單細胞生物的作用范文
時間:2023-12-20 17:57:46
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篇1
【摘要】 目的 對比研究姜黃素(curcumin)及其衍生物對脂多糖(lipopolysacchar,LPS)激活的小膠質細胞一氧化氮(NO)的產生及誘導型一氧化氮合酶((inducible nitric oxide synthase,iNOS)表達的影響。方法 用LPS(1μg·mL-1)刺激原代培養的大鼠小膠質細胞,同時用不同濃度姜黃素及其衍生物F進行干預,應用免疫組化方法觀察細胞活性;Western-blot方法檢測iNOS蛋白的表達;用Cayman's Nitrate/Nitrite Colorimetric Assay Kit檢測細胞上清液中NO的含量。結果 LPS作用4 h后,iNOS蛋白表達明顯增強,NO釋放量明顯增加;使用姜黃素干預18 h后,濃度在5μg·mL-1以上時可以顯著抑制LPS激活的小膠質細胞iNOS蛋白的表達和NO的產生,但是姜黃素衍生物只有在濃度達到25μg·mL-1時才對iNOS蛋白的表達和NO的產生有明顯的抑制效果。結論 姜黃素和它的衍生物都能夠抑制LPS激活的小膠質細胞iNOS蛋白的表達以及NO的產生,但其衍生物的作用相對較弱。
【關鍵詞】 姜黃素及其衍生物;iNOS;NO;LPS;小膠質細胞
姜黃素是從中藥姜黃中提取的酚類物質。大量研究表明,姜黃素具有抗炎癥、抗氧化、清除自由基等多種生物活性。目前姜黃素衍生物已成為國際新藥開發領域的一個研究熱點[1]。小膠質細胞是中樞神經系統長駐的巨噬細胞,在中樞神經系統的免疫反應中發揮核心作用。在感染因素如LPS等的刺激下,小膠質細胞被迅速激活。活化的小膠質細胞可誘導蛋白酶的激活,釋放各種促炎性細胞因子,并生成大量活性氧和活性氮,iNOS便是其中之一。iNOS一旦被大量表達,其活性便可持續相當長時間,從而大量、持續產生NO,介導廣泛的毒性作用,目前認為中樞神經系統炎癥病人腦中反應性膠質細胞過度表達iNOS是造成神經元損傷的重要原因[2-4]。本研究對比觀察了姜黃素及其衍生物對激活的小膠質細胞NO的釋放和iNOS表達的抑制作用。
1 材料和方法
1.1 實驗材料 LPS、姜黃素、抗iNOS抗體、抗CD68抗體和抗GAPDH抗體購自Sigma公司;姜黃素衍生物由美國加州大學戴維斯分校鄧文斌教授提供;NO測試盒購自美國Cayman Chemical公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 小膠質細胞的分離和培養 取1d齡的新生大鼠腦,去除結締組織和血管,機械搗碎并通過70μm網篩過濾,分離的細胞種植到多聚賴氨酸包被的培養瓶中,培養于含20%小牛血清的DMEM培養液,37℃,5%CO2恒溫箱培養,每3d換1次細胞液。2周后,利用搖床振蕩法分離純化小膠質細胞,分離的小膠質細胞培養于含10%小牛血清的DMEM中。
1.2.2 免疫組化方法 小膠質細胞以1×106/孔接種于6孔板,內置無菌蓋玻片,培養24 h后,LPS或藥物處理18 h(用藥物預處理細胞1h后加入LPS,共孵育18h),吸去培養液,用預冷的PBS漂洗1次,4%多聚甲醛固定30 min;PBS漂洗3次;與小膠質細胞特異性抗體抗CD68(1∶200)孵育過夜,然后再用PBS漂洗5 min×3,最后加入熒光Alex-488偶聯的辣根過氧化酶標記的二抗(1∶1000),室溫孵育1 h,PBS漂洗5 min×3,封片,在熒光顯微鏡下觀察,攝片。細胞呈綠色者為陽性細胞,應用J EOR801D 形態學圖像分析系統軟件,每片隨機取4個視野,記錄陽性細胞數,與正常無LPS或藥物對照組陽性細胞數相比較,計算細胞活性,細胞活性=實驗組4個視野平均細胞數/對照組4個視野平均細胞數×100%。
1.2.3 藥物處理 將細胞接種于6孔板,分為兩個大組,分別為姜黃素組和姜黃素衍生物組。在每一組中,又分為8個小組,分別為無藥物/無LPS、無藥物/有LPS及不同濃度的藥物(包括0.5、1、5、10、25,50μg·mL-1)和LPS組(濃度為1μg·mL-1,用藥物預處理細胞1h后加入LPS,孵育18h)。每個點做6個平行,其中3個將做免疫組化分析。重復試驗3次。
1.2.4 Western blot 細胞以1×106/孔接種于6孔板,藥物處理18 h后,用Western blot分析細胞裂解上清液中目標蛋白的表達。裂解細胞,收集上清液用BCA法蛋白定量,取等量蛋白,10% SDS PAGE分離后將蛋白轉至Nitrocellular膜上,用含5%脫脂牛奶的TBST封閉膜2 h,抗iNOS(1∶500)抗體4℃ 孵育過夜,TBST充分洗滌膜后用二抗(羊抗鼠IgG/HRP,1∶1000)室溫孵育1 h,ECL試劑顯色成像。以GAPDH作為內參照,即實驗組條帶強度/對應的GAPDH條帶強度。
1.2.5 細胞培養液中NO的測定 應用Cayman's Nitrate/Nitrite Colorimetric Assay Kit,按照試劑盒的操作步驟,最后在酶標儀上540nm處測定各孔光密度值(OD),以LPS組的OD值為對照,計算加藥組占它的百分比,即實驗組OD值/LPS對照組OD值。
1.3 統計學方法 實驗數據以均數±標準差(±s)表示。各實驗組間比較用單因素方差分析(one way ANOVA),P
2 結果
2.1 免疫組化方法檢測細胞活性 發現姜黃素及其衍生物濃度在1μg·mL-1時對細胞活性無明顯影響;LPS(1μg·mL-1L)單獨作用或與姜黃素(1μg·mL-1)、衍生物(10μg·mL-1)共同作用細胞18 h,對其活性亦無明顯影響;但當姜黃素濃度上升到5μg·mL-1、衍生物濃度上升到25μg·mL-1,與LPS共同作用時,細胞活性分別下降了64.49%和44.65%(P
2.2 姜黃素及其衍生物對iNOS表達的抑制作用
在正常條件下,小膠質細胞表達微量iNOS,LPS作用18 h后,iNOS蛋白的水平明顯增高,與正常對照組(第一條lane)相比較,差異有統計學意義(P
2.3 姜黃素及其衍生物對NO生成的抑制作用
1μg·mL-1 LPS作用細胞18 h后,細胞培養液中的NO含量增加了70 %,P
3 討論
大量研究發現,小膠質細胞的激活在很多神經退行性疾病如早老性癡呆、帕金森病等中起著非常重要的作用[5-6]。而小膠質細胞激活后所增量表達的iNOS引起的NO的大量釋放,則是介導神經元損傷的一個非常重要的因子。NO作為氧自由基的一種,可刺激細胞,產生興奮性的谷氨酸,直接損害神經元和少突膠質細胞[7-9];高濃度的NO還可透過細胞膜、線粒體膜,抑制線粒體呼吸鏈各種復合體的活力;NO與超氧陰離子(O-2)發生快速反應,生成強氧化性的過氧化亞硝基(peroxynitrite,ONOO-),而引起蛋白質、類脂質及DNA氧化,或分解轉化為OH-自由基,對細胞造成不可逆的氧化損傷[10-11]。
