新教材2023版高中生物第1章種群及其動(dòng)態(tài)第2節(jié)種群數(shù)量的變化學(xué)生用書(shū)新人教版選擇性必修2

第2節(jié)種群數(shù)量的變化課堂互動(dòng)探究案課程標(biāo)準(zhǔn)嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動(dòng)。素養(yǎng)達(dá)成1.說(shuō)明建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法。(生命觀念、科學(xué)思維)2．用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化規(guī)律。(科學(xué)思維)3．通過(guò)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。(科學(xué)探究)4．關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響。(社會(huì)責(zé)任)設(shè)疑激趣種群最基本的數(shù)量特征是什么？請(qǐng)同學(xué)們思考：種群數(shù)量可能會(huì)發(fā)生怎樣的變化？本節(jié)我們來(lái)研究種群數(shù)量的變化。夯基提能·分層突破——互動(dòng)·探究·智涂學(xué)習(xí)主題一種群數(shù)量的增長(zhǎng)、變化曲線及應(yīng)用活動(dòng)1分析下面某種細(xì)菌分裂繁殖的規(guī)律，結(jié)合圖示信息，完成下列思考題，掌握建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法。1．觀察圖中細(xì)菌數(shù)量(N)和繁殖代數(shù)(n)之間的關(guān)系，寫(xiě)出相應(yīng)的方程式：________________。2．根據(jù)方程式，回答下列問(wèn)題：(1)在下面的坐標(biāo)系中畫(huà)出細(xì)菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的曲線。(繪圖原則先描點(diǎn)再連線)(2)從曲線的變化可以預(yù)計(jì)：在________________(理想條件下)的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不會(huì)受種群密度增加的影響。(3)曲線圖能直觀地反映出種群數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，但________；數(shù)學(xué)方程式能更精確計(jì)算出種群數(shù)量，但________。活動(dòng)2閱讀下列材料和圖示，完成下列分析：1．環(huán)頸雉引入某一島嶼最初一段時(shí)間種群數(shù)量變化分析在20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉(如圖甲)引入美國(guó)的一個(gè)島嶼，圖乙是在1937～1942年期間該種群數(shù)量的增長(zhǎng)曲線圖。(1)從圖乙看出，在理想條件下種群增長(zhǎng)曲線呈“J”形。(2)若在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等條件下，某種群的起始數(shù)量為N0，并且第二年的數(shù)量是第一年的λ倍(該種群每年的增長(zhǎng)倍數(shù)都保持不變)，則：①一年后種群數(shù)量N1＝________，兩年后種群數(shù)量N2＝________，t年后種群數(shù)量Nt＝________。②若λ>1，請(qǐng)繪出數(shù)學(xué)方程式Nt＝N0λt中種群數(shù)量Nt隨t的變化曲線圖。(3)種群增長(zhǎng)率指在一段時(shí)間內(nèi)，結(jié)束時(shí)種群數(shù)量相對(duì)于初始種群數(shù)量的增加部分占初始數(shù)量的比例，“J”形曲線中年增長(zhǎng)率公式可表示為種群增長(zhǎng)率＝________＝________，由于λ是個(gè)定值，種群增長(zhǎng)率也是個(gè)定值。若λ＝1，種群數(shù)量不變；若0<λ<1，種群數(shù)量減?。蝗籀耍?，雌性沒(méi)有繁殖，種群在下一代中滅亡。2．高斯的大草履蟲(chóng)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)分析生態(tài)學(xué)家高斯曾經(jīng)做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲(chóng)，然后每隔24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲(chóng)的數(shù)量，連續(xù)6天，得到一曲線模式圖(如下圖)：(1)對(duì)曲線的分析曲線圖曲線形成原因①________有限；②種群密度增大，導(dǎo)致________加劇；③________數(shù)量增加等特殊點(diǎn)的含義B點(diǎn)：出生率________死亡率，此時(shí)種群增長(zhǎng)速率________；C點(diǎn)：出生率________死亡率，此時(shí)種群的增長(zhǎng)速率為_(kāi)_______，種群數(shù)量趨于________，種群數(shù)量達(dá)到________(即K值)(2)K值的辨析及應(yīng)用①同一種群的K值________固定不變的。