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文檔簡介

1、2014必修3穩態與環境一輪復習知識梳理第一單元 人體的內環境和穩態第二章 生物個體的穩態第一節 人體的穩態一、穩態的生理意義1、內環境:(1)單細胞生物一般生活在水中,通過細胞膜直接與外界環境進行物質交換和能量轉換。組織液血漿淋巴細胞內液細胞外液體液(內環境)(2)體液的組成:(3)內環境:概念:相對于人體生活的外界環境,細胞外液稱為內環境。練習:寫出下列細胞所處的內環境。(1)組織細胞:組織液 (2)血細胞:血漿(3)毛細血管壁細胞:血漿、組織液 (4)毛細淋巴管壁細胞:淋巴、組織液(5)淋巴細胞和吞噬細胞:淋巴、血漿。主要組成之間的關系:(如上圖)功能:體內細胞與外界環境進行物質交換的媒

2、介。2、穩態(1)概念:在神經系統和內分泌系統等的調節下,機體會對內環境的各種變化做出相應的調整,使得內環境的溫度,滲透壓、酸堿度及各種化學成分保持相對穩定的狀態,稱為穩態。(2)調節機制經典解釋:內環境穩態是在神經調節和體液調節的共同作用下,通過機體各種器官、系統分工合作、協調統一而實現的。目前認為:神經體液免疫調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制。(3)調節途徑反饋調節:在一個系統中,系統本身工作的效果,反過來又作為信息調節該系統的工作,這種調節方式叫做反饋調節。正反饋:反饋信息與原輸入信息起相同的作用,使輸出信息進一步增強的調節。負反饋:反饋信息與原輸入信息起相反的作用,使輸出信息減弱的

3、調節。(4)意義:維持內環境在一定范圍內的穩態是生命活動正常進行的必要條件。【特別提示】穩態不是絕對穩定,而是相對穩定。穩態主要通過神經調節,體液調節起輔助作用,另外,免疫調節也起作用。人體維持穩態的能力是有一定的限度的,當外界環境的變化過于劇烈或人體自身的調節功能出現障礙時,內環境的穩態就會遭到破壞。二、體溫調節1、體溫的概念:指人身體內部的平均溫度。2、體溫的測量部位:直腸、口腔、腋窩。3、體溫的來源:體內有機物氧化分解過程中釋放出來的熱量。4、體溫相對恒定的原因:人體的產熱和散熱過程保持動態平衡的結果。5、人體的產熱和散熱器官:產熱器官:主要是肝臟和骨骼肌(另還有立毛肌)散熱器官:皮膚(

4、與皮膚中血管、汗腺的活動有關)6、體溫調節過程:7、調節方式:寒冷環境下:神經體液調節,其中以神經調節為主;炎熱環境下:神經調節。8、調節中樞:下丘腦9、調節機制:負反饋調節。10、體溫恒定的意義:是人體生命活動正常進行的必需條件,主要通過對酶的活性的調節體現三、水平衡的調節1、水平衡的原因:是靠水分的攝入和排出保持動態平衡實現的。2、水的來源和去路:l 人體內水的主要來源是飲食、另有少部分來自物質代謝過程中產生的水。l 水分的排出主要通過泌尿系統(也是唯一可由機體調節的排出途徑),其次皮膚、肺和大腸也能排出部分水。人體的主要排泄器官是腎,其結構和功能的基本單位是腎單位。3、調節激素:抗利尿激

5、素,它是由下丘腦產生,由垂體釋放,作用是促進腎小管和集合管對水分的重吸收,從而使排尿量減少。4、水平衡的調節過程:5、調節方式:神經體液調節(主要通過腎臟完成)。 6、調節中樞:下丘腦7、調節機制:負反饋調節。【特別提示】下丘腦的部分神經細胞既能傳到神經沖動,又能分泌激素。下丘腦是神經傳導電信號與體液調節中化學信號的中轉站,所以下丘腦是調節內分泌活動的樞紐。四、無機鹽平衡的調節1、無機鹽平衡的原因:是靠無機鹽的攝入和排出保持動態平衡實現的。2、無機鹽的來源和去路:人體需要的無機鹽主要來自飲食,通過尿液、汗液、糞便將無機鹽排出體外3、調節激素:醛固酮。(它是由腎上腺皮質分泌的,主要功能是促進腎小

6、管和集合管吸Na+排K+,從而使血鈉升高、血鉀降低。)4、無機鹽平衡的調節過程:5、調節方式:激素調節。(主要通過腎臟完成)6、調節機制:負反饋調節。補充:腎臟排鹽的特點 Na+:多吃多排,少吃少排,不吃不排。 K+: 多吃多排,少吃少排,不吃也排。五、血糖調節1、血糖的含義:指血漿中的葡萄糖(正常人空腹時濃度:3.9-6.1mmol/L)2、平衡的原因:血糖的來源和去路保持動態平衡。3、血糖的來源和去路:4、調節血糖的激素:(1)胰島素:分泌部位:胰島B細胞。作用:降低血糖濃度。作用機理:抑制肝糖元分解和非糖物質轉化為葡萄糖促進血糖進入組織細胞,并在組織細胞內氧化分解、合成糖元、轉變成脂肪酸

7、等非糖物質。(抑制2個來源,促進3個去路)(2)胰高血糖素:分泌部位:胰島A細胞。作用:升高血糖濃度。作用機理:促進肝糖元分解和非糖物質轉化為葡萄糖(促進2個來源)5、血糖平衡調節的主要過程:l 血糖升高胰島B細胞分泌胰島素增加(同時胰高血糖素分泌減少)血糖降低l 血糖降低胰島A細胞分泌胰高血糖素增加(同時胰島素分泌減少)血糖升高 (補充:血糖降低腎上腺髓質腎上腺激素血糖升高)6、調節方式:神經-體液調節(主要通過肝臟完成)7、調節中樞:下丘腦8、調節機制:負反饋調節。9、糖尿病血糖不平衡:過高糖尿病。(過低低血糖病)(1)病因:胰島B細胞受損或功能衰竭,導致胰島素分泌不足造成的。(2)癥狀:

8、多尿、多飲、多食和體重減少(三多一少)多尿:糖尿病人尿液中含有大量的糖,在排出糖時,要帶走大量的水,因而尿量增加,形成多尿。多飲:多尿造成體內缺水,細胞外液滲透壓升高,于是口渴、多飲。多食:胰島素具有促進血糖進入組織細胞,并分解釋放能量的作用,糖尿病人胰島素分泌不足,患者總感覺到饑餓而導致多食。體重減少:由于糖氧化供能發生障礙,使得體內脂肪和蛋白質的分解加強,導致機體逐漸消瘦。(3)治療:加強體育鍛煉,注意飲食,不吃或少吃含糖類較多的食物;多吃含纖維素較多的食物。輕型患者可通過控制飲食,口服降低血糖的藥物治療;重癥患者需要注射胰島素。基因治療將成為根治糖尿病的措施。(4)檢測:斐林試劑、尿糖試

9、紙。六、免疫對人體穩態的維持1、免疫的概念:是指機體識別和排除抗原性異物,維持自身生理動態平衡與相對穩定的功能。注:概念中“抗原”可以是外來的病原體,也可以是體內出現的衰老、破損或異常的細胞。2、免疫系統的組成:免疫器官:扁桃體、胸腺、脾、淋巴結、骨髓等免疫細胞:淋巴細胞:B淋巴細胞、T淋巴細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞等免疫分子:抗體、細胞因子、補體3、免疫系統的防衛功能:(1)人體的三道防線非特異性免疫第一道防線:皮膚、黏膜及其分泌物等。第二道防線:吞噬作用、抗菌蛋白和炎癥反應。第三道防線:主要是由免疫器官和免疫細胞借助血液循環和淋巴循環而組成的特異性免疫(2)免疫類型:非特異性免疫:是指人體

10、對各種病原體的防御作用,即對病原體不具有選擇性和特異性。(先天性的)特異性免疫:指人體針對某種病原體由特異性免疫細胞(如淋巴細胞)參與的防御作用。(后天性的)(3)特異性免疫發揮主要作用的細胞:是淋巴細胞,包括B淋巴細胞和T淋巴細胞,都起源于骨髓中的造血干細胞,造血干細胞在骨髓中發育為B淋巴細胞,在胸腺中發育為T淋巴細胞。類型:包括體液免疫和細胞免疫。l 體液免疫:由B淋巴細胞產生抗體實現免疫效應的免疫方式。(體液中的抗體與侵入機體的的抗原發生抗原抗體反應,從而中和或清除抗原)(能長期存在,當同一種抗原再次入侵時能迅速增殖分化成大量的效應B細胞)(抗體可以與病原體結合,從而抑制病原體的繁殖或對

11、人體細胞的黏附。在多數情況下,抗原、抗體結合后會發生進一步的變化,如形成沉淀或細胞集團,進而被吞噬細胞吞噬和消化)附:人教版(能長期存在,當同一種抗原再次入侵時能迅速增殖分化成大量的效應B細胞)【特別提示】抗原是指能夠引起機體產生特異性免疫反應的物質。如細菌、病毒、花粉等異物以及自身衰老的細胞等。抗體是指具有識別特定抗原的特異性蛋白質。l 細胞免疫:通過T淋巴細胞和細胞因子發揮免疫效應的免疫方式體液免疫與細胞免疫的區別與聯系:體液免疫細胞免疫區別作用對象抗原被抗原入侵的宿主細胞(即靶細胞)作用方式效應B細胞產生的抗體與相應的抗原特異性結合。效應T細胞與靶細胞密切接觸。效應T細胞釋放細胞因子,增

12、強有關免疫細胞的效應。聯系對于外毒素,體液免疫發揮作用。對于胞內寄生物,體液免疫先起作用,阻止寄生物的傳播感染,當寄生物進入細胞后,細胞免疫將抗原釋放,再由體液免疫最后清除。若細胞免疫不存在時,體液免疫也基本喪失。(4)再次免疫的特點記憶細胞的特點:壽命長,對抗原十分敏感,能“記住”入侵的抗原。再次免疫反應過程:相同抗原再次入侵時,記憶細胞更快地作出反應,即很快分裂產生新的效應B細胞(漿細胞)和記憶細胞,效應B細胞產生抗體消滅抗原。再次免疫反應特點:比初次反應快,也比初次反應強,能在抗原侵入但尚未患病之前將它們消滅。4、免疫系統的監控和清除功能:免疫系統能夠監控和清除體內已經衰老的、破壞的、或

13、癌變的細胞并及時清除。5、免疫失調引起的疾病(1)免疫缺陷病:原因:免疫功能不足或缺陷。類型 先天性免疫缺陷病:由于遺傳而使機體生來就有的免疫缺陷病。如:先天性缺乏B細胞或T細胞。 后天性免疫缺陷病:由于疾病或其他因素引起的免疫缺陷病。如:艾滋病。舉例:艾滋病:艾滋病:全稱獲得性免疫缺陷綜合征(簡稱AIDS)艾滋病毒:全稱人類免疫缺陷病毒(簡稱HIV)。遺傳物質: 2條單鏈的RNA。攻擊對象:T淋巴細胞,使人的免疫系統癱瘓。發病機理:(書P22)傳播途徑:主要通過性接觸、血液、母嬰三種途徑傳播。預防:潔身自愛,不共用衛生用具等。(2)自身免疫病原因:免疫系統異常敏感,反應過度,把自身物質當作抗

14、原進行攻擊。舉例:類風濕關節炎、系統性紅斑狼瘡、風濕性心臟病等。(3)超敏反應(或過敏反應):原因:指已產生免疫的機體,在再次接觸相同的外來的抗原時所發生的組織損傷或功能紊亂。(引起過敏反應的抗原稱過敏原。)特點:發作迅速,反應強烈,消退較快,一般不會破壞組織細胞,也不會引起組織損傷;有明顯的遺傳傾向和個體差異。舉例:有人接觸花粉引起尋麻疹,吃海鮮嘔吐等。【特別提示】(1)過敏原屬于抗原,但它有個體差異性。(2)過敏反應屬于體液免疫反應,但它產生的抗體分布部位不同于體液免疫,它只是在某些細胞的表面。(3)過敏反應是機體再次接觸過敏原時才發生。6、免疫學的應用(1)研制疫苗:把減毒或無毒的疫苗接

15、種到人體內,使機體獲得特異性免疫,產生對傳染性疾病的免疫力的方法叫做預防接種。 如:天花疫苗的發明和使用,根除了這種傳染病的發生。(2)檢測抗原:根據抗體能和抗原特異性結合的特性,用人工標記的抗體對組織內的抗原進行檢測,可以幫助人們發現體內組織中的抗原。(3)解決器官移植所面臨的問題。 問題:異體器官移植會產生免疫排斥反應。原因:效應T細胞識別并攻擊被移植的器官。措施:使用免疫抑制藥物。原理:使免疫系統反應變得“遲鈍”。第二單元 生命活動的調節第二節 人體生命活動的調節一、人體的神經調節1、神經系統(1)組成: 中樞神經系統:包括位于顱腔中的腦(大腦、小腦和腦干)和脊柱椎管內的脊髓。 周圍神經

16、系統:包括從腦和脊髓發出的遍布全身的神經。(2)基本單位神經元結構:由細胞體、樹突(短)、軸突(長)構成。(軸突和樹突稱為神經纖維。神經纖維末端的細小分支稱為神經末梢。) 功能:接受刺激產生興奮,并傳導興奮,進而對其他組織產生調控效應。種類:傳入(感覺)神經元、傳出(運動)神經元、中間(聯絡)神經元2、神經調節的基本方式反射是指在中樞神經系統參與下,動物體或人體對內外環境變化作出的規律性應答。3、完成反射的結構基礎反射弧 感受器:感覺神經末稍和與之相連的各種特化結構構成。(能感受刺激產生興奮)傳入神經神經中樞:在腦和脊髓的灰質中,功能相同的神經元細胞體匯集在一起構成的調節人體某些生理活動的結構

17、。傳出神經效應器:運動神經末稍與其所支配的肌肉或腺體構成。4、興奮在神經纖維上的傳導(1)興奮:指動物體或人體內的某些組織(如神經組織)或細胞感受外界刺激后,由相對靜止狀態變為顯著活躍狀態的過程。(2)興奮的傳導過程:靜息狀態時,細胞膜電位外正內負(原因:K+外流)受到刺激,興奮狀態時,細胞膜電位為外負內正(原因:Na+內流)興奮部位與未興奮部位間由于電位差的存在形成局部電流(膜外:未興奮部位興奮部位;膜內:興奮部位未興奮部位)興奮向未興奮部位傳導。(3)興奮是以電信號的形式沿著神經纖維傳導的,這種電信號也叫神經沖動。(4)興奮的傳導的方向:雙向5、興奮在神經元之間的傳遞:(1)傳遞結構:神經

18、元之間的興奮傳遞就是通過突觸實現的,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜(2)傳遞過程:當神經末梢有神經沖動傳來時,突觸前膜內的突觸小泡受到刺激,就會釋放一種化學物質神經遞質。神經遞質經擴散通過突觸間隙,然后與突觸后膜(另一個神經元)上的特異性受體結合,引發突觸后膜電位變化,即引發一次新的神經沖動。這樣,興奮就從一個神經元通過突觸傳遞到了另一個神經元。(3)信號變化:電信號化學信號電信號(4)傳遞方向:單向。原因是神經遞質只存在于突觸小體的突觸小泡內,只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,因此神經元之間興奮的傳遞是單向的。(即:興奮的傳遞方向只能是軸突細胞體或軸突,不能反向)(5)結果:使下一個神

19、經元產生興奮或抑制。6、神經系統的分級調節(1)各級中樞的分布與功能:大腦:大腦皮層是調節機體活動的最高級中樞,是高級神經活動的結構基礎。其上由語言、聽覺、視覺、運動等高級中樞。小腦:有維持身體平衡的中樞。腦干:有許多重要的生命活動中樞,如心血管中樞、呼吸中樞等。下丘腦:有體溫調節中樞、滲透壓感受器(水平衡中樞)、血糖平衡調節中樞,是調節內分泌活動的總樞紐 脊髓:調節軀體運動的低級中樞。(2)各級中樞的聯系神經中樞的分布部位和功能各不相同,但彼此之間相互聯系,相互調控。一般來說,位于脊髓的低級中樞受腦中相應高級中樞的調控,這樣,相應器官、系統的生理活動,就能進行得更加有條不紊和精確。7、人腦的

20、高級功能 位于大腦表層的大腦皮層,是整個神經系統中最高級的部位。它除了對外部世界的感知以及控制機體的反射活動外,還具有語言、學習、記憶和思維等方面的高級功能。語言功能是人腦特有的高級功能: W區(書寫性語言中樞):此區受損,不能寫字(失寫癥)S 區(運動性語言中樞):此區受損,不能講話(運動性失語癥)H區(聽覺性語言中樞):此區受損,不能聽懂話(聽覺性失語癥)V區(視覺性語言中樞):此區受損,不能看懂文字(失讀癥)二、人體的激素調節1、體液調節:是指某些化學物質,如激素、CO2 、H+等,通過體液的運輸而對人體生理活動所進行的調節稱為體液調節。體液調節中激素調節起主要作用。2、激素:由內分泌腺

21、或內分泌細胞分泌的高效生物活性物質,經血液或組織液傳輸而發揮調節作用。3、人體主要激素及其作用激素分泌部位激素名稱化學性質作用部位主要作用下丘腦抗利尿激素多肽腎小管、集合管調節水平衡、血壓促甲狀腺激素釋放激素垂體調節垂體合成和分泌促甲狀腺激素促性腺激素釋放激素調節垂體合成和分泌促性腺激素垂體生長激素蛋白質全身促進生長,促進蛋白質合成和骨生長 促甲狀腺激素甲狀腺控制甲狀腺的活動促性腺激素性腺控制性腺的活動甲狀腺甲狀腺激素(含I)氨基酸衍生物全身促進代謝活動;促進生長發育(包括中樞神經系統的發育),提高神經系統的興奮性;過多:患甲亢。患者血壓升高、心搏加快、多汗、情緒激動、眼球突出等。不足:神經系

22、統、生殖器官發育受影響(嬰兒時缺乏會患呆小癥)缺碘:患甲狀腺腫,俗稱“大脖子病”胸腺胸腺激素多肽免疫器官促進T淋巴細胞的發育,增強T淋巴細胞的功能腎上腺髓質腎上腺激素促進肝糖元分解而升高血糖、心跳加快、呼吸加快等興奮劑腎上腺皮質醛固酮固醇促進腎小管和集合管吸Na+排K+,使血鈉升高、血鉀降低。胰島B細胞胰島素蛋白質全身調節糖代謝,降低血糖濃度A細胞胰高血糖素多肽肝臟調節糖代謝,升高血糖濃度卵巢雌激素固醇全身促進女性性器官的發育、卵子的發育和排卵,激發并維持第二性征等孕激素卵巢、乳腺促進子宮內膜和乳腺的生長發育,為受精卵著床和泌乳準備條件睪丸雄激素固醇全身促進男性性器官的發育、精子的生成,激發并

23、維持男性第二性征4、甲狀腺激素分泌的調節(1)調節過程(如右圖)(2)調節方式:神經體液調節。(3)調節機制:負反饋調節。 5、激素作用的一般特征:(1)微量高效 如:在人體血液中甲狀腺激素的含量只有3×10-514×10-5mg/mL,而1mg甲狀腺激素可使人體產熱增加4200kJ。(2)通過體液運輸內分泌腺沒有導管,分泌的激素彌散到體液中,隨血液流到全身,傳遞著各種信息。(3)作用于靶器官、靶細胞研究發現,甲狀腺激素幾乎對全身細胞都起作用,而促甲狀腺激素只作用于甲狀腺。能被特定激素作用的器官、細胞就是該激素的靶器官、靶細胞。激素一經靶細胞接受并起作用后就被滅活了,因此,

24、體內源源不斷地產生激素,以維持激素含量的動態平衡。【特別提示】激素既不組成細胞機構,也不提供能量,也不起催化作用,僅僅起著“信使”的作用,將生物信息傳遞給靶細胞,對生理生化反應起著調節作用。6、激素間的相互關系:l 協同作用:不同激素對同一生理效應都發揮作用,從而達到增強效應的結果。l 拮抗作用:不同激素對某一生理效應發揮相反的作用。胰島素胰高血糖素(腎上腺激素)7、神經調節與體液調節的區別與聯系(1)區別作用途徑反應速度作用范圍作用時間神經調節反射弧迅速準確、比較局限短暫激素調節體液運輸較緩慢較廣范比較長(2)聯系 一方面,不少內分泌腺本身直接或間接地受中樞神經系統的調節; 另一方面,內分泌

25、腺所分泌的激素也可以影響神經系統的發育和功能。附:高等動物激素的成分成分類別舉例能否口服氨基酸衍生物甲狀腺激素、腎上腺激素甲狀腺激素:可以腎上腺激素:不可以多肽及蛋白質抗利尿激素、生長激素、促甲狀腺激素、促性腺激素、胰島素、胰高血糖素不可以固醇類醛固酮、性激素可以第三節 動物激素的調節一、動物生命活動調節的方式動物主要通過神經調節和激素調節,共同維持著個體和群體的穩態。二、昆蟲激素是指由昆蟲內分泌器官或某些細胞分泌到體液中或體外,對其他器官或同種其他個體具有特殊作用的化學物質。可分為內激素和外激素兩大類。n 內激素:由昆蟲的內分泌器官或某些細胞分泌到體液中,對昆蟲的生長發育等生命活動起調節作用

26、。包括:1) 保幼激素:保持昆蟲幼蟲性狀2) 蛻皮激素:調節昆蟲蛻皮3) 腦激素:調節保幼激素和蛻皮激素的的分泌n 外激素:一般是指由昆蟲體表腺體分泌到體外的一類揮發性化學物質。 傳播媒介:空氣或水等。作用對象:以化學信號的形式影響和控制同種的其他個體。作用:指示食源、確定領地、吸引異性等。舉例:性外激素、聚集外激素、告警外激素、追蹤外激素等。三、動物激素在生產中的應用在生產中往往應用的并非動物激素本身,而是激素類似物1、 催情激素提高魚類受孕率:運用催情激素誘發魚類的發情和產卵,提高魚類的受孕率。2、 人工合成昆蟲激素防治害蟲:可在田間噴灑一定量的性引誘劑(性外激素類似物),干擾雌雄性昆蟲間

27、 的正常交配。3、 閹割豬等動物提高產量:對某些肉用動物注射生長激素,加速其生長。對豬閹割,減少性激素含量,從而縮短生長周期,提高產量。4、 人工合成昆蟲內激素提高產量:可人工噴灑保幼激素,延長其幼蟲期,提高蠶絲的產量和質量。第四節 植物生命活動的調節一、植物激素:是指在植物體內一定部位合成,并從產生部位運輸到作用部位,對植物的生長發育具有顯著生理作用的微量化學物質。二、植物生長素的發現1、達爾文的試驗:實驗過程:見右圖思考:n 實驗(與黑暗情況下對照)說明什么?植物生長具有向光性。n 實驗與對照說明什么?植物向光彎曲生長與尖端有關。n 實驗與對照說明什么?植物感受單側光刺激的部位在尖端。實驗

28、與對照說明什么?植物感受單側光刺激的部位在尖端。n 達爾文的推論是:胚芽鞘的尖端不僅具有感光作用,而且可能會產生某種化學物質,并從頂端向下傳送,在單側光的照射下,導致向光一側和背光一側的細胞伸長不均勻,使植物彎向光源生長。2、溫特的試驗:見右圖實驗結果:接觸胚芽鞘尖端的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側,胚芽鞘向對側彎曲生長;未接觸胚芽鞘尖端的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側,胚芽鞘不生長。實驗結論:胚芽鞘尖端確實產生了某種物質,這種物質從尖端向下運輸,促使胚芽鞘下部某些部位的生長。3、郭葛的試驗:分離出該促進植物生長的物質,確定是吲哚乙酸,命名為生長素4、三個實驗結論小結:產生生長素的部位是胚芽鞘

29、的尖端; 感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端;生長素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位三、對植物向光性的解釋單側影響了生長素的分布,使背光一側的生長素多于向光一側,從而使背光一側的細胞伸長快于向光一側,結果表現為莖彎向光源生長。附:判斷胚芽鞘生長情況的方法一看有無生長素,沒有不長。 二看能否向下運輸,不能不長三看是否均勻向下運輸 均勻:直立生長不均勻:彎曲生長(彎向生長素少的一側)四、生長素的產生、運輸和分布產生:幼嫩的芽、葉、發育中的種子運輸:橫向運輸:尖端受單側關照射時,由向光側背光側運輸。 受重力作用時,由遠地側近地側運輸。縱向運輸:極性運輸,由形態學上端形態學下端運輸。(注意:運輸方式為主動

30、運輸)分布:各器官均有,集中在生長旺盛的部位 如芽、根頂端的分生組織、發育中的種子和果實。五、生長素的生理作用:1、生理作用:生長素對植物生長調節作用具有兩重性,既能促進植物生長,又能抑制植物生長;既能促進發芽,又能抑制發芽;既能防止落花落果,又能疏花疏果。2、決定因素:生長素對植物生長的促進和抑制作用與生長素的濃度、植物器官的種類、細胞的年齡有關。3、生長素的生理作用與濃度的關系(1)生長素對植物生長調節作用具有兩重性,一般來說,低濃度促進植物生長,高濃度抑制植物生長。(2)同一植株不同器官對生長素濃度的反應不同,敏感性大小:根芽莖。(3)曲線上A、B、C三點所對應的濃度分別表示促進根、芽、

31、莖生長的最適濃度。(4)曲線上小于A、B、C三點所對應的濃度分別表示對根、芽、莖的生長起促進作用,大于A、B、C三點所對應的濃度分別表示對根、芽、莖的生長起抑制作用,等于A、B、C三點所對應的濃度分別表示對根、芽、莖的生長既不促進,也不抑制。【特別提示】不要將圖中AA、BB、CC理解為抑制階段,這些階段仍體現生長素的促進作用,只是促進作用逐漸減弱。補充:與生長素生理作用相關的圖(1)從甲圖可以讀到以下信息: 不同種類的植物對生長素的敏感程度不同,雙子葉植物比單子葉植物敏感程度高。思考:要除掉單子葉農作物中的雙子葉雜草,應采用圖中C點所對應的生長素濃度。(2)從乙圖可以讀到以下信息:曲線中H點表

32、示促進生長最適濃度g,在OH段隨生長素濃度增高,促進作用增強,而HC段隨著生長素濃度增高,促進作用減弱。若植物幼苗出現向光性,且測得向光一側生長素濃度為m,則背光一側生長素濃度X的范圍為:mX2m。若植物水平放置,表現出根的向地性、莖的背地性,且測得莖的近地側生長素濃度為2m,側莖的遠地側生長素濃度X的范圍為: Xm。4、頂端優勢(1)概念:是指頂芽優先生長而側芽受到抑制的現象。(2)原因:頂芽產生的生長素向下運輸,使近頂端的側芽部位生長素濃度較高,從而抑制了該部位側芽的生長。(3)應用:對果樹修剪,對棉花、番茄摘心。六、生長素類似物在農業生產中的應用:l 促進扦插枝條生根;l 防止落花落果;

33、l 促進果實發育(在未授粉的雌蕊柱頭上噴灑生長素類似物,促進子房發育為果實,形成無子番茄、黃瓜、辣椒等);思考:用此方法獲得的無子果實與無子西瓜的獲得在方法和原理上有什么不同?l 控制性別分化(促進花芽向雌花分化,從而提高產量)七、其他植物激素 名稱合成部位主要作用赤霉素主要是未成熟的種子、幼根和幼芽。促進細胞伸長,從而引起植株增高;促進種子萌發和果實成熟。細胞分裂素主要是根尖。促進細胞分裂。脫落酸根冠、萎蔫的葉片等。(分布:將要脫落的器官和組織中含量多)抑制細胞分裂,促進葉和果實的衰老和脫落。乙烯植物體各個部位。促進果實成熟。八、植物激素間的相互作用植物細胞的分化、器官的發生、發育、成熟和衰

34、老,整個植株的生長等,是多種激素相互協調、共同調節的結果。1、激素間存在協同作用和拮抗作用2、決定植物某一生理效應的往往不是某種激素的絕對量,而是各種激素間的相對含量。如:細胞分裂素配比生長素配比:愈傷組織分化出芽。細胞分裂素配比生長素配比:愈傷組織分化出根。細胞分裂素配比 = 生長素配比:愈傷組織只生長不分化。九、【實驗】 探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度實驗材料:燒杯,花盆,細沙,山茶花枝條,萘乙酸(NAA) ,蒸餾水等。實驗設計: 實驗結果(如右圖):實驗結論:300-500mg/L萘乙酸是促進山茶花插條生根的適宜濃度。第三單元 種群和群落第三章 生物群落的演替第一節 生物群落

35、的基本單位種群一、種群的概念:在一定時間內占據一定空間的同種生物的所有個體。種群是生物群落的基本單位。例:判斷下列實例能否構成種群,是的打,不是的打×。1) 一片農田中的全部水稻 ( ) 2)一片森林中的全部蕨類 ( × )3) 一口池塘中全部鯽魚 ( ) 4)一片森林中的全部蛇 ( × ) 二、種群的特征: 種群密度:種群最基本的數量特征決定種群數量變化的主要因素 出生率和死亡率(核心問題)數量特征 遷入率和遷出率預測種群數量變化的主要依據(一般依據年齡結構) 年齡結構 性別比例 空間特征:指組成種群的個體,在其生活空間中的位置狀態或布局。 遺傳特征(一)種群密

36、度:1、概念:單位面積或體積內某一種群全部個體的數量。2、調查種群密度的方法:(1)原理 一般情況下,要逐一計算某個種群的個體總數是比較困難的,因此,研究者通常只計數種群的一小部分,用來估算整個種群的種群的種群密度,此方法稱取樣調查。(2)方法步驟l 植物種群密度樣方法樣方法通過計算若干樣方中某種生物的全部個體數,然后以其平均密度估算種群總體平均密度的方法。確定調查對象選取樣方(隨機取樣)a.五點取樣法:在總體中按梅花形取5個樣方,每個樣方要求一致,適用于總體為非長條形。b.等距取樣法:適用于長條形的總體,先將總體分成若干等份,由抽樣比例決定距離或間隔,然后以這一相等的距離或間隔抽取樣方。計數

37、:計數每個樣方內所調查植物的數量并做好記錄。計算種群密度: 計算各樣方內種群密度的平均值,即為該種群的種群密度的估計值(單位:株/平方米)【特別提示】(1) 樣方應隨機選取(2) 樣方大小:一般草本植物:1 m×1m;灌木:4 m×4m;喬木:10m×10m 如果種群個體數較少,樣方面積需要適當擴大 應以物種個體數達到最穩定時的最小面積計算。(見書P72第1題)(3) 樣方數目:總體面積大要多取,總體面積小可少取。(4) 樣本統計:位于樣方邊線上的植物計數相鄰兩邊及其交點上的植物; 不同生長期的個體都應統計。例1:在調查某種植物的密度時,共選取了k個樣方,每個樣方

38、的個體數分別為n1,n2,n3nk株,每個樣方的面積均為s平方米,則該種群的密度為(n1/s+n2/s +n3/s + nk/s)/k株/m2。例2:在某地塊中選取了4個邊長為2m的樣方,樣方中的某植物如右圖,則該地塊中該植物種群密度為2.75株/m2。l 動物種群密度樣方法標記(志)重捕法確定調查對象捕獲并標記部分個體:在該種群生存環境中,均勻設置捕獲點,捕獲一部分個體,并對其進行標記后,再在原地將其放回,并記錄個體數量(M)重捕,計數:一段時間后,在原來的捕獲點再次捕獲一部分個體,并記錄數量(n)及其中被標記的個體數(m),然后放回原來的環境。計算種群密度:【特別提示】(1)前提:標記個體

39、與未標記個體在重捕時被捕獲的概率相等。(2)標記技術:標記物和標記方法不能影響被標記動物的正常活動;也不能導致其發生疾病、感染等;標記符號必須能維持一段時間,但又不能過分醒目。例:調查某草原田鼠數量時,在設置1公頃的調查區內,放置100個捕鼠籠,一夜間捕獲鼠32頭,將捕獲的鼠經標記后在原地釋放。數日后,在同一地方再放置同樣數量的捕鼠籠,這次共捕獲30頭,其中有上次標記過的個體10 頭。則(1)該地區田鼠種群個體總數為96頭。(2)事實上田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉,上述計算所得的平均種群密度與實際種群密度相比可能會偏高。(二)出生率和死亡率l 出生率:指種群在單位時間內新產生的個體數量占該種群

40、個體總數的比率。l 死亡率:指種群在單位時間內死亡的個體數量占該種群個體總數的比率。(三)遷入率和遷出率l 遷入率:單位時間遷入某種群的個體數占該種群個體總數的比率。l 遷出率:單位時間遷出某種群的個體數占該種群個體總數的比率。(四)年齡結構1、概念:指一個種群中各年齡段的個體數量的比例。2、類型:l 增長型:種群中幼年個體較多,老年個體較少,出生率大于死亡率,種群密度會在一段時間內越來越大。l 穩定型:種群中各年齡段的個體數目比例相當,出生率和死亡率大致相等,種群密度在一段時間內會保持穩定。l 衰退型:種群中幼年個體較少,而老年個體較多,死亡率大于出生率,種群密度會越來越小。(五)性別比例:

41、種群中雌雄個體數量的比例。三、種群數量的增長規律1、研究方法:建立數學模型。2、種群數量增長的兩種曲線Ø 種群增長的“J”型曲線:(1)模型假設:在食物(養料)和空間條件充裕、氣候適宜和沒有敵害等理想條件下。假定種群的起始數量為N0(親代),而且每代的增長率()都保持不變,且世代間不重疊,該種群后代中第t代的數量為Nt。(2)建立模型:Nt= N0t(3)特點:種群內個體數量連續增長(沒有最大值);增長率不變。Ø 種群增長的“S”型曲線:(1)原因:自然界的資源和空間是有限的,當種群密度增大時,種內競爭就會加劇,以該種群為食的捕食者數量也會增加。(2)特點:種群內個體數量達

42、到環境條件所允許的最大值(K值)時,種群個體數量將不再增加;種群增長率變化,種群數量由0K/2時,增長率逐漸增大;種群數量為K/2時,增長率最大;種群數量由K/2K時,增長率不斷降低;種群數量為K時,增長率為0.(如右圖)思考:(1)右圖中t1是對應種群數量為K/2時,t2是對應種群數量為K值.(2)右圖中陰影部分表示由于環境阻力而死亡的個體數,用達爾文進化論的觀點分析,圖中陰影部分表示通過生存斗爭淘汰的個體數量。(3)應用:大熊貓棲息地遭到破壞后,由于食物減少和活動范圍縮小,其K值變小,因此,建立自然保護區,改善棲息環境,提高K值,是保護大熊貓的根本措施;對家鼠等有害動物的控制,應降低其K值

43、。四、研究種群數量變化的意義:1、野生生物資源的合理開發和利用 一般將種群數量控制在環境容納量的一般(K/2)時,種群增長速度最快,可提供的資源數量最多。當種群數量大于K/2時,可以獵捕一定數量該生物資源,且獲得量最大。過度獵取時,種群增長速度雖然較快,但資源總量減少。2、為害蟲的預測及防治提供科學依據。五、影響種群數量的因素1、自然因素:氣候、食物、天敵、傳染病等。2、人為因素:動物棲息地環境的破壞;生物資源的過度開發和利用;環境污染等。六、【實驗】 探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化1、研究目的:通過建立反映種群動態變化的數學模型,分別說明種群個體數量的增長規律以及種群外部環境因素和種群

44、內部因素對種群對種群個體數量的制約。2、實驗材料 活性干酵母,無菌馬鈴薯培養液或肉湯培養液,試管,血球計數板,滴管,顯微鏡等。附:血球計數板(可參考蘇教版選修1第P82)(1)構造:血球計數板是一塊特制的載玻片,它的上表面有4條下凹的槽,構成3個平臺,中間的平臺又被一短橫槽隔為兩半,每半邊各有一個方格網,每個方格網上有9個大小相等的大方格,其中只有中間的一個大方格為計數室,供微生物計數用,這一大方格的長和寬各為1mm,深度為0.1mm,其體積為0.1mm3。(2)規格:一種是大方格內分為25中方格,每一中格又分為16小方格;另一種是大方格內分為16中方格,每一中方格又分為25小方格。但是不管計

45、數室是哪一種構造,它們都有一個共同的特點,即每一大方格都是由16×25=25×16=400個小方格組成,見圖:(3)使用方法取清潔干燥的血球計數板,加蓋玻片蓋住網格和兩邊的槽。將待測菌液充分搖勻后,用無菌吸管吸少許,由蓋玻片邊緣或槽內加入計數板,使其自行滲入計數室內,計數室內不能有氣泡。靜置5-10分鐘。在低倍鏡下找到小方格網后更換高倍鏡觀察計數,上下調動細螺旋,以便看到小室內不同深度的菌體。位于分格線上的菌體,只數兩條邊上的,其余兩邊不計數。即數上線就不數下線,數左邊線就不數右邊線。計數時,若使用刻度為25中方格×16小方格的計數板,計數四個角的4個中方格,及中

46、央1個中方格的菌數(即80小方格);若使用刻度為16中方格×25小方格的計數板,就數四個角的4個中方格(即100小方格)內的菌數。每小方格中菌數以5-10個為宜,如菌液過濃可適當稀釋。每個樣品重復計數2-3次,取其平均值,按下式計算樣品中的菌數。刻度為25中方格×16小方格的計數板:刻度為16中方格×25小方格的計數板: 試驗結束后要清洗和整理試驗用具,特別注意血球計數板不能用試管刷蘸洗滌劑擦洗,正確的做法是浸泡和沖洗,洗后自行晾干或用吹風機吹干。通過鏡檢觀察每小格內是否殘留菌體或其他沉淀物,若不干凈,則必須重復清洗直到干凈為止。3、研究步驟:(1)提出

