1、第第3131讲讲 人与环境人与环境 第第9 9单元单元 2022 内 容 索 引 01 02 03 素养导读素养导读 必备知识必备知识 固本夯基固本夯基 核心考点核心考点 能力提升能力提升 04 微专题微专题( (七七) ) 生物模型的解读与应用生物模型的解读与应用 05 学科素养学科素养 达成评价达成评价 素养导读素养导读 必备知识必备知识 固本夯基固本夯基 一、人类活动对生态环境的影响 1.生态足迹 (1)概念:生态足迹又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单 位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的 和 的土地及水域的面积。生态足迹的值越大,代表人类所需的 资源越 ,
2、对生态和环境的影响就越 。 生产资源 吸纳废物 多 大 (2)类型 类型 概 念 建设 用地 表示交通设施、住房、工业建筑物、水电库区等 所 占用的土地面积 碳 足 迹 表示扣除 之后,吸收化石燃料燃烧排放的 等所需的森林面积 林地 表示生产木材、纸浆、薪柴等 所需的林地面积 渔业 用地 表示支持 生产所需的水域面积 人类基础设施 海洋对碳的吸收量 二氧化碳 林木产品 水产品 类型 概 念 耕地 表示用来种植人类消费的作物、油料、橡胶以及生产牲畜饲料 等 所需的农田面积 草地 表示生产肉、奶、毛、皮等 所需的草地面积 农产品 畜牧产品 2.人口增长过快带来的环境压力 (1)自1950年以来,世
3、界总人口进入快速增长阶段,其主要原因 是 ,尤其是科学技术和 的进步,使得 世界人口平均寿命大幅度提高。从世界范围来看,目前人口仍处于 阶段。 (2)大气二氧化碳体积分数从1750年的0.028%到2016年超过0.04%,主要原 因是 、水泥的生产以及 的变化等。 (3)我国许多自然资源的人均占有量均低于全球人均水平,如人均耕地面积 仅为全球人均值的 ,人均淡水占有量只有全球人均值的 。 社会生产力水平的提高 医疗水平 持续增长 人类对化石燃料的使用 土地利用 1/3 1/4 3.关注全球性生态环境问题 (1)生态环境问题类型及主要原因 类 型 主要成因 全球气候变化 等温室气体的大量排放
4、水资源短缺 人口多;污染严重 臭氧层破坏 等物质的大量排放 化学燃料的燃烧 土地荒漠化 的破坏 生物生存的环境被破坏 氟氯烃 酸雨 植被 生物多样性丧失 CO2 (2)特点:全球性。 (3)影响:对生物圈的 造成严重威胁,并且影响到人类 的 。 稳态 生存和发展 二、生物多样性及其保护 1.生物多样性及其价值 (1)生物多样性:生物圈内所有的 、 和 等,它 们所拥有的 ,以及各种各样的 ,共同构成了生物多样 性。生物多样性包括 多样性、 多样性和 多 样性。 植物 动物 微生物 全部基因 生态系统 遗传 物种 生态系统 (2)生物多样性的价值 直接价值是对人类有 、 和 等实用意义 的,以及
5、有 、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价 值。 间接价值主要体现在 等方面。 潜在价值是指目前人类尚不清楚但可能存在的某种价值。 食用 药用 工业原料 旅游观赏 调节生态系统的功能 2.生物多样性丧失的原因 (1)人类活动造成全球范围内生物多样性被破坏,主要是对野生物种生存环 境的破坏和掠夺式利用。前者主要表现为使得某些物种的 和 ;后者包括 、 ,这是物种生存受到威胁的 重要原因。 (2)导致生物多样性丧失原因还包括 、农业和林业品种的 以及 。 栖息地丧失 碎片化 过度采伐 滥捕乱猎 环境污染 单一化 外来物种的盲目引入 3.保护生物多样性的措施 (1)就地保护是指在原地对被保护的生态
6、系统或物种建立 以 及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护。 (2)易地保护是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护,主要有建 立 、动物园以及濒危动植物繁育中心等。 自然保护区 植物园 名师点睛外来物种入侵的危害 如果迁入地环境条件适宜,入侵种由于缺少天敌的控制,一旦迁入,能迅速 传播蔓延开来,在短时间内呈现种群的“J”形增长,从而破坏迁入地生态系 统的稳定性或生态平衡;使迁入地生态系统的生物多样性受到严重威胁,即 引发生态危机。 三、生态工程 1.关注生态工程建设 (1)生态工程是指人类应用 和 等学科的基本原理和 方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进
