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例析高中生物学中常见的相近名词

2017-06-11李万清

新一代 2017年6期
关键词:草履虫例题基因型

李万清

摘 要:在高中生物学中,通常会见到一些看起来相近的名词,这些名词叫法差别很小,但含义却大不相同。本文就几组高中生物学中常见的相似名词,通过相关的例题进行解析。

关键词:高中生物;相近名词

生物学名词是生物知识体系的基础,是理解基本理论、掌握基本技能的基石,学生只有在深刻理解和准确把握生物学名词的基础上,才能构建良好的生物学知识框架,并能在实践中灵活运用。在教学中,为了使学生能够准确地理解、把握相近名词的含义,本文结合例题对几组易混名词解析如下:

一、呼吸和细胞呼吸

(一)概念比较

呼吸是指机体与外界环境之间气体交换的过程。细胞呼吸(亦称呼吸作用)是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。

(二)典型例题

例1: 外界空气中的O2通过呼吸进入人体血红细胞中和血红蛋白结合,至少需要穿过多少层生物膜?

解析:外界空气中的O2要进入血红细胞,需要经过肺泡壁细胞(2层膜)+肺部毛细血管壁细胞(2层膜)+红细胞膜(1层膜)=5层膜。

例2:红细胞中血红蛋白携带的O2进入人体组织细胞中被利用,至少需要穿过多少层生物膜?

解析:O2被组织细胞利用的场所是线粒体基质,O2由红细胞进入组织细胞的线粒体需要经过红细胞细胞膜(1层膜)+组织处毛细血管壁细胞(2层膜)+组织细胞膜(1层膜)+线粒体膜(2层)=6层膜。

二、种内竞争和种间竞争

(一)概念比较

种内竞争(以前称种内斗争)是指同种个体间利用同一空间和资源而发生的相互妨碍作用。种内竞争的实质是密度效应。

种间竞争是指具有相似要求的物种,为了争夺有限的空间和资源,各方面都力求抑制对方,结果给双方带来不利影响。

(二)典型例题

例3:1934年生态学家高斯选用了两种形态和习性上很接近的双小核草履虫和大草履虫进行实验:取相等数目的双小核草履虫和大草履虫,用一种枯草杆菌作饲料,放在容器中培养。分析回答以下两个问题:

(1)将两种草履虫单独培养在相同条件下,第10天时种群数量动态分别趋于稳定,限制两种草履虫种群数量继续上升的原因是什么?

(2)将两种草履虫混合培养在基本恒定的环境下,第3天以后两种草履虫种群数量都比单独培养时少,并且第8天以后大草履虫种群数量反而呈下降趋势,造成这种结果的主要原因是什么?

解析:1.两种草履虫单独培养时,随着种群密度的增大,种内竞争就会加剧,这时种群的出生率降低,死亡率增高。当死亡率增加到和出生率相等时,种群的增长就会停止,种群数量会稳定在一定的水平;2.两种草履虫混合培养时,随着两种草履虫种群密度的增大,种间竞争和种内竞争并存,第3天以后两种草履虫种群数量都比单独培养时少,主要是种间竞争相互抑制对方造成。在种间竞争的过程中由于大草履虫的竞争能力弱,个体死亡速度更快,所以在第8天以后种群数量呈下降趋势。

三、基因频率和基因型频率

(一)概念比较

基因频率是指某个基因占全部等位基因数的比率。

基因型频率是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比率。

前者是某基因个数占全部等位基因数的比率,后者是某基因型个体数占群体总数的比率。

(二)典型例题

例4:某二倍体生物个体的一对同源染色体上有一对等位基因A和a,假设该生物的一个种群中共有N个个体,而AA、Aa、aa三种基因型的个体数分别为n1、n2、n3,那么种群中A基因的頻率和AA基因型的频率分别是多少?

解析:1.A基因的频率=A基因的总数/(A基因的总数+a基因的总数)=(2n1+n2)/2N=n1/N+n2/2N,a基因的频率计算方法相同。2.AA基因型的频率=AA基因型的个体数/该群体总数=n1/N,Aa和aa基因型的频率计算方法相同。3.由上述(1)(2)可推得基因频率与基因型频率的计算关系:A基因的频率=n1/N+n2/2N=AA基因型的频率+1/2Aa基因型的频率;a基因的频率=n3/N+n2/2N=aa基因型的频率+1/2Aa基因型的频率。

四、种群增长率和种群增长速率

(一)概念比较

种群增长率是指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数(即:在一定时间内,结束时的种群数量相对于开始时的种群数量的增加的数量占开始时种群数量的比例)。

种群增长速率是指单位时间内个体增长的数量(即:种群增长曲线的斜率)。

(二)典型例题

例5:某种群现有数量为a,1年后,该种群数为b,那么该种群在当年的增长率为多少?

解析:增长率=(现有个体总数-原有个体总数)/原有个体总数×增长时间=(b-a)/(a×1)。

例6:某种群现有数量为a,1年后,该种群数为b,其种群增长速率为多少?

解析:增长速率=(现有个体总数-原有个体总数)/时间=(b-a)/1年。在实际的教学过程中,以上的举例可能与学生的认知和理解有一定的分歧,这时教师应该有针对性地进行变式,采取学生容易接受的方法,深入浅出,分析到位,防止学生的对知识点的认识不到位而留死角。

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