高中生物浙科版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第四章種群 第四章2

第16課時種群的增長方式目標導航1.嘗試建立數(shù)學模型解釋種群的數(shù)量變動。2.區(qū)別種群的指數(shù)增長和邏輯斯諦增長兩種方式。一、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群的動態(tài)變化了解在封閉環(huán)境中酵母菌種群數(shù)量的____________規(guī)律。學習用________________進行酵母菌細胞計數(shù)的操作方法，學習__________的使用方法，找出酵母菌細胞數(shù)量變化與其________之間的關系。二、指數(shù)增長在資源無限、____________和____________________的理想條件下，種群就會呈指數(shù)式增長。指數(shù)增長的特點是：起始增長很慢，但隨著種群基數(shù)的________，增長會越來越快，每單位時間都按種群的一定百分數(shù)或倍數(shù)增長，其增長勢頭________，又稱________形增長。三、邏輯斯諦增長1．概念：是在資源有限、____________和________________條件下的種群增長方式，又稱為______形增長。種群的邏輯斯諦增長總是會受到________________的限制。2．邏輯斯諦增長的特點是：種群起始呈________增長，K/2時增長最快，此后便開始減速增長，到________值時便停止增長或________________。知識點一“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗的應用1．在一定量的酵母菌培養(yǎng)液中放入活酵母菌若干，抽樣鏡檢，如圖甲所示(圖中小點代表酵母菌)。將容器放在適宜溫度下恒溫培養(yǎng)5小時后，稀釋100倍，再抽樣鏡檢，如圖乙所示。根據(jù)實驗結果判斷，以下敘述正確的是()A．培養(yǎng)5小時后，酵母菌種群密度增加200倍左右B．探究酵母菌的種群數(shù)量變化可以用標志重捕法C．用血球計數(shù)板計數(shù)酵母菌數(shù)量時只統(tǒng)計方格內(nèi)菌體D．培養(yǎng)5小時后，酵母菌種群數(shù)量已經(jīng)達到K值2．某小組進行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”實驗時，同樣實驗條件下分別在4個試管中進行培養(yǎng)(見下表)，均獲得了“S”形增長曲線。根據(jù)實驗結果判斷，下列說法錯誤的是()試管號ⅠⅡⅢⅣ培養(yǎng)液體積(ml)105105起始酵母菌數(shù)(103個)105510個試管內(nèi)的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”形增長B．4個試管內(nèi)的種群同時達到K值C．試管Ⅲ內(nèi)種群的K值與試管Ⅱ不同D．試管Ⅳ內(nèi)的種群數(shù)量先于試管Ⅱ開始下降知識點二“J”形曲線增長規(guī)律的應用3．在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某細菌每20min就通過分裂繁殖一代，經(jīng)過72h后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌量是()A．272B．2216C．2624．某一年生植物初始種群有10個個體，每個個體產(chǎn)生10粒可育種子，當年親本死亡，若按此生育率計算，第五年該種群有多少個個體？__________。知識點三邏輯斯諦增長規(guī)律及意義5．自然界中生物種群增長常表現(xiàn)為“S”形增長曲線。