第34講生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性及生態(tài)環(huán)境的保護

必備知識關鍵能力學科素養(yǎng)

1.生態(tài)系統(tǒng)的信

息傳遞

L舉例說明信息傳遞的

2.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)

類型及作用1運.用穩(wěn)態(tài)與平衡觀,說明生態(tài)系統(tǒng)

定性

2.闡述生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定通過負反饋維持相對穩(wěn)定（生命觀念）

3.人口增長對環(huán)

性及其應用2.通過對比分析,判斷信息傳遞的類

境的影響

3.關注全球性生態(tài)環(huán)境型及作用，區(qū)分抵抗力穩(wěn)定性和恢復

4.全球性的環(huán)境

問題，描述人口增長對力穩(wěn)定性（科學思維）

問題

環(huán)境的影響3.依據(jù)科學原理,分析溫室效應、水體

5.生物多樣性保

4.舉例說出生物多樣性富營養(yǎng)化等成因,提出解決方法與措

護的意義和措施

的價值及保護生物多樣施（社會責任）

6.實驗:探究水族

性的措施

箱（或魚缸）中群

落的演替

考點一生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

▼必備知識理清概念建立觀點

L信息的概念:指日常生活中，可以傳搔的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)與信號等。

2.信息的種類［連線］

［^11特點11來源11實例1

①物理信息、/徽畿A.生物喙有機酸

口罐白鬻常一B.求麗I

②化學信息v

③行為信息/\噓量素八即.”冬普境——C.光、聲、溫度、濕度

傳遞或生物

3.信息傳遞的作用

作用_生命活動的正常進行,離不開信息的作用

(竺)H實例.蝙蝠靠"回聲定位”取食或御敵;黃苣或煙

一草種子萌發(fā)需特定光波

尸-、種群的舞離不開信息的傳遞

植物開花需要光信息；雌雄昆蟲交尾涉及

“性外激素”

I作用信息可調節(jié)生物的種間關系，以維持生態(tài)

/SY_T―"系統(tǒng)的穩(wěn)定--------------

捕食捕食者os信息痛或躲避獵捕

4.信息傳遞在農業(yè)生產(chǎn)中的應用

(1)提高農產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量：如利用模擬的動物信息吸引大量的傳粉動物，就

可以提高果樹的傳粉效率和結實率。

(2)對有害動物進行控制:如利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物,降低害蟲的獨

群密度。

基礎小題

1.判斷正誤

(1)蜘蛛網(wǎng)的振動頻率屬于行為信息。(X)

提示:蜘蛛網(wǎng)的振動頻率屬于物理信息。

(2)信息傳遞沿低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級進行傳遞。(X)

提示:信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中進行雙向傳遞，信息傳遞既可沿低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級

進行傳遞,也可由高營養(yǎng)級向低營養(yǎng)級進行傳遞。

(3)生物種群的繁衍和延續(xù)均離不開信息傳遞。(V)

(4)生態(tài)系統(tǒng)中的信息都是由生物發(fā)出并相互傳遞而發(fā)揮其作用的。(X)

提示:生態(tài)系統(tǒng)中的信息不都是由生物發(fā)出的，如物理信息還可來自無機環(huán)境。

(5)羊和草之間的信息傳遞有利于調節(jié)生物的種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

(V)

(6)通過生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞,可以防治有害動物,也可以提高一些農產(chǎn)品或畜產(chǎn)

品的產(chǎn)量。(V)

2.長句應答

(1)在草原上,當草原返青時，“綠色”為食草動物提供了可以采食的信息，這體現(xiàn)

了信息能夠調節(jié)生物的種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

⑵從信息傳遞角度分析,如何對農田進行生物防治?利用音響設備發(fā)出結群信號

吸引鳥類,使其結群捕食害蟲;利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲的

種群密度。

▼關鍵能力發(fā)展嗦■養(yǎng)遷移應用

?能力一信息傳遞的判斷和分析能力

判斷生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞種類的兩種方法

⑴從信息傳播的途徑判斷:涉及聲音、顏色、溫度等物理因素可判斷為物理信息;

涉及的信息載體為化學物質，可判斷為化學信息;涉及特殊行為,可判斷為行為信

息。

(2)從文字表述的著重點判斷:孔雀開屏如果是通過行為傳遞給對方,則屬于行為

信息；如果通過羽毛的顏色等傳遞給對方,則屬于物理信息。

[例1](2018?海南卷)某同學將一面鏡子豎立在一棵樹旁,該樹上的一只小鳥飛到

鏡前,對著鏡子中的“小鳥”憤怒地啄擊撲打。下列關于該事件中信息傳遞的敘述,

錯誤的是(D)

A.小鳥啄擊撲打的動作本身是一種行為信息

B.小鳥的眼睛能夠感受鏡子發(fā)出的物理信息

C.小鳥把鏡子傳遞的信息當作來自入侵者的信息

D.激怒小鳥的信息是直接來自非生物的化學信息

解析:鏡子傳遞的信息屬于物理信息,其來自非生物,可激怒小鳥。

[例2](2020?山師附中模擬)有關生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞及其應用的敘述,錯誤的是

(B)

