分为上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织四大基本类型。
在这四种组织中,结缔组织包含的种类最多,很难分类。
1。
上皮组织上皮组织中的细胞排列比较紧密,形状规则,具有极性,细胞间质少。
上皮组织主要行使保护、分泌、吸收和排泄等功能。
2.结缔组织由细胞及大量的细胞间质组成,起支持、连接、营养、防御、保护作用。
结缔组织是机体内分布最广、形状最复杂的组织,如皮肤上皮以下的真皮,真皮下面的疏松结缔组织、脂肪组织,血液、肌腱、韧带、软骨和骨等。
它的特点是细胞少,细胞间质多,细胞间质内含丰富的纤维和无定形的基质。
3.肌肉组织由肌细胞(肌纤维)组成,均含有肌原纤维。
肌肉组织具收缩功能,能完成各种运动。
包括骨骼肌、心肌和平滑肌三种。
(1)骨骼肌含有大量有横纹的肌原纤维和发达的肌管系统,多核。
肌原纤维可见暗带(A)、明带(I)。
暗带的中部色淡,叫H线。
明带的中部色深,叫Z线。
肌原纤维中在两个Z线中间的一段叫做肌节,一个肌节指1/2I带+A带+1/2I带,它是组成骨骼肌纤维的结构和功能单位。
(2)心肌心肌纤维有分支,核是单个的,同骨骼肌一样也有横纹,但是不如骨骼肌明显。
心肌细胞有两类:工作细胞(心房和心室的一般细胞)和特殊分化了的心肌细胞(窦房结、房室交界区、房室束和浦肯野纤维等,即心脏起搏传导系统中的心肌细胞)。
(3)平滑肌肌细胞呈梭形,只有一个核,没有横纹。
国际生物学奥林匹克竞赛(International Biology Olympiad,简称IBO),是为中学生举办的世界级生物学竞赛,每年一届;旨在培养中学生对生物学的兴趣、创造力和百折不挠的精神,增强学生自主解决具有一定挑战性问题的能力,促进世界青少年之间的交流。
自1990年7月在捷克的奥洛穆茨(Olomouc)成功举办首届IBO以来,一直受到世界各国中学生及其家长、教师和社会的广泛关注。
我国于1993年组队参赛到2008年的l6年间,总共有63名选手参赛,其中就有41名荣获IBO金牌,多届获团体世界第一和个人世界第一的好成绩。
生物学竞赛活动,对中学生来说既是生命科学知识的竞赛,更是智力、创造力和意志力等综合素质的较量;同时,它对中学生物教师的专业发展和学校生物教学整体水平的提高也都有着极为重要的促进作用。
我国开展中学生生物学竞赛一般分为三个层次:全国中学生生物学联赛→全国中学生生物学竞赛→IBO。
目前,有许多省、市、自治区在全国中学生生物学联赛之前还会自行组织一次全国联赛的初赛。
自1995年9月以来,编者一直坚持在中学生生物学竞赛辅导第一线,先后在江西省玉山县第一中学、广丰县实验中学和南昌市第二中学担任生物学竞赛的主教练工作。
2002年8月招调到浙江省温州中学,并任该校主教练至今。
2005年被全国中学生生物联赛(浙江赛区)竞赛委员会聘为浙江省高中生物学竞赛冬令营教练。
编者的编写工作经历了构思和拟定提纲、编写初稿、实践与补充修改定稿等三个阶段。
编者在从事生物学竞赛主教练的头几年,由于找不到一套系统的、适合中学生认知水平和认识规律的、适用于进行生物学竞赛辅导的教材,更没有配套的练习,所以经过2000年到2002年近两年的构思,并根据对《全国中学生生物学竞赛大纲(试行)》、《IBO纲要》和当时几年的全国生物学竞赛和联赛试题的分析、研究、领会和理解,初步梳理出中学生生物学竞赛的一些命题思路、赛点范围和层次,拟写出了万余字的《高中生物奥赛讲义》(简称《讲义》,下同)提纲,并在后来的编写和教学实践中又多次修正、补充和完善。
第十章生物与环境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。
④日照时间的长短能够影响动物的繁殖活动和生活节律。
(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℃,反应速度增加的倍数。
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因素。
④湿度常用的三种指标。
绝对湿度:在单位体积容器中,水蒸气所含的实际量。
通常用g/rn3表示。
相对湿度:容器中水蒸气的实际含量和同一湿度下饱和含量之比。
通常用百分率来表示。
饱和差:某一温度下的饱和湿度和实际的绝对湿度之差。
3.生物因素对生物的影响(1)种内关系:同种生物的不同个体或群体之间的关系。
第一章生物学的学习策略和解题技巧一、树立正确的生物学观点树立正确的生物学观点是学习生物的重要目标之一,正确的生物学观点又是学习、研究生物学的有力武器,有了正确的生物学观点,就可以更迅速更准确地学到生物学知识。
所以在生物学学习中,要注意树立生命物质性、结构与功能相统一、生物的整体性、生命活动对立统一、生物进化和生态学等观点。
1.生命物质性观点生物是由物质组成,一切生命活动都有其物质基础。
从万物之灵的人类到单细胞的细菌,以及无细胞结构的病毒等,所有生物都是由碳、氢、氧、氮、硫、磷、钙、铁、铜等几十种化学元素组成的,并且这几十种化学元素在无机自然界都是可以找到的。
生物体能够完成各种各样的生命活动,而一切生命活动都是通过一定的生命物质来实现的,如果没有生命物质也就没有生命活动。
2.结构与功能相统一的观点结构与功能相统一的观点包括两层意思:一是有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在;二是任何功能都需要一定的结构来完成。
例如叶的表皮是无色透明的,表皮细胞排列紧密,向外一面的细胞壁上有透明而不易透水的角质层。
表皮的这种结构的存在,就既利于阳光透过,又能防止叶内水分过多地散失,还能保护叶内部不受外来的伤害;而阳光透入,防止水分散失,保护叶内组织,又需要一定的结构来完成,这就是表皮。
3.生物的整体性观点系统论有一个重要的思想,就是整体大于各部分之和,这一思想也完全适合生物领域。
不论是细胞水平、组织水平、器官水平,还是个体水平,甚至包括种群水平和群落水平,都体现出整体性的特点。
例如,细胞膜、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、质体、液泡等细胞器都有其特有的功能,但是只有在它们组成一个整体——细胞的时候才能完成新陈代谢的功能,如果离开了细胞的整体,单独的一个细胞器是无法完成它的功能的。
4.生命活动对立统一的观点生物的诸多生命活动之间,都有一定的关系,有的甚至具有对立统一的关系,例如,植物的光合作用和呼吸作用就是对立统一的一对生命活动。
中学生物奥赛夏令营课程《普通动物学》讲义一、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。
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。
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。
无脊椎动物主要门的基本特征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++有刚毛棘皮动物约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,有外套膜分泌的壳节肢动物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。