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  • 国际生物奥林匹克竞赛

    国际生物奥林匹克竞赛( International Biology Olympiad )简称 IBO ,是为中学生举办的世界级生物竞赛,旨在考查参赛者的生物实验技能和解决生物难题的能力。考查的重点是学生对生物学的兴趣、创造力和百折不挠的精神。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    名称: 国际生物奥林匹克竞赛 外文名: International Biology Olympiad
    别称: IBO 创办时间: 1989年
    赛事性质: 世界级生物竞赛 比赛类型: 学生对生物学的兴趣、创造力
    总部地点: 捷克的布拉格 赛事对象: 中学生

    目录

    基本内容/国际生物奥林匹克竞赛 编辑

    IBO 于 1989 年建立, 竞赛委员会设在捷克的布拉格。 1990 年 7 月,比利时捷克斯洛伐克、民主德国、波兰和苏联等国参加了在奥洛穆茨( Olomouc )举办的首届国际生物奥林匹克竞赛,以后 IBO每年举办一届。 在后来的奥赛中,参加比赛的国家数量迅速增加。到了2004年,共有40个国家参 加在澳大利 亚布里斯班举办的第 15 届国际生物奥赛。 国际奥林匹克生物竞赛的工作语言是英文、法文、德文和俄文。

    按照 IBO 的章程,每个参赛国必须从各自的国家竞赛中选出四名优胜学生,由数位带队老师陪同,代表国家参赛。 IBO 将有生物学天赋的学生聚集在一起,挑战、激发这些学生的才智,促进他们迈向科学的王国。 IBO 体现了生物学丰富多彩并极有价值的学科特点,为各国的生物学教育提供了了解彼此课程提纲和教育方向的机会,是提高国家生物学教育水平的重要信息来源。

    我国于 1991、1992连续两年派观察员出席IBO,从1993年起开始组队参赛,至今已参加了二十届比赛,每年均取得很好的成绩。参赛总人数79人,共获得金牌54枚、银牌23枚、铜牌2枚,并曾连续三届得到个人和团体总分第一的好成绩目前我国已经成功申办了第16届国际生物奥赛。

    竞赛纲要/国际生物奥林匹克竞赛 编辑

    一、实验部分竞赛纲要

    基本技能:IBO的实验考试应集中考查选手使用科学工作技能解决生物学问题的能力,这些能力包括:

    观察、 测量、分类

    找出事物间的相互关系,如空间与空间或时间与空间的关系。

    计算

    数据的组织整理与表达:曲线图、表格、绘图、照片、预期、设计

    推论

    提出假设

    限定实验操作:范围、条件、假设

    变量的确认与控制

    实验:设计实验、进行实验、结果或数据记录、结果的分析和得出结论。

    IBO要考查选手能否将放大镜、显微镜(X400)、实体镜等作为他们在生物学研究中的基本工具,以及使用的熟练程度。选手还应了解以下设备、方法和技术的基本要点,并在有了必要的指导时能够使用这些设备和方法:

    I.设备:分光光度计、PH计、离心机、温箱、高压灭菌器、天平、烘箱。

    II.方法和技术

    细胞学方法:离析和压片技术、涂片方法、细胞染色和制备装片

    物理学和化学方法:

    分离技术:纸层析、简单电泳、过滤、离心

    测定:单糖、多糖、脂、蛋白质

    滴定

    微生物学方法:固体和液体培养基、分离菌技术、稀释技术、染色技术

    植物解剖学和生理学方法:

    植物解剖:花、果实、叶、根、茎

    徒手切片:茎、叶、根

    光合作用的测量

    蒸腾作用的测量

    动物解剖学和生理学方法:小无脊椎动物解剖、小动物整体装片的备制、呼吸的测量

    遗传学和统计学方法:

    果蝇技术

    概率和概率分布

    平均值、中值、百分位数、方差、标准差、标准误

    卡方检验

    环境和生态学方法:估计种群密度、研究分解作用的方法、测量水污染的方法、测量空气污染的方法

    分类学方法:使用二歧检索表、编制简单的二歧检索表、鉴定有花植物的科、鉴定昆虫的目、鉴定其他生物的门和纲

    二、IBO理论部分竞赛纲要

    IBO理论部分中考的生物学概念是适用于一个类群中大多数生物的那些概念。考试不包括个别的事实、例外或关于某一地特有生物的知识。

    大部分试题应考查学生理解、科学工作技能和应用生物学知识的能力。单纯考识记的试题应尽可能少,最多不能超过总分的25%。

    试题经国际评委会批准后,应在试卷上注明每题的分数。理论部分应按注明的比例包括以下7个部分:

