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人教版高中生物必修三稳态与环境知识点汇编知识点总结（59页）

2022-02-17
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第 1 页共 59 页必修 3 稳态与环境知识点汇编第1节人体的内环境与稳态一、体内细胞生活在细胞外液中体内都含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。 1、体液组成（泪液、尿液、汗液、消化液不属于人体内，不属于体液） 2、体液之间关系：血细胞的内环境是血浆；淋巴细胞的内环境是淋巴毛细血管壁的内环境是血浆、组织液；毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液 3、细胞外液的成分组织液、淋巴的成分和含量与血浆的相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆第 2 页共 59 页中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量较少 ★判断是否属于内环境的成分内环境成分：水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、CO2、血浆蛋白、神经递质、激素、抗体，尿素不属于内环境的成分 ①细胞内特有的物质：胞内酶（呼吸酶、RNA 聚合酶）、血红蛋白等 ②细胞膜上的成分：载体、受体等 ③外界环境中的液体：泪液、尿液、汗液、消化液等 ④不能被人体吸收的物质：纤维素、麦芽糖等二、内环境的理化性质 1、渗透压-溶液中溶质微粒对水的吸引力 ①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关；组成细胞外液的无机盐离子中 Na+、 Cl- 占优势 ②生理盐水（质量分数为 95%的 NaCl）为等渗溶液，与细胞（外）内液渗透压相等。 2、酸碱度 ①正常人的血浆近中性，pH 为 7.35～7.45 ②pH 之所以能够保持稳定，与它含有 HCO3-、HPO42-等离子有关（缓冲对）第 3 页共 59 页 3、温度：温度通过影响酶的活性影响代谢三、内环境的作用 ①是细胞生活的直接环境； ②细胞与外界环境进行物质交换的媒介四、内环境稳态的重要性： 1、概念：稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。调节机制：神经-体液-免疫 2、稳态相关的系统：消化、呼吸、循环、泌尿系统（及皮肤）第 4 页共 59 页 3、稳态的意义：机体进行正常生命活动的必要条件细胞代谢需要依靠氧化分解葡萄糖来提供能量，只有血糖含量和血液中的含氧量保持在正常范围内，才能为这一反应提供充足的反应物。细胞代谢的进行离不开酶，酶的活性又受温度、pH 等因素的影响。只有温度、pH 等都在适宜的范围内，酶才能正常地发挥作用四、组织水肿（稳态失调）的原因第 2 章动物和人体生命活动的调节第 1 节通过神经系统的调节一、神经系统结构和功能的基本单位-神经元 1、图像第 5 页共 59 页 2、组成 3、功能：接受刺激，产生兴奋，传导兴奋二、神经调节的结构基础和反射 1、神经调节的基本方式-反射概念：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。类型：条件反射和非条件反射非条件反射条件反射概念生来就有，通过遗传获得-先天性反射生活中通过学习训练逐渐形成的-后天性反射反射中枢大脑皮层以下的神经中枢大脑皮层特点先天性、终生性后天性、可建立、可消退举例吃东西时分泌唾液望梅止渴、谈虎色变 2、反射活动的结构基础-反射弧反射弧传导方向的三种判断方式。 ①有神经节的为传入神经。 Ï¸ °ûÌå Éñ¾Ïµ Í³ µÄ½á¹¹ ¹¦ ÄÜµ¥Î» £º Éñ¾Ôª Í» Æð Ê÷Í» ÖáÍ» Éñ¾ÏËÎ¬ 第 6 页共 59 页 ② 在突触结构中，兴奋只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。 ③脊髓灰质“后、小、入”，灰质狭小端连结的是传入神经。膝跳反射（最简单的反射）：两个神经元（感觉神经元和运动神经元）缩手反射：三个神经元（感觉神经元、中间神经元、运动神经元）三、兴奋在神经纤维上的传导 1、兴奋是指某些组织（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的活跃状态的过程第 7 页共 59 页传导形式：电信号或神经冲动传导特点：双向传导（兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同；与膜外局部电流方向相反） 2、膜电位的测量方法测量方法测量图解测量结果电表一极接膜外，另一极接膜内电表两极均接膜外（内侧） 3、膜电位变化曲线解读第 8 页共 59 页四、兴奋在神经元之间的传递 1、神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的突触结构与类型 ①结构：由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。 ②主要类型：a.轴突—细胞体型：；b.轴突—树突型：。 2、兴奋的传递第 9 页共 59 页 ①突触小体是指一个神经元的轴突末梢分枝末端的膨大部分形成的小体。 ②神经递质：分为兴奋型的和抑制型的；作用是使突触后膜兴奋或抑制释放方式：胞吐；发挥作用后立即被灭活 ③兴奋在神经元之间单向传递的原因是神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜上。 ④在突触传导过程中有电信号→化学信号→电信号的过程五、电流表偏转问题 1、神经纤维上电位测定的方法静息电位的测量灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接，只观察到指针发生一次偏转(如图甲)。