高中生物的必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)分析(2)
高中生物必修二課后習(xí)題介紹和答案分析
答案和提示
(一)問題探討
1.提示：可采用課本介紹的兩種取樣方法取樣，用樣方法進(jìn)行估算。也可以將模擬草地平均分成若干等份，求得其中一份的數(shù)量后，再估算整體的數(shù)量。
(二)探究
1.提示：“問題探討”中調(diào)查對(duì)象是完全隨機(jī)分布的，且調(diào)查區(qū)域是規(guī)則的，調(diào)查對(duì)象與其他物體的區(qū)分是顯而易見的，因此，采用樣方法得到的估算值與真實(shí)情況比較容易接近(誤差小)。而在實(shí)地調(diào)查中，調(diào)查對(duì)象的分布往往不是隨機(jī)的，調(diào)查區(qū)域也往往不是規(guī)則的，還有許多其他因素會(huì)干擾和影響調(diào)查的準(zhǔn)確性，因此，采用同樣的方法其結(jié)果誤差會(huì)比較大一些。但是，只要掌握了科學(xué)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法，其誤差會(huì)控制在允許的范圍之內(nèi)。
2.提示：為了確保所選擇的樣方具有代表性，不受主觀因素的影響，使通過樣方統(tǒng)計(jì)的結(jié)果(估算值)能更接近真實(shí)的情況。
3.提示：樣方的數(shù)量太少，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果的誤差可能就較大;一般而言，樣方越多，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果越接近真實(shí)情況。但是，樣方數(shù)量太多，整體取樣花費(fèi)的時(shí)間、精力就越多。從統(tǒng)計(jì)學(xué)上看，一定數(shù)量的樣方即可以保證統(tǒng)計(jì)結(jié)果的真實(shí)性。
4.提示：不同小組對(duì)同一種群的種群密度調(diào)查結(jié)果可能是不一樣的。種群密度的調(diào)查結(jié)果應(yīng)當(dāng)允許在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，例如5%以內(nèi)。如果超出了此范圍，在其他條件相同的情況下，造成不一樣的原因應(yīng)當(dāng)首先歸結(jié)為采取不同的樣方法所致。所以，要針對(duì)實(shí)際情況，討論取樣方法是否存在問題。
(三)思考與討論
1.提示：圖中A種群屬于增長(zhǎng)型，C種群屬于衰退型，B種群屬于穩(wěn)定型。這是由于種群中年輕個(gè)體越多，一般來說出生率會(huì)越高，死亡率會(huì)越低。
2.提示：年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量也不一定總是保持穩(wěn)定。這是因?yàn)槌錾屎退劳雎什煌耆珱Q定于年齡組成，還會(huì)受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。年齡組成為衰退型的種群，種群數(shù)量一般來說會(huì)越來越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敵、遷入率提高等原因而使種群數(shù)量增長(zhǎng)的情況。
(四)練習(xí) 基礎(chǔ)題 1.約386條。2.調(diào)查鼠的密度可用標(biāo)志重捕法，調(diào)查蚯蚓的密度可用樣方法。3.B。
拓展題
1.提示：個(gè)體往往有性別、大小、年齡等特征，種群不具備這些特征。將一定地域中同種生物的所有個(gè)體作為一個(gè)整體(即種群)來看時(shí)，這個(gè)整體就會(huì)出現(xiàn)個(gè)體所不具備的特征，如種群密度、出生率和死亡率等。可見，由部分組成的整體不是部分的簡(jiǎn)單加和，而是會(huì)出現(xiàn)新的屬性。
2.提示：隨著營(yíng)養(yǎng)和醫(yī)療水平的不斷提高，我國(guó)人口的平均壽命還會(huì)延長(zhǎng);由于實(shí)施計(jì)劃生育，出生率仍將維持在較低水平，因此，老年人在總?cè)丝谥兴急壤赡苓€會(huì)升高。關(guān)于現(xiàn)行計(jì)劃生育政策是否應(yīng)當(dāng)調(diào)整，可讓學(xué)生自由發(fā)表意見，不求統(tǒng)一的答案。
