1、结构与功能观“结构与功能观”的内涵是结构与功能相适应,结构是功能的基础,功能的实现依赖于特定的结构。结构与功能相适应是长期自然选择的结果。北京市生物学中考考试说明试卷结构“结构与功能相适应”约占卷面分的67%一、试卷分数、考试时间试 卷 满 分 为 4 5 分;考 试 时 间 与 化 学 学 科 合 计 为 9 0 分 钟二、试卷的内容及分数分配内容内容分值分值合计合计生物体的结构与功能(知识内容主题1、3、4、5、8)约30分45分生命的延续(知识内容主题6)约7分生物与环境(知识内容主题2、7)约6分生物技术(知识内容主题9)约2分初中学生“结构与功能观”学业质量水平水平质量描述水平一初步
2、描述生物体的基本结构与功能水平二能运用结构与功能相适应的观念,分析和解释一定情境中的生命现象水平三能基于结构与功能相适应的观念,评价相关言行的科学性,解决生产、生活和科学实践中的具体问题结构与功能相适应分子水平生物个体水平生态系统水平无细胞结构的生物单细胞生物多细胞生物(以高等动植物为例)由微观到宏观细胞组 成结构和功能基本单位环境分子水平抗体【例证】抗体的功能:与特定的抗原结合,“一把钥匙开一把锁”。抗原与抗体的结合促进吞噬细胞的吞噬作用,将抗原清除或使病原体失去致病性。抗体有什么样的结构与这一功能相适应呢?抗体的结构生物个体水平12无细胞结构的生物:新冠病毒【例证1】病毒的生命活动比较简单
3、,不能独立生活,一旦离开活细胞便会变成结晶体。蛋白质外壳内部的遗传物质 病毒为什么属于生物呢?病毒具有繁殖、遗传和变异等基本特征。单细胞生物:细菌【例证2】细菌是比较简单的单细胞生物,无成形的细胞核,属于原核生物。细菌可以说是无处不在,在土壤中,水里,空气中,乃至我们的身上,都有细菌的身影。科学家还发现,在寒冷的极地,在很热的热泉中,也有细菌的踪迹。翟中和院士曾经说过:“哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧”。生物个体水平【例证2】结构功能鞭毛:某些细菌的特殊结构,从细胞膜上生出,穿过细胞壁和黏液层,是细长的丝状物,其长度可以是菌体长度的几倍荚膜:某些细菌细胞壁外面的胶
4、状黏液层具有抗吞噬作用和抗干燥作用芽孢:它的孢壁较厚具有休眠作用,能耐受高温和干燥,一般条件可以生存十多年单细胞生物:细菌细菌大多数依靠鞭毛运动,在液体中泳动或旋转运动,在固体表面上滑动单细胞生物:草履虫【例证3】生物个体水平 气体交换:草履虫的表膜(细胞膜)能进行气体交换,氧气的摄入和二氧化碳的排出都通过表膜。获取营养:食物从口沟进入,在食物泡内进行消化,食物泡随着细胞质的流动,其中的食物逐渐被消化,不能消化的食物残渣由胞肛排出。草履虫纤毛表膜口沟食物泡收集管伸缩泡小核大核细胞质胞肛单细胞生物:草履虫【例证3】生物个体水平 运动:草履虫的身体密布纤毛。纤毛的摆动,使草履虫在水中能旋转前进。排
5、出废物:草履虫的收集管和伸缩泡能收集体内多余的水和废物,然后通过表膜排出体外。细胞核两个:大核与草履虫的营养、代谢有关;小核与生殖、遗传有关。草履虫纤毛表膜口沟食物泡收集管伸缩泡小核大核细胞质胞肛生物个体水平植物体动物体系统器官组织细胞月季大熊猫多细胞生物:主要是高等动植物生物个体水平血细胞和结缔组织【例证4】名称结构功能红细胞无细胞核,呈两面凹的圆盘状增大表面积,提高运输氧气的能力血红蛋白,是一种红色含铁的蛋白质与氧气结合,具有运输氧气的功能血液(结缔组织)由血浆和血细胞两部分组成,其中血细胞包括红细胞、白细胞、血小板具有运输、保护和防御作用生物个体水平以叶为例探讨器官的结构与功能适应【例证
