Экосистемы и присущие им закономерности

ТЕМА 2. ЭКОСИСТЕМЫ И ПРИСУЩИЕ ИМ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
В ЕГЭ 2002 г. по данной теме было включено следующее содержание:
1. Среда обитания организмов. Факторы среды. Ограничивающий фактор. Фотопериодизм.
Биологические ритмы.
2. Экосистема (биогеоценоз). Ее функциональные группы: продуценты, консументы, редуценты —
их роль в экосистеме.
3. Разнообразие видов в экосистеме, пищевые и территориальные связи между ними.
Разнообразие экосистем (биогеоценозов).
4. Цепи и сети питания, их звенья. Роль растений как начального звена в цепях питания. Правила
экологической пирамиды.
5. Саморегуляция в экосистемах. Изменения в экосистемах как следствие жизнедеятельности
обитающих в них организмов и влияния деятельности человека. Развитие экосистем и их смена.
6. Круговорот веществ и превращение энергии в экосистемах, их значение. Роль организмов
разных царств живой природы в круговороте веществ. Солнце — основной источник энергии,
участвующий в круговороте веществ.
7. Биологическое разнообразие и круговорот веществ — основы устойчивого развития экосистем.
Сохранение биологического разнообразия.
8. Агроэкосистемы, их основные компоненты. Разнообразие экосистем, роль человека в их
сохранении и поддержании целостности. Сходство и различия агроэкосистем и природных экосистем.
9. Биосфера — глобальная экосистема. Учение В. И. Вернадского о биосфере, живом веществе,
его функциях, ноосфере.
10. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере, их значение. Роль живого вещества в
круговороте веществ. Космическая роль растений на Земле. Проблема устойчивого развития
биосферы.
11. Глобальные изменения в биосфере (расширение озоновых дыр, кислотные дожди,
парниковый эффект и др.), вызванные деятельностью человека. Меры по сохранению равновесия в
биосфере, применяемые человечеством во всем мире.Контрольные измерительные материалы по
разделу «Экосистемы и присущие им закономерности» размещены во всех частях вариантов с
выбором одного верного ответа базового и повышенного уровней, с выбором нескольких верных
ответов, со свободным кратким и развернутым ответами повышенного уровня.
Ниже приведено несколько заданий базового и повышенного уровней с выбором ответа.
Задания с выбором одного верного ответа
1. Неоднократному использованию живыми организмами химических веществ в экосистеме
способствует:
1) саморегуляция;
2) обмен веществ и энергии;
3) колебание численности популяций;
4) круговорот веществ.
2. Благодаря растениям и некоторым бактериям в атмосфере появился газ:
1) аргон; 2) азот; 3) углекислый; 4) кислород.
3. Отношения паразита и хозяина состоят в том, что паразит:
1) вступает с хозяином в симбиотическую связь;
2) приносит хозяину вред, но не приводит его к гибели;
3) становится конкурентом для хозяина;
4) во всех случаях приводит к гибели хозяина.
4. Определите правильно составленную пищевую цепь:
1) семена ели—-еж—»мышь—- лисица;
2) лисица—»еж—- семена ели—-мышь;
3) семена ели—-мышь—>еж—>лисица;
4) мышь—"-семена ели—>еж—-лисица.
Задания с выбором нескольких верных ответов
1. Устойчивое развитие биосферы обеспечивают меры, направленные на:
1) сохранение и восстановление численности отдельных видов;
2) сокращение численности хищников в экосистемах;
3) создание агроэкосистем;
4) сохранение видового разнообразия;
5) предотвращение загрязнения окружающей среды;
6) внедрение новых видов в экосистемы.
2. В экосистеме смешанного леса к первичным консументам относятся:
1) лоси, зубры;
2) кроты, бурозубки;
3) зайцы, косули;
4) клесты, снегири;
5) волки, лисицы;
6) синицы, поползни.
3. К увеличению численности мышевидных грызунов в еловом лесу могут привести следующие
биотические факторы:
1) сокращение численности сов, ежей, лис;
2) большой урожай семян ели;
3) увеличение численности паразитов;
4) рубка деревьев;
5) глубокий снежный покров зимой;
6) уменьшение численности паразитов.
