第34讲 生态系统的信息传递和稳定性及生态环境的保护

第34讲生态系统的信息传递和稳定性及生态环境的保护

必备知识关键能力学科素养

1.生态系统的信

息传递

L举例说明信息传递的

2.生态系统的稳

类型及作用1运.用稳态与平衡观,说明生态系统

定性

2.阐述生态系统的稳定通过负反馈维持相对稳定（生命观念）

3.人口增长对环

性及其应用2.通过对比分析,判断信息传递的类

境的影响

3.关注全球性生态环境型及作用，区分抵抗力稳定性和恢复

4.全球性的环境

问题，描述人口增长对力稳定性（科学思维）

问题

环境的影响3.依据科学原理,分析温室效应、水体

5.生物多样性保

4.举例说出生物多样性富营养化等成因,提出解决方法与措

护的意义和措施

的价值及保护生物多样施（社会责任）

6.实验:探究水族

性的措施

箱（或鱼缸）中群

落的演替

考点一生态系统的信息传递

▼必备知识理清概念建立观点

L信息的概念:指日常生活中，可以传搔的消息、情报、指令、数据与信号等。

2.信息的种类［连线］

［^11特点11来源11实例1

①物理信息、/徽畿A.生物喙有机酸

口罐白鬻常一B.求丽I

②化学信息v

③行为信息/\嘘量素八即.”冬普境——C.光、声、温度、湿度

传递或生物

3.信息传递的作用

作用_生命活动的正常进行,离不开信息的作用

(竺)H实例.蝙蝠靠"回声定位”取食或御敌;黄苣或烟

一草种子萌发需特定光波

尸-、种群的舞离不开信息的传递

植物开花需要光信息；雌雄昆虫交尾涉及

“性外激素”

I作用信息可调节生物的种间关系，以维持生态

/SY_T―"系统的稳定--------------

捕食捕食者os信息痛或躲避猎捕

4.信息传递在农业生产中的应用

(1)提高农产品或畜产品的产量：如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就

可以提高果树的传粉效率和结实率。

(2)对有害动物进行控制:如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的独

群密度。

基础小题

1.判断正误

(1)蜘蛛网的振动频率属于行为信息。(X)

提示:蜘蛛网的振动频率属于物理信息。

(2)信息传递沿低营养级向高营养级进行传递。(X)

提示:信息传递在生态系统中进行双向传递，信息传递既可沿低营养级向高营养级

进行传递,也可由高营养级向低营养级进行传递。

(3)生物种群的繁衍和延续均离不开信息传递。(V)

(4)生态系统中的信息都是由生物发出并相互传递而发挥其作用的。(X)

提示:生态系统中的信息不都是由生物发出的，如物理信息还可来自无机环境。

(5)羊和草之间的信息传递有利于调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

(V)

(6)通过生态系统的信息传递,可以防治有害动物,也可以提高一些农产品或畜产

品的产量。(V)

2.长句应答

(1)在草原上,当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息，这体现

了信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

⑵从信息传递角度分析,如何对农田进行生物防治?利用音响设备发出结群信号

吸引鸟类,使其结群捕食害虫;利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的

种群密度。

▼关键能力发展嗦■养迁移应用

»能力一信息传递的判断和分析能力

判断生态系统信息传递种类的两种方法

⑴从信息传播的途径判断:涉及声音、颜色、温度等物理因素可判断为物理信息;

涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息;涉及特殊行为,可判断为行为信

息。

(2)从文字表述的着重点判断:孔雀开屏如果是通过行为传递给对方,则属于行为

信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方,则属于物理信息。

[例1](2018•海南卷)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁,该树上的一只小鸟飞到

镜前,对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述,

错误的是(D)

A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息

B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息

C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息

D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息

解析:镜子传递的信息属于物理信息,其来自非生物,可激怒小鸟。

[例2](2020•山师附中模拟)有关生态系统信息传递及其应用的叙述,错误的是

(B)

