认识生物(二)

官方生物老师·12 页·进阶(有基础,想深入原理)·0 次浏览·4 天前
生物特征生物圈进阶图解

认识生物(二)

从生物共同特征到生物圈运转,看透生命的底层逻辑

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生物特征生物圈进阶图解

认识生物(二)

从生物共同特征到生物圈运转,看透生命的底层逻辑

1第 1 页 · 认识生物(二)

应激性(对外界刺激作出反

你手碰到烫杯子会瞬间缩回,窗台上的绿萝一直歪向窗户——这些'反应'背后都藏着生命的一个基本特征。

概念定义
生物能感受外界刺激并产生相应反应的特性,是生命的基本特征之一
刺激的种类
光、温度、水、化学物质、重力等,都能成为触发信号
典型实例
向日葵向光、根向地生长、含羞草触碰合拢、动物趋利避害
与反射的区分
反射需神经系统参与;应激性范围更广,植物无神经也能表现
报警器遇烟雾就响对应 →应激性

特定外界信号到达就自动触发反应,本质都是感应-响应模式

2第 2 页 · 应激性(对外界刺激作出反

生长

上一页讲到生物能对外界刺激作出反应——应激性。这是生命的一项基本特征,但还有一项更直观:所有生物都会由小长大。从一粒种子到参天大树,从婴儿到成年人,背后究竟是什么机制在推动?

生长的代谢本质
同化作用大于异化作用,有机物在体内不断积累
细胞层面的两个引擎
细胞分裂使数目增多,细胞生长使体积增大
生长 ≠ 发育
生长是量变(变大),发育是质变(出现新结构、新功能)
攒钱的过程对应 →生物的生长

挣的钱(同化)多于花的钱(异化)时,存款(有机物/体积)就增加;反之就减少

3第 3 页 · 生长

繁殖

你家的猫咪会生小猫,院子里扦插的绿萝会生根——这些看似不同的事,背后其实是同一个生物学过程在起作用:繁殖。

定义与核心
生物产生新个体的过程,本质是遗传信息的复制与传递
有性繁殖
两性生殖细胞结合产生后代,子代兼具双亲特征、变异更丰富
无性繁殖
不需两性结合,单一个体即可产生后代,子代与亲代高度相似
生物学意义
物种得以延续,变异为自然选择和进化提供原材料
典型应用
农业杂交育种、植物组织培养、动物克隆、试管婴儿等都基于繁殖原理
复印机复印文件对应 →繁殖过程

原件被精确复制=遗传信息传递;复印瑕疵=基因变异;多份原稿合成复印=有性繁殖

4第 4 页 · 繁殖

遗传和变异

为什么孩子长得像父母,却又各有不同?上节说生物能繁殖,但繁殖不是简单复制——里面藏着遗传和变异两件事。

遗传
亲代与子代之间的相似性,使物种特征得以延续
变异
子代与亲代、或子代个体之间存在的差异
基因
遗传和变异的物质基础,是 DNA 上有遗传效应的片段
两者关系
遗传相对保守,变异绝对存在;可遗传变异为进化提供原材料
手抄古籍对应 →遗传与变异

抄书尽量忠于原文是遗传,每次抄写难免有笔误是变异,笔误被继续抄下去就是可遗传变异

5第 5 页 · 遗传和变异

细胞

前面我们知道了生物能应激、生长、繁殖——这些生命活动到底在哪里发生?答案藏在一个非常小的空间里。

显微镜下的发现
1665年胡克用自制显微镜观察软木塞,看到一个个小室,首次用「细胞」一词命名
细胞学说
施莱登、施旺提出:一切动植物都由细胞构成,细胞是生命活动的基本单位
共有结构
所有细胞都有细胞膜、细胞质和遗传物质(DNA),这三样缺一不可
原核与真核
最大区别是有无以核膜包被的成形的细胞核;细菌属前者,动植物细胞属后者
一座微型工厂对应 →细胞

