必修3稳态与环境选修3现代生物科技专题
必修3稳态与环境
人体的内环境与稳态神经调节体液调节、神经调节与体液调节的关系免疫调节植物的xx调节种群和群落生态系统的结构、稳定性 生态环境的保护生态系统的功能
免疫调节
一、免疫系统的组成1.免疫器官组成:骨髓、淋巴结、胸腺、脾、扁桃体功能:免疫细胞生成、成熟或集中分布的 场所
2.免疫细胞组成:吞噬细胞 淋巴细胞:B细胞:在骨髓中成熟 T细胞:迁移到胸腺中成 熟功能:发挥免疫作用
3.免疫活性物质组成:抗体、淋巴因子、溶菌酶等 (由免疫细胞或其他细胞产生)功能:发挥免疫作用
二、免疫系统的功能1.防卫功能{dy}道防线:皮肤和黏膜第二道防线:体液中的xx物质 和吞噬细胞第三道防线:特异性免疫⑴组成:由免疫器官、免疫细胞借助血液 循环和淋巴循环组成
非特异性免疫
⑵类型及过程①体液免疫在多数情况下,抗原、抗体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化
②细胞免疫效应T细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,使这些细胞裂解死亡,病原体失去了寄生的基础,因而能被吞噬、消灭
⑶免疫失调病①过敏反应概念:已产生免疫的机体,在再次接受相 同抗原时所发生的组织损伤或功能 紊乱特点:发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,不会引起 组织严重损伤;有明显的遗传倾向 和个体差异
②自身免疫病概念:由于免疫系统异常敏感、反应过 度,将自身物质当做外来异物进行 攻击而引起的疾病举例:类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮
③免疫缺陷病概念:机体免疫功能不足或缺乏而引起的 疾病类型:先天性免疫缺陷病:遗传、生来就有 获得性免疫缺陷病(艾滋病/AIDS)原因:感染了HIV,T细胞被破坏 传播途径:血液、性、母婴 预防:洁身自爱,不共用卫生工具 世界艾滋病日:12.1
2.监视和xx功能监控并xx体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞,以及癌变的细胞
三、免疫学的应用1.预防接种疫苗是将病原微生物(如xx、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂.疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性.当动物体接触到这种不具伤害力的病原体后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫xx、活性生理物质、特殊抗体等;当动物再次接触到这种病原体时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原体的伤害.
2.疾病的临床诊断和科学研究3.器官移植⑴免疫抑制剂:类固醇、环孢霉素A⑵机制:使T细胞的增殖受阻,从而使免疫 系统暂时处于无应答或弱应答状 态
植物的xx调节
一、生长素的发现1.问题提出:植物的向光性⑴概念:在单侧光照射下,植物朝向光源 方向生长的现象⑵机制:单侧光引起生长素分布不均匀,背光侧多于向光侧,导致两侧生 长不均匀,从而造成向光弯曲⑶意义:有利于接受光照
二、过程1.达尔文单侧光照使胚芽鞘的{jd0}产生某种刺激,这种刺激传递到下部的伸长区时,造成背光侧比向光侧生长快
2.詹森胚芽鞘{jd0}产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部
3.拜耳胚芽鞘的弯曲生长,是因为{jd0}产生的刺激在其下部分布不均匀造成的
4.温特造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素
5.郭葛首先从人的尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸,继而才从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸
二、植物xx的概念在植物体内合成的,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著的调节作用的微量有机物
三、生长素的产生、分布和运输1.产生⑴部位:主要是幼嫩的芽、叶和发育中 的 种子⑵原料:色氨酸
2.运输⑴纵向运输①极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根 中,生长素只能从形态学上 端运输到形态学下端,极性 运输是细胞的主动运输②非极性运输:在成熟组织中,生长素可 以通过韧皮部进行非极性 运输
⑵横向运输①部位:茎尖、根尖、芽尖、胚芽鞘{jd0}②原因:光照或重力等因素分布不均匀③方向:从向光侧到背光侧 从背地侧到近地侧
