2023-2024学年 人教版 选择性必修二 种群数量的变化 学案.docx

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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数量变化2 .举例说明种群的“J”形增长、形增长、波动等数量变化情况3 .阐明环境容纳量原理在实践中的应用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2 .科学思维：建立和运用数学模型，即用数学模型来表征、解释和预测种群的数量变化3 .科学探究：探究培养液中酵母菌种群数量的变化4 .社会责任：濒危物种保护、有害动物防治知识自主梳理知识点一建构种群增长模型的方法1 .数学模型概念：用来描述一个系统或它的性质的画数

2、学形式。2 .数学模型作用：描述、解释和预测种群数量的变化。3 .数学模型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20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖代后的数量合理假设提出合理的假设应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，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型数学公式Nn=2(N代表同细菌数量,n表示画第几代)曲线图细菌数7t/个/.时间Anin检验修正通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正画观察、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 .种群的形增长概念自然界

3、有类似细菌在画理想条件下种群增长的形式，如果以画时间为横坐标，画种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线则大致呈旺形。(2)建构数学模型模型假设画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，种群的数量每年以国二增长，第二年的数量是第一年的2倍。建立模型t年后种群数量为国M二时间模型中各参数的意义M）:种群的画起始数量各参数的意义t-时间M:，年后该种群的画数量“：该种群数量是前一年种群数量的画倍数增长特点种群的数量每个世代（年）以一定的回位数增长，后一个世代（年）种群数量是前一世代（年）种群数量的回乙倍，种群数量的增长速率的越来越快。深入思考种群数量变化符合数学公式M=M种群增长

4、曲线一定是“J”形吗？写出原因。提示：不一定。1,种群数量上升；z=1,种群数量稳定；01,种群数量下降；=0,种群在下一代中灭亡。2 .种群的“S”形增长（1）概念：种群经过一定时间的增长后，数量趋于回稳定，增长曲线呈“S”形。形成原因自然资源和空间同有限,当种群密度增大时，种内竞争回加剧，出生率回降低,死亡率回升高,网出生率二死亡率时,种群的增长就会停止，种群稳定在一定水平。(3)建立模型(4)环境容纳量概念：一定的环境条件所能维持的种群眄最大数量,又称K值。注意：一个种群的最大数量不等于一个种群所能维持的最大数值(K值)。(5)增长特点种群经过一段开始期后，呈加速增长，数量达到回盘时增长

5、最快，此后开始减速增长，到回区值时停止增长。除起点与终点外，S”形曲线种群增长速率一直大于Oo(6)实践应用野生大熊猫：通过建立因自然保护区,改善栖息环境，从而提高回环境容纳量,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a思路：增大冈死亡率。具体措施：机械捕杀、药物毒杀等。b思路：降低网出生率。具体措施：施用避孕药、降低生殖率的激素等。c.思路：网降低环境容纳量。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。归纳总结环境容纳量原理在实践中的应用减小环境阻力增大K值一保护野生生物资源K值期环境阻力

6、一降低K值f防治有害生物一草原最大载畜量不超过K值一合理确定载畜量渔业捕捞超过K/2时捕捞，捕捞后的种群数量要在回FM2值左右1K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处3.种群数量的波动(1)影响因素自然因素人为因素：人类活动的影响(2)数量变化：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。大多数生物种群的数量总是在囱波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群网爆发。长久处于不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的网下降。知识点三探究培养液中酵母菌种群数量的变化1 .实验原理计算酵母菌数量可用而1抽样检测的方法。2 .实验步骤(I)(2)(3)(5)3 .实验结果

7、分析醉母菌种群数量时间/d增长曲线的总趋势是两先增加再降低。(1)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。(2)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，环境容纳量下降，酵母菌同死亡率高于1出生率,种群数量下降。4.实验操作的注意事项(1)制片时，要先在计数室上盖上盖玻片，然后用吸管吸取培养液，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。吸取培养液之前要将培养液先摇匀，使菌体分散开，减少实验误差。(3)需要让细胞沉降到计数室底部再计数。(4)若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，要将培养液的稀释一定倍数,再重

