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2021届新高考生物冲刺复习生物核心知识必备第一章人体的内环境与稳态i.i细胞生活的环境1.体液包括细胞内液和细胞外液。前者占三分之二，后者占三分之一。细胞外液是内环境。汗液、泪液、唾液、尿液、消化液不是细胞内液也不是细胞外液，不是体液。2.3.单细胞生物生活在水中，多细胞生物绝大多数细胞生活在内环境中。少数细胞能够与外界直接进行物质交换。内环境主要包括血浆、组织液、淋巴。还有其它如脑脊液。血 浆 筌 7 且 织 液 料、相铝塑胭、氏渗透 玉 谢 废 物（细胞内淤）2/3回 岐 巴 届成内环境（细胞外液）1/3一蚂4.血液包括血浆和血细胞。血细胞的内环境是血浆不是血液。血浆蛋白属于内环境成分，血红蛋白在红细胞中不属于内环境成分。5.大多数细胞的内环境是组织液。免疫细胞的内环境是淋巴和血浆。毛细血管壁细胞的内环境是血浆和组织液。毛细淋巴管壁细胞的内环境是淋巴和组织液。激素、抗体、细胞因子在内环境中存在。血红蛋白、载体、呼吸酶不在内环境中。6.血浆与组织液是双向物质交换，组织液单向形成淋巴，淋巴单向汇入血浆。血浆与组织液成分最相似，三者主要差别是血浆中含有较多的蛋白质，组织液，淋巴中含量较少。7.细胞外液类似海水的盐溶液，一定程度上反映了生命起源于海洋。钠离子在细胞外液浓度高，钾离子在细胞内液浓度高。8.内环境三项理化性质：渗透压、酸碱度、温度。渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关，百分之9 0 以上取决于钠离子和氯离子。PH在 7.35-7.45之间，主要的缓冲物质碳酸和碳酸氢钠，多余的碳酸氢钠由肾脏排出。温度37摄氏度左右，一个人一昼夜体温波动不超过1摄氏度。9.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介，与消化系统，呼吸系统，泌尿系统，循环系统密切相关。消化系统的主要场所小肠，呼吸系统主要器官肺，泌尿系统的主要器官肾脏。代谢废物的排出主要通过肾脏，另外也可以通过皮肤排汗的方式。10.氧气从外界进入组织细胞至少跨过9 层膜。氧气从外界进入组织细胞被利用至少跨过11层膜。二氧化碳从产生场所排出体外至少跨过9 层膜。红细胞中的氧气被组织细胞利用至少跨过6 层膜，12层磷脂分子，6 个磷脂双分子层。11.二氧化碳不能从血浆运到组织细胞的原因：二氧化碳进出细胞方式为自由扩散，组织细胞中二氧化碳浓度高，血浆中低。1.2 内环境的稳态1.内环境稳态的实质：内环境中每一种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。2.稳态的主要调节机制：神经-体液-免疫调节网络。3.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界变化过于剧烈或人体自身调节功能出现障碍时，内环境稳态遭到破坏。4 .内环境稳态意义：机体进行正常生命活动的必要条件。5 .组织水肿原因：营养不良肾小球肾炎过敏反应淋巴管阻塞局部代谢旺盛钠与水潴留。6 .内环境稳态遭到破坏，细胞代谢一定紊乱。代谢速率可能增大，可能降低。7 .内环境稳态与人体健康渗透压失调会导致细胞形态、功能异常p H 失调会导致酸中毒、碱中毒血糖平衡失调会导致低血糖、糖尿病等儿童缺钙患佝 偻 病,成 人 缺 钙 患 软 骨 病,老人缺 钙 患 骨质疏松症;血钙过低会 导 致 肌肉 抽 搐，血钙过高会导致肌 无 力。第二章神经调节2.1 神经系统的结构基础1、神经系统的基本结构脑神经._-音-神-经-J-1-*-11._ _-外 周 神 经 系 统-神 经 系 统躯体运动神经（传出神经）,_I _-1分类1 躯体感觉神经（传 入 晦）L-口 （1）注意区分脑和大脑；神经中枢和中枢神经系统。大脑_ 小脑-中 枢 襁 臻 统-T-脑干下台1脊髓交 感 神 经1 自主神经系统 一-_ 副交感神经1（2）大脑是调节机体活动的最高级中枢；下丘脑有体温调节中枢、水平衡调节中枢，还与生物节律等有关；小脑维持平衡；脑干连接脑和脊髓，有生命中枢。（3）脑神经12对，管理头面部的感觉和运动；脊神经31对，管理躯干和四肢的感觉和运动，脑神经和脊神经都有支配内脏的神经。（4）人体处于兴奋状态时，交感神经活动占优势，心跳加快，支气管扩张，胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱；人体处于安静状态时，副交感神经的活动占优势，心跳减慢，胃肠蠕动和消化腺分泌加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。2、组成神经系统的细胞一神经元和神经胶质细胞3、神经系统结构和功能的基本单位：神经元。-细胞体神经元 树 突（接受传导信息）突起轴 突（传递信息）+髓 鞘=神经纤维+神经纤维+包膜=神经4.神经胶质细胞数量大，对神经细胞起辅助作用,具有支持、保护、营养、修复神经元等多种功能。2.1 神经调节的基本方式1.