内容正文:
主题六 遗传和进化
专题12 跨学科实践
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向洞察中考新考法。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
要点速记:核心考点必背速记,突破重难点
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
课标学业要求
考点
频次
考向
考法
真实情境中的问题解决,通常需要综合运用科学、技术、工程学和数学等学科的概念、方法和思想,设计方案并付诸实施,以寻求科学问题的答案或制造相关产品。
针对特定的生物学内容,运用生物学、物理、技术、工程学等学科概念,以及“结构与功能”“尺度、比例和数量”“系统与模型”等跨学科概念,选择恰当的材料,设计并制作模型,直观地表征相应的结构与功能,提升探究实践能力。
5年1考
考向一 模型制作类跨学科实践活动
考法1 制作可调节的眼球成像模型,提出保护眼健康的方法。
考法2 制作实验装置,模拟吸烟有害健康。
考法3 设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶。
植物栽培和动物饲养可以综合运用多学科的知识和方法,考虑“结构与功能”“物质与能量”“因果关系"等跨学科概念,设计恰当的装置,以满足生物生长的需要。
考向二 植物栽培和动物饲养类跨学科实践活动
考法1 探究栽培一种植物所需的物理和化学环境条件。
考法2 探究植物无土栽培条件的控制。
考法3 探究影响扦插植物成活的生物和非生物因素。
考法4 饲养家蚕,收集我国养蚕的历史资料。
考法5 制作水族箱,饲养热带鱼。
发酵食品的制作可以运用传统的发酵技术来完成;发酵食品的改良需要好的创意,运用多学科的知识和方法,从发酵的条件控制、装置的改进、食材的选择等方面不断尝试。
考向三 发酵食品制作类跨学科实践活动
考法1 收集当地面包酵母菌种,比较发酵效果。
考法2 设计简单装置,制作酸奶。
考法3 制作泡菜,探究影响泡菜亚硝酸盐浓度的因素。
1.(2020·安徽)稻田养鱼既能提高经济效益,又能保护环境。稻田为鱼提供适宜的生长环境,鱼以杂草、害虫、浮游植物和浮游动物等为食,鱼的粪便可作为肥料。下列相关叙述正确的是( )
A.水稻和杂草之间是合作关系
B.浮游植物、浮游动物和鱼是消费者
C.鱼捕食害虫,可减少水稻虫害发生
D.稻田中没有分解者,物质不能循环
2.(新设问)(2018·安徽)2017年我国科学工作者完成了为期180天的模拟太空舱生存实验,舱内栽培了小麦、生菜等20多种植物,并饲养了面包虫(可食用),志愿者生存所需的氧气、水和绝大部分食物由舱内系统供给,植物的枯枝落叶和志愿者的排出物经过微生物处理后作为舱内植物的肥料,舱内的氧气和二氧化碳含量相对稳定。分析回答问题:
(1)舱内植物利用太阳光能通过光合作用制造 ,为志愿者和面包虫提供食物,是系统中的生产者。志愿者、面包虫和植物之间,通过吃与被吃的关系形成 ,是物质和能量流入人体的渠道。舱内的微生物是系统中的 ,因此,模拟太空舱相当于一个 。
(2)该模拟太空舱内生物成分较简单,自动调节能力 。
(3)此实验对人类的活动和生存有什么启示?(写出一项即可) 。
3.(新情境)(2018·安徽芜湖)2018年初,流感大面积袭击北京,给我们的生活和健康带来很大的影响。请根据所学知识,回答下列问题:
(1)流感病毒由蛋白质外壳和内部的 组成,必须寄生在其他生物的活细胞内。
(2)流感病毒是引发流感的 ,主要通过空气、飞沫等途径传播,传播速度快,范围广。老人和儿童抵抗力相对较弱,是该传染病的 。
(3)对于流感来说,预防比治疗更为重要,保持室内空气流通,均衡膳食,加强锻炼都是有效的预防方法。除此之外,接种疫苗,也可以增强人们对该传染病的 (填“特异性”或“非特异性”)免疫能力。
(4)当重症流感患者因为肺功能严重受损,常规治疗对其无效时,人工心肺机(如图)可以辅助承担气体交换任务,其中氧合器模拟了 与血液的气体交换,使其处于休息状态,为患者的治疗争取了宝贵的时间。
►考向一 模型制作类跨学科实践活动
考法1 制作可调节的眼球成像模型,提出保护眼健康的方法。
1.(2024·山东潍坊)某生物兴趣小组在老师指导下,开展了“制作可调节的眼球成像模型”的跨学科实践活动。活动计划如下:①学习眼球的结构和成像原理,并查阅、学习物理学科的相关内容;②研讨眼球模型制作方案,并绘制草图;③选择合适的材料和工艺,制作眼球结构模型和成像模型;④测试眼球模型,并根据测试效果进行改进;⑤撰写实践活动报告。
(1)学习的过程就是建立 (填反射类型)的过程。在学习眼球的结构和成像原理时,听到老师“眼是视觉器官……”的声音前,声波刺激依次经过耳的结构是 (用名称和箭头表示),最后经听觉中枢分析处理形成听觉。
(2)兴趣小组制作的模型如图所示,其中光盘相当于眼球的 ,气球B相当于眼球的 。
(3)为测试眼球模型,兴趣小组的同学通过调节螺丝,使光源清晰地成像在蓝色塑料板上,该过程模拟的是 。为演示近视的形成,可以调节螺丝使气球A的前后径 (填“变大”或“变小”),让物体成像于蓝色塑料板前方。
(4)查阅资料时发现,光也会影响睡眠、情绪等非成像视觉功能,夜间光的输入会增加患抑郁症的风险。兴趣小组模拟手机、电脑等蓝光模式,按图示流程探究夜间蓝光诱发小鼠的抑郁行为,得到表中结果(“强迫游泳”作为反映抑郁程度的指标)。
分组
强迫游泳不动时间(min)
前测
后测
甲
20
35
乙
20
20
以上结果显示 ,表明只有夜间蓝光可诱发小鼠的抑郁行为。本研究结果对你健康生活的启示是 。
2.(2024·山东烟台)每年的9月1日是我国的“全民健康生活方式行动日”。健康的生活方式不仅有利于预防各种疾病,而且有利于提高人们的健康水平和生活质量。
(1)合理营养,均衡饮食。每日按时进餐,早、中、晚三餐摄入的能量比例为 。青少年要多吃肉、蛋、奶等含蛋白质丰富的食物,这是因为蛋白质是构成人体细胞的重要物质, 和受损细胞的修复、更新都离不开它。
(2)禁止吸烟和酗酒。吸烟有害健康,实践活动小组制作了吸烟装置(如图)并进行实验:打开止水夹,用洗耳球抽取排水管中的空气,使烟雾持续进入草履虫培养液。香烟燃尽后,用显微镜观察收集器底部培养液中的草履虫,发现其纤毛被烟雾中的焦油黏结,运动速度变慢。该实验中,烟雾进入烟雾收集器模拟的是呼吸运动中的 (填写“吸气”或“呼气”)过程;用草履虫纤毛的摆动模拟人气管纤毛的摆动,你的推测是 。
(3)拒绝迷恋网络、通宵上网。长时间用眼会使下图中眼球的[ ] 过度变凸且不能恢复原状,造成近视。研究发现夜间过多使用电子产品还会增加患糖尿病的风险。当光刺激眼球后,[ ] 上的感光细胞兴奋,通过神经调节最终使棕色脂肪细胞摄取和利用葡萄糖的量下降,导致血糖含量 。
(4)选择健康的生活方式才能拥有健康。健康是指身体上、心理上和社会适应方面的良好状态。心情愉快是心理健康的核心。你如何保持心情愉快? 。
3.(2024·湖南长沙)在跨学科实践活动中,老师带领项目小组制作了眼球结构模型(如下图所示),用以演示眼球的成像过程。
装置说明
①光源、水透镜、光屏均可移动;
②推拉注射器可改变水透镜的曲度;
③显微镜光圈的大小可调节。
(1)模型中, 模拟眼球的晶状体, 模拟眼球的视网膜。
(2)若在光屏上形成的物像较暗,可将光圈 ,使物像更明亮。
(3)项目小组的同学用该装置探究人体如何通过晶状体曲度调节看清远近的物体。他移动水透镜并记录光源与水透镜的距离,随后推拉注射器使物像清晰,记录水透镜的曲度变化。该操作过程是否严谨?请判断并说明理由。
考法2 制作实验装置,模拟吸烟有害健康。
4.(2024·陕西)烟草燃烧时会产生尼古丁、焦油和一氧化碳等物质。为探究吸烟对肺的影响,小秦在老师的帮助下,利用如图装置进行实验(注:一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧更强,导致血液中的氧含量降低)。下列叙述正确的是( )
A.上推注射器,可使烟雾进入锥形瓶
B.实验后,鸡血和棉絮颜色保持不变
C.下抽注射器,模拟人体的呼气过程
D.吸烟对肺有影响,对人体健康不利
考法3 设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶。
5.(2024·江西)某班同学看到“神舟十八号载人飞船成功发射,三名航天员将在我国空间站进行多项实验”这一报道,对其中的太空养鱼充满好奇。随后,同学们在老师指导下利用带瓶塞的无色透明玻璃瓶、塘泥、池塘水、小鱼、金鱼藻等材料,开展生态瓶养鱼实践活动。请回答下列问题。
(1)“太空养鱼”在一个1升大小的密闭水族箱内进行,该水族箱内所有生物与其生存的环境形成的统一整体叫做 。
(2)制作生态瓶所用的塘泥含有细菌和真菌等微生物,可分解鱼类排泄物,这些微生物在生态瓶中扮演的角色是 。
(3)实践过程中,某同学制作的生态瓶如下图所示。根据下表“生物部分组成成分”一栏判断,该生态瓶评价等级为 ,理由是 。
生态瓶评价表
评价维度
评价等级
A
B
C
科学性
生物部分组成成分
成分齐全
缺少一种成分
缺少两种成分或更多
光照条件
光线良好
阳光直射
没有光照
美观性
…
环保性
…
(4)上图作品经过完善后,根据上表“光照条件”一栏判断,该生态瓶最好放置在 的环境中。
(5)同学们发现完善后的生态瓶仍不能维持较长时间,请分析可能的原因是 (写出一条即可)。
解题技巧
1、 跨学科实验活动一般都是探究实验,答题过程中要结合探究实验过程及原则完成相关习题。
2、 设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶,根据水生生态系统的组成,以及“尺度、比例与数量”“稳定与变化”“系统与模型”等跨学科概念,利用生活中简单易得的透明材料制作装置,装入水、塘泥和不同的水生生物,制作能够维持较长时间的生态瓶。
►考向二 植物栽培和动物饲养类跨学科实践活动
考法1 探究栽培一种植物所需的物理和化学环境条件。
1.(2024·甘肃兰州)某生物兴趣小组的同学通过探究水在枣树内的运输路径,合作完成了“一滴水在枣树内的旅行”记录。以下为部分观察记录。
(1)【第一站】根——水的吸收:枣树像一台高效运转的“抽水机”,根源源不断地吸收土壤中的水。根尖成熟区表皮细胞向外凸起形成 ,增大了吸收水的面积。
(2)【第二站】茎——水的运输:枣树吸收的水和“搭便车”的无机盐顺着一条条中空的管道,由根运输到茎,再运输到枣树的其他器官。这里“中空的管道”是指 ,能使枣树“硕果累累”的无机盐主要是 (填字母)。
A.含氮的无机盐 B.含磷的无机盐
C.含钾的无机盐 D.含硼的无机盐
(3)【第三站】叶——水的散失:旅行到枣树叶的水,绝大部分通过 作用以水蒸气的形式由气孔散失到大气中。
(4)部分水在旅行途中参与了各种生命活动,经过时间的积累,红枣挂满枝头。为探究影响采摘后鲜枣保存时间的因素,该小组同学采摘一批鲜枣进行了实验。
组别
实验材料
处理方法
保存温度
其他条件
10天后腐败率
1
鲜枣100个
20℃清水浸泡2秒
25℃
相同
6%
2
鲜枣100个
100℃清水浸泡2秒
25℃
3%
3
鲜枣100个
100℃清水浸泡2秒
4℃
1%
(注:鲜枣在100℃清水中浸泡2秒既能杀灭表皮上的大部分微生物,又不破坏表皮活性。)
①本实验在实施过程中选取了同一品种、大小相近、成熟程度相同的鲜枣,并保证其他条件相同,这样做的目的是控制 。
②为探究保存温度对保存时间的影响,应选择 两组进行对照实验(填组别序号)。
③上述3组实验中,保存时间最长的是第 组的鲜枣。
④关于食品保存,请提出一条合理的措施: 。
2.(2024·江苏盐城)某生物学习小组的同学合作完成了植物生长需要无机盐的项目学习任务。
【收集资料】土壤中含有植物生长发育需要的各种无机盐,氮是其中之一。
【探究实践】将等量小石子分别放入20只容器,在20只容器中各栽入一株生长状况相似的青椒苗,并平均分为甲、乙两组。甲组加入完全营养液(含植物生长所需的各种营养),乙组加入缺氮营养液(含除氮以外的其他各种营养),光照和温度等其他培养条件相同且适宜。
(1)为保证实验的可行性、科学性,实验前还应该_________(填字母)。
A.各组都加入肥沃土壤浸出液
B.清洗小石子,去除原来含有的各种无机盐
(2)学习小组的同学每隔三天观察并记录每组植株总质量的变化情况,绘制成下图,该图说明氮肥对植物的生长有 作用。
(3)实验中每组选择10株青椒苗,而不是1株的原因是 。
【拓展应用】日前,中国科学家在新疆沙漠温室成功试种快速繁育水稻。
