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高中三年级生物

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    1977年,科学家在深海中的火山口周围发现热泉。热泉喷出的海水温度超过300℃,并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是,在这样的海水中,竟发现大量的硫细菌。这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物,在热泉口周围还发现多种无脊椎动物,如大海蛤、蟹、管水母、没有口也没有消化道的管居环节动物等。近20年来,人们不断在深海发现这样的热泉生态系统。有些科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境类似。请根据以上材料回答:
    (1)上述硫细菌的同化作用类型是____________。
    (2)与一般生态系统相比,深海热泉生态系统有哪些特殊之处?_____________________。
    (3)研究深海热泉生态系统有什么意义?__________________________。
    本题信息:2001年河南省高考真题生物填空题难度极难 来源:姚瑶
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本试题 “1977年,科学家在深海中的火山口周围发现热泉。热泉喷出的海水温度超过300℃,并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是,在这样的海水中,竟发现大量的硫细菌。...” 主要考查您对

生物的新陈代谢

生物多样性的形成

生态系统的类型

生态系统的组成

生物的多样性与保护

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  • 生物的新陈代谢
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生物的新陈代谢:

新陈代谢是活细胞中全部有序化学反应的总称,是生物体最基本的生命活动过程,其按不同的标准可分为同化作用和异化作用两种作用与物质代谢和能量代谢两种代谢,其中同化作用又可分为自养型和异养型,异化作用又可分为需氧型和厌氧型。酵母菌为碱性厌氧型生物。
(1)物质代谢:是指生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程。可细分为:从外界摄取营养物质并转变为自身物质。(同化作用)自身的部分物质被氧化分解并排出代谢废物。(异化作用)
(2)能量代谢:是指生物体与外界环境之间能量的交换和生物体内能量的转变过程。可细分为:储存能量(同化作用);释放能量(异化作用);在新陈代谢过程中,既有同化作用,又有异化作用。
(3)新陈代谢的功能:
①从周围环境中获得营养物质;
②将外界引入的营养物质转变为自身需要的结构元件,即大分子的组成前体;
③将结构元件装配成自身的大分子,例如蛋白质、核酸、脂质等;
④分解有机营养物质;
⑤提供生命活动所需的一切能量。
(4)能源物质
①直接能源物质——三磷酸腺苷(ATP)
ATP是生物体生命活动的直接能源物质,各种生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的,细胞的分裂、肌肉收缩等。
②主要能源物质——糖类糖类是生物体生命活动的主要能源物质,生物体内的能量有70%是由糖类氧化分解提供的
③主要储能物质——脂肪
脂肪是生物体储存能量的重要物质,在动物的皮下、肠系膜、大网膜等处储存有大量的脂肪,一方可储存能量,同时还可以减少体内热量散失,有利于维持体温恒定。在植物体内也有脂肪,如花生油、籽油等就是从花生和油菜籽中提取的。
④能量最终来源——太阳能
太阳光能是生物生命活动的最终能源,太阳能通过光合作用进入植物体内,再进入动物体内
⑤新陈代谢是在无知觉情况下时刻不停的进行的体内活动,包括心脏的跳动、保持体温和呼吸。
(5)同化作用的类型与特点:
自养型:指的是绝大多数绿色植物和少数种类的细菌以光能或化学能为能量的来源,以环境中的二氧化碳为碳源,来合成有机物,并且储存能量的新陈代谢类型。
异养型:不能直接把无机物合成有机物,必须摄取现成的有机物来维持生活的营养方式。
自养型生物:绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌
异养型生物:动物、人、大多数细菌、真菌
(6)异化作用的类型与特点:分为需氧型和厌氧型。
(7)兼性厌氧是指既可以在有氧条件下进行新陈代谢,又可以在无氧状态下进行新陈代谢。但在这两种状况下,体内的生化反应是不同的。也就是说产能途径不同。酵母菌是兼性厌氧型的真菌。
生物多样性:

1、生物多样性的形成:包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2、原始生命诞生于原始海洋。
3、生物多样性形成的进化历程:从原核生物到真核生物;从无性生殖到有性生殖;有简单到复杂;由水生到陆生;有低等到高等。

