生態(tài)系統(tǒng)和遺傳定律

(一)生態(tài)系統(tǒng)的概念及空間范圍1．概念：由

與它的

相互作用而形成的

。2．空間范圍：有大有小，其中

是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)，它是地球上的

的總和。(二)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分1．無(wú)機(jī)環(huán)境：即非生物的

(空氣、水、無(wú)機(jī)鹽等)和

(陽(yáng)光、熱能)生物群落無(wú)機(jī)環(huán)境統(tǒng)一整體生物圈全部生物及其無(wú)機(jī)環(huán)境物質(zhì)能量2．生物群落類群比較生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者營(yíng)養(yǎng)方式自養(yǎng)異養(yǎng)主要生物營(yíng)腐生生活的地位生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)

的成分生態(tài)系統(tǒng)的

成分作用制造

，儲(chǔ)存能量，為消費(fèi)者提供和棲息場(chǎng)所加快生態(tài)系統(tǒng)中

，有利于植物的和種子的傳播分解

，供生產(chǎn)者重新利用異養(yǎng)綠色植物動(dòng)物細(xì)菌和真菌基石最活躍關(guān)鍵有機(jī)物食物物質(zhì)循環(huán)傳粉有機(jī)物(三)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)1．食物鏈在生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物之間由于

關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。2．食物網(wǎng)：在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，許多

彼此交錯(cuò)連接成的復(fù)雜

。3．

是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道。食物食物鏈營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)食物鏈和食物網(wǎng)知識(shí)連線一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)1.過(guò)程(1)補(bǔ)充圖中標(biāo)號(hào)代表的內(nèi)容：甲：_______乙：___________?。篲________戊：_______(2)生態(tài)系統(tǒng)所需能量的最終來(lái)源是_______。(3)據(jù)圖補(bǔ)充食物鏈中甲營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的去向：①通過(guò)自身_________以_____的形式散失。②被___________同化。③殘枝敗葉、遺體殘骸等被_______分解。④未被利用。生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者細(xì)胞呼吸分解者太陽(yáng)能細(xì)胞呼吸熱能下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)分解者2.特點(diǎn)(1)_________，不可逆的。(2)_________，傳遞效率平均只有____左右。二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.含義在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的__________________等元素，不斷進(jìn)行著從_________到_________，再回到_________的循環(huán)。2.與能量流動(dòng)的關(guān)系二者既密切相關(guān)又有本質(zhì)區(qū)別，物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力來(lái)自_____，而物質(zhì)又是能量的_____。單向流動(dòng)逐級(jí)遞減10%C、H、O、N、P、Ca無(wú)機(jī)環(huán)境生物群落無(wú)機(jī)環(huán)境能量載體3.實(shí)例(碳循環(huán))(1)主要形式：___。(2)圖解：CO2請(qǐng)寫出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱：①_________；②_________；③攝食；④_________；⑤_____；⑥分解作用。細(xì)胞呼吸光合作用細(xì)胞呼吸燃燒三、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞1.生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(連線)2.作用四、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持1.含義2.維持的機(jī)制__負(fù)反饋調(diào)節(jié)_________。1.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽(yáng)能。()【分析】流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能，而不是照射在生產(chǎn)者上的太陽(yáng)能。2.沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用。()【分析】沼渣、沼液作為肥料還田，能夠?yàn)樯a(chǎn)者提供礦質(zhì)元素，而能量是以有機(jī)物形式存在的，不能為生產(chǎn)者提供能量，能量是不能循環(huán)利用的?！痢?.流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量指次級(jí)消費(fèi)者攝入到體內(nèi)的能量。

()【分析】第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是指初級(jí)消費(fèi)者，因此流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量是指被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量，而不是被次級(jí)消費(fèi)者攝入到體內(nèi)的能量?！?.生態(tài)系統(tǒng)的物理信息都來(lái)源于環(huán)境。()【分析】生態(tài)系統(tǒng)的物理信息是通過(guò)物理過(guò)程來(lái)傳遞的，如光、聲、溫度、濕度、磁力等，其既可來(lái)源于環(huán)境，也可來(lái)源于生物。5.信息沿食物鏈從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞。()【分析】信息傳遞是雙向的，可以發(fā)生在生物與生物、生物與環(huán)境之間，并不一定沿食物鏈從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞?！痢?.自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，其穩(wěn)定性也就越高。()【分析】一般來(lái)說(shuō)，自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)也就越復(fù)雜，負(fù)反饋調(diào)節(jié)能力也就越強(qiáng)，穩(wěn)定性就越高。√(一)豌豆適于做遺傳材料的優(yōu)點(diǎn)1．豌豆是

