内容正文:
第一章 生物与环境是相互作用的
第一节 生态因素影响生物的生活
学习目标
1.通过“探究光照对黄粉虫幼虫生活的影响”活动,识别环境中影响生物的非生物因素,并能举例说明光、温度、水等因素对生物的影响,初步建立生物与环境相统一的生态观。(探究实践、生命观念)
2.通过图片分析和小组讨论,辨析生物之间的种内关系(互助、斗争)和种间关系(捕食、竞争、寄生、互利共生),理解生物之间是相互影响、相互联系的。(科学思维、生命观念)
3.通过设计“让菊花在春季开花”的方案,尝试运用生态因素的知识解决生活中的实际问题,体会生物学知识的实践价值,初步形成科学、技术与社会协调发展的意识。(探究实践、态度责任)
——我国特有的珍稀物种
1.是什么因素决定了扬子鳄宝宝的性别?
2.在我们身边,除了温度,还有哪些类似的环境因素在悄悄地影响着生物的生活呢?
扬子鳄的性别并非由基因决定,而是由孵化时的温度决定的。当孵化温度为29℃时,孵出的全部是雌性;当温度为34℃时,孵出的则全部是雄性;而在30℃~33℃之间,则雌雄均有。
新课导入
探究一:非生物因素对生物的影响
定义:直接或间接影响生物生长、发育、生殖、行为、分布等生命活动的环境因素。
生态因素
生物因素
非生物因素
阳光、温度、空气、水、土壤等
生态因素
——概念界定
根据黄粉虫“常生活在阴暗处”的习性,我们可以提出什么探究问题?
——探究活动:探究光照对黄粉虫幼虫生活的影响
探究一:非生物因素对生物的影响
黄粉虫的成虫和幼虫
黄粉虫是粮仓中一种常见的昆虫,因其幼虫表面呈金黄色,形似长条面包,又称“面包虫”。黄粉虫的成虫呈黑褐色,不能飞,善爬行,喜聚集。在野外,黄粉虫常生活在岩石、腐木和落叶下面的阴暗处,以腐烂的枝叶和昆虫为食。
探究步骤一:提出问题
探究一:非生物因素对生物的影响
光会影响黄粉虫幼虫的生活吗?
探究步骤二:作出假设
探究一:非生物因素对生物的影响
假设:黄粉虫幼虫喜欢生活在阴暗的环境中,光会影响它们的生活。
①创设变量:如何在一个盒子中同时创设“明亮”和“阴暗”两种环境?
②控制变量:除光照外,温度、湿度、黄粉虫数量等条件应保持一致且适宜。
③设置重复:为什么要用10条或更多的黄粉虫而不是1条?
利用不透光的纸板
避免偶然性,使结果更可靠
结论:光照会影响黄粉虫幼虫的生活,它们倾向于生活在阴暗的环境中。
探究步骤三:制订方案
探究一:非生物因素对生物的影响
环境 2分钟 4分钟 6分钟 8分钟 10分钟
明亮处 4条 2条 1条 1条 0条
阴暗处 6条 8条 9条 9条 10条
探究一:非生物因素对生物的影响
——阳光
阳光作为光合作用的能量来源,对植物的生活和分布有决定性影响,进而直接或间接地影响动物的生活与分布,也会影响某些动物的行为。
报喜斑粉蝶的成虫在白天活动
黑夜超过10h,菊花才能开花
白额雁在秋季离开北极苔原繁殖地,迁徙至长江流域等地越冬,次年春季返回
梅花鹿在秋季交配,孕期为230天左右,在第二年春末夏初产仔
案例分析:其他非生物因素
探究一:非生物因素对生物的影响
除了光,还有哪些非生物因素在影响生物?
温度
扬子鳄的性别并非由基因决定,而是由孵化时的温度决定的。当孵化温度为29℃时,孵出的全部是雌性;当温度为34℃时,孵出的则全部是雄性;而在30℃~33℃之间,则雌雄均有。
从赤道到两极,随着温度降低,依次出现热带雨林、阔叶林、针叶林,植物种类差异巨大。
——水是生命之源
探究一:非生物因素对生物的影响
除了光,还有哪些非生物因素在影响生物?
水
水参与生物的一切生命活动,是生物生存必不可少的条件,水分状况决定了陆生生物的分布。
——绝大多数生物在有氧的条件下才能生存
探究一:非生物因素对生物的影响
除了光,还有哪些非生物因素在影响生物?
空气
雨后蚯蚓爬出地面
蚯蚓是用它的外皮肤呼吸;雨后土中缺氧,充满积水,蚯蚓用皮肤很难呼吸到氧气,所以最后只能到陆地上来呼吸氧气。
——绝大多数生物在有氧的条件下才能生存
探究一:非生物因素对生物的影响
除了光,还有哪些非生物因素在影响生物?
土壤
大部分陆生植物从土壤中吸收水和无机盐,土壤的颗粒大小、酸碱性、无机盐含量等都会影响植物的生长。
探究一:非生物因素对生物的影响
——分析讨论
在饲养黄粉虫时,为什么大部分幼虫分布在距饲料表面0~4.5cm的区域内?
