2019三维设计高考生物一轮复习教师用书：必修3 稳态与环境



第一单元动物和人体生命活动的调节
第一讲人体的内环境与稳态

知识体系——定内容
核心素养——定能力

生命观念
通过掌握内环境的组成及其稳态，形成稳态与平衡的生命观
理性思维
通过分析体液各成分相互转化的模型图，培养理性思维能力
科学探究
通过“人体维持pH稳定的机制”实验，训练实验设计及实验结果分析与讨论的能力
社会责任
通过总结内环境稳态失调引起的疾病，形成关注人体健康的态度


[基础知识·系统化]
知识点一　人体的内环境
1．体液的组成(将“”中的内容补充完整)

2．内环境的成分、性质及作用

知识点二　内环境的稳态


[基本技能·问题化]
1．据图回答有关内环境的问题

(1)写出图中标号代表的内容：
①血浆，②组织液，③淋巴，④细胞外液，⑤细胞内液，⑥体液。
(2)连线下列几种细胞所生活的具体内环境：

(3)选择属于内环境成分的序号填空：
①血红蛋白　②尿素　③CO2　④麦芽糖　⑤激素　⑥与有氧呼吸有关的酶　⑦氨基酸　⑧抗体　⑨载体　⑩消化酶
⑪神经递质　⑫淋巴因子　⑬受体
以上属于内环境成分的是②③⑤⑦⑧⑪⑫。
2．据图回答下列问题

(1)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
(2)与内环境稳态的维持直接相关的结构是：
[d]皮肤、[a]消化系统、[b]呼吸系统、[c]泌尿系统、[e]循环系统。(填图中字母及其名称)
(3)对内环境的稳态起调节作用的系统：神经系统、内分泌系统和免疫系统。

考点一内环境的组成

1．熟记血浆、组织液、淋巴的异同
成分
项目　 　
血浆
组织液
淋巴
存在部位
血管
组织细胞间隙
淋巴管
成分来源
①从消化道吸收而来
②从组织液中回渗而来
③淋巴在左右锁骨下静脉汇入
①血浆透出毛细血管壁
②组织细胞代谢产生
①组织液渗入毛细淋巴管形成
②由消化道吸收而来
化学成分
含有水、无机盐、蛋白质等，血浆中蛋白质含量较高，而组织液和淋巴中蛋白质含量很少

2．正确区分存在和不存在于内环境的物质
(1)存在于内环境的物质：

(2)不存在于内环境的物质：


3．明辨发生和不发生在内环境中的生理过程

[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)膀胱上皮细胞生活的直接内环境是尿液和组织液(×)
(2)与血浆和淋巴相比，组织液中含有更多的蛋白质(×)
(3)血浆渗透压的大小与无机盐的含量有关，特别是Na＋和Cl－，与蛋白质的含量无关(×)
(4)人在剧烈运动时大量乳酸进入血液，血浆由弱碱性变为弱酸性(×)
(5)内环境是机体进行新陈代谢的主要场所(×)
2．(2018·厦门质检)下列各组物质中，属于内环境成分的一组是(　　)
A．K＋、血红蛋白、淋巴因子
B．唾液淀粉酶、溶菌酶、抗利尿激素
C．CO2、维生素、尿素
D．Ca2＋、载体蛋白、乙酰胆碱
解析：选C　内环境中含有多种离子、血浆蛋白、抗体、淋巴因子、葡萄糖、维生素、激素、O2、CO2及各种代谢废物等成分；血红蛋白存在于红细胞内、唾液淀粉酶分泌到消化道内，不是内环境的成分；载体蛋白位于细胞膜上，不是内环境的成分；乙酰胆碱属于神经递质，神经递质可通过胞吐释放到组织液中，属于内环境的成分。
3．(2018·武汉调研)在人体的内环境中可以发生的生理过程是(　　)
A．RNA聚合酶与特定的位点结合，并转录形成信使RNA
B．记忆B细胞增殖分化成浆细胞
C．丙酮酸氧化分解形成CO2和H2O
D．食物中的淀粉经过消化分解形成葡萄糖
解析：选B　记忆B细胞增殖分化形成浆细胞属于体液免疫过程，发生在内环境中。RNA聚合酶与特定的位点结合，并转录形成mRNA的过程发生在细胞内部，不发生在人体的内环境中；丙酮酸氧化分解形成CO2和H2O的过程发生在线粒体中，不发生在人体内环境中；食物中的淀粉经过消化分解形成葡萄糖的过程发生在消化道中，消化道直接与外界环境相通，不属于人体的内环境。

[典型图示]　体液各部分相互转化的模型图


[问题设计]
1．图1中A、B、C为细胞或结构，a、b、c、d为液体。
(1)B、C分别为什么结构？判断的依据是什么？
提示：B是毛细血管，C是毛细淋巴管。毛细血管两端都是开放的，一端连着动脉，另一端连着静脉；毛细淋巴管只有一端是开放的，起始端是盲端。
(2)a、b、c、d分别为什么液体？判断的依据是什么？
提示：a、b、c、d分别为细胞内液、血浆、组织液和淋巴。组织细胞内的液体为细胞内液，组织细胞间的液体为组织液，毛细血管内的液体为血浆，毛细淋巴管内的液体为淋巴。
2．图2中甲、乙、丙、丁分别代表体液的哪一部分？判断的依据是什么？
提示：甲、乙、丙、丁分别代表细胞内液、组织液、血浆和淋巴。细胞内液和组织液之间、组织液和血浆之间可进行物质交换，因此都是双向箭头。组织液可以进入毛细淋巴管成为淋巴，经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中，因此，组织液→淋巴→血浆是单向箭头。
[对点落实]
4．(2018·盘锦月考)下图是人体某组织结构示意图，①②③④分别表示人体内不同部位的液体。据图判断下列说法正确的是(　　)

A．人体的内环境是由①②③④组成的
B．②中含激素、血红蛋白、乳酸、CO2等物质
C．血浆中的氧进入组织细胞的途径是②→③→④
D．若该组织为胰岛，则进食后短时间内左侧血液中胰岛素的含量低于右侧
解析：选C　图中①②③④分别代表淋巴、血浆、组织液和细胞内液，人体的内环境是由①②③组成的；血红蛋白属于红细胞中的物质，不应存在于血浆中；血浆②中的氧先通过毛细血管壁进入组织液③，再经细胞膜进入细胞内液④；进食后短时间内血糖升高，胰岛素分泌增加，所以血液由右向左流经胰岛后胰岛素含量会升高。
5．下列与正常人体内环境有关的说法，较为严谨的是(　　)
A．细胞外各种离子的量与环境容纳量(K值)一样恒定不变
B．组织液、血浆和淋巴中能与细胞内液直接交换物质的是组织液
C．内环境中各种激素的含量均有一个正常的范围
D．大量饮水会抑制垂体细胞合成和分泌抗利尿激素
解析：选C　正常情况下，细胞外的内环境中各种离子的量在某一范围内波动，环境容纳量(K值)也是波动的；组织液、血浆和淋巴都能与相应部位的细胞内液直接交换物质；激素的分泌存在反馈调节，因此内环境中各种激素的含量均有一个正常的范围；抗利尿激素是由下丘脑合成和分泌，经垂体细胞释放的。
考点二内环境的稳态

1．熟记内环境稳态的五个方面

2．明确神经系统、内分泌系统和免疫系统与内环境稳态的联系

[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)内环境稳态是指内环境的成分和理化性质恒定不变(×)
(2)健康人内环境能保持稳态，内环境保持稳态时，人体一定健康(×)
(3)血浆的成分稳定时，机体达到稳态；内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动(×)
(4)当内环境稳态遭受破坏后，一定引起细胞代谢紊乱(√)
2．下列关于人体内环境稳态的叙述，错误的是(　　)
A．人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的
B．稳态的维持是通过各器官、系统分工合作，协调统一而实现的
C．pH和温度的稳定，给酶正常发挥催化作用创造了条件
D．免疫系统识别并清除异物、外来病原微生物与内环境稳态的维持无关
解析：选D　人体维持稳态的能力是有一定限度的，当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身调节功能出现障碍时，稳态就会遭到破坏。人体维持内环境稳态的基础是各器官、系统分工合作，协调一致地正常运行。酶发挥催化作用需要适宜的温度和pH，故pH和温度的稳定给酶正常发挥作用创造了条件。维持内环境稳态的机制是神经—体液—免疫调节网络，免疫系统具有防卫、监控和清除功能，免疫系统识别并清除异物和外来病原微生物也是维持内环境稳态的机制。

人体维持pH稳定的机制
[对点落实]
3．关于人体内环境中酸碱度调节的叙述，错误的是(　　)
A．人体血浆pH通常保持在7.35～7.45
B．内环境是一个主要由H2PO/HPO构成的缓冲体系
C．血液中乳酸过多时，就与NaHCO3发生反应，生成乳酸钠和H2CO3
D．血液中CO2过多会刺激神经中枢，促进呼吸运动将CO2排出体外
解析：选B　人体血液的pH一般在7.35～7.45。内环境的pH主要由H2CO3和HCO来维持，乳酸过多时会与血液中的缓冲物质NaHCO3发生反应，生成乳酸钠和H2CO3，然后H2CO3分解成CO2和水，排出体外。
4．科学家通过研究发现，人的血液pH通常维持在7.35～7.45，其变化不大的原因是(　　)
①H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多对缓冲物质对血液酸碱度起缓冲作用　②通过呼吸系统可不断排出CO2　③血浆中过多的碳酸氢盐可以经肾脏随尿液排出体外　④神经系统对呼吸运动强度的调节有利于维持血液pH的相对稳定　⑤食物中的碱性物质与新陈代谢产生的酸性物质所构成的缓冲对调节了血液pH
A．①　　　　　　　　 B．①②③
C．①②③④ D．①②③⑤
解析：选C　血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质，每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的。血液中的二氧化碳会刺激控制呼吸运动的神经中枢，促进呼吸运动增强，增加通气量，从而将二氧化碳排出体外，使血浆pH变化不大；当碳酸钠进入血液后，会与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，而过多的碳酸氢盐可以经肾脏随尿液排出，使血浆酸碱度不会发生很大的变化。
[归纳拓展]　人体维持pH稳定的机制
(1)维持的因素：血浆中存在缓冲物质，如NaHCO3/H2CO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。
(2)维持机制：酸性或碱性物质进入血浆后，可以和缓冲物质发生反应，反应产物可以通过肺或肾脏排出体外，从而使血浆的酸碱度保持相对稳定(以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例)。


内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，内环境稳态失调会危及人体健康。健康生活是当今社会的热点话题，也是高考命题的切入点之一。

[对点落实]
5．下列稳态失调与相应疾病间的对应关系，正确的是(　　)
A．尿毒症——尿素等代谢废物在体内积累
B．高原反应——机体散热受阻，致使散热量小于产热量
C．中暑——机体丢失大量水和无机盐，导致水盐平衡失调
D．感冒发烧，食欲不振——体温过高，酶活性过高
解析：选A　高原反应是由于血氧过低导致机体缺氧所致；中暑时机体散热受阻，致使散热量小于产热量，从而使体温升高；感冒发烧，食欲不振的原因是体温过高，消化酶活性降低。
6．乳酸中毒是糖尿病的并发症之一，医生根据患者的病情为病人补充碱制剂或者胰岛素，以降低血液中乳酸的含量及提高血液的pH，以下叙述错误的是(　　)
A．碱制剂可选用NaHCO3、Na2HPO4
B．丙酮酸在细胞质基质中分解为乳酸和二氧化碳
C．患者补充胰岛素的主要目的是降低血糖的浓度
D．人体中出现乳酸中毒症状，表明人体维持稳态的调节能力是有限的
解析：选B　NaHCO3、Na2HPO4可以与乳酸反应；无氧条件下，丙酮酸在人体细胞质基质中转变为乳酸，不产生二氧化碳；糖尿病患者血糖浓度高，补充胰岛素可促进组织细胞摄取利用葡萄糖，达到降血糖的目的；人体维持稳态的调节能力是有限的，当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，稳态失衡。
7．下列关于人体内环境稳态失调的叙述，错误的是(　　)
A．淋巴管阻塞引起水肿
B．血浆中钙盐过多引起肌无力
C．腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失
D．禽流感病毒感染人体后引起机体发热
解析：选C　淋巴循环是对血液循环的补充，淋巴管阻塞，组织液不能顺利经淋巴循环返回血浆，从而使组织液积累，引起水肿；血浆中钙盐过多，钙盐稳态失调，会引起肌无力；腹泻会引起体液中水和无机盐的大量丢失，不会引起蛋白质的大量丢失；禽流感病毒感染人体后引起机体发热，说明体温失调。
[归纳拓展]
1．内环境稳态失调引起的疾病(举例)

2．组织水肿及其产生的原因分析
引起组织水肿的原因可从两方面分析，凡是导致血浆渗透压下降或组织液渗透压升高的因素，都会使水分从血浆进入组织液，从而引起组织水肿，总结如下：



[真题集训——验能力]
1．(2015·江苏高考)通常情况下，人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是(　　)
A．Na＋浓度　　　　　 B．渗透压
C．K＋浓度 D．O2浓度
解析：选B　人体组织液中Na＋浓度高于细胞内液，K＋浓度低于细胞内液，组织液中的O2浓度高于细胞内液，细胞内液和组织液的渗透压大小相同。
2．(2015·海南高考)人体中血浆、组织液和淋巴等构成了细胞赖以生存的内环境，下列叙述错误的是(　　)
A．血浆和组织液都有运输激素的作用
B．血浆和淋巴都是免疫细胞的生存环境
C．血红蛋白主要存在于血浆和组织液中
D．组织液中的蛋白质浓度低于血浆中的蛋白质浓度
解析：选C　血浆和组织液都属于体液，有运输激素的作用；淋巴通过淋巴循环进入血浆，血浆和淋巴中都有免疫细胞；血红蛋白存在于红细胞内；组织液中的蛋白质浓度低于血浆中的蛋白质浓度。
3．(2015·全国卷Ⅰ)某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20 mL后，会出现的现象是(　　)
A．输入的溶液会从血浆进入组织液
B．细胞内液和细胞外液分别增加10 mL
C．细胞内液Na＋的增加远大于细胞外液Na＋的增加
D．输入的Na＋中50%进入细胞内液，50%分布在细胞外液
解析：选A　静脉注射的生理盐水会通过血浆进入内环境，如组织液中。虽然输入兔体内的生理盐水的渗透压等同于内环境的渗透压，但输入生理盐水后，机体会发挥自身的调节作用，将多余的水分和Na＋排出体外。由于Na＋大部分存在于细胞外，所以增加的Na＋大部分分布于细胞外液中，不会有50%分布在细胞外液，50%进入细胞内液的现象发生。
4．(2014·全国卷Ⅰ)内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件，下列叙述错误的是(　　)
A．内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化
B．内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行
C．维持内环境中Na＋、K＋浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性
D．内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量，有利于生命活动的进行
解析：选D　内环境指的是组成细胞外液的血浆、淋巴、组织液，丙酮酸的氧化分解发生在细胞内，而不是在内环境中。
5．(2014·全国卷Ⅱ)关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述，错误的是(　　)
A．生成与回流的组织液中氧气的含量相等
B．组织液不断生成与回流，并保持动态平衡
C．血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液
D．组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液
解析：选A　在毛细血管的动脉端，血液运输的氧气经组织液进入组织细胞被利用，在毛细血管的静脉端，组织细胞代谢产生的二氧化碳经组织液进入血液被运输到肺排出体外，因此生成的组织液中的氧气的含量大于回流的组织液中氧气的含量，两者氧气的含量不相等。血浆可以形成组织液，组织液可以进入毛细淋巴管形成淋巴，也可以回渗到血浆，淋巴通过淋巴循环回流到血浆，因此组织液处于不断生成与回流之中，并保持着动态平衡。动脉中的血浆沿动脉流入毛细血管的动脉端，其中的许多物质会透过毛细血管壁进入组织液。组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质，大部分能够被毛细血管的静脉端吸收进入血浆。
6．(2017·全国卷Ⅰ)血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压，其中，由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压，由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题：
(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时，血浆胶体渗透压降低，水分由________进入组织液，可引起组织水肿等。
(2)正常人大量饮用清水后，胃肠腔内的渗透压下降，经胃肠吸收进入血浆的水量会________，从而使血浆晶体渗透压________。
(3)在人体中，内环境的作用主要为：①细胞生存的直接环境，②_______________________________________。
解析：(1)由题干信息可知，胶体渗透压是由蛋白质等大分子物质形成的，而晶体渗透压是由无机盐等小分子物质形成的。某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时，血浆胶体渗透压降低，水分由血浆进入组织液，可引起组织水肿等。(2)正常人大量饮用清水后，胃肠腔内的渗透压下降，经胃肠吸收进入血浆的水量会增加，致使血浆中无机盐等小分子的浓度变小，血浆晶体渗透压降低。(3)细胞作为一个开放的系统，可以直接与内环境进行物质交换：不断获取进行生命活动所需要的物质，同时又不断排出代谢产生的废物，从而维持细胞正常的生命活动，所以说内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
答案：(1)血浆　(2)增加　降低　(3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．下列关于人体内环境的叙述，错误的是(　　)
A．内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质等
B．抗原与抗体的特异性结合发生在内环境中
C．人体内淀粉水解为麦芽糖或葡萄糖的反应发生于外界环境中
D．无氧呼吸产生乳酸的过程发生在内环境中
解析：选D　无氧呼吸产生乳酸发生在细胞内，不是在内环境中。淀粉水解反应发生在消化道中，而消化道属于外界环境。
2．下列有关内环境稳态的叙述，正确的是(　　)
A．内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质、血红蛋白、葡萄糖等物质
B．内环境中的血浆、淋巴、组织液等的成分稳定时机体就达到稳态
C．人在剧烈运动时大量的乳酸进入血液，血浆的pH仍能维持相对稳定
D．抗原刺激导致体内B细胞增殖和分化属于人体内环境稳态失调
解析：选C　血红蛋白存在于红细胞内，不属于内环境的成分；人体的稳态依赖于内环境的稳态，内环境的稳态包括成分的稳态及理化性质(如渗透压、酸碱度、温度等)的稳态；人在剧烈运动时大量的乳酸进入血液，因血液中存在缓冲物质，所以血浆的pH仍能维持相对稳定；抗原刺激机体时，机体会调动体内的免疫系统(如B细胞增殖和分化)来消灭抗原，使机体处于稳定状态，这属于机体维持稳态的正常反应。
3．人体细胞与外界环境进行物质交换需要“媒介”，下列关于该“媒介”的成分、理化性质及其稳态的调节机制的叙述，正确的是(　　)
A．麦芽糖属于小分子物质，可存在于该“媒介”中
B．该“媒介”的稳态指的是理化性质的动态平衡
C．调节该“媒介”稳态的系统是神经系统和免疫系统
D．该“媒介”pH的稳定与HCO和HPO等离子有关
解析：选D　题述“媒介”指人体内环境。麦芽糖是二糖，二糖必须在消化道内被分解成单糖才能被机体吸收；内环境的稳态是指各种化学成分和理化性质的动态平衡；调节内环境稳态的系统有神经系统、免疫系统和内分泌系统；内环境的pH保持相对稳定与HCO和HPO等离子有关。
4．生物个体内的稳态是指在“神经—体液—免疫”调节网络的调节作用下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态。下列说法正确的是(　　)
A．激素、血红蛋白和氨基酸都属于人体内环境的组成成分
B．肾上腺、甲状腺、唾液腺产生的分泌物，均直接排放到内环境中
C．外界环境的变化和体内细胞代谢活动均可影响内环境的稳态
D．血糖浓度、尿液浓度、体内温度、细胞外液渗透压的相对稳定都属于内环境的稳态
解析：选C　血红蛋白为红细胞内的蛋白质，不属于内环境的成分；唾液腺产生的分泌物不进入内环境；外界环境的变化和体内细胞代谢活动均可影响内环境的稳态；尿液不是细胞外液，不属于内环境。
5．(2018·乌鲁木齐模拟)肌肉注射和静脉注射都是将药物直接送入人体液的治疗方法，下列有关叙述错误的是(　　)
A．人体内环境主要包括血浆、组织液和淋巴
B．肌肉注射是将药物直接送到组织液中
C．静脉注射常使用生理盐水以维持正常渗透压
D．两种方法注射的药物都不会出现在淋巴中
解析：选D　人体内环境主要包括血浆、组织液和淋巴；肌肉注射是将药物直接送到组织液中；临床上给病人输液时通常使用生理盐水以维持机体渗透压的稳态，进而使内环境维持稳态；静脉注射的药物直接进入血浆，肌肉注射的药物直接进入组织液，血浆和组织液相互渗透，组织液可渗入淋巴，因此两种方法注射的药物都会出现在淋巴中。
6．组织水肿是由于组织液增多、大量积累在组织细胞间隙造成的。下列各项中不会引起组织水肿的是(　　)
A．营养不良导致血浆蛋白含量减少
B．花粉过敏使毛细血管通透性增大
C．饮食过咸导致血浆渗透压过高
D．淋巴回流受阻，组织液中滞留大分子物质
解析：选C　营养不良，血浆蛋白含量减少，导致血浆渗透压降低，组织液的渗透压相对升高，引起组织水肿；花粉过敏引起毛细血管通透性增大，血浆蛋白进入组织液使其浓度升高，吸水造成组织水肿；饮食过咸导致血浆渗透压增高，在短期内会使组织液减少，并不会引起组织水肿；毛细淋巴管受阻，组织液中大分子蛋白质不能回流至毛细淋巴管而导致组织液浓度升高，吸水造成组织水肿。
7．(2017·衡水四调)根据体内细胞与外界环境进行物质交换模型，判断下列相关说法正确的是(　　)

A．在图中①～⑤处应当用双箭头表示的有①④⑤
B．血浆蛋白、葡萄糖和呼吸酶均属于内环境的成分
C．神经系统与内分泌系统不参与图中所示的物质交换过程
D．组织液、淋巴和血浆在含量及成分上完全相同
解析：选A　呼吸酶位于细胞内，不属于内环境的成分；神经—体液调节可参与图中所示的物质交换过程；与组织液和淋巴相比，血浆中含有较多的蛋白质。
8.某同学分别以清水、缓冲液和血浆为实验材料进行“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”的实验，实验结果如图所示。下列相关叙述，错误的是(　　)
A．起对照作用的是清水组和缓冲液组
B．所得结果不合理的是清水组
C．该实验结果说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的
D．图中的结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力强于血浆组
解析：选D　本实验探究的是血浆是否具有维持pH稳定的功能，所以血浆组为实验组，清水组和缓冲液组为对照组；加入HCl后，清水组的pH应降低，所以从图中结果可知，所得结果不合理的是清水组；从坐标曲线中可以看出，当加入的HCl达到一定量后，无论是血浆组还是缓冲液组，都不能继续维持pH的相对稳定，说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的；从坐标曲线图可以看出，缓冲液组的曲线较血浆组先下降，说明缓冲液组维持pH稳定的能力低于血浆组。
9.如图表示人体中部分体液的关系图，
则下列叙述正确的是(　　)
A．过程②受阻时，会引起组织水肿
B．乙中的蛋白质含量比甲高，丁中O2浓度比甲液中高
C．T细胞、B细胞可以存在于丙液中，乙酰胆碱可存在于甲中
D．剧烈运动后丁中产生的大量乳酸通过过程④、①进入乙，导致乙的pH明显降低
解析：选C　分析图示可知，甲为组织液，乙是血浆，丙为淋巴，丁是细胞内液。过程①受阻时，会导致组织液过多，引起组织水肿。血浆中的蛋白质含量比组织液中的高；因组织细胞有氧呼吸不断消耗O2，细胞内液中O2浓度比组织液中低。T细胞和B细胞都属于淋巴细胞，淋巴细胞位于淋巴、血液和淋巴结中，乙酰胆碱为神经递质，当神经末梢有兴奋传来时，突触前膜内的突触小泡受到刺激，就会释放神经递质到突触间隙，突触间隙的液体为组织液。由于血浆中存在缓冲物质，剧烈运动后细胞中产生的大量乳酸进入血浆不会导致血浆的pH明显降低。
10．下表为人体血浆中部分成分的平均含量。下列有关说法正确的是(　　)
成分
含量(%)
成分
含量(%)

成分
含量(%)
水
90.7
葡萄糖
0.08
Cl－
0.36
血清白蛋白
4.4
脂肪
0.14
Ca2＋
0.01
血清球蛋白
2.1
Na＋
0.38
I－
极其微量

A．血浆的渗透压取决于两种血清蛋白
B．血浆中所有脂肪比所有葡萄糖储存的能量多
C．血浆中的Ca2＋浓度偏高时会导致肌肉抽搐
D．长期碘摄入不足会导致促甲状腺激素偏低
解析：选B　血浆的渗透压主要取决于两种血清蛋白和无机盐；血浆中脂肪比葡萄糖的含量多，同等质量的脂肪比葡萄糖储存的能量多，所以血浆中所有脂肪比所有葡萄糖储存的能量多；血浆中的Ca2＋浓度偏低时会导致肌肉抽搐；长期碘摄入不足会导致甲状腺激素偏低，由于负反馈调节，将导致促甲状腺激素偏高。
11．下图表示人体内的细胞与细胞外液和外界环境之间进行物质交换的过程示意图。相关叙述错误的是(　　)

A．①②③分别代表血浆、淋巴和组织液，三者共同构成人体内环境
B．当人体蛋白质长期供应不足时，①③等处的渗透压会降低
C．①中含有的成分有血浆蛋白、抗体、神经递质、水、无机盐等
D．无氧呼吸产生并释放到①中的乳酸由缓冲物质中和，以维持内环境pH相对稳定
解析：选C　①与③相互渗透，且③可以形成②，因此①是血浆，②是淋巴，③是组织液，共同构成人体内环境；人体蛋白质长期供应不足时，血浆渗透压降低，大量的水通过毛细血管壁进入组织液，组织液的渗透压降低；血浆中含有的成分有：血浆蛋白、抗体、水、无机盐等，但不含有神经递质；无氧呼吸产生并释放到血浆中的乳酸由缓冲物质中和，以维持内环境pH相对稳定。
12.如图表示某人从初进高原到完全适应，其体内血液中乳酸浓度的变化曲线，下列对ab段和bc段变化原因的分析，正确的是(　　)
A．ab段上升是因为人初进高原，呼吸频率加快造成的
B．bc段下降的原因：一是血液中的乳酸被血液中的缓冲物质转化为其他物质；二是造血功能逐渐增强，红细胞数量增多
C．ab段上升的原因是人体只进行无氧呼吸，产生大量的乳酸进入血液
D．ab段产生的乳酸，在bc段与Na2CO3反应
解析：选B　初进高原，缺氧导致细胞无氧呼吸增强，产生大量乳酸，但此时并非只进行无氧呼吸。进入高原一段时间后，机体造血功能增强，红细胞数量增加，运输氧的能力增强，因此乳酸浓度降低；同时，血液中的乳酸可与缓冲物质NaHCO3反应生成乳酸钠。
二、非选择题
13．如图是胰腺组织局部结构模式图，请据图回答下列有关问题：

(1)A、B、C三者共同构成了细胞生活的液体环境，这个液体环境称为________。
(2)正常情况下，图中________(填字母)液中的CO2浓度最高。
(3)CO2不从毛细血管进入胰腺组织细胞的原因是___________________________
________________________________________________________________________。
(4)该胰腺组织能产生胰蛋白酶和胰岛素，这两种物质中可以进入血浆的是________。
(5)某人喝入大量的食醋后不会引起内环境pH明显下降，原因是图中________(填字母)液内存在着________物质。
(6)若某人长期营养不良，血浆中蛋白质含量降低，会引起图中________(填字母)的液体增多，其结果将会引起组织________。
解析：(1)图中A液为组织液，B液为血浆，C液为淋巴，三者共同构成了内环境的主要成分。(2)O2、CO2等在动物体内进行气体交换是通过气体的扩散作用实现的，气体的扩散作用是指气体总是从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，在动物体内，肺泡内的CO2浓度最低，组织细胞中(D液)的CO2浓度最高。(3)CO2不从毛细血管进入胰腺组织细胞的原因是毛细血管内的CO2浓度低于胰腺组织细胞中的CO2浓度。(4)胰腺组织细胞分泌的胰蛋白酶不能进入血液而是进入消化道参与蛋白质的消化。胰岛素可以经组织液进入血浆中。(5)某人喝入大量的食醋后不会引起内环境pH明显下降，原因是图中血浆中存在着缓冲物质，可以调节血浆pH。(6)若一个人长期营养不良，其血浆中蛋白质含量降低，导致水分子过多地滞留在组织液中，从而引起组织水肿。
答案：(1)内环境　(2)D　(3)毛细血管内的CO2浓度低于胰腺组织细胞中的CO2浓度　(4)胰岛素　(5)B　缓冲　(6)A　水肿
14．(2018·武汉模拟)下图表示人体组织细胞与外界环境进行物质交换的过程，据图回答下列问题：

(1)请补充完整组织细胞从食物中获得氨基酸的途径：消化系统→________________________(以图中文字和符号表示)。B代表____________，组织细胞产生的尿素等代谢终产物主要由此排出。
(2)医学研究发现高血压病的发生与食盐摄入量密切相关，过量摄入食盐，可能导致血浆渗透压________，下丘脑分泌________________增多，水的重吸收增加，导致血量增多，血压上升。
(3)体检报告单上甘油三酯含量为图示________(以图中文字或符号表示)中该物质的含量。
解析：(1)组织细胞从食物中获得氨基酸，应从消化道吸收经A(循环系统)进入①血浆，再进入②组织液，经②进入组织细胞；图中B代表泌尿系统。(2)过量摄入食盐可能导致血浆渗透压上升，下丘脑对抗利尿激素的分泌将增多。(3)体检报告单上甘油三酯应代表①血浆中该物质的含量。
答案：(1)A→①→②→组织细胞　泌尿系统　(2)上升　抗利尿激素　(3)①
15．红细胞在低渗溶液中，水分大量进入细胞导致细胞涨破，不透明的红细胞稀释液变成红色透明，这种现象称为溶血。红细胞在等渗溶液中，是否也会发生溶血呢？请根据实验材料，完善实验思路并分析实验结果。实验材料：人红细胞稀释液(红细胞形态正常)；与人红细胞稀释液等渗的NaCl、NH4Cl、NH4Ac(醋酸氨)、NaNO3溶液；蒸馏水；试管等。
(1)实验思路：
①取试管若干分5组，每组设置若干个___________________________________。
②在蒸馏水和4种等渗溶液中分别加入等量的人红细胞稀释液，观察计时从加入人红细胞稀释液开始到________为止，或10 min后停止实验。
③____________________________________________________________________。
(2)实验结果：
物质
蒸馏水
等渗溶液
NaCl
NH4Cl
NH4Ac
NaNO3
溶血时间(min)
1.00
不溶血
9.67
7.65
不溶血

(3)分析讨论：
①实验表明，人红细胞对NH的通透性________(填“大于”“小于”或“等于”)对Na＋的通透性。
②在含NH的等渗溶液中，发生溶血的原因是__________________________
________________________________________________________________________。
解析：依据表中数据等信息推知，红细胞在蒸馏水中很快发生溶血，在NaCl、NaNO3等渗溶液中不溶血，但在NH4Cl、NH4Ac等渗溶液中可发生溶血，发生溶血的原因是NH进入红细胞引起细胞内渗透压增大，大量水分进入红细胞，从而导致红细胞涨破。
答案：(1)①重复样品　②试管液体透明　③统计并分析所得数据　(3)①大于　②NH进入红细胞，引起细胞内渗透压增大，大量水分进入红细胞导致红细胞涨破

第二讲通过神经系统的调节

知识体系——定内容
核心素养——定能力

生命观念
通过分析反射弧各部分结构的破坏对功能的影响，建立结构与功能相统一的观点
理性思维
通过判断反射弧中的传入神经和传出神经及分析膜电位的变化曲线，培养科学思维的习惯
科学探究
通过实验“膜电位的测量”及“反射弧中兴奋传导特点的实验探究”，提升实验设计及对实验结果分析的能力


[基础知识·系统化]
知识点一　反射与反射弧

知识点二　兴奋在神经纤维上的传导

知识点三　兴奋在神经元之间的传递
1．结构基础

2．传递的过程及特点

知识点四　神经系统的分级调节

知识点五　人脑的高级功能

[基本技能·问题化]
1．据图回答有关反射与反射弧的问题

(1)在图中填出空白处的内容。
(2)反射是高等动物神经调节的基本方式，分为非条件反射和条件反射两种类型，下列实例中属于非条件反射的是bc，属于条件反射的是ade。(填字母)
a．望梅止渴 b．膝跳反射　c．眨眼反射　d．一朝被蛇咬，十年怕井绳　e．学生听到铃声向教室奔跑
2．据图完成有关兴奋在神经纤维上传导的问题

(1)连线静息电位与动作电位的表现及形成机理：

(2)在图中用箭头画出局部电流及兴奋传导的方向。
提示：

3．据图回答兴奋在突触中传递的相关问题


(1)写出图甲中A、B突触的类型：
A：轴突—胞体型；B：轴突—树突型
(2)写出图乙中标号代表的结构名称：
①轴突，②线粒体，③突触小泡，④突触前膜，⑤突触间隙，⑥突触后膜。
(3)在图丙箭头处给予适宜刺激，可检测到电位变化的有b、c、d、e，但_a_处不能检测到。说明兴奋在突触间单向传递，在神经纤维上双向传导。
4．据图回答相关问题

(1)据图甲回答：饮酒过多会导致语无伦次、走路不稳、呼吸急促等症状，这些症状的出现分别与③④②内中枢受到影响有关。体温、血糖、水盐等调节中枢位于①；排尿、缩手及膝跳反射等中枢位于⑤。(填图甲中序号)
(2)据图乙连线人脑的高级功能：



考点一反射与反射弧

1．明辨关于反射与反射弧的五个易误点
误认为所有生物都有反射
指正
只有具有中枢神经系统的多细胞动物才有反射。如植物和单细胞动物没有反射，只有应激性
误认为所有反射都必须有大脑皮层参与
指正
只有条件反射的中枢在大脑皮层，非条件反射的中枢是大脑皮层以下的中枢，如下丘脑、脊髓等
误认为只要有刺激就可引起反射
指正
反射的进行需要接受适宜强度的刺激，若刺激强度过弱，则不能引起反射活动
误认为只要效应器有反应就是反射
指正
反射弧的完整性是完成反射的前提条件。反射弧不完整，如传入神经受损，刺激神经中枢或传出神经，效应器能发生反应，但不是反射
误认为传出神经末梢就是效应器
指正
效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等

2．正确区分条件反射与非条件反射


3．理清反射弧各部分结构的破坏对功能的影响
图示
兴奋传导
结构特点
结构破坏对
功能的影响

感受器

传入神经

神经中枢

传出神经

效应器
感觉神经元轴突
末梢的特殊结构
既无感觉
又无效应
感觉神经元的突起
既无感觉
又无效应
调节某一特定生理
功能的神经元群
既无感觉
又无效应
运动神经元的突起
只有感觉
无效应
传出神经末梢和它所
支配的肌肉或腺体等
只有感觉
无效应

[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)反射是在大脑皮层参与下，机体对内外刺激作出的规律性应答(×)
(2)直接刺激反射弧中的传出神经，引起效应器发生相应的反应属于非条件反射(×)
(3)感受器是指感觉神经末梢，效应器是指运动神经末梢(×)
(4)没有感觉产生，一定是传入神经受损伤；没有运动产生，一定是传出神经受损伤(×)
2．(2017·武汉模拟)反射是神经调节的基本方式，下列关于反射的叙述，正确的是(　　)
A．望梅止渴、排尿反射都需要大脑皮层参与才能完成
B．一些反射可以形成也可以消失，比如学生听到铃声后急速赶往教室
C．条件反射一定需要神经中枢参与，非条件反射则不一定
D．高级中枢控制的反射一定是条件反射
解析：选B　望梅止渴是条件反射，需要大脑皮层的参与才能完成，但排尿反射是非条件反射，无需大脑皮层的参与也能完成。条件反射可以形成也可以消失，如学生听到铃声急速赶往教室。无论是条件反射还是非条件反射，都需要在神经中枢的参与下才能完成。脑中的神经中枢都是高级中枢，但其中一些神经中枢控制的反射，如脑干中的呼吸中枢控制的反射是非条件反射。
3．(2014·安徽高考)给狗喂食会引起唾液分泌，但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食，这样多次结合后，狗一听到铃声就会分泌唾液。下列叙述正确的是(　　)
A．大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程
B．食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射
C．铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系
D．铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同
解析：选C　铃声刺激引起唾液分泌，属于条件反射，其中枢在大脑皮层；食物引起味觉不属于反射，铃声引起唾液分泌属于条件反射；条件反射的建立与神经元之间形成新的联系有关；条件反射与非条件反射的反射弧不完全相同。

[典型图示]　反射弧中传入神经和传出神经的判断


[问题设计]
(1)写出图中标号代表的结构名称：
①感受器，②传入神经，③神经中枢，④传出神经，⑤效应器。
(2)图中有3个神经元，兴奋的传导方向为①→②→③→④→⑤(用图中序号和箭头表示)。
(3)直接刺激④，能(填“能”或“不能”)引起肌肉收缩，这不属于(填“属于”或“不属于”)反射。
(4)破坏④处结构，刺激①处，肌肉不能(填“能”或“不能”)收缩，大脑能(填“能”或“不能”)产生感觉。

[对点落实]
4．(2014·海南高考)当快速牵拉骨骼肌时，会在d处记录到电位变化过程。据图判断下列相关叙述，错误的是(　　)

A．感受器位于骨骼肌中
B．d处位于传出神经上
C．从a到d构成一个完整的反射弧
D．牵拉骨骼肌时，c处可检测到神经递质
解析：选C　由图可知，当快速牵拉骨骼肌时，会在d处记录到电位变化过程。感受器位于骨骼肌中；传入神经的细胞体在灰质以外，d处位于传出神经上；从a到d没有效应器，不能构成一个完整的反射弧；牵拉骨骼肌时，会在d处记录到电位变化过程，说明有神经兴奋的传递，c处可检测到神经递质。
5．渐冻人是指肌萎缩侧索硬化，也叫运动神经元病。它是上运动神经元和下运动神经元损伤之后，导致包括四肢、躯干、胸部、腹部等肌肉逐渐无力和萎缩。如图为渐冻人的某反射弧，下列有关叙述正确的是(　　)

A．若以针刺S，渐冻人无法感觉到疼痛
B．若刺激Ⅲ处，在③处可以检测到神经递质释放
C．若刺激Ⅱ处，渐冻人的M发生轻微收缩，则该过程可以称为反射
D．若刺激Ⅰ，则在Ⅲ处可以检测到动作电位
解析：选B　由于渐冻人损伤的是上运动神经元和下运动神经元(只是传出神经元受损)，因此，以针刺S(感受器)，渐冻人能感觉到疼痛；由于Ⅲ处位于传入神经上，刺激Ⅲ，在③处可以检测到神经递质释放；由于Ⅱ处位于传出神经上，刺激Ⅱ处，渐冻人的M虽然发生轻微收缩，但没有完整的反射弧参与，该过程不能称为反射；若刺激Ⅰ，由于兴奋在突触间的传递是单向的，所以在Ⅲ处不能检测到动作电位。
[类题通法]
判断反射弧中各部分结构名称的关键——正确区分传入神经和传出神经


①根据是否具有神经节：有神经节(C)的是传入神经
②根据脊髓灰质内突触结构判断：图示中与“”(轴突末梢)相连的为传入神经(B)，与“”(胞体)相连的为传出神经(E)
③根据脊髓灰质结构判断：与前角(膨大部分)相连的为传出神经(E)，与后角(狭窄部分)相连的为传入神经(B)
④切断实验法：若切断某一神经，刺激外周段(远离中枢的位置)，肌肉不收缩，而刺激向中段(近中枢的位置)，肌肉收缩，则切断的为传入神经，反之则为传出神经


考点二兴奋的传导与传递

1．比较记忆兴奋的传导与传递

比较项目
兴奋在神经纤维上的传导　　　
兴奋在神经元间的传递　　
结构基础
神经元(神经纤维)
突触
信号形式(或变化)
电信号
电信号→化学信号→电信号　　　　　　
速度
快
慢
方向
可以双向
单向传递

2．明辨兴奋在突触中传递的两个“不一定”
(1)突触后膜不一定是下一个神经元的胞体膜或树突膜，也可能是传出神经元支配的肌肉细胞膜或腺体细胞膜。
(2)神经递质作用于突触后膜不一定引起下一个神经元的兴奋，也可能是抑制。
[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为内正外负(×)
(2)刺激神经纤维中部，就能产生兴奋，并沿神经纤维向两侧传导(×)
(3)神经纤维的兴奋以局部电流的形式在神经元之间单向传递(×)
(4)神经纤维膜内K＋/Na＋的比值，动作电位时比静息电位时高(×)
2．(2017·海南高考)下列与人体神经调节有关的叙述，错误的是(　　)
A．缺氧不影响肽类神经递质的合成与释放
B．肌肉细胞的细胞膜上有神经递质的受体
C．神经纤维上的电信号可引起突触前膜释放神经递质
D．神经递质可将突触前神经元的兴奋传递给突触后神经元
解析：选A　肽类神经递质的合成和释放需要能量，缺氧能通过影响有氧呼吸过程而影响到细胞中能量的产生；传出神经和其支配的肌肉之间通过突触相连接，肌肉细胞的细胞膜上有神经递质的受体；当兴奋沿轴突传到突触时，突触前膜的电位发生改变，突触小泡就向突触前膜移动，与突触前膜接触融合后就将递质释放到突触间隙里，递质与突触后膜上的特异性受体结合，使后一个神经元兴奋或抑制，这样就使兴奋从一个神经元传到另一个神经元。
3．下列有关神经调节的叙述正确的是(　　)
A．神经元内的K＋外流是形成静息电位的基础
B．突触后膜能实现电信号→化学信号→电信号的转变
C．只有神经元上才有与神经递质特异性结合的受体
D．神经递质与受体结合后必然引起突触后膜上的Na＋通道开放
解析：选A　神经元内的K＋外流是形成静息电位的基础；突触后膜能实现化学信号→电信号的转变；效应器上也存在能与神经递质特异性结合的受体；神经递质与受体结合后，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以不一定会引起突触后膜上的Na＋通道开放。

[典型图示]　以模式图理解兴奋传导与传递的过程


[问题设计]
1．据图1回答：
(1)表示静息电位的是a，表示动作电位的是b，表示局部电流的是c。
(2)由图中c可知，兴奋在神经纤维上的传导是双向的，兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向一致。
(3)在生物体内，兴奋在神经纤维上的传导是双向的吗？为什么？
提示：是单向的。因为在生物体内，神经纤维上的神经冲动只能来自感受器，并且反射弧中存在突触，因此在生物体内兴奋在神经纤维上是单向传导的。
2．据图2回答：
(1)图中兴奋的传导方向是从上到下。
(2)突触小泡的形成和神经递质的释放与高尔基体、线粒体(填细胞器)有关，突触间隙内的液体属于组织液。
(3)神经递质由突触小泡释放到突触间隙的方式是胞吐，穿过0层生物膜，这种运输方式体现了生物膜具有一定的流动性的特点。
(4)兴奋在突触中的传递为什么是单向的？
提示：神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单向的。
[对点落实]
4.如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是(　　)
A．甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位
B．乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁
C．丁区域发生K＋外流和Na＋内流
D．图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左
解析：选C　由图可知，甲、丙和丁区域电位为外正内负，处于静息状态，乙区域的电位正好相反，即动作电位，电流是从正电位流向负电位，所以乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁；兴奋在神经纤维上的传导是双向的，因此图示兴奋传导的方向有可能从左到右或从右到左；甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位，也有可能是兴奋还没传到时所保持的静息电位；丁区域的电位为外正内负，是由K＋外流造成的。
5．(2017·江苏高考)如图为突触结构示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．结构①为神经递质与受体结合提供能量
B．当兴奋传导到③时，膜电位由内正外负变为内负外正
C．递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙
D．结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关
解析：选D　神经递质与受体结合不需要消耗能量；兴奋传导到③时，膜电位由内负外正转变为内正外负；神经递质在突触前膜释放的方式是胞吐；④突触后膜的膜电位变化与膜的选择透过性有关。
考点三膜电位变化曲线及电流表偏转问题
1．膜电位的测量
方法
图解
结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧


电表两极均置于神经纤维膜的外侧



2．膜电位变化曲线
(1)a点之前——静息电位：神经细胞膜对K＋的通透性大，对Na＋的通透性小，主要表现为K＋外流，使膜电位表现为外正内负。
(2)ac段——动作电位的形成：神经细胞受刺激时，Na＋通道打开，Na＋大量内流，导致膜电位迅速逆转，表现为外负内正。
(3)ce段——静息电位的恢复：Na＋通道关闭，K＋通道打开，K＋大量外流，膜电位恢复为静息电位后，K＋通道关闭。
(4)ef段——一次兴奋完成后，钠钾泵将流入的Na＋泵出膜外，将流出的K＋泵入膜内，以维持细胞外Na＋浓度高和细胞内K＋浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备。
3．电流表指针的偏转问题

①若电极两处同时兴奋，则电流表指针不偏转，如刺激图1中的c点
②若电极两处先后兴奋，则电流表指针发生两次方向相反的偏转，如刺激图1中的a点和图2中的b点
③若两电极只有一处兴奋，则电流表指针发生一次偏转，如刺激图2中的c点

[对点落实]
1．(2018·武汉调研)如图表示用电表测量膜内外的电位差。当神经纤维受到刺激时，细胞膜上Na＋通道打开，膜外Na＋顺浓度梯度大量流入膜内，此后Na＋通道很快就进入失活状态，同时K＋通道开放，膜内K＋在浓度差和电位差的推动下向膜外扩散。下列相关叙述正确的是(　　)

A．神经纤维在静息状态下，电表不能测出电位差
B．受刺激后膜外Na＋大量流入膜内，兴奋部位膜两侧的电位是外正内负
C．神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜外局部电流方向相同
D．从神经纤维受刺激到恢复静息状态，电表指针两次通过0电位
解析：选D　静息状态下膜电位表现为外正内负，电表能够测出电位差；受刺激后膜外Na＋大量流入膜内，兴奋部位膜两侧的电位是外负内正；神经纤维受到刺激时，兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相同；神经纤维静息时膜电位为内负外正，受刺激后Na＋大量流入膜内，此过程中电表指针通过0电位，恢复静息状态的过程中电表指针再次通过0电位。
2．下图1为某一神经纤维示意图，将一电流表的a、b两极置于膜外，在X处给予适宜刺激，测得电位变化如图2所示。下列说法正确的是(　　)

A．未受刺激时，电流表测得的为静息电位
B．兴奋传导过程中，a、b间膜内电流的方向为b→a
C．在图2中的t3时刻，兴奋传导至b电极处
D．t1～t2，t3～t4电位的变化分别是Na＋内流和K＋外流造成的
解析：选C　图甲所示电流表的a、b两极置于膜外，指针不偏转，无法测出静息电位；兴奋传导过程中，膜内电流的方向与兴奋传导的方向一致，均为a→b；图乙中t1～t2，t3～t4电位的变化分别是a处和b处产生动作电位，并且曲线中偏离横轴的一段均由Na＋内流造成，偏回横轴的一段均由K＋外流造成。
3．如图表示神经纤维在离体培养条件下，受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化，有关分析错误的是(　　)

A．ab段神经纤维处于静息状态
B．bd段主要是Na＋外流的结果
C．若增加培养液中的Na＋浓度，则d点将上移
D．若受到刺激后，导致Cl－内流，则c点将下移
解析：选B　在未受到刺激时神经纤维处于静息状态。bd段产生了动作电位，主要是Na＋内流的结果。若增加培养液中的Na＋浓度，会使Na＋内流的量增多，动作电位将增大；若受到刺激后，导致Cl－内流，使膜内负电荷增多，静息电位将增大。
4．(2018·广州模拟)图1为神经纤维受刺激后的膜电位变化图，图2表示相应的生理变化。其中图2中的甲可以对应图1中①④⑥。据图分析，下列说法正确的是(　　)

A．图2中的乙对应图1中的⑤
B．图2中的丙对应图1中的③
C．由图1可知，在静息状态下K＋通道通透性更高
D．图1③中Na＋进入细胞中的方式为主动运输
解析：选C　由动作电位产生的机理可知，图1中③时膜电位上升，原因是Na＋大量内流，对应图2中的乙。⑤时K＋大量外流恢复静息电位，对应图2中的丙。由图可知静息状态下，K＋通道通透性更高。图1中的③，Na＋以协助扩散的方式大量内流产生动作电位。

[归纳拓展]
兴奋的产生和传导过程中Na＋、K＋的运输方式
(1)形成静息电位时，K＋外流是由高浓度向低浓度运输，需载体蛋白的协助，不消耗能量，属于协助扩散。
(2)产生动作电位时，Na＋的内流需载体蛋白，同时从高浓度向低浓度运输，不消耗能量，属于协助扩散。
(3)恢复静息电位时，K＋的外流是由高浓度到低浓度，属于协助扩散。
(4)一次兴奋结束后，钠钾泵将流入的Na＋泵出膜外，将流出的K＋泵入膜内，需要消耗ATP，属于主动运输。
5．(2018·广州模拟)下图甲所示为三个神经元及其联系，图乙为突触结构，在a、d两点连接一个灵敏电流计，ab＝bd，下列说法正确的是(　　)

A．刺激图甲中②处，可以测到电位变化的有①③④⑤⑥
B．在突触处完成“化学信号→电信号→化学信号”的转变
C．刺激图乙中b、c点，灵敏电流计指针各偏转1、2次
D．若抑制该图中细胞的呼吸作用，不影响神经兴奋的传导
解析：选A　兴奋在神经纤维上以电信号形式传导，是双向的；在神经元之间通过神经递质的形式传递，是单向的，因此刺激图中②处，兴奋可以传到①③④⑤⑥处。在突触处完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。图乙中b处有突触小泡，a、b点在上一个神经元上，c、d点在后一个神经元上，刺激b点时，由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的，并且ab＝bd，b和c之间有突触，所以a处先兴奋，指针偏转一次，d处后兴奋，指针又偏转一次；刺激c点时，由于兴奋在突触处不能逆向传递，a点不产生神经冲动，d点可产生神经冲动，所以指针偏转一次。兴奋的传导是一个消耗能量的过程，抑制细胞的呼吸作用，会影响神经兴奋的传导。
6．如图是反射弧的局部结构示意图(a、d点为两接线端之间的中点)，下列相关说法正确的是(　　)

A．若刺激a点，电流表①可能偏转1次，电流表②可能偏转2次，且方向相反
B．若刺激b点，b点会因为大量Na＋通过主动运输方式内流而产生动作电位
C．若刺激c点，电流表①、电流表②均可能偏转2次，且方向相反
D．若刺激a点，d处无电位变化，可能是由于突触前膜释放的是抑制性神经递质
解析：选D　因为a点为两接线端之间的中点，所以刺激a点时兴奋同时传到两极，无电位差，故电流表①不偏转，若兴奋能够通过突触传递下去，则电流表②将偏转2次，且方向相反。神经纤维上兴奋产生的主要原因是大量Na＋内流，此时Na＋内流的方式是协助扩散。若刺激c点，兴奋不能通过a、b间的突触，电流表①不发生偏转，电流表②可能偏转2次，且方向相反。突触前膜释放的神经递质有兴奋性神经递质和抑制性神经递质。若突触前膜释放的是抑制性神经递质，刺激a点，则d处无电位变化。

微专题8
探究兴奋在反射弧中传导特点时常根据如下图示来设计实验方案。

1．探究兴奋在神经纤维上的传导

2．探究兴奋在神经元之间的传递

[题点突破]
如图是从蛙体内剥离出的某反射弧结构模式图，其中甲表示神经中枢，乙、丙未知。神经A、B上的1、2、3、4为4个实验位点。现欲探究神经A是传出神经还是传入神经，结合所给器材，完成以下内容。
材料：从蛙体内剥离出来的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。
供选择仪器：剪刀，电刺激仪，微电流计。

(1)如果该反射弧的效应器为运动神经末梢及其连接的肌肉，探究神经A是传出神经还是传入神经的方法步骤为(只在神经A上完成)：
①先用剪刀在神经A的________将其剪断；
②再用电刺激仪刺激神经A上的实验点________，若____________，则神经A为传入神经，反之则为传出神经。
(2)如果在实验过程中要保证神经A和神经B的完整性，探究神经A是传出神经还是传入神经的方法步骤为(每个实验位点只能用一次)：
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外；
②用电刺激仪刺激实验位点1，若微电流计的指针偏转________次，则神经A为传出神经；若微电流计的指针偏转________次，则神经A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元之间传递的特点为________，具有这种特点的原因是____________________________
________________________________________________________________________。
解析：该实验的目的是要探究神经A是传出神经还是传入神经。实验原理是兴奋在神经元上可以双向传导，而在神经元之间只能单向传递。(1)①实验要求只能在神经A上完成，操作时，先用剪刀将神经A的1、2之间剪断。②若A是传入神经，乙是感受器，则刺激神经A上的实验点1，兴奋无法传至效应器，所以肌肉无收缩现象；若A是传出神经，乙是效应器，则刺激神经A上的实验点1，兴奋仍可传至效应器，所以肌肉有收缩现象。(2)②若神经A为传入神经，刺激实验位点1，兴奋可传导到实验位点2和3，则微电流计的指针偏转2次。
答案：(1)①1、2之间　②1　无肌肉收缩现象(或2　有肌肉收缩现象)　(2)1　2　单向传递　神经递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上

[真题集训——验能力]
1．(2017·海南高考)下列关于人体中枢神经系统的叙述，错误的是(　　)
A．小脑损伤可导致身体平衡失调
B．人的中枢神经系统包括脑和脊髓
C．大脑皮层具有躯体感觉区和运动区
D．下丘脑参与神经调节而不参与体液调节
解析：选D　小脑的主要作用是维持身体平衡，损伤可导致身体平衡失调。脑和脊髓构成了人的中枢神经系统。躯体感觉区和运动区都在大脑皮层。下丘脑可以分泌促激素释放激素和抗利尿激素参与体液调节。
2．(2016·全国卷Ⅰ)下列与神经细胞有关的叙述，错误的是(　　)
A．ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B．神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP
D．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
解析：选B　神经元线粒体的内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，有氧呼吸的第三阶段[H]和氧气结合形成水，同时生成大量的ATP。神经递质在突触间隙中的移动属于扩散，不消耗ATP。蛋白质的合成都需要消耗ATP。神经细胞兴奋后恢复为静息状态时，将Na＋排出细胞，是主动运输的过程，需要消耗ATP。
3．(2015·江苏高考)下图表示当有神经冲动传到神经末梢时，神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制，下列叙述错误的是(　　)

A．神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏
B．神经冲动引起神经递质的释放，实现了由电信号向化学信号的转变
C．神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放
D．图中离子通道开放后，Na＋和Cl－同时内流
解析：选D　神经递质存在于轴突末梢突触小体内的突触小泡中，生物膜的分隔作用可避免其被细胞内的其他酶系破坏。神经细胞上的神经冲动属于电信号，神经递质属于化学信号，神经冲动引起神经递质的释放，实现了由电信号向化学信号的转变。从图中可以看出，神经递质与受体结合的效应是引起相应的离子通道开放，使下一个神经细胞兴奋或抑制。图中离子通道开放后，该神经细胞膜外侧Na＋大量内流，从而导致膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，Cl－内流会使神经细胞受到抑制，两者不能同时发生。
4．(2014·上海高考)有机磷农药可抑制胆碱酯酶(分解乙酰胆碱的酶)的作用，对于以乙酰胆碱为递质的突触来说，中毒后会发生(　　)
A．突触前膜的流动性消失
B．关闭突触后膜的Na＋通道
C．乙酰胆碱持续作用于突触后膜的受体
D．突触前神经元的膜电位发生显著变化
解析：选C　有机磷农药可抑制胆碱酯酶发挥作用，使得神经递质乙酰胆碱不能分解，所以会一直持续作用于突触后膜上的受体。
5．(2014·江苏高考)下列关于神经兴奋的叙述，正确的是(　　)
A．神经元受到刺激时，贮存于突触小泡内的神经递质就会释放出来
B．神经递质与突触后膜上的受体结合，也可能抑制下一神经元
C．兴奋在反射弧中的传导是双向的
D．神经元细胞膜外Na＋的内流是形成静息电位的基础
解析：选B　神经元受到适宜刺激，且当兴奋传导到神经末梢时，贮存于突触小泡内的神经递质才能被释放到突触间隙，作用于突触后膜；神经递质与突触后膜上的受体结合后，可引起下一神经元的兴奋或抑制；兴奋在反射弧中的传导是单向的；神经元细胞膜外Na＋的内流是形成动作电位的基础，静息电位的形成主要是由于K＋的外流。
6．(2017·北京高考)学习、记忆是动物适应环境，使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实验，发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。
(1)在小鼠H区的传入纤维上施加单次强刺激，传入纤维末梢释放的____________作用于突触后膜的相关受体，突触后膜出现一个膜电位变化。
(2)如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS)，在刺激后几小时之内，只要再施加单次强刺激，突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2～3倍，研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”。如图为这一现象可能的机制。

如图所示，突触后膜上的N受体被激活后，Ca2＋会以______方式进入胞内。Ca2＋与____________共同作用，使C酶的____________发生改变，C酶被激活。
(3)为验证图中所示机制，研究者开展了大量工作，如：
①对小鼠H区传入纤维施以HFS，休息30分钟后，检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化，而细胞膜上的A受体数量明显增加。该结果为图中的________(填图中序号)过程提供了实验证据。
②图中A受体胞内肽段(T)被C酶磷酸化后，A受体活性增强。为证实A受体的磷酸化位点位于T上，需将一种短肽导入H区神经细胞内，以干扰C酶对T的磷酸化。其中，实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸________。
A．数目不同序列不同　　　 B．数目相同序列相反
C．数目相同序列相同
③为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠，用HFS处理H区传入纤维，30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化。请评价该实验方案并加以完善___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)图中内容从____________水平揭示了学习、记忆的一种可能机制，为后续研究提供了理论基础。
解析：(1)传入纤维末梢释放的神经递质作用于突触后膜的相关受体，使突触后膜的膜电位发生变化。(2)从图中可以看出，Ca2＋的跨膜运输需要载体蛋白，顺浓度梯度进行，所以其跨膜运输方式为易化(协助)扩散；由图可知，Ca2＋与钙调蛋白共同作用后，C酶的空间结构发生变化。(3)①题图中Ⅱ过程表示细胞内A受体运输至细胞膜。细胞的A受体总量无明显变化，而细胞膜上的A受体数量明显增加，这为图中的Ⅱ过程提供了实验证据。②本实验的目的是证实A受体的磷酸化位点位于T上，实验中需要将一种短肽导入H区神经细胞内，以干扰C酶对T的磷酸化。遵循单一变量原则，实验组应导入与T的氨基酸数目相同序列相同的短肽，对照组则应导入与T的氨基酸数目相同序列相反的短肽。③实验目的是验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”，但实验操作存在缺陷，详见答案。(4)图中内容是从细胞和分子水平来研究学习、记忆的一种可能机制。
答案：(1)神经递质　(2)易化扩散/协助扩散　钙调蛋白　空间结构　(3)①Ⅱ　②C、B　③该实验方案存在两处缺陷。第一，应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验。第二，应补充施加HFS后检测和比较以上两组小鼠突触后膜电位变化的实验　(4)细胞和分子
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．(2018·潍坊质检)机体内相邻的神经元之间通过突触联系起来，以下叙述正确的是(　　)
A．突触是由上一神经元的树突或细胞体与下一神经元的轴突建立的结构
B．突触前膜释放神经递质体现了生物膜的功能特性
C．突触后膜上存在神经递质的特异性受体，保证了兴奋传递的单向性
D．神经递质作用于突触后膜，突触后神经元必然产生动作电位
解析：选C　突触是由上一神经元的轴突与下一神经元的树突或细胞体建立的结构；突触前膜释放神经递质的过程属于胞吐，体现了生物膜的结构特点(具有一定的流动性)；神经递质作用于突触后膜，可使突触后神经元兴奋或抑制。
2．神经元能够感受刺激、产生和传递兴奋。下列有关神经调节的叙述，正确的是(　　)
A．在静息状态下，神经纤维的膜内外不存在离子的跨膜运输
B．兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递均需要消耗能量
C．当兴奋传到神经末梢时，突触前膜以胞吐的形式将突触小泡释放至突触间隙
D．在一个功能正常的完整反射弧中，刺激其中的任何环节均会引起反射活动
解析：选B　在静息状态时，神经纤维膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流；兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递都需要消耗能量；当兴奋传到神经末梢时，突触前膜以胞吐的形式将突触小泡内的神经递质释放至突触间隙；反射活动需要经过完整的反射弧来实现，刺激反射弧中的某个环节所引起的反应不一定属于反射活动。
3．下列关于各级神经中枢功能的叙述，错误的是(　　)
A．一般成年人可以“憋尿”，这说明高级中枢可以控制低级中枢
B．“植物人”脑干、脊髓的中枢仍然能发挥调控作用
C．大脑皮层H区发生障碍的患者不能听懂别人谈话
D．学习和记忆是人脑特有的高级功能
解析：选D　学习和记忆不是人脑特有的高级功能，语言是人脑特有的高级功能。
4．下列关于神经元生命活动的分析，正确的是(　　)
A．神经递质作用于突触后膜上的受体，后膜会产生持续的电位变化
B．反射弧的中间神经元能释放神经递质也有神经递质的受体
C．膜外的Na＋通过自由扩散进入膜内导致静息电位的形成
D．膜内的K＋通过Na＋­K＋泵主动运输排出，导致动作电位的形成
解析：选B　神经递质发挥作用后立即被分解或移走，不会使后膜产生持续电位变化；静息电位主要是由K＋外流产生的；动作电位主要是由Na＋内流产生的。
5. (2018·合肥质检)如图是反射弧的组成示意图(虚线内为神经中枢)，有关叙述正确的是(　　)
A．①是感受器，②是传入神经，③是传出神经，④是效应器
B．中间神经元B的兴奋既能传到A又能传到C，实现双向传导
C．兴奋传到Ⅰ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号
D．Ⅱ上含有相应的神经递质的受体，能与神经递质特异性地结合
解析：选D　根据突触的结构可判断④是感受器，③是传入神经，②是传出神经，①是效应器；中间神经元B的兴奋只能由B传到A，不能由B传到C；Ⅰ处是突触前膜，兴奋传到突触前膜发生的信号转变是电信号→化学信号；Ⅱ是下一个神经元的细胞体，其上的突触后膜有相应的神经递质受体，能与神经递质发生特异性结合，引起该神经元兴奋或抑制。
6．(2018·日照模拟)某神经纤维静息电位的测量装置及结果如下图1所示，其中甲位于膜内，乙位于膜外，图2是将同一测量装置的电流计均置于膜外。相关叙述正确的是(　　)

A．图1中K＋浓度甲处比乙处低
B．图2测量装置所测电压为＋70 mV
C．图2中若在①处给予适宜刺激(②处未处理)，电流计的指针会发生两次偏转
D．图2中若在③处给予适宜刺激，②处用药物阻断电流通过，则测不到电位变化
解析：选C　图1中膜电位是外正内负的静息电位，在静息时，K＋的分布是内高外低；图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外，且没有兴奋传导，所以图2测量装置所测电压为0 mV；图2中若在①处给予适宜刺激，由于②处未处理，局部电流先传导到左侧微电极，后传导到右侧微电极，所以指针发生两次偏转；图2中若在③处给予适宜刺激，②处用药物阻断电流通过，则当兴奋传导到右侧微电极时能测到电位变化，电表指针会偏转一次。
7.(2018·开封一模)将蛙离体神经纤维置于某种培养液中，给予适宜刺激并记录其膜内Na＋含量变化及膜电位变化，分别用图中曲线Ⅰ、Ⅱ表示。下列有关说法正确的是(　　)
A．该实验中某种培养液可以用适当浓度的KCl溶液代替
B．a～b时，膜内Na＋含量增加与细胞膜对Na＋的通透性增大有关
C．适当提高培养液中K＋浓度可以提高曲线Ⅱ上c点值
D．c～d时，局部电流使兴奋部位的Na＋由内流转变为外流，再形成静息电位
解析：选B　该实验记录的是膜内Na＋含量变化，测定的是动作电位，动作电位主要是Na＋内流所形成的，需要膜外有较高浓度的Na＋，因此，不能用KCl溶液代替某种培养液；a～b时，细胞膜对Na＋通透性增大，Na＋内流，引起膜内Na＋含量增加；曲线Ⅱ上c点值表示动作电位峰值，主要由Na＋内流所形成，因此，提高培养液中K＋浓度不能提高曲线Ⅱ上c点值；c～d时逐渐恢复静息电位，主要是K＋外流形成的。
8.神经细胞甲释放多巴胺会导致神经细胞乙产生兴奋，甲细胞膜上的多巴胺运载体可以把发挥作用后的多巴胺运回细胞甲。某药物能够抑制多巴胺运载体的功能，干扰甲、乙细胞间的兴奋传递(如图)。下列有关叙述错误的是(　　)
A．①中多巴胺的释放过程依赖于细胞膜的流动性
B．药物会导致突触间隙多巴胺的作用时间缩短
C．①释放的多巴胺与②结合会导致细胞乙的膜电位改变
D．多巴胺只能由细胞甲释放，作用于细胞乙使兴奋单向传递
解析：选B　神经细胞甲与神经细胞乙之间相互联系的结构称为突触，图中①表示突触小泡，其内的神经递质的释放，属于胞吐，依赖细胞膜的流动性；甲细胞膜上的多巴胺运载体可以把发挥作用后的多巴胺运回细胞甲，某药物能够抑制多巴胺运载体的功能，使多巴胺的作用时间延长；突触前膜释放的神经递质作用于突触后膜，会引起突触后膜膜电位发生改变，产生神经冲动；兴奋只能由突触前膜传递到突触后膜，是单方向的。
9．如图表示三个通过突触相连接的神经元，电表的电极连接在神经纤维膜的外表面。刺激a点，以下分析错误的是(　　)

A．a点接受刺激后，其膜内电位由负变正再变负
B．该实验可证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的
C．该实验不能证明兴奋在神经元之间的传递是单向的
D．电表①会发生两次不同方向的偏转，电表②只发生1次偏转
解析：选C　a点未受刺激时膜电位处于外正内负的静息状态，受刺激后膜电位变为外负内正，之后又恢复静息状态。刺激a后，电流表①②都会偏转，则证明兴奋在神经纤维上双向传导。电流表②只发生1次偏转，电流表①偏转2次，则证明兴奋在神经元之间的传递是单向的。
10．(2018·烟台质检)兴奋在神经纤维上是以电信号的形式传导的，已知兴奋由兴奋区向邻近的未兴奋区传导后，未兴奋区成为新的兴奋区，而原兴奋区则恢复静息状态(成为未兴奋区)且有短暂的不应期，所以兴奋不回传。如图是一个神经元的示意图，O点为PQ的中点，给予O点一个适当的刺激，则电流表的偏转情况及若同时在O点、M点给予相同且适宜的刺激，如果电流表不偏转，则M点的条件分别是(　　)

A．不偏转，M点与P点或Q点重合
B．偏转，M点在PQ段之间
C．不偏转，MP略大于或等于PQ的一半
D．不偏转，MP小于或等于PQ的一半
解析：选C　由题干信息可知，PO＝QO，刺激O点，P、Q两点电位变化相同且同步，所以电流表不偏转；当MP略大于或等于PQ的一半时，O点的刺激同时传到P点、Q点，P点兴奋后有短暂的不应期，使M点传来的兴奋传导中断，所以M点的兴奋传到P点不能再传下去，电流表不偏转。
11．(2018·德州一模)下图为嗅觉感受器接受刺激产生兴奋的过程示意图，下列分析错误的是(　　)

A．图示过程会发生化学信号到电信号的转换
B．气味分子引起Na＋通道开放导致膜内Na＋浓度高于膜外
C．图示过程体现了膜蛋白具有信息传递、催化和运输功能
D．神经冲动传导至大脑皮层才能产生嗅觉
解析：选B　嗅觉感受器接受刺激(化学信号)，产生兴奋(电信号)；Na＋通道开放前后膜内Na＋浓度始终低于膜外；图示细胞膜上G蛋白、腺苷酸环化酶和Na＋通道分别行使信息传递、催化和运输功能；嗅觉产生部位在大脑皮层。
12．利用不同的处理使神经纤维上膜电位产生不同的变化，处理方式及作用机理如下：①利用药物Ⅰ阻断Na＋通道；②利用药物Ⅱ阻断K＋通道；③利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流；④将神经纤维置于低Na＋溶液中。上述处理方式与下列可能出现的结果对应正确的是(　　)

A．甲—①，乙—②，丙—③，丁—④
B．甲—④，乙—①，丙—②，丁—③
C．甲—③，乙—①，丙—④，丁—②
D．甲—④，乙—②，丙—③，丁—①
解析：选B　利用药物Ⅰ阻断Na＋通道，膜外Na＋不能内流，导致不能形成动作电位，①对应图乙；利用药物Ⅱ阻断K＋通道，膜内K＋不能外流，兴奋过后的动作电位不能恢复为静息电位，②对应图丙；利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流，加固了内负外正的静息电位，不能形成动作电位，③对应图丁；将神经纤维置于低Na＋溶液中，受刺激后膜外Na＋内流少，形成的动作电位幅度低，④对应图甲。
二、非选择题
13．筒箭毒碱是从南美洲防己科植物中提取的生物碱。南美洲印第安人曾把它涂于箭头，猎取野兽，动物中箭后四肢麻痹。现在广泛用于腹部外科手术。图甲表示神经冲动在神经肌肉接头(一种突触的结构)之间的传递，Ach即乙酰胆碱，是一种兴奋性的神经递质；图乙表示动作电位产生过程中，相关离子通道的开放情况。据此回答下列问题：

(1)图甲中X代表________，其含有的物质通过________的方式释放到突触间隙。据图乙分析，失活关闭状态的Na＋通道________(填“能”或“不能”)直接进入开放激活状态，神经元的细胞膜主要通过________________来实现动作电位的产生。
(2)Ach与突触后膜的受体结合，引起肌细胞膜发生的电位转变是____________________________，筒箭毒碱的结构与Ach相似，据此推测，筒箭毒碱麻痹肌肉的机制可能是________________________________________________________。
(3)乙酰胆碱发挥作用后即被________分解，避免肌肉持续兴奋。
解析：(1)由图甲可知，X代表突触小泡，其内含有的物质通过胞吐方式释放到突触间隙；由图乙可知，失活关闭状态的Na＋通道先经过复活成为静息关闭状态才能激活成为开放激活状态，因此失活关闭状态的Na＋通道不能直接进入开放激活状态；神经元动作电位的产生是通过Na＋内流来实现的。(2)Ach是兴奋性递质，与突触后膜上的受体结合，可使肌细胞膜由静息电位转变为动作电位，其电位变化是由外正内负变为外负内正，筒箭毒碱的结构与Ach相似，所以筒箭毒碱可与Ach受体结合，抑制Ach与受体结合，使肌肉处于松弛状态。(3)乙酰胆碱发挥作用后可被Ach酯酶分解，避免肌肉持续性兴奋。
答案：(1)突触小泡　胞吐　不能　Na＋通道的开放和关闭(或者是Na＋内流等)　(2)由外正内负变为外负内正　与Ach受体结合，抑制Ach与受体结合　(3)Ach酯酶
14．牵张反射是指骨骼肌在受到外力牵拉时引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。如图表示牵张反射的过程，请分析回答：

(1)牵张反射属于________反射，其反射弧的神经中枢位于________。
(2)肌肉受牵拉时肌梭兴奋，兴奋以________形式沿传入神经传到神经中枢。兴奋再由α传出神经传到肌肉，引起收缩，α传出神经末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触，兴奋在此部位只能单向传递的原因是_______________________________________________。
同时兴奋也经γ传出神经引起肌梭再兴奋，使肌肉收缩更有力，这种调节机制属于________调节。
(3)举重运动员在比赛中举起杠铃并维持一定的时间，这主要是由于大脑发出的神经冲动能作用于α和γ传出神经的结果，这说明__________________________________________。
(4)在骨骼肌过度牵拉时，会引起骨骼肌另一种感受器兴奋，通过脊髓中抑制性中间神经元的作用，抑制α传出神经的活动，使相应肌肉________，其生理意义是____________________。
解析：(1)牵张反射属于非条件反射，其反射弧中神经中枢位于脊髓。(2)肌梭产生的兴奋以电信号的形式沿传入神经传到神经中枢；由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因而在突触处只能单向传递；兴奋经α传出神经引起肌肉收缩的同时又经γ传出神经引起肌梭再兴奋，使肌肉收缩更有力，这种调节机制属于正反馈调节。(3)由图可知，α和γ传出神经与脊髓中神经中枢连接，脊髓属于低级神经中枢，大脑是高级神经中枢，大脑发出的神经冲动能作用于α和γ传出神经，说明高级神经中枢可以调控低级神经中枢。(4)根据上述分析，α传出神经兴奋时可引起肌肉收缩，则抑制α传出神经的活动会使相应肌肉舒张，以防止肌肉过度收缩受到损伤。
答案：(1)非条件　脊髓　(2)电信号(或神经冲动)　神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜　正反馈(或反馈)　(3)高级神经中枢可以调控低级神经中枢　(4)舒张　防止肌肉受到损伤
15．为探讨反射弧的完整性与反射活动的关系，以损毁脑的蛙为实验材料，依次进行了如下实验：

刺激前的处理
用硫酸刺激的部位
实验结果
实验一
环切掉蛙左后肢脚趾上的皮肤
左后肢中趾
左后肢不能运动
实验二
不做处理
右后肢中趾
右后肢能运动
实验三
与右后肢肌肉相连的坐骨神经滴加麻醉剂(一次)
右后肢中趾(每隔1 min刺激一次)
右后肢能运动，但3 min后不能运动
实验四
实验三后立即实验
右侧背部(每隔1 min刺激一次)
右后肢能运动，但5 min后不能运动

回答下列问题：
(1)该实验过程中，控制后肢运动的神经中枢位于________；实验时，损毁蛙脑的目的是________________________________________________________________________。
(2)实验一与实验二的结果不同，表明蛙趾部硫酸刺激的感受器位于________。
(3)坐骨神经中既有传入神经又有传出神经，因二者分布的位置存在差异，被麻醉的先后顺序不同。综合分析实验三和实验四，结果表明坐骨神经中的________(填“传入神经”或“传出神经”)先被麻醉剂彻底麻醉。
解析：(1)蛙脑已经损毁，故该实验过程中，控制后肢运动的神经中枢位于脊髓；实验时，损毁蛙脑的目的是：排除脑对脊髓反射活动的影响。(2)实验一与实验二的自变量为是否环切掉蛙后肢脚趾上的皮肤，由此导致实验结果不同，这表明蛙趾部硫酸刺激的感受器位于皮肤内。(3)在实验三、四中与右后肢肌肉相连的坐骨神经滴加麻醉剂(一次)。实验三用硫酸刺激右后肢中趾，实际刺激的是感受器，右后肢在3 min后不能运动，说明从滴加麻醉剂开始到传入神经被彻底麻醉所需时间约为3 min；实验四用硫酸刺激右侧背部，实际刺激的是传出神经，右后肢在5 min后不能运动，说明从滴加麻醉剂开始到传出神经被彻底麻醉所需时间约为5 min。综上分析，坐骨神经中的传入神经先被麻醉剂彻底麻醉。
答案：(1)脊髓　排除脑对脊髓反射活动的影响　(2)皮肤内　(3)传入神经


第三讲通过激素的调节

知识体系——定内容
核心素养——定能力

生命观念
通过分析动物激素的种类及相互作用，形成普遍联系及局部与整体相统一的观点
理性思维
①通过归纳比较酶、激素、抗体与神经递质的异同，培养归纳与总结的思维能力
②通过建立血糖调节模型及甲状腺激素分泌的调节模型，培养建模与模型分析的思维习惯
科学探究
通过“动物激素的实验探究”及“模拟尿糖的检测”实验，掌握科学探究的思路和方法
社会责任
通过总结糖尿病的症状、发病机理及治疗措施，形成关注人体健康的态度



[基础知识·系统化]
知识点一　激素调节

知识点二　激素调节的实例
1．血糖平衡的调节(将“ ”中的内容补充完整)


2．甲状腺激素分泌的分级调节与反馈调节(将“ ”中的内容补充完整)


[基本技能·问题化]
1．促胰液素的发现
提取液静脉―→促进胰腺分泌②
(1)①是稀盐酸，作用是促进小肠黏膜产生促胰液素。
(2)发现该过程的关键的处理方法是将小肠黏膜刮下来并研磨，排除神经调节的影响。
(3)结论：促胰液素是由小肠黏膜分泌的，经血液循环运送到胰腺，促进胰腺分泌②胰液。
2．人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
(1)连线：

(2)上述激素①～⑨中可经消化道补充的有③④⑤⑥；只能注射，不能经消化道补充的有①②⑦⑧⑨。(填序号)
(3)为什么激素只作用于靶器官、靶细胞？
提示：只有靶细胞膜上有该激素相应的受体。
3．据血糖调节模型回答下列有关问题

(1)写出图中序号代表的内容：
①胰岛素，②降低，③胰高血糖素。
(2)胰岛B细胞分泌的激素是胰岛素，其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。
(3)胰岛A细胞分泌的激素是胰高血糖素，其作用是促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。它与胰岛素的关系是拮抗作用，与肾上腺素的关系是协同作用。
4．据甲状腺激素分泌的分级调节示意图回答下列有关问题

(1)图中a、b、c分别为促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。
(2)图中代表促进的是①②，代表抑制的是③④。(填图中序号)。
(3)如果注射过量激素b，则激素a分泌量减少，激素c分泌量增加。


考点一人体主要的激素及作用

1．熟记人体主要激素的分泌器官、功能及相互关系

2．明确几种激素的化学本质
(1)固醇类激素：性激素。
(2)氨基酸衍生物类激素：甲状腺激素、肾上腺素。
(3)多肽和蛋白质类激素：下丘脑和垂体分泌的激素，胰岛素和胰高血糖素。
3．正确区分激素间相互作用的两种类型
(1)协同作用：不同激素对同一生理效应都发挥相同的作用，从而达到增强效应的结果，如：

(2)拮抗作用：不同激素对同一生理效应发挥相反的作用，如胰岛素与胰高血糖素(肾上腺素)。
4．巧记激素作用的“五”和“三”
(1)五个特点：

(2)三个“不”：

[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)所有的活细胞都能产生酶，但只有内分泌器官才能合成激素(×)
(2)胰岛素制剂、性激素均只能以注射的方式使用(×)
(3)人在幼年时缺乏生长激素将患侏儒症，其身材矮小，且智力发育不正常(×)
(4)激素和酶都具有高效性，在非细胞条件下都能发挥作用(×)
(5)激素只有运输到相应的靶器官或靶细胞才能发挥作用(√)
(6)甲状腺激素可为靶细胞提供能量(×)
2．(2017·海南高考)甲状腺激素会对机体的代谢产生影响。若给实验小鼠每日注射适量甲状腺激素，连续注射多日后，不会出现的现象是(　　)
A．机体产热增加　　　 B．体重快速增加
C．进食量明显增加 D．放入密闭室中更易窒息死亡
解析：选B　甲状腺激素的作用之一是加快细胞代谢；在这个过程中，呼吸消耗有机物增加，机体产热增加、体重减轻，进食量增加，需氧增多，放入密闭室中更容易窒息死亡。
3．下列关于动物激素调节及其应用方面的叙述，错误的是(　　)
A．饲喂添加甲状腺激素的饲料，可使蝌蚪快速发育成小青蛙
B．延长光照可提高鸡产蛋率，鸡的产蛋率与体内的雌性激素水平密切相关
C．垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象
D．长期服用性激素以提高成绩的运动员，其体内的促性腺激素水平较正常人高一些
解析：选D　甲状腺激素可以促进蝌蚪快速发育成小青蛙；延长光照可通过神经调节和体液调节促进雌性激素的分泌，从而提高产蛋率；垂体功能受损影响促甲状腺激素的分泌，从而影响甲状腺激素的分泌，使机体产热能力降低；长期服用性激素的运动员，体内性激素的水平较高，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，体内的促性腺激素水平较正常人低一些。

归纳总结酶、激素、抗体与神经递质的区别
比较项目
酶
激素
抗体
神经递质
化学本质
多数是蛋白质，少数是RNA
蛋白质、多肽、固醇、氨基酸衍生物等
球蛋白
乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸类、NO等
产生细胞
活细胞
内分泌腺细胞或下丘脑细胞
浆细胞
神经细胞
作用部位
细胞内外
靶细胞或靶器官
内环境
突触后膜
作用后变化
不发生改变
被灭活
被降解
被降解或移走

[对点落实]
4．正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是(　　)
A．在细胞内发挥作用
B．由活细胞产生的蛋白质
C．与特定分子结合后起作用
D．在发挥作用后还能保持活性
解析：选C　酶可以在细胞外发挥作用，激素和神经递质都可以与细胞膜表面的受体相结合，从而起作用。激素中的性激素是固醇类物质；大部分酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA；部分神经递质是单胺类物质。激素和神经递质与细胞膜上的受体识别并结合起作用，而酶的作用也具有专一性。激素和神经递质起作用后会在相应酶的作用下被处理而失去活性，即激素和神经递质起作用后会发生代谢性失活。
5．(2015·全国卷Ⅰ)肾上腺素和迷走神经都参与兔血压的调节，回答相关问题：
(1)给实验兔静脉注射0.01%的肾上腺素0.2 mL后，肾上腺素作用于心脏，心脏活动加强加快使血压升高。在这个过程中，肾上腺素作为激素起作用，心脏是肾上腺素作用的__________，肾上腺素对心脏起作用后被__________，血压恢复。肾上腺素的作用是________(填“催化”“供能”或“传递信息”)。
(2)剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏的一端，迷走神经末梢释放乙酰胆碱，使心脏活动减弱减慢、血压降低。在此过程中，心脏活动的调节属于________调节。乙酰胆碱属于________(填“酶”“神经递质”或“激素”)，需要与细胞膜上的________结合才能发挥作用。
(3)肾上腺素和乙酰胆碱在作用于心脏、调节血压的过程中所具有的共同特点是________________________________(答出一个特点即可)。
解析：(1)肾上腺素作用于心脏，心脏是肾上腺素的靶器官，激素发挥作用后都被灭活。肾上腺素作为信息分子，可以传递信息。肾上腺素没有酶的催化作用或能源物质的供能作用。(2)据题意可知，刺激神经末梢，使其释放神经递质使心脏的活动和血压改变，这属于神经调节。乙酰胆碱属于神经冲动在突触处传递时发挥作用的信号分子，即神经递质。神经递质与其他信号分子一样，要与相应的受体结合后才能发挥作用。(3)根据以上两题及相关知识可知，激素和神经递质在信息传递方面具有一些相同的特点，如发挥作用后都会失活，都需要与相应的受体结合后才能发挥作用等。
答案：(1)靶器官　灭活　传递信息　(2)神经　神经递质　受体　(3)都需要与相应的受体结合后才能发挥作用


动物激素功能的实验探究
1．一般思路
⇒⇒⇒
2．方法示例
(1)验证甲状腺激素的功能：
①饲喂法：

②摘除法和注射法：

(2)验证胰岛素的生理功能：

3．实验设计时的注意事项
(1)动物分组的基本要求：选择性别、年龄、体重、生理状况相似的动物平均分组，每组要有数量相等的多只动物。
(2)实验设计时要注意设置对照实验，控制无关变量，保证单一变量。
(3)进行注射实验时空白对照组应注射生理盐水(不可用蒸馏水)，进行饲喂实验时，空白对照组可添加蒸馏水。
(4)根据激素的化学本质，选择不同的实验方法。多肽和蛋白质类激素易被消化酶水解，因此一般采用注射法，不宜采用饲喂法；固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂，也可以注射。
[对点落实]
6．现有一组对胰岛素不敏感的高血糖小鼠X。为验证阿司匹林能恢复小鼠对胰岛素的敏感性，使小鼠X的血糖浓度恢复正常。现将小鼠X随机均分成若干组，下表表示各组处理方法及实验结果。相关叙述正确的是(　　)
组别
1
2
3
4
处理方法
胰岛素
＋
－
＋
－
阿司匹林
－
＋
＋
－
生理盐水
－
－
－
＋
实验结果(血糖浓度)

高于
正常

高于
正常

注：对胰岛素不敏感是指注射胰岛素后血糖浓度无明显变化。“＋”表示有添加，“－”表示无添加，胰岛素和阿司匹林均用生理盐水配制而成。
A．第1、3组的实验结果应分别为：高于正常、正常
B．第4组为对照组，该组实验小鼠应选择血糖浓度正常的个体
C．为了控制无关变量，三种试剂都应通过饲喂的方式添加
D．该实验可以同时证明胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素
解析：选A　由于高血糖小鼠X对胰岛素不敏感，因此1组血糖浓度应高于正常，阿司匹林能恢复小鼠对胰岛素的敏感性，因此第3组小鼠血糖浓度正常。为保证单一变量，每组都应选择条件相似的个体。胰岛素属于蛋白质类激素，只能注射，不能口服。该实验不能证明胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素。
7．某研究小组研究雄性家兔中睾酮(ST，一种雄性激素)与生长激素(GH)的关系，得到的实验结果如下表。(切口不影响本实验)
项目
甲组
乙组
ST浓度(μg/mL)
m
＜m
GH浓度(μg/mL)
n
＞n

由表中数据可推测ST与GH的含量变化关系为__________________________。根据所给实验材料，验证你的结论。
实验材料：月龄、体重相同的健康雄性家兔12只，ST、GH测定试剂盒，手术器械用具等。
(1)实验步骤：
①将家兔随机分为A、B两组，每组6只。依次测定和记录每只家兔血液中ST和GH的浓度。
②对两组家兔进行处理：A组切除性腺，B组________________________。
③在相同的条件下饲养1个月后，依次测定和记录________________________。
(2)分析讨论：
①要使实验更严谨，应做进一步处理：给A组家兔注射______________，B组家兔注射______________，然后测定和记录每只家兔血液中的GH浓度，求两组的平均值。
②预测进一步实验处理后的结果：A组GH浓度________，B组GH浓度________。
③根据预测结果，请举出能促进雄性幼年家兔体重增加的一种处理方法：________________________________________________________________________。
解析：根据题目提供的资料可知ST与GH的关系为ST含量的增加能使GH的含量下降。B组作为对照组，不切除性腺，为使实验更有说服力，可以给A组注射适量ST溶液(高于正常值)，按照等量原则，B组应注射等量生理盐水。根据实验假设“ST含量的增加能使GH的含量下降”来推测，A组GH浓度会下降，B组GH浓度不变。GH浓度升高会增加体重，由此可以想到增加体重的方法是切除性腺。
答案：ST含量的增加能使GH的含量下降　实验步骤：②不切除性腺(不做处理)　③每只家兔血液中ST和GH的浓度　分析讨论：①适量ST溶液　等量生理盐水　②下降　不变　③切除性腺(或阉割)(其他合理答案也可)
考点二激素调节的实例