6、5】我们在分析每一结构层次的功能时,往往分析这一结构层次对更宏观的结构层次的功能的贡献。根据这一思路我们在分析叶的组织的功能时,就应分析组织的功能对叶的功能的贡献。表皮细胞透明,排列紧密,构成保护组织,表皮有气孔叶肉细胞组成营养组织,内有大量的叶绿体导管:中空的管道,由死细胞构成,细胞间的横壁消失筛管:由活细胞构成,细胞之间有横壁,有筛孔结构功能进行三大作用利于光线进入,具保护作用,气体的通道运输水和溶解在水中的无机盐将光合作用制造的有机物运输到全身进行光合作用生物个体水平卷须捕虫器分泌组织保护组织叶【例证5】猪笼草的捕虫之道分泌物小滴分泌细胞叶表皮细胞柱细胞基细胞猪笼草的捕虫之道 新冠病毒随
7、飞沫进入鼻、咽、喉、气管、支气管,到达肺泡,进入肺部细胞,破坏肺部细胞。严重者使肺的功能丧失。以飞沫传播为例说明新冠病毒入侵人体的路径生物个体水平名称结构功能呼吸道肺例证6:呼吸系统中的结构与功能观呼吸道有骨或软骨作支架保证气流通畅鼻黏膜内有丰富的毛细血管温暖鼻腔内表面有黏膜能分泌黏液;气管与支气管内表面的腺细胞能分泌黏液湿润鼻腔内有鼻毛,内表面有黏膜能分泌黏液;气管与支气管内有纤毛,内表面有腺细胞能分泌黏液清洁肺泡数量多,肺泡外包绕着丰富的毛细血管,肺泡壁和毛细血管壁只由一层上皮细胞构成气体交换体外膜肺,简称ECMO联系生活 迁移运用 将病人的静脉血引流至体外,完成气体交换,变为动脉血,然后
8、再输回患者体内。图中的泵起到人工心脏的功能,隔离膜相当于肺泡壁和毛细血管壁,进行气体交换。图甲图乙典题讲析 (2019海淀一模,改编)下列对于人工肺也叫体外膜肺的描述,不正确的是()典题D DA.隔离膜相当于肺泡壁和毛细血管壁 B.隔离膜只允许氧气、二氧化碳等通过 C.图中的泵具有人工心脏的功能 D.血液流经人工肺后,含氧量降低 学业质量水平三第一步:分析题干,解读信息ADBCHEFG图丙图丁1324 气体路线:进入人工肺的气体A,氧气较丰富;E相当于肺泡;从人工肺里出来的气体B,氧气减少,二氧化碳增多。血液路线:C血管内流动的是静脉血,含氧较少;F相当于毛细血管;D血管内流动的是动脉血,含氧
9、较多。隔离膜相当于肺泡壁和毛细血管壁。G连接人体的静脉,泵H相当于人工心脏。“结构与功能观”的价值思维路径正向审题解读题干中的文本或图示信息运用“结构与功能相适应”的观念,推测这一结构的功能逆向反推分析功能依据生命现象运用“结构与功能相适应”的观念,反推实现这一功能的结构由表及里,追本溯源归纳生命活动中的因果关系(2)研究人员发现用高脂饲料饲喂的健康小鼠,12周后尿液中含有较高浓度的白蛋白。据此判断,长期高脂饮食会导致小鼠肾单位中的_受损,通透性增大。典题讲析典题典题 (2019北京中考改编,T18)(1)显微观察发现,甲图中的是肾小管。肾小管不同区段的上皮细胞形态结构存在差异,如乙图a、b、
