及时部分学科知识

本部分内容共分为两章，及时章为初中生物学基础知识，包含十个主题：科学探究，生物体的结构层次，生物与环境，生物圈中的绿色植物，生物圈中的人，生物圈中的动物，生物的生殖、发育与遗传，生物的多样性，生物技术，健康地生活。第二章讲述的是生物学科学研究方法及生物学科发展。

本部分内容是中学生物教师必须掌握的基础知识。在历年考试中，都会重点考查，考生应着重掌握。

掌握与初中生物学课程相关的植物学、动物学、植物生理学、动物生理学、微生物学、遗传学、生态学、细胞生物学、生物化学和生物进化等领域的基础知识和基本原理及相关的生物技术。

及时节科学探究

一、概念精要

科学探究需要通过观察和实验等多种途径来获得事实和证据。设置对照实验，控制单一变量，增加重复次数等是提高实验结果性的重要途径。

二、概念内涵

实验是验证假说和解决问题的最终途径。实验是指在人为控制的条件下研究事物的变化的一种方法。实验变量，也称自变量，是指实验中由操作者所控制的因素或条件。反应变量，也称因变量，是实验过程中由于实验变量而引起的变化或结果。实验变量和反应变量二者具有因果关系。在科学探究中，常常要注意以下原则：

1.对照原则

对照原则是指对照实验只有一个变量，按对照的内容和形式的不同，一般有以下几种类型：

(1)空白对照：指不做任何实验处理的对象组。

(2)自身对照：指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。

(3)条件对照：指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。

(4)相互对照：指不另设对照组，而是几个实验组相互对比，在等组实验法中，大都是运用相互对照的方法，如"植物的向性"的等组实验中，5个实验组所采用的就是相互对照，较好地平衡了无关变量的影响，实验结果也更具有说服力。

2.重复原则

实验设计过程中必须遵循的又一个重要原则是重复原则。一般认为重复5次以上的实验才具有较高的可信度。

3.随机原则

除了对照和重复之外，在实验研究中，还要求各组间除了处理因素外，其他可能产生混杂效应的非处理因素尽可能保持一致。贯彻随机原则是提高组间均衡性的一个重要手段，也是资料统计分析时进行统计推断的前提。

三、科学探究的过程

科学探究的过程见下图：

提出问题→作出假设→制订计划→实施计划

→得出结论→表达交流

某小组在探究"蚯蚓的运动"中，作出的假设是：蚯蚓在玻璃板上比在糙纸上运动速度更快，可是实验结果却相反。对此该小组应()。

A.放弃自己的实验结果

B.进一步查找资料重新作出假设

C.适当修改实验结果以保持与原有假设一致

D.不管实验结果，直接根据假设得出结论

[答案]B。解析：科学探究往往要经历失败，因此要具有不怕失败、反复探索、不断改进探究方法的科学精神。该实验小组应该做的是进一步查找资料重新作出假设。

第二节生物体的结构层次

一、细胞是生物体结构和功能的基本单位

细胞是生命活动的基本单位，一切有机体(除病毒外)都是由细胞构成的，细胞是构成生物体结构和功能的基本单位。

病毒主要由核酸和衣壳两部分构成。核酸位于病毒的内部，构成病毒的核心，四周由蛋白质构成的衣壳包围。一种病毒只含有一种核酸：DNA或RNA。

细胞生物相对于病毒，其结构及功能要复杂得多。根据细胞内有无成形的细胞核，分为真核细胞和原核细胞。细胞的基本结构包括：

1.细胞壁

细胞壁位于细胞的最外层，是一层透明的薄膜。植物细胞壁主要是由纤维素和果胶组成的，孔隙较大，物质分子可以自由透过。细胞壁对细胞起着支持和保护的作用。

2.细胞膜

细胞膜主要由磷脂双分子层(基本骨架)和蛋白质组成，另有糖蛋白(在膜的外侧)。

(1)细胞膜的化学组成

细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总量的50％，蛋白质约占40％，糖类占2％～10％。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

(2)细胞膜的结构和功能特点

由于磷脂和蛋白质的运动，细胞膜在结构上具有一定的流动性；其功能特点是具有选择透过性。

(3)细胞膜的功能

①将细胞与外界分隔开，保持了内部环境的相对稳定；

②控制物质进出细胞；

③进行细胞间的信息交流。

[2014年下半年真题]变形虫可吞噬整个细菌，这一事实说明细胞膜具有()。

A.选择透过性

B.一定流动性

C.小分子物质通过的通道

D.大分子物质通过的通道

[答案]B。解析：变形虫吞噬整个细菌是通过胞吞方式，其原理是细胞膜具有一定的流动性。因此答案选B。

3.细胞质

细胞质是生命活动的主要场所。细胞质包括细胞质基质和细胞器，在生活状态下为透明胶状物。

(1)细胞质基质

细胞质基质指细胞质内呈液态的部分，是细胞质的基本成分，主要含有多种可溶性酶、糖、无机盐和水等。

(2)细胞器

细胞器是分布于细胞质内、具有一定形态、在细胞生理活动中起重要作用的结构。它包括：线粒体、叶绿体、质体、内质网、高尔基体、液泡系(溶酶体、液泡)、中心体等。

●线粒体(双层膜)：内膜向内突起形成"嵴"，细胞有氧呼吸的主要场所(第二、三阶段)，含少量DNA。

●叶绿体(双层膜)：只存在于植物的绿色部分的细胞中。类囊体上有色素，类囊体和基质中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。含少量的DNA。

