第七章ampnbsp生物的进化

　　第七章 生物的进化
　　教学目的1.了解达尔文自然选择学说的主要内容。2.了解种群，种群基因库、基因频率的概念，以及基因频率的计算方法。3.了解突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。4.通过对桦尺蠖在工业区体色变黑例子的学习，了解自然选择在生物进化中的作用。5.了解隔离的概念和类型，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．隔离的概念和类型，以及物种形成的方式。
　　教学难点1．基因频率的概念和计算方法。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世纪中期浅色型和黑色型桦尺蠖数量变化的cai课件。3．加拉帕克斯岛地雀演化的cai课件。
　　教学方法：教师讲述，学生归纳，探究相结合。课时安排：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，还有许许多多种生物没有被我们发现，没有发现的生物数目可能要比已经发现的多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，从简单到复杂，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，进行着自然界的＂新陈代谢＂，这就是生物的进化。（板书）
　　设问：生物为什么会进化？生物进化的实质是什么？生物进化有什么规律？
　　讲述：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，已被广大学者所承认，任何理论通常都要随着知识的增加而改进，随着遗传学和生态学等现代生物科学的发展和深入到生物进化理论的研究，使达尔文进化理论不断完善和发展，形成了以自然选择学说为基础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，许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知识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？（回答：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？（回答：任何一种生物的繁殖能力都很强，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？（回答：因为生存条件是有限的，生物在争夺有限的空间和食物的情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行着激烈的生存斗争，斗争的结果是一部分个体被淘汰。）
　　提问：生物个体的幸存与被淘汰的基础是什么？（回答：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。达尔文清楚地知道可遗传的变异是生物进化的基础。）
　　提问：在生存斗争中，什么样的个体容易获胜，并生存下来？（回答：有利变异个体容易在生存斗争中获胜并将这些变异遗传下去，不利变异个体则容易被淘汰。达尔文把这种适者生存不适者被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，这就是生物进化的原因。
　　提问：达尔文自然选择学说有什么重要意义？（回答：科学的解释了：（1）生物进化的原因；（2）生物的多样性和适应性。）
　　提问：什么是生物进化的原因？（回答：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，这就是生物进化的原因。）
　　讲述：由于受到当时科学发展水平的限制，自然选择学说对于（1）遗传和变异的本质，（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解释。
　　在21世纪的今天，随着现代生物科学的发展，关于生物进化过程的研究，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进和扩展了。关于自然选择等问题的研究，已经从生物个体为单位发展到了以种群为基本单位。形成了以自然选择学说为基础的现代进化理论。（板书）设问：现代生物进化理论的主要内容包括哪几方面？
　　讲述：主要内容包括四个方面：（1）种群是生物进化的单位；（2）突变和基因重组产生进化的原材料；（3）自然选择决定生物进化的方向；（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？讲述：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和。
　　提问：种群的组成有什么特点？个体之间存在着什么关系？（回答：种群个体间具有年龄和性别的差异，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交流，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。）
　　讲述：因此说种群是生物繁殖的基本单位。达尔文清楚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基础。
　　提问：进化所需要的变异的来源有几方面？（回答：突变和基因重组。）
　　讲述：由减数分裂和有性生殖引起的基因重组，通过产生不同基因的组合，都提高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6′l07个以上的基因重组。考虑到染色体上有许许多多对杂合基因，因此实际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部分。
　　提问：种群中全部个体的基因称为什么？（回答：一个种群所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。）
　　讲述：我们知道多指为显性基因控制的遗传病，而绝大多数人表现为正常。白化病是隐性基因控制的遗传病，但绝大多数人表现正常。
　　提问：以上事实说明了什么？（回答：说明不同的基因在种群的基因库中所占的比例是不同的。）
　　讲述：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？讲述：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和10，其中a基因频率为多少？a基因频率为多少？教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化？（2）导致种群中某基因频率发生变化的因素有哪些？
　　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，浅色型桦尺蠖和黑色型桦尺蠖所占比例发生剧烈变化的过程。首先出现19世纪中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？黑色个体很少的原因是什么？回答：因为浅色与环境色彩相似，是桦尺蠖的保护色。黑色易被天敌捕食，而受到控制。
　　讲述：调查发现浅色基因频率为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，即随着英国工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸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。
　　探究实验：让学生背对电脑屏幕，教师哨声一响学生转身迅速用鼠标点掉一个桦尺蠖，哨声一响再背过身去这样重复多次后，统计剩下的两色桦尺蠖的数量。
　　讨论：(1)多数幸存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)你的实验结果与自然选择有什么关系？(与自然选择结果类似)
　　提问：以上实验结果说明两色桦尺蠖的数量变化的根本原因是什么？（回答：原因是黑色基因（s）与浅色基因（s）两种基因出现的频率发生了改变，这是长期自然选择的结果。）
