人教版 (2019)选择性必修2第2节 种群数量的变化优质课件ppt

课题名

种群数量的变化

教学目标

1、通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化；

2、举例说明种群的“J”型增长、“S”型增长、波动等数量变化情况；

3、阐明环境容纳量原理在实践中的应用

教学重点

建构种群增长模型的方法。

种群的“J”型增长和“S”型增长

教学难点

建构种群增长的数学模型。

教学准备

教师准备：教学讲义和教案

学生准备：提前预习和查询相关资料

教学过程

一、            新课导入

我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要经常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一代。讨论：

1. 第n代细菌数量的计算公式是什么？

答：设细菌初始数量为N0，第一次分裂产生的细菌为第一代，数量为N0x2，第n代的数量为Nn= N0×2n。

二、            新课讲授

建构种群增长模型的方法

分析自然界种群增长的实例

资料1  1859年，一位来到澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草，还啃树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。

资料2  20世纪30年代，人们将环颈雉引入某地一个岛屿。1937-1942年，这个种群增长如图所示。

讨论：1.这两个资料中种群增长有什么共同点?

答：种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。

2.种群出现这种增长的原因是什么？

答：食物充足，缺少天敌等。

3.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？

答：不能，因为资源和空间是有限的。

种群的“J”型增长

自然界中有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。这种类型的种群增长称为“J”形增长。

“J”形增长的数学模型

1.模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，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.数学模型：Nt=N0λt（指数函数）

3.各参数的意义：N0表示种群的起始数量，t为时间， Nt表示t年后种群的数量，λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数。

种群的“S”型增长

种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。这种类型的种群增长称为“S”形增长。

在自然界，当一种生物进入一个条件适宜的新分布地时，初始阶段会出现较快增长，但资源和空间总是有限的。当种群密度增大时，种内竞争加剧，这就导致种群的出生率降低，死亡率升高。当出生率升高至与出生率相等时，种群增长就会停止，种群数量有可能稳定在一定水平，我们把这一水平称为K。

“S”形增长的数学模型

1.模型假设：随着种群数量的增加，它们对食物和空间的竞争也趋于激烈，导致出生率降低，死亡率升高，当出生率等于死亡率时，种群增长停滞，可能稳定在一定水平。

2.数学模型：（公式略）

一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。

3.一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。

种群数量的波动

①在自然界，有的种群能够在一段时间内维持数量的相对稳定。

②但对于大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。处在波动状态的种群，在特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。

③当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。

④当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。

三、            拓展提升

通过习题练习巩固看学生掌握知识的情况

布置作业

1、假设你承包了一个鱼塘，该投放多少鱼苗才能充分利用水体的资源和空间？

2、预习影响种群数量变化的因素

板书设计

教学反思

1、前后逻辑安排是否合理？

2、讲课流程是否流畅？

3、学生学习的积极性调动如何？

4、学生对重难点知识的掌握的情况如何？