1．掌握血糖平衡调节的过程

(1)调节中枢：下丘脑。
(2)调节机制：神经—体液调节。
①神经调节：下丘脑通过有关神经可直接调控肾上腺、胰岛B细胞和胰岛A细胞。在此种调节方式中，内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分。
②体液调节：高浓度血糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，低浓度血糖可直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
2．正确区分激素分泌的分级调节与反馈调节

(1)分级调节：是一种分层控制的方式，如下丘脑分泌激素控制垂体活动，再通过垂体分泌激素控制相关腺体活动。
(2)反馈调节：在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节，可分为正反馈调节和负反馈调节。如当血液中甲状腺激素的含量增加到一定程度时，又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，这属于负反馈调节。
[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解，从而使血糖浓度升高(×)
(2)人体饥饿时，血液流经肝脏后，血糖的含量会升高；血液流经胰岛后，胰高血糖素的含量会升高(√)
(3)血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌减少(×)
(4)在甲状腺激素分泌的反馈调节中，下丘脑和垂体细胞是甲状腺激素的靶细胞(√)
2．下图是人体内血糖平衡调节示意图，下列分析错误的是(　　)

A．血糖平衡的调节是由神经调节和体液调节共同完成的
B．图中甲表示胰岛B细胞，乙为胰岛A细胞
C．结构①通过传出神经释放神经递质，直接影响甲的分泌
D．血糖升高能直接刺激胰岛通过主动运输分泌相应激素
解析：选D　血糖平衡的调节是一个复杂的过程，通过题图分析，可知神经调节和体液调节都参与了血糖调节；甲表示胰岛B细胞，能产生胰岛素，使血糖浓度降低，乙表示胰岛A细胞，能产生胰高血糖素，使血糖浓度升高；甲可作为效应器，可接受神经释放的递质，做出相应的反应；胰岛B细胞通过胞吐的方式分泌胰岛素，而不是通过主动运输。
3．(2016·天津高考)哺乳动物的生殖活动与光照周期有着密切联系。下图表示了光暗信号通过视网膜—松果体途径对雄性动物生殖的调控。

据图回答：
(1)光暗信号调节的反射弧中，效应器是________，图中去甲肾上腺素释放的过程中伴随着________信号到________信号的转变。
(2)褪黑素通过影响HPG轴发挥调节作用，该过程属于________调节。在HPG轴中，促性腺激素释放激素(GnRH)运输到________，促使其分泌黄体生成素(LH，一种促激素)；LH随血液运输到睾丸，促使其增加雄激素的合成和分泌。
(3)若给正常雄性哺乳动物个体静脉注射一定剂量的LH，随后其血液中GnRH水平会________，原因是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)据图分析，在光暗信号调节的反射弧中，传出神经作用于松果体，所以效应器是松果体。图中去甲肾上腺素是由神经细胞分泌的神经递质，促使其释放的是从传出神经纤维传来的电信号，释放过程中变成化学信号，所以去甲肾上腺素的释放过程中伴随着电信号到化学信号的转变。(2)褪黑素是由松果体细胞分泌的激素，其调节过程属于体液调节(或激素调节)。在HPG轴中，下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体，垂体释放LH作用于睾丸，促进睾丸分泌雄激素。(3)LH能够促进睾丸分泌雄激素，过量的雄激素会反馈抑制下丘脑的活动，因此血液中由下丘脑分泌的促性腺激素释放激素(GnRH)水平会降低。
答案：(1)松果体　电　化学　(2)体液(或激素)　垂体　(3)降低　LH促进雄激素的分泌，雄激素抑制下丘脑分泌GnRH

[典型图示]　激素分泌调节的类型

解答此类图示的关键是准确记忆各种激素分泌的调节过程。如甲状腺激素、性激素等的分泌受下丘脑和垂体的分级调节；抗利尿激素是由下丘脑合成，垂体释放的；胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素的分泌可直接受神经系统的调节。在此基础上分析图示进行作答。

[问题设计]
(1)甲状腺激素、性激素等分泌的调节属于甲类型，即：

(2)抗利尿激素分泌的调节属于乙类型。即由下丘脑合成，垂体释放。
(3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌的调节属于丙类型，即：

[对点落实]
4．(2018·揭阳一模)神经系统对内分泌功能的调节有甲、乙、丙三种方式，如下图所示。回答下列问题：

(1)在紧急状态下，若甲模式中的靶腺为甲状腺，则中枢神经系统通过下丘脑分泌______________激素到达垂体，调节垂体某激素的分泌，再调节甲状腺激素的分泌，这种调节方式称为______________。
(2)抗利尿激素的合成和分泌是通过图中________模式完成的，使其分泌量增加的适宜刺激是____________。
(3)血糖含量升高时，一方面可以直接刺激______________引起胰岛素分泌增加；另一方面也可以通过________模式调节分泌量。
解析：(1)下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素可作用于垂体，调节垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素作用于甲状腺，进而再影响和调节甲状腺激素的分泌，这种调节方式称为分级调节。(2)抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体释放的，所以抗利尿激素的合成和分泌是通过图中乙模式完成的，使其分泌量增加的适宜刺激是细胞外液渗透压升高。(3)胰岛B细胞分泌胰岛素可以直接接受血糖升高的调控，也能通过下丘脑发出的相关神经调控，所以血糖升高，一方面可以直接刺激胰岛B细胞，引起胰岛素分泌增加；另一方面也可以通过丙模式调节胰岛素的分泌量。
答案：(1)促甲状腺激素释放　分级调节(神经—体液调节)
(2)乙　细胞外液渗透压升高　(3)胰岛B细胞　丙

糖尿病是人群中常见的疾病，对人体健康的危害极大，被称为“不死的癌症”。糖尿病的发病机理、症状及其治疗的有关知识是高考的热点之一，体现了高考命题关注生活、关注健康的主旨。

[对点落实]
5．(2016·江苏高考)胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病，主要特点是胰岛B细胞数量减少、血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是(　　)
A．胰岛素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡
B．胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出，血糖升高
C．血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
D．胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原
解析：选C　胰岛素和胰高血糖素通过拮抗作用调节血糖平衡；胰腺导管堵塞会导致胰液无法排出，但不影响胰岛素的排出，激素是弥散到体液中的；血糖水平的高低能直接调节胰岛素和胰高血糖素的分泌；胰岛素依赖型糖尿病患者的发病机理可能是抗体把自身的胰岛B细胞当做抗原进行攻击，使胰岛B细胞受损，数量减少，导致血液中胰岛素浓度低，血糖浓度高。
6．糖尿病患者有“三多”，其中之一是“尿多”。下列对其成因的解释，正确的是(　　)
A．糖尿病患者的肾脏发生病变，导致产生的尿量增多
B．糖尿病患者的尿液中有葡萄糖，增加了尿液的渗透压，从而使肾小管对水分的重吸收减少，导致尿量增多
C．糖尿病患者由于血糖浓度高，导致口渴，水喝得多了，尿就多了
D．糖尿病患者的胰岛发生病变，胰岛素分泌减少，胰岛素有促进肾脏对水分的重吸收，减少尿量的作用
解析：选B　糖尿病的病因主要是由于胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌过少，血糖进入细胞及在细胞内氧化分解发生障碍，而非糖物质转化成糖仍在进行，从而使血糖升高，部分糖随尿排出，而尿中的葡萄糖又增加了尿液的渗透压，因此导致肾小管对水分的重吸收减少，进而导致尿量增多。
7．正常人的血糖含量是0.8～1.2 g/L，含量过高将导致糖尿病(分Ⅰ型和Ⅱ型两类)。注射胰岛素可以治疗Ⅰ型糖尿病，对Ⅱ型则无效。为进行一次医学测试，A、B和C三名成年人禁食12 h，然后喝下含100 g葡萄糖的溶液。在摄入葡萄糖后的4 h内，定时测定每人血浆中的葡萄糖和胰岛素水平，结果如下图所示。据此分析错误的是(　　)

A．成年人B是糖尿病患者，病因可能是胰岛B细胞发生功能阻碍
B．成年人A是正常人，饭后能够通过分泌胰岛素使血糖维持正常水平
C．成年人C是糖尿病患者，病因可能是胰岛素受体基因突变
D．成年人C的血糖浓度随着胰岛素水平的升高而降低
解析：选D　摄入葡萄糖溶液后，A的血糖水平和胰岛素水平都表现正常，饭后可以通过分泌胰岛素维持正常的血糖水平。B和C血糖水平都超出正常范围，所以可以认为B和C都是糖尿病患者，且B在血糖浓度升高后胰岛素的分泌并没有明显增加，所以可判定B的病因是胰岛B细胞发生功能障碍，而C的胰岛素分泌正常，其病因最可能是激素不能与受体细胞的糖蛋白结合，而糖蛋白可能是由于相关基因发生突变而导致其结构发生改变所致。
8．糖尿病的形成有多种原因，如下图所示①、②、③表示由三种机体免疫异常引起的糖尿病。请据图回答下列问题：

(1)图中某类细胞是________，其产生的抗体Y1与胰岛B细胞上的受体结合，导致胰岛B细胞对________的敏感度降低，胰岛素的分泌量减少，血糖浓度升高。
(2)图中②所示的患病机理是________________________，导致胰岛素分泌减少，血糖浓度升高。
(3)图中抗体Y3与__________________结合，使胰岛素不能发挥作用，从而使血糖浓度升高。
(4)从免疫学的角度分析，上述三种糖尿病都属于________病。其中，________可以通过注射胰岛素来治疗。有一种青少年型(Ⅱ型)糖尿病，经检查发现，患者血液中胰岛素含量正常，但患者仍表现出尿糖症状，该病的病因最可能类似于图示中的________。
解析：能产生抗体Y1、Y2、Y3的细胞为浆细胞。其中，抗体Y2直接作用于胰岛B细胞，导致其分泌的胰岛素减少，使血糖浓度升高；抗体Y1与胰岛B细胞膜上识别葡萄糖的受体结合，导致胰岛素的分泌量减少；抗体Y3作用于靶细胞膜上的胰岛素受体，使之不能识别胰岛素，导致胰岛素不能正常发挥作用，从而使血糖浓度升高。这三种情况，都属于自身免疫病，其中①②可以通过注射胰岛素来保持血浆中胰岛素的正常浓度，如果患者血液中胰岛素含量正常，但患者仍表现出尿糖症状，该病的病因最可能类似于③。
答案：(1)浆细胞　葡萄糖　(2)浆细胞产生的抗体Y2直接作用于胰岛B细胞　(3)靶细胞上的胰岛素受体　(4)自身免疫　①②　③

[归纳拓展]
有关糖尿病的四点归纳



模拟尿糖的检测
1．实验原理
(1)葡萄糖试纸是一种酶试纸，由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色的化合物固定于滤纸上制成的。检测原理如下图：

(2)实验后试纸的颜色可表示葡萄糖含量的多少，葡萄糖含量由少到多的颜色依次是浅蓝、浅绿、棕色、深棕色。
2．实验流程

3．注意事项
(1)取液过程中滴管不能混用。
(2)在现实中，医生不能仅凭一份尿液样本就断定某人是否患糖尿病，因为在一次性大量食用糖的时候，也会使尿中含有少量的糖。在判断是否患糖尿病时，要根据尿糖检测结果，结合病人的饮食来综合判断。
(3)检验糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖时，不仅可以用葡萄糖试纸，还可以向尿液中加斐林试剂，在水浴加热后产生砖红色沉淀。
[对点落实]
9．糖尿病患者可以用尿糖试纸化验自己的尿糖情况。尿糖试纸中含有葡萄糖氧化酶，它可以催化葡萄糖形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢可以将试纸中一种无色化合物氧化成为有色化合物。试纸颜色的变化情况就可以显示尿中葡萄糖含量的高低。以下为上述作用机理的表达式：
葡萄糖b＋c　c＋d―→e
下列有关叙述错误的是(　　)
A．表达式中，a的基本组成单位为氨基酸
B．表达式中，b为葡萄糖酸
C．表达式中，c为题干中所述的无色化合物
D．表达式中，e为有色化合物
解析：选C　结合题干进行分析，a为葡萄糖氧化酶，其基本组成单位是氨基酸；c为过氧化氢、b为葡萄糖酸、d为无色化合物、e为有色化合物。
10．尿液检查是诊断泌尿系统疾病的重要依据，对于某些全身性病变以及身体其他脏器影响尿液改变的疾病，如糖尿病、血液病、肝胆病等的诊断也有重要的参考价值。尿糖检测的原理如下图所示，下列有关叙述错误的是(　　)

A．过程④为比色，若试纸呈深棕色，可推出此人尿液中含较多的葡萄糖
B．科学家将上述两种酶固定在糖尿试纸上就可检测尿糖
C．步骤③原子氧可以将某无色物质氧化成为有色化合物
D．为确诊患者有糖尿病，还应检测血液中胰岛素的浓度
解析：选B　过程④为比色，若试纸呈深棕色，可推出此人尿液中含较多的葡萄糖。应将上述两种酶和无色的化合物固定在纸条上，才能制成测试尿糖含量的酶试纸。步骤③原子氧可以将某无色物质氧化成有色化合物，根据葡萄糖含量由少到多依次呈现出浅蓝、浅绿、棕或深棕色。尿液中含有葡萄糖，但不一定患有糖尿病，如一次性吃糖过多、肾脏病变等也会使尿糖增多，若须确诊还应检测血液中胰岛素的含量。

[真题集训——验能力]

1．(2017·海南高考)下列关于哺乳动物胰脏(胰)的叙述，错误的是(　　)
A．能分泌胰岛素和胰高血糖素
B．既有内分泌作用也有外分泌作用
C．胰腺细胞分泌的酶直接进入血液中
D．胰岛细胞分泌的激素可以进入血液循环
解析：选C　胰腺里面有个胰岛，其中的胰岛A细胞能合成和分泌胰高血糖素，胰岛B细胞能合成和分泌胰岛素。胰腺的胰岛属于内分泌部；胰腺里面能合成和分泌消化酶的部位属于外分泌部。胰腺细胞分泌的消化酶通过导管进入小肠中。胰岛属于内分泌部，分泌的激素都要进入血液。
2．(2017·北京高考)细胞外葡萄糖浓度调节胰岛B细胞(β细胞)分泌胰岛素的过程如图，对其理解错误的是(　　)

A．细胞呼吸将葡萄糖中的化学能贮存在ATP中
B．Ca2＋内流促使细胞通过胞吐方式释放胰岛素
C．细胞外葡萄糖浓度降低会促进胰岛素释放
D．该过程参与了血糖浓度的反馈调节机制
解析：选C　葡萄糖氧化分解释放的能量大多以热能形式散失，少部分贮存在ATP中，用于生物体的各项生命活动；由图可知，Ca2＋内流促进了胰岛素以胞吐的方式被释放到细胞外；细胞外葡萄糖含量增加会促进胰岛素释放；细胞外葡萄糖浓度升高会促进胰岛素的分泌，从而降低细胞外血糖浓度，属于负反馈调节。
3．(2016·全国卷Ⅱ)下列关于动物激素的叙述，错误的是(　　)
A．机体内、外环境的变化可影响激素的分泌
B．切除动物垂体后，血液中生长激素的浓度下降
C．通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量
D．血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素
解析：选D　机体内、外环境的变化可影响激素的分泌，如在寒冷环境中甲状腺激素的分泌会增多，人体血糖浓度下降时胰高血糖素的分泌会增多。生长激素是由垂体分泌的，故切除动物垂体后，血液中生长激素的浓度会下降。基因指导蛋白质的合成包括转录和翻译过程，故可通过对转录的调节影响蛋白质类激素的合成量。胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的。
4．(2015·重庆高考)下表为某人血液化验的两项结果：
项目
测定值
参考范围
单位
甲状腺激素
10.0
3.1～6.8
pmol/L
胰岛素
1.7
5.0～20.0
mIU/L

据此分析，其体内最可能发生的是(　　)
A．神经系统的兴奋性降低
B．血糖含量低于正常
C．促甲状腺激素分泌减少
D．组织细胞摄取葡萄糖加速
解析：选C　化验结果显示此人的甲状腺激素水平高于正常值，可能患有甲亢。甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性，则此人神经系统的兴奋性较高。此人血液中胰岛素含量低于正常值，可能患有糖尿病，所以此人的血糖含量要高于正常。由于甲状腺激素的分级调节存在着负反馈调节机制，较高水平的甲状腺激素会抑制垂体分泌促甲状腺激素，导致促甲状腺激素分泌减少。由于胰岛素含量低，组织细胞吸收利用葡萄糖的速度减慢。
5．(2017·全国卷Ⅲ)为研究胰岛素的生理作用，某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组，A组腹腔注射生理盐水，B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液，一段时间后，B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状，而A组未出现这些症状。回答下列问题：
(1)B、C、D三组出现上述症状的原因是________________________。
(2)B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射，给B组腹腔注射生理盐水；为尽快缓解上述症状给C组注射某种激素、给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是________________，D组注射的营养物质是________。
(3)第二次注射后，C、D两组的症状得到缓解，缓解的机理分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)腹腔注射胰岛素降低了血糖浓度，致使小鼠体内血糖含量下降，当血糖含量远低于正常水平时，大脑能量供应不足，会出现反应迟钝、嗜睡等症状。(2)根据题干信息，为尽快缓解反应迟钝、嗜睡等症状，需要提高小鼠血糖含量，所以C组注射的激素应是胰高血糖素，D组注射的营养物质应是葡萄糖。(3)C组注射胰高血糖素后，肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖的速率加快，使血糖浓度升高，达到正常值后，症状缓解。D组通过直接注射葡萄糖，使血糖浓度升高，达到正常值后，症状缓解。
答案：(1)血糖低于正常水平　(2)胰高血糖素　葡萄糖　(3)C组：胰高血糖素能促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，使血糖水平升高；D组：葡萄糖直接使血糖水平升高
6．(2017·天津高考)胰岛素可以改善脑神经元的生理功能，其调节机理如图所示。据图回答：

(1)胰岛素受体(InR)的激活，可以促进神经元轴突末梢释放________，作用于突触后膜上的受体，改善突触后神经元的形态与功能。该过程体现了细胞膜的________功能。
(2)胰岛素可以抑制神经元死亡，其原因是胰岛素激活InR后，可以________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某些糖尿病病人胰岛功能正常，但体内胰岛素对InR的激活能力下降，导致InR对GLUT转运葡萄糖的直接促进作用减弱，同时对炎症因子的抑制作用降低，从而________了炎症因子对GLUT的抑制能力。最终，神经元摄取葡萄糖的速率________。与正常人相比，此类病人体内胰岛素含量________。
解析：(1)由图示可知，胰岛素受体(InR)被激活后引起了多方面的变化，例如促进神经元轴突末梢释放神经递质。神经递质作为信息分子，会引起突触后神经元的变化，该过程体现了细胞膜具有信息交流的功能。(2)胰岛素受体被激活后，可以抑制神经元凋亡，同时还抑制了炎症因子的释放，而炎症因子可以促进神经细胞变性、坏死。(3)胰岛素受体被激活后可以促进GLUT的功能，同时抑制了炎症因子的释放，而炎症因子能抑制GLUT的功能，所以当胰岛素对胰岛素受体的激活能力下降后，不仅会导致InR对GLUT转运葡萄糖的促进作用减弱，同时对炎症因子的抑制作用也减弱，即炎症因子对GLUT的抑制作用加强。GLUT被抑制后，神经元摄取葡萄糖的速率下降。该类病人胰岛功能正常但体内胰岛素对InR的激活能力下降，导致机体对葡萄糖的摄取减弱，血糖浓度高于正常人，故体内胰岛素的含量会增加。
答案：(1)神经递质　信息交流　(2)抑制神经元凋亡，并抑制炎症因子释放导致的神经细胞变性、坏死　(3)加强　下降　偏高

[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．下列关于酶及激素的叙述，正确的是(　　)
A．在酶、激素的调节下，植物体才能进行正常代谢
B．生物体中能产生激素的细胞不一定能产生酶
C．酶与激素的作用特点都是微量、高效、促进
D．激素一般作用于其他细胞，酶不全在细胞内发挥作用
解析：选D　酶不具有调节作用；一般的活细胞都能产生酶；激素可能起促进作用，也可能起抑制作用。
2．(2017·衡阳期末)沃泰默切断狗小肠与胰腺之间的神经联系只留下血管，向小肠注入盐酸引起了胰液的分泌，而将盐酸直接注入血液中，没有引起胰液的分泌，对于这一结果，科学的解释是(　　)
A．盐酸直接刺激了胰腺分泌胰液
B．盐酸引起胰液的分泌是神经调节的过程
C．盐酸被小肠吸收，经血液循环刺激了胰腺分泌胰液
D．盐酸刺激小肠黏膜产生了促胰液素进而调节胰腺分泌胰液
解析：选D　盐酸可刺激小肠黏膜产生某种物质，该物质经过血液循环可刺激胰腺分泌胰液。
3．(2018·齐鲁名校联考)下列关于胰岛素和胰高血糖素的叙述，正确的是(　　)
A．胰岛素由胰岛A细胞分泌，胰高血糖素由胰岛B细胞分泌
B．胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低
C．胰高血糖素能促进肝糖原和肌糖原分解补充血糖，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高
D．大量口服胰岛素，可使血糖快速降低而使机体表现出休克症状
解析：选B　胰岛素由胰岛B细胞分泌，胰高血糖素由胰岛A细胞分泌；胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低；胰高血糖素能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高，肌糖原不能分解成葡萄糖释放到血液中；胰岛素的化学本质是蛋白质，口服胰岛素，会在消化道中被消化分解而失去降血糖的功效。
4．某生物兴趣小组为验证胰岛素能降低血糖浓度，做了如下实验：给几只刚进食的小鼠注射一定剂量的胰岛素溶液(用酸性生理盐水配制)，观察现象，若出现惊厥，则达到目的。下列关于该实验需要补充完善的说法中错误的是(　　)
A．应设置口服胰岛素的实验组，对照组灌喂等量的清水
B．为使反应出现得较快且明显，实验前应将小鼠饥饿处理，以消耗肝糖原
C．应设置注射等量酸性生理盐水的对照组，且注射的部位、方法同实验组
D．出现惊厥现象后，还应对其中的一半注射葡萄糖溶液处理，另一半不予处理
解析：选A　口服胰岛素后会在消化道中被消化形成氨基酸，失去胰岛素的功能；本实验是验证胰岛素的降血糖功能，为了使实验更快出现低血糖症状，应对小鼠饥饿处理，以消耗肝糖原；应设置注射等量酸性生理盐水的对照组，且注射的部位、方法同实验组，排除此实验不是由溶剂引起的；当给刚进食的小鼠注射一定剂量的胰岛素溶液(用酸性生理盐水配制)后，小鼠出现惊厥，为了说明惊厥是胰岛素降血糖引起的，应该对实验动物的一半注射葡萄糖溶液使其血糖恢复正常，而另一半不作处理。
5．凝血过程中凝血酶原与凝血因子结合后，转变为有活性的凝血酶，而凝血酶的产生又能加速凝血酶原与凝血因子的结合，下列哪项调节过程的机制与此最为相似(　　)
A．寒冷时，甲状腺激素浓度升高，抑制促甲状腺激素分泌
B．临近排卵时，雌激素浓度升高，促进促性腺激素分泌
C．进餐后，胰岛素分泌增多，使血糖浓度下降
D．生态系统中，捕食者数量增加，使被捕食者数量减少
解析：选B　题述过程属于正反馈调节。寒冷时，甲状腺激素浓度升高，抑制促甲状腺激素分泌属于负反馈调节；临近排卵时，雌激素浓度升高，促进促性腺激素分泌属于正反馈调节；进餐后，胰岛素分泌增多，使血糖浓度下降属于负反馈调节；生态系统中，捕食者数量增加，使被捕食者数量减少属于负反馈调节。
6．(2018·山东名校联考)下图为甲状腺激素的分泌调节示意图，其中a、b和c表示人体内三种内分泌腺，①、②和③表示三种不同的激素。下列叙述错误的是(　　)

A．a表示垂体，b表示甲状腺，c表示下丘脑
B．激素③可作用于多种器官
C．血液中激素③水平降低会引起激素①分泌减少
D．幼年时激素②和③过少会导致成年后身体矮小
解析：选C　由图可知，a是垂体，b是甲状腺，c是下丘脑；激素③是甲状腺激素，可作用于多种器官；由于负反馈调节的作用，血液中甲状腺激素水平降低会引起激素①(促甲状腺激素释放激素)分泌增加；幼年时激素②(促甲状腺激素)和激素③(甲状腺激素)过少，会导致呆小症。
7．如图是人体内某激素进行调节的示意图。下列叙述错误的是(　　)

A．由图可知此激素可能是性激素，起到信号分子的作用
B．该激素与相应受体结合后形成的复合体，穿过核孔并作用于核内DNA
C．该激素能影响遗传信息的转录过程，从而影响蛋白质的合成
D．细胞间的信息交流都是通过此种方式进行的
解析：选D　分析题图，可发现信号分子的受体在细胞内，性激素的化学本质是固醇，可进入细胞内与受体结合；信号分子与受体蛋白结合后通过核孔进入细胞核，启动转录，进而控制多肽的合成；细胞间的信息交流方式多种多样，还有直接接触、通过胞间连丝交流等。
8．人在不同状态下，其血糖浓度会有所变化。如图表示在不同“模拟活动时段”中人体的血糖浓度变化情况。据图分析，以下说法正确的是(　　)

A．曲线ab段，人体内的胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会增多
B．引起曲线bc段变化的主要途径有血糖转化为非糖物质、合成糖原等
C．曲线ef段，人体内的肝糖原和肌糖原会直接分解为葡萄糖以补充血糖
D．曲线fg段的变化情况是人体内胰岛素和胰高血糖素协同作用的结果
解析：选B　曲线ab段是吃饭后食物的消化吸收使血糖浓度升高，此时胰岛素分泌增加，而胰高血糖素分泌减少。引起曲线bc段变化(血糖降低)的主要途径有血糖转化为非糖物质、氧化分解、合成糖原等。曲线ef段，人体内的肝糖原会直接分解为葡萄糖以补充血糖，但肌糖原不会。曲线fg段的变化情况是人体内胰岛素和胰高血糖素拮抗作用的结果。
9．根据下图中人体器官模型，判断下列说法错误的是(　　)

A．如果器官为肝脏，则饭后血糖浓度甲处高于乙处
B．如果器官为肝脏，则饥饿时血糖浓度甲处低于乙处
C．如果器官为肾脏，则尿素的浓度甲处高于乙处
D．如果器官为胰脏，则饭后胰岛素浓度甲处高于乙处
解析：选D　饭后血糖升高，血液流经肝脏后血糖合成糖原或转化成非糖物质，故血糖浓度会降低；饥饿时肝脏中肝糖原分解加强，使血糖升高；血液流经肾脏时，血液中的尿素随尿液排出，血液中尿素含量减少；饭后血糖升高，胰岛B细胞分泌的胰岛素增多，故甲处胰岛素含量应低于乙处。
10．(2018·长沙模拟)激素作为一种化学信号，能把某种调节的信息由内分泌细胞携带至靶细胞。下图表示影响胰岛A细胞分泌因素及其发挥作用的过程。相关分析正确的是(　　)

A．胰岛A细胞能分泌胰高血糖素，影响其分泌的刺激Y可能是血糖水平降低
B．刺激X→①→②→③→胰岛A细胞，属于非条件反射；②结构位于大脑皮层
C．图示激素主要作用于肝脏细胞，促进肝糖原的分解及非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高
D．靶细胞“受体”的物质基础是脂质，此过程体现了细胞间的信息传递
解析：选C　胰岛A细胞分泌的胰高血糖素能够促进血糖的升高，刺激X能促进胰高血糖素的分泌，则刺激X最可能是血糖含量降低；反射分为条件反射和非条件反射，血糖调节天生就有，所以是非条件反射，①是传入神经，②是血糖调节中枢，故②是下丘脑；胰岛A细胞产生胰高血糖素，该激素主要通过促进肝糖原分解及非糖物质转化成葡萄糖来补充血糖的含量；靶细胞上受体的成分是糖蛋白。
11．有三个均表现为低甲状腺激素的病人，他们分别患有甲状腺、垂体和下丘脑功能缺陷病。给这些病人及健康人静脉注射促甲状腺激素释放激素(TRH)，注射前30 min和注射后30 min分别测定每个人的促甲状腺激素(TSH)浓度，结果如下：

健康人
病人甲
病人乙
病人丙
注射TRH前
＜10 mU/L
＜10 mU/L
＜10 mU/L
10～40 mU/L
注射TRH后
10～40 mU/L
10～40 mU/L
＜10 mU/L
＞40 mU/L

经诊断甲患有下丘脑功能缺陷病，下列对实验结果分析正确的是(　　)
A．病人乙患有垂体功能缺陷病，病人丙患有甲状腺功能缺陷病
B．注射TRH后，三位病人的甲状腺激素浓度都可以暂时恢复正常
C．表中数据不能说明“下丘脑—腺垂体—甲状腺”之间存在反馈调节
D．TRH与TSH的作用相同
解析：选A　TRH(促甲状腺激素释放激素)由下丘脑分泌，TSH(促甲状腺激素)由垂体分泌。病人乙注射TRH前后，体内TSH含量无明显变化，说明该病人患有垂体功能缺陷病。甲状腺激素对TRH和TSH的分泌存在反馈调节，病人丙在注射TRH前，体内TSH含量较高，注射TRH后体内TSH含量更高，这是由于甲状腺病变导致甲状腺激素分泌不足，失去了对垂体和下丘脑的反馈抑制作用。
12．(2018·西安诊断)如图所示人在饥饿状态下，体内血糖调节的两条途径，图中a、b、c、d代表具体的结构。a表示胰岛内的细胞，通过分泌激素作用于靶细胞，引起靶细胞代谢活动的改变，从而导致血糖含量升高。下列分析错误的是(　　)

A．血糖含量降低刺激b导致其膜电位改变，由b到c信号以局部电流的形式传导
B．b→a过程中，信号的传递是双向的，有电信号和化学信号两种形式
C．a代表的是胰岛A细胞，释放的物质被靶细胞识别引起靶细胞内相应代谢活动加强
D．a释放的物质是胰高血糖素，若发生效应后不能被降解将导致血糖持续升高
解析：选B　b→a过程中，兴奋的传递形式有电信号和化学信号两种，但兴奋的传递是单向的。
二、非选择题
13．图1为人体内血糖调节的过程示意图，a、b表示参与血糖调节的两种激素；图2表示激素作用示意图。请回答：


(1)图1中b调节血糖的主要途径是通过⑥⑦⑧过程促进组织细胞____________________葡萄糖，以调节血糖浓度。人体血糖能维持相对稳定与a、b之间具有________作用有关。当血糖浓度____________时，a的含量增加。
(2)从图2可以看出，激素随体液到达靶细胞，使葡萄糖进入细胞内，体现了细胞膜具有________________________的作用。甲状腺激素几乎对全身的细胞都起作用，而促甲状腺激素只作用于甲状腺，根本原因是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)血糖平衡受神经—体液的调节，其中影响胰岛素分泌的主要因素是____________的变化，血糖调节的中枢位于________。
(4)Ⅰ型糖尿病即胰岛素依赖型糖尿病，其致病原因是胰岛B细胞中的谷氨酸脱羧酶的氨基酸序列与柯萨奇B病毒的某抗原蛋白氨基酸序列类似，柯萨奇B病毒感染可诱发机体产生异常免疫应答，导致胰岛B细胞损伤，患者体内可检出抗________________的抗体。
解析：(1)图1中b调节血糖的主要途径是通过⑥⑦⑧过程促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，以调节血糖浓度。人体血糖能维持相对稳定与升高血糖浓度的胰高血糖素(a)和降低血糖浓度的胰岛素(b)之间具有的拮抗作用有关。当血糖浓度低于正常值时，a的含量增加。(2)从图2可以看出，激素随体液到达靶细胞，使葡萄糖进入细胞内，体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流和控制物质进出的作用。甲状腺激素几乎对全身的细胞都起作用，而促甲状腺激素只作用于甲状腺，根本原因是控制合成促甲状腺激素受体的基因只在甲状腺细胞中表达。(3)血糖平衡受神经—体液的调节，其中影响胰岛素分泌的主要因素是血糖浓度的变化，血糖调节的中枢位于下丘脑。(4)由题干分析知，Ⅰ型糖尿病即胰岛素依赖型糖尿病患者体内可检出抗谷氨酸脱羧酶(或柯萨奇B病毒)的抗体。
答案：(1)摄取、利用和储存　拮抗　低于正常值　(2)进行细胞间信息交流和控制物质进出　控制合成促甲状腺激素受体的基因只在甲状腺细胞中表达　(3)血糖浓度　下丘脑　(4)谷氨酸脱羧酶(或柯萨奇B病毒)
14．如图所示为下丘脑—腺垂体—肾上腺皮质与单核—巨噬细胞环路，其中CRH为促肾上腺皮质激素释放激素，ACTH为促肾上腺皮质激素，GC是糖皮质激素，IL­1为白细胞介素­1(本质为蛋白质)，“＋”表示促进，“－”表示抑制。请回答下列问题：

(1)从图中信息可知，不同激素作用方式的共同特点是_____________________________
________________________________________________________________________。
(2)单核—巨噬细胞受到刺激并分泌IL­1的过程中，细胞内____________(细胞器)的膜面积先增加后减少，最终膜面积基本不变。IL­1除了图示功能外，还具有和T细胞分泌的淋巴因子一样促进B细胞增殖并分化为________________________的功能。
(3)GC具有升高血糖的作用，该激素与________(激素)在调节血糖平衡方面具有拮抗作用。分析图示信息，含有ACTH受体的细胞有____________________________________。
(4)图中存在的________调节机制使机体内的GC含量不至于过高。
解析：(1)不同激素作用方式具有的共同特点是微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞，从图中能反映出的只有作用于靶器官和靶细胞。(2)IL­1为分泌蛋白，在分泌蛋白的合成、加工和分泌过程中，高尔基体的膜面积是先增后减，最终膜面积基本不变。B细胞可分化为浆细胞和记忆细胞。(3)GC具有升高血糖的作用，与GC在调节血糖平衡方面具有拮抗关系的激素应是具有降低血糖作用的胰岛素。分析图示信息，ACTH能作用于肾上腺皮质细胞和单核—巨噬细胞，而激素发挥作用时必须与相应受体结合，可见肾上腺皮质细胞和单核—巨噬细胞含有该激素的受体。(4)机体内激素含量保持相对稳定与反馈调节机制有关。
答案：(1)只作用于靶器官、靶细胞　(2)高尔基体　浆细胞和记忆细胞　(3)胰岛素　肾上腺皮质细胞和单核—巨噬细胞　(4)(负)反馈
15．为验证动物体内甲状腺激素分泌的负反馈调节机制，某同学设计了如下实验，请补充相关内容：
材料和用具：同种、发育状态相近的健康兔子若干，适宜浓度的放射性碘溶液，蒸馏水，无放射性促甲状腺激素，无放射性甲状腺激素，注射器若干等。
(1)实验原理：碘是合成________激素的原料；________激素可促进甲状腺合成并分泌甲状腺激素。
(2)在材料和用具的选择上存在一个明显不妥之处，请指出并改正：________________________________________________________________________。
(3)在实验步骤中，应先给各组兔子注射适量且等量的__________________溶液，并测定各组兔子的甲状腺中碘的放射量，再分别给各组兔子注射适量且等量的________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验结果：2 d后，分别测定不同组别的兔子甲状腺中碘的放射量，与对照组相比，应该是注射________________________(物质)的组别的兔子甲状腺中碘的放射量下降较快，而注射________________(物质)的组别的兔子甲状腺中碘的放射量下降较慢。
解析：(1)根据教材知识可知，碘是合成甲状腺激素的原料，而垂体分泌的促甲状腺激素可促进甲状腺合成并分泌甲状腺激素。(2)对动物不能注射蒸馏水，而应注射生理盐水。(3)在实验过程中，应先用适宜浓度的放射性碘溶液处理，使各组兔子的甲状腺均具有一定的放射性，然后进行不同处理(自变量)，即分别给各组兔子注射适量且等量的无放射性促甲状腺激素、无放射性甲状腺激素、生理盐水，最后检测甲状腺中碘的放射量。(4)与对照组相比，注射无放射性促甲状腺激素可促进甲状腺合成并分泌甲状腺激素，从而使甲状腺中碘的放射量下降较快；而注射无放射性甲状腺激素使血液中具有一定浓度的甲状腺激素，通过负反馈调节可抑制垂体合成并分泌促甲状腺激素，进而使甲状腺合成并分泌的甲状腺激素减少，导致甲状腺中碘的放射量下降较慢。
答案：(1)甲状腺　促甲状腺　(2)“蒸馏水”不妥，应改为“生理盐水”　(3)适宜浓度的放射性碘　无放射性促甲状腺激素、无放射性甲状腺激素、生理盐水　(4)无放射性促甲状腺激素　无放射性甲状腺激素
第四讲神经调节与体液调节的关系

知识体系——定内容
核心素养——定能力

生命观念
通过分析总结神经调节与体液调节的关系，建立普遍联系的观点
理性思维
①通过建立体温调节、水盐调节模型，培养建立模型的思维习惯
②通过总结动物生命活动调节的主要方式及下丘脑在生命活动调节的作用，提高归纳与总结的能力
社会责任
通过了解高温环境下的体温和水盐调节，树立关注人体健康、学以致用的态度



[基础知识·系统化]

知识点一　神经调节与体液调节的关系
比较项目
神经调节
体液调节
区
别
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
联系
内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调节；内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能

知识点二　人体的体温调节和水盐调节
1．人体的体温调节

2．人体水盐平衡的调节

[基本技能·问题化]
1．据体温调节和水盐调节过程示意图，回答下列问题

(1)图中b表示促甲状腺激素，该激素作用的靶器官X是甲状腺。在体温调节过程中，与激素c具有协同作用的激素是肾上腺素。
(2)当机体处于炎热环境中体温上升时，体温调节中枢通过相关神经作用于皮肤，促使皮肤毛细血管舒张、汗腺分泌增加，以增加机体散热量。
(3)图中d表示抗利尿激素。如果机体血浆渗透压升高，垂体释放的激素d作用于肾小管、集合管后会使尿量减少。
(4)如果某人一天要喝10多千克水，经检查发现他的垂体功能有问题，请分析此人多饮的原因可能是什么？
提示：垂体功能出现问题，则不能释放由下丘脑细胞分泌的抗利尿激素，使肾小管和集合管重吸收水分减少，尿量增加，只能通过神经调节将信息传到大脑皮层产生渴觉，主动饮水，造成多饮。
(5)从该图可以看出，由于神经调节和体液调节两种方式的协调，内环境的稳态才得以维持。
2．据人体生命活动调节模式图回答下列相关问题

(1)图中①②③依次代表体液调节、神经—体液调节、神经调节，其中作用最迅速、准确的是③(填图中序号)。
(2)图中涉及的信号分子有神经递质和激素。
(3)图中②体现了神经调节与体液调节具有怎样的关系？
提示：不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看做神经调节的一个环节。

考点一人体的体温调节和水盐调节

1．明辨体温调节的六个易误点
(1)寒冷条件下的体温调节方式既有神经调节，也有体液调节；高温条件下的体温调节方式主要是神经调节。
(2)寒冷条件下的体温调节既增加产热量，又减少散热量；高温条件下的体温调节主要是增加散热量。
(3)温度感受器感受的刺激是温度的变化，而非绝对温度。
(4)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛，产热也增加，以维持体温的恒定。
(5)在发高烧时，人体的产热不一定大于散热，除非病人的体温在持续升高，如果体温保持不变，则产热就等于散热。
(6)温度感受器分布在皮肤、黏膜及内脏器官中，体温调节中枢位于下丘脑，体温感觉中枢位于大脑皮层。
2．熟记水盐调节的四个重要结论
(1)渗透压感受器和渗透压调节中枢在下丘脑，渴觉中枢在大脑皮层。
(2)抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑的神经分泌细胞，而释放部位是垂体后叶。
(3)在水盐平衡调节中，下丘脑既是感受器，又是效应器(分泌激素)。
(4)血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系：血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌增多，二者呈正相关；抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，使尿量减少，二者呈负相关。三者关系如图所示。
[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)抗利尿激素是由垂体合成并释放的(×)
(2)体内血浆渗透压降低，抗利尿激素释放减少(√)
(3)在寒冷环境中，由于产热量大于散热量，所以体温不会降低(×)
(4)剧烈运动过程中，汗液的大量分泌是为了保持体温和渗透压的相对稳定(×)
(5)食物过咸，引起大脑皮层产生渴觉，大量饮水后会影响下丘脑的调节效应(√)
(6)下丘脑既参与神经调节又参与体液调节(√)
2．(2015·海南高考)关于人体体温调节的叙述，错误的是(　　)
A．呼气是人体的主要散热途径
B．骨骼肌和肝脏是人体的主要产热器官
C．有机物的氧化分解是人体产热的重要途径
D．下丘脑有体温调节中枢，也有感受体温变化的功能
解析：选A　通过皮肤散热是人体的主要散热途径；骨骼肌和肝脏是人体的主要产热器官；有机物的氧化分解是人体产热的重要途径；下丘脑有体温调节中枢，也有体温感受器，能感受体温变化。

[典型图示]　人体体温调节图解

[问题设计]
(1)人体的体温调节中枢位于下丘脑，调节方式为神经—体液调节。
(2)人体主要的产热器官是骨骼肌和肝脏，主要的散热途径是汗液的蒸发和皮肤内毛细血管的散热。
(3)写出炎热条件下体温调节的一个反射弧。
提示：皮肤温觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→皮肤血管舒张(或汗腺分泌增加)。

[对点落实]
3．如图表示寒冷环境中的体温调节过程，下列相关叙述正确的是(　　)

A．感受外界环境温度变化的感受器和体温调节中枢都在下丘脑中
B．甲的含义是汗腺分泌减少，毛细血管舒张
C．如果乙表示激素的作用，则主要是甲状腺激素和肾上腺素
D．如果丙表示相关骨骼肌的活动，则通过战栗增加无氧呼吸的强度
解析：选C　感受环境温度变化的感受器在皮肤，体温调节中枢在下丘脑中；毛细血管舒张会增加散热；寒冷环境中，通过下丘脑等神经结构的调节，甲状腺激素和肾上腺素分泌均增加，以加强产热过程；骨骼肌产热主要通过有氧呼吸实现。
4.(2016·上海高考)导致图中ab和de段人体体温变化的事件可能是(　　)
A．非自主颤栗和发热
B．骨骼肌收缩和排尿
C．吹电风扇和剧烈运动
D．寒冷环境和汗液分泌增加
解析：选C　ab段体温降低，说明散热量大于产热量，可能的原因是吹电风扇、处于寒冷环境或汗液分泌增加；de段体温升高，说明产热量大于散热量，原因可能是非自主性颤栗、发热、剧烈运动或骨骼肌收缩。

考点二动物生命活动的调节方式

1．归纳生命活动调节的主要方式

调节方式
调节机制
举例
神经调节
刺激引起的反射活动，通过反射弧完成
各种反射活动
体液调节
体液中激素和其他化学物质直接对生命活动起作用
激素、CO2、H＋等的调节
神经—
体液调节