　　讲述：由此可见，种群中的基因频率是可以改变的，导致基因频率改变的因素是：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和发展。因此说，生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。所以说种群是进化的单位。
　　引言：我们已经知道了：（1）生物进化的实质是种群基因频率的改变。（2）种群是生物进化的单位。（3）影响种群基因频率改变的因素有基因突变、基因重组、自然选择。
　　提问：基因突变与基因频率的改变有什么关系呢？（回答：基因突变是可遗传变异的根本来源。这是因为基因突变可产生新基因（等位基因），是基因频率改变的基础。）
　　提问：基因突变有什么特点？回答：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。讲述：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：为什么还能够改变种群中的基因频率呢？回答：这是因为种群都由许多个体组成，每个个体都有成千上万个基因，虽然每个基因的突变率很低，但每个种群的每一代都会产生大量的突变基因。
　　讲述：例如，果蝇约有104万对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，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改变的基础。突变有利有害不是绝对的，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和黑色桦尺蠖比例变化的画面，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，但随着英国工业的发展，桦尺蠖生存环境的改变，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，不是绝对的。
　　提问：基因重组与基因频率的改变有什么关系？回答：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，假如人的23对同源染色体上都有一对等位基因，通过减数分裂和受精作用，在后代中则可产生6′107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，无法定向改变基因频率。
　　设问：生物进化的方向是如何决定的呢？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）和微观（基因）两个方面分析英国曼彻斯特地区从19世纪中期到20世纪中期，桦尺蠖比例的变化，说明桦尺蠖进化过程的原因。
　　讲述：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彩相似，属于保护色，较能适应环境而大量生存；黑色性状与环境色彩差异很大，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，桦尺蠖栖息的树干裸露并被烟熏黑，使得黑色性状与环境色彩相似而大量生存，浅色性状与环境色彩差异很大，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）为不利变异基因，控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）控制的性状能适应环境而大量生存并繁殖后代，浅色基因（s）控制的性状不能适应环境而大量被淘汰，使后代数量大量减少。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留了有利变异基因，通过遗传逐渐积累。
　　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和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改变，导致生物朝一定方向缓慢进化。因此，定向的自然选择决定了生物进化的方向。
　　请根据桦尺蠖的进化过程分析：（1）是否产生了新的物种，为什么？回答：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，实现基因交流，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？回答：物种是指分布在一定的自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够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？(骡子是马和驴的杂交后代，不能繁殖，原因是马和驴是两个物种)
　　讲述：这一事实说明不同物种之间不能交配，或即使交配成功，也不能产生可育的后代，该现象称之为生殖隔离。
　　请分析说明：区分物种的主要依据是什么？(区分物种的主要依据是有无生殖隔离)
　　提问：生殖隔离（物种）形成的主要原因是什么？
　　观看：演示cai课件，给出加拉帕戈斯群岛的地图。请同学们用地理知识估算岛与岛之间的距离。再出示不同岛上的植被情况（突出果实的大小），让学生了解各岛屿的生存条件。最后出示有不同特征的地雀，特别突出地雀喙形大小的特征，然后让学生根据地雀的特征和岛屿生存条件将地雀安放在适宜的岛上（放错会发出鸣响）。
　　讲述：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原因是什么？
　　提问：加拉帕戈斯群岛之间的水域起了什么作用。回答：起到地理隔离的作用。讲述：一个种群由于地理环境原因被分割成了许多个小的种群——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可能完全相同。
　　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？回答：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，各种群间没有基因交流，因此一个种群中的突变自然不会引起另一种群的改变。
　　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原因是什么？回答：由于地理隔离，各种群生活在不同的生态环境中，因而有不同的选择方向。即，不同种群选择保留下的基因不同，使分开的种群的基因库组成和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原因。
　　讲述：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和繁殖可育后代，这样的不同种群称之为亚种。如，东北虎和华南虎属于不同的虎亚种。如果通过长期的地理隔离，使不同种群个体之间形成生殖隔离（不能发生基因交流）。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：物种形成的原因是突变和基因重组。自然选择及隔离三个基本环节综合作用的结果。不同新物种形成的过程进行的十分缓慢，往往需要成千上万代甚至更长。
　　小结：现代生物进化理论的基本观点是：进化的基本单位是种群；进化的实质是种群基因频率的改变
　　物种形成的基本环节是：突变和基因重组——提供进化的原材料；自然选择——基因频率定向改变，决定进化的方向；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（种内关系和种间关系）对生物的影响。4.理解生态因素的综合作用。
　　教学重点1.光、温度和水对生物的影响。2.种内关系和种间关系。教学难点1.互利共生和寄生的区别。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、三角烧瓶、酒精灯等）