反射与反射弧（1）概念：在中枢神经系统的参与下,机体对外界刺激所产生的规律性应答,叫做反射。（2）神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体）。要完成一个反射，必须具备完整的反射弧。（3）传入和传出神经的判断：小进大出；神 经 节（传入）；突触结构。（4）关于反射弧完整性检测（5）关于有无感觉和有无反射的情况分析：思路：感觉需要传到大脑，反射需要传到效应器，只要路径完整就可以有反射或感觉。（6）兴奋：兴奋是指动物体或人体内的某些组织或细胞感受到外界刺激后，由相对静止状态转变为相对活跃状态的过程。2、条件反射和非条件反射（1）条件反射与非条件反射的比较（2）条件反射建立在非条件反射的基础之上，通过学习和训练而建立的。非条件反射条件反射形成方式先天性后天学习所得神经中枢低级中枢参与大脑皮层存在形式终生存在可以消退（3）条件反射的消退：反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会逐渐减弱，最终完全不出现。条件反射的消退不是简单地条件反射的丧失，而是中枢把原来引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号，是一个新的学习过程，需要大脑皮层的参与。（4）在个体的生活过程中，非条件反射的数量是无限的，条件反射的数量几乎无限。2.3 神经冲动的产生和传导1、兴奋在神经纤维上的传导（1）兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导，也称为神经冲动。传导过程：（细胞内K+浓度比较高，细胞外N a+浓度比较高）静息电位的形成：细胞膜对K+的通透性增强，K+外流，膜电位为内负外正，运输方式为协助扩散;动作电位的形成：细胞膜对N a+的通透性增强，N a+内流，膜电位为内正外负，运输方式为协助扩散;a bcA+-+二二二二*豆三=三 三+-+局部电流的形成：兴奋部位与未兴奋部位由于电位差的存在产生局部电流，刺激未兴奋部位产生同样的动作电位，兴奋向两侧传导。局部电流方向-、X-+-+-4-+-+未兴奋区 兴奋区 未兴奋区兴奋传导方向膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向相同，膜外则相反。（2）兴奋在神经纤维上传导的特点:相对不疲劳性、双向性（3）电流表指针偏转问题分析I ：电表两极置于膜两侧的情况：a点之前静息电位：神经细胞膜对K+的通透性大，对N a卡 的通透性小，主要表现为K+外流，使膜电位表现为外正内负。a c段动作电位的形成：神经细胞受刺激时，N a+通道打开，N a+大量内流，导致膜电位迅速逆转，表现为外负内正。测量方法测量图解测量结果电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 时 间1电表两极均置于神经纤维膜的外侧 +T八u时间7发生两次方向相反的偏转瀛阳群5V)时间（m s）c e 段静息电位的恢复：N a+通道关闭，K+通道打开，K 卡 大量外流，膜电位恢复为静息电位后，K 通道关闭。e f 段一次兴奋完成后，钠钾泵(主动运输)将流入的N a+泵出膜外，将流出的K,泵入膜内，以维持细胞外N a 浓度高和细胞内K*浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备。特殊处理情况如下：甲：将神经纤维置于低N a,溶液中：乙：利用药物I 阻断N a 卡 通道；丙：利用药物n阻断K+通道；T：利用药物i n 打开c 通道，导致c 内流；落田自5V):电表两极均置于膜外的情况下：,I 1 ,；i；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。刺激c点(b c=c d),b点和d点同时兴奋，电流表指针不发生偏转。2、兴奋在神经元之间的传递(1)突触小体：神经元轴突末梢有许多分支，每个小枝的末端膨大程杯状或球状，叫做突触小体。(2)突触：突触小体与其他神经元的细胞体、突起相接触，形成突触。突触类型：神经元间形成突触的主要类型(连线)：a.轴突 一细胞体型I.-细胞毒性T细胞-0细胞因子 细胞毒性T细 胞 识别、接触、裂解靶细胞，释放抗原。2、记忆细胞可以在体内存活几年甚至几十年，如果没有机会再次接触相同的抗原，就会逐渐死亡。如果再次遇到相同的抗原，就会分化为细胞毒性T细胞，进行免疫反应。(三)体液免疫与细胞免疫的协调配合1、辅助性T细胞：B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助。2、抗体只能消灭细胞外液的抗原，而细胞内的抗原需要细胞免疫先裂解靶细胞，释放抗原物质。3、神经一体液一免疫调节网络：神经系统、内分泌系统、免疫系统之间存在互相调节。4.3免疫失调1、过敏反应(1)概念：已发生免疫的机体，更迭受到相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。(2)过敏原：引起过敏反应的物质。