专题一 生物与环境——2024届中考生物一轮复习进阶课件
展开科学探究的基本方法——观察法科学探究的基本方法——调查法生物的特征生物与环境的相互关系
生态系统的组成生态系统的功能生物圈多种多样的生态系统
考点二 生态系统和生物圈
考点一 生物与环境的关系
考点1 生物与环境的关系
一、科学探究的基本方法——观察法【知识点讲解】观察是科学探究的一种基本方法,在生物学习中广泛应用。科学观察可以直接用肉眼也可以借助于显微镜或放大镜等仪器,或利用照相机、录音机、摄像机等工具,有时还需要测量。科学观察的要求是:明确目的;观察全面、细致和实事求是;记录及时;有计划、有耐心地长时间观察;观察时积极思考;与别人交流观察结果等。
二、生物的特征【知识点讲解】1、生物的生活需要营养(1)植物从外界吸收水、无机盐和二氧化碳,通过光合作用,制造有机物。(2)动物不能制造有机物,只能以植物或其它动物为食,从中获得营养。(3)细菌和真菌也不能自己制造有机物,它们依靠分解植物或动物的尸体来获取营养。2、生物能进行呼吸呼吸在生物界是普遍存在的。绝大多数生物需要吸入氧气,呼出二氧化碳。也有一部分生物的呼吸不需要氧气,如厌氧细菌等。生物在摄取食物、生长、繁殖等生命活动中都需要消耗能量。生物体通过呼吸作用从周围环境中吸入氧,把体内的有机物分解,释放出能量。
3、生物能排出身体内产生的废物生物体在进行生命活动的时候,利用氧气分解体内的有机物,将有机物分解成二氧化碳和水,同时释放能量。二氧化碳和水及尿素等含氮废物是生物体内代谢的最终产物,需及时排出,否则会影响生物体的正常生理活动。排泄废物是生物体进行正常代谢的基础。(1)动物和人通过多种方式排出体内的废物,如人可以通过出汗、呼出气体和排尿将体内产生的尿酸尿素、二氧化碳、多余的水分和无机盐等废物排出体外。(2)植物也产生废物,落叶能带走部分废物;植物呼吸可以带走二氧化碳等废物。
4、生物能对外界刺激作出反应在自然界中,物竞天择,适者生存。为了适应多变、复杂的周围环境,生物能够对外界各种刺激作出反应。生物能对外界刺激作出反应是生物进化的结果,一般情况下,生物等级越高,其对刺激的反应越灵敏。例如:(1)壁虎遇到敌害时,有断尾的反应;饥饿的野狼遇到小羚羊的时候有扑上去捕食的反应;斑马发现猎豹后,有逃跑的反应。(2)含羞草受到碰触时,展开的叶片会合拢,昆虫等落进食人花的花瓣,花瓣会合拢等。
5、生物能生长和繁殖生物的生长、繁殖是生物种族延续的重要保障。生物的繁殖方式多种多样,对于低等生物来说,有通过细胞分裂繁殖的,例如草履虫;有通过孢子繁殖的,例如真菌、藻类植物苔藓植物、蕨类植物等;对于较高等的生物来说,有靠种子繁殖的植物,有靠体外受精或体内受精进行繁殖的动物。6、生物都有遗传和变异的特性生物体的子代与亲代之间,在很多方面表现出相同的特征,这就是遗传现象,但总有部分特征并不相同,这就是变异现象。7、除病毒以外,生物都是由细胞构成的细胞是生物体结构和功能的基本单位。
“一需”是指生物的生活需要营养;“五能”指生物能进行呼吸,能排出体内产生的废物,能对外界刺激作出反应,能生长和繁殖,能遗传和变异。
巧记生物的基本特征:“一需五能”
①除病毒外,生物都是由细胞构成的。②不是所有的生物都是吸入氧气,呼出二氧化碳,如酵母菌可以进行无氧呼吸。③能生长和运动的物体不一定都是生物。例如,钟乳石可以生长,机器人可以运动。④生物的反射活动属于生物对外界刺激作出反应,即应激性,但是某些生物的应激性不一定就是反射。
(2023·西藏·统考中考真题)下列属于生物的是( )A.能与人交流的智能机器人B.岩洞里慢慢长大的钟乳石C.能使计算机瘫痪的木马病毒D.叶子看起来像石头但能开花的生石花