　　教学方法：观察、探索、论证与归纳相结合；以激发学习兴趣，鼓励竞争为导向。课时安排：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）：①给过敏性鼻炎患者闻花香，患者会怎样？（会立即打喷嚏）②将水洒在含羞草的叶片上，叶片会怎样？（立即合拢）③将蚂蚁放在三角烧瓶中加热，蚂蚁会怎样？（随着温度的升高，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十分深刻的。因此，我们把环境中影响生物的形态、生理和分布的因素，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和生物因素。下面请同学们看一段录像片（与课本内容基本一致），并回答下列问题：（用屏幕显示）①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。②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。③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。
　　在学生回答的基础上，出示板书内容。并提问：①除光、温度和水以外，还有哪些因素属于非生物因素？（空气、土壤……）②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，都受到周围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和种间关系。（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，判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.采用小组计分制。）
　　提问：①在片中，海葵与寄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，但它们是有区别的，你能说出它们的不同吗？②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，同时减少，呈现出＂同生共死＂的同步性变化。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，在一定程度上又会影响宿主的数量。蛔虫与人；
　　噬菌体与细菌
　　竞 争
　　不同物种间生态需求越接近竞争越激烈。在两种生物生存能力不同时，数量上呈现出＂你死我活＂的同步性变化。牛与羊；
　　水稻与稗
　　捕 食
　　两种生物在数量上呈现出＂先增加者先减少，后增加者后减少＂的不同步性变化。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，除与寄居蟹有关系外，还与周围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，有关键因素和次要因素之分。
　　问：对海葵来说，上述生态因素中哪一个是关键因素？（答：寄居蟹）
　　总之，生物的生存受到很多种生态因素的影响，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 种群和生物群落
　　教学目的1．了解种群的特征。2．了解种群数量的变化。3．了解研究种群数量变化的意义。4．了解生物群落的概念和结构。
　　教学重点1．种群的特征。2．种群数量的变化。3．生物群落的概念。教学难点：种群数量的变化。
　　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）：①种群年龄组成的三种类型；②我国人口数量变化曲线；③影响种群数量变化的因素；④某海岛上环颈雉种群的增长曲线；⑤大草履虫种群的增长曲线；⑥某岛屿上绵羊种群的增长曲线；⑦两种增长类型比较；⑧森林生物群落和湖泊生物群落的垂直结构；⑨森林生物群落的水平结构。
　　教学方法：讲述，谈话与讨论相结合。课时安排：二课时。
　　引言：在生产实践中，常常碰到这样的问题：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发展；农业生产中怎样控制害虫的数量，才能获得大丰收。要解决这些问题，必须研究生物的群体单位——种群和生物群落。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？（回答：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。4．一片农田的全部东亚飞蝗。（回答：2和4是种群。）
　　讲述：如果某种生物对人类是有益的，人们总是希望它们越来越多；如果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：种群研究的核心问题是种群数量的变化。要研究种群数量的变化，首先要了解种群的一些特征。这些特征主要包括种群密度、出生率和死亡率、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：实际研究中，不可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？（回答：计数种群的一小部分，估计整个种群的密度。）
　　讲述：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志重捕法。标志重捕法就是在被调查的种群的生存环境中捕获一部分个体，将这些个体标志后再放回原来的环境，经过一定期限后进行重捕，根据重捕中标志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=（标志个体数x重捕个体数）/重捕标志数
　　提问：经过测定，我国某地的野驴，平均每100km2不足两头，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？（回答：相同的环境条件下，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？（回答：不同的环境条件下，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和物种的不同而不同。
　　讲述：种群密度为什么会发生变化呢？我们继续研究种群的其他特征。
　　出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：出生率和死亡率与种群密度的关系如何？（回答：出生率高于死亡率，种群密度增加；出生率低于死亡率，种群密度下降。）（投影片：我国人口数量变化曲线）
　　讨论：长期以来，我国的人口增长很快，主要原因是什么？（结论：出生率高，死亡率低是导致我国人口增长过快的主要原因。）
　　讨论：控制我国人口增长的措施？（结论：在死亡率低的前提下，只能控制人口出生率。）（在此可批判马尔萨斯反动的人口论观点。）
　　小结：出生率和死亡率是决定种群密度和种群大小的重要因素。
　　讲述：与出生率和死亡率密切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，成年期和老年期。
　　提问：按年龄组成可分为几种类型？（回答：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，种群密度的变化趋势是什么？（回答：种群密度会逐渐增大。）
　　提问：幼年少。老年多，种群密度的变化趋势是什么？（回答：种群密度会逐渐减小。）
　　提问：比例适中，种群密度的变化趋势是什么？（回答：种群密度会保持稳定。）
　　小结：种群的年龄组成可用于预测种群密度的变化趋势，按变化趋势分为三种类型：增长型、衰退型。稳定型。
　　讲述：与出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？（回答：种群的性别比例失调，出生率就会下降，种群密度明显降低。）
　　讲述：生产上常利用性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，达到事半功倍的杀虫效果。
　　小结：性别比例通过影响出生率来影响种群密度。
　　讲述：种群除了以上所讲的特征外，还有迁人和迁出等特征。
　　总结：综上所述，种群数量变化是种群研究的核心问题，种群密度是种群的重要特征。出生率和死亡率。年龄组成，性别比例以及迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。其中出生率和死亡率。迁入和迁出是决定种群数量变化的主要因素，年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。
