第2节 种群数量的变化.

第2节种群数量的变化

授课时间：4月14日星期三第5节

授课班级：高二（1）（2）（3）

授课人：张经章

教学目标

1.说明建构种群增长模型的方法。

2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。

3.用数学模型解释种群数量的变化。

4.关注人类活动对种群数量变化的影响。

教学重点和难点

1.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。

2.教学难点：建构种群增长的数学模型。

课时安排 2

教学过程

一、回顾种群的特征、研究种群特征的意义

二、引入：以“问题探讨”引导学生思考、讨论：

1、6小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？

2、n代细菌数量的计算公式是什么？

3、请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，

完成表格！以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，

时间（min）20 40 60 80 100 120 140 160 180

细菌数量

4、根据细菌增长曲线判断，该种群会是一种怎样的增长趋势？

5、“J”型增长是在什么条件下的种群增长过程？

6、“J”型增长的实例：

四、种群增长的“J”型曲线

1、“J”型增长的条件（原因）：

2、“J”型增长的规律：

五、建构种群增长模型的方法

1.数学模型的概念：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式

2.数学模型的表现形式：数学方程式、曲线图

3.建构数学模型的意义：描述、解释和预测种群数量的变化。

4.数学模型建构步骤：（1）提出问题（2）作出假设（3）建立模型（4）模型的检验与评价

5、“J”型增长的数学模型

★模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。

★建立模型：t年后种群数量为：Nt= N0λt

★模型特点:种群数量连续增长，增长率保持不变，

6、思考：（1）同数学方程式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？

（2）“J”型增长能否一直持续下去吗？为什么？

7、材料分析——高斯实验

生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。

问题1：大草履虫数量增长过程如何？

问题2：你认为高斯得出种群经过一定时间的增长后，呈“S”型曲线的原因是什么？

六、种群增长的“Ｓ”型曲线

1、产生条件：存在环境阻力：

自然条件下，食物、空间总是有限、种内斗争不断加剧、天敌捕食增加等。导致该种群的出生率降低，死亡率增高．当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，这时种群会稳定在一定的水平。

2、环境容纳量（K值）

在环境条件不受破坏的情况下，一定空间所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。

3、出生率与死亡率、种群增长率、种群数量之间的关系

4、资源有限条件下的种群增长实例：

5、思考：K值能否保持固定不变的？

由于受环境因素的影响，K值不能保持固定不变。影响种群数量变化的因素主要有：直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出

间接因素：食物、气候、传染病、天敌

重要因素：人类的活动

四、种群数量波动和下降

1、实例

2、比较“J”型曲线与“S”型曲线

五、研究种群数量变化有何意义？

1、野生生物资源合理利用和保护—鱼类的捕捞（捕捞狩猎后，保证种群的增长速率为最大值，即K/2）。

2、害虫的防治

思考：怎样做才是最有效的灭鼠措施？

3、怎样做才是保护大熊猫的根本措施？

六、探究：培养液中酵母菌种群变数量变化

1、步骤:

(1)提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？

(2)作出假设：。

(3)讨论探究思路：问题

(4)制定计划：

(5)实施计划：

(6)分析结果，得出结论：

(7)表达和交流：

(8)进一步探究：

2、问题

（1）怎样进行酵母菌的计数？

（2）从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？（3）本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。

（4）需要做重复实验吗？

（5）怎样记录结果？记录表怎样设计？

（6）如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？

（7）对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？

小结：

1、种群增长的“J”型曲线产生的条件（原因）、规律：

2、种群增长的“Ｓ”型曲线产生条件、环境容纳量（K值）

3、影响种群数量变化的因素

作业布置：配套练习

教学反思：