内容正文:
期末复习必背知识清单
核心必记36个考点
选择性必修1《稳态与调节》
【考点01】细胞生存的环境★★★☆☆
1. 体内细胞生活在细胞外液中
(1)生物体内以为_ __基础的液体统称。
(2)体液包括__________(约_____ )和__________,其中__________构成的液体环境即内环境,主要包括 __________、_______________、_______________ 。
(3)补充完整图
①_________ ②_________
(4)组成我们身体的_________ _没有直接与外界环境接触,不能直接与外界环境进行物质交换。
(5)红细胞生活的内环境是_________。淋巴细胞生活的内环境是_________。毛细血管生活的内环境是_________。
淋巴管壁细胞生活的内环境_________。
(6)人体细胞与外界环境物质交换:
内环境与外界环境进行物质交换参与的系统:___________________________________。
2.知识拓展
(1)血液≠血浆,血液包括血细胞(红细胞、血小板等)和血浆。
(2)血浆与血清的区别:血浆含有纤维蛋白原等凝血因子;血清不含纤维蛋白原和凝血因子。
(3)细胞与外界化境物质交换跨膜问题
单层膜结构:每穿过一层生物膜(如细胞膜、细胞器膜)计为1层,毛细血管壁细胞(2层膜)和肺泡壁细胞(2层膜)。
氧气被组织细胞利用:外界→肺泡壁(2层)→毛细血管壁(2层)→红细胞(2层)→组织细胞(1层)→线粒体(2层),共11层。
葡萄糖被组织细胞利用:小肠黏膜上皮细胞(2层)→毛细血管壁(2层)→组织细胞(1层),共7层。
【考点02】内环境的成分和理化性质★★★☆☆
1.细胞外液的成分和理化性质
(1)血浆的主要成分是:_________(90%)、_________(7%-9%)、_________(1%)、血液运输的物质(营养物质、各种代谢废物、激素等)。
(2)组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近,但不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的_________。
(3)内环境的理化性质包括_________、_________、_________。
(4)渗透压大小取决于单位体积中溶质微粒的_________,溶质微粒越多,溶度越_________,渗透压越_________。
(5)血浆渗透压大小主要与_________和_________的含量有关,其中细胞外液渗透压的90%来源于_________和_________。
(6)正常人体血浆的PH为_________,正常人体温度为 _________。
2.知识拓展
(1)内环境、细胞内液氧气、二氧化碳、葡萄糖的浓度判断
细胞中呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,细胞中氧气浓度低,二氧化碳浓度高;
饭后食物消耗,血浆中葡萄糖浓度高,血糖会以糖原形式存储在肝细胞或肌细胞,血液流经肝脏细胞后血糖浓度减小;饥饿状态时,肝糖原分解补充血糖,流经肝脏后的血糖浓度比流入高。
(2)人在进行一定强度的体力劳动后,手掌或脚掌上可能会磨出水疱。水疱中的液体主要是组织液,一段时间后水疱可通过渗入毛细血管和毛细淋巴管自行消失。
【考点03】内环境的稳态★★★★☆
1.内环境的稳态
(1)内环境稳态的实质 。
(2)内环境稳态的调节机制是 。
(3)当 ,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏。
(4)在分子水平上,存在 的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等;在细胞水平上,存在 的稳态等;在器官水平上,存在心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等;在群体水平上,
的变化存在稳态;生态系统的 也存在稳态。可见,在生命系统的各个层次上,都普遍存在着稳态。稳态已经成为生命科学的一大基本概念。
(5)内环境稳态的意义是: 。
(6)人体内的酸碱缓冲对 。
(7)内环境稳态失调引起的健康问题:
(8)自来水、缓冲液、生物材料等对pH变化的调节:
生物材料类似于 ,加入少量酸或碱后 (填“会”或“不会”)发生pH的大幅度变动。
2.知识拓展
(1)血浆酸碱度平衡
酸碱缓冲对(HCO3-/H2CO3 和 HPO42-/H2PO-)
无氧呼吸产生乳酸进入血浆后,与NaHCO3反应生成乳酸钠和碳酸,碳酸分解为二氧化碳和水,通过肺和肾脏排出体外,从而维持酸碱平衡。
(2)镰状细胞贫血不是内环境稳态失调
(3)血浆PH值是7.40不是内环境稳态失调
(4)组织水肿的原因分析
①局部组织细胞代谢旺盛,组织细胞产生代谢物多,造成组织液渗透压升高,血浆中水分进入组织液,造成组织液变多。
②过敏反应,毛细血管通透性增加,血浆蛋白等进入组织液,造成组织液渗透压升高,水分进入组织液,造成组织液变多。
③营养不良(血浆蛋白减少),血浆渗透压降低,血浆中水分进入组织液,造成组织液变多。
④肾炎(蛋白质流失),血浆渗透压降低,血浆中水分进入组织液,造成组织液变多。
【考点04】神经系统的组成★★☆☆☆
1.中枢神经系统组成
(1)大脑:调节机体活动的___________。
(2)小脑:协调运动,维持身体_________。
(3)下丘脑:____调节中枢、______的调节中枢、与生物的_____控制有关。
(4)脑干:连接脊髓和脑,_________的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能。
2.外周神经系统组成
按照连接方式分:
(1)脑神经:共有____对,主要分布在______部,负责管理头面部的感觉和运动。
(2)脊神经:共有___对,主要分布在躯干、四肢,负责管理躯干、四肢的感觉和运动。
按照功能分:
(1) 传入神经:将接收到的信息传递到_________系统。
(2)传出神经:传出神经将指令信息传输到相应器官,从而使机体对刺激作出反应。
(3)传出神经分为:_________的神经,也称为自主神经系统,不受意识支配;________的神经:______意识支配。
(4)自主神经分为:______神经(从脊髓的胸腰段发出)和________神经(从脑干和脊髓骶部发出)。人体处于兴奋状态时,____神经活动占据优势,心跳_____,支气管____,但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动________。
(5)当人处于安静状态时,________神经活动占据优势,心跳_____,但胃肠蠕动和消化液的分泌会______,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
3.拓展知识
交感神经从脊髓的胸腰段发出,副交感神经从脑干和脊髓骶部发出。
【考点05】组成神经系统的细胞★★★☆☆
1.神经元细胞
2.神经胶质细胞
神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,对神经元起辅助作用的细胞,具有支持、______、______和______神经元等多种功能。在外周神经系统中,参与构成神经纤维表面的髓鞘。
【考点06】神经调节的方式★★★★☆
1.结构基础
(1)完成反射的结构基础是______,反射弧通常是由_______、_____神经、_________、_____神经和________组成的,如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就____完成。
(2)感受器接受适宜刺激后_________,神经中枢对传入的信息进行___________。
(3)效应器是指____________________________________等。
2.反射
1._______是神经调节的基本方式。
2.反射包括______反射和______反射。
3.非条件反射是指生来就有的反射,其数量______,它的建立____大脑皮层的参与,一般是永久性的,如膝跳反射和缩手反射。
4.条件反射是指后天通过_____和_____而形成的反射,其数量几乎是_____的,可以新建,也可以______,人或高等动物形成条件反射的主要神经中枢位于__________。
5.条件反射建立在_______反射的基础上。
6.条件反射建立的神经基础是在相关脑区之间建立了______性联系。
7.已形成的条件反射,如果反复应用条件刺激而不给予______刺激,条件反射就会逐渐_______,以至最终完全不出现,这是条件反射的消退。
8.条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是神经中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生______性效应的信号,是兴奋向抑制的转化。
3.知识拓展
①反射活动需要经过完整的反射弧来实现。反射弧中任何环节受损,反射都不能完成。
②直接刺激传出神经或效应器引起肌肉收缩,不属于反射。
③一个完整的反射活动的完成至少需要两个神经元,如膝跳反射。
【考点07】神经冲动的产生和传导★★★★☆
1.兴奋的产生
(1)神经元受到刺激后,会由_____状态转变为___________状态,这一变化称为兴奋,兴奋是以_____信号的形式传导的。
(2)静息电位:细胞膜两侧的电位表现为_________,膜内k+浓度__于膜外,k+离子通过________外流形成。
(3)动作电位:当神经元某一部位受到刺激时,细胞膜对___的通透性增加,Na+通道开放,以________大量流入膜内,表现为________的兴奋状态,此时的膜电位称为动作电位。
2.兴奋的传导
(1)兴奋在神经纤维上的传导,以__________的形式传导。
(2)兴奋的传递反向是:由_________到__________。
(3)局部电流的方向:膜外由____________到___________,膜内_________到___________。兴奋传导的方向与_____局部电流方向相同。
(4)关于电表偏转问题:
①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生_____________的偏转。
②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计指针________偏转。
3.知识拓展
(1)膜电位的解读:
①a点之前:主要表现为_____外流,使膜电位表现为_____。
②ac段:_____大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为_____。
③ce段:_____大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。
④ef段:钠钾泵将流入的_____泵出膜外,将流出的_____泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
(2)细胞外液中Na+、K+浓度变化对电位峰值的影响:
①细胞外K+浓度上升后,细胞内K+向外扩散_____,从而引起静息电位(绝对值)_____。
②当细胞外Na+浓度上升后,向细胞内的扩散量_____,从而使动作电位的峰值_____。
(3)在离体的神经纤维上,兴奋的传导是双向的;在反射弧中的神经纤维上,兴奋的传导是单向的,因为反射弧中神经纤维上的神经冲动只能来自感受器。
【考点08】神经冲动的传递★★★★☆
1.突触的结构
(1)突触的结构包括________、_________与_________。
(2)突触小体内含有________,里面储存________。
2.神经冲动的传递
(1)突触前神经元受到刺激后,产生的兴奋传导至轴突末梢,引发________向突触前膜移动并融合,以_____释放神经递质(跨膜0层),神经递质经______通过突触间隙与突触后膜上的相关_____结合,引发突触后膜电位变化。
(2)神经元之间兴奋的传递只能是单方向原因:____________________________。
(3)神经递质根据其功能,分为______递质和_______递质。
(4)神经递质发挥作用后会与受体分开,迅速被______或____________。
(5)关于电表偏转问题:
①刺激b点(ab=bd),由于兴奋在突触间的传递速率小于在神经纤维上的传导速率,所以a点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生______________偏转。
②刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计指针只发生___________偏转。
3.毒品成瘾机制
(1)_______是与大脑产生愉悦感相关的神经递质。
(2)毒品可卡因是一种多巴胺转运蛋白阻断剂,使多巴胺_________________,持续发挥作用,导致突触后神经元持续______,在突触间隙多巴胺异常增多的情况下,突触后神经元会减少受体蛋白的表达,使神经元的兴奋维持在正常水平。停用可卡因后,由于突触后膜上的多巴胺受体已经减少,导致突触后神经元难以兴奋,使人处于抑郁状态。人若想获得愉悦感就需要吸人更多可卡因,从而造成毒品成瘾。
4.知识拓展
(1)突触小体≠突触
①组成不同:突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
②信号转换不同:在突触小体上的信号转化为电信号→化学信号。在突触处完成的信号转化为电信号→化学信号→电信号。
(2)若神经递质是NO,则通过自由扩散释放。
(3)突触延搁原因:神经冲动在突触处的传递需要经过电信号到化学信号再到电信号的转化,比在神经纤维上传导速度慢。
(4)兴奋传递过程中出现异常的情况分析
【考点09】神经系统的分级调节★★☆☆
1.大脑皮层与躯体运动的关系
(1)发现电流刺激中央前回的底部,会引起面部运动:刺激中央前回一侧的顶部,会引起对侧下肢的运动。这说明中央前回支配的区域和躯体呈____关系。
(2)大脑皮层中,手部和头面部对应的范围较大,而其他部位对应的范围较小,说明范围大小与躯体运动的精细复杂程度呈_______。
(3)_______连接低级中枢和高级中枢。
2.神经系统对内脏活动的分级调节
(1)排尿需要大脑皮层参与,大脑皮层将发出排尿信号到脊髓相应部位,再由脊将此信号通过__________和躯体运动神经传至效应器,使膀胱逼尿肌______、尿道内外括约肌_____完成排尿。
(2)在排尿过程中,__________对排尿活动相关肌肉的抑制减弱,这也有利于排尿活动的完成。
(3)尿道壁上也分布着感受器,尿液对尿道的刺激可以进一步反射性加强排尿中枢的活动,这是一种____反馈。
【考点10】人脑的高级功能★★☆☆
1.人脑的高级功能
(1)语言功能是人脑______的高级功能。
(2)W区障碍,__________;H区障碍,_________;S区障碍,___________;V区障碍,__________。
2.学习和记忆
(1)记忆的四个阶段:_______记忆、第一级记忆、第二级记忆、第三级记忆。
(2)短时记忆包括:____________、___________,长时记忆包括:第二级记忆、第三级记忆。
(3)短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像_____的脑区有关。
(4)长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及_________的建立有关。
(5)情绪也是大脑的高级功能之一,是人对环境所作出的反应,表现为开心、兴奋、对生活充满信心,或者失落、沮丧、对事物失去兴趣。
【考点11】激素与内分泌系统★★☆☆☆
1.激素的发现
(1)沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受___________调节。
(2)斯他林和贝利斯:
结论:胰腺分泌胰液受___________的调节控制;
他们把小肠黏膜分泌的这种化学物质称作___________;
促胰液素是人们发现的第一种激素。
2.激素研究实例
(1)胰岛素的发现:方法:___________。
(2)睾丸分泌雄激素的研究方法:___________。
3.内分泌系统的组成和功能
(1)激素调节的概念:由___________或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式。
(2)人体主要内分泌及其分泌的激素:
①下丘脑:分泌___________、___________、___________、___________。
②垂体:分泌___________。
③甲状腺:分泌___________。
④胰腺:胰岛A细胞分泌___________,胰岛B细胞分泌___________。
⑤肾上腺:肾上腺皮质分泌___________,肾上腺髓质分泌___________。
⑥卵巢:分泌___________。
⑦睾丸:分泌___________。
(3)常见激素的化学本质以及功能
激素名称
化学本质
补充方式
功能
甲状腺激素
___________
注射/口服
促进新陈代谢和生长发育
肾上腺
___________
注射/口服
升高血糖,增强应急反应
胰岛素
___________
___________
促进血糖氧化分解,促进肝/肌糖原___________和转化为非糖物质,___________肝糖原分解,
胰高血糖素
蛋白质
注射
___________肝糖原分解和非糖物质转化为血糖
生长激素
蛋白质
注射
促进蛋白质合成和骨骼生长
抗利尿激素
多肽类
注射
减少尿量,调节水分平衡
性激素(如雌激素)
___________
___________
调节生殖发育和第二性征
促甲状腺激素释放激素
多肽类
注射
刺激垂体释放促甲状腺激素
(4)常见激素的靶细胞:
甲状腺激素:______________________;胰岛素:______________;胰高血糖素:___________;生长激素:______________________;抗利尿激素:_______________;性激素:_______________。
(5)激素缺乏的症状
①生长激素:幼年缺乏___________症;成年过多___________症状。
②甲状腺激素:幼年缺乏___________症;过多___________。
4.拓展知识
(1)胰腺是一种特殊的腺体,分为外分泌部和内分泌部,其外分泌部可以分泌消化液(胰液),内分泌部(胰岛)可以分泌胰岛素和胰高血糖素。
(2)胰液中的蛋白酶会分解胰岛素。
【考点12】激素的调节过程★★★★☆
1.血糖平衡调节
(1)血液中的糖,主要是___________。
(2)正常浓度:正常人空腹时______________________。
(3)血糖的来源:食物中的糖类消化、吸收;______________________分解;___________的转化。
(4)血糖的去路:氧化分解;合成______________________;转化为______________________。
(5)血糖平衡调节中枢______________________,调节方式:___________。
(6)调节的过程:当血糖含量降低时,胰岛___________细胞的活动增强,___________的分泌量增加,___________肝糖原分解成葡萄糖进入血液,___________非糖物质转变成糖,此外下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素;当血糖含量升高时,胰岛___________细胞的活动增强,___________的分泌量明显增加
一方面促进______________________,进入肝、肌肉并合成______________________,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面又能抑制______________________的分解和______________________转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。
(7)胰岛素和胰高血糖素之间的关系为___________作用,并且胰岛素___________胰高血糖素的分泌,胰高血糖素___________胰岛素的分泌。
(8)在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为________调节该系统的工作。
(9)糖尿病的症状:_________________________________。
(10)糖尿病的发病机理及治疗,1型糖尿病的发病机理:胰岛功能减退、分泌胰岛素___________,注射胰岛素能治疗。Ⅱ型糖尿病与遗传、环境、生活方式等密切相关,细胞对胰岛素______________________。
2.甲状腺激素分泌的分级调节
(1)当机体感受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑分泌________;TRH运输到并作用于________,促使垂体分泌________;TSH随血液循环到达甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。
(2)当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制________和________分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。也就是说,在甲状腺激素分泌的过程中,既存在______调节,也存在_____调节。
3.激素调节的特点
(1)通过体液进行运输:
内分泌腺________导管,内分泌细胞产生的激素弥散在体液中,随血液流到全身;可以通过抽血样来检测内分泌系统中的激素水平。
(2)作用于________。
直接原因是只有靶细胞膜上或细胞内有与相应激素特异性结合的________;而根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中________,激素的受体不都在细胞膜上,如性激素、甲状腺激素的受体在________。
(3)作为信使传递信息
既不组成细胞________,又不提供________,也不起________作用。
给靶细胞传递信号,靶细胞发生一系列的代谢变化;激素一经靶细胞________。
(4)微量高效
4.激素协同与抗衡
(1)协同作用:不同激素对同一生理效应起________效应的作用。
增加产热:________激素、________;升高血糖:________________、________________;
调节生长发育:________________激素、________________激素。
(2)抗衡作用:不同激素对同一生理效应发挥________的作用。
________________和________________在调节血糖方面表现为抗衡。
5.拓展知识
①分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞。
②激素只能作用于靶器官或靶细胞,直接原因是只有靶细胞膜上或细胞内有与相应激素特异性结合的受体;而根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中选择性表达。
③激素只作用于靶细胞或靶器官,但并非只运输到靶细胞或靶器官:激素产生后,可随血液流经全身各处。
④激素既不组成细胞结构,也不提供能量,而是作为信息分子发挥调节作用。
⑤激素的受体不都在细胞膜上,如性激素、甲状腺激素的受体在细胞内。
【考点13】神经调节与体液调节的关系★★★★☆
1.体液调节与神经调节的区别和联系
(1)体液调节:__________等化学物质,通过__________的方式对生命活动进行调节。
__________是体液调节的主要内容,除激素外,其他一些化学物质,如组胺、某些________分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2),也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。
(2)体液调节与神经调节比较:
比较项目
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
体液调节
