【多彩課堂】2021-2022學年高二人教版生物必修三導學案：第4章-第2節(jié)-種群數(shù)量的變化-

第2課時種群數(shù)量的變化1.概述種群增長模型的方法,舉例說明種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線。2.描述環(huán)境容納量的概念。3.解釋種群數(shù)量的波動緣由,指出影響種群數(shù)量變化的因素。4.通過探究培育液中酵母菌種群數(shù)量的變化,嘗試構建種群增長的數(shù)學模型。5.闡明爭辯種群數(shù)量變動的意義,形成愛護瀕危物種的意識。一、建構種群增長模型的方法構建數(shù)學模型的一般步驟:(1)觀看爭辯對象,①。(2)提出合理的假設。(3)依據試驗數(shù)據,用適當?shù)蘑跀?shù)學形式表達。(4)通過試驗或觀看,對模型進行檢驗或修正。二、種群增長的“J”型曲線1.含義:在③抱負條件下的種群,以時間為橫坐標,以種群數(shù)量為縱坐標畫出的曲線圖,曲線大致呈“J”型。2.“J”型增長的數(shù)學模型(1)模型假設:在④食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下,種群的數(shù)量每年以⑤肯定的倍數(shù)增長,其次年的數(shù)量是第一年的λ倍。(2)建立模型:t年以后種群的數(shù)量表達式為:⑥Nt=N0λt。三、種群增長的“S”型曲線1.產生緣由:自然界的資源和空間總是有限的,當種群密度增大時,種內競爭就會加劇,以該種群為食的動物數(shù)量也會⑦增加,這就會使種群的誕生率降低,死亡率⑧增高。當種群的死亡率與誕生率相等時,種群就穩(wěn)定在肯定的水平。2.環(huán)境容納量:在環(huán)境條件不受破壞的狀況下,肯定空間中所能維持的種群⑨最大數(shù)量,又稱K值。四、種群數(shù)量的波動和下降1.影響因素(1)自然因素:氣候、食物、天敵、傳染病等。(2)人為因素:人類活動的影響。2.數(shù)量變化:大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動中,在不利條件下,種群的數(shù)量還會急劇下降甚至消亡。3.爭辯意義:有害動物的防治、野生動物資源的愛護和利用,瀕危動物的挽救和恢復。1.數(shù)學模型是如何構建的?常見的數(shù)學模型有哪些?有何優(yōu)點?2.種群增長的“J”型曲線形成的條件與特點是什么?種群增長的“S”型曲線的成因與特點是什么?3.種群數(shù)量變化有哪些?影響的因素有哪些?學問點一:構建種群增長模型的方法1.構建細菌種群數(shù)量增長模型的主要步驟包括哪幾步?此過程中提出的問題和作出的假設分別是什么?2.若細菌每20分鐘分裂一次,計算一個細菌產生的后代在不同時間的數(shù)量。(1)完成表格。時間20406080100120140160180細菌數(shù)量(2)嘗試利用表中的數(shù)據構建細菌增長的“J”型曲線。3.假如種群的起始數(shù)量不是1個,而是N0,每經過一個繁殖期后子代種群的數(shù)量是原來的λ倍,每繁殖一代的時間是確定的,方程式的變量用時間t代替n,你能否寫出t年后“J”型曲線的數(shù)學模型?種群增長的“J”型曲線增長特點和形成緣由分別是什么?4.下圖為種群增長的“S”型曲線,嘗試完成以下相關問題:(1)種群數(shù)量最多和增長速率最高分別消滅在圖中的哪個點?(2)圖中種群數(shù)量增長有何特點?形成緣由是什么?5.數(shù)學模型中的兩種表達形式各有哪些優(yōu)點?6.用達爾文的觀點分析“J”型、“S”型曲線,“J”型曲線指生物具有什么特性?圖中陰影部分表示什么?7.分別以病蟲害的防治和野生生物資源的利用和愛護為例闡述爭辯種群變化規(guī)律的意義。學問點二:探究培育液中酵母菌種群數(shù)量的變化1.本探究試驗的原理是什么?請從下面三個方面分析:(1)酵母菌可以用①來培育。培育基中酵母菌種群的增長狀況與培育液中的②等因素有關。

(2)計算酵母菌數(shù)量可用③的方法。

(3)可依據培育液中的④(縱坐標)和⑤(橫坐標)為坐標軸作曲線,從而把握酵母菌的種群數(shù)量變化狀況。

2.若本試驗提出問題為“培育液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時間變化的”,則可作出的假設是什么?例1下圖表示某一動物種群遷入一個適宜環(huán)境后的增長曲線圖,下列有關說法正確的是()。A.這個種群d點時的增長速率最大B.假如此種群是魚類,種群數(shù)量達到b點時進行大量捕撈最合適C.假如此種群是老鼠,我們限制其種群數(shù)量的最佳時期在b點D.環(huán)境阻力明顯增大消滅在遷入3年后例2回答以下問題:(1)檢測員將1mL水樣稀釋10倍后,用的方法檢測每毫升藍藻的數(shù)量。

(2)將放在計數(shù)室上,用吸管吸取少許培育液使其自行計數(shù)室,并用濾紙吸去多余液體。

(3)已知每個計數(shù)室由25×16=400個小格組成,容納液體的總體積為0.1mm3。現(xiàn)觀看到5個中格內共有藍藻n個,則上述水樣中約有藍藻個/mL。