两极都与神经纤维膜外侧(或膜内侧)相连接时，指针不偏转(如图乙)。动作电位的测量灵敏电流计的两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧第 10 页共 59 页 2、兴奋传导与电流表指针偏转问题 (1)在神经纤维上 ①刺激 a 点，b 点先兴奋，d 点后兴奋，电流表指针发生两次方向相反的偏转。 ②刺激 c 点(bc＝cd)，b 点和 d 点同时兴奋，电流表指针不发生偏转。 (2)在神经元之间(ab＝bd) ①刺激 b 点，由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，a 点先兴奋，d 点后兴奋，电流表指针发生两次方向相反的偏转。 ②刺激 c 点，兴奋不能传至 a 点，a 点不兴奋，d 点可兴奋，电流表指针只发生一次偏转。六、神经系统的分级调节及人脑的高级功能 1、神经系统各级中枢及功能第 11 页共 59 页 2、神经系统的分级调节 ①大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢；②位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控；③神经中枢之间相互联系，相互调控。 3、人脑的高级功能 ①对外部世界的感知。 ②控制机体的反射活动。③具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。 4．大脑皮层言语区及损伤症 5．学习和记忆 (1)学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。 (2)短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其是与大脑皮层下的一个形状像海马的脑区有关。 (3)长期记忆可能与新突触的建立有关。第 12 页共 59 页第二节通过激素的调节一、激素调节的发现及含义 1、促胰液素是人们发现的第一种激素，是由小肠粘膜分泌的。 2、激素调节：由内分泌器官（内分泌细胞）分泌的化学物质激素进行生命活动的调节。 3、人体主要激素及其作用激素分泌部位激素名称主要作用抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收，使尿量减少下丘脑促激素释放激素调节内分泌等重要生理过程生长激素促进蛋白质合成，促进生长垂体多种促激素控制其他内分泌腺的活动甲状腺甲状腺激素促进代谢活动；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；胸腺胸腺激素促进 T 淋巴细胞的发育，增强 T 淋巴细胞的功能肾上激腺肾上腺素参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动胰岛胰岛素胰高血糖素调节血糖动态平衡卵巢雌激素等促进女性性器官的发育、卵细胞的发育和排卵，激发并维持第二性征等睾丸雄激素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 ★激素的化学本质： ①不可口服（多肽和蛋白质类激素）：促激素释放激素、抗利尿激素、促激素、生长第 13 页共 59 页激素、胰岛素、胰高血糖素等。 ②可口服（氨基酸衍生物）：甲状腺激素、肾上腺素等；可口服（固醇类激素）：性激素等。 ★研究动物激素功能的方法 ①切除法：切除相应腺体。适用于个体较大的动物。 ②饲喂法：在饲料中添加激素。只适用于可口服的激素。 ③注射法：向动物体内注射某激素。适用于各种激素。 ★ 比较酶和激素项目激素酶化学本质激素有多肽、蛋白质(如胰岛素)、固醇类(如性激素)或氨基酸的衍生物(如甲状腺激素)等。大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA 产生细胞内分泌腺器官（细胞）或下丘脑神经细胞产生活细胞(人和哺乳动物的成熟红细胞除外)都能产生酶作用激素的作用是调节(促进或抑制)生命活动催化生物体内的各种化学反应作用部位素要随着血液循环运输到相应的靶细胞或靶器官，调节其生理过程。酶在细胞内外均能发挥作用，催化特定的化学反应作用条件需与膜上或膜内的受体特异性识别受温度、PH等因素影响第 14 页共 59 页联系 ①都是微量、高效物质②都不组成细胞结构和提供能量③激素作为信息分子影响酶的活性从而影响细胞代谢；激素的合成需要酶的催化 4、激素调节的特点：（1）微量和高效（2）通过体液运输（①不定向②可通过抽血检测疾病）（3）作用于靶器官、靶细胞（定向，具有特异性）（4）发挥作用后会被灭活（需源源不断产生）二、激素调节的实例实例一：血糖调节 1、血糖的含义：血浆中的葡萄糖(正常浓度：0.8-1.2g/L) 2、血糖的来源和去路： 3、血糖平衡的调节：（反馈）调节方式：神经—体液调节第 15 页共 59 页血糖升高→胰岛B细胞分泌胰岛素→血糖降低血糖降低→胰岛A细胞分泌胰高血糖素，肾上腺分泌肾上腺素→血糖升高 ①胰岛素（胰岛B细胞分泌；靶细胞：全身各处细胞）作用：促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖，抑制肝糖原的分解和非糖物质转化，降低血糖 ②胰高血糖素（胰岛A细胞分泌；靶细胞：肝脏和肌肉细胞）作用机理：促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，升高血糖。 4、糖尿病的类型以及特征第 16 页共 59 页实例二：甲状腺激素分泌的调节（分级和反馈）第 17 页共 59 页 ★调节机制——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。例：河流污染，鱼类死亡、分娩、排尿反射负反馈：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。例：血糖调节、甲状腺激素的调节、生态系统稳定第3节神经调节与体液调节的关系一、神经调节和体液调节的比较 1、激素等化学物质（除激素以外，还有其他调节因子，如CO2等），通过体液传送的方式对生命活动进行调节，称为体液调节。