②同一物種的不同種群的K值________相同。③影響K值大小的因素有生物自身的____________和所生存的____________條件。④大熊貓棲息地遭到破壞后，食物和活動(dòng)范圍縮小，K值變小，而建立________，改善其棲息環(huán)境，從而提高_(dá)_______。⑤為控制鼠害，可采取養(yǎng)殖或釋放天敵、打掃衛(wèi)生、硬化地面、將食物儲(chǔ)存在安全處以降低________。誤區(qū)警示：(1)實(shí)驗(yàn)室條件下會(huì)出現(xiàn)“J”形增長(zhǎng)，一般來(lái)說(shuō)，自然界中不存在無(wú)菌、恒溫等“理想條件”，也不存在“J”形增長(zhǎng)。(2)不能認(rèn)為“S”形增長(zhǎng)的初始階段一定是“J”形增長(zhǎng)?！癑”形增長(zhǎng)自始至終都保持指數(shù)式增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)速率持續(xù)增大；而“S”形增長(zhǎng)曲線的初始階段并非“J”形增長(zhǎng)曲線，因?yàn)樽匀唤缰写嬖谙拗破洹袄硐胧街笖?shù)增長(zhǎng)”的環(huán)境阻力，導(dǎo)致其增長(zhǎng)速率出現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)。一般認(rèn)為，在“S”形增長(zhǎng)曲線的K/2處對(duì)應(yīng)的增長(zhǎng)速率最大，種群數(shù)量增長(zhǎng)最快。(3)“J”形和“S”形兩種增長(zhǎng)方式的差異主要在于有無(wú)環(huán)境阻力，即“J”形增長(zhǎng)環(huán)境阻力“S”形增長(zhǎng)。由于“S”形增長(zhǎng)的初期環(huán)境阻力很小，我們就將其視為無(wú)環(huán)境阻力的理想環(huán)境，同時(shí)將“S”形增長(zhǎng)的初期視為“J”易錯(cuò)警示：1．λ與年齡結(jié)構(gòu)的關(guān)系①λ>1，種群密度增大，為增長(zhǎng)型種群；②λ<1，種群密度減小，為衰退型種群；③λ＝1，數(shù)量不變，為穩(wěn)定型種群。2．種群增長(zhǎng)率與增長(zhǎng)速率的辨析(1)種群增長(zhǎng)率：指單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)新增加的個(gè)體數(shù)，即增長(zhǎng)率＝一定時(shí)間內(nèi)新增加的個(gè)體數(shù)量初始個(gè)體數(shù)量×100%(2)種群增長(zhǎng)速率：指單位時(shí)間內(nèi)新增加的個(gè)體數(shù)(即種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線的斜率)，即增長(zhǎng)速率＝一定時(shí)間內(nèi)增長(zhǎng)的個(gè)體數(shù)量/時(shí)間。假設(shè)某一種群的數(shù)量在某一單位時(shí)間t(如一年)內(nèi)，由初始數(shù)量N0增長(zhǎng)到Nt，則該種群的增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率的計(jì)算公式分別為：增長(zhǎng)率＝末數(shù)-初數(shù)初數(shù)×100%＝Nt-增長(zhǎng)速率＝末數(shù)-初數(shù)單位時(shí)間＝Nt-N誤區(qū)警示：“比值”≠“差值”。在不考慮其他因素的情況下，若R＝出生率/死亡率，則R>1時(shí)，種群數(shù)量增加；R＝1時(shí)，種群數(shù)量保持穩(wěn)定；R<1時(shí)，種群數(shù)量減少。若R＝出生率－死亡率，則R>0時(shí)，種群數(shù)量增加；R＝0時(shí)，種群數(shù)量保持穩(wěn)定；R<0時(shí)，種群數(shù)量減少。1.種群的“J”形增長(zhǎng)和“S”形增長(zhǎng)的比較項(xiàng)目“J”形增長(zhǎng)“S”形增長(zhǎng)前提條件理想狀態(tài)：①食物和空間條件充裕；②氣候適宜；③沒(méi)有敵害；④無(wú)遷入、遷出①食物、空間有限；②不斷變化的自然條件；③有種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)和種間競(jìng)爭(zhēng)增長(zhǎng)模型種群增長(zhǎng)速率K值無(wú)K值有K值聯(lián)系兩種增長(zhǎng)曲線的差異主要是環(huán)境阻力不同，對(duì)種群數(shù)量增長(zhǎng)的影響不同。因而有以下關(guān)系：“J”形增長(zhǎng)環(huán)境阻力“S”環(huán)境阻力按自然選擇學(xué)說(shuō)，就是在生存斗爭(zhēng)中部分個(gè)體被淘汰的原因2.“三看法”辨別種群的“J”形增長(zhǎng)和“S”形增長(zhǎng)3．種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線的應(yīng)用(1)曲線分析：(2)實(shí)踐應(yīng)用：4.K值的四種表示方法圖中t1時(shí)間對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K/2，t2時(shí)間對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K值。