细胞膜像围墙划定边界,细胞核像指挥部下指令,细胞质里的各种细胞器像不同车间各司其职

6第 6 页 · 细胞

病毒

上节课我们学了细胞——生命的最小单位。但有一类东西比细胞简单得多,自己不会繁殖,却能让人感冒、发热甚至死亡。它到底算不算「活着」?这就是病毒。

结构组成
核酸(DNA或RNA)做核心,外面包蛋白质衣壳;有的还套着带刺突的包膜
寄生复制
不靠自己的机器繁殖,必须钻进宿主细胞,借细胞设备合成零件、组装新病毒
非细胞生物
无细胞结构、不能独立代谢、不能自主繁殖——处于生命与非生命的边界
致病与利用
能引发流感、新冠、艾滋等疾病;也可改造成基因载体或噬菌体治病
黑客入侵电脑对应 →病毒感染细胞

黑客只带代码不自带硬件,借系统资源运行;病毒只带核酸不自带机器,借细胞复制

7第 7 页 · 病毒

生物与非生物的区分

生物与非生物的区分:定义、要点与典型应用

生物与非生物的区分
生物与非生物的区分:定义、要点与典型应用
8第 8 页 · 生物与非生物的区分

生物多样性(初步认识)

走进菜市场——青菜、鲤鱼、香菇,活物各不相同。上页我们学会了分辨「是不是生物」,可生物之间千差万别,这种差别本身就是一个大话题。

三个层次
遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性,由小到大层层嵌套
物种数量
地球估计有 870 万种,已被人类描述的仅约 150 万种
生态价值
多样生物相互依存,撑起稳定生态系统,也直接供养人类
面临的危机
栖息地破坏、气候变化、过度捕猎等正让物种加速消失
图书馆里的书对应 →生物多样性三个层次

整座馆(生态系统)→ 一本本书(物种)→ 书页文字(遗传信息)

9第 9 页 · 生物多样性(初步认识)

生物与环境的关系(初步认

前面学过含羞草被碰到会合拢——那是生物对环境刺激的瞬间反应。今天把视野拉远,看一场持续亿万年的『相互塑造』:不只是环境改变生物,生物也在不断重塑环境。

环境塑造生物
环境为生物提供水、空气、食物、空间等条件,决定生物能否生存
生物改变环境
植物放氧、动物筑穴、人类修水坝——生物也在持续改造周围环境
相互选择,共同进化
环境筛选生物、生物重塑环境,长尺度下两者协同演化
延伸:生态系统的雏形
生物群落加上非生物环境,就构成生态系统——是后续深入的方向
住户与房子对应 →生物与环境

住户靠房子遮风挡雨,房子也『塑造』住户习惯;住户反过来装修房子,让房子带上了烟火气

10第 10 页 · 生物与环境的关系(初步认

本节要点

  • 生物有应激、生长、繁殖、遗传变异四大共性
  • 细胞是生命基本单位,病毒是唯一例外
  • 判断生物看是否进行新陈代谢,不是会不会动
  • 多样性分遗传、物种、生态系统三个层次
  • 生物与环境相互依存,协同进化
延伸主题:细胞的结构与功能病毒的复制机制生态系统的组成
11第 11 页 · 本节要点

课后思考

先独立思考三分钟,再对照参考答案检查思路。

1应激性是生物对外界刺激的反应,向日葵追光算应激性吗?

参考答案算。向日葵向光弯曲正是典型的应激性表现,属于对单侧光刺激作出的反应。

2病毒没有细胞结构,它到底算生物还是非生物?

参考答案寄生时算生物:能繁殖、有遗传变异;离开宿主则不表现生命现象。

3在人类干预下,生物多样性还能自然形成吗?

参考答案能,但方向被人择改变。多样性源于变异与选择,人类本身也是选择者。

12第 12 页 · 课后思考
认识生物(二) · 知识图解