資源簡介

種群的數量變化
學習目標 素養目標
　嘗試建立數學模型解釋種群的數量變動 1.生命觀念: 通過分析自然界種群增長的實例.概述“J”形曲線和“S”形曲線的成因和變化過程。2.科學思維: 學會構建種群數量增長的數學模型。3.科學探究: 通過探究培養液中酵母菌種群數量的變化，掌握種群數量變化的特點，分析實驗結果得出實驗結論。
一、自主學習
1．種群數量變化曲線有： 型和 型兩種。在 條件下種群數量呈J型增長；在 條件下種群數量呈S型增長。
2．K值是指 ，K值時種群的出生率 死亡率；種群的增長速率達到最大時，種群處于 。
3．在探究“培養液中酵母菌種群數量的變化”實驗中，統計酵母菌數量的方法是 ，用于計數的工具是 。該實驗的對照屬于 。從試管中吸取培養液之前，輕輕震蕩試管的目的是 ，計數時，若每個小方格內酵母菌數量過多，應 。為了使估算值更加精確，應 ，根據記錄的數據，繪制曲線圖。
二、合作探究
探究活動一：閱讀教材了解什么是數學模型及它的表達形式有哪些？
探究活動二：閱讀教材J型增長模型的內容。討論：
1. J型增長的條件有哪些？
2.繪制J型增長曲線圖:
3.寫出數學公式 中各字母的含義：
N0 Nt t λ
4.根據下圖討論：
1-4年，種群數量呈___形增長
4-5年，種群數量__________
5-9年，種群數量__________
9-10年，種群數量_______
10-11年，種群數量_____________
11-13年，種群數量____________________________
前9年，種群數量第_______年最高
9-13年，種群數量第______年最低
總結：
探究活動三：閱讀教材S型增長型內容。討論：
1. S型增長的條件有哪些？
2. 繪制J型增長曲線圖及增長速率變化曲線圖：
討論：
（1）K值時：出生率 死亡率，種群增長速率 ；種群的年齡結構屬于 型
（2）K/2時：出生率 死亡率，種群增長速率 ；種群的年齡結構屬于 型
（3）K值是不是固定不變？
（4）K值是不是種群能達到的最大數量？
（5）J型曲線有沒有K值？增長速率如何變化？
（6）下圖表示一個種群的K值不是恒定不變的，下列哪些因素可以使原來的環境容納量K2 變成新的環境容納量K1 ？
①過度放牧對某種牧草種群的影響；②硬化地面、管理好糧食對鼠種群的影響；③增加水中的溶氧量對魚種群的影響；④大量引進外來物種對本地物種的影響；⑤引進某種害蟲的天敵對害蟲種群的影響
（7）海洋捕澇中種群數量處于什么時候有利于漁類資源的可持續發展？對有害昆蟲來說，種群處于什么時候防治最有效？從環境容納量角度如何控制鼠害？
探究活動四：探究培養液中酵母菌種群數量的變化
酵母菌的計數方法——血細胞計數板計數法
（1）血細胞計數板：
血細胞計數板：由一塊厚的玻璃片特制而成。一塊血細胞計數板有兩個計數室,每個計數室通常有兩種規格,一種是一個大方格分成16個中方格,每個中方格又分成25個小方格;另一種是一個大方格分成25個中方格,每個中方格又分成16個小方格。但無論哪種規格的計數板,每個大方格都有16×25=400（個）小方格。一個大方格長和寬各為 ,加蓋玻片后,計數室底部與蓋玻片的距離為 ,體積為 。
（2）計數方法：對于16×25的計數板而言,計四角的4個中方格共計100個小方格中的個體數量;而對于25×16的計數板而言,計四角和正中間的（共5個）中方格共計80個小方格中的個體數量。（如下圖所示）
（3）計算方法：
①16×25型的計數板：酵母菌細胞個數個小方格細胞總數 稀釋倍數。
