高中生物必修三
2022-08-02 16:40:55 2 举报AI智能生成
高中生物必修三主要涵盖了生物技术实践和生态学基础两个重要领域。在生物技术实践部分，学生将学习如何利用生物技术进行实验设计和操作，包括基因工程、细胞工程、酶工程等。同时，也会涉及到一些生物技术的应用，如生物制药、农业生物技术等。在生态学基础部分，学生将学习生态系统的结构和功能，以及人类活动对生态系统的影响。此外，还会涉及到一些生态学的基本概念，如食物链、能量流动、物质循环等。通过学习这两部分内容，学生不仅可以掌握生物学的基本理论，还可以了解生物技术的最新进展和生态保护的重要性。
作者其他创作
大纲/内容
第一章：人体的内环境与稳态
细胞的生存环境
体内细胞生活在细胞外液中
体液
概念
在生物体内含有的大量以水为基础的物体
组成
细胞内液(2/3)
细胞外液(1/3)
内环境
概念
由细胞外液构成的液体环境，包括血浆、组成液和淋巴
parent
血细胞的内环境是血浆
淋巴细胞的内环境是淋巴
毛细血管壁的内环境是血浆、组织液
毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液
组成物质
营养物质
代谢产物
信号分子
血浆蛋白
内环境的理化性质
渗透压
定义
溶液中溶质微粒对水的吸引力
渗透压的大小
取决于溶液中溶质微粒的数值
血浆渗透压的大小
细胞外液渗透压
酸碱度
正常人血浆近中性
维持因素
维持酸碱平衡的体系
温度
人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右
体温：幼年>成年>老年；女性>男性
内环境稳态的重要性
内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
机体进行正常生命活动的必要条件
体内细胞与外环境进行物质交换过程
内环境的稳态与意义
内环境的动态变化
内环境稳态是一种动态的而不是恒定的状态
概念
正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态
实质
内环境中的化学成分和理化性质处于种相对稳定的状态，内环境保持动态平衡
对稳态调节机制的认识
基础：人体器官、系统协调一致运行
维持稳态的调节机制
意义
机体进行正常生命活动的必要条件
第二章：动物和人体生命活动的调节
通过神经系统的调节
神经调节的结构基础和反射
基本方式：反射
非条件反射
条件反射
完成反射的结构基础：反射弧
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋
某些组织（神经组织）或细胞感受外界刺激后由相对静止状态变为显著的活跃状态的过程
传导
以电信号的形式沿着神经纤维的传导是双向的
静息时膜内为负，膜外为正；兴奋时膜内为正，膜外为负
兴奋的传导以膜内传导为标准
神经元的基本结构
细胞体
突出
树突
轴突
传导过程
静息电位
K⁺外流
外正内负
动作电位
Na⁺内流
外负内正
传导方向
膜内同向，膜外反向
传导特点
要求生理结构完整
离体情况双向传导
神经纤维间绝缘
相对不疲劳
兴奋在神经元之间的传递
突触
突触前膜
由轴突末梢膨大的突触小体的膜
突触间隙
组织液
突触后膜
细胞体的膜 树突的膜
突触小体
突触小泡
含神经递质
先前储存
用后被讲解
胞吐方式释放
（非主动运输）
线粒体
突触前膜
突触传递
电信号→化学信号→电信号
突触传递的特点
单向传导
突触延搁
神经系统的分级调节
组成
中枢神经系统
脑
大脑皮层
最高级中枢
语言、听觉、视觉、运动
小脑
维持身体平衡
脑干
维持生命必要
下丘脑
体温调节、渗透压感受器、调节内分泌活动
脊髓
周围神经系统
分级调节
脊髓受大脑皮层控制
人脑的高级功能
语言、学习、记忆、思维等
通过激素的调节
激素调节的发现
促胰液素的发现
激素调节的概念
激素是由内分泌器官（内分泌细胞）分泌的化学物质，激素进行生命活动的调节称激素调节
血糖平衡的调节
血糖的平衡
食物中的糖类→消化吸收→血糖→氧化分解→CO₂+H₂O+能量
肝糖原→分解→血糖→合成→肝糖原、肌糖原等
非糖物质→转化→血糖→转化→脂肪酸等非糖物质
参与血糖平衡调节的激素
肾上腺皮质激素
甲状腺激素
胰岛素
胰高血糖素
肾上腺素
甲状腺激素分泌的分级调节过程
下丘脑→促甲状腺（肾上腺、性腺）激素的释放激素→垂体→促甲状腺（肾上腺、性腺）激素→甲状腺（肾上腺、性腺）→甲状腺激素（肾上腺素、性激素）
反馈调节
下丘脑有枢纽作用，调节过程中存在着反馈调节
激素调节的特点
微量和高级
通过体液运输
作用于靶器官、靶细胞
神经调节与体液调节的关系
关系
不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统调节
内分泌腺所分泌激素影响神经系统发育与功能
人体的体温调节（体液调节）
体温的平衡
寒冷、炎热环境中的体温调节
影响因素
有机体代谢状态
外界环境因素
意义
产热量和散热量动态平衡
人体的水盐平衡调节（体液调节）
相关中枢