(4)科研团队采用精准调配的营养液进行无土栽培,在水稻的不同生长时期,营养液的成分 (选填“相同”或“不同”)。
(5)为了提高产量,除了提供合适的营养,还可以采取的措施有______(填字母)。
①多光谱LED光源精准补光②温控干预技术增加昼夜温差③减少二氧化碳浓度
A.①② B.①③ C.②③
考法2 探究植物无土栽培条件的控制。
3.(2024·山东泰安)某研究小组利用如图装置进行无土栽培的实践探索。下列叙述错误的是( )
A.用充气泵向培养液中通入空气,有利于植株根的呼吸
B.在泡沫板上按合理的间距固定植株,有利于植株充分接受光照
C.幼苗移栽定植初期,给植株适当遮阴可抑制其蒸腾作用防止萎蔫
D.同种植物在不同生长发育期,定期更换的培养液成分及比例不变
考法3 探究影响扦插植物成活的生物和非生物因素。
4.(2024·内蒙古)某兴趣小组探究光照、取材部位对某种月季扦插成活率的影响,结果如图所示,下列分析错误的是( )
A.扦插属于无性生殖
B.芽成活率低于嫩枝
C.光照强度对嫩枝扦插成活率的影响要小于芽
D.此月季更适宜在半遮阴条件下用芽扦插繁殖
考法4 饲养家蚕,收集我国养蚕的历史资料。
5.(2024·山东德州)某班同学在学习物种延续的相关知识后,开展了“饲养家蚕”的跨学科实践活动,如下是他们的实践记录单,请你给他们补充完整。
实践记录单
饲养家蚕
实践目的:通过饲养家蚕观察其发育过程,尝试探究家蚕一对相对性状的遗传规律
探究实验
(1)卵蚕卵的孵化需要一定的外界条件,将在网上购买的同批350粒蚕卵平均分为7组,下表是在不同温度、光照、湿度条件下,各组蚕卵的孵化情况:
组别
蚕卵数量
温度(℃)
光照(h)
湿度(%)
孵化天数(天)
孵化率
1
50
18
10
75
24
90%
2
50
22
10
75
12
96%
3
50
26
10
75
9
100%
4
50
26
10
90
11
100%
5
50
26
10
60
12
98%
6
50
26
20
75
9
98%
7
50
26
0
75
10
100%
分析上表,可以看出 对家蚕卵的孵化影响最大。
(2)①幼虫依靠腹足上的趾钩附着在桑叶上,有利于取食和运动,这体现了 的生物学观点。
②本阶段,家蚕会经历4次蜕皮,蜕皮的原因是 。
(3)给家蚕幼虫食用不同颜色的蚕饲料,它们会结出不同颜色的茧,这个事例说明基因、环境、性状之间的关系是 。
(4)成虫蚕蛾全身被白色鳞片和毛;口器退化,不能进食;胸部三对足,两对翅,但飞行能力退化。雌蛾体大,爬动慢;雄蛾体小,爬动较快。与幼虫在形态结构和生活习性上有明显差别。
根据以上观察,发现家蚕的发育过程属于 。
(5)选取家蚕有斑纹(B)和无斑纹(b)这对相对性状进行探究实验。若要确定有斑纹蚕的基因组成,设计如下的实验方案并预期实验结果及结论。
实验方案: 。
预期实验结果及结论:① ;② 。
考法5 制作水族箱,饲养热带鱼。
6.(2024·宁夏)某生物兴趣小组为了探究不同条件下生态系统的稳定性,设计并制作了四个大小相同的简易生态瓶,分别编号为A、B、C、D,每个生态瓶各加入等量的清水,放入2条生长状况相似的小鱼,观察小鱼的生存时间,记录结果如下。根据实验结果分析回答下列问题。
编号实验条件
A
B
C
D
实验图示
实验处理
不加水藻不加河泥光照
加水藻不加河泥光照
加水藻加河泥光照
加水藻加河泥黑暗
生存时间
3天
12天
27天
2天
(1)实验中每个生态瓶都加入等量的清水并放入2条生长状况相似的小鱼,其目的是 。
(2)A瓶与B瓶相比,B瓶中小鱼生存的时间更长,是因为B瓶中的水藻通过 作用,为小鱼的呼吸提供 。鱼类终生生活在水中,与其水中生活相适应的特征有 (答出一点即可)。
(3)请写出C瓶中包含的食物链 。C瓶在一段时间内能保持相对稳定,但与池塘生态系统相比,C瓶中的生物种类 ,自我调节能力 。
(4)根据实验结果,要延长D瓶中小鱼的生存时间,应将D瓶放置在 处。
(5)如果将B瓶和C瓶作为一组对照实验,请你提出一个与此相关的探究问题 ?
解题技巧
1、探究栽培一种植物所需的物理和化学环境条件,根据植物生长发育所需的环境条件,选择适宜的土壤,在土壤中栽培一种植物,定期浇水、适时施肥、松土。观察植物在生长发育过程中的变化,设计表格,记录和交流株高、叶片数量、叶片大小、开花结果的时间和数量等信息。
2、根据植物生长发育所需的环境条件,选择或设计恰当的装置,利用营养液无土栽培一种植物,定期补水、更换营养液、通气。观察植物在生长发育过程中的变化,设计表格,记录和交流株高、叶片数量、叶片大小、开花结果的时间和数量等信息。
►考向三 发酵食品制作类跨学科实践活动
考法1 收集酵母菌种,比较发酵效果。
1.(2024·山东临沂)在食品发酵跨学科实践活动中,如何自制甜美的饮品,是同学们最喜欢的实践活动。在自主报名的基础上,老师将学生分成三个项目组:酸奶项目组,米酒项目组、葡萄酒项目组。根据所学知识回答问题。
(1)项目实施:
①项目原理。各项目组使用的菌种均在 条件下,将葡萄糖分解产生乳酸或酒精,乳酸项目组使用的菌种区别于其他两组菌种的生殖方式是 。
②制作流程及分析。
A制作培养基,三个项目分别使用牛奶、糯米和葡萄作为培养基材料:
B各项目组对设计的装置进行高温消毒并冷却;
C项目组各自将牛奶煮沸后冷却、糯米蒸熟后冷却、洗净晾干的葡萄榨成汁液后,分别放入甲、乙、丙装置内;
D甲装置加入适量酸奶并均匀搅拌;乙装置将糯米与酒曲均匀搅拌、压实,中间挖一个凹坑:丙装置加入酵母菌并均匀搅拌:
E按照图示方式密封后,均放置在30℃恒温箱中
流程分析:A步骤的目的是 ;D步骤,乙装置挖凹坑的目的是 ;E步骤,将装置均置入30℃的恒温箱中,原因是 。
③结果及分析。(略)
(2)反思与总结:
①酸奶的制作可使用 的酸奶替代乳酸菌,更方便,味道更好;
②乙、丙装置设置橡皮管排气口、可及时排出产生的气体,并方便检测气体成分,检测的方式是 。
考法2 设计简单装置,制作酸奶。
2.(2024·山东济宁)酸奶因其独特的风味及丰富的营养备受同学们喜爱。下表为某生物兴趣小组探究“制作酸奶需要的条件”的实验过程。请作答:
编号
实验流程
1号瓶
2号瓶
3号瓶
实验步骤
一
将1000毫升新鲜牛奶倒入洁净烧杯中,加适量蔗糖煮沸,将编号为1号、2号、3号的三只同样广口瓶清洗干净,用水加热煮沸5分钟
二
将煮沸后的牛奶冷却至40℃,加入200毫升新鲜酸奶搅拌后,用PH试纸测定酸碱度,然后均匀分装到3个广口瓶中
三
盖上瓶盖
盖上瓶盖
不盖瓶盖
5℃、放置8h
35℃、放置8h
35℃、放置8h四
四
用pH试纸再次测定酸碱度
实验结果
pH值无变化
pH值降低
pH值无变化
实验结论
?
(1)制作酸奶时利用的微生物是乳酸菌,它能够利用葡萄糖通过 生成乳酸。
(2)探究过程中设计了 组对照实验,控制的变量分别是 。
(3)实验结果为2号瓶成功获得酸奶,1号和3号瓶没有成功,则得出的结论是 。
(4)超市中各制式酸奶琳琅满目,口味各不相同,有的偏酸,有的偏甜。如何控制酸奶的酸度呢?为解决这个困扰,同学们分别以温度、时间为变量进行了实验探究,数据结果见下图(说明:溶液显酸性,值越小酸性越强):
①通过分析图中数据,你认同的结论是 。
a.一定范围内,相同温度下,发酵时间越长酸度越高
b.发酵时间相同,温度越高酸度越高
c.图中所给温度中,40℃时发酵效果最佳
②实验中发酵温度时,pH值保持不变的原因是 。
解题技巧
发酵技术的应用,一般和化学联系比较多,常考的相关知识点如下:
①酵母菌发酵:酵母菌分解葡萄糖产生二氧化碳,用于制作馒头、面包;酵母菌在无氧的情况下,分解葡萄糖产生酒精,用于酿酒。
②乳酸菌发酵:乳酸菌在无氧情况下分解葡萄糖产生乳酸,用于制作酸奶、泡菜。
③甲烷菌生产清洁能源:甲烷菌在无氧情况下分解有机物产生的氢和二氧化碳结合生成甲烷。
④验证二氧化碳:二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。
一、“生物学与社会·跨学科实践”教学设计的理念原则
1、 以发展核心素养为宗旨:以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,充分发挥学科育人价值。着眼于学生适应未来社会发展和个人生活的需要,立足于坚实的生物学科内容基础,融入社会主义核心价值观的基本内容和要求,发展学生核心素养。
2、 聚焦生物学大概念:追求“少而精”的原则,优化内容体系,提炼大概念,精选学习内容,突出重点,切合初中学生的认知特点,明确学习要求,力求学生有相对充裕的时间主动学习,让学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念,发展核心素养。
3、 关注学生的学习实践:高度关注学生学习过程中的实践经历,强调学生的学习过程是主动参与的过程,选择恰当的真实情境,设计学习任务,让学生积极参与动手和动脑的活动。通过实验、探究类学习活动或跨学科实践活动,使学生加深对生物学概念的理解,提升应用知识的能力,激发探究生命奥秘的兴趣,进而能用科学的观点、知识、思路和方法探讨或解决现实生活中的某些问题,从而引领教与学方式的变革。
4、 注重对探究和实践过程的评价:重视以评价促进学生的学习与发展,重视评价的诊断、激励和促进作用。将评价重点放在学生的学习活动上,特别要注重对探究和实践过程的评价,提倡在评价中关注学生的个体差异和发展需求,帮助学生认识自我、建立自信,改进学习方式,促进其核心素养的形成。
二、“生物学与社会·跨学科实践”教学设计的总体目标
1、发展学生核心素:生物学课程要培养的核心素养,主要是指学生通过本课程学习而 逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力,是生物学课程育人价值的集中体现,主要包括生命观念、科学思维、探究实践、态度责任。
2、掌握生物学基础知识,形成基本的生命观念:获得生物体的结构层次、生物的多样性、生物与环境、植物的生活、人体生理与健康、遗传与进化等方面的基础知识;初步形成生物学的结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观、生态观等生命观念;能够应用生命观念探讨和阐释生命现象及规律,认识生物界的多样性和统一性,认识生物界的发展变化,认识人与自然的关系等,初步形成科学的自然观和世界观;能够应用生命观念分析生活中遇到的一些与生物学相关的实际问题。
3、初步掌握科学思维方法,具备一定的科学思维习惯和能力:尊重事实证据,能够运用比较和分类、归纳和演绎、抽象和概括、分析和综合等思维方法认识事物,解决实际问题,初步形成基于证据和逻辑的思维习惯;能够进行独立思考和判断,多角度、辩证地分析问题,提出自己的见解;能够对他人的观点进行审视评判、质疑 包容;能够运用科学思维,探讨真实情境中的生物学问题,参与社会性科学议题的讨论。
4、初步具有科学探究和跨学科实践能力,能够分析解决真实情境中的生物学问题:能够从生物学现象中发现和提出问题、收集和分析证据、得出结论。综合运用生物学和其他学科的知识、方法与实验操作技能,采用工程技术手段,通过设计、制作和改进,形成物化成果,将解决问题的想法或创意付诸实践,逐步形成团队合作意识、坚持不懈的探索精神、实践创新意识、审美意识和创意实现能力。
5、初步确立严谨求实的科学态度,乐于探索生命的奥秘:初步理解科学的本质,能以科学态度进行科学探究;面对各种媒体上的生物学信息或社会性科学议题,做到不迷信权威,不盲从他人,能对自己或他人的观点进行理性审视,尊重他人的观点;乐于探索自然界的奥秘,关注生物科学和生物技术的新进展及其对个人和社会发展的促进作用。
6、树立健康意识和社会责任感,能够强身健体和服务社会:关注身体内外各种因素对健康的影响,在饮食作息、体育锻炼、疾病预防等方面形成健康生活的态度和行为习惯;能够基于生命观念和科学思维,破除封建迷信,反对伪科学;理解科学、技术、社会、环境的相互关系,参与社会性科学议题的讨论;初步形成生态文明观念,践行“绿水青山就是金山银山”的理念,积极参与环境保护实践,立志成为美丽中国的建设者;主动宣传关于生命安全与健康的观念和知识,成为健康中国的促进者和实践者。
三、“生物学与社会·跨学科实践”课程的学业要求
1、根据观察到的生物学现象或与生物学相关的现实需求,尝试提出需要解决的生物学或跨学科实践问题。
2、根据研究问题和活动目标,结合相关的科学知识或生活经验,发挥想象力,创造性地利用简易器材,设计可行的研究方案,如确定研究变量、研究步骤等。在条件允许的情况下,可以运用现代技术(如传感器、无线通信、大数据、3D打印等)设计研究方案。