A.动物的特殊行为信息可在同种或异种生物之间传递

B.生态系统中的行为信息只能在同种生物之间传递信息

C.利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用

D.短日照作物黄麻,南种北移可延长生长期,提高麻的产量,是对物理信息的合理

利用

解析:动物的特殊行为信息可在同种或异种生物之间传递;生态系统中的行为信息

既可在同种生物之间传递信息，也可在异种生物之间传递信息;利用黑光灯诱捕法

来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用；短日照作物黄麻,南种北

移可延长生长期,提高麻的产量,是对物理信息的合理利用。

»能力二生态系统功能的综合分析能力

能量流动、物质循环和信息传递的关系

项

能量流动物质循环信息传递

目

特单向流动、逐级递循环流动、反复利

往往是双向的

点减用

途

食物链和食物网多种

径

地决定能量流动和物质循环的方向和

生态系统的动力生态系统的基础

位状态

联

同时进行,相互依存,不可分割,形成统一整体

系

［例3］下列有关生态学原理或规律的叙述，正确的是（B）

A.日照时间达到一定长度时植物才能够开花体现了信息能调节生物的种间关系

B.将单位时间内各营养级所得到的能量由低到高绘制成图，可形成金字塔图形

C.生态系统中存在着物质循环和能量流动两个相互独立的过程

D.部分生态系统需要不断得到来自系统外的能量补充

解析：日照时间达到一定长度时植物才能够开花体现了信息能调节生物的生命活

动;能量金字塔指将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘制成的

呈金字塔形的图形，营养级别越低，占有的能量就越多，反之，营养级别越高，占有

的能量就越少,所以能量金字塔塔基体积最大,越往上越小;物质是能量的载体,能

量是物质循环的动力，物质循环和能量流动相互依存;任何生态系统都需要不断得

到来自系统外的能量补充。

［例4］物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能,下列说法与事实不

符的是（D）

A.物质循环是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力

B.生态系统各个生物之间的信息传递是双向进行的

C.生态系统中生物种群的繁衍,离不开信息的传递

D.生态农业利用了能量多级利用的原理，提高了能量在各营养级间的传递效率

解析:物质循环和能量流动相互联系,物质循环是能量流动的载体,能量流动是物

质循环的动力；生态系统的信息传递可以发生在各种生物之间，而且是双向进行的;

信息传递能够调节生物的种间关系，调节生物种群的繁衍，以维持生态系统的稳定;

生态农业使废物资源化，提高了能量利用率，但营养级间的能量传递效率没有改变。

考点二生态系统的稳定性

▼必备知识理清概念建立观点

1.稳定性的相关归纳

生态系统所具有的保持或恢复

柢念

自身结构和功能相对稳定的能力

生态系统具有一定的自我调节能力

稳定性原因

1调节基础1—负反馈调节

特点——调节能力有一定的限度

2.稳定性的类型及两种类型的比较

类型抵抗力稳定性恢复力稳定性

抵抗外界干扰并使自身的结构与功受到外界干扰因素的破坏后恢

概念

能保持原状的能力复到原状的能力

实恢复自身结构与功能以达到相

保持自身结构与功能相对稳定

区质对稳定

别核

抵抗干扰、保持原状受到破坏,恢复原状

心

两者一般呈负相关,a为抵抗力稳定性,b为恢复力稳定性

联忆

系

0营养结构且杂程面

3.提高生态系统稳定性的措施

(1)控制对生态系统王扰的程度，对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的

自我调节能力。

(2)对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统

内部结构与功能的协调。

基础小题

1.判断正误

(1)生态系统稳定性的强弱可通过种群内个体数目的多少来体现。(X)

提示:生态系统的稳定性主要与物种丰富度有关，可作为衡量稳定性大小的指标。

(2)生态系统自我调节能力可以抵抗一切外界干扰或压力。(X)

提示:生态系统自我调节能力可以抵抗外界干扰或压力，但这种能力是有限的。

(3)“野火烧不尽，春风吹又生”，体现了生态系统的抵抗力稳定性。(X)

提示：“野火烧不尽，春风吹又生”强调破坏后的恢复，体现了生态系统的恢复力稳

定性。

(4)同等强度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度快。(V)

(5)达到稳态后的生态系统,系统内生物种类及数量维持不变。(X)

提示:达到稳态后,生态系统的生物种类及数量维持相对稳定，不是不变。

(6)控制对生态系统干扰的程度利于维持生态系统的稳定性。(V)

