4.2種群的數(shù)量變化教案

1、適用學(xué)科高中生物適用年級(jí)高二適用區(qū)域人教版區(qū)域課時(shí)時(shí)長(zhǎng)分鐘2課時(shí)知識(shí)點(diǎn)1. 種群數(shù)量變化曲線2. 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化教學(xué)目標(biāo)1. 說(shuō)明建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法2. 通過(guò)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型3. 用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化4. 關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響教學(xué)重點(diǎn)1. 嘗試構(gòu)建種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型,并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化教學(xué)難點(diǎn)1. 建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入使用建議：本節(jié)教學(xué)可以從教材提供的“問(wèn)題探討延展開(kāi)來(lái)：細(xì)菌的繁殖速度很快,如果在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下,在短時(shí)間內(nèi),細(xì)菌的種群數(shù)量就能到達(dá)一個(gè)天文數(shù)字。在已有數(shù)學(xué)

2、知識(shí)的根底上,學(xué)生不難得出n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式。教師可直接要求學(xué)生完成教材第66頁(yè) 的表格,并依據(jù)表中的數(shù)值,畫(huà)出細(xì)菌種群的增長(zhǎng)曲線,讓學(xué)生感受到生命現(xiàn)象和規(guī)律可用數(shù)學(xué)語(yǔ)言公式和曲線圖表達(dá)出來(lái)。二、知識(shí)講解考考點(diǎn)1 種群數(shù)量變化曲線使用建議：關(guān)于種群的數(shù)量變化,教材介紹了四種情況：“J型增長(zhǎng)、“S型增長(zhǎng)、波動(dòng)和下降。應(yīng)當(dāng)注意的是,教材以問(wèn)題串的形式揭示了這四種情況之間的內(nèi)在聯(lián)系：在理想的無(wú)限環(huán)境中,即資源和空間十分充足,沒(méi)有天敵和其它災(zāi)害等,種群數(shù)量會(huì)呈“J型增長(zhǎng)；而自然界,資源和空間總是有限的,因此,即使出現(xiàn)“J型增長(zhǎng),也不可能持續(xù)很久,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后,數(shù)量會(huì)在“K值左右趨于穩(wěn)定,這

3、種增長(zhǎng)模型為“S型增長(zhǎng)；在有限的環(huán)境中,種群數(shù)量是否能在“K值穩(wěn)定呢？不是的,由于氣候、食物、天敵、傳染病等因素的影響,大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)的,在不利條件下,甚至?xí)霈F(xiàn)持續(xù)下降乃至消亡。一、構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法數(shù)學(xué)模型1研究方法或步驟：合理的假設(shè)細(xì)菌數(shù)量數(shù)學(xué)形式 第幾代2表達(dá)形式：(1)數(shù)學(xué)方程式；(2)_曲線_圖。二、種群增長(zhǎng)的“J型曲線1“J型曲線(1)“J型增長(zhǎng)的坐標(biāo)曲線種群在資源、空間、食物等無(wú)限的條件下,其增長(zhǎng)速率不受種群密度限制,通常呈指數(shù)增長(zhǎng),又稱“J型增長(zhǎng)。如下列圖坐標(biāo)曲線。(2)特點(diǎn)種群的增長(zhǎng)率保持不變。當(dāng)>1時(shí),種群呈“J型增長(zhǎng)；當(dāng)1時(shí),種群保持穩(wěn)定；當(dāng)<

4、;1時(shí),種群數(shù)量下降；當(dāng)0時(shí),種群無(wú)繁殖,下一代將滅亡。三、種群增長(zhǎng)的“S型曲線(1)對(duì)“S型曲線的分析“S型曲線的變化是逐漸的、平滑的,而不是驟然的。種群數(shù)量到達(dá)K值后并不是一成不變的,而是圍繞K值上下波動(dòng)。(2)K值：即環(huán)境容納量,是指在環(huán)境條件不受毀壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量。種群數(shù)量到達(dá)最大值(K值)以后保持相對(duì)穩(wěn)定。(3)種群“S型增長(zhǎng)曲線分析(4)應(yīng)用為了保護(hù)生物資源不受毀壞,并能持續(xù)地獲得最大捕獲量,根據(jù)種群增長(zhǎng)的“S型曲線,應(yīng)該在種群數(shù)量略大于K/2時(shí)進(jìn)行捕獲。為保護(hù)大熊貓,應(yīng)提高其環(huán)境容納量,如建立自然保護(hù)區(qū)等。為控制有害動(dòng)物,應(yīng)降低其環(huán)境容納量,如養(yǎng)殖蝗蟲(chóng)

