生物 - 必修3 - 稳态与环境（期末必备） - 图文

必修3《稳态与环境》一轮复习知识梳理

第一单元 人体的内环境和稳态 第二章 生物个体的稳态 第一节 人体的稳态

一、稳态的生理意义 1、内环境：

（1）单细胞生物一般生活在水中，通过细胞膜直接与外界环境进行物质交换和能量转换。 （2）体液的组成： 细胞内液 血浆

体液

细胞外液 组织液

（内环境）

淋巴

（3）内环境：

①概念：相对于人体生活的外界环境，细胞外液称为内环境。 练习：写出下列细胞所处的内环境。

（1）组织细胞：组织液 （2）血细胞：血浆

（3）毛细血管壁细胞：血浆、组织液 （4）毛细淋巴管壁细胞：淋巴、组织液 （5）淋巴细胞和吞噬细胞：淋巴、血浆。 ②主要组成之间的关系：（如上图）

③功能：体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

2、稳态

（1）概念：在神经系统和内分泌系统等的调节下，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，渗透压、酸碱度及各种化学成分保持相对稳定的状态，称为稳态。 （2）调节机制

经典解释：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、

协调统一而实现的。

目前认为：神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 （3）调节途径

反馈调节：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。

正反馈：反馈信息与原输入信息起相同的作用，使输出信息进一步增强的调节。 负反馈：反馈信息与原输入信息起相反的作用，使输出信息减弱的调节。 （4）意义：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。 【特别提示】

①稳态不是绝对稳定，而是相对稳定。

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②稳态主要通过神经调节，体液调节起辅助作用，另外，免疫调节也起作用。

③人体维持稳态的能力是有一定的限度的，当外界环境的变化过于剧烈或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏。 二、体温调节

1、体温的概念：指人身体内部的平均温度。 2、体温的测量部位：直肠、口腔、腋窝。

3、体温的来源：体内有机物氧化分解过程中释放出来的热量。

4、体温相对恒定的原因：人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。 5、人体的产热和散热器官：

产热器官：主要是肝脏和骨骼肌（另还有立毛肌） 散热器官：皮肤（与皮肤中血管、汗腺的活动有关） 6、体温调节过程：

7、调节方式：

寒冷环境下：神经—体液调节，其中以神经调节为主；炎热环境下：神经调节。 8、调节中枢：下丘脑

9、调节机制：负反馈调节。

10、体温恒定的意义：是人体生命活动正常进行的必需条件，主要通过对酶的活性的调节体现 三、水平衡的调节

1、水平衡的原因：是靠水分的摄入和排出保持动态平衡实现的。 2、水的来源和去路：

? 人体内水的主要来源是饮食、另有少部分来自物质代谢过程中产生的水。 ? 水分的排出主要通过泌尿系统（也是唯一可由机体调节的排出途径），其次皮肤、肺和大肠也能排出

部分水。人体的主要排泄器官是肾，其结构和功能的基本单位是肾单位。

3、调节激素：抗利尿激素，它是由下丘脑产生，由垂体释放，作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸

收，从而使排尿量减少。

4、水平衡的调节过程：

5、调节方式：神经—体液调节（主要通过肾脏完成）。 6、调节中枢：下丘脑

7、调节机制：负反馈调节。 【特别提示】

①下丘脑的部分神经细胞既能传到神经冲动，又能分泌激素。 ②下丘脑是神经传导电信号与体液调节中化学信号的中转站，所以下丘脑是调节内分泌活动的枢纽。 四、无机盐平衡的调节

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1、无机盐平衡的原因：是靠无机盐的摄入和排出保持动态平衡实现的。 2、无机盐的来源和去路：

人体需要的无机盐主要来自饮食，通过尿液、汗液、粪便将无机盐排出体外 3、调节激素：醛固酮。（它是由肾上腺皮质分泌的，主要功能是促进肾小管和集合管吸Na+排K+，从而使

血钠升高、血钾降低。）

4、无机盐平衡的调节过程：

5、调节方式：激素调节。（主要通过肾脏完成） 6、调节机制：负反馈调节。 补充：肾脏排盐的特点

Na+：多吃多排，少吃少排，不吃不排。 K+： 多吃多排，少吃少排，不吃也排。 五、血糖调节

1、血糖的含义：指血浆中的葡萄糖（正常人空腹时浓度：3.9-6.1mmol/L） 2、平衡的原因：血糖的来源和去路保持动态平衡。 3、血糖的来源和去路：

4、调节血糖的激素： （1）胰岛素：

分泌部位：胰岛B细胞。 作用：降低血糖浓度。

作用机理：①抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖

②促进血糖进入组织细胞，并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸等非糖物质。（抑制2个来源，促进3个去路）

（2）胰高血糖素：

分泌部位：胰岛A细胞。 作用：升高血糖浓度。

作用机理：促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖（促进2个来源） 5、血糖平衡调节的主要过程：

? 血糖升高→胰岛B细胞分泌胰岛素增加（同时胰高血糖素分泌减少）→血糖降低 ? 血糖降低→胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加（同时胰岛素分泌减少）→血糖升高 （补充：血糖降低→肾上腺髓质→肾上腺激素→血糖升高）

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6、调节方式：神经-体液调节（主要通过肝脏完成） 7、调节中枢：下丘脑

8、调节机制：负反馈调节。 9、糖尿病

血糖不平衡：过高—糖尿病。（过低—低血糖病）

（1）病因：胰岛B细胞受损或功能衰竭，导致胰岛素分泌不足造成的。 （2）症状：多尿、多饮、多食和体重减少（三多一少）

①多尿：糖尿病人尿液中含有大量的糖，在排出糖时，要带走大量的水，因而尿量增加，形成多尿。 ②多饮：多尿造成体内缺水，细胞外液渗透压升高，于是口渴、多饮。

③多食：胰岛素具有促进血糖进入组织细胞，并分解释放能量的作用，糖尿病人胰岛素分泌不足，患者总感觉到饥饿而导致多食。

④体重减少：由于糖氧化供能发生障碍，使得体内脂肪和蛋白质的分解加强，导致机体逐渐消瘦。 （3）治疗：

①加强体育锻炼，注意饮食，不吃或少吃含糖类较多的食物；多吃含纤维素较多的食物。 ②轻型患者可通过控制饮食，口服降低血糖的药物治疗；重症患者需要注射胰岛素。 ③基因治疗将成为根治糖尿病的措施。 （4）检测：斐林试剂、尿糖试纸。 六、免疫对人体稳态的维持 1、免疫的概念：

是指机体识别和排除抗原性异物，维持自身生理动态平衡与相对稳定的功能。

注：概念中“抗原”可以是外来的病原体，也可以是体内出现的衰老、破损或异常的细胞。 2、免疫系统的组成：

免疫器官：扁桃体、胸腺、脾、淋巴结、骨髓等

免疫细胞：淋巴细胞：B淋巴细胞、T淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞等 免疫分子：抗体、细胞因子、补体

3、免疫系统的防卫功能： （1）人体的三道防线

第一道防线：皮肤、黏膜及其分泌物等。

非特异性免疫

第二道防线：吞噬作用、抗菌蛋白和炎症反应。 第三道防线：主要是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的——特异性免疫

