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专题一 生物与环境
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。
【典例剖析】
袁隆平在“杂交水稻”领域做出了杰出贡献，获得共和国勋章。为了提高水稻产量，袁隆平爷爷曾常年观察水稻。下列对于科学观察的认识，错误的是（ ）
A.观察时按一定的顺序进行 B.边观察边思考
C.全面观察与重点观察相结合 D.只要看看就行
答案：D
解析：观察法是在自然状态下，研究者按照一定的目的和计划，用自己的肉眼，也可以借助放大镜、显微镜等仪器，或利用照相机、录像机、摄像机等工具，对客观事物进行系统的感知、考察和描述，以发现和验证科学结论。观察时需要按照一定的顺序进行，做到全面观察与重点观察相结合，边观察边思考，并且要将观察的情况认真记录，做到全面观察与重点观察相结合，不能只看看就行了。故选：D。
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。
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。
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：
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。
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。
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。
【典例剖析】
向日葵在我国各地方言中有各种不同的叫法，河北唐山叫‘日头转’，承德叫‘朝阳转’，任丘叫‘望天转’，莒县叫‘转日葵’，栖霞叫‘转日莲’等，这些叫法都因向日葵的花序随太阳会转动，这一现象体现的生物的特征是( )
A.生物能排出体内的代谢废物 B.生物能够生长和繁殖后代
C.生物能对外界刺激作出反应 D.生物的生活需要营养
答案：C
解析：应激性是指一切生物对外界各种刺激（如光、温度、声音、食物、化学物质、机械运动、地心引力等）所发生的反应。向日葵的花序随太阳会转动，这一现象体现的生物的应激性，而不是生物能排出体内的代谢废物、生物能够生长和繁殖后代、生物的生活需要营养，C符合题意。
故选C。
三、科学探究的基本方法——调查法
【知识点讲解】
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
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。
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。
设计调查路线
调查记录，要设计好调查表，并如实记录调查内容。
归类，对调查到的生物根据分类的依据进行归类。
将归好类的生物的资料进行整理，写在笔记本上。
调查时的注意事项
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。
调查时要认真观察，如实记录，不能仅凭个人好恶取舍。
不要损伤植物和伤害动物，不要破坏生物的生活环境。
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。
【典例剖析】
在调查校园生物中，以下同学的做法，正确的是( )
A.小方发现几株不认识的植物，于是把它们拔出来，带回家认真研究
B.小梅拨开草丛，一只蟋蟀蹦出来，很快蹦到校园外面去了，小梅把它记录下来
C.小伟调查记录中有蛐蛐叫，其他同学都没有，小伟决定把它删掉
D.小花发现一只小老鼠，太恶心了，不记录
答案：B
解析：调查是一项科学工作．对你所看到的生物，不管你是否喜欢它，都要认真观察，如实记录。不能仅凭个人好恶取舍。对校园生物进行调查后，对调查到的生物，可以 有多种归类方法，如根据形态结构特点，可以将调查到的生物分为动物、植物、其它生物等，也可以根据生活环境来将调查到的生物分为陆生生物和水生生物等，还 可以根据用途把调查到的生物分为农作物、家禽、家畜等，但是，不能根据个人的喜好来进行分类。调查时不要损伤植物植物和伤害动物动物，不要破坏生物的生活 环境生物的生活环境。要如实记录观察到的动物。可见B正确。
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
生物因素一一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
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：
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。
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
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。
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。
【典例剖析】
下列现象中属于生物影响环境的是( )
A.冬眠之前，蛇在天气突然变冷时会爬出洞穴晒太阳
B.在温暖潮湿的地方，生物的种类和数量一般比寒冷干旱的地区要多
C.在炎热的夏季，植物生长茂盛的地方气温较低，空气湿度也比较大