(3)原理：过敏原刺激B细胞产生抗体，吸附在皮肤、消化道、呼吸道黏膜以及血液中某些细胞表面;相同的过敏原再次侵入，与上述抗体结合；使细胞释放组织胺等物质；最终导致毛细血管扩张、血管通透性增加、平滑肌收缩、腺体分泌增加，出现过敏症状。（4）特点：过敏反应有快慢之分；一般不会破坏细胞；有明显的遗传倾向和个体差异。2、自身免疫病（1）概念：免疫系统异常敏感、反应过度，将自身物质当做外来异物进行攻击。例：系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、风湿性心脏病等。（2）实例：风湿性心脏病是链球菌的抗体不仅会攻击链球菌，也会对心脏瓣膜发起攻击，原因是链球菌的表面抗原与心脏瓣膜表面的一种物质结构相似。（3）特点：自身免疫病发病率高，治疗方法一般是自体造血干细胞移植。3、免疫缺陷病（I）概念：机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。（2）分类：先天性免疫缺陷病：重症联合免疫缺陷病：与淋巴细胞发育有关的基因突变或缺陷引起的。获得性免疫缺陷病：艾滋病。（3）艾滋病：H I V（RNA病毒）攻击人体的辅助性T细胞，使免疫功能下降，最终死于严重感染或恶性肿瘤等。其传播途径有性接触、血液传播、母婴传播等。4.4免疫学的应用1、疫苗（1）概念：疫苗一般为灭活的或低毒的病原体。接种疫苗后会产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。（2）实例：H P V 是一种DNA病毒，能够引起子宫颈癌。H P V 疫苗是第一个能够预防癌症的疫苗。2、器官移植（1）组织相容性抗原：指每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质，也称为人类白细胞抗原，简称H L A,是标明细胞身份的标签物质。（2）原理：自身的白细胞不会攻击自身的细胞，但异体的细胞携带不同的H L A,白细胞能够识别并攻击，引起器官移植失败。（3）研究表明，只要供体受体的H LA 有一半以上相同，就可以进行移植。免疫抑制剂能够抑制免疫排斥反应，提高移植器官的成活率。3、免疫诊断：检测病原体和肿瘤标志物等。4、免疫治疗：包括免疫增强和免疫抑制等。高中生物选择性必修一第五章植物生命活动的调节5.1 植物生长素的发现过程1、向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源生长的现象。2、生长素的发现探究实验项目实验处理实验结论达尔文的实验处理 现象处理光 烈-口胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。处理光、飞处理光、次后续的研究:鲍森詹森的实验处理切 去 光 多 光胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部尖 一 0处理*光R乡力琼脂片一（琼脂片处理胚芽鞘的弯曲生长是由胚芽鞘尖端产生拜尔的实验力黑 暗0 j黑暗。的影响在其下部分布不均匀造成的温特的实验处理 A/Wh实 验 组:耳 _ _ _ _ 篱熠瞽胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的物质，这种物质可由尖端向下运输，对照组制一口 杀 鑫促进下部的生长，该物质被命名为生长注:口表示含生长素的琼脂块素口表示不含生长素的琼脂块1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质，吗睬乙酸（IA A）o1946年，人们从高等植物中将生长素分离出来，并证明就是N引AA。（注意：引跺乙酸不是蛋白质）进一步研究发现，苯 乙 酸（PPA）、哼|口朵丁酸（IBA）等都属于生长素。3、生长素的合成、运输、分布合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。合成原料：色氨酸。分布部位：在生长旺盛的部位。生长素的运输：极性运输：从形态学上端到形态学的下端运输，运输方式为主动运输。非极性运输：在某些成熟组织中通过输导组织进行运输，该种运输与有机物的运输没有区别。横向运输：受单侧光、重力或向心力等的影响而产生的运输方式，最终会导致生长素的分布不均匀。4、向光性的解释（1）胚芽鞘实验中的4 个结论生长素的产生部位：胚芽鞘尖端，产生不需要光;生长素的作用部位：胚芽鞘尖端下部伸长区；感光部位：胚芽鞘尖端；尖端（能感光、生长素可横向运输）I mm尖端以下（不感光、生长素只可纵向向下运输）极性.运单侧光极牲运输背先例多生长素分布不均匀横向运输向光州少生长不均匀，背光侧生长快于向光倒向光弯曲生长生长素横向运输的部位：胚芽鞘尖端。（2）胚芽鞘向光性的原理见右图。5、植物激素由植物体内产生，从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。包括生长素、脱落酸、细胞分裂素、乙烯等物质。植物激素作为信息分子，几乎参与调节生长、发育过程中的所有生命活动。