2.长句应答

(1)我国西北的黄土高原是原有森林生态系统遭到破坏的鲜明例子，结合所学知识,

推测原有森林生态系统遭到破坏的原因是生态系统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，生态系统的自我调节能力会迅速丧失，生

态系统的稳定性就会遭到破坏。

(2)如果要使单一作物的农田生态系统保持稳定，需要不断施肥、灌溉，以及控制病

虫害,其目的是实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。

*关键能力发展素养迁移应用

»能力一生态系统稳定性的理解与分析能力

[例1](2020•陕西模拟)下列关于生态系统稳定性的叙述中，不正确的是(B)

A.负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础

B.生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于抵抗力稳定性

C.人们对自然生态系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性

D.热带雨林营养结构复杂,其恢复力稳定性弱

解析:生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于恢复力稳定性。

[例2]（2020•黑龙江大庆二模）反馈调节是生态系统中非常普遍的调节机制，下列

关于反馈调节的叙述错误的是（A）

A.反馈调节是指系统工作的效果反过来作为信息抑制该系统工作的调节方式

B.胰岛素的作用结果反过来影响胰岛素的分泌属于反馈调节

C.生物种群数量达到K值后，由于反馈调节的存在,可在K值上下波动

D.生态系统中的负反馈调节既存在生物群落内部,也存在于生物与无机环境之间

解析:在一个系统中，系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作，

这种调节方式叫做反馈调节，其中的调节可能是抑制也可能是促进;胰岛素分泌增

加会降低血糖浓度,当血糖含量降低到一定程度时,就会抑制胰岛素的分泌，属于

反馈调节;种群数量会在K值附近上下波动，当种群数量偏离K值时,会通过反馈调

节使种群数量维持相对稳定;负反馈调节在生态系统中普遍存在，它在生物群落、

生物群落与无机环境之间都存在,是生态系统自我调节能力的基础。

»能力二生态系统稳定性的综合分析能力

[例3]（2020•宁夏银川一模）中国塞罕坝林场建设者荣获2017年联合国环保最高

荣誉一一“地球卫士奖”。塞罕坝曾被称作“千里松林”，但由于过度采伐，成为

荒原。经林场建设者们的设计和努力创造了荒原变林海的奇迹。2019年，中国“蚂

蚁森林”项目再获此殊荣。下列说法错误的是（B）

A.生态系统的自我调节能力是有一定限度的

B.对森林采用科学合理的间伐,可提高其恢复力稳定性

C.生态环境问题具有全球性,需要全人类的关注和合作

D.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行

解析:塞罕坝曾被称作“千里松林”，但由于过度采伐，成为荒原，这一事实说明生

态系统的自我调节能力是有一定限度的;对森林采用科学合理的间伐，可以改变其

物种组成与群落结构，进而提高其抵抗力稳定性;生态环境是人类赖以生存的物质

基础,故生态环境问题具有全球性,需要全人类的关注和合作；人类活动能够改变

群落演替的方向和速度,因此人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的

速度和方向进行。

［例4］生态平衡是一种动态平衡,包括结构和功能上的稳定。如图中“置位点”为

生态系统所具有的某个理想状态。下列说法不正确的是(C)

A—*B

A.自然生态系统中，能量的输入依赖于A

B.一般而言,A、B、C的种类越多,抵抗力稳定性就越强

C.图中的正、负反馈调节是抵抗力稳定性的基础

D.当某生态系统达到动态平衡时，图中的输入等于输出

解析：自然生态系统中，能量的输入依赖于A生产者;一般而言,A生产者、B消费者、

C分解者的种类越多，系统自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越强;图中的负反

馈调节是抵抗力稳定性的基础;当某生态系统达到动态平衡时，图中的输入等于输

出。

考点三实验:设计并制作生态缸,观察其稳定性

W实验基础吃透原理理清流程

1.实验原理

(1)在有限的空间内，依据生态系统原理,将生态系统具有的基本成分进行组织,构

建一个人工微生态系统是可能的。

(2)要使人工微生态系统正常运转，在设计时,还要考虑系统内不同营养级生物之

间的合适比例。

(3)生态缸必须是透明的,这样可保证生态缸中有充足的太阳能。当然,生态缸一定

要封闭，防止外界生物或非生物因素的干扰。

2.实验流程

铺垫细沙和花土

I

注水:注入适量的河水或池塘水，使缸内有陆上与水下之分

I

放置动植物:根据生物本身的生活习性正确放置适量的生物个体

I

密封生态缸:用粘胶将生态缸口密封

移置生态缸:将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射

I

观察记录:每周定时观察生态缸内的生物种类与数量变化情况,并且进行记录

基础小题

1.判断正误

(1)生产者、消费者和分解者的数量搭配要合理。(V)