遗传多样性:

    遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因之中。因此,遗传多样性也就是生物的遗传基因的多样性。任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因,因此,可被看作是一个基因库(Genepool)。一个物种所包含的基因越丰富,它对环境的适应能力越强。基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。
     狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化,包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异(世界资源研究所,1992)。此外,遗传多样性可以表现在多个层次上,如分子、细胞、个体等。在自然界中,对于绝大多数有性生殖的物种而言,种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型,而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。在生物的长期演化过程中,遗传物质的改变(或突变)是产生遗传多样性的根本原因。遗传物质的突变主要有两种类型,即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化。前者称为染色体的畸变,后者称为基因突变(或点突变)。此外,基因重组也可以导致生物产生遗传变异。

物种多样性:
     
     这是生物多样性的核心。物种(species)是生物分类的基本单位。对于什么是物种一直是分类学家和系统进化学家所讨论的问题。迈尔(1953)认为:物种是能够(或可能)相互配育的、拥有自然种群的类群,这些类群与其他类群存在着生殖隔离。中国学者陈世骧(1978)所下的定义为:物种是繁殖单元,由又连续又间断的居群组成;物种是进化的单元,是生物系统线上的基本环节,是分类的基本单元。在分类学上,确定一个物种必须同时考虑形态的、地理的、遗传学的特征。也就是说,作为一个物种必须同时具备如下条件:①具有相对稳定的而一致的形态学特征,以便与其他物种相区别;②以种群的形式生活在一定的空间内,占据着一定的地理分布区,并在该区域内生存和繁衍后代;③每个物种具有特定的遗传基因库,同种的不同个体之间可以互相配对和繁殖后代,不同种的个体之间存在着生殖隔离,不能配育或即使杂交也不同产生有繁殖能力的后代。
     物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括两个方面,其一是指一定区域内的物种丰富程度,可称为区域物种多样性;其二是指生态学方面的物种分布的均匀程度,可称为生态多样性或群落物种多样性(蒋志刚等,1997)。物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。
     在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时,最常用的指标是区域物种多样性。区域物种多样性的测量有以下三个指标:①物种总数,即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目;②物种密度,指单位面积内的特定类群的物种数目;③特有种比例,指在一定区域内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。

生态系统多样性:

     生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中,不仅各个物种之间相互依赖,彼此制约,而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。从结构上看,生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分之间的正常流动。生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中,生境的多样性是生态系统多样性形成的基础,生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。
     近年来,有些学者还提出了景观多样性(landscapediversity),作为生物多样性的第四个层次。景观是一种大尺度的空间,是由一些相互作用的景观要素组成的具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元,相当于一个生态系统。景观多样性是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化程度。遗传传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础(施立明等1993葛颂等1994),或者说遗传多样性是生物多样性的内在形式。物种多样性是是构成生态系统多样性的基本单位。因此,生态系统多样性离不开物种的多样性,也离不开不同物种所具有的遗传多样性。


生态系统的类型:

生态系统的类型:自然生态系统和人工生态系统
(1)自然生态系统分为水域生态系统和陆地生态系统。
水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统,陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等
(2)人工生态系统:农田生态系统、城市生态系统等。
(3)自然生态系统的调节能力大于人工生态系统。
(4)各类生态系统的特点
①湿地生态系统:湿地生态系统是指介于水、陆生态系统之间的一类生态单元。其生物群落由水生和陆生种类组成,物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃,具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。例:红树林
特征:系统的生物多样性;系统的生态脆弱性;生产力高效性;效益的综合性;生态系统的易变性。
作用:湿地是蓄水调洪的巨大贮库;湿地是重要的水源地;湿地是生态环境的优化器;湿地是重要的物种资源库;湿地是重要的物产和能源基地。
②农田生态系统:一定农田范围内,作物和其他生物及其环境通过复杂的相互作用和相互依存而形成的统一整体,即一定范围内农田构成的生态系统。
农田生态系统是人工建立的生态系统,其主要特点是人的作用非常关键,人们种植的各种农作物是这一生态系统的主要成员。农田中的动植物种类较少,群落的结构单一。人们必须不断地从事播种、施肥、灌溉、除草和治虫等活动,才能够使农田生态系统朝着对人有益的方向发展。因此,可以说农田生态系统是在一定程度上受人工控制的生态系统。一旦人的作用消失,农田生态系统就会很快退化;占优势地位的作物就会被杂草和其他植物所取代。
③城市生态系统:是人为改变了结构、改造了物质循环和部分改变了能量转化过程、以人类活动为主导的一类开放型人工生态系统。
按人类的意愿创建的一种典型的人工生态系统。其主要的特征是:以人为核心,对外部的强烈依赖性和密集的人流、物流、能流、信息流、资金流等。科学的城市生态规划与设计能使城市生态系统保持良性循环,呈现城市建设、经济建设和环境建设协调发展的格局。 城市生态系统是城市居民与其环境相互作用而形成的统一整体,也是人类对自然环境的适应、加工、改造而建设起来的特殊的人工生态系统。

