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1、4.2 种群数量的变化导学案学习目标：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。学习重点：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。学习难点：建构种群增长的数学模型自主学习一、 构建种群增长模型的方法数学模型1数学模型：是用来描述一个系统或它的 的 形式。2研究方法或步骤：提出问题提出 根据实验数据，用 对事物的性质进行表达检验或修正3表达形式例：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次。（1） 用数学方程式表示：n代以后
2、细菌的数量N（2）请将该细菌产生的后代在不同时期的数量填入下表,并画出细菌的种群增长曲线：时间（min）20406080100120140160180细菌数量数学方程式的优点：科学、准确；曲线图的优点：能更 地反映出种群数量的增长趋势。二、 种群增长的“J”型曲线1含义：在 条件下的种群，以 为横坐标，以 为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈“J”型。2“J”型增长数学模型：（1）模型假设：条件：在 条件充裕、气候适宜、没有敌害；数量变化：种群的数量每年以 增长，第二年的数量是第一年的 倍。（2）建立模型：t年以后种群的数量表达式为： 各参数含义：N0表示 ；Nt表示 t表示 ；表示 探究二：然界
3、中“J”型增长能一直持续下去吗？原因是什么？三、 种群增长的“S”型曲线1含义：种群经过一定时间的增长后，数量 的曲线，称为“S”型曲线。2产生原因：自然界的资源和空间总是 的，当种群密度增大时，种内竞争就会 ，以该种群为食的动物数量也会 ，这就会使种群的出生率 ，死亡率 。当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。3 环境容纳量：在环境条件 的情况下，一定空间中所能维持的种群 ，又称 值。探究三：1. 两曲线的比较来源:学科网ZXXK“J”型曲线“S”型曲线曲线图来源:Z.xx.k.Com形成条件形成原因数量变化增长率增长率曲线图K值适用范围共同点2. 课本P67思考与讨论3.
4、当一个种群迁入一个新的适宜环境时，种群数量如何变化？学习检测 1.研究种群数量的变化规律，对于野生资源的利用和保护有重要意义，下图是某海域野生鱼类在实施了休渔保护后的种群增长曲线，下列说法错误的是 （ ）A.为了获得最大捕捞量，捕捞后种群数量应该保持在b点附近范围所代表的水平上B.该种群增长速率最快的点是b点，环境阻力最大是在8年以后C.休渔能够很好的促进该种群数量的恢复，使该种群数量持续增长D.适当的捕捞有利于该鱼类更新，有利于该种群的生存四、种群数量的波动和下降1影响因素（1）自然因素： 、食物、 、传染病等。（2）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 中，在不利条件下
5、，种群的数量还会急剧 甚至 。3、研究种群数量变化的意义：（1） 有害动物；注意：对于有害生物的防治，不应在K/2时才采取措施，应在数量还未明显增多时就采取措（2）保护和利用 ；（3）拯救和恢复 。注意：对于濒危动植物而言，由于环境污染、人类破坏等，造成环境对于此种生物的K值变小，通过建立自然保护区等措施提高环境容纳量，是保护这些生物的根本措施。在“S”型曲线中，种群数量达到环境容纳量的一半（K/2）时，种群增长率最大，资源再生能力最强。因此在野生生物资源合理开发利用方面，要保证捕捞或利用后，生物种群数量不得低于K/2，这样既可持续获得最大利用量，又可保持种群的高速增长。特别提醒： 开发和利用
6、动植物资源的最佳时期是在K/2处，而不是K处。 运用种群数量变化规律解决实际问题时，要注意种群数量与增长率之间的关系五探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”1、实验原理：（1）酵母菌可以用液体培养基（培养液）来培养（2）培养液中酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、ph、温度等因素有关（3）酵母菌是兼性厌氧型微生物，有氧时产生_,无氧时产生_2、目的：初步学会酵母菌等生物的计数及数量变化曲线的绘制3、实验步骤： （1）取10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入到试管中（2）将酵母菌接种入试管中的培养液中混合均匀 （3）将试管在28条件下连续培养来源:学科网（4）每天取样计数酵母菌数量，采用
