高中生物必修3《稳态与环境》教案2011

生物必修三
《稳态与环境》
教案
2010-2011学年第二学期
第一章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
一、 教学目标
1.描述内环境的组成和理化性质。
2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
3.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。
二、教学重点和难点
1.教学重点
（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、课时安排
2课时
四、教学过程
一、细胞生活的环境
细胞内液（2/3）
1、体液 细胞外液（1/3） 包括：血浆、淋巴、组织液等
（又称内环境） 作用：细胞与外界环境进行物质交换的媒介
血细胞的内环境是血浆
淋巴细胞的内环境是淋巴
毛细血管壁的内环境是血浆、组织液 毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液
2、体液之间关系：
血浆
细胞内液 组织液 淋巴
3、细胞外液的成分
eq \o\ac(○,1)血浆：水90%,无机盐约1%,蛋白质7%~9%,以及血液运送的物质.各种营养物质,各种代谢废物,气体,激素
组织液、淋巴与血浆的区别：组织液、淋巴的成分和含量与血浆的相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量较低。
4、细胞外液的理化 渗透压：溶液浓度越高,溶液渗透压越高
性质：血浆渗透压大小主要与无机盐,蛋白质含量有关 酸碱度：正常人的血浆近中性 pH为7.35~7.45
温度：人的体温维持在370C 左右（一般不超过10C ）
二、细胞外液与外界环境的关系
组织细胞通过内环境实现与外界环境的物质交换，而内环境与外界环境的物质交换需要各个器官系统的参与。组织细胞既依赖于内环境，又参与了内环境的形成和维持。具体物质交换过程如图所示：
1.体内细胞只有经过内环境才能与外界进行物质交换，因此内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
2.直接与内环境的物质交换有关的系统有四个，包括循环、泌尿、呼吸和消化系统；不同的组织细胞生活的具体内环境不同。
3.人的呼吸道、消化道、膀胱、子宫等由孔道与外界相连，储存的液体也直接与外界接触，所以这些液体不属于体液。
教后反思：
第2节 内环境稳态的重要性
一、教学目标
1.说明内环境稳态及其生理意义；简述稳态的调节机制。
2.关注内环境稳态与健康的关系。
3.尝试解释生物体维持pH稳定的机制。
二、教学重点和难点
内环境稳态及其生理意义。
三、课时安排 2
四、教学过程
一、内环境稳态的重要性
1、内环境稳态是指：内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中
①维持稳态的基础：各器官系统协调一致地正常运行
②维持稳态的调节机制：神经-体液-免疫
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
2、内环境稳态的意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
二、内环境的理化性质及对人体健康的影响
1.渗透压
（l）定义：溶液中溶质微粒对水的吸引力。
（2)渗透压的成因
溶质微粒数量 对水的吸引力 渗透压大小
越多 越大 越大
越少 越小 越小
(3)血浆渗透压的决定因素：主要由无机盐和蛋白质含量决定，其中细胞外液的渗透压90％以上是由Na+和Cl_决定的。
（4）与人体的健康：
①当患肠胃炎时，我们常常感到四肢无力，其原因是体内丢失了大量的无机盐，使无机盐平衡遭到破坏，因此需要输液来补充。
②血浆蛋白质含量降低的可能原因是：营养不良使合成量减少；肾小球炎，血浆蛋白随尿液排出体外，患者出现水肿现象。
③当代谢废物含量上升时，说明肾功能衰竭，会患尿毒症。
2.酸碱度
（l）正常人的血浆pH接近中性，约在7. 35～7. 45之间。
(2)维持因素：与含有HCO3_ , HPO42–等离子有关。
(3)维持酸碱平衡的体系：主要由Na+、K+和HCO3_、HPO42–、有机酸和蛋白质构成，它们均具有一定的缓冲能力，可以维持体液的酸碱平衡。
3．温度
（1）人细胞外液的温度一般维持在37℃左右。所以人体内酶的最适宜温度也是37℃左右。
(2)体温：幼年＞成年＞老年；女性＞男性。
（3）与人体健康：
当我们感冒发烧时，食欲低下、精神不佳，这是由于体温升高，影响了消化酶等各类酶的催化功能，导致消化不良和其他生理活动紊乱的缘故。
问题探究：
