初高中生物衔接

　初高中生物衔接

　 楚红梅 甄涛

　高中是在学生完成九年制义务教育之后，对他们实施的较高层次的基础教育。高中学生对生物学知识的学习从高一或高二开始，是在原有初中生物学知识的基础上进行的，因而必然会受到原有认知结构的影响。要想更好地实现生物学知识学习的转移，就要正确处理好生物学初、高中新旧知识的衔接关系，在原有知识与新知识之间架设好桥梁。经过我校各位教师多年的高中生物教学后，经过归纳总结认为这个桥梁的架设需要做好以下几点：一是课程标准的衔接；二是教材的衔接。

　一、初高中生物课程标准的衔接

　新课程生物标准，为初、高中的衔接做了统一的设计，整体设计表现在3个方面：

　1.课程理念：初、高中的生物课程都遵从了“提高生物科学素养”、“面向全体学生”、“倡导探究性学习”的相同理念，使初、高中课程在指导思想上保持一致性。在共同理念的基础上，高中生物课程增加了“注重与现实生活的联系”的理念，以体现高中生物课程的特点和更高要求。

　2.课程目标：在共同课程理念的指导下，初、高中课程目标在表述方式、目标的指向等方面具有很强的一致性，并呈现出递进的关系。

　3.内容主题上的互补和递进? 中学生物学课程通常包括十大主题，我国初中生物课程全部包括了这些主题，其中，生物多样性、生殖和发育等主题侧重在初中阶段完成，而像细胞、物质与能量、遗传与进化、生物与环境等较为抽象且对学生认知能力要求高的主题，则安排在初、高中两个学段完成。这样，生物学的核心主题在两个学段的分布既各有侧重，又在整体上实现互补；既能实现初中阶段的内容相对完整，又能使高中阶段的内容相对集中（3个必修模块中只涵盖6个主题），以保证核心内容的教学能较为深入。

　在相同主题的处理上，采用了初、高中递进安排的方式，如：在细胞这一主题，初中侧重于细胞的结构，而高中则侧重于细胞亚显微结构和功能，细胞的各种生命活动，是讲“活”细胞，加强了物质和能量代谢的内容。又如：生态学的主题，初中主要是个体生态的内容，而高中则是在种群、群落、生态系统方面有更加深入要求。初、高中教学内容整体设计，既符合学生的认知规律，又可以减少不必要的重复、保证总体目标的实现。

　二、初高中生物教材的衔接

　1、初、高中生物教学目标及目的的差别

　　通过比较初、高中生物课程标准对教学目标及目的的阐述，我们可以知道：初中生物是初中自然科学的组成成分之一，主要要求学生掌握简单的生物学知识（如简单的动植物分类、常见的几种动植物及其结构特点等等）、基本的生物实验操作技能和动手能力、生物学知识在人类生活、生产等方面的一些简单的应用；其知识层次则以要求学生“知其然”为主。而高中生物是在九年义务教育的基础上实施的较高层次的基础教育，生物知识逐渐向系统化、理论化靠近，对所学习的生物学知识有相当一部分不但要求学生要“知其然”，而且要“知其所以然”，还要学会一些简单的计算。学生要学会利用所学知识解决具体问题，还能在实际应用中有所创新。

　　2、初、高中教材中生物知识的继承和衔接

　　初中生物突出人体和人类活动的内容，突出生物圈，突出人与生物圈的关系，包括生物和生物圈、生物和细胞、生物圈中的绿色植物、生物圈中的人、生物圈中的其他生物、生命在生物圈中的延续和发展、增进健康防治疾病、生物科学技术与社会8个单元（见图1）?。

　图1 初中生物知识体系

　 图1

　高中生物课程分为必修和选修两个部分。必修部分包括“生物1：分子与细胞”、“生物2：遗传与进化”、“生物3：稳态与环境”3个模块；选修部分有“选修1：生物技术实践”、“选修2：生物科学与社会”和“选修3现代生物科技专题”3个模块。每个模块36学时、2学分。必修模块选择的是生物科学的核心内容，同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。选修模块是为了满足学生多样化发展的需要而设计的，有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。

　①高中生物教材在编写时考虑到与现行初中生物教学内容的衔接，新教材删去了人体内食物的消化、营养物质的吸收、气体的交换、卵式生殖等内容。关于生物的进化，新教材删去了初中已经学过的达尔文自然选择学说等内容，主要讲述以自然选择学说为中心的现代生物进化理论。

