1、年 級(jí)：高二年級(jí) 學(xué) 科：生物學(xué)（人教版）主講人：王 玨 學(xué) 校：深圳科學(xué)高中廣東省教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于深度學(xué)習(xí)的高中生物學(xué)情境教學(xué)實(shí)踐研究”（立項(xiàng)編號(hào)2021YQJK598）研究成果第1章 種群及其動(dòng)態(tài) 第2節(jié) 種群數(shù)量的變化生物學(xué)選擇性必修2建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法種群的“J”形增長(zhǎng)種群的“S”形增長(zhǎng)種群數(shù)量的波動(dòng)小結(jié)內(nèi)容建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法/01舒*佳洗手液廣告培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基1.建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，每20 min增殖一次。培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基1.建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量(2) n代細(xì)菌

2、數(shù)量的計(jì)算公式。(1)請(qǐng)你計(jì)算出一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)間的數(shù)量:(3)根據(jù)上表，畫(huà)出細(xì)菌種群的增長(zhǎng)曲線(xiàn)。248163264128256512Nnn20010241.建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題提出合理的假設(shè)對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正用數(shù)學(xué)形式進(jìn)行表達(dá)某細(xì)菌每20min分裂一次種群數(shù)量隨時(shí)間怎樣增長(zhǎng)？細(xì)菌以指數(shù)函數(shù)增長(zhǎng)數(shù)學(xué)方程式：Nnn曲線(xiàn)圖：“J”型繼續(xù)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)或修正模型1.建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法即時(shí)訓(xùn)練1.建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá);觀察研究對(duì)象,提出問(wèn)題;通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等,對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)

3、或修正;提出合理的假設(shè)。下列排序正確的是()A.B.C. D.B1.建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法即時(shí)訓(xùn)練2.模型建構(gòu)是研究生命活動(dòng)規(guī)律的常用方法,下列各項(xiàng)中,屬于建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的是()A.制作細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型B.制作DNA雙螺旋模型C.建立血糖調(diào)節(jié)模型D.建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型D種群增長(zhǎng)的“J”形增長(zhǎng)/022.種群增長(zhǎng)的“J”形增長(zhǎng)細(xì)菌的數(shù)量個(gè)理想條件下細(xì)菌數(shù)量的增長(zhǎng)模型自然界中有此類(lèi)型嗎？2.種群增長(zhǎng)的“J”形增長(zhǎng)實(shí)例1：澳大利亞野兔1859年，24只野兔現(xiàn)在，全澳洲的野兔數(shù)量超過(guò)了100億只！ 2.種群增長(zhǎng)的“J”形增長(zhǎng)實(shí)例2：紅火蟻、薇甘菊等入侵物種討論：出現(xiàn)這種增長(zhǎng)的原因有哪些？2.種群增長(zhǎng)的“J

4、”形增長(zhǎng)模型條件： 食物和空間條件充裕，氣候適宜，沒(méi)有天敵等；（N0為起始數(shù)量， t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，為年均增長(zhǎng)倍數(shù)） 模型公式：Nt=N0 t 種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的倍。“J”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？2.種群增長(zhǎng)的“J”形增長(zhǎng)即時(shí)訓(xùn)練3.經(jīng)調(diào)查,第一年某種昆蟲(chóng)種群數(shù)量為N0,如果在理想的條件下,每年的增長(zhǎng)率0.2保持不變,則第三年該種群數(shù)量為()A.1.2N0B.1.44N0C.2.2N0 D.3.6N0B種群增長(zhǎng)的“S”形增長(zhǎng)/033.種群增長(zhǎng)的“S”形增長(zhǎng)生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線(xiàn)，稱(chēng)為“S”形曲線(xiàn)大草

5、履蟲(chóng)種群的增長(zhǎng)曲線(xiàn)大草履蟲(chóng)的增長(zhǎng)呈“S”形的原因？3.種群增長(zhǎng)的“S”形增長(zhǎng)種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，呈“S”形曲線(xiàn)的原因是？食物和空間是有限的 (導(dǎo)致種內(nèi)斗爭(zhēng)）種內(nèi)斗爭(zhēng)不斷加劇，導(dǎo)致該種群的出生率降低，死亡率升高。當(dāng)出生率與死亡率幾近相等時(shí)？K值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量，稱(chēng)為環(huán)境容納量。3.種群增長(zhǎng)的“S”形增長(zhǎng)到K/2值，增長(zhǎng)速率最快數(shù)量增加，增長(zhǎng)加速個(gè)體數(shù)量較少，增長(zhǎng)緩慢阻力加大，增長(zhǎng)速率減緩到達(dá)K值，增長(zhǎng)速率為零種群數(shù)量時(shí)間增長(zhǎng)速率O 時(shí)間 3.種群增長(zhǎng)的“S”形增長(zhǎng)即時(shí)訓(xùn)練4.下圖是某種兔遷入新環(huán)境后種群增長(zhǎng)速率隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。第3年時(shí)用標(biāo)志重

6、捕法調(diào)查該兔種群的密度,第一次捕獲60只,全部標(biāo)記后釋放,一個(gè)月后進(jìn)行第二次捕捉,在第二次捕獲中,未標(biāo)記的80只、標(biāo)記的30只。估算該兔種群在這一環(huán)境中的K值是()A.110只B.220只C.330只D.440只D3.種群增長(zhǎng)的“S”形增長(zhǎng)種群數(shù)量（在理想狀態(tài)下的種群增長(zhǎng)）（在有限環(huán)境下的種群增長(zhǎng)）S形曲線(xiàn)在達(dá)到K值之前就是J形曲線(xiàn)嗎？3.種群增長(zhǎng)的“S”形增長(zhǎng)陰影部分代表自然選擇淘汰的個(gè)體。3.種群增長(zhǎng)的“S”形增長(zhǎng)有害生物的防治：增大環(huán)境阻力，降低K值。務(wù)必及時(shí)控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)到K/2處。滅鼠可以將食物儲(chǔ)藏在安全處；室內(nèi)采取硬化地面等措施；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵等等。瀕危生物資源的保護(hù)：

7、減小環(huán)境阻力，增大K值。如建立自然保護(hù)區(qū)，優(yōu)化其生存環(huán)境。3.種群增長(zhǎng)的“S”形增長(zhǎng)3.種群增長(zhǎng)的“S”形增長(zhǎng)資源可持續(xù)發(fā)展：想一想，當(dāng)池魚(yú)滿(mǎn)塘，牛羊滿(mǎn)圈的時(shí)候你將怎樣收獲，才能維持種群的持續(xù)最大收益呢？通過(guò)捕撈屠宰使種群數(shù)量回到K/2，此時(shí)增長(zhǎng)速率最大，再生能力最強(qiáng)。種群數(shù)量的波動(dòng)/044.種群數(shù)量的波動(dòng)一段時(shí)期內(nèi)維持相對(duì)穩(wěn)定，如野牛和獅子處于規(guī)則或不規(guī)則波動(dòng)中，如蝗蟲(chóng)等，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)4.種群數(shù)量的波動(dòng)持續(xù)性的或急劇的下降，甚至衰退、消亡原因：人類(lèi)亂捕濫殺、棲息地破壞。種群數(shù)量過(guò)少，近親繁殖使種群適應(yīng)性降低。小結(jié)/051.建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟

8、：觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題提出合理的假設(shè)對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正用數(shù)學(xué)形式進(jìn)行表達(dá)某細(xì)菌每20min分裂一次種群數(shù)量隨時(shí)間怎樣增長(zhǎng)？細(xì)菌以指數(shù)函數(shù)增長(zhǎng)數(shù)學(xué)方程式：Nnn曲線(xiàn)圖：“J”型繼續(xù)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)或修正模型2.種群增長(zhǎng)的“J”形增長(zhǎng)模型條件： 食物和空間條件充裕，氣候適宜，沒(méi)有天敵等；（N0為起始數(shù)量， t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，為年均增長(zhǎng)倍數(shù)） 模型公式：Nt=N0 t 種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的倍。3.種群增長(zhǎng)的“S”形增長(zhǎng)到K/2值，增長(zhǎng)速率最快數(shù)量增加，增長(zhǎng)加速個(gè)體數(shù)量較少，增長(zhǎng)緩慢阻力加大，增長(zhǎng)速率減緩到達(dá)K值，增長(zhǎng)速率為零種群數(shù)量時(shí)間增長(zhǎng)速率O 時(shí)間 K

9、值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量，稱(chēng)為環(huán)境容納量。4.種群數(shù)量的波動(dòng)一段時(shí)期內(nèi)維持相對(duì)穩(wěn)定，如野牛和獅子處于規(guī)則或不規(guī)則波動(dòng)中，如蝗蟲(chóng)等，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)持續(xù)性的或急劇的下降，甚至衰退、消亡B1.在下列圖中，表示種群在無(wú)環(huán)境阻力的狀況下增長(zhǎng)的是（ ）2.下圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌生長(zhǎng)曲線(xiàn)圖，曲線(xiàn)中哪段表示由于有限空間資源的限制使種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)增加（ ）A、CD段（增長(zhǎng)速度慢） B、DE段（速度加快）C、EF段（變化速率加快） D、FG段（速度逐漸變慢）D3.如圖是某種群在不同生態(tài)系統(tǒng)中的增長(zhǎng)曲線(xiàn)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)如果種群生活

10、在一個(gè)理想的環(huán)境中，種群數(shù)量是按_曲線(xiàn)增長(zhǎng)的，但實(shí)際上，在自然環(huán)境中_和_都是有限的，使種群數(shù)量增長(zhǎng)受到影響，結(jié)果按_曲線(xiàn)增長(zhǎng)。a資源空間b（2）此外，直接影響種群興衰的兩對(duì)變量是該種群的_和_、_和_。性別比例是通過(guò)影響_而間接對(duì)種群動(dòng)態(tài)變化起作用的。（3）下列對(duì)陰影部分的解釋正確的是（ ）表示環(huán)境中影響種群增長(zhǎng)的阻力表示環(huán)境中允許種群增長(zhǎng)的最大值表示種群內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)表示通過(guò)生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)A. B. C. D.出生率死亡率遷入率遷出率出生率C年份(年)193719381939194019411942種群數(shù)量(個(gè))25462084407701 3804.20世紀(jì)30年代,人們將環(huán)頸雉引入一個(gè)島嶼,在19371942年,這個(gè)種群數(shù)量增長(zhǎng)的情況如