4.2种群数量的变化(学案)
《种群数量的变化》 导学案
《种群数量的变化》导学案一、学习目标1、理解种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。
2、解释种群数量的波动和下降。
3、探讨研究种群数量变化的意义。
二、学习重点1、“J”型曲线和“S”型曲线产生的条件、特点和相关参数。
2、环境容纳量的概念及其影响因素。
三、学习难点1、“S”型曲线中增长率和增长速率的变化。
2、运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。
四、知识梳理（一）种群数量的变化1、影响种群数量变化的因素（1）内部因素：包括种群的起始个体数量、出生率、死亡率、迁入率和迁出率等。
（2）外部因素：主要有食物、空间、气候、天敌和传染病等。
2、种群数量增长的数学模型（1）“J”型曲线①模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，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数学表达式：Nt ＝N0λt （N0 为该种群的起始数量，t 为时间，Nt 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特点：种群数量增长迅速，无 K 值（环境容纳量）。
（2）“S”型曲线①形成原因：自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就会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，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。
②环境容纳量（K 值）：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。
③特点：种群数量达到 K 值后，将在 K 值上下保持相对稳定。
3、种群数量的波动和下降（1）原因：气候、食物、天敌、传染病等的变化以及人类活动的影响。
（2）对于大多数生物种群来说，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。
（二）研究种群数量变化的意义1、野生生物资源的合理利用和保护（1）一般将种群数量控制在环境容纳量的一半（K/2）时，种群增长速度最快，可提供的资源数量也最多，此时进行合理的开发利用，既可以获得最大收益，又不会影响资源的再生。
4.2《种群数量的变化》教学设计2023-2024学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修2
人教版高二生物必修三第四章第2节《种群数量的变化》教学设计（共1课时）主备人备课成员教学内容教学内容：人教版高二生物必修三第四章第2节《种群数量的变化》教材章节：人教版高二生物必修三第四章第2节《种群数量的变化》教学内容：1. 种群数量增长的J型曲线和S型曲线2. 种群数量增长的内在因素和外在因素3. 种群数量增长的规律及其在生产实践中的应用教学目标教学目标：1. 知识与技能：了解种群数量增长的J型曲线和S型曲线，掌握种群数量增长的内在因素和外在因素，以及种群数量增长的规律及其在生产实践中的应用。
2. 过程与方法：通过观察和分析种群数量增长的趋势，培养学生的观察能力和分析问题的能力，提高学生的实践操作能力。
3. 情感态度与价值观：培养学生对生物种群数量变化的关注和认识，提高学生对生物多样性的保护和可持续发展的意识。
4. 创新与实践：通过实践活动，培养学生独立思考和解决问题的能力，激发学生对生物学的兴趣和探究欲望。
5. 思维与表达：通过讨论和交流，培养学生的语言表达能力和逻辑思维能力，提高学生的团队合作能力。
教学重点：1. 种群数量增长的J型曲线和S型曲线2. 种群数量增长的内在因素和外在因素3. 种群数量增长的规律及其在生产实践中的应用教学重点难点教学难点与重点：1. 教学重点：种群数量增长的J型曲线和S型曲线- 种群数量增长的J型曲线是指在没有资源限制和天敌抑制的情况下，种群数量呈指数增长的趋势。
例如，在适宜的条件下，细菌的繁殖速度非常快，呈现出J型增长。
- 种群数量增长的S型曲线是指在资源有限和天敌抑制的条件下，种群数量的增长逐渐减慢，最终趋于稳定。
例如，在有限的资源环境中，植物种群的增长会受到资源的限制，呈现出S 型增长。
2. 教学重点：种群数量增长的内在因素和外在因素- 内在因素包括种群的出生率和死亡率。
出生率是指种群中新生个体的数量，死亡率是指种群中死亡个体的数量。
例如，在适宜的环境中，出生率较高，种群数量增长较快；而在恶劣的环境中，死亡率较高，种群数量增长较慢。
生物：4.2《种群的数量的变化》教案
《第2节种群数量的变化》教学设计新人教版必修3一、课题名称：人教版高中生物必修三第四章第二节《种群的数量的变化》二、教学目标：1 、知识与技能：①解释种群数量增长的一般规律。