②25×16型的計數板：酵母菌細胞個數個小方格細胞總數 稀釋倍數。
實驗操作的注意事項：
（1）本實驗不需要設置對照實驗,因不同時間取樣已形成相互對照,需要做重復實驗,目的是減少誤差,即對每個樣品計數三次,取其平均值。
（2）顯微鏡計數時,對于壓在小方格界線上的酵母菌,應遵循“計上不計下,計左不計右”的原則。（3）從錐形瓶中吸出培養液進行計數前，需將錐形瓶輕輕振蕩幾次，目的是使培養液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。
（4）每天計數酵母菌數量的時間要固定。
（5）制片時，要先在計數室上蓋上蓋玻片，然后用滴管吸取培養液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入，多余培養液用濾紙吸去。
（6）若視野中細胞數目多，培養液要進行定量稀釋重新計數，以每個小方格內含有4~5個酵母菌為宜。
（7）由于計數室中的菌懸液有一定的高度 ，故需要讓細胞沉降到計數室底部，避免細胞分布在不同液層深度，導致計數時被遺漏。
討論：
1.本實驗需要設置對照實驗嗎？需要設置重復實驗嗎？請說明理由。
2.從試管中吸出培養液進行計數之前,建議將試管振蕩幾次,目的是什么？
3.如果一個小方格內酵母菌過多,難以計數,應采取怎樣的措施？
4.如何滴加培養液？
5.實驗結束后如何清洗血細胞計數板？
6.如圖是某同學繪制的酵母菌種群數量的變化曲線,請試分析曲線中AB段、BC段的變化原因。
7.直接統計到的酵母菌數量是不是都是活的酵母菌？如何才能區分計數的酵母菌是活的還是死亡個體？
8.還有哪些因素可以影響酵母菌種群的數量變化？
自我檢測
班級 姓名
一、單選題
1.關于下圖中種群數量變化的說法,錯誤的是( )
A.種群“J”形曲線只有在理想條件下才能出現
B.種群呈“S”形增長過程中,在達到K/2 之前就是“J”形增長
C.自然狀態下種群數量達到600時,種群的增長率為0
D.環境條件變化時,種群的K值也會發生相應變化
2.種群增長的“J”形和“S”形曲線是不同條件下種群數量隨時間變化的曲線。下列關于種群增長曲線的敘述中,不正確的是(　　)
A.以“J”形曲線增長的種群,種群的增長速率不斷增大
B.以“S”形曲線增長的種群,種群的增長速率逐步降低
C.以“J”形曲線增長的種群,種群增長不受自身密度制約
D.以“S”形曲線增長的種群,達到K值時種群增長速率近于零
3.下圖表示某海域中某種魚的種群增長速率與時間的關系。下列相關敘述錯誤的是( )
A.cd時間段內，該種群的數量增長緩慢是受種內競爭的影響
B.若要持續盡可能多地捕撈該種魚，則可在e點時進行捕撈
C.d點時，該種群的數量為
D.de時間段內，該種群的出生率大于死亡率
4.如圖表示某種群的出生率和死亡率的變化情況（不考慮遷入和遷出），下列敘述錯誤的是( )
A.該種群的數量增長方式是“S”形
B.相比a時刻，b時刻種內競爭更加激烈
C.從a到b時間段內，死亡率增加與天敵增加、食物短缺等因素有關
D.在b時刻進行養魚捕撈，捕撈后數量維持在a時刻的數量，可以獲得一年內最大捕撈量
5.如圖表示某科研小組多年跟蹤調查某動物種群的死亡率/出生率的值。下列相關敘述正確的是(　　)
A.該動物種群0～5年間的年齡結構為衰退型
B.在調查期間,第15年種群的數量最小
C.第10年的種群與第20年的種群數量相等
D.第15～25年間,該種群數量呈“S”形增長
6.為了探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化，某同學進行了如下操作，其中正確的是( )
