建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法及種群數(shù)量的變化+同步學(xué)案 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

9/9第一章第2節(jié)第一課時(shí)建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法及種群數(shù)量的變化同步學(xué)案【教學(xué)目標(biāo)】1．通過探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化等活動(dòng)，嘗試建立數(shù)學(xué)模型表征和解釋種群的數(shù)量變化。2．舉例說明種群的"J"形增長(zhǎng)、"S"形增長(zhǎng)、波動(dòng)等數(shù)量變化情況。3．闡明環(huán)境容納量原理在實(shí)踐中的應(yīng)用?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法。2.種群的"J"形增長(zhǎng)和"S"形增長(zhǎng)。【教學(xué)難點(diǎn)】建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。[自主學(xué)習(xí)]1.研究方法及實(shí)例2.數(shù)學(xué)模型3.種群的“J”形增長(zhǎng)（1）模型假設(shè)（2）數(shù)學(xué)模型：。（3）各參數(shù)的含義N4.種群的“S”形增長(zhǎng)（1）條件：自然界中的總是有限的。（2）形成原因（3）K值及其應(yīng)用①環(huán)境容納量（K值）：所能維持的種群。②K值的應(yīng)用（以野生大熊貓為例）：建立，改善大熊貓的棲息環(huán)境，從而提高，是保護(hù)大熊貓的根本措施。種群在以下兩種情況下會(huì)呈現(xiàn)“J”形增長(zhǎng)（1）實(shí)驗(yàn)室條件（理想條件）下。（2）當(dāng)一個(gè)種群剛遷入一個(gè)新的適宜環(huán)境中最初的一段時(shí)間內(nèi)（接近“J”形增長(zhǎng)）。[互動(dòng)探究]探討一建構(gòu)某種細(xì)菌種群的增長(zhǎng)模型，提高科學(xué)思維能力1.如下表是一個(gè)細(xì)菌在營(yíng)養(yǎng)和生存空間不受限制的條件下，在不同時(shí)間產(chǎn)生后代的數(shù)量，據(jù)表回答有關(guān)問題：時(shí)間/min020406080100120140160180代數(shù)0123456789數(shù)量/個(gè)20248163264128256512（1）72h后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？（2）若細(xì)菌初始數(shù)量是N0，第n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式是什么？（3）以時(shí)間為橫坐標(biāo)、細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，請(qǐng)?jiān)谙旅孀鴺?biāo)圖中畫出細(xì)菌的數(shù)量增長(zhǎng)曲線。在一個(gè)培養(yǎng)瓶中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式描述的趨勢(shì)增長(zhǎng)嗎？分析其原因。探討二種群“J”形增長(zhǎng)曲線分析2.請(qǐng)據(jù)圖分析，種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式：Nt＝N0λt時(shí)，種群增長(zhǎng)曲線一定是“J”形嗎？并說明理由。3.已知增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率分別為：增長(zhǎng)率＝（現(xiàn)有個(gè)體數(shù)－原有個(gè)體數(shù)）/原有個(gè)體數(shù)×100％（無單位）；增長(zhǎng)速率＝（現(xiàn)有個(gè)體數(shù)－原有個(gè)體數(shù)）/增長(zhǎng)時(shí)間（有單位，如個(gè)/年）。請(qǐng)根據(jù)“J”形增長(zhǎng)數(shù)學(xué)公式，分別構(gòu)建“J”形增長(zhǎng)種群的增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率的曲線模型。探討三種群“S”形增長(zhǎng)曲線分析4.請(qǐng)結(jié)合“S”形增長(zhǎng)曲線及其斜率變化，研究種群增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率的變化規(guī)律。（1）種群數(shù)量＝（2）根據(jù)以上分析，分別構(gòu)建“S”形增長(zhǎng)種群的增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率的曲線模型。5.請(qǐng)據(jù)圖分析：該種群的K值為。6.如圖體現(xiàn)了種群“J”形和“S”形增長(zhǎng)曲線之間的關(guān)系，二者之間的陰影部分代表什么？[整合提升]1.辨析“λ”與增長(zhǎng)率的關(guān)系（1）“λ”≠增長(zhǎng)率①種群“J”形增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型：Nt＝N0λt中，λ代表某時(shí)段結(jié)束時(shí)種群數(shù)量為初始數(shù)量的倍數(shù)，不是增長(zhǎng)率。②增長(zhǎng)率＝（末數(shù)－初數(shù)）/初數(shù)×100％＝（N0λt＋1－N0λt）/N0λt×100％＝（λ－1）×100％。（2）曲線分析2.“S”形曲線中K值與K/2的分析（1）種群數(shù)量達(dá)到K值后并不是一成不變的，而是圍繞K值上下波動(dòng)。（2）K值并不是固定不變的。當(dāng)生存環(huán)境發(fā)生改變時(shí)，K值也會(huì)相應(yīng)改變。（3）K值≠種群數(shù)量能達(dá)到的最大值。種群數(shù)量能達(dá)到的最大值是種群數(shù)量在某一時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)的最大值，這個(gè)值存在的時(shí)間很短，可以大于K值。（4）K值的不同表示方法圖中A、B、C、D時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K值，A'、C'、D'時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K/2。

第2節(jié)第一課時(shí)建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法及種群數(shù)量的變化同步學(xué)案參考答案[自主學(xué)習(xí)]1.合理的假設(shè)資源和生存空間沒有限制數(shù)學(xué)形式實(shí)驗(yàn)或觀察2.直觀精確3.（1）食物空間適宜天敵（2）Nt＝N0λt（3）起始數(shù)量數(shù)量倍數(shù)4.（1）資源和空間（2）種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)增加出生率死亡率出生率＝死亡率（3）①一定的環(huán)境條件最大數(shù)量②自然保護(hù)區(qū)環(huán)境容納量[整合提升]探討一1.（1）答案：2216個(gè)。（2）答案：細(xì)菌初始數(shù)量為N0，第一次分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)為第1代，數(shù)量為N0×2，第n代的細(xì)菌數(shù)量為Nn＝N0×2n。（3）答案：（4）答案：不會(huì)。因?yàn)榕囵B(yǎng)瓶中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和空間都是有限的。探討二2.答案：不一定是“J”形；當(dāng)λ＜1時(shí)，種群數(shù)量減少；當(dāng)λ＝1時(shí)，種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定；只有當(dāng)λ＞1時(shí)，種群數(shù)