及時部分學科知識

本部分內容共分為兩章，及時章為初中生物學基礎知識，包含十個主題：科學探究，生物體的結構層次，生物與環境，生物圈中的綠色植物，生物圈中的人，生物圈中的動物，生物的生殖、發育與遺傳，生物的多樣性，生物技術，健康地生活。第二章講述的是生物學科學研究方法及生物學科發展。

本部分內容是中學生物教師必須掌握的基礎知識。在歷年考試中，都會重點考查，考生應著重掌握。

掌握與初中生物學課程相關的植物學、動物學、植物生理學、動物生理學、微生物學、遺傳學、生態學、細胞生物學、生物化學和生物進化等領域的基礎知識和基本原理及相關的生物技術。

及時節科學探究

一、概念精要

科學探究需要通過觀察和實驗等多種途徑來獲得事實和證據。設置對照實驗，控制單一變量，增加重復次數等是提高實驗結果性的重要途徑。

二、概念內涵

實驗是驗證假說和解決問題的最終途徑。實驗是指在人為控制的條件下研究事物的變化的一種方法。實驗變量，也稱自變量，是指實驗中由操作者所控制的因素或條件。反應變量，也稱因變量，是實驗過程中由于實驗變量而引起的變化或結果。實驗變量和反應變量二者具有因果關系。在科學探究中，常常要注意以下原則：

1.對照原則

對照原則是指對照實驗只有一個變量，按對照的內容和形式的不同，一般有以下幾種類型：

(1)空白對照：指不做任何實驗處理的對象組。

(2)自身對照：指實驗與對照在同一對象上進行，即不另設對照組。

(3)條件對照：指雖給對象施以某種實驗處理，但這種處理是作為對照意義的，或者說這種處理不是實驗假設所給定的實驗變量意義的。

(4)相互對照：指不另設對照組，而是幾個實驗組相互對比，在等組實驗法中，大都是運用相互對照的方法，如"植物的向性"的等組實驗中，5個實驗組所采用的就是相互對照，較好地平衡了無關變量的影響，實驗結果也更具有說服力。

2.重復原則

實驗設計過程中必須遵循的又一個重要原則是重復原則。一般認為重復5次以上的實驗才具有較高的可信度。

3.隨機原則

除了對照和重復之外，在實驗研究中，還要求各組間除了處理因素外，其他可能產生混雜效應的非處理因素盡可能保持一致。貫徹隨機原則是提高組間均衡性的一個重要手段，也是資料統計分析時進行統計推斷的前提。

三、科學探究的過程

科學探究的過程見下圖：

提出問題→作出假設→制訂計劃→實施計劃

→得出結論→表達交流

某小組在探究"蚯蚓的運動"中，作出的假設是：蚯蚓在玻璃板上比在糙紙上運動速度更快，可是實驗結果卻相反。對此該小組應()。

A.放棄自己的實驗結果

B.進一步查找資料重新作出假設

C.適當修改實驗結果以保持與原有假設一致

D.不管實驗結果，直接根據假設得出結論

[答案]B。解析：科學探究往往要經歷失敗，因此要具有不怕失敗、反復探索、不斷改進探究方法的科學精神。該實驗小組應該做的是進一步查找資料重新作出假設。

第二節生物體的結構層次

一、細胞是生物體結構和功能的基本單位

細胞是生命活動的基本單位，一切有機體(除病毒外)都是由細胞構成的，細胞是構成生物體結構和功能的基本單位。

病毒主要由核酸和衣殼兩部分構成。核酸位于病毒的內部，構成病毒的核心，四周由蛋白質構成的衣殼包圍。一種病毒只含有一種核酸：DNA或RNA。

細胞生物相對于病毒，其結構及功能要復雜得多。根據細胞內有無成形的細胞核，分為真核細胞和原核細胞。細胞的基本結構包括：

1.細胞壁

細胞壁位于細胞的最外層，是一層透明的薄膜。植物細胞壁主要是由纖維素和果膠組成的，孔隙較大，物質分子可以自由透過。細胞壁對細胞起著支持和保護的作用。

2.細胞膜

細胞膜主要由磷脂雙分子層(基本骨架)和蛋白質組成，另有糖蛋白(在膜的外側)。

(1)細胞膜的化學組成

細胞膜主要由脂質和蛋白質組成。此外，還有少量的糖類。其中脂質約占細胞膜總量的50％，蛋白質約占40％，糖類占2％～10％。在組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富。蛋白質在細胞膜行使功能時起重要作用，因此，功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。

