内容正文:
章末
核心素养统率下的单元整体教学设计
CONTENTS
目录
1
2
3
4
1 生命观念
2 科学思维
4 社会责任
3 科学探究
NO.1
1 生命观念
(一)生命的系统观
本章内容强调种群作为一定空间范围内同种生物所有个体的集合,是一个动态开放的生命系统,其个体有出生和死亡、迁入和迁出,而种群作为一个整体不间断地存在和延续着。通过本章的学习有利于学生丰富对生命系统的认识,提升生命的系统观。
√
1.“深谷寻飞鸟,不觉夕阳斜”。我国鸟类专家们研究某种鸟的季节性迁徙行为,他们的研究对象对应的生命系统结构层次是( )
A.个体 B.种群
C.群落 D.生态系统
解析:题意显示,鸟类专家们研究某种鸟的季节性迁徙行为,研究对象是这个地区的同种生物的全部个体,该对象属于种群,B正确。
[浸润素养]
2.燕鸥是南方某湿地生态系统的一种主要以水生植食动物为食的肉食动物,银鸥为当地以肉食动物为食的顶级肉食动物,该600 hm2湿地中燕鸥的K值为3 600只。下列说法正确的是( )
A.该湿地中所有的燕鸥和银鸥共同构成了一个种群
B.直接决定燕鸥的种群密度的因素只有出生率和死亡率
C.当燕鸥的种群密度为3只/hm2时,其种群增长速率最大
D.燕鸥种群数量变化主要受水生植食动物数量变化的影响
√
解析:燕鸥和银鸥是不同的物种,不能构成一个种群,A错误;
出生率和死亡率、迁入率和迁出率可直接决定燕鸥的种群密度,B错误;
该湿地生态系统中燕鸥种群的K值为3 600只,当燕鸥的种群数量为K/2=3 600/2=1 800只时,种群的增长速率最大,此时的种群密度为1800÷600=3只/hm2,C正确;
燕鸥种群数量变化受非生物因素和生物因素的共同影响,而水生植食动物数量变化只是生物因素之一,D错误。
3.向面积相近的甲、乙两座孤岛分别引入相同数量的某种田鼠,经过多年的调查统计,两个种群的数量变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.年龄结构和性别比例都会影响田鼠种群数量的变化趋势
B.甲岛的田鼠种群数量下降可能与食物、气候、迁入和迁出等因素有关
C.引入后t2年,乙岛田鼠种群数量增长变缓,说明其出生率变低
D.在t2年末乙岛的田鼠的种群数量最大,为田鼠在乙岛上的环境容纳量
√
解析:年龄结构可通过影响出生率和死亡率影响种群数量,性别比例可通过影响出生率影响种群数量,因此年龄结构和性别比例都会影响田鼠种群数量的变化趋势,A正确;
甲、乙两岛为孤岛,不存在迁入和迁出因素对种群数量的影响,B错误;
引入后t2年,乙岛田鼠种群数量增长变缓,说明其出生率和死亡率的差值变小,不一定是出生率变低,C错误;
环境容纳量是一定环境条件所能维持的种群最大数量,不是种群数量的最大值,D错误。
(二)稳态与平衡观
本章关于种群“S”形增长的内容,揭示了种群数量在有限条件下通过种内调节维持相对稳定的机制,体现了稳态与平衡观。
[浸润素养]
4.自然界中的种群数量一般呈现“S”形曲线的走势,在此增长趋势中 ( )
A.种群数量的增长与种群密度无关
B.达到K值时,种群数量不再变化
C.种群数量的增长受环境因素制约
D.K值是种群在该环境中最大数量
√
解析:种群数量增长,种内竞争加剧,因此种群增长受种群密度制约,A错误;
种群数量达到K值后并不是一成不变的,而是围绕K值上下波动,B错误;
由于自然界的资源和空间总是有限的,所以种群的增长受到环境因素制约,C正确;
K值是一定的环境条件所能维持的种群最大数量,D错误。
5.λ表示某一年的种群数量是一年前
的种群数量的倍数。某研究小组绘制了
种群甲、乙一段时间λ变化曲线如图所示。
下列分析正确的是( )
A.种群甲呈“S”形增长,K值为1.8
B.种群乙在0~t1期间呈“J”形增长
C.t3时种群甲的种群数量大于种群乙
D.种群乙在t1~t4期间种群数量持续减少
√
解析:种群甲在0~t4期间种群数量先减少后增加,不是呈“S”形增长,在t4时λ值为1.8,K值不是1.8,A错误;
种群乙在0~t1期间,λ值为1.8,种群呈“J”形增长,B正确;
