(共57张PPT)
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◇。若点突破
物圈
概念:是指地球有生物存在的部分,包括所有生物及其生存
环境,它是地球表面不连续的一个薄层
局
细菌和真菌
地
类
物圈厚度
深海
者
植直物
圈
√对应训练
多么多
解
物圈是
自给自足的
物
看
取
物圈的物质循
的增
破坏生物圈
存
2.下列关于生物圈的概念,描述不正确的是
A.地球上凡是有生物分布的区域都属于生物圈的范围
B.生物圈是由生物与非生物环境组成的具有一定结构和功
能的统一整体
C.生物圈是地球上最大的多层次生态系统,其结构和功能
不断变化,不断趋向相对稳定
D.生物圈就是地球上所有生物形成的特殊的圈层,是生物
的总和
生
考点二人口问题对环境的影响
醒
我国
占
持
长。
(2)我国人口可作为一个种群,具备种群的基本特征
(3)控制人口增长过快的必要措施——计划生育政策,已于
1982年被列为我国的基本国策。目前我国已进入低生育水
平国家的行列。
醒
深化拓展
源
匚水资源」
护资源和环境
林资源
耕还草
大部分环境问题,归根结底是由飞速增长的人口造成的。人
口增长意味着需要更多的资源,不论是石油、矿物等不可再
生资源,还是鱼类、森林这样的可再生资源都会遭遇更大的
压力,并需要农业生产出更多的食物
境关系的
我国现有的
着我
费
速增长有
解
公
遇
解析环境
种群数量的
看
带来
4.下列关于人口与可持续发展关系的叙述,不正确的是()
A.控制人口数量,提高人口素质,是我国实施可持续发展战
略的重要条件
B.控制人口增长、提高人口质量,要把计划生育工作放在重
要位置
C.目前我国人口太多,不可能实施可持续发展战略
D.专家预测到本世纪中叶,我国人口总数将达最高峰,然后
才有可能降下来
考点三、全球性生态环境问题
效应
原理
球
并
3)主要来源:煤、石油、泥炭等化学燃料的大量燃烧
(4)主要危害:全球变暖、冰川融化、海平面上升、干旱范围扩大
大力植树种草
(5)预防措施
减少化学燃料燃烧,开发洁净新能源(共49张PPT)
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考点突破
考点
落优势种、生态位和竞争
群落概念:一定空间内所有生物种群的集合体,它具有一定
的结构、种类构成和种间相互关系,并在环境条件相似的地
段可以重复出现
群
组
群落是长期自然
群落中物种数目的多
提醒
度
凭借自己的
优势
4.生态位
(1)生态位的理解:生态位是指物种利用群落各种资源
的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和
生态位不只是具体的栖息地,它除了说明栖息地以外,
还说明这一物种在这一种群中的营养地位,所需的物理
和生物条件,如温度、湿度、pH、压力(如在深水中)等,
以及在时间和季节变化时它们有什么节律性的行为变
化,它们要求什么食物,它们与其他生物有什么关系等,
也就是说,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
个群落中不同物种在形态结构和生活方式上都
是不同的,因此它们各有自己不同的生态位
(2)由生态位相似引发竞争的结果:群落中生态位相似的物
种是要发生竞争夺取生态位的。生态位越相似的物种,竞争
越激烈,选择压力也越强。激烈竞争的结果有两种情况
①可能使其中一个物种趋于灭绝,例如,两种草履虫在同一
环境中的竞争。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。
②另一种情况是,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:
适
A
B
具体地说,如果2个种群的生态位有重叠之处,例如一个种群主
要以a为食,另一种群主要以b为食,它们所吃食物有些是共同
的,即见图A中的c。自然选择对于以c为食的个体有更大的
压力,因而两个种群中以c为食的个体就日趋没落。结果,两种
群的生态位发生了变化,各就各位,都生存下来。
竞争排除原理
(1)概念:在两个物种的生态位完全重叠时,竞争优势较
大的物种就会把另一物种完全排除掉,这就是生态学上
的竞争排除原理
(2)意义:决定了在同一群落中不可能有两个物种的生态位
是完全相同的。(共25张PPT)
二轮专题
1-3 细胞的代谢 考试说明要求
(1)物质进入细胞的方式
(2)酶在代谢中的作用
(3)ATP在能量代谢中的作用
(4)光合作用的基本过程
(5)影响光合作用速率的环境因素
(6)细胞呼吸 Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
一、高考要求
1.光合作用的实质
2.光合色素及其物理性质与功能
3.光合作用的过程
4.影响光合作用的因素
通过光合作用的光反应把光能转变成活跃的化学能,通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物,同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。
叶绿体是进行光合作用的细胞器。叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素两类。
叶绿素分为叶绿素a和叶绿素b两种,均不溶于水,但易溶于酒精、丙酮、石油醚等有机溶剂中。
叶绿素a的分子式为C55H72O5N4Mg,呈蓝绿色;叶绿素b的分子式为C55H70O6N4Mg,呈黄绿色。
叶绿素吸收光的能力极强,如果把叶绿素的丙酮提取液放在光源与分光镜之间,可以看到光谱中有些波长的光被吸收了。因此,在光谱上就出现了黑线或暗带,这种光谱叫吸收光谱。
叶绿素吸收光谱的最强区域有两个:一个是在波长为640nm~660nm的红光部分,另一个在波长为430nm~450nm的蓝紫光部分。对其他光吸收较少,其中对绿光吸收最少,由于叶绿素吸收绿光最少,所以叶绿素的溶液呈绿色。
我们在做叶绿素的提取和分离实验时,还会看到一种现象:试管中的叶绿素的丙酮提取液在透射光下是翠绿色的,而在反射光下是棕红色的,这是叶绿素的荧光现象。
叶绿体中的类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素两种,颜色分别是橙黄色和黄色,功能是吸收蓝紫光。除此之外还具有保护叶绿素,防止强烈光照伤害叶绿素的功能。
在光反应阶段主要进行2个反应,
一是叶绿素吸收光能后受激发而失去电子后,从水中夺取电子,使水分解,经一系列过程后,生成还原态的氢、NADPH和O2,这个过程为水的光解,
二是将电子传递给NADP+的过程中,将 ADP和 Pi合成 ATP,这个过程称为光合磷酸化过程
是在叶绿体的基质中进行的。进行暗反应必须具备4个基本条件:CO2、酶、[H]和ATP。
其中[H]和 ATP来自光反应,CO2主要来自大气中,酶是叶绿体本身所固有的。暗反应与光没有直接的关系,只要具备上述4个基本条件,不论有光和无光都能进行。
第一、制造有机物,实现巨大的物质转变,将CO2和H2O合成有机物;
第二、转化并储存太阳能;
第三、净化空气,使大气中的O2和CO2含量保持相对稳定;
第四、对生物的进化具有重要作用,
影响光合作用强度的因素主要有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养。
①光照强度:
植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加,同化CO2的速度也相应增加,但当光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。
在一定的范围内,植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度就不再增加或增加很少,这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如 CO2浓度继续升高,光合作用不但不会增加,反而要下降,甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。
绿色植物进行光合作用时,需要多种必需的矿质元素。如氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分,磷也是NADP+和ATP的重要组成成分。科学家发现,用磷脂酶将离休叶绿体膜结构上的磷脂水解掉后,在原料和条件都具备的情况下,这些叶绿体的光合作用过程明显受到阻碍,可见磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用。又如绿色植物通过光合作用合成糖类,以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中,都需要钾。再如镁是叶绿体的重要组成成分,没有镁就不能合成叶绿素。等等。
1.呼吸作用的过程
2.有氧呼吸和无氧呼吸的比较
3. 影响呼吸作用的因素
必须弄清楚以下几点 :
①CO2是在第二阶段产生的,是丙酮酸和水反应生成的,CO2中的氧原子一个来自葡萄糖,另一个来自水。这个过程在线粒体基质中进行;
②O2参与反应的阶段是第三阶段,是[H]和氧结合生成水,所以呼吸作用产物水中的氧来自O2,这个过程在内膜上进行;
③有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水,反应物中的水在第二阶段参与和丙酮酸的反应,生成物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]和02结合生成的;
④有氧呼吸过程中3个阶段进行的场所分别是:第一阶段在细胞质基质中进行;第二阶段是在线粒体基质中进行;第三阶段是在线粒体内膜进行。
无氧呼吸是指不需要氧气条件下的呼吸作用。由于没有氧气,所以氧化分解有机物是不彻底的。在无氧呼吸的产物中绝对没有水生成,如在呼吸作用的产物有水生成,一定是进行了有氧呼吸。
无氧呼吸过程分为2个阶段:第一阶段和有氧呼吸是公共的途径,即一分子葡萄糖被分解成2分子丙酮酸;第二阶段是利用第一阶段产生的[H](NADPH)还原丙酮酸,在不同的植物细胞中,由于酶的不同,丙酮酸被还原的产物也是不同的,
有氧呼吸和无氧呼吸的公共途径是呼吸作用第一阶段(糖酵解),是在细胞质基质中进行。
在没有氧气的条件下,糖酵解过程的产物丙酮酸被[H]还原成酒精和CO2或乳酸等,在不同的生物体由于酶的不同,其还原的产物也不同。在有氧气的条件下,丙酮酸进入线粒体继续被氧化分解。
①温度:温度能影响呼吸作用,主要是影响呼吸酶的活性。一般而言,在一定的温度范围内,呼吸强度随着温度的升高而增强。
②氧气:氧气是植物正常呼吸的重要因子,氧气不足直接影响呼吸速度,也影响到呼吸的性质。
③CO2:增加 CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理,在蔬菜和水果的保鲜中,增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。
1.碳循环
碳在无机环境中存在形式是碳酸盐和CO2;在生物群落中的存在形式是含碳有机物;在生物群落与无机环境之间的循环是以CO2的形式进行的,在生物群落内部的流动是以有机物的形式进行的。
能量流动的起点是生产者通过光合作用所固定的太阳能。流入生态系统的总能量就是生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量。
能量流动的渠道是食物链和食物网。流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的能量。
能量流动的特点是单向流动和逐级递减。
能量在沿食物链传递的平均效率为10%~20%,即一个营养级中的能量只有10%~20%的能量被下一个营养级所利用。
研究能量流动规律有利于帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流动向对人类最有益的部分。(共57张PPT)
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反射的概
构基础
经中枢
射:跨
射
第25讲神经系统的结构与功能
考点突破
神经调节的基本方式和结构基础
基础梳理
反射的概
构基础
经中枢
射:跨
射
反射弧的组成与功能
射
射弧各部
器产生的
神
将神经中枢产生的兴奋,以神经冲动的
传出神经元形式传向效应器
将传出神经传来的神经冲动转变成肌
效应器
肉或腺体的活动
考
射弧完整
提
件:反射
是
是
提示错
无运动功能,反射弧
考
射弧完整
提
件:反射
是
是
提示错
无运动功能,反射弧
末梢
提
段
序
传
断
(1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经元
(2)据脊髓灰质内突触结构判断:兴奋在突触中的传递是单
向的
(3)据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出
神经元,与后角(狭窄部分)相连的为传入神经元
√对应训练
如图为反射弧模式图,下列叙述正确的是
象
①若在a点上刺激,神经就发生兴奋,并从这一点向肌肉方
向传播,肌肉就收缩②如果给予相同的刺激,刺激点a与
肌肉之间的距离越近,肌肉的收缩就越强③神经纤维传导
兴奋的大小,与刺激强弱无关,通常是恒定的④当兴奋产
生时,神经细胞膜的离子通透性会发生急剧变化,钾离子流
