第四章第二节 种群的数量变化
种群的数量变化
➢上述细菌每20min繁殖一代，由m个细菌经过T小时后， 总个数是多少？(提示：t为小时数×60/20min)
根据：Nt＝N0λt，N0＝m,λ＝2, t＝T×60/20＝3T，
应使捕捞后鱼的种群数量 维持在K/2，这样鱼的种群 数量便会迅速回升
种群增 措施:改变环境，降低K值， 措施:保证鱼生存的环境条
长特点 使之不适合鼠生存
件，尽量提升K值
三、两种种群增长曲线的比较
项目
J型曲线
形成条件
食物和空间条件充裕； 气候适宜；没有敌害等
数量变化
种群每年以一定的倍数 (λ)增长
K值有无 数学公式 增长速率
(2)从试管中吸出培养液进行计数前，应将试管轻轻振荡 几下，为什么？
为了保证取样时酵母菌均匀分布，避免影响计数和估 算的准确性。
(3)需要做重复实验吗？
每天虽记录一次，但记录的数据应当是多次取样后求 出的平均值。因为有多次取样，可不必做重复实验。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应如何？
酵母菌太多会影响计数，应适当稀释菌液。
(5)对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ压在小方格界线上的酵母菌应当怎样计数？
只计数相邻的两条边界线上及其夹角的酵母菌。
(6)怎样记录结果？记录表应怎样设计？
每天记录一次，记录的时间要固定。记录表参考如下
时间(d) 起始 1 2 3 4 5 6 7 8
酵母菌 数量/个
N0
(7)影响培养液中的酵母菌数量变化的因素可能有哪些？
养分、空间、温度、pH和有毒排泄物等都会影响种群 数量的变化。
苏版高中生物三第四章第2节《种群数量的变化》教案
苏版高中生物三第四章第2节《种群数量的变化》教案一.教学策略本节内容较为抽象，理论较多，传统的教学课堂枯燥无味，成效较差，本节设计运用诱思探究理论，以学生为主体，教师为主导，问题为主线，思维为主攻的探究型教学模式，培养学生的科学探究意识和创新精神。
在教学中把新闻带进课堂，引入小故事激发学生的学习爱好，将有关的实际问题带入课堂，引发学生的思索，改变传统的教学观念，设计的独到之处还有：给学生信息让学生自己画图，把J型和S型曲线的绘制交给学生，层层深入让学生真正的参与课堂，把教师的一言堂改革成众人堂，传统的授课方式改革为探究式的课堂。
以教师提供素材，组织引导学生积极摸索、讨论、理论联系实际、动手动脑等活动，最后由师生共同总结的形式进行。
二.教学目标（一）知识目标1.把握种群的特点对种群数量变化的阻碍；2.了解阻碍种群数量变化的因素3.把握J型曲线和S型曲线的成因，特点及图像4.了解研究种群数量变化的意义（二）能力目标1.培养学生分析归纳问题的能力2.训练学生应用知识、解决实际问题的能力3.培养学生识图及作图的能力（三）德育目标1．通过对种群动态规律的研究，指导学生明白得合理开发利用生物资源、爱护生态平稳的重要意义，从而进一步树立环保意识。
2．通过对种群特点的学习，使学生进一步明白得和自觉宣传我国的打算生育政策。
三.教学重点、难点1．种群的特点及对种群数量变化的阻碍。
2．种群数量的变化曲线四、教具预备：自制多媒体教学课件五.教学内容六．板书设计种群和生物群落种群的特点(一)种群的特点迁出种群数量种群密度迁入反映（+）（—）(二)种群数量的变化 J 型曲线 条件 公式 图像 S 型曲线 条件 图像七．教学反思在本节生物教学中充分表达了以学生为主体，教师为主导的探究型教学思想，收到了良好的教学成效引入新闻，激发爱好生物是一门进展型的学科，及时在课堂上引入有关的新闻，能够激发学生的爱好，拓宽学生的知识面。
用黄顶菊入侵和洞庭湖鼠害的新闻图片引入，大大吸引了学生的眼球，激发学生的求知欲，对本节课产生了浓厚的爱好，并产生爱护生态平稳的思想贯彻国策，了解国情在讲述种群的年龄组成时，将我国的差不多国策：打算生育引进课堂，让学生通过学到的知识，充分意识到在中国实行打算生育的重要性和必要性引入故事，推导真理讲述性别比例时，引用法国闻名昆虫学家法布尔的实验，激发学生对生物科学的热爱，同时从中体会到性别比例与种群数量的关系巧妙运用数学知识出生率死亡率年龄组成性别比例直截了当决推测阻碍传统的教学，直截了当把J型和S型曲线展现给学生，然后教师讲解，学生感受枯燥，经历不牢，本节设计改变了原有的模式，例如在讲解J型曲线时，通过展现例题，由学生推导公式Nt=N0×λt，然后让学生依照推导的公式画出相应的J型曲线图；讲解S型曲线时给出培养草履虫的图表数据，由学生通过描点法画出相应的曲线。
2019-2020学年高中生物人教版必修3教学案：第4章 第2节 种群数量的变化 Word版含答案
第2节种群数量的变化1.在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量呈“J”型增长，数学模型为：N t ＝N 0λt。
2．正常情况下，自然界的资源和空间是有限的，种群数量会呈“S”型增长。
3．在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K 值。
4．“J”型曲线的增长率是不变的，“S”型曲线的增长速率先增大后减小。
5．影响种群数量的因素很多，因此，大多数种群的数量总是在波动中；在不利条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。
一、构建种群增长模型的方法1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
