四川省雷波县民族中学高中生物 4.2 种群的数量变化学案 新人教版必修3
【配套K12】高中生物 4.2种群数量的变化教案2 新人教版必修3
第2节种群数量的变化（二）【教学目标】比较种群数量的“J”型增长与“S”型增长。
【知识梳理】一、探究培养液中酵母菌种群数量的变化1、计数方法：利用血细胞计数板，在显微镜下采用抽样检测．．．．法。
2、注意事项：（1）让培养液 ______渗入。
（2）从试管中吸出培养液计数前，需将试管轻轻_________，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。
（3）显微镜计数时，对于压在方格线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。
每天计数酵母菌数量的时间要固定。
二、探究突破：1、曲线2、“J”型增长曲线与“S”型增长曲线的分析理想状态：1、食物和空间充1、资源和空间有限；【典型例题】 1、（2014浙江卷.4.）下列关于环境容纳量的叙述，正确的是( ) A 、环境容纳量是指种群的最大数量 B 、种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小 C 、在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量D 、植食动物在自然环境条件下，一年四季的环境容纳量以冬季最大2、如图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变 化的曲线，有关叙述正确的是 ( )A ．t 2～t 3时间内甲种群出生率小于死亡率B ．t 3～t 5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同C ．t 3时甲的种群密度最小，t 4时乙的种群密度最大D ．若乙种群为某种害虫，则在t 4时防治的效果最佳3、关于种群数量变化的叙述中，错误的是 （ ）有A.种群数量的变化包括增长、波动、稳定和下降等B.种群数量的变化主要是由迁入、迁出、出生和死亡引起的C.在自然界中，种群的增长一般呈“J”型曲线D.在自然界中，种群的增长一般呈“S”型曲线4、某种群死亡率如下图中Ⅱ，出生率下图中Ⅰ，则在哪一时期此种群的个体总数达到其生活环境负荷量的顶点（）A．a B．b C．c D．d5、如图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。
在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为（）A.100只B.200只C.300只D.400只6、右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是（）A．在K/2时控制有害动物最有效B．图示规律可作为控制人口增长的依据C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量7、如图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。
高中生物必修三教学设计3：4.2种群数量的变化 教案
让学生知道曲线也是一种数学模型，往往是根据公式得出一系列的点，把他们反映到坐标系中就形成了曲线。
探讨“自然界中种群的‘J’型增长曲线”
根据书中介绍的建立数学模型的流程，指导学生推导出“J”型曲线的数学模型（是一指数函数，注意每个参数代表的含义）
点拨：在有环境压力的情况下，种群数量的S型增长，才是自然界普遍存在，真实的种群增长模式，然而S型增长并非脱离J型增长，它是J型增长的继续，任何一个J型增长都要发展到S型增长。
联系实际：对家鼠的控制，以前主要是从减少它们的数量入手，比如采取器械捕杀、药物捕杀等措施。
提问：请学生列举他们曾经看到过的灭鼠方式。以及这些灭鼠方法的效果如何？进一步引导学生思考
按照20min一代的繁殖速度，首先指导学生把表填完。之后把表中的数据反映到图4-4坐标系中。用平滑的曲线把点连接起来
绘制的曲线应该是指数函数曲线，形状上如同英文字母“J”借此引出下面的内容。在教师的引导下完成填表，绘图。回答以下两个问题
1.曲线作为一种数学模型，它的特点是什么？
提示:直观
2.在自然条件下种群数量会以这样的形式增长吗？会一直这样增长吗？
1 .澳大利亚野兔种群数量呈指数增长的几点原因。
①没有天敌。②充足的食物。③广阔的生活空间
2.思考这些让野兔快速增长的条件会不会一直存在，野兔最终的发展趋势是什么？
总结：自然界以J型曲线增长的种群是存在但是J型曲线增长是暂时的，不存在永远的J型增长。
提问：列举干扰种群数量指数增长的因素。
提示：比如种内竞争加剧，天敌数量相应增多，传染病更易传播等等。