姜黃素被證實具有抗氧化、清除自由基、抑制腫瘤生長等方面的作用,在臨床上有著很好的應用前景。盡管姜黃素的臨床作用為人們普遍看好,但是其存在溶解性差、易被氧化、吸收率低等缺點。因此,目前以姜黃素為先導化合物合成結構更穩定、溶解性更好、活性更高的姜黃素衍生物已成為國際新藥開發領域的一個研究熱點。姜黃素衍生物可由黃素分子除去兩端含芳環取代基團外為1,6-庚二烯-3,5-二酮結構,此中間結構可視為姜黃素分子的B區,即含有烯鍵、雙羰基和活潑亞甲基等,利用B 區各部位官能團的特點,分別改變其結構類型而合成。本實驗中所用的便是其中的一個衍生物。本文通過對比觀察姜黃素及其衍生物對LPS激活的小膠質細胞NO的釋放及iNOS的表達,來檢測姜黃素及其衍生物的抗氧化活性。
本次實驗結果表明,姜黃素及其衍生物都能抑制LPS激活的小膠質細胞iNOS蛋白的表達以及NO的釋放,雖然衍生物的活性相對姜黃素來說較弱,提示姜黃素及其衍生物都具有一定的抗炎、抗氧化作用,對于中樞神經系統慢性退行性疾病的預防及治療有著良好應用前景。
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篇2
新課改的理念猶如一縷春風,吹遍了教學天地。與課改同行,教師不能說也不可能說“No”,更不能避重就輕,也不能示范課、優秀課、觀摩課一套,回歸常態課又新鞋走老路。審視生物教學,有的教師的確穿新鞋、走老路,遠離素質教育,輕視學習興趣、學習能力的培養。因此,強化學生對生物學習的動機是提高學習效率的前提。下面,以人教版初中生物教材為例,談談如何構建初中生物高效課堂。
一、課前預習――高效學習的前提
(1)合理處理教學內容。初中生物教材雖然經過一再改版,但仍然存在著一些在教學實踐中不容易操作的地方。如有的章節教學重點、難點過于集中,有的知識又相對簡單。在教學中,教師應靈活掌握,合理使用教材。要對教材內容進行取舍,對重點、難點點撥到位;對相對簡單的知識可以讓學生自主學習。避免一節課內容多、任務重,學生學得累的情況出現。
(2)課前預習知識網絡化。在課前預習中,制訂提綱式的預習學案,利于學生自主學習和主動預習,知識點要以“綱”的形式,形成知識體系。例如,在人教版八年級上冊的第二章“動物的運動和行為”第一節“動物的運動”的教學前,教師根據教材內容,可以設計以下預習學案,將知識點以提綱的形式展示給學生,利于學生課前自主預習。1)動物運動多種多樣,嘗試說出下面動物的運動方式:蚯蚓( ),魚( ),鳥和昆蟲( ),哺乳動物( )。2)運動系統的組成:哺乳動物的運動系統是由( )和( )組成,骨骼又分為( )和( )。3)骨和骨骼的不同( )。4)關節分為( )、( )、( )、( )和( )。關節的結構分為三大部分( )、( )和( )。脫臼是指( )。5)骨骼肌由( )和( )組成,具有( )和( )的作用。6)骨、關節和肌肉的協調配合,是怎樣協調和配合的?7)運動的完成,運動是怎樣產生的?運動又是怎樣完成的?這樣,這節課的主要內容,以填空、思考等問題出現,一覽無余地呈現在學生面前,使學生在課前對即將學習的內容做到心中有數,為課堂的有效學習奠定了基礎。
二、探究活動――高效課堂的核心
(1)以實驗激發興趣。例如,對于“單細胞生物”的學習,教師可采用實驗的方法,這樣能活躍課堂氣氛,讓學生動起來。對于草履蟲的應激性的認識,讓學生先明白什么是應激性,再讓學生在載玻片左側的培養液的左邊放幾粒小鹽粒,觀察實驗現象:草履蟲游到沒有食鹽的一邊。進而提出問題:這個實驗現象說明了什么?草履蟲的應激性的特點,給學生留下深刻的印象,學生自己構建的知識會記憶深刻且經久不忘。
(2)講練結合。實際教學中,練習的方式不一定是知識點講解完畢,再集中訓練,如果這樣教學,也會給人一種“灌輸”知識之嫌。鞏固的方式可以靈活運用,可以在一個知識點之后,可以在一個問題之后,也可以在一節課結束之后。練習和知識點穿行,可以起到隨時強化知識點的作用,加深對知識點的理解之效,利于及時發現問題,及時采取補救措施。例如,在學習“單細胞生物”時,在學生了解了草履蟲的結構和特征之后,再設計如下練習,可以趁熱打鐵,及時鞏固知識。1)草履蟲從外到內是( )( )和( )。此外,還有負責運動的( )、負責消化的( )等結構。2)一個草履蟲一天可以吃掉( )個細菌,因而,草履蟲具有( )水的作用。3)單細胞生物也能( )有利的刺激,( )有害的刺激,具有( )性。
三、課后反思――高效學習的保障
“學而時習之,不亦樂乎”,在反思中進一步探討,在反思中充實自己。課后反思,回顧這節課學到了什么,還有哪些疑問等。這種反思形式,以形成知識間的網絡結構為主要形式,一般以提綱的形式,歸納一節課所學內容。例如,以“單細胞生物”教學為例,課后,可以引導學生對這節課的內容進行小結性歸納。讓學生結合課文知識,將一節課所學的主要內容以流程圖的形式,或者以表格的形式,加以整理,利于學生復習,培養學生發散思維的能力和整理信息的能力。
篇3
兩種因素的巧合
康豪瑟爾得出“大氧化事件”的結論是源于兩種物質的巧合,即鎳和產甲烷細菌。它們之間是一種什么關系呢?
鎳是確保產甲烷細菌生存的重要元素。如果缺少鎳,對產甲烷細菌至關重要的酶就會遭到破壞,從而導致產甲烷細菌死亡。而產甲烷細菌是破壞氧氣的重要微生物,它們在數億年間,一直阻止氧氣在早期的地球大氣里積聚。如果產甲烷細菌的數量大幅減少,則會使氧氣不受破壞,從而讓大氣中充滿氧氣,于是“大氧化事件”發生。
氧氣的產生是光合作用的結果。光合作用把陽光轉變成化學能和氧氣。在27億年前出現“大氧化事件”時,第一種光合微生物“藍綠”藻或者稱藍細菌大約已經進化了3億年。但是它們生成的氧氣很快就被數量更多的產甲烷細菌生成的甲烷破壞掉了。
研究人員分析水成巖發現38億年前早期地球上海洋里的鎳含量較高。但27億年前到25億年前,即“大氧化事件”開始的時候,鎳的數量急劇下降。鎳的減少為“大氧化事件”打下了堅實基礎。因為,鎳含量下降有效降低了甲烷生成。這就促使地球上的氧氣迅速增多,生命慢慢形成。而27億年前正是地球上出現單細胞生物的時候,也是早期大氣里的氧氣突然增多的時候。
所以,這種關系可以如此推理:鎳減少產甲烷細菌死亡甲烷生成減少氧氣破壞減少產生氧氣的微生物增多氧氣大量產生(“大氧化事件”開始)單細胞生物大量出現生命從單細胞到多細胞發展低級生物高級生物。
那么,鎳是如何減少的呢?研究人員認為,27億年前地殼降溫導致了鎳水平的下降,因為地殼降溫意味著很少有鎳通過火山爆發的方式進入海洋。
同時,由于氧氣的大量出現,對地球地形和地貌的變化也起到了促進作用。例如,氧氣的腐蝕作用促成了對巖石侵蝕,也形成了河流和塑造了海岸線,甚至把地球塑造成了圓形。 不過,在康豪瑟爾得出“大氧化事件”結論之前,一些古生物學家認為,地球上最為簡單的單細胞生物的礦化沉積物是在北冰洋底部找到的。這些原始生物生活在距今大約5.6億年之前。而在過了大約1000萬年之后,這些生物開始擁有了多細胞的復雜結構并逐漸在海洋底部蔓延開來。又經過2000萬年,多細胞生物開始發生分化,由于所處的生存環境存在著差異,它們便走上了不同的進化之路。
其他研究的印證
實際上,把鎳、產甲烷細菌與氧氣增多聯系起來是一種推論,這當然是以前沒有人考慮過的,但這種聯系是否真的是因果關系,不僅需要其他研究結果來證實,恐怕還需要化石或實物的證據來證實。
2006年,加拿大王后大學的考古學家蓋伊?納波恩等人提出了類似的觀點,但是氧氣迅速增加和生物大量出現的時間則要晚得多。
納波恩等人對北極冰層和北冰洋底部進行研究后發現,在這里分布著大量史前生物的沉積物。通過使用放射性碳測定法對它們進行鑒定,這些生物均出現在大氣中的氧氣快速積累后大約500萬年。而這個時候是在距今大約5.6億年前。由于地球大氣中的氧氣開始迅速積累,促進了多細胞生物的發展。
