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初中一年级生物

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    我校某生物兴趣小组的同学在探究“光照对黄粉虫幼虫生活的影响”时:
    (1)做出的假设是____________________________________________;
    (2)该实验中的变量是__________,在设计实验时,要给黄粉虫幼虫提供__________和___________两种环境,以便对照;
    (3)得出的结论是____________________________________________。
    (4)如果“探究湿度对黄粉虫幼虫生活的影响”,则实验中的变量是___________,需要给黄粉虫幼虫提供___________和___________两种环境。
    (5)在研究某一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同以外,其他条件都___________的实验,叫做对照实验。
    本题信息:2010年山东省期中题生物探究题难度较难 来源:李静
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本试题 “我校某生物兴趣小组的同学在探究“光照对黄粉虫幼虫生活的影响”时:(1)做出的假设是____________________________________________;(2)该实验中的变量是_____...” 主要考查您对

生物与环境的相互作用

科学研究方法

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环境的概念:
生物的生活环境不仅是指生物的生存地点,还指存在于它周围的影响它生活的各种因素。

生态因素的概念:
环境中影响生物形态、生理、分布的因素称为生态因素,它包括非生物因素和生物因素两类。


环境对生物的影响:
(1)非生物因素对生物的影响:
非生物因素包括:阳光、空气、水分、上壤、温度、湿度等多种因素,它们对生物的形态、生理和分布产生着影响

①阳光
只有在光照条件下,植物才能进行光合作用,制造有机物,并日储存能量。
光对植物的生理和分布起着决定性的作用。有些植物只有在强光下才能生长得好,如小麦、玉米等。有些植物只有在密林下层较阴暗处才能生长得好,如人参、三七等。光对动物的影响也很明显.如蛾类多在夜间涌动,绝大多数动物在白天活动。鼠妇(潮虫)总是存阴暗的地方出现

②温度
温度影响生物的生长和发育。生物的生长和发育只能在一定的温度范围内进行,环境温度高于或低于一定的限度时,生物就可能受到伤害,甚至死亡。
温度也影响生物的分布。如苹果、梨不宜在热带地区栽种,香蕉、菠萝不宜在寒冷地区栽种。

③水分
一切生物的生活都离不开水。水常常决定生物的分布。如在干早的荒漠地区,只有少数耐干旱的动植物能生存;而在雨量充沛的地区,森林茂密.动植物种类繁多。

④空气

空气影响动植物的生活。植物的光合作用需要一氧化碳,动物的呼吸需要氧气等。
特别提醒:生物圈虽然能为各种生物提供阳光、空气、水和一定的温度等,但不同的生物对各种非生物因素的要求不同,从而影响了它们在生物圈中的分布。

(2)生物因素对生物的影响:
生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。自然界中的每一种生物,都受到周围其他生物的影响,包括捕食、寄生、共生、竞争、合作等关系。

①捕食关系:一种生物以另一种生物作为食物的现象。如七星瓢虫与蚜虫

②寄生关系:一种生物生活在另一种生物的体内或体表,并且从这种生物的体内或体表摄取营养物质维持生存的现象。如水蛭寄生在牛等牲畜体内、菟丝子寄生在其他植物上(如图)。

③共生关系:两种生物生活存一起,相互有利,离开后一方或双方都难以生存的现象。如清洁虾在鱼类的体表.以吞食细菌为生,兼为有类“治病”。

④竞争关系:两种生物生活在一起,相互争夺资源、空间等的现象。如杂草和农作物争夺养料和生存空间。

⑤合作关系:两种生物共同生活存一起,彼此互为有利的生活关系.两者彼此分开后仍能独立生活。如寄居蟹和海葵。
特别提醒:影响某一生物生活的生物因素包括同种和不同种的各种生物,如影响某一株小麦生活的生物因素不仅包括它周围的杂草、农业害虫、鼠类等,还有它周围的其他小麦植株。


混淆不同非生物因素对生物的影响:
   影响生物生活的非生物因素主要有水分、空气、温度、光照、土壤等。如影响植物光合作用的主要是光照、温度和空气中二氧化碳的含量;造成仙人掌叶变为刺的主要是水分:在东北地区的林区。出现山脚下是落叶阔叶林、山腰处是红松林、山顶处是冷杉林的现象,影响这种分布的环境因素主要是温度。

混淆生物因素中的寄生关系、共生关系、捕食关系、竞争关系:
    生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。自然界中的每一种生物,都受到周围其他生物的影响,包括寄生,竞争,捕食、共生等关系。捕食指的是一种生物以另一种生物作为食物的现象。竞争指两种生物生活在一起,相互争夺资源和空间等。两种生物共同生活在一起,彼此有利,这种生活关系称为共生关系。寄生指的是一种生物生活在另一种生物的体内或体表,并从这种生物的体内或体表摄取营养来维持生存的现象。

