人教版高中生物必修3 教師用書(shū)
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1、卉原中學(xué)高三年級(jí)生物 必修3教材答案及解析 編制: 高三生物組 審核:馮占武 姓名: 小組: 第一章第一節(jié) 細(xì)胞生活的環(huán)境 (一)問(wèn)題探討 1.圖1中是人體血液中的血細(xì)胞,包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞等;圖2中是單細(xì)胞動(dòng)物草履蟲(chóng)。 2.血細(xì)胞生活在血漿中。草履蟲(chóng)直接生活在外界水環(huán)境中。兩者生活環(huán)境的相似之處是:都是液體環(huán)境;不同之處是:血細(xì)胞生活在體內(nèi)的血漿中,并不直接與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換,而草
2、履蟲(chóng)直接生活在外界環(huán)境中;與外界環(huán)境相比,血漿的理化性質(zhì)更為穩(wěn)定,如溫度基本恒定等。 (二)思考與討論1 1.細(xì)胞外液是指存在于細(xì)胞外的體液,包括血漿、組織液和淋巴等。血細(xì)胞直接生活在血漿中,體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞直接生活在組織液中,大量淋巴細(xì)胞直接生活在淋巴液中。由此可見(jiàn),細(xì)胞外液是體內(nèi)細(xì)胞直接生活的環(huán)境。 2.相同點(diǎn):它們都屬于細(xì)胞外液,共同構(gòu)成人體內(nèi)環(huán)境,基本化學(xué)組成相同。 不同點(diǎn):(1)在人體內(nèi)存在的部位不同:血漿位于血管內(nèi),組織液分布于組織細(xì)胞之間,淋巴分布于淋巴管中;(2)生活于其中的細(xì)胞種類不同:存在于組織液中的是體內(nèi)各組織細(xì)胞,存在于血漿中的是各種血細(xì)胞,存在于淋巴中的是淋巴
3、細(xì)胞等;(3)所含的化學(xué)成分有差異,如血漿中含有較多的蛋白質(zhì),而組織液和淋巴中蛋白質(zhì)很少。 3.提示:當(dāng)血漿流經(jīng)毛細(xì)血管時(shí),水和一切能夠透過(guò)毛細(xì)血管壁的物質(zhì)可以在毛細(xì)血管動(dòng)脈端滲出,進(jìn)入組織細(xì)胞間隙而成為組織液,絕大多數(shù)的組織液在毛細(xì)血管靜脈端又可以重新滲入血漿中。少量的組織液還可以滲入毛細(xì)淋巴管,形成淋巴,淋巴經(jīng)淋巴循環(huán)由左右鎖骨下靜脈匯入血漿中。它們之間的關(guān)系如圖所示。由此可見(jiàn),全身的細(xì)胞外液是一個(gè)有機(jī)的整體。 (三)資料分析 1.提示:表中的化學(xué)物質(zhì)可分為無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。無(wú)機(jī)物包括水和無(wú)機(jī)鹽離子(如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO
4、3-)等,有機(jī)物包括糖類(如葡萄糖)、蛋白質(zhì)(如血清白蛋白、血清球蛋白、纖維蛋白原等)、脂質(zhì)(如各種脂肪酸、脂肪、卵磷脂、膽固醇)、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。 2.還含有氣體分子(主要是氧氣和二氧化碳)、調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的各種激素、其他有機(jī)物(如維生素)等。 3.Na+、Cl-含量較多。它們的作用主要是維持血漿滲透壓。 4.維持血漿的酸堿平衡。 5.提示:如血漿中的葡萄糖主要來(lái)源于食物中的糖類。食物中的淀粉經(jīng)消化系統(tǒng)消化后,分解為葡萄糖,經(jīng)小腸絨毛吸收后進(jìn)入血液,通過(guò)血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)饺砀魈?。進(jìn)入組織細(xì)胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,最終生成二氧化碳和水,并排入內(nèi)環(huán)境中。二氧
5、化碳通過(guò)血液循環(huán)被運(yùn)輸?shù)椒?,通過(guò)呼吸系統(tǒng)排出體外,而多余的水主要在腎臟通過(guò)形成尿液排出體外。(其他合理答案也可)。 (四)旁欄思考題 提示:哺乳動(dòng)物的生理鹽水是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液,這樣的溶液所提供的滲透壓與血漿等細(xì)胞外液的滲透壓相同,所以是血漿的等滲溶液。如果輸液時(shí)使用的NaCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于或高于0.9%,則會(huì)造成組織細(xì)胞吸水或失水。 (五)思考與討論2 1.提示:Na+和Cl-等直接來(lái)自于食物,不需要經(jīng)過(guò)消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)主要來(lái)自于食物中的糖類和蛋白質(zhì)。糖類和蛋白質(zhì)是兩類大分子物質(zhì),必須經(jīng)過(guò)消化系統(tǒng)的消化,分解為葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述
6、物質(zhì)在小腸內(nèi)經(jīng)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入小腸絨毛內(nèi)的毛細(xì)血管中,經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)饺砀魈幍拿?xì)血管中,再通過(guò)物質(zhì)交換過(guò)程進(jìn)入組織液和淋巴。 2.提示:細(xì)胞代謝產(chǎn)生的CO2與H2O結(jié)合,在碳酸酐酶作用下,發(fā)生下列反應(yīng): CO2+H2OH2CO3H+ + HCO3-。 HCO3-通過(guò)與細(xì)胞外的陰離子交換到達(dá)細(xì)胞外液,即組織液、血漿或淋巴中。主要與呼吸系統(tǒng)有關(guān)。 3.提示:人體具有體溫調(diào)節(jié)機(jī)制以保持細(xì)胞外液溫度的恒定。詳細(xì)內(nèi)容可參考教材第2章關(guān)于人體體溫調(diào)節(jié)的內(nèi)容。參與體溫調(diào)節(jié)的器官和系統(tǒng)有皮膚、肝臟、骨骼肌、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等。 4.提示:體內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物主要通過(guò)皮膚分泌汗液,泌尿
7、系統(tǒng)形成、排出尿液和呼吸系統(tǒng)的呼氣這三條途徑來(lái)排出,其中以泌尿系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的排泄途徑為主。例如,血漿中的尿素主要通過(guò)腎臟形成的尿液排出體外。血漿中的CO2通過(guò)肺動(dòng)脈進(jìn)入肺泡周圍的毛細(xì)血管,由于血液中的CO2分壓大于肺泡中CO2的分壓,CO2就從血液中向肺泡擴(kuò)散,再通過(guò)呼氣運(yùn)動(dòng)將其排出體外。 (六)練習(xí) 基礎(chǔ)題 1.C。 2.B。 3.B。 4.毛細(xì)血管壁細(xì)胞的直接生活環(huán)境是血漿和組織液,毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞的直接生活環(huán)境是淋巴和組織液。 拓展題(1)肺泡壁、毛細(xì)血管壁。(2)食物的消化和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。(3)腎小管的重吸收。(4)皮膚。 第一章第二節(jié) 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性
8、 (一)問(wèn)題探討 1.提示:血漿生化指標(biāo)指的是血漿中各種化學(xué)成分的含量,其中包括機(jī)體多種代謝產(chǎn)物的含量。健康機(jī)體的生化指標(biāo)一般都處于正常范圍內(nèi)。當(dāng)機(jī)體某項(xiàng)生理功能出現(xiàn)障礙時(shí),勢(shì)必影響其代謝產(chǎn)物的含量,因此血漿的生化指標(biāo)可以反映機(jī)體的健康狀況,并可以作為診斷疾病的依據(jù)。例如,正常情況下,轉(zhuǎn)氨酶主要分布在各種組織的細(xì)胞內(nèi),以心臟和肝臟的活性最高,在血漿中的活性很低。當(dāng)某種原因使細(xì)胞膜通透性增高時(shí),或因組織壞死細(xì)胞破裂后,可有大量轉(zhuǎn)氨酶進(jìn)入血漿,引起血漿中轉(zhuǎn)氨酶活性升高。 2.提示:這說(shuō)明(1)內(nèi)環(huán)境中各種化學(xué)成分的含量不是恒定不變的,而是在一定范圍內(nèi)波動(dòng),內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是一種動(dòng)態(tài)的相對(duì)穩(wěn)定;(2
