生物因素的作用范文
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關(guān)鍵詞: 生物新課程理念 非智力因素 發(fā)展
生物新課程理念倡導生物教學面向全體學生,促進學生全面發(fā)展,提倡學生自主探究學習,而實現(xiàn)教學方式和學習方式的轉(zhuǎn)變,就需要充分發(fā)揮學生的非智力因素。非智力因素是伴隨智力因素起作用的興趣、動機、情感、態(tài)度、意志等方面的因素,它直接影響著學生的學習行為和學習效果,對學生的整個學習過程起著不可或缺的調(diào)節(jié)、促進和催化的作用。在生物學教學中,培養(yǎng)學生的非智力因素,充分發(fā)揮學生的非智力因素,有利于促進學生智力因素發(fā)展,促進生物學教學,促使學生全面發(fā)展。在生物教學實踐中,我就學生非智力因素的培養(yǎng)進行了以下幾個方面的嘗試。
1.激發(fā)學習動機,使學生自主學習
學生是學習的主體,學習動機是直接推動學生標準學習的內(nèi)部動因,是激發(fā)智力活動行為的動力。學生的學習動機往往與社會意義、人生價值、理想志愿和就業(yè)需要等緊緊聯(lián)系在一起的,因此激發(fā)學生學習動機,應把重點放在學習目的教育上。
“好的開端等于成功的一半”。緒論課是學習目的教育的最好時機。緒論課的教學中適時地向?qū)W生介紹一些現(xiàn)代生物學的巨大成就和光輝前景:組織培養(yǎng)、基因療法、人造器官、單克隆抗體等現(xiàn)代技術(shù)給人類帶來的福音;人類基因組計劃、DNA芯片開發(fā)、生物納米技術(shù)、腦科學等生命科學的新進展,無不昭示生命科學在新世紀自然科學中的突出地位。在社會發(fā)展的同時,也出現(xiàn)了世界范圍內(nèi)面臨的難題:人口膨脹、糧食短缺、資源不合理利用、能源不足、環(huán)境惡化等,使學生不僅深切感受到生命科學與每個人的日常生活、身心健康,以及將來從事的各項工作密切相關(guān),而且深刻意識到自己肩上的重任,從而增強學生的社會責任感,樹立起學習信心,發(fā)奮學習生物學。
2.培養(yǎng)學習興趣,使學生樂于學習
如果說動機是學生學習的動力,是激勵學生去行動以達到一定目的內(nèi)因,那么興趣則是動機中最現(xiàn)實,最活躍的部分,學生產(chǎn)生動機的主要原因。沒有絲毫興趣的強制性學習,將會扼殺學生探求真理的動機,所以培養(yǎng)學生濃厚的學習興趣,是教學中重要的部分,也是提高教學質(zhì)量的關(guān)鍵。
2.1挖掘教材內(nèi)容,培養(yǎng)學習興趣。生物科學是研究生命活動規(guī)律和生命現(xiàn)象的科學,教師應充分利用學科特點來挖掘教材相關(guān)內(nèi)容激發(fā)學生的學習興趣。當我講到植物細胞結(jié)構(gòu)時,告訴學生細胞液里面含有多種物質(zhì),其中有色素、糖類等,這時話鋒一轉(zhuǎn),請他們思考,到秋后季,我們附中校園附近山頭上的楓葉為什么會變紅?在學到生物的遺傳和變異部分,引用“龍生龍,鳳生鳳,老鼠生來會打洞”、“一母生九子,連母十個樣”等俗語,讓學生利用所學內(nèi)容來解釋周圍環(huán)境中的自然現(xiàn)象,以激起他們的學習興趣,使他們樂于學習。
2.2引入激勵機制,激發(fā)學生興趣。心理學家蓋茨說過:沒有什么東西比成功的學生更能增加滿足的感覺,也沒有什么東西比成功更能激起進一步求成功的努力。教師應運用表揚和鼓勵等方式對成功的學生進行贊同,鼓勵他們繼續(xù)努力取得更大的成功。對后進生注意發(fā)現(xiàn)他們閃光點,哪怕是極其微小的進步,也要及時給予表揚和鼓勵,通過表揚鼓勵,幫助他們清除自卑感,樹立必勝的信心,改變自我意識和進行重新評價自己。對優(yōu)生,則激勵他們戒驕戒躁,把眼光投入到下一個目標上,并朝著這個目標奮斗。這樣,無論優(yōu)生或后進生都能增強學習信心,有興趣投入到學習當中,求知勁頭更足。學生有明確的學習目的,產(chǎn)生濃厚的學習興趣,求知欲就旺盛,反映在學習態(tài)度上則表現(xiàn)為積極和主動,從而在知識和技能的學習中,智力才會開發(fā)提高。
3.建立融洽情感,使學生愉快學習
情感是學生對學習態(tài)度的體驗,它反映學生的學習與需要之間的關(guān)系。在教學中,教師在用自己的熱情、激情去感染學生,激發(fā)學生同時,要善于抓住學生的情感變化,積極創(chuàng)造肯定的情感境界。
3.1使學生在以情動情、情感交融中獲得知識。首先,上課時教師應精力充沛,精神飽滿,神情專注,通過親切的語言、目光和表情充分流露出對每位學生的信任和期待;其次,教師應寬容大度,發(fā)揚民主,不存偏見,平等對待每一位學生,使學生在一種愉快、親切的情景中接受知識。古人云:“親其師,信其道?!钡览砭驮诖恕?/p>
3.2把握情感與知識的結(jié)合,使師生情感產(chǎn)生共鳴。在教學中,教師應充分利用和挖掘教材中學生感興趣的知識,把握學生對大自然的熱愛,對生物的喜愛,對生命規(guī)律的探索興致,對人類違反自然規(guī)律、遭到大自然嚴重懲罰的痛惜情感脈搏,抓住時機,滿懷激情地融入情景,使師生產(chǎn)生共鳴。在講生態(tài)平衡內(nèi)容時,結(jié)合1998年我國特大洪水災害,近幾年的沙塵暴等事實,教師痛惜的心情、惋惜的語氣可使學生產(chǎn)生情感共鳴,認識到維持生態(tài)平衡的重要,從而激發(fā)學生滿腔熱情地投入到學習當中去。
4.培養(yǎng)意志品質(zhì),使學生勤奮學習
意志是自覺地確定目的,并根據(jù)目的來支配自己的行為,克服各種困難,從而實現(xiàn)預定目的的一種心理活動。在學習中,學生往往會遇到一些困難,隨著知識層次不斷提高,困難可能會更多。如果沒有頑強的意志克服困難,挑戰(zhàn)挫折,就會在中途退卻,前功盡棄。馬克思所說:“在科學的道路上沒有平坦大道可走,只有那些不畏艱險的人,才能達到光輝的頂點。”因此,在生物教學中,教師要不斷研究教材,挖掘一切能鍛煉學生意志的材料,培養(yǎng)學生學習的恒心,提高學生自主學習。
4.1用偉人事跡進行“滲透教育”。在生物學發(fā)展的歷史長河中,多少偉大的科學家之所以獲得成功,良好的意志品質(zhì)起了關(guān)鍵的作用。在課堂上教師要抓住時機,向?qū)W生介紹科學家的事跡。譬如,在講到生物進化時,我不失時機向?qū)W生介紹博物學家達爾文的孜孜以求的恒心、到了老年仍不懈追求的執(zhí)著精神,使學生在學習中得到鼓舞,潛移默化地受到熏陶,從而使學生在今后的學習中知難而進,迎難而上,以更大的信心和熱情迎接新的挑戰(zhàn),這樣學習勁頭會大增。
4.2借助生物實驗,磨練意志。生物學是一門實驗性很強的學科,中學生物學教材中也有不少實驗,但是大多是驗證性的實驗,只要學生按照實驗要求步驟都能順利完成。但是在教學中,為了培養(yǎng)學生的思維能力,鍛煉意志,我將一些實驗改為探究性實驗。這就需要學生進行思考、分析、嘗試。其中難度當然會大許多,不過這樣長期堅持下去,對于培養(yǎng)學生的嚴謹求實、堅持不懈的科學素質(zhì),磨練學生的意志,都極為有利。
5.培養(yǎng)良好習慣,使學生學會學習
在教學中,教師應幫助、指導學生學習,培養(yǎng)學生自學能力和習慣。一些學生生物學不好,主要表現(xiàn)在:自學能力差,依賴性強,被動學習;學不得法;急躁,貪多;學習習慣差。學生想學是不夠的,還必須“會學”,要講究學習方法,提高學習效率,才能變被動為主動,教師采用學法指導為主,化解分化點為輔。教師應指導學生制定學習計劃、目標,課前自學,專心上課,勤于思考,適當作好筆記,及時復習;指導理解和記憶知識及溫習教材的方法、技巧。按時獨立完成作業(yè),不抄襲;循序漸進,遷移應用、主動解決疑難問題;善于積累,系統(tǒng)小結(jié)和課外學習等方面。持之以恒,激發(fā)自覺性;學會分析學習的困難,克服自卑感和驕做情緒。在教學中,教師應強調(diào)解題思路的探求,培養(yǎng)學生優(yōu)良的思維品質(zhì),使學生由學會轉(zhuǎn)化為會學。
總之,在生物教學中教師要落實新課程目標,面向全體學生,實現(xiàn)以人為本的教學理念,就需要充分發(fā)揮學生的非智力因素智力因素,促進智力因素發(fā)展。所以在教學中,我們應該重視培養(yǎng)和充分發(fā)揮學生的非智力因素,從而促進生物學的教學,提高教學質(zhì)量,使學生得到全面發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)生態(tài);生物;環(huán)境;關(guān)系
中圖分類號:S181 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2013)-06-0272-1
1 土壤生物的生態(tài)作用
土壤中的生物是多種多樣的,其中土壤微生物(包括細菌、放線菌、真菌、藻類和原生動物等)是土壤中重要的分解者,在土壤的形成和發(fā)展過程中起著重要的作用。在土壤形成的初級階段,利用光能的地衣等生物參與了巖石的風化,使其成為具有生命的初體,而后,也是在微生物的參與下,形成腐殖質(zhì)使土壤性質(zhì)發(fā)生了變化。
土壤動物是最重要的消費者和分解者。在土壤中存在的動物種類有上千種,很多是節(jié)肢動物。非節(jié)肢土壤動物主要有線蟲和蚯蚓。線蟲是土壤中比較豐富的動物,主要生活在土粒周圍的水膜中或植物根內(nèi)。當土壤干燥或其他環(huán)境惡化時,它就形成包囊,當環(huán)境適宜后又重新活動。
2 森林的生態(tài)作用
森林是生物圈內(nèi)數(shù)量最大的初級生產(chǎn)者,在陸地生態(tài)系統(tǒng)中具有強大的生態(tài)效應,對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也具有久遠、廣泛而深刻的影響。其主要生態(tài)作用是:涵養(yǎng)水源,保持水土。故有“綠色水庫”之稱;調(diào)節(jié)氣候,增加雨量。大片森林有強大的蒸騰作用,有人作過長期的觀察,發(fā)現(xiàn)有林地區(qū)一般比無林地區(qū)降水量要多,森林上空空氣的相對溫度比無林區(qū)上空間。高溫季節(jié)林區(qū)氣溫較低,寒冷季節(jié)則較高;防風固沙,保護農(nóng)田。森林的枝葉可以擋風,根系可以固沙,因此,森林可以防止農(nóng)田被風蝕沙壓和防止或減輕莊稼倒伏;凈化空氣,防治污染;降低噪音,美化大地;提供燃料,增加肥源,有助于發(fā)展畜牧業(yè)和從根本上解決我國農(nóng)村中能源缺乏和生態(tài)平衡失調(diào)問題。森林的直接經(jīng)濟和社會效益是巨大的,而其間接的生態(tài)經(jīng)濟效益也令人吃驚。
