【课件】第1章第2节种群数量的变化课件高二上学期生物人教版选择性必修2

1、 1.2 1.2 种群数量的变化种群数量的变化人教版 选择性必修2 生物与环境 课程内容标准课程内容标准核心素养对接核心素养对接尝试建立数学模尝试建立数学模型解释种群数量型解释种群数量的变动。的变动。1 1、S S型增长揭示了种群数量在有限条件下通过种内调节维持型增长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，体现了稳态与平衡相对稳定的机制，体现了稳态与平衡观。观。 （生命观念）（生命观念）2 2、用数学模型来表征、解释和预测种群的数量变化，进行因、用数学模型来表征、解释和预测种群的数量变化，进行因果分析。果分析。 （科学思维）（科学思维）3 3、通过学生设计实验方案找到高斯实验

2、中限制大草履虫数量、通过学生设计实验方案找到高斯实验中限制大草履虫数量的主要影响因素。的主要影响因素。 （科学探究）（科学探究）4 4、通过环境保护和合理利用资源，提升学生承担社会责任的、通过环境保护和合理利用资源，提升学生承担社会责任的意识。意识。 （社会责任）（社会责任） 【教学目标】1.2 种群数量的变化1.2 种群数量的变化【新冠当前，要勤洗手】1.2 种群数量的变化探究活动一探究活动一 观看视频，思考细菌是如何增殖的？1.2 种群数量的变化11个细菌，如果在营养和生存空间没有限制的情况下，以每20分钟繁殖一代计算，72小时后细菌的数量为多少？2如果我们用N表示细菌数量，n表示细菌繁殖

3、的代数，请尝试写出细菌种群增长的公式。3以时间为横轴，细菌数量为纵轴，尝试画出细菌种群增长的曲线。思考：思考：1.2 种群数量的变化一、建立数学模型的一般步骤一、建立数学模型的一般步骤观察研究对象，提出问题提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正1.2 种群数量的变化学生检验修正分析满足细菌生长曲线的条件1.2 种群数量的变化Nt=Not产生条件产生条件增长特点增长特点量的计算量的计算适用情形：适用情形： 实验室条件下，当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时的最初一段实验室条件下，当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时的最初一段

4、时间时间二、种群增长的二、种群增长的“J J”型曲线型曲线探究活动探究活动二二 在在食物和空间条件充裕、气候适宜没有敌害等条件食物和空间条件充裕、气候适宜没有敌害等条件下下 种群种群数量以一定倍数增长，第二年的数量是第一年的数量以一定倍数增长，第二年的数量是第一年的 倍倍 如果如果种群的起始数量是种群的起始数量是N No o，试写出，试写出t t年后种群数量的增长年后种群数量的增长公式公式1.2 种群数量的变化例如：高斯（例如：高斯（19341934）把）把5 5个大草履虫置于个大草履虫置于0.5ml0.5ml的培养液中，每隔的培养液中，每隔2424小时统小时统计一次数据，经过反复实验，结果如

5、下表，请绘制出相应生长曲线。计一次数据，经过反复实验，结果如下表，请绘制出相应生长曲线。思考：其种群达到基本稳定的数量值称为思考：其种群达到基本稳定的数量值称为什么？什么？时间（D）123456种群大小20.4137.2 319.0369.0 373.3 365.4探究活动探究活动三三自然界中，自然界中，细菌细菌的生长能否一直按的生长能否一直按“J J” ” 型曲线型曲线发展下去？做出你的判断，并谈一谈你的理由发展下去？做出你的判断，并谈一谈你的理由。环境容纳量环境容纳量1.2 种群数量的变化三、种群增长的三、种群增长的“S S”型曲线型曲线（1 1）产生条件：存在环境阻力）产生条件：存在环境

6、阻力 （2 2）增长特点）增长特点 种群数量达到环境所允许的最大值（种群数量达到环境所允许的最大值（K K值）后，将停止增长并在值）后，将停止增长并在K K值左右保持值左右保持相对稳定。相对稳定。出生率出生率= =死亡率死亡率食物等资源和空间总是有限的，种内竞食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加。导争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高。致该种群的出生率降低，死亡率增高。1.2 种群数量的变化图乙的图乙的fg fg段相当于图甲的段相当于图甲的 段段图乙的图乙的g g点相当于图甲的点相当于图甲的 点点图图乙的乙的ghgh段相当于图甲的段相当