　②高中生物教材在编写时还充分考虑对初中某些知识的加深和完善。在体液调节部分，教材先通过列表的方式归纳初中已经学过的人体内一些主要激素的名称、产生的内分泌腺和主要的生理作用，再讲述初中未学过的激素及其他内容；神经调节部分也做了类似的处理。在初中生物教材中设有《生物的遗传和变异》专章简要讲述了一些最基本的有关生物的遗传和变异的知识，在新编高中生物必修教材中将该知识加以承继，深入学习遗传学的原理和两大遗传基本规律。此外细胞的结构和功能、生物的新陈代谢、光合作用和呼吸作用、生物与环境等方面也均在原有的初中基础上加以完善和加深。

　?③高中生物教学中还会出现一些在初中教材中出现过，高中教材中没有出现但做要求的内容。如在辨别原核和真核生物时，尤其是辨别细菌和真菌，就要联系到初中教材中学过的内容，包括细菌和真菌的结构特点、两者之间的区别及各自的代表。

　第一课时 真核生物与原核生物

　真核生物与原核生物在结构和功能上既有相似，又有不同，对其掌握的好坏，直接影响相关知识的迁移与融汇贯通，是同学们应当注重辨析的重点和难点之一。下面笔者就对此问题加以辨析，以帮助同学们理解。

　1、原核生物与真核生物的区别

　原核生物与真核生物的区别，根本在于组成它们的细胞结构不同，即原核细胞与真核细胞的区别。这两种细胞的主要区别有三个方面。

　= 1 \* GB3 ①细胞壁：原核细胞的细胞壁不含纤维素，主要成分是糖类和蛋白质结合成的化合物（肽聚糖）。真核细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶。

　= 2 \* GB3 ②细胞器：原核细胞一般只有核糖体一种细胞器，没有高尔基体、线粒体、内质网和叶绿体等其他任何带膜结构的成形细胞器。真核细胞则有多种细胞器。

　= 3 \* GB3 ③细胞核：这是划分两者的依据。原核细胞没有由核膜包被的细胞核，即没有真正的细胞核，其核只能叫拟核。真核细胞则有核膜。

　2、常见的原核生物

　常见的原核生物有细菌、放线菌、蓝藻、立克次体、衣原体和支原体等。

　细菌有球菌、杆菌、螺形菌（包括螺菌和弧菌）三种基本形态。故凡“菌”字前带有“杆”、“球”、“螺旋”和“弧”字的都属于细菌，如大肠杆菌、枯草杆菌、肺炎双球菌、霍乱弧菌。乳酸菌呈杆形，实为乳酸杆菌，通常省略“杆”字，也属于细菌。除此之外，固氮菌（根瘤菌）也属于细菌。而硫细菌、铁细菌、硝化细菌等，不必说，肯定是细菌。常见的放线菌如链霉菌（故一般除链霉菌外，其他带“霉”字的菌类通常可判为真核生物）。其他真菌如酵母菌、霉菌和食用菌菌类都属于真核生物。藻类中蓝藻（如色球藻、念珠藻、颤藻、螺旋藻）属于原核生物；绿藻[如衣藻（单细胞）、团藻(多细胞)]、红藻（如紫菜、石花菜）、褐藻（如海带）属于真核生物。

　3、几个认识误区

　 = 1 \* GB3 ①认为原核生物无线粒体，就不能进行有氧呼吸；无叶绿体，就不能进行光合作用。

　分析：对于真核生物来讲，其有氧呼吸的酶主要在线粒体中，无线粒体则不能进行有氧呼吸，如蛔虫。原核生物无线粒体，但部分原核生物细胞膜的内侧附着有与有氧呼吸相关的酶，所以虽无线粒体，却可以进行有氧呼吸，如硝化细菌。同样，对于真核生物来讲，其光合作用的酶在叶绿体中，无叶绿体则不能进行光合作用，如根尖细胞。但部分原核生物有光合作用片层，也可进行光合作用，如蓝藻。

　 = 2 \* GB3 ②认为原核生物细胞中有染色体。

　分析：原核生物拟核的DNA是丝状的游离DNA，不含蛋白质成分，不能构成染色质，更不能形成染色体。此外，真核生物细胞质中的DNA也是丝状游离的，故真核生物的细胞质中也不含染色体。