5．K值的變化分析(1)K值不是一成不變的：K值會(huì)隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當(dāng)環(huán)境遭到破壞時(shí)，K值會(huì)下降；當(dāng)環(huán)境條件狀況改善時(shí)，K值會(huì)上升。(2)在環(huán)境不遭受破壞的情況下，種群數(shù)量會(huì)在K值附近上下波動(dòng)。當(dāng)種群數(shù)量偏離K值的時(shí)候，會(huì)通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到K值。(3)K值并不是種群數(shù)量的最大值：K值是環(huán)境容納量，即在保證環(huán)境不被破壞的前提下所能容納的最大值；種群所達(dá)到的最大值會(huì)超過(guò)K值，但這個(gè)值存在的時(shí)間很短，因?yàn)榄h(huán)境已遭到破壞。6．種群遷入新環(huán)境后，數(shù)量變化的三種情況(1)類似于外來(lái)物種入侵，因食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等，開(kāi)始時(shí)種群數(shù)量類似于“J”形增長(zhǎng)，最終導(dǎo)致該地區(qū)其他生物的種群數(shù)量明顯下降，該外來(lái)物種成為當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)物種而長(zhǎng)期存在(如圖中曲線A所示)。(2)能在新棲息地生存下來(lái)，但是受到天敵、資源和空間等的制約，種群數(shù)量維持在一個(gè)較低水平，沒(méi)有對(duì)當(dāng)?shù)卦锓N造成太大影響(如圖中曲線B所示)。(3)不能適應(yīng)新棲息地的環(huán)境，最終在新棲息地消亡(如圖中曲線C所示)。1．(學(xué)業(yè)水平三)下圖是某地新遷入的某種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線，下列相關(guān)敘述正確的是()A.b點(diǎn)之后，開(kāi)始出現(xiàn)環(huán)境阻力B.c點(diǎn)時(shí)，種群年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型C.d點(diǎn)之后，種群數(shù)量不可能再增加D.改變種群性別比例，可能延長(zhǎng)到達(dá)K值的時(shí)間2．(學(xué)業(yè)水平三)下列有關(guān)環(huán)境容納量的敘述不正確的是()A.在有限資源和空間的情況下，種群數(shù)量最終都會(huì)穩(wěn)定在K值B.建立自然保護(hù)區(qū)能提高環(huán)境容納量，從而提高被保護(hù)動(dòng)物的數(shù)量C.使用金屬糧倉(cāng)可以降低老鼠的環(huán)境容納量，從而降低其出生率D.理想條件下環(huán)境容納量無(wú)限大時(shí)，種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)3．(學(xué)業(yè)水平四)如圖中表示自然生態(tài)系統(tǒng)中鹿的種群數(shù)量隨時(shí)間變化，下列敘述正確的是()A.A→B新生的鹿的數(shù)量大于死亡的鹿的數(shù)量B.鹿群年齡結(jié)構(gòu)在B點(diǎn)時(shí)屬于增長(zhǎng)型C.鹿的種群數(shù)量的波動(dòng)是由于正反饋調(diào)節(jié)D.環(huán)境中的限制因素沒(méi)有起作用4．(學(xué)業(yè)水平四)(不定項(xiàng)選擇)科研小組對(duì)某地甲、乙兩個(gè)種群的數(shù)量進(jìn)行了多年的跟蹤調(diào)查，并研究Nt＋1/Nt隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，結(jié)果如圖所示(圖中Nt表示第t年的種群數(shù)量，Nt＋1表示第t＋1年的種群數(shù)量)。下列分析不正確的是()A.甲種群在0～t3段的年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型B.乙種群在0～t1段的種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)C.乙種群在t2時(shí)數(shù)量最少D.甲種群在t3后數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定可能是生存條件得到了改善學(xué)習(xí)主題二探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”活動(dòng)1沿著科學(xué)探究的方法完成該實(shí)驗(yàn)的探究(1)提出問(wèn)題：_____________________________________________________________________________________________________________________________________?