2027届高考生物人教版一轮复习导学案:种群的数量变化及影响种群数量变化的因素(含探究培养液中酵母菌种群的数量变化)
2026-07-23
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普通
摘要:
该高中生物学高考复习学案系统梳理了种群数量变化(J形、S形曲线)、影响因素及酵母菌种群数量探究实验等核心考点,按理论分析-实际应用-实验操作的逻辑架构知识网络,通过问题链(如曲线含义分析)和任务单(如计数板使用步骤)引导学生自主构建知识体系。
亮点在于自主学习支持与科学素养培养,含课堂训练(2025-2026年真题)和亮考帮反思模块,通过血细胞计数板计算(活动四)、实验错误分析(活动五)等探究实践活动,培养科学思维与探究实践能力,助力学生自主诊断提升,为教师因材施教提供学情依据。
内容正文:
2027届高考生物人教版一轮复习导学案:种群的数量变化及影响种群数量变化的因素(含探究培养液中酵母菌种群的数量变化)
学习目标
1.了解种群数量增长的两种类型,学会利用数量变化曲线分析实际问题。2.能分析影响种群数量变化的因素。3.学会血细胞计数板的使用方法。4.学会探究酵母菌种群数量增长的实验方法。
核心体系
活动方案
活动一 结合实例分析种群数量变化的规律及应用
材料1:如图所示为种群在理想环境中呈“J”形增长,在有环境阻力条件下,呈“S”形增长。
图1 图2
材料2:某林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。林场工作人员在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠,但对鼠害的控制很难持久有效。
请回答下列问题。
(1)图1中种群增长形成的“J”形曲线的理想条件是什么?现实环境中的种群在什么情况下可能会呈现“J”形增长?
(2)图中阴影部分表示的含义是什么?图中“S”形曲线的形成过程中何时出现了环境阻力?
(3)从“S”形曲线增长趋势看,何时种群增长速率最快?若此时种群数量为100,则该种群的环境容纳量为多少?
(4)图2中λ表示的含义是什么?其中第4~10年λ小于1说明种群数量如何变化?第10~20年呢?种群数量何时最少?
(5)在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠,对鼠害的控制很难持久的原因是什么?依据山鼠的种群数量变化曲线,提出能有效控制山鼠的措施。
活动二 分析影响种群数量变化的因素
如图表示某种群数量变化可能的四种情况(“J”形、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),其中a点表示外界因素的变化。请分析并回答下列问题。
(1)K值表示的含义是什么?“J”形曲线有没有K值?为什么?
(2)从Ⅲ曲线变化看,在a点外界因素产生影响的可能是什么?
(3)曲线Ⅰ、Ⅱ在a点受外界因素影响后,初始变化都增加,随后各自如何变化?为什么会这样变化?
(4)实际生活中,能提高种群数的措施很多,最有效的做法是什么?
活动三 学会利用种群数量变化规律分析实际问题
图1表示“S”形曲线各阶段的分析,图2表示种群增长速率曲线,结合图形分析并回答下列问题。
图1 图2
(1)若用图1曲线指导海洋渔业生产,应在何时进行捕捞?每年6~9月份是海洋禁渔期,这段时间海洋鱼类种群处于什么时期段?为什么要在这段时间禁渔?
(2)若用图1曲线去指导东亚飞蝗的治理,应在何时进行防治效果最好?如果飞蝗的数量进入加速期,种群数量会快速增加,会带来哪些危害?
(3)图2是银鱼种群数量增长速率曲线,图中M、P点增长速率哪个点大?湖中银鱼数量应控制在什么区间?
活动四 学会血细胞计数板的使用方法
请阅读材料并回答问题。
血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成,其中央有两个方格网。每个方格网划分为9个大方格(如下图A所示),每个大方格的面积为1 mm2,加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此,每个大方格的容积为0.1 mm3。另外,中央大方格(计数室)以双线等分为25个中方格(如下图B所示)。每个中方格又等分为16个小方格,供细胞计数用。
1.若用上述图B所示类型的血细胞计数板进行计数时,应选择哪些中方格进行统计?如果统计得到平均每个中方格中的菌体数是a,那么1 mL菌液中的总菌体数是多少?
2.下图是一同学用25×16规格的血细胞计数板通过显微镜观察到的酵母菌培养液的结果图像。
(1)在计数时,对于压在方格界线上的酵母菌怎么计数?