口渴时抗利尿激素分泌增加，尿量减少
体液—
神经调节

CO2对呼吸运动的调节

2．熟知生命活动调节的典型途径
(1)
例如：膝跳反射的过程。
(2)
例如：人进食后血糖升高，引起胰岛B细胞分泌胰岛素对血糖进行调节的过程。
(3)
例如：当血糖浓度下降时，下丘脑发出指令会使胰岛A细胞分泌胰高血糖素，进而使血糖浓度恢复正常。
(4)
例如：寒冷刺激下丘脑体温调节中枢，下丘脑会分泌物质作用于垂体，进而使甲状腺分泌甲状腺激素作用于靶细胞。
[对点落实]
1．(2017·海南高考)在家兔动脉血压正常波动过程中，当血压升高时，其血管壁上的压力感受器感受到刺激可以反射性地引起心跳减慢和小血管舒张，从而使血压降低，仅由此调节过程判断，这一调节属于(　　)
A．神经调节，负反馈调节　　　 B．神经调节，免疫调节
C．体液调节，负反馈调节 D．体液调节，免疫调节
解析：选A　根据题目所给信息，血压调节过程是一个反射过程，属于神经调节；在该过程中，系统的结果(血压高)作用于调节系统使结果相反(血压降低)，属于负反馈调节。
2．下图表示机体内生命活动调节的途径。相关说法正确的是(　　)

A．若M表示人体处于应激状态，人体通过途径①⑥④的调节方式属于神经—体液调节
B．若M表示血糖浓度过低，人体可通过途径①②③④进行调节来维持血糖恒定
C．若M表示寒冷环境，人体可通过途径①②③④、①⑥④和①②来维持体温恒定
D．若M表示血浆渗透压升高，人体可通过①②使垂体合成抗利尿激素量增加
解析：选A　若M表示人体处于应激状态，人体通过分泌肾上腺素促进细胞代谢，即可通过①⑥④来调节，属于神经—体液调节；血糖浓度过低通过神经调节作用于胰岛A细胞(或肾上腺)，使其分泌胰高血糖素(或肾上腺素)，或者通过血糖直接作用于胰岛A细胞；寒冷环境下通过甲状腺激素的分级调节促进细胞代谢，增加产热维持体温恒定，①②③④可以表示甲状腺激素的分级调节，①⑥④可表示肾上腺素的调节，不存在①②的调节；抗利尿激素是由下丘脑合成分泌、垂体释放的。
3．(2018·开封一模)如图为人体的生命活动调节示意图。有关叙述错误的是(　　)

A．若该图表示体温调节过程，则体温调节属于神经—体液调节
B．通过C→D→E的过程可以调节血糖平衡，这一过程属于体液调节
C．人的手被针扎时，其调节过程可能通过A→B→E来实现，属于神经调节
D．水盐平衡调节的过程可通过A→B→C→D→E来实现，属于神经调节
解析：选D　体温调节过程中，通过反射弧使效应器(如皮肤)作出反应属于神经调节，寒冷条件下，甲状腺分泌相关激素参与调节属于体液调节；胰岛B细胞分泌胰岛素或胰岛A细胞分泌胰高血糖素调节血糖浓度属于体液调节；人的手被针扎时，其调节过程为神经调节；水盐平衡调节的过程中有神经、激素参与，属于神经—体液调节。

[典型图示]　生命活动调节模型及分析

[问题设计]
(1)若该图为反射弧的结构模式图，则a、b、c、d、e分别表示感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
(2)若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节，则a、b、c、d、e分别表示下丘脑、促甲状腺激素释放激素、垂体、促甲状腺激素、甲状腺。
(3)若该图表示人体内水平衡的调节，则a表示下丘脑，下丘脑渗透压感受器感受渗透压的变化，分泌b(抗利尿激素)，并由c(垂体后叶)释放，通过d(体液)运输后，作用于靶器官e(肾小管和集合管)。
(4)若该图表示血糖的神经调节途径，则a表示下丘脑，b、c、d、e分别表示有关神经、胰岛、胰岛素(或胰高血糖素)、靶器官或靶细胞。
(5)若该图表示细胞中遗传信息传递的过程，则a、c、e分别代表DNA、RNA、多肽链(蛋白质)，b、d分别代表转录和翻译。
[对点落实]
4．下面表示人体生命活动调节机制的模式图，有关叙述正确的是(　　)

A．若该图表示反射弧，兴奋都是以局部电流的形式传导的
B．若该图表示突触的结构，则图中的b代表突触间隙
C．若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节，则d代表促甲状腺激素
D．若该图表示细胞免疫的过程，则b为浆细胞，c代表抗体
解析：选B　若该图表示反射弧，兴奋在神经纤维上以局部电流(电信号)的形式传导，在神经元间以电信号→化学信号→电信号的形式传递；若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节，则d代表促甲状腺激素释放激素；若该图表示细胞免疫的过程，则b为效应T细胞，c代表靶细胞；若该图表示突触的结构，则图中的b代表a、c细胞之间的间隙——突触间隙。

微专题9
下丘脑具有感受、传导、分泌和调节等多种功能，列举如下：
(1)作为感受器：如下丘脑的渗透压感受器可感受机体渗透压升降，维持水分代谢平衡。
(2)传导：如下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层，使人产生渴感。
(3)作为效应器具有分泌功能：如分泌抗利尿激素，促激素释放激素等。
(4)作为神经中枢：下丘脑中有体温调节中枢、水盐平衡调节中枢和血糖调节中枢等。

从图中可以看出，下丘脑是内分泌系统的总枢纽，同时也受大脑皮层的调控。下丘脑的部分细胞既能传导神经冲动，又有分泌激素的功能。
[题点突破]
1．下面关于下丘脑功能的叙述，正确的是(　　)
①大量出汗后，下丘脑分泌的抗利尿激素增加　②寒冷刺激使下丘脑分泌促甲状腺激素，促进甲状腺的活动来调节体温　③下丘脑是体温调节的高级中枢，在下丘脑产生冷觉和热觉　④血糖浓度低时，下丘脑通过有关神经的作用，促进胰岛A细胞的分泌活动　⑤内环境渗透压的升高，使下丘脑某部位产生的兴奋经轴突末梢传至大脑皮层产生渴觉
A．①②③　　　　　　 B．②③④
C．②④⑤ D．①④⑤
解析：选D　寒冷刺激使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，②错误；冷觉和热觉是在大脑皮层产生的，③错误。
2．垂体主要由前叶和后叶两部分组成，其中垂体后叶没有激素合成能力，它所释放的激素由下丘脑产生。如图表示人体下丘脑参与调节的部分示意图，图中①②③表示结构，a～f 表示激素分子。下列叙述正确的是(　　)

A．图中①②中属于垂体后叶的是①
B．血糖浓度高时，f的分泌会减少
C．③在血糖调节过程中可作为感受器的组成部分
D．若给动物饲喂含有大量c的食物，下丘脑合成并分泌a的量将减少
解析：选D　激素b是促性腺激素，由垂体分泌，所以可判断①为前叶；激素f作用于肝脏和肌肉，激素e只作用于肝脏，可判断激素f为胰岛素，激素e为胰高血糖素，所以当血糖浓度升高时f的分泌会增加；结构③为胰岛，在血糖调节过程中属于效应器；激素c可以被直接吸收，如果饲料中含有大量的激素c，可通过负反馈调节抑制激素a的分泌。
3．下丘脑是人体内环境调节中的重要组成部分，如图所示为下丘脑参与的人体体温、血糖、水平衡的调节过程，大写字母表示结构，小写字母表示物质，序号表示生理过程。请据图回答下列问题：

(1)正常人的血糖浓度为0.8～1.2 g/L，当血糖浓度过高时，胰岛素能够促进组织细胞______________________________________，从而使血糖水平降低。
(2)饮水不足，机体失水过多或吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压________，渗透压感受器位于________(器官)，f表示的激素是________________，⑨表示的生理作用是______________________________________，从而使尿量减少，以维持血浆渗透压稳定。
(3)寒冷刺激时，下丘脑既可作为神经中枢又可释放激素d____________________，因此下丘脑是神经系统和内分泌系统的________。甲状腺激素对D的反馈抑制作用与d对D的刺激作用____________、相互影响，共同维持激素e含量的稳定。研究发现甲状腺激素能进入垂体细胞内发挥作用，表明该细胞能通过__________接受信息。
解析：由图可知，A为下丘脑、B为胰岛、C为肾上腺、D为垂体、E为甲状腺，a为胰岛素、b为胰高血糖素、c为肾上腺素、d为促甲状腺激素释放激素、e为促甲状腺激素、f为抗利尿激素，⑨代表抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收。(1)正常人的血糖浓度为0.8～1.2 g/L，当血糖浓度降低时，胰高血糖素能够促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，使血糖升高；当血糖浓度过高时，胰岛素能够促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。(2)饮水不足，机体失水过多或吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压升高，进而刺激下丘脑渗透压感受器，促进下丘脑分泌抗利尿激素，促进肾小管和集合管对水的重吸收，减少尿量，以维持血浆渗透压稳定。(3)下丘脑既能传导神经冲动，又能分泌激素，是神经系统和内分泌系统的枢纽。d(促甲状腺激素释放激素)可促进e(促甲状腺激素)释放，甲状腺激素可抑制促甲状腺激素释放，所以甲状腺激素对D(垂体)的反馈抑制作用与d对D的刺激作用相互拮抗，共同调节e的分泌。甲状腺激素能进入垂体细胞内发挥作用，表明激素受体在细胞内。
答案：(1)加速摄取、利用和储存葡萄糖 　(2)升高　下丘脑　抗利尿激素　促进肾小管和集合管对水的重吸收　
(3)促甲状腺激素释放激素　枢纽　相互拮抗　胞内受体

[真题集训——验能力]
1．(2017·全国卷Ⅲ)若给人静脉注射一定量的0.9% NaCl溶液，则一段时间内会发生的生理现象是(　　)
A．机体血浆渗透压降低，排出相应量的水后恢复到注射前水平
B．机体血浆量增加，排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平
C．机体血浆量增加，排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平
D．机体血浆渗透压上升，排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平
解析：选C　0.9%的NaCl溶液的渗透压与血浆渗透压相等，所以静脉注射该溶液后，血浆渗透压不变，A、D项所述现象不会发生；静脉注射一定量的0.9% NaCl溶液会导致血浆量增加，而后经过机体的调节会将过多的水和NaCl排出体外，C项能够发生，而B项不会发生。
2．(2017·江苏高考)下列关于人体内环境与稳态的叙述，正确的是(　　)
A．浆细胞能够特异性识别抗原
B．饥饿时，血液流经肝脏后血糖浓度会升高
C．寒冷环境下机体通过各种途径减少散热，使散热量低于炎热环境
D．肾小管细胞和下丘脑神经分泌细胞能够选择性表达抗利尿激素受体基因
解析：选B　浆细胞不能识别抗原；饥饿时，肝糖原可以分解成葡萄糖释放到血液中使血糖浓度升高；寒冷环境下机体通过各种途径减少散热，但由于机体与外界温差大，其散热量仍大于炎热环境；下丘脑神经分泌细胞不是抗利尿激素作用的靶细胞，无抗利尿激素受体基因的表达。
3．(2016·全国卷Ⅲ)下列有关动物水盐平衡调节的叙述，错误的是(　　)
A．细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量
B．肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节
C．摄盐过多后饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
D．饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
解析：选B　细胞外液渗透压的改变可通过刺激下丘脑的渗透压感受器进而影响垂体释放抗利尿激素的量。肾小管通过自由扩散吸收水的过程受抗利尿激素的调节。摄盐过多后细胞外液渗透压过高，饮水量的增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定。饮水增加会使细胞外液渗透压降低，增加尿的生成，有利于维持细胞外液渗透压相对恒定。
4．(2016·江苏高考)下图表示正常人分别快速饮用1 L清水、1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是(　　)

A．曲线c表示饮用1 L生理盐水后排尿量的变化
B．饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C．曲线d表示饮用1 L生理盐水后血浆渗透压的变化
D．饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少
解析：选B　曲线c表示饮用1 L清水后血浆渗透压的变化；饮用大量生理盐水后血浆渗透压不变(曲线b)，但生理盐水被吸收后血液总量暂时性增加；曲线d表示饮用1 L生理盐水后排尿量的变化；抗利尿激素是由下丘脑的神经细胞合成、分泌并由垂体释放的。
5．(2015·海南高考)关于人体生命活动调节的叙述，错误的是(　　)
A．除激素外，CO2也是体液调节因子之一
B．肾上腺髓质的分泌活动不受神经纤维的支配
C．机体水盐平衡的维持受神经调节和体液调节
D．血糖浓度可影响胰岛素和胰高血糖素的分泌量
解析：选B　除激素外，CO2参与呼吸调节，是体液调节因子之一；肾上腺髓质的分泌活动受神经纤维的支配；机体水盐平衡的维持受神经调节和体液(抗利尿激素)调节；血糖浓度可影响胰岛素和胰高血糖素的分泌量。
6．(2017·全国卷Ⅱ)将室温(25 ℃)饲养的某种体温为37 ℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组，一组放入41 ℃环境中1 h(实验组)，另一组仍置于室温环境中(对照组)。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为。结果：实验初期，实验组动物的静卧行为明显减少、焦虑不安行为明显增加。回答下列问题：
(1)实验中，实验组动物皮肤的毛细血管会________，汗液分泌会________，从而起到调节体温的作用。
(2)实验组动物出现焦虑不安行为时，其肾上腺髓质分泌的激素会________。
(3)本实验中设置对照组的目的是_____________________________________。
(4)若将室温饲养的动物甲置于0 ℃的环境中，该动物会冷得发抖，耗氧量会________，分解代谢会________。
解析：(1)哺乳动物处于高于体温的环境中时，可通过皮肤毛细血管舒张，增加汗液分泌量，使散热量增加，以维持体温的相对恒定。(2)动物出现焦虑不安行为时，其肾上腺髓质分泌的肾上腺素会增加。(3)实验中设置对照组的目的是与实验组进行对比，以排除无关变量对实验结果的影响。(4)哺乳动物处于低温环境中时，机体作出的反应是骨骼肌战栗，此时耗氧量增加，分解代谢增强，使产热量增加以维持体温恒定。
答案：(1)舒张　增加　(2)增加　(3)排除41 ℃以外因素对实验结果的影响，以保证本实验的结果是由41 ℃引起的　(4)增加　增强
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．关于体液调节的特点，下列叙述错误的是(　　)
A．与神经调节相比，调节速度较缓慢，作用时间较长
B．通过体液运送调节因子
C．调节因子都是由内分泌腺产生的
D．与神经调节相比，调节作用范围较广泛
解析：选C　参与体液调节的调节因子中，除激素以外，还有其他调节因子(如CO2等)，故调节因子并不都是由内分泌腺产生的。
2．(2018·宜宾二诊)下列有关人体水盐平衡调节的叙述，正确的是(　　)
A．渗透压感受器和调节中枢均位于下丘脑
B．饮水不足会引起下丘脑产生渴觉
C．摄入过多过咸的食物后，会引起细胞内液的量增加
D．剧烈运动引起的大量出汗会导致失水过多，从而抑制抗利尿激素的分泌
解析：选A　下丘脑中存在渗透压感受器和水盐调节中枢；饮水不足时，产生渴觉的是大脑皮层；摄入过多过咸的食物后，细胞外液渗透压升高，会引起细胞内液的量减少；剧烈运动引起的大量出汗会导致失水过多，从而促进抗利尿激素的分泌。
3．关于神经调节和体液调节之间的关系，下列叙述错误的是(　　)
A．内分泌腺本身可以直接或间接地受神经系统的调节
B．内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能
C．人体各器官、系统的活动协调一致离不开神经调节和体液调节的协调
D．下丘脑接受寒冷刺激后分泌TRH的过程属于神经—体液调节
解析：选D　不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看作神经调节的一个环节；内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能，如幼年时甲状腺激素缺乏会影响脑的发育；正是由于神经调节和体液调节的协调，人体各器官、系统的活动才能协调一致；下丘脑接受寒冷刺激后分泌TRH属于神经调节的一个环节，没有体现体液调节。
4．(2018·郑州一测)下丘脑与机体内环境的稳态有着密切的关系。相关叙述错误的是(　　)
A．体温调节、水平衡调节的中枢位于下丘脑内
B．当身体的温度感受器受到寒冷刺激时，相应的神经冲动传到下丘脑，下丘脑就会分泌较多的促甲状腺激素
C．下丘脑损坏后，实验动物分泌的抗利尿激素减少，致使肾小管和集合管重吸收水分减少，体内渗透压出现异常
D．甲状腺激素和性激素都可以抑制下丘脑的分泌活动
解析：选B　下丘脑中有体温调节中枢、水平衡调节中枢、血糖调节中枢；在寒冷刺激下，下丘脑会分泌较多的促甲状腺激素释放激素；下丘脑中有渗透压感受器、水平衡调节中枢且能够分泌抗利尿激素，下丘脑损坏后，抗利尿激素分泌减少，肾小管和集合管重吸收水分减少，致使体内渗透压异常；甲状腺激素和性激素的分泌都存在分级调节和反馈调节，当甲状腺激素和性激素分泌过多时，都可以抑制下丘脑的分泌活动。
5．下图表示水盐调节的部分过程。相关叙述错误的是(　　)

A.图中的甲是饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸
B．乙、丙、丁分别是下丘脑、大脑皮层、肾小管与集合管
C．图中所示过程既有神经调节也有体液调节
D．渴感在大脑皮层中产生，所以水盐调节中枢在大脑皮层中
解析：选D　由于甲引起的变化是渗透压升高，所以甲可能是饮水不足、机体失水过多或吃了过咸的食物。渗透压感受器在下丘脑中，所以乙是下丘脑；渴感在大脑皮层中产生，所以丙是大脑皮层；抗利尿激素作用于肾小管和集合管，所以丁是肾小管与集合管。图中所示过程既有神经调节也有体液调节。渴感虽然在大脑皮层中产生，但水盐调节中枢在下丘脑中。
6．(2018·安徽五校联考)患急性胃肠炎的病人脱水时要及时补充水分和无机盐，因此，注射渗透压与血浆渗透压基本相同的生理盐水和5%葡萄糖溶液是常见的急性胃肠炎的治疗方法。下列相关叙述正确的是(　　)
A．患急性胃肠炎的病人脱水时，会刺激下丘脑渗透压感受器产生兴奋
B．患急性胃肠炎的病人脱水时，分泌的抗利尿激素含量增加，尿量增加
C．注射生理盐水和5%葡萄糖溶液后，患急性胃肠炎的病人的血浆渗透压明显下降
D．注射的葡萄糖被组织细胞吸收后，患急性胃肠炎的病人的尿量减少
解析：选A　患急性胃肠炎的病人脱水时，机体血浆渗透压升高，刺激下丘脑渗透压感受器产生兴奋，使抗利尿激素分泌量增加，导致尿量减少。生理盐水和5%葡萄糖溶液是与血浆等渗的溶液，注射生理盐水和5%葡萄糖溶液后病人的血浆渗透压基本不变。注射的葡萄糖被组织细胞吸收后，血浆渗透压下降，抗利尿激素分泌量减少，病人的尿量增加。
7.如图为动物体温调节过程的部分示意图，图中①②③代表激素，当某人走出房间进入寒冷环境中，下列有关叙述正确的是(　　)
A．血液中激素①②的含量会增加，激素③的含量减少
B．激素①②对垂体的作用效应都为促进
C．骨骼肌受神经支配，不自主战栗
D．激素①作用的靶细胞也可以是甲状腺细胞
解析：选C　在体温调节过程中，下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促进垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素作用于甲状腺，促进甲状腺激素的分泌，因此①为促甲状腺激素释放激素，②为甲状腺激素，③为促甲状腺激素。寒冷条件下，激素①②③的含量都会增加；促甲状腺激素释放激素能促进垂体发挥作用，而当甲状腺激素增多时，甲状腺激素反过来会抑制垂体的活动；促激素释放激素的靶器官只有垂体；寒冷环境中骨骼肌作为效应器能通过不受大脑皮层控制的战栗来增加产热，维持体温稳定。
8．下图为人体内体温与水平衡调节的示意图，有关叙述错误的是(　　)

A．当受到寒冷刺激时，a、b、c、d激素的分泌均会增加
B．c、d激素分泌增多，可促进骨骼肌与内脏代谢活动增强，产热量增加
C．下丘脑是感觉体温变化的主要中枢，是形成冷觉、热觉的部位
D．激素e是下丘脑分泌的，可以促进肾小管和集合管对水重吸收
解析：选C　体温调节中枢在下丘脑，大脑皮层是冷觉、热觉的感知部位。a是促甲状腺激素释放激素、b是促甲状腺激素、c是甲状腺激素、d是肾上腺素、e是抗利尿激素，其中e是由下丘脑分泌的，由垂体后叶释放，作用于肾小管和集合管。
9．下图是正常人在不同环境温度条件下皮肤血管血流量的变化示意图，相关分析正确的是(　　)

A．ab段引起皮肤血管血流量减少的神经中枢在下丘脑
B．ab段导致肾上腺素分泌增加的结构基础是内分泌系统
C．bc段机体的散热速率大于产热速率
D．d点以后只需及时补充大量水分即可
解析：选A　ab段皮肤血管血流量减少是皮肤毛细血管收缩导致的，受下丘脑的体温调节中枢调控；引起肾上腺素分泌的结构基础是反射弧；bc段皮肤血管血流量基本不变，说明机体的体温相对恒定，机体的散热速率等于产热速率；cd段皮肤血管血流量增加，d点以后汗腺的分泌活动增强，所以要及时补充水和无机盐。
10．如图所示为神经系统和内分泌系统之间的联系，①②③④代表相关激素，则下列说法正确的是(　　)

A．图中激素②能促进甲状腺的分泌，抑制下丘脑的分泌
B．寒冷环境中血液中激素①②③④的量均增加
C．机体内激素的分泌既有分级调节也有反馈调节
D．激素②能促进激素③的分泌，激素③能抑制激素②的分泌，所以说②③具有拮抗作用
解析：选C　图中①②③④分别代表促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、甲状腺激素和抗利尿激素。促甲状腺激素可以促进甲状腺激素的分泌，甲状腺激素可以通过反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动，甲状腺激素与促甲状腺激素之间不存在拮抗作用；寒冷环境中，体内水分的散失主要通过排尿的方式，所以尿量会增多，抗利尿激素分泌量会减少。
11．(2018·长沙模拟)寒冬时节某健康人在28 ℃的空调室内补充足量米饭和饮用水后休息10 min 即进入零下5 ℃的环境中工作。如图表示该人体内生理指标的相对变化趋势，下列相关叙述正确的是(　　)

A．曲线可表示血糖含量变化，P点时胰岛素含量较Q点增加
B．曲线可表示人体体温变化，P点时毛细血管中血流量较Q点增加
C．曲线可表示血浆渗透压变化，P点时抗利尿激素含量较Q点减少
D．曲线可表示体内甲状腺激素含量变化，P点时骨骼肌产热量小于Q点
解析：选A　该健康人补充米饭后的一段时间内，体内血糖含量会升高，进而使胰岛素含量增加从而降低血糖。进入寒冷环境中人体体温不会有升高趋势，通过体温调节，P点时毛细血管中血流量较Q点减少。大量饮水后该健康人体内血浆渗透压应先下降，经过调节后恢复正常，P点时抗利尿激素含量较Q点减少。该健康人进入寒冷环境中，需通过促进甲状腺激素的分泌来增加产热量，P点时骨骼肌产热量应大于Q点。
12．如图①②分别代表不同的细胞，M表示物质。则符合该模型的是(　　)

A．①传出神经、②传入神经、M神经递质
B．①下丘脑神经分泌细胞、②垂体细胞、M促甲状腺激素
C．①甲状腺细胞、②下丘脑神经分泌细胞、M甲状腺激素
D．①效应T细胞、②被病原体侵染的细胞、M抗体
解析：选C　传入神经可通过神经递质作用于传出神经；下丘脑神经分泌细胞分泌的是促甲状腺激素释放激素；甲状腺细胞分泌的甲状腺激素可反馈作用于下丘脑神经分泌细胞；抗体是由浆细胞合成分泌的。
二、非选择题
13．(2018·衡水月考)如图为某同学“饥寒交迫”时体内的一些生理变化过程示意图(A～D为器官或细胞，①～④为激素)。结合所学知识，回答下列问题：

(1)人体的体温调节中枢位于________，产生冷觉的A是______________。
(2)当激素③以B为靶细胞时，体现了激素的________调节，③对B的作用效应有________________、________________。
(3)激素④的主要靶器官(细胞)是________，与其在血糖调节方面相互拮抗的激素是________。
(4)相同饮水量的情况下，人在冬天比在夏天排尿量多的主要原因是________________________________。
解析：(1)人体的体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐平衡调节中枢均位于下丘脑。温度感觉中枢在大脑皮层，故产生冷觉的A是大脑皮层。(2)由“下丘脑”、“甲状腺”可推知，图中B为垂体，①②③分别为促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。当③(甲状腺激素)作用于下丘脑和B(垂体)时，可抑制①和②的分泌，这是一种(负)反馈调节机制。甲状腺激素可提高靶细胞的代谢速率，故③(甲状腺激素)作用于B(垂体)的效应为：抑制垂体合成和分泌促甲状腺激素，提高垂体细胞代谢速率。(3)饥寒交迫时，人体内血糖含量较低，机体会通过调节使血糖浓度升高，胰高血糖素具有升高血糖的作用，由此可推出：C为胰岛A细胞，④为胰高血糖素，D为胰高血糖素的靶器官或靶细胞，主要为肝脏细胞。胰岛素有降血糖的作用，与胰高血糖素在调节血糖方面相互拮抗。(4)正常情况下，人体的摄水量和排水量处于动态平衡，在相同饮水量的情况下，人在冬天几乎不排汗，基本依靠排尿来排水，故冬天的排尿量比夏天的排尿量多。
答案：(1)下丘脑　大脑皮层　(2)(负)反馈　抑制垂体产生促甲状腺激素　提高细胞代谢速率　(3)肝脏细胞　胰岛素　(4)汗液分泌较少
14．网球比赛中，运动员的精准判断、快速奔跑等都需要消耗能量，产生代谢废物。下面是比赛中运动员部分生理活动调节示意图，①～③表示相关过程，X～Z表示相关激素。分析回答：

(1)看到对方发球时，运动员精力集中，下丘脑中的神经细胞接受大脑皮层传来的神经冲动，分泌________________(激素)，促使甲状腺激素分泌增多，糖类代谢增强。由此可见，该过程为________________调节。
(2)比赛过程中，运动员大量出汗，激素Z的分泌量________，从而维持体内水分的平衡，合成激素Z的器官是________。
(3)比赛结束初期，运动员的呼吸、心跳等并没有立即恢复正常水平，原因是体液调节具有________________的特点。
(4)运动员从比赛场地进入温度较低的休息室时，其体内激素Y的分泌量会________，而且短时间内血压会升高，血压升高的原因是___________________________________。
解析：(1)下丘脑通过分泌促甲状腺激素释放激素促进促甲状腺激素的分泌进而促进甲状腺激素的分泌。(2)激素Z为抗利尿激素。大量出汗后，细胞外液渗透压升高，此时抗利尿激素分泌量增加，该激素由下丘脑合成，垂体释放。(3)体液调节作用范围较广，作用时间较长，所以比赛结束初期，运动员的呼吸、心跳等并没有立即恢复正常水平。(4)激素X为促甲状腺激素，激素Y为甲状腺激素，在寒冷刺激条件下，甲状腺激素分泌量增加，促进产热，同时肾上腺素分泌量增加，使心跳加快，血压升高。
答案：(1)促甲状腺激素释放激素　神经—体液
(2)增加　下丘脑　(3)作用时间长
(4)增加　肾上腺素分泌量增加，皮肤血管收缩
15．如图为抗利尿激素调节肾小管上皮细胞对水的通透性变化示意图，图中A、B、C代表不同的结构或物质，a、b代表含水通道蛋白囊泡的不同转运过程。请据图回答：


(1)肾小管上皮细胞之间通过结构A紧密连接而封闭了细胞间隙，能防止B________(填名称)和原尿混合，维持二者的渗透压梯度。
(2)肾小管上皮细胞中水通道蛋白在________上合成，最终经过_________________加工、包装并转移至囊泡膜上。
(3)抗利尿激素与肾小管上皮细胞膜上C________(名称)结合后，启动a过程，使囊泡膜与管腔侧细胞膜融合，增加膜上的水通道蛋白数量，从而使细胞膜________________________________________________________________________。
(4)当正常人一次饮用100 mL清水，约过半小时后，尿量就开始增加。其调节过程是①→②→③。请完善：
①________________________________________________________________________；
②管腔侧细胞膜上的水通道蛋白在细胞膜的凹陷处集中，然后形成内陷囊泡，b过程增强；
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)B是肾小管上皮细胞之间的液体，为组织液。肾小管上皮细胞之间通过结构A紧密连接而封闭了细胞间隙，能防止组织液和原尿混合，维持二者的渗透压梯度。(2)水通道蛋白在核糖体上合成，需要内质网和高尔基体的加工，最终转移至囊泡膜上。(3)由图可知，抗利尿激素与肾小管上皮细胞膜上的特异性受体结合后，启动a过程，使得囊泡膜与管腔侧细胞膜融合，可增加膜上的水通道蛋白数量，导致肾小管对水的通透性增强。(4)根据示意图可知，当正常人一次饮用100 mL清水，细胞外液渗透压降低，导致抗利尿激素的释放减少；管腔侧细胞膜上的水通道蛋白在细胞膜的凹陷处集中，然后形成内陷囊泡，b过程增强，导致管腔侧细胞膜上水通道蛋白减少，降低了管腔侧细胞膜对水的通透性，导致尿量增加。
答案：(1)组织液　(2)核糖体　内质网和高尔基体
(3)(抗利尿激素)受体　对水的通透性增强　(4)①细胞外液渗透压下降，体液中抗利尿激素减少　③管腔侧细胞膜水通道蛋白数量减少，降低了管腔侧细胞膜对水的通透性，导致排尿量增加
第五讲免疫调节

知识体系——定内容
核心素养——定能力

生命
观念
通过比较非特异性免疫与特异性免疫、体液免疫与细胞免疫的异同，形成辩证统一的观点
理性
思维
①通过分析总结免疫细胞的来源及功能，提高归纳总结的思维能力
②通过分析体液免疫与细胞免疫过程的模式图，培养模型分析能力与建模的思维习惯
科学
探究
通过“免疫功能的实验探究”的实验，提高实验设计能力
社会
责任
通过总结艾滋病的流行与预防等知识，形成健康生活、关爱他人的人生态度




[基础知识·系统化]
知识点一　免疫系统的组成和免疫的类型
1．免疫系统的组成

2．免疫的类型
免疫类型
非特异性免疫
特异性免疫
形成
生来就有
后天接触病原体之后获得
特点
无特异性
有特异性
组成
第一道防线：皮肤和黏膜
第二道防线：体液中的杀菌物质和吞噬细胞
第三道防线：主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成

知识点二　特异性免疫
1．体液免疫(将“”中的内容补充完整)

2．细胞免疫(将“”中的内容补充完整)

知识点三　免疫系统的功能及失调症

[基本技能·问题化]
1．连线免疫系统的组成及其作用

2．据图回答体液免疫与细胞免疫的相关问题

(1)图中⑤和⑥分别表示细胞免疫和体液免疫。
(2)浆细胞可由c、g细胞增殖、分化而来；二次免疫主要与e、g细胞有关。(填图中字母)
(3)体液免疫由f细胞产生④物质与抗原结合，形成沉淀或细胞集团，进而被a细胞吞噬消化。(填图中字母或序号)
(4)细胞免疫由d细胞与靶细胞密切接触，使靶细胞裂解释放抗原。(填图中字母)
3．回答与免疫功能异常及免疫学应用的相关问题
(1)连线免疫失调病的类型、特点及实例

(2)下列情况分别属于哪类免疫失调病：(选择正确的序号填空)
①某人一吃海鲜就出现严重的腹泻
②美国有一免疫功能异常的儿童，不能接触任何病原体，少量病菌感染亦可导致严重发病
③流感病毒侵入人体时，有时可作用于红细胞，使红细胞成为靶细胞，导致体内产生抗红细胞抗体，这种抗体也可对正常红细胞发生作用，引起红细胞裂解
④人体感染酿脓链球菌后，机体产生的抗体不仅向它发起进攻，也向心脏瓣膜发起进攻
以上属于过敏反应的是①；属于自身免疫病的是③④；属于免疫缺陷病的是②。
(3)连线免疫学的应用：



考点一免疫系统的组成和功能

1．正确判断非特异性免疫和特异性免疫

2．明辨有关免疫细胞和免疫活性物质的五个“并非”
(1)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生。如唾液腺、泪腺细胞都可产生溶菌酶。
(2)溶菌酶并非只在第二道防线中发挥作用。如唾液、泪液中的溶菌酶属于第一道防线，体液中的溶菌酶则属于第二道防线，但溶菌酶的杀菌作用一定属于非特异性免疫。
(3)吞噬细胞并非只参与非特异性免疫。吞噬细胞既参与非特异性免疫，又参与特异性免疫。
(4)T细胞并非只参与细胞免疫。T细胞既参与体液免疫，又参与细胞免疫。若T细胞缺失，细胞免疫功能全部丧失，体液免疫功能只有部分保留。
(5)浆细胞(效应T细胞)并非只来自B细胞(T细胞)。在二次免疫中，浆细胞(效应T细胞)的来源有两个，一是由B细胞(T细胞)增殖分化而来，二是由记忆细胞增殖分化而来。
[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)淋巴细胞包括B细胞、T细胞和吞噬细胞(×)
(2)唾液中的杀菌物质属于第二道防线(×)
(3)胃黏膜可抵御致病微生物对机体的侵害，在机体特异性免疫中发挥重要作用(×)
(4)非特异性免疫因为是先天性的，所以要比特异性免疫的作用更重要和强大(×)
(5)体内衰老细胞和癌细胞的清除体现了免疫系统的防卫功能(×)
2．人体感染白喉杆菌后，将启动系列免疫反应，其中属于特异性免疫的是(　　)
A．鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖
B．吞噬细胞通过溶酶体将吞入的白喉杆菌消化
C．口腔中的链球菌产生过氧化氢杀死白喉杆菌
D．体液中的免疫球蛋白与白喉杆菌毒素反应，中和其毒性
解析：选D　鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖，属于非特异性免疫；吞噬细胞通过溶酶体将吞入的白喉杆菌消化，属于非特异性免疫；口腔中的链球菌产生过氧化氢杀死白喉杆菌，属于竞争，不属于免疫；体液中的免疫球蛋白与白喉杆菌毒素反应，中和其毒性，有抗体的作用，属于特异性免疫中的体液免疫。
3．(2017·天津高考)细颗粒物(PM2.5)可影响免疫系统功能。下表相关推论错误的是(　　)
选项
对长期吸入高浓度PM2.5的研究结果
推论
A
损害呼吸道黏膜
影响非特异性免疫
B
改变T细胞数目
影响特异性免疫
C
刺激B细胞增殖分化
影响细胞免疫
D
导致抗体水平升高
影响体液免疫

解析：选C　皮肤和黏膜构成人体的第一道防线，属于非特异性免疫；T细胞在体液免疫和细胞免疫中都能发挥作用，所以改变T细胞的数目，会影响特异性免疫；B细胞在体液免疫中起作用；抗体在体液免疫中发挥作用。

借助图解归纳总结免疫细胞的来源与功能

名称
来源
功能
吞噬
细胞
造血干细胞
吞噬、处理和呈递抗原信息，吞噬抗原—抗体复合物
T细胞
造血干细胞(胸腺中发育)
识别抗原，分化为效应T细胞、记忆细胞，产生淋巴因子
B细胞
造血干细胞(骨髓中发育)
识别抗原，分化为浆细胞、记忆细胞
浆细胞
B细胞或记忆B细胞
分泌抗体
效应T细胞
T细胞或记忆T细胞
与靶细胞结合发挥免疫效应
记忆细胞
B细胞、T细胞、记忆细胞
识别抗原，增殖分化成相应的效应细胞
[对点落实]
4．(2014·全国卷)下列关于人体淋巴细胞的叙述，错误的是(　　)
A．在胸腺中发育成熟的T淋巴细胞可参与细胞免疫
B．效应T淋巴细胞可攻击被病原体感染的宿主细胞
C．T淋巴细胞和B淋巴细胞都是由造血干细胞发育成的
D．T细胞释放的淋巴因子不能使受到抗原刺激的B细胞增殖
解析：选D　T淋巴细胞在胸腺中发育成熟，参与细胞免疫；在细胞免疫中，效应T细胞与被病原体感染的靶细胞结合，使靶细胞裂解死亡；T淋巴细胞和B淋巴细胞都起源于骨髓中的造血干细胞；T细胞释放的淋巴因子能够促进受到抗原刺激的B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞。
5．如图表示淋巴细胞的起源和分化过程(其中a、b、c、d表示不同种类的细胞，①②表示有关过程)，下列有关叙述正确的是(　　)

A．只有a、b、c三类细胞能识别抗原
B．产生抗体的细胞只能由b直接分化形成
C．①②过程都需要抗原的刺激才能发生
D．c、d的功能各不相同，根本原因是DNA不同
解析：选C　图中a为T细胞，b为B细胞，c和d分别为效应T细胞和浆细胞，其中能识别抗原的有记忆细胞、B细胞、T细胞、吞噬细胞和效应T细胞；产生抗体的细胞是浆细胞，可由B细胞(b)或记忆细胞增殖分化形成；c、d细胞都来源于造血干细胞，其核DNA是相同的，因基因的选择性表达导致了功能的不同。
[归纳拓展]　关注免疫细胞的三个“唯一”

考点二特异性免疫及免疫失调症

1．熟记体液免疫和细胞免疫的过程

2．正确判断体液免疫和细胞免疫

3．正确区分三类免疫失调病


4．明辨过敏反应与体液免疫的关系
类型
项目　　
过敏反应
体液免疫
区别
发生时间
再次接触抗原
机体第一次接触抗原
抗体分布
在某些细胞表面
主要在血清中
联系
过敏反应是异常的体液免疫

[对点落实]
1．判断下列与体液免疫和细胞免疫相关叙述的正误
(1)在抗原的刺激下T细胞产生抗体发挥免疫作用(×)
(2)在特异性免疫中，只有B细胞产生记忆细胞(×)
(3)当同一种抗原再次进入机体时，产生的浆细胞均来自记忆细胞(×)
(4)吞噬细胞加工处理后的抗原可直接呈递给B淋巴细胞(×)
2．判断下列与免疫功能异常及免疫学应用相关叙述的正误
(1)人体第一次接触过敏原时就会发生过敏反应(×)
(2)过敏反应是由非特异性免疫异常引起的(×)
(3)治疗系统性红斑狼疮，需要抑制机体的免疫功能(√)
3．(2017·全国卷Ⅰ)某同学将一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内，注射后若干天，未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组，一组注射少量的A，小鼠很快发生了呼吸困难等症状；另一组注射生理盐水，未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现，下列解释合理的是(　　)
A．提取液中含有胰岛素，导致小鼠血糖浓度降低
B．提取液中含有乙酰胆碱，使小鼠骨骼肌活动减弱
C．提取液中含有过敏原，引起小鼠发生了过敏反应
D．提取液中含有呼吸抑制剂，可快速作用于小鼠呼吸系统
解析：选C　若提取液中含有胰岛素、乙酰胆碱或呼吸抑制剂，则第一次注射时小鼠就会出现相应症状。若提取液中含有过敏原，第一次注射不会引起小鼠发生过敏反应，而在第二次注射时，小鼠再次接触相同的过敏原，机体会发生过敏反应，释放组织胺，出现皮肤红肿、呼吸困难等症状。
4．(2013·海南高考)某种链球菌的表面抗原与心脏瓣膜上某物质结构相似。被该链球菌感染后，机体通过免疫系统抵御该菌时可能引发某种心脏病。与这种心脏病致病机理最为相似的是(　　)
A．肝移植引起排斥反应
B．接触某些花粉引起皮肤荨麻疹
C．HIV破坏淋巴细胞引起艾滋病
D．免疫系统“敌我不分”引起系统性红斑狼疮
解析：选D　某链球菌表面抗原与心脏瓣膜上某物质结构相似而引起的心脏病符合由于免疫系统异常敏感、反应过度，敌我不分地将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的自身免疫病的特点。系统性红斑狼疮属于自身免疫病，所以D正确。A是由于细胞免疫而引起，B属于过敏反应，C属于免疫缺陷病。
5．如图是人体内的免疫过程示意图，下列说法错误的是(　　)

A．图中的细胞A在非特异性免疫和特异性免疫中均起作用，细胞B在细胞免疫和体液免疫中均起作用
B．机体对移植的器官发生的排斥反应主要与①②⑥⑦有关，预防接种主要与①②③④⑤⑧有关
C．⑤⑥过程的实质是基因的选择性表达，导致细胞内DNA分子的数量减少
D．当抗原再次进入机体时，体内会发生⑦或⑧的过程，进而产生G或E，发挥特定的免疫效应
解析：选C　图中的细胞A、B分别是吞噬细胞和T细胞；机体对移植的器官发生排斥反应与细胞免疫有关，免疫预防主要与体液免疫有关；⑤⑥过程的实质是基因的选择性表达，细胞内遗传物质保持不变；抗原再次进入机体，会刺激记忆细胞，发生更强、更快的二次免疫反应。

[归纳拓展]　有关免疫调节的四个重要结论
(1)每个浆细胞只分泌一种特异性抗体。抗体是分泌蛋白，与其合成、加工、运输有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。
(2)浆细胞和效应T细胞不具有增殖、分化能力；而B细胞、T细胞和记忆细胞都能进行增殖、分化，三者受到抗原刺激后，细胞周期会缩短。
(3)浆细胞和记忆B细胞是由B细胞分裂、分化而来的，其核内DNA相同，但蛋白质种类不完全相同。
(4)抗原识别过程与细胞膜上的糖蛋白有关，效应T细胞与靶细胞接触，体现了细胞膜的信息交流功能。靶细胞的裂解死亡属于细胞凋亡。

[典型图示]　二次免疫反应的特点

[问题设计]
(1)图中抗体浓度变化曲线为a，患病程度变化曲线为b。
(2)相同抗原再次侵入时，记忆细胞能迅速增殖分化为浆细胞，浆细胞快速产生大量抗体消灭抗原。
(3)与初次免疫相比，二次免疫反应有哪些特点？
提示：与初次免疫相比，二次免疫反应“更快、更高、更强”。即反应速率更快、抗体浓度更高、免疫程度更强。
[对点落实]
6．(2015·天津高考)鸡霍乱病原菌易致鸡死亡。1880年，巴斯德用久置的鸡霍乱病原菌对鸡群进行注射，意外发现全部鸡存活。再次培养新鲜病原菌，并扩大鸡的注射范围，结果仅有部分鸡存活。进一步调查发现，存活鸡均接受过第一次注射。下列分析正确的是(　　)
A．第一次注射时，所用的鸡霍乱病原菌相当于抗体
B．第一次注射后，鸡霍乱病原菌诱导存活鸡产生了抗性变异
C．第二次注射后，存活鸡体内相应记忆细胞参与了免疫反应
D．第二次注射后，死亡鸡体内没有发生特异性免疫反应
解析：选C　第一次注射时，所用的久置的鸡霍乱病原菌起到了疫苗的作用，属于抗原。第一次注射后，存活鸡体内发生特异性免疫，产生记忆细胞，并不是病原菌诱导鸡产生抗性变异。第二次注射后，存活鸡体内的记忆细胞受抗原刺激后快速增殖分化产生浆细胞及效应T细胞，发挥免疫效应。第二次注射后，死亡鸡体内同样发生特异性免疫，但由于未注射过“疫苗”，其体内没有抗体和记忆细胞，抗体产生得较慢、较少，导致其死亡。
7．如图所示为在疫苗注射前后、不同时间采血所测得的抗体水平(向下的箭头为疫苗注射时间)。下列有关叙述错误的是(　　)