2．构建步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→用适当的数学形式进行表达→检验或修正。
3．表达形式(1)数学方程式：科学、准确，但不够直观。
(2)曲线图：直观，但不够精确。
二、种群增长的“J”型曲线1．模型假设⎩⎪⎨⎪⎧食物和空间条件充裕气候适宜没有敌害等2．数学模型：N t ＝N 0λt。
3．各参数的含义⎩⎪⎨⎪⎧N 0：种群的起始数量t ：时间N t：t 年后该种群的数量λ：该种群数量是一年前种群数量的 倍数三、种群增长的“S”型曲线1．形成原因2．环境容纳量在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，又称K 值。
3．应用建立自然保护区，从而提高环境容纳量，例如为增加大熊猫的种群数量而设立的卧龙自然保护区。
四、种群数量的波动和下降1．影响因素⎩⎪⎨⎪⎧自然因素：气候、食物、天敌、传染病等人为因素：人类活动的影响2．数量变化：大多数种群的数量总是在波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。
1．判断下列叙述的正误(1)“J”型曲线是发生在自然界中最为普遍的种群增长模式(×) (2)培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”型增长(√)(3)对于“S”型曲线，同一种群的K 值是固定不变的，与环境因素无关(×) (4)种群数量达到K 值后不再发生变化(×)(5)研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用(√)2．下图中可表示种群在无环境阻力情况下增长的曲线是( )解析：选B 种群在无环境阻力情况下的增长是指在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等的情况下的增长。
人教版高中生物必修3《种群数量的变化二》教学设计
《种群数量的变化(二)》教学设计一、教材分析种群数量的变化是人教版高中生物必修三，第四章第二节的内容。
本课是在学生了解了种群数量特征的基础上，进一步介入数学知识，用建立数学模型的方法描述、解释和预测种群数量的发展变化。
建立数学模型对于帮助学生理解自然界事物的数量特征和数量变化规律具有重要意义。
详细讨论了种群增长的两种方式，在理想环境中，种群增长呈“J”型曲线；在环境资源有限的情况下，种群增长呈“S”型曲线。
种群增长的两种曲线各有产生的条件和特点，种群数量变化除了增长以外，还存在波动、下降等其他形式。
最后文中分析了影响种群数量变化的各种因素，特别指出了人类对种群数量变化的重要影响。
在教学过程中要注意进行人文主义教育。
二、教学目标知识目标：1.尝试建立“S”型增长模型。
2.用数学模型解释种群数量的变化。
3.关注人类活动对种群数量变化的影响能力目标：能够尝试利用数学模型解释当地的环境问题。
情感态度与价值观目标：关注人类活动对种群数量变化的影响，形成可持续发展的观念。
三、重点和难点重点：形成“S”型曲线的原因，据此解释种群数量的变化难点：比较“S”和“J”型增长的异同四、教学方法：探究法、讨论法五教学过程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，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？提高学生保护环境的意识比较种群增长两种曲线的联系与区别以表格的形式比较J型和S型增长曲线的，发生条件，增长速率，有无K值的情况。
并将J和S型曲线放在同一坐标系中分析学生自主思考回答，并完成学案的当堂达标1,2,3三个题目巩固复习，同时培养学生比较分析的能力种群数量的波动和下降提出问题：在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？根据教材由学生自主得出相关变化，分析变化的原因培养学生分析归纳的能力然后展示图片知识总结课件展示本节的重点内容给予2min的时间由学生自主总结和记忆，并提出问题进一步的巩固所学知识当堂达标完成临沂市学案中，当堂达标的4,5及拓展提升的1,2四个题目检测知识的掌握和应用能力课后作业完成学案的拓展提升课后巩固提升板书设计：种群数量的变化（二）一、J型增长曲线公式“J”型：Nt=N0×λt 理想二、“S”型：现实调整期加速期减速期稳定期二、在实际生活中的应用四、波动、下降（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
必修三第四章种群和群落第一节种群的特征第二节种群的数量变化
必修三第四章 种群和群落第一节 种群的特征第二节 种群的数量变化一、种群的特征（1）种群的概念：生活在同一区域的同一种生物的全部个体。
（如：一个湖泊中的全部鲤鱼就是一个种群）种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数。
（最基本特征）出生率：单位时间里新出生的个体数目占该种群个体总数的比率。
死亡率：单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。
迁入率和迁出率：单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率，分别称为迁入率或迁出率。
年龄组成：一个种群中各年龄期的个体数目的比例，分为增长型、稳定型和衰退型。
可以预．测．种群密度的变化。
性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。
