1、 第 21 章 生命的发生和发育第一节 生命的起源一、 讨论地球上的生命是怎样发生的1、神创论：生命是由神或上帝创造的。如女娲造人和上帝造人2、自然发生论: 生命是由非生命物质随时自发地发生的.（腐草化萤、腐肉生蛆）3、生生论：（1） 雷迪实验：（2） 巴斯德实验：A 实验过程、B 结论：生物只能来源于生物，非生命物质绝对不能随时自发地产生新生命。4、化学进化论：认为生命是在漫长的宇宙进化中发生的，是宇宙进化到某一阶段的产物。化学进化是在原始地球条件下由非生命物质通过化学途径演变为原始生命的过程。（1）原始地球：或赤日炎炎，或电闪雷鸣，火山喷发，熔岩横流。（2）原始大气：水蒸气、氢气、氨、甲烷
2、、二氧化碳、硫化氢等，没有氧气。现在大气：水蒸气、氮气、二氧化碳、一氧化碳等，有氧气。(3)米勒实验(4)推测原始生命出现的四个阶段:第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子的阶段。 （已得到证实）紫外线可见光原 始 海 洋X射线H2H2ONH3CH4原始地球模式图电极(提供能量）模拟原始大气（没有氧气）冷凝装置冷却水（模拟降雨）沸水含有有机小分子的溶液米勒和他的实验装置米勒的实验证明：在原始地球条件下，无机物可以形成有机小分子。模拟原始海洋第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质。第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系。第四个阶段，有机多分子体系演变为原始生命。即宇宙射线、紫外线 随
3、水流入原始大气 有机小分子 有机高分子 多分子体系 原始生命热能、 闪电 原始海洋原始海洋 生命诞生的摇篮生命发生的开端有机小分子的形成5、宇宙生命论：地球上最早的生命或构成生命的有机物,来自其他宇宙星球或星际尘埃.6、其他学说热泉生态系统学说:热泉喷口附近的环境要以为生命的出现以及其后的生命延续提供所需的能量和物质.关于生命的起源与进化问题一般认为经历了生命起源的化学进化阶段和生命发展的生物进化阶段。第二节 生物的进化一、生物进化的化石记录1.化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和遗迹。（最有力的证据）2.化石在地层中的分布规律：越古老的地层中，成为化石的生物种类少，结构简单而低等；越晚
4、近的地层中，成为化石的生物种类多，结构复杂而高等。3. 生物进化的总体趋势：从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生。4. 在地层中还发现了一些中间过渡类型的化石，揭示了不同生物之间的亲缘关系；如始祖鸟和古鸟化石证实，鸟类起源于古代的爬行类动物。5. 生物进化的历程：植物：原始生命体藻类植物苔藓植物蕨类植物种子植物（裸子植物、被子植物）动物：原始生命体原生动物腔肠动物扁形动物线形动物环节、软体、节肢动物棘皮动物鱼类两栖类爬行类生物进化是指生物与生存环境的相互作用，一代又一代发生改变的过程。地球上的各种生物有共同祖先，有着或近或远的亲缘关系。二、地球上的生命史：太古代、元古代、古生代、中生代、新
