单细胞生物的作用范文
时间:2023-12-20 17:57:46
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篇1
【摘要】 目的 对比研究姜黄素(curcumin)及其衍生物对脂多糖(lipopolysacchar,LPS)激活的小胶质细胞一氧化氮(NO)的产生及诱导型一氧化氮合酶((inducible nitric oxide synthase,iNOS)表达的影响。方法 用LPS(1μg·mL-1)刺激原代培养的大鼠小胶质细胞,同时用不同浓度姜黄素及其衍生物F进行干预,应用免疫组化方法观察细胞活性;Western-blot方法检测iNOS蛋白的表达;用Cayman's Nitrate/Nitrite Colorimetric Assay Kit检测细胞上清液中NO的含量。结果 LPS作用4 h后,iNOS蛋白表达明显增强,NO释放量明显增加;使用姜黄素干预18 h后,浓度在5μg·mL-1以上时可以显著抑制LPS激活的小胶质细胞iNOS蛋白的表达和NO的产生,但是姜黄素衍生物只有在浓度达到25μg·mL-1时才对iNOS蛋白的表达和NO的产生有明显的抑制效果。结论 姜黄素和它的衍生物都能够抑制LPS激活的小胶质细胞iNOS蛋白的表达以及NO的产生,但其衍生物的作用相对较弱。
【关键词】 姜黄素及其衍生物;iNOS;NO;LPS;小胶质细胞
姜黄素是从中药姜黄中提取的酚类物质。大量研究表明,姜黄素具有抗炎症、抗氧化、清除自由基等多种生物活性。目前姜黄素衍生物已成为国际新药开发领域的一个研究热点[1]。小胶质细胞是中枢神经系统长驻的巨噬细胞,在中枢神经系统的免疫反应中发挥核心作用。在感染因素如LPS等的刺激下,小胶质细胞被迅速激活。活化的小胶质细胞可诱导蛋白酶的激活,释放各种促炎性细胞因子,并生成大量活性氧和活性氮,iNOS便是其中之一。iNOS一旦被大量表达,其活性便可持续相当长时间,从而大量、持续产生NO,介导广泛的毒性作用,目前认为中枢神经系统炎症病人脑中反应性胶质细胞过度表达iNOS是造成神经元损伤的重要原因[2-4]。本研究对比观察了姜黄素及其衍生物对激活的小胶质细胞NO的释放和iNOS表达的抑制作用。
1 材料和方法
1.1 实验材料 LPS、姜黄素、抗iNOS抗体、抗CD68抗体和抗GAPDH抗体购自Sigma公司;姜黄素衍生物由美国加州大学戴维斯分校邓文斌教授提供;NO测试盒购自美国Cayman Chemical公司。
1.2 实验方法
1.2.1 小胶质细胞的分离和培养 取1d龄的新生大鼠脑,去除结缔组织和血管,机械捣碎并通过70μm网筛过滤,分离的细胞种植到多聚赖氨酸包被的培养瓶中,培养于含20%小牛血清的DMEM培养液,37℃,5%CO2恒温箱培养,每3d换1次细胞液。2周后,利用摇床振荡法分离纯化小胶质细胞,分离的小胶质细胞培养于含10%小牛血清的DMEM中。
1.2.2 免疫组化方法 小胶质细胞以1×106/孔接种于6孔板,内置无菌盖玻片,培养24 h后,LPS或药物处理18 h(用药物预处理细胞1h后加入LPS,共孵育18h),吸去培养液,用预冷的PBS漂洗1次,4%多聚甲醛固定30 min;PBS漂洗3次;与小胶质细胞特异性抗体抗CD68(1∶200)孵育过夜,然后再用PBS漂洗5 min×3,最后加入荧光Alex-488偶联的辣根过氧化酶标记的二抗(1∶1000),室温孵育1 h,PBS漂洗5 min×3,封片,在荧光显微镜下观察,摄片。细胞呈绿色者为阳性细胞,应用J EOR801D 形态学图像分析系统软件,每片随机取4个视野,记录阳性细胞数,与正常无LPS或药物对照组阳性细胞数相比较,计算细胞活性,细胞活性=实验组4个视野平均细胞数/对照组4个视野平均细胞数×100%。
1.2.3 药物处理 将细胞接种于6孔板,分为两个大组,分别为姜黄素组和姜黄素衍生物组。在每一组中,又分为8个小组,分别为无药物/无LPS、无药物/有LPS及不同浓度的药物(包括0.5、1、5、10、25,50μg·mL-1)和LPS组(浓度为1μg·mL-1,用药物预处理细胞1h后加入LPS,孵育18h)。每个点做6个平行,其中3个将做免疫组化分析。重复试验3次。
1.2.4 Western blot 细胞以1×106/孔接种于6孔板,药物处理18 h后,用Western blot分析细胞裂解上清液中目标蛋白的表达。裂解细胞,收集上清液用BCA法蛋白定量,取等量蛋白,10% SDS PAGE分离后将蛋白转至Nitrocellular膜上,用含5%脱脂牛奶的TBST封闭膜2 h,抗iNOS(1∶500)抗体4℃ 孵育过夜,TBST充分洗涤膜后用二抗(羊抗鼠IgG/HRP,1∶1000)室温孵育1 h,ECL试剂显色成像。以GAPDH作为内参照,即实验组条带强度/对应的GAPDH条带强度。
1.2.5 细胞培养液中NO的测定 应用Cayman's Nitrate/Nitrite Colorimetric Assay Kit,按照试剂盒的操作步骤,最后在酶标仪上540nm处测定各孔光密度值(OD),以LPS组的OD值为对照,计算加药组占它的百分比,即实验组OD值/LPS对照组OD值。
1.3 统计学方法 实验数据以均数±标准差(±s)表示。各实验组间比较用单因素方差分析(one way ANOVA),P
2 结果
2.1 免疫组化方法检测细胞活性 发现姜黄素及其衍生物浓度在1μg·mL-1时对细胞活性无明显影响;LPS(1μg·mL-1L)单独作用或与姜黄素(1μg·mL-1)、衍生物(10μg·mL-1)共同作用细胞18 h,对其活性亦无明显影响;但当姜黄素浓度上升到5μg·mL-1、衍生物浓度上升到25μg·mL-1,与LPS共同作用时,细胞活性分别下降了64.49%和44.65%(P
2.2 姜黄素及其衍生物对iNOS表达的抑制作用
在正常条件下,小胶质细胞表达微量iNOS,LPS作用18 h后,iNOS蛋白的水平明显增高,与正常对照组(第一条lane)相比较,差异有统计学意义(P
2.3 姜黄素及其衍生物对NO生成的抑制作用
1μg·mL-1 LPS作用细胞18 h后,细胞培养液中的NO含量增加了70 %,P
3 讨论
大量研究发现,小胶质细胞的激活在很多神经退行性疾病如早老性痴呆、帕金森病等中起着非常重要的作用[5-6]。而小胶质细胞激活后所增量表达的iNOS引起的NO的大量释放,则是介导神经元损伤的一个非常重要的因子。NO作为氧自由基的一种,可刺激细胞,产生兴奋性的谷氨酸,直接损害神经元和少突胶质细胞[7-9];高浓度的NO还可透过细胞膜、线粒体膜,抑制线粒体呼吸链各种复合体的活力;NO与超氧阴离子(O-2)发生快速反应,生成强氧化性的过氧化亚硝基(peroxynitrite,ONOO-),而引起蛋白质、类脂质及DNA氧化,或分解转化为OH-自由基,对细胞造成不可逆的氧化损伤[10-11]。
姜黄素被证实具有抗氧化、清除自由基、抑制肿瘤生长等方面的作用,在临床上有着很好的应用前景。尽管姜黄素的临床作用为人们普遍看好,但是其存在溶解性差、易被氧化、吸收率低等缺点。因此,目前以姜黄素为先导化合物合成结构更稳定、溶解性更好、活性更高的姜黄素衍生物已成为国际新药开发领域的一个研究热点。姜黄素衍生物可由黄素分子除去两端含芳环取代基团外为1,6-庚二烯-3,5-二酮结构,此中间结构可视为姜黄素分子的B区,即含有烯键、双羰基和活泼亚甲基等,利用B 区各部位官能团的特点,分别改变其结构类型而合成。本实验中所用的便是其中的一个衍生物。本文通过对比观察姜黄素及其衍生物对LPS激活的小胶质细胞NO的释放及iNOS的表达,来检测姜黄素及其衍生物的抗氧化活性。