②说明建构种群数量增长数学模型的方法。
2 、过程与方法：①通过各种形式的活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。
②运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题。
3、情感态度与价值观目标：①认同数学模型在科学研究中的应用。
②参与濒危生物保护措施与生物入侵防范措施的讨论，关注人类活动对种群数量变化的影响。
三、指导思想：1.教材分析：本节内容出现在人教版高中生物必修三“稳态与环境”模块第四章“种群和群落”第二节，教材从以下三各方面组织学习内容：1）建构种群增长模型的方法；2）种群数量的变化情况；3）探究活动——培养液中酵母菌种群数量的变化。
其中，建构数学模型的方法是必修三模块乃至整个高中生物学中科学方法训练的重点之一。
2.学情分析学生在必修一第一章学习“生命系统的结构层次”是已经知道了种群的概念，通过本章第一节的学习进一步明确其概念，并认识了种群密度等数量特征。
这为本节课分析影响种群数量变化的因素奠定了知识基础。
在高中数学课学生学习过指数函数和坐标图的绘制，这为数学模型的建构奠定了能力基础。
3.教学条件分析：“培养液中酵母菌种群数量的变化”这一探究活动所需时间在7天左右，需要马铃薯培养基、酵母菌菌种，以及恒温培养箱、血球计数板和高压蒸汽灭菌设备。
受实验设备、教学时间所限，我将此实验调整为生物兴趣小组在课前完成实验，然后由小组成员在课堂上进行汇报。
4.教学指导思想及理论依据：本节课体现了探究性教学的理念：用兴趣小组的实验结果牵引出本节课的主题，同时激发学生的学习动机；各种科学研究实例都不直接呈现结论而是引导学生开展讨论分析；学生在环环相扣的任务中逐渐建构起种群增长模型，最终运用所学的知识来解释兴趣小组的实验结果。
模型构建法是新课程、新教材中提出的新的科学方法，而数学模型又是是高中阶段模型构建法的难点。
4.2种群的数量变化 教案-经典教学教辅文档
B．将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中汲取必然量的培养液
C．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
D．将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降
【答案】C
【解析】酵母菌在培养时普通用葡萄糖作为培养液，在计数取液时必然要摇匀后才能汲取；该当让培养液自行渗透到计数室，而不是滴在计数板的中央。
1. 右图是种群增长的两种数学模型，以下相关叙说不正确的是 （ ）
A.“J”型增长曲线反映的是种群在食品和空间条件充裕、气候合适、没有天敌等条件下的增长
B.“S”型增长曲线可以用数学方程式Nt=N0λt表示t年后种群的数量
C.K值可随着环境的变化而变化
D.两种曲线的变化都受出生率和死亡率的影响
【答案】B
4.如图所示某种小型淡水鱼迁入新的湖泊后种群增长速率随工夫变化的曲线，根据该曲线可以得出( )
A．t3时该种小型淡水鱼的年龄组成为衰退型
B．t4时该种小型淡水鱼在新环境中逐渐消逝
C．该种小型淡水鱼在新的环境中呈“J”型增长
D．该种鱼在新湖泊中的环境容纳量约为t2时该鱼数量的两倍
【答案】D
【解析】t3时种群的增长速率曾经由最大逐渐变小，但种群数量仍然是在增长，因而该种小型淡水鱼的年龄组成为增长型。t4时种群的增长速率为0，该种小型淡水鱼在新环境中数量达到了最大值(K值)，此时种群的出生率等于死亡率，种群比较不变。从该种群增长速率随工夫变化的曲线可知，该种小型淡水鱼在新的环境中呈“S”型增长。t2时种群的增长速率为最大，种群的数量为K/2。
运用建议：“培养液中酵母菌种群数量变化”，是一项有着多方面意义和价值的探求活动：（1）经过亲自研讨一个真实的种群，加深对种群数量变化知识的理解；（2）尝试用数学模型解释种群数量的变化；（3）运用抽样检测的方法；（4）运用显微观察和微生物培养的方法；（5）培养搜集、整理、分析数据的能力；等等。这项探求在写法上给先生留出了较大的自主探求的空间，包括做出假设、讨论探求思绪、制定计划、实行计划等，都由先生本人完成，教材中只给予了必要的提示，以期培养先生的探求能力。
高中生物必修三学案3：4.2 种群数量的变化
第4章 第2节 种群数量的变化预习导航一．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____________。
建立数学模型的一般步骤包括：______________________________________________________。
2.数学模型的表现形式有_______________________________。
二．种群增长的J 型曲线1.概念：自然界确有类似细菌在__________条件下种群增长的形式，如果以________为横坐标，_____________为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。