答案:D解析:机器人的行为受人的操纵,它无生命现象。不属于生物,A不符合题意;钟乳石不具有生物的特征,不属于生物,B不符合题意;电脑病毒不具有生物的特征,不属于生物,C不符合题意;生石花具有生物的特征,属于生物,D符合题意。
三、科学探究的基本方法——调查法【知识点讲解】1、调查的含义调査是科学探究常用的方法之一。我国的森林资源每五年清查一次,这就是调查。人口普查也是调查
2、调查的一般方法调査时要明确调査目的和调査对象,制订合理的调查方案,选取合适的调查样本,调查过程要如实记录。调查的结果要整理和分析,并用数学方法统计结果。调查校园、社区或农田的生物种类时,首先要明确调查的目的要求,备好材料用具。然后设计具体的方法和步骤:(1)选择调查范围。(2)分组,选一名责任心强的组长,能充分发挥我们本身的主动性。(3)设计调查路线(4)调查记录,要设计好调查表,并如实记录调查内容。(5)归类,对调查到的生物根据分类的依据进行归类。(6)将归好类的生物的资料进行整理,写在笔记本上。
3、调查时的注意事项(1)调查时首先要明确调查目的和调查对象,制订合理的调查方案。(2)调查时要认真观察,如实记录,不能仅凭个人好恶取舍。(3)不要损伤植物和伤害动物,不要破坏生物的生活环境。(4)注意安全。全组同学要集体行动,不要一个人走到偏僻的地方;不要攀爬高处;不要下水;防止被动物咬伤等等。4、对生物进行归类,按不同的标准,归类的结果就不一样:(1)按照开态结构特点,生物可分为植物、动物、其他生物三大类。(2)按照生活环境,生物可以分为陆生生物、水生生物等。(3)按照用途,生物可以分为作物、家禽、家畜、宠物等。
(2023·陕西渭南·统考一模)某探究小组想对校园植物种类进行调查,下列做法错误的是( )A.制订合理的调查方案B.凭个人喜好记录数据C.记录生物的生活环境D.对结果进行整理分析
答案:B解析:调查时首先要明确调查的目的和对象、要制定合理的调查方案、对调查的结果要认真整理、分析,有时还需要进行数学统计。因此,制订合理的调查方案、记录生物的生活环境和对结果进行整理分析都符合调查的要求,ACD正确;调查时要如实记录,不能凭个人喜好记录数据,B错误。
四、生物与环境的相互关系【知识点讲解】(一)环境影响生物1、环境中的生态因素生物的生活环境不仅是指生物的生存空间,还包括存在于它周围的各种影响因素。环境中影响生物的生活和分布的因素叫做生态因素。 非生物因素—一光、温度、水等生态因素 生物因素——影响某种生物生活的其他生物
2、非生物因素对生物的影响生物的生存依赖于一定的环境,环境的变化会对生物产生影响。影响生物的非生物因素包括光、温度气等。它们对生物的影响是非常普遍的。(1)光对生物的影没有光,绿色植物就光合作用,也就无法生存下去。因此光影响着植物的生理变化和分布情况。光照不但影响植物的生活,也影响着动物的行为、体色、生长发育等。(2)温度对生物的影响地球上温度变化的幅度极大,但适于生物生存的温度范围却很窄。过冷或过热都会使生物的新陈代谢无法正常进行,甚至导致生物死亡。如候鸟的迁徙就是由于鸟类受温度的影响起的
(3)水对生物的景响水是一切生物体的构成成分,没有水就没有生命。另外,水还是生物体一切代谢活动的中介,营养物质的运输、废物的排出等等,都离不开水。水还影响着生物的生活和分布情况(4)空气对生物的影响植物和动物的呼吸作用都需要氧气,二氧化碳是植物进行光合作用的原料。如果没有空植物就不能通过光合作用制造营养物质,动物会因为没有空气而室息死亡。非生物因素影响着生物的生活。当一个或几个非生物因素发生急剧变化时,就会引起生物个体的变化,甚至死亡。