9、)不同個(gè)體存在一定差異。 3.提示:(1)肌酐含量超標(biāo),肌酐是有毒的代謝廢物,積累過(guò)多會(huì)影響健康。這表明腎臟的排泄功能有障礙。 (2)葡萄糖含量超標(biāo),血糖含量過(guò)高可并發(fā)酮癥酸中毒、糖尿病的心血管合并癥等。 (3)甘油三脂超標(biāo),可引起高脂血癥,易并發(fā)冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化等。 (二)思考與討論 1.提示:絕大多數(shù)人都有過(guò)發(fā)高燒的經(jīng)歷,可以讓同學(xué)先談?wù)勛约喊l(fā)高燒時(shí)的感受。 正常的體溫是體內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行各種生化反應(yīng)最適宜的溫度。在發(fā)高燒的狀態(tài)下,由于內(nèi)環(huán)境發(fā)生一系列變化,導(dǎo)致體內(nèi)的各種反應(yīng)出現(xiàn)紊亂,于是機(jī)體功能發(fā)生異常。發(fā)熱時(shí)的主要癥狀大部分集中在中樞神經(jīng)系統(tǒng),病人感覺(jué)不適、頭疼、頭暈、嗜睡等
10、,同時(shí)常有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。發(fā)熱時(shí)機(jī)體處于一種明顯的分解代謝過(guò)旺的狀態(tài),持續(xù)高熱必定引起器官的功能負(fù)荷加重,有可能誘發(fā)器官功能不全或引起組織損傷。孕婦發(fā)熱可能導(dǎo)致胎兒發(fā)育障礙,是一個(gè)重要的致畸因子。對(duì)于6個(gè)月至4歲的幼兒來(lái)說(shuō),持續(xù)高熱容易發(fā)生驚厥,相當(dāng)數(shù)量的患兒由此造成腦損傷,如智力落后,甚至癲癇,因此應(yīng)注意及時(shí)采用物理方法或服用藥物來(lái)退燒降溫。 2.提示:內(nèi)環(huán)境滲透壓會(huì)變小。當(dāng)內(nèi)環(huán)境滲透壓變小時(shí),內(nèi)環(huán)境中的水將較多地通過(guò)滲透作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),造成細(xì)胞吸水腫脹,進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞代謝和功能紊亂。嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)疲倦、周身不適、表情淡漠、惡心、食欲減退、皮下組織腫脹等癥狀。 3.提示:因?yàn)楦?/p>
11、原空氣稀薄,大氣壓和氧分壓低,易造成體內(nèi)缺氧。這說(shuō)明外界環(huán)境的變化勢(shì)必影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。若外界環(huán)境變化不甚劇烈,并且機(jī)體代償機(jī)制良好,內(nèi)環(huán)境的波動(dòng)較小,仍能維持穩(wěn)態(tài);若外界環(huán)境變化劇烈,機(jī)體代償機(jī)制不好,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)將受到破壞,就會(huì)影響身體健康。 (三)實(shí)驗(yàn) 1.生物材料加入HCl或NaOH后pH的變化更像緩沖液。 2.提示:緩沖液加入少量酸堿后,pH變化不明顯。原因是磷酸緩沖液中含有NaH2PO4/Na2HPO4,其中NaH2PO4溶液呈酸性,當(dāng)加入少量NaOH時(shí),可以中和OH-;Na2HPO4溶液呈堿性,當(dāng)加入少量HCl時(shí),可以中和H+。水溶液則不同,因而加入酸堿后,pH變化明顯。
12、3.提示:生物材料中含有緩沖對(duì)NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它們能夠?qū)λ釅A度的變化起緩沖作用。此外,機(jī)體還可以通過(guò)對(duì)生理活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)維持pH穩(wěn)定。例如,當(dāng)機(jī)體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),肌肉中會(huì)產(chǎn)生大量的乳酸和碳酸。乳酸進(jìn)入血液后,可與血液中的碳酸氫鈉發(fā)生作用,生成乳酸鈉和碳酸。碳酸是一種弱酸,可以分解成C02和水。血液中的C02增多會(huì)刺激呼吸中樞,使呼吸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),增加通氣量,從而將C02排出體外,所以對(duì)血液的pH影響不大。當(dāng)乳酸鈉進(jìn)入血液后,與血液中的碳酸發(fā)生作用,形成碳酸氫鹽,過(guò)多的碳酸氫鹽可以由腎臟排出。這樣由于血液中緩沖物質(zhì)的調(diào)節(jié)作用,以及機(jī)體的調(diào)節(jié)作用,可以使血液的酸
13、堿度維持相對(duì)穩(wěn)定。 (四)練習(xí) 基礎(chǔ)題1.D。 2.C。 3.D。 4.提示:因?yàn)槿梭w各種生命活動(dòng)是以細(xì)胞代謝為基礎(chǔ)的,細(xì)胞代謝本質(zhì)上是細(xì)胞內(nèi)各種生化反應(yīng)的總和。內(nèi)環(huán)境為這些生化反應(yīng)的進(jìn)行提供了必要的物質(zhì)和條件。當(dāng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)保持正常時(shí),細(xì)胞的代謝活動(dòng)能正常進(jìn)行;當(dāng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)時(shí),細(xì)胞代謝活動(dòng)就會(huì)受影響。因此內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是人體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。 拓展題提示:當(dāng)動(dòng)物進(jìn)食高濃度的糖溶液后,大量的葡萄糖被吸收進(jìn)入血液,導(dǎo)致血糖濃度暫時(shí)升高。血糖濃度的升高會(huì)刺激機(jī)體加速分泌胰島素,同時(shí)抑制胰高血糖素的分泌。在胰島素和胰高血糖素的共同調(diào)節(jié)下,血糖濃度逐漸恢復(fù)到正常水平,具體調(diào)節(jié)機(jī)制可
14、參考第2章有關(guān)血糖平衡調(diào)節(jié)的內(nèi)容。 自我檢測(cè)的答案和提示 一、概念檢測(cè) 1.判斷 (1);(2)√;(3);(4)√。 2.選擇 (1)D;(2)D;(3)D。 3.畫(huà)概念圖 二、知識(shí)遷移 (1)水是良好的溶劑,為各種生化反應(yīng)提供溶液環(huán)境;水是體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)妮d體;水在體溫調(diào)節(jié)方面有作用;水是某些生化反應(yīng)的反應(yīng)物;水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分等。 (2)說(shuō)明健康的人體具有維持體內(nèi)水平衡的能力。 三、技能應(yīng)用 (1)否。 (2)血液中的糖分既可來(lái)源于食物中的糖類物質(zhì),也可來(lái)源于其他物質(zhì)在體內(nèi)的轉(zhuǎn)化。 四、思維拓展 提示:航天器和航天服中的生命保障系統(tǒng),主要由氧源(
15、氣瓶)和供氣調(diào)壓組件、水升華器和水冷卻循環(huán)裝置、空氣凈化組件、通風(fēng)組件、通信設(shè)備、應(yīng)急供氧分系統(tǒng)、控制組件和電源、報(bào)警分系統(tǒng)、遙測(cè)分系統(tǒng)等組成。它能夠?yàn)楹教靻T提供呼吸用氧,并控制服裝內(nèi)的壓力和溫度,清除航天服內(nèi)C02、臭味、濕氣和微量污染等。這套生命保障系統(tǒng)與壓力服(給宇航員提供正常大氣壓)一起,在人體周圍創(chuàng)造適宜人生存和工作的微型氣候環(huán)境,有利于宇航員維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。 第二章第一節(jié) 通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié) (一)問(wèn)題探討提示:這些問(wèn)題具有開(kāi)放性,可以讓學(xué)生充分討論后再回答,目的是引起學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的興趣。 (二)思考與討論1 1.神經(jīng)元包括胞體和突起兩部分,突起一般又可分為
16、樹(shù)突和軸突兩種。神經(jīng)元的長(zhǎng)的突起外表大都套有一層鞘,組成神經(jīng)纖維。許多神經(jīng)纖維集結(jié)成束,外面包著由結(jié)締組織形成的膜,構(gòu)成一條神經(jīng)。 2.反射弧一般都包括五個(gè)部分:感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器。 3.不能;至少需要兩個(gè),如膝跳反射等單突觸反射的傳入神經(jīng)纖維經(jīng)背根進(jìn)入中樞(即脊髓)后,直達(dá)腹根與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元發(fā)生突觸聯(lián)系;而絕大多數(shù)的反射活動(dòng)都是多突觸反射,也就是需要三個(gè)或三個(gè)以上的神經(jīng)元參與;而且反射活動(dòng)越復(fù)雜,參與的神經(jīng)元越多。 4.蛙的搔扒反射有脊髓的參與,人的膝跳反射、排尿反射、排便反射等也都有脊髓參與。 (三)思考與討論2 很明顯,由于突觸間隙的存在,興奮在神經(jīng)元之