本次实验结果表明,姜黄素及其衍生物都能抑制LPS激活的小胶质细胞iNOS蛋白的表达以及NO的释放,虽然衍生物的活性相对姜黄素来说较弱,提示姜黄素及其衍生物都具有一定的抗炎、抗氧化作用,对于中枢神经系统慢性退行性疾病的预防及治疗有着良好应用前景。
参考文献
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篇2
新课改的理念犹如一缕春风,吹遍了教学天地。与课改同行,教师不能说也不可能说“No”,更不能避重就轻,也不能示范课、优秀课、观摩课一套,回归常态课又新鞋走老路。审视生物教学,有的教师的确穿新鞋、走老路,远离素质教育,轻视学习兴趣、学习能力的培养。因此,强化学生对生物学习的动机是提高学习效率的前提。下面,以人教版初中生物教材为例,谈谈如何构建初中生物高效课堂。
一、课前预习――高效学习的前提
(1)合理处理教学内容。初中生物教材虽然经过一再改版,但仍然存在着一些在教学实践中不容易操作的地方。如有的章节教学重点、难点过于集中,有的知识又相对简单。在教学中,教师应灵活掌握,合理使用教材。要对教材内容进行取舍,对重点、难点点拨到位;对相对简单的知识可以让学生自主学习。避免一节课内容多、任务重,学生学得累的情况出现。
(2)课前预习知识网络化。在课前预习中,制订提纲式的预习学案,利于学生自主学习和主动预习,知识点要以“纲”的形式,形成知识体系。例如,在人教版八年级上册的第二章“动物的运动和行为”第一节“动物的运动”的教学前,教师根据教材内容,可以设计以下预习学案,将知识点以提纲的形式展示给学生,利于学生课前自主预习。1)动物运动多种多样,尝试说出下面动物的运动方式:蚯蚓( ),鱼( ),鸟和昆虫( ),哺乳动物( )。2)运动系统的组成:哺乳动物的运动系统是由( )和( )组成,骨骼又分为( )和( )。3)骨和骨骼的不同( )。4)关节分为( )、( )、( )、( )和( )。关节的结构分为三大部分( )、( )和( )。脱臼是指( )。5)骨骼肌由( )和( )组成,具有( )和( )的作用。6)骨、关节和肌肉的协调配合,是怎样协调和配合的?7)运动的完成,运动是怎样产生的?运动又是怎样完成的?这样,这节课的主要内容,以填空、思考等问题出现,一览无余地呈现在学生面前,使学生在课前对即将学习的内容做到心中有数,为课堂的有效学习奠定了基础。
二、探究活动――高效课堂的核心
(1)以实验激发兴趣。例如,对于“单细胞生物”的学习,教师可采用实验的方法,这样能活跃课堂气氛,让学生动起来。对于草履虫的应激性的认识,让学生先明白什么是应激性,再让学生在载玻片左侧的培养液的左边放几粒小盐粒,观察实验现象:草履虫游到没有食盐的一边。进而提出问题:这个实验现象说明了什么?草履虫的应激性的特点,给学生留下深刻的印象,学生自己构建的知识会记忆深刻且经久不忘。
(2)讲练结合。实际教学中,练习的方式不一定是知识点讲解完毕,再集中训练,如果这样教学,也会给人一种“灌输”知识之嫌。巩固的方式可以灵活运用,可以在一个知识点之后,可以在一个问题之后,也可以在一节课结束之后。练习和知识点穿行,可以起到随时强化知识点的作用,加深对知识点的理解之效,利于及时发现问题,及时采取补救措施。例如,在学习“单细胞生物”时,在学生了解了草履虫的结构和特征之后,再设计如下练习,可以趁热打铁,及时巩固知识。1)草履虫从外到内是( )( )和( )。此外,还有负责运动的( )、负责消化的( )等结构。2)一个草履虫一天可以吃掉( )个细菌,因而,草履虫具有( )水的作用。3)单细胞生物也能( )有利的刺激,( )有害的刺激,具有( )性。
三、课后反思――高效学习的保障
“学而时习之,不亦乐乎”,在反思中进一步探讨,在反思中充实自己。课后反思,回顾这节课学到了什么,还有哪些疑问等。这种反思形式,以形成知识间的网络结构为主要形式,一般以提纲的形式,归纳一节课所学内容。例如,以“单细胞生物”教学为例,课后,可以引导学生对这节课的内容进行小结性归纳。让学生结合课文知识,将一节课所学的主要内容以流程图的形式,或者以表格的形式,加以整理,利于学生复习,培养学生发散思维的能力和整理信息的能力。
篇3
两种因素的巧合
康豪瑟尔得出“大氧化事件”的结论是源于两种物质的巧合,即镍和产甲烷细菌。它们之间是一种什么关系呢?
镍是确保产甲烷细菌生存的重要元素。如果缺少镍,对产甲烷细菌至关重要的酶就会遭到破坏,从而导致产甲烷细菌死亡。而产甲烷细菌是破坏氧气的重要微生物,它们在数亿年间,一直阻止氧气在早期的地球大气里积聚。如果产甲烷细菌的数量大幅减少,则会使氧气不受破坏,从而让大气中充满氧气,于是“大氧化事件”发生。
氧气的产生是光合作用的结果。光合作用把阳光转变成化学能和氧气。在27亿年前出现“大氧化事件”时,第一种光合微生物“蓝绿”藻或者称蓝细菌大约已经进化了3亿年。但是它们生成的氧气很快就被数量更多的产甲烷细菌生成的甲烷破坏掉了。
研究人员分析水成岩发现38亿年前早期地球上海洋里的镍含量较高。但27亿年前到25亿年前,即“大氧化事件”开始的时候,镍的数量急剧下降。镍的减少为“大氧化事件”打下了坚实基础。因为,镍含量下降有效降低了甲烷生成。这就促使地球上的氧气迅速增多,生命慢慢形成。而27亿年前正是地球上出现单细胞生物的时候,也是早期大气里的氧气突然增多的时候。
所以,这种关系可以如此推理:镍减少产甲烷细菌死亡甲烷生成减少氧气破坏减少产生氧气的微生物增多氧气大量产生(“大氧化事件”开始)单细胞生物大量出现生命从单细胞到多细胞发展低级生物高级生物。
那么,镍是如何减少的呢?研究人员认为,27亿年前地壳降温导致了镍水平的下降,因为地壳降温意味着很少有镍通过火山爆发的方式进入海洋。
同时,由于氧气的大量出现,对地球地形和地貌的变化也起到了促进作用。例如,氧气的腐蚀作用促成了对岩石侵蚀,也形成了河流和塑造了海岸线,甚至把地球塑造成了圆形。 不过,在康豪瑟尔得出“大氧化事件”结论之前,一些古生物学家认为,地球上最为简单的单细胞生物的矿化沉积物是在北冰洋底部找到的。这些原始生物生活在距今大约5.6亿年之前。而在过了大约1000万年之后,这些生物开始拥有了多细胞的复杂结构并逐渐在海洋底部蔓延开来。又经过2000万年,多细胞生物开始发生分化,由于所处的生存环境存在着差异,它们便走上了不同的进化之路。
其他研究的印证
实际上,把镍、产甲烷细菌与氧气增多联系起来是一种推论,这当然是以前没有人考虑过的,但这种联系是否真的是因果关系,不仅需要其他研究结果来证实,恐怕还需要化石或实物的证据来证实。
2006年,加拿大王后大学的考古学家盖伊・纳波恩等人提出了类似的观点,但是氧气迅速增加和生物大量出现的时间则要晚得多。
纳波恩等人对北极冰层和北冰洋底部进行研究后发现,在这里分布着大量史前生物的沉积物。通过使用放射性碳测定法对它们进行鉴定,这些生物均出现在大气中的氧气快速积累后大约500万年。而这个时候是在距今大约5.6亿年前。由于地球大气中的氧气开始迅速积累,促进了多细胞生物的发展。