4. Смешанный лес более устойчивая экосистема, чем березовая роща, так как в смешанном лесу:
1) более плодородная почва;
2) больше видов;
3) более длинные и разветвленные цепи питания;
4) есть продуценты, консументы и редуценты;
5) замкнутый круговорот веществ;
6) сложная пищевая сеть.
5. К сокращению численности травянистых растений в лесу могут привести следующие
антропогенные факторы:
1) увеличение численности лосей и зубров;
2) вытаптывание растений туристами;
3) увеличение нор грызунов;
4) сбор редких растений для букетов;
5) вырубка дуплистых деревьев;
6) загрязнение среды обитания растений.
Задания со свободным развернутым ответом
1. Какие биотические факторы могут привести к увеличению численности популяции голого
слизня, обитающего в лесу и питающегося преимущественного растениями?
1) Увеличение численности растений.
2) Сокращение численности хищников — жаб, ежей.
3) Сокращение численности болезнетворных организмов, паразитов.
2. Почему лосей в экосистеме смешанного леса относят к первичным консументам?
1) Питаются растениями.
2) Используют в пищу готовые органические вещества.
3) Используют заключенную в органических веществах энергию.
3. Почему у многих животных, обитающих в почве, например у крота, хорошо развито обоняние?
1) В почве нет света.
2) У крота недоразвиты или отсутствуют органы зрения.
3) Обоняние необходимо для поиска пищи, ориентации и защиты от врагов.
4. Какие абиотические факторы ограничивают распространение высоких деревьев в тундре?
1) Многолетняя мерзлота.
2) Низкая температура воздуха.
3) Заболоченность, небольшая мощность почв.
5. Почему отношения между шмелями и клевером считают симбиозом?
1) Шмели питаются нектаром цветков клевера.
2) Клевер опыляют шмели.
3) Оба организма приносят друг другу пользу.
Проанализировав ответы учащихся об экологических факторах, мы пришли к выводу, что немного
больше половины из них знают определение биотических факторов. В то же время выявлены
разночтения в ответах на задания об антропогенных факторах. К антропогенным факторам учащиеся
относили увеличение численности хищных птиц, обилие корма, погодные условия. Трудным оказался
материал о непериодическом действии антропогенных факторов.
Хорошие знания показали учащиеся о биогеоценозах: большинство из них правильно приводят примеры
биогеоценозов, называют их компоненты (продуценты, консументы, редуценты), видовую структуру, значение
ярусности, формы взаимоотношений в экосистемах (симбиоз, конкуренция, квартирантство, паразитизм). В то
же время ошибочно к продуцентам они относят грибы, бактерии-сапротрофы, травоядных животных; симбиоз
путают с конкуренцией и квартирантством, микоризой называют корневую систему, гифы гриба, считают, что
паразитизм приводит к мгновенной гибели хозяина, что сущность паразитизма состоит в переносе
возбудителей заболевания.
2/3 и больше выпускников определили правильно составленную пищевую цепь, назвали животное,
которое надо включить в нее.
Многие учащиеся усвоили определение экологической пирамиды, в то же время ряд школьников
путают ее с саморегуляцией, со сменой экосистем и колебанием численности популяций. Но лишь
треть учащихся знают о больших потерях энергии при переходе от звена к звену.
Больше половины школьников знают причины смены биогеоценозов — изменение среды
обитания самими организмами.
В то же время многие из них думают, что причинами смены экосистем являются сезонные изменения,
изменения погоды и колебания численности популяций, повышение уровня воды, снижение испарения воды.
Около трети учащихся не знают о значении круговорота веществ, роли растений в нем, путают круговорот с
обменом веществ и энергии; считают, что нельзя уничтожать паразитов; путают заповедники с агроценозами,
думают, что вред лесопаркам приносит углекислый газ, выделяемый при дыхании людьми.
Слабые знания обнаружены в ответах на вопросы об агро-экосистемах: учащиеся отождествляют
агроэкосистемы и естественные экосистемы, неправильно считают, что признак агроэкосистемы — замкнутый
круговорот веществ, отсутствие продуцентов и консументов, не знают, что в агроэкосистемах короткие цепи
питания.