3、在研究方案的实施过程中,运用恰当的方式收集和记录证据,通过分析证据发现研究中的不足,再通过循环迭代不断改进研究方案或提高产品质量,最终形成解决问题的最佳方案。
4、撰写实践活动报告,包括活动目标、方案、结果、研究反思等,能够运用恰当的方式(如模式图、曲线图、数据表格、照片等)直观、简洁地呈现实践成果。
5、通过书面或口头方式分享实践成果,针对他人提出的问题, 能够运用证据进行交流和讨论,并在此基础上反思研究中的不足,改进实践方案。
1.(2024安徽阜阳·期末)假期,小明想在家中自制酸奶,他制作酸奶主要利用的微生物和保存酸奶最适宜的方式分别是( )
A.醋酸菌、煮沸杀菌 B.乳酸菌、脱水干燥
C.乳酸菌、冰箱冷藏 D.酵母菌、高盐防腐
2.(2024·安徽滁州·三模)眼睛是心灵的窗户,如图是眼球结构示模式图,下列有关叙述正确的是( )
A.①可使“眼珠”呈现黑色、蓝色、棕色
B.②长期曲度过小,表现为看不清远处的物体
C.③处形成物像,是产生视觉的部位
D.④内含感光细胞,能接受光的刺激形成物像
3.(2024·安徽滁州·一模)棉花植株在生长过程中,很容易患枯萎病。二氧化氯是一种高效强氧化剂,农业上常在棉花播种前,用二氧化氯溶液喷施土壤。科学家为了研究二氧化氯浓度对棉花枯萎病的影响做了相关的实验,结果见下图。有关叙述错误的是( )
A.设置清水组的目的是进行对照
B.实验组的数据是多次重复实验,求平均值所得
C.实验结论是在一定范围内随二氧化氯浓度增大枯萎病发病率降低
D.用二氧化氯喷湿土壤时,浓度越高效果越好,不需要考虑污染问题
4.(2024·安徽淮南·模拟预测)某同学将一盆植物放在黑暗处一昼夜,取其相同的枝条进行如图处理。把甲、乙装置放在光下一段时间后,分别将装置内的气体通入澄清的石灰水中。下列分析正确的是( )
A.甲与乙对照,可探究二氧化碳是否是光合作用必需的原料
B.只有乙装置内的气体能使澄清的石灰水变浑浊
C.经脱色、漂洗、滴加碘液后,只有取自乙装置中的叶片变蓝色
D.该实验可证明植物通过光合作用产生了淀粉和水
5.(2024·安徽淮南·模拟预测)在“互联网+新农业应用”中,农民通过控制系统对大棚内的温度、水分、二氧化碳等实时监控,为农作物提供最佳的生长环境。图一是大棚内甲、乙两种植物的二氧化碳吸收量与光照强度的关系曲线图;图二是叶肉细胞示意图,1~6表示叶绿体、线粒体吸收或释放气体的过程。回答下列问题。
(1)大棚中安装土壤温湿度传感器可检测土壤中的含水量,实现农作物的自动灌溉。根吸收的水分主要用于 。
(2)图一中,当光照强度为f时,甲植物叶肉细胞内发生的生理过程对应的是图二中的 过程(填数字)。若不考虑温度对呼吸作用的影响,此光照强度下,甲植物光合作用合成的有机物 (填“多于”“等于”或“少于”)乙植物。
(3)为了探究温度和相对湿度对光合作用的影响,农技专家在大棚中将生长状态一致的甲植物平均分成5组,都提供适宜的光照,每天中午12:30测定各组植物二氧化碳的吸收量,确定其光合作用速率(用“二氧化碳吸收量的相对值”表示)。实验处理及结果如下表所示:
1组
2组
3组
4组
5组
实验处理
温度(℃)
36
36
36
31
25
相对湿度(%)
17
27
52
52
52
实验结果
光合作用速率
11.1
15.1
22.1
23.7
20.7
①上述实验中的 组探究的是相对湿度对甲植物光合作用的影响。实验结论是:当其他条件相同时, 。
②通过上述实验可以推测,中午时,对甲植物光合作用速率影响较大的环境因素是 。判断的依据是在 的条件下, 改变时,甲植物光合作用速率变化较大。
6.(2024·安徽芜湖·模拟预测)“小田变大田”改革让玉米种植变得信息化,即将玉米栽培与先进科学技术相融合,提高玉米产量,实现农田增量、农业增效、农民增收。
(1)信息化技术手段能帮助测定适宜的翻耕深度,翻地活动能为种子的萌发提供 。
(2)利用人工智能技术进行选种,剔除坏死、霉变、干瘪的种子,这能使种子的萌发率 (选填“提高”“降低”或”不变”)。
(3)利用计算机视觉扫描技术对玉米的种植密度进行检测,得出玉米的最佳种植密度约为3500~4000株/亩,这个数据能帮助农民在栽种玉米时做到 ,提高玉米对光照的利用率。
(4)玉米生长过程中,通过智能施肥设备精准施肥,能为玉米生长各阶段提供适量的 。
(5)返乡创业的大学生小李,在信息化技术的指导下进行玉米种植,却发现一个难题:他种植的玉米果穗常有缺粒现象,你推测主要原因是什么?怎么帮助他解决这个问题? 。
7.(2024·安徽滁州·二模)下图是人体部分生理活动示意图,A、B、C、D分别代表一种或一类物质,请据图回答问题:
(1)A、B分别是 ;C是由消化系统吸收的 。
(2)为探究肾脏的工作原理,兴趣小组的同学制作了过滤装置来模拟肾单位部分结构的工作原理。请分析回答:
Ⅰ、图1装置中的“绿豆和大米”模拟了血液中的血细胞和 。
Ⅱ、图2装置中的双层滤纸和漏斗模拟的是肾单位的 。
Ⅲ、图1、图2中的装置还不能完整的模拟尿液的形成过程。尿液的形成还需要经过图3中③处的 作用才能完成。
8.(2024·安徽亳州·模拟预测)“使用公筷,筷筷有爱!”使用公筷真的有助于减少细菌的传播吗?研究人员就此开展了相关实验:
步骤一:研究人员在某餐厅点了六道菜,餐前对每道菜进行无菌采样。
步骤二:每道菜平均分成两份,测试人员进餐时一份使用公筷,另一份不使用公筷。餐后每份菜至少留下25克作为样本再次无菌采样。
步骤三:采集的样本都通过冷链运输(运输全程保持低温)到有关实验室,经过48小时的培养,统计每克样品中细菌的数量,结果如下表:
菜名
餐前(个/克)
餐后(个/克)
公筷组
非公筷组
凉拌黄瓜(凉菜)
14000
16000
45000
水果沙拉(凉菜)
2000
2800
4300
清炒芦笋(热菜)
30
30
530
烩三鲜(热菜)
140
90
3200
酱油蒸河虾(热菜)
15
1400
35000
甜豆炒火腿(热菜)
20
2100
110000
(1)把每道菜平均分成两份,目的是设置 。
(2)细菌与动植物细胞及真菌相比,最大的区别是 。
(3)餐后每道菜中,细菌数量较多的都是 组。由此得出的结论是 。
(4)提倡使用公筷,从预防传染病的角度分析,此措施属于 。
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主题六 遗传和进化
专题12 跨学科实践
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向洞察中考新考法。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
要点速记:核心考点必背速记,突破重难点
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
课标学业要求
考点
频次
考向
考法
真实情境中的问题解决,通常需要综合运用科学、技术、工程学和数学等学科的概念、方法和思想,设计方案并付诸实施,以寻求科学问题的答案或制造相关产品。
针对特定的生物学内容,运用生物学、物理、技术、工程学等学科概念,以及“结构与功能”“尺度、比例和数量”“系统与模型”等跨学科概念,选择恰当的材料,设计并制作模型,直观地表征相应的结构与功能,提升探究实践能力。
5年1考
考向一 模型制作类跨学科实践活动
考法1 制作可调节的眼球成像模型,提出保护眼健康的方法。
考法2 制作实验装置,模拟吸烟有害健康。
考法3 设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶。
植物栽培和动物饲养可以综合运用多学科的知识和方法,考虑“结构与功能”“物质与能量”“因果关系"等跨学科概念,设计恰当的装置,以满足生物生长的需要。
考向二 植物栽培和动物饲养类跨学科实践活动
考法1 探究栽培一种植物所需的物理和化学环境条件。
考法2 探究植物无土栽培条件的控制。
考法3 探究影响扦插植物成活的生物和非生物因素。
考法4 饲养家蚕,收集我国养蚕的历史资料。
考法5 制作水族箱,饲养热带鱼。
发酵食品的制作可以运用传统的发酵技术来完成;发酵食品的改良需要好的创意,运用多学科的知识和方法,从发酵的条件控制、装置的改进、食材的选择等方面不断尝试。
考向三 发酵食品制作类跨学科实践活动
考法1 收集当地面包酵母菌种,比较发酵效果。
考法2 设计简单装置,制作酸奶。
考法3 制作泡菜,探究影响泡菜亚硝酸盐浓度的因素。
1.(2020·安徽)稻田养鱼既能提高经济效益,又能保护环境。稻田为鱼提供适宜的生长环境,鱼以杂草、害虫、浮游植物和浮游动物等为食,鱼的粪便可作为肥料。下列相关叙述正确的是( )
A.水稻和杂草之间是合作关系
B.浮游植物、浮游动物和鱼是消费者
C.鱼捕食害虫,可减少水稻虫害发生
D.稻田中没有分解者,物质不能循环
【答案】C
【分析】(1)生态系统包括生物成分和非生物成分,生物成分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)和分解者(细菌、真菌)。
(2)生产者是指能进行光合作用,为植物自身、消费者、分解者提供营养物质和能量的绿色植物。
(3)消费者主要是指不能进行光合作用的各种动物。它们的生存都直接或间接的依赖绿色植物制造的有机物。
(4)分解者指的是细菌、真菌等营腐生生活的微生物。它们将动植物残体等含有的有机物分解成简单的无机物,归还到无机环境中,促进了物质的循环。
【详解】A.水稻和杂草相互争夺水分、养料、阳光等,是竞争关系,A错误。
B.浮游植物是绿色植物能进行光合作用,制造有机物,因此属于生产者;浮游动物和鱼是消费者,B错误。
C.鱼捕食害虫,可减少水稻虫害发生,鱼粪又可以肥田,C正确。
D.稻田中又许多腐生的细菌和真菌等分解者,可以很好的进行物质循环,D错误。
故选C。
【点睛】解答此类题目的关键是理解掌握生态系统的组成。
2.(新设问)(2018·安徽)2017年我国科学工作者完成了为期180天的模拟太空舱生存实验,舱内栽培了小麦、生菜等20多种植物,并饲养了面包虫(可食用),志愿者生存所需的氧气、水和绝大部分食物由舱内系统供给,植物的枯枝落叶和志愿者的排出物经过微生物处理后作为舱内植物的肥料,舱内的氧气和二氧化碳含量相对稳定。分析回答问题:
(1)舱内植物利用太阳光能通过光合作用制造 ,为志愿者和面包虫提供食物,是系统中的生产者。志愿者、面包虫和植物之间,通过吃与被吃的关系形成 ,是物质和能量流入人体的渠道。舱内的微生物是系统中的 ,因此,模拟太空舱相当于一个 。
(2)该模拟太空舱内生物成分较简单,自动调节能力 。
(3)此实验对人类的活动和生存有什么启示?(写出一项即可) 。
【答案】 有机物 食物链和食物网 分解者 生态系统 弱 人类在太空中长期生存是可能的;生物圈是人和其他生物的共同家园,我们应该珍惜和爱护
【详解】(1)生产者是指能进行光合作用,为植物自身、消费者、分解者提供有机物(食物)和氧气的绿色植物。所以舱内植物是生态系统中的生产者。食物链中各种生物的关系是吃与被吃的关系,由几条食物链则构成食物网,食物链和物网是物质和能量流入人体的渠道。一个完整的生态系统有两部分组成:生物成分和非生物成分。生物成分包括生态系统中的全部生物,即包括生产者(舱内植物)、消费者(志愿者、面包虫)和分解者(舱内微生物)。非生物成分包括生态系统所有的非生物成分,即包括空气、阳光、水分、土壤、温度等。因此,模拟太空舱相当于一个生态系统。
(2)生态系统具一定的自动调节能力,自我调节能力的大小取决于它自身结构特点,但其自动调节能力也是有限的。一般来说,生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力就越大,反之,调节能力就小。所以该模拟太空舱内生物成分较简单,自动调节能力较弱。
(3)通过该模拟太空舱的实验可知:①人类在太空中长期生存是可能的;②生物圈是人和其他生物的共同家园,我们应该珍惜和爱护。
3.(新情境)(2018·安徽芜湖)2018年初,流感大面积袭击北京,给我们的生活和健康带来很大的影响。请根据所学知识,回答下列问题:
(1)流感病毒由蛋白质外壳和内部的 组成,必须寄生在其他生物的活细胞内。
(2)流感病毒是引发流感的 ,主要通过空气、飞沫等途径传播,传播速度快,范围广。老人和儿童抵抗力相对较弱,是该传染病的 。
(3)对于流感来说,预防比治疗更为重要,保持室内空气流通,均衡膳食,加强锻炼都是有效的预防方法。除此之外,接种疫苗,也可以增强人们对该传染病的 (填“特异性”或“非特异性”)免疫能力。
(4)当重症流感患者因为肺功能严重受损,常规治疗对其无效时,人工心肺机(如图)可以辅助承担气体交换任务,其中氧合器模拟了 与血液的气体交换,使其处于休息状态,为患者的治疗争取了宝贵的时间。