盖伊・纳波恩认为,在氧气大量出现在大气层中后,地球像是被接通了开关,山峦的景色开始变化,海洋中也出现了首批多细胞生命。在氧气分子溶入海洋1000~1500万年之后,那里也开始出现最为原始的浮游植物。
另外,纳波恩也认为他们的发现揭开了以前一个让达尔文也感到困惑的问题,即为什么在500万多年以前,地球上会突然出现大型动物?纳波恩等人的回答是,大型动物的突然出现有可能是由于全世界海洋的氢气含量急剧增加造成的。
在580万年前的冰河世纪结束后不久,地球上的氧气含量便急剧增加,伴随着氢气的增加,加拿大纽芬兰的阿瓦隆半岛上率先出现了大型动物。纳波恩认为,当最古老的沉积物开始在阿瓦隆半岛上聚积时,全球海洋中几乎没有或完全没有多余的氧气,而在那一段时期堆积的沉积物中根本没有动物化石。但在冰河世纪过去后不久,有证据表明,大气中的氧气含量急剧增加,当时的大气含氧量已经达到了现今氧气含量的15%,而这一时期的沉积物中就出现了与最古老的大型动物化石有关的证据。
而且,在2002年时,纳波恩和其研究小组在纽芬兰岛东南海岸的沙岩岩层之间发现了世界上最古老的复杂生物形态。这意味着地球上最早出现复杂生物的时间向前推移至575万年前,而那时,冰河世纪的厚厚“雪球”刚刚融化不久。在此之前,地球上的生物曾经经历了长达30亿年的单细胞进化过程。
纳波恩研究小组的成员还包括来自丹麦南方大学的甘菲尔德先生和英国纽卡斯尔大学的西蒙・波尔特。他们的研究也只是说明,氧气的大量出现使得约5.6亿年前出现大量的单细胞和多细胞简单生物,以后在575万年前出现了复杂生物和大型动物,但却没有说明地球上的氧气和氢气的产生是与镍和产甲烷细菌有关。
有氧呼吸和无氧呼吸
不过,纳波恩研究小组对地球上氧气增多的解释与传统的解释比较吻合。
这种解释是,冰河的融化增加了海洋中营养成分的含量,并导致单细胞有机生物发生增殖性细胞分裂,它们开始通过光合作用释放氧气,而地球上80%的光合作用是在海洋中发生的。深海里的植物也有叶绿素,只是含量较少而已。它们除了含叶绿素外,还含有藻褐素、藻蓝素或藻红素,这些色素盖住了为数不多的叶绿素,而使它们并不呈现出绿色。太阳光照到海面上之后,阳光含有的7种波长的光便排着队进入了不同深度的海水。红光是叶绿素最喜欢的,在海面上就被绿藻吸收了;而蓝、紫光所具有的能量最大,可以穿透到深海中。藻红素、藻蓝素等虽然不能进行光合作用,但它们吸收光之后,再把能量传给叶绿素。加上海水中含有大量进行光合作用的原料(二氧化碳盐类、重碳酸盐和水),海洋中光合作用创造出的有机物比陆地植物创造的还要多七八倍。
于是,通过氧气的增加,生物的进化开始扩展,并逐渐出现了复杂的滤食性动物群落,接着又出现了流动性的两栖动物。最终,到了约540万年前的寒武纪时期,地球上“爆炸性”地出现了大量的复杂生物和大型动物。
尽管研究人员目前对地球上氧气突然增多的因果关系有不同解释,但却一致认为,氧气的大量出现的确是地球上许多生命出现的关键转折点,也因此而让地球有了今天丰富多样的生物和适宜于人类生存的环境。这便涉及到生物的有氧呼吸和无氧呼吸。
最早的原始地球上,大气中不含氧气,那时的生物的呼吸方式都为无氧呼吸。当蓝藻等自养型生物出现以后,大气中有了氧气,才出现了有氧呼吸。有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的,而且是青出于蓝而胜于蓝。这主要体现在有氧呼吸的能量供应和最终产物上。
有氧呼吸每分解1摩尔(mol)葡萄糖,可以释放2870千焦耳的能量,其中有1161千焦尔左右的能量储存在三磷酸腺苷(ATP)中,其余的能量都以热能的形式散失了。而无氧呼吸分解1摩尔葡萄糖,却只能释放196.65千焦尔能量,其中有61.08千焦尔的能量储存在三磷酸腺苷中,其余的能量也以热能的形式散失掉。对于需氧型生物来说,生命活动所需要的能量大部分由有氧呼吸提供,而无氧呼吸所提供的能量无法满足维持生物生命活动的需要。从这点看有氧呼吸要优于无氧呼吸。
篇4
木耳是真菌,属于分解者。
分解者是生态系统中将动植物遗体和动物的排遗物等所含的有机物质转换为简单的无机物的生物。主要包括营腐生生活的细菌、真菌,及原生动物、小型无脊椎动物等异养生物。
真菌是单细胞生物,大多腐生营养真菌会增加分歧网状系统的菌丝。细菌的增生是被限制而且吃暴露在表面的有机物,真菌可以使用他们的菌丝去穿透较大的有机物质。
生产者是能利用简单的无机物合成有机物的自养生物或绿色植物。能够通过光合作用把太阳能转化为化学能,或通过化能合成作用,把无机物转化为有机
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篇5
1、机体的主要作用:机体不断地产生热量,又不断地向外环境散失热量,两者处于动态平衡。
2、机体的产热过程与散热过程受诸多因素的影响,在不断地发生改变。两者犹如天平两侧的托盘,在体温调节机制的控制下,对于人体,处于平衡状态时,即维持正常体温于37℃。若产热或散热的平衡失调,将导致体温升高或降低。
3、具有生命的个体的统称,包括植物和动物,如最低等最原始的单细胞生物、最高等最复杂的人类,也叫有机体。
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篇6
【关键词】高考;生物;复习;解析
进入高考阶段,很多同学都感到惶恐不安,对于生物学科无法进行有效学习。如何取得高分,成为同学们的一大难题。现在,笔者就为大家分析下生物学科高考考查项目和题型及知识点。
一、高考考查项目和题型
生物科要考查的项目:
1.理解能力。(1)能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构。(2)能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。(3)能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
2.实验与探究能力。(1)能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。(2)具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。(3)具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。(4)能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。
3.获取信息的能力。(1)能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。(2)关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展以及生物科学发展史上的重要事件。
4.综合运用能力。理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
生物命题:
1.总命题思路以学科能力为主导,全面考查考生对基础知识的理解能力;运用生物学基本知识和技能设计实验、分析实验结果、评价实验方案的能力;综合运用获取的信息和所学的生物知识,解决自然界和社会生活中有关生物学问题的能力。
