(高三生物核心素养教案)第九单元 第28讲 种群的特征和数量变化

(高三生物核心素养教案)第九单元 第28讲 种群的特征和数量

变化

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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

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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。

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2．种群密度的调查方法

项目 调查对象 样方法 植物或活动范围小的动物 标志重捕法 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”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

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特征的叙述，正确的是( C ) A．该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 有K值 K值有无 联系 无K值 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 【精品文档】

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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

12

自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。人为因素：人类活动。

（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。

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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 20 S2 50 S3 100 S4 150 S5 180 N (K－N)/K

4

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

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（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

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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，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．①②③④⑥ C．①②③⑥ B．②③④⑥⑦ D．②③⑤⑥

六、布置作业：

1.讲义：P230重温高考，演练模拟：P355

3.选做：P356

七、教学反思：

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