7、 行 、 ,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进 人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。 (2)生态工程建设的目的就是遵循 规律,充分发挥资源的生产潜 力,防止环境污染,达到 和 的同步发展。 (3)与传统的工程相比,生态工程是一类少 、多 、可 的工程体系。 生态学 系统学 修复 重建 生态学 经济效益 生态效益 消耗 效益 持续 2.生态工程所遵循的基本原理 (1)自生 自生是指由生物组分而产生的自组织、 、 、自 我更新和维持。生态系统的自生一方面源于生物能够进行 、 等;另一方面是这些生物之间通过 进行自组 织,实现系统 的协调,形成有序的整体。 遵循自生原理
8、,需要在生态工程中有效选择生物组分并 。 一般而言,应尽量提高 程度,利用种群之间 关系, 构建复合的群落,从而有助于生态系统维持自生能力。 自我优化 自我调节 新陈代谢 再生更新 各种相互作用 结构与功能 合理布设 生物多样性 互利共存 要维持系统的自生,就需要创造有益于生物组分的 、 、 ,以及它们形成 关系的条件。 生长 发育 繁殖 互利共存 (2)循环 循环指在生态工程中促进系统的 与 ,既保证各个环节 的物质 ,也保证主要物质或元素的 。 通过系统设计实现不断 ,使前一环节产生的废物尽可能地被后 一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生。 物质迁移 转化 迁移顺畅 转化率较高 循环
9、 (3)协调 协调指在进行生态工程建设时,要考虑生物与环境、生物与生物的 ,还要考虑环境 。 (4)整体 遵循整体原理,首先要遵从 的规律,各组分之间要 有 ,不同组分之间应构成 ,通过改变和优化结构, 达到改善系统功能的目的。其次,人类处在一个 复 合而成的巨大系统中。 进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑 等系统的影响力。 协调与适应 容纳量 自然生态系统 适当的比例 有序的结构 社会经济自然 经济和社会 3.生态工程的实例 类型 问 题 对 策 案 例 农村综合发 展型生态工 程 农村中人多地少是突出的 矛盾。怎样才能实现物质 的 利用,取得经 济效益、 和 的全面
10、提高 建立农村综合 发展型生态工 程 北京郊区某 村以沼气工 程为中心的 生态工程 多级循环 社会效益 生态效益 类型 问 题 对 策 案 例 湿地生 态恢复 工程 湿地的缩 小和退化 采用 和工程学措施相结合 的方法,如废水处理、点源和非点 源 、土地处理工程,以及 动植物物种引进等。在湿地周围还 应建立 ,以尽量减少人类的 干扰,使湿地依靠 等机制 恢复其生态功能 厦门筼筜湖 生态恢复,应 用的基本原 理有 原 理、 原 理 生态学 污染控制 缓冲带 自然演替 协调 整体 类型 问 题 对 策 案 例 矿区废弃 地的生态 恢复工程 矿区生态 环境的破 坏 人工制造表土、多层覆盖、特殊 隔离
11、、土壤侵蚀控制、植被恢复 工程等。关键在于 以 及其所必需的土壤 群落 的重建 赤峰市元宝山 矿区生态恢复 工程,应用的基 本原理有 原理和 原 理 植被恢复 微生物 协调 整体 4.生态工程的发展前景 (1)解决我国目前面临的生态危机,不但要重视对生态环境的保护,更要注 重与 、 效益的结合,需要生态工程发挥作用,但也不能走 “先污染、破坏,后治理”的老路。 (2)我国生态工程建设存在的问题 缺乏定量化模型的指导,难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。 有些设计缺乏高科技含量,生态系统的调控尚缺乏及时准确的 的支持,缺乏理论性指导等。 经济 社会 监测技术 概念检测 1.基于人口增长对生态
12、环境压力的理解,判断下列表述是否正确。 (1)目前我国人口发展处于增长率下降的态势。( ) (2)生物之间的斗争是生物多样性降低的重要原因。( ) (3)人为的干扰不会导致生物多样性降低。( ) (4)造成地面紫外线照射增强的直接原因是南极冰川融化。( ) (5)被有机物轻度污染的流动水体中,距排污口越近的水体中溶解氧越多。 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 2.基于生物多样性及其保护的理解,判断下列表述是否正确。 (1)保护生物多样性也就意味着禁止开发和利用自然资源。( ) (2)生物多样性最有效的保护是易地保护。( ) (3)许多野生生物的使用价值目前还不清楚,说明生物