(2)生态缸制作完成后，放在阳光充足的地方便于植物生长。(X)

提示:生态缸应放置在通风、光线良好的地方,但要避免阳光直射，以免温度过高杀

死生态瓶内的生物。

(3)生态缸必须有生态系统的生物成分和非生物的物质和能量。(V)

（4）生态缸是个开放的生态系统，应向生态缸中补充一定的光能。（X）

提示:生态缸是一个封闭的生态系统，但应向生态缸提供光能。

2.长句应答

生态缸内的生物只能保持一定时间的活性,其原因是生态缸结构极为简单，自我调

节能力极差,抵抗力稳定性极低,其稳定性易被破坏。

▼技能运川总结方法it移应用

»技能实验基本操作的理解与分析能力

实验设计要求及目的分析

设计要求目的

生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活生态缸中能够进行物质循环和能

力，成分齐全（具有生产者、消费者和分解者）量流动,在一定时期内保持稳定

生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能;便于观察

生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要留出便于操作;缸内储备一定量的空

一定的空间气

生态缸的采光一般用较强的散射光防止温度过高导致生物死亡

［例1］人工制作的生态缸，属于人工微型生态系统，可观察其稳定性。下列有关说

法正确的是（B）

A.该生态系统的成分包含了生产者、消费者、分解者以及食物链和食物网

B.封口的生态缸需要不断输入能量才能保持其相对稳定

C.封上生态缸盖,缸内空气中CO?均来源于分解者的分解作用

D.显著增加缸内各营养级生物的数量就能提高该生态缸的稳定性

解析:食物链和食物网属于生态系统的营养结构,不属于生态系统的成分;输入生

态系统的总能量最终以热能散失，所以对于任何一个生态系统都需要持续不断的

能量输入;二氧化碳的来源还包括生产者和消费者呼吸作用产生的CO2等;生态缸属

于微型人工生态系统,生物种类和数量不是越多越好。

［例2］（2020•江苏南通三模）一个盛有池塘水的罐子可以看作一个人工生态系统,

该罐子中（A）

A.水藻的存活与否取决于罐子所处的环境

B.流经浮游动物的能量大多用于其生长繁殖

C.碳元素在群落内部及无机环境之间循环流动

D.消费者数量越多,生态系统稳定性越强

解析:水藻属于自养生物,需要光照,水藻的存活与否取决于罐子所处的环境;流经

浮游动物的能量大多用于其呼吸作用;碳元素在生物群落与无机环境之间主要以

二氧化碳的形式进行循环,在群落内部不能完成碳循环;生态系统中生物的种类和

数量要维持合适的比例,有利于进行物质循环和能量流动,保持其稳态,并不是消

费者数量越多,生态系统稳定性越强。

［例3］某生物兴趣小组用河水、池泥、黑藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材

料制作了3个生态瓶（如图）。下列说法错误的是（B）

甲（散射光3乙微射光曲丙（黑暗中）

A.营养结构的完整和合理是维持生态瓶稳态的重要条件之一

B.甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少

C.乙瓶中的生物存活的时间相对较长，稳定性较高

D.丙瓶不应放在黑暗中,应放在太阳散射光下，保证能量的输入

解析:营养结构的完整和合理能保证生态系统的能量流动和物质循环的正常进行,

是维持生态瓶稳态的重要条件之一；甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内小鱼数量

过多,相互竞争氧气,而生产者释放的氧气不能满足消费者的需要；由于乙瓶在散

射光下,成分齐全，比例恰当，乙瓶中的生物存活的时间相对较长;丙瓶不应放在黑

暗中,应给予散射光，保证能量的输入。

考点四生态环境的保护

w必备知识理清概念建立观点

1.人口增长对环境的影响

人口出生率和自然增长率明显下降

我国的人|

人口现状与使到人口基数大，在较长的时期内仍将持续增长

口

增前景

长恒珊2020年人口总数要控制在14.5亿以内

对

生

态人口增长对①人均耕地减少,粮食需求增加

环

境生态环境的②自然资源被大最消耗

的影响③环境污染加剧

影

响续控制人口增长

我国协调人

口与环境的②加大保护资源和环境的力度

关系的措施③监控、治理江河湖泊及海域的污染

④加强生物多样性保护和自然保护区建设

⑤推进生态农业建设

2.全球性生态环境问题及其原因［连线］

|生态环境问题I|原因|

①全球气候变化a.氟利昂等物质的大量排放

②水资源短缺bSO?、NO?等气体的排放

③臭氧层破坏c.COi等温室气体的大总排放

④酸雨d.石油泄漏、倾倒污染物等

⑤土地荒漠化e.生物生存的环境被破坏

⑥海洋污染£人口多，污染严重

⑦生物多样性锐减g.植被的破坏

3.生物多样性及其价值

(1)生物多样性的层次

生物多样性最直观的表现

组成

生态系统生物多样性的宏观表现

多样性

(2)生物多样性的价值

①食用、药用、文学创作等:直接价值。

②调节气候、涵养水源：间接价值。

③未发现、尚不清楚的价值:潜在价值。

(3)生物多样性的保护

(就地保护一一最有效的保护

利用生物技术保护

、加强立法、执法和宣传教育

②关键:协调好人与生态环境的关系。

③实质：反对盲目地、掠夺式地开发利用，提倡“合理利用就是最好的保护”。

4.可持续发展

(1)内涵:追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。

(2)实现措施

①保护生物多样性。

②保护环境和资源。

③建立人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡。

基础小题

1.判断正误

⑴人类的活动超出了环境的承受力，这是环境问题产生的根本原因。(V)

(2)积极发展林业生态工程,可以减少温室气体的排放。(X)

提示:积极发展林业生态工程，可以吸收温室气体二氧化碳,但不能直接减少温室

气体的排放。

（3）为协调人口与环境的关系,应继续控制人口增长,加大保护资源和环境力度,努

力推广生态农业。（V）

（4）每一种野生生物都是一个独一无二的基因库，因此必须维持野生生物的多样性。

（V）

⑸中国科学家屠呦呦研制的抗疟疾药青蒿素体现了青蒿素的间接价值。（X）

提示:抗疟疾药青蒿素由青蒿中提取而来,这种科学研究价值属于生物多样性的直

接价值。

（6）保护生物多样性，并不意味着禁止开发和利用。（V）

2.长句应答

湿地的水体中含丰富的微生物和藻类等,具有一定的处理城市生活污水的作用。生

活污水排入湿地的入口附近,水体中溶解氧含量较低,流经湿地后,溶解氧含量逐

渐上升,其原因是排入口附近由于大量好氧微生物有氧呼吸分解有机物使溶解氧

含量降低,流经湿地后,好氧微生物数量下降,氧消耗减少，同时由于藻类植物的光

合作用产生氧气,溶解氧增加。

▼关键能力发展素养迁移应用

»能力一人口增长及全球性生态问题的分析能力

[例1]（2020•浙江金华模拟）下列关于人口与环境的叙述，正确的是（A）

A.人口应在低出生率和低死亡率的基础上保持平衡

B.酸雨是指由碳和硫的氧化物引起pH低于7的降水

C.温室效应使全球气候变暖,可增大人类的宜居区域

D.地球升温的主要原因是臭氧层使地球的俘获热增加

解析:人类必须学会控制自己，有计划地控制人口，使人口在低出生率、低死亡率的

基础上保持平衡;酸雨主要是硫和氮的氧化物溶于雨水而降落至土壤或水体中形

成的,酸雨的pH<5.6;温室效应使全球气候变暖,会缩小人类的宜居区域;地球升温

的主要原因是二氧化碳等温室气体释放增加导致温室效应。

[例2]（2020•北京西城区二模）塑料是海洋、湖泊以及河流最常见的污染物之一，

长度小于5mm的塑料被称为塑料微粒,它们对觅食的海洋动物构成了极大的威胁。

海洋环境保护科学方面的联合专家小组评估全球塑料微粒的报告结果显示，已有

数万种生物受到塑料污染。以下说法错误的是（D）

A.塑料微粒被海洋生物取食后会沿食物链富集,影响它们的生长、繁殖和迁徙

B.塑料还可能会成为某些难降解污染物的载体，增加了动物和人类的健康风险

C.生活中对这些塑料垃圾进行分类和集中处理,可阻断它们通往海洋的“道路”

