生物：3.1《 生物群落的基本单位-种群》学案（苏教版必修3）（2）
文档属性
| 名称 | 生物：3.1《 生物群落的基本单位-种群》学案（苏教版必修3）（2） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 103.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-17 20:47:00 | ||
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文档简介
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第三章 生物群落的演替
第一节 生物群落的基本单位——种群
一、学习目标：
1．通过对本节的学习，掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线
2．尝试建立数学模型解释种群的数量变动
3．探究培养液中种群数量的动态变化
二、知识结构：
[问题探讨]
1．计算n代细菌数量的计算公式Nn＝_________，x小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量应是＝_________
2．细菌种群种量按此速度繁殖的条件是_________________________________，试分析如果在一个培养基中，细菌的数量将如何变化？______________________________。
一．建构种群增长的数学模型的方法
1．数学模型建构的步骤
2．以“问题探讨”中实验条件下细菌种群数量的变化为例，得到的可用来描述该种群数量变化的数学模型是：
①公式________________。
②种群数量增长曲线画在课本上。
二．自然界中种群的数量变化
1．种群增长的“J”型曲线
（1）根据实例理解“J”型增长的数量变化特点：____________________________
（2）建构种群数量“J”型增长的数学模型
①模型假设：______________________________________________________。
②建立模型：如果种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的λ倍，那么：
一年后种群数量N1＝________，
两年后种群数量N2＝________，
t年后群数量Nt＝_____________。（这个公式即为数学模型），
（3）思考：当λ>1、λ=1、1<λ<0、λ=0时，种群的数量变化分别会怎样？
（4）自然界中“J”型增长能一直持续下去吗？原因是什么？
2．种群增长的“S”型曲线
（1） 结合课本生态学家高斯的实验结果理解“S”型增长的特点：________________
___________________________________________。
（2）建构种群数量“S”型增长的数学模型
①模型假设：_____________________________________________________________
②建立模型。（种群增长的曲线图）
（3）“S”型曲线分析：
①分别分析B点和D点时的出生率和死亡率情况。
B点：出生率_____死亡率 C点：出生率_____死亡率
②一开始AB段数量增长慢的原因是________________________________________。
③数量增长最快的是__________段，其原因是_____________________________。
④CD段增长速度变慢的可能原因是________________________________________
____________________________________________________________。
⑤D点达到最大值K值，K值的含义是_______________________________________
⑥你认为K值是个固定值吗，为什么？
（4）试从环境容纳量上分析保护大熊猫和控制鼠害的根本措施。
3．种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线的比较
“S”型曲线 “J”型曲线
前提条件
种群增长率
有无K值
其它
三．种群数量的波动和下降
1．影响种群数量变化的因素有：___________________________________等。
2．大多数种群的数量总是在______________的，这些变化主要取决于_________变化。
四．研究种群数量变化的意义
五．探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
1．思考并讨论课本实验中的思考题。
2．预测实验结果（画种群数量变化曲线）
3．进一步思考不同条件下（温度、通氧、通二氧化碳、培养液是否加糖等）酵母菌种群数量增长的情况。
⊙要点解析
1．“J”型曲线是在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害、没有疾病的理想条件下形成的，种群增长率保持稳定不变，种群数量连续增长(无K值)。“J”型数量增长的两种情形:a．实验室条件下；b．当一个种群刚迁入一个新的适宜环境书时。
2．种群增长的“S”型曲线：虽然物种具有巨大的增长潜力，但在自然界中，种群却不能无限制地增长。因为随着种群数量的增长，环境的制约因素的作用也在增大，环境中制约种群增长的因素称为环境阻力(见下图)。它包括同种个体之间对食物和空间的竞争加剧、疾病蔓延、捕食者因捕食对象的增多而增多等，从而导致死亡率增长、出生率降低，最终趋向平衡。因此，在自然环境中，种群的增长曲线是一个“S”形曲线。种群达到环境所能负担的最大值，称为环境的满载量或负载能力，用K 表示。
3．两种增长曲线比较如下表：
“s”型曲线 “J”型曲线
前提条件 环境资源有限 环境资源无限
种群增长率 随种群密度上升而下降 保持稳定
有无K值 有K值 无K值，持续增加