17、間不能以神經(jīng)沖動(dòng)的形式進(jìn)行傳遞,而是通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì)與特異性受體相結(jié)合的形式將興奮傳遞下去的。 (四)資料分析 1.成人和嬰兒控制排尿的初級(jí)中樞都在脊髓,但它受大腦控制。嬰兒因大腦的發(fā)育尚未完善,對(duì)排尿的控制能力較弱,所以排尿次數(shù)多,而且容易發(fā)生夜間遺尿現(xiàn)象。 2.是控制排尿的高級(jí)中樞,也就是大腦出現(xiàn)了問(wèn)題。 3.這些例子說(shuō)明低級(jí)中樞受相應(yīng)的高級(jí)中樞的調(diào)控。 (五)思考與討論3 可能是H區(qū)出現(xiàn)了問(wèn)題。 (六)旁欄思考題 提示:記憶必須加以鞏固才能持久,鞏固的方法是復(fù)習(xí)。通過(guò)各種感覺(jué)器官進(jìn)入人腦的信息量非常大,據(jù)估計(jì)僅有1%的信息能被較長(zhǎng)期地記憶,大部分都將被遺忘。能被長(zhǎng)期貯
18、存的信息是反復(fù)被運(yùn)用的。通過(guò)反復(fù)運(yùn)用,信息在短期記憶中循環(huán),從而延長(zhǎng)信息在其中的停留時(shí)間,這樣就使這些信息更容易轉(zhuǎn)入長(zhǎng)期記憶。 (七)練習(xí)基礎(chǔ)題 1.B。2.大腦、小腦和腦干。 拓展題 1.b、c、d、e。 2.提示:都表現(xiàn)為電位差,但電流在導(dǎo)線中的傳導(dǎo)是自由電子的定向移動(dòng)形成的,而神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)主要是*細(xì)胞膜兩側(cè)帶電粒子的跨膜運(yùn)動(dòng)形成的。 第二章第二節(jié) 通過(guò)激素的調(diào)節(jié) (一)問(wèn)題探討 計(jì)算:如果僅*血液中的葡萄糖,馬拉松運(yùn)動(dòng)員只能跑1 min左右(0.8~1.2 min)。 討論:可能會(huì)導(dǎo)致血糖含量短暫的輕度下降,但仍能基本保持穩(wěn)定,不會(huì)影響運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中
19、,血糖會(huì)因補(bǔ)充肌肉消耗的糖類物質(zhì)而含量下降,同時(shí),血糖會(huì)隨時(shí)從儲(chǔ)能物質(zhì)的分解、轉(zhuǎn)化等得到補(bǔ)充。 (二)資料分析 1.提示:不迷信權(quán)威、創(chuàng)造性思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。 2.提示:他們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:其一是發(fā)現(xiàn)促胰液素;其二是發(fā)現(xiàn)了不同于神經(jīng)調(diào)節(jié)的另一種調(diào)節(jié)方式──激素調(diào)節(jié)。 (三)思考與討論 1.提示:在運(yùn)動(dòng)員的比賽過(guò)程中,血糖可以通過(guò)三條途徑得到補(bǔ)充:食物中的糖類經(jīng)過(guò)消化和吸收、糖原分解為葡萄糖及一些非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖。 2.提示:這是因?yàn)檫@些被吸收到體內(nèi)的葡萄糖部分合成糖原儲(chǔ)存起來(lái)了,部分轉(zhuǎn)化為脂肪、氨基酸等非糖物質(zhì),還有一些被氧化分解了,所以血糖含量很快恢復(fù)
20、正常。 (四)模型建構(gòu) 分析與結(jié)論 1.乙代表胰島。 2.當(dāng)血糖水平升高時(shí),胰島B細(xì)胞分泌的胰島素增加,同時(shí)胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素減少;反應(yīng)的結(jié)果將使體內(nèi)血糖水平下降到正常水平。當(dāng)血糖水平降低時(shí),胰島B細(xì)胞分泌的胰島素減少,同時(shí)胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素增加,從而使體內(nèi)血糖水平上升到正常水平。 應(yīng)用模型進(jìn)行分析提示:當(dāng)身體不能產(chǎn)生足夠的胰島素時(shí),體內(nèi)血糖水平將會(huì)上升,多余的血糖將會(huì)從尿中排出,出現(xiàn)糖尿病。 (五)旁欄思考題 提示:反饋調(diào)節(jié)有正負(fù)反饋之分,其中負(fù)反饋在日常生活及人體的生理活動(dòng)中都很常見(jiàn)。我們?nèi)粘I钪杏玫降碾姳?、空調(diào)等的調(diào)溫系統(tǒng)都是根據(jù)負(fù)反饋原理來(lái)設(shè)計(jì)的,機(jī)體
21、內(nèi)的許多生理活動(dòng),如絕大多數(shù)激素的分泌、體溫調(diào)節(jié)等都是負(fù)反饋調(diào)節(jié)的最好例子。正反饋在人的正常生理活動(dòng)中也是存在的,如排尿反射、血液的凝固過(guò)程、分娩過(guò)程、月經(jīng)周期中黃體生成素的釋放等。日常生活中也不乏正反饋的實(shí)例,如某位學(xué)習(xí)刻苦的同學(xué)得到表?yè)P(yáng)后,學(xué)習(xí)更加刻苦。 (六)與社會(huì)的聯(lián)系 提示:糖尿病是由遺傳和環(huán)境因素相互作用而引起的一種常見(jiàn)病,與人們的飲食狀況和生活方式有直接的關(guān)系。飲食過(guò)多而不節(jié)制,營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩,體力活動(dòng)過(guò)少,從而造成肥胖(脂肪堆積)等是糖尿病的誘因之一?,F(xiàn)代社會(huì)人們的壓力越來(lái)越大,伴隨著精神的緊張、情緒的激動(dòng)等多種應(yīng)激狀態(tài),體內(nèi)升高血糖的激素(如生長(zhǎng)激素、去甲腎上腺素、胰高血糖素及
22、腎上腺皮質(zhì)激素等)會(huì)大量分泌,從而使血糖升高。 糖尿病的治療必須以飲食控制、運(yùn)動(dòng)治療為前提。糖尿病病人應(yīng)控制進(jìn)食糖類食物,減少高脂肪及高膽固醇食物的攝入量,適量增加高纖維及淀粉類食物。經(jīng)常參加體育運(yùn)動(dòng),盡可能做全身運(yùn)動(dòng),包括散步和慢跑等。在此基礎(chǔ)上,適當(dāng)使用胰島素增敏劑等藥物。 (七)練習(xí) 基礎(chǔ)題1.C 、D。 2. 抗利尿激 素分泌量 集合管對(duì)水 的通透性 重吸收 水量 排尿量 飲水多 少 降低 減少 增加 缺水 多 提高 增加 減少 提示:激素的分泌主要是由機(jī)體內(nèi)外環(huán)境的變化引起的。機(jī)體通過(guò)分泌相應(yīng)激素來(lái)調(diào)節(jié)生理活動(dòng),從而適應(yīng)環(huán)境的變化。
23、 3.提示:正負(fù)反饋調(diào)節(jié)對(duì)于生命活動(dòng)都具有重要的意義。一旦正反饋過(guò)程啟動(dòng),就逐步增強(qiáng),不可逆地進(jìn)行,直至反應(yīng)完成,如排尿反射、血液的凝固過(guò)程、分娩過(guò)程等。相比起來(lái),負(fù)反饋的重要性似乎遠(yuǎn)大于正反饋,一是因?yàn)樗谏砘顒?dòng)中的數(shù)量大、涉及面廣;二是它不斷“糾正”控制信息,從而在維持穩(wěn)態(tài)上發(fā)揮著巨大作用。以體溫為例,人的正常體溫在37℃左右,過(guò)高或過(guò)低都會(huì)通過(guò)負(fù)反饋來(lái)改變產(chǎn)熱和散熱過(guò)程,使體溫趨向正常。一旦這種反饋失常,體溫的急劇波動(dòng)就會(huì)首先殃及大腦及各類器官的代謝,使全身的各項(xiàng)機(jī)能出現(xiàn)故障。 拓展題提示:胰島素是由51個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)類激素,蛋白質(zhì)的多肽鏈?zhǔn)窃趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成的,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對(duì)
24、多肽鏈進(jìn)行加工,并運(yùn)輸?shù)礁郀柣w,高爾基體與蛋白質(zhì)的加工和轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān),所以,胰島素的合成和分泌需要這些細(xì)胞器參與。大致過(guò)程是:在細(xì)胞核內(nèi),基因完成轉(zhuǎn)錄,形成mRNA,mRNA被轉(zhuǎn)送到細(xì)胞質(zhì),在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中指導(dǎo)合成多肽鏈(先形成的長(zhǎng)鏈大分子稱為前胰島素原);前胰島素原能穿越內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工,成為胰島素原;然后胰島素原被運(yùn)到高爾基體,繼續(xù)加工成為成熟的胰島素,由高爾基體分泌的囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜,分泌到細(xì)胞外。 第二章第三節(jié) 神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系 (一)問(wèn)題探討 1.提示:在重力加速度的影響下,全身的血液要進(jìn)行重新分配,這是一個(gè)方面;另一方面,雖然知道坐過(guò)山車是安全
