鶴崗一中種群數(shù)量的變化導(dǎo)學(xué)案初稿附答案

1、課題：種群數(shù)量的變化使用說明及學(xué)法指導(dǎo)通過閱讀課本初步了解種群數(shù)量的變化的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建過程以及兩種曲線模型的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1、說明建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法。2、通過探究培養(yǎng)液中酵母茵種群數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)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(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響。 重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。難點(diǎn)：建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。 課前預(yù)習(xí)案一、 教材助讀（一）、構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法數(shù)學(xué)模型1數(shù)學(xué)模型：是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的 的 形式。2研究方法或步驟：（見課本65頁(yè)）觀察研究對(duì)象提出問題提出 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用 對(duì)事物的性質(zhì)

2、進(jìn)行表達(dá)通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行 3表達(dá)形式例：在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有 的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一次。（1）用數(shù)學(xué)方程式表示：n代以后細(xì)菌的數(shù)量n （2）請(qǐng)將該細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)期數(shù)量填入下面表格,并畫出細(xì)菌的種群增長(zhǎng)曲線：時(shí)間（min）20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量數(shù)學(xué)方程式的優(yōu)點(diǎn)： 曲線圖的優(yōu)點(diǎn)：能更 反映出種群數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)。（二）、 種群增長(zhǎng)的“j”型曲線 1含義：在 條件下的種群，以 為橫坐標(biāo)，以 為縱坐標(biāo)畫出的曲線圖，曲線大致呈 型。2“j”型增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型：（1）模型假設(shè)：條件：在 條件充裕、氣候適宜、沒有敵害；數(shù)量變化：種群的

3、數(shù)量每年以 增長(zhǎng)，第二年的數(shù)量是第一年的 倍。（2）建立模型：t年以后種群的數(shù)量表達(dá)式為： 參數(shù)含義：n0表示 ；nt表示 t表示 ；表示 （三）、種群增長(zhǎng)的“s”型曲線1含義：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量 的曲線，稱為“s”型曲線。2產(chǎn)生原因：自然界的資源和空間總是 的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)斗爭(zhēng)就會(huì) ，以該種群為食的動(dòng)物數(shù)量也會(huì) ，這就會(huì)使種群的出生率 ，死亡率 。當(dāng)種群的死亡率與出生率相等時(shí)，種群就穩(wěn)定在一定的水平。3環(huán)境容納量：在環(huán)境條件 的情況下，一定空間中所能維持的種群 ，又稱 值。（四）、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降1影響因素（1）自然因素： 、食物、 、傳染病等。（2）人為因素：人類

4、活動(dòng)的影響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(huì)急劇 甚至 。3研究意義對(duì)有害動(dòng)物的 、野生動(dòng)物資源的 ，瀕危動(dòng)物種群的 ，都有重要意義二、我的疑問請(qǐng)將預(yù)習(xí)中未能解決和有疑惑的問題寫下來，待課堂上與老師和同學(xué)探究解決課堂探究案探究一、根據(jù)實(shí)例理解“j”型增長(zhǎng)的數(shù)量變化特點(diǎn)：_當(dāng)>1、=1、0<<1、=0時(shí)，種群的數(shù)量變化分別會(huì)怎樣？自然界中“j”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？原因是什么？ 探究二、（1）結(jié)合課本生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果理解“s”型增長(zhǎng)的特點(diǎn)： 。思考：增長(zhǎng)速率最快的點(diǎn)在那里？ （2）“s”型曲線分析： 畫出s曲線的增長(zhǎng)率 分別分析b、c、d

5、點(diǎn)時(shí)的出生率和死亡率情況。 b點(diǎn)：出生率_死亡率 ；c點(diǎn)：出生率_死亡率；d點(diǎn)：出生率_死亡率 一開始ab段數(shù)量增長(zhǎng)慢的原因是_。 數(shù)量增長(zhǎng)最快的是_段，其原因是 _。 cd段增長(zhǎng)速度變慢的可能原因是 d點(diǎn)達(dá)到最大值k值，k值的含義是 你認(rèn)為k值是個(gè)固定值嗎，為什么？ （3）試從環(huán)境容納量上分析保護(hù)大熊貓和控制鼠害的根本措施。探究三、試比較“j”型增長(zhǎng)和“s”型增長(zhǎng)兩種模型的異同？“j”型曲線“s”型曲線前提條件理想增長(zhǎng)特點(diǎn)增長(zhǎng)一段時(shí)間后，數(shù)量趨于穩(wěn)定種群增長(zhǎng)率、增長(zhǎng)速率曲線有無k值相同點(diǎn)均為增長(zhǎng)型曲線探究四：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1、怎樣進(jìn)行酵母菌的計(jì)數(shù)？2、本探究實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置對(duì)照嗎？