2.曲线：3.模型假设：在__________充裕、气候适宜、没有__________等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的数量的________倍。
4.建立模型：_____________________________________________。
5.模型中各个参数的意义：N 0代表____________；Nt 代表_____________________；λ代表____________________。
三．种群增长的S 型曲线1.概念：种群经过一段时间的增长后，数量趋于____________的增长曲线，称为“S”型曲线。
2. 曲线：3.在____________________的情况下，一定空间中所能维持的_____________数量，称为环【学习目标】1.说明构建种群增长模型的方法2.尝试构建种群增长的数学模型3.用数学模型解释种群数量的变化 【学习重点】尝试构建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】种群增长的数学模型境容纳量，又称______值。
四．种群数量的波动和下降在自然界，影响种群数量的因素有很多，如_____________________等。
因此，大多数种群的数量总是在__________中，在不利的条件下，种群数量还会______________甚至____________。
《种群数量的变化》教学设计(四川省县级优课)
4.2《种群数量的变化》教学设计一、教材分析本节课是高中生物必修3的第四章第2节，在第1节课中已经介绍了种群的一些基本特征，而其中最基本的特征是种群密度，与种群密度密不可分的是种群的数量，在第2节中，就对种群的数量变化进行了探讨。
同时种群数量的变化与种群所生存的环境条件，如天敌、食物等有着很大的关系，为第3节群落的引出作了铺垫。
本节，在新课标中具体内容标准是：尝试建立数学模型解释种群的数量变动。
通过实例来说明如何建构种群增长模型，通过建构的数学模型来解释种群数量的增长，这是本节教学的重点，是实现生物学科核心素养—理性思维的重要环节。
并且详细讨论了种群增长的两种方式的产生条件及特点等：在理想环境中，种群增长呈“J”型曲线；在存在环境阻力的情况下，种群增长呈“S”型曲线。
种群数量变化除了增长以外，还存在波动、下降等其他形式。
本节最后分析了影响种群数量变化的各种因素，意在培养学生的环境保护及正确的资源利用意识。
二、学情分析本课的学习主要是以探究建构数学模型为主，因此需要学生有一定的数学功底。
本册为高中必修3第4章的内容，对象是高二学生，具有一定的数学能力，对这样的数学模型构建来说还是较有能力能够把握的，最多需要一些小小的提示。
因此，可以让学生进行小组探讨活动，而不用为他们讲解太多。
对于种群数量变化的几种形势则较易于理解。
同时，也需要学生对上一节课的知识掌握比较充分，才有利于这节课的进行。
三、教学三维目标知识目标：1. 说明建构种群增长模型的方法。
2. 阐述种群数量增长的种类和特点。
能力目标：1、通过讨论细菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。
2、用数学模型解释种群数量的变化。
情感态度价值观目标：1、意识到人类活动对生物与环境的影响，树立环境保护意识。
四、教学重难点教学重点：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（核心概念）。
五、教学方法：讨论法、探究法六、教学思路。
高中生物《4.2 种群的数量变化》教学设计 新人教版必修3
人教版必修三 4.2 种群的数量变化教学设计一、教学目标：(一)知识目标：（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；（二）能力目标：运用种群数量变化规律解释实际现象；（三）情感目标：（1）增强环境保护意识及人与自然和谐发展的意识；（2）关注人类活动对于种群数量变化的影响。
二、教学重难点：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。
难点：建构种群增长和模型。
三、教学方法1．学案导学：见前面的学案。
2．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习四、课前准备：1．学生的学习准备：预习，初步把握实验的原理和方法步骤。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
五、课时安排：1课时六、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
以“问题探讨”引入，然后逐步展开教学，将本节的探究活动作为验证性实验活动。