5、生代 前寒武纪时期：开始出现了细菌、蓝藻等原核生物。蓝藻的出现改变了地球大气的成分（氧气产生） ，此时期，出现了原核生物，并发生了从异养到自养，从原核生物到真核生物、由单细胞生物到多细胞生物的进化过程。即原核生物 单细胞真核生物 多细胞真核生物。 古生代：早期出现三叶虫（三叶虫时代）等无脊椎动物类群和高等藻类植物类群；中期出现了海洋鱼类和陆生的裸蕨类植物；后期动物出现了两栖类和有翅昆虫，植物出现了石松类和蕨类植物。蕨类植物繁盛和鸟类哺乳类两栖类动物的发展，表明生物完成了由水生到陆生的进化阶段。 中生代：出现裸子植物和恐龙等爬行动物；哺乳动物和鸟类开始出现。 新生代：被子植物开始出现；哺乳动物和
6、鸟类繁盛，人类出现。三、达尔文和他的“自然选择学说”1、 达尔文的环球航行和考察2、 大自然的选择达尔文-物种起源 （自然选择学说为核心的生物进化理论）自然选择学说的主要内容可以概括为四点：过度繁殖，生存斗争（也叫生存竞争），遗传和变异，适者生存。关系:过度繁殖提供了更多的变异和选择材料,加剧了生存斗争,是生物进化的前提; 生存斗争是自然选择的过程,是生物进化的动力和手段; 遗传和变异是基础（内因）; 适者生存是结果.过度繁殖：既是生存斗争的前提，也使出现大量变异成为可能。由于生物的过度繁殖造成食物短缺，生活空间狭小，必然激发生存斗争；而生物大量繁殖后代，也会不断产生变异，其中许多变异是能够遗
7、传的。生存斗争：是生物进化的动力，也是自然选择的途径。生存斗争包括同种生物之间的斗争，不同种生物之间的斗争以及生物与无机环境之间的斗争。生存斗争有胜有负，就会优胜劣汰，生存斗争推动着生物的进化。遗传和变异：是生物进化的内在因素。生物的变异有的是有利变异，有的是不利变异。在生存斗争中，具有有利变异的个体容易生存下去，具有不利变异的个体则被淘汰，这便是自然界的选择。所以变异为自然选择提供了原始材料。有利变异通过遗传逐代得到积累和加强，最后形成新的物种。生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的。环境的定向选择作用决定着生物进化的方向。适者生存：是生存斗争的结果。自然选择通过生存斗争实现。生物进化的原
8、因：内因是生物能产生各种变异并能遗传，外因是生物生存的各种环境条件。在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰，这就是自然选择。环境的定向选择决定生物进化的方向。生物的多样性和适应性是自然选择的结果。 【即内因：遗传和变异（基础） ，外因：环境变化】3、自然选择：自然界中的生物，通过激烈的生存竞争，适应者生存，不适者被淘汰的现象，叫做自然选择。生物通过遗传、变异和自然选择不断进化。4、人工选择：根据人类需求和爱好，经过不断选择而形成生物新品种的过程叫做人工选择。人 工 选 择 自 然 选 择选择因素 人类 自然环境选择结果 产生满足人类需求的新品种 产生适应环境的新物种所需时间 较快 十分缓慢自然选
9、择与人工选择都是定向的。第 3 节 人类的起源与进化一、 现代类人猿（长臂猿、猩猩、大猩猩和黑猩猩）与人类有极为相似的特征1、 外部形态：类人猿颜面扁平，两眼在一个平面，无尾，身体比猴大，外形与人接近。2、 身体结构：骨骼与人相似；乳头一对，位于胸部，单子宫；大脑遮盖了小脑。与人相似。3、 面部表情：大多有喜、怒、哀、乐等多样表情，和人的面部表情相似。4、 行为表现：善于模仿;懂得交流；会使用枝条作工具等。5、 其他：喜欢群居，有的有家庭生活；可勉强直立行走。二、 猿向人的过渡1. 进化论的建立者达尔文提出：人类和现代类人猿的共同祖先是森林古猿人类的进化过程：原因：森林大量消失，树栖生活为主的