6、3、吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，需怎樣操作？4、如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計(jì)數(shù)，應(yīng)當(dāng)采取怎樣的措施？訓(xùn)練案1在營(yíng)養(yǎng)和生存空間等沒有限制的理想條件下，某細(xì)菌每20 min 就分裂繁殖一代。現(xiàn)將該細(xì)菌種群（m個(gè)個(gè)體）接種到培養(yǎng)基上（資源、空間無限），t h后，該種群的個(gè)體總數(shù)是 （ ）a.m·2t b.m·220 c.2t/20 d.m·23t2下圖中曲線表示在a、b、c、d四種條件下細(xì)菌種群的生長(zhǎng)曲線。這四種條件是：a.不斷供應(yīng)養(yǎng)分、水、氧氣，除去有害廢物；b.隨時(shí)間延續(xù)，養(yǎng)分耗盡、有害物質(zhì)積累；c.隨時(shí)間延續(xù)，養(yǎng)分逐漸減少、無有害物質(zhì)積累；d.隨時(shí)間延續(xù)，養(yǎng)分耗盡

7、，由于突變出現(xiàn)了新菌株，可分解原細(xì)菌的代謝廢物，其合成的物質(zhì)又可作為原細(xì)菌的食物。生長(zhǎng)條件分別與生長(zhǎng)曲線、相符合的是 （ ）a.a、b、c、d b.b、c、d、a c.c、d、a、b d.c、b、d、a3研究種群數(shù)量的變化規(guī)律，對(duì)于野生資源的利用和保護(hù)有重要意義，下圖是某海域野生魚類在實(shí)施了休漁保護(hù)后的種群增長(zhǎng)曲線，下列說法錯(cuò)誤的是 （ ）a.為了獲得最大捕撈量，捕撈后種群數(shù)量應(yīng)該保持在b點(diǎn)附近范圍所代表的水平上b.該種群增長(zhǎng)速率最快的點(diǎn)是b點(diǎn)，環(huán)境阻力最大是在8年以后c.休漁能夠很好的促進(jìn)該種群數(shù)量的恢復(fù)，使該種群數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)d.適當(dāng)?shù)牟稉朴欣谠擊~類更新，有利于該種群的生存4下圖表示某種魚

8、遷入一生態(tài)系統(tǒng)后，種群數(shù)量增長(zhǎng)速率隨時(shí)間變化的曲線。下列敘述正確的是 （ ）a.在t0t2時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量呈“j”型增長(zhǎng)b.若在t2時(shí)種群的數(shù)量為k，則在t1時(shí)種群的數(shù)量為k/2c.捕獲該魚的最佳時(shí)期為t2時(shí)d.在t1t2時(shí)，該魚的種群數(shù)量呈下降趨勢(shì)答案：課前預(yù)習(xí)案二、 教材助讀（一）、構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法數(shù)學(xué)模型1數(shù)學(xué)模型：是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的 性質(zhì) 的 數(shù)學(xué) 形式。2研究方法或步驟：（見課本65頁(yè)）觀察研究對(duì)象提出問題提出 合理的假設(shè) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用 適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式 對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 3表達(dá)形式例：在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒有 限制的情況下，

9、某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一次。（1）用數(shù)學(xué)方程式表示：n代以后細(xì)菌的數(shù)量n 2n （2）請(qǐng)將該細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)期數(shù)量填入下面表格,并畫出細(xì)菌的種群增長(zhǎng)曲線：時(shí)間（min）20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264128256512數(shù)學(xué)方程式的優(yōu)點(diǎn)： 準(zhǔn)確 曲線圖的優(yōu)點(diǎn)：能更直觀 反映出種群數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)。（二）、 種群增長(zhǎng)的“j”型曲線 1含義：在 理想 條件下的種群，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以種群數(shù)量 為縱坐標(biāo)畫出的曲線圖，曲線大致呈“j” 型。2“j”型增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型：（1）模型假設(shè)：條件：在 食物和空間 條件充裕、氣候適宜、沒有敵害；數(shù)量變化：種群的數(shù)量

10、每年以 一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年的數(shù)量是第一年的 倍。（2）建立模型：t年以后種群的數(shù)量表達(dá)式為： nt=n0 t 參數(shù)含義：n0表示該種群的起始數(shù)量 ；nt表示t年后該種群的數(shù)量 t表示 時(shí)間 ；表示 該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的數(shù)倍 （三）、種群增長(zhǎng)的“s”型曲線1含義：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線 的曲線，稱為“s”型曲線。2產(chǎn)生原因：自然界的資源和空間總是有限 的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)斗爭(zhēng)就會(huì)加劇 ，以該種群為食的動(dòng)物數(shù)量也會(huì) 增加 ，這就會(huì)使種群的出生率 降低 ，死亡率增高 。當(dāng)種群的死亡率與出生率相等時(shí)，種群就穩(wěn)定在一定的水平。3環(huán)境容納量：在環(huán)境條件 不受破壞

