《七上生物第一单元思维导图》

一、生物与环境

1.1 生物的特征

• 1.1.1 生物需要营养

  • 定义：生物体从外界获取营养物质，维持生命活动。
  • 方式：
    • 植物：光合作用（自养）
    • 动物：摄取现成有机物（异养）
  • 例子：
    • 人吃饭、植物吸收养料

• 1.1.2 生物能进行呼吸

  • 定义：生物体吸收氧气，分解有机物，释放能量。
  • 方式：
    • 大部分生物：有氧呼吸
    • 某些生物：无氧呼吸
  • 气体交换：
    • 陆生植物：通过叶片气孔
    • 水生植物：直接通过细胞表面
    • 动物：肺、鳃、气管等
  • 例子：
    • 人吸入氧气，呼出二氧化碳。
    • 酵母菌无氧呼吸产生酒精。

• 1.1.3 生物能排出体内产生的废物

  • 途径：
    • 动物：尿液、汗液、粪便等
    • 植物：通过叶片气孔蒸腾作用排出水分和氧气（光合作用）；通过落叶排出代谢废物。
  • 例子：
    • 人出汗、排尿。
    • 植物落叶。

• 1.1.4 生物能对外界刺激作出反应

  • 定义：生物体对外界刺激产生的适应性活动。
  • 种类：
    • 简单反射：先天性行为，神经中枢在脊髓。
    • 复杂反射：后天学习行为，神经中枢在大脑皮层。
  • 例子：
    • 含羞草的叶片受到触碰会闭合。
    • 人手碰到热的东西会缩回。

• 1.1.5 生物能生长和繁殖

  • 生长：细胞体积增大，数量增多。
  • 繁殖：产生新的个体，延续种族。
  • 繁殖方式：
    • 有性生殖：需要两性生殖细胞结合
    • 无性生殖：不需要两性生殖细胞结合
  • 例子：
    • 植物种子萌发成幼苗。
    • 动物产卵、哺乳。

• 1.1.6 生物能进行遗传和变异

  • 遗传：生物体亲子代之间性状相似的现象。
  • 变异：生物体子代之间及子代与亲代之间性状差异的现象。
  • 意义：
    • 遗传：保持物种的稳定性
    • 变异：为生物进化提供原材料
  • 例子：
    • 子女长相与父母相似。
    • 同种植物，果实大小、颜色不同。

• 1.1.7 生物由细胞构成（病毒除外）

  • 细胞：生物体结构和功能的基本单位。
  • 单细胞生物：整个身体由一个细胞构成。
  • 多细胞生物：身体由大量的细胞构成。
  • 例子：
    • 细菌、草履虫是单细胞生物。
    • 人和植物是多细胞生物。

1.2 环境对生物的影响

• 1.2.1 生态因素

  • 定义：环境中影响生物生活和分布的因素。
  • 分类：
    • 生物因素：影响某种生物生活的其他生物，包括同种和异种生物。
    • 非生物因素：影响生物生活的非生物物质，如光、温度、水、空气、土壤等。

• 1.2.2 非生物因素对生物的影响

  • 光：影响植物的分布（阳生植物、阴生植物）、生长（光合作用）。
  • 温度：影响生物的生长、发育、分布。
  • 水：影响生物的生存、生长、繁殖。
  • 空气：影响生物的呼吸。
  • 土壤：影响植物的生长。

• 1.2.3 生物因素对生物的影响

  • 种内关系：
    • 种内互助：同种生物个体间的相互帮助。
    • 种内斗争：同种生物个体间因争夺资源而发生的斗争。
  • 种间关系：
    • 互利共生：两种生物共同生活，彼此有利。
    • 寄生：一种生物（寄生者）生活在另一种生物（宿主）体内或体表，并从中获取营养。
    • 捕食：一种生物（捕食者）以另一种生物（被捕食者）为食。
    • 竞争：两种生物为争夺相同的资源而发生的斗争。
  • 例子：
    • 蚂蚁合作搬运食物（种内互助）。
    • 两只狗争夺一块骨头（种内斗争）。
    • 地衣：真菌和藻类（互利共生）。
    • 蛔虫寄生在人体内（寄生）。
    • 猫吃老鼠（捕食）。
    • 草和羊争夺草地（竞争）。

1.3 生物对环境的适应和影响

• 1.3.1 生物对环境的适应

  • 定义：生物体为了更好地适应环境，在形态、结构和生理功能等方面所表现出来的特征。
  • 例子：
    • 沙漠植物根系发达，叶片退化成刺，减少水分蒸发。
    • 北极熊皮下脂肪厚，适应寒冷环境。

• 1.3.2 生物对环境的影响

  • 生物影响环境：生物的活动可以改变环境。
  • 例子：
    • 蚯蚓疏松土壤，增加土壤肥力。
    • 植物的光合作用释放氧气，改变大气成分。
    • 森林的涵养水源作用。

二、探究性学习

2.1 科学探究的一般过程

• 2.1.1 提出问题

  • 从观察到的现象或已有的知识中发现问题。
  • 问题要具体、明确，具有探究价值。

• 2.1.2 作出假设

  • 对问题可能的答案提出假设。
  • 假设要基于已有的知识和经验。

• 2.1.3 制定计划

  • 设计实验方案，包括：
    • 实验材料和器具
    • 实验步骤
    • 变量控制：设置对照实验
    • 数据记录和分析方法

• 2.1.4 实施计划

  • 按照实验方案进行实验。
  • 认真观察，记录数据。
  • 注意安全。

• 2.1.5 得出结论

  • 分析实验数据，得出结论。
  • 结论要与假设进行比较，验证假设的正确性。

• 2.1.6 表达和交流

  • 将探究过程和结果进行表达和交流。
  • 形式：
    • 撰写实验报告
    • 进行口头汇报
    • 展示实验结果

2.2 设计对照实验

• 2.2.1 变量

  • 实验中发生改变的因素。
  • 种类：
    • 自变量：实验中人为改变的因素。
    • 因变量：随着自变量变化而变化的因素。
    • 无关变量：对实验结果可能产生影响，但与研究问题无关的因素。

• 2.2.2 对照实验

  • 定义：在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验。
  • 目的：排除其他因素的干扰，使实验结果更具有说服力。
  • 原则：
    • 单一变量原则：只有一个自变量，其他因素都保持相同。
    • 对照原则：设置对照组，与实验组进行比较。

• 2.2.3 实验组和对照组

  • 实验组：接受实验变量处理的组。
  • 对照组：不接受实验变量处理的组，作为参照。

2.3 举例：探究光对鼠妇生活的影响

• 提出问题： 光会影响鼠妇的生活吗？
• 作出假设： 光会影响鼠妇的生活，鼠妇喜欢生活在阴暗的环境中。
• 制定计划：
  • 材料：鼠妇、纸盒、湿土、遮光板。
  • 步骤：
    1. 在纸盒中铺一层湿土。
    2. 将纸盒一分为二，一半遮光，一半不遮光。
    3. 在纸盒中间放入10只鼠妇。
    4. 观察和记录一段时间内鼠妇在不同环境中的数量。
• 实施计划： 按照计划进行实验，记录数据。
• 得出结论： 分析数据，得出结论：鼠妇大多集中在阴暗的一侧，说明光会影响鼠妇的生活。
• 表达和交流： 撰写实验报告，交流实验结果。