2.试题重点考查了新陈代谢、遗传变异、生物与环境等学科主干知识。考生高考生物复习中的几点建议:1.高考一轮复习即将结束之际,考生应针对复习中所出现的易错知识点进行梳理,回归教材。2.建议考生在考前最后的复习阶段,把答题常用的专业词汇和短语做一个整理,包括那些在平常训练中虽得分但不确切的。也可以在网上直接下载“高中生物生物学术语”帮助记忆。3.关注热点问题:(1)“三大”工程。(2)与生产、生活相联系的内容,如动物生理、植物生理的相关知识。(3)与人类的健康相关的知识。例如:免疫、调节等。4.注重有关生物实验设计:首先注重对高中生物课本中的验证性实验、探究性实验、课文中的相关实验的复习,其次了解实验设计的程序及相关原则。5.近几年来生物试题编排比较合理,难度适中。生物部分试题均为容易题和中等难度试题,可能通过适当调整容易题、中难度试题和难题的分值比例,使试题的难度分布更为平衡,逐渐的与新课标接轨。
二、高考知识点重点分析
1.光合作用
光合作用的场所:叶绿体。
光合作用的条件:光照。
光合作用的原料:CO2和水。
光合作用的产量:产量什么意思?是产物吧?产物是氧气和有机物(葡萄糖)。
光合作用的能量变化:光能转化为ATP中活跃的化学能再转化为有机物(葡萄糖)中稳定的化学能。
呼吸作用的场所:主要在线粒体(有氧呼吸第一阶段是在细胞质基质)。
呼吸作用的条件:有氧呼吸的条件:氧气 无氧呼吸的条件:无氧环境下。
呼吸作用的原料:有机物。
呼吸作用的产量:有氧呼吸是二氧化碳,水。无氧呼吸是酒精和二氧化碳或者是乳酸。(由于参与反应的酶不同,在动物体内,葡萄糖转化为乳酸,在植物体内,葡萄糖转化为酒精和二氧化碳。)
呼吸作用的能量变化:有机物中的稳定化学能一部分转换为ATP中活跃的化学能,一部分转换为热能。
2.细胞分裂
细胞分裂是活细胞繁殖其种类的过程。通常包括核分裂和胞质分裂两步。在核分裂过程中母细胞把遗传物质传给子细胞。在单细胞生物中细胞分裂就是个体的繁殖,在多细胞生物中细胞分裂是个体生长、发育和繁殖的基础。现在除细胞分裂外还没有证据说明细胞繁殖有其他途经。细胞分裂之前先应该生长成熟,有一个合适的大小。然后会有一个短暂的休眠,也就是所谓的控制细胞增殖的限制点。之后可能由于外界刺激或是细胞内各种因子的刺激突破限制点,进入分裂期。绝大部分细胞的分裂方式都是有丝分裂;
无丝分裂常出现于高度分化成熟的组织中,如蛙的红细胞的分裂,在某些植物的胚乳中胚乳细胞的分裂等,无丝分裂分裂后遗传物质不一定能平均分配给子细胞;
减数分裂仅出现在生殖细胞的形成过程中,即精原细胞,卵母细胞卵细胞;
受精卵卵裂一定是有丝分裂。总体来讲,单细胞生物的增殖取决于营养是否足够,多细胞生物细胞的增殖取决于机体是否需要。
多细胞生物的细胞分裂调控是个相当复杂的问题,受机体内外因素的影响,外因也即环境因素,而内因则是相关基因在时空上的有序表达,是调控细胞分裂的主要因素。细胞分裂素是调节植物细胞生长和发育的植物激素。
在促进细胞分裂中起活化作用,也包含在细胞生长和分化及其他相关的生理活动过程中,如激动素、玉米素等。
篇7
因为有知识,我们上了太空,我们延长了人均寿命。更因为有知识,我们超出生死,不再疑惑。下面小编给大家分享一些七年级上册生物知识点,希望能够帮助大家,欢迎阅读!
七年级上册生物知识点1生物圈中的绿色植物
第一章 生物圈中有哪些绿色植物
1、蕨类植物出现根、茎、叶等器官的分化,而且还具有输导组织、机械组织,所以植株比较高大。
2、孢子是一种生殖细胞。
3、蕨类植物的经济意义在于:①有些可食用;
②有些可供药;③有些可供观赏;④有些可作为优良的绿肥和饲料;⑤古代的蕨类植物的遗体经过漫长的年代,变成了煤。
4、苔藓植物的根是假根,不能吸收水分和无机盐,而苔藓植物的茎和叶中没有输导组织,不能运输水分。
所以苔藓植物不能脱离开水的环境。
5、苔藓植物密集生长,植株之间的缝隙能够涵蓄水分,所以,成片的苔藓植物对林地、山野的水土保持具有一定的作用。
6、苔藓植物对二氧化硫等有毒气体十分敏感,在污染严重的城市和工厂附近很难生存。
人们利用这个特点,把苔藓植物当作监测空气污染程度的指示植物。
7、藻类植物的主要特征:结构简单,是单细胞或多细胞个体,无根、茎、叶等器官的分化;
细胞里有叶绿体,能进行光合作用;大都生活在水中。
8、藻类植物通过光合作用制造的有机物可以作为鱼的饵料,放出的氧气除供鱼类呼吸外,而且是大气中氧气的重要来源。
9、藻类的经济意义:①海带、紫菜、海白菜等可食用②从藻类植物中提取的碘、褐藻胶、琼脂等可供工业、医药上使用
10、种子的结构
蚕豆种子:种皮、胚(胚芽、胚轴、胚根)、子叶(2片)
玉米种子:果皮和种皮、胚、子叶(1片)、胚乳
11、种子植物比苔藓、蕨类更适应陆地的生活,其中一个重要的原因是能产生种子。
12、记住常见的裸子植物和被子植物。
第二章被子植物的一生
1、种子的萌发环境条件:适宜的温度、一定的水分、充足的空气
自身条件:具有完整的有生命力的胚,已度过休眠期。
2、测定种子的发芽率(会计算)和抽样检测
3、种子萌发的过程
吸收水分——营养物质转运——胚根发育成根——胚芽胚轴发育成茎、叶,首先突破种皮的是胚根,食用豆芽的白胖部分是由胚轴发育来的
4、幼根的生长
生长最快的部位是:伸长区
根的生长一方面靠分生区增加细胞的数量,一方面要靠伸长区细胞体积的增大。
5、枝条是由芽发育成的
6、植株生长需要的营养物质:氮、磷、钾
7、花由花芽发育而来
8、花的结构(课本102)
9、传粉和受精(课本103)
10、果实和种子的形成
子房——果实受精卵——胚
胚珠——种子 子房壁----果皮(与生活中果皮区别)。
11、人工受粉
当传粉不足的时候可以人工辅助受粉。
12、被子植物的生命周期包括种子的萌发、植株的生长发育、开花、结果、衰老和死亡。
第三章 绿色植物与生物圈的水循环
1、绿色植物的生活需要水
(1)水分在植物体内的作用
水分是细胞的组成成;水分可以保持植物的固有姿态;水分是植物体内物质吸收和运输的溶剂;水分参与植物的代谢活动
(2)水影响植物的分布
(3)植物在不同时期需水量不同
2、水分进入植物体内的途径
根吸水的主要部位是根尖的成熟区,成熟区有大量的根毛。
3、运输途径
导管:向上输送水分和无机盐
筛管:向下输送叶片光合作用产生的有机物
4、叶片的结构
表皮(分上下表皮)、叶肉、叶脉、
5、气孔的结构:保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;
保卫细胞失水收缩,气孔关闭。
白天气孔张开,晚上气孔闭合。
6、蒸腾作用的意义:
可降低植物的温度,使植物不至于被灼伤
是根吸收水分和促使水分在体内运输的主要动力
可促使溶解在水中的无机盐在体内运输
可增加大气湿度,降低环境温度,提高降水量。促进生物圈水循环。
第四章 绿色植物是生物圈中有机物的制造者
1、天竺葵的实验
暗处理:把天竺葵放到黑暗处一夜,目的:让天竺葵在黑暗中把叶片中的淀粉全部转运和消耗。
对照实验:将一片叶子的一半的上下面用黑纸片遮盖,目的:做对照实验,看看照光的部位和不照光的部位是不是都产生淀粉。
脱色:几个小时后把叶片放进水中隔水加热,目的:脱色,溶解叶片中叶绿素便于观察。
染色:用碘液染色
结论:淀粉遇碘变蓝,可见光部分进行光合作用,制造有机物
2、光合作用概念:绿色植物利用光提供的能量,在叶绿体中合成了淀粉等有机物,并且把光能转变成化学能,储存在有机物中,这个过程叫光合作用。
