高中生物教育版選修課三記
第二章生物個體的穩態
第壹節人體的穩態
壹、穩態的生理意義
1，內部環境:
(1)單細胞生物直接與外界環境交換物質和能量，而人類細胞只能通過內環境與外界環境交換物質和能量。
(2)內部環境的構成:
細胞內液
體液血漿
細胞外液組織液
淋巴液(內部環境)
(3)內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介；
細胞可以直接與內環境進行物質交換，不斷獲得生命活動所需的物質，同時不斷排出代謝產生的廢物。內環境與外界環境進行物質交換的過程，需要體內各個器官系統的參與。
2.定態
(1)概念:在神經系統和內分泌系統的調節下，機體會對內環境的各種變化作出相應的調整，使內環境的溫度、滲透壓、酸堿度和各種化學成分保持相對穩定，稱為穩態。
(2)意義:維持內環境在壹定範圍內，是正常生命活動的必要條件。
(3)調節機制——反饋調節
正反饋:反饋信息起到與原始輸入信息相同的作用，進壹步增強了輸出信息的調節作用。
負反饋:反饋信息起到與原始輸入信息相反的作用，削弱了輸出信息。
第二，體溫調節
1，體溫的概念:指人體內部的平均溫度。
2.體溫測量部位:直腸、口腔、腋窩。
3.體溫相對恒定的原因:在神經系統和內分泌系統的同時調節下，人體產熱和散熱的過程保持動態平衡。
產熱器官:主要是肝臟和骨骼肌。
散熱器官:皮膚(血管、汗腺)
4.體溫調節過程:
(1)冷環境→冷感感受器(皮膚內)→下丘腦體溫調節中樞。
→皮膚血管收縮，汗液分泌減少(散熱減少)，
骨骼肌張力增加，腎上腺分泌腎上腺激素(產熱增加)。
→體溫保持相對恒定。
(2)熱環境→溫度感受器(皮膚內)→下丘腦溫度調節中樞
→皮膚血管擴張，汗液分泌增加(散熱增加)
→體溫保持相對恒定。
5.體溫恒定的意義:它是人體正常生命活動的必要條件，主要通過調節酶的活性來體現。
第三，水平衡的調整
1，人體內水分的動態平衡是通過水的攝入和排出的動態平衡來實現的。
2.人體水分的主要來源是飲食，少部分來自物質代謝過程中產生的水分。水主要通過泌尿系統排出，然後可以從皮膚、肺、大腸排出壹部分水。人體的主要排泄器官是腎臟，其結構和功能的基本單位是腎單位。
3.水分調節(細胞外液滲透壓調節):(負反饋)
過程:飲水過少，食物過鹹等。→細胞外液滲透壓升高→下丘腦滲透壓受體→垂體→抗利尿激素→腎小管和集合管對水的吸收增加→細胞外液滲透壓降低，尿量減少。
總結:水的調節主要是由腎臟在神經系統和內分泌系統的調節下完成的。主要激素是抗利尿激素，由下丘腦產生，腦垂體釋放，作用是促進腎小管和集合管對水的重吸收，從而減少排尿量。
第四，無機鹽平衡的調整
1，人體內無機鹽的動態平衡是通過無機鹽攝入和排出的動態平衡來實現的。
2.人體所需的無機鹽主要來自飲食，無機鹽通過尿液、汗液和糞便排出體外。
3.人體需要的無機鹽種類很多，如Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Fe3+、I-等。
4.無機鹽調整:(負反饋)
過程:血鉀增加，血鈉減少→腎上腺皮質分泌醛固酮→腎小管和集合管鈉吸收和排泄增加→血鉀減少，血鈉增加。
結論:無機鹽主要通過內分泌系統和腎臟調節。主要激素是醛固酮，由腎上腺皮質分泌，主要功能是吸鈉排鉀。
動詞 （verb的縮寫）血糖調節
1，血糖的含義:血漿中的葡萄糖(正常空腹濃度:3.9-6.1mmol/L)。
