第1单元 探索生命的奥秘
第1章 周围的生物世界
第一节 我们周围的生物
内容精讲
1.植物能否和动物一样对外界的刺激作出一定的反应？
剖析：本题在知识上考查生物基本特征中“生物体对外界的刺激能够作出一定的反应”的理解，在能力上考查同学们对自然界中一些生物现象的观察能力和对一些生物科普读物中相关知识的储备情况。在日常生活中，我们对动物对刺激的反应都有较多的感性认识，但对植物对刺激的反应认识不够。事实上，向日葵的花盘能随太阳转动、含羞草在被触动后会闭合叶子、食虫草能吞噬昆虫……这些都是植物对刺激的反应。再比如许多植物到冬季叶子会变黄，进而会落叶，是对气候变化的反应。书本上提到的绿色植物的根向地生长，茎向光生长，是植物对地心引力和光的刺激的反应。因此，植物对外界的各种刺激也能作出一定的反应。
2.自然界生物种类约为200多万种，科学家如何给它们进行分类?
剖析：科学家根据生物的相似程度把生物划分为种和属等不同的等级，并对每一类群的形态结构等特征进行科学的描述，以弄清不同类群之间的亲缘关系和进化关系。分类的依据是生物在形态结构等方面的特征。植物分类时通常依据它们的花和果实的特点，比如能产生种子的植物属于种子植物。动物分类依据外部形态结构、内部结构和生理功能等特征。比如弹涂鱼、蝾螈和蜥蜴都是外型相似的生物，可是弹涂鱼是鱼类、蝾螈是两栖类、蜥蜴是爬行类。分类依据是它们的结构和生理功能有差异：弹涂鱼用鳃呼吸，心脏为一心房一心室；蝾螈用肺呼吸，皮肤辅助呼吸，心脏为二心房一心室，幼体必须在水中生活；蜥蜴体表有角质鳞片，幼体和成体都在陆地上生活。
在生物科学中，生物分类学研究类群间的异同以及异同程度，阐明生物间的亲缘关系、进化过程和发展规律。
生物分类法是现代科学家研究时使用的一种科学分类法。现在普遍使用的生物分类法来源于林奈命名体系，这种分类方法把所有已知的物种按照亲缘关系远近归入到“种、属、科、目、纲、门、界”这样由低到高排列的分类等级范畴里，使之便于分类检索。
3.校园里足球场有一排樟树（间距不太大），到了冬天，当别的树早已叶子落尽，只剩光秃秃的枝干时，樟树却依旧绿意盎然。生物小组的同学们为樟树落不落叶产生了分歧，于是想设计一个实验来验证自己的观点。几个同学分别提出了以下方案：
A.挑选一株樟树，将树下清扫干净，不留任何叶片，假如过一段时间发现叶片，则说明樟树是落叶的。
B.挑选一株樟树，选一段枝条（叶片不少于50片），将枝叶一起用大塑料袋包裹起来，扎紧袋口，过一段时间取下观察，发现叶片则说明樟树是落叶的。
C.挑选一株樟树，选一段枝条（叶片不少于50片），用粘胶纸写上特定记号，粘贴在枝条每一片叶子的背面，过一段时间，发现有标记的叶片落下，说明樟树是落叶的。
我们能看到有叶子掉落下来就说这种树是落叶树吗？为什么有的树到冬天会落叶？你认为还有哪些原因会导致部分叶子掉落？
植物学上木本植物常被分成落叶树和常绿树两类。有人可能会认为，常绿树大概不会落叶，否则为什么会四季常青呢？常绿树真得不会落叶吗？不是的。植物中可以说无树不落叶，树树落叶。哪怕是苍松翠柏，冬青绿竹，一旦西风起时，叶子也会经不起寒风的“考验”，纷纷脱落下来。常绿树既然也会落叶，那么为什么有些树木，却是终年身披绿装呢？原来那是因为叶子的寿命有长有短的缘故。落叶树叶子的寿命通常只有几个月，春夏长成，秋季就“夭折”了。而常绿树的叶子寿命一般来说要长得多，如松树叶子可活3～5年，紫杉叶子可活6～10年，冷杉的叶子可达3～10年。到了秋天，有些年轻的叶子还不到凋落的时候，同时又有一些新的嫩叶出现。因此，尽管有些年迈的老叶不断脱落，但整个树从外形上看，始终不会光枝秃条。