3、光合作用实质:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
4、光合作用意义:绿色植物通过光合作用制造的有机物,不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要,而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源、氧气来源、能量来源。
5、绿色植物对有机物的利用
用来构建之物体;为植物的生命活动提供能量
6、呼吸作用的概念:细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫呼吸作用。
7、呼吸作用意义:呼吸作用释放出来的能量,一部分是植物进行各项生命活动(如:细胞分裂、吸收无机盐、运输有机物等)不可缺少的动力,一部分转变成热散发出去。
第五章 绿色植物是与生物圈中的碳—氧平衡
1、绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,产生氧气,维持了生物圈中的碳氧平衡。
2、呼吸作用与生产生活的关系:中耕松土、及时排涝都是为了使空气流通,以利于植物根部进行呼吸作用。
植物的呼吸作用要分解有机物,因此在储存植物的种子或其他器官时,要设法降低呼吸作用,降低温度、减少含水量、降低氧气浓度、增大二氧化碳浓度等都可抑制呼吸作用。
3、光合作用与生产生活关系:要保证农作物有效地进行光合作用的各种条件,尤其是光。
合理密植。使作物的叶片充分地接受光照。
4、光合作用和呼吸作用的区别和联系(见课本131)
5、光合作用(130页)和呼吸作用(125页)公式
第六章爱护植被,绿化祖国
1、我国主要的植被类型
草原、荒漠、热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林
2、我国植被面临的主要问题
植被覆盖率低,森林资源和草原资源破坏严重
3、我国森林覆盖率16.55%,
4、我国每年3月12日为植树节
5、热带雨林-----地球的肺,
6、生物圈的“绿色工厂”----绿色植物。
七年级上册生物知识点2生物和细胞
一、显微镜的结构
镜座:稳定镜身;
镜柱:支持镜柱以上的部分;
镜臂:握镜的部位;
载物台:放置玻片标本的地方。中央有通光孔,两旁各有一个压片夹,用于固定所观察的物体。
遮光器:上面有大小不等的圆孔,叫光圈。每个光圈都可以对准通光孔。用来调节光线的强弱。
反光镜:可以转动,使光线经过通光孔反射上来。其两面是不同的:光强时使用平面镜,光弱时使用凹面镜。
镜筒:上端装目镜,下端有转换器,在转换器上装有物镜,后方有准焦螺旋。
准焦螺旋:粗准焦螺旋:转动时镜筒升降的幅度大;细准焦螺旋。
转动方向和升降方向的关系:顺时针转动准焦螺旋,镜筒下降;反之则上升
二、显微镜的使用
1、观察的物像与实际图像相反。
注意玻片的移动方向和视野中物象的移动方向相反。
2、放大倍数=物镜倍数×目镜倍数
3、放在显微镜下观察的生物标本,应该薄而透明,光线能透过,才能观察清楚。
因此必须加工制成玻片标本。
三、观察植物细胞:实验过程
1、切片、涂片、装片的区别
P42
2、植物细胞的基本结构
细胞壁:支持、保护
细胞膜:控制物质的进出,保护
细胞质:液态的,可以流动的。细胞质里有液泡,液泡内的液泡内溶解着多种物质(如糖分)
细胞核:贮存和传递遗传信息
叶绿体:进行光合作用的场所,
液泡:细胞液 (溶解有色素、糖等物质)
3、观察口腔上皮细胞实验(即:动物细胞的结构)
细胞膜:控制物质的进出
细胞核:贮存和传递遗传信息
细胞质:液态,可以流动
4、植物细胞与动物细胞的相同点:都有细胞膜、细胞质、细胞核
5、植物细胞与动物细胞的不同点:植物细胞有细胞壁、叶绿体和液泡,动物细胞没有。
四、细胞是构成生物体的结构和功能基本单位。
五、细胞中的物质
有机物(一般含碳,可烧):糖类、脂类、蛋白质、核酸,这些都是大分子
无机物(一般不含碳):水、无机物、氧等,这些都是小分子
六、细胞膜控制物质的进出,对物质有选择性,有用物质进入,废物排出。
七、细胞内的能量转换器:
叶绿体:进行光合作用,是细胞内的把二氧化碳和水合成有机物,并产生氧。
线粒体:进行呼吸作用,是细胞内的“动力工厂”“发动机”。
二者联系:都是细胞中的能量转换器
二者区别:叶绿体将光能转变成化学能储存在有机物中;线粒体分解有机物,将有机物中储存的化学能释放出来供细胞利用。
八、动植物细胞都有线粒体。
九、细胞核是遗传信息库,遗传信息存在于细胞核中
1、多莉羊的例子,
2、细胞核中的遗传信息的载体——DNA
3、DNA的结构像一个螺旋形的梯子
4、基因是DNA上的一个具有特定遗传信息的片断
5、DNA和蛋白质组成染色体
不同的生物个体,染色体的形态、数量完全不同;
同种生物个体,染色体在形态、数量保持一定;
染色体容易被碱性染料染成深色;
染色体数量要保持恒定,否则会有严重的遗传病。
6、细胞的控制中心是细胞核
十、细胞是物质、能量、和信息的统一体。
十一、细胞通过分裂产生新细胞
1、生物的由小长大是由于:细胞的分裂和细胞的生长
2、细胞的分裂
(1)染色体进行复制
(2)细胞核分成等同的两个细胞核
(3)细胞质分成两份
(4)植物细胞:在原细胞中间形成新的细胞膜和细胞壁
动物细胞:细胞膜逐渐内陷,便形成两个新细胞
十二、新生命的开端---受精卵
1、经细胞分化形成的各种各样的细胞各自聚集在一起才能行使其功能,这些形态结构相似、功能相同的细胞聚集起来所形成的细胞群叫做组织。
2、不同的组织按一定的次序结合在一起构成器官。
动物和人的基本组织可以分为四种:上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织。四种组织按照一定的次序构成,并且以其中的一种组织为主,形成器官。
3、够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组成在一起构成系统。
系统:运动系统、消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统,神经系统、内分泌系统、生殖系统。
4、动物和人的基本结构层次(小到大):细胞组织器官系统动物体和人体
5、植物结构层次(小到大):细胞组织器官植物体
6、绿色开花植物的六大器官
营养器官:根、茎、叶 ;
生殖器官:花、果实、种子
7、植物的组织:分生组织、保护组织、营养组织、输导组织等
十三、单细胞生物
1、单细胞生物:草履虫、酵母菌、、衣藻、眼虫、变形虫
2、草履虫的结构见课本70页图
3、单细胞生物与人类的关系:有利也有害
十四、没有细胞结构的生物——病毒
1、病毒的种类
以寄主不同分:动物病毒、植物病毒、细菌病毒(噬菌体)
2、病毒结构:蛋白质外壳和内部的遗传物质
七年级上册生物知识点3生物和生物圈
一、生物的特征:
1、生物的生活需要营养
2、生物能进行呼吸 3、生物能排出体内产生的废物4、生物能对外界刺激做出反应 5、生物能生长和繁殖6、由细胞构成(病毒除外)
二、调查的一般方法
步骤:明确调查目的、确定调查对象、制定合理的调查方案、调查记录、对调查结果进行整理、撰写调查报告
三、生物的分类
按照形态结构分:动物、植物、其他生物
按照生活环境分:陆生生物、水生生物
按照用途分:作物、家禽、家畜、宠物
四、生物圈是所有生物的家