    I.细胞生物学(25%)

    细胞的结构和功能:化学成分、细胞器、细胞代谢、蛋白质合成、通过膜的特点、有丝分裂和减数分裂

    微生物学

    生物技术

    II.植物解剖和生理(重点是种子植物)(15% )

    组织和器官的结构和功能

    光合作用、呼吸作用和气体交换、水分、矿物质和同化物的运输、生长和发育、生殖(包括蕨类和苔 藓)

    III.动物解剖和生理(重点是脊椎动物)(15%)

    组织和器官的结构和功能

    消化和营养、呼吸作用、血液循环、排泄、调节(神经的和激素的)、生殖和发育、免疫

    IV.动物行为学(5%)

    行为的体系、行为的原因、争斗行为、学习行为

    V.遗传学与进化(15%)

    变异:突变和渐变、孟德尔遗传、多等位性、重组、伴性遗传、哈迪一温伯格定律、演化的机理

    VI.生态学(15%)

    生态系统、食物关系、能流、生物地球化学循环、演替、种群结构和动态、生物圈和人

    VII.生物系统学(15%)

    结构和功能一主要类群(门和纲)中典型的生物之间的演化和生态的关系

    在上述各主题中均包括有生物技术、科学思维的原则以及生物学方法的题目。

    三、IBO考纲细目

    I.细胞生物学(25% )

    *化学成分

    单糖、双糖、多糖

    脂类

    蛋白质:氨基酸、三字母缩写、蛋白质结构、蛋白质的化学分类、简单蛋白(质)和结合蛋白(质)、蛋白质的功能分类、结构蛋白和酶

    酶类:化学结构、酶蛋白和辅酶、酶作用的模型:酶与底物结合,变性,命名

    核酸:DNA,RNA

    其他重要化合物:ADP和 ATP、NAD+和NADH+、NADP和NADPH

    *细胞器

    细胞核:核膜、(核透明质)、染色体、核仁

    细胞质:细胞膜、透明质、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、液泡膜、前质体、质体和叶绿体、有色体、白色体(如造粉体)

    植物细胞有细胞壁

    *细胞代谢

    碳水化合物的异化

    糖的无氧异化(无氧呼吸):糖酵解;糖的有氧异化(有氧呼吸):糖酵解、柠檬酸循环、氧化磷酸化

    脂肪和蛋白质的异化

    同化作用光合作用:光反应、暗反应(卡尔文循环)

    *蛋白质合成:转录、转译、遗传密码

    *通过膜的转运:扩散、渗透、质壁分离、主动转运

    *有丝分裂和减数分裂

    细胞周期:间期(复制)和有丝分裂(前期-中期-后期-末期)

    染色单体、赤道板、单倍体和二倍体、基因组、体细胞和生殖细胞、配子、交换

    减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ

    微生物学

    原核细胞的组成;形态学、光养和化养

    生物技术:发酵、生物的遗传操纵

    II.植物解剖与生理(重点是种子植物)(15%)

    组织和器官的结构与功能

    *光合作用、呼吸作用和气体交换

    叶:结构、气孔功能

    *水分、矿质和同化物的运输

    根:结构(内皮层) 茎:结构(维管束)

    *生长和发育

    顶端分生组织和形成层、萌发

    *生殖(包括蕨类和苔藓)

    无性生殖(无性繁殖的形成)

    有性生殖:花的结构、传粉、双受精

    种子植物、蕨类和苔藓的世代交替

    III.动物解剖及生理(重点是脊椎动物)(15%)

    器官和组织的结构和功能

    *消化和营养:消化道(包括肝、胆囊和胰脏)、食物的机械分解和化学分解、吸收、食物的成分(水、矿质、维生素、蛋白质、碳水化合物和脂肪)

    *呼吸作用:呼吸的机制、气体交换、呼吸器官

    *循环:血液:血浆、红血球、白血球、血小板

    血液循环:动脉、毛细血管、静脉、心脏

    淋巴系统:组织液、淋巴

    *排泄:肾脏系统的结构、尿的产生

    *调节(神经的和激素的)