Большинство учащихся знают, что жизнь глубоко проникает в гидросферу, однако границей жизни в
атмосфере многие из них считают верхний слой облаков, верхний предел тропосферы, а не озоновый экран.
Слабо усвоили учащиеся функции живого вещества: окислительно-восстановительную функцию,
способствующую накоплению оксидов и солей, отождествляют с газовой и концентрационной.
Многие учащиеся плохо представляют себе космическую роль растений — аккумуляцию солнечной
энергии, а видят ее в выделении кислорода и в поглощении углекислого газа. В то же время они
овладели важными общебиологическими знаниями об устойчивом развитии биосферы. Тщательный
анализ результатов ЕГЭ 2002 г. показал серьезные недостатки в знаниях учащихся по этому блоку, вот
почему при подготовке к экзамену 2003 г. важно внимательно проанализировать допущенные
ошибки, чтобы избежать их повторения.
Анализ результатов ЕГЭ позволил сделать вывод о необходимости совершенствования учебновоспитательного процесса по биологии, доработки КИМов.
Было установлено, что КИМы дают возможность проверить уровень усвоения основного содержания курса
биологии за девятилетнюю и одиннадцатилетнюю школу, овладения учащимися различными видами учебной
деятельности: приводить примеры, конкретизировать факты, сравнивать, делать выводы, обосновывать
биологические факты и явления.
КИМы, используемые в ЕГЭ, позволили определить достижения выпускников средней школы по биологии
и пробелы в их знаниях. Установлено, что 40,1% выпускников набрали 51 и выше баллов по стобалльной шкале
и получили хорошие и отличные отметки. В то же время 49,6% выпускников получили удовлетворительные и
10,2% — неудовлетворительные отметки
Обнаружены недостатки в овладении теоретическими знани ями, научными фактами и умениями
применять полученные знания на практике.
Подтверждены результаты исследований о необходимости усиления теоретической направленности
курса биологии основной школы, применения в обучении функционального подхода, рассмотрения
процессов жизнедеятельности во взаимосвязи со строением организмов, использования эколого-
эволюционного подхода при изучении многообразия органического мира и для обоснования научных
фактов, формулирования мировоззренческих выводов о явлениях и процессах, происходящих в живой
природе.
В целях устранения выявленных недостатков в подготовке учащихся к ЕГЭ необходимо обратить
внимание на изучение основного содержания курса биологии в соответствии с Обязательным минимумом и
требованиями к подготовке выпускников. Систематически проводить обобщение знаний, повторение их в
связи с изучением нового материала, осуществлять текущий, тематический и итоговый контроль знаний.
Совершенствованию учебно-воспитательного процесса будет способствовать применение достижений
педагогической и психологической науки, учет передовой школьной практики по использованию новых
педагогических технологий, повышение доли самостоятельности учащихся в получении знаний, усиление
экспериментальной направленности преподавания биологии.
Целесообразно осуществлять дальнейшее совершенствование КИМов в их направленности на
определение уровня овладения основным содержанием: системой знаний, а также интеллекту альными и
практическими умениями; в разработке типов заданий-измерителей, в обучении школьников их
выполнению.
С1 Какую роль выполняли нуклеиновые кислоты на заре возникновения жизни?
С2 Какую функцию выполняют белки в реакциях обмена веществ?
СЗ Каковы причины сцепленного наследования признаков?
{ С4 I Чем природная экосистема отличается от агроэкосис-темы?
С5 Как осуществляется поступление генетической информации из ядра в рибосому?
ВАРИАНТ № 4 ЧАСТЬ 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке ответов цифру, которая
обозначает выбранный вами ответ, поставив знак « X » в соответствующей клеточке
бланка для каждого задания (А1—А52).
А1 г Увеличение численности особей в популяции, преемственность между поколениями
обеспечиваются: 1) эволюцией; 2) развитием; 3) размножением; 4) митозом.
А2 Укажите формулировку одного из положений клеточной теории.
1) Клетки растений отличаются от клеток животных наличием хлоропластов.
2) Клетка — единица строения, жизнедеятельности и развития организмов.
3) Клетки прокариот не имеют оформленного ядра.
4) Вирусы не имеют клеточного строения.