1.长期营养不良的病人，血浆蛋白的含量降低，会出现组织水肿，为什么？
2．血浆的渗透压变小，吸水能力减弱，组织液中水分子回渗的速率降低
3．肾炎病人为什么会出现全身水肿？
4．肾炎病人由于肾小球毛细血管壁的通透性增加，大分子蛋自质渗出毛细血管壁，进入原尿随尿流失，致使血浆蛋白的含量降低、组织液中水分子回渗率下降，造成全身水肿
教后反思
第2章 动物和人体生命活动的调节
第1节 通过神经系统的调节
一、教学目标
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、教学课时 3
四、教学过程
一、神经元、反射和反射弧
1.反射：是神经调节的基本方式。分为条件反射和非条件反射，两类反射比较如下：
种　类 非条件反射 条件反射
概　念 生来就有的，先天性的反射 通过学习获得的，后天性的反射
信　号 具体的事物直接刺激引起的反应 具体事物的信号刺激引起的反应
神经中枢 不经过大脑皮层（皮层下中枢的功能） 一般经过大脑皮层
神经联系 反射弧及神经联系永久、固定，反射不消退 反射弧及神经联系暂时、可变，反射易消退，需强化
适应能力 是生存的根本保证（只适应固定不变的环境） 扩大适应环境的能力（具有预见性）
举例 缩手反射 谈虎色变
联系 条件反射的形成必须以非条件反射为基础，将无关刺激和非条件刺激多次结合，使无关刺激转化成条件刺激而形成。条件反射应不断用非条件刺激强化才能稳定，否则将不断减弱甚至消退
2．反射弧：
⑴组成及功能
⑵反射弧只有保持完整，才能完成反射活动。组成反射弧的任何部分受到损伤，反射活动都不能完成。
问题探究：
1．反射有哪些类型，其反射弧有何特点？
反射有非条件反射和条件反射两种类型；非条件反射的反射弧是固定的，条件反射的反射弧是暂时的，易消退。
二、兴奋的传导和传递
1.神经元的基本结构
（1）组成
（2）概念区别—神经元、神经纤维和神经：
神经元即神经细胞，由突起和细胞体两部分组成，突起分树突和轴突两种。
神经纤维是指神经元的轴突包括套在轴突外面的髓鞘或感觉神经元的长树突。
许多神经由神经纤维集结成束，外面包裹着结缔组织膜，就成为一条神经。
2.兴奋在神经纤维上的传导—电传导
（1）过程
静息电位 动作电位
图形 ↓
实质 膜对K+有通透性，K+浓度高于细胞外，K+外流，电位表现：内负外正 膜对Na+通透性增加，未兴奋部位：内负外正；兴奋部位：Na+内流，内正外负；兴奋与未兴奋部位形成电位差，产生局部电流
电流方向 没有局部电流 膜内：兴奋→未兴奋膜外：未兴奋→兴奋
（2）特点
①生理完整性：神经传导要求神经纤维在结构上和生理功能上都是完整的。如果神经纤维被切断，破坏了结构的完整性，不可能通过断口进行传导。
②双向传导：刺激神经纤维上的任何一点，所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导，在同一神经元上的传导也是双向的。
③绝缘性：一条神经包含着许多神经纤维，各条纤维上传导的兴奋基本上互不干扰，被称为传导的绝缘性。
3.兴奋在神经元之间的传递—突触传递
（l）突触：一般情况下每一神经元的轴突末梢与其他神经元的细胞体或树突形成接点，由此可分为两类：
①轴突—细胞体型：
②轴突—树突型：
（2）过程：
①突触小泡释放的递质：乙酰胆碱、单胺类物质、氨基酸类物质等。
②递质移动方向：突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜。
③信号转换：电信号→化学信号→电信号。
( 3 )特点：
①单向传递，只能由一个神经元的轴突传到另一个神经元的树突或细胞体，导致下一个神经元的兴奋或抑制。
②传导延搁：递质的产生、释放和作用需要一定时间。
③易受组织液中物质的影响：突触间隙的液体为组织液，组织液中的物质能影响兴奋的传导。
问题探究：
1.乙酰胆碱是属于兴奋还是抑制性递质？一种生化毒气能强烈抑制乙酰胆碱酶的活性，结果是怎样？
2．兴奋性 突触后膜的持续兴奋
三、高级神经中枢的调节
1．高级神经中枢：大脑皮层
2．功能区：
（1）中央前回（躯体运动中枢）：管理对侧躯体的运动。
顶部：调节下肢运动中间：调节上肢运动底部：调节头面部肌肉运动
（2）中央后回（躯体感觉中枢）：管理对侧躯体的感觉。
中枢名称 别名 受损后病症
运动性书写中枢 书写中枢（W区） 失写症
运动性语言中枢 说话中枢（S区） 运动性失语症
听觉性语言中枢 （H区） 听觉性失语症
视觉性语言中枢 阅读中枢（V区） 失读症
（3）言语区（人类特有）
（4）内脏活动中枢
①位置：皮层内侧面。
②功能：调节血压、呼吸和胃肠运动等。
问题探究：
若人的高级中枢受到损伤，会有什么后果
提示：若人受到严重的脑外伤、脑出血等会引起人的大脑皮层丧失活动能力，变成完全没有知觉的“植物人”。
左、右两大脑半球的功能有何特点
通过对“裂脑人”两个半球的研究表明，一个分离半球所拥有的经验，学习和记忆的事物不能传送给另一个半球，两个半球功能上有差别：