13、多样性具有间接价值。 ( ) (4)生物多样性对维持生态系统的稳定性具有重要作用,体现了其间接价值。 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 3.基于生态工程的理解,判断下列表述是否正确。 (1)生态工程是无消耗、多效益的工程。( ) (2)建立生态农业时巧设、增设食物链的目的是使食物链延长,消耗能量环 节增多,系统总能量利用率降低。( ) (3)矿区废弃地生态修复工程的关键是优先选择农作物以提高经济效益。 ( ) (4)“无废弃物农业”遵循的是自生原理。( ) (5)在建设高新农业时,沼气池的建立遵循的是物质循环再生原理。( ) (6)“总体功能大于各部分之和的效果”是利用系统整体性原
14、理。( ) (7)在建设生态工程时,既要考虑自然生态系统的规律,又要考虑到经济和 社会等系统的影响力。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 教材拓展 (人教版选择性必修2 P96“拓展应用”改编)人类修建高速公路、铁路等活 动会导致某些野生物种的栖息地碎片化,从而威胁到这些物种生存,导致生 物多样性的丧失。这是为什么? 提示 栖息地的碎片化导致这些物种的生活空间和资源大大减少,也导致 不同种群间不能进行基因间的交流,从而导致遗传多样性的丧失,甚至威胁 到物种的生存。 核心考点核心考点 能力提升能力提升 考点一考点一 人口增长对生态环境的压力及生物多样性人口增长对
15、生态环境的压力及生物多样性 合作探究合作探究 探究1人口增长对生态环境的压力 梅托斯于1970年提出了一个“人口膨胀自然资源耗竭环境污染”模型 (如图)。 (1)随着人口增长,粮食产量先增加后下降的原因是 。 (2)人口数量最终急剧下降的原因有 。 (3)人类绿色出行、多吃植物性食物、少吃肉类等,都可以缩小生态足迹。 还有哪些可以缩小生态足迹、减少环境污染的生活方式? 提示 人口增长初期,劳动力增加,开垦土地,耕地面积增加,粮食产量增加; 人口继续增加,土地资源利用过度,耕地退化,导致粮食产量下降 提示 自然资源因世界人口激增而发生严重枯竭,环境污染严重,导致人口 大量死亡 提示 使用节能灯,
16、节约用水,节约用纸;垃圾分类投放;集中供暖以减少煤 炭的燃烧,提高能源利用效率;不使用一次性筷子,不使用或少使用塑料袋; 减少宠物的饲养等。 (4)人类活动导致了温室效应,使全球变暖,这种情况对人类和其他生物的 生存产生哪些威胁? 提示 全球变暖会导致海平面上升,沿海城市被淹没、耕地盐渍化程度加 剧;导致全球气候变化,某些病虫害暴发,生物多样性降低;海啸、台风等自 然灾害频繁发生等。 探究2生物多样性及其价值 在党的十九大报告中,不仅提到近年来“生态文明建设成效显著”,还指出 “坚持人与自然和谐共生”,“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。 像对待生命一样对待生态环境,统筹山水林田湖草系
17、统治理,实行最严格的 生态环境保护制度”,“宁要绿水青山,不要金山银山,而且绿水青山就是金 山银山”。结合所学知识,回答下列问题。 (1)请从生物多样性价值的角度分析为什么“宁要绿水青山,不要金山银山”。 提示 生物多样性的间接价值大于直接价值(出现间接价值,意思对即可)。 (2)绿水青山指明了保护生物多样性的举措,保护生物多样性最有效的措施 是 。 (3)现在有些地区发展稻田养鱼,建设“稻萍鱼”立体农业,“稻萍鱼” 体现了生态系统内群落的 结构。与传统的稻田养萍和稻田养鱼 相比,该立体农业具有较高的经济效益,其原因是它实现 了 。 就地保护 垂直 能量的多级利用和物质的循环利用 考向突破考向
18、突破 考向1 人口增长与全球性环境问题 1.下列关于人口增长对生态环境影响的叙述,错误的是( ) A.人口增长,导致人均耕地减少,植被进一步被破坏 B.人口增长,需要更多的燃料和矿物资源,乱采滥伐现象更加严重 C.人口增长,精神需求的压力也越来越大 D.不管人口如何增长,都在生态环境能承受的范围之内 答案 D 解析 人口增长导致粮食等各种农产品需求量增加,人均耕地面积减少,需 要更多的水、森林、草原、燃料和矿物等自然资源以及一定的生存空间; 人口增长对精神的需求也增加;但人口的环境容纳量是有限的,人口众多对 生态环境已产生了沉重的压力。 2.近年来我国频繁出现雾霾天气,严重影响人体健康,引发公