_________
_________
_________
_________
神经调节
_________
_________
_________
_________
2.体温调节
(1)热量的来源:__________是机体热量的主要来源;安静时产热主要__________等器官;运动时产热主要是__________。
(2)热量的去路:__________是人体最主要的散热器官,主要通过辐射、传导、对流及蒸发散热。
(3)调节途径:通过调节__________和__________来实现,维持体温相对稳定:产热=散热。
(4)调节中枢——______________,感觉中枢——______________,调节方式——______________调节
(5)调节的过程:
①在寒冷环境中,________感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋传递到________的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,再使有关神经兴奋,进而引起皮肤血管________,皮肤的血流量________,散热量也相应________。同时,汗腺的分泌量________,蒸发散热也随之减少。同时,机体还会主动增加产热。寒冷刺激使下丘脑的体温调节中枢兴奋后,可引起骨骼肌________,相关神经兴奋后可以促进__________激素、__________素等激素的释放,使肝及其他组织细胞的代谢活动增强,增加产热。
②在炎热的环境中时,皮肤中的_________感受器兴奋,该兴奋传递至_________的体温调节中枢,进而通过_________神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌,最终使皮肤的血管_________,皮肤血流量_________,也使汗液的分泌增多等,从而增加散热。
3.水和无机盐调节
(1)水的来源:饮水、食物、__________________。
(2)水的去路:_________、_________排汗、由肺排出、大肠排便。
(3)调节中枢_________,感觉中枢_________,调节方式_________调节。
(4)调节过程:当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会_________,_________中的渗透压感受器会受到刺激,这个刺激一方面传至_________,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的_________激素增加,从而促进__________________,__________________尿量。
当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压_________时,对渗透压感受器的刺激减少,减少了_________激素的分泌和释放,肾排出的水分就会__________________,这样细胞外液的渗透压就恢复正常。
(5)血钠的调节:当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌_________,促进__________________对Na+的重吸收,维持血钠含量的稳定。
4.知识拓展
发高烧时,病人的体温继续升高时产热量大于散热量,如果体温保持不变,则产热量等于散热量。
【考点14】免疫系统的组成及功能★★★☆☆
1.免疫系统的组成
(1)免疫器官
①免疫器官包括_____、_____、脾、_____和扁桃体等。
②骨髓和胸腺是免疫细胞____________________的场所。
③脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞集中__________的场所。
④胸腺是_____细胞分化、发育、成熟的场所,随年龄增长在青春期达到高峰后逐渐退化,是T细胞分化、发育和成熟的场所,同时作为内分泌腺产生胸腺激素,促进T细胞发育。
⑤参与制造新的_____细胞与清除衰老的血细胞等。
⑥骨髓是_____细胞分化、发育、成熟的场所,是机体重要的免疫器官。
(2)免疫细胞
①树突状细胞具有强大的_____、_____抗原功能,皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织及淋巴器官内。
②巨噬细胞具有吞噬消化、__________功能,胞几乎分布于机体的各种组织中。
③淋巴细胞__________、__________,B淋巴细胞在_____产生和成熟,T淋巴细胞分为_____和__________等,T淋巴细胞在__________产生,在_____成熟。
④吞噬细胞在体液直接吞噬杀灭病原体,属于第_____道防线;同时吞又参与第_____道防线,能处理抗原并将抗原传递给辅助性T细胞。
(3)抗原呈递细胞
①种类:__________、__________、__________
②功能:_______________,将抗原信息暴露在细胞表面以便呈递给其他免疫细胞。
(4)免疫活性物质
①抗体:由__________产生,与__________发生特异性结合,化学本质_____;随血液循环和淋巴循环到达身体的各个部分,主要分布在__________。
②溶菌酶由唾液腺、泪腺等都可以产生的一种杀菌物质,可以破坏细菌的_____,存在于人体的__________防线中。
③细胞因子:细胞因子是指由多种细胞,特别是免疫细胞产生的一类具有多种生物学活性的小分子多肽或糖蛋白。
常见细胞因子:白细胞介素、__________、肿瘤坏死因子等。
(5)保卫人体的三道防线
①第一道防线:____________________。
②第二道防线:体液中的__________(如溶菌酶)和__________(如巨噬细胞和树突状细胞)。
③第三道防线:是机体在个体发育过程中与__________接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫。
④非特异性免疫包括__________防线;是机体在长期进化过程中遗传下来的,不针对某一类特定的病原体。
⑤溶菌酶杀菌一定是__________免疫,唾液中的溶菌酶为第_____道防线,血浆中的溶菌酶为第_____道防线。
2.免疫系统的功能
(1)免疫防御:是机体排除外来_________异物的一种免疫防护作用(如:三道防线),这是免疫系统最基本的功能。
(2)免疫自稳:是指机体清除__________,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。
(3)免疫监视:是指机体识别和清除__________,防止肿瘤发生的功能。
3.拓展知识
(1)溶菌酶和溶酶体酶的区别:
溶酶体酶:一种动物细胞器,含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
(2)脾:内含大量淋巴细胞,参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞,是免疫细胞集中分布的场所。
【考点15】特异性免疫★★★★☆
1.免疫系统对病原体的识别
在人体所有细胞膜的表面,都有多种不同的__________,其中包括作为分子标签来起作用的一组蛋白质。它们就像身份标志,能被__________的免疫细胞所识别。
2.体液免疫
(1)B细胞的活化条件:__________、_______________。
(2)体液免疫过程中具有识别的细胞:_________________________。
(3)体液免疫过程中特异性识别的细胞:_________________________。
(4)体液免疫过程中没有识别作用的细胞是__________,产抗体的细胞是__________。
(5)抗体的作用抗体与病原体的结合________________________________________。
3.细胞免疫
(1)细胞毒性T细胞活化的条件:________表面分子(信号)的刺激、__________主要由辅助性T细胞分泌)的刺激。
(2)活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触并使其裂解、死亡属于__________。靶细胞裂解死亡,释放抗原后,很多时候仍然需要体液免疫过程中的__________进一步作用来清除抗原。
4.记忆细胞和二次免疫
(1)记忆细胞特点:可以在抗原消失后很长时间保持对这种抗原的__________。
(2)二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时,__________细胞能迅速增殖、分化,形成相应效应细胞,迅速高效地产生免疫反应。
(3)二次免疫反应特点:比初次反应__________、强烈,产生抗体浓度高,能在抗原入侵后但尚未进入患病阶段将它们消灭。
(4)多次注射疫苗原因:_________________________。
5.拓展知识
①MHC-I结合细胞内抗原肽(如病毒蛋白),递呈给细胞毒性T细胞(CD8⁺) → 触发细胞免疫。
②MHC-II结合吞噬的抗原肽,递呈给辅助性T细胞(CD4⁺) → 激活体液免疫。
【考点16】免疫失调★★★☆☆
1.过敏反应
(1)概念:__________的机体,再次接触__________的抗原时,有时会发生组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)过程:有些人在接触过敏原时,在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体,这些抗体分布在__________表面,当__________再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的相应__________结合,使这些细胞释放出_____等物质,引起毛细血管__________、血管壁通透性__________、平滑肌收缩和腺体分泌__________。
(3)过敏反应有__________之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,许多过敏反应还有明显的_____和个__________。
(4)抗原与过敏原区别:
①两者都具有__________、特异性,但抗原一般是大分子,而过敏原不一定,过敏原可能是花粉、灰尘等。
②抗原引起的免疫反应对每个人都一样,但过敏原与人的体质和遗传有关,具有很大的个体差异。
2.自身免疫病
(1)自身免疫反应对__________造成损伤并出现了症状。
(2)风湿性心脏病、类风湿性关节炎、_______________等。
(3)治疗:目前缺乏有效的根治手段,治疗前景对自身__________进行移植。
3.免疫缺陷
(1)由机体免疫功能__________而引起的疾病,分为_______________和_______________。
(2)先天性免疫缺陷病----由于__________生来就有免疫缺陷的,例如:重症联合免疫缺陷病。
(3)获得性免疫缺陷病----由于疾病或其它因素引起的,例如:__________。
(4)艾滋病:
①致病病毒:_______________。
②病毒侵染的靶细胞主要为人的____________________。
③病毒存在的部位:血液、精液、唾液、泪液、尿液和乳汁中。
④发病机理:HIV主要侵染人体辅助性T细胞,逐渐使人体免疫功能丧失,最终使人无法抵御其他病原体入侵或者发生__________。
⑤传播途径:主要由_______________、_______________传播。
⑥艾滋病病原体(HIV)是逆转录病毒,需要的逆转录酶最初不是由宿主细胞提供的,病毒本身就含有_________酶。
⑦感染HIV后人体_______________产生针对HIV的抗体。
4.知识拓展
艾滋病大部分死于严重感染或恶性肿瘤等。
【考点17】免疫学的应用★★☆☆☆
1.疫苗
(1)疫苗:通常是用_____的或__________的病原体制成的生物制品。
(2)机制:接种疫苗后,人体内可产生相应的____________________,从而对特定传染病具有抵抗力。
(3)类型:_____疫苗、__________疫苗、新型疫苗(DNA疫苗、RNA疫苗)。
2.器官移植
(1)每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质—__________抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA。
(2)器官移植的成败,主要取决于__________的HLA是否一致或相近。
(3)_______________的应用,大大提高了器官移植的成活率。
3.免疫学应用实例
(1)免疫预防:注射__________,使机体产生相应的抗体和记忆细胞。
(2)免疫诊断:利用__________反应的高度特异性。
(3)免疫治疗:
①免疫增强疗法:输入__________、细胞因子等。
②免疫抑制疗法:输入__________。
【考点18】植物生长素★★★★☆
1.生长素的发现过程
(1)达尔文
胚芽鞘的弯曲生长,是因为_________________________________。
(2)鲍森·詹森
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过________传递给下部。
(3)拜尔
胚芽鞘的弯曲生长,是因为_______________________________。
(4)温特
造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并把这种物质命名为________。
2.生长素的合成运输和分布
(1)由_______产生,能从_______运送到____部位,对植物的生长发育有_____影响的微量有机物,叫作植物激素。
(2)生长素主要的合成部位是_______和发育中的_______。
(3)__________经过一系列反应可转变成生长素。
(4)在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学_____运输到形态学______,称为极性运输;极性运输是一种_______运输。
(5)在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行_________运输。
3.生长素的作用
(1)在植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞________、诱导细胞______等作用。
(2)在器官水平上则影响器官的________,如促进侧根和不定根______,影响花、叶和果实________等。
(3)生长素作用机理:生长素与_______受体特异性结合,引发细胞内发生一系列的信号转导,进而诱导_________的表达,从而产生效应。
(4)生长素作用方式:不像酶那样催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞_________,起调节细胞生命活动的作用。
(5)生长素作用特点,具有______,低浓度______生长;高浓度_______生长。
(6)顶端优势产生原因:顶芽产生的生长素,逐渐______运输,导致侧芽处生长素浓度较____,从而_____侧芽的生长。
(7)根向地性原因:当根横放时,由于重力的原因,根近地侧生长素浓度_______,远地侧生长素浓度_______,近地侧表现为__________,远地侧表现为_____________,根的向地性_______(“有”、“没有”)体现生长素的两重性。
(8)同一植物不同器官对生长素的敏感程度也不一样,根,芽,茎的敏感程度为_______________。
(9)不同植物对生长素敏感程度不同,____子叶植物比____子叶植物敏感,利用一定浓度的生长素类似物作除草剂(如2,4-D),可除去____子叶植物中的____子叶杂草。
【考点19】其他植物激素★★★☆☆
1.其他植物激素的种类和作用
名称
合成部位
分布
作用
赤霉素
幼根、幼芽、未成熟的______
主要在植物_________的部位
促进_________使植株增高,促进细胞分裂、分化,促进__________、开花和果实发育
细胞分裂素
主要是______
主要在细胞进行分裂的部位
促进________,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
脱落酸
根冠、_________等
将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多
抑制细胞分裂,促进气孔关闭,促进叶片、果实的___________,维持种子______
乙烯
_______________
__________________
促进果实______,促进开花,促进叶、花、果实________
油菜素内酯
油菜花粉等
花粉、种子、茎、叶中
促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、萌发等
2.激素间的相互作用
(1)生长素和细胞分裂素之间的关系
生长素主要促进_______的分裂,而细胞分裂素主要促进______的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出______作用。
(2)脱落酸和赤霉素之间的关系
在调节种子_____的过程中,赤霉素_____萌发,脱落酸_____萌发,二者作用效果相反。
(3)生长素和乙烯之间的关系
当生长素浓度升高到一定值时,就会_____乙烯的合成;乙烯含量的升高,反过来会______生长素的作用。
(4)在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的__________。例如,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值______,有利于分化形成雌花,比值______则有利于分化形成雄花。
【考点20】植物生长调节剂的应用★★★☆☆
1.植物生长调节剂的类型和作用
(1)概念:由__________的,对植物的生长、发育有_________的化学物质。
(2)优点:原料广泛、___________、效果稳定。
(3)种类:①分子结构、生理效应与植物激素________,如吲哚丁酸。
②分子结构完全______、生理效应与植物激素类似,如α - 萘乙(NAA)、矮壮素等。
(4)乙烯利,作用_____。
(5)赤霉素,作用______________________________。
(6)2,4-D,作用_______________。
(7)青鲜素,作用______________。
(8)膨大素,使水果长势_______,个体变大加快水果成熟。
2.植物生长调节剂的施用
(1)注意事项:选择恰当的植物生长调节剂,还要考虑施用目的、效果、毒性、调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
(2)影响施用效果的因素:施用______、时间、______以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
3.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理
①生长素类调节剂对植物插条的______情况有很大的影响。
②用__________生长素类调节剂处理插条,其影响程度不同。
③存在一个______浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。
(2)对插条的处理
①浸泡法:插条____部,溶液浓度______,条件遮阴、空气湿度较_____。
②沾蘸法:插条____部,溶液浓度______。
(3)步骤
预实验:
①配制________________的生长素类似物溶液
②处理生长状况______的插条的形态学下端
③观察_______________
正式实验:
④减少浓度梯度,重复前三步实验
(4)实验分析
①预实验的目的:确定实验范围,但______减小实验误差。
②预实验______设置对照,再次实验______设置对照组。
③实验的自变量_________________________________。
④实验的因变量_________________________________。
⑤无关变量_________________________________。
【考点21】环境因素参与调节植物的生命活动★★★☆ ☆
1.光对植物生长发育的调节
(1)光作为一种_______,影响、调控植物生长、发育的全过程。
(2)光敏色素是一类_______(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,光敏色素主要吸收________和________。
(3)在受到光照射时,光敏色素的_______会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到________内,影响特定基因的_______,从而表现出生物学效应。
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度
①年轮:春夏细胞分裂____、细胞体积____,颜色浅;冬季细胞分裂慢、体积较小,颜色较深。
②春化:_______诱导植物开花作用。
(2)重力 _____________假说
(3)植物生长发育的整体调控
___________调控、______调节和环境因素调节共同完成。
选择性必修2《生物与环境》
【考点01】 种群密度及其调查方法★★★☆☆
1.种群的概念:在一定的 内, 生物的 个体所形成的集合。
2.种群的数量特征有: 、 和 、 和 、 和 。
3.种群密度:指种群在 或 中的个体数。 是种群最基本的数量特征。
4.种群密度的调查方法
(1)逐个计数法。
(2)估算法 包括 、 、 等。
5.写出下列方法的适用范围:
逐个计数法: 。
黑光灯诱捕法: 。
样方法: 。
标记重捕法: 。
6.种群数量的调查
(1)样方法
在被调查种群的分布范围内, 选取 个 ,通过计数 ,求得 ,以 作为该种群的种群密度估算值。
(2)样方的数量
样方的多少与被调查地段的总面积呈 相关;一般来说,选取的样方越少, ;
选取的样方越多,求得的种群密度 。
(3)样方的大小
植物的大小不同,样方面积也应不同。如乔木的样方面积为 ,灌木为 ,草本植物为 。如果该种群个体数较少,样方面积可 。
(4)样方的取样关键: 。
(5)取样方法
①调查区域为非长条形时,选择 。
②调查区域为长条形时,选择 。
(6)计数原则: + 。“计上不计下,计左不计右”的原则。
7.标记重捕法
(1)过程:在被调查种群的活动范围内,捕获 个体,做上 再 ,经过一段时间后进行 ,根据 中 ,来估算种群密度。
(2)步骤:
第一次捕获生物量,记为M,并做好标记,放回一段时间,保证充分混合。
第二次捕获生物量,记为N,其中带标记的生物量记为m。
设种群的生物总量为X,则 。
(3)例题
在对某种鼠的调查中,调查范围为4hm2,第一次捕获并标记39只,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只,这样可估算种群密度为 。
注意:单位为 。
8.标志重捕法误差分析
①若被标记个体变得更难捕捉,则估算值偏 。
②若被标记个体易被捕食,则估算值偏 。
③若被标记个体的标志脱落,则估算值偏 ;
④若因个体间相互接触,未被标记的个体也沾上了标记颜料,则估算值偏 。
⑤如果标记的个体因标记过于醒目,易被实验人员发现,则估算值偏 。
⑥若被标记个体被捕食(但与未被标记个体被捕概率相同),则估算值 。
9.种群密度反映了 ,但无法体现种群数量的变化趋势。因此还需研究其他数量特征。
【考点02】 种群的其他数量特征★★★☆☆
1.出生率和死亡率
(1)概念:在 内 的个体数占该 的 即出生率(死亡率)。
(2)与种群密度的关系
出生率和死亡率 种群密度;
出生率>死亡率,种群密度 ;
出生率≈死亡率,种群密度 ;
出生率<死亡率,种群密度 ;以上结论,在无迁入和迁出时成立。
(3)与实践的联系(了解)
随着生活水平的提高和医疗条件的改善,我国人口的 在不断降低;要控制人口过度增长,应该低 ;因此我国把 列为一项基本国策;
2.为什么东北豹、大熊猫等动物在人为保护的措施下,种群数量仍不能迅速增长,而鼠、蝗虫等动物,尽管人们采取各种防除措施,却仍然数量繁多,屡屡为害?
。
3.繁殖能力的差别,对生物种群数量有哪些影响?
;
。
4.迁入率和迁出率
(1)概念:在 内 的个体数占 的 即迁入率(迁出率)。
(2)与种群密度的关系
迁入率和迁出率 种群密度。
迁入率>迁出率,种群密度 。
迁入率≈迁出率,种群密度 。
迁入率<迁出率,种群密度 。以上结论,在无出生和死亡时成立。
(3)与实践的联系
如果研究一座 人口的变化,迁入率和迁出率是不可忽视的因素。
5.年龄结构
(1)概念: 一个种群中 的个体数目的 。
(2)类型:大致可以分为 、 、 三种类型。
(3)与种群密度的关系
年龄结构通过影响 和 来影响种群密度;
年龄结构是 种群密度变化趋势的主要依据;
一般正在增长的种群,认为年龄结构为 。
6.我国少年儿童人口比例下降,老龄人口比例上升,说明我国人口的年龄结构发生了什么变化? 。
7.性别比例
(1)概念:种群中 数目的 。
注意:这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体,如工蜂就不计算在内。
(2)类型(了解):大致可以分为 、 、 三种类型。
注意:不是所有种群都有性别比例,如某些雌雄同株的植物
(3)与种群密度的关系:性别比例通过影响 来影响种群密度。
(4)与实践的联系:利用人工合成的 (信息素)诱杀某种害虫的 个体, ,就会使很多雌性个体 ,从而使该种害虫的种群密度明显降低。
注意:正常的性别比例是指该种群正常状态下经过长期自然选择形成的的性别比例,并不一定是雌雄相当型。
8. 是种群最基本的数量特征。种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素,其中 和 、
和 直接决定种群密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响 ,进而影响种群密度。
9.单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的,从地上部分难以辨别是一株还是多株。而 草本植物则容易辨别个体数目。
10.取样的关键是要做到 ,不能掺入主观因素。 法和 法都是常用的取样方法。
【考点03】 种群数量的变化及其影响因素★★★★☆
1.数学模型概念:用来描述一个 或它的 的 ,包括 和 两种表现形式。
提示:同数学公式相比,曲线图表示的数学模型能更 地反映出种群数量的增长趋势,但曲线图表示的数学模型不够 。
2.建构数学模型的方法(步骤)
① 。
② 。
③ 。
④ 。
3..“J”形增长的模型假设
(1)成立条件: 。
(2)数量变化: 。
注意,J形增长的λ为定值;若λ不为定值,则说明种群数量变化非J形增长
4.两类种群数量变化曲线的数学模型
(1)J形增长
①数学公式:t年后种群的数量为 (N0表示 ,t表示 , Nt表示 ,λ表示 )。
②曲线图
该曲线的起点不是原点。
(2)S形增长
“S”形曲线形成的原因: 。一定的环境条件所能 的种群最大数量称为 ,又称 值。
同一种群的K值是固定不变的吗?
不是;食物减少和活动范围缩小等不利条件下,K值会变小;食物充足和生存空间扩大等有利条件下,K值会增大
5.对有害生物的防治
①从环境容纳量考虑: 。
②从1/2K值考虑: 。
7.种群的数量变化
除了增长,还存在 。
①种群波动的影响
a.处于波动中的种群,在某些特定条件下可能出现 ;如 、 、 等就是种群数量爆发增长的结果。
b.当种群长期处于不利条件下,种群数量会出现 或 的 ;如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏。
②种群延续的基础: 。
③种群衰退、消亡的可能原因:
。
8.影响种群数量变化的因素
① 和 ;
常见非生物因素有 ;
生物因素又分为 和 。
②阳光的影响方式: 。
③温度的影响方式: 。
④非生物因素对种群数量变化的影响往往是 的。
⑤种群内部生物因素随着种群的增长, 会加剧,从而使种群的增长受到限制。
种群外部生物因素
具体说明
捕食关系对种群数量的影响
除顶级捕食者外,每种动植物都可能是其他某种生物的 ,每种动物都需要以其他生物为食。如果 ,动物种群会出现 、 的现象。
种间竞争关系对种群数量的影响
森林中不同植物 ,不同动物 ,这也会导致种群数量的变化。
寄生关系对种群数量的影响
作为宿主的动物被 寄生, 或 引起传染病,也会影响种群的 等特征,进而影响种群的数量变化。
9.密度制约因素
①概念:一般来说, 等 对种群数量的作用强度与该种群密度是 的;
②举例:同样是缺少食物,种群密度 ,该种群受食物短缺的影响就 。
10.非密度制约因素
①概念: 等 以及 、 等 ,对种群的作用强度与种群密度 。
②举例:在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其密度 ,所有个体都会死亡。
11.研究种群的特征和数量变化的规律的意义
在野生生物资源的 、有害生物的 等方面都有重要意义。
①对濒危动物的保护
只有通过调查获知 、 、 、 等特征,以及影响该种群 的因素,才能准确了解该种群的 ,预测该种群的数量 ,进而采取合理的保护措施: 。
②指导渔业捕捞
研究表明: 的捕捞(捕捞量在 左右)有利于 。
③有害生物的防治
a.在鼠害发生时,既适当采用 的方法控制现存害鼠的种群数量,又通过减少其 等方法 ,才能使鼠害得到有效防治。
b.对农林害虫的防治,如果一味依赖喷洒农药的方法,既造成 ,又 ;
,则有利于将害虫数量控制在较低的水平;从防治手段看,前者为 _,后者为 。
【考点04】 培养液中酵母菌种群数量的变化★★☆☆☆
1.计数方法:对一支试管中的培养液中的酵母菌计数,可以采用 的方法。
2.使用的计数工具为 。
3.一个血细胞计数板有 个计数室,一个计数室有 个小格,一个计数室的总体积为 。
4.假设小方格酵母菌数量的平均值是A个,稀释倍数为B,求每毫升培养液中酵母菌的数量:
。
5.本实验需要设置对照组吗? 。
6.需要做重复实验吗?
。
7.从试管中吸出培养液进行计数之前,建议你将试管轻轻振荡几次这是为什么?
。
8.如果一个小方格内酵母菌数量过多,难以数清,应采取什么措施? 。
9.对于压在小方格界线上的酵母菌应当怎样计数?
。
10.酵母菌的数量会一直增长吗? 。
11.培养后期酵母菌数量下降的原因可能是:
。
12.盖盖玻片和滴加培养液的顺序是怎样的?
。
13.若以上操作颠倒,会使计数结果偏 。
14.制好装片后是否可以立即计数? 。
15.注意事项:
(1)取样时间需 ,且应做到 取样(每天同一时间取样,或者每隔相同一段时间取样;
(2)抽取样液之前,需要振荡,使酵母菌均匀分布,若直接从静置的菌液上层中吸取,所测数值可能 ,因为酵母菌会沉降在瓶底;
(3)若保持培养条件,酵母菌种群数量不会一直保持稳定,将会 ,因为营养物质减少、代谢废物增多、空间有限、pH降低等;
(4)血细胞计数板使用完毕后,用水冲洗干净或浸泡在 溶液中,切勿用硬物洗刷或抹擦,以免损坏网格刻度。
分析循环因果关系
【考点05】群落的结构★★★☆☆
1.群落的概念及研究问题
(1)概念:在相同时间聚集在一定地域中各种 的集合,叫作生物群落,简称群落。
(2)群落水平上研究的问题
2.群落的物种组成
(1)意义:区别 的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。
(2)指标:物种丰富度:一个群落中的 。
(3)规律
①不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。我国越靠近热带地区,单位面积内的物种越 。
②群落中的物种组成不是 的。随着 的变化,原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势;原来占优势的物种也可能逐渐失去优势,甚至从群落中消失。
3.群落的种间关系
种间关系
数量坐标图
营养关系图
特点
举例
原始合作
两种生物共同生活在一起时,双方都 ,但分开后,各自也能独立生活
海葵和寄居蟹
互利共生
两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。如果彼此分开,则双方或者一方
豆科植物与根瘤菌
寄生
一种生物从另一种生物(宿主)的 ,
, 中获取营养并通常对宿主产生危害的现象
马蛔虫与马
种间竞争
两种或更多种生物共同利用 ,
, 而产生的相互排斥的现象
同一草原上生活的非洲狮和
斑鬣狗
捕食
一种生物以另一种生物为食
狼与兔,青蛙与昆虫
1.原始合作双方离开仍可独立生活,而互利共生双方离开至少一方不能正常生活。原始合作和互利共生的双方生物数量变化是同步的。
2.一般情况下,捕食者不会将被捕食者全部捕获;寄生生物一般会给宿主造成一定伤害,但不立即导致宿主死亡。
3.当两种生物以同一植物为食,若取食部位不同并不构成种间竞争关系。
4.群落的空间结构
(1)概念:在群落中,各个生物种群分别占据了 ,使群落形成一定的空间结构。
(2)类型
①群落的垂直结构:在垂直方向上,大多数群落都具有明显的 现象。
1)森林植物分层:
影响因素: 、温度、水分和无机盐。
意义:提高了群落利用 等环境资源的能力。
2)动物分层:
影响因素:栖息空间和 。
1.“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构,竹林中的竹子是种群层次,不具有群落的空间结构。
2.水体中植物的垂直分布主要是由光照引起的分层现象,属于群落的垂直结构。
3.草坪和树林中的动物都有分层现象。
4.高山上植物的分布取决于温度,从山顶到山脚,分布着不同的植物类群,属于植被的垂直地带性分布,不属于群落的垂直结构。
②群落的水平结构:在水平方向上表现为“镶嵌分布”。
1)含义:不同地段往往分布着不同种群,同一地段上种群密度也有差别。
2)原因: 、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。
(3)群落结构的形成原因与意义
①形成原因:在长期 基础上形成的对环境的适应。
②意义:利于群落整体对 的充分利用。
5.群落的季节性
(1)概念:由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的 也会随之发生有规律的变化。
(2)特点:生物群落的结构不是静止不变的,会随着时间的推移、气候季节性的交替而发生变化。群落在不同季节, 和 发生改变。
6.生态位
(1)定义:一个物种在群落中的地位或作用,包括 , ,以及 等,称为这个物种的生态位。
(2)研究内容
①动物: 、食物、天敌以及与 的关系等。
②植物:在研究区域内的出现频率、 、植株 等特征,以及与 的关系等。
(3)意义
群落中每种生物都占据着 的生态位,有利于不同生物充分利用 ,是群落中物种之间及生物与环境间 的结果。
【考点06】土壤中小动物类群的丰富度★★★☆☆
1.实验原理
(1)调查方法:通过取样调查的方法来研究土壤中小动物类群的丰富度,常用 的方法进行采集、调查。
(2)调查指标:样本中小动物的 。
(3)物种相对数量统计方法:一是 ,二是 。
区分“标记重捕法、取样器取样法、抽样检测法”
(1)标记重捕法一般是针对个体较大、活动能力较强的动物,取样器取样法是针对土壤中的小动物,抽样检测法针对单独的细胞或微生物,各有侧重。
(2)取样器取样法用于调查物种丰富度,标记重捕法和抽样检测法可以比较准确地估算出种群的数量。
2.实验步骤
(1)准备
①制作取样器。
②记录调查地点的地形和环境的主要情况。
(2)取样
①拨开 。
②取一定土壤样品。
③注明取样的时间和地点等
(3)采集小动物
①常规方法: 取虫。
②简易方法: 或 取虫。
(4)观察和分类
①设计 便于记录。
②借助动物图鉴查清名称。
③使用放大镜、 观察。
(5)统计和分析
①统计 和物种在群落中的相对数量。
②完成研究报告。
3.实验结论
(1)组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的 是不同的。
(2)一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种 ,群落结构也 。
4.用具分析
(1)诱虫器
诱虫器中的 是发挥作用的主要装置,它利用土壤动物具有 的习性,使土壤小动物下移,落入盛有酒精的烧杯中。
(2)吸虫器
吸虫器中的纱布作用是防止 ,将其收集在试管中。
1.统计土壤中小动物类群丰富度既要统计物种丰富度也要统计不同物种在群落中的数量。
2.使用无底花盆是为了提供通气环境,便于小动物向下移动。使用体积分数为70%的酒精溶液,既可以杀死小动物,也利于保存小动物。
【考点07】群落的主要类型及群落的演替★★★☆☆
1.群落类型的分类依据: 和 。
2.主要的陆地生物群落类型
群落类型
荒漠生物群落
草原生物群落
森林生物群落
生存环境
;
半干旱;不同年份或季节雨量
群落结构
物种少;结构非常
物种较少;结构相对简单
物种繁多;结构非常复杂且
生存生物特点
动植物具有 特性
各种旱生多年生草本植物占优势,动物善于
阳生植物多居上层;阴生植物利用光能较强;动物善于
3.其他群落类型
(1)湿地生物群落:动植物物种十分丰富,既有水生生物也有陆生生物。
(2)海洋生物群落:分布有数量众多的浮游植物、大型藻类、种类繁多的动物等。
4.群落中生物的适应性
(1)生活在某一地区的物种能够形成群落,是因为 。
(2)群落中不同种群之间通过复杂的种间关系,相互依存、相互制约,形成 ,从而维持种群之间的 。
(3)在不同的群落中,生物适应环境的方式不尽相同。
①生物以特定的形态结构适应环境,如沙漠中骆驼刺发达的根系、仙人掌的叶片退化为刺状。
②生物体可以通过调节生理功能适应环境,如鹿蹄草叶肉细胞中大量储存五碳糖等物质来降低冰点等。
③生物还可以通过特定的行为适应环境,如有些动物的冬眠或夏眠等。
1.荒漠生物群落中生物的适应性体现:植物叶片呈针状、气孔在夜间开放、根系强大等,从而减少水分散失、加强水分摄取;许多动物表皮外有角质鳞片、以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,以减少水分散失。
2.草原生物群落中生物的适应性体现:植物往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层,能抵抗干旱;动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点。
5.群落的演替
(1)概念:随着 的推移,一个群落被 的过程。
(2)类型:根据 划分为 演替和 演替。
类型
初生演替
次生演替
概念
在一个 ,或者是原来存在过植被、但 的地方发生的演替
在原有植被虽已不存在,但 基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替
实例
在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替
的草原、过量砍伐的森林、弃耕的 农田上进行的演替
演替
过程
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段
一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木(气候适宜)
历经
时间
经历的时间比较长
经历的时间比较短
(3)初生演替和次生演替的区别
除了演替起点的不同,初生演替与次生演替的区别还有:初生演替速度 ,趋向形成 ,经历的阶段相对 ;次生演替速度 ,趋向于 ,经历的阶段相对 。
(4)群落演替的影响因素
群落外界环境的变化;生物的迁入、迁出;群落内部种群相互关系的发展变化;人类活动,等等。
(5)群落演替原因
影响群落演替的因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量 ,不适应的数量 ,因此,群落就不断地演替。
(6)群落的结果
这两类演替,一般是从结构简单的群落发展为结构 的群落,群落中的 和 增多,土壤、 得到更充分的利用。达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态。
(7)人类活动对群落演替的影响
在某一地区,群落演替的结果往往是由 共同作用而决定的,人类活动往往会使群落演替按照 的 进行。
1.演替并不是“取而代之”。演替过程中一些种群取代另一些种群,是一种“优势取代”而非“取而代之”。
2.群落演替到与环境处于平衡状态时,就以相对稳定的群落为发展的顶点,此时群落内物种组成处于动态变化中。
3.并不是所有群落都可以演替到森林阶段。如干旱地区,一般只能演替到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
【考点08】生态系统的结构★★★☆☆
1.生态系统
(1)定义:在一定空间内,由 与 的统一整体, 叫作生态系统。
(2)范围:有大有小,地球上最大的生态系统是 (生物圈包括地球上的全部生物及其非生物环境的总和)
(3)结构:由生态系统的 和 构成。
(4)功能:进行 、 、 。
2.生态系统的类型
(1)自然生态系统
① :海洋生态系统、淡水生态系统等。
②陆地生态系统:森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统等。
(2) :农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统等。
3.生态系统的组成成分及其相互关系
(1)组成成分
成分
范畴
营养方式
作用
非生物
成分
光、水、空气、无机盐及非生物的有机物等
—
生物群落中 的根本来源
生产者(生态系统的 )
①进行 的绿色植物、蓝细菌、光合细菌等;
②进行化能合成作用的硝化细菌等
自养
把无机物制造成有机物,把光能等转化为 ,从而可以被生物所利用
消费者
①绝大多数动物;
②营寄生生活的植物(如菟丝子)、细菌和病毒等
异养
加快生态系统的 ;对植物的 、 等具有重要作用
①营腐生生活的细菌、真菌;
②腐生动物,如蜣螂、蚯蚓等
异养
将动植物遗体和动物的排遗物分解成 ,返还到无机环境中,供生产者重新利用
1.三类“不一定”
(1)生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌),植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费者)。
(2)消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等),动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)。
(3)分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物),微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者,寄生细菌属于消费者)。
2.两类“一定”
(1)生产者一定是自养型生物,自养型生物一定是生产者。
(2)营腐生生活的生物一定是分解者,分解者一定是营腐生生活的生物。
(2)生态系统各成分的相互关系
是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
“非生物的物质和能量”和“生产者”两者之间为双向箭头,“非生物的物质和能量”指入箭头多,“生产者”指出箭头多。
4.生态系统的营养结构——食物链
(1)概念:由生产者和消费者通过捕食关系形成食物链。
(2)特点
①关联性: 为第一营养级, 处于较高的营养级,各营养级之间由于 关系而形成链。除了捕食食物链,还有腐生食物链和寄生食物链等。
②有限性:一条食物链一般不会超过 个营养级。
③单向性:捕食食物链中的捕食关系是长期 形成的,通常不会逆转。
④群体性:某一营养级的生物所代表的是该营养级的 ,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。
⑤动态性:食物链中各营养级生物之间是相互制约的,使它们的数量始终处于一种 变化中。这种制约可能来自种间,也可能来自种内。
5.生态系统的营养结构——食物网
(1)概念:在一个生态系统中, 彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
(2)食物网分析
①营养位置:同一种消费者在不同的食物链中,可以占有 的营养级,如猫头鹰在下图食物网中分别占第 营养级,即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。
②种间关系:在食物网中,两种生物之间可能有两种及以上的关系,如蛇与猫头鹰,二者之间既有 关系,又有 关系。
③复杂程度:食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物 ,而不是取决于生物数量。
(3)食物链和食物网功能
①生态系统物质循环和能量流动就是沿着 进行的。
②错综复杂的食物网是使生态系统保持 的重要条件。一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力 。
6.构建食物链
(1)依据如下曲线图和柱状图构建的食物链分别为 (提示:捕食者的高峰滞后于被捕食者)、 。
(2)根据所含能量(生物量)构建
①分析依据:根据相邻两个营养级间能量传递效率是10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。
②分析结果:图2生物可形成一条食物链: ;图3生物可形成食物网:。
营养级
A
B
C
D
Pg
15.9
870.7
1.9
141.0
表格中Pg表示生物同化作用固定能量的总量,根据能量多少和传递效率10%~20%可以确定食物链为 。
(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度/ppm
0.06
7
0.51
68
0.39
①分析依据:重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外,所以此类物质会随着食物链逐级积累,即营养级越高的个体中含有有害物质的量 。
②分析结果: 。
【考点09】生态系统的能量流动★★★★☆
1.能量流动的概念解析
(1)概念:生态系统的能量流动是指生态系统中能量的 的过程。
(2)能量流动的过程
起点
生产者
源头
光能
能量
输入
相关生理过程
、化能合成作用
总能量
等
能量的
传递
传递形式
有机物
传递渠道
能量的
散失
相关生理过程
呼吸作用
形式
2.能量流经生态系统的过程
(1)第一营养级能量流动
(2)第二营养级能量流动过程分析
①输入该营养级的总能量是指图中的 。
②粪便中的能量(c) (填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量,应为 。
③初级消费者同化的能量(b)= + 。
④用于生长、发育和繁殖的能量(e)= + + 。
1.摄入量≠同化量:摄入量-粪便中的能量才是同化量,动物的粪便不曾被动物消化吸收而同化,不属于同化量,如兔吃草时,兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量,而不属于兔的同化量。