【答案】 遗传物质 病原体 易感人群 特异性 肺泡(肺)
【详解】(1)流感病毒由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成,必须寄生在其他生物的活细胞内。
(2)病原体是能引起人和动物传染病的微生物和寄生虫的统称。其中有细菌、病毒、真菌(如引起黄癣病的霉菌)、原虫(如疟原虫)、蠕虫(如蛔虫)以及螨类(如疥螨)等。流感病毒是引发流感的病原体,老人和儿童抵抗力相对较弱,属于易感人群。
(3)疫苗进入人体后,会刺激人体的淋巴细胞产生一种特殊的蛋白质---抗体,并在人体内存留。当再有该病原体侵入时,就会被存留在人体的抗体清除,但其他病原体侵入时,它并不起作用;这种免疫功能是人后天获得的,只针对某一特定的病原体起作用,因此属于特异性免疫。
(4)当重症流感患者因为肺功能严重受损,常规治疗对其无效时,人工心肺机(如图)可以辅助承担气体交换任务,其中氧合器模拟了肺泡(肺)与血液的气体交换,使其处于休息状态,为患者的治疗争取了宝贵的时间。
►考向一 模型制作类跨学科实践活动
考法1 制作可调节的眼球成像模型,提出保护眼健康的方法。
1.(2024·山东潍坊)某生物兴趣小组在老师指导下,开展了“制作可调节的眼球成像模型”的跨学科实践活动。活动计划如下:①学习眼球的结构和成像原理,并查阅、学习物理学科的相关内容;②研讨眼球模型制作方案,并绘制草图;③选择合适的材料和工艺,制作眼球结构模型和成像模型;④测试眼球模型,并根据测试效果进行改进;⑤撰写实践活动报告。
(1)学习的过程就是建立 (填反射类型)的过程。在学习眼球的结构和成像原理时,听到老师“眼是视觉器官……”的声音前,声波刺激依次经过耳的结构是 (用名称和箭头表示),最后经听觉中枢分析处理形成听觉。
(2)兴趣小组制作的模型如图所示,其中光盘相当于眼球的 ,气球B相当于眼球的 。
(3)为测试眼球模型,兴趣小组的同学通过调节螺丝,使光源清晰地成像在蓝色塑料板上,该过程模拟的是 。为演示近视的形成,可以调节螺丝使气球A的前后径 (填“变大”或“变小”),让物体成像于蓝色塑料板前方。
(4)查阅资料时发现,光也会影响睡眠、情绪等非成像视觉功能,夜间光的输入会增加患抑郁症的风险。兴趣小组模拟手机、电脑等蓝光模式,按图示流程探究夜间蓝光诱发小鼠的抑郁行为,得到表中结果(“强迫游泳”作为反映抑郁程度的指标)。
分组
强迫游泳不动时间(min)
前测
后测
甲
20
35
乙
20
20
以上结果显示 ,表明只有夜间蓝光可诱发小鼠的抑郁行为。本研究结果对你健康生活的启示是 。
【答案】(1) 条件/复杂 外耳道→鼓膜→听小骨→耳蜗
(2) 虹膜 玻璃体
(3) 模拟眼球的调节功能 变大
(4) 甲组小鼠在夜间接受蓝光照射后,强迫游泳不动时间显著增加,而后测时间比前测时间多了15分钟;而乙组小鼠白天进行蓝光处理,其强迫游泳不动时间并没有显著增加,后测时间与前测时间基本相同 夜间应尽量避免接触蓝光,如减少使用手机、电脑等电子设备的时间
【分析】视觉形成的过程是外界物体反射来的光线,经过角膜、房水,由瞳孔进入眼球内部,再经过晶状体和玻璃体的折射作用,在视网膜上能形成清晰的物像,物像刺激了视网膜上的感光细胞,这些感光细胞产生的神经冲动,沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢,就形成视觉。即:角膜→房水→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜→视神经→大脑皮层(的视觉中枢)。
【详解】(1)学习的过程就是建立条件反射的过程;条件反射是后天获得的,经过学习才会的反射,是高级神经活动的基本方式。在学习眼球的结构和成像原理时,我们听到老师的声音,这个声音首先通过外耳道进入中耳,然后振动鼓膜,进一步引起听小骨的振动,这些振动最终传递到内耳的耳蜗,耳蜗内的听觉感受器将声音信号转化为神经信号,通过听神经传递到大脑皮层的听觉中枢,形成听觉。因此,听到老师“眼是视觉器官……”的声音前,声波刺激依次经过的结构是外耳道→鼓膜→听小骨→耳蜗。
(2)在兴趣小组制作的眼球模型中,光盘相当于眼球的虹膜;虹膜是眼球的一个重要结构,光盘中间的孔模拟的是瞳孔,光线可以通过瞳孔穿过;而气球B则相当于眼球的玻璃体,玻璃体是眼球内的一个透明胶状物质,它填充在晶状体和视网膜之间,起到支撑和保持眼球形状的作用。
(3)为测试眼球模型,兴趣小组的同学通过调节螺丝来改变气球A(相当于晶状体)的曲度,从而模拟眼球的调节功能;当光源清晰地成像在蓝色塑料板(相当于视网膜)上时,这个过程就模拟了人眼在看物体时通过调节晶状体曲度来使物体成像在视网膜上的过程;为了演示近视的形成,可以调节螺丝使气球A的前后径变大,模拟眼球的轴长变长,这样就会导致物体成像在视网膜前方,形成近视。
(4)根据表中数据可以看出,甲组小鼠在夜间接受蓝光照射后,强迫游泳不动时间显著增加,而后测时间比前测时间多了15分钟;而乙组小鼠白天进行蓝光处理,其强迫游泳不动时间并没有显著增加,后测时间与前测时间基本相同;这说明只有夜间蓝光可诱发小鼠的抑郁行为。这个结果对我们健康生活的启示是:夜间应尽量避免接触蓝光,如减少使用手机、电脑等电子设备的时间,或者开启护眼模式以减少蓝光对眼睛和神经系统的刺激,从而保护我们的睡眠质量和心理健康。
2.(2024·山东烟台)每年的9月1日是我国的“全民健康生活方式行动日”。健康的生活方式不仅有利于预防各种疾病,而且有利于提高人们的健康水平和生活质量。
(1)合理营养,均衡饮食。每日按时进餐,早、中、晚三餐摄入的能量比例为 。青少年要多吃肉、蛋、奶等含蛋白质丰富的食物,这是因为蛋白质是构成人体细胞的重要物质, 和受损细胞的修复、更新都离不开它。
(2)禁止吸烟和酗酒。吸烟有害健康,实践活动小组制作了吸烟装置(如图)并进行实验:打开止水夹,用洗耳球抽取排水管中的空气,使烟雾持续进入草履虫培养液。香烟燃尽后,用显微镜观察收集器底部培养液中的草履虫,发现其纤毛被烟雾中的焦油黏结,运动速度变慢。该实验中,烟雾进入烟雾收集器模拟的是呼吸运动中的 (填写“吸气”或“呼气”)过程;用草履虫纤毛的摆动模拟人气管纤毛的摆动,你的推测是 。
(3)拒绝迷恋网络、通宵上网。长时间用眼会使下图中眼球的[ ] 过度变凸且不能恢复原状,造成近视。研究发现夜间过多使用电子产品还会增加患糖尿病的风险。当光刺激眼球后,[ ] 上的感光细胞兴奋,通过神经调节最终使棕色脂肪细胞摄取和利用葡萄糖的量下降,导致血糖含量 。
(4)选择健康的生活方式才能拥有健康。健康是指身体上、心理上和社会适应方面的良好状态。心情愉快是心理健康的核心。你如何保持心情愉快? 。
【答案】(1)
3:4:3 人体的生长发育
(2) 吸气 烟雾中的有害物质会影响纤毛的正常摆动
(3) 2晶状体 5视网膜 上升(或增加)
(4)保持积极乐观的态度,参与社交活动,进行适量的运动等
【分析】1.合理营养是指全面而平衡的营养;“全面”是指摄取的营养素种类要齐全;“平衡”是指摄取各种营养素的量要合适,与身体的需要要保持平衡。
2.题图中:1是角膜,2是晶状体,3是玻璃体,4是巩膜,5是视网膜。
【详解】(1)为了做到合理营养,我们要每天要一日三餐,按时进餐;合理膳食要求早、中、晚餐的能量摄入分别占30%、40%、30%。可见,早、中、晚三餐摄入的能量比例为3:4:3。蛋白质是构成人体细胞的基本物质,人体的生长发育、组织的更新等都离不开蛋白质。青少年正处于生长发育的关键时期,应多吃一些肉、蛋、奶等含蛋白质丰富的食物。
(2)呼吸运动包括吸气和呼气两个过程,外界气体进入肺内,完成吸气过程。可见,该实验中,烟雾进入烟雾收集器模拟的是呼吸运动中的吸气过程。吸烟对身体的多个器官会造成不同程度的影响,有研究证据表明,吸烟及二手烟暴露与四大慢性病即慢性呼吸疾病、恶性肿瘤、心血管疾病及糖尿病之间有很大关系。该实验中,用草履虫纤毛的摆动模拟人气管纤毛的摆动,因此推测实验结果是:烟雾中的有害物质会影响草履虫纤毛的正常摆动。
(3)如果晶状体的凸度过大,或眼球前后径过长,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方,导致看不清远处的物体,形成近视眼。结合题图可知,长时间用眼会使图中的2晶状体过度变凸且不能恢复原状,造成近视。视网膜上的感光细胞能够把物体的色彩、亮度等信息转化为神经冲动,故视网膜是视觉感受器,是眼球内成像的部位。当光刺激眼球后,5视网膜上的感光细胞兴奋,通过神经调节最终使棕色脂肪细胞摄取和利用葡萄糖的量下降,导致血糖含量上升(或增加),增加人患糖尿病的风险。
(4)健康是指身体上、心理上和社会适应方面的良好状态。心理健康同样重要,保持心情愉快有助于整体健康。积极的心态可以帮助我们更好地应对生活中的挑战,适量的运动可以释放压力,良好的社交关系可以提供情感支持,而兴趣爱好则是个人满足感和幸福感的来源。
3.(2024·湖南长沙)在跨学科实践活动中,老师带领项目小组制作了眼球结构模型(如下图所示),用以演示眼球的成像过程。
装置说明
①光源、水透镜、光屏均可移动;
②推拉注射器可改变水透镜的曲度;
③显微镜光圈的大小可调节。
(1)模型中, 模拟眼球的晶状体, 模拟眼球的视网膜。
(2)若在光屏上形成的物像较暗,可将光圈 ,使物像更明亮。
(3)项目小组的同学用该装置探究人体如何通过晶状体曲度调节看清远近的物体。他移动水透镜并记录光源与水透镜的距离,随后推拉注射器使物像清晰,记录水透镜的曲度变化。该操作过程是否严谨?请判断并说明理由。
【答案】(1) 水透镜 光屏
(2)调大
(3)不严谨,正常眼的眼球前后径不会发生改变,但该操作改变了水透镜与光屏的距离;或该操作在改变光源与水透镜的距离的同时改变了水透镜与光屏的距离,不符合单一变量原则(意思相近即可)
【分析】该模型中显微镜光圈模拟眼球中的瞳孔,注射器通过推拉模拟睫状体,水透镜模拟晶状体,光屏模拟视网膜。
【详解】(1)在眼球的结构中,晶状体透明、有弹性,类似照相机的镜头,可见,水透镜模拟晶状体。
睫状体内有平滑肌,通过平滑肌的收缩和舒张来调节晶状体的曲度,从而使眼睛能够看清远近不同的物体。眼球中的视网膜,为一层柔软而透明的膜,紧贴在脉络膜内侧,是物像形成的部位。可见,光屏模拟形成物像的视网膜。
(2)光圈模拟眼球中的瞳孔,能够控制进光量,当光屏上的物像较暗的时候,可以将光圈调大,增加进光量反之调小光圈。
(3)不严谨,正常眼的眼球前后径不会发生改变,但该操作改变了水透镜与光屏的距离;或该操作在改变光源与水透镜的距离的同时改变了水透镜与光屏的距离,不符合单一变量原则
考法2 制作实验装置,模拟吸烟有害健康。
4.(2024·陕西)烟草燃烧时会产生尼古丁、焦油和一氧化碳等物质。为探究吸烟对肺的影响,小秦在老师的帮助下,利用如图装置进行实验(注:一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧更强,导致血液中的氧含量降低)。下列叙述正确的是( )
A.上推注射器,可使烟雾进入锥形瓶
B.实验后,鸡血和棉絮颜色保持不变
C.下抽注射器,模拟人体的呼气过程
D.吸烟对肺有影响,对人体健康不利
【答案】D
【分析】1.呼吸运动是由呼吸肌的收缩和舒张引起的,包括吸气和呼气两个过程:吸气时,膈肌与肋间肌收缩,引起胸腔前后、左右及上下径均增大,肺随之扩大,造成肺内气压小于外界大气压,外界气体进入肺内,形成主动吸气运动;呼气时,膈肌和肋间外肌舒张时,肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位,结果胸廓缩小,肺也随之回缩,造成肺内气压大于外界气压,肺内气体排出肺,形成被动的呼气运动。
2.吸烟对身体的多个器官会造成不同程度的影响,有研究证据表明,吸烟及二手烟暴露与四大慢性病即慢性呼吸疾病、恶性肿瘤、心血管疾病及糖尿病之间有很大关系。
【详解】A.上推注射器,锥形瓶内气压增大,烟雾不能进入锥形瓶,A错误。
B.实验模拟了吸烟过程,烟草燃烧的产物(如一氧化碳)会与鸡血中的血红蛋白结合,导致血液中的氧含量降低,进而使得血液颜色由鲜红色变为暗红色;而烟草燃烧的微小的固体颗粒物也会滞留在棉絮上,导致棉絮颜色发生变化,B错误。
C.下抽注射器,锥形瓶内气压减小,模拟人体的吸气过程,C错误。
D.吸烟对肺部有害,烟草中的化学物质会进入肺部并对肺组织造成损伤。这些损伤在长期吸烟的情况下可能会导致基因突变、细胞凋亡和肺部组织的炎症反应,最终增加患肺癌的风险。题图的模拟实验的结果,也能说明:吸烟对肺有影响,对人体健康不利,D正确。
故选D。
