高考生物二輪復習 專題14 生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境保護課件.ppt

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第14講 生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境保護,-2-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,命題點一生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能 1.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構分析 (1)由于第一營養(yǎng)級一定是生產者,因此一種動物在某一食物鏈中的營養(yǎng)級=消費者級別+1,如兔是初級消費者,第二營養(yǎng)級。 (2)某一營養(yǎng)級的生物所代表的是該營養(yǎng)級的所有生物,不代表單個生物個體,也不一定是一個種群。 (3)同一種消費者在不同食物鏈中,可以占據不同的營養(yǎng)級,如狼占據第三、第四營養(yǎng)級。 (4)在食物網中,兩種生物之間的種間關系可出現(xiàn)多種,如狼和狐既是捕食關系,又是競爭關系。,-3-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,2.生態(tài)系統(tǒng)中成分的判斷 (1)先據雙向箭頭“ ”確定“非生物的物質和能量”和“生產者”,再根據D有“3”個指出箭頭,確定D為“生產者”,C有“3”個指入箭頭,確定C為“非生物的物質和能量”,最后根據D→A→B、D→B,確定A為消費者、B為分解者。 (2)D主要為綠色植物,A主要為動物,B主要為營腐生生活的細菌和真菌。,-4-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(3)解讀下圖 根據①與③之間的雙向箭頭判斷:①是生產者,③是非生物的物質和能量。根據①②④都指向⑤,可進一步判斷:②是初級消費者,④是次級消費者,⑤是分解者。,-5-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,3.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動分析 (1)每一營養(yǎng)級具體的能量流動情況 理解流入某一營養(yǎng)級的能量去向可從以下兩個角度分析。,-6-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,①定量不定時分析 流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在足夠長的時間內的去路可有三條:a.自身呼吸散熱消耗;b.流入下一營養(yǎng)級;c.被分解者分解利用。但這一定量的能量不管如何傳遞,最終都以熱能形式從生物群落中散失,生產者源源不斷地固定太陽能,才能保證生態(tài)系統(tǒng)能量流動的正常進行。 ②定量定時分析 流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內的去路可有四條:a.自身呼吸散熱消耗;b.流入下一營養(yǎng)級;c.被分解者分解利用;d.未被自身呼吸消耗,也未被后一營養(yǎng)級和分解者利用,即“未利用”。如果是以年為單位研究,d部分的能量將保留到下一年。,-7-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(2)糞便中的能量分析 消費者同化的能量=攝入量-糞便中有機物的能量,即攝入的食物只有部分被同化。消費者糞便中含有的能量不能計入排便生物所同化的能量,它實際與上一個營養(yǎng)級的遺體殘骸一樣,屬于未被下一營養(yǎng)級利用的那一部分能量。例如,蜣螂利用大象的糞便獲得能量,就不能說蜣螂獲得了大象的能量,而是獲得了植物的能量。 (3)關于生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的計算問題 在解決有關能量流動的計算問題時,首先要確定相關的食物鏈,理清生物與生物在營養(yǎng)級上的差值。能量傳遞效率為10%~20%,要注意“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼,從而確定使用10%還是20%。,-8-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,①設食物鏈為A→B→C→D,分情況討論。 a.當D營養(yǎng)級凈增重為M,若計算至少需A營養(yǎng)級多少時,解題思路為x20%20%20%=M;若計算最多需A營養(yǎng)級多少時,解題思路是x10%10%10%=M,最終求出x值。 b.當A營養(yǎng)級凈增重為N,若計算D營養(yǎng)級最多增重多少時,解題思路是N20%20%20%=x;若計算D營養(yǎng)級至少增重多少時,解題思路是N10%10%10%=x,最后求出x值。 ②同一食物鏈不同營養(yǎng)級之間傳遞效率不同時,相關問題的解決思路:設在A→B→C→D這條食物鏈中,傳遞效率依次為a%、b%、c%,若現(xiàn)有A營養(yǎng)級生物重M,則能使D營養(yǎng)級生物增重多少?計算:Ma%b%c%=x。此時不能再涉及“最多”“至少”,即不能再涉及“10%~20%”的傳遞效率。,-9-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,③在某一食物網中,一個消費者往往同時占有多條食物鏈。