第1节 形形色色的生物
1.生物圈
(1)含义
由各种生物和它们的生活环境所组成的、环绕地球表面的一个“薄层”叫做生物圈。换句话说,生物圈就是地球上的全部生物和它们生存的无机环境的总和。
(2)范围
生物圈包括海平面以下11 000 m至海平面以上10 000 m的范围,其中包括大气圈的下层、整个水圈和岩石圈上层。
(3)生物圈为生物生存提供了基本条件
太阳为生物圈中生物的生存提供了阳光,生物圈提供了生物所需的液态水、充足的空气等各种营养供给。
【例1】 下列关于生物圈的范围描述中,正确的是( )
A.包括全部的水圈、大气圈和岩石圈
B.包括水圈和岩石圈
C.包括大气圈和岩石圈的表面
D.包括大气圈的下层、整个水圈和岩石圈上层
解析:
A
×
生物圈是指地球上适合生物生存的一个“薄层”。包括大气圈的下层、整个水圈和岩石圈上层
B
×
C
×
D
√
答案:D
2.生物多样性
生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。
(1)物种多样性
①含义
物种多样性是指生物种类的丰富程度。
②物种的丰富度
在过去的200多年中,生物学家已经发现、命名并记录的生物有200多万种,其中70%以上是动物(绝大多数是昆虫),约22%是植物和真菌。还有相当多的生物没被我们发现和认识。
科学家估计:自生命诞生以来,在地球上生活过的生物(包括已经灭绝的物种)很可能有10亿种左右。
(2)遗传多样性
①含义
遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。不同种生物所含的遗传物质不同,即使是同种生物,不同个体的遗传物质也不尽相同,这就造成了遗传的多样性。遗传多样性是物种多样性的一个重要原因。
②实例
“种瓜得瓜,种豆得豆”的谚语说明不同生物遗传物质不同;人有黄种人、白种人、黑种人及棕色人种之分说明同种生物的遗传物质有差别。
(3)生态系统多样性
①生态系统
a.概念
在一定的地域内,生物与其生活的环境共同构成的统一整体叫做生态系统。
b.范围
一片森林、一块农田、一个湖泊、一座山岭等,其中的所有生物及其环境都能构成一个生态系统。
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、一片草原,甚至一个小小的生态瓶。
c.类型
生物圈是最大的生态系统,它包括陆地、湿地和海洋生态系统。这三大类生态系统又可细分为多种多样的生态系统,例如陆地生态系统又可细分为荒漠、草原和森林生态系统;荒漠生态系统可进一步分为沙漠、盐碱土荒漠生态系统等。
②生态系统多样性
生态系统多样性是指生态系统的组成、功能的多样性,以及各种生态过程的多样性。生态系统多样性离不开物种多样性和遗传多样性,同时为不同生物提供了栖息生存的条件,也是遗传多样性的保障。
谈重点 对生态系统含义的理解 生态系统是由无机环境和生物两部分组成的,缺少任何一个条件,都不是真正完整的生态系统。如黄河是一个生态系统,而黄河中的所有生物就不能称为一个生态系统。
【例2】 下列属于生态系统的是( )
①一片森林 ②一片草原 ③一个湖泊 ④一群蜜蜂 ⑤一瓶蒸馏水 ⑥一个池塘
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑤⑥ C.①②③④⑤ D.①②③⑥
解析:
A
×
一群蜜蜂只是生物的一部分,且没有环境部分,一瓶蒸馏水没有生物部分,因此,④⑤都不是生态系统。含有④⑤的选项都不正确
B
×
C
×
D
√
一片森林、一片草原、一个湖泊、一个池塘都是生物与环境的统一整体,因此①②③⑥都属于生态系统
答案:D
3.生物具有区别于非生物的特征
(1)应激性
生物在遇到外界刺激时能够作出的规律性反应,叫做应激性。
