1.2种群数量的变化学案2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修2

学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 人教版（2019）高一生物选择性必修二导学案 第2节　种群数量的变化 学习目标：尝试建立数学模型解释种群的数量变动。 学科素养：1.生命观念——通过分析影响种群数量变化的因素，形成稳态与平衡观。 2．科学思维——通过分析与比较，明确种群的“J”形增长和“S”形增长的条件和特点。 3．科学探究——通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。 4．社会责任——运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题．关注人类活动对动植物种群数量变化的影响。 自主梳理 知识点一种群数量增长曲线 1．建构种群增长模型的方法 (1)数学模型：用来描述一个系统或它的性质的________。 (2)表达形式 ①________。 ②曲线图，它能更直观地反映出种群的增长趋势。 (3)建立数学模型的目的 描述、解释和预测种群____________。 答案：(1)数学形式　(2) ①数学公式(3) 数量的变化 2．种群的“J”形增长 (1)含义：自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以________为横坐标，________为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。这种类型的种群增长称为“J”形增长。如下图： (2)模型假设 (3)数学模型：________。 各参数的意义 答案：(1)时间　种群数量 (2)食物　空间　适宜　天敌 (3)Nt＝N0λt　起始数量　数量　前一年　倍数 3．种群的“S”形增长 (1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于________，增长曲线呈“S”形。这种类型的种群增长称为“S”形增长。如下图： (2)形成原因 在自然界，当一种生物迁入一个条件适宜的新分布地时，初始阶段一般会出现较快增长，但是，________总是有限的。当种群密度增大时，________就会加剧，这就会使种群的出生率________，死亡率________。当死亡率升高至与出生率________时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。 (3)环境容纳量 ________条件所能维持的种群________称为环境容纳量，又称________。 答案：(1)稳定 (2)资源和空间　种内竞争　降低　升高　相等 (3)一定的环境　最大数量　K值 4．种群数量的波动 (1)种群数量的波动 在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。但对于大多数生物的种群来说，种群数量总是在________中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。________、________、赤潮等，就是种群数量爆发增长的结果。 (2)种群数量的下降 当种群长久处于不利条件下，如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏，种群数量会出现持续性的或急剧的________。种群的延续需要有一定的________为基础。 (3)保护 对那些已经低于种群延续所需要的______________________的物种，需要采取有效的措施进行保护。 答案：(1)波动　蝗灾　鼠灾 (2)下降　个体数量 (3)最小种群数量 [互动探究] 1．种群的“J”形增长 【实验情境】细菌的繁殖速率很快。假定在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就繁殖一代，如图所示。完成下列思考，体验建构数学模型的方法。 (1)模型构建过程 ①仔细观察细菌分裂繁殖的规律，完善下表： 时间(min) 20 40 60 80 100 120 180 繁殖代数(代) 1 2 3 4 5 6 ____ 细菌数量(个) ____ ____ ____ ____ 32 64 ____ ②总结细菌数量(N)和繁殖代数(n)之间的关系，写出相应的数学公式：_________________________。 ③根据②所得到的数学公式，画出细菌种群数量增长的曲线。 (2)曲线分析 ①尝试分析种群数量“J”形增长的条件有哪些。_________。 ②根据“J”形曲线公式：Nt＝N0·λt(N0为该种群的起始数量，t为时间，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数)，可知“J”形增长的增长率为________，分析当λ不同时，种群数量的变化及此时种群年龄结构的所属类型。 λ值 种群数量 年龄结构类型 ＞1 ________ 增长型 ＝1 不变 ________ ________ 减小 衰退型 ③在自然界中是否存在种群“J”形增长曲线？ _______________________________________。 答案：(1)①9　2　4　8　16　512　②N＝2n