1.2种群数量的变化（2课时）课件 2025—2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦种群数量变化，涵盖模型构建、“J”形与“S”形增长及数量波动等核心内容，通过“问题探讨”（手细菌繁殖）和“温故知新”（种群特征关系）衔接前后知识，以表格、曲线图、数学公式为支架帮助学生梳理脉络。 其亮点在于融合科学思维（建模与数据分析）和探究实践（酵母菌计数实验），结合“思考·讨论”及入侵物种案例培养生态观等生命观念。采用问题驱动与模型建构教学，“知识网络”系统总结研究流程，能提升学生科学探究能力，也为教师提供清晰可操作的教学方案。

温故知新 种群的数量特征之间的关系 第 1 章 种群及其动态 第2节 种群数量的变化 选择性必修二 本节聚焦： 1.怎样构建种群增长的模型？ 2.种群的数量是怎样变化的？ 2 问题探讨 探索新知1 一、构建种群增长模型的方法（P7） 时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 分裂次数 数量（个） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 8 16 32 64 128 256 512 提出问题 作出假设 建立模型 完成P8表格和曲线图（图1-4） 手上的某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代，怎样计算1个细菌繁殖n代后的数量？ 假设在营养和生存空间没有限制的情况下，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 探索新知1 一、构建种群增长模型的方法（P7） 建立模型 完成P8表格和曲线图（图1-4） 旁栏思考：同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？ 虽直观，但不够精确。 Nn=2n 探索新知1 一、构建种群增长模型的方法（P7） 建立模型 Nn=2n，N代表细菌数量，n表示第几代 检验或修正 观察、统计细菌数量 P11，培养液中酵母菌种群数量的变化 思考：细菌的数量增长推测是基于资源和生存空间没有限制的条件下。在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？ 思考 讨论 分析自然界种群增长的实例 · 资料1 资料2 3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？ 为什么？ 1.这两个资料中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？ 种群数量增长迅猛,且呈无限增长趋势。 食物充足，缺少天敌等 不能，因资源和空间是有限的 讨论: 联系实际 福寿螺 (原产中美洲的热带和亚热带地区) 水葫芦 (原产于南美) 红火蚁 (南美的巴西、巴拉圭和阿根廷) 草地贪夜蛾 (美洲热带、亚热带地区) 探索新知2 二、种群的“J”形增长（P8） 自然界确有类似细菌在理想条件下种群的增长形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“______”形。 J 思考：“J”形增长的数学模型(数学公式)是怎样的？ 探索新知2 二、种群的“J”形增长（P8） 1.模型假设： ①食物和空间条件充裕 ②气候适宜 ③没有天敌和其他竞争物种 理想条件 Nt = N0 × λ t t年后种群的数量 时间 种群的起始数量 λ = 种群数量是前一年种群数量的倍数 2.数学模型： λ＞1且为定值时 λ >1 λ <1 λ =1 种群数量 时间 0 学以致用 二、种群的“J”形增长 研究员调查某地野兔连续34年的种群数量变化,结果如下图所示。图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数,请思考回答下列问题。 ①前5年:种群数量呈______形增长。 原因是__________________。 ②第5-15年间:种群数量__________ (填逐年增长、逐年下降或相对稳定)。 ③第15-25年间:种群数量____________。 ④第25-34年间:种群数量___________。 ⑤第33年时，种群的年龄结构类型为_________，原因是______________。 “J” 逐年增长 相对稳定 逐年下降 λ大于1且为定值 稳定型 第34年时λ=1 34 查一查历年来世界和我国人口增长的数据，分析人口是否呈“J”形增长？ 中国人口数据增长曲线 如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”形增长吗？ 探索新知3 三、种群的“S”形增长（P９） 生态学家高斯的实验： 在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。草履虫的数量在第二天和第三天增长较快；第五天以后基本维持在375个左右。 时间/d 种群数量/个 K=375 分析曲线原因： 1.引起大草履虫第3天后增长缓慢而呈现“S”形增长的外界因素可能是：_____________________________ 内部因素可能是_______________________ _____________________________________ ____________________________________。 2.大草履虫第五天后基本维持在375个左右不变，该值是_______________________ _____________________，称为___________________。 食物、空间资源有限等 种内竞争加剧，会使种群的出生率降低，死亡率升高，当死亡率升高至与出生率相等时，种群的增长就会停止。 一定的环境条件下所能维持的种群最大数量 环境容纳量(K值) 探索新知3 三、种群的“S”形增长（P９） 生态学家高斯的实验： 在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。草履虫的数量在第二天和第三天增长较快；第五天以后基本维持在375个左右。 时间/d 种群数量/个 K=375 分析曲线原因： 3.K 值_____（是/不是）种群数量的最大值 4.同一种群的K值_____（是/不是）固定不变的? 5.“S”形曲线斜率表示增长速率，则分析“S”形曲线，其增长速率的变化为__________________________。 6.种群数量与种群增长速率的关系：在_____时种群的增长速率最快，在_____时增长速率为O。 先增大，再减小，最后为零 K/2 K值 不是 不是 学以致用 金版学案P 【例4】为研究甲、乙两种藻的竞争关系,某同学在相同条件下分别对二者进行混合培养和单独培养,结果如下图所示。下列说法错误的是(　　) A.单独培养条件下,甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快 B.混合培养时,种间竞争是甲藻种群数量在10~12 d增长缓慢的主要原因 C.单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长 D.混合培养对乙藻影响较大 如果为了能可持续地多收获桂花鱼，捕捞后的种群数量应维持在_____处。 联系生活 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： 提高环境容纳量:建立自然保护区，增大生存空间，改善栖息环境。(根本措施） 2.对有害生物防治： ①降低环境容纳量：断绝或减少食物来源、养殖天敌、搞好环境卫生。 ②防治时间越早越好。 3.对生物资源的合理利用： K/2 探索新知4 四、种群数量的波动（P10） 思考：“J”型和“S”型曲线都是种群数量增长的典型表现，那自然界的生物种群只有增长形吗？ 【任务1】阅读课本P10，归纳种群数量的不同表现情况？ 学以致用 1.在自然界，种群数量的增长既是有规律的，又是复杂多样的。判断下列相关表述是否正确。 (1)将一种生物引入一个新环境中，在一定时期内，这个生物种群就会出现“J”形增长。（ ） (2)种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物。（ ） (3)由于环境容纳量是有限的，种群增长到一定数量就会保持稳定。（ ） × × × 2.对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是（ ） A.对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同的 B.对生活的在冻原的旅鼠来说，不同年份的环境容纳量是不同的 C.当种群数量接近环境容纳量时，死亡会升高，出生率不变 D.对生活在同一个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的 B 课本P12 温故知新 一、构建种群增长模型的方法（P7） 建立模型 Nn=2n，N代表细菌数量，n表示第几代 检验或修正 观察、统计细菌数量 提出问题 作出假设 手上的某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？ 假设在营养和生存空间没有限制的情况下，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 （P11） 1.选材: 酵母菌 (1)单细胞 生物； (2)代谢类型： 微生物; 兼性厌氧 真核 (3)用 培养。 液体培养基(培养液) 2.提出问题： 培养液中酵母菌的数量是怎样随时间变化的? 3.作出假设： ①培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”形增长； ②随着时间推移,由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变，酵母菌数量呈“S”形增长。 酵母菌种群的增长受培养液的营养、空间、pH、温度等影响 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 （P11） 4.设计实验: 配制酵母菌培养液 接种酵母菌到培养液中 培养 计数 统计分析 得出结论 5.实验操作前需解决下列问题: 【任务2】阅读课本P11，解决问题 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 （P11） 1.怎样对酵母菌进行计数： （1）酵母菌计数的方法？ 要借助哪种特别的工具？ 如何使用血细胞计数板？ 如何根据小方格酵母菌数量估算出试管（10mL)中的酵母菌总数？ （2）吸出培养液前为什么要振荡几次？ （3）如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取什么措施？ （4）对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？ 2.本探究需要设置对照吗？请说明理由？ 3.需要做重复实验吗?为什么？ 不需要, 因为本实验在时间上形成自身前后对照 需要,减少实验误差 “计上不计下，计左不计右” 稀释，一般每小格5-10个菌体较宜 抽样检测法 使酵母菌在培养液中均匀分布 是一种调查单细胞生物种群密度的方法 血细胞计数板、显微镜 （对每个样品可计数三次，再取平均值） 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 （P11） 计数室深度为0.1mm 计数室边长 为1mm 血细胞计数板 计数室 计数室的体积为0.1mm3 计数室的面积为1mm2 = 10-4mL 中方格 小方格 方格网上刻有9个大方格，只有中间的 一个大方格为计数室，供微生物计数用。 一个大方格 = 25个中方格=400个小方格 （25个） （16个） 培养液中酵母菌种群数量变化 探究.实践 常见规格： 如何使用血细胞计数板？ 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 计数一个小方格内的酵母菌数量。 先将盖玻片放在血细胞计数板的计数上 01 02 用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。 03 多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻。 04 待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央。 05 如何根据小方格酵母菌数量估算出试管（10mL)中的酵母菌总数？ 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 1） 1个大方格（0.1mm3）计数板的酵母菌数 A1 A2 A3 A4 A5 A1+A2+A3+A4+A5 5 ×25 = ×稀释倍数 ×105 2）稀释倍数*体积换算得出酵母菌总数 （1）若1个大方格的酵母菌为500个，则10mL该培养液中酵母菌总数是：有          个。 （2）若1个小方格中平均有5个酵母菌，则1mL该培养液中酵母菌总数有          个。 5x107 2×107 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 （P11） 6.实施计划: 第1天 第4天 第6天 连续观察7天 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 （P11） 7.记录数据: 第一天 第二天 ......... 第七天 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 每个中方格菌数 1 2 3 4 5 平均值 总平均值 稀释倍数 每天计数酵母菌数量的时间要固定 （重复3次） 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 （P11） 8.分析结果，得出结论: 酵母菌数量为何会下降？ ①营养物质消耗殆尽 ②有害代谢产物积累 ③pH改变 0 1 2 3 4 5 6 7 时间/天 种群数量 结论： 培养液中酵母菌种群的数量呈“S”形增长 知识网络 Lavf58.29.100 【答案】B Lavf58.76.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf61.7.100 $