应激性是生物具有的普遍特性,能使生物“趋利避害”,适应环境的变化。如含羞草的叶片受到触动会自然下垂,葵花朵朵向着太阳生长,蜗牛受到刺激会缩到自己的“小房子”里。相比较而言,动物的应激性比植物更灵敏。
(2)生长
生长是生物普遍具有的一种特性,生物通过生长使体形增大、体重增加。
(3)繁殖
生物的繁殖是种族延续的重要保证。生物的繁殖方式多种多样,植物一般利用种子繁殖后代;动物通过产卵或产仔繁殖后代;低等生物通过分裂繁殖后代等。
(4)新陈代谢
人每天都要吸入氧气、呼出二氧化碳、排出汗液和尿液,这些现象就是新陈代谢。植物也通过光合作用和呼吸作用进行着新陈代谢。新陈代谢是生物体其他生命活动的基础,是生物的最基本特征之一。
生物还具有其他特征。例如,除病毒外,生物都是由细胞构成的;生物都有遗传和变异的特征;都能适应一定的环境并能影响环境。
释疑点 应激性特点 外界刺激不同,生物作出的反应也不同,生物的应激性有利于生物适应周围的环境。
【例3】 “春种一粒粟,秋收万颗子。”该诗句描述的生命现象主要体现的生物特征是( )
A.生物能够生长 B.生物的生活需要营养
C.生物能够繁殖后代 D.生物能够适应环境
解析:
A
×
生物由小长大是指生物的生长过程
B
×
诗句描写的内容与生物的生活需要营养无关
C
√
诗句描述了春天种植一粒谷子,秋天收获很多谷子的现象,属于生物的繁殖现象
D
×
诗句中描述内容与生物对环境的适应没有直接关系
答案:C
4.分析资料了解物种多样性
观察图片,了解图片中生物的生活环境及特点。由于生物生活的环境多种多样,因此生活在不同环境中的生物的种类不同。
(1)乌贼
乌贼,本名乌鲗,又称花枝、墨斗鱼或墨鱼,遇到强敌时会以“喷墨”作为逃生的方法,伺机离开,因而有“乌贼”“墨鱼”等名称。
(2)东北虎
目前国内野生东北虎生活在长白山一带的原始森林里,数量已经很少,据推测大约有20只。东北虎在俄罗斯境内比较多,约有几百只。
(3)猪笼草
猪笼草是一种能够捕食昆虫的多年生草本植物,产地主要是亚洲热带地区。猪笼草拥有独特的吸取营养的器官——捕虫笼,捕虫笼呈圆筒形,下半部稍膨大,笼口上具有盖子。因为形状像猪笼,故称猪笼草。
【例4】 下列关于生物形态、生活方式及种类多样性的叙述中,正确的是( )
①中国是世界上生物多样性最丰富的唯一一个国家 ②乌贼遇到敌害时释放“墨汁”掩护自己逃走 ③炭疽杆菌是生活在人和动物体内的微小生物 ④物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度 ⑤野生东北虎的数量还很多,可以随意捕杀 ⑥生物学家记录的200多万种生物,其中70%以上是植物和真菌,约22%是动物
A.②③④ B.①②③④⑤ C.②③⑤⑥ D.①③④⑤⑥
解析:
A
√
我国的高等植物居世界第三位,脊椎动物占世界的13.7%,有真菌1万多种,是世界上生物多样性最为丰富的国家之一;我国野生东北虎的数量较少,需要加以保护;生物学家记录的200多万种生物,其中70%以上是动物(绝大多数为昆虫),约22%是植物和真菌;乌贼能释放“墨汁”保护自己;炭疽杆菌是寄生在人和动物细胞内的微生物。所以,①⑤⑥叙述是不正确的
B
×
C
×
D
×
答案:A
5.生物各项特征的联系
(1)生物不断地从外界吸收营养物质,经过一系列变化,变成自己身体的一部分。与此同时,利用呼吸的氧气分解一部分物质,维持生存,并把生活过程中产生的废物排出体外。
(2)在此基础上,生物体不断地由小长大,生长到一定阶段,就能繁殖后代。生物的亲子代之间还有遗传和变异现象。
(3)生物能够对外界刺激作出一定的反应,适应环境的变化。例如,斑马发现敌害后迅速逃走。
(4)生物具有共同的结构基础,除病毒外,都是由细胞构成的。
【例5】 下列属于生物基本特征的是( )
A.生物都能快速运动 B.生物都是由细胞构成的
