高中生物必修1教案
《分子与细胞》
元素 细胞膜 基质
化学成分 结构与功能 细胞质
化合物 细胞核 细胞器
细胞 生物膜系统
有丝分裂
无丝分裂 细胞分裂 细胞分化 细胞工程 减数分裂
细胞的多样性和统一性 层次 从生物圈到细胞 细组成细胞的分子 胞是组成和 系统的边界——细胞膜 最结构 系统的分工合作——细胞器 基本系统的控制中心——细胞核 的生命功能 物质输入和输出 系 能量供应和利用
发展和 增殖(含生长)、分化 变化 衰老、凋亡、癌变 (一)走近细胞
一、 比较原核与真核细胞(多样性) 原核细胞 真核细胞 细胞 较小(1—10um) 较大(10--100 um) 细胞核 无成形的细胞核,核物质集中在核区。无有成形的真正的细胞核。有核膜,有核膜,无核仁。DNA不和蛋白质结合 核仁。DNA不和蛋白质结合成染色体 细胞质 除核糖体外,无其他细胞器 有各种细胞器 细胞壁 有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖 植物细胞、真菌细胞有,动物细胞无 代表 放线菌、细菌、蓝藻、支原体 真菌、植物、动物 二、生命系统的层次性
植:营养、保护、机械、输导 植:根、茎、叶 细胞 组织 分泌 器官 花、果、种 动:上皮、结缔、肌肉、神经 动:心、肝„„ 运动、循环
消化、呼吸 病毒
系统(动) 个体 单细胞 种群 群落
泌尿、生殖 多细胞 神经、内分泌
非生物因素 Ⅰ号 生态系统 生产者 生物圈 生物因素 消费者 Ⅱ号 分解者
三、细胞学说内容(统一性)
○从人体的解剖和观察入手:维萨里、比夏 ○显微镜下的重要发明:虎克、列文虎克
○理论思维和科学实验的结合:施来登、施旺
1. 细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
2. 细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命
起作用。
3. 新细胞可以从老细胞中产生。
○在修正中前进:细胞通过分裂产生新的细胞。
注:现代生物学的三大基石
1.1838—1839年 细胞学说 2.1859年 达尔文 进化论 3.1866年 孟德尔 遗传学
四、结论
除病毒以外,细胞是生物体结构和功能的基本单位,也是地球上最基本的生命系统。
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高一生物内容构成
(二)组成细胞的分子
基本:C、H、O、N (90%)
大量:C、H、O、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg
元素 微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
(20种) 最基本:C,占干重的48.4%,生物大分子以碳链为骨架 物质 说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
基础 水:主要组成成分;一切生命活动离不开水 无机物 无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用
化合物 蛋白质:生命活动(或性状)的主要承担者/体现者
核酸:携带遗传信息
有机物 糖类:主要的能源物质
脂质:主要的储能物质 一、蛋白质 (占鲜重7-10%,干重50%)
元素组成 C、H、O、N,有的还有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等 单体 氨基酸 (约20种,必需8种,非必需12种) 化学结构 由多个氨基酸分子脱水缩合而成,含有多个肽键的化合物,叫多肽。 多肽呈链状结构,叫肽链 结构 。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。 高级结构 多肽链形成不同的空间结构,分二、三、四级。 结构特点 由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,于是肽链的空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构是极其多样的。 ○蛋白质的结构多样性决定了它的特异性/功能多样性。 1.构成细胞和生物体的重要物质:如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质; 功能 2.有些蛋白质有催化作用:如各种酶; 3.有些蛋白质有运输作用:如血红蛋白、载体蛋白; 4.有些蛋白质有调节作用:如胰岛素、生长激素等; 5.有些蛋白质有免疫作用:如抗体。 ○连接两个氨基酸分子的键(—NH—CO—)叫肽键。 ○各种蛋白质在结构上所具有的共同特点(通式): 备注 1.每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上; 2.各种氨基酸的区别在于R基的不同。 ○ 变性(熟鸡蛋)&盐析&凝固(豆腐) ○由N个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时,产生水/肽键 N 个; ○N个aa形成一条肽链时,产生水/肽键 N-1 个; 计算 ○N个aa形成M条肽链时,产生水/肽键 N-M 个;
○N个aa形成M条肽链时,每个aa的平均分子量为α,那么由此形成的蛋白质
的分子量为 N×α-(N-M)×18 ; 二、核酸
一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体,是生命活动的控制者。
元素组成 C、H、O、N、P等 分类 脱氧核糖核酸(DNA双链) 核糖核酸(RNA单链) 单体 磷酸 H 3PO4 成五碳糖 脱氧核糖 核糖 分 含氮 A、G、C、T A、G、C、U 碱基 功能 主要的遗传物质,编码、复制遗 将遗传信息从DNA传递给 传信息,并决定蛋白质的合成 蛋白质。 存在 主要存在于细胞核,少量在线粒 体和叶绿体中。甲基绿 主要存在于细胞质中。吡罗红
△ 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
三、糖类和脂质
元素 类别 存在 生理功能
核糖C 5H10O5 主细胞质 核糖核酸的组成成分; 单糖 脱氧核糖C4H10O5 主细胞核 脱氧核糖核酸的组成成分; 六碳糖:葡萄糖
糖C、H、C主细胞质 是生物体进行生命活动的重6H12O6、果糖等 要能源物质(70%以上);
类 O 二糖 麦芽糖、蔗糖 植物
C12H22O11 乳糖 动物
多糖 淀粉、纤维素 植物 (细胞壁的组成成分),
糖原(肝、肌) 动物 重要的储存能量的物质;
C、H、脂肪 动、植物 储存能量、维持体温恒定; 脂O 类脂/磷脂 脑、豆 构成生物膜的重要成分;
质 有的 胆固醇 动物的重要成分;
还有固醇 性激素 动物 促性器官发育和第二性征;
N、P 维生素D 促进钙、磷的吸收和利用;
△ 组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有按照一定的方
式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
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四、鉴别实验
试剂 双缩脲 浓硝酸 脂肪 苏丹Ⅲ 苏丹Ⅳ 成分 A: 0.1g/mL NaOH B: 0.01g/mL CuSO4 实验现象 紫色 黄色沉淀 橘黄色 红色 常用材料 大豆 鸡蛋 花生 备注 蛋白质 HNO3 (三)细胞的基本结构
细胞壁(植物特有): 纤维素+果胶,支持和保护作用 成分:脂质(主磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2%-10% 细胞膜 作用:隔开细胞和环境;控制物质进出;细胞间信息交流; 还原糖 斐林 0.1g/mL NaOH 浅蓝色→棕色苹果、梨、0.05g/mL CuSO→砖红色沉淀 白萝卜 4 淀粉 碘液 I2 蓝色 马铃薯
○具有还原性的糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖
五、无机物
存在方式 生理作用 部分水和细胞中 结合水4.5% 其他物质结合。 细胞结构的组成成分。 1.细胞内的良好溶剂; 水 绝大部分的水以 2.参与细胞内许多生物化学反应; 游离形式存在,可3.水是细胞生活的液态环境; 自由水95% 以自由流动。 4.水的流动,把营养物质运送到细胞,并把废物运送到排泄器官或直接排出; 1.细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,无机盐 多数以离子状态存,如K+、 如Fe2+是血红蛋白的主要成分; Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 2.持生物体的生命活动,细胞的形态和功能; 3.维持细胞的渗透压和酸碱平衡;
六、小结
化合 有机组合 分化
化学元素 化合物 原生质 细胞
○原生质 1.泛指细胞内的全部生命物质,但并不包括细胞内的所有物质,如细胞壁;
2.包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分;其主要成分为核酸、蛋白质(和脂类);3.动物细胞可以看作一团原生质。
○细胞质 : 指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。
○原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,为一层半透膜。
真核 基质: 有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 细胞 细胞质 是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 分工:线、内、高、核、溶、中、叶、液、
细胞器
协调配合:分泌蛋白的合成与分泌;生物膜系统
核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质
核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流 细胞核 核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
一、 细胞器 差速离心:美国 克劳德
线粒体 叶绿体 高尔基体 内质网 液泡 核糖体 中心体 分布 动植物 植物 动植物 动植物 植物和某 动物 些原生动物 动植物 低等植物 形椭球形、棒形 扁平的球形或大小囊泡、态 椭球形 扁平囊 网状 椭球形粒状小体 双层膜,有少量DNA 单层膜,形成囊泡状和管状,内有腔 没有膜结构 结构 嵴(TP酶复合体)、基粒(类体)、外连细基粒、基质 基质(片层结 胞膜,内液泡膜、细胞蛋白质、两个互相垂构)、酶 连核膜 液 RNA、和酶 直的中心粒 功有氧呼吸的主场所 进行光合作用细胞分泌, 提供合贮存物质,调蛋白质合与有丝分裂能 的场所 成细胞壁 成、运输节内环境 成的场所 有关 备条件 在核仁 注 形成 △ 细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位,
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三、协调配合 分泌蛋白 放射性同位素示踪法:罗马尼亚 帕拉德
有机物、O2
叶绿体 线粒体
能量、CO2
基因调控 初步合成 加工 修饰 细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 胞外 氨基酸 肽链 一定空间结构
○生物膜系统:细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系
(四)细胞物质的运输
○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的,分析成分是了解结构的基础,现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说,又通过进一步的实验来修正假说,其中方法与技术的进步起到关键的作用
成分:磷脂和蛋白质和糖类
结构:单位膜(三明治)→ 流动镶嵌模型 细胞膜 特性 结构特点:具有相对的流动性
生理特性:选择透过性(对离子和小分子物质具选择性)
保护作用
功能 控制细胞内外物质交换
细胞识别、分泌、排泄、免疫等
四、细胞核 = 核膜(双层) + 核仁 + 染色质 + 核液
美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验
细胞核是遗传信息储存和复制的场所,是代谢活动和遗传特性的控制中心。
○ 染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。 DNA 螺旋
○ + = 核小体(串珠结构) 染色质 30nm纤维 组蛋白 非组蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管(圆筒形) 2-10um染色单体(圆柱状、杆状)
一、物质跨膜运输的实例
1.水分 条件 浓度 现象 原理 结论 动物 植物 外因 内因 外液 > 细胞质/液 失水皱缩 质壁分离 外液 < 细胞质/液 吸水膨胀甚至涨破 质壁分离复原 水分的渗透作用 原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同
二、树立观点(基本思想)
1.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在; ○结构和功能相统一 2.任何功能都需要一定的结构来完成
1.各种细胞器既有形态结构和功能上的差异,又相互联系,相互依存;
○分工合作 2.细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。
○生物的整体性:整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。 1.结构:细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜,外接细胞膜。 2.功能:细胞的不同结构有不同的生理功能,但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。 3.调控:细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。 4.与外界的关系上:每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。
细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程 六、总结
细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。
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○ 渗透现象发生的条件:半透膜、细胞内外浓度差
○ 渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
○ 半透膜:指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。 ○ 质壁分离与复原实验可拓展应用于:(指的是原生质层与细胞壁)
①证明成熟植物细胞发生渗透作用; ②证明细胞是否是活的;
③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法; ④初步测定细胞液浓度的大小;
2. 无机盐等其他物质
① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。
② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的,也有逆浓度梯度的。 3. 选择透过性膜
可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。
□ 生物膜是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。
二、流动镶嵌模型
1.要点
①磷脂双分子层 构成生物膜的基本支架,但这个支架不是静止的,它具有流动性。 ②蛋白质 镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上,大多数蛋白质也是可以流动的。
③天然糖蛋白 蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白,形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等
2.与单位膜的异同
相同点:组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质
不同点:①流:蛋白质的分布有不均匀和不对称性;强调组成膜的分子是运动的。 ②单:蛋白质均匀分布在脂双层的两侧;认为生物膜是静止结构。
三、跨膜运输的方式
例子 方式 浓度载能梯度 体 量 作用 水、甘油、气体、乙醇、苯 自由扩散 顺 × × 被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向葡萄糖进入红细胞 协助扩散 顺 √ × 浓度低的一侧转运 进入红细胞的钾离子 主动运输 逆 √ √ 能保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要 的物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质。
○大分子或颗粒:胞吞、胞吐
四、小结
组成 决定
磷脂分子+蛋白质分子 结构 功能(物质交换)
具有 导致 保证 体现
运动性 流动性 物质交换正常 选择透过性
成分组成结构,结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同,所以,当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同,即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见,流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界发生物质交换关系,流动性总是存在的,而选择透过性是细胞膜生理特性的描述,这一特性,只有在流动性基础上,完成物质交换功能方能体现出来。
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(五)细胞的能量供应和利用
H2O 外界 水 H2O O2 矿质元素 [H] 光 ATP 原生质 ADP+PI 热能 ATP ADP+PI CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、 酶——降低反应活化能
◎ 新陈/细胞代谢:活细胞内全部有序化学反应的总称。
◎ 活化能:分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
1. 发现
①巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。 ②巴斯德(法、微生物学家):发酵与活细胞有关;发酵是整个细胞。 ③利比希(德、化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死
亡并裂解后才能发挥作用。
④比希纳(德、化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,
就像在活酵母细胞中一样。
⑤萨姆纳(美、科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。 ⑥许多酶是蛋白质。
⑦切赫与奥特曼(美、科学家):少数RNA具有生物催化功能。
2.定义
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
注:
①由活细胞产生(与核糖体有关)
②催化性质:A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能,提高化学反应速度。 B.反应前后酶的性质和数量没有变化。 ③成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
3.特性
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① 高效性:催化效率很高,使反应速度很快,是一般无机催化集的10——10倍。 ② 专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 → 多样性 。 ③ 需要合适的条件(温度和pH值) → 温和性 → 易变性 。
酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等,过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性,但不破坏酶的分子结构。
二、ATP(三磷酸腺苷)
◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物,是生物体进行各项生命活动的直接 能源,它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。
1.结构简式
A — P ~ P ~ P
图例 1.在一定T内V随T的 1.在S较低时,V随S增加而加快,升高而加快; 近乎成正比; 2.在一定条件下,每一种在底物足够,其他因2.在S较低时,V随S增加而加快,酶在某一T时活力最解素固定的条件下,酶但不显著; 大,称最适温度; 析 促反应的速度与酶3.当S很大且达到一定限度时,V3.当T升高到一定限度浓度成正比。 也达到一个最大值,此时即使再时,V反而随温度的升增加S,反应也几乎不再改变。 高而降低。 ◎动物T:35—40℃ PH : 6.5—8.0 ◎ 酶工程
生产提取 制成 酶制剂 应用 治疗疾病;加工和生产一些产品; 和分离纯化 固定化酶 化验诊断和水质检测;其他分支。
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腺苷 普通化学键13.8KJ/mol 高能磷酸键 30.54 KJ/mol 磷酸基团
2.ATP与ADP的转化
ATP 呼吸作用
(线粒体) 吸 动 能 合 态 Pi 水成解 (叶绿体) 酶 平 酶 吸收分泌(渗透能) 放 肌肉收缩(机械能)
光合作用 Pi 衡 能 神经传导、生物电(电能) ADP (每个活细胞) 合成代谢(化学能) 体温(热能) 萤火虫(光能) ◎ 糖类—主要能源物质 热能 散失
太阳光能 脂肪—主要储能物质 氧化 (直接能源) 蛋白质—能源物质之一 分解 化学能 ATP
水解酶、放 ◎ ATP ADP + Pi + 能量 合成酶、吸
3.能产生ATP: 线粒体、叶绿体、细胞质基质 能产生水: 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核 能碱基互补配对: 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
(细胞质基质)
三、ATP的主要来源——细胞呼吸
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程。
◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。分为:
有氧呼吸 无氧呼吸 概指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡念 萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出放能量,生成许多ATP的过程。 少量能量的过程。 过① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP 程 ② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP → 2C3H6O3 ③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP ② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2 反C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP 应C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP 式 不场所 : ①②线粒体基质 ③内膜 始终在细胞质基质 同条件 : 除①外,需分子氧、酶 不需分子氧、需酶 点 产物 : CO2 、H2O 酒精和CO2或乳酸 能量 : 大量、合成38ATP(1161KJ) 少量、合成2ATP(61.08KJ) 相联系 : 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同 同实质 : 分解有机物,释放能量,合成ATP 点 意义 : 为生物体的各项生命活动提供能量;为体内其他化合物合成提供原料 ◎比较
光合作用 呼吸作用 反应场所 绿色植物(在叶绿体中进行) 所有生物(主要在线粒体中进行) 反应条件 光、色素、酶 酶(时刻进行) 物质转变 把无机物CO2和H2O合成有机物(CH2O) 分解有机物产生CO2和H2O 能量转变 把光能转变成化学能储存在有机物中 释放有机物的能量,部分转移ATP 实质 合成有机物、储存能量 分解有机物、释放能量、产生ATP 有机物、氧气 联系 光合作用 呼吸作用 能量、二氧化碳
◎ 光合作用的实质
通过光反应把光能转变成活跃的化学能,通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物,同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。
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四、光和光合作用
◎光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的
有机物,并释放出氧气的过程。影响因素有:光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。 1.发现
内容 时间 过程 结论
普里斯特 1771年 蜡烛、小鼠、绿色植物实验 植物可以更新空气
萨克斯 1864年 叶片遮光实验 绿色植物在光合作用中产生淀粉
恩格尔曼 1880年 水绵光合作用实验 叶绿体是光合作用的场所释放出氧。 鲁宾与卡门 1939年 同位素标记法 光合作用释放的氧全来自水 2.场所
双层膜 叶绿体 基质
基粒 多个类囊体(片层)堆叠而成
胡萝卜素(橙黄色)1/3 类胡萝卜素 叶黄素(黄色) 2/3 吸蓝紫光 色素 (1/4) 叶绿素A(蓝绿色)3/4 叶绿素(3/4) 叶绿素B(黄绿色)1/4 吸红橙和蓝紫光 3.过程
光反应 暗反应 条件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶 时间 短促 较缓慢 场所 内囊体的薄膜 叶绿体的基质 ① 水的光解 ① CO2的固定 过程 2H2O → 4[H] + O2 CO2 + C5 → 2C3 ② ATP的合成/光合磷酸化 ② C3/ CO2的还原 ADP + Pi + 光能 → ATP 2C3 + [H] →(CH2O) 实质 光能 → 化学能,释放O2 同化CO2,形成(CH2O) 总式 CO2 + H2O → (CH2O)+ O2 或 CO2 + 12H2O → (CH2O)6 + 6O2 + 6H2O 物变 无机物CO2、H2O → 有机物(CH2O) 能变 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 ◎ 同位素示踪 14C 光反应 2C暗反应 (14
3 CH2O)
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H2O 固定 [3H] 还原 (C3H2O)
H182O 光 18O2
△ 暗反应中碳同化的途径有C3途径、C4途
径等。根据其最初光合产物的不同,把高等植◎ 人为创设条件,看物质变化: 物分为C3植物和C4植物两类。C4植物维管束鞘细胞外面有“花环状”的叶肉细胞。
1. 光照 → [H]和ATP → 暗反应 → (CH2O)
↓ ↓ ↓ ↓ 切断 → 不能生成 → 不能进行 → 不能生成
2. CO2 → C5 → C3 → (CH2O)
↓ ↓ ↓ ↓
切断 → 增多 → 减少 →不能生成
4.意义
(1)制造有机物,实现物质转变——“绿色工厂”;
(2)调节大气中O2和CO2的含量——“自动的空气净化剂”; (3)生物生命活动所需能量的最终来源——“巨大的能量转换器”; (4)对生物的进化具有重要的作用。
光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
6.比较同化作用的类型
不同点 能量来源 物质来源 举例 相同点 光能( 绿色植物 自自养 光能 养 能用无机物制造有光合细菌化能体外环境的物硫细菌 都从外界摄取物质,经型 机物 自养 质氧化时所放出的能量 铁细菌 过极其复杂的变化,转硝化细菌 变成自身的组成物质,所摄取的有机 不能利用无机物制人类、动物和并且贮存能量 异养型 物中储存的能造有机物,只能摄取营腐生、寄生量 现成的有机物 的菌类
(六)细胞的生命历程
癌变 增殖 分化 衰老与凋亡
一、细胞的增殖
表面积/体积 → 物质运输效率 体积增大 → 细胞生长 细胞核/细胞质 → 控制与必需 ◎ 生长 减数分裂
数目增加 → 细胞分裂 有丝分裂 核延长缢裂为二,整个细胞缢裂成两个 无丝分裂 特点:分裂中无纺锤丝和染色体的变化
例子:蛙的红细胞
1.细胞周期
连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时结束。可分
分裂间期:DNA复制与蛋白质的合成。分G1、S、G2期。
前期:核膜核仁消失,纺锤丝出现形成纺锤体,出现染色体;
分裂期M 中期:纺锤丝牵引着染色体运动,使染色体的着丝点排列在中央赤道板; 后期:着丝点分裂,染色单体分开,分别移向两极;
末期:纺锤丝消失,染色体变成染色质,核膜核仁出现。
2.区别
复制 着丝点分裂 △ 有丝分裂的重要意义,是将亲代 细胞的染色体经过复制以后, 精确地 DNA数: 1 2 2 平均分配到两个子细胞中去,而在生染色体 : 1 1 2 物的亲代和子代间保持了遗传性状染色单体: 0 2 0 的稳定性。
3.假设正常体细胞的核中DNA含量为2a,染色体数为2N,则
复制
间期 前期 中期 后期 末期 DNA含量 2a → 4a 4a 4a 4a 4a → 2a 染色体数 2N 2N 2N 4N 4N → 2N
染色单体 0 → 4N 4N 4N 0 0
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二、细胞的分化 1.分化
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在结构、形态和生理功能上
发生稳定性差异的过程。
注: ① 持久性:在生物体的整个生命过程都有,只是在胚胎发育时达到最大值; ② 相对稳定性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡; ③ 意义:使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。 2.全能性 ← 1958年 美国 斯图尔德 指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。如 植物:胡萝卜的组织培养 快繁花卉与蔬菜;拯救物种;培育新作物;
动物:克隆羊多莉;干细胞 替换病变部位,治疗某些癌症和遗传病带来希望。一般而言,受精卵的全能性大于生殖细胞,生殖细胞的全能性大于体细胞,
植物细胞全能性大于动物细胞。
三、细胞的衰老与凋亡
◎ 生命历程:发生 → 分化 → 衰老 → 死亡
水分减少,体积变小,代谢减慢 → 皱纹
酶活性降低 → 白发
细胞衰老 个体衰老 色素积累 → 老年斑
(形态、结构、功能) 呼吸减慢,核体积增大,染色质固缩,染色加深 细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。如尾的消失,手指的形成。 VS (基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果) 细胞坏死
四、细胞的癌变
物理:主指各种辐射,如紫外线、X射线等; 致癌因子 化学:如石棉、砷、亚硝胺、黄曲霉素等; 病毒:如Rous肉瘤病毒等。
原癌、抑癌基因突变 无限增殖;
正常细胞 癌细胞 形态结构发生显著变化;
(不受机体控制的恶性增殖 ) 表面发生变化,易分散和转移;
实验专题 一、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 隔水加热 ◎可溶性还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)+蓝色的斐林试剂(甲+乙液) 砖红色↓ ①3min ②吸水纸吸去染液 2min
◎脂肪+苏丹Ⅲ 橘黄色
③50%酒精洗去浮色 ④吸去酒精,滴蒸馏水 先A液:制造碱性环境;再B液
◎蛋白质+双缩脲 紫色
二、植物细胞的吸、失水 原理:原生质层相当于一层选择透过性膜。
步骤: 有一个紫色的中央液泡制作洋葱外表皮临时装片 观察正常细胞形态 质壁紧贴在一起 中央液泡逐渐缩小
换0.3g/L的蔗糖溶液 观察质壁分离 质、壁逐渐分离 中央液泡逐渐扩大
换清水 观察质壁分离复原 质壁逐渐紧贴在一起
结论:①成熟的植物细胞能与外溶液发生渗透作用;
②当外界溶液大于细胞液浓度时,细胞失水; ③当外界溶液小于细胞液浓度时,细胞吸水。
三、影响酶活性的条件
1 2 3 ① 3%可溶性淀粉2 mL ② T 60℃ 100℃ 冰块 pH 蒸馏水 1 mol/L盐酸 1 mol/L NaOH ③ 2%淀粉酶溶液1 mL 5min ④ 1滴碘液 结果 变蓝 不变蓝 9
四、绿叶中色素的提取与分离
1.过程
步骤 提取 原理 色素能溶于有机溶剂 试剂 无水乙醇、丙酮 备注 5g绿叶+丙酮+二氧化硅+碳酸钙 细线不触及层析液 中生物必修2教案
《遗传与进化》
制备滤纸条 画滤液细线(细、直) 分离
2.结果
溶解度有异,且在滤纸上扩散速度不同 层析液(石油醚、丙酮和苯)
人类是怎样认识基因的存在的? 遗传因子的发现
颜色 黄色 种类 叶黄素 含量 溶解度 扩散速度 最高 较高 较低 最低 最快 较快 较慢 最慢 较少 基因在哪里? 基因与染色体的关系 基因是什么? 基因的本质 基因是怎样行使功能的? 基因的表达 基因在传递过程中怎样变化? 基因突变与其他变异 人类如何利用生物的基因? 从杂交育种到基因工程
生物进化历程中基因频率是如何变化的? 现代生物进化理论
橙黄色 胡萝卜素 最少 蓝绿色 叶绿素a 最多 黄绿色 叶绿素b 较多
3.注意事项
①研磨不充分,色素未能充分提取出来;
◎淡绿色 ②丙酮加入量太多,稀释了色素提取液;
③未加入碳酸钙粉末,叶绿素分子已破坏。
◎荧光现象:提取液在透射光下是翠绿色的,而在反射光下是棕红色。
五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
步骤 培养 制 作 装 片 观察 材料 洋葱 时间 3—4天 作用 (取材:根尖2—3 cm,10 am—14 pm分裂最活跃) 解离 解离液(15%盐酸+95%酒精) 3—5min 溶解细胞间质,使细胞分离 漂洗 制片 清水 滴清水,碎根尖,压片 约10min 洗去药液,防止解离过度 使染色体着色 染色 0.01g/mL龙胆紫(醋酸洋红) 3—5min 主线一:以基因的本质为重点的染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、性状间关系的综合;
主线二:以分离规律为重点的核基因传递规律及其应用的综合;
主线三:以基因突变、染色体变异和自然选择为重点的进化变异规律及其应用的综合。
使细胞分散开呈薄云雾状 低倍镜找到分生区:细胞呈正方形,排列紧密;转高倍镜寻找分裂期
注意事项:
◎烂根:进行无氧呼吸而酒精中毒,以及微生物繁殖使水质污染导致。
10
第一章 遗传因子的发现
隐性遗传因子 控制 隐性性状 性状分离 自交 杂合子 相对性状 显性遗传因子 显性性状 表现
一、孟德尔简介
二、杂交实验(一) 1956----1864------1872
1.选材:豌豆 自花传粉、闭花受粉 纯种 性状易区分且稳定 真实遗传
2.过程:人工异花传粉 一对相对性状的 正交 P(亲本) 高茎 DD X 矮茎dd 互交 反交 F1(子
后代性状分离比 说明 高茎 Dd 3 : 1 杂合子 X 杂合子 1 : 1 合子
1 : 0 杂合子 X 隐性纯合子 纯合子 X 纯合子 ;纯合子 X 显性杂合子
三、杂交实验(二)
1. 黄圆 YYRR X 绿皱yyrr 黄圆YyRr 黄圆Y_R_ :黄皱Y_rr :绿圆yyR_ :绿皱yyrr 亲组合
9 : 3 : 3 : 1 重组合
2.自由组合定律
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
四、孟德尔遗传定律史记
①1866年发表 ②1900年再发现
③1909年约翰逊将遗传因子更名为“基因” 基因型、表现型、等位基因
一代)
△基因型是性状表现的内在因素,而表现型则是基因型的表现形式。表现型=基因型+环境条件。
纯合子、杂
五、小结
1.