植物，而且是

受粉，故自然狀態(tài)下一般都是

。2．豌豆具有

的相對(duì)性狀，用其進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果很易觀察和分析(一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型即相對(duì)性狀)。自花傳粉閉花純種易于區(qū)分(二)對(duì)分離現(xiàn)象的解釋1．理論解釋(1)生物的性狀由

決定。(2)體細(xì)胞中遺傳因子是

存在的。(3)生物體在形成生殖細(xì)胞時(shí)，成對(duì)的遺傳因子

，分別進(jìn)入不同配子中，配子中只含有每對(duì)遺傳因子中的一個(gè)。(4)受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是

的。遺傳因子(基因)成對(duì)彼此分離隨機(jī)2．遺傳圖解(三)對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證——測(cè)交實(shí)驗(yàn)(四)分離定律在生物的體細(xì)胞中，控制

的遺傳因子成對(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生

，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入

中，隨配子遺傳給后代。同一性狀分離不同的配子(1)等位基因與非等位基因①等位基因：位于同源染色體的同一位置上，控制相對(duì)性狀的基因。如圖中A和a、D和d、E和e都是等位基因，而B和B，C和C雖然位于同源染色體的同一位置上，但不是控制相對(duì)性狀的基因，它們是控制相同性狀的基因，稱為相同基因，而不能稱為等位基因。②非等位基因在體細(xì)胞內(nèi)有兩種存在方式一是非同源染色體上的基因，互為非等位基因，如圖中A和E或e，E與A或a等，其遺傳方式遵循自由組合定律；二是位于同源染色體或同一條染色體上不同位置(座位)上的基因，互為非等位基因，如圖中A和D或d等，其遺傳方式不遵循自由組合定律。(2)基因型與表現(xiàn)型①基因型：與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成；表現(xiàn)型：生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的性狀。②關(guān)系：在相同的環(huán)境條件下，基因型相同，表現(xiàn)型一定相同；在不同環(huán)境中，即使基因型相同，表現(xiàn)型也未必相同。表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果。二、基礎(chǔ)填空(一)兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)1．過(guò)程：P黃圓×綠皺

↓F1

_____

↓?F2

∶3黃皺∶3綠圓∶________黃圓9黃圓1綠皺2．結(jié)果：(1)F1全為

。(2)F2中不同對(duì)相對(duì)性狀之間現(xiàn)

。(3)F2中四種表現(xiàn)型的分離是

。黃圓自由組合9∶3∶3∶1(二)自由組合定律1．基因位置：位于非同源染色體上。2．基因關(guān)系：控制不同性狀的基因分離和組合_________。3．基因行為：在形成配子時(shí)，決定同一性狀的基因___________。決定不同性狀的基因

?；ゲ桓蓴_彼此分離自由組合實(shí)質(zhì)在生物體進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體上的等位基因彼此分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合。一、判斷正誤1．兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中，每一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳都符合分離定律(

)2．控制兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳因子若位于同一對(duì)同源染色體上，自由組合定律也能適用(

)3．孟德爾的遺傳規(guī)律只適合真核生物的細(xì)胞核遺傳(

)4．測(cè)交實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是測(cè)F1產(chǎn)生配子的種類及數(shù)目比(

)√×√√[典例1]基因的自由組合定律發(fā)生于下圖中的哪個(gè)過(guò)程(

)A．①

B．②C．③

D．④解析：自由組合定律發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，過(guò)程①形成配子，故選A項(xiàng)。答案：A練習(xí)1．下列組合中，依次屬于種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的一組是(

)①生活在人體內(nèi)的細(xì)菌②某一池塘中的全部生物③肺炎患者肺部的肺炎雙球菌④一根枯木及枯木上的所有生物A．①②④ B．②③④C．③②① D．③②④解析人體內(nèi)有一些細(xì)菌，但細(xì)菌不止一種，因此人體內(nèi)細(xì)菌不屬上述類型的任何一種。答案D2．在下列食物鏈中，假設(shè)初級(jí)消費(fèi)者從生產(chǎn)者獲得的能量數(shù)值相等，哪一條食物鏈提供給貓頭鷹的能量最多(

