2017人教版高中生物必修三4.2《种群数量的变化》(第2课时)示范教案.doc

1、第 2 课时 导入新课 师 同学们好！上堂课我们主要学习了种群增长的两种方式，是哪两种？ 生 一种呈“J”型曲线增长，另一种呈“S”型曲线增长。 师 这两种曲线分别出现在什么样的情况下？ 生 当无环境阻力时，也就是食物、空间都是充裕的，没有天敌、气候适宜的情况下，呈 “J”型曲线增长；当有环境阻力的情况下，呈“S”型曲线增长。 师 自然界中，哪一种曲线出现得多呢？ 生 “S”型曲线增长。因为自然界中一般都是存在着各种环境阻力的。 师 那么，我们在一定的培养液中，来培养酵母菌时，数量会是怎样变化呢？根据你所学 的知识能不能作出假设呢？ 生 我觉得一开始，酵母菌数量相对少的时候，培养液中的食物和空

2、间都是足够的，所以 它的数量会快速增加；当数量达到一定程度时，酵母菌就要为食物和空间发生生存斗争， 数量不再上升，可能会维持在一个最大值，出现波动。随着培养液中营养物质的不断消耗， 最后，酵母菌的数量会越来越少。 师 大家觉得他的假设合理吗？ （学生点头） 师 假设到底正不正确，我们还是得用事实来说话。这一周我们要做一个需连续观察七天 的一个实验：观察培养液中酵母菌种群数量的变化。 推进新课 师 既然要观察酵母菌种群的数量变化，首先我们必须得学会对酵母菌进行计数。如果对 一支试管中的培养液中的酵母菌逐个计数是非常困难的，我们可以采用抽样检测的方法。 这儿要介绍一计数的好工具血球计数板。血球计数

3、板的中央有个计数室，里面有很多 个小方格，小方格的面积为 2 mm2 mm，一般溶液在小方格中能形成的厚度为 0.1 mm， 通过小方格范围内酵母菌数，来估计待测溶液中的数目。具体的操作过程：先将盖玻片放 在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤 纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计 数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。 师 根据我所介绍的血球计数板的规格，请你来推导出将一个小方格范围内的酵母菌数， 换算成 10 mL 培养液中酵母菌总数的公式。 生 小方格的容积为 0.4 立方毫米，

4、10 mL 为 10 000 立方毫米，为小方格的容积的 25 000 倍。所以只要把小方格范围内的酵母菌数乘上 25 000 就是 10 mL 培养液中酵母菌总数了。 师 对。在计数时，还要注意一个问题，就是在计数之前，建议将试管轻轻震荡几次，这 是为什么？ 生 这样可以保证抽样检测是随机的，这样产生的结果才能代表试管中的酵母菌总数。 师 如果一个小方格内酵母菌过多，很难数清，应当采取怎样的措施？ 生 可以先稀释，再计数。数完后，只要不要忘了再乘上稀释的倍数就行了。 师 计数时，对于压在小方格界线上的个体，该怎么计数？可以回忆在用样方法调查种群 密度时，对于边界上的个体是怎么处理的。 生 也

5、可以把顶边、左边和左角处的个体算在内，其余的不算。 师 你觉得这个探究实验需要设置对照吗？如果需要，对照组该怎样设计和操作；如果不 需要，说明理由。 生 要设置对照，对照组中，培养液的成分可以有所变化，其他条件都保持不变，观察酵 母菌的数量变化还是否相同。 师 那么，需要做重复实验吗？ 生 要，每次实验都有偶然性存在，必须做重复实验才能说明问题。 师 这七天的实验结果怎么记录呢？表格如何设计较合理？ （学生讨论后，拿出几种合理的表格） 师 下面请同学们先按照小组的形式进行讨论，拿出你们的探究方案，方法步骤要具体， 要有可操作性。比如，每天什么时候来进行计数？计数时，大致数几个小方格？如何进行

6、对照实验？重复实验如何进行？等等。而且还要确定小组成员之间的分工。 （学生开始讨论，写探究方案） 师 就从今天开始，按照你们的探究方案进行实验，每天进行计数，实验结束后，把这七 天的数据用曲线图来表示出来，分析实验结果是否支持你所作的假设。七天后，我们再把 全班的平均值算出，根据平均值重新画酵母菌种群数量的增长曲线，再和你们组的曲线图 进行对照，分析原因。 （学生实验，教师予以指导） 师 这七天的实验大家都做得非常认真。曲线图也都画出来了，大家相互之间交流一下， 看看所画的增长曲线有没有一个总的趋势？ 生 有。大多是有一个先增加，后趋向于平衡，到最后有减少的趋势。 师 那么，你有没有分析过影响