5、的天敵雞、鴨、鵝等。(5)種群增長(zhǎng)的“J型曲線和“S型曲線的比較“J型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型“S型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型產(chǎn)生條件理想條件下：食物和空間條件充裕；氣候適宜；沒(méi)有敵害自然條件下：資源和空間有限；各種生態(tài)因素綜合作用增長(zhǎng)特點(diǎn)種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)( 倍)連續(xù)增長(zhǎng)種群數(shù)量到達(dá)環(huán)境容納量后,種群數(shù)量保持相對(duì)穩(wěn)定增長(zhǎng)速率模型數(shù)學(xué)表達(dá)式NtN0t(N0為該種群的起始數(shù)量,t為時(shí)間,Nt表示t年后該種群的數(shù)量,表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù))曲線圖兩種增長(zhǎng)曲線不同的主要原因是環(huán)境阻力大小不同,對(duì)種群增長(zhǎng)的影響不同 (1)與年齡組成的關(guān)系>1,種群密度增大,為增長(zhǎng)型種群；<1,種群密度減小,

6、為衰退型種群；1,數(shù)量不變,為穩(wěn)定型種群。(2)在“S型曲線圖中,有一段時(shí)期近似于“J型曲線。但這一段不等于“J型曲線。因?yàn)椤癑型曲線是理想條件下的種群增長(zhǎng)趨勢(shì),“S型曲線是在環(huán)境有限的條件下種群的增長(zhǎng)趨勢(shì)?！癝型曲線K值的不同表示方法圖中A、B、C、D對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K值,A、C、D對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K/2?？键c(diǎn)2 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化使用建議：“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化,是一項(xiàng)有著多方面意義和價(jià)值的探究活動(dòng)：1通過(guò)親自研究一個(gè)真實(shí)的種群,加深對(duì)種群數(shù)量變化知識(shí)的理解；2嘗試用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化；3運(yùn)用抽樣檢測(cè)的方法；4運(yùn)用顯微觀察和微生物培養(yǎng)的方法；5培養(yǎng)收集、整理、分

7、析數(shù)據(jù)的能力；等等。這項(xiàng)探究在寫(xiě)法上給學(xué)生留出了較大的自主探究的空間,包括做出假設(shè)、討論探究思路、制定方案、實(shí)施方案等,都由學(xué)生自己完成,教材中只給予了必要的提示,以期培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。1實(shí)驗(yàn)原理：(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌,種群的增長(zhǎng)受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(2)在理想的無(wú)限環(huán)境中,酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“J型曲線；在有限的環(huán)境下,酵母菌種群的增長(zhǎng)呈“S型曲線。2實(shí)驗(yàn)流程：3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：(1)酵母菌增長(zhǎng)曲線圖：(2)趨勢(shì)：先增加再減少。 (3)分析。增長(zhǎng)：在開(kāi)始時(shí)培養(yǎng)液的營(yíng)養(yǎng)充足,空間充裕,條件適宜,因此酵母菌大量繁殖,出生率高于死亡率,種群數(shù)量劇增。穩(wěn)定和波動(dòng)：隨著

8、酵母菌數(shù)量的不斷增多,營(yíng)養(yǎng)消耗、pH變化、有害產(chǎn)物積累等,酵母菌死亡率逐漸升高,當(dāng)死亡率等于出生率時(shí),種群數(shù)量不再增長(zhǎng)。衰退：隨生存條件進(jìn)一步惡化,酵母菌死亡率高于出生率,種群數(shù)量下降。4實(shí)驗(yàn)中的本卷須知：(1)在從試管中吸取培養(yǎng)液前,需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,減小誤差。(2)每天取樣的時(shí)間要盡量保持相同,并做到隨機(jī)取樣。(3)假設(shè)取出的液體中酵母菌密度過(guò)大,可以增加稀釋倍數(shù)。(4)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。(5)用顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí),對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌,應(yīng)只計(jì)數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌(類似于“樣方法)。(6)結(jié)

9、果的記錄最好用記錄表(如下表)。時(shí)間/d123456數(shù)量/個(gè)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)要注意蓋玻片和培養(yǎng)液的放置先后順序,蓋玻片在前培養(yǎng)液在后,而不是培養(yǎng)液在前。三 、例題精析使用建議：此處內(nèi)容主要用于教師課堂的精講,每個(gè)題目結(jié)合試題本身、參考答案和解析局部,覆蓋根底、穩(wěn)固和拔高三個(gè)例題。例題11.以下關(guān)于種群數(shù)量變化的表達(dá)中,不正確的選項(xiàng)是 ( )A.在理想條件下,種群數(shù)量增長(zhǎng)可用一定的數(shù)學(xué)模型表示B.一個(gè)物種引入新的地區(qū)后,一定呈“J型增長(zhǎng)C.對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制,要盡量降低