2. n对基因杂交 F1形成配子数 F1配子可能的结合数 F2的基因型数 F2的表现型数 F2的表型分离比 1 2 „„ 2 4 „„ 4 16 „„ 3 9 „„ 2 4 „„ 3:1 9:3:3:1 „„ F2(子二代) 高茎 DD :高茎 Dd :矮茎dd
1 : 2 : 1 分离比为3:1
3.解释
①性状由遗传因子决定。(区分大小写) ②因子成对存在。
③配子只含每对因子中的一个。 ④配子的结合是随机的。 4.验证 测交 ( F1) Dd X dd F1是否产生两种 高 1 : 1 矮 比例为1:1的配子
2n
2n 4n 3n 2n (3+1)n
5.分离定律
在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
11
第二章 基因与染色体的关系
依据:基因与染色体行为的平行关系 体现在 减数分裂与受精作用 基因在染色体上 证据:果蝇杂交(白眼) 伴性遗传:色盲与抗VD佝偻病 现代解释:遗传因子为一对同源染色体上的一对等位基因
一、减数分裂
1.进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
2.过程
染色体 同源染色体联会成 着丝点分裂
精原 复制 初级四分体(交叉互换)次级 单体分开 精 变形 精 细胞 精母 分离(自由组合) 精母 细胞 子 染色体 2N 2N N 2N N N
二、萨顿假说
1.内容:基因在染色体上 (染色体是基因的载体)
2.依据:基因与染色体行为存在着明显的平行关系。 ①在杂交中保持完整和独立性 ②成对存在
③一个来自父方,一个来自母方 ④形成配子时自由组合 3.证据: 果蝇的限性遗传 红眼 XX X 白眼XY X Y 红眼 XX 红眼XX :红眼XX:红眼X Y:白眼XY
①一条染色体上有许多个基因;②基因在染色体上呈线性排列。 4.现代解释孟德尔遗传定律
①分离定律:等位基因随同源染色体的分开独立地遗传给后代。 ②自由组合定律:非同源染色体上的非等位基因自由组合。 三、伴性遗传的特点与判断 遗传病的遗传方式 常染色体隐性遗传病 常染色体显性遗传病 伴X染色体隐性遗传病 伴X染色体显性遗传病 伴Y染色体遗传病 四、遗传图的判断
口诀:无中生有为隐性,隐性遗传看女病。父子患病为伴性。 有中生无为显性,显性遗传看男病。 母女患病为伴性。 遗传特点 隔代遗传,患者为隐性纯合体 代代相传,正常人为隐性纯合体 隔代遗传,交叉遗传,患者男性多于女性 代代相传,交叉遗传,患者女性多于男性 传男不传女,只有男性患者没有女性患者 实例 白化病、苯丙酮尿症、 多/并指、软骨发育不全 色盲、血友病 抗VD佝偻病 人类中的毛耳 WWWwWwWWwWWwDNA 2C 4C 4C 2C 2C C C
3.同源染色体
A a Bb ① 形状(着丝点位置)和大小(长度)相同,分别来自父方与母方的
②一对同源染色体是一个四分体,含有两条染色体,四条染色单体 ③区别:同源与非同源染色体;姐妹与非姐妹染色单体
④交叉互换
4.判断分裂图象
奇数 减Ⅱ或生殖细胞 散乱 中央 分极
染色体 不 有丝 有 配对 前 中 后 偶数 同源染色体 有 减Ⅰ 期 期 期 无 减Ⅱ
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致病基因检索表
A1 图中有隔代遗传现象„„„„„„„„„„„隐性基因 B1 与性别无关(男女发病几率相等) „„„„ 常染色体 B2 与性别有关
C1男性都为患者„„„„„„„„„„„Y染色体 C2男多于女„„„„„„„„„„„„„X染色体
A2 图中无隔代遗传现象(代代发生)„„„„„„ 显性基因
D1与性别无关„„„„„„„„„„„„„ 常染色体 D2与性别有关
E1男性均为患者„„„„„„„„„„„Y染色体 E2女多于男(约为男患者2倍) „„„„„X染色体
第三章 基因的本质
肺炎双球菌转化实验 DNA为主要 证据 的遗传物质 噬菌体侵染细菌实验 基因是有遗传效应的DNA片段; 基因的 是控制生物性状的最基本单位;
双螺旋 DNA的结构 本质 其中四种脱氧核苷酸的排列顺
序代表的遗传信息。
半保留 DNA的复制 △转化是指一种生物由于接受了另一种生物一、DNA是主要的遗传物质 的遗传物质(DNA或RNA)而表现出后者的遗传性 状,或发生遗传性状改变的现象。 1.肺炎双球菌转化实验
(1) 体内转化 1928年 英国 格里菲思
① 活R,无毒 活小鼠
② 活S,有毒 小鼠 死小鼠;分离出活S
③ △杀死的S,无毒 活小鼠
④ 活R + △杀死的S,无毒 死小鼠;分离出活S
转化因子是什么?
(2)体外转化 1944年 美国 艾弗里
多糖或蛋白质 R型
活S DNA + R型 培养基 R型 + S型 DNA水解物 R型
转化因子是DNA 。
2.噬菌体侵染细菌实验 1952年赫尔希、蔡明 电镜观察和同位素示踪 P标记DNA
35
S标记蛋白质 DNA具有连续性,是遗传物质。
3.烟草花叶病毒实验 RNA也是遗传物质。
二、DNA的分子结构
1.核酸 核苷酸 核苷 含氮碱基:A、T、G、C、U 磷酸 核糖
2.1950年鲍林 1951年
32
克林 1952年查哥夫
3.DNA的结构
①(右手)双螺旋 ② 骨架 ③ 配对:A = T/U G = C
4.特点
①稳定性:脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变 ②多样性:碱基对的排列顺序各异
③特异性:每个DNA都有自己特点的碱基对排列顺序 5.计算
AG 1.在两条互补链中TC的比例互为倒数关系。
2.在整个DNA分子中,嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。
AT3.整个DNA分子中,GC与分子内每一条链上的该比例相同。
三、DNA的复制
1.场所:细胞核; 时间:细胞分裂间期。
2.特点:① 边解旋边复制 ②半保留复制
3.基本条件:① 模板:开始解旋的DNA分子的两条单链;
② 原料:是游离在核液中的脱氧核苷酸; ③ 能量:是通过水解ATP提供;
④ 酶:酶是指一个酶系统,不仅仅是指一种解旋酶。
4.意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性。
四、基因是有遗传效应的DNA片段
基因是DNA片段,是不连续分布在DNA上,是由碱基序列将其分隔开; 它能控制性状,具有特定的遗传效应。
△原核细胞和真核细胞基因结构
戊糖:核糖、脱氧
①联系:编码区+非编码区
②区别 原核:编码区是连续的、不间隔的。
真核:编码区可分为外显子和内含子,故是间隔的、不连续的。
13
威尔金斯 + 富兰
第四章 基因的表达
有遗传效应 控制 mRNA 蛋白质 的DNA片段 基 蛋白质结构 性状 影响 环境 是控制生物 因 酶的合成 控制代谢 的基本单位 中心法则
一、基因指导蛋白质的合成
1.转录
(1)在细胞核中,以DNA双链中的一条为摸板合成mRNA的过程。 (2) ① 信使(mRN A),将基因中的遗传信息传递到蛋白质上,是链状的;
RNA ② 转运RNA(tRNA),三叶草结构,识别遗传密码和运载特定的氨基酸; (单链) ③ 核糖体RNA(rRNA),是核糖体中的RNA。
(3)过程 (场所、摸板、条件、原料、产物、去向等)
2.翻译
(1)在细胞质的核糖体上,氨基酸以mRNA为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 (2)实质:将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。 (3)(64个)密码子:mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。
其中AUG,这是起始密码;UAG、UAA、AGA为终止密码。
(4)遗传信息
① 狭:基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。 ②广:子代从亲代获得的控制遗传性状的讯号,以染色体上DNA的脱氧核苷酸顺序为代表。
③ 中心法则:
1.
DNA RNA 蛋白质(性状) 脱氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列 遗传信息 遗传密码
2.基因、蛋白质和性状的关系
(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,如白化病等。 (2)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如镰刀型细胞贫血等。
第五章 基因突变及其他变异
(5)翻译过程
三、基因对性状的控制
Ⅱ Ⅰ GAA UGA UCG ACU AAG CUU C G C UUC 不可遗传的
变异 基因突变 物、化、生 诱变育种 可遗传的 基因重组 杂交育种
染色体变异 多倍体、单倍体育种 一、基因突变
1.定义:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。 2. 时间:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期的DNA复制时 3.外因:物理、化学、生物因素 内因:可变性
4.特点:①普遍性 ②随机,无方向性 ③频率低 ④有害性
5.意义:①产生新基因 ②变异的根本来源 ③进化的原始材料 6.实例:镰刀型细胞贫血
二、基因重组
1.在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。 2. 时间:减数第一次分裂前期或后期
2.意义:①产生新的基因型 ②生物变异的来源之一 ③对进化有意义
三、染色体变异
1. 缺失 1917年 猫叫综合症 果蝇的缺刻翅 结构的变异 重复 1919年 果蝇的棒状翅 易位 1923年 慢性粒细胞白血病 倒位
数目结构的变异 : 个别染色体;染色体组的增加与减少 2.染色体组
细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育、遗传
14
和变异的全部遗传信息的染色体。如:人的为22常+X或22常+Y
△染色体组型(核型),是指某一种生物体细胞种全部染色体的数目、大小和形态特征;如:人的核型:46、XX或XY 3.
一倍体 雌性配子 二倍体 单倍体 直接发育 合子 生物体 多单倍体 雄性配子 多倍体(秋水仙素)
四、人类遗传病
1. 常染色体 性染色体 隐性基因 镰刀型贫血、白化病、先天聋哑 红绿色盲
单基因遗传病 显性基因 多指、并指、软骨发育不全 抗VD佝偻病 多基因遗传病 : 原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年糖尿病 染色体异常 :21三体综合症
2. 危害 婚前检测与预防 遗传咨询
选择育种 杂交育种 诱变育种 多倍体 转基因
一、比较四中育种 常规育种 诱变育种 用射线、激光、 化学药物处理 多倍体育种 单倍体育种 处理 P F1 F2 在F2中选育 用秋水仙素处理 花药离体培养 萌发后的种子或幼苗 破坏纺锤体的形成, 诱导花粉直接发育, 使染色体数目加倍 再用秋水仙素 器官大,营养物质 缩短育种年限, 含量高,但发育延迟,但方法复杂, 结实率低 成活率较低 抗病植株的育成 原理 基因重组, 人工诱发基因 组合优良性状 突变 优 缺 点 方法简单, 可预见强, 但周期长 加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理 例子 水稻的育种 二、基因工程
高产量青霉素菌株 无籽西瓜 提取目的基因 剪刀:限制性内切酶 针线:DNA连接酶 目的基因与运载体结合 :质粒、噬菌体、病毒
将目的基因导入受体细胞 :大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和细胞等
监测与预防 产前诊断 :羊水、B超、孕妇血细胞检查、基因诊断
3.人类基因组计划(HGP) :人体DNA所携带的全部遗传信息 ①提出:1986年美国的生物学家杜尔贝利
②主要内容:绘制人类基因组四张图:遗传图、物理图、序列图、转录图 ③1990年10月启动
④1999年7月中国参与,解读3号染色体短臂上3000万个碱基,占1%。 ⑤2000年6月20日,初步完成工作草图
⑥2001年2月,草图公开发表 ⑥2003年圆满完成
△直系血亲是指从自己算起向上推数三代和向下推数三代;,
△旁系血亲是指与(外)祖父母同源而生的、除直系亲属以外的其他亲属。 △基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针,利用DNA分子杂交原理, 鉴定被检测标本的遗传信息,达到检测疾病的目的。
△基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的。
目的基因的检测与表达 :受体细胞表现出特定的性状
第七章 进化论
第六章 育种方法
单倍体
15
拉马克 : 用进废退、获得性遗传
达尔文 : 适者生存,不适者淘汰(自然选择学说) 基本单位:种群
实质:基因频率的改变
原材料:突变与重组 现代进化理论 形成物种 决定方向:自然选择 必要条件:隔离
生物多样性:基因、物种、生态系统
协同论(残酷竞争VS协同进化) 中性学说(偶然VS必然) 补充 间断平衡(渐进VS突进) 灾变论(渐灭VS突灭) 一、生物进化
研究生物界历史发展的一般规律,如
① 生物界的产生与发展:生命、物种、人类起源 ② 进化机制与理论:遗传、变异、方向、速率
[例] 间要论述染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、蛋白质(性状)和生物多样性之
间的关系。 △生物进化是指同种生物的发展变化,时间 二、现代进化理论的由来 可长可短,性状变化程度不一,任何基因频
率的改变,不论其变化大小如何,都属进化
简
1.神创论 + 物种不变论(上帝造物说) 的范围,
△物种的形成必须是当基因频率的改变在 突破种的界限形成生殖隔离时,方可成立。 2. 法国 拉马克 1809年《动物哲学》
①生物由古老生物进化而来的 ②由低等到高等逐渐进化的
③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。
能科学地解释生物进化的原3.英国 达尔文 1859年《物种起源》自然选择学说 意义:
因,生物多样性和适应性,但不能 过度繁殖与群体的恒定性 + 有限的生活条件
解释遗传变异的本质及自然选择
生存斗争 + 遗传和变异 对可遗传变异的作用。
自然选择即适者生存 + 获得性遗传
染色体由DNA和蛋白质组成,是DNA的主要载体,而不是全部载体,因其还存在于真核细胞的叶绿体和线粒体,原核生物和病毒中的DNA不位于染色体上,DNA是染色体的主要组成成分。 新类型生物
DNA分子上具有遗传效应的、控制生物性状的片段叫基因,DNA分子也存在没有遗传效应的片段
4.现代进化理论:以自然选择学说为核心内容
叫基因间区,DNA上有成百上千个基因。基因位于DNA分子上,也位于染色体上,并在染色体上呈线
性排列,占据一定的“座位”(位点),在减数分裂和有丝分裂过程中,随染色体的移动而移动,减三、现代进化理论的内容 数分裂过程中染色体互换,同源染色体的分离,非同源染色体自由组合是基因的三个遗传规律和伴
性遗传的细胞学基础。
DNA分子基因上的脱氧核苷酸的排列顺序叫遗传信息,并不是DNA分子上所有脱氧核苷酸的排列 突变 等位基因 有性生殖 基因重组 不定向变异 选择 微小有利变异
顺序叫遗传信息(基因间区不含有遗传信息),基因所在的DNA片段有两条链,只有一条链携带遗传多次选择、遗传积累 显著有利变异 基因频率的改变 新物种 定向进化
信息叫有义链,另一条配对链叫无义链,DNA双链中的一条链对某个基因来说是有义链,而对另一
个基因来说,可能是无义链。
基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基
遗传密码是指在DNA的转录过程中,以DNA(基因)上一条有义链(携带遗传信息)为模板,按照碱
因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,基互补配对原则(A—U,G—C)形成的信使RNA单链上的碱基排列顺序,遗传学上把信使RNA上决定一最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的个氨基酸的三个相邻的碱基叫“密码子”,也叫“三联体密码子”,和遗传密码的含义是一致的,
应当注意,20种氨基酸密码表中每个氨基酸所对应三个字母的碱基排序是指定位在信使RNA上的,基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
并不是位于DNA或转运RNA(叫反密码子)上碱基排列顺序。
性状是指一个生物的任何可以鉴别的形态或生理特征,是遗传和环境相互作用的结果,主要由 4.物种:能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
蛋白质体现出来。生物的性状受基因控制,是基因通过控制蛋白质的合成来体现的。
生殖 DNA分子中碱基的排列顺序千变万化,一个DNA分子中的一条多核苷酸链有100个四种不同的碱地理 自然
100种群 小种群(产生许多变异) 基因频率发生改变 新物种 隔离基,它们的可能排列方式是4种。而事实上DNA分子中碱基数量是成千上万,其可能的排列方式几隔离 选择 乎是无限的。DNA分子的多样性,可以从分子水平上说明生物的多样性和个体之间的差异的原因。
③ 进化与环境的关系 ④ 进化论的历史:流派与论点
全书小结
一、 从亚显微结构水平到分子水平
细胞核→染色体→DNA→基因→遗传信息→mRNA→蛋白质(性状)
16
二、以人类遗传病为例分析遗传的三个基本规律和伴性遗传之间的区别和联系
[例] 下图是六个家族的遗传图谱,请据图回答:
(1)可判断为 X 染色体的显性遗传的是图 ;
(2)可判断为 X 染色体的隐性遗传的是图 ;
(3)可判断为 Y 染色体遗传的是图 ; (4)可判断为常染色体遗传的是图 。
[解析] 按Y染色体遗传→X染色体显性遗传→X染色体隐性遗传→常染色体显性遗传→常染色体隐性遗传的顺序进行假设求证。
D图属Y染色体遗传,因为其病症是由父传子,子传孙,只要男性有病,所有的儿子都患病。 B图为X染色体显性遗传,因为只要父亲有病,所有的女儿都是患病者。 C和E图是X染色体隐性遗传,因为C图中,母亲患病,所有的儿子患病,而父亲正常,所有的女儿都正常;E图中,男性将病症通过女儿传给他的外孙。
A和F图是常染色体遗传,首先通过父母无病而子女有患病者判断出是隐性遗传,再根据父母无病,而两个家系中都有女儿患病而判断出是常染色体遗传。
[例] 下图为某家族性疾病的遗传图谱。请据图回答:若Ⅲ1与Ⅲ5近亲婚配,他们的孩子患此病的概率为 (基因符号用A、a)表示。
[例] 下图是我国育种专家鲍文奎等培育出的异源八倍体小黑麦的过程图。
(1)A、B、D、R四个字母代表 。 (2)Fl之所以不育,是因为 。 (3)F1人工诱变成多倍体的常用方法是 。 (4)八倍体小黑麦的优点是 。 (5)试从进化角度,谈谈培育成功的重要生物学意义。
[解析] 解答本题的关键是运用染色体组整倍性变异的原理,联系减数分裂、受精作用、远缘杂交、秋水仙素作用机制,自然选择和人工选择等众多相应知识点综合分析解答。阐明有利变异为进化提供原材料,通过人工选择加快培育新物种的进程这一观点。
答案 (1)4个染色体组 (2)F1产生配子时,染色体不能两两配对形成四分体 (3)秋水仙素处理植物萌发的种子或幼苗生长点,使其染色体加倍 (4)耐土地贫瘠、耐寒冷、面粉白、蛋白含量高 (5)我国育种专家鲍文奎教授培育成功的小黑麦品种,是人工创造异源多倍体很成功的实例。小黑麦本来是自然界没有的物种,科学家利用远缘杂交,通过人工选择在短短的十几年就创造出这个新物种。若靠大自然的恩赐,通过自然选择形成高等植物的一个新物种需要漫长的时间。由此可见,人工选择大大地加快了物种的进化。
☆生物的遗传是细胞核与细胞质共同作用的结果。
1.细胞质遗传
①主要特点:母系遗传;后代不出现一定的分离比。
②原因:受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞;减数分裂时,细胞质中的遗传物质
随机地、不均等地分配到卵细胞中。
③物质基础:叶绿体、线粒体等细胞质结构中的DNA。
[解析] 本题主要考查对系谱图的分析判断和简单概率计算能力,解题关键为运用多种遗传病的遗传特点去分析人手。
(1)在该遗传系谱中,发病率比较高,占子代的1/2,且子代之中有患者,则双亲之中必定有患者,儿子是患者则其母必定是患者,且患者中女性多于男性。所以该病的遗传为显性伴性遗传。
a
(2)Ⅲ1个体的父亲表现型正常,是隐性个体,基因型为XY,他的X染色体上的基因必定遗传给他
Aaa
女儿Ⅲ1个体,Ⅲ1个体又表现为患者,所以Ⅲ1个体的基因为XX,Ⅲ5个体为隐性个体,基因型XY。
(3)画遗传图解(略),Ⅲl与Ⅲ5婚配,他们孩子患病的概率为1/2。
三、以染色体概念系统为例,分析染色体与遗传变异进化之间的内在联系
17
2.从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象。
①是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象。 ②如绵羊的有角和无角。这种影响是通过性激素起作用。
课件展示草履虫和红细胞的图片:
讨论1:图1和图2各是什么细胞?请说出细胞的名称。
讨论2:它们分别生活在什么样的环境中?两者的生活环境有何异同? 生:图1中是人体血液中的血细胞,图2中是单细胞动物草履虫。
师:还记得人体血液中的血细胞有几种吗,他们生活的环境和草履虫有相似之处吗?二者又有何不中生物必修三所以教案汇总
同?