①右半球在绘画、音乐空间感觉方面占优势，但对语言的理解较差；
②左半球在语言、逻辑思维(计算)方面占优势。
第2节 通过激素的调节
一、教学目标
1．描述动物和人体的激素调节。
2．运用建构模型的方法， 建立血糖调节的模型。
3．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。
4．探讨动物激素在生产中的应用。
二、教学重点和难点
1．教学重点
（1）促胰液素的发现过程。
（2）血糖平衡的调节。
2．教学难点
激素调节的实例分析。
三、课时安排 2
四、教学过程
一、有关促胰液素发现史中的实验设计
探究者 沃泰默 斯他林、贝利斯
实验假设 胰液的分泌受神经调节的控制 胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制
实验步骤 （1)直接将稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内(2)直接将稀盐酸注入狗的血液中(3)切除通向该段小肠的神 经，只留血管。再向小肠内注入稀盐酸 将小肠黏膜与稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入同一条已切去一段小肠的狗的静脉内
实验现象 （1)胰腺分泌胰液（2）胰腺不分泌胰液（3）胰腺仍分泌胰液 胰腺分泌胰液
实验结论 胰液的分泌受神经调节的控制 胰腺分泌胰液确实受化学物质的调节控制
分析：
实验变量和对照分析：
①斯他林、贝利斯与沃泰默的第2组实验相互对照，说明小肠黏膜中含有促进胰液分泌的物质，即促胰液素。
②沃泰默的第1、3组实验相互对照，说明胰腺分泌胰液不受神经调节的控制，所以沃泰默的解释是错误的。
③沃泰默的第1、2、3组实验相互对照，说明稀盐酸对胰腺分泌胰液不起直接作用，小肠黏膜的存在对胰腺分泌胰液发挥直接作用。
二、动物激素的种类、产生部位及生理作用
1．激素的种类及生理作用
部位 激素名称 化学本质 生理作用
下丘脑 促激素释放激素 蛋白质 促进垂体释放相应的激素
抗利尿激素 9肽 从垂体释放，作用于肾小管集合管，促进对水的重吸收
垂体 生长激素 蛋白质 促进生长、特别是骨生长,促进蛋白质合成
促激素 蛋白质 促进相应腺体的发育和激素分泌
催乳素 蛋白质 促进照顾幼崽行为及合成食物器官的发育
甲状腺 甲状腺激素 氨基衍生物 促进代谢,加速物质的氧化分解，促进生长发育（脑），提高神经系统兴奋
胰岛 胰岛素 蛋白质 降低血糖浓度（促进糖去路，抑制糖来源）
胰高血糖素 29肽 升高血糖浓度（促进糖来源，抑制糖去路）
性腺 雄性激素 类固醇 促进生殖器官发育和生殖细胞成熟，激发并维持第二性征
雌性激素 类固醇
肾上腺 肾上腺素 儿茶酚胺 促代谢升体温，升血糖
醛固酮 脂质 作用于肾小管集合管，起保钠排钾作用
2．外分泌腺与内分泌腺
（1）外分泌腺是一类有导管的腺体，其分泌物通过导管流出，不进入血液。如：唾液腺、皮脂腺、汗腺、肠腺、胃腺、肝脏等。
（2）内分泌腺是一类没有导管的腺体，其分泌物直接进入血液，通过血液循环进入到达全身。如：垂体、性腺、肾上腺、胰岛等都属于内分泌腺。
（3）胰腺：一种比较特殊的腺体，其分为内分泌部和外分泌部，外分泌部属于外分泌腺，分泌物通过导管进入十二指肠。内分泌部是胰岛，是胰腺组织中的一些孤立的细胞团，其分泌物胰岛素等激素直接进入其内的毛细血管。
问题探究:
1．切除胰脏的狗排出的尿液常常会引来许多蚂蚁，其原因是什么？(切除胰脏的狗，体内缺乏胰岛素，导致血糖浓度过高，糖随尿排出。)
三、激素分泌调节的方式
1．基本方式：反馈调节
2．过程：
下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽：
①垂体具有调节、管理其他某些内分泌腺的作用。
②垂体分泌激素的多少受下丘脑的支配。
③下丘脑对其他内分泌腺的分泌有调控。
3.意义：反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。
四、神经调节与体液调节的比较
1．体液调节的概念：是指某些化学物质(如激素、CO2等)，通过体液的传送，对人和动物体的生理活动进行调节。以激素调节为主。
2．神经调节与体液调节的比较
神经调节与体液调节(主要表现为激素调节)的联系，首先表现在神经系统对激素分泌的控制。神经系统可直接控制内分沁腺的分泌，也可通过控制垂体分泌促激素，间接控制一些内分泌腺的分泌。它们之间的关系如下：
垂体→促激素→内分泌腺→激素
神经系统 生命活动
内分泌腺→激素
其次表现为激素对神经系统的影响作用。如甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性，神经系统兴奋的改变又反作用于内分泌腺的分泌活动。