（2）免疫类型：

非特异性免疫：是指人体对各种病原体的防御作用，即对病原体不具有选择性和特异性。

（先天性的）

特异性免疫：指人体针对某种病原体由特异性免疫细胞（如淋巴细胞）参与的防御作用。

（后天性的）

（3）特异性免疫

①发挥主要作用的细胞：是淋巴细胞，包括B淋巴细胞和T淋巴细胞，都起源于骨髓中的造血干细胞，造血干细胞在骨髓中发育为B淋巴细胞，在胸腺中发育为T淋巴细胞。 ②类型：包括体液免疫和细胞免疫。

? 体液免疫：由B淋巴细胞产生抗体实现免疫效应的免疫方式。

（体液中的抗体与侵入机体的的抗原发生抗原—抗体反应，从而中和或清除抗原） （能长期存在，当同一种抗原再次入侵时能迅速增殖分化成大量的效应B细胞）

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附：人教版

（抗体可以与病原体结合，从而抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附。在多数情况下，抗原、抗体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬和消化）

（能长期存在，当同一种抗原再次入侵时能迅

速增殖分化成大量的效应B细胞）

【特别提示】

①抗原是指能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。如细菌、病毒、花粉等异物以及自身衰老的细胞等。 ②抗体是指具有识别特定抗原的特异性蛋白质。

? 细胞免疫：通过T淋巴细胞和细胞因子发挥免疫效应的免疫方式

③体液免疫与细胞免疫的区别与联系： 区别 作用对象 作用方式 体液免疫 抗原 效应B细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合。 细胞免疫 被抗原入侵的宿主细胞（即靶细胞） ①效应T细胞与靶细胞密切接触。 ②效应T细胞释放细胞因子，增强有关免疫细胞的效应。 联系 ①对于外毒素，体液免疫发挥作用。 ②对于胞内寄生物，体液免疫先起作用，阻止寄生物的传播感染，当寄生物进入细胞后，细胞免疫将抗原释放，再由体液免疫最后清除。 ③若细胞免疫不存在时，体液免疫也基本丧失。 （4）再次免疫的特点 ①记忆细胞的特点：寿命长，对抗原十分敏感，能“记住”入侵的抗原。 ②再次免疫反应过程：相同抗原再次入侵时，记忆细胞更快地作出反应，即很快分裂产生新的效应B细胞（浆细胞）和记忆细胞，效应B细胞产生抗体消灭抗原。

③再次免疫反应特点：比初次反应快，也比初次反应强，能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭。

4、免疫系统的监控和清除功能：

免疫系统能够监控和清除体内已经衰老的、破坏的、或癌变的细胞并及时清除。 5、免疫失调引起的疾病 （1）免疫缺陷病：

①原因：免疫功能不足或缺陷。 ②类型

先天性免疫缺陷病：由于遗传而使机体生来就有的免疫缺陷病。如：先天性缺乏B细胞或T细胞。 后天性免疫缺陷病：由于疾病或其他因素引起的免疫缺陷病。如：艾滋病。 ③举例：艾滋病：

艾滋病：全称获得性免疫缺陷综合征（简称AIDS） 艾滋病毒：全称人类免疫缺陷病毒（简称HIV）。

遗传物质： 2条单链的RNA。

攻击对象：T淋巴细胞，使人的免疫系统瘫痪。 发病机理：（书P22）

传播途径：主要通过性接触、血液、母婴三种途径传播。 预防：洁身自爱，不共用卫生用具等。

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?

（2）自身免疫病

①原因：免疫系统异常敏感，反应过度，把自身物质当作抗原进行攻击。 ②举例：类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、风湿性心脏病等。 （3）超敏反应（或过敏反应）：

①原因：指已产生免疫的机体，在再次接触相同的外来的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。（引起过

敏反应的抗原称过敏原。）

②特点：发作迅速，反应强烈，消退较快，一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织损伤；有明显的遗传倾向和个体差异。

③举例：有人接触花粉引起寻麻疹，吃海鲜呕吐等。 【特别提示】

（1）过敏原属于抗原，但它有个体差异性。

（2）过敏反应属于体液免疫反应，但它产生的抗体分布部位不同于体液免疫，它只是在某些细胞的表面。 （3）过敏反应是机体再次接触过敏原时才发生。 6、免疫学的应用

（1）研制疫苗：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叫做预防接种。

如：天花疫苗的发明和使用，根除了这种传染病的发生。

（2）检测抗原：根据抗体能和抗原特异性结合的特性，用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测，可以帮助人们发现体内组织中的抗原。 （3）解决器官移植所面临的问题。

问题：异体器官移植会产生免疫排斥反应。

原因：效应T细胞识别并攻击被移植的器官。 措施：使用免疫抑制药物。

原理：使免疫系统反应变得“迟钝”。 第二单元 生命活动的调节 第二节 人体生命活动的调节

一、人体的神经调节 1、神经系统 （1）组成：

中枢神经系统：包括位于颅腔中的脑（大脑、小脑和脑干）和脊柱椎管内的脊髓。 周围神经系统：包括从脑和脊髓发出的遍布全身的神经。 （2）基本单位——神经元

①结构：由细胞体、树突（短）、轴突（长）构成。

（轴突和树突称为神经纤维。神经纤维末端的细小分支称为神经末梢。）

②功能：接受刺激产生兴奋，并传导兴奋，进而对其他组织产生调控效应。

③种类：传入(感觉)神经元、传出(运动)神经元、中间(联络)神经元 2、神经调节的基本方式——反射

是指在中枢神经系统参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。 3、完成反射的结构基础——反射弧

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感受器：感觉神经末稍和与之相连的各种特化结构构成。（能感受刺激产生兴奋）

传入神经 神经中枢：在脑和脊髓的灰质中，功能相同的神经元细胞

体汇集在一起构成的调节人体某些生理活动的结构。

传出神经 效应器：运动神经末稍与其所支配的肌肉或腺体构成。 4、兴奋在神经纤维上的传导

（1）兴奋：指动物体或人体内的某些组织（如神经组织）或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为

显著活跃状态的过程。

（2）兴奋的传导过程：

静息状态时，细胞膜电位外正内负（原因：K+外流）→受到刺激，兴奋状态时，细胞膜电位为外负内正（原因：Na+内流）→兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流（膜外：未兴奋部位→兴奋部位；膜内：兴奋部位→未兴奋部位）→兴奋向未兴奋部位传导。

（3）兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。 （4）兴奋的传导的方向：双向

5、兴奋在神经元之间的传递：

（1）传递结构：神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜 （2）传递过程：当神经末梢有神经冲动传来时，突触前膜内的突触小泡受到刺激，就会释放一种化学物

质——神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜（另一个神经元）上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，即引发一次新的神经冲动。这样，兴奋就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。

（3）信号变化：电信号→化学信号→电信号 （4）传递方向：单向。

原因是神经递质只存在于突触小体的突触小泡内，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递是单向的。（即：兴奋的传递方向只能是轴突→细胞体或轴突，不能反向） （5）结果：使下一个神经元产生兴奋或抑制。 6、神经系统的分级调节

（1）各级中枢的分布与功能：

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。其上由语言、听觉、视

觉、运动等高级中枢。 小脑：有维持身体平衡的中枢。

脑干：有许多重要的生命活动中枢，如心血管中枢、呼吸中枢等。 下丘脑：有体温调节中枢、渗透压感受器（水平衡中枢）、血糖平衡调节中枢，是调节内分泌活动的总

枢纽

脊髓：调节躯体运动的低级中枢。 （2）各级中枢的联系

神经中枢的分布部位和功能各不相同，但彼此之间相互联系，相互调控。一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控，这样，相应器官、系统的生理活动，就能进行得更加有条不紊和精确。