1、生物圈的范围(20KM)
大气圈的底部:可飞翔的鸟类、昆虫、细菌等
水圈的大部:距海平面150米内的水层
岩石圈的表面:是一切陆生生物的“立足点”
2、生物圈为生物的生存提供了基本条件:营养物质、阳光、空气和水,适宜的温度和一定的生存空间
3、环境对生物的影响
(1)非生物因素对生物的影响:光、水分、温度等
【光对鼠妇生活影响的实验】
探究的过程、对照实验的设计
(2)生物因素对生物的影响:
最常见的是捕食关系,还有竞争关系、合作关系
4、生物对环境的适应和影响
生物对环境的适应P19的例子
生物对环境的影响:植物的蒸腾作用调节空气湿度、植物的枯叶枯枝腐烂后可调节土壤肥力、动物粪便改良土壤、蚯蚓松土
5、生态系统的概念:在一定地域内,生物与环境所形成的统一整体叫生态系统。
一片森林,一块农田,一片草原,一个湖泊,等都可以看作一个生态系统。
6、生态系统的组成:
生物部分:生产者、消费者、分解者
非生物部分:阳光、水、空气、温度
7、如果将生态系统中的每一个环节中的所有生物分别称重,在一般情况下数量做大的应该是生产者。
8、植物是生态系统中的生产者,动物是生态系统中的消费者,细菌和真菌是生态系统中的分解者。
9、物质和能量沿着食物链和食物网流动的。
营养级越高,生物数量越少;营养级越高,有毒物质沿食物链积累(富集)。
10、生态系统具有一定的自动调节能力。
在一般情况下,生态系统中生物的数量和所占比例是相对稳定的。但这种自动调节能力有一定限度,超过则会遭到破坏。
11、生物圈是最大的生态系统。
人类活动对环境的影响有许多是全球性的。
12、生态系统的类型:森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统、海洋生态系统、城市生态系统等
篇8
诞生之初
如果把现在作为这24小时的终点,那么人类仅仅是在30秒以前才出现在地球上的,恐龙是在23时以前才出现的,首批多细胞动物是在上午9时05分出现的,在此之前大多数单细胞生物就已存在,其中最早的单细胞生物大约是在凌晨4时出现的。
地球诞生在漫长的45亿年前,那时的一切痕迹如今几乎已全部被岁月抹掉,这是南于当时的地球是一个“火球”:一块表面岩浆汹涌的巨大岩石。因此,当时地球表面的一切几乎都已熔化,而今地球却是另一番景象了。所以,要想看到地球的原貌,就不能仅局限在地球上,而是更多地要到外太空去寻找线索。
天上掉下来的线索
不久前,在加拿大不列颠哥伦比亚省西北角靠近美国阿拉斯加州的一个冰湖表面上,当地的一名森林飞行员发现了一些很像是陨石残块的东西。他立即把其中的一部分残块装在一个特制的冰箱里,邮寄给了美国宇航局专家。邮件经过美国海关时,曾被要求解冻接受检查。因为海关人员担心来自加拿大的致命病原体之类的东西会随着这个邮件而进入美国。专家一眼就认出,这是一块碳质球粒状陨石,构成它的星尘和构成早期地球的星尘完全一样。
一组科学家迅速赶往冰湖,仔细搜寻敞落在湖面上或者已埋进冰中的陨星残块。最终,他们找到了超过400个这样的残块。只要它们尚未被污染(即保持着陨星45亿年前形成时的原始状态),它们就能向我们讲述地球的起源故事。形象地说,陨石就是我们窥探远古世界的一扇窗户。
“铁之灾”其实是福音
还是把地球从诞生到现在看成24小时,那么,到了零点过后8分钟时,地球已变成一座恐怖的熔炉。当温度上升至万度时,地球表面岩石中的铁和镍等金属开始熔化。当时,地球的外部很可能呈熔融状态,是一片“熔岩之海”,深度达成百上千公里。也就是说,当时的地球就像飘浮在太空中的一颗巨大液滴。在这种状态下,铁元素等重元素沉入液滴中心,而那些轻质元素和富含碳和水的轻质成分则像湖面上的藻类一样。漂浮在地球表面。
这种全球性的元素迁徙被称为“铁之灾”,但这场“灾难”实际上却是地球的福音,将对地球的未来产生深远的影响。下沉的铁在地球中心积累,形成一个有两个月球那么大的熔融状内核。这种液态铁一直在转动,直到今天,这种运动所产生的电流仍在继续把地球变成一块拥有南、北两极的巨大磁铁。
天地相撞撞出月球
零点过后16分钟,也就是地球诞生5000万年后,月球便形成了。不过,那次大碰撞的余音才刚刚开始显现。刚形成的月球与地球之间的距离比现在近大约32万公里,因此,如果那时从地球上看去,月球比现在要大许多倍。不仅如此,那时地球的自转速度也比现在要快得多,这使得当时地球上的一天不是24小时,而是不到6小时。另外,正因为当时月球距离地球那么近,所以它对地球的引力拉动作用也很明显,地球表面有时甚至会上升或沉降60多米。随着时间的推移,月球逐渐飘远,地球的自转速度也就降了下来,这一过程甚至持续到了今天。
地球之水何处来
水是生命最关键的要素,一切生物体都必须有水才能存活。最终,水将覆盖四分之三的地球表面。在地球的婴幼儿时期,火山一直在把大量的水蒸气喷进地球大气层。接着,随着地球的逐渐冷却,水蒸气凝结成雨,一滴一滴地聚集在地球的低洼地带。事实上,这样的过程直到现在也未停止。比如,从夏威夷火山链喷出的气体的主要成分就是水蒸气。
“天上雪山”淹没地球
篇9
当地球被冰雪覆盖
还记得动画电影《冰河世纪》里面的猛犸象吗?猛犸象是已经灭绝的动物,我们现在只能看到猛犸象的化石,但人类可是和猛犸象共同生活过的。猛犸象生活在第四纪大冰期,也灭绝在第四纪大冰期。现在南北两极的冰盖,就是第四纪冰期形成的。
第四纪大冰期约从200万年前开始,其结束时间还存在争议:有人认为我们目前还生活在第四纪大冰期中,也有人认为第四纪大冰期已结束。在寒冷的第四纪冰期时,南极大陆与格陵兰岛形成了永久性的冰盖,欧洲、北美与西伯利亚西北部也存在大型大陆冰盖。在距今1.8万年前的第四纪冰川最盛时期,年平均气温大约比现在低15℃。那可真是“千里冰封,万里雪飘”了。第四纪大冰期有几次冰期,冰期之间又存在着间冰期,其间气候转暖,冰川融化,甚至整个极地冰盖都会融化导致海平面上升,大地又恢复了生机。
第四纪大冰期不是地球历史上唯一的一次大冰期。地球形成以来,全球至少出现过5次大冰期,分别出现在距今24亿年前~21亿年前、8.5亿年前~6.3亿年前、4.6亿年前~4.3亿年前、3.6亿年前~2.6亿年前以及第四纪大冰期。
地球真真正正地变成“雪国”,是8.5亿年前到6.3亿年前的那次大冰期。那个时候,从北极到赤道再到南极,到处都是冰盖,连海洋都被冻住了(那个时候可不是现在的七大洲、四大洋,当时的生物都还是单细胞)。整个地球就像一个大雪球一样!估计那时的景色,应该和《雪国列车》与《后天》等电影中描绘的差不太多,且冰雪的厚度比电影中更厚。
也许有人会问:几亿年前的事儿,即便有冰川也早已融化不见了,你是怎么知道的?其实吧,这事儿和警察刑侦的意思差不多,不过要找的东西是几亿年前的事物所存在的证据。地质学家寻找冰川存在的证据也不难,那就是冰川遗迹。
冰期时的降雪量很大,积雪成冰。雪越下越多,冰体的重量也越来越大。当高山无法承受时,冰体便在重力作用下从高山上滑下来形成冰川。冰川运动时,会把和冰体冻在一起的岩石一起带走,就像拔毛一样,把山体表面的岩石都“拔”走了。这些岩石会和山体摩擦,形成划痕。这个划痕就是冰川的“指纹”。当冰川融化后,水可以流走,但被其冻住的岩石会留在原地形成冰碛物,它就是冰川的“化石”。有了冰川的“指纹”与“化石”,就能确定冰川的存在。
冰期的开始和结束
众所周知,地球的四季变化是由地球绕太阳运转引起,如果地球老老实实地围绕太阳公转,那我们的气候应该很规律才对,冰期又是闹的什么鬼?