由于初始种群数量数值未知,因此无法比较t3时种群甲和种群乙的种群数量的大小,C错误;
种群乙在t1~t2期间λ>1,种群数量持续增加,在t2~t4期间λ<1,种群数量持续减少,D错误。
NO.2
2 科学思维
(一)构建种群年龄结构的三种模型
1.统计图
注:图示为三个地区人口的年龄结构图,纵轴表示年龄,横轴表示各年龄段人口占总人口的百分比。
2.曲线图和柱形图
类型 增长型 稳定型 衰退型
曲线图
柱形图
[浸润素养]
1.经调查统计,某物种群体的年龄结构如图甲所示。图乙是先后两次(间隔3天)调查某种有害昆虫得到的数据统计结果。下列分析中不合理的是( )
A.年龄结构可预测种群未来数量的变化
B.图甲可能是处于增长状态的某昆虫种群
C.在图乙两次调查间隔期内,该昆虫种群可能受到性引诱剂诱杀
D.在图乙两次调查间隔期内,该昆虫种群可能遭到杀虫剂消杀
解析:年龄结构可以预测种群的出生率和死亡率的变化,进而预测种群数量发展的变化趋势,A正确;
图甲表现为生殖前期的数量多,而生殖后期的数量少,因而该种群可能是处于增长状态的某昆虫种群,B正确;
√
与第1次调查相比,第2次调查结果中生殖期和生殖后期昆虫的性别比例变化较大,可能是该昆虫种群受到性引诱剂诱杀,若是遭到杀虫剂消杀,则不同性别各年龄期数目均会减少,C正确,D错误。
2.羽叶丁香是我国特有的珍稀濒危物种,某研究小组调查了贺兰山甘沟保护区中不同年龄羽叶丁香个体数量,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.准确统计该保护区所有羽叶丁香数量需用样方法
B.该羽叶丁香种群年龄结构为增长型,说明无需人工保护羽叶丁香也不会灭绝
C.该羽叶丁香种群具有较强的自身稳定性
D.利用先进生物技术提高幼龄个体数可以作为解决濒危问题的重要方法
√
解析:样方法是估算种群密度常用的方法之一,不能对种群数量进行准确统计,A错误;
该保护区中的羽叶丁香种群年龄结构为增长型,但作为濒危物种,说明该种群自身稳定性较弱,需要人工保护,否则可能面临灭绝,B、C错误;
利用先进生物技术提高幼龄个体数可以改变该种群的年龄结构,是解决濒危问题的重要方法,D正确。
(二)深化理解种群“S”形增长不同曲线模型
种群的“S”形增长描述这样一个过程:种群密度为环境容纳量所制约,当种群的密度低时其增长接近“J”形增长,但其净增长率同时因种群的增长而降低,直至增长率为0。这就是说,在种群密度与增长率之间存在着依赖于密度的反馈机制。相关曲线模型解析如下:
(1)t1之前,种群数量小于K/2,由于资源和空间条件相对充裕,种群数量增长较快,当种群数量为K/2时,出生率远大于死亡率,种群增长速率达到最大值。
(2)t1~t2,由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内竞争加剧,天敌数量增加,种群增长速率下降。
(3)t2时,种群数量达到K值,此时出生率等于死亡率,种群增长速率为0。
[浸润素养]
3.某种群的年龄结构如图甲所示,增长曲线如图乙所示。下列有关叙述错误的是( )
A.K值是指一定环境条件下种群所能维持的最大数量
B.图乙中t1时的种群很可能属于图甲所示的这种年龄结构
C.若该种群为某天鹅种群,可建立自然保护区,改善其栖息环境,使其K值升高
D.若该种群为某鲢鱼种群,图乙中t1时种群增长速率最大,因此选择t1时进行捕捞最合适
√
解析: K值(环境容纳量)是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,A正确;
图甲幼年个体数量多于老年个体数量,属于增长型,图乙t1时种群数量在上升,很可能属于图甲所示的这种年龄结构,B正确;
若该种群为某天鹅种群,建立自然保护区,改善其栖息环境,可以减少环境阻力,从而提高环境容纳量,C正确;
若该种群为某鲢鱼种群,图乙中t1时种群增长速率最大,为了不破坏鲢鱼种群的发展,并且持续获得较大的鱼产量,应该捕捞后让其种群维持在K/2左右,D错误。