五、激素功能的应用与实验分析设计
研究激素生理功能的几种常用方法
⑴切除法：在实验动物身上，观察某种内分泌腺被切除后的生理变化，从而推断该腺体的正常功能。①如割除公鸡的睾丸，观察第二性征的变化；②小狗的甲状腺摘除，观察发育情况；成年狗的甲状腺摘除，观察代谢及神经活动情况。
⑵移植法：切除某内分泌腺，一段时间后，再植入该腺体组织。如给阉割的公鸡移植卵巢，观察第二性征的变化。
⑶注射法：切除某内分泌腺，再注射该腺体的提取物。如给正常的或甲状腺功能低下的或已摘除甲状腺的实验狗注射甲状腺激素，观察出现的变化。
⑷饲喂法：切除某内分泌腺，再在饲料中加入该腺体的提取物。如用含有动物激素的饲料喂养小动物，观察变化。
第三章第1节 植物生长素的发现
一、教学目标
1.概述植物生长素的发现过程。
2.体验发现生长素的过程和方法。
3.评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。
二、教学重点和难点
1.教学重点 生长素的发现过程。
2.教学难点（1）生长素的产生、运输和分布。
（2）科学实验设计的严谨性分析。
三、课时安排： 1课时
四、教学过程
一、生长素发现过程的实验分析
实验过程 结论 分析
达尔文 ①胚芽鞘＋单侧光→向光生长②去尖端＋单侧光→不生长不弯曲③用锡箔罩住尖端＋单侧光→生长不弯曲④用锡箔罩住尖端以下部位＋单侧光→向光生长 单侧光照射使胚芽鞘尖端产生某种刺激，对下部产生影响，出现向光弯曲 ①和④为对照组，②和③为实验组；①和②组中的自变量为有无尖端，③和④组中的自变量为感光部位的差异
詹森 ①切去胚芽鞘尖端＋单侧光→不弯曲②胚芽鞘尖端下部放琼脂片＋单侧光→弯曲 胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片 与达尔文实验中的①、②组形成相互对照
拜尔 切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养，胚芽鞘向放尖端的对侧弯曲生长 尖端产生某种刺激，在其下部分布不均匀，造成胚芽鞘弯曲生长 自变量为尖端放置的位置
温特 ①接触过尖端的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的某一侧②空白的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的某一侧 某种刺激的确是化学物质，这种化学物质不均匀分布造成胚芽鞘尖端以下的部位弯向光源 自变量为琼脂块是否接触过尖端
其他 从人尿中分离出能促进植物生长的物质 生长素的化学成分是吲哚乙酸
二、生长素的合成、分布与运输
1．合成部位：主要在细嫩的芽、叶和发育的种子等具有分生能力的部位合成，而在衰老的组织中合成较少。
2．分布：（1）产生部位＜积累部位，如顶芽＜侧芽，分生区＜伸长区。
（2)生长旺盛的部位＞衰老组织，如幼根＞老根。
3.运输
（1)极性（轴向）运输：
①特点：只能从形态学的上端向形态学下端运输，是一种主动运输过程，需要消耗能量，能逆浓度运输。
②实验：
（2)横向运输
①在单侧光或重力作用下还可以引起生长素在茎、根等处的横向运输。这种运输往往与单方向刺激有关；
②下图：
A、B为极性运输，C、D为重力作用下的横向运输；a为单侧光下的横向运输。
（3）非极性运输：通过韧皮部的筛管的运输。
归纳:①感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端，只有这个部位才能感受这一外界刺激，而其他部位对单侧光的刺激没有任何反应。②生长和弯曲的部位在胚芽鞘尖端下面的一段，单侧光引起生长素分布不均匀的部位就是指这一段。③单侧光引起茎尖生长素分布不均匀，暗示了生长素在胚芽鞘尖端(生长素产生的部位)有横向运输的能力，即在单侧光的影响下，生长素从向光的一侧移向背光的一侧。发生弯曲的部位在胚芽鞘尖端下面，表明生长素有极性运输的能力，能自形态学上端向下端运输。
问题探究：1．在叶、芽、根、种子中提取生长素的最理想的材料应是什么？（.应是芽，因为芽的材料易得，生长素含量高。）
第2节 生长素的生理作用
一、教学目标
1.概述植物生长素的生理作用。
2.尝试探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。
二、教学重点和难点
1.教学重点
生长素的生理作用。
2.教学难点
探究活动：探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。
三、课时安排 1
四、教学过程
1. 生长素生理作用的双重性分析
两重性：即在一定浓度范围内促进植物器官生长，浓度过高则抑制植物器官的生长。
（1）右图曲线中：
①H点表示促进生长的最适浓度为g，在OH段随生长素浓度增高，促进作用增强，而HC段随着生长素浓度增高，促进作用减弱；A和B点、O和C点的浓度对植物的促进作用相同；