3 淡水生物的生態(tài)作用
浮游生物(包括浮游植物和浮游動物)的主要生態(tài)作用是:浮游植物能吸收水中各種礦質(zhì)養(yǎng)分,保持水土一定的潔凈程度,增加水體的溶氧量,對水持理化特性的變化起主導作用,同時形成水域生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)力。
4 草原、草山生物的生態(tài)效應
草原、草山上的主要生物,是各種天然牧草和人工牧草,以及多種放牧的草食牲畜。此外,還有多種其他動物、植物和土壤微生物,其中與畜牧業(yè)關(guān)系最密切的,是多種嚙齒類野生動物;草原蝗蟲、粘蟲等害蟲,分解牲畜糞便的甲蟲和分散生長的樹木。
5 農(nóng)田生物的生態(tài)效應
對土壤肥力的影響。農(nóng)田生物是土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分的主要來源,又是土壤肥力的主要調(diào)節(jié)者。養(yǎng)地的主要措施也是在復種中安排養(yǎng)地作物,實行水旱輪或分區(qū)輪作以及大量施用有機肥。農(nóng)作物的秸稈、加工后的各種籽餅,經(jīng)用作飼料、沼氣原料和食用菌培養(yǎng)料后還田,是很好的有機肥料。多種豆科綠肥以及紅萍等也是很好的有機肥料。這些產(chǎn)自農(nóng)田的有機肥料歸還給農(nóng)田,可以顯著提高農(nóng)田土壤肥力。連年種植耗地作物,會導致地力衰退。
對水土保持的影響。山區(qū)的梯田、梯土,在種植農(nóng)作物后,有良好的水土保持效益。梯田對山地地表徑流起重要的蓄納和緩沖作用,可以有效地減輕暴雨季節(jié)的山洪沖刷。旱作梯土也有一定的蓄水能力,陡坡種植特別是順坡耕作。則會導致嚴重的水土流失。
對農(nóng)田小氣候的影響。作物及其種植方式對農(nóng)田小氣候有很大影響。保持合理密度,可顯著改善農(nóng)田小氣候。水稻和旱作物壟作,有利于改善作物群體內(nèi)特別是根際小氣候環(huán)境。
對凈化環(huán)境的作用。農(nóng)田土壤微生物凈化能力較強,目前對農(nóng)田環(huán)境的主要污染源是城鎮(zhèn)污水和農(nóng)藥化肥。污水經(jīng)預處理(沉淀和過濾)后,用于灌溉農(nóng)田,其中很毒物都可被土壤吸收并被微生物分解。
6 生物因素作用的一般特征
生態(tài)系統(tǒng)中生物和環(huán)境之間存在生物與生物的相互關(guān)系,這種關(guān)系既表現(xiàn)在種內(nèi)個體之間,也存在于不同的種間。環(huán)境中生物因素之間的作用,主要表現(xiàn)在不同生物種之間捕食者與被捕食者之間的關(guān)系,其本質(zhì)是營養(yǎng)的聯(lián)系。
生物因素主要有食物、捕食者、寄生物和各種病原微生物。與非生物因素相比,生物因素對生物的影響有以下幾點特征。
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1 呼吸作用的模型
呼吸作用的考查總體而言包括生物呼吸類型的判斷和呼吸速率測定時實驗誤差分析,兩種考查均可通過建構(gòu)生物模型加深學生的理解。
1.1 呼吸作用類型的判斷模型
判斷呼吸作用類型的模型設計,主要注意兩個問題:① 要設計兩組模型,其中一組用于有氧呼吸的測定,另一組用于無氧呼吸的測定;② 實驗設計要遵循三個原則即等量原則、單一變量原則、對照原則。
模型一:以酵母菌為背景的實驗探究模型(圖1)。
此模型可以達成以下目標:
① 判斷酵母菌的呼吸作用類型;
② 判斷酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸是否均產(chǎn)生CO2;
③ 判斷酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生CO2量的差異;
④ 判斷酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸是否均產(chǎn)生酒精。
模型二:以萌發(fā)的種子為背景的實驗探究模型(圖2)。
說明:① 兩個裝置中應放入等量的萌發(fā)種子,萌發(fā)的種子呼吸速率較大,現(xiàn)象較為明顯。
② 一般在測定種子呼吸時,如何沒有特定題干信息,呼吸作用消耗的底物認為是葡萄糖,呼吸商等于1,預期結(jié)果如表1所示。
模型三:以幼苗為背景的實驗探究模型(圖3)。
說明:若以幼苗為對象測定植物呼吸作用,則應該將兩個裝置進行遮光處理,防止植物光合作用引起裝置中的氣體體積的變化。同時用塑料袋將花盆套住,防止土壤中微生物呼吸對實驗造成影響。
1.2 呼吸速率測定的誤差分析模型
誤差分析的目的就是評定實驗數(shù)據(jù)的準確性,通過誤差的估算和分析,可以認清誤差的來源和影響,提高實驗的質(zhì)量。種子有氧呼吸速率測定時,存在著一些實驗誤差,通過設置對照組實驗,可以有效地規(guī)避實驗誤差的影響。
誤差一:種子表面的微生物呼吸作用引起液滴移動(生物因素誤差),對照組設計如圖4所示。
誤差二:外界環(huán)境中溫度、pH變化引起液滴移動(物理因素誤差),對照組設計如圖5所示。
誤差三:種子自身呼吸釋放熱能引起液滴移動(物理因素誤差),本組實驗要注意時間的控制,對照組設計如圖6所示。
2 光合作用模型
光合作用是高考重點考查的內(nèi)容,其中光合作用速率的測定與分析常考,光合作用速率一般有以下表述:單位時間內(nèi),光下某植物的CO2吸收量、光合作用積累量等情況均代表植物的凈或表觀光合作用速率;單位時間內(nèi),植物光合作用制造量、半葉法測定的光合作用量均代表總或?qū)嶋H光合作用速率。
2.1 光合作用速率測定的模型
模型一:液滴移動法測定模型見圖7(在NaHCO3緩沖液或CO2緩沖液維持裝置中的CO2濃度不變的情況下,本模型利用單位時間內(nèi)光合作用釋放的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量的差值表示植物的凈光合作用速率)。
模型二:圓片上浮法測定模型見圖8(光合作用速率可以用相同時間內(nèi),小圓片上浮數(shù)量的多少表示,也可以用三個試管中上浮相同數(shù)量小圓片所用時間的長短表示,但該實驗方法只能比較大小,無法測出具體的量變)。
模型三:半葉法測定模型見圖9(MB—MA表示葉片光合作用合成有機物的總量,即單位時間、單位葉面積干物質(zhì)產(chǎn)生總量,本方法也叫半葉稱重法,常用大田農(nóng)作物的光合速率測定)。
模型四:黑白瓶法測定模型見圖10(黑白瓶法常用于水生生物光合速率的測定,其中DB瓶表示黑瓶,用于測定水生生物的凈光合作用量;LB瓶表示白瓶,用于測定水生生物的呼吸作用消耗量;IB瓶表示白瓶,用于測定水生生物原始氧氣含量)。
2.2 光合作用速率測定的誤差分析模型
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【關(guān)鍵詞】情感教學 初中生物教學 有效體現(xiàn)
教育心理學明確指出:影響學生發(fā)展的因素有兩大類,智力因素和非智力因素,非智力因素也就是我們通常所說的情感因素,很多研究與實踐證明,情感因素對個體的發(fā)展所作的貢獻是不容忽視的,從某種意義上說,情感因素所呈現(xiàn)的正向推動往往會大于智力因素。情感教學在基礎學科的教學中發(fā)揮著不可替代的作用,對于初中生物來說,這個階段的學習要求學生要有很強的興趣與主動性,能夠在認知領域與情感提升方面有一個協(xié)調(diào)統(tǒng)一的雙向發(fā)展。因此,探究情感教學在初中生物教學中的有效體現(xiàn)對于生物學科的發(fā)展具有重要意義,為更加深遠的素質(zhì)教育奠定良好的基礎。
一、情感教育與情感教育的作用
首先談一下什么是情感。心理學中說,情感是人們在認識客觀事物的過程中而產(chǎn)生的一種情感體驗,即是人們在接觸外界的過程中所表露出的態(tài)度或意向。那么什么是情感教學呢?情感教學是在學生的認知活動中,學生作為整個教學認知活動的主體,教師在整個的教學過程中發(fā)揮主導作用,除了教授基本的科學理論知識之外,滲透對學生進行興趣引導、堅定信念、端正態(tài)度等方面的情感教育,關(guān)注多種情感因素對學生發(fā)展的影響,意在真正確立學生的主體地位,激發(fā)學生學習的主動性和積極性,創(chuàng)造有利的學習環(huán)境,促使學生在知識與情感方面獲得雙向共贏發(fā)展。
其次,談一下情感教學在初中生物教學中的作用。情感教學作為實現(xiàn)素質(zhì)教學的有效手段,在初中生物教學中發(fā)揮著不可替代的作用,下面將具體闡述該作用的具體表現(xiàn)。
我國有位著名教育學家曾經(jīng)說過,沒有情感就沒有教育,如此可以看出情感教學在現(xiàn)代教育中的重要地位。首先,情感教學架起了師生溝通交流的橋梁。對于情感認知剛剛建立的初中生來說,理性知識與感性情感方面的發(fā)展是不同步的,而這個時期的情感教學則會最大限度地幫助師生建立起彼此溝通交流的橋梁,借助這個橋梁師生可以交流彼此的情感體驗,而恰恰這個時期的生物學習也是貫穿了許多的情感,包括對自然、對動物等等。這個時期的情感教學可以引起生師生間的情感共鳴,更加有助于學生本階段的學習,促進學生身心的全面、健康發(fā)展。其次,情感教學激發(fā)了學生學習生物的積極性和主動性,促進了學生學習效率的提升。如果教師在這個階段對學生進行“填鴨式”“個人獨白式”教學,那么很容易扼殺學生對這門學科的學習興趣和學習主動性,最終不利于學生的健康發(fā)展。相反,如果滲透情感教學,發(fā)揮情感教學的激勵作用,那么學生便可以在積極樂學的狀態(tài)下學習,學生的記憶水平與整體的學習效果將會是非常驚人的。