25、的,但不免還是有點(diǎn)擔(dān)心,在這種狀態(tài)下,內(nèi)分泌系統(tǒng)分泌出腎上腺素等多種激素,使心跳和呼吸加快,血壓上升。 2.提示:人由于緊張,會(huì)緊握雙拳、發(fā)出叫喊等,這些反應(yīng)與神經(jīng)調(diào)節(jié)有關(guān);心跳和呼吸加快、血壓上升等與激素調(diào)節(jié)有關(guān)。在這種緊張的狀態(tài)下,腎上腺、垂體等一接到神經(jīng)系統(tǒng)的信號(hào),就分泌多種激素進(jìn)行應(yīng)急。 (二)資料分析 1.提示:極地的氣溫明顯低于人的體溫,而高溫車間的溫度要高于人的體溫,在這樣的環(huán)境條件下的體溫調(diào)節(jié)過(guò)程,學(xué)生應(yīng)該很容易根據(jù)教材中的“體溫調(diào)節(jié)圖解”分析出來(lái)。但是,人的體溫調(diào)節(jié)能力是有限的,如果長(zhǎng)時(shí)間停留在過(guò)低或過(guò)高的環(huán)境溫度下,體溫就會(huì)降低或升高,使機(jī)體生命活動(dòng)發(fā)生障礙。所以,在
26、這些情況下,應(yīng)人為采取措施進(jìn)行調(diào)節(jié),如在不同的溫度環(huán)境中,增減衣著,創(chuàng)設(shè)人工氣候環(huán)境,以達(dá)到祛暑或御寒的目的。利用現(xiàn)代科技手段,制造溫度調(diào)節(jié)裝備(如空調(diào)等),使人們不但能在特殊環(huán)境下從事勞動(dòng)(如高溫、低溫環(huán)境下的作業(yè)),而且可以進(jìn)入外層宇宙空間。 2.提示:在飲水過(guò)多的情況下,細(xì)胞外液滲透壓降低,下丘腦的滲透壓感受器感受到這一變化,將信號(hào)傳送給垂體,垂體釋放的抗利尿激素的量減少,因此尿量增加,將體內(nèi)多余的水分通過(guò)尿液排出體外,維持了水和無(wú)機(jī)鹽的平衡。 (三)練習(xí) 基礎(chǔ)題1.(1);(2)√。 2.提示:這種做法是不可取的。雖然人體每天攝入和排出的水量是基本相等的,但還是需要一定的水
27、量來(lái)維持正常的生命活動(dòng)。如果喝水過(guò)少,尿量就會(huì)很少,那么應(yīng)通過(guò)尿液排出的體內(nèi)代謝廢物無(wú)法正常排出,就會(huì)造成人體內(nèi)環(huán)境的紊亂。 拓展題1.提示:激素傳遞的信息需要通過(guò)體液的傳送,然后與相應(yīng)的靶細(xì)胞上的受體結(jié)合而發(fā)揮作用,多數(shù)情況下是比較緩慢的;而神經(jīng)傳導(dǎo)的興奮在同一個(gè)神經(jīng)元上是以電流的形式,只在突觸處才轉(zhuǎn)化為化學(xué)信號(hào)的形式,所以激素傳遞信息多數(shù)情況下沒(méi)有神經(jīng)傳導(dǎo)興奮的速度快。 2.提示:在緊急情況下,緊急信號(hào)通過(guò)交感神經(jīng)作用于腎上腺髓質(zhì),一方面促進(jìn)腎上腺素的合成,另一方面促進(jìn)它的釋放。腎上腺素作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),可以提高其興奮性,使機(jī)體警覺(jué)性提高,反應(yīng)變靈敏;同時(shí)作用于其他組織,使肺通氣量增
28、加,心臟收縮力加強(qiáng),心率加快,血液重新分配到骨骼肌和肝臟,促進(jìn)糖原和脂肪分解以提供能量等。在這一過(guò)程中,交感神經(jīng)和腎上腺素的作用(即神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié))很難區(qū)分,它們相互配合,有利于機(jī)體應(yīng)付緊急的情況。 第二章第4節(jié) 免疫調(diào)節(jié) (一)問(wèn)題探討 1.神經(jīng)系統(tǒng)感覺(jué)到病原體的存在一般是在有了病理反應(yīng)之后,在病菌或病毒剛進(jìn)入人體的時(shí)候,*反射并不能對(duì)其作出反應(yīng)。 2.不能。 3.會(huì)。 (二)資料分析1 1.由圖中曲線可以看出,T細(xì)胞的多少與HIV濃度之間成反比例關(guān)系。 2.HIV濃度上升,會(huì)破壞更多的T細(xì)胞,使T細(xì)胞數(shù)目下降,從而導(dǎo)致人體免疫能力喪失,不能抵抗疾病的侵襲,進(jìn)而使人死
29、亡。由此可以看出,T細(xì)胞在人體內(nèi)能夠攻擊侵入的病原體。 3.約9年。 (三)旁欄思考題 不能預(yù)防所有的傳染病,因?yàn)橐呙缰粚?duì)特定的病原體起作用,有些傳染病的病原體會(huì)發(fā)生變異,有些傳染病的機(jī)理目前還沒(méi)有完全研究清楚,或者是還沒(méi)有研制出針對(duì)這些疾病的疫苗。 (四)資料分析2 1.移植的器官對(duì)于被移植者來(lái)說(shuō)是異物,免疫系統(tǒng)具有排異反應(yīng),但是,當(dāng)時(shí)沒(méi)有針對(duì)這一問(wèn)題采取任何措施。 2.必須控制適當(dāng)?shù)膭┝?,恰到好處才有望使移植的器官能夠較長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮作用。 3.不能。例如,解決供體器官短缺的問(wèn)題,需要有更多的人自愿捐獻(xiàn)器官。 (五)練習(xí) 基礎(chǔ)題1.(1);(2)√;(3)。2. D。 3
30、.因?yàn)榘滩〔《局苯託⑺赖氖窃诿庖呦到y(tǒng)中起重要作用的T淋巴細(xì)胞,當(dāng)T淋巴細(xì)胞被殺死之后,免疫系統(tǒng)就處于癱瘓狀態(tài),因而不能抵御艾滋病病毒。 4.提示:牛痘疫苗中含有少量經(jīng)過(guò)人工處理的減毒天花病毒。接種牛痘后,嬰兒體內(nèi)經(jīng)過(guò)一定階段,B細(xì)胞開(kāi)始分化,小部分形成記憶B細(xì)胞,該細(xì)胞具有記憶和分化、產(chǎn)生抗體的功能。所以,當(dāng)再遇到天花病毒侵染時(shí),便能殺滅之。 拓展題提示:建立骨髓庫(kù)或造血干細(xì)胞捐獻(xiàn)者資料庫(kù)的意義。 造血干細(xì)胞移植是現(xiàn)在很多疾病,尤其是白血病的惟一的有效治療手段。我國(guó)每年約有400多萬(wàn)患者等待著造血干細(xì)胞移植。全國(guó)每年新增白血病患者4萬(wàn)人,而且主要發(fā)病年齡在35歲以下,其中50%以上是兒
31、童。我國(guó)現(xiàn)在20歲左右的青年、少年及兒童中獨(dú)生子女多,這就意味著很難在有親緣關(guān)系的兄弟姐妹中找到造血干細(xì)胞供者,而在非血緣關(guān)系者中具有相同HLA(人類白細(xì)胞抗原)配型、能夠?qū)嵤┕撬枰浦驳母怕手挥?/10 000~1/5 000,甚至更?。ㄈ绻┱吲c受者的HLA不同,便會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的排斥反應(yīng),甚至危及患者的生命)。因此,只有盡快使中國(guó)造血干細(xì)胞捐獻(xiàn)者資料庫(kù)擴(kuò)充到10萬(wàn)份以上,才可以初步適應(yīng)臨床的需要。成立志愿捐獻(xiàn)者資料庫(kù)就成為挽救患者的惟一途徑。 (六)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì) 2.以下行為有可能傳染艾滋病,因?yàn)檫@些行為中都可能接觸到含有HIV的體液: (2)靜脈吸毒者共用一個(gè)針管; (5)與艾滋
32、病患者共用紋身、紋眉器械; (7)輸入含有HIV的血液; (10)與艾滋病病人共用剃須刀。 以下行為不會(huì)傳染艾滋病,因?yàn)檫@些行為中都不接觸含有HIV的體液: (1)與艾滋病病人共同進(jìn)餐; (3)在運(yùn)動(dòng)中撞到艾滋病患者; (4)與艾滋病患者擁抱; (6)觸摸艾滋病患者摸過(guò)的門把手; (8)叮咬過(guò)艾滋病患者的蚊蠅叮咬正常人; (9)與艾滋病患者共用沖水馬桶。 自我檢測(cè)的答案和提示 一、概念檢測(cè) 1.填空 (1)下降,骨骼肌收縮。皮膚毛細(xì)血管收縮。下丘腦,腎上腺、胰島、甲狀腺等。 (2)腦干。(3)異物。 (4)過(guò)敏;過(guò)敏原,灰塵。 2.選擇(1) C;(2) D
33、。 3.畫(huà)概念圖(1) a神經(jīng)元;b傳入神經(jīng)元;c傳出神經(jīng)元;d神經(jīng)元;e效應(yīng)器 二、知識(shí)遷移1.D 2.D 三、技能應(yīng)用 提示:紅色曲線是糖尿病患者的,因?yàn)樘悄虿』颊叩难菨舛茸兓瘎×摇? 四、思維拓展提示:這是一道比較開(kāi)放的題,引導(dǎo)學(xué)生做發(fā)散性的思維。 電腦最基本的構(gòu)成是處理器、內(nèi)存和總線結(jié)構(gòu),它最基本的行為是對(duì)從外部輸入或接收的信息和指令作出反應(yīng)。人腦的功能單元是神經(jīng)元,在電腦中則是硅晶體管。一個(gè)晶體管就是一個(gè)快速打開(kāi)和關(guān)閉的開(kāi)關(guān),它在與它相連的電路中產(chǎn)生電脈沖,這就產(chǎn)生了電腦存儲(chǔ)和調(diào)用數(shù)據(jù)的語(yǔ)言。人腦基本上是一個(gè)平行機(jī),而現(xiàn)在的電腦大都是串行的。最大的電腦的記憶容量是1012
34、個(gè)字節(jié),人腦的記憶容量的字節(jié)數(shù)則大約為10后面跟8 432個(gè)零。電腦經(jīng)歷了幾代的變革,計(jì)算速度和存儲(chǔ)能力不斷提高,所以在它的工具功能上,人腦自愧不如,如人的腦神經(jīng)傳遞信息是毫秒數(shù)量級(jí),而計(jì)算機(jī)的為納秒,比人快了100萬(wàn)倍。但電腦仍存在很大弱點(diǎn),那就是它本身沒(méi)有思維能力,不具備人所具有的智力,它只能依照預(yù)定的程序運(yùn)行。 第3章第1節(jié) 植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn) (一)問(wèn)題探討 1.彎向窗外生長(zhǎng)。 2.是較長(zhǎng)時(shí)間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外光源生長(zhǎng)。這樣,可以使植株獲得更多陽(yáng)光,從而可以通過(guò)光合作用合成更多的有機(jī)物,滿足自身生長(zhǎng)發(fā)育的需要。 3.植株的彎曲生長(zhǎng)發(fā)生在幼嫩部位。 (二)旁欄思