蓋伊?納波恩認為,在氧氣大量出現在大氣層中后,地球像是被接通了開關,山巒的景色開始變化,海洋中也出現了首批多細胞生命。在氧氣分子溶入海洋1000~1500萬年之后,那里也開始出現最為原始的浮游植物。
另外,納波恩也認為他們的發現揭開了以前一個讓達爾文也感到困惑的問題,即為什么在500萬多年以前,地球上會突然出現大型動物?納波恩等人的回答是,大型動物的突然出現有可能是由于全世界海洋的氫氣含量急劇增加造成的。
在580萬年前的冰河世紀結束后不久,地球上的氧氣含量便急劇增加,伴隨著氫氣的增加,加拿大紐芬蘭的阿瓦隆半島上率先出現了大型動物。納波恩認為,當最古老的沉積物開始在阿瓦隆半島上聚積時,全球海洋中幾乎沒有或完全沒有多余的氧氣,而在那一段時期堆積的沉積物中根本沒有動物化石。但在冰河世紀過去后不久,有證據表明,大氣中的氧氣含量急劇增加,當時的大氣含氧量已經達到了現今氧氣含量的15%,而這一時期的沉積物中就出現了與最古老的大型動物化石有關的證據。
而且,在2002年時,納波恩和其研究小組在紐芬蘭島東南海岸的沙巖巖層之間發現了世界上最古老的復雜生物形態。這意味著地球上最早出現復雜生物的時間向前推移至575萬年前,而那時,冰河世紀的厚厚“雪球”剛剛融化不久。在此之前,地球上的生物曾經經歷了長達30億年的單細胞進化過程。
納波恩研究小組的成員還包括來自丹麥南方大學的甘菲爾德先生和英國紐卡斯爾大學的西蒙?波爾特。他們的研究也只是說明,氧氣的大量出現使得約5.6億年前出現大量的單細胞和多細胞簡單生物,以后在575萬年前出現了復雜生物和大型動物,但卻沒有說明地球上的氧氣和氫氣的產生是與鎳和產甲烷細菌有關。
有氧呼吸和無氧呼吸
不過,納波恩研究小組對地球上氧氣增多的解釋與傳統的解釋比較吻合。
這種解釋是,冰河的融化增加了海洋中營養成分的含量,并導致單細胞有機生物發生增殖性細胞分裂,它們開始通過光合作用釋放氧氣,而地球上80%的光合作用是在海洋中發生的。深海里的植物也有葉綠素,只是含量較少而已。它們除了含葉綠素外,還含有藻褐素、藻藍素或藻紅素,這些色素蓋住了為數不多的葉綠素,而使它們并不呈現出綠色。太陽光照到海面上之后,陽光含有的7種波長的光便排著隊進入了不同深度的海水。紅光是葉綠素最喜歡的,在海面上就被綠藻吸收了;而藍、紫光所具有的能量最大,可以穿透到深海中。藻紅素、藻藍素等雖然不能進行光合作用,但它們吸收光之后,再把能量傳給葉綠素。加上海水中含有大量進行光合作用的原料(二氧化碳鹽類、重碳酸鹽和水),海洋中光合作用創造出的有機物比陸地植物創造的還要多七八倍。
于是,通過氧氣的增加,生物的進化開始擴展,并逐漸出現了復雜的濾食性動物群落,接著又出現了流動性的兩棲動物。最終,到了約540萬年前的寒武紀時期,地球上“爆炸性”地出現了大量的復雜生物和大型動物。
盡管研究人員目前對地球上氧氣突然增多的因果關系有不同解釋,但卻一致認為,氧氣的大量出現的確是地球上許多生命出現的關鍵轉折點,也因此而讓地球有了今天豐富多樣的生物和適宜于人類生存的環境。這便涉及到生物的有氧呼吸和無氧呼吸。
最早的原始地球上,大氣中不含氧氣,那時的生物的呼吸方式都為無氧呼吸。當藍藻等自養型生物出現以后,大氣中有了氧氣,才出現了有氧呼吸。有氧呼吸是在無氧呼吸的基礎上發展而成的,而且是青出于藍而勝于藍。這主要體現在有氧呼吸的能量供應和最終產物上。
有氧呼吸每分解1摩爾(mol)葡萄糖,可以釋放2870千焦耳的能量,其中有1161千焦爾左右的能量儲存在三磷酸腺苷(ATP)中,其余的能量都以熱能的形式散失了。而無氧呼吸分解1摩爾葡萄糖,卻只能釋放196.65千焦爾能量,其中有61.08千焦爾的能量儲存在三磷酸腺苷中,其余的能量也以熱能的形式散失掉。對于需氧型生物來說,生命活動所需要的能量大部分由有氧呼吸提供,而無氧呼吸所提供的能量無法滿足維持生物生命活動的需要。從這點看有氧呼吸要優于無氧呼吸。
篇4
木耳是真菌,屬于分解者。
分解者是生態系統中將動植物遺體和動物的排遺物等所含的有機物質轉換為簡單的無機物的生物。主要包括營腐生生活的細菌、真菌,及原生動物、小型無脊椎動物等異養生物。
真菌是單細胞生物,大多腐生營養真菌會增加分歧網狀系統的菌絲。細菌的增生是被限制而且吃暴露在表面的有機物,真菌可以使用他們的菌絲去穿透較大的有機物質。
生產者是能利用簡單的無機物合成有機物的自養生物或綠色植物。能夠通過光合作用把太陽能轉化為化學能,或通過化能合成作用,把無機物轉化為有機
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1、機體的主要作用:機體不斷地產生熱量,又不斷地向外環境散失熱量,兩者處于動態平衡。
2、機體的產熱過程與散熱過程受諸多因素的影響,在不斷地發生改變。兩者猶如天平兩側的托盤,在體溫調節機制的控制下,對于人體,處于平衡狀態時,即維持正常體溫于37℃。若產熱或散熱的平衡失調,將導致體溫升高或降低。
3、具有生命的個體的統稱,包括植物和動物,如最低等最原始的單細胞生物、最高等最復雜的人類,也叫有機體。
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【關鍵詞】高考;生物;復習;解析
進入高考階段,很多同學都感到惶恐不安,對于生物學科無法進行有效學習。如何取得高分,成為同學們的一大難題。現在,筆者就為大家分析下生物學科高考考查項目和題型及知識點。
一、高考考查項目和題型
生物科要考查的項目:
1.理解能力。(1)能理解所學知識的要點,把握知識間的內在聯系,形成知識的網絡結構。(2)能用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容。(3)能運用所學知識與觀點,通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理,做出合理的判斷或得出正確的結論。
2.實驗與探究能力。(1)能獨立完成“生物知識內容表”所列的生物實驗,包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟,掌握相關的操作技能,并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。(2)具備驗證簡單生物學事實的能力,并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理。(3)具有對一些生物學問題進行初步探究的能力,包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統分析等科學研究方法。(4)能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂。
3.獲取信息的能力。(1)能從課外材料中獲取相關的生物學信息,并能運用這些信息,結合所學知識解決相關的生物學問題。(2)關注對科學、技術和社會發展有重大影響和意義的生物學新進展以及生物科學發展史上的重要事件。
4.綜合運用能力。理論聯系實際,綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題。
