北师大版高中生物选择性必修二环境对生物的影响课件

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第1章2022内容索引自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑素养提升课堂小结课 标 定 位1.理解光照、温度和水等非生物因素对生物的影响。2.理解生物之间的种间关系,说明生物因素对生物的影响。素养阐释1.在理解光照、温度和水等非生物因素对生物影响的基础上,形成进化与适应观等生命观念,并能用于解释生物生存与环境保护之间的相互关系。2.运用归纳与概括、演绎与推理等科学思维方法,阐述环境对生物的影响。3.尝试设计方案观测环境中非生物因素对生物生长、发育和行为等的影响,培养科学探究能力。自主预习·新知导学一、非生物因素对生物的影响1.光可以影响生物的行为和繁殖(1)光对生物的影响(2)光在生产中的应用①引种前必须注意植物开花对光照时间的要求。②在园艺工作中经常通过改变光照来控制开花时间。③在人工养殖中,通过控制光照能促进动物的繁殖。2.温度可以影响生物的分布和代谢(1)温度影响动物迁徙。(2)温度通过影响植物和变温动物体内酶的活性而影响代谢;恒温动物的代谢也会随温度的变化发生改变以适应温度的变化。(3)温度影响生物在地球上的分布。3.水可以影响生物的生长和发育(1)水对植物的影响(2)水对动物的影响:环境水分供应不足,可能导致一些动物因缺水而无法生存,还可能引起一些动物滞育或休眠。4.非生物因素的综合作用(1)自然环境包含多种非生物因素,除了光、温度和水以外,还有土壤、空气等。(2)每一种非生物因素对生物的作用都不是孤立的,而是相互影响、相互制约的。这些非生物因素彼此联系,对生物产生综合的影响。5.实验:水温对金鱼游动倾向的影响探究实验一般流程:提出问题:水温会对鱼类游动倾向产生怎样的影响?↓作出假设:鱼类会趋向适宜水温游动↓设计实验↓进行实验↓结果与结论:金鱼有躲避不适宜水温而向适宜水温方向游动的趋势二、生物因素对生物的影响1.物种间因争夺同一资源而相互影响——种间竞争(1)种间竞争是两个或两个以上物种共同利用同一资源而相互干扰或抑制的关系。(2)结果①有时会导致一个物种排除另一个物种。②如果两个物种在食物、居住地或筑巢地点的选择上略有不同,那么这两种生物就可能在分布区内长期共存。2.一种生物以其他生物为食——捕食(1)捕食是生物通过消耗其他生物活体的全部或部分而直接获得营养,以维持自己生命的现象。前者称为捕食者,后者称为被捕食者。(2)捕食者与被捕食者之间的关系①二者的进化:捕食者在进化过程中发展出了利爪、锐齿、毒牙等,利于捕食;被捕食者也相应地发展出了警戒色、保护色、拟态、假死、集体抵御等,以逃避、抵御被捕食。②二者的数量关系a.捕食者数量的增加导致被捕食者数量的减少,而被捕食者数量的减少又将导致捕食者数量的减少。b.捕食者和被捕食者的数量倾向于保持相对稳定。c.从被捕食者数量的增加(或下降)到捕食者数量的增加(或下降)具有一定的时间间隔。(3)捕食关系在实践中的应用:利用生物与生物之间的捕食关系可以防治生物入侵和维持生态系统平衡。3.一种生物从另一种生物获取营养和居所——寄生(1)寄生是指一种生物(寄生生物)寄居于另一种生物(寄主)体内或体表,通过摄取寄主的营养以维持生命的现象。(2)寄生生物长期或暂时地利用寄主的身体作为居住处,以寄主的体液、组织或已消化好的食物为食。(3)寄生生物的寄生方式有全寄生和半寄生。4.不同种生物互惠互利共同生存——互利共生(1)互利共生是指两种生物共同生活在一起,相互依赖,相互有利。(2)互利共生的生物在生理上相互分工,互相提供生命活动所需的物质,形成紧密的互利关系。【预习检测】 1.判断正误。(1)生物的生存环境包括生物因素和非生物因素,后者就是指环境中的光、温度和水。(　　)(2)光不仅能影响动物的繁殖,也能影响植物的繁殖。(　　)(3)温度主要影响生物的生长和发育,水主要影响生物的分布和代谢。(　　)×√ ×(4)非生物因素对生物的作用是相互影响、相互制约的,它们彼此联系,对生物产生综合的影响。(　　)(5)具有捕食关系的两种生物可以长期共存,具有竞争关系的两种生物必然有一方被排除。(　　)(6)寄生关系一般对寄生生物有利,而互利共生关系则对双方都有利。(　　)√ ×√ 2.图Z1-1-1是在不同温度条件下测得的某植物光合速率与光照强度之间的关系曲线图。下列叙述正确的是(　　)。A.