當該消費者增加了某一值時,若要計算最少消耗生產者多少時,應選最短的食物鏈和最大傳遞效率20%進行計算,這樣消費者獲得的能量最多;若要計算最多消耗生產者多少時,應選最長的食物鏈和最小傳遞效率10%進行計算,這樣消費者獲得的能量最少。,-10-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,4.物質循環(huán)的實例——碳循環(huán) (1)大氣中的碳元素進入生物群落,是通過植物的光合作用或微生物的化能合成作用完成的。 (2)碳元素在生物群落與無機環(huán)境之間循環(huán)的主要形式是CO2;碳元素在生物群落中的傳遞主要沿食物鏈和食物網進行,傳遞形式為有機物。,-11-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(3)碳元素在無機環(huán)境與生物群落之間傳遞時,只有生產者與無機環(huán)境之間的傳遞是相互的,其他成分之間的傳遞都是單向的。 (4)通過碳循環(huán)過程理解生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)(不考慮人工排放CO2)。 ①若從大氣進入生物群落的CO2量從生物群落進入大氣的CO2量,則生態(tài)系統(tǒng)處于成長階段; ②若從大氣進入生物群落的CO2量≈從生物群落進入大氣的CO2量,則生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定階段; ③若從大氣進入生物群落的CO2量從生物群落進入大氣的CO2量,則生態(tài)系統(tǒng)往往處于衰退階段。,-12-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,5.生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類與傳遞過程 (1)生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類,-13-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(2)信息傳遞的存在范圍,-14-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,思維拓展 1.利用“拼圖法”分析能量流動 輸入第一營養(yǎng)級的能量(W1),被分為兩部分:一部分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失了(A1),一部分則用于生產者的生長、發(fā)育和繁殖(B1+C1+D1)。而后一部分能量中,包括現(xiàn)存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營養(yǎng)級的D1。,-15-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,流經整個生態(tài)系統(tǒng)的總能量,是生產者固定的總能量,即W1。將圖中第三營養(yǎng)級同化的總能量D2“拼回”第二營養(yǎng)級,則剛好等于D1,即第二營養(yǎng)級同化的總能量;再將D1“拼回”第一營養(yǎng)級,則剛好等于生產者固定的總能量W1?？梢?在一個草原生態(tài)系統(tǒng)中,草原上所有生物的總能量都來自于W1,所有生物總能量之和小于W1(呼吸作用消耗的緣故)。 2.從來源、去路如何分析消費者的同化量? (1)從來源分析,消費者的同化量=攝入量-糞便量。 (2)從去路分析,回答時結合題意選擇回答“兩條”“三條”“四條”三種情況的答案:①兩條:自身呼吸消耗(熱能散失)+用于生長、發(fā)育、繁殖的能量;②三條:自身呼吸消耗(熱能散失)+流向下一營養(yǎng)級+被分解者利用;③四條:自身呼吸消耗(熱能散失)+流向下一營養(yǎng)級+被分解者利用+未被利用(限時情況下)。 特別提示:如果是最高營養(yǎng)級的生物,則其能量去路中沒有“流向下一營養(yǎng)級”這一部分。,-16-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,掌握能量流動規(guī)律,解答相關分析、計算及應用題 (2015福建理綜)下圖為某人工魚塘食物網及其能量傳遞示意圖[圖中數(shù)字為能量數(shù)值,單位是J/(m2a)]。下列敘述正確的是( ) A.該食物網中最高營養(yǎng)級為第六營養(yǎng)級 B.該食物網中第一到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為25% C.太陽魚呼吸作用消耗的能量為1 357 J/(m2a) D.該食物網中的生物與無機環(huán)境共同構成一個生態(tài)系統(tǒng),答案,解析,-17-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,方法規(guī)律 能量傳遞效率與能量利用效率的比較 能量傳遞效率:能量在沿食物鏈流動的過程中,逐級減少,若以“營養(yǎng)級”為單位,能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%~20%。其計算公式為能量傳遞效率=(下一營養(yǎng)級同化量/上一營養(yǎng)級同化量)100%。 能量利用效率:通?？紤]的是流入人體中的能量占生產者能量的比值,或流入最高營養(yǎng)級的能量占生產者能量的比值,或考慮分解者的參與,以實現(xiàn)能量的多級利用。