35、考題 1.提示:分別遮蓋胚芽鞘頂端和它下面一段,是采用排除法,觀察某一部分不受單側(cè)光刺激時(shí),胚芽鞘的反應(yīng),從而確定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是頂端下面的一段,感受光刺激的是頂端。這說(shuō)明,是胚芽鞘頂端接受單側(cè)光照射后,產(chǎn)生某種刺激傳遞到下面,引起下面一段彎曲生長(zhǎng)。 2.提示:因?yàn)樵摯碳ぃㄉL(zhǎng)素)在向光一側(cè)和背光一側(cè)的分布(濃度)存在差異,因而引起兩側(cè)的生長(zhǎng)不均勻。 3.提示:沒(méi)有。他是在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)密分析的基礎(chǔ)上作出這個(gè)推斷的。要得出這樣的結(jié)論,既需要以事實(shí)為依據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的邏輯推理,還需要一定的想像力。 (三)技能訓(xùn)練 1.提示:不嚴(yán)密,沒(méi)有考慮將胚芽鞘倒過(guò)來(lái)放置時(shí)
36、的情況。 2.提示:結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。 3.提示:應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn),以研究生長(zhǎng)素能不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。 (四)練習(xí) 基礎(chǔ)題提示:可以使植株接受比較均勻的陽(yáng)光照射,以避免因植物的向光性生長(zhǎng)而引起植株彎曲。 第三章第2節(jié) 生長(zhǎng)素的生理作用 (一)問(wèn)題探討 1.不同。如圖所示,對(duì)于根來(lái)說(shuō),最適濃度大約是10-10 mol/L;對(duì)于芽來(lái)說(shuō),最適濃度大約是10-8 mol/L;而對(duì)于莖來(lái)說(shuō),最適濃度大約是10-4 mol/L。 2.不同的生長(zhǎng)素濃度,對(duì)于同一器官所起的作用也不同。在一定濃度范圍內(nèi)促進(jìn)
37、生長(zhǎng),超過(guò)這一范圍則抑制生長(zhǎng)。 (二)練習(xí) 基礎(chǔ)題1.C。 2.B。 拓展題1.提示:由于重力作用,生長(zhǎng)素在下部的濃度高。對(duì)于植株的莖來(lái)說(shuō),這個(gè)濃度的生長(zhǎng)素能促進(jìn)生長(zhǎng),因而下面的生長(zhǎng)較快,植株的莖就向上彎曲生長(zhǎng)。同樣的生長(zhǎng)素濃度,對(duì)于植株的根來(lái)說(shuō),卻會(huì)抑制生長(zhǎng),因而,根部下面的生長(zhǎng)比上面的慢,根就向下彎曲生長(zhǎng)。如果是在太空中的空間站中生長(zhǎng),植株就不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,而是橫向生長(zhǎng)。 2.提示:因?yàn)槿四蛑泻形⒘康纳L(zhǎng)素,將黃泥反復(fù)浸到尿液中再曬干,黃泥中就會(huì)吸附一定的生長(zhǎng)素。用這樣的黃泥封裹枝條,就能利用其中的生長(zhǎng)素促進(jìn)枝條生根。 第三章第三節(jié) 其他植物激素 (一)問(wèn)題探討
38、1.提示:說(shuō)明乙烯至少能起促進(jìn)果實(shí)成熟的作用。 (二)旁欄思考題 是的,植物激素自身的合成也是受基因組控制的。 (三)資料分析 1.提示:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的例子較多,以下是部分例子。 用GA(赤霉素類)打破萵苣、馬鈴薯、人參種子的休眠;促進(jìn)莧、芹菜等的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),增加產(chǎn)量。 用NAA促進(jìn)甘薯、黃楊、葡萄的生根;對(duì)蘋果、鴨梨進(jìn)行疏花疏果,促進(jìn)脫落;對(duì)棉花進(jìn)行?;ū9?,防止脫落。 用乙烯利促進(jìn)黃瓜、南瓜的雌花分化;促進(jìn)香蕉、柿、番茄的果實(shí)成熟。 施用矮壯素(生長(zhǎng)延緩劑)防止棉花徒長(zhǎng)、促進(jìn)結(jié)實(shí)。 2.提示:可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況靈活回答。番茄、香蕉、蘋果、葡萄、柑橘
39、等在生產(chǎn)實(shí)際中可以應(yīng)用乙烯利催熟。 3.提示:植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑使用得當(dāng),不會(huì)影響產(chǎn)品品質(zhì),甚至可以改善品質(zhì)。例如,適當(dāng)施用GA可以提高葡萄品質(zhì)。如果使用不當(dāng),或片面追求短期經(jīng)濟(jì)效益,則有可能影響產(chǎn)品品質(zhì)。例如,用2,4-D處理番茄增加座果后,如果不配合整枝施肥,會(huì)出現(xiàn)果實(shí)多而小的情況;為提早上市而采摘遠(yuǎn)未成熟的柿子再催熟,其果實(shí)品質(zhì)就不一定好。 (四)練習(xí) 基礎(chǔ)題 1.D,因?yàn)樗侨斯ず铣傻奈镔|(zhì),屬于植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。 2.B更準(zhǔn)確。A過(guò)于絕對(duì),植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)是非常復(fù)雜的過(guò)程,從根本上說(shuō)是由基因控制的,環(huán)境變化也會(huì)影響基因的表達(dá),激素調(diào)節(jié)只是其中的一種調(diào)節(jié)方式。 3.根據(jù)課文內(nèi)容
40、總結(jié)即可,略。 4.植物激素在對(duì)植物生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí),并不是完全孤立地發(fā)揮作用,而是相互作用,形成復(fù)雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)共同調(diào)節(jié)。例如,在生長(zhǎng)素濃度升高時(shí),會(huì)促進(jìn)乙烯的合成。 拓展題 這是因?yàn)槊撀渌崮艽龠M(jìn)種子休眠,抑制發(fā)芽。持續(xù)一段時(shí)間的高溫,能使種子中的脫落酸降解。沒(méi)有了脫落酸,這些種子就不會(huì)像其他種子那樣休眠了。然后,大雨天氣又給在穗上的種子提供了萌發(fā)所需要的水分,于是種子就會(huì)不適時(shí)地萌發(fā)。 自我檢測(cè)的答案和提示 一、概念檢測(cè) 1.D。2.B,C,D。 3.D。 二、知識(shí)遷移 B,因?yàn)楣饧?xì)胞由子房壁、胎座等細(xì)胞發(fā)育而來(lái),染色體數(shù)與體細(xì)胞一樣。 三、技能應(yīng)用 提示:
41、除了濃度以外,還需要考慮的因素有:適用于哪些莊稼的除草,能除哪些雜草,使用時(shí)間,藥物毒性及殘留,生產(chǎn)日期,有效期,生產(chǎn)者及其他注意事項(xiàng)等。 四、思維拓展 提示:(方框一)赤霉菌產(chǎn)生的物質(zhì)使水稻患惡苗病,這種物質(zhì)能促進(jìn)植株增高;(方框二)不能夠證明赤霉素就是植物激素,因?yàn)橹参锛に貞?yīng)該是植物自身產(chǎn)生的調(diào)節(jié)物質(zhì),這時(shí),還沒(méi)有證明植物自身能合成這種物質(zhì)。 其他相關(guān)資料:1935年,從赤霉菌中分離出赤霉素;1954年,從真菌培養(yǎng)液中提取出赤霉素;1957年,首次報(bào)道在高等植物中存在赤霉素;1958年,從連莢豆未成熟的種子中分離得到赤霉素結(jié)晶,說(shuō)明赤霉素是高等植物自身能合成的天然物質(zhì)。 第四章第1
42、節(jié) 種群的特征 (一)問(wèn)題探討 1.提示:可采用課本介紹的兩種取樣方法取樣,用樣方法進(jìn)行估算。也可以將模擬草地平均分成若干等份,求得其中一份的數(shù)量后,再估算整體的數(shù)量。 (二)探究 1.提示:“問(wèn)題探討”中調(diào)查對(duì)象是完全隨機(jī)分布的,且調(diào)查區(qū)域是規(guī)則的,調(diào)查對(duì)象與其他物體的區(qū)分是顯而易見(jiàn)的,因此,采用樣方法得到的估算值與真實(shí)情況比較容易接近(誤差?。?。而在實(shí)地調(diào)查中,調(diào)查對(duì)象的分布往往不是隨機(jī)的,調(diào)查區(qū)域也往往不是規(guī)則的,還有許多其他因素會(huì)干擾和影響調(diào)查的準(zhǔn)確性,因此,采用同樣的方法其結(jié)果誤差會(huì)比較大一些。但是,只要掌握了科學(xué)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法,其誤差會(huì)控制在允許的范圍之內(nèi)。 2.提示:為
43、了確保所選擇的樣方具有代表性,不受主觀因素的影響,使通過(guò)樣方統(tǒng)計(jì)的結(jié)果(估算值)能更接近真實(shí)的情況。 3.提示:樣方的數(shù)量太少,其統(tǒng)計(jì)結(jié)果的誤差可能就較大;一般而言,樣方越多,其統(tǒng)計(jì)結(jié)果越接近真實(shí)情況。但是,樣方數(shù)量太多,整體取樣花費(fèi)的時(shí)間、精力就越多。從統(tǒng)計(jì)學(xué)上看,一定數(shù)量的樣方即可以保證統(tǒng)計(jì)結(jié)果的真實(shí)性。 4.提示:不同小組對(duì)同一種群的種群密度調(diào)查結(jié)果可能是不一樣的。種群密度的調(diào)查結(jié)果應(yīng)當(dāng)允許在一定范圍內(nèi)波動(dòng),例如5%以內(nèi)。如果超出了此范圍,在其他條件相同的情況下,造成不一樣的原因應(yīng)當(dāng)首先歸結(jié)為采取不同的樣方法所致。所以,要針對(duì)實(shí)際情況,討論取樣方法是否存在問(wèn)題。 (三)思考與討論