A．a与d时间所注射的为不同种疫苗，甲、乙两种抗体由不同浆细胞产生
B．甲曲线表明每个抗体分子可以多次与同种抗原结合发挥作用
C．甲、乙两曲线表明，不同种类的抗体在体内存留的时间长短可能有较大的差异
D．c时间段抗体水平突然上升，可能是受到了与a时间注射的疫苗相类似的抗原的刺激
解析：选B　一种浆细胞只能分泌一种抗体，由图示可以看出，甲、乙两种抗体产生的时间、含量达到最大值所需要的时间、存留时间各不相同，应该是由不同疫苗刺激后形成的不同浆细胞产生的，A、C正确。抗体与抗原结合后，被吞噬细胞吞噬分解，不能再与抗原结合，B错误。图中c时间段甲抗体的产生比b时间段更快、更多，这是二次免疫反应的特征，即可能受到与a时间注射疫苗相类似抗原的刺激，D正确。
[类题通法]　“三看法”判断初次免疫和二次免疫
一看
产生抗体的浓度
二次免疫比初次免疫产生的抗体量多
二看
产生抗体的时间
初次免疫时机体产生抗体的速度缓慢，二次免疫时机体反应迅速，产生抗体的速度快
三看
患病程度
初次免疫比二次免疫时的机体患病程度重


免疫功能异常引起的疾病及免疫学的应用与人的健康、生活密切相关，如艾滋病的流行及预防、疫苗的研制与使用、过敏反应及自身免疫病等，这些既是社会热点问题，也是高考命题的热点，备考时应给予重点关注。
[对点落实]
8．(2016·江苏高考)人类免疫缺陷病毒(HIV)有高度变异性，感染机体后可损伤多种免疫细胞，并通过多种机制逃避免疫系统识别和攻击。下列相关叙述错误的是(　　)
A．HIV感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感
B．HIV的高度变异性，致使疫苗效果难以持久
C．被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白，利于病毒逃避免疫系统识别和攻击
D．HIV破坏免疫系统，机体无体液免疫应答，不能通过检测抗体来诊断HIV感染
解析：选D　HIV感染人体后可损伤多种免疫细胞，使人体的免疫力下降，故HIV感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感；HIV的高度变异性，使原疫苗对变异后的HIV不能起到免疫预防的作用；HIV蛋白是抗原，被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白，利于病毒逃避免疫系统的识别和攻击；HIV主要攻击T细胞，机体仍保留部分体液免疫应答，故能通过检测抗体来诊断HIV感染。
9．(2015·浙江高考)下列有关艾滋病(AIDS)的叙述，正确的是(　　)
A．某些逆转录酶抑制剂可用于治疗艾滋病
B．艾滋病主要是通过唾液、食物和昆虫传播的
C．HIV的遗传物质直接整合到宿主细胞的染色体中
D．患者的细胞免疫功能严重减退而体液免疫功能不受影响
解析：选A　HIV为RNA病毒，进入人体细胞后以自身RNA为模板逆转录形成DNA，所以逆转录酶抑制剂可用于治疗艾滋病。艾滋病的主要传播途径是血液传播、母婴传播和性接触传播，一般不通过唾液、食物和昆虫传播。HIV是RNA病毒，其遗传物质(RNA)不可能直接整合到人体细胞的染色体中。HIV主要攻击人体的T细胞，由于大部分的体液免疫需要T细胞的参与，在细胞免疫中T细胞分化形成效应T细胞和记忆细胞，所以患者全部的细胞免疫和大部分的体液免疫丧失。
10．图中的曲线表示两种使人体获得免疫力的方法。下列有关叙述正确的是(　　)

A．医学上一般采用方法②进行免疫预防
B．采用方法②使人体获得抗体的过程属于细胞免疫
C．采用方法①可以使人获得比方法②更持久的免疫力
D．一个人被狗咬伤时可能会感染狂犬病病毒，此时采用方法②进行免疫比较好
解析：选A　方法①注射抗体，可使机体立即获得抗体，与体内抗原特异性结合，发挥免疫作用，当人被狗咬伤，可能会感染狂犬病病毒，注射抗体能尽快清除可能存在的病毒。方法②注射灭活抗原，人体在抗原的刺激下产生体液免疫反应，包括产生记忆细胞和抗体，这种方法的优点在于记忆细胞可存活更长时间，当遇到相同抗原再次侵入时，记忆细胞迅速增殖分化成浆细胞，产生大量抗体，比直接注射抗体获得的免疫力更持久，医学上一般用这种方法进行免疫预防。
[归纳拓展]
1．从六角度整合艾滋病的相关知识

2．归纳总结免疫预防与免疫治疗的区别
比较
时间
注射的物质
目的
免疫预防
病原体感染前的预防
疫苗(经处理的抗原)
激发机体自身免疫反应，产生抗体和记忆细胞
免疫治疗
病原体感染后的治疗
抗体、淋巴因子、血清等
直接清除病原体或产生的毒素，使患者恢复健康

微专题10
1．免疫功能的实验研究方法
(1)证明抗体具有专一性：
①对实验动物(大小、年龄、生长状况相同)同时注射某流感疫苗；
②一段时间后，再分别注射不同种的流感病毒，观察其患病情况。
(2)证明血清抗体有治疗作用(以抗破伤风疾病为例)：
①从破伤风患者体内获取血清；
②选取各方面相同的小鼠等量分成a、b两组；
③a组注射血清后再注射破伤风毒素，b组只注射破伤风毒素；
④观察两组小鼠的生活状况。
(3)证明胸腺与特异性免疫的关系：切除小鼠的胸腺，细胞免疫全丧失，同时由于失去了T细胞产生的淋巴因子的作用，从而使体液免疫能力也大大降低。
2．基于胸腺的免疫系统组成、功能的实验探究


[题点突破]
1．用小鼠做实验，研究一种疫苗对于预防感染的有效性。如图为该实验的某些步骤，有关该实验的说法错误的是(　　)

A．a过程表示将病毒脱毒处理制成疫苗
B．b表示将疫苗注射给乙组小鼠
C．c表示乙组小鼠再次感染该病毒
D．c和d不属于对照实验
解析：选D　c表示接种过疫苗的乙组小鼠再次感染该病毒，d表示直接给甲组小鼠注射病毒，故c和d属于对照实验。
2．甲、乙、丙三组小鼠的不同免疫器官被破坏，其中甲组小鼠仅有体液免疫功能，乙组和丙组小鼠丧失了特异性免疫功能。现给三组小鼠分别输入造血干细胞，发现仅有乙组恢复了细胞免疫功能，出现这些现象的原因是(　　)
A．甲组骨髓被破坏，乙组胸腺被破坏，丙组骨髓和胸腺均被破坏
B．甲组胸腺被破坏，乙组骨髓被破坏，丙组骨髓和胸腺均被破坏
C．乙组骨髓被破坏，丙组胸腺被破坏，甲组骨髓和胸腺均被破坏
D．丙组骨髓被破坏，甲组胸腺被破坏，乙组骨髓和胸腺均被破坏
解析：选B　骨髓中的造血干细胞转移到胸腺中分化形成T淋巴细胞，参与细胞免疫和大部分的体液免疫，因此胸腺被破坏后，细胞免疫完全丧失，仅保留部分体液免疫。骨髓是产生造血干细胞和B淋巴细胞的场所，因此骨髓被破坏或骨髓和胸腺均被破坏，机体的免疫功能丧失，但输入造血干细胞后，仅骨髓被破坏的，淋巴干细胞可以在胸腺中分化形成T淋巴细胞，恢复细胞免疫功能，而骨髓和胸腺同时被破坏的，因缺乏形成B淋巴细胞、T淋巴细胞的场所，免疫功能难以恢复。

[真题集训——验能力]
1．(2015·全国卷Ⅱ)下列与病原体有关的叙述，正确的是(　　)
A．抗体可以进入细胞消灭寄生在其中的结核杆菌
B．抗体抵抗病毒的机制与溶菌酶杀灭细菌的机制相同
C．Rous肉瘤病毒不是致癌因子，与人的细胞癌变无关
D．人感染HIV后的症状与体内该病毒浓度和T细胞数量有关
解析：选D　抗体主要分布在体液中，是体液免疫中发挥作用的主要物质，不能进入细胞。抗体依靠与病毒结合形成沉淀或细胞集团的形式消灭病毒，溶菌酶是体液中的杀菌物质，属于人体免疫的第二道防线，它的作用主要是把病原体溶解掉。Rous肉瘤病毒属于致癌因子，能诱发细胞癌变。人感染HIV后不会立即表现出症状，因为HIV有一定的潜伏期，随着感染时间的延长，HIV浓度增加，T细胞数量减少，使人体逐渐丧失免疫能力，即人感染HIV后的症状和HIV的浓度以及T细胞的数量密切相关。
2．(2015·福建高考)有一种胰岛素依赖型糖尿病是由于患者体内某种T细胞过度激活为效应T细胞后，选择性地与胰岛B细胞密切接触，导致胰岛B细胞死亡而发病。下列叙述正确的是(　　)
A．这种胰岛素依赖型糖尿病属于自身免疫病
B．患者血液中胰岛素水平高于正常生理水平
C．效应T细胞将抗原传递给胰岛B细胞致其死亡
D．促进T细胞增殖的免疫增强剂可用于治疗该病
解析：选A　患者体内某种T细胞被过度激活为效应T细胞后，与胰岛B细胞接触，使胰岛B细胞裂解死亡，这是损伤了自身正常的组织细胞，因此此病属于自身免疫病。患者体内的胰岛B细胞死亡，胰岛素分泌减少。效应T细胞不能呈递抗原，而是把胰岛B细胞作为抗原(自身靶细胞)，并与之结合，使其裂解死亡；呈递抗原的细胞为吞噬细胞。用免疫增强剂促进T细胞增殖后，效应T细胞仍会与胰岛B细胞接触使其死亡，此方法不能治疗该病；治疗该病应抑制T细胞被过度激活。
3．(2014·重庆高考)驻渝某高校研发的重组幽门螺杆菌疫苗，对该菌引发的胃炎等疾病具有较好的预防效果。实验证明，一定时间内间隔口服该疫苗3次较1次或2次效果好，其主要原因是(　　)
A．能多次强化刺激浆细胞产生大量的抗体
B．抗原的积累促进T细胞释放大量淋巴因子
C．记忆细胞数量增多导致应答效果显著增强
D．能增强体内吞噬细胞对抗原的免疫记忆
解析：选C　重组幽门螺杆菌疫苗的实质是抗原，抗原不能直接刺激浆细胞产生抗体；记忆细胞在受到相同抗原的刺激时可以迅速增殖分化成浆细胞，产生大量抗体，一定时间内多次服用重组幽门螺杆菌疫苗效果较好，主要原因是记忆细胞数量增多导致应答效果显著增强；吞噬细胞能识别“自己”与“非己”，但不能特异性识别抗原。
4．(2014·天津高考)神经递质乙酰胆碱与突触后膜的乙酰胆碱受体(AChR)结合，突触后膜兴奋，引起肌肉收缩。重症肌无力患者体内该过程出现异常，其发病机理示意图如下。下列叙述错误的是(　　)
物质a
A．物质a作为抗原能激活B细胞增殖分化为浆细胞
B．抗a抗体与物质a的结合物不能被吞噬细胞清除
C．物质a引发的上述免疫过程属于体液免疫
D．患者体内乙酰胆碱与突触后膜的AChR特异性结合减少
解析：选B　通过图解可以看出，物质a作为抗原，能激活B细胞增殖分化为浆细胞，浆细胞产生抗a抗体；抗a抗体能与物质a结合，形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞清除；物质a引发的免疫过程通过体液中的抗体发挥作用，属于体液免疫；抗a抗体与乙酰胆碱竞争AChR，从而使患者体内乙酰胆碱与突触后膜的AChR特异性结合减少，导致突触后膜不能兴奋，出现重症肌无力症状。
5．(2013·全国卷Ⅰ)示意图甲、乙、丙、丁为某实验动物感染HIV后的情况。


下列叙述错误的是(　　)
A．从图甲可以看出，HIV感染过程中存在逆转录现象
B．从图乙可以看出，HIV侵入后机体能产生体液免疫
C．从图丙可以推测，HIV可能对实验药物a敏感
D．从图丁可以看出，HIV对实验药物b敏感
解析：选D　从图甲中RNA→DNA的过程可知，HIV感染过程中存在逆转录现象；从图乙可以看出，HIV感染一段时间内，实验动物体内抗HIV抗体水平增加，说明机体能产生体液免疫；从图丙可看出，加入实验药物a后，T细胞的数量上升，说明HIV可能对实验药物a敏感；从图丁可看出，加入实验药物b后，HIV浓度继续上升，说明HIV对实验药物b不敏感。
6．(2016·全国卷Ⅰ)病毒甲通过呼吸道感染动物乙后，可引起乙的B淋巴细胞破裂、T淋巴细胞功能丧失，导致其患肿瘤病，患病动物更易被其他病原体感染。给新生的乙个体接种甲疫苗可预防该肿瘤病。回答下列问题：
(1)感染病毒甲后，患病的乙更易被其他病原体感染的原因是__________________。
(2)新生的乙个体接种甲疫苗后，甲疫苗作为________可诱导B淋巴细胞增殖、分化成____________和记忆细胞，记忆细胞在机体被病毒甲感染时能够________________________________________________________________________
____________，从而起到预防该肿瘤病的作用。
(3)免疫细胞行使免疫功能时，会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式，这两种方式的共同点有________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出两点即可)。
解析：(1)由题干可知，动物乙感染病毒甲后，可引起乙的B淋巴细胞破裂和T淋巴细胞功能丧失，使其细胞免疫和体液免疫丧失，特异性免疫受到破坏，免疫功能下降，因此更易被其他病原体感染。(2)接种的甲疫苗相当于抗原，可刺激机体的B淋巴细胞增殖、分化为浆细胞和记忆细胞。记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对抗原的记忆，当再次接触这种抗原(病毒甲)时，能迅速增殖、分化形成浆细胞，快速产生大量抗体。(3)胞吞和胞吐这两种物质运输方式的共同点是能运输生物大分子等，运输过程中依靠膜的流动性形成囊泡，需要消耗能量。
答案：(1)免疫功能下降　(2)抗原　浆细胞　迅速增殖、分化，形成的浆细胞能大量分泌抗体　(3)能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量(答出两点即可)
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．下列关于人体免疫调节的叙述，正确的是(　　)
A．皮肤、黏膜和体液中的杀菌物质(如溶菌酶)是保卫人体的第一道防线
B．吞噬细胞摄取和处理病原体并将抗原传递给T细胞属于非特异性免疫
C．效应T细胞与靶细胞密切接触后使靶细胞裂解死亡属于细胞免疫
D．人体免疫系统将自身物质当做外来异物进行攻击引起的疾病是免疫缺陷病
解析：选C　皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线，体液中的杀菌物质(如溶菌酶)是保卫人体的第二道防线。吞噬细胞摄取和处理病原体并将抗原传递给T细胞属于特异性免疫。效应T细胞与靶细胞密切接触后使靶细胞裂解死亡属于细胞免疫。人体免疫系统将自身物质当做外来异物进行攻击引起的疾病是自身免疫病。
2．(2017·鹰潭二模)下列有关动物生命活动调节的叙述，说法正确的是(　　)
A．效应T细胞是通过激活靶细胞内的溶酶体酶进而裂解靶细胞的，所以靶细胞的裂解属于细胞坏死
B．被蛇咬伤要迅速注入抗蛇毒血清，其中的有效成分在免疫学上称为抗原
C．已免疫的机体再次接触青霉素后会发生自身免疫病
D．吞噬细胞吞噬病原体的过程，可以发生在非特异性免疫中，也可以发生在特异性免疫中
解析：选D　效应T细胞与靶细胞密切接触使靶细胞裂解属于细胞凋亡；被蛇咬伤后注入的抗蛇毒血清是抗体，不是抗原；已免疫的机体再次接触青霉素后会发生过敏反应；吞噬细胞吞噬病原体的过程，可以发生在非特异性免疫中，也可以发生在特异性免疫中。
3．下列关于免疫失调的说法正确的是(　　)
A．过敏是由过敏原刺激机体使浆细胞产生组织胺而引起的一系列反应
B．艾滋病、类风湿性关节炎、风湿性心脏病等都属于免疫缺陷病
C．因为过敏不会破坏组织细胞，也不会引起组织严重损伤，所以不危及生命
D．艾滋病患者最终常常死于复合感染或者肿瘤
解析：选D　浆细胞产生的物质是抗体，组织胺不是由浆细胞产生的；类风湿性关节炎、风湿性心脏病属于自身免疫病；剧烈的过敏反应也会危及生命。
4．(2018·佛山质检)柯萨奇病毒常引起儿童手足口病和其他并发症，下列相关叙述正确的是(　　)
A．T细胞经病毒刺激后增殖、分化为浆细胞，产生抗体
B．入侵的病毒与抗体结合失去致病能力，被T细胞吞噬清除
C．初次接种柯萨奇病毒疫苗后，人体可产生效应T细胞和抗体
D．患儿痊愈后，若再次感染，相应的记忆细胞会迅速分泌出大量抗体
解析：选C　B细胞受抗原刺激后在淋巴因子的作用下增殖分化为浆细胞，产生抗体；抗体和抗原结合形成沉淀物或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬清除；二次免疫反应中，记忆B细胞会迅速增殖分化为浆细胞，浆细胞产生抗体；初次接种柯萨奇病毒疫苗后，T细胞受抗原刺激增殖分化为效应T细胞，B细胞受抗原刺激增殖分化为浆细胞，浆细胞产生抗体。
5．(2018·石家庄一模)艾滋病(AIDS)是由HIV引起的免疫缺陷病。截止到2016年5月，我国累计报告艾滋病患者和感染者81万多例，预防艾滋病迫在眉睫。下列相关叙述正确的是(　　)
A．艾滋病可以通过母婴途径传给后代，属于一种遗传病
B．艾滋病患者容易发生恶性肿瘤，说明免疫系统具有防卫功能
C．HIV只能引发机体产生细胞免疫，所以患者体内无HIV抗体
D．健康人与艾滋病患者握手、拥抱、共同进餐都不会感染艾滋病
解析：选D　艾滋病属于一种传染病，母婴传播是传播途径之一，但并非遗传病；HIV对T细胞有破坏作用，可逐渐使艾滋病患者特异性免疫功能丧失，最终使病人无法抵抗病毒、细菌的入侵，或发生恶性肿瘤而死亡，因恶性肿瘤死亡说明免疫系统失去其应有的监控和清除功能；HIV在侵入机体时，既能引发细胞免疫，又能引发体液免疫，故患者体内存在HIV抗体；健康人与艾滋病患者握手、拥抱、共同进餐都不会感染艾滋病。
6．如图表示人体内各类血细胞及淋巴细胞生成的途径，a～f表示不同种类的细胞，下列说法错误的是(　　)

A．各类细胞来源相同但功能不同，根本原因是不同细胞表达的基因不同
B．d既参与体液免疫过程，又参与细胞免疫过程
C．吞噬细胞和b都属于淋巴细胞
D．当再次受相同抗原刺激后，机体具有更强烈的免疫反应，主要与e和f有关
解析：选C　图示各类细胞来源于造血干细胞，但功能不同，原因是基因的选择性表达；d表示T细胞，它既参与体液免疫过程，又参与细胞免疫过程；吞噬细胞不属于淋巴细胞；二次免疫的反应更强烈，原因是初次免疫过程中产生了记忆细胞(e和f)，当再次接受同种抗原刺激后，会迅速地增殖分化形成浆细胞和效应T细胞，发挥更强的免疫效应。
7．(2018·池州联考)下列关于细胞介导的免疫应答(细胞免疫)和抗体介导的免疫应答(体液免疫)的叙述，正确的是(　　)
A．能释放抗体的免疫细胞不参与细胞介导的免疫应答
B．能释放免疫活性物质的T细胞只参与抗体介导的免疫应答
C．细胞介导的免疫应答能将含抗原的细胞及其抗原消灭
D．抗体介导的免疫应答中吞噬细胞和B细胞等能特异性识别抗原
解析：选A　能释放抗体的免疫细胞是浆细胞，浆细胞只参与体液免疫；T细胞既参与体液免疫，也参与细胞免疫；细胞免疫只能使含抗原的细胞裂解死亡并释放出抗原，并不能将抗原消灭；吞噬细胞对抗原的识别不具有特异性。
8．某医生接待了甲、乙两位手被割伤的病人，在详细询问情况后，决定给接种过破伤风疫苗的甲病人注射破伤风疫苗，给未接种过破伤风疫苗的乙病人注射抗破伤风抗体。下列相关叙述正确的是(　　)
A．甲病人注射的破伤风疫苗在免疫过程中相当于抗原，可直接刺激浆细胞分泌抗体
B．乙病人注射的抗破伤风抗体可以与相应病原体结合，从而抑制病原体的繁殖
C．甲病人再次接种破伤风疫苗后，可刺激记忆细胞直接分泌相应的抗体
D．这两种治疗方法中，甲病人的治疗方法会更快地发挥疗效
解析：选B　浆细胞不能识别抗原，抗原不能直接刺激浆细胞分泌抗体。抗体可以与病原体结合，从而抑制病原体的繁殖。记忆细胞受到同一类型抗原刺激后，只能通过增殖分化成浆细胞来分泌相应的抗体，其自身不能直接分泌相应的抗体。甲病人的治疗方法通过二次免疫过程发挥疗效；而乙病人直接接受抗体，这种治疗方法会更快地发挥疗效。
9．人的角膜、妊娠的子宫等，能容忍外来的抗原而不产生排异反应，这种现象称为“免疫赦免”，这些部位称“免疫赦免区”，该区域细胞有赦免基因的表达，它能启动自杀程序让免疫细胞凋亡。下列有关说法正确的是(　　)
A．外来器官的排斥主要靠体液免疫完成
B．妊娠子宫的这种“免疫赦免”是使胚胎移植得以实现的条件之一
C．赦免基因的启动，使得人体效应T细胞的增殖分化过程出现异常现象
D．若使移植器官获得“免疫赦免”，可利用免疫抑制剂使人体免疫系统变得敏感
解析：选B　外来器官的排斥主要靠细胞免疫完成；妊娠子宫的这种“免疫赦免”是使胚胎移植得以实现的条件之一；效应T细胞是高度分化的细胞，不具有细胞增殖的能力；若使移植器官获得“免疫赦免”，可利用免疫抑制剂使人体免疫系统变得不敏感。
10．先后将抗原a和抗原a、b注射到小鼠体内，得到的抗体含量曲线如下图所示。该曲线图表明(　　)

A．小鼠对抗原a更敏感
B．抗原a的破坏性更大
C．二次免疫反应比初次反应更强
D．小鼠对抗原b反应较慢
解析：选C　由坐标曲线纵轴“抗体浓度”可知，同一种抗原a再次进入机体产生的免疫反应比第一次更强。
11．B淋巴细胞在免疫系统中会发生两次选择：在骨髓中分化时经历第一次选择，凡是不能识别自身抗原的B淋巴细胞会凋亡，保留下来的B淋巴细胞一般不会对自身抗原产生免疫应答；在外周免疫系统中，B淋巴细胞识别特异性外来抗原后发生第二次选择。凡是能表达高亲和力抗原识别受体的保留下来，其余的几天后死亡。下列有关叙述错误的是(　　)
A．B淋巴细胞分化前后细胞膜表面的蛋白质成分发生了变化
B．B淋巴细胞经过第二次选择后保留下来的是浆细胞
C．自身组织如果因为某些理化因素导致其抗原性改变，则可能罹患自身免疫病
D．B淋巴细胞的凋亡是受环境影响由基因控制的编程性死亡
解析：选B　B淋巴细胞分化前后识别的物质不同，所以细胞膜上的糖蛋白不同；B淋巴细胞经过第二次选择后保留下来的是B细胞，然后增殖分化得到浆细胞；自身免疫病是免疫系统对自身的组织发起攻击；细胞的凋亡是基因控制的编程性死亡，受环境影响。
12．(2018·河南重点高中质检)如图为某病的发病原理。结合所学知识分析，下列说法错误的是(　　)

A．该病属于人体免疫疾病中的自身免疫病
B．激素A能够促进垂体细胞代谢，使激素B合成增加
C．图中所示抗体和激素B对甲状腺的作用效应可能相同
D．使用免疫抑制剂能够有效缓解该病患者的病症
解析：选B　根据图中信息可以看出该病是抗体作用于自身组织细胞导致的，所以该病是自身免疫病；激素A为甲状腺激素，可以通过反馈调节抑制垂体分泌激素B(促甲状腺激素)；从图中可以看出抗体和激素B作用于甲状腺细胞上相同的受体，故推断抗体可能和激素B一样可以促进甲状腺激素的分泌；使用免疫抑制剂可以抑制细胞甲分泌抗体，使该病的病情得到缓解。
二、非选择题
13．(2018·广州模拟)寨卡病毒是RNA病毒，该病毒会攻击胎儿的神经元，引起新生儿神经系统发育缺陷。回答下列问题：
(1)胚胎干细胞通过增殖、分化产生神经元，其根本原因是________________。一个神经元能通过轴突末端与其自身树突形成突触进行调节，这体现了神经调节过程中存在________调节。
(2)研制中的寨卡DNA疫苗含有一段根据寨卡病毒设计的DNA片段，注射到猕猴体内后，某些细胞会分泌出很多类似寨卡病毒的小粒子，这些小粒子可刺激B淋巴细胞增殖、分化成________________。据此分析，DNA疫苗和传统疫苗的区别之一是DNA疫苗本身不能充当________________，不直接引起机体的特异性免疫反应。
(3)有报道称，寨卡病毒感染成年人，可引起患者免疫系统攻击自身神经组织引发中风，该疾病属于____________。
解析：(1)细胞分化的本质是基因选择性表达。神经元产生的神经冲动传到轴突末端后，又传递给自身树突，体现了神经调节过程中存在反馈调节机制。(2)根据寨卡病毒设计的DNA片段注射到猕猴体内后，会表达产生类似寨卡病毒的小粒子，这些小粒子可作为抗原，刺激B淋巴细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞。DNA疫苗本身不能充当抗原，其表达的蛋白质可作为抗原引起机体的特异性免疫反应。(3)自身的免疫系统攻击自身神经组织引起的疾病属于自身免疫病。
答案：(1)基因选择性表达　反馈　(2)记忆(B)细胞、浆细胞　抗原　(3)自身免疫病
14．下图表示人体内某些淋巴细胞的分化和免疫过程，数字表示过程，字母表示细胞或物质。请分析并回答：

(1)造血干细胞在胸腺和骨髓内转变为a、b、c等细胞的过程被称为________。a、b、c等细胞在形态、结构、生理功能上出现差别的根本原因是________________________________________________________________________。
(2)③过程是在X的刺激和a细胞等的参与下共同完成的，这属于________。与③过程相比，④过程的应答特点是________________________________。
(3)⑤过程的产物Y的化学本质是________，参与其形成分泌的具膜结构的细胞器有____________________等。
(4)若X是禽流感病毒，则患者彻底消灭X必须依靠a增殖分化的淋巴细胞去裂解________。如果X是HIV，则由于图中________细胞大量死亡，导致患者几乎丧失一切免疫功能而死亡。
解析：(1)造血干细胞转变为其他类型细胞的过程是细胞分化。分化后的细胞在形态、结构和功能上出现差别的根本原因是基因的选择性表达。(2)由图可知a是T细胞，c是B细胞，X是抗原，e是记忆细胞，d是浆细胞，Y是抗体，在抗原和T细胞分泌的淋巴因子的作用下B细胞增殖分化产生浆细胞和记忆细胞，这属于体液免疫。④过程是记忆细胞快速增殖分化为浆细胞等，此过程较③过程的应答特点是反应更快、更强。(3)Y是抗体，其化学本质是蛋白质，属于分泌蛋白，在核糖体上合成，在内质网中进行初步加工，在高尔基体中进行再加工，全程需要线粒体供能，核糖体是无膜的细胞器。(4)禽流感病毒侵入到细胞内，需要效应T细胞将靶细胞裂解掉，使抗原失去寄生的场所，最终与抗体结合。HIV病毒攻击的是人的T细胞，即图中的a，因为T细胞参与细胞免疫和体液免疫，所以艾滋病患者几乎丧失一切特异性免疫功能。
答案：(1)细胞分化　基因的选择性表达
(2)体液免疫　反应更快、更强
(3)蛋白质(球蛋白)　内质网、高尔基体、线粒体
(4)靶细胞(被病毒入侵的宿主细胞)　a
15．(2018·黄冈质检)从H1N1到H7N9，新型禽流感病毒的不断出现，威胁着人类健康，接种H7N9流感疫苗是目前预防禽流感的有效措施。请回答以下相关问题：
(1)人体接种H7N9疫苗后，其中主要成分血凝素(病毒囊膜糖蛋白)可作为________刺激机体产生特异性免疫反应。
(2)一旦H7N9禽流感病毒入侵机体，____________会迅速增殖分化为浆细胞，产生大量抗体，这些抗体与游离的H7N9结合阻止其吸附宿主细胞；若少量病毒侥幸侵入机体细胞，机体还可依靠________免疫将被感染细胞裂解清除。
(3)C48/80是一种可激活巨噬细胞(吞噬细胞的一种)的聚合物，研究人员为研究C48/80对疫苗免疫效应的影响做了如下实验：实验选用128只健康小鼠随机分为8组，采用滴鼻方式给药，28天后以致死剂量H7N9病毒悬液处理小鼠，一段时间后测定小鼠血清中IgG(抗体)水平，在病毒处理后21天计算各组小鼠成活率，结果如下表：
组别
疫苗及辅助剂
疫苗剂量(μg)
小鼠血清IgG抗体水平
小鼠存活率(%)
A
H7N9＋C48/80
1.5
13
100
B
H7N9
1.5
11.3
100
C
H7N9＋C48/80
0.15
11.3
87.5
D
H7N9
0.15
9.67
50
E
H7N9＋C48/80
0.015
10.33
62.5
F
H7N9
0.015
9.33
25
G
C48/80
—
6.0
0
H
H7N9＋CTB*
1.5
14.33
100
注：CTB*已被证实为一种安全有效的免疫辅助剂，可增强疫苗的免疫效力。
①为使实验结果更有说服力，可再增加一组对照实验，其处理应为________________________________________________________________________。
②实验数据显示，G组小鼠的血清抗体水平比其他组________，最可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③实验结果表明，随H7N9疫苗剂量的增加，免疫小鼠的__________________________________________。
解析：(1)疫苗中病毒的糖蛋白作为抗原，可刺激人体产生特异性免疫反应。(2)接种疫苗后，人体内会产生记忆细胞，以后再有携带相同抗原的H7N9侵入人体时，记忆B细胞会迅速增殖分化形成浆细胞。如果病毒侵入人体细胞内，则需要通过细胞免疫中产生的效应T细胞将靶细胞裂解。(3)①为使实验结果更有说服力，还应设置一对照组，该组小鼠不给予疫苗和辅助剂处理，其他处理方式与A～H组相同。②G组只用免疫辅助剂处理，没有注射疫苗，用病毒处理该组小鼠后只能引起初次免疫反应，没有发生由记忆细胞引起的二次免疫反应，因而产生的抗体少。③表中结果显示，随着疫苗剂量增加，小鼠的抗体水平和存活率均升高。
答案：(1)抗原　(2)记忆B细胞　细胞　(3)①除不给小鼠滴加疫苗或辅助剂外，其他处理与其余组相同　②低　G组小鼠未注射疫苗，发生的是初次免疫，产生的抗体少，其他注射过疫苗的组发生的是二次免疫，产生的抗体更多　③IgG抗体水平和小鼠存活率均升高
第二单元植物的激素调节

知识体系——定内容
核心素养——定能力

生命观念
通过分析植物激素间的相互作用，建立普遍联系的观点
理性思维
通过植物向性运动的结果、生长素生理作用的两重性曲线及对两重性实例的分析，培养用逻辑思维解决问题的能力
科学探究
通过“生长素类似物促进插条生根的最适浓度”及“与植物激素相关的实验设计”的实验，掌握实验设计及对实验结果的分析与评价能力


[基础知识·系统化]
知识点一　生长素的发现
科学家
实验
实验结论
达尔文

胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递，造成伸长区背光面比向光面生长快
鲍森·詹森

胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔

胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的
温特

造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质，并把这种物质命名为生长素

知识点二　生长素的产生、运输和分布

知识点三　生长素的生理作用

知识点四　其他植物激素及植物生长调节剂
1．其他植物激素
激素名称
合成部位
主要作用
赤霉素
主要是未成熟的种子、幼根和幼芽
促进细胞伸长，从而引起植株增高，促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素
主要是根尖
促进细胞分裂
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯
植物体各个部位
促进果实成熟

2．植物生长调节剂


[基本技能·问题化]
1．据利用燕麦胚芽鞘做的一系列实验图示回答相关问题(均填图序号)

(1)证明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关的实验是①②。
(2)证明尖端产生的影响可透过琼脂片向下运输的实验是④。
(3)证明该影响分布不均匀导致胚芽鞘弯曲生长的实验是③。
(4)证明该影响是一种化学物质的实验是⑤。
2．据图回答与生长素运输相关的问题

(1)生长素的运输包括横向运输、极性运输和非极性运输。图甲中的a表示横向运输，b表示极性运输，c表示非极性运输。
(2)图乙中表示横向运输的有A→A′和B→B′，表示极性运输的有A→C、A′→C′、B→D、B′→D′。(用图中字母和箭头表示)
(3)图甲和图乙中引起生长素横向运输的因素分别是单侧光照和重力。
3．连线其他植物激素的种类及作用

4．连线植物生长调节剂及其应用的实例



考点一植物生长素的发现

1．熟记胚芽鞘系列实验的六个结论
(1)胚芽鞘感光部位——尖端。
(2)胚芽鞘弯曲生长的部位——尖端下面一段。
(3)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
(4)生长素的产生是否需要光——不需要。
(5)生长素横向运输的部位——胚芽鞘尖端。
(6)胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素分布不均匀。
2．明辨极性运输和横向运输
(1)极性运输只能由形态学上端向形态学下端运输，是一种逆浓度梯度的主动运输过程，需要消耗ATP，与细胞呼吸强度有关。
(2)横向运输发生在根尖、茎尖等生长素产生部位。这些部位在受到单一方向的外界刺激(如单侧光、重力和离心力等)时会发生横向运输。
(3)失重状态下水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的，植物会水平生长。
[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)植物生长素的化学本质是蛋白质(×)
(2)顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽(×)
(3)横向运输发生在尖端，发生效应的部位也在尖端(×)
(4)生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”(√)
2．(2018·湖北六校联考)科学家从人的尿液中提取分离了生长素，这是第一种被发现的植物激素，下列关于生长素的说法正确的是(　　)
A．胚芽鞘尖端只有受到单侧光照射才能产生生长素
B．生长素由色氨酸转变而来，该过程可发生在人体细胞中
C．由于人体细胞缺乏相关的受体，因此生长素对人体不起作用
D．胚芽鞘的向光性是由生长素的极性运输引起其在尖端的分布不均造成的
解析：选C　生长素的产生不需要光照；生长素是由色氨酸转变而来的植物激素，人体细胞不能合成；由于人体细胞缺乏相关的受体，因此生长素对人体不起作用；胚芽鞘的向光性是单侧光照引起生长素在尖端发生横向运输，导致其在尖端下面的伸长区的分布不均造成的。

不同处理条件下植物向性运动的结果分析
类别
图解条件
相关结果
遮盖类

①直立生长
②向光生长
暗箱类

①直立生长
②向光(小孔)生长
插入类

①向右侧生长
②直立生长
③向光生长
④向光生长
移植类

①直立生长
②向左侧生长
③④中IAA的含量
a＝b＋c，b>c
旋转类

①直立生长
②向光生长
③向小孔生长
④茎向心生长，根离心生长
横置类

①②中IAA含量及作用
①：a＝b　c＝d，都促进水平生长
②：a乔木，因此，坐标曲线中最下面的曲线为乔木对应的曲线，从该曲线可以看出，当样方面积为S3时乔木的物种数就达到最大，所以调查乔木应选取的最小样方面积为S3。
答案：(1)次生　垂直　(2)下降后保持相对稳定　光逐渐减少　(3)阔叶树　(4)S3
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．下列有关种间关系的叙述，正确的是(　　)
A．蝉吸取树的汁液、蝗虫啃食植物叶片都属于寄生关系
B．两种生物种群之间的捕食关系是在群落水平上进行研究获得的
C．同一区域的两种动物之间没有共同的食物，则二者不存在竞争关系
D．互利共生的关系体现在某个种群内的不同个体之间
解析：选B　蝉吸取树的汁液属于寄生关系，蝗虫啃食植物叶片属于捕食关系。研究各种群之间的相互关系属于在群落水平上研究的问题。同一区域的两种动物之间没有共同的食物，则二者在食物上不存在竞争关系，但二者在生存空间上存在竞争关系。互利共生属于种间关系，发生在不同种生物的种群之间，不能发生在某个种群内的不同个体之间。
2．(2018·海口调研)下列关于群落演替的叙述正确的是(　　)
A．群落演替会改变群落的空间结构
B．群落演替的最终结果皆为森林阶段
C．群落演替过程中物种丰富度都会提高
D．山区大火过后所进行的演替为初生演替
解析：选A　群落演替会导致群落空间结构发生变化；若环境适宜，一般情况下，群落可以演替到森林阶段，若环境比较干旱，则不能形成森林；群落演替过程中，条件适宜，物种丰富度会提高，否则不会提高；山区大火过后所进行的演替为次生演替。
3．有一种蜱生活在牛的体表。当它用螯肢刺破牛皮肤吸食甲牛的血液(其中含血孢子虫)以后，再吸食乙牛的血液时，使乙牛也得了血孢子虫病。蜱与牛的关系和血孢子虫与牛的关系分别是(　　)
A．互利共生和寄生　　　 B．寄生和寄生
C．捕食与寄生 D．捕食与互利共生
解析：选B　由题干可知，蜱生活在牛的体表，以牛的血液为食，蜱与牛的关系为寄生；血孢子虫生活在牛的血液中，也以牛的血液为食，血孢子虫与牛的关系也为寄生。
4．下列有关初生演替和次生演替的叙述，正确的是(　　)
A．沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替，冰川泥、弃耕的农田上进行的演替是次生演替
B．初生演替形成的群落内无竞争现象，次生演替形成的群落内竞争明显
C．初生演替所需时间较长，次生演替所需时间较短
D．初生演替能形成森林，次生演替很难形成森林
解析：选C　沙丘、冰川泥、火山岩上进行的演替是初生演替，弃耕的农田上进行的演替是次生演替；初生演替和次生演替形成的群落内均存在竞争；初生演替所需时间较长，次生演替所需时间较短；次生演替比初生演替更容易形成森林。
5．(2018·大连一模)如果进行菜园土壤中小动物类群丰富度的研究，下列做法错误的是(　　)
A．可用取样器取样法进行土壤小动物的采集与调查
B．可能用到解剖针、放大镜或实体显微镜等实验用具
C．可依据土壤小动物趋光、趋热等特性来设计诱虫器
D．可用记名计算法来统计土壤中小动物类群的丰富度
解析：选C　土壤小动物常具有趋暗、趋湿、避高温等特性，故设计诱虫器时注意根据这些特点设计。
6．一块弃耕的农田，很快会杂草丛生，几年后，草本植物开始减少，各种灌木繁茂起来，最后演变成一片森林，成为一个相对稳定的生态系统。在此演变过程中，相关变化趋势正确的是(　　)

A．①② B．②④
C．①③ D．①④
解析：选B　由农田生态系统演变为森林生态系统过程中，营养结构越来越复杂，物种丰富度越来越高，经过长时间的演替成为一个相对稳定的生态系统。生态系统在达到稳态后，物种丰富度、净光合作用产量、固定太阳能总量基本保持不变，而①③图中的曲线都有下降趋势，因此是错误的。
7．如图表示的是不同群落中生物种群的数量变化关系，下列分析正确的是(　　)

A．图甲可以表示草原上狮子和猎豹之间的关系
B．图乙可以表示白蚁和其肠道内的鞭毛虫的关系
C．图丙的三个种群一定形成一条食物链
D．甲、乙两图都表示生物种间的竞争关系
解析：选D　据图分析可知，甲、乙、丙三图分别表示竞争、竞争和捕食关系。草原上狮子和猎豹是实力相当的竞争关系，不是“你死我活”的竞争关系，故图甲不能表示草原上狮子和猎豹之间的关系。白蚁以木材为食，但是它本身不能消化纤维素，必须要依靠其肠道内鞭毛虫分泌的消化纤维素的酶才能将纤维素分解，分解后的产物供双方利用，故白蚁和其肠道内的鞭毛虫是互利共生关系。图丙的三个种群可能是三个动物种群，而食物链中必须有生产者。甲、乙两图都表示生物种间的竞争关系。
8.如图表示两个群落的演替过程，下列叙述正确的是(　　)
A．甲可表示从森林被全部砍伐的地方开始的演替
B．若时间允许，甲一定能演替到相对稳定的森林阶段
C．乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型
D．第N年时，甲、乙的群落结构一定相同
解析：选C　甲表示初生演替，而从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替；若环境条件不利，即使时间允许，甲也不能演替到相对稳定的森林阶段；乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型；第N年时，甲、乙群落中物种丰富程度相同，但甲、乙群落结构不一定相同。
9．生态系统的生产力是指生产者制造的有机物总量。有学者以“生产力假说”来解释生物多样性的原因，认为是高生产力造成高的物种丰富度。研究者在某山区研究发现，其生产力随着海拔高度增加而递减，且海拔高度与物种丰富度关系如图所示。由此判断下列叙述正确的是(　　)