激素调节是体液调节的主要内容。 2、第 18 页共 59 页比较项目神经调节体液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准确、比较局限较广泛作用时间短暂比较长 ★单细胞动物和一些多细胞低等动物只有体液调节，但在人和高等动物体内，神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式，二者有着不同的特点。二、调节实例三—体温调节热量来源：有机物的氧化放能；散热散出：主要通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热，呼吸、排尿、排便等产热器官主要是肝脏和骨骼肌；散热器官：主要皮肤（血管、汗腺）温觉和冷觉感受器：皮肤、黏膜、内脏器官体温调节中枢：下丘脑；冷觉和热觉的形成：大脑皮层 ★正常情况下产热量=散热量（寒冷条件下散热多产热也多）第 19 页共 59 页产热量＞散热量体温升高；产热量＜散热量体温降低三、调节实例四—水盐平衡 ①抗利尿激素是由下丘脑产生（分泌），由垂体释放 ②调节中枢：下丘脑；渴觉中枢：大脑皮层 ③抗利尿激素的作用:促进肾小管和集合管对水的重吸收作用四、神经调节和体液调节的关系：二者相互协调地发挥作用（1）不少内分泌腺本身直接或间接地接受中枢神经系统的调节，体液调节可以看作神经调节的一个环节；（2）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。五、下丘脑功能 1、感受（感受器）：下丘脑渗透压感受器；2、调节（神经中枢）：血糖平衡中枢、体温平衡中枢；3、传导兴奋；4、合成及分泌：抗利尿激素、促激素释放激素第 20 页共 59 页第4节免疫调节一、免疫系统的组成：二、免疫系统的功能 (1)非特异性免疫和特异性免疫免疫类型非特异性免疫特异性免疫形成生来就有后天接触病原体之后获得特点无特异性有特异性组成第一道防线：皮肤、黏膜；第二道防线：体液中的杀菌物质和吞噬细胞第三道防线：主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成 ★特异性免疫和非特异性免疫的判断方法 (1)根据结构基础：非特异性免疫的结构基础是第一、二道防线，特异性免疫的结构基础是第三道防线。其中溶菌酶既是第一道防线也是第二道防线。第 21 页共 59 页 (2)根据形成的时间：如果是先天形成的，则为非特异性免疫；如果是出生以后在生活过程中形成的，则为特异性免疫。 (3)根据免疫对象：如果对各种抗原均具有免疫作用，则为非特异性免疫；如果只针对某种抗原发挥作用，则为特异性免疫。 (2)免疫系统的三大功能防卫、监控和清除 ①防卫：抵御病原体的攻击。 ②监控：及时发现机体衰老或变异的细胞。 ③清除：将机体衰老或变异的细胞作为抗原清除掉。三、体液免疫与细胞免疫 1.体液免疫 (1)参与细胞：吞噬细胞、T 细胞、B 细胞、记忆细胞、浆细胞。 (2)免疫过程 ①大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理，暴露出这种病原体所特有的抗原，将抗原传递给 T 细胞，刺激 T 细胞产生淋巴因子;少数抗原直接刺激 B 细胞。B 细胞受到刺激后，在淋巴因子的作用下，开始一系列的增殖、分化，大部分分化为浆细胞，产生抗体，小部分形成记忆细胞。 ②记忆细胞可以在抗原消失很长时间内保持对这种抗原的记忆，当在接触这种这种抗原，能再接触这种抗原时，能增殖分化，快速产生大量的抗体。第 22 页共 59 页 (3)结果：在多数情况下，浆细胞产生的抗体与抗原结合，形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化。 2.细胞免疫 (1)参与细胞：吞噬细胞、T 细胞、记忆细胞、效应 T 细胞。 (2)免疫过程 ①T 细胞在接受抗原的刺激后，通过分化形成效应 T 细胞，效应 T 细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞紧密接触，使这些细胞裂解死亡。(3)结果：效应 T 细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞密切接触，使其裂解死亡，释放出病原体，最终被吞噬、消灭。 3.二次免疫及其特点 (1)二次免疫的特点：从上图中可以看出，二次免疫与初次免疫相比，产生抗体又快又多，从而使患病程度大大降低。 (2)二次免疫的基础：在初次免疫过程中产生的记忆细胞，当接受相同的抗原刺激时，会迅速地增殖、分化成浆细胞，从而更快更多地产生抗体。 ★注意： ①细胞免疫释放的抗原由体液免疫清除，所以细胞免疫必然伴随着体液免疫。第 23 页共 59 页 ②唯一产生抗体的细胞：浆细胞；唯一不能识别抗原的免疫细胞：浆细胞；唯一能识别抗原但不具有特异性的免疫细胞：吞噬细胞 ③破坏 T 细胞，仅保留部分体液免疫；破坏 B 细胞，仅保留少部分细胞免疫。 ④吞噬细胞既可参加特异性免疫，又可参加非特异性免疫 ⑤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。 4、体液免疫与细胞免疫的异同：共同点：针对某种抗原，属于特异性免疫区别体液免疫细胞免疫作用对象抗原被抗原入侵的宿主细胞（即靶细胞）作用方式效应 B 细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合效应 T 细胞与靶细胞密切接触效应 T 细胞释放淋巴因子增强细胞免疫的效应四、免疫失调（1）过敏反应：已产生免疫的机体，在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。第 24 页共 59 页特点：发作迅速、反映强烈、消退较快，一般不会破坏组织细胞，不会引起组织损伤，有明显的遗传倾向和个体差异。（2）自身免疫病：免疫系统敌我不分，对自身物质进行攻击而引起的疾病。