10、森林古猿为了适应环境下地生活，逐渐能直立行走、制造并使用工具、最后进化成人类。一部分生活在草地 进化 进化地球环境发生变化 人类的最早祖先 现代人类森林古猿 （如造山运动和气候剧变） 一部分生活在森林 进化 进化现代类人猿的祖先 现代类人猿2.人类祖先与猿分界的重要标志两足直立行走3. 人与类人猿本质区别：人能劳动、能在劳动中制造和使用工具；人有语言，有思维。三、 人类的进化阶段1. 南方古猿（400 万年-100 万年前的非洲）脑容量与现代类人猿相当。非洲的南方古猿化石是最早的原始人类化石。2. 能人(约 200 万年前)平均脑容量约为 700ml，能制造和使用工具。3. 直立人（180 万
11、年-20 万年前）脑容量约为 1088ml，会用火和更先进的工具。如元谋直立人、和县直立人、蓝田直立人和北京直立人。4. 智人（20 万年-1 万年前） ，脑容量与现代人相当，可创造原始艺术。如金牛山人、丁村人、柳江人、资阳人和山顶洞人。 （智人是唯一现存人种）四、人种：根据肤色、毛形和鼻形等体质特征，现代人可分为 4 个人种。1.蒙古利亚人（黄色人种）2.高加索人 （白色人种）3.尼格罗人 （黑色人种）4.澳大利亚人（棕色人种）劳动创造了人类本身，也选择了人类本身第 21 章概念图南方古猿 能人 直立人 智人身高第 22 章 物种的多样性第一节 生物的分类一、 尝试对生物分类二、 科学家进行
12、生物分类的方法1、 分类的依据：以生物性状差异的程度和亲缘关系的远近为依据。2、 分类单位：界、门、纲、目、科、属、种（种是分类的基本单位）3、 分类目的：弄清生物之间的亲缘关系和进化关系。4、 生物的命名：瑞典科学家林奈的双名法：一种生物的学名必须由两个拉丁词或拉丁化形式的词构成，第一个词为属名，第二个词为种名。属名的第一个字母要大写，其余字母都用小写，所有字母用斜体表示。(有的有第三个词即命名人)如大熊猫： Ailuropoda melanoleuca属名 种名 5、 被子植物的主要分类依据是：花、果实、种子6、分类单位越大，包含物种越多，但物种间的相似程度越小，亲缘关系越远；分类单位越小
13、，包含物种越少，而相似特征越多，同种生物的亲缘关系是最密切的。第二节 植物的主要类群单子叶植物：平行叶脉，须根系有 种子有果皮包被 植 种 （被子植物） 双子叶植物：网状叶脉，直根系物 子 种子无果皮包被（裸子植物）的分 有根（蕨类植物）类 无 有茎叶 无根（假根）-苔藓植物种子 无茎叶无根-藻类植物1. 藻类植物：水中或潮湿的环境主要特征 ： 有单细胞，也有多细胞，结构简单，没有根、茎、叶等器官的分化（像根的部分叫根状物，像叶的部分叫叶状体） 。含有叶绿素和类胡萝卜素，有的还含有藻黄素、藻红素或藻蓝素，使之呈现不同颜色，能够进行光合作用绝大多数都生活在水里，少数生活在陆地上。作 用： （1）