A．生产力最高的地区是物种丰富度最高的地区
B．海拔1 000 m处物种丰富度低而生产力高
C．高海拔地区的生产力比低海拔地区的高
D．此研究结果支持“生产力假说”
解析：选B　据图示可知，生产力最高的地区物种丰富度最低；海拔1 000 m处物种丰富度低而生产力高；高海拔地区的生产力比低海拔地区的低；该研究结果不支持“生产力假说”。
10.(2018·石家庄一模)如图为某一区域M、N两个种群的资源利用曲线。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该曲线表明M、N之间存在竞争关系
B．b越大表明生物适应环境的能力越弱
C．M、N两个种群之间相互影响，共同进化
D．d越大，M、N种群增长的环境阻力越大
解析：选B　从图中可以看出，两种群摄取的食物种类有一定程度的重叠，表明两种群存在食物上的竞争；b越大，说明该生物摄取食物的种类越多，适应环境的能力越强；M、N两个种群之间通过竞争相互影响，共同进化；d越大，食物种类重叠越多，彼此通过食物对对方的影响越大，种群增长的环境阻力就越大。
11．在一个草原生态系统中，鼠是初级消费者。现将某动物新物种X引入该生态系统，调查鼠与X的种群数量变化，结果如下表所示。若不考虑气候和其他因素的影响，下列叙述正确的是(　　)
时间(年)
1
2
3
4
5
6
7
8
鼠种群数量(只)
18 900
19 500
14 500
10 500
9 500
9 600
9 500
9 600
X种群数量(只)
100
120
200
250
180
170
180
170
A.鼠和X种群为竞争关系，竞争的结果表现为相互抑制
B．客观上物种X起到促进鼠种群发展的作用，两种生物共同进化
C．引入物种X后，鼠种群的环境容纳量减小，X种群的K值是250
D．在第5年时，鼠种群的年龄组成属于衰退型
解析：选B　由表中的信息可知，X种群数量逐渐增加至稳定，伴随着鼠种群数量逐渐减少至稳定，结合两者数量的差异，初步推断两者可能为捕食关系；物种X吃掉的可能大多是鼠种群中年老、病弱的个体，客观上促进了鼠种群的发展，两种生物共同进化；由表中数量信息知，引入物种X后，鼠种群的环境容纳量减小，X种群的K值大约是175；第5年后，鼠种群数量保持相对稳定，种群的年龄组成属于稳定型。
12.(2018·西安质检)某植被严重破坏的山区陡坡在封山育林后若干年内，经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段，其典型三个植物物种的种群密度变化如图所示。下列相关叙述符合题意的是(　　)
A．物种①由盛到衰主要受环境中土壤条件的影响
B．c点后，在适宜气候条件下，群落将不存在明显的分层现象
C．图中b→c阶段，物种②比物种①更能耐受弱光环境
D．物种①和物种②之间既有捕食关系又有竞争关系
解析：选C　物种①属于一年生草本植物，物种②属于多年生草本植物，物种③属于灌木。封山育林后，一年生草本植物先增多，后来随着时间的推移，多年生草本和灌木数量增多，使低矮的一年生草本植物接受的光照减少，导致一年生草本植物数量减少，因此，物种①由盛到衰主要受光照的影响；c点时属于灌木阶段，c点后群落的分层现象会更明显；b→c阶段由于灌木的数量增多，草本植物得到的光照较少，物种②的数量多于物种①，说明物种②比物种①更能耐受弱光环境；物种①和物种②都是植物，它们之间只有竞争关系。
二、非选择题
13．研究者调查了大别山不同海拔的9个马尾松林群落的物种丰富度，结果如图所示。

注：字母A～I代表群落类型，A为发育早期的群落，B、C、D、E为发育中期的群落，F、G、H、I为发育晚期的群落。
(1)大别山的全部马尾松可称为一个________。在野外调查中，很难从外部特征确定马尾松种群的准确年龄，通常以马尾松立木的胸径结构(种群中不同胸径大小的个体数)代替其________结构，来进一步预测种群数量的变化。
(2)在野外群落调查中，首先识别组成群落的物种并列出它们的名录，这是测定物种丰富度的最简单的方法。调查发现，群落A以马尾松林形式存在，群落物种丰富度________(填“较高”“较低”或“不变”)，A～I群落发育阶段不同，马尾松林群落的物种丰富度呈__________________的变化趋势，且群落物种多样性在群落发育的__________(填“早”“中”或“晚”)期最高。
(3)在群落发育晚期，由于不同植物间的________加剧，导致群落的物种丰富度降低。乔木、灌木和草本植物分别配置在群落的不同高度上，具有明显的________现象，这能提高群落__________________________________的能力。
(4)若群落A是由冰盖融化后的裸地演替而来，则此种演替属于________演替，该演替过程中生态系统所含有机物变化的情况是________________。人类活动可以影响群落演替的________________。
解析：(1)大别山的全部马尾松属于在一定时间和一定空间内的同种生物，属于一个种群；种群的特征中，年龄组成可以预测种群数量的变化趋势。(2)群落A以马尾松林形式存在，据图分析可知此阶段群落物种数较少，群落的物种丰富度较低；图中A～I群落发育阶段，马尾松林群落的物种丰富度呈现先增加后减少的趋势，且群落物种多样性在群落发育的中期最高。(3)群落发育晚期，不同植物间的竞争加剧，使某些物种消失，最终导致群落的物种丰富度降低。乔木、灌木和草本植物分别配置在群落的不同高度上，具有明显的分层现象，这能提高群落利用阳光、空间等环境资源的能力。(4)冰盖融化后的裸地从来没有被植被覆盖过，所以其演替属于初生演替；自然条件下的群落演替过程是生态系统趋于相对稳定的过程，其有机物含量也逐渐增多并趋于相对稳定，人类活动往往会使群落按照不同于自然演替的速度和方向进行。
答案：(1)种群　年龄　(2)较低　先增加后减少　中　(3)竞争　分层　利用阳光、空间等环境资源　(4)初生　先增加后保持稳定　方向和速度
14．生物量是指某一时刻单位面积内现存生物的有机物总量。科研人员对我国某自然保护区因地震导致山体滑坡30年后，恢复群落和未受干扰的原始林群落的不同植被类型的生物量进行了研究。回答下列问题：

(1)科研人员在两个群落中________选取多个样地，收获全部植物，按照植被类型分类后，测定生物量，结果如图所示。图中代表恢复群落的生物量的是________(填“S1”或“S2”)。
(2)地震导致山体滑坡后，原有植被已不存在，在这一基础上形成恢复群落的过程为________演替。原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
伴随这一演替过程，群落的物种________逐渐增加。未受干扰的原始林群落具有较好的垂直结构，有利于提高______________的利用率。
(3)恢复群落植被的总生物量只有原始林群落的20%，这是由于山体滑坡后________稳定性较低，群落在短时间内难以恢复到原状。
(4)恢复群落植被不易恢复的关键限制因素是________，可利用人工措施重建________群落，帮助群落植被快速恢复。
解析：(1)调查群落中不同植被类型的生物量需要随机选取若干个样地。由于山体滑坡，群落受到破坏，恢复群落内灌木和乔木的生物量会明显少于未受干扰的原始森林群落，所以图中S2为恢复群落的生物量。(2)在原有土壤环境甚至保留有原有植物的种子等条件下进行的演替属于次生演替。次生演替过程中群落的物种丰富度不断增加。原始森林群落具有较好的垂直结构，这样有利于植物对阳光等环境资源的充分利用。(3)山体滑坡后总生物量减少为原来的20%，是由于恢复力稳定性较低，难以恢复。(4)由于山体滑坡，土壤条件受到影响。土壤条件是限制群落恢复的关键因素，增大土壤中的微生物种类和数量可有效增加土壤中的腐殖质，从而提高土壤肥力，帮助植被快速恢复。
答案：(1)随机　S2　(2)次生　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　丰富度(多样性)　阳光等资源　(3)恢复力　(4)土壤条件　土壤微生物
15．回答下列关于草原生态系统的问题。
(1)草原上不同地段上分布着种类和密度不同的牧草，在水平方向上它们通常呈________分布。草原上的植被能防风固沙、保持水土，对于缓解相邻地区的沙尘天气有一定的作用，这体现了生物多样性的________价值。
(2)蝗灾已成为草原农牧业生产的重大危害之一。图甲表示某草原上四种主要蝗虫密度对牧草产量 (牧草产量＝牧草补偿量－蝗虫取食量)影响的实验结果；图乙为农业部门对某次“亚洲小车蝗”的爆发和防治过程中种群密度的调查结果。

①由甲图可知，该实验的因变量是____________，甲图为研究者依据实验结果建立的________模型。当狭翅雏蝗密度小于5头/m2时，牧草产量增加，原因是______________________________，说明蝗虫只有达到一定量才会导致危害，因为生态系统具有__________________。
②若图乙是对蝗虫的幼虫跳蝻进行调查所获得的结果，则该调查采用的方法是________。由图乙可知，农业工作者在图中______________点进行了农药防治，随农药使用次数的增多防治效果变差；图中____点是引入害虫的天敌进行生物防治，利用生物间的____________关系，使防治效果持久而稳定；从种群特征考虑，致使“亚洲小车蝗”的数量在e→f点变化的直接原因是________________。

解析：(1)草原上不同地段上分布着种类和密度不同的牧草，在水平方向上它们通常呈镶嵌分布。草原上的植被能防风固沙、保持水土，对于缓解相邻地区的沙尘天气有一定的作用，这体现了生物多样性的间接价值。(2)①图甲纵坐标所示的牧草产量为该实验的因变量。图甲所示的曲线为研究者依据实验结果建立的数学模型。牧草产量＝牧草补偿量－蝗虫取食量，可见，当狭翅雏蝗密度小于5头/m2时，牧草产量增加的原因是牧草补偿量大于蝗虫取食量，说明蝗虫只有达到一定量才会导致危害，因为生态系统具有自我调节能力(抵抗力稳定性)。②调查蝗虫的幼虫跳蝻的种群密度，应采用样方法。在图乙中，a点之后，种群密度迅速降至经济阈值以下，说明在a点首次使用农药，治虫效果非常显著；在随后的b、c、d三点，种群密度下降后又很快上升并达到经济阈值以上，说明在b、c、d三点又重复使用了同一种农药，且随农药使用次数的增加防治效果变差。e点之后，种群密度又迅速降至经济阈值以下并保持相对稳定，说明在e 点是引入害虫的天敌进行生物防治，利用生物间的捕食、寄生关系，使防治效果持久而稳定。从种群特征考虑，致使“亚洲小车蝗”的数量在e→f点逐渐减少的直接原因是出生率小于死亡率。
答案：(1)镶嵌　间接　(2)①牧草产量　数学　牧草补偿量大于蝗虫取食量　自我调节能力(抵抗力稳定性)　②样方法　a、b、c、d　e　捕食、寄生　出生率小于死亡率

第四单元生态系统与环境保护

第一讲生态系统的结构与能量流动

知识体系——定内容
核心素养——定能力

生命观念
通过分析生态系统的结构及能量流动的过程，建立结构与功能相统一的观点及生命系统的物质和能量观
理性思维
①通过构建生态系统组成成分之间的关系模型，培养运用模型分析问题的能力
②通过分析食物链(网)中各营养级生物的数量变动情况及能量流动过程图解，培养运用逻辑思维分析问题的能力
社会责任
通过总结研究能量流动的实践意义，形成学以致用，关注生产生活的态度


[基础知识·系统化]
知识点一　生态系统的结构
1．生态系统的概念及组成成分

2．生态系统的营养结构

知识点二　生态系统的能量流动
1．能量流动的概念、特点及研究意义

2．能量流动的过程(以能量流经第二营养级为例)


[基本技能·问题化]
1．连线生态系统的组成成分及其作用

2．分析图中的食物链，回答相关问题

(1)食物链的起点一定是生产者，后面的营养级都是消费者。
(2)蛇在食物链中属于次级消费者，第三营养级。
(3)食物链中体现的种间关系是捕食。
(4)由于一种生物的食物来源可能来自多种生物，且某种生物可能为多种生物所食，所以一个生态系统的营养结构往往由多条食物链交错而成，从而构成食物网。
3．据图回答有关食物链和食物网的问题

(1)图示食物网中包含__8__条食物链。
(2)写出图中含营养级最多的食物链：草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰。
(3)猫头鹰同时占有第三、四、五、六营养级；它获得能量最多的食物链是：草→鼠→猫头鹰。
(4)从图中可以看出，青蛙和蜘蛛的种间关系是捕食和竞争。
(5)该图作为生态系统还缺少的成分是非生物的物质和能量、分解者。
4．据生态系统中能量流动的过程示意图回答相关问题

(1)写出图中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容：
甲：生产者，乙：初级消费者，丙：次级消费者，丁：呼吸作用，戊：分解者。
(2)据图可知，生态系统中能量流动的渠道是食物链和食物网，流动过程中能量的转化形式是：太阳能→有机物中的化学能→热能。
(3)图中甲营养级能量的去向有：
①通过自身呼吸作用以热能的形式散失。
②流入下一营养级。
③残枝败叶等被分解者分解。

考点一生态系统的结构

1．牢记生态系统组成成分的三类“不一定”和两类“一定”
(1)三类“不一定”：
①生产者不一定是植物(如蓝藻、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)。
②消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体或排泄物为食的腐生动物属于分解者)。
③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝藻属于生产者，寄生细菌属于消费者)。
(2)两类“一定”：
①生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。
②营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。
2．明辨关于食物链和食物网的六个易误点
(1)每条食物链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，中间有任何间断都不算完整的食物链。
(2)分解者及非生物的物质和能量不属于食物链的成分，不出现在食物链(网)中。
(3)由于第一营养级一定是生产者，因此一种动物在某一食物链中的营养级＝消费者级别＋1。
(4)某一营养级的生物代表的是处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。
(5)同一种消费者在不同食物链中，可以占有不同的营养级。
(6)在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如青蛙和蜘蛛既是捕食关系，又是竞争关系。
[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)一个完整生态系统应包括生物群落及其无机环境(√)
(2)自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级(√)
(3)生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者是生态系统的基石(√)
(4)食物网中两种生物间只能有一种种间关系(×)
(5)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大(×)
(6)食物链纵横交错形成的复杂营养关系就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量(×)
2．生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是(　　)
A．动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级
B．细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型
C．生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的生物成分
D．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分
解析：选C　在生态系统中，不是所有动物都是消费者，如蜣螂、蚯蚓为分解者；多数细菌是分解者，但硝化细菌、铁细菌、硫细菌和光合细菌等是生产者；生产者能将无机物合成有机物，属于自养型生物，是生态系统中最基本、最关键的成分；一种生物可能属于生态系统中的不同生物成分，如猪笼草在进行光合作用时是生产者，在捕食虫子时为消费者。
3．(2018·贵阳质检)根据图示判断，下列叙述正确的是(　　)

A．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统
B．图示生物可以形成的食物链：绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→蛇→细菌
C．细菌与蝉之间的关系属于竞争
D．蛇属于三级消费者
解析：选A　图示中既有生产者、消费者和分解者，又有非生物的物质和能量，能构成一个生态系统；细菌属于分解者，不占据营养级，与蝉不是竞争关系；蛇属于四级消费者，位于第五营养级。

[典型图示]　生态系统组成成分之间的关系

据图(1)中“箭头”判断生态系统中成分基本思路：
(1)根据双向箭头CD确定两者肯定是非生物的物质和能量、生产者。
(2)根据箭头指向判断各成分：
①D有三个指出，应为生产者。
②C有三个指入，为非生物的物质和能量。
③A和B一个为消费者，另一个为分解者，D(生产者)和A(消费者)均指向B，则B为分解者。
[问题设计]
依据图2回答问题
(1)图中构成生物群落的成分有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中Ⅲ不参与食物网构成。(填图中序号)
(2)被称为“生态系统的基石”的成分是Ⅰ(填图中序号)，它一定是自养型生物。能将有机物分解成无机物供生产者重新利用的是Ⅲ(填图中序号)，它主要是营腐生生活的细菌和真菌。
(3)图中A表示的生理过程是光合作用、化能合成作用，B表示的生理过程是细胞呼吸。

[对点落实]
4.如图表示某生态系统中4种成分之间的关系。以下相关叙述正确的是(　　)
A．甲和乙包含的所有种群可以构成群落
B．丙代表的一定是原核生物
C．①代表光合作用，②代表呼吸作用
D．丁可以表示大气中的CO2
解析：选D　甲是生产者，乙是消费者，它们与分解者(丙)一起才能构成群落；丙是分解者，分解者不一定是原核生物，许多真菌，还有部分动物(如蚯蚓)都是分解者，但它们是真核生物；①代表捕食，如果图示表示碳循环，则②代表呼吸作用；在碳循环中丁表示大气中的CO2。
5．下图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，以下相关叙述正确的是(　　)

A．甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落
B．戊不一定是微生物
C．图中存在竞争关系的只有乙2和丙2
D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
解析：选B　由图可知，甲是生产者，乙和丙是消费者，戊是分解者，丁是非生物的物质和能量。群落包含该区域内所有的生物，即包括生产者、消费者和分解者；戊是分解者，有些动物(如蚯蚓)也是分解者；图中乙1和丙1，有共同的食物来源甲，乙2和丙2有共同的食物资源丙1，都存在竞争关系；由图知丁不会导致臭氧层破坏，导致臭氧层被破坏的主要是含氟的气体。

食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析
(1)食物链中第一营养级的生物数量减少对其他生物数量变动的影响：
若处于食物链中第一营养级的生物数量减少，直接以其为食物的第二营养级的生物因食物缺乏而数量减少，又会引起连锁反应，整个食物链中的其他生物数量都会减少。
(2)“天敌”一方减少对被捕食者数量变动的影响：
“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但随着其数量的增加，种内斗争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但最终结果比原来数量要大。
(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析：
①以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。
②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需要考虑生产者数量的增加或减少。
③处于最高营养级的生物有多种食物来源时，若其中一条食物链被中断，则该种群可通过多食其他生物来维持其数量基本不变。
(4)同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析：
①a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加。
②a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。
[对点落实]
6.(2013·广东高考)如图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是(　　)
A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量
B．土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C．浮游动物总量锐减后再急升
D．浮游植物总量急升后再锐减
解析：选A　鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系，B项错误；引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后，土著鱼a、b的数量都下降，短期内浮游动物总量先急升后下降再趋于稳定，相应地浮游植物锐减后再急升最后近于稳定，C、D项错误；鲈鱼以土著鱼为食，按能量传递逐级递减的特点，可知A项正确。
7.某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．人与兔的种间关系是捕食和竞争
B．若除去鼬，则鹰的数量会增加
C．大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强
D．植物中的能量能通过5条食物链传递给鹰
解析：选D　兔和人有共同的食物来源，二者存在竞争关系，同时兔也能被人捕食，二者存在捕食关系；鼬和鹰都能捕食兔和鼠，若鼬减少，鹰缺乏竞争，数量会增多；大量捕杀鼬时，鼠的数量会增多，种内斗争会增强；从植物到鹰的食物链有4条。

考点二生态系统的能量流动

1．熟记能量流动的“四、三、二”
(1)四个环节：

(2)三个去路：
①自身呼吸消耗；
②流向下一营养级(最高营养级除外)；
③被分解者分解利用。
(3)两个特点：

单向流动
a.能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的
b.各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环
逐级递减
a.各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量
b.各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分

2．明辨能量流动的两个“不等于”
(1)动物的同化量不等于摄入量：
①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。
②摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。
(2)生态系统的能量传递效率不等于能量利用率：
①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。其计算公式为能量传递效率＝(一个营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
②能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。合理调整能量流动，可提高能量的利用效率。
3．正确区分三种类型的生态金字塔

项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状



每一阶含义
每一营养级生物所含能量的多少
每一营养级生物个体的数目
每一营养级生物的有机物总量
象征含义
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐步递减
一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形
一般为正金字塔形
分析
能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动
逐级递减
成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化

浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量


[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能(×)
(2)一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%(×)
(3)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%～20%(×)
(4)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用(×)
(5)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象(×)
(6)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，提高生态系统的能量传递效率(×)
2．(2014·海南高考)用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是(　　)

解析：选B　在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栎树的数量，第三营养级生物的数量小于昆虫的数量，第四营养级生物的数量小于第三营养级生物的数量。
3.(2018·聊城模拟)如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述错误的是(　　)
A．能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1 250 kJ
B．从乙到丙的能量传递效率为15%
C．将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率
D．食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性
解析：选C　由图分析可知，甲为生产者，乙为初级消费者，丙为次级消费者，丁为分解者。将乙和丙的粪便作为有机肥还田，经分解者的分解作用后能为植物提供无机盐，但不能提高能量传递效率；能量流动从生产者固定的太阳能开始，流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能＝175＋200＋875＝1 250(kJ)；从乙到丙的能量传递效率为30÷200×100%＝15%；食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性。

[典型图示]
运用能量流经第二营养级示意图分析能量流动的过程

[问题设计]
(1)消费者的能量来自上一营养级的同化量，而生产者的能量主要来自光合作用固定的太阳能。
(2)第二营养级能量的去路有d、i、f(填图中字母)三条。
(3)第二营养级的摄入量(a)，同化量(b)及净同化量(e)分别可以如何计算(用图中字母的表达式表示)?
提示：摄入量(a)＝b＋c；同化量(b)＝a－c＝d＋e＝d＋i＋f；净同化量(e)＝b－d＝i＋f。
[对点落实]
4．如图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列选项正确的是(　　)

A．图中b＝h＋c＋d＋e＋f＋i
B．生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b/a)×100%
C．“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量属于d
D．缩短食物链可以提高能量传递效率
解析：选C　图中b＝h＋c；生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b－h)/a×100%；“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量未被狼同化，仍属于其上一个营养级的能量，即属于兔同化的能量的一部分，属于d；缩短食物链可以减少能量的损耗，但不能提高能量传递效率。
5．(2017·长沙二模)下图为桑基鱼塘农业生态系统的能量流动图解，图中字母代表能量，相关说法正确的是(　　)

A．图中用于桑树生长发育繁殖的能量是a
B．图中未利用的能量是指蚕粪便中的能量
C．第一、二营养级间的能量传递效率用(e＋f＋g＋h)/a表示
D．桑基鱼塘具有较强的稳定性，不存在负反馈调节
解析：选C　图中用于桑树生长、发育和繁殖的能量是c；图中未利用的能量是指桑树同化的能量减去呼吸消耗的能量、流向蚕的能量及被分解者利用的能量；蚕同化的能量为e＋f＋g＋h，所以第一、二营养级间的能量传递效率＝(e＋f＋g＋h)/a；桑基鱼塘动植物种类少，稳定性较低，但也存在负反馈调节。
[归纳拓展]　生态系统中能量流动的分析方法
(1)定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路有三条：①自身呼吸消耗；②流入下一营养级(最高营养级除外)；③被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失；生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。
(2)定量定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：①自身呼吸消耗；②流入下一营养级(最高营养级除外)；③被分解者分解利用；④未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。但从长远来看，“未利用”的能量最终会被自身呼吸消耗、流入下一营养级或被分解者利用。

研究生态系统能量流动的过程及特点在生产生活中具有重要的指导意义。运用所学知识分析、解决生产生活中实际问题的能力也是高考要求的重点之一。

[对点落实]
6. 稻田里，农民要拔掉稗草；人工鱼塘里，养殖工人要定期消除肉食性鱼类。用生态学的观点看，这是为了(　　)
A．调整能量流动关系，使之流向对人类最有益的部分
B．增强生态系统恢复力稳定性
C．通过人为方式，保持自然生态系统平衡
D．科学规划，实现能量的多级利用
解析：选A　农民拔掉稗草是为了人为地排除水稻的竞争者，使能量尽可能多地流向水稻；养殖工人要定期清除肉食性鱼，是为了使能量尽可能多地流向人工养殖的鱼类。用生态学的观点看，这是为了调整能量流动关系，使之流向对人类最有益的部分。
7．关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是(　　)
A．除虫除草可以让农田生态系统中的能量流向对人类更有意义的部分
B．多途径利用农作物可以实现对生态系统中能量的多级利用
C．根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产
D．“桑基鱼塘”的生产方式，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，将提高能量传递效率
解析：选D　“桑基鱼塘”的生产方式，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，使物质和能量得到多级利用，提高了整体的能量利用率，但不能提高能量传递效率。
8．(2018·福州质检)我国人均耕地面积远低于世界平均水平，但劳动人民在有限的土地上精耕细作，创造出多种高效的生产方式，回答下列问题：
(1)“桑基鱼塘”生产方式中桑叶养蚕、蚕粪养鱼、塘泥肥桑，流经该生态系统的总能量主要来自桑树和浮游植物________________________。与单一养鱼或养蚕相比，“桑基鱼塘”提高了能量利用率，是因为桑叶中的能量可以分别被________利用。从能量流动角度分析，塘泥中所积累的有机物属于未利用能量，即未被自身呼吸消耗、也未被______和________利用的能量。塘泥能为桑树生长提供的营养物质是________，与沉积于水底相比，“塘泥肥桑”过程中塘泥释放CO2速度加快，原因是______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)我国农民最早使用间作、套种等生产方式，它根据不同农作物对光照条件不同需求合理配置，提高了作物群体对________的利用率。
解析：(1)流经“桑基鱼塘”生态系统的总能量主要是来自生产者(桑树和浮游植物)固定的太阳能。桑叶养蚕、蚕粪养鱼，说明与单一养鱼或养蚕相比，桑叶中的能量可以分别被蚕和鱼利用，因此“桑基鱼塘”提高了能量利用率。未利用能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被下一营养级和分解者利用的能量。塘泥可为桑树生长提供无机盐。与沉积于水底相比，由于土壤中的O2浓度高于水体，塘泥中微生物有氧呼吸加快，导致塘泥释放CO2的速度加快。(2)根据不同农作物对光照条件的不同需求，使用间作、套种等生产方式，可以提高作物群体对光能的利用率。
答案：(1)光合作用固定的太阳能　蚕和鱼　下一营养级　分解者　无机盐　土壤中的氧气浓度高于水体，塘泥中微生物有氧呼吸加快　(2)光能
[归纳拓展]　研究能量流动的实践意义及实例



微专题12


食物链(网)的构建
1.依据捕食关系曲线构建食物链(网)
根据先上升先下降者为被捕食者，后上升后下降者为捕食者，可以确定下图中食物链为：乙→丙→甲。

2．依据所同化能量的多少构建食物链(网)
生态系统中能量流动逐级递减，且相邻营养级之间的传递效率为10%～20%。能量值大者为被捕食者，少者为捕食者。若相邻两能量值相差不大，不足以构成10%～20%的比例，则两者应为同一营养级。可以确定下图1食物链为；图2食物网为甲；下表中的食物链为B→D→A→C。

营养级
A
B
C
D
能量(kJ)
15.9
870.7
0.9
141.0
3.依据生物体内残留农药的浓度构建食物链(网)
生态系统中存在生物富集现象，即营养级越高，体内相关农药的浓度越高，两者在数值上呈正相关。可以确定下表中的食物网为。
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度(ppm)
0.057
7
0.51
68
0.39

[例1]　某相对封闭的生态系统中除分解者外共有五个种群(每个种群只占一个营养级)，其能量调查如下表所示：
种群
甲
乙
丙
丁
戊
同化量(102 kJ/m2)
7
50
20
0.98
500

下列对该表数据作出的分析，正确的是(　　)
A．该生态系统的营养结构可表示为戊→乙→丙→甲→丁
B．当甲与丙无捕食关系时，每相邻两营养级之间能量的传递效率都相等
C．该生态系统中甲的数量增加以后，会导致丙的数量减少，乙的数量增加
D．去除甲和丁后，丙增多乙减少
[解析]　由题意可知，每个种群只占一个营养级，则五种生物所构成的营养结构应为：；若甲与丙无捕食关系，则食物网为，则相邻两个营养级之间的能量传递效率依次为＝＝＝0.14；甲捕食乙、丙，若甲数量增加，则乙、丙的数量减少；除去甲和丁后，则乙、丙的数量先增加、后减少，最后趋于稳定。
[答案]　B

能量传递效率的相关计算
＝×100%＝(10%～20%)
在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%～20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。
类型(一)　能量传递效率的相关“最值”计算
(1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多。
(2)生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。具体计算方法如下：
知低营养级求高营养级

知高营养级求低营养级
获能量最多
选最短食物链按×20%计算
需最多能量
选最长食物链按÷10%计算
获能量最少
选最长食物链按×10%计算
需最少能量
选最短食物链按÷20%计算

[例2]　下图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg，最少消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。

[解析]　能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%。求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻→小鱼→人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为x，则x×20%×20%＝1 kg，x＝25 kg；求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为y，则y×10%×10%×10%×10%×10%＝1 kg，y＝100 000 kg。
[答案]　25　100 000
类型(二)　能量传递效率的有关“定值”计算
(1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。
(2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。
[例3]　如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自乙，1/4来自丙，1/4来自丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20 g，需要消耗植物(　　)
A．1 125 g　　　　　　 B．1 600 g
C．2 000 g D．6 500 g
[解析]　甲为生产者，戊共有以下食物链：①甲→乙→戊，戊增加20 g×1/2＝10 g，需要乙10×5＝50 g，需要甲50×10＝500 g；②甲→丙→戊，戊增加20 g×1/4＝5 g，需要丙5×5＝25 g，需要甲25×10＝250 g；③甲→丙→丁→戊，戊增加20 g×1/4＝5 g，需要丁5×5＝25 g，需要丙25×5＝125 g，需要甲125×10＝1 250 g，故共需要甲500＋250＋1 250＝ 2 000 g。
[答案]　C
类型(三)　具有人工能量输入的能量传递效率计算
人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。
[例4]　如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为 103 kJ/(m2·a)]，下列说法错误的是(　　)

A．图中A代表的生理过程是呼吸作用
B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%
C．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104 kJ/(m2·a)
D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
[解析]　每一营养级的能量去向包括流向下一营养级、被分解者分解和呼吸作用中以热能形式散失及用于自身生长、发育和繁殖四个途径。因此，图中A代表的是各种生物的呼吸作用。肉食性动物从植食性动物获得的且同化的能量＝5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5＝2.5×103 [kJ/(m2·a)]，植食性动物的同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16×103 [kJ/(m2·a)]，传递效率＝2.5/16×100%＝15.625%。该生态系统中能量的来源有两个，生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量＝9.6×104 kJ/(m2·a)＋流入植食性动物的能量。食物链是以食物关系形成的联系，捕食关系的单向性决定了能量流动的单向性。
[答案]　C
[题点突破]
1．有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1 kJ的能量，丙最少含多少能量(　　)

A．550 kJ B．500 kJ
C．400 kJ D．100 kJ
解析：选A　设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。

2.(2018·天津和平区模拟)如图是一个食物网，假如鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么鹰若要增加20 g体重，至少需要消耗植物(　　)
A．900 g B．500 g
C．200 g D．600 g
解析：选A　当能量传递效率为最大值即20%时，消耗的植物量最少。鹰经兔途径消耗的植物量为20×(2/5)÷20%÷20%＝200 g；鹰经鼠途径消耗的植物量为20×(2/5)÷20%÷20%＝200 g；鹰经蛇、鼠途径消耗的植物量为20×(1/5)÷20%÷20%÷20%＝500 g，共计消耗植物量为200＋200＋500＝900 g。
3.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的(　　)
A．1.375倍 B．1.875倍
C．1.273倍 D．0.575倍
解析：选A　由于生产者没有改变所以流向该生态系统的总能量没有变化，设丙原来的能量为a，则需要甲提供的能量为1/2a×10×10＋1/2a×10；改变食物比例后的丙的能量设为b，则需要甲提供的能量为2/3b×10＋1/3b×10×10，根据题意可得：1/2a×10×10＋1/2a×10＝2/3b×10＋1/3b×10×10，b/a＝1.375。
4．(2014·全国卷Ⅱ)某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量
3.56
12.80
10.30
0.48
226.50
回答下列问题：
(1)请画出该生态系统中的食物网。
(2)甲和乙的种间关系是________；种群丁是该生态系统生物组分中的________。
解析：(1)根据“营养级之间的能量传递效率为10%～20%”可知，戊中能量最多，处于第一营养级，乙和丙中能量相差不多，都处于第二营养级，甲处于第三营养级，丁处于第四营养级，因此可得出该生态系统中的食物网。(2)根据(1)中的食物网简图可以看出甲和乙之间的关系为捕食，戊是生产者，而甲、乙、丙和丁都为消费者。
答案：(1) 　(2)捕食　消费者(其他合理答案也可)
5．如图是某草原生态系统中部分营养结构。请据图回答：

(1)若草固定的总能量为6.8×109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×108 kJ，则人最多能获得能量________kJ。
(2)若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重________kg(能量传递效率按20%计算)。
解析：(1)求最多获得的能量，能量传递效率按20%计算，则人最多获得的能量为：(6.8×109－1.3×108÷20%)×(20%)2＝2.46×108kJ。(2)改变前：1 kg 蛇消耗草为3/4÷(20%)3＋1/4÷(20%)2＝100 kg；改变后：1 kg 蛇消耗草为1/4÷(20%)3＋3/4÷(20%)2＝50 kg ，所以改变后与改变前相比节余的50 kg 草可流向人。故人比原来增重了50×20%×20%＝2 kg。
答案：(1)2.46×108　(2)2


[真题集训——验能力]
1．(2015·天津高考)右图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．甲是生物进化的基本单位
B．乙数量达到环境容纳量后不再发生波动
C．丙是由生产者和消费者构成的
D．丁多样性的形成受无机环境影响
解析：选D　由图分析可知，甲表示个体，乙表示种群，丙表示群落，丁表示生态系统。生物进化的基本单位应该是种群(乙)。种群数量达到环境容纳量(K值)后，种群数量会在K值附近上下波动。群落应包括生态系统中所有的生物成分，即生产者、消费者和分解者。生态系统多样性的形成是生物与生物之间、生物与无机环境之间共同进化的结果。
2．(2015·海南高考)关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是(　　)
A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程
B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量
C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量
D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级
解析：选D　生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程；分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量；能量流动逐渐递减，生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量；生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级及分解者。
3．(2016·全国卷Ⅲ)我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是(　　)
A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量
B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者
C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
D．鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向
解析：选C　根据文字信息写出食物链：植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰，鹰的迁入会导致黄雀减少、螳螂增加、蝉减少等系列变化。细菌一般是生态系统的分解者，分解者从动植物遗体、遗物中获得的能量通过分解作用以热能的形式散失，不会再被生产者利用。鹰的迁入使该生态系统的食物链由4个营养级变为5个营养级，增加了该生态系统能量消耗的环节。鹰的迁入使该生态系统的食物链营养级增加，但食物链还是只有一条，所以能量流动的方向未改变。
4．(2015·福建高考)下面为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是J·m－2·a－1)。下列叙述正确的是(　　)

A．该食物网中最高营养级为第六营养级
B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J·m－2·a－1
D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
解析：选B　该食物网中最长的食物链为：浮游植物―→浮游动物―→幽蚊幼虫―→太阳鱼―→鲈鱼，食物网中最高营养级鲈鱼属于第五营养级；第二营养级包括浮游动物和摇蚊幼虫，二者共有的能量为3 780＋4 200＝7 980 J·m－2·a－1，因此从第一营养级到第二营养级的能量传递效率为：7 980÷31 920×100%＝25%；一个营养级所同化的能量，一部分流入下一个营养级，还有一部分用于自身呼吸消耗和流向分解者等，题目中1 357是1 483(太阳鱼总同化量)减去126(下一营养级同化量)得到的，因此太阳鱼呼吸作用消耗的能量比1 357 J·m－2·a－1要少；生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和无机环境，而食物网中只有生产者和消费者，不能构成生态系统。
5．(2015·全国卷Ⅱ)某生态系统总面积为250 km2，假设该生态系统的食物链为甲种植物→乙种动物→丙种动物，乙种动物种群的K值为1 000头。回答下列问题：
(1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头，则该生态系统中乙种动物的种群密度为____________；当乙种动物的种群密度为______________时，其种群增长速度最快。
(2)若丙种动物的数量增加，则一段时间后，甲种植物数量也增加，其原因是________________________________________________________________________。
(3)在甲种植物→乙种动物→丙种动物这一食物链中，乙种动物同化的能量________(填“大于”“等于”或“小于”)丙种动物同化的能量。
解析：(1)该生态系统中，乙种动物种群数量为550头，该生态系统的总面积为250 km2，则乙种动物的种群密度为550÷250＝2.2头·km－2。乙种动物种群的K值为1 000头，当种群数量为K/2时，种群的增长速度最快，此时乙种动物的种群密度为500÷250＝2头·km－2。(2)若丙种动物的数量增加，则乙种动物被丙种动物捕食的概率增加，导致乙种动物数量减少，而乙种动物数量减少将导致被捕食者甲种植物的数量增加。(3)在甲种植物→乙种动物→丙种动物这一食物链中，乙种动物同化的能量主要有三个去路：被下一营养级(丙种动物)同化、自身呼吸消耗和被分解者利用。因此，乙种动物同化的能量要大于丙种动物同化的能量。
答案：(1)2.2头·km－2　2头·km－2　(2)由于乙种动物以甲种植物为食，丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少，从而导致甲种植物数量的增加(其他合理答案也可)　(3)大于
6．(2017·江苏高考)某地因采矿导致地表下沉，成为无法利用的荒地。为了改变这种状况，有关部门因地制宜，通过引水等措施，将该地改造成湿地生态公园，一些生物陆续迁入，并逐渐形成相对稳定的生物群落。如图是该公园生态系统食物网的一部分，请回答下列问题：

(1)该公园生物群落的变化属于________演替。
(2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有________________________。
(3)在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声这种________信息求偶；雌蛙通常在近岸水深10～30 cm的草丛间产卵，可采用________________法了解该蛙卵块的密度。
(4)因该水域有些渗漏，补水时曾不慎引入含除草剂的水，导致一些水草死亡。水草腐烂后，图中所示的生物类群中最先快速增殖的是____________。
(5)图中既含有初级消费者，又含有次级消费者的生物类群有____________________。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级，请写出该营养级中2类不同纲的生物：____________________________。
解析：(1)荒地改造成湿地生态公园属于次生演替。(2)杂食性鱼类捕食昆虫，昆虫和杂食性鱼类都以水草为食，故昆虫和杂食性鱼类之间的种间关系为捕食和竞争。(3)叫声是通过物理形式来传递信息的，属于物理信息。因“雌蛙通常在近岸水深10～30 cm的草丛间产卵”，故可用等距取样法调查雌蛙的卵块密度。(4)水草腐烂产生的无机物可被浮游生(植)物利用，故与其具有竞争关系的浮游生物类最先快速增殖。(5)由题图可知，杂食性鱼类既是初级消费者(第二营养级)又是次级消费者(第三营养级)。浮游生物包括浮游植物和浮游动物，则底栖动物类和滤食性鱼类也是既含初级消费者又含次级消费者。以蛙为食的不同纲的生物有蛇、肉食性鱼类、鼠类等。
答案：(1)次生　(2)捕食和竞争　(3)物理　等距取样　(4)浮游生物类　(5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类　蛇类、肉食性鱼类、鼠类(任写其中两类)
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．下列关于生态系统结构的叙述，正确的是(　　)
A．绿色植物是生态系统中唯一的生产者，所以它是生态系统的基石
B．消费者的存在可以加快生态系统的物质循环
C．分解者是生态系统中唯一能把有机物分解成无机物的成分
D．生态系统结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
解析：选B　生产者是生态系统的基石，除了绿色植物，还有化能合成细菌、光合细菌等自养型生物；消费者通过自身新陈代谢将有机物转化为无机物，这些无机物又可以被生产者利用，所以加快了生态系统的物质循环；分解者、消费者、生产者都可以将有机物分解成无机物；生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链、食物网。
2．下列关于生态系统中分解者的叙述，正确的是(　　)
A．营腐生生活的细菌不一定是分解者，而有可能是生产者或消费者
B．分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物再利用
C．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用
D．分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者
解析：选B　营腐生生活的细菌属于分解者，营寄生生活的细菌属于消费者，自养型的细菌属于生产者；分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物利用，但是释放出来的能量，只能供给分解者自身生命活动需要或散失；分解者不一定都是微生物，如营腐生生活的蜣螂、秃鹫也是分解者。
3．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是(　　)
A．一种蜣螂专以大象粪便为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%
B．当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级
C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落
D．生产者接受的太阳能是流经此生态系统的总能量
解析：选C　大象粪便中的能量不是大象同化的能量，因此，蜣螂以大象粪便为食，并没有获得大象同化的能量；兔子为第二营养级生物，当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第二营养级流入第三营养级；生产者通过光合作用合成有机物，将非生物环境中的太阳能转化为生物群落中有机物中的化学能；生产者接受的太阳能并没有全部被生产者固定，只有被生产者固定的太阳能才是流经此生态系统的总能量。
4.如图是生态系统成分的关系图，下列对a、b、c所代表的成分的说法，正确的是(　　)
A．b中有真核生物，也有原核生物，但都是自养型生物
B．a中全是异养型真核生物
C．c只包括腐生细菌和真菌
D．a是该生态系统的基石，一旦遇到破坏，会影响整个生态系统的稳定
解析：选A　生态系统包括生物群落和无机环境，生物群落包括生产者、消费者和分解者。从箭头的方向上分析，a的物质和能量来自b，并可传递给c，所以b是生产者，a是消费者，c是分解者。生产者多数是光能自养型的真核生物——绿色植物，但也有化能自养型的原核生物——硝化细菌等。消费者都是异养型的，但并不都是真核生物，如根瘤菌也是消费者，但属于原核生物；细菌中有很多属于寄生菌类，属于消费者。分解者除了有腐生细菌和真菌外，还有腐生动物，如蚯蚓、蟑螂等。生态系统的基石是b(生产者)。
5.(2018·江西五市一模)如图表示某一生态系统中各种生物之间的关系，下列相关叙述正确的是(　　)
A．腐生细菌和真菌占据了多个营养级
B．如果树同化的能量为100 kJ，则蛇至少能获得1 kJ能量
C．图中所示生态系统的结构还缺少非生物的物质和能量
D．在此生态系统中，主要成分是腐生细菌、真菌
解析：选C　腐生细菌和真菌属于分解者，不属于食物链中的任一营养级；能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%，如果树同化的能量为100 kJ，则蛇至少能获得0.1 kJ能量；图中仅包含生产者、消费者和分解者及食物链(网)，若表示生态系统的结构还缺少非生物的物质和能量；生态系统的主要成分是生产者。
6．(2018·开封一模)如图为某一鱼塘生态系统的生物关系(a～d示能量数值)，下列各项叙述正确的是(　　)

A．初级消费者流向次级消费者的能量传递效率为(c＋d)/b
B．图中d表示第二营养级所排粪便中的能量
C．生产者的能量最多，个体内积累的难分解杀虫剂也最多
D．在高密度鱼塘中众多的植食性鱼所获得的总能量往往大于a
解析：选D　初级消费者、次级消费者分别位于第二、三营养级，初级消费者同化的能量为b，次级消费者同化的能量为c，则初级消费者流向次级消费者的能量传递效率为c/b；第二营养级所排粪便中的能量属于第一营养级同化能量中的一部分，d表示第二营养级以遗体残骸、第三营养级以粪便等形式流向分解者的能量；营养级越高，个体内积累的难分解的杀虫剂越多，故生产者体内积累的难分解杀虫剂最少；在高密度鱼塘中众多的植食性鱼(处于第二营养级)仅仅依靠生产者流向的能量b不能维持生存，需要通过人工提供饵料，故在高密度鱼塘中众多的植食性鱼所获得的总能量包括b与饵料中有机物所含有的能量，该能量值一般大于a。
7.某草原生态系统的食物网如图所示，请据图判断下列说法正确的是(　　)
A．属于次级消费者的是食草鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰
B．猫头鹰占有第三、四、五、六共四个营养级
C．蜘蛛和蟾蜍只是捕食关系
D．如果昆虫突然减少，食草鸟的数目将不发生变化
解析：选B　在食物网中，食草鸟属于初级消费者；猫头鹰分别占有第三、四、五、六共四个营养级；蜘蛛和蟾蜍之间既存在捕食关系，又存在竞争关系；如果昆虫突然减少，食草鸟从草中获取的能量变多，所以数目会增多。
8.(2018·长沙模拟)某草原生态系统中能量金字塔由最下面一层到最上面一层共四层，分别为甲、乙、丙、丁(如图)，若有外来生物戊入侵，且会与丙竞争食物，但不会被丁所捕食。下列有关说法错误的是(　　)
A．甲可能为绿色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和
B．甲、乙、丙、丁构成该生态系统的生物群落
C．丁生物的种群数量很可能会逐渐减少
D．戊在生态系统中处于第三营养级
解析：选B　处于能量金字塔底层的是生产者，所以甲可能为绿色植物，生产者甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和；能量金字塔包含生产者和消费者，不包含分解者，而生物群落应该包含该生态系统中的所有生物，可见甲、乙、丙、丁尚不能构成该生态系统的生物群落；由于生物戊入侵，与丙(丁的食物)竞争食物，所以丙的数量会下降，又由于戊不会被丁所捕食，所以丁生物的种群数量很可能会因食物减少而逐渐减少；戊与丙竞争食物，所以在生态系统中处于第三营养级。
9．(2018·合肥模拟)下面为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[单位J/(cm2·a)]，据图分析，有关说法正确的是(　　)