如：类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮，风湿性心脏病属于自身免疫病。（3）免疫缺陷病：免疫系统过弱。如先天性胸腺发育不良和获得性免疫缺陷综合征（AIDS）【资料分析】艾滋病死因和免疫系统受损的关系艾滋病是一种免疫缺陷病，又叫获得性免疫缺陷综合征，是由人类免疫缺陷病毒引起的，死亡率极高。艾滋病主要通过性接触、血液和母婴三种途径传播。艾滋病病人的直接死因，往往是由念珠菌、肺囊虫等多种病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。下图表示 HIV 感染人体后，体液中 HIV 浓度和人体内主要的免疫细胞——T 细胞数量的变化过程。以上资料表明，人体的第三道防线在抵抗外来病原体和抑制肿瘤等方面具有十分重要的作用。五、免疫学应用第 25 页共 59 页 1、疫苗——根除了许多传染病。 2、人工标记抗体——检测发现体内组织中的抗原。 3、免疫抑制剂——提高器官移植的成活率。第三章植物的激素调节第 1 节植物生长素的发现一、生长素发现过程的实验分析（1）第 26 页共 59 页二、生长素（1）科学家首先从人尿中分理出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸（IAA）。第 27 页共 59 页 ★比较生长素和生长激素项目产生部位化学本质生理作用生长素植物体内具有分生能力的组织吲哚乙酸促进植物细胞的伸长生长激素高等动物的垂体蛋白质促进蛋白质的合成和骨的生长（2）感受光刺激的部位：胚芽鞘尖端向光弯曲的部位：胚芽鞘尖端下部产生生长素的部位：胚芽鞘尖端第 28 页共 59 页单侧光影响了生长素的分布，生长素横向运输，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。（3）验证生长素的极性运输（4）胚芽鞘是否弯曲问题总结常用方法有：云母片插入类、暗盒开孔类、切割移植类、琼脂块替换类、锡箔纸遮盖类、匀速(高速)旋转类、幼苗横置类、失重类等，分析如下：类别图解条件相关结果遮盖类 ①直立生长；②向光生长暗箱类 ①直立生长；②向光(小孔)生长插入类 ①向右侧生长；②直立生长 ③向光生长；④向光生长移植类 ①直立生长；②向左侧生长 ③④中 IAA 的含量 a＝b＋c，b＞c 第 29 页共 59 页旋转类 ①直立生长；②向光生长 ③向小孔生长；④茎向心生长，根离心生长横置类 ①②中 IAA 含量及作用 ①：a＝b、c＝d，都促进水平生长 ②：a＜b、c＜d，a、c、d 促进生长，b 抑制生长第二节生长素的生理作用一、生长素的生理作用（低浓度促进，高浓度抑制）（1）两重性：既能促进生长，也能抑制生长，既能促进发芽，也能抑制发芽，既能防止落花落果，也能疏花疏果。 ①不同浓度的生长素作用于同一器官，引起的生理作用功能不同，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 ②同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功能不同，原因：不同的器官对生长素的敏感性不同根〉芽〉茎第 30 页共 59 页二、实例剖析 ①顶端优势（植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象）顶芽生成的生长素向下运输给侧芽，使顶芽生长素含量低，侧芽生长素含量高，由于芽对生长素比较敏感，顶芽表现为促进生长，侧芽表现为抑制生长，顶芽生长比侧芽快。若摘掉顶芽，侧芽生长素来源受阻，生长素浓度降低，抑制解除，可快速生长.解除方法：摘除顶芽 ②根的向地性原理：根水平放置时，由于重力作用，向地侧生长素含量高，背地侧生长素含量低。由于根对生长素比较敏感，向地侧表现为抑制生长，背地侧表现为促进生长，背地侧生长更快，使根表现为向地性。 ③除草剂从图中可以看出，双子叶植物比单子叶植物敏感。用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农田里的双子叶杂草，同时促进单子叶植物的生长。三、生长素类似物概念：具有与生长素相似的生理效应的人工合成的化学物质。第 31 页共 59 页如 α-奈乙酸 (NAA)、 2,4-D 应用： ①防止果实和叶片的脱落；②促进结实，获得无子果实；③促进扦插枝条的生根。 ★实验探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验三变量： ①自变量：人为控制的变量-对应于假设中的某原因 ②因变量：自变量引起的变化和结果-对应于假设中的某结果 ③无关变量：与自变量同时影响因变量的变化、但与研究目的无关的变量。试验设计四大原则 ①对照原则空白对照、自身对照、相互对照： ②单一变量原则（无关变量相等且适宜）预实验：可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性。（作用：避免浪费） 1、选材：生长旺盛一年生枝条（例：杨、月季、柳、迎春花枝条等）原因：形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活 2、处理形态学上端平面，下端削成斜面，每一枝条留 3～4 个芽，所选枝条的芽数尽量一样多。第 32 页共 59 页 3、生长素类似物处理枝条的方法浸泡法：溶液的浓度较高，把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约 3cm，处理几小时至一天沾蘸法：溶液的浓度较高，把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下（约 5s），深约 1.5cm。第三节其他植物激素一、由植物体内声生,能从产生部位运送到作用部位,対植物的生长发育有显著影响的微量有机物, 称作植物激素其他植物激素第 33 页共 59 页 ★植物激素和动物激素的区别和联系第 34 页共 59 页三、不同植物激素之间的关系低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度低液度増高到一定的值时，就会促进切段中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反过来又抑制了生长素促进细胞的伸长的作用。