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7、人脑的高级功能

位于大脑表层的大脑皮层，是整个神经系统中最高级的部位。它除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外，还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。 语言功能是人脑特有的高级功能： W区（书写性语言中枢）：此区受损，不能写字(失写症) S 区（运动性语言中枢）：此区受损，不能讲话(运动性失语症) H区（听觉性语言中枢）：此区受损，不能听懂话(听觉性失语症) V区（视觉性语言中枢）：此区受损，不能看懂文字(失读症) 二、人体的激素调节 1、体液调节：

是指某些化学物质，如激素、CO2 、H+等，通过体液的运输而对人体生理活动所进行的调节称为体液调节。体液调节中激素调节起主要作用。

2、激素：由内分泌腺或内分泌细胞分泌的高效生物活性物质，经血液或组织液传输而发挥调节作用。 3、人体主要激素及其作用 激素分泌部位 激素名称 抗利尿激素 下丘脑 促甲状腺激素释放激素 促性腺激素释放激素 生长激素 垂体 促甲状腺激素 促性腺激素 蛋白质 多肽 化学性质 作用部位 肾小管、集合管 主要作用 调节水平衡、血压 调节垂体合成和分泌促甲状腺激素 垂体 调节垂体合成和分泌促性腺激素 全身 甲状腺 性腺 促进生长，促进蛋白质合成和骨生长 控制甲状腺的活动 控制性腺的活动 促进代谢活动；促进生长发育（包括中枢神经系统的发育），提高神经系统的兴奋性； 过多：患甲亢。患者血压升高、心搏加快、多汗、情绪激动、眼球突出等。 不足:神经系统、生殖器官发育受影响（婴儿时缺乏会患呆小症） 缺碘：患甲状腺肿，俗称“大脖子病” 促进T淋巴细胞的发育，增强T淋巴细胞的功能 促进肝糖元分解而升高血糖、心跳加快、呼吸加快等兴奋剂 全身 肝脏 全身 固醇 孕激素 睾丸

甲状腺 甲状腺激素 （含I） 氨基酸衍生物 全身 胸腺 肾上腺髓质 肾上腺皮质 胰岛 B细胞 A细胞 胸腺激素 肾上腺激素 醛固酮 胰岛素 胰高血糖素 雌激素 多肽 免疫器官 固醇 蛋白质 多肽 促进肾小管和集合管吸Na+排K+，使血钠升高、血钾降低。 调节糖代谢，降低血糖浓度 调节糖代谢，升高血糖浓度 促进女性性器官的发育、卵子的发育和排卵，激发并维持第二性征等 促进子宫内膜和乳腺的生长发育，为受精卵着床和泌乳准备条件 促进男性性器官的发育、精子的生成，激发并维持男性第二性征 卵巢 卵巢、乳腺 固醇 8

雄激素 全身 4、甲状腺激素分泌的调节 （1）调节过程（如右图）

（2）调节方式：神经—体液调节。

（3）调节机制：负反馈调节。 5、激素作用的一般特征： （1）微量高效

如：在人体血液中甲状腺激素的含量只有3×10-5～14×10-5mg/mL，而1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ。 （2）通过体液运输

内分泌腺没有导管，分泌的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递着各种信息。

（3）作用于靶器官、靶细胞

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。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。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了，因此，体内源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡。 【特别提示】

激素既不组成细胞机构，也不提供能量，也不起催化作用，仅仅起着“信使”的作用，将生物信息传递给靶细胞，对生理生化反应起着调节作用。 6、激素间的相互关系：

? 协同作用：不同激素对同一生理效应都发挥作用，从而达到增强效应的结果。

? 拮抗作用：不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。

胰岛素——胰高血糖素（肾上腺激素） 7、神经调节与体液调节的区别与联系 （1）区别 神经调节 激素调节 作用途径 反射弧 体液运输 反应速度 迅速 较缓慢 作用范围 较广范 作用时间 比较长 准确、比较局限 短暂 （2）联系 ? 一方面，不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节； ? 另一方面，内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。 附：高等动物激素的成分 成分类别 氨基酸衍生物 多肽及蛋白质 固醇类 举例 甲状腺激素、肾上腺激素 抗利尿激素、生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素、胰岛素、胰高血糖素 醛固酮、性激素 第三节 动物激素的调节

一、动物生命活动调节的方式

动物主要通过神经调节和激素调节，共同维持着个体和群体的稳态。 二、昆虫激素

是指由昆虫内分泌器官或某些细胞分泌到体液中或体外，对其他器官或同种其他个体具有特殊作用的化学物质。可分为内激素和外激素两大类。

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能否口服 甲状腺激素：可以 肾上腺激素：不可以 不可以 可以 ? 内激素：由昆虫的内分泌器官或某些细胞分泌到体液中，对昆虫的生长发育等生命活动起调节作用。

包括：

1) 保幼激素：保持昆虫幼虫性状 2) 蜕皮激素：调节昆虫蜕皮

3) 脑激素：调节保幼激素和蜕皮激素的的分泌

? 外激素：一般是指由昆虫体表腺体分泌到体外的一类挥发性化学物质。 传播媒介：空气或水等。

作用对象：以化学信号的形式影响和控制同种的其他个体。 作用：指示食源、确定领地、吸引异性等。

举例：性外激素、聚集外激素、告警外激素、追踪外激素等。 三、动物激素在生产中的应用

在生产中往往应用的并非动物激素本身，而是激素类似物

1、 催情激素提高鱼类受孕率：运用催情激素诱发鱼类的发情和产卵，提高鱼类的受孕率。 2、 人工合成昆虫激素防治害虫：可在田间喷洒一定量的性引诱剂（性外激素类似物），干扰雌雄性昆虫间

的正常交配。

3、 阉割猪等动物提高产量：对某些肉用动物注射生长激素，加速其生长。对猪阉割，减少性激素含量，

从而缩短生长周期，提高产量。

4、 人工合成昆虫内激素提高产量：可人工喷洒保幼激素，延长其幼虫期，提高蚕丝的产量和质量。

第四节 植物生命活动的调节

一、植物激素：是指在植物体内一定部位合成，并从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育具有显

著生理作用的微量化学物质。

二、植物生长素的发现 1、达尔文的试验： 实验过程：见右图

思考：

? 实验①（与黑暗情况下对照）说明什么？植物生长具有向光性。 ? 实验①与②对照说明什么？植物向光弯曲生长与尖端有关。 ? 实验①与③对照说明什么？植物感受单侧光刺激的部位在尖端。

实验③与④对照说明什么？植物感受单侧光刺激的部位在尖端。

? 达尔文的推论是：胚芽鞘的尖端不仅具有感光作用，而且可能会产生某种化学物质，并从顶端向下传

送，在单侧光的照射下，导致向光一侧和背光一侧的细胞伸长不均匀，使植物弯向光源生长。 2、温特的试验：见右图

实验结果：接触胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，胚芽鞘向对侧弯曲生长；未接触胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，胚芽鞘不生长。

实验结论：胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端向下运输，促使胚芽鞘下部某些部位的生长。

3、郭葛的试验：分离出该促进植物生长的物质，确定是吲哚乙酸，命名为生长素 4、三个实验结论小结：产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端；

感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端；

生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位

三、对植物向光性的解释

单侧影响了生长素的分布，使背光一侧的生长素多于向光一侧，从而使背光一侧的细胞伸长快于向光一侧，结果表现为茎弯向光源生长。 附：判断胚芽鞘生长情况的方法

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一看有无生长素，没有不长。 二看能否向下运输，不能不长 三看是否均匀向下运输 均匀：直立生长

