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第3章 生命活动的调节
第1节 环境对生物行为的影响
联想情景导入
当你仔细观察身边的生物时，你会发现，生物的许多行为都与环境的变化有关。如燕子低飞时要下雨，蚂蚁堵洞将要下雨；有些动物在晚上活动而在白天休息，如猫头鹰、田鼠、蟑螂、蝙蝠等；有些动物则在白天活动而在晚上休息，如鸡、鸭、猪、蜜蜂等。
科学家们用嫜螂做了一个有趣的实验，蟑螂是一种在白天休息、在晚上活动的昆虫，它们在傍晚时最活跃。科学家把蟑螂放进一个实验室里，人为地颠倒实验室中的白天和黑夜的次序。大约过了一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间里活动，即使那时是白天，这说明蟑螂的行为随着外界环境的改变而做出相应的变化。《环境对生物行为的影响》一节课将带你了解更多与环境有关的生物行为。
重点知识详解
一、动物的行为与天气变化的关系
1．“燕子低飞要下雨”这是与气压和空气的湿度有密切关系。
2．“蚂蚁堵洞将要下雨”这与空气的湿度等因素有关。
二、动物的行为与昼夜、季节等环境因素周期性变化的关系
1．夜行动物：猫头鹰、鼠等。
2．昼行动物：麻雀、蝴蝶等。
3．随季节的节律性行为：候鸟的迁徙行为、鱼类的洄游行为、动物的冬眠行为等。
三、植物的感应现象
1．含羞草对环境的感应性实验。
实验操作及现象：把一盆含羞草放在明亮的窗口，小心地把一张纸片遮在它上面，半小时后，纸板箱中含羞草的叶子合拢，将用力敲动过的音叉，放在含羞草上面，但不能碰到含羞草，含羞草没有变化。再用音叉轻轻触碰含羞草的羽状复叶，羽状复叶下垂。小心地用铅笔触碰含羞草的各个部位，含羞草反应最敏感的部位是羽状复叶叶柄基部。
实验结论：含羞草对光有反应，对声音无反应。含羞草对环境反应最敏感的部位是羽状复叶叶柄基部。
2．植物的向性实验。
实验操作及现象：如图，在一个广口瓶里放一些湿棉花。将浸泡过的蚕豆种子放入其中，将玻璃瓶放在温暖的地方，放置几天等种
子长出芽和根，再过几天将瓶横放，观察现象。当广口瓶正立时根向下生长。当广口瓶横放时根向下生长。
实验结论：植物的根对地球引力能够作出反应。
3．植物对环境中的各种不同的刺激作出反应。．
(1)向光性：向日葵向太阳，是对光照作出的反应。
(2)向地性：根向地心方向生长，是对地球引力作出的反应。
(3)背地性：茎背着地心方向生长，是对地球引力及光照作出的反应。
(4)向触性：含羞草的感振运动，叶柄下垂。复叶闭合，是对触碰作出的反应。
精典例题解析
[例1] 绿色植物倒伏后，它的茎杆能部分恢复成直立状态，引起这种现象的原因是( )
A．受重力影响，向地性 B．受重力影响，背地性
C．受水的影响，向水性 D．受光的影响，向光性
[解析] “绿色植物倒伏后，它的茎杆能部分恢复成直立状态，是茎背地性的表现。茎出现背地性是因为适宜浓度的生长素促使茎近地的一侧生长比背地一侧生长快。
[答案] B
[例2] 实验室常用体积分数为95％的酒精配制不同浓度的酒精溶液。学生在实验时配制如下的不同浓度梯度的酒精：l％、3％、5％、8％、l0％、l5％、20％等。在15℃左右的室温中经过大量的实验，并在实验中选择l0秒内水蚤跳动范围在30～36次之间的成年水蚤为材料，经过多次实验得到以下平均数值，现将在不同酒精浓度梯度下的水蚤在10秒内的心脏跳动次数列表如下：
酒精浓度 清水 1％ 3％ 5％ 8％ 10％ 15％ 20％
10秒内心脏跳动次数 33 30 28 24 22 21 18 死亡
根据上述实验结果，回答下列问题：
(1)上述图表表明。水蚤心率很容易受到________的影响，即水蚤心率会随着酒精浓度的增加而________。
(2)当酒精的体积分数达到20％时，水蚤会因为酒精浓度过大而导致。分析其原因，就很容易得出，酒精具有________作用，所以会减缓心脏的跳动。
[解析] 环境因素与生物的行为有着十分密切的关系，当外界环境因素发生改变时，生物的行为也作出相应的改变。水蚤在清水中心跳的次数为10s内33次，但随着酒精溶液浓度逐渐增大，水蚤的心率逐渐减慢，直到酒精溶液浓度为20％时，水蚤就会停止呼吸而死亡。
[答案] (1)酒精 逐渐减少 (2)死亡 麻醉
实践创新应用
1．猫头鹰和老鼠都是昼伏夜出，影响它们这种行为的外界因素是 ( )
A．温度、湿度 B．温度、光照 C．风、温度 D．风、光照
2．下列选项不属于节律性行为的是 ( )
A．公鸡报晓 B．菱胸螳螂遭触摸装死
C．鸟类的迁徙 D．人体白细胞白天最多