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
B.將培養液靜置一段時間后，用滴管從錐形瓶中吸取一定量的培養液
C.在血細胞計數板中央滴一滴培養液，蓋上蓋玻片，并用濾紙吸去邊緣多余培養液
D.將計數板放在載物臺中央，立即在顯微鏡下觀察、計數
7.實驗人員以一定量酵母菌為飼料，在固定容器內飼養果蠅，定時記錄果蠅數量，繪制果蠅數量的變化圖，如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 時果蠅數量增長速率小于 時，是因為食物短缺
B.果蠅種群種內競爭最劇烈的是 階段
C.若增加酵母菌的供應量，果蠅的K值一定會上升
D. 以后果蠅的出生率大于死亡率
二、多選題
8.下列關于探究培養液中酵母菌種群數量的變化實驗的操作，正確的是( )
A.改變培養液的pH影響K值的大小
B.培養酵母菌時，必須去除培養液中的溶解氧
C.為保證數據準確，對培養后期的培養液計數前不能做稀釋處理
D.酵母菌種群數量在不同時間的增長速率可能相同
9.下圖為用不同方式培養的酵母菌的種群增長曲線,下列敘述不正確的是(　　)
A.a、b、c種群呈“J”形增長,d種群呈“S”形增長
B.更換培養液只改變了營養物質的濃度,進而影響了酵母菌的生長
C.隨培養液更換周期延長,酵母菌種群的增長速率增大
D.對酵母菌進行計數時,未經染色的統計結果比實際值偏高
10. 下列關于環境容納量的敘述中,正確的是(　　)
A.增加遷入率或降低遷出率可改變種群的環境容納量
B.通過調整種群的年齡結構不能提高種群的環境容納量
C.人為一次性捕殺大量家鼠,其環境容納量將迅速降低
D.建立大熊貓自然保護區的目的是提高大熊貓種群的環境容納量
11. 某校生物興趣小組進行“培養液中酵母菌種群數量變化”的實驗。下列有關敘述中正確的是(　　)
A.為增加酵母菌的數量,使用高濃度的葡萄糖溶液
B.計數時需統計方格內部及邊線上的酵母菌
C.實驗前對培養液和培養工具不需要進行嚴格的滅菌
D.培養后期酵母菌數量會急劇下降
三、非選題
12. 調查某草原田鼠數量時,在1公頃的調查區內,放置100個捕鼠籠,一夜間捕獲鼠32只,將捕獲的田鼠經標記后在原地釋放。數日后,在同一地方再放置同樣數量的捕鼠籠,共捕獲36只,其中有上次標記過的個體4只?；卮鹣铝袉栴}。
(1)若該地區田鼠種群個體總數為N,則N=　　　 　只。
(2)下圖中,圖1表示一個鼠群進入一個草原生態系統后的種群增長曲線;圖2表示單位面積放牧量與生產者的凈生產量的關系(虛線表示未放牧時草原中生產者的凈生產量)。請回答下列問題。
①圖1中種群增長速率最快的是　　　　點,C點以后鼠種群數量不再增長處于波動狀態,這是因為環境中　　　　　　　　是有限的。此時田鼠種群的種內競爭程度會　　　　。
②圖2的研究結果告訴我們,最大放牧量不應該超過　　 　　點,如果長期過度放牧就會造成草場退化。
13. 某隔離海島上主要存在著草本植物、野兔等生物，科研人員對島上野兔種群的數量和性別比例進行了調查，結果如下圖所示。請回答下列問題：
（1）對野兔種群數量的調查一般采用 法，主要原因是 。
（2）由圖分析，在3—8月期間，種群呈 型增長，6月份種群的出生率 死亡率。
（3）根據圖中數據可知，嚴寒環境（11月—次年1月）更不利于野兔中 個體的生存；當野兔種群中雌性數量 （填“>”“<”或“=”）雄性數量時，更有利于種群數量的增長。
