内容正文:
主题一 科学探究
四维智学系列丛书
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知识点一 结合身边的生物实例,总结生物的基本特征有哪些。
生物的基本特征 特征阐述或举例
新陈代谢 包括同化作用,即合成有机物,储存能量;
异化作用,即分解有机物,释放能量
生长发育 豌豆幼苗不断长大,青春期身体生长发育显著
繁殖后代 猫繁育后代,细菌分裂,病毒自我复制
遗传变异 种瓜得瓜,种豆得豆;母狗产仔,各不相同
适应环境并能影响环境 沙漠植物骆驼刺,地上部分很小,以减少水分流失;地下根部很长,以吸收土壤深处水分
应激性 包括植物的向性、高等动物和人的反射等
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1.原始生命诞生的标志:能进行原始的新陈代谢和个体增殖。
2.除病毒外,生物都是由细胞构成的。
3.珊瑚虫与珊瑚:珊瑚虫是一种腔肠动物,具备生物的基本特征。珊瑚虫分泌石灰质物质,慢慢积累形成珊瑚,珊瑚是没有生命的,因而珊瑚不是生物。 巧辨析
区分应激性和反射
应激性:生物对内外刺激作出的有规律的反应。
反射:在神经系统的参与下,生物对内外刺激所作出的有规律的反应。
总之,反射属于一种特殊的应激性。
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知识点二 生物圈
生物圈:有生物生存的这个圈层叫作生物圈,大致在地球大气圈的下层、整个水圈和岩石圈的上层才有生物生存。通常认为, 生物圈的范围在海平面以下约10千米和海平面以上约10千米之间,但绝大多数生物生活在陆地以上和海洋表面以下各约100米的范围内。
生物圈之所以适于生物生存,是因为它具备了大多数生物生存的基本条件——阳光、水分、空气、适宜的温度、稳定的营养供给等。
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知识点三 栖息地及保护
生物圈内生物生存、居住的场所称为栖息地。栖息地的破坏或丧失是威胁生物生存的关键因素。目前,全球人口数量剧增,人类对自然资源的掠夺式开发及不合理利用,是破坏各种生物栖息地的重要因素之一。
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知识点四 举例说出你所知道的科学探究的基本过程有哪些。
1.科学探究的基本过程
提出问题→作出假设→制订计划→实施计划→得出结论→
表达交流。
2.能够提出有研究价值的问题,并作出符合科学事实的假
设,是探究成功的前提;制订出恰当的科学探究计划,则是探
究成功的关键。
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巴斯德实验:巴斯德的研究是为了解决什么问题?根据提出的问题,他作出了怎样的科学假设?实验中的变量是什么?曲颈瓶的设计妙在何处?设置普通烧瓶的作用是什么?可以得出什么结论?
(1)问题:使肉汤变质的微生物是肉汤本身产生的,还是从空气中进入的呢?
(2)假设:使肉汤变质的微生物来自空气。
(3)变量:微生物。
(4)曲颈瓶设计的妙处:弯曲的瓶颈能使外界空气进入,而其中的微生物却无法进入瓶内的肉汤中。因此,变量是微生物,而不是曲颈瓶。
(5)设置普通烧瓶的作用:作对照。
(6)根据实验结果,可以得出结论:使肉汤变质的微生物来自空气。
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知识点五 生物学的探究方法有哪些?各举例说明。
1.探究的常用方法
观察法、实验法、测量法、调查法。
(1)观察法:研究者按照一定的目的和计划,通过感官和辅助工具,在自然状态下对客观事物进行的感知、考察和描述,从而发现或验证科学结论(对观察对象不做处理,观察其自然状态下的特征) 。举例:用放大镜观察花的结构,用肉眼观察鸟卵的结构,用显微镜观察叶的结构。
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(2)实验法:利用特定的材料和器具,在一定条件下,
有目的、有步骤的操作和观察、记录、分析,发现或验证科学
结论(只要确立了对照实验的有意义的变量,就是实验法) 。举例:观察种子的呼吸作用。
(3)测量法:利用尺子、秒表、温度计等工具,对确定对象的高度、速度、温度等进行测量,用数据对事物作出量化描述(只是单纯地测量一个数据,并没有设立对照实验的,就是测量法) 。举例:探究果实发育过程中体积的变化。
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(4)调查法:为达到设想的目的,制订计划,收集研究对象的相关信息,然后进行分析、综合,得出结论。实地调查是生物学研究常用的调查方法(遇到“样方”“抽样调查”“普查”之类的词,即为调查法)。举例:调查校园内的种子植物。
(5)分类法 ①生物分类的依据是什么?
生物学家对生物进行分类时,一般把生物的生活习性、形态结构和生理特性等作为分类的依据。
在被子植物的分类中, 花、果实和种子往往是分类的主要依据。
对动物进行分类,除比较外部形态,还要比较它们的内部结构与生理功能。
对细菌、真菌等其他生物,主要根据它们的结构特征进行分类。
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②生物分类的单位有哪些?
界、门、纲、目、科、属、种7个等级。界是最大的分类单位, 种是最小、最基本的分类单位。生物的分类单位越大,包含的生物种类越多,生物之间的差异越大,具有的共同特征就越少;反之,生物的分类单位越小,包含的生物种类越少,生物之间的差异越小,具有的共同特征就越多。
③查阅检索表对生物学研究的意义是什么?