C.生物都能进行光合作用 D.生物都能生长和繁殖
解析:
A
×
植物不能快速运动,蜗牛运动较慢
B
×
病毒没有细胞结构,但也属于生物
C
×
动物不能进行光合作用
D
√
生物都能生长和繁殖,所以这是生物的基本特征之一
答案:D
第2节 生物与环境的相互影响
1.生态因素
(1)概念
生物的生存条件和生存空间统称为环境。环境中影响生物形态、生理、分布的因素称为生态因素。
(2)分类
生态因素分为非生物因素和生物因素。
【例1】 对于生长在农田中的青蛙来说,它的生态环境是指( )
A.农田中的植物、蛇、昆虫等 B.阳光、空气、水、土壤等
C.上述A和B的总和 D.上述A和B的总和加上其他的青蛙
解析:
A
×
影响生物生存的环境因素包括非生物因素和生物因素。对青蛙来说,农田中的阳光、空气和水是影响它生活的非生物因素;农田中的植物、蛇、昆虫等生物,以及其他的青蛙是影响它生活的生物因素
B
×
C
×
D
√
答案:D
2.非生物因素
(1)含义
生态系统中各种生物的生活都需要空气、水分、适宜的温度、营养物质和一定的生存空间,这些因素属于生态系统中的非生物因素。
非生物因素为生物提供必要的物质和能量。如,植物进行光合作用所需的阳光、水分和无机盐;动物需要的水分、氧气等。
(2)非生物因素对生物的影响
①阳光:光照强弱影响植物分布和动物活动;光照长短影响植物开花结实和动物换毛(羽)。
②温度:影响植物的分布;影响动物的行为,如鸟类的迁徙,鱼类的洄游,熊、蛇等动物的冬眠。
③水分:影响植物的分布和形态;影响动物的分布和形态。
【例2】 “好雨知时节,当春乃发生。随风潜入夜,润物细无声。”主要描写了生态系统中的哪种因素对生物的影响?( )
A.温度 B.水分 C.生物 D.空气
解析:
A
×
温度对生物的影响主要表现在温度高低的变化
B
√
“好雨润物”主要是指非生物因素中水分对生物的影响
C
×
生物因素指的是生物与生物之间的相互作用
D
×
空气对生物的影响主要指氧气含量对生物的影响
答案:B
3.生物因素
生物因素主要是指生物彼此之间的相互影响。包括同种生物之间和不同种生物之间的相互作用。即种内关系和种间关系两种。
(1)种内关系
①种内互助
是指同种个体之间相互协调,互惠互利的一系列行为特征,有利于取食、防御和生存。典型的种内互助存在于营群体生活的动物之间,如牛群击退敌害。
②种内斗争
指同种个体之间由于食物、栖所、寻找配偶或其他生活条件的矛盾而发生斗争的现象。如在交配季节,雄鹿会因争夺配偶而发生争斗。
(2)种间关系
种间关系是指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系,也存在着互助和斗争。
①种间互助
有共生和共栖两种,如白蚁和其肠道中的鞭毛虫为共生关系。
②种间斗争
有寄生、竞争和捕食三种,依次如菟丝子寄生在豆科植物体;水稻和稻田中的杂草;狼捕食兔等。
【例3】 有一种太阳鱼,在遇到过多的太阳鱼卵或幼鱼时,就会将它们吃掉,这种现象属于( )
A.捕食 B.共生 C.种内斗争 D.种间斗争
解析:
A
×
捕食是发生在不同种生物之间的关系,太阳鱼吃掉太阳鱼卵或幼鱼不属于捕食
B
×
共生是两种生物共同生活在一起,互惠互利的现象。太阳鱼捕食太阳鱼不属于共生
C
√
同种生物数量过多时,也会出现斗争,太阳鱼吃掉过多的鱼卵和幼鱼就是发生在同种生物之间的种内斗争
D
×
答案:C
4.生物对环境的适应
生物的生存离不开环境,要受到环境的影响。在非生物因素和生物因素的共同作用下,生物对环境形成了多种多样的适应。
(1)生物在外形特征上与环境的适应
①保护色
动物适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色,就是保护色。如北极熊的体色与白雪皑皑的环境相接近。具有保护色的动物不容易被其他动物发现,有利于避敌和捕食。