6、植物向性运动情况分析类别图解相关结果遮盖法产宜一光 直立生长向光生长暗箱法皿血一光 直立生长向光（小孔）生长插入法向右侧弯曲生长直立生长向光弯曲生长向光弯曲生长移植法直立生长向左侧生长中IAA的含量a=b+c,bc旋转法 盆转 盒 转 都 转 盘转直立生长向光生长向小孔生长茎向心生长，根离心生长横置法 失重 有重力a=b,c=d,都促进水平生长ab,cd,a、c、d 促进生长，b抑制生长5.2生长素的生理作用1、生长素发挥作用的原理首先与细胞内生长素受体特异性结合，引发细胞内一系列信号转导过程，进而诱导特定的基因表达，从而产生效应。2、生长素的两重性(1)生 理 作 用 5 既能促进生长,也能典生长既能促进发芽,也能抑制发芽既能防止落花落果，也能疏花疏果、此外，生长素能促进果实发育(3)特点：两重性,即低浓度促进，高浓度抑制。注意：促进与抑制要与没有生长素的生长状况做参照。促进生长抑制生长(4)生长素的两重性分析不同器官对生长素的敏感程度曲线分析促进生长抑制生K生长素浓度（mol/L）同一浓度的生长素作用于不同器官，引起的生理功效不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同（敏感性大小：根芽茎）。另外：幼嫩的细胞比衰老的细胞敏感。不同植物对生长素的敏感程度曲线分析：双子叶植物比单子叶植物敏感。“0促进生长抑制生长双子叶植物 单子叶/A八植物生长素浓度（mol/L）（5）生长素作用的两重性实例顶端优势顶芽:生长素浓度低，促进生长运方输向侧芽:生长素浓度高，发育受到抑制应用：棉花打顶；果树整枝，园林造型等。根的向地性注意：茎的背地性没有体现两重性。5.3其他植物激素1、植物激素种类(1)赤 霉 素(G A)：合成部位：幼芽、幼根、未成熟的种子。主要作用：促进细胞伸长；促进细胞分裂分化；打破休眠；促进种子萌发、开花、果实发育；促进a淀粉醯的合成。(2)细胞分裂素：合成部位：主要是根尖。主要作用：促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。(3)乙烯：合成部位：各个部位。主要作用：促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实的脱落。(4)脱落酸：合成部位：根冠、萎焉的叶片。主要作用：抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老与脱落；维持种子的休眠。(5)油菜素内酯：促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等。2、植物激素的相互作用(1)在植物生长发育和适应环境变化的过程中，是多种激素相互协调、共同作用的结果。例如：生长素与细胞分裂素协调促进细胞的分裂；赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发；高浓度的生长素会促进乙烯的合成，乙烯会反过来抑制生长素的作用。(2)植物体各个器官中同时存在多种激素，决定器官生长发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。例如：黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值高，有利于分化形成雌花，比值低有利于分化形成雄花。（3）在植物生长发育过程中，不同激素的调节还往往表现出一定的顺序性。例如：在狒猴桃果实的发育过程中，细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会像接力一样按照次序出现，调节果实的发育和成熟。5.4 植物生长调节剂的应用1 .概念：人工合成的、对植物生长发育具有调节作用的化学物质。生长素类似物是植物生长调节剂的一种。2 .分类：与植物激素分子结构和生理效应类似，如口引蛛丁酸；与植物激素生理效应类似，但分子结构完全不同，如 a-蔡 乙 酸（NAA）、矮壮素等。3 .作用：延长或终止种子、芽、块茎的休眠；调节雌雄花的比例；促进或阻止开花、诱导或控制果实脱落；控制植株高度、形状等。但应注意恰当使用。4 .植物生长调节剂不是营养物质，也不是万灵药，必须配合浇水施肥等措施，恰当施用，才能发挥效果。5 .施用：恰当选择；综合考虑施用目的、效果、毒性，调节剂的残留、价格和施用等；考虑浓度、时间、施用部位及当时的气候和植物的生理状态等。6 .探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度（1）实验原理适宜浓度的2,4-D 可以促进插条生根，浓度过高时会抑制生根，高浓度的2,4-D 甚至会将双子叶植物杀死。2,4-D 存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。用生长素类似物处理插条的方法有浸 泡 法（浓度较低）和沾 蘸 法（浓度较高）。（2）实验过程配制一系列浓度梯度的生长素溶液处理生长状况相同的插条的形态学下端枝一根察生况观条状重复前三步,将浓度梯度变窄预实验正式实验注意：预实验的目的是为正式实验摸索实验条件，检验实验设计的防止盲目开展实验而造成的人力或物力的浪费，并不能够减少误差。