生物与非生物教学课件

生物与非生物教学课件第一章认识生物和非生物本章目标学习内容重点知识理解生物与非生物的基本概念和区别生物的定义与特征学习辨别生物与非生物的方法非生物的定义与特征理解生命活动的基本表现两者的根本区别什么是生物？生物是指具备生命特征的有机体，它们能够进行各种生命活动，包括生长发育（从幼小到成熟的过程）•呼吸作用（获取能量的过程）•繁殖后代（延续物种的能力）•对外界刺激做出反应•适应环境变化的能力•生物的范围非常广泛，主要包括动物（如人类、鸟类、鱼类等）•植物（如树木、花草、藻类等）•真菌（如蘑菇、酵母等）•细菌（微小但数量庞大的单细胞生物）•病毒（生物与非生物边界的特殊存在）•什么是非生物？非生物是指不具备生命特征的物质，它们不能进行生命活动，具体包括自然非生物水（河流、湖泊、海洋）•空气（氧气、氮气等气体）•岩石（花岗岩、石灰石等）•自然矿物（金、银、铁等）•人造非生物建筑材料（混凝土、砖块）•塑料制品（玩具、包装）•金属制品（工具、机器）•化学合成物（药品、染料）•各种自然和人造非生物生物与非生物的基本区别123生命活动生长发育繁殖能力生物能进行新陈代谢、呼吸、排泄等生命活生物可以通过吸收营养物质生长发育；非生生物可以通过有性或无性方式繁殖后代；非动；非生物不能进行这些活动物只能通过外力作用改变大小或形状生物没有繁殖能力45环境反应细胞结构生物能对环境变化做出反应和适应；非生物不能主动适应环境变化生物由细胞构成，含有等遗传物质；非生物没有细胞结构和遗DNA传物质生物与非生物的直观差异绿叶（生物）石头（非生物）通过光合作用制造养分不需要任何能量维持存在••会随着季节变化颜色外观变化需要外力作用••具有细胞结构没有细胞结构••对阳光有趋向性反应不会对环境刺激作出反应••会生长、发育和凋落不会自行生长或繁殖••第二章生物的共同特征尽管地球上的生物种类繁多，形态各异，但它们都具有一些共同的基本特征，这些特征是我们判断一个物体是否为生物的重要依据生物的六大特征组织结构高度复杂需要能量维持生命活动生物体由细胞、组织、器官等多层次结构组成，通过代谢活动获取、转化和利用能量，维持生形成高度有序的整体命过程维持体内环境稳定能够生长和发育通过各种调节机制保持体内环境相对稳定个体从幼小到成熟，体积增大，结构和功能（稳态）逐渐完善具有繁殖能力能对环境刺激作出反应通过有性或无性方式产生后代，延续物种感知环境变化并做出适当反应，保证生存细胞生命的基本单位细胞是构成生物体的基本单位，也是进行生命活动的最小单位所有的生物都由细胞构成，可以是单细胞生物（如细菌、变形虫），也可以是多细胞生物（如人类、植物）细胞的基本结构包括细胞膜控制物质进出的边界细胞质进行各种生化反应的场所遗传物质，携带遗传信息DNA核糖体合成蛋白质的工厂其他细胞器如线粒体（产生能量）、叶绿体（进行光合作用）等通过细胞的分裂和分化，生物体可以生长发育、繁殖后代、修复损伤，完成各种生命活动原核细胞与真核细胞的区别原核细胞没有真正的细胞核，直接散布在细胞质中•DNA结构简单，没有膜包围的细胞器•体积小，通常为微米•

