1、高考资源网（） 您身边的高考专家2014-2015学年生物（新人教版）必修三同步导学案4.2 种群数量的变化1一、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；二、学习重、难点1.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。2.难点：建构种群增长和模型。三、知识网络四、导学过程 “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min就通过分裂繁殖一代那么：（）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
2、的数学形式。建构种群数量增长的模型一般的步骤:研究方法研究实例观察研究对象，提出问题 细菌数量是怎样随时间变化的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种群增长的型曲线产生条件： 增长特点： 量的计算： 4.种群增长的“”型曲线产生条件： 增长特点： “学”互动探究探究一：种群增长的“”型曲线和种群增长的“”型曲线1尝试建立一个数学模型：细菌种群的增长曲线 时间/分钟20406080100120140160180细菌数量将数学公式（Nn2n）变为曲线图思考：曲线图与数学方程
3、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，曲线大致呈型3.生态学家高斯的实验得出一个大草履虫种群的增长曲线。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倍，右图表示值随时间的变化曲线。下列相关叙
4、述错误的是()。AOa年，种群数量不变，其年龄组成是稳定型Bab年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型Cbc年，种群数量增加，种群呈“S”型增长Dcd年，种群数量增加，种群呈“J”型增长【解析】由题意可知，当值小于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、(2014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() 改善空间和资源条件有望使K值提高bc段
5、种群增长速率逐渐上升bc段出生率小于死亡率比较曲线Y与曲线X表明，自然状态下种群无法超出环境容纳量A BCD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
6、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【变式训练参考答案】13, C A D 五、达标检测1在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20 min 就分裂繁殖一代。现将该细菌种群（m个
7、个体）接种到培养基上（资源、空间无限），T h后，该种群的个体总数是 （ ）A.m2T B.m220 C.2T/20 D.m23T2下图中曲线表示在a、b、c、d四种条件下细菌种群的生长曲线。这四种条件是：a.不断供应养分、水、氧气，除去有害废物；b.随时间延续，养分耗尽、有害物质积累；c.随时间延续，养分逐渐减少、无有害物质积累；d.随时间延续，养分耗尽，由于突变出现了新菌株，可分解原细菌的代谢废物，其合成的物质又可作为原细菌的食物。生长条件分别与生长曲线、相符合的是 （ ）A.a、b、c、d B.b、c、d、a C.c、d、a、b D.c、b、d、a3研究种群数量的变化规律，对于野生资源的
8、利用和保护有重要意义，下图是某海域野生鱼类在实施了休渔保护后的种群增长曲线，下列说法错误的是 （ ）A.为了获得最大捕捞量，捕捞后种群数量应该保持在b点附近范围所代表的水平上B.该种群增长速率最快的点是b点，环境阻力最大是在8年以后C.休渔能够很好的促进该种群数量的恢复，使该种群数量持续增长D.适当的捕捞有利于该鱼类更新，有利于该种群的生存4下图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线。下列叙述正确的是（ ）A.在t0t2时间内，种群数量呈“J”型增长B.若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数量为K/2C.捕获该鱼的最佳时期为t2时D.在t1t2时，该鱼的种群数量呈下
9、降趋势5下图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为 （ ）A.100只 B.200只 C.300只 D.400只参考答案：1、D 2、C 3、B 4、B 5、D六、依据考点，归纳总结【例1】种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力下，呈“S”型增长。下列有关种群数量增长曲线的描述中，正确的是（ ）A.当种群数量到达e点后，增长率为0B.种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后C.防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行D.渔业捕捞后需控制剩余量在b点【答案】A【解析】理解种群增长规律的应用；c点后 出现环境
10、阻力，害虫数量控制在b点；渔业捕捞剩余量控制在c点；所以BCD错误。【例2】下图表示数量处于动态平衡状态的某种群在受到某些因素影响后种群数量发生变化的曲线图。下列相关叙述中不正确的是（ ）A.若图所示为草原生态系统中某种群，则a点后的变化可能原因是过度放牧B.若图所示为某发酵罐中菌种数量，则b点后的变化原因可能是增加营养供应C.图c点后发生的变化表明生态系统的自动调节能力有一定限度D.若图所示为海洋中某鱼的种群，d点时进行捕捞的最大捕捞量应大于K/2【答案】D【解析】当改善种群生活环境时，环境的容纳量会增大即K值变大；当外界干扰超过生态系统自动调节能力时，生态系统被破坏，种群数量急剧下降；当种
