2019_2020学年高中生物第四章种群第10课时种群的增长方式和种群的数量波动及调节学案浙科版

第10课时 种群的增长方式和种群的数量波动及调节

考试要求

核心素养要求

1．了解建构种群增长模型的方法，并尝试构建种群的增长模型。 2.探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化。 3.用数学模型解释种群数量的变化。 4.关注人类各种活动对种群数量变化的影响。 5.举例说明种群的数量波动。

6.说出种群数量的外源性调节因素和内源性调节因素。

一、种群指数增长和逻辑斯谛增长 1．种群的指数增长

(1)条件：在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下。 (2)数学模型：指数增长曲线很像英文字母J ，又称“J”形增长曲线。 (3)特点：起始增长很慢，但随着种群基数的加大，增长会越来越快。 2．种群的逻辑斯谛增长

(1)条件：资源有限、空间有限和受到其他生物制约。

(2)数学模型：逻辑斯谛增长曲线很像英文字母S ，又称“S”形增长曲线。

(3)特点：种群起始呈加速增长，K /2时增长最快，此后开始减速增长，达到K 值时停止增长或在K 值上下波动。

(4)环境容纳量：在长时期内环境所能维持的种群最大数量，又称K 值。

归纳总结

1．种群两种增长方式的比较

2.“S”形曲线中K值和K/2值的应用

例1(2018·嘉兴学考教学测试)在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量增长的曲线是( )

答案 B

例2(2017·浙江4月学考)下列关于环境容纳量的叙述，正确的是( )

A．环境容纳量是种群在该环境中的最大数量

B．环境容纳量会随着环境条件的改变而改变

C．环境容纳量由种群的出生率和死亡率决定

D．种群的指数增长会受到环境容纳量的限制

答案 B

解析环境容纳量是指长时期内环境所能维持的种群最大数量，A错误；环境容纳量会随着环境条件的改变而改变，B正确；种群密度主要由出生率和死亡率决定，环境容纳量是环境制约作用的具体体现，C错误；种群的指数增长不受环境容纳量的限制，D错误。

方法技巧“S”形曲线中K值与种群数量变化规律

(1)种群起始呈加速增长，K/2时增长速率最大，种群数量增加。

(2)种群数量超过K/2时开始减速增长，种群数量继续增加，但增长速率减小。

(3)种群数量达到K值时停止增长或在K值上下波动，种群数量达到最大。

二、探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化(选考)

1．目的要求

(1)探究酵母菌种群数量随时间发生的变化，从而了解在封闭环境中酵母菌种群数量的动态变化规律。

(2)学习用血细胞计数板进行酵母菌细胞计数的操作方法，学习比浊计(或比色计)的使用方法，找出酵母菌细胞数量变化与其浑浊度之间的关系。

(3)初步尝试依据测量数据建立数学模型。

2．实验流程

(1)设计实验数据记录表。

(2)每组做两个样品：分别标记为样品1和样品2。

配制样品1：试管A：10mL无菌葡萄糖溶液＋0.1mL酵母菌贮用培养液；试管B：10mL无菌葡

萄糖溶液。

用同样方法配制样品2。

(3)分别对样品1和样品2中的A和B两支试管进行细胞计数，并利用酵母细胞平均数和测得的浑浊度绘制种群数量变化曲线。

(4)每天测浑浊度并记录。第二、四、七天重复步骤(3)进行细胞计数并记录。

(5)数学模型的构建：分别绘制试管A酵母菌数量曲线与浑浊度读数和时间的关系曲线。3．计数过程

(1)拧紧试管盖并将试管倒转数次，使酵母细胞分布均匀后取样进行计数。

(2)方格内细胞计数顺序：左上→右上→右下→左下。

(3)计数准则：压在方格线上的细胞只计左、上两边线上的细胞数，数清粘连细胞，芽体体积超过细胞体积的1/2算一个细胞，计数总数不少于300个细胞。

(4)当细胞数量远多于300个或数不过来时要稀释后再计数。

4．计算方法：每毫升体积内的细胞数＝每方格内的细胞数×2_500[每个方格的体积：2×2×0.1＝0.4(mm3)]。

例3某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见下表)，均获得了“S”形增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是( )

A.4个试管内的种群在K/2时增长最快

B．4个试管内的种群达到K值的时间Ⅳ＝Ⅰ＞Ⅱ＝Ⅲ

C．试管Ⅲ内种群的K值与试管Ⅱ的不同

D．试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ下降

答案 B

解析当种群迁入一个新环境时，若环境条件适宜生存，由于起初种群数量不多，环境条件(食物、空间)优越，天敌少，环境阻力小，种群表现出增长速率加快。一段时间后，种群数量增多，环境阻力使种群增长速率减缓，种群表现为逻辑斯谛增长，在K/2时4个试管内的种群数量增长最快。K值指的是环境容纳量，到达K值的时间与环境阻力的大小呈正相关，因此4个试管内的种群达到K值的时间不同，Ⅳ号试管内的环境阻力最大，因此最先达到K值并积累有毒物质，导致种群数量最先开始下降，所以4个试管内的种群达到K值所用的时间Ⅲ＞Ⅰ＝Ⅱ＞Ⅳ。

例4在“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验中，下列说法正确的是( ) A．每个样品中都要设置对照，以说明种群数量变化

B．每次取样都取上清液，以便于计数

C．只要出现酵母菌芽体都算一个细胞以便计数准确

D．在后期培养和计数过程中可以不再无菌操作

答案 A

解析每次取样都要倒转试管数次以使细胞分布均匀，B错误；芽体超过细胞体积的1/2才计算，C错误；实验中一直要注意无菌操作，否则会严重影响酵母菌种群的计数，D错误。

三、种群的数量波动及调节(选考)

1．种群的数量波动

(1)概念：种群是一个动态系统，种群中的个体数量是随时间而变化的。

(2)原因：出生率和死亡率的变动以及环境条件的改变。

(3)类型：非周期波动和周期波动。

2．调节种群数量的因素

(1)外源性调节因素：气候、食物、疾病、寄生和捕食等。

(2)内源性调节因素：行为调节、内分泌调节。

归纳总结

1．种群的非周期波动和周期波动比较

2.种群数量的内源性调节因素

(1)行为调节

动物的领域行为对种群密度具有明显的调节作用。