(高三生物核心素養(yǎng)教案)第九單元 第28講 種群的特征和數(shù)量變化

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1、第28講 種群的特征和數(shù)量變化 一、考綱要求： 1.種群的特征(Ⅰ)。 2.種群的數(shù)量變化(Ⅱ)。 3.實驗：探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化。 二、教學目標： 1.種群和群落的結構的特征。 2.建構種群增長的數(shù)學模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。 3.了解種群數(shù)量變化的兩種增長模型。 4.會用數(shù)學模型解釋種群數(shù)量的變化。 5.掌握種群S型增長曲線的應用。 素養(yǎng)培養(yǎng)目標： 1．生命觀念：通過分析影響種群數(shù)量變化的因素，建立生物與環(huán)境相統(tǒng)一的觀點。 2．科學思維：通過“J”型增長和“S”型增長的數(shù)學模型的分析與比較，培養(yǎng)歸納、比較及運用模型分析問題的能力。 3．科學探究

2、：通過實驗“調(diào)查種群密度的方法”及“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”掌握實驗方案的設計與實施及對實驗結果的分析與評價能力。 4．社會責任：通過歸納種群數(shù)量變化在實踐中的應用，養(yǎng)成關注生產(chǎn)實踐、學以致用的態(tài)度。 三、教學重、難點： 1. 教學重點： 種群密度的調(diào)查方法 嘗試建構種群增長的數(shù)學模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。 2.教學難點： 建構種群增長的數(shù)學模型J型、S型曲線并分析。 四、課時安排：2課時 五、教學過程： 考點一　種群的特征及種群密度的調(diào)查方法 （一）知識梳理：（學生自主看書填空、課堂學生間交流反饋糾正） 1．種群的特征 (1)種群的概念 種群是在一

3、定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的全部個體。 (2)種群的數(shù)量特征及相互關系 ①種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。 ②直接決定種群密度的是出生率和死亡率、遷出率和遷入率。 ③年齡組成和性別比例不直接決定種群密度，年齡組成通過影響種群的出生率和死亡率，從而預測種群數(shù)量變化趨勢，性別比例能夠影響種群的出生率間接影響種群密度。 深化拓展　種群年齡組成的類型及判斷技巧 (1)統(tǒng)計圖 (2)曲線圖和柱形圖 項目 增長型 穩(wěn)定型 衰退型 曲線圖 柱形圖 (3)各圖示共性及判斷技巧 無論何種圖形，均應注意各年齡段個體的比例。增長型中的幼年個體多

4、、老年個體少；穩(wěn)定型中的各年齡段個體比例適中；衰退型中的幼年個體少、老年個體多。 2．種群密度的調(diào)查方法 項目 樣方法 標志重捕法 調(diào)查對象 植物或活動范圍小的動物 活動能力強、活動范圍大的動物 調(diào)查程序 （二）基礎訓練（課前完成，課上提問）：講義P224 （三）拓展（教師精講） 如圖是有關種群特征的概念圖，據(jù)圖分析： (1)圖中①～⑤分別代表種群的什么特征？ 提示?、佟莘謩e代表種群密度、出生率、死亡率、年齡組成和性別比例。其中，年齡組成既影響出生率又影響死亡率，但性別比例只影響出生率。 (2)春運期間，影響北京、廣州等大城市人口數(shù)量變化的主要因素

5、是什么？ 提示　遷入率和遷出率。 (3)利用性引誘劑誘殺害蟲會降低害蟲的種群密度，原理是怎樣的？ 提示　性引誘劑誘殺害蟲會導致害蟲的性別比例失調(diào)，從而降低出生率，從而降低種群密度。 (4)某生物學家對某地的蝗蟲種群進行研究后大膽預測：不久后蝗災會更加嚴重，他得出此結論的依據(jù)最可能是什么？ 提示　蝗蟲的年齡組成為增長型。 四、課堂精練：學生當堂完成，互評，教師協(xié)助 精練一 種群的特征及其相互關系的分析 隨著“二胎”政策的放開，有專家預測，我國人口數(shù)量在以后幾年將出現(xiàn)明顯增長。下列有關(人口)種群特征的敘述，正確的是(　C　) A．該政策的實施有利于改變性別比例 B．自然增長

6、率主要由出生率決定 C．一個城市的人口數(shù)量可以反映其人口密度 D．年齡結構穩(wěn)定的人群保持零增長 精練二 種群密度的調(diào)查方法的選擇及分析 如果采用樣方法調(diào)查某地區(qū)(甲地)蒲公英的種群密度，下列做法中正確的是(　C　) A．計數(shù)甲地內(nèi)蒲公英的總數(shù)，再除以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度 B．計數(shù)所有樣方內(nèi)蒲公英總數(shù)，除以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度 C．計算出每個樣方中蒲公英的密度，求出所有樣方蒲公英密度的平均值，作為甲地蒲公英的種群密度 D．求出所有樣方蒲公英的總數(shù)，除以所有樣方的面積之和，再乘以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度 考點二　種群數(shù)量的變化及應用 （一

7、）知識梳理：（學生自主看書填空、課堂學生間交流反饋糾正） 1．種群數(shù)量變化的研究方法 (1)研究方法：建構數(shù)學模型。 (2)一般步驟：觀察研究對象，提出問題→提出合理的假設→根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質進行表達→檢驗或修正。 2．種群數(shù)量增長的“J”型曲線和“S”型曲線 項目 “J”型增長 “S”型增長 曲線模型 前提條件 理想狀態(tài)：資源無限、空間無限、不受其他生物制約 現(xiàn)實狀態(tài)：資源有限、空間有限、受其他生物制約 增長率和增長速率 K值有無 無K值 有K值 聯(lián)系 兩種增長曲線的差異主要是環(huán)境阻力大小不同，對種群數(shù)量增長的影響