生物命題:
1.總命題思路以學科能力為主導,全面考查考生對基礎知識的理解能力;運用生物學基本知識和技能設計實驗、分析實驗結果、評價實驗方案的能力;綜合運用獲取的信息和所學的生物知識,解決自然界和社會生活中有關生物學問題的能力。
2.試題重點考查了新陳代謝、遺傳變異、生物與環境等學科主干知識。考生高考生物復習中的幾點建議:1.高考一輪復習即將結束之際,考生應針對復習中所出現的易錯知識點進行梳理,回歸教材。2.建議考生在考前最后的復習階段,把答題常用的專業詞匯和短語做一個整理,包括那些在平常訓練中雖得分但不確切的。也可以在網上直接下載“高中生物生物學術語”幫助記憶。3.關注熱點問題:(1)“三大”工程。(2)與生產、生活相聯系的內容,如動物生理、植物生理的相關知識。(3)與人類的健康相關的知識。例如:免疫、調節等。4.注重有關生物實驗設計:首先注重對高中生物課本中的驗證性實驗、探究性實驗、課文中的相關實驗的復習,其次了解實驗設計的程序及相關原則。5.近幾年來生物試題編排比較合理,難度適中。生物部分試題均為容易題和中等難度試題,可能通過適當調整容易題、中難度試題和難題的分值比例,使試題的難度分布更為平衡,逐漸的與新課標接軌。
二、高考知識點重點分析
1.光合作用
光合作用的場所:葉綠體。
光合作用的條件:光照。
光合作用的原料:CO2和水。
光合作用的產量:產量什么意思?是產物吧?產物是氧氣和有機物(葡萄糖)。
光合作用的能量變化:光能轉化為ATP中活躍的化學能再轉化為有機物(葡萄糖)中穩定的化學能。
呼吸作用的場所:主要在線粒體(有氧呼吸第一階段是在細胞質基質)。
呼吸作用的條件:有氧呼吸的條件:氧氣 無氧呼吸的條件:無氧環境下。
呼吸作用的原料:有機物。
呼吸作用的產量:有氧呼吸是二氧化碳,水。無氧呼吸是酒精和二氧化碳或者是乳酸。(由于參與反應的酶不同,在動物體內,葡萄糖轉化為乳酸,在植物體內,葡萄糖轉化為酒精和二氧化碳。)
呼吸作用的能量變化:有機物中的穩定化學能一部分轉換為ATP中活躍的化學能,一部分轉換為熱能。
2.細胞分裂
細胞分裂是活細胞繁殖其種類的過程。通常包括核分裂和胞質分裂兩步。在核分裂過程中母細胞把遺傳物質傳給子細胞。在單細胞生物中細胞分裂就是個體的繁殖,在多細胞生物中細胞分裂是個體生長、發育和繁殖的基礎。現在除細胞分裂外還沒有證據說明細胞繁殖有其他途經。細胞分裂之前先應該生長成熟,有一個合適的大小。然后會有一個短暫的休眠,也就是所謂的控制細胞增殖的限制點。之后可能由于外界刺激或是細胞內各種因子的刺激突破限制點,進入分裂期。絕大部分細胞的分裂方式都是有絲分裂;
無絲分裂常出現于高度分化成熟的組織中,如蛙的紅細胞的分裂,在某些植物的胚乳中胚乳細胞的分裂等,無絲分裂分裂后遺傳物質不一定能平均分配給子細胞;
減數分裂僅出現在生殖細胞的形成過程中,即精原細胞,卵母細胞卵細胞;
受精卵卵裂一定是有絲分裂。總體來講,單細胞生物的增殖取決于營養是否足夠,多細胞生物細胞的增殖取決于機體是否需要。
多細胞生物的細胞分裂調控是個相當復雜的問題,受機體內外因素的影響,外因也即環境因素,而內因則是相關基因在時空上的有序表達,是調控細胞分裂的主要因素。細胞分裂素是調節植物細胞生長和發育的植物激素。
在促進細胞分裂中起活化作用,也包含在細胞生長和分化及其他相關的生理活動過程中,如激動素、玉米素等。
篇7
因為有知識,我們上了太空,我們延長了人均壽命。更因為有知識,我們超出生死,不再疑惑。下面小編給大家分享一些七年級上冊生物知識點,希望能夠幫助大家,歡迎閱讀!
七年級上冊生物知識點1生物圈中的綠色植物
第一章 生物圈中有哪些綠色植物
1、蕨類植物出現根、莖、葉等器官的分化,而且還具有輸導組織、機械組織,所以植株比較高大。
2、孢子是一種生殖細胞。
3、蕨類植物的經濟意義在于:①有些可食用;
②有些可供藥;③有些可供觀賞;④有些可作為優良的綠肥和飼料;⑤古代的蕨類植物的遺體經過漫長的年代,變成了煤。
4、苔蘚植物的根是假根,不能吸收水分和無機鹽,而苔蘚植物的莖和葉中沒有輸導組織,不能運輸水分。
所以苔蘚植物不能脫離開水的環境。
5、苔蘚植物密集生長,植株之間的縫隙能夠涵蓄水分,所以,成片的苔蘚植物對林地、山野的水土保持具有一定的作用。
6、苔蘚植物對二氧化硫等有毒氣體十分敏感,在污染嚴重的城市和工廠附近很難生存。
人們利用這個特點,把苔蘚植物當作監測空氣污染程度的指示植物。
7、藻類植物的主要特征:結構簡單,是單細胞或多細胞個體,無根、莖、葉等器官的分化;
細胞里有葉綠體,能進行光合作用;大都生活在水中。
8、藻類植物通過光合作用制造的有機物可以作為魚的餌料,放出的氧氣除供魚類呼吸外,而且是大氣中氧氣的重要來源。
9、藻類的經濟意義:①海帶、紫菜、海白菜等可食用②從藻類植物中提取的碘、褐藻膠、瓊脂等可供工業、醫藥上使用
10、種子的結構
蠶豆種子:種皮、胚(胚芽、胚軸、胚根)、子葉(2片)
玉米種子:果皮和種皮、胚、子葉(1片)、胚乳
11、種子植物比苔蘚、蕨類更適應陸地的生活,其中一個重要的原因是能產生種子。
12、記住常見的裸子植物和被子植物。
第二章被子植物的一生
1、種子的萌發環境條件:適宜的溫度、一定的水分、充足的空氣
自身條件:具有完整的有生命力的胚,已度過休眠期。
2、測定種子的發芽率(會計算)和抽樣檢測
3、種子萌發的過程
吸收水分——營養物質轉運——胚根發育成根——胚芽胚軸發育成莖、葉,首先突破種皮的是胚根,食用豆芽的白胖部分是由胚軸發育來的
4、幼根的生長
生長最快的部位是:伸長區
根的生長一方面靠分生區增加細胞的數量,一方面要靠伸長區細胞體積的增大。
5、枝條是由芽發育成的
6、植株生長需要的營養物質:氮、磷、鉀
7、花由花芽發育而來
8、花的結構(課本102)
9、傳粉和受精(課本103)
10、果實和種子的形成
子房——果實受精卵——胚
胚珠——種子 子房壁----果皮(與生活中果皮區別)。
11、人工受粉
當傳粉不足的時候可以人工輔助受粉。
12、被子植物的生命周期包括種子的萌發、植株的生長發育、開花、結果、衰老和死亡。
第三章 綠色植物與生物圈的水循環
1、綠色植物的生活需要水
(1)水分在植物體內的作用
水分是細胞的組成成;水分可以保持植物的固有姿態;水分是植物體內物質吸收和運輸的溶劑;水分參與植物的代謝活動
(2)水影響植物的分布
(3)植物在不同時期需水量不同
2、水分進入植物體內的途徑
根吸水的主要部位是根尖的成熟區,成熟區有大量的根毛。
3、運輸途徑
導管:向上輸送水分和無機鹽
篩管:向下輸送葉片光合作用產生的有機物
4、葉片的結構
表皮(分上下表皮)、葉肉、葉脈、
5、氣孔的結構:保衛細胞吸水膨脹,氣孔張開;
保衛細胞失水收縮,氣孔關閉。
白天氣孔張開,晚上氣孔閉合。
6、蒸騰作用的意義:
可降低植物的溫度,使植物不至于被灼傷
是根吸收水分和促使水分在體內運輸的主要動力
可促使溶解在水中的無機鹽在體內運輸
可增加大氣濕度,降低環境溫度,提高降水量。促進生物圈水循環。
第四章 綠色植物是生物圈中有機物的制造者
1、天竺葵的實驗
暗處理:把天竺葵放到黑暗處一夜,目的:讓天竺葵在黑暗中把葉片中的淀粉全部轉運和消耗。
對照實驗:將一片葉子的一半的上下面用黑紙片遮蓋,目的:做對照實驗,看看照光的部位和不照光的部位是不是都產生淀粉。
脫色:幾個小時后把葉片放進水中隔水加熱,目的:脫色,溶解葉片中葉綠素便于觀察。
