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1、高二生物必修课教案(7-9章)第七章 生物的进化教学目的1.理解达尔文自然选择学说的主要内容。2.理解种群,种群基因库、基因频率的概念,以及基因频率的计算方法。3.理解突变与基因重组为生物进化供应原材料的缘由。4.通过对桦尺蠖在工业区体色变黑例子的学习,理解自然选择在生物进化中的作用。5.理解隔离的概念与类型,以及隔离与物种形成的关系。教学重点1基因频率的概念。2自然选择在生物进化过程中的作用。3隔离的概念与类型,以及物种形成的方式。教学难点1基因频率的概念与计算方法。2自然选择在生物进化过程中的作用。教学用具1非洲野牛迁徒生活的录像片断。2英国曼彻斯特地区18世纪中期到20世纪中期浅色型与黑
2、色型桦尺蠖数量变更的CAI课件。3加拉帕克斯岛地雀演化的CAI课件。教学方法:老师讲解并描绘,学生归纳,探究相结合。课时支配:2课时引言:我们已经知道地球上现存的有记载的生物种类大约200多万种,还有许很多多种生物没有被我们发觉,没有发觉的生物数目可能要比已经发觉的多10倍,更何况已经绝灭的生物比现存的还要多得多。据估计,曾在地球上生活过的生物种数可能多达5亿10亿。这么多的生物从无到有,从少到多,从简洁到困难,从低等到高等,一批又一批地“踏上”地球,又“远离”地球走向灭亡,进展着自然界的“新陈代谢”,这就是生物的进化。(板书)设问:生物为什么会进化?生物进化的本质是什么?生物进化有什么规律?
3、讲解并描绘:19世纪,达尔文提出的以自然选择学说为核心的生物进化论,已被广高校者所成认,任何理论通常都要随着学问的增加而改良,随着遗传学与生态学等现代生物科学的开展与深化到生物进化理论的讨论,使达尔文进化理论不断完善与开展,形成了以自然选择学说为根底的现代生物进化理论。(板书)观看:录像非洲草原野牛四季生活及生殖过程,突出迁徙路经大河时,很多个体被淹死或被鳄鱼吃掉的情景。提问:请同学们根据录像及初中所学有关学问总结归纳出达尔文自然选择学说的主要内容是什么?有什么重要意义及局限性?(答复:主要内容包括:过度繁殖,生存斗争,遗传变异、适者生存。)提问:什么是过度繁殖?(答复:任何一种生物的繁殖实力
4、都很强,在不太长的时间内能产生大量的后代表现为过度繁殖。)提问:为什么自然界中的生物总是繁殖的多生存下来的少呢?(答复:因为生存条件是有限的,生物在争夺有限的空间与食物的状况下同种生物个体之间、种与种之间、生物与无机环境之间进展着剧烈的生存斗争,斗争的结果是一局部个体被淘汰。)提问:生物个体的幸存与被淘汰的根底是什么?(答复:生物个体具有既能保持亲本的性状又会出现不同的变异性状。达尔文清晰地知道可遗传的变异是生物进化的根底。)提问:在生存斗争中,什么样的个体简洁获胜,并生存下来?(答复:有利变异个体简洁在生存斗争中获胜并将这些变异遗传下去,不利变异个体则简洁被淘汰。达尔文把这种适者生存不适者被
5、淘汰的过程叫作自然选择。)在长期的自然选择过程中,微小的有利变异得到积累变为显著变异,从而产生了适应特定环境的生物新类型,这就是生物进化的缘由。提问:达尔文自然选择学说有什么重要意义?(答复:科学的说明了:(1)生物进化的缘由;(2)生物的多样性与适应性。)提问:什么是生物进化的缘由?(答复:在长期的自然选择过程中,微小的有利变异得到积累变为显著变异,从而产生了适应特定环境的生物新类型,这就是生物进化的缘由。)讲解并描绘:由于受到当时科学开展程度的限制,自然选择学说对于(1)遗传与变异的本质,(2)自然选择如何对可遗传的变异起作用的问题不能作出科学的说明。在21世纪的今日,随着现代生物科学的开
6、展,关于生物进化过程的讨论,虽然仍以达尔文进化理论为框架,但达尔文原来的思想却被大大改良与扩展了。关于自然选择等问题的讨论,已经从生物个体为单位开展到了以种群为根本单位。形成了以自然选择学说为根底的现代进化理论。(板书)设问:现代生物进化理论的主要内容包括哪几方面?讲解并描绘:主要内容包括四个方面:(1)种群是生物进化的单位;(2)突变与基因重组产生进化的原材料;(3)自然选择确定生物进化的方向;(4)隔离导致物种的形成。提问:为什么说种群是生物进化的单位呢?种群的定义是什么?讲解并描绘:请通过实例分析归纳出种群的概念。例如:(1)一个池塘中的全部鲤鱼;(2)一个池塘中的全部鱼;(3)一片草地