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：种群增长的Ｊ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细菌数量将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图思考：曲线图与数学方程式比较，优缺点？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．探究二：种群增长的“Ｓ”型曲线1.生态学家高斯的实验得出一个大草履虫种群的增长曲线。
思考：“S”型曲线在生产中有哪些应用？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？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？探究三：种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波思考：影响种群数量变化的因素有哪些？种群数量变化的类型有哪些？探究四：培养液中酵母菌种群数量的变化思考：怎样进行酵母菌的计数？本探究实验需要设置对照吗？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？（四）反思总结，当堂检测。
人教版生物必修三4.2《种群的数量变化》配套教学教案
种群数量的变化
教学目标
知识目标：1．说明建构种群增长模型的方法；
2．掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线。
能力目标：1、通过讨论细菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。
2、用数学模型解释种群数量的变化。
情感态度价值观：关注人类活动对种群数量变化的影响。
教学重点
掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线。
教学难点
建构种群增长的数学模型。
教学过程
分析讨论：简述大草履虫的总数量的变化规律？说明为什么会呈现这种变化规律？
提示：
①B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。
③CD段增长速度变慢的可能
原因
变化规律：
原因：
算公式为：增长速率=（现有
个体数－原有个体数）/增长
时间。
曲线斜率的生物学含义代表着
增长速率，它是如何随时间而
变化的呢？
1．S型增长种群，当种群数
量达到______时，增长速率最
大。
2．请尝试构建种群增长速率
与时间的数学模型。
K/2。
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第2节种群数量的变化
班级姓名
【学习要求】
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。
【知识纲要】
一、构建种群增长模型的方法——数学模型
1．数学模型：是用来描述一个系统或它的的形式。
2．研究方法或步骤：
提出问题→提出→根据实验数据，用对事物的性质进行表达→检验或修正
3．表达形式
例：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次。
（1）用数学方程式表示：n代以后细菌的数量N
（2）请将该细菌产生的后代在不同时期的数量填入下表,并画出细菌的种群增长曲线：
数学方程式的优点：科学、准确；
曲线图的优点：能更地反映出种群数量的增长趋势。
二、种群增长的“J”型曲线
1．含义：在条件下的种群，以为横坐标，以为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈“J”型。
2．“J”型增长数学模型：
（1）模型假设：
条件：在条件充裕、气候适宜、没有敌害；
数量变化：种群的数量每年以增长，第二年的数量是第一年的倍。
（2）建立模型：t年以后种群的数量表达式为：
各参数含义：N0表示；N t表示
t表示；λ表示
三、种群增长的“S”型曲线
1．含义：种群经过一定时间的增长后，数量的曲线，称为“S”型曲线。
2．产生原因：
自然界的资源和空间总是的，当种群密度增大时，种内竞争就会，以该种群为食的动物数量也会，这就会使种群的出生率，死亡率。
当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。
3．环境容纳量：在环境条件的情况下，一定空间中所能维持的种群
，又称值。
四、种群数量的波动和下降
1．影响因素
（1）自然因素：、食物、、传染病等。
（2）人为因素：人类活动的影响
2．数量变化
大多数种群的数量总是在中，在不利条件下，种群的数量还会急剧甚至。
3．研究意义
有害动物、野生动物资源的和利用，濒危动物的拯救和。
【例题精析】
〖例1〗自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。
