高中生物必修3复习提纲
第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
一、内环境
2、各种细胞的内环境
①血细胞直接生活的环境：血浆；②毛细血管壁细胞直接生活的环境：血浆和组织液；③毛细淋巴壁细胞直接生活的环境：淋巴和组织液；④体内绝大多数组织细胞直接生活的环境：组织液
3、内环境和外环境
（1）对于细胞来说：①内环境：细胞外液；②外环境：呼吸道、消化道、肺泡腔、输卵管、子宫等
（2）对于人体来说：①内环境：人体内部的环境；②外环境：人们生活的外界环境
二、人体内有关的液体
1、体液：包括细胞内液和细胞外液。细胞外液主要包括组织液、血浆、淋巴，也叫人体的内环境。此外，脑脊液也属于细胞外液。
2、外分泌液：主要指外分泌腺（如唾液腺、胃腺、肠腺、胰腺、泪腺、汗腺、皮脂腺等）分泌的，运输到体外和消化腔的液体。包括各种消化液、泪液、汗液等。
3、原尿：血浆通过肾小球时经滤过作用形成，与血浆成分相比主要是不含大分子蛋白质。
4、尿液：原尿再经肾小管和集合管的重吸收后形成，主要包括水分、无机盐及代谢废物，是人体的重要排泄物。尿液是一种排泄物，既不是体液，也不是外分泌液。
三、细胞外液的化学成分
1、血浆成分：水、无机盐、糖类、蛋白质、脂质、氨基酸、激素、维生素、抗体、各种细胞代谢产物等。
2、组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，但又不完全相同，“最主要”的差别是血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中的蛋白质含量很少。
四、细胞外液的理化特性
1、溶液的渗透压：是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质的微粒的数目，溶质微粒越多，溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高。由于血浆中含有无机盐和蛋白质，故血浆渗透压与其有关。
（1）水在细胞内外的转移取决于细胞内外渗透压的大小。
（2）内钾外钠：决定细胞内液渗透压的主要是钾盐（因为钾盐主要存在于细胞内液）；决定细胞外液渗透压的主要是钠盐（因为钠盐主要存在于细胞外液）。
（3）细胞外液渗透压＞细胞内液渗透压—→水外流→细胞皱缩；细胞外液渗透压＜细胞内液渗透压—→水内流→细胞肿胀
2、正常人的血液pH范围是7.35~7.45，缓冲物质是H2CO3／NaHCO3、NaH2PO4／Na2HPO4
3、温度：37℃左右
五、内环境的功能：内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。高等的多细胞动物，它们的体细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。
第2节 内环境稳态的重要性
一、内环境稳态
稳态是指正常机体在神经系统、体液和免疫系统的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定的状态。
二、参与内环境稳态的系统
1、直接参与物质交换的系统：呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统。2、起调节
作用的系统：神经系统（神经调节）、内分泌系统（体液调节）、免疫系统（免疫调节）
三、稳态调节机制的认识
1、法国生理学家“贝尔纳”：神经调节。2、美国生理学家“坎农”：神经—体液调节。
3、现代观点：神经—体液—免疫调节（作为内环境稳态的主要调节机制）
四、稳态调节原理
1、渗透压调节
2、血浆pH稳态
当酸性物质进入血液时：H+＋HCO3- ==== H2CO3 ，H2CO3 ==== H2O＋CO2 ↑（从肺部排出）例如：乳酸进入血液后，就与血液中的NaHCO3发生作用，生成乳酸钠和H2CO3。当碱性物质进入血液时：OH-＋H2CO3 ==== HCO3-＋H2O，例如：当Na2CO3进入血液后。就与血液中的H2CO3发生作用，生成碳酸氢盐，而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。
3、体温恒定
安静时人体产热主要来自内脏（肝脏、肾等），运动时主要来自骨骼肌。人体的散热主要通过汗液蒸发、皮肤内毛细血管散热、其次还有呼气、排尿和排便等。当气温达到35℃以上时，散热主要通过汗液蒸发这一条途径。人体体温的相对恒定是因为产热过程和散热过程能够维持动态平衡，主要调节中枢在下丘脑。
五、内环境稳态的重要意义
温度、pH等都必须保持在适宜的范围内，酶促反应才能正常进行。可见，内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。例如，当血液中钙、磷的含量降低时，这在成年人表现为骨软化病，在儿童则表现为佝偻病。血钙过高会引起肌无力，血钙过低则会引起肌肉抽搐等疾病。
第2章 动物和人体生命活动的调节
第1节 通过神经系统的调节
一、反射与反射弧
1、反射：神经调节的基本形式
2、反射弧：神经调节的结构基础，由感受器、传入神经、神经中
枢、传出神经、效应器五个部分组成。
二、兴奋的传导
1、在神经纤维上的传导：兴奋是以电信
号（局部电流、神经冲动）的形式沿着神
经纤维传导的。
（3）传导特征
①完整性：神经纤维要实现其兴奋传导的
功能，就要求其在结构上和生理功能上都是完整的。如果神经纤维被切断，兴奋即不可能通过断口；如果神经纤维在麻醉剂或低温作用下发生功能的改变，破坏了生理功能的完整性，则兴奋的传导也会发生阻滞。
②双向性：根据兴奋传导的机制，神经纤维受刺激产生兴奋时，兴奋能由受刺激的部位同时向相反的两个方向传导，因为局部电流能够向相反的两个方向流动。（双向传导） ③绝缘性：一条神经干包含着许多条神经纤维，各条神经纤维各自传导自己的兴奋而基本上互不干扰，这称为绝缘性。传导的绝缘性能使神经调节更为专一而精确。
④相对不疲劳性：有人曾在实验条件下，用每秒50～100次的电刺激连续刺激神经9～12小时，观察到神经纤维始终保持着传导兴奋的能力。因此与突触的兴奋传递相比，神经纤维是不容易疲劳的。
（4）兴奋在神经纤维上传导的实质：膜电位变化→局部电流（生物电的传导）
①静息电位：神经纤维未受到刺激时，细胞膜使大量的钠离子留在膜外的组织液中，钾离于留在细胞膜内，由于钾离子透过细胞膜向外扩散比钠离子向内扩散更容易，因此，细胞膜外的阳离子比细胞膜内的阳离子多，造成离子外正内负。膜外呈正电位，膜内呈负电位。此时，膜内外存在的电位差叫做静息电位。
②动作电位：当神经纤维的某一部位受到刺激时，兴奋部位的细胞膜通透性改变，大量钠离子内流，使膜内外离子的分布迅速由外正内负变为外负内正，发生了一次很快的电位变化，这种电位波动叫做动作电位。
在动作电位产生的过程中，钾离子和钠离子的跨膜运输方式是协助扩散。恢复为静息电位时，是主动运输出膜的。
2、在神经元之间的传递
（1）突触：神经元之间接触的部位，由一个神经元的轴突末端膨大部位——突触小体与另一个神经元的细胞体或树突相接触而形成。
①突触小体：轴突末端膨大的部位；②突触前膜：轴突末端突触小体膜；③突触间隙：突触前、后膜之间的空隙（组织液）；④突触后膜：另一个神经元的细胞体膜或树突膜
（2）过程：轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜——→突触间隙——→突触后膜（与突触后膜受体结合）——→另一个神经元产生兴奋或抑制
（3）神经递质：是指神经末梢释放的特殊化学物质，它能作用于支配的神经元或效应器细胞膜上的受体，从而完成信息传递功能。
①合成：在细胞质通过一系列酶的催化作用中逐步合成，合成后由小泡摄取并贮存起来。 ②释放：通过胞吐的方式释放在突触间隙。.