    神经系统:外周神经系统、中枢神经系统(脊柱和脑)、自主神经系统(交感和类副交感神经系统)、反射、感觉器官(眼和耳)

    内分泌系统:脑下垂体、甲状腺、胰岛、肾上腺髓质、肾上腺皮质、卵巢和睾丸

    *生殖和发育:男性和女性生殖器官的结构和功能、排卵和经期、受精、外胚层和中胚层、内胚层的形成、胚胎的膜

    *免疫性:抗原和抗体

    IV.动物行为学(5%)

    *行为系统、*行为原因、*争斗行为、*学习行为

    V.遗传与进化(15%)

    *变异:突变和渐变

    *孟德尔遗传:一对基因杂交、两对基因杂交、多对基因杂交

    *多等位性、重组、伴性遗传

    *哈迪一温伯格定律

    *进化的机制:突变、自然选择、生殖分离、适应、适合(fitness)

    VI.生态学(15% )

    *生态系统

    *食物关系:食物网、食物链、营养级、生产者、消费者、分解者

    *能流:生物量的金字塔、能量金字塔

    *生物地球枣化学循环:碳循环、氮循环

    *演替

    *种群的结构和动态:人口的年龄和性别结构、出生率和死亡率、指数增长

    *生物圈和人:人口增长、污染

    VII.生物系统学(10%)

    下列各类群中的典型生物的结构和功能、演化和生态的相互关系:植物的科以下、动物的目以下各分类单位的名称以及拉丁名、在回答问题时都不是必要的,在生物系统学的作业中亦然。

    门 亚门 纲 目 科 属、种

    原核生物 细菌门

    蓝藻门

    原绿藻门 大肠杆菌

    念珠藻

    真核生物 红藻门 角叉菜属

    褐藻门 硅藻纲

    褐藻纲 舟形藻属

    马尾藻属

    眼虫藻门(裸藻门)