　　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胁。
　　澳洲本来没有兔子，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。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这二十四只野兔的后代达到六亿只之多。＂（有条件的学校，教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？（回答：是一个种群。）
　　讲述：澳大利亚野兔成灾，实际上是种群的数量变化问题。澳大利亚野兔为什么成灾？成灾后人们该采取什么对策？这节课我们接着来研究种群数量的变化。请大家阅读课本第94页第四段，注意分析影响种群数量变化的因素。
　　阅读：提问：种群数量是由什么决定的？（回答：种群的数量是由出生率和死亡率、迁入和迁出等决定的。）
　　提问：哪些因素影响种群数量的变化，怎样影响？（回答：气候、食物、被捕食、传染病等因素可以影响种群数量的变化，它们通过对出生率和死亡率、迁入和迁出的影响来影响种群数量的变化。）
　　讲述：凡是影响种群的出生率和死亡率、迁入和迁出的因素，都会引起种群的数量变化。这些因素有自然因素，也有人为因素。现代社会中，对种群数量变化的影响越来越大的是人类活动。（投影片：影响种群数量变化的因素。）
　　讲述：在这些因素的综合影响下种群数量会发生各种变化，包括增长、波动、稳定和下降等。下面我们主要研究种群的增长。（投影片：某海岛上环颈雉种群的增长；我国人口数量变化曲线。）
　　提问：两个种群的增长有什么共同特点？（回答：连续增长，曲线大致呈＂j＂型）
　　讨论：出现＂j＂型增长曲线的条件。（注意与影响种群数量变化的四种因素对照）（结论：理想条件：食物或养料充足，空间条件充裕，气候适宜，没有敌害等。）
　　种群迁入一个新环境后，在一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？（回答：增长到一定程度（k）后不再增长，曲线呈＂s＂型。）
　　讲述：对，这就是＂s＂型增长。这种增长的特点是增长率逐渐下降。请分析为什么这两个种群的数量不能无限增长？（回答：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，种群的出生率就会降低，死亡率增高，增长率下降。）讲述：＂s＂型曲线出现的条件是：空间有限，食物有限，有捕食者存在等非理想条件。
　　小结：种群数量的增长有两种类型，在理想的环境条件下，种群数量连续增长，呈现＂j＂型曲线；在有限的环境条件下，种群数量的增长率逐渐下降，呈现＂s＂型曲线。（投影片：两种增长类型比较）
　　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：因为气候适宜，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：如何控制野兔种群的增长？（结论：引进野兔的天敌。）
　　讲述：对，我们不能改变澳大利亚的气候，也不可能缩小空间，更不能减少牧草，只能引入天敌。
　　读剪报：＂二十世纪五十年代，科学家采用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原因。
　　结论：1．食物不是主要原因，因为蝗灾的发生与粮食增产并无直接联系。2．空间条件也不是主要原因，因为蝗灾发生时空间并无变化。3．也不可能是没有敌害，因为蝗灾发生，它的大敌应该增多。4.主要原因是气候条件。
　　读剪报：《山西日报》消息：＂由于去冬今春严重干旱，以蝗虫为主的病虫害在我省由南到北大面积发生。＂
　　讲述：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，每年捕捞多少才合适呢？（结论：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：研究种群数量变化可为防治害虫提供科学依据，还可帮助人们对野生生物资源合理利用和保护。
　　讲述：通过以上学习，我们已经了解了种群的特征，种群的数量变化，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，一个种群是不可能单独存在的，它必然与其他种群通过种间关系有着紧密联系。
　　在一定自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和，叫做生物群落，简称群落。（投影片：森林群落、湖泊群落垂直结构。）大家观察这两种生物群落，都是由多个种群组成的，各个种群之间具有直接或间接的关系。比如，它们分别占据一定的空间，形成一定的空间结构。
　　观察：森林群落、湖泊群落有无分层现象。（回答：有，动植物都分上、中，下三层。）
　　讲述：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结构。（投影片：森林群落的水平结构。）
　　观察：水平方向上种群的分布和密度有什么特点？（回答：不同地段分布着不同的种群，种群的密度也有个别。）
　　讲述：在水平方向上的分区段现象，就是生物群落的水平结构。
　　垂直结构和水平结构是生物群落的空间结构，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，我们了解了种群和生物群落的一些知识：
　　在一定区域内的生物，同种的个体形成种群，不同的种群形成生物群落。
　　种群具有种群密度、出生率和死亡率、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化，在理想条件下，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。了解种群的数量变化规律对人们的生产生活实践有着重要意义。
　　生物群落在空间上有垂直结构和水平结构。
　　思考题：1．读剪报：＂可是，好景不长。到了二十世纪五十年代，人们发现野兔又多了起来。原来，新一代的野兔己对粘液瘤病毒产生了免疫力。＂请同学们根据所学知识帮助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，要想取得好的经济效益，必须确定合理的载畜量。为什么？
　　（参考答案：草场的环境条件是有限的，如草的产量等，牲畜过多，食物不足，畜产品的产量不高，而且过度放牧容易造成草场的毁坏；牲畜过少，不能充分利用资源，造成浪费，同样经济效益不高。）
　　第八章 生物与环境 第三节 生物与环境的相互关系 一、生态系统的类型
　　教学目的1．理解生态系统的概念。2．了解生态系统的类型。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，使学生了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。课时安排：一课时。
　　讲述：（创设情境，复习并引入新课）同学们，如果我们以一口池塘为研究对象。（课件：池塘生态系统）那么，通常情况下，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：池塘中所有的鱼是一个种群吗？为什么？（答：不是。因为鱼有许多种。）
　　问：池塘中鱼、虾、浮游植物等所有生物组成什么？（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、照射到池塘的阳光等无机环境。）
　　讲述：生物群落和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害。大灾过后，我国政府痛下决心，宣布在长江中上游地区实施天然林保护工程。
　　问：保护植被和防治洪涝灾害有什么关系呢？（植被大量破坏，引起水土严重流失，气候变化异常，旱涝灾害频繁发生。）
　　事例2：南极科考中，科学家发现，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：农田中大量使用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，生物群落和无机环境之间相互作用、相互影响、密不可分，它们之间形成一个有机统一的整体。我们把生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