(2)作出假設(shè)：培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量開(kāi)始一段時(shí)間呈________形增長(zhǎng)，隨著時(shí)間推移，由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的________、有害代謝產(chǎn)物的________、pH的改變，酵母菌數(shù)量呈________形增長(zhǎng)。(3)探究步驟①將10mL無(wú)菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中。②將酵母菌________到試管中的培養(yǎng)液。③將試管放在________條件下培養(yǎng)。④每天同一時(shí)間取樣計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量。用____________計(jì)數(shù)，估算10mL酵母菌的初始種群數(shù)N0，然后連續(xù)觀察7d，記錄每天的數(shù)值。記錄結(jié)果時(shí)可設(shè)計(jì)成下面的記錄表：時(shí)間(d)次數(shù)1234567123平均⑤分析數(shù)據(jù)，畫(huà)出曲線。進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)換，以__________為橫坐標(biāo)，__________為縱坐標(biāo)，畫(huà)出坐標(biāo)曲線圖，分析曲線走向，揭示酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律?；顒?dòng)2實(shí)驗(yàn)總結(jié)(1)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，要輕輕振蕩幾次的目的是__________________________________。(2)該探究實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對(duì)照但需要設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，可________后再計(jì)數(shù)。(4)對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌__________________________________________。(5)影響酵母菌種群增長(zhǎng)的因素可能有____________________________。易錯(cuò)警示：探究酵母菌種群數(shù)量變化實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)注意點(diǎn)。(1)本實(shí)驗(yàn)中是有對(duì)照組的，除了設(shè)置養(yǎng)料或溫度等條件不同形成對(duì)照外，接種的酵母菌要相同。(2)計(jì)數(shù)時(shí)要注意蓋蓋玻片和滴加培養(yǎng)液的先后順序，蓋蓋玻片在前滴加培養(yǎng)液在后，而不是滴加培養(yǎng)液在前。方法技巧：酵母菌的計(jì)數(shù)方法(1)儀器：血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(如圖)一個(gè)大方格的容積為0.1mm3，每個(gè)大方格共分為16個(gè)中方格，共有25×16個(gè)小方格。(2)用計(jì)數(shù)公式計(jì)算1mL菌液中的總菌數(shù)，設(shè)四個(gè)中方格中的總菌數(shù)為A，稀釋倍數(shù)為B，由于1mL＝1000mm3，所以1mL菌液的總菌數(shù)＝A/4×16×10000×B＝40000AB。名師提醒：(1)取樣方法：定期取樣(每隔相同一段時(shí)間抽取樣液)進(jìn)行計(jì)數(shù)檢測(cè)。(2)減小誤差的措施：①設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)，取其平均數(shù)；②抽取樣液前需振蕩，使酵母菌分布均勻；③將蓋玻片蓋于計(jì)數(shù)室上，樣液滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入；④靜置，待酵母菌沉于計(jì)數(shù)室底部再計(jì)數(shù)。(3)若一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，應(yīng)將培養(yǎng)液適當(dāng)稀釋后再計(jì)數(shù)。1.實(shí)驗(yàn)原理及步驟2．探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)(1)每天取樣計(jì)數(shù)的時(shí)間要固定。(2)計(jì)數(shù)時(shí)先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，將培養(yǎng)液滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，多余培養(yǎng)液用濾紙(吸水紙)吸去。(3)血細(xì)胞計(jì)數(shù)板必須保持干燥，否則培養(yǎng)液將不能滲入計(jì)數(shù)室。