第2節(jié) 種群數(shù)量的變化
探究指導(dǎo)
探究實(shí)驗(yàn)“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”，旨在讓學(xué)生通過對(duì)培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量連續(xù)7天的觀察，探究變化規(guī)律，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建構(gòu)數(shù)學(xué)模型，繪制變化曲線。
1.提出問題
教材中提出的問題是：培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的?教師也可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生，依據(jù)所學(xué)知識(shí)，分析酵母菌生長(zhǎng)的條件與種群數(shù)量增長(zhǎng)之間的關(guān)系，提出探究的問題。例如，在不同溫度(以及通氧、通CO2等)條件下酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的情況如何?不同培養(yǎng)液(如加糖和不加糖)中酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的情況如何?等等。
2.作出假設(shè)
科學(xué)研究始于問題。作出假設(shè)可以使科學(xué)研究更具有針對(duì)性，而不是盲目搜集資料進(jìn)行研究。作出假設(shè)需要立足于已有知識(shí)，但更需要充分發(fā)揮想像力和創(chuàng)造力。在教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生積極大膽地提出假設(shè)，但同時(shí)，教師應(yīng)提出“合理提出假設(shè)”的要求，要圍繞著問題，根據(jù)預(yù)期結(jié)果作出符合邏輯的假設(shè)。
3.討論探究思路 這是開展探究活動(dòng)的重要內(nèi)容之一，通過討論能使學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理，在具體操作時(shí)做到心中有數(shù)。
4.制訂計(jì)劃 本實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)(7天)，因此事前一定要做好周密的計(jì)劃，定程序、定時(shí)間、定人員。
5.實(shí)施計(jì)劃 按計(jì)劃中確定的工作流程認(rèn)真操作，做好實(shí)驗(yàn)記錄。
6.分析結(jié)果，得出結(jié)論 將記錄的數(shù)據(jù)用曲線圖表示出來，討論分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與假設(shè)是否一致。
答案和提示
(一)問題探討 1.Nn=2n,N代表細(xì)菌數(shù)量，n代表“代”。2.N=2216。
3.細(xì)菌數(shù)量不會(huì)永遠(yuǎn)按這個(gè)公式增長(zhǎng)?？梢杂脤?shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法來驗(yàn)證。
(二)旁欄思考題
1.提示：同數(shù)學(xué)方程式相比，曲線圖表示的數(shù)學(xué)模型不夠精確。
2.提示：食物充足、沒有天敵、氣候適宜等。
3.提示：同一種群的K值不是固定不變的，會(huì)受到環(huán)境的影響。
(三)思考與討論
提示：對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源;室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所;養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。
(四)練習(xí) 基礎(chǔ)題1.提示：在食物充足、空間廣闊、氣候適宜、沒有天敵等優(yōu)越條件下，種群可能會(huì)呈“J”型增長(zhǎng)。例如，澳大利亞昆蟲學(xué)家曾對(duì)果園中薊馬種群進(jìn)行過長(zhǎng)達(dá)14年的研究，發(fā)現(xiàn)在環(huán)境條件較好的年份，種群數(shù)量增長(zhǎng)迅速，表現(xiàn)出季節(jié)性的“J”型增長(zhǎng)。在有限的環(huán)境中，如果種群的初始密度很低，種群數(shù)量可能會(huì)出現(xiàn)迅速增長(zhǎng)。隨著種群密度的增加，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加劇，因此，種群數(shù)量增加到一定程度就會(huì)停止增長(zhǎng)，這就是“S”型增長(zhǎng)。例如，柵列藻、小球藻等低等植物的種群增長(zhǎng)，常常具有“S”型增長(zhǎng)的特點(diǎn)。
2.提示：(1)以年份為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)，根據(jù)表中數(shù)字畫曲線。
(2)食物充足，沒有天敵，氣候適宜等。
(3)作為食物的植物被大量吃掉，導(dǎo)致食物匱乏;自然災(zāi)害等。
拓展題 提示：這是涉及最大持續(xù)產(chǎn)量的問題。關(guān)于最大持續(xù)產(chǎn)量，可以查閱生態(tài)學(xué)專著。還可以請(qǐng)教有經(jīng)驗(yàn)的人或訪問相關(guān)網(wǎng)站，了解單位面積水面應(yīng)放養(yǎng)的魚的數(shù)量。
第3節(jié) 群落的結(jié)構(gòu)
答案和提示(一)問題探討
1.提示：本討論題關(guān)注池塘中的生物組成及其有序性，要引導(dǎo)學(xué)生討論池塘中的種群組成(群落結(jié)構(gòu))，具體有多少個(gè)種群并不重要。可以從肉食性魚、植食性魚、浮游動(dòng)物、浮游植物、微生物等方面舉例。
2.提示：本討論題關(guān)注池塘中生物之間的相互關(guān)系。池塘中的肉食性魚大量減少，一些小魚等小型水生動(dòng)物因天敵減少，數(shù)量會(huì)大量增加，池塘中浮游動(dòng)物、浮游植物以及其他一些水生植物數(shù)量會(huì)大量減少。隨時(shí)間推移，植食性魚類等生物也因食物來源減少而數(shù)量減少。
(二)資料分析
1.提示：在合適的條件下，大草履蟲和雙小核草履蟲均能正常生長(zhǎng)繁殖。由于這兩種草履蟲具有相似的生活習(xí)性(尤其是能以同一種桿菌為食)，當(dāng)它們被放在同一個(gè)容器中培養(yǎng)時(shí)，起初兩種草履蟲的數(shù)量較少，而食物(桿菌)數(shù)量較多，因此表現(xiàn)為兩種草履蟲的種群數(shù)量均增加。但是，隨著兩種草履蟲數(shù)量的增加，相互之間對(duì)食物的爭(zhēng)奪表現(xiàn)為大草履蟲處于劣勢(shì)，雙小核草履蟲處于優(yōu)勢(shì)。隨著雙小核草履蟲數(shù)量的增加，爭(zhēng)奪食物的優(yōu)勢(shì)越來越大，最終大草履蟲失去了食物來源而滅亡。兩種草履蟲沒有分泌殺死對(duì)方的物質(zhì)，進(jìn)一步證明了該實(shí)驗(yàn)結(jié)果緣于兩種草履蟲爭(zhēng)奪資源，這就是競(jìng)爭(zhēng)。
2.提示：90多年的調(diào)查研究表明，猞猁和雪兔種群數(shù)量之間存在相關(guān)性。例如，從1845年到1855年間，猞猁數(shù)量的增加導(dǎo)致雪兔減少;而雪兔的減少，又會(huì)造成猞猁減少，之后雪兔又大量增加。從多年的調(diào)查看，雪兔和猞猁相互制約，使它們的種群數(shù)量保持在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。
3.提示：雪兔是以植物為食，猞猁是以雪兔為食。猞猁的存在不僅制約雪兔的種群數(shù)量，使得植物→雪兔→猞猁之間保持相對(duì)穩(wěn)定，而且由于植物資源比較穩(wěn)定，進(jìn)而使得另一些以植物為生的動(dòng)物數(shù)量及其食物鏈相對(duì)穩(wěn)定，因而整個(gè)群落可以處在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
