2024年高中生物新教材選擇性第3章第3節(jié)第2課時生物富集及探究土壤微生物的分解作用

第2課時生物富集及探究土壤微生物的分解作用

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.通過分析生物富集的過程，說明生物富集的危害，認(rèn)同應(yīng)采取措施減少危害。

2.嘗試探究土壤微生物的分解作用。

一、生物富集

教材梳理

1.概念：生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超

過環(huán)境濃度的現(xiàn)象。

2.實(shí)例

3.進(jìn)入生物體的方式

(1)動、植物直接吸收。

(2)沿食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集,最終積累在食物鏈的頂端。

4.在生物體的分布：形成比較穩(wěn)定的化合物分布于多種組織細(xì)胞中，不易被排出,積蓄在體

內(nèi)。

5.特點(diǎn)：全球性。

【判斷正誤】

(1)生物富集的物質(zhì)會沿著食物鏈、食物網(wǎng)在生物體內(nèi)聚集()

(2)營養(yǎng)級越高的生物，其體內(nèi)富集的有害物質(zhì)的濃度越高()

答案⑴J(2)7

任務(wù)：分析生物富集現(xiàn)象及其成因

1.如圖為不同采樣點(diǎn)中水、水底沉積物和中國血蛤體內(nèi)的鉛濃度。

0.6

5

(

E

d

d

)

褪

影2

窟

1

0.（）

采樣點(diǎn)1采樣點(diǎn)2采樣點(diǎn)3采樣點(diǎn)4

據(jù)圖分析，寫出分析結(jié)果：鉛在中國血蛤體內(nèi)的濃度超過環(huán)境濃度。

2.對比碳循環(huán)，分析鉛在生物體內(nèi)富集的原因。

非生物環(huán)境

中的碳

3.如圖為水體和多種水生生物體內(nèi)的鉛濃度示意圖。

2ppm5ppm<200ppm<1600ppm

據(jù)圖分析，寫出分析結(jié)果：鉛在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高。

4.還有哪些有害物質(zhì)也有與鉛類似的現(xiàn)象？

提示鎘、汞等重金屬，DDT、六六六等人工合成的有機(jī)化合物及一些放射性物質(zhì)。

5.生物富集對生物體有危害嗎？

提示有，而且富集的物質(zhì)會沿著食物鏈積累，最終威脅食物鏈頂端的生物（包括人類）。

6.生物富集現(xiàn)象也具有全球性嗎？說出理由。

提示有，富集的物質(zhì)可通過大氣、水和生物迂移等途徑擴(kuò)散，因此具有全球性。

7.如何有效地減少生物富集現(xiàn)象？

提示合理利用資源，減少污染物排放，實(shí)施垃圾分類，種植能吸收有害重金屬元素的植物

等。

典題應(yīng)用

1.（2023?浙江紹興高二期末）在煤燃燒、有色金屬冶煉過程中鉛會以微小顆粒被排放進(jìn)入大氣,

然后沉降在土壤和植物表面，而鉛進(jìn)入植物和動物體內(nèi)后將不易被排出。下列敘述錯誤的是

A.鉛能沿食物鏈在生物體內(nèi)聚集，營養(yǎng)級越高的生物體內(nèi)鉛含量越高

B.鉛隨大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散，生態(tài)系統(tǒng)中鉛循環(huán)具有全球性

C.鉛通過動植物呼吸作用、分解者分解作用和化石燃料燃燒等返回非生物環(huán)境

D.減少化石燃料的燃燒、開發(fā)清潔能源是減少鉛的生物富集現(xiàn)象的有效措施

答案C

解析鉛化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解，不能最終通過動植物呼吸作用返回非生物環(huán)境，C錯誤。

2.某些人工合成的化合物如農(nóng)藥DDT、六六六等，進(jìn)入環(huán)境后便參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),

但是，這些化合物難以被降解而在生物體內(nèi)蓄積。下表是某水域生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能處于

相對穩(wěn)定狀態(tài)時，甲、乙、丙、丁四個種群所含有的總能量和殘留DDT的平均濃度。下列

說法錯誤的是()

種群甲乙丙T

能量(kJ)2.8X1091.3X1089.1X1072.9X107

DDT濃度(ppm)0.040.350.393.4

A.該生態(tài)系統(tǒng)的水體中DDT的濃度小于0.04ppm

B.DDT在代謝中不易分解，具有生物富集作用

C.丁種群個體死亡后釋放的DDT還可能再進(jìn)入丁種群

D.四個種群最簡單的能量流動渠道是形成一條食物鏈

答案D

二、探究土壤微生物的分解作用

教材梳理

1.實(shí)驗(yàn)原理

(1)土壤中生活著肉眼看不見的細(xì)菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌等微生物，它們在生態(tài)系

統(tǒng)中主要充當(dāng)分解者。在不同的氣候與環(huán)境條件下，落葉在土壤中被分解的時間也不同。

微生物(酶)、王后也由斐林試劑段〃丁在，、入小

(2)淀粉--------?還原糖力哪》/紅色沉淀。

2.案例設(shè)計

提出問題：土壤微生物具有分解作用嗎？分解過程中物質(zhì)發(fā)生怎樣的變化?