二、情感教學在初中生物教學中的有效體現(xiàn)
通過前面的論述,我們已經(jīng)了解了情感教學在初中生物教學中發(fā)揮了非常重要的激勵與橋梁的作用,那么,情感教學在初中生物教學中的有效體現(xiàn)是什么呢?換句話說,情感教學在初中生物教學中的具體應用是怎樣的呢?下面我們具體來分析一下。
(一)情感教學促進了預設教學目標的有效達成
素質(zhì)教育要求培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的學生,在教學的過程中,教師需要依據(jù)學科的課程標準以及學科教學現(xiàn)狀和教情學情制定合理、科學的學習目標,將課本理論確實內(nèi)化為學生自己的知識和能力,而情感教學最大限度地發(fā)揮了情感因素在教學過程中的有益貢獻,激發(fā)了學生學習的積極性和主動性,促進了學生的認知與情感的和諧統(tǒng)一。在整個的教學過程中,實施情感教學可以創(chuàng)造一個平等溝通的交流平臺, 幫助教師對學生進行價值觀引導,端正對待事情的態(tài)度,同時促使學生欣愉的接受新知識,促進了預設教學目標的達成。
(二)激發(fā)學生的學習興趣,創(chuàng)設有利的學習環(huán)境
在初中生物教學的過程中,滲透情感教學可以有效激發(fā)學生學習生物的積極性和主動性。對于初中生而言,他們現(xiàn)階段的認知結(jié)構(gòu)剛剛開始建立,對大自然、動物等等所持有的情感還比較朦朧,教師在這個階段對學生進行情感教育,從學生感興趣的點入手來講授,可以有效提高課堂參與度,這樣一來,便可創(chuàng)造出有利的學習環(huán)境,使得學生在愉快的學習氛圍和學習環(huán)境中學習,最終將會提升教學效果和學習效果。
(三)促進建立更加良好和諧的師生關(guān)系
情感教學打開了師生溝通情感與互助進步的大門,學生在與老師溝通交流的過程中,既掌握了生物學科的知識,又了解了與生物相關(guān)的生活與社會問題,擴寬了學生的視野。在這種良好的師生關(guān)系的推動下,學生的學習成績必會穩(wěn)步提升,這又將會敦促老師去發(fā)現(xiàn)新的更加有效的教學方法,以此便可促進生物學科教學的長遠快速發(fā)展。
(四)教師與學生的雙向共贏發(fā)展
情感教學在初中生物教學的實施,一方面可以促進學生的發(fā)展,學生在教師情感教育的感染下激發(fā)了自己的學習興趣與主動性,在學習過程中會充分發(fā)揮自己的主體作用,主動地接受與構(gòu)建新知識,主動地將知識內(nèi)化為自己的實際能力,促進了學生的健康全面發(fā)展,而對于教師而言,在實施情感教學的過程中,自己也深受有益情感的影響,充滿激情與責任,教授過程會增添正能量,教學相長正是這種狀態(tài)的寫照。此外,學生的學習效果會顯著提升,這樣會推進教師探究更加先進的教學方法,促進了素質(zhì)教學的深遠發(fā)展。
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關(guān)鍵詞: 生物圈 大氣圈 生存條件 寄生關(guān)系
初中生物教學中,關(guān)于生物圈的一些概念,常使學生感到困惑,筆者結(jié)合自己的教學經(jīng)驗,對這些疑難概念逐一進行解剖。
1.混淆不同非生物對生物的影響
影響生物生活的非生物因素主要有水分、空氣、溫度、光照、土壤等。如影響植物光合作用的主要是光照、溫度和空氣中二氧化碳的含量;造成仙人掌葉變?yōu)榇痰闹饕撬?;在東北地區(qū)的林區(qū),出現(xiàn)山腳下是落葉闊葉林、山腰處是紅松林、山頂處是冷杉林的現(xiàn)象,影響這種分布的環(huán)境因素主要是溫度。
例1:(江蘇南通)“竹外桃花三兩枝,春江水暖鴨先知。”此詩句中影響生物的環(huán)境因素主要是( )
A.光 B.溫度 C.水 D.空氣
正確答案:B。
錯誤答案:A,誤認為桃花開放是由于光照的影響。
走出誤區(qū):春天,天氣變暖,竹林外桃花開放,江水變暖,有利于鴨子在水中游泳和覓食。此詩句說明,溫度對動物、植物的生活均有影響。
2.生物因素中寄生關(guān)系、共生關(guān)系、捕食關(guān)系、競爭關(guān)系易混淆
生物因素是指影響某種生物生活的其他生物。自然界中的每一種生物,都受到周圍其他生物的影響,包括寄生、競爭、捕食、共生等關(guān)系。
捕食指的是一種生物以另一種生物作為食物的現(xiàn)象。競爭指兩種生物生活在一起,相互爭奪資源和空間等。兩種生物共同生活在一起,彼此有利,這種生活關(guān)系稱為共生關(guān)系。寄生指的是一種生物生活在另一種生物的體內(nèi)或體表,并從這種生物的體內(nèi)或體表攝取營養(yǎng)維持生存的現(xiàn)象。
例2:(湖南株洲)生態(tài)系統(tǒng)中貓頭鷹和蛇的關(guān)系是( )
A.捕食關(guān)系 B.共生關(guān)系
C.競爭關(guān)系 D.捕食和競爭關(guān)系
正確答案:D。
錯誤答案:A,誤認為貓頭鷹與蛇之間只有吃與被吃的關(guān)系。
走出誤區(qū):此題考查對生物因素幾種關(guān)系的區(qū)分。捕食關(guān)系:一種生物以另一種生物為食;寄生關(guān)系:一種生物生活在另一種生物的體內(nèi)或體表,并且從中攝取營養(yǎng)物質(zhì),可能對寄主造成傷害;共生關(guān)系:生物之間相互幫助,“互惠互利”;競爭關(guān)系:生物之間相互爭奪資源和空間。貓頭鷹以蛇為食,是捕食關(guān)系。同時,貓頭鷹和蛇都以田鼠為食,屬于競爭關(guān)系。
3.保護色、警戒色和擬態(tài)的辨析
要區(qū)分保護色、警戒色和擬態(tài),必須弄清它們的概念。保護色的概念有三個要點:(1)是為了適應棲息環(huán)境;(2)體色與環(huán)境色彩相似;(3)有助于逃避敵害和捕食。警戒色的概念有三個要點:(1)動物本身具有惡臭或毒刺,能對敵害構(gòu)成威脅;(2)具有鮮艷的色彩或斑紋,易于被敵害識別;(3)是一種保護性適應。擬態(tài)的概念有兩個要點:(1)是在進化中形成的;(2)外表形狀或色澤斑與其他生物或非生物異常相似。在遇到具體問題時,要對照概念的要點進行印證、區(qū)別。
例3:生活在海藻叢中的一種魚,當它遇到敵害時,身體立即倒立不動,像一株植物,從而有效地躲避敵害。這種生物學現(xiàn)象是( )
A.保護色 B.警戒色 C.擬態(tài) D.適應
正確答案:C。
錯誤答案:D,誤認為魚的這一變化躲避了敵害,是對環(huán)境的一種適應能力。
走出誤區(qū):考查保護色、警戒色和擬態(tài)的區(qū)別。保護色強調(diào)的是動物的體色與環(huán)境一致;警戒色是具有惡臭或毒刺的動物具有的鮮艷的色彩或斑紋;擬態(tài)是生物的外表形狀或色澤斑與其他生物或非生物異常相似。該種魚遇到敵害立即倒立不動,且與周圍的一種植物異常相似,這種用以保護自己的現(xiàn)象就是擬態(tài)。
4.生態(tài)系統(tǒng)與生物圈、生物群落、種群的區(qū)別與聯(lián)系
生態(tài)系統(tǒng)的范圍大小各異,大到生物圈,小到一塊朽木甚至更小。一個池塘、一片草地、一塊農(nóng)田、一座山林、一條河流等,都可以稱為一個生態(tài)系統(tǒng)。地球上的全部生物及其無機環(huán)境構(gòu)成最大的生態(tài)系統(tǒng),稱為生物圈。生物群落與生態(tài)系統(tǒng)的概念不同,后者不僅包括生物群落,還包括群落所處的非生物環(huán)境,因此生物群落只相當于生態(tài)系統(tǒng)中的生物部分。有直接或間接關(guān)系的多種生物種群有規(guī)律地組合在一起形成生物群落。
例4:在一個陰濕山洼中,有一堆長滿苔蘚的腐木,其中聚集著螞蟻、蜘蛛、老鼠等動物。它們共同構(gòu)成一個( )
A.生態(tài)系統(tǒng) B.生物群落 C.種群 D.食物網(wǎng)
正確答案:A。
錯誤答案:D,審題時只注意了題干中各種生物之間的食物關(guān)系。
走出誤區(qū):陰濕山洼中堆放著長滿苔蘚的腐木,并生活著多種生物,它們通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成了一個生態(tài)系統(tǒng)。
5.對生態(tài)系統(tǒng)的能量來源和三種組成成分的作用認識不清
在生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中,起主導作用的是生產(chǎn)者。一般來說,太陽輻射的能量只能靠具有葉綠素的綠色植物通過光合作用轉(zhuǎn)變成化學能儲藏在有機物中進入生態(tài)系統(tǒng),同時環(huán)境中的水和二氧化碳等無機物合成有機物。這樣,生產(chǎn)者在連接非生物的無機物和光能進入生物群落的過程中起到了“橋梁”作用。生產(chǎn)者利用光合作用合成的有機物一部分用于滿足自身的生長和代謝需要,另一部分維持著生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)除生產(chǎn)者以外的全部生物的生命活動。如果沒有生產(chǎn)者,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)就會停止,生態(tài)系統(tǒng)的各種生物成分就會消失,生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。
分解者的作用與生產(chǎn)者恰好相反,它能將動植物遺體中的有機物分解成無機物釋放到無機環(huán)境中,同時也釋放能量。這樣,分解者在生物群落中的有機物及化學能釋放到無機環(huán)境的過程中同樣起到了“橋梁”作用。如果沒有分解者,動植物的遺體就會堆積如山,生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰,生產(chǎn)者也不會長久地生存下去。
例5:從生態(tài)學角度分析,生態(tài)系統(tǒng)中流動的能量最終來源于( )
A.光合作用 B.細菌 C.綠色植物 D.太陽光能
正確答案:D。