③结合：神经递质通过与突触后膜或效应器细胞膜上的特异性受体相结合而发挥作用。递质与受体结合后对突触后膜的离子通透性发生影响，引起突触后膜电位的变化，从而完成信息的跨突触传递。
④失活：神经递质发生效应后，很快就被相应的酶分解而失活或被移走而迅速停止作用。递质被分解后的产物可被重新利用合成新的递质。一个神经冲动只能引起一次递质释放，产生一次突触后膜的电位变化。
⑤类型：兴奋性递质（乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、谷氨酸、天冬氨酸等）；抑制性递质（γ-氨基丁酸、甘氨酸、一氧化氮等）。
（4）信号变化：①突触间：电信号→化学信号→电信号；②突触前膜：电信号→化学信号；③突触后膜：化学信号→电信号
（5）传递特征：单向传导。
即只能由一个神经元的轴突传导给另一个神经元的细胞体或树突，而不能向相反的方向传导，这是因为神经递质只存在于突触小体中，只能由突触前膜释放，通过突触间隙，作用于突触后膜，引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化，从而引起下一个神经元的兴奋或抑制。
★兴奋在反射弧中的传导方式实质上是感受器把接受的刺激转变成电信号（局部电流）在传入神经纤维上双向传导，在通过神经元之间的突触时电信号又转变为化学信号（化学递质）在突触中单向传递。化学信号通过突触传递到另一神经元的细胞体或树突又转变为电信号在传出神经纤维上传导，所以效应器接受的神经冲动是电信号。
三、神经系统的分级调节
1、人的中枢神经系统：包括脑和脊髓。脑包括大脑、小脑、间脑（主要由丘脑和下丘脑构成）、中脑、脑桥、延髓。
2、神经中枢：中枢神经系统内调节某一特定生理功能的神经元群。包括：大脑皮层、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢、听觉中枢等。
3、分级调节：
（1）大脑皮层：最高级的调节中枢；（2）小脑：维持身体平衡中枢（3）下丘脑在机体稳态调节中的主要作用：①感受：渗透压感受器，感受渗透压升高。②分泌：分泌抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺素释放激素等。③调节：水平衡中枢、体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。④传导：可传导渗透压感受器产生的兴奋至大脑皮层，使大脑皮层产生渴觉。
（4）脑干：呼吸中枢
四、人脑的高级功能
1、大脑皮层中央前回（第一运动区）控制躯体的运动：
①倒置关系：皮层代表区的位置与躯体各部分的关系呈是倒置的；②交叉控制：中央前回左边控制右侧躯体运动，中央前回右边控制左侧躯体运动；③皮层代表区范围的大小与躯体的大小无关，而与躯体运动的精细复杂程度有关。
2、人的语言功能与大脑皮层的言语区有关：
①运动性语言中枢：S区。受损伤，患运动性失语症；②听觉性语言中枢：H区。受损伤，患听觉性失语症；③视觉性语言中枢：V区。阅读文字；④书写性语言中枢：W区。书写文字
第2节 通过激素的调节
一、激素调节的发现——促胰液素
1、发现历程
①沃泰默：胰液的分泌是神经反射②贝利斯和斯他林：胰液的分泌是受某种化学物质——促胰液素调节。促胰液素便是历史上第一个被发现的激素。③巴甫洛夫：胰液的分泌属于神经反射→促胰液素
2、促胰液素的化学本质：由下丘脑神经细胞分泌的一种碱性多肽。由27个氨基酸残基组成，含11种不同氨基酸。
二、激素调节
1、腺体：由具有分泌功能的细胞构成，存在于器官内或独立存在的器官。
（1）外分泌腺：又称“有管腺”，其分泌物通过腺导管输送到相应的组织或器官发挥其调节作用。如唾液腺、胃腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺、肝脏、胰腺等（胰腺分为内分泌部和外分泌部，胰的大部分属于外分泌部，但是胰岛属于内分泌部）。
（2）内分泌腺；又称“无管腺”，其分泌物——激素直接进入细胞周围的血管和淋巴，通过血液循环和淋巴循环输送到各细胞、组织或器官而发挥调节作用。如垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胸腺、胰岛等。
2、动物激素的种类
三、激素调节的实例
1、血糖平衡的调节
（1）血糖的来路和去路
（2）血糖调节的相关激素
（3）血糖平衡中的激素调节（体液调节）
2、甲状腺激素、性激素、肾上腺素分泌的分级调节
四、分泌调节的相互关系：
在血糖平衡调节中，胰岛素的分泌量增加会抑制胰高血糖素的分泌，而胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌。【分析】这要从胰岛素和胰高血糖素的作用和调节来综合考虑。 ①“胰岛素的分泌量增加会抑制胰高血糖素的分泌”，这是在血糖浓度本身就高的情况下（摄食后）发生的，此时胰岛素分泌增加抑制胰高血糖素的分泌，胰高血糖素分泌的减少，导致肝糖原的分解减少，缓解降血糖的压力。这样，胰岛素分泌一方面直接降低血糖，一方面通过抑制胰高血糖素的分泌间接降低血糖，双管齐下从而达到迅速降血糖的效果。
②“胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌”，这是在血糖浓度本身就低的情况下发生的，但升血糖，在于用血糖。而血糖的利用必须进入细胞内，血糖能否进入细胞内，就取决于胰岛素了。胰岛素之所以起降低血糖浓度的作用，是因为其能够促进葡萄糖进入细胞中，进一步实现葡萄糖的氧化分解或合成糖原或转变成脂肪、氨基酸等。因此，胰高血糖素的分泌势必会促进胰岛素的分泌。 五、激素作用的一般特征
①激素作用的特异性：激素随血流分布到全身各处，与组织细胞广泛接触，但却是有选择性的作用于某些细胞、腺体、器官，能被激素作用的器官、腺体、细胞分别称为靶器官、靶腺、靶细胞。各种激素所作用的靶细胞的数量和广泛性有很大差异。大多数激素均有其固定的靶细胞或靶器官。例如，垂体的三种促激素都是蛋白质激素，可是其中促甲状腺激素只作用于甲状腺，促肾上腺皮质激素只作用于肾上腺皮质，促性腺激素只作用于性腺。另外，有的激素却能广泛的影响细胞代谢，如生长激素、胰岛素等。
②激素具有高效能的作用：激素在血液中含量很少，但却能显著加强细胞内的生化反应，对机体的代谢、生长与生殖等重要生理过程有着巨大的影响。如每周注射几毫克的生长激素就可使侏儒症患者生长速度显著增快，追上正常人。
③激素是生理调节物质：各种激素只是使靶器官的功能加强（刺激）或减弱（抑制）。体内的激素只是“唤起”靶器官存在的潜势，不能产生新的过程。
④激素在体内不断的发生代谢性失活：激素在体内不断的失活，并不断地被排出体外。失活的地点：一个是激素作用的靶细胞，即当激素发生作用时，激素本身被失活，如促甲状腺激素在甲状腺内失活等；另一个是肝脏，肝脏内有许多酶，可使各种激素转化为活性很低，甚至没有活性的物质，最后随尿液排出。
第3节 神经调节与体液调节的关系
一、神经调节与体液调节的区别
二、神经调节与体液调节的协调
1、体温调节：（1管收缩、汗液分泌减少（减少散热）、骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加（增加产热）→体温维持相对恒定（2）炎热环境→温觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管舒张、血流量 增加、汗液分泌增多（增加散热，无减少产热的途径）→体温维持相对恒定
2、水盐调节（细胞外液渗透压调节）下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液
渗透压下降、尿量减少
神经调节与体液调节的关系：（1）不少内分泌腺直接或间接地受到神经系统的调节。（2）内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。例如：甲状腺激素。
第4节 免疫调节
一、人体免疫系统的三大防线：
第一道：皮肤、粘膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物（泪液、唾液）的杀灭作用。第二道：吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用。第三道：免疫器官、免疫细胞、免疫物质共同组成的免疫系统。 二、免疫系统的组成
1、免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴结等；2、免疫细胞：淋巴细胞、吞噬细胞等；3、免疫物质：各种抗体和淋巴因子等。特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞，由骨髓中造血干细胞分化、发育而来。
3、与免疫有关的细胞总结
三、第三道防线的作用
四、体液免疫与细胞免疫的比较：
五、免疫失调引起的疾病
当免疫功能失调时，可引起疾病，如免疫功能过强时，会引起过敏反应和自身免疫病。免疫功能过低时会引起免疫缺陷病。1、过敏反应：已免疫的机体再次接受相同的物质的刺激时所发生的反应。2、自身免疫病：自身免疫反应对自身的组织器官造成损伤并出现了症状。3、免疫缺陷病：机体免疫功能缺乏或不足所引起的疾病。分为原发性免疫缺陷病、继发性免疫缺陷病，具体有先天性胸腺发育不全、获得性免疫缺陷综合症等。
第3章 植物的激素调节 第1节 植物生长素的发现
一、生长素的发现过程
1、达尔文的实验：推测——当胚芽鞘受到单侧光照射时，在顶端可能产生一种物质传递到下部，引起苗的向光性弯曲。
2、詹森的实验：结论——胚芽鞘顶尖产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。（不足之处：该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激是由尖端产生，而不是由琼脂片产生。） 3、拜尔的实验：证明——胚芽鞘的弯曲生长，是因为顶尖产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。
4、温特的实验：结论——胚芽鞘尖端确实产生某种物质，并运到尖端下部促使某些部分生长。
5、1934年，荷兰科学家郭葛等人分离出该物质，化学名称吲哚乙酸，取名为生长素。 6、生长素的发现对植物向光性的解释
①产生条件：单侧光；②感光部位：胚芽鞘尖端；③产生部位：胚芽鞘尖端；④作用部位：尖端以下生长部位；⑤作用机理：单侧光引起生长素分布不均匀→背光侧多→生长快（向光侧少→生长慢）→向光弯曲。
尖端是指顶端1mm范围内。它既是感受单侧光的部位，也是产生生长素的部位。尖端以下数毫米是胚芽的生长部位，即向光弯曲部位。
二、生长素（IAA）的产生、运输和分布
1、产生：植物体内的生长素主要在叶原基、嫩叶和正在发育着的种子中产生。成熟的叶片和根尖也产生少量生长素。植物体内的生长素是由色氨酸通过一系列中间产物而形成的。
2、运输：运输方式是主动运输（需载体，要耗能）
①横向运输：只有尖端才具有横向运输，从而导致生长素在尖端分布不均匀。而尖端以下部位不能横向运输。【受光和重力的影响】②极性运输：生长素只能从植物的形态学上端向下端运输（茎是由茎尖到基部，根也是由根尖到基部），而不能向相反的方向运输，又称纵向运输，其它植物激素则无此特点。【在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中】③非极性运输：可以通过韧皮部进行非极性运输。【在成熟组织中】 3、分布：生长旺盛的部位（作用部位）
疑问：植物体的根部生长素的分布到底是伸长区多还是分生区多？为什么？解答：伸长区多，生长素的功能是促进细胞生长。产生：分生区多、分布：伸长区多。
第二节 生长素的生理作用
一、生理作用——两重性
（1）对于植物同一器官而言，低浓度的生长素促进生长，高浓度的生长素抑制生长。浓度的高低是以生长素的最适浓度划分的，低于最适浓度为“低浓度”，高于最适浓度为“高浓度”。在低浓度范围内，浓度越高，促进生长的效果越明显；在高浓度范围内，浓度越高，对生长的抑制作用越大。
