第第頁1.2種群數(shù)量的變化第2課時教案一、教學(xué)目標(biāo)1.通過探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化等活動，嘗試建構(gòu)種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型。（科學(xué)探究）2.運(yùn)用種群數(shù)量變化規(guī)律解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題，關(guān)注人類活動對動植物種群數(shù)量變化的影響。（社會責(zé)任）二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，建構(gòu)種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型。2.教學(xué)難點(diǎn)：探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，建構(gòu)種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型。三、教學(xué)過程第2課時【講授新課】（四）種群數(shù)量的波動1.種群數(shù)量變化的形式種群數(shù)量有的呈季節(jié)性消長，有的呈不規(guī)則波動，有的呈周期性波動；當(dāng)種群長久處于不利條件下，如遭遇人類亂捕濫殺和棲息地被破壞，種群數(shù)量會出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的下降。種群的延續(xù)需要有一定的個體數(shù)量為基礎(chǔ)。當(dāng)一個種群的數(shù)量過少，種群可能會由于近親繁殖等原因而衰退、消亡。知識延伸：經(jīng)過“S”形增長后，種群數(shù)量應(yīng)穩(wěn)定在K值不變，但在自然種群的研究中還沒有充分的證據(jù)說明這一點(diǎn)，相反，有證據(jù)表明在外界條件穩(wěn)定的情況下，種群數(shù)量在達(dá)到K值后仍有變動。問題：種群達(dá)到K值后，會一直維持在K值嗎？在自然界中，有的種群能夠在一段時期內(nèi)維持?jǐn)?shù)量的相對穩(wěn)定，但是對于大多數(shù)生物的種群來說，種群數(shù)量總是在波動中。教師利用課件展示東亞飛蝗種群數(shù)量的波動曲線，提出問題：東亞飛蝗種群數(shù)量波動的原因可能有哪些？種群長久處于不利條件下，如遭遇人類亂捕濫殺和棲息地破壞，種群數(shù)量會出現(xiàn)持續(xù)性下降或急劇的下降。種群的延續(xù)需要有一定的個體數(shù)量為基礎(chǔ)。當(dāng)一個種群數(shù)量過少，種群可能會由于近親繁殖等原因而衰退、消亡。對于那些已經(jīng)低于種群延續(xù)所需的最小種群數(shù)量的物種，需要采取有效保護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)。2.研究種群數(shù)量變化的意義（1）在對野生動植物資源、海洋魚類的合理開發(fā)和利用方面：一般將種群數(shù)量控制在k/2附近，此時種群增長速率最快，這樣既能持續(xù)獲得最大收獲量，又不影響資源的再生。例如，在湖泊中放養(yǎng)魚、蝦，如果一次性放養(yǎng)的幼體過多或延遲捕撈，由于湖泊環(huán)境的容納能力有限，不能達(dá)到增產(chǎn)的目的；但如果大肆捕撈，使魚、蝦數(shù)量大大減少，減少到k/2以下，這時種群往往要經(jīng)過相當(dāng)長的延滯期才能進(jìn)入指數(shù)增長期，對生產(chǎn)極為不利。（2）在對野生生物資源的保護(hù)方面：采取相應(yīng)措施，提高野生生物的環(huán)境容納量，如建立自然保護(hù)區(qū)等來保護(hù)野生生物。（3）在農(nóng)林害蟲和有害動物的防治方面：降低其環(huán)境的容納量是防治的根本。例如，對家鼠的控制，可以采取安全儲存糧食、硬化地面及飼養(yǎng)天敵等措施降低其環(huán)境容納量，并嚴(yán)防鼠的種群數(shù)量會迅速增加，達(dá)不到防治鼠的效果。（五）探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化【提出問題】培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量是怎樣隨時間變化的?【作出假設(shè)】酵母菌在開始一段時間呈“J”型增長，隨著時間的推移，由于資源和空間有限，呈“S”型增長，時間再延長，由于養(yǎng)料不足酵母菌數(shù)量會下降?！静牧嫌镁摺拷湍妇N，無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或者肉湯培養(yǎng)液，試管，血細(xì)胞計數(shù)板，滴管，顯微鏡等。（1）血細(xì)胞計數(shù)板的介紹血球計數(shù)板是一種專門用于計算較大單細(xì)胞微生物的一種儀器。計數(shù)時，常采用抽樣檢測法?！居懻撎骄克悸贰吭谥贫ㄓ媱澢埃阈枰伎家韵聠栴}，并與同學(xué)討論。1.怎樣對酵母菌進(jìn)行計數(shù)？（1）對一支試管中的培養(yǎng)液（可定為10mL）中的酵母菌逐個計數(shù)是非常困難的，可以采用抽樣檢測的方法：先將蓋玻片放在血細(xì)胞計數(shù)板的計數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入。