②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,就是警戒色。如箭毒蛙的体色。
警戒色的特点是色彩鲜艳,容易识别,能够对敌害起到预先示警的作用,因而有利于动物的自我保护。
③拟态
某些生物在进化过程中形成的外表形状或色泽斑,与其他生物或非生物异常相似的状态。如竹节虫的身体与竹枝极为相像等。
(2)生物在生理结构上对环境的适应
生活在不同环境中的植物,具有不同的结构与之相适应。仙人掌的叶变成刺,是对干旱环境的适应。
动物在形态结构上对环境的适应是多种多样的。如鱼的身体呈梭形,用鳃呼吸,用鳍游泳,适于水中生活;猛禽和猛兽具有锐利的牙齿和尖锐的爪,有利于捕食其他动物等。
(3)生物在行为方式上对环境的适应
在行为方式上对环境的适应,表现典型的是动物。如鸟类的迁徙是对季节变化的适应;在北方,青蛙和蛇的冬眠是对寒冷的适应等。
辨误区 拟态和保护色的区别 保护色表现为与环境色彩相似;拟态是与环境中某种生物或非生物因素相似。而且拟态常与生物所处的运动状态有关,多是处于相对静止状态时才相似,一旦运动起来就不相似了;而保护色则与运动状态无关。
【例4】 不能体现出生物与环境相适应的是( )
A.人初到高原出现了高原反应 B.竹节虫形似竹枝
C.北极狐的体色接近白色 D.蜥蜴遇到敌害自动断尾
解析:
A
√
人从平原初到高原地区,会因为高原地区氧气稀薄而出现高原反应。这是对高原环境的不适应
B
×
竹节虫形似竹枝,是竹节虫模拟竹枝的形态和颜色,属于拟态
C
×
北极狐的体色接近白色,是对北极雪地白色的一种适应,属于保护色
D
×
蜥蜴遇到敌害自动断尾是对外界环境突变的一种适应,是为了保护自己
答案:A
5.生物能影响和改变环境
生物适应环境的同时,也不断地影响和改变着环境,使环境发生变化。
(1)生物对环境的影响和改变
森林植物的蒸腾作用,可以增加空气的湿度,进而增加降雨量;有些植物还能吸收空气中的尘埃和有毒气体,从而净化空气。
蚯蚓可以使土壤疏松,提高土壤的通气和透水能力。它以植物的枯叶、朽根和其他有机物为食,排出物可以增加土壤的肥力。
(2)人类活动对环境的影响和改变
人类活动对环境的影响越来越大,已经远远超过了地球上任何一种生物。人类对自然资源的不合理利用,已经导致很多的环境问题,如酸雨、温室效应、臭氧层破坏、赤潮等。
谈重点 生物与环境 在生物与环境相互作用的漫长过程中,环境在不断改变,生物会产生变异,适应环境。生物与环境的相互作用形成了丰富多彩的生物圈。
【例5】 下列哪项不是生物的活动影响生存环境的实例?( )
A.银杏树在秋天落叶 B.植物的蒸腾作用增加了空气的湿度
C.草履虫能吞食有机质净化污水 D.蚯蚓的活动改良了板结的土壤
解析:
A
√
银杏树在秋天落叶,是银杏树对环境温度降低的一种适应
B
×
植物的蒸腾作用能增加空气的湿度、草履虫能净化污水、蚯蚓的活动能疏松土壤,这些都是生物在适应环境的同时对环境的影响
C
×
D
×
答案:A
6.探究温度和湿度对霉菌生长的影响
(1)提出问题
温度、湿度对霉菌的生长有影响吗?
(2)作出假设
温度、湿度对霉菌的生长有影响。
(3)制订并实施计划
①
②
③
环境
干燥
低温
潮湿、室温
实验材料
新鲜面包片,切成边长约2 cm的小块若干,在空气中暴露30 min(其目的是让空气中的霉菌孢子落在面包片上)
处理方法
在烘箱中烘烤后,在室温下放置4~5 d
放在冰箱保鲜室中(4 ℃)4~5 d
不作任何处理,在室温下放置4~5 d
实验预测
面包片上没有霉菌
面包片上没有霉菌
面包片上长有霉菌
(4)得出结论
适宜的温度、潮湿有利于霉菌的生长,而低温、干燥抑制霉菌的生长。
7.测量不同植被环境的空气温度和湿度
(1)提出问题
植物对空气的温度和湿度有影响吗?