在一個生態(tài)系統(tǒng)中,營養(yǎng)級越多,在能量流動過程中消耗的能量就越多,因此食物鏈越短,能量利用效率越高;同時,生態(tài)系統(tǒng)中生物種類越多,營養(yǎng)結構越復雜,抵抗力穩(wěn)定性越強,能量利用效率越高。,-18-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,1.(2015河北邯鄲摸底)根據圖示判斷,下列敘述正確的是 ( ) A.圖示的各種成分在生態(tài)學上可以構成一個生態(tài)系統(tǒng) B.圖中食物鏈的條數(shù)為2條 C.細菌與蟬之間的關系屬于競爭 D.蛇屬于三級消費者,答案,解析,-19-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,2.(2015浙江杭州月考)某同學繪制了如下所示的能量流動圖解(其中W1為生產者固定的太陽能),下列敘述不正確的是( ) A.生產者固定的總能量可表示為(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2) B.由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D1/W1 C.流入初級消費者體內的能量可表示為(A2+B2+C2) D.圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減,答案,解析,-20-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,3.(2015北京東城期末)下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。下列相關敘述正確的是( ) A.缺少類群乙則生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)不能進行 B.圖中b、c、d過程均可表示不同生物的呼吸作用 C.圖中甲、乙、丙、丁的全部生物構成了該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落 D.由于細胞呼吸的消耗,乙對食物的同化量遠小于攝入量,答案,解析,-21-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,4.(2015貴州貴陽監(jiān)測)下列有關生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞及其應用的敘述,不正確的是( ) A.動物的特殊行為可在同種或異種生物之間傳遞信息 B.生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞和能量流動一樣都是單向的 C.信息能夠調節(jié)生物的種間關系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 D.利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物,以降低害蟲的種群密度,答案,解析,-22-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,命題點二生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與環(huán)境保護 1.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與調節(jié)圖解,-23-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,2.生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力辨析 (1)實例 ①河流的自我調節(jié) ②森林的自我調節(jié),-24-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(2)基礎:負反饋調節(jié),在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在。 (3)特點:生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是有限的,當外界干擾因素的強度超過一定限度時,生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力迅速喪失,生態(tài)系統(tǒng)難以恢復。 3.全球性生態(tài)環(huán)境問題 (1)環(huán)境污染的來源與后果,-25-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(2)水體富營養(yǎng)化分析,-26-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(3)外來物種入侵 ①外來物種入侵就是某物種從它的原產地通過非自然途徑遷移到新的生態(tài)環(huán)境的過程。人們把在新侵入地造成嚴重經濟損失、對社會和生態(tài)環(huán)境造成嚴重危害的外來物種,特稱侵入種。 ②外來物種入侵的危害:破壞原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性或生態(tài)平衡;使原生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性受到嚴重威脅,即引發(fā)生態(tài)危機。 ③侵入種引發(fā)生態(tài)危機的原因:占據生態(tài)位。如果遷入地環(huán)境條件適宜,侵入種由于缺少天敵的控制,傳播能力特別強,一旦傳入能迅速傳播蔓延開來,在短時間內種群數(shù)量呈現(xiàn)“J”型增長。