染色:用碘液染色
結論:淀粉遇碘變藍,可見光部分進行光合作用,制造有機物
2、光合作用概念:綠色植物利用光提供的能量,在葉綠體中合成了淀粉等有機物,并且把光能轉變成化學能,儲存在有機物中,這個過程叫光合作用。
3、光合作用實質:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物(如淀粉),并且釋放出氧氣的過程。
4、光合作用意義:綠色植物通過光合作用制造的有機物,不僅滿足了自身生長、發育、繁殖的需要,而且為生物圈中的其他生物提供了基本的食物來源、氧氣來源、能量來源。
5、綠色植物對有機物的利用
用來構建之物體;為植物的生命活動提供能量
6、呼吸作用的概念:細胞利用氧,將有機物分解成二氧化碳和水,并且將儲存在有機物中的能量釋放出來,供給生命活動的需要,這個過程叫呼吸作用。
7、呼吸作用意義:呼吸作用釋放出來的能量,一部分是植物進行各項生命活動(如:細胞分裂、吸收無機鹽、運輸有機物等)不可缺少的動力,一部分轉變成熱散發出去。
第五章 綠色植物是與生物圈中的碳—氧平衡
1、綠色植物通過光合作用,不斷消耗大氣中的二氧化碳,產生氧氣,維持了生物圈中的碳氧平衡。
2、呼吸作用與生產生活的關系:中耕松土、及時排澇都是為了使空氣流通,以利于植物根部進行呼吸作用。
植物的呼吸作用要分解有機物,因此在儲存植物的種子或其他器官時,要設法降低呼吸作用,降低溫度、減少含水量、降低氧氣濃度、增大二氧化碳濃度等都可抑制呼吸作用。
3、光合作用與生產生活關系:要保證農作物有效地進行光合作用的各種條件,尤其是光。
合理密植。使作物的葉片充分地接受光照。
4、光合作用和呼吸作用的區別和聯系(見課本131)
5、光合作用(130頁)和呼吸作用(125頁)公式
第六章愛護植被,綠化祖國
1、我國主要的植被類型
草原、荒漠、熱帶雨林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、針葉林
2、我國植被面臨的主要問題
植被覆蓋率低,森林資源和草原資源破壞嚴重
3、我國森林覆蓋率16.55%,
4、我國每年3月12日為植樹節
5、熱帶雨林-----地球的肺,
6、生物圈的“綠色工廠”----綠色植物。
七年級上冊生物知識點2生物和細胞
一、顯微鏡的結構
鏡座:穩定鏡身;
鏡柱:支持鏡柱以上的部分;
鏡臂:握鏡的部位;
載物臺:放置玻片標本的地方。中央有通光孔,兩旁各有一個壓片夾,用于固定所觀察的物體。
遮光器:上面有大小不等的圓孔,叫光圈。每個光圈都可以對準通光孔。用來調節光線的強弱。
反光鏡:可以轉動,使光線經過通光孔反射上來。其兩面是不同的:光強時使用平面鏡,光弱時使用凹面鏡。
鏡筒:上端裝目鏡,下端有轉換器,在轉換器上裝有物鏡,后方有準焦螺旋。
準焦螺旋:粗準焦螺旋:轉動時鏡筒升降的幅度大;細準焦螺旋。
轉動方向和升降方向的關系:順時針轉動準焦螺旋,鏡筒下降;反之則上升
二、顯微鏡的使用
1、觀察的物像與實際圖像相反。
注意玻片的移動方向和視野中物象的移動方向相反。
2、放大倍數=物鏡倍數×目鏡倍數
3、放在顯微鏡下觀察的生物標本,應該薄而透明,光線能透過,才能觀察清楚。
因此必須加工制成玻片標本。
三、觀察植物細胞:實驗過程
1、切片、涂片、裝片的區別
P42
2、植物細胞的基本結構
細胞壁:支持、保護
細胞膜:控制物質的進出,保護
細胞質:液態的,可以流動的。細胞質里有液泡,液泡內的液泡內溶解著多種物質(如糖分)
細胞核:貯存和傳遞遺傳信息
葉綠體:進行光合作用的場所,
液泡:細胞液 (溶解有色素、糖等物質)
3、觀察口腔上皮細胞實驗(即:動物細胞的結構)
細胞膜:控制物質的進出
細胞核:貯存和傳遞遺傳信息
細胞質:液態,可以流動
4、植物細胞與動物細胞的相同點:都有細胞膜、細胞質、細胞核
5、植物細胞與動物細胞的不同點:植物細胞有細胞壁、葉綠體和液泡,動物細胞沒有。
四、細胞是構成生物體的結構和功能基本單位。
五、細胞中的物質
有機物(一般含碳,可燒):糖類、脂類、蛋白質、核酸,這些都是大分子
無機物(一般不含碳):水、無機物、氧等,這些都是小分子
六、細胞膜控制物質的進出,對物質有選擇性,有用物質進入,廢物排出。
七、細胞內的能量轉換器:
葉綠體:進行光合作用,是細胞內的把二氧化碳和水合成有機物,并產生氧。
線粒體:進行呼吸作用,是細胞內的“動力工廠”“發動機”。
二者聯系:都是細胞中的能量轉換器
二者區別:葉綠體將光能轉變成化學能儲存在有機物中;線粒體分解有機物,將有機物中儲存的化學能釋放出來供細胞利用。
八、動植物細胞都有線粒體。
九、細胞核是遺傳信息庫,遺傳信息存在于細胞核中
1、多莉羊的例子,
2、細胞核中的遺傳信息的載體——DNA
3、DNA的結構像一個螺旋形的梯子
4、基因是DNA上的一個具有特定遺傳信息的片斷
5、DNA和蛋白質組成染色體
不同的生物個體,染色體的形態、數量完全不同;
同種生物個體,染色體在形態、數量保持一定;
染色體容易被堿性染料染成深色;
染色體數量要保持恒定,否則會有嚴重的遺傳病。
6、細胞的控制中心是細胞核
十、細胞是物質、能量、和信息的統一體。
十一、細胞通過分裂產生新細胞
1、生物的由小長大是由于:細胞的分裂和細胞的生長
2、細胞的分裂
(1)染色體進行復制
(2)細胞核分成等同的兩個細胞核
(3)細胞質分成兩份
(4)植物細胞:在原細胞中間形成新的細胞膜和細胞壁
動物細胞:細胞膜逐漸內陷,便形成兩個新細胞
十二、新生命的開端---受精卵
1、經細胞分化形成的各種各樣的細胞各自聚集在一起才能行使其功能,這些形態結構相似、功能相同的細胞聚集起來所形成的細胞群叫做組織。
2、不同的組織按一定的次序結合在一起構成器官。
動物和人的基本組織可以分為四種:上皮組織、結締組織、肌肉組織、神經組織。四種組織按照一定的次序構成,并且以其中的一種組織為主,形成器官。
3、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成在一起構成系統。
系統:運動系統、消化系統、呼吸系統、循環系統、泌尿系統,神經系統、內分泌系統、生殖系統。
4、動物和人的基本結構層次(小到大):細胞組織器官系統動物體和人體
5、植物結構層次(小到大):細胞組織器官植物體
6、綠色開花植物的六大器官
營養器官:根、莖、葉 ;
生殖器官:花、果實、種子
7、植物的組織:分生組織、保護組織、營養組織、輸導組織等
十三、單細胞生物
1、單細胞生物:草履蟲、酵母菌、、衣藻、眼蟲、變形蟲
2、草履蟲的結構見課本70頁圖
3、單細胞生物與人類的關系:有利也有害
十四、沒有細胞結構的生物——病毒
1、病毒的種類
以寄主不同分:動物病毒、植物病毒、細菌病毒(噬菌體)
2、病毒結構:蛋白質外殼和內部的遺傳物質
七年級上冊生物知識點3生物和生物圈
一、生物的特征:
1、生物的生活需要營養
2、生物能進行呼吸 3、生物能排出體內產生的廢物4、生物能對外界刺激做出反應 5、生物能生長和繁殖6、由細胞構成(病毒除外)
二、調查的一般方法
步驟:明確調查目的、確定調查對象、制定合理的調查方案、調查記錄、對調查結果進行整理、撰寫調查報告
三、生物的分類
按照形態結構分:動物、植物、其他生物
按照生活環境分:陸生生物、水生生物
按照用途分:作物、家禽、家畜、寵物
四、生物圈是所有生物的家
