高中生物学精讲_刘毅、周伟香、张欣云_9787302700111

本书经过十年不断更新，致力于帮助读者从科学的角度更清晰地理解那些容易混淆的重要概念，用更平实生动的语言把分散的知识点串联起来，比如从微小的分子作用，到细胞活动，再到整个生态系统的运作，让知识形成一张网，而不是零散的碎片。书中特别注重讲解科学家是怎么思考和解决问题的，希望读者学到这种根本的思考方式，用来应对各种复杂问题；用大量课本上没有呈现的知识细节和拓展，让读者看到科学知识本身也是在不断发展和完善的，从而培养独立探索生命科学的思维能力。
本书的读者对象为对生命科学有浓厚兴趣，希望超越课本、深入理解生物学本质的中学生；想要了解现代生物技术前沿及其社会影响的学生和科学爱好者；寻求澄清生物学常见误解，构建坚实知识基础的读者。高中教师亦可作为拓展教学视野、丰富课堂内容的参考读物。

前言
高中生物学的特点和学习建议

一、高中生物学是一门学习难度很大的学科

如果你是一名高智商的学生，你可能通过翻看教材自行练习就能获得令人满意的分数，但是这在高中生物学学科中很难实现。高中生物学是一门神奇的学科，你一遍又一遍地翻看高中生物学教材，甚至熟悉到知道任意一句话在第几页，但还是难以在考试中取得满分。原因何在呢？

(一) 生物学学科自身具有复杂性

生物学中只有一条规律，那就是所有的概括都有例外。恩斯特·迈尔

生物学研究的对象是活生生的、多姿多彩的、千变万化的生物世界，这就决定了生物学科必然包含庞大的知识体系和不断被修正、完善的生物学观点。

生物学是一门自然科学，所以高中生物学在现有高中教学体系中被划分到理科。但是如果你就此认为可以用纯理性的思维去学习高中生物学，那就大错特错了。虽然生物学有很多理性的成分存在，但是它首先是一门以大量科学事实和概念构建起来的学科。推动生物学发展的手段主要是观察和实验，而不是逻辑推理！随着现代生物学的发展，科学家不断发现很多原先认为正确的生物学观点是存在争议的。大学生物学教材不得不经常修改，但是仍然无法反映出浩瀚而复杂的生物学事实，更何况是高中生物学教材。固然，我们可以根据一定的逻辑将生物学知识点联系起来从而有助于记忆，但是我们首先必须承认，学习高中生物学的方法主要是记忆和熟练运用所记忆的知识。

与纯粹的理科如数学、物理、化学不同，生物学是很难获得满分的，即使是生物学教师也是如此。因为在一张试卷中难免会存在几道文字表达上有歧义或对一个事实存在不同看法的题目。大学的生物学教授遇到高中生物学题目也会因为缺乏应试技巧或研究领域的限制无从下手。有些教授曾公开表示，高中生物学的题目太难了，很多题目他们也不会做。

现代生物学在发展过程中，应用了大量数学、物理、化学的知识。这就不难理解在生物学领域中做出重大贡献的科学家往往并非生物专业出身，也不难理解生物学科学习的难度。

生物学学习中，永远不要认为自己一定是正确的。这是我提醒生物学学习者以及各位教师的肺腑之言。面对生物学，我们知道得太少，而不是太多。

(二) 没有教师指引的高中生物学学习容易误入歧途

1．从高中生物学教科书和课堂教学的角度分析

现行的高中生物学教科书较之以往有很大的进步，教材编写以培养学生的生物学科学素养为目的，而不是单为考试服务。但是，在考试题目越来越难的现实背景下，这将导致教材与试题之间的鸿沟越来越大，反而加深了学生学习的困境。课堂教学遵循新课程改革的理念，倡导使学生学习的过程和科学家探索的历史过程相吻合，但事实上，学习的过程和规律难以与科学家探索的过程和规律一致。众多科学家穷其毕生精力进行实验，屡经挫折，想破脑袋得出来的假设或结论，却希望我们的学生在热火朝天的生物课堂探究模式中，用一节课甚至几分钟自主讨论得出。这既不符合科学史，也并不是真正的探究。况且不是所有的学生都善于学习，也不是所有的学生都对科学探究感兴趣。

