1.2 种群数量的变化导学案-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第2节 种群数量的变化导学案 课标要求： 1.尝试建立数学模型解释种群的变动。 2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。 任务一、建构种群增长模型的方法 资料：某种细菌通过细胞分裂每20分钟繁殖一代，每分裂一次得到2个子代。假设在营养和生存空 间都没有限制的情况下，尝试填表： 时间（min） 代数 子代数量 0 0 提示：1 20 1 提示：2 40 2 提示：4 60 3 提示：8 80 4 提示：16（24） 100 5 提示：32（25） …… n 提示：2n 将表格中的数据（Nn =2n）展示在坐标曲线中： 细菌数量（个） 时间（min） 提示：“J”形 总结： ①数学模型是用来描述一个系统或它的性质的 。一般包括两种形式：数学 和数学 。后者能更 的反映出种群的增长趋势。提示：数学形式 公式 曲线 直观 ②数学模型建立步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的 →用适当的数学形式表达→检验或修正。提示：假设 任务二：种群数量增长的“J”形和“S”形 1、理想条件下的增长：“J”形 思考1：什么是理想条件？ 提示：食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种 思考2：曲线能一直以这样的趋势发展吗？为什么？ 提示：不能；资源、空间等有限制 思考3：建立模型Nt=N0λt，λ的含义是什么？尝试对λ进行讨论分析。 提示： λ>1，种群数量增长 λ<1，种群数量减少 λ=1，种群数量减少 2、 自然条件下的增长：“S”形 思考1：曲线各段的出生率和死亡率如何变化？ 提示：出生率逐渐升高，死亡率也在增长，在K是出生率=死亡率，在K/2时，出生率与死亡率的差值最大 思考2：K值含量是什么？K值是固定不变的吗？为什么？ 提示：一定的环境条件所能维持的种群最大数量；不是固定不变的；环境改变 思考3：尝试将“J”形和“S”形曲线绘制在一个坐标系中，分析不重叠的部分产生的原因是什么？ 提示：环境阻力下死亡的个体 思考4：设若你有一片鱼塘，如何解决投放多少鱼苗的问题？ 提示：寻找K值（标记重捕法）等 任务三：了解种群数量的波动及其原因 下图为东亚飞蝗种群数量的波动： 思考1：为什么其数量的波动是不规则的？能否推测一下，数量爆发的年份，环境条件如何？ 提示：环境条件骤然变化导致；大旱大涝 思考2：若种群长期处于不利条件下，数量将如何变化？能不能任由这种状况持续下去？为什么？ 提示：种群数量持续性下降或急剧下降；不能；影响生物的多样性 任务四：用血细胞计数板测定酵母菌种群数量 阅读教材第11页，完成以下问题： 1、 从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？ 提示：使酵母菌充分混合 2、 本探究需要设置对照吗？如果不需要，请说明理由。 提示：不需要；时间上先后对照 3、 如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？ 提示：稀释 4、 对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？ 提示：计左不计右，计上不计下，夹角计一次 总结： ①对培养液中的酵母菌可以采用 的方法计数。 ②步骤：先将 放在 的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液 ，多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到 ，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，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。 提示：抽样检测 盖玻片 血细胞计数板 自行渗入 计数室底部 例：在进行酵母菌计数时，某同学先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，然后吸取摇匀的培养液，滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入。下图是在显微镜下观察到的一个中方格的酵母菌分布情况，相关叙述正确的是（ ）D A．—块血细胞计数板中央有一个计数室 B．该计数板的一个计数室中有16个中方格 C．未对酵母菌染色会导致计数值比实际值偏小 D．需要对该酵母菌培养液稀释后再重新计数 拓展延伸：血细胞计数板 总结： 大格 提示：一个计数室 中格 提示：16个或25个（区分计数板类型） 小格 提示：最基本的计数单位 课堂练习 1．观察下图，分析下列相关叙述中，错误的是（ ）C A．种群呈现“J”型增长的前提条件是环境、资源非常优越，生存空间无限 B．呈现“S”型增长的种群，随着时间的推移，种群增长所受的环境阻力不断加大 C．种群增长的“J”型曲线有K值，只是K值较大，图中没有表示出来 D．在自然界中，种群的增长曲线一般是“S”型曲线 2．下列关于图中曲线的叙述，错误的是（  ）D A．t0～t1之间种群数量小于K/2时，由于资源和空间相对充裕，出生速率大于死亡速率，种群数量增长较快 B．t1～t2之间，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 C．t2时，种群数量达到K值，此时出生速率等于死亡速率，种群增长速率为0 D．在t1时控制有害生物最有效 3．(不定向）生物有两种繁殖策略模式：速度策略（r-策略）和环境容纳量策略（K-策略）。采取r-策略的生物通常是一些小型生物如果蝇、鼠等，适应食物或温度这些波动因素。下列说法正确的是（  ）ABD A．