探究：常绿树也落叶，只不过一年四季都不间断地落旧叶，长新叶，所以不能说这种树就是落叶树。冬季气温低降水少，植物光合作用减弱，落光叶子有利于植物抵御不利环境。除了气候条件外，土壤、病虫害等因素也会导致部分叶子掉落。
例题精讲
例1下列哪项不属于生物（）
A.松树
B.蘑菇
C.钻石
D.乌龟
思路解析：本题考查生物的基本特征。作为生物，通常应该具有以下几个特征：（1）能生长发育；（2）能产生后代；（3）对外界刺激能产生反应；（4）与外界不断地交流物质和能量等等。
答案：C
例2生物在繁殖后代时，把它们的特征传给后代，叫做遗传。因此，有“种瓜得瓜，种豆得豆”的俗语。同时，又有俗语讲：一母生九子，九子各不同。你知道这又说明了生物的什么生命特征吗？
思路解析：对于遗传现象的理解，同学们可以通过自己与父母的共同特征来直观地理解；对于变异也可通过找自己与父母的不同特征来解决。但是现在的孩子大都是独生子女，没有兄弟姐妹，可能比较难理解“九子各不同”中蕴涵的“后代之间的差异也是变异”。
答案：这说明生物在产生后代中存在变异现象。亲代与子代的差异是变异，子代与子代之间的差异也是变异。
第二节 生物与环境的关系
内容精讲
1.生态因素包括生物因素和非生物因素，非生物因素通常包括光、水、温度、空气、土壤等，这些非生物因素对生物所起的作用是否等同呢？
剖析：光、水、温度、空气、土壤等非生物因素能直接影响生物的生活，当这些条件发生改变时，通常会导致生物生活受到很大的影响。俗话说，“鱼儿离不开水”，正说明了鱼的生活环境中不能缺少水；通常人们为了延长鱼的寿命，会在养鱼缸里通入空气，增加水中的含氧量，说明空气影响鱼的生活。相对而言，土壤、光等对鱼的生活影响就要小些。而对植物而言，显然光照是进行光合作用必不可少的条件。因此各种非生物因素对不同的生物所起的作用并非相同。
2.设计一个探究实验通常要注意哪几方面的问题？
剖析：首先，设计一个探究实验，要注意必须具有可操作性，在设计实验的时候所选材料要简单易得。其次，实验中所选动物或植物要具有一定的生命活动能力。再次，要注意设置好对照实验。在对照实验中，要求只有一个量是可变的，其他条件都应该相同。比如在“影响鼠妇分布的环境因素”实验中，若对于“光”这个变量，设计了“光亮与黑暗”的对比环境，其他因素就都应该相同；对于“水”这个变量，设计了“干燥与潮湿”的对比环境，其他因素也都应该相同。
实验设计要分清是演示实验、学生分组实验或随堂实验。整个实验过程中要体现能发展提出问题的能力，增进对提出问题意义的理解。理解假设对科学探究的作用。发展收集信息和处理信息的能力，发展制定计划、进行技术设计和实践的能力。发展形成科学解释、评价过程与结果的能力，理解科学探究需要运用科学原理、模型和理论。发展交流和合作的能力，认识合作和交流对科学发展的意义。
例题精讲
例1仙人掌的叶退化成刺，它在沙漠中能生存下来；而一些高大且叶片宽阔的乔木却不能在沙漠中存活下来，这说明了（）
A.生物影响环境
B.生物只有适应环境才能生存
C.生物和环境相互影响
D.生物的生存与环境无关
思路解析：生物的生存必须依赖一定的环境。在沙漠中生存下来的生物在形态、结构、功能上都必须适应环境。如仙人掌的叶退化成刺，茎绿色肥厚等等都是对缺水环境的适应；而高大且叶片宽阔的乔木需水多且易散失水分，因此不易存活下来。
答案：B