水盐调节
下丘脑
产生渴觉
大脑皮层
下丘脑有渗透压感受器
抗利尿激素由下丘脑分泌，垂体释放
下丘脑的功能
内分泌系统的总枢纽
免疫系统
免疫系统组成
免疫器官
免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所
免疫细胞
吞噬细胞
淋巴细胞
T细胞
B细胞
免疫活性物质
由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用物质
人体的三道防线
第一道防线：皮肤、粘膜
第二道防线：体质中杀菌物质和吞噬细胞
第三道防线：特异性免疫
体液免疫
细胞免疫
免疫系统的监控和清除功能
发现清除衰老、损伤、癌变细胞
抗原和抗体
抗原
能够引起抗体产生特异性免疫反应的物质
抗体
专门抗击相应抗原的蛋白质
体液免疫的过程
抗原→吞噬细胞→T细胞→淋巴因子→B细胞→浆细胞→抗体
二次免疫
二次免疫的作用更强，速度更快，产生抗体的数目更多，作用更持久
B细胞的感应有直接感应和间接感应，没有T细胞时也能进行部分体液免疫
抗体由浆细胞产生的
浆细胞来自于B细胞和记忆细胞
细胞免疫过程
抗原→吞噬细胞→T细胞→效应T细胞→淋巴因子记忆
效应T细胞作用
与靶细胞结合，使靶细胞破裂
免疫系统疾病
免疫过强
自身免疫病
过敏反应
己免疫的机体在再次接受相同抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱，有明显的遗传倾向和个体差异
免疫过弱
艾滋病（AIDS）
是由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起的，遗传物质是RNA
主要是破坏人体的T细胞，使免疫调节受抑制，并逐渐使人体的免疫系统瘫痪
传播途径：性接触、血液、母婴三种途径，共用注射器、吸毒和滥交是传播艾滋病的主要途径
免疫学的应用
预防接种
接种疫苗，使机体产生相应的抗体和记忆细胞（主要是得到记忆细胞）
疾病的检测
利用抗原、抗体发生特异性免疫反应，用相应的抗体检验是否有抗原
器官移植
外源器官相当于抗原、自身1细胞会对其进行攻击，移植时要用免疫抑制药物使机体免疫功能下降
第三章：植物的激素调节
生长素
发现
达尔文
尖端产生某种影响传递到下部
鲍森·詹森
影响可以通过琼脂片
琼脂块有吸收、运输生长素的作用
拜尔
尖端影响在下部分布不均匀造成弯曲
相互对照
温特
影响是由一种化学物质引起的，并命名生长素
合成
幼嫩的芽、叶、发育的种子（色氨酸→生长素）
运输
只能从形态学上端到形态学下端，又称极性运输
运输方式
主动运输
分布
各器官都有分布，但相对集中的分布在生长素旺盛部位
植物的感性、向性运动
向性运动
概念
受单方向的外界刺激而引起的定向运动
作用机制
单向外界刺激→生长素分布不均匀→各部分生长不均匀→向性运动
种类
向光性
向水性
根的向重力性，茎的背重力性
意义
有利于接受充足的阳光而进行光合作用
有利于植株的固定，有利于从土壤中吸收水和无机盐
感性运动
受到不定向的外界刺激而引起的局部或整体运动，是植物对环境的适应
生长素的生理作用
生长素是不直接参与细胞代谢而是给细胞传达一种调节代谢的信息
作用
促进细胞的生长（伸长）
促进果实的发育（培养无籽番茄）
促进扦插的枝条生根
防止果实和叶片的脱落
特点
具有两重性
高浓度促进生长，低浓度抑制生长；既可促进生长也可抑制生长
不同浓度的生长素作用于同一器官，引起的生理作用功能不同，低浓度促进生长，高浓度抑制生长
同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功能不同
不同的器官对生长素的敏感性不同
生长素在农业生产上的应用
消除顶端优势，提高产量
发挥顶端优势
人工实验方法归类
云母片插入类
暗盒开孔类
切割移植类
锡纸遮盖类
琼脂块替换类
匀速(高速)旋转类
幼苗横置类
失重类
其他植物激素
植物激素的概念
由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物
赤霉素
促进细胞伸长、引起植株增高，促进种子萌发和果实成熟
细胞分裂素
促进细胞分裂
乙烯
抑制细胞分裂，促进衰老脱落
脱落酸
促进果实成熟
植物生长调节剂
人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂
优点
容易合成
原料广泛
效果稳定
分类
萘乙酸NAA
2,4-D
应用
促进扦插枝条生根
促进果实发育
防止落花落果
培育无籽番茄
农业除草剂
相互作用共同调节
第六章：生态环境的保护
人口增长对生态环境的影响
生态系统破坏因素
(1)、自然因素:火山、地震、台风、流行病毒等
(2)、人为因素:人类对自然资源的掠夺式开发。人类活动造成的环境污染。
人口增长对生态环境的影响
(1)、对粮食需求增大，要求开垦土地，必然破坏植被。
(2)、需要森林、草原、燃料和矿物质等多种自然资源，加剧对生态环境的破坏。
(3)、需要一定的生存空间，加剧对生态环境的破坏。
(4)、淡水缺乏。
