高中生物知識清單-必修三第一章人體的內環境與穩態1、單細胞（如草履蟲）直接與外界環境進行物質交換2、多細胞動物通過內環境作媒介進行物質交換一、內環境的概念（一）體液細胞內液（2/3）液泡內的液體血漿細胞外液（1/3）組織液(內環境)淋巴等★血液是血漿么？不是（二）細胞外液1.組成成分：水90%、蛋白質7~9%、無機鹽1%2.區別：血漿中蛋白質的含量明顯高于組織液和淋巴液中的含量，其他物質含量差不多.3.血液運輸的物質：營養物質、代謝物、氣體、激素4.理化性質（1）滲透壓：溶液中溶質微粒對水的吸引力a.大小：取決于單位體積中溶質微粒的數目（物質的量的濃度）b.來源：主要與無機鹽、蛋白質的量，細胞外液滲透壓90%以上來源于鈉離子和氯離子。（2）酸堿度：血漿的pH為7.35—7.45.它的調節與ＨＣＯ3-,ＨＰＯ4-等離子有關。H2CO3/NaHCO3；NaH2PO4/Na2HPO4，乳酸+NaHCO3=乳酸鈉+H2CO3外環境：消化道，尿道，輸卵管，淚液，唾液，腸液，汗液，皮脂腺，卵巢，胃液不屬于細胞外液的成分：血紅蛋白，解旋酶，DNA聚合酶（RNA聚合酶），呼吸酶，突觸小泡，載體蛋白，糖蛋白，消化酶，纖維素外環境：消化道，尿道，輸卵管，淚液，唾液，腸液，汗液，皮脂腺，卵巢，胃液不屬于細胞外液的成分：血紅蛋白，解旋酶，DNA聚合酶（RNA聚合酶），呼吸酶，突觸小泡，載體蛋白，糖蛋白，消化酶，纖維素5.作用：內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介二、內環境的穩態1.實質：組成成分和理化性質保持動態平衡2.調節機制：神經—體液—免疫調節?調節穩態相關的系統：神經系統，內分泌系統，免疫系統內環境直接有聯系的系統：消化，呼吸，循環，泌尿系統3.調節能力：有一定限度4.意義：機體進行正常生命活動的必要條件?！锶梭w出現組織水腫的原因是：營養不良——>血漿蛋白減少——>血漿滲透壓下降腎小球流過性增大（腎炎）水腫毛細血管通透性增加（過敏性物質引起）——>組織蛋白質增多——>組織液滲透壓升高淋巴回流受阻三、通過神經系統的調節1.興奮：動物或人體內的某些組織（如神經組織）或細胞感受外界刺激后，由相對靜止狀態變為顯著活躍狀態的過程2.神經元（神經細胞）：包括胞體和突起；功能：接受刺激，產生興奮，傳遞興奮3.神經調節的基本方式：反射，完成神經調節的結構基礎是反射弧發生反射活動的條件：完整的反射弧+適宜的刺激效應器：傳出神經末梢所支配的肌肉或腺體(一)興奮在神經纖維上的傳導1.過程：靜息電位：K離子大量外流，內負外正；動作電位：鈉離子大量內流，內正外負；膜外電流方向：未興奮部位→興奮部位；膜內電流方向：興奮部位→未興奮部位興奮傳導方向與膜內電流方向相同2.傳導特點雙向傳導3.傳導形式電信號（神經沖動）（局部電流）★靜息電位檢測：兩個電極連接在神經纖維的不同側，指針由膜外偏向膜內動作電位檢測：一般情況電極連在神經纖維同側指針偏轉問題：a.在一條神經纖維上刺激點到電流表兩個電極之間的距離相等電流表不偏轉距離不等發生兩次相反的偏轉b.在兩個神經元之間若興奮只傳到一個電極電流表只偏轉一次若興奮傳到兩個電極電流表發生兩次相反方向的偏轉(二)興奮在神經元之間的傳遞1.神經元之間通過突觸傳遞信息突觸：神經元的軸突與其他神經元的細胞體或樹突形成的特點包括：突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜；類型：軸突–胞體型軸突–樹突型2.遞質的移動方向：突觸小泡→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜3.信號轉換：電信號→化學信號→電信號4.特點：①單向傳遞.原因：神經遞質只存在于突觸前膜只能從突觸前膜釋放作用于突觸后膜上②突觸延隔（突觸的數量決定了興奮在反射弧中的傳導時間）5.神經遞質作用效果：使另一個神經元興奮或抑制（取決于神經遞質的種類）6.神經遞質的釋放過程為胞吐體現細胞膜的流動性由突觸后膜上的特異性受體識別7.突觸小體內的線粒體和高爾基體的含量多8.遞質發揮作用后會被酶水解否則突觸后膜神經元持續興奮或抑制（三）神經系統的分級調節1.中樞神經系統脊髓——調節軀體運動的低級中樞控制排尿的中樞控制排尿的中樞都在脊髓，但它受大腦的控制，嬰兒因大腦的發育不完善，控制排尿能力較弱，所以排尿次數多，而且容易尿床?！