（3）实验结果分析实验的测量指标可以是枝条的生根数目，也可以是生根的长度。在实验过程中，可能会出现不同浓度的生长素类似物对促进生根的效果相同的情况，那么最适浓度应该在这两个浓度之间。5.5环境因素参与调节植物的生命活动1.光对植物生长发育的调节（1）实 例1：少数植物（烟草、葛苣等）种子在光下才能萌发，该种植物种子一般较小，储存营养物质少；有些植物种子（早熟禾、毛蕊花）在有光条件下萌发的好；有些植物种子（洋葱、番茄）萌发受光的抑制。实例2：光影响叶绿素的形成。实例3：植物的开花受光照时间长短的影响。根据这种情况将植物分为长日照植物和短日照植物。（2）原理：植物含有光敏色素，能够接受光信号分子，从而调控自身的生长、发育全过程。光敏色素是一类蛋白质，分布于植物体的各个部位，其中分生组织细胞内较丰富。受到光照照射时，光敏色素结构发生变化，经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。2.参与植物生命活动调节的其他环境因素（1）温度：如季节轮回、气温周期性变化等。温度影响植物的各项生命活动，以及植物的地域性分布等。（2）重力：调节植物的生长发育和形态等。如：根的向地性、茎的背地性等。在这些部位存在感受重力的物质和细胞，将这些信息转换成运输生长素的信号，造成生长素分布不均匀。3.植物生长发育的整体调控高等植物的生长需要各个器官的整体协调和配合。该调节依赖于基因的选择性表达。选择性必修二第一章种群及其动态5.1 种群的数量特征1 .种群的概念：在一定的空间范围内,同种生物的所有个体所形成的集合。分析：大明湖里所有的鱼_ _ _ _一个种群；大明湖里所有的鲤鱼 一个 种 群（填“是”或“不是2 .种群密度:指种群在单位面积或单位体积中的个体数。种群密度是种群最基本的数量特征。3 .种群密度的调查方法（1）逐个计数法一适用于调查范围小、个体较大的种群。（2）估算法 样方法范围：试用于植物、活动范围小的动物,如昆虫的卵、作物上蚣虫的密度、蜘蛛、跳螭等。步骤：准备；确定调查对象（一般选择双子叶植物，单子叶植物丛生或蔓生，不好辨别）；确定样方的大小：一般以11及正方形为宜；随机取样：取样的关键是要做到随机取样,随机取样的方法：五点取样法和等距取样法;计数：对于边界上的调查对象，采取“计上不计下、计左不计右 的方式,然后计算密度；计算：以所有样方的种群密度壬均值作为该种群的种群密度。标记重捕法范围：适用于活动能力强、活动范围比较大的生物。步骤：第一次捕获生物量，记为M,并做好标记，放回一段时间，保证充分混合。第二次捕获生物量，记为N,其中带标记的生物量记为m。设种群的生物总量为X,则 M/X=m/N.注意：若标志物易脱落，或生物带标记后易被天敌捕杀，导 致 减 小，测得X 偏大;若第一次标记后，在较短时间内进行重捕，则会导致测得X 值偏小。黑光灯诱捕法范围：适用于有趋光性的昆虫。抽样检测法范围：适用于微生物。4.与种群数量有关的其他因素种群密度反映了种群在一定时期的数量，但无法体现种群数量的变化趋势。因此还需研究其他数量特征。增长型 稳定型 延退型老年个体数 A成年个体数f=幼年个体数存2 焰声L 出生率迁入率年龄亨构影响:预测种群数量（种 胖 密 度）死亡率迁出率修响-性别 比例注：“表 示 增 加、减少-、-表 示 直 接 作 用、间接作用出生率：指在单位时间内新生的个体数目占该种群个体总数的比值。死亡率：指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。迁入/迁出率：单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值。年龄结构：一个种群中各年龄群的个体数目所占的比例。性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。1.2种群数量的变化1、种群的“J”形增长模型假设：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下,量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的乂倍。建立模型：t 年后种群的数量：Nt=No种群数增长率。增长率与人的关系：增长率三 12.种群数量的“S”形 增 长（高斯）模型假设：资源、空间有限，天敌的威胁和竞争者的竞争等因素存在。环境容纳量：一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,简称K 值。K 值只与环境条件有关，不受种群数量的影响）保护野生动物最根本的措施是保护它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。（注意:K 值不是种群数量的最大值，K 值应略低于种群所能达到的最大值（种群有过度繁殖的倾向，种群数量应围绕K 值上下波动）。