A.動物的特殊行為信息可在同種或異種生物之間傳遞

B.生態(tài)系統(tǒng)中的行為信息只能在同種生物之間傳遞信息

C.利用黑光燈誘捕法來調查昆蟲的種群密度屬于生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的應用

D.短日照作物黃麻,南種北移可延長生長期,提高麻的產(chǎn)量,是對物理信息的合理

利用

解析:動物的特殊行為信息可在同種或異種生物之間傳遞;生態(tài)系統(tǒng)中的行為信息

既可在同種生物之間傳遞信息，也可在異種生物之間傳遞信息;利用黑光燈誘捕法

來調查昆蟲的種群密度屬于生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的應用；短日照作物黃麻,南種北

移可延長生長期,提高麻的產(chǎn)量,是對物理信息的合理利用。

?能力二生態(tài)系統(tǒng)功能的綜合分析能力

能量流動、物質循環(huán)和信息傳遞的關系

項

能量流動物質循環(huán)信息傳遞

目

特單向流動、逐級遞循環(huán)流動、反復利

往往是雙向的

點減用

途

食物鏈和食物網(wǎng)多種

徑

地決定能量流動和物質循環(huán)的方向和

生態(tài)系統(tǒng)的動力生態(tài)系統(tǒng)的基礎

位狀態(tài)

聯(lián)

同時進行,相互依存,不可分割,形成統(tǒng)一整體

系

［例3］下列有關生態(tài)學原理或規(guī)律的敘述，正確的是（B）

A.日照時間達到一定長度時植物才能夠開花體現(xiàn)了信息能調節(jié)生物的種間關系

B.將單位時間內各營養(yǎng)級所得到的能量由低到高繪制成圖，可形成金字塔圖形

C.生態(tài)系統(tǒng)中存在著物質循環(huán)和能量流動兩個相互獨立的過程

D.部分生態(tài)系統(tǒng)需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補充

解析：日照時間達到一定長度時植物才能夠開花體現(xiàn)了信息能調節(jié)生物的生命活

動;能量金字塔指將單位時間內各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值由低到高繪制成的

呈金字塔形的圖形，營養(yǎng)級別越低，占有的能量就越多，反之，營養(yǎng)級別越高，占有

的能量就越少,所以能量金字塔塔基體積最大,越往上越小;物質是能量的載體,能

量是物質循環(huán)的動力，物質循環(huán)和能量流動相互依存;任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得

到來自系統(tǒng)外的能量補充。

［例4］物質循環(huán)、能量流動和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能,下列說法與事實不

符的是（D）

A.物質循環(huán)是能量流動的載體,能量流動是物質循環(huán)的動力

B.生態(tài)系統(tǒng)各個生物之間的信息傳遞是雙向進行的

C.生態(tài)系統(tǒng)中生物種群的繁衍,離不開信息的傳遞

D.生態(tài)農業(yè)利用了能量多級利用的原理，提高了能量在各營養(yǎng)級間的傳遞效率

解析:物質循環(huán)和能量流動相互聯(lián)系,物質循環(huán)是能量流動的載體,能量流動是物

質循環(huán)的動力；生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞可以發(fā)生在各種生物之間，而且是雙向進行的;

信息傳遞能夠調節(jié)生物的種間關系，調節(jié)生物種群的繁衍，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定;

生態(tài)農業(yè)使廢物資源化，提高了能量利用率，但營養(yǎng)級間的能量傳遞效率沒有改變。

考點二生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

▼必備知識理清概念建立觀點

1.穩(wěn)定性的相關歸納

生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復

柢念

自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力

生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調節(jié)能力

穩(wěn)定性原因

1調節(jié)基礎1—負反饋調節(jié)

特點——調節(jié)能力有一定的限度

2.穩(wěn)定性的類型及兩種類型的比較

類型抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性

抵抗外界干擾并使自身的結構與功受到外界干擾因素的破壞后恢

概念

能保持原狀的能力復到原狀的能力

實恢復自身結構與功能以達到相

保持自身結構與功能相對穩(wěn)定

區(qū)質對穩(wěn)定

別核

抵抗干擾、保持原狀受到破壞,恢復原狀

心

兩者一般呈負相關,a為抵抗力穩(wěn)定性,b為恢復力穩(wěn)定性

聯(lián)憶

系

0營養(yǎng)結構且雜程面

3.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施

(1)控制對生態(tài)系統(tǒng)王擾的程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應適度,不應超過生態(tài)系統(tǒng)的

自我調節(jié)能力。

(2)對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng),應實施相應的物質、能量投入,保證生態(tài)系統(tǒng)

內部結構與功能的協(xié)調。

基礎小題

1.判斷正誤

(1)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的強弱可通過種群內個體數(shù)目的多少來體現(xiàn)。(X)

提示:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性主要與物種豐富度有關，可作為衡量穩(wěn)定性大小的指標。

(2)生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力可以抵抗一切外界干擾或壓力。(X)

提示:生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力可以抵抗外界干擾或壓力，但這種能力是有限的。

(3)“野火燒不盡，春風吹又生”，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性。(X)

提示：“野火燒不盡，春風吹又生”強調破壞后的恢復，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的恢復力穩(wěn)

定性。

(4)同等強度干擾下，草原生態(tài)系統(tǒng)比沙漠生態(tài)系統(tǒng)恢復的速度快。(V)

(5)達到穩(wěn)態(tài)后的生態(tài)系統(tǒng),系統(tǒng)內生物種類及數(shù)量維持不變。(X)