　 = 3 \* GB3 ③认为病毒是原核生物

　分析：病毒（动物病毒如艾滋病毒、植物病毒如烟草花叶病毒、细菌病毒如噬菌体）没有细胞结构，是非细胞生物，专营寄生生活，其核酸只有DNA或RNA（朊病毒没有核酸）；原核生物有细胞结构，有寄生，也有腐生，还有独立生活的，既有DNA，也有RNA。

　课后练习：

　例1、下列四组生物中，细胞结构最相似的是（ ）

　A、变形虫、水绵、香菇 B、烟草、草履虫、大肠杆菌

　C、小麦、蕃茄、大豆 D、酵母菌、灵芝、豌豆

　例2、关于原核生物的叙述，正确的是（ ）

　A、细菌无线粒体，只能进行无氧呼吸

　B、蓝藻无叶绿体，不能把无机物合成为有机物

　C、原核生物的遗传物质是DNA或RNA

　D、原核生物大多进行分裂生殖

　 微生物学基础知识

　一. 什么是微生物

　微生物是一类肉眼不能直接看见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍、几千倍甚至几万倍才能观察到的微小生物的总称。

　微生物具有形体微小、结构简单；繁殖迅速、容易变异；种类繁多、分布广泛等特点。

　1. 非细胞型微生物? 无细胞结构，无产生能量的酶系统，由单一核酸（DNA/RNA）和蛋白质衣壳组成，必须在活细胞内增殖。病毒属于此类微生物。

　2. 原核细胞型微生物? 细胞核分化程度低，只有DNA盘绕而成的拟核，无核仁和核膜。这类微生物包括细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体和放线菌。

　3. 真核细胞型微生物? 细胞核的分化程度高，有核膜、核仁和染色体，能进行有丝分裂。如真菌、藻类等。

　三. 微生物的作用及危害

　1. 微生物的作用

　绝大多数微生物对人和动物是有益的，已广泛应用于农业、食品、医药、酿造、化工、制革、石油等行业，发挥了越来越重要的作用。例如与我们日常生活密切相关的如酸奶、酒类、抗生素、疫苗等。

　2. 微生物的危害

　微生物中也有一部分能引起人及动、植物发生病害，这些具有致病性的微生物，称为病原微生物。如人类的许多传染病（感冒、伤寒、痢疾、结核、脊髄灰质炎、病毒性肝炎等），均是由病原微生物引起的。

　从药品生产的卫生学而言，微生物对药品的原料、生产环境和成品的污染是造成生产失败、成品不合格的重要因素。

　 病毒

　病毒（virus)是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的非细胞形态的营寄生生活的生命体。是颗粒很小、以 纳米为测量单位、结构简单、寄生性严格，以复制进行繁殖的一类非细胞型微生物。病毒是比细菌还小、没有细胞结构、只能在细胞中增殖的微生物。由 蛋白质和核酸组成。多数要用 电子显微镜才能观察到。

　病毒，是一类不具细胞结构，具有遗传、复制等生命特征的微生物。

　病毒同所有生物一样，具有遗传、变异、进化的能力，是一种体积非常微小，结构极其简单的生命形式，病毒有高度的寄生性，完全依赖 宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶，为一个非生命体，遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征，所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。

　第二课时 人类遗传病

　1、人类遗传病的概念：由于遗传物质改变而引起的疾病。

　遗传病是指生殖细胞或受精卵的遗传物质（染色体和基因）发生突变（或畸变）所引起的疾病。通常具有垂直传递的特征。

　注意遗传病与先天性疾病的区别：先天性疾病是指个体出生后即表现出来的疾病。如果主要表现为形态结构异常，则称为先天畸形。大多数先天性疾病实际上是遗传病，但也有某些先天性疾病是在子宫中获得的，如风疹病毒感染引起的某些先天性心脏病，药物引起的畸形等。反之，有些出生时未表现出来的疾病，也可以是遗传病。如原发性血色素病是一种铁代谢障碍疾病，但铁要积累到15克以上才发病，80%的病例发病年龄在40岁以上。

　注意遗传病与家族性疾病的区别：家族性疾病是指表现出家族聚集现象的疾病，即在一个家庭中不止一个成员患病。当然，许多遗传病（特别是显性遗传病）常见家族聚集现象，但也有不少遗传病（特别是隐性遗传病和染色体病）并不一定有家族史。