    绿藻门 眼虫

    小球藻属

    衣藻属

    丝藻属

    水绵属

    接合菌门

    子囊菌门

    担子菌门

    莱尼蕨门 毛霉

    麦角、青霉、酵母

    伞菌

    菜尼蕨

    苔藓植物门 苔纲

    藓纲 地钱属

    金发藓属、泥炭藓属

    石松门

    木贼门

    木龙骨门

    松柏门 石松属

    木贼属

    蕨属

    银杏属、松属、苏铁属

    木兰门 木兰亚门 木兰科

    毛茛科

    蔷薇科 木兰属

    毛茛属、白头翁属

    蔷薇属、苹果属、李属

    蝶形花科

    木樨科

    壳斗科

    仙人掌科

    芸苔科

    野芝麻科

    茄科

    菊科 豌豆属

    丁香属

    栎属

    仙人掌属

    芸苔属

    野芝麻属

    茄属

    向日葵属

    百合纲 百合科

    兰科

    禾本科

    棕榈科

    天南星科 百合属、葱属

    兰属

    玉蜀黍属、小麦属

    椰子属

    龟背竹属

    原生动物

    多孔门 变形虫、锥虫、疟原虫、草履虫

    海绵

    无脊椎动物 腔肠动物门 水螅纲

    钵水母纲

    珊瑚纲 水媳

    海月水母

    红珊瑚

    扁形动物门 涡虫纲

    吸虫纲

    绦虫纲 多目涡虫

    片形属吸虫

    绦虫

    线形动物门 蛔虫、旋毛虫

    环节动物门 多毛纲

    寡毛纲

    蛭纲 沙蚕

    带丝蚓

    医用蛭

    节肢动物门 甲壳亚门

    有螫亚门

    气管亚门 唇足纲 蜈蚣

    昆虫纲 缨尾目

    直翅目

    蜻蜓目

    等翅目 衣鱼

    飞蝗

    蜻属

    虱目

    异翅(半翅)目

    同翅目

    鞘翅目

    膜翅目

    双翅目

    鳞翅目 人体虱

    条蝽、龟晴

    蚜虫

    步虫甲、马铃薯叶虫甲

    姬蜂、蜜蜂、蚁属

    按蚊、果蝇、家蝇

    菜粉蝶、家蚕

    软体动物门 腹足纲

    瓣鳃纲

    头足纲 蜗牛

    牡蛎

    乌贼

    棘皮动物门 海星纲

    海胆纲 海盘车

    海胆

    脊索动物 脊索动物门 尾索动物亚门

    头索动物亚门 海鞘

    文昌鱼

    脊椎动物亚门 圆口纲

    软骨鱼纲 七鳃鳗

    猫鲨

    硬骨鱼纲 硬鳞总目

    真骨总目 鲟

    两栖纲 有尾目

    无尾目 蝾螈

    爬行纲 龟鳖目

    鳄目

    有鳞目 陆龟

    蜥蜴、蝰蛇

    鸟纲 鸵形目

    企鹅目

    鹳形目

    雁形目

    隼形目

    鸡形目

    鸽形目

    鴞形目 非洲鸵鸟

    企鹅

    鴷形目

    雀形目 啄木鸟

    麻雀

    哺乳纲 单孔目

    有袋目

    食虫目

    翼手目

    啮齿目

    食肉目

    长鼻目

    奇蹄目

    偶蹄目

    鲸目

    灵长目 鸭嘴兽

    大袋鼠

    刺猬、鼹

    鼠耳蝠

    小鼠

    熊、犬

    野猪、牛

    海豚

    卷尾猴、猕猴、长臂猿

    黑猩猩、大猩猩、猩猩、人

    没有在上面列出,但必须知道的有:病毒(噬菌体)、地衣门(梅衣、石蕊)。

    复习提纲/国际生物奥林匹克竞赛 编辑

    复习参考书:中学生物课本(高二生物上下册、高三选修本、生理卫生及初中生物四册)

    普通生物学——陈阅增主编

    奥赛竞赛书:金牌之路、王正询主编、广西师范大学出版社

    (指导思想:以高中教材为主,用普通生物学拓展内容)

    一、 细胞生物学和生物化学

    1.细胞结构、功能、分裂(细胞周期:可用放射性标记物进行研究)

    细胞膜控制物质进出的功能:选择透过性(协助扩散、主动运输)

    内吞和外排作用

    细胞骨架:微丝、微管等

    原核细胞(典型的原核生物:蓝藻和细菌)与真核细胞的区别

    有丝分裂实验步骤及所用到的材料

    2.DNA、RNA(核酸)组成单位、空间结构及其变性、复性等问题。

    蛋白质的组成单位、空间结构及其变性、复性等问题。

    3.提取DNA的实验(原理、过程、注意问题)

    4.DNA复制过程、转录、翻译过程(中心法则)

    5.鉴定蛋白质、脂肪、还原性糖(及淀粉:直链淀粉和支链淀粉)的方法、颜色变化

    6.电泳方法

    7.蛋白质的差异(结构上)和氨基酸(20种)的差异

    8.血红蛋白的功能、结构(猪、人、牛的某一区段相似:功能相似—携带氧)

    9.酶的特性及其影响因素:相关实验

    10.蛋白质类型:组合蛋白和功能蛋白

    二、 遗传学及进化理论

    1.遗传学三大规律:分离、自由组合、连锁与交换、伴性遗传(常、性染色体;性别决定)

    2.生物的变异:基因突变、基因重组、染色体变异

    3.原始生命的起源过程、现代进化理论、人类起源

    自然选择学说主要内容

    生物进化的证据:最可靠:化石

    比较解剖学:同源器官和同功器官

    胚胎发育学:早期具有相似的特征:尾和鳃裂

    考点提示:

    (一)遗传病及其分析

    1.常染色体显隐性遗传病、性染色体显隐性遗传病

    2.计算发病率、预测某家族未来发展趋势

    3.单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病

    (二)数量遗传与质量遗传的特点

    (三)群体遗传平衡定律(哈德—温伯格定律)

    (四)袁隆平:3系杂交水稻及杂交育种

    细胞核不育和细胞质不育问题

    (五)复等位基因

    三、 动物学

    1.动物冬眠的生理意义:对寒冷和食物不足的一种适应

    2.昆虫的变态(完全变态和不完全变态)

    3.动物分类学(无脊椎动物及脊椎动物的主要类群及其特点:初二第三册)

    四、植物学

    1.植物主要类群及其主要特征(特别是种子植物:花的结构:初二第三册)

