四川省雷波县民族中学高中生物 4.2 种群的数量变化学案 新人教版必修3

四川省雷波县民族中学高中生物 4.2 种群的数量变化学案新人教

版必修3

【高效导航】

1.学习目标：

（1）构建种群数量增长的数学模型；

（2）说出“J”型增长模型与“S”型模型的意义；

（3）说明影响种群数量变化的因素；

2.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。

3.难点：建构种群增长和模型。

“看”—知识经纬

“导”—自主预习

1．问题探讨

在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每２０min 就通过分裂繁殖一代．那么： （１）n 代细菌数量的计算公式是：

（2）72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？

2．数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。

建构种群数量增长的模型一般的步骤:

研究方法 研究实例

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，

观察、统计细菌数量，

对自己所建立的模型进行检验或修正

对模型进行检验或修正

3．种群增长的Ｊ型曲线

①产生条件：

②增长特点： ③量的计算：

4.种群增长的“Ｓ”型曲线

①产生条件：

②增长特点：

“学”—互动探究

探究一：种群增长的“Ｊ”型曲线和种群增长的“Ｓ”型曲线

1．尝试建立一个数学模型：细菌种群的增长曲线

将数学公式（Nn ＝2n ）变为曲线图

思考：曲线图与数学方程式比较，优缺点？

提示：直观，但不够精确

2．自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈Ｊ型．

3.生态学家高斯的实验

思考：“S”型曲线在生产中有哪些应用？

提示：农、林、牧业生产就是在K 值范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。 同一种群的K 值是固定不变的吗？种群数量达到K 值时，都能在K 值维持稳定吗？ 提示：不是 不一定

对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，能得到什么启发？

提示：降低环境容纳量

【经典回眸】

假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，右图表示λ值随时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )。

A ．O ～a 年，种群数量不变，其年龄组成是稳定

型

B ．a ～b 年，种群数量下降，其年龄组成是衰退

型

C ．b ～c 年，种群数量增加，种群呈“S”型增长

D ．c ～d 年，种群数量增加，种群呈“J”型增长

【解析】由题意可知，当λ值小于1时，种群数量减少，故选C 项。

答案：C

【变式训练】

1、自然界中的种群增长一般呈现出“S”型曲线的走势，在此增长趋势中( )

A ．种群的增长与自身密度无关

B．达到K值时种群数量不再变化

C．种群的增长受到环境因素制约

D．同一种群的K值始终保持固定

2、(2011·临沂一模)右图为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出，下列有关叙述正确的是( )

①改善空间和资源条件有望使K值提高②bc段种群增长速率逐渐上升③bc段出生率小于死亡率④比较曲线Y与曲线X表明，自然状态下种群无法超出环境容纳量A．①④ B．②③C．③④D．①②

探究二种群数量的波动和下降种群数量的波动和下降

1.思考：影响种群数量变化的因素有哪些？

提示：直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出

间接因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动

2.种群数量变化的类型有哪些？

提示：增长、波动、稳定和下降等

【经典回眸】

2、下图反映了种群密度变化与环境因素的关系，据图分析错误的是( )

A．若环境条件稳定，持续时间长，则足以使一种生物被竞争排除或发生生态位变化B．若环境条件频繁变化，则常常不出现因竞争而被排除现象

C．海洋和湖泊中浮游植物种类繁多，这是因为这些水体的环境因素较为稳定

D．自然群落中的竞争排除现象是有限的，这是因为自然环境总是不断变化的

【解析】：海洋和湖泊中浮游植物种类繁多，是因为这些水体中无机营养元素较多。

答案：C

【变式训练】

3、下图显示了蝌蚪的生长速率随种群密度增加的变化情况(在同样的空间里，个数由5增加到160)，图中曲线可以说明( )

A．食物短缺降低了蝌蚪的存活率

B．蝌蚪变态所需的时间与种群密度成负相关

C．一定范围内，蝌蚪生长速率与种群密度成正相关

D．高种群密度下，能够变态为青蛙的可能性减小

探究三探究四：培养液中酵母菌种群数量的变化

1.思考：怎样进行酵母菌的计数？

提示：血球计数板

2.本探究实验需要设置对照吗？

提示：不需要

3.如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应当采取怎样的措施？

提示：稀释

【经典回眸】(2010·南通调研)下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，错误的是( )

A．培养液和培养用具必须经过严格的灭菌处理

B．从瓶中吸出培养液进行计数之前，应将培养瓶轻轻震荡几次

C．培养后期的培养液应先稀释后再计数

D．应在每天的同一时间从同一培养瓶中吸出等量培养液进行计数

【解析】本实验是取样后采用显微计数法进行计数。每天取样时间要大体一致，并遵守无菌操作规范。每次取样前要将试管振荡摇匀，正确地使用1 mL刻度吸管将1 mL酵母菌培养液移入1支干净的试管里，然后用滴管吸取1滴培养液滴在已盖在血球计数板网格上的盖玻片的边缘，待培养液自行渗入并充满网格后，再放在显微镜下进行细胞计数，然后立即将数据填到记录表格中(吸出不等量，检测的时候放在格子里也一定是等量的，所以不需要强调等量)。

答案： D

【变式训练】4、(2010·豫南九校联考)将10 mL酵母菌放在适宜的温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和pH，结果如下表所示。根据此表分析，下列判断正确的有( )