　2、人类遗传病产生的原因

　人类遗传病产生的原因：一、是由于人类染色体的变异（数目或结构的改变）造成的，如染色体数目的增加或减少造成人类的遗传疾病；二是由于基因结构的改变，造成人体中一些重要酶的合成出现障碍或是细胞形态结构的改变等，如白化病、镰刀型细胞贫血症、色盲等。但也有一些遗传病除了受遗传物质的控制同时还受到环境条件的影响而造成的，特别是一些多基因遗传病。

　3、人类遗传病的分类

　人类遗传病可分为人类基因遗传病和人类染色体遗传病。其中人类基因遗传病又分为单基因遗传病和多基因遗传病。单基因遗传病是指由一对等位基因控制的遗传病。一类单基因遗传病是由显性致病基因引起的，如软骨发育不全、抗维生素D佝偻病；另一类单基因遗传病是由隐性致病基因引起的，如黑尿症。多基因遗传病是指由多对基因控制的人类遗传病，如腭裂、无脑儿、原发性高血压和青少年型糖尿病等。

　当人的染色体发生异常时也会引起相应的遗传病。目前已经确定的由染色体异常引起的遗传病已经超过了100种。如先天性愚型（即21-三体，患者细胞中多了一条21号染色体），特纳(Turner)综合症（45，X0），表现为女性卵巢和乳房等发育不全；葛莱弗德(Klinfelter)氏综合症（47，XXY）表现为男性睾丸发育不全；猫叫综合症，起因于第五号染色体短臂上缺失一段染色体片段，患者儿哭声尖细，似猫叫。

　常见的人类遗传病类型及实例

　人类遗传病的类型

　定义

　实例

　单基因遗传病

　显性遗传

　由显性致病基因引起的遗传

　多指、并指、软骨发育不全、抗维生素D佝偻病

　隐性遗传

　由隐性致病基因引起的遗传

　白化病、红绿色盲、血友病、苯丙酮尿症

　多基因遗传病

　受两对以上的等位基因控制的遗传病

　原发性高血压、唇裂、无脑儿

　染色体遗传病

　由染色体异常引起的遗传病

　21三体、猫叫综合症、性腺发育不全症

　4、遗传病对人类的危害

　发病率高、死亡率高。

　（1）我国大约有20%~25%的人患各种遗传病。

　（2）新生儿约1.3%有先天缺陷，其中70%~80%是由于遗传因素所致。

　（3）15岁以下死亡的儿童中，大约40%是由于各种遗传病或其他先天性疾病所致。

　（4）流产儿，约50%是染色体异常引起。

　（5）21三体综合症患者，每年出生达2万余人，全国总数不少于100万人。

　综上所述，遗传病不仅危害人类的身体健康，而且贻害子孙后代，给患者的家庭带来沉重的经济负担和精神压力，也给社会增加负担。

　5、遗传病的诊断与治疗

　人类遗传病（特别是基因遗传病）的诊断目前采用基因诊断的方法。基因诊断是指用放射性同位素（如32P）、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测样本上的遗传信息，从而达到检测疾病的目的。基因诊断技术在诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前，人们已经可以对几十种遗传病进行产前诊断。例如，用β珠蛋白的DNA探针可以检测出镰刀型细胞贫血症，用苯丙氨酸羟化酶基因探针可以检测苯丙酮尿症，等等

　人类遗传性疾病是很难用一般的药物进行治疗的，基因工程的兴起迎来了基因治疗的曙光。基因治疗(gene therapy)是一种应用基因工程技术和分子遗传学原理，对人类疾病进行治疗的新疗法。已知有几千种人类疾病是单个基因发生突变的结果；基因突变实际上就是DNA分子中核苷酸种类、数量和顺序的改变，导致遗传信息的改变而致病。癌症、艾滋病等在一定程度上也与一个基因或多个基因的突变有关，还有一些遗传病是与整个染色体额外存在有关，例如唐氏综合症患者的21号染色体不是1对而是有3个。各种遗传病的出现率大约是1：400～1：100 000，把数千种遗传病加在一起的出现率就十分可观了，所以在传染病日益受到控制的时代中，遗传病的问题更加显得重要。随着基因工程、分子生物学、免疫学等理论和技术的飞速发展，基因治疗已成为医学分子遗传学中一个非常活跃的领域，临床研究也取得很大进展。