項(xiàng)目案例1案例2

土壤微生物能分解落葉使

實(shí)驗(yàn)假設(shè)土壤微生物能分解淀粉

之腐爛

實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組對土壤進(jìn)行處理(如將土壤A燒杯中加入30mL土壤浸出液+

設(shè)計用塑料袋包好，放在60℃淀粉糊

恒溫箱中處理1h)

B燒杯中加入30mL蒸儲水+與A

對照組對土壤不做處理(自然狀態(tài))

等量的淀粉糊

自變量土壤中是否含有微生物是否加土壤浸出液

A1不變藍(lán)

A

在相同時間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉A2產(chǎn)生磚紅色沉淀

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

腐爛程度小于對照組B1變藍(lán)

B

B2不產(chǎn)生磚紅色沉淀

結(jié)論分析微生物對落葉有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉

注：在Al、Bl中加入碘液，在A2、B2中加入斐林試劑并加熱。

r判斷正誤工

(1)可采用直接加熱烘干的方法除去實(shí)驗(yàn)組中的土壤微生物()

(2)應(yīng)將實(shí)驗(yàn)組和對照組的土壤放在隔絕空氣的條件下()

(3)對照組中落葉的分解速度明顯高于實(shí)驗(yàn)組()

(4)實(shí)驗(yàn)組和對照組可以分別選擇不同種類的落葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)()

答案(1)X(2)X(3)J(4)X

典題或用

3.某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤(深5cm左右)為實(shí)驗(yàn)材料，研究土壤微生物在適

宜溫度下的分解作用，對土壤處理情況如表所示。下列有關(guān)敘述不正確的是()

組別1組2組3組4組

滅菌不滅菌滅菌不滅菌

土壤處理

濕潤濕潤較干燥較干燥

A.該實(shí)驗(yàn)?zāi)芴骄坎煌寥罎穸葪l件下，土壤微生物對落葉的分解作用

B.為了控制實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量，作為實(shí)驗(yàn)材料的落葉也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理

C.若該實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤是否進(jìn)行滅菌處理，實(shí)驗(yàn)中的對照組是1組和3組

D.預(yù)期結(jié)論是1、3組的落葉不被分解，2、4組中的落葉被不同程度地分解

答案C

解析若該實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤是否進(jìn)行滅菌處理，則1、2組對照可探究濕潤土壤中微生物

對落葉的分解作用，3、4組對照可探究較干燥土壤中微生物對落葉的分解作用，其中2組和

4組均為未經(jīng)處理的空白對照，屬于對照組，1組和3組為實(shí)驗(yàn)組，C錯誤；1、3組的土壤

經(jīng)滅菌后，其中的微生物會被殺死，而土壤中的微生物主要充當(dāng)分解者，因此預(yù)測這兩組的

落葉不被分解，而2、4組的土壤中含有微生物，但是土壤濕度不同，所以落葉被分解的程度

不同，D正確。

4.一位同學(xué)要探究土壤微生物能否分解農(nóng)藥，并盡快得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，用“敵草隆”（一種除

草劑）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取等量沙土分裝于相同的兩個容器中，a組高壓滅菌，b組不滅菌。下列有

關(guān)敘述正確的是（）

A.向a、b中噴入等量的“敵草隆”，再置于同一恒溫箱中培養(yǎng)相同時間

B.檢測“敵草隆”的消失情況，預(yù)計a的“敵草隆”全部消失，b的基本不變

C.只用沙土實(shí)驗(yàn)效果比用幾種典型土壤混合后的好

D.再增加c組作為對照，不噴入“敵草隆”，其他處理與a、b組相同

答案A

解析實(shí)驗(yàn)組為a組，對照組為b組，控制單一變量，保證無關(guān)變量相同且適宜，A正確；a

組滅菌后無微生物存活，“敵草隆”的量應(yīng)該是不變的，b組“敵草隆”可能會部分減少，B

錯誤；因?yàn)榈湫屯寥乐泻⑸锒?，所以用幾種典型土壤混合后的實(shí)驗(yàn)效果比只用沙土的好，

C錯誤；a、b組已形成對照，沒有必要再加和本實(shí)驗(yàn)無關(guān)的c組，D錯誤。

■網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

一參與富集的物質(zhì)