例2为探究环境因素对蚯蚓生活的影响，有同学设计了下面的实验：取两个大小一样的广口瓶，分别贴上甲、乙标签。在甲瓶中放入湿润的肥沃土壤，在乙瓶中放入经烘干的肥沃土壤。然后在甲、乙两瓶中同时各放入5条大小及生活状况相同的蚯蚓（如图）。根据实验完成下列问题：
（1）哪一瓶中的蚯蚓蠕动逐渐减弱，一段时间后就不动了？。
（2）这一实验说明环境中的哪一个因素影响蚯蚓的生活？ 。
（3）在本实验中设置甲瓶的作用是。
思路解析：影响生物生活的非生物因素主要包括光、水、温度、空气、土壤等。在本实验中，除了土壤中含水量这一变量不同以外，其他条件都相同。因此本实验的设计目的是为了研究土壤的湿度对蚯蚓生活的影响。在乙瓶中，由于放入了经烘干的土壤，蚯蚓不能依靠湿润的皮肤继续呼吸，所以一段时间后就不动了。甲瓶在实验中起对照的作用。
答案：（1）乙瓶 （2）土壤的湿度 （3）进行对照
例3某同学在探究“影响鼠妇分布的环境因素”的实验中，提出异议：我们捕捉多只鼠妇进行实验，并且在5 min内多次观察记录，这样太复杂，不如抓一只鼠妇，往实验盒中一放就能得出结果。你认为他的说法有道理吗？
思路解析：本题在知识上考查对探究实验的基本方法的理解。探究“影响鼠妇分布的环境因素”的实验不仅是生物学的第一个科学探究实验，也是初中阶段的第一个探究实验，通过这个实验，使学生能了解科学探究的一般步骤和基本方法、技巧，进一步学会理解和运用如变量的控制、实验材料的选取、观察的方法、数据的记录和分析技巧等等。本实验中鼠妇应选多个，进行多次观察记录可以有效减小实验误差，我们不能为图方便而将实验简单化，这样得出的实验结论很可能就是不正确、不科学的。
答案：该同学的说法没有道理。我们选用多只鼠妇可以避免实验的偶然性，多次观察实验可以有效减小实验误差，而不是只用一只鼠妇，也不能仅凭一次实验就草率得出结论。
第三节 我们身边的生物学
内容精讲
1.生物学的发展对人类生活的影响有哪些？试举例说明。
剖析：以抗生素为例，青霉素对人类生产、生活的影响：青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，带动了抗生素家族的诞生。20世纪40年代以前，人类一直未能掌握一种能高效治疗细菌性感染且副作用小的药物。当时若某人患了肺结核，那么就意味着此人不久就会离开人世。为了改变这种局面，科研人员进行了长期探索。青霉素既能杀死病菌，又不损害人体细胞。美国制药企业于1942年开始对青霉素进行大批量生产。这些青霉素在世界反法西斯战争中挽救了大量美英盟军的伤病员。1953年5月，中国第一批国产青霉素诞生，揭开了中国生产抗生素的历史。
2.20世纪50年代以后,生物学的研究不断取得新进展,生物学对农业、医药、卫生等方面也产生了哪些影响？请举例说明。
剖析：人造皮肤：
皮肤不仅能使人不受到污物或细菌的侵袭，也能保持人体内的水分不致逃逸。当大面积的皮肤受到严重的烧伤或损害时，皮肤就不能靠自己修复。一个人烧伤之后，失去了大部分皮肤，不光疼痛难耐，而且没有皮肤的遮掩，所有包围在人体周围的细菌，都会毫无阻挡、大摇大摆地侵入人体；身体里的水分，也会很快从创伤面蒸发或流失，如果没有补救措施，这些都足以致人于死地！
医学家到处寻找代替皮肤的材料，先是从别人身上取下的皮肤，再是胎盘上的薄膜，结果都很少能成功。1981年，一位名叫波克的医学家，制造出人造皮肤。人造皮肤保护伤口免受感染，并促进结缔组织的生长。人体的免疫系统会逐渐分解这些多聚物，一旦病人自己的表层皮肤被植上以后，伤口会很快愈合。
