高二生物學(xué)(人教版)《第1章 第2節(jié) 種群數(shù)量的變化(一)》【教案匹配版】 課件

第1章第2節(jié)種群數(shù)量的變化（第一課時）年級：高二學(xué)科：生物學(xué)（人教版）主講人：學(xué)校：第1章第2節(jié)種群數(shù)量的變化（第一課時）年級：高二1高二生物學(xué)(人教版)《第1章第2節(jié)種群數(shù)量的變化(一)》【教案匹配版】課件2圖片中的手越白意味著越臟，越黑意味著越干凈圖片中的手越白意味著越臟，越黑意味著越干凈3任務(wù)1：問題探討假設(shè)：在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min就通過二分裂繁殖一代。任務(wù)1：問題探討假設(shè)：在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種41.根據(jù)假設(shè)計算出1個細(xì)菌在不同時間產(chǎn)生后代的數(shù)量，記錄在自己設(shè)計的表格中。時間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)123456789數(shù)量（個）248163264128256512任務(wù)1：問題探討1.根據(jù)假設(shè)計算出1個細(xì)菌在不同時間產(chǎn)生后代的數(shù)量，記錄在53.72h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？Nn＝1×２n

＝2216Nn=1×２n2.寫出第n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式：理想條件下，一個細(xì)菌3天繁殖后代的總質(zhì)量約是地球質(zhì)量的1.765×1025倍！任務(wù)1：問題探討3.72h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？Nn64.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線。任務(wù)1：問題探討4.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線74.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線。任務(wù)1：問題探討4.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線84.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線。任務(wù)1：問題探討4.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線9數(shù)學(xué)公式與曲線圖各有什么優(yōu)缺點？第n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式：

Nn=1×２n曲線圖：直觀，但不夠精確。數(shù)學(xué)公式：精確，但不夠直觀。數(shù)學(xué)公式與曲線圖各有什么優(yōu)缺點？第n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式：曲10一、建構(gòu)種群增長模型的方法種群增長數(shù)學(xué)模型的作用：

能夠描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的變化。數(shù)學(xué)模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，可以為公式、坐標(biāo)圖等。一、建構(gòu)種群增長模型的方法種群增長數(shù)學(xué)模型的作用：數(shù)學(xué)模型：11細(xì)菌每20min分裂一次，怎樣計算細(xì)菌繁殖n代后的數(shù)量？在資源和空間沒有限制的條件下，細(xì)菌種群的增長不會受種群密度增加的影響觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：研究方法研究實例一、建構(gòu)種群增長模型的方法細(xì)菌每20min分裂一次，怎樣計算細(xì)菌繁殖n代后的數(shù)量？在12Nn=N0×2n。Nn代表繁殖n代后細(xì)菌數(shù)量，N0為細(xì)菌起始數(shù)量，n代表繁殖代數(shù)觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)，即建立數(shù)學(xué)模型通過進(jìn)一步實驗或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗或修正建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：研究方法研究實例一、建構(gòu)種群增長模型的方法Nn=N0×2n。Nn代表繁殖n代后細(xì)菌數(shù)量，N0為細(xì)菌起13資料1：1859年，澳大利亞某農(nóng)場中放生了24只野兔。

一個世紀(jì)之后，澳大利亞野兔超過6億只。

后來，黏液瘤病毒控制了野兔的種群數(shù)量。資料1：1859年，澳大利亞某農(nóng)場中放生了24只野兔。14資料2：20世紀(jì)30年代，

環(huán)頸雉引入某地小島。5年間增長如圖所示。資料2：20世紀(jì)30年代，15二、種群的“J”形增長理想條件——食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等。1.模型假設(shè)2.數(shù)學(xué)公式t年后種群的數(shù)量為