　基因治疗主要是将正常的基因导入人体，以替代有缺陷的基因，使其发挥功能而治病；或者引入能产生抗性因子的基因，以对抗恶性细胞或其他病原。迄今尚未能采用对有缺陷基因加以修饰的方法进行基因治疗。基因治疗是把正常基因导入到病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。这是治疗遗传病的最有效手段。1990年9月4日，美国科学家进行了世界上第一例临床基因治疗（如图1），

　患者是一位患有严重复合免疫缺陷疾病（SCID）的4岁小姑娘艾姗蒂，复合免疫缺陷疾病是一种遗传疾病。她从父母处各继承了一个缺失的腺苷酸脱氨酶基因（ada），造成体内缺乏腺苷酸脱氨酶，而腺苷酸脱氨酶是免疫系统完成正常功能所必需的，因此，她不能抵抗任何微生物的感染，只能在无菌条件下生活。经过三年的基因治疗，患者体内50%的T淋巴细胞出现了新的ada基因 ，并合成了腺苷酸脱氨酶，患者的免疫功能得到了很大修复，并过上了正常人的生活。基因治疗一般要经过三个重要的步骤：选择治疗基因、将治疗基因与运输载体结合、以及使治疗基因在细胞内正常表达（如图2）

　基因治疗已经取得令人瞩目的进展，到1996年底，全世界已有近千名患者接受了基因治疗，治疗的疾病有恶性肿瘤、血友病、严重贫血症、关节炎和心血管疾病等15种以上。

　6、遗传病的预防与措施

　到目前为止，只有少数遗传病能够得到有效的治疗，大多数遗传病的治疗还处于探索阶段。因此，采用各种监测和预防措施，防止遗传病的发生非常重要。对于遗传病的预防措施主要是：

　（1）、禁止近亲结婚。据科学家推算，每个人多可能携带5-6个不同的隐性致病基因。在随

　机结婚的情况下，夫妇双方携带相同致病基因的机会很少。但是在近亲结婚的情况下，双方

　选择治疗基因

　选择治疗基因

　选择运输治疗基因的载体，将治疗基因转入患者体内

　治疗基因的表达

　对单个基因缺陷引起的遗传性疾病，一般采用“缺什么补什么”的原则，即将正常基因运送到有病的细胞中，取代缺陷基因，使细胞功能恢复正常。对多基因疾病，从中选择出致病的主导基因，对其进行替换或抑制。

　进入细胞的外源基因必须完整无损，能在细胞内表达出有正常功能的蛋白质，才能发挥其治疗作用。

　通常采用的载体是病毒，即将治疗基因整合到失去繁殖能力的病毒内，利用病毒极高的感染能力，把基因导入特定的组织细胞中。

　 图2

　从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会就会大大增加，结果双方很可能都是同一种致病基因的携带者，近亲结婚造成后代患遗传病的可能性大大增加。

　（2）遗传咨询。根据人类遗传学理论、遗传病的发病规律等，对咨询者的婚姻、生育等问题，提供多种可行的对策和建议，以便患者及其家庭作出恰当的选择。

　（3）、产前诊断。胎儿出生前医生用专门检测手段对孕妇进行检查，以便确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。方法：羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查、绒毛细胞检查、基因诊断等。

　课后练习

　例1、色盲、血友病、白化病都是 （ ）

　A、伴性遗传病 B、常染色体遗传病

　C、由隐性基因控制的遗传病 D、由显性基因控制的遗传病

　 [变式]：21-三体综合症、软骨发育不全、性腺发育不全症、苯丙酮尿症依次属于 （ ）

　①单基因显性遗传病②隐基因显性遗传病③常染色体病④性染色体病⑤非遗传病

　A、②①③④ B、②①④③ C、③①④② D、③②①④

　例2、一对表现正常的夫妇，生了一个孩子既是红绿色盲又是klinefelter综合症（XXY）患者，从根本上说，病因与父母中的哪一方有关？发生在什么时期？ （ ）

　A、与母亲有关、减数第二次分裂 B、与父亲有关、减数第一次分裂

　C、与父母亲都有关、受精作用 D、无法判断

　 [变式]：一个色盲女人和一个正常男人结婚，生了一个性染色体为XXY的正常儿子，此染色体畸变是发生在什么之中？如果父亲是色盲，母亲正常，则此染色体畸变发生在什么之中？假如父亲正常，母亲色盲，儿子色盲，则此染色体变异发生在什么之中？其中正确的是（ ）