——富集的原因

一生物富集--------富集的途徑

—生物富集的概念

——生物富集的特點(diǎn)

——探究土壤微生物的分解作用

課時對點(diǎn)練

對點(diǎn)訓(xùn)練

題組一生物富集

1.（2023?黑龍江大慶高二月考）下列有關(guān)生物富集作用的說法，不正確的是（）

A.生物富集作用與人類的活動有關(guān)

B,環(huán)境中的有害物質(zhì)可以被植物、動物直接吸收

C.生物體內(nèi)有害金屬的濃度超過環(huán)境濃度

D.生物富集現(xiàn)象是局部的，不具有全球性

答案D

解析生態(tài)系統(tǒng)中的有害物質(zhì)會參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，具有全球性的特點(diǎn)，D錯誤。

2.施用農(nóng)藥DDT的地區(qū)，雖然只占陸地面積的一小部分，可是在遠(yuǎn)離施藥地區(qū)的南極，動

物體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了明顯高于環(huán)境含量的DDT。這種現(xiàn)象說明了（）

A.DDT是揮發(fā)性物質(zhì)

B.DDT已加入全球性的生物地球化學(xué)循環(huán)

C.人類活動將DDT帶到了南極

D.南極動物也偶爾到施用農(nóng)藥的地區(qū)覓食

答案B

3.如圖中食物網(wǎng)所代表的生態(tài)系統(tǒng)中，施用了某殺蟲劑，這種殺蟲劑自然降解的速度極慢。

這種殺蟲劑在下列生物體內(nèi)的濃度最高的是（）

A.aB.hC.gD.f

答案B

解析該殺蟲劑自然降解的速度極慢，因此這種殺蟲劑在生物體內(nèi)有生物富集現(xiàn)象，生物所

處的營養(yǎng)級越高，殺蟲劑在該生物體內(nèi)的濃度越高。由題圖可知，h所處的營養(yǎng)級最高，殺

蟲劑在其體內(nèi)的濃度最高，故選B。

4.某地土壤和水體中鎘超標(biāo)，鎘進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后蓄積在動物肝、腎中引發(fā)“痛痛病”。某生

態(tài)系統(tǒng)有甲、乙、丙、丁四個營養(yǎng)級，在某一時間測得所含鎘的相對濃度如圖所示。下列相

關(guān)敘述正確的是（）

A.當(dāng)?shù)厝艘A(yù)防“痛痛病”應(yīng)少吃動物肝、腎等內(nèi)臟

B.丙營養(yǎng)級所含能量最多

C.該生態(tài)系統(tǒng)一定沒有分解者

D.四個營養(yǎng)級所同化的能量值的關(guān)系可表示為丁〈甲+乙+丙

答案A

解析由題意可知，鎘進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后蓄積在動物肝、腎中引發(fā)“痛痛病”，所以人類預(yù)防

該病應(yīng)少吃動物肝、腎等內(nèi)臟，A正確；丙營養(yǎng)級所含鎘濃度最高，說明丙營養(yǎng)級最高，而

能量是單向流動、逐級遞減的，所以丙營養(yǎng)級所含能量最少，B錯誤；任何一個生態(tài)系統(tǒng)中

都必須有分解者，C錯誤；四個營養(yǎng)級同化的能量值的關(guān)系可以表示為丁〉甲+乙+丙，D錯

、口

沃。

題組二探究土壤微生物的分解作用

5.某同學(xué)設(shè)計了“探究土壤微生物的分解作用”的實(shí)驗(yàn)，對照組的土壤應(yīng)（）

A.不做處理，自然狀態(tài)

B.做高溫滅菌處理

C.排除微生物的作用

D.盡可能避免理化性質(zhì)的改變

答案A

解析在“探究土壤微生物的分解作用”實(shí)驗(yàn)中，自變量是土壤微生物的有無，因變量是有

機(jī)物的分解情況，實(shí)驗(yàn)組是滅菌后的土壤，對照組就是接近于自然狀態(tài)的一組，即不施加變

量處理的一組，故選A。

6.為探究落葉是否是在土壤微生物的作用下腐爛的，下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計中，錯誤的是（）

