学年高中生物北师大版必修三教学案第1章 生物界是一个相对稳定的生命系统 Word版含答案.docx
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学年高中生物北师大版必修三教学案第1章生物界是一个相对稳定的生命系统Word版含答案
1.稳态是一种相对稳定的状态,需要各种机制的调节作用。
2.生命系统的稳态至少包括:
相对不变性、可恢复性和适应性。
3.稳态表现在个体、群体和生物圈三个层次上。
4.稳态为生物体的正常生命活动提供适宜的环境。
稳态的概念
[自读教材·夯基础]
1.稳态的含义
在各种调节机制的作用下,生物体的生命活动水平和状态,生物群落的结构及至整个生物圈的组成,都处于一种相对稳定的状态。
2.生命系统稳态的内容
相对不变性、可恢复性和适应性。
1.在有酸性或碱性物质产生时,血浆pH保持基本不变的原因?
提示:
血浆中含有多种酸碱缓冲对(如NaHCO3/H2CO3,Na2HPO4和NaH2PO4等。
)
2.“野火烧不尽,春风吹又生”体现了生命系统的哪方面的稳态?
提示:
可恢复性。
[跟随名师·解疑难]
1.对稳态概念的理解
(1)稳态并不意味着固定不变或停滞不动,而是指一种可变的但又是相对稳定的状态。
这种状态是靠完善的调节机制来维持的。
(2)稳态的内容包括:
生物体的生命活动水平和状态,生物群落的结构和生物圈的组成三个方面。
(3)稳态的相对性包括三种情况:
①系统受到干扰后变化很小;
②系统受到干扰后偏离稳态,但靠自身调节能力可返回到原来的状态;
③在存在干扰因素时,系统的内部结构和功能状态与环境协调一致的变化。
2.生物体内缓冲物质调节pH稳定的过程
(1)图解:
(2)缓冲对的类型:
①弱酸及其对应的强碱盐,如H2CO3/NaHCO3。
②多元酸的酸式盐及其对应次级盐,如KH2PO4/K2HPO4。
不同层次的稳态
[自读教材·夯基础]
1.个体的稳态(以人体为例)
(1)调节方式:
神经调节、体液调节和免疫调节。
(2)调节基础:
各器官、系统的协调配合。
(3)调节结果:
各种生命活动维持相对稳定。
2.群体的稳态
(1)自然界中每一种生物与其他生物形成一个相互依赖,相互制约的群体。
(2)每种生物的数量不会突然消灭,也不会无限增多,而是表现出一种动态平衡或相对稳定。
3.生物圈的稳态
(1)含义:
生物圈的结构和功能长期维持在相对稳定状态。
(2)基础:
生物圈是有多层次的自我调节能力。
1.内环境稳态的维持均需神经系统、内分泌系统和免疫系统的共同调节吗?
提示:
不一定均需要,如对内环境pH稳态的维持等。
2.人体内既然有维持稳态的机制,为什么还会出现代谢的紊乱?
提示:
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
3.全球性环境问题的危害有哪些?
提示:
对生物圈的稳态造成严重威胁,并且影响到人类的生存和发展。
[跟随名师·解疑难]
1.人体内环境稳态的调节机制:
神经—体液—免疫调节
(1)各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。
由上图可以看出血浆是所有生命活动的中转站,它的成分能反映出机体的健康状况。
内环境稳态与消化、呼吸、循环、排泄系统的功能密切相关。
(2)稳态遭到破坏的原因:
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
当外界环境的变化过于强烈,或自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,导致细胞代谢的紊乱和某些生理活动出现障碍,严重时会危及生命。
2.几种全球性环境问题的全面分析
类型
原因
结果
措施
温室效应
煤、石油、泥炭等化石燃料燃烧释放大量CO2
全球变暖、海平面上升、干旱、暴雨范围扩大并频现
①大力植树造林
②减少化石燃料燃烧,开发新能源
水污染
生活污水、工业废水进入水体
富营养化,在海水中表现为赤潮,湖泊中表现为水华
净化污水
臭氧层破坏
氟利昂等物质的排放
皮肤癌和白内障患病率上升,植物光合作用受抑制
减少使用和排放氟利昂等
酸雨
煤、石油等化石燃料的大量燃烧
破坏植被和腐蚀建筑物
减少过度排放SO2等气体
土地荒漠化
植被破坏,草原过度放牧,森林过度砍伐
沙尘暴遮天蔽日
①合理利用草原
②部分地区退耕还草、还林、还湖等
[特别提醒] 上述全球性环境问题,在实行了相应措施后也很难恢复到原来状态,所以减少对环境破坏是对环境最好的保护。
稳态的意义
[自读教材·夯基础]
(1)个体的稳态为细胞提供适宜的内环境,群体或生物圈的稳态为个体或群体提供适宜的生存环境。
(2)稳态必须依靠机体的代谢活动和行为来维持。
(3)生物的活动对周围环境产生影响。
(4)稳态的原理对于生活及生产实践有广泛的指导意义。
1.人体内环境稳态遭到破坏后,一定发生疾病吗?
提示:
不一定.当内环境稳态遭到破坏时,细胞代谢紊乱,但不一定导致疾病。
2.对牧场进行“划区轮牧”有何意义?
