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第四章种群和群落第2节种群数量的变化一、学习目标：1.说明建构种群增长模型的方法。
2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。
3.用数学模型解释种群数量的变化。
4.关注人类活动对种群数量变化的影响。
二、学习重点、难点：尝试建构种群增长的数学模型，解释种群数量的变化。
三、学习内容：（一）基础知识梳理（通过阅读课本P65~P69 页，独立完成）[问题探讨]1． n 代细菌数量的计算公式Nn ＝_________，72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量应是＝_________；X 小时后应是＝_________。
2．细菌种群种量按此速度繁殖的条件是_________________________________，试分析如果在一个培养基中，细菌的数量将如何变化？______________________________。
一．建构种群增长的数学模型的方法1 ．数学模型是用来____________________________________的数学形式。
2 ．表现形式有：____________________________________。
3．数学模型建构的步骤：________________→______________→______________→________________→___________ 4．以“问题探讨”中实验条件下细菌种群数量的变化为例：（2）若用N 表示细菌数量，n 表示繁殖产生的细菌代数， 则计算细菌种群数量公式：________________。
（3）种群数量增长的曲线图(画在右图)： 二．自然界中种群的数量变化类型 (一)增长1．种群增长的“J ”型曲线（1）结合课本两个实例，理解“J ”型增长的特点_________________________________。
（2）建构种群数量“J ”型增长的数学模型①模型假设（条件）：______________________________________________________。
组编：蒙在飞审核：王盈东朱才千王宏秀时间：2011-1-4【教师寄语】如果你在春天里开始播种，那么，秋天就会有喜人的收获。
为了秋天的丰收，今天就开始耕耘吧！【学习目标】1.说明建构种群增长模型的方法。
2.通过分析理想条件下细菌种群数量变化，尝试建构种群增长的数学模型。
3.用数学模型解释种群数量的变化。
4.关注人类活动对种群数量变化的影响。
【学习重点】尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
【学习难点】建构种群增长的数学模型。
【课前自主预习】一、建构种群增长模型的方法1.数学模型：是用来描述一个的数学形式2.建立数学模型一般步骤：研究方法研究实例根据65页问题探讨,回答：在营养和生存空间没有限制的情况下（理想条件下）试推算不同时间内一个细菌的繁殖情况细菌的数量不断增长，可用数学方程式表示为：N＝3.数学模型的另一种表现形式：曲线图二、种群增长的“J”型曲线这两个实例中，种群呈“J”型增长的原因有哪些？刚迁入到一个新的适宜环境，食物充足，没有天敌，气候适宜，而且繁殖能力强“J”型增长的数学模型①模型假设：产生条件：食物，空间，气候，没有等。
②建立模型：t年后种群的数量为 N t=N0λt③模型各参数的意义：N0为该物种起始数量，t为时间，N t表示t年后该物种数量，λ表示该种群的数量是一年前种群数量的倍数。
④增长特点：种群数量连续增长，增长率保持不变⑤符合“J”型增长的两种情形：ａ.实验室条件下或理想条件下ｂ.当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境中时三、种群增长的“S”型曲线实例：高斯实验归纳：在一定环境中，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，这种增长曲线称为“S”型曲线①产生条件：存在环境阻力自然条件（现实状态）——食物等总是有限的，随种群密度的,种内竞争不断，天敌数量不断。
导致该种群的降低，增高。
当出生率与死亡率时，种群的增长就会，有时会在一定的水平．②增长特点：种群数量达到环境所允许的（K值）后，将并在左右保持相对稳定.对某种群而言，K值并固定的，若环境被破坏，K值就会变。
“种群数量的变化”说课稿一、教材分析1、地位和作用“种群数量的变化”隶属于人教版必修3第4章第2节的内容。
本课是在学生了解了种群数量特征的基础上，进一步介入数学知识，用建立数学模型的方法描述、解释和预测种群数量的发展变化。
建立数学模型对于帮助学生理解自然界事物的数量特征和数量变化规律具有重要意义。
2、教学目标课标对本课的具体内容标准是：尝试建立数学模型解释种群的数量变化。
基于学生的实际情况，根据我对课标的理解，我从知识、能力、情感态度与价值观三个维度制定了教学目标如下，并在教学中具体落实。
知识目标：尝试建立数学模型，解释种群的数量变动。
前者属于模仿性技能目标，旨在通过原形示范（细菌的数量增长）和具体指导，学生能建立起相应的数学模型；后者属于理解水平的知识目标，旨在把握数学模型（抽象）与种群的数量变动（具）之间的内在逻辑联系。