第一章第一节细胞生活的环境
学生自由讨论,老师点学生起来回答问题。
教师总结:同学们回答得很好,两者生活环境的相似之处是:都是液体环境。不同之处是血细胞生
一、教学目标:
活在体内的血浆中,并不直接与外界环境进行物质交换,而草履虫直接生活在外界环境中,可直接1)知识方面:
与外界进行物质交换。血浆的理化性质更为稳定,如温度基本恒定等。下面我们就一起来学习一下 1.描述内环境的组成和理化性质。
今天的第一个内容:体内细胞生活在细胞外液中。 2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
2)情感态度与价值观方面: 课件展示红楼梦中的林黛玉的剧照。 关注维持内环境稳态与健康的关系。 师:红楼梦中有这么一句话,女人是水做的,其实不管是女人还是男人都是水做的,人体内含有大3)能力方面: 量的液体成分。我们就把它称为体液。 尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。
体液——不论男性还是女性,体内都含大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。
二、教学重点和难点:
细胞内液(存在于细胞内,约占2/3) 1)教学重点
体液 血浆 1.内环境的组成和理化性质。
2.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
2)教学难点
1.内环境的理化性质。
2.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 三、教学方法:
问答法、举例法、讲解法、探究法、讨论法、多媒体辅助学习法 四、课时安排:1课时 五、教学过程 [导入新课]
师:同学们好!在开始今天新的一章内容学习,首先请大家看几幅图片。 (播放图片,学生观看) 师:2009年12月29日,“黑河好八连”的战士在哨位上站岗执勤。当日,地处中俄边境的黑龙江黑河市气温是零下三十五度。他的体温是多少呢?是不是也是零下三十五度呢?2004年7月28日下午3时,天气闷热难当。重钢股份公司炼钢厂炼钢炉前温度起码超过100℃,他的体温是不是也达到了100摄氏度呢?
生:不是,应该是37摄氏度左右。
展示抗洪展示图片,抗洪抢险战士可能会面临高温,缺干净水的恶劣生活环境抗洪抢险战士生活环境中蚊虫多,细菌等微生物也多,战士们容易患病。。
师:前面所看到的恶劣环境对人体健康有何影响?在寒冷或炎热环境中人体是如何维持体温的?如何来维持内环境的稳定的?这就涉及到本章所学习的主要内容。下面我们首先来学习第1节——细胞生活的环境。 [新课讲解]
师:首先我们来看一下问题探讨。
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细胞外液(存在于细胞外,约占1/3)
组织液
淋巴等
师:人体内细胞数量很多,存在于细胞内的液体总和大约占2/3,所以细胞内液多。那么细胞直接生活的环境是什么? 生:细胞外液
师:细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴等。下面阅读教材相关内容,思考并讨论以下问题。 ①体液、细胞内液、细胞外液、内环境之间有何关系? ②内环境各部分的物质交换关系如何?
细胞内液 体液 血浆
细胞外液 组织液
(内环境) 淋巴等
教师着重讲解几个概念。 血浆:血液中的液体成分。
组织液:是存在于组织细胞间隙的液体。
淋巴:组织液被毛细淋巴管吸收,成为淋巴液。 内环境:体内细胞生活的环境,即细胞外液。 教师展示内环境的图片同时请同学们思考几个问题 1、血细胞直接生活的内环境是什么? 提示:血浆。
2、体内绝大多数组织细胞直接生活的内环境是什么? 提示:组织液。
3、大量的淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的内环境是什么? 提示:淋巴液。
4、毛细血管壁细胞直接生活的内环境是什么? 提示:血浆和组织液。
5、毛细淋巴管壁细胞直接生活的内环境是什么?
提示:淋巴液和组织液。
请同学们自习看书并回答血浆组织液和淋巴的异同点。 相同点:
它们都属于细胞外液,共同构成人体内环境,基本化学组成相同。 不同点:
(1)在人体内存在的部位不同:血浆位于血管内,组织液分布于组织细胞之间,淋巴分布于淋巴管中;
(2)生活于其中的细胞种类不同:存在于组织液中的是体内各组织细胞,存在于血浆中的是各种血细胞,存在于淋巴中的是淋巴细胞等;
(3)所含的化学成分有差异,如血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质很少。 师:接下来我们一起看一下组织液、血浆、淋巴液之间的内在联系。
当血浆流经毛细血管时,水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出,进入组织细胞间隙而成为组织液,绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成淋巴,淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。它们之间的关系我们可以通过下面这个图来显示。由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。
首先请同学们阅读课本上的资料。
讨论:1、如何将表中物质按化学性质进行归类?
2、除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?
3、在组成血浆的离子中,哪些离子的含量较多?它们可能起什么作用? 4、HCO3- 、HPO42- 可能起什么作用?
提示:表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子,有机物包括糖类、蛋白质、脂质、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。
提示:还含有气体分子、调节生命活动的各种激素、其他有机物(如维生素)等。 提示:Na+、Cl-含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。 提示:维持血浆的酸碱平衡。
课件展示: 二、细胞外液的成份(饼图) 教师总结:
水:90%左右
无机盐:1%左右 蛋白质:7%——9%左右 其它物质
1、血浆的主要成分
2.组织液、淋巴的化学成分和含量与血浆相近,但又有所不同。最主要的差异在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质很少。
3.细胞外液本质上是一种盐溶液,类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。 师:在必修1中我们曾学过植物细胞通过渗透作用来吸水或者失水;红细胞置于清水中渗透吸水会涨破,置于高浓度食盐水中渗透失水会皱缩,那么在细胞外液中细胞会出现这种情况吗?首先请学生阅读课本,思考问题。
1、细胞外液的理化特性主要指哪些性质?
提示:细胞外液的理化特性主要指渗透压、酸碱度和温度。 2、什么叫溶液渗透压?
提示:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 3、细胞外液渗透压主要由什么决定?
提示:溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。 4、正常人血浆的PH是多少? 提示:7.35—7.45
5、人为什么能保持血浆PH的相对稳定? 提示:与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关。 6、人体细胞外液的温度一般维持在多少度? 提示:37℃左右
教师对学生的回答做一个总结。
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(叫学生上来画,教师批改、点评、补充)
视频展示内环境之间物质交换的示意图。(多放几遍,加深印象,让学生理解组织液、体液、血浆间的内在联系)
想一想:在血浆、组织液、细胞内液这三种体液中,O2浓度由高到低的顺序是什么?CO2的浓度由高到低的顺序是什么?
提示:O2浓度由高到低:血浆 > 组织液 > 细胞内液 CO2浓度由高到低:细胞内液 > 组织液 > 血浆 接下来我们要学习的是细胞外液的成分。
(旁栏思考题)
提示:哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液,这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%,则会造成组织细胞吸水或失水。
师:细胞作为一个开放的系统,可以直接与内环境进行物质交换。
一、体内细胞生活在细胞外液中
细胞内液
1、体液
血浆
细胞外液 组织液
淋巴等
2、内环境的概念
3、内环境成分中三者的关系:
教师展示内环境之间物质交换的图片。
请学生思考:氧气是如何进入细胞内的?食物中的葡萄糖又是如何进入细胞的?细胞中的二氧
化碳是如何排出细胞的?细胞中的尿素是如何排出的? 分别点学生起来回答。 教师点评并总结。
Na+和Cl-等直接来自于食物,不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质,必须经过消化系统的消化,分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中,经血液循环运输到全身各处的毛细血管中,再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。由此可见细胞与外界环境之间进行物质交换需要以内环境为媒介。
师:通过以上讨论可以看出,内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内各个器官系统的参与,同时,细胞和内环境之间也相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持。
[课堂总结]
课件展示:内环境的概念、组成、理化性质及物质交换。 请同学们自己在笔记本上试着画出本节的概念图。
[习题巩固]
二、细胞外液成分
水:90%左右 无机盐:1%左右 蛋白质:7%——9%左右 其它物质
1、血浆的主要成分
2、组织液、淋巴的成分 3、细胞外液本质上是一种盐溶液
三、细胞外液的渗透压和酸碱度
渗透压 酸碱度 温度
1、细胞外液的主要理化性质
2、正常人血浆的PH值
板书设计:
第1章 人体的内环境与稳态 第1节 细胞生活的环境
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四、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
第2节内环境稳态的重要性
一、教学目标: 1)知识方面:
说明内环境稳态及其生理意义,简述稳态的调节机制。
2)情感态度与价值观方面:
尝试解释生物体维持PH稳定的机制。 3)能力方面:
a.关注内环境稳态与健康的关系。 b.养成自我保健的意识和习惯。
c.运用这方面的知识关爱家人和亲友。 二、教学重点和难点: 1)教学重点
内环境稳态的概念 2)教学难点
稳态的调节机制。 三、教学方法:
问答法、举例法、讲解法、探究法、讨论法、多媒体辅助学习法 四、课时安排:1课时 五、教学过程 教学步骤 新课导入 教师的组织和引导 同学们在一入学的时候进行了体检,体检什么?有没有验血?呈现血液检验化验单:a具体哪些指标查哪些项目?b每种成分的参考值都有一个变化范围,为什么?c化验单哪几种超出范围,对人体有什么不利影响? 归纳总结答案,内环境可能会出现不稳定状态,当内环境不稳定时,生命活动难以正常的进行,说明内环境稳态具有重要性。这节课我们一起来学习“第2节 内环境稳态的重要性” 随着外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动的进行,内环境中的化学成分是如何变化的呢? 展示:学生的 “体温的日变化规律”的调查结果。 请同学根据调查结果讨论,回答下面的问题: 1.比较班级中同一年龄同一性别同学的体温数据,可以得到什么结论? 2.家庭不同成员的体温完全一致吗?这说明了什么? 3.同一个人的体温在一日内有变化吗?与当地气温的日变化情况进行对比,结果如何? 体温是内环境理化性质的一个方面,调查结果证明体温处于动态平衡中。那么有哪些事实可以证明内环境的pH和渗透压也处于动态平衡中呢? 简单说明了内环境中的pH值和渗透压处于动态学生活动 学生回答 让学生学会阅读化验单 设计意图 启发学生思考回忆已有知识。 通过创设情境,激发学生的学习动机。 平衡中。 根据以上内容,引导学生总结稳态概念。 教师强调:(1)稳态不是恒定不变,而是相对恒定的一种动态变化;(2)这种动态变化保持在一定范围内。 简要介绍稳态概念的提出和发展,并说明稳态概念已成为生命科学的一大基本概念。 内环境稳态是怎样实现的呢? 下面以内环境中的营养物质、代谢废物、02、C02等化学成分为例来分析。 利用课本图解,回顾内环境中的营养物质、代谢废物、02、C02等化学成分的来源与去路。 说明这些成分要保持相对稳定,首先与消化、呼吸、循环、泌尿等系统的功能及细胞代谢功能的实现有直接关系。其次与各器官、系统的协调有关。 机体内各个器官、系统,为什么能保持协调一致? 资料分析: 如果你是一个足球迷,看一场重要比赛时,看到自己喜欢的球队进球,你会欢呼雀跃,对方进球则让你捶胸顿足。尽管你意识不到,你此时已经面红耳赤、心跳加快、血压升高(与肾上腺分泌的肾上腺素的作用有关)。整个过程受什么调节呢? 简要介绍人类对机体维持稳态机制的认识过程,指出目前普遍认为,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 提问:通过对稳态调节机制的认识,同学们对科学的探索有什么样的启发呢? 机体通过神经—体液—免疫调节网络维持稳态,那稳态会不会出现失调的情形呢? 内环境稳态遭破坏后会出现什么现象呢? 请同学列举几个稳态失调的病例,说明症状和危害。在同学充分列举的基础上,教师给予适度的补充和修正。 什么原因导致内环境稳态的失调呢? 机体对稳态进行调节的能力是有限的,当外界环境变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍,内环境稳态就会遭到破坏。 学生看图分析 学生分析资料 学生举例,如发高烧、严重腹泻造成的脱水、尿毒症、糖尿病、高原反应、酸碱中毒等。 学生回答 培养学生归纳总结的能力 二、对稳态调节机制的认识 1、稳态的调节基础 (2)稳态的调节机制 一、内环境的动态变化 1、内环境的化学成分 2、内环境的理化性质 (1)人的体温 (2)血浆的PH值 (3)血浆的渗透压
学生观察后回答 学生总结: 内环境的化学成分处于动态平衡 学生讨论回答 学生总结: 正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,称为稳态。 说明内环境化学成分处于动态平衡中。 学生体验体温的相对稳定情况。 培养学生分析图表的能力和归纳总结能力 21 培养学生的识图能力 培养学生获取信息的能力 培养学生建立敢于质疑尊重事实,严谨、仔细的科学精神和科学态度。 启发学生思考,与生活经验建立联系。 三、稳态的失调 四、稳态的重要意义 为什么内环境稳态失调后,会对机体造成危害? 引导学生从细胞代谢需要的物质和条件进行分析,最后总结出:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 如何预防内环境稳态失调、保持机体健康?引导学生从外界环境和机体自身调节能力两个方面去思考。即通过加强自我保健,减少外界环境变化对机体的不良影响,同时增强机体的调节能力以适应多变的外界环境。 具体如何做?学生讨论,总结。 1.保护我们的生存环境,防治环境污染。 2.加强体育锻炼,增强体质,提高机体适应外界环境的能力。 3.加强自我保健,为机体保持健康创造有利条件。尤其是处于比较恶劣的工作环境中的人,更应注意自身保健,如边防战士注意保暖、炼钢工人注意降温、抗洪战士注意补充水盐等。了解这些知识后才能懂得如何关爱自身和他人。 师生共同小结 稳态的概念、调节机制和意义 学生回答 学生讨论 通过讨论,促进学生关注健康问题,强化自我保健和关爱他人的意识和能力。 第二章 第1节 通过神经系统的调节
一、教学目标
知识方面
1.概述神经调节的结构基础和反射。
2.说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。 3.概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能。 二、教学重点和难点 1.教学重点
(1)兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。 (2)人脑的高级功能。 2.教学难点
神经冲动的产生和传导。
三、教学方法:讲述与学生练习、讨论相结合 四、教学用具:幻灯片
小结 提升学生归纳、总结能力,有利于学生内化所学的知识,加深记忆。 学生作答 检测新知识的掌握,巩固课堂知识。 五、课前准备: 六、教学课时:2 七、教学过程
教学内容 教师组织和引导 学生活动 教学意图 问题探讨 组织学生讨论 思考讨论 引发兴趣 〔板书〕一、神经调节的结构基础和反射 〔思考与讨论〕 (一)神经调节的基本方式 1.反射 非条件反射(先天的);条件反射(后天的)。 2.反射弧——感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(缺一不可)。 〔提示及板书(黑体)〕1.神经元包括胞体和突起两部分,突起一般又可分为树突和轴突两种。 神经元的长的突起外表大都套有一层鞘,组成神经纤维。 许多神经纤维集结成束,外面包着由结缔组织形成的膜,构成一条神经。 22
巩固练习 展示习题 六、板书设计
第2节 内环境稳态的重要性
一、内环境的动态变化 1、内环境的化学成分 体温
2、内环境的理化性质 渗透压 动态平衡 PH值
二、稳态的调节机制:神经——体液——免疫调节 三、稳态的失调 四、稳态的意义
是机体进行正常生命活动的必要条件。
思考回答 2.反射弧一般都包括五个部分:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。 3.不能;至少需要两个,如膝跳反射等单突触反射的传入神经纤维经背根进入中枢(即脊髓)后,直达腹根与运动神经元发生突触联系;而绝大多数的反射活动都是多突触反射,也就是需要三个或三个以上的神经元参与;而且反射活动越复杂,参与的神经元越多。 4.蛙的搔扒反射有脊髓的参与,人的膝跳反射、排尿反射、排便反射等也都有脊髓参与。 〔板书〕〔问题〕反射活动中,在反射弧上传导的是兴奋。什么思考回答 二、兴奋是兴奋呢?先让学生说出自己的认识,然后让学生阅读教在神经纤材。提问:兴奋的本质是什么呢?如何产生?又是如何传导维上的传的呢? 导 〖板书〗1.神经纤维上传导(双向性) (1)未受刺激时:膜外——正电位 膜内——负电位 (2)某部位受刺激生兴奋时,该部位 膜外由“正”→“负”膜内由“负”→“正” (3)电位差→电荷移动→局部电流→局部电流回路 (4)兴奋以电流的方式沿着神经纤维迅速向前传导 三、兴奋〔提示及板书〕很明显,由于突触间隙的存在,兴奋在思考回答 在神经元神经元之间不能以神经冲动的形式进行传递,而是通过神经之间的传递质与特异性受体相结合的形式将兴奋传递下去的。 递 〖讲述及板书〗(1)突触的定义 一个神经元与另一个〔思考与神经元相接触的部位叫做突触。 讨论2〕 (2)突触的结构 突触前膜 突触间隙 突触后膜 ①突触前膜——突触小体的膜; ②突触后膜——与突触前膜相对应的胞体膜或树突膜; ③突触间隙——突触前膜与突触后膜之间存在的间隙。 (3)突触小泡内递质的释放作用
(4)兴奋在细胞间的传递是单向的 因为递质只存在于突触小体内,只能由前膜释放,作用于后膜,使后一神经元兴奋或抑制,而不能按相反的方向传递。 突触小体内近前膜处含大量突触小泡,内含化学物质——递质。当兴奋通过轴突传导到突触小体时,其中的突触小泡就释放递质进入间隙,作用于后膜,使另一神经元兴奋或抑制。这样兴奋就从一个神经元通过突触传递给另一个神经元。 〔板书〕〔提示〕1.成人和婴儿控制排尿的初级中枢都在脊髓,阅读分析阅读、提四、神经但它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控回答 取信息系统的分制能力较弱,所以排尿次数多,而且容易发生夜间遗尿现象。 能力和级调节 2.是控制排尿的高级中枢,也就是大脑出现了问题。 迁移能〔资料分3.这些例子说明低级中枢受相应的高级中枢的调控。 力 析〕 〔板1.中央前回第一运动区 思考讨论 书〕五、中央前回皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒回答 人脑的高置的。 级功能 大脑皮层第一运动区代表区范围的大小与躯体大小无 关,而与躯体运动的复杂精细程度有关。 2.言语区 (1)运动性失语症 不能讲话——运动性失语症 (2)听觉性失语症 听不懂——听觉性失语症 3.大脑皮层与内脏活动的联系 4.神经系统各部分的协调统一 神经系统是人和高等动物的主要的功能调节系统,各项 生命活动一般都是在大脑皮层、下丘脑、植物性神经等共同 调节作用下才得以协调进行。 (四)神经调节与体液调节的区别与联系 神经调节与体液调节在动物体内是同时存在的,都是机 体调节生命活动的基本形式。二者这两种调节作用共同协调 相辅相成,一方面体内大多数内分泌腺都受中枢神经系统的23
控制,如性激素的分泌就是受中枢神经系统调节的;另一方 面内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的功能,如甲 状腺激素就是大脑的生长发育所必需的。在上述这两种调节 作用中动物的各项生命活动主要受神经系统调节。 〔提示〕可能是H区出现了问题。 提示:记忆必须加以巩固才能持久,巩固的方法是复习。〔思考与通过各种感觉器官进入人脑的信息量非常大,据估计仅有讨论3〕 1%的信息能被较长期地记忆,大部分都将被遗忘。能被长期〔旁栏思贮存的信息是反复被运用的。通过反复运用,信息在短期记考题〕 忆中循环,从而延长信息在其中的停留时间,这样就使这些信息更容易转入长期记忆。 〔小结〕 总结 总结能力
八、板书设计
第1节 通过神经系统的调节
一、神经调节的结构基础和反射 (一)神经调节的基本方式
1.反射:非条件反射(先天的);条件反射(后天的)。