7、上的全部植物;(4)一片草地上的全部蒲公英。引导学生总结出(1)与(4)属于种群,因此,总结出种群是指生活在同一地点的同种生物个体的总与。提问:种群的组成有什么特点?个体之间存在着什么关系?(答复:种群个体间具有年龄与性别的差异,并不是机械的结合在一起。个体之间存在关系是:彼此可以交配实现基因沟通,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。)讲解并描绘:因此说种群是生物繁殖的根本单位。达尔文清晰地知道只有能遗传的变异才对进化过程有意义。也就是说可遗传的变异是物种或种群进化的根底。提问:进化所须要的变异的来源有几方面?(答复:突变与基因重组。)讲解并描绘:由减数分裂与有性生殖引起的基因重组,通过产生不同
8、基因的组合,都进步了群体的可遗传变异。例如,人有23对染色体,即使每对染色体只含有一对杂合的等位基因,通过自由组合就会产生出8万多种不同配子,这样在一个新生儿中就可能有6l07个以上的基因重组。考虑到染色体上有许很多多对杂合基因,因此事实上基因重组数可能是一个天文数字。由此可见,一个个体所含的基因仅仅是种群中基因的小小组成局部。提问:种群中全部个体的基因称为什么?(答复:一个种群所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。)讲解并描绘:我们知道多指为显性基因限制的遗传病,而绝大多数人表现为正常。白化病是隐性基因限制的遗传病,但绝大多数人表现正常。提问:以上事实说明了什么?(答复:说明不同的基因在种
9、群的基因库中所占的比例是不同的。)讲解并描绘:某种基因在某个种群中出现的比例叫做基因频率。提问:怎样才能知道某种基因的基因频率呢?讲解并描绘:可通过抽样调查的方法获得。例如,从某种种群中随机抽出100个个体测知基因型为AA、As、aa的个体分别为30、60与10,其中A基因频率为多少?a基因频率为多少?老师的引导下由学生自己计算得出:A基因频率 ;a基因频率 提问:(1)种群中某基因的频率能否发生变更?(2)导致种群中某基因频率发生变更的因素有哪些?观看:用CAI课件模拟英国曼彻斯特地区桦尺蠖从19世纪中期到20世纪中期,浅色型桦尺蠖与黑色型桦尺蠖所占比例发生猛烈变更的过程。首先出现19世纪中
10、期长满地衣的浅色树干及树干上栖息着浅色与黑色9:1的桦尺蠖的画面。提问:1850年以前该地区的桦尺蠖为什么以浅色为主?黑色个体很少的缘由是什么?答复:因为浅色与环境色调相像,是桦尺蠖的爱护色。黑色易被天敌捕食,而受到限制。讲解并描绘:调查发觉浅色基因频率为95,黑色基因频率为5,这说明黑色基因是突变产生的。观看:出现第二个画面,即随着英国工业的开展,工厂排出的煤烟使地衣不能生存,结果树皮袒露并被熏成黑色的树干及栖息着浅色与黑色1:9的两色桦尺蠖。探究试验:让学生背对电脑屏幕,老师哨声一响学生转身快速用鼠标点掉一个桦尺蠖,哨声一响再背过身去这样重复屡次后,统计剩下的两色桦尺蠖的数量。讨论:(1)
11、多数生还者的颜色与生存环境有什么关系?(与生存环境颜色相近)讨论:(2)你的试验结果与自然选择有什么关系?(与自然选择结果类似)提问:以上试验结果说明两色桦尺蠖的数量变更的根本缘由是什么?(答复:缘由是黑色基因(S)与浅色基因(s)两种基因出现的频率发生了变更,这是长期自然选择的结果。)讲解并描绘:由此可见,种群中的基因频率是可以变更的,导致基因频率变更的因素是:基因突变、基因重组、自然选择。总之,种群中的个体一代一代死亡,但基因库却在代代相传的过程中保持与开展。因此说,生物进化的过程本质上就是种群基因频率发生变更的过程。所以说种群是进化的单位。引言:我们已经知道了:(1)生物进化的本质是种群
12、基因频率的变更。(2)种群是生物进化的单位。(3)影响种群基因频率变更的因素有基因突变、基因重组、自然选择。提问:基因突变与基因频率的变更有什么关系呢?(答复:基因突变是可遗传变异的根原来源。这是因为基因突变可产生新基因(等位基因),是基因频率变更的根底。)提问:基因突变有什么特点?答复:基因突变的特点有:(1)普遍存在的;(2)随机发生的;(3)突变频率是很低的;(4)多数对生物体是有害的;(5)不定向的。讲解并描绘:自然界中生物的自然突变频率很低,而且一般对生物体是有害的。提问:为什么还可以变更种群中的基因频率呢?答复:这是因为种群都由很多个体组成,每个个体都有成千上万个基因,虽然每个基因