錯誤答案:C,誤認為只有綠色植物(生產(chǎn)者)制造的有機物中有能量,忽略了這些能量最終來自于太陽光能。
走出誤區(qū):生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是物質(zhì)循環(huán)和能量流動。就能量流動而言,其能量最初都是來自生產(chǎn)者固定的太陽光能。綠色植物通過光合作用把光能轉(zhuǎn)變成有機物中的化學能。
6.誤認為所有的物質(zhì)沿食物鏈流動時都在逐級減少
物質(zhì)和能量在生態(tài)系統(tǒng)中是沿食物鏈和食物網(wǎng)流動的,在食物鏈中,流向下一營養(yǎng)級的能量只有大約20%,而某些有毒物質(zhì)在沿食物鏈流動時,不但未減少,反而在逐漸增多,這一現(xiàn)象叫生物富集。
例6:一個湖泊被DDT污染,在湖泊中有一條食物鏈:藻類水蚤魚魚鷹。由此,可推出體內(nèi)DDT含量最多和最少的生物分別是( )
A.水蚤、魚 B.魚、水蚤 C.藻類、魚鷹 D.魚鷹、藻類
正確答案:D。
錯誤答案:C,誤認為DDT隨食物鏈營養(yǎng)級的升高而逐漸減少。
走出誤區(qū):在生態(tài)系統(tǒng)中,物質(zhì)和能量是沿著食物鏈和食物網(wǎng)流動的,有毒的物質(zhì)也是沿著此方向流動的,而且有毒的物質(zhì)穩(wěn)定,不易分解,生物體無法排除。有毒物質(zhì)沿著食物鏈不斷積累,所以在食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物,體內(nèi)的有毒物質(zhì)越多;反之就越少。
參考文獻:
篇6
實踐教學分課堂實踐和課外實踐。在生物學教學中注重和加強對學生實踐行為素質(zhì)的培養(yǎng)和訓練,是在生物學科中實施素質(zhì)教育的一項重要內(nèi)容。從生物學科的內(nèi)容來看,許多知識內(nèi)容與生物界有關(guān),與人有關(guān),與人類和自然界的關(guān)系有關(guān).與培養(yǎng)人有關(guān),這就決定了生物學科在實踐教學,培養(yǎng)非智力因素中的特殊地位和作用。
在教學活動的過程中.學生的實踐行為是關(guān)系到能否真正學好生物學以及是否對生物科學保持濃厚興趣的關(guān)鍵因素。如何不斷發(fā)掘和培養(yǎng)學生的興趣更需要教師精心設計并為之努力。除了實驗和探究之外,還要利用多媒體,以其形、光、聲、色等多種功能作用于學生的感官,吸引學生的注意力,激發(fā)其求知欲和興趣。介紹古今中外的生物科學成就來開闊學生視野,調(diào)動學生積極性外,我們多方設法學習各種生物技術(shù)來豐富教學活動的內(nèi)容和形式,使之經(jīng)常保持新鮮感,另外還注意聯(lián)系生活實際中的知識使生物學科更受歡迎。如:春天學習扦插,冬天學習花卉修剪造型,制作各種生物的多種類型標本,為全校師生鑒定血型,通過的微生物知識制作酒釀等等。正是這一次次不同形式和內(nèi)容的活動把學生們緊緊吸引到生物科學的周圍,也使我們進一步深切休會到,興越是學習的直接動力,是非智力因素中最現(xiàn)實的成分。在各種實踐活動的基礎上,不少學生的興趣按興趣發(fā)展規(guī)律從有趣、樂趣向志趣方向發(fā)展。除了熱心學習外,他們積極報名參加省、市組織的各種競賽活動,如何繼續(xù)引導學生向志趣這個更高級水平發(fā)展,也對我們教師提出了更高的要求。
馬克思說:“在科學上沒有平坦的大路可走,只有那些在崎嶇小路的攀登上不畏勞苦的人,才有希望到達光輝的頂點?!睕]有意志的力量,人就不能達到預定的目的。實踐活動中,我們還注意使學生取得意志鍛煉的直接經(jīng)驗,意志是在克服具休困難中逐步形成和發(fā)展的,意志的培養(yǎng)必須在實踐中進行,因此在活動中我們對學生嚴格要求.使他們在克服各種困難的過程中,逐步養(yǎng)成堅毅、勇敢、果斷等精神。
養(yǎng)成良好的工作習慣是培養(yǎng)意志的又一個主要途徑,從生物課的第一天起,我們就對學生進行加強紀律性,自覺遵守各項規(guī)章制度的教育。每次實驗和課外活動都要準時出席,事先帶好必要的用品,分工明確,做事要有計劃,要愛惜時間,提高效率。
篇7
關(guān)鍵詞:醫(yī)學生物教學 思想品德教育
中圖分類號:G641 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2014)05-0091-01
醫(yī)學生物學是職業(yè)衛(wèi)生學校的一門非常重要的基礎課。學生只有學好了生物學才能學好其他的基礎醫(yī)學和臨床醫(yī)學。生物學和醫(yī)學是相輔相成,相互促進的,學生只有具備了豐富的生物學知識,才能掌握醫(yī)學的發(fā)展規(guī)律,才能追蹤醫(yī)學發(fā)展的前沿,才能真正學好醫(yī)學。教書育人是教師應盡的職責。這就要求我們生物學教師在傳授醫(yī)學生物學知識的同時,必須不失時機地對學生進行思想品德教育,促使他們健康成長,成為有理想、有道德、有文化、有紀律的社會主義事業(yè)的建設者和接班人。這就要求我們努力鉆研教材,挖掘教材內(nèi)容,有的放矢地寓思想品德教育于教學活動之中。
一、進行辯證唯物主義教育
1.世界是物質(zhì)的觀點 世界是物質(zhì)的,無論任何生物,都是由元素和化合物組成的。生物每時每刻都在進行著新陳代謝,新陳代謝是生物體最基本的特征,生物體的其它特征,如生殖、生長、發(fā)育、遺傳和變異等,都是在新陳代謝的基礎上進行的。這些復雜的生命現(xiàn)象都是物質(zhì)運動的結(jié)果。蛋白質(zhì)是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎,核酸是生物體遺傳和變異的物質(zhì)基礎。生物體都能夠生長,是物質(zhì)在體內(nèi)積累的過程;子代長得像親代是由于親代把遺傳物質(zhì)復制了一份傳給了子代;各種遺傳病的發(fā)生都是遺傳物質(zhì)的改變所引起的。
2.普遍聯(lián)系的觀點 物質(zhì)世界是一個普遍聯(lián)系的統(tǒng)一整體。宇宙間任何事物都不是孤立存在的,它們總是同周圍其它事物相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約和相互作用的。生物生存在環(huán)境之中,一方面,所有生物都依賴于它的生活環(huán)境而生存;另一方面,生物的生命活動又影響著它周圍的環(huán)境。自然界中的生物,雖然形態(tài)各異,多種多樣,它們都具有相同的物質(zhì)基礎和結(jié)構(gòu)基礎,都遵循共同的生命活動規(guī)律。雖然生物體的各個器官系統(tǒng)有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能,但它們不能孤立存在。只有它們有機的聯(lián)系在一起才能構(gòu)成一個完整的生物體。通過我們對教材的內(nèi)容的分析就會發(fā)現(xiàn)生物與環(huán)境之間、生物與生物之間、生物體各個器官系統(tǒng)之間、細胞之間以及細胞的各部分結(jié)構(gòu)之間都是相互聯(lián)系的。
3.變化發(fā)展的觀點 世界上的一切事物都不是一成不變,總處于不斷的發(fā)展變化之中。生物界是不斷發(fā)展變化的。從生物界來看,生物由無到有,種類由少到多,結(jié)構(gòu)由簡單到復雜、由水生到陸生、由低級到高級不斷進化的;從個體水平來看,生物個體有生長、發(fā)育、生殖、衰老、死亡的發(fā)展變化;從細胞的水平來看,細胞有分裂、生長、分化、衰老、死亡的發(fā)展變化;人的基本組成單位是細胞,細胞的結(jié)構(gòu)功能發(fā)生改變就會導致疾病的發(fā)生。細胞核里的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變,就會導致遺傳病的發(fā)生。人生活在環(huán)境中,環(huán)境包括周圍環(huán)境和社會環(huán)境,環(huán)境的變化也會影響到人的健康,人必須適應變化的環(huán)境。
4.對立統(tǒng)一的觀點 世界上一切事物的內(nèi)部在任何時候都存在著矛盾,矛盾的兩個方面,既對立又統(tǒng)一,從而推動著事物的發(fā)展。新陳代謝是生物的基本特征,新陳代謝包括兩個過程,同化作用和異化作用。同化作用為異化作用提供了物質(zhì)基礎,異化作用為同化作用提供了能量的來源,兩者是相反的、相輔相成的、相互依賴、對立統(tǒng)一的。生物都具有遺傳和變異的特征,遺傳和變異是對立統(tǒng)一。變異是在遺傳的基礎上產(chǎn)生的,而遺傳又是過去發(fā)生的變異積累的結(jié)果,因此,兩者又是相互統(tǒng)一的。正因為生物具有遺傳性,才能保持物種的相對穩(wěn)定和生物類型的區(qū)別;又因為生物具有變異性,才可能產(chǎn)生新的性狀,并導致物種的變化發(fā)展。因此,遺傳性和變異性這一對矛盾,既對立又統(tǒng)一,推動了整個生物界的變化發(fā)展。生物體受環(huán)境中非生物因素和生物因素的影響,它必須不斷適應環(huán)境的變化才能生存。同時,生物體一切生命活動也時刻影響和改變著環(huán)境??梢姡矬w與其生活環(huán)境是一個對立統(tǒng)一的整體。
二、進行愛國主義教育
熱愛祖國是每個公民必須具備的思想道德之一,要提高民族素質(zhì)和凝聚力,就應從小培養(yǎng)學生的民族自尊心和自豪感。結(jié)合教材內(nèi)容在教學過程中,有意識地收集一些資料,對學生進行愛國主義教育是非常必要的。介紹我國在生物學發(fā)展史上所作出的重大貢獻,培養(yǎng)學生的民族自尊心和自豪感,我國歷史悠久,有世界文明古國之美稱,幾千年來我國人民在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生方面積累了豐富的經(jīng)驗,對生物學的發(fā)展有巨大的影響,做過重大貢獻。如明朝李時珍編著的《本草綱目》,這部巨著被譯成十幾種文字,被稱為“東方醫(yī)學巨典”。我國醫(yī)學家依靠自己的力量,研制成功了人工心臟瓣膜,為根治心臟病做出了巨大的貢獻等。這些材料讓學生了解到我國古今現(xiàn)在生物學研究的巨大成就和對世界的重大貢獻,從中領悟到我國燦爛的歷史文化,激起強烈的愛國主義熱情。