保护色,警戒色和拟态的辨析:
     要区分保护色、警戒色和拟态.必须弄清它们的概念。
保护色的概念有三个要点:
(1)是为了适应柄息环境;
(2)体色与环境色彩相似;
(3)有助于逃避敌害和捕食。
警戒色的概念也有三个要点:
(1)动物本身具自恶臭或毒刺,能对敌害构成威胁;
(2)具有鲜艳的色彩或斑纹,易于被敌害识别;
(3)是一种保护性适应。
拟态的概念有两个要点:
(1)是在进化中形成的;
(2)外表形状或色泽斑与其他生物或非生物异常相似。
在遇到具体问题时,要对照概念的要点进行印证、区别。例如,无毒蛇的鲜艳体色不会是保护色.但是不是警戒色呢?我们根据概念,具有警戒色的动物本身应具自“恶臭或毒刺”等对敌害构成伤害的能力,显然无毒蛇不具备。无毒蛇的这一体色与拟态的概念相符:无毒蛇的体色是一种“色泽斑”,这种“色泽斑”与其他生物(毒蛇)非常相似,因此这种现象是拟态。


生物对环境的适应和影响:
1. 生物对环境的适应:
生物对环境的适应是存自然选择中优胜劣汰的过程,它促进了生物的不断进化,生物对环境的适应现象和自然界中普遍存在,对于现今存在的每一种生物来说,都有与环境相适应的特点
(1)植物与环境相适应的现象
①生长在干旱沙漠或荒漠中的植物,叶子特化成针形或刺形,根系特别发达,如仙人掌、骆驼刺等
②由于生活环境经常受到同一方向大风的影响,树木的分枝只有一侧生长良好.如旗形树(图l-2-2)

(2)动物对环境相适应的现象
名称 概念 举例
保护色 动物适应栖息环境而具有的与环境色彩卡相似的体色,利于逃避敌害或猎捕动物 青蛙的体色;鲫鱼的体色
警戒色 某些有恶臭或毒刺的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹 黄蜂腹部黑黄相间的条纹,能对敌害起到警示作用,利于自我保护
拟态 某些生物在进化过程中形成的外表性状和色泽斑等与其他生物或非生物异常相似的状态 竹节虫的形状像竹枝;尺蠖的形状像树枝;枯叶蝶停息在树上的模样像枯叶
特别提醒:生物对环境的适应是相对的,只是在一定程度上的适应,并不是绝对的、完全的适应,更不是永久性的适应,即每种生物只能适应一定的环境,而不是适应所有的环境。如北极的雪兔在冬季到采时换上白毛,以适应雪地环境,但如果降雪较迟。这样的体色反而易被敌害发现。

2. 生物的环境的影响
生物与环境的关系是相互的,生物不仅能适应环境,同时也影响环境;反之,环境也影响生物的生长,分布等。
(1)影响大气环境:植物蒸腾作用增加空气湿度,降低空气温度、影响降水量。某些植物的叶可吸滞尘埃,吸收有毒气体,起到净化空气的作用。
(2)影响水环境:某些微小浮游生物引发的赤潮现象,对水域环境造成危害。
(3)影响土壤环境:蚯蚓可使土壤疏松,增加肥力。
特别提醒:生物与环境之间是相互影响、相互作用的,并且是一个漫长的过程。在这个过程中,环境在不断改变,生物也在不断变化,生物与环境的相互作用造就了今天欣欣向荣的生物界。

科学探究的定义:
科学探究是指为了能积极主动地获取生物科学知识,领悟科学研究方法而进行的各种活动。通俗地说,就是让我们自己去发现问题.主动去寻找答案,而不是被动地接受知识。科学探究重在探索的过程,而不是只注重答案本身。
科学探究的过程:
科学探究过程 基本要求
提出问题 ①从生活、实践,学习中发现问题;②表述这些问题;③根据已知科学知识揭示矛盾
作出假设  ①根据已知科学知识对问题提出假设;②判断假设的可检验性
制定计划 ①拟定计划;⑦根据拟定的计划,列出所需材料和用具;③选出控制变量;④设计对照组
实施计划 ①采用多种途径实施计划;②记录现象、数据;③评价现象,数据的可靠性
得出结论 ①描述现象;⑦处理数据;③分析得出结沦
表达和交流  ①撰写探究报告;②交流探究过程和结论并完善

探究实验遵循的一般原则:单一变量原则和对照原则
①单一变量原则:控制其他因素不变,只改变其中一个因素(要研究的因素),观察其对实验结果的影响。遵循单一变量原则,既便于对实验结果进行科学的分析.又能增强实验结果的可信度和说服力。
②列照原则:通常一个实验分为实验组和对照组。实验组是接受实验变量处理的对象组。对照组,也称控制组,对实验而言,是不接受实验变量处理的对照组。从理论上说,由于无关变量对实验组与对照组的影响是相等的,故实验组与对照组两者的差异。则可认定为是来自实验变量的效果,这样的实验结果是可信的。按对照实验的内容和形式上的不同.通常可分为:空白对照、自身对照、相互对照和条件对照。