10、c所示。甲图中的所在区段是重吸收的主要部位,它与 乙 图 中 的 哪 种 细 胞 相 对 应 _ _。推 测 其 原 因是 。aa细胞的细胞膜表面有大量突起,扩大了重吸收面积肾小球学习水平三 第一步:分析题干,解读图示。图中的为肾小球,具有 过滤作用,是肾小囊,内有原尿,是肾小管,具有重 吸收功能。第二步:根据肾小管的功能,我们来反推它的结构特点。肾小管的功能是重吸收,与这一功能相适应的结构特点是:细胞膜凸起,来增大表面积,从而使肾小管充分的重吸收。根据以上分析,我们来比较三种细胞,细胞膜凸起最多的上皮细胞就是肾小管的细胞。第二小题的题干信息中说,尿液中出现了白蛋白,白蛋白是一种大分子蛋白质,
11、正常人血液中的白蛋白是不会被过滤到肾小囊中的,只有肾小球结构发生改变,通透性变大,原尿中才会出现白蛋白。通过这道题,我们不难发现,功能出现病变,应从完成这一功能的结构来找病因。结构功能生物个体水平:动物体(鸟)“鸟的全身都为飞行而设计”【例证7】有翼专门的飞行器官骨薄、轻,坚固,有些中空;无膀胱,不能贮存尿液;直肠短,随时排出粪便减轻体重身体呈流线型;被覆羽毛减少阻力龙骨突发达,附着发达的胸肌提供动力食量大,消化能力强呼吸作用旺盛,可快速补充飞行时的能量消耗鸟类有气囊,飞行时进行双重呼吸,为呼吸作用提供充足的氧气拓展讲解 结构 功能肺泡多;小肠长;小肠内有皱襞和绒毛;红细胞无细胞核,呈两面凹的
12、圆盘状;根毛;鱼鳃等壁薄只有一层上皮细胞构成;毛细血管的内径小,只允许红细胞单行通过等构成骨骼肌和心脏的肌肉组织内有大量线粒体等男性和女性除生殖系统外,其他系统基本相同。这是男女两性结构的不同之处增大运输、交换等的表面积利于物质交换提供动力都具有的功能是产生生殖细胞,繁殖后代生态系统结构组成形成【例证】营养结构组成部分食物链食物网分解者非生物部分消费者生产者生物部分生态系统水平生态系统水平无机环境物质循环分解者消费者生产者呼吸作用呼吸作用呼吸作用光合作用 在生态系统中,能量主要通过吃与被吃的过程,在生产者和消费者构成的食物链中传递。能量的流动是单向的、递减的。典题讲析典题 (2018北京中考改
13、编,T16)北京西山国家森林公园是典型的森林生态系统。(1)元宝枫是生态系统成分中的 。(2)黄刺、天牛等的幼虫均可以取食元宝枫叶片,捕虫鸟捕食这些幼虫。据此写出该生态系统中的一条食物链:。黄刺幼虫与天牛幼虫之间的关系为 。元宝枫天牛幼虫食虫鸟生产者竞争学习质量水平二食物链的书写规则1.食物链是生产者与消费者之间的食物关系,不包括分解者。2.箭头从被食者指向捕食者。3.食物链的起点是生产者,终点是消费者。4.相邻环节间必须有真实的捕食关系。箭头画反捕食关系错误示例:竹子蚜虫狼羊草竹叶蚜虫幼虫 生产者应是植物体,不能写成器官结构与功能相适应DNA、抗体等的结构与功能相适应的特点1.细胞的结构与功能:植物细胞和动物细胞2.单细胞生物的结构与功能:细菌、酵母菌、草履虫等3.各种植物或其器官的结构与功能,如种子等4.各种动物或器官的结构与功能5.人体的消化、生殖、呼吸、循环、泌尿、神经、内分泌、运动系统的结构与功能6.无细胞结构的病毒和多细胞真菌的结构与功能生态系统的结构与功能分子水平生物个体水平生态系统水平 结构与功能相适应贯穿整个生物学学习的全过程。既是一种世界观,也是一种方法论。复习时,我们应以“结构与功能相适应”为主线,构建结构性知识体系,理解重要概念,培养生命观念。感谢大家收看!