生物学使用文字来表述复杂的科学事实。对于同一个生物学事实，不同科学家的观点经常不一致；甚至有时候大家其实是同一个观念，但表达出来的文字不同，而文字有时是存在歧义的。大学生物学教材主要是呈现生物学事实，而不在语言描述的细节处周旋。高中生物学教材参考大学教材进行编写，为方便高中学生理解，难免会断章取义。如旧浙科版高中生物学教材中细胞核是最大的细胞器和细胞分为细胞膜、细胞质、细胞核其实是分别从细胞器广义和狭义的理解上做出的看似矛盾的两段表述。细胞核是否归类为细胞器并不会影响生物学的研究和发展，但是某些高中生物学题目习惯于在这种毫无意义的地方做文章，增加了学生学习生物学的负担。

2．从高中生物学教辅材料的角度分析

目前许多生物学科教辅材料在描述关键知识点、突破重难点等方面非常出色，但是缺乏对知识的系统化整理和对知识逻辑前因后果的推断，而且其最大的缺点在于习题编排和答案解析。市面上教辅众多，质量难免参差不齐；题目挑选方式过于粗放，答案解析部分更是不敢恭维，很多解析完全是根据标准答案倒推出解答过程，非常勉强。所以就会出现一模一样的题目在这套教辅上是这个答案，在另一套教辅上是另一个答案，而且两处解析都说得头头是道的情况。也有一些答案解析写了一大段文字，仔细一看都是空话、套话，与解题八竿子打不着，学生看了自然一头雾水。所以，一名合格的生物教师应该甄选典型的题目，在解答题目时少讲显而易见的空话和套话，对于重难点，应该多角度、多层次地进行阐述，帮助学生真正通过解题突破重难点。

3．从高中生物学题目的角度分析

每年高考结束后，专家们都会评论当年的生物高考试题，每年的大意都是说试卷考查了生物学科的主干知识，考查了学生的思维品质，甚至还考查了学生的各种能力和情感、态度、价值观。而我们来看一道高考选择题：细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP，出题者认为此选项错误，因为ATP是一种物质，此选项应该改为ATP中的能量才能算对。且不论教材本身就经常使用ATP来代表能量，这种题目简直是替语文教师出考题。

比如高中教材中使用洋葱的外表皮细胞观察植物细胞的质壁分离，于是就有题目：使用洋葱的内表皮细胞进行观察植物细胞的质壁分离的实验，此陈述是否正确？如果学生没有看清楚内外的区别，就会白白丢失分数。况且洋葱内表皮细胞的液泡没有颜色就观察不到质壁分离现象了吗？实验证明，适当调暗光线可以清晰地看到洋葱内表皮细胞的质壁分离现象，也可以通过让外界溶液带有颜色来辅助观察。生物学的复杂性决定了生物学不适合采用字斟句酌的选择题和填空题的考查模式，而适合名词解释和论述题等开放性的题型，但是这在现阶段较难实现。

(三) 要解答高中生物学的题目需要知晓大量的默认前提

经常有学生感叹：为什么看了高中生物学教材，依然不会做题？为什么试卷上要考的知识，教材上都没提及？高中生物学中其实存在大量的教材外知识或教材外规则，我们且称它们为解答生物学题目的默认前提。这些知识和规则在教科书上是没有叙述的，只能通过解大量的题目才能总结出来。这些默认前提是高中生物学最近20年来逐渐形成和发展出来的。有些默认前提的确有一定的科学道理，有些是为了简化复杂的生物学知识，有些是为了统一答题规范，有些则是以讹传讹的结果。而学生通过教材是学不到这些默认前提的。

比如，教材中描述染色质和染色体是细胞分裂不同时期形状各异的同一种物质，细胞分裂间期或不分裂的时候应该是染色质，而分裂过程中应该是染色体。据此推断，分裂间期只有染色质而没有染色体，但是在做关于细胞周期中染色体的数量变化的题目时，答案给出的间期染色体的数量居然不是0。这样的题目就存在默认前提。原来，高中生物学中对染色体进行数量统计时，会忽略掉染色体和染色质形态上的差别，认为染色质就是染色体。有经验的生物学教师就会解释清楚这些默认前提，让学生清楚出题者的本意是什么，从而在生物学知识和生物学题目之间建立一个真正的通道；而没有教师指点的学生在解这类题目时将一头雾水。

二、高中生物学学习和解题技巧

（一）通过联想、谐音等方式记忆必要的生物学事实和概念，使知识形成网络体系

比如线粒体和叶绿体两种细胞器在结构和功能上具有很多共同点和关联，所以两种细胞器可以通过对比和联系来学习。比如遗传口诀的背诵有助于快速判断遗传病类型，等等。依靠死记硬背难以应对高中生物学海量的知识点，找到知识内在的逻辑是生物学知识识记的最主要的手段。还必须将这些知识点整合到你原有的知识网络中，这样才能内化为你自己的知识。绘制思维导图是一个非常好的将知识网络化的方式。

