课件3张PPT。本章知识构建本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件46张PPT。第一章 生物科学和我们第一章 生物科学和我们第一节 身边的生物科学第一章 生物科学和我们学习导航
1.物种濒危和绝灭的主要原因。(重点)
2．科学合理地保护动物的方法。(重难点)一、生物多样性丧失
1．内因：___________或____________的丧失往往是物种绝灭的内在原因。
2．外因：
(1)直接原因之一：______________。
(2)重要原因
①___________________；②外来物种的入侵；③_____________；④自然灾害。物种特化功能基因乱捕滥猎栖息地的破坏和丧失环境污染想一想
我国某些物种濒危或绝灭的重要原因是什么？
提示：生存环境的改变或破坏。
二、科学合理地保护动物
1．科学合理地________和________动物，实现人与动物的和谐共处。
2．营造全社会保护动物的氛围。
3．依靠生物科学与技术来保护动物
(1)建立______________________。
(2)采用____________技术。保护利用野生动物保护区人工繁殖(3)实施_____________。
(4)科学__________。
4．积极开展濒危动物的________________研究。引种生物资源学再引进工程判一判
5．寻求广泛的国际合作，引进资金、技术和先进经验等。
(1)麻雀经常偷吃庄稼，因此，人们可以大量捕杀麻雀，从而保护庄稼(×)
(2)加强教育，立法规范等也是保护动物的有效措施(√)(3)外来物种入侵是物种濒危和绝灭的重要原因之一，因此，为了保护当地物种，绝不可引种(×)
(4)保护生物多样性，只需保护动物就可以了(×)
1．生物灭绝的原因
(1)物种特化或基因丧失是物种灭绝的内在原因。如专以竹为食的大熊猫，在竹大面积死亡时面临生存危机。(2)乱捕滥猎是物种濒危和灭绝的直接原因之一。如蟒蛇因肉味鲜美、药用价值高，招致捕杀之祸，数量急剧减少。
(3)栖息地的破坏和丧失是导致生物濒危和灭绝的间接原因之一。如滇金丝猴因环境变迁而导致数量的减少。
(4)外来物种的入侵、环境污染、自然灾害等。如长江洪灾导致许多栖息于平原和丘陵地区的野生生物遭受灭顶之灾。2．物种特化与物种灭绝
特化是由一般到特殊的生物进化方式。指物种适应于某一独特的生活环境，形成局部器官过于发达的一种特异适应，是分化式进化的特殊情况。例如，马从多趾向单蹄方向发展，爱尔兰鹿有特别发达而沉重的角等，都是特化式进化的结果。生物特化的器官或生理特征都是对特殊的局部环境高度适应的结果。由于特化生物类型大大缩小了原有的适应范围，所以当环境发生突然的或较大的变化时，往往导致它们的灭绝。
(2012·南通高二质检)据统计，素有“东方宝石”之称的朱鹮在全球仅存300只左右，且其野生数量极少，为防止其绝灭，在我国陕西洋县建成了朱鹮野化实验基地以保护这种珍禽。造成朱鹮绝灭的内在原因是( )
A．物种特化 B．乱捕滥猎
C．功能基因丧失 D．栖息地被破坏
【解析】 物种绝灭的内在原因有物种特化或功能基因的丧失，朱鹮由于长期人工饲养和近亲繁殖，导致某些野外生存的功能基因丧失。乱捕滥猎是物种濒危和绝灭的直接原因之一，栖息地的破坏和丧失是重要原因。
【答案】 C互动探究
汶川大地震对大熊猫的生存造成的影响属于上述选项中的哪一项？大熊猫绝灭的内在原因属于上述选项中的哪一项？
【提示】 D；A。1．外来物种入侵的含义
2．对原有生态系统的危害
(1)破坏原有生态系统的稳定或生态平衡。
(2)使原有生态系统的生物多样性受到威胁。3．外来物种入侵引发生态危机的原因
(1)侵入种具有顽强的生命力，繁殖能力强,一旦传入，能迅速传播蔓延开来，从而改变当地生态环境。
(2)迁入地环境条件适宜。
(3)侵入种对环境适应性强。
(4)缺少天敌的控制。
特别提醒
入侵物种的标准
(1)通过有意或无意的人类活动而被引入一个非本源地的区域；
(2)在当地的自然或人造生态系统中形成了自我再生能力；
(3)给当地的生态系统或地理结构造成了明显的损害或影响。
为挽救濒危物种，保护生物多样性，下列措施一般不选用的是( )
A．建立自然保护区
B．迁地保护
C．用生物技术进行人工繁殖
D．引入被保护动物天敌的天敌【解析】 引入外来物种，可能会影响生态系统中其他生物的生存，甚至严重破坏生态系统原有的营养结构，因而不利于保护动物的生存。
【答案】 D变式训练
(2012·无锡高二检测)我国海关对入境的进口货物都进行严格检疫，严禁境外有害生物(包括虫卵和微生物)流入境内。有害生物一旦流入境内适宜的环境中，结果是(多选)( )
A．其天敌数量较多
B．境内生物多样性受到威胁
C．很快被淘汰
D．有害生物的数量在一段时间内会增加解析：选BD。外来物种入侵到适宜的环境中，一般缺少天敌，得到较好的生存条件，不仅不被淘汰，生物数量在相当长一段时间内还会快速增长。而外来物种的大量繁殖,将会对入侵地区的生物多样性造成严重威胁。
物种特化与功能基因丧失及外来物种与生物入侵混淆不清
【例题】 分析以下几个事实材料，回答物种多样性受到威胁的原因。事实一 我国某海岛的天然林覆盖率在1956年为25.7%，1964年为18.7%,1981年仅为8.53%，并且因遮蔽地面程度大大降低，从而导致了坡垒等珍稀树种濒临绝灭，有的珍贵药用植物已经绝迹。
事实二 我国西北某县野生甘草的面积在1967年为4万多公顷，30年后已有一半被挖尽。我国的野马已经绝迹，野骆驼等野生动物也濒临绝灭。事实三 一种原产日本的林业害虫，于20世纪80年代侵入我国华东沿海地区，并且由于缺少天敌而迅速蔓延开来。据1990年统计，这种害虫使该地区13万多公顷的马尾松林受到危害。
(1)事实一说明：野生生物濒危或绝灭的原因是______________________。(2)事实二说明：造成这些野生生物资源明显减少或绝迹的原因是生态环境被________和________的开发利用。
(3)事实三说明：由于________入侵或引种到________的地区，使得这些地区原有物种受到威胁。【解析】物种多样性丧失的原因是多方面的,此题是通过所给材料分析其具体的原因。事实一反映的是生物栖息地的丧失；事实二说明的是生态环境破坏，人类的行为对生物的影响；事实三说明的是外来物种及不恰当的引入所造成的危害。【答案】 (1)栖息地的改变和破坏
(2)破坏 乱捕滥猎、滥采乱伐的掠夺式
(3)外来物种 缺少天敌
【纠错笔记】 (1)物种绝灭的内因及特点
①物种特化的特点：特化是对环境的超强适应，但这种适应可能是致命的。
②功能基因丧失的特点：功能基因丧失是无法弥补的，只能在人工条件下尽量繁殖较多濒危动物，但长期人工饲养和近亲繁殖，又会使某些功能基因丧失而加快其绝灭过程。(2)外来物种和生物入侵的区别：
①外来生物(物种)：对于特定的生态系统和栖息环境来说，任何非本地的生物都叫做外来生物，这样的物种叫做外来物种。
②生物入侵：是指生物由原来的生存地经过自然的或人为的途径侵入到另一个新环境，并对入侵地的生物多样性、农、林、牧、副、渔生产及人类健康造成损害或生态灾难的过程。如何进行较完整的实验设计
【例题】 洗洁精是家庭中普遍使用的洗涤剂，它随着生活污水进入自然水域后会造成水域污染，对草履虫、变形虫等水生生物的生存产生不利的影响。某研究性学习小组的同学在老师的带领下以此为课题展开探究活动。请完成实验设计和分析。探究课题：观察不同浓度的洗洁精对草履虫生存的影响。
器材：洗洁精、草履虫、清洁的河水、培养皿、解剖镜、计数器等。
实验步骤：
第一步：取7个培养皿，编号1～7号。
第二步：用清洁的河水分别配制稀释倍数为5倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍的洗洁精溶液。第三步：
____________________________________。
第四步：
___________________________________ 。以下是该实验小组所得到的实验结果：
(1)根据以上实验结果可得到的实验结论为：_________________________________。
(2)对于水域污染，请写出2条防治措施：
①_________________________________。
②_________________________________。【解析】 本题主要考查梯度实验的分析与设计。本实验的目的是利用不同浓度的洗洁精溶液来测定草履虫的存活数量，从而证明洗洁精和水体污染是否存在关系。梯度实验解答时需注意浓度不同,结果就会存在差异。在本题中，第二步配制完成后，在遵循等量原则和空白对照原则的前提下，往培养皿中加入不同浓度的洗洁精，再用此培养皿培养相同生理状况的草履虫，培养一段时间后观察,记录结果。根据表格数据得出实验结论：洗洁精浓度越大，草履虫存活数量越少。防治水域污染的措施有很多，其中主要的有以下几种方法：尽量减少含磷洗衣粉及洗涤剂的使用量，建造更多的污水处理工厂等。【答案】 第三步：将等量的上述洗洁精溶液分别加入到1～6号培养皿中，7号培养皿中加入等量清洁的河水
第四步：在上述培养皿中各加入25只生活状况良好的草履虫，在相同条件下，培养一段时间后观察、记录(1)洗洁精浓度越大，对草履虫生存的危害越大
(2)①控制污染(如减少洗洁精的用量)
②用物理方法或化学方法或生物方法对废水进行净化处理(答案合理即可)
实验链接
一个较完整的实验设计方案所包含的内容
(1)实验课题，即研究的内容。
(2)实验原理，即理论依据。
(3)假设，即对可见现象提出一种可检测的解释，但未经证实的论题。假设一般分为两个步骤：第一步提出假设，即依据发现的事实材料和已知的科学原理，通过思维，提出初步假设。第二步作出推断，即依据提出的假设，推理得出假定性结论。
(4)实验步骤的设计。
(5)观察和数据的收集,即定时、定期观察实验过程发生的现象或采集数据并如实记录。(6)分析与结论,即对实验中收集到的现象、结果、数据进行整理归纳，有的可以处理成图表等形式。最后通过分析，得出结论。若结果符合预期设想，则假设成立，得出肯定结论；若结果不符合预期设想，则得出否定结论。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件53张PPT。第二节 生物科学的学习过程第一章 生物科学和我们学习导航
1.人类征服病毒的过程。(重点)
2．科学研究的基本过程。(难点)一、科学家不断研究：征服致病病毒路漫漫
1．伊凡诺夫斯基的烟草实验
伊凡诺夫斯基在发现病毒的过程中提出的问题是“世界上是不是存在一类比________ __________”；作出的假设是“该病也可能是由_______引起的”；设计实验的变量是细菌还小的生物细菌“对患病烟草叶片________是否过滤”；设计对照实验的关键是_____________，即分别用过滤后的滤液和未过滤的叶片浆液去侵染健康的烟草植株，同时注意除变量外的其余因子都应始终______________。
浆液控制变量保持不变2．伊凡诺夫斯基的创新之处
伊凡诺夫斯基在多次采用常规的显微镜观察未发现病原菌的情况下，采用了一种非常精密的过滤器(滤孔比细菌还要小)过滤患病烟草叶片浆液，目的是除去患病烟草叶片浆液中的___________。病原菌想一想
以RNA为遗传物质的病毒，如艾滋病病毒，很难研制出疫苗来进行预防的原因是什么？
提示：RNA是单链结构，不稳定，易发生基因突变。
二、科学探究的基本过程
提出问题：能够通过__________而回答的问题
__________：建立在_______和以往的知识、经验基础上收集证据作出假设观察验证假设按照设计的实验步骤_______实施实验是否支持假设表格曲线图重复实验判一判
(1)科学探究的问题应是从客观的观察和思考中提出来的(√)
(2)设计实验的目的是验证假设(√)
(3)科学家作出的假说都是正确的(×)
(4)科学探究过程在得出结论前，不需要重复实验多次(×)1．病毒的结构：主要由核酸和由蛋白质构成的衣壳两部分构成。核酸位于病毒的内部,构成病毒的核心。核酸和衣壳构成核衣壳，有些病毒仅由核衣壳构成，如噬菌体、烟草花叶病毒等；有的病毒在核衣壳的外面，还有一层蛋白质、多糖和脂质构成的膜，叫做囊膜，囊膜上生有刺突，如流感病毒。2．病毒的主要特点
(1)没有细胞结构，其主要成分仅为核酸和蛋白质两种，故又称“分子生物”；
(2)每一种病毒只含一种核酸，不是DNA就是RNA；
(3)既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细胞内的现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分；
(4)以核酸和蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖；
(5)在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并长期保持其侵染活力；
(6)对一般抗生素不敏感,但对干扰素敏感；
(7)有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。3．病毒的分类
(1)从遗传物质分类：DNA病毒、RNA病毒、蛋白质病毒(如：朊病毒)。
(2)从寄主类型分类：细菌病毒(噬菌体)、植物病毒(如烟草花叶病毒)、动物病毒(如禽流感病毒、天花病毒、HIV等)。特别提醒
对SARS病毒的认识：
(1)SARS病毒的结构：由内外两部分构成，内部是一个RNA分子，外部是由蛋白质构成的外壳。(2)致病机理：病毒外表的突起是一种S蛋白,其中含有2个被称为HR1和HR2的氨基酸序列片段。只有当HR1和HR2由彼此分离转为相互缠绕时，病毒才能与靶细胞紧密结合，将自己的RNA注入靶细胞，从而导致人体感染，最后致病。 (2012·淮安高二期中考试)伊凡诺夫斯基发现病毒的过程是从研究烟草花叶病的过程中发现的，其实验步骤有如下各步组成，顺序正确的是( )
①假设病原体是某种细菌
②假设病原体是由某种细菌释放的毒素引起的
③假设病原体是比细菌还要小的生物，可以通过过滤性的细孔
④把患病叶片磨碎，显微观察，始终没有观察到病原菌
⑤一代一代接种，毒素致病作用应该越来越小，但实验结果不支持
⑥实验证明存在能通过过滤性细孔，比细菌还小，能引起烟草花叶病的病原体，并把这种致病因子叫做滤过性病毒A．①②③④⑤⑥
B．①④②⑤③⑥
C．①③⑤②④⑥
D．①⑤②⑥③④【解析】 ①、②、 ③是三个假设，其中伊凡诺夫斯基在考察患病烟草地后，首先作出的假设是①，接着是④进行观察，没有发现病原菌，说明①假设是错误的，重新作假设②，做实验并没有得到验证(即⑤)，再作③假设，从而得出结论⑥。
【答案】 B
【探规寻律】病毒繁殖的场所是寄主细胞，由于它没有自身的核糖体,原料(核苷酸、氨基酸)、能量等由寄主细胞提供,形成子代；但病毒可更换自己的寄主。例如,对于SARS病毒的寄主起初可能是果子狸等动物,“禽流感”病毒的寄主起初主要是鸡等家禽类动物，它们进入人类细胞后，人类就成了它们的寄主。其过程可简化为：吸附→注入核酸→合成核酸、蛋白质→装配→释放。变式训练
(2012·徐州高二检测)下列有关病毒的叙述,正确的是(多选)( )
A．病毒和其他生物一样，也可以增殖产生后代
B．一种病毒一般可以同时感染动物细胞和植物细胞
C．病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行
D．在人工配制的培养基上就能培养病毒解析：选AC。病毒是营寄生生活的生物，必须生活在宿主活细胞中，所以在普通培养基上不能生活；病毒的寄生生活还具有专一性,根据宿主的不同,病毒可分为植物病毒、动物病毒、细菌病毒(噬菌体)。
2．实验设计的原则
(1)科学性原则。
(2)单一变量和等量原则。
(3)对照原则。
(4)平行重复原则。
(5)简约性和可行性原则。3．基本思路
特别提醒
(1)实验设计的重要内容是控制变量。变量是指实验中可以变化的因子，其中人为改变的因子称为调节变量，随着调节变量变化而变化的因子称为应变量。应变量是为了得到实验数据而需要观察或测量的指标。
设置对照实验，即除单因子变量外，其他因素保持不变的实验组合。(2)必要时，设置平行重复的实验。
(3)确定实验步骤要完整、有序、可操作。
(4)实验准备是实验的起始步骤；控制变量的方法步骤是主要方面；观察和记录实验数据是终结。
单细胞铜绿微囊藻大量繁殖可形成水华，受到广泛关注。下面是有关铜绿微囊藻的研究，有人提出假设：粉绿狐尾藻能产生化学物质抑制铜绿微囊藻的生长。请利用下列实验材料用具，完成实验设计，探究该假设是否成立。材料用具：铜绿微囊藻，粉绿狐尾藻，用于配制X培养液的各种无机盐,500 mL锥形瓶,蒸馏水，显微镜，血球计数板，盖玻片，玻璃缸，微孔滤膜(可以除菌)等。
实验步骤：
①材料准备：在装有7000 mL蒸馏水的玻璃缸中种植一定数量且生长良好的粉绿狐尾藻,在适宜条件下培养8 d。准备接种用的铜绿微囊藻。②培养液配制：____________________。
③实验分组：取锥形瓶6只，分为两组。________________________。
④接种与培养：____________________。
⑤观察与统计：每天定时用血球计数板对6只锥形瓶内铜绿微囊藻细胞进行计数，计算平均值，比较两组间的差异。【解析】 本实验属于典型的对照实验，其中自变量为粉绿狐尾藻能否产生化学物质，因变量是铜绿微囊藻的生长情况，则实验组是用粉绿狐尾藻的培养液滤液配制的X培养液，对照组应为空白对照，加入的是用蒸馏水配制的X培养液，其他影响实验的变量(如铜绿微囊藻数量、生长条件等)为无关变量,在对照实验中,无关变量必须保持相同。【答案】 ②用蒸馏水配制X培养液；用微孔滤膜过滤玻璃缸中的水，用滤液代替蒸馏水配制X培养液
③在对照组的3只锥形瓶中分别加入150 mL用蒸馏水配制的X培养液，在实验组的3只锥形瓶中分别加入150 mL用滤液配制的X培养液④在6只锥形瓶中分别加入等量的铜绿微囊藻，并将上述培养瓶置于相同且适宜的条件下培养一段时间
互动探究
(1)该实验设计中遵循什么原则？
(2)在科学探究中有时需要重复实验，目的是什么？
【提示】 (1)单一变量原则、对照原则。
(2)确保数据的准确性和可靠性。不会用科学的方法分析实验现象和结果
【例题】 现有一种植物的种子，其萌发过程与光照的关系如何呢？下面是探究此问题的实验。
(1)你提出的假设是：______________。(2)设计实验
实验材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消过毒的种子等。
实验方案：
①向两组培养皿中倒入适量的水，每组培养皿中放入100粒种子。
②将一组置于________环境中，另一组置于________环境中。培养过程满足种子萌发所需的其他条件。③数日后，分别统计两组处理中萌发种子的数量，并计算出各自的发芽率。
(3)你预期(期望得到)的实验结果是：_______________________________。
(4)若两组的发芽率无明显差异，你的实验结论是：_________________________。
(5)若两组的发芽率差异很显著(或一组绝大部分萌发，另一组未萌发)，你的实验结论是：_______________________【解析】 此题已明确了科学探究的问题，对于此问题的假设，可作出两个相反的假设,并就此设计实验,并对结果作出预测和分析。
【答案】 (1)种子的萌发与光照无关(或与光照有关)
(2)②有光照的 无光照(黑暗)的
(3)预期(期望得到)的实验结果要求：实验预期应与假设相对应
例如：假设“种子的萌发过程不需要光照”,则相应的实验预期是“两处理的发芽率无显著差异”(4)种子萌发与光照无关
(5)种子萌发与光照有关
【纠错笔记】 实验现象和结果的分析方法
(1)比较与对比法
比较是指找出相似性，即共同特征。对比是指找出不同点。几组实验现象和结果分析通过此法，可知其共同规律和不同的方面。(2)迁移分析法
迁移分析法就是要用有关某一情况的知识来理解另一种相似的情况。一个实验结果的分析可应用相关的知识分析。
(3)因果推断法
因果推断法就是要判断两个事件之间是否存在因果关系。实验现象和自变量之间是否存在必然的因果关系，是实验分析必须做的。
(4)归纳分析法
归纳分析法是指根据一部分成员的信息来推断总体信息的技能。要做出正确的归纳，从总体中选出的样本就必须足够大而且具有代表性。自然界有很多现象，不可能把它们一一进行实验分析，只能从一组或多组实验结果推测这一类的普遍规律。实验设计中变量的控制
【例题】 为了研究阳光对大豆发芽的影响,甲同学设计了一个实验。在①和②两个花盆中种上大豆，并对阳光、温度和水加以控制(如下表所示)。乙同学看了设计后提出下列意见，其中正确的是( )
A．两个花盆都应放在向阳处
B．两个花盆的温度都应保持在10 ℃
C．两个花盆都应保证充足的水分
D．两个花盆都应放在暗室中【解析】 由于题中是“研究阳光对大豆发芽的影响”，故按照对照实验原则，控制变量，保证单一变量,这里唯一可变的就是光,其他应该设为相同。
【答案】 C
实验链接
实验中的单一变量原则
单一变量原则：控制其他因素不变，而只改变其中的一个因素，观察它对实验结果的影响，即除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。在实验设计中，通常要把研究探讨的条件作为单一变量,其他条件应完全一样且适宜,如所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等要尽量相同，所用实验器具要相同，试剂的成分、浓度、体积(等量的问题)要相同。处理方法要相同。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件3张PPT。本章知识构建本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件75张PPT。第三章 生物群落的演替第三章 生物群落的演替第一节 生物群落的基本单位——种群第三章 生物群落的演替学习导航
1.种群的特征。(重点)
2．种群密度的调查方法。
3．种群数量的增长曲线。(重难点)
一、种群的特征
1．种群的概念：在一定时间内占据一定空间的_______生物的_______个体。
2．种群的数量特征
(1)种群密度
①概念：某一种群在单位面积或单位体积中的全部个体数。
同种所有②调查方法为取样调查法。
动物：______________；植物：________。
(2)出生率和死亡率
①概念：单位数量个体在单位时间内新出生或死亡的个体数占总个体数的比率。
②意义：_______种群密度的最直接因素。标记重捕法样方法决定(3)年龄结构
①概念：一个种群中各年龄段的个体数量的比例。
②类型：________：幼年个体较多，老年个体较少，出生率大于死亡率，密度将增大。
_________：各年龄段个体比例适中，出生率与死亡率大致相等，密度较稳定。
________：老年个体较多，幼年个体较少，死亡率大于出生率，密度将减少。增长型稳定型衰退型(4)性别比例
①概念：种群中雌雄个体数量的比例。
②意义：在一定程度上_______种群密度。
3．种群研究的核心问题及意义
(1)种群研究的核心问题：种群数量的变化。
(2)影响种群数量变化的因素
①________________、______________是决定种群数量变化的主要因素。影响出生率和死亡率迁入和迁出②年龄组成、性别比例是__________________的主要依据。
(3)实践意义
①保护_________________。
②监测、预报和有效控制____________。
③监控人口数量。
预测种群数量变化珍稀濒危生物有害生物判一判
(1)一片森林中的全部蛇是一个种群(×)
(2)种群的特征包括数量特征、空间特征和遗传特征(√)
(3)种群密度是种群结构最基本的参数(√)
(4)动物种群密度的调查常用标记重捕法，如蚂蚁(×)
(5)年龄组成、性别比例可以预测种群数量的动态变化(√)二、种群数量的增长规律
1．建立数学模型
(1)地位：对种群进行动态研究过程中的____________。
(2)过程：表达与验证。
(3)目的：阐明___________________的规律及其调节机制。
关键环节自然种群动态变化2．种群增长的“J”型曲线
(1)形成的条件：食物和空间___________、_____________和没有敌害等理想条件下。
(2)公式：Nt＝N0λt。N0为种群__________，λ为每代的____________，Nt为种群第t代的数量。
条件充裕气候适宜起始数量增长率3．种群增长的“S”型曲线
(1)形成条件：在有限的环境中，随种群密度的上升，种群个体间的竞争_______，以该种群生物为食的捕食者数量________。
(2)K值：在__________的情况下，环境条件能维持的种群最大数量。
加剧增加有限环境4．探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
(1)材料选择：_________繁殖速度快，个体小，作为研究种群变化的材料，容易建立具有代表意义的科学模型。
(2)研究计划：根据已经掌握的知识，设计___________________；设计计数的时间和方法；设计研究结果的记录表格。
(3)总结交流：用________表示酵母菌数量随时间的变化过程。酵母菌酵母菌的培养条件曲线想一想
种群数量达到K值后，数量能维持恒定不变吗？为什么？
提示：不能。由于环境是时刻发生变化的，故其容纳量也会发生变化，其数量会发生波动。1．种群的概念
(1)判断某一地域中的生物是否是一个种群的方法
①一看这些生物是否是“同种生物”；
②二看是否包括这个区域中“全部”的同种生物。
(2)对种群概念的理解
①把握两个“要素”：“同种”和“所有”。
“同种”：指的是同一物种。
“所有”：指全部个体，包括该物种的全部幼年、成年、老年的个体，不分性别。②把握两个“条件”：“时间”和“空间”。种群必须具有一定时空限制，离开一定的空间和时间的种群不存在。
③把握种群的特征：种群具有数量特征、空间特征、遗传特征。
a．种群的特征是个体不具有的，个体只具有性别、年龄、出生、死亡等特征。
b．种群不是个体数量的简单累加，个体与种群的关系是部分与整体的关系，从个体层次到种群层次是一个质的飞跃。2．比较种群的特征
3.影响种群密度的因素
(1)直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出，出生率高、迁入多时种群密度增大，相反，种群密度减小。
