3.第3节 第2课时 生物富集及探究土壤微生物的分解作用-（配套练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物选择性必修第二册（人教版）

第2课时　生物富集及探究土壤微生物的分解作用 1.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害，强化社会责任。 2.通过实验，尝试探究土壤微生物的分解作用，强化科学探究。 知识点一　生物富集 1.概念：生物体从　　　　　　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　　　　环境浓度的现象。 2.物质种类 （1）　　　　：如铅、镉、汞等。 （2）　　　　　　　　　　　　　：如DDT、六六六等。 （3）一些放射性物质。 3.实例 4.原因 形成比较稳定的化合物且分布于生物体的多种组织细胞中，　　　　　　被生物体排出，　　　　在体内。 5.特点 （1）沿着食物链逐渐在生物体内　　　　，最终积累在食物链的　　　　。 （2）具有　　　　。 （1）（教材P63“相关信息”）DDT是一种人工合成的有机氯杀虫剂，它不易　　　　　，易　　　　　　　　　　　　　　中。 （2）（教材P64正文）镉、汞等重金属，DDT、六六六等有机化合物以及一些放射性物质，存在　　　　　　现象。 （1）物质循环具有全球性，而生物富集现象不具有全球性。（　　） （2）生物富集不会使有害物质在生物体内的浓度高于环境中的浓度。（　　） （3）在生物体内积蓄的有害物质可能是难降解的化合物。（　　） （4）生物富集可使有害物质浓度沿食物链递增。（　　） 探究｜生物富集 以下为水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图，据图思考： （1）图中所示结果显示，铅浓度可以沿着什么途径累积？此现象称为什么？ （2）为什么营养级越高，铅浓度越高？ （3）生物富集现象有全球性的特点吗？为什么？ （4）生物富集现象危害严重，试提出防治生物富集现象的可行措施。 1.污染物沿着食物链富集的条件 （1）污染物在环境和生物体中必须是比较稳定的。 （2）污染物必须是生物能够吸收且不易排出的。 （3）污染物不易在生物代谢过程中被分解。 2.物质循环与生物富集的比较 项目 物质循环 生物富集 形式 无机物→有机物 不易分解的重金属化合物或有机化合物等 范围 生物圈 生态系统的各营养级 过程 在生物群落与非生物环境间循环往复 沿食物链（网）单向流动 特点 全球性、循环性 单向流动、逐级积累、全球性 1.（教材P63正文改编）有关生物富集现象，下列叙述错误的是（　　） A.营养级越高，越容易积蓄难以降解的化合物 B.生物富集现象受生物食性及环境因素的影响 C.除了重金属，一些农药、放射性物质也会出现富集现象 D.生物富集现象出现的根本原因是这些被富集的物质不参与物质循环 2.（教材P63“相关信息”改编）DDT是一种不易被分解的有机类杀虫剂，是最常见的环境污染物之一，研究人员对某海域及三类生物体内的DDT含量进行了相关调查，结果如图。下列叙述错误的是（　　） A.DDT不易分解，但易溶于脂肪并积累在动物脂肪中 B.图中鱼类可能处于该海域食物链的较高营养级 C.该实验结果说明生物体对DDT具有富集作用 D.生物富集不具有全球性 知识点二　探究土壤微生物的分解作用 1.实验原理 （1）土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌等微生物，它们在生态系统中主要充当　　　　　　。在不同的气候与环境条件下，落叶在土壤中被分解的　　　　　　也不同。 （2）淀 粉还原糖　　　沉淀。 2.案例设计 提出问题：土壤微生物具有分解作用吗？分解过程中物质发生怎样的变化？ 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 实验组 对土壤进行处理（如将土壤用塑料袋包好，放在60 ℃恒温箱中处理1 h） A烧杯中加入30 mL土壤浸出液＋淀粉糊 对照组 对土壤　　　处理（自然状态） B烧杯中加入　　　　　　＋与A等量的淀粉糊 自变量 土壤中　　　　　　　 是否加土壤浸出液 实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度　　　对照组 A A1 不变蓝 A2 B B1 变蓝 B2 结论分析 注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。 （1）可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物。（　　） （2）应将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下。（　　） （3）对照组中落叶的分解速度明显高于实验组。（　　） （4）实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验。（　　） 探究｜探究土壤微生物的分解作用 某兴趣小组以带有落叶的表层土壤（距离地面约6 cm）为实验材料，研究土壤微生物对落叶的分解作用，每组土壤的处理情况如表所示，其中1、2组的土壤较为湿润，3、4组的土壤是干燥的。回答下列问题： 组别 1 2 3 4 土壤处理 不处理 60 ℃放置1 h 不处理 60 ℃放置1 h （1）该实验的自变量是　　　　　　　　　　　　，因变量是　　　　　　　。 （2）通过表格中的处理方式来控制自变量时用到了　　　　　　（填“加法原理”或“减法原理”），60 ℃放置处理的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）预期上述各组的实验结果：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）微生物种类、环境温度、湿度及pH等均会对落叶的分解速率产生影响，不同地块的微生物种类存在差异。现欲证明不同地块微生物对淀粉的分解速率不同，请以碘液作为检验试剂，以不同地块的土壤制成的土壤浸出液、淀粉溶液等为材料，设计实验，写出实验思路。 实验设计中的三大原则 （1）单一变量原则：即除自变量（实验变量）以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。 （2）对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同（其他因素都相同），以便减小实验误差。常用的对照方法包括：空白对照、自身对照、条件对照、相互对照（也叫对比实验）。 （3）平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。 1.（教材P65“探究·实践”改编）某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤（深5 cm左右）为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤的处理情况见下表。下列叙述不正确的是（　　） 组别 1组 2组 土壤处理 灭菌 不灭菌 A.该实验的目的之一是探究土壤微生物分解落叶时与土壤微生物的关系 B.该实验的自变量为土壤是否灭菌处理，实验中的对照组是1组 C.为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理 D.预期结果是1组的落叶不被分解，2组的落叶被分解 2.下列关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的实验，设计不合理的是（　　） A.用等量土壤浸出液和蒸馏水处理等量淀粉糊 B.实验应分别对土壤浸出液和蒸馏水进行高温灭菌后再处理淀粉糊 C.应在20 ℃左右下处理7天后，再进行相关检测 D.用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖 课堂小结 1.（教材P63正文变式）下列有关生物富集作用的说法，不正确的是（　　） A.生物富集作用与人类的活动有关 B.环境中的有害物质可以被植物、动物直接吸收 C.生物体内有害金属的浓度超过环境浓度 D.生物富集现象是局部的，不具有全球性 2.（教材P63“相关信息”改编）DDT曾作为一种高效农药广泛用于防治害虫，而现在被禁止使用。下列相关叙述不正确的是（　　） A.随着食物链的延长，生物体内的DDT含量下降 B.DDT性质稳定，不易失效 C.DDT污染环境，危害多种生物 D.DDT可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散至其他地区 3.某同学完成了土壤微生物的分解作用的对照实验，对照组的土壤应该（　　） A.进行60 ℃处理1小时 B.不做处理 C.添加各种微生物 D.尽可能避免土壤理化性质的改变 4.在煤燃烧、有色金属冶炼过程中铅会以微小颗粒被排放进入大气，然后沉降在土壤和植物表面，而铅进入植物和动物体内后将不易被排出。下列相关叙述不正确的是（　　） A.铅能沿食物链在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端 B.铅随大气、水和生物迁移等途径扩散，生态系统中铅循环具有全球性 C.铅最终通过动植物呼吸作用、分解者分解作用和燃烧等返回非生物环境 D.减少化石燃料的燃烧、加大清洁能源利用，可减少大气中铅的来源 5.环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内后储存在脂肪、神经组织中而不容易排到体外。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含某种重金属的浓度结果如图。请回答相关问题： （1）该生态系统中的生产者是　　　　，甲处于　　　　营养级。 （2）经测定，该生态系统生物体内重金属浓度超过环境浓度，该现象称为　　　　　　，且营养级越高，生物体内重金属浓度的相对值越　　　　，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）该重金属在其他生态系统的种群，如北极熊、企鹅等中是否能检测到，并说明原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：完成课后作业　第3章　第3节　第2课时 4 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　生物富集及探究土壤微生物的分解作用 知识点一 1.周围环境　超过 2.（1）重金属　（2）人工合成的有机化合物 4.不易　积蓄 5.（1）聚集　顶端　（2）全球性 教材挖掘 （1）分解　溶于脂肪并积累在动物脂肪　（2）生物富集 概念辨析 　（1）×　提示：物质循环和生物富集现象都涉及到组成生物体的各种化学元素，都具有全球性。 （2）×　提示：生物富集可能会使有害物质沿着食物链逐渐在生物体内聚集，导致其在生物体内的浓度高于环境中的浓度。 （3）√　（4）√ 重难探究 （1）提示：可以沿食物链累积。此现象称为生物富集。 （2）提示：生物富集的物质一般是镉、铅、汞等重金属，DDT、六六六等有机化合物以及一些放射性物质，因为这些污染物一般具有化学性质稳定而不易分解、在生物体内积累而不易排出等特点，所以，生物富集作用随着食物链的延长而不断加强。 （3）提示：有全球性特点。由于这些有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。 （4）提示：①从源头上进行防治（少产生含重金属的物质，工厂排污达标等）；②切断传播途径（不吃污染的鱼等）。 即学即练 1.D　被富集的物质一进入环境便参与生态系统的物质循环，但是进入体内的被富集的物质能够形成多种比较稳定的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，导致被富集的物质不易被生物体排出，从而积蓄在体内，导致生物富集现象，D错误。 2.D　DDT是一种人工合成的有机氯杀虫剂，它不易分解，易溶于脂肪并积累于动物脂肪中，A正确；根据DDT在食物链中的富集现象及特点，鱼类中DDT含量最高，说明其食物链的营养级较高，B正确；依据图示信息可知，DDT在较低的营养级中含量低，在较高的营养级中含量高，说明生物体对DDT具有富集作用，C正确；由于DDT可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，故生物富集具有全球性，D错误。 知识点二 1.（1）分解者　时间　（2）砖红色 2.不做　30 mL蒸馏水　是否含有微生物　小于　产生砖红色沉淀　不产生砖红色沉淀　微生物对落叶有分解作用　土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 概念辨析 　（1）×　提示：实验组一般放在60 ℃恒温箱中处理。 （2）×　（3）√ （4）×　提示：从单一变量角度考虑，应选用相同种类的落叶。 重难探究 （1）是否进行60 ℃放置处理和土壤湿度　落叶的分解量 （2）减法原理　 既排除土壤中微生物的作用，又避免过高的温度改变土壤的理化性质 （3）2、4组无法分解落叶；1组分解的落叶量最多；3组落叶有一定程度的分解，但分解量低于1组 （4）提示：用不同地块的土制成的等量土壤浸出液分别与等量淀粉溶液混合，在相同并适宜的温度、湿度及pH下作用相同时间，用碘液检测并观察变蓝的程度。 即学即练 1.B　实验自变量为是否灭菌，所以该实验的目的之一是探究土壤微生物分解落叶时与土壤微生物的关系，A正确；该实验的自变量为土壤是否灭菌处理，实验中的对照组是2组，1组为实验组，B错误；为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理，消除叶上微生物的影响，C正确；1组没有微生物，2组有微生物，所以预期结果是1组的落叶不被分解，2组的落叶被分解，D正确。 2.B　该实验的自变量是土壤微生物的有无，因此对照组用蒸馏水处理淀粉糊，而实验组用等量土壤浸出液处理淀粉糊，A正确；对土壤浸出液和蒸馏水进行高温灭菌后，土壤浸出液中的微生物被杀死，无法达到实验目的，B错误；土壤微生物分解淀粉需要时间，实验中应将实验组和对照组在20 ℃左右下处理7天后，再进行相关检测，C正确；土壤微生物可将淀粉分解成还原糖，该实验可用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖，D正确。 【随堂热练】 1.D　生态系统中的有害物质会参与生态系统的物质循环，具有全球性的特点，D错误。 2.A　DDT不易被分解，因而会通过生物富集作用，在最高营养级生物体内大量积累，即随着食物链的延长，生物体内的DDT含量逐渐上升，A错误；由于DDT性质稳定，不易被分解，因而药效长久，表现为不易失效，B正确；DDT虽然能杀死农药害虫，但污染环境，并通过食物链传递，能危害多种生物，C正确；由于物质循环具有全球性，且DDT不易被分解，因此，DDT可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散至其他地区，D正确。 3.B　对照实验中的对照组，就是接近于自然状态的一组，即不施加变量处理的一组，即该实验的对照组的土壤应该不做处理，而加热灭菌的一组为实验组，故选B。 4.C　铅化学性质稳定，不易分解，不能最终通过动植物呼吸作用、分解者分解作用返回非生物环境，C错误。 5.（1）丁　第三　（2）生物富集　高　重金属等有害物质可通过食物链逐渐聚集　（3）可能会检测到，因为有害物质可通过水、大气和生物迁移等途径扩散到世界各地，具有全球性 解析：（1）生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网流动的，在食物链中，营养级越高的生物，体内积累的有毒物质就越多，根据这一点可推测，该生态系统的食物链是丁→乙→甲→丙，则丁为第一营养级，即生产者，甲属于第三营养级。（2）生物富集是指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。重金属会沿食物链和食物网在生物体内逐渐聚集，营养级越高的生物，体内重金属浓度的相对值越高。（3）生物富集具有全球性，因为有害物质可通过水、大气和生物迁移等多种途径扩散到世界各地，所以该重金属在其他生态系统的种群中也可能检测到。 4 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $