高中生物的必修二知识点总结分析(2)
高中生物必修二课后习题介绍和答案分析
答案和提示
(一)问题探讨
1.提示：可采用课本介绍的两种取样方法取样，用样方法进行估算。也可以将模拟草地平均分成若干等份，求得其中一份的数量后，再估算整体的数量。
(二)探究
1.提示：“问题探讨”中调查对象是完全随机分布的，且调查区域是规则的，调查对象与其他物体的区分是显而易见的，因此，采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近(误差小)。而在实地调查中，调查对象的分布往往不是随机的，调查区域也往往不是规则的，还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性，因此，采用同样的方法其结果误差会比较大一些。但是，只要掌握了科学的调查统计方法，其误差会控制在允许的范围之内。
2.提示：为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。
3.提示：样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大;一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
4.提示：不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动，例如5%以内。如果超出了此范围，在其他条件相同的情况下，造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。所以，要针对实际情况，讨论取样方法是否存在问题。
(三)思考与讨论
1.提示：图中A种群属于增长型，C种群属于衰退型，B种群属于稳定型。这是由于种群中年轻个体越多，一般来说出生率会越高，死亡率会越低。
2.提示：年龄组成为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，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。年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。
(四)练习 基础题 1.约386条。2.调查鼠的密度可用标志重捕法，调查蚯蚓的密度可用样方法。3.B。
拓展题
1.提示：个体往往有性别、大小、年龄等特征，种群不具备这些特征。将一定地域中同种生物的所有个体作为一个整体(即种群)来看时，这个整体就会出现个体所不具备的特征，如种群密度、出生率和死亡率等。可见，由部分组成的整体不是部分的简单加和，而是会出现新的属性。
2.提示：随着营养和医疗水平的不断提高，我国人口的平均寿命还会延长;由于实施计划生育，出生率仍将维持在较低水平，因此，老年人在总人口中所占比例可能还会升高。关于现行计划生育政策是否应当调整，可让学生自由发表意见，不求统一的答案。
第2节 种群数量的变化
探究指导
探究实验“培养液中酵母菌种群数量的变化”，旨在让学生通过对培养液中酵母菌种群数量连续7天的观察，探究变化规律，进而统计数据，建构数学模型，绘制变化曲线。
1.提出问题
教材中提出的问题是：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?教师也可以进一步引导学生，依据所学知识，分析酵母菌生长的条件与种群数量增长之间的关系，提出探究的问题。例如，在不同温度(以及通氧、通CO2等)条件下酵母菌种群数量增长的情况如何?不同培养液(如加糖和不加糖)中酵母菌种群数量增长的情况如何?等等。
2.作出假设
科学研究始于问题。作出假设可以使科学研究更具有针对性，而不是盲目搜集资料进行研究。作出假设需要立足于已有知识，但更需要充分发挥想像力和创造力。在教学中要鼓励学生积极大胆地提出假设，但同时，教师应提出“合理提出假设”的要求，要围绕着问题，根据预期结果作出符合逻辑的假设。
3.讨论探究思路 这是开展探究活动的重要内容之一，通过讨论能使学生明白实验设计的基本原理，在具体操作时做到心中有数。
4.制订计划 本实验时间较长(7天)，因此事前一定要做好周密的计划，定程序、定时间、定人员。
5.实施计划 按计划中确定的工作流程认真操作，做好实验记录。
6.分析结果，得出结论 将记录的数据用曲线图表示出来，讨论分析实验的结果与假设是否一致。
答案和提示
(一)问题探讨 1.Nn=2n,N代表细菌数量，n代表“代”。2.N=2216。
