生物进化与环境

1专题六生物进化与环境（生物的进化、生物与环境、人与生物圈）一、命题研究（一）考点研究1．知识点进化自然选择学说的主要内容、现代生物进化理论简介。生态因素非生物因素、生物因素、生态因素的综合作用。种群和生物群落种群的特征、种群数量的变化、研究种群数量变化的意义、生物群落的概念、生物群落的结构。生态系统生态系统的概念和类型、生态系统的成分、食物链和食物网、能量流动和物质循环、能量流动和物质循环的关系、生态系统的稳定性。人与生物圈生物圈的概念、生物圈稳态和人类社会的可持续发展、生物圈稳态的自我维持、全球性环境问题、生物多样性的概念和价值、我国生物多样性的特点、生物多样性的保护。2．能力点（1）理解能力要求：能把握本专题所学知识的要点和知识之间的内在联系，能用文字、图表、曲线等形式准确描述新陈代谢方面的内容。从环境对生物的影响到生物对环境的适应，从适应的普遍性到适应的相对性，从种群到群落，再到生态系统、生物圈，从生态系统的相对稳定性到生物圈的稳态，从环境污染到人类社会的可持续发展，层层深入，多方位、多角度的理解生物与环境、人与生物圈的关系。同时能将细胞亚显微结构基础、光合作用、呼吸作用、能量代谢、代谢类型等与生态系统的结构和功能揉为一体。（2）实验与探究能力：在能独立完成“观察二氧化硫对植物的影响”实验，掌握“种群密度的取样调查”“调查环境污染对生物的影响”两个实习内容的基本要点。综合题中还可以给出题目进行实验设计、实验分析。（3）获取信息的能力：本部分涉及教材中的三章内容，即“生物的进化”、“生物与环境”和“人与生物圈”。这些内容正是当今世界共同关注的热点问题。当然也是高考中的热点问题。因为该部分涉及到许多社会热点、焦点问题，如生态农业、生物多样性、可持续发展、沙尘暴、温室效应、西部大开发的环境问题、森林在环境保护中的作用及酸雨的形成等全球性环境污染问题。因此，在考题中给予相关信息，在信息中获取有用信息，并能运用相应原理解决问题的能力在本专题中得到突出体现。（4）综合运用能力：理论联系实际，综合运用所学生物的进化、生物与环境和人与生物圈等知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。3．高考热点本专题中的高考热点主要有：现代生物进化理论与达尔文自然选择学说、生态因素及实例判断、种间关系的经典研究案例、种群与生物群落、物质循环与能量流动及两者关系、营养级、食物链与食物网、生态系统稳定性的分类、生态平衡的原理及应用(如破坏生态平衡的因素、西部大开发等)、环境污染、水体污染及自净化原理、森林在环境保护中的作用。（二）命题方向、应试策略和方法规律研究1．命题方向2本部分主要考查学生的综合能力、分析解决问题的能力、实验能力及创造性思维等多种能力，能够体现出高考的能力要求，是考查能力的重点内容之一。预测2009年高考，该部分的命题趋势是：（1）强调对图、表的识别和分析能力的考查：要求学生正确描述和理解图表所给出的信息，并能运用相关的概念和原理来分析和解决问题。（2）重视实验和设计实验能力的考查：如设计种群密度的取样调查方案、设计某一稳定的生态系统等。（3）重视考查理论在生产、生活中的运用：该部分高考题命题素材看，均来源于各种生产、生活实际，要求考生关注现实问题、关注生命科学在人类生存和社会发展中所起的作用和产生的影响，关注生命科学发展的热点问题。高考题中的考点分布主要有：生态因素及实例判断、种间关系的经典研究案例、种群与生物群落、物质循环与能量流动及两者关系、营养级、食物链与食物网、生态系统稳定性的分类、生态平衡的原理及应用(如破坏生态平衡的因素、西部大开发等)、环境污染、水体污染及自净化原理、森林在环境保护中的作用等。（4）重视学科内综合的考查：最近几年生态学部分的高考题中，往往是将有关知识综合在一起进行考查，考查单一知识点的题目已不存在。在综合题中，常将细胞亚显微结构基础、光合作用、细胞呼吸、能量代谢、代谢类型等与生态系统的结构、功能揉为一体进行考查。2．应试策略（1）一是自然选择学说；二是现代生物进化理论，如种群基因频率的计算、物种的形成过程及其原因分析。