人教版高中生物必修三课下提能：第五章 第3节 生态系统的物质循环 含解析

第五章第3节生态系统的物质循环
课下提能
一、选择题
1．下列关于生态系统能量流动和物质循环关系的叙述，不正确的是() A．二者是密切联系的两个过程
B．在能量流动过程中，物质是能量的载体
C．能量是物质循环的动力
D．生物圈在物质和能量上是一个自给自足的系统
[解析]选D能量流动与物质循环是密不可分的，它们将生态系统的各个成分紧密地联系在一起，但能量是单向流动、逐级递减的，不能自给自足。

2．下列有关生态系统物质循环的叙述，正确的是()
A．只有通过植物的光合作用才能进入生物群落
B．只能通过微生物的分解作用才能返回无机环境
C．物质循环发生在种群和无机环境之间
D．碳元素在生态系统内循环的主要形式是CO2和有机物
[解析]选D硝化细菌的化能合成作用，也可以使无机环境中的物质进入生物群落；消费者、分解者、生产者的呼吸作用都可以产生CO2返回无机环境；物质循环发生在生物群落和无机环境之间。

3．为探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的，下列实验设计中，错误的是()
A．可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛选出落叶和土壤
B．将落叶平均分成两份，置于网兜中
C．把土壤分成两组，对照组土壤进行接种微生物处理，实验组土壤不做处理
D．将落叶连同网兜分别埋入对照组和实验组两组土壤中，观察腐烂情况
[解析]选C本实验的自变量是土壤中是否有微生物，而自然土壤中本身就有微生物，因此实验组土壤要进行灭菌处理，对照组土壤保持自然状态。

4．如图为一个生态系统碳循环的模式图，则()
A．碳通过光合作用或化能合成作用进入甲
B．乙只表示初级消费者
C．丙处于最高营养级
D．丁主要是微生物
[解析]选A由于甲、乙、丙中的物质都可以释放到丁中，因此丁是大气中的CO2，则甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。

碳通过光合作用或化能合成作用进入生产者体内；乙表示消费者，包括初级消费者、次级消费者等所有的消费者；丙是分解者，不属于食物链中的组成部分；丁为大气中的CO2，不包括微生物。

5．如图表示生态系统碳循环过程，下列相关叙述正确的是()
A．甲代表的生物都是绿色植物
B．乙1在图示食物链中是第一营养级
C．丙通过有氧呼吸和无氧呼吸发挥作用
D．碳元素在生物群落与无机环境之间以有机物和CO2的形式循环
[解析]选C图中的甲、乙、丙、丁分别代表生产者、消费者、分解者和大气中CO2库。

甲所代表的生物除绿色植物之外，还有能进行化能合成作用的生物等，甲处于第一营养级；丙代表的分解者，可通过有氧呼吸和无氧呼吸的方式
分解有机物；碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式循环。

6．如图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。

相关分析错误的是()
A．④增多是产生温室效应的主要原因
B．图中箭头可以表示碳元素的循环方向
C．甲、乙属于捕食关系
D．无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸
[解析]选A由图示中的箭头可知，甲是生产者，丁是分解者，乙、丙是消费者，温室效应产生的主要原因是过量燃烧煤炭等化石燃料使大气中的CO2含量过多，不是分解者的呼吸作用增多；物质在生态系统中是可以循环的，因此图示中的箭头可以表示碳元素的循环方向；甲、乙属于捕食关系；无机环境中的C O2可以来自生物细胞的呼吸，也可以来自化石燃料的燃烧。

7．一位同学要探究土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验：取等量沙土分装于相同的两个容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌。

下列有关事项的叙述正确的是()
A．向a、b中喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间B．检测“敌草隆”的消失情况，预计a的“敌草隆”全部消失，b的基本不变
C．只用沙土实验效果比用几种典型土壤混合后的好
D．再增加c组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与a、b组相同
[解析]选A该实验目的是探究土壤微生物能否分解农药，微生物应为单一变量，包括农药在内的其他条件均应相同。