入细胞内⑤a处产生的兴奋不能传递给脊髓内的中间神
①若在a点上刺激,神经就发生兴奋,并从这一点向肌肉方
向传播,肌肉就收缩②如果给予相同的刺激,刺激点a与
肌肉之间的距离越近,肌肉的收缩就越强③神经纤维传导
兴奋的大小,与刺激强弱无关,通常是恒定的④当兴奋产
生时,神经细胞膜的离子通透性会发生急剧变化,钾离子流
入细胞内⑤a处产生的兴奋不能传递给脊髓内的中间神
经元
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③⑤
析
成
时
错
膜
兴奋在神经纤维上是通过
变化形成局部电流回路的
形式传导的,传导的特点是传导
2.兴奋在神经元之间是通过突触来传递的,传递的特点是
传递,其原因是递质只存在于
只能由
释
放,然后作用于
即兴奋只能由一个神经元的
传递给另一个神经元的
析
成
时
错
膜
考点
奋的传(共71张PPT)
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→考点突破→
态系统的比较
概
的
体与种
体
每个个体携带有本
基因
物繁殖的基
同一时间内聚集在一定区域中各种生物种
群落
群的集合
生物群落与它的无机环境相互作用而形成
生态系统
的统一整体
种
落)生态系
醒
体数量的
构
群;同样
群
邗不能构成群
(3)生态系统强调全部生物和无机环境,如一个池塘、一片树
木、一段朽木及其上的全部生物都构成生态系统
(4)种群既是繁殖的基本单位,也是进化的基本单位。因长
期地理隔离会导致亚种或新物种的形成
√对应训练
1.下列组合中,依次属于种群、群落、生态系统的一组是
①一块稻田中所有三化螟幼虫、蛹和成虫
②崇明岛东滩的全部生物
③东方绿舟的全部生物及无机环境
④九段沙湿地的全部动物及绿色植物
A.①②③
B.②③④
③④①D.①②④
解析种群
2.a具有出生、性别、年龄、死亡等特征,b具有出生率、性别比
例、年龄结构等特征,那么a和b的特征分别属于(
A.物种的个体,一个鲤鱼种群
B.物种的个体,一条鲤鱼
C.种群,一个鲤鱼种群
D.种群,一条鲤鱼
种群特征的比较
物
积或
结构等
有的特
的特征分
基础梳理
单位时间内
出生率
的个体数目占该
种群大小
死亡率
和种群密度
种群个体总数的比率
(1)三种类型
年龄各个
个体数量在
结构种群中所占的比例关系(2)可种群数量的
变化趋势
性别种群中
数目在一定程度上种
比例的比例
群密度
率是决
种群密度,但是
预测种群密度变化趋势的方
势
群中各年龄
增长型(图中A):种群中生殖前期个体较多,生殖后期
年
个体较少,出生率>死亡率,种群密度增大
龄稳定型(图中B):种群中各年龄期个体数目的比例适
中,出生率≈死亡率,种群密度基本不变
构衰退型(图中C):种群中生殖前期个体很少,生殖后期
个体很多,出生率<死亡率,种群密度减小
生殖后期个体
生殖期个体
生殖前期个体
A
提醒
数
群
本的
局
随机分布,如狼蛛、玉米螟卵块
均匀分布,如动物的领域行为、树木争夺树冠
(2)类型
间和根部空间进行的竞争
集群分布橡树和雪松的种子
蛾类、蚯蚓、藤壶及社群动物(共35张PPT)
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第32讲生态系统的稳态及其调节
考点突破一
生态系统的稳态及调
提醒
量保持相对稳
类
稳
恢复力稳定性
扰指
影/生态系统的组分越多食物/生态系统的成分越
简单,则越容易恢
因素/网越复杂,自我调节能力越
复,与自身调节能力
强,抵抗力稳定性越高
有关
(1)一般呈现相反关系,抵抗力稳定性强的生态系
统,恢复力稳定性差,反之亦然
(2)二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同
的作用力,它们相互作用共同维持生态系统的稳定
如图所示
联系
抵抗力稳定性
稳定性高低
恢复力稳定性
营养结构复杂程度
生
变化
提醒
捕
数量变
结
性
自
食物链
遵类醒
规律,建立新的稳定
使其朝着有
深化拓展
2.自我调节能力与自身的成分和营养结构成正相关
3.自我凋节能力与抵抗力稳定性成正相关,与恢复力稳定性成负相关
抵抗力稳定性高低比较:生物圈>海洋生态系统>热带雨林
温带草原>极地荒漠
恢复力稳定性正好与其相反
某一生态系统在彻底破坏之前,受的外界干扰遭到一定程度
的破坏而恢复的过程,应视为抵抗力稳定性,如河流轻度污
染的净化;若遭到彻底破坏,则恢复过程应为恢复力稳定性
如火灾后草原的恢复等
2.下面哪种方法有利于增强生态系统的稳定性
A.减少捕食者和寄生生物的数量
B.使生产者和消费者在数量上保持平衡
√对应训练
下列食物网中,其营养结构最不易被破坏的是
①→②→④
①→④⑥
C
D
C.减少分解者的种类和数量
D.增加生物的种类
设计制作
瓶
够
进行物质循
下
费
3.某小组的同学准备制作一个生态瓶,为使它较长时间保持稳定
位同学提出了如下几点建议,你认为不合适的是
A.所用瓶子应是透明的,以便使瓶内生物得到充足光照
B.瓶内生物应包含生产者、消费者和分解者
C.瓶内绿色植物越多越好
D.瓶内各生物之间应存在营养上的联系
光照
数
4.为观察不同水质对生态系统稳定性的影响,设计并制作了小
生态瓶。与自然生态系统相比其特殊性表现在
A.不输入太阳能
B.应封闭而不开放
C.缺少分解者
D.水进行物质循环
例】如图
图解。对
性
营养结构复杂程度
命题视角<少生态系统的稳定性(共19张PPT)
必修3 第五章 生态系统及其稳定性
总结
个体
个体构成
同种生物
例1:下列组合,在生命系统的结构层次中依次属于种群、群落和生态系统的一组是
①一个池塘中的全部生物
②一片草地上的全部昆虫
③某水库中的全部鲤鱼
④一根枯木及枯木上的所有生物
A.③①④ B.①②④ C.①②③ D.②③④
种群
生物群落
生态系统
生物圈
最大
回忆:生命系统的结构层次
种群构成
不同种生物
+无机
环境
非生物的物质和_____、生产者、______、分解者
生态系统的结构
食物____、食物网
组成成分:
营养结构:
例2:在阳光明媚、水草丰茂的鄂尔多斯草原上, 生活着牛、羊、兔、鼠、狼, 还有秃鹫、蜣螂、细菌、真菌等, 它们共同构成一个生态系统。以下叙述不正确的有
要点1:生态系统的结构
A.水草属于生产者
B.蜣螂、真菌属于分解者
D.食物链(网)属于生态系统的营养结构
C.非生物的物质和能量可有可无
一定要有
能量
链
消费者
例3: 判断下列说法是否正确。
①生产者都是绿色植物
④细菌都是分解者
③动物都是消费者
②植物都是生产者
____细菌也是生产者
硝化
菟丝子是_______
秃鹫、蜣螂等属于______
寄生细菌属于________
消费者
要点2:生态系统的组成成分
光合细菌属于_______
生产者
消费者
菟丝子
分解者
草
昆虫
鸡
狐
细菌
兔
D. 细菌与狐之间既捕食又竞争
要点3:食物链与食物网
例4:有关下图的叙述不正确的是
A. 图中只有二条捕食链
B. 昆虫属于初级消费者、第二营养级
C. 狐占据2个营养级
兔和昆虫是_____关系
竞争
分解者
总结:
捕食
要点4:食物链与食物网
生产者
一
消费者
(1)食物链有三类:_____链、腐生链、寄生链。
(2)捕食链的起点是_______,属于第____营养级;
终点是不被其他动物所食的________。
(3)捕食链不包括________。
(4)分解者只能分解动植物的遗体残骸,它与动
植物之间不能形成捕食或竞争关系。
例5:鄂尔多斯草原生态系统的功能包括
A.物质循环 B.能量流动
C.信息传递 D.A、B、C各项
要点5:生态系统的功能
小结:任何一个生态系统都具有物质_____、能量_____、信息_____这三项基本功能。这是生态系统长期进化的结果。
循环
流动
传递
例6:请在下图中合适的地方画上线条与箭头,形成生态系统碳循环的简图。
要点6:生态系统的物质循环
生产者
消费者
分解者
大气中的CO2库
化石燃料
例6:
生态系统的物质循环
生产者
消费者
分解者
大气中的CO2库
化石燃料
(1)碳从无机环境进入生物群落的途径有:_____作用和化能合成作用。
(4)在生物群落内部,碳通过食物链和食物网,以含____有机物的形式传递。
(3)在无机环境与生物群落之间, 碳以_____的形式循环.
(2)碳进入大气的途径有:
光合
呼吸作用、分解作用、燃烧
CO2
碳
例7: 请在下图中合适的地方画上线条与箭头,形成生态系统能量流动的简图。
要点7:生态系统的能量流动
绿色植物
植食性动物
分解者
肉食性动物
太阳能
呼吸作用
要点7:生态系统的能量流动
绿色植物
植食性动物
分解者
肉食性动物
太阳能
能量源头:
能量流动渠道:
能量传递效率:
能量流动的特点:
太阳能
食物链(网)
10%~20%
单向流动,逐级递减
分解者能给绿色植物提供______, 但不提供____
呼吸作用
能量散失形式:
热能
无机物
能量
要点8:生态系统的信息传递
例8:判断下列各项属于何种信息。
物理信息
行为信息
化学信息
行为信息
物理信息
化学信息
(1)萤火虫通过闪光来识别同伴
(6)警犬嗅寻毒品
(5)引起候鸟南飞的信息
(4)豪猪遇敌竖起体刺
(3)花香引蝶
(2)草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速
信息传递决定着物质循环和能量流动的_____和状态。由于有信息传递,才使生态系统产生了自我调节能力,才使生态系统的结构和功能维持相对稳定。
方向
起飞,扇动翅膀为雌鸟发出信号
花色引蝶
例9:下列生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低的是
生物
种类 营养
结构 自动调节能力 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
越多
越少
越复杂
大
低
越简单
高
小
低
高
要点9:生态系统的稳定性
(1)环境条件相同时:
(2)环境条件不同时:环境条件好的生态系统,恢复力稳定性较____。反之亦然。
高
温带森林比温带草原抵抗力稳定性___,恢复力稳定性___
A.热带雨林 B.温带草原 C.北极苔原 D.温带森林
高
低
1.下图是有关生态系统的概念图,其中①②③④分别是
三、巩固提高
A.生态系统的结构 生态系统的类型 食物链和食物网 信息传递
D.生态系统的成分 生态系统的结构 食物链和食物网 物质循环和能量流动规律
C.生态系统的类型 生态系统的成分 生态系统的稳定性 物质循环和能量流动规律
B.生态系统的结构 生态系统的成分 食物链和食物网 信息传递
2.下列哪一项不属于生态系统功能过程的描述
A.在植物→鼠→蛇这条食物链中,鼠是初级消费者、第二营养级
B.生产者的遗体、残枝、败叶中的能量被分解者利用,经其呼吸作用消耗
C.蜜蜂发现蜜源时,就会通过“跳舞”动作“告诉”同伴去采蜜
D.根瘤菌将大气的氮气转化成为无机氮的化合物被植物利用,最后重新回到大气中
三、巩固提高
3.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图,①②③④各代表一定的能量值,下列各项中正确的是
生产者
初级消费者
分解者
三级消费者
②
③
A.①表示流经生态系统内部的总能量
B.一般情况下,三级消费者增加1kg,至少需要生产者100kg
C.生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转,所以能量流动具单向性
D.从能量关系看② = ③+④
次级消费者
125kg
>
①
④
4.如图是某个农业生态系统的结构模式图,该图中表示生态系统能量流动的箭头是
A.①③
B.②③⑤
C.①③④
D.①②③④⑤
5.海南岛为热带雨林生态系统,是我国著名的旅游风景区。
(1)为了发展经济,有人认为应该将当地生长缓慢的树改为生长速度快的单纯林。这种观点对吗 为什么?
(2)为了保护森林资源而完全禁止采伐树木,这种做法是否正确?为什么?
不对
不正确
二、网络构建
种群 具有___________、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、
具有丰富度、种间关系、___________等特征
生态系统
结构
功能
稳定性
_________
_________:
食物链(网)
________:
能量流动:
_________:
发生在_________,能量单向流动,逐级递减
发生在________,物质可循环运动, 反复利用
发生在生物与生物之间,生物与_______之间
抵抗力稳定性
______稳定性
非生物的物质和能量
同时_____
相互依存
不可分割
+ 无机环境
个体 具有出生、死亡、年龄、______等特征
生产者、消费者、分解者
__________、性别比例等数量特征
性别
种群密度
年龄组成
群落
生物圈
空间结构
组成成分
营养结构
物质循环
生物圈
各营养级
信息传递
环境
恢复力
进行(共111张PPT)
第四章 种群
概念
生态学上,把在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。
第一节 种群的特征
种群特征
个体特征
年龄
性别
年龄结构
性比率
……
出生
死亡
出生率
死亡率
密度
分布型
一、出生率和死亡率:
单位时间出生个体数占种群总个体数的百分比或千分比。
单位时间死亡个体数占种群总个体数的百分比或千分比。
出生率:
死亡率:
-
=
自然增长率
决定种群兴衰
二、年龄结构:
三、性比率:
大多数物种的种群,性比率基本保持 1 :1
请思考:
如果这个比率被破坏了,会有什么影响?
