高一生物關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)方面的知識(shí)介紹
生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)平衡是當(dāng)今社會(huì)比較關(guān)心的事情，在生物中，也會(huì)學(xué)習(xí)到生態(tài)系統(tǒng)方面的知識(shí)，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼挠嘘P(guān)于高一生物生態(tài)系統(tǒng)方面的知識(shí)點(diǎn)，希望能夠幫助到大家。
高一生物關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)方面的知識(shí)點(diǎn)
生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性知識(shí)點(diǎn)
本節(jié)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，生態(tài)系統(tǒng)的第三個(gè)功能——信息傳遞及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能，沒有信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)將無法進(jìn)行。生態(tài)系統(tǒng)中的信息可以分為三種，即物理信息、化學(xué)信息和行為信息。信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用以及信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用是我們研究的重點(diǎn)。信息傳遞的作用有三個(gè)主要方面：①有利于生物生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，如萵苣的種子萌發(fā)，蝙蝠的捕食;②有利于生物種群的繁衍，如動(dòng)物的求偶炫耀行為，能引誘同種異性個(gè)體前來交尾，植物的開花往往需要一定的日光照射時(shí)間;③能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，如當(dāng)雪兔數(shù)量減少時(shí)，這種營(yíng)養(yǎng)缺乏狀況就會(huì)直接影響到猞猁的生存，猞猁數(shù)量的減少，即雪兔的天敵的減少，又促進(jìn)了雪兔數(shù)量的回升。信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要有兩點(diǎn)：①提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量;②對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制。
生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指它所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力。之所以生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性就是因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性表現(xiàn)為兩個(gè)方面，即抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。抵抗力穩(wěn)定性指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力，生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)(有一定限度);恢復(fù)力穩(wěn)定性指生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力，生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡(jiǎn)單，則恢復(fù)力穩(wěn)定性越強(qiáng)。抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)受到不同程度的干擾表現(xiàn)出的能力，二者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，二者同時(shí)存在于同一生態(tài)系統(tǒng)中，它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。提高穩(wěn)定性的措施有兩點(diǎn)：①控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)適度利用;②對(duì)利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)給予相應(yīng)的物質(zhì)、能量的投入，實(shí)現(xiàn)“可持續(xù)性發(fā)展”目標(biāo)。
【生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性考點(diǎn)分析】
信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要功能，在考查時(shí)通常以選擇題的形式出現(xiàn)，重點(diǎn)考查信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，要分清楚到底是體現(xiàn)了哪一點(diǎn)作用。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的考查一般以選擇題的形式出現(xiàn)，考查生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的相關(guān)概念和提到生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施等方面的內(nèi)容。在高考中，通常結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和其他方面的功能綜合考查，本節(jié)內(nèi)容一般占的比例不大。
【生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性知識(shí)點(diǎn)誤區(qū)】
生態(tài)系統(tǒng)的信息的種類因傳播途徑的不同而不同，如孔雀開屏，如果是通過行為傳遞給對(duì)方信息則屬于行為信息，如果是通過羽毛的顏色等傳遞給對(duì)方信息則屬于物理信息。信息傳遞既存在于生物與生物之間，也存在于生物與無機(jī)環(huán)境之間，并且信息傳遞往往是雙向的。