　A.精子、卵、不确定 B．精子、不确定、卵

　C．卵、精子、不确定 D．卵、不确定、精子

　第三课时 人体的内环境与稳态

　1．内环境各组成之间的关系

　内环境是细胞外液构成的体内细胞赖以生存的液体环境。体内细胞和内环境之间可以进行物质交换。血浆中的水分和一切能透过毛细血管壁的物质都可以通过毛细血管壁进入组织细胞间隙形成组织液，绝大部分组织液可以通过毛细血管壁又回到血浆中，小部分组织液可透过毛细淋巴管形成淋巴；淋巴液经淋巴循环到达左右锁骨下静脉回到血液中。

　2．体内细胞与外界环境进行物质交换的过程

　体液的各个部分之间既是彼此隔开的，又是相互联系的。细胞浸浴在组织液中，在细胞内液与组织液之间只隔着细胞膜，水分和一切能够透过细胞膜的物质，都可以在细胞内液与组织液之间进行交换(如图)。在组织液与血浆之间只隔着毛细血管壁，水分和一切能够透过毛细血管壁的物质，都可以在两者之间进行交换。组织液还可以渗入毛细淋巴管形成淋巴。因此，人体内的细胞就可以通过内环境，与外界环境之间间接地进行物质交换了。具体地说，就是由呼吸系统吸进的氧和 消化系统吸收的营养物质先进入血液，然后再通过组织液进入体内细胞；同时，体内细胞新陈代谢所产生的废物和二氧化碳，也要先进入组织液，然后再进入血液而被运送到泌尿系统和呼吸系统，排出体外。由此可见，体内的细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。

　可见，与新陈代谢直接有关的四个系统是循环、呼吸、消化、泌尿系统。

　但其他各种器官、系统与新陈代谢也都有一定的关系，例如：内分泌、神经系统对新陈代谢起着调节作用。

　3．内环境稳态与健康

　正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下，由于内环境发生一系列变化，导致体内的各种反应出现紊乱，于是机体功能发生异常。发热时的主要

　症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态，持续高热必定引起器官的功能负荷加重，有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍，是一个重要的致畸因子。对于6个月至4岁的幼儿来说，持续高热容易发生惊厥，相

　当数量的患儿由此造成脑损伤，如智力落后，甚至癫痫，因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。

　机体对稳态进行调节的能力是有限的，当外界环境变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍，内环境稳态就会遭到破坏。内环境稳态被破坏后机体就会出现相应的病症。

　缺钙会引起的疾病：日常生活中，如果钙摄入不足，人体就会出现生理性钙透支，造成血钙水平下降，由于缺钙，导致骨质疏松、骨质增生、儿童佝偻病、手足抽搐症以及高血压、肾结石、结肠癌、老年痴呆等疾病的发生；血钙过高会引起肌无力等症状。

　课后练习

　1.根据下述材料回答问题：

　材料一 2002年7月9日河南某地气温高达39℃，大家都在家中休息!然而50多岁

　的赵某却在玉米地里锄草。当天晚上家人没有见到他。当在玉米地发现他时。他己经死亡多时。据估计，赵某系中暑身亡。

　 材料二 青年男子高某在暑期外出旅游。在一日出发后，天气十分炎热，高某连续不断地以纯净水解渴。后来他感觉到四肢发冷、心率加快、心慌、血压下降，接着就不省人事，昏迷了过去。后被人送到了医院，诊断为水中毒。