Nt=N0×λt

（N0為該種群的起始數(shù)量，

t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的的倍數(shù)。）二、種群的“J”形增長理想條件——食物和空間條件充裕、氣候適16二、種群的“J”形增長二、種群的“J”形增長17二、種群的“J”形增長二、種群的“J”形增長18動物遷入適宜其生活的新環(huán)境后，一段時間內(nèi)種群的數(shù)量變化；外來入侵物種的種群數(shù)量變化。種群的數(shù)量每個世代（年）以一定的倍數(shù)增長，后一世代（年）種群數(shù)量是前一世代（年）種群數(shù)量的λ倍，種群數(shù)量的增長速率越來越快。3.增長特點二、種群的“J”形增長4.實例動物遷入適宜其生活的新環(huán)境后，一段時間內(nèi)種群的數(shù)量變化；外來19外來入侵物種紫莖澤蘭在中國外來入侵物種中名列第一位的紫莖澤蘭，原產(chǎn)美洲的墨西哥至哥斯達(dá)黎加一帶，大約20世紀(jì)40年代，紫莖澤蘭由中緬邊境傳入中國云南南部?，F(xiàn)在，云南80%面積的土地都有紫莖澤蘭分布，對當(dāng)?shù)厣锒鄻有栽斐闪藝?yán)重破壞。二、種群的“J”形增長外來入侵物種紫莖澤蘭二、種群的“J”形增長202000年之前我國人口變化二、種群的“J”形增長2000年之前我國人口變化二、種群的“J”形增長21二、種群的“J”形增長種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式Nt=N0×λt

時，種群增長曲線一定是“J”形嗎？二、種群的“J”形增長種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式Nt=N0×λ22種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式Nt=N0×λt