不均匀：弯曲生长（弯向生长素少的一侧）

四、生长素的产生、运输和分布

产生：幼嫩的芽、叶、发育中的种子

运输：横向运输：尖端受单侧关照射时，由向光侧→背光侧运输。 受重力作用时，由远地侧→近地侧运输。

纵向运输：极性运输，由形态学上端→形态学下端运输。

（注意：运输方式为主动运输）

分布：各器官均有，集中在生长旺盛的部位 如芽、根顶端的分生组织、发育中的种子和果实。 五、生长素的生理作用： 1、生理作用：

生长素对植物生长调节作用具有两重性，既能促进植物生长，又能抑制植物生长；既能促进发芽，又能抑制发芽；既能防止落花落果，又能疏花疏果。 2、决定因素：

生长素对植物生长的促进和抑制作用与生长素的浓度、植物器官的种类、细胞的年龄有关。 3、生长素的生理作用与浓度的关系

（1）生长素对植物生长调节作用具有两重性，一般来说，低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长。

（2）同一植株不同器官对生长素浓度的反应不同，敏感性大小：根＞芽＞茎。

（3）曲线上A、B、C三点所对应的浓度分别表示促进根、芽、茎生长的最适浓度。

（4）曲线上小于A′、B′、C′三点所对应的浓度分别表示对根、

芽、茎的生长起促进作用，大于A′、B′、C′三点所对应的浓度分别表示对根、芽、茎的生长起抑制作用，等于A′、B′、C′三点所对应的浓度分别表示对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。

【特别提示】不要将图中AA′、BB′、CC′理解为抑制阶段，这些阶段仍体现生长素的促进作用，只是促进

作用逐渐减弱。

补充：与生长素生理作用相关的图

（1）从甲图可以读到以下信息：

不同种类的植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。

思考：要除掉单子叶农作物中的双子叶杂草，应采用图中C点所对应的生长素浓度。 （2）从乙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，且测得向光一侧生长素浓度为m，则背光一侧生长素浓度X的范围为：m＜X＜2m。

③若植物水平放置，表现出根的向地性、茎的背地性，且测得茎的近地侧生长素浓度为2m，侧茎的远地侧生长素浓度X的范围为： X＜m。

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4、顶端优势

（1）概念：是指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，使近顶端的侧芽部位生长素浓度较高，从而抑制了该部位侧芽的生长。

（3）应用：对果树修剪，对棉花、番茄摘心。 六、生长素类似物在农业生产中的应用: ? 促进扦插枝条生根； ? 防止落花落果；

? 促进果实发育（在未授粉的雌蕊柱头上喷洒生长素类似物，促进子房发育为果实，形成无子番茄、黄

瓜、辣椒等）；

思考：用此方法获得的无子果实与无子西瓜的获得在方法和原理上有什么不同？ ? 控制性别分化（促进花芽向雌花分化，从而提高产量） 七、其他植物激素 名称 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 乙烯 合成部位 主要是未成熟的种子、幼根和幼芽。 主要是根尖。 根冠、萎蔫的叶片等。（分布：将要脱落的器官和组织中含量多） 植物体各个部位。 主要作用 促进细胞伸长，从而引起植株增高； 促进种子萌发和果实成熟。 促进细胞分裂。 抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。 促进果实成熟。 八、植物激素间的相互作用

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。

1、激素间存在协同作用和拮抗作用

2、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。

如：细胞分裂素配比＞生长素配比：愈伤组织分化出芽。

细胞分裂素配比＜生长素配比：愈伤组织分化出根。

细胞分裂素配比 = 生长素配比：愈伤组织只生长不分化。

九、【实验】 探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度

实验材料：烧杯，花盆，细沙，山茶花枝条，萘乙酸（NAA） ，蒸馏水等。 实验设计：

实验结果（如右图）：

实验结论：300-500mg/L萘乙酸是促进山茶花插条生根的适宜浓度。 第三单元 种群和群落 第三章 生物群落的演替

第一节 生物群落的基本单位—种群

一、种群的概念：

在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群是生物群落的基本单位。

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例：判断下列实例能否构成种群，是的打√，不是的打×。

1） 一片农田中的全部水稻 ( √ ) 2）一片森林中的全部蕨类 ( × ) 3） 一口池塘中全部鲫鱼 ( √ ) 4）一片森林中的全部蛇 ( × ) 二、种群的特征：

种群密度：种群最基本的数量特征 出生率和死亡率

决定种群数量变化的主要因素

数量特征 迁入率和迁出率 （核心问题） 年龄结构 预测种群数量变化的主要依据(一般依据年龄结构)

性别比例 空间特征：指组成种群的个体，在其生活空间中的位臵状态或布局。 遗传特征 （一）种群密度：

1、概念：单位面积或体积内某一种群全部个体的数量。 2、调查种群密度的方法： （1）原理

一般情况下，要逐一计算某个种群的个体总数是比较困难的，因此，研究者通常只计数种群的一小部分，用来估算整个种群的种群的种群密度，此方法称取样调查。 （2）方法步骤

? 植物种群密度样方法——样方法

通过计算若干样方中某种生物的全部个体数，然后以其平均密度估算种群总体平均密度的方法。 ①确定调查对象

②选取样方（随机取样）

a.五点取样法：在总体中按梅花形取5个样方，每个样方要求一致，适用于总体为非长条形。

b.等距取样法：适用于长条形的总体，先将总体分成若干等份，由抽样比例决定距离或间隔，然后以这一相等的距离或间隔抽取样方。

③计数：计数每个样方内所调查植物的数量并做好记录。 ④计算种群密度：

计算各样方内种群密度的平均值，即为该种群的种群密度的估计值（单位：株/平方米） 【特别提示】

（1） 样方应随机选取

（2） 样方大小：①一般草本植物：1 m×1m；灌木：4 m×4m；乔木：10m×10m ②如果种群个体数较少，样方面积需要适当扩大 ③应以物种个体数达到最稳定时的最小面积计算。（见书P72第1题） （3） 样方数目：总体面积大要多取，总体面积小可少取。

（4） 样本统计：位于样方边线上的植物计数相邻两边及其交点上的植物；

不同生长期的个体都应统计。

例1：在调查某种植物的密度时，共选取了k个样方，每个样方的个体数分别为n1，n2，n3…nk株，每个样方的面积均为s平方米，则该种群的密度为(n1/s+n2/s +n3/s +…+ nk/s)/k株/m2。 例2：在某地块中选取了4个边长为2m的样方，样方中的某植物如右图，则该地块中该植物种群密度为2.75株/m2。 ? 动物种群密度样方法——标记（志）重捕法

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①确定调查对象

②捕获并标记部分个体：在该种群生存环境中，均匀设置捕获点，捕获一部分个体，并对其进行标记后，再在原地将其放回，并记录个体数量（M）

③重捕，计数：一段时间后，在原来的捕获点再次捕获一部分个体，并记录数量（n）及其中被标记的个体数（m），然后放回原来的环境。 ④计算种群密度：

【特别提示】

（1）前提：标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等。 （2）标记技术：标记物和标记方法不能影响被标记动物的正常活动；

也不能导致其发生疾病、感染等；

标记符号必须能维持一段时间，但又不能过分醒目。

例：调查某草原田鼠数量时，在设臵1公顷的调查区内，放臵100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠32头，将捕获的鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地方再放臵同样数量的捕鼠笼，这次共捕获30头，其中有上次标记过的个体10 头。则