,-27-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,4.生物多樣性的層次及成因分析 (1)生物多樣性的三個層次,-28-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(2)生物多樣性成因分析 ①從分子水平看 ②從進化角度看 物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多樣性主要是生物的不定向變異與定向選擇在進化過程中共同作用的結果。,-29-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,思維拓展 生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性、恢復力穩(wěn)定性、總穩(wěn)定性的關系,-30-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(1)圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍。 (2)y表示一個外來干擾使之偏離這一范圍的大小,偏離的大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標,偏離大說明抵抗力穩(wěn)定性弱;反之,抵抗力穩(wěn)定性強,如熱帶雨林與草原生態(tài)系統(tǒng)相比,受到相同干擾,草原生態(tài)系統(tǒng)的y值要大于熱帶雨林的y值。 (3)x可以表示恢復到原狀態(tài)所需的時間:x越大,表示恢復力穩(wěn)定性越弱,反之,恢復力穩(wěn)定性越強。 (4)TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積,可作為總穩(wěn)定性的定量指標,這一面積越大,即x與y越大,生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低。,-31-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,結合坐標曲線圖,解答有關抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的題 在某生態(tài)系統(tǒng)中,物種1和物種2的種群數(shù)量變化如圖所示,依據圖中所給的信息分析,下列敘述正確的是( ),-32-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,A.物種1和物種2的周期性波動體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中的正反饋調節(jié) B.長期噴灑DDT,物種2個體內的DDT濃度往往會高于物種1 C.在噴灑農藥后的BC段體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性 D.物種2種群數(shù)量的波動受食物等內源性因素的影響,答案,解析,-33-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,解題模板 解答此類試題的主要思路是:營養(yǎng)結構→自我調節(jié)能力的大小→生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的強弱。生態(tài)系統(tǒng)“抵抗干擾、保持原狀”的能力是抵抗力穩(wěn)定性,“遭受破壞、恢復原狀”的能力是恢復力穩(wěn)定性,多數(shù)情況下,兩者存在著相反的關系。 抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力呈正相關,即自我調節(jié)能力越大,抵抗力穩(wěn)定性越強,反之則越弱。而自我調節(jié)能力的大小又與生態(tài)系統(tǒng)的物種組成、營養(yǎng)結構呈正相關,營養(yǎng)結構越復雜,抵抗力穩(wěn)定性越強。若要提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,可以增加生物種類,使其營養(yǎng)結構復雜化。,-34-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,1.某山區(qū)在過去一段時間內,由于人們?yōu)E用農藥和濫捕青蛙,導致農田中的青蛙幾乎消失,蟲害嚴重,糧食減產。近年來當?shù)卮迕褚阎饾u認識到上述做法的危害,停止使用有害農藥,同時在農科所科研人員的幫助下,向農田內放養(yǎng)一小批青蛙;幾年來,蟲害減少,糧食產量提高,農田內青蛙數(shù)目逐漸增多。有關科研人員對放養(yǎng)后青蛙種群的增長速率變化情況進行取樣調查,獲得結果如右上圖。則下列敘述錯誤的是( ) A.在圖中a~c段內,農田生態(tài)系統(tǒng)的恢復力穩(wěn)定性逐漸提高 B.在圖中e點時,青蛙種群數(shù)量達到K值,農田生態(tài)系統(tǒng) 處于相對穩(wěn)定狀態(tài) C.在測量時期內,青蛙種群呈“S”型曲線增長 D.上述情況表明農田生態(tài)系統(tǒng)中人的作用非常關鍵,答案,解析,-35-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,2.(2015四川成都月考)下列有關生物多樣性的敘述,不正確的是( ) A.基因突變能導致多種等位基因的產生,從而豐富了遺傳多樣性 B.生物的適應性與生態(tài)系統(tǒng)的多樣性,是生物與環(huán)境共同進化的結果 C.