(2)间接因素：年龄结构、性别比例通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度。
4．预测种群密度的变化趋势
年龄结构和性别比例是影响种群密度的间接因素，是预测种群密度未来变化趋势的重要依据。
(1)年龄结构
(2010·高考海南卷)甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成见表。三个种群年龄结构的类型为( )
A.甲是增长型，乙是稳定型，丙是衰退型
B．甲是稳定型，乙是增长型，丙是衰退型
C．甲是增长型，乙是增长型，丙是衰退型
D．甲、乙、丙三个种群都是稳定型
【思路点拨】 该题考查年龄结构的相关知识，解答该题关键主要掌握：
①年龄结构的三种类型。
②分析题干表中数据。
③预测未来发展趋势。
【解析】 从表中数据可以看出甲种群幼年个体较多，而老年个体较少，应属增长型；乙种群三种年龄段的个体基本持平，应属稳定型；丙种群中幼年个体最少，而老年个体最多，应属衰退型。
【答案】 A
【探规寻律】 三种年龄结构曲线比较
变式训练
根据下面甲、乙两个国家各年龄段的人口数量曲线图，判断下列叙述正确的是( )
A．甲属于人口稳定型国家，乙属于人口衰退型国家
B．甲属于人口增长型国家，乙属于人口稳定型国家
C．甲属于人口增长型国家，乙属于人口衰退型国家
D．甲属于人口衰退型国家，乙属于人口稳定型国家
解析：选B。本题主要考查年龄结构的类型及识图能力。
1．种群数量增长的数学模型
(1)种群增长的J型曲线
出现条件：理想环境
数量增长公式：Nt＝N0·λt
Nt：第“t”代种群数量；N0：种群起始数量；t：代数；λ：每代增长率当λ>1时，种群呈J型增长；
当λ＝1时，种群稳定；
当0<λ<1时，种群下降；
当λ＝0时，种群无繁殖现象。
(2)种群增长的S型曲线
2．“J”型曲线与“S”型曲线的比较
特别提醒
(1)有关“J”型曲线：
①J型曲线只有在无环境阻力状况即理想状态下，才可能出现。
②曲线的起始部位有一定数值，而不是从坐标原点开始。
③若是绘成增长率的曲线，则是一条与横轴平行的线。
(2)有关“S”型曲线：
①自然状态下的种群增长曲线一般呈“S”型。
②种群增长的S型曲线渐近于K值，但不会超过K值(即环境容纳量)。
③K值：即环境容纳量，是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所维持的种群最大数量。种群数量达到最大值(K值)以后保持相对稳定。若环境条件改变，K值也会随之改变。
④一般情况下，种群数量为K/2时，增长速率达最大值；在K值时，种群增长速率为0,此时出生率约等于死亡率。
如图所示是一动物种群迁入一个适宜环境的增长曲线。请回答：
(1)图中表示的是种群增长的________型曲线，表示K值的一点是________。
(2)图中表示种群增长速率最快的一点是__________。
(3)该种群的增长速率由缓慢逐渐加快是从第________年开始的，环境阻力明显增大是在迁入第________年后开始的。
(4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物种群的数量保持在图中____点所代表的水平。
(5)种群迁入第二年，增长明显加快的主要原因是__________________。
(6)第8年后，种群数量趋于稳定。阻碍种群继续增长的环境因素主要有______________________________。【解析】 本题考查种群增长的“S”型曲线及其在实际中的应用。由图可知，该动物迁入该环境后的8年内，种群个体相对数量不断增加，说明该动物的种群密度不断增加，数量不断增多，因此d点所示的种群数量最大。由于该种群生活在有限的条件下，因此种群的数量增长呈“S”型曲线，但在达到K值的过程中,种群的增长速率是不断改变的,开始时种群的增长较慢。在对野生动植物资源的合理开发和利用方面，一般将种群的数量控制在环境容纳量的一半，即K/2值时，此时种群增长速率最快，可提供的资源数量也最多，而又不影响资源的再生，当种群数量大于K/2时，种群增长的速率将开始下降,因此要获得最大的捕获量且不影响种群的再生，应使种群的数量保持在K/2值，即图中的b点。【答案】 (1)“S” d (2)b (3)2 6 (4)b (5)已适应环境且环境资源十分丰富 (6)生活空间和食物资源的减少
互动探究
(1)如果该题中的资源动物种群迁入的环境是完全理想状态，则该种群数量将呈现什么曲线？
(2)请画出上题中资源动物种群的增长率曲线。【提示】 (1)“J”型曲线。
(2)
对种群数量的测定方法掌握不透彻
【例题】 “标记重捕法”是动物种群密度调查中的一种常用的取样调查法：在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体(M)全部进行标记后释放，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数(m)占总捕获数(n)的比例，估计该种群的数量(N)。某研究机构对我国北方草原上一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2 hm2(1 hm2＝10000 m2)，随机布设100个鼠笼，放置1夜后，统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归；3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表。
(1)假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等，写出样方中种群总数(N)的计算公式__________________________。
(2)该草地布氏田鼠的平均种群密度为____________只/hm2。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏____________________________。(3)综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)为____________。
(4)在上述调查的同时，还对样方中布氏田鼠的洞口数进行了调查(假设样方中只有这一种鼠)，平均每100 m2有3.6个洞口，洞口数与田鼠数的比例关系为_____________。【解析】 标记重捕法的前提是，标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相等。据此可写出公式M/N＝m/n，因此N＝Mn/m。该草地中布氏田鼠的平均密度为32×36÷4÷2＝144只/hm2。再捕的田鼠中已经被捕的比例少了，故计算所得的平均种群密度比实际的高。根据两次捕获的田鼠中雌雄个体数可得种群中性别比例为♀/♂＝(14＋18)/(18＋18)＝32/36＝8/9。由于平均每100 m2有3.6个洞口，则1 hm2有360个洞,洞口数/田鼠数＝360÷144＝2.5∶1。
【答案】 (1)N＝Mn/m (2)144 高 (3)8/9(或32/36) (4)2.5∶1【纠错笔记】 测定种群密度常用的方法：样方法和标记重捕法
(1)样方法：
①确定调查区域范围，应选择种群分布较为均匀的地块，选择熟悉又容易计数的生物作为调查对象。
②选取样方时，数目、样方大小要统一，按要求选取，不能随意更换位置和样方面积。③计数时，同种生物个体无论大小都要计数,样方内的生物个体和样方相邻边线上的个体都要计数。
④计算种群密度时，应以所有样方的种群密度的平均值作为该种群的种群密度。
(2)标记重捕法(标志重捕法)：
①标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相等。
②标记物和标记方法必须对动物的身体不产生伤害。如选用着色标记时，要注意色素无害、溶剂无毒；如果用切趾、剪翅等方法标记动物，不能影响被标记动物正常的活动或者导致其产生疾病等。③标记不能过分醒目，以防可能改变其与捕食者之间的关系。因为过分醒目的个体，在自然界中有可能改变其与捕食者之间的关系,最终有可能改变样本中标记个体的比例而导致结果失真。
④标记符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不能消失。
⑤调查期间没有大规模迁出和迁入，没有外界因素的强烈干扰。探究培养液中酵母菌种群数量的变化
【例题】 下列是关于探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验。某生物兴趣小组的同学在三种不同的条件下，观察酵母菌种群的生长情况时，得出下表中的数据(在有氧情况下培养测得的酵母菌数)(×106个/mL)。请根据所学的知识，回答下列有关问题：实验研究的三种条件如下：
条件一：无菌水10 mL，加入干酵母液0.1 mL，环境温度28 ℃。
条件二：培养液10 mL，加入干酵母液0.1 mL，环境温度28 ℃。
条件三：培养液10 mL，加入干酵母液0.1 mL，环境温度5 ℃。
(1)三种条件对应的组别编号依次是
_________________________________。
(2)请写出主要呼吸作用的反应式_________________________________。(3)上述三种条件的设置，可分别用来探究________对酵母菌种群数量变化的影响。如条件一与条件二组合可以探究___________对酵母菌种群数量变化的影响；而条件二与条件三组合则可以用来探究____________对酵母菌种群数量变化的影响，其中条件二的设置在该实验中属于________________。(4)培养酵母菌常用的培养液用马铃薯浸汁1000 mL，加葡萄糖20 g配制成。有同学据此认为酵母菌生长只需要碳源和水。你认为对不对？理由是什么？________________________________________________________________________。(5)本实验过程中，每隔24小时取一定量的酵母菌培养液，用血球计数板在显微镜下进行细胞计数，并以多次计数的平均值估算试管中酵母菌种群密度，这种方法称为________。每次取样前都应振荡试管，目的是使________，减少实验中计数误差。如果显微镜视野内酵母菌过多，难以计数，应当采取的措施是_______________________。【解析】 实验遵循的原则是对照性原则、单一变量原则。本题实验设置了两组对照，一组是设置温度对照，一组是设置有无培养液。
酵母菌生长需要各种营养物质，因此在配制培养基时，酵母菌生长所必需的营养物质要配齐全，培养基中除了要有水外，还要有无机盐、碳源、氮源、生长因子等。只有无菌水的情况下，酵母菌无法生长。
实验链接
(1)设计对照实验
(2)实验步骤
①将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。
②将酵母菌接种入试管中的培养液中混合均匀。
③将试管在28 ℃条件下连续培养7 d。
④每天取样计数酵母菌数量，采用抽样检测法：将盖玻片放在计数板上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入到计数板小方格内，显微观察并计数一个小方格内的菌种数，已知小方格的培养液厚度为0.1 mm，计算出培养液体积，换算出10 mL培养液中酵母菌总数。
⑤分析结果、得出结论：将所得数值用曲线图表示出来，分析实验结果，得出酵母菌种群数量变化规律。
(3)注意事项
①显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。
②从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。③结果的记录最好用记录表。表格如下：
④每天计数酵母菌数量的时间要固定。
⑤培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造，应真实记录。
本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件50张PPT。第三节 生物群落的演替第三章 生物群落的演替学习导航
1.群落演替的概念。
2．原生演替和次生演替。(重难点)
3．人类对群落演替的影响。
?一、群落演替
1．概念：在生物群落发展变化的过程中，一个群落______另一个群落的______现象。
2．主要标志
(1)群落在____________上发生了变化。
(2)在一定区域内一个群落被另一个群落_____________。代替演变物种组成逐步替代3．类型
(1)原生演替
①概念：在从未有过___________或虽有过生物生长却被_______消灭了的___________上发生的生物演替，又称为初生演替。
②实例：海底火山喷发形成的新岛上开始的演替,冰层融化而暴露的地区上开始的演替。生物生长彻底原生裸地(2)次生演替
①当某个群落受到洪水、火灾或人类活动等因素的干扰,该群落中的植被遭受__________所形成的裸地称为次生裸地。在__________上开始的演替称为次生演替。
②影响因素：主要是___________。例如：___________、放牧、垦荒、开矿等。
③实例：弃耕农田或火灾后的森林发生的演替。严重破坏次生裸地人类活动过度砍伐判一判
(1)一个群落代替另一个群落的演变现象称为群落的演替(√)
(2)森林火灾之后发生的演替为原生演替(×)
(3)原生演替只可能发生在陆地上，水体中不可能有原生演替(×)
二、群落演替的影响因素
1．生物群落的演替是________________与________________综合作用的结果。
(1)群落___________________是群落演替的动力。
(2)____________和___________的动态变化是群落演替的催化剂。群落内部因素外界环境因素内部环境的变化种内关系种间关系(3)__________ 的变化及群落本身对环境作用而引起的环境变化，也常成为引发群落演替的重要条件。
外界因子2．_________对生物演替的影响远超过其他所有的自然因子。
(1)人类生产活动通常是有意识、有_______地进行，可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、________和重建的作用。
(2)人类可以建立人工群落，将演替的______________置于人为控制之下。人类目的改造方向和速度想一想
是否所有的群落最终都可以演替为森林阶段？试举例说明。
提示：不是，如内蒙古草原，由于受降雨量等多种环境因素的影响,只能演替到草原阶段 。
1．(原)初生演替与次生演替的比较
2.初生演替的过程(以发生在裸岩上的演替为例)
3.群落的演替特点
(1)规律性(有序性)：在演替过程中，群落往往会发生有规律的或有序的变化。
(2)累积性：演替是群落长期变化累积的表现，主要标志是群落在物种组成上发生了质的变化；或者是在一定区域内一个群落被另一个群落逐步替代的过程。
(3)从先驱物种到形成许多物种的演替，是一个连续的变化过程。
(4)植物群落是生物演替的先行者，并且演替的序列是多样化的。
(5)动物群落演替主要取决于食物资源的数量变动和更新速率，还取决于天敌的繁殖率和猎食强度。
特别提醒
(1)群落演替是生物因素和非生物因素相互作用与影响的过程，是有规律、可预测和有一定方向的。
(2)在一定的外界环境条件下，群落的演替,可以从裸露的地面上开始，也可以从已有的另一个群落中开始。但任何一个群落在其形成过程中，至少要有植物的传播、植物的定居、植物之间的竞争以及相对平衡等各种条件和作用。
(3)初生演替过程量值的变化特点
①生物量和生物种类逐渐增多。
②食肉动物总量和种类逐渐增多。
③演替到顶极群落的过程中，高等生物由0逐渐增多，直至稳定到一定数值。
群落不断发展变化，按照一定的规律进行着演替。下列关于演替的叙述，正确的是(多选)( )
A．原生演替历程短，速度慢
B．在正常情况下，群落演替的最终结果是使生物多样性增加C．在演替早期，群落中优势种群的基因频率发生显著变化
D．在森林遭受火灾后的地段上重新形成森林，是次生演替的一个例子
【思路点拨】 本题主要考查群落演替的特点、标志、类型等。解答本题，可从以下角度分析：
①回忆群落演替的类型及特点。
②明确群落演替的标志。
③明确群落演替的总趋势。
【解析】 与次生演替相比，原生演替历程长、速度慢；在正常情况下，群落演替的最终结果是使生物多样性增加；在演替早期，优势种群占据生态系统中重要位置，基因频率不会有太大变化；在原来有生物群落存在,后来由于某种原因使原有群落消亡或受到严重破坏的地方开始的演替，叫做次生演替。
【答案】 BD互动探究
(1)若题中B项改为人为条件下，群落演替的结果怎样？
(2)若题中C项中早期改为晚期，群落中优势种群的基因频率会发生显著变化吗？
【提示】 (1)有两种可能，生物多样性可能增加，也可能降低。
(2)不会，优势种群的基因频率不论早期、晚期都不会有太大变化。1．群落内部因素
(1)群落内部环境的变化是群落演替的动力。
在很多情况下，群落内的优势种群在发展过程中，往往使内部环境越来越不适于自身的发展,而为其他种群的发生创造了有利条件。(2种内关系和种间关系的动态变化是群落演替的催化剂。
随着群落外部环境和内部环境的改变，种内关系和种间关系不断地进行调整，从而加快了群落演替的进程。
2．外界环境因素
(1)外界环境条件的不断变化，也常成为引发群落演替的重要条件。环境条件的变化包括外界因子的变化以及群落本身对环境作用而引起的环境变化。
(2)人类对生物群落演替的影响远远超过其他所有的自然因子。这是因为：
①人类生产活动通常是有意识、有目的地进行的，可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用。例如，放火烧山、砍伐森林、开垦土地、建造水库等，都可使生物群落的面貌改变。
②人类也可以通过培育森林、管理草原、治理沙漠等使群落在人类的干预下，按照一定的进程发生演替。③人类甚至可以建立人工群落,将演替的方向和速度置于人为控制之下。如“退耕还林、退田还湖、还草”等多种生态恢复工程，目的就是还自然以本来面目，恢复受损生态系统，促进其回到正常的演替轨道上去。
3．群落演替的结果
特别提醒
并不是所有群落演替的顶极群落都是森林，如在干旱、半干旱地区，群落演替的顶极群落是草原，这主要与当地的气候条件、降水量等环境条件有关。
在美国亚利桑那州的客巴草原上，狮子和狼捕食鹿。为了保护鹿，有一年人们对鹿的这些“敌人”进行了大规模的驱杀，结果鹿的数量剧增，草场过度损耗，以致鹿不能得到充足的食物，许多鹿饿死了。鸟类和其他哺乳动物也因掩护物和食物被毁受到严重影响。预计如果有更多草、树木死亡的话,其根部固定土壤的作用就会消失，造成水土流失。请根据上面的叙述回答下列问题：(1)造成原有群落破坏的原因是________。
A．鹿的适应能力太强
B．鹿的繁殖能力太强
C．人类的干预破坏了原有的群落结构
D．草原上草木繁殖能力不强
(2)上述实例说明群落的稳态是相对的，如果外界干扰超过了这一限度，群落的原有结构就要受到破坏。若想再通过人的活动恢复原有群落，最好的办法是________。
A．适当捕鹿，控制其繁殖速度
B．大力种草植树，为鹿提供更多食物
C．修建拦网，对鹿进行人工饲养
D．引入适量的狮子和狼回到原群落【解析】 群落的稳态是相对的，人类活动的干预较为明显。当原有结构遭到破坏后，只有适量引入原有物种，保持群落的丰富度,才能演替为原有生物群落。
【答案】 (1)C (2)D
变式训练
下列因素中哪一项对群落演替的影响是最大的( )
A．群落中植物繁殖体的迁移
B．气候的变化
C．人类活动
D．大规模的地壳运动解析：选C。影响群落的主要因素有三类：第一类是群落内部因素，A选项即是。第二类是外界环境因素,B、D选项即是。第三类是人类活动。因为人类活动通常是有意识、有目的地进行的，因此人类对群落演替的影响远远要超过其他所有的生态因子。对演替过程中群落特征的变化趋势辨析不清
【例题】 一块弃耕的农田,很快长满杂草,几年后，草本植物开始减少，各种灌木却繁茂起来，最后这块农田演变成了一片森林。这片森林在不受外力干扰的情况下将会长期占据那里，成为一个非常稳定的生态系统。该生态系统在此演变过程中，相关变化趋势正确的是( )【解析】 在群落的演替过程中，物种逐渐丰富，总光合量和总呼吸量都逐渐增多。当演替为森林后，总光合量和总呼吸量都达到相对稳定状态,因此净光合产量也相对稳定。
【答案】 B【纠错笔记】 群落演替过程中群落特征的变化趋势
(1)生物量：由低到高。
(2)群落结构：由简单到复杂。
(3)生物多样性：由低到高。
(4)群落稳定性：由低到高。
探究水体中原生动物群落演替的过程
【例题】 探究水体中原生动物群落演替的过程如下：①取适量的干稻草加水煮沸，冷却至室温后，在大烧杯中加入3/4容积的干稻草溶液，取一滴溶液制成临时装片，放在显微镜下观察，将观察结果记录下来。然后
将此烧杯放置在一个不受干扰、没有阳光直射的地方，让它滋生大量的细菌。
②放置3天后，用池塘水加满烧杯，混合后,取水样用显微镜进行检查。对照原生动物的图谱，识别你观察到的每一种生物，同时估计一下你的样本中每种生物的相对密度，将观察结果记录下来。
③每隔3天，用滴管分别取烧杯表层、靠近烧杯侧壁的表层以下、烧杯底的水样用显微镜进行检查。对照原生动物的图谱，识别你观察到的每一种生物，同时估计一下你的样本中每种生物的相对密度，将观察结果记录下来。④当你观察到原生动物的种类和数量发生明显的变化时，可结束实验，然后在老师的指导下，回收溶液。
⑤分析数据，得出结论。
请分析回答：
(1)什么因素会影响这个群落的演替？_______________________________。(2)你观察到的这些生物来自哪里？_______________________________________________________________________。
(3)请你预测一下，烧杯中的群落将如何演替？
______________________________________
__________________________。【解析】 解答本题的关键是从所给材料中提取以下信息，①中注意加入煮沸后的干稻草溶液、在空气中放置,②中注意用池塘水加满烧杯。群落中的有机物、温度、酸碱度、水质等都会影响到群落的演替；能观察到的生物主要来自加入的池塘水中，也可能来自空气中；随着水体中有机物的消耗，异养型的原生动物数量会越来越少,最后趋于消亡。【答案】 (1)影响因素主要有有机物、温度、酸碱度、水质等
(2)主要来自加入的池塘水中，也可能来自空气中
(3)原生动物消亡本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件58张PPT。第二节 生物群落的构成第三章 生物群落的演替学习导航
1.生物群落、物种丰富度、生态位等概念。
2．生物群落中的种间关系。(重难点)
3．群落的结构及影响因素。(重点)一、生物群落
1．概念
生态学上把在__________内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合叫做群落。群落是由一定的动物、植物和_________种群组成的。同一时间微生物2．物种丰富度
一个群落中_______的多少和每个种群的个体数量，是群落多样性的基础。物种的丰富度是指一个群落或生态系统中物种数目的多少，生态学上用_______________来表示物种丰富度，常用计算公式是D＝S/lnA(S：物种数目； A：____________；D：物种丰富度指数)。物种物种丰富指数样地面积3．物种丰富度的调查
(1)选择样地时应考虑动物体型大小、活动方式，例如采集大型土壤动物时，选择样地一般是在林下或落叶等腐殖质较为丰富的地方。
(2)工具：在野外采集中型土壤动物时，需使用吸虫器，采集大型土壤动物时，主要使用筛子和镊子等。想一想
1．农贸市场上既有植物、动物，也有各种微生物，它们能构成一个生物群落吗？为什么？
提示：不能。因为农贸市场上的各种动物与植物之间没有直接或间接的关系。
二、生物群落中的种间关系
互利共生竞争同一资源捕食取食体液、组织或已消化利用的物质判一判
(1)牛胃中的纤毛虫与牛之间的关系是寄生(×)
(2)青菜叶片上的蚜虫与青菜之间关系是捕食(×)
(3)蚕与桑叶的关系是捕食(√)
(4)东北虎与华南虎的关系是竞争(×)
(5)黑鱼以幼鱼为食是捕食(×)
三、群落结构
1．形成原因：群落中的各个种群在进化过程中通过___________逐渐形成。
2．类型
(1)垂直结构：指群落的_________现象。
①植物由高到低依次分为乔木层、灌木层、草本层等层次。
②动物的分层与不同层次提供的食物和微环境有关。相互作用分层(2)水平结构
①概念：指群落中的各个种群在__________下的格局或片状分布。
②特点：种群呈现局部范围内的_______分布，如植物群落水平结构的主要特征是具有_________。
③影响因素：地形、________、湿度、人与动物等。
水平状态片状镶嵌性光照3．生态位
(1)概念：一个种群在自然生态系统中，在时间、空间上所占据的________及其与相关种群之间的功能关系与作用。
(2)意义
①生态位的__________是群落结构相对稳定的基础。
②生态位的分化是群落垂直结构和水平结构的基础,提高了生物利用环境资源的能力。位置多样性想一想
2．实验中，两种草履虫之间竞争会使其中一种消失，但在自然环境中并不会出现这种情况。试用生态位的观点解释这一现象。
提示：在实验中两种草履虫的生态位相互重叠，竞争激烈，使其中一种趋于绝灭，但在自然环境中通过自然选择，生态位发生分化,减少或排除了物种间的竞争，使它们共存下来。1．种内关系的分析
种内关系是同种生物个体之间的关系，如种内斗争、种内互助。种内关系2．种间关系的分析
特别提醒
(1)不能将竞争与种内斗争混淆，竞争只适用于种间关系。
(2)不能将寄生与腐生混淆，寄生生物依赖于某一宿主，其营养物质来源于活体生物；腐生生物不依赖于活体生物，其营养物质来源于动物遗体、排泄物、植物残枝败叶或自然环境中的有机物。(3)注意对捕食概念的理解，一定要体现出是两种生物之间的捕食活动，“同种或与非生物”之间的摄食，都不是捕食关系。
为研究人工生态系统中大草履虫和栉毛虫间捕食关系的影响因素,设计两组实验：
实验一：在培养液中依次加入大草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线(见甲图)；