10、其K值D.研究一個(gè)呈“S型增長(zhǎng)的種群的增長(zhǎng)速率可預(yù)測(cè)其K值【參考答案】 B【解析】一個(gè)物種引入新的地區(qū)后,當(dāng)?shù)丨h(huán)境可能不適宜其生長(zhǎng)繁殖。呈“S型增長(zhǎng)的種群,其增長(zhǎng)速率最大值一般出現(xiàn)在K/2時(shí),只要統(tǒng)計(jì)此時(shí)的種群密度就可預(yù)測(cè)出K值。例題22.自然界中生物種群增長(zhǎng)常表現(xiàn)為“S型增長(zhǎng)曲線。以下有關(guān)種群“S型增長(zhǎng)的正確說(shuō)法是 A.“S型增長(zhǎng)曲線表示了種群數(shù)量和食物的關(guān)系B.種群增長(zhǎng)速率在各階段是不相同的C.“S型增長(zhǎng)曲線表示了種群數(shù)量與時(shí)間無(wú)關(guān)D.種群增長(zhǎng)不受種群密度制約【參考答案】 B【解析】 “S型增長(zhǎng)曲線的出現(xiàn)與時(shí)間、食物、生活條件、種群密度、天敵等諸多因素有關(guān)。例題3以下4幅圖中能正確表示種群

11、在無(wú)環(huán)境阻力狀況下增長(zhǎng)的是 【參考答案】 B【解析】 種群在無(wú)環(huán)境阻力的狀況下的增長(zhǎng)是指在空間無(wú)限、資源無(wú)限和不存在任何天敵的情況下的增長(zhǎng)。在這樣的條件下,種群會(huì)呈“J型增長(zhǎng),B圖所示的增長(zhǎng)狀況屬于此種情況。例題4為了探究培養(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)誤的選項(xiàng)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,并用濾紙吸去邊緣多余培養(yǎng)液D將計(jì)數(shù)板放在載物臺(tái)中央,待酵母菌沉降【參考答案】C【解析】酵母菌在培養(yǎng)時(shí)一般用葡萄糖作為培養(yǎng)液,在計(jì)數(shù)取

12、液時(shí)一定要搖勻后才能吸?。粦?yīng)該讓培養(yǎng)液自行滲入到計(jì)數(shù)室,而不是滴在計(jì)數(shù)板的中央。例題5種群在理想環(huán)境中,呈“J型曲線增長(zhǎng)(如以下列圖中甲)；在有環(huán)境阻力條件下,呈“S型曲線增長(zhǎng)(如以下列圖中乙)。以下有關(guān)種群增長(zhǎng)曲線的表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A假設(shè)該圖表示草履蟲(chóng)種群增長(zhǎng)曲線,當(dāng)種群數(shù)量到達(dá)e點(diǎn)后,增長(zhǎng)速率接近0B種群中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點(diǎn)之后C假設(shè)該圖表示蝗蟲(chóng)種群增長(zhǎng)曲線,那么蟲(chóng)害的防治必須在c點(diǎn)進(jìn)行DK值是環(huán)境容納量,不隨環(huán)境的變化而變化【參考答案】A【解析】“J型曲線和“S型曲線的交叉陰影局部是環(huán)境阻力的影響,因此環(huán)境阻力應(yīng)該出現(xiàn)在c點(diǎn)之后。防治害蟲(chóng)越早越好,當(dāng)?shù)絚點(diǎn)時(shí),是蝗蟲(chóng)繁殖速率最快的時(shí)

13、候,這個(gè)時(shí)候防治效果甚微,應(yīng)該在b點(diǎn)之前防治。K值是環(huán)境容納量,會(huì)隨環(huán)境改變而改變。四 、課堂運(yùn)用使用建議：在對(duì)課堂知識(shí)講解完,把握了重點(diǎn)突破了難點(diǎn)以及練習(xí)精講了之后,再用練習(xí)馬上進(jìn)行課堂檢測(cè),根據(jù)學(xué)生情況建議分3個(gè)難度層次：易,中,難。根底1. 右圖是種群增長(zhǎng)的兩種數(shù)學(xué)模型,以下相關(guān)表達(dá)不正確的選項(xiàng)是 A.“J型增長(zhǎng)曲線反映的是種群在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有天敵等條件下的增長(zhǎng)B.“S型增長(zhǎng)曲線可以用數(shù)學(xué)方程式Nt=N0t表示t年后種群的數(shù)量C.K值可隨著環(huán)境的變化而變化D.兩種曲線的變化都受出生率和死亡率的影響【參考答案】B【解析】 “J型增長(zhǎng)曲線反映的是種群在食物和空間條件充裕、

14、氣候適宜、沒(méi)有天敵等條件下的增長(zhǎng)。自然界的資源和空間總是有限的,因此當(dāng)種群密度增大時(shí),種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇,天敵數(shù)量也會(huì)增多,種群呈“S型曲線增長(zhǎng)?！癑型增長(zhǎng)曲線可以用數(shù)學(xué)方程式Nt=N0t表示t年后種群的數(shù)量。 2. 研究人員用樣方法調(diào)查了某地北點(diǎn)地梅(一年生草本植物)的種群數(shù)量變化,結(jié)果如下列圖。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是 ( )A.1972年北點(diǎn)地梅個(gè)體間生存斗爭(zhēng)程度較1975年低B.1971年種子萌發(fā)至幼苗階段的死亡率高于幼苗至成熟植株階段C.統(tǒng)計(jì)種群密度時(shí),應(yīng)去掉采集數(shù)據(jù)中最大、最小值后取平均值D.由于環(huán)境條件的限制,5年間該種群數(shù)量呈“S型增長(zhǎng)【參考答案】 B【解析】 分析圖示曲線可知,1972