4.提示：資料1中兩個(gè)種群之間是通過食物間接地發(fā)生作用(競(jìng)爭(zhēng));資料2中兩個(gè)種群是通過捕食與被捕食直接地發(fā)生作用(捕食)。資料1相互作用的結(jié)果是一方處于優(yōu)勢(shì)，另一方處于劣勢(shì)，最終滅亡。資料2相互作用的結(jié)果是兩個(gè)種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定。
(三)想像空間 提示：首先，要明白自然選擇的要意是什么。其次，要明白森林群落經(jīng)垂直分層后，其中的植物種群在資源和空間的分配上有什么變化。由此想像出通過自然選擇，不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的森林植物在森林群落的空間分布上呈現(xiàn)垂直分層現(xiàn)象。
(四)探究 提示：主要是取樣和采集方式要進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)調(diào)查水中小動(dòng)物種類的不同，取樣設(shè)備也不同，例如用網(wǎng)兜、瓶子等。取樣和采集時(shí)要考慮定點(diǎn)、定量等因素。定點(diǎn)就是要選取有代表性的地點(diǎn)取樣;定量就是每次取樣的數(shù)量(例如一瓶、一網(wǎng)等)要相同。
(五)練習(xí) 基礎(chǔ)題1.B。
2.提示：屏障撤掉后，很可能出現(xiàn)以下情況:由于種群A捕食種群B，種群B的數(shù)量減少，而種群A的數(shù)量增加。但隨著種群B的數(shù)量減少，種群A因食物來源減少而出現(xiàn)數(shù)量減少，種群B的數(shù)量又會(huì)出現(xiàn)一定的增加。這樣，假設(shè)水族箱中資源和其他條件較穩(wěn)定，種群A和種群B將出現(xiàn)此消彼長(zhǎng)的相對(duì)穩(wěn)定情況。
拓展題1.提示：大致步驟：(1)選擇的植物(一般用草本植物)應(yīng)能適應(yīng)同一環(huán)境，植株大小基本一致。最好查閱有關(guān)資料搞清楚植物名稱與生活習(xí)性等;(2)實(shí)驗(yàn)前要做必要的觀察記錄，如植株的(尤其是根)生長(zhǎng)情況;(3)設(shè)立對(duì)照組(單獨(dú)種植、同種植株種植在一起)、實(shí)驗(yàn)組(不同種植株種植在一起)，并給予相同的環(huán)境條件，也可進(jìn)一步從不同的植株間距來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);(4)通過比較分析根系的長(zhǎng)勢(shì)，論證自己的假設(shè)是否成立;(5)解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
2.蜾蠃捕食螟蛉幼蟲。
第4節(jié) 群落的演替
答案和提示(一)問題探討 2.提示：火山爆發(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變化。在火山爆發(fā)中，有些物種可能會(huì)絕滅;在恢復(fù)過程中外來新物種可能會(huì)進(jìn)入。群落結(jié)構(gòu)因此而發(fā)生了變化，一般不能恢復(fù)原來的群落結(jié)構(gòu)。
(二)思考與討論1 提示：1.因?yàn)樘μ\和草本植物無(wú)法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分，而地衣可以通過分泌有機(jī)酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。
2.通過地衣分泌有機(jī)酸加速巖石風(fēng)化形成土壤，并積累起了有機(jī)物，這為苔蘚的生長(zhǎng)提供了條件。而苔蘚生長(zhǎng)后，由于其植株高于地衣能獲得更多的陽(yáng)光，處于優(yōu)勢(shì)地位，其結(jié)果是逐漸取代了地衣。
3.能找到這些植物。在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指優(yōu)勢(shì)取代，而不是“取而代之”。形成森林后，喬木占據(jù)了優(yōu)勢(shì)，取代了灌木的優(yōu)勢(shì)，但在森林中各種類型的植物都是存在的。
(三)思考與討論2 提示：1.至少有兩種因素在小路周圍的雜草分布中起作用：一是人的踐踏，從耐踐踏而言，車前草最強(qiáng)，狼尾草次之，狗尾草最弱;二是植物之間的競(jìng)爭(zhēng)，在遠(yuǎn)離人踐踏的地方，莖稈較高的狗尾草優(yōu)先獲得陽(yáng)光，車前草等處于劣勢(shì)。