实验二：在培养液中先加入沉渣作隐蔽场所,再同时加入大草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线(见乙图)。据实验判断，正确的是(多选)( )
A．沉渣对栉毛虫的种群数量变化有影响
B．大草履虫以栉毛虫为食
C．培养液为上述生态系统提供能量
D．大草履虫的能量除用于自身代谢外，其余部分流入栉毛虫【思路点拨】 该题考查生物种间关系，解答本题主要掌握以下几点关键：
①理清实验操作。
②分析甲、乙两图的曲线变化。
③明确生物种间关系。【解析】 从甲图中可以看出，大草履虫被栉毛虫所捕食，在无隐蔽物的情况下，大草履虫被栉毛虫捕食干净，栉毛虫也因食物缺乏而死亡。从乙图中的曲线变化可以看出，沉渣对栉毛虫的种群数量变化是致命的，大草履虫因有了隐蔽的场所，躲避栉毛虫的能力增强，而栉毛虫因捕获不到足够的食物而绝灭。该生态系统中的能量由培养液提供，大草履虫体内能量的去向有三个：自身代谢利用、被栉毛虫利用和被分解者利用。
【答案】 AC
【探规寻律】 (1)种内斗争与竞争的区别
简记为：“同斗争”，“异竞争”。
“同斗争”：同种生物争夺资源和空间是种内斗争，如公羚羊争夺配偶。
“异竞争”：不同生物争夺资源和空间是竞争，如水稻和稗草争夺阳光。
(2)捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定
①从最高点判断，一般情况下，捕食者数量少，被捕食者数量多。
②从变化趋势看，先达到波峰的为被捕食者,后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。变式训练
1．下面几组图中，能正确表示生存斗争、种间斗争、种内斗争和竞争关系的是( )
解析：选D。注意题干所提及的几种斗争的范围，生存斗争不仅指生物与生物之间存在斗争，还包括生物与无机环境之间的斗争，它的范围最大。竞争是种间斗争的一种。1．群落中的各个种群都具有一定的功能作用，它们相互依存、相互制约，从而使群落形成一定的结构。
2．群落结构是指群落中各个不同种群分别占据不同空间，包括垂直结构与水平结构。
(1)群落的垂直结构：主要指群落的分层现象。①植物的分层：植物的分层分布与光照强度有关。
如在生物群落中，植物由高到低依次分为：乔木层、灌木层、草本层、苔藓地衣层。
②动物的分层：主要是由于群落的不同层次提供不同的食物；其次是与不同层次的微环境有关。
(2)群落的水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。
在水平方向上,由于光照强度、地形、湿度、人和动物的影响等因素，不同地段分布着不同的生物种群。多数情况下群落内各个种群常常呈现局部范围内的片状分布。3．生态位
(1)特点
①一般地说，生态位互相重叠的生物种群之间竞争激烈，如同一生活型的植物之间、食性相同的动物之间的生态位完全重叠，竞争尤为激烈。
②生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。③群落结构的形成是自然选择的结果。
(2)意义：生态位的分化是群落垂直结构和水平结构的基础，提高了生物利用环境资源的能力。
特别提醒
群落的垂直结构与水平结构都与环境中生态因素有关，垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。生物在垂直方向上的位置配置关系有利于提高生物群落对自然资源的充分利用。 关于池塘生态系统的群落结构，以下叙述不正确的是( )
A．在垂直方向，鱼类具有明显的分层现象
B．鱼类在群落中垂直分布主要依赖于植物
C．池塘中的动物群落没有水平结构
D．在水平方向上，生物种类分布有差异
【解析】 池塘生态系统的群落结构，既有水平结构，也有垂直结构。水平方向上，如池塘中心与水边上植物分布有区别，从而导致动物也有水平结构。在垂直分布上也主要依赖于植物。
【答案】 C
变式训练
2．下列关于种群、物种与群落的说法正确的是( )
A．某片竹林里的竹子长势整齐，可以说明这个群落在垂直结构上没有明显的分层现象
B．引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别是阳光和食物
C．种群增长不受种群密度的制约
D．基因频率发生改变说明形成了新物种解析：选B。森林中垂直方向上，群落具有明显的分层现象。群落的结构是指各种生物种群分别占据不同的空间，在竹林中，竹子的底层有草本植物和少许的灌木，这就是群落的垂直结构。种群的增长随种群密度的不同而不同。新物种形成的标志是生殖隔离的形成而不是基因频率的改变。对生态位的概念模糊不清
【例题】 下图为某一区域M、N两个物种的资源利用曲线(纵横坐标分别表示被M、N两个物种所摄取的食物数量和种类)。下列表述正确的是(多选)( )A．曲线不重叠时，M与N也可能存在竞争
B．b越大，生物适应环境的能力越弱
C．dD．M、N将呈现“J”型增长【解析】 坐标图中的横坐标为摄取食物的种类，两曲线不重叠时，仅表明M、N的食物不重叠，但两种生物在其他方面可能会存在竞争，如生存空间；b越大，表示生物摄食范围越广泛，适应环境的能力越强；d【答案】 AC【纠错笔记】 对生态位概念的理解
(1)生态位不只是具体的栖息地，它还说明这一物种在该群落中的营养地位，所需的物理和生物条件，如温度、pH、压力(如在深水中)等，以及这一物种在群落中处于什么地位和起什么作用。所以生态位远比栖息地复杂。打一个比喻，栖息地不过是种群的“住址”，生态位才是种群赖以生存的“职业”。一个群落中各个不同物种在形态结构和生活方式上都是不同的，因此它们各有自己的不同的生态位。
(2)群落中生态位相似的物种是要发生竞争夺取生态位的，生态位越近似的物种，竞争越激烈，选择压力越强。激烈竞争的结果，可能使其中一个物种趋于绝灭。但是，这种现象是较少发生的，只有在外力(如人力)介入或新物种进入的情况下才可能发生。更多的一种情况是，生态位相似的物种，通过自然选择，生态位发生了分化，从而减少或排除了它们的竞争，使它们共存下来(如图)。例如一个种群主要以a为食，另一个种群主要以b为食，它们所吃的食物有些是共同的(图中的c)。自然选择对于以c为食物的个体有更大的压力，因而两个种群中以c为食物的个体就日趋没落。结果，两个种群的生态位发生了变化，各归各位，都生存下来。统计土壤动物的物种丰富度
【例题】 某生物兴趣小组准备对所处地区的花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度进行研究。假定你是其中的一员，请回答：
(1)提出你们小组要探究的问题：_______________________________。(2)对土样中的小动物进行采集时，在诱虫器上方通常要放置并打开40～60 W的电灯,这样做的目的是___________________。
采集到的小动物可以放入________溶液中保存。(3)在观察和分类的基础上，若要对两类土壤中的小动物进行统计和分析，请你设计一个数据统计表。
(4)除了进行上述问题的探究外，你还可以从另外的角度进行土壤中小动物类群丰富度的调查，请你再提出一个要探究的问题：____________________________________。【解析】 本题考查土壤动物物种丰富度的探究。探究的问题为实验目的，即所处地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度调查研究,首先要明确土壤动物的分类和习性,即土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的特性。设计表格时应注意实验目的即调查土壤中动物物种丰富度。
【答案】 (1)××地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度调查研究
(2)利用了土壤动物趋暗、趋湿、避高温的特性，使土壤动物从土样进入诱虫器下部的试管中，达到采集目的 酒精
(3)××地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度统计表(4)××地区不同深度花园土壤中小动物类群的丰富度调查(或不同时间：白天或夜晚等合理答案均可)
实验链接
统计土壤动物的物种丰富度
(1)方法步骤
①选择样地：由于各类动物体型大小悬殊，活动方式也有差异，因而调查方案也应有所不同。如采集大型土壤动物时，选择的样地一般是在林下或落叶及腐殖质较为丰富的地方。②确定样点与取样：在采样地随机选取3～5个样点(50 cm×50 cm×15 cm)，采集样点内的落叶和土壤，将其中的大型土壤动物用镊子或手捡的方法，放入盛有体积分数为70%的酒精溶液的瓶中。
③样本鉴定与结果统计：根据有关资料，分拣并鉴定标本，填写表格(参照教材P61表),估算物种的丰富度。(2)许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标记重捕法进行调查。
(3)丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。
①记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大、种群数量有限的群落。
②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法通常有“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件3张PPT。本章知识构建本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件62张PPT。第二章 生物个体的稳态第二章 生物个体的稳态第一节 人体的稳态第二章 生物个体的稳态(一)稳态的生理意义及体温调节第二章 生物个体的稳态学习导航
1.稳态的生理意义。(重点)
2．内环境的概念及反馈调节。(难点)
3．体温调节的过程及意义。一、稳态的生理意义
1．体液的构成
①＋②＋③＋④统称为___________。
①＋②＋③统称为__________,即_______。体液细胞外液内环境2．体液之间的联系
3．稳态
(1)概念
在___________和____________的调控下，通过人体自身的调节，机体会对内环境的各种变化做出相应的调整,使得内环境的温度、_________、酸碱度及_________________保持相对稳定的状态，称为稳态。
神经系统内分泌系统渗透压各种化学成分(2)生理意义
①稳态正常,使人体细胞代谢活动正常进行,这是机体进行正常生命活动所必需的；
②稳态遭到破坏，使细胞代谢发生紊乱，并导致疾病。因此，维持内环境在一定范围内的稳态是生命活动正常进行的__________。必要条件(3)调节机制
人体维持内环境的稳态有赖于__________。
反馈信息与原输入信息起相同作用，使输出进一步增强的调节是_________；反馈信息与原输入信息起相反作用，使输出减弱的调节是___________。
反馈调节正反馈负反馈判一判
(1)细胞外液包括血液、组织液、淋巴(×)
(2)单细胞生物通过细胞膜直接与外界环境进行物质交换(√)
(3)内环境稳态是指内环境中的各种理化指标保持稳定不变(×)二、体温调节
1．体温的概念及表示
人的体温是指人体内部的平均温度，通常用__________温度、口腔温度和腋窝温度来表示体温。直肠2．体温的来源及恒定原理
人的体温来源于体内物质在代谢过程中所释放出来的热量。体温的相对恒定是在______ ________和内分泌系统等的共同调节下，人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。
神经系统3．主要的产热和散热器官
_______是人体的主要散热器官。肝脏和___________是主要的产热器官。
4．体温调节的机理
在寒冷或炎热环境中，皮肤里的冷觉感受器或温觉感受器接受刺激，将兴奋传至______ ________________中枢，通过中枢调节：皮肤骨骼肌下丘脑体温调节(1)寒冷环境中：皮肤血管收缩进而减少散热量,骨骼肌的紧张性增强进而增加产热量,
___________ 等分泌的激素增多提高了细胞的代谢水平，也引起机体增加产热量。
(2)炎热环境中：皮肤血管舒张，血流量增加，________分泌增多，散热量增加。
肾上腺汗液5．体温调节与人体生命活动的关系
当体温过低或过高时，都会影响_______的活性，代谢速率变慢，甚至生命活动停止。因此___________是人体生命活动正常进行的必要条件。酶体温恒定想一想
为什么人在高温潮湿环境中工作容易中暑？
提示：由于环境温度过高，机体散热受阻，从而超出人体体温调节范围，导致机体体温升高而引起的。1．有关内环境的分析
(1)内环境：是相对于人体赖以生活的外界环境而言的。指体内细胞所处的并赖以生存的液体环境。(2)对几个概念的理解
①细胞内液：指动物和人细胞内的液体。
②细胞外液：体内细胞所处的液体环境。
③外界溶液：可能存在于体外，也可能存在于体内，如泪液、汗液、消化液、尿液等，它们不属于内环境，而是存在于人体内的特殊的外界溶液。2．体内细胞与外界环境之间的物质交换
(1)内环境的作用
内环境是细胞与外界环境进行物质交换和能量转换的媒介。细胞通过内环境与外界环境之间的物质交换可用下图表示：
(2)单细胞动物和多细胞动物与外界环境物质交换的区别
特别提醒
与内环境各组分有关的细胞的具体内环境
3．人类对稳态的认识
阅读高等动物体内细胞与外界的物质交换示意图。回答问题：(1)a、b、c依次表示____________系统、________系统、________系统。
(2)虚线方框内的三种液体统称为________________：在图上画箭头表示出这三种液体的关系。
(3)由图可见，高等多细胞动物的体内细胞只有通过________________才能与外界环境交换物质，它们只有依靠________________的分工合作，才能使新陈代谢和其他各项生命活动顺利地进行。【思路点拨】 本题主要考查内环境稳态的调节及组成成分，解答本题主要关注以下几点内容：
①正确认识细胞外液的组成成分。
②掌握细胞外液组成成分的内在联系。
③了解内环境稳态的维持及调节方式。【解析】 内环境是体内细胞生活的液体环境，细胞只有通过内环境，才能与外界进行物质交换，图中a为消化系统，从外界吸收各种营养物质、b为呼吸系统，机体通过呼吸系统进行气体交换、c为泌尿(排泄)系统,机体通过泌尿(排泄)系统排出尿素等代谢终产物。【答案】 (1)消化 呼吸 泌尿
(2)内环境 箭头表示如图
(3)内环境 各个器官、系统
互动探究
(1)组织液在进入淋巴管形成淋巴液时必须经过哪种结构？
(2)血浆中的血细胞主要包括哪几种？
【提示】 (1)毛细淋巴管壁细胞。
(2)红细胞、白细胞、血小板。1．人体的产热与散热
(1)产热
3．体温调节过程(生理性调节过程)
特别提醒
不同情况下的体温差别
(1)同一个人的体温昼夜有差别，但不超过1 ℃，2～4时体温最低，14～20时最高。
(2)同一个人不同年龄阶段体温有差别，一般新生儿>儿童>成年人>老年人。
(3)不同性别的人的体温有差别，一般女性>男性，女性体温平均比男性约高0.3 ℃，且随月经周期而变化，排卵日体温最低。 (2012·镇江高二统考)下图表示人的体温调节机制。请据图完成下列问题。(1)体温调节通过产热、散热两个机制来实现。产热调节机制的途径是________，散热调节机制的途径是________,“(体温)→A、B→E→F→(体温)”的途径反映出人体体温的稳定是通过________系统调节的。
(2)当机体处于不同状态时，产热量可能有较大幅度变化的是D中的________。(3)某人体温在12小时内都处于38.5 ℃(±0.05 ℃)时，此人的产热量________散热量。当人的体温由36 ℃上升到42 ℃的过程中，体内酶的催化效率将________。
(4)正常情况下，当体内产热量大于体表散热量时，C的反应是________。
【解析】 产热的主要器官是内脏和骨骼肌,激素对细胞的代谢起调节作用，可对产热量有影响。安静时，内脏是主要的产热器官,但运动时，骨骼肌的产热量是安静时的10～15倍，故产热量可能有较大幅度变化的是骨骼肌。体温维持相对恒定，表明产热量与散热量相等。人体内酶的最适温度是37 ℃,从36 ℃到37 ℃，酶的活性上升，从37 ℃到42 ℃,酶的活性下降，故人体此时觉得不适。正常情况下，当体内产热量大于体表散热量时，为了维持体温的恒定，必须增加散热，所以皮肤血管扩张，汗腺分泌增加。【答案】 (1)“(体温)→A、B→E→D、F→(体温)” “(体温)→A、B→E→C→(体温)” 神经系统和内分泌 (2)骨骼肌 (3)等于 先上升后下降 (4)皮肤血管扩张、汗腺分泌增加【探规寻律】(1)人体在寒冷时的体温调节方式是神经——体液调节方式，通过调节在寒冷环境中增加产热，减少散热；炎热环境中减少产热，增加散热，从而维持体温的相对稳定。参与调节的激素：甲状腺激素、肾上腺素，能促进新陈代谢，促进物质氧化分解。(2)在炎热时的体温调节方式是神经调节。在炎热环境中可以减少产热，但不产热是不可能的，故炎热环境中以增加散热为主。
变式训练
(2012·徐州高二统考)设人在20 ℃的环境中的产热速率为a1，散热速率为b1；进入0 ℃环境20分钟后的产热速率为a2，散热速率为b2。以下有关产热速率与散热速率大小比较，正确的是(多选)( )
A．a1＝b1，a2＝b2 B．a2＞a1，b2＞b1
C．a1＜b1，a2＜b2 D．a1>b1，a2＝b2
解析：选AB。人是恒温动物，产热量＝散热量，即a1＝b1，a2＝b2。0 ℃环境中因环境温度与皮肤温度相差较大，皮肤通过传导散热量大于20 ℃环境中传导散热量即b2＞b1, 又因a1＝b1，a2＝b2故a2＞a1。对组织水肿的原因辨析不清
?【例题】 组织水肿是由于组织液增多、大量积累在组织细胞间隙造成的。下列各项中不会引起组织水肿的是( )
A．营养不良导致血浆蛋白含量减少
B．某种原因使毛细血管壁通透性增大
C．饮食过咸导致血浆渗透压过高
D．淋巴回流受阻组织液中滞留大分子物质【解析】 血浆蛋白含量减少,渗透压降低,影响组织液回渗；毛细血管壁通透性变大，血浆成分外渗到组织液，组织液增加；血浆渗透压过高有利于组织液物质进入血浆，相对来说组织液减少；由于淋巴与组织液间的物质交换是单向的，物质只能由组织液进入淋巴而不能倒流。
【答案】 C
【纠错笔记】 “组织水肿”产生的原因
(1)淋巴管阻塞型
由于毛细淋巴管受阻，如被寄生虫阻塞，使组织液中大分子蛋白质不能渗入毛细淋巴管而致使组织液浓度升高，引起组织水肿。(2)代谢旺盛型
组织细胞代谢旺盛，代谢产物增加，引起组织液浓度升高，致使组织液渗透压高于血浆渗透压，使血浆中的水分渗透到组织液中，引起组织水肿。
(3)超敏反应型
在超敏反应中，细胞释放出组织胺等物质，会引起毛细血管扩张，血管壁通透性增强，血浆蛋白进入组织液使其浓度升高，组织液渗透压增大，致使组织液大量吸水造成组织水肿。
(4)营养不良型
营养不良时，血浆蛋白或细胞内蛋白质合成较少，使血浆浓度下降或细胞内液浓度下降,导致组织液渗透压大于血浆渗透压或细胞内液渗透压，水分进入组织液引起组织水肿。实验设计的一般步骤
【例题】 人体细胞在代谢过程中进行着各种活动，而这些活动会引起机体pH的变化,血浆中存在着维持pH稳定的缓冲物质，某实验小组设计了一个实验来验证血浆中含有酸碱缓冲对。(1)实验原理：血液中含有许多酸碱缓冲物质，如H2CO3和NaHCO3，当碱性物质进入血液后会与血液中的________发生作用，当酸性物质乳酸进入血液后，就会与________发生作用，最终使血浆pH维持在相对稳定状态。
(2)实验步骤：
①取4支试管，分别编号1、2、3、4。
②向4支试管中分别加入等量的柠檬酸钠(0.1 g/mL)，然后将等量的正常人的新鲜血液注入1号和3号试管中，再向2号和4号试管中加入________。③分别从1号和2号试管中取少量液体，测定pH，记录。然后向1号和2号试管中各加入等量的Na2CO3。搅拌后取少量液体测定pH,记录。1号试管pH的变化记作△pH1,2号试管pH的变化记作△pH2。
实验结果：△pH1________△pH2，原因是___________________________________。④从3号和4号试管中取少量液体测定pH，记录。然后分别向2支试管中加入等量________，测定pH。3号试管pH的变化记作△pH3,4号试管pH的变化记作△pH4。
实验结果：△pH3________△pH4。原因是__________________________________。
(3)结论：__________________________。【解析】 碱性物质会与血浆中的H2CO3发生反应，酸性物质会与NaHCO3发生作用。本题是验证性实验，设置的空白对照应加入的是等量蒸馏水。血液中碳酸与碳酸钠发生作用，所以对血液的pH影响不大，反之亦然。【答案】 (1)H2CO3 NaHCO3
(2)②等量蒸馏水
③＜ 血液中碳酸与碳酸钠发生作用，形成碳酸氢盐，所以对pH影响不大
④乳酸 < 血液中碳酸氢钠与乳酸发生作用，生成乳酸钠和碳酸，碳酸会分解成水和CO2，所以对血液pH影响不大
(3)血液中含有酸碱缓冲物质，使血液的酸碱度不会发生很大变化，从而维持在相对稳定状态实验链接
实验设计的一般步骤
(1)取材、分组、编号。根据实验要求选择适宜的材料和器材，选材应保持条件相同。将实验分为实验组和对照组，可以分2组，也可以分若干组，每组进行明确的标记，便于实验观察、统计、比较和叙述。(2)相同处理和不同处理。根据实验的要求分别对实验组和对照组进行处理，除实验变量外，实验组和对照组的培养、饲养等条件要相同且适宜，即控制无关变量。(3)检测、观察、统计、比较。对于植物实验和某些动物实验，分别进行实验处理后，要进行一段时间的培养，才能出现结果。而有些实验进行实验处理之后，在较短时间(1～2小时)就可观察到现象。要仔细观察实验组与对照组出现的差异，记录实验现象和实验数据。必要时辅以图表。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件74张PPT。(三)免疫对人体稳态的维持及免疫失调引起的疾病第二章 生物个体的稳态学习导航
1.人体免疫的三道防线。
2．特异性免疫的过程。(重难点)
3．人体免疫失调的疾病。
4．艾滋病的流行及预防措施。(重点)一、免疫系统的组成及类型
1．概念：免疫是指机体识别和___________ ___________，维持自身_________________ ______________的功能。排除抗原性异物生理动态平衡与相对稳定2．免疫系统
的组成骨髓脾淋巴细胞抗体3．免疫的类型
人人都有所有病原体某一特定病原体无特异性作用强特异性免疫非特异性免疫想一想
1.人体的唾液和泪液属于第几道防线？
提示：唾液、泪液中均有杀菌物质，是人体分泌到外环境的分泌物，属于人体第一道防线。
二、特异性免疫的类型及过程
1．体液免疫
(1)免疫细胞：主要是______________。
(2)免疫过程
①B淋巴细胞受________刺激而活化。
②活化后的B淋巴细胞能增殖、分化成_______________,部分分化成______细胞。
B淋巴细胞抗原浆(效应B)细胞记忆③效应B细胞分泌出识别特定抗原的_____，它与抗原特异结合，从而中和或清除抗原。
④当__________再次侵入机体时，________ _______就会增殖、分化形成大量的浆(效应B)细胞，进而产生______，及时清除抗原。
抗体同一抗原记忆细胞抗体2．细胞免疫
(1)免疫细胞：主要是_______________。
(2)免疫过程
①T淋巴细胞受到_________ (内有抗原的细胞)的刺激而活化，也可被_______________ ___________细胞活化；
②活化了的________细胞可增殖、分化成效应T细胞，也可分化为记忆细胞；T淋巴细胞靶细胞吞噬了抗原的巨噬T淋巴③__________细胞可杀伤靶细胞，使其裂解死亡，也能释放某些细胞因子(如干扰素)来增强免疫效应。
3．体液免疫与细胞免疫的关系
既可独自发挥作用，又可以互相配合，共同发挥免疫效应。
效应T判一判
(1)由造血干细胞在骨髓中发育而成的淋巴细胞是T淋巴细胞(×)
(2)B淋巴细胞接受抗原刺激后，可增殖分化形成浆细胞和记忆细胞(√)
(3)由T淋巴细胞产生抗体，实现免疫效应的免疫方式是体液免疫(×)
(4)效应T细胞可杀伤靶细胞，使靶细胞裂解死亡(√)三、免疫失调引起的疾病
1．免疫缺陷病
(1)概念：免疫功能_________________而引起的疾病。
(2)类型：
①获得性免疫缺陷综合征(AIDS或艾滋病)
a．病因：人类免疫缺陷病毒(HIV)攻击人体T淋巴细胞而引起的。不足或缺陷②先天性免疫缺陷病
a．病因：由于遗传导致的免疫功能先天性缺陷。
b．举例：B细胞免疫缺陷病。
2．超敏反应(或过敏反应)
(1)概念：机体再次接触抗原时产生以组织损伤或功能紊乱为表现的反应,如花粉过敏引起的哮喘、青霉素过敏引起的过敏性休克等。(2)防治措施：找出超敏反应中的_________并尽量避免再次接触。
3．自身免疫疾病：当机体出现异常时,则会将正常细胞当做抗原加以排斥或使其损伤,如风湿性心脏病等。过敏原4．免疫应用
(1)克服器官移植时免疫排异反应的问题。
(2)预防接种：把减毒或无毒的疫苗接种到人体内，使机体获得特异性免疫，产生对传染性疾病的免疫力的方法。
想一想
2．常用于治疗细菌感染的药物如青霉素能杀灭HIV吗？
提示：不能。青霉素的作用机理是抑制细菌细胞壁的形成，而病毒无细胞结构。
1．免疫类型比较
特别提醒
(1)效应T细胞能使靶细胞裂解死亡的原因是效应T细胞激活靶细胞内溶酶体酶使靶细胞水解。
(2)效应B细胞不能识别抗原，巨噬细胞不能特异性识别抗原。
(3)从分化程度来说，效应B细胞和效应T细胞的分化程度比B淋巴细胞、T淋巴细胞及记忆细胞更高。2．记忆细胞与二次应答反应
(1)当同种抗原二次入侵时，记忆细胞比未分化的淋巴细胞更快地作出反应，增殖分化出大量的效应细胞，产生更强的免疫效应。即二次免疫比初次免疫反应快且反应强，能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭。因此成年人比幼儿少患传染病。(2)体液免疫的两个关键过程是：①产生高效而短命的效应B细胞，由效应B细胞分泌抗体清除抗原；②产生寿命长的记忆细胞，在血液和淋巴中循环，随时“监察”，如有同样抗原再度入侵，立即发生免疫反应以消灭之(二次免疫)。
特别提醒
二次免疫的特点：反应更快、更强、持续时间更长。
a为抗体浓度变化 b为患病程度
(2012·连云港高二期中统考)完成下列有关免疫的问题。
?