19、众的关注。下 列措施中,不能减少雾霾天气发生的是( ) A.开发新能源,降低空气中PM2.5的含量 B.减少汽车使用,降低汽车尾气排放 C.大力植树造林,减少沙尘暴的发生 D.提倡火力发电,提高燃煤使用量 答案 D 解析 开发新能源,减少化石燃料的燃烧,可以降低空气中PM2.5的含量;降 低汽车尾气排放,可以减少空气中PM2.5的含量;大力植树造林能减少沙尘 暴天气的发生,能减少空气中悬浮颗粒物;大力提倡火力发电会消耗大量的 能源,排放出大量的二氧化碳和颗粒物质。 考向2 生物多样性的概念及其价值的辨析 3.(2020山东日照实验班过程检测)2018年环境日主题确定为“美丽中国,我 是行动者”
20、,就是希望人们尊重自然,保护自然,像爱护眼睛一样爱护生态环 境,像对待生命一样对待生态环境,使我们国家天更蓝、山更绿、水更清、 环境更优美。下列有关生态环境保护的叙述,错误的是( ) A.每种野生生物都有其独特的基因库,必须维持野生生物的多样性 B.生物多样性的形成过程就是新物种形成的过程 C.合理开发和利用野生资源是对生物多样性保护的有效措施 D.把受灾地区的珍稀动物迁入其他自然保护区属于易地保护 答案 B 解析 每个物种都是一个独特的基因库,即每种野生动植物都是一个基因 库,因此必须保护和维持野生动植物的生物多样性;生物多样性包括物种多 样性、遗传多样性和生态系统多样性,因此生物多样性的形
21、成过程不仅仅 是新物种形成的过程;保护生物多样性的关键是协调好人与生态环境的关 系,合理开发和利用野生资源;易地保护指的是将濒危生物迁出原地,移入 动物园、植物园、水族馆和濒危动植物繁育中心等,进行特殊的保护和管 理,是对就地保护的补充,如把受灾地区的珍稀动物迁入其他自然保护区。 4.(2020山东济南二模)为了全面禁止和惩治非法野生动物交易行为,革除 滥食野生动物的陋习,维护生物安全和生态安全,有效防范重大公共卫生风 险,我国全面禁止食用国家保护的“有重要生态、科学、社会价值的陆生 野生动物”以及其他陆生野生动物,包括人工繁育、人工饲养的陆生野生 动物。下列有关野生动物保护的叙述,错误的是(
22、 ) A.很多具有价值的野生动物濒危或灭绝的主要原因是人类掠夺式开发利 用野生生物资源、滥捕乱猎以及人类活动所导致的生物生存环境的改变 和破坏 B.猎捕非国家重点保护野生动物必须持有狩猎证,并实行年度猎捕量限额 管理,一般是在种群数量超过K值或对人和社会存在危害隐患时才会允许 猎捕 C.国家禁止私自引入外来物种原因是外来物种可能会引起当地生物多样 性锐减和生物种群基因库的破坏 D.濒危野生动物华南虎种群在南非的老虎谷自然保护区得到了良好的保 护和发展,所以保护野生动物最有效的保护措施是就地保护 答案 D 解析 很多具有价值的野生动物濒危或灭绝的主要原因是人类掠夺式开发 利用野生生物资源,滥捕乱
23、猎以及人类活动所导致的生物生存环境的改变 和破坏;动物种群数量超过K值,达到环境最大承载量,会造成生态破坏,以 及对人和社会存在危害时可以猎捕该物种;国家禁止私自引入外来物种主 要原因就是可能会引起生物入侵,从而造成当地生物多样性锐减和生物种 群基因库的破坏;华南虎种群在南非的老虎谷自然保护区得到了良好的保 护和发展属于易地保护。 题后反思生物多样性的两个关注 (1)区分就地保护与易地保护:就地保护除了保护区域内的物种,还应保护 相应的生态环境,而在物种生存的环境遭到破坏,不再适于物种生存后,就 只能实行易地保护。 (2)生物多样性的直接价值与间接价值的作用大小:生物多样性的间接价值 是指对生
24、态系统起到重要调节功能的价值,如森林和草地对水土的保持作 用,湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。生物多样性的间接价值明 显大于它的直接价值。 考点二考点二 生态工程生态工程 合作探究合作探究 探究生态工程的建设及遵循的基本原理 下图是某生态工程示意图。 (1)从生态学角度分析,人们建立图示的农业生态系统的主要目的是 。 (2)图中的废弃物合理利用能体现的生态工程原理是 。 (3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量,请从细胞代谢的角度分析, 其原因是 。 (4)从环境保护的角度分析,该生态工程能生产出无公害大米的原因 是 。 提示 实现物质的循环再生和能量的多级利用 循环 提示 蘑菇呼吸产