提示:達到穩(wěn)態(tài)后,生態(tài)系統(tǒng)的生物種類及數(shù)量維持相對穩(wěn)定，不是不變。

(6)控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度利于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(V)

2.長句應答

(1)我國西北的黃土高原是原有森林生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞的鮮明例子，結合所學知識,

推測原有森林生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞的原因是生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力不是無限的,

當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力會迅速喪失，生

態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會遭到破壞。

(2)如果要使單一作物的農田生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定，需要不斷施肥、灌溉，以及控制病

蟲害,其目的是實施相應的物質、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內部結構與功能的協(xié)調。

*關鍵能力發(fā)展素養(yǎng)遷移應用

?能力一生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解與分析能力

[例1](2020?陜西模擬)下列關于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述中，不正確的是(B)

A.負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力的基礎

B.生態(tài)系統(tǒng)“遭到破壞、恢復原狀”屬于抵抗力穩(wěn)定性

C.人們對自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾不應超過其抵抗力穩(wěn)定性

D.熱帶雨林營養(yǎng)結構復雜,其恢復力穩(wěn)定性弱

解析:生態(tài)系統(tǒng)“遭到破壞、恢復原狀”屬于恢復力穩(wěn)定性。

[例2]（2020?黑龍江大慶二模）反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)中非常普遍的調節(jié)機制，下列

關于反饋調節(jié)的敘述錯誤的是（A）

A.反饋調節(jié)是指系統(tǒng)工作的效果反過來作為信息抑制該系統(tǒng)工作的調節(jié)方式

B.胰島素的作用結果反過來影響胰島素的分泌屬于反饋調節(jié)

C.生物種群數(shù)量達到K值后，由于反饋調節(jié)的存在,可在K值上下波動

D.生態(tài)系統(tǒng)中的負反饋調節(jié)既存在生物群落內部,也存在于生物與無機環(huán)境之間

解析:在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身的工作效果,反過來又作為信息調節(jié)該系統(tǒng)的工作，

這種調節(jié)方式叫做反饋調節(jié)，其中的調節(jié)可能是抑制也可能是促進;胰島素分泌增

加會降低血糖濃度,當血糖含量降低到一定程度時,就會抑制胰島素的分泌，屬于

反饋調節(jié);種群數(shù)量會在K值附近上下波動，當種群數(shù)量偏離K值時,會通過反饋調

節(jié)使種群數(shù)量維持相對穩(wěn)定;負反饋調節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它在生物群落、

生物群落與無機環(huán)境之間都存在,是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎。

?能力二生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的綜合分析能力

[例3]（2020?寧夏銀川一模）中國塞罕壩林場建設者榮獲2017年聯(lián)合國環(huán)保最高

榮譽一一“地球衛(wèi)士獎”。塞罕壩曾被稱作“千里松林”，但由于過度采伐，成為

荒原。經(jīng)林場建設者們的設計和努力創(chuàng)造了荒原變林海的奇跡。2019年，中國“螞

蟻森林”項目再獲此殊榮。下列說法錯誤的是（B）

A.生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是有一定限度的

B.對森林采用科學合理的間伐,可提高其恢復力穩(wěn)定性

C.生態(tài)環(huán)境問題具有全球性,需要全人類的關注和合作

D.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

解析:塞罕壩曾被稱作“千里松林”，但由于過度采伐，成為荒原，這一事實說明生

態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是有一定限度的;對森林采用科學合理的間伐，可以改變其

物種組成與群落結構，進而提高其抵抗力穩(wěn)定性;生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存的物質

基礎,故生態(tài)環(huán)境問題具有全球性,需要全人類的關注和合作；人類活動能夠改變

群落演替的方向和速度,因此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。

［例4］生態(tài)平衡是一種動態(tài)平衡,包括結構和功能上的穩(wěn)定。如圖中“置位點”為

生態(tài)系統(tǒng)所具有的某個理想狀態(tài)。下列說法不正確的是(C)

A—*B

A.自然生態(tài)系統(tǒng)中，能量的輸入依賴于A

B.一般而言,A、B、C的種類越多,抵抗力穩(wěn)定性就越強

C.圖中的正、負反饋調節(jié)是抵抗力穩(wěn)定性的基礎

D.當某生態(tài)系統(tǒng)達到動態(tài)平衡時，圖中的輸入等于輸出

解析：自然生態(tài)系統(tǒng)中，能量的輸入依賴于A生產(chǎn)者;一般而言,A生產(chǎn)者、B消費者、

C分解者的種類越多，系統(tǒng)自我調節(jié)能力就越強，抵抗力穩(wěn)定性就越強;圖中的負反

饋調節(jié)是抵抗力穩(wěn)定性的基礎;當某生態(tài)系統(tǒng)達到動態(tài)平衡時，圖中的輸入等于輸

出。

考點三實驗:設計并制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性

W實驗基礎吃透原理理清流程

1.實驗原理

(1)在有限的空間內，依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)原理,將生態(tài)系統(tǒng)具有的基本成分進行組織,構

