4.2种群的数量变化教案

适用学科 中学生物 适用年级 高二 适用区域 人教版区域 课时时长（分钟） 2课时 学问点 1. 种群数量变更曲线 2. 探究培育液中酵母菌种群数量的变更 教学目标 1. 说明建构种群增长模型的方法 2. 通过探究培育液中酵母菌种群数量的变更，尝试建构种群增长的数学模型 3. 用数学模型说明种群数量的变更 4. 关注人类活动对种群数量变更的影响 教学重点 1. 尝试构建种群增长的数学模型，并据此说明种群数量的变更 教学难点 1. 建构种群增长的数学模型 教学过程 一、导入 运用建议本节教学可以从教材供应的“问题探讨”延绽开来细菌的繁殖速度很快，假如在养分和生存空间没有限制的状况下，在短时间内，细菌的种群数量就能达到一个天文数字。在已有数学学问的基础上，学生不难得出n代细菌数量的计算公式。 老师可干脆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、学问讲解 考 考点1 种群数量变更曲线 运用建议关于种群的数量变更，教材介绍了四种状况“J”型增长、“S”型增长、波动和下降。应当留意的是，教材以问题串的形式揭示了这四种状况之间的内在联系在志向的无限环境中，即资源和空间非常足够，没有天敌和其它灾难等，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，也不行能持续很久，经过肯定时间的增长后，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数学模型 1．探讨方法或步骤 合理的假设 细菌数量 数学形式 ⇓ ⇓ 第几代 2．表达形式1数学方程式；2___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。如图所示坐标曲线。 2特点 种群的增长率保持不变。 当λ1时，种群呈“J”型增长； 当λ＝1时，种群保持稳定； 当λ1时，种群数量下降； 当λ＝0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 ①“S”型曲线的变更是渐渐的、平滑的，而不是隧然的。 ②种群数量达到K值后并不是一成不变的，而是围绕K值上下波动。 2K值即环境容纳量，是指在环境条件不受破坏的状况下，肯定空间中所能维持的种群最大数量。种群数量达到最大值K值以后保持相对稳定。 3种群“S”型增长曲线分析 4应用 ①为了爱护生物资源不受破坏，并能持续地获得最大捕获量，依据种群增长的“S”型曲线，应当在种群数量略大于K/2时进行捕获。 ②为爱护大熊猫，应提高其环境容纳量，如建立自然爱护区等。 ③为限制有害动物，应降低其环境容纳量，如养殖蝗虫的天敌鸡、鸭、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 志向条件下 ①食物和空间条件充裕； ②气候相宜； ③没有敌害 自然条件下 ①资源和空间有限； ②各种生态因素综合作用 增长特点 种群数量每年以肯定的倍数λ 倍连续增长 种群数量达到环境容纳量后，种群数量保持相对稳定 增长速率 模 型 数学表 达式 Nt＝N0λtN0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数 曲线图 两种增长曲线不同的主要缘由是环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同 1λ与年龄组成的关系 ①λ1，种群密度增大，为增长型种群； ②λ1，种群密度减小，为衰退型种群； ③λ＝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”型曲线是志向条件下的种群增长趋势，“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K值的不同表示方法 图中A、B、C、D对应的种群数量为K值，A′、C′、D′对应的种群数量为K/2。 考点2 探究培育液中酵母菌种群数量的变更 运用建议“培育液中酵母菌种群数量变更”，是一项有着多方面意义和价值的探究活动（1）通过亲自探讨一个真实的种群，加深对种群数量变更学问的理解；（2）尝试用数学模型说明种群数量的变更；（3）运用抽样检测的方法；（4）运用显微视察和微生物培育的方法；（5）培育收集、整理、分析数据的实力；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、探讨探究思路、制定安排、实施安排等，都由学生自己完成，教材中只赐予了必要的提示，以期培育学生的探究实力。 1．试验原理 1用液体培育基培育酵母菌，种群的增长受培育液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。 2在志向的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。 2．试验流程 3．试验结果分析 1酵母菌增长曲线图 2趋势先增加再削减。 3分析。 ①增长在起先时培育液的养分足够，空间充裕，条件相宜，因此酵母菌大量繁殖，诞生率高于死亡率，种群数量剧增。 ②稳定和波动随着酵母菌数量的不断增多，养分消耗、pH变更、有害产物积累等，酵母菌死亡率渐渐上升，当死亡率等于诞生率时，种群数量不再增长。 ③衰退随生存条件进一步恶化，酵母菌死亡率高于诞生率，种群数量下降。 4．试验中的留意事项 1在从试管中吸取培育液前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培育液中的酵母菌匀称分布，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若取出的液体中酵母菌密度过大，可以增加稀释倍数。 4计数时先将盖玻片放在计数室上，将培育液滴于盖玻片边缘，让培育液自行渗入。 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/d 1 2 3 4 5 6 数量/个 探究酵母菌种群数量变更试验中的两个留意点 1本试验中是有比照组的，除了设置养料或温度等条件不同形成比照外，接种的酵母菌要相同。 2计数时要留意盖玻片和培育液的放置先后依次，盖玻片在前培育液在后，而不是培育液在前。 三 、例题精析 运用建议此处内容主要用于老师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，覆