（2）生物与环境、人与自然的关系，是当今社会、全人类共同关心的问题，也是当代自然科学共同研究的重大课题。在宏观上是联系整个生物学各章节内容的纽带，在高考中以及其他综合考试中占有举足轻重的地位，是高考命题的重点内容。如种群特征及其相互关系、生态因素在高考试题中多次出现；生态系统的结构和功能是高考试题命题的重点和热点，一般可与生态系统稳定性、环境保护一起构成综合题。森林生态系统、农业生态系统等在高考试题中曾多次出现，一般以选择题、简答题为主。保护生物圈、发展生态农业、合理利用各种资源等方面，是世界所关注的焦点，需要引起足够的重视和注意。随着社会的发展，人类面临的几大问题日益突出，将理论知识应用于解决实际问题的题目频繁出现，如生态农业等。另外，与自然保护、人与生物圈综合考查的题型也是高考热点之一。（3）生物多样性的保护、生物圈稳态等在高考试题中曾多次出现，一般以选择题、简答题为主。由于当今世界范围内生态环境的破坏，人与生物圈协调发展等问题受到各个国家的重视，并且被许多新闻媒体报道，这些内容与人类社会生活密切联系，与当今世界人口问题、自然资源问题、粮食问题直接相关，是高考命题的热点内容，也是易于考查学生综合分析、解决实际问题能力的内容。3．方法规律（1）对达尔文自然选择学说的理解和应用①正确理解自然选择的含义，简单地讲就是优胜劣汰。在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程叫自然选择。其主要内容是：自然选择原始物种新物种微小、有利的变异积累成显著有利的变异3过度繁殖(生存条件有限)生存斗争(在种内、种间、无机环境)遗传变异(内因、基础)适者生存(斗争结果)②认识自然选择是一个缓慢渐进的长期的历史过程，要经过很长时间的自然选择才形成生物新类型(新物种)。③理解正是优胜劣汰的自然选择才有了多种不同的新类型，即生物的多样性。同样，不同地域不同环境中不同生物在自然选择过程中保留的种群是适应该环境的。因此该学说不仅科学地解释了生物进化的原因，而且说明多样性和适应性是自然选择的结果。（2）对自然选择决定生物进化方向的理解①现代进化理论肯定达尔文的自然选择学说的科学性，尤其是自然选择决定生物进化的方向，已得到一致公认。②选择的材料是可遗传的变异。在漫长的进化过程中，适应环境的变异逐渐被生存下来的个体传递给后代并不断积累，当大量的微利变异被积累成大利的变异时，选择的结果就出来了，这就是新物种的产生。③但要明确变异是不定向的，只有自然(环境)选择才能决定生物进化的方向。（3）对隔离导致新物种形成的理解①理解什么叫隔离，地理隔离和生殖隔离的含义。②地理隔离的作用是因地理的障碍使不同种群之间的个体不能进行基因的交流，即不能进行有性生殖或交配，因为同一物种不同种群在隔离后不能相遇。③生殖隔离是长期地理隔离后的结果。当不同种群在长期地理隔离过程中，不同环境的自然选择效果不一样，使同一物种的不同种群基因库发生不同基因频率的改变。当这两个种群的个体相遇时也不能自由交配或交配后不能产生可育后代。这时这两个种群已不是同一物种的两个种群，而是两个不同的物种。因此说隔离是物种形成的必要条件。但只有生殖隔离出现时才标志新物种的形成。（4）基因频率的计算①这里所指的频率包括基因频率和基因型频率。②计算方法：基因频率=(某基因的总数÷该基因与其等位基因之和)×100％。③在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有两个(A和a)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则有：(p+q)2=p2+2pq+q2=1。其中p2是AA基因型的频率，2pq是Aa(杂合子)基因型的频率，q2是aa基因型频率。（5）现代生物进化理论种群是生物进化的单位⑴一个种群所含有的全部基因，称为种群的基因库。