2.粪便中的能量≠尿液中的能量:粪便中的能量不属于动物同化量,但尿液中尿素所含能量应属于动物同化量的一部分。
3.一个营养级所同化的能量的“2个”“3个”“4个”去路:
“2个”去路:同化能量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。
“3个”去路(无时间单位):同化能量=呼吸消耗的能量+分解者利用的能量+流入下一个营养级的能量。
“4个”去路(以年为单位):同化能量=呼吸消耗的能量+分解者利用的能量+流入下一个营养级的能量+未被利用的能量。
注意:最高营养级的生物没有流入下一个营养级的能量。
3.能量流动的特点
(1)单向流动。原因:①能量流动是沿食物链进行的,食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果,是不可逆转的;②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能(填“能”或“不能”)被生物群落重复利用,因此能量无法循环。
(2)逐级递减(每个营养级传入下一营养级的能量仅有10%~20%)。原因:①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量;②各营养级的能量都会有一部分流入分解者,以及未被下一营养级生物利用的部分。
4.研究能量流动的实践意义
(1)帮助人们将生物在 上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。
(2)帮助人们科学地规划和设计 ,使能量得到 的利用。
(3)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对 的部分。
5.生态金字塔的类型、含义比较
项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
概念
将单位时间内各营养级所得到的
转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列形成的一个金字塔图形
如果金字塔中表示的是各个营养级的 关系,就形成数量金字塔
如果金字塔中表示的是各个营养级 (每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系,就形成生物量金字塔
形状
象征含义
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
一般生物有机物的总干重沿食物链升高而逐级递减
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形
一般为正金字塔形
分析
能量流动的过程中总是有能量的耗散,故能量流动逐级递减
成千上万只昆虫生活在一株大树上时,该数量金字塔的塔形也会发生变化
浮游植物的个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间浮游植物的生物量(用总干重来表示)可能低于浮游动物的生物量
【考点10】生态系统的物质循环★★★★☆
1.概念:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等 ,都在不断进行着从 到生物群落,又从生物群落到 的循环过程,又叫生物地球化学循环。
2.特点: 性、 运动。
3.碳循环
(1)碳循环及存在形式
①在生物群落和无机环境间:以 形式循环。
②在生物群落内部:以 形式传递。
③在无机环境中:主要以 形式存在。
(2)消耗CO2的过程:主要是 作用。
(3)产生CO2的过程: 作用、微生物的分解作用、 。
1.生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统,而是指地球上最大的生态系统——生物圈,因此物质循环具有全球性。
2.生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物,而是指组成生物体的化学元素,如C、H、O、N、P、S等。
3.碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的,只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的。
4.CO2不仅存在于大气中,在海洋等水环境中也大量存在,并且,大气中的CO2和水圈中的CO2可以相互流动。
4.生物富集
(1)概念:生物体从周围环境吸收、积蓄 或 ,使其在机体内浓度 环境浓度的现象。
(2)物质种类
① :如铅、镉、汞等。
②人工合成的 :如DDT、六六六等。
③某些放射性物质。
(3)途径:食物链(网)。
(4)特点
①逐级聚集。
②营养级越高,该物质浓度越 。
③全球性。
5.物质循环与能量流动的关系
项目
能量流动
物质循环
形式
光能→ →热能
化学元素(无机物有机物)
过程
沿 单向流动
在 和 间往复循环
特点
联系
同时进行,彼此相互依存,不可分割。①能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程;② 作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;③ 作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返
生物圈是一个在“物质”上自给自足的系统,不是一个在“能量”上自给自足的系统,因为物质可以在生物圈内循环利用,而能量不能循环利用,它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入,方可维持正常运转。
6.实验:探究土壤微生物的分解作用
(1)原理
①土壤中存在的绝大多数细菌、真菌等微生物是 (生态系统成分)。
②分解者的作用是将环境中的 分解为无机物,分解速度与环境中的 等因素相关。
(2)实验方案及结论
项目
案例1
案例2
实验假设
土壤微生物能分解落叶使之腐烂
土壤微生物能分解淀粉
实验设计
自变量
土壤中
是否加土壤浸出液
实验组
对土壤进行 处理1h
A烧杯中加入30mL土壤浸出液+淀粉糊
对照组
对土壤不做处理
B烧杯中加入 +与A等量的淀粉糊
实验结论
土壤微生物能分解落叶使之腐烂,假设成立
土壤微生物能分解淀粉,假设成立
【考点11】生态系统的信息传递★★★☆☆
1.生态系统中信息的种类
种类
概念
来源
举例
物理信息
自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过 过程传递的信息
、生物个体或群体
蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声
在生命活动中,生物产生的可以传递信息的化学物质
生物的代谢活动
植物有机酸、 等代谢产物,动物的 等
行为信息
动物的特殊行为,主要指 ,这些动作能够向 生物传递某种信息
蜜蜂跳舞、鸟类的“求偶炫耀”
2.信息传递的过程
信息源(信源)发信器官→ →接收器官信息受体(信宿)
3.信息传递在生态系统中的作用
层次
作用
举例
个体
,离不开信息的作用
(1)海豚的回声定位;
(2)莴苣种子必须接收某种波长的光才萌发
种群
,离不开信息的传递
(1)植物开花需光信息刺激;
(2)昆虫分泌性外激素,吸引异性个体
群落和生态系统
,进而维持生态系统的平衡与稳定
在森林中,狼既能用眼睛辨别猎物,也可以根据耳朵听到的声音作出反应,以追捕猎物;兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕
4.信息传递在农业生产中的应用
(1)提高 的产量。
(2)对 进行控制。
(3)控制动物危害的技术方法比较
种类
项目
化学防治
机械防治
生物防治
措施
喷施化学药剂等
人工捕捉等
引入天敌、寄生虫或使用信息素等
优点
①作用迅速;
②短期效果明显
①无污染;
②见效快,效果好
①效果好且持久;
②成本低,无污染
缺点
①使害虫抗药性增强;
②杀灭害虫天敌,破坏生态平衡;
③污染环境
①费时费力;
②对体型很小的害虫无法实施
天敌数量不确定,甚至可能会引发生态危机
【考点12】生态系统的稳定性★★★☆☆
1.生态平衡
(1)概念:生态系统的 处于相对稳定的一种状态。
(2)特征
①结构平衡:生态系统的 保持相对稳定。
②功能平衡: 的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。
③ 平衡:例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
(3)调节机制——负反馈调节
①概念:在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为 调节该系统的工作,并且使系统工作的效果 ,它可使系统保持 。
②作用:负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备 的基础。
2.生态系统的稳定性
(1)概念:生态系统 自身结构与功能处于相对平衡状态的 。
(2)原因:生态系统具有一定的 。
(3)特点
生态系统的自我调节能力是 。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏。
(4)类型
类型
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区别
含义
生态系统 外界干扰并使自身的结构与功能 的能力
生态系统在受到外界干扰因素的
, 后 的能力
实质
, 自身结构与功能相对稳定
, 到原来的结构与功能
核心
抵抗干扰、, 原状
遭到破坏, 原状
特点
一般来说,生态系统中的生物种类越多,食物网越 ,其自我调节能力就 抵抗力稳定性就越高
生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度与恢复时间是不一样的
联系
①不同生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定的差别;
②两者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的能力,它们相互作用共同维持生态系统的稳定
(5)提高生态系统稳定性的措施
①控制对生态系统的 强度,在不超过生态系统 的范围内,合理适度地利用生态系统。
②对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的 的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
【知识拓展】
3.实验:设计制作生态缸,观察其稳定性
(1)实验目的:设计一个生态缸,观察这一人工生态系统的稳定性。
(2)基本原理
①在有限的空间内,依据生态系统原理,将生态系统的 进行组织,构建成一个人工微生态系统是可能的。
②在设计时,还要考虑系统内组分及营养级之间的 。
③(人工生态系统的稳定性是有条件的,也可能是短暂的。
(3)实验流程
①制作生态缸框架:用玻璃板和粘胶制作。
②缸底部的铺垫:从底部向上层依次铺石块(缸底一侧)、细沙土(厚5-15cm)、含较多 (厚5-10cm),整体呈 。
③放有孔的假山石:可作为小动物栖息的场所。
④注入自来水:水位高5-10cm,在水中放几块 。
⑤放入动、植物:在土坡上种植苔藓、铁线蕨等植物,放入鼠妇、蚯蚓等小动物;在水中放入浮萍等水生植物,放入虾、小鱼等 。
⑥密封生态缸:封上生态缸盖。
⑦移置生态缸:将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。
⑧观察记录:观察记录生态缸内生物种类与数量的变化,每周至少一次。
(4)结果分析
生态缸中虽然成分齐全,但由于生态缸中的生态系统极为简单,自我调节能力 ,所以抵抗力稳定性 ,生态系统的稳定性极易被破坏。因此,生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
(5)设计要求及相关分析
设计要求
相关分析
生态缸必须是 的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,种类齐全(具有生产者、消费者和分解者)
使生态缸中的生态系统能够进行 和 ,在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须
为光合作用提供光能,保持生态缸内温度,便于观察
生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要留出一定的
便于操作,且使缸内储备一定量的空气
生态缸的采光应用较强的 光
防止水温过高导致水生植物死亡
选择的动物不宜过多,个体不宜太大
减少对氧气的消耗,防止氧气的产生量小于消耗量
【考点13】人类活动对生态环境的影响★★★☆☆
1.生态足迹(生态占用)
(1)概念:在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的 。
(2)内容:林地、草地、耕地、建设用地、渔业用地、碳足迹。
(3)特点:
①生态足迹的值越大,代表人类所需的资源 ,对生态和环境的影响就 。
②生活方式不同,生态足迹的大小可能 。
(4)影响因素:人口规模、生活消费水平、技术条件和生产力等。
食用牛肉比食用蔬菜产生的生态足迹要大,因为牛所处的营养级比蔬菜高,牛生存所需的资源占有一定的草地面积,吸收牛生命活动产生的CO2也占有一定的森林、草地或农田面积,所以食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大。
2.人口增长过快带来的环境压力
(1)地球早已进入 。
(2)人类对自然资源的不合理利用造成了严重的环境问题。
(3)世界人口还将在未来一段时期内 ,全球的生态环境可能会面临更大的压力。
(4)缓解人口增长带来的环境压力
①减少生态足迹总量。如节约用水用电、低碳出行、提倡素食、垃圾分类回收再利用等。
②提高生态承载力总量。如加大农、林、牧、渔等产业的科技投入,提高生产力,提高产量。
1.人口增长会带来环境问题,但环境问题的产生还有其他因素的影响。
2.缓解环境问题,除了控制人口增长以外,还需要大力提高生产力、开发新能源等。
3.关注全球性生态环境问题
类型
主要原因及现状
防治措施
全球气候变化
煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中 浓度升高,使 加剧,全球变暖
; ;
水资源短缺
淡水资源少;人口剧增及人类的活动加剧了水资源短缺的危机
,
臭氧层破坏
人类对氟氯烃、哈龙等化合物的使用,大气中臭氧的含量持续降低,在南北极附近,甚至出现“臭氧层空洞”,臭氧层变薄,到达地面的太阳 增强,会对人和其他生物的生存造成极大危害
减少氟氯烃类物质的使用
土地荒漠化
人类活动会导致干旱或半干旱地区的土地退化,甚至完全荒漠化。目前,除了 ,其他各洲均存在土地荒漠化现象
合理利用和保护现有植被;大量营造防护林;部分地区退耕还林、还草
生物多样性丧失
生物多样性在急剧下降。目前,物种灭绝的速率是自然灭绝速率的1000倍
加强生物多样性保护和自然保护区建设
环境污染
最为常见的环境污染是大气污染、 污染和土壤污染。大气污染会导致雾霾、酸雨频发
监控、治理江河湖泊及海域的污染;提倡使用自行车等绿色交通工具
【考点14】生物多样性及其保护★★★☆☆
1.生物多样性的内容
(1)概念:生物圈内所有的 等,它们所拥有的全部 ,以及各种各样的 ,共同构成了生物多样性。
(2)范围: 中。
(3)层次:
① 多样性:地球上所有生物携带的遗传信息的总和。
② 多样性:生物多样性最直观的表现。
③ 多样性:生物多样性的宏观表现。
2.生物多样性的价值
(1) 价值:对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。
(2) 价值:主要体现在调节生态系统的功能等方面;在促进生态系统中 等方面也具有重要的生态价值。
(3) 价值:目前人们尚不太清楚的价值。
1.遗传多样性是生物多样性的根本原因,它决定了物种多样性;
2.物种多样性是生物多样性最直观、最根本的表现;
3.物种多样性形成了生态系统多样性,生态系统多样性是生物多样性的宏观表现。
3.生物多样性丧失的原因
(1)人类的活动对野生物种 的破坏,主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和 。
(2) 是物种生存受到威胁的重要原因。
(3) 也会造成生物多样性丧失。
(4)农业和林业品种的 会导致遗传多样性的丧失,以及与之相应的经长期 的物种消失。
(5) 的盲目引入也会导致物种的灭绝,使生物多样性丧失。
4.保护生物多样性的措施
(1)措施
① :在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护。
② :把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护,如建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
③利用 对濒危物种的基因进行保护,如建立精子库、种子库、基因库等。
④加强立法、执法和宣传教育。
(2)关键:处理好人与自然的相互关系。
(3)实质:反对 开发利用大自然,提倡“ 就是最好的保护”。
1.外来物种的入侵不一定会引起本地物种数目的增加。如果入侵的物种对当地生物的生存是不利的,则会引起本地物种数目锐减,使生物多样性丧失。
2.保护生物多样性关键是处理好人与自然的相互关系,只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然,并不意味着禁止开发和利用。
3.就地保护和易地保护两种方法中保护的对象不同:就地保护除了保护区域内的物种,还保护相应的生态环境。但物种生存的环境遭到破坏,不再适于物种生存后,就只能实行易地保护。
【考点15】生态工程★★★☆☆
1.概念:指人类应用 等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行 ,或对已被破坏的生态环境进行 ,从而 ,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
2.目的:遵循生态学规律、充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染、达到 的同步发展。
3.特点:少消耗、多效益、可持续的工程体系。
4.遵循的基本原理
(1)自生
①内容:由 产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
②措施:有效选择生物组分并合理布设;需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成 关系的条件。
(2)循环
①内容:在生态工程中促进系统的物质迁移与 ,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。
②措施:通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能地被 ,减少整个生产环节“废物”的产生。
(3)协调
①内容:在进行生态工程建设时,需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。
②措施:考虑生物的生态 ;考虑 。
(4)整体
①内容:几乎每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统,这样的复杂系统建设必须以整体观为指导。
②措施:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有 ,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的;不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑 等系统的影响力。
5.生态工程实例
实例
问题
对策
农村综合发展型生态工程
农村人多地少,产出不足
建立农村综合发展型生态工程,实现物质的
湿地生态恢复工程
湿地的缩小和破坏(退化)问题
①采用 措施相结合的方法,使受到干扰的湿地得以恢复;
②在湿地周围建立 ,以尽量减少人类的干扰,使湿地依靠 等机制恢复其生态功能
矿区废弃地的生态恢复工程
山体、土壤和植被,乃至整个地区生态系统的破坏
人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。其中,关键在于 ,以及植被恢复所必需的 群落的重建
生态工程实例中的“关键点”归纳
(1)农村综合发展型生态工程:核心是沼气工程,优点是开发可更新资源,减少环境污染。
(2)湿地生态恢复工程:采用工程学和生态学措施相结合,并依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
(3)矿区废弃地的生态恢复工程:关键在于植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
6.生态工程的发展前景
(1)我国生态工程存在的问题
①缺乏定量化模型的指导,难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。
②设计缺乏 ,生态系统的调控缺乏及时准确的 的支持,缺乏理论性指导等。
(2)我国面临的生态危机
①生态危机:不单纯是 问题,而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。
②解决措施:不但要重视对 的保护,更要注重与 的结合,需要生态工程发挥作用。
学科网(北京)股份有限公1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
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期末复习必背知识清单
核心必记36个考点
选择性必修1《稳态与调节》
【考点01】细胞生存的环境★★★☆☆
1.体内细胞生活在细胞外液中
(1)生物体内以为_ 水__基础的液体统称。
(2)体液包括__细胞内液_(约__2/3___ )和__细胞外液_,其中____细胞外外液__构成的液体环境即内环境,主要包括 ___组织液_______、_____血浆____、____淋巴液____ 。
(3)补充完整图
①血浆 ②淋巴液
(4)组成我们身体的____绝大数细胞_ _没有直接与外界环境接触,不能直接与外界环境进行物质交换。
(5)红细胞生活的内环境是___血浆_。淋巴细胞生活的内环境是__淋巴液或血浆_。毛细血管生活的内环境是_____ _组织液和血浆 。淋巴管壁细胞生活的内环境__组织液和淋巴液_______。
(6) 人体细胞与外界环境物质交换:
内环境与外界环境进行物质交换参与的系统:___消化系统、泌尿系统、呼吸系统、循环系统_____。