三、植物生长调节剂植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。优点：容易合成、原料广泛、效果稳定。 3、应用实例： 1、用乙烯利催熟凤梨。 2、用一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇，使其纤维长度增加 50%左右。 3、用赤霉素诱导大麦种子无需发芽产生α-淀粉酶第 35 页共 59 页 4、用生长素生产无子番茄（与无籽西瓜区别，无籽西瓜是三倍体） 5、用青鲜素保鲜，可量太多可致癌。 ★五种植物激素对应的生长调节剂的应用名称对应生长调节剂应用生长素萘乙酸、2,4－D ①促进扦插枝条生根； ②促进果实发育，防止落花落果； ③农业除草剂赤霉素赤霉素 ①促进植物茎秆伸长； ②解除种子和其他部位休眠，用来提早播种细胞分裂素青鲜素蔬菜贮藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间乙烯乙烯利处理瓜类幼苗，能增加雌花形成率，增产脱落酸矮壮素落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落第四章种群和群落第 1 节种群的特征一、种群定义：在一定时间内生活在一定区域内的同种生物的所有个体。 ★种群不是同种个体简单相加，而是通过种内关系组成的一个有机整体特征第 36 页共 59 页数量特征：种群密度（最基本）、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成、性别比例种群特征空间特征：均匀分布、随机分布、集群分布二、种群密度定义：种群在单位面积或单位体积中的个体数。调查方法：逐个计数法：适用于分布范围较小、个体较大的种群估算法：分为样方法和标志重捕法（1）样方法（分为五点取样法和等距取样法）适用于活动能力弱、活动范围小的生物如植物、昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等取样的关键：随机取样第 37 页共 59 页 ①一般不选用不容易计数的丛生或蔓生的单子叶植物，而选用个体数目容易辨别的双子叶植物 ②选取的样方大小随植物类型而定，如乔木 100㎡，灌木 16㎡，草木 1㎡ ③处于样方边界线上需要数出两条相邻边以及所夹的角上的个体数，遵循“记上不记下、计左不计右”原则）（2）标志重捕法适用于：活动能力强、活动范围大的动物密度估算公式= 个体总数 N 初次捕获标记数 M ＝再次捕获个体数 n 重捕的标记个体数 m 。 ★偏大和偏小若被标记个体更易被天敌捕食，则偏大；若被标记个体不易被第二次捕捉，则偏大；若标志容易脱落，则偏大。第 38 页共 59 页 ★标志重捕法成立的前提是保证标记个体与未标记个体被重捕时被捕概率相等（3）取样器取样法：活动能力强（不适合样方法）、身体微小（不适合标志重捕法）的土壤小动物（4）显微镜计数法：微生物（血细胞）三、出生率和死亡率 1、定义：单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。 2、公式：种群原本个体数为 N 个，单位时间内出生 a 个，死亡 b 个，出生率为 a/N，死亡率为 b/N。 3、意义：直接决定种群大小和种群密度大小的因素。四、迁入率和迁出率 1、定义：单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率。 2、公式：种群原本个体数为 N 个，单位时间内迁入 a 个，迁出 b 个，迁入率为 a/N，迁出率为 b/N。 3、意义：直接决定种群密度大小因素，在研究城市人口时常用。五、年龄组成和性别比例 1、年龄组成：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。 2、年龄组成的类型：第 39 页共 59 页（1）增长型：出生率 > 死亡率（2）稳定型：出生率 ≈ 死亡率（3）衰退型：出生率 < 死亡率 3、性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。种群中雌雄个体数目的比例在一定程度上影响种群密度 ★种群数量特征之间的关系图解 ①种群密度是种群最基本的数量特征。 ②直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。 ③年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的 ④性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。第 2 节种群数量的变化第 40 页共 59 页一、种群数量增长的模型-数学模型步骤：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曲线：直观但是不够准确；数学方程式：准确但是不直观（1）J 型曲线条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害例：新入侵的物种；理想条件下公式：Nt=N0λt(N0 为起始数量,t 为时间,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数) 增长率： λ-1 （固定值）（2）S 型曲线条件：自然条件下，食物和空间条件有限环境容纳量（K 值）：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。增长率：减小增长速率：先增大后减小，在 K/2 时达到最大。 ★K 值是可变的且不是最大值（种群数量会在 K 值周围波动）第 41 页共 59 页应用：①保护珍稀动物-改变环境，提高 K 值 ②控制有害动物-改变环境，提高 K 值 ★K/2 增长速率最大应用：①杀灭害虫应杀至 K/2 以下 ②捕鱼应捕至 K/2。 ★三图对比分析解读： (1)t1 之前，种群数量小于 K/2，由于资源和空间条件相对充裕，种群数量增长较快，当种群数量为 K/2 时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。 (2)t1～t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。 (3)t2 时，种群数量达到 K 值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为 0。 ★.K 值与 K/2 在实践中的应用项目灭鼠、灭蝗等捕鱼、森林砍伐等 K/2 (最大增长速率) 灭鼠后，鼠的种群数量在 K/2 附近，这时鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果使鱼、树木的种群数量维持在 K/2，捕捞或砍伐后，鱼、树木的种群数量会迅速回升 K 值(环境最改变环境，降低 K 值，使之不适合保证鱼、树木生存的环境条件，尽量提第 42 页共 59 页大容纳量) 鼠、蝗的生存升 K 值二、实验：探究培养液中酵母菌种群数量的变化计数方法:抽样检测法计数：五点取样法先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。注意:从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次。仪器介绍:血细胞计数板计算公式酵母细胞数/ml=每个小格酵母菌数目×400×10×稀释倍数 ★从试管中吸出培养液进行计数之前，将试管轻轻振荡几次-使酵母菌混合均匀。 ★本探究不需要设置对照，因不同时间取样已形成对照。 ★需要做重复实验，尽量减少误差。对每个样品计数三次,取其平均值。第 3 节群落的结构一、群落定义：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合（所有的生物）第 43 页共 59 页 1、丰富度：群落中物种数目的多少。 2、种间关系：（1）捕食：一种生物以另一种生物为食。（2）竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间。（3）寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。（4）互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。二、群落的结构空间结构： 1、垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象。关系名称数量坐标图能量关系图特点举例互利共生相互依赖，彼此有利。如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出 “同生共死”的同步性变化地衣、大豆与根瘤菌寄生对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌竞争数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”。两种生物生存能力不同，如图 a；生存能力相同，如图 b。一般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；大草履虫与小草履虫捕食一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化羊和草；狼与兔；青蛙与昆虫第 44 页共 59 页（1）原因：阳光的利用、栖息空间和食物条件等。（2）意义： ①植物：提高利用阳光等环境资源的能力。 ②动物：提高利用食物和空间等环境资源的能力。（植物分层为动物提供了多种多样的栖息空间和食物条件） 2、水平结构：在水平方向上，由于光照强度、地形、土壤湿度和盐碱度、生物自身生长特点的不同，以及人和动物的影响等因素，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，常呈镶嵌分布。 ★注：悬崖上、中、下生活的生物不同体现的是水平结构，水平结构看“面”，垂直结构看“点”。三、实验：探究土壤中小动物类群丰富度 1、调查方法：取样器取样法许多土壤动物(如蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓、各种昆虫)有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。 2、采集小动物所用的仪器（1）诱虫器（A 图）：诱虫器中的电灯是主要装置，诱虫器利用提让动物具有趋暗、趋湿、趋高温的习性，使土第 45 页共 59 页壤动物远离光源、热源。（2）吸虫器（B 图）：吸虫器中纱布的作用使防止将土壤小动物吸走。采集到的小动物可放入体积分数为 70%的酒精溶液中，也可放入试管中。 3、丰富度的统计方法：记名计算法和目测估计法 ①记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的群落。 ②目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等。第 4 节群落的演替一、演替定义：随着时间的推移，一个群落被另一个群落替代的过程。 ★不是完全取代，而是优势种群的替代二、演替类型：初生演替、次生演替（1）初生演替定义：一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过的植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。过程：裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段经历时间：较长影响因素：自然因素第 46 页共 59 页例子：沙丘、火山岩、冰川泥。 ①裸岩阶段 ②地衣阶段：地衣首先在裸岩上定居。地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程。于是，土壤颗粒和有机物逐渐增多。 ③苔藓阶段：在地衣开拓的基础上，苔藓便能生长起来。苔藓比地衣长得高，在与地衣争夺阳光的竞争中处于优势，于是就逐渐扩展。苔藓的生长会进一步使岩石分解，土层加厚，有机物增多，土壤中微生物的群落也越来越丰富。 ④草本植物阶段：在土壤能保持一定水分时，草本植物的种子就能够萌发生长。竞争的结果是较高的草本植物逐渐占据了优势。这时，各种昆虫和其他小动物开始进入到这个地区。在动植物的共同作用下，土壤中的有机物越来越丰富，土壤的透气性越来越好。 ⑤灌木阶段：灌木和小树开始生长。灌木比草本植物更为高大，“剥夺”了草本植物的阳光，逐渐取代了部分草本植物。灌木的生长起到了遮阴、避风等作用，同时提供了更为丰富的食物，于是成为许多鸟类的栖息地。物种的多样化使得群落的结构较为稳定，抵御环境变化的能力增强。 ⑥森林阶段：在灌木群落所形成的湿润土壤上，各种乔木的种子萌发出来。乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力，因而最终占据了优势，成为茂盛的树林。树林的形成进一步改善了生物生存的环境，物种进一步多样化，生物与环境之间的关系变得更加丰富多样，于是群落演替到了相对稳定的森林阶段。（2）次生演替第 47 页共 59 页定义：在原有植被虽已不存在，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繁殖体的地方发生的演替。经历时间：较短影响因素：主要是人类活动例子：火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。 ★区分初生演替和次生演替三、人类活动对群落演替的影响自然演替的方向与环境有关，可以是沙漠变成森林，也可以是森林变成沙漠。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。第 5 章生态系统及其稳定性第 1 节生态系统的结构一、生态系统 1、定义：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体生物圈是地球上最大的生态系统，包括岩石圈的上部，大气圈的底部和水圈的大部。第 48 页共 59 页 2、分类：二、生态系统的结构-包括组成成分和营养结构（食物链食物网） 1、生态系统的组成：第 49 页共 59 页（1）生产者：通过光合作用，把太阳能固定在它们所制造的有机物中。太阳能变成化学能，从而可以被生物所利用，因此，生产者可以说是生态系统的基石。（2）消费者：通过自身的新陈代谢，将有机物转化为无机物（二氧化碳、水、氨等），这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。可见，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。（3）分解者：将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。 ★根据生物类型判断生态系统的成分 ①判断生产者的主要依据是是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、蓝藻、光合细菌以及化能合成细菌等。 ②判断消费者时要特别注意“异养型”“非腐生”等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。 ③判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，分解者是腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓)。易错警示关于生态系统成分的三个易混点 ①绿色植物≠生产者：蓝藻是原核生物，能进行光合作用，属于生产者；而菟丝子营寄生生活，属于消费者。 ②动物≠消费者：秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。 ③细菌≠分解者：硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于消第 50 页共 59 页费者。 2、相互关系 ★生态系统成分的判断方法 (1)根据结构图判断生态系统的成分如图所示，先根据双向箭头确定 D、C 为“非生物的物质和能量”和“生产者”，则 A、B 为消费者和分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在 D、C 中指出箭头多的 D 为“生产者”，指入箭头多的 C 为“非生物的物质和能量”，最后根据 D→A→B，确定 A 为消费者、B 为分解者。三、生态系统的营养结构（食物链、食物网） 1、食物链：生态系统中各生物之间由于★捕食关系形成的一种联系。起始必须是生产者，为第一营养级；终点是最高营养级，一般不超过 5 个营养级。 ①食物链只包括生产者和消费者，不包含分解者第 51 页共 59 页 ②同一生物在不同食物链中可能处于不同的营养级 2、食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂的营养结构。食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。 ★食物链变式模型的分析下面图中，图 1 和图 2 都是以每个营养级中有机物多少为依据，图 1 中的食物链是丙→甲→乙→丁；图 2 中的食物链是丙→丁→甲→乙；图 3 表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级；图 4 表示的是生态系统的物质循环图解，A 是生产者，B 是消费者，C 是分解者，D 是非生物的物质和能量，其中的食物链是 A→B。三、生态系统的功能：能量流动、物质循环、信息传递。第 2 节生态系统的能量流动一、生态系统的能量流动定义：生态系统中能量的输入、第 52 页共 59 页传递、转化和散失的过程。