基因库代代相传，得到保持和发展⑵种群中每个个体所含有的基因，只有基因库中的一个组成部分⑶不同的基因在基因库中的基因频率是不同的⑷生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程突变和基因重组是产生进化的原材料⑴可遗传的变异是生物进化的原材料⑵可遗传的变异包括基因突变、染色体变异和基因重组⑶突变的有害或有利取决于生物生存的环境⑷有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型⑸变异的不定向性，确定了突变和基因重组是产生进化的原材料自然选择决定生物进化方向⑴种群中产生的变异是不定向的⑵自然选择淘汰不利变异，保留有利变异⑶自然选择使种群基因频率发生定向改变，即导致生物朝一个方向缓慢进化。4隔离导致物种形成⑴物种：分布在一定自然区域，具有一定形态结构和生理功能，而且在自然状态下能相互交配、繁殖产生可育后代的一群生物个体⑵隔离：将一个种群分成若干个小种群，使彼此间不能交配，从而形成新的物种。⑶物种形式：同一个物种间产生变异和基因重组，经过长期的自然选择，使种群基因频率发生定向改变，再经过隔离作用产生新的物种。（6）各种非生物因素的特点以及在不同情境中的区分依据非生物因素，如光、温度、水等的特点，以及其对生物的影响，区别在不同情境中影响生物的主要非生物因素。阳光的有无、强弱都会决定或影响植物的分布，植物的垂直分布可联系光和色素的关系，另外光对动物的影响可联系保护色、应激性的有关内容。温度对生物的影响可联系酶的知识，从而解释温度对生物分布和习性的影响。水对生物分布的影响可联系水的生理作用来说明。（7）各种生物因素的特性、实例以及图像的比较在掌握课本知识的基础上，对各种生物因素进行比较分析，在具体的情境中可结合其特点来思考，如共生是对双方都有利，彼此分开后一方或双方不能独立生存；寄生是对寄生生物有利，对宿主有害；竞争是对胜者有利，对败者不利，甚至消亡；捕食是对被捕食者致死或致残。根据不同生物因素可做出其图像解析，更有助于理解和解题。（8）对种群的概念、实例、特征、数量变化、生物群落及实例与结构等的理解A．在理解种群和群落的概念、实例的基础上比较两者的关系和特点。对种群从三个角度理解：①种群是由许多同种的个体组成，但不是许多同种个体的简单相加，种群具有个体所没有的特征；②种群中各个体间有互助也有斗争关系，但对种群的生存和延续都是有利的；③种群概念中的空间和时间范围主要取决于环境条件。这部分知识还要求理解种群增长曲线及发生条件。B．群落的理解也可从三方面人手：①任何一种生物的生存，都离不开同一环境中的其他生物；②群落中的各种生物既有种间互助，又有种间竞争，还存在种内关系；③群落的结构分为垂直结构和水平结构。在掌握这些知识的基础上，能灵活运用就不难解答这类题目。（9）对生态系统稳定性的理解和掌握对生态系统的稳定性，可侧重其概念，再从抵抗力稳定性、恢复力稳定性两个方面来把握。生态系统的稳定性是指生态系统发展到成熟阶段，它的成分和营养结构以及物质循环和能量流动能保持相对稳定，这样的生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，而抵抗力稳定性可理解为抗外界干扰，并使自身的结构和功能保持原状的能力，恢复力稳定性可理解为生态系统遭到外界干扰因素的破坏后恢复原状的能力。（10）结合生态系统的成分、结{构和功能(能量流动和物质循环)的综合（方法规律）复习生态系统的结构时要弄清生态系统各成分的作用、地位及相互关系，以及食物链、食物网、营养级、消费者之间的区别和联系。这些知识与新陈代谢、生物的进化、生命活动的调节等联系紧密，要注意将各种成分的营养功能与光合作用、呼吸作用、化能合成作用结合，将消费者的营养功能与动物代谢方式相结合。理解生态系统中流动的能量来自于该生态系统中植物通过光合作用转化成的体内有机物中的化学能，熟悉这些能量的去向(一部分用于自身生命活动和呼吸消耗，一部分流向下一营养级，另一部分被分解者分解)。能量与物质在生物与生物之间、生物与无机环境之间的流动和循环，也体现了生态系统中生物与生物、生物与无机环境之间存在的必然联系。5（11）对生物的多样性及其保护的理解①生物多样性的价值主要考查它们的使用价值，特别是在保护生物多样性方面的作用。直接使用价值指它们被人类直接利用