2019-2020年高中生物 4.2种群数量的变化 新人教版必修3.doc

2019-2020年高中生物 4.2种群数量的变化 新人教版必修3教学建议高中生物课程标准对这节的描述出现在必修三稳态与环境模块、第四部分种群和群落的第二项内容标准,即“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”,属于能力层面的“模仿”水平和知识层面的“理解”水平。在活动建议里则提出“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”。人教版教材中这节的内容包括三方面:一是建构种群增长模型的方法;二是种群数量的变化情况;三是探究活动培养液中酵母菌种群数量的变化。其中,建立数学模型的方法是必修三模块中科学方法教育的重中之重,由于探究活动周期较长,安排在知识性内容之后。“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,将此实验调整为生物兴趣小组在课前完成,然后由小组成员在课堂上进行汇报。教学流程图:参考资料种群增长的“S”型曲线的增长率与增长速率的辨析在自然界中,环境条件是有限的,种群数量的增长始终存在着环境阻力,因此种群不可能按照“J”型曲线无限增长,而是按照“S”型曲线在一定时期内增长。那么“S”型曲线增长率是不是也是不变的呢?同样根据种群增长率的概念和计算公式,增长率=(这一次总数-上一次总数)/上一次总数,设上一次总数为a,这一次总数为b,出生数量为c,死亡数量为d,则b=a+c-d,增长率=(b-a)/a=(a+c-d-a)/a=c/a-d/a,根据出生率和死亡率的概念可知:c/a和d/a分别是出生率和死亡率,则增长率=出生率-死亡率。根据种群的“S”型曲线可知,种群的年龄组成由增长型逐渐向稳定型过渡,年老的个体逐渐增多,年轻的个体逐渐减少,整个种群的出生率逐渐下降,死亡率逐渐上升,因为增长率=出生率-死亡率。所以种群增长的“S”型曲线的增长率是一直下降的。种群增长的“S”型曲线的增长速率又是怎样的呢?根据种群增长速率的概念和计算公式,当一个种群进入一个新的环境后,在种群适应新环境的时间内,种群的增长速率是比较小的或接近于零,随着种群对新环境的适应,新环境的食物(养料)和空间条件相对充裕,种群密度小,种群的天敌数量少,也就是说环境阻力小,在K/2之前,种群在单位时间内的增长速率是逐渐增大的,到K/2时达到最大值。K/2之后,随着种群密度进一步上升,受环境条件的制约,种内斗争进一步加剧,加之种群天敌的增多,也就是说环境阻力逐渐加大,种群在单位时间内的增长速率是逐渐下降的,到达K值以后种群数量保持相对稳定,种群增长的“S”型曲线增长速率接近于零。通过以上讨论,发现种群增长的“S”曲线的增长速率是先上升后下降的。