四、种群密度及调查方法
某个种群在单位空间或面积内的个体数量。
标志重捕法
1、种群密度
2、调查方法
捕捉
A条
B条,其中被标记的C条
求种群密度
不会对动物产生伤害
不能过分醒目
要能维持一定时间
标记
重捕
放回
如何调查一个岛上绵羊的种群密度?
设某种群的总数为N ,第一次捕获标记的个体为M,
第二次重捕的个体数为n,其中已标记的为m,则:
N:M=n:m,
可得,N=
m(重捕中标志数)
M(总标志数)
n(重捕个体数)
例:一个学生估算一块木头下面鼠妇的种群数量(假定在24h内,鼠妇无死亡,没有受到伤害,无迁入迁出,并且在此区域内是均匀分布的)。他捉了40只鼠妇,将他们标记后放回,并与该种群中的其他个体混合在一起。24h后,他又捉回了40只鼠妇,在新捉的鼠妇中,只有16只是标记的,求该种群的数量?
如何调查一片草地中蒲公英的种群密度?
(2)样方法
①含义:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值
样方1,样方2,样方3,样方4……样方n
N1 N2 N3 N4 Nn
种群密度=(N1+N2+N3+N4+…+Nn)/n
②使用范围:多用于植物
——蒲公英
——其他植物
样方边缘上的个体的处理:只计样方相邻的两条边上 (计上不计下,记左不计右)
五、种群分布型
集群分布(最常见)
种群个体的分布很不均匀,常成群、成簇、成块或成斑块的密集分布。
成因:a环境资源分布不均,丰富与贫乏镶嵌;b植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心; c动物的社会行为使其结合成群。
实例:广泛存在。如放牧中的羊群,培养基上微生物菌落的分布,蚂蚁、瓢虫等的分布,人类的分布等。
均匀分布
种内竞争
人为保持
种群的个体等距分布,或个体间保持一定的均匀的距离。
成因:主要是由于种群内个体之间的竞争。
实例:自然种群中极其罕见,常见于人工栽培的种群(如农田、人工林、果林等)。
随机分布
环境资源分布均匀一致
种群内个体间没有彼此吸引或排斥
指每一个体在种群分布领域中各个点出现的机会均等,且某一个体的存在不影响其他个体的分布。
原因:环境资源分布均匀一致、种群内个体间没有彼此吸引或排斥。
实例:蜘蛛的分布,面粉中黄粉虫的分布,杂草等的分布。
六、种群的存活曲线
年龄
0
最大寿命
存活数量的对数
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
类型Ⅰ(凸型)
类型Ⅱ (对角线型)
类型Ⅲ (凹型)
接近生理寿命前死亡率低,达到后死亡率高。
各年龄段死亡率相同
低龄死亡率高,度过危险期后死亡率低且稳定
种群密度
出生率、死亡率
决定密度大小
种群数量
直接影响
年龄组成
预测变化趋势
性比率
影响密度大小
外界环境
决定种群数量变化的关系图
自我检查
1、举例说出种群的概念
占有一定空间和时间的同一物种个体的集合体。
下列各项属于种群的有 。 A、一片农田中的全部水稻
B、一个农民种的全部水稻
C、一个池塘中全部鲫鱼
D、一个池塘中全部鱼 E、一片森林中的全部杂草
F、一窝蚂蚁
ACF
2、列举种群的特征
预测一个国家或地区的人口数量未来动态的信息主要来自于( )
A.现有人口数量和密度
B.目前的年龄组成
C.男女之间的性比率
D.出生率和死亡率
B
第二节种群的增长方式
在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。
时间(min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数 0
细菌数量(个) 1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1
2
3
4
5
6
7
8
9
填写下表:计算一个细菌在不同时间(单位为min)产生后代的数量。
讨论1: ※如果N表示细菌数,n表示细菌繁殖的代数,写出计算细菌种群数量的计算公式:
Nn=2n
※利用表格中的数据画出细菌数量增长曲线
一、种群增长的数学模型
1.数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式
4.数学模型建构的步骤
2.数学模型的表现形式:
3.建构数学模型的意义:
描述、解释和预测种群数量的变化。
数学方程式
Nn=2n
准确
曲线图
直观
细菌每20min分裂一次
在资源和空间无限多的环境中,细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
列出表格,根据表格画曲线,推导公式。
Nn=2n , N代表细菌数量,n表示第几代
观察、统计细菌数量,对自己所建立的模型进行检验或修正
研究实例
研究方法
观察研究对象,提出问题
提出合理的假设
根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达
通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正
实例1:澳大利亚野兔
实例1:澳大利亚本来并没有兔子。 1859年,24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草,却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松,打洞做窝非常方便。于是,兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年,兔子的数量达到6 亿只以上,遍布整个大陆。
实例2:凤眼莲(水葫芦)
凤眼莲原产于南美,1901年作为花卉引入中国.由于繁殖迅速,又几乎没有竞争对手和天敌,我国目前有184万吨.它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略,挡住阳光,导致水下植物得不到足够光照而死亡 。
A:澳大利亚野兔和凤眼莲出现这种增长的原因有哪些?
①没有天敌
②充足的食物
③广阔的生活空间
B:能不能用细菌的数量变化模型来表示野兔和凤眼莲的增长情况?
二、种群的指数增长(“J”型增长)
1、产生条件:
理想状态——
(N0为起始数量, t为时间,Nt表示t年后该种群的数量,λ为年均增长倍率.)
2、种群 “J”型增长的数学模型:
Nt=N0 λt
食物充足,空间不限,气候适宜,没有敌害等;
3、增长特点:
起始增长很慢,但随着种群基数的加大,增长会越来越快,每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长,其增长势头强大。
种群的个体数量
指数增长
时间
A:“J”型增长能一直持续下去吗?原因是什么
B:在实际生态环境中种群的数量又是怎样增长的呢?
①自然界的资源和空间总是有限的:食物不足、空间有限等
②种内斗争就会加剧
③捕食者增加
④另外还有气候不适、寄生虫、传染病等
不能
大草履虫数量增长过程如何?
高斯(Gause,1934)把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中,每隔24小时统计一次数据,经过反复实验,结果如下:
高斯对大草履虫种群研究的实验
K=375
种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的
增长曲线称为“S”型曲线。
在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
环境容纳量:
①产生条件:存在环境阻力:
自然条件(现实状态)——食物等资源和空间总是有限的,种内竞争不断加剧,捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低,死亡率增高.
当出生率与死亡率相等时,种群的增长就会停止,
有时会稳定在一定的水平.
三、种群的逻辑斯谛增长(“S”型增长)
②增长特点:
种群起始呈加速增长,K/2时增长最快,此后便开始减速增长,到K值时便停止增长或在K值上下波动。
种
群
数
量
“S”
型
增
长
曲
线
K
K/2
种
群
数
量
增
长
率
时间
D点: 出生率=死亡率,即
种群数量处于K值。
B点: 出生率与死亡率之差
最大,即种群数量处于
K/2值。
(种群数量)
P77
讨论:家鼠繁殖力极强,善于打洞,偷吃粮食,传播疾病危害极大,请同学们讨论应该采取哪些措施控制家鼠数量?
(1)通过研究种群数量变动规律,为害虫的预 测及防治提供科学依据。
四、研究种群数量变化的意义
老鼠
机械捕杀
施用激素
药物捕杀
施用避孕药
养殖或释放天敌
将食物储存在安全处
降低
繁殖率
减少数量
增大环境阻力
降低环境容纳量
打扫卫生
硬化地面
(2)有利于野生生物资源的合理利用及保护
思考1:怎样做才是保护大熊猫的根本措施?
建立自然保护区,改善大熊猫的栖息环境,提高环境容纳量。
思考2:为了保护鱼类资源不受破坏,并能持续地获得最大捕鱼量,应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平 为什么?
为了保护鱼类资源不受破坏,并能持续地获得最大捕鱼量,根据种群增长的S型曲线,应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上种群增长率最大 。
(3)为引进外来物种提供理性的思考
“J”型曲线 “S”型曲线
形成条件
适用范围
增长率
变化
K 值
理想条件下
资源无限
自然条件下
资源有限
实验室和种群迁入新的环境中最初的一段时间内的增长
一般自然种群的增长
不变
变化
无
有
K/2
小结:“J”型曲线和“S”型曲线比较
第三节种群的数量波动及调节
阅读回答:影响种群非周期性波动的因素是什么?
阅读回答:影响北极旅鼠种群周期性波动的主要因素是什么?
阅读回答:影响猞猁种群数量周期性波动的主要因素是什么?
气候、食物、捕食、疾病和寄生等。
非种群密度制约因素:气候---最强烈的外源性因素,如极端的温度和湿度。
种群密度制约因素:捕食、寄生、疾病等 对种群密度调节起重要作用。密度升高,抑制增长的作用增大;密度减小,抑制增长作用降低。
例如:
行为调节
社群等级、领域性等社群行为可以限制种群数量,合理分配食物和栖息地,使种群密度维持稳定。
内分泌调节
密度增加→压力增大→刺激中枢神经→内分泌代谢紊乱(生长激素、性激素分泌减少、抗体减少)→出生率下降、死亡率提高→种群数量减少
结论!
直接反映种群的繁荣与衰退的特征是种群密度。
能够直接决定种群大小变化的特征是出生率和死亡率。
能够预测种群变化方向的特征是年龄结构。
能够间接影响种群个体数量变动的特征是性比率。
巩固练习
1、自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是( )
A “S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B 种群增长率在各阶段是不相同的
C “S”型增长曲线表示了种群数量和时间无关
D 种群增长不受种群密度制约
B
2、在一个玻璃容器内,装入一定量的符合小球藻生活的营养液,接种少量的小球藻,每隔一段时间测定小球藻的个体数量,绘制成曲线,如左图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是( )
D
种群增长率
种群增长率
种群增长率
种群增长率
小球藻个体数
⑴如果种群处在一个理想的环境中,
没有自然和空间的限制,种群内个
体数量的增长曲线是____,用达尔文
的进化理论解释,这是由于生物具
有__________特性。
⑵如果将该种群置入有限制的自然
环境中,种群内个体数量的增长曲
线是_____,用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示___________________________________________。
⑶影响种群密度的主要因素是种群的_______、_______、___________和_____________。
3、下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线,清
仔细分析图中去先后回答下列问题:
a
b
个体数
时间
a
b
在生存斗争过程中淘汰的个体
过度繁殖
死亡率
出生率
性别比例
年龄组成
请据图作答:
(1)图示A、B、C各为什么类型?
(2)种群C的密度会______,在我国实行计划生育是因为我国人口的年龄组成是图______所示的类型,若不实行计划生育,我国人口种群密度会逐年______。人口控制的目标是力争使人口年龄的组成趋于图_____。
(3)濒于灭绝的生物其年龄组成的类型可能是_____。
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
A
B
C
基础落实
各种群特征之间的关系
迁入
死亡率
种群密度
出生率
性别比例
年龄组成
迁出
预测
影响
决定
决定
种群研究的核心问题
种群数量
简述种群特征之间的关系
直接影响
一则笑话
疯子:“让所有的人都死光,就留我一个!” 旁人:“如果你自己种粮食,谁给你织布?” 疯子:“那就再留个织布的吧。” 旁人:“你会做木工吗?会打铁吗?” 疯子:“再留一个木工和一个铁匠吧。” 旁人:“你们会炼铁吗?会开矿吗?还有, 会看病吗?会制药吗?……” 疯子:“哎呀,那就全留下罢!”
看来,世界上任何生物个体都是不能单独生活的!每个生物个体都必须直接或间接地与其他生物个体打交道——包括同种的和不同种的。
第五章群落
下图展示了在池塘水面、水中、水底生活的多种生物。 1、这个池塘中有哪些生物?
2、假如池塘中的肉食性鱼大量减少,池塘中其他种群的数量将会出现什么变化?
浮游植物、浮游动物、植食性鱼、肉食性鱼、微生物等
肉食性鱼
浮游动物
浮游植物
植食性鱼
一定空间中所有生物种群的集合体,叫做群落。具有一定的结构、种类构成和种间相互关系。
群落
的
概念
思考:
判断下列实例是否属于群落:
1.一个池塘中全部鱼
2.一块朽木上的全部木耳
3.一棵枯树和其上的苔鲜、真菌、昆虫、蜗牛等
4.一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其它生物
要点: 1.一定的自然区域,包含这里的各种生物
2.区内各种生物之间具有直接或间接关系
若要你研究上池塘生物群落,你将从哪些方面着手研究?