二、能量流动过程 1、流经生态系统的总能量自然生态系统：流经生态系统的总能量 = 生产者固定的太阳能总量人工生态系统：流经生态系统的总能量 = 生产者固定的太阳能总量 + 人工输入的能量 2、能量传递过程利用“拼图法”解决能量的流动输入第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包括现存的植物体中的能量(B1)、流向分解者的能量(C1)、流向下一营养级的能量(D1)。如下图所示：第 53 页共 59 页 (1)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即 W1。将图中第三营养级同化的总能量 D2“拼回”第二营养级，则 A2＋B2＋C2＋D2 刚好等于 D1，即第二营养级同化的总能量；再将 D1“拼回”第一营养级，则 A1＋B1＋C1＋D1 刚好等于生产者固定的总能量 W1。可见，在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自 W1，所有生物总能量之和都小于 W1 (呼吸作用消耗的缘故)。 ★动物能量传递过程三、能量流动的特点林德曼的研究发现，生态系统的能量流动具有两个明显的特点： 1、单向流动：生态系统中能量流动是单向的。在生态系统中，能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动。 2、逐级递减：输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，第 54 页共 59 页只有 10%～20%的能量能够流到下一个营养级，也就是说，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是 10%～20%。 3、如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，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。从能量金字塔可以看出，在一个生态系统中，营养级越多，在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。 4、任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量（太阳能或现成有机物）输意义：五、能量流动的意义（1）实现能量的多级利用，提高能量利用率。如：废物利用（2）调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。如：杀死害虫、合理放牧第2节生态系统的物质循环一、物质循环定义：组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。第 55 页共 59 页特点：（1）循环性（2）全球性能量流动和物质循环的关系：相互依存、不可分割（1）物质是能量的载体，使能量沿着食物链、食物网流动。（2）能量是动力，使物质不断在生物群落和无机环境之间循环。二、碳循环：过程：（1）在生物群落与无机环境之间主要以二氧化碳形式进行。（2）在不同种群之间主要以有机物的形式进行。（3）循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过呼吸作用和微生物的分解作用实现的。）第 4 节生态系统的信息传递一、信息的种类：物理信息：光、声、温度、湿度、磁力化学信息：酸、碱、性外激素行为信息：蜜蜂跳舞、孔雀开屏二、信息传递的意义：第 56 页共 59 页二、信息传递的应用 1、提高农产品或畜产品的产量 2、对有害动物进行控制：化学防治、生物防治、机械防治。 ★生物防治优点 ①可有效避免环境污染；②防治效果好，有利用提高生物多样性第5节生态系统的稳定性一、生态系统的稳定性定义：生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。基础：负反馈调节二、分类：第 57 页共 59 页（1）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的能力。（2）恢复力稳定性：生态系统在收到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。 ★抵抗力稳定性和恢复力稳定性比较 4、影响因素：生态系统的组分越多，营养结构（食物网）越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性越弱。抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系：负相关。第六章生态环境的保护一、全球环境问题：①.全球气候变化 ②水资源短缺 ③臭氧层破坏 ④酸雨 ⑤土地荒漠化 ⑥海洋污染 ⑦生物多样性锐减第 58 页共 59 页三、生物多样性 ①概念：生物圈内所有的植物、动物、微生物，它们所拥有的全部基因及各种各样的生态系统共同构成了生物的多样性。 ②生物多样性包括物种多样性、基因多样性、生态系统多样性潜在价值目前不清楚 ③多样性价值间接价值生态系统调节功能（调节气候、涵养水源）直接价值食用药用工业用旅游观赏科研文学艺术就地保护建立自然保护区和风景名胜区（最有效的保护）易地保护将灭绝的物种提供最后的生存机会 ④生物多样性保护措施利用生物技术对濒危物种基因进行保护协调好人与生态环境的关系（关键）反对盲目的掠夺式地开发利用（合理利用是最好的保护）三、可持续发展 ①定义：在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要，它是追求自然、经济、社会的持久而协调发展。 ②措施：a.保护生物多样性；b.保护环境和资源；c.建立人口、环境、科技和资源消费之间的协调和平衡。第 59 页共 59 页查看更多

人教版高中生物必修三 稳态与环境知识点汇编知识点总结（59页）

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