建一個人工微生態(tài)系統(tǒng)是可能的。

(2)要使人工微生態(tài)系統(tǒng)正常運轉，在設計時,還要考慮系統(tǒng)內不同營養(yǎng)級生物之

間的合適比例。

(3)生態(tài)缸必須是透明的,這樣可保證生態(tài)缸中有充足的太陽能。當然,生態(tài)缸一定

要封閉，防止外界生物或非生物因素的干擾。

2.實驗流程

鋪墊細沙和花土

I

注水:注入適量的河水或池塘水，使缸內有陸上與水下之分

I

放置動植物:根據(jù)生物本身的生活習性正確放置適量的生物個體

I

密封生態(tài)缸:用粘膠將生態(tài)缸口密封

移置生態(tài)缸:將生態(tài)缸放置于室內通風、光線良好的地方,但要避免陽光直接照射

I

觀察記錄:每周定時觀察生態(tài)缸內的生物種類與數(shù)量變化情況,并且進行記錄

基礎小題

1.判斷正誤

(1)生產(chǎn)者、消費者和分解者的數(shù)量搭配要合理。(V)

(2)生態(tài)缸制作完成后，放在陽光充足的地方便于植物生長。(X)

提示:生態(tài)缸應放置在通風、光線良好的地方,但要避免陽光直射，以免溫度過高殺

死生態(tài)瓶內的生物。

(3)生態(tài)缸必須有生態(tài)系統(tǒng)的生物成分和非生物的物質和能量。(V)

（4）生態(tài)缸是個開放的生態(tài)系統(tǒng)，應向生態(tài)缸中補充一定的光能。（X）

提示:生態(tài)缸是一個封閉的生態(tài)系統(tǒng)，但應向生態(tài)缸提供光能。

2.長句應答

生態(tài)缸內的生物只能保持一定時間的活性,其原因是生態(tài)缸結構極為簡單，自我調

節(jié)能力極差,抵抗力穩(wěn)定性極低,其穩(wěn)定性易被破壞。

▼技能運川總結方法it移應用

?技能實驗基本操作的理解與分析能力

實驗設計要求及目的分析

設計要求目的

生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強的生活生態(tài)缸中能夠進行物質循環(huán)和能

力，成分齊全（具有生產(chǎn)者、消費者和分解者）量流動,在一定時期內保持穩(wěn)定

生態(tài)缸的材料必須透明為光合作用提供光能;便于觀察

生態(tài)缸宜小不宜大,缸中的水量應適宜,要留出便于操作;缸內儲備一定量的空

一定的空間氣

生態(tài)缸的采光一般用較強的散射光防止溫度過高導致生物死亡

［例1］人工制作的生態(tài)缸，屬于人工微型生態(tài)系統(tǒng)，可觀察其穩(wěn)定性。下列有關說

法正確的是（B）

A.該生態(tài)系統(tǒng)的成分包含了生產(chǎn)者、消費者、分解者以及食物鏈和食物網(wǎng)

B.封口的生態(tài)缸需要不斷輸入能量才能保持其相對穩(wěn)定

C.封上生態(tài)缸蓋,缸內空氣中CO?均來源于分解者的分解作用

D.顯著增加缸內各營養(yǎng)級生物的數(shù)量就能提高該生態(tài)缸的穩(wěn)定性

解析:食物鏈和食物網(wǎng)屬于生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構,不屬于生態(tài)系統(tǒng)的成分;輸入生

態(tài)系統(tǒng)的總能量最終以熱能散失，所以對于任何一個生態(tài)系統(tǒng)都需要持續(xù)不斷的

能量輸入;二氧化碳的來源還包括生產(chǎn)者和消費者呼吸作用產(chǎn)生的CO2等;生態(tài)缸屬

于微型人工生態(tài)系統(tǒng),生物種類和數(shù)量不是越多越好。

［例2］（2020?江蘇南通三模）一個盛有池塘水的罐子可以看作一個人工生態(tài)系統(tǒng),

該罐子中（A）

A.水藻的存活與否取決于罐子所處的環(huán)境

B.流經(jīng)浮游動物的能量大多用于其生長繁殖

C.碳元素在群落內部及無機環(huán)境之間循環(huán)流動

D.消費者數(shù)量越多,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性越強

解析:水藻屬于自養(yǎng)生物,需要光照,水藻的存活與否取決于罐子所處的環(huán)境;流經(jīng)

浮游動物的能量大多用于其呼吸作用;碳元素在生物群落與無機環(huán)境之間主要以

二氧化碳的形式進行循環(huán),在群落內部不能完成碳循環(huán);生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類和

數(shù)量要維持合適的比例,有利于進行物質循環(huán)和能量流動,保持其穩(wěn)態(tài),并不是消

費者數(shù)量越多,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性越強。

［例3］某生物興趣小組用河水、池泥、黑藻、植食性小魚、廣口瓶、凡士林等材

料制作了3個生態(tài)瓶（如圖）。下列說法錯誤的是（B）

甲（散射光3乙微射光曲丙（黑暗中）

A.營養(yǎng)結構的完整和合理是維持生態(tài)瓶穩(wěn)態(tài)的重要條件之一

B.甲瓶中的小魚很快死亡是因為瓶內分解者數(shù)量過少

C.乙瓶中的生物存活的時間相對較長，穩(wěn)定性較高

D.丙瓶不應放在黑暗中,應放在太陽散射光下，保證能量的輸入

解析:營養(yǎng)結構的完整和合理能保證生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)的正常進行,