2、血糖的來源和途徑:
3.調節血糖的激素:
(1)胰島素:(降糖)
分泌部位:胰島B細胞
作用機制:
①促進血糖進入組織細胞，並在組織細胞內氧化分解，合成糖原，轉化為脂肪酸等非糖物質。
②抑制糖原的分解和非糖物質向葡萄糖的轉化(抑制二源，促進三路)。
(2)胰高血糖素:(升高血糖)
分泌部位:胰島A細胞
作用機理:促進肝糖原分解和非糖物質轉化為葡萄糖(促進兩個來源)
4.血糖平衡的調節:(負反饋)
血糖升高→胰島B細胞分泌胰島素→血糖降低。
血糖降低→胰島A細胞分泌的胰高血糖素→血糖升高。
5、血糖失衡:過低——低血糖；過高-糖尿病
6.糖尿病
病因:胰島B細胞受損，導致胰島素分泌不足。
癥狀:多飲、多食、多尿、體重減輕(三多壹少)
防治:調控飲食，口服降糖藥，註射胰島素。
檢測:林飛試劑、尿糖試紙。
第六，通過免疫維持人體穩態
1，免疫系統的組成:
免疫器官:扁桃體、胸腺、脾臟、淋巴結、骨髓等。
淋巴細胞:B淋巴細胞，T淋巴細胞。
免疫細胞巨噬細胞
樹突細胞
免疫分子:抗體、細胞因子、補體。
2.免疫類型:
非特異性免疫(先天性，對各種病原體有抗流行作用)
第壹道防線:皮膚、黏膜及其分泌物。
第二道防線:吞噬作用、抗菌蛋白和炎癥反應。
特異性免疫(獲得性，對病原體的抵抗力)-第三道防線
體液免疫
細胞免疫
3.體液免疫:B淋巴細胞產生抗體達到免疫效果的壹種免疫模式。
抗原刺激
↓
B淋巴細胞增殖並分化為效應B細胞。
記憶細胞→再次刺激同壹抗原時增殖分化為效應B細胞。
↓
效應B細胞分泌抗體。
↓
抗體清除抗原
4.細胞免疫:通過T淋巴細胞和細胞因子發揮免疫作用的壹種免疫方法。
目標細胞(被抗原侵入的細胞)或吞噬了抗原的巨噬細胞的刺激。
↓
T淋巴細胞增殖並分化成效應T細胞。
記憶細胞→同樣的靶細胞在再次刺激時增殖分化為效應T細胞。
↓
效應T細胞溶解靶細胞直至死亡，
(效應T細胞釋放壹些細胞因子(如幹擾素)來增強免疫細胞的作用)
↓
釋放到體液中的抗原被體液免疫中的抗體消除。
5、體液免疫和細胞免疫的區別:
* * *相似性:屬於針對某種抗原的特異性免疫。
區分體液免疫和細胞免疫
其靶抗原被抗原侵入的宿主細胞(即靶細胞)。
作用方式效應B細胞產生的抗體特異性結合相應抗原1，效應T細胞與靶細胞緊密接觸。
2.效應T細胞釋放的細胞因子在增強細胞免疫中的作用。
6.艾滋病:
(1)疾病名稱:艾滋病
(2)病原體名稱:人類免疫缺陷病毒(HIV)，其遺傳物質為兩條單鏈RNA。
(3)發病機理:艾滋病病毒進入人體後，主要攻擊T淋巴細胞，使人體免疫系統癱瘓。
(4)傳播途徑:血液傳播、性接觸傳播、母嬰傳播。
第二節人類生命活動的調節
第壹，人體神經調節
1.神經調節的基本結構和功能單位是神經元。
神經元的作用:接受刺激產生興奮，傳導興奮，進而對其他組織產生調節作用。
神經元的結構:由細胞體、樹突(短)和軸突(長)組成。後兩者統稱為神經纖維。
2.反射:是神經系統的基本活動方式。是指動物或人體在中樞神經系統的參與下，對內外環境變化的規律性反應。
3.反射弧:是反射活動的結構基礎和功能單位。
感受器:感覺神經末梢和與之相連的各種特化結構，受刺激時產生興奮。
傳入神經
神經中樞的構成:在大腦和脊髓的灰質中，功能相同的神經元的胞體聚集在壹起。
傳出神經
效應器:運動神經末梢及其控制的肌肉或腺體。
4.興奮在神經纖維上的傳遞