考法3 设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶。
5.(2024·江西)某班同学看到“神舟十八号载人飞船成功发射,三名航天员将在我国空间站进行多项实验”这一报道,对其中的太空养鱼充满好奇。随后,同学们在老师指导下利用带瓶塞的无色透明玻璃瓶、塘泥、池塘水、小鱼、金鱼藻等材料,开展生态瓶养鱼实践活动。请回答下列问题。
(1)“太空养鱼”在一个1升大小的密闭水族箱内进行,该水族箱内所有生物与其生存的环境形成的统一整体叫做 。
(2)制作生态瓶所用的塘泥含有细菌和真菌等微生物,可分解鱼类排泄物,这些微生物在生态瓶中扮演的角色是 。
(3)实践过程中,某同学制作的生态瓶如下图所示。根据下表“生物部分组成成分”一栏判断,该生态瓶评价等级为 ,理由是 。
生态瓶评价表
评价维度
评价等级
A
B
C
科学性
生物部分组成成分
成分齐全
缺少一种成分
缺少两种成分或更多
光照条件
光线良好
阳光直射
没有光照
美观性
…
环保性
…
(4)上图作品经过完善后,根据上表“光照条件”一栏判断,该生态瓶最好放置在 的环境中。
(5)同学们发现完善后的生态瓶仍不能维持较长时间,请分析可能的原因是 (写出一条即可)。
【答案】(1)生态系统
(2)分解者
(3) B 缺少生产者
(4)光线良好
(5)生物的种类和数量太少
【分析】(1)生态系统的组成包括非生物部分和生物部分;非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌)。生态系统的调节能力是有限的,如果外界的干扰超过了调节能力,生态系统就会遭到破坏。
(2)立体种植是光合作用的应用,就是把两种或两种以上的作物,在空间和时间上进行最优化组合,以达到增产,增收的目的。
【详解】(1)在一定范围内,生物与环境形成的统一的整体称为生态系统。生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。“太空养鱼”在一个1升大小的密闭水族箱内进行,该水族箱内所有生物与其生存的环境形成的统一整体叫做生态系统。
(2)生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌);制作生态瓶所用的塘泥含有细菌和真菌等微生物,可分解鱼类排泄物,这些微生物在生态瓶中扮演的角色是分解者。
(3)生态瓶中有塘泥,塘泥有细菌和真菌等分解者,还有小鱼,属于消费者,阳光直射;但缺少生产者绿色植物,所以该生态瓶评价等级为B。
(4)没有光照植物不能进行光合作用,阳光直射可能会导致温度过高,不利用生物生长;所以应该放置在光线良好的环境中,使动植物利于生长。
(5)每个生态系统都有一定的自动(自我)调节能力,生物种类多营养结构复杂,自动(自我)调节能力就强,反之,自动(自我)调节能力就弱。生态瓶中生物的种类和数量太少,不能维持较长时间。
解题技巧
1、 跨学科实验活动一般都是探究实验,答题过程中要结合探究实验过程及原则完成相关习题。
2、 设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶,根据水生生态系统的组成,以及“尺度、比例与数量”“稳定与变化”“系统与模型”等跨学科概念,利用生活中简单易得的透明材料制作装置,装入水、塘泥和不同的水生生物,制作能够维持较长时间的生态瓶。
►考向二 植物栽培和动物饲养类跨学科实践活动
考法1 探究栽培一种植物所需的物理和化学环境条件。
1.(2024·甘肃兰州)某生物兴趣小组的同学通过探究水在枣树内的运输路径,合作完成了“一滴水在枣树内的旅行”记录。以下为部分观察记录。
(1)【第一站】根——水的吸收:枣树像一台高效运转的“抽水机”,根源源不断地吸收土壤中的水。根尖成熟区表皮细胞向外凸起形成 ,增大了吸收水的面积。
(2)【第二站】茎——水的运输:枣树吸收的水和“搭便车”的无机盐顺着一条条中空的管道,由根运输到茎,再运输到枣树的其他器官。这里“中空的管道”是指 ,能使枣树“硕果累累”的无机盐主要是 (填字母)。
A.含氮的无机盐 B.含磷的无机盐
C.含钾的无机盐 D.含硼的无机盐
(3)【第三站】叶——水的散失:旅行到枣树叶的水,绝大部分通过 作用以水蒸气的形式由气孔散失到大气中。
(4)部分水在旅行途中参与了各种生命活动,经过时间的积累,红枣挂满枝头。为探究影响采摘后鲜枣保存时间的因素,该小组同学采摘一批鲜枣进行了实验。
组别
实验材料
处理方法
保存温度
其他条件
10天后腐败率
1
鲜枣100个
20℃清水浸泡2秒
25℃
相同
6%
2
鲜枣100个
100℃清水浸泡2秒
25℃
3%
3
鲜枣100个
100℃清水浸泡2秒
4℃
1%
(注:鲜枣在100℃清水中浸泡2秒既能杀灭表皮上的大部分微生物,又不破坏表皮活性。)
①本实验在实施过程中选取了同一品种、大小相近、成熟程度相同的鲜枣,并保证其他条件相同,这样做的目的是控制 。
②为探究保存温度对保存时间的影响,应选择 两组进行对照实验(填组别序号)。
③上述3组实验中,保存时间最长的是第 组的鲜枣。
④关于食品保存,请提出一条合理的措施: 。
【答案】(1)根毛
(2) 导管 B
(3)蒸腾
(4) 变量唯一 2、3 3 高温杀菌;低温保存
【分析】1.植物体通过根从土壤中吸收水分,通过茎中的导管运输到叶,约1%的水被植物体利用,99%以上的水都通过蒸腾作用以水蒸气的形式从叶片的气孔散发到大气中。
2.对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
【详解】(1)根尖包括根冠、分生区、伸长区、成熟区,成熟区细胞停止伸长,并且开始分化,一部分向外突起形成根毛,扩大了吸收水的面积。成熟区是根吸收水分和无机盐的主要部位。可见,枣树根尖成熟区表皮细胞向外凸起形成根毛,增大了吸收水的面积。
(2)导管是植物体内,把根部吸收的水和无机盐,由下而上输送到植株身体各处的管状结构。 可见,枣树中能运输水的“中空的管道”是导管。
A.含氮的无机盐能促进细胞的分裂和生长,使枝繁叶茂,A错误。
B.含磷的无机盐可以促进幼苗的发育和花的开放,使果实、种子提早成熟。可见,能使枣树“硕果累累”的无机盐主要是含磷的无机盐,B正确。
C.含钾的无机盐使植物茎秆健壮,促进淀粉的形成与运输,C错误。
D.含硼的无机盐能促进植物根系生长发育、促进花粉萌发和花粉管生长,D错误。
故选B。
(3)枣树通过根从土壤中吸收的水分,会经过根、茎、叶中的导管运输到达植物各处,只有约1%被植物体利用,99%以上的水都通过蒸腾作用以水蒸气的形式,从叶片的气孔散发到大气中去了。
(4)①一组探究实验只能有一个实验变量,其他因素均处于相同且理想状态,这样便于排除因其他因素的存在而影响和干扰实验结果的可能,这就是控制单一变量。可见,本实验在实施过程中选取了同一品种、大小相近、成熟程度相同的鲜枣,并保证其他条件相同,这样做的目的是控制变量唯一。
②为探究保存温度对保存时间的影响,唯一变量是温度,其它条件应该相同且适宜,根据表格信息可知,应选择2、3两组进行对照实验。
③上述3组实验中,保存时间最长的是第3组的鲜枣,该组鲜枣10天后腐败率是1%,是三组中最低的一组。
④食物腐败变质是由于微生物的生长和大量繁殖而引起的。根据食物腐败变质的原因,食品保存就要尽量的杀死或抑制微生物的生长和大量繁殖。鲜枣在100℃清水中浸泡2秒既能杀灭表皮上的大部分微生物。根据上述实验可知,对于食品保存,提出合理的措施可以是:高温杀菌;低温保存。(写1条,合理即可)
2.(2024·江苏盐城)某生物学习小组的同学合作完成了植物生长需要无机盐的项目学习任务。
【收集资料】土壤中含有植物生长发育需要的各种无机盐,氮是其中之一。
【探究实践】将等量小石子分别放入20只容器,在20只容器中各栽入一株生长状况相似的青椒苗,并平均分为甲、乙两组。甲组加入完全营养液(含植物生长所需的各种营养),乙组加入缺氮营养液(含除氮以外的其他各种营养),光照和温度等其他培养条件相同且适宜。
(1)为保证实验的可行性、科学性,实验前还应该_________(填字母)。
A.各组都加入肥沃土壤浸出液
B.清洗小石子,去除原来含有的各种无机盐
(2)学习小组的同学每隔三天观察并记录每组植株总质量的变化情况,绘制成下图,该图说明氮肥对植物的生长有 作用。
(3)实验中每组选择10株青椒苗,而不是1株的原因是 。
【拓展应用】日前,中国科学家在新疆沙漠温室成功试种快速繁育水稻。
(4)科研团队采用精准调配的营养液进行无土栽培,在水稻的不同生长时期,营养液的成分 (选填“相同”或“不同”)。
(5)为了提高产量,除了提供合适的营养,还可以采取的措施有______(填字母)。
①多光谱LED光源精准补光②温控干预技术增加昼夜温差③减少二氧化碳浓度
A.①② B.①③ C.②③
【答案】(1)B
(2)促进
(3)避免偶然性,减小实验误差
(4)不同
(5)A
【分析】(1)实验中要保证单一变量,避免其他因素对实验结果的干扰。
(2)实验中样本数量过少容易出现偶然性,样本数量多可以使实验结果更准确。
【详解】(1)A.如果各组都加入肥沃土壤浸出液,会引入其他未知的变量,影响实验结果,A错误。
B.为保证实验的可行性、科学性,实验前应该清洗小石子,去除原来含有的各种无机盐,以保证乙组只缺少氮这一变量,B正确。
故选B。
(2)从图中可以看出,甲组加入完全营养液的青椒苗生长情况明显好于乙组加入缺氮营养液的青椒苗,说明氮肥对植物的生长有促进作用。
(3)实验中每组选择10株青椒苗,而不是1株,是为了避免偶然性,使实验结果更准确。如果只选择1株青椒苗,可能由于这株青椒苗自身的特殊情况而导致实验结果不准确。
(4)科研团队采用精准调配的营养液进行无土栽培,在水稻的不同生长时期,对营养的需求不同,所以营养液的成分不同。
(5) 为了提高产量,多光谱LED光源精准补光可以为水稻提供更合适的光照,促进光合作用;温控干预技术增加昼夜温差,白天温度高有利于光合作用,夜晚温度低可以减少呼吸作用对有机物的消耗,①②正确。减少二氧化碳浓度会降低光合作用强度,不利于提高产量,③错误。
BC错误,A正确。
故选A。
考法2 探究植物无土栽培条件的控制。
3.(2024·山东泰安)某研究小组利用如图装置进行无土栽培的实践探索。下列叙述错误的是( )
A.用充气泵向培养液中通入空气,有利于植株根的呼吸
B.在泡沫板上按合理的间距固定植株,有利于植株充分接受光照
C.幼苗移栽定植初期,给植株适当遮阴可抑制其蒸腾作用防止萎蔫
D.同种植物在不同生长发育期,定期更换的培养液成分及比例不变
【答案】D
【分析】水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,叫做蒸腾作用。光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并释放出氧气的过程。细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。
【详解】A.根也许吸收氧气进行呼吸,用充气泵向培养液中通入空气,有利于植株根的呼吸,A正确。
B.在泡沫板上按合理的间距固定植株,使植物的叶片互不遮挡,有利于植株充分利用光能,提高光合作用效率,B正确。
C.蒸腾作用是植物体内的水分蒸发的过程,幼苗刚刚移栽时,要减少水分的蒸发,给植株适当遮阴可抑制其蒸腾作用防止萎蔫,C正确。
D.无土栽培要依据植物生活所需无机盐的种类和数量的多少,将无机盐按照一定的比例配成营养液,因为同种植物在不同生长发育期所需的营养成分和比例是不同的,D错误。
故选D。
考法3 探究影响扦插植物成活的生物和非生物因素。
4.(2024·内蒙古)某兴趣小组探究光照、取材部位对某种月季扦插成活率的影响,结果如图所示,下列分析错误的是( )
A.扦插属于无性生殖
B.芽成活率低于嫩枝
C.光照强度对嫩枝扦插成活率的影响要小于芽
D.此月季更适宜在半遮阴条件下用芽扦插繁殖
【答案】B
【分析】扦插一般是指把植物的茎进行切断,经过处理之后,插在土壤中,然后每一段枝条都可以生根发芽,长出一个新的植株。
【详解】A.不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体,这种生殖方式称为无性生殖;扦插没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖,A正确。
B.由题图可知,在半遮阴的情况下,芽成活率高于嫩枝,B错误。
C.分析题图可知,嫩枝在半遮阴的成活率是80.25%,全光照的成活率73%,相差不大;芽在全光照的成活率是67.58%,半遮阴的成活率88.2%,相差巨大。因此,光照强度对嫩枝扦插成活率的影响要小于芽,C正确。