（1）该地区田鼠种群个体总数为96头。

（2）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高。

（二）出生率和死亡率

? 出生率：指种群在单位时间内新产生的个体数量占该种群个体总数的比率。 ? 死亡率：指种群在单位时间内死亡的个体数量占该种群个体总数的比率。 （三）迁入率和迁出率

? 迁入率：单位时间迁入某种群的个体数占该种群个体总数的比率。 ? 迁出率：单位时间迁出某种群的个体数占该种群个体总数的比率。 （四）年龄结构

1、概念：指一个种群中各年龄段的个体数量的比例。 2、类型：

? 增长型：种群中幼年个体较多，老年个体较少，出生率

大于死亡率，种群密度会在一段时间内越来越大。 ? 稳定型：种群中各年龄段的个体数目比例相当，出生率

和死亡率大致相等，种群密度在一段时间内会保持稳定。

? 衰退型：种群中幼年个体较少，而老年个体较多，死亡

率大于出生率，种群密度会越来越小。

（五）性别比例：种群中雌雄个体数量的比例。 三、种群数量的增长规律

1、研究方法：建立数学模型。

2、种群数量增长的两种曲线 ? 种群增长的“J”型曲线：

（1）模型假设：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下。假定种群的起始数量为N0（亲代），而且每代的增长率（λ）都保持不变，且世代间不重叠，该种群后代中第t代的数量为Nt。

（2）建立模型：Nt= N0λ

（3）特点：种群内个体数量连续增长（没有最大值）；增长率不变。

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t

? 种群增长的“S”型曲线：

（1）原因：自然界的资源和空间是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的捕食者数量也会增加。 （2）特点：

①种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时，种群个体数量将不再增加；

②种群增长率变化，种群数量由0→K/2时，增长率逐渐增大；种群数量为K/2时，增长率最大；种群数量由K/2→K时，增长率不断降低；种群数量为K时，增长率为0.（如右图） 思考：

(1)右图中t1是对应种群数量为K/2时，t2是对应种群数量为K值. (2)右图中阴影部分表示由于环境阻力而死亡的个体数，用达尔文进化论的观点分析，图中阴影部分表示通过生存斗争淘汰的个体数量。

（3）应用：大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物减少和活动范围缩小，其K值变小，因此，建立自然保护区，改善栖息环境，提高K值，是保护大熊猫的根本措施；对家鼠等有害动物的控制，应降低其K值。 四、研究种群数量变化的意义： 1、野生生物资源的合理开发和利用

一般将种群数量控制在环境容纳量的一般（K/2）时，种群增长速度最快，可提供的资源数量最多。当种群数量大于K/2时，可以猎捕一定数量该生物资源，且获得量最大。过度猎取时，种群增长速度虽然较快，但资源总量减少。

2、为害虫的预测及防治提供科学依据。 五、影响种群数量的因素

1、自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。

2、人为因素：动物栖息地环境的破坏；生物资源的过度开发和利用；环境污染等。 六、【实验】 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化

1、研究目的：通过建立反映种群动态变化的数学模型，分别说明种群个体数量的增长规律以及种群外部环境因素和种群内部因素对种群对种群个体数量的制约。 2、实验材料

活性干酵母，无菌马铃薯培养液或肉汤培养液，试管，血球计数板，滴管，显微镜等。 附：血球计数板（可参考苏教版选修1第P82）

（1）构造：血球计数板是一块特制的载玻片，它的上表面有4条下凹的槽，构成3个平台，中间的平台又被一短横槽隔为两半，每半边各有一个方格网，每个方格网上有9个大小相等的大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用，这一大方格的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其体积为0.1mm3。 （2）规格：

一种是大方格内分为25中方格，每一中格又分为16小方格；另一种是大方格内分为16中方格，每一中方格又分为25小方格。但是不管计数室是哪一种构造，它们都有一个共同的特点，即每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成，见图：

（3）使用方法

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①取清洁干燥的血球计数板，加盖玻片盖住网格和两边的槽。 ②将待测菌液充分摇匀后，用无菌吸管吸少许，由盖玻片边缘或槽内加入计数板，使其自行渗入计数室内，计数室内不能有气泡。静置5-10分钟。

③在低倍镜下找到小方格网后更换高倍镜观察计数，上下调动细螺旋，以便看到小室内不同深度的菌体。位于分格线上的菌体，只数两条边上的，其余两边不计数。即数上线就不数下线，数左边线就不数右边线。 ④计数时，若使用刻度为25中方格×16小方格的计数板，计数四个角的4个中方格，及中央1个中方格的菌数（即80小方格）；若使用刻度为16中方格×25小方格的计数板，就数四个角的4个中方格（即100小方格）内的菌数。每小方格中菌数以5-10个为宜，如菌液过浓可适当稀释。 ⑤每个样品重复计数2-3次，取其平均值，按下式计算样品中的菌数。

刻度为25中方格×16小方格的计数板：

刻度为16中方格×25小方格的计数板：

⑥试验结束后要清洗和整理试验用具，特别注意血球计数板不能用试管刷蘸洗涤剂擦洗，正确的做法是浸．．

泡和冲洗，洗后自行晾干或用吹风机吹干。通过镜检观察每小格内是否残留菌体或其他沉淀物，若不干净，则必须重复清洗直到干净为止。 3、研究步骤：

（1）提出问题：培养液中酵母菌的数量是怎样随时间变化的？

（2）作出假设：培养液中酵母菌的数量是怎样随时间呈现“S”型曲线增长。 （3）设计和实施实验

①将10mL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7d。

④每天取样计数酵母菌的数量，采用抽样检测的方法：将盖玻片放在血球计数板，用吸管吸取，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入到计数板小方格内，用显微镜观察计数选定的中方格（5个或4个）中酵母菌数并记录在下表中：（以25中格×16小格血球计数板为例） 时间（天） 次数 每个中方格酵母菌数 1 2 3 4 5 第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天 第7天 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 稀释倍数 总数 平均值 （4）分析结果：将所得的数值用曲线图表示出来。

（5）得出结论：培养液中酵母菌的数量是怎样随时间呈现“S”型曲线增长。 4、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，应该遵循“数上线不数下线,数左线不数右线”的

原则计数。

（2）取样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。

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（3）培养后期的样液要稀释后再计数。 （4）每天计数酵母菌数量的时间要固定。

（6）计算酵母菌数量时要注意单位、是否稀释过。 5、深入研究

分析环境因素（温度、培养液的 PH、培养液中某养分的浓度等）对酵母菌种群个体数量变化的影响。 附：种内关系

种内互助：同种生物生活在一起，通力合作，共同维护群体的生存。 种内斗争：同种生物个体之间由于争夺食物、栖所、配偶等而发生斗争。

第二节 生物群落的构成

一、生物群落的概念：在同一时间内、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。群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成。

例：判断下列实例能否构成群落，是的打√，不是的打×。

(1)一个池塘中所有鲫鱼 （ × ） (2)一个池塘中所有鱼、虾（ × ）

(3)一个池塘中所有动物 （ × ） (4)一个池塘中所有动物和所有植物（ × ） (5)一个池塘中所有动物、植物和微生物（ √ ） 二、生物群落中的种间关系 种间互助：互利共生

