高三生物一轮复习导学案1.2种群数量的变化学案（艺体）

编辑：审阅：【学习目标】1.通过探究酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。2.举例说明种群的J形增长、S形增长、波动等数量变化情况。3.阐明环境容纳量原理在实践中的应用。【重点、难点】种群的J形增长、S形增长；建构种群增长模型的方法【自主学习】请同学们认真阅读教材第711页的所有内容，，完成《总复习》第314、315页的概念梳理。【课堂探究】任务一种群的“J”形增长1.模型假设：条件：在条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种；数量变化：种群的数量每年增长，第二年的数量是第一年的倍。2.建立模型：t年以后种群的数量表达式为：3.“λ”曲线分析(1)a段：，种群数量呈“J”形增长。(2)b段：λ尽管下降，但，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。(3)c段：λ，种群数量维持相对稳定。(4)d段：λ，种群数量逐年下降。(5)e段：尽管λ呈上升趋势，但仍未达到，故种群数量逐年下降。①“J”形增长的种群增长率不变增长率=种群数量差/初始总数×100%若某种群数量在某年，由初始数量Nt1增长到Nt，则该种群的增长率：=_____________(无单位)②种群增长速率逐渐增大增长速率=种群数量差/时间×100%（即种群数量增长曲线的斜率）(有单位，如个/年)问题：请分析在λ<1,λ=1,λ>1时的种群数量分别发生什么变化？任务二种群的“S”形增长1.含义：种群经过一定时间的增长后，数量，增长曲线呈“S”形。2.形成条件：①和是有限的，②种内竞争，③捕食者3.形成原因：4.曲线图，种群数量达到后停止增长。5.K值：又称，即一定的环境条件所能维持的。建立，改善它们的栖息环境，从而，如提高大熊猫的种群数量。7．种群“S”形增长曲线特殊点、曲线段分析(1)AB段：出生率死亡率，种群数量。(2)B点(K/2)：出生率与死亡率差值，种群增长速率。(3)BC段：出生率仍死亡率，但差值在减小，种群增长速率。(4)C点(K值)：出生率死亡率，种群增长速率为，种群数量达到，趋于稳定。8．应用①野生大熊猫数量锐减的原因：遭到破坏，食物减少和活动范围缩小，变小。②应对措施：建立，改善栖息环境，提高。9．如图表示的是种群数量增长中的两个经典曲线图中的阴影部分代表。四、种群数量的波动(1)在自然界,有的种群能够在段时期内。(2)大多数生物的种群数量总是在中。(3)处于波动状态的种群,在某些特定条件下可能出现。(4)当种群长久处于不利条件下,种群数量会出现。2、“S”形增长曲线分析左图AD段对应右图t0t2：出生率________死亡率，种群数量增加。左图D点时对应右图t2：出生率________死亡率，种群数量稳定。①种群增长率：由于环境阻力的存在，增长率逐渐____________②种群增长速率：先增大后减小。种群数量为0～K/2时，资源和空间相对充裕，数量增加加快，种群的增长速率一直增加。种群数量为K/2时，种群增长速率(斜率)_____。K/2～K时，由于资源和空间有限，数量增加减慢，种群的增长速率开始降低。K值时，数量增长停止，种群增长速率为________。③K值的不同表示方法图中代表K值的点是？代表K/2的点是？④K值和K/2值应用：应用有害动物的控制有益动物的保护与利用K/2值严防有害动物种群数量达到K/2值附近，否则种群数量会迅速增加难以控制。使有益动物的种群数量维持在K/2值左右，此时该种群数量会迅速回升，从而保持资源更新能力。K值降低K值，改变环境，使之不适合有害生物生存保护K值，保证种群的生存环境条件，尽量提升环境容纳量，增大K值任务三：探究培养液中酵母菌种群数量的变化1、实验目的：通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，来研究一个种群的数量变化情况，尝试构建种群增长的数学模型。