下列有關種群“S”形增長曲線的說法，正確的是()A．“S”形增長曲線表示了種群數(shù)量和食物的關系B．“S”形增長曲線表示了種群數(shù)量與時間無關C．種群增長在各階段是不相同的D．種群增長不受種群密度制約6．如圖為某種群數(shù)量增長曲線，有關敘述不正確的是()A．改善空間和資源條件有望使K值提高B．BC段種群增長速率逐漸下降，出生率小于死亡率C．B到C變化過程中，其天敵數(shù)量將會增加D．曲線表明自然狀態(tài)下種群數(shù)量最終會相對穩(wěn)定基礎落實1．右圖為三種蜂的生存曲線。葉蜂產(chǎn)卵于葉上；泥蜂貯存其他昆蟲的幼蟲作為子代的食物；蜜蜂的幼蟲由工蜂直接喂養(yǎng)。這三種蜂的生存曲線依次是()A．甲、乙、丙B．乙、丙、甲C．乙、甲、丙D．甲、丙、乙2．“食人魚”是一種有極強生存能力的肉食魚類，一旦進入自然生態(tài)水域，就會造成嚴重的生態(tài)災難。假如該物種進入某湖泊，下圖中的曲線能準確表達其種群數(shù)量變化特點的是()3．在下列哪項條件下種群數(shù)量會呈指數(shù)增長()A．當只有食物受到限制時B．在物種適宜生存的環(huán)境中食物開始出現(xiàn)不足，但還不至于影響到該物種在這里生存C．只是沒有捕食者D．在實驗室內(nèi)的理想條件下4．在一普通的錐形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如圖所示。在以下有關坐標圖中，不正確的是()5．在種群“S”形增長曲線的數(shù)學模型中，K值不是固定不變的。下列條件會使種群K值增加的是()A．地面進行硬化后的家鼠B．干旱環(huán)境中的東亞飛蝗C．引入北極狐后的旅鼠D．干旱環(huán)境中的大熊貓能力提升6．我國海關對凡入境的貨物都進行嚴格檢疫，嚴禁境外有害生物(包括蟲卵和微生物)流入境內(nèi)，有害生物一旦流入境內(nèi)適宜的環(huán)境中，結果是()①有害生物的數(shù)量在一段時間內(nèi)呈“J”形增長②其天敵數(shù)量較多③境內(nèi)生物多樣性受到威脅④很快被淘汰A.①②B.③④C.①③D.②④7．右圖中的a和s分別表示在理想狀態(tài)下和在自然環(huán)境中某生物種群的數(shù)量變化曲線。下列對陰影部分的解釋正確的是()①表示環(huán)境中影響種群增長的阻力②表示環(huán)境中允許種群增長的最大值③表示種群內(nèi)遷出的個體數(shù)④表示通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)A.①③B.②③C.①④D.②④8．下圖表示某種鳥類遷入新的環(huán)境后種群增長速率隨時間的變化曲線，則與下圖對應的種群數(shù)量變化曲線應是()9．若某種群有成鼠a只(計算時作為親代)，每只雌鼠一次可生產(chǎn)仔16只，各代雌雄性比率均為1∶1，子代幼鼠均發(fā)育為成鼠，所有個體的繁殖力均相等，則從理論上計算，第n代產(chǎn)生的子代數(shù)為多少只()A．b×8n－1B．b×8n＋1C．a(chǎn)××8nD．a(chǎn)××8n－210．如圖是某一經(jīng)濟動物種群遷入一個適宜的環(huán)境后的增長曲線圖。據(jù)圖分析以下說法錯誤的是()A．圖中表示種群數(shù)量最大的是d點B．圖中表示種群增長速度最快的是b點C．該種群的增長速度由緩慢到逐漸加快是在遷入兩年后開始的D．既要獲得最大的捕獲量，又要使該動物資源的更新能力不受破壞，應使該動物種群的數(shù)量保持在圖中d點所代表的水平上題號12345678910答案11．某研究所調(diào)查發(fā)現(xiàn)：某種魚遷入一新的環(huán)境后，某種群數(shù)量增長速率隨時間變化的曲線如右圖所示，請分析回答：(1)在T0～T2時間內(nèi)，種群數(shù)量增長曲線呈______；若在T2時種群的數(shù)量為N，則在T1時種群的數(shù)量為________，T1時該種群的年齡結構可能為______。