(4)清洗血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的正確方法是浸泡和沖洗，不能用試管刷或抹布擦洗。沖洗干凈后不能用紗布或吸水紙擦干，應(yīng)自然晾干、烘干或用吹風(fēng)機(jī)吹干。3．酵母菌增長(zhǎng)曲線圖(如圖1)及轉(zhuǎn)化后的增長(zhǎng)速率曲線圖(如圖2)4．培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的影響因素(1)在培養(yǎng)初期，酵母菌個(gè)體數(shù)少，營(yíng)養(yǎng)、空間相對(duì)充足，種群呈類似“J”形增長(zhǎng)。隨著種群數(shù)量增長(zhǎng)，剩余營(yíng)養(yǎng)和空間不足，種群增長(zhǎng)趨于緩慢、停止，甚至下降。(2)營(yíng)養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素。培養(yǎng)液的溫度、pH、溶氧量、甚至代謝產(chǎn)物積累都影響酵母菌的種群數(shù)量。1．(學(xué)業(yè)水平三)為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作。其中錯(cuò)誤的是()A．將適量干酵母放入裝有一定濃度葡萄糖溶液的錐形瓶中，在適宜條件下培養(yǎng)B．將培養(yǎng)液振蕩搖勻后，用吸管從錐形瓶中吸取一定量的培養(yǎng)液C．在血細(xì)胞計(jì)數(shù)板中央滴一滴培養(yǎng)液，蓋上蓋玻片，若邊緣有多余培養(yǎng)液，用濾紙吸去D．將計(jì)數(shù)板放在載物臺(tái)中央，待酵母菌沉降到計(jì)數(shù)室底部，在顯微鏡下觀察、計(jì)數(shù)2．(學(xué)業(yè)水平三)下圖為用不同方式培養(yǎng)的酵母菌的種群增長(zhǎng)曲線，下列敘述正確的是()A．a(chǎn)、b、c種群呈“J”形增長(zhǎng)，d種群呈“S”形增長(zhǎng)B．更換培養(yǎng)液只改變了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度，進(jìn)而影響了酵母菌的生長(zhǎng)C．隨培養(yǎng)液更換周期延長(zhǎng)，酵母菌種群的增長(zhǎng)率增大D．對(duì)酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，未經(jīng)染色的統(tǒng)計(jì)結(jié)果比實(shí)際值偏高3．(學(xué)業(yè)水平四)(不定項(xiàng)選擇)在一定量的酵母菌培養(yǎng)液中放入活酵母菌若干，抽樣鏡檢，如圖甲所示(圖中小點(diǎn)代表酵母菌)。將容器放在適宜溫度下恒溫培養(yǎng)5小時(shí)后，稀釋100倍，再抽樣鏡檢，如圖乙所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，以下敘述正確的是()甲乙A．培養(yǎng)5小時(shí)后，酵母菌種群密度增加200倍左右B．探究酵母菌的種群數(shù)量變化可以用標(biāo)記重捕法C．用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量時(shí)只統(tǒng)計(jì)方格內(nèi)的菌體D．培養(yǎng)5小時(shí)后，酵母菌種群數(shù)量不一定達(dá)到K值4．(學(xué)業(yè)水平四)(不定項(xiàng)選擇)某小組進(jìn)行探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，同樣實(shí)驗(yàn)條件下分別在4個(gè)試管中進(jìn)行培養(yǎng)(如表)，均獲得了“S”形增長(zhǎng)曲線。根據(jù)預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果從理論上分析，下列說(shuō)法正確的是()試管號(hào)ⅠⅡⅢⅣ培養(yǎng)液體積(mL)105105起始酵母菌數(shù)(×103個(gè))105510A.4個(gè)試管內(nèi)的種群在K/2時(shí)增長(zhǎng)最快B．4個(gè)試管內(nèi)的種群達(dá)到K值的時(shí)間Ⅳ＝Ⅰ>Ⅱ＝ⅢC．試管Ⅲ內(nèi)種群的K值與試管Ⅱ不同D．試管Ⅳ內(nèi)的種群數(shù)量先于試管Ⅱ開(kāi)始下降強(qiáng)化落實(shí)·學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)——?dú)w納·提升·素養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)主干落實(shí)1.建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟：提出問(wèn)題→作出假設(shè)→數(shù)學(xué)表達(dá)→檢驗(yàn)修正。2．在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害等條件下，種群的數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)。3．自然界的資源和空間有限，存在K值。