42种群的数量变化 教案.docx

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1、学科高中生物适用年级高二适用区域人教版区域课时时长（分钟）2课时J知识点III1 .种群数量变化曲线2 .探究培养液中酵母菌种群数量的变化教学目标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教学重点1.尝试构建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I1.建构种群增长的数学模型I教学过程一、导入使用建议：本节教学可以从教材提供的“问题探讨延展开来：细菌的繁殖速度很快,如果在营养和生存空间没有限制的情况下,在短时间内,细菌的种群数量就能到达一个天文数字。在

2、已有数学知识的根底上,学生不难得出n代细菌数量的计算公式。教师可直接要求学生完成教材第66页的表格，并依据表中的数值，画出细菌种群的增长曲线,让学生感受到生命现象和规律可用数学语言（公式和曲线图）表达出来。二、知识讲解使用建议：关干种群的数量变化,教材介绍了四种情况：J型增长、“S型增长、波动和下降。应当注意的是，教材以问题串的形式揭示了这四种情况之间的内在联系：在理想的无限环境中，即资源和空间十分充足，没有天敌和其它灾害等，种群数量会呈“J型增长；而自然界，资源和空间总是有限的，因此，即使出现“J型增长，也不可能持续很久，经过一定时间的增长后，数量会在“K值左右趋于稳定，这种增长模型为“S型

3、增长；在有限的环境中，种群数量是否能在“K值稳定呢？不是的，由于气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动的,在不利条件下，甚至会出现持续下降乃至消亡。一、构建种群增长模型的方法一一数学模型1 .研究方法或步骤：错误!一错误！检验或修正II观察、统计细菌数量2 .表达形式：(1)数学方程式；曲线图。二、种群增长的J”型曲线1.J”型曲线(1)J”型增长的坐标曲线种群在资源、空间、食物等无限的条件下，其增长速率不受种群密度限制，通常呈指数增长,又称“J型增长。如下列图坐标曲线。(2)特点种群的增长率保持不变。当人1时，种群呈“J”型增长；当入=1时,种群保持稳定；当人1时，

4、种群数量下降；当入=O时,种群无繁殖，下一代将灭亡。三、种群增长的S”型曲线(1)对“S”型曲线的分析S”型曲线的变化是逐渐的、平滑的，而不是骤然的。种群数量到达值后并不是一成不变的，而是围绕值上下波动。(2)4值：即环境容纳量，是指在环境条件不受毁坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。种群数量到达最大值(4值)以后保持相对樵定。(3)种群S”型增长曲线分析(4)应用为了保护生物资源不受毁坏，并能持续地获得最大捕获量，根据种群增长的S”型曲线,应该在种群数量略大于时进行捕获。为保护大熊猫,应提高其环境容纳量，如建立自然保护区等。为控制有害动物,应降低其环境容纳量，如养殖蝗虫的天敌鸡、鸭

5、、鹅等。（5）种群增长的J”型曲线和S”型曲线的比较J”型增长的数学模型S”型增长的数学模型产生条件理想条件下：食物和空间条件充裕；气候适宜；没有敌害自然条件下：资源和空间有限；各种生态因素综合作用增长特点种群数量每年以一定的倍数（入倍）连续增长种群数量到达环境容纳量后，种群数量保持相对稳定时间两种增长曲线不同的主要原因是环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同（1）与年龄组成的关系人1,种群密度增大，为增长型种群;入G,种群密度减小，为衰退型种群;入=1,数量不变，为稳定型种群。(2)在“S”型曲线图中，有一段时期近似于J”型曲线。但这一段不等于J”型曲线。因为“J”型曲线是理想条件下的种群增

6、长趋势，S”型曲线是在环境有限的条件下种群的增长趋势。“S型曲线(值的不同表示方法图中从B、C、。对应的种群数量为(值,/、C、对应的种群数量为20使用建议培养.夜中蚌穹造种群数量变化，是一项有着多方面意义和价值的探究活动：(1)通过亲自研究一个真实的种群,加深对种群数量变化知识的理解；12)尝试用数学模型解释种群数量的变化；(3)运用抽样检测的方法；14)运用显微观察和微生物培养的方法；(5)培养收集、整理、分析数据的能力；等等。这项探究在写法上给学生留出了较大的自主探究的空间，包括做出假设、讨论探究思路、制定方案、实施方案等，都由学生自己完成，教材中只给予了必要的提示，以期培养学生的探究能

7、力。1.实验原理：(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的无限环境中，醉母菌种群的增长呈“J型曲线；在有限的环境下，薛母菌种群的增长呈“S”型曲线。2.实验流程：3 .实验结果分析：(1)酵母菌增长曲线图：(2)趋势：先增加再减少。(3)分析。增长：在开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，出生率高于死亡率,种群数量剧增。稳定和波动：随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、PH变化、有害产物积累等，薛母菌死亡率逐渐升高，当死亡率等于出生率时,种群数量不再增长。衰退：随生存条件进一步恶化,酵母菌死亡率高于出生率,种群