（2）同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应不同：根、芽、茎最适生长素浓度分别为10-10、10-8、10-4（mol/L）。细胞成熟情况：幼嫩的细胞对生长敏感，老细胞对生长素比较迟钝。植物类型：双子叶植物一般比单子叶植物对生长素敏感。
二、两重性的典型现象——顶端优势
产生的原因：由顶芽形成的生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度加大，由于侧芽对生长素敏感而被抑制；同时，生长素含量高的顶端，夺取侧芽的营养，造成侧芽营养不足。
三、生长素类似物的应用：
a、在低浓度范围内：促进扦插枝条生根——用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡不易生根的枝条，可促进枝条生根成活；促进果实发育；防止落花落果。b、在高浓度范围内：可以作为除草剂
疑问：为什么离顶芽近的侧芽处积累的生长素多呢? 顶芽产生的生长素往下运输,侧芽产生的生长素也往下运输,那么离顶芽远的侧芽积累的生长素不是更多吗?解答：产生的同时也会被吲哚乙酸酶分解。第一侧芽积累最多，分解少；继续向下运输，分解快，逐渐减少。故松柏呈宝塔型。
第三节 其他植物激素
二、细胞分裂素：是一类具有腺嘌呤环结构的植物激素。
①合成部位：存在于正在进行细胞分裂的部位，主要是根尖。
②主要作用：促进细胞分裂和组织分化，植物组织培养中能影响植物细胞脱分化和再分化。
三、赤霉素：是一类属于双萜类化合物的植物激素。
①合成部位：一般在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成。
②主要作用：通过叶片、嫩枝、花、种子或果实进入植物体内，传导到生长活跃部位发生作用，促进细胞伸长，从而引起茎杆伸长和植株增高；能打破种子、块茎或鳞茎等器官的休眠，促进种子萌发和果实成熟。 四、脱落酸：是一种具有倍半萜结构的植物激素。
①合成部位：根冠、萎蔫的叶片组织、成熟的果实、种子及茎等。 ②分布部位：将要脱落的器官和组织中含量多。
③主要作用：抑制细胞分裂（脱氧核糖核酸和蛋白质的合成），促进叶和果实衰老
和脱落。
五、乙烯：是一种气体激素。
①合成部位：存在植物体的多种组织中，特别是在成熟的果实中含量较多。 ②主要作用：促进果实的成熟。
植物激素间的关系：
(1)植物的一生，是受到多种激素相互作用来调控的。同时受遗传物质、光照、温度等环境因子变化的影响。(2)植物组织培养时生长素与细胞分裂素含量变化引起的结果差异。在进行植物组织培养时，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成（即有利于根的发生）；当细胞分裂素含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成（即有利于芽的发生）。（参见选修3 P43）。
疑问：生长素能促进生长，但它的作用又会被乙烯所抵消吗？分析：因为当生长素的浓度达到一定时，能刺激乙烯的合成，而乙烯对植物生长的抑制作用，却抵消了生长素的促进作用。故高浓度的生长素表现出抑制作用。解答：生长素能促进生长，但它的作用又会被乙烯所抵消的。
第4章 种群和群落 第1节 种群的特征
种群：是在一定空间和时间内的同种生物个体的总和，种群是生物进化和繁殖的基本单位。
一、种群的数量特征 1、种群密度：
调查方法：①总数调查：逐个计数。②取样调查：计数种群一部分，估算种群密度。 1．1样方法
（1）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。
（2）常用取样：①五点取样法：②等距取样法
（3）计数原则：若有正好长在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则；即只计数样方相邻两条边上的个体。同种植物无论大小都应计数。如图4—2。
（4）调查记录样表及计算公式（表4—1）：种群密度=所有样方内种群密度合计/样方数【答案：6.5株/m2】
1．2标志重捕法
（1）前提条件：标志个体与未标志个体重捕的概率相等。调查期内没有新的出生和死亡，无迁入和迁出。
（2）适用范围：活动能力强和范围大的动物如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。 （3）计算公式:
2．出生率和死亡率；3．迁入率和迁出率；4．年龄组成和性别比例： 种群数量特征间的相互关系：
①种群密度是种群最基本的数量特征。种群密度越高，一定范围内种群数量越多。种群
数量与种群密度呈正相关。②对一个自然种群来说，影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率。③出生率和
死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直接因素。④年龄组成是预测种群密度未来变化趋势的重要依据，是作为预测一个种群的种群数量的决定因素。⑤性别比例在一定程度上也能够影响种群数量的变化。⑥年龄组成和性别比例通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度和种群数量。⑦影响种群数量的主要因素：年龄组成、性别比例、出生率和死亡率。
二、种群的空间特征：1、均匀分布；2、随机分布；3、集群分布（了解空间分布格局有利于选择种群密度的统计方法）。
第2节 种群数量的变化
一、建构种群增长模型的方法（以细菌为例）
二、种群数量的增长模型
1．种群离散增长模型【世代不相重叠】
最简单的种群增长的数学模型，通常是把世代t+1的种群Nt+1与世代t的种群Nt联系起来的差分方程。假定有一恒定周限增长率λ（Nt+1／Nt）它与密度无关，即:Nt+1=λNt或Nt=N0λt，其中N为种群大小，t为时间，λ为种群的周限增长率。增长率（Nt+1－Nt）／Nt＝λ－1。
四、几组概念的辨析
1．λ（Nt+1／Nt）：表示相邻两年（生物的两代）种群数量的倍数。在公式Nt＝N0λt中，N0表示起始数量， t表示年数或生物的繁殖代数。在“J”型曲线增长的种群中，λ保持不变（图A）；而在“S”型增长曲线中λ越来越小，故在“K”时，其λ为1（图C）。
2．增长率（dN／Ndt）：增长率是指单位时间种群增长数量占种群个体总数的比。【增
长率＝出生率—死亡率＝（出生数－死亡数）/（单位时间×单位数量）】。在“J”型曲线增长的种群中，增长率保持不变（图A）；而在“S”型增长曲线中增长率越来越小，故在“K”时，其增长率为0（图C）。
3．增长速率（dN／dt）：增长速率是指单位时间内种群数量变化率。【增长速率＝（出生数－死亡数）/单位时间】。种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线斜率。在“J”型曲线增长的种群中，增长速率是逐渐增大,直至无穷（如图B）。在“S”型曲线增长的种群中，增长速率先是逐渐增大，在“ 1/2K”之后增长速率是逐渐减小，到达K值时，增长速率就为0（如图D）。
五、种群数量的波动与下降：1、波动：气候、竞争、捕食、寄生、营养、疾病等。2、下降：不利的条件。
三、比较“J”型曲线和“S”型曲线
3节 群落的结构 一、生物群落
生物群落：是指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。物种丰富度：群落中物种数目的多少，是群落的首要特征。
二、物种、种群、群落和生态系统之间的关系
（1）概念不同：种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体，而物种则指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一群生物个体。
（2）范围不同：一般来讲，种群是指较小范围内的同种生物的个体，而物种是由许多分布在不同区域的同种生物的种群组成的。由于两者概念的角度不同，不能进行比较其范围的大小关系。种群是种内关系的研究范围，是组成群落的基本单位。而群落是种间的研究范围，是生态系统的生物成分。
（3）判断标准不同：种群是同一地点的同种生物，它通过个体间的自由交配而保持一个共同的基因库。物种的判断标准主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代。不同的物种间有明显的形态差异，凡属于同一个物种的个体，一般能自由交配并产生可育后代，不同物种的个体，一般不能交配，即使交配也往往不育。注意：全世界的人群（不分肤色、国别、年龄、性别）是一个种群；全世界的水稻也是一个种群。一群牛、羊、马，就不是一个种群，而是多个种群。判断某一地域中的生物是否是一个种群的关键是这些生物是否是同一种生物。
（4）种群强调同种生物个体集合而成，群落所强调的是某区域内的所有生物群体（异种生物之间有规律的联系），因此不能说成某区域内的某些或几种生物的群体。种群与群落是部分与整体的关系，即某区域中所有同种生物的集合是一个种群，而该区域中的所有生物的集合才是一个群落。生态系统是指生物群落及无机环境相互作用的自然系
统，它强调生物群落与无机环境的相互作用。
（5）种群能够组成群落必须具备两个基本条件：①它们必须适应于共同的非生物环境；②它们内部的关系必须取得协调，即共同适应它们所处的生物环境。也就是说生物群落有一定的生态环境，在不同的生态环境中有不同生物群落。
三、群落中的生物关系
1、种内关系（同种生物个体与个体、个体与群体、群体与群体之间）：（1）种内互助；
（2）种内斗争。
2、种间关系（不同种生物之间的关系）：（1）互利共生（同生共死）：。如豆科植物与根瘤菌；人体中的有些细菌；地衣是真菌和藻类的共生体。（2）捕食（此长彼消、此消彼长）：如：兔以植物为食；狼以兔为食。（3）竞争（你死我活）：如：大小草履虫；水稻与稗草等。（4）寄生（寄生者不劳而获）：①体内寄生：人与蛔虫、猪与猪肉绦虫；②体表寄生：小麦线虫寄生在小麦籽粒中、蚜虫寄生在绿色植物体表、虱和蚤寄生在动物的体表、菟丝子与大豆。③胞内寄生：噬菌体与大肠杆菌等。
四、群落的空间结构：1、垂直结构：植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性。2、水平结构：水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。
疑问：不同海拔高度的植物类型不同，这个现象算是群落垂直结构吗？ 解答：应算是水平结构。是不同的水平距离上有不同的地理高度造成的水分、温度、光照和气候等的差别，使得生物有不同的分布。
第4节 群落的演替
群落的演替：指群落随时间的推移，一定区域内一个群落被另一个群落所替代的过程。
一、演替类型：（群落的演替按发生的基质状况可分为两类）
1、初生演替（1）概念：发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替。（2）过程：①旱生演替：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水生演替：沉水植物→浮水植物→挺水植物→湿生草本植物→灌丛、疏林植物→乔木。（3）特点：演替缓慢。
2、次生演替（1）概念：在次生裸地（原群落被破坏、有植物繁殖体）上发生的演替。
（2）过程：弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木。（3）特点：演替快速。
二、人类活动对群落演替的影响：使群落演替按照不同自然的演替速度和方向进行。 〖疑问〗群落演替的影响因素中，人为因素是不是影响最大的因素？〖解答〗决定群落演替的根本原因存在于群落内部。在外因中，人为因素是影响最大的因素。
第5章生态系统及其稳定性
第1节 生态系统的结构
二、生态系统的结构：组成成分和营养结构（食物链和食物网）
1、组成成分（生态系统成分的区分依据：按它们的营养功能）
（1）非生物的物质和能量（无机环境）：①无机物质：CO2、O2、N2、NH3、H2O、NO3- 等
各种无机盐；②有机物质：糖类、蛋白质等；③其他：阳光、热能、压力、pH、土壤等。