(1)興奮:是指動物或人體內的某些組織(如神經組織)或細胞在感受到外界刺激後，由相對靜止狀態變為顯著活躍狀態的過程。
(2)興奮以電信號的形式沿著神經纖維傳導，也稱為神經沖動。
(3)興奮的傳導過程:靜息狀態下，膜電位外正內負→受刺激；激發態時，膜電位外負內正→受激部分和未受激部分由於電位差形成局部電流(膜外:未受激部分→受激部分；膜內:興奮部分→未興奮部分)→對未興奮部分進行興奮。
(4)興奮的傳導方向:雙向。
5、神經元之間興奮的傳遞:
(1)個神經元之間的興奮傳遞是通過突觸實現的。
突觸:包括突觸前膜、突觸間隙和突觸後膜。
(2)興奮的傳遞方向:由於神經遞質只存在於突觸體的突觸小泡中，興奮是在神經元之間。
傳遞(即在突觸處)是單向的，只能是:突觸前膜→突觸間隙→突觸後膜。
(最後壹個神經元的軸突→下壹個神經元的胞體或樹突)
6.人腦的高級功能
(1)人腦的組成和功能；
大腦:大腦皮層是調節機體活動的最高中樞，也是高級神經活動的結構基礎。由語言、聽覺、視覺、運動等高級中樞組成。
小腦:是重要的運動調節中樞，維持身體的平衡。
腦幹:有許多重要的生命活動中樞，如呼吸中樞。
下丘腦:具有體溫調節中樞和滲透壓受體，是調節內分泌活動的總中樞。
(2)語言功能是人腦特有的高級功能。
語言中心的地位和作用；
書面語言中樞→失寫癥(能聽、說、讀，但不會寫)
運動性語言中樞→運動性失語癥(能聽、能讀、能寫，但不能說)→聽覺性失語癥(能說、能寫、能讀，但不能聽)→視覺性語言中樞→失讀癥(能聽、能說、能寫，但不能讀)。
二、人體的激素調節
1.激素調節在體液調節中起主要作用。
2.人體內的主要激素及其作用
激素名稱在激素分泌部位的主要作用
下丘腦抗利尿激素調節水平衡和血壓。
多種激素釋放激素調節內分泌和其他重要的生理過程。
垂體生長激素促進蛋白質合成和生長。
多種促性腺激素控制其他內分泌腺的活動。
甲狀腺激素促進代謝活動；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；
胸腺激素促進T淋巴細胞的發育，增強T淋巴細胞的功能。
腎上腺的腎上腺激素參與許多生命活動，如應激反應和體溫調節。
胰島素和胰高血糖素調節血糖的動態平衡。
卵巢雌激素促進女性性器官的發育，卵子的發育和排卵，刺激和維持第二性征。
睪丸雄激素促進男性性器官的發育和精子的產生，刺激和維持男性第二性征。
3、激素之間的關系:
協同作用:如甲狀腺激素、生長激素。
拮抗作用:如胰島素和胰高血糖素。
第三節動物激素的管理
◆動物激素在生產中的應用
生產中經常使用的不是動物激素本身，而是激素類似物。
1，催情激素提高魚類妊娠率:利用催情激素誘導魚類發情產卵，提高魚類妊娠率。
2.控制害蟲的合成昆蟲激素:可以在田間噴灑壹定量的性引誘劑(性信息素類似物)，幹擾雌雄昆蟲的正常交配。
3、閹割豬等動物提高產量:給壹些肉用動物註射生長激素，加速其生長。閹割豬，降低性激素含量，從而縮短生長周期，提高產量。
4.人工合成昆蟲激素可提高產量:可人工噴灑保幼激素，延長幼蟲期，提高蠶絲產量和質量。
第四節植物生命活動的調節
1，生長素的發現
(1)達爾文的實驗:
實驗過程:
①單側光照下，胚芽鞘向光源彎曲生長——向光性；
②切掉胚芽鞘尖端，胚芽鞘就不會生長；
(3)不透明錫箔紙蓋在胚芽鞘頂端，胚芽鞘直立生長；
(4)不透明錫箔帽覆蓋胚芽鞘下端，胚芽鞘向光源方向彎曲生長。
(2)溫特的實驗:
實驗過程:將接觸胚芽鞘頂端的瓊脂塊放在切去頂端的胚芽鞘壹側，胚芽鞘向對側彎曲生長；
不接觸胚芽鞘頂端的瓊脂塊放在切去頂端的胚芽鞘壹側，胚芽鞘不生長。
(3)葛根實驗:分離出植物生長促進物質，鑒定為吲哚乙酸，命名為生長素。
總結三個實驗結論:生長素的合成位點是胚芽鞘頂端；
感光部分是胚芽鞘的頂端；
生長素的作用部位在胚芽鞘頂端以下。
2.植物向光性的解釋
壹面影響生長素的分布，使背光面的生長素比光面的多，使背光面的細胞比光面的細胞伸長得快，結果是莖向光源方向彎曲生長。
2.判斷胚芽鞘生長的方法
看有沒有生長素，長不長。
第二，看能不能向下運，但不能長。
第三，看是否均勻向下輸送。
統壹:垂直增長
不均勻:彎曲生長(向生長素較少的壹側彎曲)
3、生長素產生部位:嫩芽、葉片、發育中的種子。
生長素的運輸方向:橫向運輸:光側→背光側。
極性運輸:形態上端→形態下端
(運輸方式為主動運輸)
生長素的分布:它存在於所有器官中，集中在芽、根頂端的分生組織、發育中的種子和果實等生長旺盛的部位。
4.生長素的生理功能:
生長素在調節植物生長方面有雙重作用。壹般來說，低濃度促進植物生長，高濃度抑制植物生長(濃度以各器官生長素的最適濃度為準)。
同壹植物的不同器官對生長素濃度的反應不同，敏感性由高到低依次為:根、芽、莖(見右圖)。
生長素對植物生長的促進和抑制作用與生長素的濃度、植物器官的類型和細胞的年齡有關。
頂端優勢是頂芽先生長，側芽被抑制的現象。原因是頂芽產生的生長素向下運輸，使得靠近頂端的側芽中生長素濃度較高，從而抑制了該部位側芽的生長。
5.生長素類似物在農業生產中的應用；
促進插穗生根[實驗]；
防止落花落果；
促進果實發育(在未授粉的雌蕊柱頭上噴灑生長素類似物，促進子房發育成果實，形成無籽番茄)；
控制性別分化(促進花芽分化為雌花，從而增加產量)
6、其他植物激素
名稱的主要功能
赤黴素促進細胞伸長、植物高度和果實生長。
細胞分裂素促進細胞分裂。
脫落酸促進葉子和果實的衰老和脫落。
乙烯促進水果成熟。
7.植物細胞的分化，器官的發生、發育、成熟和衰老，以及整個植物的生長，都是各種激素協調和共同調節的結果。
第三章生物群落的演替
第壹節生物群落的基本單位——種群
1，種群的概念:同壹物種的所有個體在壹定時間內占據壹定空間。種群是生物群落的基本單位。
人口密度(人口最基本的數量特征)
出生率和死亡率
數量特征年齡結構
男女人口比例
2.人口的特征遷移率和遷移率。
空間特征
遺傳特征
3.調查人口密度的方法:
樣本法:用幾個樣本(隨機抽樣)的平均密度來估計總體平均密度的方法。
標記再捕獲方法:
4.人口增長的規律。
人口增長的“J”曲線:Nt= N0λt
(1)條件:在食物(養分)充足、空間條件、氣候適宜、無敵人傷害等理想條件下。
(2)特征:種群中的個體數量不斷增加；恒定增長率
人口增長的“s”曲線；
(1)條件:在有限環境中，種群密度增加，物種內個體間競爭加劇，捕食者數量增加。
(2)特性:當種群中的個體數量達到環境條件允許的最大值(K值)時，種群中的個體數量不會增加；人口增長率變化，K/2時增長率最快，K時為0。
(3)應用:大熊貓棲息地被破壞後，由於食物減少，活動範圍縮小，其K值變小。因此，建立自然保護區，改善棲息地環境，提高K值是保護大熊貓的根本措施；對有害動物如家鼠的控制應該降低它們的K值。
5.研究種群數量變化的意義:對有害動物的防治、野生動物資源的保護和利用、瀕危動物種群的搶救和恢復具有重要意義。
6.[實驗:培養液中酵母種群的動態變化]
計劃與實驗方法:培養壹個酵母菌群→用顯微鏡觀察，用“血細胞計數板”計數10ml培養液7天內的酵母菌數→計算平均值，畫出“酵母菌群生長曲線”。
結果表明，空間、食物等環境條件不可能無限滿足，酵母種群數量呈“S”型曲線增長。
第二節生物群落的組成
1.生物群落的概念:在同壹時間占據壹定空間，相互之間有直接或間接聯系的各種生物種群的集合。群落是由壹定的動物、植物和微生物種群組成的。
2.生物群落結構
群落結構是群落中各種種群在進化過程中相互作用形成的，主要包括垂直結構和水平結構。
(1)垂直結構:指群落在垂直方向上的分層現象。由於群落中生態因子——光的分布不均勻，植物由高到低分為喬木層、灌木層和草本層。動物分層主要是由於群落中食物和微環境的不同水平。
(2)水平結構:指群落中各種群的水平格局或片狀分布。影響因素:地形、光線、濕度、人畜影響等。
3.意義:提高了生物利用環境資源的能力。
第三節生物群落的演替
1，主要繼承:
(1)定義:在原來沒有生物生長或有生物生長但被完全消滅的裸地上發生生物演替。
(2)過程:地衣苔蘚階段→草本階段→灌木階段→森林階段。
2.次級演替
(1)定義:當壹個群落受到洪水、火災或人類活動等因素的幹擾，群落內植被遭到嚴重破壞，裸露的土地稱為次生裸地。始於次生裸地的生物演替稱為次生演替。
(2)引起次生演替的外部因素:
自然因素:火災、水災、病蟲害、嚴寒。
人類活動(主要因素):過度伐木、放牧、開墾和采礦；被完全砍伐或燒毀的森林，廢棄的農田
3.植物的入侵和定居(包括種子和果實的繁殖)是群落形成的首要條件，是植物群落演替的主要基礎。
第四章生態系統的穩態
第壹節生態系統和生物圈
1，生態系統的概念:
生態系統是指壹定空間內生物組分(群落)和非生物組分(無機環境)通過物質循環、能量流動和信息傳遞而相互作用、相互依存形成的生態功能單元。
2.地球上最大的生態系統是生物圈。
3.生態系統類型:
可分為水生態系統和陸地生態系統。水生態系統主要包括海洋生態系統和淡水生態系統。陸地生態系統包括冰凍原始生態系統、荒漠生態系統、草原生態系統、森林生態系統等自然生態系統，以及農業生態系統、城市生態系統等人工生態系統。
4、生態系統的結構
(1)構成:
非生物成分:無機鹽、陽光、溫度、水等。
生產者:主要是綠色植物(最基本也是最關鍵的成分)
綠色植物通過光合作用將無機物合成有機物。
生物成分的消費者:主要是各種動物。
分解者:主要是腐生細菌和真菌，包括腐生動物如蚯蚓。
它們能分解動植物殘骸、糞便等。，最後將有機物分解成無機物。
(2)營養結構:食物鏈和食物網。
同壹種生物可以在不同的食物鏈中占據不同的營養級。
植物(生產者)永遠是第壹營養級；
植食性動物(即初級/初級消費者)為第二營養級；
肉食性動物和雜食性動物的營養級不是壹成不變的，比如貓頭鷹捕食老鼠時，處於第三營養級；貓頭鷹捕食食蟲鳥類時，處於第四營養級。
第二節生態系統的穩態
壹.生態系統中的能量流動
1，流程
2.特點:
單向流動:生態系統中的能量只能從第壹個營養級流向第二個營養級，再依次流向下壹個營養級，不能反向或循環流動。
逐漸遞減:能量在沿食物鏈流動的過程中逐級遞減，能量在相鄰兩個營養級之間的傳遞效率為10%-20%；可以用能量金字塔來表示。
在壹個生態系統中，營養級越多，能量流動過程中消耗的能量就越多。