)A．綠色植物→蚱蜢→蜘蛛→蜥蜴→蛇→貓頭鷹B．綠色植物→蚱蜢→青蛙→蛇→貓頭鷹C．綠色植物→鼠→蛇→貓頭鷹D．綠色植物→鼠→貓頭鷹

解析食物鏈最短能量損失最少，貓頭鷹獲得能量最多。答案D3．如圖①為自然生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)金字塔，圖②為城市生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)倒金字塔，以下解釋不符合客觀事實(shí)的是()A．組成①和②生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的生物因素有生產(chǎn)者、分解者和消費(fèi)者B．流經(jīng)①或②生態(tài)系統(tǒng)的總能量主要是①或②生態(tài)系統(tǒng)的植物所固定的太陽(yáng)能C.②生態(tài)系統(tǒng)可以對(duì)①生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾D．人類活動(dòng)均對(duì)①或②生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響解析自然生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)都必須有生產(chǎn)者、分解者和消費(fèi)者，但由于城市生態(tài)系統(tǒng)的特殊性，人類是最主要的消費(fèi)者，源源不斷的糧食、蔬菜等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入，使它的生態(tài)是倒金字塔。人類的活動(dòng)對(duì)兩種生態(tài)系統(tǒng)都可能產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾。答案B4．信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。下列敘述中錯(cuò)誤的是()A．蝙蝠利用聲波的回聲對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位，可以保證取食和飛行等生命活動(dòng)的正常進(jìn)行B．在田間施放人工合成的昆蟲性外激素類似物，可以吸引異性前來(lái)交尾，提高生育率C．草原返青時(shí)，“綠色”為食草動(dòng)物提供的信息有調(diào)節(jié)種間關(guān)系的作用D．雄鳥求偶時(shí)進(jìn)行復(fù)雜的求偶炫耀，對(duì)種群的繁衍有重要意義解析在田間施放人工合成的昆蟲性外激素類似物，旨在吸引異性昆蟲，干擾昆蟲間的正常交尾，使生殖率下降。答案B5．下列實(shí)例中，不屬于生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性的是()A．河流受到輕微的污染時(shí)，通過(guò)物理、化學(xué)和生物的作用，很快消除污染，其中生物不會(huì)受明顯影響B(tài)．森林中，當(dāng)害蟲數(shù)量增加時(shí)，食蟲鳥數(shù)量也增多，這樣害蟲種群的增長(zhǎng)受到抑制C．一片草地上發(fā)生火災(zāi)后，第二年就又長(zhǎng)出茂密的草本植物，動(dòng)物的種類和數(shù)量也很快恢復(fù)D．當(dāng)氣候干旱時(shí)，森林生態(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)植物種類和數(shù)量一般不會(huì)有太大的變化解析抵抗力穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力，而一片草地上發(fā)生火災(zāi)，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，再恢復(fù)原狀，屬于恢復(fù)力穩(wěn)定性。答案C8．在“浮游植物―→浮游動(dòng)物―→魚”這條食物鏈中，如果魚要增加1000kg體重，那么，至少需要浮游動(dòng)物和浮游植物的重量分別為(

)A．10000kg和50000kgB．5000kg和25000kgC．50000kg和50000kgD．10000kg和10000kg

解析由于能量流動(dòng)的效率逐級(jí)遞減，在食物網(wǎng)中斷定生物量變化的“最多”或“最少”時(shí)，可根據(jù)下列兩個(gè)原則：(1)食物鏈越短，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多；(2)生物間的取食關(guān)系越簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)消耗的能量越少。本題中“最多”“至少”與“10%”“20%”的對(duì)應(yīng)關(guān)系是解題關(guān)鍵。因此所需低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物最少，則能量傳遞效率要最高，故按20%的傳遞效率來(lái)計(jì)算。所以需浮游動(dòng)物1000÷20%＝5000kg；需浮游植物1000÷20%÷20%＝25000kg。答案B7．如圖中的圓分別表示：a－生產(chǎn)者、b－分解者、c－原核生物、d－藍(lán)藻、e－腐生細(xì)菌。能正確表示它們之間相互關(guān)系的是()解析生產(chǎn)者包括綠色植物和一些細(xì)菌，如藍(lán)藻、硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌等。分解者主要包括一些營(yíng)腐生生活的細(xì)菌、真菌和一些動(dòng)物，如蛔蟲、蚯蚓、禿鷲等。原核生物包括細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌、支原體、衣原體等。因此關(guān)系圖A項(xiàng)正確。答案A8．據(jù)圖判斷，下列敘述不符合生態(tài)學(xué)原理的是()A．物質(zhì)經(jīng)過(guò)多級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)B．每一級(jí)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益C．由于食物鏈延長(zhǎng)，能量逐級(jí)損耗，系統(tǒng)總能量利用效率降低D．由于各級(jí)產(chǎn)物都可以利用，減少了廢物和污染解析結(jié)合圖示分析，作物通過(guò)光合作用固定的太陽(yáng)能，是流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量，作物的籽實(shí)、家畜、蚯蚓等可以供人們食用或利用，充分實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的再利用和能量的多級(jí)利用，所以A、B和D選項(xiàng)符合題意。而C選項(xiàng)，雖然在有的生態(tài)系統(tǒng)中，由于食物鏈延長(zhǎng)，能量逐級(jí)損耗，系統(tǒng)總能量利用效率降低，但不符合本題圖示，本題此生態(tài)系統(tǒng)無(wú)論物質(zhì)還是能量，均實(shí)現(xiàn)了多級(jí)利用，符合生態(tài)學(xué)原理，其基本模式是“原料——產(chǎn)品——原料——產(chǎn)品”，物質(zhì)和能量在逐級(jí)流動(dòng)中不斷增值。生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心思想就是廢物“零”排放，提高資源利用率，多數(shù)情況下充分利用“碎屑”以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)多級(jí)利用。所以結(jié)合圖示分析是正確解此題的關(guān)鍵。答案C9．在野生植物中提取的青蒿素是一種治療瘧疾的特效藥，這一功能體現(xiàn)了野生生物的（）A．直接使用價(jià)值B．間接使用價(jià)值C．潛在使用價(jià)值D．A與B的總和答案：A10.在孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)1黃色圓粒豌豆（YyRr）自交產(chǎn)生F2。下列表述正確的是（）。A．F1產(chǎn)生4個(gè)配子，比例為1:1:1:1B．F1產(chǎn)生基因型YR的卵細(xì)胞和基因型YR的精子數(shù)量之比為1:1C．基因自由組合定律是指F1產(chǎn)生的4種類型的精子和卵細(xì)胞可以自由組合D．F1產(chǎn)生的精子中，基因型為YR和基因型為yr的比例為1:1答案：D

