人教版 选择性必修二 种群数量的变化 教案

1、第2节种群数量的变化学习目标核心素养1通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建立数学模型表征和解释种群的1生命观念：种群“S，形增长的内容，揭示了种群数量在有限条件下通过种内调节维持相对稳定的机制，体现了稳态与平衡观。数量变化。2.科学思维：建立和运用数学模型，即用数学模2.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情型来表征、解释和预测种群的数量变化。况。3.科学探究：探究培养液中酵母菌种群数量的变化。3.阐明环境容纳量原理在实践中的应用。4.社会责任：濒危物种保护、有害动物防治。梳理ZHISHIZlZHUSHULI知识点一建构种群增长模型的方法数学模型概念：用来描述

2、一个系统或它的性质的因数学形式。作用：描述、解释和预测种群数量的变化。建构方法项目研究方法研究实例提出问题观察研究对象，提出问题细菌每20mm分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量合理假设提出合理的假设匝在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响建立模型根据实验数据，用适当的数学形数学公式式对事物的性质进行表达，即建立数学模型Nn=2n(N代表両细菌数量，n表示卩4第几代)曲线图細f闲0时科Anin检验修正通过进步实验或观察等，对模型进行检验或修正05观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正知识点二种群数量变化曲线1.种群的“J”形增长概念自然界有类似

3、细菌在四理想条件下种群增长的形式，如果以02时间为横坐标，羽种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线则大致呈“J”形。建构数学模型模型假设04食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，种群的数量每年以西一定倍数增长,第二年的数量是第一年的入倍。建立模型t年后种群数量为画Nt=Nt。N0：种群的回起始数量各参数的意义vt：时间N：t年后该种群的画数量久：该种群数量是前一年种群数量的画倍数曲线图ff时间2.种群的“S”形增长概念：种群经过一定时间的增长后，数量趋于画稳定，增长曲线呈“S种棉鬼叶(2)形成原因I出生率自然资館和空J种沖蔣度增大时，种内竞争園圈5fuJEW圜加剧.无取匡

4、呦川I死二率.迴升高風I汽:.率三死匚率吋.种辟的噌艮就会鬲匚神胖植宦在定水平环境容纳量概念：一定的环境条件所能维持的种群回最大数量,又称K值。同一种群的K值不是18固定不变的,会随着环境条件的改变而变化。种群增长速率的变化c二N0,增长速率为oIvK/2,增长速率逐渐回增大种群数量二K/2,增长速率最大K/2,增长速率逐渐减小=K,增长速率为西0除起点与终点外，“S”形曲线种群增长速率一直大于0。实践应用野生大熊猫：通过建立回自然保护区,改善栖息环境，从而提高国环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。有害生物的防治：降低有害生物环境容纳量是防治有害生物的根本措施。控制家鼠数量的思路和相应具体措施

5、思路：增大23死亡率。具体措施：机械捕杀、药物毒杀等。思路：降低24出生率。具体措施：施用避孕药、降低生殖率的激素等。思路：也5降低环境容纳量。具体措施：养殖家猫捕食家鼠、搞好环境卫生、硬化地面、安全储藏食物等。4种群数量的波动(1)波动在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。但对于大多数生物的种群来说，种群数量总是在国波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现迢种群爆发。下降当种群长久处于不利条件下，如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏，种群数量会出现持续性的或急剧的P8下降。种群的延续需要有也9定的个体数量为基础。当一个种群的数量U0过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰

6、退、消亡。知识点三探究培养液中酵母菌种群数量的变化1提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？2材料用具：酵母菌、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血细胞计数板、滴管、显微镜等。3实验步骤刊轰4将mmI.尤肾晦書時岸讹戒肉溝恰界池加1人试沖1隹那将醵母菌褸种于试管中的焙养餓中恻屁合均匀7,!_培垂jH将试管枚住園型:糸忡卜连皱屈採九II毎天采用噸也鯉邇方法卄数酵母胸.设计数空内酔母莆数目(雰垠儿*讣数临腿卩均值)加I世设计数案林积：mmXImmK0.1iknn=0.ImmIXIOJml讣第-榕“頤培养懑体枳：讪，时间起始1(12d3d4d5rl6rl7ri4V,-.】皿谋养汕中酵