3.分布生长素在植物体各器官种都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处
四、生长素的生理作用1.机理:促进细胞纵向伸长 影响细胞的分裂和分化 影响器官的生长、发育2.特点:两重性——低浓度促进生长,高浓度抑制生长,甚 至杀死植物
3.表现⑴既能促进生长也能抑制生长⑵既能促进发芽也能抑制发芽⑶既能防止落花落果也能疏花疏果
4.例证⑴不同器官对生长素的敏感性不同:根>芽>茎茎背地性和根向地性 的原因⑵顶端优势:植物的顶芽优先生长,侧芽生长受到抑制的现象宝塔形树冠
5.生长素在农业生产中的应用⑴生长素的应用:解除顶端优势⑵生长素类似物的应用促进扦插枝条生根促进果实发育,培育无子果实防止落花落果除草剂
xx名称
合成的部位
存在较多的部位
生理功能
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子
普遍存在于植物体内
1.促进细胞纵向伸长,从而引起茎秆伸长和植株增高;2.解除种子、块茎的休眠并促进萌发
细胞分裂素
根尖、茎尖
正在进行细胞分裂的部位
1.促进细胞分裂;2.诱导芽的分化,延缓叶片的衰老
脱落酸
根冠和萎蔫的叶片
将要脱落和进入休眠期的器官
1.抑制细胞分裂和种子萌发;2.促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯
广泛存在于植物体,成熟的果实含量最多
广泛存在于植物体,成熟的果实含量最多
1.促进果实成熟;2.促使器官脱落
五、其他植物xx
六、xx调节的特点和意义1.特点:多种xx相互作用共同调节2.意义:使生物体成为一个有机整体,适 应环境变化,并完成生长、发育 和繁殖七、植物生长调节剂人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质
种群和群落
一、种群的特征1.种群的密度(最基本的数量特征)⑴概念:种群在单位面积或单位体积中的 个体数⑵调查方法:取样调查法 样方法 标志重捕法⑶意义:反映种群在一定时期的数量
2.出生率和死亡率⑴概念:单位时间内新产生或死亡的个体 数目占该种群个体总数的比率⑵意义:决定种群数量和种群密度的因素⑶增长率:单位时间内净增加的个体数目 占该种群个体总数的比率 =出生率-死亡率
3.迁入率和迁出率⑴概念:单位时间内迁入或迁出的个体,占该种群个体总数的比率⑵意义:决定种群数量和种群密度的重要 因素
4.年龄组成⑴概念:种群中各年龄期个体数目的比例⑵类型①增长型:老年个体很少,幼年个体很多②稳定型:各年龄期个体数目比例适中③衰退型:老年个体很多,幼年个体很少⑶意义:预测种群数量和密度的变化趋势
5.性别比例⑴概念:种群中雌雄个体数目的比例⑵意义:对种群数量和种群密度也有一定 的影响
二、种群的数量变化1.构建种群增长模型⑴方法:观察研究对象,提出问题→提出 合理假设→根据实验数据,用适 当的数学形式对事物性质进行表 达→通过进一步实验或观察对模 型进行检验或修正⑵意义:更直观地反映种群的增长趋势
2.增长曲线⑴"J"型曲线①产生原因:食物、空间充裕;气候适 宜,没有敌害②数学模型:Nt=N0λt③特点:种群数量连续增长,呈"J"型⑵"S"型曲线①产生原因:环境条件(空间、食物、天 敌等)的制约②特点:种群数量达到环境条件所允许的 {zd0}值(K值,即环境容纳量)后将停止增长,有时在K值左右 保持相对稳定
三、群落1.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.研究的问题⑴群落的物种组成:丰富度⑵种间关系:捕食、竞争、寄生、互利共生
3.结构⑴垂直结构①特点:分层现象②成因:光照→植物分层→动物的栖所、食物分层→动物分层⑵水平结构①特点:不同种群呈地段性分布②成因:地形变化、湿度、盐碱度、光照、 生物自身的生长特点以及人与动 物的影响
4.演替⑴概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程⑵类型:①初生演替概念: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的演替,如 在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的 演替
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
②次生演替概念: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、弃耕的农田上进行的 演替
过程:弃耕农田↓草本植物阶段↓灌木阶段↓森林阶段⑶人类活动对群落演替的影响 干扰正常演替→生态环境破坏⑷退耕还林、还草、还湖;改善生态环境
生态系统的结构、稳定性生态环境的保护