探究实验设计的思路:操纵实验变量,控制实验变量,捕获反应变量
①实验变量(自变量):实验中由实验者操纵的因素或条件。例如:温度(60℃、沸水、冰块)等。
②反应变量(因变量):由实验变量而引起的变化结果。例如:淀粉遇碘后的变蓝现象。
③无关变量:实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。例如:试管的洁净程度、实验的时间长短等。
③额外变量:由无关变量引起的变化结果。

特别提醒:
①并不是所有的问题通过一次探究就能得到正确的结论。有时,由于探究的方法不够完善,也可能得出错误的结论。因此,在得出结论后,还需对整个探究过程进行反思。
②在科学探究中要坚持实事求是的科学态度,既要以一定的科学知识为基础,又不能被原有的知识所束缚。当科学探完的结论与原有的知识发生矛盾时,应大胆地修正原有的知识。

 科学探究的基本方法:
①观察法
观察法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下,研究者按照一定的目的和计划。用自己的感观外加辅助工具,对客观事物进行系统地感知和描述,以发现和验证科学结论。
a. 观察的类型
b.科学观察的特点:
第一.要有明确的目的。
第二.要掌握正确的观察方法,即从宏观到微观、从整体到局部。
第三.观察时要全面,细致和实事求是。
第四.  及时做好观察记录。
②调查法
调查是科学探究常用的方法之一,是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查者以正确的理论与思想作指导,通过访谈、问卷、测验等手段.有计划地,广泛了解.掌握相关资料.在此基础上进行分析、综合、得出结论。
科学调查的步骤:明确调在的目的和调查对象一制订合理有序的调查方案→实施实验调查方案。并如实做好记录→对调查情况和结果进行整理和分析→写出调查报告。
生物调查活动的注意事项:调查是一项科学工作。对于所看到的生物,你不管是否喜欢它,都要认真观察,如实记录;不要损伤植物和伤害动物,不要破坏其生活环境;注意安全,集体行动。
③实验法
生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就是利用特定的器具和材料,通过有目的、有步骤的实验操作和观察,记录、分析,发现或验证科学结论。
④测量法(略)
规律总结:
①科学探究是认知的主要途径、方法和过程,适用于自然科学和社会科学。
②认知生物的形态、行为的方法主要是观察法。
④认知生物的结构、生理的方法主要是实验法。
④认知未知且周围不存在的生物的方法主要是文献法。

细胞结构不等于严整结构:
     严整结构是指生物结构的完整性和严格有序性。有的同学认为病毒没有细胞结构,也就没有严整的结构,这是不对的.因为:①病毒也是生物,生物都具有严整的结构;(②病毒几乎都是由蛋白质和一种核酸(DNA和RNA)构成的。在病毒中蛋白质总是构成外壳,核酸位于外壳包围围的核心,因而核酸受到蛋白质的保护。研究表明,将病毒的两大成分分离开,用单纯的核酸去感染寄主,感染的能力下降,这说明病毒的结构也是完整有序的。总之,严整的结构是所有生物的结构特征。

辨析生物各种基本特征之间的关系:
除病毒外生物都是由细胞构成的。细胞是生物进行生命活动的结构基础,是生物进行新陈代谢前基本场所。新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。应激性、生长和繁殖都是在新陈代谢的基础上表现出来的,生物通过应激性来适应周围环境,生长发育和繁殖使生物物种得以延续。

应激性,反射和适应性的区别:
     应激性是指一切生物在生长发育的过稃中,对外界各种刺激所发生的反应,它是牛物的基本特征之一,生物体对刺激发生反应是需要定的结构来完成的,单细胞动物通过原生质来完成。而多细胞动物则主要通过神经系统来完成,对后者而言,通过神经系统对各种刺激发生的反应称为反射。可见,反射是应激性的一种表现,但它所包含的范围较窄,只有高等动物和人类才具有。植物虽然没有反射活动,但仍具有应激性,如茎的向光件、根的向地性等。
    适应性也是生物的基本特征之一,它是指生物体与环境相适应的现象。例如,肉食动物有锐利的牙齿、尖锐的爪、盲肠退化等适应性特征。适应性的形成是生物体在一定环境条件下产生的有利变异经过长期的自然选择,并通过遗传逐代定向积累而来的。牛物体所表现出的适应特征,如保护色、拟态,警戒色等,都是通过遗传传递给子代,并非是生物体接受某种刺激后才产生的,这点与应激性是不同的。


对生物进行归类是生物学中常用的一种方法。归类有以下几种不同依据:
(1)根据生物的形态结构特点归类,生物可分为植物、动物和其他生物三大类。
(2)根据生物的生活环境,可分为陆生生物和水生生物。
(3)根据生物的用途,可分为家禽、家畜、宠物、作物等。
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