镂挥诩顾璧牡图壷袠惺艽竽X中相應的高級中樞的調控（四）人腦的高級功能①對外部感知；②控制機體反射活動；③學習；④思維⑤語言、是人腦特有的高級功能，與大腦皮層特定區域有關⑥記憶：短期記憶主要與神經元的活動及神經元之間的聯系有關長期記憶可能與新突觸的建立有關人們發現的第一種激素四、激素調節人們發現的第一種激素1.發現：沃泰默的觀點：胰腺分泌胰液只受神經調節斯他林和貝利斯：在鹽酸的作用下，小腸黏膜產生的促胰液素促進胰腺分泌胰液2.概念：由內分泌器官或細胞分泌的化學物質進行的調節3.特點：①微量和高效②通過體液運輸（全身運輸）③作用于靶器官，靶細胞（特異性受體識別激素）4.方式：反饋調節，分正負反饋調節；分級調節激素本質是有機分子，功能是信息分子，只起調節作用；激素只改變細胞的代謝，并不直接參與生命活動5.激素的種類和作用促甲狀腺激素釋放激素：促進垂體合成和分泌促甲狀腺激素下丘腦促性腺激素釋放激素：促進垂體合成和分泌促性腺激素促腎上腺皮質激素釋放激素：抗利尿激素：促進腎小管、集合管對水的重吸收。（由下丘腦合成，垂體釋放）促甲狀腺激素：促進甲狀腺的發育，促進甲狀腺激素的合成和分泌促腎上腺皮質激素：促進腎上腺的合成和分泌垂體促性腺激素：促進性腺的生長發育，促進性腺合成和分泌性激素催乳素：調控動物對幼子的照顧行為，促進某些合成食物的器官發育和生理機能的完成生長激素：促進生長，尤其是促進蛋白質合成和骨的生長甲狀腺——甲狀腺激素：促進新陳代謝和生長發育，提高神經系統的興奮性胰島A細胞→胰高血糖素：促進肝糖原分解和非糖類物質轉化為葡萄糖，從而升高血糖→增加來源胰島胰島B細胞→胰島素:促進組織細胞加速攝取、利用和儲存葡萄糖，從而降低血糖→增加去路抑制肝糖原分解和脂肪等非糖類物質轉化為葡萄糖→減少來源①促進肝糖原分解，升高血糖腎上腺——腎上腺素：②促進新陳代謝，增加產熱分別促進雌性生殖器官的發育和生殖細胞的生成，激發并維持各自第二性征；雌激素還能激發和維持雌性正常的性周期③增強心臟活動，血管分別促進雌性生殖器官的發育和生殖細胞的生成，激發并維持各自第二性征；雌激素還能激發和維持雌性正常的性周期睪丸——雄性激素性腺雌性激素卵巢孕激素：促進子宮內膜和乳腺的生長發育，為受精卵著床和泌乳準備條件6.常見技術分泌異常疾病過多：甲狀腺機能亢進（甲亢）①甲狀腺激素過少：a、地方性甲狀腺腫大（大脖子病）b、成年人：精神萎靡反應慢c、幼年：呆小癥（身材矮小，智力低下）糖尿病類型：Ⅰ型：缺乏胰島素Ⅱ型：對胰島素敏感性降低（細胞膜上的受體不正常）癥狀：三多一少多吃糖尿病類型：Ⅰ型：缺乏胰島素Ⅱ型：對胰島素敏感性降低（細胞膜上的受體不正常）癥狀：三多一少多吃、多飲、多尿、體重輕（尿中有糖）②生長激素素b、幼年:巨人癥過少：幼年：侏儒癥③胰島素過多：低血糖 過少：糖尿病④性激素：過少：第二性征不明顯或消退，性周期不正常7.主要激素的化學本質（1）蛋白質（多肽）類：胰島、下丘腦、垂體分泌的激素。不能口服。（2）固醇類：雄激素、雌激素、孕激素，可以口服。（3）氨基酸的衍生物：甲狀腺激素、腎上腺素，可以口服8.激素分泌的調節甲狀腺激素的分級調節，也存在反饋調節9.激素之間的關系有兩類：拮抗作用：胰島素和胰高血糖素，神經調節體液調節反應速度迅速較緩慢作用范圍準確、比較局限較廣泛作用時間短暫比較長協同作用：胰高血糖素和腎上腺激素，升高血糖腎上腺激素和甲狀腺激素，促進細胞代謝甲狀腺激素和生長激素，促進生長發育五、神經調節與體液調節的區別和聯系1.體內大多數內分泌腺受神經系統的控制2.內分泌腺所分泌的激素可影響神經系統的功能（一）體溫調節1．體溫維持機制：是機體的產熱量和散熱量保持動態平衡的結果2．熱量來源：細胞呼吸有機物氧化放能（主要部位是骨肌和肝臟）熱量的散失途徑:主要通過汗液的蒸發、皮膚內毛細血管的散熱，其次還有呼氣、排尿和排便。3.調節方式：神經—體液調節。4.溫度感受器：2種類型：溫覺感受器、冷覺感受器；分布：在人體的皮膚、黏膜和內臟；5.體溫調節中樞：位于下丘腦。體溫感覺中樞：位于大腦皮層。6.相關激素：甲狀腺激素、腎上腺素7.效應器：汗腺、皮膚血管、骨骼肌、甲狀腺、腎上腺8.體溫相對恒定的意義：維持內環境的穩態，保證細胞代謝等生命活動的正常進行。（二）水鹽平衡調節1．吸收途徑：飲水、食物、細胞代謝產生的水2．水排除途徑：尿液、汗液、呼吸；無機鹽的排除途徑：尿液、汗液3．Na+、K+的作用：Na+維持細胞外液的滲透壓；K+維持細胞內液的滲透壓4.調節方式：神經—體液調節。5.滲透壓感受器和滲透壓調節中樞在下丘腦，渴覺中樞在大腦皮層。