13、的突变率很低,但每个种群的每一代都会产生大量的突变基因。讲解并描绘:例如,果蝇约有104万对基因,假定每个基因的突变率都是105,若有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体),请同学们计算出每一代出现基因突变数是多少?(由学生计算得出结论)每一代出现基因突变数是107个。说明种群中每一代产生的基因突变的数量是很大的,并通过繁殖得到积累是基因频率变更的根底。突变有利有害不是肯定的,是相对的。这取决于生物的生存环境。再次出示英国曼彻斯特地区19世纪中期到20世纪中期浅色桦尺蠖与黑色桦尺蠖比例变更的画面,引导学生答出(S)黑色基因是基因突变产生的,对桦尺蠖的生存是有害的,但随着英国工业的开展,桦尺
14、蠖生存环境的变更,有害的基因(S)变为有利的基因。因此说,突变基因的有害与有利是相对的,不是肯定的。提问:基因重组与基因频率的变更有什么关系?答复:由于基因突变是不定向的,突变的结果可产生相应的等位基因。如前所述,假设人的23对同源染色体上都有一对等位基因,通过减数分裂与受精作用,在后代中则可产生6107个以上基因重组类型,使种群中出现大量的可遗传变异,从而使突变基因频率扩增。由于这些变异的产生是不定向的,无法定向变更基因频率。设问:生物进化的方向是如何确定的呢?请同学们阅读课文P66页(第二段)P67(第一段),同时回忆CAI课件所展示的结果,四人一组讨论,从宏观(性状)与微观(基因)两个方
15、面分析英国曼彻斯特地区从19世纪中期到20世纪中期,桦尺蠖比例的变更,说明桦尺蠖进化过程的缘由。讲解并描绘:1从宏观(性状)上来看进化过程为:19世纪中期桦尺蠖的浅色性状与环境色调相像,属于爱护色,较能适应环境而大量生存;黑色性状与环境色调差异很大,不能适应环境,易被捕食者捕食,因此,突变产生后,后代的个体数受到限制。19世纪中期到20世纪中期,由于地衣死亡,桦尺蠖栖息的树干袒露并被烟熏黑,使得黑色性状与环境色调相像而大量生存,浅色性状与环境色调差异很大,易被捕食者捕食而大量被淘汰。表现为适者生存,不适者被淘汰。2从微观(基因)来看进化过程为: 19世纪中期以前,由于黑色基因(S)为不利变异基
16、因,限制的性状不能适应环境而受到限制,因此,当时种群中浅色基因(s)的频率为95,黑色基因(S)的频率为5。到20世纪中期由于黑色基因(S)限制的性状能适应环境而大量生存并繁殖后代,浅色基因(s)限制的性状不能适应环境而大量被淘汰,使后代数量大量削减。浅色基因(s)的频率下降为5,黑色基因(S)的频率上升为95。结果是淘汰了不利变异的基因并保存了有利变异基因,通过遗传渐渐积累。由此可见,种群产生的变异是不定向的,经过长期的自然选择与种群的繁殖使有利变异基因不断积累,不利变异基因逐代淘汰,使种群的基因频率发生了定向变更,导致生物朝肯定方向缓慢进化。因此,定向的自然选择确定了生物进化的方向。请根据
17、桦尺蠖的进化过程分析:(1)是否产生了新的物种,为什么?答复:没有产生新的物种,因为曼彻斯特地区的桦尺蠖是一个种群,个体之间彼此可以自由交配,实现基因沟通,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。提问:(2)什么是物种?物种又是如何形成的?答复:物种是指分布在肯定的自然区域内,具有肯定的形态构造与生理功能,而且在自然状态下可以互相交配与繁殖,并可以产生可育后代的一群生物个体。即物种是代代相传保持一个共同基因库的群体。问:骡子是怎样产生的?能否传种接代?说明什么问题?(骡子是马与驴的杂交后代,不能繁殖,缘由是马与驴是两个物种)讲解并描绘:这一事实说明不同物种之间不能交配,或即使交配胜利,也不能产生可育
18、的后代,该现象称之为生殖隔离。请分析说明:区分物种的主要根据是什么?(区分物种的主要根据是有无生殖隔离)提问:生殖隔离(物种)形成的主要缘由是什么?观看:演示CAI课件,给出加拉帕戈斯群岛的地图。请同学们用地理学问估算岛与岛之间的间隔 。再出示不同岛上的植被状况(突出果实的大小),让学生理解各岛屿的生存条件。最终出示有不同特征的地雀,特殊突出地雀喙形大小的特征,然后让学生根据地雀的特征与岛屿生存条件将地雀安放在相宜的岛上(放错会发出鸣响)。讲解并描绘:加拉帕戈斯群岛上的14种地雀都起源于同一个物种,是南美雀类的后代。请同学们分析,它们形态特征形成显著差异的缘由是什么?提问:加拉帕戈斯群岛之间的