（2）种群密度的调查方法1）样方法——常用调查植物五点取样法：适用于总体为正方形；等距取样法：适用于总体为长方形时2)标记重捕法——适用于调查动物例：对某地麻雀的种群密度的调查中，第一次捕获了50只麻雀，把这些麻雀腿上套上标记环后放掉，数日后又捕获了40只，其中有标记环的10只，那么该地大约有麻雀200只N ：50＝40：10 N ＝200只2、种群的数量变动及数字模型（S ”型曲线tt条件：食物、空间充裕、无敌害等理想条件“J”型曲线特点：种群数量连续增长，无K值在理想条件下种群数量增长的形式，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标。
实例：20世纪30年代，美国岛屿上环颈雉的增长模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，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X倍建立模型：t年后种群数量为：N t＝N0X t特点：种群数量连续增长原因：因生活条件有限而使种内斗争加剧；以该种群生物为食的捕食者“S”型曲线数量的增加特点：不能连续增长，达最大值（K值）后停止增长，有的在K值左右保持相对稳定概念：种群经过一段时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线实例：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，大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快，第五天以后基本维持在375个左右。
高中生物《第四章 第二节 种群数量的变化》课件1 新人教版必修3
增长速度 v (个/2小时)
增长速度
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
100 200 300 400 500 600 700
酵母数
K
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
增长速度
8
时间
时间 t 酵母数 N
0
2
4
6
8
10
12
=50000A· B（个）
针对“培养液中酵母菌种群数量的动态变 化”，有人提出了新的问题，某同学按下表完 成了有关实验。 温度、营养物质对酵母菌生长的影响 试管 编号 A B C 培养液 /mL 10 10 — 无菌水 /mL — — 10 酵母菌母 液/mL 0.1 0.1 0.1 温度 （℃） 28 5 28
研究实例
细菌每20min分裂一次 在资源和空间无限多的环 境中，细菌种群的增长不 会受种群密度增加的影响
列出表格，根据表格画曲线， 推导公式。
研究方法
观察研究对象，提出问题
提出合理的假设
Nn=2n ， N代表细菌数量，
n表示第几代
观察、统计细菌数量，对 自己所建立的模型进行检 验或修正
根据实验数据，用适当的 数学形式对事物的性质进 行表达
第2节
种群数量的变化
知识目标 理解并解释“种群数量的变化”，把握数学模型（抽象） 与种群数量的变化（具体）之间的内在逻辑联系。
能力目标
尝试建立“数学模型”，通过原形示范（细菌的数量增长） 和具体指导，学生能完成建立数学模型的任务。 情感态度 建立揭示生物学规律的数学模型，学习用数学方法解决生
物问题。
14
16
《第4章 第2节 种群数量的变化》教学设计教学反思
《种群数量的变化》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解种群数量变化的观点和基本规律。
2. 掌握种群数量波动和增长的原因和影响因素。
3. 学会运用种群数量变化的模型和分析方法。
二、教学重难点1. 教学重点：理解种群数量波动和增长的原因，掌握种群数量变化的模型和分析方法。
2. 教学难点：运用种群数量变化的模型分析实际问题。
三、教学准备1. 准备教学PPT和相关图表。
2. 准备实验或模拟活动的材料和设备。
3. 准备案例或实际问题，供学生分析和讨论。
4. 提前与学生沟通，了解学生的学习基础和兴趣点。
四、教学过程：1. 导入新课：起首，我会介绍种群的基本观点以及种群密度等基本观点，然后引出本节课的主题——种群数量的变化。
通过提问和讨论的方式，引导学生思考种群数量变化的原因和影响因素，激发学生的兴趣和好奇心。
2. 实验观察：为了帮助学生理解种群数量变化的原因和规律，我将组织学生进行实验观察。
实验材料包括标志重捕法所需的各种数据表格、鼠妇等小型动物或植物。
学生需要记录每次捕捉的数量、时间和地点等信息，以便进行分析和统计。
通过实验观察，学生可以更加直观地了解种群数量变化的特点和规律。
3. 讲解种群数量变化的规律：在实验观察的基础上，我将详细讲解种群数量变化的规律，包括J型曲线、S型曲线、指数增长率和逻辑斯蒂增长模型等。
通过讲解，学生可以了解种群数量变化的内在机制和影响因素，为后续的学习打下基础。
4. 小组讨论：为了提高学生的自主学习能力和合作认识，我将组织学生进行小组讨论。
讨论的主题是“如何控制种群数量变化”，鼓励学生提出自己的观点和建议。
通过讨论，学生可以深入了解种群数量变化的影响因素和控制方法，为未来的学习和工作打下基础。
5. 教室小结：最后，我将对本节课的内容进行总结和归纳，强调本节课的重点和难点，帮助学生回顾所学知识，加深对种群数量变化的理解和掌握。
同时，我也将鼓励学生积极参与教室讨论和实验观察，提高学生的自主学习能力和团队合作认识。
第2节种群数量的变化