多余的培養(yǎng)液用濾紙吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到計數(shù)室底部，將計數(shù)板放在載物臺的中央，計數(shù)一個小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量，再以此為根據(jù)，估算試管中的酵母菌總數(shù)。蓋玻片下的培養(yǎng)液厚度為0.1mm，請推導(dǎo)出將一個小方格范圍內(nèi)的酵母菌數(shù)目，換算成10mL培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)的公式。（2）從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？提示：保證各部位酵母菌的密度相等，若沒有搖勻，從底部吸取，計數(shù)結(jié)果會偏大，從上部吸取，計數(shù)結(jié)果會偏小。此外，酵母菌常出現(xiàn)“抱團(tuán)”現(xiàn)象，因此取樣前需要將培養(yǎng)液充分振蕩、搖勻，最好用移液器來回吹吸若干次，以確保樣品被搖勻。（3）如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？用無菌水稀釋至每小格細(xì)胞數(shù)目為5~10個（4）對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)當(dāng)怎樣計數(shù)？提示：壓線的菌體，計上不計下，計左不計右。離開母體的芽體，無論大小均算一個。如果正在出芽，芽體大小達(dá)到或超過母細(xì)胞一半時，芽體可算1個。2.本探究需要設(shè)置對照嗎？如果需要，請討論對照組應(yīng)怎樣設(shè)計和操作；如果不需要，請說明理由。本實(shí)驗旨在探究培養(yǎng)液中酵母菌在一定條件下的種群數(shù)量變化，只要分組實(shí)驗，獲得平均數(shù)值即可。本實(shí)驗在連續(xù)培養(yǎng)并定時計數(shù)過程中形成自身對照，可以不單設(shè)對照組。如果擔(dān)心培養(yǎng)過程中有污染，則需要單設(shè)不接種酵母菌的空白對照組。3.要做重復(fù)實(shí)驗嗎？為什么？不用重復(fù)，只要分組實(shí)驗獲得平均值即可。本實(shí)驗酵母菌種群數(shù)量足夠多，樣本足夠大。其數(shù)據(jù)是80-100個小方格的平均值，足夠精確。如果全班同學(xué)所測量的酵母菌來自同一培養(yǎng)樣品，可以取全班同學(xué)計數(shù)的平均值作為實(shí)驗結(jié)果，或者每名同學(xué)計數(shù)3個或3個以上計數(shù)室求平均值。4.怎樣記錄結(jié)果？記錄表怎樣設(shè)計？全班同學(xué)分成若干組，每組計數(shù)一個培養(yǎng)時段。每人計數(shù)一個計數(shù)室，以小組計數(shù)平均值作該時段估值。【制定計劃】寫出探究方案，確定小組同學(xué)間的分工。向老師匯報本小組的探究計劃，以獲得老師的指導(dǎo)?！緦?shí)施計劃】進(jìn)行實(shí)驗連續(xù)培養(yǎng)7天，每天用顯微鏡和血球計數(shù)板計數(shù)出酵母菌種群密度。計數(shù)時可以滴加臺盼藍(lán)染液（或亞甲基藍(lán)），活的酵母菌呈無色，死的酵母菌呈藍(lán)色，然后分別計數(shù)，算出兩者比例，從而進(jìn)一步換算出菌體中的活菌數(shù)。需要注意的是，加入臺盼藍(lán)的體積應(yīng)折算在稀釋倍數(shù)中。首先通過顯微鏡觀察，估算出10mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量（N0），在此之后連續(xù)觀察7天，分別記錄下這7天的數(shù)值?！痉治鼋Y(jié)果，得出結(jié)論】將所得數(shù)值用曲線表示出來。探究的結(jié)論是。結(jié)論：酵母菌在開始一段時間呈“J”型增長，但隨著時間的推移，由于資源和空間有限，將呈“S”型增長，并最終將全部死亡?！颈磉_(dá)和交流】1.向全班匯報本小組7天的數(shù)據(jù)，計算每天全班各組數(shù)據(jù)的平均值，根據(jù)平均值重新繪制酵母菌種群數(shù)量的增長曲線。將這個增長曲線與本小組的曲線進(jìn)行比較，分析其相似程度，并作出合理的解釋。2.根據(jù)各組平均數(shù)據(jù)畫出的增長曲線有沒有什么總趨勢?如果有，請作出說明。（1）增長曲線的總趨勢：先增加再降低。（2）原因：開始時培養(yǎng)液的營養(yǎng)充足，空間充裕，條件適宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數(shù)量劇增，隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多，營養(yǎng)物質(zhì)消耗，pH變化等，使生存條件惡化，酵母菌死亡率高于出生率，種群數(shù)量下降。3.影響酵母菌種群數(shù)量增長的因素可能是什么？影響酵母菌種群數(shù)量的因素：可能有養(yǎng)料、溫度、pH空間及有害代謝廢物等?！具M(jìn)一步探究】根據(jù)你對影響酵母菌種群增長的因素作出的推測，設(shè)計實(shí)驗進(jìn)行驗證。提示：實(shí)驗結(jié)果受到菌種、培養(yǎng)溫度、pH、通O2量