高中生物 第4章 第2節(jié) 種群數(shù)量的變化課件 新人教版必修3

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1、第 2節(jié) 種 群 數(shù) 量 的 變 化 新 課 導(dǎo) 入 一 :提 問 :種 群 最 基 本 的 數(shù) 量 特 征 是 什 么 ?請 完 成 下 列 填 空 :請 同 學(xué) 們 思 考 :種 群 數(shù) 量 可 能 會 發(fā) 生 怎 樣 的 變 化 ?本 節(jié) 我 們 來 研 究 種 群 數(shù)量 的 變 化 。新 課 導(dǎo) 入 二 :澳 大 利 亞 原 本 沒 有 野 兔 ,1859年 ,殖 民 者 在 開 發(fā) 澳 大 利 亞 的 初期 ,引 進 了 歐 洲 的 24只 野 兔 ,100年 后 在 澳 大 利 亞 的 草 原 上 有 6億 只 以 上 野兔 ,到 處 都 能 看 到 野 兔 的 蹤 跡 。 野 兔

2、 不 僅 以 龐 大 的 數(shù) 量 消 耗 大 量 的 牧 草 ,在 草 原 上 到 處 挖 洞 筑 穴 ,毀 壞 了 牧 草 的 根 系 ,造 成 草 場 的 大 面 積 退 化 ,嚴 重威 脅 澳 大 利 亞 畜 牧 業(yè) 的 發(fā) 展 。 可 見 ,種 群 數(shù) 量 是 不 斷 發(fā) 生 變 化 的 ,如 何 合理 利 用 生 物 資 源 ,掌 握 種 群 的 數(shù) 量 變 化 的 規(guī) 律 是 非 常 重 要 的 。 下 面 我 們 學(xué)習(xí) “ 第 2節(jié) 種 群 數(shù) 量 的 變 化 ” 。教 師 參 考 【 學(xué) 習(xí) 目 標 】 1.說 明 建 構(gòu) 種 群 增 長 模 型 的 方 法 。 2.通 過 探

3、 究 培 養(yǎng) 液 中 酵母 菌 種 群 數(shù) 量 的 變 化 嘗 試 建 構(gòu) 種 群 增 長 的 數(shù) 學(xué) 模 型 。 3.用 數(shù) 學(xué) 模 型 解 釋種 群 數(shù) 量 的 變 化 。 4.關(guān) 注 人 類 活 動 對 種 群 數(shù) 量 變 化 的 影 響 。 自 主 學(xué) 習(xí)課 堂 探 究 自 主 學(xué) 習(xí) 讀 教 材 學(xué) 基 礎(chǔ)一 、 建 構(gòu) 種 群 增 長 模 型 的 方 法 數(shù) 學(xué) 模 型閱 讀 教 材 P65 P66,完 成 以 下 問 題 。1.數(shù) 學(xué) 模 型 :用 來 描 述 一 個 系 統(tǒng) 或 它 的 性 質(zhì) 的 。2.構(gòu) 建 方 法 :觀 察 研 究 對 象 ,提 細 菌 每 20 min分

4、 裂 一 次出 問 題 提 出 . 在 條 件 充 足 情 況 下 ,增 長 不 受 種 群 密 度 增 加 的 影 響 用 適 當 的 . 表 達 Nn=2n,N表 示 細 菌 數(shù) 量 ,n表 示 第 幾 代 檢 驗 或 修 正 觀 察 、 統(tǒng) 計 細 菌 數(shù) 量 數(shù) 學(xué) 形 式合 理 的 假 設(shè)數(shù) 學(xué) 形 式 思 考 除 上 述 數(shù) 學(xué) 方 程 式 ,還 常 用 曲 線 圖 表 示 ,同 數(shù) 學(xué) 方 程 式 相 比 ,曲 線 圖有 何 優(yōu) 、 缺 點 ?提 示 :曲 線 圖 更 直 觀 ,但 不 如 方 程 式 科 學(xué) 、 準 確 。二 、 種 群 增 長 的 “ J” 型 曲 線 與 “