建立模型：种群数量呈S 型增长增长速率K/2值：当种群数量达到K/2时，种群有最大增长速率；其意义在于：养殖业上，通常在2/K后进行捕捞,将生物数量保留在此处，目的是可以尽快恢复生物数量；害虫的防治则控制在K/2以下。3.J形增长模型和S 形增长模型的联系两种模型存在的不同主要是因为存在环境阻力。4.种群数量的波动和下降受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动中。当种群长久处在不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧下降。种群的延续需要以一定的个体数量为基础,当一个种群数量过少，可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。5.探究培养液中酵母菌种群数量的变化（1）实验原理用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈J”型曲线;在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。计算酵母菌数量可用披样检测的方法。（2）血细胞计数板（如下图所示）血细胞计数板每个大方格的面积为1 m m 2,深度为om m,容积为0.1 mn?。盖破片计算公式如下：在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以2 5,就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1 m L菌液中的总菌数。设5个中方格中总菌数为A,菌液稀释倍数为B,则0.1 mn?菌液中的总菌数为(A/5)x25xB。己知m L=l cm3=l 000 mm3,l mL 菌液的总菌数=(A/5)x25xl0()00 xB=50 000A-B。(3)实验步骤酵母菌的培养：条件为液体培养基，无菌培养；振荡培养基：使酵母菌分布均匀；抽样；观察计数：先将盖玻片放在计数室上，然后将酵母菌培养液滴在盖玻片一侧,让培养液自行渗入,再用吸水纸吸去多余的培养液,待细胞全部沉降到计数室的底部，再用显微镜进行计数并计算；重复步骤，连续观察7天；绘图分析。(4)注意事项该实验无需设计对照实验,因不同时间取样已形成对照；该实验需要做重复实验,取平均值，目的是尽量减少误差；若每个小方格内酵母菌数量过多，需要重新稀释培养基再计数。1.3 影响种群数量变化的因素1.非生物因素：如阳光、温度、水等。其影响主要是综合性的。森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度；植物种子春季萌发；蚊类等昆虫冬季死亡；东亚飞蝗因气候干旱而爆发等。2.生物因素：种群内部和种群外部两方面影响。种内竞争会使种群数量的增长受到限制；种群间的捕食与被捕食、相互竞争关系等，都会影响种群数量；寄生虫也会影响宿主的出生率和死亡率等。3 .食物和天敌的因素对种群数量的影响与种群密度有关。如同样缺少食物，密度越高，种群受影响越大，这样的因素称为密度制约因素。而气温、干旱、地震、火灾等自然灾害，属于非密度制约因素。4 .种群研究的应用(1)濒危物种的保护。(2)渔业方面：中等强度的捕捞更有利于持续获得较大的鱼产量。(3)有害生物防治：控制数量，降低环境容纳量，增加天敌等。第二章群落及其演替2.1 群落的结构1 .群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。2 .群落的物种组成群落的物种组成是一个群落区别于另一个群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。物种数目的多少称为丰富度。群落中有些物种不仅数目很多，而且对其他物种的影响也很大，往往占据优势，这样的物种称为优势种。群落中的物种组成不是固定不变的，随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势，原来有优势的物种可能逐渐失去优势。3 .群落的种间关系4.群落的空间结构项目原始合作互利共生寄生竞争捕食数量坐标图在一起更好，分开了也没事ABk也体数一ABk个体数必磋同务体数0 时间0 时间 时 间 时间0时向实例海葵与寄居蟹等豆科植物与根瘤菌，地衣等英丝子、寄生虫马狼与兔子(1)垂直结构大多数群落都在垂直方向上有明显的分层现象。植物的垂直分层主要与对光的利用率有关,这种分层现象提高了群落对光的利用率。陆生群落中，决定植物地上分层的环境因素还有温度等，地下分层的环境因素有水分、无机盐等。动物的垂直分层主要与栖息空间和食物条件有关。(2)水平结构生物的垂直分层是由于地形变化、土壤湿度、盐碱度、光照强度的不同以及生物自身生长特点的差异、人与动物的相互影响等引起的,在水平上往往呈现镶嵌分布。5 .群落的季节性：由于阳光、温度、水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。6 .生态位：一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。