2.如果小路被廢棄后，人的踐踏活動(dòng)停止了，在路周圍會(huì)慢慢長(zhǎng)出莖稈較高的植物，逐漸成為優(yōu)勢(shì)植物。于是，就會(huì)出現(xiàn)“遠(yuǎn)芳侵古道，晴翠接荒城”的景象。
(四)旁欄思考題
大面積圍湖造田，使湖面大大縮小，減小了蓄洪容積，降低了蓄洪能力，導(dǎo)致洪災(zāi)頻繁發(fā)生。
(五)練習(xí) 基礎(chǔ)題1.(1)×;(2)√。2. D。 3.C。
外來物種對(duì)生物群落的影響
外來物種是對(duì)于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)而言，原來并沒有該物種的存在，是借助人類活動(dòng)越過不能自然逾越的空間障礙而進(jìn)入該生態(tài)系統(tǒng)的物種。在自然情況下，自然或地理?xiàng)l件構(gòu)成了物種遷移的障礙，依靠物種的自然擴(kuò)散能力進(jìn)入一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)是相當(dāng)困難的。但是，現(xiàn)在人類有意或無(wú)意的活動(dòng)卻使物種的遷移越來越頻繁。
如果這些外來物種在新的生態(tài)系統(tǒng)中入侵成功，能夠自行繁殖和擴(kuò)散，而且對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)和景觀造成了明顯的改變，它們就變成外來入侵種。因此“外來”這個(gè)概念不是以國(guó)界，而是以生態(tài)系統(tǒng)來定義的。經(jīng)常有人問為什么四大家魚也成了外來物種，它們不是我國(guó)土生土長(zhǎng)的物種嗎?是的，四大家魚在中國(guó)南方地區(qū)是當(dāng)?shù)氐耐林锓N，如果它們被引入云南、青海、新疆等高海拔地區(qū)的水域中，它們就成了外來物種。云南高海拔水域中生物多樣性減少的最主要原因就是外來魚種的入侵。
外來入侵種的負(fù)面影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1)破壞景觀的自然性和完整性
外來物種入侵后，就會(huì)乘機(jī)扎根、繁殖，不斷擴(kuò)張，逐漸形成優(yōu)勢(shì)種，使得原有的天然植被景觀遭到破壞，并阻礙植被的自然恢復(fù)。例如，鳳眼蓮原產(chǎn)南美，1901年作為花卉引入中國(guó)，20世紀(jì)五六十年代曾作為豬飼料推廣，此后大量逸生。在昆明滇池內(nèi)，1994年該種的覆蓋面積約達(dá)10 km2，不但破壞當(dāng)?shù)氐乃脖?，堵塞水上交通，給當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)和旅游業(yè)造成很大損失，還嚴(yán)重?fù)p害當(dāng)?shù)厮鷳B(tài)系統(tǒng)。
(2)摧毀生態(tài)系統(tǒng)
由于外來入侵物種殺死或排擠當(dāng)?shù)刂参铮蚨揽慨?dāng)?shù)刂参锷娴膭?dòng)物也就緊跟著大量減少，引起生態(tài)系統(tǒng)中物種的單一化，從而導(dǎo)致很多相應(yīng)的生態(tài)問題，包括水土流失、火災(zāi)、蟲災(zāi)以及當(dāng)?shù)靥赜猩镔Y源喪失等，最終導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。
(3)危害生物多樣性
入侵種中的一些惡性雜草，例如，紫莖澤蘭、飛機(jī)草、小花假澤蘭(薇甘菊)、豚草、小白酒草、反枝莧等種可分泌某些化合物抑制其他植物發(fā)芽和生長(zhǎng)，排擠本土植物并阻礙植被的自然恢復(fù)。外域病蟲害的入侵會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重災(zāi)害。原產(chǎn)日本的松突圓蚧于20世紀(jì)80年代初入侵我國(guó)南部，到1990年底，已有1.3×105 hm2以上的馬尾松林因受松突圓蚧的危害而枯死，松突圓蚧還侵害一些狹域分布的松屬植物，如南亞松。原產(chǎn)北美的美國(guó)白蛾1979年侵入我國(guó)，僅遼寧省的蟲害發(fā)生區(qū)就有100多種本地植物受到危害。