A.可選擇帶有落葉的土壤為實(shí)驗(yàn)材料，篩選出落葉和土壤

B.將落葉平均分成兩份，置于網(wǎng)兜中

C.把土壤分成兩組，對照組土壤進(jìn)行接種微生物處理，實(shí)驗(yàn)組土壤不做處理

D.將落葉連同網(wǎng)兜分別埋入對照組和實(shí)驗(yàn)組兩組土壤中，觀察腐爛情況

答案C

解析本實(shí)驗(yàn)的自變量是土壤中是否有微生物，且自然土壤中本身就有微生物，因此實(shí)驗(yàn)組

土壤要進(jìn)行滅菌處理，對照組土壤保持自然狀態(tài)。

7.（2023?河北承德高二期中）某生物興趣小組的同學(xué)為證明某細(xì)菌對樹葉的分解作用，分別提

出三種實(shí)驗(yàn)方案。其共同之處是：將同一種樹的落葉分成甲、乙兩等份，實(shí)驗(yàn)過程保持樹葉

濕潤，其他實(shí)驗(yàn)條件和步驟如表所示。下列哪種實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到目的（）

實(shí)驗(yàn)處理

序號

甲乙

方案一無菌條件自然條件

方案二先滅菌，再放于適宜條件下自然條件

先滅菌，然后接種某種細(xì)菌，最后

方案三先滅菌，再放于適宜條件下

置于適宜條件下

A.方案一B.方案二

C.方案三D.三個方案都不能達(dá)到

答案C

解析欲證明樹葉的分解是由“某種細(xì)菌”所引起的，應(yīng)先將樹葉滅菌，排除其他微生物對

實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，同時應(yīng)將滅菌后的樹葉分成兩組，一組接種該細(xì)菌，另一組不接種，兩組

均置于適宜條件下培養(yǎng)，以便對比分析得出結(jié)論。

8.下列關(guān)于“探究土壤微生物對淀粉的分解作用”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計不合理的是（）

A.用等量土壤浸出液和蒸儲水處理等量淀粉糊

B.實(shí)驗(yàn)應(yīng)分別對土壤浸出液和蒸儲水進(jìn)行高溫滅菌后再處理淀粉糊

C.應(yīng)在20°C左右下處理7天后，再進(jìn)行相關(guān)檢測

D.用碘液檢測淀粉，用斐林試劑檢測還原糖

答案B

解析該實(shí)驗(yàn)的自變量是土壤微生物的有無，因此對照組用蒸儲水處理淀粉糊，而實(shí)驗(yàn)組用

土壤浸出液處理淀粉糊，A正確；對土壤浸出液和蒸餌水進(jìn)行高溫滅菌后，土壤浸出液中的

微生物被殺死，無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珺錯誤；土壤微生物分解淀粉需要時間，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將實(shí)

驗(yàn)組和對照組在20℃左右下處理7天后，再進(jìn)行相關(guān)檢測，C正確；土壤微生物可將淀粉分

解成還原糖，實(shí)驗(yàn)可用碘液檢測淀粉，用斐林試劑檢測還原糖，D正確。

綜合強(qiáng)化

9.如圖表示a、b、c三個地區(qū)森林土壤有機(jī)物的分解狀況。則分解者的作用由弱到強(qiáng)依次是

()

土壤有機(jī)物量

A.a、b、c

B.c、b、a

C.b、a、c

D.a、c、b

答案B

解析由圖示可知，a點(diǎn)落葉供給量最多，土壤中有機(jī)物的含量卻最少，說明分解者的分解

作用最強(qiáng)，c點(diǎn)正好相反，故選B。

10.（2023?山西朔州高二月考）對一個受到輕度農(nóng)藥污染的湖泊進(jìn)行調(diào)查，測量該湖泊內(nèi)具有

捕食關(guān)系的食物鏈中甲、乙、丙、丁4個種群所同化的總能量（如表）。下列說法不正確的是

)

生物種群甲乙丙T

能量/kJ1.3X1082.8X1092.9X1071.1X108

A.在這四個種群中，種群乙為生產(chǎn)者

B.種群甲與種群丁之間存在種間競爭關(guān)系

C.按照能量傳遞規(guī)律，丙最可能屬于第三營養(yǎng)級

D.丙種群體內(nèi)的農(nóng)藥殘留濃度可能最低

答案D

解析據(jù)題表可知，4種生物之間能形成2條食物鏈，即乙一甲一丙、乙一丁一丙，乙最可

能屬于第一營養(yǎng)級，為生產(chǎn)者，丙最可能屬于第三營養(yǎng)級，A、C正確；據(jù)表可知，乙的同

化量最多，丙的同化量最少，甲和丁處于中間，因此乙營養(yǎng)級最低，其次是甲和丁，丙的營

養(yǎng)級最高，由于甲和丁處于同一個營養(yǎng)級，所以它們之間存在種間競爭關(guān)系，B正確；農(nóng)藥

會沿食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集，且營養(yǎng)級越高農(nóng)藥殘留量就越多，有毒物質(zhì)的積累量越多,