8．如图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循
环示意图，其中箭头表示碳的传递方向，字母表示碳传递途径。

则下列叙述错误的是()
A．碳从植物体流入动物体的主要形式是有机物
B．a途径是通过光合作用实现的，b、d、g途径是通过细胞呼吸实现的
C．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行
D．如果图中的字母表示碳元素传递的数量，植物正常生长，则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a＝b＋c＋e
[解析]选D碳元素在生物群落中以含碳有机物的形式流动，在生物群落和无机环境之间以CO2的形式循环；a代表植物的光合作用，b、d、g代表生产者、消费者、分解者的呼吸作用，c代表捕食，e、f代表动植物的残枝败叶、遗体和粪便流向分解者；夏季植物正常生长，植物体内碳元素的来源(a)多于去路(b＋c ＋e)。

9．下面为生态系统碳循环示意图，图中A、B、C代表生态系统成分，数字表示碳的流动。

下列叙述正确的是()
A．图中生产者、B、C、A构成了两条食物链
B．①②⑥⑦为CO2形式，③④⑤为有机物形式
C．③④⑤⑥⑦之和等于生产者同化的碳的总量
D．经③流向B的碳全部储存于B体内的有机物中
[解析]选B图中A、B、C分别代表大气中的CO2、消费者和分解者，它们不构成食物链；碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式循环，在群落内部以含碳有机物的形式传递；生产者同化的碳的总量为①；流向B的碳大部分通过呼吸作用以CO2的形式释放到大气中，少部分储存在B体内的有机物中。

10．如图是某生态系统能量流动示意图，有关叙述正确的是()
A．发生X1过程的生物是具有叶绿体的生物
B．X3过程表示第二营养级摄入有机物中的能量
C．初级消费者粪便中的能量通过Z2传递给分解者加以利用
D．初级消费者到次级消费者的能量传递效率可用X3/X2表示
[解析]选D图中X1表示生产者的光合作用，蓝藻无叶绿体也能进行光合作用；X3表示第三营养级同化的能量；初级消费者粪便中的能量属于生产者同化量的一部分，通过Z1传递给分解者；两个营养级间的能量传递效率为两个营养级同化量的比值，初级消费者和次级消费者同化的能量分别为X2、X3。

11．分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是()
A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动
B．能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D．碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
[解析]选C生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量，①②③④的总和小于生产者所固定的太阳能总量。

12．如图是某农业生态系统模式图，下列关于该系统的叙述错误的是()
A．微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量
B．多途径利用农作物可提高该系统中能量的传递效率
C．沼渣、沼液作为肥料还田可以促进物质循环再利用
D．食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓是该生态系统中的分解者
[解析]选B由题图知，流经该生态系统的能量是生产者固定的太阳能总量，因此微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量；多途径利用农作物，可提高能量利用率，但不能提高能量的传递效率；沼渣、沼液还田可以促进物质循环利用；营腐生生活的食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓都是该生态系统中的分解者。