（二）高中生物学的选择题选择的是最佳答案

高中生物学的选择题题干中经常是下列选项中正确的是或下列选项中错误的是，其实高中生物学的选择题考的是最佳答案是什么，而不是正确或错误的是什么。

比如：下列关于光合作用的叙述中正确的是哪项？其实你应该把这句话翻译成：下列关于光合作用的叙述中，相对而言哪个选项是最佳答案？生物学的复杂性决定了一部分生物学题目或多或少存在一些科学性问题，这是无法避免的，答题者应该试图揣摩出题者的意图。

（三）高中生物学填空题的答题技巧是尽量使用专业词汇作答，一定要注意完整性

比如，光合作用中阶段产生ATP。必须填写光反应，而不能填写光合作用的第一阶段，因为光反应是一个专业名词。所以，有同学戏谑称，高中生物学填空题千万不要填心里话，要说官腔。再比如，叶肉细胞中产生ATP。必须填写细胞溶胶(细胞质基质)、线粒体和叶绿体，缺一不可。所以，高中生物学填空题，一定要答得完整、全面。其实同学们的很多答案是符合语法和语言逻辑的，但是无法得分，主要就是由于不够规范或是不够完整。另外，有些填空题的答题线索出现在下文中。

（四）高中生物学学习不要死抠字眼、钻牛角尖

高中生物学是对庞大而复杂的生物学知识体系的简化，简化就必然会略去很多真实细节。如果仔细推敲，几乎没有一道高中生物学题目是完美的，存在科学性错误、文字有歧义、伪逻辑、超纲等情况都可能出现。所以解答习题时不要过分去钻牛角尖。

比如，人教版课后习题在细胞有丝分裂过程中，DNA、染色体和染色单体三者数量比是2∶1∶2的时期是()，其实这里的DNA是指核DNA，这个问题在许多高考题中都存在。

（五）从高中生物学的水平和角度来解题

作为高中学生，更全面、更深入地学习生物学知识的确是不容易的。况且，学习越深入、知道越多，就有可能越不会解高中生物学题目。比如对病毒的理解，有些科学家认为它不是生命体，而另一些科学家认为它是生命体。在高中生物学中我们只有把它理解成生命体才有助于我们解题。比如呼吸作用的过程中产生的［H］，其实至少应该是FADH2和NADH两种，而高中生物学忽略前一种，这样才能解题。另外，线粒体中也发现了NADPH，而并不是原先认为的NADPH只存在于叶绿体中。

（六）持续性学习

高中生物学的知识庞杂而琐碎，切忌三天打鱼，两天晒网。很多同学习惯于努力一段时间，懒散一段时间。但是，生物学既不比物理记忆的内容少，也不像英语可以建立语感，所以生物学需要持续地学习。

三、学好高中生物学的重要性

有些同学因为害怕记忆而放弃生物学学习是极不理智的行为。因为虽然生物学获得满分的难度较大，但是通过努力在生物考试中获得基本分还是轻而易举的事情。

更何况生物学是一门实用的学科，是一门与健康、环境密切相关的学科。生物学是最接近生命本质的学科，能帮助学习者形成正确的世界观、价值观、生命观和生态观。学习生物学所获得的精神上、态度上的收获要比知识上的收获更加重要。

文科的学生更需要学习生物学，因为人文学科研究的内容都是以人为主体，简要地说，历史是研究人在什么时候做出了什么行为，地理是研究人发生行为的场所，哲学是研究人发生行为的原因，艺术和语言是研究人发生行为的手段和途径。所以，要研究人文，首先就要对人的本质有一定的了解。人的本质是一种生物，只有学习了一定的生物学知识，才能更好地理解人文学科。

四、学习生物学不应以获得分数为最终目的

生物学的研究对象是活生生的生命世界，生物学的学习理应是妙趣横生、引人入胜的。诚然，为了分数，我们需要去研究高中生物学的学习方法和答题技巧。但如果你没有把生物学学习的所有目标都定位在成绩本身，你会发现生物学还是很有意思的学科，甚至有那么一点点可爱。
因此，我想表达我个人对学习高中生物学的最核心的观点：学习生物学不应以获得分数为最终目的，生物学知识的学习本身远远比获取生物学考试分数重要。