②若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为：大于m小于2m（向光一侧生长慢于背光一侧）。
③若植物水平放置，表现出根的向地性、茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为2m，则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。
④根的向重力性和顶端优势现象也体现了生长素的两重性，即低浓度促进，高浓度抑制。而向光性和茎的背重力性却只能表现生长素促进生长的功能。
（2）植物对生长素的敏感性不同
①不同的器官对生长素的敏感性不同（敏感性大小：根＞芽＞茎）。不同种类的植物对生长素的敏感度也不同，双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。
②右图曲线中在A、B、C各点代表最佳促进效果；A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进效果；A′、B′、C′点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制的生长素浓度；A′、B′、C′点以下的部分分别表示对根、芽、茎的生长起抑制作用。
（3）顶端优势：顶芽产生的生长素，向侧芽运输积累，使侧芽生长受抑制。
（4）根的向地性和茎的背地性：如图
重力导致生长素分布不均（向地一侧生长素浓度高，背地一侧生长素浓度低，即C＞A, D＞B），使生长不均，根的向地一侧生长慢，背地一侧生长快；茎的向地一侧生长快，背地一侧生长慢，结果根的向地性，茎的背地性。
（5）单子叶和双子叶的敏感度
双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感，同一浓度对双子叶是抑制性，但对单子叶是促进的。
（6）生长素在农业中的应用
①扦插的枝条生根：促进生长与促进扦插枝条生根，生长素的这两项功能不能混为一谈。促进扦插枝条生根是指刺激枝条的一端生出许多不定根来(细胞分裂)，而不只是刺激不定根的生长(细胞生长)。关于植物的生长与激素的关系主要是：生长素和赤霉素促进细胞纵向伸长、使细胞体积加大，细胞分裂素能促进细胞分裂、使细胞数目增多。
②促进果实发育：实验证明，雌蕊受粉后，胚珠发育成种子的过程中，发育的种子里合成了大量的生长素。这些生长素能促使子房发育成果实。促进果实发育，不能单纯理解为促进果实的生长。
③防止落花落果：由于植物生长素能促进子房壁发育成果实。所以，它被普遍用来防止落花落果，特别是在大棚生产过程中，大棚内缺少帮助花授粉的昆虫和风，倘若辅以人工授粉，很花人工。人们可以用一定浓度的植物生长素以防止落花落果。
第3节 其他植物激素
一、教学目标
1.列举其他植物激素。
植物激素 形成部位 存在部位 主要生理作用
赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子、胚等幼嫩组织 高等植物的所有器官 促进细胞伸长，促进植物抽薹和开花，促进雄花的分化等
细胞分裂素 根尖，通过木质部输送到地上部分 高等植物中普遍存在，尤其是正在进行细胞分裂的器官 促进细胞分裂，使细胞体积加大，促进芽的分化，抑制衰老等
乙烯 果实、种子、花、根、茎、叶可以产生 广泛存在于植物体中 促进果实成熟，促进老叶脱落和衰老，促进多开雌花等
脱落酸 植物体生活条件不适宜或生长季节终了时产生 广泛存在于高等植物中，但在将要脱落或进入休眠期的器官中更多 抑制细胞的分裂和伸长，促进器官脱落，促进休眠
2.评述植物生长调节剂的应用。
3.尝试利用多种媒体，搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料。
二、教学重点和难点
1.教学重点
其他植物激素的种类和作用。
2.教学难点
植物生长调节剂的应用。
三、课时安排 1
四、教学过程
2．激素间的相互作用
①在植物生长发育和适应环境过程中各种激素并不是孤立起作用，而是多种激素相互作用共同调节。如：赤霉素促进种子萌发，脱落酸则抑制种子萌发，互相拮抗。当水分供应充足时，禾本科植物种子中的胚就会释放出赤霉素，以动员贮藏的养分，从而促进种子的萌发，这时脱落酸的作用就显示不出来了。
②植物生长发育过程，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。
3.植物激素和动物激素的比较
植物激素 动物激素
不同点 产生部位 无专门的分泌器官，由植物体的一定部位产生 由专门的内分泌器官分泌
作用部位 不作用于特定器官 随血液循环作用于特定器官
相同点 ①由自身产生 ②特点：种类多、微量、高效③调节生物体新陈代谢、生长发育等生理