11、群数量维持K/2时，种群的增长率最大。规律总结：1两种曲线模型比较项 目“J”型曲线“S”型曲线增长模型前提条件理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约(无种内斗争，缺少天敌)现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约(种内斗争加剧，捕食者数量增加)种群增长速率种群增长率K值有无无K值有K值曲线形成原因无种内斗争，缺少天敌种内斗争加剧，天敌数量增多联 系两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同2.K值与在实践中的应用灭鼠捕鱼(最大增长速率)灭鼠后，鼠的种群数量在附近，这时鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果使鱼的种群数量维持在，捕捞后，鱼的种群数量会迅速回升
12、K值(环境容纳量)改变环境，降低K值，使之不适合鼠生存保证鱼生存的环境条件，尽量提升K值3.K值变动的示意图(1)同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在平均值附近上下波动；当种群数量偏离平均值的时候，会通过负反馈调节机制使种群密度回到一定范围内。(2)环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善时，K值会上升。提醒(1)最大捕捞量最大日捕获量，如时捕捞可持续获得最大捕捞量，但不能获得最大日捕获量最大日捕获量应处于种群密度最大时。(2)增长率增长速率。七、布置作业1下列有关种群“S”型增长曲线的正确说法是（ ）A.“S”型增长曲线表示了种群数量
13、和食物的关系B.种群增长率在各阶段是相同的C.“S”型增长曲线表示了种群数量与时间的关系D.种群增长不受种群密度制约2数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。调查发现某种一年生植物（当年播种、当年开花结果）的种群中存在下列情形：因某种原因导致该植物中大约只有80%的种子能够发育成成熟植株；该植物平均每株可产生400粒种子；该植物为自花传粉植物。目前种子数量为a，则m年后该植物的种子数量N可以表示为（ ）A.400a0.8m B.0.8a400m C.a320m D.320am3根据所给曲线分析，下列描述错误的是（ ）A.在C点是进行海洋捕捞的最佳时期B.在D点的细菌体内可以形成芽孢C.
14、在E点种群生长处于稳定期D.在BC段内，生存空间没有成为限制种群数量增长的因素4下图中表示在良好的生长环境下，“小球藻分裂繁殖中的细胞数量”、“鸡产蛋数量（每天产一枚）”和“竹子自然生长的高度”这三种现象与时间的关系依次是（ ）A.乙、甲、丁 B.甲、丙、乙C.丙、甲、乙 D.丁、乙、丙5环境影响生物的生存，环境因子的变化必然影响着生态系统各种群数量的变化。右图表示环境变化前（A，以表示）某生物群落中各种群数量情况，若环境因子由A转变为B（B以表示）后，四个种群数量比例最可能是( ) A. B. C. D.6人们在一定条件下培养细菌时，随时间的延续食物逐渐耗完.基因突变的原因出现了新的菌株，它
15、们可以利用原有菌种产生的废弃物质.则曲线图中（纵坐标n表示菌种的种群数量，横坐标表示时间）最能反映上述变化的是（ ）A. B. C. D.7下图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（ ）A. 在t0t2时间内，种群数量呈“J”型增长B. 若在t2时种群的个体数量为N，则在t1时种群的数量为N/2C. 在t2时种群个体的数量与在t0时种群个体的数量相等D. 从t1到t2，该鱼的种群数量呈下降趋势8图甲为某清洁水体在遭受一次性有机物轻度污染后，污染物含量的变化。则水体中好氧性微生物数量变化的曲线最可能接近于图乙中的（ ）AABBCCDD答案1C解析：种群“S
16、”型增长曲线是种群数量和时间的关系曲线，该曲线表示前期环境阻力小，种群增长率大，后期环境阻力增加，种内斗争加剧增长率逐渐减小为0，达到K值保持动态平衡。2C解析：第一年后：80xax400320a；第二年后：320ax80x400=320x320a 依次类推应该在m年后为a320m3B解析：E点种群增长为0，种群达到最大数量，环境开始恶化或限制种群的增长，细菌可形成芽孢。4C解析：在良好的生长环境下， 小球藻分裂繁殖中的细胞数量可出现”J”型增长。（丙图）；鸡产蛋数量（每天产一枚）应是阶梯型增长（甲图）；竹子自然生长到一定高度不再生长符合乙图。5C解析：a,b较适宜变化前环境，c,d较适宜变化
17、后环境，所以AB过程a,b减少，c,d增加。6B解析：利用原有菌种产生的废弃物质.，可知新菌种会出现新的生长高峰曲线。7B解析：要把S曲线和此图结合起来，从t0t2时间内，种群数量呈“S”型增长。从t0t2种群增长率越来越快，从t1到t2种群增长率有逐渐减小。t1种群增长率最大，t2为0。结合S曲线可知，t1时种群数量达到K/2，t2时达到K值。8D解析：解答本题时要注意是“一次性有机物污染”，而不是连续污染。有机物的分解主要靠好氧微生物，因为开始污染物含量较多，所以微生物的数量在一定时期内逐渐增加，但随着微生物的分解作用，污染物逐渐减少，导致微生物的斗争加剧，出生率下降、死亡率增大，微生物数量减少。八、课后反思同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏。收获内容疑点内容- 11 - 版权所有高考资源网