(2)作出假设
植物对周围环境的空气温度和湿度有影响。
(3)制订并实施计划
①用干湿计分别测量裸地、草坪和灌木丛的温度和湿度,每一环境早、中、晚各测量一次,每次多记录几组数据,计算平均值,将相关数据填入下表。(1表示干球温度,2表示湿球温度,3表示相对湿度)
裸地
草坪
灌木丛
1
2
3
1
2
3
1
2
3
早
中
晚
②进行数据的处理和分析。
(4)得出结论
①不同植被对空气湿度有影响。裸地湿度最小,草坪湿度较大,茂密的灌木丛中湿度最大。
②不同植被对空气温度有影响。灌木丛早中晚温差相对较小,草坪相对较大,裸地最大。
【例6】 下列关于“探究温度和湿度对霉菌生长的影响”实验的叙述中,不正确的是( )
A.实验开始时把面包片放在空气中暴露30 min 是为了让面包片干燥
B.潮湿有利于霉菌的生长
C.适宜的温度有利于霉菌的生长
D.霉菌的生长受到温度和湿度的影响
解析:
A
√
实验开始时把面包片放在空气中暴露30 min是为了让空气中的霉菌孢子落在面包片上,在条件适宜的情况下就会迅速生长出大量的霉菌
B
×
霉菌在空气湿度较大、温度较高的环境中生长较快,而干燥、低温不利于霉菌生长。所以霉菌的生长受到温度、湿度的影响
C
×
D
×
答案:A
【例7】 下表是某同学在校园草地上测得的一天中湿度数据(单位:%),请你根据数据完成下列问题。
早晨(湿度值)
中午(湿度值)
晚上(湿度值)
草地
1
2
3
平均
1
2
3
平均
1
2
3
平均
80
89
96
88.3
75
72
74
73.7
94
96
98
96
(1)在坐标图上绘出一天中草地湿度变化曲线。
(2)从表中反映出来的情况,你能得出什么结论?_______________________________
__________________________________________________。
解析:(1)曲线图能用来显示某一变量是如何随着另一变量变化的。所以,绘制图形时要注意分析表中的数据,根据数据绘制图形。
(2)根据数据的不同,可以明确植物的蒸腾作用对空气湿度是有影响的。
答案:(1)
(2)一天中,同一地方,中午湿度最低,晚上湿度最高
8.生物对环境的适应具有相对性
每种生物对环境都不是绝对的、完全的适应,只是一定程度上的适应。环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响,这就是适应的相对性。
雷鸟到了冬天,就会换上一身白色的羽毛。生活在雪地环境中的雷鸟,白色的羽毛是一种保护色,不易被其他动物发现,这对它躲避天敌的捕食十分有利,是对环境的一种适应现象。但如果降雪推迟,白色雷鸟反而容易被天敌发现而遭捕食,体现了生物对环境的适应具有相对性。
9.生物与环境的相互关系
(1)生物依赖环境,适应环境
生物维持生命活动所需要的物质和能量,都要从环境中取得。环境对生物有着多方面的影响。生物只有适应环境才能够生存下去,生物的适应具有普遍性。
(2)生物影响环境,使环境发生变化
生物与环境是一个统一不可分割的整体。生物适应环境,同时也不断地影响环境。如同“水能载舟,也能覆舟”,即生物也能使环境发生变化。
生物对环境的影响最好的例证就是黄土高原。黄土高原曾是茫茫的林海和无边的草原,但由于某种原因破坏了植被,引起了严重的水土流失和生态平衡的失调,才形成了现在的黄土高原。
【例8】 雷鸟在冬季到来的时候会换上一身白色羽毛,以适应冬季降雪后白色的环境。如果当年降雪过晚,会使白色雷鸟更容易暴露,这说明生物对环境的适应具有( )
A.普遍性 B.绝对性 C.相对性 D.个别性
解析:
A
×
生物对环境的适应具有普遍性。但雷鸟体色的变化由于环境的异常变化,反而使雷鸟更容易被天敌捕杀,使雷鸟适应环境的体色变成了对环境的更不适应。所以生物对环境的适应具有相对性
B
×
C
√
D
×
答案:C
【例9】 下列关于生物与环境关系的说法中,最为确切的是( )
A.菊花之所以在秋天开花,与秋天的温度较低有直接关系
B.影响生物生活的生物因素仅指不同生物之间的相互作用
C.生物对环境的影响是各种非生物因素共同作用的结果
D.生物不仅能适应一定的环境,而且能改变环境
解析:
A
×
菊花在秋天开花主要受光照时间长短的影响
B
×
影响生物生活的因素不仅指同种生物之间的作用,还包括不同种生物之间的相互作用
C
×
不同的生物对环境的影响不同,与环境中各种非生物因素没有关系
D
√
生物适应环境的同时也能影响环境
答案:D