D.用芽扦插在半遮阴的情况下成活率最高,因此,此月季更适宜在半遮阴条件下用芽扦插繁殖,D正确。
故选B。
考法4 饲养家蚕,收集我国养蚕的历史资料。
5.(2024·山东德州)某班同学在学习物种延续的相关知识后,开展了“饲养家蚕”的跨学科实践活动,如下是他们的实践记录单,请你给他们补充完整。
实践记录单
饲养家蚕
实践目的:通过饲养家蚕观察其发育过程,尝试探究家蚕一对相对性状的遗传规律
探究实验
(1)卵蚕卵的孵化需要一定的外界条件,将在网上购买的同批350粒蚕卵平均分为7组,下表是在不同温度、光照、湿度条件下,各组蚕卵的孵化情况:
组别
蚕卵数量
温度(℃)
光照(h)
湿度(%)
孵化天数(天)
孵化率
1
50
18
10
75
24
90%
2
50
22
10
75
12
96%
3
50
26
10
75
9
100%
4
50
26
10
90
11
100%
5
50
26
10
60
12
98%
6
50
26
20
75
9
98%
7
50
26
0
75
10
100%
分析上表,可以看出 对家蚕卵的孵化影响最大。
(2)①幼虫依靠腹足上的趾钩附着在桑叶上,有利于取食和运动,这体现了 的生物学观点。
②本阶段,家蚕会经历4次蜕皮,蜕皮的原因是 。
(3)给家蚕幼虫食用不同颜色的蚕饲料,它们会结出不同颜色的茧,这个事例说明基因、环境、性状之间的关系是 。
(4)成虫蚕蛾全身被白色鳞片和毛;口器退化,不能进食;胸部三对足,两对翅,但飞行能力退化。雌蛾体大,爬动慢;雄蛾体小,爬动较快。与幼虫在形态结构和生活习性上有明显差别。
根据以上观察,发现家蚕的发育过程属于 。
(5)选取家蚕有斑纹(B)和无斑纹(b)这对相对性状进行探究实验。若要确定有斑纹蚕的基因组成,设计如下的实验方案并预期实验结果及结论。
实验方案: 。
预期实验结果及结论:① ;② 。
【答案】(1)温度
(2) 结构与功能相适应 外骨骼不能随身体的长大而长大
(3)性状是基因和环境共同作用的结果
(4)完全变态发育
(5) 将一只有斑纹蚕和一只无斑纹杂交 若子代蚕既有有斑纹的又有无斑纹的。说明有斑纹蚕的基因组成是Bb 若子代蚕既都是有斑纹的,说明有斑纹蚕的基因组成是BB。
【分析】(1)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组;没有处理的就是对照组。
(2)家蚕的生殖和发育:经过“卵→幼虫→蛹→成虫”四个时期,这样的变态发育称为完全变态发育,蜜蜂、菜粉蝶、蝇、蚊、蚂蚁等的发育同家蚕。
(3)生物的性状是由一对基因控制的,当控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
【详解】(1)通过题干中数据可看出1组的孵化率最低,3组的孵化率为100%,1组和3组只有温度不同,其它条件都相同。可见,温度对家蚕卵的孵化影响最大。
(2)①生物的结构与功能相适应的观点包括两层意思:一定的结构产生与之相对应的功能;任何功能都需要一定的结构来完成。可见,幼虫依靠腹足上的趾钩附着在桑叶上,有利于取食和运动,这体现结构与功能相适应的生物学观点。
②家蚕幼虫有蜕皮现象,原因是家蚕的外骨骼不能随着身体的长大而长大,需要经过4次蜕皮,才能发育为成虫。
(3)基因决定性状,但若给蚕食用彩色蚕饲料,使白色蚕宝宝从内而外变为彩色,说明性状还受环境因素的影响,所以说性状是基因和环境共同作用的结果。
(4)家蚕的生长发育经过“卵→幼虫→蛹→成虫”了四个阶段,成虫蚕蛾与幼虫在形态结构和生活习性上有明显差别,这样的发育过程为完全变态发育。
(5)生物的性状是由一对基因控制的,当控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。家蚕有斑纹是显性B和无斑纹是隐性b,则有斑纹的基因组成有BB和Bb,无斑纹是隐性基因bb。选取家蚕有斑纹(B)和无斑纹(b)这对相对性状进行探究实验。若要确定有斑纹蚕的基因组成,可按如下方案进行:
将一只有斑纹蚕和一只无斑纹杂交,①若子代蚕既有有斑纹的又有无斑纹的,说明有斑纹蚕的基因组成是Bb,遗传图解如下:
②若子代蚕都是有斑纹的,说明有斑纹蚕的基因组成是BB,遗传图解如下:
考法5 制作水族箱,饲养热带鱼。
6.(2024·宁夏)某生物兴趣小组为了探究不同条件下生态系统的稳定性,设计并制作了四个大小相同的简易生态瓶,分别编号为A、B、C、D,每个生态瓶各加入等量的清水,放入2条生长状况相似的小鱼,观察小鱼的生存时间,记录结果如下。根据实验结果分析回答下列问题。
编号实验条件
A
B
C
D
实验图示
实验处理
不加水藻不加河泥光照
加水藻不加河泥光照
加水藻加河泥光照
加水藻加河泥黑暗
生存时间
3天
12天
27天
2天
(1)实验中每个生态瓶都加入等量的清水并放入2条生长状况相似的小鱼,其目的是 。
(2)A瓶与B瓶相比,B瓶中小鱼生存的时间更长,是因为B瓶中的水藻通过 作用,为小鱼的呼吸提供 。鱼类终生生活在水中,与其水中生活相适应的特征有 (答出一点即可)。
(3)请写出C瓶中包含的食物链 。C瓶在一段时间内能保持相对稳定,但与池塘生态系统相比,C瓶中的生物种类 ,自我调节能力 。
(4)根据实验结果,要延长D瓶中小鱼的生存时间,应将D瓶放置在 处。
(5)如果将B瓶和C瓶作为一组对照实验,请你提出一个与此相关的探究问题 ?
【答案】(1)保持单一变量
(2) 光合 有机物和氧气 体表大都覆盖有鳞片,有黏液/用鳃呼吸/用鳍游泳/身体呈流线型
(3) 水藻→小鱼 少 弱
(4)光照
(5)河泥对小鱼的生存时间有影响吗?
【分析】对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的出了该条件不同以外,其他条件都相同的实验;根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力;一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组;没有处理的就是对照组。
【详解】(1)探究实验要遵循单一变量原则,即除探究条件不同之外,其它条件都要相同且适宜。因此,实验中每个生态瓶都加入等量的清水并放入2条生长状况相似的小鱼,其目的是保持单一变量。
(2)绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程叫光合作用;因此,A瓶与B瓶相比,B瓶中小鱼生存的时间更长,是因为B瓶中的水藻通过光合作用,为小鱼的呼吸提供有机物和氧气。鱼类终生生活在水中,体表大都覆盖有鳞片,减少水的阻力;用鳃呼吸;用鳍游泳,靠尾部和躯干部的左右摆动和鳍的协调作用来不断向前游动;身体呈流线型,可减少水的阻力。
(3)生态系统中,生产者与消费者之间吃与被吃的关系构成食物链;食物链的书写原则是:起点是生产者,箭头指向捕食者,终点是最高级消费者,不能出现分解者和非生物成分;因此,C瓶中包含的食物链是水藻→小鱼。生态系统中各种生物的数量和所占的比例是相对稳定的状态,这种平衡是一种动态平衡,之所以会出现这种平衡是因为生态系统具有一定的自我调节能力,这种能力与生态系统中生物的种类和数量有关,生物的种类和数量越多、营养结构越复杂、这种能力就越强,生态系统中生物的种类越少、营养结构越简单、其自动调节能力越弱;因此,与池塘生态系统相比,C瓶中的生物种类少,自我调节能力弱。
(4)C瓶与D瓶比较,实验变量是光照,C瓶小鱼存活时间长,D瓶中小鱼存活时间短,说明C瓶氧气比D瓶多,由此可以推断多的氧气是C瓶内的水藻在光下进行光合作用释放;因此,根据实验结果,要延长D瓶中小鱼的生存时间,应将D瓶放置在光照处。
(5)B和C装置的不同之处在于B装置中没有河泥,D装置中有河泥,因此,提出的探究问题是:河泥对小鱼生存时间有影响吗?
解题技巧
1、探究栽培一种植物所需的物理和化学环境条件,根据植物生长发育所需的环境条件,选择适宜的土壤,在土壤中栽培一种植物,定期浇水、适时施肥、松土。观察植物在生长发育过程中的变化,设计表格,记录和交流株高、叶片数量、叶片大小、开花结果的时间和数量等信息。
2、根据植物生长发育所需的环境条件,选择或设计恰当的装置,利用营养液无土栽培一种植物,定期补水、更换营养液、通气。观察植物在生长发育过程中的变化,设计表格,记录和交流株高、叶片数量、叶片大小、开花结果的时间和数量等信息。
►考向三 发酵食品制作类跨学科实践活动
考法1 收集酵母菌种,比较发酵效果。
1.(2024·山东临沂)在食品发酵跨学科实践活动中,如何自制甜美的饮品,是同学们最喜欢的实践活动。在自主报名的基础上,老师将学生分成三个项目组:酸奶项目组,米酒项目组、葡萄酒项目组。根据所学知识回答问题。
(1)项目实施:
①项目原理。各项目组使用的菌种均在 条件下,将葡萄糖分解产生乳酸或酒精,乳酸项目组使用的菌种区别于其他两组菌种的生殖方式是 。
②制作流程及分析。
A制作培养基,三个项目分别使用牛奶、糯米和葡萄作为培养基材料:
B各项目组对设计的装置进行高温消毒并冷却;
C项目组各自将牛奶煮沸后冷却、糯米蒸熟后冷却、洗净晾干的葡萄榨成汁液后,分别放入甲、乙、丙装置内;
D甲装置加入适量酸奶并均匀搅拌;乙装置将糯米与酒曲均匀搅拌、压实,中间挖一个凹坑:丙装置加入酵母菌并均匀搅拌:
E按照图示方式密封后,均放置在30℃恒温箱中
流程分析:A步骤的目的是 ;D步骤,乙装置挖凹坑的目的是 ;E步骤,将装置均置入30℃的恒温箱中,原因是 。
③结果及分析。(略)
(2)反思与总结:
①酸奶的制作可使用 的酸奶替代乳酸菌,更方便,味道更好;
②乙、丙装置设置橡皮管排气口、可及时排出产生的气体,并方便检测气体成分,检测的方式是 。
【答案】(1) 无氧 分裂 为细菌和真菌生长繁殖提供营养物质 为酵母菌的生长和繁殖提供充足的氧气 细菌和真菌的生长繁殖需要适宜的温度
(2) 市售 澄清的石灰水变浑浊
【分析】(1)微生物的发酵在食品的制作中应用十分广泛,制作酸奶要用到乳酸菌。
(2)对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同之外,其他条件都相同的实验。
【详解】(1)①制作酸奶时要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,使得奶和菜呈现一种特殊的风味,还不改变其的品质。酿酒时要用到酒曲,主要成分是酵母菌,酵母菌是一种单细胞真菌,在无氧的条件下,酵母菌能分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳。因此,各项目组使用的菌种均在无氧条件下,将葡萄糖分解产生乳酸或酒精。细菌的生殖方式是分裂生殖,一分为二,繁殖速度快。真菌的生殖方式是孢子生殖,酵母菌还可以出芽生殖。因此,乳酸项目组使用的菌种区别于其他两组菌种的生殖方式是分裂生殖。
②微生物的生殖和繁殖需要适宜的温度,水分,营养物质和生存空间。所以,A步骤的目的是为细菌和真菌生长繁殖提供营养物质。酿酒一定要加入酒曲,酒曲中的微生物主要是酵母菌和霉菌,其中霉菌主要起到糖化的作用,把米中的淀粉转化成葡萄糖,酵母菌在无氧的条件下,再把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。酵母菌发酵是不需要氧气的,但是其生长繁殖是需要氧气的,D步骤,要在米饭中间挖一个凹坑的主要目的是为酵母菌的生长和繁殖提供充足的氧气。E步骤,将装置均置入30℃的恒温箱中,原因是细菌和真菌的生长繁殖需要适宜的温度。
(2)①制作酸奶需要乳酸菌,可使用市售的酸奶替代乳酸菌,更方便,味道更好。
②乙、丙装置设置橡皮管排气口、可及时排出产生的气体,并方便检测气体成分,检测的方式是澄清的石灰水变浑浊,因为二氧化碳遇澄清的石灰水变浑浊,说明产生了二氧化碳。
考法2 设计简单装置,制作酸奶。
2.(2024·山东济宁)酸奶因其独特的风味及丰富的营养备受同学们喜爱。下表为某生物兴趣小组探究“制作酸奶需要的条件”的实验过程。请作答:
编号
实验流程
1号瓶
2号瓶
3号瓶
实验步骤
一
将1000毫升新鲜牛奶倒入洁净烧杯中,加适量蔗糖煮沸,将编号为1号、2号、3号的三只同样广口瓶清洗干净,用水加热煮沸5分钟
二
将煮沸后的牛奶冷却至40℃,加入200毫升新鲜酸奶搅拌后,用PH试纸测定酸碱度,然后均匀分装到3个广口瓶中
三
盖上瓶盖
盖上瓶盖
不盖瓶盖
5℃、放置8h
35℃、放置8h
35℃、放置8h四
四
用pH试纸再次测定酸碱度
实验结果
pH值无变化
pH值降低
pH值无变化
实验结论
?