7、抽样检测方法 （5）分析结果、得出结论：将所得数值用曲线图表示出来，分析实验结果，得出酵母菌种群数量变化规律4、注意事项（1）显微镜计数时，对于压在方格线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌（2）从试管中吸出培养液计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差（3）每天计数酵母菌数量的时间要固定。5.表达和交流 数量（个） 0 t（天）（1） 根据实验数据可得如图所示的增长曲线。（2） 增长曲线的总趋势是先上升再降低（3） 影响酵母菌种群数量的因素可能有养料、温度、PH及有害代谢废物等特别提醒在换算成培养液中酵母菌总数时要注意单位的转换。测定的酵母菌种群数量变
8、化是在恒定容积的培养基中培养测定的，与自然界中的数量变化有差异。学习检测下图中表示在良好的生长环境下，“小球藻分裂繁殖中的细胞数量”、鸡产蛋数量（每天产一枚）”和“竹子自然生长的高度”这三种现象与时间的关系依次是（ ） A乙、甲、丁B甲、丙、乙C丙、甲、乙D丁、乙、丙拓展延伸对于某水体中的鱼，何时捕？捕捞多少？才能既不会使资源枯竭，又使资源得到充分利用？【主干网络】研究方法理想环境有限环境各因素的影响种群数量的变化【巩固练习】1经调查，第一年某种昆虫种群数量为N0，如果在理想的条件下，每年的增长率=1.3保持不变，则第三年该种群数量为（ ） . 1.3 N0 B. 1.69 N0 C. 2.3
9、 N0 D5.29 N02.自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是（ ）A“S”型增长曲线表示种群数量和食物的关系B种群的增长速率先升高后降低C在K值之前，不存在种内斗争D当鱼的种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产量3、一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，哪一项是不正确的（ ）A先呈“S”形增长，后呈“J”形增长B先呈“J”形增长，后呈“S”形增长C种群数量达到K值后会保持稳定DK值是环境条件允许的种群增长的最大值4、下图是一个鼠群迁入一个新的生态系统后的生长曲线图。试分析在曲线中哪段表示食物最可能成为鼠群繁殖速度的限制因素（ ）AEF段BD
10、E段 CBE段 DCB段5右图所示为自然环境中生物种群数量变化曲线，下列有关叙述错误的是 （ ）Ad处波动主要是因为出生率和死亡率变动所致B“竭泽而渔”会使鱼虾数量下降至b以下，使生态系统发展停滞甚至崩溃C灭鼠时如果仅杀死一半老鼠，可能效果适得其反D微生物初级代谢产物在a 阶段大量合成，因此，生产上发酵必须在a时停止6下图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是（ ） 环境中影响种群增长的阻力 环境中允许种群增长的最大值 其数量表示种群内迁出的个体数 其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A. B. C. D. 7. 右图表示了鲸的生殖数量变化速率、
11、死亡数量变化速率与种群大小的关系。图中表示生殖数量变化速率的曲线和K点代表的含义分别是 A曲线1，种群的最大数量 B曲线2，种群的最大数量 C曲线1，某一环境条件下的种群的最大数量 D曲线2，某一环境条件下的种群的最大数量8右图中曲线1和曲线2代表物种1和物种2的耐热范围。请分析在什么情况下，物种2比物种1的竞争能力强A温度在t1t2范围内 B温度在t2t3范围内C温度在t2以下D温度在t3以上9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，岛上人口增长如下图所示。请回答：（1）该岛在m年内，人口增长呈 曲线。当人口数量接近n线时，环境阻力越来越大，n是该岛环境 ；（2） 当人口数量强行增长到0点时，就会很快下降到P点，原因是人口剧增后，岛上生活资源发生短缺，各种人为因素使 遭到破坏。10.下图是一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线图，据图回答（1）（5）题。（1）图中表示种群数量最大的一点是 。（2）图中表示种群增长速度最快的一点是 。（3）该种群的增长速率由缓慢到增大是在迁入 年后开始的。（4）此动物种群增长的曲线呈 型。（5）种群数量达到环境条件所允许的最大值的点是 ，既要获得最大的捕获量，又要使动来源:学#科#网物资源的更新不受破坏，应该使该动物种群的数量保持在 点上。