15、年北點(diǎn)地梅種群密度比1975年的大,個(gè)體間生存斗爭(zhēng)強(qiáng)度也大,A項(xiàng)錯(cuò)誤；橫坐標(biāo)為種群密度(表示單位面積的個(gè)體數(shù)),縱坐標(biāo)為時(shí)間,而死亡率可看成單位個(gè)體數(shù)在單位時(shí)間死亡的個(gè)體數(shù),從圖中數(shù)據(jù)可知1971年種子萌發(fā)至幼苗階段的死亡率高于幼苗至成熟植株階段,B項(xiàng)正確；統(tǒng)計(jì)種群密度時(shí),不應(yīng)舍棄所得數(shù)據(jù),C項(xiàng)錯(cuò)誤；從5年數(shù)據(jù)可看到,種群密度每年都在下降,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3. 以下列圖表示某種魚(yú)遷入一生態(tài)系統(tǒng)后,種群數(shù)量增長(zhǎng)速率隨時(shí)間變化的曲線,以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是 ( )A.在t0-t2時(shí)間內(nèi),種群數(shù)量呈“J型增長(zhǎng)B.假設(shè)在t2時(shí)種群的數(shù)量為N,那么在t1時(shí)種群的數(shù)量為N 2C.捕獲該魚(yú)的最正確時(shí)期為t2時(shí)D.

16、在t1- t2時(shí),該魚(yú)的種群數(shù)量呈下降趨勢(shì)【參考答案】 B【解析】分析圖中曲線可知：t0- t2時(shí)種群增長(zhǎng)速率由小變大、到達(dá)最大值后又逐漸變小,因而該種群數(shù)量增長(zhǎng)呈“S型曲線；t2時(shí)種群增長(zhǎng)速率為0,種群的數(shù)量到達(dá)最大值,在t1時(shí)種群增長(zhǎng)速率最大,此時(shí)種群的數(shù)量為K/2；t1時(shí),開(kāi)始捕獲該魚(yú)獲得的量大且不影響該魚(yú)類資源的再生,因而此時(shí)為開(kāi)始捕撈的最正確時(shí)期。4.如下列圖某種小型淡水魚(yú)遷入新的湖泊后種群增長(zhǎng)速率隨時(shí)間變化的曲線,根據(jù)該曲線可以得出()At3時(shí)該種小型淡水魚(yú)的年齡組成為衰退型Bt4時(shí)該種小型淡水魚(yú)在新環(huán)境中逐漸消失C該種小型淡水魚(yú)在新的環(huán)境中呈“J型增長(zhǎng)D該種魚(yú)在新湖泊中的環(huán)境容納

17、量約為t2時(shí)該魚(yú)數(shù)量的兩倍【參考答案】D【解析】t3時(shí)種群的增長(zhǎng)速率已經(jīng)由最大逐漸變小,但種群數(shù)量仍然是在增長(zhǎng),因此該種小型淡水魚(yú)的年齡組成為增長(zhǎng)型。t4時(shí)種群的增長(zhǎng)速率為0,該種小型淡水魚(yú)在新環(huán)境中數(shù)量到達(dá)了最大值(K值),此時(shí)種群的出生率等于死亡率,種群比較穩(wěn)定。從該種群增長(zhǎng)速率隨時(shí)間變化的曲線可知,該種小型淡水魚(yú)在新的環(huán)境中呈“S型增長(zhǎng)。t2時(shí)種群的增長(zhǎng)速率為最大,種群的數(shù)量為K/2。穩(wěn)固1. “水稻殺手福壽螺是我國(guó)危害最大的外來(lái)物種之一。某校生物小組在一塊面積為500 m2的水稻田中放入200只大小不一的福壽螺,然后調(diào)查其種群密度的變化,結(jié)果如下表。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 福壽螺的種群密

18、度變化(單位：只/100 m2)時(shí)間第1周第3周第5周第7周第9周第11周福壽/螺數(shù)量4052118198270268A.調(diào)查福壽螺種群密度一般采用樣方法B.由于沒(méi)有天敵,該種群數(shù)量呈“J型增長(zhǎng)C.第1周由于不適應(yīng)環(huán)境,種群的密度下降D.調(diào)查期間,種群的增長(zhǎng)速率一直增大【參考答案】 A【解析】 福壽螺的活動(dòng)范圍和活動(dòng)能力較小,一般采用樣方法調(diào)查其種群密度。由表中數(shù)據(jù)可知,福壽螺數(shù)量呈“S型增長(zhǎng),增長(zhǎng)速率先增大后減小。2. 為探究一定體積培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化,某實(shí)驗(yàn)小組在溫度等相同的外界條件下,分別進(jìn)行了以下四組實(shí)驗(yàn),結(jié)果各組均獲得了“S型增長(zhǎng)曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選