(5)、环境污染加剧。
我国人口现状与前景
(1)、20世纪70年代以来，我国全面推进了计划生育工作。
(2)、1982年，我国将计划生育确定为基本国策。
(3)、2001年，我国颁布《中华人民共和国人口与计划生育法》
(4)、我国人口发展目标
2010年，人口要控制在13.6亿以内(不包括港、澳、台)。
2020年，人口要控制在14.5亿以内(不包括港、澳、台)。
21世纪中叶，人口总数达到峰值(15亿左右)，后缓慢下降。
我国人均占有资源情况
1)、人均耕地不足世界人均耕地三分之一。
(2)、人均淡水不足世界人均淡水四分之一。
人类活动对生态系统的影响
⑴、影响因素
①、自然资源利用不合理，过度开发，超过再生能力。
②、工农业、城市布局不合理。
③、环境污染严重，超过自净能力。
④、人口增长过快，生态负担加剧。
(2)、危害：植被破坏，土地沙化;生物多样性锐减，温室效应，臭氧层损耗，酸雨等。
保护我们共同的家园
全球性环境问题
荒漠化
温室效应
酸雨
海洋污染
水资源
保护生物多样性
种类
物种多样性
基因（遗传）多样性
生态系统多样性
措施
就地保护
建立自然保护区
保护有代表性的自然系统和珍稀濒危的动植物
易地保护
1、是就地保护的辅助。
2、保护生存条件部长再存在的物种数量极少的难以找到配偶的生物。
3、建立动物园、植物园、水族馆以及濒危动物繁育中心。
生物多样性的价值
直接价值
①、药用价值:人参、三七、鹿茸、蝉蜕、海嫖蛸、五灵脂等。
②、工业原料:芦苇造纸
③、科研价值:培育新品种,提供基因材料等。
④、美学价值:“两个黄鹂鸣翠柳，一行白露上青天”
间接价值
即发挥生态作用。如猫头鹰。
潜在价值
尚且不为人知的使用价值或者可能的突变产生的使用价值。
加强教育和法治管理
1、《中华人民共和国森林法》
2、《中华人民共和国野生动物保护法》
保护生物多样性的实质是什么？
就是在基因、物种和生态系统三个层次上进行保护。
可持续发展的含义是什么
就是“在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要。”追求自然、经济、社会的持久而协调的发展。
第五章：生态系统及其稳定性
生态系统的结构
定义
由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体
最大的生态系统是生物圈（是指地球上的全部生物及其无机环境的总和）
类型
自然生态系统
人工生态系统
自然生态系统的自我调节大于人工生态系统
结构
组成成分
非生物的物质和能量
生产者
主要是绿色植物，还有硝化细菌等
作用：无机化学能+光能→有机化学能
自养生物
消费者
主要有植食性动物、肉食性动物和杂食性动物
作用：加快生态系统能量流动和物质循环
分解者
主要是细菌、真菌、还有腐生生活的动物
作用：有机物→无机物
异养
营养结构
食物链
从生产者开始到最高营养级结束，分解者不参与食物链
原则
以生产者开始
箭头指向捕食者
存在客观的捕食关系
食物网
在食物网之间的关系有竞争同时存在竞争
多条食物链形成食物网
能量流动、物质循环的渠道
实践中应用
任何生态系统都需要来自系统外的能量补充
帮助人们科学规划设计人工生态系统使能量得到最有效的利用
能量多极利用从而提高能量的利用率
帮助人们合理调整生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的方向
生态系统的能量流动
定义
生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能
传递沿食物链、食物网
散失通过呼吸作用以热能形式散失的
过程：一个来源，三个去向
特点：单向的、逐级递减的
能量金字塔中底层为第一营养级，生产者能量最多
能量的传递效率：10%~20%
能量金字塔：处于最底层是生产者，以能量或质量表示
研究能量流动的实践意义
研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用
研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
生态系统的物质循环
定义
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程
特点
全球性、循环性
碳循环
过程
环境→群落
光合作用
化能合成作用
群落→环境
分解者分解作用
呼吸作用
化石燃料燃烧
传递方式
群落内部
含碳有机物
群落与环境
二氧化碳
温室效应
温室气体
二氧化碳、甲烷、氟利昂
原因
化石燃料燃烧
植被被大面积破坏
影响
海平面上升，旱涝不均
措施
植树造林，开发新能源
生态系统的信息传递
信息种类
物理信息
通过物理过程传递的信息
化学信息
通过信息素传递的信息
行为信息
通过动物的特殊行为传递的信息，对于同种或异种生物都可以传递
双向流动
范围
在种内、种间及生物与无机环境之间
信息传递作用
生命活动的正常进行离不开信息作用，生物种群的繁衍也离不开信息传递