47、問題:培養液中酵母菌的數量是怎樣隨時間變化的?(2)作出假設:培養液中酵母菌的數量是怎樣隨時間呈現“S”型曲線增長。(3)設計和實施實驗將10mL無菌馬鈴薯培養液或肉湯培養液加入試管中。將酵母菌接種入試管中的培養液中混合均勻。將試管在28條件下連續培養7d。每天取樣計數酵母菌的數量,采用抽樣檢測的方法:將蓋玻片放在血球計數板,用吸管吸取,滴于蓋玻片邊緣,讓培養液自行滲入到計數板小方格內,用顯微鏡觀察計數選定的中方格(5個或4個)中酵母菌數并記錄在下表中:(以25中格×16小格血球計數板為例)時間(天)第1天第2天第3天第4天第5天第6天第7天次數1231231231231231231

48、23每個中方格酵母菌數12345稀釋倍數總數平均值(4)分析結果:將所得的數值用曲線圖表示出來。(5)得出結論:培養液中酵母菌的數量是怎樣隨時間呈現“S”型曲線增長。4、注意事項:(1)顯微鏡計數時,對于壓在小方格界線上的酵母菌,應該遵循“數上線不數下線,數左線不數右線”的原則計數。(2)取樣前需將試管輕輕振蕩幾次,目的是使培養液中的酵母菌均勻分布,減少誤差。(3)培養后期的樣液要稀釋后再計數。(4)每天計數酵母菌數量的時間要固定。(6)計算酵母菌數量時要注意單位、是否稀釋過。5、深入研究分析環境因素(溫度、培養液的 PH、培養液中某養分的濃度等)對酵母菌種群個體數量變化的影響。附:種內關系種

49、內互助:同種生物生活在一起,通力合作,共同維護群體的生存。種內斗爭:同種生物個體之間由于爭奪食物、棲所、配偶等而發生斗爭。第二節 生物群落的構成一、生物群落的概念:在同一時間內、占據一定空間的相互之間有直接或間接聯系的各種生物種群的集合。群落是由一定的動物、植物和微生物種群組成。例:判斷下列實例能否構成群落,是的打,不是的打×。(1)一個池塘中所有鯽魚 ( × ) (2)一個池塘中所有魚、蝦( × )(3)一個池塘中所有動物 ( × ) (4)一個池塘中所有動物和所有植物( × )(5)一個池塘中所有動物、植物和微生物( )二、生物群落中的種間

50、關系 種間互助:互利共生 種間斗爭:包括競爭、捕食、寄生關系名稱概念數量坐標圖能量關系圖特點舉例互利共生指兩個種群生活在一起,相互依賴,相互得益。在數量上呈現同步變化。如果分開,則雙方或一方不能獨立生存。地衣;大豆與根瘤菌等。競爭指生活在同一區域的兩種或兩種以上生物爭奪同一資源而產生的相互妨礙作用的現象。競爭能力強的生物數量增加,競爭能力弱的數量減少或淘汰。生態需求越接近的不同物種間競爭越激烈。牛與羊;農作物與雜草;大草履蟲與雙小核草履蟲等。捕食一種生物取食另一種生物的種間關系,如肉食和植食行為等。在數量上呈現“先增加者先減少,后增加者后減少”的不同步變化。羊與草;狼與兔;青蛙與昆蟲等。寄生一

51、種生物(寄生物)以另一種生物的體液、組織或已消化利用的物質為營養并對宿主造成危害的現象。無對寄主有害,對寄生生物有利。蛔蟲與人;菟絲子與大豆;噬菌體與被侵染的細菌。三、生物群落的結構:1、形成:群落結構是由群落中的各個種群在進化過程中通過相互作用形成的。2、類型:主要包括垂直結構和水平結構。l 垂直結構:(1)概念:指群落在垂直方向上的分層現象。(2)原因:植物的分層與對光的利用有關,群落中的光照強度總是隨著高度的下降而逐漸減弱,不同植物適于在不同光照強度下生長。如森林中植物由高到低的分布為:喬木層、灌木層、草本層、地被層。動物分層主要是因群落的不同層次提供不同的食物,其次也與不同層次的微環境

52、有關。如森林中動物的分布由高到低為:貓頭鷹(森林上層),大山雀(灌木層),鹿、野豬(地面活動),蚯蚓及部分微生物(落葉層和土壤)。l 水平結構:(1)概念:指群落中的各個種群在水平狀態下的格局或片狀分布。(2)原因:由于在水平方向上地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同,以及人與動物的影響等因素,不同地段往往分布著不同的種群,同一地段上種群密度也有差異,它們常呈鑲嵌分布。【特別提示】在熱帶高山植物群落中,不同海拔地帶的植物呈垂直分布,從上到下依次分布的植物是:高山草甸、針葉林、落葉闊葉林、常綠闊葉林、熱帶雨林。 這種分布主要是由于不同海拔溫度不同造成的,所以屬于群落的水平結構。3、意義:提高了生物利用環境資源的能力。四、【實驗】土壤中動物類群豐富度的研究1、背景資料土壤動物概念:是指一生或一生中某個階段在土壤中生活,并對土壤產生一定影響的動物。土壤動物分類:一般按體型和習性分為四類,包括:微型土壤動物、小型土壤動物、中型土壤動物、大型土壤動物。2、研究步驟:(1)提出問題

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