第四章 种群和群落
第1节 种群的特征
一、教学目标
1.列举种群的特征。
2.尝试用样方法调查种群密度。
二、教学重点和难点
1.教学重点
种群的特征。
2.教学难点
样方的选择和确定。
三、课时安排 2
四、教学过程
一、种群概念及其特点
1.种群概念的理解
（l）两个要素：“同种”和“全部”
①“同种”：指同一物种，即种群是物种存在的具体形式。
②“全部”：指一个群体，包括该物种的幼体和成体等。
(2)两个条件：“时间”和“空间”，即种群必须具有一定时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。
（3）两个基本单位
①种群是生物繁殖的基本单位。
②种群是生物进化的基本单位。
(4）两个方面
①内涵：它具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等一系列特征。
②外延：有复杂的种内关系。
2.种群的特点：一个种群不是简单个体的累加，而是有发展、自我调节、动态稳定以及种群密度等一系列特征的有机整体。
二、种群特征之间的关系
相互关系可图示如下：
1.在种群的四个基本特征中，种群密度是最基本的特征。种群密度越高，一定范围内种群个体数量越多，即种群密度与种群数量呈正相关。
2. 影响种群数量变化的因素
①决定因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率
出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生率高、迁入数量多时，种群数量增加；反之，种群数量减少。
自然因素：气候、食物、天敌、传染病等
②影响因素 人为因素：如人工养殖
3.年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响着种群密度和种群数量的，是预测种群密度（数量）未来变化趋势的重要依据。如下：
（1）年龄组成
①增长型：出生率＞死亡率→增大
②稳定型：出生率≈死亡率→基本不变
③衰退型：出生率＜死亡率→减小
(2)性别比例
①♀＞♂→增长快 ②♀≈♂→相对稳定 ③♀＜♂≈增长慢
三、调查种群密度的常用方法
1.样方法—调查植物种群密度的常用方法
（1）两个概念
①样方：样方也叫做样本。从研究对象的总体中，抽取出来的部分个体的集合。
②随机取样：在抽样时，如果总体中每一个个体被抽选的机会均等，且每一个个体被选与其他个体间无任何牵连，既满足随机性，又满足独立性的抽样。
（2)常用的取样方法
①点状取样法。点状取样法中常用的为五点取样法。这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。
②等距取样法。当调查对象的总体分布为长条形时，可采用等距取样法。
（3）适用范围：植物和活动范围小的动物如蚯蚓，同时调查某种昆虫卵、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等也可用样方法。
（4）计算样方内种群密度的平均值，即为该种群密度的估计值。
2.标志重捕法—调查动物种群密度的常用方法
在标志重捕法中，为保证标志个体与非标志个体在重捕时的概率相等，标志技术及其操作应注意：
(1)适用范围：活动能力强、活动范围大的动物。
(2)标志物和标志方法必须对动物的身体不会对寿命和行为产生的影响。
（3）标志不能过分醒目。因为过分醒目的个体，在自然界中有可能改变被捕食的概率，最终有可能改变样本中标志个体的比例而导致结果失真。
（4）标志符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不会消失。
（5）根据重捕样本中标志者的比例，估计该区域的种群总数，可计算出某种动物的种群密度：种群密度=标志个体数×重捕个体数／重捕中的标志个体数。
问题探究：
标志重捕法的使用条件是什么？
①标志个体在整个调查种群中分布均匀；②未标志个体和被标志个体都有同样被捕的机会；③调查期中没有迁入和迁出；④调查期间没有新的出生和死亡。
第2节 种群数量的变化
一、教学目标
1.说明建构种群增长模型的方法。
2.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。
3.用数学模型解释种群数量的变化。
4.关注人类活动对种群数量变化的影响。
二、教学重点和难点
1.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。
2.教学难点
建构种群增长的数学模型。
三、课时安排吗 1
四、教学过程
1．曲线的比较
项目 “J”型曲线 “S”型曲线
前提条件 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想状态 受空间、食物、天敌等制约的有限的自然状态
