1.2种群数量变化 导学案-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

1.2 种群数量的变化 导学案 【学习目标】 1.通过探究手上的细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。 2.能够利用数学模型来表征、解释和预测种群数量的变化，认同模型在生物学研究中的应用。 3.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。（重难点） 4.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。 【学习重点】 举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。 【学习难点】 分析种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。 一、课前预习 预习教材7-10页，提前预习本节内容。 2、 课堂环节 　建构种群增长模型的方法 1.数学模型：数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 2.建立数学模型的步骤（以问题探讨上的素材为例）： 我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要经常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌20min就通过分裂繁殖一代。 （1）学习研究步骤 （2）建立数学模型 根据公式Nn=2n计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，填入下表。 时间/min 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量/个 以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌种群的增长曲线。 3.数学模型的表现形式 （1）__________法、数据精确，但不能直观地反映出种群的增长趋势。 （2）__________法、能直观地反映出种群的增长趋势，但数据不精确。 4.回答问题 （1）第n代细菌数量的计算公式是什么？ （2）72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？ （3） 在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？ 以上得出的公式和增长曲线，只是对理想条件下的细菌数量增长的推测。在自然界中，种群的数量变化是怎样的呢？ 种群增长曲线 1. J型曲线 资料1：1859年，一位来到澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。 资料2 ：20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群增长如图所示。 （1）这两个资料中的种群增长有什么共同点？ （2）种群出现这种增长的原因是什么？ （3）这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？ 右上图中的黄色或绿色即为种群“J”形增长的图像模型。 J型增长曲线的模型假设： __________________、_______________、_______________________等条件。 J型增长曲线的公式模型： t 年后种群数量为：Nt=___________ 其中：N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数（增长倍数）。 巩固运用——习题练习 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，每年的增长倍数λ=1.3保持不变，则第三年该种群数量为（ ） A. 1.3N0 B. 1.69N0 C. 2.3N0 D．5.29N0 2. S型曲线 生态学家高斯曾经做过单独培养大草履虫的实验：在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如右图所示的结果。 （1）用自己的语言描述这条曲线。 （2）造成曲线变平缓的原因是什么？ （3）在实验第五天后，大草履虫的数量基本维持在375个左右，这个数值意味着什么？ S型增长曲线的模型假设：自然条件，即____________________________。 S型曲线的模型建立： 自然界的一种生物迁入一个条件适宜的新分布地时： （1）初始阶段一般会较_____增长。 （2）因_________________________，种群密度增大使种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高。 （3）死亡率升高至与出生率____时，种群增长就会停止。有时会稳定在一定的水平，即达到_____值。 K值（环境容纳量）：______________条件所能__________的种群最大数量。 3.K值的应用 同一种群的K值是不是固定不变的呢？ （1）以野生大熊猫为例： 野生大熊猫数量减少的原因： 主要原因是大熊猫________遭到破坏后，由于_______的减少和__________的缩小，其______就会变小。 保护措施： __________