44、 1.提示:圖中A種群屬于增長(zhǎng)型,C種群屬于衰退型,B種群屬于穩(wěn)定型。這是由于種群中年輕個(gè)體越多,一般來(lái)說(shuō)出生率會(huì)越高,死亡率會(huì)越低。 2.提示:年齡組成為穩(wěn)定型的種群,種群數(shù)量也不一定總是保持穩(wěn)定。這是因?yàn)槌錾屎退劳雎什煌耆珱Q定于年齡組成,還會(huì)受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外,種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。年齡組成為衰退型的種群,種群數(shù)量一般來(lái)說(shuō)會(huì)越來(lái)越小,但是也不排除由于食物充足、缺少天敵、遷入率提高等原因而使種群數(shù)量增長(zhǎng)的情況。 (四)練習(xí) 基礎(chǔ)題1.約386條。 2.調(diào)查鼠的密度可用標(biāo)志重捕法,調(diào)查蚯蚓的密度可用樣方法。 3.B。 拓展題1.提示:個(gè)
45、體往往有性別、大小、年齡等特征,種群不具備這些特征。將一定地域中同種生物的所有個(gè)體作為一個(gè)整體(即種群)來(lái)看時(shí),這個(gè)整體就會(huì)出現(xiàn)個(gè)體所不具備的特征,如種群密度、出生率和死亡率等。可見(jiàn),由部分組成的整體不是部分的簡(jiǎn)單加和,而是會(huì)出現(xiàn)新的屬性。 2.提示:隨著營(yíng)養(yǎng)和醫(yī)療水平的不斷提高,我國(guó)人口的平均壽命還會(huì)延長(zhǎng);由于實(shí)施計(jì)劃生育,出生率仍將維持在較低水平,因此,老年人在總?cè)丝谥兴急壤赡苓€會(huì)升高。關(guān)于現(xiàn)行計(jì)劃生育政策是否應(yīng)當(dāng)調(diào)整,可讓學(xué)生自由發(fā)表意見(jiàn),不求統(tǒng)一的答案。 第四章第2節(jié) 種群數(shù)量的變化 (一)問(wèn)題探討 1.Nn=2n,N代表細(xì)菌數(shù)量,n代表“代”。 2
46、.N=2216 3.細(xì)菌數(shù)量不會(huì)永遠(yuǎn)按這個(gè)公式增長(zhǎng)。可以用實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法來(lái)驗(yàn)證。 (二)旁欄思考題 1.提示:同數(shù)學(xué)方程式相比,曲線圖表示的數(shù)學(xué)模型不夠精確。 2.提示:食物充足、沒(méi)有天敵、氣候適宜等。 3.提示:同一種群的K值不是固定不變的,會(huì)受到環(huán)境等因素的影響。 (三)思考與討論 提示:對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制,可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。從環(huán)境容納量的角度思考,可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量,如將食物儲(chǔ)藏在安全處,斷絕或減少它們的食物來(lái)源;室內(nèi)采取硬化地面等措施,減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所;養(yǎng)殖或釋放它們的天敵,等等。 (四)練習(xí) 基礎(chǔ)題 1.提示:在食物充
47、足、空間廣闊、氣候適宜、沒(méi)有天敵等優(yōu)越條件下,種群可能會(huì)呈“J”型增長(zhǎng)。例如,澳大利亞昆蟲(chóng)學(xué)家曾對(duì)果園中薊馬種群進(jìn)行過(guò)長(zhǎng)達(dá)14年的研究,發(fā)現(xiàn)在環(huán)境條件較好的年份,種群數(shù)量增長(zhǎng)迅速,表現(xiàn)出季節(jié)性的“J”型增長(zhǎng)。在有限的環(huán)境中,如果種群的初始密度很低,種群數(shù)量可能會(huì)出現(xiàn)迅速增長(zhǎng)。隨著種群密度的增加,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加劇,因此,種群數(shù)量增加到一定程度就會(huì)停止增長(zhǎng),這就是“S”型增長(zhǎng)。例如,柵列藻、小球藻等低等植物的種群增長(zhǎng),常常具有“S”型增長(zhǎng)的特點(diǎn)。 2.提示:(1)以年份為橫坐標(biāo),種群數(shù)量為縱坐標(biāo),根據(jù)表中數(shù)字畫(huà)曲線。 (2)食物充足,沒(méi)有天敵,氣候適宜等。 (3)作為食物的植物被大量吃掉,導(dǎo)
48、致食物匱乏;自然災(zāi)害等。 拓展題提示:這是涉及最大持續(xù)產(chǎn)量的問(wèn)題。關(guān)于最大持續(xù)產(chǎn)量,可以查閱生態(tài)學(xué)專著。還可以請(qǐng)教有經(jīng)驗(yàn)的人或訪問(wèn)相關(guān)網(wǎng)站,了解單位面積水面應(yīng)放養(yǎng)的魚(yú)的數(shù)量。 第四章第3節(jié) 群落的結(jié)構(gòu) (一)問(wèn)題探討 1.提示:本討論題關(guān)注池塘中的生物組成及其有序性,要引導(dǎo)學(xué)生討論池塘中的種群組成(群落結(jié)構(gòu)),具體有多少個(gè)種群并不重要。可以從肉食性魚(yú)、植食性魚(yú)、浮游動(dòng)物、浮游植物、微生物等方面舉例。 2.提示:本討論題關(guān)注池塘中生物之間的相互關(guān)系。池塘中的肉食性魚(yú)大量減少,一些小魚(yú)等小型水生動(dòng)物因天敵減少,數(shù)量會(huì)大量增加,池塘中浮游動(dòng)物、浮游植物以及其他一些水生植物數(shù)量會(huì)大量減少
49、。隨時(shí)間推移,植食性魚(yú)類等生物也因食物來(lái)源減少而數(shù)量減少。 (二)資料分析 1.提示:在合適的條件下,大草履蟲(chóng)和雙小核草履蟲(chóng)均能正常生長(zhǎng)繁殖。由于這兩種草履蟲(chóng)具有相似的生活習(xí)性(尤其是能以同一種桿菌為食),當(dāng)它們被放在同一個(gè)容器中培養(yǎng)時(shí),起初兩種草履蟲(chóng)的數(shù)量較少,而食物(桿菌)數(shù)量較多,因此表現(xiàn)為兩種草履蟲(chóng)的種群數(shù)量均增加。但是,隨著兩種草履蟲(chóng)數(shù)量的增加,相互之間對(duì)食物的爭(zhēng)奪表現(xiàn)為大草履蟲(chóng)處于劣勢(shì),雙小核草履蟲(chóng)處于優(yōu)勢(shì)。隨著雙小核草履蟲(chóng)數(shù)量的增加,爭(zhēng)奪食物的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越大,最終大草履蟲(chóng)失去了食物來(lái)源而滅亡。兩種草履蟲(chóng)沒(méi)有分泌殺死對(duì)方的物質(zhì),進(jìn)一步證明了該實(shí)驗(yàn)結(jié)果緣于兩種草履蟲(chóng)爭(zhēng)奪資源,這就是
50、競(jìng)爭(zhēng)。 2.提示:90多年的調(diào)查研究表明,猞猁和雪兔種群數(shù)量之間存在相關(guān)性。例如,從1845年到1855年間,猞猁數(shù)量的增加導(dǎo)致雪兔減少;而雪兔的減少,又會(huì)造成猞猁減少,之后雪兔又大量增加。從多年的調(diào)查看,雪兔和猞猁相互制約,使它們的種群數(shù)量保持在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。 3.提示:雪兔是以植物為食,猞猁是以雪兔為食。猞猁的存在不僅制約雪兔的種群數(shù)量,使得植物→雪兔→猞猁之間保持相對(duì)穩(wěn)定,而且由于植物資源比較穩(wěn)定,進(jìn)而使得另一些以植物為生的動(dòng)物數(shù)量及其食物鏈相對(duì)穩(wěn)定,因而整個(gè)群落可以處在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。 4.提示:資料1中兩個(gè)種群之間是通過(guò)食物間接地發(fā)生作用(競(jìng)爭(zhēng));資料2中兩個(gè)種群是通過(guò)捕食與
51、被捕食直接地發(fā)生作用(捕食)。資料1相互作用的結(jié)果是一方處于優(yōu)勢(shì),另一方處于劣勢(shì),最終滅亡。資料2相互作用的結(jié)果是兩個(gè)種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定。 (三)想像空間 提示:首先,要明白自然選擇的要意是什么。其次,要明白森林群落經(jīng)垂直分層后,其中的植物種群在資源和空間的分配上有什么變化。由此想像出通過(guò)自然選擇,不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的森林植物在森林群落的空間分布上呈現(xiàn)垂直分層現(xiàn)象。 (四)探究 提示:主要是取樣和采集方式要進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)調(diào)查水中小動(dòng)物種類的不同,取樣設(shè)備也不同,例如用網(wǎng)兜、瓶子等。取樣和采集時(shí)要考慮定點(diǎn)、定量等因素。定點(diǎn)就是要選取有代表性的地點(diǎn)取樣;定量就是每次取樣的數(shù)量(例如一瓶、一網(wǎng)等)要