(4)影響遺傳多樣性
隨著生境片段化，殘存的次生植被常被入侵種分割、包圍和滲透，使本土生物種群進(jìn)一步破碎化，還可以造成一些物種的近親繁殖和遺傳漂變。有些入侵種可與同屬近緣種，甚至不同屬的種雜交，例如，加拿大一枝黃花可與假蓍紫菀雜交。入侵種與本地種的基因交流可能導(dǎo)致后者的遺傳侵蝕。在植被恢復(fù)中將外來種與近緣本地種混植，例如，在華北和東北國(guó)產(chǎn)落葉松產(chǎn)區(qū)種植日本落葉松，以及在海南國(guó)產(chǎn)海桑屬產(chǎn)區(qū)栽培從孟加拉國(guó)引進(jìn)的無(wú)瓣海桑，都存在相關(guān)問題，已有一些這些屬間、種間雜交的報(bào)道。
自我檢測(cè)的答案和提示
一、概念檢測(cè)1.(1)×;(2)×;(3)√;(4)√;(5)×。2.(1)D;(2)D;(3)C。
二、知識(shí)遷移
提示：1.(1)從圖中可知，鴿的種群密度較小易受鷹的攻擊，種群密度較大則鷹的攻擊成功率就較低。(2)起初出現(xiàn)數(shù)量增加，以后可能趨于穩(wěn)定。
2.這是群落演替的結(jié)果。因?yàn)榱鴺漭^高大，占據(jù)更多的空間和陽(yáng)光。與草莓相比，它具有生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，所以柳樹能迅速繁殖起來，而草莓得不到生長(zhǎng)所需的陽(yáng)光，難以成片生長(zhǎng)。
三、技能應(yīng)用 提示：最有代表性的樣方應(yīng)該是最接近平均數(shù)的樣方，可通過目測(cè)直接作出判斷。取多個(gè)樣方時(shí)，應(yīng)兼顧種群密度高、適中和低這三種情況，分別計(jì)數(shù)，然后計(jì)算出平均值。
四、思維拓展 提示：1.是由于人類活動(dòng)的影響，例如農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成污染，人們的捕捉等。
2.害蟲數(shù)量會(huì)增多，土壤生態(tài)環(huán)境破壞，土質(zhì)變差;農(nóng)民對(duì)化肥、農(nóng)藥的依賴性增強(qiáng)，生產(chǎn)成本較高，收入降低。
3.按此趨勢(shì)，30年后，稻田對(duì)人類活動(dòng)的依賴性(尤其是化肥、農(nóng)藥等)將越來越強(qiáng)，稻田群落變得更為單一、脆弱。
4.這是人類按照自然規(guī)律進(jìn)行的創(chuàng)造，其目的是借助于自然群落中生物之間的關(guān)系，使人類的活動(dòng)在滿足人類需求的同時(shí)，也有益于環(huán)境。
第6章 生態(tài)環(huán)境的保護(hù)
第2節(jié) 保護(hù)我們共同的家園
保護(hù)生物的多樣性就是指基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)層次上的保護(hù)。
主題
每層次相關(guān)的內(nèi)容
基因
基因攜帶著遺傳信息，基因控制性狀，基因突變和染色體變異等是遺傳多樣性之源
物種
種群是進(jìn)化的單位，突變、基因重組和自然選擇使種群的基因庫(kù)在代代相傳過程中保持和發(fā)展，物種多樣性是生物進(jìn)化的結(jié)果
生態(tài)系統(tǒng)
生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、 成分的多樣性， 由物種的多樣性組成。 保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)是對(duì)生物多樣性最有效的保護(hù)
答案和提示
(一)問題探討
1.提示：氣象學(xué)家的預(yù)言是有科學(xué)根據(jù)的。例如，英國(guó)《自然》雜志和《觀察家報(bào)》于2004年披露了美國(guó)國(guó)防部專家組的一份報(bào)告。該報(bào)告預(yù)測(cè)：氣候變化可能演變成全球公害;未來20年氣候變化將成為全球性災(zāi)難，如英國(guó)將會(huì)像西伯利亞那樣寒冷，美國(guó)等主要糧食生產(chǎn)國(guó)將因遭遇嚴(yán)重干旱而出現(xiàn)糧食大幅減產(chǎn)。又如，我國(guó)科學(xué)家2004年預(yù)言：未來大氣的增溫值將是20世紀(jì)的2至10倍;我國(guó)華北等地仍將保持繼續(xù)變干旱的趨勢(shì);氣候變暖嚴(yán)重影響全球的自然生態(tài)系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)可能是對(duì)氣候變化最為敏感和脆弱的部門之一(詳見《北京日?qǐng)?bào)》2004年3月10日)。