D.夏季有些生物会因为躲避高温而在阴凉处睡觉，也就是蛰伏
答案：C
解析：蛇是变温动物，体温随环境温度而变化。当环境温度较低时，不利于蛇的活动，蛇开始冬眠；当环境温度较高时，有利于蛇的活动，蛇的冬眠解除；蛇从洞里爬出来晒太阳，因此冬眠之前，蛇在天气突然变冷时会爬出洞穴晒太阳，属于非生物因素对生物的影响，A不符合题意；在温暖潮湿的地区，与寒冷干旱的地区，不同的是温度和水分，温暖潮湿的地区，温度适宜、水分充足，适宜生物生殖繁殖，因此生物的数量和种类一般比寒冷干旱的地区多，属于非生物因素对生物的影响，B不符合题意；植物枝叶茂盛的地方气温较低，空气湿度较大，体现了生物对环境的影响，C符合题意；夏季有些生物会因为躲避高温而在阴凉处睡觉，也就是蛰伏，体现了非生物因素温度对生物的影响，D不符合题意。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
【典例剖析】
“禾下乘凉梦，一稻一人生”，这是“共和国勋章”获得者袁隆平院士一生的真实写照，他把毕生精力投入到杂交水稻的研究，被誉为“杂交水稻之父”。下列关于以杂交水稻为主的农田生态系统的描述，正确的是( )
A.阳光、空气和水不属于农田生态系统的成分
B.杂交水稻是农田生态系统中的生产者
C.农田中除杂交水稻外，其他生物都属于消费者
D.农田生态系统中的生物种类是固定不变的
答案：B
解析：阳光、空气和水属于农田生态系统的非生物成分，A错误；农田中除杂交水稻外，其他生物还有消费者和分解者，C错误；农田生态系统中的生物种类是一个动态的平衡，生物的种类和数量不是不变、而是相对稳定，D错误。
二、生态系统的功能
【知识点讲解】
（一）食物链和食物网
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。
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。
2、物质循环
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。
【典例剖析】
下图表示某森林生态系统中具有捕食关系的四种生物，在某一段时间内的相对数量关系，则下列叙述正确的是( )
A.四种生物之间的食物链关系为丙→甲→乙→丁
B.四种生物之间通过捕食关系可实现物质循环
C.不易分解的有毒物质进入该生态系统，丙体内积累最多
D.四种生物在生态系统中可分为生产者、消费者、分解者
答案：A
解析：一个稳定的生态系统中植物的数量多于草食性动物中的数量，草食性动物中的数量多于肉食性动物中的数量，故四种生物之间的食物链关系为丙→甲→乙→丁，A正确；物质循环是指组成生物体的化学元素从无机环境开始，经生产者、消费者、分解者又回到无机环境的过程。图中表示具有捕食关系的四种生物，故不能实现物质循环，B错误；生态系统中，不易分解的有毒物质会随着食物链不断积累，故丁体内积累最多；C错误；图中表示具有捕食关系的四种生物，没有分解者，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。
【典例剖析】
下列关于生物圈的说法不正确的是（）
A.生物圈是指地球上所有生物与其环境的总和
B.生物圈的范围包括整个大气圈、水圈和岩石圈，厚度约为20千米
C.岩石圈的表面是一切陆生生物的“立足点”，也是人类的“立足点”
D.生物圈是地球上最大的生态系统，是所有生物的共同家园
答案：B
解析：生物圈是地球上的所有生物与其生存的环境形成的一个统一整体，A正确；生物圈包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面，B错误；岩石圈的表面是一切陆生生物的“立足点”，也是人类的“立足点”，C正确；生物圈是地球上最大的生态系统，是地球上的所有生物与其生存的环境形成的一个统一整体，是所有生物的共同家园，D正确。
四、多种多样的生态系统
【知识点讲解】
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。
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。
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%。
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。
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。
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。
【典例剖析】
红军在长征途中翻雪山、过草地时，经常穿越沼泽地。这里的“沼泽”属于( )
A.草原生态系统 B.农田生态系统 C.森林生态系统 D.湿地生态系统
答案：D
解析：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。湿地具有净化水源、蓄洪抗旱的作用。它兼有水域和陆地生态系统的特点，具有极其特殊的生态功能，是地球上最重要的生命支持系统。湿地在抵御洪水、调节径流、控制污染、调节气候、美化环境等方面起到重要作用，它既是陆地上的天然蓄水库，又是众多野生动植物资源，特别是珍稀水禽的繁殖和越冬地，它可以给人类提供水和食物。湿地与人类息息相关，是人类拥有的宝贵资源，因此湿地被称为“生命的摇篮”、“地球之肾”和“鸟类的乐园”。
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