高三一轮复习资源：生物必修3知识清单

高中生物知识清单-必修三第一章人体的内环境与稳态1、单细胞（如草履虫）直接与外界环境进行物质交换2、多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换一、内环境的概念（一）体液细胞内液（2/3）液泡内的液体血浆细胞外液（1/3）组织液(内环境)淋巴等★血液是血浆么？不是（二）细胞外液1.组成成分：水90%、蛋白质7~9%、无机盐1%2.区别：血浆中蛋白质的含量明显高于组织液和淋巴液中的含量，其他物质含量差不多.3.血液运输的物质：营养物质、代谢物、气体、激素4.理化性质（1）渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力a.大小：取决于单位体积中溶质微粒的数目（物质的量的浓度）b.来源：主要与无机盐、蛋白质的量，细胞外液渗透压90%以上来源于钠离子和氯离子。（2）酸碱度：血浆的pH为7.35—7.45.它的调节与ＨＣＯ3-,ＨＰＯ4-等离子有关。H2CO3/NaHCO3；NaH2PO4/Na2HPO4，乳酸+NaHCO3=乳酸钠+H2CO3外环境：消化道，尿道，输卵管，泪液，唾液，肠液，汗液，皮脂腺，卵巢，胃液不属于细胞外液的成分：血红蛋白，解旋酶，DNA聚合酶（RNA聚合酶），呼吸酶，突触小泡，载体蛋白，糖蛋白，消化酶，纤维素外环境：消化道，尿道，输卵管，泪液，唾液，肠液，汗液，皮脂腺，卵巢，胃液不属于细胞外液的成分：血红蛋白，解旋酶，DNA聚合酶（RNA聚合酶），呼吸酶，突触小泡，载体蛋白，糖蛋白，消化酶，纤维素5.作用：内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介二、内环境的稳态1.实质：组成成分和理化性质保持动态平衡2.调节机制：神经—体液—免疫调节❈调节稳态相关的系统：神经系统，内分泌系统，免疫系统内环境直接有联系的系统：消化，呼吸，循环，泌尿系统3.调节能力：有一定限度4.意义：机体进行正常生命活动的必要条件。★人体出现组织水肿的原因是：营养不良——>血浆蛋白减少——>血浆渗透压下降肾小球流过性增大（肾炎）水肿毛细血管通透性增加（过敏性物质引起）——>组织蛋白质增多——>组织液渗透压升高淋巴回流受阻三、通过神经系统的调节1.兴奋：动物或人体内的某些组织（如神经组织）或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程2.神经元（神经细胞）：包括胞体和突起；功能：接受刺激，产生兴奋，传递兴奋3.神经调节的基本方式：反射，完成神经调节的结构基础是反射弧发生反射活动的条件：完整的反射弧+适宜的刺激效应器：传出神经末梢所支配的肌肉或腺体(一)兴奋在神经纤维上的传导1.过程：静息电位：K离子大量外流，内负外正；动作电位：钠离子大量内流，内正外负；膜外电流方向：未兴奋部位→兴奋部位；膜内电流方向：兴奋部位→未兴奋部位兴奋传导方向与膜内电流方向相同2.传导特点双向传导3.传导形式电信号（神经冲动）（局部电流）★静息电位检测：两个电极连接在神经纤维的不同侧，指针由膜外偏向膜内动作电位检测：一般情况电极连在神经纤维同侧指针偏转问题：a.在一条神经纤维上刺激点到电流表两个电极之间的距离相等电流表不偏转距离不等发生两次相反的偏转b.在两个神经元之间若兴奋只传到一个电极电流表只偏转一次若兴奋传到两个电极电流表发生两次相反方向的偏转(二)兴奋在神经元之间的传递1.神经元之间通过突触传递信息突触：神经元的轴突与其他神经元的细胞体或树突形成的特点包括：突触前膜、突触间隙、突触后膜；类型：轴突–胞体型轴突–树突型2.递质的移动方向：突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜3.信号转换：电信号→化学信号→电信号4.特点：①单向传递.原因：神经递质只存在于突触前膜只能从突触前膜释放作用于突触后膜上②突触延隔（突触的数量决定了兴奋在反射弧中的传导时间）5.神经递质作用效果：使另一个神经元兴奋或抑制（取决于神经递质的种类）6.神经递质的释放过程为胞吐体现细胞膜的流动性由突触后膜上的特异性受体识别7.突触小体内的线粒体和高尔基体的含量多8.递质发挥作用后会被酶水解否则突触后膜神经元持续兴奋或抑制（三）神经系统的分级调节1.中枢神经系统脊髓——调节躯体运动的低级中枢控制排尿的中枢控制排尿的中枢都在脊髓，但它受大脑的控制，婴儿因大脑的发育不完善，控制排尿能力较弱，所以排尿次数多，而且容易尿床。★位于脊髓的低级中枢受大脑中相应的高级中枢的调控（四）人脑的高级功能①对外部感知；②控制机体反射活动；③学习；④思维⑤语言、是人脑特有的高级功能，与大脑皮层特定区域有关⑥记忆：短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关长期记忆可能与新突触的建立有关人们发现的第一种激素四、激素调节人们发现的第一种激素1.发现：沃泰默的观点：胰腺分泌胰液只受神经调节斯他林和贝利斯：在盐酸的作用下，小肠黏膜产生的促胰液素促进胰腺分泌胰液2.概念：由内分泌器官或细胞分泌的化学物质进行的调节3.特点：①微量和高效②通过体液运输（全身运输）③作用于靶器官，靶细胞（特异性受体识别激素）4.方式：反馈调节，分正负反馈调节；分级调节激素本质是有机分子，功能是信息分子，只起调节作用；激素只改变细胞的代谢，并不直接参与生命活动5.激素的种类和作用促甲状腺激素释放激素：促进垂体合成和分泌促甲状腺激素下丘脑促性腺激素释放激素：促进垂体合成和分泌促性腺激素促肾上腺皮质激素释放激素：抗利尿激素：促进肾小管、集合管对水的重吸收。（由下丘脑合成，垂体释放）促甲状腺激素：促进甲状腺的发育，促进甲状腺激素的合成和分泌促肾上腺皮质激素：促进肾上腺的合成和分泌垂体促性腺激素：促进性腺的生长发育，促进性腺合成和分泌性激素催乳素：调控动物对幼子的照顾行为，促进某些合成食物的器官发育和生理机能的完成生长激素：促进生长，尤其是促进蛋白质合成和骨的生长甲状腺——甲状腺激素：促进新陈代谢和生长发育，提高神经系统的兴奋性胰岛A细胞→胰高血糖素：促进肝糖原分解和非糖类物质转化为葡萄糖，从而升高血糖→增加来源胰岛胰岛B细胞→胰岛素:促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖→增加去路抑制肝糖原分解和脂肪等非糖类物质转化为葡萄糖→减少来源①促进肝糖原分解，升高血糖肾上腺——肾上腺素：②促进新陈代谢，增加产热分别促进雌性生殖器官的发育和生殖细胞的生成，激发并维持各自第二性征；雌激素还能激发和维持雌性正常的性周期③增强心脏活动，血管分别促进雌性生殖器官的发育和生殖细胞的生成，激发并维持各自第二性征；雌激素还能激发和维持雌性正常的性周期睾丸——雄性激素性腺雌性激素卵巢孕激素：促进子宫内膜和乳腺的生长发育，为受精卵着床和泌乳准备条件6.常见技术分泌异常疾病过多：甲状腺机能亢进（甲亢）①甲状腺激素过少：a、地方性甲状腺肿大（大脖子病）b、成年人：精神萎靡反应慢c、幼年：呆小症（身材矮小，智力低下）糖尿病类型：Ⅰ型：缺乏胰岛素Ⅱ型：对胰岛素敏感性降低（细胞膜上的受体不正常）症状：三多一少多吃糖尿病类型：Ⅰ型：缺乏胰岛素Ⅱ型：对胰岛素敏感性降低（细胞膜上的受体不正常）症状：三多一少多吃、多饮、多尿、体重轻（尿中有糖）②生长激素素b、幼年:巨人症过少：幼年：侏儒症③胰岛素过多：低血糖 过少：糖尿病④性激素：过少：第二性征不明显或消退，性周期不正常7.主要激素的化学本质（1）蛋白质（多肽）类：胰岛、下丘脑、垂体分泌的激素。不能口服。（2）固醇类：雄激素、雌激素、孕激素，可以口服。（3）氨基酸的衍生物：甲状腺激素、肾上腺素，可以口服8.激素分泌的调节甲状腺激素的分级调节，也存在反馈调节9.激素之间的关系有两类：拮抗作用：胰岛素和胰高血糖素，神经调节体液调节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协同作用：胰高血糖素和肾上腺激素，升高血糖肾上腺激素和甲状腺激素，促进细胞代谢甲状腺激素和生长激素，促进生长发育五、神经调节与体液调节的区别和联系1.体内大多数内分泌腺受神经系统的控制2.内分泌腺所分泌的激素可影响神经系统的功能（一）体温调节1．体温维持机制：是机体的产热量和散热量保持动态平衡的结果2．热量来源：细胞呼吸有机物氧化放能（主要部位是骨肌和肝脏）热量的散失途径:主要通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热，其次还有呼气、排尿和排便。3.调节方式：神经—体液调节。4.温度感受器：2种类型：温觉感受器、冷觉感受器；分布：在人体的皮肤、黏膜和内脏；5.体温调节中枢：位于下丘脑。体温感觉中枢：位于大脑皮层。6.相关激素：甲状腺激素、肾上腺素7.效应器：汗腺、皮肤血管、骨骼肌、甲状腺、肾上腺8.体温相对恒定的意义：维持内环境的稳态，保证细胞代谢等生命活动的正常进行。（二）水盐平衡调节1．吸收途径：饮水、食物、细胞代谢产生的水2．水排除途径：尿液、汗液、呼吸；无机盐的排除途径：尿液、汗液3．Na+、K+的作用：Na+维持细胞外液的渗透压；K+维持细胞内液的渗透压4.调节方式：神经—体液调节。5.渗透压感受器和渗透压调节中枢在下丘脑，渴觉中枢在大脑皮层。6.抗利尿激素：（1）本质：蛋白质；（2）合成和分泌的部位：下丘脑；（3）释放的部位：垂体后叶（4）作用：促进肾小管、集合管重吸收水分。7.在水盐平衡调节中，下丘脑既是感受器，又是效应器(分泌激素)。（三）血糖平衡调节1．血糖正常浓度：0.8—1.2g/L(80—120mg/L)（正常人空腹体检）2．来源：食物消化吸收去路：氧化分解肝糖原分解合成肝糖原、肌糖原非糖物质转化转化为脂肪、某氨基酸3.血糖平衡的调节：(1)调节中枢：下丘脑。(2)调节机制：神经—体液调节。①体液调节(最主要)：高浓度血糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，低浓度血糖可直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。②神经调节：下丘脑通过有关神经可直接调控胰岛B细胞和胰岛A细胞。在此种调节方式中，内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分。③胰岛素与胰高血糖素相互影响：胰岛素可抑制胰高血糖素的分泌，胰高血糖素可促进胰岛素的分泌。4.参与血糖调节的激素：胰岛素；胰高血糖素，肾上腺素（四）下丘脑在生命活动调节中的作用1．神经内分泌细胞、既能传导神经冲动，又能分泌激素（是内分泌活动的枢纽）2．作为神经中枢：①体温调节中枢②水盐平衡调节中枢③血糖平衡调节中枢③主要是激素调节三种调节均为神经—体液3．作为感受器：③主要是激素调节三种调节均为神经—体液4．作为效应器：合成抗利尿激素能识别能识别抗原的细胞或物质：吞噬细胞（无特异性）、T细胞、B细胞、记忆细胞、效应T细胞、抗体能消灭抗原的细胞或物质：吞噬细胞、抗体、效应T细胞免疫器官：淋巴结、胸腺、脾、骨髓吞噬细胞1．组成免疫细胞：B细胞（起源于骨髓，也在骨髓中成熟。）T细胞（起源于骨髓，在胸腺中成熟。）免疫活性物质：抗体、淋巴因子、溶菌酶吞噬细胞、T吞噬细胞、T细胞、B细胞起源于造血干细胞（1）防卫功能：抵御病原体的攻击第一道防线：皮肤、黏膜第二道防线：体液中的杀菌物质（如溶菌酶溶解细菌的细胞壁）和吞噬细胞第三道防线：细胞免疫和体液免疫：特异性免疫（2）监控功能：监控人体内异常细胞的产生（如癌细胞）。（3）清除功能：清除体内已经衰老的细胞、损伤细胞或癌变细胞3．体液免疫和细胞免疫（1）抗原：能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。来源：病毒、细菌等病原体表面的蛋白质等物质，如：外毒素。抗原并非都是外来物质(异物性)，体内衰老、癌变的细胞也是抗原；（2）抗体：是指机体接受抗原刺激后，由浆细胞产生的,并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的蛋白。主要分布于血清，也分布于组织液和外分泌液(如乳汁)中。（3）体液免疫过程（主要由B细胞完成）针对的抗原是蛇毒、过敏原、非寄生细菌（4）二次免疫反应：相同抗原再次入侵时，记忆细胞迅速地作出反应，即很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生抗体消灭抗原，此为二次免疫反应。二次免疫反应的特点：作用更强，速度更快，产生抗体的数目更多，作用更持久（5）细胞免疫过程（主要由T细胞完成）针对的抗原：胞内寄生菌、病毒、移植器官、癌细胞。吞噬细胞既参与非特异性免疫，又参与特异性免疫※一个B细胞，一个T细胞只有一种抗原受体；一个B细胞最终产生1种抗体（制备单克隆抗体的原理）（3）体液免疫与细胞免疫的联系①对于外毒素：体液免疫发挥作用；②对于胞内寄生菌、病毒、癌细胞、移植器官：体液免疫先起作用，阻止寄生生物的散播感染，当寄生生物进入细胞后，细胞免疫将抗原释放，再由体液免疫最后清除抗原。4．免疫失调（1）免疫过强：A．过敏反应：已免疫的机体再次接受相同物质刺激时发生的组织损伤或功能紊乱。特点：①发作迅速、反映强烈、消退快；②一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织严重损伤；③有明显的个体差异和遗传倾向机理：第一次免疫，抗体分布在细胞表面，相同过敏原再次进入时与吸附在细胞表面的相应抗体结合，使细胞释放组织胺引起的。★过敏原与抗原引起的抗体的比较①过敏原具有个体差异性，抗原不具有；②过敏反应产生的抗体：免疫球蛋白，分布在细胞表面B．自身免疫疾病：由于免疫系统异常敏感，反应过度，“敌不分”地将自身物质当做外来异物进行攻击而引起的。病例：①类风湿性关节炎②系统性红斑狼疮③风湿性心脏病发病机理：正常细胞表面物质结构与抗原结构相似，抗体消灭抗原时，也消灭正常细胞。（2）免疫过弱：艾滋病（获得性免疫缺陷综合症）a、是由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起的，遗传物质是RNA；b、机理：主要是破坏人体的T细胞，使免疫调节受抑制，并逐渐使人体的免疫系统瘫痪；c、传播途径：性接触、血液、母婴三种途径，共用注射器、吸毒和性滥交是传播艾滋病的主要途径。5.免疫学的应用：a、预防接种：接种疫苗，使机体产生相应的抗体和记忆细胞（主要是得到记忆细胞）；b、疾病的检测：利用抗原、抗体发生特异性免疫反应，用相应的抗体检验是否有抗原；c、器官移植：外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击，移植时要用免疫抑制药物使机体免疫功能下降。第三章植物激素调节一、植物生长素的发现1．达尔文向光性实验（材料：燕麦胚芽鞘）实验分析：（遵循对照原则和单一变量原则）①②对照：胚芽鞘的尖端必须存在，才会出现向光性。