当温度一定时,光合速率随光照强度的增加而增大B.当光照强度一定时,光合速率随温度的升高而增大C.当光照强度大于Q时,温度是限制光合速率的非生物因素D.植物的光合作用要么受光的影响,要么受温度的影响答案:C图Z1-1-1 解析:当温度一定时,在一定的光照强度范围内,光合速率随光照强度的增加而增大,但是当超过一定限度后,光合速率不再增大。当光照强度一定时,在一定的温度范围内,光合速率随温度的升高而增大。由题图可知,当光照强度大于Q时,光照强度不再是限制光合速率的因素,温度是限制光合速率的因素。非生物因素对生物的作用不是孤立的,而是相互影响、相互制约的,植物的光合作用同时受到光照、二氧化碳浓度、水、温度和无机盐等非生物因素的影响。3.雅鲁藏布大峡谷植被的分布状况如下:山麓是热带雨林,山腰是常绿阔叶林,上层是温带阔叶林,顶部是高山草甸。决定这种分布状况的非生物因素主要是(　　)。A.光照 B.土壤C.温度 D.水分答案:C解析:环境中影响生物生活的各种因素分为生物因素和非生物因素,其中非生物因素包括光、温度、水、土壤、空气等。雅鲁藏布大峡谷的植被分布状况是从山麓到山顶依次分布着热带雨林、常绿阔叶林、温带阔叶林、高山草甸,这是因为海拔越高,温度越低。4.从生物种间关系的角度看,下列体现了种间竞争关系的是(　　)。A.野火烧不尽,春风吹又生B.种豆南山下,草盛豆苗稀C.春色满园关不住,一枝红杏出墙来D.人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开答案:B5.某水池中有a和b两种生物,在某一时刻投放生物c,则生物a和生物b的数量变化如图Z1-1-2所示。下列相关叙述错误的是(　　)。A.生物a和生物b的关系可能为种间竞争B.生物b和生物c的种间关系一定为捕食C.生物b是影响生物a的生物因素,生物a也是影响生物b的生物因素图Z1-1-2 D.生物c的数量增长既受非生物因素的影响,又受生物a和生物b的影响答案:B解析:由题图可知,投放生物c之前,生物a的数量先增加后减少,而生物b的数量不断增加,说明生物a与生物b之间可能是种间竞争关系,其中生物b在竞争中占优势;投放生物c之后,生物b的数量不断减少,而生物a的数量不断增加,说明在一定时间内生物c对生物b的生存有一定的负面影响,二者可能是捕食或寄生关系,A项正确,B项错误。同一区域的不同生物之间是相互影响的,C项正确。环境因素包括生物因素和非生物因素,生物c的数量增长既受非生物因素的影响,又受生物a和生物b的影响,D项正确。6.图Z1-1-3表示甲、乙两种生物之间的数量变化关系。图Z1-1-4中营养关系与甲、乙种间数量关系最符合的是(　　)。图Z1-1-3 图Z1-1-4 答案:D解析:由图Z1-1-3可知,甲、乙两种生物为捕食关系,乙的数量变化滞后于甲,乙为捕食者,甲为被捕食者。图Z1-1-4中D符合甲、乙之间的营养关系。合作探究·释疑解惑【问题引领】 阅读下列材料,思考并回答下列问题。材料一　陆地上松、杉、玉米等植物在山的南面生长良好,人参、三七等植物在密林下层生长良好。材料二　体重为50 ~100 kg的猪,在18~20 ℃的温度条件下增重最快,温度过高、过低都会抑制猪生长和发育的速度。(1)上述材料说明对植物的分布及猪的生长和发育起着决定性作用的非生物因素分别是什么?提示:对植物的分布起决定性作用的非生物因素是光;对猪的生长和发育起决定性作用的非生物因素是温度。(2)生物的生长、分布、代谢等受哪些非生物因素的影响?请举例说明。提示:生物的生长、分布、代谢等受多种非生物因素的影响,包括光、温度、水、土壤、空气等。光可以影响动物的行为、繁殖及蛰伏、迁徙等周期性活动,光对植物的繁殖也有重要的影响;温度影响动物迁徙、生物的代谢、生物在地球上的分布等;水影响生物的生长和发育等。【归纳提升】 非生物因素对生物作用的特点(1)非生物因素的综合作用各种非生物因素不是单独对生物起作用的,而是相互联系、综合在一起对生物起作用。一种非生物因素无论对生物的生存多么重要,也只有在其他非生物因素的配合下才能表现出来。如水对鱼非常重要,但如果水内缺氧,无食物,鱼也不能生存。(2)非生物因素的主导作用在特定的环境中,有的非生物因素对生物的生存起主导作用。如在干旱地区,水对植物的生存起主导作用。一种生物能够成功地生存下来,必须依靠整个复杂的生态环境中各种因素的综合作用。但要使这种生物消失,只需改变其中任何一种因素的质和量。所以在研究某一环境中的各种因素对生物的影响时,既要厘清各种非生物因素的综合作用,又要找出对生物的生存起主导作用的因素。