52、相同。 (五)練習(xí) 基礎(chǔ)題1.B。 2.提示:屏障撤掉后,很可能出現(xiàn)以下情況:由于種群A捕食種群B,種群B的數(shù)量減少,而種群A的數(shù)量增加。但隨著種群B的數(shù)量減少,種群A因食物來(lái)源減少而出現(xiàn)數(shù)量減少,種群B的數(shù)量又會(huì)出現(xiàn)一定的增加。這樣,假設(shè)水族箱中資源和其他條件較穩(wěn)定,種群A和種群B將出現(xiàn)此消彼長(zhǎng)的相對(duì)穩(wěn)定情況。 拓展題1.提示:大致步驟:(1)選擇的植物(一般用草本植物)應(yīng)能適應(yīng)同一環(huán)境,植株大小基本一致。最好查閱有關(guān)資料搞清楚植物名稱與生活習(xí)性等;(2)實(shí)驗(yàn)前要做必要的觀察記錄,如植株的(尤其是根)生長(zhǎng)情況;(3)設(shè)立對(duì)照組(單獨(dú)種植、同種植株種植在一起)、實(shí)驗(yàn)組(不同種植株種植
53、在一起),并給予相同的環(huán)境條件,也可進(jìn)一步從不同的植株間距來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);(4)通過(guò)比較分析根系的長(zhǎng)勢(shì),論證自己的假設(shè)是否成立;(5)解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 2.蜾蠃捕食螟蛉幼蟲(chóng)。 第四章第4節(jié) 群落的演替 (一)問(wèn)題探討 2.提示:火山爆發(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變化。在火山爆發(fā)中,有些物種可能會(huì)絕滅;在恢復(fù)過(guò)程中外來(lái)新物種可能會(huì)進(jìn)入。群落結(jié)構(gòu)因此而發(fā)生了變化,一般不能恢復(fù)原來(lái)的群落結(jié)構(gòu)。 (二)思考與討論1 提示:1.因?yàn)樘μ\和草本植物無(wú)法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分,而地衣可以通過(guò)分泌有機(jī)酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。 2.通過(guò)地衣分泌有機(jī)酸加速巖石風(fēng)化形成土壤,并積累起了有機(jī)物,這為苔蘚的生長(zhǎng)提供了條件
54、。而苔蘚生長(zhǎng)后,由于其植株高于地衣能獲得更多的陽(yáng)光,處于優(yōu)勢(shì)地位,其結(jié)果是逐漸取代了地衣。 3.能找到這些植物。在群落演替過(guò)程中,一些種群取代另一些種群是指優(yōu)勢(shì)取代,而不是“取而代之”。形成森林后,喬木占據(jù)了優(yōu)勢(shì),取代了灌木的優(yōu)勢(shì),但在森林中各種類型的植物都是存在的。 (三)思考與討論2 提示:1.至少有兩種因素在小路周圍的雜草分布中起作用:一是人的踐踏,從耐踐踏而言,車前草最強(qiáng),狼尾草次之,狗尾草最弱;二是植物之間的競(jìng)爭(zhēng),在遠(yuǎn)離人踐踏的地方,莖稈較高的狗尾草優(yōu)先獲得陽(yáng)光,車前草等處于劣勢(shì)。 2.如果小路被廢棄后,人的踐踏活動(dòng)停止了,在路周圍會(huì)慢慢長(zhǎng)出莖稈較高的植物,逐漸成為優(yōu)勢(shì)植物。
55、于是,就會(huì)出現(xiàn)“遠(yuǎn)芳侵古道,晴翠接荒城”的景象。 (四)旁欄思考題 大面積圍湖造田,使湖面大大縮小,減小了蓄洪容積,降低了蓄洪能力,導(dǎo)致洪災(zāi)頻繁發(fā)生。 (五)練習(xí) 基礎(chǔ)題 1.(1);(2)√。 2. D。 3.C。 自我檢測(cè)的答案和提示 一、概念檢測(cè) 1.(1);(2);(3)√;(4)√;(5)。 2.(1)D;(2)D;(3)C。 二、知識(shí)遷移 提示:1.(1)從圖中可知,鴿的種群密度較小易受鷹的攻擊,種群密度較大則鷹的攻擊成功率就較低。(2)起初出現(xiàn)數(shù)量增加,以后可能趨于穩(wěn)定。 2.這是群落演替的結(jié)果。因?yàn)榱鴺?shù)較高大,占據(jù)更多的空間和陽(yáng)光。與草莓相
56、比,它具有生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),所以柳樹(shù)能迅速繁殖起來(lái),而草莓得不到生長(zhǎng)所需的陽(yáng)光,難以成片生長(zhǎng)。 三、技能應(yīng)用 提示:最有代表性的樣方應(yīng)該是最接近平均數(shù)的樣方,可通過(guò)目測(cè)直接作出判斷。取多個(gè)樣方時(shí),應(yīng)兼顧種群密度高、適中和低這三種情況,分別計(jì)數(shù),然后計(jì)算出平均值。 四、思維拓展 提示:1.是由于人類活動(dòng)的影響,例如農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成污染,人們的捕捉等。 2.害蟲(chóng)數(shù)量會(huì)增多,土壤生態(tài)環(huán)境破壞,土質(zhì)變差;農(nóng)民對(duì)化肥、農(nóng)藥的依賴性增強(qiáng),生產(chǎn)成本較高,收入降低。 3.按此趨勢(shì),30年后,稻田對(duì)人類活動(dòng)的依賴性(尤其是化肥、農(nóng)藥等)將越來(lái)越強(qiáng),稻田群落變得更為單一、脆弱。 4.這是人類按照自然規(guī)律進(jìn)行
57、的創(chuàng)造,其目的是借助于自然群落中生物之間的關(guān)系,使人類的活動(dòng)在滿足人類需求的同時(shí),也有益于環(huán)境。 第五章第1節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) (一)問(wèn)題探討 提示:如圖5-1,其他合理的答案也可以。 圖5-1 生物與非生物之間關(guān)系的圖示 (二)思考與討論 3.提示:還有非生物的物質(zhì)和能量。物質(zhì)和能量是生命活動(dòng)存在的最基本條件,生命活動(dòng)本質(zhì)上也是物質(zhì)與能量的變化。非生物物質(zhì)還是生物賴以生存的環(huán)境。 4.提示:綠色植物通過(guò)光合作用把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。動(dòng)物通過(guò)攝取其他生物獲得物質(zhì)和能量。各種生物獲取物質(zhì)和能量的途徑是不一樣的。 5.提示:可分為生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者
58、。 7.提示:生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型可以有多種形式。在不考慮物質(zhì)的輸入和輸出的情況下,可以表示為圖5-2這樣的簡(jiǎn)化模型。 圖5-2 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型 (三)旁欄思考題 動(dòng)物園中的全部動(dòng)物不能說(shuō)是一個(gè)系統(tǒng),因?yàn)椴煌N動(dòng)物是分開(kāi)飼養(yǎng)的,彼此之間沒(méi)有內(nèi)在聯(lián)系和相互影響,不是一個(gè)有機(jī)的整體。同理,動(dòng)物園中的全部動(dòng)物和植物也不是一個(gè)系統(tǒng)。 (四)練習(xí) 基礎(chǔ)題 1.(1)陽(yáng)光;(2)10~15 m;(3)消費(fèi)者、分解者。 2.B。3.C。 拓展題提示:可以。農(nóng)田和果園等人工生態(tài)系統(tǒng)食物鏈單一,自身穩(wěn)定性差,易受病蟲(chóng)害破壞。通過(guò)研究生物之間的相互關(guān)系,增加或延長(zhǎng)食物鏈,使之成為立體農(nóng)
59、田和立體果園,可以提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時(shí)獲得更多的產(chǎn)品。例如,水田養(yǎng)魚(yú)、果園養(yǎng)雞等。 第五章第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) (一)問(wèn)題探討 提示:應(yīng)該先吃雞,再吃玉米(即選擇1)。若選擇2,則增加了食物鏈的長(zhǎng)度,能量逐級(jí)遞減,最后人獲得的能量較少。 (二)思考與討論1 1.提示:遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后,一部分儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)(生物體有機(jī)物)中,而另一部分被利用、散發(fā)至無(wú)機(jī)環(huán)境中,兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。 2.提示:不能,能量流動(dòng)是單向的。 (三)資料分析 1和2 營(yíng)養(yǎng)級(jí) 流入能量 流出能量 (輸入后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)) 出入比 生產(chǎn)者