研究动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等；研究植物的生态位，通常要研究它在研究区域内出现的频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协调进化的结果。7.土壤中小动物类群丰富度的研究【实验原理】(1)取样方法：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，而且身体微小，因此常用取样器取样的方法进行采集、调查。(2)仅仅统计群落中的物种数，不足以全面了解群落的结构，因此还需统计群落中物种的相对数量。常用的统计方法：记名计算法和目测估计法(预先确定多度等级)。【实验流程】提出问题：如调查和比较不同时间的土壤小动物类群丰富度。制订计划：包括三个操作环节取样、观察和分类、统计和分析。实(准备：制作取样器，记录调查地点的地形和环境的主要情况。施，取样：选取取样地点，注意在不同的时间、不同的地点取样。计采集：可采用诱虫器和吸虫器进行采集,也可以采用简易采集法。采集的小动划 物可以放入体积分数为70%的酒精中。观察与分类：对采集的小动物进行分类。观察时使用体视显微镜，如用普通光学显微镜，可以用4倍的物镜和5倍的目镜。统计和分析：设计统计表，分析所收集的数据。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，物种越丰富，群落结构也越复杂。8.立体农业：指充分利用群落的空间结构和季节性，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。2.2 群落的主要类型1 .荒漠生物群落：年降水量稀少且分布不均匀，物种少，群落结构非常简单。仙人掌具有肉质茎，气孔夜间开放；爬行类动物体表有角质的鳞片或甲，蛋壳坚硬；体温变化，早上去阳光下，天热去阴凉处；以固态尿酸盐的形式排出代谢废物等。2 .草原生物群落：季节降雨量不均匀，动植物种类少，群落结构相对简单。植物叶片狭窄，表面有绒毛和蜡质；动物有挖洞和快速奔跑的特性。3 .森林生物群落：分布在湿润或较湿润的地区，群落结构非常复杂且相对稳定。森林中植物有乔木、灌木、草本、藤本植物等，有明显的垂直分层现象；动物种类繁多，树栖和攀缘类生物较多。4 .群落中生物的适应性生活在某一地区的物种能形成群落，是因为它们都能适应所处的非生物环境。因此有人说,群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。2.3 群落的演替1 .概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落替代的过程,就叫做群落演替。2 .演替的类型（1）初生演替：裸岩阶段一地衣阶段一苔辞阶段一草本植物阶段一灌木阶段一乔木阶段。实例：火山岩、冰川泥、沙丘等没有生物痕迹的地方。方向：土壤有机物越丰富，群落中的物种丰富度逐渐增大，食物网越来越复杂，群落的结构也越来越复杂。（2）次生演替一弃耕农田上的演替一年生杂草一多年生杂草一小灌木一乔木。实例：弃耕的农田、火灾过后的草原、过量砍伐的森林等。进程：演替成森林往往需要数十年的时间，但是在干旱的地区或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段0注意：在时间、资源、条件适宜的情况下，群落最终会演替成森林。次生演替所需的时间比初生演替所需的时间短，原因是次生演替保留了原有的土壤条件，植物的种子或其他繁殖体。演替的原因：前一个群落为后一个群落的发展提供了条件；后一个群落的生物更有竞争力。3.演替实质：在演替过程中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至淘汰。群落演替的实质是优势取代。4.人类活动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 三 章 生态系统及其稳定性3.1 生态系统的结构1.概念：在一定的空间内，由生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统。地球上最大的生态系统是生物圈。2.生态系统的类型：自然生态系统和人工生态系统两类。2.生态系统的结构一一组成成分:生产者：将太阳能固定在它们所制造的有机物中,是生态系统的基石。自养生物都是生产者。主要是绿色植物，但菟丝子等不是生产者。消费者：通过自身新陈代谢，将有机物转变为无机物，加速生态系统的物质循环。有助于植物传粉和传播种子。主要是动物，但秃鹫、蚯蚓等属于分解者。分解者：将动植物的遗体残骸和动物的排遗物分解成无机物。硝化细菌属于自养生物,属于生产者非生物的物质和能量：阳光、水、空气、无机盐等。是生态系统中物质和能量的根本来源。生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的纽带。3、生态系统的结构一一营养结构(1)食物链(捕食链)概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。