能力目标：能够正确使用显微镜、血球计数器对酵母菌计数；尝试利用数学模型解释当地的环境问题。
情感态度与价值观目标：关注人类活动对种群数量变化的影响，形成可持续发展的观念。
3、重点和难点建立数学模型的方法是本模块科学方法教育的侧重点，这方面的内容主要集中在本节；建构数学模型需要学生能透过现象看到本质，由感性认识上升到理性认识，所以我确定如下的重难点。
教学重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
教学难点：建构种群增长的数学模型。
4、教材处理为了落实新课程的理念：倡导探究性学习、注重与现实生活的联系、提高生物科学素养，我对教材做了如下处理。
第一，将教材中“澳大利亚野兔的增长”、“高斯的草履虫实验”等内容改为自学内容，课堂上引入学生可以亲自操作的实验“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”作为构建数学模型的素材；第二，淡化教材中“防治鼠害”、“保护大熊猫”等内容，尝试用数学模型解释长海县当地备受关注的典型事例——虾夷扇贝养殖业的兴衰。
二、学情分析从能力的方面说，此时的学生已经具备相对较强的探究、分析、解决问题的能力，具有一定的生物科学素养。
2018-2019学年高中生物第四章种群和群落第2节种群数量的变化检测新人教版必修3编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中生物第四章种群和群落第2节种群数量的变化检测新人教版必修3）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2018-2019学年高中生物第四章种群和群落第2节种群数量的变化检测新人教版必修3的全部内容。
第2节种群数量的变化1．模型建构是研究生命活动规律的常用方法，下列各项中，属于建构数学模型的是( ）A．制作细胞的三维结构模型B．制作DNA双螺旋结构模型C．建立血糖调节模型D．建构种群增长模型解析:制作细胞的三维结构模型和制作DNA双螺旋结构模型,属于物理模型，故A、B错误.血糖调节模型是通过动态的物理模型构建概念模型，故C错误。
种群增长模型是数学模型，故选D。
答案：D2．下列关于种群数量变化的叙述中，不正确的是( ）A．在理想条件下，种群数量增长可用一定的数学模型表示B．一个物种引入新的地区后，一定呈“J”型增长C．对家鼠等有害动物的控制,要尽量降低其K值D．研究一个呈“S”型增长的种群的增长速率可预测其K值解析:一个物种引入新的地区后，当地环境可能不适宜其生长繁殖，故其增长也不一定呈“J”型。
呈“S"型增长的种群,其增长速率最大值一般出现在K/2时,只要统计此时的种群密度就可估算出K值.答案：B3．在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20 min就分裂繁殖一代。
现将该细菌种群(m个个体）接种到培养基上（资源、空间无限），T h后,该种群的个体总数是（) A．m·2T B．m·220C．2·错误!D．m·23T解析:在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，种群呈指数增长。
2018版高中生物第四章种群和群落第2节种群数量的变化学案新人教版必修3编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高中生物第四章种群和群落第2节种群数量的变化学案新人教版必修3）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2节种群数量的变化1．说明建构种群增长模型的方法.2．通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。
3．用数学模型解释种群数量的变化。
（重难点)4．关注人类活动对种群数量变化的影响.种群数量的增长曲线1．建构种群增长模型的方法(1)数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
(2）研究方法观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→用数学形式表达→检验或修正.(3）研究实例错误!⇓在条件充足情况下，增长不受密度影响⇓N n＝2n⇓错误!（4）数学模型的表达形式比较：类型优点局限性数学方程式科学、准确不够直观曲线图直观不够精确2（1)含义理想条件下的种群，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，大致呈“J”型。
（2)数学模型①模型假设a．条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。
b．数量变化：种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。
②建立模型:t年后种群数量为：N t＝N0λt.③模型中各参数意义：N0为该种群的起始数量,t为时间(年），N t表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。
3．种群增长的“S"型曲线(1)含义：种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线。