是維持生態(tài)瓶穩(wěn)態(tài)的重要條件之一；甲瓶中的小魚很快死亡是因為瓶內小魚數(shù)量

過多,相互競爭氧氣,而生產(chǎn)者釋放的氧氣不能滿足消費者的需要；由于乙瓶在散

射光下,成分齊全，比例恰當，乙瓶中的生物存活的時間相對較長;丙瓶不應放在黑

暗中,應給予散射光，保證能量的輸入。

考點四生態(tài)環(huán)境的保護

w必備知識理清概念建立觀點

1.人口增長對環(huán)境的影響

人口出生率和自然增長率明顯下降

我國的人|

人口現(xiàn)狀與使到人口基數(shù)大，在較長的時期內仍將持續(xù)增長

口

增前景

長恒珊2020年人口總數(shù)要控制在14.5億以內

對

生

態(tài)人口增長對①人均耕地減少,糧食需求增加

環(huán)

境生態(tài)環(huán)境的②自然資源被大最消耗

的影響③環(huán)境污染加劇

影

響續(xù)控制人口增長

我國協(xié)調人

口與環(huán)境的②加大保護資源和環(huán)境的力度

關系的措施③監(jiān)控、治理江河湖泊及海域的污染

④加強生物多樣性保護和自然保護區(qū)建設

⑤推進生態(tài)農業(yè)建設

2.全球性生態(tài)環(huán)境問題及其原因［連線］

|生態(tài)環(huán)境問題I|原因|

①全球氣候變化a.氟利昂等物質的大量排放

②水資源短缺bSO?、NO?等氣體的排放

③臭氧層破壞c.COi等溫室氣體的大總排放

④酸雨d.石油泄漏、傾倒污染物等

⑤土地荒漠化e.生物生存的環(huán)境被破壞

⑥海洋污染￡人口多，污染嚴重

⑦生物多樣性銳減g.植被的破壞

3.生物多樣性及其價值

(1)生物多樣性的層次

生物多樣性最直觀的表現(xiàn)

組成

生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的宏觀表現(xiàn)

多樣性

(2)生物多樣性的價值

①食用、藥用、文學創(chuàng)作等:直接價值。

②調節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源：間接價值。

③未發(fā)現(xiàn)、尚不清楚的價值:潛在價值。

(3)生物多樣性的保護

(就地保護一一最有效的保護

利用生物技術保護

、加強立法、執(zhí)法和宣傳教育

②關鍵:協(xié)調好人與生態(tài)環(huán)境的關系。

③實質：反對盲目地、掠奪式地開發(fā)利用，提倡“合理利用就是最好的保護”。

4.可持續(xù)發(fā)展

(1)內涵:追求的是自然、經(jīng)濟、社會的持久而協(xié)調的發(fā)展。

(2)實現(xiàn)措施

①保護生物多樣性。

②保護環(huán)境和資源。

③建立人口、環(huán)境、科技和資源消費之間的協(xié)調與平衡。

基礎小題

1.判斷正誤

⑴人類的活動超出了環(huán)境的承受力，這是環(huán)境問題產(chǎn)生的根本原因。(V)

(2)積極發(fā)展林業(yè)生態(tài)工程,可以減少溫室氣體的排放。(X)