①③对照：胚芽鞘向光弯曲生长的感光部位在胚芽鞘尖端。③④对照：胚芽鞘的尖端必须接受到单侧光刺激后，才会出现向光性。原因：各细胞底部细胞膜上有携带生长素的载体蛋白，顶端细胞膜上没有，所以生长素只能从细胞底部由载体蛋白带出再进入下面的细胞）达尔文的结论：单侧光使胚芽鞘原因：各细胞底部细胞膜上有携带生长素的载体蛋白，顶端细胞膜上没有，所以生长素只能从细胞底部由载体蛋白带出再进入下面的细胞）①横向运输的部位：胚芽鞘尖端②合成生长素的部位：胚芽鞘尖端③感受光的部位：胚芽鞘尖端④向光弯曲的部位：尖端下面的一段⑤生长素只能从植物形态学上端向形态学下端运输，并且是逆浓度梯度运输（主动运输，消耗能量）⑥单侧光照能改变生长素在植物体内的分布，使向光的一侧分布得少，背光的一侧分布得多，这是生长素在植物体内横向运输的结果⑦植物体生长旺盛的部位都可合成生长素，特别是芽尖端的分生组织，生长素的合成不需要光照。2．詹森实验证明：胚芽鞘尖端产生的刺激物可以透过琼脂片传递给下部。※生长素不能透过云母片。3．拜尔实验证明：胚芽鞘的弯曲生长时因为尖端产生的刺激物在其下部分布不均匀造成的。4．温特实验说明：某种刺激是化学物质，这种化学物质不均匀分布造成胚芽鞘尖端以下部位弯向光源生长，并把这种物质命名为生长素。5．其他科学家：生长素的化学本质是吲哚乙酸（IAA）；植物体内具有生长素效应的物质还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）二、生长素的产生、运输、分布和作用1．产生部位：主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。2．分布：大多集中在生长旺盛的部位（如：胚芽鞘、分生组织、形成层、发育的种子和果实）3．运输（1）极性运输极性运输是指从物体的形态学上端向形态学下端运输、极性运输是遗传特性决定的。运输方式：主动运输；运输方向：极性运输；（2）横向运输：是指生长素由于单侧光、重力等外界因素引起的运输。4．生理作用及应用（1）低浓度促进生长，高浓度抑制生长：除草剂（果树整枝棉花打顶———去掉顶端优势）（2）低浓度促进发芽，高浓度抑制发芽；（3）低浓度防止落花落果，高浓度疏花疏果：棉花保蕾保铃（3）促进扦插的枝条生根：移栽植物时保留少量幼嫩的芽（4）促进子房发育成果实：无籽番茄（用生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头）无籽西瓜：由花粉刺激子房产生生长素（属于染色体变异）★体现生长素作用两重性的实例：顶端优势根的向地性★体现生长素的促进作用的实例：茎的背地性茎的向光性★敏感性：根>芽>茎；幼嫩组织>衰老组织★顶端优势：顶芽产生的生长素向地运输到侧芽，在侧芽中积累，抑制了侧芽生长三、植物激素1、概念：植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。2、种类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸（1）赤霉素：幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官产生 a促进细胞伸长——促进植物茎秆伸长赤霉菌能产生赤霉素，让水稻赤霉菌能产生赤霉素，让水稻患恶苗病c促进果实发育 （2）细胞分裂素：正在进行细胞分裂的器官（如幼嫩根尖） a促进细胞分裂和组织分化b延缓衰老——常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间协同作用：生物生长发育协同作用：生物生长发育：生长素，赤霉素，细胞分裂素拮抗作用：细胞分裂方面—细胞分裂素和脱落酸；种子发芽——赤霉素和脱落酸各种激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用、共同调节a促进果实成熟（4）脱落酸：根冠，萎蔫的叶片等a抑制细胞分裂b促进叶和果实的衰老和脱落c抑制种子发芽在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果1．概念：人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质。2．优点：①容易合成②原料广泛③效果稳定3．种类：2,4-D，α-萘乙酸（NAA），乙烯利等五、人工实验下的植物的向光性（1）暗盒开孔类1．花盆和暗箱一起转动——向小窗口弯曲生长2．暗箱转动，花盆不转动——向光弯曲生长3．花盆转动，暗箱不转动——直立生长（2）云母片（3）琼脂块类（3）旋转器类（4）锡纸遮盖类（5）幼苗横置类（6）失重类：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茎的背地性。六、探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度1.