(3)环境中的因素并不都直接影响生物的形态、生理和分布,光、温度、水、土壤、空气等直接影响生物,而水域深度、海拔等是通过影响光、温度等非生物因素而间接影响生物的。【典型例题】 图Z1-1-5表示温度和水影响生物的分布状况。下列关于该图的分析,错误的是(　　)。图Z1-1-5 A.温度和水分共同决定着群落在全球的分布B.影响草原生物分布的非生物因素主要是水C.一般情况下,年平均降水量多的地区分布的生物种类也多D.据图中生物生活的温度范围可知,生物种类最多的是温带森林D 解析:热带雨林生态系统常年气候炎热,雨量充沛,动植物种类繁多,因此该区域生物种类最多。【变式训练】 1.科研人员对某湖泊生态系统的有机碳生产率进行了研究,结果如图Z1-1-6所示。下列有关该湖泊的叙述,错误的是(　　)。图Z1-1-6 A.影响该湖泊生态系统植物有机碳生产率的主要非生物因素是光照和温度B.不同水层分布着不同类群的生物是光照影响的具体表现C.当水深超过0.2 m,四个月份中,9月份每一水层有机碳生产率均比其他月份高D.当水深超过0.6 m,7月份的有机碳生产率均低于其他月份C解析:由题图可知,同一时间不同水层有机碳生产率不同,同一水层不同时间有机碳生产率也不同,说明影响该湖泊生态系统中植物有机碳生产率的主要非生物因素是光照、温度,A项正确。不同水层分布着不同类群的生物是因为不同水层的光照强度不同,是生物类群受光照影响的具体表现,B项正确。当水深超过0.2 m,四个月份中,5月份每一水层有机碳生产率均比其他月份高,C项错误。当水深超过0.6 m,7月份的有机碳生产率均低于其他月份,D项正确。2.从海洋的不同深度采集到四种类型的浮游植物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),测定每种类型在不同光照强度下的光合速率,如图Z1-1-7所示。在最深的海域采集到的应是(　　)。A.Ⅰ B.ⅡC.Ⅲ D.Ⅳ答案:D解析:海洋中水深不同,生活的浮游植物也不同,因为水层深度不同,光照强度和光质不同。水层越深,光照越弱。适宜在弱光下生存的浮游植物的光饱和点即光合速率达到最高点时所对应的光照强度小。图Z1-1-7 【问题引领】 当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激,会释放出一种挥发性的化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌,夜间会驱赶乙种蛾,使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片),如图Z1-1-8所示。甲种蛾幼虫的消化道内生活着一种类似酵母菌的丝状真菌。该种丝状真菌能合成甲种蛾幼虫所必需的维生素、氨基酸和甾醇,并能从甲种蛾幼虫的消化道内获取营养物质。试分析并回答下列问题。(1)甲种蛾幼虫与其天敌的种间关系是　　　　　　。 (2)甲种蛾幼虫与烟草的种间关系是　　　　。 (3)甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是　　　　　　。 (4)甲种蛾幼虫与其消化道内的丝状真菌的种间关系是　 　　　。 答案:(1)捕食(或寄生)　(2)捕食　(3)种间竞争　(4)互利共生图Z1-1-8 【归纳提升】 1.种间关系归纳 2.正确区分种内斗争与捕食、种间竞争种内斗争是种内关系,发生在同种生物之间,捕食和种间竞争是种间关系,发生在不同种生物之间。例如鲈鱼中的大鱼在某些特殊情况下以同种的小鱼为食,属于种内斗争,不属于捕食;猴子在繁殖过程中争夺配偶是种内斗争,不是种间竞争。3.寄生与腐生寄生是从活的生物体中获得营养物质,腐生是从死的生物体中获得营养物质。【典型例题】 图Z1-1-9为3组生物(A.根瘤菌与豆科植物,B.农作物与杂草,C.狐与兔)的种间关系示意图(纵轴表示个体数,横轴表示时间)。请据图回答下列问题。(1)判断A~C 3组生物对应的曲线:A　　　　,B　　　　,C　　　　。 (2)若3种种间关系中的b死亡,则对a有利的是　　　　(填序号)。 (3)若狐死亡,则兔数量的发展趋势是　　　　　　　　 。 图Z1-1-9 答案:(1)③　②　①　(2)②　(3)先增加后减少,最后趋于稳定 解析:(1)根瘤菌与豆科植物之间属于互利共生关系,对应③;农作物与杂草之间属于种间竞争关系,对应②;狐与兔之间属于捕食关系,对应①。