●内质网(单层膜)：是有机物的合成"车间"，蛋白质运输的通道。

●高尔基体(单层膜)：动物细胞中与分泌物的形成有关，植物细胞中与有丝分裂、细胞壁的形成有关。

●液泡(单层膜)：泡状结构，成熟的植物有大液泡。功能是贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态，调节渗透吸水。

●核糖体(无膜结构)：合成蛋白质的场所。

●中心体(无膜结构)：由垂直的两个中心粒构成，与动物细胞有丝分裂有关。

[2016年上半年真题]下列细胞器不参与胰岛素合成的是()。

A.溶酶体B.核糖体

C.高尔基体D.粗面内质网

[答案]A。解析：胰岛素是分泌蛋白。蛋白在核糖体上合成，在内质网进行加工，经高尔基体小泡运输到细胞膜，以胞吐方式排出细胞。整个过程需要线粒体提供能量，故只有溶酶体没有参与该过程，答案选A。

小结：

(1)动物细胞和低等植物细胞中有中心体；高等植物细胞中有细胞壁、叶绿体、液泡。

(2)含有少量DNA的细胞器：线粒体、叶绿体。

(3)含有色素的细胞器：叶绿体、液泡。

(4)能产生水的细胞结构：线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、细胞核(复制、转录时)。

(5)与分泌蛋白的合成、分泌相关的细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体和细胞膜。

(6)产生ATP的细胞结构：细胞质基质、线粒体、叶绿体。

(7)能进行碱基互补配对的细胞结构：细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。

4.细胞核

小结：

(1)mRNA、蛋白质进出核膜穿过0层膜0层磷脂分子。

(2)核孔的数目与细胞代谢有关，核孔越多的细胞其代谢越旺盛。

(3)核仁的大小与细胞合成蛋白质的多少有关。蛋白质合成旺盛的细胞，核糖体多，核仁大。

(4)遗传信息的主要载体是DNA，遗传物质(DNA)的主要载体是染色体。

5.显微镜的使用和制作临时装片

(1)显微镜的使用

①正确的取镜操作：右手握住镜臂，左手托住镜座。

②需要强光时，可选择凹面镜和遮光器上的大光圈；视野中需弱光时，可选择平面镜和遮光器上的小光圈。

③用显微镜观察玻片标本，转动粗准焦螺旋使镜筒下降时，眼睛一定要看着物镜，以免物镜压破玻片；眼睛注视目镜时转动细准焦螺旋使物像更清晰。

④从显微镜目镜内看到的物像是倒像。

⑤显微镜放大倍数=目镜的放大倍数物镜的放大倍数。

⑥观察材料必须是薄而透明的。

⑦目镜特点：上端齐平、无螺纹，镜头越长，放大倍数越小。

高倍镜与低倍镜的比较

显微镜的成像特点：

显微镜对物体所成的像是倒立的虚像，即上下左右均是颠倒的。细胞在显微镜下的像偏右上方，实际在载玻片上是偏左下方，要将其移至视野中央，应将载玻片向右上方移动，即同向移动原则，但研究细胞质环流方向时，显微镜下观察到的方向与实际环流方向一致。

(2)临时装片的制作

①擦：用干净的纱布把载玻片和盖玻片擦拭干净；

②滴：把载玻片放在实验台上，用滴管在载玻片的中央滴一滴清水；

③撕：用镊子撕取实验材料中薄的一片；

④展：把撕取的薄膜放在载玻片中央的水滴中，用解剖针轻轻地把水滴中的薄膜展平；

⑤盖：用镊子夹起盖玻片，使它的一端先接触载玻片上的液滴，然后缓缓放平；

⑥染：在盖玻片的一侧滴加碘液，另一侧用吸水纸吸引，重复2～3次，使染液浸润到标本的全部。

[2014年上半年真题]某同学用显微镜观察水中微小生物，图甲的箭头表示显微镜视野中微小生物的游走方向，为了不使该生物从视野中消失，则载玻片的移动方向(图乙)是()。

A.AB.B

C.CD.D

[答案]D。解析：根据显微镜的成像特点，物像的移动方向和实际的移动方向相反。显微镜视野中微生物向右下方游走，实际微生物是向左上方游走。为了不使该微生物从视野中消失，则载玻片应向右下方移动。即图乙中的D方向。故本题选D。