通过查阅检索表,我们可以确定每种生物的分类地位,并能判断不同种生物之间亲缘关系的远近。现在,科学家已能根据生物在分子水平上的差异大小,对生物进行分类研究。
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科学实验中,能够变化的条件或因素称为变量。变量有三类,
分别为自变量、因变量和无关变量。例如在实验“探究温度对
唾液淀粉酶活性的影响”中,“温度”为自变量,“唾液淀粉
酶活性”为因变量,影响唾液淀粉酶活性的其他因素为无关变
量。在对照实验中,应该保证只有一个自变量,且无关变量要
保证相同且适宜。
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知识点六 生物学的研究工具除显微镜外还有哪些?各举例说明在哪些实验中用到,分别有什么作用。
生物学常用的研究工具有显微镜、放大镜、刀片、烧杯、滴管、试管、酒精灯、培养皿、镊子、载玻片等。
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对照组和实验组:实验组是指接受实验变量处理的对象组,或者说偏离了自然状态,对研究因素进行实验处理的对象组。对照组是指不接受实验变量处理的对象组,或者自然状态下对研究因素不做任何实验处理的对象组。对照实验只能有一个变量,若出现多个变量则不能成为对照。
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实验 练习使用光学显微镜
【实验过程】
镜臂
镜座
偏左
身前的实验台边缘7厘米
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粗准焦螺旋
上升
转换器
低倍
遮光器
较大的
左眼
反光镜
载物台
压片夹
粗准焦螺旋、转换器、遮光器、反光镜
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物镜
粗准焦螺旋
下降
2毫米
目镜
粗准焦螺旋
上升
细准焦螺旋
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粗
提升
纱布
擦镜纸
转换器
偏向两旁
降到最低
竖立
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【要点提醒】
1.目镜与物镜的区别:目镜上端无螺纹,目镜越长,放大倍数越小;物镜上端有螺纹,物镜越长,放大倍数越大。
2.放大倍数越大,视野越暗,镜头与玻片距离越小,看到的细胞数目越少,体积越大。
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3.光线强时,用小光圈和平面镜;光线弱时,用大光圈和
凹面镜。看浅颜色物像,需把视野调暗,用小光圈和平面镜,如观察液泡、草履虫的纤毛、未经染色的白细胞等。
4.判断污点位置时需要依次移动目镜、装片(一般不移动物镜),污点不会在反光镜上。
5.显微镜下观察的材料必须是薄而透明的。
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6.判断方向及多少
(1)显微镜下观察到的物像是放大的倒像,相当于将物体水平旋转180°后的图像。若物像位于视野的右上方,则装片向右上方移动,可使物像位于视野中央。显微镜下物相移动方向与玻片标移动方向相反。
(2)显微镜放大的是长度或宽度,放大倍数就是物镜和目镜放大倍数的乘积。
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(3)放大倍数变大,视野中细胞数目的计算方式有两种情况:①细胞单行排列,如图一所示,细胞数目除以放大的倍数。②细胞均匀分布且充满视野,如图二所示,细胞数目除以放大的倍数的平方。
7.用显微镜的原则:先低倍后高倍,先粗焦后细焦。
8.光线穿过的路径:反光镜→光圈→通光孔→载玻片→物镜→镜筒→目镜。
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9.目镜和物镜
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10.粗、细准焦螺旋
粗准焦螺旋转一圈上升或下降的幅度更大,主要用于镜筒的大幅度上升或下降,而细准焦螺旋用于微调从而使物像更清晰。
11.反光镜的平面镜和凹面镜
凹面镜有汇聚光线的作用,因此在周围环境光线较弱时使用,而平面镜在光线较强时使用。
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12.低倍镜与高倍镜的比较
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13.低倍镜换用高倍镜的步骤
将要观察的物像移到视野的中央。转动转换器,换用高倍镜。换用凹面镜和更大光圈,使视野变亮。转动细准焦螺旋,直到看到一个清晰的物像。
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【实验探究】
低倍镜如何换成高倍镜?需要升镜筒吗?
(1)先在低倍镜下找到清晰的物像,并将其移至视野正中央。(2)转动转换器,换成高倍物镜。(3)调节光圈和反光镜使视野变亮。(4)最后调节细准焦螺旋使物像清晰。不需要升镜筒。
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【跟踪训练】
1.显微镜是生物学研究中常用的观察仪器,下列有关光学显微镜使用的叙述,正确的是( )
A.对光时,转动①使②对准通光孔
B.视野过暗,应调节③和⑦
C.使视野中的物像更清晰,应调节④
D.要将位于视野右上方的物像移到中央,应向左下方移动玻片
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2.用下列四台显微镜分别观察洋葱鳞片叶内表皮细胞,视野中细胞数量最多和视野最暗的分别是( )
A.丙、甲 B.丙、乙 C.乙、甲 D.乙、丙
显微镜序号 目镜 物镜
甲 5× 40×
乙 10× 40×
丙 10× 4×
丁 15× 10×
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项目
目镜
物镜
外形
无螺纹
有螺纹
放置位置
镜筒上
转换器上
放大倍数与长度的关系
反比
正比
项目
放大
倍数
物像 大小
视野
范围
物像
多少
视野
亮暗
物镜与标
本的距离
低倍镜
小
小
大
多
亮
远
高倍镜
大
大
小
少
暗
近
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