(1)抗原的化学成分多为________，________细胞表面的抗原识别受体与抗原结合时，该细胞被活化，分化出的________细胞，制造大量的抗体分泌到血液中。
(2)将一只A品系大鼠的皮肤小片移植到另一只不同品系大鼠的背部，10天后因________反应而脱落，这是______细胞所起的作用。(3)上图表示将抗原注射到兔体内后抗体产生量的变化。当注入抗原X，抗体产生量的变化是曲线A。若第8天，同时注射抗原Y和X，图中表示对抗原Y的抗体产生量是曲线________；表示对抗原X的抗体产生量是曲线________，其特点是________，这是因为初次免疫反应时产生的______细胞的作用。若第8天不注射抗原X，则以后对抗抗原X的抗体产生量变化的是曲线________。【思路点拨】 该题考查体液免疫与细胞免疫的相关知识，解答该题应突破以下几点：
①理解图示的含义。
②体液免疫的过程。
③细胞免疫的过程。
④明确二次应答的特点。【解析】 (1)由定义知抗原的化学成分多为蛋白质或糖蛋白。B淋巴细胞在接受抗原刺激后分化大量的效应B细胞，效应B细胞可以制造抗体。(2)鼠的免疫系统能识别“自己”排斥“异己”，因而鼠对不同于自己品系的皮肤会产生免疫反应，这里的免疫是细胞免疫，是T淋巴细胞发挥的作用。(3)兔子在第一次接受抗原X刺激后，B淋巴细胞增殖分化出大量的效应B细胞(产生抗体，使抗体的数量增加)和记忆细胞。当抗原X再次入侵时，记忆细胞会大量且迅速分化为效应B细胞，产生更强的免疫效应，因此曲线B表示兔子对抗原X的抗体产生量。曲线C表示对抗原Y的抗体产生量。当在第8天不注射抗原X，则血液中X的抗体含量会一直降低,出现曲线D所示的变化。【答案】 (1)蛋白质或糖蛋白 B淋巴 浆(效应B)
(2)排异(排斥) T淋巴 (3)C B 第二次免疫反应快而强(或反应快产生的抗体多) 记忆 D
互动探究
(1)抗原应具备哪些特点？
(2)二次免疫反应为什么速度更快？
【提示】 (1)异物性、大分子性等。
(2)因为记忆细胞直接识别抗原，迅速增殖分化出效应B细胞，产生更强的免疫效应。1．免疫缺陷病
(1)发病机理：人体免疫系统功能先天不足或遭病毒等攻击破坏而致。
(2)实例：先天胸腺发育不良、B细胞免疫缺陷病、艾滋病。
①先天胸腺发育不良、B细胞免疫缺陷病：它们是由于遗传导致免疫功能的先天性缺陷。②艾滋病：由人类免疫缺陷病毒(HIV)所引起的一种严重的传染性疾病。
a．HIV是一种逆转录病毒，其遗传物质由两条单链RNA分子组成。
b．HIV侵入人体攻击的主要对象是T淋巴细胞。
c．HIV在T淋巴细胞中的增殖过程：d.人体感染HIV后称为艾滋病感染者，其潜伏期由数月到10多年不等。此种病人具有与艾滋病患者一样的传染性。
2．超敏反应
类型：外源性过敏和自身免疫病。
(1)外源性过敏
①外源性的过敏原：花粉、室内尘土、鱼、虾、青霉素等。②特点：发生迅速、反应强烈、消退较快，一般不破坏组织细胞，有明显遗传倾向和个体差异。
③由过敏原引起产生的抗体和由抗原引起产生的抗体的比较
特别提醒
艾滋病预防的主要措施
(1)洁身自爱，不与除配偶以外的人发生性关系；
(2)不与他人共用牙刷和剃须刀；
(3)不用未经消毒的器械纹眉、穿耳等；
(4)医疗时使用的注射器及检查和治疗器械必须要经过严格消毒；
(5)需要输入的血液和血液制品，必须经过艾滋病病毒抗体检测。3．免疫学知识在医学上的应用
(1)器官移植
①其核心就是用具有正常功能的器官替换已经丧失功能的器官，达到延长病人生命的目的。
②器官移植技术存在的最大难题是移植的器官在移入受者体内后会产生免疫排斥反应。而免疫抑制药物能降低排斥反应。(2)预防接种
原理：疫苗可以引起人体产生相应的抗体和记忆细胞，抗体和记忆细胞可以在人体保存相当长时间，当具有相同抗原的病原体侵入机体后，机体立即会产生强有力的免疫反应,消灭病原体，预防疾病发生。
特别提醒
免疫预防与免疫治疗的区别
(1)免疫预防是指注射疫苗，让机体产生抗体或记忆细胞，提高免疫能力，预防疾病的发生。
(2)免疫治疗是指直接输入抗体、淋巴因子、胸腺素等物质，对免疫缺陷进行治疗。 艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的获得性免疫缺陷综合征，如图是该病毒的结构模式图。
(1)图中标号1是________。
(2)HIV在非寄生时，不能进行________活动,而感染人体后，主要侵染________细胞。
(3)HIV的感染和繁殖过程大致可分为吸附、侵入、复制、________和释放。在侵入的过程中，进入寄主细胞的是________。
(4)下列能正确表示病毒在寄主内的繁殖曲线的是( )
(5)HIV经反复感染寄主细胞，最终将导致________功能减弱以至丧失。此时患者如被细菌感染，易出现并发症。从结构上说，HIV属于________生物，细菌属于________生物。常用于治疗细菌感染的药物如________等，对杀灭HIV无效。
(6)试举两例说明艾滋病的主要传播途径：________________________________。【解析】 HIV呈袋状球形，是RNA病毒,外有衣壳蛋白，此外还有一种特殊的逆转录酶，能以单链RNA作为模板，转录为双链DNA，该双链DNA可与寄主细胞的DNA结合，然后转录出HIV的单链RNA，因此感染HIV后，HIV的核酸与寄主细胞DNA结合在一起，使得感染不能消失，机体无法清除该病毒。HIV由皮肤伤口或黏膜进入人体血液，主要攻击和破坏的靶细胞为T淋巴细胞,使得T淋巴细胞失去原有的正常免疫功能。艾滋病传播途径有性接触传播、血液传播和母婴传播等。性接触传播包括同性及异性之间的性接触。血液传播包括：
①输入污染了HIV的血液或血液制品；
②静脉药瘾者共用受HIV污染的、未消毒的针头及注射器；③共用其他医疗器械或生活用具(如与感染者共用牙刷、剃须刀等)也可能经破损处传染；
④注射器和针头消毒不彻底或不消毒等。
【答案】 (1)衣壳蛋白 (2)独立的代谢 T淋巴
(3)组装 RNA (4)B (5)免疫 非细胞结构 原核 抗生素 (6)血液传播如不洁输血等；吸毒传播如静脉注射毒品等
【探规寻律】 超敏反应与体液免疫的区别
(1)体液免疫产生的抗体弥散在细胞外液中,而超敏反应产生的抗体则吸附在细胞表面。
(2)超敏反应是机体免疫功能失调后，由过敏原刺激机体产生的一种不良反应，这种反应有损机体健康。变式训练
下列五种反应依次属于( )
(1)某人一吃海鲜就出现严重的腹泻
(2)美国有一免疫功能异常的儿童，不能接触任何病原体，少量病菌感染亦可导致严重发病
(3)流感病毒侵入人体时,有时可作用于红细胞,使红细胞成为靶细胞，导致体内产生抗红细胞抗体，这种抗体也可对正常红细胞发生作用，
引起红细胞裂解
(4)人体感染酿脓链球菌后，机体产生的抗体不仅向它发起进攻，也向心脏瓣膜发起进攻
(5)当细菌的外毒素进入人体后，体内产生特异性的抗毒素与之结合，使它丧失毒性
①正常免疫 ②自身免疫疾病
③免疫缺陷 ④超(过)敏反应
A．②③①④③ B．④③②②①
C．②①④①③ D．④③②①①
解析：选B。(1)海鲜为过敏原，引起的反应为超(过)敏反应。(2)接触任何病原体均可导致严重发病说明免疫缺陷。(3)抗体在清除流感病毒的同时攻击自身红细胞，说明为自身免疫疾病。(4)原理与(3)相同。(5)为正常人体免疫反应。对免疫细胞混淆不清
【例题】(2011·高考新课标全国卷)回答问题：
(1)人体肝细胞可产生一种分泌蛋白(称为蛋白A)，运出细胞后进入血液。已知内质网、核糖体和高尔基体参与了蛋白A的合成或运输，则这些细胞器在蛋白A合成和运输过程中行使功能的顺序是_______、_______、________。人体的胰岛细胞中________(含有、不含有)蛋白A基因 。
(2)为了研究小鼠在接受大肠杆菌碱性磷酸酶(AKP)刺激后其体内抗体水平的变化，提取大肠杆菌AKP，注射到小鼠腹腔内，进行第一次免疫。一段时间后，检测到抗体水平达到峰值。在这个过程中，_____细胞在淋巴因子的作用下增殖、分化形成的______细胞可以产生抗体。经过一段时间后，再用大肠杆菌AKP进行第二次免疫，________细胞可以快速增殖、分化并产生大量抗体。上述免疫属于________(特异性、非特异性)免疫。【解析】 (1)蛋白质合成的场所是核糖体,然后经内质网的初加工后，进入高尔基体进一步加工成为成熟的分泌蛋白。人体肝细胞和胰岛细胞最终都来自受精卵的有丝分裂，因此胰岛细胞中也含有蛋白A基因。(2)抗体是由浆细胞(效应B细胞)产生的，而浆细胞则是B细胞增殖、分化形成的。当大肠杆菌AKP再一次进入小鼠体内，会引起小鼠二次免疫，体内的记忆细胞会快速增殖、分化并产生大量抗体。上述免疫为特异性免疫。
【答案】 (1)核糖体 内质网 高尔基体 含有 (2)B (效应B)浆 记忆 特异性【纠错笔记】 与免疫有关的细胞的来源及其功能
与免疫有关的实验探究
【例题】 某同学为验证“体液免疫需要T淋巴细胞和B淋巴细胞的共同参与”，利用给定的材料设计了如下实验：实验材料：未受感染的体重相同的小白鼠3只，X射线照射仪，新鲜的T淋巴细胞和B淋巴细胞，毒性极低的霍乱弧菌疫苗，血清抗体测定仪以及其他必要的工具。
实验原理：T淋巴细胞和B淋巴细胞的有无,能影响抗体的产生，通过测定血清中抗体数量的多少可判断体液免疫的强弱。(1)实验步骤如下：
第一步：取未受感染的体重相同的小白鼠3只，标为1、2、3号，都摘除胸腺并用大剂量X射线照射；
第二步：分别接种等量的霍乱弧菌疫苗，测定并确定没有了免疫力(无抗体产生)；第三步：分别向1、2、3号小白鼠体内注射等量的新鲜T淋巴细胞、新鲜B淋巴细胞、__________；
第四步：_______________________；
第五步：在相同条件下饲养20天后，分别测定三只小白鼠体内血清抗体的含量。(2)预测实验结果：
(3)实验第一步的目的和意义是__________
____________________________________。
细胞―→无抗体。实验结果的预测可以根据实验目的“体液免疫需要T淋巴细胞和B淋巴细胞的共同参与”分为三种情况，即：①有T淋巴细胞无B淋巴细胞；②无T淋巴细胞有B淋巴细胞；③同时有T淋巴细胞和B淋巴细胞。
【答案】 (1)第三步：新鲜T淋巴细胞和B淋巴细胞
第四步：分别向3只小白鼠体内注射等量的霍乱弧菌疫苗
(2)
(3)排除实验动物体内残留的免疫细胞或物质的干扰，使实验结果更有说服力实验链接
几个实验方法的对比
为了研究免疫系统的组成和免疫细胞的起源、分化、作用，科学家们做了大量的卓有成效的实验：
本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件63张PPT。(二)水盐调节及血糖调节第二章 生物个体的稳态学习导航
1.水和无机盐的平衡及其调节过程。(重点)
2．血糖的平衡及调节过程。(重难点)
3．糖尿病的病因及症状。一、水和无机盐的调节
1．水和无机盐的来源和去路
肾小体肾小球肾小管原尿3．水平衡的调节
(1)当细胞外液渗透压升高时，下丘脑的渗透压感受器受到刺激，下丘脑增加________ _______的生成和分泌，由_________释放进入血液，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，排尿减少，保留体内的水分，从而使细胞外液渗透压下降并恢复正常；
抗利尿激素垂体(2)当细胞外液渗透压下降时，垂体释放的_____________减少，从而使细胞外液渗透压升高并恢复正常。
4．钠、钾平衡的调节
血浆中K＋ 浓度超过正常值或Na＋ 浓度下降时，都将刺激肾上腺皮质增加分泌________ (一种激素)，促进肾小管和集合管对Na＋ 的主动吸收和对K＋ 的分泌，使血浆中离子浓度恢复正常。抗利尿激素醛固醇想一想
肾脏排尿主要是排去体内多余的水分吗？
提示：不是，体内多余的水分、钠盐以及代谢废物(如尿素)的主要排出途径都是随尿排出。
二、血糖调节
1．血糖的概念与正常值
(1)血糖就是血液中的葡萄糖。正常人的血糖浓度在__________mmol/L的范围内保持相对稳定。
(2)在影响血糖浓度的因素中激素是最重要的调节因素。其中胰岛素和______________发挥着主要作用。
3.9～6.1胰高血糖素2．血糖平衡调节
(1)血糖浓度升高时，直接刺激_________细胞分泌胰岛素，同时抑制___________细胞分泌胰高血糖素。胰岛素能促进血糖进入组织细胞，并在组织细胞内氧化分解、合成糖原或脂肪酸，同时抑制糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖等，从而使血糖浓度降低。胰岛B胰岛A(2)当血糖浓度过低时，可引起胰岛A细胞分泌______________，促进__________的分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖浓度上升。
3．血糖代谢失调症
(1)低血糖症：血糖浓度降低。
(2)糖尿病
胰高血糖素肝糖原①血糖浓度范围：空腹时血糖浓度≥7.0 mmol/L，口服或静脉注射葡萄糖2 h后血糖浓度≥11.1 mmol/L。
②症状：______________，即_______、多食、多尿和_____________。
③治疗：___________并结合药物等方法。
“三多一少”多饮体重减少调控饮食判一判
(1)肾脏是调节血糖浓度的最主要器官(×)
(2)胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的，是体内唯一降血糖的激素(×)
(3)胰岛素可抑制糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖(√)
(4)当检测某人尿中有葡萄糖时，可判断此人有糖尿病(×)1．水平衡及其调节
(1)人体水的来源及去路如下图(成人每日的摄入量与排出量，单位mL)：特点：摄入量≈排出量
(2)水平衡的调节
①人体内水的动态平衡是靠水的摄入和排出来实现的。
②水平衡调节
2．无机盐平衡的调节
特别提醒
(1)醛固酮在促进对Na＋吸收的同时也促进了对水的吸收。
(2)水平衡调节既有神经调节又有体液调节,但无机盐平衡的调节只有体液调节。
(3)钠盐的排出特点是多吃多排，少吃少排,不吃不排；钾盐的排出特点是多吃多排，少吃少排，不吃也排。 (2012·常州高二统考)如图为肾单位结构模式图，据图回答：
(1)当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时，通过下丘脑神经细胞分泌的_______促进[ ]________和[ ]__________对________的重吸收，减少了尿的排出，保持了体内的水分，使细胞外液渗透压趋向于正常。(2)当血钾升高或血钠降低时，可直接刺激________，使________的分泌量增加，从而促进[ ]________和[ ]________对________的重吸收和对________的分泌，从而维持内环境的稳态。
(3)通过显微镜观察发现构成肾小管的细胞中线粒体较多，其生理意义是________________________。【解析】 本题主要考查肾脏在水盐调节中的作用。
(1)人饮水不足或吃过咸的食物都可使细胞外液渗透压升高，下丘脑增加抗利尿激素的合成和分泌，促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿的排出,使渗透压恢复正常。(2)当血钾升高或血钠降低时，都可刺激肾上腺皮质增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对Na＋的主动吸收和对K＋的分泌。
(3)由于肾小管对Na＋的主动吸收和对K＋的分泌都需消耗能量，所以肾小管的细胞中线粒体较多。【答案】 (1)抗利尿激素 1 肾小管 2 集合管 水分
(2)肾上腺皮质 醛固酮 1 肾小管 2 集合管 Na＋ K＋
(3)提供能量，有利于对Na＋的主动吸收和对K＋的分泌
【探规寻律】 水盐平衡调节的比较
变式训练
1．下列关于机体水和无机盐调节的叙述，正确的是(多选)( )
A．细胞外液渗透压升高时，抗利尿激素分泌增加
B．机体失水时，抗利尿激素分泌减少
C．细胞外液渗透压降低时，引起口渴
D．机体失水时，细胞外液渗透压升高解析：选AD。机体失水时，细胞外液渗透压升高，从而引起人体抗利尿激素分泌和释放增加，以减少排尿量；另一方面，通过大脑皮层使人产生渴觉，从而通过多饮水增加体内水分。
1．血糖的平衡
在正常情况下,血糖有三个来源和三个去路,来源和去路能够保持动态平衡，从而使人体的血糖浓度在3.9～6.1 mmol/L的范围内保持相对稳定。如下图：2．血糖平衡的调节
(1)胰岛素与胰高血糖素在调节血糖平衡中的作用
①胰岛素是唯一降低血糖浓度的激素。
一方面减少血糖来源：抑制肝糖原的分解和非糖物质转化成葡萄糖；另一方面增加血糖去路：促进血糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞中合成糖原、氧化分解或转变成脂肪。②胰高血糖素是提高血糖浓度的主要激素。
其作用是促进肝糖原的分解，促进非糖物质转化成葡萄糖，从而使血糖浓度升高。(2)血糖平衡的调节过程
正常情况下，血糖的来源与去路保持动态平衡，故血糖浓度相对恒定。血糖浓度之所以维持相对恒定，是因为有神经、激素、肝脏和肾脏等调节作用。其调节过程如图：②尿糖试纸测定。
(4)治疗：饮食控制、药物治疗。
特别提醒
(1)调节方式：激素调节(主要方式)和神经—激素调节。
(2)调节的激素有：胰岛素、胰高血糖素和肾上腺激素等。
(3)血糖高(过高)或血糖低(过低)是“起因”,通过各种调节使血糖浓度趋于正常是 “结果”。 妊娠期糖尿病(简称GDM)是一种可由多种因素导致的糖代谢异常妊娠并发症，孕妇患GDM后血糖调节能力下降，对胎儿发育和自身健康带来多种负面影响。以下是某位孕妇的GDM筛检报告，请你完善。(判定是否为GDM的标志是4个样品中有3个血糖浓度大于或等于参考值(1)由此筛检报告可判定该孕妇________。
(2)若此孕妇想了解病因是否为自身胰岛分泌异常，则需要检测血液中的________和________。
(3)相当一部分GDM患者在产后会康复。简述康复后她们身体血糖水平偏高时的调节过程。【思路点拨】 本题主要考查血糖调节过程,解答本题可从以下角度分析：
①正确分析筛检报告的结果。
②明确参与血糖调节的相关激素。
③理解血糖调节过程。【解析】 本题考查学生应用知识正确解释现实生活中血糖调节异常病症的相关问题的能力。静脉血的4个样品中血糖浓度均高于参考值，说明该孕妇患有GDM。胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素，可通过检测血液中这两种激素的浓度来了解胰岛功能是否异常。GDM患者康复后，血糖调节功能恢复正常,所以当血糖水平偏高时，机体主要通过胰岛素和胰高血糖素的调节作用，使血糖恢复平衡。【答案】 (1)患GDM
(2)胰岛素 胰高血糖素
(3)当血糖水平偏高时，胰岛B细胞分泌胰岛素增加，同时抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而使血糖降至正常水平。变式训练
2．(2012·泰州高二统考)如图为人体内血糖调节的部位图解，图中a、b表示参与血糖调节的两种激素。请回答：
(1)正常人的血糖浓度为_______________。
(2)当血糖升高时，通过②过程，使a分泌量增加，a激素表示________，它在降低血糖过程中具体的作用有两条调节途径：一是通过⑥⑦⑧过程促进___________________；
二是主要通过⑥抑制________________。(3)图中b激素是________________，a激素和b激素的作用结果都会反过来影响各自的分泌，这种调节方式称为________调节。
解析：正常人的血糖浓度为3.9～6.1 mmol/L，分析图示可知，当血糖升高时，胰岛素分泌要增加，其作用是：①促进血糖进入组织细胞，并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成非糖物质；②抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖；b表示的激素应是胰高血糖素；另外胰岛素增加时可抑制胰高血糖素的分泌，胰高血糖素增加时可促进胰岛素的分泌，这种调节关系被称为反馈调节。答案：(1)3.9～6.1 mmol/L (2)胰岛素 血糖的利用、转化为糖原 非糖物质转化为血糖 (3)胰高血糖素 反馈
对糖尿病与尿糖混淆不清
【例题】 甲、乙两人同时空腹做尿液检验,所采尿样标号分别为1号和2号，向两试管中分别加入等量的斐林试剂，1号试管混合液隔水煮沸冷却后呈现砖红色，2号试管未出现砖红色。判断最严谨的是( )A．甲出现尿糖，一定是糖尿病患者
B．乙不可能是糖尿病患者
C．甲出现尿糖，但不一定是糖尿病患者
D．这种结果无法说明任何问题
【解析】尿糖的原因有以下几种情况：糖尿病患者、肾脏出现病变、正常人食糖过多。所以甲出现尿糖并不能判断是否为糖尿病患者。糖尿病的检测也不能仅依靠尿液判断，主要依据血糖含量，因为只有血糖持续超过一定范围才能说明其胰岛素分泌不足。
【答案】 C
【纠错笔记】 糖尿病与尿糖的区别
(1)糖尿病是由于胰岛素分泌不足引起的一种疾病。当胰岛素分泌不足时，影响了血糖转变为糖原和血糖的分解,血糖浓度将增高,当超过肾小管的重吸收能力时，葡萄糖就会从尿中排出，称为糖尿病。需定期注射胰岛素来治疗。(2)尿糖：一般是指由于一次性食糖过多造成血糖浓度升高，从而导致原尿中的葡萄糖浓度过高，超过肾小管的重吸收能力而使一部分葡萄糖从尿中排出，这种尿液叫糖尿，这种现象叫尿糖。尿中含葡萄糖不一定是糖尿病。另外,肾小管病变,也可能出现尿糖。对照实验的设计方法
【例题】 某研究小组进行一个有关兔水盐代谢调节的实验，以下为实验报告，请予以完善。
实验名称 兔的水盐代谢调节(一)材料与方法
(1)家兔12只，2.5 kg/只，随机分为3组(甲、乙及丙组)，每组4只。
(2)对甲组兔静脉滴注1.5%NaCl溶液，乙组滴注0.9% NaCl溶液，丙组滴注蒸馏水。滴注量均为200 mL,0.5 h滴完。
(3)从滴注开始收集测定2 h内兔的尿液量。(二)结果与分析
(1)甲、乙、丙三组兔平均尿量比较：_________________________________。
(2)原因：___________________________________。
(三)讨论
(1)实验设计时每组兔能否只用1只？为什么？
(2)有人认为需要增加1组兔才能使本实验设计更为完善，你认为对该组兔最有必要作何实验处理？为什么？【解析】 (二)(1)当注射不同物质后，三组兔的体液渗透压发生了变化：甲组兔细胞外液渗透压升高，乙组不变，丙组降低，因此甲组兔的尿液最少，丙组最多。
(2)渗透压发生变化后，改变了对渗透压感受器的刺激，使抗利尿激素的分泌量发生相应的变化，进而改变了实验兔的尿量。
(三)(1)实验设计的基本原则之一是可重复性,只设1只兔无法排除偶然因素的影响，所以要取多只兔平均分组。
(2)从题中来看，还少一空白对照组，即不注射任何物质的组。【答案】 (二)(1)甲＜乙＜丙
(2)甲组血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌增加，尿量减少；乙组抗利尿激素分泌不变,尿量较甲组多；丙组抗利尿激素分泌减少，尿量最多(三)(1)不能。只用1只兔不能排除因个体差异造成的结果，不准确。
(2)用这组兔作空白对照，不滴注任何液体,可以使甲、乙、丙三组兔的尿量有更好的比较基准。实验链接
对照实验是指除所控因素外其他条件与被对照实验完全相同的实验。设计对照实验便于实验前后对比或组间对比，得出明确可信的结论，增加实验的可信度。常用的对照类型有以下几种：(1)空白对照，即不给对照组作任何处理。如还原性糖鉴定实验中留一部分样液不加斐林试剂，作空白对照。
(2)自身对照，指对照组和实验组都在同一对象上进行。如观察植物细胞质壁分离与复原实验即是如此，关键要看清实验处理前后的现象及变化。(3)相互对照，指不单独设置对照组，而是几个实验组相互对照。如探究温度对酶活性的影响实验中，设置的各个温度梯度组之间即可相互对照，分析得出结论。
(4)条件对照，指虽给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的处理因素，突出实验实施的处理因素与实验研究的因素间的差异,可通过得出两种相对立的结论验证实验结论的正确性。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件60张PPT。第三节 动物生命活动的调节第二章 生物个体的稳态学习导航
1.昆虫激素的种类及作用。
2．动物激素在生产中的应用。(重难点)
一、昆虫的激素调节
1．昆虫的激素
(1)完全变态发育的昆虫的生活史：_______ ____________________。
(2)昆虫激素是指由昆虫的_____________或__________分泌到_______中或体外，对其他器官或______________具有特殊作用的化学物质。受精卵→幼虫→蛹→成虫内分泌器官某些细胞体液同种其他个体(3)昆虫激素可以分_________和________。
2．昆虫的内激素及其调节
(1)分泌：由昆虫的_____________________ ___________。
(2)种类及其作用
①脑激素：由昆虫的________________分泌的激素。内激素外激素内分泌器官或某些细胞分泌脑神经分泌细胞前胸腺3．昆虫的外激素及其调节
(1)概念：一般是指由昆虫___________分泌到_______的一类__________的化学物质。
(2)分布：______________等媒介物。
(3)作用：以____________的形式影响和控制_________的其他个体，具有指示食源、确定领地、吸引异性等作用。
体表腺体体外挥发性空气或水化学信号同种(4)分类及作用
①性外激素：招引__________个体；
②聚集外激素：________群体的各个成员；
③告警外激素：报警；
④追踪外激素：使群体成员顺利归巢。
同种异性聚集想一想
蚕从受精卵到成虫的过程如何？受哪些激素的调节？
提示：蚕的发育为完全变态发育，其过程为：受精卵→幼虫→蛹→蚕蛾。在此发育过程中,脑激素、保幼激素、蜕皮激素共同起调控作用。
二、动物激素在生产中的应用
1．___________在生物体内的合成量极少，科学家已研制并人工合成了许多__________ _______。例如：①____________提高鱼类受精率；②人工合成昆虫外激素防治害虫；③阉割猪等动物提高产量；④人工合成昆虫内激素提高质量和产量。动物激素激素类似物催情激素2．近些年来，_____________过度应用的负面影响已逐步凸现出来。我国相应的法律规定禁止在饲料和动物饮水中使用__________ ____________和___________。人食用了含有______________的动物产品后，会出现心慌、心悸、颤抖、心动过速等症状。
动物激素肾上腺素受体激动剂性激素“瘦肉精”等判一判
(1)脑垂体激素、绒毛膜促性腺激素、促黄体生成素释放激素类似物等均是催情激素(√)
(2)外激素均可用来干扰昆虫的正常交尾(×)
(3)喷洒蜕皮激素可提高家蚕的吐丝量(×)
(4)肾上腺素受体激动剂就是“瘦肉精”(√)
1．种类：内激素和外激素。
2.关于昆虫的变态发育
(1)完全变态：有的昆虫的发育过程要经过卵、幼虫、蛹和成虫四个时期，幼虫的形态结构和生活习性与成虫显著不同，这样的发育称为完全变态，如蝴蝶。
(2)不完全变态：有的昆虫的发育过程要经过卵、若虫和成虫三个时期。如蝗虫。(3)若虫：某些昆虫的幼虫(如蝗虫的幼虫——跳蝻)，其形态结构和生活习性与成虫相似,只是身体较小，生殖器官没有发育成熟,这样的幼虫叫做若虫。
特别提醒
脑激素属于多肽类；蜕皮激素属于类固醇类；保幼激素属于萜类衍生物。
昆虫的变态是与保幼激素和蜕皮激素有关的，两者共同作用时，保持幼虫状态并蜕皮成下一龄幼虫；当保幼激素分泌量减少后就化蛹。家蚕发育到4龄末就吐丝结茧和化蛹，蛹再羽化为成虫。超龄期幼虫体大，所结的茧大，产丝也多。如图表示家蚕从4龄到羽化阶段①～⑤时期体内两种激素量的变化。昆虫学家已经找到一种具有激素A活性的人工合成物质C和能抑制激素A生物合成的物质D，并已经应用于农业生产。
据图分析回答：
(1)图中A是________，其分泌部位是________，B是________，其分泌部位是________。
(2)为了提高蚕丝产量需要让蚕结出更大的茧，应在图中①～⑤发育期的________________时期采用______________措施，目的是____________________。(3)和家蚕同属鳞翅目昆虫的菜青虫，对杀虫药剂产生抗性，昆虫学家在其低龄幼虫阶段，喷洒________________，从而使幼虫不能正常蜕皮或马上化蛹，不能正常生活而死亡，成功防治了菜青虫。
(4)某菜农错过了最佳捕杀菜青虫的时期，致使菜青虫羽化，为防治羽化后的菜青虫产卵，该菜农可用______________使之无法正常交尾。【思路点拨】 本题考查的是昆虫发育过程中激素的作用及防治害虫的方法，解答本题需注意以下几点：
①确定曲线在昆虫发育过程中的变化规律。
②了解内、外激素在昆虫发育过程中的作用。
③理解应用昆虫激素防治害虫的方法。【解析】 (1)从坐标曲线上可以看出，家蚕在幼虫阶段，激素A和激素B共同起作用,但激素A占主导地位，在羽化过程中，激素A逐渐减少至消失，而激素B逐渐增多，可以确定激素A为保幼激素，由咽侧体分泌，激素B为蜕皮激素，由前胸腺分泌。
(2)从图中可以看出，①～⑤时期中①～④属于幼虫阶段，要提高蚕丝产量需要在幼虫期进行保幼激素类似物处理，从图中看出，①阶段幼虫自身保幼激素开始上升，②阶段含量相对较高，③阶段含量下降，④阶段含量消失，故保幼激素类似物的施加应在③或④阶段进行。 (3)利用激素杀灭害虫有很大的优越性。如何杀灭菜青虫，首先应明确菜青虫处于幼虫阶段，然后要注意利用题干提供的人工合成物质D来杀灭。