(2)该中方格中的酵母菌数量是多少?
(3)计算10 mL该培养液中酵母菌总数。
活动五 理清实验流程,分析实验注意事项
探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验流程如下。
某同学根据上述的流程,进行了如下操作:
①将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中,在适宜条件下培养;
②静置一段时间后,用吸管从锥形瓶中吸取培养液;
③在血细胞计数板中央滴一滴培养液,盖上盖玻片;
④ 用滤纸吸去血细胞计数板边缘多余培养液;
⑤将计数板放在载物台中央,待酵母菌沉降到计数室底部,在显微镜下观察计数。
请回答下列问题。
(1)请指出上述材料中的错误操作。
(2)本实验需要另外设置对照实验吗?为什么?
(3)在计数过程中发现一个小方格内酵母菌过多,难以数清,该如何处理?
(4)设计记录表记录实验数据。
(5)实验结果分析:由于酵母菌种群的增长受培养液的___________________等因素的影响,所以酵母菌种群的增长呈________形曲线增长。
课堂训练
1. [2025南通海安中学月考]血细胞计数板是调查细胞数量的一种常用工具,相关叙述正确的是( )
A.寻找血细胞计数板上的计数室时应将光线尽量调亮
B.可用血细胞计数板对霉菌、蛙卵、噬菌体等进行精确统计
C.某些体积较大的蓝细菌,不能使用血细胞计数板进行数量统计
D.先滴样液后加盖玻片以及未染色就进行计数均可能导致计数结果偏大
2. [2025南通如皋期中]某同学取1 mL酵母菌培养液稀释10倍后的计数结果是4×107个,使用的血细胞计数板规格如图。下列相关叙述正确的是( )
A.对于出芽的酵母菌,芽体的大小不影响计数结果
B.沿凹槽边缘滴加培养液后,需等酵母菌全部沉降到计数室底部再计数
C.若血细胞计数板清洗后尚未干燥,会导致计数结果偏大
D.根据结果推算每个中方格中酵母菌的平均数量约为16个
3. [2024南通海安期初]如图是某种动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系。下列相关叙述错误的是( )
A.初始密度介于0~a时,生物种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡
B.初始密度介于a~b时,种群出生率大于死亡率,种群数量不断增加
C.将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,有利于持续获得较大的捕获量
D.当该种群初始密度为d时,种群可能会在一段时间内维持数量的相对稳定
4. [2026南通通州期初]科研人员在适宜条件下研究了接种密度对蒙古裸腹溞种群数量变化的影响,结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A.调查蒙古裸腹溞种群密度的常用方法是抽样检测
B.若接种密度为1 600个/L,则蒙古裸腹溞种群的K值约为4 500个/L
C.接种密度为200个/L时,蒙古裸腹溞种群数量将维持“J”形增长
D.在两种不同接种密度下,0~4 d蒙古裸腹溞种群死亡率下降导致数量增加
5. (多选)[2025南通海安检测]豌豆蚜和蓟马是严重危害苜蓿的刺吸类害虫。异色瓢虫是它们的天敌,其发育依次经历卵、1龄若虫、2~3龄若虫、4龄若虫和成虫。科研人员研究了异色瓢虫4龄若虫和雌成虫分别对豌豆蚜和蓟马的捕食偏好性,部分实验结果如下表。下列相关叙述正确的有( )
天敌虫态
猎物数量
猎物被捕食量
4龄若虫
豌豆蚜
蓟马
豌豆蚜
蓟马
40
80
14.67
7.67
60
60
24.33
3.33
80
40
20.00
3.33
雌成虫
40
80
25.67
36.67
60
60
32.00
33.33
80
40
30.33
25.00
A.实验前每组接入的4龄若虫或雌成虫应处于饥饿状态
B.4龄若虫捕食明显偏好豌豆蚜而雌成虫明显偏好蓟马
C.推测豌豆蚜体内的营养物质含量高于蓟马,而活动能力弱于蓟马
D.建议田间实践中当蓟马种群达到K值时开始投放雌成虫进行防治