（4）為了減輕野兔對植被的破壞，控制野兔種群數量最有效的時期是 （填“3—4月”“5—6月”或“7—8月”），因為此時期 。
14. 某研究小組以酵母菌為對象探究種群數量的動態變化。根據所學知識回答下列問題。
(1)每隔24小時定時取樣,再用血細胞計數板進行計數,并以多次計數的平均值估算酵母菌種群密度,這種方法稱為　　　 　　　法。取樣前,要將培養液搖勻,目的是　　　　　　　　　　　。制片時,首先　　　　　　　　　　,再　　　　　　　　　　,最后用吸水紙吸去多余的培養液。
(2)圖2是一塊血細胞計數板正面示意圖,其上有　　　　個計數室。圖3是計數室中一個中格的酵母菌分布示意圖,該中格內酵母菌數量應計為　　　　個。
(3)該同學將試管中的培養液搖勻后取樣并制片,在顯微鏡下觀察到圖4所示的現象,則應采取的措施是　 。
(4)探究“溫度對酵母菌種群數量變化的影響”,請你簡要寫出實驗的主要思路。
自主學習
1、J S 空間資源充足、沒有天敵 空間資源有限、有天敵等
2、環境容納量 等于 K/2
3、抽樣檢測法 血細胞計數板 前后自身對照 使酵母菌分布均勻 用無菌水按一定比例稀釋 重復實驗
探究活動一
數學模型: 用來描述一個系統或它的性質的數學形式。表達形式有曲線圖與數學方程式。
探究活動二
1.食物和空間充裕 氣候適宜 沒有天敵和其它競爭物種
3.N0 種群起始數量 Ntt年后種群數量 t 時間 λ當年種群數量/上年種群數量
4.J 增長 相對穩定 下降 下降 11-12年下降 12-13年增長 5 12
增長 增長型 穩定 穩定型 下降 衰退型
探究活動三
1.資源空間有限，種內競爭，捕食者數量增加等
3.K時：等于 等于0 穩定型 K/2時：大于 最大 增長型
K值可隨環境條件的變化而改變
不是，種群能達到的最大數量是在某個特定時間出現的，一般來說，該值出現時間短且大于K值。
J型曲線沒有K值，增長速率增大
④⑤
捕撈后維持在K/2 左右 K/2之前 采取措施降低K值
探究活動四
1.不需要,取樣計數的時間有先后,形成前后自身對照。需要,減少偶然性,以確保實驗數據的準確性。
2.使培養液中酵母菌分布均勻,以保證估算準確,減少誤差
3.將其培養液用無菌水稀釋一定倍數,再計數。
4.滴加培養液時,先將蓋玻片放在計數板上,用吸管吸取培養液,滴于蓋玻片邊緣,讓培養液自行滲入計數室。
5.使用后用自來水沖洗,切勿用硬物洗刷。自行晾干或用吹風機吹干,或用 95%的乙醇、無水乙醇、丙酮等有機溶劑脫水使其干燥。
6.開始時培養液的營養充足,空間充裕,條件適宜,因此酵母菌大量繁殖,AB段種群數量不斷增加;隨著酵母菌數量不斷增加,營養消耗、pH變化等,生存條件惡化,酵母菌死亡率升高,BC段種群數量下降。
7.不是。用臺朌藍染色，死的酵母菌被染成藍色，活的酵母菌無色。
8.溫度、營養物質、PH等。
自我檢測
1-7：BBADAAB 8-11:AD ABC BD BD
12.(1)288　(2)①B　資源和空間　加劇?、贐
13.（1）標記重捕; 野兔活動能力強，活動范圍廣
（2）“S” ; 大于
（3）雌性 ; ＞
（4）3—4月; 種群數量增長慢，恢復能力弱，易于控制
14.(1)抽樣檢測　使酵母菌在培養液中均勻分布　將蓋玻片放在計數室上　將培養液滴于蓋玻片邊緣
(2)2　24
(3)適當稀釋后,再觀察計數
(4)在0～40 ℃之間設置等溫度梯度,在相同的條件下培養相同的時間后,分別取樣、觀察、計數,統計結果,得出結論。

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