内容正文:
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第一章 探究奇妙的生命现象
第一单元 奇妙的生命现象
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章节图谱建构
知识全面梳理
核心考点透解
难点分层突破
目
录
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知识点1 生物具有基本的生命特征
(注:本书此栏目中对于比较重要的知识用“★”作了标注,此部分内容要更加重视。)
1.生命世界是丰富多彩的
人们通常将生物分为植物、动物和微生物等。
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2.生物具有新陈代谢等基本特征
生物的基本特征 生命现象(举例)
①
新陈
代谢 需要营养 松鼠取食植物
进行呼吸 鲸浮出水面呼吸
排出代谢废物 人体排汗;植物落叶
②生长发育 大豆种子萌发成幼苗,不断生长
③繁殖 猫繁殖后代;春种一粒粟,秋收万颗子
④遗传 种瓜得瓜,种豆得豆
⑤变异 一母生九子,连母十个样
⑥应激性 含羞草受到刺激后,叶片闭合;朵朵葵花向太阳
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生物的基本特征 生命现象(举例)
⑦适应并影响环境 苞叶雪莲可以在青藏高原的寒冷环境中生存;千里之堤,溃于蚁穴
⑧除病毒外,生物体都由细胞构成 植物、动物、藻类、细菌、真菌
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【易错警示】
①应激性≠反射:应激性是生物共有的特征,只有具备神经系统的生物才能发生反射。
②遗传是指亲子间的相似性;变异是指亲子间和子代个体间的差异性。
③生物的呼吸不一定都需要氧气,如乳酸菌必须在无氧的环境条件下才能正常生活。
④病毒属于生物,理由是病毒具有遗传、变异和繁殖等生命现象。
⑤能运动或“生长”的不一定是生物,如珊瑚礁、钟乳石、机器人都不是生物。
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知识点2 探究实践是研究生命现象的重要途径
1.探究是研究生物学的重要方式
(1)科学探究的主要环节:发现问题→____________→制订方案→
____________→得出结论→____________。
注意:探究成功的前提是能够发现有研究价值的问题,并提出符合科学事实的假设;探究成功的关键是制订科学合理的探究方案。
作出假设
实施方案
表达交流
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(2)科学探究的常用方法:观察法、实验法、调查法、文献法等。
(3)对照实验
①概念:在研究某一变量对研究对象的影响时,所进行的除了已选择
的变量不同,其他条件都______________的实验。
★②原则
a.对照性原则
一个对照实验分为实验组和对照组。
实验组:接受实验变量处理的一组;
对照组:不接受实验变量处理或常态下的一组。
相同且适宜
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b.单一变量原则
对照实验________________,也就是只改变一个因素(要研究的因素),观察其对实验结果的影响。
c.重复性原则
为____________________,实验材料不能太少,且往往需要进行重复实验。
为____________,一般要对多次重复测量的数据取平均值。
注意:误差只能减小,不能避免。
控制单一变量
避免实验的偶然性
减小误差
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(4)巴斯德实验
①发现问题:微生物是肉汤本身产生的,还是从空气
中进入的呢?
②作出假设:如果微生物来自空气,那么不接触空气
中微生物的肉汤是不会变质的。
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③实验过程(制订和实施方案)
a. 把肉汤分别注入 A 、B 两个烧瓶。A 瓶的瓶颈竖直向上,B 瓶的瓶颈
被加热拉长呈 S 形。两个烧瓶的瓶口都是敞开的,目的是______________。
b. 把A、B两瓶里的肉汤分别煮沸,目的是__________________________。
c. 肉汤放凉后,在自然环境下观察其变化。
控制单一变量
杀死其中可能存在的微生物
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④实验现象
a. 3天后,A瓶里的肉汤____________;B瓶里的____________。直到4
年后,B瓶里的肉汤仍然清澈。
b. 将B瓶的长颈打断,使瓶口竖直向上,不久,B瓶里的肉汤也浑浊变
质了。
⑤得出结论:____________________________________________。
⑥表达交流
a. 巴斯德实验中设置A瓶起________ 作用,变量是__________。
b. 在巴斯德制订的方案中,瓶颈被加热拉长呈 S 形妙在只让________
进入,空气中的__________不能进入。
浑浊变质
没有变化
使肉汤变质的微生物来自空气,而不是肉汤本身
对照
微生物
空气
微生物
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2. 实践是解决实际问题的主要路径
3. 推理是揭示事物本质的思维方法
推理
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知识点3 研究生物学需要特定的器具
1. 显微镜是研究生物学的重要器具
生物学实验中常用的光学显微镜包括普通光学显微镜和数码显微镜。
光学显微镜的主要结构是______________。