0.5-5代表生物细菌和蓝藻•是地球上最早出现的生命形式•真核细胞有明显的细胞核，被核膜包围•DNA结构复杂，含有多种膜包围的细胞器•体积较大，通常为微米•10-100代表生物动物、植物、真菌•进化程度更高，功能更为复杂•细胞结构示意图动物细胞主要结构植物细胞特有结构细胞膜控制物质进出细胞壁保护和支撑细胞细胞质半流动状态，是细胞器的基质叶绿体进行光合作用细胞核含，控制细胞活动液泡储存物质，维持细胞形态DNA线粒体细胞的能量工厂质体包括叶绿体、淀粉体等核糖体合成蛋白质溶酶体细胞的消化系统生物的能量利用新陈代谢所有细胞内发生的化学反应总和，包括合成代谢（构建复杂分子）和分解代谢（分解分子获取能量）光合作用自养生物（如植物、藻类）利用阳光能量，将二氧化碳和水转化为糖类和氧气细胞呼吸异养生物（如动物、真菌）通过分解食物中的有机物获取能量，维持生命活动生物的生长与发育生物的生长与发育是生命周期的重要组成部分，包括以下关键过程细胞分裂通过有丝分裂增加细胞数量，使机体变大细胞分化细胞获得特定形态和功能，形成不同组织组织形成功能相似的细胞群形成组织器官发育不同组织协同工作形成器官系统整合多个器官形成系统，共同维持生命活动生长发育的特点有方向性从简单到复杂，从低级到高级•受基因控制中的遗传信息决定发育模式•DNA受环境影响营养、温度等因素影响发育过程•生物体从胚胎到成体的发育过程生物对环境的反应植物向光性动物逃避危险细菌趋化性植物茎向光生长，根背光生长，有助于获取更多动物感知危险信号（如捕食者气味、声音），通细菌能感知化学物质浓度，向有利环境移动（如阳光能量进行光合作用过神经系统迅速做出逃跑或防御反应养分丰富区），远离不利环境（如毒素）生物对环境的反应能力体现了生命的适应性，这种反应通常具有主动性和目的性，即有利于生物的生存和繁衍生物的繁殖方式无性繁殖有性繁殖一个亲代产生遗传上完全相同的后代两个亲代的遗传物质结合产生基因多样性后代细菌分裂单细胞分裂为两个相同细胞配子结合精子和卵子结合形成受精卵出芽如酵母菌的芽殖花粉传播植物通过花粉传播遗传物质植物扦插从母体切下部分，培育成新个体外部受精如鱼类在水中释放精子和卵子孢子繁殖如蕨类植物通过孢子繁殖内部受精如哺乳动物体内受精块茎繁殖如马铃薯通过块茎繁殖特点增加遗传多样性，提高适应性，适合变化环境特点速度快，后代基因型一致，适合稳定环境蜘蛛植物无性繁殖与花朵有性繁殖对比蜘蛛植物（无性繁殖）花朵（有性繁殖）母株产生匍匐茎，末端形成小植株雄蕊产生花粉，雌蕊含有卵细胞••小植株与母株基因完全相同（克隆）通过传粉使花粉与卵细胞结合••不需要授粉过程形成种子，发育成新植株••繁殖速度快，环境条件适宜即可进行需要传粉媒介（如昆虫、风）••后代与亲代遗传特性完全一致后代基因组合多样，增强适应性••第三章非生物的特征与分类在理解了生物的特征后，我们需要更系统地认识非生物世界非生物虽然不具备生命，但在自然界中扮演着重要角色，是生态系统的基础组成部分非生物的特点不具备生长能力不能繁殖后代没有代谢活动非生物不能通过自身代谢活动增加体积或改非生物不能产生与自身相似的个体，无法延非生物不进行能量转换和物质交换，不需要变形态，其变化只能通过外力作用实现续种群呼吸或消化外界物质来维持存在不对刺激作出反应物理化学性质相对稳定非生物不能感知环境变化并主动做出响应，其状态变化遵循物理化学在一定条件下，非生物的性质（如硬度、密度、熔点）保持不变，变规律化通常是可逆的非生物的分类自然非生物人造非生物指自然界中未经人工合成或加工的无生命物质指由人类通过加工、合成创造的无生命物质水体建筑材料江河湖海、地下水、冰川等水泥、混凝土、砖块、玻璃等大气金属制品空气、各种气体、云雾等钢铁制品、铝制品、合金等岩石塑料制品花岗岩、玄武岩、石灰岩等各种聚合物制品、橡胶等矿物化学品金、银、铁、铜等元素和矿物肥料、药品、染料、洗涤剂等土壤电子产品沙土、黏土、壤土等各类土壤非生物与生物的边界案例死去的植物和动物机器和汽车病毒曾经是生物，但失去生命活动后转变为非生物如虽然能运动并响应指令，但没有自主的生命活动，处于生物与非生物的边界离开宿主时如晶体般存枯叶、干木、动物尸体等，它们将被分解者分解，不能自我修复或繁殖它们的行为完全由人类设计在；进入宿主细胞后，能利用宿主机制复制自身重新进入物质循环和控制科学界对其生命地位仍有争议曾经是生物的非生物活叶（生物）死叶（非生物）细胞内含有活跃的细胞器细胞器失去功能••进行光合作用和呼吸作用不能进行光合作用和呼吸作用••含有活性蛋白质和酶蛋白质变性，酶失活••能对光照、温度等刺激做出反应不对环境刺激做出反应••细胞内新陈代谢活跃不进行代谢活动••能修复轻微损伤无法修复任何损伤••第四章生态系统中的生物与非生物生物与非生物并不是孤立存在的，它们在自然界中相互联系、相互作用，共同构成了生态系统理解它们之间的关系，对我们认识自然、保护环境至关重要生态系统组成非生物成分生物成分阳光提供能量，驱动生态系统生产者植物、藻类，通过光合作用制造有机物水生命必需，参与各种生物化学反应消费者动物，摄取其他生物获取能量空气提供氧气、二氧化碳等气体分解者细菌、真菌，分解死亡生物，促进土壤提供营养和生存空间物质循环温度影响生物活动和分布生态系统是一个复杂的整体，其中生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动紧密联系在一起任何一个组成部分的变化都可能影响整个系统的平衡生物与非生物的相互作用光合作用依赖非生物因素植物利用阳光（非生物）的能量，吸收二氧化碳（非生物）和水（非生物），制造糖类（生物组分）和释放氧气（非生物）呼吸作用影响非生物环境动物呼吸消耗氧气（非生物），释放二氧化碳（非生物）和水蒸气（非生物），改变周围环境的气体组成氮循环连接生物与非生物空气中的氮气（非生物）经固氮细菌（生物）转化为铵盐（非生物），植物（生物）吸收利用，动物（生物）摄食植物获取，最终通过分解者（生物）回归土壤和大气生态系统的层级结构生物圈1地球上所有生态系统的总和生态系统2特定区域内生物群落与非生物环境的整体群落3特定区域内所有种群的集合种群4同一地区同一物种的所有个体个体5单个生物体生态系统的层级结构体现了整体性和层次性原则每个层级都是下一个层级的组成部分•高层级具有低层级不具备的新特性•各层级之间存在复杂的相互作用•高层级的变化会影响低层级，反之亦然•生态系统示意图生物与非生物的联系能量流动物质循环能量在生态系统中的传递路径元素在生物和非生物之间的循环太阳能（非生物）植物（生物）碳循环大气₂植物动物分解者土壤

