导入新课:PPT展示关于种群数量变化的图片及文字;介绍图片所示内容,引导学生思考它们的共同点
同学们好,在上课之前呢,我们先来欣赏几幅图片:第一幅:这是凤眼莲,也就是我们平时说的水葫芦,它曾经被喻为"美化世界的淡紫色花冠",但是在20世纪被我国作为花卉和饲料引入后,却成为了我国的灾难。因为没有竞争对手和天敌,它们疯狂的生长,现在已经达到184万吨这样一个重量。
再来看第二幅:这是什么?(金丝猴)对这是金丝猴,在以前,金丝猴的分布很广,数量也很多,但是由于生境的破坏,它们的数量不断减少,黔金丝猴就只剩下500-600只了,非常可惜。因此保护它们是非常重要的。
种群数量变化有什么规律呢?这就是我们今天要学习的内容--《种群数量的变化》
[板书:第二节种群数量的变化]
从种群的特征出生率、死亡率影响种群数量的变化和必修一学过的物理等模型的建构引入。
讲述:细菌繁殖与种群数量的变化。
观察:细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。
提问:180分钟后,由1个(起始数量)细菌分裂形成多少个细菌?细菌种群数量的计算公式如何?
假设:①营养和生存空间没有限制;
建立公式:Nn=2n (n为代数)②种群增长倍数保持不变。
介绍:两种数学模型表现形式:数学方程式、曲线图。
让学生完成种群的增长曲线
时间(小时) 0 1 2 3 4 细菌数量(个) 2 16 128 1024 8192 提问:如果进一步实验检验数量如下表,问t小时后,细菌的数量是多少?该公式应如何修正?
启发学生归纳方法。
设N0为起始数量,为倍数,推导:N1= N0·
N2= N1·=··
检验、修正:Nt= N0·t(N0=2,=8)
补充"J"型曲线的实例
a:实验室。b:种群刚迁入适宜的新环境时。
特点:增长倍数保持不变。
补充说明: "J"型曲线是平滑的,实际的种群数量会有一些偏差。
曲线只能反映种群大致的变化。
过渡:能一起持续下去吗? 增长倍数能保持不变吗?
(二)按数学模型的方法步骤,构建"S"型曲线的方程式
酵母菌与细菌都是单细胞的个体,有类似的增长。葡萄糖液体培养基,28℃、180 r/min条件下震荡培养的酵母菌种群数量变化曲线
科学家的酵母菌计数实验:
培养空间:100mL。起始数量: N0 =0.1X107个/mL
时间(h) 0 4 8 12 16 20 24 28 统计值 0.1 0.3 0.9 1.8 3.6 4.9 6.6 6.6 增长倍数 3 3 2 2 1.3 1.3 1 按数学模型的方法步骤,构建"S"型曲线的方程式:
①观察对象,提出问题:
②作出假设:
假设开始时,种群以倍数2增加。
假设种群增长倍数随着种群密度上升而逐渐地按比例地下降。
个体数增加时(1,2,3,4......K)
增长倍数递减(2-1/K,2-2/K,2-3/K ...... 2-K/K.)。
③数学表达
用Excel电子表格的形式,呈现构建的数学方程式。
④检验、修正。逻辑斯谛方程:
呈现学生实验统计的酵母菌种群数量变化曲线。让学生对比与科学家所做的曲线的送差别。
引出N0对"S"型曲线的影响。
引出两条曲线的对比。
(三)"J"型曲线和"S"型曲线的比较
利用表格,从产生的条件、增长倍数、增长率增长速率(增长速度,即斜率),有无环境容纳量(K值)等方面比较两种曲线。
(四)研究种群数量变化的意义归纳:
防治有害动物;
保护野生生物资源等。
种群的数量控制在环境容纳量的一半,即K/2值时,种群增长速度最快,可提供的资源数量也最多,且又不影响资源的再生。
课堂检测内容 练习册34-35页预习案及经典研习例题 课后作业布置 课时作业十五 种群特征 预习内容布置 种群数量的变化