三、進行環(huán)境保護意識的教育
篇8
論文關(guān)鍵詞:微生物作用 地球化學 水力性質(zhì) 生物修復
論文摘要:綜述了地下含水層系統(tǒng)中微生物作用。引用研究實例論述了微生物作用不但可以改變地下水化學組分,而且還可以改變含水層的水力性質(zhì)。微生物作用對地下水系統(tǒng)的影響程度主要受微生物代謝速度?水文地質(zhì)條件?含水層巖性等多種因素控制。地下水系統(tǒng)中電子供體與電子受體間的豐度關(guān)系是影響微生物代謝速度的主要因素。在未污染的含水層中,電子供體的可用性限制了微生物的新陳代謝,而在人類活動污染的含水層中,微生物的新陳代謝受電子受體的可用性的限制。利用微生物作用可以降解地下水系統(tǒng)中氯代化溶劑?烴類?硝酸鹽?有毒金屬等多種化學污染物。并對今后的發(fā)展方向進行了探討。
1 引 言
地下水系統(tǒng)具備了微生物生長發(fā)育所需的營養(yǎng)?水分?酸堿度?滲透壓和溫度等條件,為微生物提供了良好的生存場所。微生物(主要指各種細菌菌群,如異養(yǎng)菌?自養(yǎng)菌?好氧菌?厭氧菌等)成為地下水生態(tài)系統(tǒng)中主要生命組分,是地下水演化過程的重要影響因子,在地下水系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換?物質(zhì)循環(huán)?營養(yǎng)輸送?信息貯存以及元素形態(tài)的轉(zhuǎn)化?聚集和遷移中微生物都起著極其重要的媒介作用。地下水化學性質(zhì)的演變中微生物的控制和改造是其主要因素之一。
地下水系統(tǒng)是一個復雜綜合體,包括了地下水流經(jīng)的介質(zhì),地下水中各種物理化學成分和地表的天然通道等。加之人類對地下水的開發(fā)利用活動已經(jīng)并將繼續(xù)改變地下水環(huán)境,如地下水的污染?過量的開采以及其它流體礦產(chǎn)的開發(fā)等都對地下水系統(tǒng)的天然環(huán)境產(chǎn)生影響。環(huán)境因素的變化相應地也影響了地下水中生物的生存條件,導致微生物的形態(tài)?生理?遺傳特性的改變,促使各類微生物不斷演替。地下水系統(tǒng)中各種環(huán)境因素又是制約微生物生長?繁殖的重要因素。
地下水微生物學是地下水科學與微生物學緊密結(jié)合而形成的一門新興學科,它將地下水視為一個有生命的系統(tǒng)加以研究,主要研究與認知微生物生命過程與地下水化學密切相關(guān)的科學問題,是研究微生物活動與地下水環(huán)境相互關(guān)系的科學,也就是探索微生物直接參與地下水化學形成演化過程的微生物地球化學作用,是地下水科學研究的前沿領域。
2 微生物作用改變地下水化學組成
早在1900年人們就發(fā)現(xiàn)未受污染時含有高濃度硫酸鹽的地下水,受石油污染后卻常常缺少溶解性硫酸鹽。1917年Rogers首次提出這是硫酸鹽還原菌新陳代謝的作用所致。這個假設在從受石油污染的水中分離出硫酸鹽還原菌時得到證實。在以后的幾十年里,很多學者對地下水化學組成的微生物影響作用進行研究后認為,微生物對地下水化學組成具有重要影響作用(Chapelle 2000)。如,鐘佐燊(2001)研究認為,在石油烴污染的地下含水層中,如果發(fā)生了生物降解反應,則其水文地球化學標志是:水中溶解氧很微,NO-3和SO2- 4明顯降低,F(xiàn)e2+ 和HCO-3升高,出現(xiàn)HS-或H2S 和CH4。
地下水系統(tǒng)中電子供體與電子受體間的豐度關(guān)系是影響微生物代謝速度的主要因素。在未污染的含水層中,電子供體的可用性限制了微生物的新陳代謝,溶解性無機碳沿著含水層流動路徑慢慢聚積,可用的電子受體依照溶解氧>硝酸鹽>三價鐵>硫酸鹽>二氧化碳(甲烷生成)的次序不斷被消耗。在人類活動污染的含水層中,常存在過剩的可用有機碳,電子受體的可用性限制微生物的新陳代謝。
美國南卡羅萊納州Black Creek含水層是區(qū)域地下水化學類型變化受電子供體限制的很好例子。McMahon等(McMahon 1991a1991b,Chapelle 1990)對該系統(tǒng)進行詳細研究后,描述了微生物作用對含水層地下水化學組成的影響。該水文地質(zhì)單元,水流從補給區(qū)向下游150 km到排泄區(qū),溶解性無機碳濃度從不到1 mM/L 增加到超過12 mM/L。由微生物代謝作用產(chǎn)生的溶解性無機碳促進了含水層中碳酸鹽的溶解,根據(jù)公式:CaCO3 (碳酸鹽)+CO2 (微生物)Ca2+ +2HCO-3計算得出,大約一半的溶解性無機碳來自微生物代謝作用(約6 mM),有研究表明該地區(qū)地下水補給大約需要用15萬a,由此推出,微生物代謝作用產(chǎn)生溶解性無機碳的速率約為10-4 mM/La。因此,盡管沿地下水流溶解性無機碳濃度增加很大,但微生物代謝速度很低(Chapelle 1990)。其主要原因是,含水層中可代謝的有機碳含量低。McMahon(1992)研究認為,Black Creek含水層中有機碳含量只占沉積物干重的0.1±1.0%。由于低速率的微生物代謝作用,系統(tǒng)中可用電子受體的量(O2?Fe3+?硫酸鹽和CO2)相對有機碳來說是豐富的。
當?shù)叵滤到y(tǒng)中可用有機碳的含量很高時,可用電子受體缺乏會限制微生物代謝作用。電子受體受限的含水層包括泥炭含水層(普遍在北半球),石油儲存地,和由人類活動引起化學污染的含水層。1979年美國明尼蘇達州管道爆裂泄漏大約10萬加侖的原油到一個冰水沉積含水層。泄漏時,由于與大氣快速交換,以及含水層天然有機碳含量低,地下水呈飽和溶解氧狀態(tài)(約10 mg/L)。隨著可代謝碳的突然流入,油積聚在水面,氧被迅速消耗,并形成三價鐵還原條件。泄漏后5年,在油透鏡體附近含水層中氫氧化鐵被耗盡,甲烷生成成為一個重要作用。這個受原油泄漏污染的淺層含水層是電子受體受限含水層最好例證之一(Baedecker 1993)。
由于原油泄漏電子供體過剩,在最接近污染源的Bemidji含水層,其水化學特征主要為甲烷生成環(huán)境,其次為硫酸鹽還原,鐵還原,和低溶解氧環(huán)境。該含水層與Black Creek 含水層的情況完全相反,Black Creek 含水層甲烷生成的地方遠離補給區(qū)。而Bemidji含水層的硫酸鹽相對較少,硫酸鹽還原不是主要的作用。這種氧化還原作用的次序是電子受體受限的地下水系統(tǒng)的特征,常見于受石油烴污染的地下水系統(tǒng)。
3 微生物作用改變含水層水力性質(zhì)
微生物作用除影響地下水化學組分以外,也影響地下水系統(tǒng)的物理性質(zhì)。地質(zhì)學家很早就知道在非孔隙巖中,次生孔隙能提高含水層的水力性質(zhì) ,還可以積聚石油。人們通過大量的同位素和質(zhì)量平衡研究得出,有機物的去碳酸基和其它無機作用不能解釋許多系統(tǒng)中的次生孔隙現(xiàn)象(Lundergard 1986)。由于大多數(shù)含水層系統(tǒng)中存在大量具有活性的不同微生物種群,微生物代謝作用引起人們的關(guān)注,大量研究表明微生物作用能引起硅酸鹽和碳酸鹽巖中次生孔隙產(chǎn)生(Bennett 1987,Chapelle 1988)。地下水中硫酸鹽在有脫硫細菌參與和有機質(zhì)存在的條件下發(fā)生還原反應而產(chǎn)生H2S(Na2SO4+2H2O+2C2NaHCO3+H2S),這個反應有溶解硫酸鹽的作用,反應產(chǎn)生的H2S 溶于水中也具有溶解碳酸鹽等礦物的能力(李義軍 2002)。
微生物作用除顯著改變了Black Creek 含水層水化學組分外,也改變了這個含水層的水力性質(zhì)。沿水流路徑的巖心資料顯示了一個顯著的巖性變化。在補給區(qū),不存在次生晶粒間的方解石膠結(jié)物。在補給區(qū)和排泄區(qū)的中間區(qū)域,南卡羅萊納州萊克市常見方解石膠結(jié)物。在排泄區(qū)附近,南卡羅萊納州萊克市Myrtle 海灘,50%的厚層含水層被晶粒間的方解石膠結(jié)。McMahon等研究了微生物作用引起B(yǎng)lack Creek含水層孔隙的填充現(xiàn)象。該研究表明,Black Creek含水層的砂中含有機碳少,而相鄰的狹窄的層中含有豐富的有機碳。隔水層有機碳的發(fā)酵使有機酸在隔水層孔隙水中積聚。有機酸擴散到Black Creek含水層,進而氧化為二氧化碳,引起大量的碳從隔水層遷移到含水層。二氧化碳同含水層物質(zhì)反應產(chǎn)生碳酸鹽和重碳酸鹽。這個作用導致部分含水層次生孔隙產(chǎn)生。然而,當碳酸鹽和重碳酸鹽在溶液中積聚?運移,地下水的方解石變得過飽和時,就會在含水層的其它部位沉淀下來。由于豐富的晶粒間的方解石膠結(jié)物填充了含水層系統(tǒng)的主要孔隙,Black Creek含水層孔隙性減少,透水性降低,以至不能滿足當?shù)赜盟枨蟆?/p>
有實驗表明,二氧化碳和有機酸的產(chǎn)物能增加礦物的溶解,引起次生孔隙性和滲透性的發(fā)展。而碳酸鹽?鐵和硫酸鹽微生物產(chǎn)物能引起方解石或黃鐵礦的沉淀,降低地下水系統(tǒng)的原生孔隙性和滲透性。也就是說,微生物既能破壞(Lundergard 1986)也能提高(Hiebert 199 McMahon 1995)含水層沉積物孔隙性。
4 污染修復中的微生物作用
現(xiàn)代社會產(chǎn)生了大量的化學產(chǎn)品,許多有毒有害的物質(zhì)被人類有意或無意地投放到地下水系統(tǒng)中,地下水受到嚴重污染,地下水質(zhì)量日益惡化。近年來,生物降解技術(shù)以其可在污染現(xiàn)場進行修復?可在難以處理的地方進行修復?在生物修復時不影響場地內(nèi)正常生產(chǎn)?對污染地的干擾或破壞小?處理后的產(chǎn)物無二次污染?降解過程快?費用低等諸多優(yōu)點受到世界各國環(huán)境科學界的廣泛關(guān)注,激發(fā)了人們對污染修復中微生物作用的研究興趣。