19、項(xiàng)是()組別1234培養(yǎng)液體積(mL)25152515接種數(shù)(104個(gè))2112A.各組種群數(shù)量的K值不完全相同,其中第1、3組均高于第2、4組B各組種群數(shù)量開(kāi)始下降的時(shí)間不完全相同,其中第1、4組均早于第2、3組C四組的種群初始階段都經(jīng)歷了“J型增長(zhǎng),到達(dá)K值時(shí)其出生率約等于死亡率D四組的種群到達(dá)K值的時(shí)間不同,其中第4組最早,第3組最遲【參考答案】B【解析】在培養(yǎng)初期,由于營(yíng)養(yǎng)充足環(huán)境條件適宜,各組均呈“J型增長(zhǎng),但隨著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗和有害代謝產(chǎn)物的積累,環(huán)境阻力變大,種群的增長(zhǎng)速度變慢,各組均呈“S型增長(zhǎng),到達(dá)K值時(shí)其出生率約等于死亡率,種群數(shù)量不再上升。隨著培養(yǎng)條件的進(jìn)一步惡化,種群數(shù)

20、量開(kāi)始下降。本實(shí)驗(yàn)中,培養(yǎng)液體積決定了環(huán)境容納量即K值,所以,第1、3組K值均高于第2、4組。3. 某研究機(jī)構(gòu)對(duì)我國(guó)北方草原一種主要害鼠布氏田鼠進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查樣方總面積為2 hm2(1 hm210 000 m2)。在調(diào)查區(qū)內(nèi),放置100個(gè)捕鼠籠,在一夜間對(duì)布氏田鼠進(jìn)行初捕,將捕獲的鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放。3日后,在同一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠進(jìn)行重捕,結(jié)果如下。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：工程捕獲數(shù)(只)標(biāo)記數(shù)(只)雌性個(gè)體數(shù)(只)雄性個(gè)體數(shù)(只)被捕32321418重捕3641818(1)該草地布氏田鼠的平均種群密度為_(kāi)只/hm2。事實(shí)上田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉,上述計(jì)算所得的平均種群密度與實(shí)際種

21、群密度相比可能會(huì)偏_。(2)綜合兩次捕獲情況,該田鼠種群的性別比例(/)為_(kāi)。(3)調(diào)查甲、乙兩草原所捕獲鼠的月齡,它們的月齡組成如下列圖。據(jù)圖分析：甲草原的田鼠種群屬于_型；乙草原的田鼠種群屬于_型。【參考答案】(1)144 高 (2) 8/9(或32/36) (3)增長(zhǎng) 穩(wěn)定【解析】(1)依據(jù)標(biāo)志重捕法中種群數(shù)量的計(jì)算公式,可得出N(32×36)/4 288(只),由于測(cè)定的是2 hm2的數(shù)量,所以該草地布氏田鼠的平均種群密度為288/2144(只/hm2)；田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉,因此捕獲有標(biāo)記的田鼠數(shù)量偏小,故求得的田鼠總數(shù)可能比實(shí)際值高。(2)兩次捕捉的雄性個(gè)體數(shù)為1

22、81836(只),捕捉的雌性個(gè)體數(shù)為1418 32(只),因此該田鼠種群的性別比例：/(1418)/(1818)32/368/9。(3)根據(jù)“年齡結(jié)構(gòu)圖可知,甲種群有眾多幼鼠屬于增長(zhǎng)型,乙種群各段趨于平衡屬于穩(wěn)定型。拔高1.20世紀(jì)30年代傳入我國(guó)的雙子葉植物三裂葉豚草具有極強(qiáng)的抗寒、再生能力,短時(shí)間內(nèi)能大量瘋長(zhǎng),其花粉中的水溶性蛋白與人接觸后迅速釋放,引起過(guò)敏性變態(tài)反響,是人類健康和作物生產(chǎn)的危險(xiǎn)性雜草。為減少危害,某大學(xué)對(duì)某豚草種群進(jìn)行研究,并選取紫穗槐、沙棘、草地早熟禾等經(jīng)濟(jì)植物作為替代植物建立豚草替代控制示范區(qū)。如圖為研究過(guò)程中繪制的“種群增長(zhǎng)坐標(biāo)曲線,請(qǐng)答復(fù)以下有關(guān)問(wèn)題：(1)傳入我

23、國(guó)的三裂葉豚草短時(shí)間內(nèi)能大量瘋長(zhǎng),其種群數(shù)量的變化可用圖中的曲線_表示。調(diào)查某區(qū)域中三裂葉豚草的種群密度常采用_法。(2)假設(shè)曲線表示替代控制示范區(qū)內(nèi)的豚草種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線,那么種群增長(zhǎng)速率最高的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是_,說(shuō)明替代植物發(fā)揮明顯生態(tài)作用的線段是_。(3)假設(shè)曲線的Oe段表示紫穗槐的種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線,假設(shè)要適時(shí)砍伐獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)保證砍伐后的數(shù)量為_(kāi)。(4)以下對(duì)圖中陰影局部的解釋正確的選項(xiàng)是()環(huán)境中影響種群增長(zhǎng)的阻力環(huán)境中允許種群增長(zhǎng)的最大值其數(shù)量表示種群內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)其數(shù)量表示通過(guò)生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)A B C D【參考答案】(1) 樣方(2) b ef(3)K/2(4)C【解析】