7、用阳数駐呼X=X10个1X10mL:幻列翟记累如卜一:/WZH疗折数抓.II叫H曲缁实验结果分析崗：牴憎尺址十图I时师|1512酵母菌增长数量曲线图(如图1)及酵母菌增长速率曲线图(如图2)增长曲线的总趋势是04先增加再降低。原因是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，种群数量剧增，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，使生存条件恶化，酵母菌05死亡率高于阿出生率,种群数量下降。5实验操作的注意事项每天计数酵母菌数量的时间要固定。若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，要将培养液稀释一定倍数，再重新计数。制片时，要先在计数室上盖上盖玻片，然后用吸

8、管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去。由于计数室中的菌悬液有一定的高度(0.1mm)，故需要让细胞沉降到计数室底部的网格线中，避免细胞分布在不同液层深度，导致计数时被遗漏。.思考与笔也0用数学模型表现细菌种群数量的增长时，曲线图与数学公式相比，具有什么优点和局限性?提示：曲线图与数学公式相比，优点是更直观地反映出种群的增长趋势，局限性是没有数学公式精确。密种群“J”形增长的叫二NJt数学模型中，当久1,久二l,Ov久vl,久二0时，种群数量分别将如何变化？提示：41,种群数量上升；久二1,种群数量稳定；OvAvl，种群数量下降；久=0,雌体没有繁殖，种群在下一代

9、中灭亡。在“S，形曲线中，有一段时期近似于“J”形曲线，这一段是否等同于“J”形曲线？提示：不是。因为“J”形曲线是理想条件下的种群增长趋势，“S”形曲线是在环境条件有限的情况下种群的增长趋势。本实验需要设置对照吗？需要做重复实验吗？提示：本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成相互对照。需要做重复实验，目的是减少误差，即对每个样品计数三次，取其平均值。从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次，试分析其原因。提示：从试管中吸出培养液进行计数前，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。对于压在小方格界线上的酵母菌应当怎样计数？提示：对于压在小方格界线上

10、的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。课堂小结笔记空间建枸神林增长栓型的方达XUEXIMUBIADJIANCE检测（目标1）下列有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验操作的叙述正确的是（）A培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液则不需要灭菌为了方便计数，对培养后期的酵母菌培养液应先进行稀释再计数在从培养瓶中吸出培养液进行计数之前，不需要摇匀瓶中的培养液答案C（目标2）下列有关种群增长的“S，形曲线的叙述，错误的是（）通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”形达到K值时种群增长速率为零种群增长受自身密度的影响种群的增长速率逐步降低

11、答案D解析由于空间和资源的限制，自然界中的多数生物种群的数量增长通常呈“S”形；呈“S”形增长的种群在种群数量为K/2时增长速率最大，然后增长速率随种群密度的上升而下降，当种群数量达到K值时，增长速率降为零。种群数量的增长除受环境因素影响外，随着种群密度的增加，种内竞争也会加剧，也会抑制种群数量的增长。3.（目标2）某同学在进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验的结果绘制出了如图所示的酵母菌种群数量变化曲线图，下列有关实验分析不正确的是（）在酵母菌种群数量增长的不同阶段，可能具有相同的增长速率当种群数量达到K值时，其年龄结构为增长型DE段种群的增长速率为负值，其主要原因是营养

12、物质的缺乏本实验中在时间上存在前后对照，酵母菌个体数常用抽样检测法获得答案B解析AB段，酵母菌种群数量增长速率逐渐增大，BC段，酵母菌种群数量增长速率逐渐减小，因此在B点两侧，酵母菌种群数量可能具有相同的增长速率,A正确；当种群数量达到K值时，其数量保持相对稳定，因此其年龄结构为稳定型，B错误。4.（目标3）在自然条件下，种群增长曲线呈“S”形。假设种群的K值为200，N表示种群数量，据表分析不正确的是（）曲线上的点S1S2S3S4S5N2050100150180(K-N)/K0.900.750.500.250.10A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后防治蝗虫应尽量在蝗虫数量达到S3点