提示:
可以提高生态系统的稳定性。
[跟随名师·解疑难]
1.人体稳态失调与相关疾病
病状名称
内环境理化性质变化
引起疾病的症状
尿毒症
尿素等代谢废物在体内积累
自身中毒和综合病症
糖尿病
血液中葡萄糖含量过高
多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈,身体消瘦
高原反应
体内缺氧,血氧过低
头痛、乏力、心跳加快
感冒发烧
体温过高,影响酶的活性
食欲不振、四肢无力
严重腹泻
丢失大量的水和无机盐
疲倦、周身不适、恶心
2.生态系统的自我调节能力
(1)生态系统的自我调节能力主要表现在三个方面:
第一,是同种生物的种群密度的调控,这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律;第二,是异种生物种群之间的数量调控,多出现于植物与动物或动物与动物之间,常有食物链关系;第三,是生物与环境之间的相互调控。
(2)生态系统的调节能力主要是通过反馈(feedback)来完成的。
例如,如果草原上的食草动物因为迁入而增加,植物就会因为受到过度啃食而减少;而植物数量减少以后,反过来就会抑制动物的数量,从而保证了草原生态系统中的生产者和消费者之间的平衡。
在生态系统中关于正反馈的例子不多,例如,有一个湖泊受到了污染,鱼类的数量就会因为死亡而减少,鱼类的尸体腐烂,又会进一步加重污染,引起更多的鱼类死亡。
对稳态概念的理解
[例1] 下列对稳态的描述错误的是( )
A.有酸性物质产生时,人体血浆pH维持恒定不变,这体现了人体内环境的稳态
B.生物的适应性也是一种稳态
C.稳态在生物界中具有普遍性,表现在个体、群体和生物圈三个层次上
D.系统在受到干扰因素的作用下偏离稳态后可以返回原来状态
[精讲精析] 稳态是一种相对稳定状态,需要各种调节机制的作用、生命系统的稳态包括:
相对不变性、可恢复性和适应性。
[答案] A
稳态的调节和维持
[例2] 下列关于生物圈自我调节能力的叙述中,错误的是( )
A.在森林中,当害虫增加时食虫鸟也会增多,这样害虫种群的增长就受到抑制,这属于生物群落内的负反馈调节
B.负反馈调节在生物圈中普遍存在,它是生物圈自我调节能力的基础
C.生物群落与无机环境之间不存在负反馈调节
D.生物圈的自我调节能力不是无限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生物圈的自我调节能力会迅速丧失
[精讲精析] 解答本题时应明确生物圈的自我调节的基础是负反馈调节。
负反馈调节能使生物圈趋于平衡,达到相对稳定的状态。
不仅生物群落内部存在负反馈调节,而且生物群落与无机环境之间也存在负反馈调节。
例如,一场火过后,森林中生物种群密度降低,但由于阳光充沛、土壤中无机养料增多,许多种子萌发后,迅速长成新植株。
[答案] C
规律方法解答此类题目时,应明确的问题
(1)明确研究对象是个体、群体还是生物圈;
(2)明确各个层次上稳态调节的原理。
目前气象预报中有“紫外线指数”的内容,提醒市民注意避免紫外线伤害。
造成地面紫外线照射增强的直接原因是( )
A.滥伐森林 B.水体污染
C.南极冰川融化D.臭氧层破坏
解析:
臭氧层可以大量吸收太阳辐射中的紫外线。
答案:
D
对稳态意义的理解
[例3] 下列有关人体稳态生理意义的叙述,错误的是( )
A.稳态有利于酶促反应的正常进行
B.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
C.当稳态遭到破坏时,可导致疾病发生
D.当血液的成分稳定时,人一定不会发生疾病
[精讲精析] 机体的新陈代谢是由细胞内很复杂的酶促反应组成的,而酶促反应的正常进行需要稳态,所以稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
当稳态遭到破坏时,细胞代谢会发生紊乱,并可能导致疾病发生。
人类疾病多种多样,发生的病因也各不相同,并非都是由内环境成分不稳定引起的。
[答案] D
探究血浆中是否含有缓冲物质来
维持血浆中的pH的稳定。
典例剖析
血浆是人体内环境的重要成分,正常人血浆的pH为7.35~7.45。
为探究人体血浆中pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质,试设计一个探究实验,并回答下列问题。
(1)实验材料用具:
家兔的血浆适量、蒸馏水、事先配制的缓冲溶液、量筒、试管若干支。
模拟人体内缓冲物质所调节的主要物质是____________________。
此外,还必须以____________________________作实验用具。
(2)实验步骤:
①设计A、B两个实验组,每组取3支试管。
②先向A组中的3支试管分别加入______________________________,并测定其pH,再依次滴入等量________________________,测定pH并记录入表。
③对B组如何操作?
______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)结果预测:
实验组
试管中的实验现象
A组
1号
2号
3号
B组
1号
2号
3号
(4)从以上两组实验结果的分析,可以得出的结论是___________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析]
(1)人体无氧呼吸会产生乳酸,吃的食物中含有碱性物质Na2CO3,它们都可以进入血浆,引起血浆pH下降或升高,所以模拟人体内缓冲物质所调节的主要物质是Na2CO3、乳酸。
由于需要测定血浆pH,pH试纸、滴管就是必需的实验用具了。
(2)探究人体血浆中pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质,实验对照思路为:
分别在等量的家兔血浆、蒸馏水、缓冲液中加入酸或碱,观察pH变化情况。
①分组编号,本题实验设计了A、B两个实验组,每组取3支试管,并编号(步骤①);
②设置对照实验,即向A组中的3支试管分别加入等量蒸馏水、缓冲液、家兔血浆,再依次滴入等量乳酸,测量pH并记录入表,与A组不同,B组3支试管后来滴入的是等量的Na2CO3(步骤②③)。
(3)实验结果的预测,蒸馏水中加入酸或碱后pH有明显变化,而家兔血浆、缓冲液中加入酸或碱后pH基本不变。
(4)根据实验现象,家兔血浆和缓冲液的pH变化相同,得出实验结论为:
血浆pH相对稳定是由于存在缓冲物质。
[
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