为探究黄粉虫幼虫在饲料中的分布规律,某小组将黄粉虫置于厚度为7.5 cm 的麦麸饲料中,一段时间后,统计黄粉虫幼虫的分布情况。结果发现,在饲料中,距表面 0 ~ 3.0 cm 区域内的幼虫数占总数的 70%,距表面 0 ~ 4.5 cm区域内的幼虫数占总数的 92.7%。分析出现这一现象的原因,并就饲养黄粉虫的饲料厚度提出自己的方案。
就饲料厚度提出建议
探究一:非生物因素对生物的影响
——分析讨论
分析项目 具体分析
原因分析
(多因素综合)
结论
饲养厚度建议
1. 空气(氧气):
表层(0~4.5cm): 与外界空气接触充分,缝隙中氧气含量高,利于黄粉虫呼吸。
深层(>4.5cm):空气流通不畅,氧气含量较低,不利于生存。
2. 温度:表层(0~4.5cm):温度更接近环境温度,且幼虫自身代谢产生的热量容易散发,维持在适宜生长的温度范围。深层(>4.5cm):热量不易散发,可能导致温度过高,影响生长。
3. 湿度:
表层(0~4.5cm):空气流通有助于调节湿度,避免因排泄物和呼吸产生的水汽导致湿度过高。
深层(>4.5cm):水汽和排泄物积聚,易导致湿度过高,可能滋生霉菌,危害黄粉虫健康。
饲料的表层区域(0~4.5cm)能够为黄粉虫幼虫提供更充足的氧气、更适宜的温度和湿度,是多种非生物因素综合作用下最适宜其生存的区域。
实验数据显示,超过4.5cm的深层饲料利用率很低。为了节约饲料,并为黄粉虫提供最佳的生长环境,避免底层饲料发霉变质,建议饲料厚度保持在3~5cm为宜。
探究一:非生物因素对生物的影响
——聚焦回顾:非生物因素总结
哪些非生物因素会影响生物的生命活动?
阳光
温度
水
影响植物的光合作用
直接或间接地影响动物的生活与分布
影响生物的性别分化
影响生物的地理分布
参与生物的一切生命活动
决定陆生生物的分布
影响生物的非生物因素
空气
绝大多数生物在有氧的条件下才能生存
植物需要吸收二氧化碳进行光合作用
土壤
为植物提供水和无机盐
影响植物的生长(土壤的颗粒大小、酸碱性等)
栖息地
栖息地又称生境,是指各类生物生活和生长的自然环境。栖息地为生物提供阳光、水、土壤等环境条件,生活在其中的生物之间也会相互影响。影响栖息地类型的主要非生物因素为降水量和温度。栖息地可分为森林、草原、荒漠、冻原、珊瑚礁、湿地、湖泊、海洋等不同的类型。不同的栖息地生活着不同的生物类群。
概念链接:栖息地
探究一:非生物因素对生物的影响
探究一:非生物因素对生物的影响
决定这些不同栖息地类型的主要非生物因素是什么?
主要是降水量和温度
探究二:生物因素对生物的影响
“一山不容二虎”,这句俗语背后隐藏着怎样的生物学道理?生物与生物之间,除了“斗争”,还有其他关系吗?
——生物间的“爱恨情仇”
探究二:生物因素对生物的影响
哪组生物之间存在斗争?哪组生物之间是相互依存的?
杜鹃将卵产在苇莺等鸟的巢内,由后者孵化并喂养幼鸟
菟丝子将茎缠绕在大豆等植物体上,汲取大豆等植物的养分
鹗捕食鱼类等水生动物
蜜蜂在采集花粉的同时帮助植物传粉
蚂蚁在捕食、御敌等方面分工协作
羚羊为争夺配偶发生争斗
——生物间的“爱恨情仇”
探究二:生物因素对生物的影响
生物与生物之间的相互关系对生物的生存有何意义?
杜鹃将卵产在苇莺等鸟的巢内,由后者孵化并喂养幼鸟
菟丝子将茎缠绕在大豆等植物体上,汲取大豆等植物的养分
鹗捕食鱼类等水生动物
蜜蜂在采集花粉的同时帮助植物传粉
蚂蚁在捕食、御敌等方面分工协作
羚羊为争夺配偶发生争斗
——种内关系
探究二:生物因素对生物的影响
蚂蚁在捕食、御敌等方面分工协作
种内互助:同种生物个体之间通力合作,共同维护生存。
大雁南飞排成“人”字形
——种内关系
探究二:生物因素对生物的影响
同窝小猪争抢母乳
羚羊为争夺配偶发生争斗
种内斗争:为争夺食物、配偶、栖息地等生存资源而发生斗争。
——种间关系
探究二:生物因素对生物的影响
鹗捕食鱼类等水生动物
螳螂捕蝉
捕食:一种生物以另一种生物为食。
——种间关系
探究二:生物因素对生物的影响
农田里的水稻
农田里的稗草
竞争:两种或两种以上生物相互争夺阳光、水分、养料、空间等资源。
——种间关系
探究二:生物因素对生物的影响
菟丝子将茎缠绕在大豆等植物体上,汲取大豆等植物的养分
杜鹃将卵产在苇莺等鸟的巢内,由后者孵化并喂养幼鸟
寄生:一种生物(寄生者)生活在另一种生物(寄主)的体内或体表,并从寄主那里获得营养。
——种间关系
探究二:生物因素对生物的影响
蜜蜂在采集花粉的同时帮助植物传粉
真菌在从藻类获取养分的同时为藻类构建生存家园与屏障
互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利。
——种间关系
探究二:生物因素对生物的影响
你还知道哪些生物之间的相互关系?