生态系统的组成:

1.生态系统的概念与内涵
(1)概念:生态系统是由生物群落与其无机环境相互作用而形成的统一整体。

2.生态系统的成分

成分 归类 各成分的组成 在生态系统中的作用 地位
非生物的物质和能量 无机物、有机物、气候、能源 生物群落中的物质和能星的根本来源 必需成分
生产者 自养生物 (1)绿色植物(2)光合细菌和蓝藻(3)化能合成细菌,如铁细菌 将无机环境中的物质和能量通过光合作用引入生物群落,为消费者、分解者提供物质和能量 基石
消费者 异养生物 (1)绝大多数动物(2)寄生生物 帮助生产者传粉、传播种子等 最活跃的成分
分解者 异养生物 (l)腐生细菌和真菌(2)腐食动物,如蚯蚓、蜣螂等 把动植物遗体、排出物和残落物中的有机物分解成简单的无机物 循环的关键成分
3生态系统各类成分关系


易错点拨:

1、细菌并不都是分解者,如硝化细菌是自养型生物,属于生产者;寄生细菌属子特殊的消费者。
2、动物并不都是消费者,如蜣螂、蚯蚓、某些原生动物等以植物残体、粪便为食的腐食动物属于分解者。
3、生产者并不都是绿色植物,如蓝藻、硝化细菌等原核生物也是生产者,应该说生产者包括绿色植物。
4、植物并不都是生产者,如菟丝子营寄生生活,属于消费者。


知识拓展:

生态系统各成分的判断:

 1.根据双向箭头AD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
(1)A有三个指出,应为生产者;
(2)D有三个指入,为非生物的物质和能量;
(3)B和C一个为消费者,另一个为分解者,A(生产者)和B均指向C,则C为分解者。
生物多样性与保护:

1、生物多样性:生物圈内所有的植物、动物、微生物,它们所拥有的全部基因及各种各样的生态系统共同构成了生物的多样性。
2、内涵:生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性
(1)遗传多样性:指遗传信息的总和,包括地球上所有动物、植物、微生物对个体的基因。
(2)物种多样性:指地球上生命有机体的多样性,目前被描述的物种约175万种。
(3)生态系统多样性:指生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性。
3、多样性价值:
(1)潜在价值:是指目前人们还不清楚的,但肯定具有很大的使用价值。一种野生动物一旦从地球上消失,也就是说一个基因库就消失了,就无法再生,它的各种潜在价值也就不复存在。
(2)间接价值:是指它具有重要的生态功能。包括:保护水资源、维护水体的自然循环,减少旱涝,调节气候等。
(3)直接价值:①药用价值;②工业原料;③科学研究价值;④美学价值。
4、保护措施:
①就地保护:建立自然保护区和风景名胜区是生物多样性最有效的保护
②易地保护:将灭绝的物种提供最后的生存机会利用生物技术对濒危物种基因进行,保护协调好人与生态环境的关系(关键),反对盲目的掠夺式地开发利用(合理利用是最好的保护)。
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与“1977年,科学家在深海中的火山口周围发现热泉。热泉喷出的海...”考查相似的试题有: