1.2种群数量的变化第1课时导学案-2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

饶阳县泰华中学 高中生物《选择性必修二》导学案 第1章第2节 《种群数量的变化》 1、 学习目标 1. 通过分析建立数学模型的一般步骤，尝试构建和解释细菌种群数量变化的数学模型，认同模型在生物学研究中的作用。 2. 举例说明种群的“J”形增长，明确“J”形增长形成的条件及其特点。 3. 解释种群数量变化的规律及影响不同变化规律的因素，并应用于相关实践活动中。 【“J”形增长总结】 种群的“J”形增长： 1. 模型：Nt=N0×λt 2. 条件：理想条件（_______________、_______________、_______________、_______________、） 3. 增长率vs增长速率 J形增长率为： 请绘制增长率曲线： 请绘制增长速率曲线： 4.J形曲线分析 （1）请据图分析,种群数量变化符合数学公式: Nt=N0×λt 时，种群增长曲线一定是“J”形吗? ①当入=1时，种群数量如何变化? ②当入>1时，种群数量如何变化? ③当入<1时,种群数量如何变化? ④当入>1时，种群一定呈“J”形增长吗? 【拓展提升】 【例题1】某科研实验室连续40年在某森林的固定位置和固定时间，用固定数量的鸟网捕捉灰喜雀并统计其数量，分析得到如图所示的曲线，试分析； （1） 试说明a、b、c、d、e阶段种群数量如何变化？（提示：绘制出40年间灰喜鹊种群数量的变化曲线） （2） 27～33年间，灰喜鹊种群的年龄结构为_______________。 （3） 前35年间，第_________年时，灰喜鹊的种群数量达到最大，并在之后十年处于稳定。 【例题2】图中甲、乙丙两条曲线分别表示湿地中两种生物当年的种群数量(N)和一年后的种群数量(Nt+1)之间的关系，直线p表示 Nt+1=Nt。 （1）甲曲线上A、 B、C三点中，表示种群数量增长的是是________点; （2）乙曲线上D、E、F三点中，表示种群数量相对稳定的是________点; （3）Nt小于a时，甲、乙两条曲线中_____曲线所代表的生物更易消亡。 【联系生活生产】 外来入侵生物造成我国物种的减少甚至灭绝，导致生态系统功能的缺失，严重威胁人民健康、农林牧渔业生产和生态环境安全。国门生物安全作为国家非传统安全的重要组成部分，在国家安全战略和生态文明建设中的地位越来越突出。 习近平总书记在中央全面深化改革委员会第十二次会议的讲话中指出：要从保护人民健康、保障国家安全、维护国家长治久安的高度，把生物安全纳入国家安全体系，系统规划国家生物安全风险防控和治理体系建设，全面提高国家生物安全治理能力。要尽快推动出台生物安全法，加快构建国家生物安全法律法规体系、制度保障体系。 我国生物入侵案例 薇甘菊: 多年生草质或木质藤本，茎细长，匍富或攀缘，多分枝，原产地中美洲，1884年首次在香港登陆，1984年在深圳发现分布于香港、澳门和广东珠江三角洲地区，全球性入侵物种。在其适生地攀援缠绕于乔灌木植物，重压于其冠层顶部，阻碍附主植物的光合作用继而导致附主死亡，是世界上最具危险性的有害植物之一。在中国，微甘菊主要危害天然次生林、人工林，主要对当地6-8米以下的几乎所有树种，尤其对一些郁闭度小的林分危害最为严重。 加拿大一枝黄花：是桔梗目菊科植物，又名黄莺、麒麟草，多年生草本植物。1935年作为观赏植物引入中国，目前是中国危害严重的入侵植物之一，被称为生态杀手、霸王花。该种具有极高的入侵性，侵入各种生境，极易形成单优势种群，具有较强的化感潜力，严重排挤本地种的生长，降低生物多样性，导致入侵生境的均质化。此外，该种根状茎发达、种子小而产量高，极易随水流、风和人畜传播，一旦定植就很难根除，被列入《中国外来入侵物种名单》（第二批）。 福寿螺：个体大，每只100~150克，最大个体可达250克以上。有三型田螺之称。外壳颜色比一般田螺浅，呈黄褐色，卵于夜间产在水面以上干燥物体或植株的表面，多的可达千粒以上。原产亚马逊河流域，作为高蛋白食物最先被引入台湾，1981年引入广东，1984年前后作为特种经济动物广为养殖，后又被引入到其他省份养殖。由于被大量遗弃或逃逸，并很快从农田扩散到天然湿地。分布于广东、广西、云南、福建、浙江，对水稻生产造成损失。威胁入侵地的水生贝类、水生植物和破坏食物构成，是卷棘口吸虫、广州管圆线虫的中间宿主。 非洲大蜗牛：中大型的陆栖蜗牛。成体壳长一般为7~8厘米，最大则可长到超过20厘米。夜行性，杂食性，大多是在潮湿环境中活动，喜欢在下雨及夜间出没。原产非洲东部沿岸坦桑尼亚的桑给巴尔、奔巴岛，马达加斯加岛一带。1920年代末-1930年代初，在福建厦门发现，可能是由一新加坡华人所带的植物而引入。后被作为美味食物，引入多个南方省份。