　　讲述：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：在一定的空间和时间范围内，在各种生物之间以及生物群落和无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互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．森林和河流的无机环境有什么不同？（主要区别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．森林和河流中的生物群落分布有什么不同？（主要区别是森林乔木和树栖动物为主，而河流以水生动植物为主。）
　　讲述：可见，由于无机环境组合的不同，导致生物群落的分布不同，森林和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，存在着许多的不同的生态系统类型。
　　讲述：地球上的生态系统可以分为陆地生态系统和水域生态系统，陆地生态系统中，根据各生态系统的植被分布情况，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：（也可选学生比较熟悉的生态系统为例）（课件，录像或讲授）
　　问：森林生态系统分布在什么地区？（答：湿润和较湿润地区。）
　　问：主要的动植物有哪些？（答：植物以乔木为主，动物以营树栖和攀援生活的种类特别多，如犀鸟、松鼠、眼镜猴等。）
　　讲述：对，森林生态系统的主要特点是：动、植物种类繁多，群落的结构复杂，因而种群的密度和群落结构能够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、生态效益和社会效益。）
　　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、海洋生态系统和淡水生态系统。（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
　　森林生态系统湿润或较
　　湿润地区动植物种类繁多，群落结构复杂，长期较稳定植物：乔木为主；动物：营树栖和攀援生活类多(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，群落结构简单，不稳定易变化植物：草本为主，少量灌木丛
　　动物：营穴居生活类多(1)提供大量肉、奶和毛皮
　　(2)调节气候，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：主要是浮游动物，鱼、虾等(1)调节气候方面起着重要作用
　　(2)蕴藏丰富的资源
　　湿地生态系统沼泽、沿海滩涂、河流、湖泊等动植物资源丰富，湿地类型多，与气候关系密切植物：芦苇等
　　动物：水禽、鱼类等(1)生活和工农业的用水来源 (2)能补充地下水(3)有丰富的生物资源(4)控制洪水、调节气候等
　　农田生态系统人的作用非常明显，动植物种类少，群落结构单一人工种植的各种农作物在一定程度上受人工控制的生态系统，为人类生活提供物质资源。
　　城市生态系统(1)是城市居民与周围生物和非生物环境相互作用的生态系统，也是人类改造自然环境的基础上建立起来的特殊人工生态系统(2)人类活动对它的发展起支配作用。对其他生态系统具有高度的依赖性和干扰性(3)改善和保护城市生态环境是人类在城市建设和发展过程中应高度重视的课题
　　海洋生态系统和淡水生态系统，可让学生就划分依据（盐度），主要影响因素（阳光、温度、盐度），主要动，植物等方面描述归纳。教师要强调海洋生态系统是一个巨大的生态系统，占地球表面积的71％。海洋中蕴藏着丰富的资源，将成为未来人类开发的主要对象。同时要强调指出水域生态系统的生物群落在空间结构上的分层现象。
　　小结：在各种类型的生态系统中，生活着各种类型的生物群落。在不同的生态系统中，生物种类和群落的结构都有差。但是，各种类型的生态系统在结构和功能上都是一个统一整体。生物类型虽然具有分布上的区域性，但又具有一定的迁移性，无机环境虽然具有气象、地貌上的差异性，但也具有天气、水域的连续性，所以地球上的全部生物及无机环境的总和构成地球上最大的生态系统——生物圈。生物圈、生物圈与人的关系请同学课外阅读＂生物圈漫谈＂。
　　第八章 生物与环境 第三节 生物与环境的相互关系 二、生态系统的结构
　　教学目的1．掌握生态系统的成分。2．掌握食物链和食物网。教学重点1．生态系统的成分。2．食物链和食物网。
　　教学难点1．生产者、消费者和分解者之间的关系。2．初级消费者和次级消费者的概念。3．第一营养级、第二营养级等概念。
　　教具准备：投影片、电脑软件。教学方法：探讨发现法。讲述法。课时安排：一课时。
　　引言：上节课同学们学习了《生态系统的概念和类型》的夸关知识，那么这些类型的生态系统其组成如何？其营养结构怎样呢？我们还是带着这些问题共同去探讨本课的内容——《生态系统的结构》。
　　教师：（检查上课时的作业：请每位同学回家后仔细观察身边的小＂生态系统＂有哪些生物？如＂池塘生态系统＂＂稻田生态系统＂＂森林生态系统＂＂盘山自然保护区生态系统＂有哪些生物。）请同学回答。学生：（回答各生态系统的生物。）如：＂稻田生态系统＂学生回答是：有水稻、杂草、蝗虫、鼠、蟋蟀、青蛙、野兔、蛇、麻雀等。（教师根据学生观察到的各种生物种类，利用教学软件，在大屏幕上一一展示出＂稻田生态系统＂＂池塘生态系统＂＂森林生态系统＂和＂盘山自然保护区生态系统＂的画面。）
　　教师：通过观察，请你们比较各生态系统在结构上有哪些相同点？学生：每个生态系统都有动物、植物。
　　教师：生态系统除生物之外还有其他成分吗？学生：有。无机环境。如：阳光、温度、水、岩石、土壤、空气、氧气、无机盐等。
　　教师：对。这就是生态系统成分之一。即非生物的物质和能量。学生：老师，非生物的物质和能量是生物赖以生存的条件，这样说可以吗？
　　教师：可以，因为生物只有从无机环境中摄取非生物的物质和能量，才能生存和发展。所以，你说的很正确。教师：同学们观察到的生态系统中有很多绿色植物，如杨树、柳树、松树、柏树、鲜花、绿草、水稻、玉米、杂草等等。假如生态系统中没有绿色植物，生态系统将如何呢？学生：各种生态系统不能维持。因为没有绿色植物，无机环境中的太阳能就不能转变成化学能。没有绿色植物，生态系统自身不能制造有机物，各种动物无法生存。所以，没有绿色植物生态系统无法维持。可见，绿色植物是生态系统的主要成分。
　　教师：你们回答的非常正确，正是绿色植物制造的有机物，才为动物的生存提供了物质和能量，才为生态系统的稳定奠定了基础，所以把绿色植物称为生态系统的生产者。教师：生产者的同化作用属于何种代谢类型？学生：自养型。
　　教师：自养型生物除绿色植物外，还有其他生物吗？学生：有。如铁细菌、硝化细菌等化能合成作用的生物。
　　教师：生产者在生态系统中占主导地位。做为生态环境的享有者——人类应如何保护生产者，发展生产者，使生产者更好地为人类服务呢？（学生讨论）学生：保护花草树木，植树造林，种花种草，发展生产者。
　　教师引言：《市场营销学》有关买卖双方称谓中，称买方为消费者，这是因为所购商品不是自己制造的而归自己利用。生态系统中的各种动物也不能制造有机物，它必须直接或间接地以绿色植物制造的有机物为食，利用现成的有机物，所以，我们也称这些动物为消费者。
　　教师：依据消费者直接或间接利用绿色植物制造的有机物的次序，将其分为：（1）直接以绿色植物为食的动物叫初级消费者。如：蝗虫等。（2）以植食性动物为食的肉食性动物称为次级消费者。如：蛙、食虫鸟等。（3）以次级消费者为食的肉食性动物称为三级消费者。如：蛇、鹰等。
　　教师：消费者的同化作用属于何种代谢类型？学生：异养型。
　　教师：请同学们想想，稻田中的败叶、各种动物粪便和尸体，为何能逐渐分解成无机物，归还到无机环境中去呢？学生：有细菌和真菌。
　　教师：对。我们把这些细菌和真菌称为分解者。学生：老师，没有分解者，行吗？
　　教师：（利用软件，展示没有分解者的生态系统中动物遗体，植物残枝败叶等堆积如山，生态系统面临崩溃的画面。）
　　教师：从画面中已经得到答案，不行！由此可见，分解者在生态系统中占有重要地位。
　　教师小结：总之，一个生态系统要稳定平衡的发展，生产者、消费者、分解者必须是紧密联系，缺一不可的。
