人教版高二生物必修三第4章第2节《种群数量的变化》教学设计

第4章 种群和群落
第2节 种群的数量变化
【教学目标】
１．知识方面:用数学模型解释种群数量的变化。
２．能力方面:说明建构种群增长模型的方法。
３．情感态度与价值观方面:关注人类活动对种群数量变化的影响。
【学习重点】尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
【学习难点】建构种群增长的数学模型
一、建构种群数量变化模型——数学模型
[提出问题] 大肠杆菌每20min分裂繁殖一代，n代后有多少个大肠杆菌呢？
↓
[作出假设] 在 条件下，大肠杆菌的增长不受种群密度增加的影响
↓ （一）种群增长的“J”型曲线
[建构模型] 1. 用数学方程式表示：n 代后细菌的数量 N= 。
2. 填表（教材第66页）
3. 以表格中得到的数据，以时间为横轴，以细菌数量为纵轴，在教材第66页图4-4中（或下图）画出这种细菌的种群增长曲线

↓ 4. 曲线图与数学方程式相比，曲线图具有 特点。
[检验修正]1.已知食物、空间充足，气候适宜、没有敌害等条件下，某种群的起始数量为N0，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量。假设种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。请尝试建构这个种群增长的数学表达式。
Nt=
(二)种群增长的“S”型曲线
2.在10mL酵母菌培养液中培养酵母菌，每天上午10点左右对此进行统计并记录实验结果，连续培养1周，前5天结果如下表所示：

【课堂探究1】1.是什么原因限制了种群数量的持续增长？
2.什么叫K值？ K值会改变么？
【课堂探究2】1．曲线斜率的生物学含义代表着增长速率，它是如何随时间而变化的呢？?
2．S型增长种群，当种群数量达到______时，增长速率最大。
3．请尝试构建种群增长速率与时间的数学模型。
在10mL酵母菌培养液中培养酵母菌，每天上午10点左右对此进行统计并记录实验结果，连续培养1周，7天结果如下表所示：
二、种群数量的波动和下降
（一）影响种群数量变化的因素
环境因素有 ，
内部因素有 。
有时 的影响成为决定性作用。
（二）大多数种群的数量总是在 之中的，在 条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。
三、研究种群数量变化的意义
[研究意义1] 有利于对濒危动物种群的拯救和恢复
1.怎样做才是保护大熊猫的根本措施？
[研究意义2] 有利于对有害动物的防治
2.家鼠的繁殖能力很强，种群数量每天可增加1.47%，
（1）目前有哪些措施可以控制老鼠数量？
（2）从环境容纳量角度考虑，怎样做才是最有效的措施？
[研究意义3] 有利于对生物资源的保护和合理利用
3.为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，
①应种群数量应处于多少时进行捕捞更好？
A.小于K／2时 B.等于K／2时 C.大于K／2时
②应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?
A.小于K／2 B.等于K／2 C.大于K／2
[研究意义4] 有利于对种群数量的控制
4.我国自1393－1990年以来人口统计数据如下：
年份
1393
1578
1764
1849
1928
1982
1990
亿
0.6
0.6
2.0
4.1
4.7
10.3
11.6
绘出上述时间内我国人口数量变化的曲线示意图。
按照此曲线发展下去将会出现怎样的状况？ 鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？
【课堂小结】
【练习巩固】
判断题
（ ）1.种群呈现“J”型增长的前提条件是环境、资源非常优越，生存空间无限等
（ ）2.呈现“S”型增长的种群，随着时间的推移，种群的增长速率不断加大
（ ）3.在自然界中，种群的增长曲线一般是“S”型曲线
（ ）4.种群增长“S”型曲线模型的K值是一个种群数量的最大值
（ ）5.气候、食物、天敌和传染病都将影响到大熊猫的种群密度
（ ）6.种群增长的“J”型曲线有K值，只是K值较大，图中没有表示出来.
二．选择题
（ ）1.当一种生物侵入适合其生存的新环境后，其种群增长曲线最可能为上图中的
（ ）2.生态学家高斯(Gause)在0．5ml培养液中放入5个大草履虫，在培养第5天之后大草履虫的数量基本维持在375个左右，将此数值定为K值。关于K值的描述，正确的是
A．高斯实验得到的K值仅适用大草履虫在该培养条件下
B．高斯实验得到的K值也适用大草履虫在其它培养条件下
C．不同的物种在相同的环境条件下，K值相同或近似
D．相同的物种在相同的环境条件下，K值有可能不同
（ ）3.在环境条件不受破坏的情况下，种群数量的增长呈“S”型。下列关于“S”型曲线中K值的说法不正确的是
A．K值时种群数量最大 B．K值时种群增长率最大
C．同一环境下不同生物的K值可能不同 D．同一生物在不同环境条件下K值可能不同
（ ）4.若将雌雄成鼠各若干头，放在大小一定的笼内饲养，让它们交配繁殖，供给足够的饵料和水（不考虑疾病等其他因素）。则右图中可表示笼内鼠数量的变化和饲养时间之间关系的是
曲线A B．曲线B C．曲线C D．曲线D
（ ）5.下图表示一个鼠群迁入一个新的生态环系统后的生长曲线。其中表示食物最可能成为鼠群繁殖速度限制因素的一段是
A.AB段 B．BC段 C．CD段 D．AD段
（ ）6.近年来，我国在许多海域实行“伏季休渔制度”，其目的是
A.控制被铺鱼的大小和数量，实现渔业可持续发展
B.定期检修鱼船和捕鱼机械，节省鱼船所用燃料
C.防止海洋出现“赤潮”或降低海水污染的程度
D.实施分区管理，避免渔事纠纷，平衡各方利益
（ ）7.为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的“S”型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上
A．种群数量相对稳定 B．种群增长速率最大
C．种群数量最大 D．环境条件所允许的种群数量最大
（ ）8.某研究所对一条河流生态系统进行了几年的跟踪调查，发现某种鱼进人此生态系统后的种群数量增长速率随时间的变化如右图曲线所示，则在下图中能正确反映该鱼种群数量变化的曲线是

（ ）9.在种群“S”型增长曲线的数学模型中，K值不是固定不变的。下列种群K值会增加的是
A．干旱环境中的东亚飞蝗 B．地面进行硬化后的家鼠
C．引入金小蜂后的棉铃虫 D．栖息地遭到破坏后的大熊猫
（ ）10.右图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为
A．100只 B．200只 C．300只 D．400只
11.右图是一资源动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线，请回答：
⑴图中表示的是种群增长的 　型曲线，表示K值的一点是 。
⑵图中表示种群增长速度最快的一点是 。
⑶该种群的增长速度由缓慢逐渐加快从第 年后开始的，环境阻力明显增大是在迁入第 年后开始的。
⑷既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物种群的数量保持在图中哪一点所代表的水平上？　　　　　。
⑸迁入种群第二年后，增长明显加快的原因你认为主要是 。
⑹第8年后，种群数量趋于稳定，阻碍种群继续增长的环境因素主要有　　　　　　　　 。