高中生物-種群數(shù)量的變化教學(xué)課件設(shè)計

生物高一必修三人教版第四章種群和群落第二節(jié)種群數(shù)量的變化第四章種群和群落第二節(jié)種群數(shù)量的變化學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1、說明建構(gòu)種群增長模型的方法。2、用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化，解決生活生產(chǎn)中的實際問題。能力目標(biāo)：1、通過探究培養(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,培養(yǎng)我們的探究能力和建模能力。2、培養(yǎng)分析問題的能力和求同求異的思維能力。情感態(tài)度價值觀目標(biāo)：關(guān)注人類活動對種群數(shù)量變化的影響在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。問題探討：思考：1、細(xì)菌數(shù)量的變化隨著時間的變化有什么規(guī)律？可以用哪些數(shù)學(xué)形式來描述？2、72小時后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？3、在一個培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？如何驗證你的觀點？

時間（min)20406080100120140......分裂次數(shù)1234567......n細(xì)菌數(shù)量（個）248163264128......2n20n數(shù)學(xué)公式:N=2n以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌的數(shù)量增長曲線。1、數(shù)學(xué)模型概念:

用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式2、表現(xiàn)形式:數(shù)學(xué)公式坐標(biāo)曲線法等3、建立數(shù)學(xué)模型的步驟Nn＝2n一、建構(gòu)種群增長模型的方法

知識點3、你采用哪一種數(shù)學(xué)形式來表達(dá)細(xì)菌種群數(shù)量增長的規(guī)律？4、建構(gòu)數(shù)學(xué)模型后，還要通過進(jìn)一步_________等，對模型進(jìn)行檢驗和修正。﹡公式、曲線圖等實驗或觀察2、為什么要設(shè)定“營養(yǎng)和生存空間沒有限制”這一條件？

﹡條件不同，細(xì)菌增長的規(guī)律不同，其表達(dá)的數(shù)學(xué)形式不同1、“細(xì)菌每20分鐘分裂一次”這一規(guī)律是怎樣得出的？﹡通過對研究對象的觀察和實驗得出來的根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)通過進(jìn)一步實驗或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗或修正觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)研究方法

n＝60min×72h÷20min＝216Nn＝2n＝

2216

2、72小時后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？3、在一個培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？如何驗證你的觀點？問題探討：二、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究

1、本探究活動還需要設(shè)置對照嗎？需要做重復(fù)實驗嗎？2、取樣前，為何將試管輕輕震蕩幾次？

不需要再設(shè)置對照。不需要做重復(fù)實驗。使酵母菌均勻分布，保證估算結(jié)果準(zhǔn)確。3、計數(shù)時，壓在小方格界線上的酵母菌，怎樣計數(shù)？4、如果計數(shù)板小方格內(nèi)酵母菌過多，應(yīng)當(dāng)采取怎樣的措施？5、每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定嗎？計上不計下，計左不計右。先將培養(yǎng)液稀釋，再計數(shù)。固定。間隔相同的時間進(jìn)行比較。不同溫度下酵母菌種群數(shù)量的變化試管編號A組B組C組管內(nèi)液體（ml）培養(yǎng)液1010無菌水10溫度條件28℃5℃28℃進(jìn)一步探究視頻不同溫度下酵母菌種群數(shù)量的變化次數(shù)12345678時間/h024487296120144168酵母菌數(shù)(106/ml)A0.85.25.64.820.80.40.08B0.81.222.83.23.63.23C0.80.40.100000不同溫度下酵母菌種群數(shù)量的變化24hA組試管中酵母菌種群24h內(nèi)數(shù)量變化情況美國某島嶼環(huán)頸雉種群數(shù)量的增長1859年，24只6億只近100年澳大利亞野兔鳳眼蓮又稱水葫蘆。原產(chǎn)南美，1901年作為一種花卉引入我國，50～60年代作為豬飼料推廣種植，并發(fā)展為水質(zhì)凈化種類，后逸為野生。90年代中期，在我國南方的一些河道和湖泊，鳳眼蓮覆蓋面積達(dá)100%。在云南省昆明市滇池內(nèi)，1994年鳳眼蓮的覆蓋面積約達(dá)10km2。（1）條件:（2）數(shù)學(xué)模型：種群數(shù)量時間三、種群數(shù)量的變化1、“J”型增長的數(shù)學(xué)模型知識點在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等Nt=N0