4.某生态系统中植食性动物甲和蝗虫种群数量的变化分别如图1和图2所示。下列关于种群个体数量变化的叙述,错误的是( )
A.图1中种群个体数量由b下降至c可能是被天敌大量捕食所致
B.若图1中所示的生物种群数量趋于K值时,种群增长速率约为零
C.图2中c点是该种群的环境容纳量,是该种群的最大数量
D.若图2中蝗虫种群数量长期维持在d~e段,出生率可能等于死亡率
解析:种群数量受到食物、天敌和环境等影响,图1中种群个体数量由b下降至c可能是被天敌大量捕食所导致死亡率增加,A正确;
√
图1中所示的生物种群个体数量变化呈现“S”形曲线,种群增长速率最大是在K/2时,种群数量趋于K值时,种群增长速率约为0,此时出生率=死亡率,B正确;
环境容纳量是指一定的环境条件下所能维持的种群最大数量,图2中c点只是一个最大值并不是相对稳定的数量,不是该种群的环境容纳量,C错误;
若图2中在d~e段蝗虫种群数量几乎不变,出生率可能等于死亡率,D正确。
NO.3
3 科学探究
本章安排了两个“探究·实践”活动。第一个是调查草地中某种双子叶植物的种群密度,包括提出问题、制订计划、实施计划、得出结论及讨论等环节,是高中生物学课程中为数不多的实地调查活动。真实的自然环境往往就是复杂的情境,其复杂性是坐在教室里难以想象的,因此,这项探究活动对提升学生的探究和实践能力具有重要价值。
第二个是探究培养液中酵母菌种群数量的变化,需要学生讨论确定显微镜下酵母菌计数的方法等问题,所用抽样检测法与第一项探究活动中所用样方法有相通之处,可以看作宏观调查方法在微观领域的应用,有助于培养学生严谨求实的科学态度和进行统计思维方法的训练。
[浸润素养]
1.如图表示用样方法进行相关调查,据图判断下列叙述不正确的是( )
A.样方法调查植物种群密度时,常用的取样方法有五点取样法和等距取样法
B.若图甲表示一个样方中植物分布状况,则计数值应为8
C.若图乙表示物种数与样方面积的关系,则调查时设定样方面积最好为S0
D.若选取3个合适的样方调查植物物种数,结果分别是n1、n2、n3,则该地植物的物种数为(n1+n2+n3)/(3S0)种/m2
√
解析:样方法调查植物种群密度时,常用的取样方法有五点取样法和等距取样法,A正确;
若图甲表示一个样方中植物分布状况,计数原则为计上不计下,计左不计右,则计数值应为8,B正确;
据图乙分析:样方面积为S0是物种数目最多且样方面积最小的,则调查时设定样方面积最好为S0,C正确;
调查植物物种数时应统计样方中所有不同种类的植物,而不是取平均值,D错误。
2.科学家通过如下方法调查了保护区内白头叶猴的数量:采集保护区内白头叶猴的粪便,共500份。分析粪便中残存细胞的微卫星DNA,鉴定出这些粪便来自200个个体。一定时间后再次以相同的方法采集白头叶猴的粪便,共470份,经检测这些粪便来自190个个体,其中38个个体是第一次采集中出现过的。根据以上信息判断,下列说法错误的是( )
A.估算保护区内白头叶猴的种群数量为1 000只
B.若调查期间有同种白头叶猴迁入,则调查结果比实际结果偏小
C.为了保证调查数据的准确性,两次采样的范围应保持一致
D.微卫星DNA具有个体特异性是该调查统计依据的原理之一
√
解析:第一次收集到的动物粪便来自200个个体,第二次收集到的动物粪便来自190个个体,其中38个个体与第一次收集的相同,因此可利用公式估算保护区内白头叶猴的种群数量为200×190÷38=1 000只,A正确;
若调查期间有同种白头叶猴迁入,会导致检测出的个体数偏多,即调查结果比实际结果偏大,B错误;
为了保证调查数据的准确性,两次采样的范围应保持一致,是遵循实验一致性原则,C正确;
不同生物的DNA分子不同,故微卫星DNA具有个体特异性是该调查统计依据的原理之一,D正确。
3.由于酵母菌具有世代时间短,可在简单的培养基上生长,单个细胞能完成全部生命活动等特点,常用其进行细胞学研究。为了探究酵母菌种群数量的动态变化,某同学按下表完成了有关实验,下列叙述正确的是( )
试管编号 甲 乙 丙 丁
培养液体积/mL 10 10 10
无菌水/mL 10
起始细胞数/(×103) 10 10 10 5