不必迷信教科书和高考题，也不要受限于个别教材中的专业名词与部分论断。生物学是不断发展的学科，10年前的某些说法在当下看来可能就存在科学性错误。生物学教材中的概念不是神圣而不可侵犯的，生物学是一个复杂的学科，很多概念只可意会，很难用语言精确地进行表述(定义)，所以，不同的科学家和教材对同一概念下的定义难免有差别。比如，中学教材都是从是否存在生殖隔离的角度来解析物种的概念，但是过分解读文本会导致机械、呆板地理解物种概念，而生物学是生动和复杂的。至少，这个概念不适合解释无性繁殖的生物。在无性繁殖的生物中每个个体之间都存在生殖隔离，因此将其中每个个体称为单独的物种将是十分荒谬的。可见，从语法上解析定义，容易断章取义，曲解教材作者的本意。

教师的教学目标和学生的学习目标首先应该定位在通过学习生物学领悟到，应珍惜自己和其他任何生命形式、保护自然和人文环境、尊重和畏惧自然规律、尊重生物多样性，然后才是技能的提高和知识的学习。

五、本书的编写目的和特色

本书的编写目的是分享一线教师的教学经验，还原高中生物学真实的、高效的学习方法。本书力图将高中生物的知识讲深、讲透，呈现知识的原理，厘清知识的前因后果，而不是列出知识提纲让学生去背诵。

本书主要具有以下特色：

1．描述主干知识，但也非常注重知识细节的精雕细琢。

2．强调知识点之间的相互联系和比较。

3．全面给出前文所述的解答生物学题目所需的默认规则。

4．注重多版本(主要是新、旧人教版和新、旧浙科版)教材的比较。

5．坚持生物学知识的科学性，让读者拨云见日。

本书的有些章节内容，高考不会直接考查，但是有助于理解高考必考内容。如植物的双受精和种子的发育等内容，有助于解遗传题。也有些章节是高中生应该知道的生物学常识，如动植物的分类。还有些章节是参加竞赛或对生物学感兴趣的同学，想进一步学习生物学所须掌握的内容，如遗传学中的连锁交换定律。这部分内容用*的形式来标示。生物学基础薄弱的学生可以跳过这些章节。高中生物教材中的知识不是太多了，而是太少了，缺少必要的关联信息就会导致学生无法理解某些知识，只能死记硬背；而本书不惜笔墨让学生了解知识的来龙去脉，减少机械的背诵。我不相信知识能够速成，也不相信题海战术能应对千变万化的题目，只有将知识系统化、网络化，搞清楚知识的来龙去脉，才能以不变应万变。

本书用加粗和波浪下画线的形式呈现高中生必须掌握的重点内容、知识难点和易错知识点。平时经常翻看书，考试前回顾粗体字部分。容易遗漏的细节书中则用下画线标出。

本书按照学科的知识结构逻辑进行知识陈述，包括高中生物学的所有知识和生物学常识，学习者需要根据实际情况选择学习顺序。

六、致谢与反馈

本书的内容参考了高中生物学的新旧浙科版教材、新旧人教版教材、北师大版教材、苏教版教材和上海版教材，还参考了《普通生物学》(陈阅增)、《生物化学》(沈同)、《普通生物化学》(郑集)、《细胞生物学》(翟中和)、《细胞生物学》(汪堃仁)、《分子生物学》(杨荣武)等大量的书籍，数量太多无法一一列出。

非常感谢参与本书审稿和编辑工作的中学教师，同时感谢不愿意具名的各位教师。

感谢以下教授和相关专家对相关知识的指导(为尊重个人意愿，部分专家不具名)：植物生理学家薛红卫，生物进化学家苗德岁，华中农业大学严顺平，首都师范大学盛仙永，浙江大学章春芳等。

本书的写作还得到网络平台上多位老师的支持和帮助，在此一并表示感谢。

2013年《高中生物学学生读本》出版后，凭借其独创性在师生之间口口相传，达到了今天的知名度，也有大量教材、教辅资料和论文借鉴了其思路和叙述。本书在《高中生物学学生读本》的基础上，经历将10余年的反复修改与打磨，叙述更加科学准确，内容更加全面，也更注重知识的结构化和网络化。希望本书能切实地帮学生在素质和应试中找到平衡点。

生物学知识博大精深而且更新速度极快，本书中描述的有的知识也不一定科学和准确。比如关于酶的非竞争性抑制和生长素的极性运输等问题，已经经过多次修改。本书难免还存在不当之处甚至错误，热切希望读者多提意见，以利于进一步改进与提高。

目前某些高中生物学教师所教授的内容和考试习题可能仍存在科学性错误，如误认为核糖体在执行功能时会产生水，误认为尿素被双缩脲染成紫色等。所以本书不但适合高中学生阅读，也适合教师备课时参考。

知识是用来分享的，如果你觉得这本书让你有所收获，也请分享给你身边的朋友。

谨将本书献给那些真正热爱生物学，勇于挑战，追求真理的老师和同学们！

作者
2025年7月

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