6.抗利尿激素：（1）本質：蛋白質；（2）合成和分泌的部位：下丘腦；（3）釋放的部位：垂體后葉（4）作用：促進腎小管、集合管重吸收水分。7.在水鹽平衡調節中，下丘腦既是感受器，又是效應器(分泌激素)。（三）血糖平衡調節1．血糖正常濃度：0.8—1.2g/L(80—120mg/L)（正常人空腹體檢）2．來源：食物消化吸收去路：氧化分解肝糖原分解合成肝糖原、肌糖原非糖物質轉化轉化為脂肪、某氨基酸3.血糖平衡的調節：(1)調節中樞：下丘腦。(2)調節機制：神經—體液調節。①體液調節(最主要)：高濃度血糖可直接刺激胰島B細胞分泌胰島素，低濃度血糖可直接刺激胰島A細胞分泌胰高血糖素。②神經調節：下丘腦通過有關神經可直接調控胰島B細胞和胰島A細胞。在此種調節方式中，內分泌腺本身就是反射弧效應器的一部分。③胰島素與胰高血糖素相互影響：胰島素可抑制胰高血糖素的分泌，胰高血糖素可促進胰島素的分泌。4.參與血糖調節的激素：胰島素；胰高血糖素，腎上腺素（四）下丘腦在生命活動調節中的作用1．神經內分泌細胞、既能傳導神經沖動，又能分泌激素（是內分泌活動的樞紐）2．作為神經中樞：①體溫調節中樞②水鹽平衡調節中樞③血糖平衡調節中樞③主要是激素調節三種調節均為神經—體液3．作為感受器：③主要是激素調節三種調節均為神經—體液4．作為效應器：合成抗利尿激素能識別能識別抗原的細胞或物質：吞噬細胞（無特異性）、T細胞、B細胞、記憶細胞、效應T細胞、抗體能消滅抗原的細胞或物質：吞噬細胞、抗體、效應T細胞免疫器官：淋巴結、胸腺、脾、骨髓吞噬細胞1．組成免疫細胞：B細胞（起源于骨髓，也在骨髓中成熟。）T細胞（起源于骨髓，在胸腺中成熟。）免疫活性物質：抗體、淋巴因子、溶菌酶吞噬細胞、T吞噬細胞、T細胞、B細胞起源于造血干細胞（1）防衛功能：抵御病原體的攻擊第一道防線：皮膚、黏膜第二道防線：體液中的殺菌物質（如溶菌酶溶解細菌的細胞壁）和吞噬細胞第三道防線：細胞免疫和體液免疫：特異性免疫（2）監控功能：監控人體內異常細胞的產生（如癌細胞）。（3）清除功能：清除體內已經衰老的細胞、損傷細胞或癌變細胞3．體液免疫和細胞免疫（1）抗原：能夠引起機體產生特異性免疫反應的物質。來源：病毒、細菌等病原體表面的蛋白質等物質，如：外毒素?？乖⒎嵌际峭鈦砦镔|(異物性)，體內衰老、癌變的細胞也是抗原；（2）抗體：是指機體接受抗原刺激后，由漿細胞產生的,并且能與該抗原發生特異性結合的具有免疫功能的蛋白。主要分布于血清，也分布于組織液和外分泌液(如乳汁)中。（3）體液免疫過程（主要由B細胞完成）針對的抗原是蛇毒、過敏原、非寄生細菌（4）二次免疫反應：相同抗原再次入侵時，記憶細胞迅速地作出反應，即很快分裂產生新的漿細胞和記憶細胞，漿細胞產生抗體消滅抗原，此為二次免疫反應。二次免疫反應的特點：作用更強，速度更快，產生抗體的數目更多，作用更持久（5）細胞免疫過程（主要由T細胞完成）針對的抗原：胞內寄生菌、病毒、移植器官、癌細胞。吞噬細胞既參與非特異性免疫，又參與特異性免疫※一個B細胞，一個T細胞只有一種抗原受體；一個B細胞最終產生1種抗體（制備單克隆抗體的原理）（3）體液免疫與細胞免疫的聯系①對于外毒素：體液免疫發揮作用；②對于胞內寄生菌、病毒、癌細胞、移植器官：體液免疫先起作用，阻止寄生生物的散播感染，當寄生生物進入細胞后，細胞免疫將抗原釋放，再由體液免疫最后清除抗原。4．免疫失調（1）免疫過強：A．過敏反應：已免疫的機體再次接受相同物質刺激時發生的組織損傷或功能紊亂。特點：①發作迅速、反映強烈、消退快；②一般不會破壞組織細胞，也不會引起組織嚴重損傷；③有明顯的個體差異和遺傳傾向機理：第一次免疫，抗體分布在細胞表面，相同過敏原再次進入時與吸附在細胞表面的相應抗體結合，使細胞釋放組織胺引起的。★過敏原與抗原引起的抗體的比較①過敏原具有個體差異性，抗原不具有；②過敏反應產生的抗體：免疫球蛋白，分布在細胞表面B．自身免疫疾病：由于免疫系統異常敏感，反應過度，“敵不分”地將自身物質當做外來異物進行攻擊而引起的。病例：①類風濕性關節炎②系統性紅斑狼瘡③風濕性心臟病發病機理：正常細胞表面物質結構與抗原結構相似，抗體消滅抗原時，也消滅正常細胞。（2）免疫過弱：艾滋病（獲得性免疫缺陷綜合癥）a、是由人類免疫缺陷病毒（HIV）引起的，遺傳物質是RNA；b、機理：主要是破壞人體的T細胞，使免疫調節受抑制，并逐漸使人體的免疫系統癱瘓；c、傳播途徑：性接觸、血液、母嬰三種途徑，共用注射器、吸毒和性濫交是傳播艾滋病的主要途徑。