温度/℃ 28 5 28 28
A.该实验自变量是温度和营养物质的含量
B.若测得血细胞计数板小方格中酵母菌数的平均值为6个,则甲试管培养液中酵母菌的数量为2.4×106个
C.与试管丁相比,试管甲中酵母菌的种群数量先达到K值
D.若测得试管丙中酵母菌数量比实际值偏低,原因是实验操作中酵母菌未染色
√
解析:据表分析,该实验的自变量是温度、营养物质的含量和起始细胞数,A错误;
血细胞计数板小方格中酵母菌数的平均值为6个,甲试管的培养液体积为10 mL,则甲试管培养液中酵母菌数为400×6×10÷(1×10-4)=2.4×108个,B错误;
与试管丁相比,试管甲中酵母菌的起始细胞数多,而两者的培养液体积一致,最终K值相同,试管甲中酵母菌的种群数量先达到K值,C正确;
实验操作中若酵母菌未染色,则计数的酵母菌中包含有死亡的菌体,从而导致计数结果偏大,D错误。
NO.4
4 社会责任
本章主要特点之一就是密切联系社会实际,与社会责任有关的内容十分丰富,包括濒危物种保护、渔业生产、有害生物防治、关注人口老龄化和性别比例失衡等。
[浸润素养]
1.某处于平衡状态的生物种群因某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变,会出现如图表示的四种情形,下列有关产生这些变化的原因分析,不正确的是( )
A.若图①所示为海洋生态系统中某鱼类的种群,则a点后的变化可能是由于大量放养该种鱼
B.若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量,则b点后变化的原因可能是增加了营养供应
C.图③中c点后,种群个体的数量变化反映出种群的出生率小于死亡率
D.图④中d点时,最适合开展海洋渔业生产的捕捞活动
√
解析:图①中曲线表明该种群个体数量突然过度增加,若图①所示为海洋生态系统中某鱼类的种群,则a点后的变化可能是由于大量放养该种鱼,A正确;
若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量,在一定的空间和营养物质的前提下,种群的环境容纳量是一定的,b点后K值增加可能是增加了营养供应,B正确;
图③中c点后种群个体的数量降低,反映出种群的出生率小于死亡率,C正确;
图④中d点为种群数量较长时间处于K值后,种群数量下降后的点,当种群数量长期处于K值时,即使不捕捞,种群数量也不会增加,反而会过多消耗资源,因此d点不是最适合开展渔业生产的捕捞活动的时间点,D错误。
2.种群的年龄结构大致可分为图中a、b、c三种类型,据图分析,下列表述不正确的是( )
A.某地区提升生育率,有利于应对该地区的人口老龄化问题
B.渔业生产中通过控制渔网网目大小以保护幼鱼,捕捞后该鱼种群的年龄结构可能为a类型
C.年龄结构为b类型的种群,其数量在近期一定能保持稳定
D.农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾,有可能使该种害虫的年龄结构为c类型
解析:某地区提升生育率,可提高新生儿的数量,有利于应对该地区的人口老龄化问题,A正确;
在渔业生产中,要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼,捕捞后,成年鱼数量减少,则该水域鱼种群的年龄结构可能为a所示类型(增长型),B正确;
√
年龄结构为图中b类型(稳定性)的种群,其数量在近期不一定能保持稳定,比如如果突发遇到自然灾害等原因,种群数量可能骤降,C错误;
农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施,有可能会降低幼虫的数量,使该害虫的年龄结构为c所示类型(衰退型),D正确。
章末质量检测(一)
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本课结束
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