對污染地下水進行原位生物修復時,好氧微生物通過將有機化合物氧化成二氧化碳而獲取能量,其中氧為電子受體,當?shù)叵麓嬖谘鯐r,好氧微生物可將有機污染物氧化成二氧化碳,從而使污染地下水凈化。厭氧微生物也能將有機化合物氧化成二氧化碳,但其作用過程中的電子受體不是氧,而是以硝酸鹽?硫酸鹽或Fe3+等氧化物作為電子受體。由于許多受污染的地下水環(huán)境中缺乏氧,好氧微生物在代謝過程中很快將氧耗盡,此時,好氧微生物將無法對污染物進一步降解。厭氧微生物不同的代謝能力,在污染地下水修復方面顯示了巨大的潛力。最新研究表明,厭氧微生物可有效降解地下水中烴類?氯化溶劑?硝酸鹽以及鈾?鉻?锝?鈷?硒有毒金屬和準金屬等污染物。
在1973年,人們首次發(fā)現(xiàn)了淺層地下水中的土著微生物對石油的降解能力,不久,生物降解被用于提高汽油污染的含水層的凈化。自那以后,人們開始使用生物降解地下水系統(tǒng)中各種常見化學污染物,包括氯代化溶劑。
地下水中石油烴的污染主要來自汽油及其它石油產(chǎn)品的地下儲罐的滲漏。其主要污染組分為苯?甲苯?乙苯和二甲苯。生物降解石油烴的實質(zhì)是在微生物參于下的氧化還原反應。該反應中電子供體烴給出電子,好氧菌僅利用氧作為電子受體,而厭氧菌則可利用NO-3?Fe3+?SO2-4和CO2 作為電子受體。美國密執(zhí)按州使用原位生物修復技術(shù),成功修復了由于地下儲油罐漏油受到嚴重污染的包氣帶及含水層。其方法是:在污染區(qū),首先注入未污染地下水42 d,第43 d開始注入含NO-3的地下水,到第112 d基本清除了污染物。結(jié)果表明: 地下水中,苯從0.76 mg/L降至小于0.001 mg/L ,甲苯從4.5 mg/L 降至小于0.001 mg/L;包氣帶土壤中,苯從0.84 mg/kg降至0.017 mg/kg ,甲苯從33 mg/kg 降至0.103 6 mg/kg(鐘佐燊 2001)。
多環(huán)芳烴具有毒性,對人類健康造成的危害大,尤其是高分子多環(huán)芳烴的致突變與致癌特性。多環(huán)芳烴生物降解研究日益受到了人們的重視。近年來人們對微生物降解多環(huán)芳烴的作用?機理進行了廣泛的研究,研究結(jié)果表明,對可降解多環(huán)芳烴的微生物有紅球菌屬( Rhodococ2cus) ?假單胞菌屬( Pseudomonas ) ?分枝桿菌( My2cobacterium) ?芽孢桿菌屬( Bacill us ) ?黃桿菌屬( Flavobacterium) ?氣單胞菌屬( Aeromonas ) ?拜葉林克氏菌屬( Beijernckia ) ?棒狀桿菌屬( Corynebacterium) ?藍細菌( Cyanobacteria) ?微球菌屬( Micrococcus ) ?諾卡氏菌屬( Nocardia) 和弧菌屬( V Ibrio)等(溫洪宇 2005)。利用微生物去除地下水中的多環(huán)芳烴不會造成二次污染,費用低,易操作,是去除多環(huán)芳烴的最佳方法。
飲用水中過量的硝酸鹽能夠引起嬰幼狼高鐵血紅蛋白血癥,我國許多地區(qū)淺層地下水已普遍受到硝酸鹽不同程度的污染。張勝(2005)對地下水硝酸鹽污染的微生物修復技術(shù)進行了研究。通過兩年多的室內(nèi)和野外原位的大量試驗研究,優(yōu)選出反硝化菌液和增強地下水中微生物反硝化作用的營養(yǎng)碳源乙醇?乙酸鈉,利用乙酸鈉作為營養(yǎng)碳源在野外試驗井進行原位微生物脫氮試驗,對地下水中NO-3的去除率可達98%。研究結(jié)果得出,利用優(yōu)選反硝化菌液和乙酸鈉營養(yǎng)碳源對地下水硝酸鹽污染修復效果好,在大面積土體和地下水污染原位修復技術(shù)實施是可行的?有效的,它不僅可以在原位有效地修復土壤?包氣帶的硝態(tài)氮污染,而且還可以增加土壤的肥力及氮肥的利用率,無負面作用,對修復污染?保護地下水資源和農(nóng)作物增產(chǎn)都具有重要意義。
5 影響微生物作用的地下水環(huán)境因素
微生物作用對地下水系統(tǒng)的影響程度主要受微生物代謝速度,水文地質(zhì)條件,含水層的巖性等多種因素的控制。
張宗祜,任福弘等(2006)為研究氮素的生物化學循環(huán)問題,通過對河北正定野外試驗場貫穿包氣帶的18.5 m的鉆孔剖面土樣的水理性質(zhì)?地球化學成分?有機質(zhì)含量的測試和微生物的培養(yǎng)鑒定,發(fā)現(xiàn)包氣帶土體的各類細菌在整個包氣帶均有分布,但隨著巖性?物理化學條件的變化,而顯現(xiàn)出不同的細菌含量,特別是在幾個層次上出現(xiàn)細菌含量高的活化層。它的出現(xiàn)充分說明了細菌在包氣帶中分布,不是受深度變化所控制,而是受其環(huán)境條件所制約,如含水量?營養(yǎng)元素?土體巖性等。這一研究成果為今后深入研究地下水系統(tǒng)中微生物的作用奠定了良好的基礎。
McMahon(2001)研究了含水層和弱透水層交界面上的幾個重要生物地球化學反應,包括氧還原?反硝化作用和Fe3+?SO 2-4和 CO2還原(甲烷生成)。研究表明,一些地方,生物地球化學反應發(fā)生在交界面的弱透水層面,電子受體從含水層運移到電子供體豐富的弱透水層里。另一些地方,生物地球化學反應發(fā)生在交界面的含水層一方,電子供體(有時是電子受體)從弱透水層運移到電子受體或微生物豐富的含水層里。影響含水層/弱透水交界面發(fā)生生物地球化學反應范圍的因素有,交界面兩邊電子受體和電子供體的豐度和可溶性,電子受體和電子供體反應和越過界面的速度。
6 展 望
地下水沉積物無菌取樣方法的發(fā)展完善和微生物綜合評價方法的建立,使微生物代謝作用對地下水地球化學的影響被廣泛認識。隨著當今社會科學技術(shù)的不斷進步,地下水微生物地球化學的研究技術(shù)也日益得到提高和改進。首先,人們可以利用電子顯微鏡?能普?電子探針?離子探針?質(zhì)子探針來觀察和分析細胞內(nèi)部的結(jié)構(gòu)?成分。第二,微生物生態(tài)學研究的新技術(shù)被用于地下水微生物研究中。如,人們在研究污染或未污染含水層生物群落組成研究中開始使用磷脂脂肪酸分析方法(PLFA),該方法是基于生物化學手段的一種微生物生態(tài)學研究新技術(shù),它具有對細胞生理活性沒有特殊的要求,對樣品保存時間要求不高?不需要進行微生物培養(yǎng)等優(yōu)點。它能提供微生物群落生物量及其時?空變化?群落結(jié)構(gòu)和功能等多種微生物信息,是一種快捷?可靠的分析方法。.再如,人們通過基因工程,在DNA的分子水平上動手術(shù),使某種細胞結(jié)構(gòu)的基因轉(zhuǎn)到另一種細胞中去,而使之具有新的遺傳性狀。
隨著我國環(huán)境科學界對地下水微生物作用研究的日益關(guān)注,我國地下水微生物地球化學?微生物工程學?微生物環(huán)境工程學將會作為重點發(fā)展學科被大力扶持,地下水微生物的基礎研究應得到優(yōu)先發(fā)展,尤其是在地下水環(huán)境中微生物的種類?形態(tài)?分布特征?營養(yǎng)和生長的一般規(guī)律,微生物的代謝?演替和調(diào)控,微生物的基因及其所攜帶的遺傳信息表達等研究方面,從基礎研究中尋找提高地質(zhì)微生物地球化學作用的研究途徑和方法。地下水微生物研究將進一步與地質(zhì)學?微生物學?環(huán)境生態(tài)學?環(huán)境微生態(tài)學?環(huán)境地質(zhì)學?水文地質(zhì)學?生物化學等基礎科學的研究交叉與合作,對基礎科學的發(fā)展提供動力和應用的驗證方法。
參考文獻
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篇9
關(guān)鍵詞:金釵石斛(Dendrobium nobile Lindl.);生物堿;超聲波輔助提取
中圖分類號:TQ461 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)08-1903-02
金釵石斛(Dendrobium nobile Lindl.)屬蘭科石斛屬多年生草本植物,廣泛分布于亞洲、歐洲及大洋洲等熱帶及亞熱帶地區(qū)。國內(nèi)外研究者對石斛屬植物的化學成分和藥理作用進行了大量的研究,發(fā)現(xiàn)其主要有效成分為生物堿、多糖、酚類、菲類、倍半萜類及香豆素等[1-3],尤其是石斛生物堿具有抗衰老、抗腫瘤、降低血糖等作用[4,5]。目前,生物堿一般采用乙醇提取[6],在提取過程中,為強化生物堿的提取,往往采用超聲波、微波等方法進行輔助提取[7,8]。但目前對石斛生物堿提取的報道較少。黃小燕等[9]采用酸性乙醇提取金釵石斛生物堿,對其提取工藝條件進行了優(yōu)化。但采用超聲波輔助提取金釵石斛生物堿的研究目前還少見報道。因此,本研究采用超聲波輔助提取金釵石斛生物堿,對其工藝條件進行優(yōu)化,為開發(fā)利用金釵石斛生物堿提供指導。
1 材料與方法
1.1 材料
金釵石斛購自安徽省亳州市藥材市場,石斛堿購自中國食品藥品檢定研究所,其余試劑均為分析純。
JY88-II型超聲波細胞粉碎機購自上海新芝生物技術(shù)研究所,RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀購自上海亞榮生化儀器廠,UV-754紫外可見分光光度計購自上海第三分析儀器廠。
1.2 方法
1.2.1 超聲波輔助提取法 稱取5 g金釵石斛置于燒杯中,加乙醇溶液混合,在超聲波提取裝置中提取,提取后過濾并收集濾液,真空濃縮去除溶劑,向蒸干的物料中加入0.1 mol/L HCl溶液使其復溶,復溶后過濾,濾液在容量瓶中定容備用。
1.2.2 單因素試驗設計 研究乙醇體積分數(shù)、超聲波功率、提取時間和固液比對生物堿得率的影響,各單因素分別設定為乙醇體積分數(shù)(40%、50%、60%、70%、80%)、超聲波功率(50、100、150、200、250 W)、提取時間(5、10、15、20、25 min)、固液比(m/V,g∶mL,下同)(1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25)。
1.2.3 正交試驗設計 在單因素試驗的基礎上,選用L9(34)正交試驗表,對乙醇體積分數(shù)、超聲波功率、提取時間和固液比對生物堿得率的影響進行正交試驗設計,其因素與水平見表1。