种群水平的研究集中于种群数量动态,包括?
出生率、死亡率、年龄组成、性别比例等。
群落:指在一定空间内所有生物种群的集合体。
它具有一定的结构、种类构成和种间相互关系,并在环境条件相似的地段可以重复出现。组成群落的物种不是随意组合,而是通过长期发展和自然选择保存下来的。实际上群落就是各个物种适应环境和彼此相互适应过程的产物
常绿阔叶林
常绿针叶林
请说二个群落的相同之处。
第一节群落的物种组成和优势种
请说二个群落的不同之处。
物种丰度不同
优势种不同
物种丰度
群落中物种数目的多少。
1、物种丰度是群落调查的基本内容
2、测定物种丰度最简单的方法是识别和列出组成群落
的各种生物
4、优势种常在群落中占有持久不变的优势。但如果把群落中的优势种去除,将导致群落性质和环境的变化。
3、优势种个体数量多,通常会占有竞争优势,并能通过竞
争优势取得资源的优先地位。
是能够凭借自已的大小、数量和生产力对群落产生重大影响的物种
1、优势种对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用
2、优势种具有高度的生态适应性
优势种的识别特征:
群落结构:是指群落内各种生物在空间上的
分布情况。
群落的垂直结构
群落中的生物在垂直方向上的配置情况
乔木层: 树冠层、下木层
灌木层
草本层
地表层
森林
群落层次性越明显、分层越多,群落中的动物种类也就越多
群落的分层现象,是自然选择的结果,是植物与环境相互矛盾统一的反映。
麻雀总是成群地在森林的上层的活动,吃高大乔木的种子。
煤山雀、黄腰柳莺、和橙红鹤等鸟类总是森林的中层营巢。
血雉和棕尾雉则是典型的森林底层鸟类,吃地面上的苔鲜和昆虫。
栎林中鸟类在不同层次中的相对密度
种名 树冠层
高于11.6米 下木层
5—11.6米 灌木层
1.3—5米 草本层
1—1.3米 地面
林鸽
茶腹?
青山雀
长尾山雀
旋木雀
煤山雀
沼泽山雀
大山雀
载菊
乌鸫
红胸句鸟
鹪鹩 333
34
150
122
32
45
15
25
2
2
——
—— 3
34
264
183
75
108
111
74
10
7
——
—— 3
1
196
136
27
78
155
197
33
25
29
20 ——
——
24
18
17
20
81
103
14
89
32
140 ——
——
6
9
——
——
7
2
——
47
19
20
注:数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次
(3)群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么?
(1)引起植物分层分布的主要原因是:
光照强度
(2)引起动物分层分布的主要原因是:
食物、栖息场所等
使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量,提高了群落利用环境资源(如阳光、空间、营养物质等)的能力。
思考讨论:
群落中的生物在水平方向上的配置状况。
1、水平结构的概念:
受水制约,芦苇、泽泻等水生植物只能长在浅水或水边;红树、柳树等只能长在水源附近;松、杉、柏树等能长在比较干旱处,仙人掌、沙棘等可长在极干旱的沙漠。鸭子、青蛙只可在水中或水源附近活动,而鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱的陆地自由活动。
荔枝、木棉、榕树等只能生长于温暖湿润的南方;马尾松等适应性强的植物南方北方都可生长;红松等喜凉怕热植物只能生长于东北较为寒冷的地方;雪莲等生长于终年积雪的雪峰之上。
2、水平结构的特点:
常常呈现集群分布或镶嵌分布。
3、分布不均匀的原因:
地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动物的影响等。
空间异质性就是指空间的非均一性,即不同地点的环境条件不同。
垂直结构与水平结构的区分
垂直结构的分层现象是由于生物本身的高度或活动空间的高度造成的;
水平结构的分段是由于环境的光、热、水、土壤及地形等条件对生物的选择造成的。
注意:垂直结构和水平结构都是指不同种生物的分布差异。同种生物的不同不能构成垂直结构或水平结构。
三、群落的时间结构
1、时间结构的概念:
指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化。
2、种类
①、昼夜变化
②、季节变化 (群落的季相)
研究生物活动随季节发生变化的学问就是物候学。
群落的季节性也决定于植物与传粉动物之间的协同进化过程。
1.下例说法正确的是( ) A.生长一致的稻田不存在垂直结构 B.高山长草,低处长大树的现象是垂直结构 C.只要有生物群落就有一定程度的垂直结构 D.沙漠上只有极少的生物,不构成生物群落
2.人类在北半球生产和使用农药DDT,却在南极的磷虾体内发现了DDT。该现象可解释为( ) A.全球的生物可看作一个大生物群落 B.全球的生物可看作一个大种群 C.人类对南极的资源进行了过度开发 D.磷虾特别容易吸收农药DDT
C
A
4.关于生物群落的结构,以下不正确的是( )
A.在垂直方向,群落具有明显的分层现象
B.动物在群落中的垂直分布依赖于植物
C.动物群落中没有水平结构
D.在水平方向上,不同地段的生物种类分布有差异
3.在森林群落中,乔木、灌木、草本植物三类绿色植物在空间位置配备上形成了有序的组合,从而使它们能( )
A.有效避免竞争
B.合理利用环境资源
C.提高群落的光合产量
D.以上都正确
C
D
第三节 物种在群落中的生态位
实验一:取相等数目的大草履虫和双小核草履虫,用一种杆菌为饲料,分别放在容器中单独培养,观察两种草履虫的数量变化。
请解释这两种生物的数量出现这种变化的原因是什么
你能画出这两种生物的数量变化曲线图吗
实验二:取相等数量的双小核草履虫和大草履虫混合培养,每天统计容器中两种草履虫的数量(个)。下表是统计的部分结果。请据此画出两种草履虫的数量变化曲线图。
时间 (天)
种群 0 4 8 12 16
双小核草履虫 30 150 260 280 280
大草履虫 30 60 40 30 20
0
4
天数
8
12
16
50
100
150
200
250
300
种群数量(个)
双小核草履虫
大草履虫
资料分析讨论提示:
1. 在合适的条件下,大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖。由于这两种草履虫具有相似的生活习性(尤其是能以同一种杆菌为食),当它们被放在同一个容器中培养时,起初两种草履虫的数量较少,而食物(杆菌)数量较多,因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。但是,随着两种草履虫数量的增加,相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势,双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加,争夺食物的优势越来越大,最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质,进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源,这就是竞争。
是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和。
1、生态位表示了物种在群落中的地位、作用和重要性。
2、生态位不仅决定于物种的生活环境,还决定于它与
其它生物的关系。
生态位
生态位的重叠
是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。
1、两个物种的生态位完全重叠时,会发生竞争排除。
2、同一群落中不可能有两个生态位完全相同的物种,
只能部分重叠。
3、生态位重叠本身不一定引发竞争,而当资源短缺时
才引发竞争。
4、不同的物种可以通过食物的特化、空间的垂直分离
和水平分离来避免竞争和生态位的重叠。
实验三:把大草履虫与另一种袋状草履虫放在同一环境中进行培养,结果两者都能存活下来,并且达到一个稳定的平衡水平。这两种虫子虽然竞争同一食物,但袋状草履虫占用的是不被大草履虫所需要的那一部分食物。
以上现象说明了什么
当两个物种的生态位发生部分重叠时,每个物种都会有一部分无竞争的生态位空间,因此可以实现共存。
丰富度
°
°
°
热带海区生物群落的种类组成比北方群落复杂得多,但同一个种的个体数量往往不会很大;而在北方,生物群落的种类组成较简单,但同一个种的个体数量可能很大。
深海多样性往往高于浅海。
同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,叫做群落。
例:一个池塘中的鱼类是一个种群,还是一个群落,或都不是?
包括这个区域内所有有生命的物质
群落
的
概念
具有一定的种类组成。
不同物种之间相互影响:有规律的共处,有序状态下生存。
形成群落环境:生物群落对其居住环境产生重大影响,并形成自身的内部环境。
具有一定的结构:包括形态、生态、营养结构。
一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。
一定的分布范围、群落的边界特征
群落中各物种具不等同的群落学重要性(优势种、稀有种等)。
群落的基本特征
(1)物种组成是区别不同群落的重要特征。
例如,我国北方的森林,主要是由常绿针叶树种组成,而南方许多森林的主要树种是阔叶乔木
(2)不同群落间种群数量和个体数量差别很大。
例如,在热带森林的生物群落中,植物种群以万计,无脊椎动物以10万计,脊椎动物种群以千计;但在冻原和荒漠的生物种群中,种群数量要少得多。
(3)丰富度:群落中物种数目的多少。在生态学上,用丰富度来描述一个群落中种群数量的多少。
小结
第四节 群落的主要类型
森林
北方针叶林
1、地球上最大的森林带,约占地球
表面11%。
2、主要由常绿针叶树种组成,是
世界木材的主要产地。
3、代表植物:红松、云杉和冷杉
4、代表动物:驼鹿、雪兔、松鼠、
雷鸟和榛鸡。
温带落叶阔叶林
1、林下灌木和阔叶草本植物发肓
良好,种类丰富
2、代表植物:槭、山毛榉、椴和柳
3、代表动物:田鼠、金化鼠、
林猫、红狐、山雀、旋山雀、
啄木鸟
热带雨林
1、生物种类占已知种类一半,
是地球上最丰富的基因库。
3、代表动物:灵长类、鹦鹉科
2、代表植物:常绿阔叶,种类繁多。
草原
1、草原约占陆地表面12%,处于干旱和半干旱地区。
2、代表植物:禾本科和阔叶草本植物。
3、代表动物:野驴、黄羊、黄鼠和鼠兔、鸵鸟和鸸鹋(er miao)
荒漠(沙漠)
1、沙漠约占陆地表面26%,
降雨量少,蒸发量大。
2、代表植物:蒿属、藜属、
肉质旱生植物和仙人掌。
3、代表动物:蜥蜴、
苔原
1、苔原处于环北冰洋带,
气候严寒。
2、代表植物:羊胡子草、
苔草、矮石楠、矮柳、
苔藓和地衣等
3、代表动物:北极狐、
白熊、狼、旅鼠、
雪兔、驯鹿、贼鸥等
第5节 群落演替
随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
群落演替
一年生杂草
多年生杂草
灌木林
乔木(树林)
(1)弃耕农田的演替
(2)湖泊演替
裸底阶段
沉水植物阶段
浮叶根生植物阶段
挺水植物和沼泽植物阶段
森林群落
浮游植物阶段
1、原生演替:在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。如:沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
2、次生演替:原有的植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他的繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
特点:其演替速度缓慢,所需时间漫长。
特点: 其演替速度较迅速,所需时间相对较短
举例:裸岩上的演替
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
森林阶段(乔木阶段)
1、光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔
藓和草本植物,而是地衣?
2、地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础?
为什么苔藓能够取代地衣?
因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分,而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。
通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤,并积累起了有机物,这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后,由于其植株高于地衣能获得更多的阳光,处于优势地位,其结果是逐渐取代了地衣。
能找到这些植物。在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指优势取代,而不是“取而代之”。形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但在森林中各种类型的植物都是存在的。
3、在森林阶段,群落中还能找到地衣、苔藓、
草本植物和灌木吗?
4.演替能否一直延续下去?
不能
当群落演替与当地的气候和土壤等条件处于平衡状态,演替就不再进行,达到平衡点。
顶极群落就是群落演替的最终平衡状态阶段,是
最复杂也是最稳定的群落阶段。如果没有外力干
扰,它将永远保持原状。
过度放牧、导致草原退化
过度砍伐、导致森林破坏
污水排放,破坏水域生物群落
人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至可以建立人工群落。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策,并从2003年1月起开始实施《退耕还林条例》。
长期以来,我国农业发展史,实际上是一部边际土地开垦史。20世纪50年代以来,先后在黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计划地组织大规模垦荒,在其他江河、荒原、沼泽和丘陵地区也开展了规模不等的垦殖活动。1952~1990年,全国累计开垦荒地3.58×107 hm2,其中80%是1970年以前开垦的。
大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结果是:水土流失,江河蓄洪能力下降,以及土地严重退化。这些问题已引起各方面广泛关注。
为什么大面积围湖造田是洪灾频繁发生的原因之一?