讲述：大草履虫在固定空间和食物条件下，其增长曲线为标准的“S”型曲线。
高中生物必修3优质学案：4.2 种群数量的变化
第2节种群数量的变化[学习目标与核心素养] 1.比较“J”型和“S”型增长曲线，阐释种群数量变化在实践中的应用，培养建模及模型分析能力。
2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化，培养科学探究能力。
一、种群数量的增长、变化曲线及应用1．建构种群增长模型的方法(1)数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
(2)构建数学模型的方法步骤：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→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
(3)根据教材中“细菌数量增长规律”分析：若N表示细菌数量，n表示第n代，则细菌增长的方程式模型为N n＝2n；曲线模型为：2．种群增长的“J”型曲线(1)模型假设：食物和空间条件充实、气候适宜、没有敌害等(即理想条件)。
(2)建立模型①参数的含义：N t：t年后种群的数量；N0：种群的起始数量；t：时间(年数)；λ：该种群数量是一年前种群数量的倍数。
②数学方程式：N t＝N0λt。
③在下面坐标系中画出曲线图3．种群增长的“S ”型曲线(1)模型假设：自然界的资源和空间总是有限的。
(2)对曲线的分析①a 点以前是生物对环境的适应期，种群数量增长较慢的原因是个体数量少，因此增长速率很小。
②ab 段是快速增长期，种群数量快速增长，K 2时增长速率达到最大，此时食物、空间相对充裕，天敌数量少。
③bc 段，随着种群密度的增加，个体间因食物、空间和其他生活条件的争夺而导致种内斗争加剧。
达到K 值时，种群出生率等于死亡率，种群数量保持相对稳定。
(3)K 值的含义：又称为环境容纳量，指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间内所能维持的种群最大数量。
(4)应用①若要消灭老鼠，应增大环境阻力，降低K 值(或环境容纳量)。
②若要保护濒危动植物，应降低环境阻力，提高K 值(或环境容纳量)。
③若要防治害虫，应该在a 点之前采取措施，原因是控制害虫数量务必要及时，严防种群数量达到K 2处，甚至在a 点以前就应采取相应措施。
高中生物第四章种群和群落4.2种群数量的变化第二课时教案新人教版必修3
种群数量的变化（第2课时）响）知识,导入新课.思（8分钟）教师准备问题,安排学生预习.一、种群增长的“S”型曲线1、“S”型曲线分析：①分析出生率和死亡率:B点:出生率____死亡率；C点：出生率____死亡率；D点：出生率____死亡率；②数量增长最快的是__________段,其原因是；③C点时种群的数量为1/2K值,此时种群的增长速率；资源的再生能力最强；④CD段增长速度变慢的可能原因是；⑤D点达到最大值K值,K值的含义是2. K值和 1/2K值在实践中的应用:1/2K值（最大增长速率）防治蝗虫：K值（环境容纳量）灭鼠二、探究培养液中酵母菌种群数量的变化1.探究本实验需要设置对照实验吗？需要做重复实验吗？学生以导学提纲为学习路线图,自学教材,勾画圈点、分析归纳,并做好记录,以带入讨论环节.通过导学提纲,培养学生自学和独立思考的能力.1/2K2.从试管中吸出培养液进行计数前,为什么需将试管轻轻振荡几次？3.若一个小方格内酵母菌过多,难以数清,采取的措施是什么？4.对于压在小方格界线上的酵母菌,怎样计数？5.影响酵母菌种群生长的因素可能有哪些？议（5分钟）教师组织学生进行合作讨论,并监控各组情况,并记录学生在本环节中的优点和需要改进的地方1.在“S”型曲线中,有一段时期近似于“J”型曲线,这一段是否等同于“J”型曲线？2.结合右图分析,同种生物的K值是固定不变的吗？哪些因素会影响动物种群的环境容纳量？学生完成导学提纲分层题目后,小组长组织本组成员先对学、群学,交流学习中的收获,讨论并解决学习中的学生通过阅读分析教材,理解原核细胞和真核细胞的本质区别,并学以致用,进3.请用达尔文的进化观点分析下图中的阴影部分所表示的含义是什么？4.在调查某林场松鼠的种群数量时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ),并得到如图所示的曲线,则该种群在第几年时个体数量最少？疑惑,初步统一答案和结论.行迁移.展（6分钟）选取代表小组进行展示,认真聆听并记录展示过程中的亮点和不足.学生在充分讨论的基础上激情展示,不仅展示本组学习成果、学习心得,将小组共性的学习困惑提交班级共同讨论培养小组团结协作的能力和共同解决问题的能力.培养学生总结、归纳、交流和表达能力.