1.2.4 生物堿得率的計算 生物堿含量的測定采用酸性染料比色法[10],石斛生物堿得率的計算公式如下:
得率=■×100%
2 結(jié)果與分析
2.1 石斛生物堿提取的單因素試驗
2.1.1 乙醇體積分數(shù)的選擇 在超聲波功率為200 W、提取時間為20 min、固液比為1∶10的條件下,加入不同體積分數(shù)的乙醇進行提取,試驗結(jié)果見圖l。由圖1可知,隨著乙醇體積分數(shù)的增加,石斛生物堿的得率先增加,但當乙醇體積分數(shù)達到70%后,再增加乙醇的體積分數(shù),得率反而下降。這是因為石斛中生物堿類型較多,在乙醇體積分數(shù)為70%時,乙醇溶液的極性與石斛中大多數(shù)生物堿的極性相當,溶解能力強。因此,選擇70%乙醇提取較好。
2.1.2 提取時間對石斛生物堿得率的影響 在乙醇體積分數(shù)為70%、超聲波功率為200 W、固液比為1∶10的條件下提取不同的時間,提取時間對石斛生物堿得率的影響見圖2。由圖2可知,石斛生物堿得率先隨提取時間的增加而增加,但當提取時間大于20 min后,得率隨提取時間的增加反而下降,可能是超聲波提取時間過長,所產(chǎn)生的熱能使石斛生物堿結(jié)構(gòu)被破壞,致使其得率降低。因此,提取時間以20 min為宜。
2.1.3 超聲波功率對石斛生物堿得率的影響 在乙醇體積分數(shù)為70%、固液比為1∶10的條件下,采用不同功率的超聲波輔助提取20 min,不同的超聲波功率對石斛生物堿得率的影響見圖3。由圖3可知,石斛生物堿得率先隨超聲波功率的增加而增加,但當超聲波功率大于200 W后,得率隨超聲波功率的增加而下降,可能是由于超聲波功率過大,所產(chǎn)生的熱能使石斛生物堿結(jié)構(gòu)被破壞,致使其得率降低,超聲波功率為200 W時提取效果最佳。
2.1.4 固液比對石斛生物堿得率的影響 在70%乙醇、不同固液比的條件下,采用200 W超聲波輔助提取20 min,不同的固液比對石斛生物堿得率的影響見圖4。由圖4可知,隨著提取溶劑用量的增加,得率增加,固液比為1∶10時,得率達到較高值,此后,繼續(xù)增加提取溶劑用量,得率增加緩慢,考慮到過多的提取溶劑會帶來后續(xù)濃縮等操作的難度,因此,固液比為1∶10比較合適。
2.2 石斛生物堿提取工藝條件正交試驗優(yōu)化結(jié)果
在單因素試驗的基礎上,對乙醇體積分數(shù)、超聲波功率、提取時間和固液比4個因素進行正交試驗,試驗結(jié)果見表2。
由表2可知,各因素的影響順序為A>B>C>D,即乙醇體積分數(shù)>超聲波功率>提取時間>固液比。石斛生物堿提取工藝的優(yōu)化條件是A2B2C2D1,即乙醇體積分數(shù)70%,超聲波功率200 W,提取時間20 min,固液比1∶8。按該條件進行5次驗證試驗,石斛生物堿平均得率達到0.248%。F檢驗結(jié)果表明,乙醇體積分數(shù)和超聲波功率對得率在所考察的范圍內(nèi)影響顯著,而提取時間和固液比在所考察的范圍內(nèi)影響不顯著。
3 結(jié)論
超聲波輔助提取石斛生物堿的適宜條件為乙醇體積分數(shù)70%,超聲波功率200 W,提取時間20 min,固液比1∶8,石斛生物堿平均得率達到0.248%。采用超聲波輔助提取法提取石斛生物堿時間短、安全方便,是提取石斛生物堿的合適方法。
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篇10
一、生物學是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學。它是農(nóng)學、醫(yī)學、林學、環(huán)境科學等科學的基礎。
二、生物科學的新成就:
1、試管嬰兒;2、雜交水稻;3、克隆技術(shù);4、基因工程;中國已經(jīng)成為世界生物技術(shù)強國之一。
三、環(huán)境問題:
1、森林正在減少,亂砍濫伐。森林火災的此起彼伏,大面積毀林。
2、工廠排放的廢水,海洋、河流、湖泊受到污染。
3、沙塵暴
初一上冊生物知識點第一單元 生物和生物圈
第一章認識生物
第一節(jié) 生物的特征
一、生物的特征
1、生物的生活需要營養(yǎng)。生物的一生需要不斷從外界獲得營養(yǎng)物質(zhì),維持生存。
2、生物能進行呼吸。絕大多數(shù)生物需要吸入氧氣,呼出二氧化碳。
3、生物能排出身體內(nèi)產(chǎn)生的廢物。
4、生物能對外界刺激作出反應。
5、生物能生長和繁殖。
6、生物還具有其他特征。除病毒以外,生物都是由細胞構(gòu)成的。
二、判斷下列哪些是生物,哪些不是生物?
機器人 鐘乳石 珊瑚 珊瑚蟲 太陽 水 樹 人 動物
第二節(jié) 調(diào)查我們身邊的生物
一、調(diào)查的一般方法:
1、明確調(diào)查目的。2、選擇材料用具。3、方法步驟:
(1)選擇調(diào)查范圍。(2)分組。(3)設計調(diào)查路線。(4)調(diào)查記錄。(5)歸類整理分析。
二、生物的分類。
1、按形態(tài)結(jié)構(gòu)分:植物、動物、其他生物;2、按生活環(huán)境分:陸生生物和水生生物;3、按用途分:作物、家禽、家畜、寵物。
第二章 生物圈是所有生物的家
第一節(jié) 生物圈
一、生物圈的概念:生物圈是指地球上有生命活動的領域及其居住環(huán)境的整體,生物圈是地球上所有生物共同的一個家。
二、生物圈的范圍:大氣圈的底部、水圈的大部、巖石圈的表面。
三、生物圈為生物的生存提供了基本條件:營養(yǎng)物質(zhì)、陽光、空氣和水、適宜的溫度、一定的生存空間。
第二節(jié) 環(huán)境對生物的影響
一、影響生物生活的環(huán)境因素分兩類:1、光、溫度、水、空氣等非生物因素。2、生物因素。
二、非生物因素對生物的影響:所有生物的生活都會受到非生物因素的影響。當環(huán)境中一個或幾個因素發(fā)生急劇變化時,就會影響生物的生活,甚至導致生物死亡。
三、生物因素對生物的影響:生物因素是指影響某種生物生活的其他生物。自然界中的每一種生物都受到周圍很多其他生物的影響。生物與生物之間的關(guān)系有:捕食關(guān)系、競爭關(guān)系、合作關(guān)系等。
四、探究實驗的步驟:
1、提出問題2、作出假設3、制定計劃4、實施計劃5、得出結(jié)論6、表達和交流
五、探究光對鼠婦生活的影響的實驗方法是:對照實驗。
在研究一種條件對研究對象的影響時,所進行的除了這種條件不同以外,其他條件都相同的實驗叫做對照實驗。
第三節(jié) 生物對環(huán)境的適應和影響
一、生物對環(huán)境的適應。
每一種生物都具有與其生活環(huán)境相適應的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活方式。生物的適應性是普遍存在的。
二、生物對環(huán)境的影響。如:蚯蚓松土。沙地植物防風固沙等。
三、在自然環(huán)境中,各種因素(包括生物因素和非生物因素)影響著生物的生存,生物在生存和發(fā)展中不斷地適應環(huán)境和影響環(huán)境。在生物與環(huán)境相互作用的漫長過程中,環(huán)境在不斷改變;生物也在不斷進化,適應環(huán)境。生物和環(huán)境的相互作用造就了今天欣欣向榮的生物圈。
第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)
一、定義:在一定地域內(nèi),生物與環(huán)境所形成的統(tǒng)一的整體叫做生態(tài)系統(tǒng)。
二、生態(tài)系統(tǒng)的組成:
生產(chǎn)者(主要指綠色植物)
1、生物成分: 消費者(主要指動物) 2、非生物成分:陽光、空氣、水等。
分解者(主要指細菌和真菌等微生物)
構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的各種生物之間是相互影響,相互作用,相互依存的。
三、食物鏈的定義:通過一系列吃與被吃的關(guān)系,把生物與生物緊密地聯(lián)系起來,這種生物之間以食物營養(yǎng)關(guān)系彼此聯(lián)系起來的序列,稱為食物鏈。
四、食物網(wǎng)的定義:一個生態(tài)系統(tǒng)中,多條食物鏈交錯連接,構(gòu)成了食物網(wǎng)。
生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量就是沿著食物鏈和食物網(wǎng)流動的,有毒物質(zhì)能夠沿食物鏈積累。
五、生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動調(diào)節(jié)能力
生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,使得生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的數(shù)量和所占比例保持相對的穩(wěn)定,但是這種調(diào)節(jié)能力是有限度的,超過該限度,生態(tài)系統(tǒng)就會遭到破壞。
第五節(jié) 生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)
一、多種多樣的生態(tài)系統(tǒng):1、森林生態(tài)系統(tǒng)2、草原生態(tài)系統(tǒng)3、海洋生態(tài)系統(tǒng)4、淡水生態(tài)系統(tǒng)5、濕地生態(tài)系統(tǒng)6、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)7、城市生態(tài)系統(tǒng)8、河流生態(tài)系統(tǒng)等。
二、生物圈是一個統(tǒng)一的整體
1、生物圈中的各種生態(tài)系統(tǒng),由于地域相隔,表面看來好像毫不相干,但實際上都存在著一定的聯(lián)系。
2、整個生物圈在結(jié)構(gòu)和功能上是一個整體,它是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。
3、生物圈是所有生物共同的家園.保護生物圈,人人有責!