3.研究能量流的意義:
(1)可以幫助人們科學地規劃設計人工生態系統，最有效地利用能量。
(2)可以幫助人們合理調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有利的部分。例如，在農田生態系統中，必須清除雜草，防止作物病蟲害。
二、生態系統中的物質循環——碳循環
1，碳在無機環境中主要以CO2和碳酸鹽的形式存在；碳以含碳有機物的形式存在於生物群落的各類生物中，並通過生物鏈在生物群落中傳遞；碳的循環形式是二氧化碳。
2.碳從無機環境進入生物群落的主要途徑是光合作用；碳從生物群落進入無機環境的主要途徑是生產者和消費者的呼吸、分解者的分解以及化石燃料燃燒產生CO2。
3.流程:
第三，生態系統中的信息傳遞
1.生態系統的基本功能是物質循環、能量流動和信息傳遞。
2、生態系統中信息傳遞的主要形式:
(1)物理信息:光、聲、熱、電、磁、溫度等等。例如植物的向光性
(2)化學信息:性信息素、警告信息素、尿液等。
(3)行為信息:舞蹈、運動等。動物在求偶期間。
(4)營養信息:食物的數量和種類等。如食物鏈和食物網。
3、信息傳遞在農業生產中的作用:
壹是提高農畜產品產量，如短日處理可使菊花提前開花；
二是控制有害動物，如噴灑合成性信息素類似物幹擾害蟲交配。
第四，生態系統的穩定性
1.概念:生態系統維持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力，稱為生態系統的穩定性。
2.生態系統之所以能保持相對穩定，是因為生態系統具有自我調節的能力。生態系統的自我調節能量
強大。基礎是負反饋。種類越多，營養結構越復雜，自我調節能力越大。
3.生態系統的穩定性是相對的。當大規模幹擾或外部壓力超過生態系統的自我更新時
和自我調節能力，它可能導致生態系統穩定性的破壞，甚至導致系統的崩潰。
4、提高生態系統穩定性的措施:
壹方面要控制對生態系統的幹擾程度，對生態系統的利用要適度，不能超過生態系統的自我調節能力；
另壹方面，對於利用強度高的生態系統，要實施相應的物質和能量投入，保證生態系統內部結構和功能的協調。
6、制作生態瓶時應註意:
①環保瓶必須是透明的；
(2)生態瓶中投放的生物之間要有營養關系，數量比例要合理；
③生態瓶中的水應占其體積的4/5，留有壹定的空間，並保留壹定的空氣；
④生態瓶應密封；
⑤生態瓶要放在光線好的地方，但要避免陽光直射；
⑥在研究結束之前，不要隨意移動生態瓶。
第五章生態環境保護
1.人口增長導致的環境問題的本質是人類活動超過了環境的承載能力，破壞了人類賴以生存的生態系統的結構和功能。
2.全球生態環境問題主要包括:全球氣候變化、水資源短缺、臭氧層破壞、酸雨、土壤荒漠化、海洋汙染、生物多樣性急劇下降、植被破壞、水土流失和環境汙染。
3.生物多樣性包括三個層次:遺傳多樣性(所有生物擁有的所有基因)、物種多樣性(生物圈中的所有動物、植物和微生物)和生態系統多樣性。
4.生物多樣性保護的意義:生物多樣性是人類生存和發展的基礎，對生物進化和維持生物圈的穩定具有重要意義。因此，為了人類的可持續發展，必須保護生物多樣性。
5.生物多樣性保護措施:
(1)就地保護:自然保護區和國家森林公園是生物多樣性就地保護的場所。
(2)遷地保護:動物園、植物園、瀕危物種保護中心。
(3)加強宣傳和執法。
(4)建立精子庫和種子庫，利用生物技術保護瀕危物種的基因。