λt

N0為________，t為______，Nt表示_______________，λ為__________起始數(shù)量時間t年后該種群的數(shù)量該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù){曲線圖公式我國自1393－1990年以來人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：年份1393157817641849192819821990億0.60.62.04.14.710.311.6與社會的聯(lián)系典例1、假定當(dāng)年種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的λ倍，右圖表示λ值隨時間的變化曲線。下列相關(guān)敘述錯誤的是A．O～a年，種群數(shù)量不變，其年齡組成是穩(wěn)定型B．a(chǎn)～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，種群呈增長型D．c～d年，種群數(shù)量增加，種群呈“J”型增長典例λ與“J”型增長種群的數(shù)量關(guān)系：（1）λ>1時，種群數(shù)量____；種群的年齡組成為_____型。（2）λ=1時，種群數(shù)量_____，維持穩(wěn)定。（3）0<λ<1時，種群數(shù)量____；種群的年齡組成為_____型。（4）λ=0時，種群_____。點撥增長增長不變減少衰退滅亡1、假定當(dāng)年種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的λ倍，右圖表示λ值隨時間的變化曲線。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)。A．O～a年，種群數(shù)量不變，其年齡組成是穩(wěn)定型B．a(chǎn)～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，種群呈增長型D．c～d年，種群數(shù)量增加，種群呈“J”型增長典例C典例2、東方田鼠繁殖能力很強，在最初的一個月內(nèi)，種群數(shù)量每天增加1.47%，假設(shè)東方田鼠種群遷入某地初期為3000只，則30天后該種群的數(shù)量為_____只。（用公式表示，不必計算具體結(jié)果）3000×（1.0147）30“J”型曲線種群的增長率轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化ABCABCλ一1點撥A組試管中酵母菌種群48h內(nèi)數(shù)量變化情況48h實例

——

生態(tài)學(xué)家高斯的實驗在0．5mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，然后每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過反復(fù)實驗，得出了如圖所示的結(jié)果。（2）條件：K值知識點三、種群數(shù)量的變化2、“S”型增長（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_____。資源和空間有限（存在環(huán)境阻力）（1）數(shù)學(xué)模型不受破壞最大數(shù)量K值KK/2（4）“S”型曲線的種群增長速率個體數(shù)量時間t0t1t2①起始數(shù)量→K/2時，增長速率

；②K/2時，出生率與死亡率之差最大，增長速率

；③K/2→K

時，增長速率

；④K值時，種群數(shù)量達(dá)到最大，種群增長速率為

，即出生率

死亡率。逐漸增大最大不斷降低零≈知識點1、為了保護(hù)魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平?為什么？根據(jù)種群增長的S型曲線，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在K/2水平。這是因為在這個水平上種群增長速率最大。思考與討論2、對于家鼠等有害動物的控制，滅鼠時，如果只采取殺死老鼠這一辦法，效果好嗎？為什么？注意，家鼠的繁殖力很強，種群數(shù)量每天可增加1.47％。從K值的角度考慮，應(yīng)該怎樣做？提示：對家鼠等有害動物的控制，可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所；

養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。蒼鷺的保護(hù)云豹的保護(hù)野豬的保護(hù)救護(hù)被困的鯨魚全力防蝗減災(zāi)3、下圖a、b分別為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變化曲線。下列對陰影部分的理解正確的是（）

①環(huán)境中影響種群增長的阻力②環(huán)境中允許種群增長的最大值③其數(shù)量表示種群內(nèi)遷出的個體數(shù)④其數(shù)量表示通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)A.①③B.①④C.②③D.②④

B典例項目“J”型曲線“S”型曲線前提條件種群增長特點K值的有無點撥在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等

持續(xù)增長；增長率保持不變增長到一定數(shù)量，保持相對穩(wěn)定；增長速率先增大后降至0無K值 有K值資源和空間等有限

下圖表示某種魚遷入一生態(tài)系統(tǒng)后，種群數(shù)量增長速率隨時間變化的曲線。下列敘述正確的是（）A.在