13、之前进行渔业捕捞后需控制剩余量在S3点(K-N)/K值为0.50时，种群增长速率最大答案A解析自然条件下，环境阻力一直存在，A错误；(K-N)/K值为0.50时，N二K/2,即该种群的环境容纳量是(填“K或“K2”)。在D阶段，若该动物种群的栖息地遭到破坏，由于食物的减少和活动范围的缩小，其会变小。答案(1)曲线图J食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等K1(4)K值(或环境容纳量)解析(2)在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，种群数量会呈“J”形曲线增长，图中A段种群数量迅速增加，近似于“J”形曲线。种群数量稳定后在K值(环境容纳量)上下波动，则该

14、种群的环境容纳量是在D阶段，若该动物种群的栖息地遭到破坏，由于食物的减少和活动范围3点时的n值为K/2,该点种群增长速率最大，防治蝗虫应在该点之前进行，B、D正确；渔业捕捞后，需控制剩余量在K/2,即S3点，c正确。(目标2)自然界中种群的数量特征是种群最重要的特征之一，下图表示某动物种群在不同条件下数量变化情况的数学模型，请回答以下问题：该模型属于数学模型的表现形式之一的。图中A段种群增长近似于“”形曲线，该模型需要满足的条件是的缩小，其K值（或环境容纳量）会变小。重点题型突破JHONGDIAN11XIMGTUPO题型一种群数量增长曲线分析例1如图为种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线。

15、下列有关叙述错误的是（）-Uu时间某种群迁入大量同种个体可使该种群K值提高BC段种群增长速率逐渐下降，出生率大于死亡率“S”形曲线是在空间资源有限的条件下出现“J”形曲线所示种群数量的增长不受自身种群密度的制约解题分析K值是一定的环境条件所能维持的种群最大数量，迁入大量同种个体不能使种群K值提高，改善空间和资源条件才可能使其K值提高，A错误;B点种群增长速率最大，BC段种群增长速率逐渐下降，但种群数量依然在增加,出生率大于死亡率，B正确。答案A例2如图表示某生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列判断不正确的是（）甲、乙两种群的增长曲线均为“S”形t2t3内甲种群的出生率大于死

16、亡率t3时乙种群的种群密度的制约作用大于t4时甲种群数量最大的时刻为t3，乙种群数量最大的时刻为t5解题分析两个种群的增长速率变化趋势都是0-最大一0,说明两个种群数量增长曲线都是“S”形曲线，A正确；！t3时间段内，甲种群增长速率虽然下降但大于0，甲种群出生率仍大于死亡率，B正确；乙种群在t4时的种群数量大于t3时，则t4时乙种群的种群密度的制约作用大于t3时，C错误。答案CT题后纳1种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线项目“J”形曲线“S”形曲线增长模型0时1广flR前提条件理想状态：食物和空间条件充裕；气候适宜；没有天敌和其他竞争物种；无迁入、迁出现实状态：食物、空间有限；不断变化的

17、自然条件；有种内斗争和种间竞争增长率和增长速率tk0时间0甘问“ii眄卩“1.归时同K值有无无K值有K值联系两种增长曲线的差异主要是环境阻力的有无环城祖力（生存斗斟丁俐吐中淘附朋）诫一丿/M裁总毀时间2.K值的不同表示方法图中A、B、C、D时间所对应的种群数量均为K值，A、C、D时间所对应的种群数量均为K/2值。题型二实验操作注意事项及血细胞计数方法例3为了研究培养液中酵母菌种群数量的变化，某实验小组的同学进行了相关实验。下列说法不正确的是（）用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，先加培养液再盖盖玻片会导致计数结果偏低用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，先盖盖玻片再滴加培养液可以避免计数室产生气泡实验中直接将吸管伸入培养酵母菌的试管下部吸出培养液进行计数会导致酵母菌浓度偏大对压在小方格界线上的酵母菌计数时应依据“计上不计下、计左不计右”的原则解题