实验原理：①生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响，在不同浓度、不同时间下处理插条，其影响程度不同。②生长素类似物的影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。2.实验过程：3.实验方法：①浸泡法②沾蘸法（浓度高）①浸泡法（浓度低）：茎部浸泡，深约3cm，处理几小时至一天，在遮阴和空气湿度较高的地方处理②沾蘸法（浓度高）：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可4.实验步骤：①分组：把形态、大小基本一致的插条平均分成10组，每组3枝。②处理插条：把一定浓度的2,4­D或NAA按不同比例稀释成10份具有浓度梯度(实验前通过预实验确定的梯度范围)的溶液，用浸泡法或者沾蘸法处理插条。③培养：将处理过的插条放入营养花钵中，适宜温度(25～30℃)下培养。④观察：一段时间后，观察、记录各组插条的生根情况，如生根条数，根的长度等。5.实验结果：生根数目最多且不定根的长度最长的一组对应的生长素类似物浓度接近促进插条生根的适宜浓度。6.注意事项：①需进行预实验：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，以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。②设置对照组。清水空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照，目的是探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。设置重复组，即每组不能少于3个枝条。（排除个体差异对实验的影响，具有代表性）③控制无关变量：无关变量在实验中的处理要采用等量原则。如选用相同的花盆、相同的植物材料，插条的生理状况、带有的芽数相同，插条处理的时间长短一致等。④处理插条时形态学上端与下端不能颠倒，否则扦插枝条不能生根。第四章种群与群落一、种群的概念：种群是指在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。二、种群的数量特征1．种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数称为种群密度，是种群最基本的数量特征。2、出生率、死亡率：a、定义：单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率；b、意义：是决定种群密度的大小。3、迁入率和迁出率：a、定义：单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率；b、意义：针对一座城市人口的变化起决定作用。4、年龄组成：a、定义：指一个种群中各年龄期个体数目的比例；b、类型：增长型（A）、稳定型(B)、衰退型(C)；c、意义：预测种群密度的大小。5、性别比例：a、定义：指种群中雌雄个体数目的比例；b、意义：对种群密度也有一定的影响。（通过降低出生率）应用：利用性引诱剂(信息素)诱杀某种害虫的雄性个体→破坏正常的性别比例→降低害虫的种群密度。三、种群的空间特征1．概念：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局叫做种群的空间特征。2．类型：集群分布、均匀分布、随机分布四、调查种群密度的方法1．样方法：(1)适用范围：植物以及活动能力弱、活动范围小的动物，如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等。(2)操作步骤：（见右图）遵循随机取样原则(3)常用取样方法：五点取样法、等距取样法。2．标志重捕法(1)适用范围：活动能力强，活动范围大的动物。(2)操作步骤：（见右图）若第一次捕获并标记的个体数为M，第二次捕获的个体数为n，其中有标记的个体数为m，那么：eq\f(M,N)＝eq\f(m,n)该种群的数量(N)＝eq\f(Mn,m)。总结：种群密度的调查方法：1.逐个计数：针对范围小，个体较大的种群；2.估算的方法：（1）样方法：植物活动能力弱、活动范围小的动物（2）标志重捕法（活动能力强，活动范围大的动物）；（3）灯光诱捕法；趋光性昆虫：（4）抽样检测法：微生物（显微镜直接计数法、血细胞计数板计数法）。利用标志重捕法估算种群密度的误差分析：①若由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标志物导致被标记个体易于被捕食、在被标记个体稀少处捕获等)造成m偏小，则N偏大。②若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成m偏大，则N偏小。③若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。