说到这个问题,同样要把尺度放大一点,比如太阳系甚至银河系。
塞尔维亚有一位天才的地球物理学家、天文学家米卢廷・米兰科维奇(Milutin Milankovich)。他凭借着扎实的数学和天文学功底,从全球尺度上研究了日射量与地球气候之间的关系。地球绕太阳运转的轨道受到木星、土星的影响,形状从接近圆形到轻度的椭圆,变化周期约为10万年。地球的转轴是倾斜的,倾角最小为22.1°,最大为24.5°,一个变化周期为4.1万年。地球岁差周期约为1.9万年~2.3万年。过去70万年的冰期、间冰期变化周期恰好与上述几个周期相符合。于是,米卢廷・米兰科维奇提出了米兰科维奇循环(Milankovich cycles),认为地球冰期开始、结束的原因与地球轨道的变化有关。
也有人认为冰期是由板块运动造成的。北风呼呼地吹,雪花飘飘洒洒:而南风一来,则是春风吹又生。高山影响了季风,进而影响了气候。但板块运动也会影响气候,比如青藏高原就是一个巨大的挡风墙,挡住了北方大陆的寒流南下,也挡住了南亚温暖潮湿空气的北进,使得青藏高原以北地区气温降低。北美洲的科罗拉多高原和青藏高原具有类似的作用。同时,板块运动还会导致大量的火山爆发。火山喷出的火山灰进入大气层会遮挡阳光,降低地球温度。
上述理论都是围绕地球本身来解释冰期形成的原因。但有的科学家不满足于此,他们发现,太阳系在银河系旋转,当地球的磁场与银河旋臂磁场极性相同时,正是地球的大冰期。因此,他们认为地球进入冰期与太阳系在银河系中的位置有关。
关于地球冰期的成因,除了上述三种理论外,还有其它的很多理论。目前,有越来越多的科学家认同米兰科维奇循环理论。根据米兰科维奇循环理论,冰期到了该结束的时候自然就结束了,就像人类无法调节四季的轮回。还有说法称:目前盛行的温室效应导致的全球变暖可以加速冰川融化,使冰期早早结束。
6.3亿年前地球变成“雪国”时,冰雪阻断了海水与大气的接触,二氧化碳很少被溶解。同时,由于当时强烈的火山爆发,喷发出了大量的二氧化碳气体,使得大气中二氧化碳浓度越来越高,温室效应越来越明显。最终地球这个大雪球仅仅用了数百年的时间就融化了,当时的气温可能飙升到40℃以上,甚至可能达到50℃。
严寒中的避难所
《雪国列车》中,地球进入冰期导致大灭绝,人类只有依靠永动机驱动的列车避难。影片末尾,北极熊的突然出现虽然被众多人吐槽,但还是说明有生物可以活下来。现实中,地球进入冰期,生物们是怎么熬过来的呢?
最近一次冰期发生在大约65000年前~10000年前,对现代生物的影响最大。那时,亚洲北部、欧洲、北美洲的大部分地区都被冰原覆盖。这种变化,乐坏了本来就喜欢低温的生物,它们的领地得到前所未有的扩充(比如前文中提到的仙女木)。但是,它们中有些可能高兴不了太长时间,如果温度进一步降低并超过了它们的承受范围,灭绝和其他物种也是一样一样的。
对于生活在温带、热带地区的生物而言,降温则是毁灭性打击。它们的生活圈逐渐向赤道方向压缩,活动范围越来越小。幸运的是,由于海平面下降,连接西伯利亚东北部和北美西部的白令海峡露出海面,成为环太平洋动植物交流的通道。当时的地球上存在若干个“生物避难所”,比如北美洲的阿巴拉挈亚山脉南部、白令地区以及欧洲南部的伊比利亚半岛、意大利半岛、巴尔干半岛、高加索地区等。我国的滇西高山峡谷地区、南岭地区等可能是金丝猴、羚牛、水杉等动植物的避难所。
虽有避难所,还是不可避免地有大量动物灭绝。冰河时期,欧洲、亚洲、北美洲、南美洲、非洲等地均有许多动物灭绝,比如猛犸象、剑齿虎、西伯利亚野牛、塞浦路斯侏儒河马、巨型睡鼠等。有人认为冰河时期大灭绝事件可能不是气候原因导致,而是人类的猎杀所致。关于这次灭绝事件的具体原因还存在争议,但气候因素也应是导致这次生物灭绝的原因之一。
第四纪冰川期时,地球上还有一些地区没有被冰原覆盖,部分动植物得以避难。可是6.3亿年前的“雪国”时期,地球整个变成了冰淇淋,生物是怎么避难的呢?前面已经说到,当时的地球还只有单细胞生物。当地球被冰雪覆盖,单细胞生物太不了暂时关闭生命活动。当冰雪融化温度回升,它们又重启活过来了。而且这次冰期过后,它们神奇地迅速进化,造成寒武纪生命大爆发,出现了大量的较高等生物。
从地球形成到变成“雪国”的30多亿年间,地球一直都是单细胞生物的天下。但是,经过这次“雪国”事件,生物进化速度突然加快,在仅仅几百万年时间内,节肢动物、腕足动物、环节动物等等一系列动物在地球上集体出现,地球上呈现出一片繁荣景象。这让我们有理由认为,“雪国”事件极大地消除了阻碍生物演化的不利条件,造就了加速生物演化的环境。从这种角度来看,冰期是地球自我净化新陈代谢的手段之一。
气候轮回
近几年,各种极端天气事件频繁发生。2014年10月,澳大利亚受热浪侵袭,导致很多蝙蝠被热死,纷纷从栖息的树上坠落。2014年11月19日,美国纽约州遭遇致命暴风雪天气袭击,部分地区降雪达1.5米。2014年,中国华北地区大旱,土地龟裂,粮食减产……
联合国气候变化框架公约组织(UNFCCC)的196个成员,2014年12月在秘鲁利马进行为期两周的气候谈判,以便全球能够持续应对气候变化、挽救地球免于“毁灭”,这样一年一度的会议已经进行到第20次。
不过极端天气,倒不是最近才出现,而是在古代就有,只是可能现在更频繁。
我们把时间调回到1877年的清朝。有学者依据清代文人王]运的《湘绮楼日记》以及湖北、江苏等长江流域和长江以南地区的地方志记载发现,1877年的冬天,是一个异常寒冷的冬天。1877年12月23日,长沙居然下雪了,而且一个月之内下了27天!这一年冬天的清朝南方大部分地区,和长沙一样,频繁降雪。王]运在日记中记下了相关情况。“寒甚……几于冻僵……夜大雪”,“雪不甚消……着钉鞋行冰,几滑倒泥中”。其它省份的地方志也有相关记载,湖北地区“腊月大雪,冻结二十六日不解”,上海地区“冬大雪,严寒,冰河彻底,草木皆死,明年春始解冻”,江苏地区“十一月大雪深尺余、经月不消”,浙江地区“十二月大雪连旬,祁寒,太湖冰坚,经月不解,鸟兽冻毙”,广东地区“雪霜并至,鱼多冻死,连月阴寒,历六旬乃解”。种种迹象表明,1877年的冬天,清朝南方地区遭遇了比2008年更大的雪灾。
我国历史上关于极端天气的记录还有很多。乾隆二十三年(1758年)正月,发生了一次大雾霾,数日不散,能见度极低。南宋嘉定八年(公元1215年),今河南、安徽、江苏、湖南等省份均遭受热浪袭击;这一年又恰逢大旱,灾情严重。《宋史・五行志二》上有这样的记载:“五月大燠,草木枯槁,百泉皆竭”,类似的记录不胜枚举。
地球气候变化周期
