公务员考试 生物多样性知识梳理

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1、公务员考试生物多样性知识梳理第1节种群数量的变化一、知识结构建构种群增长模型的方法种群增长的“J”型曲线种群的数量变化种群增长的“S”型曲线种群数量的波动和下降二、教学目标1、说明建构种群增长模型的方法。2、通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。3、用数学模型解释种群数量的变化。4、关注人类活动对种群数量变化的影响。三、教学重点、难点及解决方法1、教学重点及解决方法[教学重点]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。[解决方法]⑴遵循具体→抽象→再具体→再抽象的轨迹教学。⑵通过探究活动来验证。2、教学难点及解决方法[教学难点]建构种群增长的数学模

2、型。[解决方法]同上。四、课时安排2课时。五、教学方法启发式、探究法。六、教具准备课件、探究材料。七、学生活动1、学生讨论、思考、回答问题。2、学生完成教材中探究活动的操作。八、教学程序（一）明确目标（二）重点、难点的教学与目标完成过程第1课时播放细菌分裂的录像或演示细菌分裂的计算机模拟动画。提示：在自然界中细菌无处不在，有些细菌的大量繁殖会导致疾病。假如现有一种细菌，在适宜的温度、湿度等环境下，每20min左右通过分裂繁殖一代。引导学生思考：1、细菌的生殖方式是怎样的？2、72h后，由一个细菌分裂产生的后代数量是多少？3、n代细菌数量是多少？提出问题，组织讨论：1、对细菌种群数量增长而

3、言，在什么情况下2n公式成立？2、这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律？3、在学过的生物学内容中，还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示。提示：数学工具在生物学研究中的作用越来越突出。请学生算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填写教材中的表格，然后画出细菌的种群数量增长曲线。提示：这是在理想条件下对细菌种群数量的推测。引导学生讨论，同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性？小结：在描述、解释和预测种群数量的变化时，常常需要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表等。提出问题，组织讨论：如何建立“培养液中酵母菌种群数量的数学模型”，我们应该怎么做？提出问题，组织讨论：

4、以上讨论的是在实验条件下种群的数量变化，在自然界中种群的数量变化情况如何？提供素材：《光明日报》消息澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着6亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树皮，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。澳洲本来没有兔子，1859年，一个叫托马斯·奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在他的庄园里，供他代猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这24只野兔的后代达到6亿只之多。（有条件的学校，教师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片。）学生讨论：1、野兔种群增长的原因有

5、哪些？2、怎样用数学语言来描述野兔种群增长的规律？3、如果用N0表示野兔种群的起始数量，用λ表示野兔种群数量每年的增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量，那么，Nt为多少？4、根据上述素材，估算1869年时，野兔种群数量为多少？（说明计算方法）5、列举在自然界中还有哪些与素材中野兔种群数量增长相似的情况。小结：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“J”型曲线，或数学公式：Nt＝N0λt如果自然界的生物种群都是以“J”型方式增长，地球早就无法承受了。呈现高斯实验（有条件的学校可将高斯实验用计算机模拟技术呈现出来）。提出讨论题：1、你认为高斯得

6、出种群经过一定时间的增长后，呈“S”型曲线的原因是什么？2、在高斯实验的基础上，如果要进一步搞清是空间的限制，还是资源（食物）的限制，该如何进行实验设计？3、如何理解K值的前提条件“在环境条件不受破坏的情况下”？请举例说明。学生思考：有哪些因素制约着种群数量的增长？学生讨论。学生讨论教材中“思考与讨论”素材。小结：经过一定时间，在各种因素的作用下，种群数量增长会趋于稳定，呈“S”型曲线。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为“环境容纳量——K值”。学生讨论教材中东亚飞蝗种群数量的波动。讨论影响种群数量波动的因素。提出问题，在自然界中，种群数量是否总能稳定在K值？

7、为什么？（三）总结从具体的生物现象和规律建立抽象的数学模型，又用抽象的数学模型来解释具体的生物学现象与规律，这是学习本节的要旨。（四）作业布置教材P69练习。（五）板书设计第2节种群数量的变化一、建构种群增长模型的方法1、建立数学模型的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↓通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正2、建立种群增长模型的方法二、种群增长的“J”型曲线1、