生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性到底是體現(xiàn)了哪個(gè)方面主要是看外界干擾程度，如果干擾程度沒有超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，則體現(xiàn)抵抗力穩(wěn)定性;反之則體現(xiàn)恢復(fù)力穩(wěn)定性。
【典型例題】
例1. 下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞特征的描述，正確的是( )
A. 生態(tài)系統(tǒng)的物理信息都來源于環(huán)境
B. 植物都通過化學(xué)物質(zhì)傳遞信息
C. 信息沿食物鏈從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞
D. 信息可以調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系
解析：小草返青向食草動(dòng)物傳遞顏色信息，屬于物理信息.因此物理信息并不都是來源于環(huán)境，而植物也不都是通過化學(xué)物質(zhì)傳遞信息。信息的傳遞是雙向的，不一定沿著食物鏈傳遞。
答案：D
【總結(jié)升華】
生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞既可發(fā)生在生物之間，也可發(fā)生在生物與無機(jī)環(huán)境之間，且方向可以是雙向的，即相互傳遞。其作用體現(xiàn)在生存、繁衍和種間關(guān)系調(diào)節(jié)上。
高一生物酵母細(xì)胞的固定化知識(shí)點(diǎn)
該知識(shí)點(diǎn)包括固定化酶的應(yīng)用實(shí)例、固定化細(xì)胞技術(shù)、實(shí)驗(yàn)操作及操作提示等幾個(gè)要點(diǎn)知識(shí)。
1. 固定化酶的應(yīng)用實(shí)例：葡萄糖異構(gòu)酶穩(wěn)定性好，能將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖，生產(chǎn)高果糖漿時(shí)需要使用這種酶，但這種酶溶解于葡萄糖溶液后，就無法從糖漿中回收，會(huì)造成很大的浪費(fèi)。而使用固定化酶技術(shù)，將這種酶固定在一種顆粒狀載體上，再將這些顆粒裝到一個(gè)反應(yīng)柱內(nèi)，柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無法通過篩板的小孔，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。生產(chǎn)過程中，將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過反應(yīng)柱，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱的下端流出。反應(yīng)柱能連續(xù)使用半年，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。
2. 固定化細(xì)胞技術(shù)：固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法。一般來說，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定，而細(xì)胞多采用包埋法固定化。這是因?yàn)榧?xì)胞個(gè)大，而酶分子很小;個(gè)大的難以被吸附或結(jié)合，而個(gè)小的酶容易從包埋材料中漏出。包埋法法固定化細(xì)胞即將微生物細(xì)胞包埋在不溶于水的多孔性載體中。常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。
3. 實(shí)驗(yàn)操作及操作提示：程序：酵母細(xì)胞的活化→配制物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L的CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞→沖洗→發(fā)酵。
注意事項(xiàng)：
(1)酵母細(xì)胞的活化。酵母細(xì)胞所需要的活化時(shí)間較短，一般需要0.5～1 h。此外，酵母細(xì)胞活化時(shí)體積會(huì)變大，因此活化前應(yīng)該選擇體積足夠大的容器，以避免酵母細(xì)胞的活化液溢出容器。
(2)海藻酸鈉溶液的濃度對(duì)包埋酵母細(xì)胞數(shù)量的影響：①海藻酸鈉溶液濃度過高，將很難形成凝膠珠。②濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)量少。
(3)海藻酸鈉溶液配制注意事項(xiàng)：①海藻酸鈉溶化時(shí)要用小火或間斷加熱，避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊。②將溶化后的海藻酸鈉先冷卻至室溫，再與酵母細(xì)胞混合，避免高溫殺死酵母細(xì)胞。③固定化酵母細(xì)胞時(shí)，應(yīng)將海藻酸鈉與酵母細(xì)胞的混合液用注射器緩慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影響凝膠珠的形成。
(4)成果評(píng)價(jià)：①觀察凝膠珠的顏色和形狀：如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。②觀察發(fā)酵的葡萄糖溶液：利用固定化的酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，可以看到產(chǎn)生了很多氣泡，同時(shí)會(huì)聞到酒味。
【酵母細(xì)胞的固定化考點(diǎn)分析】
在平常測(cè)試中，該知識(shí)點(diǎn)多以選擇題或簡(jiǎn)答題的形式出現(xiàn)。通?？疾楣潭ɑ负凸潭ɑ?xì)胞的優(yōu)缺點(diǎn)、固定方法等基礎(chǔ)知識(shí)，制備固定化酵母細(xì)胞的具體程序和主要事項(xiàng)也是重要考查點(diǎn)。出題形式靈活，難度較小。在高考中，從近幾年生物試題看，全國(guó)課標(biāo)卷沒有涉及到這個(gè)專題，只是生物單科命題的試卷以選擇題的形式考查過這部分，如江蘇卷(2013年第6題，2012年第17題)。
【酵母細(xì)胞的固定化知識(shí)點(diǎn)誤區(qū)】