（2）生产者：①绿色植物；②蓝藻、光合细菌（一种能进行光合作用而不产氧的特殊生理类群原核生物的总称，如红螺菌、紫硫细菌、绿硫细菌、紫色非硫细菌等）；③化能合成细菌：硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌等。（3）消费者：①大部分动物（但不是所有的动物）；②非绿色植物（菟丝子等）、食虫植物—猪笼草、茅膏菜、捕蝇草（食虫植物属于绿色植物，在生态上扮演生产者的角色。捕虫时则属于消费者。）；③某些微生物（根瘤菌、炭疽杆菌、结核杆菌、酿脓链球菌、肺炎双球菌、虫草属真菌等）、寄生生物（蛔虫、线虫、猪肉绦虫、大肠杆菌等）、病毒（SARS病毒、禽流感病毒、噬菌体等）。（4）分解者：①大部分微生物（圆褐固氮菌、反硝化细菌、乳酸菌等细菌，酵母菌、霉菌、蘑菇、木耳、灵芝等真菌、放线菌）；②一些动物（蚯蚓、蜣螂、白蚁、甲虫、皮蠹、粪金龟子等）。
2、营养结构
（1）食物链：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。表示：草→兔→狐。
①捕食链：生物之间因捕食关系而形成的食物链。其第一营养级（开端）一定是生产者，第二营养级一定是植食性动物，分解者不能参与食物链。例如：草→鼠→蛇→猫头鹰。高中生物通常意义上的食物链就是捕食链。②寄生链：生物间因寄生关系形成的食物链。例如：鸟类→跳蚤→细菌→噬菌体。③腐生链：某些生物专以动植物遗体为食物而形成的食物链。例如：植物残枝败叶→蚯蚓→线虫类→节肢动物。
（2）食物网：一个生态系统中，许多食物链彼此交错连结的复杂营养关系。食物链中的不同种生物之间一般有捕食关系；食物网中的不同种生物之间除了捕食关系外，还有竞争关系。
三、某种生物数量的减少对其他生物的影响
①在某食物链中，若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其他生物都将减少。这是因为第一营养级是其他各种生物赖于生存的直接或间
接的食物来源，这一营养级生物的减少必会引起连锁反应，
致使以下各营养级的生物依次减少。
②若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量因此而迅速增加，但这种增加并不是无限的。而是随着数量的增加，种群的密度加大，种内斗争势必加剧，再加上没有了天敌的“压力”，被捕食者自身素质（如奔跑速度、警惕灵敏性等）必会下降，导致流行病的蔓延，老弱病残者增多，最终造成种群密度减小，直至相对稳定，即天敌减少，造成被捕食者的种群数量先增加后减少，最后趋向稳定。
③若处于“中间”营养级的生物减少，另一种生物的变化情况应视具体食物链而定。例如如图所示的食物网中，若蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，则鹰就更多地捕食兔和食草籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减少。在这里必须明确鹰并非只以蛇为食，所以蛇的数量的减少并不会造成鹰的数量减少，它可以依靠其他食物来源而维持数量稳定。
④食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同线路分析所得结果不同时，应遵循以下规律：A、以中间环节少的为分析依据，考虑方向和顺序应从高营养级依次到低营养级。B、生产者相对稳定，即生产者比其他消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不用考虑生产者数量的增加或减少。C、处于最高营养级的种群且其食物有多种来源时，若其中一条食物链中断，则该种群的数量不会发生较大的变化。
〖例题〗如下图所示的食物网中，由于某种原因蚱蜢大量减少，蜘蛛数量将发生什么变化？（ A ）
A．增加 B．减少 C．基本不变 D．可能增加也可能减少
【解析】A在该食物网中，由于蚱蜢大量减少，必然导致晰蜴和蛇的食源短缺，从而影响其数量使之减少。鹰作为该食物网中的最高级消费者，由于失去了原先占有的一个营养来源，于是鹰将增加对兔和相思鸟的捕食，这样导致蜘蛛的天敌（相思鸟）数量减少，进而使蜘蛛的数量增加。
〖例题〗下图表示南极洲生态系统，该系统的大鱼因过度捕捞而急剧减少，那磷虾的数量将会发生什么变化？【解析】当大鱼数量急剧减少，中间这条食物链不能为虎鲸提供大量的食物来源，虎鲸就会加剧对两侧食物链的捕食。对左侧食物链来说，虎鲸较多地捕食须鲸，使须鲸数量减少，从而使磷虾的数量增加。
第2节 生态系统的能量流动
一、能量流动的概念：能量流动是指生态系统中的能量输入、传递、转化和散失的过程
二、能量流动的过程
1、能量的输入：能量流动的起点是从生产
者经光合作用所固定太阳能开始的。生产者所固定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量，而流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量，排出的粪便中的能量不计入排便生物所同化的能量中。
2、能量的传递：（1）传递的渠道：食物链和食物网。（2）传递的形式：以有机物的形式传递
可以认为，一个营养级所同化的能量＝呼吸
散失的能量＋被下一营养级同化的能量十
分解者释放的能量。但对于最高营养级的情
况有所不同，它所同化的能量＝呼吸散失的
能量＋分解者分解释放的能量。
3、能量的转化：光能→生物体有机物中的化学能→热能
4、能量的散失：热能是能量流动的最终归宿。（热能不能重复利用，所以能量流动是单向的，不循环的。）
三、能量流动的特点
1、单向流动：指能量只能从前一营养级流向后一营养级，而不能反向流动。原因:①食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果；②各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失掉，这些能量是生物无法利用的。
2、逐级递减:指输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入下一营养级，能量在沿食物链流动过程中逐级减少的。传递效率：一个营养级的总能量大约只有 10% ～20% 传递到下一个营养级。原因：①各营养级的生物都因呼吸消耗了大部分能量；②各营养级总有一部分生物未被下一营养级利用，如枯枝败叶。
四、生态金字塔
1、能量金字塔：以每个营养级生物所固定的总能量为依据绘制的金字塔。能量金字塔中，营养级别越低，占有的能量越多，反之，越少。能量金字塔绝不会倒置。
能量金字塔每一台阶的含义：代表食物链中每一营养级生物所固定的总能量。能量金字塔形状的象征含义：表明能量流动沿食物链流动过程具有逐级递减的特性。
2、数量金字塔：以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的金字塔。但会出现有的生物个体数量很少而每个个体的生物量很大的情况，所以也会出现倒置的现象。
数量金字塔每一台阶的含义：表示每一营养级生物个体的数目。数量金字塔形状的象征含义：因为在捕食链中，随着营养级的升高，能量越来越少，而动物的体形一般越来越大，因而生物个体数目越来越少。
3、生物量金字塔：以每个营养级的生物量绘制的金字塔。但某些单细胞生物的生命周期短，不积累生物量，而且在测定生物量时是以现存量为依据的，所以在海洋生态系统中会出现倒置现象，即出现浮游动物数量多于浮游植物。但这并不是说流过生产者这一
环节的能量比流过浮游动物的要少。
生物量金字塔每一台阶的含义：表示每一营养级现存生物的质量，即有机物的总质量。生物量金字塔的一般形状：能量是以物质形式存在的，因而每一营养级的生物量（现存生物有机物的总质量）在一定程度上代表着能量值的高低，从这个意义上讲，生物量金字塔的形状一般同能量金字塔形状相似。
五、生物富集作用
指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物（如重金属离子、不易分解的化学农药），通过食物链会在各个营养级的生物体内逐渐得富集起来（很容易积累到生物体的脂肪组织和肝脏中），在能量流动的渠道中，随着营养级越高，生物体内的这些物质的浓度就越高。
六、研究能量流动的意义
①可以帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；②可以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。
七、生态系统能量流动中的有关计算
〖例题〗某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏？ （ D ）
A．W1＞10W2 B．W1＞5W2 C．W1＜10W2 D．W1＜5W2
【解析】一般情况下，生态系统的能量在两个相邻营养级之间传递效率大约是10%～20%。小于或等于20%则不会导致其稳定性的破坏，而大于20%则有可能引起某些营养级生物量的大起大落或生态环境的改变，导致生态系统抵抗力稳定性被破坏。纵观本题
的四个选项，A选项反映的能量传递效率小于10%，B选项反映的能量传递效率小于20%，C选项反映的能量传递效率大于10%（但不一定大于20%），只有D选项反映的能量传递效率大于20%。
第3节 生态系统的物质循环
一、物质循环：在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。
（1）物质：是指构成生物体的各种化学元素；（2）范围：生物圈；（3）过程：是指基本元素在生物群落与无机环境间往返出现；（4）循环通道：食物链和食物网；（5）特点：①循环出现，②反复利用。
二、碳循环过程
缓解温室效应：一是减少CO2的释放；主要
是减少化石燃料的作用，开发新能源（如太
阳能、风能、核能等）替代化石能源；二是
增加CO2的吸收量。主要是保护好森林和草
原，大力提供植树造林。
三、能量流动与物质循环之间的异同
区别：在物质循环中，物质是循环出现，反复利用的；在能量流动中，能量是单向流动，是逐级递减的。
联系： ①两者同时进行，彼此相互依存，不可分割；②能量的固定、储存、转移、释放，都离不开物质的合成和分解等过程；③物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量是推动物质循环的动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
第4节 生态系统的信息传递
信息：
一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。信息也广泛存在
生态系统中。
一、生态系统中信息的类型
1、物理信息：生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息。2、化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。
3、行为信息：是指某些动物通过某些特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息。
二、信息传递的作用
1、信息传递在生态系统中的作用：（1）生命活动的正常进行，离不开信息的作用；（2）生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；（3）信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
2、信息传递在农业生产中的应用：①提高农产品和畜产品的产量；②对有害动物进行控制。
三、信息传递、能量流动和物质循环三者的关系
（1）信息传递、能量流动和物质循环都是生态系统各组分必不可少的一部分，使生态系统形成一个有机的整体，同时信息传递是长期的生物进化的结果，具有调节系统稳定性的作用。
（2）任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，这三者是生态系统的基本功能。在生态系统中，能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，而信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态。在生态系统中，种群和种群之间、种群内部个体与个体之间，甚至生物和环境之间都有信息传递。
第5节 生态系统的稳定性