因此丙種群體內(nèi)的農(nóng)藥殘留量最多，D錯誤。

11.土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，與綠色植物的生長密切相關(guān)。如圖表示甲、乙兩個不同生

態(tài)系統(tǒng)中，積累在植物和土壤中的有機(jī)物比例。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）

%

%

%植物植物

%

%土壤—土壤

O

甲乙

生態(tài)系統(tǒng)

A.綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器是葉綠體

B.甲、乙中，甲可能表示熱帶雨林，因?yàn)闊釒в炅譁囟雀撸纸庹呋顒颖容^弱，積累在土

壤中的有機(jī)物比例高

C.農(nóng)藥施用不當(dāng)會引起土壤污染，不易分解的農(nóng)藥可通過食物鏈發(fā)生聚集，并且營養(yǎng)級越

高的生物體內(nèi)往往積累越多

D.土壤缺水可導(dǎo)致植物葉片部分氣孔關(guān)閉，使光合作用受到影響

答案B

解析甲、乙中，乙可能表示熱帶雨林，因?yàn)闊釒в炅譁囟雀?、濕度大，分解者活動比較強(qiáng),

積累在土壤中的有機(jī)物比例低，B錯誤。

12.以下是某水域DDT的污染狀況：

不同成分水底泥水生植物浮游動物底棲動物鯽魚烏鰻

DDT含量(ug/kg)0.10.76.321.037.919.4124.4

下列敘述錯誤的是（）

A.表中數(shù)據(jù)表明DDT具有生物富集現(xiàn)象

B.表中所列消費(fèi)者中烏鱷的營養(yǎng)級最高

C.DDT在生物群落各營養(yǎng)級間循環(huán)往復(fù)

D.鯽魚攝入的DDT有部分隨代謝產(chǎn)物排出體外

答案C

解析DDT隨食物鏈單向移動，并逐漸在生物體內(nèi)聚集，不能在營養(yǎng)級間循環(huán)往復(fù)，C錯誤。

13.（2023?江蘇南通高二期中）環(huán)境中的汞、鉛等重金屬隨食物、飲水進(jìn)入生物體內(nèi)后儲存在

脂肪、神經(jīng)組織中而不容易排到體外。某生態(tài)系統(tǒng)有甲、乙、丙、丁四個營養(yǎng)級，在某一時

間測得所含某種重金屬的濃度結(jié)果如圖。請回答相關(guān)問題：

2n「.

。甲乙丙丁

（1）該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者是,甲處于營養(yǎng)級。

（2）經(jīng)測定，該生態(tài)系統(tǒng)生物體內(nèi)重金屬濃度超過環(huán)境濃度，該現(xiàn)象稱為,且營

養(yǎng)級越高，生物體內(nèi)重金屬濃度的相對值越,原因是。

（3）該重金屬在其他生態(tài)系統(tǒng)的種群，如北極熊、企鵝等中是否能檢測到，并說明原因

答案（1）丁第三（2）生物富集高重金屬等有害物質(zhì)可通過食物鏈逐漸聚集（3）可能

會檢測到，因?yàn)橛泻ξ镔|(zhì)可通過水、大氣和生物遷移等途徑擴(kuò)散到世界各地，具有全球性

解析（1）生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量是沿著食物鏈和食物網(wǎng)流動的，在食物鏈中，營養(yǎng)級越高

的生物，體內(nèi)積累的有毒物質(zhì)就越多，根據(jù)該點(diǎn)可推測，該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈?zhǔn)嵌∫灰乙患?/p>

一丙，則丁為第一營養(yǎng)級，即生產(chǎn)者，甲屬于第三營養(yǎng)級。（2）生物富集是指生物體從周圍環(huán)

境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象。重金

屬會沿食物鏈和食物網(wǎng)在生物體內(nèi)逐漸聚集，營養(yǎng)級越高的生物體內(nèi)重金屬濃度的相對值越

高。（3）生物富集具有全球性，因?yàn)橛泻ξ镔|(zhì)可通過水、大氣和生