АЗ К прокариотным относят клетки: 1) животных; 2) цианобактерий; 3) грибов; 4) растений.
А4 На мембранах эндоплазматической сети располагаются: 1) митохондрии; 2) рибосомы; 3)
хлоропласты; 4) лизосомы.
А5 Биологическими катализаторами являются: 1) витамины; 2) ферменты; 3) неорганические
соли; 4) гормоны.
А6 Каково значение крахмала и гликогена в клетке?
1) Ускоряют биохимические реакции в живой клетке.
2) Защищают организм от проникновения в него возбудителей заболеваний.
3) Являются запасными веществами.
4) Регулируют физиологические процессы.
А7 Сходство хемосинтеза и фотосинтеза состоит в том, что в обоих процессах:
1) на образование органических веществ используется солнечная энергия;
2) на образование органических веществ используется энергия, освобождаемая при окислении
неорганических веществ;
3) образуются органические вещества;
4) в атмосферу выделяется конечный продукт — кислород.
А8 (^Какие процессы происходят в интерфазе?
1) Спирализация хромосом.
2) Синтез ДНК, белка.
3) Растворение ядерной оболочки.
4) Образование веретена деления.
А9 Организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра, митохондрий, аппарата Гольджи,
относят к группе: 1) прокариот; 2) эукариот; 3) водорослей; 4) простейших.
А10 Бактериофаг — вирус, который паразитирует в клетках: 1) грибов; 2) лишайников; 3)
простейших; 4) бактерий.
А11 В сельскохозяйственной практике часто применяют вегетативное размножение растений,
чтобы:
1) получить высокий урожай;
2) повысить их устойчивость к вредителям;
3) повысить их устойчивость к болезням;
4) быстрее получить взрослые растения.
А12 Генетика имеет большое значение для медицины, так как она:
1) устанавливает причины наследственных заболеваний;
2) создает лекарства для лечения больных;
3) ведет борьбу с эпидемиями;
4) защищает окружающую среду от загрязнения мутагенами.
А13 Метод воздействия на организм ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами с целью
получения новых признаков:
1) полиплоидия; 2) мутагенез; 3) гетерозис; 4) скрещивание.
АН Комбинативная изменчивость может быть обусловлена:
1) изменениями генов;
2) изменениями хромосом;
3) новой комбинацией генов в генотипе;
4) изменением наборов хромосом.
А15 Что лежит в основе создания новых пород сельскохозяйственных животных?
1) Скрещивание и искусственный отбор.
2) Естественный отбор.
3) Хороший уход за животными, режим их питания.
4) Борьба за существование.
А16 При классификации организмов учитывается их:
1) сходство без учета родства;
2) общность мест обитания;
3) сходство и родство;
4) практическое значение.
А17 К какой группе по способу питания относят дизентерийную палочку? 1) Сапротрофам. 2)
Паразитам. 3) Симбионтам. 4) Автотрофам.
А18 Клетки животных отличаются от клеток растений:
1) многоядерностью;
2) наличием жгутиков;
3) отсутствием клеточной стенки;
4) наличием клеточной стенки.
А19 У сосны отсутствуют:
1) плоды; 2) семена; 3) пыльцевые зерна; 4) семязачатки.
А20 Щука, крокодил, тюлень, кит имеют обтекаемую форму тела. Чем это объясняется?
1) Принадлежностью к одному типу.
2) Обитанием в сходной среде.
3) Питанием подвижной добычей.
4) Дыханием кислородом воздуха.
А21 Насекомые дышат при помощи:
1) воздушных мешков; 2) легких; 3) трахей; 4) легочных мешков.
А22 Под воздействием биологических и социальных факторов
происходила эволюция предков: 1) птиц; 2) человека; 3) млекопитающих; 4)
пресмыкающихся.
А23 Наиболее интенсивно всасывание питательных веществ
происходит в: 1) пищеводе; 2) желудке; 3) тонкой кишке; 4) толстой кишке.
А24 Белки пищи в пищеварительной системе человека расщепляются до:
1) простых углеводов;
2) глицерина и жирных кислот;
3) аминокислот;
4) гликогена.