生物系统的稳定性：生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。生物系统的稳定性是由于生态系统具有自我调节能力。
二、生态系统的自我调节能力
生态系统稳定性的维持存在着反馈（系统本身的工作效果反过来有作为信息调节该系统
的的工作）。反馈分为正反馈和负反馈两种（如图所示）。负反馈是生态系统自我调节能力的基础。
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
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。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。
生态系统的稳定性不仅与生态系统的结构、功能和进化特征有关，而且与外界干扰的强度和特征有关。现在认为，抵抗力稳定性主要与生态系统的结构、功能和进化特征有关，恢复力稳定性主要与外界干扰的强度和特征有关。以往认为，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系。这一看法并不完全合理。例如，热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地苔原（冻原），由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较，可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。
第6章 生态环境的保护
第1节 人口增长对生态环境的影响
一、我国的人口现状与前景
1、我国人口现状：①人口增长速度快；②人口增长规模大；③老龄化速度快；④城镇人口比重增大。
2、人口发展前景：由于人口基数大，我国人口仍将在较长时期内持续增长。
二、人口增长对生态环境的影响
1、人口增长和开垦土地之间的关系：使耕地的污染和退化严重。
2、人口增长过快与森林资源的关系：使得越来越多的森林受到破坏。
3、人口增长过快与环境污染的关系：大量工农业废弃物和生活垃圾排放到环境中，加剧了环境污染。
4、人口增长过快与水资源的关系：用水量就会相应增加，同时污水也相应增加，而人均水资源减少。
5、人口增长过快与能源或矿产的关系：除了矿物燃料外，木材、秸秆都成了能源，给环境带来了压力。
三、协调人口增长与环境的关系
1、控制人口增长；2、加大保护环境和资源的力度。
第2节 保护我们共同的家园
一、关注全球性生态环境问题
全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等。
二、保护生物多样性
1、生物的多样性：生物圈内所有的植物、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。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2、多样性的原因：从分子水平上看，其根本原因是DNA上基因的多样性（性状表现多样性的直接原因是蛋白质种类的多样性）；从进化的角度看多样性产生的原因是生态环境的多样性（不同环境的自然选择）。
3、多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起
重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值
4、多样性的保护：（1）就地保护（自然保护区）：就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。（2）易地保护：动物园、植物园。（3）利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。（4）利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
5、注意事项：（1）协调好人与生态环境的关系；（2）反对盲目地掠夺式开发和利用，并不意味禁止开发和利用；（3）保护生物多样性需要全球合作。
三、可持续发展
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、社会的持久而和谐的发展。实施措施：①保护生物多样性；②保护资源和环境；②建立人口、环境、科技和资源、消费之间的协调与平衡。
高中生物必修3复习提纲
第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
一、内环境
2、各种细胞的内环境
①血细胞直接生活的环境：血浆；②毛细血管壁细胞直接生活的环境：血浆和组织液；③毛细淋巴壁细胞直接生活的环境：淋巴和组织液；④体内绝大多数组织细胞直接生活的环境：组织液
3、内环境和外环境
（1）对于细胞来说：①内环境：细胞外液；②外环境：呼吸道、消化道、肺泡腔、输卵管、子宫等
（2）对于人体来说：①内环境：人体内部的环境；②外环境：人们生活的外界环境
二、人体内有关的液体
1、体液：包括细胞内液和细胞外液。细胞外液主要包括组织液、血浆、淋巴，也叫人体的内环境。此外，脑脊液也属于细胞外液。
2、外分泌液：主要指外分泌腺（如唾液腺、胃腺、肠腺、胰腺、泪腺、汗腺、皮脂腺等）分泌的，运输到体外和消化腔的液体。包括各种消化液、泪液、汗液等。
3、原尿：血浆通过肾小球时经滤过作用形成，与血浆成分相比主要是不含大分子蛋白质。
4、尿液：原尿再经肾小管和集合管的重吸收后形成，主要包括水分、无机盐及代谢废物，是人体的重要排泄物。尿液是一种排泄物，既不是体液，也不是外分泌液。
三、细胞外液的化学成分
1、血浆成分：水、无机盐、糖类、蛋白质、脂质、氨基酸、激素、维生素、抗体、各种细胞代谢产物等。
2、组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，但又不完全相同，“最主要”的差别是血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中的蛋白质含量很少。
四、细胞外液的理化特性
1、溶液的渗透压：是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质的微粒的数目，溶质微粒越多，溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高。由于血浆中含有无机盐和蛋白质，故血浆渗透压与其有关。
（1）水在细胞内外的转移取决于细胞内外渗透压的大小。
（2）内钾外钠：决定细胞内液渗透压的主要是钾盐（因为钾盐主要存在于细胞内液）；决定细胞外液渗透压的主要是钠盐（因为钠盐主要存在于细胞外液）。
（3）细胞外液渗透压＞细胞内液渗透压—→水外流→细胞皱缩；细胞外液渗透压＜细胞内液渗透压—→水内流→细胞肿胀
2、正常人的血液pH范围是7.35~7.45，缓冲物质是H2CO3／NaHCO3、NaH2PO4／Na2HPO4
3、温度：37℃左右
五、内环境的功能：内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。高等的多细胞动物，它们的体细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。
第2节 内环境稳态的重要性
一、内环境稳态
稳态是指正常机体在神经系统、体液和免疫系统的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定的状态。
二、参与内环境稳态的系统
1、直接参与物质交换的系统：呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统。2、起调节
作用的系统：神经系统（神经调节）、内分泌系统（体液调节）、免疫系统（免疫调节）
三、稳态调节机制的认识
1、法国生理学家“贝尔纳”：神经调节。2、美国生理学家“坎农”：神经—体液调节。
3、现代观点：神经—体液—免疫调节（作为内环境稳态的主要调节机制）
四、稳态调节原理
1、渗透压调节
2、血浆pH稳态
当酸性物质进入血液时：H+＋HCO3- ==== H2CO3 ，H2CO3 ==== H2O＋CO2 ↑（从肺部排出）例如：乳酸进入血液后，就与血液中的NaHCO3发生作用，生成乳酸钠和H2CO3。当碱性物质进入血液时：OH-＋H2CO3 ==== HCO3-＋H2O，例如：当Na2CO3进入血液后。就与血液中的H2CO3发生作用，生成碳酸氢盐，而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。
3、体温恒定
安静时人体产热主要来自内脏（肝脏、肾等），运动时主要来自骨骼肌。人体的散热主要通过汗液蒸发、皮肤内毛细血管散热、其次还有呼气、排尿和排便等。当气温达到35℃以上时，散热主要通过汗液蒸发这一条途径。人体体温的相对恒定是因为产热过程和散热过程能够维持动态平衡，主要调节中枢在下丘脑。
五、内环境稳态的重要意义
温度、pH等都必须保持在适宜的范围内，酶促反应才能正常进行。可见，内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。例如，当血液中钙、磷的含量降低时，这在成年人表现为骨软化病，在儿童则表现为佝偻病。血钙过高会引起肌无力，血钙过低则会引起肌肉抽搐等疾病。
第2章 动物和人体生命活动的调节
第1节 通过神经系统的调节
一、反射与反射弧
1、反射：神经调节的基本形式
2、反射弧：神经调节的结构基础，由感受器、传入神经、神经中
枢、传出神经、效应器五个部分组成。
二、兴奋的传导
1、在神经纤维上的传导：兴奋是以电信
号（局部电流、神经冲动）的形式沿着神
经纤维传导的。
（3）传导特征
①完整性：神经纤维要实现其兴奋传导的
功能，就要求其在结构上和生理功能上都是完整的。如果神经纤维被切断，兴奋即不可能通过断口；如果神经纤维在麻醉剂或低温作用下发生功能的改变，破坏了生理功能的完整性，则兴奋的传导也会发生阻滞。
②双向性：根据兴奋传导的机制，神经纤维受刺激产生兴奋时，兴奋能由受刺激的部位同时向相反的两个方向传导，因为局部电流能够向相反的两个方向流动。（双向传导） ③绝缘性：一条神经干包含着许多条神经纤维，各条神经纤维各自传导自己的兴奋而基本上互不干扰，这称为绝缘性。传导的绝缘性能使神经调节更为专一而精确。
④相对不疲劳性：有人曾在实验条件下，用每秒50～100次的电刺激连续刺激神经9～12小时，观察到神经纤维始终保持着传导兴奋的能力。因此与突触的兴奋传递相比，神经纤维是不容易疲劳的。
（4）兴奋在神经纤维上传导的实质：膜电位变化→局部电流（生物电的传导）
①静息电位：神经纤维未受到刺激时，细胞膜使大量的钠离子留在膜外的组织液中，钾离于留在细胞膜内，由于钾离子透过细胞膜向外扩散比钠离子向内扩散更容易，因此，细胞膜外的阳离子比细胞膜内的阳离子多，造成离子外正内负。膜外呈正电位，膜内呈负电位。此时，膜内外存在的电位差叫做静息电位。
②动作电位：当神经纤维的某一部位受到刺激时，兴奋部位的细胞膜通透性改变，大量钠离子内流，使膜内外离子的分布迅速由外正内负变为外负内正，发生了一次很快的电位变化，这种电位波动叫做动作电位。
在动作电位产生的过程中，钾离子和钠离子的跨膜运输方式是协助扩散。恢复为静息电位时，是主动运输出膜的。
2、在神经元之间的传递
（1）突触：神经元之间接触的部位，由一个神经元的轴突末端膨大部位——突触小体与另一个神经元的细胞体或树突相接触而形成。
①突触小体：轴突末端膨大的部位；②突触前膜：轴突末端突触小体膜；③突触间隙：突触前、后膜之间的空隙（组织液）；④突触后膜：另一个神经元的细胞体膜或树突膜
（2）过程：轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜——→突触间隙——→突触后膜（与突触后膜受体结合）——→另一个神经元产生兴奋或抑制
（3）神经递质：是指神经末梢释放的特殊化学物质，它能作用于支配的神经元或效应器细胞膜上的受体，从而完成信息传递功能。
①合成：在细胞质通过一系列酶的催化作用中逐步合成，合成后由小泡摄取并贮存起来。 ②释放：通过胞吐的方式释放在突触间隙。.