初一上冊生物知識點第二單元 生物和細胞
第一章 觀察細胞的結(jié)構(gòu)
第一節(jié) 練習使用顯微鏡
一、顯微鏡的構(gòu)造。
二、使用顯微鏡的方法步驟:1、取鏡和安放2、對光3、觀察
三、目鏡內(nèi)看到的物像是倒像。目鏡與物鏡放大倍數(shù)的乘積就是顯微鏡的放大倍數(shù)。倍數(shù)越大,看到的細胞越大,看到的細胞數(shù)量越少。
第二節(jié) 觀察植物細胞
一、玻片標本。
1、 種類:切片、涂片、裝片
2、 制作:需要載玻片和蓋玻片
二、植物細胞的結(jié)構(gòu)。
1、 模式圖。細胞主要由細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核構(gòu)成。細胞質(zhì)內(nèi)含有液泡、葉綠體
2、細胞壁的作用:起保護和支持細胞的作用。
3、西瓜甘甜可口主要是因為西瓜的細胞液中含有大量的糖分。
4、植物細胞的各種結(jié)構(gòu)分別具有各自的功能,它們協(xié)調(diào)配合,共同完成細胞的生命活動。
第三節(jié) 觀察動物細胞
一、人和動物的細胞形態(tài)不同,基本結(jié)構(gòu)是一樣的。
動物細胞模式圖。主要由細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核構(gòu)成。
二、植物細胞和動物細胞在結(jié)構(gòu)上的相同點和不同點:
相同點是:都有細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核等,是生物體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。
不同點是:植物細胞有細胞壁,動物細胞沒有細胞壁;植物細胞有液泡,動物細胞沒有液泡;植物細胞有葉綠體,動物細胞沒有葉綠體。
第二章 細胞的生活
第一節(jié) 細胞的生活需要物質(zhì)和能量
一、細胞中含有兩類物質(zhì)。
1、 無機物:水和無機鹽 2、有機物:糖、脂類、蛋白質(zhì)、核酸
二、細胞膜控制物質(zhì)的進出。
細胞膜能夠讓有用的物質(zhì)進入細胞,把其他物質(zhì)擋在細胞外面,同時把細胞內(nèi)產(chǎn)生的廢物排到細胞外。
三、細胞質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)換器。
1、 葉綠體將光能轉(zhuǎn)化成化學能,儲存在它所制造的有機物中。
2、 細胞都含有線粒體,線粒體將有機物與氧結(jié)合,經(jīng)過復雜的過程,將有機物中的能量釋放出來,供細胞利用。
3、 葉綠體和線粒體都是細胞中的能理轉(zhuǎn)換器。
第二節(jié) 細胞核是遺傳信息庫
一、遺傳信息的定義:上一代能把控制生長發(fā)育的信息傳給下一代,這樣的信息就叫做遺傳信息。
二、遺傳信息儲存在細胞核中。由克隆羊的故事可以得出這個結(jié)論。
三、細胞核中儲存遺傳信息的物質(zhì)是——DNA
1、遺傳信息的載體是一種叫做DNA的有機物。DNA存在于細胞核中。
2、DNA的每個片段具有特定的遺傳信息。這些片段叫基因。
四、染色體是由DNA和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)組成。
1、每一種生物的細胞內(nèi),染色體的數(shù)量是一定的。如人體細胞內(nèi)含有23對染色體。水稻有12對。
2、細胞的控制中心是細胞核。
3、DNA上的遺傳信息是指導和控制細胞中物質(zhì)和能量變化的一系列指令,也是生物體建造自己生命大廈的藍圖。
第三節(jié) 細胞通過分裂產(chǎn)生新細胞
一、生物體由小長大,是與細胞的生長和分裂分不開的。
二、細胞的生長:新產(chǎn)生的細胞體積很小,通過不斷地從周圍環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質(zhì)。并且轉(zhuǎn)變成組成自身的物質(zhì),體積逐漸增大。
三、細胞的分裂:一個分成兩個,兩個分成四個。新細胞和原細胞所含有的遺傳物質(zhì)是一樣的。
第三章 細胞怎樣構(gòu)成生物體
第一節(jié) 動物體的結(jié)構(gòu)層次
一、細胞分化形成組織。
1、 在發(fā)育過程中,某些細胞各自具有了不同功能,它們在形態(tài)、結(jié)構(gòu)上也逐漸發(fā)生了變化,這個過程叫做細胞分化。
2、 組織的定義:細胞分化產(chǎn)生了不同的細胞群,每個細胞群都是由形態(tài)相似,結(jié)構(gòu)、功能相同的細胞聯(lián)合在一起形成的,這樣的細胞群叫做組織。
3、 人體的四種基本組織:
上皮組織:由上皮細胞構(gòu)成,具有保護、分泌等功能。
肌肉組織:由肌細胞構(gòu)成,具有收縮、舒張功能。
神經(jīng)組織:由神經(jīng)細胞構(gòu)成,能夠產(chǎn)生和傳導興奮。
結(jié)締組織:支持、連接、保護、營養(yǎng)等功能。
二、組織進一步形成器官。
1、 器官的定義:不同的組織按照一定的次序結(jié)合在一起構(gòu)成器官。例如:大腦、胃、心臟、肝、肺、腎、眼、耳等。
三、器官構(gòu)成系統(tǒng)和人體
1、 系統(tǒng)的定義:能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個器官按照一定的次序組合在一起構(gòu)成系統(tǒng)。
2、 人體的系統(tǒng):運動系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)。這系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合,使人體內(nèi)各種復雜的生命活動能夠正常進行。
第二節(jié) 植物體的結(jié)構(gòu)層次
一、植物體是由受精卵經(jīng)過細胞分裂、分化,形成組織、器官,最終形成植物體。
二、綠色開花植物的六大器官。
1、 六大器官:根、莖、葉、花、果實、種子
三、植物的幾種主要組織。
1、 分生組織:位于根尖的分生區(qū)就是分生組織。
2、 另外幾種:保護組織、營養(yǎng)組織、輸導組織。
第三節(jié) 只有一個細胞的生物體
一、單細胞生物:身體只有一個細胞的生物。大多數(shù)生活在水里,有些生活在我們身上。
二、單細胞生物的結(jié)構(gòu)和生活。
以草履蟲為例:如圖。草履蟲的結(jié)構(gòu)和生活。
三、單細胞生物與人類的關(guān)系。
有利的一面:1、多數(shù)浮游生物是魚類的天然餌料。
2、 草履蟲對污水凈化有一定作用。
有害的一面:1、人體內(nèi)寄生蟲危害人類健康。如:瘧原蟲、痢疾內(nèi)變形蟲等。
2、單細胞生物大量繁殖造成赤潮,危害漁業(yè)。
第四章 沒有細胞結(jié)構(gòu)的微小生物——病毒
一、病毒的種類。
1、根據(jù)它們寄生的細胞不同,可以將病毒分為三大類:
一類是專門寄生在人和動物細胞里的動物病毒,如流感病毒。
一類是專門寄生在植物細胞里的植物病毒,如煙草花葉病毒。
一類是專門寄生在細菌內(nèi)的細菌病毒,也叫噬菌體,如大腸桿菌噬菌體。
二、病毒的結(jié)構(gòu)和生活
1、病毒的結(jié)構(gòu)是由蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部的遺傳物質(zhì)組成的。沒有細胞結(jié)構(gòu)。
2、病毒只能寄生在活的細胞里。離開了活細胞會變成結(jié)晶體。一有機會侵入活細胞就會重新開始生命活動。
三、病毒與人類的關(guān)系
病毒靠寄生生活,給人類、飼養(yǎng)動物、栽培植物帶來了極大危害。
如:流行性感冒、肝炎、艾滋病、口蹄疫、雞瘟都是由病毒引起的。
疫苗預防疾病。疫苗是經(jīng)過人工處理的減毒病毒。
單元小結(jié)
1、 除病毒外,生物體都是由細胞構(gòu)成的。細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。
2、 細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核是絕大多數(shù)細胞共有的基本結(jié)構(gòu)。
3、 細胞的生活需要物質(zhì)和能量。細胞核內(nèi)含有遺傳信息。細胞是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。