А25 Нервные импульсы из спинного мозга в головной передаются по:
1) двигательным нервам;
2) чувствительным нервам;
3) проводящим путям белого вещества;
4) серому веществу спинного мозга.
А26 СПИД вызывают:
1) бактерии гниения;
2) бактерии брожения;
3) вирусы;
4) кожные паразиты.
А27 Какой из организмов, изображенных на рисунке, является консументом четвертого
порядка?
1) Орел. 2) Змея. 3) Ящерица. 4) Насекомое.
А28 В агроценозах в отличие от биогеоценозов:
1) пищевые цепи короткие;
2) круговорот веществ замкнутый;
3) нет продуцентов;
4) нет консументов.
А29 Популяцию считают элементарной единицей эволюции, так как:
1) она обладает целостным генофондом, способным изменяться;
2) особи популяций одного вида не скрещиваются между собой;
3) она состоит из связанных между собой особей;
4) она не способна изменяться во времени.
АЗ0 Пример ископаемой переходной формы:
1) динозавр;
2) зверозубая рептилия;
3) ихтиозавр;
4) птеродактиль.
А31 Клетку считают единицей роста и развития организмов, так как:
1) она имеет сложное строение;
2) организм состоит из тканей;
3) число клеток увеличивается в организме путем митоза;
4) образуются гаметы путем мейоза.
АЗ2 Фагоцитоз представляет собой:
1) активный перенос в клетку жидкости с растворенными в ней веществами с помощью
специальных молекул, входящих в состав цитоплазматической мембраны;
2) захват плазматической мембраной твердых частиц и впячи-вание (втягивание) их внутрь
клетки;
3) избирательный транспорт в клетку или из клетки Сахаров, аминокислот, нуклеотидов и других
веществ;
4) пассивное поступление в клетку воды и некоторых ионов.
АЗЗ Благодаря способности молекулы белка восстанавливать исходную структуру под
воздействием физических и химических факторов:
1) у организмов проявляется раздражимость;
2) происходит размножение особей;
3) происходит развитие особей;
4) организмы обладают адаптацией.
АЗ4 Почему живые организмы нуждаются в азоте?
1) Азот является главным структурным компонентом белков и нуклеиновых кислот.
2) Азот является основным источником энергии.
3) Азот является главным структурным компонентом жиров и углеводов.
4) Азот — основной переносчик кислорода в тканях.
АЗ5 При нарушении пластического обмена прекращается снабжение клетки:
1) органическими веществами;
2) молекулами АТФ;
3) энергией;
4) кислородом.
АЗ6 В растительные клетки в отличие от клеток животных в процессе обмена веществ из
окружающей среды поступают:
1) белки;
2) углекислый газ и вода;
3) углеводы;
4) липиды.
* А37 Число хромосом при половом размножении в каждом поколении возрастало бы вдвое, если
бы в ходе эволюции не сформировался процесс:
1) митоза; 2) мейоза; 3) оплодотворения; 4) опыления.
АЗ8 В ядре оплодотворенной яйцеклетки животного содержится 16 хромосом, а в ядре клетки
его печени:
1) 4 хромосомы; 2) 8 хромосом; 3) 16 хромосом; 4) 32 хромосомы.
А39 Явление гетерозиса связано с:
1) новой комбинацией генов;
2) изменчивостью генов; '
3) модификационной изменчивостью;
4) хромосомными перестройками.
А40
Пестролистность у ночной красавицы и львиного зева обусловлена изменчивостью:
1) генной; 2) хромосомной; 3) цитоплазматической; 4) ядерной. А41 Женский гомогаметный
пол имеют: 1) пресмыкающиеся; 2) люди; 3) птицы; 4) бабочки. А42 Какая изменчивость
обеспечивает эволюцию организмов?
1) Модификационная, групповая.
2) Возрастная.
3) Генотипическая, индивидуальная.
4) Географическая.
А43 Индивидуальный отбор в отличие от массового более эффективен, так как он проводится:
1) по генотипу;
2) под влиянием факторов окружающей среды;
3) под влиянием деятельности человека;
4) по фенотипу.
А44 Наиболее простое строение среди высших растений имеют мхи, так как они:
1) не имеют корней;
2) имеют неветвящийся стебель, узкие листья;
3) образуют органические вещества из неорганических;
4) имеют воздухоносные клетки.