③结合：神经递质通过与突触后膜或效应器细胞膜上的特异性受体相结合而发挥作用。递质与受体结合后对突触后膜的离子通透性发生影响，引起突触后膜电位的变化，从而完成信息的跨突触传递。
④失活：神经递质发生效应后，很快就被相应的酶分解而失活或被移走而迅速停止作用。递质被分解后的产物可被重新利用合成新的递质。一个神经冲动只能引起一次递质释放，产生一次突触后膜的电位变化。
⑤类型：兴奋性递质（乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、谷氨酸、天冬氨酸等）；抑制性递质（γ-氨基丁酸、甘氨酸、一氧化氮等）。
（4）信号变化：①突触间：电信号→化学信号→电信号；②突触前膜：电信号→化学信号；③突触后膜：化学信号→电信号
（5）传递特征：单向传导。
即只能由一个神经元的轴突传导给另一个神经元的细胞体或树突，而不能向相反的方向传导，这是因为神经递质只存在于突触小体中，只能由突触前膜释放，通过突触间隙，作用于突触后膜，引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化，从而引起下一个神经元的兴奋或抑制。
★兴奋在反射弧中的传导方式实质上是感受器把接受的刺激转变成电信号（局部电流）在传入神经纤维上双向传导，在通过神经元之间的突触时电信号又转变为化学信号（化学递质）在突触中单向传递。化学信号通过突触传递到另一神经元的细胞体或树突又转变为电信号在传出神经纤维上传导，所以效应器接受的神经冲动是电信号。
三、神经系统的分级调节
1、人的中枢神经系统：包括脑和脊髓。脑包括大脑、小脑、间脑（主要由丘脑和下丘脑构成）、中脑、脑桥、延髓。
2、神经中枢：中枢神经系统内调节某一特定生理功能的神经元群。包括：大脑皮层、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢、听觉中枢等。
3、分级调节：
（1）大脑皮层：最高级的调节中枢；（2）小脑：维持身体平衡中枢（3）下丘脑在机体稳态调节中的主要作用：①感受：渗透压感受器，感受渗透压升高。②分泌：分泌抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺素释放激素等。③调节：水平衡中枢、体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。④传导：可传导渗透压感受器产生的兴奋至大脑皮层，使大脑皮层产生渴觉。
（4）脑干：呼吸中枢
四、人脑的高级功能
1、大脑皮层中央前回（第一运动区）控制躯体的运动：
①倒置关系：皮层代表区的位置与躯体各部分的关系呈是倒置的；②交叉控制：中央前回左边控制右侧躯体运动，中央前回右边控制左侧躯体运动；③皮层代表区范围的大小与躯体的大小无关，而与躯体运动的精细复杂程度有关。
2、人的语言功能与大脑皮层的言语区有关：
①运动性语言中枢：S区。受损伤，患运动性失语症；②听觉性语言中枢：H区。受损伤，患听觉性失语症；③视觉性语言中枢：V区。阅读文字；④书写性语言中枢：W区。书写文字
第2节 通过激素的调节
一、激素调节的发现——促胰液素
1、发现历程
①沃泰默：胰液的分泌是神经反射②贝利斯和斯他林：胰液的分泌是受某种化学物质——促胰液素调节。促胰液素便是历史上第一个被发现的激素。③巴甫洛夫：胰液的分泌属于神经反射→促胰液素
2、促胰液素的化学本质：由下丘脑神经细胞分泌的一种碱性多肽。由27个氨基酸残基组成，含11种不同氨基酸。
二、激素调节
1、腺体：由具有分泌功能的细胞构成，存在于器官内或独立存在的器官。
（1）外分泌腺：又称“有管腺”，其分泌物通过腺导管输送到相应的组织或器官发挥其调节作用。如唾液腺、胃腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺、肝脏、胰腺等（胰腺分为内分泌部和外分泌部，胰的大部分属于外分泌部，但是胰岛属于内分泌部）。
（2）内分泌腺；又称“无管腺”，其分泌物——激素直接进入细胞周围的血管和淋巴，通过血液循环和淋巴循环输送到各细胞、组织或器官而发挥调节作用。如垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胸腺、胰岛等。
2、动物激素的种类
三、激素调节的实例
1、血糖平衡的调节
（1）血糖的来路和去路
（2）血糖调节的相关激素
（3）血糖平衡中的激素调节（体液调节）
2、甲状腺激素、性激素、肾上腺素分泌的分级调节
四、分泌调节的相互关系：
在血糖平衡调节中，胰岛素的分泌量增加会抑制胰高血糖素的分泌，而胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌。【分析】这要从胰岛素和胰高血糖素的作用和调节来综合考虑。 ①“胰岛素的分泌量增加会抑制胰高血糖素的分泌”，这是在血糖浓度本身就高的情况下（摄食后）发生的，此时胰岛素分泌增加抑制胰高血糖素的分泌，胰高血糖素分泌的减少，导致肝糖原的分解减少，缓解降血糖的压力。这样，胰岛素分泌一方面直接降低血糖，一方面通过抑制胰高血糖素的分泌间接降低血糖，双管齐下从而达到迅速降血糖的效果。
②“胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌”，这是在血糖浓度本身就低的情况下发生的，但升血糖，在于用血糖。而血糖的利用必须进入细胞内，血糖能否进入细胞内，就取决于胰岛素了。胰岛素之所以起降低血糖浓度的作用，是因为其能够促进葡萄糖进入细胞中，进一步实现葡萄糖的氧化分解或合成糖原或转变成脂肪、氨基酸等。因此，胰高血糖素的分泌势必会促进胰岛素的分泌。 五、激素作用的一般特征
①激素作用的特异性：激素随血流分布到全身各处，与组织细胞广泛接触，但却是有选择性的作用于某些细胞、腺体、器官，能被激素作用的器官、腺体、细胞分别称为靶器官、靶腺、靶细胞。各种激素所作用的靶细胞的数量和广泛性有很大差异。大多数激素均有其固定的靶细胞或靶器官。例如，垂体的三种促激素都是蛋白质激素，可是其中促甲状腺激素只作用于甲状腺，促肾上腺皮质激素只作用于肾上腺皮质，促性腺激素只作用于性腺。另外，有的激素却能广泛的影响细胞代谢，如生长激素、胰岛素等。
②激素具有高效能的作用：激素在血液中含量很少，但却能显著加强细胞内的生化反应，对机体的代谢、生长与生殖等重要生理过程有着巨大的影响。如每周注射几毫克的生长激素就可使侏儒症患者生长速度显著增快，追上正常人。
③激素是生理调节物质：各种激素只是使靶器官的功能加强（刺激）或减弱（抑制）。体内的激素只是“唤起”靶器官存在的潜势，不能产生新的过程。
④激素在体内不断的发生代谢性失活：激素在体内不断的失活，并不断地被排出体外。失活的地点：一个是激素作用的靶细胞，即当激素发生作用时，激素本身被失活，如促甲状腺激素在甲状腺内失活等；另一个是肝脏，肝脏内有许多酶，可使各种激素转化为活性很低，甚至没有活性的物质，最后随尿液排出。
第3节 神经调节与体液调节的关系
一、神经调节与体液调节的区别
二、神经调节与体液调节的协调
1、体温调节：（1管收缩、汗液分泌减少（减少散热）、骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加（增加产热）→体温维持相对恒定（2）炎热环境→温觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管舒张、血流量 增加、汗液分泌增多（增加散热，无减少产热的途径）→体温维持相对恒定
2、水盐调节（细胞外液渗透压调节）下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液
渗透压下降、尿量减少
神经调节与体液调节的关系：（1）不少内分泌腺直接或间接地受到神经系统的调节。（2）内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。例如：甲状腺激素。
第4节 免疫调节
一、人体免疫系统的三大防线：
第一道：皮肤、粘膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物（泪液、唾液）的杀灭作用。第二道：吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用。第三道：免疫器官、免疫细胞、免疫物质共同组成的免疫系统。 二、免疫系统的组成
1、免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴结等；2、免疫细胞：淋巴细胞、吞噬细胞等；3、免疫物质：各种抗体和淋巴因子等。特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞，由骨髓中造血干细胞分化、发育而来。
3、与免疫有关的细胞总结
三、第三道防线的作用
四、体液免疫与细胞免疫的比较：
五、免疫失调引起的疾病
当免疫功能失调时，可引起疾病，如免疫功能过强时，会引起过敏反应和自身免疫病。免疫功能过低时会引起免疫缺陷病。1、过敏反应：已免疫的机体再次接受相同的物质的刺激时所发生的反应。2、自身免疫病：自身免疫反应对自身的组织器官造成损伤并出现了症状。3、免疫缺陷病：机体免疫功能缺乏或不足所引起的疾病。分为原发性免疫缺陷病、继发性免疫缺陷病，具体有先天性胸腺发育不全、获得性免疫缺陷综合症等。
第3章 植物的激素调节 第1节 植物生长素的发现
一、生长素的发现过程
1、达尔文的实验：推测——当胚芽鞘受到单侧光照射时，在顶端可能产生一种物质传递到下部，引起苗的向光性弯曲。
2、詹森的实验：结论——胚芽鞘顶尖产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。（不足之处：该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激是由尖端产生，而不是由琼脂片产生。） 3、拜尔的实验：证明——胚芽鞘的弯曲生长，是因为顶尖产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。
4、温特的实验：结论——胚芽鞘尖端确实产生某种物质，并运到尖端下部促使某些部分生长。
5、1934年，荷兰科学家郭葛等人分离出该物质，化学名称吲哚乙酸，取名为生长素。 6、生长素的发现对植物向光性的解释
①产生条件：单侧光；②感光部位：胚芽鞘尖端；③产生部位：胚芽鞘尖端；④作用部位：尖端以下生长部位；⑤作用机理：单侧光引起生长素分布不均匀→背光侧多→生长快（向光侧少→生长慢）→向光弯曲。
尖端是指顶端1mm范围内。它既是感受单侧光的部位，也是产生生长素的部位。尖端以下数毫米是胚芽的生长部位，即向光弯曲部位。
二、生长素（IAA）的产生、运输和分布
1、产生：植物体内的生长素主要在叶原基、嫩叶和正在发育着的种子中产生。成熟的叶片和根尖也产生少量生长素。植物体内的生长素是由色氨酸通过一系列中间产物而形成的。
2、运输：运输方式是主动运输（需载体，要耗能）
①横向运输：只有尖端才具有横向运输，从而导致生长素在尖端分布不均匀。而尖端以下部位不能横向运输。【受光和重力的影响】②极性运输：生长素只能从植物的形态学上端向下端运输（茎是由茎尖到基部，根也是由根尖到基部），而不能向相反的方向运输，又称纵向运输，其它植物激素则无此特点。【在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中】③非极性运输：可以通过韧皮部进行非极性运输。【在成熟组织中】 3、分布：生长旺盛的部位（作用部位）
疑问：植物体的根部生长素的分布到底是伸长区多还是分生区多？为什么？解答：伸长区多，生长素的功能是促进细胞生长。产生：分生区多、分布：伸长区多。
第二节 生长素的生理作用
一、生理作用——两重性
（1）对于植物同一器官而言，低浓度的生长素促进生长，高浓度的生长素抑制生长。浓度的高低是以生长素的最适浓度划分的，低于最适浓度为“低浓度”，高于最适浓度为“高浓度”。在低浓度范围内，浓度越高，促进生长的效果越明显；在高浓度范围内，浓度越高，对生长的抑制作用越大。
（2）同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应不同：根、芽、茎最适生长素浓度分别为10-10、10-8、10-4（mol/L）。细胞成熟情况：幼嫩的细胞对生长敏感，老细胞对生长素比较迟钝。植物类型：双子叶植物一般比单子叶植物对生长素敏感。
二、两重性的典型现象——顶端优势
产生的原因：由顶芽形成的生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度加大，由于侧芽对生长素敏感而被抑制；同时，生长素含量高的顶端，夺取侧芽的营养，造成侧芽营养不足。
三、生长素类似物的应用：
a、在低浓度范围内：促进扦插枝条生根——用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡不易生根的枝条，可促进枝条生根成活；促进果实发育；防止落花落果。b、在高浓度范围内：可以作为除草剂
疑问：为什么离顶芽近的侧芽处积累的生长素多呢? 顶芽产生的生长素往下运输,侧芽产生的生长素也往下运输,那么离顶芽远的侧芽积累的生长素不是更多吗?解答：产生的同时也会被吲哚乙酸酶分解。第一侧芽积累最多，分解少；继续向下运输，分解快，逐渐减少。故松柏呈宝塔型。
第三节 其他植物激素
二、细胞分裂素：是一类具有腺嘌呤环结构的植物激素。
①合成部位：存在于正在进行细胞分裂的部位，主要是根尖。
②主要作用：促进细胞分裂和组织分化，植物组织培养中能影响植物细胞脱分化和再分化。
三、赤霉素：是一类属于双萜类化合物的植物激素。