探究二:生物因素对生物的影响
生物因素
种内关系
种内互助(合作共赢)
种内斗争(优胜劣汰)
捕食(一死一生)
种间关系
竞争(两败俱伤或一胜一败)
寄生(一方受益,一方受害)
互利共生(互惠互利)
各种生态因素综合作用,共同影响着生物的生活和分布
拓展延伸
菊花是一种短日照植物,其开花需要每天的连续黑夜时间超过10小时,因此通常在秋季开放。
——拓展一:菊花“花期调控”的奥秘
如何在春节期间让菊花“反季节”绽放,为节日增添喜气?
请各小组根据本节课所学的“光照影响生物”的知识,设计一个可行的方案。
学习任务
拓展延伸
——拓展一:菊花“花期调控”的奥秘
拓展延伸
——拓展一:菊花“花期调控”的奥秘
通过人工遮光处理,每天用黑色遮光布覆盖菊花,确保其连续黑暗时间达到10小时以上,从而诱导其提前开花。
“橘”和“枳”的果实对比
拓展延伸
——拓展二:“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”
“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”。
橘树生长在淮河以南就是甘甜的橘子,生长在淮河以北就变成了酸涩的枳。
请同学们运用本节课所学的生态因素知识,分析造成这一差异的主要原因是什么?
学习任务
拓展延伸
——拓展二:“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”
拓展延伸
——拓展二:“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”
这生动地说明了环境对生物的深刻影响。
淮南和淮北最主要的差异在于非生物因素:
温度:淮南热量更充足。
土壤:土壤的酸碱度和成分不同。
水分:降水量不同。
这些环境因素的综合差异,导致了同一物种表现出不同的性状。
课堂小结
生态因素影响生物的生活
非生物因素
种内关系:种内互助、种内斗争
种间关系:捕食、竞争、寄生、互利共生
光:影响光合作用、动物习性、繁殖
生物因素
温度:影响酶活性、分布、生理活动
水:决定陆生生物分布
空气:影响呼吸作用、光合作用
土壤:为植物提供水和无机盐
随堂练习
1. 生态因素影响生物的生活和分布,判断下列现象与其主要影响因素是
否相符。
(1)人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开——温度 ( )
(2)更无柳絮随风起,惟有葵花向日倾——光照 ( )
(3)停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花——光照 ( )
(4)种豆南山下,草盛豆苗稀——土壤 ( )
√
√
×
×
随堂练习
2. 在生态环境中,生物与生物之间是相互影响、相互制约的,将对应的内容连线。
互助
斗争
大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米
遇到狼群时,麝牛头朝外围成一圈
双锯鱼生活在海葵的触手间
猎豹捕获跳羚
牛背鹭清理水牛皮肤中的寄生虫
随堂练习
1.(单选)“万物生长靠太阳”说明了下列哪种因素对生物的影响?( )
A. 水
B. 温度
C. 阳光
D. 空气
C
——补充练习
随堂练习
2.(单选)在农田中,我们通常要及时清除杂草,这是为了减弱杂草与农作物之间的( )
A. 捕食关系
B. 竞争关系
C. 寄生关系
D. 合作关系
B
——补充练习
随堂练习
3.(单选)下列生物现象中,主要受温度影响的是( )
A. 鲸的洄游
B. 飞蛾扑火
C. 蜻蜓点水
D. 蛇的冬眠
D
——补充练习
随堂练习
4.(判断)一片森林中的所有生物,彼此之间都存在着直接或间接的联系。( )
√
——补充练习
随堂练习
课后作业
必做任务:
为一种你熟悉的生物(如家里的宠物、阳台的植物、小区的流浪猫等)创建一张“生态档案卡”。档案卡需要包含以下内容:
(1)基本信息:生物名称、生活地点。
(2)非生物因素分析:分析光照、温度、水分等至少两种非生物因素是如何影响它的生活的。
(3)生物关系网:分析它与周围至少两种其他生物(可以是同种或不同种)的关系(如捕食、竞争、互助、寄生等),并简单说明。
随堂练习
课后作业
选做任务(二选一):
实践观察家:选择校园或小区的一个小角落(如花坛、草地),仔细观察生活在那里的几种生物,记录它们的种类,并分析影响它们生活的非生物因素和它们之间可能存在的生物关系,写一份简短的观察日记。
选做任务(二选一):
小小资料员:查阅资料,了解“共生”、“寄生”或“竞争”的一个具体实例(如小丑鱼与海葵、血吸虫与人、狮子与鬣狗等),并制作一张知识卡片与同学分享。
谢谢
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