3.细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。
(二)旁栏思考题
1.提示：同数学方程式相比，曲线图表示的数学模型不够精确。
2.提示：食物充足、没有天敌、气候适宜等。
3.提示：同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。
(三)思考与讨论
提示：对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源;室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所;养殖或释放它们的天敌，等等。
(四)练习 基础题1.提示：在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“J”型增长。例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”型增长。在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长。随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“S”型增长。例如，栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，常常具有“S”型增长的特点。
2.提示：(1)以年份为横坐标，种群数量为纵坐标，根据表中数字画曲线。
(2)食物充足，没有天敌，气候适宜等。
(3)作为食物的植物被大量吃掉，导致食物匮乏;自然灾害等。
拓展题 提示：这是涉及最大持续产量的问题。关于最大持续产量，可以查阅生态学专著。还可以请教有经验的人或访问相关网站，了解单位面积水面应放养的鱼的数量。
第3节 群落的结构
答案和提示(一)问题探讨
1.提示：本讨论题关注池塘中的生物组成及其有序性，要引导学生讨论池塘中的种群组成(群落结构)，具体有多少个种群并不重要。可以从肉食性鱼、植食性鱼、浮游动物、浮游植物、微生物等方面举例。
2.提示：本讨论题关注池塘中生物之间的相互关系。池塘中的肉食性鱼大量减少，一些小鱼等小型水生动物因天敌减少，数量会大量增加，池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。随时间推移，植食性鱼类等生物也因食物来源减少而数量减少。
(二)资料分析
1.提示：在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖。由于这两种草履虫具有相似的生活习性(尤其是能以同一种杆菌为食)，当它们被放在同一个容器中培养时，起初两种草履虫的数量较少，而食物(杆菌)数量较多，因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。但是，随着两种草履虫数量的增加，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。
2.提示：90多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性。例如，从1845年到1855年间，猞猁数量的增加导致雪兔减少;而雪兔的减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调查看，雪兔和猞猁相互制约，使它们的种群数量保持在一定范围内波动。
3.提示：雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得植物→雪兔→猞猁之间保持相对稳定，而且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定，因而整个群落可以处在相对稳定的状态。
4.提示：资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用(竞争);资料2中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用(捕食)。资料1相互作用的结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。资料2相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。