種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間增長(zhǎng)后數(shù)量趨于穩(wěn)定，增長(zhǎng)曲線呈“S”形。同一種群的K值會(huì)因環(huán)境因素而改變。4．在自然界，影響種群數(shù)量的因素很多，大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)中；在不利條件下，種群數(shù)量還會(huì)急劇下降甚至消亡。人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量的影響越來(lái)越大，有時(shí)甚至成為決定性的因素。5．研究種群的變化規(guī)律以及影響種群數(shù)量變化的因素，對(duì)于有害生物防治、野生生物資源保護(hù)和利用，以及瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù)，都有著重要意義。高效課堂·實(shí)踐運(yùn)用——鞏固·達(dá)標(biāo)·反饋1．在營(yíng)養(yǎng)和生存空間等沒(méi)有限制的理想條件下，某細(xì)菌每20min就分裂繁殖一代?，F(xiàn)將該細(xì)菌種群(m個(gè)個(gè)體)接種到培養(yǎng)基上(資源、空間無(wú)限)，th后，該種群的個(gè)體總數(shù)是()A．m·2tB．m·220C．m·22tD．m·23t2．如圖所示種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線，下列敘述正確的是()A．魚(yú)類種群數(shù)量的增長(zhǎng)不受自身種群密度的制約B．氣候條件的改變不會(huì)影響種群的環(huán)境容納量C．防治蝗災(zāi)應(yīng)在害蟲(chóng)數(shù)量達(dá)到c點(diǎn)時(shí)進(jìn)行D．漁業(yè)捕撈后剩余量需控制在c點(diǎn)以保持最高的增長(zhǎng)速率3．有關(guān)探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”的實(shí)驗(yàn)，正確的敘述是()A．改變培養(yǎng)液的pH不影響K值(環(huán)境容納量)大小B.用逐個(gè)計(jì)數(shù)的方法調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化C．取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對(duì)酵母菌準(zhǔn)確計(jì)數(shù)D．營(yíng)養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素4．向某天然牧場(chǎng)引入良種肉牛100頭，任其自然放養(yǎng)，自然繁殖。如圖表示種群數(shù)量增長(zhǎng)速率隨時(shí)間變化的曲線，下列敘述正確的是()A．在t0～t2時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)B．若在t2時(shí)種群的數(shù)量為N，則在t1時(shí)種群的數(shù)量約為N/2C．捕殺肉牛的最佳時(shí)期為t1時(shí)D．在t1～t2時(shí)，該肉牛的種群數(shù)量呈下降趨勢(shì)5．溫度在15～35℃時(shí)，酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)較快。下表是同學(xué)們進(jìn)行相關(guān)探究實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果(單位：×106個(gè)/mL)：溫度(℃)第1次第2次第3次第4次第5次第6次第7次第8次0h24h48h72h96h120h144h168h151.23.03.84.64.03.22.82.5201.25.05.34.22.11.20.80.6251.25.25.64.62.91.00.60.2301.24.95.54.82.21.30.70.5351.21.51.82.02.21.30.80.6以下分析錯(cuò)誤的是()A．可以用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在顯微鏡下對(duì)酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)B．據(jù)表分析，酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的最適溫度約為25℃C．不同溫度條件下酵母菌種群數(shù)量達(dá)到K值的時(shí)間不同D．每天取樣檢測(cè)一次即可，不需要固定取樣的時(shí)間6．用一定量的培養(yǎng)液在適宜條件下培養(yǎng)酵母菌，其數(shù)量隨時(shí)間變化情況繪制如圖甲，a表示每3h換一次培養(yǎng)液的培養(yǎng)曲線，d表示不更換培養(yǎng)液的培養(yǎng)曲線。(1)曲線a表示種群呈“________”形增長(zhǎng)。理論上講，呈現(xiàn)這種增長(zhǎng)模型的條件是________、________、________等。(2)曲線d表示的增長(zhǎng)為“________”形增長(zhǎng)。屬于這種增長(zhǎng)模型的種群隨種群密度(個(gè)體數(shù)量)的增加，種群的增長(zhǎng)速率的變化是________。