物镜和目镜
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★(1)显微镜的构造和功能
①放大物像:[ ]________和[ ]________。其结构特点如表:
A
目镜
C
物镜
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名称 图示 特点
目镜
________螺纹,目镜越长,放大倍数________
物镜
______螺纹,物镜越长,放大倍数________
没有
越小
有
越大
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②调换物镜:[ ]__________。
③调节光线强弱
a. 普通光学显微镜:[ ]__________和[ ]__________。视野较亮时选
用__________、__________;视野较暗时选用__________、__________。
b. 数码显微镜:[ ]__________和[ ]________________。
④升降镜筒:[ ]______________和[ ]______________。前者使镜筒
升降的范围______,寻找物像时使用;后者使镜筒升降的范围______,
使找到的物像更加清晰。
B
转换器
G
遮光器
D
反光镜
小光圈
平面镜
大光圈
凹面镜
H
聚光器
I
光源调节旋钮
E
粗准焦螺旋
F
细准焦螺旋
大
小
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(2)练习使用显微镜
方法步骤 普通光学显微镜 数码显微镜
取拿与安放 双手取拿显微镜,将显微镜安放在干净平整的实验台上
对光 ①转动转换器,使____________对准通光孔。
②转动遮光器(或聚光器),选择________的光圈。
③注视目镜,用__________(或光源调节旋钮)调节光线,
直至出现一个______________的视野
安放装片 ①将字母装片放在载物台上并固定。
②移动装片,使字母正对__________的中心
低倍物镜
较大
反光镜
明亮而均匀
通光孔
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方法步骤 普通光学显微镜 数码显微镜
观察 ①从侧面注视________,双手同时转动粗准焦螺旋,逐渐缩小物镜与装片之间的距离,直至物镜接近装片。
②注视________(使用单目显微镜时,双眼睁开,一只眼注视
________),同时反方向慢慢转动粗准焦螺旋,逐渐拉大物镜与
装片之间的距离,直到发现物像为止。必要时,可以转动
______________,使物像更加清晰
物镜
目镜
目镜
细准焦螺旋
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方法步骤 普通光学显微镜 数码显微镜
观察
③如果需要进一步放大物像的某一部分,应缓缓移动装片,将
要放大的部分移至____________,然后转动__________换成高
倍物镜,再慢慢转动______________,使物像清晰
整理和
存放 实验结束,用________将显微镜外表擦拭干净,恢复原状,放回原处。
若物镜、目镜被弄湿或弄脏,用__________轻轻擦拭干净
视野中央
转换器
细准焦螺旋
纱布
擦镜纸
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【易错警示】
①使用显微镜观察的材料必须是薄而透明的。
②对光和上升镜筒寻找物像时,眼睛注视目镜内;下降镜筒时,眼睛从侧面注视物镜。
③观察颜色较浅的生物材料时(如细胞膜、液泡),视野应调暗些;观察颜色较深的材料时(如细胞核),视野应调亮些。
④切勿将直射的阳光作为光源,以免灼伤眼睛。
⑤更换物镜时,不能用手直接扳物镜,要用手握住转换器的边缘转动转换器。
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(3)显微镜的成像与移动
①通过显微镜看到物像的放大倍数:__________________________。
注意:放大倍数是物体长或宽的放大倍数。
②通过光学显微镜看到的物像是实物的倒像,上下、左右都颠倒。
a. 判断物像的方法:将玻片旋转180°。
物镜和目镜放大倍数的乘积
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b. 观察细胞质流动:在显微镜下看到细胞质沿顺时针方向流动,则实际流动方向也是顺时针。
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③物像移动的方向与玻片标本移动方向相反。
例如:为了使正向右下方移动的草履虫不从视野中消失,则应向右下方移动玻片。
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(4)低倍物镜和高倍物镜的成像特点
比较
项目 物镜
长短 镜头与
标本的
距离 视野
明暗 视野
范围 细胞
大小 细胞
数目
低倍镜 短 远 亮 大 小 多
高倍镜 长 近 暗 小 大 少
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(5)由低倍镜换到高倍镜的步骤
①移:确定要观察的物像后,先把物像移到视野中央。
②换:转动转换器换用高倍物镜。
③调:若视野较暗,普通光学显微镜可换用大光圈和凹面镜;数码显微镜可转动聚光器和光源调节旋钮。
④转:调节细准焦螺旋使物像更清晰。
注意:由低倍镜换到高倍镜未用到粗准焦螺旋。
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(6)视野中污点位置的判断
视野中污点可能存在的位置为______、____________,与反光镜无关。
2. 研究生物学还需要其他的器具