1.自然界中生物種群增長常表現(xiàn)為“S”型增長曲線。下列有關種群增長的正確說法是()。A.“S”型增長曲線表示了種群數(shù)量和食物的關系B.種群增長率在各階段是不相同的C.“S”型增長曲線表示種群數(shù)量與時間無關D.種群增長不受種群密度制約2.一個新的物種進入某地后,其種群數(shù)量變化,哪一項是不正確的()。A.先呈“S”型增長,后呈“J”型增長B.先呈“J”型增長,后呈“S”型增長C.種群數(shù)量達到K值以后會保持穩(wěn)定 D.K值是環(huán)境條件允許的種群增長的最大值3.建立種群數(shù)量變化的數(shù)學模型一般不需要()。A.觀看爭辯對象,提出問題,提出合理的假設B.依據試驗數(shù)據,用適當?shù)臄?shù)據形式,對種群數(shù)量變化進行表達C.通過進一步試驗或觀看,對數(shù)學模型(公式或曲線)進行檢測或修正D.進行對比試驗4.右圖表示三種可能的種群增長曲線,請回答:(1)某食草動物侵入一個環(huán)境適宜的新地區(qū)后,種群數(shù)量增長表現(xiàn)為圖中的a曲線,假如任其進展不做任何把握,終將表現(xiàn)為圖中的曲線。

(2)依據生態(tài)學原理,該種群的增長應當表現(xiàn)為圖中的曲線,該曲線與a曲線產生差別的緣由是。若該環(huán)境對其種群的容納量(K)為20萬,則此地該種群的最適數(shù)量為。

第2課時種群數(shù)量的變化學問體系梳理①提出問題②數(shù)學形式③抱負④食物和空間條件⑤肯定的倍數(shù)⑥Nt=N0λt⑦增加⑧增高⑨最大數(shù)量⑩天敵波動防治愛護恢復基礎學習溝通1.建立數(shù)學模型的步驟:觀看爭辯對象,提出問題→提出合理的假設→依據試驗數(shù)據,用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質進行表達→進一步試驗或觀看,對模型進行檢驗或修正。數(shù)學模型的表達形式有數(shù)學方程式,優(yōu)點是科學、精確;曲線圖,優(yōu)點是直觀、形象。2.“J”型曲線形成的條件:在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下,種群的數(shù)量每年以肯定的倍數(shù)增長,其次年的數(shù)量是第一年的λ倍。特點:無K值,增長率保持不變?！癝”型曲線的成因:自然界的資源和空間總是有限的,當種群密度增大時,種內斗爭加劇,以該種群為食的動物的數(shù)量也會增加,使該種群的誕生率降低,死亡率上升。當死亡率增加到與誕生率相等時,種群的增長就會停止。特點:增長速領先增大后削減,在K/2時達到最大。3.增長、穩(wěn)定、波動、下降。自然因素:氣候、食物、天敵、傳染病等。人為因素:人類活動的影響。重點難點探究學問點一:構建種群增長模型的方法1.主要步驟包括:觀看爭辯對象,提出問題;提出合理的假設;依據試驗數(shù)據,用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質進行表達;通過進一步試驗或觀看等,對模型進行檢驗或修正。此過程中提出的問題是:細菌數(shù)量是怎樣隨時間變化的;作出的假設是:在資源和空間無限多的環(huán)境中,細菌種群的增長不會受種群密度增加的影響。2.(1)時間20406080100120140160180細菌數(shù)量248163264128256512(2)如下圖所示3.t年后“J”型曲線的數(shù)學模型為Nt=N0λt;“J”型曲線增長特點為種群數(shù)量以指數(shù)形式增長;形成緣由是資源、空間無限,無天敵限制。4.(1)種群數(shù)量最多為B點;增長速率最高在圖中的A點。(2)種群數(shù)量達到環(huán)境所允許的最大值(K值)后,將停止增長并在K值四周保持相對穩(wěn)定;形成緣由是資源、空間有限,有天敵限制。5.數(shù)學方程式表達精確?????,曲線圖直觀。6.“J”型曲線用達爾文的觀點分析指生物具有過度繁殖的特性;圖中陰影部分表示:環(huán)境的阻力;用達爾文的觀點分析指通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量。7.病蟲害的防治:降低環(huán)境的容納量(K值)。如鼠害防治可通過嚴密封存糧食、清除生活垃圾、愛護老鼠的天敵等措施來降低K值。野生生物資源的利用和愛護,要在捕撈狩獵后,保證種群的增長速率為最大值。學問點二:探究培育液中酵母菌種群數(shù)量的變化1.①液體培育基②成分、空間、pH、溫度③抽樣檢測④酵母菌數(shù)量⑤時間2.作出假設:培育液中的酵母菌開頭一段時間呈“J”型增長,隨著時間的推移,由于養(yǎng)分物質的消耗、有害代謝產物的積累、pH的轉變,酵母菌呈“S”型增長。思維拓展應用例1D【解析】本題考查種群增長的曲線圖的識別與分析。圖示為“S”型曲線,d點所對應的種群個體數(shù)為K值。b點對應的個體數(shù)是K/2,此時種群的增長速率最大,種群的增長量也就最大,魚類捕撈使魚類的種群數(shù)量維持在K/2,利于魚類資源的再生恢復。但對于老鼠等有害動物的把握,從環(huán)境容納量角度看要盡量降低K值,并且要防止其種群數(shù)量在K/2值四周?！癝”型曲線中,環(huán)境阻力明顯增大不是在達到K值后開頭的,而是在K/2以后。例2(1)抽樣檢測(2)蓋玻片滲入(3)5n×105【解析】通常數(shù)五個中方格的總菌數(shù),然后求得每個小方格的平均值,再乘上400就得出一個大方格中的總菌數(shù),然后再換算成1mL菌液中的總菌數(shù)。酵母細胞個數(shù)/1mL=[n/(5×16)]×400×10000×稀釋倍數(shù)=5n×10000×10=5n×105?；A智能檢測1.B2.A