24、(1)傳入我國(guó)的三裂葉豚草由于沒(méi)有天敵,環(huán)境條件適宜,所以在短時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量呈“J型增長(zhǎng),因?yàn)殡嗖轂殡p子葉草本植物,因此可采用樣方法調(diào)查其種群密度。(2)(3)自然狀態(tài)下的種群數(shù)量變化一般呈“S型增長(zhǎng),其種群增長(zhǎng)速率最高的點(diǎn)應(yīng)為種群數(shù)量為K/2時(shí)。(4)“J型曲線是在環(huán)境中空間、食物等資源無(wú)限的理想狀態(tài)下的種群增長(zhǎng)曲線；而“S型曲線是在環(huán)境中空同、食物等資源有限狀態(tài)下的種群實(shí)際增長(zhǎng)的曲線。因此陰影局部表示環(huán)境中影響種群增長(zhǎng)的阻力,其數(shù)量表示通過(guò)生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)。2.將小球藻放到一含有充足CO2和空間的容器中,給予充足光照,在適宜溫度中培養(yǎng)一段時(shí)間,如圖能正確表示該過(guò)程中小球藻數(shù)量變化曲線

25、的是()【參考答案】B【解析】小球藻在空間充裕、資源充足和不存在天敵的條件下,種群會(huì)呈指數(shù)增長(zhǎng),即“J型增長(zhǎng)。3.生態(tài)學(xué)家高斯(Gause)在0.5 mL培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲(chóng),在培養(yǎng)至第5d之后,大草履蟲(chóng)的數(shù)量根本維持在375個(gè)左右,對(duì)此實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)不正確的選項(xiàng)是()A高斯實(shí)驗(yàn)得到的K值受到培養(yǎng)液容量的限制B高斯實(shí)驗(yàn)得到的K值是375C在相同條件下培養(yǎng)變形蟲(chóng),K值也是375D重復(fù)此實(shí)驗(yàn),K值有可能不同【參考答案】C【解析】在環(huán)境條件不受毀壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為K值,A正確；大草履蟲(chóng)的數(shù)量根本維持在375個(gè)左右,說(shuō)明K值即環(huán)境的最大容納量是375,B正確；不同的生物在相

26、同的環(huán)境里,K值不一定相同,C錯(cuò)誤；由于實(shí)驗(yàn)中存在誤差等因素,因此重復(fù)該實(shí)驗(yàn),得到的K值可能不同,D正確。五 、課堂小結(jié)使用建議：教師對(duì)本節(jié)課應(yīng)掌握的知識(shí)作一個(gè)小結(jié)六 、課后作業(yè)使用建議：講解完本章的知識(shí)點(diǎn),布置課后作業(yè),讓學(xué)生穩(wěn)固知識(shí),建議也分三個(gè)層次,每個(gè)層次3-5題。根底1. 科研人員對(duì)某草原一種野生動(dòng)物的種群進(jìn)行研究,得出了與種群密度相關(guān)的出生率和死亡率的變化,如下列圖。以下有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是 A.該生物的種群增長(zhǎng)曲線呈“J型B.死亡率增大的原因是食物、空間和天敵等因素C.要合理利用該種動(dòng)物資源,應(yīng)將種群密度控制在d點(diǎn)D.b點(diǎn)時(shí),種群增長(zhǎng)速率最大,種群到達(dá)最大環(huán)境容納量【參考答案】

27、B【解析】 從圖中可以看出,種群的增長(zhǎng)速率先增大(b點(diǎn)最大)后減小,最后為零(d點(diǎn)),該種群的增長(zhǎng)曲線呈“S型；死亡率增加的原因一方面是種群數(shù)量增大,食物和空間相對(duì)減少,導(dǎo)致種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇,另一方面是天敵數(shù)量增加；要合理利用該動(dòng)物資源,應(yīng)使種群密度維持在增長(zhǎng)速率最大的b點(diǎn)；該種群的最大環(huán)境容納量為d點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量。2.以下關(guān)于“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作,正確的選項(xiàng)是()A培養(yǎng)用具必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌處理,培養(yǎng)液那么不需滅菌B培養(yǎng)酵母菌時(shí),必須去除培養(yǎng)液中的溶解氧C從瓶中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前,不必?fù)u勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液D為了方便酵母菌計(jì)數(shù),培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液應(yīng)先稀釋后再計(jì)數(shù)【參考