2.知识拓展
(1)血液≠血浆,血液包括血细胞(红细胞、血小板等)和血浆。
(2)血浆与血清的区别:血浆含有纤维蛋白原等凝血因子;血清不含纤维蛋白原和凝血因子。
(3)细胞与外界化境物质交换跨膜问题
单层膜结构:每穿过一层生物膜(如细胞膜、细胞器膜)计为1层,毛细血管壁细胞(2层膜)和肺泡壁细胞(2层膜)。
氧气被组织细胞利用:外界→肺泡壁(2层)→毛细血管壁(2层)→红细胞(2层)→组织细胞(1层)→线粒体(2层),共11层。
葡萄糖被组织细胞利用:小肠黏膜上皮细胞(2层)→毛细血管壁(2层)→组织细胞(1层),共7层。
【考点02】内环境的成分和理化性质★★★☆☆
1.细胞外液的成分和理化性质
(1)血浆的主要成分是:____水_____(90%)、_____蛋白质____(7%-9%)、_____无机盐____(1%)、血液运输的物质(营养物质、各种代谢废物、激素等)。
(2)组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近,但不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的____蛋白质_____。
(3)内环境的理化性质包括____温度_____、___酸碱度______、____渗透压_____。
(4)渗透压大小取决于单位体积中溶质微粒的____多少_____,溶质微粒越多,溶度越___越高______,渗透压越_____越大____。
(5)血浆渗透压大小主要与____蛋白质_____和____无机盐_____的含量有关,其中细胞外液渗透压的90%来源于___Na+____和___Cl-_____。
(6)正常人体血浆的PH为__7.35-7.45_______,正常人体温度为 __37℃左右_______。
2.知识拓展
(1)内环境、细胞内液氧气、二氧化碳、葡萄糖的浓度判断
细胞中呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,细胞中氧气浓度低,二氧化碳浓度高;
饭后食物消耗,血浆中葡萄糖浓度高,血糖会以糖原形式存储在肝细胞或肌细胞,血液流经肝脏细胞后血糖浓度减小;饥饿状态时,肝糖原分解补充血糖,流经肝脏后的血糖浓度比流入高。
(2)人在进行一定强度的体力劳动后,手掌或脚掌上可能会磨出水疱。水疱中的液体主要是组织液,一段时间后水疱可通过渗入毛细血管和毛细淋巴管自行消失。
【考点03】内环境的稳态★★★★☆
1.内环境的稳态
(1)内环境稳态的实质 内环境成分和理化性质维持相对稳定 。
(2)内环境稳态的调节机制是 神经-体液-免疫 。
(3)当 外界环境的变化过于剧烈 ,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏。
(4)在分子水平上,存在 基因表达 的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等;在细胞水平上,存在 细胞的分裂和分化 的稳态等;在器官水平上,存在心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等;在群体水平上, 种群数量 的变化存在稳态;生态系统的 结构和功能 也存在稳态。可见,在生命系统的各个层次上,都普遍存在着稳态。稳态已经成为生命科学的一大基本概念。
(5)内环境稳态的意义是: 机体进行正常生命活动的必要条件 。
(6)人体内的酸碱缓冲对 HCO3-/H2CO3 和 HPO42-/H2PO- 。
(7)内环境稳态失调引起的健康问题:
(8)自来水、缓冲液、生物材料等对pH变化的调节:
生物材料类似于 缓冲液 ,加入少量酸或碱后 不会 (填“会”或“不会”)发生pH的大幅度变动。
2.知识拓展
(1)血浆酸碱度平衡
酸碱缓冲对(HCO3-/H2CO3 和 HPO42-/H2PO-)
无氧呼吸产生乳酸进入血浆后,与NaHCO3反应生成乳酸钠和碳酸,碳酸分解为二氧化碳和水,通过肺和肾脏排出体外,从而维持酸碱平衡。
(2)镰状细胞贫血不是内环境稳态失调
(3)血浆PH值是7.40不是内环境稳态失调
(4)组织水肿的原因分析
①局部组织细胞代谢旺盛,组织细胞产生代谢物多,造成组织液渗透压升高,血浆中水分进入组织液,造成组织液变多。
②过敏反应,毛细血管通透性增加,血浆蛋白等进入组织液,造成组织液渗透压升高,水分进入组织液,造成组织液变多。
③营养不良(血浆蛋白减少),血浆渗透压降低,血浆中水分进入组织液,造成组织液变多。
④肾炎(蛋白质流失),血浆渗透压降低,血浆中水分进入组织液,造成组织液变多。
【考点04】神经系统的组成★★☆☆☆
1.中枢神经系统组成
(1)大脑:调节机体活动的___最高级中枢__。
(2)小脑:协调运动,维持身体_平衡_。
(3)下丘脑:_体温_调节中枢、_水平衡_的调节中枢、与生物的_节律_控制有关。
(4)脑干:连接脊髓和脑,__维持生命_的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能。
2.外周神经系统组成
按照连接方式分:
(1)脑神经:共有_12_对,主要分布在_头面_部,负责管理头面部的感觉和运动。
(2)脊神经:共有_31_对,主要分布在躯干、四肢,负责管理躯干、四肢的感觉和运动。
按照功能分:
(1) 传入神经:将接收到的信息传递到_中枢神经_系统。
(2)传出神经:传出神经将指令信息传输到相应器官,从而使机体对刺激作出反应。
(3)传出神经分为:_内脏运动_的神经,也称为自主神经系统,不受意识支配;_躯体运动_的神经:_受_意识支配。
(4)自主神经分为:_交感_神经(从脊髓的胸腰段发出)和_副交感_神经(从脑干和脊髓骶部发出)。人体处于兴奋状态时,_交感_神经活动占据优势,心跳_加快_,支气管_扩张_,但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动_减弱_。
(5)当人处于安静状态时,_副交感神经活动占据优势,心跳_减慢_,但胃肠蠕动和消化液的分泌会_加强_,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
3.拓展知识
交感神经从脊髓的胸腰段发出,副交感神经从脑干和脊髓骶部发出。
【考点05】组成神经系统的细胞★★★☆☆
1.神经元细胞
2.神经胶质细胞
神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,对神经元起辅助作用的细胞,具有支持、 保护 、 营养 和 修复 神经元等多种功能。在外周神经系统中,参与构成神经纤维表面的髓鞘。
【考点06】神经调节的方式★★★★☆
1.结构基础
(1)完成反射的结构基础是 反射弧 ,反射弧通常是由 感受器 、 传入 神经、 神经中枢
、 传出 神经和 效应器 组成的,如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就 不能 完成。
(2)感受器接受适宜刺激后 产生兴奋 ,神经中枢对传入的信息进行 分析和综合 。
(3)效应器是指 传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体 等。
2.反射
(1) 反射 是神经调节的基本方式。
(2)反射包括 非条件 反射和 条件 反射。
(3)非条件反射是指生来就有的反射,其数量 有限 ,它的建立 无需 大脑皮层的参与,一般是永久性的,如膝跳反射和缩手反射。
(4)条件反射是指后天通过 学习 和 训练 而形成的反射,其数量几乎是 无限 的,可以新建,也可以 消退 ,人或高等动物形成条件反射的主要神经中枢位于 大脑皮层 。
(5)条件反射建立在 非条件 反射的基础上。
(6)条件反射建立的神经基础是在相关脑区之间建立了 暂时 性联系。
(7)已形成的条件反射,如果反复应用条件刺激而不给予 非条件 刺激,条件反射就会逐渐 减弱,以至最终完全不出现,这是条件反射的消退。
(8)条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是神经中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生 抑制
性效应的信号,是兴奋向抑制的转化。
3.知识拓展
①反射活动需要经过完整的反射弧来实现。反射弧中任何环节受损,反射都不能完成。
②直接刺激传出神经或效应器引起肌肉收缩,不属于反射。
③一个完整的反射活动的完成至少需要两个神经元,如膝跳反射。
④反射弧方向的判断:
【考点07】神经冲动的产生和传导★★★★☆
1.兴奋的产生
(1)神经元受到刺激后,会由 静息 状态转变为 显著的活跃 状态,这一变化称为兴奋,兴奋是以 电
信号的形式传导的。
(2)静息电位:细胞膜两侧的电位表现为 内负外正 ,膜内k+浓度 高 于膜外,k+离子通过 协助扩散 外流形成。
(3)动作电位:当神经元某一部位受到刺激时,细胞膜对 Na+ 的通透性增加,Na+通道开放,以 协助扩散 大量流入膜内,表现为 内正外负 的兴奋状态,此时的膜电位称为动作电位。
2.兴奋的传导
(1)兴奋在神经纤维上的传导,以 局部电流 的形式传导。
(2)兴奋的传递方向是:由 兴奋部位 到 未兴奋部位 。
(3)局部电流的方向:膜外由 未兴奋部位 到 兴奋部位 ,膜内 兴奋部位 到 未兴奋部位 。兴奋传导的方向与 膜内 局部电流方向相同。
(4)关于电表偏转问题:
①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生 两次方向相反 的偏转。
②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计指针 不发生 偏转。
3.知识拓展
(1)膜电位的解读:
①a点之前:主要表现为 K+ 外流,使膜电位表现为 外正内负 。
②ac段: Na+ 大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为 外负内正 。
③ce段: K+ 大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。
④ef段:钠钾泵将流入的 Na+ 泵出膜外,将流出的 K+ 泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
(2)细胞外液中Na+、K+浓度变化对电位峰值的影响:
①细胞外K+浓度上升后,细胞内K+向外扩散 减少 ,从而引起静息电位(绝对值) 减小 。
②当细胞外Na+浓度上升后,向细胞内的扩散量 增加 ,从而使动作电位的峰值 变大 。
(3)在离体的神经纤维上,兴奋的传导是双向的;在反射弧中的神经纤维上,兴奋的传导是单向的,因为反射弧中神经纤维上的神经冲动只能来自感受器。
【考点08】神经冲动的传递★★★★☆
1.突触的结构
(1)突触的结构包括 突触前膜 、突触间隙 与 突触后膜 。
(2)突触小体内含有 突触小泡 ,里面储存 神经递质 。
2.神经冲动的传递
(1)突触前神经元受到刺激后,产生的兴奋传导至轴突末梢,引发 突触小泡 向突触前膜移动并融合,以 胞吐 释放神经递质(跨膜0层),神经递质经 扩散 通过突触间隙与突触后膜上的相关 受体 结合,引发突触后膜电位变化。
(2)神经元之间兴奋的传递只能是单方向原因:神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。
(3)神经递质根据其功能,分为 兴奋性 递质和 抑制性 递质。
(4)神经递质发挥作用后会与受体分开,迅速被 降解 或 回收进细胞 。
(5)关于电表偏转问题:
①刺激b点(ab=bd),由于兴奋在突触间的传递速率小于在神经纤维上的传导速率,所以a点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生 两次方向相反 偏转。
②刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计指针只发生 一次 偏转。
3.毒品成瘾机制
(1) 多巴胺 是与大脑产生愉悦感相关的神经递质。
(2)毒品可卡因是一种多巴胺转运蛋白阻断剂,使多巴胺 无法运回突触小体 ,持续发挥作用,导致突触后神经元持续 兴奋 ,在突触间隙多巴胺异常增多的情况下,突触后神经元会减少受体蛋白的表达,使神经元的兴奋维持在正常水平。停用可卡因后,由于突触后膜上的多巴胺受体已经减少,导致突触后神经元难以兴奋,使人处于抑郁状态。人若想获得愉悦感就需要吸人更多可卡因,从而造成毒品成瘾。
4.知识拓展
(1)突触小体≠突触
①组成不同:突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
②信号转换不同:在突触小体上的信号转化为电信号→化学信号。在突触处完成的信号转化为电信号→化学信号→电信号。
(2)若神经递质是NO,则通过自由扩散释放。
(3)突触延搁原因:神经冲动在突触处的传递需要经过电信号到化学信号再到电信号的转化,比在神经纤维上传导速度慢。
(4)兴奋传递过程中出现异常的情况分析
【考点09】神经系统的分级调节★★☆☆
1.大脑皮层与躯体运动的关系
(1)发现电流刺激中央前回的底部,会引起面部运动:刺激中央前回一侧的顶部,会引起对侧下肢的运动。这说明中央前回支配的区域和躯体呈 倒置 关系。
(2)大脑皮层中,手部和头面部对应的范围较大,而其他部位对应的范围较小,说明范围大小与躯体运动的精细复杂程度呈 正相关 。
(3) 脑干 连接低级中枢和高级中枢。
2.神经系统对内脏活动的分级调节
(1)排尿需要大脑皮层参与,大脑皮层将发出排尿信号到脊髓相应部位,再由脊将此信号通过 副交感神经 和躯体运动神经传至效应器,使膀胱逼尿肌 收缩 、尿道内外括约肌 舒张 完成排尿。
(2)在排尿过程中, 交感神经 对排尿活动相关肌肉的抑制减弱,这也有利于排尿活动的完成。
(3)尿道壁上也分布着感受器,尿液对尿道的刺激可以进一步反射性加强排尿中枢的活动,这是一种 正 反馈。
【考点10】人脑的高级功能★★☆☆
1.人脑的高级功能
(1)语言功能是人脑 特有 的高级功能。
(2)W区障碍, 不能写字 ;H区障碍, 不能听懂 ;S区障碍, 不能说话 ;V区障碍, 不能看懂 。
2.学习和记忆
(1)记忆的四个阶段: 感觉性 记忆、第一级记忆、第二级记忆、第三级记忆。
(2)短时记忆包括: 感觉性记忆 、 第一级记忆 ,长时记忆包括:第二级记忆、第三级记忆。
(3)短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像 海马 的脑区有关。
(4)长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及 新突触 的建立有关。
(5)情绪也是大脑的高级功能之一,是人对环境所作出的反应,表现为开心、兴奋、对生活充满信心,或者失落、沮丧、对事物失去兴趣。
【考点11】激素与内分泌系统★★☆☆☆
1.激素的发现
(1)沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受 神经 调节。
(2)斯他林和贝利斯:
结论:胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制;
他们把小肠黏膜分泌的这种化学物质称作促胰液素;
促胰液素是人们发现的第一种激素。
2.激素研究实例
(1)胰岛素的发现:方法:结扎法、摘除法。
(2)睾丸分泌雄激素的研究方法:摘除法、移植法。
3.内分泌系统的组成和功能
(1)激素调节的概念:由内分泌腺或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式。
(2)人体主要内分泌及其分泌的激素:
①下丘脑:分泌抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素。
②垂体:分泌生长激素。
③甲状腺:分泌甲状腺激素。
④胰腺:胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰岛B细胞分泌胰岛素。
⑤肾上腺:肾上腺皮质分泌醛固酮、皮质醇,肾上腺髓质分泌肾上腺素。
⑥卵巢:分泌雌激素、孕激素。
⑦睾丸:分泌雄激素。
(3)常见激素的化学本质以及功能
激素名称
化学本质
补充方式
功能
甲状腺激素
氨基酸衍生物
注射/口服
促进新陈代谢和生长发育
肾上腺
氨基酸衍生物
注射/口服
升高血糖,增强应激反应
胰岛素
蛋白质
注射
促进血糖氧化分解,促进肝/肌糖原合成和转化为非糖物质,抑制肝糖原分解,
胰高血糖素
蛋白质
注射
促进肝糖原分解和非糖物质转化为血糖
生长激素
蛋白质
注射
促进蛋白质合成和骨骼生长
抗利尿激素
多肽类
注射
减少尿量,调节水分平衡
性激素(如雌激素)
固醇类
口服/注射
调节生殖发育和第二性征
促甲状腺激素释放激素
多肽类
注射
刺激垂体释放促甲状腺激素
(4)常见激素的靶细胞:
甲状腺激素:几乎全身所有细胞;胰岛素:几乎全身所有细胞;胰高血糖素:主要肝脏细胞;生长激素:几乎全身所有细胞;抗利尿激素:肾小管和集合管;性激素:全身细胞。
(5)激素缺乏的症状
①生长激素:幼年缺乏侏儒症症;成年过多患肢端肥大。
②甲状腺激素:幼年缺乏呆小症症;过多患甲亢。
4.拓展知识
(1)胰腺是一种特殊的腺体,分为外分泌部和内分泌部,其外分泌部可以分泌消化液(胰液),内分泌部(胰岛)可以分泌胰岛素和胰高血糖素。
(2)胰液中的蛋白酶会分解胰岛素。
【考点12】激素的调节过程★★★★☆
1.血糖平衡调节
(1)血液中的糖,主要是葡糖糖。
(2)正常浓度:正常人空腹时3.9 - 6.1mmol/L。
(3)血糖的来源:食物中的糖类消化、吸收;肝糖原分解;脂肪等非糖物质的转化。
(4)血糖的去路:氧化分解;合成氧化分解;转化为肝糖原、肌糖原。
(5)血糖平衡调节中枢下丘脑,调节方式:神经-体液。
(6)调节的过程:当血糖含量降低时,胰岛 A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,此外下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素;当血糖含量升高时,胰岛 B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。
(7)胰岛素和胰高血糖素之间的关系为抗衡作用,并且胰岛素抑制胰高血糖素的分泌,胰高血糖素促进胰岛素的分泌。
(8)在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。
(9)糖尿病的症状:多尿、多饮、多食、体重减少。
(10)糖尿病的发病机理及治疗,1型糖尿病的发病机理:胰岛功能减退、分泌胰岛素减少,注射胰岛素能治疗。Ⅱ型糖尿病与遗传、环境、生活方式等密切相关,细胞对胰岛素不敏感。
2.甲状腺激素分泌的分级调节
(1)当机体感受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑分泌TRH;TRH运输到并作用于垂体,促使垂体分泌TSH;TSH随血液循环到达甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。
(2)当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。也就是说,在甲状腺激素分泌的过程中,既存在分级调节,也存在反馈调节。
3.激素调节的特点
(1)通过体液进行运输:
内分泌腺没有导管,内分泌细胞产生的激素弥散在体液中,随血液流到全身;可以通过抽血样来检测内分泌系统中的激素水平。
(2)作用于靶器官、靶细胞。
直接原因是只有靶细胞膜上或细胞内有与相应激素特异性结合的受体;而根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中选择性表达,激素的受体不都在细胞膜上,如性激素、甲状腺激素的受体在细胞内。
(3)作为信使传递信息
既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用。
给靶细胞传递信号,靶细胞发生一系列的代谢变化;激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
(4)微量高效
4.激素协同与抗衡
(1)协同作用:不同激素对同一生理效应起增强效应的作用。
增加产热:甲状腺激素、肾上腺素;升高血糖:胰高血糖素、肾上腺素;
调节生长发育:生长激素、甲状腺激素。
(2)抗衡作用:不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。
胰高血糖素和胰岛素在调节血糖方面表现为抗衡。
5.拓展知识
①分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞。
②激素只能作用于靶器官或靶细胞,直接原因是只有靶细胞膜上或细胞内有与相应激素特异性结合的受体;而根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中选择性表达。
③激素只作用于靶细胞或靶器官,但并非只运输到靶细胞或靶器官:激素产生后,可随血液流经全身各处。
④激素既不组成细胞结构,也不提供能量,而是作为信息分子发挥调节作用。
⑤激素的受体不都在细胞膜上,如性激素、甲状腺激素的受体在细胞内。
【考点13】神经调节与体液调节的关系★★★★☆
1.体液调节与神经调节的区别和联系
(1)体液调节:激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。
激素调节是体液调节的主要内容,除激素外,其他一些化学物质,如组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2),也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。
(2)体液调节与神经调节比较:
比较项目
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
体液调节
体液运输
较缓慢
较广泛
比较长
神经调节
反射弧
迅速
准确、较局限
短暂
2.体温调节
(1)热量的来源:代谢产热是机体热量的主要来源;安静时产热主要肝、脑等器官;运动时产热主要是骨骼肌。
(2)热量的去路:皮肤是人体最主要的散热器官,主要通过辐射、传导、对流及蒸发散热。
(3)调节途径:通过调节产热和散热来实现,维持体温相对稳定:产热=散热。
(4)调节中枢——下丘脑,感觉中枢——大脑皮层,调节方式——神经-体液调节
(5)调节的过程:
①在寒冷环境中,冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,再使有关神经兴奋,进而引起皮肤血管收缩,皮肤的血流量减少,散热量也相应减少。同时,汗腺的分泌量减少,蒸发散热也随之减少。同时,机体还会主动增加产热。寒冷刺激使下丘脑的体温调节中枢兴奋后,可引起骨骼肌战栗,相关神经兴奋后可以促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的释放,使肝及其他组织细胞的代谢活动增强,增加产热。