3、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界中的每一种生物,都受到周围很多其他生物的影响。从同种或异种的角度,生物之间的关系可分为两种:(1)种内关系:种内互助和种内斗争。种内互助:这种现象是常见的。例如,蚂蚁、蜜蜂等营群体生活的昆虫,往往是千百只个体生活在一起,在群体内部分工合作。种内斗争:同种生物个体之间,由于争夺食物或配偶等有时也会发生斗争。例如,在农田中,相邻的作物植株之间会发生对阳光、水养料的争夺;许多鸟类的雄鸟在占领巢区后,如果发现同类的其他雄鸟进入自己的巢区就会奋力攻击,将侵入者赶走。
(2)种间关系:互利共生、寄生、竞争、捕食等。捕食关系:是一种生物以另一种生物作为食物的现象。竞争关系:两种生物生活在一起,相互争夺资源和空间等。互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利。例如,豆科植物与根瘤菌之间有着密切的互利共生关系。豆科植物供给根瘤菌有机养料,根瘤菌则将空气中的氮转变为含氮的养料,供豆科植物利用。
(二)生物对环境的适应和影响1、生物对环境的适应进化论:生物对环境的适应是生物共同的特征,“适者生存,不适者被淘汰”,这是达尔文的进化论揭示的一条自然法则。自然选择:地球上现存任何一种生物,都具有与其生活环境相适应的形态结构和生活方式,这是生物在长期的自然选择过程中进化的结果。不同生物对环境有不同的适应方式,很多生物在外形上都有明显的适应特征。例如:荒漠中的植物一一骆驼刺的根非常发达,生活在寒冷海域中的海豹皮下脂肪很厚。
2、生物对环境的影响在长期自然选择、生物进化的过程中,生物和环境之间不断地相互作用。生物改变自己的行为方式、生理结构来适应不断变化的自然环境,生物的这种改变同时也影响着环境如,森林植物以其偌大的树冠为其他生物提供了阴凉的场所;植物的蒸腾作用可以调节的湿度;食草动物的各种取食活动直接影响、改变着地表植被;动物的粪便改良了土壤,为植物的生长创造了条件。
环境影响生物生存因素:非生物因素(阳光、温度、水、大气、土壤等):生物因素(种内关系、种间关系)种内关系:指同种生物的个体之间关系(种内互助、种内斗争)种间关系:指不同种生物个体或种群之间的关系。种群:在一定地域内同种生物个体的总和。共栖:两种都能独立生存的动物生活在一起而彼此都有利的现象(寄居蟹与海葵关系)共生:两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此得益,如果使两者分开,则双方或者一方不能继续生存(藻类与真菌关系)生物对环境适应:保护色(昆虫、北极狐、熊等)警戒色(毒蛇、黄蜂等),拟态(竹节虫)。
(2023·宁夏固原·统考一模)生物的生存依赖一定的环境,环境为生物提供了必需的生存条件,同时,生物既能适应它生活的环境,也能影响环境。下列现象属于生物影响环境的是( )A.水稻的生长离不开水B.马尾松的根系十分发达,可以深入土壤深处吸收水分和无机盐C.仙人掌的叶呈刺状D.稻田养蟹可利用河蟹的排泄物作为肥料肥田
答案:D解析:水稻的生长离不开水,说明水稻的生长受到环境条件的影响,体现的是环境影响生物,A错误。受土壤环境的影响,马尾松的根系必须足够发达,才能深入土壤深处吸收水分和无机盐,体现的是生物适应环境,B错误。在沙漠地区,极度缺水,仙人掌的叶呈刺状,是为了减少水分的散失,是对干旱环境的一种适应,C错误。稻田养蟹,可利用河蟹的排泄物作为稻田的肥料,使田肥沃,体现了生物对环境的影响,D正确。
考点2 生态系统和生物圈
一、生态系统的组成【知识点讲解】(一)生态系统的概念在一定的空间范围内,生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。生态系统内的生物和非生物之间存在着物质的循环和能量的流动。地球上有许多大大小小的生态系统,大至生物圈、海洋、陆地,小至一片森林、一片草地,我国土地辽阔,自然资源丰富,生态系统的类型也极为丰富。