　　教师：请同学们想一想，在＂稻田生态系统＂中各种生物之间是什么关系？如：水稻与蝗虫之间，蝗虫与青蛙之间，青蛙和蛇之间是什么关系？学生：吃与被吃的关系。
　　教师：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。请写出稻田中的食物链。
　　教师：根据食物链中生物获取营养的次序把生物分为第一营养级，第二营养级等。请同学们对＂水稻—蝗虫—青蛙—蛇＂＂水稻—蝗虫—蛇＂两条食物链划分营养级。学生：水稻为第一营养级；蝗虫为第二营养级；青蛙为第三营养级；蛇为第三或第四营养级。
　　教师强调：（1）生产者永远是第一营养级。（2）对某一动物而言，其营养级是不固定的。如：蛇。
　　教师：请同学们看温带草原生态系统投影片，数一数有几条食物链？对某一生物而言，可以以多种生物为食，也可以被多种生物所食吗？请仔细观察。学生：共9条。可以。
　　教师：在一个生态系统中，许多条食物链彼此相互交错连结成的复杂的营养关系，叫食物网。
　　教师：食物网上某一生物的增加或减少，对整个生态系统有何影响？学生：某一生物的增减都会影响整个生态系统的种群变化。所以我们要珍爱每种生物，特别是濒临灭绝的生物种群，确保生态系统平衡健康发展。
　　教师：回答很好，正是因为食物链和食物网的存在，才构成了生态系统的营养结构，保证了能量的流动和物质循环沿着这种渠道去进行。
　　小结：这节课，我们学习了生态系统的成分。即：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，以及营养结构包括食物链和食物网等知识。希望同学要认真理解各种成分之间的关系，在日常生活中要主动参与，力求保持生态系统结构的完整性，使生态系统健康。平衡地发展。
　　第八章 生物与环境 第三节 生物与环境的相互关系 三、生态系统的能量流动
　　教学目的1.掌握生态系统能量流动的过程和特点。2.了解研究生态系统能量流动的意义。
　　教学重点：生态系统能量流动的过程和特点。教学难点：生态系统能量流动的特点及其形成原因。
　　教学方法：引导探索、谈话、讨论相结合。课时安排：一课时。
　　复习：生态系统的营养结构是什么？（回答：是食物链和食物网。）
　　复习：如果我们写一个一般的食物链，就是：生产者 初级消费者 次级消费者，这么写的意思是什么？学生：是后一营养级以前一营养级为食的现象，后一营养级从前一营养级获得了物质和能量，物质和能量就从前一营养级流动到后一营养级。我们现在就学习生态系统的能量是怎样流动的。
　　提问：那么，能量是怎样输入生态系统的？能量流动的渠道是什么？能量流动的过程是怎样的？请同学们阅读教材＂能量流动的过程＂一段，并思考这些问题。（在同学们阅读后，分别请几位同学总结这几个问题。）
　　讲述：生态系统流动的能量来自太阳能，即生态系统中能量的源头是太阳。但并不是所有的太阳能都参与生态系统中的能量流动，必须是输入到生态系统的第一营养级的能量才能开始在生态系统中流动。怎样输入？依赖于生产者的光合作用把太阳能转变成化学能。生产者固定的太阳能总量就是流经这个生态系统的总能量。它沿着食物链流动。
　　提问：输入生态系统的能量是怎样流动的？或者说，生产者固定的太阳能流向什么方向？讲述：生产者固定的太阳能有三个去处：一部分被自身的生命活动消耗了，即被细胞呼吸分解了；储存在体内的能量一部分被初级消费者摄食同化流入下一营养级，没被初级消费者利用的枯枝落叶和初级消费者摄食未消化而排出的粪便中的这一部分被分解者释放出来。简单他说，生产者固定的太阳能的三个去处是：呼吸消耗，下一营养级同化，分解者分解。对于初级消费者所同化的能量，也是这三个去处。并且可以认为，一个营养级所同化的能量 呼吸散失的能量十分解者释放的能量十被下一营养级同化的能量。但对于最高营养级的情况有所不同。
　　提问：生态系统中能量流动有什么特点？形成这些特点的原因是什么？相邻两个营养级之间的能量传递效率是多少？教材107页也有两个问题，请同学们带着这些问题阅读教材＂能量流动的特点＂一段，阅读完后，可以讨论一下这些问题。（待同学们阅读完后）现在请一位同学概括一下能量流动的特点。是单向流动和逐级递减。为什么是这样呢？请继续回答。　　讲述：对于单向流动来讲，是说能量只能从前一营养级流向后一营养级，而不能反向流动，可以理解为肉食动物以植食动物为食，植食动物不能以肉食动物为食。植物与植食动物的关系也是如此。对于逐级递减来讲，也是教材的第二个问题，一个营养级同化的能量，不能百分之百流向下一营养级，除了自身呼吸消耗外，还有一部分未被下一营养级利用。这就决定了能量越流越少。
　　在赛达伯格湖，第二营养级只获得第一营养级同化能量的13．5％，第三营养级只获得第二营养级同化能量的20％，能量在相邻两个营养级间的传递效率只有10％ 20％，那么，其余
　　80％ 90％的能量哪里去了？请一位同学回答这个问题。
　　讲述：对，被呼吸消耗，被分解者释放，还有一大部分未被利用。未被利用的，可以理解为后一营养级不能利用的（如荒地中的草根）和后一营养级能利用而未利用的（如羊不可能将草地的草吃净。这些未利用的能量除少量被分解者分解释放外，它们或者进入别的生态系统，如被河水冲向海洋，或者沉积在湖底成为有机质沉积物，或者仍然是前一营养级的生存个体，保持了前一营养级的生产能力。
　　提问：在赛达伯格湖一个营养级所同化的能量，是怎样分配的？
　　是未利用的>呼吸的>下一营养级同化的>分解者释放的。提问：能量金字塔是什么含义？如以生物个体数量表示有无例外？（请一位同学回答）讲述：研究能量流动的意义在于使能量持续高效地流向对人类有益的部分。比如草原怎样放牧产畜量高而草原又不退化？农作物怎样才能给人类提供更多的产品？教材中提到的办法就是一个好办法。假如给你一个池塘，你该怎样经营，才能最大获益？请大家讨论。（讨论后请几个同学阐述他们的结论）
　　现在已经出现一种叫做＂生态农业＂的农业经营模式。这种经营模式可以最小投入，得到最大收益。比如桑基渔塘就是一例。（在此稍作解释）
　　总结：通过学习生态系统的能量流动，我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。能量是一切生命的动力，是生态系统的基础。能量流动维持各个营养级的生命和繁殖后代，使得一个生态系统得以存在和发展。
　　第八章 生物与环境 第三节 生物与环境的相互关系 四、生态系统的物质循环
　　教学目的1.掌握生态系统物质循环的概念。2.掌握碳循环的过程。3.掌握能量流动和物质循环的关系。4.培养学生的环保意识。
　　教学重点：碳循环的过程。教学难点：能量流动和物质循环的关系。
　　教学用具：制作下列投影片：①光合作用过程示意图；②细胞呼吸过程示意图；③碳循环示意图；④能量流动和物质循环的关系示意图。教学方法：教师讲述、谈话与学生讨论相结合。课时安排：一课时。
　　[复习提问]1.生态系统的能量源头是什么？2.输入这个生态系统的总能量是什么？3.能量流动的主渠道是什么？4.简述能量流动的特点。
　　［引言］生态系统中能量的源头是太阳能，而生态系统中的物质却是由地球提供的。地球为什么能为生物源源不断地提供各种物质呢？比如，生物在不停的呼吸过程中，每天都要消耗大量的氧，为什么我们并未感到大气中的氧不断减少呢？原来，在生物群落与无机环境之间，物质是不断地循环的。
　　授新课 l提问：什么是生态系统的物质循环？（回答概念）
　　提问：概念中的物质是指什么？（回答：是组成生物体的基本化学元素。教师补充说明，不是指由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质。）提问：概念中所说的循环是什么？（回答：是物质往返运动。）
　　提问：概念中所说的生态系统指的是什么？（回答：地球上最大的生态系统——生物圈。）
　　教师小结：生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动，其中伴随着复杂的物质变化和能量变化，不是物质的单纯移动，生态系统的物质循环离不开能量的驱动。
　　学生讨论：光合作用、细胞呼吸及分解作用等有关知识。出示光合作用过程示意图投影片
　　提问：根据图回答，光合作用过程中碳的传递过程。出示细胞呼吸过程示意图投影片
　　提问：根据图回答，细胞呼吸过程中碳的传递过程。提问：微生物的分解作用是指什么？
　　提问：碳在无机环境中的存在形式怎样？提问：碳在生物群落的存在形式怎样？（回答：有机物。）
　　提问：碳在无机环境与生物群落之间以什么形式循环？（回答：co２）