②在炎热的环境中时,皮肤中的温觉感受器兴奋,该兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,进而通过自主神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌,最终使皮肤的血管舒张,皮肤血流量增多,也使汗液的分泌增多等,从而增加散热。
3.水和无机盐调节
(1)水的来源:饮水、食物、代谢产水。
(2)水的去路:肾排尿、皮肤排汗、由肺排出、大肠排便。
(3)调节中枢下丘脑,感觉中枢大脑皮层,调节方式神经-体液调节。
(4)调节过程:当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激,这个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的的抗
利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿量。
当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压降低时,对渗透压感受器的刺激减少,减少了抗利尿激素的分泌和释放,肾排出的水分就会增加,这样细胞外液的渗透压就恢复正常。
(5)血钠的调节:当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的稳定。
4.知识拓展
发高烧时,病人的体温继续升高时产热量大于散热量,如果体温保持不变,则产热量等于散热量。
【考点14】免疫系统的组成及功能★★★☆☆
1.免疫系统的组成
(1)免疫器官
①免疫器官包括骨髓、胸腺、脾、淋巴结和扁桃体等。
②骨髓和胸腺是免疫细胞分化、发育、成熟的场所。
③脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞集中分布的场所。
④胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所,随年龄增长在青春期达到高峰后逐渐退化,是T细胞分化、发育和成熟的场所,同时作为内分泌腺产生胸腺激素,促进T细胞发育。
⑤参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞等。
⑥骨髓是B细胞分化、发育、成熟的场所,是机体重要的免疫器官。
(2)免疫细胞
①树突状细胞具有强大的吞噬、呈递抗原功能,皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织及淋巴器官内。
②巨噬细胞具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能,胞几乎分布于机体的各种组织中。
③淋巴细胞B淋巴细胞、T淋巴细胞,B淋巴细胞在骨髓产生和成熟,T淋巴细胞分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等,T淋巴细胞在骨髓产生,在胸腺成熟。
④吞噬细胞在体液直接吞噬杀灭病原体,属于第二道防线;同时吞又参与第三道防线,能处理抗原并将抗原传递给辅助性T细胞。
(3)抗原呈递细胞
①种类:B细胞、树突状细胞、巨噬细胞。
②功能:摄取和加工处理抗原,将抗原信息暴露在细胞表面以便呈递给其他免疫细胞。
(4)免疫活性物质
①抗体:由浆细胞产生,与抗原发生特异性结合,化学本质蛋白质;随血液循环和淋巴循环到达身体的各个部分,主要分布在血清。
②溶菌酶由唾液腺、泪腺等都可以产生的一种杀菌物质,可以破坏细菌的细胞壁,存在于人体的第一、二防线中。
③细胞因子:细胞因子是指由多种细胞,特别是免疫细胞产生的一类具有多种生物学活性的小分子多肽或糖蛋白。
常见细胞因子:白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等。
(5)保卫人体的三道防线
①第一道防线:皮肤、黏膜。
②第二道防线:体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)。
③第三道防线:是机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫。
④非特异性免疫包括第一、二防线;是机体在长期进化过程中遗传下来的,不针对某一类特定的病原体。
⑤溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,唾液中的溶菌酶为第一道防线,血浆中的溶菌酶为第二道防线。
2.免疫系统的功能
(1)免疫防御:是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用(如:三道防线),这是免疫系统最基本的功能。
(2)免疫自稳:是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。
(3)免疫监视:是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
3.拓展知识
(1)溶菌酶和溶酶体酶的区别:
溶酶体酶:一种动物细胞器,含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
(2)脾:内含大量淋巴细胞,参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞,是免疫细胞集中分布的场所。
【考点15】特异性免疫★★★★☆
1.免疫系统对病原体的识别
在人体所有细胞膜的表面,都有多种不同的蛋白质,其中包括作为分子标签来起作用的一组蛋白质。它们就像身份标志,能被自身的免疫细胞所识别。
2.体液免疫
(1)B细胞的活化条件:与病原体接触、辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合。
(2)体液免疫过程中具有识别的细胞:APC细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆细胞。
(3)体液免疫过程中特异性识别的细胞:辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞。
(4)体液免疫过程中没有识别作用的细胞是浆细胞,产抗体的细胞是浆细胞。
(5)抗体的作用是与病原体的结合抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
3.细胞免疫
(1)细胞毒性T细胞活化的条件:靶细胞表面分子(信号)的刺激、细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌)的刺激。
(2)活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触并使其裂解、死亡属于细胞凋亡。靶细胞裂解死亡,释放抗原后,很多时候仍然需要体液免疫过程中的抗体进一步作用来清除抗原。
4.记忆细胞和二次免疫
(1)记忆细胞特点:可以在抗原消失后很长时间保持对这种抗原的记忆。
(2)二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时,记忆细胞能迅速增殖、分化,形成相应效应细胞,迅速高效地产生免疫反应。
(3)二次免疫反应特点:比初次反应快速、强烈,产生抗体浓度高,能在抗原入侵后但尚未进入患病阶段将它们消灭。
(4)多次注射疫苗原因:增加记忆细胞和抗体的数量,以提高机体的免疫力。
5.拓展知识
①MHC-I结合细胞内抗原肽(如病毒蛋白),递呈给细胞毒性T细胞(CD8⁺) → 触发细胞免疫。
②MHC-II结合吞噬的抗原肽,递呈给辅助性T细胞(CD4⁺) → 激活体液免疫。
【考点16】免疫失调★★★☆☆
1.过敏反应
(1)概念:已免疫的机体,再次接触相同的抗原时,有时会发生组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)过程:有些人在接触过敏原时,在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体,这些抗体分布在某些细胞(如肥大细胞)表面,当相同的过敏原再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞释放出组胺等物质,引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多。
(3)过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,许多过敏反应还有明显的遗传倾向和个差异。
(4)抗原与过敏原区别:
①两者都具有异物性、特异性,但抗原一般是大分子,而过敏原不一定,过敏原可能是花粉、灰尘等。
②抗原引起的免疫反应对每个人都一样,但过敏原与人的体质和遗传有关,具有很大的个体差异。
2.自身免疫病
(1)自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状。
(2)风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
(3)治疗:目前缺乏有效的根治手段,治疗前景对自身造血干细胞进行移植。
3.免疫缺陷
(1)由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病,分为先天性免疫缺陷病和获得性免疫缺陷病。
(2)先天性免疫缺陷病----由于遗传生来就有免疫缺陷的,例如:重症联合免疫缺陷病。
(3)获得性免疫缺陷病----由于疾病或其它因素引起的,例如:艾滋病。
(4)艾滋病:
①致病病毒:人类免疫缺陷病毒(HIV病毒)。
②病毒侵染的靶细胞主要为人的辅助性T细胞。
③病毒存在的部位:血液、精液、唾液、泪液、尿液和乳汁中。
④发病机理:HIV主要侵染人体辅助性T细胞,逐渐使人体免疫功能丧失,最终使人无法抵御其他病原体入侵或者发生恶性肿瘤。
⑤传播途径:主要由性接触、母婴传播传播。
⑥艾滋病病原体(HIV)是逆转录病毒,需要的逆转录酶最初不是由宿主细胞提供的,病毒本身就含有逆转录酶。
⑦感染HIV后人体会产生针对HIV的抗体。
4.知识拓展
艾滋病大部分死于严重感染或恶性肿瘤等。
【考点17】免疫学的应用★★☆☆☆
1.疫苗
(1)疫苗:通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
(2)机制:接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体和记忆细胞,从而对特定传染病具有抵抗力。
(3)类型:灭活疫苗、减毒疫苗、新型疫苗(DNA疫苗、RNA疫苗)。
2.器官移植
(1)每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质—组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA。
(2)器官移植的成败,主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。
(3)免疫抑制剂的应用,大大提高了器官移植的成活率。
3.免疫学应用实例
(1)免疫预防:注射疫苗,使机体产生相应的抗体和记忆细胞。
(2)免疫诊断:利用抗原-抗体反应的高度特异性。
(3)免疫治疗:
①免疫增强疗法:输入抗体、细胞因子等。
②免疫抑制疗法:输入免疫抑制剂。
【考点18】植物生长素★★★★☆
1.生长素的发现过程
(1)达尔文
胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀。
(2)鲍森·詹森
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
(3)拜尔
胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀。
(4)温特
造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素。
2.生长素的合成运输和分布
(1)由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素。
(2)生长素主要的合成部位是幼嫩的叶、芽和发育中的发育中的种子。
(3)色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
(4)在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上运输到形态学下,称为极性运输;极性运输是一种主动运输运输。
(5)在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
3.生长素的作用
(1)在植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞细胞分化等作用。
(2)在器官水平上则影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
(3)生长素作用机理:生长素与生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列的信号转导,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
(4)生长素作用方式:不像酶那样催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞传达信号,起调节细胞生命活动的作用。
(5)生长素作用特点,具有两重性,低浓度促进生长;高浓度抑制生长。
(6)顶端优势产生原因:顶芽产生的生长素,逐渐向下运输,导致侧芽处生长素浓度较高,从而抑制侧芽的生长。
(7)根向地性原因:当根横放时,由于重力的原因,根近地侧生长素浓度高,远地侧生长素浓度低,根对生长素敏感,近地侧表现为抑制,远地侧表现为促进,根的向地性有(“有”、“没有”)体现生长素的两重性。
(8)同一植物不同器官对生长素的敏感程度也不一样,根,芽,茎的敏感程度为根 > 芽 > 茎。
(9)不同植物对生长素敏感程度不同,双子叶植物比单子叶植物敏感,利用一定浓度的生长素类似物作除草剂(如2,4-D),可除去单子叶植物中的双子叶杂草。
【考点19】其他植物激素★★★☆☆
1.其他植物激素的种类和作用
名称
合成部位
分布
作用
赤霉素
幼根、幼芽、未成熟的种子
主要在植物生长较为旺盛的部位
促进细胞生长使植株增高,促进细胞分裂、分化,促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素
主要是根尖
主要在细胞进行分裂的部位
促进细胞分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
脱落酸
根冠、萎焉的叶片等
将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多
抑制细胞分裂,促进气孔关闭,促进叶片、果实的衰老、脱落,维持种子休眠
乙烯
植物的各个部位
各个器官都存在
促进果实成熟,促进开花,促进叶、花、果实脱落
油菜素内酯
油菜花粉等
花粉、种子、茎、叶中
促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、萌发等
2.激素间的相互作用
(1)生长素和细胞分裂素之间的关系
生长素主要促进细胞核的分裂,而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。
(2)脱落酸和赤霉素之间的关系
在调节种子萌发的过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用效果相反。
(3)生长素和乙烯之间的关系
当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成;乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
(4)在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。例如,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值高,有利于分化形成雌花,比值低则有利于分化形成雄花。
【考点20】植物生长调节剂的应用★★★☆☆
1.植物生长调节剂的类型和作用
(1)概念:由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
(2)优点:原料广泛、容易合成、效果稳定。
(3)种类:①分子结构、生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
②分子结构完全不同、生理效应与植物激素类似,如α - 萘乙(NAA)、矮壮素等。
(4)乙烯利,作用催熟。
(5)赤霉素,作用使大麦无须萌发就产生α-淀粉酶。
(6)2,4-D,作用培育无子番茄。
(7)青鲜素,作用保持蔬菜鲜绿。
(8)膨大素,使水果长势加快,个体变大加快水果成熟。
2.植物生长调节剂的施用
(1)注意事项:选择恰当的植物生长调节剂,还要考虑施用目的、效果、毒性、调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
(2)影响施用效果的因素:施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
3.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理
①生长素类调节剂对植物插条的生根情况有很大的影响。
②用不同浓度生长素类调节剂处理插条,其影响程度不同。
③存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。
(2)对插条的处理
①浸泡法:插条基部,溶液浓度较低,条件遮阴、空气湿度较较高。
②沾蘸法:插条基部,溶液浓度较高。
(3)步骤
预实验:
①配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液
②处理生长状况相同的插条的形态学下端
③观察枝条生根的情况
正式实验:
④减少浓度梯度,重复前三步实验
(4)实验分析
①预实验的目的:确定实验范围,但不能减小实验误差。
②预实验需要设置对照,再次实验不需要设置对照组。
③实验的自变量生长素调节剂(如:2,4-D)浓度。
④实验的因变量插条生根数(或长度)。
⑤无关变量温度、光照、插条带芽数量等。
【考点21】环境因素参与调节植物的生命活动★★★☆ ☆
1.光对植物生长发育的调节
(1)光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
(2)光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,光敏色素主要吸收红光和远红光。
(3)在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度
①年轮:春夏细胞分裂快、细胞体积大,颜色浅;冬季细胞分裂慢、体积较小,颜色较深。
②春化:低温诱导植物开花作用。
(2)重力 淀粉-平衡石假说
(3)植物生长发育的整体调控
基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。
选择性必修2《生物与环境》
【考点01】 种群密度及其调查方法★★★☆☆
1.种群的概念:在一定的空间范围内,同种生物的所有个体所形成的集合。
2.种群的数量特征有:种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。
3.种群密度:指种群在单位面积或单位体积中的个体数。种群密度是种群最基本的数量特征。
4.种群密度的调查方法
(1)逐个计数法。
(2)估算法 包括黑光灯诱捕法、样方法、标记重捕法等。
5.写出下列方法的适用范围:
逐个计数法:分布范围较小、个体较大的种群。
黑光灯诱捕法:有趋光性的昆虫。
样方法:植物、昆虫卵及一些活动范围较小的动物(如蚜虫、跳蝻)。
标记重捕法:活动能力强、活动范围大的动物。
6.种群数量的调查
(1)样方法
①样方法过程
在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
②样方的数量
样方的多少与被调查地段的总面积呈正相关;一般来说,选取的样方越少,误差越大;
选取的样方越多,求得的种群密度越接近实际情况。
③样方的大小
植物的大小不同,样方面积也应不同。如乔木的样方面积为100 m2,灌木为16 m2,草本植物为1 m2。如果该种群个体数较少,样方面积可适当扩大。
④样方的取样关键:随机取样,不能掺入主观因素。
⑤取样方法
a.调查区域为非长条形时,选择五点取样法。
b.调查区域为长条形时,选择等距取样法。
⑥计数原则:样方内+相邻两边及其夹角 。“计上不计下,计左不计右”的原则。
7.标记重捕法
(1)过程:在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估算种群密度。
(2)步骤:
第一次捕获生物量,记为M,并做好标记,放回一段时间,保证充分混合。
第二次捕获生物量,记为N,其中带标记的生物量记为m。
设种群的生物总量为X,则M/X=m/N。
(3)例题
在对某种鼠的调查中,调查范围为4hm2,第一次捕获并标记39只,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只,这样可估算种群密度为39÷(15÷34)÷4=22.1。
注意:单位为只/hm2。
8.标志重捕法误差分析
①若被标记个体变得更难捕捉,则估算值偏大。
②若被标记个体易被捕食,则估算值偏大。
③若被标记个体的标志脱落,则估算值偏大;
④若因个体间相互接触,未被标记的个体也沾上了标记颜料,则估算值偏小。
⑤如果标记的个体因标记过于醒目,易被实验人员发现,则估算值偏小。
⑥若被标记个体被捕食(但与未被标记个体被捕概率相同),则估算值不变。
9.种群密度反映了种群在一定时期的数量,但无法体现种群数量的变化趋势。因此还需研究其他数量特征。
【考点02】 种群的其他数量特征★★★☆☆
1.出生率和死亡率
(1)概念:在单位时间内新产生(死亡)的个体数占该种群个体总数的比值即出生率(死亡率)。
(2)与种群密度的关系
出生率和死亡率直接决定种群密度;
出生率>死亡率,种群密度增大;
出生率≈死亡率,种群密度相对稳定;
出生率<死亡率,种群密度减小;以上结论,在无迁入和迁出时成立。
(3)与实践的联系(了解)
随着生活水平的提高和医疗条件的改善,我国人口的死亡率在不断降低;要控制人口过度增长,应该低出生率;因此我国把计划生育列为一项基本国策;
2.为什么东北豹、大熊猫等动物在人为保护的措施下,种群数量仍不能迅速增长,而鼠、蝗虫等动物,尽管人们采取各种防除措施,却仍然数量繁多,屡屡为害?