　(1)材料一、二的两种情况都发生在 天气。在这种天气状况下，人体内的热量散发出去的主要方式是 。

　(2)据估计，赵某身体的产热和散热的关系是 ，高某身体的产热和散热的关系是 。

　(3)赵某和高某的身体的内环境稳定状态都遭到破坏。赵某被破坏的内环境因素是 ，它的变化趋势是 ；高某身体被破坏的内环境因素是 ，这些因素的变化趋势是 。

　(4)高某的细胞内液的渗透压的变化趋势是 。

　(5)高某血压下降的原因是 。若人在大量出汗后不感觉到口渴，原因是 。

　(6)赵某的死亡说明 。

　第四课时 细胞的分裂

　一.无丝分裂

　无丝分裂时由于不经过染色体有规律的平均分配,故存在遗传物质不能 保证(但是不是没有可能)平均等分配的问题,由此有些人认为这是一种不正常的分裂方式.。

　无丝分裂是最早发现的一种细胞分裂方式，早在1841年雷马克（R.Remak）于鸡胚血球细胞中见到。在无丝分裂中，核仁、核膜都不消失，没有染色体的出现，在细胞质中也不形成纺锤体，当然也就看不到染色体复制和平均分配到子细胞中的过程。但进行无丝分裂的细胞，染色体也要进行复制，并且细胞要增大。当细胞核体积增大一倍时，细胞就发生分裂。至于核中的遗传物质DNA时如何分配到子细胞中的，还有待进一步研究。无丝分裂是最简单的分裂方式。过去认为无丝分裂主要见于低等生物和高等生物体内的衰老或病态细胞中，但后来发现在动物和植物的正常组织中也比较普遍地存在。无丝分裂在高等生物中主要是高度分化的细胞，在动物的上皮组织、疏松结缔组织、肌肉组织和肝组织中，在植物各器官的薄壁组织、表皮、生长点和胚乳等细胞中，都曾见到过无丝分裂现象。

　植物细胞的分裂包括无丝分裂、有丝分裂和减数分裂和细胞的自由形成等不同的方式。

　（一）有丝分裂

　有丝分裂又称为间接分裂，它是一种最普遍，而常见的分裂方式。

　有丝分裂为连续分裂， 为了叙述的方便，人为地把有丝分裂划分为前期、中期、后期作末期四个时期。有丝分裂各期的特点如下：

　前期：核内的染色质凝缩成染色体，核仁解体，核膜破裂以及纺锤体开始形成。

　中期：中期是染色体排列到赤道板上，纺锤体完全形成时期。

　后期：后期是各个染色体的两条染色单体分开，分别由赤道移向细胞两极的时期。

　末期：为形成二子核和胞质分裂的时期。染色体分解，核仁、核膜出现，赤道板上堆积的纺锤丝，称为成膜体。

　有丝分裂的特点：通过细胞分裂使每一个母细胞分裂成两个基本相同的子细胞，子细胞染色体数目、形状、大小一样，每一染色单体所含的遗传信息与母细胞基本相同，使子细胞从母细胞获得大致相同的遗传信息。使物种保持比较稳定的染色体组型和遗传的稳定性。

　减数分裂

　有性生殖要通过两性生殖细胞的结合，形成合子，再由合子发育成新个体。生殖细胞中的染色体数目是体细胞中的一半。(否则生物每繁殖一代，体细胞中的染色体数目就会增加一倍)。既然在形成生殖细胞——精子或卵细胞时，染色体数目要减少一半，则原细胞必须经过减数分裂。

　精子的形成过程

　精子的形成部位：睾丸（精巢）的曲细精管中。在精巢中，通过有丝分裂产生了大量的原始生殖细胞，也就是精原细胞。根据有丝分裂的特征，可知精原细胞的染色体数目与体细胞染色体数目是相同的。在精原细胞时期，进行了染色体复制。当雄性动物性成熟后，睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂，经过减数分裂以后，精原细胞就形成了成熟的生殖细胞——精子。

　精原细胞在减数分裂过程中连续进行了两次分裂。

　第一次分裂染色体减半； 第二次分裂两条姐妹染色体分离。

　第一次分裂的前期，细胞中的同源染色体两两配对，叫联会。所谓的同源染色体，指减数分裂时配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一个来自父方，一个来自母方。联会后，染色体进一步螺旋化变粗，逐渐在光学显微镜下可见每个染色体都含有两个姐妹染色单体，由一个着丝点相连，每对同源染色体则含有四个姐妹染色单体，叫四分体。把四分体时期和联会时比较，由于染色体复制在精原细胞时就发生了，因此，它们所含的染色单体、DNA数目都是相同的，不同的主要是染色体的螺旋化程度不同，联会时染色体螺旋化程度低，染色体细，在光学显微镜下还看不清染色单体，因此，没有在图上表示出来。四分体时期，染色体螺旋化程度高，染色体变粗了，可在光学显微镜下清楚地看到每一个染色体有两个单体。

　在细胞分裂的同时，细胞内的同源染色体彼此分离，结果一个初级精母细胞便分裂成两个次级精母细胞，而此时细胞内的染色体数目也减少了一半，细胞内不再存在同源染色体。减数第一次分裂结束。