8、数量下降。4 .实验中的本卷须知：(1)在从试管中吸取培养液前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。(2)每天取样的时间要尽量保持相同，并做到随机取样。(3)假设取出的液体中薛母菌密度过大，可以增加稀释倍数。(4)计数时先将盖玻片放在计数室上，将培养液滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。(5)用显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌(类似于“样方法”)。(6)结果的记录最好用记录表(如下表)。时间/d123456-数量/个探究酵母菌种群数量变化实验中的两个注意点(D本实验中是有对照组的，除了设置养料或温度等条件不同形成对照外,接

9、种的酵母菌要相同。(2)计数时要注意盖玻片和培养液的放置先后顺序，盖玻片在前培养液在后，而不是培养液在前。三、例题精析使用建议：此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、参考答案和解析局部，覆盖根底、稳固和拔高三个例题。群数量变化的表达中，不正确的选项是()A.在理想条件下，种群数量增长可用一定的数学模型表示B.一个物种引入新的地区后，一定呈“J”型增长C.对家鼠等有害动物的控制，要尽量降低其“值D.研究一个呈“S”型增长的种群的增长速率可预测其4值【参考答案】B【解析】一个物种引入新的地区后，当地环境可能不适宜其生长繁殖。呈“S”型增长的种群，其增长速率最大值一般出现在72时,只

10、要统计此时的种群密度就可预测出“值。J生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。以下有关种群S”型增长的正确说法是()A.S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B.种群增长速率在各阶段是不相同的C. S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关D.种群增长不受种群密度制约【参考答案】B【解析】S”型增长曲线的出现与时间、食物、生活条件、种群密度、天敌等诸多因素有关。以*4幅图中能正确表示种群在无环境阻力状况下增长的是()【参考答案】B【解析】种群在无环境阻力的状况下的增长是指在空间无限、资源无限和不存在任何天敌的情况下的增长。在这样的条件下，种群会呈“J”型增长，B图所示的增长状况属于此种情况。a养液

11、中醉母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作，其中错误的选项是（）A.将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养B.将培养液振荡摇匀后,用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液C.在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余培养液D.将计数板放在载物台中央,待酵母菌沉降【参考答案】C【解析】酵母菌在培养时一般用葡萄糖作为培养液，在计数取液时一定要摇匀后才能吸取；应该让培养液自行渗入到计数室，而不是滴在计数板的中央。D环境中，呈“J”型曲线增长（如以下列图中甲）；在有环境阻力条件下，呈“S”型曲线增长（如以下列图中乙）。以下有关种群增长曲线的表达正确的选

12、项是（）rzzz-种群数量.假设该图表示草履虫种群增长曲线，当种群数量到达e点后,增长速率接近OKB.种群中出现环境阻力是在d点之后C.假设该图表示蝗虫种群增长曲线，那么虫害的防治必须在C点进行K/2D. 值是环境容纳量，不随环境的变化而变化a四、课堂运用【解析】J”型曲线和S型曲线的交叉阴影局部是环境阻力的影响，因此环境1力应该出现在C点之后。防治害虫越早越好，当到C点时,是蝗虫繁殖速率最快的时候，这个时候防治效果甚微,应该在b点之前防治。值是环境容纳量，会随环境改变而改变。嚏堂知识讲解完，把握了重点突破了难点以及练习精讲了之后，再用练习马上进行课堂检测,根据学生情况建议分3个难度层次：易，

13、中，难。群增长的两种数学模型，以下相关表达不正确的选项是A. J”型增长曲线反映的是种群在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等条件下的增长B. S”型增长曲线可以用数学方程式表示，年后种群的数量C./值可随着环境的变化而变化D.两种曲线的变化都受出生率和死亡率的影响【参考答案】B【解析】J型增长曲线反映的是种群在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等条件下的增长。自然界的资源和空间总是有限的，因此当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量也会增多，种群呈“S”型曲线增长。J”型增长曲线可以用数学方程式M=NO，表示,年后种群的数量。2.研究人员用样方法调查了某地北点地梅（一年生草本植物）的

14、种群数量变化,结果如下列图。以下表达正确的选项是（）.1972年北点地梅个体间生存斗争程度较1975年低B.1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段C.统计种群密度时,应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值D.由于环境条件的限制,5年间该种群数量呈“S型增长【参考答案】B【解析】分析图示曲线可知，1972年北点地梅种群密度比1975年的大，个体间生存斗争强度也大,A项错误；横坐标为种群密度（表示单位面积的个体数），纵坐标为时间，而死亡率可看成单位个体数在单位时间死亡的个体数,从图中数据可知1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段,B项正确；统计种群密度时，不

15、应舍弃所得数据,C项错误；从5年数据可看到，种群密度每年都在下降,D项错误。3.以下列图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线，以下表达中正确的选项是（）A.在夕2时间内，种群数量呈“J”型增长B.假设在七时种群的数量为N,那么在力时种群的数量为C.捕获该鱼的最正确时期为七时D.在力-七时，该鱼的种群数量呈下降趋势【参考答案】B【解析】分析图中曲线可知：-七时种群增长速率由小变大、到达最大值后又逐渐变小，因而该种群数量增长呈“S”型曲线；上时种群增长速率为0,种群的数量到达最大值,在右时种群增长速率最大,此时种群的数量为72;力时，开始捕获该鱼获得的量大且不影响该鱼类资源的再生，因而此时为开始捕捞的最正确时期。4.如下列图某种小型淡水鱼迁入新的湖泊后种群增长速率随时间变化的曲线,根据该曲线