19、水域起了什么作用。答复:起到地理隔离的作用。讲解并描绘:一个种群由于地理环境缘由被分割成了很多个小的种群这种隔离称为地理隔离。被地理条件隔开的小种群的基因组成或基因频率起初就不行能完全一样。提问:根据基因突变的随机性的特点,长期的隔离对不同岛屿上地雀小种群的基因组成有什么影响?答复:由于突变是随机的,被分割的小种群可能会出现完全不同的突变。由于地理隔离,各种群间没有基因沟通,因此一个种群中的突变自然不会引起另一种群的变更。提问:根据不同岛屿的生态环境特点分析14种地雀形成显著差异的根本缘由是什么?答复:由于地理隔离,各种群生活在不同的生态环境中,因此有不同的选择方向。即,不同种群选择保存下的基
20、因不同,使分开的种群的基因库组成与基因频率产生了很大的差异。这就是14种地雀形态特征显著差异的根本缘由。讲解并描绘:经过长期地理隔离,不同种群在形态特征。生活习性上有了显著的差异,若再次相遇仍能交配与繁殖可育后代,这样的不同种群称之为亚种。如,东北虎与华南虎属于不同的虎亚种。假设通过长期的地理隔离,使不同种群个体之间形成生殖隔离(不能发生基因沟通)。新物种就产生了,如,加拉帕戈斯群岛上的14种地雀的形成过程,就是长期的地理隔离导致生殖隔离的结果。因此说:物种形成的缘由是突变与基因重组。自然选择及隔离三个根本环节综合作用的结果。不同新物种形成的过程进展的特别缓慢,往往须要成千上万代甚至更长。小结
21、:现代生物进化理论的根本观点是:进化的根本单位是种群;进化的本质是种群基因频率的变更物种形成的根本环节是:突变与基因重组供应进化的原材料;自然选择基因频率定向变更,确定进化的方向;隔离物种形成的必要条件第八章 生物与环境 第一节 生态因素教学目的1.理解生态因素的概念。2.理解非生物因素(光、温度、水)对生物的影响。3.理解生物因素(种内关系与种间关系)对生物的影响。4.理解生态因素的综合作用。教学重点1.光、温度与水对生物的影响。2.种内关系与种间关系。教学难点1.互利共生与寄生的区分。2.生态因素的综合作用。教具准备:多媒体教学软件(或录像带、投影片)、小道具模型(三叶草、有香味的花、蚂蚁
22、、三角烧瓶、酒精灯等)教学方法:视察、探究、论证与归纳相结合;以激发学习爱好,激励竞争为导向。课时支配:一课时引言:生物无论生活在什么样的环境中,都会受到环境中的各种因素的影响。例如(演示下列现象):给过敏性鼻炎患者闻花香,患者会怎样?(会马上打喷嚏)将水洒在含羞草的叶片上,叶片会怎样?(马上合拢)将蚂蚁放在三角烧瓶中加热,蚂蚁会怎样?(随着温度的上升,蚂蚁活动加剧直至死亡。) 从上述例子不难看出,环境中的各种因素对生物的影响是特别深入的。因此,我们把环境中影响生物的形态、生理与分布的因素,叫做生态因素。(用屏幕显示课题及生态因素的概念、种类) 生态因素包括非生物因素与生物因素。下面请同学们看
23、一段录像片(与课本内容根本一样),并答复下列问题:(用屏幕显示)光对植物、动物的形态、生理、分布有什么影响?找出片中的实例。温度对植物、动物的形态,生理,分布有什么影响?用片中的实例说明。水对动物,植物的形态,生理、分布有什么影响?找出片中的实例。 在学生答复的根底上,出示板书内容。并提问:除光、温度与水以外,还有哪些因素属于非生物因素?(空气、土壤)影响公鸡打鸣的非生物因素是什么?(光) 自然界中的每一个生物,都受到四周很多其他生物的影响。这些生物,既有同种的,也有不同种的。因此就形成了种内关系与种间关系。(在屏幕上打出种内、种间关系的概念及种类,并简述之。然后,以小组为单位,用抢答的方式,
24、推断出所播放的画面是那一种关系。)(注:a.滚动播放,直至全部找出。b.播放的画面包括种内、种间关系,以便于区分,如可将狼与羊、兔子与草、雌螳螂在交配后吃掉雄螳螂的画面组成一组播放。c.采纳小组计分制。)提问:在片中,海葵与借居蟹的关系属互利共生,蛔虫与人的关系是寄生。虽然都是两种生物共同生活在一起,但它们是有区分的,你能说出它们的不同吗?为什么作物播种或栽培不能过密?种间关系数量关系图特 点实例互利共生两种生物在数量上同时增加,同时削减,呈现出“同生共死”的同步性变更。地衣;大豆与根瘤菌寄 生寄生生物的生存离不开寄主,但寄生生物的存在对寄主有害,在肯定程度上又会影响宿主的数量。蛔虫与人;噬菌