①合成部位：一般在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成。
②主要作用：通过叶片、嫩枝、花、种子或果实进入植物体内，传导到生长活跃部位发生作用，促进细胞伸长，从而引起茎杆伸长和植株增高；能打破种子、块茎或鳞茎等器官的休眠，促进种子萌发和果实成熟。 四、脱落酸：是一种具有倍半萜结构的植物激素。
①合成部位：根冠、萎蔫的叶片组织、成熟的果实、种子及茎等。 ②分布部位：将要脱落的器官和组织中含量多。
③主要作用：抑制细胞分裂（脱氧核糖核酸和蛋白质的合成），促进叶和果实衰老
和脱落。
五、乙烯：是一种气体激素。
①合成部位：存在植物体的多种组织中，特别是在成熟的果实中含量较多。 ②主要作用：促进果实的成熟。
植物激素间的关系：
(1)植物的一生，是受到多种激素相互作用来调控的。同时受遗传物质、光照、温度等环境因子变化的影响。(2)植物组织培养时生长素与细胞分裂素含量变化引起的结果差异。在进行植物组织培养时，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成（即有利于根的发生）；当细胞分裂素含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成（即有利于芽的发生）。（参见选修3 P43）。
疑问：生长素能促进生长，但它的作用又会被乙烯所抵消吗？分析：因为当生长素的浓度达到一定时，能刺激乙烯的合成，而乙烯对植物生长的抑制作用，却抵消了生长素的促进作用。故高浓度的生长素表现出抑制作用。解答：生长素能促进生长，但它的作用又会被乙烯所抵消的。
第4章 种群和群落 第1节 种群的特征
种群：是在一定空间和时间内的同种生物个体的总和，种群是生物进化和繁殖的基本单位。
一、种群的数量特征 1、种群密度：
调查方法：①总数调查：逐个计数。②取样调查：计数种群一部分，估算种群密度。 1．1样方法
（1）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。
（2）常用取样：①五点取样法：②等距取样法
（3）计数原则：若有正好长在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则；即只计数样方相邻两条边上的个体。同种植物无论大小都应计数。如图4—2。
（4）调查记录样表及计算公式（表4—1）：种群密度=所有样方内种群密度合计/样方数【答案：6.5株/m2】
1．2标志重捕法
（1）前提条件：标志个体与未标志个体重捕的概率相等。调查期内没有新的出生和死亡，无迁入和迁出。
（2）适用范围：活动能力强和范围大的动物如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。 （3）计算公式:
2．出生率和死亡率；3．迁入率和迁出率；4．年龄组成和性别比例： 种群数量特征间的相互关系：
①种群密度是种群最基本的数量特征。种群密度越高，一定范围内种群数量越多。种群
数量与种群密度呈正相关。②对一个自然种群来说，影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率。③出生率和
死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直接因素。④年龄组成是预测种群密度未来变化趋势的重要依据，是作为预测一个种群的种群数量的决定因素。⑤性别比例在一定程度上也能够影响种群数量的变化。⑥年龄组成和性别比例通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度和种群数量。⑦影响种群数量的主要因素：年龄组成、性别比例、出生率和死亡率。
二、种群的空间特征：1、均匀分布；2、随机分布；3、集群分布（了解空间分布格局有利于选择种群密度的统计方法）。
第2节 种群数量的变化
一、建构种群增长模型的方法（以细菌为例）
二、种群数量的增长模型
1．种群离散增长模型【世代不相重叠】
最简单的种群增长的数学模型，通常是把世代t+1的种群Nt+1与世代t的种群Nt联系起来的差分方程。假定有一恒定周限增长率λ（Nt+1／Nt）它与密度无关，即:Nt+1=λNt或Nt=N0λt，其中N为种群大小，t为时间，λ为种群的周限增长率。增长率（Nt+1－Nt）／Nt＝λ－1。
四、几组概念的辨析
1．λ（Nt+1／Nt）：表示相邻两年（生物的两代）种群数量的倍数。在公式Nt＝N0λt中，N0表示起始数量， t表示年数或生物的繁殖代数。在“J”型曲线增长的种群中，λ保持不变（图A）；而在“S”型增长曲线中λ越来越小，故在“K”时，其λ为1（图C）。
2．增长率（dN／Ndt）：增长率是指单位时间种群增长数量占种群个体总数的比。【增
长率＝出生率—死亡率＝（出生数－死亡数）/（单位时间×单位数量）】。在“J”型曲线增长的种群中，增长率保持不变（图A）；而在“S”型增长曲线中增长率越来越小，故在“K”时，其增长率为0（图C）。
3．增长速率（dN／dt）：增长速率是指单位时间内种群数量变化率。【增长速率＝（出生数－死亡数）/单位时间】。种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线斜率。在“J”型曲线增长的种群中，增长速率是逐渐增大,直至无穷（如图B）。在“S”型曲线增长的种群中，增长速率先是逐渐增大，在“ 1/2K”之后增长速率是逐渐减小，到达K值时，增长速率就为0（如图D）。
五、种群数量的波动与下降：1、波动：气候、竞争、捕食、寄生、营养、疾病等。2、下降：不利的条件。
三、比较“J”型曲线和“S”型曲线
3节 群落的结构 一、生物群落
生物群落：是指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。物种丰富度：群落中物种数目的多少，是群落的首要特征。
二、物种、种群、群落和生态系统之间的关系
（1）概念不同：种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体，而物种则指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一群生物个体。
（2）范围不同：一般来讲，种群是指较小范围内的同种生物的个体，而物种是由许多分布在不同区域的同种生物的种群组成的。由于两者概念的角度不同，不能进行比较其范围的大小关系。种群是种内关系的研究范围，是组成群落的基本单位。而群落是种间的研究范围，是生态系统的生物成分。
（3）判断标准不同：种群是同一地点的同种生物，它通过个体间的自由交配而保持一个共同的基因库。物种的判断标准主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代。不同的物种间有明显的形态差异，凡属于同一个物种的个体，一般能自由交配并产生可育后代，不同物种的个体，一般不能交配，即使交配也往往不育。注意：全世界的人群（不分肤色、国别、年龄、性别）是一个种群；全世界的水稻也是一个种群。一群牛、羊、马，就不是一个种群，而是多个种群。判断某一地域中的生物是否是一个种群的关键是这些生物是否是同一种生物。
（4）种群强调同种生物个体集合而成，群落所强调的是某区域内的所有生物群体（异种生物之间有规律的联系），因此不能说成某区域内的某些或几种生物的群体。种群与群落是部分与整体的关系，即某区域中所有同种生物的集合是一个种群，而该区域中的所有生物的集合才是一个群落。生态系统是指生物群落及无机环境相互作用的自然系
统，它强调生物群落与无机环境的相互作用。
（5）种群能够组成群落必须具备两个基本条件：①它们必须适应于共同的非生物环境；②它们内部的关系必须取得协调，即共同适应它们所处的生物环境。也就是说生物群落有一定的生态环境，在不同的生态环境中有不同生物群落。
三、群落中的生物关系
1、种内关系（同种生物个体与个体、个体与群体、群体与群体之间）：（1）种内互助；
（2）种内斗争。
2、种间关系（不同种生物之间的关系）：（1）互利共生（同生共死）：。如豆科植物与根瘤菌；人体中的有些细菌；地衣是真菌和藻类的共生体。（2）捕食（此长彼消、此消彼长）：如：兔以植物为食；狼以兔为食。（3）竞争（你死我活）：如：大小草履虫；水稻与稗草等。（4）寄生（寄生者不劳而获）：①体内寄生：人与蛔虫、猪与猪肉绦虫；②体表寄生：小麦线虫寄生在小麦籽粒中、蚜虫寄生在绿色植物体表、虱和蚤寄生在动物的体表、菟丝子与大豆。③胞内寄生：噬菌体与大肠杆菌等。
四、群落的空间结构：1、垂直结构：植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性。2、水平结构：水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。
疑问：不同海拔高度的植物类型不同，这个现象算是群落垂直结构吗？ 解答：应算是水平结构。是不同的水平距离上有不同的地理高度造成的水分、温度、光照和气候等的差别，使得生物有不同的分布。
第4节 群落的演替
群落的演替：指群落随时间的推移，一定区域内一个群落被另一个群落所替代的过程。
一、演替类型：（群落的演替按发生的基质状况可分为两类）
1、初生演替（1）概念：发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替。（2）过程：①旱生演替：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水生演替：沉水植物→浮水植物→挺水植物→湿生草本植物→灌丛、疏林植物→乔木。（3）特点：演替缓慢。
2、次生演替（1）概念：在次生裸地（原群落被破坏、有植物繁殖体）上发生的演替。
（2）过程：弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木。（3）特点：演替快速。
二、人类活动对群落演替的影响：使群落演替按照不同自然的演替速度和方向进行。 〖疑问〗群落演替的影响因素中，人为因素是不是影响最大的因素？〖解答〗决定群落演替的根本原因存在于群落内部。在外因中，人为因素是影响最大的因素。
第5章生态系统及其稳定性
第1节 生态系统的结构
二、生态系统的结构：组成成分和营养结构（食物链和食物网）
1、组成成分（生态系统成分的区分依据：按它们的营养功能）
（1）非生物的物质和能量（无机环境）：①无机物质：CO2、O2、N2、NH3、H2O、NO3- 等
各种无机盐；②有机物质：糖类、蛋白质等；③其他：阳光、热能、压力、pH、土壤等。
（2）生产者：①绿色植物；②蓝藻、光合细菌（一种能进行光合作用而不产氧的特殊生理类群原核生物的总称，如红螺菌、紫硫细菌、绿硫细菌、紫色非硫细菌等）；③化能合成细菌：硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌等。（3）消费者：①大部分动物（但不是所有的动物）；②非绿色植物（菟丝子等）、食虫植物—猪笼草、茅膏菜、捕蝇草（食虫植物属于绿色植物，在生态上扮演生产者的角色。捕虫时则属于消费者。）；③某些微生物（根瘤菌、炭疽杆菌、结核杆菌、酿脓链球菌、肺炎双球菌、虫草属真菌等）、寄生生物（蛔虫、线虫、猪肉绦虫、大肠杆菌等）、病毒（SARS病毒、禽流感病毒、噬菌体等）。（4）分解者：①大部分微生物（圆褐固氮菌、反硝化细菌、乳酸菌等细菌，酵母菌、霉菌、蘑菇、木耳、灵芝等真菌、放线菌）；②一些动物（蚯蚓、蜣螂、白蚁、甲虫、皮蠹、粪金龟子等）。
2、营养结构
（1）食物链：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。表示：草→兔→狐。
①捕食链：生物之间因捕食关系而形成的食物链。其第一营养级（开端）一定是生产者，第二营养级一定是植食性动物，分解者不能参与食物链。例如：草→鼠→蛇→猫头鹰。高中生物通常意义上的食物链就是捕食链。②寄生链：生物间因寄生关系形成的食物链。例如：鸟类→跳蚤→细菌→噬菌体。③腐生链：某些生物专以动植物遗体为食物而形成的食物链。例如：植物残枝败叶→蚯蚓→线虫类→节肢动物。
（2）食物网：一个生态系统中，许多食物链彼此交错连结的复杂营养关系。食物链中的不同种生物之间一般有捕食关系；食物网中的不同种生物之间除了捕食关系外，还有竞争关系。
三、某种生物数量的减少对其他生物的影响
①在某食物链中，若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其他生物都将减少。这是因为第一营养级是其他各种生物赖于生存的直接或间
接的食物来源，这一营养级生物的减少必会引起连锁反应，
致使以下各营养级的生物依次减少。
②若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量因此而迅速增加，但这种增加并不是无限的。而是随着数量的增加，种群的密度加大，种内斗争势必加剧，再加上没有了天敌的“压力”，被捕食者自身素质（如奔跑速度、警惕灵敏性等）必会下降，导致流行病的蔓延，老弱病残者增多，最终造成种群密度减小，直至相对稳定，即天敌减少，造成被捕食者的种群数量先增加后减少，最后趋向稳定。
③若处于“中间”营养级的生物减少，另一种生物的变化情况应视具体食物链而定。例如如图所示的食物网中，若蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴减少，蛇也减少，则鹰就更多地捕食兔和食草籽的鸟，从而导致兔及食草籽的鸟减少。在这里必须明确鹰并非只以蛇为食，所以蛇的数量的减少并不会造成鹰的数量减少，它可以依靠其他食物来源而维持数量稳定。