14、是地球上有机物和氧气的主要制造者。（2）藻类植物可作为水域污染的指示植物（赤潮或水华）（3）在食品、医药和工业上也有重要作用。2苔藓植物：潮湿地带、矮小。代表植物：小墙藓、葫芦藓、地钱。红藻：紫菜、石花菜、江篱、麒麟菜代表植物绿藻：水绵、衣藻褐藻：海带、鹿角菜、裙菜、马尾藻蓝藻：鱼腥藻主要特征：苔藓植物没有真正的根，假根只起固定作用。茎弱小，没有输导组织。叶片绿色，小而薄，可吸收水分和无机盐，还可进行光合作用。作 用：（1）苔藓植物可作为空气污染的指示植物（二氧化硫等）（2）保持水土（3）植物的拓荒者，也可作为先锋植物之一（4）作饲料3蕨类植物：山林、田野阴湿环境里。代表植物：芒萁、肾蕨、海金
15、沙、满江红、贯众、卷柏、金毛狗等。主要特征：植物体具有根、茎、叶，并且有输导组织和机械组织。多数形成孢子囊群，受精过程离不开水。作 用：食用；药用；绿肥、饲料；观赏植物；古代蕨类植物形成煤碳4种子植物分为裸子植物和被子植物两类。种子植物的两个基本特征：体内有维管组织韧皮部和木质部；能产生种子并用种子繁殖。A.裸子植物：种子没有果皮包被而裸露在外面。代表植物：马尾松、松、柏、杉、苏铁、银杏等。我国有“裸子植物故乡”之称 。 主要特征：能够产生种子。胚珠没有子房壁包被，因而种子也没有果皮包被而裸露。根、茎、叶发达，受精过程不需要体外的水。B.被子植物：等级最高、种类最多、分布最广、与人类关系最密切
16、。主要特征：具有根、茎、叶、花、果实和种子，胚珠包被在子房里，结成的种子包被在果皮里，不裸露出来，故称为被子植物。植物体结构完善，多数具有导管。受精过程不需要体外的水，受精方式为双受精。被子植物根据子叶的片数，又分为单子叶植物和双子叶植物双子叶植物 单子叶植物子叶 子叶二片 子叶一片根 直根系 须根系叶 网状脉 平行脉茎 维管束环状排列，有形成层 维管束散生，没有形成层花 各部分的基数是 5 或 4 各部分的基数是 3植物的进化系统树第三节 动物的主要类群动物苔藓植物裸子植物藻类植物蕨类植物被子植物动物分为两大类：一类是身体里没有脊椎骨的动物，叫做无脊椎动物，如蚯蚓、蛔虫等；一类身体里有脊椎骨
17、的动物，叫做脊椎动物，如鱼、兔等。A、无脊椎动物：原生动物；腔肠动物；扁形动物；线形动物；环节动物；软体动物；节肢动物；棘皮动物。B、脊椎动物：鱼类；两栖类；爬行类；鸟类；哺乳类。1、 无脊椎动物的主要类群：原生动物（3 万多种）：（动物界最古老、最原始、结构最简单的动物）代表动物：草履虫、变形虫、疟原虫、绿眼虫等主要特征：身体微小、结构简单、整个身体由一个细胞构成。作 用：（1）净化水质（眼虫等鞭毛虫能吸收水体中的有机物）（2）引起赤潮（如腰鞭毛虫和夜光虫）（3）病原体（阿米巴变形虫-痢疾）腔肠动物：代表动物：水螅、水母、海葵、海蛰、珊瑚虫等。主要特征：生活在水中；体壁由内胚层、外胚层和中胶
18、层构成；体内有消化腔；有口无肛门。珊瑚虫是生物，其死亡虫体的骨骼积累形成美丽的珊瑚，则是非生物。扁形动物：代表动物： 猪带绦虫（“米猪肉”囊尾蚴） 、血吸虫、涡虫等。 主要特征： 身体背腹扁平，两侧对称有口无肛门。与人类关系：米猪肉是猪带绦虫的幼虫（囊尾蚴）寄生在猪肉体内形成的。血吸虫可由皮肤直接进入人体血管内，主要寄生在人和哺乳动物的肝门静脉和肠系膜静脉中，吸收血液中的营养。采取消灭血吸虫中间宿主-钉螺的方法，可防治血吸虫病。猪肉绦虫适于寄生生活的特点：没有专门的消化器官，运动器官和感觉器官也都已退化，但是生殖器官特别发达，这些特点都是与它的寄生生活相适应的。同时它的头节上有小钩和吸盘，可以