森林具有涵養(yǎng)水源、調節(jié)氣候等功能,體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值 D.保護生物的物種多樣性時,就地保護與易地保護相比是更為有效的措施,答案,解析,-36-,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,3.奶牛場每天排放大量的糞便、飼料殘渣,如不處理會嚴重影響周邊人、畜的飲水安全等。下圖是某奶牛場廢水處理流程圖,下列敘述正確的是( ) A.輸入此氧化塘的能量只有光能 B.氧化塘中的風車草、圓田螺、細菌等生物共同構成生態(tài)系統(tǒng) C.氧化塘后部的溶解氧含量比前部的少 D.要控制廢水流入氧化塘的速率,廢水不能過量流入氧化塘,說明生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是有限的,答案,解析,-37-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,不能準確判定生態(tài)系統(tǒng)的成分 防范策略 (1)判斷生產者時要注意是否為自養(yǎng)型生物,若為自養(yǎng)型生物,則為生產者。 (2)判斷消費者時要特別注意異養(yǎng)型、非腐生等關鍵詞,植物、微生物都有可能成為消費者。 (3)判斷分解者的主要依據是能否把動植物的遺體、殘枝敗葉等轉變成無機物,即營腐生生活,如蚯蚓。,-38-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,防范演練1 下列有關生態(tài)系統(tǒng)結構的敘述,正確的是( ) A.每種生物在生態(tài)系統(tǒng)中只能處在一個營養(yǎng)級上 B.動物都屬于消費者,其中食草動物處于第二營養(yǎng)級 C.自養(yǎng)生物都是生產者,是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分 D.細菌都屬于分解者,其異化作用類型有需氧型和厭氧型兩類 我的失分點:,答案,解析,-39-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,對生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念和過程混淆不清 防范策略 (1)生態(tài)系統(tǒng)中同化量和攝入量的比較 同化量為每一營養(yǎng)級通過攝食并轉化成自身有機物的能量,攝入量是消費者攝入的能量,同化量=攝入量-糞便量。消費者產生的糞便中的能量,不屬于該營養(yǎng)級同化的能量,屬于上一營養(yǎng)級同化的能量。 (2)生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程分析 ①生態(tài)系統(tǒng)的能量流動不但指能量的輸入和輸出過程,還包括能量的傳遞和轉化過程。 ②散失的熱能不可以被生產者固定再次進入生態(tài)系統(tǒng),故能量流動單向不循環(huán)。 ③有些分解者可為消費者提供能量,如人吃蘑菇,雞吃蚯蚓等,但分解者不可為生產者提供能量。,-40-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,防范演練2 (2015江西玉都模擬)科學家研究了不同種類動物的能量變化情況,部分結果如下表所示。下列敘述不正確的是 ( ),-41-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,A.收割蟻只有不到1%的同化量用于自身生長發(fā)育等生命活動 B.占鹽沼蝗攝入食物63%的未同化量可被分解者所利用 C.黃鼠的生長效率(P/A)較低的原因是呼吸消耗的能量較多 D.表中幾種動物同化效率(A/I)不同是因為能量傳遞效率不同,答案,解析,-42-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,對生態(tài)系統(tǒng)的兩種穩(wěn)定性界定不清 防范策略 (1)抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性并不都呈負相關 在某些特殊生態(tài)系統(tǒng)中,抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性都很低,如北極苔原生態(tài)系統(tǒng)和荒漠生態(tài)系統(tǒng)。 (2)抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的判斷 某一生態(tài)系統(tǒng)在徹底被破壞之前,受到外界干擾,遭到一定程度的破壞而恢復的過程,應視為抵抗力穩(wěn)定性,如河流輕度污染的凈化;若遭到徹底破壞,則其恢復過程應為恢復力穩(wěn)定性,如火災后草原的恢復等。,-43-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,防范演練3 下列關于生態(tài)系統(tǒng)的敘述,正確的是( ) A.生態(tài)系統(tǒng)在外界干擾作用下自身結構與功能不受損害的能力叫做恢復力穩(wěn)定性 B.在一個草原生態(tài)系統(tǒng)中通過管理提高某種牧草的產量后,其抵抗力穩(wěn)定性提高 C.過度放牧會降低草原生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力 D.一個生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性高,其恢復力穩(wěn)定性也高 我的失分點:,答案,解析,