一、生态系统的结构1.生态系统的概念由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体生物圈:地球上的全部生物及其无机环境 的总和,地球上{zd0}的生态系统
2.生态系统的组成成分⑴非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等⑵生产者:能够自己制造有机物 自养生物,绿色植物、蓝藻、硝化xx 是生态系统的基石
⑶消费者:只能利用现成的有机物 异养生物,各种动物 加快生态系统的物质循环⑷分解者:只能利用已经死亡的生物体内 的有机物 腐生异养生物,大多数xx和 xx、营腐生生活的动物 完成物质循环
3.生态系统的营养结构⑴食物链:生态系统中各种生物之间由于 食物关系而形成的链状联系特点:①生产者是{dy}营养级 ②除初级消费者外,消费者所处的 营养级不固定 ③一般不超过5个营养级
⑵食物网:许多食物链彼此相互交错连接 成的复杂营养结构成因:①一种生物常以多种生物为食 ②一种生物常被多种生物所食⑶意义:①生态系统物质循环和能量流动 的渠道 ②生态系统保持相对稳定的重要 条件
二、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2.原因:生态系统具有自我调节能力3.基础:负反馈调节
4.组成⑴抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力⑵恢复力稳定性:生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力规律:生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自动调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,恢复力稳定性就越低
5.提高生态系统的稳定性⑴控制对生态系统的干扰程度,适度利 用,不超过生态系统的自动调节能力⑵对利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统的内部结构与功能的协调
三、生态环境的保护1.人口增长对生态环境的影响⑴我国的人口现状与前景①现状:基数大,增长快②前景:21世纪中叶达到峰值后开始缓慢 下降,基本实现人口与经济、社会、环境和资源的协调发展
⑵人口增长对生态环境的影响 土地资源的压力 水资源的压力 能源的压力 森林资源的压力 环境污染的压力
2.保护我们共同的家园⑴全球性环境问题全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染、生物多样性锐减
⑵保护生物多样性①生物多样性地球上的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性,包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
②生物多样性的价值直接价值:药用价值、工业原料、科研价值、美学价值间接价值:生态功能 远远大于直接价值潜在价值
③措施就地保护:主要指建立自然保护区和风景 名胜区等 xxx的保护易地保护:建立植物园、动物园以及濒危 动植物繁育中心关键:协调好人与生态环境的关系
⑶可持续发展在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足我们这代人的需要,它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展
生态系统的功能
一、生态系统的能量流动1.概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失2.起点:生产者固定太阳能3.总量:生产者固定的太阳能的总量 非照射到该生态系统的太阳能的 总量
4.过程
5.特点①单向流动:不能逆转,也不能循环原因:食物链上相邻两个营养级之间是捕 食关系;能量最终转化为热能形式,而生物 体不能直接利用热能
②逐级递减:传递效率只有10%~20%原因:自身消耗大部分能量;总有一部分未被下一营养级利用,最终被分解者分解能量金字塔:营养级越多,在能量流动中 消耗的能量就越多;一般不超过4~5个营养级
⑹研究意义①帮助人们科学规划、设计人工生态系 统,使能量得到xxx的利用②帮助人们合理地调整生态系统中能量流 动的关系,使能量能够持续高效地流向 对人类最有益的部分
二、生态系统的物质循环1.概念:无机环境 生物群落2.形式:元素3.特点:全球性
CHONPS
4.实例:碳循环
存在形式循环形式生理过程
5.与能量流动的关系物质作为能量的载体,使能量沿着食物链和食物网流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
6.意义通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密