提示:積極發(fā)展林業(yè)生態(tài)工程，可以吸收溫室氣體二氧化碳,但不能直接減少溫室

氣體的排放。

（3）為協(xié)調人口與環(huán)境的關系,應繼續(xù)控制人口增長,加大保護資源和環(huán)境力度,努

力推廣生態(tài)農業(yè)。（V）

（4）每一種野生生物都是一個獨一無二的基因庫，因此必須維持野生生物的多樣性。

（V）

⑸中國科學家屠呦呦研制的抗瘧疾藥青蒿素體現(xiàn)了青蒿素的間接價值。（X）

提示:抗瘧疾藥青蒿素由青蒿中提取而來,這種科學研究價值屬于生物多樣性的直

接價值。

（6）保護生物多樣性，并不意味著禁止開發(fā)和利用。（V）

2.長句應答

濕地的水體中含豐富的微生物和藻類等,具有一定的處理城市生活污水的作用。生

活污水排入濕地的入口附近,水體中溶解氧含量較低,流經(jīng)濕地后,溶解氧含量逐

漸上升,其原因是排入口附近由于大量好氧微生物有氧呼吸分解有機物使溶解氧

含量降低,流經(jīng)濕地后,好氧微生物數(shù)量下降,氧消耗減少，同時由于藻類植物的光

合作用產(chǎn)生氧氣,溶解氧增加。

▼關鍵能力發(fā)展素養(yǎng)遷移應用

?能力一人口增長及全球性生態(tài)問題的分析能力

[例1]（2020?浙江金華模擬）下列關于人口與環(huán)境的敘述，正確的是（A）

A.人口應在低出生率和低死亡率的基礎上保持平衡

B.酸雨是指由碳和硫的氧化物引起pH低于7的降水

C.溫室效應使全球氣候變暖,可增大人類的宜居區(qū)域

D.地球升溫的主要原因是臭氧層使地球的俘獲熱增加

解析:人類必須學會控制自己，有計劃地控制人口，使人口在低出生率、低死亡率的

基礎上保持平衡;酸雨主要是硫和氮的氧化物溶于雨水而降落至土壤或水體中形

成的,酸雨的pH<5.6;溫室效應使全球氣候變暖,會縮小人類的宜居區(qū)域;地球升溫

的主要原因是二氧化碳等溫室氣體釋放增加導致溫室效應。

[例2]（2020?北京西城區(qū)二模）塑料是海洋、湖泊以及河流最常見的污染物之一，

長度小于5mm的塑料被稱為塑料微粒,它們對覓食的海洋動物構成了極大的威脅。

海洋環(huán)境保護科學方面的聯(lián)合專家小組評估全球塑料微粒的報告結果顯示，已有

數(shù)萬種生物受到塑料污染。以下說法錯誤的是（D）

A.塑料微粒被海洋生物取食后會沿食物鏈富集,影響它們的生長、繁殖和遷徙

B.塑料還可能會成為某些難降解污染物的載體，增加了動物和人類的健康風險

C.生活中對這些塑料垃圾進行分類和集中處理,可阻斷它們通往海洋的“道路”

D.海洋生態(tài)系統(tǒng)可通過正反饋調節(jié)降低塑料污染的危害,維持整個系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)

解析:海洋生態(tài)系統(tǒng)可通過負反饋調節(jié)降低塑料污染的危害，維持整個系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)。

?能力二生物多樣性價值及保護的理解與應用

能力

[例3]（2020?江蘇連云港模擬）2020年“國際生物多樣性日”的主題為“我們的

解決方案在自然界”。下列有關生物多樣性的敘述中正確的是（A）

A.我國制定的海洋伏季休漁政策既是保護生物多樣性的舉措也遵循可持續(xù)發(fā)展的

理念

B.熱帶雨林具有的旅游觀賞和保持水土的功能均體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值

C.海州灣海灣生態(tài)與自然遺跡海洋特別保護區(qū)只是保護海岸原生動植物的多樣性

D.生物多樣性是長期生物進化的結果,生物多樣性銳減不屬于全球性生態(tài)環(huán)境問

題

解析:我國制定的海洋伏季休漁政策既是保護生物多樣性的舉措也遵循可持續(xù)發(fā)

展的理念;熱帶雨林具有的旅游觀賞和保持水土的功能分別體現(xiàn)了生物多樣性的

直接價值和間接價值;海州灣海灣生態(tài)與自然遺跡海洋特別保護區(qū)不僅是保護海

岸原生動植物的多樣性，而且還保護基因多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性;生物多樣性是

長期生物進化的結果,生物多樣性銳減屬于全球性生態(tài)環(huán)境問題。

［例4］（2020?湖北武漢模擬）紅樹林素有護岸衛(wèi)士、鳥類天堂、魚蝦糧倉的美譽,

具有特殊的生態(tài)地位和功能,是極為珍貴的濕地生態(tài)系統(tǒng),對調節(jié)海洋氣候和保護

海岸生態(tài)環(huán)境起著重要作用。但由于人類的圍海造地和人工養(yǎng)殖以及建筑、薪柴

之需，其面積日益減少。下列有關敘述不正確的是（C）

A.紅樹林中的所有生物及其無機環(huán)境構成了濕地生態(tài)系統(tǒng)

B.紅樹林面積的減少會影響附近其他生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

C.紅樹林對海岸生態(tài)環(huán)境的防護作用體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值

D.可以通過建立自然保護區(qū)實現(xiàn)對紅樹林的保護

解析:生態(tài)系統(tǒng)由生物群落和無機環(huán)境組成，因此紅樹林中的所有生物及其無機環(huán)

境構成了濕地生態(tài)系統(tǒng);紅樹林面積的減少會影響附近其他生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;紅

樹林對海岸生態(tài)環(huán)境的防護作用屬于生態(tài)功能，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值;可

以通過建立自然保護區(qū)實現(xiàn)對紅樹林的保護，這是保護生物多樣性最有效的措施。

課堂小結

［主干知識］

［金句必背］

1.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用：（1）生命活動的正常進行,離不開信息的作

用；（2）生物種群的繁衍,離不開信息的傳遞；（3）調節(jié)生物種間關系，以維持生態(tài)系

統(tǒng)的穩(wěn)定。

2.負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎。生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力具有一

定的限度。

3.抵抗力穩(wěn)定性指抵抗外界干擾，保持原狀的能力;恢復力穩(wěn)定性指受到干擾后恢

復原狀的能力。

4.生物多樣性的三種價值:潛在價值、間接價值、直接價值。

5.生物多樣性的四種保護措施:就地保護、易地保護、利用生物技術保護、加強教

育和法制管理。

屋￥號第十單元

祥之「生物技術實踐____________________________

評價體系

考綱考情

四層四翼

2020全國m必備知識:果酒、果醋和泡菜

基礎

（1）比較制作果酒、果醋、腐卷T37;的制作原理和過程

性、

乳、泡菜的制作原理、流程、2017全國n關鍵能力:理解果酒、果醋、

應用

發(fā)酵條件等的異同卷T37;泡菜制作中不需嚴格滅菌的

性

2016全國II原因

卷T39學科素養(yǎng):發(fā)酵菌種的結構與

功能相統(tǒng)一的生命觀念

2020全國I

必備知識:培養(yǎng)基對微生物的

卷T37

選擇作用，微生物的分離和培

2019全國I

養(yǎng),特定微生物的篩選和計數(shù)