评（12分钟）简析“S”型曲线出现的原因、曲线中“K”值的含义、“K/2”值的含义；提问：“渔业生产中,应选在什么时候进行捕捞,才可以保持渔业生产力的持续性发展？”引导学生去思考“K/2”值的意义.根据老师的讲解认真归纳总结,如果刚刚自学、讨论过程中有错误的观点及时改正.将本节知识系统化.点评精讲、归纳提升.检（5分钟）安排适量的当堂检测.1、下图中表示种群在无环境阻力状况下增长的是( )2.种群的“J”型增长是有条件的,条件之一是( )A.在该环境中只有一个种群B.该种群对环境的适应比其他种群优越得多C.环境资源是无限的D.环境资源是有限的3.自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长.下列有关种群“S”型增长的说法正确的是( )A.“S”型增长仅表示了种群数量和食物的关系学生对所学内容进行总结梳理,在教师安排下进行当堂教学效果的检测,以达到对所学内容的巩固、深化.巩固、深化本节课学习的新知,对知识总结梳理.检查结果及修改意见：合格[ ] 不合格[ ]教研组长（签字）：检查日期：年月日。
2021高中生物 4.2种群数量的变化教案 新人教版必修3
授课年级
高二
课题
第4单元 第2课时 种群的数量变化
课程类型
新授课
课程学习目标
目标
解读
1.概述种群增长模型的方法，举例说明种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线。
2.描述环境容纳量的概念。
3.解释种群数量的波动类型及其原因，指出能够调节种群数量变动的因素。
4.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。
提出问题：野兔种群增长的原因有哪些？
怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律？
学生观看录像片并思考问题。
录像片
第一
层级
学习
过程
自主
预习
1．在资源和空间无限的环境中，细菌的种群增长会受到种群密度增加的制约吗？如何创设资源和空间无限的环境？
2．如何用数学方程式表示1个细菌繁殖n代后的细菌总数?若用曲线图表示则曲线大致呈什么“字母”型？
3．自然界中的细菌数量会这样增加吗？为什么？
4．对家鼠等有害动物的控制应当采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，能得到什么启发吗？
1.学生结合问题对教材内容进行预习。
2.学生思考问题。
PPT演示
交流
讨论
1. 数学模型是如何构建的？数学模型有常见的类型有哪些？有何优点？
2.种群增长的“J”型曲线形成条件与特点是什么？种群增长的“S”型曲线成因与特点是什么？
引导学生阅读教材相关内容
学生完成导学案内容
PPT展示
第三
层级
学习
过程
课堂
巩固
完成导学案《基础智能检测》。
学生独立完成练习
PPT展示或投影
展示
讲评
1.展示题目答案，让学生修正。
四川省成都市高中生物 第四章 种群和群落 4.2 种群数量的变化(第二课时)教案 新人教版必修3
④CD 段增长速度变慢的可能原因 是 ； ⑤D 点达到最大值 K 值，K 值的含义是 2. K 值和 1/2K 值在实践中的应用: 1/2K 值 （最大增长速率） K值 （环境容纳量） 二、探究培养液中酵母菌种群数量的变化 1.探究本实验需要设置对照实验吗？需要做重复实 验吗？ 灭鼠 防治蝗虫：
捕鱼：
1、“S”型曲线分析： ①分析出生率和死亡率:
学提纲为 学习路线
思 （8 分钟）
B 点:出生率____死亡率 ； C 点： 出生率____死亡率； 图，自学 D 点：出生率____死亡率； 教材，勾 ②数量增长最快的是__________段，其原因 画圈点、 是 ； ③C 点时种群的数量为 1/2K 值，此时种群的增长速 率 ；资源的再生能力最强； 分 析 归 纳，并做 好记录， 以带入讨 论环节。
行 迁 移。
4.在调查某林场松鼠的种群数量时， 计算当年种群数 量与一年前种群数量的比值(λ )， 并得到如图所示的 曲线，则该种群在第几年时个体数量最少？ 培 养 小 组 团 结 协 作 的 能 力 和 共 同 解 决 问 题 的 能 力。培 养 学 生 总 结、归 纳、交 流 和 表 达 能力。
B.种群增长率在各阶段是不同的 C.“S”型增长只表示了种群数量，与时间无关 D.种群增长不受种群密度制约 教学反思 教学后完成
检查结果及修改意见： 合格[ ]
不合格[
]
教研组长（签字）： 检 查 日 期：
年
月
日
6
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保护大熊猫：
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四川省雷波县民族中学高中生物 4.2 种群的数量变化学案 新人教