(2)捕獲該魚的最佳時期是________時，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)該魚在T2時期后，種群數(shù)量變化是__________，主要原因是____________和____________。實驗拓展12．為研究酵母菌種群密度的動態(tài)變化，某同學按下表所列條件進行了A、B、C和D共4組實驗，用1000ml錐形瓶作為培養(yǎng)器皿，棉塞封口，在25℃下靜置培養(yǎng)，其他實驗條件均相同，定時用血球計數(shù)板計數(shù)。根據(jù)實驗結果繪出的酵母菌種群密度變化曲線圖如下，請分析回答以下問題實驗組ABCD培養(yǎng)液中葡萄糖質(zhì)量分數(shù)/%培養(yǎng)液體積/ml200800200800(1)圖中曲線①、②和③分別是______組、______組和____組的結果。(2)B組和A組的實驗結果不同的原因是B組____________________________________。(3)D組和B組的實驗結果不同的原因是D組________________________________________。(4)在整個實驗過程中，直接從靜置的培養(yǎng)瓶中取培養(yǎng)原液計數(shù)的做法是錯誤的，正確的方法是__________________和________________________。(5)實驗結束后，用試管刷蘸洗滌劑擦洗血球計數(shù)板的做法是錯誤的，正確的方法是________________。第16課時種群的增長方式答案知識清單一、動態(tài)變化血細胞計數(shù)板比濁計渾濁度二、空間無限不受其它生物制約加大強大“J”三、1.空間有限受到其它生物制約“S”環(huán)境容納量(K)2.加速K在K值上下波動對點訓練1．A[用血球計數(shù)板計數(shù)時，除統(tǒng)計方格內(nèi)菌體外還要統(tǒng)計相鄰兩邊及其頂角上的菌體，5小時前每個小格內(nèi)約有5個菌體，而5小時后每個小方格內(nèi)約有10個菌體，但這是在稀釋100倍后的值，所以5小時內(nèi)種群密度增加200倍，此時酵母菌種群數(shù)量是否達到K值無法判斷。]2．B[當種群剛遷入一個新的環(huán)境的時候，若環(huán)境適宜種群生存，由于這時種群數(shù)量不多，環(huán)境中的食物、空間等適宜，沒有環(huán)境阻力，因此種群初始階段都經(jīng)歷了“J”形增長。然后環(huán)境阻力慢慢增大，種群開始呈“S”形增長，K值指的是環(huán)境容納量，到達K值的時間是由環(huán)境阻力的大小決定的，因此B項中4個試管內(nèi)的種群到達K值的時間不同。Ⅳ號試管內(nèi)的環(huán)境阻力最大，因此最先達到K值并因有毒物質(zhì)積累，最先開始下降。]3．B[根據(jù)Nt＝N0λt，λ＝2，t為繁殖的次數(shù)，每20min繁殖一代，72h共繁殖eq\f(72×60,20)＝216次。]4．105解析根據(jù)公式Nt＝N0·λt和數(shù)學知識，求得該題λ＝N1/N0＝100/10＝10，t＝4(第五年該種群的個體數(shù)量就是第四年后該種群的個體數(shù))，故第五年該種群將有：N4＝N0·λ4＝10×104＝105個。5．C[種群的“S”形增長是指種群在一個有限環(huán)境中由于空間、食物和其他生活條件影響，隨種群密度的增加，種內(nèi)斗爭和種間競爭加劇而出現(xiàn)的“S”形增長方式。由于種群數(shù)量受環(huán)境條件的影響，在不同時間有所不同，因而其增長曲線在不同階段各不相同。]6．