，種群增長曲線不一定是“J”形。引用自人教版教師教學(xué)用書種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式Nt=N0×λt，種群增長曲線不一23生態(tài)學(xué)家高斯的實驗：在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)反復(fù)實驗，結(jié)果如下圖所示。生態(tài)學(xué)家高斯的實驗：在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，24三、種群的“S”形增長在有限的資源和空間條件下，當(dāng)種群密度增大時，種內(nèi)競爭不斷加劇，種群的出生率降低，死亡率升高。當(dāng)死亡率和出生率相等時，種群的增長就會停止，穩(wěn)定在一定水平。1.模型產(chǎn)生原因三、種群的“S”形增長在有限的資源和空間條件下，當(dāng)種群密度增25環(huán)境容納量一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量，又稱K值。三、種群的“S”形增長環(huán)境容納量三、種群的“S”形增長26K2種群增長速率的變化種群數(shù)量=N0，?K/2，=K/2，?K/2，=K，增長速率為0增長速率逐漸增大增長速率最大增長速率逐漸減小增長速率為0三、種群的“S”形增長K2種群增長速率的變化種群數(shù)量=N0，增長速率為0三、種群的27除起點和終點外,“S”形曲線種群增長速率一直大于0。種群增長速率的變化種群數(shù)量=N0，?K/2，=K/2，?K/2，=K，三、種群的“S”形增長增長速率為0增長速率逐漸增大增長速率最大增長速率逐漸減小增長速率為0除起點和終點外,“S”形曲線種群增長速率一直大于0。種群增長28一定資源和空間下，當(dāng)種群密度增大時，種內(nèi)競爭不斷加劇，種群的出生率降低，死亡率升高。當(dāng)死亡率和出生率相等時，種群增長停止，穩(wěn)定在一定水平（K值）。種群經(jīng)過一段開始期后，呈加速增長，數(shù)量達(dá)到K/2時增長最快，此后開始減速增長，到K值時停止增長。1.模型產(chǎn)生原因2.增長特點三、種群的“S”形增長一定資源和空間下，當(dāng)種群密度增大時，種內(nèi)競爭不斷加劇，種群的29東北豹瀕臨滅絕的關(guān)鍵原因是什么？3.實踐應(yīng)用最根本原因是東北豹棲息地遭到破壞，導(dǎo)致其食物和活動范圍縮小，K值降低。三、種群的“S”形增長東北豹瀕臨滅絕的關(guān)鍵原因是什么？3.實踐應(yīng)用最根本原因是東30建立自然保護(hù)區(qū)，給東北豹更寬廣的生活空間，改善它們的棲息環(huán)境，從而提高環(huán)境容納量。保護(hù)東北豹的根本措施是什么？三、種群的“S”形增長3.實踐應(yīng)用建立自然保護(hù)區(qū)，給東北豹更寬廣的生活空間，改善它們的棲息環(huán)境31控制家鼠數(shù)量有哪些思路和對應(yīng)具體措施？家鼠繁殖力極強(qiáng)，善于打洞，偷吃糧食，傳播疾病，危害極大。三、種群的“S”形增長3.實踐應(yīng)用控制家鼠數(shù)量有哪些思路和對應(yīng)具體措施？家鼠繁殖力極強(qiáng)，善于打32三、種群的“S”形增長3.實踐應(yīng)用控制家鼠數(shù)量的思路和相應(yīng)具體措施（1）思路：增大死亡率。具體措施：機(jī)械捕殺、藥物毒殺等。三、種群的“S”形增長3.實踐應(yīng)用控制家鼠數(shù)量的思路和相應(yīng)33三、種群的“S”形增長梁杰榮等于1976年6-7月在某地采用0.2%氟乙酰胺噴霧滅鼠，當(dāng)年鼠兔（高原鼠兔和中華鼢鼠）種群密度由58.66只/公頃劇降為1.88只/公頃。但3年后，種群密度恢復(fù)為165只/公頃。3.實踐應(yīng)用控制家鼠數(shù)量的思路和相應(yīng)具體措施三、種群的“S”形增長梁杰榮等于1976年6-7月在某地采用34控制家鼠數(shù)量的思路和相應(yīng)具體措施（2）思路：降低出生率。具體措施：施用避孕藥、降低生殖率的激素等。（3）思路：降低環(huán)境容納量。具體措施：養(yǎng)殖家貓捕食家鼠、搞好環(huán)境衛(wèi)生、硬化地面、安全儲藏食物等。三、種群的“S”形增長（1）思路：增大死亡率。具體措施：機(jī)械捕殺、藥物毒殺等。3.實踐應(yīng)用控制家鼠數(shù)量的思路和相應(yīng)具體措施（2）思路：降低出生率。具體35三、種群的“S”形增長降低有害生物環(huán)境容納量是防治有害生物的根本措施。3.實踐應(yīng)用三、種群的“S”形增長降低有害生物環(huán)境容納量是防治有害生物的36如何合理確定有益生物資源的采收量？千島湖捕魚的盛況三、種群的“S”形增長3.實踐應(yīng)用如何合理確定有益生物資源的采收量？千島湖捕魚的盛況三、種群的37有益生物資源的合理采收量科學(xué)調(diào)查有益生物資源的環(huán)境容納量，使采收后種群數(shù)量剩余K/2左右。此時種群具有最大增長速率，可以在最短時間恢復(fù)種群數(shù)量，有利于人類持續(xù)獲得較大收獲量，是可再生資源的最佳收獲策略。三、種群的“S”形增長3.實踐應(yīng)用有益生物資源的合理采收量科學(xué)調(diào)查有益生物資源的環(huán)境容納量，使38小結(jié)小結(jié)39預(yù)習(xí)作業(yè)閱讀教材P11，探究實踐 ——培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化預(yù)習(xí)作業(yè)閱讀教材P11，探究實踐40第1章第2節(jié)種群數(shù)量的變化（第一課時）年級：高二學(xué)科：生物學(xué)（人教版）主講人：學(xué)校：第1章第2節(jié)種群數(shù)量的變化（第一課時）年級：高二41高二生物學(xué)(人教版)《第1章第2節(jié)種群數(shù)量的變化(一)》【教案匹配版】課件42圖片中的手越白意味著越臟，越黑意味著越干凈圖片中的手越白意味著越臟，越黑意味著越干凈43任務(wù)1：問題探討假設(shè)：在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min就通過二分裂繁殖一代。任務(wù)1：問題探討假設(shè)：在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種441.根據(jù)假設(shè)計算出1個細(xì)菌在不同時間產(chǎn)生后代的數(shù)量，記錄在自己設(shè)計的表格中。時間（min)20406080100120140160180分裂次數(shù)123456789數(shù)量（個）248163264128256512任務(wù)1：問題探討1.根據(jù)假設(shè)計算出1個細(xì)菌在不同時間產(chǎn)生后代的數(shù)量，記錄在453.72h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？Nn＝1×２n

