鹤岗一中种群数量的变化导学案初稿附答案.doc

课题：种群数量的变化使用说明及学法指导通过阅读课本初步了解种群数量的变化的数学模型的构建过程以及两种曲线模型的应用学习目标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茵种群数量的变化，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。 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：建构种群增长的数学模型。 课前预习案一、 教材助读（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：（见课本65页）观察研究对象提出问题提出 根据实验数据，用 对事物的性质进行表达通过进一步实验或观察等，对模型进行 3表达形式例：在营养和生存空间没有 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代以后细菌的数量N （2）请将该细菌产生的后代在不同时期数量填入下面表格,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： 曲线图的优点：能更 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 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： 参数含义：N0表示 ；Nt表示 t表示 ；表示 （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，种内斗争就会 ，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。（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，种群的数量还会急剧 甚至 。3研究意义对有害动物的 、野生动物资源的 ，濒危动物种群的 ，都有重要意义二、我的疑问请将预习中未能解决和有疑惑的问题写下来，待课堂上与老师和同学探究解决课堂探究案探究一、根据实例理解“J”型增长的数量变化特点：_当>1、=1、0<<1、=0时，种群的数量变化分别会怎样？自然界中“J”型增长能一直持续下去吗？原因是什么？ 探究二、（1）结合课本生态学家高斯的实验结果理解“S”型增长的特点： 。思考：增长速率最快的点在那里？ （2）“S”型曲线分析： 画出S曲线的增长率 分别分析B、C、D点时的出生率和死亡率情况。 B点：出生率_死亡率 ；C点：出生率_死亡率；D点：出生率_死亡率 一开始AB段数量增长慢的原因是_。 数量增长最快的是_段，其原因是 _。 CD段增长速度变慢的可能原因是 D点达到最大值K值，K值的含义是 你认为K值是个固定值吗，为什么？ （3）试从环境容纳量上分析保护大熊猫和控制鼠害的根本措施。探究三、试比较“J”型增长和“S”型增长两种模型的异同？“J”型曲线“S”型曲线前提条件理想增长特点增长一段时间后，数量趋于稳定种群增长率、增长速率曲线有无K值相同点均为增长型曲线探究四：培养液中酵母菌种群数量的变化1、怎样进行酵母菌的计数？2、本探究实验需要设置对照吗？3、吸出培养液进行计数前，需怎样操作？4、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？训练案1在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20 min 就分裂繁殖一代。现将该细菌种群（m个个体）接种到培养基上（资源、空间无限），T h后，该种群的个体总数是 （ ）A.m·2T B.m·220 C.2T/20 D.m·23T2下图中曲线表示在a、b、c、d四种条件下细菌种群的生长曲线。这四种条件是：a.不断供应养分、水、氧气，除去有害废物；b.随时间延续，养分耗尽、有害物质积累；c.随时间延续，养分逐渐减少、无有害物质积累；d.随时间延续，养分耗尽，由于突变出现了新菌株，可分解原细菌的代谢废物，其合成的物质又可作为原细菌的食物。生长条件分别与生长曲线、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4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 （ ）A.在t0t2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/2C.捕获该鱼的最佳时期为t2时D.在t1t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势答案：课前预习案二、 教材助读（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 性质 的 数学 形式。2研究方法或步骤：（见课本65页）观察研究对象提出问题提出 合理的假设 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实验或观察等，对模型进行检验或修正 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代以后细菌的数量N 2n （2）请将该细菌产生的后代在不同时期数量填入下面表格,并画出细菌的种群增长曲线：时间（min）20406080100120140160180细菌数量248163264128256512数学方程式的优点： 准确 曲线图的优点：能更直观 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 理想 条件下的种群，以时间为横坐标，以种群数量 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 食物和空间 条件充裕、气候适宜、没有敌害；数量变化：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 倍。（2）建立模型：t年以后种群的数量表达式为： Nt=N0 t 参数含义：N0表示该种群的起始数量 ；Nt表示t年后该种群的数量 t表示 时间 ；表示 该种群数量是一年前种群数量的数倍 （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，数量趋于稳定的增长曲线 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有限 的，当种群密度增大时，种内斗争就会加剧 ，以该种群为食的动物数量也会 增加 ，这就会使种群的出生率 降低 ，死亡率增高 。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 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。（四）、种群数量的波动和下降1影响因素（1）自然因素： 气候 、食物、 天敌、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波动中，在不利条件下，种群的数量还会急剧下降 甚至 消失 。3研究意义对有害动物的 防治 、野生动物资源的 保护和利用 ，濒危动物种群的 拯救和恢复 ，都有重要意义二、我的疑问请将预习中未能解决和有疑惑的问题写下来，待课堂上与老师和同学探究解决课堂探究案探究一、根据实例理解“J”型增长的数量变化特点：_种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍。当>1、=1、0<<1、=0时，种群的数量变化分别会怎样？增长型数量升、稳定型数量基本不变、衰退型数量降、自然界中“J”型增长能一直持续下去吗？原因是什么？ 不能。自然界的资源和空间总是有限的 探究二、（1）结合课本生态学家高斯的实验结果理解“S”型增长的特点：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。思考：增长速率最快的点在那里？ C （2）“S”型曲线分析： 画出S曲线的增长率 分别分析B、C、D点时的出生率和死亡率情况。 B点：出生率_>_死亡率 ；C点：出生率_>_死亡率；D点：出生率_=_死亡率 一开始AB段数量增长慢的原因是 该种群的起始数量少 数量增长最快的是_BC_段，其原因是 基数变大，资源和空间充足 CD段增长速度变慢的可能原因是 受到资源空间，种内竞争和敌害等因素的限制出生率降低 D点达到最大值K值，K值的含义是 在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所 维持的种群最大数量。 你认为K值是个固定值吗，为什么？会，因为环境会改变（3）试从环境容纳量上分析保护大熊猫和控制鼠害的根本措施。略探究三、试比较“J”型增长和“S”型增长两种模型的异同？“J”型曲线“S”型曲线前提条件理想环境资源有限增长特点种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍增长一段时间后，数量趋于稳定种群增长率、增长速率曲线有无K值有无相同点均为增长型曲线探究四：培养液中酵母菌种群数量的变化1、怎样进行酵母菌的计数？抽样检测，血球计数板2、本探究实验需要设置对照吗？不需要3、吸出培养液进行计数前，需怎样操作？将试管轻轻震荡几次，使酵母菌均匀分布，技术准确4、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？稀释训练案1在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20 min 就分裂繁殖一代。现将该细菌种群（m个个体）接种到培养基上（资源、空间无限），T h后，该种群的个体总数是 （ D ）A.m·2T B.m·220 C.2T/20 D.m·23T2下图中曲线表示在a、b、c、d四种条件下细菌种群的生长曲线。这四种条件是：a.不断供应养分、水、氧气，除去有害废物；b.随时间延续，养分耗尽、有害物质积累；c.随时间延续，养分逐渐减少、无有害物质积累；d.随时间延续，养分耗尽，由于突变出现了新菌株，可分解原细菌的代谢废物，其合成的物质又可作为原细菌的食物。生长条件分别与生长曲线、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 （ B ）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4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 （ B ）A.在t0t2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/2C.捕获该鱼的最佳时期为t2时D.在t1t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势