(1)制作酸奶时利用的微生物是乳酸菌,它能够利用葡萄糖通过 生成乳酸。
(2)探究过程中设计了 组对照实验,控制的变量分别是 。
(3)实验结果为2号瓶成功获得酸奶,1号和3号瓶没有成功,则得出的结论是 。
(4)超市中各制式酸奶琳琅满目,口味各不相同,有的偏酸,有的偏甜。如何控制酸奶的酸度呢?为解决这个困扰,同学们分别以温度、时间为变量进行了实验探究,数据结果见下图(说明:溶液显酸性,值越小酸性越强):
①通过分析图中数据,你认同的结论是 。
a.一定范围内,相同温度下,发酵时间越长酸度越高
b.发酵时间相同,温度越高酸度越高
c.图中所给温度中,40℃时发酵效果最佳
②实验中发酵温度时,pH值保持不变的原因是 。
【答案】(1)无氧呼吸
(2) 2 温度、空气
(3)适宜的温度有利于酸奶的形成,空气抑制酸奶的形成
(4) c 温度过高,杀死乳酸菌
【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同以外,其他条件都相同的实验。
实验器材进行加热处理可以杀灭杂菌,防止杂菌对实验结果产生影响。
温度过高会杀死乳酸菌,影响酸奶的制作。
乳酸菌在适宜的温度和无氧条件下,能够利用葡萄糖生成乳酸。
【详解】(1)乳酸菌是厌氧菌,在无氧条件下才能进行发酵。乳酸菌发酵的原料是葡萄糖,通过发酵将葡萄糖转化为乳酸。
(2)1号瓶和2号瓶对照变量是温度,1号瓶放置于5℃的环境中,2号瓶放置于30℃的环境中。2号瓶和3号瓶对照变量是空气,2号瓶密封,3号瓶不盖瓶盖,结果2号瓶成功获得酸奶,3号瓶没有成功。故探究过程中设计了两组对照实验,实验变量分别是温度和空气。
(3)1号瓶和2号瓶对照变量是温度,1号瓶放置于5℃的环境中,2号瓶放置于30℃的环境中。若最终只在2号瓶中成功获得酸奶,则说明适宜的温度有利于酸奶的形成。2号瓶和3号瓶对照,2号瓶密封,3号瓶不盖瓶盖,结果2号瓶成功获得酸奶,3号瓶没有成功,可得出的结论是:空气抑制酸奶的形成,因为乳酸菌是厌氧菌。
(4)a.一定范围内,60℃下,Ph不随发酵时间的变化而变化,a错误。
b.据图分析,在发酵时间相同的情况下,50℃时的Ph小于30℃的Ph,Ph越小酸性越强,故温度越低酸度越高,b错误。
c.据图分析,发酵时间相同的情况下,40℃的Ph值最小,酸度最高,发酵效果最佳,c正确。
故选c。
发酵温度60℃,会破坏乳酸菌细胞结构,杀死乳酸菌,故实验中发酵温度60℃时,pH值保持不变的原因是,60℃时,会杀死乳酸菌。
解题技巧
发酵技术的应用,一般和化学联系比较多,常考的相关知识点如下:
①酵母菌发酵:酵母菌分解葡萄糖产生二氧化碳,用于制作馒头、面包;酵母菌在无氧的情况下,分解葡萄糖产生酒精,用于酿酒。
②乳酸菌发酵:乳酸菌在无氧情况下分解葡萄糖产生乳酸,用于制作酸奶、泡菜。
③甲烷菌生产清洁能源:甲烷菌在无氧情况下分解有机物产生的氢和二氧化碳结合生成甲烷。
④验证二氧化碳:二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。
一、“生物学与社会·跨学科实践”教学设计的理念原则
1、 以发展核心素养为宗旨:以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,充分发挥学科育人价值。着眼于学生适应未来社会发展和个人生活的需要,立足于坚实的生物学科内容基础,融入社会主义核心价值观的基本内容和要求,发展学生核心素养。
2、 聚焦生物学大概念:追求“少而精”的原则,优化内容体系,提炼大概念,精选学习内容,突出重点,切合初中学生的认知特点,明确学习要求,力求学生有相对充裕的时间主动学习,让学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念,发展核心素养。
3、 关注学生的学习实践:高度关注学生学习过程中的实践经历,强调学生的学习过程是主动参与的过程,选择恰当的真实情境,设计学习任务,让学生积极参与动手和动脑的活动。通过实验、探究类学习活动或跨学科实践活动,使学生加深对生物学概念的理解,提升应用知识的能力,激发探究生命奥秘的兴趣,进而能用科学的观点、知识、思路和方法探讨或解决现实生活中的某些问题,从而引领教与学方式的变革。
4、 注重对探究和实践过程的评价:重视以评价促进学生的学习与发展,重视评价的诊断、激励和促进作用。将评价重点放在学生的学习活动上,特别要注重对探究和实践过程的评价,提倡在评价中关注学生的个体差异和发展需求,帮助学生认识自我、建立自信,改进学习方式,促进其核心素养的形成。
二、“生物学与社会·跨学科实践”教学设计的总体目标
1、发展学生核心素:生物学课程要培养的核心素养,主要是指学生通过本课程学习而 逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力,是生物学课程育人价值的集中体现,主要包括生命观念、科学思维、探究实践、态度责任。
2、掌握生物学基础知识,形成基本的生命观念:获得生物体的结构层次、生物的多样性、生物与环境、植物的生活、人体生理与健康、遗传与进化等方面的基础知识;初步形成生物学的结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观、生态观等生命观念;能够应用生命观念探讨和阐释生命现象及规律,认识生物界的多样性和统一性,认识生物界的发展变化,认识人与自然的关系等,初步形成科学的自然观和世界观;能够应用生命观念分析生活中遇到的一些与生物学相关的实际问题。
3、初步掌握科学思维方法,具备一定的科学思维习惯和能力:尊重事实证据,能够运用比较和分类、归纳和演绎、抽象和概括、分析和综合等思维方法认识事物,解决实际问题,初步形成基于证据和逻辑的思维习惯;能够进行独立思考和判断,多角度、辩证地分析问题,提出自己的见解;能够对他人的观点进行审视评判、质疑 包容;能够运用科学思维,探讨真实情境中的生物学问题,参与社会性科学议题的讨论。
4、初步具有科学探究和跨学科实践能力,能够分析解决真实情境中的生物学问题:能够从生物学现象中发现和提出问题、收集和分析证据、得出结论。综合运用生物学和其他学科的知识、方法与实验操作技能,采用工程技术手段,通过设计、制作和改进,形成物化成果,将解决问题的想法或创意付诸实践,逐步形成团队合作意识、坚持不懈的探索精神、实践创新意识、审美意识和创意实现能力。
5、初步确立严谨求实的科学态度,乐于探索生命的奥秘:初步理解科学的本质,能以科学态度进行科学探究;面对各种媒体上的生物学信息或社会性科学议题,做到不迷信权威,不盲从他人,能对自己或他人的观点进行理性审视,尊重他人的观点;乐于探索自然界的奥秘,关注生物科学和生物技术的新进展及其对个人和社会发展的促进作用。
6、树立健康意识和社会责任感,能够强身健体和服务社会:关注身体内外各种因素对健康的影响,在饮食作息、体育锻炼、疾病预防等方面形成健康生活的态度和行为习惯;能够基于生命观念和科学思维,破除封建迷信,反对伪科学;理解科学、技术、社会、环境的相互关系,参与社会性科学议题的讨论;初步形成生态文明观念,践行“绿水青山就是金山银山”的理念,积极参与环境保护实践,立志成为美丽中国的建设者;主动宣传关于生命安全与健康的观念和知识,成为健康中国的促进者和实践者。
三、“生物学与社会·跨学科实践”课程的学业要求
1、根据观察到的生物学现象或与生物学相关的现实需求,尝试提出需要解决的生物学或跨学科实践问题。
2、根据研究问题和活动目标,结合相关的科学知识或生活经验,发挥想象力,创造性地利用简易器材,设计可行的研究方案,如确定研究变量、研究步骤等。在条件允许的情况下,可以运用现代技术(如传感器、无线通信、大数据、3D打印等)设计研究方案。
3、在研究方案的实施过程中,运用恰当的方式收集和记录证据,通过分析证据发现研究中的不足,再通过循环迭代不断改进研究方案或提高产品质量,最终形成解决问题的最佳方案。
4、撰写实践活动报告,包括活动目标、方案、结果、研究反思等,能够运用恰当的方式(如模式图、曲线图、数据表格、照片等)直观、简洁地呈现实践成果。
5、通过书面或口头方式分享实践成果,针对他人提出的问题, 能够运用证据进行交流和讨论,并在此基础上反思研究中的不足,改进实践方案。
1.(2024安徽阜阳·期末)假期,小明想在家中自制酸奶,他制作酸奶主要利用的微生物和保存酸奶最适宜的方式分别是( )
A.醋酸菌、煮沸杀菌 B.乳酸菌、脱水干燥
C.乳酸菌、冰箱冷藏 D.酵母菌、高盐防腐
【答案】C
【分析】食物腐败变质是由于微生物的生长和大量繁殖而引起的。根据食物腐败变质的原因,食品保存就要尽量的杀死或抑制微生物的生长和大量繁殖,传统的食品保存方法有盐腌、糖渍、干制、酒泡等。现代的贮存方法主要有罐藏、脱水、冷冻、真空包装、添加防腐剂、溶菌酶等。
【详解】制作酸奶用到的微生物是乳酸菌,自制酸奶过程中,应将加糖后的新鲜牛奶煮沸冷却后,再倒入适量酸奶并密封,最适宜的保存方式是冰箱冷藏,因为低温能抑制微生物生长和繁殖,有利于延长食品的保质期,故ABD错误,C正确。
故选C。
2.(2024·安徽滁州·三模)眼睛是心灵的窗户,如图是眼球结构示模式图,下列有关叙述正确的是( )
A.①可使“眼珠”呈现黑色、蓝色、棕色
B.②长期曲度过小,表现为看不清远处的物体
C.③处形成物像,是产生视觉的部位
D.④内含感光细胞,能接受光的刺激形成物像
【答案】A
【分析】图中①虹膜,②晶状体,③视网膜,④视神经。
【详解】A.常被称为黑眼球的部分是①虹膜。虹膜不透光有黑色素,俗称黑眼球,白种人是蓝色的,俗称蓝眼睛。虹膜里面有色素,虹膜内含色素量的多少决定着眼睛的颜色,A正确。
B.②晶状体似双凸透镜,对光线有折射作用,可以使远近不同的物体反射来的光线都能落在视网膜上。晶状体曲度增大,看不清远处的物体,B错误。
C.③是视网膜是形成物像的部位,产生视觉的部位在大脑皮层的视觉中枢,C错误。
D.④是视神经,可以将视网膜产生的神经冲动传递到大脑皮层,③视网膜内含感光细胞,能接受光的刺激形成物像,D错误。
故选A。
3.(2024·安徽滁州·一模)棉花植株在生长过程中,很容易患枯萎病。二氧化氯是一种高效强氧化剂,农业上常在棉花播种前,用二氧化氯溶液喷施土壤。科学家为了研究二氧化氯浓度对棉花枯萎病的影响做了相关的实验,结果见下图。有关叙述错误的是( )
A.设置清水组的目的是进行对照
B.实验组的数据是多次重复实验,求平均值所得
C.实验结论是在一定范围内随二氧化氯浓度增大枯萎病发病率降低
D.用二氧化氯喷湿土壤时,浓度越高效果越好,不需要考虑污染问题
【答案】D
【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。
【详解】A.一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。本实验是为了探究“二氧化氯浓度对棉花枯萎病的影响”,实验的变量是二氧化氯溶液浓度。因此对照组是清水组,设置清水组的目的是进行对照,故A正确。
B.每组只用少量的实验材料或生物个体做实验不科学,可能因实验材料或生物个体自身原因等偶然性而影响实验结果。设置重复实验,是减少偶然性、使实验数据更准确、实验结论更可信的重要方法。所以,实验组的数据是多次重复实验,求平均值所得,目的是避免实验结论的偶然性,减小误差,提高可信度,体现了科学探究实验的重复原则,故B正确。
C.据图所示得出的实验结论是:二氧化氯溶液对棉花枯萎病的发病率有影响;在一定范围内,二氧化氯浓度越高,棉花枯萎病发病率越低;生产上使用200mg/kg的二氧化氯溶液喷施土壤,发病率最低,种植棉花效果最好,故C正确。
D.结合题图可知,二氧化氯浓度再增加,看趋势发病率会更低,但考虑浓度再高会对土壤、环境等造成污染,从而危害人类,所以用二氧化氯喷湿土壤时,不能误认为浓度越高效果越好,还需要考虑污染问题,故D错误。
故选D。
4.(2024·安徽淮南·模拟预测)某同学将一盆植物放在黑暗处一昼夜,取其相同的枝条进行如图处理。把甲、乙装置放在光下一段时间后,分别将装置内的气体通入澄清的石灰水中。下列分析正确的是( )
A.甲与乙对照,可探究二氧化碳是否是光合作用必需的原料
B.只有乙装置内的气体能使澄清的石灰水变浑浊
C.经脱色、漂洗、滴加碘液后,只有取自乙装置中的叶片变蓝色
D.该实验可证明植物通过光合作用产生了淀粉和水
【答案】C