А45 Почему лишайники нельзя отнести ни к царству животных, ни к царству растений, ни к
царству грибов?
1) Это гетеротрофные организмы, как и грибы.
2) Это автотрофные организмы, как и растения.
3) Лишайники — симбиотические организмы, состоящие из гриба и водоросли.
4) Лишайники занимают промежуточное положение между царствами растений и грибов.
А46^ Наиболее сложное строение головного мозга и поведение среди позвоночных животных
имеют:
1) рыбы; 2) млекопитающие; 3) земноводные; 4) пресмыкающиеся.
А47 О родстве человека и человекообразных обезьян свидетельствуют:
1) приспособления к прямохождению;
2) сходные заболеван-ия;
3) способность к труду;
4) абстрактное мышление и речь.
^А48 В какой части пищеварительной системы осуществляется ферментативное расщепление
белков до аминокислот?
1) Начинается в желудке, завершается в тонком кишечнике.
2) Начинается в ротовой полости, завершается в тонкой кишке.
3) В пищеводе.
4) В прямой кишке.
А49 Звуковые колебания от стремечка к улитке передаются
посредством:
1) мембраны овального окна;
2) слуховой трубы;
3) прямого контакта;
4) барабанной перепонки.
А50 Темные бабочки встречаются в загрязненных районах Англии чаще, чем светлые,
потому что:
1) в промышленных районах темные бабочки откладывают больше яиц, чем светлые;
2) темные бабочки более устойчивы к загрязнениям;
3) вследствие загрязнения некоторые бабочки становятся темнее других;
4) в загрязненных районах темные бабочки менее заметны для хищников.
А51 Укажите пример ароморфоза.
1) Теплокровность у птиц и млекопитающих.
2) Яркая окраска тропических птиц и бабочек.
3) Исчезновение органов чувств у эндопаразитов.
4) Способность к полету у рукокрылых.
А52 Укажите неверное утверждение.
Наземная ярусность в лесу — результат приспособления к:
1) рациональному использованию солнечной энергии;
2) интенсивному фотосинтезу в сообществе;
3) опылению с помощью ветра;
4) совместному проживанию организмов.
___________________ЧАСТЬ 2____________________
При выполнении заданий В1—ВЗ в бланк ответов запишите номера трех
элементов, относящиеся к правильному ответу, начиная с первой клеточки, без пропусков и знаков препинания.
В1 Белое вещество переднего отдела головного мозга:
1) образует его кору;
2) расположено под корой;
3) состоит из нервных волокон;
4) образует подкорковые ядра;
5) соединяет кору головного мозга с другими отделами головного мозга и со спинным мозгом;
6) выполняет функцию высшего анализатора сигналов от всех рецепторов тела.
32 К устойчивым экосистемам относят:
1) пруд;
2) таежный лес;
3) пшеничное поле;
4) березовую рощу;
5) дубраву;
6) заливной луг.
ВЗ Каковы особенности реакций биосинтеза белка в клетке?
1) Реакции носят матричный характер: белок синтезируется на иРНК.
2) Реакции происходят с освобождением энергии.
3) На химические реакции расходуется энергия молекул АТФ.
4) Реакции сопровождаются синтезом молекул АТФ.
5) Ускорение реакций осуществляется ферментами.
6) Синтез белка происходит на внутренней мембране митохондрий.
ЧАСТЬ 3
Для ответов на задания этой части (С1—С5) используйте специальный бланк.
Запишите сначала номер задания (С1 и т. д.), затем на задания С1—СЗ дайте краткий
ответ из нескольких слов или одного-двух предложений, а на задания С4, С5 — полный
развернутый ответ.
С1 Какие особенности строения кистеперых рыб позволили им выйти на сушу?
С2 В какую фазу фотосинтеза происходит синтез молекул ——— АТФ?
СЗ Почему соматические мутации не передаются по наследству при половом размножении?
С4 Белки, как правило, обитают в хвойном лесу и питаются преимущественно семенами ели.
Какие биотические факторы могут привести к сокращению численности популяции
белок?
С5 В чем сущность энергетического обмена веществ?