19、钩挂和吸附在人的小肠内壁上。浑身都能吸收营养。线形动物：代表动物：蛔虫、钩虫、蛲虫等。 主要特征：身体细长；消化管前端有口，后端有肛门；体表有角质层（防止消化液分解） 。环节动物：代表动物：蚯蚓、沙蚕、水蛭等。主要特征：身体细长而柔软由许多体节构成，呈蠕虫状，大多为蠕动爬行有体腔。蚯蚓对人类的益处：可以疏松土壤；可以提高土壤肥力；是优良的蛋白质食品和饲料；可以用来处理有机废物（促进生态环境中的物质循环） 。中药材。蚯蚓的运动与其腹面的刚毛有关，蚯蚓的呼吸是靠湿润的体壁来完成的，所以体表要靠分泌黏液来始终保持湿润。蚯蚓生活在富含腐殖质的湿润的土壤中，通过肌肉和刚毛的配合使身体蠕动，昼伏夜出，以植
20、物的枯叶、朽根和其他有机物为食。蚯蚓是雌雄同体，异体受精。软体动物: 代表动物：河蚌、鲍鱼、江珧、扇贝、牡蛎、乌贼、鱿鱼、章鱼等，主要特征：身体柔软，分为头、足、内脏团三部分有外套膜；身体表面有贝壳（有的有内壳） 。钉螺、沼螺是吸虫的中间宿主。节肢动物（100 万种，占动物界 84%左右）主要有昆虫纲、甲壳纲、蛛形纲和多足纲等。是动物界中种类最多、数量最大、分布最广的一个类群。主要特征：身体由许多体节构成，并且分部（一般分为头、胸、腹三部分） ；体表都有外骨骼；足和触角分节。外骨骼的作用：保护和支持内部柔软器官防止体内水分蒸发。昆虫的身体分为头、胸和腹三部分。与运动有关的结构有三对足、两对翅和
21、一对触角。昆虫是无脊椎动物中惟一会飞的动物。棘皮动物：如海星、海胆、海参等主要特征：身体呈辐射对称，主要为五辐对称；具有真体腔，其中一部分形成特有的水管系统；表皮下面有由中胚层产生的骨骼，常向外突出形成棘。2、 脊椎动物的主要类群：（9）鱼类：主要特征：终生生活在水中；身体呈流线型，表面大多覆盖着鳞片；用鳃呼吸；用鳍游泳；心脏有一心房和一心室。体外受精、卵生；体温不恒定。四大家鱼：青、草、鲢、鳙；四大海鱼：黄、带、鳓、鲐；身体的两侧各有一条侧线，能感知水流和测定方向的作用。鱼类能在水中生活，与此相适应的特征主要有两个：用鳍游泳用鳃呼吸。(鳃丝密布毛细血管，可吸收溶解在水中的氧气。)鱼在游泳时，
22、靠尾鳍和躯干部产生前进的动力，靠腹鳍、背鳍、胸鳍保持平衡，靠尾鳍保持前进的方向。（10）两栖类主要特征： 变态发育、幼体生活水中，用鳃呼吸；成体有的水陆两栖生活，有的终身生活在水中，用肺呼吸；皮肤裸露、有辅助呼吸作用；心脏有二心房和一心室；体温不恒定。体外受精、卵生。代表动物：如大鲵、青蛙、蟾蜍、蝾螈等（11）爬行类主要特征：体表覆盖着角质的鳞片或甲，用肺呼吸，体内受精，陆上产卵，卵表面有坚韧的卵壳，心室有不完全隔膜，体温不恒定。代表动物：晰蜴、鳖、蛇、壁虎、龟等变温动物：体温随环境温度的改变而变化的动物。爬行类是真正的陆生脊椎动物由于：A 卵大有丰富的营养，卵表面有坚韧的卵壳保护，还可防止水
23、分蒸发，适宜干旱的环境；B 体内受精，摆脱了外界水环境的限制；C 体表有角质的鳞片或甲，也可防止水分蒸发，适宜干旱的环境。在陆地生活的动物，有着许多与陆地生活相适应的特征：有防止体内水分散失的结构（如：鳞、甲、外骨骼、皮肤） ；具有支持躯体和运动的器官（如：足） ，以便觅食和避敌；除蚯蚓等外，一般都具有能在空气中呼吸的呼吸器官（如：气管、肺） ；还普遍具有发达的神经系统和感觉器官。（12）鸟类主要特征：有喙无牙齿；被覆羽毛；前肢变成翼；骨中空、内充气体；心腔分四腔；用肺呼吸，并且有气囊辅助呼吸（双重呼吸） ；体温恒定；生殖为卵生。恒温动物：体温不随环境温度的变化而改变的动物。恒温意义：减少对外