我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策,并从2003年1月起开始实施《退耕还林条例》。
人类活动有时会有意或无意地将一种新的物种引入到某一群落中。在适宜的条件下,这些脱离了原有生物之间相互作用关系的新物种 往往会大肆扩散和蔓延,迅速成为优势种,打破原有群落的稳定性,危及已有物种的生存,造成生物多样性的丧失,对当地经济、社会造成巨大危害。
美国白蛾
学名褐云玛瑙螺,也就是人们常说和常食用的东风螺、菜螺、花螺、法国螺。
水葫芦(凤眼莲)
当人类停止对某一环境的污染后,该环境一般会逐渐恢复,而当一种外来物种停止传人一个生态系统时,已传人的该物种个体并不会自动消失。由外来物种入侵导致的本地物种的灭绝往往是不可恢复的。
生物入侵的危害
下列哪一项演替属于初生演替( )
A.从湖底开始的水生演替
B.草原的放牧演替
C.农田弃耕后的恢复演替
D.砍伐森林的恢复演替
A
下列哪项不是群落演替的趋势( )
A. 生物种类越来越多
B. 种间关系越来越复杂
C. 有些物种可能灭绝
D. 生物种类越来越少
D
下列4种群落类型中,哪些是以一年生植物占 优势的群落类型( )
A.极地苔原 B.温带草原
C.热带雨林 D.常绿阔叶林
B(共38张PPT)
必修3 第四章 种群和生物群落
1.了解种群的概念
2.理解种群的特征
3.理解种群特征之间的关系
4理解种群数量变化的特点。
5.了解生物群落的概念
6.理解生物群落的结构
7.理解群落和种群的关系
8.正确判定种群和群落
1.一片草地上的全部蛇。
2.我国长江流域的全部白暨豚。
3.某岛上四季常绿的苔藓 。
4.此时此刻我们所在教室内的 全部学生和老师。
5.一个蜂巢中所有的蜂
1.什么是种群?
知识要点:
1.种群的概念:
是指在一定时间和空间内的同种生物个体的总和。
概念的要点:①一定地域内,
②同种生物构成
③全部个体的总和。
种群内部的生物关系:种内互助和种内斗争。
思考: 种群内部的生物之间结成了
什么关系?
种群是一个有种内互助和种内斗争起作用下的活的有机统一体,它有其发生、发展、繁荣、衰退和灭亡的过程。
思考
种群和物种是同一
概念吗?我们通常所见
到的物种是否就是指的
种群?
结论
种群是物种的存在形式 。
种群和生物的进化有什么关系?
种群和生物的繁殖有什么关系?
种群和群落有什么关系?
结
论
种群也是物种的进化单位
种群也是物种的繁殖单位
种群也是群落的构成单位
定义:单位空间内某种群个体的数量。
事例:每立方米水体内非洲鲫鱼的数量。
特点:不同种群的种群密度往往差异很大;同一物种的种群密度在不同环境中也有差异。
种群的特征:
种群密度
你知道种群密度的调查方法吗?
定义:一个种群中各年龄期个体数目的比例。
种群的特征:
年龄组成
类
型
增长型
稳定型
衰退型
种群中年轻的个体多,
而年老的个体少,种群密度会越来越大。
种群中年轻的个体少,
而年老的个体多,种群密度会越来越小。
种群中各年龄期的个体数目比例适中,种群密度在一段时间内保持稳定。
种群的性别比例是指具有生殖能力的雌雄个体数目在种群中所占的比例。
种群可分为三种类型:雄多于雌;雌雄相当;雌多于雄。
一个自然种群的性别比例是由于长期自然选择的结果,它是与种群内部的婚配制度相适应的。
性别比例
定义:出生率是指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目。
定义:死亡率是指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目。
它是决定种群大小和种群密度的重要因素。
出生率和死亡率
直接反映种群的繁荣与衰退的特征是什么?
能够直接决定种群大小变化的特征是什么?
能够预测种群变化方向的特征是什么?
能够间接影响种群个体数量变动的特征是什么?
思考?
直接反映种群的繁荣与衰退的特征是种群密度。
能够直接决定种群大小变化的特征是出生率和死亡率。
能够预测种群变化方向的特征是年龄组 成。
能够间接影响种群个体数量变动的特征是性别比例。
种群特征之间的关系
死亡率
种群密度
出生率
性别比例
年龄组成
预测变化方向
影响数量变动
决定大小
决定大小
例:下图表示种群年龄组成的一种类型。
(1)此图表示_______型的种群。
(2)该种群中_______个体多,______个体少。
(3)据统计,70年代初我国人口(种群)年龄组
成与此图大体相似,所以在这以后一段时间内的
发展趋势是____________________。为此,我们
要认真执行人口的______________政策。
增长
年轻的
年老的
不断增长
计划生育
例:试根据下列我国
人口年龄性别构成图
回答:
(1)图形的左右两
边大致对称,表明男
女人数基本平衡,出
现这一现象的自然生
理原因是__________________________________。
(2)图中Ⅰ阶段表明当时我国人口发展的主要
特点是_______________。
(3)图中Ⅱ阶段表明我国人口发展的主要特点
是_____________,产生这一结果的主要原因是
_______________________。
男性产生两种精子数目相等,与卵细胞结合机会相等
出生率迅速增高
出生率不断下降
推行计划生育取得实效
3 ,种群数量的变化
种群数量在不同的条件下会表现不同的变化曲线。
最典型的是J型增长曲线和S型增长曲线。
看下图思考。
种群的数量增长曲线
种群的个体数量
种群的个体数量
时间
时间
时间
指数增长
逻
辑
斯
蒂
增
长
你能总结二种类型种群的区别吗?
总结
J型曲线 S型曲线
存在条件
增长率
有无K值
影响因素
理想条件
自然条件
稳定不变
先上升后下降
无
有
出生率、死亡率
很多因素
(环境阻力)
思考
种群迁入一个新环境后,为什么一定时间内表现为指数增长?
此时环境阻力为零或者环境阻力 很小。
思维拓展
种群数量不断变化是受到哪些因素的综合影响?你能将这些因素归一归类总结一下吗?
1 、 从种群自身特征来考虑
年龄组成, 性别比例
出生率、死亡率
种群数目变化
2、从不同环境同一物种种群个体间的交流来看:
迁入 种群数目 迁出
增加
减少
从种间关系和无机因素考虑
如共生,竞争,捕食,水分,食物,温度等等也会
影响种群数量的变化.
小结:
任何影响种群数量变化的因素,最终都要落实到种群的出生率、死亡率、迁入、迁出上。出生率、死亡率、迁入、迁出是决定种群数量的最直接因素.
⑴如果种群处在一个理想的环境中,
没有自然和空间的限制,种群内个
体数量的增长曲线是____,用达尔文
的进化理论解释,这是由于生物具
有__________特性。
⑵如果将该种群置入有限制的自然
环境中,种群内个体数量的增长曲
线是_____,用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示___________________________________________。
⑶影响种群密度的主要因素是种群的___________和_____________。
例:下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线,清
仔细分析图中去先后回答下列问题:
a
b
个体数
时间
a
b
在生存斗争过程中淘汰的个体
过度繁殖
死亡率
出生率
下图是一种群的增长
曲线图
(1)种群的K值是
(2)种群增长最快的
区段是
(3)该种群增长速度由缓慢逐渐加快是在
年开始的。环境阻力明显加大是 年开始的。
(4)既要获得最大捕获量,又不能使该资源破坏,应使种群数量保持在哪一点
水平?
2
4
6
8
5
50
80
100
数量
a
b
c
d
100
ab
2
6
b
年份
群落是指在一定自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物种群的总和。
要点:A、群落也有一定的时间和空间范围。B、群落中的各种生物之间的关系有种内关系和种间关系。C、群落是一个完整的统一体,它包括该区域内的全部生物(动物、植物、微生物)。
垂直结构:由于阳光的影响也可以导致植物的分层;进而引起动物的垂直分层。
水平结构:由于地形的变化,光照的明暗,湿度的大小等因素的影响,不同地段的生物种类也有差别。
群落是一个动态的开放的生命系统。
由于气候变迁、洪水、火烧、山崩、地壳运动、动物的活动和植物繁殖体的迁移散布,以及因群落本身的活动改变了内部环境等自然原因,或者由于人类活动的结果,使群落结构受到干扰或破坏,一些生物的种群消失了,就会有其他一些生物的种群来占据它们的空间,再过一段时间,就会有另一些生物的种群兴起,达到一个相对稳定的阶段。
群落的动态发展
随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,就叫做演替。
裸岩上的演替
群落演替的类型
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
森林阶段(乔木阶段)
1、光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物,而是地衣?
2、地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础?为什么苔藓能够取代地衣?
3、在森林阶段,群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗?
☆因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分,而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。
☆通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤,并积累起了有机物,这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后,由于其植株高于地衣能获得更多的阳光,处于优势地位,其结果是逐渐取代了地衣。
☆能找到这些植物。在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指优势取代,而不是“取而代之”。形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但在森林中各种类型的植物都是存在的。
一年生杂草
多年生杂草
小灌木
灌木林
乔木(树林)
所有弃耕的农田都能
演替成树林吗
比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程
弃耕农田上的演替
弃耕农田上的群落演替
①一年生杂草
②多年生杂草
③小灌木
④灌木丛
⑤乔木(森林)
在干旱的荒漠上很难形成
1、初生演替(primary succession)在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。如:沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
2、次生演替(secondary succession)原有的植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他的繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
例:在我国珠穆朗玛峰的河谷森林中,有一种雀鸟总成群
地在森林上层活动,吃高大乔木的种子,煤山雀、黄腰柳
莺和橙红鹤等鸟类总是在森林中层营巢,血雉和棕尾雉则
是典型的森林底栖鸟类,吃地面的苔藓和昆虫。
(1)上述森林中的各种生物都有密切关系,如血雉和昆
虫之间的关系是_______,煤山雀和橙红鹤的生活环境相
同是_______关系。
(2)在这个森林中,除了上面提到的各种的动物和植物
之外,还生活着_______、_______等微生物,微生物主要
生活在_______里。
(3)下列哪项是一个种群
A.森林中的所有昆虫 B.森林中所有血雉
C.森林中所有苔藓 D.森林中所有树木
(4)上述森林中的各种生物在垂直方向上的分层现象,称为
A.群落的垂直结构 B.种群的垂直结构
C.群落的海拔结构 D.种群的海拔结构
答案:(1)捕食 竞争 (2)细菌 真菌 土壤 (3)B (4)A
本节课主线
个体
种群
群落
种内关系
种间关系
种群密度
年龄组成
出生率,死亡率
性别比例
群落结构
营养机构
优势物种
水域的深度,海拔的高度以及纬度的高低是生态因素吗
种内斗争对有的生物个体来说是极为不利,甚至于死亡,那么,它对生物种族的繁衍与发展有利吗?(共73张PPT)
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B
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A
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返回
第31讲生态系统中的生产量和生物量及能量流动和物质循环
考点突破→◇
生态系统中的生产量和生物
学
有机物中
学
意
P)在
加
意
提醺
√对应训练
1.深海区可以分为上下两个层:上层有初级生产量,下层没有
初级生产量。产生这一区别的关键因素是什么
A.上层水域水较暖,以致藻类比以藻类为食的初级消费者
生长得更快
B.上层水域有足够的光照可以积累由光合作用产生的有
机物
C.上层水域有较多的鱼,可将浮游动物控制在较低密度,使
得藻类密度较高
D.上层水域海水表面的波浪运动可使水中的氧溶解量提
高,满足光合作用对氧的需要
热带稀树草原
亚热带沙漠
温带落叶林
寒带针叶林
生态系统中能量流动分
概
初级消费者
次级消费
由上图可知
能
能形式散失
每
产量
①自身呼吸消耗,转化为其他形式的能和热能
2流向下一营养级
去路〈③残体、落叶等被分解者分解
④未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动、植
物残体以化学燃料形式被储存起来的能量
一个营养级同化的能量=呼吸消耗的能量十被下一营养
级同化的能量十分解者利用的能量十未被利用的能量
特别提醒
1.动物同化的能量一摄入量一粪便有机物中的能量,即摄入食
物只有部分被同化。例如屎壳郎利用大象的粪便获得能量
就不能说屎壳郎获得了大象的能量。
2.最高营养级能量去路只有3个方面,少了传递给下一营养级
这一去路
3.分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用
4.生产者固定的太阳能不是照射的光能而只是其中很少的
部分
流经某个生态系统的总能量为生产者固定的总初级生产量
能量流动的通道:食物链和食物网
下列有关生态系统能量流动的叙述中,正确的是
A.一种蜣螂专以大象粪为食,则该种蜣螂最多能获取大象
所同化能量的20%
B.当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时,能量就从第
营养级流入第二营养级
C.生产者通过光合作用合成有机物,能量就从非生物环境
流入生物群落
D.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的(共48张PPT)
单倍体:
二倍体:
多倍体:
体细胞中具有本物种配子染色体数的个体。
体细胞中含有两个染色体组数的个体。
体细胞中含有三个或三个以上的
染色体组数的个体。
10
48
二
1
10
12
4
4
4
四
2
26
42
六
3
21
例7、下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述,
不正确的是( )
A、由受精卵发育成的生物,体细胞中,有几个染色体
组就叫做几倍体
B、由配子发育成的生物,体细胞中,无论有几个染色
体组也只能叫做单倍体
C、单倍体一般高度不孕,多倍体一般茎秆粗壮,
果实较大
D、单倍体都是纯种,多倍体的等位基因至少有三个
D
例8、下列说法正确的是( )
A、凡是细胞中含有两个染色体组的个体就叫二倍体
B、单倍体就是体细胞中含有一个染色体组的个体
C、在育种过程中单倍体肯定可育,其优点是稳定
遗传,后代不发生性状分离
D、多倍体在植物界中比较常见,几乎全部的动物
都是二倍体
D
Chromosomal arrangement of a woman with trisomy 21
杂交水稻
高三生物 第一轮复习
必修Ⅱ 第4章生物的变异
育种
问题情境:
玉米起源于美洲大陆,15世纪传入欧洲,16世纪经葡萄牙传入中国,现在遍布全世界。远在古代,美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵,用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的,经过精心管理和认真选育,不仅果穗硕大、颗粒饱满,而且品质优良,无任何杂粒,这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。
玉米:
(1)生长周期短,繁殖速度快。
(2)有容易区分的相对性状。
(3)产生后代数量多,统计更加精确。
(4)人工去雄操作非常方便,便于进行杂交。
设想你是一位玉米育种专家,遇到这样的情况:
品种A子粒多,但不抗黑粉病;品种B子粒少,
但抗黑粉病。
讨论:
你用什么方法既能把两个品种的
优良性状结合在一起,又能把双
方的缺点都去掉
已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗锈病(T)对易染锈病(t)为显性,两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起,又能把双方的缺点都去掉?将你的设想用遗传图解表示出来。
试一试:植物杂交育种的方法
以下是杂交的育种参考方案:
P 高抗 矮不抗
F1 高抗
F2
DDTT
ddtt
DdTt
ddTt
高抗 高不抗 矮抗 矮不抗
ddTT
矮抗
ddTT
ddTt
矮抗
ddTT
矮抗
矮抗 矮不抗
ddTt
ddTT
杂交
自交
选优
自交
F3
选优
思考:要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年?