(三)想像空间 提示：首先，要明白自然选择的要意是什么。其次，要明白森林群落经垂直分层后，其中的植物种群在资源和空间的分配上有什么变化。由此想像出通过自然选择，不同形态结构的森林植物在森林群落的空间分布上呈现垂直分层现象。
(四)探究 提示：主要是取样和采集方式要进行改进。根据调查水中小动物种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等。取样和采集时要考虑定点、定量等因素。定点就是要选取有代表性的地点取样;定量就是每次取样的数量(例如一瓶、一网等)要相同。
(五)练习 基础题1.B。
2.提示：屏障撤掉后，很可能出现以下情况:由于种群A捕食种群B，种群B的数量减少，而种群A的数量增加。但随着种群B的数量减少，种群A因食物来源减少而出现数量减少，种群B的数量又会出现一定的增加。这样，假设水族箱中资源和其他条件较稳定，种群A和种群B将出现此消彼长的相对稳定情况。
拓展题1.提示：大致步骤：(1)选择的植物(一般用草本植物)应能适应同一环境，植株大小基本一致。最好查阅有关资料搞清楚植物名称与生活习性等;(2)实验前要做必要的观察记录，如植株的(尤其是根)生长情况;(3)设立对照组(单独种植、同种植株种植在一起)、实验组(不同种植株种植在一起)，并给予相同的环境条件，也可进一步从不同的植株间距来设计实验;(4)通过比较分析根系的长势，论证自己的假设是否成立;(5)解释实验结果。
2.蜾蠃捕食螟蛉幼虫。
第4节 群落的演替
答案和提示(一)问题探讨 2.提示：火山爆发后环境条件发生了变化。在火山爆发中，有些物种可能会绝灭;在恢复过程中外来新物种可能会进入。群落结构因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。
(二)思考与讨论1 提示：1.因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。
2.通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累起了有机物，这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后，由于其植株高于地衣能获得更多的阳光，处于优势地位，其结果是逐渐取代了地衣。
3.能找到这些植物。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势取代，而不是“取而代之”。形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。
(三)思考与讨论2 提示：1.至少有两种因素在小路周围的杂草分布中起作用：一是人的践踏，从耐践踏而言，车前草最强，狼尾草次之，狗尾草最弱;二是植物之间的竞争，在远离人践踏的地方，茎秆较高的狗尾草优先获得阳光，车前草等处于劣势。
2.如果小路被废弃后，人的践踏活动停止了，在路周围会慢慢长出茎秆较高的植物，逐渐成为优势植物。于是，就会出现“远芳侵古道，晴翠接荒城”的景象。
(四)旁栏思考题
大面积围湖造田，使湖面大大缩小，减小了蓄洪容积，降低了蓄洪能力，导致洪灾频繁发生。
(五)练习 基础题1.(1)×;(2)√。2. D。 3.C。
外来物种对生物群落的影响
外来物种是对于一个生态系统而言，原来并没有该物种的存在，是借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍而进入该生态系统的物种。在自然情况下，自然或地理条件构成了物种迁移的障碍，依靠物种的自然扩散能力进入一个新的生态系统是相当困难的。但是，现在人类有意或无意的活动却使物种的迁移越来越频繁。
如果这些外来物种在新的生态系统中入侵成功，能够自行繁殖和扩散，而且对当地的生态系统和景观造成了明显的改变，它们就变成外来入侵种。因此“外来”这个概念不是以国界，而是以生态系统来定义的。经常有人问为什么四大家鱼也成了外来物种，它们不是我国土生土长的物种吗?是的，四大家鱼在中国南方地区是当地的土著物种，如果它们被引入云南、青海、新疆等高海拔地区的水域中，它们就成了外来物种。云南高海拔水域中生物多样性减少的最主要原因就是外来鱼种的入侵。
外来入侵种的负面影响主要表现在以下几个方面。
(1)破坏景观的自然性和完整性
外来物种入侵后，就会乘机扎根、繁殖，不断扩张，逐渐形成优势种，使得原有的天然植被景观遭到破坏，并阻碍植被的自然恢复。例如，凤眼莲原产南美，1901年作为花卉引入中国，20世纪五六十年代曾作为猪饲料推广，此后大量逸生。在昆明滇池内，1994年该种的覆盖面积约达10 km2，不但破坏当地的水生植被，堵塞水上交通，给当地的渔业和旅游业造成很大损失，还严重损害当地水生生态系统。