8、不同 3.種群數(shù)量波動和下降 大多數(shù)種群數(shù)量總是在波動中；在不利的條件下，種群數(shù)量還會急劇下降，甚至消亡。 4．影響種群數(shù)量變化的因素 （二）基礎訓練（課前完成，課上提問）：講義P226 （三）拓展（教師精講） 下圖表示的是種群數(shù)量增長中的兩個經(jīng)典曲線，據(jù)圖分析： (1)圖甲中b曲線的形成過程中何時出現(xiàn)了環(huán)境阻力？曲線a、b哪條更符合自然界的種群數(shù)量變化實際情況？ 提示　b曲線的形成過程中始終存在環(huán)境阻力，此類曲線更符合自然界的種群數(shù)量變化實際情況。 (2)調(diào)查某地烏鴉連續(xù)20年的種群數(shù)量變化，如圖乙所示，圖中λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)，請

9、思考： ①前4年種群數(shù)量應為增大、減小還是基本不變？ 提示　基本不變(因λ＝1)。 ②第9年調(diào)查烏鴉的年齡組成，最可能表現(xiàn)為何種類型？為什么？ 提示　穩(wěn)定型。第10年時，種群的λ等于1，說明第10年種群數(shù)量與第9年相同，因此第9年的年齡組成為穩(wěn)定型。 ③圖中第4年和第10年的烏鴉種群數(shù)量是否相同？圖中顯示第8年種群數(shù)量最小，對嗎？ 提示　不相同。在第4年到第10年間，λ＜1，說明種群數(shù)量一直在減少，到第9或第10年種群數(shù)量最少，而不是第8年最少。 ④第16～20年烏鴉種群數(shù)量將如何增長？為什么？ 提示　“J”型增長，因λ＞1且恒定。 四、課堂精練：學生當堂完成，互評，教師協(xié)助

10、 精練一“J”型增長和“S”型增長的比較與分析 下圖表示某生物群落中甲、乙兩個種群的增長速率隨時間變化的曲線，下列判斷錯誤的是(　D　) A．甲、乙兩種群數(shù)量的增長曲線均為“S”型曲線 B．t2～t3時間段甲種群的出生率大于死亡率 C．t5時種群密度對乙種群的制約作用大于t4時 D．甲種群數(shù)量最多的時刻為t2，乙種群為t4 精練二 種群數(shù)量變化規(guī)律的應用分析 自然條件下，種群增長曲線呈“S”型。假設種群的K值為200，N表示種群數(shù)量，據(jù)表分析不正確的是(　A　) 曲線上的點 S1 S2 S3 S4 S5 N 20 50 100 150 180 (

11、K－N)/K 0.90 0.75 0.50 0.25 0.10 A.環(huán)境阻力對種群增長的影響出現(xiàn)在S4點之后 B．防治蝗蟲應在蝗蟲數(shù)量達到S3點之前進行 C．漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在S3點 D．(K－N)/K值為0.50時，種群增長速率最大 考點三　探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 （一）知識梳理：（學生自主看書填空、課堂學生間交流反饋糾正） 1．實驗原理 (1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。 (2)在理想的環(huán)境條件下，酵母菌種群的增長呈“J”型曲線；在有環(huán)境阻力的條件下，酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。 (3

12、)計算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法——顯微計數(shù)法。 2．實驗流程 （二）基礎訓練（課前完成，課上提問）：講義P228 （三）拓展（教師精講） 如圖為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化的實驗相關曲線，據(jù)圖回答下列問題： (1)相當一段時間內(nèi)，酵母菌的增長符合哪種模型？ 提示　符合“S”型增長。 (2)de段曲線下降的原因可能有哪些？ 提示　營養(yǎng)物質隨著消耗逐漸減少，有害產(chǎn)物逐漸積累，培養(yǎng)液的pH等理化性質發(fā)生改變等。 (3)試著在下面坐標系中畫出酵母菌的增長速率的曲線。 提示　 四、課堂精練：學生當堂完成，互評，教師協(xié)助 精練一實驗基礎 1．下列關于“

13、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗的相關操作，正確的是(　D　) ①培養(yǎng)酵母菌時，必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧　②將適量干酵母放入裝有一定濃度葡萄糖溶液的錐形瓶中，在適宜條件下培養(yǎng)?、蹖⑴囵B(yǎng)液振蕩搖勻后，用吸管從錐形瓶中吸取一定量的培養(yǎng)液?、茉谘毎嫈?shù)板中央滴一滴培養(yǎng)液，蓋上蓋玻片，并用濾紙吸去邊緣多余培養(yǎng)液 ⑤將計數(shù)板放在載物臺中央，待酵母菌沉降到計數(shù)室底部，在顯微鏡下觀察、計數(shù)?、抻嫈?shù)時，壓在小方格界線上的酵母菌應計數(shù)相鄰兩邊及其頂角上的?、咴缙谂囵B(yǎng)不需取樣，培養(yǎng)后期每天取樣一次 A．①②③④⑥ B．②③④⑥⑦ C．①②③⑥ D．②③⑤⑥ 六、布置作業(yè)： 1.講義：P230重溫高考，演練模擬 2.課時作業(yè)：P355 3.選做：P356 七、教學反思：