江西省宜市宜中学高中生物 4.2 种群数量的变化学案1 新人教版必修3(1).doc

江西省宜春市宜春中学2014年高中生物 4.2 种群数量的变化学案1 新人教版必修3【学习目标】知识目标：说明建构种群增长模型的方法。能力目标：1、通过讨论细菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。2、用数学模型解释种群数量的变化。情感态度价值观：关注人类活动对种群数量变化的影响。【学习重点】教学重点：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。教学难点：建构种群增长的数学模型。课前预习学案 一、建构种群增长模型的方法数学模型是用来描述_或_的数学形式。建立数学模型的研究方法一般包括_、_、_和_四个步骤。种群增长曲线与数学方程式相比其优点与局限性是 二、种群数量的变化1种群增长的“j”型曲线：从教材的两个实例看出，种群呈_增长，其原因是_、_等。2种群增长的“s”型曲线：种群增长曲线呈“s”型的原因是：自然界的资源和空间结构总是_的，当种群密度增大时，_就会加剧，以该种群为食的_的数量也会增加，这就会使种群的_降低，_增高。当死亡率增加到与出生率_时，种群的增长就会_，有时会_在一定的水平。“s”型曲线是指种群经过一定时间的_后，数量趋于_的增长曲线。3环境容纳量：在环境条件_的情况下，一定空间中所能维持的_称为环境容纳量，又称_。你认为k值是个固定值吗，为什么？4种群数量的波动和下降：自然界中，由于_等因素，大多数种群的数量总是在_中，在不利的条件下，种群数量还会_，甚至_。三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑? 课内探究学案 【合作探究】学习目标一：建构理想条件下细菌种群增长模型。探究一：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次。1、如果在营养和生存空间等条件都适宜的情况下，1个细菌会增殖为多少？时间（min）20406080100120140160180细菌数量2、如果我们用n表示细菌数量，n表示细菌繁殖的代数，请尝试写出细菌种群增长的公式。数学方程式：n = 细菌数量3、利用表格中的数据，以时间（繁殖代数）为横轴，细菌数量为纵轴，尝试在右图中画出细菌种群增长的曲线。细菌起始数量为1学习目标二：构建种群“j”型增长的数学模型探究二：1、 如果种群的起始数量不是1个，而是no2、 如果每经历一个繁殖期后，子代种群数量是原来的倍.3、 如果繁殖一代的时间是确定的，繁殖代数用t代替nnt = 第t代种群数量数学方程式：探究三：地球的人口能否一直按“j”型曲线发展下去？做出你的判断，并谈一谈你的理由。学习目标三：种群增长的“s”型曲线探究四：生态学家高斯的实验对大草履虫种群研究的实验：把5个大草履虫置于0.5ml的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下： 繁殖代数如何理解k值，s型曲线不同于j型曲线出现k值的原因是什么？（可参考课本p67）【课堂反馈】1、试比较“j”型增长和“s”型增长两种模型的异同？“j”型曲线“s”型曲线前提条件理想增长特点增长一段时间后，数量趋于稳定有无k值相同点均为增长型曲线2、种群数量变化的类型，请在图上标出种群变化的类型，时间种群数量 “j”型增长_ 增长 种群数量的变化 “s”型增长_ 波动自然界中影响种群的因素有很多，如_等当环境向着不利于种群生存的方向发展，则会导致种群数量的_甚至于_ 学习目标四：研究种群数量变化的意义探究5：在追求人与自然和谐相处的过程中，如何控制有害生物，如何保护濒危物种，请谈谈你的看法。思考与讨论1、种群数量“j”型增长数学公式为nt=n0t，请思考当1、=1、11种群数量_ =1种群数量_n0 11，种群数量上升；=1，种群数量稳定；01，种群数量下降；=0，雌体没有繁殖，种群在下一代中灭亡。 2.提示：对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。3提示：在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“j”型增长。例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，种群数量增长迅速，表现出季节性的“j”型增长。在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长。随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“s”型增长。例如，栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，常常具有“s”型增长的特点。 4(1)以年份为横坐标，种群数量为纵坐标，根据表中数字画曲线。(2)食物充足，没有天敌，气候适宜等。 (3)作为食物的植物被大量吃掉，导致食物匮乏；自然灾害等。 典型例题1.c 2.（1）d（2）b（3）2, 5（4）b总结：1.种群“s”型增长曲线分析(1)潜伏期(对环境的适应期)：个体数量很少，增长速率很慢。(2)快速增长期(对数期)：个体数量快速增加，k/2时，增长速率达到最高。(3)稳定期(饱和期)：随着种群密度增加，个体因食物、空间和其他生活条件的斗争加剧，同时天敌数量也增长。种群实际增长速率下降。当数量达到环境条件允许的最大值时，种群停止生长，种群增长速率为零，即出生率等于死亡率，但种群数量达到最大。到达k值后，仍呈锯齿状波动。2.种群“增长率”和“增长速率”的区别：增长率定义：在一定时间内，结束时的种群数量相对于开始时的种群数量的增加量占开始时种群数量的比例。公式：种群增长率=（nt-nt-1）/nt-1=nt/nt-1-1=-1，即增长率=出生率一死亡率。种群增长速率是种群数量在单位时间内的增加量，不反映种群开始时的数量。公式：v=(nt-nt-1)/t3.种群两种增长曲线比较(1)相同点：它们都表示种群数量随时间变化而变化的关系且都只研究种群数量变化中的增长问题速率(2)不同点 (1)在左图 “j”型曲线中可用数学公式推出周期增长率为常数。(2)在左图 “s”型曲线中，种群数量为0k2时，增长速率增大；种群数量为k2时，增长速率最大；种群数量由k2k时增长速率不断降低；当为k值时，种群增长速率为零，此时出生率等于死亡率处于动态平衡中，增长速率曲线可用右图表示：t1对应k2值时，t2对应k值。特别注意：种群数量变化包括增长、波动、稳定、下降等，而“j”型曲线和“s”型曲