1、生物圈的范圍(20KM)
大氣圈的底部:可飛翔的鳥類、昆蟲、細菌等
水圈的大部:距海平面150米內的水層
巖石圈的表面:是一切陸生生物的“立足點”
2、生物圈為生物的生存提供了基本條件:營養物質、陽光、空氣和水,適宜的溫度和一定的生存空間
3、環境對生物的影響
(1)非生物因素對生物的影響:光、水分、溫度等
【光對鼠婦生活影響的實驗】
探究的過程、對照實驗的設計
(2)生物因素對生物的影響:
最常見的是捕食關系,還有競爭關系、合作關系
4、生物對環境的適應和影響
生物對環境的適應P19的例子
生物對環境的影響:植物的蒸騰作用調節空氣濕度、植物的枯葉枯枝腐爛后可調節土壤肥力、動物糞便改良土壤、蚯蚓松土
5、生態系統的概念:在一定地域內,生物與環境所形成的統一整體叫生態系統。
一片森林,一塊農田,一片草原,一個湖泊,等都可以看作一個生態系統。
6、生態系統的組成:
生物部分:生產者、消費者、分解者
非生物部分:陽光、水、空氣、溫度
7、如果將生態系統中的每一個環節中的所有生物分別稱重,在一般情況下數量做大的應該是生產者。
8、植物是生態系統中的生產者,動物是生態系統中的消費者,細菌和真菌是生態系統中的分解者。
9、物質和能量沿著食物鏈和食物網流動的。
營養級越高,生物數量越少;營養級越高,有毒物質沿食物鏈積累(富集)。
10、生態系統具有一定的自動調節能力。
在一般情況下,生態系統中生物的數量和所占比例是相對穩定的。但這種自動調節能力有一定限度,超過則會遭到破壞。
11、生物圈是最大的生態系統。
人類活動對環境的影響有許多是全球性的。
12、生態系統的類型:森林生態系統、草原生態系統、農田生態系統、海洋生態系統、城市生態系統等
篇8
誕生之初
如果把現在作為這24小時的終點,那么人類僅僅是在30秒以前才出現在地球上的,恐龍是在23時以前才出現的,首批多細胞動物是在上午9時05分出現的,在此之前大多數單細胞生物就已存在,其中最早的單細胞生物大約是在凌晨4時出現的。
地球誕生在漫長的45億年前,那時的一切痕跡如今幾乎已全部被歲月抹掉,這是南于當時的地球是一個“火球”:一塊表面巖漿洶涌的巨大巖石。因此,當時地球表面的一切幾乎都已熔化,而今地球卻是另一番景象了。所以,要想看到地球的原貌,就不能僅局限在地球上,而是更多地要到外太空去尋找線索。
天上掉下來的線索
不久前,在加拿大不列顛哥倫比亞省西北角靠近美國阿拉斯加州的一個冰湖表面上,當地的一名森林飛行員發現了一些很像是隕石殘塊的東西。他立即把其中的一部分殘塊裝在一個特制的冰箱里,郵寄給了美國宇航局專家。郵件經過美國海關時,曾被要求解凍接受檢查。因為海關人員擔心來自加拿大的致命病原體之類的東西會隨著這個郵件而進入美國。專家一眼就認出,這是一塊碳質球粒狀隕石,構成它的星塵和構成早期地球的星塵完全一樣。
一組科學家迅速趕往冰湖,仔細搜尋敞落在湖面上或者已埋進冰中的隕星殘塊。最終,他們找到了超過400個這樣的殘塊。只要它們尚未被污染(即保持著隕星45億年前形成時的原始狀態),它們就能向我們講述地球的起源故事。形象地說,隕石就是我們窺探遠古世界的一扇窗戶。
“鐵之災”其實是福音
還是把地球從誕生到現在看成24小時,那么,到了零點過后8分鐘時,地球已變成一座恐怖的熔爐。當溫度上升至萬度時,地球表面巖石中的鐵和鎳等金屬開始熔化。當時,地球的外部很可能呈熔融狀態,是一片“熔巖之海”,深度達成百上千公里。也就是說,當時的地球就像飄浮在太空中的一顆巨大液滴。在這種狀態下,鐵元素等重元素沉入液滴中心,而那些輕質元素和富含碳和水的輕質成分則像湖面上的藻類一樣。漂浮在地球表面。
這種全球性的元素遷徙被稱為“鐵之災”,但這場“災難”實際上卻是地球的福音,將對地球的未來產生深遠的影響。下沉的鐵在地球中心積累,形成一個有兩個月球那么大的熔融狀內核。這種液態鐵一直在轉動,直到今天,這種運動所產生的電流仍在繼續把地球變成一塊擁有南、北兩極的巨大磁鐵。
天地相撞撞出月球
零點過后16分鐘,也就是地球誕生5000萬年后,月球便形成了。不過,那次大碰撞的余音才剛剛開始顯現。剛形成的月球與地球之間的距離比現在近大約32萬公里,因此,如果那時從地球上看去,月球比現在要大許多倍。不僅如此,那時地球的自轉速度也比現在要快得多,這使得當時地球上的一天不是24小時,而是不到6小時。另外,正因為當時月球距離地球那么近,所以它對地球的引力拉動作用也很明顯,地球表面有時甚至會上升或沉降60多米。隨著時間的推移,月球逐漸飄遠,地球的自轉速度也就降了下來,這一過程甚至持續到了今天。
地球之水何處來
水是生命最關鍵的要素,一切生物體都必須有水才能存活。最終,水將覆蓋四分之三的地球表面。在地球的嬰幼兒時期,火山一直在把大量的水蒸氣噴進地球大氣層。接著,隨著地球的逐漸冷卻,水蒸氣凝結成雨,一滴一滴地聚集在地球的低洼地帶。事實上,這樣的過程直到現在也未停止。比如,從夏威夷火山鏈噴出的氣體的主要成分就是水蒸氣。
“天上雪山”淹沒地球
篇9
當地球被冰雪覆蓋
還記得動畫電影《冰河世紀》里面的猛犸象嗎?猛犸象是已經滅絕的動物,我們現在只能看到猛犸象的化石,但人類可是和猛犸象共同生活過的。猛犸象生活在第四紀大冰期,也滅絕在第四紀大冰期。現在南北兩極的冰蓋,就是第四紀冰期形成的。
第四紀大冰期約從200萬年前開始,其結束時間還存在爭議:有人認為我們目前還生活在第四紀大冰期中,也有人認為第四紀大冰期已結束。在寒冷的第四紀冰期時,南極大陸與格陵蘭島形成了永久性的冰蓋,歐洲、北美與西伯利亞西北部也存在大型大陸冰蓋。在距今1.8萬年前的第四紀冰川最盛時期,年平均氣溫大約比現在低15℃。那可真是“千里冰封,萬里雪飄”了。第四紀大冰期有幾次冰期,冰期之間又存在著間冰期,其間氣候轉暖,冰川融化,甚至整個極地冰蓋都會融化導致海平面上升,大地又恢復了生機。
第四紀大冰期不是地球歷史上唯一的一次大冰期。地球形成以來,全球至少出現過5次大冰期,分別出現在距今24億年前~21億年前、8.5億年前~6.3億年前、4.6億年前~4.3億年前、3.6億年前~2.6億年前以及第四紀大冰期。
地球真真正正地變成“雪國”,是8.5億年前到6.3億年前的那次大冰期。那個時候,從北極到赤道再到南極,到處都是冰蓋,連海洋都被凍住了(那個時候可不是現在的七大洲、四大洋,當時的生物都還是單細胞)。整個地球就像一個大雪球一樣!估計那時的景色,應該和《雪國列車》與《后天》等電影中描繪的差不太多,且冰雪的厚度比電影中更厚。
也許有人會問:幾億年前的事兒,即便有冰川也早已融化不見了,你是怎么知道的?其實吧,這事兒和警察刑偵的意思差不多,不過要找的東西是幾億年前的事物所存在的證據。地質學家尋找冰川存在的證據也不難,那就是冰川遺跡。
冰期時的降雪量很大,積雪成冰。雪越下越多,冰體的重量也越來越大。當高山無法承受時,冰體便在重力作用下從高山上滑下來形成冰川。冰川運動時,會把和冰體凍在一起的巖石一起帶走,就像拔毛一樣,把山體表面的巖石都“拔”走了。這些巖石會和山體摩擦,形成劃痕。這個劃痕就是冰川的“指紋”。當冰川融化后,水可以流走,但被其凍住的巖石會留在原地形成冰磧物,它就是冰川的“化石”。有了冰川的“指紋”與“化石”,就能確定冰川的存在。
冰期的開始和結束
眾所周知,地球的四季變化是由地球繞太陽運轉引起,如果地球老老實實地圍繞太陽公轉,那我們的氣候應該很規律才對,冰期又是鬧的什么鬼?