二、非选择题
13．如图是某自然生态系统中碳循环的部分图解，其中a、b、c、d构成生物群落，①～⑧表示相关过程。

请回答下列问题：
(1)碳在无机环境与生物群落之间的循环主要是以________的形式进行的。

图示各种成分之间缺少两个重要过程，请用箭头在图中表示出来。

(2)图示初级消费者粪便中的能量属于__________(填字母)同化量的一部分。

b同化的能量最终的去向有____________________________________________。

若图中b的同化量增加1 kJ，则生产者的同化量至少需要增加________kJ。

(3)过度的人工碳排放，会破坏生态系统的___________________________，导致气温升高从而形成温室效应。

为了避免温室效应的形成，可以采取的措施有_________________________________________________(写出两点)。

[解析](1)碳在无机环境与生物群落之间的循环主要是以CO2的形式进行的；碳在生物群落内部是以有机物的形式进行传递的。

根据生态系统的碳循环特点可知，d为生产者，a为初级消费者，b为次级消费者，c为分解者。

图中缺少a指向c的箭头和无机环境指向d的箭头。

(2)初级消费者(a)粪便中的能量属于生产者(d)同化量的一部分。

b为最高营养级，其同化的能量最终的去向有通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用。

若b的同化量增加1 kJ，则生产者至少需要增加的同化量为1÷20%÷20%＝25(kJ)。

(3)当碳过度排放到环境中时，会破坏生态系统的碳平衡，从而导致大气中CO2增多，形成温室效应。

为了避免温室效应的形成，采取的措施可以从碳的来源和去路两个方面进行分析。

[答案](1)CO2如图中虚箭头所示
(2)d通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用25
(3)碳平衡(或碳循环的平衡)尽量减少使用化石燃料；扩大绿化面积，增加绿色植物对CO2的吸收等(合理即可)
14．下面为某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙为生态系统中的三种组成成分，A、B、C、D是乙中的四种生物，①～④代表生物的生理过程。

请据图回答下列问题：
(1)图中丙代表____________，甲、乙、丙共同组成一个________。

该生态系统具有______________和信息传递功能。

(2)请画出该生态系统的食物链__________________________(用箭头和序号表示)；①～④代表呼吸作用的是____________。

(3)如果该生态系统内还有硝化细菌等原核生物存在，则流经该生态系统的总能量__________(填“大于”“小于”或“等于”)该生态系统绿色植物所固定的全部太阳能。

[解析](1)根据图中不同成分间的关系可知，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。

生产者、消费者、分解者共同组成生物群落。

生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的功能。

(2)生态系统的食物链只包括生产者与消费者。

根据乙中能量的数值可知，B、C能量相同属于同一个营养级。

①是生产者的呼吸作用，②是绿色植物的光合作用，③是消费者的呼吸作用，④是分解者的呼吸作用。

(3)流经该生态系统的总能量是生产者固定的总能量。

硝化细菌等能进行化能合成作用，也是生产者。

所以流经该生态系统的总能量大于该生态系统绿色植物所固定的全部太阳能。

[答案](1)分解者群落物质循环、能量流动
(2)甲ABCD①③④(3)大于
15．土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，这些微生物的数量是极其繁多的。

某同学要探究土壤微生物对淀粉是否有分解作用，设计了以下实验。

请你帮助完成有关问题：
作出假设：_____________________________________________________。

实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。

实验步骤：
(1)将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中，加水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出。

将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。

(2)另取两只烧杯，编号为A、B，加入等量的淀粉糊。

在A烧杯中加入30 mL土壤浸出液，B烧杯中加入______________________。

(3)在室温(20 ℃左右)下放置7 d，分别取A、B烧杯中的溶液20 mL，各放入两支试管中，分别编号为A1、A2、B1、B2。

(4)在A1、B1试管中加入________；在A2、B2试管中加入______________，并进行50～60 ℃水浴加热。

(5)观察试管中溶液的颜色变化，记录实验结果。

实验现象：
①如果支持所作的假设，则实验现象是_______________________________
________________________________________________________________。

②如果不支持所作的假设，则实验现象是_____________________________
________________________________________________________________。

[解析]题目未要求确定某种微生物，而是将土壤微生物作为整体予以研究。

总体思路：本题为探究性实验，要先作出“是”或“否”的假设；据所给药品可知，碘是检验淀粉的，斐林试剂是检验还原糖的(即淀粉水解产物)；据实验步骤(2)，可知实验分为A、B对照；所以综合起来讲，围绕假设通过A、B的显色情况作出结论。