5、 S” 型 曲 線閱 讀 教 材 P66 P67,完 成 以 下 問 題 。 食 物 空 間 敵 害 資 源 空 間 種 內(nèi) 競 爭 倍 數(shù) 破 壞 最 大 N0 t 選 擇 1.自 然 界 中 生 物 種 群 增 長 常 表 現(xiàn) 為 “ S” 型 增 長 曲 線 。 下 列 有 關(guān) 種 群 “ S” 型增 長 的 正 確 說 法 是 ( )A.“ S” 型 增 長 曲 線 表 示 了 種 群 數(shù) 量 和 食 物 的 關(guān) 系B.種 群 增 長 速 率 在 各 階 段 是 不 相 同 的C.“ S” 型 增 長 曲 線 表 示 了 種 群 數(shù) 量 與 時 間 無 關(guān)D.種 群 增 長 不 受 種

6、 群 密 度 制 約B 2.關(guān) 于 圖 中 種 群 數(shù) 量 變 化 說 法 錯 誤 的 是 ( )A.種 群 “ J” 型 曲 線 只 有 在 理 想 條 件 下 才 能 出 現(xiàn)B.種 群 呈 “ S” 型 增 長 過 程 中 ,在 達 到 K值 之 前 就 是 “ J” 型 增 長C.自 然 狀 態(tài) 下 種 群 數(shù) 量 達 到 600時 ,種 群 的 增 長 速 率 為 0D.環(huán) 境 條 件 變 化 時 ,種 群 的 K值 也 會 發(fā) 生 相 應(yīng) 變 化B 三 、 種 群 數(shù) 量 的 波 動 和 下 降閱 讀 教 材 P67 P68,完 成 以 下 問 題 。1.影 響 因 素(1)自 然

7、因 素 :如 、 食 物 、 、 傳 染 病 等 。(2)人 為 因 素 :種 植 業(yè) 、 養(yǎng) 殖 業(yè) 的 發(fā) 展 ,砍 伐 森 林 ,獵 捕 動 物 ,環(huán) 境 污 染 等 。2.數(shù) 量 變 化 :大 多 數(shù) 種 群 的 數(shù) 量 總 是 在 中 ,在 不 利 條 件 下 ,種 群 的 數(shù) 量還 會 急 劇 下 降 甚 至 消 亡 。3.研 究 意 義 :對 有 害 動 物 的 防 治 、 野 生 生 物 資 源 的 、 瀕 危動 物 種 群 的 拯 救 和 恢 復(fù) 都 有 著 重 要 意 義 。氣 候 天 敵波 動 保 護 和 利 用 判 斷 (1)種 群 數(shù) 量 的 變 化 包 括 種 群

8、數(shù) 量 的 增 長 、 波 動 和 下 降 三 種 類 型 。 ( )(2)一 般 通 過 影 響 種 群 的 出 生 率 和 死 亡 率 ,使 種 群 數(shù) 量 產(chǎn) 生 波 動 。 ( )(3)種 群 數(shù) 量 波 動 ,說 明 該 生 物 的 生 存 環(huán) 境 已 遭 到 破 壞 。 ( ) 四 、 探 究 培 養(yǎng) 液 中 酵 母 菌 種 群 數(shù) 量 的 變 化閱 讀 教 材 P68 P69,完 成 以 下 問 題 。1.實 驗 原 理(1)酵 母 菌 可 以 用 液 體 培 養(yǎng) 基 來 培 養(yǎng) 。 培 養(yǎng) 基 中 酵 母 菌 種 群 數(shù) 量 的 增 長 情 況與 培 養(yǎng) 液 中 的 成 分 、

9、 、 pH、 溫 度 等 因 素 有 關(guān) 。(2)計 算 酵 母 菌 種 群 數(shù) 量 時 可 用 的 方 法 。(3)以 培 養(yǎng) 液 中 的 酵 母 菌 種 群 和 為 坐 標 軸 作 曲 線 ,從 而 掌 握酵 母 菌 種 群 數(shù) 量 的 變 化 情 況 。2.實 驗 過 程(1)將 10 mL無 菌 馬 鈴 薯 培 養(yǎng) 液 或 肉 湯 培 養(yǎng) 液 加 入 試 管 中 。(2)將 酵 母 菌 接 種 于 試 管 中 的 培 養(yǎng) 液 中 并 。(3)將 試 管 在 28 條 件 下 連 續(xù) 培 養(yǎng) 7 d。空 間 抽 樣 檢 測數(shù) 量 時 間混 合 均 勻 (4)每 天 采 用 檢 測 方 法