當(dāng)種群個(gè)體數(shù)量達(dá)到最大值的一半時(shí)，種群的增長(zhǎng)速率達(dá)到________。(3)在實(shí)際情況下，塔斯馬尼亞綿羊種群增長(zhǎng)情況如圖乙所示，說(shuō)明在自然界中，種群數(shù)量變化會(huì)出現(xiàn)________現(xiàn)象。疑難解答·全程培優(yōu)——釋疑·解惑·教材教材第12頁(yè)?【練習(xí)與應(yīng)用】一、概念檢測(cè)1．(1)×將一種生物引入一個(gè)新環(huán)境中，在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種等條件下，這個(gè)生物種群才會(huì)出現(xiàn)“J”形增長(zhǎng)。(2)×在自然界，大多數(shù)種群的數(shù)量呈“S”形增長(zhǎng)。(3)×種群增長(zhǎng)到一定數(shù)量不一定會(huì)保持穩(wěn)定。如觀察培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化時(shí)，由于培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氧氣含量等有限，酵母菌種群數(shù)量呈“S”形增長(zhǎng)，達(dá)到K值后，由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少、氧氣含量降低、代謝廢物積累等，酵母菌種群數(shù)量逐漸下降。2．B同一種群的K值不是固定不變的，其大小會(huì)受環(huán)境的影響，因此對(duì)甲、乙兩地的蝮蛇種群來(lái)說(shuō)，環(huán)境容納量不一定相同，A錯(cuò)誤；當(dāng)種群數(shù)量接近環(huán)境容納量時(shí)，出生率與死亡率的差值接近0，死亡率升高時(shí)，出生率也升高，C錯(cuò)誤；對(duì)生活在同一環(huán)境中的不同種群來(lái)說(shuō)，環(huán)境容納量不一定相同，D錯(cuò)誤。二、拓展應(yīng)用1．提示：在沒(méi)有天敵、食物充足、氣候適宜等理想條件下，種群數(shù)量可呈“J”形增長(zhǎng)。例如，澳大利亞昆蟲(chóng)學(xué)家曾對(duì)果園中薊馬種群進(jìn)行過(guò)長(zhǎng)達(dá)14年的研究，發(fā)現(xiàn)在環(huán)境條件較好的年份，種群數(shù)量增長(zhǎng)迅速，表現(xiàn)出季節(jié)性的“J”形增長(zhǎng)。在資源和空間有限的環(huán)境中，如果種群的初始密度很低，種群的數(shù)量一般會(huì)出現(xiàn)較快增長(zhǎng)，隨著種群密度的增加，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加劇，因此，種群數(shù)量增加到一定程度就會(huì)停止增長(zhǎng)，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平，種群呈“S”形增長(zhǎng)，例如，自然條件下，小球藻等低等植物的數(shù)量常常呈“S”形增長(zhǎng)。2．提示：在養(yǎng)魚(yú)過(guò)程中應(yīng)該按照群落的垂直結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)放養(yǎng)生活在不同水層的魚(yú)，達(dá)到充分利用水中資源的目的，在每個(gè)水層中控制魚(yú)類的種群密度在K/2左右，因?yàn)樵诖藭r(shí)種群的增長(zhǎng)速率最大。第2節(jié)種群數(shù)量的變化夯基提能·分層突破學(xué)習(xí)主題一【師問(wèn)導(dǎo)學(xué)】活動(dòng)11．Nn＝2n2．(1)(2)資源和空間無(wú)限多(3)不夠精確不夠直觀活動(dòng)21．(2)①N0×λN0×λ2N0×λt②(3)(Nt－Nt－1)/Nt－1λ－12．(1)資源和空間種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)天敵大于最大等于零穩(wěn)定環(huán)境容納量(2)①不是②不一定③遺傳特性環(huán)境④自然保護(hù)區(qū)環(huán)境容納量⑤K值【過(guò)程評(píng)價(jià)】1．解析：資源和空間是有限的，種群增長(zhǎng)過(guò)程中環(huán)境阻力一直存在，b點(diǎn)之前就已經(jīng)出現(xiàn)環(huán)境阻力，A錯(cuò)誤；c點(diǎn)時(shí)，種群年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型，B錯(cuò)誤；d點(diǎn)之后，種群數(shù)量達(dá)到K值，并在一定的范圍內(nèi)上下波動(dòng)，C錯(cuò)誤；改變種群性別比例，可能會(huì)降低出生率，從而延長(zhǎng)到達(dá)K值的時(shí)間，D正確。答案：D2．解析：如果環(huán)境遭到破壞，種群數(shù)量將無(wú)法最終穩(wěn)定在K值，A錯(cuò)誤；建立自然保護(hù)區(qū)減少人類的干擾，可以提高環(huán)境容納量，從而提高被保護(hù)動(dòng)物的數(shù)量，B正確；使用金屬糧倉(cāng)可以減少老鼠的食物來(lái)源，降低老鼠的環(huán)境容納量，從而降低其出生率，C正確；理想條件下環(huán)境容納量無(wú)限大時(shí)，種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)，D正確。