工业生产
e
种群数量的研究意义
南方红豆杉是一种濒危的植物。红豆杉喜欢温暖湿 润的气候、排水良好的肥沃土壤；是一个典型的阴性
树种,对气候的变化范围,特别是对温度、光照、湿度的
要求较严,对森林类型的选择以及层间植物的搭配较特 殊,它需要有上层高大乔木的庇护。红豆杉的树皮能够 产生一种抗癌物质——紫杉醇，通常会通过剥去其树 皮来进行紫杉醇的提取。
鲸的法案，使得种群得以恢复。1968年根据国际组织调查，灰鲸数目约 12000头，每年的增长倍数λ=1.025；1980年灰鲸数目达到16000；到1993年
为止，灰鲸数目达到21000；
请通过计算确定25年来灰鲸的增长是否依照J型数学模型？
Nt N 0 λt 12000 (1.025)12 16138 12000 ( 1.025)25 22247
防止虫害
e
种群数量的研究意义
为什么小区、高校流浪猫数量剧增？
是否需要控制？如何进行控制？
材料分析：
e
种群数量的研究意义
比较2010年与2000年全国人口普查结果：我国人口年平均增长 率下降0.5个百分点，60岁及以上人口上升2.93个百分点，其中65 岁及以上人口上升1.91个百分点，0～14岁人口下降6.29个百分点。 2012年末，全国总人口13.45亿人，全年出生人口增长率4.95‰， 人口处于低生育水平。中国15至59岁（含不满60周岁）劳动年龄 人口93723万人，比上年减少345万人。这是相当长时期以来中国 劳动年龄人口绝对数量的第一次下降。
2013年我国老年人数量达到2.02亿，平均每100人中，老年人口 已经超过15人。
请根据以上材料，分析我国“单独二胎”政策开放的利 弊？
高中生物人教版必修三《第四章第2节种群数量的变化》课件
应用：思考讨论：从环境容纳量（K值）的角度
（1）对濒危动物如大xX应采取什么保护措施？
建立自然保护区，改善大xX的栖息环境，提高环境容纳量。 （2）为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群 的种群数量保持在什么水平?
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 因为在这个水平上种群增长量最大 。
【例】生态学家高斯的实验： 高斯对大草履虫种群研究的实验 高斯把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：
数量(个)
请你绘制大草履虫的种群增长曲线
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长 曲线，称为“S”型曲线。
二、种群增长的“S”型曲线 在大自然中 ①食物 ②空间 ③种内斗争 ④种间竞争 ⑤天敌捕食
若λ> 1种群密度增大，为增长型种群。若λ<1种群 密度减小，为衰退型种群。若λ =1数量不变，为 稳定型种群。
实例：实验室条件下、外来物种入侵、迁移入新环境。
（4）曲线解读：
横坐标：时间 纵坐标：种群数量 条件：理想状态下 特点：持续增加 影响因素：N0 和λ值
横坐标：时间 纵坐标：种群增长率 特点：保持不变
比较种群增长两种曲线的联系与区别
条件
J型曲线
环境资源无限
S型曲线
环境资源
种群增长率
保持稳定
逐渐降低
有无K值
无，持续保持增长
有K值
曲线
K值：环境容纳量
环境阻力
食物不足 空间
种内斗争 天敌捕食 气候不适
寄生虫 传染病等
用达尔文的观点分析“J”型“S”型曲线 种群数量
《第4章第2节种群数量的变化》学历案-高中生物人教版必修3
《种群数量的变化》学历案（第一课时）一、学习主题本节课学习主题是《种群数量的变化》。
通过本课的学习，学生将掌握种群的概念、种群数量的变化规律以及影响种群数量变化的因素，理解生物种群在生态系统中的重要性。
二、学习目标1. 理解种群的概念及其在生态系统中的地位和作用。
2. 掌握种群数量的变化规律，包括指数增长和逻辑斯谛增长。
3. 了解影响种群数量变化的环境因素和生物因素。
4. 能够运用所学知识分析实际生活中种群数量变化的现象，并尝试提出合理的管理和保护措施。
三、评价任务1. 通过课堂小测验评价学生对种群概念的理解程度。
2. 通过分析具体案例，评价学生对种群数量变化规律及其影响因素的掌握情况。
3. 通过课后作业，评价学生运用所学知识分析实际问题的能力。
四、学习过程1. 导入新课（5分钟）通过展示不同生物种群的照片或视频，引导学生思考生物种群在自然界中的重要性，并引出本节课的主题《种群数量的变化》。
2. 讲解种群概念（10分钟）解释种群的定义，强调种群是一定空间和时间上同种生物个体的集合。
通过实例说明种群与个体的区别与联系，强调种群在生态系统中的重要性。
3. 种群数量的变化规律（15分钟）讲解指数增长的概念及模型，通过图示展示种群数量随时间呈指数增长的趋势。
接着讲解逻辑斯谛增长的概念及模型，解释环境阻力对种群数量增长的影响，并通过图示展示S型增长曲线。
4. 影响种群数量变化的因素（10分钟）分析影响种群数量变化的环境因素（如食物、水源、气候等）和生物因素（如天敌、竞争等）。
通过小组讨论的形式，让学生尝试列举影响某一生物种群数量变化的可能因素。
5. 案例分析（10分钟）选取一个具体的生物种群数量变化的案例，如某种鸟类数量的变化趋势，引导学生分析该种群数量变化的原因及影响因素。
通过分析，加深学生对种群数量变化规律及其影响因素的理解。
6. 课堂小结（5分钟）总结本节课的重点内容，强调种群概念、种群数量的变化规律及影响因素的重要性。
第二节 种群数量的变化
“S”型增长特点：
种群数量达到K值时， 种群— 增长停止 种群数量在 K/2值时， 种群— 增长最快