60、 464.6 62.8 13.52% 植食性動(dòng)物 62.8 12.6 20.06% 肉食性動(dòng)物 12.6 分解者 14.6 3.提示:流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量主要有以下去向:一部分通過(guò)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失了;一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進(jìn)入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí),而為分解者所利用;還有一部分未能進(jìn)入(未被捕食)下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。所以,流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不可能百分之百地流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 4.提示:生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的;能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減。 (四)思考與討論2 提示:“?;~(yú)塘”的設(shè)計(jì)理念是從人類所需出發(fā),通過(guò)能量多級(jí)利用,充分利用流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量
61、,提高生產(chǎn)效益。 (五)調(diào)查 參考調(diào)查點(diǎn):稻田生態(tài)系統(tǒng) 組成成分: (1) 非生物的物質(zhì)和能量; (2) 生產(chǎn)者: 水稻、雜草、浮游植物等;(3)消費(fèi)者:田螺、泥鰍、黃鱔、魚(yú)、青蛙、浮游動(dòng)物、昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類等;(3)分解者:多種微生物。 問(wèn)題提示: 1.生產(chǎn)者主體是水稻,其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過(guò)噴灑除草劑,或人工除草的方式抑制雜草的生長(zhǎng)。 2.初級(jí)消費(fèi)者有:田螺、浮游動(dòng)物、植食性昆蟲(chóng)、植食性魚(yú)、鳥(niǎo)類等。一般而言,植食性昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類等往往對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害,田螺、植食性魚(yú)數(shù)量較多時(shí)也會(huì)對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動(dòng)物的危害。 3.次
62、級(jí)消費(fèi)者有:泥鰍、黃鱔、肉食性魚(yú)、青蛙等。一般而言,這些消費(fèi)者對(duì)水稻生長(zhǎng)利大于害。農(nóng)民通過(guò)禁捕,或適量放養(yǎng)等措施,實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。 5.農(nóng)民對(duì)秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等;現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想,例如,秸稈可作為多種工業(yè)原材料,還可以用來(lái)生產(chǎn)沼氣,以充分利用其中的能量。 6.主要通過(guò)合理密植的方法提高作物的光能利用效率。 7.通過(guò)稻田養(yǎng)魚(yú)等措施,實(shí)現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè);通過(guò)建造沼氣池,實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用。 (六)技能訓(xùn)練:分析和處理數(shù)據(jù) 提示:這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6 687.5 kg,計(jì)算公式是(12+18)/122 675,這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是1.071011
63、kJ(計(jì)算公式是EG=MG1.6107); 這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.2721010 kJ(計(jì)算公式為ΔE呼=ΔMG1.6107); 這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽(yáng)能總量是1.397 21011 kJ(計(jì)算公式為E固=EG+ΔE呼),呼吸作用消耗的能量占所固定太陽(yáng)能的比例是23.4%; 這塊玉米田的太陽(yáng)能利用效率是1.64%(計(jì)算公式為η=1.397 21011/8.51012)。 (七)旁欄思考題 一般情況下,也是金字塔形。但是有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)倒置的塔形。例如,在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,由于生產(chǎn)者(浮游植物)的個(gè)體小,壽命短,又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉,所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的量
64、可能低于浮游動(dòng)物的量。當(dāng)然,總的來(lái)看,一年中流過(guò)浮游植物的總能量還是比流過(guò)浮游動(dòng)物的要多。與此同理,成千上萬(wàn)只昆蟲(chóng)生活在一株大樹(shù)上,該數(shù)量金字塔的塔形也會(huì)發(fā)生倒置。 (八)練習(xí) 基礎(chǔ)題1.A。2.D。3.B。 拓展題(2)圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量,還有一部分可以以生活能源或食物中化學(xué)能的形式被人類再度利用,因此,該生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)、充分利用,提高了能量的利用率。 2.提示:不能。在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中,物質(zhì)總是由有序朝著無(wú)序的方向(熵增加)發(fā)展。硅藻能利用獲取的營(yíng)養(yǎng)通過(guò)自身的新陳代謝作用釋放能量,依*能量完成物質(zhì)由無(wú)序向有序的轉(zhuǎn)化,維持其生命活動(dòng)。 第五章第3節(jié)
65、 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) (一)思考與討論 1.提示:?jiǎn)钨|(zhì)與化合物;有機(jī)物與無(wú)機(jī)物。 (二)旁欄思考題 大力植樹(shù)造林后,這些植物能大量吸收已有的二氧化碳,因而能起一定的緩解作用。但更應(yīng)該控制源頭──溫室氣體的排放。 (三)練習(xí) 基礎(chǔ)題 1.(1)√;(2)╳。 2.A。3.B。 4.提示:是。因?yàn)樯锶κ侵傅厍蛏纤猩锱c其無(wú)機(jī)環(huán)境的總和,通過(guò)物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成一個(gè)物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)。 拓展題 提示:農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng),是以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和效益,使能量更多地流向人類,滿足人類的需要為目的的。農(nóng)田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn),加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸
66、出,其中的氮元素并不能都?xì)w還土壤,所以需要施加氮肥。這與物質(zhì)循環(huán)并不矛盾。 第五章第4節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 (一)問(wèn)題探討 提示:通過(guò)跳圓圈舞來(lái)傳遞這一信息。 (二)思考與討論 提示:參見(jiàn)本節(jié)參考資料。 (三)資料分析 1.如果沒(méi)有信息傳遞,蝙蝠對(duì)周圍環(huán)境的識(shí)別、取食、飛行,萵苣、茄、煙草種子的萌發(fā)等生命活動(dòng)將不能正常進(jìn)行。 2.通過(guò)信息傳遞,雌雄個(gè)體能相互識(shí)別、交配,保證種群的繁衍。 3.將煙草、 蛾和蛾幼蟲(chóng)的天敵三種生物聯(lián)系起來(lái)。 4.是。 5.信息傳遞對(duì)生物個(gè)體生命活動(dòng)的正常進(jìn)行和種群的繁衍都具有重要意義。 (四)練習(xí) 基礎(chǔ)題 提示:物理信息的信息源可以是非生物,也可以是生物。植物的顏色、形狀等,某些植物的花對(duì)于傳粉昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)就是物理信息。對(duì)與之有關(guān)的動(dòng)物來(lái)說(shuō)就是物理信息。本題中屬于物理信息的是(1、2、3、4、6、7、9、10、11);屬于化學(xué)信息的為(5、8);屬于行為信息的有(12)。 拓展題提示: (1)利用光信息調(diào)節(jié)和控制生物的生長(zhǎng)和發(fā)育,根據(jù)各種植物的光周期特性和經(jīng)濟(jì)利用部分的不同
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