25、生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用,使其光合作用 增强 提示 减少了化肥和农药的使用量,减少了环境污染 考向突破考向突破 考向 生态工程的建立及遵循的基本原理 1.做好生态文明建设需要以生态学原理为指导,下列有关叙述错误的是 ( ) A.依据群落演替的规律在不同阶段种植不同的植物以改造盐碱地 B.立体农业主要运用了协调和循环的原理 C.尽量选用本地树种进行城市绿化,以避免外来物种入侵造成不良影响 D.将废弃物资源化,如垃圾分类回收,可以提高生态系统的能量利用率 答案 B 解析 根据植物群落演替的规律,在不同阶段种植不同的植物,可以改造盐 碱地;立体农业运用了自生和循环原理;城市绿化时选择本地树
26、种,可以避 免外来物种入侵造成不良影响;将废弃物资源化,实现了物质循环利用,提 高了生态系统的能量利用率。 2.下列有关生态工程的叙述,错误的是( ) A.农村综合发展型生态工程遵循了循环原理和整体原理 B.我国南方的桑基鱼塘是运用协调原理的典型实例 C.湿地生态系统恢复主要依靠自然演替等机制恢复其生态系统功能 D.矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被的恢复及土壤微生物群落的 重建 答案 B 解析 农村综合发展型生态工程遵循了循环原理和整体原理;我国南方的 桑基鱼塘是运用自生、循环、整体原理的典型实例;湿地生态系统恢复主 要依靠自然演替等机制恢复其生态系统功能;矿区废弃地生态恢复工程的 关键在
27、于植被的恢复及土壤微生物群落的重建。 微专题微专题( (七七) ) 生物模型生物模型 的解读与应用的解读与应用 模型是指人们为了达到某种特定的目的,而对研究对象所作的一种简化的、 概括性的描述,是科学研究中对复杂事物的一种简单的描述方法。这种描 述可以是定性的,也可以是定量的;可以借助具体的实物,也可以通过抽象 的形式。所以模型作为一种认识手段和思维方式,是科学认识过程中抽象 化与具体化的辩证统一。高中生物学课程模型建构与科学研究中的建立 模型在思维本质上一样的,但高中生物学课程模型建构活动的主要价值是 让学生通过尝试建立模型,体现建立模型中的思维过程,领悟模型方法,并 获得或巩固有关的生物学
28、概念和生理过程。 高中生物课本中常见的模型主要包括物理模型、数学模型、概念模型等。 1.概念模型 概念模型指以图示、文字、符号等组成的流程图形式对事物的规律和机 理进行描述、阐明。例如光合作用示意图、中心法则图解、免疫过程图 解、过敏反应机理图解、达尔文的自然选择学说的解释模型、血糖平衡 调节的模型等。概念模型的特点是图示比较直观化、模式化,由箭头等符 号连接起来的文字、关键词比较简明、清楚,它们既能揭示事物的主要特 征、本质,又直观形象、通俗易懂。 【典例1】 如图表示种群的各个数量特征之间及与种群数量的关系,下列 叙述不正确的是( ) A.甲为出生率和死亡率,乙为迁入率和迁出率 B.在丁的
29、模型中处于图形底部的是幼年个体 C.丙通过影响出生率来间接影响种群密度 D.调查种群密度有利于合理利用生物资源 答案 A 解析 甲能使种群密度增大,为出生率和迁入率;乙使种群密度减小,为死亡 率和迁出率;丁为年龄结构,年龄结构模型中从下往上依次为幼年、成年和 老年个体;丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度;调查 种群密度有利于对生物资源的合理利用,避免过度砍伐及捕捞等。 【典例2】 将与生物学有关的内容依次填入下图各框中,其中包含关系错 误的选项是( ) 选项 1 2 3 4 5 A 组成细胞的化合物 有机物 无机物 水 无机盐 B 人体细胞的染色体 常染色体 性染色体 X染色体
30、 Y染色体 C 物质跨膜运输 主动运输 被动运输 自由扩散 协助(易化) 扩散 D 有丝分裂 分裂期 分裂间期 染 色 单 体 分离 同 源 染 色 体分离 答案 D 解析 组成细胞的化合物包括有机物和无机物,无机物又包括水和无机盐; 人体细胞的染色体包括常染色体和性染色体,性染色体又包括X染色体和 Y染色体;物质跨膜运输包括主动运输和被动运输,被动运输又包括自由扩 散和协助(易化)扩散;有丝分裂的细胞周期包括分裂期和分裂间期,分裂期 会出现姐妹染色单体分离,分裂间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成, 不进行染色单体分离和同源染色体分离,有丝分裂过程中不发生同源染色 体联会、分离等行为。 【