增长速率
（个/天）
A A
种群数量 小于K/2值时 种群— 增长逐渐加快
种群数量 大于K/2值时 种群— 增长逐渐减慢
B
A
C
种 群 数 量 (个 )
问题：阴影部分代表什么意义？
A
B
K
环境阻力下被 淘汰的个体。
Nt=N0 λ
t
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数 量，λ为年均增长率．）
一、种群增长在理想条件的“J”型曲 线
细菌的数量／个
特点：
起始增长较慢， 随着种群基数的加大， 增长越来越快
增长速率持续上升
理想条件下细菌数量增长的推测：
自然界中有此类型吗？
实例1：澳大利亚野兔
1859年，24只野兔
2009年2月12日北京首次进行大规模人 工增雨雪。
“在中国的历史上，只要发生大旱，随 之而来就是蝗灾，今年大旱后也可能会 发生蝗灾。”
第二节 种群的增长方式
种群增长方式
大肠杆菌
“J”型增长的数学模型
1、模型假设：
理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜， 没有敌害等； 2、种群 “J”型增长的数学模型公式：
酵母菌种群数量变化 5000000 4500000 4000000 3500000 3000000 2500000 2000000 1500000 0 1 2 3 天数 4 5 6
细胞数
酵母菌种群数量变 化
“S”型增长曲线（逻辑斯蒂增长）
K值：
在环境条件不受 破坏的情况下， 一定空间中所能 维持的种群最大 数量称为环境容 纳量。
必修三第四章第2节《种群数量的变化》教案
第四章第2节种群数量的变化一、教材分析从本章开始，学生将在群体水平上探讨生命系统的组成、结构和发展变化规律。
种群是一定的区域内同种生物全部个体的集合，群落是同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合。
研究种群的数量变化、群落的结构和演替，在实践上有着重要意义。
二、教学目标1、说明构建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、学会用用数学模型解释种群数量的变化。
4、引导学生关注人类活动对种群数量变化的影响。
三、教学重点难点重点：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。
难点：建构种群增长和模型。
四、学情分析我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。
有些学生对于毛细吸管怎么用都不清楚，所以讲解时需要详细。
五、教学方法学案导学：见后面的学案。
六、课前准备1．学生的学习准备：预习课本相关内容。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
以“问题探讨”引入，然后逐步展开教学，将本节的探究活动作为验证性实验活动。
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：种群增长的Ｊ型曲线1．尝试建立一个数学模型：细菌种群的增长曲线时间分钟20 4060 80 100 120 140 160 180细菌数量将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图思考：曲线图与数学方程式比较，优缺点？2．自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈Ｊ型．探究二：种群增长的“Ｓ”型曲线1.生态学家高斯的实验得出一个大草履虫种群的增长曲线。
思考：“S”型曲线在生产中有哪些应用？同一种群的K值是固定不变的吗？种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，能得到什么启发？探究三：种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波思考：影响种群数量变化的因素有哪些？种群数量变化的类型有哪些？探究四：培养液中酵母菌种群数量的变化思考：怎样进行酵母菌的计数？本探究实验需要设置对照吗？如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应当采取怎样的措施？（四）反思总结，当堂检测。
高中生物必修三第四章第二节—种群数量的变化(含答案解析)
第2节种群数量的变化知识点一构建种群增长模型的方法1.数学模型概念,数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，是为了某种目的用字母、数字及其他数学符号建立起来的方程式以及图表、图像等数学表达式。
2.意义,数学模型是联系实际问题与数学规律的桥梁，具有解释、判断、预测等重要作用。
知识点二种群数量的增长,1.种群的“J”型增长(1)“J”型曲线：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。
(2)“J”型增长的原因：食物充足、没有天敌、气候适宜等，这一理想条件只有在实验室或某物种最初进入一条件非常适宜的环境时才会出现。
(3)“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、没有敌害等条件下，种群的数量以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
增长速率不随种群密度的变化而变化。