10、 計 數(shù) 酵 母 菌 ,計 數(shù) 方 法 如 下 :計 數(shù) 計 數(shù) 室 內(nèi) 酵 母 菌 (多 取 幾 個 計 數(shù) 室 取 平 均 值 )設(shè) 為 a3 4 44 4 10 m Lm L 10m L10m L 2.5 104 10 m L a a 計 數(shù) 室 體 積 ： 2mm 2mm 0.1mm=0.4mm計 算 酵 母 菌 培 養(yǎng) 液 體 積 ： 10培 養(yǎng) 液 中 酵 母 菌 數(shù) 量 ： 個列 表 記 錄 如 下 :時 間 起 始 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d 7 d數(shù) 量 N0(5)將 所 得 數(shù) 值 用 曲 線 圖 表 示 出 來 ,分 析 酵 母 菌 種 群 數(shù) 量 變

11、 化 規(guī) 律 。 抽 樣 課 堂 探 究 解 疑 難 提 能 力“ J” 型 和 “ S” 型 增 長 曲 線 的 分 析探 究 一問 題 引 領(lǐng) :1.思 考 “ J” 型 增 長 曲 線 與 “ S” 型 增 長 曲 線 的 不 同 ,若 將 兩 種 曲 線 平 移到 一 個 坐 標 系 內(nèi) 將 會 出 現(xiàn) 什 么 不 同 ,導(dǎo) 致 兩 者 不 同 的 原 因 是 什 么 ?2.“ S” 型 增 長 曲 線 在 生 產(chǎn) 、 生 活 中 有 何 指 導(dǎo) 意 義 ?教 師 參 考 1.“ J” 型 增 長 曲 線(1)公 式Nt=N0 t(N0為 該 種 群 的 起 始 數(shù) 量 ,t為 時 間

12、 , 表 示 該 種 群 數(shù) 量 是 一 年 前 種群 數(shù) 量 的 倍 數(shù) ,Nt表 示 t年 后 該 種 群 的 數(shù) 量 )。 1,種 群 密 度 增 大 ,為 增 長 型 種 群 ; 1,可 用 圖 甲 表 示 。 2.“ S” 型 增 長 曲 線(1)K值 的 分 析K值 時 ,種 群 的 出 生 率 等 于 死 亡 率 。 不 考 慮 遷 入 和 遷 出 的 影 響 ,從 種 群 數(shù) 量增 長 開 始 到 K值 之 前 ,出 生 率 一 直 大 于 死 亡 率 。(2)“ S” 型 曲 線 增 長 速 率 (圖 乙 )由 圖 可 知 ,種 群 增 長 速 率 先 增 大 后 減 小 ,

13、最 后 變 為 0(即 K值 時 ),t1對 應(yīng) K/2值 ,t 2對 應(yīng) K值 。3.種 群 數(shù) 量 兩 種 增 長 方 式 的 差 異兩 種 增 長 方 式 的 差 異 ,主 要 在 于 環(huán) 境 阻 力 對 種 群 數(shù) 量 增 長 的 影 響 ,按 照 達 爾文 自 然 選 擇 學(xué) 說 ,就 是 通 過 生 存 斗 爭 淘 汰 的 個 體 ,可 用 圖 丙 表 示 。 4.應(yīng) 用 KK KK K K 野 生 生 物 資 源 保 護 ： 保 護 野 生 生 物 生 活 的 環(huán) 境 ， 減 小 環(huán) 境 阻 力 ， 增 大 值 有 害 生 物 的 防 治 ： 增 大 環(huán) 境 阻 力 （ 如 為