2.反射弧——感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(缺一不可)。 二、兴奋在神经纤维上的传导 1.神经纤维上传导(双向性)
(1)未受刺激时:膜外——正电位;膜内——负电位
(2)某部位受刺激生兴奋时,该部位膜外由“正”→“负”膜内由“负”→“正” (3)电位差→电荷移动→局部电流→局部电流回路 (4)兴奋以电流的方式沿着神经纤维迅速向前传导 三、兴奋在神经元之间的传递
(1)突触的定义:一个神经元与另一个神经元相接触的部位叫做突触。 (2)突触的结构:突触前膜 突触间隙 突触后膜 ① 突触前膜——突触小体的膜;
② 突触后膜——与突触前膜相对应的胞体膜或树突膜;
③ 突触间隙——突触前膜与突触后膜之间存在的间隙。 (3)突触小泡内递质的释放作用 (4)兴奋在细胞间的传递是单向的 四、神经系统的分级调节 五、人脑的高级功能 1.中央前回第一运动区
中央前回皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
大脑皮层第一运动区代表区范围的大小与躯体大小无关,而与躯体运动的复杂精细程度有关。 2.言语区
(1)运动性失语症:不能讲话——运动性失语症 (2)听觉性失语症:听不懂——听觉性失语症
3.大脑皮层与内脏活动的联系 4.神经系统各部分的协调统一
神经系统是人和高等动物的主要的功能调节系统,各项生命活动一般都是在大脑皮层、下丘脑、植物性神经等共同调节作用下才得以协调进行。
六、神经调节与体液调节的区别与联系 九、布置作业
第二节通过激素的调节 课教题 通过激素的调节(第二课时) 师 上课时间 编号 06 教学重点 1、促胰液素的发现过程。 2、血糖平衡的调节。 教学难点 激素调节的实例分析。 知识 1、描述动物和人体的激素调节。 教 目标 2、探讨动物激素在生产中的应用。 学 能力 目 目标 2.运用建构模型的方法, 建立血糖调节的模型。 标 情感 目标 讨论促胰液素的发现过程中,科学态度和科学精神所起的重要作用。 教学媒体 多媒体课件,挂图 教学过程 教学内容 教师的组织和引导 个人札记 24
(1) 什么是激素调节? 复习上节课内容 (2) 激素是怎样调节生命活动的? (3) 胰岛素与胰高血糖素人体血糖? (4) 血糖平衡的调节是什么调节? 生:思考并回答问题 教师对实例一作简要归纳总结后引入对实例二的分析。 甲状腺激素的分学生:阅读教材,不明白的可以相互讨论。 级调节 然后请同学依据课本图211分析甲状腺激素的分级调节。 请一位同学讲解甲状腺激素的分级调节过程,其他同学补充。 教师根据学生的讲解简要总结归纳甲状腺激素的调节。然后 要求学生归纳血糖平衡调节与甲状腺激素分级调节的异同。 激素调节的特点 从二者相同点上,引出激素调节的特点。 要求学生根据本节所学的知识,并联系初中学习过的其他激 素的有关知识,讨论归纳激素调节的特点。 学生先讨论、归纳激素调节的共同点,然后交流。 再阅读教材,比较自己的归纳与教材叙述的差异。 师:做简单总结。激素种类多,量极微,既不组成细胞结构, 又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞, 使其原有生理活动发生变化。因此,激素是调节生命活动的 信息分子。 科学知识有其实用的价值,知识在实践上的应用,会影讨论与交流 响到人们生活的方方面面。激素调节发现之后约100年来, 提问学生回答 在细胞核内,基因完成转录,形成mRNA,mRNA被转送到细胞质,在内质网上的核糖体中指导合成多肽链(先形成的长链大分子称为前胰岛素原),前胰岛素原能穿越内质网膜进入内质网,在内质网内加工,成为胰岛素原然后胰岛素原被运到高尔基体,继续加工成为成熟的胰岛素,由高尔基体分泌的囊泡运输到细胞膜,分泌到细胞外 激素调节的特点: 1.微量和高效 2.通过体液运输 3.作用于靶器官、靶细胞 按其化学性质可分为两大类: (一)含氮激素 1.肽类和蛋25 人们开发了许许多多的激素类药物。 (1)你知道哪些激素类药物?这些药物有什么功用?请你评价这些药物应用的利弊。 (2)补充一些学生未列举到的激素应用的例子,你如何评价它们的利弊? (3)你认为人们在开发和使用激素类药物时应该注意哪些问题? (4)科学技术的进步给人类带来的影响,能给你什么启迪? 白质激素 主要有下丘脑调节肽、神经垂体激素、腺垂体激素、胰岛素、甲状旁腺激素、降钙素以及胃肠激素等。 2.胺类激素 包括肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺激素。 (二)类固醇(甾体)激素 类固醇激素是由肾上腺皮质和性腺分泌的激素,如皮质醇、醛固酮、雌激素、孕激素以及雄激素等。另外,胆固醇的衍生物棗1,25-二羟维生素D3也被作为激素看待。 课堂巩固 作 业 本节学案相关练习 课后练习 板书设计: 第二节 通过激素的调节 二.激素调节的实例 2.甲状腺激素分泌的分级调节 三.激素调节的特点 1.微量和高效 2。通过体液运输 3。作用与靶细胞和靶器官 课后笔记: 通过本节的学习,同学们了解到激素对人和动物体有着非常重要的调节作用。因此,在日常生活中,对激素类药物一定要慎用。 第三节神经调节与体液调节的关系
一、教学目标
1.知识与技能:
⑴简述神经调节和体液调节的特点。 ⑵说出神经调节与体液调节间的协调关系。 2.过程与方法:
⑴描述体温调节、水盐调节。
⑵举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用。 3.情感态度与价值观: 认同毒品的危害,远离毒品。 二、教学中难点
1.教学重点
神经调节与体液调节的协调。 2.教学难点
人体的体温调节与水盐调节的分析。 三、课时安排
1学时。 四、教学方法
讲授法、对话法、演示法 五、教学过程 内容板书 教师组织和引导 学生活动 教学
意图 【讲述】同学们好! 在本章的前〖留待学完新课后回新两节中,我们分别学习了神经调节和答〗 课激素调节。下面让我们先来看图片 1.在重力加速度的影导【展示图片1】玩过山车的图片 响下,全身的血液要进入 【讲述】过山车大家玩过吗。在行重新分配,这是一个游乐园乘坐过山车,头朝下疾驰时,方面;另一方面,虽然不少人感到心怦怦直跳,有些人还会知道坐过山车是安全狂呼乱叫。如果此时检测血液,发现的,但不免还是有点担能使心跳和呼吸加快的肾上腺素含量心,在这种状态下,内也明显升高。这一现象我们姑且称之分泌系统分泌出肾上为“过山车现象”。 腺素等多种激素,使心问题探讨: 跳和呼吸加快,血压上1、 既然知道做过山车是安升。 全的,为什么心跳还会加速呢? 2.人由于紧张,会紧握这个例子中,人体所作出的反应,那双拳、发出叫喊等,这些与神经调节有关?那些与激素调节些反应与神经调节有有关?你能说出两者之间的关系吗? 关;心跳和呼吸加快、血压上升等与激素调节有关。在这种紧张的状态下,肾上腺、垂体等一接到神经系统的信号,就分泌多种激素进行应急。 按现在同学们所掌握的知识,对“过山车现象”其中的奥妙转26
还很难理解得很透彻。那么,这节课我们就来学习相关的知折 识,学完了我们再重新来审视这些问题。 第3节 神什么是体液调节呢?看到体液调激素调节。 经调节与体节大家马上能联想到什么? 液调节的关为什么有这样的联想呢?这两者因为我们之前学过,激系 有什么关系? 素调节的第2个特点就体液调所以我们可以说激素调节就属于是:通过体液运输。 节:激素等体液调节。但是,体液调节就完全等这说明CO2也能化学物质同于激素调节吗? 调节生命活动,它的作(处激素以 提示:兔子在CO2浓度过高的环境用是促进呼吸运动。 外,还有其中呼吸会加快加强,这说明CO2有什体液。 他调节因么功能呢? 体液调节。 子,如CO2CO2在生物体内是通过什么运输激素和其他调节等)通过体的呢? 因子,如CO2等,通过液传送的方所以,CO2的调节应该属于哪种体液传送的方式对生式对生命活调节方式? 命活动进行调节,称为动进行的调除了CO2以外,还有很多其他非体液调节。 节。 激素类调节因子也在生命活动的调节中起着重要作用。请同学总结什么是体液调节。 激素调节是体液调节的主要内容。 一、神要更好解释“过山车现象”,我们1:神经调节是以 经调节和体先要把神经调节和体液调节二者各自反射为基本活动方式,液调节的比不同的特点来做个比较。 其结构基础是反射弧。 较 先简单复习一下前两节的相关内2:兴奋在神经纤
容。 维上以神经冲动的形1、 神经调节的基本方式是式传导的,在神经元之什么?其结构基础是什么? 间是以神经递质的方2、 兴奋在神经纤维上和神式传递的。前者的传递经元之间是以什么方式传递的?它们速度非常快,后者要稍的速度怎样? 慢一些。 3、 激素的分泌有着什么样3:激素调节存在的调节机制?激素从产生到起作用的着下丘脑—垂体—内大致过程是怎样的? 分泌腺的分级调节机由此,同学们通过讨论,分析神制和反馈调节。激素在经调节和体液调节的不同点。填下表内分泌腺细胞中合成【板书】 以后,通过外排作用分比较项神经调体液调泌到体液中,通过体液目 节 节 的传送,作用于靶细作用途反射弧 体液运胞、靶器官。 径 输 思考讨论填表 反应速迅速 较缓慢 度 作用范准确、比较局较广泛 围 限 作用时短暂 比较长 间 〖精讲〗神经调节是以反射为基本活动方式,其结构基础是反射弧,当然它的作用途径就是反射弧了。体液调节中的激素或其他调节因子都必须靠体液来运输,它的作用途径自然是体液的运输。 兴奋在神经纤维上的传导形式是神经冲动,产生原因是形成了局部电流,27
所以这种运输速度非常快。兴奋在神经元之间的传递虽然有突触延搁的现象存在,但相对来说延搁的时间还是非常短的。而体液体调节需要经过物质的分泌、体液的运输、与靶细胞的受体结合等过程,时间经过得就长了。 神经调节中,完成反射的结构基础是反射弧,所以某一刺激引起的反射作用范围就是这条反射弧的效应器,比较准确而局限。体液调节中的激素和其他调节因子广泛弥散在体液中,很多调节因子(如甲状腺激素、CO2)的靶细胞是几乎包括全身所有细胞。即使它有特定的靶器官,它的功能也常常会影响到全身。如胰岛素分泌的不正常会使流遍全身的血液中的葡萄糖含量过高,产生糖尿病。 神经调节中因为神经冲动的产生是由于局部电流回路,神经纤维上的膜电位在兴奋后马上回到静息状态,而在两个神经元之间传递信息的神经递质在突触间隙中存在的时间是非常短暂的,很快会受突触间隙中的其他物质的影响而失去功能。所以每次反射产生的时间很快,完成后又马上回到原来状态。而体液调节中激素或是其他调节因子被分泌到体液中后,它能存在较长的时间。 我们通过分析知道,神经调节与体液调节的作用方式和结构转基础都是不同的,但两者又是相互协调地发挥作用的。那么折 两者间有什么关系呢?这两种调节是怎样进行协调的呢? 二、神经调这里我们用两个例子来1.人体内的代谢反应是酶促 节和体液帮助大家理解这一问题。 反应,而酶必须在一定的温调节的协实例一:体温恒定的调节 度条件下才能发挥最大的催调 1.不论是在炎热的环境化能力。人的体温总是保持中,还是在寒冷的环境中,人恒定,人体内的酶促反应就的体温总是保持恒定的,这种能稳定的进行,大大提高的恒定有什么意义? 人适应变化中的环境的能2.一个物体温度的高低力。 取决于什么?人的体温高低2.物体的温度高低取决于该
又取决于什么? 物体所处的环境的温度。而3.人体通过什么途径产人的体温高低和环境温度高生热量?通过什么途径散失低没有必然的关系,它取决热量? 于人体代谢产生的热量和人【讲述】体温的恒定对人体向环境中散失的热量之间体正常的生命活动至关重要。的比例。 人体热量的来源主要是细胞3.人体主要通过呼吸作用产中有机物的氧化放能,人体安生热量,主要通过体表热辐静时以肝脏放能为主,运动时射散失热量。 以骨骼肌为主。热量的三处主4.寒冷环境中作为产热结要通过汗液的蒸发,皮肤内毛构的肌肉和肝脏代谢旺盛,产热细血管的散热,其次还有呼多;作为散热结构的汗腺分泌减吸、排尿和排便等。 少,毛细血管收缩,散热减少。出示图:体液调节图解 炎热环境中,肌肉和肝脏代谢减4.寒冷的环境中,要维持体弱,产热少,汗腺分泌增加,毛温的恒定,产热的结构发生什么变细血管舒张,散热增多。 化?散热的结构发生什么变化?5.甲状腺激素。 如果是在炎热的环境中呢?5.在6.人体的产热和散热是受神上一节课上我们曾经接触过一种经和体液共同调节的。体温激素,它能在寒冷刺激下调节机体变化的刺激被下丘脑感受到产热增加,是什么激素? 后,神经系统通过反射弧产6.人体的产热和散热是受什生相应反射,同时体液中如么调节和控制的呢?如何进行调甲状腺激素等能调节体温的节和控制的? 激素含量也会发生变化,神7.在这个实例中,神经调节经和体液共同调节产热结构和体液调节的关系是怎样的? 和散热结构发生相应变化。 28
8.人体的体温在任何情况下7.在这个实例中,首先起作都能保持恒定吗?哪些情况下可用的是下丘脑的体温感受器,它能导致体温失恒?如果环境温度属于反射弧中的感受器部分,分过高或过低,应采取哪些措施才能泌相关激素的内分泌腺就相当维持体温的恒定? 于效应器。所以,这个实例中体9.请根据人体体温调节机制液体调节受神经调节的控制,它简图解释,极地和高温车间工作人们共同作用完成对产热和散热员是怎样调节体温的?这种调节的控制。 能力是有限的,因此还应分别采取8.人体的体温并不是在任哪些措施? 何情况下都能保持恒定的。当环10.人体每天都要从饮食境温度持续长时间过高或过低,中获得水和各种无机盐,同时超出了机体所能调节的限度,就又要通过多种途径排出一定可能导致体温失恒。如果环境温的水和无机盐,以维持内环境度过高或过低,应采取增减衣的稳态。水盐排出的主要途径物、转移到温度适宜的环境中、是排尿。关于尿液的形成,我物理降温或取暖等措施才能维们在初中时已经学过,这里大持体温的恒定。 家来重温这个知识。尿液形成9.极地工作人员通过神经过程中直接影响尿量多少和和体液共同作用,肌肉、肝脏细回到内环境中水盐的量的是胞代谢非常旺盛,汗腺分泌很在哪里进行的什么过程? 少,毛细血管收缩。而在高温车11.关于抗利尿激素的功间工作的人则正好相反。因为调能,我们在第2节练习的题目节能力是有限的,极地工作的人中接触过了,还记得它的作用员要穿很多保暖衣物,喝温水,吗? 作室内加热等措施。高温环境工【转折】很好。水盐调节作的人多喝盐开水补充汗液中
的机制非常复杂,涉及多种激流失的水分和盐分,室内要通素和神经的协调作用。下面仅风,准备风扇、室内降温等措施。 以抗利尿激素及相关神经调10.是在肾小管、集合管节为例,来探讨水盐平衡的维中完成的水分和盐分的重吸持。 收过程。 11.下丘脑分泌的抗利尿激素能提高肾脏集合管对水的通透性,促进水的重吸收。 1、内分泌实例二:人体水盐平衡的调节示1.生1:当人饮水不足、 腺直接或图:水盐平衡调节图解 体内失水过多或吃的食物过间接地接【说明及问题】1.大家根咸,细胞外液渗透压就会升受中枢神据水盐平衡调节图解,展开分高,这一情况刺激下丘脑渗经系统的析讨论,然后分别请两位同学透压感受器。使得下丘脑一调节。 来说明当饮水不足和饮水过方面把信息传到大脑皮层感2、内多的情况下,人体是怎样保持觉中枢,使人产生渴觉而主分泌腺所水和无机盐的平衡的。 动饮水,结果就能使细胞外分泌的激2.在这个实例中,下丘脑液渗透压下降。这部分属于素也可以及参与了神经调节,又作为内神经调节。另一方面,下丘影响神经分泌腺参与了体液调节。请同脑还分泌抗利尿激素,并由系统的发学比较分析实例一和实例二,垂体释放到血液中。血液中育和功能。 进一步阐明神经调节和体液的抗利尿激素含量增加,就 调节的关系。 加强了肾小管、集合管对水【提示】经过分析我们知分的重吸收,使尿量减少了,道,不少内分泌腺直接或间接回到内环境中的水分增加,地接受中枢神经系统的调节,就会使细胞渗透压下降趋于在这种情况下,体液调节可以正常。这属于体液调节。 29
看作神经调节的一个环节。 1.生2:当人饮水过多3.反过来,体液调节对神时,细胞外液渗透压就会降经系统就没有作用了吗?请举低,这一情况刺激下丘脑渗例说明。 透压感受器。使得下丘脑一【讲述】是的。另一方面,方面把信息传到大脑皮层感内分泌腺所分泌的激素也可觉中枢,使人不产生渴觉。以影响神经系统的发育和功另一方面,下丘脑还减少分能,如幼年时甲状腺激素缺泌抗利尿激素,垂体释放到乏,就会影响脑的发育;成年血液中的抗利尿激素减少,时,甲状腺激素分泌不足会使就减弱了肾小管、集合管对神经系统的兴奋性降低。 水分的重吸收,回到内环境 中的水分减少了,尿量增加了,就会使细胞渗透压升高趋向正常。 2.课本P33第一段。 3.有的。比如说甲状腺激素的几个功能中有一个就涉及到它能提高神经系统的兴奋性、与神经系统的发育有关。 【小结】总之,动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。正是由于这两种调节方式的协调,各器官、系统的活动才能协调一致,内环境的稳态才能得以维持,细胞的各项生命活动才能正常进行,机体才能适应环境的不断变化。 解决 “问题探讨” 见开头提示
最后请同学们阅读课后阅读思考谈谈对此的想法。 拒的文章——拒绝毒品、慎用心绝理药物。 毒品 〖作业〗〖教师适当提示〗 独基础题1.(1)×;(2)√。 立2.提示:这种做法是不可取的。虽然人体每天摄入和排出的完水量是基本相等的,但还是需要一定的水量来维持正常的生成命活动。如果喝水过少,尿量就会很少,那么应通过尿液排作出的体内代谢废物无法正常排出,就会造成人体内环境的紊业 乱。 拓展题1.激素传递的信息需要通过体液的传送,然后与相应的靶细胞上的受体结合而发挥作用,多数情况下是比较缓慢的;而神经传导的兴奋在同一个神经元上是以电流的形式,只在突触处才转化为化学信号的形式,所以激素传递信息多数情况下没有神经传导兴奋的速度快。 2.在紧急情况下,紧急信号通过交感神经作用于肾上腺髓质,一方面促进肾上腺素的合成,另一方面促进它的释放。肾上腺素作用于中枢神经系统,可以提高其兴奋性,使机体警觉性提高,反应变灵敏;同时作用于其他组织,使肺通气量增加,心脏收缩力加强,心率加快,血液重新分配到骨骼肌和肝脏,促进糖原和脂肪分解以提供能量等。在这一过程中,交感神经和肾上腺素的作用(即神经调节和体液调节)很难区分,它们相互配合,有利于机体应付紧急的情况。 〖板书设计〗
第3节 神经调节与体液调节的关系
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体液调节:激素等化学物质(处激素以外,还有其他调节因子,如CO2等)通过体液传送的方式对生命活动进行的调节。
一、神经调节和体液调节的比较 二、神经调节和体液调节的协调 实例一:体温恒定的调节 实例二:人体水盐平衡的调节 1、内分泌腺直接或间接地接受中枢神经系统的调节。
2、内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
比较项目 作用途径 反应速度 神经调节 反射弧 迅速 体液调节 体液运输 较缓慢 生:T细胞
为什么攻击这种细胞后人体的免疫功能会全部丧失?T细胞在免疫过程中有什么作用呢?这是我们这节课要解决的重要问题之一,我们先来学习人体的免疫系统有哪些部分组成,大家看课本35页,并完成导学提纲中的前3个问题,给你2分钟时间 (学生看书,填提纲,同时教师板书)
大家抬头看大屏幕,关于免疫系统的组成,我们有哪些需要注意的地方?第一个问题是:你认为T细胞和B细胞是因何而得名的? 生:略
师:大家同意他的观点吗?正如他所说的是根据成熟的场所来命名的。第二个问题是:这些免疫细胞是在哪个免疫器官中生成的?
生:略(学生可能会答错,提醒大家看T细胞是迁移到胸腺成熟,说明不是在这里生成) 师:所有的这些免疫细胞都是在骨髓处生成,是由骨髓中的造血干细胞增殖分化而来的。有关免疫系统组成,我们就先说这么多,我们来做一个练习(屏幕呈现)
作用范围 准确、比较局限 较广泛 作用时间 短暂 比较长 第4节 免疫调节
一、教学目标
1.概述免疫系统的组成。
2.概述免疫系统在维持稳态中的作用。 3.关注艾滋病的流行和预防。
4.关注器官移植所面临的问题,进一步探讨科学、技术与社会的关系。 二、教学重点和难点
1.教学重点
免疫系统的防卫功能。 2.教学难点
体液免疫和细胞免疫的过程。 三、课时安排
2课时(本节为第一课时) 四、教学过程
导入:屏幕展示两幅有关艾滋病的图片
教师提出问题:图中展示的正是目前肆虐全球的疾病艾滋病,对于艾滋病大家应该不会陌生,谁能说一下你对于艾滋病有哪些了解? 生:略,(对于所答给予评价)
师:我们一起来了解一下艾滋病的致病机理,大家请注意艾滋病毒攻击的是人体的什么细胞?
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想出答案的请举手,(如果没有人举手要鼓励大家,我相信在座各位都是很优秀的,请大胆举起你的手,)
人体的免疫系统是如何保卫我们的身体免受伤害的呢?因为由它们组成了人体的三道防线,请看课本是哪三道防线?(1分钟时间,同时教师板书) 师:第一道防线是? 生:皮肤和黏膜
师:你认为黏膜是指什么? 生:消化道黏膜,呼吸道黏膜等
师:回答的比较全面了,但是要提醒大家注意,还包括黏膜的分泌物 第二道防线是?
生:杀菌物质和吞噬细胞,
师:唾液中就存在着溶菌酶这种杀菌物质,它是否属于第二道防线呢? 生:不是,
师:所以确切地说应该是体液中的杀菌物质。第三道防线是? 生:免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成
师:前两道防线属于非特异性免疫,第三道防线属于特异性免疫,接下来我们来看几个实例判断一下它们分别属于第几道防线。(屏幕呈现练习题) 生:(举手做答)
师:特异性免疫到底特异在哪里?好,我们接下来学习特异性免疫的过程,(教师板书)在学习特
异性免疫之前我们首先要掌握两个基本概念:一个是抗原,另一个是抗体,(作为副板书呈现)对这两个名词大家应该不陌生,谁能说一下什么是抗原?
生:略,(答的好给予鼓励(看来这名同学初中生物学的就非常棒),答的不好,换一名同学作答) 屏幕呈现抗原的准确定义,并找同学举出实例
师:抗体又是指什么呢?继续找学生作答(答得好继续鼓励) 在呈现的定义中有浆细胞这个词,告诉学生我们即将学习到,
师:抗体消灭抗原的过程是在体液中进行,所以这个过程被称为体液免疫,好大家带着屏幕上这几个问题来看课本37页第四段的内容。(3分钟,板书体液免疫)
3分钟后,找某一排的同学从前往后依次回答屏幕上的5个问题,接下来让大家尝试写出体液免疫的过程,可以商量,同时找两名同学到黑板上书写,(下面写完的同学两个一组相互描述体液免疫的过程),完后先说一句鼓励的话,(如:上来写就表明你很勇敢)然后通过比较来完善两名同学所写的过程,并屏幕呈现规范的图解,(1分钟整理)
师:我们在没有生病的时候也会打疫苗,打疫苗的目的是什么? 生:预防疾病,
师:我们打的预防性疫苗是什么? 生:灭活的病毒
师:好,那谁能利用我们刚刚学过的体液免疫过程来解释一下打的疫苗为什么会起到预防疾病的作用?