,建立模型：,一年后该种群的数量应为：N1＝N0λ,两年后该种群的数量应为：N2＝N1×λ＝N0λ2,t年后该种群的数量应为：N t＝N0λt,N0：该种群的起始数量；t：时间；N t：t年后种群数量；λ：增长的倍数。
注：当时，种群数量上升；当λ＝1时，种群数量不变；当时，种群数量下降。
2.种群增长的“S”型曲线,(1)“S”型曲线出现的原因,自然资源是有限的，当种群密度增大时，使生存斗争加剧，种群的增长速率下降。
(2)实例：高斯的实验。
(3)“S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，呈“S”型。
①K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。
a.不同物种在同一环境中K值不同。
b.当环境改变时生物的K值改变。
②K/2值：K值的一半，是种群数量增长最快点。
③增长速率：可以看出种群的增长速率在K/2时最大，K/2之前不断增加，在K/2之后逐渐减小，当达到K值时增长速率为0。
高中生物必修三第四章第二节—种群数量的变化(含答案解析)总结
第2节种群数量的变化知识点一构建种群增长模型的方法1.数学模型概念,数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，是为了某种目的用字母、数字及其他数学符号建立起来的方程式以及图表、图像等数学表达式。
2.意义,数学模型是联系实际问题与数学规律的桥梁，具有解释、判断、预测等重要作用。
知识点二种群数量的增长,1.种群的“J”型增长(1)“J”型曲线：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。
(2)“J”型增长的原因：食物充足、没有天敌、气候适宜等，这一理想条件只有在实验室或某物种最初进入一条件非常适宜的环境时才会出现。
(3)“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、没有敌害等条件下，种群的数量以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
增长速率不随种群密度的变化而变化。
,建立模型：,一年后该种群的数量应为：N1＝N0λ,两年后该种群的数量应为：N2＝N1×λ＝N0λ2,t年后该种群的数量应为：N t＝N0λt,N0：该种群的起始数量；t：时间；N t：t年后种群数量；λ：增长的倍数。
注：当时，种群数量上升；当λ＝1时，种群数量不变；当时，种群数量下降。
2.种群增长的“S”型曲线,(1)“S”型曲线出现的原因,自然资源是有限的，当种群密度增大时，使生存斗争加剧，种群的增长速率下降。
(2)实例：高斯的实验。
(3)“S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，呈“S”型。
①K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。
a.不同物种在同一环境中K值不同。
b.当环境改变时生物的K值改变。
②K/2值：K值的一半，是种群数量增长最快点。
③增长速率：可以看出种群的增长速率在K/2时最大，K/2之前不断增加，在K/2之后逐渐减小，当达到K值时增长速率为0。
种群数量的变化教案
第四章第二节种群的数量变化一、教学目标（一）知识目标1、通过数据构建种群增长的数学模型，并总结构建方法；2、说出种群数量变化的两种曲线；3、比较两种种群数量变化曲线（二）能力目标1、用数学模型解释种群数量的变化；2、能将种群数量变化的基本知识应用农业生产；（三）情感态度和价值观1、关注人类活动对自然界种群数量变化的影响。
二、教学重点1、尝试构建种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
三、教学难点1、构建种群增长的数学模型。
四、学情分析本节内容是在学习《种群的基本特征》的基础上对种群的进一步认识。
学生对数学应用生物学已经比较熟悉，但在生物学中进行构建数学模型还是比较陌生。
课程标准中关于本节的具体内容标准为“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”。
显然，引导学生用数学方法解释生命现象揭示生命活动规律是本节教学策略的着眼点。
通过本节内容的学习，可以使学生学习如何构建数学模型。
【思考4】在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如果可以，那需要具备什么条件？(P65)营养和生存空间没有限制———理想条件【归纳小结一】一、构建种群数量增长的数学模型1.数学模型定义：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：（1）数据分析表格式；（2）数学方程式（精确）；（3）坐标式（曲线图、柱状图）3.数学模型建构的步骤：【探究二】在自然界中，种群的数量是怎样变化的？【实例1】澳大利亚野兔【实例2】环颈雉【观察现象，提出问题】引入澳大利亚的野兔、美国的环颈雉等是否存在类似于细菌这种种群变化类型？【推出合理的假设】在营养和生存空间无限的情况下，这两种种群的数量将会无限的增长。
【用适当的数学形式表达】建立模型：在理想条件下，种群起始数量为N0，该种群的数量每年以λ倍的数量增长。
t 年后该种群的数量为【归纳小结二】二、种群增长的“J”型曲线1.含义：自然界有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式（指数增长），曲线大致呈“J”型。