r-策略的生物能在短时间内产生较多的后代，以便在特定的环境中占据优势 B．r-策略的种群常受到非生物因素的控制，其种群数量通常不能维持在K值附近 C．只要将沙漠蝗虫的数量控制在 K/2 之内，就能有效地控制近期危害非洲的蝗灾 D．虎属于K-策略的生物，其有效保护措施是改善它们的栖息环境以提高K值 4．原产于北美的美国白蛾已被列入我国首批外来入侵物种。其幼虫取食叶片，成虫具有趋光性。下列叙述错误的是（  ）A A．美国白蛾在入侵地的种群数量一直呈“J”型曲线增长 B．美国白蛾原产地与其在我国的入侵地的物种组成一般不同 C．美国白蛾种群中雌雄个体数目的比例对种群密度有一定的影响 D．调查美国白蛾成虫的种群密度可以利用灯光诱捕的方法 5．如图是某种群数量的增长曲线，下列有关叙述不正确的是（  ）C A．该种群数量增长方式是“S”形，达到K值后其数量也是波动的 B．限制种群数量增长的环境因素有食物、空间和天敌等 C．若该种群是鱼塘中的某种鱼，则在种群数量为K/2时捕捉有利于获得最大的年捕获量 D．若该种群是森林中的一种鸟，可用标记重捕法调查其种群数量 6．血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，下列有关叙述正确的是（  ）D A．血细胞计数板可以用于调查酵母菌、病毒、细菌等生物的种群密度 B．需在盖玻片一侧滴加样液，在另一侧用吸水纸吸引，使样液充分渗入计数室 C．防止观察细胞沉降到计数室底部影响计数，加样后需立即在显微镜下观察计数 D．使用后用自来水冲洗、晾干并镜检，若有残留或沉淀物需要重新清洗 7．某研究性学习小组将一定数量的酵母菌接种到装有100 mL培养液的密闭容器中进行培养，接种后不再更换或添加培养液，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）D A．酵母菌种群数量达到K值时所用时间与培养液的体积无关 B．向培养液中通入无菌空气将会使酵母菌种群达到K值所用时间延长 C．0—8h酵母菌种群的出生率大于死亡率导致种群增长速率一直增大 D．8—10 h酵母菌种群数量下降的原因可能是营养物质减少和代谢产物积累 8．下图表示将绵羊引入某个岛屿后的数量变化情况，叙述正确的是（  ）C A．绵羊种群数量增长到一定程度，就保持恒定不变 B．第25年时绵羊的出生率最大，种群增长速率也最快 C．50年后该绵羊种群数量在K值附近波动是由出生率和死亡率变动所致 D．绵羊数量达到K值时，种群的年龄结构为衰退型 9．关于“S”型曲线的叙述，错误的是（  ）A A．t0～t1之间，种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，种群数量增长较快，增长率不断增加 B．t1～t2之间，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 C．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 D．为有效防治蝗灾，应在t1前及时控制其种群密度 10．科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究Nt+1/Nt随时间的变化趋势，结果如图所示（图中Nt表示第t年的种群数量，Nt+1表示第t+1年的种群数量）。 下列分析正确的是（  ）B A．甲种群在0～t2段的年龄组成为增长型 B．乙种群在0～t1段的种群数量呈“J”型增长 C．乙种群在t2时数量最少 D．甲种群在t3后数量相对稳定，可能是生存条件得到了改善 11．（不定项）某实验小组用细菌甲（异养生物）作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述正确的是（ ）ABC A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物 B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同 C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的 D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段 12．在某一片小麦田中，长着许多杂草，还有食草昆虫、青蛙、鼠、蛇等动物活动。某研究小组对该农田生态系统进行研究，请根据所学的知识回答： (1)研究小组要估算该农田中荠菜的种群密度，应采用 法。在取样时，关键要做到 。提示：样方 随机取样 (2)消灭某种虫害时，利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的 ，就会使很多雌性个体不能完成交配，结果直接影响害虫的 ，从而使该种害虫的种群密度降低。提示：性别比例 出生率 (3)研究小组为了监测和预报该生态系统内鼠害的发生情况，对田鼠种群数量的变化规律进行了研究。研究者通常采用 法估算该地区田鼠的种群数量。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果 （偏大、偏小）。提示：标记重捕 偏大 (4)调查统计发现田鼠繁殖能力很强，在最初的一个月内，种群数量每天增加1.47%。根据调查统计的数据，构建的田鼠种群增长模型为Nt=N0•λt，由此可知田鼠在最初的一个月中的数量变化属于 型增长。田鼠大量繁殖导致植被破坏、加速土壤风蚀，控制田鼠种群数量的根本措施是 。提示： J 增加环境阻力，降低其环境容纳量 (5)如图1时种群在不同环境条件下的增长曲线，图2表示某种草原布氏田鼠种群出生率与死亡率比值（R）的变化曲线（R=出生率/死亡率）。据图回答问题： 图1中种群数量以A曲线增长时，种群增长率 （填“增大”“不变”或“减少”）。图2中，当R值为b点对应的数值时，布氏田鼠种群的年龄组成类型为 。提示：不变 增长型 1 学科网（北京）股份有限公司 $$