＝2216Nn=1×２n2.寫出第n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式：理想條件下，一個細(xì)菌3天繁殖后代的總質(zhì)量約是地球質(zhì)量的1.765×1025倍！任務(wù)1：問題探討3.72h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？Nn464.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線。任務(wù)1：問題探討4.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線474.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線。任務(wù)1：問題探討4.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線484.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線。任務(wù)1：問題探討4.以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌種群的增長曲線49數(shù)學(xué)公式與曲線圖各有什么優(yōu)缺點？第n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式：

Nn=1×２n曲線圖：直觀，但不夠精確。數(shù)學(xué)公式：精確，但不夠直觀。數(shù)學(xué)公式與曲線圖各有什么優(yōu)缺點？第n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式：曲50一、建構(gòu)種群增長模型的方法種群增長數(shù)學(xué)模型的作用：

能夠描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的變化。數(shù)學(xué)模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，可以為公式、坐標(biāo)圖等。一、建構(gòu)種群增長模型的方法種群增長數(shù)學(xué)模型的作用：數(shù)學(xué)模型：51細(xì)菌每20min分裂一次，怎樣計算細(xì)菌繁殖n代后的數(shù)量？在資源和空間沒有限制的條件下，細(xì)菌種群的增長不會受種群密度增加的影響觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：研究方法研究實例一、建構(gòu)種群增長模型的方法細(xì)菌每20min分裂一次，怎樣計算細(xì)菌繁殖n代后的數(shù)量？在52Nn=N0×2n。Nn代表繁殖n代后細(xì)菌數(shù)量，N0為細(xì)菌起始數(shù)量，n代表繁殖代數(shù)觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)，即建立數(shù)學(xué)模型通過進(jìn)一步實驗或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗或修正建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：研究方法研究實例一、建構(gòu)種群增長模型的方法Nn=N0×2n。Nn代表繁殖n代后細(xì)菌數(shù)量，N0為細(xì)菌起53資料1：1859年，澳大利亞某農(nóng)場中放生了24只野兔。

一個世紀(jì)之后，澳大利亞野兔超過6億只。

后來，黏液瘤病毒控制了野兔的種群數(shù)量。資料1：1859年，澳大利亞某農(nóng)場中放生了24只野兔。54資料2：20世紀(jì)30年代，

環(huán)頸雉引入某地小島。5年間增長如圖所示。資料2：20世紀(jì)30年代，55二、種群的“J”形增長理想條件——食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等。1.模型假設(shè)2.數(shù)學(xué)公式t年后種群的數(shù)量為

Nt=N0×λt

（N0為該種群的起始數(shù)量，

t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的的倍數(shù)。）二、種群的“J”形增長理想條件——食物和空間條件充裕、氣候適56二、種群的“J”形增長二、種群的“J”形增長57二、種群的“J”形增長二、種群的“J”形增長58動物遷入適宜其生活的新環(huán)境后，一段時間內(nèi)種群的數(shù)量變化；外來入侵物種的種群數(shù)量變化。種群的數(shù)量每個世代（年）以一定的倍數(shù)增長，后一世代（年）種群數(shù)量是前一世代（年）種群數(shù)量的λ倍，種群數(shù)量的增長速率越來越快。3.增長特點二、種群的“J”形增長4.實例動物遷入適宜其生活的新環(huán)境后，一段時間內(nèi)種群的數(shù)量變化；外來59外來入侵物種紫莖澤蘭在中國外來入侵物種中名列第一位的紫莖澤蘭，原產(chǎn)美洲的墨西哥至哥斯達(dá)黎加一帶，大約20世紀(jì)40年代，紫莖澤蘭由中緬邊境傳入中國云南南部。現(xiàn)在，云南80%面積的土地都有紫莖澤蘭分布，對當(dāng)?shù)厣锒鄻有栽斐闪藝?yán)重破壞。二、種群的“J”形增長外來入侵物種紫莖澤蘭二、種群的“J”形增長602000年之前我國人口變化二、種群的“J”形增長2000年之前我國人口變化二、種群的“J”形增長61二、種群的“J”形增長種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式Nt=N0×λt