五、种群数量的变化：增长、波动、稳定、下降1、“J型”增长曲线a、数学模型：（1）Nt=N0λ（2）曲线（如右图）b、条件：理想条件指食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件；c、举例：自然界中确有，如一个新物种到适应的新环境。K（环境所允许的最大值）2、“S型”增长曲线K（环境所允许的最大值）b、曲线中注意点：（1）K值为环境容纳量（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）；（2）K/2处增长速率最大。3、研究种群数量变化的意义：对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用、以及濒临动物种群的拯救和恢复有重要意义。4.K值与K/2值的应用减小环境阻力→增大K值→保护野生生物资源增大环境阻力→降低K值→防治有害生物草原最大载畜量不超过K值→合理确定载畜量渔业在K/2—K之间捕捞，捕捞后的种群数量要在K/2处（种群增长速率最大）K/2前防治有害生物，严防达到K/2处环境阻力：自然选择过程中被淘汰的个体数5.关于K值的注意项：①K值并不是种群数量的最大值。②在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。③K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化。六、探究培养液中酵母菌种群数量的变化1.提出问题:培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?2.作出假设:在有限的环境条件下,一段时间内，在培养初期,酵母菌个体数少,营养、空间相对充足,种群呈类似“J”型增长。随着种群数量增长,剩余营养和空间不足,有害代谢废物积累，pH下降等，种群增长趋于缓慢、停止,甚至下降。3.怎样进行酵母菌的计数?抽样检测的方法（先盖后滴）每mL培养液中酵母菌数量=A(平均每个中格酵母细胞数)×25×104×稀释倍数4.从试管中吸出培养液进行计数之前,建议你将试管轻轻振荡几次。目的：使酵母菌均匀分布。5.本探究需要设置对照吗?不需要另外设置对照。自变量是时间,实验本身就构成了时间上的前后对照。6.需要做重复实验吗?需要。一次实验的结果可信度低,重复实验如果得到相同或类似的结果,才能发现培养液中酵母菌种群的数量变化规律。7.如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当采取怎样的措施?稀释。8.对于压在小方格界线上的酵母菌,应当怎样计数?只计数相邻两边及其顶角的酵母菌,以减小误差。七、群落的结构：1、群落的概念：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。2、群落的物种组成：(1)意义：是区别不同群落的重要特征。(2)衡量指标：丰富度，即群落中物种数目的多少。(3)规律：不同群落丰富度不同，一般越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。丙3、群落中种间关系：丙捕食(甲图)竞争(乙图)互利共生（丙图）寄生4、群落的空间结构：定义：在群落中各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。包括：a、垂直结构：具有明显的分层现象。意义：植物的垂直结构提高了群落利用阳光等环境资源能力；植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，所以动物也有分层现象(垂直结构)；b、水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，它们呈镶嵌分布。形成：生物群落垂直结构与水平结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。5.土壤中小动物类群丰富度的研究(1)调查方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。(许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，不适于用样方法或标志重捕法进行调查)(2)统计方法：一是记名计算法；二是目测估计法。(3)方法步骤:制作取样器→取样→采集小动物→观察和分类→统计和分析。4．注意事项(1)取样时应注意随机取样，避免人为心理作用，以免结果偏差较大。(2)小动物类群因所取地段不同，可能差异较大。从不同营养环境中采集的土壤样本要分开统计，并尽可能多地收集小动物。(3)取样时尽量不要破坏环境，同时注意安全。(4)在装样土的塑料袋上要标明取样的地点和时间。八、群落的演替：1、定义：随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程。