8、新计数。(5)压线的菌体，一般计上不计下，计左不计右。(6)本实验有前后对照，可以不单独设对照组。如果担心培养过程中有污染，则需要单设网不接种酵母菌的空白对照。(7)本实验需要重复实验以减少实验误差。知识拓展血细胞计数板有两种规格，对于16x25的计数板而言，计四角的4个中方格共计IOO个小方格中的个体数量；而对于25x16的计数板而言，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量，如图：大方格长、宽约为1mm,计数室高度为0.1mm(即规格为1mm1mm0.1mm=0.1mm)则每个大方格对应的培养液体积为0.1mm3(10-4m1),故1m1培养中方格中的细胞总数液中细胞个

9、数=:方格方格个数x400x104X稀释倍数(当一个小方格中存在的酵母菌过多时，需要对培养液进行稀释)。课堂小结建构种群增长模型的方法，概念种群数量的变化种群数量变化曲线T形曲线s”形曲线N=MV.各字母代表的含义条件理想条件-公式I特点种群数量以一定的倍数连续增K概念一产生原因应用K/2时,增长速率最大;达到K值后,种群数量将维持动态平衡-特点1 .在理想条件下，种群数量会实现快速的增长，其数学模型为：M=NM，呈“J”形曲线。然而，由于资源和空间的限制，种群数量不可能无限增长。一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量（K值）。有的种群在数量快速增长到K值后能保持相对稳定，使种群增

10、长呈“S”形曲线2 .更多的种群在非生物因素和其他生物种群的影响下，数量常常是上下波动的，有时还会出现急剧下降/学习目标检测1 .（目标1）关于“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，叙述正确的是（）A.若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，可使用无菌水稀释后重新取样计数B.使用血细胞计数板时，应先滴加培养液再盖盖玻片，以避免计数室产生气泡C.待酵母菌全部沉降到计数室底部，在显微镜下对计数室中的酵母菌逐个计数D.酵母菌种群数量达到K值后，种群数量将一直围绕K值上下波动答案A解析若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，则为了获得较准确的数据，可使用无菌水稀释后重新取样再计数，A正确；使用血细胞计数板

11、时，应先盖盖玻片再滴加培养液，B错误；待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数，C错误；酵母菌种群数量达到K值后，随着培养液中葡萄糖的减少和代谢废物的增加，其种群数量逐渐下降，D错误。2 .（目标2）下图是某自然保护区域内某种生物X在一定时间段内随时间变化的相关曲线。以下说法正确的是（）A. B点时种群数量最大B. BC段代表种群数量在下降C. E点X的种群数量可能大于D点D.第20年为了增大该区域的物种丰富度，引进另一物种，该物种可能是X的天敌答案D解析曲线中B点过后依然大于1,种群仍然在增长，所以B点时种群数

12、量不是最大，A、B错误；DE段均小于1,种群数量一直在下降，所以E点的种群数量不可能大于D点，C错误。3 .（目标2）如图为某种群数量增长曲线，下列表述错误的是（）A.第1阶段种群数量缓慢增长B.第2阶段种群增长速率先增大后减小C.该种群K值为K1D.第4阶段后，种群数量也可能迅速减少答案C解析由曲线斜率可知，第1阶段种群数量缓慢增长；第2阶段种群增长速率先增大后减小；该种群K值为K2。4 .（不定项）（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)IK0.900.

13、750.500.250.10A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后B.防治蝗虫应尽量在蝗虫数量达到S5点之前进行C.渔业捕捞后需控制剩余量在S3点D(K-M/K值为0.50时，种群增长速率最大答案AB解析(K-N)/K值为0.50时，N=K2,即S3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错误，D正确；渔业捕捞后，需控制剩余量在K/2,即S3点，C正确。5 .(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的数量变化情况，请回答以下问题：时间种群数收(1)该模型属于的表现形式之一的曲线图。同数学公式相比，它能更直观地反映

14、出O(2)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O(3)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)数学模型种群的增长趋势(2)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(3)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，种群数量会呈形曲线增长，图中A段种群数量迅速增加，近似于J”形曲线。（3）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K值（或环境容纳量）会变小。/重点题型突破题型一种群数量增长曲线分析例1下图为种群数量增长曲线，有关叙述不正确的是（）附间A. “J”形和形曲线均是数学模型的一种表现形式B“J”形所示增长仅决定于种群的内在因素C.be段种群增长速率逐渐下降，出生率小于死亡率D.改善空间和资源条件有望使K值提高解题分析形和S”形曲线均是数学模型的一种表现形式，优点是比较形象直观，缺点是不够准确，A正确；“J”形曲线是在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下，种群内在因素决定种群增长快慢，B正确；“S”形种群增长速率先增加后减少，在C点种群增长速率为O,be段种