种群增长率 增长率为常数（无限增长） 随种群密度上升而下降； K时增长率为0，K/2增长率最大
K值 无K值 有K值
曲线形成的原因 无种内斗争，缺少天敌 种内斗争加剧，天敌数量增多
联系 两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同
2．种群数量变化规律在生产中的应用
（1）对于濒危动植物而言，由于环境污染、人类破坏等，造成环境对于此种生物的K值变小，通过建立自然保护区等措施提高环境容纳量，是保护这些生物的根本措施。
（2）在“S”型曲线中，种群数量达到环境容纳量的一半(K/2)时，种群增长速率最大，资源再生能力最强。因此，在野生生物资源合理开发利用方面，要保证捕捞或利用后，生物种群数量不得低于K/2,这样既可获得最大利用量，又可保持种群的高速增长。
问题探究：
（1）自然界中生物种群的增长常表现“S型增长”的实质是什么？（由于环境条件有限，种群的增长率在各个阶段不相同所致。）
（2）能不能认为“S“型曲线的开始部分就是“J”型曲线？不能，“J”型曲线反映的种群增长率是一定的；而“S”型曲线所反映的种群增长率是先逐渐增大后又逐渐减小的，不能认为“S“型曲线的开始部分就是“J”型曲线。
3．探究培养液中酵母菌种群数量的变化
（1）实验目的：
①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。
②用数学模型解释种群数量的变化。
③学会使用血球计数板进行计数。
（2）实验原理：
①在含糖的液体培养基（培养液）中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。
②养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。细菌在一定体积培养液中的增长如下图：
（3）方法步骤：
①提出的问题：在不同温度条件下酵母菌种群数量增长的情况如何？不同培养液中酵母菌种群数量增长的情况如何？
②假设：根据上述问题，大胆提出合理的假设。
③设计实验
试管编号 A B C
培养液／mL 10 10
无菌水／mL 10
酵母液／mL 0．1 0．1 0．1
温度条件 28℃ 5℃ 28℃
④酵母菌计数方法：抽样检测法。
（4）注意事项
①显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。
②从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。
③每天计数酵母菌量的时间要固定。
④溶液要进行定量稀释。
第3节 群落的结构
一、教学目标
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.尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。
二、教学重点和难点
1.教学重点
群落的结构特征。
2.教学难点
从结构与功能相统一的角度描述群落的结构特征。
三、课时安排 1
四、教学过程
一、群落的概念
问题探究：
1．一个池塘中的全部鱼构成群落吗？为什么？
不是，群落必须是一定自然区域内各种生物个体的总和，包括生产者、消费者和分解者。
二、群落的特征
1.群落的物种组成
(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。群落的物种组成情况在一定程度上反映出群落的性质。
(2)不同群落的物种数目有差别。群落中，物种数目的多少称为丰富度。
特点：
①生物群落的生态环境越优越，组成群落的物种越丰富，反之则减少；②丰富度随纬度的增加而减少，从热带到两极随纬度增加，物种的丰富度逐渐减少；③丰富度随海拔高度的增加而减少；④丰富度随水深度的增加而减少。
2．种间关系的比较
关系名称 数量坐标图 能量关系图 举例
互利共生 地衣、大豆与根瘤菌
寄生 蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌
竞争 牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与小草履虫
捕食 羊和草；狼与兔；青蛙与昆虫
三、群落结构
1.群落结构形成的原因及意义
(1)原因：群落结构与环境中生态因素有关，群落结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
（2）意义：生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
2．群落的结构是指群落中不同种群分别占据不同的空间，包括垂直结构与水平结构。
(1)群落的垂直结构
生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