④食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同线路分析所得结果不同时，应遵循以下规律：A、以中间环节少的为分析依据，考虑方向和顺序应从高营养级依次到低营养级。B、生产者相对稳定，即生产者比其他消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不用考虑生产者数量的增加或减少。C、处于最高营养级的种群且其食物有多种来源时，若其中一条食物链中断，则该种群的数量不会发生较大的变化。
〖例题〗如下图所示的食物网中，由于某种原因蚱蜢大量减少，蜘蛛数量将发生什么变化？（ A ）
A．增加 B．减少 C．基本不变 D．可能增加也可能减少
【解析】A在该食物网中，由于蚱蜢大量减少，必然导致晰蜴和蛇的食源短缺，从而影响其数量使之减少。鹰作为该食物网中的最高级消费者，由于失去了原先占有的一个营养来源，于是鹰将增加对兔和相思鸟的捕食，这样导致蜘蛛的天敌（相思鸟）数量减少，进而使蜘蛛的数量增加。
〖例题〗下图表示南极洲生态系统，该系统的大鱼因过度捕捞而急剧减少，那磷虾的数量将会发生什么变化？【解析】当大鱼数量急剧减少，中间这条食物链不能为虎鲸提供大量的食物来源，虎鲸就会加剧对两侧食物链的捕食。对左侧食物链来说，虎鲸较多地捕食须鲸，使须鲸数量减少，从而使磷虾的数量增加。
第2节 生态系统的能量流动
一、能量流动的概念：能量流动是指生态系统中的能量输入、传递、转化和散失的过程
二、能量流动的过程
1、能量的输入：能量流动的起点是从生产
者经光合作用所固定太阳能开始的。生产者所固定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量，而流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量，排出的粪便中的能量不计入排便生物所同化的能量中。
2、能量的传递：（1）传递的渠道：食物链和食物网。（2）传递的形式：以有机物的形式传递
可以认为，一个营养级所同化的能量＝呼吸
散失的能量＋被下一营养级同化的能量十
分解者释放的能量。但对于最高营养级的情
况有所不同，它所同化的能量＝呼吸散失的
能量＋分解者分解释放的能量。
3、能量的转化：光能→生物体有机物中的化学能→热能
4、能量的散失：热能是能量流动的最终归宿。（热能不能重复利用，所以能量流动是单向的，不循环的。）
三、能量流动的特点
1、单向流动：指能量只能从前一营养级流向后一营养级，而不能反向流动。原因:①食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果；②各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失掉，这些能量是生物无法利用的。
2、逐级递减:指输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入下一营养级，能量在沿食物链流动过程中逐级减少的。传递效率：一个营养级的总能量大约只有 10% ～20% 传递到下一个营养级。原因：①各营养级的生物都因呼吸消耗了大部分能量；②各营养级总有一部分生物未被下一营养级利用，如枯枝败叶。
四、生态金字塔
1、能量金字塔：以每个营养级生物所固定的总能量为依据绘制的金字塔。能量金字塔中，营养级别越低，占有的能量越多，反之，越少。能量金字塔绝不会倒置。
能量金字塔每一台阶的含义：代表食物链中每一营养级生物所固定的总能量。能量金字塔形状的象征含义：表明能量流动沿食物链流动过程具有逐级递减的特性。
2、数量金字塔：以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的金字塔。但会出现有的生物个体数量很少而每个个体的生物量很大的情况，所以也会出现倒置的现象。
数量金字塔每一台阶的含义：表示每一营养级生物个体的数目。数量金字塔形状的象征含义：因为在捕食链中，随着营养级的升高，能量越来越少，而动物的体形一般越来越大，因而生物个体数目越来越少。
3、生物量金字塔：以每个营养级的生物量绘制的金字塔。但某些单细胞生物的生命周期短，不积累生物量，而且在测定生物量时是以现存量为依据的，所以在海洋生态系统中会出现倒置现象，即出现浮游动物数量多于浮游植物。但这并不是说流过生产者这一
环节的能量比流过浮游动物的要少。
生物量金字塔每一台阶的含义：表示每一营养级现存生物的质量，即有机物的总质量。生物量金字塔的一般形状：能量是以物质形式存在的，因而每一营养级的生物量（现存生物有机物的总质量）在一定程度上代表着能量值的高低，从这个意义上讲，生物量金字塔的形状一般同能量金字塔形状相似。
五、生物富集作用
指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物（如重金属离子、不易分解的化学农药），通过食物链会在各个营养级的生物体内逐渐得富集起来（很容易积累到生物体的脂肪组织和肝脏中），在能量流动的渠道中，随着营养级越高，生物体内的这些物质的浓度就越高。
六、研究能量流动的意义
①可以帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；②可以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。
七、生态系统能量流动中的有关计算
〖例题〗某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏？ （ D ）
A．W1＞10W2 B．W1＞5W2 C．W1＜10W2 D．W1＜5W2
【解析】一般情况下，生态系统的能量在两个相邻营养级之间传递效率大约是10%～20%。小于或等于20%则不会导致其稳定性的破坏，而大于20%则有可能引起某些营养级生物量的大起大落或生态环境的改变，导致生态系统抵抗力稳定性被破坏。纵观本题
的四个选项，A选项反映的能量传递效率小于10%，B选项反映的能量传递效率小于20%，C选项反映的能量传递效率大于10%（但不一定大于20%），只有D选项反映的能量传递效率大于20%。
第3节 生态系统的物质循环
一、物质循环：在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。
（1）物质：是指构成生物体的各种化学元素；（2）范围：生物圈；（3）过程：是指基本元素在生物群落与无机环境间往返出现；（4）循环通道：食物链和食物网；（5）特点：①循环出现，②反复利用。
二、碳循环过程
缓解温室效应：一是减少CO2的释放；主要
是减少化石燃料的作用，开发新能源（如太
阳能、风能、核能等）替代化石能源；二是
增加CO2的吸收量。主要是保护好森林和草
原，大力提供植树造林。
三、能量流动与物质循环之间的异同
区别：在物质循环中，物质是循环出现，反复利用的；在能量流动中，能量是单向流动，是逐级递减的。
联系： ①两者同时进行，彼此相互依存，不可分割；②能量的固定、储存、转移、释放，都离不开物质的合成和分解等过程；③物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量是推动物质循环的动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
第4节 生态系统的信息传递
信息：
一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。信息也广泛存在
生态系统中。
一、生态系统中信息的类型
1、物理信息：生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息。2、化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。
3、行为信息：是指某些动物通过某些特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息。
二、信息传递的作用
1、信息传递在生态系统中的作用：（1）生命活动的正常进行，离不开信息的作用；（2）生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；（3）信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
2、信息传递在农业生产中的应用：①提高农产品和畜产品的产量；②对有害动物进行控制。
三、信息传递、能量流动和物质循环三者的关系
（1）信息传递、能量流动和物质循环都是生态系统各组分必不可少的一部分，使生态系统形成一个有机的整体，同时信息传递是长期的生物进化的结果，具有调节系统稳定性的作用。
（2）任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，这三者是生态系统的基本功能。在生态系统中，能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，而信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态。在生态系统中，种群和种群之间、种群内部个体与个体之间，甚至生物和环境之间都有信息传递。
第5节 生态系统的稳定性
生物系统的稳定性：生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。生物系统的稳定性是由于生态系统具有自我调节能力。
二、生态系统的自我调节能力
生态系统稳定性的维持存在着反馈（系统本身的工作效果反过来有作为信息调节该系统
的的工作）。反馈分为正反馈和负反馈两种（如图所示）。负反馈是生态系统自我调节能力的基础。
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
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。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。
生态系统的稳定性不仅与生态系统的结构、功能和进化特征有关，而且与外界干扰的强度和特征有关。现在认为，抵抗力稳定性主要与生态系统的结构、功能和进化特征有关，恢复力稳定性主要与外界干扰的强度和特征有关。以往认为，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系。这一看法并不完全合理。例如，热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地苔原（冻原），由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较，可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。
第6章 生态环境的保护
第1节 人口增长对生态环境的影响
一、我国的人口现状与前景
1、我国人口现状：①人口增长速度快；②人口增长规模大；③老龄化速度快；④城镇人口比重增大。
2、人口发展前景：由于人口基数大，我国人口仍将在较长时期内持续增长。
二、人口增长对生态环境的影响
1、人口增长和开垦土地之间的关系：使耕地的污染和退化严重。
2、人口增长过快与森林资源的关系：使得越来越多的森林受到破坏。
3、人口增长过快与环境污染的关系：大量工农业废弃物和生活垃圾排放到环境中，加剧了环境污染。
4、人口增长过快与水资源的关系：用水量就会相应增加，同时污水也相应增加，而人均水资源减少。
5、人口增长过快与能源或矿产的关系：除了矿物燃料外，木材、秸秆都成了能源，给环境带来了压力。
三、协调人口增长与环境的关系
1、控制人口增长；2、加大保护环境和资源的力度。
第2节 保护我们共同的家园
一、关注全球性生态环境问题
全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等。
二、保护生物多样性
1、生物的多样性：生物圈内所有的植物、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。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2、多样性的原因：从分子水平上看，其根本原因是DNA上基因的多样性（性状表现多样性的直接原因是蛋白质种类的多样性）；从进化的角度看多样性产生的原因是生态环境的多样性（不同环境的自然选择）。
3、多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起
重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值
4、多样性的保护：（1）就地保护（自然保护区）：就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。（2）易地保护：动物园、植物园。（3）利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。（4）利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
5、注意事项：（1）协调好人与生态环境的关系；（2）反对盲目地掠夺式开发和利用，并不意味禁止开发和利用；（3）保护生物多样性需要全球合作。
三、可持续发展
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、社会的持久而和谐的发展。实施措施：①保护生物多样性；②保护资源和环境；②建立人口、环境、科技和资源、消费之间的协调与平衡。