說到這個問題,同樣要把尺度放大一點,比如太陽系甚至銀河系。
塞爾維亞有一位天才的地球物理學家、天文學家米盧廷?米蘭科維奇(Milutin Milankovich)。他憑借著扎實的數學和天文學功底,從全球尺度上研究了日射量與地球氣候之間的關系。地球繞太陽運轉的軌道受到木星、土星的影響,形狀從接近圓形到輕度的橢圓,變化周期約為10萬年。地球的轉軸是傾斜的,傾角最小為22.1°,最大為24.5°,一個變化周期為4.1萬年。地球歲差周期約為1.9萬年~2.3萬年。過去70萬年的冰期、間冰期變化周期恰好與上述幾個周期相符合。于是,米盧廷?米蘭科維奇提出了米蘭科維奇循環(Milankovich cycles),認為地球冰期開始、結束的原因與地球軌道的變化有關。
也有人認為冰期是由板塊運動造成的。北風呼呼地吹,雪花飄飄灑灑:而南風一來,則是春風吹又生。高山影響了季風,進而影響了氣候。但板塊運動也會影響氣候,比如青藏高原就是一個巨大的擋風墻,擋住了北方大陸的寒流南下,也擋住了南亞溫暖潮濕空氣的北進,使得青藏高原以北地區氣溫降低。北美洲的科羅拉多高原和青藏高原具有類似的作用。同時,板塊運動還會導致大量的火山爆發。火山噴出的火山灰進入大氣層會遮擋陽光,降低地球溫度。
上述理論都是圍繞地球本身來解釋冰期形成的原因。但有的科學家不滿足于此,他們發現,太陽系在銀河系旋轉,當地球的磁場與銀河旋臂磁場極性相同時,正是地球的大冰期。因此,他們認為地球進入冰期與太陽系在銀河系中的位置有關。
關于地球冰期的成因,除了上述三種理論外,還有其它的很多理論。目前,有越來越多的科學家認同米蘭科維奇循環理論。根據米蘭科維奇循環理論,冰期到了該結束的時候自然就結束了,就像人類無法調節四季的輪回。還有說法稱:目前盛行的溫室效應導致的全球變暖可以加速冰川融化,使冰期早早結束。
6.3億年前地球變成“雪國”時,冰雪阻斷了海水與大氣的接觸,二氧化碳很少被溶解。同時,由于當時強烈的火山爆發,噴發出了大量的二氧化碳氣體,使得大氣中二氧化碳濃度越來越高,溫室效應越來越明顯。最終地球這個大雪球僅僅用了數百年的時間就融化了,當時的氣溫可能飆升到40℃以上,甚至可能達到50℃。
嚴寒中的避難所
《雪國列車》中,地球進入冰期導致大滅絕,人類只有依靠永動機驅動的列車避難。影片末尾,北極熊的突然出現雖然被眾多人吐槽,但還是說明有生物可以活下來。現實中,地球進入冰期,生物們是怎么熬過來的呢?
最近一次冰期發生在大約65000年前~10000年前,對現代生物的影響最大。那時,亞洲北部、歐洲、北美洲的大部分地區都被冰原覆蓋。這種變化,樂壞了本來就喜歡低溫的生物,它們的領地得到前所未有的擴充(比如前文中提到的仙女木)。但是,它們中有些可能高興不了太長時間,如果溫度進一步降低并超過了它們的承受范圍,滅絕和其他物種也是一樣一樣的。
對于生活在溫帶、熱帶地區的生物而言,降溫則是毀滅性打擊。它們的生活圈逐漸向赤道方向壓縮,活動范圍越來越小。幸運的是,由于海平面下降,連接西伯利亞東北部和北美西部的白令海峽露出海面,成為環太平洋動植物交流的通道。當時的地球上存在若干個“生物避難所”,比如北美洲的阿巴拉挈亞山脈南部、白令地區以及歐洲南部的伊比利亞半島、意大利半島、巴爾干半島、高加索地區等。我國的滇西高山峽谷地區、南嶺地區等可能是金絲猴、羚牛、水杉等動植物的避難所。
雖有避難所,還是不可避免地有大量動物滅絕。冰河時期,歐洲、亞洲、北美洲、南美洲、非洲等地均有許多動物滅絕,比如猛犸象、劍齒虎、西伯利亞野牛、塞浦路斯侏儒河馬、巨型睡鼠等。有人認為冰河時期大滅絕事件可能不是氣候原因導致,而是人類的獵殺所致。關于這次滅絕事件的具體原因還存在爭議,但氣候因素也應是導致這次生物滅絕的原因之一。
第四紀冰川期時,地球上還有一些地區沒有被冰原覆蓋,部分動植物得以避難。可是6.3億年前的“雪國”時期,地球整個變成了冰淇淋,生物是怎么避難的呢?前面已經說到,當時的地球還只有單細胞生物。當地球被冰雪覆蓋,單細胞生物太不了暫時關閉生命活動。當冰雪融化溫度回升,它們又重啟活過來了。而且這次冰期過后,它們神奇地迅速進化,造成寒武紀生命大爆發,出現了大量的較高等生物。
從地球形成到變成“雪國”的30多億年間,地球一直都是單細胞生物的天下。但是,經過這次“雪國”事件,生物進化速度突然加快,在僅僅幾百萬年時間內,節肢動物、腕足動物、環節動物等等一系列動物在地球上集體出現,地球上呈現出一片繁榮景象。這讓我們有理由認為,“雪國”事件極大地消除了阻礙生物演化的不利條件,造就了加速生物演化的環境。從這種角度來看,冰期是地球自我凈化新陳代謝的手段之一。
氣候輪回
近幾年,各種極端天氣事件頻繁發生。2014年10月,澳大利亞受熱浪侵襲,導致很多蝙蝠被熱死,紛紛從棲息的樹上墜落。2014年11月19日,美國紐約州遭遇致命暴風雪天氣襲擊,部分地區降雪達1.5米。2014年,中國華北地區大旱,土地龜裂,糧食減產……
聯合國氣候變化框架公約組織(UNFCCC)的196個成員,2014年12月在秘魯利馬進行為期兩周的氣候談判,以便全球能夠持續應對氣候變化、挽救地球免于“毀滅”,這樣一年一度的會議已經進行到第20次。
不過極端天氣,倒不是最近才出現,而是在古代就有,只是可能現在更頻繁。
我們把時間調回到1877年的清朝。有學者依據清代文人王]運的《湘綺樓日記》以及湖北、江蘇等長江流域和長江以南地區的地方志記載發現,1877年的冬天,是一個異常寒冷的冬天。1877年12月23日,長沙居然下雪了,而且一個月之內下了27天!這一年冬天的清朝南方大部分地區,和長沙一樣,頻繁降雪。王]運在日記中記下了相關情況。“寒甚……幾于凍僵……夜大雪”,“雪不甚消……著釘鞋行冰,幾滑倒泥中”。其它省份的地方志也有相關記載,湖北地區“臘月大雪,凍結二十六日不解”,上海地區“冬大雪,嚴寒,冰河徹底,草木皆死,明年春始解凍”,江蘇地區“十一月大雪深尺余、經月不消”,浙江地區“十二月大雪連旬,祁寒,太湖冰堅,經月不解,鳥獸凍斃”,廣東地區“雪霜并至,魚多凍死,連月陰寒,歷六旬乃解”。種種跡象表明,1877年的冬天,清朝南方地區遭遇了比2008年更大的雪災。
我國歷史上關于極端天氣的記錄還有很多。乾隆二十三年(1758年)正月,發生了一次大霧霾,數日不散,能見度極低。南宋嘉定八年(公元1215年),今河南、安徽、江蘇、湖南等省份均遭受熱浪襲擊;這一年又恰逢大旱,災情嚴重。《宋史?五行志二》上有這樣的記載:“五月大燠,草木枯槁,百泉皆竭”,類似的記錄不勝枚舉。