(2)細胞膜的結構和功能特點

由于磷脂和蛋白質的運動，細胞膜在結構上具有一定的流動性；其功能特點是具有選擇透過性。

(3)細胞膜的功能

①將細胞與外界分隔開，保持了內部環境的相對穩定；

②控制物質進出細胞；

③進行細胞間的信息交流。

[2014年下半年真題]變形蟲可吞噬整個細菌，這一事實說明細胞膜具有()。

A.選擇透過性

B.一定流動性

C.小分子物質通過的通道

D.大分子物質通過的通道

[答案]B。解析：變形蟲吞噬整個細菌是通過胞吞方式，其原理是細胞膜具有一定的流動性。因此答案選B。

3.細胞質

細胞質是生命活動的主要場所。細胞質包括細胞質基質和細胞器，在生活狀態下為透明膠狀物。

(1)細胞質基質

細胞質基質指細胞質內呈液態的部分，是細胞質的基本成分，主要含有多種可溶性酶、糖、無機鹽和水等。

(2)細胞器

細胞器是分布于細胞質內、具有一定形態、在細胞生理活動中起重要作用的結構。它包括：線粒體、葉綠體、質體、內質網、高爾基體、液泡系(溶酶體、液泡)、中心體等。

●線粒體(雙層膜)：內膜向內突起形成"嵴"，細胞有氧呼吸的主要場所(第二、三階段)，含少量DNA。

●葉綠體(雙層膜)：只存在于植物的綠色部分的細胞中。類囊體上有色素，類囊體和基質中含有與光合作用有關的酶，是光合作用的場所。含少量的DNA。

●內質網(單層膜)：是有機物的合成"車間"，蛋白質運輸的通道。

●高爾基體(單層膜)：動物細胞中與分泌物的形成有關，植物細胞中與有絲分裂、細胞壁的形成有關。

●液泡(單層膜)：泡狀結構，成熟的植物有大液泡。功能是貯藏(營養、色素等)、保持細胞形態，調節滲透吸水。

●核糖體(無膜結構)：合成蛋白質的場所。

●中心體(無膜結構)：由垂直的兩個中心粒構成，與動物細胞有絲分裂有關。

[2016年上半年真題]下列細胞器不參與胰島素合成的是()。

A.溶酶體B.核糖體

C.高爾基體D.粗面內質網

[答案]A。解析：胰島素是分泌蛋白。蛋白在核糖體上合成，在內質網進行加工，經高爾基體小泡運輸到細胞膜，以胞吐方式排出細胞。整個過程需要線粒體提供能量，故只有溶酶體沒有參與該過程，答案選A。

小結：

(1)動物細胞和低等植物細胞中有中心體；高等植物細胞中有細胞壁、葉綠體、液泡。

(2)含有少量DNA的細胞器：線粒體、葉綠體。

(3)含有色素的細胞器：葉綠體、液泡。

(4)能產生水的細胞結構：線粒體、葉綠體、核糖體、高爾基體、細胞核(復制、轉錄時)。

(5)與分泌蛋白的合成、分泌相關的細胞結構：核糖體、內質網、高爾基體、線粒體和細胞膜。

(6)產生ATP的細胞結構：細胞質基質、線粒體、葉綠體。

(7)能進行堿基互補配對的細胞結構：細胞核、葉綠體、線粒體、核糖體。

4.細胞核

小結：

(1)mRNA、蛋白質進出核膜穿過0層膜0層磷脂分子。

(2)核孔的數目與細胞代謝有關，核孔越多的細胞其代謝越旺盛。

(3)核仁的大小與細胞合成蛋白質的多少有關。蛋白質合成旺盛的細胞，核糖體多，核仁大。

(4)遺傳信息的主要載體是DNA，遺傳物質(DNA)的主要載體是染色體。

5.顯微鏡的使用和制作臨時裝片

(1)顯微鏡的使用

①正確的取鏡操作：右手握住鏡臂，左手托住鏡座。

②需要強光時，可選擇凹面鏡和遮光器上的大光圈；視野中需弱光時，可選擇平面鏡和遮光器上的小光圈。

③用顯微鏡觀察玻片標本，轉動粗準焦螺旋使鏡筒下降時，眼睛一定要看著物鏡，以免物鏡壓破玻片；眼睛注視目鏡時轉動細準焦螺旋使物像更清晰。

④從顯微鏡目鏡內看到的物像是倒像。

⑤顯微鏡放大倍數=目鏡的放大倍數物鏡的放大倍數。

⑥觀察材料必須是薄而透明的。

⑦目鏡特點：上端齊平、無螺紋，鏡頭越長，放大倍數越小。

高倍鏡與低倍鏡的比較

顯微鏡的成像特點：

顯微鏡對物體所成的像是倒立的虛像，即上下左右均是顛倒的。細胞在顯微鏡下的像偏右上方，實際在載玻片上是偏左下方，要將其移至視野中央，應將載玻片向右上方移動，即同向移動原則，但研究細胞質環流方向時，顯微鏡下觀察到的方向與實際環流方向一致。

(2)臨時裝片的制作

①擦：用干凈的紗布把載玻片和蓋玻片擦拭干凈；

②滴：把載玻片放在實驗臺上，用滴管在載玻片的中央滴一滴清水；

③撕：用鑷子撕取實驗材料中薄的一片；

④展：把撕取的薄膜放在載玻片中央的水滴中，用解剖針輕輕地把水滴中的薄膜展平；

⑤蓋：用鑷子夾起蓋玻片，使它的一端先接觸載玻片上的液滴，然后緩緩放平；

⑥染：在蓋玻片的一側滴加碘液，另一側用吸水紙吸引，重復2～3次，使染液浸潤到標本的全部。

[2014年上半年真題]某同學用顯微鏡觀察水中微小生物，圖甲的箭頭表示顯微鏡視野中微小生物的游走方向，為了不使該生物從視野中消失，則載玻片的移動方向(圖乙)是()。

A.AB.B

C.CD.D

[答案]D。解析：根據顯微鏡的成像特點，物像的移動方向和實際的移動方向相反。顯微鏡視野中微生物向右下方游走，實際微生物是向左上方游走。為了不使該微生物從視野中消失，則載玻片應向右下方移動。即圖乙中的D方向。故本題選D。