(二)思考與討論
提示：1.紅樹林的消失，使得潮間帶多種魚類、甲殼類、貝類以及多種水鳥因生態(tài)環(huán)境改變而無(wú)法存活和繁衍，并且影響附近多種生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最終使大量的物種無(wú)法生存和發(fā)展。紅樹林能維持濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有防風(fēng)、抗海潮侵蝕海岸的作用。因此，紅樹林的消失還將直接影響附近的農(nóng)田、養(yǎng)殖場(chǎng)、森林和城市等多種生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，這對(duì)于人們的生活和生產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。
2.可以通過現(xiàn)代生物技術(shù)，檢測(cè)并獲取水稻、小麥等栽培作物野生種細(xì)胞中人類所需要的某些優(yōu)良基因(如抗旱基因、抗病基因等)，然后利用基因工程技術(shù)，將這些優(yōu)良基因?qū)氲较鄳?yīng)的栽培種的細(xì)胞中并使之表達(dá)。袁隆平曾利用在海南島發(fā)現(xiàn)的一株花粉敗育的普通野生水稻(含有使花粉不育的基因)，利用雜交技術(shù)成功地培育出高產(chǎn)的雜交水稻，從而掀起了水稻生產(chǎn)的“第二次綠色革命”。后來，經(jīng)過分子檢測(cè)技術(shù)得知，野生水稻細(xì)胞中至少含有兩個(gè)增產(chǎn)基因：其中的一個(gè)增產(chǎn)基因就能增產(chǎn)18%，兩個(gè)增產(chǎn)基因則能增產(chǎn)36%。
3.這兩例能夠說明生物多樣性具有潛在價(jià)值(紅樹、野生水稻等生物很可能還有目前人類尚不清楚的重要功能)、間接價(jià)值(紅樹林對(duì)海岸的防護(hù)作用)和直接價(jià)值(潮間帶的魚類、貝類、甲殼類等可供食用、藥用和用做工業(yè)原料等)。
生物的種類繁多，人類對(duì)它們已經(jīng)做過比較充分研究的只是極少數(shù)，大量野生生物的價(jià)值──生物多樣性的潛在價(jià)值目前還不清楚;森林生態(tài)系統(tǒng)同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)相比，具有更加豐富的生物多樣性，對(duì)自身的調(diào)節(jié)功能更強(qiáng)大，因而具有更好的穩(wěn)定性，這屬于生物多樣性的間接價(jià)值;蘆葦是一種重要的造紙?jiān)?，從金雞納樹中可以提取治療瘧疾的藥物──奎寧，這些都屬于生物多樣性的直接價(jià)值。
(三)練習(xí) 基礎(chǔ)題
提示：1.潛在價(jià)值──某種不知名的昆蟲。間接價(jià)值──每個(gè)物種都維系著它們所在的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。直接價(jià)值──蘆葦是一種重要的造紙?jiān)?蟬蛻是一種動(dòng)物性藥物;魯班通過觀察某種葉片的葉緣得到啟示，研制出了木工用的鋸;海洋和森林等生態(tài)系統(tǒng)能陶冶情操、激發(fā)創(chuàng)作的靈感。
2.主要的困難是，一些發(fā)達(dá)國(guó)家(如美國(guó)、加拿大和歐盟國(guó)家等)，拒絕核準(zhǔn)或遲遲不予核準(zhǔn)該議定書。主要爭(zhēng)議的問題是，這些國(guó)家擔(dān)心影響本國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和其他國(guó)家可能不承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。例如，美國(guó)政府在2003年3月以“減少溫室氣體排放將會(huì)影響美國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”和“發(fā)展中國(guó)家也應(yīng)該承擔(dān)減排和限排溫室氣體的義務(wù)”為由，宣布拒絕執(zhí)行《京都議定書》。
