初中生物：细胞、遗传、生态和人体

细胞的基本结构

• 细胞膜——控制物质进出，保护细胞
• 细胞质——生命活动的场所，含各种细胞器
• 细胞核——含有 DNA，控制细胞的生命活动
• 线粒体——细胞的"动力车间"，进行呼吸作用，分解有机物释放能量
• 叶绿体（植物特有）——光合作用的场所，把光能变成化学能
• 液泡——储存物质，植物细胞的液泡特别大
• 细胞壁（植物特有）——由纤维素构成，保护和支持细胞

为什么要分裂

• 生长——从婴儿到大人，细胞数目从几亿增加到几十万亿
• 修复——受伤后伤口愈合，就是细胞分裂补充了死亡细胞
• 繁殖——单细胞生物（如细菌）通过分裂产生后代

染色体和 DNA

细胞核中有染色体，染色体由 DNA 和蛋白质组成。DNA 是遗传物质，像一本"说明书"，告诉细胞怎么工作。人的体细胞有 23 对（46 条）染色体。

减数分裂的关键

• 一个细胞经过两次分裂，产生 4 个子细胞
• 每个子细胞的染色体数目减半（46→23）
• 分裂过程中，来自父亲和母亲的染色体会交叉互换（crossing over）——把基因"洗牌"
• 结果：每个精子/卵细胞都是独一无二的，所以每个人也是独一无二的
• 减数分裂是孟德尔遗传定律的细胞学基础：等位基因在减数分裂时分离，每个配子只得到一个等位基因

显微镜的基本结构

• 目镜——靠近眼睛的透镜，放大物像
• 物镜——靠近标本的透镜，放大物体
• 载物台——放置玻片的地方，有通光孔
• 反光镜——反射光线通过标本（凹面镜光线更强）
• 粗准焦螺旋——大幅度升降镜筒（先调）
• 细准焦螺旋——小幅度升降镜筒（后调，使物像更清晰）

制作临时装片

以洋葱表皮细胞为例：

1. 在载玻片中央滴一滴清水
2. 用镊子撕取洋葱内表皮，放入水滴中展平
3. 用镊子夹起盖玻片，使它的一边先接触水滴，再缓缓放下（防止产生气泡）
4. 在盖玻片一侧滴碘液，另一侧用吸水纸吸引（染色，使细胞核更清晰）

各器官的功能

• 根——吸收水分和无机盐（根毛区是吸收的主要部位）
• 茎——运输物质（导管向上运水和无机盐，筛管向下运有机物）
• 叶——光合作用（叶肉细胞含叶绿体）和蒸腾作用（通过气孔散失水分）
• 花——繁殖，花蕊是主要结构（雄蕊产花粉，雌蕊含胚珠）
• 果实——由子房发育而来，保护种子
• 种子——由胚珠发育而来，包含胚（新植物的幼体）

蒸腾作用

植物体内的水分以气体形式通过气孔散失到大气中。意义：促进水分和无机盐的运输，降低叶片温度，增加大气湿度。

气孔由两个保卫细胞控制开闭——白天打开进行气体交换，夜晚关闭减少水分散失。

脊椎动物五大类

无脊椎动物主要门

• 腔肠动物——身体辐射对称，如水螅、珊瑚
• 扁形动物——身体扁平，如涡虫、血吸虫
• 线形动物——身体细长，如蛔虫
• 环节动物——身体分节，如蚯蚓、水蛭
• 软体动物——身体柔软，多有壳，如蜗牛、蚌、章鱼
• 节肢动物——外骨骼、附肢分节，种类最多（昆虫、蜘蛛、虾、蟹）

细菌（原核生物）

• 没有成形的细胞核（DNA 裸露在细胞质中）
• 按形态分：球菌、杆菌、螺旋菌
• 按营养方式分：自养（光合细菌）和异养（大多数）
• 有益：肠道益生菌帮助消化、分解有机物、制作酸奶和泡菜
• 有害：使人患病（结核杆菌、链球菌等）

真菌（真核生物）

• 有成形的细胞核——属于真核生物
• 酵母菌——单细胞真菌，用于酿酒、做面包（出芽生殖）
• 霉菌——多细胞，如青霉（产青霉素）、曲霉（制酱）
• 蘑菇——大型真菌，由菌丝构成
• 真菌都是异养，靠分解有机物获取营养

分解者的角色

细菌和真菌是生态系统中的分解者。它们把动植物遗体和排泄物中的有机物分解成无机物（CO2、水、无机盐），归还到环境中，供植物重新利用。没有分解者，地球会被尸体和垃圾堆满。

消化道的"旅行路线"

三大营养物质的消化

• 淀粉 → 唾液/肠/胰淀粉酶 → 麦芽糖 → 葡萄糖
• 蛋白质 → 胃/肠/胰蛋白酶 → 氨基酸
• 脂肪 → 胆汁（乳化，不是酶） → 脂肪微粒 → 胰/肠脂肪酶 → 甘油 + 脂肪酸

注意：胆汁不是酶，它只把大的脂肪滴变成小的脂肪微粒（乳化作用），增大接触面积。

三种血管

• 动脉——把血从心脏送到全身，管壁厚、弹性大、血流快
• 静脉——把血从全身送回心脏，管壁薄、有静脉瓣（防止倒流）
• 毛细血管——连通动脉和静脉，管壁极薄（一层细胞），血流最慢，物质交换的场所