2、类型：初生演替：指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生演替，如：沙丘、火山岩、冰川泥。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（顶级群落）缺水的环境只能到草本植物阶段）次生演替：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（如发芽地下茎）的地方发生的演替。如：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。3、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。第五章生态系统及其稳定性一、生态系统的结构（包括组成成分和营养结构）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，最大的生态系统是生物圈（是指地球上的全部生物及其无机环境的总和）。2、类型：自然生态系统和人工生态系统。自然生态系统的自我调节能力大于人工生态系统非生物的物质和能量：为生物群落提供物质和能量3、组成成分：生产者（自养生物）：主要是绿色植物，还有硝化细菌等。生态系统的基石消费者：主要是多数动物，还有寄生生物（菟丝子、结核杆菌、麻风杆菌、病毒等）能够加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子的传播有重要作用。分解者：主要是腐生细菌、真菌、还有腐生生活的动物(蚯蚓)能将动植物遗体残骸、粪便中的有机物分解为无机物。(1)生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量(有机物及其贮存的化学能)的成分，因此，可以说生产者是生态系统的基石(2)消费者不是生态系统必要的基础成分，但在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者都是紧密联系、缺一不可的。(3)如果一个生态系统中没有分解者，则动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃，因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。(4)生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。4、营养结构：食物链和食物网(1)食物链：概念：生态系统中各种生物因食物关系形成的一种联系。食物链只有：生产者+消费者；分解者和非生物的物质和能量不参与食物链实例：草→兔子→狐狸→狼(2)食物网：概念：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。形成的原因：一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物；一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。(3)功能:①食物链和食物网是生态系统的营养结构，是能量流动和物质循环的渠道。②食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强，生态系统越稳定。注意：(1)每条捕食链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间任何间断都不能算完整的食物链。(2)组成：食物链中不能出现非生物的物质和能量及分解者，即只有生产者和消费者。(3)种间关系：食物链中存在的捕食关系，在食物网之间的关系有捕食同时存在竞争。(4)方向：食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是食物→被捕食者(5)营养级：某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体或某个种群。(6)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，并非取决于生物数量。5．食物链(网)中生物数量变化的分析与判断(1)第一营养级生物数量减少会导致其他生物都减少。(2)“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着被捕食者数量的增加，种内斗争加剧，种群密度会下降，直到趋于稳定，但结果比原来数量要大。(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析：①在食物网中，当一种生物因某种原因而大量减少对另一种生物的影响沿不同的线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。③捕食者有多种食物来源时，若其中某一捕食对象减少，则它对其他捕食对象的捕食量会增加，而自身的数量在短期内将维持稳定。