(2)摧毁生态系统
由于外来入侵物种杀死或排挤当地植物，因而依靠当地植物生存的动物也就紧跟着大量减少，引起生态系统中物种的单一化，从而导致很多相应的生态问题，包括水土流失、火灾、虫灾以及当地特有生物资源丧失等，最终导致生态系统的崩溃。
(3)危害生物多样性
入侵种中的一些恶性杂草，例如，紫茎泽兰、飞机草、小花假泽兰(薇甘菊)、豚草、小白酒草、反枝苋等种可分泌某些化合物抑制其他植物发芽和生长，排挤本土植物并阻碍植被的自然恢复。外域病虫害的入侵会导致严重灾害。原产日本的松突圆蚧于20世纪80年代初入侵我国南部，到1990年底，已有1.3×105 hm2以上的马尾松林因受松突圆蚧的危害而枯死，松突圆蚧还侵害一些狭域分布的松属植物，如南亚松。原产北美的美国白蛾1979年侵入我国，仅辽宁省的虫害发生区就有100多种本地植物受到危害。
(4)影响遗传多样性
随着生境片段化，残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透，使本土生物种群进一步破碎化，还可以造成一些物种的近亲繁殖和遗传漂变。有些入侵种可与同属近缘种，甚至不同属的种杂交，例如，加拿大一枝黄花可与假蓍紫菀杂交。入侵种与本地种的基因交流可能导致后者的遗传侵蚀。在植被恢复中将外来种与近缘本地种混植，例如，在华北和东北国产落叶松产区种植日本落叶松，以及在海南国产海桑属产区栽培从孟加拉国引进的无瓣海桑，都存在相关问题，已有一些这些属间、种间杂交的报道。
自我检测的答案和提示
一、概念检测1.(1)×;(2)×;(3)√;(4)√;(5)×。2.(1)D;(2)D;(3)C。
二、知识迁移
提示：1.(1)从图中可知，鸽的种群密度较小易受鹰的攻击，种群密度较大则鹰的攻击成功率就较低。(2)起初出现数量增加，以后可能趋于稳定。
2.这是群落演替的结果。因为柳树较高大，占据更多的空间和阳光。与草莓相比，它具有生长的优势，所以柳树能迅速繁殖起来，而草莓得不到生长所需的阳光，难以成片生长。
三、技能应用 提示：最有代表性的样方应该是最接近平均数的样方，可通过目测直接作出判断。取多个样方时，应兼顾种群密度高、适中和低这三种情况，分别计数，然后计算出平均值。
四、思维拓展 提示：1.是由于人类活动的影响，例如农药对环境造成污染，人们的捕捉等。
2.害虫数量会增多，土壤生态环境破坏，土质变差;农民对化肥、农药的依赖性增强，生产成本较高，收入降低。
3.按此趋势，30年后，稻田对人类活动的依赖性(尤其是化肥、农药等)将越来越强，稻田群落变得更为单一、脆弱。
4.这是人类按照自然规律进行的创造，其目的是借助于自然群落中生物之间的关系，使人类的活动在满足人类需求的同时，也有益于环境。
第6章 生态环境的保护
第2节 保护我们共同的家园
保护生物的多样性就是指基因、物种和生态系统三个层次上的保护。
主题
每层次相关的内容
基因
基因携带着遗传信息，基因控制性状，基因突变和染色体变异等是遗传多样性之源
物种
种群是进化的单位，突变、基因重组和自然选择使种群的基因库在代代相传过程中保持和发展，物种多样性是生物进化的结果
生态系统
生态系统的结构、 成分的多样性， 由物种的多样性组成。 保护生态系统是对生物多样性最有效的保护
答案和提示
(一)问题探讨
1.提示：气象学家的预言是有科学根据的。例如，英国《自然》杂志和《观察家报》于2004年披露了美国国防部专家组的一份报告。该报告预测：气候变化可能演变成全球公害;未来20年气候变化将成为全球性灾难，如英国将会像西伯利亚那样寒冷，美国等主要粮食生产国将因遭遇严重干旱而出现粮食大幅减产。又如，我国科学家2004年预言：未来大气的增温值将是20世纪的2至10倍;我国华北等地仍将保持继续变干旱的趋势;气候变暖严重影响全球的自然生态系统，农业可能是对气候变化最为敏感和脆弱的部门之一(详见《北京日报》2004年3月10日)。
(二)思考与讨论
提示：1.红树林的消失，使得潮间带多种鱼类、甲壳类、贝类以及多种水鸟因生态环境改变而无法存活和繁衍，并且影响附近多种生态系统的稳定性，最终使大量的物种无法生存和发展。红树林能维持滨海湿地生态系统的稳定性，具有防风、抗海潮侵蚀海岸的作用。因此，红树林的消失还将直接影响附近的农田、养殖场、森林和城市等多种生态系统的稳定性，这对于人们的生活和生产都会产生很大的影响。