A．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400 J/(cm2·a)
B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100 J/(cm2·a)
C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%
D．该生态系统第三营养级同化的能量是15 J/(cm2·a)
解析：选A　题图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图，其中a表示该营养级摄入的能量，b表示该营养级同化的能量，c表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量，d表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，e表示分解者利用的能量；第二营养级同化的能量为100(摄入量)－20(粪便中的能量)＝80，根据能量传递效率倒推出第一营养级同化的能量至少为400 J/(cm2·a)；题图仅表示能量流经第二营养级的过程，并不能得出第三营养级的同化量，因此无法计算由第二营养级到第三营养级的能量传递效率；次级消费者摄入的能量并不等同于第三营养级同化的能量。
10．两图中的a、b、c分别表示某食物链中的第一、二、三营养级，每个营养级不同物种个体数量如甲图所示(图中每一柱条代表一个物种)。经过一段时间后，各营养级生物的数量变化如乙图所示。有关叙述正确的是(　　)

A．图中的a、b、c代表的所有生物，共同组成一个生物群落
B．图中a营养级各种生物之间紧密联系，不具有竞争关系
C．图中所示各营养级生物的数量发生变化，但物种的丰富度基本未变
D．图中b营养级获得的能量最多，c营养级获得的能量最少
解析：选C　食物链中的生物不包括分解者，不能组成生物群落；第一营养级主要是植物，它们共同竞争阳光、空气、水等；从图中可以看出，各营养级的数量虽然发生了变化，但种类未变，因此物种丰富度基本未变；根据能量流动逐级递减的规律可知，a营养级获得的能量最多，c营养级获得的能量最少。
11．下表是某生态系统中能量流动情况的调查结果，表中甲、乙、丙、丁、戊分别代表构成该生态系统食物网的主要种群[表中数据单位：102 kJ/(m2·a)]。下列说法错误的是(　　)
种群
甲
乙
丙
丁
戊
同化固定的能量
16.74
70
930
69.5
1.674
体内贮存的能量
4.54
15.8
229
20
0.4
呼吸消耗的能量
12.2
54.2
701
49.5
1.274

A．表中的丙为生产者
B．表中的种群构成2条食物链
C．当某种原因导致乙减少时，戊的数量仍能保持相对稳定
D．第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率约为18%
解析：选D　根据各种群的同化量可判断甲、乙、丙、丁、戊能形成食物网为，其中丙为生产者；当乙减少时，戊可以通过丙→丁→甲→戊食物链获得能量，进而保持数量相对稳定；乙和丁处于第二营养级，同化的能量是139.5×102 kJ/(m2·a)，丙处于第一营养级，同化的能量是930×102 kJ/(m2·a)，则能量由第一营养级到第二营养级的传递效率是(139.5×102)/(930×102)×100%＝15%。
12．某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述错误的是(　　)

A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)
B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1
C．流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)
D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
解析：选C　生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋D1)，A1表示呼吸作用消耗，B1表示未被利用，C1表示流向分解者，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，是流入下一营养级的能量；由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/(A1＋B1＋C1＋D1)＝D1/W1；流入初级消费者的能量为D1＝(A2＋B2＋C2＋D2)；图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，单向流动表示沿着食物链向高营养级传递，而不能倒过来传递；逐级递减表示前一营养级生物所包含的能量只有10%～20%能够传给下一营养级生物。
二、非选择题
13．下表是某池塘生态系统的一个食物网中6个种群同化能量的相对值，其中只有种群A是生产者。请回答下列问题：
种群
A
B
C
D
E
F
同化能量的相对值
5 000
390
110
29
21
5
(1)该池塘中的这6个种群________(填“能”或“不能”)构成一个群落。研究该池塘中这6个种群之间的相互关系属于从________水平上研究的问题。
(2)若能量传递效率按10%计算，请画出这6个种群构成的食物网。F同化的能量最终的去向包括通过自身的呼吸作用散失和________________。
(3)如果向该池塘引入以种群F为专一食物的水生动物，则A、B、C、D、E 5个种群中密度首先下降的是________。
(4)一般情况下，该池塘生态系统的结构和功能能够维持相对稳定，这是由于该池塘生态系统具有一定的________能力。
解析：(1)群落包括生产者、消费者和分解者，而食物网中没有分解者，故这6个种群不能构成一个群落。研究种群之间的相互关系属于从群落水平上研究的问题。(2)若能量传递效率按10%计算，根据表中各种群同化能量的相对值可得，种群A属于第一营养级，种群B、C属于第二营养级，种群D、E属于第三营养级，且种群D、E均从B和C两种群处获得能量，种群F属于第四营养级，据此可绘出相应的食物网。最高营养级同化的能量包括通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用两个去向。(3)当引入专食种群F的水生动物后，种群D、E的数量增加，导致种群B、C的数量减少。(4)生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有一定的自我调节能力。
答案：(1)不能　群落　(2)如图　被分解者利用　(3)B和C　(4)自我调节
14.如图是某草原生态系统中各成分之间的关系模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的成分。请回答下列问题：
(1)图中丙属于该生态系统组成成分中的________。图中鹰处于第________营养级。
(2)若鹰的捕食对象为其提供的能量均等，则鹰同化1 kJ的能量至少需要生产者同化________kJ的能量。
(3)发生火灾后的草原通过群落演替能够再次形成草原，这体现了生态系统具有________稳定性。
(4)下表所示为该草原生态系统某年中流经鹰种群的能量分配情况：
项目
摄入的能量
呼吸消耗的能量
用于生长发育和繁殖的能量
能量(×103 kJ)
32
12
8
这一年中鹰种群的同化量为________，其中用于生长发育和繁殖的能量可以流向________，也可以____________。
解析：(1)根据图中箭头的指向可以判断，甲是生产者，乙是无机环境(大气中的CO2库)，丙是分解者。从食物网来判断，鹰处于第三、四营养级。(2)鹰的捕食对象有鼠和蛇，若鹰的捕食对象为其提供的能量均等，则鹰同化1 kJ的能量至少需要生产者同化的能量为1/2÷20%÷20%＋1/2÷20%÷20%÷20%＝75(kJ)。(3)生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力叫做恢复力稳定性。(4)同化量＝呼吸消耗的能量＋用于生长发育和繁殖的能量＝12×103＋8×103＝2×104(kJ)。一年中鹰种群用于生长发育和繁殖的能量可以流向分解者，也可以暂时不被利用。
答案：(1)分解者　三、四　(2)75　(3)恢复力　
(4)2×104 kJ　分解者　暂时不被利用
15．图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图2为能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少。回答下列问题：

(1)图1中，m1、m2表示的能量形式分别为________、________。位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ，主要原因是__________________________________。
(2)图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示____________________，C表示________________________。若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是________________(用图中所给字母的表达式表示)。
(3)右图为该生态系统的食物网，若戊种群的总能量为5.8×109 kJ，乙种群的总能量为1.6×108 kJ，从理论上分析，甲种群获得的总能量最多是________ kJ。
解析：(1)m1是输入到生态系统中的能量，是太阳能。m2是系统散失的能量，是热能。在能量传递中由于大量能量以热能形式散失，故最高营养级获得的能量最少，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ。(2)图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，摄入的能量中有一部分(c)未被同化，B表示被同化的能量，同化的能量去掉呼吸散失的，即是用于生长、发育和繁殖的能量(C)。能量传递效率＝下一营养级的同化量/本营养级的同化量，营养级Ⅰ、Ⅱ间能量传递效率＝(b/y)×100%。(3)戊是第一营养级，而乙、丙、丁都是第二营养级，最多获得能量按最大的传递效率20%计算，戊传递给乙、丙、丁的能量共有5.8×109×20%＝1.16×109 kJ，丙和丁获得的能量为1.16×109－1.6×108＝1×109 kJ，故甲最多获得1×109×20%＝2×108 kJ的能量。
答案：(1)太阳能(或同化固定的能量)　热能(或呼吸作用散失的热量)　营养级越高，可利用的能量越少(或营养级高的物种，往往体型较大)　(2)营养级Ⅱ同化的能量　营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量　(b/y)×100%　(3)2×108
第二讲生态系统的物质循环、信息传递与稳定性

知识体系——定内容
核心素养——定能力

生命观念
通过比较物质循环、能量流动与信息传递的区别与联系，建立普遍联系的观点及生命系统的物质和能量观；通过分析生态系统的稳定性，建立生命系统的稳态观
理性思维
通过分析生态系统物质循环的模式图及抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线，培养运用理性思维分析问题、解决问题的能力
科学探究
通过“设计并制作生态缸，观察其稳定性”的实验，提高实验设计、动手操作及观察、分析能力


[基础知识·系统化]
知识点一　生态系统的物质循环
1．碳循环的过程(将“ ”中的内容补充完整)

2．生态系统的物质循环

知识点二　生态系统的信息传递

知识点三　生态系统的稳定性


[基本技能·问题化]
1．据碳循环模式图回答相关问题

(1)请写出图中标号的名称：
①呼吸作用，②光合作用，③摄食，④呼吸作用，⑤燃烧，⑥分解作用。
(2)循环形式：CO2(CO2含碳有机物)。
(3)碳在无机环境和生物群落之间的传递只有生产者与无机环境之间是双向的，而其他各成分之间均是单向的。
2．连线生态系统中信息的种类及实例

3．分析信息传递模型，回答下列问题

(1)从图中可以看出，信息传递可发生在生物与生物之间，以及生物与环境之间。
(2)从信息传递的方向分析，生态系统的信息传递往往是双向传递。
4．连线生态系统稳定性的类型与营养结构的关系

5．据生态系统两种稳定性之间的关系图回答问题
(1)图中的曲线①②分别代表的是抵抗力稳定性、恢复力稳定性，二者的关系一般呈负相关。
(2)生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力，其基础是生态系统中普遍存在负反馈调节，它不仅存在于生物群落内部，也存在于生物群落与无机环境之间。


考点一生态系统的物质循环

1．熟记有关碳循环的四点内容
(1)存在形式
(2)流动形式
(3)进入生物群落的途径
(4)
2．明辨物质循环的三个易误点
(1)生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性。
(2)生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物，而是指组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。
(3)碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。
3．正确区分物质循环与能量流动的关系
项目
能量流动
物质循环(以碳循环为例)
形式
太阳能→化学能→热能

过程
沿食物链(网)单向流动
在无机环境和生物群落间往复循环
范围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
联系
同时进行、相互依存，不可分割
①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解
②物质是能量沿食物链(网)流动的载体
③能量是物质在生态系统中往复循环的动力

[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环(×)
(2)物质循环和能量流动是两个独立的过程(×)
(3)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，所以物质和能量都是循环往复的(×)
(4)只有在光照的条件下，生态系统的能量流动和物质循环才是同时进行的(×)
2．(2018·潍坊统考)下列关于物质循环和能量流动的说法，错误的是(　　)
A．物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力
B．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
C．通过绿色植物的光合作用，可完成生态系统碳循环
D．食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道
解析：选C　生态系统的主要功能是能量流动和物质循环，物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力；无机环境中的物质可被生物群落反复利用；绿色植物的光合作用能将CO2中的碳转化为有机物中的碳，只是碳循环的一部分，并没有完成生态系统的碳循环；食物链和食物网是生态系统的能量流动和物质循环的渠道。
3.现在所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据如图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，正确的是(　　)
A．生物群落内部进行碳循环的物质形式是CO2
B．参与②过程的生物只有生产者、消费者
C．③过程增强后②过程随之增强，不能通过增强③减少大气中CO2
D．开发太阳能、水能、核能等新能源，可减少人类对①过程的依赖
解析：选D　生物群落内部进行碳循环的物质形式是含碳有机物；②过程是生物群落通过生产者、消费者的呼吸作用和分解者的分解作用以CO2的形式向大气中释放碳元素；可以通过植树造林、退耕还林(草)等来增加植物光合作用固定CO2的量，减少生物群落排放到大气中的CO2；开发太阳能、水能、核能等新能源，可以减少化石燃料的使用。

[典型图示]
运用单、双箭头判断生态系统碳循环图中的成分

在碳循环中，只有生产者与大气中的CO2(非生物的物质和能量)之间是双向箭头。生产者、消费者、分解者都有箭头指向大气中的CO2。除大气中的CO2外，生产者、消费者都有箭头指向分解者。
[问题设计]
(1)图甲中A～D代表的成分依次是生产者、大气中的CO2、消费者、分解者。
(2)图乙中代表生产者的是__A__，代表消费者的是B、D，代表分解者的是__E__，代表大气中CO2的是__C__。
(3)图丙中，代表生产者的是__E__，代表消费者的是B、D、F，代表分解者的是__C__，代表大气中CO2的是__A__。
[对点落实]
4．下列有关生态系统中的碳循环和人体体液中物质交换的模式图的描述中，正确的是(　　)

A．图1中的丁是生态系统中的主要成分
B．在因捕食关系建立的食物链中，能量最少的是图1中的乙所处的营养级
C．人体内氧气浓度最高的是图2中的乙
D．人体产生过敏反应时，图2中的甲增加导致组织水肿
解析：选D　图1中甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者，丁为大气中CO2库，其中甲是生态系统中的主要成分，乙不参与食物链的构成。图2中甲为组织液，乙为淋巴，丙为血浆，丁为细胞内液，其中氧气浓度最高的是血浆。
5．(2015·海南高考)回答下列关于红树林生态系统的问题：
(1)红树林具有调节气候、保护海岸的作用。从生物多样性价值的角度分析，这种作用所具有的价值属于________(填“间接”或“潜在”)价值。
(2)某红树林生态系统的碳循环如图所示。图中A是一种气体，B、C、D、E和F表示生物成分，箭头表示碳流动的方向。

图中A表示________，生物成分E表示________。生物成分F表示____________，________表示初级消费者。
解析：(1)红树林具有调节气候、保护海岸的作用，属于生物多样性的间接价值，也叫生态功能。(2)分析图形可知，图中A是大气中CO2库，E与A之间为双向箭头，说明E是生产者；C以E为食是初级消费者，B是次级消费者，D是三级消费者；各种生物的能量均流向F，且F能将生物群落的有机碳分解为CO2释放到大气中，所以F是分解者。
答案：(1)间接(也叫生态功能)　(2)大气中CO2库
生产者　分解者　C

考点二生态系统的信息传递和稳定性

1．熟记生态系统三大功能的区别与联系
项目
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动，逐级递减
循环运动，反复利用
往往是双向的
范围
生态系统中各营养级及分解者
生物圈
生物之间，生物与无机环境之间
途径
食物链和食物网
多种
地位
生态系统的动力
生态系统的基础
决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系
同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体
2．明辨生态系统稳定性的两个易误点
(1)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的，如苔原生态系统，由于物种组成成分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
(2)某一生态系统在受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。
3．正确区分正反馈调节与负反馈调节
项目
正反馈
负反馈
调节方式
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
结果
常使生态系统远离稳态
有利于生态系统保持相对稳定
实例分析

已污染的湖泊污染加剧

草原上食草动物与植物的平衡

[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)信息可来源于无机环境或生物，传递方向均是双向的(×)
(2)生态系统中组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性就越强(×)
(3)落叶阔叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低(×)
(4)极地苔原由于物种组成单一，结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低(√)
2．下列有关生态系统的结构和功能的叙述，错误的是(　　)
A．没有分解者的参与，生态系统中的某些物质也可以在生产者和消费者之间循环
B．人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者固定的太阳能
C．生态系统中的信息不仅可以来自生产者和消费者，还可以来自无机环境
D．食物链仅由生产者和消费者构成，说明生物群落中的能量仅在这两种成分之间流动
解析：选D　没有分解者的参与，生态系统中的某些物质也可以在生产者和消费者之间循环，如生产者中的含碳有机物可以流向消费者，消费者释放的CO2可以流向生产者。人工鱼塘生态系统中由于需要大量投放饵料，消费者同化的能量往往大于生产者固定的太阳能。生态系统中的信息不仅可以来自生物群落中的各种生物，还可以来自无机环境。生物群落中的能量也可以由生产者和消费者流向分解者。
3．图1为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图2为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，下列分析错误的是(　　)

A．一个完整的生态系统，除了图1中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物的物质和能量
B．甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→甲→丙
C．图2所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态
D．图1所示的调节机制，也是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义
解析：选C　生态系统成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，因此图1中缺少分解者、非生物的物质和能量；由图1中种群数量的变化，可得出甲、乙、丙三者之间的捕食关系是乙→甲→丙；图2所示调节导致的最终结果是破坏该生态系统原有的稳态；图1通过调节维持相对稳定属于负反馈调节，负反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制。

[典型图示]
抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系

[问题设计]
(1)在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力。
(2)雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于(填“大于”或“小于”)热带雨林的y值。
(3)x的大小可作为恢复力稳定性强弱的指标，x值越大说明恢复力稳定性越弱。
(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，TS值越大说明生态系统的总稳定性越低。
[对点落实]
4．两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后，其结构和功能的曲线变化情况如下图所示，由图不能得出的结论是(　　)

A．同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高
B．同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则B点左移
C．若甲生态系统的干扰强度增大，则C点右移
D．乙生态系统B点后一定有新的物种产生
解析：选D　从图中可看出，甲、乙两个生态系统受到干扰后，与乙相比，甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长，波动范围大，说明甲的抵抗力稳定性低，乙的抵抗力稳定性高；若乙生态系统干扰提前，其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前，即B点左移；若甲的干扰强度增大，则恢复原状所需要的时间延长，C点右移；乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生。
5.图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法正确的是(　　)
A．在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量一直保持不变
B．对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈正相关
C．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关
D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越小
解析：选B　在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量处于一个相对稳定的状态，而不是保持不变；y的大小反映了抵抗力稳定性大小，x表示生态系统的恢复力稳定性高低，对于同一个生态系统来说，y越大，说明受到干扰后偏离正常作用范围就越大，则恢复到原来状态所需要的时间就越长；x、y值的大小与生物种类和数量都有关；TS值表示生态系统总稳定性，该值越小，则表示生态系统总稳定性越大。
[类题通法]
生态系统稳定性曲线分析(以第5题图为例)
(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
(2)y的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强。
(3)x可以表示恢复到原状所需的时间，x越大，表示恢复力稳定性越弱；反之，恢复力稳定性越强。
(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，说明这个生态系统的总稳定性越低。

设计并制作生态缸，观察其稳定性
1．实验原理
(1)生态缸中必须包括生态系统的四种成分，特别需要注意必须有足够的分解者。
(2)各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动。生物之间要有合适的食物链结构，生物的数量不宜过多。
2．实验流程

3．实验设计要求
设计要求
相关分析
生态缸必须是封闭的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸的材料必须透明
为光合作用提供光能；便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间
便于操作；缸内储备一定量的空气
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)
生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定
生态缸的采光要用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡

[对点落实]
6．下列关于生态缸制作的说法，正确的是(　　)
A．生态缸的密封性越差，其生物死亡就越快
B．生态缸中放入较多的小乌龟有利于该生态系统的稳定
C．生态缸中的生物之间最好不要有捕食关系，否则稳定性就差
D．生态缸制作完成后，应放在光线良好但不是阳光直射的地方
解析：选D　生态缸中的生物种类和数量比例要适宜，小乌龟是该小型生态系统的最高级消费者，数量宜少。生态缸制作完成后，不能放在阳光直射的地方，否则会因为温度过高而导致缸内生物的死亡。
7．(2018·石家庄质检)近年来，市面上出现了很多观赏性小生态瓶，为人们的生活增添了乐趣。如图是一个简易生态瓶的示意图。回答下列问题：
(1)在一定时间范围内，小生态瓶内________(填“能”或“不能”)进行碳、氧、氮、磷等元素的循环利用，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)简易生态瓶能在一定时间内维持相对稳定，这是因为生态系统具有一定的__________能力，但简易生态瓶的抵抗力稳定性很低，原因是______________________
________________________________________________________________________。
(3)为尽可能长时间维持生态瓶的相对稳定，应将该生态瓶置于________________处，并避免阳光直射。若要在该生态瓶中添加小动物，则应注意各营养级生物之间的合适比例，从能量流动的角度分析，这是因为______________________________________。
解析：(1)由于生态瓶内有生产者和分解者，因此在一定时间范围内，小生态瓶可以通过光合作用、细胞呼吸、微生物分解等生理过程实现碳、氧、氮、磷等元素的循环利用。(2)由于生态系统具有一定的自我调节能力，所以简易生态瓶能在一定时间内维持相对稳定，然而由于小生态瓶内生物种类少，营养结构简单，自我调节能力很弱，所以简易生态瓶的抵抗力稳定性很低。(3)为尽可能长时间维持生态瓶的相对稳定，应将该生态瓶置于通风、光线良好的环境中，从而有利于生产者固定能量，同时还要避免阳光直射。能量在流动过程中逐级递减，因此添加小动物应注意各营养级生物之间的比例。
答案：(1)能　该生态瓶内有生产者和分解者，能通过光合、呼吸、分解等生理过程实现各元素的循环利用　(2)自我调节　该生态系统生物种类少，营养结构简单，自我调节能力很弱　(3)通风、光线良好　能量流动是逐级递减的

[真题集训——验能力]
1．(2016·全国卷Ⅰ)在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是(　　)
A．生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律
B．若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用
C．“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例
D．人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准
解析：选B　生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律，人类只能认识并利用其运行规律，不能改变它。生产者固定的能量可多级利用，但不能反复利用。“退耕还林、还草”可防风固沙、涵养水源等，是体现自然与人和谐统一思想的实例。人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准，避免过度消耗，破坏生态环境。
2．(2015·全国卷Ⅱ)下列有关生态系统的叙述，错误的是(　　)
A．生态系统的组成成分中含有非生物成分
B．生态系统相对稳定时无能量输入和散失
C．生态系统维持相对稳定离不开信息传递
D．负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定
解析：选B　生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者。当生态系统达到相对稳定时，并不是没有能量的输入和散失，而是能量的输入和散失达到一种动态平衡状态。生态系统中的信息传递可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，有利于生态系统保持相对稳定。
3．(2016·天津高考)在丝瓜地生态系统中，丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。下图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是(　　)

A．该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成
B．依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度
C．乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率
D．乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量
解析：选D　物质循环在生物群落和无机环境之间进行，由生产者、消费者和分解者共同参与，因此该丝瓜地的碳循环不仅仅在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成，还有分解者等的参与；调查昆虫的种群密度应以该种群全部个体为调查对象，而不能只统计成虫的数量；乙与甲的数量比值不能代表两种昆虫间的能量传递效率，能量传递效率是指相邻两个营养级间同化的能量之比，而非个体数量之比；根据题图信息，甲数量增加后会导致乙数量增加，说明甲是被捕食者，乙是捕食者，因此该生态系统存在的食物链为丝瓜→昆虫甲→昆虫乙，当乙数量增加时，甲的数量会减少，进而减少甲种群对丝瓜的摄食量。
4．(2014·江苏高考)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是(　　)
A．富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点
B．生态系统中能量的初始来源只有太阳能
C．食物链各营养级中10%～20%的能量会被分解者利用
D．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
解析：选D　富营养化水体出现蓝藻水华现象，未涉及沿食物链进行的能量流动；生态系统中能量的初始来源也可能是化学能，如硝化细菌的化能合成作用等；能量流动是单向递减的，每个营养级有10%～20%的能量流向下一营养级，而不是有10%～20%的能量被分解者利用；无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、化能合成作用、根的吸收等进入生物群落被生物利用。
5.(2014·天津高考)图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系
B．两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成
C．城市生态系统不具有自我调节能力，抵抗力稳定性低
D．流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能
解析：选A　生态系统的功能是能量流动、物质循环和信息传递，任一生态系统均可通过信息传递调节种间关系，以维持生态系统的稳定；图为农村和城市生态系统的生物量金字塔，不能反映其营养结构组成，且两个生态系统的营养结构不是均由3个营养级组成的；任何生态系统都具有自我调节能力，但自我调节能力有一定的限度，城市生态系统营养结构简单，抵抗力稳定性低；流经城市生态系统的总能量来自植物固定的太阳能和人为输入。
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是(　　)
A．生态系统中的信息只能来源于同种或异种的生物
B．植物生长素对自身生长的调节属于信息传递中的化学信息
C．牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利
D．利用人工合成的性引诱剂诱捕害虫属于生态系统信息传递的应用
解析：选D　生态系统中的信息来源不仅来自生物群落中的各种生物，还可以来自无机环境，例如温度、湿度、光照等；生态系统的信息传递发生在生物与生物、生物与环境之间，而植物激素的作用是在个体内，不属于生态系统的信息传递；一定限度内，食草动物吃草也有利于草的更新与分蘖；用人工合成的性引诱剂诱捕害虫属化学信息的应用。
2．下列关于生态系统稳定性的描述，正确的是(　　)
A．河流受到轻微的污染依然清澈，属于恢复力稳定性
B．恢复力稳定性弱的生态系统抵抗力稳定性一定强
C．“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性
D．引入新物种到一个生态系统使生物种类增加从而提高抵抗力稳定性
解析：选C　河流受到污染，依然清澈表现为“抵抗干扰，保持原状”，属于抵抗力稳定性；有些生态系统(如苔原)抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较低；“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性；引入新物种到一个生态系统可能使原有物种灭绝，从而使抵抗力稳定性下降。
3．关于生态系统中信息传递及其应用的叙述，正确的是(　　)
A．生态系统中植物都是通过化学物质传递信息的
B．生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的
C．利用性外激素扰乱某些动物雌雄交配，属于化学防治
D．信息传递可以调节种间关系，以维持生态系统的稳定
解析：选D　生态系统中植物不但能通过化学物质传递信息，而且也有物理信息，如花的形状、颜色等；生态系统中的信息传递往往是双向的；利用性外激素扰乱某些动物雌雄交配，属于生物防治。
4．环境问题是全世界人民密切关注的问题，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是(　　)
A．煤、石油和天然气的大量燃烧，致使大气中的CO2急剧增加
B．大气中CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合作用
C．生物群落中的碳元素进入大气的方式只能是微生物的分解作用
D．大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法
解析：选A　近代工业的迅速发展，导致化石燃料大量燃烧，打破了生物圈中碳循环的平衡，因此减缓温室效应的重要措施是减少化石燃料的燃烧。光合作用和化能合成作用都能够固定大气中的CO2。动植物的呼吸作用和微生物的分解作用都能释放CO2。
5．下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述中，正确的是(　　)
A．使用粪便作肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的多级利用
B．物质是能量的载体，生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
C．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
D．食物链中初级消费者数量越多，次级消费者能够获得的能量就越少
解析：选C　植物只能利用太阳能，不能利用有机物中能量；能量不能循环利用；碳在生物群落和无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环的；次级消费者获得能量的多少与初级消费者的数量无直接关系。
6．(2018·亳州月考)生态系统中信息的传递方式多种多样。如蝉在夏天的鸣唱、萤火虫通过闪光来识别同伴；地甫鸟的雄鸟在发现天敌后急速起飞，扇动翅膀向雌鸟发出信号。有人做了一个实验：迅速将一只椿象杀死，尽管做得很干净无声，还是引起了其他椿象的逃跑。下列相关说法错误的是(　　)
A．以上信息分别属于物理信息、行为信息和化学信息
B．生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥其作用的
C．种间关系的调节和种群的繁衍离不开信息的传递
D．信息传递的负反馈调节是维持生态系统稳定的基础
解析：选B　生态系统中物理信息的来源还可以是无机环境(如颜色、湿度、温度、磁力等)，并不是只来自生物。
7．切叶蚁切割收集的植物叶片，将含有消化酶的排泄物排在碎叶上，用来培养真菌，然后以真菌作为自己的食物来源。下列分析错误的是(　　)
A．切叶蚁“培养”的真菌是分解者，能促进碳、氮循环
B．探路的切叶蚁发现合适植物后会留下“气味”，这属于化学信息
C．体型大小不同的切叶蚁之间存在互利共生的关系
D．切叶蚁及与其培养的真菌之间的关系，是长期共同进化的结果
解析：选C　由切叶蚁将含有消化酶的排泄物排在碎叶上用来培养真菌，可知切叶蚁“培养”的真菌是分解者，能促进碳、氮循环；探路的切叶蚁发现合适植物后留下的“气味”，可在同种的不同个体间传递信息，属于化学信息；互利共生为种间关系，体型大小不同的切叶蚁属于同一种生物，它们之间存在种内互助关系；切叶蚁与其培养的真菌之间相互影响、共同进化。
8．下列不属于生态系统的信息传递在生产中的应用的是(　　)
A．利用人工合成的植物化学信息素吸引昆虫前来，提高传粉率和结实率
B．利用音响设备发出不同的声信号诱捕或驱赶某些动物使其结群或远离农田
C．适当延长光照时间，提高家禽产蛋量
D．利用人工合成的植物生长调节剂对植物进行保花保果
解析：选D　植物生长调节剂直接作用于植物个体，调节植物个体的生理活动，不属于生态系统的信息传递。
9.(2017·广州模拟)右面为生物圈中碳元素的循环过程，有关叙述正确的是(　　)
A．④过程代表绿色植物的光合作用，③过程代表化能合成作用
B．碳循环是指碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式传递
C．在自然生态系统中，④过程摄取碳的速率与③⑤⑦⑧过程释放碳的速率大致相同
D．图中甲、乙、丙包含的所有种群共同构成生物群落
解析：选D　由图示信息可知，甲代表分解者，乙代表生产者，丙代表消费者，共同构成生物群落；④代表光合作用和化能合成作用，③代表呼吸作用；碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间的循环；在自然生态系统中，④过程摄取碳的速率与③⑤⑧过程释放碳的速率大致相同，不包括⑦过程。
10．如图为生态系统信息传递模式图，相关叙述错误的是(　　)

A．图中的各成分之间均可以传递信息
B．生产者和消费者之间的信息传递可以调整种间关系
C．无机环境发出的信息种类只能是物理信息
D．能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能
解析：选C　从图中可以看出，生态系统的每种成分均能发出信息，也能接受信息，所以说生态系统的信息传递在生态系统的各种成分间均能进行。信息传递的主要功能之一就是调整种间关系。无机环境发出的信息可以是物理信息，也可以是一些营养物质发出的化学信息。
11.如图为生态系统碳循环示意图，图中字母代表生态系统组成成分，数字表示碳的流动过程。下列叙述正确的是(　　)
A．图中生产者、A、B、C构成了两条食物链
B．大力增强过程①可一定程度缓解温室效应
C．过程③的碳全部储存于B体内的有机物中
D．农业上的中耕松土可以加强过程⑦
解析：选B　据图分析，A表示大气中的CO2库，B表示消费者，C表示分解者，它们不能构成食物链，因为食物链只包括生产者和消费者；①表示光合作用，大力增强过程①可吸收较多的CO2，在一定程度上可缓解温室效应；经③流向B的碳大部分通过呼吸作用以CO2形式散失，少量的碳元素储存于B体内的有机物中；农业上的中耕松土可以加强过程②即植物根细胞的细胞呼吸。
12．(2018·珠海质检)如图表示某森林生态系统一年内CO2消耗量与释放量的情况，其中甲表示该生态系统消费者呼吸作用CO2释放量，乙表示分解者呼吸作用CO2释放量，丙表示生产者呼吸作用CO2释放量，丁表示生产者光合作用及化能合成作用CO2消耗量。下列叙述错误的是(　　)

A．碳循环在甲、乙、丙构成的生物群落内部以含碳有机物的形式双向传递
B．流经该生态系统的总能量可用丁来表示
C．人工生态系统中CO2的消耗量与释放量关系往往不符合上图
D．根据图示关系可推测该森林生态系统的自我调节能力正在上升
解析：选A　碳循环在甲、乙、丙构成的生物群落内部是以含碳有机物的形式单向传递。流经该生态系统的总能量是生产者固定的总能量。人工生态系统由于人工调节，物质和能量多流向对人类有益部分。流经该生态系统的总能量大于各个营养级的呼吸消耗量，有积累，故适宜物种生存，物种丰富度增加。
二、非选择题
13．如图是某自然生态系统中碳循环的部分图解，其中a、b、c、d构成生物群落，①～⑧表示相关过程。请回答下列问题：

(1)碳在无机环境与生物群落之间的循环主要是以______的形式进行的。图示各种成分之间缺少两个重要过程，请用箭头在图中表示出来。
(2)图示初级消费者粪便中的能量属于________(填字母)同化量的一部分。b同化的能量最终的去向有________________________________。若图中b的同化量增加1 kJ，则生产者的同化量至少需要增加________kJ。
(3)过度的人工碳排放，会破坏生态系统的________，导致气温升高从而形成温室效应。为了避免温室效应的形成，可以采取的措施有________________________________(写出两点)。
解析：(1)碳在无机环境与生物群落之间的循环主要是以CO2的形式进行的；碳在生物群落内部是以有机物的形式进行传递的。根据生态系统的碳循环特点可知，d为生产者，a为初级消费者，b为次级消费者，c为分解者。图中缺少a指向c的箭头和无机环境指向d的箭头。(2)初级消费者(a)粪便中的能量属于生产者(d)同化量的一部分。b为最高营养级，其同化的能量最终的去向有通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用。若b的同化量增加1 kJ，则生产者至少需要增加的同化量为1÷20%÷20%＝25(kJ)。(3)当碳过度排放到环境中时，会破坏生态系统的碳平衡，从而导致大气中CO2增多，形成温室效应。为了避免温室效应的形成，采取的措施可以从碳的来源和去路两个方面进行分析。
答案：(1)CO2　如图中虚箭头所示

(2)d　通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用　25　(3)碳平衡(或碳循环的平衡)　尽量减少使用化石燃料；扩大绿化面积，增加绿色植物对CO2的吸收等(合理即可)
14．下面为某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙为生态系统中的三种组成成分，A、B、C、D是乙中的四种生物，①～④代表生物的生理过程。请据图回答下列问题：

(1)图中丙代表________，甲、乙、丙共同组成一个______。该生态系统具有__________________________________和信息传递功能。
(2)请画出该生态系统的食物链________________________________(用箭头和序号表示)；①～④代表呼吸作用的是________。
(3)如果该生态系统内还有硝化细菌等原核生物存在，则流经该生态系统的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)该生态系统绿色植物所固定的全部太阳能。
(4)由于某种因素使得乙中B的数量在短时间内减少，一段时间后又恢复到原来水平，表明生态系统具有________能力，其基础是________调节。
解析：(1)根据图中不同成分间的关系可知，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。生产者、消费者、分解者共同组成生物群落。生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的功能。(2)生态系统的食物链只包括生产者与消费者。根据乙中能量的数值可知，B、C能量相同属于同一个营养级。①是生产者的呼吸作用，②是绿色植物的光合作用，③是消费者的呼吸作用，④是分解者的呼吸作用。(3)流经该生态系统的总能量是生产者固定的总能量。硝化细菌等能进行化能合成作用，也是生产者。所以流经该生态系统的总能量大于该生态系统绿色植物所固定的全部太阳能。(4)某种生物数量在短时间内减少，一段时间后又恢复到原来水平，表明生态系统具有自我调节能力，自我调节能力的基础是负反馈调节。
答案：(1)分解者　群落　物质循环、能量流动　
(2)　①③④　(3)大于　(4)自我调节　负反馈
15．生态学家对某池塘生态系统的营养结构和能量流动情况进行调查，得到了图甲所示的食物网，乙图表示该生态系统功能随时间的变化曲线。请分析回答下列问题：

(1)图甲中太阳鱼位于最长食物链中的第________营养级。
(2)如果去除该生态系统中的双翅目幼虫，则理论上鲈鱼的产量将有所________(填“增加”或“减少”)。如果去除该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫，则该生态系统的抵抗力稳定性将________(填“增强”或“减弱”)。
(3)甲图的食物网中，浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息，鲈鱼能够根据太阳鱼量的信息控制繁殖，这说明了生态系统中信息传递的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若该池塘中的藻类大量繁殖而发生水华，导致环境恶化，在此过程中发现该池塘生态系统中的CO2出现先减少后增加的变化，请分析CO2变化的主要原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)乙图中两条虚线之间的部分表示____________________________。对a、b两个生态系统施加相同强度的干扰，若ya＞yb，则这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为a________b(填“＞”“＜”或“＝”)；对同一生态系统来说，x和y的关系为________(填“正相关”或“负相关”)。
解析：(1)图甲的食物网至少由3条食物链构成，即浮游植物→摇蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼；浮游植物→浮游动物→太阳鱼→鲈鱼；浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→太阳鱼→鲈鱼。在最长食物链中，太阳鱼位于第四营养级。(2)能量流动的特点是单向流动、逐级递减，所以如果去除该池塘中的双翅目幼虫，会使生态系统中损失的能量减少，则鲈鱼的产量将有所增加。浮游动物和双翅目幼虫被去除后，该生态系统的营养结构变得简单，抵抗力稳定性减弱。(3)浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息，鲈鱼能够根据太阳鱼量的信息控制繁殖，这些体现了信息传递调节生物种间关系、维持生态系统稳定性的功能。(4)见答案。(5)乙图的虚线之间的部分表示处于动态平衡，说明是生态系统稳定性的正常范围。在相同强度的干扰下ya＞yb，表明a生态系统受到的影响更大，其抵抗力稳定性低。对同一个生态系统来说，偏离正常范围越大，恢复需要的时间就越长，故x和y呈正相关。
答案：(1)四　(2)增加　减弱　(3)调节生物种间关系，维持生态系统的稳定　(4)开始时藻类大量繁殖，光合作用消耗CO2增多，环境中CO2下降；后期该生态系统中的生产者和消费者大量死亡，分解者通过分解作用产生的CO2增多，环境中CO2增加(合理即可)　(5)生态系统稳定性的正常范围　＜　正相关

第三讲生态环境的保护

知识体系——定内容
核心素养——定能力

生命观念
通过分析人口增长对生态环境的影响及生物多样性的价值和保护，建立生物与环境相统一的观点
理性思维
通过分析生物多样性形成的原因，培养运用逻辑思维分析问题的能力
社会责任
通过分析全球性生态环境问题及外来物种入侵的危害，关注人口、资源与环境的关系，形成保护环境从我做起的意识

[基础知识·系统化]

知识点一　人口增长对生态环境的影响

知识点二　关注全球性生态环境问题

知识点三　保护生物多样性

[基本技能·问题化]
1．据梅托斯的“人口膨胀→自然资源耗竭→环境污染”模型图分析

下面①～④中人口激增可能导致的是①②③。(填序号)
①土地资源利用过度，不能继续加以利用，导致粮食产量下降
②自然资源因世界人口激增而发生严重枯竭，工业产品的产量也随之下降
③环境污染严重，进一步加速了作物的减产，人口大量死亡乃至停止增长
④人口膨胀、自然资源耗竭和环境污染呈现恶性循环，最后导致地球毁灭
2．连线全球性生态环境问题及其原因


3．据生物多样性的三个层次及其关系图解，回答相关问题

写出图中序号代表的含义：
①遗传(基因)　②DNA　③染色体变异　④物种　⑤生态系统
4．连线生物多样性的价值及实例


考点一人口增长与全球性生态环境问题

1．熟记我国人口增长的“一、三、五”

2．正确区分全球性生态环境问题及主要原因
环境问题
主要成因
全球气候变化
CO2等温室气体的大量排放
水资源短缺
人口多；污染严重
臭氧层破坏
氟利昂等物质的大量排放
酸雨
化石燃料的大量燃烧
土地荒漠化
植被的破坏
海洋污染
污染物通过河流和空气进入海洋；石油泄漏和倾倒污染物等
生物多样性锐减
生物生存的环境被破坏

[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)由于实行计划生育，我国人口已开始缓慢下降(×)
(2)人类的活动超出了环境的承受力，这是环境问题产生的根本原因(√)
(3)造成地面紫外线照射增强的直接原因是南极冰川融化(×)
(4)被有机物轻度污染的流动水体中，距排污口越近的水体中溶解氧越多(×)
2．(2018·成都模拟)下列有关人口增长与环境关系的叙述，正确的是(　　)
A．目前人口数量已经超出了地球环境容纳量
B．生物种群消长规律完全适用于人口增长情况
C．科技进步能解决因人口增长过快导致的资源短缺问题
D．自然灾害频繁发生与人口过度增长有密切联系
解析：选D　目前人口数量还没有超出地球环境容纳量；人不同于其他生物，生物种群消长规律并不完全适用于人口增长情况；科技进步能在一定程度上缓解因人口增长过快导致的资源短缺问题，但不能完全解决；人口过度增长造成资源短缺和环境污染，由于资源短缺，就会盲目地开发和破坏自然环境，进而使自然灾害频繁发生。
3．下列有关环境污染和破坏的叙述，正确的是(　　)
①造成温室效应的主要原因是煤、石油、天然气的大量燃烧　②造成臭氧层空洞的主要原因是人们大量使用氟氯烃制冷剂　③酸雨形成的主要原因是森林大量破坏　④水体富营养化、藻类大量繁殖，主要是由于有毒物质在生物体内的积累和浓缩
A．①②③④　　　　　　　　 B．①②④
C．①② D．②③④
解析：选C　酸雨形成的主要原因是污染大气的二氧化硫等气体排放过多而使雨水的酸性增强。水体富营养化、藻类大量繁殖，主要是水体中N、P等矿质元素增多造成的。

近代，随着科学技术的发展，人类“改造自然”的能力增强，再加上“人定胜天”、“人类中心论”等观念的推动，人类活动对生态环境的影响越来越大，已经引起了严重的生态环境问题。保护环境，迫在眉睫；走可持续发展道路，是我们必然的选择。
[对点落实]
4．下列有关环境保护的说法，错误的是(　　)
A．含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水体富营养化
B．各国工业大量排放二氧化硫是全球气候变暖的主要原因
C．劣质装修材料中的甲醛、苯、氡气等对人体有害
D．废旧电池中的汞、镉、铅等重金属盐对土壤和水源会造成污染
解析：选B　化石燃料大量燃烧导致CO2排放过量，打破了生物圈的碳平衡，是全球气候变暖的主要原因；大量排放SO2会形成酸雨。
5．(2017·北京高考)酸雨指pH小于5.6的大气降水。在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗。结果发现，楝树的高度比对照组低约40%，而樟树的高度没有明显差异。结合生态学知识所作的合理推测是(　　)
A．酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显
B．酸雨对樟树种群密度的影响比对楝树的大
C．森林生态系统物种丰(富)度不受酸雨影响
D．楝树生长的群落中，其他树种都不耐酸雨
解析：选A　楝树在酸雨喷淋环境下比对照组高度低了约40%，而樟树的高度没有明显差异，因此酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显。题干信息没有给出酸雨对两个树种的种群密度、物种丰富度的影响及其他树种对酸雨的耐受性的相关信息，不能得出B、C、D项所述推测。
6．“赤潮”被喻为“红色幽灵”，国际上也称其为“有害藻华”，是海洋生态系统中的一种异常现象。随着环境污染的日益加剧，我国海域发生赤潮的次数也呈逐年上升趋势，下列关于“赤潮”的表述错误的是(　　)
A．赤潮发生时水体多变为红色，进而会导致鱼、虾、贝类的死亡
B．生活中减少含磷洗涤剂的使用可以降低赤潮发生的概率
C．赤潮发生时水中的溶解氧降低
D．化肥的使用、生活污水的排放不会引起赤潮
解析：选D　赤潮是在特定的环境条件下，海水中的某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性的增殖或高度聚集引起水体变色的一种有害生态现象。大量赤潮生物聚集于鱼类的鳃部，使鱼类因缺氧而窒息死亡。赤潮发生后，藻体在分解过程中大量消耗水中的溶解氧，导致鱼类及其他海洋生物因缺氧而死亡。大量含氮有机物和其他生活污水排入海洋，是引发海水富营养化的一个重要原因，也是引发赤潮的主要因素。
[归纳拓展]　全球性生态环境问题及其保护