28、答案】D【解析】培養(yǎng)用具與培養(yǎng)液都需滅菌。酵母菌是兼性厭氧菌,培養(yǎng)酵母菌不必去除培養(yǎng)液中的溶解氧。從瓶中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前,應(yīng)搖勻培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液,使酵母菌分布均勻。培養(yǎng)后期的培養(yǎng)液中酵母菌種群密度較大,應(yīng)先稀釋后再計(jì)數(shù)。3.調(diào)查某片草原上野兔數(shù)量的變化,結(jié)果如圖。據(jù)圖分析,以下結(jié)果正確的選項(xiàng)是()A第17年,野兔數(shù)量增長(zhǎng)較慢的主要原因是天敵較多B第614年,野兔增長(zhǎng)率較大,說(shuō)明此階段野兔的出生率最大C從第14年開(kāi)始,野兔增長(zhǎng)率的下降與種群密度較大有關(guān)D第1418年,該草原上野兔增長(zhǎng)率到達(dá)最大值【參考答案】C【解析】第17年,野兔數(shù)量增長(zhǎng)較慢的主要原因是野兔適應(yīng)環(huán)境需要一定的時(shí)間,A錯(cuò)誤；

29、第614年,野兔增長(zhǎng)率較大,說(shuō)明此階段野兔的出生率大于死亡率,對(duì)環(huán)境較為適應(yīng),且天敵缺乏,B錯(cuò)誤；從第14年開(kāi)始,野兔增長(zhǎng)率的下降與種群密度較大有關(guān),C正確；該草原上野兔增長(zhǎng)率最大值出現(xiàn)于614年之間,D錯(cuò)誤。穩(wěn)固3-5題4.如圖表示在有限環(huán)境中某一種群增長(zhǎng)的曲線,以下有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()K值又稱環(huán)境容納量B點(diǎn)：出生率死亡率,C點(diǎn)：出生率死亡率假設(shè)這是魚(yú)的種群,當(dāng)種群到達(dá)K值時(shí)可進(jìn)行大量捕撈,持續(xù)獲得高產(chǎn)量化學(xué)防治病蟲(chóng)害本質(zhì)上是降低了其K值A(chǔ) BC D【參考答案】D【解析】在環(huán)境條件不受毀壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,又稱為K值,正確；B、C點(diǎn)的增長(zhǎng)率都大于零

30、,所以出生率都大于死亡率,錯(cuò)誤；要想持續(xù)獲得最高產(chǎn)量,捕獲之后種群數(shù)量不得低于K/2,使得種群增長(zhǎng)速率較大,錯(cuò)誤；化學(xué)防治病蟲(chóng)害本質(zhì)上是降低了其K值,正確,應(yīng)選D。5.自然條件下,種群增長(zhǎng)曲線呈“S型。假設(shè)種群的K值為200,N表示種群數(shù)量,據(jù)表分析不正確的選項(xiàng)是()曲線上的點(diǎn)S1S2S3S4S5N2050100150180(KN)/K0.900.750.500.250.10A.(KN)/K值為0.50時(shí),種群增長(zhǎng)速率最大B防治蝗蟲(chóng)應(yīng)在蝗蟲(chóng)數(shù)量到達(dá)S3點(diǎn)之前進(jìn)行C漁業(yè)捕撈后需要將種群剩余量控制在S3點(diǎn)D環(huán)境阻力對(duì)種群增長(zhǎng)的影響出現(xiàn)在S4點(diǎn)之后【參考答案】D【解析】種群數(shù)量在S1S3時(shí),(KN)

31、/K減少,種群增長(zhǎng)率加快,而種群數(shù)量在S3S5時(shí),(KN)/K減少,種群增長(zhǎng)率也減少,那么在S3時(shí),種群增長(zhǎng)速率最大,A正確；對(duì)蝗蟲(chóng)等害蟲(chóng)的防治,需將其數(shù)量控制在S3點(diǎn)之前,B正確；漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在S3點(diǎn),即K/2值時(shí),種群增長(zhǎng)率最大,此時(shí)種群的再生能力最強(qiáng),C正確；種群增長(zhǎng)率在S3點(diǎn)以后開(kāi)始下降,說(shuō)明環(huán)境阻力對(duì)種群增長(zhǎng)的明顯影響出現(xiàn)在S3點(diǎn)之后,D錯(cuò)誤。穩(wěn)固1. (2019·全國(guó)卷,5)假設(shè)某草原上散養(yǎng)的某種家畜種群呈S型增長(zhǎng),該種群的增長(zhǎng)率隨種群數(shù)量的變化趨勢(shì)如下列圖。假設(shè)要持續(xù)盡可能多地收獲該種家禽,那么應(yīng)在種群數(shù)量適宜時(shí)開(kāi)始捕獲,以下四個(gè)種群數(shù)量中適宜的是()A甲點(diǎn)對(duì)