4. 种群数量变化规律的意义在于为人类合理开发利用生物资源提供理论依据。其应用:a．种群数量变化的规律在鱼类的捕捞、放养中的应用。如在湖泊中放养鱼虾，如果一次性放养的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，都不能达到增产的目的；相反，如果大肆捕捞，使鱼虾数量大大减少，降到K／2值以下时，其种群往往要经过相当长的延滞期才能进人指数增长期，对生产极为不利。b．在害虫、害兽防治方面的应用。
三、知识梳理
类型：增长、波动、稳定和下降
条件：理想条件下
“J”型曲线 数量计算公式：Nt=N0λt
增长曲线 常见种群：刚迁入新环境的种群
条件：自然或通常条件下
“S”型曲线 K值、增长度及实践应用
常见种群 ：在有限的环境条件条件下
影响种群 自然因素：如气候、食物、被捕食、传染病
数量变化 种植业和养殖业发展，使人工控制的种群数的因素 人工因素 量不断增长
砍代森林、猎捕动物和环境污染，使野生动植物种群数量急剧减少
研究种群数量变化的意义
四、典型例题
例1自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是
A、“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B、 种群增长率在各个阶段是不同的
C、“S”型增长曲线种群数量与时间无关
D、种群增长不受种群密度制约
析与解 当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内竞争加剧，以该种群生物为食物的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增加，从而使种群数量的增长率下降，当种群数量达到环境条件所允许的最大时，种群数量将停止增长而保持相对稳定。可见，种群增长率在各个阶段是不相同的。
答案：B
例2：下图为w、x、Y、z四种条件下细菌种群的生长曲线，这四种条件是：
W——不断提供食物、水、氧气、除去废物
X——随时间延续食物耗尽，有害废物积累
Y——随时间延续食物耗尽，无害物质积累
Z——随时间延续食物耗尽，由于突变的原因出现了新的菌株，它们能代谢原有菌种产生的有害废物。
以上四种生长条件w、x、Y、z和四种生长曲线l、2、3、4的对应关系是下列的( )．。
A．W一1 X一2 Y一3 Z一4
B．X一1 Y—2 Z一3 W一4
C．Y一1 Z一2 W一3 X一4
D．X一1 Y一2 W一3 Z一4
析与解：本题主要考察种群数量变化规律的知识。经分析四种生长条件和四种生长曲线可知，W：由于不断提供食物、水、氧气并除去废物，种群的数量会不受限制地连续增长，形成“J”型曲线，即曲线3；X：随着时间的延续食物逐渐耗尽，细菌繁殖率下降。又由于有害物质的积累，大量细菌死亡，因此当种群增长到一定数量后会逐渐下降，形成曲线4； Y：当种群繁殖到一定数量后，食物逐渐耗尽，细菌繁殖率下降，但由于未产生有害物质，所以种群数量会保持相对稳定，形成“S”型曲线，即曲线 l；z：虽然食物耗尽，也产生有害废物，但由于出现了突变的新菌株，可利用除菌种产生的代谢废物维持生活，因而种群数量在一段时间的稳定之后会呈上升趋势，即形成曲线2。注意：既使食物耗尽，细菌也不会被“饿死”，而是以休眠状态的芽孢形式存在。
答案：C
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种群数量的变化
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第三章 生物群落的演替
第一节 生物群落的基本单位——种群
一、学习目标：
1．通过对本节的学习，掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线
2．尝试建立数学模型解释种群的数量变动
3．探究培养液中种群数量的动态变化
二、知识结构：
[问题探讨]
1．计算n代细菌数量的计算公式Nn＝_________，x小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量应是＝_________
2．细菌种群种量按此速度繁殖的条件是_________________________________，试分析如果在一个培养基中，细菌的数量将如何变化？______________________________。
一．建构种群增长的数学模型的方法
1．数学模型建构的步骤
2．以“问题探讨”中实验条件下细菌种群数量的变化为例，得到的可用来描述该种群数量变化的数学模型是：
①公式________________。
②种群数量增长曲线画在课本上。
二．自然界中种群的数量变化
1．种群增长的“J”型曲线
（1）根据实例理解“J”型增长的数量变化特点：____________________________
（2）建构种群数量“J”型增长的数学模型
①模型假设：______________________________________________________。
②建立模型：如果种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的λ倍，那么：
一年后种群数量N1＝________，
两年后种群数量N2＝________，
t年后群数量Nt＝_____________。（这个公式即为数学模型），
（3）思考：当λ>1、λ=1、1<λ<0、λ=0时，种群的数量变化分别会怎样？
（4）自然界中“J”型增长能一直持续下去吗？原因是什么？
2．种群增长的“S”型曲线
（1） 结合课本生态学家高斯的实验结果理解“S”型增长的特点：________________
___________________________________________。
（2）建构种群数量“S”型增长的数学模型
①模型假设：_____________________________________________________________
②建立模型。（种群增长的曲线图）
（3）“S”型曲线分析：
①分别分析B点和D点时的出生率和死亡率情况。
B点：出生率_____死亡率 C点：出生率_____死亡率