11、 的情況下，一定空間中所能維持的種群 最大數(shù)量 ，又稱 k 值。（四）、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降1影響因素（1）自然因素： 氣候 、食物、 天敵、傳染病等。（2）人為因素：人類活動(dòng)的影響2數(shù)量變化大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)中，在不利條件下，種群的數(shù)量還會(huì)急劇下降 甚至 消失 。3研究意義對(duì)有害動(dòng)物的 防治 、野生動(dòng)物資源的 保護(hù)和利用 ，瀕危動(dòng)物種群的 拯救和恢復(fù) ，都有重要意義二、我的疑問請(qǐng)將預(yù)習(xí)中未能解決和有疑惑的問題寫下來，待課堂上與老師和同學(xué)探究解決課堂探究案探究一、根據(jù)實(shí)例理解“j”型增長(zhǎng)的數(shù)量變化特點(diǎn)：_種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的倍。當(dāng)>1、=1、0<

12、<1、=0時(shí)，種群的數(shù)量變化分別會(huì)怎樣？增長(zhǎng)型數(shù)量升、穩(wěn)定型數(shù)量基本不變、衰退型數(shù)量降、自然界中“j”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？原因是什么？ 不能。自然界的資源和空間總是有限的 探究二、（1）結(jié)合課本生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果理解“s”型增長(zhǎng)的特點(diǎn)：種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（k值）后，將停止增長(zhǎng)并在k值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。思考：增長(zhǎng)速率最快的點(diǎn)在那里？ c （2）“s”型曲線分析： 畫出s曲線的增長(zhǎng)率 分別分析b、c、d點(diǎn)時(shí)的出生率和死亡率情況。 b點(diǎn)：出生率_>_死亡率 ；c點(diǎn)：出生率_>_死亡率；d點(diǎn)：出生率_=_死亡率 一開始ab段數(shù)量增長(zhǎng)慢的原因是 該種群的起始數(shù)量少

13、數(shù)量增長(zhǎng)最快的是_bc_段，其原因是 基數(shù)變大，資源和空間充足 cd段增長(zhǎng)速度變慢的可能原因是 受到資源空間，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)和敵害等因素的限制出生率降低 d點(diǎn)達(dá)到最大值k值，k值的含義是 在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所 維持的種群最大數(shù)量。 你認(rèn)為k值是個(gè)固定值嗎，為什么？會(huì)，因?yàn)榄h(huán)境會(huì)改變（3）試從環(huán)境容納量上分析保護(hù)大熊貓和控制鼠害的根本措施。略探究三、試比較“j”型增長(zhǎng)和“s”型增長(zhǎng)兩種模型的異同？“j”型曲線“s”型曲線前提條件理想環(huán)境資源有限增長(zhǎng)特點(diǎn)種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的倍增長(zhǎng)一段時(shí)間后，數(shù)量趨于穩(wěn)定種群增長(zhǎng)率、增長(zhǎng)速率曲線有無k值有無相同點(diǎn)均為增長(zhǎng)型曲

14、線探究四：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1、怎樣進(jìn)行酵母菌的計(jì)數(shù)？抽樣檢測(cè)，血球計(jì)數(shù)板2、本探究實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置對(duì)照嗎？不需要3、吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，需怎樣操作？將試管輕輕震蕩幾次，使酵母菌均勻分布，技術(shù)準(zhǔn)確4、如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計(jì)數(shù)，應(yīng)當(dāng)采取怎樣的措施？稀釋訓(xùn)練案1在營(yíng)養(yǎng)和生存空間等沒有限制的理想條件下，某細(xì)菌每20 min 就分裂繁殖一代?，F(xiàn)將該細(xì)菌種群（m個(gè)個(gè)體）接種到培養(yǎng)基上（資源、空間無限），t h后，該種群的個(gè)體總數(shù)是 （ d ）a.m·2t b.m·220 c.2t/20 d.m·23t2下圖中曲線表示在a、b、c、d四種條件下細(xì)菌種群的生長(zhǎng)曲線。這四種條件是：a.不斷供應(yīng)養(yǎng)分、水、氧氣，除去有害廢物；b.隨時(shí)間延續(xù)，養(yǎng)分耗盡、有害物質(zhì)積累；c.隨時(shí)間延續(xù)，養(yǎng)分逐漸減少、無有害物質(zhì)積累；d.隨時(shí)間延續(xù)，養(yǎng)分耗盡，由于突變出現(xiàn)了新菌株，可分解原細(xì)菌的代謝廢物，其合成的物質(zhì)又可作為原細(xì)菌的食物。生長(zhǎng)條件分別與生長(zhǎng)曲線、相符合的是 （ c ）a.a、b、c、d b.b、c、d、a c.c、d、a、b d.c、b、d、a3研究種群數(shù)量的變化規(guī)律，對(duì)于野生資源的利用和保護(hù)有重要意義，下圖是某海域野生魚類在實(shí)施了休漁保護(hù)后的種群增長(zhǎng)曲線，下列說法錯(cuò)誤的是 （ b ）a.為了獲得最大捕撈量，捕撈后種群數(shù)量應(yīng)該