在生物学研究过程中,除了显微镜,还经常用到其他的研究器具,如培养皿、镊子、载玻片、放大镜、解剖盘、数字传感器等。
目镜
物镜和玻片
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命题点1 生物的基本特征
考法❶ 区分生物和非生物
例1 【传统文化】 (2025·聊城)许多脍炙人口的古诗句蕴含着浓浓的生命气息。下列诗句中没有体现生命现象的是( )
A. 向阳花木易为春 B. 人面桃花相映红
C. 横看成岭侧成峰 D. 风吹草低见牛羊
【答题关键】明确只有生物才有生命现象。
解析: “横看成岭侧成峰”描述的是山体形态,山体不是生物,无生命现象。故选C。
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练1 【新情境·社会热点】 (2025·烟台)蛇年春晚,人形机器人和舞蹈演员共同演绎了舞蹈《秧BOT》。舞蹈演员与人形机器人的区别是( )
A. 能运动 B. 能对指令作出反应
C. 能生长和繁殖 D. 需要消耗能量
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考法❷ 判断生物的基本特征
例2 (新教材改编题)下列俗语或诗句与生物特征对应正确的是( )
A. 朵朵葵花向太阳——生物的生活需要营养
B. 野火烧不尽,春风吹又生——生物能生长和繁殖
C. 种瓜得瓜,种豆得豆——生物具有变异特性
D. 一母生九子,九子各不同——生物具有遗传特性
【答题关键】熟练掌握生物的基本特征,并将生命现象和生物特征正确对应。
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解析:“朵朵葵花向太阳”体现了生物能对外界刺激作出反应,A错误。“种瓜得瓜,种豆得豆”体现了生物具有遗传特性,C错误。“一母生九子,九子各不同”体现了生物具有变异特性,D错误。
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练2 (2025·枣庄)在窗台上生长的植物幼苗,一段时间后,会发生如图所示向窗外弯曲的现象。该现象反映生物具有的基本特征是( )
A. 能遗传变异
B. 能影响环境
C. 能对刺激作出反应
D. 能生长发育和繁殖
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命题点2 科学探究的过程
例3 (2025·聊城)咖啡是最受青少年欢迎的饮品之一,尽管其含有的咖啡因有提神功效,但过量饮用可能引发健康隐患。某学习小组以红肚玻璃灯金鱼(简称“金鱼”)为实验材料,探究不同浓度的咖啡因对金鱼心跳次数的影响。实验步骤如下:
①选取大小相同且干净的玻璃鱼缸4个,并编号为A、B、C、D,依次加入等量的清水、100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L的咖啡因溶液。
②向每个鱼缸内加入3条大小相近且生长状况良好的金鱼,在相同且适宜的条件下培养一段时间。
③用体视显微镜和手机拍摄金鱼每30秒心跳的次数。将上述实验重复3次。
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每次的平均值记录如表:
处理 清
水 100 mg/L
咖啡因 200 mg/L
咖啡因 300 mg/L
咖啡因
组别 A B C D
30秒
心跳
次数 第一次 41 49 60 49
第二次 41 52 62 48
第三次 44 53 63 55
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根据实验过程及实验结果,请回答:
(1)该实验的变量是__________________;
A组的作用是_________。
(2)对上述实验数据的正确处理是__________,这样做的目的是
____________________________。
(3)根据实验结果,得出的结论是__________________________________
______________。
(4)经查阅文献,学习小组发现咖啡因确实会对心血管造成一定的影响。
根据该实验结果,你对青少年的建议是______________。
(5)实验结束后,对金鱼的处理是__________________________。
不同浓度的咖啡因
作对照
取平均值
减小实验误差,使结果更准确
在一定范围内,咖啡因对金鱼的心率
具有加速作用
不要饮用咖啡
放回适合它们生存的环境中
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【解析】 (1)本实验是探究不同浓度的咖啡因对金鱼心跳次数的影响,实验变量是咖啡因的浓度,设置A清水组的作用是作对照。(2)测量时,多测几次,然后求其平均值,这样可以减小实验误差,使结果更准确。因此对上述实验数据的正确处理方法是取平均值。(3)(4)根据表格可知,B、C、D组金鱼心跳次数均比A组大。由此得出的结论是在一定范围内,咖啡因对金鱼的心率具有加速作用。因此,建议青少年不要饮用咖啡。(5)我们应该爱护动物,故实验结束后,对金鱼的处理办法是放回适合它们生存的环境中。
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【答题关键】掌握科学探究的一般步骤和对照实验的原则。
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练3 (2025·枣庄一模)某科研小组为探究不同睡眠状况对幼鼠生长的影响,选择健康且生长状况一致的小鼠48只,分成2组进行实验,结果统计如图。请分析作答。
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(1)本实验研究的变量是________________,对照组为_____________。
(2)选择的小鼠都是健康且生长状况一致的,其目的是_______________。