②一开始AB段数量增长慢的原因是________________________________________。
③数量增长最快的是__________段，其原因是_____________________________。
④CD段增长速度变慢的可能原因是________________________________________
____________________________________________________________。
⑤D点达到最大值K值，K值的含义是_______________________________________
⑥你认为K值是个固定值吗，为什么？
（4）试从环境容纳量上分析保护大熊猫和控制鼠害的根本措施。
3．种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线的比较
“S”型曲线 “J”型曲线
前提条件
种群增长率
有无K值
其它
三．种群数量的波动和下降
1．影响种群数量变化的因素有：___________________________________等。
2．大多数种群的数量总是在______________的，这些变化主要取决于_________变化。
四．研究种群数量变化的意义
五．探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
1．思考并讨论课本实验中的思考题。
2．预测实验结果（画种群数量变化曲线）
3．进一步思考不同条件下（温度、通氧、通二氧化碳、培养液是否加糖等）酵母菌种群数量增长的情况。
⊙要点解析
1．“J”型曲线是在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害、没有疾病的理想条件下形成的，种群增长率保持稳定不变，种群数量连续增长(无K值)。“J”型数量增长的两种情形:a．实验室条件下；b．当一个种群刚迁入一个新的适宜环境书时。
2．种群增长的“S”型曲线：虽然物种具有巨大的增长潜力，但在自然界中，种群却不能无限制地增长。因为随着种群数量的增长，环境的制约因素的作用也在增大，环境中制约种群增长的因素称为环境阻力(见下图)。它包括同种个体之间对食物和空间的竞争加剧、疾病蔓延、捕食者因捕食对象的增多而增多等，从而导致死亡率增长、出生率降低，最终趋向平衡。因此，在自然环境中，种群的增长曲线是一个“S”形曲线。种群达到环境所能负担的最大值，称为环境的满载量或负载能力，用K 表示。
3．两种增长曲线比较如下表：
“s”型曲线 “J”型曲线
前提条件 环境资源有限 环境资源无限
种群增长率 随种群密度上升而下降 保持稳定
有无K值 有K值 无K值，持续增加
4. 种群数量变化规律的意义在于为人类合理开发利用生物资源提供理论依据。其应用:a．种群数量变化的规律在鱼类的捕捞、放养中的应用。如在湖泊中放养鱼虾，如果一次性放养的幼苗过多或延迟捕捞，由于环境的负载能力限制，都不能达到增产的目的；相反，如果大肆捕捞，使鱼虾数量大大减少，降到K／2值以下时，其种群往往要经过相当长的延滞期才能进人指数增长期，对生产极为不利。b．在害虫、害兽防治方面的应用。
三、知识梳理
类型：增长、波动、稳定和下降
条件：理想条件下
“J”型曲线 数量计算公式：Nt=N0λt
增长曲线 常见种群：刚迁入新环境的种群
条件：自然或通常条件下
“S”型曲线 K值、增长度及实践应用
常见种群 ：在有限的环境条件条件下
影响种群 自然因素：如气候、食物、被捕食、传染病
数量变化 种植业和养殖业发展，使人工控制的种群数的因素 人工因素 量不断增长
砍代森林、猎捕动物和环境污染，使野生动植物种群数量急剧减少
研究种群数量变化的意义
四、典型例题
例1自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是
A、“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B、 种群增长率在各个阶段是不同的
C、“S”型增长曲线种群数量与时间无关
D、种群增长不受种群密度制约
析与解 当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内竞争加剧，以该种群生物为食物的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增加，从而使种群数量的增长率下降，当种群数量达到环境条件所允许的最大时，种群数量将停止增长而保持相对稳定。可见，种群增长率在各个阶段是不相同的。
答案：B
例2：下图为w、x、Y、z四种条件下细菌种群的生长曲线，这四种条件是：
W——不断提供食物、水、氧气、除去废物
X——随时间延续食物耗尽，有害废物积累
Y——随时间延续食物耗尽，无害物质积累
Z——随时间延续食物耗尽，由于突变的原因出现了新的菌株，它们能代谢原有菌种产生的有害废物。
以上四种生长条件w、x、Y、z和四种生长曲线l、2、3、4的对应关系是下列的( )．。
A．W一1 X一2 Y一3 Z一4
B．X一1 Y—2 Z一3 W一4
C．Y一1 Z一2 W一3 X一4
D．X一1 Y一2 W一3 Z一4
析与解：本题主要考察种群数量变化规律的知识。经分析四种生长条件和四种生长曲线可知，W：由于不断提供食物、水、氧气并除去废物，种群的数量会不受限制地连续增长，形成“J”型曲线，即曲线3；X：随着时间的延续食物逐渐耗尽，细菌繁殖率下降。又由于有害物质的积累，大量细菌死亡，因此当种群增长到一定数量后会逐渐下降，形成曲线4； Y：当种群繁殖到一定数量后，食物逐渐耗尽，细菌繁殖率下降，但由于未产生有害物质，所以种群数量会保持相对稳定，形成“S”型曲线，即曲线 l；z：虽然食物耗尽，也产生有害废物，但由于出现了突变的新菌株，可利用除菌种产生的代谢废物维持生活，因而种群数量在一段时间的稳定之后会呈上升趋势，即形成曲线2。注意：既使食物耗尽，细菌也不会被“饿死”，而是以休眠状态的芽孢形式存在。
答案：C
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种群数量的变化
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