25、体与细菌竞 争不同物种间生态需求越接近竞争越剧烈。在两种生物生存实力不同时,数量上呈现出“誓不两立”的同步性变更。牛与羊;水稻与稗捕 食两种生物在数量上呈现出“先增加者先削减,后增加者后削减”的不同步性变更。草与牛;兔与狼环境中的各种生态因素,对生物体是同时共同起作用的,而不是单独地、孤立地起作用。(显示板书)例如片中看到的海葵,除与借居蟹有关系外,还与四周环境中的其他因素有关,如水温、食物、天敌等,受着各种生态因素的综合影响。但各种生态因素所起的作用并不是同等重要的,有关键因素与次要因素之分。问:对海葵来说,上述生态因素中哪一个是关键因素?(答:借居蟹) 总之,生物的生存受到很多种生态因素的
26、影响,这些生态因素共同构成了生物的生存环境。生物只有适应环境才能生存。 重播本堂课板书内容,作为本节课的小结。第八章 生物与环境 第二节 种群与生物群落教学目的1理解种群的特征。2理解种群数量的变更。3理解讨论种群数量变更的意义。4理解生物群落的概念与构造。教学重点1种群的特征。2种群数量的变更。3生物群落的概念。教学难点:种群数量的变更。教具准备1.录像资料:野兔成灾、蝗灾。2.剪报资料:澳大利亚野兔成灾、山西发生蝗灾。3.投影片(或自制挂图):种群年龄组成的三种类型;我国人口数量变更曲线;影响种群数量变更的因素;某海岛上环颈雉种群的增长曲线;大草履虫种群的增长曲线;某岛屿上绵羊种群的增长曲
27、线;两种增长类型比拟;森林生物群落与湖泊生物群落的垂直构造;森林生物群落的程度构造。教学方法:讲解并描绘,谈话与讨论相结合。课时支配:二课时。引言:在消费理论中,经常遇到这样的问题:草原的牧民在承包的草场上该放养多少牛羊,经济效益才最好;沿海的渔民该捕捞多少鱼虾,才能既获得好的收益又能持续开展;农业消费中怎样限制害虫的数量,才能获得大丰收。要解决这些问题,必需讨论生物的群体单位种群与生物群落。我们先来复习一下第七章学过的种群概念。 提问:什么是种群?(答复:生活在同一地点的同种生物的一群个体。) 练习:下列叙述中属于种群的是:1一个池塘中的全部鱼。2一片草地上的全部蒲公英。3世界上的全部鸟。4
28、一片农田的全部东亚飞蝗。(答复:2与4是种群。) 讲解并描绘:假设某种生物对人类是有益的,人们总是盼望它们越来越多;假设某种生物对人类是有害的,人们总想使它们越来越少。由此可见:种群讨论的核心问题是种群数量的变更。要讨论种群数量的变更,首先要理解种群的一些特征。这些特征主要包括种群密度、诞生率与死亡率、年龄组成、性别比例等。 种群密度是指单位空间内某种群的个体数量。 提问:实际讨论中,不行能逐一计数某个种群的个体总数,如何测定某物种的种群密度呢?(答复:计数种群的一小局部,估计整个种群的密度。) 讲解并描绘:对了,这就是常用的取样调查法。要测定某地的某种植物的种群密度,常用的取样调查法,实习3
29、介绍的就是这种方法。要测定某地的某种动物的种群密度,常用的取样调查法是标记重捕法。标记重捕法就是在被调查的种群的生存环境中捕获一局部个体,将这些个体标记后再放回原来的环境,经过肯定期限后进展重捕,根据重捕中标记个体占总捕获数的比例,来估计该种群的数量。 公式是种群数量N=(标记个体数X重捕个体数)/重捕标记数 提问:经过测定,我国某地的野驴,平均每100km2缺乏两头,而同一地区的灰仓鼠,平均每100km2有数十万只。由此可得出什么结论?(答复:一样的环境条件下,不同物种的种群密度不同。) 提问:在一片农田中的东亚飞蝗,夏天种群密度较高,秋未则降低。由此可得出什么结论?(答复:不同的环境条件下
30、,同一物种的种群密度不同。) 小结:种群密度是种群的重要特征。种群密度随环境条件与物种的不同而不同。 讲解并描绘:种群密度为什么会发生变更呢?我们接着讨论种群的其他特征。 诞生率是指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目。死亡率是指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目。 提问:诞生率与死亡率与种群密度的关系如何?(答复:诞生率高于死亡率,种群密度增加;诞生率低于死亡率,种群密度下降。)(投影片:我国人口数量变更曲线)讨论:长期以来,我国的人口增长很快,主要缘由是什么?(结论:诞生率高,死亡率低是导致我国人口增长过快的主要缘由。) 讨论:限制我国人口增长的措施?(结论:在死亡