解析：F1產(chǎn)生4種配子，而不是4個(gè)。F1產(chǎn)生的配子中，雄配子的數(shù)目多于雌配子。自由組合定律指F1產(chǎn)生配子時(shí)，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。11．牽?；伾屑t色和白色之分，葉有闊葉和窄葉之分，紅色（R）和闊葉（B）均是顯性性狀，且兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。RrBb與rrBb雜交后代的基因型和表現(xiàn)型種類數(shù)分別是（）。A．4種、2種B．6種、4種C．4種、8種D．2種、4種答案：B

解析：將兩對(duì)基因分別考慮，首先Rr×rr→Rr、rr，為2種基因型和2種表現(xiàn)型；其次Bb×Bb→BB、Bb、bb，為3種基因型和2種表現(xiàn)型，因此RrBb與rrBb雜交的后代有2×3＝6種基因型，2×2＝4種表現(xiàn)型。12．下圖為某家族遺傳病系譜圖，有關(guān)說(shuō)法正確的是（相關(guān)基因用A、a表示）（）。A．由1、2和4個(gè)體可推知此病為顯性遺傳病B．由1、2、4、5個(gè)體可推知致病基因是顯性基因C．2、5個(gè)體的基因型分別是AA、AaD．若7、8婚配，其后代表現(xiàn)正常的概率為1/3答案：D

解析：由5、6、9個(gè)體的表現(xiàn)型可推知致病基因是位于常染色體上的顯性基因；8的基因型是AA（1/3）或Aa（2/3），因此與7（aa）婚配后其后代正常的概率為1/2×2/3＝1/3。13.孟德爾驗(yàn)證“分離定律”假說(shuō)的最重要的證據(jù)是（）。A．親本產(chǎn)生配子時(shí)，成對(duì)的等位基因發(fā)生分離B．雜合子自交產(chǎn)生3:1的性狀分離比C．兩對(duì)相對(duì)性狀雜合子產(chǎn)生配子時(shí)非等位基因自由組合D．雜合子與隱性親本雜交后代產(chǎn)生1:1的性狀分離比答案：D14．孟德爾在豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和驗(yàn)證假說(shuō)所采用的實(shí)驗(yàn)方法依次是（）。A．自交、雜交和測(cè)交B．測(cè)交、自交和雜交C．雜交、自交和測(cè)交D．雜交、測(cè)交和自交答案：C

解析：孟德爾是在做豌豆的雜交和自交實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)雜交和自交發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，提出了遺傳因子假說(shuō)，最后用測(cè)交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的驗(yàn)證。15．具有兩對(duì)相對(duì)性狀的兩個(gè)純合親本（YYRR和yyrr，且控制兩對(duì)相對(duì)性狀的等位基因位于非同源染色體上）雜交得F1，F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2中，在新類型中能夠穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占F2總數(shù)的（）。A．6/16B