1、第二节 种群数量的变化【目标导航】1.学会构建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，尝试构建种群增长的数学模型。3.理解并掌握种群数量变化的曲线。【学法指导】1.用细胞分裂的实例，按照建立数学模型的步骤，来尝试构建种群增长模型。2.利用细胞的有丝分裂实例和酵母菌的培养实例，来理解和体会“理想状态”和“自然界的资源和空间是有限的”这两种情况下种群数量的增长。【互动探究】探究点一：构建种群增长的数学模型问题导引1.在理想条件下，写出细菌有丝分裂第n代数量的计算公式。2.请你试着将数学公式转化为曲线图。3.构建种群增长的数学模型的一般步骤是怎样的？跟踪训练1.数学模型是用来描
2、述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型一般包括以下步骤：根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达；观察研究对象，提出问题；通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正；提出合理的假设。下列排列顺序正确的A B C D 2.（1）在营养和生存空间没有限制的情况下，细菌每20min就可繁殖一代，请计算出1个细菌在不同时间内繁殖出的后代数，并填入下表。时间/min20406080100120140160180细菌数量/个（2）如果用N表示细菌的数量，n表示细菌繁殖的代数，试着写出细菌数量的计算公式。（3）请根据表中数据，完成下列坐标曲线。探究点二：种群增长的“J”型和“S”型曲线问题
3、导引 1.种群的“J”型增长曲线的前提条件是什么？它能一直增长下去吗？原因是什么？2.种群数量的“S”型增长的前提条件是什么？ 3. K值的含义是什么？它是固定不变的吗？ 种群的数量在一定的范围内可以波动和下降，试分析影响种群数量变化的因素有哪些？你能尝试用具体例子来阐述一下吗？跟踪训练3在种群数量变化中，若增长率为0，以下哪种情况会出现A种群增加，并出现激烈的食物和栖息地的竞争B种群增加，寄生和捕食的情况增加试管号培养液体积(mL)105105起始酵母菌数(103个)105510C种群会因为有毒废物的沉积而减少 D种群数量接近环境容纳量一个新物种进入某地后，对其种群数量变化的叙述，哪一项是不
4、正确的() A先呈“S”型增长，后呈“J”型增长B先呈“J”型增长，后呈“S”型增长C种群数量达到K值以后会保持稳定DK值是环境条件允许的种群数量的最大值5下图所示为自然环境中生物种群数量变化曲线，下列有关的叙述错误的是Ad处波动主要是因为出生率和死亡率变动所致B“涸泽而渔”会使鱼虾数量下降至b以下，使生态系统发展停滞甚至崩溃C灭鼠时如果仅杀死一半的老鼠，可能效果适得其反Dc处种群个体数量不再上升的原因是种群内个体间发生竞争的结果探究点三：培养液中酵母菌种群数量的变化 问题导引.培养液中酵母菌种群的数量随时间是怎样变化的？.在对酵母菌计数时，应该采用什么方法？如何操作？.为了取得比较准确的数据
5、，计数时应该注意什么问题？跟踪训练. 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”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是A4支试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长B4支试管内的种群同时达到K值C试管内种群的K值与试管不同D试管内的种群数量先于试管开始下降. 某生物兴趣小组开展探究实验，课题是：“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”。 实验材料：菌种和无菌马铃薯培养液、试管、血球计数板(2mm2mm方格)、滴管、显微镜等。酵母菌的显微计数方法：血球计数板：是带有微小方格刻度的玻璃片，用于在显微镜下对微生
6、物的计数。将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中酵母菌总数。连续观察7天，并记录每天的数值。回答下列问题：(1)根据所学知识，该课题的实验假设是：开始一段时间酵母菌呈“J”型增长，随着时间的推移，由于_，酵母菌呈S型增长。(2)本实验没有另设置对照实验，原因是_。为了提高实验的准确性，实验时应进行_。(3)在吸取培养液计数前，要轻轻震荡几次试管，原因是_。如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是_。(4)请你设计表格处理实验数据。(1)环境资源和空间有限(2)该实验时间上形成前后自身对照 重复实验(3)使酵母菌分布均匀 稀释菌液【
7、典例分析】下图中种群在理想环境中呈“J”型曲线增长(如图中甲)；在有环境阻力条件下呈“S”型曲线增长(如图中乙)。下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是A环境阻力对种群增长的影响出现在d点之后B若此图表示蝗虫种群增长曲线，防治害虫应在c点开始C一个物种引入新的地区后，开始一定呈“J”型增长D若此图表示草履虫增长曲线，当种群数量达到e点后，增长率为0解析：由题图看出环境阻力对种群增长的影响在c点之后就非常明显了。若此图表示蝗虫种群增长曲线，防治害虫应在b点之前开始，b点之前害虫基数少，容易控制。一个物种引入新的地区后，也可能不适应环境而被淘汰。当种群数量达到e点后，出生率等于死亡率，增长率为0。答
8、案：D. 如下图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是 环境中影响种群增长的阻力环境中允许种群增长的最大值其数量表示种群内迁出的个体数其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数A BC D解析：本题考查的知识是有关生物种群增长的两种曲线。“J”曲线是在环境中空间、食物等资源无限理想状态下的种群增长曲线；而“S”曲线是在环境中空间、食物等资源有限状态下的种群实际增长的曲线。因此阴影部分就表示了环境中影响种群增长的阻力，其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数。答案：C【知能演练】【基础达标】.下列关于种群数量的叙述中，错误的是A. 种群的增长一般呈“J”型曲线
9、B. 种群增长一般呈“S”型曲线C. 种群数量的变化包括增长、波动、稳定和下降等D. 种群数量的变化主要取决于迁入、迁出、出生率和死亡率. 自然界中的生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关说法中，正确的是A. S型增长曲线表示了种群数量和食物有关系B. 种群增长率在各阶段是不相同的C. S型增长曲线表示了种群数量与时间无关D. 种群增长不受种群密度制约. 在一个生物种群中，种群数量与种群密度之间的关系为A. 呈负相关 B. 呈正相关C. 呈线性关系 D. 呈指数关系. 外来物种侵入到一个新的环境，可能会其种群数量在一段时间内呈“J”型增长其种群数量增长不受天敌制约其种群可能会威胁到境内
10、物种多样性其种群会由于不适应环境而被淘汰A. B. C. D.在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是. 将少量细菌接种到适宜的培养基中，在适宜的条件下进行培养(不做其他处理)。以下哪个曲线图最有可能是该细菌种群数量从最初到最终的变化. 下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，下列有关叙述错误是A改善空间和资源条件有望使K值提高Bbc段种群增长率逐渐下降，出生率小于死亡率Cb到c变化过程中，其天敌捕食成功率将会增加D比
11、较曲线Y与曲线X表明自然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长率. 右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是A在K/2时控制有害动物最有效B图示规律可作为控制人口增长的依据C该图可用于实践中估算种群最大净补充量D在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量. 如图为鱼塘中鱼的数量增长曲线，为了使鱼塘的总产量达到最大值，应该做到适时捕捞。下列做法中正确的是A超过T4时捕捞，使剩余量保持在KB超过T3时捕捞，使剩余量保持在3K/4C超过T2时捕捞，使剩余量保持在K/2D超过T1时捕捞，使剩余量保持在K/4. 右图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列叙述
12、正确的是At5时甲的数量可能比乙多Bt3时甲乙种群的出生率相等C甲、乙两种群可能为竞争关系，在t2t4时竞争强度由强弱Dt5t6时间内乙种群的年龄组成与t4时甲的年龄组成相同. 在某一片小麦田中，长有许多杂草，还有食草昆虫、青蛙、蛇等动物活动。某研究小组对该农田生态系统进行研究，根据所学的知识回答有关问题：（1）研究小组要估算该农田中荠菜的种群密度，应采用法 ；在取样时，关键要做到 。（2）此农田中新迁入了一种食草昆虫，下图甲是与这种昆虫种群数量相关的出生率和死亡率的变化曲线。请说出种群在B点后死亡率明显增加的原因： （答两点）。（3）请根据图甲，在图乙坐标系中画出种群数量的变化曲线（将A、D