种间斗争：包括竞争、捕食、寄生 关系名称 概念 数量坐标图 能量关系图 特点 举例 指两个种群生活在一互利起，相互依赖，相互共生 得益。 指生活在同一区域的两种或两种以上生物竞争 争夺同一资源而产生的相互妨碍作用的现象。 一种生物取食另一种捕食 生物的种间关系，如肉食和植食行为等。 一种生物（寄生物）以另一种生物的体液、组织或已消化利寄生 用的物质为营养并对宿主造成危害的现象。 在数量上呈现同步变地衣；大豆化。如果分开，则双方与根瘤菌 或一方不能独立生存。 等。 竞争能力强的生物数量增加，竞争能力弱的数量减少或淘汰。生态需求越接近的不同物种间竞争越激烈。 牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与双小核草履虫等。 在数量上呈现“先增加羊与草；狼者先减少，后增加者后与兔；青蛙减少”的不同步变化。 与昆虫等。 蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌。 无 对寄主有害，对寄生生物有利。 三、生物群落的结构： 1、形成：群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的。 2、类型：主要包括垂直结构和水平结构。 ? 垂直结构：

（1）概念：指群落在垂直方向上的分层现象。 （2）原因：

①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。

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如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。

②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。 如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），

蚯蚓及部分微生物（落叶层和土壤）。 ? 水平结构：

（1）概念：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。

（2）原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。

【特别提示】在热带高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布，从上到下依次分布的植物是：高

山草甸、针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、热带雨林。 这种分布主要是由于不同海拔温度不同造成的，所以属于群落的水平结构。

3、意义：提高了生物利用环境资源的能力。 四、【实验】土壤中动物类群丰富度的研究 1、背景资料

土壤动物概念：是指一生或一生中某个阶段在土壤中生活，并对土壤产生一定影响的动物。

土壤动物分类：一般按体型和习性分为四类，包括：微型土壤动物、小型土壤动物、中型土壤动物、大型土壤动物。 2、研究步骤： （1）提出问题

如：可以调查某处土壤中小动物类群丰富度；也可以通过调查来比较不同土壤中小动物类群的丰富度；还可以考虑在不同时间（如白天和晚上）或不同空间（如不同深度土层）作调查。 （2）制定探究计划 步骤 第一步 第二步 ?? 时间 ×年×月×日 地点 ×× 内容 环境考察 方法 观察与测量 备注 带温度计、干湿计、记录本 （3）实施计划 ①选择样地：

由于各类动物体型大小悬殊，活动方式各异，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等腐殖质较为丰富的地方。 ②确定样点与取样：

在采集样地随机选取3～5个样点（50cm×50cm×15cm），采集样点内的落叶和土壤，将其中的较大的土壤动物用镊子或手捡的方法（较小的用吸虫器采集），放入盛有体积分数为70%的酒精溶液的瓶中（也可放入试管中）。

③样本鉴定与结果统计：

根据有关资料，分检并鉴定标本，填写下表，估算各物种的丰富度。

?? 动物种类 大型动物 小型动物 微型动物 物种丰富度样点 1 2 3 （种数） （种数） （种数） D = S/lnA （4）得出结论：

组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长、物种越多，群落结构也越复杂。

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3、注意事项

（1）从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计。

（2）尽可能多地收集小动物。如可用诱虫器采集（原理是生物的趋光性与趋湿性）。

（3）可借助有关的动物图鉴查清小动物的名称，有些小动物肉眼难以识别，可借助放大镜、实体镜进行观察，最好用实体镜，如用普通显微镜，可在4倍的物镜和5倍的目镜下进行观察。

第三节 生物群落的演替

一、群落演替的概念、特点和标志：

1、概念：在生物群落发展变化的过程中，一个群落代替另一个群落的演变现象。 2、特点：群落的演替长期变化累积的体现，群落的演替是有规律的或有序的。

3、标志：在物种组成上发生了(质的)变化；或者一定区域内一个群落被另一个群落逐步替代的过程。 二、群落演替的类型：

1、原生演替(又称初生演替)

(1) 定义：在从未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭的原生裸地上发生的生物演替。 (2) 过程（裸岩）：地衣、苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段 (3) 举例：如在火山岩、冰川泥、沙丘上进行的演替。 思考：

（1）原生演替的先驱物种一定是地衣吗？

（2）后一阶段的植物为什么能取代前一阶段的生物成为该地区的优势物种？ （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）在该演替过程中动物的种类和数量有没有变化？怎么变化？ 2、次生演替

（1）定义：当某个群落受到洪水、火灾或人类活动等因素干扰，该群落中的植被受严重破坏所形成的裸地，称为次生裸地。在次生裸地上开始的生物演替，称为次生演替。 (2) 过程（弃耕农田）：一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木林

思考：任何群落都能演替到乔木林或森林阶段吗？

（3）举例：如在火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。 三、群落演替的影响因素 1.群落内部因素：（根本原因）

? 群落内部环境的变化—动力

? 种内和种间关系动态变化—催化剂 2.外界环境因素：（重要条件）

? 自然因素：火灾、洪水、严寒等。

? 人类活动：人类的活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

（1）利于群落演替的人类活动：退耕还林、还草、还湖、封山育林等。 （2）不利于群落正常演替的活动：滥砍滥伐、滥捕滥猎、填湖造地等。

四、原生演替与次生演替的比较。

起点 时间 速度 影响因素 实例 较长 较慢 自然因素 裸岩上的演替 原生演替 原生裸地 较短 较快 人类活动较为关键 弃耕农田上的演替 次生演替 次生裸地 第四单元 生态系统和环境保护 第四章 生态系统的稳态 第一节 生态系统和生物圈

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一、生态系统的概念：

生态系统是指在一定的空间内，生物成分（群落）和非生物成分（无机环境）通过物质循环、能量流动和信息传递，彼此相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。 二、生态系统类型： ? 自然生态系统

可分为水域生态系统和陆地生态系统。水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等。

? 人工生态系统：可分为农业生态系统、人工林生态系统、城市生态系统等。 附：最大的生态系统——生物圈

（1）概念：指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所。 （2）范围：包括岩石圈上层、水圈和大气圈下层。 三、生态系统的结构 1、生态系统的成分：

非生物成分：无机盐、阳光、温度、水 等。（人教版：非生物物质和能量） 生产者 类型：主要是绿色植物。

地位：是生态系统的主要成分。

作用：通过光合作用把无机物转化成有机物，把光能等转化为有机物中能量。

生物成分 消费者 类型：主要是各种动物

分类：初级消费者、次级消费者、三级消费者??