生:略(评价:你解释的太好了,真是出乎我的意料)
师:由此可见打疫苗的主要目的是为了在体内产生相应的记忆细胞,这样在第二次接触同种抗原的时候,记忆细胞会迅速增殖分化形成浆细胞,从而产生大量抗体,所以打过疫苗的人在同种抗原侵染时病症程度会轻的多,甚至不患病。刚刚我们说的是灭活的病毒,如果不是灭活的病毒,而是毒性较强的病毒呢?我们知道活的病毒是要寄生的活细胞内的,在经过了体液免疫的过程之后,没有将所有的病毒消灭,有部分病毒侵入宿主细胞内,而抗体又无法进入,这时我们的机体又会作出怎样的反应呢?大家看课本37页最后一行,到38页第一段。并尝试在体液免疫的基础上补充接下来的反应。
(1分钟后,让另外两名同学在前面同学的基础上进行补充,屏幕呈现细胞免疫的过程) 师:(先评价然后完善)如果病毒侵染的是其它组织细胞还好,如果侵染的是T细胞呢?T细胞无论是在体液免疫还是细胞免疫中都起到了很重要的作用,所以艾滋病难以治疗的原因就在这里。 好,本节的主要内容就这些,现在我们小节一下。屏幕呈现本节的小节 大家做随堂巩固的题目,最后订正答案。下课 五、板书设计:
32 第4节 免疫调节
主板书内容 一、免疫系统的组成 二、三道防线 三、特异性免疫
体液免疫和细胞免疫的过程示意图(由学生所写的)
副板书内容: T细胞 抗原 抗体 疫苗
第三章第一节植物生长素的发现 教学课题 植物生长素的发现 课 型 新授课 教材分析 本课的内容是人教版生物必修3第3章第1节,本课题的参考课时为1课时。主要内容包括:植物生长素的发现;生长素的产生、分布和运输。植物激素调节一章是必修3植物个体水平的稳态与调节内容,揭示了植物体维持稳态的调节方式──激素调节的原理和应用知识,与第1、2章内容并列共同组成生物有机体稳态调节知识体系。植物生长素的发现一节作为本章开篇一节层层深入揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性,随着生长素的发现学生认识到植物激素的存在,并初步了解生长素作用──促进生长,这也为继续探索第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础,本节内容起着承上启下的作用。这一节内容其中“生长素的发现过程” 隐含的科学研究的方法与过程,在整个必修课本中处于相当重要的地位,也是培养学生科学研究能力的很好的载体,更是历年高考的热点。 教学目标 1.知识目标: ①概述生长素的发现过程。 ②说明植物向光生长的原因。 ③生长素的产生、运输和分布。 2.能力目标: ①体验发现生长素的过程和方法。初步学会科学探究实验的设计方法。 ②训练严密的逻辑思维能力,观察能力,养成良好的生物学素养。 3.情感目标:利用生长素发现过程进行科学发展史教育,学生关注生活现象,体验科学发现之美,形成积极探索、勇于进取的求知精神和追求真理的良好意志品质。 教学重点难点 1.重点及分析:生长素发现过程是本节课的重点。 在科学研究与发现的历史过程中,不断发生着观察(包括实验观察)、根据观察发现问题并提出问题、根据分析提出假说和对假说的求证活动。课文中所介绍的生长素发现历史中的三个实验,完整地再现了一个假说的提出和求证过程,是对学生进行科学史教育的极好素材。同时也是学生体会科学研究的实验方法以及严谨的思维逻辑过程。 2.难点及分析: ① 生长素发现的实验设计,及科学实验设计的严谨性分析是本节的教学难点。 在探索胚芽鞘向光生长的过程中,以科学的严密的逻辑思维引导学生层层设疑、合作探究设计实验来解决。这个能力对于学生来说有难度也有挑战性,运用科学方法:假说-演绎法解决这个教学难。初步学会遵守实验设计中的单一变量原则和对照原则,学会分析实验设计,得出相应结论,训练逻辑思维的严密性。 ② 生长素的产生、运输和分布。 学生对芽、顶端分生组织、形成层、形态学上端等缺乏感性认识,通过图片展示加深印象,感悟形象思维到抽象思维的转换。 教具准备 课件 33
教法分析 1、设计理念 通过创设情景,培养学生自主合作探究意识,通过引导生生交流、师生评价,获取知识。“创设情境现象→ 发现提出问题→合作探究/合作发现→释疑→归纳→反馈→应用”为施教方法,完成目标。 2、主要教法: a.达尔文实验 回顾科学的研究方法──发现问题──提出假说──设计实验验证假说──得出结论,以此为思路展开教学,生生合作制定探究方案、预测结果、得出结论,突出知识线索对向光性的可能原因的推测,同时教师引导归纳实验设计方法和要点。 b.詹森、拜尔、温特实验 知识上以问题引导阅读合作讨论突破为线索,方法上迁移达尔文实验设计方法判断詹森实验的巧妙之处,补充对照实验,对比拜尔实验和达尔文实验领悟单侧光引发向光生长原因 c.生长素的产生、运输、分布 以幻灯片展示图片、识图、填图牵引阅读兴趣、抽象知识形象化,理解应用知识。 教学过程 I、导入【直观展示、激情置疑】 导课: 春色满园关不住, ? 设问:1、这是植物生活中的什么现象? 2、环境中哪种刺激引发了红杏出墙 ? 3、红杏出墙对它的生活有什么益处 ? “红杏”为什么会向光生长,在这个过程中植物体是怎样调节的?让我们一起探索“生长素的发现”。 II、新课 (一)、生长素的发现过程 1、达尔文实验 首先介绍科学的研究方法:发现问题──提出假说──设计实验──验证假说──得出结论。 展示达尔文的实验示意图,并引导学生对实验进行比较,得出实验结论。 设计意图:指导探究学习思路 【学生活动: 用科学方法探究植物生长具有向光性】 生活发现:受到单侧光照射时金丝雀虉草的胚芽鞘会向光弯曲生长 提出假说: ⑴ 向光性与胚芽鞘尖端有关 ⑵ 感光部位在胚芽鞘尖端 ⑶ 弯曲生长部位在胚芽鞘尖端以下 ⑷ 单侧光作用下胚芽鞘背光侧比向光侧生长快
课件展示图片和相关内容(如下),引导学生分析,得出结论。 活动一:探究向光性与尖端有关 活动二:探究感光部位在尖端 活动三:探究弯曲生长部位在尖端下部 设问:根据这些实验结论,你怎样解释胚芽鞘生长具有向光性? 结论:单侧光照射时尖端产生某种刺激,这种刺激传递到下部,会造成背光面比向光面生长快, 因而出现向光性弯曲。 过渡语:用什么方法可以证明这种“刺激”从尖端 传到下部呢?这种“刺激”究竟是什么? 2、詹森 拜尔 温特实验 推测:尖端产生刺激引起下部弯曲生长,这种刺激一定能传递到尖端下部。 【自主学习、突破重难】 阅读教材内容P47 3-8段、回答问题: 设计意图:学生能通过阅读理解教材内容,同时可迁移、发散由达尔文实验学习中形成的实验设计方法。 ①说詹森实验的巧妙之处,你怎样设计对照试验? ②拜尔怎样解释胚芽鞘弯曲生长的原因?对比达尔文向光性试验想一想该实验为什么在黑暗条件下进行? ③你能否用该实验得到的启示来解释单侧光引起弯曲生长的原因? ④温特是怎样找到这种刺激的?他为什么把这种物质命名为生长素? 学生:阅读思考交流各自认识、互补完善。 教师:通过课件展示詹森 拜尔 温特实验指导规范学生小结。 教师精讲:拜尔 达尔文 分布多生长快, 分布少生长慢 背光侧分布多生长快, 向光侧分布少生长慢 ; 胚芽鞘向光生长是由于单侧光照射,使胚芽鞘的尖端产生的某种刺激在尖端下部分布不均导致胚芽鞘弯向光源生长。 教师简介并幻灯片展示:生长素的发现与提取,强调其化学本质。 设问:除生长素外,植物体还有哪些激素?它们共同特点如何? 幻灯片展示:赤霉素、乙烯、细胞分裂素的共同特点: ⑴由植物体内产生 ⑵能从产生部位运送到作用部位 ⑶对植物的生长发育有显著影响 过渡语:生长素的产生部位、运输特点和分布部位怎样? (二)、生长素的产生、运输和分布 教师展示植物图片,学生识图并思考生长素的相关问题。 设计意图:学生对芽、顶端分生组织、形态学上端等缺乏感性认识,展示图片加深印象,训练抽象思维能力。 师生互动交流、补充完善 小结: 讨论:你能否从生长素的产生、运输和分布三个环节解释胚芽鞘向光生长的原因? 老师:课件展示过程。 34 情况并分单侧光照射 析产生的原因 教学反思 本课主要运用了“假说-演绎”法进行实验的探究,通过生生合作,教师指导制定探究方案,提出问题:那是不是任意浓度的生长素溶液都能促进植物生长 体验了科学探究的实验方法及过程,同时训练了严密的思维能力,提高了学生的生物素养。呢? 在教学中还锻炼了学生的自主学习能力,有助于学生能力的提高。这些都体现了新课程标准请分析“问题探讨”中的“生长素浓度与所起作用关系”曲线图。结合“问的特点。但是学生的实验设计能力较弱,在教学过程中会出现设计时间长的问题,同时也会结合“问题”讨论我们从中能解读到哪些信息? 题”讨论此出现生生讨论效率低的情况,在今后的教学中应加强对学生学习方面的指导,提高学生的学 曲线图所习效率。 隐含的信 总结:一、生长素的生理作用 息。 1、作用特点表现两重性: 第二节生长素的生理作用 2、一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时 一.教学目标 则会抑制生长,甚至会杀死植物。 (一)知识目标 3、不同器官对生长素反应的敏感性不同,根>芽>茎 1. 概述植物生长素的生理作用,通过实例理解生长素作用的两重性 2. 了解生长素及类似物在农业生产上的应用。 (二)能力目标 学会分析生物图表. 请应用相关知识,解释下列现象 (三)情感目标 建立尊重事实、严谨治学的科学观。结论,训练逻辑思维的严密性。 [实例1] 顶端优势现象。分析: 二.教学重点和难点 (1)比较甲和乙的生长情况__________________________。 师生共同教学重点:生长素的生理作用。 (2)比较生长素含量情况:甲____乙,原因是分析 教学难点:顶端优势、根的向地性、茎的背地性产生的原因的分析 ____________________________。 三.教学方法:引导学生进行图表分析与教师讲授相结合. (3)生长素对甲和乙的作用有什么不同?_________________。 (4)解除顶端优势的方法和原理是四.教学过程 引言:前面一节我们一起学习了“植物生长素的发现”,知道什么是植物激素,理解___________________。 [实例2] 根的向地生长及茎的背地生长 了植物发生向光性的原因以及生长素的产生、运输和分布的特点。下面我们来看一道分析:(1)根图分析比较A和B 、C和 题,请分析现象及原因。 D生长情况_______________、 教师的组织与引导 学生活动 意图 ______________。(填快慢) (2)分析生长素含量情况:A_____B;C_____ D。(提示,考虑 1、现有两株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分,给予不同的处理(见 重力对生长素的影响) 下图),培养一段时间后,胚芽鞘的生长情况如何?为什么? (3)分析ABCD四点生长素的作用A_______ B______ C______D____(填促进或抑制) 说出胚芽复习巩固生长(4)试分析出现根向地生长的原因是________________; 鞘的生长素的产生、运输茎背地生长的原因是_____________________________。 III、小结:通过展示练习师生共同总结 IV、习题:课后习题的基础题 意图:知识的应用,强化所学知识 V、作业:练习册相关习题 黑暗处理 特点以及能说出生长素具有促进生长的作用 培养学生学会分析图表能力和语言表达能力。 巩固生长素的运输和生理作用特点 35 (提示:考虑根和茎对生长素的敏感性不同) 提问:在农业生产或园艺等方面,哪些利用了顶端优势,哪些又要解除顶端优势?请举例说明。 从刚才的例子可以看出,有关生长素的科学道理在林业、农业、园艺等方面都得到了广泛的应用。但由于生长素在植物体内含量非常少,提取困难,人们在多年的研究和实践中,发现一些人工合成的化学物质,如萘乙酸,2,4-D等,同样具有生长素的生理效应。这些化学物质,被称为生长素类似物,它们可用于防止果实和叶片脱落,促进结实,获是无籽果实,促进扦插的枝条生根等。 提出问题:生长素类似物2,4-D促进扦插枝条生根的最适浓度是多少呢?在农业生产上应用它时,非常有意义,下节课我们来探究这个问题。 课堂小结及作业布置 课后反思: 学生举例说明“顶端优势”在农业、园艺等方面的应用。 三、教学方法
1、讨论法(植物生长调节剂的应用) 2、PPT演示法
3、讲授法(植物激素的产生、分布、功能等)
四、教学过程
(一)复习回顾
1、生长素的生理作用(两重性):既能促进生长,也能抑制生长 既能促进发芽,也能抑制发芽
既能防止落花落果,也能疏花疏果 2、探究实验的注意事项:预实验
插条处理方法 无关变量 (二)导入
引用生活实例:未成熟的香蕉或者猕猴桃和成熟的苹果放在一起,香蕉很快就成熟了,知道这是为什么吗?
在看书上的“问题探讨”,引入乙烯,开始新课。 (三)新课
1、赤霉素的发现过程(看书总结)
让学生看书53页,自己总结赤霉素的发现过程。 我再以PPT演示我总结的发现过程 2、其他植物激素的作用(重点介绍)
主要是扫描书上的图片,制作成PPT来介绍四种其他植物激素,包括赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。其中,合成和分布的相关内容只是读一下带过而已,学生只要了解就好,而植物激素的作用要重点介绍。
首先是分图一种种介绍,再是以一张表格的形式总结归纳,简单明了。 再比较不同植物激素的作用(如生长素促进果实的发育,乙烯促进果实的成熟等),以加深印象。
最后,做两三题相关选择题巩固知识。
3、植物激素间的相互作用(学生自己看,了解就好)
这个内容不准备PPT,学生自己看书了解,我再提一下“植物的生长发育,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果”。
再列举以下几个例子说明植物激素间的相互作用: (1)生长素浓度升高,促进乙烯的合成
(2)细胞分裂素促进细胞增值,生长素促进细胞伸长
(3)脱落酸抑制生长、加速衰老,细胞分裂素则能解除该种作用。 4、植物生长调节剂的应用(重点是概念)
首先回顾植物激素的概念,再指出什么是植物生长调节剂,并且说明上一节课所学的生长素类似物也是属于植物生长调节剂的一种。
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第三节 其他植物激素
一、教学目标
1、知识目标:(1)列举其他植物激素,说明其作用 (2)评述植物生长调节剂的应用
2、能力目标:利用多媒体搜集植物激素在农业上的应用等相关信息
3、情感态度价值观目标:探讨植物激素在农业生产中的应用,与同学交流成果
二、教学重难点
1、教学重点:其他植物激素的作用 2、教学难点:植物生长调节剂的应用
再是说出植物生长调节剂的优点,直接看书上。 最后的应用实例学生自己看书了解。 (四)课堂小结 主要是结合板书回顾总结 (五)课堂练习 (因为指导老师说这节课时间控制在20分钟左右,所以之后的25分钟左右是做一张《导学案》上的单元练习卷上的全部选择题) (六)课后作业 1、书后的练习 2、完成《导学案》上的单元练习卷 种群A 物 种群B 个体 种 个体 出生率>死亡率 ♀>♂ ① 出生率≈死亡率 ② ♀≈♂ 出生率<死亡率 ♀<♂ 第1节 种群的特征 一、种群密度 1.概念 2.种群密度的调查方法: (1)样方法: 取样方法:五点取样、等距取样 (2)标志重捕法 计算公式: 二、出生率和死亡率 三、迁入率和迁出率 五、种群特征间的关系:(图) 年龄组成 预测 -出生率 + 种群数量 死亡率 -迁入率 + 种群密度 迁出率 影响 第四章第一节种群的特征 科目 生物(必修1) 课型 传统授课 课题 第4章 种群与群落 第1节 种群的特征 教学需要分析 教 学 目 标 教学对象 高二学生 设 计 人 袁聆轩 性别比例 六、种群的空间特征:(图) 均匀分布 随机分布 集群分布 教学过程 1、学习目标:掌握种群和群落的概念;理解种群的特征及各个特征的关系;掌握种群密度的调查教师活动 方法。 2、能力目标:能够运用种群密度调查法调查某一种群的密度;利用种群的特征来分析解决生产中导入新课 的实际问题。 首先回顾以前生物课上学习的内容。必修13、情感态度价值观:对计划生育、物种保护等社会现状有自己的见解和正确的态度。 和必修2从微观的角度认识了生物(分子水平和细胞水平),必修3的前三章学习了生物个体对生本节课是必修3第4章第1节的内容,从本节课开始学生将从宏观上探讨生命系统的组成、教学 命活动的调节。让学生思考: 结构和发展变化规律。教材着重介绍了种群的4个特征和种群密度的调查方法,其中样方的选择内容 和确定是本节课的难点。学好本节课不仅为后面探讨种群数量的变化做好铺垫,也为学习群落和①决定和体现生命现象主要是哪两种化合分析 物? 生态系统打下基础。 学生在必修1分子与细胞、必修2遗传与进化及必修3前三章生物个体生命活动调节部分对②生物个体生命活动的调节又有哪些? 学生 生物已经有了一个大致的了解,而且在平时的生活学习中已经接触到了有关计划生育、物种保护不管是动物还是植物,包括人都能够通过自分析 身生命活动的调节来维持稳态,完成生长、发育、等内容,有一定的知识背景和生活常识,对学习本章有一定的铺垫作用。 繁殖等生命活动。但是,在自然界中,生物不是教学准备 单个存在的。请学生思考: 结合已学知识将学生引入所设计的教学情景,每一部分内容都有问题引领,使整个教学过③生物的生长、发育、繁殖或其它行为和其程成为学生主动探究的过程,通过教师的适时引导,锻炼学生的信息获取能力、分析问题能力教 它生物个体之间有没有关系?请学生举一些例子和语言表达能力。 学 来说明。 对于本节课的难点:样方的选择和确定,让学生先自主探究,然后教师引导分析讨论出现策 通过学生的回答,可以看出生物的生存会受的问题,师生一起总结出样方法的注意事项。标志重捕法的教学设计一个数豆子的小实验,帮略 到生活在一起的同种或不同种生物的影响。所以,助学生理解掌握。 在研究各种生命现象时,有必要把生活在一起的第4章 种群与群落 四、年龄组成和性别比例(图) 板 各种生物作为一个整体来研究。 1.种群:一定区域、同种生物、全部个体 书 设 计 学生活动 备注 学生思考讨论: ①核酸和蛋白质。 ②人体内环境、神经调节、体液调节、植物激素的调节等。 ③有关系。举例:各种生物集体生活或者相互影响的例子均可。 将学生从分子和细胞水平、生物个体水平引入种群水平,让学生从已学习的知识点回顾中引起新内容的思考。 2.群落:同一时间、区域、各种生物、集合 3.个体、种群、物种的关系:(图) 增长型 稳定型 衰退型 推进新课 从第4章开始,我们从各种生物的整体水平上对生命现象进行学习。第4章标题为“种群和群落”,首先来了解一下这两个概念。(板书) 37 加强学生对“种群”概念的理解。 在一定自然区域内,同种生物的全部个体叫种群。(强调种群的几个要素) 同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫生物群落。 思考: ①请学生根据种群的概念举例。(通过学生回答的正误,再次强调“种群”概念的几个要点) ②学生思考:一个池塘里的全部鱼是不是一个种群?为什么? ③在必修2中,学习过“物种”的概念,请学生回顾。请学生联系所学内容思考,个体、种群、物种的相互关系。 结合学生对问题3的回答,与学生一起总结出三者关系:(板书) 种群A 物 种群B 个体 种 个体 学生讨论思考: ①举例。 ②不是。一个池塘中的鱼还分很多种,鲤鱼、草鱼、罗非鱼等等。并解释种群的概念。 ③物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物成为一个物种。思考并讨论。 思考: ④对于生物个体来说,生命是有限的,但是对于一个种群来说,一般会不会因为个体的死亡而消失呢? ⑤在同一个生活区域,是不是只有一个种群?举例。 结合学生回答,推进本节主要内容。同一区域中往往生活着许多个生物种群,种群内个体之间构成一个相互依赖、相互制约的有机整体,从而表现出一定的特征。下面就开始讲解本节主要内容“种群的特征”。(板书) 新课详解 第1节 种群的特征 一、种群密度 种群的第一个特征——种群密度。 种群的特征主要表现在数量上的变化,认识和把握种群的数量特征很重要。 1、种群密度的概念(板书、课本) 我们平时经常听说够某种珍稀动物在全球有多少只、某种作物的产量是否提高„„要分析这 ④不会。虽然有个体的死亡,但是还有它的后代在继续延续。 ⑤不是。举例。 自主学习课本内容掌握种群密度的定义;体会种群密度的生物学意义。 些数量上的变化,先要调查种群的数量。对于一些珍稀动物,因为数量很少,就很容易通过逐个计数得到其总体数量。但是对于数量很大的种群,逐个计数就会非常困难,比如要估算一片稻田的水稻有几株。 请学生思考,可以有什么方法能够估计这样的种群数量。 2、调查种群密度的方法 结合学生回答的与样方法相类似的方法讲解。 ·方法一:样方法。 (1)让学生阅读课本内容,了解样方法的概念及步骤。 (2)学生阅读“探究”部分的资料,小组讨论如何进行实际操作。根据学生讨论结果,对样方法进行总结。样方法中提到的“样方”也叫样本,是从研究对象的总体中,抽取出来的部分个体的集合。 (3)请学生思考,在选择样方的时候,它的位置应该确定在哪里? 根据学生的回答,总结出确定洋房的一个原则:随机取样。因为要调查的种群在调查区域内 使学生通过对的分布是随机散布的。所以取样的关键就是要进问题的思考,自然行随机取样,能够保证中群众每个个体被抽取的地过渡到新课程的机会是一样的。 学习。 (4)取样的方法:取样的方法关系到用调查数据估计的种群密度是否接近真实值,所以取样的方法非常重要。以下介绍两种取样方法: 五点取样法和等距取样法(板书绘图)。学生通过阅读材料,判断两种方法适用于怎样布局的 调查对象 。 ·方法二:标志重捕法。 (1)请学生思考:如果要估计某一区域中的老鼠 数量,能否用样方法?为什么? 对于活动能力强、活动范围广的动物的种群 密度调查 ,样方法就不再使用。就用另一种方法 估计——标志重捕法。 (2)让学生阅读课本内容,了解标志重捕法的概 38 学生结合预习和日常生活经验提出各自的方案。 学生阅读课本文字材料,了解样方法的概念和步骤。小组讨论探究样方法的实际操作。通过教师的引导,积极探寻最有效的方法。 学生通过思考,能够回答样方确定在哪里都可以。 五点取样:调查总体非长条形。 等距取样:调查总体为长条形。 不能。老鼠会活动,不像植物一样保持在一个地方。 a/x=b/y 引导学生思考联系课本知识和生活经验,提出各自认为适合的方法。教师再根据学生的回答引出系统和正确方法。 学生要学会小组合作讨论,并且能够充分发挥积极性,对样方法的操作进行讨论和学习。 通过对试验方法的探究,使学生真正掌握样方法的步骤和取样规则。 念和步骤。要求学生根据文字材料总结出标志重捕法的计算公式。(第一次捕获的个体进行标记后记数为a,重捕个体数为y,重捕个体中被标记的个体数为b,种群个体总数为x) (3)根据总结的公式,要求学生思考课本中“学科交叉”部分中的材料,运用标志重捕法估算该种群的种群密度。(注意:计算个体只能取整数) 二、出生率和死亡率 学习了种群密度和调查种群密度的方法后,进一步学习种群的其他特征,这些特征通过直接或者间接的作用影着种群密度。 根据课本东北虎、大熊猫田鼠、蝗虫的材料,让学生通过看课本自学“出生率”和“死亡率”概念。思考: ①不同的种群其出生率和死亡率是否相同?举例。 ②生物的出生率是有什么决定的? ③前面说过个体与种群的关系,个体的死亡不会引起种群的消失,因为个体在不断地繁殖后代,新个体的出生和个体的死亡对种群的密度有直接的影响。思考:出生率和死亡率与种群密度的关系。 联系社会:根据我国人口现状,让学生思考出生率和死亡率对人口密度的影响。同时,让学生就我国“计划生育”的政策提出自己的见解。 三、迁入率和迁出率 对于许多种群来说,除了出生率和死亡率决定种群数量以外,迁入率和迁出率叶是决定种群密度的重要因素。 让学生看课本,了解迁入率和迁出率的概念。 根据生活常识,举例那些生物中有迁入和迁出的行为。 我国沿海地区人口密度大,内陆边疆地区人口密度小,除了历史、经济等因素影响,还有一个因素就是迁入率和迁出率。 四、年龄组成和性别比例 除了以上的特征,年龄组成和性别比例对种 鼓励学生自群密度也有一定的影响。己 总结规律,并结合1、年龄组成 学科交叉,激发学让学生阅读课本,了解年龄组成的概念。看 生的学习兴趣。图 4-3,根据三种年龄组成结构预测种群数量的39/x=15/34 发展趋势,并说出其原因。 x=88.4 即x≈88(只) 2、性别比例 让学生阅读课本,了解性别比例的概念,并 熟悉性别比例对种群密度影响作用的实际生活应 用。 思考:性别比例对种群密度的影响。(让学生 将出生率和死亡率、性别比例结合起来思考。) ①♀>♂ ②♀≈♂ ①不同。大熊猫等珍稀动物和蚊 ③♀<♂ 子、苍蝇等昆虫。 补充蜜蜂、蚂蚁等不符合一般性别比例的特②结合课本:生物的繁殖能力。 例。 ③学生通过讨论分析总结得出: 鼓励学生思考 a.出生率>死亡率,种群密度增加 总结规律,教师的五、种群各种特征之间的关系 b.出生率≈死亡率,种群密度不变 作用只是做适当的种群的各个特征时间相互联系。 c.出生率<死亡率,种群密度减少 引导和补充。 思考:出生率和死亡率、迁入率和迁出率、 年龄组成、性别比例对种群密度的影响作用是怎 鼓励学生通过样的? 学生根据自己的了解和思考思考和讨论,以达根据学生的回答,与学生一起进行总结: 积极发言。 到情感态度目标。 年龄组成 预测 -出生率 + 种群数量 死亡率 -迁入率 + 种群密度 迁出率 候鸟的迁徙、我国很多人从一个城市向另一个城市迁移。 x=ay/b A:增长型。幼年个体多,老年个体少,种群密度会不断增长。 B:稳定型。各个年龄段的个体数目比例适中,种群密度变化不大。 C:衰退型。幼年个体少,老年个体多,种群密度会减小。 ①♀>♂,种群密度增长快 ②♀≈♂,种群密度相对稳定 ③♀<♂,种群密度增长慢 学生跟着教师的带领,主动思考讨论,同教师一起总结对本节内容进行一个总结。 影响 性别比例 学生根据生活通过学习,请学生举一些常见的与种群密度 学生按照生活常识和经验作相关的实际例子,加深对本节重点内容的掌握。 答。 常识和一些对我国 社会背景的了解, 六、种群的空间特征 对该部分内容掌握种群除了以上研究的几个重要特征,还有其 比较容易。 它一些特征,比如种群分布的空间特征。(概念)。 请学生看课本中的图,分析水稻、杂草、瓢水稻的分布有一定规律,比较 虫的空间特征有什么区别。 均匀;杂草是散布的,没有什么规 律;瓢虫都集中在一起。 39 相对简单的知识点,鼓励学生自己思考并通过小组讨论得出结论,既激发学生的兴趣,也培养了学生积极思考和小组合作的学习习惯。 根据学生的回答,和学生一起进行总结,即种群的空间分布有三种类型:均匀分布、随机分布、集群分布(板书绘图)。 教学内容 第2节 种群数量的变化 课题 第2节 种群数量的变化 教师 上课2007-10-6 时间 编号 `015 教学重点 尝试建构种群增长的数学模型,并据此解释种群数量的变化。 教学难点 建构种群增长的数学模型 1.说明建构种群增长模型的方法。 教 学 目 标 知识 目标 能力 目标 情感 目标 2.用数学模型解释种群数量的变化。 3.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。 4.关注人类活动对种群数量变化的影响。 多媒体、实物投影仪 40 教学媒体 教学过程 个人札记 〖引入〗在第一节中,我们学习了种群数量的影响因 素,大家看“问题探讨”,思考讨论准备回答。 〖提示〗1.Nn=2n,N代表细菌数量,n代表“代”。 2.N=2216。 3.细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实 验计数法来验证。 〖问题〗再以“本节聚焦”引起学生的思考和注意力。 〖板书〗一、建构种群增长模型的方法 〖学生活动〗学生阅读并完成P66图4-4 细菌 种群的增长曲线 〖旁栏思考题1〗生思考回答师提示。 〖提示〗不够精确。 〖问题〗在自然界中,种群的数量变化情况是怎 样的呢? 〖答并板书〗1.种群增长的“J”型曲线 〖学生活动〗阅读P66第三段到第五段。 〖板书〗自然界确有类似细菌在理想条件下种 群数量增长的形式,如果以时间为横坐标,种群数 量为纵坐标画出曲线来表示,曲线则大致呈“J”型。 Nt=N0λt 〖问题〗“J”型增长能一直持续下去吗? 〖板书〗2.种群增长的“S”型曲线 〖学生活动〗阅读P67并完成 “思考与讨论”。 〖提示〗1.对家鼠等有害动物的控制,可以采取 器械捕杀、药物捕杀等措施。2.从环境容纳量的角度 思考,可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳 量,①如将食物储藏在安全处,断绝或减少它们的 食物来源;②室内采取硬化地面等措施,减少它们 挖造巢穴的场所;③养殖或释放它们的天敌,等等。 〖旁栏思考题3〗生思考回答师提示。 〖提示〗同一种群的K值不是固定不变的,会受 到环境的影响。 〖问题〗种群数量达到K值时,都能在K值维持 稳定吗? 〖板书〗3.种群数量的波动和下降 〖学生活动〗阅读P67~P69并完成“探究”。 〖小结〗略。 〖作业〗练习一二。 〖提示〗一、基础题 典型例题 例1(2000年广东卷)种群是指一个生态系统中 A.同种生物所有成熟个体的总和 B.所有 生物成熟个体的总和 C.同种生物所有个体的总和 D.所有 生物个体的总和 解析 种群是指一定时间、空间内同种生物个体 的总和。不同的生物不属于同一个种群;同一时间、 空间内的同种个体是一个种群,这些个体不仅包括所 有成熟个体,也包括所有幼年、青年、老年等所有个 体。但种群不是同种生物简单的相加,而是具有一系 列一个个体所不具备的种群特征。即具有种群密度、 年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等特征,才能 成为真正的种群。本题正确答案是C。 例2(2004年吉林、浙江卷)生活在一个生物群落中 的两个种群(a、b)的数量变化如图 ,下列判断正确种群数量 的 A.a种群与b种群为捕食关系,a种群依赖于b K 种群 b B.a种群与b种群为竞争关系,竞争程度由强到 O 弱 C.a为S型增长,其增长受本身密度制约 D.b为J型增长,始终受到a种群的制约 解析 根据题意,种群a随着时间的延续,种群数量 1. (1)在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下,种群可能会呈“J”型增长。例如,澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究,发现在环境条件较好的年份,种群数量增长迅速,表现出季节性的“J”型增长。(2)在有限的环境中,如果种群的初始密度很低,种群数量可能会出现迅速增长。随着种群密度的增加,种内竞争就会加剧,因此,种群数量增加到一定程度就会停止增长,这就是“S”型增长。例如,栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长,常常具有“S”型增长的特点。 2.(1)以年份为横坐标,种群数量为纵坐标,根据表中数字画曲线。 (2)食物充足,没有天敌,气候适宜等。 (3)作为食物的植物被大量吃掉,导致食物匮乏;自然灾害等。 在不断增加,达到K值时趋于平衡,呈现出“S”型增长曲线。之所以不能无限增长,主要是种群数量的不断增加,种内斗争加剧而致。种群b在前期不断增长,尚未达到K值就锐减,既不是“S”型、也不是“J”型增长曲线。从曲线图分析推出二者不是竞争关系,因为开始时二者的数量同步增长了时间,排除竞争可能性;也不是捕食关系,捕食者与被捕食者之间呈波动的关系,且不同步,相差一个时间段。从图中看不出二者之间的关系。因此本题正确答案是C。
第3节 群落的结构
一、教学目标
(一)知识目标:
1、识别群落,说出群落水平上研究的问题。 2、描述群落的结构特征。
3、举例说出一个群落中不同生物种群间的种间关系 4、分析群落的物种组成,区别不同的群落
5、通过比较种群和群落在不同水平上的研究问题,掌握类比方法 (二)能力目标:
1、尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究 2、培养学生的自学能力和探究能力。
3、通过讨论学习,相互交流学习成果,培养学生的学习能力和协作精神。
4、通过学习生物群落的综合作用等有关内容,学会观察事物,把握评价事物的尺度
时间
a (三)情感目标:
1、通过种间竞争的学习,认同同学之间在学习上既要你追我赶,也要互相帮助,并能在实际生活中体现出来。
2、通过学习群落的特征及种间关系,使学生学会从生态学角度认识生物界的现象和规律,建立生态学的基本观点。
41 二、教学重点、难点
(一)教学重点: 1、群落的结构特征。 2、种间关系。 (二)教学难点:
从结构和功能相统一的角度描述群落的结构特征。
三、教学思路与教学方法
为了使学生领会和把握群落的概念,我结合“问题探讨”的素材,说明一个群落是共同生活在一个地区的生物大家庭,具有一定的组成和结构,其中的各种生物相互制约,又相互依存。为进一步说明在群落水平上研究的一些问题,可以通过剖析池塘生物群落,引出群落结构的话题。在进行这些内容的教学时,联系具体的事例,并尽可能让学生自己比较、归纳和总结,避免直接“下定义,举例子”的教学方法。
关于“群落的物种组成”的教学,主要让学生认识到:物种组成是区别不同群落的重要特征。不同群落间,种群数量和种群中个体数量差别很大。认识一个群落的物种组成,要调查该群落分别有多少种植物、动物和微生物,列出它们的名录。还要进一步搞清群落中各种群的相对数量和比例。在生态学上,描述一个群落中种群数量的多少是用丰富度来表示。关于“种间关系”的教学可以让学生分析教材中提供的资料,然后教师进行归纳总结。
因此,在本节课的教学中,我通过对教学目标、情境、资料等环节的精心设计,充分利用多媒体辅助教学,鼓励学生大胆质疑,积极思考,主动参与,体现其主体地位,并使学生在有效参与学习的过程中发展智力,培养能力,提高科学素质。
四、课前准备
1、教师:上网查找新疆北部的常绿针叶林、福建武夷山的常绿阔叶林的相关图片和物种资料;制作课件。
2、学生:预习课本P75探究活动内容,小组按要求完成提出问题、制订计划、制作取样器、讨论选择采集地点和取样,并在课外完成这一活动;把取样的结果带回课堂,为课堂上进行物种丰富度的统计做准备。
五、教学过程
(一)引入新课
结合“某个池塘中生活的部分生物”图 教师:引导学生讨论:
1.这个池塘中至少有多少个种群?
2.假如池塘中的肉食性鱼类大量减少,池塘中的种群数量将会出现什么变化?
学生:看图,完成讨论题。
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1.可以从浮游动物、浮游植物、微生物、肉食性鱼、植食性鱼等方面举例。 2.池塘中的肉食性鱼大量减少,一些小鱼等小型水生动物因天敌减少,数量会大量增加,池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。随时间推移,植食性鱼类等生物也因食物来源减少而数量减少。
通过池塘实例,使学生明白一个群落是共同生活在一个地区的生物大家庭,具有一定的组成和结构,其中的各种生物相互制约,又相互依存。为学生领会和把握群落的概念、群落的物种组成、群落的空间结构等知识做好铺垫。
(二)归纳提炼“群落”的概念
教师:结合问题探讨中池塘生物种群组成的例子,强调各个种群之间有着密切的关系,引导学生归纳群落的概念。根据学生的归纳情况,突出“同一时间”、“一定区域”、“各种生物种群”等判断要点。
学生:通过实例提炼出群落的概念:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
提问:一个池塘中的鱼类是一个种群,还是一个群落或都不是。 (都不是) (三)群落水平上研究的问题 教师:结合课本P71研究群落图表
设问:在群落水平上研究的问题和在种群水平上研究的有什么不同?研究群落有什么意义?
学生:阅读课本P71研究群落的图表内容,回忆上一课时的探究活动。 讨论:群落研究的内容和种群研究的内容的区别,以及研究群落的意义。
使学生领悟:研究种群是研究群落的基础;群落是更高层次的系统,在群落水平上进行研究,又会发现新的问题,获得新的认识。
(四)探讨“群落的物种组成” 教师:(1)结合课本P72图4-8、图4-9、相关信息,展示课前收集到的关于新疆北部的常绿针叶林、福建武夷山的常绿阔叶林的相关图片和物种资料。引导学生对比两个森林群落在物种组成上的差别,包括常见的物种、占优势的物种等。
(2)引导学生归纳丰富度的概念。 学生:(1)观看课件展示的图片及相关资料,对比、回答:新疆北部的森林,主要是由常绿针叶树种组成,而福建武夷山森林的主要树种是阔叶乔木。
(2)归纳群落物种丰富度的概念,并理解物种丰富度的差异主要与气候有关。 教师:通过对课前学生活动作谈论,总结。 提问:(1)统计出的小动物的种类和数量能否代表该取样地点物种的丰富度?有哪些原因使取样地点的物种丰富度不同?
(2)在整个探究过程中,小组成员在哪些方面表现得较好?哪些方面需要加强? 学生:仔细采集样本中的小动物,做好统计记录,并进行简单的分类。 学生:讨论、回答:
1.探究活动的统计结果可以区别土壤中小动物的丰富度的差异,但不能完全代表该取样地点物种的丰富度。物种的生存环境、气候条件、物种之间的关系、人为因素等都会影响丰富度。
2.小组间进行交流,对实验本身提出改进的意见,对小组成员参与活动的积极性
和主动性提出自我批评。
(五)、探讨“种间关系”
教师:布置学生阅读课本P72-73的资料分析,再进行讨论: 1.如何解释资料1中的实验结果?
2.分析猞猁和雪兔种群数量的波动情况,你能发现什么规律? 3.猞猁的存在对整个群落的稳定可能起什么作用?
4.资料1和资料2中,两个种群之间的相互作用结果有什么不同? 学生:讨论、回答:
1.单独培养时,两种草履虫均能正常生长繁殖。当它们被放在同一个容器中培养时,起初两种草履虫的数量较少,而食物(杆菌)数量较多,因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。但是,随着两种草履虫数量的增加,相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势,双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加,争夺食物的优势越来越大,最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。
2.雪兔和猞猁相互制约,使它们的种群数量保持在一定范围内波动。
3.猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量,使得植物→雪兔→猞猁之间保持相对稳定,而且由于植物资源比较稳定,进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定,因而整个群落可以处在相对稳定的状态。
4.资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用,相互作用的结果是一方处于优势,另一方处于劣势,最终灭亡。资料2中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用,相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。
学生:读图,理解竞争、捕食、寄生、互利共生的概念。 学生:思考、回答:
1.大草履虫与双小核草履虫之间是竞争关系,猞猁与雪兔之间是捕食关系。 2.列举捕食、竞争、寄生、互利共生的其他例子。
教师:及时对学生列举的例子进行评析。使学生明白种间的关系非常普遍;竞争不仅是对食物的相互争夺,还包括对资源和空间的相互争夺。
(六)探讨“群落的空间结构”
教师:结合课本P74-75图4-11、12、13,展示课前搜集的图片,引导学生阅读图片,并对不同群落的垂直结构、水平结构进行对比。
设问: 1.垂直结构和水平结构各有什么特点? 2.这些结构有什么意义?
3.植物的垂直分层与动物的垂直分层有什么关系? 学生:阅读图片,讨论、归纳:
1.垂直结构具有分层的特点,水平结构具有镶嵌的特点。 2.可以更好的利用资源,如阳光。
3.在垂直方向上,动物的分布依赖于植物的分布。
教师:使学生认同不同群落在结构上的差异与气候、人为因素等有关;不仅陆地群落具有空间结构,水生群落一样具有。
(七)小结:小结本节课所学习的内容
六、板书设计
第三节、群落的结构
群落:同意时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集体 一、群落水平上研究的问题:更高层次 二、群落的物种组成
丰富度:群落中物种数目的多少 三、种间关系
1、捕食 2、竞争 3、寄生 4、互利共生 四、群落的空间结构
1、垂直结构 2、水平结构
种间关系(“+”表示有利,“-”表示有害)关系类型互利共生寄生竞争捕食物种A B+++---+-关系一般特征彼此有利,彼此依赖一方有利,一方受害彼此抑制种群A得利种群B有害实例地衣、根瘤蛔虫和人水稻和稗草羊与草狼与羊 教师:培养学生读图、分析数据的能力。为下一环节学习种间的四种关系做好铺垫。
教师:引导学生阅读课本P73图4-10种间关系。
设问: 1.在资料分析中,大草履虫与双小核草履虫、猞猁与雪兔的种间关系分别是什么?