31、率低的前提下,只能限制人口诞生率。)(在此可批判马尔萨斯反动的人口论观点。) 小结:诞生率与死亡率是确定种群密度与种群大小的重要因素。 讲解并描绘:与诞生率与死亡率亲密相关的是种群的年龄组成。 年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。一般分为三个年龄期:幼年期,成年期与老年期。 提问:按年龄组成可分为几种类型?(答复:1幼年多、老年少,2幼年少、老年多,3比例适中。)(投影片:年龄组成的三种类型) 提问:幼年多、老年少,种群密度的变更趋势是什么?(答复:种群密度会渐渐增大。) 提问:幼年少。老年多,种群密度的变更趋势是什么?(答复:种群密度会渐渐减小。) 提问:比例适中,种群密度的变更
32、趋势是什么?(答复:种群密度会保持稳定。) 小结:种群的年龄组成可用于预料种群密度的变更趋势,按变更趋势分为三种类型:增长型、衰退型。稳定型。 讲解并描绘:与诞生率有关的另一个种群特征是种群的性别比例。性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例。 提问:种群的性别比例失调,对种群密度有什么影响?(答复:种群的性别比例失调,诞生率就会下降,种群密度明显降低。) 讲解并描绘:消费上常利用性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,到达事半功倍的杀虫效果。 小结:性别比例通过影响诞生率来影响种群密度。 讲解并描绘:种群除了以上所讲的特征外,还有迁人与迁出等特征。 总结:综上所述,种群数量变更是种群讨论的核心问题,种群密度
33、是种群的重要特征。诞生率与死亡率。年龄组成,性别比例以及迁人与迁出等都可以影响种群的数量变更。其中诞生率与死亡率。迁入与迁出是确定种群数量变更的主要因素,年龄组成是预料种群数量变更的主要根据。引言:光明日报消息:“澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着六亿只野兔,它们与牛羊争牧草,啃树干,造成大批树木死亡,破坏植被导致水土流失,专家计算,这些野兔每年至少造成一亿美元的财产损失。兔群繁殖之快,数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威逼。 澳洲原来没有兔子,一八五九年,一个叫托马斯奥斯汀的英国人来澳定居,带来了二十四只野兔,放养在他的庄园里,供他打猎取乐。奥斯汀肯定没有想到,一个世纪之后,这二十四只野
34、兔的后代到达六亿只之多。”(有条件的学校,老师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片或蝗灾的录像片,没有录像资料的可以给学生读有关的剪报内容。) 提问:一只野兔是一个个体,澳大利亚的全部野兔属于什么?(答复:是一个种群。) 讲解并描绘:澳大利亚野兔成灾,事实上是种群的数量变更问题。澳大利亚野兔为什么成灾?成灾后人们该实行什么对策?这节课我们接着来讨论种群数量的变更。请大家阅读课本第94页第四段,留意分析影响种群数量变更的因素。 阅读:提问:种群数量是由什么确定的?(答复:种群的数量是由诞生率与死亡率、迁入与迁出等确定的。) 提问:哪些因素影响种群数量的变更,怎样影响?(答复:气候、食物、被捕食、传染病
35、等因素可以影响种群数量的变更,它们通过对诞生率与死亡率、迁入与迁出的影响来影响种群数量的变更。) 讲解并描绘:但凡影响种群的诞生率与死亡率、迁入与迁出的因素,都会引起种群的数量变更。这些因素有自然因素,也有人为因素。现代社会中,对种群数量变更的影响越来越大的是人类活动。(投影片:影响种群数量变更的因素。) 讲解并描绘:在这些因素的综合影响下种群数量会发生各种变更,包括增长、波动、稳定与下降等。下面我们主要讨论种群的增长。(投影片:某海岛上环颈雉种群的增长;我国人口数量变更曲线。) 提问:两个种群的增长有什么共同特点?(答复:连续增长,曲线大致呈“J”型) 讨论:出现“J”型增长曲线的条件。(留