每组小鼠数量为24只,统计数据时应计算_________。
(3)分析图一和图二数据可知,__________组的小鼠体重增长缓慢,可能
是因为睡眠不足导致了幼鼠分泌的__________的量不足。实验结果表明:
________________________________。
(4)【新考法·开放性设问】 教育部“五项管理”中对学生睡眠时间做了明确
要求,充足的睡眠有利于青少年的健康成长,请结合本实验拟定一条宣
传语:__________________________。
小鼠的睡眠状况
作息正常组
控制单一变量
平均值
睡眠不足
生长激素
充足的睡眠能促进小鼠的生长发育
健康生活从充足的睡眠开始
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命题点3 显微镜的构造和使用
【核心母题】 显微镜能帮助我们观察到用肉眼无法看到的细微结构。如图分别为镜头、显微镜以及先后在显微镜视野中看到的不同细胞图像,请据图回答问题。
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(1)图乙中显微镜的放大倍数是a目镜和[ ]______放大倍数的乘积。若
想显微镜的视野中细胞数最多,则选择的图甲中的镜头组合为______(填
序号)。
b
物镜
①④
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(2)①在使用显微镜的过程中,某同学在对光后没有在目镜中看到白亮
的视野。他采取了以下补救方法,你认为不起作用的一项是____。
A. 转动遮光器 B. 转动转换器
C. 调节细准焦螺旋 D. 转动反光镜
C
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②数码显微镜在通光孔的正下方有自带可调节的光源,所以不需要使用
图乙中[ ]__________行对光操作。
(3)图丙中视野中出现的物像依次是____________,视野①→视野③需要将玻
片向________移动,视野③→视野④需要调节图乙中的[ ]____________。
(4)如果在使用图乙显微镜观察时,发现视野中除细胞外还有很多异物,
转换目镜和移动装片异物都不动,那么异物很可能位于[ ]_______。
c
反光镜进
①③④②
右下方
e
细准焦螺旋
b
物镜
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(5)【跨学科实践·模型制作】 学习了显微镜后,同学们尝试设计制作了一台“水滴显微镜”(图丁)。图丁中的水滴相当于图乙中的___(填字母);若材料不充分,能否将玻璃杯更换为纸杯?____(选填“是”或“否”)。
b
否
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【答题必备】
功能 结构 常考要点
放大物像 目镜 无螺纹;越长放大倍数越小
物镜 有螺纹;越长放大倍数越大,离玻片越近
调节光线 遮光器 视野暗:大光圈;
视野亮:小光圈
反光镜 视野暗:凹面镜;
视野亮:平面镜
升降镜筒 粗准焦螺旋 大范围升降镜筒,低倍镜换高倍镜时不用调节粗准焦螺旋
细准焦螺旋 小范围升降镜筒;使物像更清晰
更换物镜 转换器 将物镜转换到位
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【变式1】 显微镜的示意图
(2024·临沂)如图示显微镜结构,使用显微镜观察时,
下列叙述正确的是( )
A. 图示状态下,显微镜的放大倍数为400倍
B. 要使看到的物像更加清晰应转动结构a
C. 观察植物细胞的液泡时,可调节c来降低视野亮度
D. 欲将视野左下方的物像移至中央,需向右上方移动玻片
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【变式2】 显微镜的视野图
(2024·德州)用显微镜观察植物的气孔时,观察到如图所示的视野。下列叙述正确的是( )
A. a是我们观察到的气孔
B. 出现b的原因是玻片未擦干净
C. 换用高倍物镜可观察到更多的气孔
D. 将玻片标本向左上方移动可把a移至视野中央
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【变式3】 显微镜的示意图+视野图
(2024·滨州)如图为观察人体口腔上皮细胞
的实验器具和物像。图甲为显微镜的结构
示意图,图乙为目镜和物镜,图丙为人体
口腔上皮细胞的物像。下列叙述不正确的
是( )
A. 当环境光线较弱时,应调节③和④
B. 可用碘液给口腔上皮细胞染色
C. 选用镜头b、c组合可使观察到的物像最大
D. 向右上方移动装片可将图丙中的细胞物像移至视野中央
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【变式4】 显微镜的使用+临时装片的制作
(2025·菏泽曹县一模)黑藻是一种绿色开花植物,其叶肉细胞呈单层,叶绿体大而清晰,代谢旺盛。因此黑藻常被用作生物实验的材料。小红同学用镊子取一片幼嫩的小叶,制作了黑藻叶片细胞玻片标本,用显微镜观察后,绘制了细胞结构简图,下列说法正确的是( )
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A. 逆时针转动图甲中的⑤使镜筒缓缓上升,此时眼睛一定要从侧面看着③
B. 在图丁视野中有许多黑色圆圈,是因为取材太厚细胞发生了重叠
C. 显微镜中起到放大作用的结构是①③④
D. 若显微镜视野中黑藻叶绿体的流动方向是顺时针,那么实际流动方向为顺时针
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新陈代谢 应激性 物镜 转换器
遮光器 凹面镜 细准焦螺旋 演绎
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