繁殖能力的差别是重要原因。
3.繁殖能力的差别,对生物种群数量有哪些影响?
一般来说,繁殖能力强的种群出生率高,种群增长快;
种群出生率高是种群出现快速增长的重要内因。
4.迁入率和迁出率
(1)概念:在单位时间内迁入(迁出)的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率(迁出率)。
(2)与种群密度的关系
迁入率和迁出率直接决定种群密度。
迁入率>迁出率,种群密度增大。
迁入率≈迁出率,种群密度相对稳定。
迁入率<迁出率,种群密度减小。以上结论,在无出生和死亡时成立。
(3)与实践的联系
如果研究一座城市人口的变化,迁入率和迁出率是不可忽视的因素。
5.年龄结构
(1)概念: 一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
(2)类型:大致可以分为增长型(A)、稳定型(B)、衰退型(C)三种类型。
(3)与种群密度的关系
年龄结构通过影响出生率和死亡率来影响种群密度;
年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据;
一般正在增长的种群,认为年龄结构为增长型。
6.我国少年儿童人口比例下降,老龄人口比例上升,说明我国人口的年龄结构发生了什么变化?这说明我国出现了老龄化问题。
7.性别比例
(1)概念:种群中雌雄个体数目的比例。
注意:这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体,如工蜂就不计算在内。
(2)类型(了解):大致可以分为雌雄相当型、雌多雄少型、雌少雄多型三种类型。
注意:不是所有种群都有性别比例,如某些雌雄同株的植物
(3)与种群密度的关系:性别比例通过影响出生率来影响种群密度。
(4)与实践的联系:利用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀某种害虫的雄性个体,改变了害虫种群正常的性别比例,就会使很多雌性个体不能完成交配,从而使该种害虫的种群密度明显降低。
注意:正常的性别比例是指该种群正常状态下经过长期自然选择形成的的性别比例,并不一定是雌雄相当型。
8. 种群密度是种群最基本的数量特征。种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率,进而影响种群密度。
9.单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的,从地上部分难以辨别是一株还是多株。而双子叶草本植物则容易辨别个体数目。
10.取样的关键是要做到随机取样,不能掺入主观因素。五点取样法和等距取样法都是常用的取样方法。
【考点03】 种群数量的变化及其影响因素★★★★☆
1.数学模型概念:用来描述一个系统或它的性质的数学形式,包括数学公式和曲线图两种表现形式。
提示:同数学公式相比,曲线图表示的数学模型能更直观地反映出种群数量的增长趋势,但曲线图表示的数学模型不够精确。
2.建构数学模型的方法(步骤)
①观察研究对象,提出问题。
②提出合理的假设。
③根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达,即建立数学模型。
④通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。
3..“J”形增长的模型假设
(1)成立条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等理想条件下。
(2)数量变化:种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。
注意,J形增长的λ为定值;若λ不为定值,则说明种群数量变化非J形增长
4.两类种群数量变化曲线的数学模型
(1)J形增长
①数学公式:t年后种群的数量为Nt=N0 .λt(N0表示该种群的起始数量,t表示时间, Nt表示t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数)。
②曲线图
该曲线的起点不是原点。
(2)S形增长
“S”形曲线形成的原因:资源和空间有限,当种群密度增大时种内竞争加剧、捕食者数量增加。一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
同一种群的K值是固定不变的吗?
不是;食物减少和活动范围缩小等不利条件下,K值会变小;食物充足和生存空间扩大等有利条件下,K值会增大
5.对有害生物的防治
①从环境容纳量考虑:增大环境阻力,降低环境容纳量。
②从1/2K值考虑:在种群增长刚开始(达到K/2值之前)的时候就进行防治。
6.自然界中种群的数量一定会稳定在K值附近吗?
对于大多数生物的种群来说,种群数量总是在波动中。
7.种群的数量变化
除了增长,还存在波动、衰退、消亡等。
①种群波动的影响
a.处于波动中的种群,在某些特定条件下可能出现种群爆发;如蝗灾、鼠灾、赤潮等就是种群数量爆发增长的结果。
b.当种群长期处于不利条件下,种群数量会出现持续性的或急剧的下降;如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏。
②种群延续的基础:种群的延续需要有一定的个体数量为基础。
③种群衰退、消亡的可能原因:
当一个种群的数量过少,种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
8.影响种群数量变化的因素
①非生物因素和生物因素;
常见非生物因素有阳光、温度、水等;生物因素又分为种群内部生物因素和种群外部生物因素。
②阳光的影响方式:通过光照强度影响植物的光合作用强度。
③温度的影响方式:温度会影响酶的活性。
④非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
⑤种群内部生物因素随着种群的增长,种内竞争会加剧,从而使种群的增长受到限制。
⑥种群外部生物因素
种群外部生物因素
具体说明
捕食关系对种群数量的影响
除顶级捕食者外,每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象,每种动物都需要以其他生物为食。如果食物匮乏,动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。
种间竞争关系对种群数量的影响
森林中不同植物竞争阳光和养分,不同动物竞争猎物,这也会导致种群数量的变化。
寄生关系对种群数量的影响
作为宿主的动物被寄生虫寄生,细菌或病毒引起传染病,也会影响种群的出生率和死亡率等特征,进而影响种群的数量变化。
9.密度制约因素
①概念:一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群密度是相关的;
②举例:同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大。
10.非密度制约因素
①概念:气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与种群密度无关。
②举例:在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其密度高低,所有个体都会死亡。
11.研究种群的特征和数量变化的规律的意义
在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。
①对濒危动物的保护
只有通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征,以及影响该种群数量变化的因素,才能准确了解该种群的生存状态,预测该种群的数量变化趋势,进而采取合理的保护措施:降低环境阻力,提高环境容纳量。
②指导渔业捕捞
研究表明:中等强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
③有害生物的防治
a.在鼠害发生时,既适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量,又通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量,才能使鼠害得到有效防治。
b.对农林害虫的防治,如果一味依赖喷洒农药的方法,既造成环境污染,又伤及害虫的天敌;
有效保护或引入天敌生物,则有利于将害虫数量控制在较低的水平;从防治手段看,前者为化学防治_,后者为生物防治。
【考点04】 培养液中酵母菌种群数量的变化★★☆☆☆
1.计数方法:对一支试管中的培养液中的酵母菌计数,可以采用抽样检测的方法。
2.使用的计数工具为血细胞计数板。
3.一个血细胞计数板有2个计数室,一个计数室有400个小格,一个计数室的总体积为0.1mm3。
4.假设小方格酵母菌数量的平均值是A个,稀释倍数为B,求每毫升培养液中酵母菌的数量:
A×400×10×1000×B。
5.本实验需要设置对照组吗?不需要对照,实验前后互为对照。
6.需要做重复实验吗?
需要重复实验,以提高实验数据的准确性,对每个样品可计数三次,再取平均值。
7.从试管中吸出培养液进行计数之前,建议你将试管轻轻振荡几次这是为什么?
使培养液中酵母菌分布均匀,以减少误差。
8.如果一个小方格内酵母菌数量过多,难以数清,应采取什么措施?稀释适当倍数。
9.对于压在小方格界线上的酵母菌应当怎样计数?
计相邻两边及其顶角上的酵母菌,一般“计上不计下,计左不计右”。
10.酵母菌的数量会一直增长吗?不会,最终会下降。
11.培养后期酵母菌数量下降的原因可能是:
营养物质减少,代谢废物积累。
12.盖盖玻片和滴加培养液的顺序是怎样的?
先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余的培养液用滤纸吸去。
13.若以上操作颠倒,会使计数结果偏大(表面张力的作用)。
14.制好装片后是否可以立即计数?不可以,应待酵母菌全部沉降到计数室底部再开始。
15.注意事项:
(1)取样时间需一致,且应做到随机取样(每天同一时间取样,或者每隔相同一段时间取样;
(2)抽取样液之前,需要振荡,使酵母菌均匀分布,若直接从静置的菌液上层中吸取,所测数值可能偏小,因为酵母菌会沉降在瓶底;
(3)若保持培养条件,酵母菌种群数量不会一直保持稳定,将会下降,因为营养物质减少、代谢废物增多、空间有限、pH降低等;
(4)血细胞计数板使用完毕后,用水冲洗干净或浸泡在酒精溶液中,切勿用硬物洗刷或抹擦,以免损坏网格刻度。
分析循环因果关系
【考点05】群落的结构★★★☆☆
1.群落的概念及研究问题
(1)概念:在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫作生物群落,简称群落。
(2)群落水平上研究的问题
2.群落的物种组成
(1)意义:区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。
(2)指标:物种丰富度:一个群落中的物种数目。
(3)规律
①不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。我国越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
②群落中的物种组成不是固定不变的。随着时间和环境的变化,原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势;原来占优势的物种也可能逐渐失去优势,甚至从群落中消失。
3.群落的种间关系
种间关系
数量坐标图
营养关系图
特点
举例
原始合作
两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活
海葵和寄居蟹
互利共生
两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存
豆科植物与根瘤菌
寄生
一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象
马蛔虫与马
种间竞争
两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象
同一草原上生活的非洲狮和
斑鬣狗
捕食
一种生物以另一种生物为食
狼与兔,青蛙与昆虫
1.原始合作双方离开仍可独立生活,而互利共生双方离开至少一方不能正常生活。原始合作和互利共生的双方生物数量变化是同步的。
2.一般情况下,捕食者不会将被捕食者全部捕获;寄生生物一般会给宿主造成一定伤害,但不立即导致宿主死亡。
3.当两种生物以同一植物为食,若取食部位不同并不构成种间竞争关系。
4.群落的空间结构
(1)概念:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。
(2)类型
①群落的垂直结构:在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。
1)森林植物分层:
影响因素:光照、温度、水分和无机盐。
意义:提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
2)动物分层:
影响因素:栖息空间和食物条件。
1.“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构,竹林中的竹子是种群层次,不具有群落的空间结构。
2.水体中植物的垂直分布主要是由光照引起的分层现象,属于群落的垂直结构。
3.草坪和树林中的动物都有分层现象。
4.高山上植物的分布取决于温度,从山顶到山脚,分布着不同的植物类群,属于植被的垂直地带性分布,不属于群落的垂直结构。
②群落的水平结构:在水平方向上表现为“镶嵌分布”。
1)含义:不同地段往往分布着不同种群,同一地段上种群密度也有差别。
2)原因:地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。
(3)群落结构的形成原因与意义
①形成原因:在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
②意义:利于群落整体对自然资源的充分利用。
5.群落的季节性
(1)概念:由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
(2)特点:生物群落的结构不是静止不变的,会随着时间的推移、气候季节性的交替而发生变化。群落在不同季节,物种组成和空间结构发生改变。
6.生态位
(1)定义:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
(2)研究内容
①动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
②植物:在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及与其他物种的关系等。
(3)意义
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
【考点06】土壤中小动物类群的丰富度★★★☆☆
1.实验原理
(1)调查方法:通过取样调查的方法来研究土壤中小动物类群的丰富度,常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(2)调查指标:样本中小动物的物种数目和物种在群落中的相对数量。
(3)物种相对数量统计方法:一是记名计算法,二是目测估计法。
区分“标记重捕法、取样器取样法、抽样检测法”
(1)标记重捕法一般是针对个体较大、活动能力较强的动物,取样器取样法是针对土壤中的小动物,抽样检测法针对单独的细胞或微生物,各有侧重。
(2)取样器取样法用于调查物种丰富度,标记重捕法和抽样检测法可以比较准确地估算出种群的数量。
2.实验步骤
(1)准备
①制作取样器。
②记录调查地点的地形和环境的主要情况。
(2)取样
①拨开表层落叶。
②取一定土壤样品。
③注明取样的时间和地点等
(3)采集小动物
①常规方法:诱虫器取虫。
②简易方法:镊子或吸虫器取虫。
(4)观察和分类
①设计表格便于记录。
②借助动物图鉴查清名称。
③使用放大镜、体视显微镜观察。
(5)统计和分析
①统计物种丰富度和物种在群落中的相对数量。
②完成研究报告。
3.实验结论
(1)组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。
(2)一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越多,群落结构也越复杂。
4.用具分析
(1)诱虫器
诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置,它利用土壤动物具有避光、趋湿、避高温的习性,使土壤小动物下移,落入盛有酒精的烧杯中。
(2)吸虫器
吸虫器中的纱布作用是防止土壤小动物被吸走,将其收集在试管中。
1.统计土壤中小动物类群丰富度既要统计物种丰富度也要统计不同物种在群落中的数量。
2.使用无底花盆是为了提供通气环境,便于小动物向下移动。使用体积分数为70%的酒精溶液,既可以杀死小动物,也利于保存小动物。
【考点07】群落的主要类型及群落的演替★★★☆☆
1.群落类型的分类依据:外貌特征和物种组成。
2.主要的陆地生物群落类型
群落类型
荒漠生物群落
草原生物群落
森林生物群落
生存环境
极度干旱;降水稀少且分布不均匀
半干旱;不同年份或季节雨量不均匀
湿润或较湿润
群落结构
物种少;结构非常简单
物种较少;结构相对简单
物种繁多;结构非常复杂且相对稳定
生存生物特点
动植物具有耐旱特性
各种旱生多年生草本植物占优势,动物善于挖洞或快速奔跑
阳生植物多居上层;阴生植物利用光能较强;动物善于树栖和攀缘
3.其他群落类型
(1)湿地生物群落:动植物物种十分丰富,既有水生生物也有陆生生物。
(2)海洋生物群落:分布有数量众多的浮游植物、大型藻类、种类繁多的动物等。
4.群落中生物的适应性
(1)生活在某一地区的物种能够形成群落,是因为它们都能适应所处的非生物环境。
(2)群落中不同种群之间通过复杂的种间关系,相互依存、相互制约,形成有机整体,从而维持种群之间的协调和平衡。
(3)在不同的群落中,生物适应环境的方式不尽相同。
①生物以特定的形态结构适应环境,如沙漠中骆驼刺发达的根系、仙人掌的叶片退化为刺状。
②生物体可以通过调节生理功能适应环境,如鹿蹄草叶肉细胞中大量储存五碳糖等物质来降低冰点等。
③生物还可以通过特定的行为适应环境,如有些动物的冬眠或夏眠等。
1.荒漠生物群落中生物的适应性体现:植物叶片呈针状、气孔在夜间开放、根系强大等,从而减少水分散失、加强水分摄取;许多动物表皮外有角质鳞片、以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,以减少水分散失。
2.草原生物群落中生物的适应性体现:植物往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层,能抵抗干旱;动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点。
5.群落的演替
(1)概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
(2)类型:根据起始条件划分为初生演替和次生演替。
类型
初生演替
次生演替
概念
在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替
在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替
实例
在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替
演替
过程
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段
一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木(气候适宜)
历经
时间
经历的时间比较长
经历的时间比较短
(3)初生演替和次生演替的区别
除了演替起点的不同,初生演替与次生演替的区别还有:初生演替速度慢,趋向形成新群落,经历的阶段相对较多;次生演替速度快,趋向于恢复原来的群落,经历的阶段相对较少。
(4)群落演替的影响因素
群落外界环境的变化;生物的迁入、迁出;群落内部种群相互关系的发展变化;人类活动,等等。
(5)群落演替原因
影响群落演替的因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰,因此,群落就不断地演替。
(6)群落的结果
这两类演替,一般是从结构简单的群落发展为结构复杂的群落,群落中的物种数量和群落层次增多,土壤、光能得到更充分的利用。达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态。
(7)人类活动对群落演替的影响
在某一地区,群落演替的结果往往是由环境和群落内的生物共同作用而决定的,人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
1.演替并不是“取而代之”。演替过程中一些种群取代另一些种群,是一种“优势取代”而非“取而代之”。
2.群落演替到与环境处于平衡状态时,就以相对稳定的群落为发展的顶点,此时群落内物种组成处于动态变化中。
3.并不是所有群落都可以演替到森林阶段。如干旱地区,一般只能演替到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
【考点8】生态系统的结构★★★☆☆
1.生态系统
(1)定义:在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体, 叫作生态系统。
(2)范围:有大有小,地球上最大的生态系统是生物圈(生物圈包括地球上的全部生物及其非生物环境的总和)
(3)结构:由生态系统的组成成分和食物链和食物网(营养结构)构成。
(4)功能:进行物质循环、能量流动、信息传递。
2.生态系统的类型
(1)自然生态系统
①水域生态系统:海洋生态系统、淡水生态系统等。
②陆地生态系统:森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统等。
(2)人工生态系统:农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统等。
3.生态系统的组成成分及其相互关系
(1)组成成分
成分
范畴
营养方式
作用
非生物
成分
光、水、空气、无机盐及非生物的有机物等
—
生物群落中物质和能量的根本来源
生产者(生态系统的基石)
①进行光合作用的绿色植物、蓝细菌、光合细菌等;
②进行化能合成作用的硝化细菌等
自养
把无机物制造成有机物,把光能等转化为有机物中的化学能,从而可以被生物所利用
消费者
①绝大多数动物;
②营寄生生活的植物(如菟丝子)、细菌和病毒等
异养
加快生态系统的物质循环;对植物的传粉、种子的传播等具有重要作用
分解者
①营腐生生活的细菌、真菌;
②腐生动物,如蜣螂、蚯蚓等
异养
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,返还到无机环境中,供生产者重新利用
1.三类“不一定”
(1)生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌),植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费者)。
(2)消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等),动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)。
(3)分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物),微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者,寄生细菌属于消费者)。
2.两类“一定”
(1)生产者一定是自养型生物,自养型生物一定是生产者。
(2)营腐生生活的生物一定是分解者,分解者一定是营腐生生活的生物。
(2)生态系统各成分的相互关系
生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
“非生物的物质和能量”和“生产者”两者之间为双向箭头,“非生物的物质和能量”指入箭头多,“生产者”指出箭头多。
4.生态系统的营养结构——食物链
(1)概念:由生产者和消费者通过捕食关系形成食物链。
(2)特点
①关联性:生产者为第一营养级,消费者处于较高的营养级,各营养级之间由于食物关系而形成链。除了捕食食物链,还有腐生食物链和寄生食物链等。
②有限性:一条食物链一般不会超过5个营养级。
③单向性:捕食食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,通常不会逆转。
④群体性:某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。
⑤动态性:食物链中各营养级生物之间是相互制约的,使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自种间,也可能来自种内。
5.生态系统的营养结构——食物网
(1)概念:在一个生态系统中,食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
(2)食物网分析
①营养位置:同一种消费者在不同的食物链中,可以占有不同的营养级,如猫头鹰在下图食物网中分别占第三、四、五营养级,即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。
②种间关系:在食物网中,两种生物之间可能有两种及以上的关系,如蛇与猫头鹰,二者之间既有捕食关系,又有种间竞争关系。
③复杂程度:食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而不是取决于生物数量。