建議世界各國(guó)特別是發(fā)展中國(guó)家聯(lián)合起來，通過聯(lián)合國(guó)大會(huì)和各國(guó)的政府以及民間組織等多種途徑，呼吁每年大量產(chǎn)生溫室氣體的發(fā)達(dá)國(guó)家率先核準(zhǔn)《京都議定書》(我國(guó)政府早在2002年9月就核準(zhǔn)了《京都議定書》)。
拓展題 提示：用現(xiàn)代語(yǔ)言可以這樣詮釋這句話：所以說道大、天大、地大、人也大。宇宙中有這四個(gè)大，而人是這四個(gè)大中的一個(gè)。老子認(rèn)為“道”是一個(gè)渾然而成的、先于天地而存在的東西;“道”不靠外力而永久存在、循環(huán)運(yùn)行且永不停息;“道”伸向遙遠(yuǎn)而最終又返回自然，可算是天地萬(wàn)物的根本。老子把人提升為“宇宙中四個(gè)偉大的存在之一”，可與“道”、“天”、“地”并立，而惟獨(dú)不認(rèn)為有“神”的存在，這是老子哲學(xué)觀念的可貴之處。
我們可以把老子所說的“道”，理解為自然界中各種事物發(fā)展的客觀規(guī)律。人固然十分重要，甚至被說成是自然界中的“萬(wàn)物之靈”。但是，人也只是這四大中的一個(gè)，人絕不能超越其他三個(gè)大而為所欲為。人類必須追求和實(shí)踐人與自然協(xié)調(diào)一致的美好理念，只有這樣人類社會(huì)才能可持續(xù)地發(fā)展下去。
自我檢測(cè)的答案和提示
一、概念檢測(cè)1.(1)×;(2)√。2.(1)A ;(2)B。
二、 知識(shí)遷移 三個(gè)可能的好處是：有利于解決我國(guó)石油資源不足的問題;有利于發(fā)展化纖、塑料等石油化學(xué)工業(yè)和滿足相關(guān)商品的市場(chǎng)供應(yīng);有利于增加就業(yè)機(jī)會(huì)。三個(gè)可能的問題是：因石油泄露、廢棄物傾泄等而污染海洋，從而不利于海洋生物多樣性的保護(hù);造成的海洋污染，很難清除和治理;不僅投入高，而且風(fēng)險(xiǎn)高(海洋石油開采的成本高而成功率較低)。為了避免出現(xiàn)這些問題，需要加強(qiáng)有關(guān)科學(xué)技術(shù)的研究和應(yīng)用，增強(qiáng)有關(guān)法律的制定和執(zhí)行，以及加強(qiáng)對(duì)民眾的教育等。
三、 技能應(yīng)用 (2)該地區(qū)哺乳動(dòng)物生存受到威脅的主要原因是喪失棲息地和偷獵，鳥類生存受到威脅的主要原因是喪失棲息地。
四、 思維拓展
世界近幾百年來人口過快增長(zhǎng)、資源大量消耗以及生態(tài)遭到嚴(yán)重破壞的總體情況，以及目前一些人口增長(zhǎng)仍然過快的國(guó)家和地區(qū)的上述嚴(yán)峻事實(shí)，確實(shí)如一些科學(xué)家所說的，使科技進(jìn)步、人口增長(zhǎng)、資源消耗和生態(tài)遭到破壞，形成了一種惡性循環(huán)。但是，近些年來，許多人口增長(zhǎng)控制得比較好的國(guó)家和地區(qū)，這類情況正在朝著好的方向轉(zhuǎn)化，因此不能籠統(tǒng)地認(rèn)同這種觀點(diǎn)。
人口、科技進(jìn)步和資源與環(huán)境之間應(yīng)當(dāng)是一種相互協(xié)調(diào)的關(guān)系。具體地說，人類不僅要大力加強(qiáng)科技進(jìn)步，同時(shí)要大力加強(qiáng)對(duì)廣大民眾的教育。此外，各國(guó)還要加強(qiáng)有關(guān)的法制建設(shè)和國(guó)際之間的廣泛合作，以使全球人口增長(zhǎng)得到合理的控制;使資源得到合理的利用;使生態(tài)環(huán)境不再遭到破壞并且朝著改善的方向發(fā)展?？傊?，人類應(yīng)當(dāng)走一條自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的持久而協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展的道路。
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