31、解题模板】 2.物理模型 根据相似原理,把真实事物按比例放大或缩小制成的模型,其状态变化和原 事物基本相同,可以模拟客观事物的某些功能和性质。如生物体结构的模 式标本、细胞结构模式图、减数分裂图解、DNA分子双螺旋结构、生物 膜流动镶嵌模型、食物链和食物网等。物理模型的特点是:实物或图画的 形态结构与真实事物的特征、本质非常相像,大小一般是按比例放大或缩 小的。 【典例3】 结合下图分析,下列说法正确的是( ) A.若判断甲是否为需氧型生物,依据的是细胞中是否含有结构 B.若判断乙是否为植物细胞,并不能仅依据细胞中是否含有结构 C.用电子显微镜观察不能区分细胞甲和细胞乙是否为原核生物 D.根据
32、细胞中是否含有结构,可将甲、乙、丙三种生物分为真核生物和 原核生物两个类群 答案 B 解析 有些原核生物没有线粒体(结构)但可进行有氧呼吸;植物根尖等细 胞不含有叶绿体(结构),故叶绿体不能作为判断植物细胞的依据;利用电 子显微镜可观察细胞是否有成形的细胞核,从而区分真核生物和原核生物; 丙是病毒,无细胞结构,不属于真核生物或原核生物。 【典例4】 下图是由甲、乙、丙三个神经元(部分)构成的突触结构。神 经元兴奋时,C 通道开放,使C 内流,由此触发突触小泡前移并释放神 经递质。据图分析,下列叙述正确的是( ) a2 + a2 + A.乙酰胆碱和5-羟色胺在突触后膜上的受体相同 B.若乙神经元
33、兴奋,会引起丙神经元兴奋 C.若某种抗体与乙酰胆碱受体结合,不会影响甲神经元膜电位的变化 D.若甲神经元上的C 通道被抑制,会引起乙神经元膜电位发生变化 a2 + 答案 C 解析 乙酰胆碱和5-羟色胺都与各自突触后膜对应的特异性受体结合;乙神 经元兴奋释放的是抑制性神经递质,故丙神经元不兴奋;若某种抗体与乙酰 胆碱受体结合,只能影响突触后神经元的兴奋,不会影响甲神经元膜电位的 变化;若甲神经元上的C 通道被抑制,乙酰胆碱不能正常释放,不会引起 乙神经元膜电位发生变化。 a2 + 【解题模板】 3.数学模型 用来定性或定量表述生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由 实验数据绘制成的柱形图、
34、饼状图等。如组成细胞的化学元素饼状图,酶 的活性受温度、酸碱度影响的曲线,光合作用中随光照强度、温度、CO2 等条件变化时光合作用强度的变化曲线,有丝分裂和减数分裂过程中染色 体、染色单体以及DNA数量的变化规律,碱基与氨基酸的对应关系,基因 分离定律和自由组合定律的图表模型,用数学方法讨论种群基因频率的变 化,探究自然选择对种群基因频率的影响,同一植物不同器官对生长素浓度 的反应曲线,“J”形种群增长曲线的数学模型和公式Nt=N0t,能量金字塔等。 (1)曲线图类 【典例5】 为研究甲、乙两种藻的种间竞争关系,在相同条件下对二者进 行混合培养和单独培养,结果如下图所示。下列说法错误的是( )
35、 A.单独培养条件下,甲藻数量约为1.0106个时种群增长最快 B.混合培养时,种间竞争是导致甲藻种群数量在第1012天增长缓慢的主 要原因 C.单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长 D.混合培养对乙藻的影响较大 答案 B 解析 单独培养时,甲藻的K值约为2.0106个,所以种群增长最快的是K/2 时,约为1.0106个;混合培养时,第1012天乙藻种群数量接近0,所以竞争 强度低,此时甲藻数量增长缓慢的原因是培养液和空间有限;由于空间和资 源有限,所以种群数量呈“S”形增长;据图可知:混合培养时,乙藻在竞争中处 于劣势,可能会灭绝。 【典例6】 图1是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和
36、适宜温度 下,光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。图2为从生长状况相同的 植物叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片,抽取叶片细胞内的气体,平 均分成若干份,然后置于不同浓度的NaHCO3溶液中,给予相同的一定强度 光照,测量圆叶片上浮至液面所需时间,其记录结果绘成的曲线图。下列分 析错误的是( ) A.图1中在D点时光合速率达到最大,此时限制光合速率的主要环境因素可 能是光照强度 B.图1中C点与B点相比,叶绿体中NADPH的合成速率不变 C.从图2分析,BC段曲线平缓的限制因素可能是光照强度,而C点以后曲线 上行,其原因最可能是NaHCO3浓度过大,导致细胞失水,从而影响细胞代谢 D.