　减数第二次分裂是从次级精母细胞开始的，细胞未经染色体的复制，直接进入第二次分裂。在细胞第二次分裂过程中，染色体的行为和前面所学的有丝分裂过程中染色体的行为非常相似，细胞内染色体的着丝点排列在赤道板这一位置后，接着进行分裂，于是两条姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极。与此同时，细胞分裂，结果生成了精子细胞。精子细胞经过变形后成为精子，两个次级精母细胞最后生成了四个精子，减数分裂结束。

　随后，各个四分体排列在细胞中央，同源染色体好象手拉手似地排成两排，纺锤丝收缩，牵引染色体向两极移动，导致四分体平分为二，配对的同源染色体分开，但此时着丝点并未分开，每一染色体上仍有两条染色单体。接着发生细胞分裂，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，而每个次级精母细胞中的染色体数目就只有初级精母细胞的一半了，初级精母细胞有4条染色体，而次级精母细胞只有条染色体，染色体数目减半的原因是同源染色体分开，在次级精母细胞中已没有同源染色体了。

　联会的同源染色体分开，说明染色体具有一定的独立性，由于两个同源染色体在细胞中央的排列位置是随机的，可以互相交换，因此，就决定了同源的两个染色体各移向哪一极也是随机的，这样，不同对的染色体之间就可以自由组合。这是将来要学的基因的自由组合规律的细胞学基础。

　第二次分裂的基本过程与有丝分裂相似：中期，染色体的着丝点排成一排，后期，着丝点一分为二，两个姐妹染色单体成为两个染色体，在纺锤丝的牵引下，移向两极，接着，细胞分裂，两个次级精母细胞分裂成4个精子细胞，减数分裂完成。

　精子细胞再经过变形，形成精子，在这个过程中，丢掉了精子细胞的大部分细胞质，带上重要的物质——细胞核内的染色体，轻装上阵，并形成了一个长长的尾，便于游动。

　卵细胞的形成过程

　卵细胞在卵巢中形成，其过程与精子形成过程基本相同，但也有区别。相同点：染色体复制一次，都有联会和四分体时期，经过第一次分裂，同源染色体分开，染色体数目减少一半，在第二次分裂过程中，有着丝点的分裂，最后形成的卵细胞，它的染色体数目也比卵原细胞减少了一半。不同点：每次分裂都形成一大一小两个细胞，小的叫极体，极体以后都要退化，只剩下一个卵细胞，而一个精原细胞是形成4个精子；卵细胞形成后，不需要经过变形，而精子要经过变形才能形成。卵细胞：细胞体形较大，呈球形，不能游动；含卵黄多，营养物质丰富，保证受精后发育成新个体。精子：细胞体形较小，有鞭毛，能游动，其特点是保证受精作用的实现。

　受精作用——精子与卵细胞结合成为合子的过程

　精子的头部进入卵细胞，精子与卵细胞的细胞核结合在一起，因此，合子中染色体数目又恢复到原来的体细胞的数目，其中一半来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。从同源染色体的角度看，精子和卵细胞中的同源染色体都是成单存在，但精子带有其中的一条，卵细胞带有其中的另一条，受精后，这两条同源染色体到了一个细胞中，它们就成对存在了，所以，关于同源染色体的概念说，一条来自父方，一条来自母方，就是这个意思。

　减数分裂使染色体数目减半，受精作用使染色体数目又恢复到原来的数目。

　课后练习

　1．真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代（

　）

　A．增加发生基因自由组合的概率 B．继承双亲全部的遗传性状

　C．从双亲各获得一半的DNA D．产生不同于双亲的基因组合

　2．有丝分裂与减数分裂过程中均要发生的现象是（ ）

　①DNA复制和有关蛋白质的合成 ②纺锤体的形成 ③同源染色体配对和分离

　④着丝点的分裂 ⑤非同源染色体的自由组合 ⑥同源染色体间的交叉互换

　A．①②③ B．①②④ C．①③⑤ D．①②④⑥

　3．在受精作用过程中，体现受精实质的是

　A．同类生物的精卵互相识别 B．精子的头部进入卵细胞

　C．卵细胞增厚并形成受精膜 D．精子和卵细胞的细胞核互相融合

　4．在减数第一次分裂过程中不出现的是 （ ）

　A． 同源染色体配对联会 B．同源染色体分离

　C．非同源染色体的自由组合 D．着丝点一分为二