D.海洋生态系统可通过正反馈调节降低塑料污染的危害,维持整个系统的稳态

解析:海洋生态系统可通过负反馈调节降低塑料污染的危害，维持整个系统的稳态。

»能力二生物多样性价值及保护的理解与应用

能力

[例3]（2020•江苏连云港模拟）2020年“国际生物多样性日”的主题为“我们的

解决方案在自然界”。下列有关生物多样性的叙述中正确的是（A）

A.我国制定的海洋伏季休渔政策既是保护生物多样性的举措也遵循可持续发展的

理念

B.热带雨林具有的旅游观赏和保持水土的功能均体现了生物多样性的直接价值

C.海州湾海湾生态与自然遗迹海洋特别保护区只是保护海岸原生动植物的多样性

D.生物多样性是长期生物进化的结果,生物多样性锐减不属于全球性生态环境问

题

解析:我国制定的海洋伏季休渔政策既是保护生物多样性的举措也遵循可持续发

展的理念;热带雨林具有的旅游观赏和保持水土的功能分别体现了生物多样性的

直接价值和间接价值;海州湾海湾生态与自然遗迹海洋特别保护区不仅是保护海

岸原生动植物的多样性，而且还保护基因多样性和生态系统多样性;生物多样性是

长期生物进化的结果,生物多样性锐减属于全球性生态环境问题。

［例4］（2020•湖北武汉模拟）红树林素有护岸卫士、鸟类天堂、鱼虾粮仓的美誉,

具有特殊的生态地位和功能,是极为珍贵的湿地生态系统,对调节海洋气候和保护

海岸生态环境起着重要作用。但由于人类的围海造地和人工养殖以及建筑、薪柴

之需，其面积日益减少。下列有关叙述不正确的是（C）

A.红树林中的所有生物及其无机环境构成了湿地生态系统

B.红树林面积的减少会影响附近其他生态系统的稳定性

C.红树林对海岸生态环境的防护作用体现了生物多样性的直接价值

D.可以通过建立自然保护区实现对红树林的保护

解析:生态系统由生物群落和无机环境组成，因此红树林中的所有生物及其无机环

境构成了湿地生态系统;红树林面积的减少会影响附近其他生态系统的稳定性;红

树林对海岸生态环境的防护作用属于生态功能，体现了生物多样性的间接价值;可

以通过建立自然保护区实现对红树林的保护，这是保护生物多样性最有效的措施。

课堂小结

［主干知识］

［金句必背］

1.信息传递在生态系统中的作用：（1）生命活动的正常进行,离不开信息的作

用；（2）生物种群的繁衍,离不开信息的传递；（3）调节生物种间关系，以维持生态系

统的稳定。

2.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。生态系统的自我调节能力具有一

定的限度。

3.抵抗力稳定性指抵抗外界干扰，保持原状的能力;恢复力稳定性指受到干扰后恢

复原状的能力。

4.生物多样性的三种价值:潜在价值、间接价值、直接价值。

5.生物多样性的四种保护措施:就地保护、易地保护、利用生物技术保护、加强教

育和法制管理。

屋¥号第十单元

祥之「生物技术实践____________________________

评价体系

考纲考情

四层四翼

2020全国m必备知识:果酒、果醋和泡菜

基础

（1）比较制作果酒、果醋、腐卷T37;的制作原理和过程

性、

乳、泡菜的制作原理、流程、2017全国n关键能力:理解果酒、果醋、

应用

发酵条件等的异同卷T37;泡菜制作中不需严格灭菌的

性

2016全国II原因

卷T39学科素养:发酵菌种的结构与

功能相统一的生命观念

2020全国I

必备知识:培养基对微生物的

卷T37

选择作用，微生物的分离和培

2019全国I

养,特定微生物的筛选和计数

卷T37

关键能力:理解微生物培养的

(2)微生物的分离和培养、某2018全国

核心是无菌操作综合

种微生物数量的测定、培养I卷T37

学科素养:给定条件下设计实性

基对微生物的选择作用全国II卷

验探究微生物培养条件的科

T37、全国in

学探究能力

卷T37

核心价值:关注有害微生物的

2017全国I

控制和宣传健康生活

卷T37

必备知识:酶制品在食品制造