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例：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
以上人口增长曲线符合哪种类型？
按照此曲线发展下去将会出现什么状况? 鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？ “J”型增长曲线能一直持续下去吗？
[例] 生态学家高斯的实验：
种群经过一定时 间的增长后，数 量趋于稳定的增 长曲线，称为“S” 型曲线．
大草履虫种群的增长曲线
大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？
三、种群增长的“S”型曲线
存在环境阻力———
自然条件（现实状态）——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，有时会稳定在一定的水平。
起作用的。
。年龄
组成是通过影响 出生率和死亡率而间接对种群动态变化
B．DE段（速度加快） D．FG段（速度逐渐变慢）
4、“食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生 态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种 进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其 种群数量变化的特点 A
Ａ
B
C
D
5、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊， 8年后发展到500只左右，这个羊群数量会 ( A) A、维持在一个水平上 B、不断下降 C、缓慢上升 D、迅速上升
B C
10 —
— 10
0.1 0.1
5 28
温度、营养物质对酵母菌生长的影响
温度、营养物质对酵母菌生长的影响
六、“J”型曲线和“S”型曲线的比较
种群数量
种群增长的“J”型曲线 （在理想状态下的种群增长）
种群增长的“S”型曲线 （在有限环境下的种群增长）
1、综合比较
阴影部分代表环境阻力（资源有限、天敌等），
6、下列因素能引起种群密度增大的有 ( A、种群中幼年个体增多. B、种群性别比例改变. C、环境中温度条件适宜. D、种群中幼年个体减少. E、环境中天敌增多. F、寄生生物减少.
ＡＣF
)。
7、下图是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲 线图，请回答： (1)图中表示种群数量最大的点是___________。 d b (2)图中表示种群增长速度最快的点是___________。 2 (3)该种群增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入____年后开 4 始的，环境阻力明显增大是在迁入后_____年开始的。 (4)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，应该使该动物中群体的数量保持在图中哪 一点所代表的水平上? ___________。 b
B
）
A.在t0~t2时间内，种群数量呈“J”型增长
B.若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数
量为K/2 C.捕获该鱼的最佳时期为t2时 D.在t０～t２时间内，该鱼的种群数量呈下降趋势
4、种群数量其他曲线图
图甲：幼年个体多，老年个体少，出生率＞死亡 率，
种群数量增加，属增长型； 而图乙相反，应为衰退型。
理想条件（实验室条件）下细菌数量增长曲线
细菌的数量／个
自然界中有这种类型吗？
实例1：澳大利亚野兔
1859年，24只野兔
近100年后
6亿只以上的野兔
例2 在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到 美国的一个岛屿。在1937—1942年期间，环颈 雉种群快速增长。
某海岛上环颈雉种群增长曲线
自然界确有类似的细菌 在理想条件下种群数量 增长的形式，如果以时 间为横坐标，种群数量 为纵坐标画出曲线，曲 线大致呈“Ｊ”型。
(2)除上述影响外，在一定环境中，种群数量还受其他环境 因素的限制，如无机环境方面主要是 阳光、温度、水分 的 影响，生物因素有 捕食 和 竞争 等。因此，种群数量
增长按b曲线方式增长，最多达到K值为止，此时种群增长
速率为 0 。 (3)此外，还有直接影响种群兴衰的两对变量, 即该种群的
和 出生率 、 死亡率 和 迁入率 、 迁出率
2、种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是 A．在该环境中只有一个种群 C B．该种群对环境的适应比其他种群优越得多 C．环境资源是无限的 D．环境资源是有限的
3．下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生 长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的 限制使种内斗争增加 D
A．CD段（增长速度慢） C．EF段（变化速率加快）
第二节
种群的数量变化
本节聚焦
1、怎样建构种群数量增长的模型？ 2、种群的数量是怎样变化的？ 3、什么是环境容纳量？ 4、影响种群数量变化的因素有哪些？
一、建构种群增长模型的方法