首先,我们来看一下周朝到元朝我国气候的变化情况:温暖(周朝早期)寒冷(周朝中晚期)温暖(春秋、战国、秦朝、西汉)寒冷(东汉、三国、南北朝)温暖(隋朝、唐朝)寒冷(宋朝)温暖(宋末、元初)寒冷(元朝)。
竺可桢曾指出,从周朝开始,在每一个400年~800年的期间里,可以分出50年~100年为周期的小循环。也就是说,在一个大的寒冷、或温暖周期内,也会出现小范围的波动情况。
根据对挪威雪线变化的研究,其最近800年来温暖期、寒冷期的周期是100年~150年左右,这与我国气候暖冷的变化周期近似。在中世纪的时候(约公元900年~1300年间),欧洲天气比现在要温暖,称为“中世纪暖期”。那个时候,我国的年平均气温也比现在高。这似乎说明全球的气候变化是统一的,可能因为大陆性气候与海洋性气候的环境差异,不同地区存在超前或滞后现象。
对考古遗迹中发现的古代花粉和树木的研究表明,5000年前,中国北方温暖湿润,草木丰美。当时气温更适合粟(小米)等农作物的生长。正是在这种气候条件下,孕育了黄河流域的文明。
篇10
【摘 要】初中生物在教学中发挥着重要的作用,是学生认识社会探究自然的关键学科。初中生物来源于社会生活,能够让学生的思维能力、探究能力和逻辑能力得到迅速的提升。教师在进行教学的时候,要注重培养学生的探究能力,让学生掌握良好的生物实验操作方法,提升生活实验的技能。
关键词 初中生物;实验探究;教学能力
初中生物教学中,教师认识到了学生探究能力的重要性不断进行学生探究能力的培养。生物实验是最形象、最基本、最有效的探究方法之一,因此教师要鼓励同学们改进生物实验的过程,增强生活实验的手段,提高生物实验的方法,更好地掌握生物知识。
1.生物实验准备中提升探究能力
1.1做好学生探究意识培养
生物教师要认真的分析初中生物的教学目标,依据学生的实际情况制定教学计划。首先,教师要掌握本学期的教学安排,将需要进行的实验和课题在教学计划详细的列举出来,及时的做好生物实验的材料准备工作,这为生物实验探究奠定了基础。教师要做好学生探究能力的培养工作,告诉学生生物探究的重要性,让学生主动的进行生物的探究。教师要讲述探究能力在实验中的应用,很多的生物题型都是在探究中完成的,这样学生就会从思想上重视生物实验探究。
1.2认真设计生物实验
生物实验的实施步骤都有明确的要求,教师要提前做好实验用品的准备,做好教学方法、教学器材的准备。要根据教学实验的目的和要求进行实验步骤的制定,通过这个实验让同学们清楚的知道为什么要进行这个实验,通过这个实验我们能够获得哪些科学知识等,从而提高生物实验的效果。教师在进行实验设计时,要充分的考虑到学生的能力,在现有的知识基础上进行提高,保证所有的学生都能够顺利的完成生物实验,掌握生物知识。
2.开设多种形式的实验探究活动
2.1培养学生的探究能力
初中生具有强烈的好奇心,尤其是生物实验和生活联系紧密,同学们很快就能够进入到生物学习中去。教师为了提高学生的探究能力,就要让学生能够主动的发现实验中的问题,积极的进行实验的质疑。学生只有产生了问题,才能够进行自主探究学习。例如在进行“神奇的微生物细菌和病毒”教学时,有的同学就会主动的提出问题,“84消毒液在家里经常使用,这里面蕴含着什么样的科学知识呢?它对病毒和细菌具有哪些作用呢?”这个时候教师就会带领着同学们在显微镜下观察84消毒液对细菌的作用,从而更好地掌握科学知识。在学习之后,有的同学就会问道,“大蒜和生姜是不是都可以杀毒呢?他们之间的杀毒效果具有哪些不同?”这些来源于生活的问题都能够让学生更好的进行生物实验的探究。
2.2注重学生的探究思维
学生提出了问题之后,就会进行自主探究学习,这个过程中教师要培养学生的思维能力,让学生能够在探究中掌握创新能力。学生在探究的过程中会不断地调整自己的实验方案,直到选择最佳的方案进行实验,教师要关注同学们在实验中出现的各种新奇的思路,收集这些重要的创新思维,让学生能够掌握良好的知识。例如在进行“藻类植物”学习中,教师首先让同学们探究水绵的结构,然后设计一个藻类的迷你池塘,在显微镜的作用下观察藻类植物。设计迷你池塘是最关键的步骤,同学们就会产生不同的想法,有的同学就会选择透明的玻璃瓶,在里面放入池塘水,将水草放进去,在阳光下进行照射,观察水中的颜色。这个过程就是学生思维能力的体现过程,教师要帮助同学们完善实验的步骤,加强探究思维的培养。
2.3进行实验探究经验交流
学生个体掌握的知识毕竟是少数的,在探究过程中会遇到各种各样的困难,因此教师可以鼓励同学们在合作交流中提升探究能力。在实验探究之前对实验的过程和结果进行预测,有助于学生掌握探究的方向。在实验之后对探究中出现的问题和差异进行沟通了解,会让学生反思自己的探究操作过程。例如在进行“光合作用”学习时,因为要对叶片进行分解观察实验,因此教师就可以提问,“叶片颜色为什么正反面不同?落叶为什么大多是正面朝下背面朝上?”同学们纷纷选择叶片进行知识的探究实验,观察了多种植物之后就能够发现一些问题。教师就可以组织同学们讨论,同学们纷纷的说出自己的观点,这样就能提高初中生生物的实验探究能力。
3.学生进行探究实验创新
3.1探究改进实验材料和方法
在进行生物探究实验过程中,教师就要鼓励同学们创新探究实验,提高探究能力。学生可以探究是否可以改进生物实验的材料和方法,选择其他的材料进行实验,观察实验的效果是否还是同样的结论。例如在进行种子萌芽探究实验中,可以选择多种类型的种子进行实验,玉米种子、小麦种子、高粱种子、大豆种子等,通过多种种子的对比能够增强对种子萌芽的认识。
3.2探究改进实验的教材设计
教材中涉及的实验大部分都是操作简便材料方便寻找的,学生可以对现有的教材实验步骤进行探究,验证实验效果和教材中有何不同。实验设计复杂多变,教师要给同学们提供充足的时间和精力进行多种实验设计的探究,例如在进行单细胞生物学习中,学生就可以在实验中探究使用冰、醋、糖、茶等多种材料观察草履虫的应激性,从而掌握单细胞生物的性质,提高对生物的认识。
初中生物实验是重要的教学组成,教师要注重培养学生的实验探究能力,在设计实验的过程中依据学生的水平进行设计,在操作实验时鼓励学生进行创新实验,选择不同的材料或者是方法,在多次试验探究中掌握实验的方法。学生个人可能不能完成实验的探究,教师要鼓励同学们进行合作交流,在互动中提升探究能力,加强对生物的认识。
参考文献
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[2]杨占武.初中生物学生实验进行小组合作探究的必要性及注意事项 [J]. 课程教育研究 (新教师教学).2014.(12):85-86
精品范文
10单细胞生物的概念