(2)①为捕食关系,b死亡对a(捕食者)不利;②为种间竞争关系,b死亡对a有利;③为互利共生关系,b死亡对a不利。(3)狐死亡有利于兔数量的增长,但受食物、空间的限制,兔的种内斗争会加剧,又会导致兔数量下降,最后趋于稳定。【变式训练】 1.沙漠中的啮齿动物和蚂蚁都以植物种子为食。啮齿动物喜欢取食大粒种子,蚂蚁偏爱小粒种子。在该生态系统中,大粒种子植物在与小粒种子植物的竞争中占优势。科研人员利用3年时间,在某一实验区域内进行了啮齿动物的有无对蚂蚁数量影响的相关研究。下列有关分析正确的是(　　)。A.在该生态系统中,蚂蚁和啮齿动物之间没有竞争关系B.在该生态系统中,蚂蚁与小粒种子植物之间是寄生关系C.移走全部啮齿动物后,蚂蚁的数量会先增加然后维持相对稳定D.啮齿动物可通过植物间的竞争对蚂蚁的数量产生影响答案:D解析:沙漠中的啮齿动物和蚂蚁都以植物种子为食,且二者生活空间相同,说明蚂蚁和啮齿动物之间存在竞争关系,A项错误。蚂蚁与小粒种子植物之间是捕食关系,B项错误。由于啮齿动物喜欢取食大粒种子,大粒种子植物在与小粒种子植物的竞争中占优势,移走全部啮齿动物后,大粒种子植物被捕食强度大幅度下降,所以大粒种子植物数量剧增,小粒种子植物处于劣势,进而导致蚂蚁的数量减少,C项错误,D项正确。2.弗莱明发现,在细菌培养基中偶然出现的青霉菌周围没有细菌生长,经研究,他分离出了青霉素。图Z1-1-10中能正确表示青霉菌与其他细菌之间关系的是(　　)。图Z1-1-10 答案:C 解析:青霉菌和其他细菌之间是种间竞争关系。①呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步却存在一定周期性的变化特点,表示捕食关系,曲线a表示捕食者,曲线b表示被捕食者。②呈现出“同生共死”的同步性变化,表示互利共生关系。③呈现出“一方存活、一方灭亡”的特点,表示种间竞争关系。④可表示寄生关系。3.(不定项选择题)图Z1-1-11中甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果。下列相关叙述正确的是(　　)。图Z1-1-11A.噬菌体与细菌的种群数量变化关系如甲所示B.大草履虫和双小核草履虫的种间关系如丙所示C.甲、乙、丙分别表示互利共生、捕食、种间竞争关系D.丙中实验初期,种内互助与竞争并存,后期X的种内斗争加剧答案:BCD 解析:由题图可知,甲表示“同生共死”的互利共生关系;乙表示“先增加者先减少,后增加者后减少”的非同步性变化,属于捕食关系;丙表示“你死我活”的种间竞争关系。丙初期种内互助与竞争都存在,后期随着丙中X种群数量的增加,X的种内斗争会加剧。素 养 提 升三种种间关系曲线的辨别技巧(1)互利共生关系曲线:数量上同时增加、同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化。(2)捕食关系曲线:数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的非同步性变化,不会导致某种生物灭绝。坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定。①从最高点判断,一般捕食者数量少,被捕食者数量多。②从变化趋势看,先达到波峰的为被捕食者,后达到波峰的为捕食者,即被捕食者变化在先,捕食者变化在后。(3)种间竞争关系曲线有两种情况。第一种情况:数量上呈现出“你死我活”的同步性变化,一种生物数量增加,另一种生物数量下降,甚至降为零。第二种情况:相互抑制、相互制约,数量都不会发生很明显的变化,并且表现为一方数量上升的同时,另一方数量下降。图Z1-1-12为一定时间内某森林生态系统中几个种群的数量变化曲线图。请分析回答下列问题。图Z1-1-12(1)根据曲线写出这三个种群构成的食物链:　　　　　　　　。 (2)丙种群AB段繁殖速度受到限制的原因是　　　　　　　　　。 (3)在A、B、C、D四个时刻,丙种群种内斗争最激烈的是　　　　。 答案:(1)乙→丙→甲　(2)食物(乙)的减少和捕食者(甲)数量的增多　(3)A 解析:由题图可知,丙的数量总是随乙的数量的变动而变动,并且总是比乙晚一定时期,因此丙和乙构成捕食关系,丙为捕食者;同理分析,甲和丙构成捕食关系,甲为捕食者。由题图可知,丙种群在AB段受限制的因素有食物(乙)的减少和捕食者(甲)数量的增多。丙种群在A时刻数量最多,种内斗争最激烈。课 堂 小 结本 课 结 束