假设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代。
在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个 细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：
L 酵母菌数量／万个·m - 1 酵母菌数量／万个·mL-1
11
22
33
44 时间／d
第1天
第4天
第6天
死亡
第7天
酵母菌的种群数量变化曲线图：
活菌数
针对“培养液中酵母菌种群数量的动态变 化”，有人提出了新的问题，某同学按下表完 成了有关实验。 试管 编号 A 培养液 /mL 10 无菌水 /mL — 酵母菌母 液/mL 0.1 温度 （℃） 28
被淘汰的部分 根据达尔文自然选择学说，可表示为_____________。
2、种群的“J”型曲线
以时间为横坐标、 种群数量为纵坐标
以时间为横坐标、 种群增长率为纵坐标
3、种群的“S”型曲线
以时间为横坐标、 种群数量为纵坐标
以时间为横坐标、 种群增长率为纵坐标
例：下图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速 率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是 （
种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后， 将停止增长并在K值左右保持相对稳定。 K值：在环境条件不 受破坏的情况下， 一定空间中所能维 持的种群最大数量 称为环境容纳量。
种群数量达到K值时， 种群— 增长停止
种群数量在 K/2值时， 种群— 增长最快 种群数量小于K/2值时 种群— 增长逐渐加快 种群数量大于K/2值时 种群— 增长逐渐减慢
观察研究对象， 提出问题 提出合理的假设
细胞每20min分裂一次
资源空间无限多，细菌种群 的增长不受种群密度增加的 影响
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
Nn＝２n
N代表细菌数量，n表示第 几代 观察、统计细菌数量， 对自己所建立的模型 进行检验或修正
境允许的最大值
C.由O点降至P点的主要原因是缺乏淡水资源 D.由P点升到Q点并稳定在n线上，说明该岛上生态环境具 有一定的自我调节能力
3.下图为种群在不同生态系统中的增长曲线模式图，回答：
（1）如果生活在一个理想的环境中，种群数量按 a 曲线
增长。这是因为种群具有___________的特征。但实际上， 过度繁殖
五、探究培养液中酵母种群数量的变化
• 单细胞真核生物 • 生长周期短，增殖速度快
• 种群数量的变化包括增长、波动、稳定、下降等 • “S”型曲线有一个K值，即环境容纳量。 • 种群数量的增长也受到许多环境因素（如温度、 培养液的pH、培养液的养分种类和浓度、代谢产 物等）的影响。
实验原理： 种群的数量变化有一定的规律。在理想 条件下，种群呈“J”型增长，在有限的环 境下，种群呈“S”型增长。 酵母菌生长周期短，增殖速度快且世代 间不重叠，在实验室条件下，用液体培养 基培养酵母菌，可以观察酵母菌种群数量 随时间变化的情况。
①n代细菌数量的计算公式？ Nn＝２n
②72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量 是多少？ 解：n＝ 60min x72h／20min＝216 Nn＝２n
＝2216
③在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这 个公式增长吗？如何验证你的观点？ 不会。可以用实验计数法来验证。
以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，将数学 公式（Nn＝2n）变为曲线图
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 ( D ) A.100只
B.200只
C.300只
D.400只
2.下图曲线表示在南海某岛上迁入一些农户，那里土地肥沃，
气候宜人，若干年后，岛上人口增长的情况。相关表述错误 的是 ( ) C
A.该岛在m年内，人口增长呈“J”型曲线 B.当人口数量接近n线时，环境阻力越来越大，n线是该环
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数 细菌数量
（个）
1 2
2 4
3 8
4 16
5 32
6 64
7
8
9
128 256 512
曲线图与数学方程 式比较，优缺点？ 直观， 但不够精确。
数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数
学形式．建立数学模型一般包括以下步骤：
• 血球计数板是一种专门用于计算较大单 细胞微生物的一种仪器。 • 计数时，常采用样方法。
计数方法：
对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻 两边及顶角计数。
酵母菌种群个体数量变化 酵母菌种群个体数量变化 12000 12000 10000 10000 8000 8000 6000 6000 4000 4000 2000 2000 0 0
食物 在自然环境中_______和 空间 种内斗争 一定数量后势必加剧
响，不能按该曲线方式增长。 （2）曲线a和b之间的部分可
都是有限的，种群达到 ，使种群数量增长受到影