李萬清
摘 要:在高中生物學中,通常會見到一些看起來相近的名詞,這些名詞叫法差別很小,但含義卻大不相同。本文就幾組高中生物學中常見的相似名詞,通過相關的例題進行解析。
關鍵詞:高中生物;相近名詞
生物學名詞是生物知識體系的基礎,是理解基本理論、掌握基本技能的基石,學生只有在深刻理解和準確把握生物學名詞的基礎上,才能構建良好的生物學知識框架,并能在實踐中靈活運用。在教學中,為了使學生能夠準確地理解、把握相近名詞的含義,本文結合例題對幾組易混名詞解析如下:
一、呼吸和細胞呼吸
(一)概念比較
呼吸是指機體與外界環境之間氣體交換的過程。細胞呼吸(亦稱呼吸作用)是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產物,釋放出能量并生成ATP的過程。
(二)典型例題
例1: 外界空氣中的O2通過呼吸進入人體血紅細胞中和血紅蛋白結合,至少需要穿過多少層生物膜?
解析:外界空氣中的O2要進入血紅細胞,需要經過肺泡壁細胞(2層膜)+肺部毛細血管壁細胞(2層膜)+紅細胞膜(1層膜)=5層膜。
例2:紅細胞中血紅蛋白攜帶的O2進入人體組織細胞中被利用,至少需要穿過多少層生物膜?
解析:O2被組織細胞利用的場所是線粒體基質,O2由紅細胞進入組織細胞的線粒體需要經過紅細胞細胞膜(1層膜)+組織處毛細血管壁細胞(2層膜)+組織細胞膜(1層膜)+線粒體膜(2層)=6層膜。
二、種內競爭和種間競爭
(一)概念比較
種內競爭(以前稱種內斗爭)是指同種個體間利用同一空間和資源而發生的相互妨礙作用。種內競爭的實質是密度效應。
種間競爭是指具有相似要求的物種,為了爭奪有限的空間和資源,各方面都力求抑制對方,結果給雙方帶來不利影響。
(二)典型例題
例3:1934年生態學家高斯選用了兩種形態和習性上很接近的雙小核草履蟲和大草履蟲進行實驗:取相等數目的雙小核草履蟲和大草履蟲,用一種枯草桿菌作飼料,放在容器中培養。分析回答以下兩個問題:
(1)將兩種草履蟲單獨培養在相同條件下,第10天時種群數量動態分別趨于穩定,限制兩種草履蟲種群數量繼續上升的原因是什么?
(2)將兩種草履蟲混合培養在基本恒定的環境下,第3天以后兩種草履蟲種群數量都比單獨培養時少,并且第8天以后大草履蟲種群數量反而呈下降趨勢,造成這種結果的主要原因是什么?
解析:1.兩種草履蟲單獨培養時,隨著種群密度的增大,種內競爭就會加劇,這時種群的出生率降低,死亡率增高。當死亡率增加到和出生率相等時,種群的增長就會停止,種群數量會穩定在一定的水平;2.兩種草履蟲混合培養時,隨著兩種草履蟲種群密度的增大,種間競爭和種內競爭并存,第3天以后兩種草履蟲種群數量都比單獨培養時少,主要是種間競爭相互抑制對方造成。在種間競爭的過程中由于大草履蟲的競爭能力弱,個體死亡速度更快,所以在第8天以后種群數量呈下降趨勢。
三、基因頻率和基因型頻率
(一)概念比較
基因頻率是指某個基因占全部等位基因數的比率。
基因型頻率是指某種特定基因型的個體占群體內全部個體的比率。
前者是某基因個數占全部等位基因數的比率,后者是某基因型個體數占群體總數的比率。
(二)典型例題
例4:某二倍體生物個體的一對同源染色體上有一對等位基因A和a,假設該生物的一個種群中共有N個個體,而AA、Aa、aa三種基因型的個體數分別為n1、n2、n3,那么種群中A基因的頻率和AA基因型的頻率分別是多少?
解析:1.A基因的頻率=A基因的總數/(A基因的總數+a基因的總數)=(2n1+n2)/2N=n1/N+n2/2N,a基因的頻率計算方法相同。2.AA基因型的頻率=AA基因型的個體數/該群體總數=n1/N,Aa和aa基因型的頻率計算方法相同。3.由上述(1)(2)可推得基因頻率與基因型頻率的計算關系:A基因的頻率=n1/N+n2/2N=AA基因型的頻率+1/2Aa基因型的頻率;a基因的頻率=n3/N+n2/2N=aa基因型的頻率+1/2Aa基因型的頻率。
四、種群增長率和種群增長速率
(一)概念比較
種群增長率是指單位數量的個體在單位時間內新增加的個體數(即:在一定時間內,結束時的種群數量相對于開始時的種群數量的增加的數量占開始時種群數量的比例)。
種群增長速率是指單位時間內個體增長的數量(即:種群增長曲線的斜率)。
(二)典型例題
例5:某種群現有數量為a,1年后,該種群數為b,那么該種群在當年的增長率為多少?
解析:增長率=(現有個體總數-原有個體總數)/原有個體總數×增長時間=(b-a)/(a×1)。
例6:某種群現有數量為a,1年后,該種群數為b,其種群增長速率為多少?
解析:增長速率=(現有個體總數-原有個體總數)/時間=(b-a)/1年。在實際的教學過程中,以上的舉例可能與學生的認知和理解有一定的分歧,這時教師應該有針對性地進行變式,采取學生容易接受的方法,深入淺出,分析到位,防止學生的對知識點的認識不到位而留死角。