(4)在田间释放人工合成的性引诱剂，可干扰雌、雄虫之间原有的信息联系，从而干扰它们之间的正常交配。
【答案】 (1)保幼激素 咽侧体 蜕皮激素 前胸腺
(2)③或④ 保幼激素类似物处理 使幼虫不化蛹，继续长大 (3)人工合成物质D
(4)性引诱剂
【探规寻律】 昆虫内激素的协调作用
昆虫从受精卵到成虫的几个发育阶段都是受脑激素、蜕皮激素和保幼激素的协调作用控制的。其中脑激素在个体发育中相当于起总体的调控管理作用。关系如下：变式训练
1．下列关于昆虫激素的叙述,错误的是( )
A．昆虫的生长发育主要是通过神经和激素调节的
B．外激素在同种昆虫的个体之间起着传递化学信息的作用C．昆虫的内激素只有蜕皮激素和保幼激素两种
D．在田间施放适量的性外激素类似物可以降低某种害虫的出生率
解析：选C。昆虫的内激素包括脑激素、蜕皮激素和保幼激素三种。在田间施放适量的性外激素类似物可以打乱雌雄昆虫之间的正常交尾，从而降低其出生率。
1．催情激素提高鱼类受精率
目前使用的催情激素主要有鱼类脑垂体激素、绒毛膜促性腺激素、促黄体生成素释放激素类似物等。2．人工合成昆虫外激素防治害虫
(1)监测预报害虫的发生情况。一般的做法是：在诱捕器里放进活的、没有交尾的雌虫，或者放进人工合成的性引诱剂等，引诱雄虫前来，进而捕获；定期检查捕获的虫数，从中掌握害虫发生的情况，以便适时采取防治措施。
(2)干扰昆虫的正常交尾。在田间施放适量的人工合成的性引诱剂，用来干扰雌、雄虫之间原有的信息联系，使雄虫无法判断哪里有雌虫,从而干扰雌、雄虫之间的正常交配。
3．阉割猪等动物提高产量
根据性激素的作用机理，对猪等动物进行阉割，可缩短其生长周期，使营养物质集中于增加体重，大大提高产量。4．人工合成昆虫内激素防治害虫
运用激素防治害虫，可以减少农药的用量，从而减轻农药对环境的污染，这对于保护环境是有益的。例如，保幼激素和蜕皮激素的类似物的应用使昆虫蜕皮发生异常，最终导致昆虫死亡。
5．人工合成昆虫内激素应用于饲养家蚕
应用人工合成的昆虫激素可调控昆虫的生长周期。例如，利用人工合成的保幼激素处理家蚕，可延长幼虫期，提高蚕丝的质量和产量。如果家蚕饲养中严重缺乏桑叶，可利用人工合成的蜕皮激素处理家蚕幼体，使其迅速化蛹，可避免因食物短缺而饿死造成的经济损失。
特别提醒
动物激素的不恰当利用
(1)某些人给猪饲喂激素类药物，以提高瘦肉含量。
(2)有些运动员服用人工合成的睾酮衍生物(兴奋剂的一种)，来促进肌肉的生长，增强肌肉的力量，提高比赛成绩，但对自身有较大的危害。(3)大量的统计数字显示，雄性的精子数明显减少，一些动物的生育受到了影响。工业废弃物、杀虫剂、除草剂等，在分解过程中能产生与性激素分子结构类似的物质，称为环境激素或内分泌干扰物，可能对人和动物的内分泌功能产生不良影响。
在牲猪饲养过程中，为了尽快育肥，提高产量，都要对仔猪采取阉割措施，就你所学的知识，谈谈阉割仔猪能尽快育肥的道理。
(1)阉割是指________。
(2)阉割后的仔猪为什么能减少有机物的消耗？________________________________。
(3)由猪饲料(主要含糖类和蛋白质等)转化为猪肉(主要含脂肪和蛋白质等)的机制是：______________________________________【解析】 本题主要考查动物激素调节在生产实践中的应用。
(1)阉割是指用手术的方法(多在动物幼年期),摘除动物的生殖腺(睾丸或卵巢)。
(2)猪的生殖发育需要消耗营养物质，用手术的方法摘除动物的生殖腺后，猪不能进行生殖发育，从而减少了对有机物的消耗，有利于牲猪育肥。
(3)猪饲料中主要含糖类和蛋白质，经猪的消化吸收进入其组织细胞内，由于三大营养物质在细胞内可以相互转化，其中糖类能转化成脂肪和蛋白质，蛋白质可以转化为新的蛋白质，从而能转化为猪肉中的脂肪和蛋白质。
【答案】 (1)用手术的方法摘除动物的生殖腺
(2)阉割后的仔猪由于没有性腺，不能产生性激素，可以减少性器官发育和性活动方面的消耗，提高肉料比(由饲料转化为猪肉的比例)
(3)饲料中的糖类主要转化为猪肉中的脂肪和蛋白质，饲料中的蛋白质主要转化为猪肉中的蛋白质变式训练
2．下列有关动物激素在生产、生活实际中应用的叙述，正确的是(多选)( )
A．利用蜕皮激素可以减小菜青虫对蔬菜的危害
B．利用棉红铃虫分泌的性外激素可以诱杀同种雄性害虫C．女性结扎输卵管后雌激素分泌减少，从而抑制排卵
D．切除小猪的甲状腺，可使猪长得更肥、更高大
解析：选AB。菜青虫是菜粉蝶的幼虫，以青菜叶等为食，而成虫不食用青菜叶等，故要减小危害，可利用蜕皮激素使其尽快发育成成虫；性外激素对同种异性个体产生影响；雌激素及卵细胞都是由卵巢分泌和形成的，结扎输卵管，不影响雌激素的分泌，也不会影响卵细胞的形成。甲状腺激素和生长激素的协同作用可保证机体的正常生长发育，故切除甲状腺会使体内缺乏甲状腺激素，机体不能正常生长发育，故不会长得又高又大。对昆虫的内外激素区别不清
【例题】 在蜂群失散的时候，蜂王能分泌出一种化学物质，使失散的蜜蜂重新聚集在自己的周围，这种物质属于________激素；用某种液体喷洒在牛粪上，使粪中的蛆不能发育成成蝇，从而成功地抑制了蝇害，这种液体中含有________激素。比较这两种激素的不同，从其是否具有挥发性上看，前者_______，从传递媒介上看，前者借助于______等媒介物；从作用对象上看，前者是作为一种化学信号来影响和控制________，使之发生反应；从来源上看，前者是由________分泌的。
【解析】 蜂王分泌的聚集外激素可使失散的蜜蜂重新聚集在自己的周围，聚集外激素属于信息激素的一种，由体表腺体分泌，该激素具有挥发性，借助于空气等传播。保幼激素可使昆虫保持幼虫阶段，使其不发育为成虫。
【答案】 信息 保幼 具有挥发性 空气 同种的其他个体 体表腺体【纠错笔记】 内激素、外激素虽然都是激素,但是它们却有较大的差别,主要表现在：分泌的部位不同，内激素是由内分泌器官或某些细胞分泌的，而外激素是由体表腺体分泌的；传递的途径不同，内激素是通过体液传递，而外激素是通过空气等媒介传递；作用的对象不同，内激素是昆虫用于调节自身的生长发育等生命活动，而外激素则是作用于同种的其他个体。昆虫激素的实验探究
【例题】 昆虫的前胸腺能分泌蜕皮激素控制昆虫幼虫期的蜕皮。请设计实验证明前胸腺能产生某种物质调控昆虫幼虫蜕皮。
(1)材料用具：家蚕幼虫若干、家蚕前胸腺提取物、必要的解剖器材等。
(2)实验步骤：
①取______________的家蚕幼虫若干，等分成A、B、C三组。
②B组(实验组)家蚕用一定的解剖器材切除________，A组(对照组)_______________，C组家蚕同B组处理。
③将三组家蚕幼虫放在相同的适宜环境下饲养一段时间，并观察家蚕幼虫的____情况，将C组家蚕用_______处理，一段时间后观察蜕皮情况。(3)预测结果：A组家蚕幼虫经过一段时间的培养，__________，B组家蚕幼虫经过一段时间的培养，_____________，C组家蚕经一段时间培养后，不能正常蜕皮，但经__________处理后，蜕皮情况正常。
(4)实验结论：_______________________________________________。
【解析】 本题考查对实验的补充完善能力,实验中，应用切除腺体的方法研究激素的生理作用。注意设计实验的等量原则和单一变量原则以及分析实验结果得出相应的实验结论。实验分成三组，确定A组为对照组，培养一段时间后，可以正常蜕皮。B组与C组为对比实验，在第②步时，B、C两组进行相同处理即均用解剖器材切除前胸腺，相同条件下培养一段时间后，结果相同，即均不能正常蜕皮。但C组用前胸腺提取物处理培养一段时间后，能正常蜕皮，说明前胸腺能产生某种物质调控昆虫幼虫蜕皮。
【答案】 (2)①虫龄相同，生理状况大致相同 ②前胸腺
不进行任何处理 ③蜕皮 家蚕前胸腺提取物
(3)能正常蜕皮 不能正常蜕皮 家蚕前胸腺提取物
(4)前胸腺能产生某种物质调控昆虫幼虫蜕皮
实验链接
(1)实验变量在单一变量原则和等量原则中的体现
遵循单一变量原则要做到两个确保：一是确保“单一变量”的实验观测，即不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个自变量对应观测一个因变量；二是确保“单一变量”的操作规范，即实验过程中要尽可能避免无关变量的干扰。具体来说：对于自变量，要严格控制，以形成对照或对比——体现单一变量原则；
对于因变量，要认真观察、测量、记录或分析，它是得出实验结论的重要依据；
对于无关变量，要严格控制，在实验中保持一致——体现等量原则。 (2)补充完善型实验
此类考题一般给出实验设计所需的材料及条件，要求考生完成实验操作的部分步骤，并预期结果，分析原因，是高考命题的主要实验题型，能够很好地考查考生对知识的理解能力、实验设计能力和语言表达能力。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件74张PPT。第二节 人体生命活动的调节第二章 生物个体的稳态(一)人体神经调节的结构基础和调节过程及人脑的高级功能第二章 生物个体的稳态学习导航
1.反射弧的结构与功能。(重点)
2．兴奋的传导过程。(重难点)
3．人脑的高级功能。一、人体神经调节的结构基础
1．神经调节的基本结构和功能单位——神经元
(1)结构
(2)功能：神经元能___________________，并传导兴奋，进而对其他组织产生___________。
接受刺激产生兴奋调控效应2．神经调节的基本方式和结构基础
(1)基本活动方式是__________。
(2)结构基础——反射弧。反射想一想
1．脊髓灰质炎是由于病毒损伤了灰质即神经中枢，从而使患者不能进行有关运动，这说明什么问题？
提示：任何反射活动必须有完整的反射弧。
二、兴奋的传导过程
1．兴奋在神经纤维上的传导
(1)细胞膜电位的产生
神经元细胞膜外___________远高于膜内，膜外__________远低于膜内，___________分别有向膜内流入和膜外流出的趋势。它们能否流入或流出及流入和流出量取决于膜对相应离子___________的高低。
Na＋浓度K＋浓度Na＋、K＋通透能力(2)静息电位
①产生原因：神经纤维未受刺激,________。
②电位特点：____________。
(3)动作电位
①产生原因：神经纤维某部位受刺激，____________。
②电位特点：____________。K＋外流外正内负Na＋内流外负内正(4)兴奋传导过程
①传导形式：受刺激的___________与相邻的_____________之间产生_________而发生电荷移动，产生____________。
②传导方向：从兴奋部位到__________部位(双向的)。兴奋部位未兴奋部位电位差局部电流未兴奋2．兴奋在神经元之间的传导
(1)结构基础：突触。
①概念：一个神经元与_______________或__________相互接触，并发生___________和_______的部分。
②结构基础：突触前膜、____________和突触后膜。另一个神经元其他细胞信息传递整合突触间隙突触间隙神经递质突触后膜兴奋抑制单向的判一判
(1)神经纤维未兴奋时的电位是外正内负(√)
(2)神经纤维上兴奋传导方向与膜外局部电流方向一致(×)
(3)神经元之间的兴奋传递就是通过突触来实现的(√)
(4)兴奋在神经元之间传递的信号变化是电信号——化学信号——电信号(√)三、人脑的高级功能
1．脑的组成
(1)小脑：重要的运动调节的中枢。
(2)脑干：生命活动的必要中枢。
(3)大脑：大脑皮层是高级神经活动的结构基础。
(4)脊髓：调节躯体运动的低级中枢。
2．高级中枢：大脑皮层
(1)功能：调节机体生命活动的最高级中枢,控制低级中枢的活动。
(2)言语区
①运动性语言中枢：控制说话和思想表达，受损伤导致运动性失语症。
②听觉性语言中枢：控制听觉语言，受损伤导致听觉性失语症。③书写性中枢：受损伤导致不能写字。
④视觉性语言中枢：受损伤不能看懂文字。
想一想
2．某人伸手拿别人的物品被口头拒绝而将手缩回,此缩手反应是否需要大脑皮层参与？
提示：需要。
反射弧的组成特点及功能研究：特别提醒
(1)发生反射的条件：反射弧必须是完整的且存在条件刺激。
(2)兴奋在反射弧中单向传导，即感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器。
用去除脑但保留脊髓的蛙(称脊蛙)为材料，进行反射活动实验。请回答与此有关的问题：
(1)用针刺激脊蛙左后肢的趾部，可观察到该后肢出现收缩活动。该反射活动的感受器位于左后肢趾部的______中，神经中枢位于_____中。
(2)反射活动总是从感受器接受刺激开始到效应器产生反应结束，这一方向性是由______所决定的。(3)剪断支配脊蛙左后肢的
传出神经(见右图), 立即刺激
A端________(能、不能)
看到左后肢收缩活动；
刺激B端________(能、不能)看到左后肢收缩活动。若刺激剪断处的某一端出现收缩活动,该活动________(能、不能)称为反射活动，主要原因是__________。 【解析】 (1)反射活动的结构基础是反射弧。反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。脊蛙的该反射活动属于低级反射，其感受器是皮肤中的痛觉感受器，神经中枢位于脊髓中。
(2)反射弧由两种或两种以上神经元连接而成，神经元之间靠突触相联系，而兴奋在突触处的传递是单方向的，这决定了反射弧上兴奋传递的单向性。(3)剪断支配脊蛙左后肢的传出神经后，刺激图中所示的A端，传出神经能将A端产生的兴奋向左传导到效应器，产生收缩活动；B端位于剪断处的右端，刺激B端时，B端产生的兴奋只能向右传导，不能使效应器产生收缩活动。刺激A端产生的收缩活动因为没有神经中枢等的参与，反射弧不完整，不能称其为反射活动。 【答案】 (1)皮肤 脊髓
(2)突触的结构
(3)能 不能 不能 反射弧结构不完整(其他合理答案也可)
变式训练解析：选BCD。反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分组成，缺一不可。只要反射弧完整，接受刺激后，就会发生反射活动。不过，有些简单反射的神经中枢在脊髓，如膝跳反射。另有些复杂反射的神经中枢在大脑。1．兴奋在神经纤维上的传导
(1)神经纤维未受到刺激时
在静息状态,细胞膜上K＋通道开放,细胞内K＋的浓度比细胞外高，因此K＋穿过细胞膜扩散到细胞外,就将正电荷移动到细胞外,而有机大分子形成的负离子几乎不能通过膜,在膜内形成了负电位，膜外正电位,这就是静息电位。(2)神经纤维受到刺激时
受刺激部位膜外Na＋内流，膜两侧的静息电位差急剧减小，直到形成膜内正电位，膜外负电位，阻止Na＋继续内流，从而产生外负内正的所谓动作电位。(3)局部电流的形成
当神经纤维受到刺激时，受刺激部位产生的兴奋会使兴奋部位的膜两侧电位暂时倒转，即由静息时的外正内负变为内正外负，但和该段相邻接的部位仍然是外正内负。于是在已兴奋的部位和它相邻接的未兴奋部位之间,将由于电位差的存在而有电荷移动，形成局部电流。(4)兴奋传导的特点
双向性，即刺激神经纤维上任何一点，所产生的神经冲动均可沿神经纤维向两侧方向同时传导。(5)兴奋传导方向
兴奋在神经纤维上及膜上的传导方向都是由兴奋部位传向未兴奋部位。在膜外，局部电流方向与兴奋传导方向相反；而在膜内侧相同，如下图所示：
(2)兴奋通过突触的传递过程
当兴奋沿轴突传到突触时，突触小泡就向突触前膜移动，与突触前膜接触融合后就将递质释放到突触间隙里，使突触后膜兴奋或抑制，这样就使兴奋从一个神经元传到另一个神经元。(3)特点：单向传递
神经元之间神经冲动的传导是单方向传递，即神经冲动只能由一个神经元的轴突传递给另一个神经元的胞体或树突，而不能向相反的方向传递，这是因为递质只在突触前膜内的突触小体内，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，使后一个神经元发生兴奋或抑制。特别提醒
影响突触传递的因素
(1)突触对内环境的变化非常敏感，O2和CO2浓度变化、pH变化、各种离子浓度的变化(如Ca2＋、Na＋、K＋)，都可以改变突触部位的传递活动。所以内环境稳态的破坏直接影响神经系统正常的功能。
(2)突触后膜上的受体对递质有高度的选择性，因此某些药物可以特异性地作用于突触的传递过程，阻断或加强突触的传递。 (2012·苏州统考)如图是神经元网络结构示意简图，图中神经元①、②、③都是兴奋性神经元，且这些神经元
兴奋时都可以引起下一级神经
元或肌细胞的兴奋。和神经细
胞一样，肌肉细胞在受到适宜
的刺激后，也能引起细胞膜电位的变化。图中B处表示神经—肌肉接头，其结构和功能与突触类似。请回答：(1)给神经元①一个适宜刺激，在A处能记录到膜电位的变化。这是因为刺激使神经元①兴奋，引起其神经末梢释放的________进入________，随后与突触后膜上的________结合，导致神经元②产生兴奋。
(2)若给骨骼肌一个适宜刺激，在A处________(能、不能)记录到膜电位的变化，原因是________________。
(3)若在A处给予一个适宜刺激，在C处________(能、不能)记录到膜电位的变化，原因是________________。【思路点拨】 本题考查的是兴奋在神经元之间的传递过程。解答本题可从以下角度分析：
①明确突触的基本结构。
②理解兴奋在神经元之间的传递方向。
③明确骨骼肌产生收缩的原因。【解析】 (1)突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。刺激使神经元①兴奋，引起其神经末梢释放的神经递质进入突触间隙，随后与突触后膜上的特异性受体结合，导致神经元②产生兴奋。
(2)由题意知图中B处表示神经—肌肉接头，其结构和功能与突触类似，故刺激骨骼肌在A处不能记录到膜电位的变化，肌细胞产生的兴奋在神经—肌肉接头处不能逆向传递。(3)神经元之间的传递可以从一个神经元的轴突传到下一个神经元的胞体或树突。因此,兴奋从A处传到神经元③，再传到神经元①，故在C处能记录到膜电位的变化。
【答案】 (1)神经递质 突触间隙 特异性受体
(2)不能 由肌细胞产生的兴奋在神经—肌肉接头处不能逆向传递
(3)能 兴奋从A处传到神经元③，再传到神经元①，故在C处能记录到膜电位的变化互动探究
(1)若在A处给予一个适宜刺激，骨骼肌会产生怎样的反应？
(2)神经元①兴奋，引起其神经末梢释放X物质的方式是什么？此过程哪两种细胞器参与较多？
【提示】 (1)收缩或舒张。
(2)外排，高尔基体和线粒体。1．脑的组成
(1)大脑：大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上有语言、听觉、视觉、运动等各种高级中枢。
(2)小脑：是重要的运动调节中枢，维持身体平衡。(3)脑干：有许多重要的生命活动中枢，如呼吸中枢。
(4)下丘脑：有体温调节中枢、渗透压感受器，是调节内分泌活动的总枢纽。
2．语言中枢的位置和功能
语言中枢的一定区域受损会引起各种特殊的言语活动障碍(如图)
(1)书写性语言中枢→W区受损伤时，引起失写症(能听、说、读，不能写)
(2)运动性语言中枢→S区受损伤时，引起运动性失语症(能听、读、写，不能说)
(3)听觉性语言中枢→H区受损伤时，引起听觉性失语症(能说、写、读，不能听)
(4)视觉性语言中枢→V区受损伤时，引起失读症(能听、说、写，不能读)
特别提醒
中枢神经系统的组成与功能关系如下图：
当你专心作答试题时，参与的高级中枢主要有( )
①下丘脑 ②大脑皮层H区(听觉性语言中枢) ③大脑皮层S区(运动性语言中枢) ④大脑皮层V区(视觉性语言中枢) ⑤大脑皮层W区(书写性语言中枢)
A．①③ B．②③
C．②④ D．④⑤【解析】 专心作答试题时，需要读、写，因此参与的高级中枢有视觉性语言中枢和书写性语言中枢。
【答案】 D
变式训练
2．下列有关人脑功能的说法错误的是( )
A．语言功能是人脑特有的高级功能
B．大脑皮层V区受损患者不能写字
C．脑中高级中枢可对脊髓中相应的低级中枢进行调控
D．由短期记忆到长期记忆可能与新突触的建立有关解析：选B。语言功能是人类特有的高级功能。脑中的高级中枢对脊髓中相应的低级中枢有调控作用。记忆的形成与新突触的建立有关。大脑皮层W区受损患者不能写字，V区障碍不能看懂文字。对兴奋的传导与电表偏转关系辨析不清
【例题】 如图是一个反射弧的部分结构示意图，甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。当在A点给予一定的刺激时，甲、乙电流表的指针发生的变化正确的是( )A．甲发生一次偏转，乙不偏转
B．甲、乙都发生两次方向相反的偏转
C．甲不偏转，乙发生两次方向相反的偏转
D．甲发生两次方向相反的偏转，乙不偏转【解析】 在A点给予一定的刺激，兴奋由A向右传导到胞体，甲电流表上只发生一次偏转，兴奋在神经元之间的传递是单向的，故不能传至另一个神经元的轴突，所以乙电流表不发生偏转。
【答案】 A
【纠错笔记】
(1)神经纤维上兴奋传导与电表偏转的方向及次数分析如下表
(2)在神经元之间兴奋传递与电表偏转的方向及次数分析①刺激b点，由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度。a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，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。兴奋传导的实验探究
【例题】 如图为猫后肢反射弧结构模式简图，某研究小组设计了
一个实验方案，以验证
兴奋在神经纤维上和神经元之间的传导特点,假设所需实验材料及用具满足实验要求。请完成预期结果及相应结论：(1)验证兴奋在神经纤维上的传导特点：
①方法：电刺激b处，观察肌肉的反应，同时用电位计测量______处的电位有无变化。
②预期结果：肌肉发生收缩反应，______________。
③实验结论：_________________。
(2)验证兴奋在神经元之间的传递特点：
①方法：先刺激a处，测量________处电位有无变化或观察________；再刺激b(c)处，测量________处电位有无变化。
②预期结果：___________________________________。③实验结论：兴奋在神经元之间的传递是单向的。
(3)实验拓展，据图写出两种判断传入或传出神经的方法：
①_______________________________；
②_______________________________。【解析】 兴奋在神经纤维上的传导是双向的，在神经元之间的传递是单向的。
(1)选择连接肌肉的神经元，刺激b处，在b处两侧均会出现相应反应，即肌肉发生收缩,
c处可测出电位变化。
(2)测量整个反射弧对某点刺激的相应反应,刺激a处，可据图中突触结构得知在b(c)处能测到电位变化，肌肉随之发生收缩反应。再刺激b(c)处，由于兴奋在反射弧上的传导是单向的，a处应无电位变化。
(3)判断传入神经或传出神经的方法有：观察脊髓形状或灰质中突触结构，与突触前膜相连的为传入神经，与突触后膜
相连的为传出神经；可根据神经节判断，一般情况下，有神经节的为传入神经，反之则为传出神经。
【答案】 (1)①c ②c处电位有变化
③兴奋在神经纤维上的传导是双向的
(2)①b(c) 肌肉是否收缩 a
②刺激a处，b(c)处电位有变化，肌肉收缩，再刺激b(c)处，a处无电位变化(3)①观察脊髓灰质中突触结构，与突触前膜相连的为传入神经，与突触后膜相连的为传出神经
②一般情况下，存在神经节的为传入神经，不存在神经节的为传出神经
实验链接
探究兴奋在神经纤维上的传导方向，验证兴奋在神经元之间的传递是单向的
本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件61张PPT。(二)人体的激素调节第二章 生物个体的稳态学习导航
1.人体激素的种类、功能。
2．激素分泌调节的过程。(重难点)
3．神经调节与体液调节的关系。一、人体的激素及其功能
1．激素的概念
主要是指由内分泌腺或____________分泌的______生物活性物质,经________________传输而发挥调节作用。
内分泌细胞高效血液或组织液2．人体内的内分泌器官及激素
水平衡蛋白质中枢神经系统血糖胸腺T淋巴细胞应激体温排卵睾丸第二性征判一判
(1)人体内的腺体都可以分泌激素(×)
(2)促甲状腺激素释放激素作用于甲状腺，促进甲状腺分泌甲状腺激素(×)
(3)胰高血糖素与肾上腺激素都可促进血糖浓度升高(√)
(4)青少年时期生长激素分泌不足，易患呆小症(×)二、甲状腺激素分泌的调节
1．甲状腺激素分泌的调节
2．甲状腺功能异常病
(1)甲亢：甲状腺____________，甲状腺激素分泌________。
(2)____________ ：婴儿时期甲状腺激素分泌不足。
(3)甲状腺肿(俗称“大脖子”病)：成年人食物缺碘，甲状腺激素分泌_________。机能过强过多呆小症不足想一想
1．人体处于寒冷环境中，体内的甲状腺激素分泌量是否增加？
提示：先增加后稳定。
三、神经调节和体液调节的关系
人体在神经调节和体液调节的共同作用下，维持人体内环境的稳态。
1．___________的一些神经细胞既具有_________________的功能，又保持着典型神经细胞的功能，从而把神经调节和激素调节联系起来。
下丘脑内分泌细胞2．内分泌腺的分泌活动受______________支配。
3．神经系统会受到_____________________的影响。
神经系统内分泌腺分泌的激素想一想
2．激素调节与神经调节相比,哪个较缓慢？试分析原因。
提示：激素调节。因为激素调节是通过体液运输的，而神经调节主要是在神经纤维上以电信号形式传导的。
特别提醒
激素、酶、维生素的区别
下列前项是内分泌腺、中项是相应的内分泌腺分泌(释放)的激素名称、后项是激素的作用，错误的一项是( )
A．胰岛A细胞、胰岛素、降低血糖浓度
B．肾上腺、醛固酮、促进肾小管吸钠排钾
C．垂体、抗利尿激素、促进肾小管吸收水分
D．甲状腺、甲状腺激素、增强机体代谢【解析】 胰岛A细胞合成分泌胰高血糖素,具有升高血糖的作用，故A错；醛固酮是由肾上腺皮质合成分泌的，可以促进肾小管吸钠泌钾，故B正确；抗利尿激素是由下丘脑合成，垂体释放，可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收，故C正确；甲状腺激素是由甲状腺合成分泌的，甲状腺激素具有促进新陈代谢的作用，故D正确。
【答案】 A变式训练
下列关于酶、激素及维生素的叙述中，正确的是(多选)( )
A．酶与维生素的作用相同，都能维持生物体的生长发育
B．能产生激素的细胞一定能产生酶
C．酶和激素的化学本质相同
D．能产生酶的细胞不一定能产生激素
解析：选BD。酶只是起催化化学反应的作用，故A错；所有的活细胞都能产生酶，但不一定能产生激素，故B、D正确；酶的化学本质是蛋白质或RNA，而激素的化学本质有蛋白质类、氨基酸的衍生物及固醇类，故C错。(3)调节过程(以甲状腺激素分泌的调节为例)
①当寒冷或过度紧张时，通过神经的传导，促使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，这种促垂体激素通过血液传递到垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素,这种促激素通过血液传递到甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素。
②当血液中甲状腺激素过多时，又反过来抑制下丘脑和垂体的活动，使促甲状腺激素合成和分泌减少，从而使甲状腺激素在血液中维持合适的水平，这样才促进了机体的代谢水平和神经的兴奋性与外界环境的变化(如寒冷、过度紧张)相适应。
③这三种激素的相互关系可以表示如下：
2．激素作用的一般特性
(1)特异性：一种激素一般只选择性地作用于某些器官、组织或细胞。
(2)传递信息：激素在体内仅起“信使”的作用，既不添加成分，也不提供能量，对生理生化反应起调节作用。
(3)放大作用：激素含量甚微，但作用显著,其原因是激素和受体结合后，在细胞内发生一系列的放大作用。
(4)激素间的相互作用
①协同作用：不同激素对同一生理效应发挥相同的作用，如生长激素和甲状腺激素。特别提醒
(1)人体内同时存在着多种激素，对于某一项生理活动来说，往往是多种激素共同起作用。
(2)激素间不论是拮抗作用还是协同作用，都是实现机体稳态的必要条件。
如图表示下丘脑神经细胞、垂体细胞、甲状腺细胞及它们分泌的激素之间的关系，研究表明物质乙是一种糖蛋白。请回答下列问题。
(1)图中的下丘脑神经细胞除具有神经细胞的功能外，还具有________功能。
(2)如果用物质丙饲喂正常动物,则物质甲、乙的分泌量的变化分别是________；如果用物质乙饲喂正常动物，则物质丙的分泌量________，原因是________。
(3)物质乙与甲状腺细胞的细胞膜表面的______结合，反映出细胞膜能进行______。【思路点拨】 本题主要考查甲状腺激素分泌的过程及调节。解答本题，可从以下角度分析：
①明确甲状腺激素的调节机制。
②了解在甲状腺激素的分泌过程中各细胞的作用。
③了解激素的作用特性。
【解析】 题图体现的是甲状腺激素分泌的调节。(1)下丘脑细胞具有分泌激素的功能,如分泌促甲状腺激素释放激素。(2)物质甲为促甲状腺激素释放激素，物质乙为促甲状腺激素，物质丙为甲状腺激素。外源添加甲状腺激素，使体内甲状腺激素含量增加，反馈调节作用于下丘脑和垂体，使它们分泌的物质甲和乙减少。用添加乙的饲料喂养，物质乙(糖蛋白)被消化分解而失去作用，所以物质丙的含量没有明显变化。(3)物质乙与细胞膜表面的受体结合，反映出细胞膜具有细胞间信息交流的作用。
【答案】 (1)内分泌(分泌激素)
(2)减少、减少 没有明显变化 物质乙(糖蛋白)被消化分解而失去作用
(3)受体 细胞间的信息交流
互动探究
(1)物质丙的生理功能是什么？
(2)甲状腺肿瘤患者切除甲状腺后物质甲、乙浓度会发生怎样的变化？