    2.胞间连丝、植物导管与筛管及其作用

    3.组织培养方法、优点

    4.逆境生理:植物在反常环境里(高温、低温、干旱、盐碱地等)所表现出来的现象。

    5.光合作用:C3(卡尔文循环)植物、C4植物及其区别

    呼吸作用:三羧酸循环

    6.植物生长素生理作用、发现实验(达尔文、温特等人的实验)

    7.植物细胞质壁分离与恢复实验(原理及实验现象)

    8.植物吸收矿质元素的过程:交换吸附与主动运输(与呼吸作用关系)

    几种重要矿质元素及其重要作用

    五、 人体生理及解剖学

    1.几种不同肌肉的特点

    2.三大营养物质(蛋白质、脂类、糖类)的消化、代谢过程及其相互间的关系

    3.神经系统基本组成单位:神经元(细胞)

    4.反射与反射弧的概念、组成;大脑皮层及其作用

    5.神经传导方式(能看图判断)

    (神经纤维上传导及神经细胞间的传导方式)

    神经递质:

    6.激素调节功能及其应用

    (1) 胰岛素与糖尿病(致病原因:大量食糖、缺胰岛素、肾脏病变:过滤功能或重吸收功能减弱)

    (2) 脑垂体与其它腺体(卵巢、甲状腺、肾上腺)的关系

    下丘脑与脑垂体的关系

    性腺与个体发育的关系

    (3) 其它激素:甲状腺激素、生长激素及其作用

    (4) 蛋白质类激素:胰岛素及生长激素

    7.血型及其判断、遗传学分析

    8.眼球结构及其调节(眼睛近视及远视成因、纠正方法)

    9.肺活量与肺通气

    10. 抗体与抗原(免疫系统)

    11. 肿瘤细胞的特点(无限增殖)、衰老细胞的特点

    12. 遗传病及优生措施(产前诊断)

    13. 植物性神经(交感神经和副交感神经)、迷走神经及其功能

    14. 正反馈调节和负反馈调节

    15. 血液循环系统(心脏结构、心动周期)、泌尿系统、生殖系统

    (初一生物书)

    六、 微生物学

    1.分类:病毒、细菌、放线菌、真菌、病毒(初中第四册)

    2.真菌的分类:真菌门与地衣门(粘菌门)

    真菌门(鞭毛菌亚门:

    接合菌亚门:根霉属等

    子囊菌亚门:酵母菌属、白粉菌属、羊肚菌属

    担子菌亚门(最高级):蘑菇、木耳、银耳、猴头、灵芝等

    半知菌亚门:皮肤癣菌、大部分青霉、曲霉等

    3.细菌的新陈代谢类型(各种类型要知道几个典型的例子)

    (1) 异养厌氧型:

    (2) 异养好氧型:

    (3) 自养好氧型:硫化细菌、

    4.细菌的生活方式

    异养:腐生生活—

    寄生生活—

    自养:硫化细菌、硝化细菌等

    5.应用方面:食品(食用菌的栽培;酸奶、酒、面包的生产)

    治理环境:微生物治理方法

    七、生态学

    1.生物与环境的关系

    非生物因素与生物(太阳、温度、水等对生物的影响)

    (1)对植物的影响:(光合作用)

    长短日照的植物

    (2)对动物的影响:

    各个地带的动物形态体形不同(为了适应各个环境而形成的)

    生物因素与生物

    种间关系:竞争、捕食、共生与寄生

    种内关系:互助、斗争

    2.生态系统

    a.种群、生物群落与生态系统的概念

    b.生态系统的成分及其结构(特别能量流动的规律、食物莲与食物网)

    c.生态系统的类型及其特点

    热带雨林生态系统、草原生态系统、苔原生态系统、农业生态系统的特点及能量分配、流动的规律

    d.农作物与温度、太阳辐射的关系(农业生态系统)

    e.酸雨的形成及危害

    3.环境污染问题

    八、 生物技术

    1.胚胎移植技术、克隆技术、胚胎切割、干细胞

    2.单克隆抗体

    3.基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程

    九、 其他方面

    1.离子的运输(透过细胞膜的运输:自由扩散、协助扩散和主动运输)

    2.酶、激素的区别

    3.生物的分界学说(两界学说、五界学说、六界学说)

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    生物竞赛

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