固定化酶和固定化細(xì)胞的優(yōu)、缺點(diǎn)是易錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)，一定要把握住要點(diǎn)。固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是①既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離;②可以重復(fù)利用;缺點(diǎn)是不利于催化一系列酶促反應(yīng)。固定化細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是成本低、操作容易;缺點(diǎn)是反應(yīng)物不易與酶接近，尤其是大分子物質(zhì)，反應(yīng)效率下降。此外，制備固定化酵母細(xì)胞的具體操作程序和主要事項(xiàng)也易錯(cuò)，需要同學(xué)們認(rèn)真記憶，并加以區(qū)分。
【典型例題】
在20世紀(jì)50年代，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，到了70年代又發(fā)明了固定化酶與固定化細(xì)胞的技術(shù)。
(1)在實(shí)際生產(chǎn)中，固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________。與固定化酶技術(shù)相比，固定化細(xì)胞固定的是____________。
(2)制備固定化酵母細(xì)胞，常用的包埋材料是________，使用了下圖中方法[ ]________(填出號(hào)碼與名稱)。
(3)制作固定化酵母細(xì)胞時(shí)，充分混合均勻的酵母細(xì)胞溶液可在飽和________溶液中形成凝膠珠。部分同學(xué)實(shí)驗(yàn)制得的凝膠珠不是圓形或橢圓形，其主要原因是____________。
答案：(1)酶既容易與反應(yīng)物接觸，又容易與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶能反復(fù)利用 多酶系統(tǒng)(或一系列酶、多種酶) (2)海藻酸鈉?、邸“穹ā?3)CaCl2 海藻酸鈉溶液濃度過高(或針筒口離液面過近，高度不夠)
解析：將酶固定化后，可使酶在催化反應(yīng)之后不隨產(chǎn)物流走，可以反復(fù)利用;將細(xì)胞固定化后，可以將一種細(xì)胞內(nèi)的多種酶同時(shí)進(jìn)行固定。海藻酸鈉一般不能參與化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)，在高溫下容易溶化，溫度降低時(shí)又形成多孔性固體顆粒，是包埋酵母菌的好材料。圖①為化學(xué)結(jié)合法，圖②為物理吸附法，圖③為包埋法。凝膠珠是高溫下溶化的海藻酸鈉與酵母菌混合后在CaCl2溶液中形成的，若海藻酸鈉濃度過高或制凝膠珠時(shí)離液面太近，可能形成片狀或長(zhǎng)條形，而不是圓形的凝膠珠。
高一生物微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)知識(shí)點(diǎn)
1.對(duì)于有關(guān)微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用的題目，應(yīng)注意從以下幾個(gè)方面把握：
(1)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成：包括碳源、氮源、無機(jī)鹽和水四部分，有的還需加入生長(zhǎng)因子等;其中各成分由哪種有機(jī)物提供，應(yīng)根據(jù)其化學(xué)元素組成來推斷。
(2)實(shí)驗(yàn)過程中，必須設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，要明確設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法。
(3)了解無菌操作技術(shù)，以及常用的方法和適用范圍。
2.培養(yǎng)基的制作是否合格 ：如果未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2 d后無菌落生長(zhǎng)，說明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。
3.接種操作是否符合無菌要求：如果培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落的顏色、形狀、大小基本一致，并符合大腸桿菌菌落的特點(diǎn)，則說明接種操作是符合要求的;如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他菌落，則說明接種過程中，無菌操作還未達(dá)到要求，需要分析原因，再次練習(xí)。
4.是否進(jìn)行了及時(shí)細(xì)致的觀察與記錄：培養(yǎng)12 h與24 h后的大腸桿菌菌落的大小會(huì)有明顯不同。
【典型例題】
請(qǐng)回答下列關(guān)于微生物的相關(guān)問題
(1)微生物接種的方法很多，最常用的是平板劃線法和______________，平板劃線前要對(duì)接種環(huán)進(jìn)行灼燒，原因是為了________。
(2)用培養(yǎng)基培養(yǎng)微生物時(shí)，培養(yǎng)基中應(yīng)有_________、________、________和_________等營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)還必須滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)_______________、________、________的要求。
(3)用唯一碳源培養(yǎng)基分離微生物的主要操作步驟為①原料稱量、溶解②________③分裝、包扎④滅菌⑤倒平板⑥________⑦培養(yǎng)。
答案：(1)稀釋涂布平板法 滅菌 (2)碳源 氮源 水 無機(jī)鹽 特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) pH 氧氣 (3)調(diào)節(jié)pH 接種
解析：(1)微生物最常用的接種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法，平板劃線前要對(duì)接種環(huán)進(jìn)行灼燒，原因是為了滅菌。 (2)培養(yǎng)微生物時(shí)，培養(yǎng)基中應(yīng)有碳源、氮源、水、無機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)還必須滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、pH、氧氣的要求。 (3)用唯一碳源培養(yǎng)基分離微生物的主要操作步驟為①原料稱量、溶解②調(diào)節(jié)pH③分裝、包扎④滅菌⑤倒平板⑥接種⑦培養(yǎng)。
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