【分析】(1)《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。氢氧化钠吸收二氧化碳。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
(3)绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
【详解】A.甲与乙对照,变量是光,可探究光照是否是光合作用必需的原料,A错误。
B.甲装置没有光,只能进行呼吸作用产生二氧化碳,能使澄清的石灰水变浑浊;乙装置能进行光合作用,释放大量氧气,不能使澄清的石灰水变浑浊,B错误。
C.甲装置中的植物因缺少光光不能够进行光合作用制造淀粉;乙装置中的植物有光能够进行光合作用,制造淀粉。因此,经脱色、漂洗、滴加碘液后,只有取自乙装置中的叶片变蓝色,C正确。
D.该实验可证明光合作用需要光,植物通过光合作用产生了淀粉,D错误。
故选C。
5.(2024·安徽淮南·模拟预测)在“互联网+新农业应用”中,农民通过控制系统对大棚内的温度、水分、二氧化碳等实时监控,为农作物提供最佳的生长环境。图一是大棚内甲、乙两种植物的二氧化碳吸收量与光照强度的关系曲线图;图二是叶肉细胞示意图,1~6表示叶绿体、线粒体吸收或释放气体的过程。回答下列问题。
(1)大棚中安装土壤温湿度传感器可检测土壤中的含水量,实现农作物的自动灌溉。根吸收的水分主要用于 。
(2)图一中,当光照强度为f时,甲植物叶肉细胞内发生的生理过程对应的是图二中的 过程(填数字)。若不考虑温度对呼吸作用的影响,此光照强度下,甲植物光合作用合成的有机物 (填“多于”“等于”或“少于”)乙植物。
(3)为了探究温度和相对湿度对光合作用的影响,农技专家在大棚中将生长状态一致的甲植物平均分成5组,都提供适宜的光照,每天中午12:30测定各组植物二氧化碳的吸收量,确定其光合作用速率(用“二氧化碳吸收量的相对值”表示)。实验处理及结果如下表所示:
1组
2组
3组
4组
5组
实验处理
温度(℃)
36
36
36
31
25
相对湿度(%)
17
27
52
52
52
实验结果
光合作用速率
11.1
15.1
22.1
23.7
20.7
①上述实验中的 组探究的是相对湿度对甲植物光合作用的影响。实验结论是:当其他条件相同时, 。
②通过上述实验可以推测,中午时,对甲植物光合作用速率影响较大的环境因素是 。判断的依据是在 的条件下, 改变时,甲植物光合作用速率变化较大。
【答案】(1)蒸腾作用
(2) 1、2、5、6 多于
(3) 1、2、3 相对湿度越大,光合作用速率越高 相对湿度 温度相同 相对湿度
【分析】1.观图可知:图一中,a、b光照强度是0,二氧化碳吸收量是负值,表明植物只进行呼吸作用;cd二氧化碳吸收量是0,表明光合作用吸收二氧化碳和呼吸作用释放二氧化碳的量相等;e点植物甲、植物乙二氧化碳吸收量相等,表明二者光合作用与呼吸作用的差相等。
2.图二中1和4是表示氧气;2和3表示二氧化碳;5表示光合作用产生的氧气供线粒体利用,6表示呼吸作用产生二氧化碳供叶绿体利用。
【详解】(1)蒸腾作用水分以气体状态从植物体内散发到植物体外的过程;植物吸收水分和无机盐的主要部位是根尖的成熟区(或根毛区)根吸收的水分主要(约99%)用于植物的蒸腾作用。
(2)图一中,当光照强度为f时,甲植物二氧化碳吸收量大于零,光合作用强度大于呼吸作用强度,呼吸作用产生的二氧化碳全部用于光合作用,且光合作用还需要从外界环境中吸收二氧化碳,对应的是图二中的1、2、5、6过程。从图一中看出,当光照强度为f时,甲、乙植物吸收二氧化碳量相等,由a、b点可知,甲植物的呼吸作用强度大于乙植物,则甲植物通过呼吸作用产生的二氧化碳就多于乙植物通过呼吸作用产生的二氧化碳,因此甲植物进行光合作用的原料二氧化碳就多于乙,甲植物的光合作用强度大于乙植物,甲光合作用合成的有机物更多。
(3)①上实验组1、2、3的温度相同,相对湿度不同,因此变量为相对湿度,可以看出探究的是相对湿度对甲植物光合作用的影响。3组中相对湿度最大,光合作用速率最大,因此实验结论是当其它条件相同时,相对湿度越高,光合作用的速率就越高。
②中午时温度高。对甲植物光合作用的速率影响较大的环境因素是相对湿度,判断的依据是在温度相同的条件下,相对湿度改变时,甲植物光合作用速率变化较大。
6.(2024·安徽芜湖·模拟预测)“小田变大田”改革让玉米种植变得信息化,即将玉米栽培与先进科学技术相融合,提高玉米产量,实现农田增量、农业增效、农民增收。
(1)信息化技术手段能帮助测定适宜的翻耕深度,翻地活动能为种子的萌发提供 。
(2)利用人工智能技术进行选种,剔除坏死、霉变、干瘪的种子,这能使种子的萌发率 (选填“提高”“降低”或”不变”)。
(3)利用计算机视觉扫描技术对玉米的种植密度进行检测,得出玉米的最佳种植密度约为3500~4000株/亩,这个数据能帮助农民在栽种玉米时做到 ,提高玉米对光照的利用率。
(4)玉米生长过程中,通过智能施肥设备精准施肥,能为玉米生长各阶段提供适量的 。
(5)返乡创业的大学生小李,在信息化技术的指导下进行玉米种植,却发现一个难题:他种植的玉米果穗常有缺粒现象,你推测主要原因是什么?怎么帮助他解决这个问题? 。
【答案】(1)空气
(2)提高
(3)合理密植
(4)无机盐
(5)玉米的果穗常常有缺粒,主要是由于传粉不足引起的。为了弥补自然下状态传粉不足,如果辅以人工辅助授粉,同样能提高结实率。
【分析】(1)植物的生长需要多种无机盐,无机盐对植物的生长发育起着重要的作用,这些无机盐包括含氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锰、锌、钼等的多种无机盐,其中植物生活中最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐。
(2)人工授粉用人工方法把植物花粉传送到柱头上以提高坐果率的技术措施。
【详解】(1)种子萌发必须同时满足外界条件和自身条件,外界条件为一定的水分、适宜的温度和充足的空气;自身条件是胚是完整的、胚是活的、种子不在休眠期以及胚发育所需的营养物质;农田翻土,使土壤疏松,增加土壤中的空气,其目的是为种子萌发提供充足的空气。
(2)种子萌发必须同时满足外界条件和自身条件,自身条件是胚是完整的、胚是活的、种子不在休眠期以及胚发育所需的营养物质,故剔除坏死、霉变、干瘪的种子,这能使种子的萌发率提高。
(3)利用计算机视觉扫描技术对玉米的种植密度进行检测,得出玉米的最佳种植密度约为3500~4000株/亩,这个数据能帮助农民在栽种玉米时做到,合理密植,充分的利用光能,增加光合作用的有效面积。
(4)植物的生长需要多种无机盐,无机盐对植物的生长发育起着重要的作用,这些无机盐包括含氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锰、锌、钼等的多种无机盐,其中植物生活中最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐,故玉米生长过程中,通过智能施肥设备精准施肥,能为玉米生长各阶段提供适量的无机盐。
(5)玉米属于异花传粉中的风媒花,异花传粉的植物容易受到外界环境因素的制约,如果传粉时期没有风或遇到阴雨连绵的天气,传粉的能力就大大降低,从而降低受精的机会,影响到果实和种子的产量。玉米的果穗常常有缺粒,主要是由于传粉不足引起的。为了弥补自然下状态传粉不足,如果辅以人工辅助授粉,同样能提高结实率。因此人们通常采取的弥补措施是人工辅助授粉(或人工授粉、辅助授粉)。
7.(2024·安徽滁州·二模)下图是人体部分生理活动示意图,A、B、C、D分别代表一种或一类物质,请据图回答问题:
(1)A、B分别是 ;C是由消化系统吸收的 。
(2)为探究肾脏的工作原理,兴趣小组的同学制作了过滤装置来模拟肾单位部分结构的工作原理。请分析回答:
Ⅰ、图1装置中的“绿豆和大米”模拟了血液中的血细胞和 。
Ⅱ、图2装置中的双层滤纸和漏斗模拟的是肾单位的 。
Ⅲ、图1、图2中的装置还不能完整的模拟尿液的形成过程。尿液的形成还需要经过图3中③处的 作用才能完成。
【答案】(1) 二氧化碳、氧气 有机养分和水(或营养物质)
(2) 大分子蛋白质 肾小体 重吸收
【分析】(1)图中A二氧化碳,B氧气,C营养物质,D尿素等代谢废物。
(2)图1、图2中葡萄糖溶液中含有绿豆和小米,整体模拟的是血液;当溶液倒入过滤装置中,绿豆和小米会被过滤掉,留在漏斗上面,葡萄糖溶液会进入烧杯中,这里绿豆相对小米个头较大,模拟的是血细胞,小米模拟的是大分子蛋白质,过滤过程模拟的是肾小体的过滤作用,所以双层滤纸模拟的就是肾小体。
(3)图3中,①是肾小球、②是肾小囊、③是肾小管、④是肾静脉。
【详解】(1)新鲜空气被吸入肺后,肺泡中的氧气含量高于血液里的氧气含量,氧气由肺泡扩散到血液里;血液里二氧化碳的含量高于肺泡中的二氧化碳的含量,二氧化碳由血液扩散到肺泡里。因此,A是二氧化碳,B是氧气。结合分析,图1装置中的绿豆和小米模拟的是血液中的血细胞和大分子蛋白质;营养物质由消化道壁进入循环系统的过程,叫做吸收。C是由消化系统吸收的营养物质。
(2)结合分析,图1装置中的绿豆和小米模拟的是血液中的血细胞和大分子蛋白质。图2装置模拟的是肾小体的过滤作用,在过滤作用中,大分子蛋白质和血细胞被过滤留在血液中,所以绿豆和小米模拟的是血液中的血细胞和大分子蛋白质,双层滤纸起到了过滤作用,所以模拟的是肾小体。原尿流经③肾小管时,其中对人体有用的物质会被肾小管重新吸收,包括全部的葡萄糖、大部分的水和部分无机盐等;这些物质进入肾小管周围的毛细血管,被送回血液;剩下的其他物质,如尿素、一部分无机盐和水等由肾小管流出,形成尿液。
8.(2024·安徽亳州·模拟预测)“使用公筷,筷筷有爱!”使用公筷真的有助于减少细菌的传播吗?研究人员就此开展了相关实验:
步骤一:研究人员在某餐厅点了六道菜,餐前对每道菜进行无菌采样。
步骤二:每道菜平均分成两份,测试人员进餐时一份使用公筷,另一份不使用公筷。餐后每份菜至少留下25克作为样本再次无菌采样。
步骤三:采集的样本都通过冷链运输(运输全程保持低温)到有关实验室,经过48小时的培养,统计每克样品中细菌的数量,结果如下表:
菜名
餐前(个/克)
餐后(个/克)
公筷组
非公筷组
凉拌黄瓜(凉菜)
14000
16000
45000
水果沙拉(凉菜)
2000
2800
4300
清炒芦笋(热菜)
30
30
530
烩三鲜(热菜)
140
90
3200
酱油蒸河虾(热菜)
15
1400
35000
甜豆炒火腿(热菜)
20
2100
110000
(1)把每道菜平均分成两份,目的是设置 。
(2)细菌与动植物细胞及真菌相比,最大的区别是 。
(3)餐后每道菜中,细菌数量较多的都是 组。由此得出的结论是 。
(4)提倡使用公筷,从预防传染病的角度分析,此措施属于 。
【答案】(1)对照实验
(2)没有成形的细胞核
(3) 非公筷 使用公筷有助于减少细菌的传播
(4)切断传播途径
【分析】对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组,没有处理的就是对照组。
【详解】(1)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。每道菜分成两份的目的是为了进行对照实验。
(2)细菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和DNA集中的区域,没有成形的细胞核,没有叶绿体;真菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核,没有叶绿体。因此,细菌与真菌的最大区别在于:真菌具有成形细胞核,细菌没有成形的细胞核,只有DNA集中的区域。
(3)由表中数据可见:每一道菜“非公筷组”均比“公筷组”的细菌数量明显多,由此得出的结论是:使用公筷有助于减少细菌的传播。
(4)预防传染病的措施包括控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。提倡使用公筷,从预防传染病的角度分析,此措施属于切断传播途径。
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