7、于图甲的 段段图图乙的乙的h h点相当于图甲的点相当于图甲的 段段增长增长速率变化：速率变化： acccdde0k/20k/2时，逐渐增大时，逐渐增大 ；k/2kk/2k时，逐渐减小时，逐渐减小在在k/2k/2时达到最大；时达到最大； 在在k k时增长速率为时增长速率为0 0（3 3）种群数量变化曲线与）种群数量变化曲线与种群增长速率种群增长速率曲线的关系曲线的关系单位时间内增长的数量，即（现有数量原有数量）/时间1.2 种群数量的变化B点代表的含义：D点代表的含义：出生率=死亡率， 即种群数量处于K值出生率与死亡率之差最大， 即种群数量处于K/2值变式训练变式训练 提升获取信息，识图能力提升

8、获取信息，识图能力1.2 种群数量的变化（1 1）“J J”型曲线用达尔文的观点分析表明：型曲线用达尔文的观点分析表明：（2 2）图中阴影部分表示）图中阴影部分表示: :（3 3）用达尔文的观点分析：）用达尔文的观点分析：生物具有生物具有过度繁殖过度繁殖的特性的特性环境阻力环境阻力，种群密度越大，环境阻力越大。，种群密度越大，环境阻力越大。通过通过生存斗争生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。探究活动四探究活动四用达尔文的观点分析用达尔文的观点分析“J J”、“S S”曲线。曲线。“J J”型曲线表明生型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部

9、分表示什么？物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？“J”“J”形增长与形增长与“S”“S”形增长的比较形增长的比较“J”J”形增长形增长“S”S”形增长形增长产生产生条件条件增长增长特点特点曲线曲线联系联系食物和空间条件充裕、气候适宜、没食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和有天敌和其他竞争其他竞争物种等理想条件。物种等理想条件。 资源和空间有限、受气候变资源和空间有限、受气候变化影响、受化影响、受其他生物其他生物制约。制约。每种群数量以一定倍数增长，种群增每种群数量以一定倍数增长，种群增长速率越来越快。长速率越来越快。种群增长速率先逐渐增大，种群增长速率先逐渐增大，K K/2/2时增长最快

10、，此后增长时增长最快，此后增长减缓，到减缓，到K K值时停止增长。值时停止增长。“S”S”形增长是形增长是“J”J”形增长在自然界环境阻力作用下发展的必然形增长在自然界环境阻力作用下发展的必然结果。结果。1.2 种群数量的变化1.2 种群数量的变化探究活动五：培养科学探究、科学思维培养科学探究、科学思维 高斯实验呈现高斯实验呈现“S S”型曲线，请同学们设计一个实验，找型曲线，请同学们设计一个实验，找到限制大草履虫数量的主要因素是什么？写出设计方案、预到限制大草履虫数量的主要因素是什么？写出设计方案、预测及结论。测及结论。要求：要求： 1. 1.前后四人为一小组，分工合作。前后四人为一小组，分

11、工合作。 2. 2.一人书写记录方案，投影展示。一人书写记录方案，投影展示。 3. 3.评出最佳活动小组（方案详尽，速度快组）评出最佳活动小组（方案详尽，速度快组） 4. 4. 遵循可行性遵循可行性原则原则和和单一单一变量原则。变量原则。1.2 种群数量的变化设计方案：设计方案：实验预测及结论：实验预测及结论：第一组：高斯所做的第一组：高斯所做的实验实验第二组：其他条件与第一组相同，就改变一个条件：把用来培养大草第二组：其他条件与第一组相同，就改变一个条件：把用来培养大草履虫的履虫的容器换成大号容器换成大号的的。第三组：其他条件与第一组相同，就改变一个条件：在培养过程中，第三组：其他条件与第一