作用：加快生态系统的物质循环，对植物的传粉、种子传播等有重要作用。 分解者 类型：主要某腐生细菌和真菌，也包括蚯蚓等腐生动物。

地位：生态系统的必备成分。

作用：把动植物遗体、排遗物等中有机物分解为无机物，返回到无机环境中。

【特别提示】

（1）一个生态系统中必不可少的成分包括非生物成分、生产者、分解者。 （2）并不是所有的动物都是消费者，如腐食性动物蚯蚓、蜣螂等属于分解者。

（3）并不是所有微生物都是分解者，如硝化细菌属于生产者，寄生细菌、真菌属于消费者。 2、生态系统的营养结构： （1）组成：食物链和食物网

? 食物链：生态系统中的生物由于营养关系而形成的结构。

如： 草 虫 食虫鸟 肉食性鸟

生产者 一(初)级消费者 二(次)级消费者 三级消费者 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级

? 食物网：生态系统中的许多食物链相互交错形成更为复杂的网状食物关系。 （2）功能：生态系统中物质循环和能量流动的渠道。 四、有关食物网的解题注意点

1、食物网中每条食物链的起点总是生产者，止点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。

2、同一中生物在不同的食物链中，可以占有不同的营养级。如猫头鹰捕食鼠时，则处于第三营养级；当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时，则处于第四营养级。

3、在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，即捕食与竞争，因为在同一条食物链上为捕食关系，在不同食物链两者还可能同时另一种生物，则为竞争。

4、在食物网中，当某种生物由于某种原因而大量减少或增加时，对其他生物的影响分析如下： （1）在一条链中：按“捕食”关系依次分析。 （2）在不同链中：按“三角”关系分析。（见笔记）

注意：①当用不同“三角”分析结果不同时，以最小三角的分析为依据。

②当有多种食物来源的高营养级生物突然缺少一种食物来源时,对其数量影响不大。

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例1、观察右图，回答下列问题。 （1）该食物网有5条食物链；

（2）该生态系统的成分中，绿色植物属于生产者

，猫头鹰是第三、四五营养级，二、三、四级消费者。 （3）该食物网各种生物中，含有能量最多的是绿色植物 该生态系统的能量最终来源是太阳光能；

（4）该食物网再加上非生物的物质和能量和分解者就可以构成一个完整的生态系统；

（5）食物链和食物网构成了该生态系的营养结构。

例2、右图是温带草原生态系统食物网的一部分图解。请回答。

（1）该食物网含7条食物链。猫头鹰占有的是第三、四、五、六营养级，属于二、三、四、五级消费者。

（2）兔与鼠的是竞争关系。蟾蜍与蜘蛛是捕食和竞争关系。

（3）由于某种原因鼠突然大量减少，蛇的数量将下降，蟾蜍的数量将下降。

第二节 生态系统的稳态

生态系统的基本功能是进行物质循环、能量流动、信息传递。 一、生态系统中的能量流动

（一）概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。 （二）过程:见右图。 分析：

1、输入途径：主要是生产者的光合作用。

2、起点：从生产者固定太阳能开始，流经一个生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能。 3、渠道：食物链和食物网。

4、能量流动流动中能量形式的变化：太阳光能→生物体有机物中的化学能→热能（最终散失） 5、能量在食物链（网）中流动形式：有机物中的化学能。

6、能量散失的主要途径：细胞呼吸（包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸） 7、能量在流经每一营养级时的分流问题 （1）能量来源

①生产者的能量来自太阳能。

②各营养级消费者的能量一般来自上一个营养级（同化量=摄入量－粪便中所含能量） （2）能量去路

①每个营养级生物细胞呼吸产生的能量一部分用于生命活动，另一部分以热能形式散失。 ②每个营养级生物一部分能量流到后一个营养级中（注意：最高营养级无此途径）。 ③每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来。 ④未被利用的能量（现存量：最终去路是上述三个途径） 【特别提示】

消费者摄食的能量不是上一营养级流入该营养级的能量，流入该消费者的能量（同化量）=消费者摄食的能量－粪便中所含能量，粪便中所含能量属于上一营养级的遗体。 （三）特点： 1、特点

? 单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级，不能逆

向流动，也不能循环流动。原因：

①在食物链中，相邻营养级生物吃与被吃的关系不可逆转。

②各营养级的能量大部分以细胞呼吸产生热能的形式散失掉，这些能量是无法再利用的。

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? 逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是

10%-20%。原因：

①每个营养级的生物都会因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量，供自身利用和以热能形式散失。 ②每个营养级中的能量都要有一部分流入分解者。

③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。 【特别提示】

（1）能量传递效率的计算 如某食物链若在食物网

中，生物A到生物B的能量传递效率为：

中，则A传递给下一个营养级的的能量传递效率为：

。

。

（2）一条食物链中营养级一般不超过4-5个。原因是：能量传递效率为10%-20%，传到第4-5营养级时，能量已经很少了，再往下传递不足以维持一个营养级。 2、能量金字塔

（1）概念：各个营养级单位时间内所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。

（2）意义：从能量金字塔可以看出，在一个生态系统中，营养级越多，能量流动过程中消耗的能量就越多。生态系统中的能量流动一般不超过4～5个营养级。

补充：其他金字塔

（1）数量金字塔：每一层表示各个营养级生物的个体数。一般呈金字塔形。 （2）生物量金字塔：每一层表示各个营养级生物的质量。一般呈金字塔形。 【特别提示】

用数量金字塔或生物量金字塔来表示能量关系时，有时会出现倒臵的情况（如右图）： （四）研究能量流动的意义：

1、可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

2、可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。如农田生态系统中，必须清除杂草、防治农作物的病虫害。 例1、右图表示生态系统的能量流动，请据图回答： （1）将A、B、C、D各营养级的名称依次写在图中：

A． B． C． D． （2）图中a1代表 （3）图中a2代表 （4）a3＜a2的原因是 答案：（1）生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 （2）生产者所固定的全部太阳能

（3）从第一营养级流动到第二营养级的能量

（4）初级消费者呼吸作用消耗了大部分的能量，只有10％-20％的能量传递给次级消费者。 例2、下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。 （1）若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能量最多为______千焦，狼要获得该能量，草应供给这条食物链的能量至少为______千焦。 （2）图中各营养级通过A__________被消耗，通B________利用，而B又通过C__________被消耗。 答案：（1）1.6 200 （2）呼吸作用 分解者 呼吸作用

例3、如右图，假如鹰的食物有2/5 来自兔， 2/5 来自鼠， 1/5 来自蛇，那么，鹰若增重20g：

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（1）最多消耗_________g植物；（2）最少消耗_________g植物。 答案：（1）5600 （2） 900 二、生态系统中的物质循环 （一）概念：

在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环。 （二）特点

1、全球性：这里所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈，其中的物质循环带有全球性，所以又称生物地球化学循环。

2、反复利用、循环流动：物质循环不像能量流动那样单向流动、逐级递减，而是可以在无机环境与生物群落之间反复利用、循环流动。 （三）实例：碳循环 1、过程：

小结：

（1）碳从无机环境进入生物群落的主要途径是光合作用（还有少量是化能合成作用）；

（2）碳从生物群落回到无机环境的主要途径有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧。

2、碳的存在形式：碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在；碳在生物群落中以有机物的形式存在。 3、碳的循环形式：碳在生物群落和无机环境之间以CO2 形式循环。在生物群落中沿着食物链和食物网传递，

传递形式为有机物。

4、温室效应

? 成因：煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，使大气中CO2 含量迅速增加，打破生物圈中碳循环平衡。 ? 结果：导致气温升高，从而加快冰川融化，导致海平面上升。 ? 对策：①保护和增加植被；

②开发清洁能源（如太阳能、水能、核能等），减少化石燃料的使用。

【特别提示】

（1）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。 （2）无机环境可接收各种生物（生产者、消费者、分解者）传回的碳。 （3）分解者可接收所有生产者、消费者传来的碳。

（4）在物质循环图中消费者可能不止一种，则有初级消费者、次级消费者、三级消费者??之分，它们与生产者构成食物链或食物网。 例：右图是碳循环的图解，请回答：

（1）从生态系统的成分看，A、B、C、D分别属于A ___________、 B ___________、 C ___________、 D ___________。 （2）碳分别以______形式进入和离开生物群落。