中国荷斯坦牛:荷斯坦—弗里生
牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形
成的优良种。泌乳期可达305天,
年产乳量可达6300kg以上。
基因重组
将两个或多个优良性状集中在一起。
(一)杂交育种
一、常用育种方法
杂交 自交 筛选出符合要求的表现型,连续自交直至不发生性状分离为止。
(1)只能利用已有基因的重组,
并不能创造新的基因。
(2)杂交后代会出现性状分离现象,
育种周期长。
2、方法:
1、原理:
3、优点:
4、缺点:
5、举例:
杂交水稻、矮杆抗锈病小麦
(二)诱变育种
2、方法:
利用物理因素(紫外线、α射线、失重等) 或 化学因素(亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变。
1、原理:
基因突变
3、优点:
可以提高突变率,加速育种进程
4、缺点:
突变的方向难以掌握(突变后有利个体少,工作量大);
突变体难以集中多个理想性状。
5、举例:
太空椒、“黑农五号”大豆
青霉素高产菌株的培育
诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外,还采用太空育种。
太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高空环境,通过强辐射、微重力和高真空等条件使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。
我国已培育成功许多太空作物:
用于微生物育种:例如青霉素的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理,培育成了青霉素高产菌株,目
前青霉素的产量
已达到50000~
60000单位/mL。
中间为青霉菌,周围是细菌。
(三)单倍体育种
2、方法:
3、优点:
离体培养
单倍体植株
用秋水仙素诱导染色体加倍
正常植株
(纯合,自交后代不发生性状分离)
花药(花粉)
1、原理:
染色体变异
4、缺点:
明显缩短了育种年限。
技术复杂, 须与杂交育种配合
5、举例:
单育1号烟草
单倍体育种:利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆
高皱 DDtt
杂合高圆DdTt
矮圆ddTT
花药离
体培养
高圆DT
矮皱dt
高皱Dt
矮圆dT
纯合高圆DDTT
加倍
纯合矮皱ddtt
加倍
纯合高皱DDtt
加倍
纯合矮圆ddTT
加倍
1.为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限?
花药离体培养→
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
配子
DT
Dt
dT
dt
DT
Dt
dT
dt
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
纯合体
秋水仙素→
↑
需要的矮抗品种
单倍体育种
第1年
第2年
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
↓
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
杂交育种
↓
第1年
第2年
第3~6年
×
×
↑
需要的矮抗品种
矮抗
(四)多倍体育种
2、方法:
低温处理或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
1、原理:
5、举例:
三倍体无子西瓜
染色体变异
3、优点:
器官比较大,营养物质的含量提高
4、缺点:
发育延迟,结实率低
1:无籽西瓜的培育
①用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜; ②用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交,得到三倍体的西瓜种子; ③三倍体西瓜联会紊乱,不能产生正常的配子;
④三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜。
14
14
一粒小麦
山羊草
14
另一种山羊草
7
7
7
7
杂交种不育
配子
配子
14
7
14
7
配子
配子
杂交种不育
28
14
42
加倍
异源
多倍体
二粒小麦
14
14
28
加倍
异源
多倍体
普通小麦
注:这也是物种形成的一种方式。
(五)基因工程育种
1、原理:
2、方法:
基因重组
目的基因的获取
基因表达载体的构建
将目的基因导入受体细胞
目的基因的检测与表达
3、优点:
4、缺点:
5、举例:
目的性强,可定向改变生物性状
技术复杂;存在安全性问题
抗虫棉
抗虫棉
(六)植物体细胞杂交
1、原理:
植物细胞全能性
(酶专一性、细胞膜流动性)
2、方法:
(1)去除细胞壁,分离出有活力的原生质体。
(2)诱导原生质体间融合。
(3)融合后的原生质体再生出细胞壁,形成杂种细胞。
(4)用植物组织培养的方法培育杂种细胞得到杂种植株。
3、优点:
克服了远缘杂交不亲和的障碍。
4、缺点:
5、举例:
技术难度大
白菜—甘蓝
白菜—甘蓝
(七)核移植
1、原理:
动物体细胞核的全能性
2、方法:
将具备所需性状的体细胞核移植到去核卵细胞(或次级卵母细胞)中。
3、优点:
改良动物品种,拯救濒危动物
4、缺点:
5、举例:
难度大,成活率低。
克隆羊
克隆羊——多利
类型 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种
原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组
常用方法 将具有不同
优良性状的
两亲本杂交、连续自交 用物理或化学的方法处理生物 花药离体培养 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 基因拼接
优点 使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上 提高变异频率加速育种进程 明显缩短育种年限 器官大型,营养含量高 可以定向改变性状(目的性强),克服远缘杂交不亲和障碍
缺点 育种时间长 盲目性大有利变异少需大量处理供试材料 技术复杂,需与杂交育种配合 发育延迟,结实率低 技术要求高、可能引起生态危机
实例 矮抗小麦 高产青霉素菌株 矮抗小麦 无子西瓜 抗虫棉
5.几种主要育种方法的比较
类型 细胞工程育种
细胞融合技术 核移植技术
原理 基因重组、染色体变异 基因重组、染色体变异
常用方法 细胞融合、组织培养 将具备所需性状的体细胞核移植到去核卵细胞中
优点 克服远缘杂交不亲和障碍 可改良动物品种或保护濒危物种
缺点 技术要求高 技术要求高
实例 白菜甘蓝、番茄马铃薯 各种克隆动物
问题:
在上述七种育种方法中,
1、哪些用到了植物组织培养技术?
2、哪些育种方法需要使用秋水仙素或低温处理?
单倍体育种、基因工程、植物体细胞杂交
单倍体育种、多倍体育种
3、哪些育种方法能打破物种界限?
基因工程、植物体细胞杂交
4、能产生新基因的育种方法?
诱变育种
5、动物可用的育种方法?
植物可用的育种方法?
微生物可用的育种方法?
杂交育种、诱变育种、基因工程育种、核移植
杂交育种、诱变育种、基因工程育种
单倍体育种、多倍体育种、植物体细胞杂交
诱变育种、基因工程育种
诱变育种
基因工程育种
单倍体育种
植物体细胞杂交
聚乙二醇
限制酶
秋水仙素
射线、激光
6、将下列育种方法与相关处理连接
二、知识运用
例:下面为六种不同的育种方法。据图回答:
(1)图中A至D方向所示的途径表示 育种方式,这种方法属常规育种,一般从F2代开始选种,这是因为 。
杂交
从F2开始发生性状分离
(2) B 常用的方法为 。
花药离体培养
(3) E方法所用的原理是 。育种时所需处理的种子应当是萌发的(而非休眠的)种子,试阐述原因 、
、 、
、 。
基因突变
发后进行细胞分裂,DNA在复制过程中由于某种因素
种子萌
的影响可发生基因突变 。
(4)C、F过程最常用的药剂是 ,其作用的原理
是 。
秋水仙素
抑制纺锤体的形成,引起染色体加倍
(5)由G到H过程中涉及的生物技术有 、
和 。
基因工程(DNA
重组技术)
植物组织培养
(6)K→L→M这种育种方法的优越性表现在 、
。
克服远缘杂交
不亲和的障碍,大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围
1、(06 江苏)20世纪50年代,科学家受达尔文进化思想的启发,广泛开展了人工动、植物育种研究,通过人工创造变异选育优良的新品种。这一过程人们形象地称为“人工进化”。
(1)我国科学家通过航天搭载种子或块茎进行蔬菜作物的育种,用空间辐射等因素创造变异,这种变异类型可能属于 、 。与诱变育种方法相比,DNA重组技术最大的特点是 。
三、高考试题
基因突变
染色体变异
定向改造生物性状
(2)若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交,选育抗病矮秆品种,其依据的遗传学原理是 。
假设该植物具有3对同源染色体,用杂种一代花药离体培养获得单倍体,其单倍体细胞中的染色体(遗传物质)完全来自父本的概率为 。
基因重组
l/8
2、(06天津)甲种植物高产,乙种植物耐盐,通过细胞工程技术,利用甲、乙两种植物的各自优势,培育高产耐盐的杂种植株。请完善实验流程并回答问题:
(1)A是 酶,B是 ,C是 性状的幼芽。
(2)若目的植株丢失1条染色体,不能产生正常配子而高度不育,则可用 (试剂)处理幼芽,以便获得可育的植株。
纤维素酶和果胶
融合的原生质体
耐盐
秋水仙素
3、(07江苏) 很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造一种对昆虫有毒的蛋白质,当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因(抗虫基因)转移到农作物中,以降低昆虫对农作物造成的危害。20世纪90年代,美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗虫玉米新品种。下图为这一转基因玉米的主要培育过程。
(1)获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外,还可以 。将目的基因与运载体结合时必须用 酶和DNA连接酶。在基因工程中,常用的运载体有 等,而作为运载体必须具备相应的条件,例如应具有 以便进行筛选。
(2)由转基因玉米细胞经过 形成愈伤组织,然后发育成胚状体和试管苗。若要制备转基因玉米的人工种子,可选择上述实验过程中的 再包裹合适的人造种皮等。
人工合成
同种限制
质粒
标记基因
脱分化
胚状体
4、(07山东)普通小麦中有高杆抗病(TTRR)和矮杆易感病(ttrr)两个品种,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验,请分析回答:
(1)A组由F1获得F2的方法是 ,F2矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占 。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中,最可能产生不育配子的是 类。
(3)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法是 组,原因是 。
自交
2/3
Ⅱ
C
基因突变频率低且不定向
(4)通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新品种的方法是 。
获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占 。
(5)在一块高杆(纯合体)小麦田中,发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因(简要写出所用方法、结果和结论)
秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍
100%