卷T37

關鍵能力:理解微生物培養(yǎng)的

(2)微生物的分離和培養(yǎng)、某2018全國

核心是無菌操作綜合

種微生物數(shù)量的測定、培養(yǎng)I卷T37

學科素養(yǎng):給定條件下設計實性

基對微生物的選擇作用全國II卷

驗探究微生物培養(yǎng)條件的科

T37、全國in

學探究能力

卷T37

核心價值:關注有害微生物的

2017全國I

控制和宣傳健康生活

卷T37

必備知識:酶制品在食品制造

和洗滌方面的應用，酶活力測

2020全國II綜合

(3)酶活力測定的一般原理定的原理和方法

卷T37性、

和方法、制備和應用固定化關鍵能力:理解固定化酶的制

2015全國I應用

酶備原理

卷T39性

學科素養(yǎng):在新情境中解決問

題的能力

必備知識:胡蘿卜素的提取和

(4)植物中有效成分的提取，2015全國II綜合

分離

蛋白質的提取和分離卷T39性

關鍵能力:理解細胞內某些特

定成分的提取和分離原理

學科素養(yǎng):分析與綜合有效成

分提取與分離的原理和方法

的科學思維能力

第35講傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用

必備知識關鍵能力學科素養(yǎng)

L運用結構與功能觀相適應的

1.掌握利用酵母菌、

L運用發(fā)酵加工食品的觀念分析和解釋發(fā)酵菌種的結

醋酸菌分別制作果酒

基本方法構與功能的關系（生命觀念）

和果醋的方法

2利.用微生物進行發(fā)酵2.比較果酒、果醋、腐乳、泡菜

2.利用毛霉等菌種制

來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及的制作原理、流程、發(fā)酵條件等

作腐乳

微生物在其他方面的應的異同（科學思維）

3.利用乳酸菌制作酸

用3.設計實驗,探究理想的發(fā)酵條

奶或泡菜

3.測定食品加工中可能件（科學探究）

4.掌握亞硝酸鹽檢測

產(chǎn)生的有害物質4.關注食品安全，倡導踐行健康

的原理和方法

的生活方式（社會責任）

考點一果酒和果醋的制作

▼必備知識理清概念建立觀點

1.果酒和果醋的制作原理與發(fā)酵條件

果酒制作果醋制作

菌

酵母菌醋酸菌

種

菌附著在葡萄皮上的野生型酵母菌變酸酒表面的菌膜

種

來

源

氧氣、糖源充足時,

發(fā)C6Hl2。6+2。2―,■

有氧條件下,酵母菌通過有氧呼吸大量繁

酵2CH3COOH+2CO2+2H2O;

殖:C6Hl2。6+6。2—?6CO2+6ILO；無氧條件下，酵母菌通

過缺少糖源、氧氣充足時：

過無氧呼吸產(chǎn)生酒精:C6H1206-*2C2H50H+2C02

程C2H50II+02—*

CH3COOH+H2O

溫

一般酒精發(fā)酵為18?25C,繁殖最適為20c左右最適為30?35℃

度

氣

前期:需氧,后期:不需氧需要充足氧氣

體

時

10~12天7~8天

間

2.果酒和果醋的制作流程

挑選葡翎一沖洗一榨,—*灑精發(fā)酵一Wfi

酣酸發(fā)年—*暈酷

3.發(fā)酵裝置及各部件的作用

-----1充氣口1--------1排氣口1--

發(fā)酵前期充氣口打開，排出酒精發(fā)酵

通入無菌空氣，讓解!時產(chǎn)生的CO2

母菌增殂，后期關閉

充氣口，進行酒精發(fā)

解;在醋酸發(fā)酵時連/

韭=排氣口通過一

接充氣癱源充氣1娶三個長而彎曲的

?出料口?膠管與瓶身連

一接，其目的是

用來取樣，及時監(jiān)測

防止空氣中微

發(fā)酵進行的情況

生物的污染

基礎小題

1.判斷正誤

(1)條件適宜時醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸。(V)

(2)醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產(chǎn)生醋酸。(X)

提示:醋酸菌為好氧菌，必須在氧氣充足條件下進行醋酸發(fā)酵。

(3)酵母菌是嗜溫菌，所以果酒發(fā)酵所需的最適溫度高于果醋發(fā)酵的適宜溫度。

(X)

提示:酵母菌酒精發(fā)酵溫度控制在18?25C,醋酸發(fā)酵溫度控制在30?35℃。

(4)在制作果酒、果醋時，適當加大接種量可以提高發(fā)酵速率、抑制雜菌生長繁殖。

(V)

(5)紅葡萄酒中的紅色是紅葡萄皮中的色素進入發(fā)酵液產(chǎn)生的。(V)

(6)變酸的酒表面的菌膜是酵母菌大量繁殖形成的。(X)

提示:變酸的酒表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成的。

(7)在葡萄酒制作中,采摘的葡萄要先除去枝梗再沖洗。(X)