1.→CO↔↔↔↔植物（生物）草食动物（生物）氮循环大气₂固氮菌铵盐植物动物分解者

2.→N↔↔↔↔↔草食动物（生物）肉食动物（生物）水循环海洋湖泊大气降水地表地下水生物

3.→/↔↔↔/↔各级生物热能散失（非生物）

4.→能量流动是单向的，遵循热力学定律，系统需要持续的能量输入第五章课堂互动与思考通过前面章节的学习，我们已经对生物与非生物的基本概念、特征以及它们在生态系统中的关系有了系统的认识现在，让我们通过一些互动活动和思考问题，巩固所学知识，提高分析和解决问题的能力互动题目判断题以下物体是生物还是非生物？一棵正在生长的小树

1.一块天然岩石

2.一颗种子

3.一块木板

4.一朵云

5.一只蚂蚁

6.一辆自动驾驶汽车

7.一个鸡蛋

8.解释题判断依据对于每个物体，请运用以下五大特征进行判断是否有细胞结构？

1.是否能生长发育？

2.是否需要能量维持生命活动？

3.是否能对环境刺激做出反应？

4.是否具有繁殖能力？

5.小组讨论将学生分成小组，讨论以下问题为什么病毒被认为是生物与非生物的边界案例？

1.如果将来人工智能机器人能自我修复和复制，它们算生物吗？为什么？

2.在月球表面，我们可能找到哪些非生物？为什么很难找到生物？

3.小结生物与非生物的本质区别生物具有细胞结构，能进行生命活动（新陈代谢、生长发育、繁殖、对刺激的反应、适应环境等）；非生物不具备这些特征，其变化主要受物理化学规律控制细胞是生命的基本单位所有生物都由细胞构成，细胞是进行生命活动的基本单位细胞内含有遗传物质，控制着生物的生长发育和遗传特性DNA生态系统中的相互依存生物与非生物在生态系统中相互依存、相互作用生物需要非生物提供生存环境和基本物质；生物活动也改变着非生物环境，如植物光合作用产生氧气通过本课程的学习，我们不仅掌握了生物与非生物的基本知识，更重要的是培养了科学思维方式和生态意识生命是自然界最神奇的现象，理解生命的本质有助于我们更好地保护生物多样性，促进人与自然的和谐共处认识生命，尊重自然，保护生态环境通过学习生物与非生物的知识，我们认识到生命是地球上最珍贵的现象•生物与非生物相互依存，共同构成生态系统•人类作为具有高度智慧的生物，有责任保护地球环境•科学知识是我们认识世界、改造世界的重要工具•。