信息还能调节生物的种间关系以维持生态系统的稳定
应用
提高农产品或畜产品的产量
对有害动物进行控制
生态系统的稳定性
定义
生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定能力
种类
抵抗力稳定性
抵抗干扰保持原状
恢复力稳定性
遭到破坏恢复原状
营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低；营养结构越简单，抵抗力稳定性越低，恢复力稳定性越高
能力是有限度的，超过限度的干扰会使生态系统崩溃
两者往往是相反关系
应用
对生态系统的干扰不应超过生态系统的自我调节能力
对人类利用强度较大的生态系统应实施相应的物质能量的投入保证内部结构与功能的协调
第四章：种群和群落
种群的特征
数量特征
种群密度
定义
在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度
是种群最基本的数量特征
计算方法
逐个计数
针对范围小，个体较大的种群
估算法
植物
样方法（取样分有五点取样法、等距离取样法）取平均值
动物
标志重捕法（对活动能力弱、活动范围小）
昆虫：灯光诱捕法
微生物：抽样检测法
出生率、死亡率
定义：单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率
意义：是决定种群密度的大小
迁入率和迁出率
定义：单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率
意义：针对一座城市人口的变化起决定作用
年龄组成
定义：指一个种群中各年龄期个体数目的比例
类型
增长型
幼年个体多
稳定型
各年龄数目相当
衰退型
老年个体多
意义：预测种群密度的大小
预测种群数量变化趋势的主要依据
性别比例
定义：指种群中雌雄个体数目的比例
意义：对种群密度也有一定的影响
空间特征
均匀分布
随机分布
集群分布
种群数量的变化
J型增长
数学模型：Nt=Nλ^t
条件：理想条件指食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件
S型增长
条件：自然资源和空间总是有限的
曲线中注意点
K值为环境容纳量（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）
K/2处增长率最大
数量波动与下降的影响因素
非生物因素
生物因素
人类活动
种间关系
研究种群数量变化的意义
对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用、以及濒临动物种群的拯救和恢复有重要意义
群落的结构
群落的意义
同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合
群落中的物种组成
是区别不同群落的重要特征
群落中物种数目的多少称为丰富度，与纬度、环境污染有关
群落中种间关系
捕食
一种生物以另一种生物作为食物
竞争
两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等
寄生
一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄生）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活
互利共生
两种生物共同生物在一起，相互依存，彼此有利
都有利于种群进化
群落的空间结构
定义
在群落中各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构
垂直结构
具有明显的分层现象
意义：提高了群落利用阳光等环境资源能力
植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，所以动物也有分层现象
水平结构
由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，它们呈镶嵌分布
充分利用自然资源
群落的演替
定义：随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程
类型
初生演替
指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生演替
过程
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段（顶级群落）（缺水的环境只能到基本植物阶段）
次生演替
在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（如发芽地下茎）的地方发生的演替
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
自由主题
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