37、适当增加光照强度重复图2实验,B点将向下移动 答案 B 解析 图1中从A点至D点光合作用强度一直在增加,在D点时光合作用强度 增长率为0,因此在该点光合作用强度达到最大值,此时CO2已不再是限制 因素,由题干“适宜温度下”可知此时限制光合作用速率的主要环境因素可 能是光照强度;图1中C点和B点相比,C点的光合作用强度大,叶绿体中 NADPH的合成速率增加;从图2分析,BC段曲线平缓说明CO2不再是限制因 素,限制因素可能是光照强度,C点以后曲线上行,其原因最可能是NaHCO3 浓度过大,导致细胞失水,从而影响细胞代谢;适当增加光照强度重复图2实 验,光合作用强度会增加,产生的O2更多,叶片上浮
38、的时间更短,B点将向下 移动。 【解题模板】 (2)柱形图类 【典例7】 假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为 显性。现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的 F1再和隐性类型进行测交,结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体 上),F1的基因型为( ) A.DdRR和ddRr B.DdRr和ddRr C.DdRr和Ddrr D.ddRr 答案 C 解析 单独分析高秆和矮秆这一对相对性状,测交后代高秆矮秆=11,说 明F1的基因型为Dd;单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状,测交后代 抗瘟病易染病=13,说明F1中有两种基因型,即Rr和rr,且
39、比例为11。 综合以上分析可判断出F1的基因型为DdRr、Ddrr。 【典例8】 某细胞中染色体数为2n,在如图所示的图象中,属于该细胞有丝 分裂中期和减数分裂后期的依次是( ) A. B. C. D. 答案 C 解析 有丝分裂中期和减数分裂后期,染色体数均为2n,有丝分裂中期含 染色单体,而减数分裂后期无染色单体。 【解题模板】 (3)数据表格类 【典例9】 大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两 个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区,各处理区均设7个10 m10 m的观测点,每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开 始实验后的第1天和第85天时分别统计诱饵上
40、小蚂蚁的出现率并进行比较, 结果见下表。 处理区 小蚂蚁出现率的变化/% 定时灌溉 不驱走大蚂蚁 增加35 驱走大蚂蚁 增加70 不灌溉 不驱走大蚂蚁 减少10 驱走大蚂蚁 减少2 对本研究的实验方法和结果分析,表述错误的是( ) A.小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长 B.采集实验数据的方法是样方法 C.大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围 D.土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围 答案 A 解析 不驱走大蚂蚁比驱走大蚂蚁,在定时灌溉或不灌溉的情况下,小蚂蚁 出现率都有所降低,可以得出大蚂蚁和小蚂蚁在食物上的竞争较强,进而可 以得出大蚂蚁抑制小蚂蚁数量的增长,大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围;本实 验对实验数据的采集方法
41、是“7个10 m10 m的观测点”“每个观测点中设 有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点”,属于样方法;驱走大蚂蚁,定时灌溉, 小蚂蚁出现率增加,不灌溉,小蚂蚁出现率减少,可以得出土壤含水量影响 小蚂蚁的活动范围。 【解题模板】 学科素养学科素养 达成评价达成评价 情境探究一情境探究一 生态浮岛生态浮岛 生态浮岛,又称人工浮床、生态浮床等。它是人工浮岛的一种,针对富营养 化的水质,利用生态工学原理,降解水中的COD、氮和磷。它以水生植物为 主体,运用无土栽培技术原理,以高分子材料等为载体和基质,应用物种间 共生关系,充分利用水体空间生态位和营养生态位,从而建立高效人工生态 系统,用以削减水体中的
42、污染负荷。它能使水体透明度大幅度提高,同时水 质指标也得到有效的改善,特别是对藻类有很好的抑制效果。生态浮岛对 水质净化最主要的功效是利用植物的根系吸收水中的富营养化物质,例如 总磷、氨氮、有机物等,使得水体的营养得到转移,减轻水体由于封闭或自 循环不足带来的水体腥臭、富营养化现象。 (1)生态浮床最大的优点是什么? 提示 直接利用水体水面面积,不另外占地,提高了垂直结构利用率。 (2)生态浮床对于生物的意义是什么? 提示 给水生生物提供了充足栖息空间和食物条件。 (3)生态浮床加速水体净化的原因是什么? 提示 浮床上的植物根系可吸收水中的N、P等无机盐,浮床上的植物根系 富集的微生物可将污染
43、物进行生化降解并能够有效抑制藻类的生长繁殖。 【情境应用情境应用】 含磷洗涤剂产生的污水未经处理即行排放,使海水、湖水中富含N、P等植 物营养物质,称为水体富营养化。水体富营养化是全球性的水环境问题,科 学家研制出生态浮床以进行缓解,如图所示,以下关于生态浮床的作用说法, 错误的是( ) A.生态浮床上的植物能吸收水中的N、P,缓解水体富营养化现象 B.生态浮床最大的优势是利用了群落的水平结构 C.浮床下方水体中藻类植物的数量低于无浮床的水域,这主要是受阳光的 影响 D.生态浮床能为水中的鱼类提供隐蔽空间,避免其被捕食 答案 B 解析 水体富营养化指的是水中富含N、P等营养物质,栽培的植物可以
44、吸 收利用水中的无机盐,从而降低水体富营养化程度;生态浮床上的植物可供 鸟类筑巢,下部根系为鱼类和水生昆虫提供了栖息场所,更加体现了群落的 垂直结构;藻类植物的正常生长要进行光合作用,受到阳光的影响,浮床下 方阳光较弱从而抑制藻类繁殖,防止水华发生;生态浮床可以为鱼类提供栖 息空间和食物条件,即也能提供隐蔽空间,避免其被捕食。 情境探究二情境探究二 生态位重叠生态位重叠 生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分 享或竞争共同资源的现象。生态位重叠的两个物种因竞争排斥原理而难 以长期共存,除非空间和资源十分丰富。通常资源总是有限的,因此生态位 重叠物种之间竞争总会导致重叠程
45、度降低,如彼此分别占领不同的空间位 置和在不同空间部位觅食等。在向某一地区引进物种时,要考虑与当地物 种的生态位重叠的问题。外来物种总因数量有限、对环境尚未适应等原 因处于竞争的弱势,因此,如与当地物种生态位重叠过大将会导致引种失败。 (1)研究动物的生态位一般研究哪些方面? 提示 从它的栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系进行研究。 (2)物种生态位会随环境而改变吗?原因是什么? 提示 会,当环境发生改变时,它的栖息空间、食物、天敌及与其他物种的 关系都有可能发生改变。 (3)生物群落中,多个物种生态位重叠越大,物种竞争 。 (4)当两种生物生态位完全重叠时会发生什么情况? 越激烈 提示 当
46、两个物种的生态位完全重叠时,竞争优势较大的物种就会把另一 物种完全排除掉。 【情境应用情境应用】 生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,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。生态位的重叠和分离状况与种间竞 争、种内斗争具有密切的关系(如图所示)。下列说法错误的是( ) A.种间竞争会促使不同物种的生态位分化 B.种内斗争的加剧会使不同物种的生态位重叠增 加 C.各物种生态位的分化不利于群落稳定性与多样 性的维持 D.如果两个物种的生态位是完全分开的,则会有未 被利用的资源 答案 C 解析 种间竞争使不同物种对资源的利用会出现差异,所以会促使不同物 种的生态位分化;种内
47、斗争的加剧会使种群内的个体占据更多的资源,从而 使不同物种的生态位重叠增加;各物种生态位的分化有利于生物对资源的 利用,有利于群落稳定性与多样性的维持;如果两个物种的生态位是完全分 开的,则会有未被利用的资源。 情境探究三情境探究三 人类活动对生物的影响人类活动对生物的影响 在许多自然景区,将原有植被清除,然后从农田运来土壤种植草坪。绿化用 草坪不但需要大量灌溉来保证其生长,还需要不断地进行施肥、除草、药 物防治病虫害等工作,对当地原有生态环境造成巨大的破坏。由于人类活 动的影响,我国著名旅游景区泰山的动植物种类逐渐减少,现在山上的森林 多为20世纪50年代种植的人工林,海拔800米以下几乎都
48、是刺槐,挤占了泰 山原有物种的生存空间。 (1)刺槐在泰山当地无节制繁殖的原因可能有哪些?自然林往往有病无灾, 而人工林则往往爆发严重的虫害,原因是什么? 提示 刺槐非常适应当地的气候等环境,有充足的生存空间,并且没有天敌。 人工林生物种类单一,控制害虫的天敌很少。 (2)如果你是自然景观设计师,该如何对城市进行绿化设计? 提示 根据群落演替的自然规律,选用当地原有的植物,合理安排草本、灌 木、乔木比例,增加物种丰富度,合理安排生物的水平和垂直结构(合理即 可)。 【情境应用情境应用】 某湖泊在20世纪50年代曾被围湖造田种植水稻,80年代末因修复生态环境 的需要而退耕还湖,几年后又恢复了往日的生机。下列关于该演替的叙述, 错误的是( ) A.演替过程中物种组成发生了变化 B.演替过程中群落结构不变 C.人为因素改变了演替的速度 D.弃耕田中有种子等繁殖体 答案 B 解析 演替过程中物种组成发生了变化;演替过程中群落结构一直在发生 变化;人为因素改变了演替的速度;弃耕田中有种子等繁殖体。