7、这种变化趋势的原因是什么呢？ 生 我觉得有这几方面的可能：一个和培养液中的营养成分有关，也可能和培养的空间有 关，还可能跟酵母菌在代谢过程中产生的各种代谢产物有关。 课堂小结 师 酵母菌种群数量变化的观察，使我们对种群增长的方式有了进一步的认识。从中， 大家也学到了生物学上所用的一些技术手段。而且，大家也能从实验的结果来分析产生这 样结果的原因。这正是科学研究所需要的。而且，如果你想证明你观点的正确与否，最有 力的证据还是实验。那么，如果我想证明酵母菌数量的变化和培养液中的营养成分有关， 该如何设计实验进行验证呢？ 生 可以设置一个对照组，对照组不断地更新培养液的营养成分，其他条件相同，同 样

8、作出酵母菌的数量变化的曲线图，两图进行对照，如果确实发现在营养成分充足的情况 下，酵母菌的数量要比实验组在同时期多，那样，就能证明这个观点是正确的。 师 分析得很好。课后，根据你对影响酵母菌种群数量增长的因素作出的推测，设计 实验进行验证。 板书设计 第 2 节 种群数量的变化 一、种群数量的变化（包括增长、波动、稳定和下降） 1.建构种群增长模型的方法 2.种群增长的“J”型曲线 （1）产生条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下。 （2）特点：种群数量连续增长，呈“J”型。 （3）产生情形：实验室条件下 当一个种群刚迁入一个新的适宜环境时 3.“J”型增长的数学模型 种群数量增

9、长公式：N t=N0t 4.种群增长的“S”型曲线 （1）产生条件：资源和空间有限，而且存在天敌的条件下。 （2）特点：种群数量达到环境条件所允许的最大值（K 值）后将停止生长，有时在 K 值 左右保持相对稳定。 5.种群数量的波动和下降 二、影响种群数量变化的因素 1.决定因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。 2.影响因素： （1）环境因素：水分、温度、食物、天敌等。 （2）人为因素 3.研究意义：有利于野生生物资源的合理利用和保护、害虫的防治等 活动与探究 主题：培养液中酵母菌种群数量的变化 步骤 学生活动 教师指导 目 的 1 通过显微镜观察，估 计出 10 mL 培养液 中酵母菌的初

10、始数量 可用血球计数板进行 计数。在计数前，要 将试管轻轻震荡几次， 使得估计比较准确 2 在适宜的条件下培养 酵母菌，连续观察 7 天，分别记录下这 7 天的数值 每天的培养条件保持 一致，在每天的同一 时间取样 3 将所得数据用曲线表 示出来，分析实验结 果 要标明横坐标和纵坐 标的含义，联系所学 过的种群增长曲线 4 算出每一天全班各组 数据的平均值，画出 酵母菌种群数量的增 长曲线，再和各小组 的曲线进行比较 仔细分析各小组的曲 线图，找出其中的差 异，并能分析各种差 异产生的原因 （1）让学生掌握血 球计数板计数的方法 （2）通过对培养液 中酵母菌种群数量连 续 7 天的观察，探究

11、变化规律，进而统计 数据，建构数学模型， 绘制变化曲线 （3）理解种群数量 的变化，学会分析数 量变化的原因 习题详解 一、基础题（课本 P69） 1.提示：在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“J”型 增长。例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达 14 年的研究，发现在环境 条件较好的年份，种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”型增长。在有限的环境中，如果 种群的初始密度很低，种群数量可能会迅速增长。随着种群密度的增加，种内竞争就会加 剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“S”型增长。例如，栅列藻、小 球藻等低等植物的种群增长，常常具有“S”型增长的特点。 2.（1）如 426 图 图 4-2-6 （2）驼鹿引入到这个孤岛上后，没有天敌，气候适宜，食物和空间都是充足的。 （3）作为食物的植物被大量吃掉，导致食物匮乏；自然灾害等。 3.鲫鱼种群在某一池塘能增长到的最大数量称为该池塘对鲫鱼种群的容纳量。 二、拓展题（课本 P69） 这是涉及最大持续产量的问题。关于最大持续产量，可以查阅生态学专著。还可以请 教有经验的人或访问相关网站，了解单位面积水面应放养的鱼的数量。