【提示】 (1)促进代谢活动和中枢神经系统的发育，提高神经系统的兴奋性。
(2)物质甲、乙的浓度均增加。
【探规寻律】 体液调节与神经调节的关系
对下丘脑在人体稳态调节中的作用认识不到位
【例题】 为研究影响促甲状腺激素(TSH)分泌的因素，研究者从刚宰杀的大白鼠体内分离出新鲜的下丘脑和垂体，然后把这些结构单独或一起培养于相应的培养基中，一定时间后，测定培养基内TSH的浓度。实验处理和结果如图所示，请回答下列问题：(1)设置A瓶作对照的目的是____________。
(2)A瓶和B瓶比较，结论是____________。
(3)A瓶和C瓶比较，结论是____________。(4)D瓶和________瓶比较，结论是甲状腺激素能够抑制垂体分泌TSH。
(5)除上述结论外，该实验还可以得出的结论是__________________________________________________________。【解析】 本实验的目的是研究影响促甲状腺激素分泌的因素，根据实验设计的单一变量原则和对照原则，设置A瓶是为了排除培养基对实验结果的影响；A瓶和B瓶的单一变量是有无下丘脑，测得的TSH的浓度值相同，说明下丘脑不能分泌TSH；通过A瓶和C瓶的比较说明垂体能分泌TSH；若要证明
甲状腺激素能抑制垂体分泌TSH，实验的单一变量是有无甲状腺激素处理，D瓶和C瓶(或A、C)比较，看培养基内TSH的浓度值是否有变化，从而得出结论。【答案】 (1)为了说明培养基(及培养过程)不产生TSH(或排除培养基对实验结果的影响)
(2)下丘脑不能分泌TSH
(3)垂体能分泌TSH
(4)C(或A、C)
(5)下丘脑能促进垂体分泌TSH
【纠错笔记】 下丘脑在内环境稳态调节中的作用总结
(1)感受：渗透压感受器感受渗透压的升降,维持水分代谢平衡。
(2)传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉。(3)分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的促激素。
(4)调节：下丘脑是人体神经中枢的一部分,人体的水盐平衡、血糖平衡、体温平衡的调节中枢都在下丘脑中。
动物激素生理功能的实验探究
【例题】 某研究性学习小组用健康的、生长状况相同的同龄雌性幼鼠若干只做以下两个实验，探究卵巢和子宫的发育与相关激素的关系：实验一
实验二
(1)实验中要选用体重和年龄相同的小鼠做实验，其目的是：_________________。
(2)实验中，激素A最可能是________(写名称)，动物体内，该种激素属于________类物质。指出该激素在本实验中没有研究的其他功能：
①____________________________；
②_____________________________(3)从实验一的结果可得出的结论是，激素A有________________________的功能。
(4)已知激素B由脑垂体分泌，最可能的名称是________________________________。
(5)解释第5组的实验结果：_________________________________。【解析】 观察实验一表中的实验处理及结果可知，切除卵巢组比不做处理组子宫平均重量轻，说明卵巢有促进子宫发育的作用；切除卵巢，同时定期注射激素A，子宫重量与不做处理组相近，说明卵巢能产生激素A促进子宫发育。同理可对实验二进行分析：已知激素B由垂体分泌，则激素B为促性腺激素，其作用是促进卵巢分泌激素A。
【答案】 (1)排除无关变量对实验结果的干扰(其他合理答案也可)
(2)雌激素 脂质(或固醇) ①促进雌性生殖细胞的形成，激发和维持雌性的第二性征 ②激发和维持雌性正常的性周期
(3)促进子宫发育
(4)促性腺激素
(5)切除垂体后，促性腺激素减少，导致卵巢不能正常发育，卵巢分泌的雌激素相应减少，导致子宫也不能正常发育实验链接
几种激素功能的常见实验验证方法分析：
本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件100张PPT。第四节 植物生命活动的调节第二章 生物个体的稳态学习导航
1.生长素的发现过程。(重点)
2．生长素的作用及特点。(重难点)
3．植物生长素类似物的应用。(难点)
4．其他植物激素的作用。一、生长素的发现
1．植物激素
(1)植物的生长和发育受到_______________的调节和控制，它包括在植物体内合成的___________和人工合成的具有植物激素活性的________________。植物生长物质植物激素植物生长调节剂(2)植物激素是指在植物体内__________合成，并从___________运输到__________，对植物___________具有显著生理作用的______的化学物质。__________是被最早发现的植物激素。
2．生长素的发现过程
(1)1880年，达尔文通过_______________实验，推测：尖端不仅具有__________，而且一定部位产生部位作用部位生长发育微量生长素胚芽鞘向光性感光作用可能会产生_______________，导致向光一侧和背光一侧细胞伸长不均匀，使植物弯向光源。
(2)1928年,温特通过实验证明胚芽鞘尖端确实________________,被命名为________。
(3)1934年，郭葛从生物材料中分离出生长素，确定是______________。某种化学信号产生了某种物质生长素吲哚乙酸3．生长素的成分、合成及作用部位
(1)成分：_____________。
(2)合成部位：具有_______能力的组织。
(3)作用部位：___________的细胞、组织。
吲哚乙酸分生生长旺盛想一想
把盆栽植物放在向阳的窗台上，你预测该植物的生长有何特点？
提示：弯向光源生长(表现为向光性)。二、生长素的特性及应用
1．极性运输：生长素只能从植物体的______________向_______________运输，而不能倒转过来运输。
2．两重性
(1)含义：生长素既能________植物生长，又能_______植物生长。形态学上端形态学下端促进抑制(2)影响因素：________________、植物器官的种类和细胞的年龄。
(3)一般规律：
一般来说，低浓度生长素可以促进植株的生长，而高浓度生长素却抑制植株的生长。
3．植物生长素类似物的应用
(1)种类：吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、_________等。生长素的浓度2,4-D(2)优点：价格便宜、效果稳定。
扦插枝条生根判一判
1．(1)植物表现向光性原因是向光侧生长素分布多造成的(×)
(2)顶端优势是生长素具有两重性的很好例证(√)
(3)吲哚丁酸是人工合成的生长素类似物(√)
(4)无子西瓜是利用生长素培育而成的(×)
三、其他植物激素
1．另外四种植物激素(如下表)
未成熟的种子细胞伸长幼嫩的根尖芽成熟和衰老的组织2.激素间的相互作用
(1)植物激素间既有协同作用，也有拮抗作用。如生长素、赤霉素、细胞分裂素均有促进生长的作用，而脱落酸可抵消三者效应而抑制生长。
(2)决定某一生理效应的不是某激素的绝对量，而是各激素间的相对含量。如组织培养中，生长素和细胞分裂素不同的配比会影响根和芽的分化。判一判
2．(1)乙烯能促进果实的发育(×)
(2)赤霉素与生长素具有协同作用(√)
(3)植物组织培养中，生长素和细胞分裂素共同作用(√)
1．达尔文的向光性实验
(1)实验方法(2)实验结果
感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端，弯曲的部位是在胚芽鞘尖端下面一段。(3)推测
胚芽鞘的尖端可能会产生某种物质，这种物质在单侧光的照射下，对胚芽鞘下面的部分生长产生某种影响。
2．温特的实验
(1)实验方法
①实验组
②对照组
(2)实验结论
胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端向下运输，并且能够促使胚芽鞘下部某些部位的生长。
3．分离鉴定
荷兰科学家郭葛等人从一些植物中分离出了这种物质，经过鉴定，知道它是吲哚乙酸，具有促进植物生长的功能。
特别提醒
生长素发现的实验体现了生物科学研究的基本思路：提出(发现)问题→作出假设→设计实验→实施实验→分析证据→得出结论；实验中运用了对照思想，体现了设计实验的单一变量原则，如达尔文实验的单一变量是尖端的有无，温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过。 (2012·宿迁高二统考)用燕麦胚芽鞘及幼苗进行如图所示的实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是( )
①胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽
②将尖端下部用锡箔遮住
③在尖端横向插入琼脂片
④将与③同样处理的胚芽鞘放在匀速转盘上
⑤将尖端切去
⑥在尖端一侧插入云母片⑦在切去尖端的胚芽鞘一侧放含有生长素的琼脂块
⑧在切去尖端的胚芽鞘一侧放不含生长素的琼脂块
A．②⑤⑦⑧ B．②③⑤⑥
C．②④⑥⑦ D．②③⑥⑦
【解析】 感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端,故①不弯曲②弯曲；生长素能通过琼脂块，故③弯曲，④不弯曲；切去尖端不会生长，故⑤不弯曲；⑥中右侧被云母片阻断无生长素向下运输，左侧生长向右弯曲；促进生长的是生长素而不是琼脂，故⑦弯曲，⑧不弯曲。
【答案】 D
【探规寻律】 胚芽鞘实验中要特别关注的四个重要部位：
生长素产生的部位——胚芽鞘的尖端；
生长素发挥作用的部位——胚芽鞘下部的伸长区；
感受单侧光刺激的部位——胚芽鞘的尖端；
能弯曲、生长的部位——胚芽鞘下部的伸长区。
变式训练
1．(2012·徐州高二统考)下图表示有关生长素的一项实验。经过一段时间后，图中甲、乙、丙、丁四个切去尖端的胚芽鞘中弯曲程度最大的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
解析：选A。在a、b、c、d四个琼脂块中，a的生长素浓度大于b的生长素浓度，c的生长素浓度等于d的生长素浓度，所以a＞c＝d＞b，即弯曲程度最大的是甲。
1．向光性
(1)原因：单侧光影响了生长素的分布，使背光一侧的生长素多于向光一侧，从而使背光侧的细胞伸长快于向光一侧。(外因是单侧光照射，内因是生长素的分布不均。)
(2)现象：表现为茎弯向光源生长。2．极性运输
(1)极性运输：是指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输，而不能逆向运输。
(2)设计实验证明极性运输的存在
①实验材料与用具：燕麦胚芽鞘、琼脂、刀片等。②实验操作流程(图解)：
③实验结论：证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。
特别提醒
形态学的上端与下端的辨别方法
①对于地上部分同一枝条来讲，“顶芽”为形态学上端，与之相对端为形态学下端。注意“与枝条放置的方向无关”。
②对于地下部分的根来讲，以“根与茎的对接处”为基准，距“对接处”越远的根为形态学上端。
3．可利用下图来理解极性运输、横向运输两种运输方式：
4．“两重性”与生长素的浓度及植物器官的种类有关
(1)一般地说,生长素在低浓度时会促进生长,高浓度则会抑制生长。
①最适浓度：指对植物某器官的生长促进作用最明显时的生长素浓度。每一种器官对应一个最适宜的生长素浓度，如图中根的最适生长素浓度是10－10 mol·L－1、芽的最适浓度是10－8 mol·L－1、茎的最适浓度是10－4 mol·L－1。
②在低于最适浓度范围时，随着浓度的增大,对植物生长的促进作用逐渐增强；超过最适浓度后，再提高生长素的浓度，对植物生长的促进作用逐渐减弱；当浓度增大到一定的临界线后，再继续增大生长素浓度则会对生长起抑制作用，甚至杀死植物。(2)同一植物的不同器官对生长素的反应不同，一般地说，根→芽→茎对生长素的敏感性依次降低(如图)。
促进茎生长的最适浓度对芽和根具有抑制作用；同样，促进芽生长的最适生长素浓度也对根具有抑制作用。(3)不同植物对生长素的敏感程度也不同。如双子叶植物>单子叶植物(如图)。
特别提醒
“低”与“高”是相对的。从上面的知识点也可以看出，对于同一植物同一器官来说，如图中曲线所示，植物表现出对不同浓度的生长素发生的效果不同，横坐标以上部分对应的“浓度”对植物表现的都是促进作用，可见这些“浓度”都应该算是“低”；而横坐标以下部分都为抑制，这部分所对应的浓度都算是“高”。5．顶端优势
(1)概念：植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。
(2)原因：顶芽产生的生长素向下运输，过多地积累在近顶端的侧芽部位，使近顶端的侧芽部位的生长素浓度增加，从而抑制该部位侧芽的生长。
(3)解除方法：去掉顶芽。如果摘除顶芽，侧芽部位的生长素浓度降低，侧芽所受到的抑制作用就会减弱，逐渐发育为枝条。
(4)应用：果树剪枝，棉花、番茄等农作物的摘心，以达到改善株型和增产的目的。
(2012·南京高二期末统考)如图所示的实验过程，研究了植物生长素的作用特点，请据图回答：
(1)甲图中,“供应块”是含生长素的琼脂块,
“接受块”是不含生长素的琼脂块。实验结果,胚芽鞘C发生的现象是______________。
(2)乙图中胚芽鞘D______(能/不能)发生胚芽鞘C的现象，是因为生长素具有______的特性，该特性还与许多植物生长中出现顶芽优先生长而使侧芽生长受到抑制的_______现象有关。若欲利用该生长素作用的原理培育枝繁叶茂、高度适宜、挂果多的苹果树，基本方法是__________________________。(3)如图中甲表示不同浓度生长素对芽生长的影响。当植物表现出乙图所示的情况时，原因是丙图中顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度分别为_________________。
A．a和b B．b和a C．b和c D．c和b
【思路点拨】 本题主要考查生长素的特性等知识，解答本题关键掌握：
①生长素的极性运输。
②生长素作用的两重性。
③顶端优势及应用。
【解析】 (1)甲图中接受块里含生长素，将接受块放在去尖端胚芽鞘的右侧。则接受块里的生长素向下运输，导致C向左弯曲生长。
(2)生长素的纵向运输是极性运输，乙图中接受块里不含生长素，所以D不会出现胚芽鞘C的现象。(3)顶端优势的出现，是因为顶芽产生的生长素向下运输，积累于侧芽，导致侧芽处浓度过高，抑制了侧芽的生长。
【答案】 (1)向左弯曲生长 (2)不能 极性运输 顶端优势 去除顶芽 (3)C
互动探究
(1)上题中对胚芽鞘C给予单侧光照射，是否会影响胚芽鞘C的生长状况？为什么？
(2)上题中如把乙植物横放，该植物的茎和根将如何生长？
【提示】 (1)不会的，因为感受单侧光刺激的部位是尖端，该胚芽鞘无尖端，故单侧光对其生长没有影响。
(2)茎背地生长，根向地生长。1．植物生长素类似物的应用
(1)促进扦插枝条生根
在繁殖林木和花卉时，常用扦插法。对于不易生根的植物，可先用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡插枝的下端，插进土壤后，就能长出很多根，容易成活。在生产实践中，扦插时往往选用带芽的枝条，这是因为芽能产生较多的生长素，有利于生根。
(2)促进果实发育
被子植物的子房内有胚珠,当雌蕊授粉以后,胚珠逐渐发育成种子。在胚珠发育成种子的过程中,发育的种子里合成了大量的生长素,刺激子房发育成果实,种子包被在果实里边。根据这个原理，可以在没有授粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素类似物，子房就能够发育成果实。由于雌蕊没有授粉，胚珠不可能发育，这样的果实就是无子果实。(3)防止落花落果
在农业生产上，常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株，可以减少棉蕾棉铃脱落。未成熟的幼果，常因生长素不足而大量脱落,用1 mg/L的2,4-D的水剂喷射树冠，可使落果大为减少，对苹果、柑橘和棉花都很有效。(4)控制性别分化
黄瓜等植物有雄花和雌花之分，但在其花芽分化的初期却是雌雄不分的。利用一定浓度的生长素类似物溶液可促进黄瓜的花向雌花分化，从而大幅度提高产量。
2．比较五种植物激素
特别提醒
“低”与“高”是相对的。从上面的知识点也可以看出，对于同一植物同一器官来说，如图中曲线所示，植物表现出对不同浓度的生长素发生的效果不同，横坐标以上部分对应的“浓度”对植物表现的都是促进作用，可见这些“浓度”都应该算是“低”；而横坐标以下部分都为抑制，这部分所对应的浓度都算是“高”。3．植物激素间的相互作用
(1)植物生长发育过程中，各种激素共同作用
植物生长发育过程中，不同激素大都同时存在于同一植物体中。植物细胞的分化，器官的发生、发育、成熟和衰老,整个植株的生长等是多种激素相互协调、共同调节的结果。
(2)植物激素间具有协同或拮抗作用
植物激素之间既有协同作用,也有拮抗作用。如图：
(3)决定植物某一生理效应的往往不是某种激素的绝对量,而是各种激素间的相对含量。 植物激素应用在园艺上效果显著。回答下列有关使用的有效激素的问题。
(1)成熟的香蕉不宜搬运和储存，蕉农在香蕉尚绿时及时采收，果贩如何处理以促进香蕉适时成熟？____________________。
(2)优良果树的繁殖常用扦插法，果农如何处理枝条使扦插成功？
________________________________________________________________________。
(3)马铃薯在储存中易发芽而失去市场价值,农户应用哪一种激素抑制发芽？________________________________________________________________________。(4)欲使矮茎花卉长高，使用哪一种植物激素最具功效？
________________________________________________________________________。
(5)在植物细胞培养基中，需用哪些植物激素？________________________________________________________________________。【解析】 乙烯能促进果实成熟，促进叶片和果实脱落；细胞分裂素能促进细胞分裂，低浓度的IAA能促进扦插的枝条生根，高浓度的IAA则抑制发芽；赤霉素能促进细胞伸长、植株增高；在植物组织培养中常用生长素和细胞分裂素来促进生根发芽。
【答案】 (1)用乙烯处理 (2)用IAA或细胞分裂素处理扦插枝条 (3)高浓度的IAA (4)赤霉素 (5)生长素和细胞分裂素
【探规寻律】 植物激素与动物激素的比较
变式训练
2．下列有关植物激素和动物激素比较的说法，错误的是(多选)( )
A．植物激素和动物激素一样，都能对生命活动起调节作用
B．植物激素和动物激素一样，都是含量微少但作用明显C．植物激素和动物激素一样，都是蛋白质类的物质
D．植物激素和动物激素一样，对生命活动的调节往往都具有两重性解析：选CD。植物激素和动物激素都属于生命活动的调节物质，含量微少，但作用非常显著。过多或过少都会对生命活动产生不良的影响。它们的化学本质不同，动物激素有蛋白质类、多肽类和固醇类物质，而植物激素的化学本质主要是有机酸。生长素具有两重性，动物激素则没有两重性。
对生长素有关的曲线信息解读不准确
【例题】 (2012·无锡高二检测)根据甲、乙两图所示内容回答下列问题。
(用乙图根、茎、芽三条曲线上相应字母所对应的浓度来表示甲图相应各点的生长素浓度)：(1)乙图_____点浓度可表示甲图①处生长素浓度，_____点浓度表示②处生长素浓度。②处结构长不出来的原因是______,解决的办法是______，此后②处生长素浓度将会低于________mol·L－1。(2)将该植物向左侧放倒，水平放置一段时间，可表示⑤侧浓度的是乙图中________点浓度，表示⑥侧生长素浓度的是乙图中________点浓度，因此根将________生长。表示③侧浓度的是________点浓度，表示④侧浓度的是________点浓度，所以________侧生长快，茎将________生长。
【解析】 ①表示顶芽，②表示侧芽，顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽。顶芽处,生长素浓度处于促进生长的范围内，b点符合要求。侧芽处生长素浓度过高会抑制其生长，e点符合题意。打破顶端优势的方法是摘除顶芽。由于重力的作用，向地侧生长素浓度高于背地侧生长素浓度，向地侧生长素浓度促进茎的生长而抑制根的生长，背地侧生长素浓度对茎的促进作用小，同时促进根生长。③侧可用f点表示，④侧可用c点表示,⑤可用d点表示，⑥用a点表示。
【答案】 (1)b e 顶芽产生的生长素积累在侧芽部位，抑制其生长 摘去顶芽 10－6
(2)d a 向地弯曲 f c ③ 背地弯曲
【纠错笔记】 与生长素生理作用有关的图信息解读：
(1)从甲图可读到以下信息
①生长素的功能具有两重性。
②同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小：根>芽>茎)。
③曲线在A、B、C三点代表最佳促进效果,
A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进效果。A′、B′、C′点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进,也不抑制。
(2)从乙图可以读到以下信息
不同种类的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。(3)从丙图可以读到以下信息
①曲线中H点表示促进生长最适浓度为g，在OH段随生长素浓度增高，促进作用增强,而HC段随着生长素浓度增高，促进作用减弱。
②若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为：大于m小于2m(向光一侧生长慢于背光一侧)。③若植物水平放置，表现出根的向地性、茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为2m，则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
【例题】 萘乙酸(NAA)是生产中常用的植物生长素类似物，在一定浓度范围内(50～500 ppm)能促进植物生根,且效果比IAA好。但NAA对不同植物促进生根的最佳浓度有较大差异。某校生物兴趣小组的同学想通过实验探究“NAA促进植物扦插枝条生根的最佳浓度”，请帮助他们完成实验步骤并分析实验结果：
实验目的：探究NAA促进植物扦插枝条生根的最佳浓度。
实验原理：NAA能促进植物扦插枝条生根,有利于插条的存活。在最适浓度下，插条容易生根，存活率也最大。实验材料：浓度为100 ppm、200 ppm和300 ppm的NAA溶液，茉莉花、桅子花、金钱松枝条，其他必要材料。
(1)实验步骤：
①取250 mL烧杯4只，编号为1～4。1～3号烧杯中分别按序加入100～300 ppm的萘乙酸溶液50 mL,4号烧杯中加入________作为对照。②选长势相当的两年生植物枝条若干(长15 cm左右，留顶部2～3片叶，基部的剪除)，________，每组10枝，分别将基部浸入各烧杯溶液中，时间为1小时。
③将各组枝条分别插入沙土中，在适宜条件下培养。
④一个月后，观察各组插条生根数量和存活枝条数量，计算成活率。(2)实验结果：3组同学分别用不同植物进行实验，结果如下：
(3)结果分析：由结果可知，NAA浸泡对茉莉花插条生根的促进效果较好，而另两组未达到实验的预期效果。请分析可能的原因：
栀子花：
__________________________________。
金钱松：___________________________________。(4)在不增加新实验的前提下，请在下面方格纸中设计一种适宜方式对实验数据进行处理，并推算出NAA促进茉莉花插条生根的更精确的浓度值。NAA促进茉莉花插条生根的最佳浓度约为________。
【解析】 本题主要考查生长素类似物的浓度对植物生根的影响的相关知识及实验设计过程中应注意的问题。(1)为遵循单一变量原则和随机取样原则，4号烧杯中应加入等量清水，还要随机把植物枝条均分为4组。(3)由题干可知，萘乙酸(NAA)“在一定浓度范围内(50～500 ppm)能促进植物生根，且效果比IAA好。但NAA对不同植物促进生根
的最佳浓度有较大差异”，所以当出现NAA浸泡对茉莉花插条生根的促进效果较好，而另两组未达到实验的预期效果时，要从内因(材料对生长素类似物的敏感程度)和外因(实验自变量和无关变量的控制)两个角度去分析。(4)根据(2)中的实验数据以及生
长素类似物作用两重性的特点可知，100 ppm和200 ppm两个浓度是关于生根最适浓度左右对称的，可据此绘出曲线图，从而找出大概的最适浓度。【答案】 (1)①等量清水 ②随机均分为4组 (3)栀子花：自身产生的IAA较多(或生根对IAA浓度的要求很低)，在不添加外源NAA的条件下,生根存活率很高 金钱松：促进生根所要求的NAA浓度很高，300 ppm远未达到其促进浓度 (4)如图所示 130 ppm
实验链接
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中应该注意的几个问题
(1)自变量的控制
①设置生长素类似物的浓度梯度：用容量瓶将母液分别配成质量浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL的溶液，分别放入小磨口瓶，及时贴上相应标签。(NAA有毒，配制时最好戴手套和口罩。剩余的母液应放在4 ℃下保存，如果瓶底部长有绿色毛状物，则不能继续使用。)
②枝条处理方法：浸泡法和沾蘸法。建议各小组采用不同方法进行实验。浸泡法也可设置不同的浸泡时间。应该鼓励学生设计多种方案，以便交流，资源共享。
(2)研究实验中出现的问题
①分析不同插条的生根情况
不能生出不定根：有可能是枝条上没有芽、枝条倒插等。
都能生出不定根：促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根，而不是刺激根生长。不同的枝条可能生出的不定根的数目不一样，如枝条上芽多，则产生的生长素就多,就容易促使不定根的萌发。②分析与本实验相关的其他因素
a．温度要一致。
b．设置重复组,即每组不能少于3个枝条。
c．设置对照组，清水空白对照；设置浓度不同的几个实验组进行对比，目的是探究2,4-D或α-萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。
(3)预实验的设置
在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。这样做可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。预实验也必须像正式的实验一样认真进行。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件64张PPT。第五章 人与环境第五章 人与环境第一节 人类影响环境第五章 人与环境学习导航
1.我国的人口现状与前景。(重点)
2．人口增长对生态环境的影响。(难点)一、人口增长
1．人口是生活在特定社会、___________、具有一定______________，并在自然环境和社会环境中与各种自然因素、社会因素组成复杂关系的人的总称。特定地域数量和质量2．人口自然增长发生的前提是人类的_________高于___________。
3．我国人口发展还会较长时期处于低__________高___________的态势，控制_____________仍是我国人口政策的重点。
出生率死亡率增长率增长量人口数量判一判
(1)当出生率和死亡率相等时，人口数量将恒定(√)
(2)根据年龄结构可预测一个国家的人口动态变化(√)
(3)由于我国处于低生育水平，人口数量将不再增长(×)
(4)计划生育政策是我国的基本国策(√)二、 人口增长对生态环境的影响
1．人口问题是指由于人口的过快增长，给________、___________以及经济发展等带来的一系列问题。
2．人口增长引发的环境问题,例如：人类无节制地使用水，造成___________；乱砍滥伐造成_________；过度开垦等造成__________；乱排废气、废水造成____________。环境自然资源水资源紧张森林破坏水土流失环境污染3．环境污染主要是指人类活动产生的______ _______进入环境，并在环境中_______、转移、转化，使生态系统的______________发生变化，对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。
4．人口增长引发环境问题的实质是人类的活动超出了环境的___________，对人类自身所赖以生存的生态系统的_____________造成了破坏。有害物质扩散结构和功能承受能力结构和功能想一想
我国现有近14亿人口。按照目前的人口增长速度，到2030年人口总数可能达到16亿。全国现有耕地1.3亿公顷，今后耕地可能会进一步减少。试说明如何协调我国人口与耕地的关系。
提示：控制人口数量，保护现有耕地；提高农业的科技含量等。1．人类种群的基本特征及其相互关系一个国家或地区的全部人口可以看作一个种群，它同样具有种群的特征，其相互关系如下：
2．我国人口增长特点
(1)人口增长规模大
1949年我国人口已达到5.4亿,新中国人口的发展就是在这个相当庞大的基数上开始的。这也就在客观上决定了我国人口增长规模必然很大。 (2)人口老龄化速度快