和洗涤方面的应用，酶活力测

2020全国II综合

(3)酶活力测定的一般原理定的原理和方法

卷T37性、

和方法、制备和应用固定化关键能力:理解固定化酶的制

2015全国I应用

酶备原理

卷T39性

学科素养:在新情境中解决问

题的能力

必备知识:胡萝卜素的提取和

(4)植物中有效成分的提取，2015全国II综合

分离

蛋白质的提取和分离卷T39性

关键能力:理解细胞内某些特

定成分的提取和分离原理

学科素养:分析与综合有效成

分提取与分离的原理和方法

的科学思维能力

第35讲传统发酵技术的应用

必备知识关键能力学科素养

L运用结构与功能观相适应的

1.掌握利用酵母菌、

L运用发酵加工食品的观念分析和解释发酵菌种的结

醋酸菌分别制作果酒

基本方法构与功能的关系（生命观念）

和果醋的方法

2利.用微生物进行发酵2.比较果酒、果醋、腐乳、泡菜

2.利用毛霉等菌种制

来生产特定的产物以及的制作原理、流程、发酵条件等

作腐乳

微生物在其他方面的应的异同（科学思维）

3.利用乳酸菌制作酸

用3.设计实验,探究理想的发酵条

奶或泡菜

3.测定食品加工中可能件（科学探究）

4.掌握亚硝酸盐检测

产生的有害物质4.关注食品安全，倡导践行健康

的原理和方法

的生活方式（社会责任）

考点一果酒和果醋的制作

▼必备知识理清概念建立观点

1.果酒和果醋的制作原理与发酵条件

果酒制作果醋制作

菌

酵母菌醋酸菌

种

菌附着在葡萄皮上的野生型酵母菌变酸酒表面的菌膜

种

来

源

氧气、糖源充足时,

发C6Hl2。6+2。2―,■

有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁

酵2CH3COOH+2CO2+2H2O;

殖:C6Hl2。6+6。2—►6CO2+6ILO；无氧条件下，酵母菌通

过缺少糖源、氧气充足时：

过无氧呼吸产生酒精:C6H1206-*2C2H50H+2C02

程C2H50II+02—*

CH3COOH+H2O

温

一般酒精发酵为18〜25C,繁殖最适为20c左右最适为30〜35℃

度

气

前期:需氧,后期:不需氧需要充足氧气

体

时

10~12天7~8天

间

2.果酒和果醋的制作流程

挑选葡翎一冲洗一榨,—*洒精发酵一Wfi

酣酸发年—*晕酷

3.发酵装置及各部件的作用

-----1充气口1--------1排气口1--

发酵前期充气口打开，排出酒精发酵

通入无菌空气，让解!时产生的CO2

母菌增殂，后期关闭

充气口，进行酒精发

解;在醋酸发酵时连/

韭=排气口通过一

接充气瘫源充气1娶三个长而弯曲的

।出料口।胶管与瓶身连

一接，其目的是

用来取样，及时监测

防止空气中微

发酵进行的情况

生物的污染

基础小题

1.判断正误

(1)条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸。(V)

(2)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。(X)

提示:醋酸菌为好氧菌，必须在氧气充足条件下进行醋酸发酵。

(3)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵的适宜温度。

(X)

提示:酵母菌酒精发酵温度控制在18〜25C,醋酸发酵温度控制在30〜35℃。

(4)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖。

(V)

(5)红葡萄酒中的红色是红葡萄皮中的色素进入发酵液产生的。(V)

(6)变酸的酒表面的菌膜是酵母菌大量繁殖形成的。(X)

提示:变酸的酒表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成的。

(7)在葡萄酒制作中,采摘的葡萄要先除去枝梗再冲洗。(X)