5.免疫學的應用：a、預防接種：接種疫苗，使機體產生相應的抗體和記憶細胞（主要是得到記憶細胞）；b、疾病的檢測：利用抗原、抗體發生特異性免疫反應，用相應的抗體檢驗是否有抗原；c、器官移植：外源器官相當于抗原、自身T細胞會對其進行攻擊，移植時要用免疫抑制藥物使機體免疫功能下降。第三章植物激素調節一、植物生長素的發現1．達爾文向光性實驗（材料：燕麥胚芽鞘）實驗分析：（遵循對照原則和單一變量原則）①②對照：胚芽鞘的尖端必須存在，才會出現向光性。①③對照：胚芽鞘向光彎曲生長的感光部位在胚芽鞘尖端。③④對照：胚芽鞘的尖端必須接受到單側光刺激后，才會出現向光性。原因：各細胞底部細胞膜上有攜帶生長素的載體蛋白，頂端細胞膜上沒有，所以生長素只能從細胞底部由載體蛋白帶出再進入下面的細胞）達爾文的結論：單側光使胚芽鞘原因：各細胞底部細胞膜上有攜帶生長素的載體蛋白，頂端細胞膜上沒有，所以生長素只能從細胞底部由載體蛋白帶出再進入下面的細胞）①橫向運輸的部位：胚芽鞘尖端②合成生長素的部位：胚芽鞘尖端③感受光的部位：胚芽鞘尖端④向光彎曲的部位：尖端下面的一段⑤生長素只能從植物形態學上端向形態學下端運輸，并且是逆濃度梯度運輸（主動運輸，消耗能量）⑥單側光照能改變生長素在植物體內的分布，使向光的一側分布得少，背光的一側分布得多，這是生長素在植物體內橫向運輸的結果⑦植物體生長旺盛的部位都可合成生長素，特別是芽尖端的分生組織，生長素的合成不需要光照。2．詹森實驗證明：胚芽鞘尖端產生的刺激物可以透過瓊脂片傳遞給下部?！L素不能透過云母片。3．拜爾實驗證明：胚芽鞘的彎曲生長時因為尖端產生的刺激物在其下部分布不均勻造成的。4．溫特實驗說明：某種刺激是化學物質，這種化學物質不均勻分布造成胚芽鞘尖端以下部位彎向光源生長，并把這種物質命名為生長素。5．其他科學家：生長素的化學本質是吲哚乙酸（IAA）；植物體內具有生長素效應的物質還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）二、生長素的產生、運輸、分布和作用1．產生部位：主要在幼嫩的芽、葉和發育中的種子。2．分布：大多集中在生長旺盛的部位（如：胚芽鞘、分生組織、形成層、發育的種子和果實）3．運輸（1）極性運輸極性運輸是指從物體的形態學上端向形態學下端運輸、極性運輸是遺傳特性決定的。運輸方式：主動運輸；運輸方向：極性運輸；（2）橫向運輸：是指生長素由于單側光、重力等外界因素引起的運輸。4．生理作用及應用（1）低濃度促進生長，高濃度抑制生長：除草劑（果樹整枝棉花打頂———去掉頂端優勢）（2）低濃度促進發芽，高濃度抑制發芽；（3）低濃度防止落花落果，高濃度疏花疏果：棉花保蕾保鈴（3）促進扦插的枝條生根：移栽植物時保留少量幼嫩的芽（4）促進子房發育成果實：無籽番茄（用生長素處理未受粉的番茄雌蕊柱頭）無籽西瓜：由花粉刺激子房產生生長素（屬于染色體變異）★體現生長素作用兩重性的實例：頂端優勢根的向地性★體現生長素的促進作用的實例：莖的背地性莖的向光性★敏感性：根>芽>莖；幼嫩組織>衰老組織★頂端優勢：頂芽產生的生長素向地運輸到側芽，在側芽中積累，抑制了側芽生長三、植物激素1、概念：植物體內產生，能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物。2、種類：生長素、赤霉素、細胞分裂素、乙烯、脫落酸（1）赤霉素：幼芽、幼根、未成熟的種子等幼嫩的組織和器官產生 a促進細胞伸長——促進植物莖稈伸長赤霉菌能產生赤霉素，讓水稻赤霉菌能產生赤霉素，讓水稻患惡苗病c促進果實發育 （2）細胞分裂素：正在進行細胞分裂的器官（如幼嫩根尖） a促進細胞分裂和組織分化b延緩衰老——常用它來保持蔬菜鮮綠，延長貯存時間協同作用：生物生長發育協同作用：生物生長發育：生長素，赤霉素，細胞分裂素拮抗作用：細胞分裂方面—細胞分裂素和脫落酸；種子發芽——赤霉素和脫落酸各種激素并不是孤立地起作用，而是多種激素相互作用、共同調節a促進果實成熟（4）脫落酸：根冠，萎蔫的葉片等a抑制細胞分裂b促進葉和果實的衰老和脫落c抑制種子發芽在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果1．概念：人工合成的對植物生長發育有調節作用的化學物質。2．優點：①容易合成②原料廣泛③效果穩定3．種類：2,4-D，α-萘乙酸（NAA），乙烯利等五、人工實驗下的植物的向光性（1）暗盒開孔類1．