二、生态系统功能：能量流动、物质循环、信息传递（一）能量流动1.能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程称为生态系统的能量流动。2.能量流动的过程：（1）能量的输入：主要能量来源：太阳能输入方式：主要是光合作用，还有化能合成作用；流经生态系统的总能量：生产者固定的全部太阳能（2）能量的传递：以有机物的形式从第一营养级逐级传递（3）能量的散失：通过呼吸作用以热能的形式散失（4）能量的转化：太阳能→化学能→热能3．能量流经第二营养级的过程（右图）①摄入量＝同化量＋粪便量②同化量＝摄入量－粪便量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和繁殖的能量＝呼吸消耗量＋流入下一营养级＋被分解者利用③用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗量＝流入下一营养级＋被分解者利用4．据图总结流入每一营养级的能量最终去向：①自身呼吸作用消耗；②流入下一营养级(最高营养级除外)；③被分解者分解利用。5.能量流动的特点：(1)单向流动：原因：①能量流动是沿食物链进行的，捕食关系不可逆转的。②通过呼吸作用散失的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。(2)逐级递减：原因：①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。②各营养级的能量都会有一部分流入分解者。③还有一部分能量未被利用。能量传递效率：相邻两个营养级的能量传递效率约为10%～20%。能量金字塔：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，称为能量金字塔。（数量金字塔存在特例：树虫鸟）生态系统中能量流动所经过的营养级一般不超过4～5个。能量沿食物链单向流动、逐级递减，营养级越高，所获得的能量越少。6.研究能量流动的意义：（1）帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。（2）帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。（二）物质循环1.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。2．特点：具有全球性、循环性3．举例：碳循环(1)碳存在形式eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(无机环境中：主要是CO2和碳酸盐,生物群落内部：含碳有机物))(2)碳在生物群落和无机环境之间的循环形式：主要是CO2(3)碳进入生物群落的途径：光合作用（主），化能合成作用(4)碳碳返回无机环境的途径：①生产者、消费者的呼吸作用；②分解者的分解作用；③化石燃料的燃烧4．温室效应(1)形成原因：主要是短时间内化石燃料大量燃烧→大气中CO2含量迅速增加→打破了生物圈碳循环的平衡。(2)危害：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。(3)减少温室效应的措施:①减少化石燃料的燃烧,使用新能源；②植树造林,保护环境5、物质循环和能量流动的关系：二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。(1)物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动。(2)能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。（三）信息传递物理信息：通过物理过程传递的信息，如光、声、温度、湿度、磁力等可来源于无机环境，也可来自于生物。①信息种类化学信息：通过信息素传递信息的，如，植物生物碱、有机酸动物的性外激素行为信息：通过动物的特殊行为传递信息的，对于同种或异种生物都可以传递（如:孔雀开屏、蜜蜂舞蹈）②范围：在种内、种间及生物与无机环境之间③信息传递作用：生命活动的正常进行离不开信息作用；生物种群的繁衍也离不开信息传递；信息还能调节生物的种间关系以维持生态系统的稳定。④应用：a.提高农产品或畜产品的产量。如：模仿动物信息吸收昆虫传粉b.对有害动物进行控制，生物防治害虫，用不同声音诱捕和驱赶动物（四）生态系统的稳定性：1．概念：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。具有稳定性的原因：生态系统具有一定的自我调节能力。2．生态系统的自我调节能力(1)基础：负反馈调节，不仅存在于群落内部，也存在于生物群落与无机环境之间。(2)特点：生态系统的自我调节能力是有限的。3．生态系统稳定性的类型：（两者往往是相反关系，但也有一致的如：北极冻