提示:采摘的葡萄先冲洗后去枝梗。

2.长句应答

(1)果酒制作时发酵瓶装入葡萄汁后留有1/3的空间的目的主要是防止发酵过程中

产生的C0,造成发酵液溢出。

(2)果酒与果醋发酵的条件主要有哪些方面的区别(至少两点)：一是发酵温度不同,

二是氧气条件不同三是菌种不同。

(3)当。2、糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸,当缺少糖源时,醋酸菌

将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。

▼关键能力发展素养迁移应用

“能力结合果酒、果醋制作的原理、过程和装置分

析,考查实验分析能力

［例1］(2016•全国II卷)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问

题。

|代0日0,|

|」的糖四丙［酸凹乙醇+COJ

(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，

在酵母菌细胞的中进行，其产物乙醇与试剂反应呈现

灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验;过程③在酵母菌细胞的中进行。与

无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度O

(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根

据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在条件下才能完成。

(3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度

(填“低于”或“高于”)第二阶段的。

(4)醋酸杆菌属于核生物,其细胞结构中(填''含有”或“不含有”)

线粒体。

解析：(1)由图可知,过程①②是酵母菌在无氧条件下的发酵过程,发生在酵母菌的

细胞质基质中。重铭酸钾在酸性条件下可与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。过程

③为有氧呼吸第二、三阶段，发生在酵母菌细胞的线粒体中。在有氧条件下，酵母

菌进行有氧呼吸释放的能量多,增殖速度快。

(2)醋酸杆菌为好氧细菌，需在有氧条件下将乙醇转变为醋酸。

(3)酒精发酵温度控制在18〜25℃,醋酸发酵温度控制在30〜35

(4)醋酸杆菌为原核生物,没有线粒体。

答案：(1)细胞质基质重铝酸钾线粒体快

⑵有氧(3)低于(4)原不含有

［例2］科研人员以掰猴桃为原料,选用优良菌种,制备掰猴桃酒和舜猴桃醋,其简

化工艺流程图如下，回答下列问题。

娜桃H榨汁|i精发薛H缄桃司~「1醋酸发酥H稀嵌桃醋I

|冏定.菌种|

接种

(1)在榨汁过程中清洗和破碎的顺序是原因是_o

(2)酒精发酵时一般将温度控制在C,发酵过程中绝大多数微生物不能生

长的原因是

(3)最初的跺猴桃酒中含有少量尿素,胭酶可以分解尿素。根据电荷性质分离胭酶

的方法是,胭酶不宜直接投入酒中，原因是_。

解析：(1)在榨汁过程中，为了防止跺猴桃表面的杂菌污染,应先对其进行清洗再破

碎。

(2)酒精发酵的适宜温度为18~25℃,酒精发酵为无氧、酸性的条件,在该条件下，

大多数微生物的生长受到抑制。

(3)胭酶为蛋白质，根据电荷性质分离胭酶的方法是电泳法。若将胭酶直接投入酒

中，则胭酶不能再次利用,且会导致胭酶掺杂其中,产品难以纯化,因此胭酶不宜直

接投入酒中。

答案：(1)先清洗再破碎防止杂菌污染(2)18〜25酒精发酵的条件为缺氧、酸

性,抑制了绝大多数微生物生长

(3)电泳法不能再次利用，且产品难以纯化

［例3］(2018•海南卷)葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的。酿制葡萄酒的两个

简易装置如图所示。

n

u时间

回答下列问题。

（1）试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比,用甲装

置酿制葡萄酒的优点是（答出一点即可）。

⑵葡萄汁装入甲装置时,要留有约1/3的空间,这种做法的目的是

（答出两点即可）。

（3）某同学若用乙装置进行发酵,并设置两个不同处理组（乙A和乙B）,乙A装置中

保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下,测得

一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲

线图所示。图中曲线①、②、③依次表示、、

含量的变化趋势。

（4）从细胞呼吸类型看,酵母菌属于________________生物;从同化作用的类型看，

酵母菌属于（填“自养”或“异养”）生物。

解析：（1）试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，

用甲装置酿制葡萄酒的优点是不需要开盖放气;避免了因排气引起的杂菌污染。

（2）葡萄汁装入甲装置时,要留有约1/3的空间,这种做法的目的是为酵母菌大量繁

殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时汁液溢出。

(3)分析题意可知，只有乙A中有02,且消耗而减少；乙A中酒精产生晚于乙B,故图

中曲线①、②、③依次表示乙A中的氧气、乙B中的酒精