2.请举出捕食、竞争、寄生、互利共生的例子。
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七、作业设计
课本P77练习,根据所剩时间的多少,适当补充本节练习题(内容见下面的练习题)。
1、下列三图分别表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化。那么,甲、乙、
丙三图表示的关系依次是( )
在实践中我渐渐认识到,教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认知规律,通过适当的教学策略,将新知识有效地整合进学生原有的知识网络中,使学生的知识体系得到丰富和发展,这样就能更深刻地认识到生命世界的丰富多彩和无穷奥妙,而学生的探究能力也将在训练中得到进一步的提高。
第四节 群落的演替教案
一、教学目标
1.阐明群落的演替过程。
2.说明人类活动对群落演替的影响。
3.关注我国实行退耕还林、还草、还湖,退牧还草的政策。
A.共生、竞争、捕食 B.共生、捕食、竞争 C.竞争、共生、捕食 D.捕食、竞争、共生
2、下图是处于平衡状态的某草原上各生物种群间的关系,请据图回答:
(1)图中鼠与兔之间构成了_______关系,猫头鹰和蛇之间既是 关系,又是 关系。
(2)从进化角度看,鹿奔跑速度会越来越快。鹿奔跑速度的提高是通过__________之间的生存斗争来实现的。鹿群个体间在奔跑速度上的_________为鹿的进化提高了选择材料,而定向的__________决定了鹿的进化方向。
(3)由于人们连续地围猎狼,使_______大量繁殖,结果草原植被受到破坏。停止围捕_ _________年后,狼的数量逐渐增多,该草原生物种群间又恢复平衡。
二、教学重点和难点 群落的演替过程。 三、教学设计:
学生 活动 回顾群落水平研究的几个问题,引出群落的回顾群落的结演替的学习。 构 案例引入:展示教材中的“问题探讨”的案 例,分析案例: 分析讨论案例 1、火山为爆发前,该地区的所有生物是不是 群落? 2、开始长出小草、蜘蛛是否一个群落? 3、最后形成的小树林是不是原来的那个群落? 火山爆发后环境条件发生了变化。群落结构因此而发生了变化,一般不能恢复原来学习发生在裸44 学习过程 教学说明 回顾前一节的内容,温故知新。 结合案例,引出群落演替的概念。 八、教学反思
本次公开课引导学生积极主动地获取生命科学知识、领悟科学的研究方法,让学生真正成为教学的主体。本课有四个亮点:①体现新课程理念,把实验探究与理论学习结合,学生在课堂上真正实现了动手、动脑、动口;②充分利用教材中的图表,把所学的知识以直观的图解形式展示出来,让学生主体通过观察、思考、分析、归纳以及总结等等过程主动地构建新知识;③运用现实生活的例子与本节知识点联系,降低了知识点难度。④穿插于课堂中的“问题串”,能够较有效地与学生的互动,调动学生学习积极性,形成较好的课堂氛围。在新知识的学习之后,我及时对本节课作出总结,并加以练习,在另一层面上复习知识点。
通过学习本节课的内容,学生不仅掌握了本节课的知识,更为重要的是通过《探究土壤中小动物类群的丰富度》的活动增强了动手能力,分析解决实际问题的能力,思维面得到拓宽,理论联系实际的能力进一步增强。
但本节课在课堂程序上需要进一步调整,学生思维活跃程度尚未得到充分的拓展,需要加以挖掘和拓展。
的群落结构。后讲解演替的概念。 岩上的演替,在 教师引导下,逐设疑:生物是如何在裸露的岩石上一步步定步分析讨论问 居的? 题。 利用学生已有的展示教材“发生在裸岩上的演替”。逐步层 知识,层层深入层分析: 地分析解决问 题。 思考讨论: 1、为什么在裸岩上首先定居的是地衣? 2、苔藓出现后,和地衣的种间关系是什么?他们竞争的是什么?哪个有优势? 3、有机物增加,为什么微生物也增加? 4、出现草本后,草本、苔藓、地衣哪个竞争 阳光有优势? 学生回顾光裸 5、从地衣阶段到苔藓阶段到草本植物阶段,岩石上发生的演替过程中土壤怎么变化?生物的种类演替过程。 数量怎么变化?植物变化有什么特点? 6、灌木阶段群落已经相对比较稳定,还有没有比灌木更有竞争力的植物类群? 学习在废弃农 田上进行的演7、在森林阶段,还能否找到地衣、苔藓、草替,思考讨论问锻炼学生比较分本、灌木? 题。 析的能力。 小结:光裸岩石上发生的演替过程。 阅读思考: 讲解弃耕农田上的演替,提问: 1、 与“发生在裸岩上的演替”过程相比 较,分析共同点和不同点。 归纳演替的两学生归纳比较的2、 分析为什么两者的演替起点不同? 种类型。 能力的锻炼。
3、 火山爆发后,裸岩上发生的演替还能 恢复原来的群落结构吗?农田是人类对自然群落进行改造的产物,在农田讨论践踏对草讨论分析,合作上群落的演替能否恢复为原有的自然地群落的影响。 学习。从贴近学群落呢? 生生活经验的事 例展开教学。 师生共同归纳: 观看图片,分析 初生演替和次生演替概念及区别。 归纳。 提高学生的环保分析讨论: 意识。 分析讨论教材中“践踏对草地群落的影响” 的素材。 分析与归纳: 学生观看图片等相关资料,分析人类活动对草原、森林、水域生物群落的影响。 师生归纳:(1)人类活动往往是有目的、有 意识地进行的,可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系学习事例,形成 结合实例,对学加以控制,甚至可以改造或重建起新的关系; 保护环境的意生进行可持续发识。 展教育。 (2)人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。 人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。 练习巩固知识。 及时检测学生的掌握情况。 讲解有关“退耕还林、还草、还湖”的资料,课堂上交流。 教师点拨:人类绝不能以牺牲环境和浪费资源为代价求得一时的发展,必须走可持续发展道路,处理好经济发展同人口、资源、环境的关系,致力于生活环境的改善。 课堂自测:课本P82页练习及金榜前面的基础知识自测。 45
自我反思:本节课内容比较简单,学生容易理解,自我感觉讲解比较清晰,有条理,时间把握比较好,气氛较活跃,能引导学生思考讨论问题。存在问题:由于内容简单,学生学习兴趣不高;讲解群落演替实例时,大面积的文字说明容易使学生分散注意力。 第五章第一节《生态系统的结构》教案 一、教学目的 (二)(一)知识目标 1、理解生态系统的成分及各成分间的相互关系 授 2、理解食物链、食物网的概念及营养级的确定。 新 3、掌握简单的食物网简图。 课 (二)能力目标 1、通过学生读书、思考问题可,培养学生阅读能力、知识迁移、归纳能力。 2、通过食物网的有关问题,培养学生知识联系实际的能力。 (三)情感与价值观目标 1、通过对生态系统各成分间是紧密联系、缺一不可的学习,进行保护生态环境重 要性的教育。 二、教学重点 1、 1、生态系统的成分及各成分间的关系 生 2、分析简单的食物网 态 三、教学难点 系 食物链、食物网的概念及营养级的确定 统 四、教学方法 的 阅读指导法、讲述法、谈话法 成 五、教学过程 分 教学教师行为 学生行为 环节 上课之前我们先来看一张图片,如图是四川卧龙自然保护区 的一角,请用生态学知识判断:一只熊猫、保护区所有熊猫、 保护区所有生物、保护区分别属于什么? 一个熊猫是一个个体,这个很容易理解。那什么是种群呢?回答:一个熊猫是一个生 它指的是同一点的同种生物的一群个体。同在保护区里,都物个体。保护区所有的熊 是熊猫,所以保护区里所有的熊猫就构成了一个种群。在一猫是一个种群,保护区所(一) 定的自然区域内,相互之间具有直接或者间接关系的生物的有的生物的群落,保护区复 总和,就是群落。所以保护区里所有的生物,它们之间总有是生态系统。 习 直接或间接的关系,所以它们构成了生物群落。生物的生活 导 离不开无机环境,它们与无机环境构成了一个生态系统。 入 生态系统有大有小,我们上节课学过了哪些类型的生态系 统? 这些类型的生态系统组成如何?其营养结构怎样呢?这节回答:森林生态系统、草 46 课我们就一起来学习:生态系统的结构。 大家翻到课本86页,阅读课本,找出池塘生态系统中哪些成分是没有生命的?哪些成分是有生命的? 池塘中有哪些成分是没有生命的? 这些成分都没有生命,那么它们能不能不存在呢? 阳光为生态系统提供源源不断的能量,水、空气等为生物提供必须的物质。所以,这些没有生命的成分为生态系统中的生物提供物质和能量,我们把这些成分称为“非生物物质和能量”。它们是生态系统必须的成分之一。 哪些成分是有生命的? 在这些生物中,哪些是自养型生物? 大家还记不记得什么是自养型生物?新陈代谢过程包括同化作用和异化作用两个方面,同化作用根据能不能利用无机物制造有机物,分为自养型和异养型两种。 硅藻、栅藻、团藻,以及其他水草等。它们能够进行光合作用,将无机物制造有机物,同时将光能转变成化学能,储存在有机物中。 整个生态系统中的生物所需的有机物和能量几乎都有绿色植物制造出来。所以把绿色植物称为“生产者”。 假如生态系统中没有这些生产者,那么对这个生态系统会有什么影响? 所以说生产者是整个生态系统中最重要、最主要的一种成分,是必不可少的一种成分。 只有绿色植物才是自养型生物吗? 除了刚才说的那些自养型生物外,池塘中还有鱼、虾、螃蟹等属于什么型生物?这些动物只能以什么为食? 之所以称他们为异养型生物,是因为它们不能将无机物制造成有机物,必须直接或间接以植物为食。像这些只能吃现成的有机物,自己不能制造有机物的生物,我们把它称为“消费者”。 根据消费者直接或间接地利用植物制造有机物的次序,又可以将消费者分为若干个级别。 有句谚语是这样说的:“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃泥巴。”(其实虾米吃的是浮游植物) 在这里,虾米吃浮游植物,虾米直接以绿色植物为食的动物称为植食性动物,叫“初级消费者”。 小鱼吃虾米,小鱼以植食性动物为食的动物称为肉食性动物,叫“次级消费者”。 原生态系统、海洋生态系统、湿地生态系统、农田生态系统、城市生态系统 看书找问题的答案 答:阳光、水、空气、无机盐、溶解在水中的氧气和养料,热能、温度、石子等。 答:不能 答:硅藻、栅藻、团藻,鱼。。。 答:其他生物也将会死亡。 答:不是,还有硝化细菌等 答:异养型 直接或间接以植物为食。 答:虫是初级消费者,鸡是次级消费者,人是三级消费者。 大鱼吃小鱼,大鱼以次级消费者为食的大型肉食性动物,叫“三级消费者”。 生产者能够为消费者提供食物,那消费者在生态系统中有什么作用呢? 像蜜蜂采蜜,可以将帮助植物完成花粉传播和受精工作。有些消费者也可以传播种子。这就是消费者的一些重要作用。 刚才提到的消费者都是动物,那是不是所有的动物都是消费者呢? 请举例说明。 像蚯蚓、屎壳郎等他们是腐生性的动物,他们就属于分解者。说到分解者,什么是分解者呢? 我们把动植物遗体、排出物和残落物中所含的有机物分解成无机物的生物称为“分解者”。分解者主要是营腐生生活的细菌和真菌等微生物。 花开花谢,生老病死是生物的一种自然现象,那么,在这个池塘中,各种动植物的遗体以及一些残枝败叶都去哪了呢? 假如说没有这些分解者的话,那动植物遗体就会堆积如山。 从刚才讲的那些,我们总结一下生态系统的成分有哪些? 2、 食 物 链 和 食 物 网 在池塘生态系统中,大鱼与小鱼,小鱼与虾米,虾米与浮游植物之间是什么关系? 对,我们把在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的联系,叫做食物链。 练习: 1、根据下列生物之间的捕食关系:兔吃草,狐吃兔,用箭头写出他们的关系。 2、写出这条食物链中的每种生物的成分。 3、这条食物链总共有几种生物? 写食物链的时候,先写生产者,再到初级消费者,然后是次级消费者,三级消费者。生产者和消费者之间用箭头来连接,箭头指向捕食者。遵循这些原则,我们就可以把这条食物链完整地表示出来了。这是他们的成分了,那么他们的营养级又怎么表示呢? 首先我们要明确什么是营养级。一条食物链上有几种生物就 答:不是 蚯蚓、屎壳郎 回答:被细菌、真菌等微生物分解了。 答:被分解者分解了。 答:有非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者 答:吃与被吃的关系 学生写食物链 答:生产者总是对应第一营养级,初级消费者对应第二营养级,次级消费者对应第三营养级,三级消47 几个环节,每个环节即为一个营养级。草到狐这食物链中有三个环节,那这样他们就有三个营养级。 从这里可以看出一条完整的食物链必须包括那两部分?食物链中必须包括生产者和消费者两部分,有分解者吗? 学习了食物链,下面我们来做个练习: 有句谚语:“螳螂捕蝉,黄雀在后。”这是否构成一条完整的食物链?为什么? 下面我们来看一个生态系统简图,数出图中有几条食物链?分别一一列出。 共有九条 (1)草→兔 → 狐 (2)草→兔 → 猫头鹰 (3)草→鼠 → 猫头鹰 (4)草─→鼠 → 狐 (5)草→鼠 → 蛇 →猫头鹰 (6)草→昆虫→吃虫鸟→猫头鹰 (7)草→昆虫→蜘蛛 → 吃虫鸟→猫头鹰 (8)草→昆虫→青蛙→蛇 → 猫头鹰 (9)草→昆虫→蜘蛛 → 青蛙 → 蛇 → 猫头鹰 观察:1、猫头鹰在不同的食物链占有几个营养级? 由此可见,各种生物处的营养级的级别,并不是一成不变的。同一种生物,在不同的食物链中可以是不同的营养级。同种生物,所属消费者级别和所处的营养级级别一定是不同的。 2、猫头鹰可以吃哪些食物? 3、昆虫可以被哪些生物吃? 4、青蛙和蜘蛛是什么关系? 一种生物可以吃几种不同的食物,同一种生物可以被几中不同的生物吃。因此就使得各种食物链彼此交错连接,形成网状,这样就组成了食物网。 在一个生态系统中,许多食物链彼此相互连接的复杂的营养关系,就叫食物网。 食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。 大家思考一下:假如食物链中某个环节发生了变化,对其他生物有影响呢?例如:上图中猫头鹰减少了,会有什么样的费者对应第四营养级等等。 答:生产者和消费者 答:没有 答:不能构成食物链,因为没有生产者。 答:9条。 (1)草→兔 → 狐 (2)草→兔 → 猫头鹰 (3)草→鼠 → 猫头鹰 (4)草─→鼠 → 狐 (5)草→鼠 → 蛇 →猫头鹰 (6)草→昆虫→吃虫鸟→猫头鹰 (7)草→昆虫→蜘蛛 → 吃虫鸟→猫头鹰 (8)草→昆虫→青蛙→蛇 → 猫头鹰 (9)草→昆虫→蜘蛛 → 青蛙 → 蛇 → 猫头鹰 答:第三、第四、第五、第六 答:兔、鼠、蛇、吃虫鸟 答:吃虫鸟、蜘蛛、青蛙 答:既是捕食关系,又是竞争关系。 影响? 直接影响是鼠和兔,然后再间接影响其他生物。 所以我们必须爱护我们的生态,爱护我们的家园。 (四)投影 小结本课 (五)投影 巩固练习 六、板书设计 生态系统的结构
一、生态系统的成分结构
1、非生物的物质和能量(阳光、热能、空气、水和无机盐等) 2、生产者(主要成分):主要是绿色植物 3、消费者:主要是动物
4、分解者:主要是腐生性的细菌和真菌 二、生态系统的营养结构 1、食物链 2、食物网
教学过程:
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
一. 能量流动的过程:课件展示。 二.
输入 初传递 以有机物的形式沿食物链向下一营养级生产者固定的太阳能
总结.能量流动的过程 ①输入能量来源:太阳能
②起点:生产者固定太阳能开始
③输入总量:全部生产者固定的太阳能总量 ④传递途径(渠道):食物链或食物链和食物网 ⑤传递形式(物质):有机物
⑥ 散失:主要以热能形式散失(呼吸作用)
例1.大象是植食性动物,有一蜣螂则专以象粪为食。设一大象在某一段时间所同化的能量为106KJ,则这部分能量中可流入蜣螂体内的为( A ) A.0KJ B.106KJ C.2×106KJ D.106KJ~2×106KJ
能量传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%
10%~20%的含义:输入到一个营养级的能量大约只有10%~20%传递到下一个营养级 二 . 能量流动的特点: 单向流动
逐级递减
只能沿食物链由低营养级流向高营养级
1、各营养级生物会因呼吸作用而散失部分能量 2、各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用
3、能量传递效率:10-20%
根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成图,可形成一个金字塔图形
48
第二节生态系统的能量流动
教学目标 (一)知识目标
1、掌握生态系统能量流动的过程和特点。 2、理解研究生态系统能量流动的意义。 (二)能力目标
1、通过分析生态系统中能量的输入和散失,即“光合作用”和“呼吸作用”与营养级之间的能量变化关系,发展学生的思维迁移能力。
2、学会分析、推算生态系统的能量传递效率,并学会应用“传递效率”解决相关问题,进而培养学生的运算能力和思维能力。
3、通过生态系统食物网中能量流动的渠道和数量的分析,培养学生耐心细致的观察能力和识图能力。 (三)情感目标
1.通过分析生态系统能量流动的特点,培养学生用“普遍联系”的观点来分析事物。 2.站在生态道德角度,理解一些生态学观点,使学生懂得对资源的利用应遵循生态学原理和可持续发展的原则,为形成科学的世界观做准备. 教学重点和难点:
重点:生态系统能量流动的过程和特点。
难点:生态系统能量流动具有单向性和逐级递减的原因。
从中可以看出,一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中,消耗的能量就越多。生态系统中能量流动一般不超过4—5个营养
级。
三.研究能量流动的实践意义
可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
要提高农田生态系统的农作物产量,人们可以采取哪些相应的措施?
间苗除草、消灭害虫、合理密植、选育优良品种,适当增加谷粒重/秸秆重,增加谷粒产量等。
课件展示生态农业和桑基鱼塘的模式图。 生态农业:
生态农业是指利用人、生物与环境之间的能量流动规律和生态系统物质循环规律,结合本地资源结构,建立一个或多个“一业为主、综合发展、多级转换、良性循环”的高效无废料的综合农业生产体系。
如:北京大兴区留民村生态农场,留民营是联合国授予的全球环保500佳之一,是著名的中国生态农业第一村,开展旅游观光已有20年的历史,吸引了世界138个国家和地区的游客。 留民营已形成了以沼气为中心,串联各业良性循环的生态体系, 。一种、二养、三加工,产、供、销一体化的生产模式,取得了良好的经济效益、社会效益和经济效益,工农业总产值达1.42亿元,人均收入98000元,是京郊乃至全国的涉外窗口 。
“桑基鱼塘”的设计理念是从人类所需出发,通过能量多级利用,充分利用流经各营养级的能量,提高生产效益。
人们虽然不能改变能量流动的客观规律,但可设法调整能量流动方向,使能量流向对人类最有益的部分。 桑基鱼塘 小结:
起点
一、能量流动过程:终点
渠道
二、能量流动特点:单向流动、逐级递减
传递效率:10%—20%
三、能量流动的实践意义:流向对人类最有益的部分 练习提升:
1.调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个营养级(以a、b、c、d表示)。经测定,一年中流经这4个营养级的能量分别为:
营养级
a b c d 141.10 ×105 15.91 ×105 0.88 ×105 871.27 ×105 该生态系统中初级消费者是:A A、a B、b C、c D、d
2.在一定时间内,某生态系统中全部生产者固定的能量值为a,全部消费者所获得的能量值为b,全部分解者所获得的能量值为c,则a、b、c之间的关系是:B A、a=b+c B、a>b+c C、a<b+c D、c=a+b
3.下列各项能量流动中不属于人们生产研究的目的的一项是(D) A、在牧场上,最好是能量多流向牛、羊等牲畜 B、在农业上,最好使能量多储存在农作物、蔬菜中 C、在养鱼时,最好使能量更多的流向鱼中 D、在森林中,最好使能量多储存在动物中
4.如果一个人的食物有1/2来自绿色植物,1/4来自羊肉,1/4来自小型食肉动物。假如传递效率为10%,那么人每增加1千克体重,约消耗绿色植物(D ) A.28千克 B. 1110千克 C.10千克 D. 280千克
5.右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解,回答问题。
①图中D表示太阳能。 ②能量在逐级递减中,若狐获得的能量是 8 千焦,传递给狼的能量最多应为1.6 千焦,狼获得的能量中,草应供给这条食物链的能量至少为200 千焦。
③图中各营养级通过A呼吸 作用被消耗,通过B分解者 利用,而B又通过C呼吸作用
被消耗。
能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量 已知低营养级求高营养级
获能量最多:选最短食物链按×20%计算 获能量最少:选最长食物链按×10%计算
能量(J·m-2) 49
已知高营养级求低营养级
需最多能量:选最长食物链按÷10%计算 需最少能量:选最短食物链按÷20%计算
六.教学过程
1. 复习提问
(1)地球上最大的生态系统是什么? (2)生态系统的组成成分?
(3)输入生态系统的总能量是什么? (4)能量流动的特点? 2. 引入新课
生态系统依靠太阳不断提供能量,而生态系统中的物质却都是由地球提供的。讨论:生物为维持生命每天都要消耗大量的物质,如氧、水、氮、碳和许多其他物质,为什么这些物质亿万年来没有被生命活动所耗尽?(因为这些物质可以被循环利用)
碳是构成生命有机体的重要元素之一,没有碳就没有生命。——碳循环 3. 碳循环
出示“碳循环模式图”投影片。
光合作用CO(CH2O) (1)知识背景:光合作用 2第三节生态系统的物质循环
一.教学目标
1. 知识目标:
(1)理解生态系统物质循环的概念; (2)识记、应用碳循环的过程;
(3)比较得出能量流动与物质循环的关系。 2. 能力目标:
(1)学会分析生态系统中碳循环的方法;
(2)通过分析“温室效应”的形成与危害,培养学生的推理,联想,思维迁移的能力;
(3)利用“能量流动和物质循环的关系”教学过程,培养学生比较,归纳以及对自己所持观点的总结表达能力。 3. 情感目标:
(1)通过学习人类对碳循环的影响,培养学生环境保护意识 (2)积累生态学知识,形成科学的世界观
CO2 呼吸作用 (CH2O)(2)分析碳循环模式图,思考如下问题:
①碳在无机环境中的存在形式? CO2和碳酸盐
②碳由无机环境进入生物群落的途径? 绿色植物的光合作用(主要),化能合成作用
③碳由无机环境进入生物群落的形式? CO2
④碳在生物群落内部的传递形式? 含碳有机物; 传递渠道? 食物链(网) ⑤碳返回无机环境的途径:a.生产者、消费者的呼吸作用
b.微生物的分解作用 c.化石燃料的燃烧
⑥碳由生物群落回到无机环境的形式? CO2
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有氧呼吸二.教学重点:碳循环的过程
三.教学难点:能量流动和物质循环的关系 四. 教法与学法
教法:课前导学、启发式讲解、分析与归纳 学法:课前预习、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新
五. 课时安排: 1课时
⑦碳在无机环境和生物群落间循环的主要形式? CO2 [师生归纳]
无机环境(CO2)
升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。)
(3)我们应该如何缓解温室效应?(植树造林;减少化石燃料的燃烧,开发新能
光合作用、化能合成作用
生物群落(有机物)
动物、植物、微生物呼吸作用
源。)
6. 能量流动和物质循环的关系
(投影能量流动和物质循环同时进行的图,分析比较两者之间的区别与联系)
项目 能量流动 以有机物形式 生态系统的各营养级 单向流动、逐级递减 物质循环 以无机物形式 生物圈 全球性,循环往复 4. 物质循环
(1)提问:①我们所讲的碳循环是指在什么之间进行循环?(生物群落与无机环境之间) 形式 ②除了碳以外,还有没有其他物质能在生物群落与无机环境之间循环?(了解氮循环和水循环,理解物质循环发生在生物群落和无机环境之间)
(2)归纳生态系统的物质循环的概念
范围 特点 同时进行、相互依存、不可分割 ①能量的固定、储存、转移、释放离不开物质的合成与分解 联系 生物群落 组成生物体的C、H、O、 N、P、S等元素 无机环境 反复循环 ②物质是能量沿良物链(网)流动的载体 ③能量是物质在生态系统中循环往复的动力 生态系统:生物圈 物 质:化学元素
循环发生在:生物群落和无机环境之间
生态系统的物质循环具有全球性,因此又叫生物地球化学循环(生物地化循环)。
(3)物质循环的特点
7. 联系生活(将所学知识用于生活实践中)
某农户有如下经营模式:
肥料(买) 水稻 猪 肥料(买) 桑 蚕 饲料(买) 鱼
请你根据所学的能量流动和物质循环的知识,建立新的经营模式,使农户减少投入,从而增加收入 。 (画出该生态系统的结构模型) 8. 小结
(1)物质循环的概念 (2)特点:
思考:在农田中大量使用DDT杀虫剂为什么会殃及南极的企鹅? 特点:全球性,循环往复 5. 温室效应 提问:
(1)如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧,对生态系统的碳循环及生态环境有何影响?(化石燃料燃烧使碳在短时间内大量地释放出来,森林砍伐又使绿色植物吸收的CO2减少,打破了生物圈中碳循环的平衡使大气中CO2含量增加,导致温室效应。) (2)温室效应将带来哪些危害呢?(加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上
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全球性,循环往复
(3)实例:碳循环 (4)与能量流动的关系 9. 练习
7.5 探讨、分析温室效应形成的原因,对人类的危害以及解决的办法
教师提问:(1)物质可以被循环利用,那么地球上的资源是不是用之不竭的呢?请大家思考问题:人们乱砍滥伐森林,对生态系统的碳循环有何影响?化石燃料的大量燃烧,对生态系统的碳循环有何影响?(化石燃料燃烧使碳在短时间内大量地释放出来,森林砍伐又使绿色植物吸收的CO2减少,打破了生物圈中碳循环的平衡使大气中CO2含量增加,导致温室效应。)(2)温室效应将 带来哪些危害呢?(加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。)(3)我们应该如何尽量避免温室效应的发生呢?(植树造林;减少化石燃料的燃烧,开发新能源。)
7.6 分析比较能量流动和物质循环 教师投影:(先投影空表格,再补充) 能量流动 物质循环 形式 以有机物形式 以无机物形式 过程 沿良物链(网)单向流动 在无机环境和生物群落间往复循环 范围 生态系统各营养级 全球性 特点 单向流动、逐级递减 全球性循环往复 ①能量的固定、转移、释放离不开物质的合成与分解 联系 ②物质是能量沿良物链(网)流动的载体 ③能量是物质在生态系统中循环往复的动力
第四节生态系统的信息传递
授课题目 生态系统的信息传递 授课教师 吕芳 授课班级 高二.23班 授课类型 讲授课 知识与能力 教学目标 举例说出生态系统中的信息传递;说出信息传递在生态系统中的任用;描述信息传递在农业生产中的作用。 组织学生对资料进行分析、讨论,进一步提高学生的识图能力以及
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分析问题、解决问题的能力; 过程与方法 指导学生收集资料,使学生会鉴别、选择、运用和分享信息。 情感、态度与价值观 感受大自然的奥妙、激发学生更加热爱自然,珍爱生命;认识生物科学的价值,乐于学习生物科学。 教学重点 说出信息传递在生态系统中的作用。 教学难点 举例说明信息传递在农业生产中的应用 课前一周布置学生观察身边的动物是如何进行信息的传递的,搜集教学方法 生物之间传递信息的资料,在课上进行交流和分析。利用多媒体辅助教学,展示精彩实例,激发兴趣。采用启发、探究式教学,运用类比、综合的方法分析资料得出合理的结论。 教 学 过 程 (一) 激发兴趣,引出课题 人类已经进入了“信息时代”,究竟什么是信息?语言是人类社会所特有的信息传递的方式,而生态系统中的其他生物却没有语言,它们又是怎样进行信息的传递呢? 【板书】第4节 生态系统的信息传递 (二) 展示实例,明确信息的分类 教师通过引导学生下发的“资料分析”,要求学生把信息归类,学生通过分析、讨论可以归纳出得出信息的种类。 阅读分析资料,思考: 1.每个资料中的信息传递的形式分别是什么?(在资料中画出关键词) 2.尝试把资料中的信息归类?可以归为几类?(说明理由) 最后总结出信息的种类 【板书】物理信息 化学信息 行为信息 (三) 分析资料:理解信息传递在生态系统中的作用 教师通过进一步引导学生下发的“资料分析”,要求学生从中得出生态系统中的信息传递在生态系统中的作用。 让学生自己挑选资料分析,分析出各个资料中信息的作用,最后让学生把作用分层次归类。 阅读分析这资料,思考: 1.如果没有信息的传递,生物会受到怎样的影响? 2.每个资料中信息分别起到什么作用? 【板书】信息在生态系统的三个作用。 (四) 带着问题,讨论信息传递在农业生产中的应用 学生了解了生态系统中信息传递的作用后,教师适时进行话题的转移,“我们学习信息传递,是为了更好的利用它,谁能说出信息传递在我们生产和生活中应用方面的例子”? 思考和讨论: 北京郊区有一个集农林、园艺、观光于一体的大型的生态农场,种植了一些粮食作物(玉米、水稻等),栽培了多种果树和花卉,同时也饲养了家禽(鸡、鸭、鹅等),家畜(猪、牛等)。如果你是这个农场的负责人,你将利用哪些与信息传递有关的措施来实现以下任务?①花卉布展(秋菊夏开)。②优质农产品供应(提高粮食、蔬菜、禽蛋、肉、奶等产量)。③提供绿色农产品(生物防治害虫)。 老师根据学生的回答总结出信息在农业生产中应用的两个方面。最后让学生总结我们这节课学了哪几个问题?哪些是重点问题?利用板书总结 (五) 寄语未来 信息传递是生态学研究的前沿领域之一,生态系统中存在着精巧的信息传递和联络,但是目前人们只能模糊地认识自然界的这种“对话”。随着研究的深入必定会取得更多的成果。 希望同学们将来有人加入到这个科研行列中来,将你们的研究成果广泛地用于对人类生存环境无污染的生物防治中,实现人与自然的和谐发展。 (六) 课外实践,发展科学探究能力 设计实验,证明雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前来交尾。 板书设计 物理信息 生命活动 种类 信 作用 化学信息 息 种群繁衍 传 递 行为信息 应用 调节种间关系 维持生态系统的稳定 增产 减害
三、教学难点:
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。 四、教学方法:
利用多媒体课件,引用一些直观的图片,指导学生分析实例,总结规律,得出结论,运用实践的能力。同时应用讲述法、比较法、讨论法等,引导学生思考和分析一些实践中的问题,培养学生观察、分析、比较、总结和应用的能力。 五、课时安排:1课时 六、教学课件:多媒体课件 七、教学过程:导入:
同学们在小学的时候就学习过一首古诗:“野火烧不尽,春风吹又生”
这首诗蕴含了生物学知识:草原生态系统具有一定的稳定性。即使经历了大火,这个生态系统仍然复苏了。那么为了证明生态系统确实具有这样的稳定性科学家们做了很多实验来证明它。其中很著名的一个是美国的科学家们做的实验。
课件展示“生物圈II号”实验资料
【提问】八位科学家原打算在“生物圈II号”中自给自足生活两年,为什么中途撤出了?这个实验过程中出现了什么问题?