(3)食物链和食物网功能
①生态系统物质循环和能量流动就是沿着食物链和食物网进行的。
②错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力越强。
6.构建食物链
(1)依据如下曲线图和柱状图构建的食物链分别为乙→丙→甲(提示:捕食者的高峰滞后于被捕食者)、丙→甲→乙→丁。
(2)根据所含能量(生物量)构建
①分析依据:根据相邻两个营养级间能量传递效率是10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。
②分析结果:图2生物可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁;图3生物可形成食物网:。
营养级
A
B
C
D
Pg
15.9
870.7
1.9
141.0
表格中Pg表示生物同化作用固定能量的总量,根据能量多少和传递效率10%~20%可以确定食物链为B→D→A→C。
(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度/ppm
0.06
7
0.51
68
0.39
①分析依据:重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外,所以此类物质会随着食物链逐级积累,即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多。
②分析结果:。
【考点9】生态系统的能量流动★★★★☆
1.能量流动的概念解析
(1)概念:生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
(2)能量流动的过程
起点
生产者
源头
光能
能量
输入
相关生理过程
光合作用、化能合成作用
总能量
生产者固定的太阳能等
能量的
传递
传递形式
有机物
传递渠道
食物链和食物网
能量的
散失
相关生理过程
呼吸作用
形式
热能
2.能量流经生态系统的过程
(1)第一营养级能量流动
(2)第二营养级能量流动过程分析
①输入该营养级的总能量是指图中的b。
②粪便中的能量(c)不属于(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量,应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。
③初级消费者同化的能量(b)=呼吸消耗的能量(d)+用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
④用于生长、发育和繁殖的能量(e)=遗体残骸中的能量(h)+下一营养级摄入的能量(i)+未被利用的能量(j)。
1.摄入量≠同化量:摄入量-粪便中的能量才是同化量,动物的粪便不曾被动物消化吸收而同化,不属于同化量,如兔吃草时,兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量,而不属于兔的同化量。
2.粪便中的能量≠尿液中的能量:粪便中的能量不属于动物同化量,但尿液中尿素所含能量应属于动物同化量的一部分。
3.一个营养级所同化的能量的“2个”“3个”“4个”去路:
“2个”去路:同化能量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。
“3个”去路(无时间单位):同化能量=呼吸消耗的能量+分解者利用的能量+流入下一个营养级的能量。
“4个”去路(以年为单位):同化能量=呼吸消耗的能量+分解者利用的能量+流入下一个营养级的能量+未被利用的能量。
注意:最高营养级的生物没有流入下一个营养级的能量。
3.能量流动的特点
(1)单向流动。原因:①能量流动是沿食物链进行的,食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果,是不可逆转的;②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能(填“能”或“不能”)被生物群落重复利用,因此能量无法循环。
(2)逐级递减(每个营养级传入下一营养级的能量仅有10%~20%)。原因:①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量;②各营养级的能量都会有一部分流入分解者,以及未被下一营养级生物利用的部分。
4.研究能量流动的实践意义
(1)帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。
(2)帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
(3)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
5.生态金字塔的类型、含义比较
项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
概念
将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列形成的一个金字塔图形
如果金字塔中表示的是各个营养级的生物个体的数目比值关系,就形成数量金字塔
如果金字塔中表示的是各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系,就形成生物量金字塔
形状
象征含义
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
一般生物有机物的总干重沿食物链升高而逐级递减
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形
一般为正金字塔形
分析
能量流动的过程中总是有能量的耗散,故能量流动逐级递减
成千上万只昆虫生活在一株大树上时,该数量金字塔的塔形也会发生变化
浮游植物的个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间浮游植物的生物量(用总干重来表示)可能低于浮游动物的生物量
【考点10】生态系统的物质循环★★★★☆
1.概念:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境(或无机环境)到生物群落,又从生物群落到非生物环境(或无机环境)的循环过程,又叫生物地球化学循环。
2.特点:全球性、循环往复运动。
3.碳循环
(1)碳循环及存在形式
①在生物群落和无机环境间:以CO2形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。
③在无机环境中:主要以CO2、碳酸盐形式存在。
(2)消耗CO2的过程:主要是光合作用。
(3)产生CO2的过程:呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的大量燃烧。
1.生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统,而是指地球上最大的生态系统——生物圈,因此物质循环具有全球性。
2.生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物,而是指组成生物体的化学元素,如C、H、O、N、P、S等。
3.碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的,只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的。
4.CO2不仅存在于大气中,在海洋等水环境中也大量存在,并且,大气中的CO2和水圈中的CO2可以相互流动。
4.生物富集
(1)概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
(2)物质种类
①重金属:如铅、镉、汞等。
②人工合成的有机化合物:如DDT、六六六等。
③某些放射性物质。
(3)途径:食物链(网)。
(4)特点
①逐级聚集。
②营养级越高,该物质浓度越高。
③全球性。
5.物质循环与能量流动的关系
项目
能量流动
物质循环
形式
光能→化学能→热能
化学元素(无机物有机物)
过程
沿食物链(网)单向流动
在非生物环境和生物群落间往复循环
特点
单向流动、逐级递减
循环性、全球性
联系
同时进行,彼此相互依存,不可分割。①能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程;②物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;③能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返
生物圈是一个在“物质”上自给自足的系统,不是一个在“能量”上自给自足的系统,因为物质可以在生物圈内循环利用,而能量不能循环利用,它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入,方可维持正常运转。
6.实验:探究土壤微生物的分解作用
(1)原理
①土壤中存在的绝大多数细菌、真菌等微生物是分解者(生态系统成分)。
②分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物,分解速度与环境中的温度、湿度等因素相关。
(2)实验方案及结论
项目
案例1
案例2
实验假设
土壤微生物能分解落叶使之腐烂
土壤微生物能分解淀粉
实验设计
自变量
土壤中是否含有微生物
是否加土壤浸出液
实验组
对土壤进行60℃恒温处理1h
A烧杯中加入30mL土壤浸出液+淀粉糊
对照组
对土壤不做处理
B烧杯中加入30mL蒸馏水+与A等量的淀粉糊
实验结论
土壤微生物能分解落叶使之腐烂,假设成立
土壤微生物能分解淀粉,假设成立
【考点11】生态系统的信息传递★★★☆☆
1.生态系统中信息的种类
种类
概念
来源
举例
物理信息
自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息
非生物环境、生物个体或群体
蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声
化学信息
在生命活动中,生物产生的可以传递信息的化学物质
生物的代谢活动
植物有机酸、生物碱等代谢产物,动物的性外激素等
行为信息
动物的特殊行为,主要指各种动作,这些动作能够向同种或异种生物传递某种信息
动物特殊行为
蜜蜂跳舞、鸟类的“求偶炫耀”
2.信息传递的过程
信息源(信源)发信器官→信道→接收器官信息受体(信宿)
3.信息传递在生态系统中的作用
层次
作用
举例
个体
生命活动的正常进行,离不开信息的作用
(1)海豚的回声定位;
(2)莴苣种子必须接收某种波长的光才萌发
种群
生物种群的繁衍,离不开信息的传递
(1)植物开花需光信息刺激;
(2)昆虫分泌性外激素,吸引异性个体
群落和生态系统
调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
在森林中,狼既能用眼睛辨别猎物,也可以根据耳朵听到的声音作出反应,以追捕猎物;兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕
4.信息传递在农业生产中的应用
(1)提高农畜产品的产量。
(2)对有害动物进行控制。
(3)控制动物危害的技术方法比较
种类
项目
化学防治
机械防治
生物防治
措施
喷施化学药剂等
人工捕捉等
引入天敌、寄生虫或使用信息素等
优点
①作用迅速;
②短期效果明显
①无污染;
②见效快,效果好
①效果好且持久;
②成本低,无污染
缺点
①使害虫抗药性增强;
②杀灭害虫天敌,破坏生态平衡;
③污染环境
①费时费力;
②对体型很小的害虫无法实施
天敌数量不确定,甚至可能会引发生态危机
【考点12】生态系统的稳定性★★★☆☆
1.生态平衡
(1)概念:生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
(2)特征
①结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定。
②功能平衡:生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。
③收支平衡:例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
(3)调节机制——负反馈调节
①概念:在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,它可使系统保持稳定。
②作用:负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础。
2.生态系统的稳定性
(1)概念:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
(2)原因:生态系统具有一定的自我调节能力。
(3)特点
生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏。
(4)类型
类型
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区别
含义
生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力
生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力
实质
保持自身结构与功能相对稳定
恢复到原来的结构与功能
核心
抵抗干扰、保持原状
遭到破坏,恢复原状
特点
一般来说,生态系统中的生物种类越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高
生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度与恢复时间是不一样的
联系
①不同生态系统在这两种稳定性的表现上有着一定的差别;
②两者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的能力,它们相互作用共同维持生态系统的稳定
(5)提高生态系统稳定性的措施
①控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统。
②对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
【知识拓展】
3.实验:设计制作生态缸,观察其稳定性
(1)实验目的:设计一个生态缸,观察这一人工生态系统的稳定性。
(2)基本原理
①在有限的空间内,依据生态系统原理,将生态系统的基本成分进行组织,构建成一个人工微生态系统是可能的。
②在设计时,还要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
③(人工生态系统的稳定性是有条件的,也可能是短暂的。
(3)实验流程
①制作生态缸框架:用玻璃板和粘胶制作。
②缸底部的铺垫:从底部向上层依次铺石块(缸底一侧)、细沙土(厚5-15cm)、含较多腐殖质土(厚5-10cm),整体呈坡状。
③放有孔的假山石:可作为小动物栖息的场所。
④注入自来水:水位高5-10cm,在水中放几块鹅卵石。
⑤放入动、植物:在土坡上种植苔藓、铁线蕨等植物,放入鼠妇、蚯蚓等小动物;在水中放入浮萍等水生植物,放入虾、小鱼等小动物。
⑥密封生态缸:封上生态缸盖。
⑦移置生态缸:将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。
⑧观察记录:观察记录生态缸内生物种类与数量的变化,每周至少一次。
(4)结果分析
生态缸中虽然成分齐全,但由于生态缸中的生态系统极为简单,自我调节能力极差,所以抵抗力稳定性极低,生态系统的稳定性极易被破坏。因此,生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
(5)设计要求及相关分析
设计要求
相关分析
生态缸必须是封闭的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,种类齐全(具有生产者、消费者和分解者)
使生态缸中的生态系统能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须透明
为光合作用提供光能,保持生态缸内温度,便于观察
生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要留出一定的空间
便于操作,且使缸内储备一定量的空气
生态缸的采光应用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
选择的动物不宜过多,个体不宜太大
减少对氧气的消耗,防止氧气的产生量小于消耗量
【考点13】人类活动对生态环境的影响★★★☆☆
1.生态足迹(生态占用)
(1)概念:在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
(2)内容:林地、草地、耕地、建设用地、渔业用地、碳足迹。
(3)特点:
①生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。
②生活方式不同,生态足迹的大小可能不同。
(4)影响因素:人口规模、生活消费水平、技术条件和生产力等。
食用牛肉比食用蔬菜产生的生态足迹要大,因为牛所处的营养级比蔬菜高,牛生存所需的资源占有一定的草地面积,吸收牛生命活动产生的CO2也占有一定的森林、草地或农田面积,所以食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大。
2.人口增长过快带来的环境压力
(1)地球早已进入生态超载状态。
(2)人类对自然资源的不合理利用造成了严重的环境问题。
(3)世界人口还将在未来一段时期内继续增长,全球的生态环境可能会面临更大的压力。
(4)缓解人口增长带来的环境压力
①减少生态足迹总量。如节约用水用电、低碳出行、提倡素食、垃圾分类回收再利用等。
②提高生态承载力总量。如加大农、林、牧、渔等产业的科技投入,提高生产力,提高产量。
1.人口增长会带来环境问题,但环境问题的产生还有其他因素的影响。
2.缓解环境问题,除了控制人口增长以外,还需要大力提高生产力、开发新能源等。
3.关注全球性生态环境问题
类型
主要原因及现状
防治措施
全球气候变化
煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高,使温室效应加剧,全球变暖
减少化石燃料的燃烧;开发新能源;大量植树造林
水资源短缺
淡水资源少;人口剧增及人类的活动加剧了水资源短缺的危机
节约用水,治理污染
臭氧层破坏
人类对氟氯烃、哈龙等化合物的使用,大气中臭氧的含量持续降低,在南北极附近,甚至出现“臭氧层空洞”,臭氧层变薄,到达地面的太阳紫外线增强,会对人和其他生物的生存造成极大危害
减少氟氯烃类物质的使用
土地荒漠化
人类活动会导致干旱或半干旱地区的土地退化,甚至完全荒漠化。目前,除了南极洲,其他各洲均存在土地荒漠化现象
合理利用和保护现有植被;大量营造防护林;部分地区退耕还林、还草
生物多样性丧失
生物多样性在急剧下降。目前,物种灭绝的速率是自然灭绝速率的1000倍
加强生物多样性保护和自然保护区建设
环境污染
最为常见的环境污染是大气污染、水体污染和土壤污染。大气污染会导致雾霾、酸雨频发
监控、治理江河湖泊及海域的污染;提倡使用自行车等绿色交通工具
【考点14】生物多样性及其保护★★★☆☆
1.生物多样性的内容
(1)概念:生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。
(2)范围:生物圈中。
(3)层次:
①遗传(基因)多样性:地球上所有生物携带的遗传信息的总和。
②物种多样性:生物多样性最直观的表现。
③生态系统多样性:生物多样性的宏观表现。
2.生物多样性的价值
(1)直接价值:对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。
(2)间接价值:主要体现在调节生态系统的功能等方面;在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面也具有重要的生态价值。
(3)潜在价值:目前人们尚不太清楚的价值。
1.遗传多样性是生物多样性的根本原因,它决定了物种多样性;
2.物种多样性是生物多样性最直观、最根本的表现;
3.物种多样性形成了生态系统多样性,生态系统多样性是生物多样性的宏观表现。
3.生物多样性丧失的原因
(1)人类的活动对野生物种生存环境的破坏,主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。
(2)掠夺式利用是物种生存受到威胁的重要原因。
(3)环境污染也会造成生物多样性丧失。
(4)农业和林业品种的单一化会导致遗传多样性的丧失,以及与之相应的经长期协同进化的物种消失。
(5)外来物种的盲目引入也会导致物种的灭绝,使生物多样性丧失。
4.保护生物多样性的措施
(1)措施
①就地保护:在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护。
②易地保护:把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护,如建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
③利用生物技术对濒危物种的基因进行保护,如建立精子库、种子库、基因库等。
④加强立法、执法和宣传教育。
(2)关键:处理好人与自然的相互关系。
(3)实质:反对盲目地、掠夺式开发利用大自然,提倡“合理利用就是最好的保护”。
1.外来物种的入侵不一定会引起本地物种数目的增加。如果入侵的物种对当地生物的生存是不利的,则会引起本地物种数目锐减,使生物多样性丧失。
2.保护生物多样性关键是处理好人与自然的相互关系,只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然,并不意味着禁止开发和利用。
3.就地保护和易地保护两种方法中保护的对象不同:就地保护除了保护区域内的物种,还保护相应的生态环境。但物种生存的环境遭到破坏,不再适于物种生存后,就只能实行易地保护。
【考点15】生态工程★★★☆☆
1.概念:指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
2.目的:遵循生态学规律、充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染、达到经济效益和生态效益的同步发展。
3.特点:少消耗、多效益、可持续的工程体系。
4.遵循的基本原理
(1)自生
①内容:由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
②措施:有效选择生物组分并合理布设;需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。
(2)循环
①内容:在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。
②措施:通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生。
(3)协调
①内容:在进行生态工程建设时,需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。
②措施:考虑生物的生态适应性;考虑环境容纳量。
(4)整体
①内容:几乎每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统,这样的复杂系统建设必须以整体观为指导。
②措施:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的;不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力。
5.生态工程实例
实例
问题
对策
农村综合发展型生态工程
农村人多地少,产出不足
建立农村综合发展型生态工程,实现物质的多级循环利用
湿地生态恢复工程
湿地的缩小和破坏(退化)问题
①采用工程学和生态学措施相结合的方法,使受到干扰的湿地得以恢复;
②在湿地周围建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能
矿区废弃地的生态恢复工程
山体、土壤和植被,乃至整个地区生态系统的破坏
人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。其中,关键在于植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建
生态工程实例中的“关键点”归纳
(1)农村综合发展型生态工程:核心是沼气工程,优点是开发可更新资源,减少环境污染。
(2)湿地生态恢复工程:采用工程学和生态学措施相结合,并依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
(3)矿区废弃地的生态恢复工程:关键在于植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
6.生态工程的发展前景
(1)我国生态工程存在的问题
①缺乏定量化模型的指导,难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。
②设计缺乏高科技含量,生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术的支持,缺乏理论性指导等。
(2)我国面临的生态危机
①生态危机:不单纯是环境污染问题,而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。
②解决措施:不但要重视对生态环境的保护,更要注重与经济、社会效益的结合,需要生态工程发挥作用。
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