(二)生态系统的组成生态系统是由生物、非生物两个部分密切联系、彼此作用组成的。1、生物部分生态系统中的生物部分按照作用的不同分为生产者、消费者、分解者。(1)生产者:绿色植物能通过光合作用制造有机物,为动物的生存提供食物。植物是生态系统中的主要生产者。(2)消费者:动物自己不能制造有机食物,都直接或间接地以植物为食,因而是消费者。包括肉食性动物和草食性动物。
(3)分解者:细菌、真菌、蚯蚓等营腐生生活的生物能把动植物的尸体、排岀物和残落物等含有的复杂有机物分解成简单的有机物归还到土壤中,被称为生态系统的分解者。注意:生态系统中的生产者(指制造有机物的绿色植物)与社会上日程生活中的生产者(指制造出社会生活需要的物品的人)是两个不同形态中的概念,不能混淆。2、非生物部分生物成分外的非生物的物质和能量。包括空气、水分、矿物质、阳光、热能等。
有无包含这个区域内的所有生物(植物、动物和微生物)和环境。既要有生产者、消费者和分解者,又要有非生物部分,才能构成生态系统。
生态系统中的有机物最终都来自生产者。生产者、消费者、分解者都参与生态系统中的物质循环,其中消费者促进物质循环,分解者实现物质循环。
生态系统组成成分之间的关系
1、菟丝子、肺炎双球菌、流感病毒均是消费者(营寄生生活的生物属于消费者)2、光合细菌是生产者;蚯蚓、蜣螂、蘑菇是分解者。3、并不是所有的绿色植物都是生产者。(例如,菟丝子)4、并不是所有的动物都是消费者。(例如,秃鹫)5、并不是所有的微生物都是分解者。(例如,光合细菌)
(2023·江西赣州·统考一模)丹参是我国传统医药学中常用的药材,为了减少农药残留及环境污染,农民利用害虫的天敌进行生物防治,它们之间的捕食关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.如图食物网中共有 3 条食物链B.食蚜蝇和三突伊氏蛛之间具有捕食和竞争的关系C.叶蝉的发育不经过蛹期,属于不完全变态发育D.若使用农药,则食物网中有害物质积累最多的是丹参
答案:D解析:食物网中有三条食物链,①丹参→棉蚜→食蚜蝇→三突伊氏蛛、②丹参→棉蚜→三突伊氏蛛、③丹参→叶蝉→三突伊氏蛛,A不符合题意。三突伊氏蛛和食蚜蝇都以棉蚜为食,它们之间存在竞争关系,而三突伊氏蛛又捕食食蚜蝇,B不符合题意。叶蝉的发育经过卵、幼虫、成虫三个时期,不经过蛹期,属于不完全变态发育,C不符合题意。有毒物质会通过食物链逐渐积累,则食物网中有害物质积累最多的是三突伊氏蛛,D符合题意。
二、生态系统的功能【知识点讲解】(一)食物链和食物网1、食物链在生态系统中,不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链。食物链的起始环节是生产者。食物链是生态系统中物质和能量传递的渠道。食物链越长,流动到食物链顶端的能量越少。在食物链中,有毒物质较稳定,不易分解,无法排出,在食物链中逐渐富集,与营养级别成正比。2、食物网在一个生态系统中,往往有很多条食物链,它们彼此交错连接,形成食物网。生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的。
(二)能量流动和物质循环1、能量流动
能量流动的最终来源是太阳能。能量流动的特点是单向流动、逐级递减。
自然界中物质循环是可循环利用的,物质被重复利用的同时提高了能量利用率。
(三)生态系统的自动调节能力1、一般情况下,生态系统中各种生物的数量和所占的比例是相对稳定的,这就是生态平衡。2、在一个生态系统中,食物网越简单(即生物的种类越少),这个生态系统越容易被破坏;相反,食物网越复杂,这个生态系统则越容易保持稳定。原因是在一个复杂的食物网中,当其中的一条食物链遭到破坏时,其他的食物链可以在一定程度上弥补这条食物链的功能,减小这个生态系统在整体上受到的影响,实际上又达到一个新的生态平衡,这就形成了生态系统的自动调节。3、生态系统的自动调节能力是有一定限度的,当外界的干扰超过了这个限度,生态系统会遭到破坏,就失去了生态平衡。