由于我国人口的生育水平迅速下降和平均寿命延长，使中国人口年龄结构中幼年个体数比例下降，中老年个体数相对增多。
(3)适用于生物种群消长规律，但是人又不同于一般生物，因为人类能主动地控制人口增长(如计划生育)。
3．人为政策对人口数量消长影响很大
(1)快速增长的原因：人类在生态系统中处于最高统治地位，缺少天敌，并且人受意识形态、价值观念、主观能动性等各方面的影响，受其他生物及非生物因素的干扰很小，所以由于外界环境条件适宜，近几百年来，人口增长接近J型增长曲线。
(2)人为政策的必要性：要防止人口增长过快，就需要采取人为政策控制人口增长。
(3)措施及效果：我国已在1982年把计划生育列为一项基本国策，目前我国已进入低生育水平国家的行列。
人口问题已成为世界性问题，它既是可持续发展的关键，也是实现可持续发展的保证。下图是上海市人口出生率、死亡率和自然增长率变化图。读图完成下列问题。
(1)上海市人口的自然增长率经历了明显的起伏变化，负增长开始的年份是( )
A．1955年 B．1972年
C．1985年 D．1993年
(2)人类作为一个种群，也可从人口年龄结构来分析其未来发展的趋势。对上图进行分析，由此可以推测，上海市人口年龄结构可能的类型是( )
A．老年型 B．成年型
C．年轻型 D．无法确定
(3)为了使上海市人口年龄结构逐渐趋于合理，下列措施可行的是( )
A．控制人口密度
B．提高人口素质
C．适当降低人口出生率
D．适当提高人口出生率
【解析】 图示中的横坐标为时间轴线，纵坐标为出生率、死亡率和自然增长率数值。当出生率小于死亡率时，自然增长率为负值,呈现负增长。从图示可知出生率逐渐下降，上海市人口年龄组成中老年人比例逐渐加大,其结构类型应为老年型(衰退型)。
【答案】 (1)D (2)A (3)D
【探规寻律】 我国的人口基数大，增长速度快，人口问题尤为突出。近几年由于计划生育工作取得了初步成效,出生率有所下降,但是人口的素质亟待提高以及人口城市化、人口老龄化带来了一系列的问题。
变式训练
1．下列关于生物种群出生率和人口出生率的叙述，不正确的是(多选)( )
A．生物种群的出生率是指单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目
B．人口出生率是指单位数量的人口在单位时间内新出生的人口数目占总人口的比例C．影响人口出生率和生物种群出生率的因素完全相同
D．影响人口出生率和生物种群出生率的因素有很大区别解析：选AC。人口本身就是一个种群,人口增长同样遵循种群特征的变化规律，但同时又会受到国家政策、生育观念、经济情况、科技的发展、战争等社会因素的影响，如我国实行的计划生育政策是用来限制我国人口增长过快的一项策略，另外欧美一些国家生育观念淡薄等，都会影响人口的出生率。所以影响人口出生率与生物种群出生率的因素有较大差别，而不是完全相同。1．对生态环境的影响特别提醒
人口增长过快可能给资源和环境造成巨大压力，但决不能说造成环境污染的主要原因是人口数量的增长。环境污染主要是在发展经济过程中，不重视保护生态环境等多方面原因造成的。2．环境污染的类型、危害及生物防治
特别提醒
(1)人类活动在考虑经济效益和社会效益的同时，还必须特别注意生态效益及其后果。
(2)人类应严格按照自然界的生态规律办事,合理控制自身的活动，协调人与自然界的关系，以维持生物圈的稳定。
(3)人类在治理污染时，应多考虑使用生物防治。 下表为我国部分城市空气质量报告，请据表回答下列相关问题。(1)经济特区中，空气质量最好的城市是________；直辖市中，空气质量最差的城市是________。
(2)为防止城市出现酸雨，降低煤燃烧时排放的SO2，工业上将生石灰和含硫煤混合使用。上表所示的城市中，最容易出现酸雨的城市是________。(3)减少城市酸雨产生可采取的途径是________。
①减少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫
④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A．①②③ B．②③④⑤
C．①③⑤ D．①②③⑤
(4)汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂钯合金作催化剂)，它的特点是将CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧以及SO2的转化。下列方法能控制城市空气污染源的有( )
A．开发氢能源 B．使用电动车
C．植树造林 D．戴上呼吸面罩【解析】 (1)通过表格中提供的信息，弄清各城市的污染指数、首要污染物和空气级别的含义及数据大小，明确污染指数越大，空气质量越差，污染指数越小，空气质量越好。再结合地理知识的储备就可以得出：厦门经济特区的空气质量最好，重庆直辖市的空气质量最差。 (2)酸雨主要是空气中含有的大量SO2等酸性气体与空气中的水蒸气结合形成亚硫酸，亚硫酸部分被氧化成硫酸并随雨、雪降落到地面而形成。结合首要污染物中SO2的含量最大，可得出第(2)题答案为重庆。(3)根据酸雨产生的过程和第(2)题的结论，可得出答案为C。(4)根据所学知识进行迁移，针对汽车尾气危害进行分析，并得出控制城市污染的一般方法，而控制污染源的方法应选择A和B。【答案】
(1)厦门 重庆 (2)重庆 (3)C (4)AB
【探规寻律】
变式训练
2．过早出现的黄尘向人们敲响了警钟。专家就此提出：频率加快、间隔变短、强度增大,将成为今后沙尘暴的新动向。下列叙述正确的是( )
①与人为的高强度经济活动有关，如对沙漠边缘荒地的开垦 ②沙尘暴强度不断增大是土地沙漠化大面积扩展的标志 ③要抑制破坏该地区植被的各种活动 ④植树、种草、加大防护林的建设和加大西北地区的森林覆盖率，是防沙的最好途径 ⑤生物既能适应环境，又能影响环境
A．① B．②③④
C．②③⑤ D．①②③④
解析：选D。本题涉及沙尘暴的成因和防治。①②是成因以及标志，③④是防治措施。
对水体污染的原因及类型不清楚
【例题】 氮、磷等无机营养物质大量排入水体，会造成水体富营养化，严重时可引发蓝藻爆发,使水域生态遭到破坏。控制蓝藻疯长,同时“变废为宝”是减轻“绿色灾害”的有效途径。请回答下列有关问题：(1)从细胞结构分析，蓝藻属于______生物，很多蓝藻可以同时进行______和固氮作用，这在生物界是十分独特的，对整个生物圈________功能具有十分重要的作用。
(2)蓝藻与其他水生生物构成了该水域生态系统中的________，由于某些蓝藻具有气囊,在水域中有趋表聚集的现象，从________的角度看，这些蓝藻处于其上层。(3)下表为某湖泊不同营养状态的各种藻类种群组成情况。
据表分析，检测水中重度富营养化的指示生物是_________，在中度富营养化水体环境中，竞争最激烈的是________。
(4)采用浮床生态工艺法(如图所示)可治理水体污染，改善水质。其机理正确的是( )
①植物吸收水中悬浮物
②植物吸收水中的NO、PO等,降低水中氮、磷等含量
③浮床遮光，抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生
④浮床下方水体氧浓度升高，减少微生物种类和数量
A．①④ B．②④ C．②③ D．①③(5)蓝藻资源化利用有多种方式。从蓝藻中可以提取能发出紫色荧光的藻蓝蛋白，可作为生物实验研究中的__________________。绿色能源工程可以利用蓝藻来制作生物柴油,由此推测蓝藻体内含有丰富的______类物质。
【解析】
(1)蓝藻属于原核生物，很多蓝藻可以同时进行光合作用和生物固氮,在生物圈的物质循环和能量流动中发挥重要的作用。
(2)一个生态系统中的全部生物构成了群落，群落有水平结构和垂直结构，从垂直结构看,蓝藻处于上层。(3)分析图表可知，在由中度富营养化变为重度富营养化时，铜绿微囊藻的变化最大，可作为重度富营养化的指示生物；在中度富
营养化水体环境中，鱼腥藻和斜生栅藻所占比例最大，竞争最激烈。(4)分析图可知，植物能够吸收水中的 等，而不是吸收悬浮物；浮床遮光，影响浮游藻类的生长。(5)藻蓝蛋白能够发出紫色荧光，可作为荧光示踪物质(标志物)，脂质含能量较高，利于燃烧。
【答案】 (1)原核 光合作用 物质循环和能量流动
(2)生物群落 群落垂直结构 (3)铜绿微囊藻 鱼腥藻和斜生栅藻 (4)C (5)荧光示踪物质(标志物) 脂质
【纠错笔记】 水体污染
(1)来源：生活污水、工业污水进入水体，海洋运输时石油泄漏和倾倒污染物。
(2)表现：水体富营养化。
(3)结果：若表现在海洋中称为赤潮，若表现在湖泊等淡水流域称为水华，原理及过程如下：
探究酸雨危害的实验设计
【例题】 某生物探究小组为了解酸雨对陆生植物的影响，设计了一个模拟实验方案。目的原理：大气中的SO2是酸雨形成的主要原因之一。在实验室中以SO2为材料模拟酸雨，研究不同的SO2量对两种植物幼苗生长的影响，从而了解自然界中酸雨对植物的危害。(1)实验装置与材料
①实验装置如图所示：
②实验材料：甲、乙两种植物的种子、SO2、气体流量计(控制充气量)、蒸馏水、植物培养液等。
(2)实验步骤
①设置5套实验装置并编号，设立________和________。②甲、乙两种植物的种子发芽后，取已长出一片真叶的幼苗若干株，分别直立置于盛有植物培养液的玻璃皿中，并放入各实验装置的容器内，如图所示。
③按图组装好实验装置。
④_________________________________。⑤关闭实验装置的活塞,将装置置于_____、______环境下，在第5天统计各组两种幼苗的死亡数，并计算死亡率。
(3)实验结果如下表：
(4)讨论：从结果可知_________________。【解析】 设计实验步骤时注意设置空白对照组；分析实验结果时注意分析甲、乙植物的差异。
本实验探究两方面问题：一是不同浓度的SO2对植物的影响；二是不同植物受相同浓度的SO2的影响程度。实验设计遵循单一变量原则,几组实验装置要通入不同浓度的SO2，另外还要加空白对照。实验过程中，光照及温度条件是无关变量，所以要保证二者相同。【答案】 (2)①实验组 对照组
④向其中4套实验装置的容器中充入不同量的SO2；对照组充入空气
⑤适宜的温度 光照
(4)SO2浓度越高对植物生长影响越大，但不同植物受影响的程度不同，间接说明了酸雨对自然界植物的影响
实验链接
(1)酸雨是指含有一定量的酸性物质(硫酸、硝酸、盐酸、碳酸等)，pH小于5.6的降雨。酸雨的形成是一个非常复杂的过程。一般认为，酸雨的形成主要是由于人为排放的SO2进入大气后，造成局部地区大气中SO2富集,在水的凝集过程中形成硫酸等酸性物质，随雨水降落下来。(2)解答实验设计题的基本思路
①了解题目要求：要弄清题目考查的是设计实验方案、步骤，还是分析实验结果。
②明确实验的目的和原理：明确实验到底要解决什么问题，用的是什么生物学原理。
③确定实验设计思路：找出自变量和因变量,以及影响本实验的无关变量，然后构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。④科学设计实验步骤：一般遵循“分组编号、实验处理、结果观察”的“三步曲”。
⑤观察实验现象,记录实验数据：如实记录在实验中观察到的现象。除了用文字进行记录外,还可以用数据或符号进行记录。
⑥分析得出结论：根据实验观察到的现象和记录数据，通过分析、计算、图表、绘图等方法做一个简明的总结。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件3张PPT。本章知识构建本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件70张PPT。第四章 生态系统的稳态第四章 生态系统的稳态第一节 生态系统和生物圈第四章 生态系统的稳态学习导航
1.生态因子对生物的影响。
2．生态系统的结构。(重难点)
3．生态系统的分类。(重点)
一、生态因子
1．概念：环境中对生物生长、发育、生殖、行为和_______等有直接或间接影响的因子。
2．类型
(1)非生物因子：__________________等。
(2)生物因子：包括生物之间的各种相互关系,如捕食、竞争等。分布光、温度、水3．谢尔福德耐受定律
生态因子在低于或________生物体的耐受极限时均可成为限制因子，但在生态因子的耐受范围内，每种生物都具有一个______区。
超过最适想一想
影响森林中植物垂直分层的主要生态因子是什么？影响高山上植物分布的主要生态因子是什么？
提示：光照；温度。
二、生态系统的概念及结构
1．概念：在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环、_____________和____________，彼此相互作用、相互依存而构成的一个____________功能单位。
2．组成成分
(1)非生物成分：_______________________等。能量流动信息传递生态学无机盐、空气、阳光、水(2)生物成分
绿色生产者无机物腐生细菌和真菌3.营养结构
(1)食物链：
生态系统中的生物由于_____________而形成的结构。
(2)食物网
①概念：生态系统中的许多___________相互交错形成的更为复杂的网状食物关系。
②作用：增强生态系统结构和功能的稳定。营养关系食物链(3)营养级
①概念：处于食物链某一环节上的__________的总和。
②分类
a．第一营养级：____________。
b．第二营养级：______________，即植食性动物。
c．第三营养级：二级消费者，即以植食性动物为食的动物。
?各种生物生产者一级消费者判一判
(1)生态系统包括生物群落及其无机环境(√)
(2)阳光、水、土壤是生态系统的非生物成分(√)
(3)蚯蚓等动物是消费者(×)
(4)草莓、蘑菇等是生产者(×)
(5)肉食动物在食物网中可能占有不止一个营养级(√)三、生态系统的类型
1．生物圈：地球上最大的生态系统是___________，它包括__________的上层、________和大气圈的下层。
2．生态系统的分类
(1)水域生态系统
①海洋生态系统：由海洋_____________和________环境组成。
生物圈岩石圈水圈生物群落海洋②淡水生态系统：由生活在淡水中的生物群落和淡水环境所组成，是地球上________和最富有生机的生态系统。
(2)陆地生态系统
①自然生态系统
a．冻原生态系统：动植物种类组成简单。
b．荒漠生态系统：植被________，植物种类非常贫乏。最活跃稀疏c．草地生态系统：是世界陆地生态系统的主要类型，草原生态、群落的生长发育受_______的影响比较大。
d．森林生态系统：以________为主体的生物群落与其生活环境所组成。
②人工生态系统
a．农业生态系统；b.________ 生态系统。雨水乔木城市(2)功能：物质循环、能量流动、信息传递。
(3)具有一定“空间”范围：一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流甚至一个自制的生态瓶等均可独立成为一个生态系统。
(4)具有整体性
2．生态系统的类型
3.生态系统类型的限制因子
(1)在陆地生态系统中最主要的限制因子有两个：
①水分。在中低纬度地区，水分较多的地区分布的是森林，较少的地区则是草原或荒漠，严重缺水的地区便是沙漠。②温度。同样是水分充沛的地区，在低纬度地区，由于年平均温度比较高，是常绿阔叶林，雨水特别多的地区形成热带雨林；温度稍低一些的地区则是落叶阔叶林，温度再低一些的地区是阔叶针叶混交林，温度更低一些的北方是针叶林。到了北极圈地区尽管水资源很丰富，但已没有或很少有种子植物分布，称为北极冰原生态系统，植物主要以地衣为主。(2)在水域生态系统中，水不成为限制因子,但阳光、温度、盐度及其他矿质元素的含量成为水生植物的主要限制因子。如淡水生态系统和海洋生态系统之间生物种类上的区别主要是由海水的盐度决定的。在海洋生态系统中，由于海水的温度变化幅度比较小，所以海洋生物特别是海洋动物对温度的适应范围是比较小的，海水温度对海洋生物的分布具有很重要的影响。阳光主要影响水域生态系统中生物的垂直分布。特别提醒 下图给出了5种鱼的耐盐和耐温的范围，请对图仔细分析后回答下列问题：
(1)耐盐范围最广的鱼是________。根据你的地理方面的知识，你认为这种鱼分布水域最可能的位置是_____________________。
(2)你认为生活在热带湖泊中的鱼除了食物和水中的氧溶量以外，还必需的非生物因子是________，你认为图中哪个标号的鱼适宜于生活在热带湖泊中？________。(3)你认为最适宜于生活在南沙群岛附近海域中的鱼最可能的是________。
(4)在黑龙江的入海口附近能够生存的鱼可能是________________。
【解析】 从图中曲线表示的5种鱼对水体盐度和温度的需求范围分析：鱼1需要高温低盐的生态环境，所以最可能分布于热带地区的湖泊、河流及其他类型的淡水生态系统中；鱼2需要的是高温高盐的环境，但对温度的适应范围较宽，推测最可能的分布范围是中低纬度地区的海洋；鱼3的生活环境为低温低盐；鱼4需要的是高盐度低温的环境,而且需要的适应范围也很窄，推测其最可能的分布地区是北极圈附近的海洋；鱼5对盐度和温度的适应范围都很广，几乎在海水和淡水、在热带和寒带都有可能分布。
【答案】 (1)5 江河湖泊的入海口 (2)较高的温度 1
(3)2 (4)5、3
变式训练
下列叙述错误的是(多选)( )
A．地球上最大的生态系统是生物圈
B．岩石圈、水圈和大气圈都有生物生存
C．海洋生态系统在维持物质循环和能量流动中起着巨大的作用
D．农业生态系统和草地生态系统属于人工生态系统
解析：选BD。生物圈是地球上最大的生态系统，是指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所，包括岩石圈上层、水圈和大气圈下层；由海洋生物群落和海洋环境所组成的系统是海洋生态系统，它在地球物质循环和能量流动中起着巨大的作用；生态系统分为水域生态系统和陆地生态系统，陆地生态系统又分为自然生态系统和人工生态系统，其中人工生态系统包括农业生态系统和城市生态系统；草地生态系统属于自然生态系统。1．生态系统各成分的比较
2.生态系统各成分之间的关系
?
特别提醒
(1)在生态系统各组成成分中，只有生产者与非生物成分的关系是双向的，其余各成分间只能是单向关系。
(2)生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”；生产者与各级消费者以捕食关系建立的食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道。3．食物链的种类和特点：
(1)种类
按照生物间的相互关系，一般把食物链分为三类：
①捕食链：又叫活食链。弱肉强食、小的被大的捕食，即生物之间通过捕食关系而形成的食物链。如草→兔→狐。
②寄生链：即生物体以寄生关系而形成的食物链。如草→鸟→跳蚤→细菌→病毒。
③腐食链：指专门以死亡生物为营养对象而形成的食物链。如：植物残体→蚯蚓→线虫类→节肢动物。
(2)特点
①捕食链是食物链中常见的最重要的模式，它是由生产者与消费者之间的捕食关系而建立起来的，一般所讲的食物链，实际上是指捕食链。
②每条食物链的起点总是生产者，终点是不能被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间有任何停顿都不能算完整的食物链。③同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级，如猫头鹰可在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五和第六营养级。这就是说猫头鹰在该食物网中可占有四个不同的营养级。
④在食物网中，两种生物之间可能出现不同的关系，如在某食物网中，蜘蛛与青蛙既是捕食关系，又是竞争关系。特别提醒
捕食链与营养级的关系：
下图是一简单生态系统中的食物网，请回答下列问题：
(1)此生态系统中共有________条食物链。
(2)此生态系统中属于第三营养级的生物是________，淡水虾与小鱼的关系是________,大鱼与小鱼的关系是________。
(3)此生态系统中的分解者是( )
A．海鸟 B．水绵
C．水藻 D．腐生细菌、真菌
(4)若所有的海鸟迁徙到别处，则大鱼数量________，水藻数量________，淡水虾数量________。
(5)若此生态系统中的水绵大量减少，则下列哪一项会随着发生( )
A．水藻大量增多 B．小鱼的数量增多
C．海鸟的数量减少 D．甲壳类的数量增多
【思路点拨】 该题考查生态系统的结构的相关考点，解答该题应掌握以下关键点：
①明确生态系统的组成。
②分析图中的食物网。
③掌握生物的种间关系。
【解析】 该食物网中有3条食物链，处于第三营养级的生物有淡水虾、小鱼、海鸟；淡水虾与小鱼都以水蚤为食，两者是竞争关系；大鱼以小鱼为食，两者属于捕食关系。水绵、水藻属于生产者，海鸟、小鱼等是消费者，腐生细菌、真菌属于分解者。所有的海鸟迁徙到别处后，大鱼、甲壳类动物失去了天敌，它们会大量繁殖，数量增加，水藻数量减少。大鱼数量增加，会捕食更多的小鱼、淡水虾，使小鱼、淡水虾数量减少，水蚤数量增多，水绵数量减少。该生态系统中若水绵大量减少，以水绵为起点的食物链的每一营养级生物都减少，海鸟捕食甲壳类增多，水藻数量增多。【答案】 (1)3 (2)淡水虾、小鱼、海鸟 竞争 捕食
(3)D (4)增多 减少 减少 (5)A
互动探究
(1)上题中的生产者有哪些？该食物网中缺少生态系统的哪些组成成分？
(2)上题食物网中占有两个营养级的生物是什么？
【提示】 (1)水藻和水绵；非生物成分、分解者。
(2)海鸟。
【探规寻律】 (1)并非所有植物均为生产者，如菟丝子营寄生生活，属于消费者。
(2)并非所有动物均为消费者，如蚯蚓为分解者。
(3)并非所有细菌均为分解者，如硝化细菌为生产者。
(4)生态系统各成分的判断关键
①判断生产者的主要依据是是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者。
②判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。
③判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，即腐生生物，可能包括动物(如蚯蚓)。对食物网中某生物数量变化的分析容易出现差错
【例题】 下图表示一生态系统中生物种类间的相互关系。图中各种类均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面，海星、石鳖和石槭则在岩石表面来回爬动找寻食物。图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例(%)。(1)此生态系统中处于第三营养级的种类有________。两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是________________________。
(2)当除去全部海星一年后，与对照地区相比，该处生物种类组成发生了很大变化，其中________成为优势种，而石鳖和石槭数量大为减少，其原因是________________。【解析】 图中数字表示海星食物中各种类生物所占比例，从图中看出，藤壶提供了海星食物的64%，当海星全部除去后，这部分藤壶得以生存，并迅速繁殖，占据大量岩石表面，从而使海藻在竞争中处于劣势，石鳖和石槭因食物减少而减少。
【答案】 (1)海星、荔枝螺、海葵 海星和荔枝螺
(2)藤壶 藤壶大量繁殖，占据岩石表面，使海藻不能生长，石鳖和石槭因失去食物而减少【纠错笔记】 食物网中，某一生物的增加或减少都会影响整个生态系统的种群变化。具体分析如下：
(1)若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其他生物都将减少。(2)若“天敌”减少，造成被捕食者先增加后减少，最后趋向稳定。在一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量会因此而迅速增加。
(3)处于“中间”营养级的生物减少，另一种生物的变化情况应视具体食物链确定。通常以中间环节少的为分析判断的依据。
如上图所示的食物网中，蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，蛇减少则鹰就更多地吃兔和食草籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减少。在这里必须明确蛇并非鹰的唯一食物，所以蛇减少并不会造成鹰的减少，它可依靠其他食物来源而维持数量基本不变。验证生态系统各成分在生态系统中的作用
【例题】 在一个生态系统中,非生物成分、生产者、分解者占有非常重要的地位，为了证明其重要性和不可缺少性，请设计实验进行验证。材料用具：等大的玻璃瓶四个、清水、河泥、生长状况和大小相同的金鱼若干条、生长状况和大小相同的金鱼藻若干。
实验步骤：①取玻璃瓶,分别编号为1、2、3、4。
②分别对4个玻璃瓶做以下处理：③观察四个玻璃瓶中金鱼存活时间。
问题与讨论：
(1)1号和2号相比，哪一瓶存活时间长？________，原因是___________________。
(2)1号和4号对照，能否说明分解者是生态系统中的必备成分？若不能，应如何改进实验？________________________。(3)金鱼存活时间最长的是________，原因是_______________________________。
(4)________号和________号对照，能说明生产者是生态系统中的必备成分。
(5)本实验的结论是__________________。【解析】 解答实验设计题时要注意对照原则和单因子变量原则。本题验证生态系统的成分——非生物成分、生产者、分解者在生态系统中的重要性和不可缺少性，需分为四组，其中一组所有条件都适宜作为对照，其余三组分别缺少生产者、分解者、非生物成分进行实验，观察各实验组金鱼存活时间的长短。
【答案】 (1)1号 2号瓶中金鱼藻因缺少光不能进行光合作用制造O2
(2)不能。4号瓶中应加入经过烘烤后杀死其中微生物的河泥
(3)1号 1号瓶中生态系统成分齐全，能维持较长时间
(4)1 3
(5)在一个生态系统中，非生物成分、生产者、分解者不可缺少实验链接
对实验结果的分析
(1)验证性实验：结果和结论是唯一的，依据自变量与因变量的关系，可用逆推法，由结论推出相应的结果。
(2)探究性实验：结果和结论是不确定的，应先把自变量与因变量所对应的各种关系都考虑到，然后用逆推法描述出各种可能出现的结果。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件90张PPT。第二节 生态系统的稳态第四章 生态系统的稳态(一)生态系统中的能量流动及物质循环第四章 生态系统的稳态学习导航
1.能量流动的过程、特点。(重难点)
2．碳循环的过程、特点。
3．能量流动与物质循环的关系。(重点)
一、生态系统中的能量流动
1．能量流动的概念和作用
(1)概念
生态系统中能量的________、______ (包括转化)和________的过程，称为生态系统中的能量流动。输入传递散失(2)作用
在生态系统中，各个营养级的生物都需要能量，能量是维持生态系统稳态的________。
2．能量流动的过程
(1)输入生态系统的总能量：等于_________固定太阳能的总量。
(2)起点：从生产者固定太阳能开始。
(3)能量流动的途径：________________。
动力生产者食物链和食物网3．能量流动的特点
(1)单向流动：能量只能从第一营养级流向____________,再依次流向_____________。
(2)逐级递减：能量在沿食物链传递的过程中，每个营养级的生物代谢活动都会消耗相当多的能量，由一个营养级传递到下一个营养级的能量平均约为_______。
第二营养级下一个营养级10%4．能量流动的模型：如果将单位时间内各个营养级所得的能量数值，由低到高绘制成图,可形成一个金字塔形,叫做_______________。
5．研究能量流动的目的
在农业生产中推广生态农业，研究生态系统能量流动的规律，是为了提高生态系统的________________，使其朝向对人类最有益的方向进行。能量金字塔能量转化效率判一判
(1)流入生态系统的总能量是太阳光照射到该生态系统的总量(×)
(2)能量流动的渠道是食物链和食物网(√)
(3)初级消费者粪便中的能量是初级消费者同化能量的一部分(×)
(4)能量流动的特点是循环流动、逐级递减的(×)二、生态系统中的物质循环
1．概念：又称为____________________，是指在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，不断进行着从___________________，再回到___________的循环。生物地球化学循环无机环境到生物群落无机环境2．与能量流动的关系
物质循环的________来自能量，而物质又是能量的_______,保证能量从一种形式转变为另一种形式，物质循环与能量流动相伴随。
动力载体(1)水循环大气环流蒸发生命活动营养物质呼吸作用CO2和碳酸盐4．人类活动影响——水体富营养化
(1)原因：水体中________含量过多。
(2)结果：_________等过度繁殖导致生态系统的稳态被破坏。
N、P藻类想一想
碳在生物群落中以什么形式传递？既然物质是循环的，为什么人们还不断向农田中施加氮肥？
提示：有机物。物质在生物圈范围内是循环的，农田中不断有粮食产出，所以要不断施加氮肥。
1．能量流动中能量的分流
(1)能量分流图(2)理解流入每一营养级的能量去向，可从以下两个角度分析：
①定量不定时分析
流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条：一是自身呼吸散热消耗；二是流入下一营养级；三是被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。②定量定时分析