下列有关种群增长的正确说法是（）
A、“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B、种群增长率在各阶段是不相同的
C、“S”型增长曲线表示种群数量与时间无关
D、种群增长不受种群密度制约
解析：当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间．食物和其他生活条件的种内斗争加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降，当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量将停止增长而保持相对稳定。
可见种群增长在各阶段是不相同的。
答案 B
〖例2 〗右图中表示在良好的生长环境下，“小球藻分裂繁殖的细胞数量”，“鸡产蛋数量（每天产一枚）”
和“竹子自然生长的高度”这三个现象与时间的关系依次是（）
A．乙．甲．丁B．甲．丙．乙C．丙．甲．乙D．丁．乙．丙
解析：在自然环境良好的情况下，对于小球藻来讲是可以无限制的增长，并且其增长速率是逐渐增加的，其增长曲线属于“J”型曲线，所以符合丙图的曲线；鸡每天只能产一枚鸡蛋，在数量上增长的速率是不变的，所以应该属于甲图所示的曲线；竹子虽然是在良好的生长环境中生长，也不可能是无限制的，这涉及到植物水分运输问题，其增长率是先增后减，为“S”型曲线，应该与乙图相似。
答案 C
【巩固练习】
1.使种群的基因频率定向改变的因素是
A．自然选择 B．生殖隔离 C．基因突变 D．生存斗争
2. 在一个种群中随机抽取100个个体，其中基因型AA的个体占40％，基因型Aa的个体占50％，基因型aa的个体占10％，基因a和A的频率分别为
A．60％，40％B．90％，10％C．35％，65％D．65％，35％型
3．下列直接影响动物密度变化的是
A．出生率、死亡率和迁入、迁出 B．年龄组成和出生率、死亡率
C．性别比例和出生率、死亡率 D．性别比例和年龄组成
4．图甲、图乙为某种生物种群的年龄组成曲线，如不考虑其他因素，种群甲和种群乙未来个体数量的发展趋势是
A、衰退型和增长型
B、增长型和衰退型
C、稳定型和衰退型
D、稳定型和增长
5．下图表示的是鹞鹰对不同的鸽群进行攻击时的成功概率，并以此表示鸽群的功能。
下列说法正确的是：①单独的鸽子被抓住的概率比在鸽群中的鸽子小②鹞鹰攻击较大群体的鸽群时不大容易成功③鹞鹰只攻击单独的鸽子④攻击成功的比例与鸽群的数量成反比。
A、①②
B、①④
C、②③
D、②④
6．在对某种鼠的种群密度调查中，第一次捕获46只，将其全部标记后释放，第二次捕获25只，其中标记鼠12只，则该种群的数量约为
A、21
B、46
C、71
D、96
7．右图所示为自然环境中生物种群数量变化曲线，下列有关叙述错
误的是
A．d处波动主要是因为出生率和死亡率变动所致
B．“竭泽而渔”会使鱼虾数量下降至b以下，使生态系统发展停
滞甚至崩溃
C．灭鼠时如果仅杀死一半老鼠，可能效果适得其反
D．微生物初级代谢产物在a 阶段大量合成，因此，生产上发酵必须在a时停止
8．(多选)原产于墨西哥的紫茎泽兰传到中国，在中国长势疯狂，占地为王，成了我国西南地区的绿色灾难，紫茎泽兰在我国泛滥成灾的原因是
A.我国西南地区的气候适宜紫茎泽兰的生长
B.脱离原产地后，失去天敌的控制
C.脱离原产地后，失去与其竞争关系的物种的制约
D.一旦脱离原产地，就发生基因突变，变得生命力特别强
9．下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。
下列对阴影部分的解释正确的是
①环境中影响种群增长的阻力②环境中允许种群增长的最大值
③其数量表示种群内迁出的个体数④其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数
A. ①③
B. ②③
C. ①④
D. ②④
10. 右图表示了鲸的生殖数量变化速率、死亡数量变化速率与种群大小
的关系。
图中表示生殖数量变化速率的曲线和K点代表的含义分别是
A．曲线1，种群的最大数量
B．曲线2，种群的最大数量
C．曲线1，某一环境条件下的种群的最大数量
D．曲线2，某一环境条件下的种群的最大数量
11．右图中曲线1和曲线2代表物种1和物种2的耐热范围。
请分析在什么情况下，物种2比物种1的竞争能力强
A．温度在t1~t2范围内
B．温度在t2~t3范围内
C．温度在t2以下
D．温度在t3以上
12．在南海某岛上迁入一些农户，那里土地肥沃，气候宜人，若干年后，岛上人口增长如下图所示。
请回答：
（1）该岛在m年内，人口增长呈曲线。
当人口数量接近n线
时，环境阻力越来越大，n是该岛环境；
（2）当人口数量强行增长到0点时，就会很快下降到P点，原因是人
口剧增后，岛上生活资源发生短缺，各种人为因素使遭到
破坏。
巩固练习参考答案：
1-11 A C A B D D D ABC C C B 12．28．［答案］（1）J型、允许的最大值（K值）（2）生态系统的稳定性（生态平衡）。