　　提问：碳在生物群落内部以什么形式循环？（回答：有机物。）提问：能量流动的特点？（回答：单向，不循环，逐级递减。）
　　讲述：能量在流经生态系统的各营养级的时候，由于各营养级的生物自身细胞呼吸消耗了一部分能量，并且各营养级的生物总有一部分未被一下个营养级生物利用，因而能量流动是：单向的，不循环的，逐级递减的。
　　提问：物质循环的特点？（回答：在无机环境和生物群落之间反复循环。）讲述：正因为物质可以重复利用，所以物质是永恒的（物质不灭定律）。
　　问：滥伐森林对碳循环有何影响？（碳循环过程受阻，大气中碳的含量就会明显增多。）
　　问：化石燃料的燃烧对碳循环又有什么影响？（使大气中co２的含量增高，进而导致气温升高。）
　　提问：什么是温室效应？讲述：大气中co２越多，对地球上逸散到外层空间的热量的阻碍作用就越大，从而使地球温度升高得越快，这种现象就叫温室效应。提问：温室效应对生物圈和人类社会有何影响？
　　根据能量流动和物质循环关系示意图的投影片总结本节课学习的主要内容。
　　第八章 生物与环境 第三节 生物与环境的相互关系 五、生态系统的稳定性
　　教学目的1．理解生态系统稳定性的概念。2．理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念，二者的区别、联系，具有抵抗力稳定性的原因。3．理解生态系统稳定性的保护。
　　教学重点1．生态系统稳定性的概念。2．抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
　　教学难点1.生态系统稳定性的概念。2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的区别及相互联系。
　　教学用具：实物投影仪、录像机、简单草原生态系统模拟模型、河流（水域）生态系统污染及治理的录像。热带雨林、北极苔原等生态系统的照片或画片。热带雨林、北极苔原生态系统食物网简图。＂生物圈ii＂实验资料
　　教学方法：教师讲述与学生讨论分析结合。课时安排：一课时。
　　引言：前面我们学习了生态系统的类型、结构和功能。既然人类弄清了各种生态系统的成分，结构，也知道了它们如何通过能量流动和物质循环建立起有机的联系，形成一个统一的整体。那么，人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢？美国的科学家们做了这样的实验。
　　教师分发＂生物圈ii号＂实验资料（教师应对教材有关的内容加以补充，如：建造的时间、占地面积、空间大小、投入研究的资金、实验的时间和方法、出现的问题、实验结果及其分析），指导学生阅读，安排学生顺序思考。讨论下列问题：
　　问题一，科学家们为什么要建造＂生物圈ii号＂并进行实验呢？（回答：深入研究生态系统的结构和功能，并试验人类离开地球能否生存。）问题二，在＂生物圈ii号＂中模拟生物圈建立了哪些生态系统？里面有哪些成分？（回答：有微型的森林、沙漠、农田、海洋、溪流；里面有土壤、水源、空气、太阳光，多种多样的动植物和微生物等成分。非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者应有尽有。）问题三，八位科学家原打算在＂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？（回答：1．由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，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％，二氧化碳含量猛增。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。 ……）问题四，生物圈1号出现这些问题了吗？＂生物圈ii号＂实验失败说明了什么问题？（回答：生物圈1号没有出现这样的问题，整个生物圈保持相对稳定。该实验的失败表明，在现有技术条件下，人类还无法建造一个脱离地球自然环境而又能让人类休养生息的生态系统。）
　　教师讲述：原因是这样的，生态系统的结构和功能难以像真正的生物圈那样，长期保持相对稳定，具备生态系统的稳定性。
　　出示简单草原生态系统模型（草 羊 狼）提问：当该草原迁入一群羊后，将发生什么样的变化？
　　让学生利用模型演示（回答：羊群迁入后，一方面吃草增多，草在短期内数量减少，造成羊群食物相对短缺；另一方面狼的食物充足，在一定时间内繁殖增多，两方面的结果使羊的数量又减少。随着羊的数量减少，狼食物短缺，种内斗争加剧，数量也减少，而草的数量由于羊的减少而逐渐增多，最后三者的数量保持在一定范围内。）
　　讲述：由于生态系统中生物的迁入，迁出及其它变化使生态系统总是在发展变化的，当生态系统发展到一定阶段时，它的结构和功能能够保持相对稳定，我们就把：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，称为生态系统的稳定性。
　　提问：你们都到哪旅游过？（回答：北京香山、颐和园、龙庆峡……蓟县盘山。）
　　提问：在蓟县有一片原始森林，那里树木郁郁葱葱，百鸟争鸣，风景秀丽迷人，名字也好听，叫＂八仙桌子＂，（学生笑，略停顿）你们去过吗？（回答：没有。）
　　讲述：我去＂八仙桌子＂做过调查，发现那里害虫种类非常多，它们以林木为食，但是在那里从未出现害虫的大发生，也从未造成大的伤害。
　　提问：这又是什么原因呢？（回答：害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增多，这样害虫种群就会受到抑制。）
　　讲述：答得非常好，正是由于生态系统调整本身各成分的数量，抵抗了外界的干扰。在生物学上就把生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，称之为抵抗力稳定性。
　　提问：你们还能举出一些能证明生态系统具有抵抗力稳定性的实例吗？（回答：＂气候干旱时，森林中的动植物种类和数量一般不会有大的变化。＂
　　＂池塘生态系统受到轻度污染（例洗衣服的泡沫）后，第二天消失了。＂
　　组织学生讨论：（1）抵抗力稳定性的本质（核心）是什么？＂抵抗干扰、保持原状＂；（2）判断同学们所举的例子是不是属于抵抗力稳定性。
　　利用学生所举的抵抗力稳定性实例提问：这些生态系统是怎样保持这种稳定性的？(回答：调整生态系统自身的结构和功能。)
　　提问：是谁去调整的？（回答：生态系统自身。）
　　讲述：生态系统之所以具有抵抗力稳定性，就是因为生态系统内部具有一定的自动调节能力。
　　展示北极苔原生态系统图片及食物网简图。
　　提问：该生态系统生物种类多吗？（回答：略。）（以下同）提问：该生态系统的营养结构如何？提问：假如地衣大面积死亡，将产生什么结果？提问：该生态系统的自动调节能力如何？
　　讲述：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力越小，抵抗力稳定性越低。
　　展示热带雨林生态系统图片及食物网简图，按相同步骤由学生总结出：生态系统中各个营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自动调节能力越大，抵抗力稳定性就越高。播放淮河流域（或大湖）污染及治理的录像。
　　提问：这些水域在环境污染下，还能保持稳定性吗？说明了什么问题？（回答：不能，一个生态系统的自动调节能力是有一定限度的，如果外界因素的干扰超过了这个限度，生态系统的相对定状态就会遭到破坏。）
　　提问：停止排污后，这些水域又出现什么变化，说明了什么？（回答：又恢复了原状。外界因素的干扰消除后，生态系统具有重建稳态的能力。）
　　讲述：生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力，叫做恢复力稳定性。
　　讲述：生态系统的稳定性就包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性等方面。
　　分组讨论：讨论题1，河流、草原、北极苔原。森林生态系统哪些具有抵抗力稳定性？哪些具有恢复力稳定性？
　　讨论总结：抵抗力稳定性和恢复力稳定性是生态系统中同时存在的两种稳定能力。
　　讨论题2，比较草原、北极苔原、森林生态系统，抵抗力稳定性谁强谁弱？恢复力稳定性谁高谁低？（学生讨论回答：略）
　　接着提问：为什么抵抗力稳定性强的生态系统恢复力稳定性低？（学生讨论回答：略）