32、應(yīng)的種群數(shù)量B乙點(diǎn)對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量C丙點(diǎn)對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量 D丁點(diǎn)對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量【參考答案】D【解析】根據(jù)題圖,種群數(shù)量約為最大種群數(shù)量的1/2時(shí),種群增長(zhǎng)率最大,種群有最大持續(xù)產(chǎn)量。與甲、乙、丙點(diǎn)相比,在丁點(diǎn)時(shí)捕獲,捕獲后使種群處于最大增長(zhǎng)率附近,能到達(dá)持續(xù)盡可能多地收獲該種家畜的目的。2(2019·江蘇卷,5)某小組開(kāi)展酵母菌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),以下列圖是搖瓶培養(yǎng)中酵母種群變化曲線。以下相關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A培養(yǎng)初期,酵母因種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)而生長(zhǎng)緩慢B轉(zhuǎn)速150r/min時(shí),預(yù)測(cè)種群增長(zhǎng)曲線呈“S型C該實(shí)驗(yàn)中酵母計(jì)數(shù)應(yīng)采用稀釋涂布平板法D培養(yǎng)后期,酵母的呼吸場(chǎng)所由胞外轉(zhuǎn)為胞內(nèi)【參考答案】B【解析】

33、培養(yǎng)初期,酵母菌數(shù)量較少,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)微弱,A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于營(yíng)養(yǎng)和空間有限,酵母菌的種群增長(zhǎng)曲線呈“S型,B項(xiàng)正確；本實(shí)驗(yàn)中,酵母菌計(jì)數(shù)應(yīng)該選用血細(xì)胞計(jì)數(shù)法,C項(xiàng)錯(cuò)誤；酵母菌的細(xì)胞呼吸場(chǎng)所一直在細(xì)胞內(nèi),D項(xiàng)錯(cuò)誤。3(2019·全國(guó)卷,31)林場(chǎng)中的林木常遭到某種山鼠的危害。通常,對(duì)于鼠害較為嚴(yán)重的林場(chǎng),僅在林場(chǎng)的局部區(qū)域(苗圃)進(jìn)行藥物滅鼠,對(duì)鼠害的控制很難持久有效。答復(fù)以下問(wèn)題：(1)在資源不受限制的理想條件下,山鼠種群的增長(zhǎng)曲線呈_型。(2)在苗圃進(jìn)行了藥物滅鼠后,如果出現(xiàn)種群數(shù)量下降,除了考慮藥物引起的死亡率升高這一因素外,還應(yīng)考慮的因素是_。(3)理論上,除藥物滅鼠外還可以采取生物

34、防治的方法控制鼠害,如引入天敵,天敵和山鼠之間的種間關(guān)系是_。(4)通常,種群具有個(gè)體所沒(méi)有的特征,如種群密度、年齡結(jié)構(gòu)等。那么,種群的年齡結(jié)構(gòu)是指_【參考答案】(1) J(2) 苗圃中山鼠種群中個(gè)體的遷出(3)捕食 (4) 種群中各年齡期的個(gè)體在種群中所占的比例【解析】(1)在資源不受限制的理想條件下,山鼠種群數(shù)量呈“J型增長(zhǎng)。(2)僅在林場(chǎng)的局部區(qū)域(苗圃)進(jìn)行藥物滅鼠后,如果出現(xiàn)種群數(shù)量下降,除了考慮藥物引起的死亡率升高這一因素外,還應(yīng)考慮的因素是苗圃中山鼠種群中個(gè)體的遷出。(3)采用生物防治的方法控制鼠害,如引入天敵,天敵和山鼠的種間關(guān)系為捕食。(4)種群的年齡結(jié)構(gòu)是指種群中各年齡期個(gè)

35、體在種群中所占的比例。拔高1.如圖表示某種魚(yú)類在有環(huán)境阻力條件下的種群增長(zhǎng)曲線,以下相關(guān)表達(dá)中,正確的選項(xiàng)是()A該魚(yú)類種群數(shù)量的增長(zhǎng)受自身種群密度的制約B氣候條件的改變不會(huì)影響該種群的環(huán)境容納量C當(dāng)種群數(shù)量到達(dá)d點(diǎn)時(shí)環(huán)境阻力開(kāi)始影響種群增長(zhǎng)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【參考答案】A【解析】該魚(yú)類種群數(shù)量的增長(zhǎng)受自身種群密度的制約；氣候條件的改變會(huì)影響該種群的環(huán)境容納量；種群數(shù)量到達(dá)d點(diǎn)之前環(huán)境阻力開(kāi)始影響種群增長(zhǎng)；漁業(yè)捕撈后剩余量需控制在b點(diǎn)以保持最高的增長(zhǎng)速率。2.依據(jù)探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和要求,答復(fù)以下問(wèn)題：(1)某學(xué)生的局部實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程是這樣的：從靜置試管中吸取酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù),記錄數(shù)據(jù)；把酵母菌培養(yǎng)液放置在冰箱中培養(yǎng)；連續(xù)觀察七天并取樣計(jì)數(shù),每天在不同時(shí)間記錄數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)分析繪成曲線。請(qǐng)糾正該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的錯(cuò)誤：_。(2)利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板可在顯微鏡下對(duì)微生物細(xì)胞進(jìn)行直接計(jì)數(shù)。血細(xì)胞計(jì)數(shù)板是一個(gè)特制的可在顯微鏡下觀察的玻片,樣品就滴在計(jì)數(shù)室內(nèi)。每個(gè)計(jì)數(shù)室由25×16400個(gè)小室組成,容納液體的