书写一条食物链应注意的问题(1)开头必须是生产者,终点必须是最高级的消费者。(2)食物链描述的是生物之间的捕食关系。(3)食物链中不能出现分解者和非生物成分。(4)箭头由低营养级指向高营养级。
(2022·山东德州·统考中考真题)下列关于生态系统中能量流动的叙述,正确的是( )A.生态系统中的能量源头是太阳能B.生态系统中的能量可以循环流动C.食物链中的能量最终都流向分解者D.由于能量流动递减,所以消费者的数量一定比生产者少
答案:A解析:在生态系统中只有绿色植物才能进行光合作用固定太阳能。绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水合成有机物,并储存能量,同时释放出氧气,有机物中储存着来自阳光的能量。所以生态系统能量的源头是太阳能,A正确。物质循环和能量流动之间有着密切关系,在生态系统中两者都是以食物链和食物网为渠道流动的,而且能量流动必须伴随着物质循环来进行;两者的不同之处是能量流动是单向流动,逐级递减的,而物质是周而复始地循环,B错误。在生态系统中,能量流动一般是从生产者固定太阳能开始的,所以能量从生产者流向了分解者,但生物的呼吸作用也会消耗大量能量,C错误。能量流动的特点是逐级递减,所以生产者具有的能量一定大于初级消费者的能量,但不是数量,如一棵大树上有1000只害虫,D错误。
三、生物圈【知识点讲解】(一)生物圈的范围1、概念:地球上所有的生物与其环境的总和就叫生物圈。2、厚度:如果以海平面来划分,生物圈向上可达到约10千米的高度,向下可深入10千米左右的深度。3、范围: 生物圈的范围包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面。(1)大气圈:大气圈的空气由多种气体组成,如氮气、氧气、二氧化碳等。在大气圈中生活的生物,主要是能够飞翔的昆虫和鸟类,还有细菌等微小生物。 (2)水圈 水圈包括地球上的全部海洋和江河湖泊。在水圈中,几乎到处都有生物,但是大多数生物生活在距海平面150米以内的水层中。(3)岩石圈:岩石圈是地球表层的固体部分,它的表面大多覆盖着土壤,是一切陆生生物的“立足点”。在这一圈层内,有郁郁葱葱的森林,一望无际的草原,绚丽多彩的奇花异草,还有五颜六色的昆虫,种类繁多的飞禽走兽,以及大量的细菌、真菌。岩石圈也是人类的“立足点”,但人类的活动可以到达生物圈的各个圈层。
(二)生物圈是一个统一的整体生物圈是一个统一的整体,是地球上最大的生态系统,是所有生物共同的家园。生物圈中又包含了各级生态系统。多种多样的生态系统看上去彼此分离,互不相干。但事实上各生态系统之间紧密相连、互相影响,它们是紧密联系的统一整体。 河流生态系统与许多生态系统有着密切的联系。实际上,每一个生态系统都与周围的其他生态系统相关联,这种关联表现在方方面面。
(2023·山东泰安·统考一模)贺岁大片《流浪地球II》的故事发生在未来,太阳迅速膨胀,人类集结全球之力,建造了一万台行星发动机,将地球推离轨道,在宇宙中“流浪”,寻找新家园。电影《流浪地球II》提醒我们,生物圈是人类唯一赖以生存的家园,下列叙述错误的是:( )A.生物圈中的能量最终来源于太阳能B.生物圈是由地球上全部的生物构成的统一整体C.生物圈是地球上最大的生态系统D.生物圈内生态系统多种多样并且相互联系