14、防 鼠 害 而 封 儲 糧 食 、 清 除 生 活 垃 圾 、 保 護 鼠 的 天 敵 等 ） ，值 的 應(yīng) 用 降 低 值 合 理 確 定 載 畜 量 ： 草 場 放 牧 ， 最 大 載 畜 量 不 能 超 過 值 ， 魚 的 養(yǎng) 殖 也 不 能 超 過 值 ， 否 則 會 破 壞 其 生 存 環(huán) 境 ， 導(dǎo) 致 值 下 降 / 2K K KK 資 源 開 發(fā) 與 利 用 ： 種 群 數(shù) 量 達 環(huán) 境 容 納 量 的 一 半 時 種 群 增 長 速 度 最 大 ， 再 生 能 力 最 強 ； 對 養(yǎng) 殖 的 生 物 進 行 捕 撈 （ 捕 獲 ） 時 ， 捕 撈 （ 捕 獲 ） 后 的 種

15、值 的 應(yīng) 用 群 數(shù) 量 要 維 持 在 /2 值 處 ， 以 保 證 持 續(xù) 獲 得 高 產(chǎn) 量 有 害 生 物 防 治 ： 務(wù) 必 及 時 控 制 種 群 數(shù) 量 ， 嚴 防 達 /2 值 處 （ 若 達 /2值 處 ， 可 導(dǎo) 致 該 有 害 生 物 成 災(zāi) ， 如 蝗 蟲 的 防 控 即 是 如 此 ） 解 析 :甲 曲 線 的 數(shù) 學(xué) 模 型 為 Nt=N0 t,其 中 表 示 種 群 第 二 年 的 數(shù) 量 是第 一 年 的 倍 數(shù) ?！?典 例 1】 如 圖 為 兩 種 生 物 種 群 的 生 長 曲 線 ,以 下 說 法 錯 誤 的 是 ( )A.按 甲 曲 線 增 長 的

16、種 群 無 K值 ,無 種 內(nèi) 斗 爭 ,增 長 率 始 終 不 變B.按 乙 曲 線 增 長 的 種 群 到 a點 后 種 內(nèi) 斗 爭 最 為 激 烈 ,且 增 長 速 率 為 零C.按 乙 曲 線 增 長 的 不 同 種 群 在 同 一 環(huán) 境 下 ,b點 時 的 增 長 速 率 不 同 ,但 均 為最 大 值D.甲 曲 線 的 數(shù) 學(xué) 模 型 為 Nt=N0 t,其 中 代 表 增 長 率 答 案 :D 易 錯 辨 析 、 增 長 率 和 增 長 速 率(1) 表 示 種 群 數(shù) 量 是 一 定 時 間 前 種 群 數(shù) 量 的 倍 數(shù) ,其 計 算 公 式 為 =現(xiàn) 有 個體 數(shù) /原

17、有 個 體 數(shù) 。(2)種 群 增 長 率 是 指 種 群 在 單 位 時 間 內(nèi) 種 群 數(shù) 量 增 加 的 部 分 占 初 始 數(shù) 的 比 例 ,其 計 算 公 式 為 增 長 率 =(現(xiàn) 有 個 體 數(shù) -原 有 個 體 數(shù) )/原 有 個 體 數(shù) = -1。(3)種 群 增 長 速 率 是 指 種 群 在 單 位 時 間 內(nèi) 增 加 的 個 體 數(shù) 量 ,其 計 算 公 式 為 增長 速 率 =(現(xiàn) 有 個 體 數(shù) -原 有 個 體 數(shù) )/增 長 時 間 ,單 位 可 以 用 “ 個 /年 ” 表 示 。 圖 示 為 調(diào) 查 小 組 同 學(xué) 從 當 地 主 管 部 門 獲 得 的 某

18、 物 種 種 群 數(shù) 量 的 變 化 圖 ,據(jù)此 圖 分 析 ,正 確 的 是 ( )A.在 這 30年 中 ,該 種 群 數(shù) 量 最 少 的 年 份 是 第 15年B.第 20 30年 間 種 群 以 穩(wěn) 定 的 速 率 增 長C.該 種 群 在 這 30年 間 的 增 長 符 合 S型 增 長 模 型D.第 20年 時 ,該 種 群 的 種 群 數(shù) 量 達 到 環(huán) 境 容 納 量備 選 例 題 D 解 析 :根 據(jù) 的 含 義 ,在 第 1 10年 間 , 1,種 群 數(shù) 量 增 長 ,在 第 1020年 間 , 1時 ,種 群 數(shù) 量 增 加 ,種 群 出 生 率 死 亡 率 ,其 年