[答案]土壤微生物对淀粉有分解作用
(2)30 mL(等量)蒸馏水(无菌水)
(4)碘液斐林试剂
(5)①A1无蓝色出现，A2出现砖红色沉淀；B1出现蓝色，B2不产生砖红色沉淀
②A1、B1都出现蓝色，A2、B2都不产生砖红色沉淀
高中生物必修三知识点总结
第一章人体的内环境与稳态
一、细胞的生存环境：
1、单细胞直接与外界环境进行物质交换
2、多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换
细胞外液主要是血浆、淋巴、组织液，又称内环境（是细胞与外界环境进行物质交换
的媒介）
其中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
3、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近，但又完全不相同，最主要的差别在于血浆
中含有较多的蛋白质，而组织液淋巴中蛋白质含量较少。

4、内环境的理化性质：渗透压，酸碱度，温度等相对稳定
①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关；无机盐中Na +、Cl - 占优势
细胞外液渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压；
②正常人的血浆近中性，PH 为7.35-7.45与HCO 3-、HPO 42- 等离子有关；
③人的体温维持在370C 左右（一般不超过10C ）。

二、内环境稳态的重要性：
1、稳态是指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。

①稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行
②调节机制：神经-体液-免疫
③稳态相关的系统：消化、呼吸、循环、泌尿系统（及皮肤）
④维持内环境稳态的调节能力是有限的，若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力
出现障碍时内环境稳态会遭到破坏
2、内环境稳态的意义：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
一、神经调节：
1、神经调节的结构基础：神经系统
2、神经调节基本方式：反射
反射的结构基础：反射弧
反射弧组成：感受器—传入神经—神经中枢—传出神经—效应器
3、兴奋是指某些组织（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。

4、兴奋在神经纤维上的传导： 细胞体
神经系统的结构功
能单位：神经元突起
树突
轴突神经纤维
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。

5、兴奋在神经元之间的传递——突触
①突触的结构
突触前膜由轴突末梢膨大的突触小体的膜
突触间隙
突触后膜细胞体的膜树突的膜
②突触小体中有突触小泡，突触小泡中有神经递质，神经递质只能由突触前膜释放到突
触后膜，所以是单向传递。

③在突触传导过程中有电信号→化学信号→电信号的过程，所以比神经纤维上的传导速
度慢。

6、神经系统的分级调节
①神经中枢位于颅腔中脑（大脑、脑干、小脑）和脊柱椎管内的脊髓，其中大脑皮层的
中枢是最高司令部，可以调节以下神经中枢活动
②大脑皮层除了对外部世界感知（感觉中枢在大脑皮层）还具有语言、学习、记忆和思
维等方面的高级功能
③语言文字是人类进行思维的主要工具，是人类特有的高级功能（在言语区）
④记忆种类包括瞬时记忆，短期记忆，长期记忆，永久记忆
7、人脑的高级功能
（1）人脑的组成及功能：
大脑：大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是高级神经活动的结构基础。

其上由语言、听觉、视觉、运动等高级中枢
小脑：是重要的运动调节中枢，维持身体平衡
脑干：有许多重要的生命活动中枢，如呼吸中枢
下丘脑：有体温调节中枢、渗透压感受器、是调节内分泌活动的总枢纽
（2）语言功能是人脑特有的高级功能
语言中枢的位置和功能：
书写性语言中枢→失写症（能听、说、读，不能写）
运动性语言中枢→运动性失语症（能听、读、写，不能说）
听觉性语言中枢→听觉性失语症（能说、写、读，不能听）
视觉性语言中枢→失读症（能听、说、写，不能读）
二、激素调节
1、促胰液素是人们发现的第一种激素
2、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
3、血糖平衡的调节
血糖正常值0.8-1.2g/L(80-120mg/dl)
4、甲状腺激素的分级调节 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）
下丘脑有枢纽作用，调节过程中存在着反馈调节
5、激素调节的特点：
（1）微量和高级 （2）通过体液运输 （3）作用于靶器官、靶细胞。