(提示:1.由于土壤中的微生物分解有机物消耗掉大量的氧气同时释放出大量的二氧化碳,部分二氧化碳又与建“生物圈II号”的混凝土中的钙反应生成碳酸钙,导致氧气含量由21%下降到14%。2.昆虫中除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外基本死亡,食物链等营养结构联系中断。3.靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了,粮食严重减产。 ……)
【讲述】:在现有的技术条件下,人工制作的生态系统都难以长期维持稳定,因此人类应当很好地
第五节《生态系统的稳定性》
一、教学目标:
1.知识方面:阐明生态系统的自我调节能力。举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。简述提高生态系统稳定性的措施。
2.能力方面:设计并制作生态缸,观察其稳定性
3.情感态度与价值观:认同生态系统稳定性的重要性,关注人类活动对生态系统稳定性的影响。 二、教学重点:
阐明生态系统的自我调节能力。
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保护自己的唯一家园。那么现有的生物圈为什么能够自我长期维持稳定呢?应该怎样保护呢?今天我们共同来探讨这些问题。
[板书]:一、生态系统稳定性的概念 1.概念:见课本109页
【讲述】:我们把生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫做生态系统的稳定性。
[设问]:生态系统在受到干扰后,为何仍能保持或恢复相对稳定呢?你能举例说明吗?
(学生讨论:略)
[实例阐述]:请同学们看课本
①当河流受到轻微的污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解,很快消除污染,河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。
②在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟类由于食物丰富,数量也会增多,这样,害虫种群的增长就会受到抑制。
[教师归纳]:以上列举的实例,都说明生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节的能力。
[板书]:2、原因:自我调节能力
[讲述]:生态系统的自我调节能力主要表现在3个方面:
第一, 是同种生物的种群密度的调控,这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律,即
种内斗争。
第二,是异种生物种群之间的数量调控,多出现于植物与动物或动物与动物之间,常有食物链关系。
第三,是生物与环境之间的相互调控,即环境容纳量。
生态系统总是随着时间的变化而变化的,并与周围的环境有着很密切的关系。并且这种自我调节能力是建立在一定基础之上的。
展示PPT课件:草原生态系统兔与草的数量存在什么关系呢?根据学生回答出“负反馈”的概念
[讲述]:大家刚才列举的实例中,在调节机制上有很多与此类似,调节的结果都是抑制和减弱最初发生的变化,这种调节机制叫做负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在,通过它的作用能使生态系统达到和保持稳定,因此我们说负反馈调节生态系统自我调节能力的基础。 【板书】3、基础:负反馈调节
(设问):刚才讲了负反馈调节它是维持生态系统稳定性的基础,那么在生态系统中这种自我调节的能力是不是无限大呢?
实例分析:①黄土高原由于植被被长期滥采滥伐造成水土流失
②草原放牧过量造成植被啃食过量草场退化严重
【讲述】:这说明生态系统的自动调节是以内部生物群落为核心的,有着一定的承载力,因此生态
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系统的自我调节能力是有一定限度的。例如,有一个湖泊受到了过度的污染,超出了自身调节能力范围,鱼类的数量就会大量死亡,鱼类死亡的尸体腐烂,又会进一步加重污染,引起更多的鱼类的死亡。这就生态系统的正反馈调节。
过渡:那么生态系统的自我调节能力的大小与什么因素有关呢? 实例分析:草原生态系统和森林生态系统的比较 学生思考回答:与生物种类有关,与无机环境有关
教师总结:草原生态系统中生物种类少,营养结构简单,食物链单一,一种生物的死亡就会影响下一个营养级生物的生存,而森林生态系统食物网复杂,一种生物的死亡可以有同一营养级的其它生物代替,这样就不会影响下一个营养级生物的生存,因而稳定性就强。同时环境越好这种自动调节能力就越强。
【板书】4、自我调节能力的大小:与生态系统的物种组成成正相关
【过渡】:在生态系统中,只要干扰和破坏不超过自我调节能力,生态系统就能够维持相对稳定,这种稳定性表现为抵抗力稳定性和恢复力稳定性 【板书】二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 (一)抵抗力稳定性:抵抗干扰、保持原状
过渡:下面我们通过实例来理解抵抗力稳定性内含指的是什么。 实例分析:①当河流受到轻微的污染时
②在森林中,当害虫数量增加时
[提问]:抵抗力稳定性稳定性的大小与什么因素有关呢?思考比较北极苔原生态系统与热带雨林生态系统抵抗力稳定性的不同
学生回答:1、生物的种类、数量多,一定外来干扰造成的变化占总量的比例小。
2、能量流动与物质循环的途径多,一条途径中断后还有其他途径来代替。
教师总结:一般来说,生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自动调节能力就越小,抵抗力稳定性就越低;反之,生态系统各个营养的生物种类越繁多,营养结构越复杂,自动调节能力就越大,抵抗力稳定性就越高。所以生态系统自动调节能力的大小有一定限度。 【板书】抵抗力稳定性的大小:与生态系统的营养结构成正相关 [过渡]:下面我们再来了解什么叫恢复力稳定性。
【板书】(二)恢复力稳定性:遭到破坏、恢复原状 实例分析:①野火烧不尽,春风吹又生
②河流遭到严重污染后
[提问]:恢复力稳定性的大小与什么因素有关呢?思考比较北极苔原生态系统与热带雨林生态系统恢复力稳定性的不同
学生回答:1、各营养级的生物个体小,数量多,繁殖快。
2、生物种类较少,物种扩张受到的制约小。
教师总结:一般来说,生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自动调节能力就越小,恢复力稳定性就越高;反之,生态系统各个营养的生物种类越繁多,营养结构越复杂,自动调节能力就越大,恢复力稳定性就越低。
【板书】恢复力稳定性的大小:一般与生态系统的营养结构成负相关 (三)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系
对一个生态系统来说,抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。(利用曲线图说明)
(a为抵抗力稳定性,b为恢复力稳定性)
[提问]:如果将两个生态系统放在一起比较,显然北极苔原生态系统的抵抗力稳定性低,热带雨林生态系统的抵抗力稳定性高。那么,恢复力稳定性又是谁高谁低呢?为什么? [学生回答]:略
教师归纳:①生态系统在受到不同程度的破坏后,其恢复速度与恢复时间是不一样的。②一般情况下,生态系统的生物种类少,营养结构简单,如果遭到破坏,比较容易恢复。③但是,还要考虑生态系统所处的环境条件。如,当受到一定强度的破坏后,热带雨林由于所处的环境高温多雨,气候适宜,故能够较快地恢复;但极地苔原由于寒冷,天气恶劣而须较长时间才能恢复。说明热带雨林
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的恢复力稳定性比后者高。
[小结]:看来,比较恢复力稳定性时,除了考虑营养结构的复杂程度外,营养结构简单,遭到破坏后比较容易恢复,还生态系统所处的环境条件也是一个重要的考量因素。 [课堂巩固]:1、比较热带雨林和人工林抵抗力稳定性的高低?
2、比较同等强度干扰下,草原生态系统和沙漠生态系统恢复力稳定性的高低? [过渡]:通过今天的学习,我们知道了生态系统具有保持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可是,这种能力也是有限的。因而我们要把所学的知识应用到实际生活中去解决一些实际问题 【板书】三、提高生态系统稳定性的和措施
1.控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。 2.对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
提问:谁能够举出两个方面的例子?
学生:合理放牧,合理砍伐,合理捕鱼等;建立自然保护区,兴修水利,建防护林等。
小结:生态系统的稳定性对于人类的生存与发展具有重要的意义。现在人们的生存面临了许多的危机,将知识和实际联系起来,才是最有意义的事。 【作业】练习一二 八、板书设计
第五节 生态系统的稳定性
一、 生态系统的稳定性概念
1.概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力, 2、原因:自我调节能力 3、基础:负反馈调节
二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 (一)抵抗力稳定性:抵抗干扰、保持原状
抵抗力稳定性的大小:与生态系统的营养结构成正相关 (二)恢复力稳定性:遭到破坏、恢复原状
恢复力稳定性的大小:一般与生态系统的营养结构成负相关
(三)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系 三、提高生态系统稳定性的和措施
1、课前将学生分成3个小组,分别以“我国、我县人口的现状和前景”、 “人口增长对我国、我县生态环境的影响”、 “怎样协调人口和环境的关系”为课题,进行外出调查,收集和整理资料。
第六章第一节人口增长对生态环境的影响
一、教学目标 知识目标:
1、描述我国的人口现状和前景, 2、探讨人口增长对生态系统的影响 情感目标:
1、关注我国人口增长过快带来的相关问题
2、运用资料收集与分析的方法了解人口增长过快给当地生态环境带来的影响,形成环境保护从我做起的意识 能力目标:
通过让学生收集资料和分析资料,提高学生收集处理信息、语言表达和信息交流能力,培养学生的合作态度 二、教学重点、难点
教学重点:探讨人口增长对生态环境的影响 教学难点:探讨人口增长对生态环境的影响。 三、教法与学法
教法:课前导学、启发式讲解、分析与归纳 学法:课前预习、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新 四、课时安排
一课时 五、教学策略
目前我国、我县人口的现状怎样?发展前景如何? 56
2、由学生以小组的形式,在课堂中展示和汇报自己小组的研究结果。教师引导学生阅读观察课文和教材中的相关资料、图片,结合自己的调查结果发表自己的看法,相互之间进行讨论和交流,在此基础上了解和掌握“我国、我县人口的现状和前景”、“人口增长对我国、我县环境的影响”、“怎样协调人口和环境的关系”等知识。 3、引导学生讨论课文的思考题,说说自己对这些问题的看法,老师在学生讨论的基础上进行概括和总结。 六、教学过程
教学内容 教师活动 教师投影或录像播放拥挤的人群,组织学生讨论: 1、人口拥挤中的你有何感受? 以图片、录象引入课创设情景导入2、造成人口拥挤的原因是感受材料,激发探题吸引学生注意力,新课 什么? 究欲望 激发学生兴趣 3、目前我国人口是否过多? 4、人口过多对环境有什么影响? 通过让学生汇报,阅让学生介绍课前调查收集小组代表汇报演读、观察图片等形到的资料。 示课件制作介绍。 式,帮助学生提高获取信息的能力,促进引导学生阅读课文内容和阅读课文“资料学生合作交流,让学观看老师展示的图片,并分析”并进行讨生学习因果联系分且进行资料分析 论、交流 析的方法。 学生活动 设计意图
①学生分别介绍人口增长过快对让学生介绍、展示课前调我国的影响,对惠查收集到的资料,说明人东县生态环境的通过让学生汇报、观人口增长对环口增长对我国的影响和对影响(由学生主察,提高学生的表达境有那些影惠东县生态环境的影响 持) 能力、观察能力,通响? 过体验,深刻理解人投影:课本6-2图模型组②观察老师投影口对环境的影响。这织学生讨论、补充和完善 图片并进行讨论,是本节的重点 对模型进行补充和完善 展示课件,汇报调组织学生进行汇报、交流、查的情况,提出合讨论、发表意见和见解。 理建议 通过讨论,引导学生怎样协调人与关注协调人口与环环境的关系? 投影6-5张相关图片。让观察老师投影图境的关系,理解我国学生观察、体会、讨论我片体会、讨论我国计划生育国策的重国政府的相关措施。 政府采取的相关要性。 措施 小结 老师概括和总结 倾听、思考 学习讨论 课堂练习 投影课本P122,一 巩固相关知识 练习、作答 通过课后实践,拓宽作业布置 课本P122,二 课后完成 学生视野、巩固知识,提高能力 七、板书设计
第一节 人口增长对生态环境的影响
1、目前我国、我县人口的现状怎样?发展前景如何? 2、人口增长对我国、我县的生态环境有那些影响? 3、怎样协调人口与环境的关系?
第二节保护我们共同的家园教案
一、教学目标
1.关注全球性生态环境问题。
2.概述生物多样性保护的意义和措施。 3.形成环境保护需要从我做起的意识。
4.进行资料搜集,了解我国利用生物技术保护生物多样性的进展。 二、教学重点和难点
概述生物多样性保护的意义和措施。
三、教学方法 探究法,讲述法 四、课时安排 1
五、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入,学生思考回答,老师提示。
〖提示〗1.气象学家的预言是有科学根据的。例如,英国《自然》杂志和《观察家报》于2004年披露了美国国防部专家组的一份报告。该报告预测:气候变化可能演变成全球公害;未来20年气候变化将成为全球性灾难,如英国将会像西伯利亚那样寒冷,美国等主要粮食生产国将因遭遇严重干旱而出现粮食大幅减产。又如,我国科学家2004年预言:未来大气的增温值将是20世纪的2至10倍;我国华北等地仍将保持继续变干旱的趋势;气候变暖严重影响全球的自然生态系统,农业可能是对气候变化最为敏感和脆弱的部门之一。
〖板书〗一、关注全球性生态环境问题 全球性生态环境问题主要包括: 1.全球气候变化 2.水资源短缺 3.臭氧层破坏 4.酸雨 5.土地荒漠化 6.海洋污染 7.生物多样性等 二、保护生物多样性
保护生物多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,他们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。
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〖讲述〗生物多样性包含了遗传的多样性,物种的多样性和生态系统的多样性。我们说的保护生物的多样性就是指基因、物种和生态系统三个层次上的保护。 主题 每层次相关的内容 思生物的种类繁多,人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数,大量野生生物的价值──生物多样性的潜在价值目前还不清楚;森林生态系统同农田生态系统相比,具有更加丰富的生物多〖样性,对自身的调节功能更强大,因而具有更好的稳定性,这属于生物多样性的间接价值;芦苇是
一种重要的造纸原料,从金鸡纳树中可以提取治疗疟疾的药物──奎宁,这些都属于生物多样性的直接价值。
基因携带着遗传信息,基因控制性状,基因突变和染色体变异等是基因 遗传多样性之源 种群是进化的单位,突变、基因重组和自然选择使种群的基因库在物种 代代相传过程中保持和发展,物种多样性是生物进化的结果 生态系统 生态系统的结构、 成分的多样性, 由物种的多样性组成。 保护生态系统是对生物多样性最有效的保护 考与讨论〗学生思考讨〖板书〗(一)生物多样性的价值 1.潜在价值:目前尚不知道
2. 间接价值:对生态系统其调节功能
3. 直接价值(潮间带的鱼类、贝类、甲壳类等可供食用、药用和用做工业原料等)。 (二)保护生物多样性的措施
(1)就地保护(自然保护区)
就地保护是以建立国家或地方自然保护区的方式,对有价值的生态环境(如江河源头、滨海、滩涂、湿地、荒漠等自然生态系统的保护)、特殊自然景观(如森林、灌丛、草原、稀树草原、草甸等)、野生生物物种等,在具体地段划定范围保护起来,禁伐、禁牧、禁猎。根据所处的地理位置和保护程度需要,有全封闭式保护,不准人入内;有半封闭式保护,有的地方外人可进入,有的地方外人不准进入。
(2)迁地保护
迁地保护就是通过人工的办法,将要保护的野生物种的部分种群迁移到适当的地方,以人工管理和繁殖,使其种群不仅可以繁衍延续,而且不断扩大。(其主要方法是建立动物园、植物园与树木园或基因库。目前,饲养在世界各地动物园和其他圈养设施中的脊椎动物已超过3 000种,个体数量达5.4×10头。全世界1 500余个植物园和树木园均承担着保护植物种质资源的任务。)
(3)离体保护
离体保护是指利用现代技术,尤其是低温技术,将生物体的一部分进行长期储存,以保存物种的种质资源。
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论回答,老师提示。 〖提示〗1.红树林的消失,使得潮间带多种鱼类、甲壳类、贝类以及多种水鸟因生态环境改变而无法存活和繁衍,并且影响附近多种生态系统的稳定性,最终使大量的物种无法生存和发展。红树林能维持滨海湿地生态系统的稳定性,具有防风、抗海潮侵蚀海岸的作用。因此,红树林的消失还将直接影响附近的农田、养殖场、森林和城市等多种生态系统的稳定性,这对于人们的生活和生产都会产生很大的影响。 2.可以通过现代生物技术,检测并获取水稻、小麦等栽培作物野生种细胞中人类所需要的某些优良基因(如抗旱基因、抗病基因等),然后利用基因工程技术,将这些优良基因导入到相应的栽培种的细胞中并使之表达。袁隆平曾利用在海南岛发现的一株花粉败育的普通野生水稻(含有使花粉不育的基因),利用杂交技术成功地培育出高产的杂交水稻,从而掀起了水稻生产的“第二次绿色革命”。后来,经过分子检测技术得知,野生水稻细胞中至少含有两个增产基因:其中的一个增产基因就能增产18%,两个增产基因则能增产36%。 3.这两例能够说明生物多样性具有潜在价值(红树、野生水稻等生物很可能还有目前人类尚不清楚的重要功能)、间接价值(红树林对海岸的防护作用)和直接价值(潮间带的鱼类、贝类、甲壳类等可供食用、药用和用做工业原料等)。 〖板书〗三、可持续发展——人类的必然选择
可持续发展:“在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足我们这代人的需要”,它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。
〖小结〗见板书。 〖作业〗练习一二
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〖提示〗基础题
1.潜在价值──某种不知名的昆虫。间接价值──每个物种都维系着它们所在的生态系统的结构和功能。直接价值──芦苇是一种重要的造纸原料;蝉蜕是一种动物性药物;鲁班通过观察某种叶片的叶缘得到启示,研制出了木工用的锯;海洋和森林等生态系统能陶冶情操、激发创作的灵感。
2.主要的困难是,一些发达国家(如美国、加拿大和欧盟国家等),拒绝核准或迟迟不予核准该议定书。主要争议的问题是,这些国家担心影响本国经济的发展和其他国家可能不承担相应的责任。例如,美国政府在2003年3月以“减少温室气体排放将会影响美国经济发展”和“发展中国家也应该承担减排和限排温室气体的义务”为由,宣布拒绝执行《京都议定书》。
建议世界各国特别是发展中国家联合起来,通过联合国大会和各国的政府以及民间组织等多种途径,呼吁每年大量产生温室气体的发达国家率先核准《京都议定书》(我国政府早在2002年9月就核准了《京都议定书》)。
拓展题
用现代语言可以这样诠释这句话:所以说道大、天大、地大、人也大。宇宙中有这四个大,而人是这四个大中的一个。老子认为“道”是一个浑然而成的、先于天地而存在的东西;“道”不靠外力而永久存在、循环运行且永不停息;“道”伸向遥远而最终又返回自然,可算是天地万物的根本。老子把人提升为“宇宙中四个伟大的存在之一”,可与“道”、“天”、“地”并立,而惟独不认为有“神
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