13、标在纵坐标的合适位置上）。答案（1）样方 随机取样（2）生活资源和空间有限；天敌增多（其他合理答案亦可）（3）如图（要求：画成“S”型曲线；纵坐标上A点对应起点，D点对应K值）. 下图示一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线图，据图回答(1)(5)题。 (1)图中表示种群数量最大的一点是_。(2)图中表示种群增长速度最快的一点_。(3)该种群的增长速率由缓慢到增大是在迁入_年后开始的。(4)此动物种群增长的曲线呈_型。(5)种群数量达到环境条件所允许的最大值的一点是_，既要获得最大的捕获量，又要使动物资源的更新不受破坏，应该使该动物种群的数量保持在_点上。（）（）（）（）（）【能力提升】. 下
14、图为用不同方式培养酵母菌细胞时种群的增长曲线。曲线是对照组，保持恒定酸性，其余分别是每3h、12 h、24 h换一次培养液。下列叙述不正确的是A更换营养液的周期越长，种群平均增长率越大B造成的K值较小的原因有资源缺乏，有害代谢产物的积累，pH的变化等 CK值随环境条件(资源量)的改变而改变D曲线表示每12 h换一次培养液，曲线表明资源基本不受限制 . 资源的合理使用能使产量最大化，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲线。K表示种群的最大值。N表示种群数量水平，根据下表，下列说法错误的是曲线上的点种群大小(KN)/K种群的增长量S1200.9018S2500.7538S31000.5
15、050S41500.2538S51800.1018A环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后B防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点之前进行C渔业捕捞后需控制剩余量在S3点D该种群数量的最大值(K值)应为200有关“探究培养液中酵母菌 数量动态变化”的实验，正确的叙述是 A.改变培养液的pH不影响K值（环境容纳量）大小 B.用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化 C.取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数 D.营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素.在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干,抽样镜检，视野下如图甲所示（图中小点代表酵母菌）。将容器放在适宜温度下恒温培养5小时后，稀释100倍
16、，再抽样镜检，视野下如乙图所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是 A.培养5小时后，酵母菌种群密度增加200倍左右B.探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法C.用血球计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体D.培养5小时后，酵母菌种群数量已经达到K值.下图是对某地区某种植物的种群结构调查结果，其种群发展趋势是A总能量将增加 B环境阻力不变C种群密度下降 D保持稳定型增长. . 下图表示某物种迁移到一个新环境后，其种群数量的变化情况。（1）从曲线的走势来看，该种群刚迁入时，经历了一个快速的增长时期，曲线呈现出近似 的增长；当种群数量越来越多，由于 有限，曲线呈现出 增长；最后曲线呈现出有规律的
17、 。（2）该种群的环境容纳量(K值)大约对应于图中的哪个点? 。（3）该物种的进入可能会对当地其他生物的K值产生影响，说出一种影响并加以解释。（4）在生物圈中，人口的K值是有限的。人口增长过快对生态环境会产生沉重的压力，为此我们应采取什么样的对策?答案 (1)J型(或指数) 资源和空间 S型(对数) 波动 (2)b (3)有多种可能，答出一种即可，只要原因与结论相符，均可给分。如：与其他生物竞争资源和空间，因而使其他生物的K值降低；或为其他生物提供了资源和空间，因而使其他生物的K值升高；或对其他生物的资源和空间影响不大，因而基本不影响其他生物的K值。(4)控制人口增长，加大资源和环境的保护力度(可笼统，也可具体地回答)