12、组相同，就改变一个条件：在培养过程中，不断地为大草履虫不断地为大草履虫添加食物添加食物（1 1）如果第二组大草履虫的数量大增，而第三组的数量和第一组差不多，那么在）如果第二组大草履虫的数量大增，而第三组的数量和第一组差不多，那么在高斯所做的实验中，限制大草履虫数量的主要是高斯所做的实验中，限制大草履虫数量的主要是生存空间生存空间。（2 2）如果第三组大草履虫的数量大增，而第二组的数量和第一组差不多，那么在）如果第三组大草履虫的数量大增，而第二组的数量和第一组差不多，那么在高斯所做的实验中限制大草履虫数量的主要是高斯所做的实验中限制大草履虫数量的主要是食物。食物。（3 3）如果第二、三组大草履虫

13、的数量均大增，那么在高斯所做的实验中限制大草如果第二、三组大草履虫的数量均大增，那么在高斯所做的实验中限制大草履虫数量的主要是履虫数量的主要是生存空间和食物。生存空间和食物。实验分三组实验分三组怎样做才是保护好大熊怎样做才是保护好大熊猫的根本措施？猫的根本措施？建立自然保护区建立自然保护区改善栖息环境改善栖息环境提高环境容纳量提高环境容纳量为持续获得最大捕捞量，为持续获得最大捕捞量，应使被捕鱼群种群数量应使被捕鱼群种群数量保持在什么水平？保持在什么水平？k/2k/2怎样做才是最有效的灭鼠措施？怎样做才是最有效的灭鼠措施？降低环境容纳量降低环境容纳量断绝或减少它断绝或减少它们的食物来源们的食物来

14、源减少挖凿巢穴的减少挖凿巢穴的场所，采取硬化场所，采取硬化地面等措施地面等措施养殖或放养养殖或放养它们的天敌它们的天敌杀虫最有效的时期在杀虫最有效的时期在k/2k/2以下以下学以致用 承担社会责任意识1.2 种群数量的变化【总结】K值与K/2值的应用:K值减小环境阻力 增大K值 保护野生生物资源增大环境阻力 降低K值 防治有害生物草原最大载畜量不超过K值 合理确定载畜量K/2值渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处1.2 种群数量的变化四四、1.2 种群数量的变化分析影响种群数量变化的因素：（1）内部因素：（2）自然因素：（3）人为因素：出生率、死亡率、迁

15、入率、迁出率、性别比例、年龄组成空间、气候、天敌、传染病、食物、自然灾害对野生生物的滥捕乱猎、对种群数量的人工控制直接间接重要五、种群数量的波动和下降五、种群数量的波动和下降1.2 种群数量的变化东亚飞蝗种群数量的波动1.2 种群数量的变化1.用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表，用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表，根据表中数据分析，下列结果正确的是（根据表中数据分析，下列结果正确的是（ ）。）。 A: A: 第第13251325天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快。天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快。B: B: 第第17291729天，成虫增长

16、率上升，死亡率下降天，成虫增长率上升，死亡率下降C: C: 第第21372137天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关D: D: 第第137137天，成虫数量成天，成虫数量成“J”J”型增长型增长C出生率较大，而个体生长速度不变呈“S”型 2. 2.（20172017全国全国I I卷理综）卷理综）假设假设某草原上散某草原上散养的某种家畜种群呈养的某种家畜种群呈S S型增长，该种群型增长，该种群的的增长率增长率随种群数量的变化趋势如图所随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家禽，示。若要持续尽可能多地收获该种家禽，则应在种群数量合适时开

17、始捕获，下列则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的四个种群数量中合适的是是（ ）A.A.甲点对应的种群数量甲点对应的种群数量B.B.乙点对应的种群数量乙点对应的种群数量C.C.丙点对应的种群数量丙点对应的种群数量D.D.丁点对应的种群数量丁点对应的种群数量D1.2 种群数量的变化%100前代数量前代数量后代数量增长率（增长的倍数）%100时间间隔前代数量后代数量增长速率3. 3.下图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析下图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是（得出的正确表述是（ ）。）。A: A: 在在K/2K/2时控制有害动物最有效时控制有害动物最有效B: B: 图示规律可作为控制人口增长的依据图示规律可作为控制人口增长的依据C: C: 该图可用于实践中估算种群最大净补充量该图可用于实践中估算种群最大净补充量D: D: 在在K/2K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量时捕捞鱼类最易得到最大日捕