花盆和暗箱一起轉動——向小窗口彎曲生長2．暗箱轉動，花盆不轉動——向光彎曲生長3．花盆轉動，暗箱不轉動——直立生長（2）云母片（3）瓊脂塊類（3）旋轉器類（4）錫紙遮蓋類（5）幼苗橫置類（6）失重類：幼苗移到太空后，其向光性保留，但失重而失去根的向地性和莖的背地性。六、探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度1.實驗原理：①生長素類似物對植物插條的生根情況有很大的影響，在不同濃度、不同時間下處理插條，其影響程度不同。②生長素類似物的影響存在一個最適濃度，在此濃度下植物插條的生根數量最多，生長最快。2.實驗過程：3.實驗方法：①浸泡法②沾蘸法（濃度高）①浸泡法（濃度低）：莖部浸泡，深約3cm，處理幾小時至一天，在遮陰和空氣濕度較高的地方處理②沾蘸法（濃度高）：把插條基部在濃度較高的藥液中蘸一下（約5s），深約1.5cm即可4.實驗步驟：①分組：把形態、大小基本一致的插條平均分成10組，每組3枝。②處理插條：把一定濃度的2,4-D或NAA按不同比例稀釋成10份具有濃度梯度(實驗前通過預實驗確定的梯度范圍)的溶液，用浸泡法或者沾蘸法處理插條。③培養：將處理過的插條放入營養花缽中，適宜溫度(25～30℃)下培養。④觀察：一段時間后，觀察、記錄各組插條的生根情況，如生根條數，根的長度等。5.實驗結果：生根數目最多且不定根的長度最長的一組對應的生長素類似物濃度接近促進插條生根的適宜濃度。6.注意事項：①需進行預實驗：預實驗可以為進一步的實驗摸索條件，也可以檢驗實驗設計的科學性和可行性，以免由于設計不周、盲目開展實驗而造成人力、物力和財力的浪費。②設置對照組。清水空白對照；設置濃度不同的幾個實驗組之間進行相互對照，目的是探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度。設置重復組，即每組不能少于3個枝條。（排除個體差異對實驗的影響，具有代表性）③控制無關變量：無關變量在實驗中的處理要采用等量原則。如選用相同的花盆、相同的植物材料，插條的生理狀況、帶有的芽數相同，插條處理的時間長短一致等。④處理插條時形態學上端與下端不能顛倒，否則扦插枝條不能生根。第四章種群與群落一、種群的概念：種群是指在一定的自然區域內，同種生物的全部個體。二、種群的數量特征1．種群密度：種群在單位面積或單位體積中的個體數稱為種群密度，是種群最基本的數量特征。2、出生率、死亡率：a、定義：單位時間內新產生的個體數目占該種群個體總數的比率；b、意義：是決定種群密度的大小。3、遷入率和遷出率：a、定義：單位時間內遷入和遷出的個體占該種群個體總數的比率；b、意義：針對一座城市人口的變化起決定作用。4、年齡組成：a、定義：指一個種群中各年齡期個體數目的比例；b、類型：增長型（A）、穩定型(B)、衰退型(C)；c、意義：預測種群密度的大小。5、性別比例：a、定義：指種群中雌雄個體數目的比例；b、意義：對種群密度也有一定的影響。（通過降低出生率）應用：利用性引誘劑(信息素)誘殺某種害蟲的雄性個體→破壞正常的性別比例→降低害蟲的種群密度。三、種群的空間特征1．概念：組成種群的個體，在其生活空間中的位置狀態或布局叫做種群的空間特征。2．類型：集群分布、均勻分布、隨機分布四、調查種群密度的方法1．樣方法：(1)適用范圍：植物以及活動能力弱、活動范圍小的動物，如昆蟲卵、蚜蟲、跳蝻等。(2)操作步驟：（見右圖）遵循隨機取樣原則(3)常用取樣方法：五點取樣法、等距取樣法。2．標志重捕法(1)適用范圍：活動能力強，活動范圍大的動物。(2)操作步驟：（見右圖）若第一次捕獲并標記的個體數為M，第二次捕獲的個體數為n，其中有標記的個體數為m，那么：eq\f(M,N)＝eq\f(m,n)該種群的數量(N)＝eq\f(Mn,m)?？偨Y：種群密度的調查方法：1.逐個計數：針對范圍小，個體較大的種群；2.估算的方法：（1）樣方法：植物活動能力弱、活動范圍小的動物（2）標志重捕法（活動能力強，活動范圍大的動物）；（3）燈光誘捕法；趨光性昆蟲：（4）抽樣檢測法：微生物（顯微鏡直接計數法、血細胞計數板計數法）。利用標志重捕法估算種群密度的誤差分析：①若由于某種原因(如標志物易脫落、被標記個體的被捕機會降低、標志物導致被標記個體易于被捕食、在被標記個體稀少處捕獲等)造成m偏小，則N偏大。