第2节种群数量的变化课下提能一、选择题1．数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，建立数学模型一般包括以下步骤，下列排列顺序正确的是( )①观察研究对象，提出问题；②提出合理的假设；③根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达；④通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
A．①②③④B．②①③④C．③④①②D．②③①④解析：选A 建构数学模型的一般步骤是：提出问题→作出假设→用数学形式表达→检验或修正。
2．在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20 min就分裂繁殖一代。
现将该细菌种群(m个个体)接种到培养基上(资源、空间无限)，T h后，该种群的个体总数是( )A．m·2T B．m·220C．2T/20D．m·23T解析：选D 某细菌(m个个体)每20 min就分裂繁殖一代，可知其1 h繁殖3代，T h 繁殖3T代，T h后种群个体数是m×23T。
3．关于“J”型曲线与“S”型曲线的分析，错误的是( )A．“J”型曲线只适用于实验室条件下或种群迁入新的适宜环境后的一段时间内B．“S”型曲线表示了种群数量与时间的关系C．两种增长方式的差异主要在于有无环境阻力对种群数量增长的影响D．“S”型曲线和“J”型曲线一样，增长率始终保持不变解析：选D 当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的增大，个体间对有限空间、食物和其他生活条件的竞争导致种内斗争必将加剧，这就会使种群的出生率降低，死亡率增加，从而使种群数量的增长率下降。
4．某高级中学迁入新建校园14年，校园中鸟纲鹎科动物白头鹎在14年间的种群增长速率如下表所示。
据图分析可知( )B．第12年时白头鹎种群的年龄组成为衰退型C．研究时用样方法调查白头鹎的种群密度并经计算得出上表中的数据D．白头鹎在该中学的环境容纳量约为第8年时白头鹎种群数量的两倍解析：选D 由表格中的数据可以看出种群的增长速率先升高后下降，因此这14年中白头鹎种群的数量呈“S”型增长；第12年时种群数量仍在增长，因此在第12年时白头鹎种群的年龄组成为增长型；调查活动范围大的动物如白头鹎的种群密度时应采用标志重捕法；种群的增长速率在K/2时最大，因此可判断白头鹎在该中学的环境容纳量约为第8年时白头鹎种群数量的两倍。
5．在某森林的固定位置和固定时间，用固定数量鸟网捕捉的方法，统计大山雀种群数量。
连续10年内得到如图所示的曲线(图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数)，下列有关叙述错误的是( )A．大山雀种群数量的调查方法可用标志重捕法B．2～6年间大山雀种群的年龄组成都为衰退型C．10年内，第4年的种群数量最大D．第8年大山雀数量达到最低，此后保持相对稳定解析：选B 2～4年间，1<λ<2，大山雀种群数量增加，为增长型；大山雀运动能力强，生活范围广，可以用标志重捕法调查其种群密度；2～4年间1<λ<2,4～8年间0<λ<1,8年以后λ＝1，所以10年内，第4年的种群数量最大，第8年大山雀数量达到最低，此后保持相对稳定。
6．科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究N t＋1/N t随时间的变化趋势，结果如图所示(图中N t表示第t年的种群数量，N t＋1表示第t＋1年的种群数量)。
下列分析正确的是( )A．甲种群在O～t3段的年龄组成为增长型B．乙种群在O～t1段的种群数量呈“J”型增长C．乙种群在t2时种群数量最少D．甲种群在t3后种群数量相对稳定，可能是因为生存条件比较理想解析：选B 若N t＋1/N t＝1，种群数量相对稳定；若N t＋1/N t＜1，种群数量减少；若N t＋1 /N t＞1，种群数量增加。
由此可知甲种群在O～t3段，种群数量先减少后增加；乙种群在O～t1段，N t＋1/N t＞1且不变，说明乙种群数量呈“J”型增长；乙种群在t3时种群数量最少，因为t2～t3段，乙种群的数量在不断减少；甲种群在t3后N t＋1/N t＞1且不变，种群数量呈“J”型增长。
7．在资源和空间有限的条件下，种群数量呈“S”型增长。
如图是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线，下列叙述错误的是( )A．环境容纳量随环境温度不同而改变B．图中19.8 ℃条件下环境容纳量最小C．24.8 ℃条件下第5天左右的种群增长速率最大D．33.6 ℃条件下种群数量将维持在K值恒定不变解析：选 D 由图可以看出，在温度不同的情况下，该藻类的个体数最大值不同，所以环境容纳量随环境温度不同而改变；在三条曲线中，19.8 ℃条件下环境中所容纳的最大个体数是最小的，所以在19.8 ℃条件下环境容纳量最小；曲线斜率表示种群的增长速率，由图中曲线可以看出，24.8 ℃条件下第5天左右曲线斜率是最大的，也就是此时种群的增长速率是最大的；K值是环境的最大容纳量，不是恒定不变的，会随环境变化而发生改变。
8．(2019·泰安模拟)将10 mL酵母菌培养液放在适宜的温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和pH，结果如下表所示。