6. [2025南通海安实验中学月考]研究性学习小组为了探究酵母菌种群在不同温度条件下种群密度的动态变化,进行了如下实验:
第一步:配制无菌葡萄糖培养液和活化酵母菌液。
第二步:按下表步骤操作。
第三步:用血细胞计数板统计起始酵母菌数,并做好记录。
第四步:将各装置放在其他条件相同且适宜的条件下培养。
第五步:连续7 d,每天取样计数,做好记录。
装置编号
A
B
无菌马铃薯葡萄糖培养液/mL
10
10
活化酵母菌液/mL
0.1
0.1
温度/℃
5
25
图1 图2
请回答下列问题。
(1)该实验的自变量是________。某同学用血细胞计数板进行计数时,在显微镜下观察到图1所示的现象,则应采取的措施是________________。
(2)在计数时,按以下顺序操作________(填字母顺序),稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,再将计数板放在显微镜的载物台上计数。
A.吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘
B.盖玻片放在计数室上
C.多余培养液用滤纸吸去
(3)步骤五中每天应________对两组酵母菌进行取样计数。计数时,研究人员将样液稀释10倍,采用血细胞计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)计数,观察到的计数室中细胞分布如图2,则1 mL混合样液中含有酵母菌约为________个。
(4)对图2的中方格中酵母菌计数时,最佳计数路径是________(a~d中选择填空)。一个血细胞计数板中有________个计数室。
a b c d
(5)在实验过程中,若先滴加培养液后盖盖玻片,则计数时结果________(填“偏大”“偏小”“基本不变”)。实验结束后,用试管刷蘸洗涤剂擦洗血细胞计数板的做法是错误的,正确的方法是________________。
(6)实验小组的同学发现,B组酵母菌到了第6天种群数量开始下降,请分析下降的原因有_________________________________________(答出两点即可)。
亮考帮
一、亮闪闪
本节课我掌握了 核心知识点,理清了 的解题逻辑;通过课堂小组讨论,学会了用 思路分析题型,纠正了之前混淆的概念,整体搭建起本节知识框架,这是我本节课最大的收获。
二、考考你
我出一道思考题:
解答:
出题后自测发现,这类题型的 步骤容易粗心出错,后续做题要重点留意。
三、帮帮我
我存在的疑惑:
1. 知识点的原理没有完全理解;
2.遇到 类题目不知道怎么切入解题;
3. 概念容易和之前学的内容弄混,希望课堂互助环节可以和同学探讨。
参考答案
活动方案
活动一
(1) 气候适宜、食物充足、没有天敌。当一个种群刚迁入一个新的环境时。
(2) 在环境阻力下淘汰的个体数。整个“S”形曲线增长过程中都存在环境阻力。
(3) 种群数量达到K/2时。200。
(4) 。种群数量减少。种群数量增加。第10年时。
(5) 鼠药能杀死部分山鼠,使种群数量有所下降,但生存下来的个体可以获得更充足的资源和生存空间,种群增长速率会增大,会使山鼠种群数量迅速恢复;另外,鼠药淘汰的是抗药能力差的个体,经过鼠药的筛选作用,保留了抗药能力强的个体,一段时间后,山鼠种群抗药能力增强,鼠药灭鼠效果下降。控制山鼠的食物供应、减少山鼠躲藏场所等降低K值。
活动二
(1) 不破坏环境的情况下,种群数量所能达到的最大值。没有K值。因为每年增长率不变,会一直增长。
(2) 气候变化、食物减少、天敌增加等。
(3) 初始变化增加后曲线Ⅰ维持稳定,曲线Ⅱ迅速下降。可能原因是Ⅱ种群数量增加,超过了Ⅱ种群的K值,破坏了环境,导致环境容纳量迅速下降。
(4) 改善种群生存的环境。
活动三
(1) d(减速期)。bc段。该时期种群密度增长越来越快。
(2) a。飞蝗数量快速增加,对农作物伤害增大;全面杀灭飞蝗难度加大等。
(3) P。NR。
提示:
1 种群增长率≠增长速率
(1) 增长率即一定时间内增长的数量/初始数量。
(2) 增长速率即一定时间内增长的数量/时间。
(3) 种群增长率和增长速率模型
“J”形增长曲线 “S”形增长曲线
2 K值并不是“恒定”的最大数值