②若由于某種原因(如被標記個體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標記個體密集處捕獲等)造成m偏大，則N偏小。③若在調查期間，調查區域有較多個體出生和死亡或遷入和遷出，也會造成估算中出現較大誤差。五、種群數量的變化：增長、波動、穩定、下降1、“J型”增長曲線a、數學模型：（1）Nt=N0λ（2）曲線（如右圖）b、條件：理想條件指食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件；c、舉例：自然界中確有，如一個新物種到適應的新環境。K（環境所允許的最大值）2、“S型”增長曲線K（環境所允許的最大值）b、曲線中注意點：（1）K值為環境容納量（在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量）；（2）K/2處增長速率最大。3、研究種群數量變化的意義：對于有害動物的防治、野生生物資源的保護和利用、以及瀕臨動物種群的拯救和恢復有重要意義。4.K值與K/2值的應用減小環境阻力→增大K值→保護野生生物資源增大環境阻力→降低K值→防治有害生物草原最大載畜量不超過K值→合理確定載畜量漁業在K/2—K之間捕撈，捕撈后的種群數量要在K/2處（種群增長速率最大）K/2前防治有害生物，嚴防達到K/2處環境阻力：自然選擇過程中被淘汰的個體數5.關于K值的注意項：①K值并不是種群數量的最大值。②在環境不遭受破壞的情況下，種群數量會在K值附近上下波動。③K值不是一成不變的：K值會隨著環境的改變而發生變化。六、探究培養液中酵母菌種群數量的變化1.提出問題:培養液中酵母菌種群的數量是怎樣隨時間變化的?2.作出假設:在有限的環境條件下,一段時間內，在培養初期,酵母菌個體數少,營養、空間相對充足,種群呈類似“J”型增長。隨著種群數量增長,剩余營養和空間不足,有害代謝廢物積累，pH下降等，種群增長趨于緩慢、停止,甚至下降。3.怎樣進行酵母菌的計數?抽樣檢測的方法（先蓋后滴）每mL培養液中酵母菌數量=A(平均每個中格酵母細胞數)×25×104×稀釋倍數4.從試管中吸出培養液進行計數之前,建議你將試管輕輕振蕩幾次。目的：使酵母菌均勻分布。5.本探究需要設置對照嗎?不需要另外設置對照。自變量是時間,實驗本身就構成了時間上的前后對照。6.需要做重復實驗嗎?需要。一次實驗的結果可信度低,重復實驗如果得到相同或類似的結果,才能發現培養液中酵母菌種群的數量變化規律。7.如果一個小方格內酵母菌過多,難以數清,應當采取怎樣的措施?稀釋。8.對于壓在小方格界線上的酵母菌,應當怎樣計數?只計數相鄰兩邊及其頂角的酵母菌,以減小誤差。七、群落的結構：1、群落的概念：同一時間內聚集在一定區域中各種生物種群的集合。2、群落的物種組成：(1)意義：是區別不同群落的重要特征。(2)衡量指標：豐富度，即群落中物種數目的多少。(3)規律：不同群落豐富度不同，一般越靠近熱帶地區，單位面積內的物種越豐富。丙3、群落中種間關系：丙捕食(甲圖)競爭(乙圖)互利共生（丙圖）寄生4、群落的空間結構：定義：在群落中各個生物種群分別占據了不同的空間，使群落形成一定的空間結構。包括：a、垂直結構：具有明顯的分層現象。意義：植物的垂直結構提高了群落利用陽光等環境資源能力；植物的垂直結構又為動物創造了多種多樣的棲息空間和食物條件，所以動物也有分層現象(垂直結構)；b、水平結構：由于地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同，它們呈鑲嵌分布。形成：生物群落垂直結構與水平結構的具體表現都是在長期自然選擇基礎上形成的對環境的適應。5.土壤中小動物類群豐富度的研究(1)調查方法：常用取樣器取樣的方法進行采集、調查。(許多土壤動物有較強的活動能力，而且身體微小，不適于用樣方法或標志重捕法進行調查)(2)統計方法：一是記名計算法；二是目測估計法。(3)方法步驟:制作取樣器→取樣→采集小動物→觀察和分類→統計和分析。4．注意事項(1)取樣時應注意隨機取樣，避免人為心理作用，以免結果偏差較大。(2)小動物類群因所取地段不同，可能差異較大。從不同營養環境中采集的土壤樣本要分開統計，并盡可能多地收集小動物。(3)取樣時盡量不要破壞環境，同時注意安全。(4)在裝樣土的塑料袋上要標明取樣的地點和時間。八、群落的演替：1、定義：隨著時間的推移一個群落被另一個群落代替的過程。2、類型：初生演替：指在一個從來沒有被植物覆蓋的地面或者是原來存在過植被，但被徹底消滅了的地方發生演替，如：沙丘、火山巖、冰川泥。