24、界环境依赖性，扩大生活和分布范围鸟类适应飞行的特征：1、身体成流线型，前肢特化为翼，有羽毛； 2、消化系统发达，直肠短，食物残渣很快排出。3、胸骨具有龙骨突，便于着生发达的胸肌。4、有发达的气囊，减轻体重，进行双重呼吸(体内还有与呼吸有关的结构肺和气囊，一次呼吸，两次气体交换,称双重呼吸),提高气体交换效率。5、心脏发达，心率快。5、体温高而恒定。（13）哺乳动物：是脊椎动物最高级的一个类群。主要特征：体表被毛；牙齿有门齿、臼齿和犬齿的分化；体腔内有膈；（哺乳动物特有的结构）将体腔分为胸腔和腹腔。用肺呼吸；心脏四脏；体温恒定；大脑发达；胎生、哺乳。提高后代成活率。 （鸭嘴兽是卵生） 。家兔的体
25、表有体毛，它用肺呼吸，心脏四腔，有体循环和肺循环两条循环路线，运输氧气能力强，所以，家兔有能力调节体温来维持体温的恒定，这样的动物叫做恒温动物（哺乳类、鸟类） 。家兔靠跳跃来运动，后肢长且肌肉发达。与家兔草食生活相适应的特点：它的消化道上有发达的盲肠；家兔的齿分化为门齿和臼齿，其中门齿适于切断食物，臼齿适于磨碎食物。另外，有的动物还有适于撕裂食物的犬齿。家兔属于植食性动物。脊椎动物各个纲的比较鱼纲 两栖纲 爬纲 鸟纲 哺乳纲代表动物 鲫鱼 青蛙 蜥蜴 家鸽 家兔生活环境 水生幼体水生，成体陆生（有的两栖）陆生 陆生、飞 行 陆生身体分部 头、躯干、尾 头、躯干、尾 （四肢）头、颈、躯干、尾、四
26、肢头、颈、躯干、尾、四肢头、颈、躯干、尾、四肢运动器官 鳍 四肢 四肢 翼飞行后 肢行走 四肢发 达呼吸器官 鳃幼体用鳃；成体用肺；皮肤辅助肺肺呼吸，气囊辅助双重呼吸肺发达有大量肺泡心脏 一心房一心室 二心房一心室二心房一心室心室有不完全隔膜二心房二心室二心房二心室循环路线 一条 二条 二条 二条 二条体温 变温 变温 变温 恒温 恒温生殖发育 体外受精，卵 生 体外受精， 卵生体内受精，卵生，卵有卵壳体内受精，卵生，卵有卵壳体内受精，胎生，哺乳神经系统 脑结构简单， 原始 大脑比鲫鱼发 达大脑比两栖类发达大脑和小脑都较发达大脑、小脑发达，有大脑皮层动物的系统进化树第四节 细菌、真菌和病毒一、
27、细菌1、细菌的发现：列文虎克2、细菌的形态：球形、杆形、螺旋形、弧行3、细菌的结构:单细胞，有细胞壁、细胞膜，细胞质，没有成形的细胞核（拟核） ， （另有些细菌有鞭毛、荚膜、芽孢等）芽孢（100C 沸水要煮 3 小时才会死亡）：抵抗干旱、低温、高温等恶劣环境的休眠体。芽孢是细菌的休眠体，不是繁殖体，对不良环境有较强的抵抗能力。荚膜具有保护、湿润、提供营养及防止水分蒸发4、细菌营养方式：异养（腐生或寄生）5、细菌的生殖:分裂生殖：在适宜条件下，细菌一般 2030 分钟就可以分裂一次，但如果环境干燥，温度过高或过低，养料不足，细菌则会停止分裂，甚至死亡。6.作用：大多数细菌对人类有益。腐生细菌可促进自然界的物质循环；苏云金杆菌可使菜青虫生病；甲烷菌产生沼气，醋酸杆菌制醋，酸奶和泡菜等用乳酸菌。扁形动物环节动物节肢动物 软体动物两栖动物哺乳动物植物腔肠动物线形动物鱼类爬行类鸟类原生动物