答案:B解析:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水合成有机物,并储存能量,同时释放出氧气,有机物中储存着来自阳光的能量;因此,生物圈中的能量最终来源于太阳能,A正确。生物圈是生物与环境构成的一个统一的整体,是最大的生态系统,它包括了地球上所有的生物及其生存的全部环境,生物圈中又包含了各类生态系统。多种多样的生态系统并不是孤立的,而是密切联系、互相关联的,它们形成了统一的整体。从非生物因素来说:全球的大气和水是进行环流的;从地域来说:各类生态也是相互关联的。例如:聊城黄河流域所过之处有各种生态系统;从生态系统中的生物来说,许多微小的生物、花粉、种子、果实,能够随大气运动,到达不同的生态系统,B错误,CD正确。
四、多种多样的生态系统 【知识点讲解】1、草原生态系统:草原生态系统多分布在干旱地区,年降雨量很少,缺乏高大的植物,动植物种类虽然比森林生态系统少,但仍然是非常丰富的。草原在水土保持和防风固沙等方面起着重要的作用。 2、湿地生态系统:湿地生态系统是在多水和过湿条件下形成的生态系统。沼泽是典型的湿地生态系统,以沼泽植物占优势,动物的种类也很多。湿地具有净化水质、蓄洪抗旱的作用。有“地球之肾”之称。3、海洋生态系统:海洋中的植物绝大部分是微小的浮游植物;动物种类很多,大都能在水中游动。辽阔的海平面能吸收大量二氧化碳,海洋中植物每年制造的氧气占地球每年产生氧气总量的70%。
4、森林生态系统:森林生态系统分布在较湿润的地区,动植物种类繁多。森林在涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、净化空气等方面起着重要作用,有“绿色水库”、“地球之肺”之称。5、淡水生态系统:淡水生态系统包括河流生态系统、湖泊生态系统、池塘生态系统等,由淡水水体与其中的生物组成。淡水生态系统不仅为人类提供饮用、灌溉及工业用水的水源,在调节气候等方面也有重要的作用。6、农田生态系统:农田生态系统以农作物为主体,动植物种类相对较少。同野生植物相比,农作物抵抗旱、涝或病虫害的能力较差,因此,需要在栽培和管理中投入大量的人力物力。7、城市生态系统 城市生态系统中人类起着重要的支配作用。植物的种类和数量少。消费者主要是人类,而不是野生动物。由于人口密集,排放的污水、废气和固体废弃物多,容易产生环境问题。
(2023·湖南长沙·统考中考真题)“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”,诗中描述的生物共同所在的生态系统是( )A.草原生态系统B.森林生态系统C.农田生态系统D.海洋生态系统
答案:C解析:草原生态系统分布在干旱地区,年降雨量少很。缺乏高大的植物,动植物种类虽然比森林生态系统少,但依然是非常丰富的。“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”,描述的不是草原生态系统,A错误。森林生态系统分布在较湿润的地区,动植物种类繁多,“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”,描述的不是森林生态系统,B错误。农田生态系统是人工建立的生态系统,其主要特点是人的作用非常关键,人们种植的各种农作物是这一生态系统的主要成员。农田中的动植物种类较少,群落的结构单一,食物链单一且不完善。“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”,描述的生态系统是农田生态系统,C正确。海洋生态系统是由海洋生物群落和海洋环境两大部分组成。海洋中的植物绝大部分是微小的浮游植物,由于浮游植物数量极其庞大,它们通过光合作用每年能够产生三百六十亿吨氧气,占全球每年产生氧气总量的70%,因此海洋生态系统是产生氧气最多的生态系统,D错误。
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