考点二生物多样性及其保护

1．熟记生物多样性的“三个三”
(1)三个层次：
①基因多样性：所有生物所拥有的全部基因。
②物种多样性：所有动、植物和微生物。
③生态系统多样性：各种各样的生态系统。
(2)三种价值：
①直接价值：食用、药用、文学艺术创作等。
②间接价值：调节气候、涵养水源等。
③潜在价值：目前尚不清楚的价值。
(3)三种保护措施：
①就地保护：建立自然保护区以及风景名胜区等。
②易地保护：把待保护物种迁至异地进行专门保护。
③利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。
2．明辨生物多样性及其保护的四个易误点
(1)保护生物多样性只是反对盲目的、掠夺式的开发利用，而不意味着禁止开发和利用。
(2)就地保护和易地保护两种方法中保护的对象不同：就地保护除了保护区域内的物种，还应保护相应的生态环境，而在物种生存的环境遭到破坏，不再适于物种生存后，就只能施行易地保护。
(3)外来物种的入侵不一定会引起本地物种数目的增加。如果入侵的物种对当地生物的生存是不利的，则会引起本地物种数目锐减。
(4)生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。
[对点落实]
1．判断下列叙述的正误
(1)盲鱼作为进化研究的材料体现了生物多样性的间接价值(×)
(2)丹顶鹤在我国东北等地繁殖，迁徙到江苏沿海滩涂越冬，在盐城建立自然保护区属于易地保护(×)
(3)就地保护是对生物多样性最有效的保护(√)
(4)保护生物多样性就是要禁止一切形式的开发和利用(×)
2．生物多样性有利于人和自然的和谐发展。下列相关叙述正确的是(　　)
A．地球上所有动物、植物和微生物，以及它们所拥有的全部基因共同组成生物多样性
B．森林对水土的保持作用属于生物多样性的潜在价值
C．建立动物园、植物园等是对生物多样性最有效的保护措施
D．生物圈内生物多样性间接价值明显大于它的直接价值
解析：选D　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；森林对水土的保持作用属于生物多样性的间接价值；对生物多样性最有效的保护措施是就地保护，如建立自然保护区，建立动物园、植物园等属于易地保护。


从分子水平及进化角度分析生物多样性的形成

分子水平


进化角度

　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　
[对点落实]
3．据研究，从来源于不同区域的12头大熊猫体内提取36种蛋白质进行对比，发现其中只有一种蛋白质具有多态性，这说明(　　)
A．大熊猫的物种多样性较低
B．大熊猫的遗传多样性较低
C．大熊猫的蛋白质功能比较单一
D．大熊猫的蛋白质表达水平较低
解析：选B　蛋白质是由基因控制合成的，36种蛋白质中只有一种蛋白质具有多态性，说明大熊猫的遗传多样性较低。
4．下列对生物多样性的理解正确的是(　　)
A．生物多样性的丰富程度与自然选择无关
B．基因多样性较低的种群适应环境能力强
C．基因突变是形成生物多样性的根本原因
D．生物多样性只是生物与生物之间在相互影响中不断进化和发展的结果
解析：选C　生物多样性的形成是生物与生物、生物与环境之间共同进化的结果；基因多样性较低的种群适应环境的能力较弱；基因突变是变异的根本来源，是形成生物多样性的根本原因。

我国是遭受外来物种入侵最严重的国家之一，据不完全统计，目前入侵我国的外来物种有400多种，其中危害较大的有100余种，每年造成的经济和环境损失达2 000多亿元。因此，防止外来物种入侵是保护生态环境的一项重要措施。

[对点落实]
5．生物入侵是指由于人类有意或无意地把某种生物带入适宜它栖息和繁衍的地区后，其种群不断扩大，分布区域稳定扩展的现象。例如，紫茎泽兰原产于墨西哥，解放前由缅甸、越南进入我国云南，并由此扩展到广西、贵州等地区，连接成片，成为当地的“害草”。紫茎泽兰“入侵”到一个新环境的初期，可能会(　　)
①其种群数量在一段时间内呈“J”型增长　②其种群数量增长不受天敌制约　③其种群可能会威胁到新环境内的物种多样性　④其种群会使生态系统的营养结构趋于复杂
A．②③④　　　　　　　　 B．①③④
C．①②③ D．①②④
解析：选C　外来物种入侵到新环境的初期，由于没有天敌，环境条件适宜，一段时间内种群数量呈“J”型增长，与所在环境中同一营养级生物进行竞争，而导致侵入地物种的生存受到威胁，从而减少侵入地的物种，破坏侵入地的生物多样性，使生态系统的营养结构趋于简单。
6．自然界中，有些新植物或动物物种的出现会打破原来固有的生态循环系统，有时甚至给当地环境带来压力和灾难，造成生态系统退化。下列关于生物入侵的叙述错误的是(　　)
A．生物入侵会使原生态系统的生物多样性受到严重威胁
B．生物入侵会使生态系统的抵抗力稳定性增强
C．生物入侵会打破生态系统中生物间的制约关系，破坏生态系统的稳态
D．适当引入外来物种，可增加物种多样性，使当地的生态平衡更加稳定
解析：选B　外来物种入侵或引种不当(如引入我国的水葫芦、食人鱼等)，则首先会减少当地的物种，从而破坏当地的生物多样性(主要通过食物链的方式造成其他物种消失或者濒危)，使生态系统的抵抗力稳定性降低。
[归纳拓展]　外来物种入侵及其危害
(1)含义：外来物种入侵就是某物种从它的原产地，通过自然或人为的途径迁移到新的生态环境的过程。
(2)外来物种入侵的危害：破坏迁入地生态系统的稳定性或生态平衡；使迁入地生态系统的生物多样性受到严重威胁，即引发生态危机。
(3)侵入种引发生态危机的原因：占据生态位。如果迁入地环境条件适宜，侵入种由于缺少天敌的控制，一旦传入，能迅速传播蔓延开来，在短时间内呈现种群的“J”型曲线增长。



[真题集训——验能力]
1．(2017·江苏高考)江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念，实施了一系列生态建设工程，生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是(　　)
A．使物种多样性程度显著提高
B．使生物群落的组成更为复杂
C．使生态系统的类型更为多样
D．其主要目的是提高生物多样性的直接价值
解析：选D　生态建设工程的主要目的是提高生物多样性的间接价值，而不是直接价值。
2．(2016·江苏高考)为修复长期使用农药导致有机物污染的农田，向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述中错误的是(　　)
A．加入菌剂可增加土壤中的物种多样性，提高土壤生态系统的稳定性
B．该菌剂减少了残留农药进入农作物，一定程度上阻碍了土壤中的物质循环
C．土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类，降低害虫的优势度
D．农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径，体现了基因多样性的应用价值
解析：选B　复合菌剂中含多种微生物，可增加土壤中的物种多样性，提高土壤生态系统的稳定性；该菌剂中的微生物能降解农药，减少了残留农药进入农作物，农药被降解产生的无机物可进入农作物进行物质循环；土壤中有毒物质减少，则农田动物的种类增加，不同种动物之间的竞争增强，故害虫的数量会减少，导致害虫的优势度降低；农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径，细胞代谢需要基因控制合成的酶的催化，体现了基因多样性的应用价值。
3．(2015·江苏高考)下列关于生物多样性的叙述，正确的是(　　)
A．生态系统多样性是物种多样性的保证
B．各种中药材的药用功能体现了生物多样性的间接价值
C．大量引进国外物种是增加当地生物多样性的重要措施
D．混合树种的天然林比单一树种的人工林更容易被病虫害毁灭
解析：选A　生态系统多样性是生物多样性的基础，保护物种多样性和基因多样性都要从保护生态系统多样性出发。各种中药材的药用功能体现了生物多样性的直接价值，间接价值是指其生态功能。国外物种的引进要谨慎，以免造成外来物种入侵，大量引进极易破坏当地的生态平衡，降低当地的生物多样性，更不可取。天然林的物种多样性更丰富，抵抗力稳定性较人工林强，不易受到病虫害影响。
4．(2014·江苏高考)下列关于生物多样性的叙述，错误的是(　　)
A．生态系统中捕食者的存在可以促进物种多样性的提高
B．把沼泽地改造成人造林是增加生物多样性的重要手段
C．花费大量人力物力保护无经济价值的物种是为人类生存发展保留空间
D．农田是具有高度目的性的人工生态系统，清除杂草与保护生物多样性的原则不矛盾
解析：选B　捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种创造出更多空间，以促进物种多样性的提高；把沼泽地改造成人造林，会使生物种类减少，生物多样性降低；无经济价值的物种可能具有间接价值或潜在价值，保护生物多样性，才能实现可持续发展；保护生物多样性是对生物资源的合理利用和保护，清除农田中的杂草是为了使能量尽可能多地流向对人类有益的农作物。
5．(2016·江苏高考)高密度水产养殖常会引起池塘水体富营养化，影响养殖。下图为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图，箭头所指为水流方向。请回答下列问题：

(1)鱼塘大量投饵后，水体常会出现有害的硫化物，这些硫化物最可能是饵料中的________分解产生的。
(2)图示系统在实现了水资源循环利用的同时，鱼塘富营养化水还为水稻生长提供了一定的________元素营养。
(3)为调查图中稻田害虫的发生状况，可采用________法，分别统计____________的种群密度。
(4)通过稻田净化，B处水样中可溶性有机物浓度比A处显著下降，其主要原因是在稻田中的________(填序号)微生物分解了大量有机物。
①好氧　②光合放氧　③厌氧　④兼性厌氧
(5)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后，B处水样中藻类数量大大减少。从生态学角度分析，藻类数量减少的原因有________________________________________________。
解析：(1)很多蛋白质中含有S元素，污染水体中的硫化物最可能是饵料中蛋白质分解产生的。(2)水体富营养化的主要原因是水体中的N、P等元素含量过高，N、P元素可被水稻吸收利用。(3)图示稻田接近正方形，并且害虫的活动能力弱、活动范围小，可采用五点取样法调查种群密度。(4)通过稻田净化，B处水样中可溶性有机物浓度比A处显著下降，其主要原因是稻田中的各种异养型微生物将其分解为无机物供水稻利用，这些微生物包括好氧微生物、厌氧微生物和兼性厌氧微生物。(5)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后，B处水样中藻类数量大大减少，从生态学角度分析，藻类数量减少的原因有水稻与藻类竞争光照和营养、藻类被稻田中的动物摄食、微生物等产生杀藻物质等。
答案：(1)蛋白质　(2)N、P　(3)五点取样　各种害虫
(4)①③④　(5)水稻竞争光照和营养、动物摄食、微生物等产生杀藻物质
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．随着我国人口老龄化到来，全面二孩政策的实施有助于调节我国的人口组成，使我国经济能健康长期增长。以下有关叙述不合理的是(　　)
A．我国人口政策反映了人类种群数量变化规律不同于其他生物种群的一面
B．人口增长率比人口的年龄组成更加适合于对短期人口变化进行精确的计算
C．医疗水平的改善而导致人的平均寿命延长，是我国实行控制生育政策的一个重要原因
D．当一对夫妻平均生育两个孩子时，我国人口总量就会保持稳定
解析：选D　我国人口政策反映了人类种群数量变化规律与其他生物种群不同；人口的年龄组成可以预测长时间内人口的变化趋势，而人口增长率可对短期人口变化进行精确地计算；医疗水平提高可使人类的平均寿命延长；一对夫妻平均生育两个孩子时人口出生率会增加，但考虑到人的平均寿命延长等因素，死亡率不一定增加，因此，短期内人口还可能增加。
2．为了解决粮食生产和环境保护问题，实现农业可持续发展，当前科学、有效的途径是(　　)
①合理开发海洋，寻找新的粮食资源
②控制人口增长，协调人与自然和谐发展
③增加化肥和农药的使用，提高作物产量
④开荒辟地，围湖造田，扩大粮食种植面积
⑤利用现代生物技术，培育具有较高光合效率的作物品种
A．①②③　　　　　　　 B．①②⑤
C．①③④ D．③④⑤
解析：选B　增加化肥和农药的使用，可提高作物产量，但会破坏土壤结构，污染环境；开荒辟地，围湖造田会减少生物多样性，降低生态系统的稳定性，因此途径③和④都不符合可持续发展的理念。
3．下列措施符合保护物种多样性原则的是(　　)
A．为美化城市环境，随意从国外引进多种观赏类植物
B．为保护草场，减少沙漠化，要杀死所有危害草原的黄鼠
C．将东北虎迁入野生动物园繁育，并进行部分野外回归实验
D．为控制水葫芦在我国造成的严重灾害，应将其天敌引入我国
解析：选C　外来物种的入侵或引种到缺少天敌的地区，会导致侵入地或引种地区原有物种的生存受到威胁，因此不能随意引进外来物种；对危害农、林、牧业的害虫或鼠类，从保护物种多样性原则出发，应加强灭害工作，但不应彻底消灭，而是把数量控制在较低水平；将东北虎迁入野生动物园繁育，属于物种多样性保护的措施之一，进行部分野外回归实验，是为了增强动物对自然环境的适应能力，增加野生动物的数量，目的是保护物种的多样性。
4．关于生物多样性及全球性生态环境问题的叙述，正确的是(　　)
A．生物多样性就是指生态系统中丰富的动植物资源
B．将其他受灾地的珍稀动物迁入自然保护区属于就地保护
C．全球气候变暖和生物多样性锐减属于全球性生态环境问题
D．对生态系统稳态的调节功能属于生物多样性的直接价值
解析：选C　生物多样性不仅仅包括物种多样性，还包括基因多样性和生态系统多样性；将其他受灾地的珍稀动物迁入其他地方进行保护属于易地保护；对生态系统稳态的调节功能属于生物多样性的间接价值。
5．下列属于生物多样性间接价值的是(　　)
A．“碧玉妆成一树高，万条垂下绿丝绦”，激发人们文学艺术创作灵感
B．野生生物相互依存、相互制约，共同维系生态系统的稳态
C．从金鸡纳树中提取奎宁用来治疗疟疾
D．生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库
解析：选B　“碧玉妆成一树高，万条垂下绿丝绦”，激发人们文学艺术创作灵感，这属于生物多样性的直接价值；生物多样性的间接价值是指生物多样性的生态功能，如森林和草地保持水土、调节气候的作用，野生生物相互依存、相互制约，共同维系生态系统的稳态等；从金鸡纳树中提取奎宁用来治疗疟疾，属于生物多样性的直接价值；生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库，这也属于生物多样性的直接价值。
6．(2018·邯郸一模)下列有关全球性生态环境问题的叙述，正确的是(　　)
A．引入外来物种是增加当地生物多样性的有效措施之一
B．规定禁渔区和禁渔期是保护生物多样性的一项重要措施
C．温室效应是由于地球生物对CO2的代谢释放量大于吸收量导致的
D．大量开垦森林和草原是解决非洲人口增长过快造成粮食短缺问题的一个重要措施
解析：选B　引入外来物种有可能导致当地生物多样性降低；规定禁渔区和禁渔期有利于水域生态系统中鱼类的繁殖和进化，这是保护生物多样性的一项重要措施；温室效应主要是由于人类对化石燃料的大量燃烧产生了过多的CO2导致的；大量开垦森林和草原会导致生态系统稳定性大大降低，进而破坏生态平衡。
7．(2018·郴州质检)研究发现，浮萍不但能分解水中的有机污染，净化水质，还能分泌有关物质促进水中藻类叶绿素的分解，并覆盖在水体表面，使藻类处于被遮光状态，从而减少水华的发生。以下推论错误的是(　　)
A．浮萍能分解有机污染，所以浮萍既是分解者又是生产者
B．浮萍可以通过影响藻类的生理功能来抑制其生长
C．浮萍与藻类之间属于竞争关系而非互利共生关系
D．生物多样性的直接价值明显大于它的间接价值
解析：选D　浮萍能分解有机污染，也能进行光合作用，既是分解者又是生产者；浮萍分泌的有关物质能促进水中藻类叶绿素的分解，说明浮萍可以通过影响藻类的生理功能来抑制其生长；浮萍与藻类之间争夺阳光等环境资源，属于竞争关系而非互利共生关系；生物多样性的直接价值明显小于它的间接价值。
8．(2018·西宁一模)习近平总书记考察三江源时指出“尊重自然、顺应自然、保护自然，坚决筑牢国家生态安全屏障，实现经济效益、社会效应、生态效益相统一。”下列说法错误的是(　　)
A．生态环境保护和生态文明建设是我国可持续发展的重要基础
B．实现循环经济的基本原理是物质循环再生原理
C．提高三江源生态系统的稳定性是筑牢国家生态安全屏障的重要举措
D．保护三江源生物多样性的最大成效是利用生物多样性的直接价值
解析：选D　生物多样性的间接价值远大于其直接价值。
9．下图甲为某清洁水体在遭受一次性有机物轻度污染后污染物含量的变化。水体中好氧性微生物数量变化的曲线最可能接近于图乙中的曲线是(　　)

A．Ⅰ　　　　　　　　　 B．Ⅱ
C．Ⅲ D．Ⅳ
解析：选D　污染开始时，水体中有机物的含量较高，好氧性微生物大量增加，达到一定限度后，随有机物含量和水中溶解氧的减少，水中好氧微生物数量又逐渐减少。
10．某湖泊由于大量排入污水，藻类暴发，引起水草(沉水植物)死亡，之后浮游动物及鱼类等生物死亡，水体发臭。下列有关叙述错误的是(　　)
A．导致沉水植物死亡的最主要非生物因素是缺少阳光
B．藻类刚暴发时，某小组分别于早晨和下午在该湖泊的同一地点、同一水层取得两组水样，测得甲组 pH为7.3，乙组 pH为6.0，那么取自早晨的水样是甲组
C．更多水生生物死亡又加重了水体污染，这属于正反馈调节
D．藻类刚暴发时，若投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物，将有利于生态修复
解析：选B　由于藻类暴发，浮在水面上遮挡了阳光，导致沉水植物缺少阳光而死亡；藻类刚暴发时，因经过一天光合作用，水中的CO2浓度下午较早晨低，故水体 pH在早晨较低；水体污染导致水生生物死亡，水生生物死亡又加重了水体污染，属于正反馈调节；投放的食浮游植物的鱼类可通过捕食限制藻类数量，种植大型挺水植物可通过竞争阳光等资源抑制藻类生长。
11．如图是利用人工湿地净化生活污水(主要含有机物)的原理简图。其中，甲和乙为生产者，丙为消费者，丁为分解者。下列有关叙述错误的是(　　)

A．该人工湿地受到轻微污染后很快恢复原样，说明生态系统具有自我调节能力
B．若没有丙，该人工湿地易产生水华等生态危害
C．在水域中增设一些搅拌装置，去污效率会更高
D．该人工生态系统的能量来源于生活污水中的有机物
解析：选D　人工湿地可以净化城市污水，说明生态系统具有一定的自我调节能力；丙为消费者，可摄食浮游植物等生物，若没有丙，该人工湿地易产生水华等生态危害；细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，很多分解者属于异养需氧型微生物，在水域中增设一些搅拌装置可增加污水的溶氧量，去污效率会更高；流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和污水中有机物的能量之和。
12．某同学设计了如下三个实验装置验证水体富营养化问题，在适宜的温度、光照条件下放置一段时间，不能得到的结论是(　　)

A．甲、乙对照可验证水体富营养化与水体中含大量的N、P等矿质元素有关
B．甲、丙对照可验证生活污水导致水体富营养化
C．乙、丙对照可验证生活污水中的有机质被微生物降解后，产生大量的N、P等矿质元素
D．甲、乙、丙对照可知，生活污水的排放是水体富营养化的唯一因素
解析：选D　由图示信息可以看出，甲与乙、甲与丙、乙与丙的自变量分别为N、P等矿质元素、生活污水和污染物的种类，所以甲、乙对照可验证水体富营养化与水体中含大量的N、P等矿质元素有关。乙、丙对照可知，生活污水中的有机物被微生物分解，产生大量的N、P等矿质元素，从而引起水体富营养化。甲、乙、丙对照可知，生活污水的排放和水体中含大量的N、P等矿质元素都是引起水体富营养化的因素。
二、非选择题
13．1859年，托马斯·奥斯汀从欧洲带了24只野兔来到澳大利亚。一个世纪之后，野兔的数量已经蹿升至6亿只，造成了严重的生态灾难。为了消灭兔子，澳大利亚引进了兔子的天敌——狐狸，但是狐狸更喜欢吃行动相对迟缓的本地有袋类动物。最后又引进了黏液瘤病毒，才有效地控制了野兔的数量。回答下列问题：
(1)在野兔的原产地欧洲，野兔与其天敌的数量都保持着相对的稳定，其原因是生态系统具有________________能力，这种能力的基础是生态系统中普遍存在____________________________。
(2)在引入黏液瘤病毒之前，澳大利亚政府也曾采用播撒毒药的方法进行过兔灾的防治，但是没有起到很好的效果。其原因是毒药对兔群具有________作用，使兔群中________不断升高，进而使兔群发生进化。
(3)在野兔入侵的过程中，澳大利亚一些特有的动物，如小袋鼠、袋狸、鼠袋鼠等生物都纷纷灭绝或濒临灭绝，这说明生物入侵会破坏当地的____________，应果断采取建立动物园、濒危动植物繁育中心等________的措施，为这些行将灭绝的动物提供最后的生存机会。
解析：(1)生态系统中各种群数量保持相对稳定的原因是生态系统具有一定的自我调节能力，而自我调节能力的基础是生态系统中普遍存在负反馈调节机制。(2)毒药对兔群具有选择作用，在毒药的选择作用下，兔群中具有抗药性的基因频率逐渐升高，进而使兔群发生进化。(3)由题意可知，外来物种入侵后导致原有生态系统中的物种灭绝，说明生物入侵会破坏当地的生物多样性，而对于这些濒临灭绝的生物可以采取易地保护的措施，即建立动物园、濒危动植物繁育中心等进行保护。
答案：(1)一定的自我调节　负反馈调节机制　(2)选择　抗药基因频率　(3)生物多样性　易地保护
14．如图是利用人工湿地净化生活污水(含有机物)的原理简图。请回答下列相关问题：

(1)流入该生态系统的能量包括__________________________________________，其中能通过捕食的方式被利用的是____________________。
(2)人工湿地生态系统的自我调节能力有限，因此，实际操作中需注意________________________________________________________________________。
(3)该人工湿地中有植食性昆虫和食虫鸟，但没有捕食食虫鸟的生物，两者同化能量的共有流向可用以下模式表示，该模式中甲指的是____________________，丁指的是____________________。
甲←乙→丙→丁
(4)湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面具有重要作用，这体现了生物多样性的________价值。
解析：(1)分析题干及图中信息可知，流入该生态系统的能量包括植物(生产者)固定的太阳能和生活污水中的化学能，前者可以通过草食性动物取食而被利用，后者主要流向分解者，可见，通过捕食的方式被利用的只有植物(生产者)固定的太阳能。(2)人工湿地生态系统的自我调节能力有限，基于此特点，流入该人工湿地的生活污水的速率不能过快，一旦超出其调节能力范围，该生态系统将会崩溃。(3)每个营养级同化的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失掉，一部分用于自身的生长发育和繁殖，而这部分能量还可以流向分解者或下一营养级。由于该人工湿地的食虫鸟没有天敌，所以植食性昆虫和食虫鸟共有的能量流向模式中甲指的是呼吸作用散失的热能，丁指的是流向分解者的能量。(4)湿地的生态功能属于生物多样性的间接价值。
答案：(1)植物(生产者)固定的太阳能和生活污水中的化学能　植物(生产者)固定的太阳能　(2)控制流入该人工湿地的生活污水的速率(合理即可)　(3)呼吸作用散失的热能　流向分解者的能量　(4)间接
15．高等植物凤眼莲可用于治理水体富营养化，蓝藻暴发程度对凤眼莲的治理效果会造成影响，研究者进行了相关实验，结果如图所示。请回答下列问题：


(1)从细胞的结构特点来看，蓝藻与凤眼莲的主要不同是蓝藻________________________。凤眼莲能够治理水体富营养化这一功能体现了生物多样性的__________价值。
(2)分析图1可知，蓝藻聚集后，导致凤眼莲根区______________，会抑制凤眼莲根细胞的______________，造成根系发黑、发臭，老根大量脱落。
(3)蓝藻聚集造成的环境变化对凤眼莲有不利影响，但分析图2实验数据发现60 g/L蓝藻实验组凤眼莲根系活力____________________________，结合图1推测其原因是凤眼莲对逆境产生了抗逆性。120 g/L蓝藻实验组凤眼莲根系活力的变化情况说明________________________________________________________________________
________________。
(4)结合上述实验结果，在利用凤眼莲治理水体富营养化时，要尽量避免____________________，以充分发挥凤眼莲的生态净化功能。
解析：(1)蓝藻是原核生物，凤眼莲是真核生物，二者的主要区别是蓝藻细胞中无核膜包被的细胞核。凤眼莲能够治理水体富营养化的功能体现了生物多样性的间接价值。(2)分析图1可知，实验组较对照组的凤眼莲根区溶解氧含量低。氧气含量下降会抑制细胞的有氧呼吸。(3)分析图2可知，60 g/L蓝藻实验组凤眼莲根系活力呈上升趋势且高于对照组，结合图1推测凤眼莲对逆境产生了抗逆性。120 g/L蓝藻实验组凤眼莲根系活力先上升一段后呈下降趋势并最终低于对照组，说明蓝藻浓度过高，会影响凤眼莲的根系活力，即凤眼莲的抗逆性是有一定限度的。(4)根据实验结果可知，在利用凤眼莲治理水体富营养化时，要尽量避免蓝藻浓度过高，以充分发挥凤眼莲的生态净化功能。
答案：(1)无核膜包被的细胞核　间接　(2)溶解氧含量低　有氧呼吸　(3)呈上升趋势且高于对照组　蓝藻浓度过高，会影响凤眼莲的根系活力(或凤眼莲的抗逆性是有一定限度的)(合理即可)　(4)蓝藻浓度过高

单元综合

一、以种群数量特征之间的关系概念图为线索，串种群数量特征的有关知识

(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
(3)年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
(4)调查种群密度的常用方法有样方法和标志重捕法。
二、以曲线图为线索串种群数量变化的有关知识

(1)曲线a为“J”型增长曲线，前提条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件。
(2)曲线b为“S”型增长曲线，前提条件是资源和空间有限，受其他生物制约等现实条件。
(3)图中c为环境容纳量，即K值，是在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。
(4)图中d代表环境阻力，或在生存斗争中被淘汰的个体数目。
三、以某湖泊生态系统的结构及其演替的部分过程图为线索，串群落结构与演替的相关知识

(1)图3从湖岸到湖底的生物分布叫群落的水平结构，从湖面到湖底的生物分布为群落的垂直结构。
(2)植物的垂直分层现象主要与对光的利用有关，动物的分层主要取决于栖息空间和食物条件。
(3)图示群落的变化属于初生演替，在火灾过后的草原上进行的演替为次生演替，两者的区别主要在于起始条件不同。
四、以某陆地生态系统食物网为线索，串生态系统结构的相关知识

(1)图中食物网缺少的生态系统的成分是非生物的物质和能量、分解者。
(2)食物链的起点是生产者，终点是最高级的消费者，一般不超过五个营养级。同一种消费者在食物网中可能占据多个营养级。
(3)图中狐属于次级消费者，第三营养级。
(4)食物链和食物网是物质循环和能量流动的渠道。
五、以能量流动的过程示意图为线索，串能量流动的相关知识

(1)生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失等过程。
(2)每个营养级能量的去路有三条(最高营养级除外)：
①自身呼吸作用消耗，②流向下一营养级，③被分解者分解利用。
(3)能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
六、以碳循环的过程图解为线索，串物质循环的相关知识

(1)图中①代表光合作用(或化能合成作用)，②③代表呼吸作用，④代表生产者，⑤代表消费者，⑥代表分解者的分解作用，⑦代表化石燃料的燃烧。
(2)生态系统的物质循环是指组成生物体的化学元素在生物群落与无机环境之间不断循环的过程。
(3)物质循环的特点是全球性、循环性。
七、串记生态系统的信息传递
(1)生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息。
(2)生态系统中信息传递的作用包括：①维持生物体生命活动的正常进行；②维持生物种群的繁衍；③调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
(3)生态系统的信息传递可发生在生物与生物之间以及生物与无机环境之间，信息传递往往是双向的。
八、串记生态环境及其保护
(1)人口过快增长会导致人均耕地减少，粮食需求增加，自然资源大量消耗，环境污染加剧等问题。
(2)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。
(3)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三个层次。
(4)生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值三个方面。
(5)生物多样性的保护措施主要包括就地保护和易地保护两大类，就地保护是保护生物多样性最有效的措施。

[单元综合检测]
一、选择题
1．下列选项中，不属于对种群数量特征描述的是(　　)
A．用样方法调查作物植株上蚜虫的种群密度
B．某种杂草杂乱无章地分布在一块田地上
C．临近春节时，某城市人口的迁出率明显增大
D．某国家人口的男女比例失衡将导致婚姻挤压问题
解析：选B　A项反映的是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；B项反映的是种群的空间特征；C项反映的是迁出率，迁入率和迁出率属于种群数量特征；D项反映的是性别比例，性别比例属于种群数量特征。
2．下列有关种群、群落、生态系统的叙述正确的是(　　)
A．年龄组成是稳定型的种群，其数量一定能保持稳定
B．如果时间允许，弃耕农田一定能演替成森林
C．群落的物种组成是区别不同群落的重要特征
D．温带针阔混交林比热带雨林的抵抗力稳定性高
解析：选C　物种组成是区别不同群落的重要特征。年龄组成为稳定型的种群，其种群数量不一定能保持稳定，因为出生率和死亡率还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响；此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。在气候条件适宜的情况下，弃耕的农田才能演替成森林。温带针阔混交林比热带雨林的营养结构简单，故抵抗力稳定性低。
3．百山祖冷杉是世界最濒危的12种植物之一。某科研小组为保护该植物，在植物园中呈带状种植该植物，多年后进行种群密度调查，并根据年龄组成得知该种群较稳定。下列相关叙述正确的是(　　)
A．植物园中百山祖冷杉的出生率和死亡率可能相等
B．调查植物园中百山祖冷杉的种群密度应采取五点取样法
C．对于百山祖冷杉的保护措施属于就地保护
D．自然分布区和植物园中的百山祖冷杉为同一种群
解析：选A　根据题干信息，植物园中百山祖冷杉种群较稳定，说明其出生率和死亡率可能相等；植物园中百山祖冷杉的种植为带状，因此调查该植物种群密度应采取等距取样法；将百山祖冷杉种植到植物园中进行保护，这属于易地保护；种群是生活在一定区域的同种生物的全部个体，自然分布区和植物园为两个区域，因此两个地方的百山祖冷杉不是同一种群。
4．下列有关生态学原理的叙述，错误的是(　　)
A．我国实施的二孩政策可以调节人口的出生率，改变人口的年龄组成
B．农民对某块农田放弃管理后，该农田上进行的群落演替属于次生演替
C．化石燃料的大量燃烧可导致大气中CO2的含量上升，引起温室效应
D．蜜蜂通过跳圆圈舞向同伴传递信息体现了信息可调节生物的种间关系
解析：选D　我国实施的二孩政策可提高人口的出生率，改善目前人口老龄化问题，使人口的年龄组成发生改变。弃耕的农田上进行的群落演替属于次生演替。化石燃料的大量燃烧可导致大气中CO2的含量上升，引起温室效应。蜜蜂通过跳圆圈舞向同伴传递信息属于信息在种内的作用，没有体现信息在种间的作用。
5．较大的降雨量可导致洪水和泥石流等自然灾害。下列关于洪水和泥石流等自然灾害对当地群落影响的分析，正确的是(　　)
A．洪水和泥石流不会影响群落演替的方向，但会影响群落演替的速度
B．泥石流发生区域的群落演替属于初生演替
C．当地群落的垂直结构不复存在，但水平结构依然存在
D．当地群落的营养结构发生改变，也可能有新物种的入侵
解析：选D　洪水和泥石流会影响群落演替的方向和速度；泥石流发生区域含有土壤条件，可能还有植物的种子或根系，该区域的群落演替属于次生演替；群落存在明显或不明显的垂直结构；洪水和泥石流导致当地群落的营养结构发生改变，也可能有新物种的入侵。
6．《吕氏春秋》中说：“竭泽而渔，岂不获得？而明年无鱼；焚薮而田，岂不获得？而明年无兽。”这些关于对自然要“取之以时，取之有度”的思想有十分重要的现实意义。根据这一思想和生态学知识判断，下列说法错误的是(　　)
A．草原上放养的牲畜过多，会使部分个体饿死，但牲畜的环境容纳量不变
B．“竭泽而渔”使鱼虾数量大幅度低于K/2，可能会使生态系统发展停滞甚至崩溃
C．对于自然资源，我们应反对掠夺式开发利用，而不是禁止开发利用
D．只有正确处理人与资源和环境的关系，走可持续发展之路，才是人类唯一正确选择
解析：选A　环境容纳量的大小与环境有关，不随种群数量的变化而变化，过度放牧可能会导致草场退化，使牲畜的环境容纳量变小；“竭泽而渔”使鱼虾数量大幅度低于K/2，可能会使生态系统发展停滞甚至崩溃；对于自然资源，提倡合理开发利用，而不是禁止开发利用；只有正确处理人与资源和环境的关系，走可持续发展之路，才是人类唯一正确选择。
7．(2018·衡水模拟)如图表示三种可构成一条食物链的生物(营养级不同)在某河流不同深度的分布情况。下列有关分析错误的是(　　)

A．三种生物构成的食物链可能是物种甲→物种乙→物种丙
B．若物种甲表示绿藻，它在不同水深处的个体数量不同，主要是温度的原因
C．若物种乙的数量增加，则物种丙的数量也会增加
D．若物种丙表示肉食性鱼，该种群营养级高，所含能量较少
解析：选B　一般情况下，营养级越低的生物个体数量越多，根据图示分析可知，三种生物构成的食物链可能是物种甲→物种乙→物种丙；绿藻在不同水深处的个数数量不同，主要是光照的原因；物种乙的数量增加，即丙的食物增多，所以物种丙的数量也会增加；能量沿着食物链流动时具有逐级递减的特点，营养级越高的生物，所含能量越少。
8．“草→兔子→狐狸→狼”为某草原上的一条食物链，下列关于该食物链的说法正确的是(　　)
A．在此食物链中能量形式的转变顺序是化学能→光能→热能
B．兔子产生粪便中的能量不属于兔子的同化量，而属于草的同化量
C．当狐狸捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级
D．根据能量流动的特点，狼个体体内的能量少于狐狸个体体内的能量
解析：选B　在题述食物链中能量形式的转变顺序是光能→化学能→热能；兔子的同化量＝摄入量－粪便量，兔子粪便中的能量属于上一营养级即草的同化量；兔子和狐狸分别处于第二、第三营养级，根据能量流动的特点，所有狼个体体内的能量之和少于所有狐狸个体体内的能量之和。
9．(2018·郑州质检)如图为某生态系统中存在捕食关系的两个种群数量变化曲线，下列有关叙述正确的是(　　)
A．甲为被捕食者，在图中D点时甲种群增长速率比C点时大
B．稳定状态时，乙种群个体数量约占甲种群个体数量的10%～20%
C．在图中C点时，甲种群的年龄组成属于衰退型
D．如果乙种群大量繁殖，则会使甲种群灭绝
解析：选A　先达到波峰的是被捕食者，甲为被捕食者，乙为捕食者，甲曲线中D点斜率最大，此时增长速率最大；10%～20%指的是生态系统中两营养级间的能量传递效率，而不是种群之间的数量比例；在C点时，甲种群数量相对稳定，甲种群的年龄组成为稳定型；乙种群大量繁殖，会使甲的数量减少，但不一定会导致甲种群灭绝。
10．图甲为某种鼠的种群数量随时间的变化曲线图，图乙为该种群增长速率随时间的变化曲线图。下列说法正确的是(　　)

A．图甲中ae段鼠群的年龄组成为稳定型
B．图甲中的c点是防治鼠害的最佳时刻
C．改变空间和资源条件会使图甲中K值改变
D．图甲中e点对应图乙中t1，此时鼠群增长速率最大
解析：选C　由图甲可知，该鼠的种群数量呈现“S”型增长，因此，ae段种群的出生率大于死亡率，年龄组成是增长型；防治鼠害的最佳时刻在c点之前；K值受到空间和资源条件的影响，改变空间和资源条件会使图甲中K值改变；图乙的t2表示K值时，对应图甲的e点，t1表示K/2值时，对应图甲的c点，c点时鼠群增长速率最大。
11．如图为能量流动示意图。其中a1是流入第一营养级的总能量，相关说法正确的是(　　)

A．第一营养级传递给分解者的总能量是a4
B．能量散失a3不能再被生物同化利用
C．a1、a2、a3、a6中的能量都以稳定化学能的形式存在
D．第一营养级和第二营养级之间能量传递效率是a6÷a2
解析：选B　第二营养级粪便中的能量a7也属于第一营养级传递给分解者的能量；能量a3以热能的形式散失，不能再被生物同化利用；第一营养级和第二营养级之间能量传递效率应该是a6÷a1×100%。
12.如图是生态系统中碳循环示意图，“→”表示碳的流动方向。下列说法正确的是(　　)
A．图中甲是生产者，乙、丁、戊是消费者，丙是分解者
B．该生态系统的结构包括甲、乙、丙、丁及非生物的物质和能量
C．该生态系统中食物网可表示为：
D．戊每增加1 kg的体重，至少需要25 kg的甲
解析：选D　由题图知，图中甲、丙之间存在双箭头，并且所有箭头都指向丙，则丙表示无机环境，甲表示生产者，乙表示分解者，丁、戊表示消费者；生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网；乙表示分解者，不属于食物链成分；图中食物链为甲→丁→戊，求戊增加1 kg体重至少需要甲的量时应按最大传递效率计算，即至少需要25 kg的甲。
二、非选择题
13．如图所示为某池塘生态系统的模式图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示不同的成分。请回答下列问题：

(1)图中Ⅳ表示分解者，则图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ________(填“能”或“不能”)构成该池塘生态系统的完整结构。
(2)该池塘生态系统内，群落具有的空间结构有____________________。在该池塘中，影响Ⅲ分布的主要外界因素是________。
(3)Ⅲ3是该池塘生态系统的顶级消费者，其同化的能量首先的分配情况是__________________________________，其次流向____________。
(4)若该池塘生态系统受到轻度污染后依然能维持相对稳定，说明________________________________________________________________________。
解析：(1)图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是非生物的物质、生产者、消费者和分解者，而生态系统的组成成分还包括非生物的能量，所以图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ不能构成该池塘生态系统的完整结构。(2)群落的空间结构有水平结构和垂直结构。影响群落中消费者分布的主要外界因素是食物。(3)顶级消费者同化的能量的分配情况是首先用于呼吸消耗、自身生长发育和繁殖，其次流向分解者。(4)生态系统受到轻度污染后依然能维持相对稳定，说明生态系统具有一定的自我调节能力。
答案：(1)不能　(2)水平结构和垂直结构　食物　(3)用于呼吸消耗、自身的生长发育和繁殖　分解者(或Ⅳ)　(4)生态系统具有一定的自我调节能力
14．如图是某池塘生态系统中碳循环的示意图，请回答相关问题：

(1)在图中的①②③④过程中，碳以有机物的形式进行传递的是________。请画出图中包含的食物链(网)。

(2)图中D与E的关系是________，F同化的能量最终的去向有________________________________________________________________________。
(3)如果图中F是该池塘中养殖的大青鱼，为了确定其数量是否达到捕捞标准，常采用______________法调查其种群密度。把该池塘中成熟期及其以上的大青鱼捕捞后，余下大青鱼种群的年龄组成类型是________。
(4)欲从群落水平上对该池塘进行研究，请提出一个研究的问题：________________________________________________________________________。
解析：(1)由图可判断，B是生产者，C、D、E、F是消费者，G是分解者，A是大气中的CO2库。碳在生态系统的生物群落内部是以有机物的形式进行传递的。根据图中B、C、D、E、F之间的箭头可以画出相应食物网。(2)D、E均以C为食，且E捕食D，故D与E之间是竞争和捕食的关系。F为最高营养级，其同化的能量最终的去向有通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用。(3)大青鱼是活动能力强、活动范围广的动物，所以调查其种群密度常采用标志重捕法。如果把池塘中的成熟期及其以上的大青鱼捕捞后，剩余的大青鱼种群的年龄组成类型为增长型。(4)见答案。
答案：(1)③④　如图
(2)竞争、捕食　通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用　(3)标志重捕　增长型　(4)该池塘中有多少种群、该池塘中各个种群分别占据什么位置、该池塘中的生物群落具有怎样的空间结构、该池塘中群落的演替情况是怎样的等(合理即可)
15．图甲为某草原生态系统的食物网关系图，图乙为该生态系统中与鼠相关的能量流动过程，图中字母代表能量值。请回答下列问题：

(1)图甲中至少存在________条食物链，蛇和鹰的种间关系为____________。
(2)假设蛇所获得的能量中，1/2来自蟾蜍，1/2来自鼠。若蛇的同化量增加a，至少需要消耗草的同化量为b，则a和b之间的关系可以表示为____________。
(3)图乙中的A属于图甲中________的同化量，C为用于____________________的能量。若该生态系统中草的同化量为E，则该生态系统中第一营养级与第二营养级的能量传递效率________(填“大于”“等于”或“小于”)B/E。
(4)在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草昆虫提供了可以采食的信息，这说明信息能够调节________________，以维持生态系统的稳定。蛇由于某种原因数量下降，导致蟾蜍的数量先增多后减少，最后趋于稳定，这属于____________调节。
解析：(1)图甲中至少存在3条食物链，即草→食草昆虫→蟾蜍→蛇→鹰、草→鼠→蛇→鹰、草→鼠→鹰。由图甲可知，鹰可以捕食蛇，蛇和鹰都能捕食鼠，因此，蛇和鹰之间有捕食和竞争的关系。(2)由题意“至少”可知，应该按最大传递效率20%计算，则有1/2a÷20%÷20%＋1/2a÷20%÷20%÷20%＝b，即b＝75a。(3)A为鼠的粪便中的能量，其属于前一营养级(草)的同化量。B为鼠的同化量，C为用于生长发育和繁殖的能量。由图甲可知鼠属于第二营养级，在该生态系统中，食草昆虫也属于第二营养级，能量传递效率是指在相邻两个营养级之间能量的传递情况，因此，第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率应大于B/E。(4)题中信息说明信息传递能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。负反馈调节可以使生态系统保持相对稳定。
答案：(1)3　竞争和捕食　(2)b＝75a　(3)草　生长发育和繁殖　大于　(4)生物的种间关系　负反馈(或反馈)