答案：A3．解析：由圖可知，A→B鹿的種群數(shù)量減少，說(shuō)明新生的鹿的數(shù)量小于死亡的鹿的數(shù)量，A錯(cuò)誤；年齡結(jié)構(gòu)可預(yù)測(cè)未來(lái)種群數(shù)量的變化，B點(diǎn)之后種群數(shù)量是增加的，故B點(diǎn)的年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型，B正確；鹿的種群數(shù)量的波動(dòng)是由于負(fù)反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果，使種群數(shù)量能夠在K值上下波動(dòng)，C錯(cuò)誤；環(huán)境中的限制因素會(huì)對(duì)種群數(shù)量的變化起作用，如干旱條件下植被可能減少，鹿的食物來(lái)源因此減少，鹿的種群數(shù)量可能會(huì)下降，D錯(cuò)誤。答案：B4．解析：據(jù)圖可知，甲種群在0～t3段的種群數(shù)量先減少再增加，而增長(zhǎng)型的種群數(shù)量一直增加，A錯(cuò)誤；乙種群在0～t1段的Nt＋1/Nt>1且恒定，種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)，B正確；乙種群在t2～t3段的種群數(shù)量仍在下降，C錯(cuò)誤；甲種群在t3后種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。答案：ACD學(xué)習(xí)主題二【師問(wèn)導(dǎo)學(xué)】活動(dòng)1(1)培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的(2)“J”消耗積累“S”(3)②接種③25℃④顯微鏡⑤時(shí)間酵母菌數(shù)量活動(dòng)2(1)使酵母菌均勻分布，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確(2)隨著時(shí)間的延續(xù)，酵母菌種群數(shù)量的變化在時(shí)間上形成前后自身對(duì)照，所以無(wú)需設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。但要獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，必須重復(fù)實(shí)驗(yàn)，求得平均值(3)增大稀釋倍數(shù)(4)只計(jì)算相鄰兩邊及其頂角的酵母菌(5)養(yǎng)料、溫度、pH及有害代謝廢物等【過(guò)程評(píng)價(jià)】1．解析：酵母菌在適宜條件下培養(yǎng)，能進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，A正確；吸取培養(yǎng)液計(jì)數(shù)前要將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差，B正確；將培養(yǎng)液滴在血細(xì)胞計(jì)數(shù)板蓋玻片一側(cè)，使其自行滲入計(jì)數(shù)室，若邊緣有多余培養(yǎng)液，用濾紙吸去，C錯(cuò)誤；將計(jì)數(shù)板放在載物臺(tái)中央，靜置片刻，待酵母菌沉降到計(jì)數(shù)室底部，再觀察、計(jì)數(shù)，D正確。答案：C2．解析：依題意并分析圖示可知：與b、c種群相比，a種群更換營(yíng)養(yǎng)液的周期最短，酵母菌的營(yíng)養(yǎng)最豐富，環(huán)境最適宜，因此a種群酵母菌的生長(zhǎng)繁殖的速度最快，最接近于“J”形增長(zhǎng)，但b、c種群的增長(zhǎng)不屬于“J”形增長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；更換培養(yǎng)液，既改變了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度，又減少了有害代謝產(chǎn)物的積累，進(jìn)而影響了酵母菌的生長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；隨培養(yǎng)液更換周期延長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)出現(xiàn)匱乏，酵母菌種群的增長(zhǎng)率減小，C錯(cuò)誤；對(duì)酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，未經(jīng)染色的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，因沒(méi)有將死亡的酵母菌排除，導(dǎo)致其結(jié)果比實(shí)際值偏高，D正確。答案：D3．解析：用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)時(shí)，除統(tǒng)計(jì)方格內(nèi)菌體外還要統(tǒng)計(jì)相鄰兩邊及其頂角上的菌體，5小時(shí)前每個(gè)小格