特点：起点是生产者,为第一营养级；终点是最高营养级。只包含生产者和消费者。营养级与消费者级别的关系：消费者级别=营养级级别一 1。(2)食物网概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多独植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃包植物，也可能被多种肉食性动物所食。特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级,某一个营养级也会有不同的消费者。(3)食物链和食物网的作用：生态系统物质循坯和能量流动的渠道。（4）复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力越强。3.2生态系统的功能能量流动1 .能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。源头：太阳能瑟 流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳I 能总量传递一途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能转 化 一太阳能一有机物中的化学能一热能散失形式：最终以热能形式散失过程：自身呼吸作用2 .能量流动的过程:第一营养级的能量流动:消费者的能量流动呼吸作用以热熊形式散失|摄入最b y啊国一I粪 便%L_用于生长发育和繁殖I流 向 下 一 营 颁1一未被利用T分解者利用I-_ J3 .能量流动的特点:（1）生态系统的能量单向流动一一因为捕食关系不能逆转，能量只能从第一营养级流向第二营养级。（2）生态系统的能量流动逐级递减一一输入某一营养级的能量（同化量）一部分通过呼吸散失，另一部分被分解者分解，只有少部分流向下一营养级。生态系统的能量传递效率为血在2 烈。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动中消耗的能量就越多。因此，营养级一般不超过5个。生态系统能量传递效率的计算指的是相邻两个营养级同化量的比值。（3）任何生态系统都需要源源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。4 .生态金字塔能量金字塔：主要分析能量。生物量金字塔：分析每个营养级所容纳的有机物的总干重。数量金字塔：分析每个营养级的生物个体数。5 .研究能量流动的意义（1）研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间是进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。（2）研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学的规划和设计人工生态系统，提高能量的利用率。（3）研究生态系统的能量流动，可以帮助人们合理调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类有益的部分。3.3生态系统的功能一一物质循环1.碳循环大气中的co,库微生物的分解作用呼吸作用光合作用一燃烧呼吸作用太快太多导致温室效应|绿色植物|动物|化石燃料|4；-，T 动植物残骸和动物排出物I注意：(1)c元素在生物体内主要以含碳有机物的形式存在,在无机环境中主要以c o?、碳酸盐的形式存在。(2)C元素从无机环境进入生物群落的途径：光合作用以及化能合成作用。(3)C元素从生物群落进入无机环境的途径：动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧。2 .物质循环物质循环的概念：组成生物体的C、H、0、N、P、S 等元素,都在不断地进行着从非生物环境到生物群落、又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。物质循环具有全球性，因此其的范围是生物圈,因此又叫生物地球化学循环。3.生物富集生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集。这些有害物质可以通过水、大气、生物迁移等途径扩散，因此生物富集也是全球性的。4 .能量流动与物质循环的关系(1)物质是能量的载体,使能量沿着食物链和食物网流动；能量作为动力，使物质能够不断的在生物群落和无机环境之间循环往复。(2)物质可以循环利用，但能量是逐级递减、单向流动的。3.4 生态系统的功能一一信息传递1.信息：人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。信息流：生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。2 .生态系统中的信息种类物理信息：光、声、温度、湿度、磁力等,通过