分布于广东、香港、海南、广西、云南、福建、台湾。全球性入侵物种。食物包括农作物、林木、果树、蔬菜、花卉等植物，甚至能啃食和消化水泥，可危害500多种作物。 【“S”形增长总结】 1. “S”形增长形成原因： ab bc c cd de 2.同一种生物的K值不是固定不变的: K值会随着 而发生变化, 当环境遭受破坏时，K值变化是_____；当环境条件状况改善时,K值会_____。 3.在环境不遭受破坏的情况下, 种群数量会在 上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过 调节使种群数量回到K值。 4.K值并不是种群数量的最大值: K值是 ,即 ;种群所达到的最大值会超过 ,但这个值存在的时间 ,因为环境已 。 5..K值与K/2值在实践中的应用: ①对野生生物资源和濒危物种的保护: a.建立 b.提高 ②对野生生物资源的利用: a.渔业捕捞应在 b.捕捞后鱼的种群数量维持在 ③对有害生物防治: a.降低 b.在 捕杀。 如灭鼠时及时控制种群数量，严防达到____值，若达到该值，会导致该有害生物成灾。 【易错易混】最大捕捞量≠最大日捕获量 ①要持续获得最大捕捞量:应在 捕捞 ②要获得日捕获量:应在 捕捞 四.种群数量的波动 ①在自然界， 种群能够在一段时间内 。 ②但 生物的种群来说，种群数量总是在 中。处在波动状态的种群，在特定条件下可能出现 。如 等。 ③当种群长久处于 条件下，种群数量会 。 ④当一个种群数量 ，种群可能会由于近亲繁殖等原因而 。 【方法规律】K值的四种表示方法 (1) ① 对应的种群增长速率为0,数量最大,为K值。 ② 对应的种群增长速率最大,为K/2值。 (2) 对应的种群出生率与死亡率相等,种群数量达到最大,为 。 (3) ① 对应的种群数量为K值。 ② 对应的种群出生率与死亡率差值最大，为K/2值 (4) ① 对应的种群个体数最多,即K值。 ② 对应的种群个体数为K/2值。 2、 预习自测 “S”型曲线与其增长速率的关系 ⑴图乙的fg段相当于图甲的 段 ⑵图乙的g点相当于图甲的 点 ⑶图乙的gh段相当于图甲的 段 ⑷图乙的h点相当于图甲的 段 3． 知识拓展 种群增长的“J”型曲线与“S”型曲线 （1）图中阴影部分表示什么？ （2）环境阻力如何用自然选择学说内容解释？ （3）“S”形曲线中，有一段时期近似于“J”形曲线，这一段是否等同于“J”形曲线？为什么？ 探究：培养液中酵母菌种群数量的变化 1、实验原理 ①酵母真菌—单细胞真核生物②兼性厌氧菌—属于异养生物③进行出芽生殖和有性生殖④有氧呼吸产生二氧化碳 (1)酵母菌生长周期短，增殖速度快且世代间不重叠，在含糖的液体培养基(培养液) 中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。 (2)养分、氧气、温度、空间和代谢废物等是影响种群数量增长的限制因素。 无氧呼吸产生二氧化碳和酒精 2. 如何对酵母菌进行计数？ ①工具：血细胞计数板 ②方法：抽样检测法 思考：从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次这是为什么？ 思考：先将盖玻片放在计数室上，再用移液器或吸管将培养液滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入的目的是？ 思考：待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数的目的是？ 思考：对于压在小方格界线上的酵母菌应当怎样计数? 思考：如果一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当采取什么措施？ 思考：本实验需要设置对照吗?需要重复试验吗？ 思考：怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？ 拓展：血球计数板 1.用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，若计数室为1mm×1mm×0.1mm方格，由400个小方格组成。若多次重复计数后，算得每个小方格中平均有5个酵母菌，则10mL该培养液中酵母菌总数有 个。 2.若使用的血细胞计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)每个计数室分为25个中方格，每个中方格又分为16个小方格，将样液稀释100倍后计数，发现计数室四个角及中央共5个中方格内的酵母菌总数为20个，则培养液中酵母菌的密度为 个/mL。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$