建構(gòu)種群增長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)第一課時建構(gòu)種群增長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，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、"S"形增長、波動等數(shù)量變化情況。3．闡明環(huán)境容納量原理在實踐中的應(yīng)用。【教學(xué)重點】1.建構(gòu)種群增長模型的方法。2.種群的"J"形增長和"S"形增長。【教學(xué)難點】建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型。[自主學(xué)習(xí)]1.研究方法及實例2.數(shù)學(xué)模型3.種群的“J”形增長（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（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，是保護大熊貓的根本措施。種群在以下兩種情況下會呈現(xiàn)“J”形增長（1）實驗室條件（理想條件）下。（2）當(dāng)一個種群剛遷入一個新的適宜環(huán)境中最初的一段時間內(nèi)（接近“J”形增長）。[互動探究]探討一建構(gòu)某種細菌種群的增長模型，提高科學(xué)思維能力1.如下表是一個細菌在營養(yǎng)和生存空間不受限制的條件下，在不同時間產(chǎn)生后代的數(shù)量，據(jù)表回答有關(guān)問題：時間/min020406080100120140160180代數(shù)0123456789數(shù)量/個20248163264128256512（1）72h后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？（2）若細菌初始數(shù)量是N0，第n代細菌數(shù)量的計算公式是什么？（3）以時間為橫坐標(biāo)、細菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，請在下面坐標(biāo)圖中畫出細菌的數(shù)量增長曲線。在一個培養(yǎng)瓶中，細菌的數(shù)量會一直按照這個公式描述的趨勢增長嗎？分析其原因。探討二種群“J”形增長曲線分析2.請據(jù)圖分析，種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式：Nt＝N0λt時，種群增長曲線一定是“J”形嗎？并說明理由。3.已知增長率和增長速率分別為：增長率＝（現(xiàn)有個體數(shù)－原有個體數(shù)）/原有個體數(shù)×100％（無單位）；增長速率＝（現(xiàn)有個體數(shù)－原有個體數(shù)）/增長時間（有單位，如個/年）。請根據(jù)“J”形增長數(shù)學(xué)公式，分別構(gòu)建“J”形增長種群的增長率和增長速率的曲線模型。探討三種群“S”形增長曲線分析4.請結(jié)合“S”形增長曲線及其斜率變化，研究種群增長率和增長速率的變化規(guī)律。（1）種群數(shù)量＝（2）根據(jù)以上分析，分別構(gòu)建“S”形增長種群的增長率和增長速率的曲線模型。5.請據(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”與增長率的關(guān)系（1）“λ”≠增長率①種群“J”形增長的數(shù)學(xué)模型：Nt＝N0λt中，λ代表某時段結(jié)束時種群數(shù)量為初始數(shù)量的倍數(shù)，不是增長率。②增長率＝（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)量達到K值后并不是一成不變的，而是圍繞K值上下波動。（2）K值并不是固定不變的。當(dāng)生存環(huán)境發(fā)生改變時，K值也會相應(yīng)改變。（3）K值≠種群數(shù)量能達到的最大值。種群數(shù)量能達到的最大值是種群數(shù)量在某一時間點出現(xiàn)的最大值，這個值存在的時間很短，可以大于K值。（4）K值的不同表示方法圖中A、B、C、D時刻所對應(yīng)的種群數(shù)量為K值，A'、C'、D'時刻所對應(yīng)的種群數(shù)量為K/2。

第2節(jié)第一課時建構(gòu)種群增長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)形式實驗或觀察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)競爭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自然保護區(qū)環(huán)境容納量[整合提升]探討一1.（1）答案：2216個。（2）答案：細菌初始數(shù)量為N0，第一次分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)為第1代，數(shù)量為N0×2，第n代的細菌數(shù)量為Nn＝N0×2n。（3）答案：（4）答案：不會。因為培養(yǎng)瓶中的營養(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，種群數(shù)量減少；當(dāng)λ＝1時，種群數(shù)量相對穩(wěn)定；只有當(dāng)λ＞1時，種群數(shù)