6、水盐平衡调节
7、体温调节
8、神经调节和体液调节的关系：
a
比较项目神经调节体液调节
作用途径反射弧体液运输
反应速度迅速较缓慢
作用范围准确比较局限较广泛
作用时间短暂比较长b
（1）不少内分泌腺本身直接或间接地接受中枢神经系统的调节，体液调节可以看作神经调节的一个环节；
（2）内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。

五、免疫调节
1、基础：免疫系统
2、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）
如：骨髓、胸腺、脾、淋巴结
免疫细胞（吞噬细胞、淋巴细胞） T细胞发挥免疫作用细胞
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）
如：抗体、淋巴因子、溶菌酶。

3、免疫系统功能：防卫、监控和清除
4、人体的三道防线；第一道防线：皮肤、黏膜
非特疫性免疫
第二道防线：体质中杀菌物质和吞噬细胞
体液免疫
第三道防线：特异性免疫
细胞免疫
若病原体两道防线被突破由第三道防线发挥作用，主要由免疫器官和免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环而组成的。

5、抗原与抗体：
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。

6、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
记忆B 细胞
二次免疫
a 、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 、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；
c 、抗体由浆细胞产生的；
d 、浆细胞来自于B 细胞和记忆细胞。

7、细胞免疫的过程：
抗原−→−吞噬细胞−→−T 细胞−→−效应T 细胞−→−淋巴因子
效应T 细胞作用：
记忆T 细胞 与靶细胞结合，使靶细胞破裂
（使抗原失去寄生的场所）
8、免疫系统疾病：
免疫过强 自身免疫病
过敏反应：已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 ）a 、是由人类免疫缺陷病毒（HIV ）引起的，遗传物质是RNA ； b 、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；
c 、传播途径：性接触、血液、母婴三种途径，共用注射器、
吸毒和性滥交是传播艾滋病的主要途径。

9、免疫学的应用：
a 、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）；
b 、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；
c 、器官移植：外源器官相当于抗原、自身T 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
一、生长素的发现：
1、胚芽鞘 尖端产生生长素，在胚芽鞘的基部起作用；
2、感光部位是胚芽鞘尖端；
3、琼脂块有吸收、运输生长素的作用；
4、生长素的成分是吲哚乙酸；
5、向光性的原因：由于生长素分布不均匀造成的，单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长
素含量多于向光一侧，因而引起两侧生长不均匀从而造成向光弯曲。

二、生长素的合成：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。

三、生长素的生理作用：
1、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；
2、作用：
a、促进细胞的生长；（伸长）
b、促进果实的发育（培养无籽番茄）；
c、促进扦插的枝条生根；
d、防止果实和叶片的脱落；
3、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；既能促进发芽也能抑制发芽，既能防止落
花落果也能疏花疏果。

①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。

②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，原因：不同的器官对生
长素的敏感性不同：根〉芽〉茎
四、其他植物激素：
1、恶苗病是由赤霉素引起的，赤霉素的作用是促进细胞伸长、引起植株增高，促进种
子萌发和果实成熟；
2、细胞分裂素促进细胞分裂（分布在根尖）；
3、脱落酸抑制细胞分裂，促进衰老脱落（分布在根冠和萎蔫的叶片）；
4、乙烯：促进果实成熟；
5、各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节；
6、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；
7、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：具有容易合成，原料广泛，效果稳定等优点，如：2、4-D奈乙酸。

第四章：种群和群落
一、种群的特征：
1、种群密度
a、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；
b、计算方法：逐个计数针对范围小，个体较大的种群；
估算的方法植物：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。

2、出生率、死亡率：a、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；
b、意义：是决定种群密度的大小。

3、迁入率和迁出率：a、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；
b、意义：针对一座城市人口的变化起决定作用。

4、年龄组成： a、定义：指一个种群中各年龄期个体数目的比例；
b、类型：增长型、稳定型、衰退型；
c、意义：预测种群密度的大小。