①植物的分层分布与光照强度有关。群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱。光照强弱关系如下：乔木层→灌木层→草本层→苔鲜地衣层。但在热带高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受温度制约的（如图所示）。
②动物的分层与其食物及栖息场所等有关。可以说，群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。
③水域中，某些水生动物也有分层现象，比如湖泊、海洋中的浮游动物即表现出明显的垂直分层现象。影响浮游动物垂直分布的原因主要决定于阳光、温度、食物和含氧量等。多数浮游动物一般是趋向弱光的，因此，它们白天多分布在较深水层，而夜间则上升到表层活动。同时，海洋中的不同水层的藻类植物也存在分层现象，上层为主要吸收红光的绿藻，中层为褐藻，下层为主要吸收蓝紫光的红藻。
(2)群落的水平结构
在水平方向上，由于光照强度、地形、湿度等因素的影响，不同地段分布着不同的生物种群，例如我国由东到西的群落分布主要是受水分制约，由南到北的群落水平结构主要受温度的制约。
问题探究：一个大湖泊中有没有水平结构？
有，浅水区、深水区和湖中央的生物群落不同
第4节 群落的演替
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。
二、教学重点和难点
群落的演替过程。
三、教学方法
对话法、探究法、讲述法
四、课时安排 1
1.群落演替概念分析
群落演替的概念包括以下几点基本含义：
群落演替是一个具有一定方向、一定规律、随时间的变化而变化的有序过程，所以往往能够预测群落的演替过程。
群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程，当群落演替到与环境处于平衡状态时，就以相对稳定的群落为发展的顶点。
2．影响群落的主要因素有三类：
（1）群落内部因素（如群落中植物繁殖体的迁移）；
（2）外界环境因素（如气候的变化和大规模的地壳运动）；
（3）人类活动：人类活动通常是有意识、有目的地进行的，因此人类对群落演替的影响远远超过其他的生态因子。
3.群落演替的过程：（1)侵入定居阶段：一些物种侵入裸地定居成功并改良了环境，为以后侵入的同种或异种物种创造有利条件。
(2)竞争平衡阶段：通过种内或种间竞争，优势物种定居并繁殖后代，劣势物种被排斥，相互竞争过程中共存下来的物种，在利用资源上达到相对平衡。
（3）相对稳定阶段：物种通过竞争，平衡地进入协调进化，资源利用更为充分有效，群落结构更加完善，有比较固定的物种组成和数量比例，群落结构复杂，层次多。
4.演替类型比较
初生演替 次生演替
起点 原先从没有过植被的环境或曾经有过但被彻底消灭了的环境 虽失去了原有植被，但仍保留了原有上壤条件及植物的种子或其他繁殖体
时间 经历的时间长 经历的时间短
速度 缓慢 较快
影响因素 自然因素 人类活动较为关键
实例 裸岩上的演替 弃耕农田上的演替
问题探究：
在群落演替过程中，新的物种定居后，原来的物种是否还能存在？能。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势取代而不是“取而代之”。
5.土壤中小动物类群丰富度研究的注意事项及实验结论
1．方法步骤：
步骤 实施
提出问题 如土壤中有哪些小动物？它们的种群密度是多少？
制定计划 包括三个操作环节：取样、观察和分类、统计和分析。
实施计划 准备及取样 用取样器取样（如采集罐、吸虫器等进行取样）的方法进行采集、调查
观察和分类 ①诱虫器取样②简易采集法：用放大镜观察，同时用解剖针寻找
采集小动物 采集到的小动物可放入酒精中，也可将活着的小动物放入试管中。
统计和分析 丰富度的统计方法：记名计算法和目测估计法。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”
2.注意事项
（l）从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
(2)尽可能多收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。
(3)从同样营养土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。
(4)识别命名要准确，并进行分类。
3.实验结论：组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。
举例细胞生活的内环 境
人体的内环境与稳态
影响数
量变化
性别比例
预测变
化方向
年龄组成
出生率和死亡率
种群数量
种群密度
迁入率
迁出率