B[K值即環(huán)境容納量，若環(huán)境變的更適宜生存，則K值會變大；BC段種群增長率逐漸下降，但一直是在增長，所以出生率大于死亡率；由于該種群數(shù)量增多，其天敵的食物增多，故天敵數(shù)量也增多；種群在K/2時增長速率最大，自然狀態(tài)下種群數(shù)量最終會在K值附近波動。]課后作業(yè)1．A[三種蜂從卵到成蟲的生存率，除與遺傳因素有關外，還與環(huán)境因素有密切關系。從題目給出的條件看：葉蜂產(chǎn)卵于葉上，以后任其自然生長，故生存率較低；泥蜂能夠貯存其他昆蟲的幼蟲作為子代的食物，生存率較葉蜂高；而蜜蜂的幼蟲直接由工蜂喂養(yǎng)，生存率最高。]2．A[在自然界中，種群不能無限地增長，因為隨著種群數(shù)量的增加，制約因素(捕食、食物供應、傳染病流行等)的作用也在增加。所以在自然環(huán)境中，所有生物的種群增長曲線是一個“S”形曲線。]3．D[“J”形曲線的數(shù)學表達式：Nt＝N0λt(其中t為變量)，這是一個典型的指數(shù)曲線，它的形成條件是在資源、空間充裕、無天敵等理想環(huán)境下形成的，這種條件只能在實驗室中創(chuàng)造出來。]4．B[酵母菌進行呼吸作用，消耗葡萄糖。氧氣被消耗完后進行厭氧呼吸，產(chǎn)生酒精和二氧化碳，酒精濃度會上升，最后由于葡萄糖消耗完后不再上升，同時葡萄糖濃度下降，pH下降。]5．B[環(huán)境的最大承載量，可因不同物種而異，也可因環(huán)境變化而改變。地面進行硬化后的家鼠由于生存空間和食物減少，K值下降；干旱環(huán)境中的東亞飛蝗產(chǎn)卵容易成活，出生率高，K值增大；旅鼠由于捕食者增加，K值下降；干旱環(huán)境中的大熊貓由于食物不足K值下降。]6．C[外來物種由于缺乏天敵，一旦對環(huán)境適應，會呈“J”形增長，對境內(nèi)生物多樣性造成很大的威脅。]7．C[“J”形增長曲線表示的是在理想條件下種群的數(shù)量變化即理論值，而“S”形增長曲線則是在自然條件下的實際值，二者的差距就是在生存斗爭中被淘汰的個體，也表示環(huán)境對該種群的影響大小，即環(huán)境阻力。]8．B[鳥類遷入新環(huán)境會因天敵減少，食物充足而快速增長，當種群數(shù)量增加到一定程度時，環(huán)境制約會使種群的增長減慢，從而使種群的數(shù)量增長曲線呈現(xiàn)“S”形。]9．C[本小題計算問題，可用下式表示：代數(shù)子代個體數(shù)116216×8(128)316×8×8(1024)…………n16×8n－1(2×8n)因為成鼠數(shù)為a，并且只有雌鼠(a/2)產(chǎn)仔，所以第n代產(chǎn)生的子代數(shù)為：a/2×2×8n＝a×8n。]10．D[d點時，種群個體數(shù)量達到最大值，即K值，此時種群的數(shù)量趨于穩(wěn)定，增長率為0；b點時，種群數(shù)量達到K/2，種群增長率最大，這時生物有著最強的再生能力，所以捕撈后生物剩余量不得低于K/2；從a點到b點，種群數(shù)量增長速度明顯加快，所以增長速度由緩慢到加快是在遷入兩年后開始的。]11．(1)S形N/2增長型(2)T1在T1時種群增長速率最大，捕獲該魚獲得的量最大且不影響該魚類資源的再生(3)相對穩(wěn)定種內(nèi)斗爭加劇捕食者數(shù)量增加解析分析圖中曲線可知：T0～T2時間內(nèi)種群數(shù)量增長速率由小變大，達到最大值后又逐漸變小，因而該種群數(shù)量增長呈S形曲線；在T2時種群數(shù)量增長速率為0，此時，種群的數(shù)量為N，即為最大值，而在T1時種群數(shù)量增長速率最大，則這時種群的數(shù)量為N/2，種群年齡結構為增長型；當種群增長速率最大時，捕獲該魚獲得的量最大且不影響該魚類資源的再生，因而此時(T1)為捕獲的最佳時期。12．(1)BAD(2)培養(yǎng)液較多，與空氣接觸面積較小，供氧較少(3)葡萄糖濃度較低，