　　讲述：抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。
　　问题五，＂生物圈ii号＂实验给了我们什么启示？（回答：人类既然离不开地球，就应保护好地球，保护好人类赖以生态的自然环境。）
　　提问：我们应该怎样维持地球生态系统的稳定性？（学生踊跃回答）
　　＂不买使用氟利昂的冰箱＂ ＂多植树、种草种花＂ ＂不使用一次性木筷和饭盒＂ ＂不乱砍滥伐森林＂ ＂控制污染物的排放＂
　　讲述：同学们讲得很好，我们要保护好地球——人类唯一的家园。
　　教师总结：1．生态系统的结构和功能总是处于不断变化的过程中，生态系统的稳定只是相对的稳定。2．生态系统的稳定性是生态系统所具有的一种能力。3．生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。4．生物圈是人类生存的唯一环境，而人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离稳态，我们要保护并提高生态系统的稳定性。
　　第九章 人与生物圈 第一节 生物圈的稳态
　　教学目标1.知识方面(1)生物圈的概念(理解)；(2)生物圈稳态能够自我维持的原因(理解)；(3)酸雨等全球性环境问题(理解)。
　　2．态度观念方面（1）通过学习生物圈的概念，理解生物与无机环境的和谐统一，增强爱护环境的意识；（2）通过学习生物圈稳态的自我维持，理解生物圈稳态的原因，树立人类社会的可持续性发展的观点；（3）通过了解全球性环境问题，理解人类生存与环境的关系、人类发展与环境的关系，提高拯救、优化环境的意识。
　　3．能力方面（1）处理信息的能力：通过回答阅读提纲中问题的方式，引导学生阅读材料，培养学生处理信息，归纳、总结知识的能力；（2）进行思维能力的训练：在课堂上，给予学生充分的思考、讨论的机会，在培养学生语言表达能力的同时，进行思维训练，培养思维能力。
　　重点、难点1．重点：（1）生物圈的概念是本节的教学重点。因为＂生物圈＂是生物与无机环境相互作用、协同发展的统一整体，理解生物圈的概念，是进一步学习生物圈的稳态、生物圈稳态的自我调节的基础。（2）酸雨等全球性环境问题也是本节的教学重点。本节以酸雨为例，真切地反映了生物与无机环境的关系，阐述了人类面临的严峻的环境形势，增强学生的使命感，强调了保护生物圈的重要性。
　　2．难点：生物圈稳态的自我维持是本节教学的难点。因为在生物圈这一大范围内理解稳态的维持，是比较抽象的，学生难以理解。但是可以通过理解其中某一生态系统或某一方面稳态的维持来突破难点。
　　教学模式：＂目标——发展＂模式 流程：材料引入——掌握原理——了解现状——巩固提高
　　教学手段：录像、板图等。 课时安排 1课时。
　　设计思路：首先以＂生物圈ⅱ号＂为背景材料，引出课题，使学生明确地球是人类目前惟一的家园，要保护地球。通过分析＂生物圈ⅱ号＂失败的原因讨论生物圈稳态的维持，使学生明确，人类在地球上生存、繁衍、发展的基础是生物圈的稳态。然后以录像的形式使学生了解人类面临的环境问题，萌生环境危机的紧迫感。最后，通过讨论提出可行性建议，培养学生参与意识。
　　重点提示1．环境问题是每个公民都关心的问题，因为维持他们生存和发展的每一分子的物质都离不开环境。所以教学过程中容易产生共鸣。因此教师应很好地利用这一点，合理安排教学内容，展开教学。2．环境问题是一个很大的问题，教学过程中要从具体的问题入手，深入讨论，将问题谈透，防止泛泛讨论。
　　教学过程：一、材料引入
　　以《＂生物圈ⅱ号＂的终结》为背景材料，引起学生对生物圈问题的思考，并作为本课的开场白。思考以下问题：1．＂生物圈ⅰ号＂、＂生物圈ⅱ号＂分别代表什么？2．进行＂生物圈ⅱ号＂实验的意义是什么？3．设计＂生物圈ⅱ号＂的原理是什么？ 4．＂生物圈ⅱ号＂由哪些成分组成？5．什么原因导致了这场实验的失败？ 6．实验的失败又说明了什么？
　　通过阅读和思考，不仅使学生联想到高二所学的有关生态系统的结构、生态系统能量流动、生态系统物质循环、生态系统稳定性等已有的知识结构，而且促使学生从整个生物圈的高度重新审视生态系统的知识，将新问题与己有知识之间建立起有机联系。
　　二、掌握原理
　　通过以上的学习、讨论，使学生明确只有生物圈的稳定，人类才能在地球上生存、发展，地球是我们的惟一家园。从而进一步引起学生对本节知识学习的兴趣，明确本节的学习目的。
　　1．生物圈的概念。这一部分内容是本节的重点之一，主要通过阅读、讨论来解决，阅读的目的在于了解，讨论的目的在于在大脑思维活动的基础上，通过语言表达将思维过程外显，达到思维训练的目的。
　　阅读提纲：（1）地球由哪些圈层组成？生物圈指的是其中的哪些圈层？（2）什么是生物圈？（3）生物圈是怎样形成的？你能用简单图表的形式表示其形成过程吗？
　　此部分中第3问是一个具有开放性、有一定难度的问题，它不仅要学生看懂教材，还要将知识内容在理解的情况下，整合为一体，从而达到突出重点，培养学生学习能力的目的。
　　2．生物圈稳态的自我调节。此部分是本节的教学难点。为解决这一难点，首先，仍然从＂生物圈ⅱ号＂所设计的问题出发，更进一步讨论是什么原因导致了＂生物圈ⅱ号＂的失败。
　　思考：（1）＂生物圈ⅱ号＂中能量是怎样流动的？（2）＂生物圈ⅱ号＂中物质是怎样循环的？（3）＂生物圈ⅱ号＂失败的原因？（4）生物圈自动调节能力的基础是什么？为什么？
　　通过（1） （3）小问，学生理解了能量的流动和物质的循环在生物圈稳态中的作用，更强调了生物圈的自我调节能力，使学生理解就目前科学技术发展的水平来看，地球是我们惟一的家园，通过对（4）小问的分析回答，使学生了解维持生物圈的稳态，应从爱惜生物圈的一草一木、一水一石做起，对我们的生存空间应倍加爱惜。
　　三、了解现状：现在我们的地球是怎样的状况？这是学生此时最想了解的问题。
　　（1）全球性环境问题是什么？可以通过提问的形式由学生归纳。（2）你想了解哪些内容？
　　此时可以通过括放录像《我们的地球》，使学生通过声像真切地感受环境的危机，倾听地球的呐喊。这套录像中所涉及环境污染的内容很多，教师可根据学生的需求重点选择2 3个供学生课上观看，其余留在机动课观看。其中关于酸雨的一段应在课上看，便于对教材内容的理解和掌握。
　　（3）酸雨的形成及危害。
　　通过看录像和阅读教材，回答阅读提纲，达到初步理解酸雨的成因、危害的目的。问题如下：①酸雨形成的主要原因是什么？②二氧化硫的来源是什么？③二氧化硫的去路是什么？④酸雨的危害是什么？⑤怎样减轻和避免酸雨的危害？
　　四、巩固提高：此部分内容作为对本节知识的总结和提高，在理解和掌握了原理的基础上，提出保护生物和可持续性发展的口号，将学生的思路从观看录像后悲伤的情境唤醒：地球的危机，实质上就是人类的危机，经济的发展决不能以破坏环境为代价。
　　1．有人认为经济发展和环境保护是一对矛盾，你对这种说法是怎样认识的？2．你如何认识教材中提到的＂原料——产品——原料——产品＂这一生产模式，能举例说明吗？3．请同学们利用课余时间，了解一下天津市在环境保护方面采取了哪些措施，效果如何。
　　此部分通过对问题的思考，加深对生物圈稳态知识的理解和掌握，同时能够使学生联系实际进行学习。
　　实验 观察二氧化硫对植物的影响
　　教学目标1．利用不同浓度二氧化硫气体对植物影响的对照实验，理解大气中二氧化硫对植物的危害，进而提高控制二氧化硫污染的环保意识。2．学会观察二氧化硫对植物影响的实验方法。3．在实验观察中培养耐心细致、实事求是的科学态度。
　　难点、重点分析
　　学生完成本实验似无多大难度，但是要使实验比较准确，应把实验重点放在以下两个方面：1．测试放入植物的幼苗后玻璃罩容积的方法。因为玻璃罩容积的测试方法，是本实验必须学会的一种实验方法。2．观察并如实记录实验现象。实验现象记录得是否及时，详细程度，真实情况都将直接影响对实验结果的分析。另外，这也是完成第三个教学目标的基本条件。
　　课时安排：本实验的课内部分为1 2课时。课外准备实验材料——植物幼苗的培养时间，则视所采用的受试植物的种类及当地气候条件的不同而有所区别。
　　设计思路：本实验由课外准备与课内实验两部分组成。
　　一、课外准备
　　1．培养植物幼苗此项工作可由学生自己完成，这样可以训练学生学习培养幼苗的方法以及供对照实验用的实验材料（幼苗）的选择方法。2．课外预习通过教师的书面指导，学生完成预习内容，达到了解实验梗概、理解实验原理、明白实验方法步骤的目的，为课内实验奠定基础。
　　二、课内实验
　　学生分组�...