過程：裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→森林階段（頂級群落）缺水的環境只能到草本植物階段）次生演替：在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體（如發芽地下莖）的地方發生的演替。如：火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農田。3、人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。第五章生態系統及其穩定性一、生態系統的結構（包括組成成分和營養結構）1、定義：由生物群落與它的無機環境相互作用而形成的統一整體，最大的生態系統是生物圈（是指地球上的全部生物及其無機環境的總和）。2、類型：自然生態系統和人工生態系統。自然生態系統的自我調節能力大于人工生態系統非生物的物質和能量：為生物群落提供物質和能量3、組成成分：生產者（自養生物）：主要是綠色植物，還有硝化細菌等。生態系統的基石消費者：主要是多數動物，還有寄生生物（菟絲子、結核桿菌、麻風桿菌、病毒等）能夠加快生態系統的物質循環，對于植物的傳粉和種子的傳播有重要作用。分解者：主要是腐生細菌、真菌、還有腐生生活的動物(蚯蚓)能將動植物遺體殘骸、糞便中的有機物分解為無機物。(1)生產者是生態系統中唯一能把非生物的物質和能量轉變成生物體內的物質和能量(有機物及其貯存的化學能)的成分，因此，可以說生產者是生態系統的基石(2)消費者不是生態系統必要的基礎成分，但在自然生態系統中，生產者、消費者和分解者都是緊密聯系、缺一不可的。(3)如果一個生態系統中沒有分解者，則動植物的遺體殘骸就會堆積如山，生態系統就會崩潰，因此，從物質循環角度看，分解者在生態系統中占有重要地位。(4)生產者和分解者是聯系生物群落和無機環境的兩大“橋梁”。4、營養結構：食物鏈和食物網(1)食物鏈：概念：生態系統中各種生物因食物關系形成的一種聯系。食物鏈只有：生產者+消費者；分解者和非生物的物質和能量不參與食物鏈實例：草→兔子→狐貍→狼(2)食物網：概念：生態系統中許多食物鏈彼此相互交錯，連接成的復雜營養結構。形成的原因：一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物；一種植食性動物既可能吃多種植物，也可能被多種肉食性動物所食。(3)功能:①食物鏈和食物網是生態系統的營養結構，是能量流動和物質循環的渠道。②食物網越復雜，生態系統抵抗外界干擾的能力就越強，生態系統越穩定。注意：(1)每條捕食鏈的起點都是生產者，終點是不被其他動物所食的動物，即最高營養級，中間任何間斷都不能算完整的食物鏈。(2)組成：食物鏈中不能出現非生物的物質和能量及分解者，即只有生產者和消費者。(3)種間關系：食物鏈中存在的捕食關系，在食物網之間的關系有捕食同時存在競爭。(4)方向：食物鏈中的捕食關系是長期自然選擇形成的，不會倒轉，因此箭頭一定是食物→被捕食者(5)營養級：某一營養級的生物代表處于該營養級的所有生物，不代表單個生物個體或某個種群。(6)食物網的復雜程度主要取決于有食物聯系的生物種類，并非取決于生物數量。5．食物鏈(網)中生物數量變化的分析與判斷(1)第一營養級生物數量減少會導致其他生物都減少。(2)“天敵”減少，則被捕食者數量增加。但隨著被捕食者數量的增加，種內斗爭加劇，種群密度會下降，直到趨于穩定，但結果比原來數量要大。(3)復雜食物網中某種群數量變化引起的連鎖反應分析：①在食物網中，當一種生物因某種原因而大量減少對另一種生物的影響沿不同的線路分析結果不同時，應以中間環節少的為分析依據?？紤]方向和順序為：從高營養級依次到低營養級。②生產者相對穩定，即生產者比消費者穩定得多，所以當某一種群數量發生變化時，一般不需考慮生產者數量的增加或減少。③捕食者有多種食物來源時，若其中某一捕食對象減少，則它對其他捕食對象的捕食量會增加，而自身的數量在短期內將維持穩定。二、生態系統功能：能量流動、物質循環、信息傳遞（一）能量流動1.能量流動的概念：生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程稱為生態系統的能量流動。2.