36、意与影响种群数量变更的四种因素比照)(结论:志向条件:食物或养料足够,空间条件充裕,气候相宜,没有敌害等。) 种群迁入一个新环境后,在肯定时期内种群的增长大致符合“J”型曲线。(投影片:大草履虫种群的增长曲线;某岛屿绵羊种群的增长曲线。) 提问:两个种群的增长有什么共同特点?(答复:增长到肯定程度(K)后不再增长,曲线呈“S”型。) 讲解并描绘:对,这就是“S”型增长。这种增长的特点是增长率渐渐下降。请分析为什么这两个种群的数量不能无限增长?(答复:在有限的环境中,随着种群密度的增大,种内斗争必将加剧,捕食者也会增加,种群的诞生率就会降低,死亡率增高,增长率下降。)讲解并描绘:“S”型曲线出现
37、的条件是:空间有限,食物有限,有捕食者存在等非志向条件。 小结:种群数量的增长有两种类型,在志向的环境条件下,种群数量连续增长,呈现“J”型曲线;在有限的环境条件下,种群数量的增长率渐渐下降,呈现“S”型曲线。(投影片:两种增长类型比拟) 讨论:澳大利亚野兔为什么成灾?其他地区的野兔为什么不会成灾?(结论:因为气候相宜,空间充裕,牧草繁盛,没有敌害,所以澳大利亚野兔种群属于“J”型曲线增长。其他地区的环境条件是有限的。) 讨论:如何限制野兔种群的增长?(结论:引进野兔的天敌。) 讲解并描绘:对,我们不能变更澳大利亚的气候,也不行能缩小空间,更不能削减牧草,只能引入天敌。 读剪报:“二十世纪五十
38、年头,科学家采纳载液瘤病毒杀死了百分之九十的野兔,澳大利亚人才算松了一口气。” 分组讨论:蝗虫是对农业危害极大的害虫,大家讨论一下蝗灾发生的主要缘由。 结论:1食物不是主要缘由,因为蝗灾的发生与粮食增产并无干脆联络。2空间条件也不是主要缘由,因为蝗灾发生时空间并无变更。3也不行能是没有敌害,因为蝗灾发生,它的大敌应当增多。4.主要缘由是气候条件。 读剪报:山西日报消息:“由于去冬今春严峻干旱,以蝗虫为主的病虫害在我省由南到北大面积发生。” 讲解并描绘:这则报道证明了我们的分析是正确的。下面我们再来分析讨论一个实际问题。 讨论:水产养殖专业户在一个池搪中放养了鲤鱼,每年捕捞多少才适宜呢?(结论:
39、合理的捕捞量与K值有关,一般为K/2,因为这样,种群的增长量最大。) 小结:讨论种群数量变更可为防治害虫供应科学根据,还可扶植人们对野生生物资源合理利用与爱护。 讲解并描绘:通过以上学习,我们已经理解了种群的特征,种群的数量变更,知道种群是自然界中生物存在的群体单位。但是,在自然界中,一个种群是不行能单独存在的,它必定与其他种群通过种间关系有着严密联络。 在肯定自然区域内,互相之间具有干脆或间接关系的各种生物的总与,叫做生物群落,简称群落。(投影片:森林群落、湖泊群落垂直构造。)大家视察这两种生物群落,都是由多个种群组成的,各个种群之间具有干脆或间接的关系。比方,它们分别占据肯定的空间,形成肯
40、定的空间构造。 视察:森林群落、湖泊群落有无分层现象。(答复:有,动植物都分上、中,下三层。) 讲解并描绘:生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象,这就是生物群落的垂直构造。(投影片:森林群落的程度构造。) 视察:程度方向上种群的分布与密度有什么特点?(答复:不同地段分布着不同的种群,种群的密度也有个别。) 讲解并描绘:在程度方向上的分区段现象,就是生物群落的程度构造。 垂直构造与程度构造是生物群落的空间构造,生物群落还有演替等现象,同学们课后可自己阅读有关资料。 总结:经过两个课时的学习,我们理解了种群与生物群落的一些学问: 在肯定区域内的生物,同种的个体形成种群,不同的种群形成生物群落。
41、种群具有种群密度、诞生率与死亡率、年龄组成、性别比例等特征。环境中的各种生态因素都可能影响种群的数量变更,在志向条件下,种群的增长呈现“J”曲线,在有限的环境条牛下,种群的增长呈现“S”型曲线。理解种群的数量变更规律对人们的消费生活理论有着重要意义。 生物群落在空间上有垂直构造与程度构造。 思索题:1读剪报:“可是,好景不长。到了二十世纪五十年头,人们发觉野兔又多了起来。原来,新一代的野兔己对粘液瘤病毒产生了免疫力。”请同学们根据所学学问扶植澳大利亚人解决这个问题。(参考答案:用新种病毒来解决。)2草原的牧民承包了一片草场,要想获得好的经济效益,必需确定合理的载畜量。为什么? (参考答案:草场