随着生物学的发展,生物学的研究成果对医药方面也产生了巨大的影响。
美国一位35岁的妇女，在一次煤气爆炸中，皮肤烧伤75%，被送到医院，医生在她身上取下一块好皮肤，然后把这块没受伤的皮肤送到生化技术公司去“培植”，30天后便“培植”出完全可以够给这位妇女植皮的人造皮肤来。
科学家是先从表皮层抽取纤维细胞，然后植入呈网状的骨骼，不断提供营养和氧气，经过一段时间后，纤维细胞就会成长为一层薄膜，和人体真皮一模一样。
这位美国妇女就是用人造皮肤治疗烧伤75%的皮肤，46天后这位妇女出院了，人造皮肤终于还给她一副好的面容和形象。
3.巴斯德是法国的化学家，可他在微生物学方面却有突出的成就。1865年，法国南部的养蚕业正面临一场危机，一种病疫造成蚕大量死亡。面对这种新的挑战，巴斯德开始了他的研究。蚕得的是一种神秘的怪病，让人看了心里非常不舒服，一只只病蚕常常抬着头，伸出像猫爪似的脚要抓人；蚕身上长满棕黑的斑点，就像粘了一身胡椒粉。多数人称这种病为“胡椒病”，得了病的蚕，有的孵化出来不久就死了，有的挣扎着活到第3龄、4龄后也挺不住了，最终难逃一死。极少数的蚕结成茧子，可钻出来的蚕蛾却残缺不全，它们的后代也是病蚕。当地的养蚕人想尽了一切办法，仍然治不好蚕病。
问题：
（1）蚕是如何得这种病的？
（2）这种病具有传染性吗？
探究：（1）巴斯德作出了下面的假设：这种病和所吃的食物有关。接着他开始收集材料，设计方案、进行验证。巴斯德用显微镜观察，经过多次研究，发现一种很小的、椭圆形的棕色微粒，是它感染丝蚕以及饲养丝蚕的桑叶。巴斯德强调所有被感染的蚕及污染了的食物必须毁掉，必须用健康的丝蚕从头做起。
（2）为了证明“胡椒病”的传染性，巴斯德把桑叶刷上这种致病的微粒，健康的蚕吃了，立刻染上病。他还指出，放在蚕架上面格子里的蚕的病原体，可通过落下的蚕粪传染给下面格子里的蚕。
巴斯德告诉人们消灭蚕病的方法很简单，通过检查淘汰病蛾，遏止病害的蔓延，不用病蛾的卵来孵蚕。这个办法挽救了法国的养蚕业。
例题精讲
例1下列关于生物学与人类的关系表述不正确的是（）
A.人类的生存和发展离不开生物学
B.生物学与人类的生活息息相关
C.随着科学技术发展，生物学对人类的影响越来越小
D.人类创造了生物学，也在不断地发展生物学
思路解析：人类的生存和发展离不开生物。人类的衣食住行等各方面都和生物密不可分。
答案：C
例2人类的生存与发展离不开生物。联系自己的生活实际，举例说明人类与生物的关系。
思路解析：本题旨在考查对“人与自然和谐相处”这一生物学观点的理解。在我们的日常生活中，衣食住行都离不开生物。比如我们吃的食物主要取自于身边的动物和植物，我们穿戴的衣帽鞋等大都取材于生物，我们住的房子、用的家具也来自于生物，我们使用的交通工具同样需要生物材料，甚至所使用的燃料都是远古的生物变来的。在地球上，我们与各种生物平等地生活着，必须和谐相处。一方面，我们要爱护、保护生物，适当控制有害的生物；另一方面我们要合理开发利用生物资源来促进人类的发展。无论是保护、控制还是利用，都需要我们不断认识生物、了解生物，发展生物学知识。
答案：我们的衣食住行都离不开生物。比如我们建房子、做家具都要用到木材，因此树木很重要。但是我们不能恣意乱砍滥伐，否则，就会导致水土流失，出现自然灾害，反过来会影响人类的生活。我们要与生物和谐相处，合理利用生物资源，造福人类。
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