能量流動的過程：（1）能量的輸入：主要能量來源：太陽能輸入方式：主要是光合作用，還有化能合成作用；流經生態系統的總能量：生產者固定的全部太陽能（2）能量的傳遞：以有機物的形式從第一營養級逐級傳遞（3）能量的散失：通過呼吸作用以熱能的形式散失（4）能量的轉化：太陽能→化學能→熱能3．能量流經第二營養級的過程（右圖）①攝入量＝同化量＋糞便量②同化量＝攝入量－糞便量＝呼吸消耗量＋用于生長、發育和繁殖的能量＝呼吸消耗量＋流入下一營養級＋被分解者利用③用于生長、發育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗量＝流入下一營養級＋被分解者利用4．據圖總結流入每一營養級的能量最終去向：①自身呼吸作用消耗；②流入下一營養級(最高營養級除外)；③被分解者分解利用。5.能量流動的特點：(1)單向流動：原因：①能量流動是沿食物鏈進行的，捕食關系不可逆轉的。②通過呼吸作用散失的熱能不能被生物群落重復利用，因此能量流動無法循環。(2)逐級遞減：原因：①各營養級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量。②各營養級的能量都會有一部分流入分解者。③還有一部分能量未被利用。能量傳遞效率：相鄰兩個營養級的能量傳遞效率約為10%～20%。能量金字塔：將單位時間內各個營養級所得到的能量數值，由低到高繪制成圖，可形成一個金字塔圖形，稱為能量金字塔。（數量金字塔存在特例：樹蟲鳥）生態系統中能量流動所經過的營養級一般不超過4～5個。能量沿食物鏈單向流動、逐級遞減，營養級越高，所獲得的能量越少。6.研究能量流動的意義：（1）幫助人們科學規劃、設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用。（2）幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。（二）物質循環1.定義：組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素，都不斷進行著從無機環境到生物群落，又從生物群落到無機環境的循環過程。2．特點：具有全球性、循環性3．舉例：碳循環(1)碳存在形式eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(無機環境中：主要是CO2和碳酸鹽,生物群落內部：含碳有機物))(2)碳在生物群落和無機環境之間的循環形式：主要是CO2(3)碳進入生物群落的途徑：光合作用（主），化能合成作用(4)碳碳返回無機環境的途徑：①生產者、消費者的呼吸作用；②分解者的分解作用；③化石燃料的燃燒4．溫室效應(1)形成原因：主要是短時間內化石燃料大量燃燒→大氣中CO2含量迅速增加→打破了生物圈碳循環的平衡。(2)危害：加快極地和高山冰川的融化，導致海平面上升，進而對人類和其他許多生物的生存構成威脅。(3)減少溫室效應的措施:①減少化石燃料的燃燒,使用新能源；②植樹造林,保護環境5、物質循環和能量流動的關系：二者是同時進行的，彼此相互依存，不可分割。(1)物質作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網)流動。(2)能量作為動力，使物質能夠不斷地在生物群落和無機環境之間循環往返。（三）信息傳遞物理信息：通過物理過程傳遞的信息，如光、聲、溫度、濕度、磁力等可來源于無機環境，也可來自于生物。①信息種類化學信息：通過信息素傳遞信息的，如，植物生物堿、有機酸動物的性外激素行為信息：通過動物的特殊行為傳遞信息的，對于同種或異種生物都可以傳遞（如:孔雀開屏、蜜蜂舞蹈）②范圍：在種內、種間及生物與無機環境之間③信息傳遞作用：生命活動的正常進行離不開信息作用；生物種群的繁衍也離不開信息傳遞；信息還能調節生物的種間關系以維持生態系統的穩定。④應用：a.提高農產品或畜產品的產量。如：模仿動物信息吸收昆蟲傳粉b.對有害動物進行控制，生物防治害蟲，用不同聲音誘捕和驅趕動物（四）生態系統的穩定性：1．概念：生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力。具有穩定性的原因：生態系統具有一定的自我調節能力。2．生態系統的自我調節能力(1)基礎：負反饋調節，不僅存在于群落內部，也存在于生物群落與無機環境之間。(2)特點：生態系統的自我調節能力是有限的。3．生態系統穩定性的類型：（兩者往往是相反關系，但也有一致的如：北極凍