2、实验原理：酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关。3、实验方法：抽样检测法先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为据，估算试管中的酵母菌总数。计数板：左图为25×16型的计数板：大方格规格1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3，25个中方格，每个中方格16个小方格，一共400小方格方法：采用五点取样法计算每小方格中酵母菌平均数目，如果一个小方格内酵母菌过多难以数清，可以进行稀释公式：酵母细胞数/ml=每小格酵母菌数目×400×104×稀释倍数注：1ml=1000mm3，大方格的体积为0.1mm3，即相当于1×104ml4、实验步骤(1)将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。(2)将酵母菌接种入试管的培养液，显微镜观察估算出10mL培养液中酵母菌的初始数量。(3)将试管放在25℃条件下培养。(4)每天定时取样计数酵母菌数量。(5)以时间为横坐标，酵母菌的数量为纵坐标，画出酵母菌种群数量的变化曲线。【核心探讨】思考1：怎样对酵母菌进行计数？①方法：。②用具：试管、滴管、血细胞计数板、显微镜等。③步骤：先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上→用吸管吸取培养液→滴于盖玻片边缘→让培养液自行渗入→用滤纸吸去多余的培养液→酵母菌全部沉降到计数室底部→显微镜计数一个小方格内的酵母菌数量→估算试管中酵母菌的总数。思考2：盖盖玻片和滴加培养液哪个步骤在前？为什么？思考3：计数之前要将培养液轻轻振荡几次的原因？观察载玻片上酵母菌数目之前为什么需要静置处理一段时间？思考4：培养后期，一个小方格内的酵母菌过多，无法计数时，要如何操作？思考5：计数的酵母菌都是活的吗？怎样分辨是否为活菌？思考6：计数时若每个小方格酵母菌数量的平均值为a，则1ml培养液中酵母菌数为多少？思考7：本实验需要对照实验吗？需要重复实验吗？【典例精析】(1)可用抽样检测的方法监测酵母菌数量()(2)应先向计数室滴加样液，再盖盖玻片()(3)待酵母菌全部沉降到计数室底部再开始计数()【归纳总结】种群数量变化的特殊实例巩固练习：1.下列有关种群“J”形增长的叙述，正确的是()A.“J”形增长的种群都有K值B.“J”形增长的种群生存条件是有限的C.自然界中绝大多数种群呈“J”形增长D.“J”形增长的种群个体数一定不断增加2.下列有关“S”形曲线的说法，正确的是()A.“S”形曲线表明种群数量变化是先多后少B.“S”形增长不受种群密度制约C.“S”形曲线表示了种群数量和天敌的关系D.“S”形曲线的形成是多种生态因素作用的结果3.经调查，第一年某种昆虫种群数量为N0，如果在理想的条件下，每年的增长倍数λ=1.3保持不变，则第三年该种群数量为（）A.1.3N0B.1.69N0C.2.3N0 D．5.29N04.下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是()A.先向计数室内滴加培养液，然后将盖玻片放在计数室上B.从瓶中吸出培养液进行计数之前，不必摇匀培养瓶中的培养液C.培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液则不需灭菌D.为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释后再计数5．某生物兴趣小组利用酵母菌开展相关探究实验。在500mL已煮沸、冷却的质量分数为5%的葡萄糖培养液中接种一定量的酵母菌,在适宜的条件下培养,探究酵母菌种群大小的动态变化。分析回答:(1)将葡萄糖培养液煮沸的主要目的是,冷却后才接种酵母菌可防止。