版必修3
【高效导航】
1.学习目标：
（1）构建种群数量增长的数学模型；
（2）说出“J”型增长模型与“S”型模型的意义；
（3）说明影响种群数量变化的因素；
2.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。
3.难点：建构种群增长和模型。
“看”—知识经纬
“导”—自主预习
1．问题探讨
在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每２０min就通过分裂繁殖一代．那么：
（１）n代细菌数量的计算公式是：
（2）72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
2．数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
建构种群数量增长的模型一般的步骤:
研究方法 研究实例
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
通过进一步实验或观察等， 观察、统计细菌数量，对自己所建立
的模型进行检验或修正
对模型进行检验或修正
3．种群增长的Ｊ型曲线
①产生条件：
②增长特点：
③量的计算：
4.种群增长的“Ｓ”型曲线
①产生条件：
②增长特点：
“学”—互动探究
探究一：种群增长的“Ｊ”型曲线和种群增长的“Ｓ”型曲线
1．尝试建立一个数学模型：细菌种群的增长曲线
时间/分钟 20 40 60 80 100 120 140 160 180
将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图
思考：曲线图与数学方程式比较，优缺点？
提示：直观，但不够精确
2．自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，
种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈Ｊ型．
3.生态学家高斯的实验
思考：“S”型曲线在生产中有哪些应用？
提示：农、林、牧业生产就是在K值范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。
同一种群的K值是固定不变的吗？种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？
提示：不是 不一定
对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，能得到什么
启发？
提示：降低环境容纳量
【经典回眸】
假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，右图表示λ值随时间的变化曲线。下列
相关叙述错误的是( )。
A．O～a年，种群数量不变，其年龄组成是稳定
型
B．a～b年，种群数量下降，其年龄组成是衰退
型
C．b～c年，种群数量增加，种群呈“S”型增长
D．c～d年，种群数量增加，种群呈“J”型增长
【解析】由题意可知，当λ值小于1时，种群数量减少，故选C项。
答案：C
【变式训练】
1、自然界中的种群增长一般呈现出“S”型曲线的走势，在此增长趋势中( )
A．种群的增长与自身密度无关
细菌数量
B．达到K值时种群数量不再变化
C．种群的增长受到环境因素制约
D．同一种群的K值始终保持固定
2、(2011·临沂一模)右图为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑
迁入和迁出，下列有关叙述正确的是( )
①改善空间和资源条件有望使K值提高 ②bc段种群增长速率逐渐上升 ③bc段出生
率小于死亡率 ④比较曲线Y与曲线X表明，自然状态下种群无法超出环境容纳量
A．①④ B．②③ C．③④ D．①②
探究二 种群数量的波动和下降种群数量的波动和下降
1.思考：影响种群数量变化的因素有哪些？
提示：直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出
间接因素：食物、气候、传染病、天敌 重要因素：人类的活动
2.种群数量变化的类型有哪些？
提示：增长、波动、稳定和下降等
【经典回眸】
2、下图反映了种群密度变化与环境因素的关系，据图分析错误的是( )
A．若环境条件稳定，持续时间长，则足以使一种生物被竞争排除或发生生态位变化
B．若环境条件频繁变化，则常常不出现因竞争而被排除现象
C．海洋和湖泊中浮游植物种类繁多，这是因为这些水体的环境因素较为稳定
D．自然群落中的竞争排除现象是有限的，这是因为自然环境总是不断变化的
【解析】：海洋和湖泊中浮游植物种类繁多，是因为这些水体中无机营养元素较多。
答案：C
