第一章 种群 第二节 不同条件下种群的增长方式不同-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修2教师用书word（浙科版）

第二节　不同条件下种群的增长方式不同 课程解读 知能目标 核心素养 1.通过探究果蝇种群的增长，尝试建立数学模型以解释种群的数量变化 2．能够利用数学模型来表征、解释和预测种群数量的变化 3．举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长等数量变化 4．运用种群数量变化规律解决生产、生活中的实际问题 1.关注人类活动对动、植物种群数量变化的影响 2．认识建立数学模型是解释种群数量变化的重要方法，通过尝试建立指数增长、逻辑斯谛增长模型，学会数学建模的方法 (见学生用书P9) 知识点一　探究果蝇种群的增长 1．活动目的 (1)学会培养果蝇的方法与技能。 (2)分析果蝇的数量变化，绘制果蝇增长的 曲线图 ，学会数学建模的方法。 2．探究问题 (1)不同环境条件下果蝇种群是以什么方式增长的？ (2)果蝇种群的这种增长方式有何规律？ 3．方法步骤 (1)取500 mL广口瓶3个，先在每个广口瓶底部铺一层厚约2 cm的棉花，然后放入大小相等且熟透了的半根香蕉、2只雌果蝇和2只雄果蝇，最后用双层纱布盖住瓶口，并用橡皮筋扎紧，作为 果蝇培养瓶 。 (2)将培养瓶置于 温度适宜 (20～25 ℃)的环境中培养。 (3)每天观察、记录培养瓶中的果蝇 个体数 ，持续3周。若培养瓶内的果蝇数量不易直接观察计数时，另取一洁净广口瓶作为果蝇的麻醉瓶，放入滴有 1～2滴乙醚的棉花团，并将其与培养瓶的瓶口对接，轻拍培养瓶把果蝇赶入 麻醉瓶 。待果蝇麻醉后，将其全部倒在白纸上，用 毛笔 进行计数。计数结束后再将这些果蝇放回培养瓶中培养。 小思考：活动中发现，果蝇种群的数量增长曲线最后出现了渐近线，有何含义？ 【答案】 在一定环境中，种群增长曲线的渐近线所对应的数值，是该环境所能承载的该种群的最大数量，即该环境所能养活的种群的最大数量。 知识点二　建立数学模型是解释种群数量变化的重要方法 1．数学模型：用来描述现实系统或其性质的一个抽象简化的数学结构。 2．数学模型的表现形式：数学方程式或曲线图。 3．构建数学模型的意义：描述、解释和预测种群数量的变化。 4．举例说明建构数学模型的步骤(以探究果蝇种群的增长活动为例)： 小思考：如果我们用N表示细菌数量，n表示繁殖产生细菌的代数，请构建1个细菌增殖n代后种群数量的公式模型。 【答案】 Nn＝1×2n。 知识点三　种群在无限环境条件下呈指数增长 1．指数增长(又称 “J”形增长 )的曲线 2．指数增长的条件： 资源 无限、 空间 无限和不受其他生物制约(理想条件)。 3．指数增长的特点：起始增长 很慢 ，但随着种群基数的增大，增长会越来越 快 ，每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长。 小思考：研究表明，新型松毛虫繁殖力很强，在一定条件下新型松毛虫短时间内可呈“J”形增长，假设迁入某地的新型松毛虫初始种群数量为1 000只，每天可增加5%，10天后新型松毛虫的种群数量为多少？ 【答案】 1 000×1.0510只。在一定条件下新型松毛虫短时间内可呈“J”形增长，假设迁入某地的新型松毛虫初始种群数量为1 000只，每天可增加5%，种群的数量为前一天的倍数λ＝1＋5%＝1.05，10天后新型松毛虫的种群数量为1 000×1.0510只。 知识点四　种群在有限环境条件下呈逻辑斯谛增长 1．逻辑斯谛增长(又称 “S”形增长 )的曲线 2．逻辑斯谛增长的条件： 空间 有限、 资源 有限和受到 其他生物 制约。 3．环境容纳量：长时期内环境所能维持的种群 最大数量 ，用字母 K 表示。由于种群数量高于K时可能 下降 ，低于K时可能 上升 ，所以K值只代表种群数量的一个 平均值 。 4．逻辑斯谛增长曲线的五个时期 区段 阶段名称 种群密度增长速度 a 开始期 缓慢 b 加速 期 逐渐加快 c 转折期 最快 d 减速期 逐渐变慢 e 饱和 期 不再增长或在K值上下波动 5．研究种群的增长方式的意义 (1)意义：能更好地利用和保护生物资源， 防治有害生物。 (2)应用举例 ①根据逻辑斯谛增长曲线在转折期增长 最快 的特点，可预知草原上放牧量为多少时既能保护草原，又能获得最好的经济效益。 ②对于濒危野生动物的保护，可通过改善生存环境来增大 环境容纳量 以促进其增长。 ③对于有害生物的防治，通过限制环境因素来降低 环境容纳量 以抑制其增长。 小思考：我们在灭鼠时，如果只采用杀死的办法，采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量，请从环境容纳量的角度，提出更有效的控制鼠害的方案。 【答案】 增加老鼠生存环境阻力(可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑)，使环境容纳量降低。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)“J”形曲线是发生在自然界中最为普遍的种群增长