流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：一是自身呼吸散热消耗；二是流入下一营养级；三是被分解者分解利用；四是未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究,第“四”部分的能量将保留给下一年。2．能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔的比较
3.能量流动的特点
(1)单向流动
①食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，因为捕食关系不可逆转，这是长期自然选择的结果。
②各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能的形式散失，这部分能量是不能被重复利用的。(2)逐级递减
①每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。
②各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量。
③各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。
(3)传递效率平均约为10%。特别提醒
能量通过四个左右的营养级，已减少到不足以维持下一个营养级的生命活动的程度，所以一条食物链中营养级一般不超过五个。
(2012·盐城高二统考)如图是生态系统能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是( )
A．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少
B．该图中C所具有的能量约为B的10%
C．该图中的A表示流经该生态系统的总能量
D．图中所示四个营养级的能量关系为：A≥B＋C＋D
【思路点拨】 本题考查能量流动的过程、特点等相关知识,解答本题应掌握以下几点：
①正确识别图解。
②理解能量流动过程。
③掌握能量流动的两大特点。
?【解析】 本题考查能量流动的起点、传递及特点等。
【答案】 D
互动探究
(1)图解中的能量流动过程中能量的转化形式是怎样的？B→C过程中又是怎样转化的？
(2)B营养级的生物个体数量一定比A少吗？举例说明。【提示】 (1)光能→有机物中的化学能→热能；B→C过程中：有机物中的化学能→热能和有机物中的化学能。
(2)不一定，如A为一棵树，B为树上植食性昆虫。
1．计算某一个营养级一段时间的能量变化
输入＝输出＋未利用。
输入：该营养级全部个体同化的能量。
输出：呼吸消耗的能量＋被分解者分解释放的能量＋传递给下一营养级的能量。2．计算某一个生物群落一段时间的能量变化
输入＝输出＋未利用。
输入：该生物群落中生产者固定的全部太阳能。
输出：该生物群落中所有生物(包括分解者)的呼吸作用释放的能量。
3．温带地区一年四季中生物群落的能量波动
春末～秋初：生物群落总能量逐渐增加。
秋末～来年早春：生物群落总能量逐渐减少。
4．在一个动态平衡的生态系统中，长期来看，各营养级的能量输入基本等于能量输出，即生物群落内总能量基本稳定。5．(1)若一食物网中，已知最高营养级增重为N：
①要求最多需第一营养级多少时，按最长食物链，最低传递效率计算。
②要求至少消耗第一营养级多少时，按最短食物链，最高传递效率计算。(2)若一食物网中,已知第一营养级重量M：
①要求最高营养级最多获得多少能量时，应按最短食物链，最高传递效率计算。
②要求最高营养级最少获得多少能量时，应按最长食物链，最低传递效率计算。 如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为( )
A．80 g B．900 g
C．800 g D．600 g
【答案】 B变式训练
1．在“棉花→棉蚜→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰”这条食物链中，如果食蚜蝇要有5 m2的生活空间才能满足自身的能量需求，假如能量传递效率为10%，则一只鹰的生活空间至少是( )
A．5×103 m2 B．5×104 m2
C．125 m2 D．625 m2
解析：选A。此题相当于已知食蚜蝇的量求至多增加鹰的量，只不过以生活范围来反映所具有的能量大小。因此鹰所需生活空间至少为
(1÷10%÷10%÷10%)×5 m2＝5000 m2。
1．物质循环的各种形式范围
2.碳循环：碳循环是生物圈基本的物质循环之一，其循环过程如图：
(1)碳的存在形式：
①碳在无机环境中的存在形式是CO2和碳酸盐。
②碳在生物群落中存在形式是有机物。
③碳在生物群落和无机环境之间是以CO2的形式进行循环的。
(2)大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用。
(3)大气中CO2的来源有三个：一是分解者的分解作用；二是动植物的细胞呼吸；三是化石燃料的燃烧。
(4)碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物。
(5)碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是相互的,其他各成分之间的传递都是单向的。(6)一些进行化能合成作用的生物也可将CO2转变为有机物进入生物群落。
由此，碳循环过程可以归纳为：
3．物质循环的特点
(1)全球性：物质循环的范围是生物圈，而不是局域性的生态系统。因此，把生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环，可简称生物地化循环。
(2)反复利用、循环流动：物质循环，既然称为“循环”，就不像能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在无机环境与生物群落之间反复利用、循环流动。 如图是生态系统中碳循环的简明示意图，请据图回答下列问题：
(1)A过程是________的________作用，具体包括________和________两种类型。
(2)图中缺少的一个重要箭头是_________。
(3)与A过程本质相同的有________过程(用图中字母填写)。
(4)碳在无机环境中以_______的形式存在，而在无机环境与生物群落之间以______的形式进行循环。碳循环始终与______结合在一起进行。(5)由于全球变暖造成的极端气候正在越来越频繁发生。根据世界气象组织的最新报告,今年的气温在有记录以来的高温年份榜上排名第10；北冰洋海冰数量降至历史新低。面对气候变化，2011年11月28日～12月9日举行的德班世界气候大会也许真的是人类最后的机会了。为了防止CO2在大气中含量的上升,可采取哪些措施？(至少两条)___________。【解析】 碳元素在无机环境和生物群落之间的循环,离不开生产者(主要是绿色植物)。首先通过绿色植物的光合作用，被合成为有机物进入植物体内，再通过食物链流入各级消费者体内，最后再流入分解者，被分解成CO2释放到大气中，同时各种生物的呼吸作用也产生CO2，直接回到大气中。另外，人们目前常用的能源，如石油、天然气、煤等化石燃料燃烧时释放的CO2等气体也直接排到大气中。要使大气中CO2浓度不再上升，采取的措施中应有加大吸收CO2和减少CO2排放等。
【答案】 (1)分解者 分解 无氧呼吸 有氧呼吸
(2)从大气中的CO2库到绿色植物
(3)BCD (4)CO2和碳酸盐 CO2 能量流动
(5)①植树造林，加大对CO2的吸收；
②减少化石燃料的燃烧，进而减少CO2的排放，开发新能源【探规寻律】 两种物质循环的比较
变式训练
2．下图为农田生态系统中氮循环过程示意图,请根据图回答下列问题：
(1)完成Ⅰ过程生物的同化作用方式是_____,异化作用方式是_____，Ⅱ过程表示的是______作用，参与此过程的生物有______。
(2)氮元素在生物圈中循环的物质形式有_______。农田生态系统物质循环不同于自然生态系统物质循环的是______________。在生产中，人类采取许多措施提高农副产品的产量，有些措施对环境会有影响，请举例：___________________________。(3)有些地区常在一块农田中同时种植大豆和玉米，这种做法的优越性表现在：
________________________________________________________________________。
(4)有些农民将大豆秸秆在农田中焚烧以提高土壤肥力。这种做法是否正确？为什么？________________________________________________________________________。解析：本题研究生态系统的物质循环中的氮循环过程。图中完成Ⅰ过程的生物的同化作用方式为化能自养型，异化作用方式为需氧型；Ⅱ过程表示固氮作用。答案：(1)化能自养型 需氧型 固氮 固氮的细菌、蓝藻、放线菌
(2)硝态氮、氨态氮、有机氮、游离氮 农田生态系统中农副产品往往被大量输出，因此必须经常输入大量的物质，才能使农田生态系统的物质循环正常进行 (以下各项供参考)
①大量使用化肥，导致污染；
②不合理使用农药，导致污染，使害虫抗药性增强；
③塑料薄膜的使用造成白色污染
(3)合理利用光能，提高单位面积的农作物产量，增加土壤肥力
(4)不正确。直接焚烧会使大豆秸秆中氮素损失，土壤肥力减弱,且污染大气
生态系统中的各种组成成分——非生物成分、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环，才紧密地联系在一起，形成一个统一的整体，图解如下：
特别提醒
任何一个生态系统的能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是一个生态系统相对稳定的重要保证。
下图为某生态系统中，能量流动与物质循环关系示意图[图中△为有毒物质浓度百万分之一(即10－6)，能量单位：kJ·cm－2·a－1]。请回答：
(1)从完成生态系统功能的角度，简要说明生产者的重要作用是_________________。
(2)该生态系统的总能量是_____kJ·cm－2·a－1。
(3)用图中数值计算能量从A到B的传递效率是____________，其余的能量最终通过生物的________散失。由于生物在代谢中不能再利用________，因此能量流动具有____________的特点。
(4)图中无机物箭头指______、______和CO2等物质的流动过程。图中D是_______，通过它们的_______和_______两种分解方式，将生物组织内的碳放回空气中。
(5)在生态系统中，碳循环始终与______结合在一起进行。
(6)从生态因素的角度看，存在于______中的有毒物质，经______高度浓缩，在______越高的生物体内浓度越大。
【解析】 这是一道全面考查生态系统结构和功能知识的学科内综合题。首先要分析图中各符号所代表的含义，图中所示的是一个生态系统，箭头所示为这个生态系统的能量流动和物质循环的方向。我们知道流经该生态系统的总能量是来自生产者所固定的太阳能，能量在各营养级的传递过程中是单向流动、逐级递减的，其去路有三个方向：一是各营养级的生物在分解有机物用于生命活动时,总有一部分能量以热能的形式散失；二是大部分的能量未被下一个营养级所利用，其排泄物等流入分解者中；三是只有小部分流入下一个营养级。所以流经该生态系统的总能量应该是生产者中能量的三个去路之和：97＋306＋63＝466。
由A到B的能量传递效率＝63÷466×100%＝13.5%，依此类推。【答案】 (1)能量流动、物质循环的基础 (2)466
(3)13.5% 细胞呼吸 热能 单向流动、逐级递减
(4)水 无机盐 分解者 有氧呼吸 无氧呼吸(发酵) (5)能量流动 (6)无机环境 食物链 营养级
变式训练
3．下列关于碳循环的说法错误的是( )
A．生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的
B．温室效应主要是由化石燃料的燃烧造成的
C．光合作用固定的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳相等时，大气中的二氧化碳即可维持稳定
D．碳循环过程中伴随着能量的流动解析：选C。大气中的二氧化碳的来源除了生物的呼吸作用外，化石燃料的燃烧等也是重要的来源，所以光合作用固定的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳相等时，大气中的二氧化碳也不一定能维持稳定。
有关能量数值的计算易出现错误【例题】 如图所示为某生态系统中的食物网简图，若E种群含有的总能量为5.8×109 kJ，B生物种群所含有的能量为1.6×108 kJ,从理论上分析，A生物种群获得的总能量最多是( )
A．2.0×108 kJ B．2.32×108 kJ
C．4.2×108 kJ D．2.26×108 kJ
【解析】 本题考查能量流动的计算。从图中可以看出，E的能量传递有三条途径，但只有两条途径能传递到A。所以C和D获得的总能量为5.8×109 kJ×20%－1.6×108 kJ＝1×109 kJ，所以A获得的能量最多为1×109 kJ×20%＝2.0×108 kJ。
【答案】 A
【纠错笔记】 有关能量的“最值”计算方法总结如下：
化肥与池塘富营养化的实验探究
【例题】 你面前有A、B、C三个水样，它们是通过如下处理获得的：
从泛着绿色的池塘取水，静置4小时，倒去上清液，留下藻类。再加清水，静置4小时,再倒去上清液，留下藻类。重复3次。最后加水至900 mL。将900 mL藻液搅拌均匀，分别倒入3只300 mL烧杯中继续培养。A烧杯中加入0.3 g洗衣粉和0.3 g尿素，B烧杯加入0.3 g 尿素，C烧杯中不加其他物质。
在向阳的窗台上培养5天,得到水样A、B、C。
根据上述处理过程回答如下问题。
(1)如何通过实验大致计算出3个水样中绿藻的密度哪个大哪个小？
______________________________________
____________________。
(2)前面处理中第一步处理的目的是什么？________________________________________________________。(3)如果已知洗衣粉中含有一定量的磷，并且你的检测结果表明加入洗衣粉和尿素的烧杯中藻类生长得最好。这可以说明什么问题？___________________________。
(4)上述实验不能证实氮和磷在藻类大量繁殖和生长中谁更重要，如何完善上述实验过程来证实这一点？________________。(5)池塘中藻类大量繁殖和生长称为“水体富营养化”。大多数远离城市的天然池塘，施入一定的氮肥，常常不能引起池塘富营养化；而施入一定的磷肥后，很快引起池塘富营养化。上述实验的合理解释你认为可能是什么？___________________________________________________________。【解析】 氮、磷是植物的主要营养元素，人类过多地使用氮肥、磷肥等会使水体和土壤中氮、磷的含量增多，过多的氮、磷流入水体会造成水体的富营养化，使藻类等过度繁殖，进而破坏生态系统的稳态。天然水体中往往缺少磷，从而磷元素成为制约藻类过度繁殖的因素。
【答案】 (1)可分别检测3个水样，即随机各检测5个样品，平均藻类个体数多的样品密度大，反之密度小
(2)使水质贫营养化，以便进行后面的实验
(3)协调的营养(一定的N、P比)可促进藻类的生长发育，也是水质富营养化的原因之一(4)加设一个烧杯，其中只加入洗衣粉而不加尿素
(5)天然池塘可能富含固氮细菌，往往缺少磷，因而磷元素成为制约因素
实验链接
实验探究：化肥与池塘富营养化
(1)方法步骤：
①取三个容积相同的烧杯，分别编号为甲、乙、丙。然后向甲烧杯中加入300 mL蒸馏水，向乙烧杯中加入300 mL蒸馏水和0.5 g尿素，向丙烧杯中加入300 mL蒸馏水、0.5 g尿素和0.5 g过磷酸钙。②从池塘采集水样，过滤出水样中的绿藻，用蒸馏水冲洗后将绿藻分为3等份，再分别放入甲、乙、丙3个烧杯中。
③将以上三个烧杯置于向光处、室温约为20 ℃条件下培养。三天后,观察烧杯中的现象。(2)实验现象：
甲烧杯和乙烧杯中绿藻未见增多，丙烧杯中绿藻大量增加,水样变成浓绿色且液面污浊。取样制成临时玻片标本，用显微镜观察和计数后发现，丙烧杯水样中绿藻远远多于甲、乙烧杯。(3)实验解释：过磷酸钙是池塘富营养化的主要原因，过多地使用氮肥、磷肥等会使水体和土壤中氮、磷含量增多，造成水体富营养化，使藻类等过度繁殖，导致生态系统的稳态被破坏。
本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件59张PPT。(二)生态系统中的信息传递及稳态的维持第四章 生态系统的稳态学习导航
1.生态系统中的信息传递。(重点)
2．信息传递在生态系统中的作用及应用。
3．生态系统稳态的维持。(重难点)一、生态系统中的信息传递
1．传递形式
(1)物理信息
①概念：以_____________为传递形式的信息。包括_____、声、______、电、磁等。
②实例：植物________生长。物理过程光热向光(2)化学信息
①概念：以____________等化学物质传递的信息，包括性外激素、告警外激素等。
②实例：某些昆虫释放________激素吸引异性前来交尾。
(3)行为信息
①概念：以生物的_______或______传递的信息，包括舞蹈、________等。代谢产物性外表现动作运动②实例：丹顶鹤雌雄求偶时双双起舞。
(4)营养信息
①概念：以_______或______传递的信息，包括食物的数量等。
②实例：_________和食物网是生物的营养信息系统。
2．特点：既有从输入到输出的信息传递，也有从____________的信息反馈。
食物养分食物链输出到输入3．意义：强化了生态系统的___________。
4．信息传递在农业生产中的应用
(1)调控生物的生长发育
实例：__________处理能使菊花提前开花，_________处理能使菊花延迟开花。
(2)对有害动物进行控制
实例：田间释放人工合成的__________，干扰害虫的正常交尾，从而降低害虫的种群密度。调节机制短日照长日照性外激素判一判
(1)信息传递也是生态系统的基本功能之一(√)
(2)信息传递是单向的，不循环的(×)
(3)长日照处理使菊花延迟开花，是化学信息的应用(×)二、生态系统稳态的维持
1．生态系统稳态的概念：生态系统对于环境的干扰，具有一种____________、____________和自我延续的能力，这种保持相对稳定的状态，称为生态系统的稳态。
2．生态系统中的_____________是保持生态系统稳态的重要原因。生态系统中的生物种类越多，食物链越______，生态系统的自我调节和自我修复能力就________。自我调节自我修复生物多样性复杂越强3．生态系统的稳态主要通过_________调节方式进行。
4．一般情况下，生态系统中的物质循环和能量流动处于输入和输出的__________，物质循环和能量流动的任何环节出现问题，都可导致整个生态系统稳态的破坏。生态系统的稳态具有相对性。当一个生态系统受到大规模的干扰或外来压力超过生态系统的自我更新和自我调节的能力时，便可能导致生态系统稳态破坏，甚至引发系统的崩溃。负反馈动态平衡想一想
对于已遭破坏的草原生态系统应采取什么措施加以调节，使其重新焕发生机？
提示：建立草原防护带、杜绝人为破坏等。
1．生态系统中的信息传递形式
2.信息传递在生态系统中的具体作用
(1)有利于生命活动的正常进行，如莴苣的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。
(2)有利于生物种群的繁衍，如由昆虫的体表腺体所分泌的性外激素，能引诱同种异性个体前来交尾。
(3)能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，如当雪兔数量减少时，这种营养缺乏状况就会直接影响猞猁的生存，猞猁数量的减少，也就是雪兔的天敌的减少，又促进雪兔数量的回升……循环往复就形成了周期性的数量变化。
3．信息传递与能量流动、物质循环的关系
某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答：
(1)上述现象中，X分别在__________之间进行传递。
(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是______和_______。影响乙昆虫活动的信息种类是___________。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是______。
(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是_______________。【思路点拨】 本题考查信息传递的类型、来源、传播途径等。解答本题可从以下几个方面分析：
①明确信息的来源、传播途径。
②正确判定信息传递的类型。
③正确分析题干中各种生物之间的关系。【解析】 (1)X物质是植物释放出的，能吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫，则X是在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递信息的。
(2)信息可以来自无机环境，也可以来自生物；蜘蛛在蜘蛛网上捕食猎物是通过网的振动而感觉的，属于物理信息。
(3)在植物上施用人工合成的物质X，甲昆虫的天敌由于信息的传递，数量会增加，同时物质X驱赶了乙昆虫，乙昆虫的天敌会由于食物减少而减少。
【答案】 (1)植物与甲昆虫的天敌，植物与乙昆虫
(2)无机环境 生物 化学信息和物理信息 物理信息
(3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少
变式训练
海水退潮后露出的海边岩石上有各种海藻附着，它们从上到下呈带状水平分布。
(1)造成这种现象的原因是不同深度的海水
( )
A．温度不同 B．盐度不同
C．含氧量不同 D．光谱成分不同
(2)从生态系统中的信息传递形式看，这属于________信息。
(3)信息能够影响生态系统中不同物种的__________，以维持__________________。
解析：影响海洋生物群落垂直分布的主导因素是光照，光属于物理信息。不同波长的光透过水面以下的深度不同，海水200米以下几乎没有植物存在。信息可影响生态系统中不同物种的分布，以维持生态系统的稳定。
答案：(1)D (2)物理 (3)分布 生态系统的稳态
1．生态系统具有一定的自我调节能力
自我调节能力的大小，依赖于生态系统内部生物种类的多少以及食物链、食物网的复杂程度。一般地说生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小，生态系统的稳态就越容易被破坏；相反，生态系统中各营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力也就越大，生态系统的稳态就越容易维持。
2．稳态的相对性
(1)一般情况下，生态系统中的物质循环和能量流动处于动态平衡状态，一旦物质循环和能量流动的任何环节出现问题就可能导致整个生态系统稳态的破坏。(2)当一个生态系统受到大规模干扰或外界压力超过生态系统自身更新和自我调节的能力时，便可能导致生态系统稳态的破坏，甚至引发系统崩溃。例如，当大片森林被毁灭性地砍伐，可能导致气候异常，雨水失调，水土流失，植被衰退等。
3．生态系统的稳态主要是通过负反馈调节方式进行的反馈调节分为负反馈调节和正反馈调节两种。
(1)负反馈调节
①概念：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象叫做负反馈调节，负反
馈调节体现的是一条食物链中不同营养级之间的关系。
②结果：抑制或减弱最初发生的变化所产生的影响。
③实例：草原上食草动物和植物的数量变化
(2)正反馈调节：使生态系统远离平衡状态。
①结果：加速最初发生变化的那种成分所引起的变化。
②实例：若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越严重,鱼类的死亡速度也会越来越快。4．提高生态系统的稳定性
(1)破坏稳定性的因素：自然因素，如火山爆发、地震、台风、流行病等。人为因素，如人类对自然资源的掠夺式开发及人类活动造成的环境污染。
(2)保护对策：针对各种生态系统稳定性的特点，采取相应的保护对策，保护各种生态系统的相对稳定性。(3)意义：保持生态系统的稳定，才能从生态系统中获得持续稳定的产量，才能使人与自然和谐地发展。但是保持生态系统的稳定,并不是维护生态系统的原始稳定状态。人类还可以在遵循生态系统规律的前提下，建立新的生态系统的稳定，使生态系统朝着更有利于人类的方向发展。
特别提醒
(1)生态系统的自我调节靠生物群落内生物间的关系，主要是通过捕食及种内斗争实现的，任何一个生态系统的自我调节能力都是有一定限度的。
(2)生态系统的结构和功能本身是相适应的,结构的稳定是其功能稳定的基础，而功能的稳定又是结构稳定的保证。
如图是草原生态系统中兔子种群数量与植物种群数量之间的反馈调节示意图，请据图回答问题：
(1)兔子种群和植物种群数量的这种调节属于________调节，它是生态系统________能力的基础。
(2)这种调节对生态系统的意义是
________________________________________________________________________。
(3)题中兔子种群数量与植物种群数量变化用曲线如何表示？【解析】 通过图示分析发现兔子种群数量增加，植物减少，植物减少又反过来抑制兔子种群数量的增加，因此，这种反馈调节属于负反馈调节，生态系统通过负反馈调节使其在结构和功能上达到动态平衡。
【答案】 (1)负反馈 自我调节
(2)使生态系统达到和维持平衡或稳态
(3)
互动探究
若把兔子全部消灭，上题中另一种生物种群数量会如何变化？
【提示】 先增加、后减少、最后趋于稳定。【探规寻律】 生态系统稳态的关系，如图所示。
对生态系统中反馈调节辨别不清
【例题】 某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是( )A．早期不属于负反馈，后期属于负反馈
B．早期属于负反馈，后期不属于负反馈
C．早期、后期均属于负反馈
D．早期、后期均不属于负反馈
【解析】 水蚤以藻类为食，早期藻类大量增多，水蚤增多；因水蚤大量繁殖，导致藻类减少，这属于负反馈。后期因污染导致水蚤死亡，水蚤的死亡又加重了污染，属于正反馈。
【答案】 B【纠错笔记】 (1)负反馈调节：是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡。
(2)正反馈调节加速了最初发生变化的那种成分发生的变化,使生态系统远离平衡状态。
探究维持生态系统相对稳定的条件
【例题】 请利用下面提供的材料用品建立一个人工微型生态系统(如图所示)，并使其能维持一段时间的运转。
材料用品：小鱼、水蚤、水草、池泥、无色矿泉水瓶、培养皿、吸管、池水等。
请完成建立步骤，并回答问题：(1)建立步骤：
第一步：在无色矿泉水瓶底部铺上一层约2 cm厚的池泥；
第二步：沿无色矿泉水瓶壁加池水至瓶口下约5 cm处；
第三步：向无色矿泉水瓶里放__________；第四步：拧紧瓶口；
第五步：将无色矿泉水瓶放于________的地方培养。
(2)该人工微型生态系统的分解者存在于________中。
(3)制作该人工微型生态系统时选择体型较小的小鱼，容易建立生态平衡，其原因是________________________________。(4)该人工微型生态系统能建立一段时间的生态平衡，原因是什么？
___________________________________。
(5)在构建此微型生态系统时，还应注意的是_________________________________。【解析】 本题综合考查了生态系统的相关知识及实验操作能力。
(1)制作小生态系统要保证生态系统的成分齐全，即生产者、消费者、分解者、非生物成分，生产者进行光合作用将光能转化为化学能，从而把能量输入生态系统，因此要放在有光的地方培养。
(2)分解者主要是腐生细菌和真菌，该生态系统的分解者存在于池泥和池水中。
(3)能量沿食物链单向传递、逐级递减，在微型生态系统中养料和氧气都是有限的，放入消耗多的消费者不易建立平衡。
(4)生态系统成分齐全，在一段时间内物质可以循环。
(5)建立人工微型生态系统要注意与外界隔离,而且还要注意不同营养级的比例关系。【答案】 (1)第三步：一些水草，适量的水蚤和一条活动能力强、体型较小的小鱼 第五步：温度适宜、光照强度适中
(2)池泥和池水
(3)小鱼消耗氧气和养料少
(4)有稳定的能量来源(太阳能或光能)；生产者为消费者和分解者提供有机物、能量和氧气；消费者和分解者为生产者提供光合作用所需的二氧化碳
(5)矿泉水瓶要密封；不同营养级生物之间的比例应合适实验链接
小生态瓶的制作
(1)方法步骤
①处理标本瓶：取一个标本瓶并洗干净，然后用开水煮一下瓶身和瓶盖。
②放沙注水：向标本瓶中放入沙土和花土，花土在下且一边高，一边低；沙土在上，沙土层厚约5～10 cm，再往瓶内注入河水(占瓶容积的4/5)。③投放生物：将一些新鲜藻类和少许小型椎实螺、小鱼放入标本瓶中。
④加盖封口：在缸盖周围涂上凡士林，盖紧瓶盖，再在瓶盖周围涂抹上一层凡士林。
⑤粘贴标签：在制作好的小生态瓶上贴上标签,然后放在阳面窗台上(不要再移动位置)。
⑥观察记录：每一个星期观察一次，并做好记录。(2)设计要求及分析
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