地球氣候變化周期
首先,我們來看一下周朝到元朝我國氣候的變化情況:溫暖(周朝早期)寒冷(周朝中晚期)溫暖(春秋、戰國、秦朝、西漢)寒冷(東漢、三國、南北朝)溫暖(隋朝、唐朝)寒冷(宋朝)溫暖(宋末、元初)寒冷(元朝)。
竺可楨曾指出,從周朝開始,在每一個400年~800年的期間里,可以分出50年~100年為周期的小循環。也就是說,在一個大的寒冷、或溫暖周期內,也會出現小范圍的波動情況。
根據對挪威雪線變化的研究,其最近800年來溫暖期、寒冷期的周期是100年~150年左右,這與我國氣候暖冷的變化周期近似。在中世紀的時候(約公元900年~1300年間),歐洲天氣比現在要溫暖,稱為“中世紀暖期”。那個時候,我國的年平均氣溫也比現在高。這似乎說明全球的氣候變化是統一的,可能因為大陸性氣候與海洋性氣候的環境差異,不同地區存在超前或滯后現象。
對考古遺跡中發現的古代花粉和樹木的研究表明,5000年前,中國北方溫暖濕潤,草木豐美。當時氣溫更適合粟(小米)等農作物的生長。正是在這種氣候條件下,孕育了黃河流域的文明。
篇10
【摘 要】初中生物在教學中發揮著重要的作用,是學生認識社會探究自然的關鍵學科。初中生物來源于社會生活,能夠讓學生的思維能力、探究能力和邏輯能力得到迅速的提升。教師在進行教學的時候,要注重培養學生的探究能力,讓學生掌握良好的生物實驗操作方法,提升生活實驗的技能。
關鍵詞 初中生物;實驗探究;教學能力
初中生物教學中,教師認識到了學生探究能力的重要性不斷進行學生探究能力的培養。生物實驗是最形象、最基本、最有效的探究方法之一,因此教師要鼓勵同學們改進生物實驗的過程,增強生活實驗的手段,提高生物實驗的方法,更好地掌握生物知識。
1.生物實驗準備中提升探究能力
1.1做好學生探究意識培養
生物教師要認真的分析初中生物的教學目標,依據學生的實際情況制定教學計劃。首先,教師要掌握本學期的教學安排,將需要進行的實驗和課題在教學計劃詳細的列舉出來,及時的做好生物實驗的材料準備工作,這為生物實驗探究奠定了基礎。教師要做好學生探究能力的培養工作,告訴學生生物探究的重要性,讓學生主動的進行生物的探究。教師要講述探究能力在實驗中的應用,很多的生物題型都是在探究中完成的,這樣學生就會從思想上重視生物實驗探究。
1.2認真設計生物實驗
生物實驗的實施步驟都有明確的要求,教師要提前做好實驗用品的準備,做好教學方法、教學器材的準備。要根據教學實驗的目的和要求進行實驗步驟的制定,通過這個實驗讓同學們清楚的知道為什么要進行這個實驗,通過這個實驗我們能夠獲得哪些科學知識等,從而提高生物實驗的效果。教師在進行實驗設計時,要充分的考慮到學生的能力,在現有的知識基礎上進行提高,保證所有的學生都能夠順利的完成生物實驗,掌握生物知識。
2.開設多種形式的實驗探究活動
2.1培養學生的探究能力
初中生具有強烈的好奇心,尤其是生物實驗和生活聯系緊密,同學們很快就能夠進入到生物學習中去。教師為了提高學生的探究能力,就要讓學生能夠主動的發現實驗中的問題,積極的進行實驗的質疑。學生只有產生了問題,才能夠進行自主探究學習。例如在進行“神奇的微生物細菌和病毒”教學時,有的同學就會主動的提出問題,“84消毒液在家里經常使用,這里面蘊含著什么樣的科學知識呢?它對病毒和細菌具有哪些作用呢?”這個時候教師就會帶領著同學們在顯微鏡下觀察84消毒液對細菌的作用,從而更好地掌握科學知識。在學習之后,有的同學就會問道,“大蒜和生姜是不是都可以殺毒呢?他們之間的殺毒效果具有哪些不同?”這些來源于生活的問題都能夠讓學生更好的進行生物實驗的探究。
2.2注重學生的探究思維
學生提出了問題之后,就會進行自主探究學習,這個過程中教師要培養學生的思維能力,讓學生能夠在探究中掌握創新能力。學生在探究的過程中會不斷地調整自己的實驗方案,直到選擇最佳的方案進行實驗,教師要關注同學們在實驗中出現的各種新奇的思路,收集這些重要的創新思維,讓學生能夠掌握良好的知識。例如在進行“藻類植物”學習中,教師首先讓同學們探究水綿的結構,然后設計一個藻類的迷你池塘,在顯微鏡的作用下觀察藻類植物。設計迷你池塘是最關鍵的步驟,同學們就會產生不同的想法,有的同學就會選擇透明的玻璃瓶,在里面放入池塘水,將水草放進去,在陽光下進行照射,觀察水中的顏色。這個過程就是學生思維能力的體現過程,教師要幫助同學們完善實驗的步驟,加強探究思維的培養。
2.3進行實驗探究經驗交流
學生個體掌握的知識畢竟是少數的,在探究過程中會遇到各種各樣的困難,因此教師可以鼓勵同學們在合作交流中提升探究能力。在實驗探究之前對實驗的過程和結果進行預測,有助于學生掌握探究的方向。在實驗之后對探究中出現的問題和差異進行溝通了解,會讓學生反思自己的探究操作過程。例如在進行“光合作用”學習時,因為要對葉片進行分解觀察實驗,因此教師就可以提問,“葉片顏色為什么正反面不同?落葉為什么大多是正面朝下背面朝上?”同學們紛紛選擇葉片進行知識的探究實驗,觀察了多種植物之后就能夠發現一些問題。教師就可以組織同學們討論,同學們紛紛的說出自己的觀點,這樣就能提高初中生生物的實驗探究能力。
3.學生進行探究實驗創新
3.1探究改進實驗材料和方法
在進行生物探究實驗過程中,教師就要鼓勵同學們創新探究實驗,提高探究能力。學生可以探究是否可以改進生物實驗的材料和方法,選擇其他的材料進行實驗,觀察實驗的效果是否還是同樣的結論。例如在進行種子萌芽探究實驗中,可以選擇多種類型的種子進行實驗,玉米種子、小麥種子、高粱種子、大豆種子等,通過多種種子的對比能夠增強對種子萌芽的認識。
3.2探究改進實驗的教材設計
教材中涉及的實驗大部分都是操作簡便材料方便尋找的,學生可以對現有的教材實驗步驟進行探究,驗證實驗效果和教材中有何不同。實驗設計復雜多變,教師要給同學們提供充足的時間和精力進行多種實驗設計的探究,例如在進行單細胞生物學習中,學生就可以在實驗中探究使用冰、醋、糖、茶等多種材料觀察草履蟲的應激性,從而掌握單細胞生物的性質,提高對生物的認識。
初中生物實驗是重要的教學組成,教師要注重培養學生的實驗探究能力,在設計實驗的過程中依據學生的水平進行設計,在操作實驗時鼓勵學生進行創新實驗,選擇不同的材料或者是方法,在多次試驗探究中掌握實驗的方法。學生個人可能不能完成實驗的探究,教師要鼓勵同學們進行合作交流,在互動中提升探究能力,加強對生物的認識。
參考文獻
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精品范文
10單細胞研究