42、的环境条件是有限的,如草的产量等,家畜过多,食物缺乏,畜产品的产量不高,而且过度放牧简洁造成草场的毁坏;家畜过少,不能充分利用资源,造成奢侈,同样经济效益不高。)第八章 生物与环境 第三节 生物与环境的互相关系 一、生态系统的类型教学目的1理解生态系统的概念。2理解生态系统的类型。教学重点:生态系统的概念。教学难点:1生态系统的概念。2运用直观教学手段,使学生理解不同类型的生态系统的特点。教具准备:多媒体课件(或录像、挂图)。教学方法:讲授、启发式教学与自学相结合。课时支配:一课时。讲解并描绘:(创设情境,复习并引入新课)同学们,假设我们以一口池塘为讨论对象。(课件:池塘生态系统)那么,通常状
43、况下,池塘中会有些什么生物呢?(答:鱼、虾、浮游藻类、小甲壳动物等。)问:池塘中全部的鱼是一个种群吗?为什么?(答:不是。因为鱼有很多种。)问:池塘中鱼、虾、浮游植物等全部生物组成什么?(答:生物群落。)问:池塘中除生物群落还有什么呢?(答:有水、溶解在水中的物质、照耀到池塘的阳光等无机环境。)讲解并描绘:生物群落与无机环境存在什么关系呢?下面我们来看两个事例。(多媒体课件、录像或讲解)事例1: 1998年,我国长江流域发生特大洪涝灾难。大灾过后,我国政府痛下决心,宣布在长江中上游地区施行自然林爱护工程。问:爱护植被与防治洪涝灾难有什么关系呢?(植被大量破坏,引起水土严峻流失,气候变更异样,旱
44、涝灾难频繁发生。)事例2:南极科考中,科学家发觉,南极的企鹅体内竟然有杀虫剂DDT。这一地区从来没有施洒过农药,那么, DDT是哪来的呢?(答:农田中大量运用DDT,随雨水冲刷进入水体后,导致水生生物中毒,远在南极的企鹅也难幸免。)可见,生物群落与无机环境之间互相作用、互相影响、密不行分,它们之间形成一个有机统一的整体。我们把生物群落与无机环境互相作用而形成的统一整体,叫做生态系统。讲解并描绘:一口池塘就是一个生态系统。同理,一块草地,一片森林,一块农田,都可以各自成为一个生态系统,它们的共同特征是:在肯定的空间与时间范围内,在各种生物之间以及生物群落与无机环境之间,通过能量流淌与物质循环而互
45、相作用形成一个统一整体。而生态系统的时空范围有大有小,小到一口池塘,大到地球上全部生物及无机环境,即生物圈。生物圈是地球上最大的生态系统。讨论:1森林与河流的无机环境有什么不同?(主要区分在于森林是陆地无机环境组合,而河流为淡水水域无机环境组合。)2森林与河流中的生物群落分布有什么不同?(主要区分是森林乔木与树栖动物为主,而河流以水生动植物为主。)讲解并描绘:可见,由于无机环境组合的不同,导致生物群落的分布不同,森林与河流生态系统类型显著不同。在生物圈这个最大的生态系统中,存在着很多的不同的生态系统类型。讲解并描绘:地球上的生态系统可以分为陆地生态系统与水域生态系统,陆地生态系统中,根据各生态
46、系统的植被分布状况,可分为森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统等。水域生态系统中,又可分为海洋生态系统、淡水生态系统等类型。下面以森林生态系统为例分析其主要特点:(也可选学生比拟熟识的生态系统为例)(课件,录像或讲授)问:森林生态系统分布在什么地区?(答:潮湿与较潮湿地区。)问:主要的动植物有哪些?(答:植物以乔木为主,动物以营树栖与攀援生活的种类特殊多,如犀鸟、松鼠、眼镜猴等。)讲解并描绘:对,森林生态系统的主要特点是:动、植物种类繁多,群落的构造困难,因此种群的密度与群落构造可以长期处于较稳定的状态。那么,森林有什么作用呢?(师生共同得出森林的经济效益、生态效益与社会效益。)接下来请同学们结合课件(或录像)介绍,阅读课本内容中的草原生态系统、农田生态系统、海洋生态系统与淡水生态系统。(阅读后)指导学生归纳: 名称分布区域主要特点主要生物生态效益森林生态系统潮湿或较潮湿地区动植物种类繁多,群落构造困难,长期较稳定植物:乔木为主;动物:营树栖与攀援生活类多(1)是人类的资源宝库(2)维持生物圈的稳定(3)改善生态环境草原生态系统干旱地区动植物种类少,群落构造简洁,不稳定易变更植物:草本为主,少量灌木丛动物:营穴居生活类多(1)供应大量肉、奶与毛皮(2)调整气候,防风固沙海洋生态系统动植物多,集中在水深200米以内,生态环境稳定植物:浮游植物为主;动物:主