据表分析错误的是( )样品 1 2 3 4 酵母菌数量(个/mm3) 1 210 820 1 210 1 000 pH 4.8 5.4 3.7 5.0B．样品的取样先后次序为2、4、1、3C．对酵母菌而言，10 mL该培养液的环境负荷量可能为1.21×107个D．若进行第5次均匀取样，10 mL样品中的酵母菌数量有可能低于1.21×107个解析：选A 将10 mL酵母菌培养液放在适宜温度下培养，可根据培养液pH的变化来确定取样顺序，因为酵母菌的代谢活动消耗营养物质，不断产生CO2等代谢产物使培养液p H不断下降，因此正确的取样顺序为2、4、1、3。
从表中数据分析可见，达到稳定时期时，酵母菌数量达到最大值，说明10 mL该培养液的环境负荷量为1.21×107个。
继续培养，随着环境条件的极度恶化，种群生长进入衰退期，出生率会小于死亡率，种群数量将不断下降，所以继续取样，酵母菌的种群数量有可能低于1.21×107个。
9．(2019·肇庆模拟)如图为某种群数量增长曲线，下列叙述错误的是( )A．第1阶段种群数量缓慢增长B．第2阶段种群增长速率先增大后减小C．该种群K值为K1D．第4阶段后，种群数量也可能迅速减少解析：选C 由曲线斜率和基数可知，第1阶段种群数量缓慢增长；第2阶段种群增长速率先增大后减小；该种群K值为K2；第4阶段后，由于种内斗争加剧，天敌增多等因素，种群数量可能迅速减少。
10．(2019·浙江温州测试)在一段时间内，某生态系统中甲种群的增长速率变化、乙种群的数量变化如图所示。
下列分析正确的是( )A．t1～t2，甲种群的增长速率大于乙种群B．t2时，甲种群的环境容纳量最大C．t2～t3，甲种群的年龄结构为增长型D．t4之后，乙种群的数量将无限增长解析：选C 图示为甲种群的增长速率变化和乙种群的数量变化曲线，无法比较二者增长速率的大小，A错误；t2时，甲种群的增长速率最大，种群数量处于环境容纳量的一半，B错误；t2～t3，甲种群的数量仍在增多，其年龄结构为增长型，C正确；由于自然界的资源和空间是有限的，当种群数量增大时，种内斗争加剧，以该种群为食的动物的数量也增加，使种群的出生率降低，死亡率增高，当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长停止，D 错误。
11．(2018·湖南十三校联考)如图表示甲、乙、丙三个种群的数量变化曲线。
下列叙述错误的是( )A．甲、乙、丙三个种群的数量增长方式均为“S”型增长B．引起种群乙变为曲线丙所示情况的原因可能是乙种群迁入了大量同种个体C．影响曲线ab段波动的自然因素有：气候、食物、天敌、传染病等D．曲线甲可用于表示封闭环境中酵母菌种群数量的动态变化规律解析：选B 由图可知甲、乙、丙三个种群的数量都先增加，然后到一定程度后不再增加，符合“S”型曲线，A正确；如果乙种群迁入了大量的同种个体，种内斗争加剧，不会引起种群乙变为曲线丙所示情况，B错误；影响曲线ab段波动的自然因素有：气候、食物、天敌、传染病等，C正确；封闭环境中酵母菌种群数量先增加后减少，D正确。
12．(2018·海南五校模拟)某入侵害虫在植物A和植物B上的种群数量变化如图所示。
下列相关叙述正确的是( )A．该害虫的种群数量呈“J”型曲线增长B．该害虫的种群数量变化受外部因素的影响C．该害虫的种内竞争会改变环境容纳量的大小D．该害虫的入侵改变了植物A和植物B的种间关系解析：选 B 从题图可以看出该害虫的种群数量在一定范围内上下波动，不呈“J”型曲线增长，A错误；从题图可以看出该害虫的种群数量变化与季节有关，且受食物(植物A 和植物B)的影响，B正确；环境容纳量的大小主要取决于环境条件，该害虫的种内竞争会影响种群数量变化，但不会改变环境容纳量的大小，C错误；由题干信息不能得出D项结论，D错误。
二、非选择题13.(2018·廊坊统考)如图表示某种群数量变化可能的四种情况(“J”型、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，其中a点表示外界因素的变化。
请据图回答问题：(1)种群最基本的数量特征是________________。
若图示种群每年以λ倍“J”型增长，N0为种群起始数量，t年后该种群数量可表示为N t＝__________。
图中阴影部分表示环境阻力，可引起该种群的______________发生改变，进而导致物种进化。
(2)若图示物种为长江流域生态系统中的最高营养级生物之一的野生扬子鳄，当a点后的变化曲线为Ⅱ、且种群数量为K2时，对该物种最有效的保护措施是______________。
(3)若图示种群为东亚飞蝗，应控制其种群数量为________(填“K1”“K2”或“0”)，以有利于维持该地区生态系统的稳定性。
解析：(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
若图示种群每年以λ倍“J”型增长，N t年后该种群数量可表示为N0λt。
图中阴影部分表示环境阻力即自然选0为种群起始数量，择，可使该种群的基因频率发生改变，进而导致物种进化。
(2)当a点后的变化曲线为Ⅱ且种群数量为K2时，说明该物种所处的生态环境破坏严重，要建立自然保护区对该物种进行保护。
就地保护是最有效的保护措施。
(3)东亚飞蝗可破坏生产者，为维持该地区生态系统的稳定性，应控制其种群数量为K2。
答案：(1)种群密度N0λt基因频率(2)就地保护(或建立自然保护区) (3)K214．(2018·太原测评)在某一片小麦田中，长着许多杂草，还有食草昆虫、青蛙、鼠、蛇等动物活动。