時，種群增長曲線一定是“J”形嗎？二、種群的“J”形增長種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式Nt=N0×λ62種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式Nt=N0×λt

，種群增長曲線不一定是“J”形。引用自人教版教師教學(xué)用書種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式Nt=N0×λt，種群增長曲線不一63生態(tài)學(xué)家高斯的實驗：在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)反復(fù)實驗，結(jié)果如下圖所示。生態(tài)學(xué)家高斯的實驗：在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，64三、種群的“S”形增長在有限的資源和空間條件下，當(dāng)種群密度增大時，種內(nèi)競爭不斷加劇，種群的出生率降低，死亡率升高。當(dāng)死亡率和出生率相等時，種群的增長就會停止，穩(wěn)定在一定水平。1.模型產(chǎn)生原因三、種群的“S”形增長在有限的資源和空間條件下，當(dāng)種群密度增65環(huán)境容納量一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量，又稱K值。三、種群的“S”形增長環(huán)境容納量三、種群的“S”形增長66K2種群增長速率的變化種群數(shù)量=N0，?K/2，=K/2，?K/2，=K，增長速率為0增長速率逐漸增大增長速率最大增長速率逐漸減小增長速率為0三、種群的“S”形增長K2種群增長速率的變化種群數(shù)量=N0，增長速率為0三、種群的67除起點和終點外,“S”形曲線種群增長速率一直大于0。種群增長速率的變化種群數(shù)量=N0，?K/2，=K/2，?K/2，=K，三、種群的“S”形增長增長速率為0增長速率逐漸增大增長速率最大增長速率逐漸減小增長速率為0除起點和終點外,“S”形曲線種群增長速率一直大于0。種群增長68一定資源和空間下，當(dāng)種群密度增大時，種內(nèi)競爭不斷加劇，種群的出生率降低，死亡率升高。當(dāng)死亡率和出生率相等時，種群增長停止，穩(wěn)定在一定水平（K值）。種群經(jīng)過一段開始期后，呈加速增長，數(shù)量達(dá)到K/2時增長最快，此后開始減速增長，到K值時停止增長。1.模型產(chǎn)生原因2.增長特點三、種群的“S”形增長一定資源和空間下，當(dāng)種群密度增大時，種內(nèi)競爭不斷加劇，種群的69東北豹瀕臨滅絕的關(guān)鍵原因是什么？3.實踐應(yīng)用最根本原因是東北豹棲息地遭到破壞，導(dǎo)致其食物和活動范圍縮小，K值降低。三、種群的“S”形增長東北豹瀕臨滅絕的關(guān)鍵原因是什么？3.實踐應(yīng)用最根本原因是東70建立自然保護(hù)區(qū)，給東北豹更寬廣的生活空間，改善它們的棲息環(huán)境，從而提高環(huán)境容納量。保護(hù)東北豹的根本措施是什么？三、種群的“S”形增長3.實踐應(yīng)用建立自然保護(hù)區(qū)，給東北豹更寬廣的生活空間，改善它們的棲息環(huán)境71控制家鼠數(shù)量有哪些思路和對應(yīng)具體措施？家鼠繁殖力極強(qiáng)，善于打洞，偷吃糧食，傳播疾病，危害極大。三、種群的“S”形增長3.