提示:采摘的葡萄先沖洗后去枝梗。

2.長句應答

(1)果酒制作時發(fā)酵瓶裝入葡萄汁后留有1/3的空間的目的主要是防止發(fā)酵過程中

產(chǎn)生的C0,造成發(fā)酵液溢出。

(2)果酒與果醋發(fā)酵的條件主要有哪些方面的區(qū)別(至少兩點)：一是發(fā)酵溫度不同,

二是氧氣條件不同三是菌種不同。

(3)當。2、糖源充足時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸,當缺少糖源時,醋酸菌

將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)榇姿帷?/p>

▼關鍵能力發(fā)展素養(yǎng)遷移應用

“能力結合果酒、果醋制作的原理、過程和裝置分

析,考查實驗分析能力

［例1］(2016?全國II卷)蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的。回答下列問

題。

|代0日0,|

|」的糖四丙［酸凹乙醇+COJ

(1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段，

在酵母菌細胞的中進行，其產(chǎn)物乙醇與試劑反應呈現(xiàn)

灰綠色,這一反應可用于乙醇的檢驗;過程③在酵母菌細胞的中進行。與

無氧條件相比,在有氧條件下,酵母菌的增殖速度O

(2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉變?yōu)榇姿岬倪^程，根

據(jù)醋酸桿菌的呼吸作用類型，該過程需要在條件下才能完成。

(3)在生產(chǎn)過程中，第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同，第一階段的溫度

(填“低于”或“高于”)第二階段的。

(4)醋酸桿菌屬于核生物,其細胞結構中(填''含有”或“不含有”)

線粒體。

解析：(1)由圖可知,過程①②是酵母菌在無氧條件下的發(fā)酵過程,發(fā)生在酵母菌的

細胞質基質中。重銘酸鉀在酸性條件下可與乙醇發(fā)生化學反應,變成灰綠色。過程

③為有氧呼吸第二、三階段，發(fā)生在酵母菌細胞的線粒體中。在有氧條件下，酵母

菌進行有氧呼吸釋放的能量多,增殖速度快。

(2)醋酸桿菌為好氧細菌，需在有氧條件下將乙醇轉變?yōu)榇姿帷?/p>

(3)酒精發(fā)酵溫度控制在18?25℃,醋酸發(fā)酵溫度控制在30?35

(4)醋酸桿菌為原核生物,沒有線粒體。

答案：(1)細胞質基質重鋁酸鉀線粒體快

⑵有氧(3)低于(4)原不含有

［例2］科研人員以掰猴桃為原料,選用優(yōu)良菌種,制備掰猴桃酒和舜猴桃醋,其簡

化工藝流程圖如下，回答下列問題。

娜桃H榨汁|i精發(fā)薛H緘桃司~「1醋酸發(fā)酥H稀嵌桃醋I

|冏定.菌種|

接種

(1)在榨汁過程中清洗和破碎的順序是原因是_o

(2)酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在C,發(fā)酵過程中絕大多數(shù)微生物不能生

長的原因是

(3)最初的跺猴桃酒中含有少量尿素,胭酶可以分解尿素。根據(jù)電荷性質分離胭酶

的方法是,胭酶不宜直接投入酒中，原因是_。

解析：(1)在榨汁過程中，為了防止跺猴桃表面的雜菌污染,應先對其進行清洗再破

碎。

(2)酒精發(fā)酵的適宜溫度為18~25℃,酒精發(fā)酵為無氧、酸性的條件,在該條件下，

大多數(shù)微生物的生長受到抑制。

(3)胭酶為蛋白質，根據(jù)電荷性質分離胭酶的方法是電泳法。若將胭酶直接投入酒

中，則胭酶不能再次利用,且會導致胭酶摻雜其中,產(chǎn)品難以純化,因此胭酶不宜直

接投入酒中。

答案：(1)先清洗再破碎防止雜菌污染(2)18?25酒精發(fā)酵的條件為缺氧、酸

性,抑制了絕大多數(shù)微生物生長

(3)電泳法不能再次利用，且產(chǎn)品難以純化

［例3］(2018?海南卷)葡萄酒是葡萄汁經(jīng)酵母菌發(fā)酵而成的。釀制葡萄酒的兩個

簡易裝置如圖所示。

n

u時間

回答下列問題。

（1）試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩(wěn)定，與乙裝置相比,用甲裝

置釀制葡萄酒的優(yōu)點是（答出一點即可）。

⑵葡萄汁裝入甲裝置時,要留有約1/3的空間,這種做法的目的是

（答出兩點即可）。

（3）某同學若用乙裝置進行發(fā)酵,并設置兩個不同處理組（乙A和乙B）,乙A裝置中

保留一定量的氧氣，乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況下,測得

一段時間內乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢及乙A中氧氣含量的變化趨勢如曲

線圖所示。圖中曲線①、②、③依次表示、、

含量的變化趨勢。

（4）從細胞呼吸類型看,酵母菌屬于________________生物;從同化作用的類型看，

酵母菌屬于（填“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”）生物。

解析：（1）試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩(wěn)定，與乙裝置相比，

用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點是不需要開蓋放氣;避免了因排氣引起的雜菌污染。

（2）葡萄汁裝入甲裝置時,要留有約1/3的空間,這種做法的目的是為酵母菌大量繁

殖提供適量的氧氣；防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出。

(3)分析題意可知，只有乙A中有02,且消耗而減少；乙A中酒精產(chǎn)生晚于乙B,故圖

中曲線①、②、③依次表示乙A中的氧氣、乙B中的酒精