2.可以通过现代生物技术，检测并获取水稻、小麦等栽培作物野生种细胞中人类所需要的某些优良基因(如抗旱基因、抗病基因等)，然后利用基因工程技术，将这些优良基因导入到相应的栽培种的细胞中并使之表达。袁隆平曾利用在海南岛发现的一株花粉败育的普通野生水稻(含有使花粉不育的基因)，利用杂交技术成功地培育出高产的杂交水稻，从而掀起了水稻生产的“第二次绿色革命”。后来，经过分子检测技术得知，野生水稻细胞中至少含有两个增产基因：其中的一个增产基因就能增产18%，两个增产基因则能增产36%。
3.这两例能够说明生物多样性具有潜在价值(红树、野生水稻等生物很可能还有目前人类尚不清楚的重要功能)、间接价值(红树林对海岸的防护作用)和直接价值(潮间带的鱼类、贝类、甲壳类等可供食用、药用和用做工业原料等)。
生物的种类繁多，人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数，大量野生生物的价值──生物多样性的潜在价值目前还不清楚;森林生态系统同农田生态系统相比，具有更加丰富的生物多样性，对自身的调节功能更强大，因而具有更好的稳定性，这属于生物多样性的间接价值;芦苇是一种重要的造纸原料，从金鸡纳树中可以提取治疗疟疾的药物──奎宁，这些都属于生物多样性的直接价值。
(三)练习 基础题
提示：1.潜在价值──某种不知名的昆虫。间接价值──每个物种都维系着它们所在的生态系统的结构和功能。直接价值──芦苇是一种重要的造纸原料;蝉蜕是一种动物性药物;鲁班通过观察某种叶片的叶缘得到启示，研制出了木工用的锯;海洋和森林等生态系统能陶冶情操、激发创作的灵感。
2.主要的困难是，一些发达国家(如美国、加拿大和欧盟国家等)，拒绝核准或迟迟不予核准该议定书。主要争议的问题是，这些国家担心影响本国经济的发展和其他国家可能不承担相应的责任。例如，美国政府在2003年3月以“减少温室气体排放将会影响美国经济发展”和“发展中国家也应该承担减排和限排温室气体的义务”为由，宣布拒绝执行《京都议定书》。
建议世界各国特别是发展中国家联合起来，通过联合国大会和各国的政府以及民间组织等多种途径，呼吁每年大量产生温室气体的发达国家率先核准《京都议定书》(我国政府早在2002年9月就核准了《京都议定书》)。
拓展题 提示：用现代语言可以这样诠释这句话：所以说道大、天大、地大、人也大。宇宙中有这四个大，而人是这四个大中的一个。老子认为“道”是一个浑然而成的、先于天地而存在的东西;“道”不靠外力而永久存在、循环运行且永不停息;“道”伸向遥远而最终又返回自然，可算是天地万物的根本。老子把人提升为“宇宙中四个伟大的存在之一”，可与“道”、“天”、“地”并立，而惟独不认为有“神”的存在，这是老子哲学观念的可贵之处。
我们可以把老子所说的“道”，理解为自然界中各种事物发展的客观规律。人固然十分重要，甚至被说成是自然界中的“万物之灵”。但是，人也只是这四大中的一个，人绝不能超越其他三个大而为所欲为。人类必须追求和实践人与自然协调一致的美好理念，只有这样人类社会才能可持续地发展下去。
自我检测的答案和提示
一、概念检测1.(1)×;(2)√。2.(1)A ;(2)B。
二、 知识迁移 三个可能的好处是：有利于解决我国石油资源不足的问题;有利于发展化纤、塑料等石油化学工业和满足相关商品的市场供应;有利于增加就业机会。三个可能的问题是：因石油泄露、废弃物倾泄等而污染海洋，从而不利于海洋生物多样性的保护;造成的海洋污染，很难清除和治理;不仅投入高，而且风险高(海洋石油开采的成本高而成功率较低)。为了避免出现这些问题，需要加强有关科学技术的研究和应用，增强有关法律的制定和执行，以及加强对民众的教育等。
三、 技能应用 (2)该地区哺乳动物生存受到威胁的主要原因是丧失栖息地和偷猎，鸟类生存受到威胁的主要原因是丧失栖息地。
四、 思维拓展
世界近几百年来人口过快增长、资源大量消耗以及生态遭到严重破坏的总体情况，以及目前一些人口增长仍然过快的国家和地区的上述严峻事实，确实如一些科学家所说的，使科技进步、人口增长、资源消耗和生态遭到破坏，形成了一种恶性循环。但是，近些年来，许多人口增长控制得比较好的国家和地区，这类情况正在朝着好的方向转化，因此不能笼统地认同这种观点。
人口、科技进步和资源与环境之间应当是一种相互协调的关系。具体地说，人类不仅要大力加强科技进步，同时要大力加强对广大民众的教育。此外，各国还要加强有关的法制建设和国际之间的广泛合作，以使全球人口增长得到合理的控制;使资源得到合理的利用;使生态环境不再遭到破坏并且朝着改善的方向发展。总之，人类应当走一条自然、经济、社会的持久而协调的可持续发展的道路。
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