方法一:将矮杆小麦与高杆小麦杂交;如果子一代为高杆,子二代高杆:矮杆=3:1(或出现性状分离),则矮杆性状是基因突变造成的;否则,矮杆性状是环境引起的。
方法二:将矮杆小麦与高杆小麦种植在相同环境条件下;如果两者未出现明显差异,则矮杆性状由环境引起;否则,矮杆性状是基因突变的结果。(共23张PPT)
第六章 生态环境的保护
21世纪面临的五大危机:
1、人口
2、粮食
3、能源
4、资源
5、环境
第1节 人口增长对生态环境的影响
一、我国人口的现状与前景
1953年,第一次人口普查,总人口为4.23亿。
1963年,第二次人口普查,总人口为5.37亿。
1973年,第三次人口普查,总人口为7.13亿。
1983年,第四次人口普查,总人口为8.02亿。
1993年,第五次人口普查,总人口为9.14亿。
注:历次人口统计数据均不包括香港、澳门及台湾
1、我国人口的特点:
人口基数大,增长快,仍将在较长的时期内持续增长。
2、我国人口发展的目标:
2005年,人口总数控制在13.3亿内;2010年,人口总数要控制在14亿以内;21世纪中叶,人口总数达到峰值16亿以后,将开始缓慢下降,从而基本实现人口与经济、社会、环境和资源的协调发展。
3、控制人口增长过快的措施:
(1)、20世纪70年代,我国全面推进了计划生育工作,实行少生优生,晚婚晚育 ;
(2)、1982年将计划生育确定为一项基本国策;
(3)、2001年,颁布了《中华人民共和国人口与计划生育法》,把计划生育的方针和制度措施等用法律的形式确定下来。
自然界的“计划生育”政策
太阳鱼和鲤鱼会吃自己的鱼仔
蝌蚪
桉树自毒现象
4、我国人口现状:
我国人口增长过快的情况得到了有效的控制,人口出生率和自然增长率明显下降,目前已进入了低生育水平国家的行列。
二、人口增长对生态环境的影响
1、人口增长和开垦土地之间的关系
(1)需要粮食。因而需要耕地。
(2)需要水。除了饮用水以外,农业、工业以及生活的各个方面都离不开水。
(3)需要森林、草原、燃料和矿物等多种自然资源及一定的生存空间。
(4)精神需求。科学、教育、文学、艺术和体育等。
2、人类的多种需要:
3、人口增长对环境的影响
人口众多对于我国的生态环境已经产生了沉重的压力,表现在:
(1)人均耕地继续减少。
(2)自然资源消耗量大增
(3)水、矿产资源短缺
(4)环境污染加剧
(5)植被破坏
4、采取的措施:
(1)控制人口增长
(2)加大保护资源和环境的力度
植树种草,退耕还林、还草、还湖,防止沙漠化。
监控、治理江河湖泊及海域的污染;
加强生物多样性保护和自然保护区建设;
推进生态农业。
一.21世纪人类的达摩克利斯悬剑 ——严重的生态环境问题
全球变暖
臭氧层破坏
酸雨肆虐
水体污染
荒漠化扩展
物种灭绝和物种消失(生物多样性锐减)
二、生物多样性的概念
生物多样性包括地球上所有植物、动物、微生物和它们 拥有的基因以及由这些生物和环境构成的生态系统。
遗传多样性
物种多样性
生态系统多样性
生物多样性是地球上40亿年生物进化留下来的宝贵财富,是人类赖以生存和发展的基础。
因此,我们的保护也要从基因、物种和生态系统三个层次着手。
直接使用价值
间接使用价值
潜在使用价值
对于人类来说,生物多样性具有巨大的价值,包括以下三个方面。
许多野生动、植物具有药用价值;
生物多样性具有科学研究价值
生物多样性还有美学价值
李时珍的《本草纲目》
野生生物为
杂交育种提
供基因库
陶冶人们的情操,美化生活
人们的休憩、旅游
激发文学艺术创作灵感
许多野生生物是重要工业原料。
霍霍巴
指生物多样性具有重要的生态功能
每一种野生生物都对生态系统的稳定性作出了贡献。一旦减少,人类的生存环境将受影响。
分解者,起
什么作用?
对大量的野生生物,我们目前尚不清楚它们的使用价值,但是它们具有巨大的潜在使用价值。
一种不起眼的野草
(过去)
可用于各类疟疾。尤其适用于抗氯喹、抗喹哌恶性疟疾和凶险型脑型疟的救治。(现在)
双氢青蒿素
生物多样性的保护
就地保护(自然保护区)
迁地保护(动物园、植物园、水族馆等)
保护森林生态系统、人参、红松、梅花鹿、东北虎等。
吉林长白山自然保护区
就地保护
动
物
园
水族馆
迁地保护
生物多样性的合理利用
我们强调保护生物多样性,绝不是禁止开发利用,而是反对盲目、掠夺式的开发利用,我们应该合理利用。
竹的最佳利用年龄是6~8年,超过这个年限,又逐渐减弱、丧失利用价值
总之,只要对生物多样性保护和利用得当,它就将可持续的为人民造福。
三.可持续发展
——人类的必然选择
可持续发展的定义
可持续发展定义—— 既满足当代人的需求,又不危及后代人满足需求的发展,称其为可持续发展。
人类要通过发展来满足和提高当代人的生活质量,但发展应有限度,应有代际平等概念;
发展应是持续的,现代的发展不能危及后代人的发展;
不能吃祖宗饭,断子孙路;(共60张PPT)
*
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B
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A
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D
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C
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返回
生态系统的营养结构
考点突破
0
生态系统的概念及组成成分
态
能系统
(2)范围:有大有小。地球上最大的生态系统是生物圈
(3)结构:组成成分和营养结构—一食物链和食物网
(4)功能:物质循环、能量流动及信息传递
项目组成成分在生态系统中的作用周什收心
位
联系
用类型
阳光、热
非生物
必备
的物质
能、空气、为生态系统中的生物
和能量水分、无提供物质和能量
成分
机盐等
主要是将无机物合成有机物
把光能或无机物中的化
生产者包括化能学能转变成有机物中的自
色植物,也
自养到化学能,为消费者提然染备
物、蓝灤/食物和栖息场所是生/数成分
态系统的主要成分
包括营捕
生产者和分解者
食生活的对于植物的传粉、受异‖必是联系生物群落
消费者各种动物精、种子传播等方面有养备成和无机环境的两
及寄生的重要作用
型份大“桥梁,生产者
生物
与各级消费者以
捕食关系建立
营腐生生活
食物网是能量流
的微生物
动和物质循环的
主要是细菌将动、植物的遗体分解
渠道;非生物的物
分解者和真菌等成无机物,重新被绿色异养到备质和能量与生物
成分
还有一些腐植物利用
之间是相互影响
食性动物
密不可分的
如蚯蚓
匚非生物的物质和能量
细胞呼
冬
消费者
(加快物质循环)
生
分解者
残枝败叶、遗
1)由上图可知:非生物的物质和能量是生态系统中生物群
落的物质和能量的最终来源
(2)生产者是生态系统中惟一能把非生物的物质和能量转变
成生物体内的物质和能量(有机物及其储存的化学能)的成
分,因此,可以说生产者是生态系统的基石。
(3)分解者在生态系统中占有重要地位。如果一个生态系统
中没有分解者的话,动植物的遗体、残骸就会堆积如山,生态
系统就会崩溃。因此,从物质循环角度看,分解者在生态系
统中占有重要地位
深化拓展
例
误说
错误说
菌都
解者
费
错误说法
特例
细菌都是分解者硝化细菌是自养型生物,属于生产
者;寄生细菌属于特殊的消费者
细菌
绿色植物
寄
属于消费者(共91张PPT)
第二章 动物生命活动的调节
思考:1、什么是内环境。它由哪些成分组成?这些成分之间的关系怎样?
体液
细胞内液
(细胞内)
细胞外液:
(内环境)
2.泪液、汗液、唾液、胃液是不是体液?
3.细胞外液的成分包括哪些?
血红蛋白属于其中的一种成分吗?
4.劣质奶粉为何会导致“大头娃娃”?
1、毛细血管和毛细淋巴管管壁细胞的直接(具体)生活环境分别是什么?
1.内环境稳态的事实:
内环境的理化性质不会发生剧烈变化,能够维持相对稳定的状态。
血浆的pH:7.35~7.45;
体液温度在37.5℃左右,
血浆渗透压在37 ℃时约770kPa
2.内环境稳态的实现
内环境的pH如何维持相对稳定
Ⅰ.缓冲物质
(1)概念:血液中含有的许多对对酸碱度起缓 冲作用的物质。
(2)组成:每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成。(如H2CO3/NaHCO3 , NaH2PO4/Na2HPO4)
(3)作用:使血液的pH不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。
Ⅱ.缓冲过程
A、当机体剧烈运动,肌肉产生的大量乳酸、碳酸等物质,进入血液时,就发生如下反应:
H2CO3 CO2 + H2O
乳酸 + NaHCO3 乳酸钠 + H2CO3
B、当食物中(蔬菜、水果)中或细胞代谢中产生的碱性物质如Na2CO3进入血液时:
Na2CO3 + H2CO3 2NaHCO3
Ⅲ.稳态的概念
正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官,
系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。
(三)稳态的生理意义
稳态是机体进行正常生命活动的必备条件。
若内环境稳态遭到破坏,就会引起细胞新陈代谢
紊乱,并导致疾病。
血液中钙、磷含量降低
成年人:骨软化病
儿童:佝瘘病
血钙过高:肌无力
同时内环境稳态是生物对多变的外界环境的适应。
1、神经调节
2、体液调节
神经系统可以直接调节或控制身体各器官、系统的活动,
可通过控制体液调节来间接调节生命活动
神经调节与体液调节的区别与联系
神经调节 体液调节
反应速度 快而准确 缓慢
作用范围 比较局限 比较广泛
作用时间 短暂 比较长
联系 两者共同协调、相辅相成,神经调节占主导地位,体液调节又受神经系统的调节。
1、对周围环境变化作出迅速反应。
兔子逃避狼的捕捉。
2、对体内环境变化及时作出反应,维持内环境稳定。
感应体内CO2的变化,调整呼吸和心跳。
如果一个篮球向你飞来,你会怎么办?
脑
脊髓
中枢神经系统
周围神经系统
脑神经
脊神经
人的神经系统
中枢神
经系统
周围神
经系统
脑
脊髓
脑神经
神经系统
大脑
间脑(下丘脑)
小脑
中脑
脑桥
延髓
脑干
脊神经
周围神经系统
(按功能分)
传出神经
(感觉神经)
(运动神经)
内脏神经
躯体运动神经
传入神经
交感神经
副交感神经
树突
神经末梢
髓鞘
胞体
轴突
树突:多条,短而呈树枝状分布
胞体:含有细胞核
突起
轴突:一条,长而少分枝
神经元
细胞核
神经纤维
(神经细胞)
神经——
外包结缔组织膜的神经纤维束
神经
不同神经元所处位置不同,功能不同。
运动神经元:
位于脊髓,发出轴突支配骨骼肌纤维。
神经元之间有何共同之处?
可兴奋细胞:受到刺激后能迅速的发生反应。
神经元的功能:
接受刺激,产生兴奋(神经冲动),传导兴奋(神经冲动)
电刺激
产生收缩
神经冲动的传播
神经冲动以何种形式传播?
坐骨神经
腓肠肌
神经:许多神经纤维被结缔组织包围而成。
b点与c点电位相等
在a处施加刺激,产生神经冲动
传至b点时,有自c向b的电流。
b处为负电位
传至c点时,有自b向c的电流
传至b、c之间时,无电流
传至d处时,无电流
刺激会使神经产生一个负电波(动作电位),并沿神经传导。
神经冲动就是动作电位,神经冲动的传导就是动作电位的传播。
极化
反极化
去极化
复极化
1、静息状态时,神经纤维膜处于极化状态,膜外为正电位,膜内为负电位。
2、接受刺激,去极化,膜内为正电位,膜外为负电位,
成为反极化状态。
3、神经纤维膜恢复极化状态,即复极化的过程。
1、神经细胞所处的环境是膜外钠离子浓度高,膜内钾离子浓度高。
2、神经细胞膜对钾离子的通透性较高,钾离子可扩散到膜外,使膜外为正电位,膜内为负电位。
Na+
K+
细胞内
细胞外
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
K+
K+
Na+
Na+
K+
Na+
神经细胞膜上有钠通道和钾通道
1、感受刺激,钠通道先开放,大量钠离子内流,使膜成为反极化状态。
2、钠通道关闭,钾通道打开,大量钾离子外流,使膜恢复极化状态。
Na+
K+
细胞内
细胞外
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
K+
K+
Na+
Na+
K+
Na+
钠通道
钾通道
动作电位如何传导?
1、受刺激部位与未受刺激部位之间产生局部电流
2、使未受刺激部位发生去极化,形成动作电位
膜内膜外的局部电流的方向如何?
神经冲动在传导特点:
1、无衰减:信号强度不变
2、绝缘性:两条神经纤维之间的信号不会互相干扰
3、双向性:神经冲动从产生处在向两个方向传导
突触的结构
突触前膜
突触间隙
突触后膜
轴突末端突触小体膜
肌肉细胞或神经元的胞体膜或树突膜
突触小体
突触前膜与突触后膜之间的间隙。
细胞间兴奋的传递
一神经元轴突兴奋
突触小体
突触小泡
释放递质
突触间隙
突触后膜
使另一神经元产生兴奋或抑制
(2)兴奋在细胞间的传递特点
单向性
突触前膜
电信号→化学信号→电信号
小结
兴奋的传递
神经元之间:
神经元内:
传递特点:双向性
树突 细胞体 轴突
一个神经元的轴突 另一个神经元的细胞体或树突。
突触延搁
传递特点
单向性
概念:在中枢神经系统参与下,机体对刺激感受器所发生的规律性反应。
反射的结构基础:
反射弧
感受器
传入神经元
反射中枢
传出神经元
效应器
感受器肌梭
传入神经元
反射中枢
传出神经元
效应器肌肉
如果在某个部位破坏反射弧将会有什么后果?
反射弧必须完整,
才能完成其功能
二元反射弧:只涉及两个神经元
最简单的反射弧
膝反射
三(多)元反射弧:涉及三(多)个神经元
同侧屈反射
白洛嘉区:左半球额叶后部
负责说话和书写文字
韦尼克区:左半球颞叶后部与顶叶和枕叶相连接处
负责理解听到的语言
顶部——控制下肢运动
下部——控制头部运动
①躯体各部分的运动都由运动中枢的一定部位控制
②皮层中的功能代表区的分布与躯体各部分的关系是倒置的。
左脑——控制身体右侧
说明
右脑——控制身体左侧
左右倒置,上下倒置
由上图可知: 代表区范围的大小只与躯体运动的精细复杂程度有关,而与 躯体的大小无关。
产热:安静时,细胞的生命活动产生热量。
肌肉活动可以产生热量(战栗),
脂肪被分解、氧化产生热量
散热:传导、对流、辐射、蒸发、出汗
通过皮肤来完成
低温环境中:减少散热、增加产热
高温环境中:增加产热、减少散热
瞬目反射是由于面部叩打、光、音、角膜触觉等刺激而诱发引起的防御反射,起着保护眼球的重要作用。
通常分为两种,一种为不自主的眨眼运动;另一种为反射性闭眼运动。瞬目反射是一种保护性反射,可以使角膜始终保持湿润,并且防止异物进入眼内。瞬目反射是一种先天性的反射,比如说,当有个东西飞过来要打到你的脸的时候,你的眼睛会“吓得”不自主闭上。
瞳孔大小随光照强度而变化的反应是一种神经反射,称为瞳孔对光反射
咽反射是一种防止吞咽异物的生理反应,将牙刷放到嘴里刷牙时也会不由自主地出现“干呕”,这就是因为咽反射引起的
动物激素
动物激素都是内分泌腺分泌的、对身体有特殊作用的化学物质。
荷尔蒙
外分泌腺:
内分泌腺:
分泌腺 分 类
分泌物通过导管排出,如皮脂腺、汗腺、唾液腺
没有导管,分泌物直接进入腺体内的毛细血管里。
内分泌腺
外分泌腺
动物激素是由特定的分泌器官——内分泌腺分泌的,而植物激素是由植物体的一定部位产生的,如植物的生长素由形成层细胞、幼嫩的种子、芽尖、根尖等处的分生组织等部位产生。
动、植物激素区别:
二、体液调节
激素等通过体液的传送而发挥调节作用。
三、内分泌腺及相应激素的生理作用
1、性腺——性激素
2、肾上腺——激素
3、胰岛细胞——胰岛素:降低血糖
胰岛细胞——胰高血糖素:升高血糖
分析以下材料:
1、用含甲状腺激素制剂的饲料喂养蝌蚪,结果,在短时间内发育成小型的青蛙。 2、摘除小狗体内的甲状腺,小狗停止发育。在小狗吃的食物中添加甲状腺激素制剂,又可以发育。
3、若摘除成年狗的甲状腺,会出现行动呆笨,身体臃肿,食欲不振等症状。
4、甲亢病人是由于甲状腺激素分泌过多而造成的,情绪非常容易激动。
4、甲状腺——甲状腺激素
分泌不足时--
新陈代谢率下降,生长和发育都将受到影响,精神和智力及生殖器的发育都受影响。发生在幼年表现为呆小症。
甲状腺激素分泌异常引起的病变
分泌过盛时--
新陈代谢率增高,消瘦、血压高、心搏快、情绪激动、有颤抖等症状,表现为甲亢。另眼球凸出,
称凸眼症。
甲状腺激素分泌异常引起的病变
食物中缺碘,易患大脖子病
甲状腺激素分泌异常引起的病变
生长激素
为验证生长激素的生理作用,某实验小组的同学将一幼年家兔的垂体切除并缝合创口后进行观察。家兔的生长立刻停滞。
结论:生长激素对动物的生长有促进作用。
这个实验有缺陷吗?该如何完善?
5、垂体
呆小症
侏儒症
巨人症
幼年时生长激素分泌
过多,出现食欲过旺,
生长迅速,个体过大
臂力过人,但寿命不长
思考:若由于某种原因,一位成年人生长激素分泌过多,他还能长高吗?
1956年
1949年
1941年
肢端肥大症
下丘脑
垂体
甲状腺
胸腺
肾上腺
胰腺
卵巢
睾丸
抗利尿激素生长激素、催产素、促甲状腺素、促性腺激素、等
雌激素、
孕激素等
雄激素等
甲状腺激素等
其中的胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素等
促甲状腺素释放激素、促性腺激素释放激素等
北京国际马拉松邀请赛
马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动,运动员每小时至少要消耗300g糖类。
血糖(血液中的葡萄糖)可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量是0.8~1.2g/L(80~120mg/dL),全身的血量大约为5L。
如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能够跑多长时间?
计算:
长跑过程中大量消耗葡萄糖,会导致血糖含量下降吗?
食物中的糖类
消化、吸收
肝糖元
分解
脂肪等非糖物质
转化
血糖
0.8~1.2g/L
血糖的来源(正常情况下)
马拉松运动员在比赛过程中,尽管血糖在不断被消耗,但它的含量基本维持在0.9 g/L左右。
一、血糖的来源和去向
血糖可以通过哪些途径得到补充?
转变
脂肪、某些氨基酸等
合成
肝糖元、肌糖元
氧化分解
CO2+H2O+能量
血糖
0.8~1.2g/L
血糖的去向(正常情况下)
为什么餐后血糖含量会有如右图所示的变化?
食物中的糖类
消化、吸收
肝糖元
分解
脂肪等非糖物质
转化
血糖
0.8~1.2g/L
转变
脂肪、某些氨基酸等
合成
肝糖元、肌糖元
氧化分解
CO2+H2O+能量
血糖平衡的意义:对于保证人体各种组织和器官的能量供应以及保持人体健康有重要意义
α细胞:
胰高血糖素(多肽)
胃
十二指肠
胰腺
β细胞:
胰岛素(蛋白质)
二、血糖的调节
食物中的糖类
消化、吸收
肝糖元
分解
脂肪等非糖物质
转化
血糖
0.8~1.2g/L
转变
脂肪、某些氨基酸等
合成
肝糖元、肌糖元
氧化分解
CO2+H2O+能量
议一议:胰岛素是如何降血糖的
加速血糖分解(利用),
促进血糖合成为糖元(贮存),
促进血糖转变成脂肪,
抑制肝糖元分解,
抑制非糖物质转化,
议一议:胰岛素是如何降血糖的
血糖升高
胰岛
β细胞分泌胰岛素
加速血糖分解(利用),
促进血糖合成为糖元(贮存),
促进血糖转变成脂肪,
抑制肝糖元分解,
抑制非糖物质转化,
血糖降低
进食后时间(h)
血糖含量/mg·dL-1
胰岛素浓度
促进糖元分解,
促进非糖物质转化。
议一议:胰高血糖素是如何升高血糖的
血糖降低
胰岛
α细胞分泌胰高血糖素
促进糖元分解,
促进非糖物质转化。
血糖升高
胰岛素的增加
血糖升高
胰岛
β细胞分泌胰岛素
加速血糖分解(利用),
促进血糖合成为糖元(贮存),
促进血糖转变成脂肪,
抑制肝糖元分解,
抑制非糖物质转化,
血糖降低
胰岛
α细胞分泌胰高血糖素
促进糖元分解,
促进非糖物质转化。
α细胞分泌胰高血糖素
β细胞分泌胰岛素
血糖
0.8~1.2g/L
反馈调节
你能举出日常生活中一两个反馈调节的实例吗?
在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。
对于机体维持稳态具有重要意义。
血糖升高
胰岛
β细胞分泌胰岛素
加速血糖分解(利用),
促进血糖合成为糖元(贮存),
促进血糖转变成脂肪,
抑制肝糖元分解,
抑制非糖物质转化,
血糖降低
胰岛
α细胞分泌胰高血糖素
促进糖元分解,
促进非糖物质转化。
α细胞分泌胰高血糖素
β细胞分泌胰岛素
血糖
0.8~1.2g/L
拮抗作用
糖尿病:胰岛素不足
在给小白鼠注射大量的胰岛素之后,小白鼠会进入休克状态,要使其苏醒,可注射适量( )
A. 甲状腺激素 B .葡萄糖
C .性激素 D .生理盐水
B
2 为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用,在设计实验方案时,如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标,则下列对实验组小鼠注射药物的顺序。正确的是
A.先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液
B.先注射胰岛素溶液,再注射胰岛素溶液
C.先注射胰岛素溶液,后注射生理盐水
D.先注射生理盐水,后注射胰岛素溶液
A
(08年海南高考题)5、青蛙垂体提取液中有促进雌蛙排卵的激素,该激素作用的器官是
A、甲状腺 B、胰腺
C、卵巢 D、肾上腺
C
垂 体
促× ×素释放激素
下丘脑是机体调节内分泌活动的 。
枢纽
下丘脑
促× ×激素
× ×腺体
××激素
调节和管理其他内分泌腺。
垂体
一、下丘脑
人和高等动物体内的内分泌腺由高到低有三个层次:下丘脑、垂体、被管理的某些内分泌腺。它们分泌的激素是如何调节的呢?
以人体抵御寒冷为例,讨论问题:
a、对于人来说,细胞呼吸在寒冷状态下会发生什么变化?
b、寒冷刺激首先作用于什么部位? c、接着在三个层次上会引起什么腺体分泌何种激素?
下丘脑
垂 体
甲状腺
寒冷等刺激
促甲状腺素释放激素
促甲状腺素
甲状腺激素
促进
促进
抑制
抑制
新陈代谢,抵御寒冷
促进
大脑皮层
二、激素分泌分级的调节
反馈调节
促性腺激素释放激素
下丘脑
垂体
促性腺激素
性腺
性激素
(+)
(+)
(-)
(-)
反馈调节
小组讨论:
为什么春天来了,家鸡的产卵量会提高
垂 体
促× ×素释放激素
下丘脑是机体调节内分泌活动的 。
枢纽
下丘脑
促× ×激素
× ×腺体
××激素
调节和管理其他内分泌腺。
垂体
美国学者E.C.Kendall 从3t 新鲜的动物甲状腺中才提取出0.23g的甲状腺激素
30万头羊脑只能提取生长激素1g
人体血液中甲状腺激素的含量只有3×10-5 ~14×10-5mg/mL
激素分泌量很少——微量
资料1:
三、激素调节的特点
正常人每100毫升血液中生长激素的含量还不到1微克。如果该激素分泌稍微多一点,可使生长发育期的青少年成为巨人症的受害者。
生理作用显著——高效
1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ
资料2:
通过体液运输
临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。
资料分析
资料3:
能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。
作用于特定细胞、器官
资料分析
研究发现,甲状腺激素几乎对全身细胞都起作用,而促甲状腺激素只作用于甲状腺。
作用于靶细胞、靶器官
分泌细胞
激素分子
毛细血管
靶细胞
资料4:
1、微量和高效
2、通过体液运输
3、作用于靶器官、靶细胞