【变式训练】
3、下图显示了蝌蚪的生长速率随种群密度增加的变化情况(在同样的空间里，个数由5
增加到160)，图中曲线可以说明( )
A．食物短缺降低了蝌蚪的存活率
B．蝌蚪变态所需的时间与种群密度成负相关
C．一定范围内，蝌蚪生长速率与种群密度成正相关
D．高种群密度下，能够变态为青蛙的可能性减小
探究三 探究四：培养液中酵母菌种群数量的变化
1.思考：怎样进行酵母菌的计数？
提示：血球计数板
2.本探究实验需要设置对照吗？
提示：不需要
3.如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应当采取怎样的措施？
提示：稀释
【经典回眸】(2010·南通调研)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，错误的是( )
A．培养液和培养用具必须经过严格的灭菌处理
B．从瓶中吸出培养液进行计数之前，应将培养瓶轻轻震荡几次
C．培养后期的培养液应先稀释后再计数
D．应在每天的同一时间从同一培养瓶中吸出等量培养液进行计数
【解析】本实验是取样后采用显微计数法进行计数。每天取样时间要大体一致，并遵守
无菌操作规范。每次取样前要将试管振荡摇匀，正确地使用1 mL刻度吸管将1 mL酵母菌培
养液移入1支干净的试管里，然后用滴管吸取1滴培养液滴在已盖在血球计数板网格上的盖
玻片的边缘，待培养液自行渗入并充满网格后，再放在显微镜下进行细胞计数，然后立即将
数据填到记录表格中(吸出不等量，检测的时候放在格子里也一定是等量的，所以不需要强
调等量)。
答案： D
【变式训练】4、(2010·豫南九校联考)将10 mL酵母菌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。根
据此表分析，下列判断正确的有( )
样品 酵母菌数量(个/mm3) pH
1 1210 4.8
2 820 5.4
3 1210 3.7
4 1000 5.0
①培养过程中酵母菌始终出生率＞死亡率 ②样品的取样先后次序为2、4、1、3 ③
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 ④若进行第5次均匀取
样，10 mL样品中的酵母数量有可能低于1.21×107个
A．一项 B．二项
C．三项 D．四项
【变式训练参考答案】1—4, C A D C
“思”—课堂小结
同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表
格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。
收获 内容
疑点 内容
“练”—当堂检测
1．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·2 C.2T/203T
2．下图中①～④曲线表示在a、b、c、d四种条件下细菌种群的生长曲线。这四种条件
是：a.不断供应养分、水、氧气，除去有害废物；b.随时间延续，养分耗尽、有害物质积累；
c.随时间延续，养分逐渐减少、无有害物质积累；d.随时间延续，养分耗尽，由于突变出现
了新菌株，可分解原细菌的代谢废物，其合成的物质又可作为原细菌的食物。生长条件分别
与生长曲线①、②、③、④相符合的是 （ ）
A.a、b、c、d B.b、c、d、、d、a、b D.c、b、d、
3．研究种群数量的变化规律，对于野生资源的利用和保护有重要意义，下图是某海域
野生鱼类在实施了休渔保护后的种群增长曲线，下列说法错误的是 （ ）
A.为了获得最大捕捞量，捕捞后种群数量应该保持在b点附近范围所代表的水平上
B.该种群增长速率最快的点是b点，环境阻力最大是在8年以后
C.休渔能够很好的促进该种群数量的恢复，使该种群数量持续增长
D.适当的捕捞有利于该鱼类更新，有利于该种群的生存
4．下图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线。下列叙
述正确的是（ ）
A.在t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长
B.若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数量为
C.捕获该鱼的最佳时期为t2时
D.在t1～t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势
5．下图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调
查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为 （ ）
A.100只 B.200只只 D.400只