血液的成分

• 血浆——淡黄色液体，运输营养物质和废物
• 红细胞——含血红蛋白，运输 O2 和 CO2（最多）
• 白细胞——吞噬病菌，免疫防御
• 血小板——促进止血和加速凝血

呼吸系统

鼻→咽→喉→气管→支气管→肺。肺是气体交换的场所。肺泡壁极薄（一层细胞），外面缠着毛细血管。O2 从肺泡进入血液，CO2 从血液进入肺泡——这就是气体交换。

神经系统

• 大脑——最高司令部。大脑皮层有感觉、运动、语言等中枢
• 小脑——协调运动、维持平衡（醉酒走路不稳就是小脑被影响）
• 脑干——调节心跳、呼吸等基本生命活动（"生命中枢"）
• 脊髓——传导和反射功能（是脑和身体之间的"电缆"）
• 神经——传导兴奋（由神经纤维束组成）

内分泌系统（几种重要激素）

青春期变化

青春期（约 10-20 岁）身体会发生巨大变化：

• 身高和体重迅速增长（生长激素和性激素共同作用）
• 性器官迅速发育（睾丸/卵巢开始产生精子/卵细胞）
• 出现第二性征：男生长胡须、喉结突出、声音变粗；女生乳房发育、骨盆变宽
• 月经（女生）：子宫内膜周期性脱落出血，标志着生殖系统成熟
• 心理变化：独立意识增强，情绪波动，对异性产生好感

遗传基础

为什么孩子长得像父母？因为父母通过精子/卵细胞把 DNA（遗传信息）传给了孩子。

• 基因——控制性状的 DNA 片段（如控制单/双眼皮的基因）
• 显性性状——大写字母表示（如 A = 双眼皮），只要有一个就能表现出来
• 隐性性状——小写字母表示（如 a = 单眼皮），需要两个隐性基因才能表现
• 父母各提供一个基因，孩子的基因组合决定性状

化石——生命的历史记录

化石是古代生物的遗体、遗迹或遗物被保存在岩石中的证据。通过研究不同地层中的化石，科学家发现：

• 生命已经存在了超过 35 亿年
• 越古老的地层中，生物越简单；越新的地层中，生物越复杂
• 许多古代物种已经灭绝，现代物种是后来演化出来的

达尔文与小猎犬号航行

1831 年，年轻的达尔文搭乘"小猎犬号"进行了为期 5 年的环球航行。在加拉帕戈斯群岛上，他观察到不同岛屿上的雀鸟（后来被称为"达尔文雀"）有不同形状的喙：

• 吃种子的岛 → 喙粗壮有力
• 吃昆虫的岛 → 喙细长尖锐
• 吃仙人掌的岛 → 喙又长又尖

不同的食物来源"筛选"出了不同的喙——这就是自然选择的力量。

自然选择（核心机制）

达尔文的自然选择学说，四个要点：

1. 过度繁殖——生物产生的后代远比能存活的多
2. 遗传变异——同一物种的个体之间存在差异（有的跑得快，有的毛更厚）
3. 适者生存——拥有有利变异的个体更容易存活和繁殖
4. 积累进化——有利变异经过许多代积累，整个种群的性状发生改变

经典例子

• 长颈鹿的脖子：祖先中脖子有长有短。脖子长的能吃到更高的树叶，在食物短缺时更容易存活 → 后代脖子也越来越长
• 桦尺蠖（椒花蛾）：英国工业革命时，树干被煤烟熏黑。深色蛾在黑树干上不容易被鸟发现，存活率远高于浅色蛾 → 深色蛾比例大幅上升
• 适应（adaptation）：帮助生物在特定环境中存活的特征。企鹅翅膀→鳍状肢（游泳）、仙人掌叶→刺（减少水分散失）

共同祖先

所有生物都有共同的祖先：

• 人和黑猩猩共享一个较近的共同祖先（约 600 万年前）
• 所有哺乳动物共享一个更远的共同祖先（约 2 亿年前）
• 所有生命——从细菌到蓝鲸——共享最早的原始细胞（约 35 亿年前）

证据：所有生物都用 DNA 储存遗传信息，都用同一套遗传密码。

生态系统的组成

• 非生物部分——阳光、空气、水、温度、土壤
• 生产者——绿色植物（光合作用制造有机物）
• 消费者——动物（直接或间接以植物为食）
• 分解者——细菌、真菌（分解有机物为无机物）

物质循环

• 碳循环：CO2→光合作用→有机物→呼吸作用/燃烧→CO2 回归大气
• 水循环：蒸发→水汽输送→降水→地表径流/地下径流→回到海洋
• 氮循环：氮气→固氮（根瘤菌）→无机盐→植物吸收→动物摄食→分解回归

生物多样性的三个层次

• 基因多样性——同种生物个体间基因不同（如狗的品种繁多）
• 物种多样性——物种种类越多，生态系统越稳定
• 生态系统多样性——森林、草原、湿地、海洋等不同生态系统

保护生物多样性最根本的措施是保护栖息环境。

每个人能做的

• 节约用水、用电
• 减少使用一次性塑料
• 垃圾分类回收
• 绿色出行（走路、骑车、公交）
• 不购买野生动物制品
• 多种树、爱护绿化
• 减少食物浪费