高三生物核心素养课程教案第九单元第28讲种群的特征和数量变化.docx

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高三生物核心素养课程教案第九单元第28讲种群的特征和数量变化

第28讲种群的特征和数量变化

一、考纲要求：

1.种群的特征（Ⅰ）。

2.种群的数量变化（Ⅱ）。

3.实验：

探究培养液中酵母菌数量的动态变化。

二、教学目标：

1.种群和群落的结构的特征。

2.建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。

3.了解种群数量变化的两种增长模型。

4.会用数学模型解释种群数量的变化。

5.掌握种群S型增长曲线的应用。

素养培养目标：

1．生命观念：

通过分析影响种群数量变化的因素，建立生物与环境相统一的观点。

2．科学思维：

通过“J”型增长和“S”型增长的数学模型的分析与比较，培养归纳、比较及运用模型分析问题的能力。

3．科学探究：

通过实验“调查种群密度的方法”及“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”掌握实验方案的设计与实施及对实验结果的分析与评价能力。

4．社会责任：

通过归纳种群数量变化在实践中的应用，养成关注生产实践、学以致用的态度。

三、教学重、难点：

1.教学重点：

种群密度的调查方法 

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。

2.教学难点：

建构种群增长的数学模型J型、S型曲线并分析。

四、课时安排：

2课时

五、教学过程：

考点一　种群的特征及种群密度的调查方法

（一）知识梳理：

（学生自主看书填空、课堂学生间交流反馈纠正）

1．种群的特征

（1）种群的概念

种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。

（2）种群的数量特征及相互关系

①种群密度是种群最基本的数量特征。

②直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。

③年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。

深化拓展　种群年龄组成的类型及判断技巧

（1）统计图

（2）曲线图和柱形图

项目

增长型

稳定型

衰退型

曲线图

柱形图

（3）各图示共性及判断技巧

无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。

增长型中的幼年个体多、老年个体少；稳定型中的各年龄段个体比例适中；衰退型中的幼年个体少、老年个体多。

2．种群密度的调查方法

项目

样方法

标志重捕法

调查对象

植物或活动范围小的动物

活动能力强、活动范围大的动物

调查程序

（二）基础训练（课前完成，课上提问）：

讲义P224

（三）拓展（教师精讲）

如图是有关种群特征的概念图，据图分析：

（1）图中①～⑤分别代表种群的什么特征？

提示　①～⑤分别代表种群密度、出生率、死亡率、年龄组成和性别比例。

其中，年龄组成既影响出生率又影响死亡率，但性别比例只影响出生率。

（2）春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是什么？

提示　迁入率和迁出率。

（3）利用性引诱剂诱杀害虫会降低害虫的种群密度，原理是怎样的？

提示　性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调，从而降低出生率，从而降低种群密度。

（4）某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：

不久后蝗灾会更加严重，他得出此结论的依据最可能是什么？

提示　蝗虫的年龄组成为增长型。

四、课堂精练：

学生当堂完成，互评，教师协助

精练一种群的特征及其相互关系的分析

随着“二胎”政策的放开，有专家预测，我国人口数量在以后几年将出现明显增长。

下列有关（人口）种群特征的叙述，正确的是（　C　）

A．该政策的实施有利于改变性别比例

B．自然增长率主要由出生率决定

C．一个城市的人口数量可以反映其人口密度

D．年龄结构稳定的人群保持零增长

精练二种群密度的调查方法的选择及分析

如果采用样方法调查某地区（甲地）蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是（　C　）

A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度

B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度

C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度

D．求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度

考点二　种群数量的变化及应用

（一）知识梳理：

（学生自主看书填空、课堂学生间交流反馈纠正）

1．种群数量变化的研究方法

（1）研究方法：

建构数学模型。

（2）一般步骤：

观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→检验或修正。

2．种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线

项目

“J”型增长

“S”型增长

曲线模型

前提条件

理想状态：

资源无限、空间无限、不受其他生物制约

现实状态：

资源有限、空间有限、受其他生物制约

增长率和增长速率

K值有无

无K值

有K值

联系

两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同，对种群数量增长的影响不同

3.种群数量波动和下降

大多数种群数量总是在波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。

4．影响种群数量变化的因素

（二）基础训练（课前完成，课上提问）：

讲义P226

（三）拓展（教师精讲）

下图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线，据图分析：

（1）图甲中b曲线的形成过程中何时出现了环境阻力？

曲线a、b哪条更符合自然界的种群数量变化实际情况？

提示　b曲线的形成过程中始终存在环境阻力，此类曲线更符合自然界的种群数量变化实际情况。

（2）调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化，如图乙所示，图中λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，请思考：

①前4年种群数量应为增大、减小还是基本不变？

提示　基本不变（因λ＝1）。

②第9年调查乌鸦的年龄组成，最可能表现为何种类型？

为什么？

提示　稳定型。

第10年时，种群的λ等于1，说明第10年种群数量与第9年相同，因此第9年的年龄组成为稳定型。

③图中第4年和第10年的乌鸦种群数量是否相同？

图中显示第8年种群数量最小，对吗？

提示　不相同。

在第4年到第10年间，λ＜1，说明种群数量一直在减少，到第9或第10年种群数量最少，而不是第8年最少。

④第16～20年乌鸦种群数量将如何增长？

为什么？

提示　“J”型增长，因λ＞1且恒定。

四、课堂精练：

学生当堂完成，互评，教师协助

精练一“J”型增长和“S”型增长的比较与分析

下图表示某生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列判断错误的是（　D　）

A．甲、乙两种群数量的增长曲线均为“S”型曲线

B．t2～t3时间段甲种群的出生率大于死亡率

C．t5时种群密度对乙种群的制约作用大于t4时

D．甲种群数量最多的时刻为t2，乙种群为t4

精练二种群数量变化规律的应用分析

自然条件下，种群增长曲线呈“S”型。

假设种群的K值为200，N表示种群数量，据表分析不正确的是（　A　）

曲线上的点

S1

S2

S3

S4

S5

N

20

50

100

150

180

（K－N）/K

0.90

0.75

0.50

0.25

0.10

A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后

B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点之前进行

C．渔业捕捞后需控制剩余量在S3点

D．（K－N）/K值为0.50时，种群增长速率最大

考点三　探究培养液中酵母菌种群数量的变化

（一）知识梳理：

（学生自主看书填空、课堂学生间交流反馈纠正）

1．实验原理

（1）用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。

（2）在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。

（3）计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。

2．实验流程

（二）基础训练（课前完成，课上提问）：

讲义P228

（三）拓展（教师精讲）

如图为探究培养液中酵母菌种群数量的变化的实验相关曲线，据图回答下列问题：

（1）相当一段时间内，酵母菌的增长符合哪种模型？

提示　符合“S”型增长。

（2）de段曲线下降的原因可能有哪些？

提示　营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等。

（3）试着在下面坐标系中画出酵母菌的增长速率的曲线。

提示　

四、课堂精练：

学生当堂完成，互评，教师协助

精练一实验基础

1．下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是（　D　）

①培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧　②将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养　③将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液　④在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余培养液

⑤将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数　⑥计数时，压在小方格界线上的酵母菌应计数相邻两边及其顶角上的　⑦早期培养不需取样，培养后期每天取样一次

A．①②③④⑥B．②③④⑥⑦

C．①②③⑥D．②③⑤⑥

六、布置作业：

1.讲义：

P230重温高考，演练模拟

2.课时作业：

P355

3.选做：

P356

七、教学反思：