(2)对培养液中酵母菌进行计数时,逐个统计是非常困难的,可以采用法。

(3)本实验没有另设对照实验,原因是。该实验需要重复取样,原因是。

(4)在培养后期对培养液稀释100倍后,用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm,25×16)计数,显微观察时,甲同学在调焦后,只能看清血细胞计数板的横线而看不清竖线,此时应该,之后统计其中的五个中方格共有酵母菌120个。同时兴趣小组的同学另取一定量培养液用台盼蓝对酵母菌进行染色(活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能穿过),多次镜检求得一个中方格中的酵母菌数量如下:

第一次第二次第三次未染色酵母菌201723蓝色酵母菌435则培养液中活酵母菌的密度为个/毫升。

6．图甲是两类生物种群数量变化动态曲线的比较，其中r对策生物通常个体小，寿命短，生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护；K对策生物通常个体大，寿命长，生殖能力弱但存活率高，亲代对后代有很好的保护。图乙表示种群的数量变化。请回答下列问题：(1)家鼠的寿命只有两年，几乎全年均可繁殖，种群数量每天可增加1.47%，是____________(填“r对策”或“K对策”)生物，这类生物很难消灭，在种群密度极低时也能迅速回升，最终形成一种“S”形增长曲线。K对策生物的种群数量高于或低于________(填“S”或“X”)点时，都会趋向该平衡点，因此种群通常能稳定在一定数量水平上。(2)在调查草原鼠的种群密度时，用标记重捕法得到的结果是N只/km2；鼠的记忆力较强，由此推测该调查结果与真实结果相比________(填“偏大”“相等”或“偏小”)。某干旱地区由于环境变化导致降水增加，鼠的种群密度明显升高，导致该鼠种群密度增加的直接决定因素是____________。这体现了__________因素对种群数量变化的影响。(3)图乙是描述、解释和预测种群数量变化的科学方法，这种方法是______________。若鼠的数量出现图乙中的曲线Ⅰ的增长趋势，出现该增长趋势的前提条件是______________________________________。基于上述研究结果，请提出切实可行的防治鼠害的方法：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)λ＞1且恒定仍大于1＝1＜11λ－1问题:当λ＞1时，增长率＞0，种群数量增加；当λ＝1时，增长率＝0，种群数量稳定；当λ＜1时，增长率＜0，种群数量下降；当λ＝0时，种群无繁殖，下一代将灭亡。任务二种群的“S”形增长1.趋于稳定2.资源空间加剧增多3.种内竞争增加出生率死亡率4.环境容纳量6．(1)大于增加(2)最大最大(3)大于下降(4)等于0最大7．①栖息地K值②自然保护区环境容纳量9．环境阻力或被环境所淘汰的个体数目四、(1)维持数量的相对稳定(2)波动(3)种群爆发(4)持续性的或急剧的下降CDABC’D’A’【核心探讨】4、结果分析:先增加再稳定再降低剧增注意：（1）从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次。使酵母菌在培养液中分布均匀,计数更准确。（2）对于压在小方格界线上的酵母菌，只计数相邻两边及其顶角的酵母菌数。（3）此实验酵母菌的变化在时间上形成自身的前后对照，不需要设置对照实验。需要做重复实验以减少误差。1.答案：D解析：“J”形曲线没有K值，A项错误；“J”形增长是在理想条件下进行的，种群的生存条件是无限的，B项错误；由于自然界中的资源和空间有限，故大多数种群呈现“S”形增长，C项错误；由于空间和资源无限，而且无天敌等，“J”形增长的种群个体数一直增加，D项正确。2.答案：D解析：“S”形曲线表明种群数量持续增加后基本不变，A错误；“S”形增长中种群的增长受种群密度、环境因素等制约，B错误；“S”形曲线表示了种群数量和时间的关系，C错误；“S”形曲线的形成与种间关系和种内关系有关，是多种生态因素作用的结果，D正确。4.答案：D解析：在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，应该先将盖玻片放在计数室上，再用滴管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让其自行渗入；从瓶中吸出培养液进行计数之前，必须摇匀培养瓶中的培养液，使酵母菌均匀分布；培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液也需要用高压蒸汽灭菌法灭菌；酵母菌的繁殖能力很强，培养后期酵母菌数量较多，为了方便酵母菌计数，培养液应先稀释再计数。