3．下列属于季节节律行为的是 ( )
A．蜥蜴断尾 B．家燕南迁 C．雄鸡报晓 D．苍鹰捉鼠
4．某中学科学研究小组，把一株植物幼苗水平放置在飞行于太空的宇宙飞船中，培养若干天后，猜猜看，这种情况下根、茎生长的方向会是 ( )
A．根向下生长、茎向上生长
B．根向下生长、茎向下生长
C．根向水平方向生长、茎向上生长
D．根和茎都向水平方向生长
5．小麦在灌浆时若天气阴雨连绵会造成减产，而在阴湿的气候条件下却有利于人参和三七的生长。在这里起决定作用的生态因素是 ( )
A．阳光 B．水分 C．温度 D．土壤
6．植物常见的感应性有_______、_______、_______、_______、_______、_______等。
7．如图，在一个广口瓶里放一些湿棉花，将浸泡过的蚕豆种子放人其中，将玻璃瓶放在温暖的地方，放置几天等种子长出芽和根，再过几天将瓶横放，观察现象。该实验现象是当广口瓶正立时根向_______生长，当广口瓶横放时根向________生长。这个实验能够得出的结论是___________。
8．春雨潇潇，滋润万物。然而有些雨水，却能腐蚀建筑物和户外雕塑，使植物枯萎，甚至能伤害人的皮肤和黏膜。为什么呢？因为这样的雨水具有较强的酸性，叫做酸雨。酸雨主要是人为地向大气中排放大量酸性物质造成的。它对生物会造成极大的危害，被称为“空中死神”，而福建省是我国主要的酸雨分布地区之一。酸雨对植物的生长会有影响吗？小宇同学就这一问题进行了探究，制定计划并实施：
(1)在一个花盆里播10粒大豆种子，等它们长成幼苗后做实验；
(2)向食醋中加清水，配制成“模拟酸雨”；
(3)向花盆里的大豆幼苗喷洒“模拟酸雨”，每天一次，观察并记录实验现象。
实验结果：几天后，花盆中大豆幼苗全部死亡。
请你回答下列问题：
(1)此实验中小宇同学提出的问题是什么？____________________________________
(2)作出的假设是什么？____________________________________________________
(3)小宇同学制定的计划中有没有设置对照组？_________
(4)如果需要，你认为下列哪一组可以做为其对照组 ( )
A．同时设置另一盆条件完全相同的大豆幼苗，每天喷洒清水
B．同时设置另一盆条件完全相同的大豆幼苗，既不喷洒清水，也不喷洒“模拟酸雨”
C．同时设置另一盆条件完全相同的大豆幼苗，放在阴暗的环境中
D．同时设置另一盆条件完全相同的大豆幼苗，并放在低温环境中
(5)根据小宇的实验结果，你得出的结论是______________________________________
(6)有人认为只要用1粒大豆种子做实验就行了，你认为呢？简述你的理由。
___________________________________________________________________________
9．某中学兴趣小组在学习了青蛙的个体发育后，开展“各种污染物对青蛙受精卵孵化率的影响”的探究活动。他们采集了一定数量的青蛙受精卵，以醋、洗涤剂、氨水作为污染物，在培养皿中进行实验观察。
(1)在3个培养皿中加入等量的清水，并编号l、2、3；再分别加入上述等质量的污染物。
(2)把青蛙受精卵分成三等份(各100粒)，分别放人上述培养皿中，在相同适宜的环境中孵化。
(3)实验时需要定时观察记录的内容是____________。
(4)由实验可知，青蛙的有性生殖方式为_______(选填“卵生”胎生’’或“卵胎生”)。
(5)他们的实验方案还存在不完善的地方，请写出一条改进建议_____________________。
参考答案
1．B 2．B 3．B 4．D 5．A
6．向光性 向水性 向化性 向热性 向地性 向触性
7．下 下 蚕豆的根具有向地性
8．(1)酸雨对植物的生长会有影响吗？ (2)酸雨对植物的生长有影响或酸雨对植物的生长没有影响。 (3)没有 (4)A (5)酸雨对植物的生长有不良影响。 (6)不行。只用一粒种子做实验存在偶然性，影响实验的准确度。
9．(3)受精卵孵化成蝌蚪的数目 (4)卵生 (5)实验中增加对照组
课后练习答案
1．松软、潮湿、弱酸性的土层中，因为这样的土层中含有落叶和坏死的植物组织等，而蚯蚓是以土壤的腐殖质作为食物的。
2．随着深秋的来临，气温逐渐降低，许多植物的叶子由绿变黄。落叶树开始落叶，草本植物的部分逐渐开始枯萎死亡。
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