（3）大气中的CO2进入生物群落主要依赖于[ ]_________。 （4）大气中的CO2的来源有____________(填序号)，图中①②③表示________，⑤表示微生物的_________，⑥⑦表示_______，⑧表示_______。

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（5）限制我国西北地区④过程总量的主要非生物因素______。 （6）⑧过程的加剧将产生__________现象。

（7）在生物群落中，碳元素是沿着__________和 _________流动的。 答案：（1）生产者、初级消费者、次级消费者、分解者 （2）CO2（3）④ 光合作用

（4）①②③⑤⑧ 呼吸作用 分解作用 捕食 燃烧 （5）水 （6）温室效应 (7) 食物链 食物网 （四）能量流动与物质循环的关系

能量流动与物质循环是生态系统的主要功能，二者是同时进行的，彼此相互依存、不可分割。 1、能量的固定、储存、转移和释放都离不开物质的合成和分解过程。

2、物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。 （五）生物富集

生物从周围环境中吸收并积累某种元素或难分解的化合物，使生物体内该物质的浓度不断增加的现象。（生物富集常常伴随食物链而发生） 三、生态系统中的信息传递 1、信息的种类：

（1）物理信息：生态系统中以物理过程为传递形式的信息。包括声、光、热、电、磁等。

（2）化学信息：生态系统中以代谢产物等化学物质传递的信息。包括性外激素、告警外激素素等。 （3）行为信息：生态系统中以生物的表现或动作传递的信息。包括舞蹈、运动等。 （4）营养信息：生态系统中以食物或养分传递的信息。包括食物的数量等。 2、信息传递的作用

①生物个体生命活动的正常进行，离不开信息的作用。

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生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。

如由昆虫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信息还能调节生物的种间关系，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其捕食者猞猁的生存，猞猁数量的减少，也就是雪兔天敌的减少，由促进雪兔数量的回升。 3、信息传递在农业生产中的作用：

一是提高农、畜产品的产量。如利用模拟的动物信息吸引传粉动物提高果树的传粉率和结实率。 二是对有害动物进行控制。如喷洒人工合成的性外激素类似物干扰害虫交尾的环保型防虫法。 【特别提示】 生态系统中三个基本功能的地位及特点

任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递功能，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。

能量流动：生态系统的动力，是单向的。 生态系统的基本功能 物质循环：生态系统的基础，是循环的。

信息传递：决定能量流动和物质循环的方向和状态，往往是双向的。 四、生态系统的稳定性

1、生态系统稳态的概念：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，称为生态系统

的稳定性。

理解：①结构上：各种生物种类和数量保持相对稳定。

②功能上：生态系统中的物质循环和能量流动处于输入与输出的动态平衡状态。

2、生态系统稳态的类型：

? 抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力。 ? 恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。 3、生态系统维持稳态的原因：

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（1）原因：生态系统具有自我调节能力（和自我恢复能力）。

（2）判断：物种数目越多，营养结构越复杂，自我调节能力越大，抵抗力稳定性越高。

附：生态系统自我修复能力的大小取决于：物种组成、营养结构、生物与生物以及生物与环境之间的关系等。（苏教版）

4、调节机制：负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。

如：在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增多，这样害虫种群的数量就会受到抑制。

5、生态系统稳态的相对性：

（1）原因：生态系统的自我调节能力不是无限的。

（2）表现：当一个生态系统受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时，便可能导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。 6、提高生态系统的稳定性：

（1）一方面要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。

（2）另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。

【特别提示】以往认为，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系，但这以看法并不完全合理。例

如，热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林遭到一定强度的破坏后，也能较快的恢复。相反，对于极地苔原，由于其物种组分单一，结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较，可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明，则抵抗力稳定性看物种组成和营养结构，恢复力稳定性要看它们所处的环境条件，环境条件好，恢复力稳定性较高。

五、【实验】设计和制作生态瓶，观察其稳定性

1、实验目的：设计一个生态瓶，观察这一人工生态系统的稳定性。 2、基本原理

在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统具有的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例。应该注意，人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。 3、实验材料：

透明的塑料瓶等，河水，细砂，水草，小鱼，螺蛳若干，胶带（或凡士林）。 4、实验步骤：

（1）瓶子处理：将瓶子和瓶盖洗净。

（2）放砂注水：在瓶中放入1cm厚的砂子，再加水至瓶子容积的4/5。 （3）投放生物：待瓶内水澄清后，放入水草和小鱼，螺蛳。 （5）加盖封口：瓶子加盖，并在瓶盖周围涂上凡士林。 （6）粘贴标签：贴上标签，注明制作日期、制作者姓名等。 （7）放置瓶子：将瓶子放在光线良好但避免阳光直射的地方。 5、注意事项：

①生态瓶必须是透明的，以便让里面的生物得到阳光，也便于观察。

②生态瓶要放在光线良好，但避免阳光直射的地方，以免水温过高导致生物死亡。 ③生态瓶必须是密封的。

④生态瓶中投放的生物必须具有较强的生活力，它们之间要构成营养关系，数量比例要合理。 ⑤生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的4/5，以留出一定的空间，储备一定量的空气； ⑥研究结束前不要再随意移动生态瓶。 ⑦观察要求：

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a.学生设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况（由颜色变化进行判断）及基质变化等。

b.定期观察，同时做好记录。

c.如果发现生态瓶中生物已经全部死亡，说明此生态系统的稳定性已被破坏，记录下发现时间。 d.依据观察记录，对不同生态瓶进行比较、分析，说明生态瓶中生态系统稳定性差异的原因。

第五章 生态环境的保护 第一节 人类影响环境

一、人口增长对生态环境的影响

1.对土地资源的压力 2、对水资源的压力 3、对能源的压力 4、对森林资源的压力 5、环境污染加剧二、全球性生态环境问题

主要包括全球气候变化（如温室效应）、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染、生物多样性锐减等。

第二节 创造人与自然的和谐

一、生物多样性

1、概念：是指地球上所有生物、它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的

多样化程度。

2、三个层次：

? 遗传多样性：是指地球上生物所携带的遗传信息的总和。 ? 物种多样性：是指生物种类的丰富程度。

? 生态系统多样性：主要是指地球上生态系统的组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性。 注：三者关系

? 遗传多样性和物种多样性是构成生态系统多样性的基础；

? 生态系统多样性是遗传多样性和物种多样性得以维持的基本保证； 3、形成：生物多样性是生物进化的结果。 4、价值：

? 直接价值：是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。 ? 间接价值：是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。（也叫生态功能） ? 潜在价值：是指目前人类尚不清楚的价值。 二、生物多样性保护：

1、意义：生物多样性是人类赖以生存和发展的的基础，对生物进化和维持生物圈的稳态具有极其重要意

义，它有利于全球环境的保护和生物资源的持续利用。

2、措施：

①就地保护：是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等。

（最有效的保护措施）

②迁地保护：是指把保护对象从原地迁出在异地进行专门保护。

例如：建立动物园、植物园、濒危动植物繁育中心等。

③建立精子库、种子库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。 ④加强宣传和执法力度。

3、关键：要协调好人与生态环境的关系，如控制人口增长、合理利用自然资源、防治环境污染等。 4、注意：保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用，而不意味着禁止开发和利用。 三、可持续发展 ——人类的必然选择

1、含义：指既能满足当代人的需求，又能保护环境，且不危及后代生存发展的发展模式。

2、强调环境与经济的协调发展，追求人与自然的和谐；特别强调环境的承载能力和资源的持续利用对发展的重要性和必要性。 3、实现途径：生态工程。

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