19、齡 組 成 為 增 長 型 ,如 圖中 的 1 4年 期 間 。(3) =1時 ,種 群 數(shù) 量 不 變 ,種 群 出 生 率 =死 亡 率 ,其 年 齡 組 成 為 穩(wěn) 定 型 ,如 圖中 的 11 13年 期 間 。(4)0 1時 ,種 群 數(shù) 量 減 少 ,種 群 出 生 率 死 亡 率 ,其 年 齡 組 成 為 衰 退 型 ,如圖 中 的 4 11年 期 間 。 【 跟 蹤 訓(xùn) 練 】 假 定 當 年 種 群 數(shù) 量 是 一 年 前 種 群 數(shù) 量 的 倍 ,如 圖 表 示 值隨 時 間 的 變 化 曲 線 示 意 圖 。 下 列 相 關(guān) 敘 述 錯 誤 的 是 ( )A.0 a年 ,

20、種 群 數(shù) 量 不 變 ,其 年 齡 組 成 是 穩(wěn) 定 型B.a b年 ,種 群 數(shù) 量 下 降 ,其 年 齡 組 成 是 衰 退 型C.b c年 ,種 群 數(shù) 量 增 加 ,種 群 呈 “ S” 型 增 長D.c d年 ,種 群 數(shù) 量 增 加 ,其 年 齡 組 成 是 增 長 型 C 解 析 :由 于 縱 坐 標 表 示 當 年 種 群 數(shù) 量 是 一 年 前 種 群 數(shù) 量 的 倍 ,因 此當 =1時 種 群 數(shù) 量 不 變 ,年 齡 組 成 為 穩(wěn) 定 型 ,故 A正 確 ;當 1時 ,種群 數(shù) 量 減 少 ,其 年 齡 組 成 為 衰 退 型 ,故 B正 確 ;b c年 間 ,最

21、初 一 段 時間 , 1,種 群 增 長 速 度 最 快 ,年 齡 組 成 為 增 長 型 ,故 D正 確 。 【 知 識 回 顧 與 網(wǎng) 絡(luò) 構(gòu) 建 】1.本 課 時 關(guān) 鍵 語 句(1)描 述 、 解 釋 和 預(yù) 測 種 群 數(shù) 量 的 變 化 ,常 常 需 要 建 構(gòu) 種 群 增 長 模 型 如 建立 數(shù) 學(xué) 模 型 ,其 一 般 步 驟 為 觀 察 研 究 對 象 ,提 出 問 題 ;提 出 合 理 的 假 設(shè) ;根據(jù) 實 驗 數(shù) 據(jù) ,用 適 當 的 數(shù) 學(xué) 形 式 對 事 物 的 性 質(zhì) 進 行 表 達 ;通 過 進 一 步 實 驗或 觀 察 等 ,對 模 型 進 行 檢 驗 或

22、修 正 。(2)在 理 想 狀 態(tài) 下 ,種 群 數(shù) 量 增 長 的 數(shù) 學(xué) 模 型 為 :Nt=N0 t,呈 “ J” 型 曲 線 。(3)正 常 情 況 下 ,自 然 界 的 資 源 和 空 間 總 是 有 限 的 即 存 在 環(huán) 境 阻 力 ,種 群數(shù) 量 增 長 會 呈 “ S” 型 曲 線 。(4)“ J” 型 增 長 曲 線 的 增 長 率 是 不 變 的 ,“ S” 型 增 長 曲 線 的 增 長 速 率 是先 增 大 后 減 小 。(5)K值 并 不 是 固 定 不 變 的 ,當 環(huán) 境 改 變 時 ,K值 會 發(fā) 生 變 化 。(6)影 響 種 群 數(shù) 量 的 因 素 很 多 ,因 此 種 群 的 數(shù) 量 常 常 出 現(xiàn) 波 動 ,在 不 利 條 件 下 ,種 群 數(shù) 量 會 急 劇 下 降 甚 至 消 亡 。 2.請 結(jié) 合 以 上 關(guān) 鍵 語 句 ,嘗 試 構(gòu) 建 本 課 時 知 識 網(wǎng) 絡(luò) 。參 考 :