第1章 第2节 种群数量的变化-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版，单选）

第2节　种群数量的变化 课程标准 核心素养 1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化活动,尝试建立数学模型和解释种群的数量变化。 2.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。 3.阐明环境容纳量原理在实践中的应用。 生命观念　概括总结两种曲线模型的不同点。 科学思维　通过阐释种群数量变化培养学生建模及模型分析能力。 社会责任　环境容纳量原理在保护濒危物种中的应用。 课前·自主预习 　 知|识|梳|理 一、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数学形式。 2.建构数学模型的实例。 步骤 研究方法 研究实例 提出 问题 观察研究对象,提出问题 细菌每20 min分裂一次,怎样计算细菌繁殖n代后的数量? 提出 假设 提出合理的假设 在资源和生存空间没有限制的条件下,细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响 建立 模型 根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达 Nn=2n(N代表细菌数量,n表示第几代) 检验 修正 通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正 观察、统计细菌数量,对自己所建立的模型进行检验或修正 3.数学模型的表达形式。 (1)数学公式:优点是科学、准确。 (2)曲线图:优点是直观。 二、种群数量的变化 1.种群的“J”形增长。 (1)模型假设。 ①条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。 ②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λ倍。 (2)建立模型。 t年后种群数量表达式为Nt=N0λt。 (3)特点:种群数量连续增长。 2.种群的“S”形增长。 (1)条件:自然界中的资源和空间总是有限的。 (2)曲线特点:呈“S”形增长,种群数量达到一定的环境条件所能维持的种群最大数量(K值)后,数量趋于稳定。 (3)形成原因。 种群密度增大→种内竞争加剧,天敌增加→出生率降低,死亡率升高→当出生率=死亡率时,数量趋于稳定,达到K值 (4)K值。 又称环境容纳量,一定的环境条件所能维持的种群最大数量。同一种群的K值不是固定不变的,会随着环境条件的改变而变化。 三、种群数量的波动 1.对于大多数生物来说,种群数量总是在波动中,在特定条件下可能出现种群数量爆发增长,如蝗灾、鼠灾、赤潮等;种群长久处于不利条件下,种群数量会出现持续性的或急剧的下降。 2.种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少,种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡。 四、培养液中酵母菌种群数量的变化 1.实验原理。 (1)酵母菌可用液体培养基(培养液)来培养,培养基中酵母菌种群数量的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。 (2)可采用抽样检测的方法对酵母菌进行显微计数。 (3)以培养液中的酵母菌种群数量和时间为坐标轴作曲线,从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。 2.实验步骤。 3.实验结果。 实验开始时培养液中营养物质充足、空间充裕、条件适宜,酵母菌大量繁殖,数量剧增。随着酵母菌数量的不断增多,营养物质的消耗、pH的变化、有害产物的积累等,使酵母菌死亡率高于出生率,种群数量下降,最终消失。 自|主|检|测 判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)种群数量的变化就是指种群数量的增长。 (×) 提示　种群数量的变化是指种群数量的增长、波动、下降、消亡等。 (2)对于“S”形曲线,同一种群的K值是固定不变的,与环境因素无关。 (×) 提示　K值并非一成不变,会随环境的变化而发生改变。 (3)外来入侵物种进入一个新环境中必定表现为“J”形增长。 (×) 提示　只有在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下,种群数量的增长才能表现为“J”形增长。 (4)在K/2控制有害动物最有效。 (×) 提示　在K/2时,种群的增长速率最大,因此对于有害动物不宜在此防治,最好在达到K/2前进行防治。 (5)研究种群数量的变化有利于对有害动物进行防治以及对野生生物资源加以保护和利用。 (√) (6)在理想条件下,影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量。 (×) 提示　在理想条件下,种群无环境容纳量。 (7)在相对稳定的生态系统中,种群数量在K值上下波动。 (√) (8)培养液中酵母菌的种群数量在培养早期近似于“J”形增长。 (√) 课堂·合作探究 　 知识点一　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数学形式。 2.类型:数学公式、坐标曲线图等。 提醒:数学公式能准确反映种群数量的变化,但不够直观;坐标曲线图能更直观地反映种群数量的变化趋势,但不够准确。 3.实例:以教材“科学方法”中的素材为例。 项目 研究实例 研究方法 提出 问题 细菌每20 min分裂一次,