(1) 环境容纳量(K值)是指在较长时间内某环境所能维持的某种群最大数量,种群数量可能在一段时间内超过环境容纳量。
(2) 自然界生物资源被利用时,一般利用后维持在K/2有利于可持续利用。例如在鱼类捕捞后的剩余量接近K/2值时有利于鱼类资源的可持续增产,应在超过K/2值后捕捞并保持捕捞后鱼类剩余量在K/2值左右。但人工种植或养殖的一年周期的生物,一般在达到K值时全部收获(捕捞)。例如小麦和水稻等,成熟时要全部收获。
活动四
1. 四个角和正中间的(共5个)中方格。2.5×105×a。
2. (1) 只计数相邻两边及其顶点的酵母菌。
(2) 24。
(3) 6.0×107。
活动五
(1) 第②步中,从锥形瓶中吸出培养液之前,应将试管振荡几次;第③步中,应先将盖玻片放在计数室上,再让培养液从盖玻片边缘渗入。
(2) 不需要,因为不同时间取样已形成自身对照。
(3) 适当稀释。
(4) 略。
(5) 成分、pH、温度及空间 “S”
提示:
血细胞计数板的计数与计算
1 血细胞计数板每个大方格都有16×25=400个小方格。
2 计数方法。对于16×25的计数板而言,计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量;而对于25×16的计数板而言,计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量。如下图所示。
3 计算方法
(1) 16×25型的计数板:酵母细胞个数(1 mL)=100个小方格细胞总数÷100×400×10 000×稀释倍数。
(2) 25×16型的计数板:酵母细胞个数(1 mL)=80个小方格细胞总数÷80×400×10 000×稀释倍数。
4 使用及清洗时的注意点
(1) 滴加培养液时,先将盖玻片放在计数板上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入计数室。吸取培养液前要振荡摇匀,滴加后要稍待片刻,等(酵母菌)细胞沉降到计数室底部再计数。
(2) 使用后用自来水冲洗,切勿用硬物洗刷。可自行晾干或用吹风机吹干,也可用体积分数为95%的乙醇溶液、无水乙醇、丙酮等有机溶剂脱水使其干燥,也可浸泡在乙醇溶液中,下次使用的时候取出,乙醇挥发后,镜检无杂物即可使用。
课堂训练
1 D 寻找血细胞计数板上的计数室时应将光线尽量调暗点,以增加对比度,便于观察方格“线”和方格中的活细胞(如酵母菌的活细胞无色),A错误;噬菌体是病毒,用血细胞计数板无法统计,且血细胞计数板不能进行精确计数,B错误;某些体积较大的蓝细菌(呈群体聚集),是可以使用血细胞计数板进行数量统计的,C错误;先滴样液后盖盖玻片会计数更多的细胞,而未染色会将死细胞也计数,所以都会导致结果偏大,D正确。
2 D 酵母菌以出芽的方式增殖,芽体超过1/2算一个独立个体,芽体的存在会干扰计算,从而影响计数的结果,A错误;利用血细胞计数板计数时,先盖盖玻片,然后沿中央盖玻片的边缘滴加培养液后,需等酵母菌全部沉降到计数室底部再计数,这样计数结果更加可靠,B错误;若血细胞计数板清洗后尚未干燥,则导致计数板内能容纳的酵母菌培养液较少,从而使酵母菌计数结果偏小,C错误;一个大方格含有25个中方格,一个大方格的体积为0.1 mm×1 mm×1 mm=10-4 mL,已知1 mL酵母菌培养液稀释10倍后的计数结果是4×107个,可推算所用血细胞计数板中方格中酵母菌的数量平均为4×107÷25×10-4÷10=16个/mL,D正确。
3 B 初始密度介于0~a时,增长速率<0,种群数量会降低,当种群数量急剧下降后,种群可能会由于近亲繁殖等衰退、消亡,A正确;初始密度介于a~b时,增长速率<0,种群出生率小于死亡率,种群数量不断减少,B错误;在初始密度c所对应的种群数量时,增长速率最大,将种群保持在初始密度c所对应的种群数量有利于持续获得较大的捕获量,C正确;由题图可知,初始密度c时该种群增长速率达到最大值,c~d该种群继续增长,初始密度d时该种群数量达到最大值,故当该种群初始密度为d时,种群可能会在一段时间内维持数量的相对稳定,D正确。
4 A 影响蒙古裸腹溞种群K值的因素是外界环境条件的影响,接种量不影响其环境容纳量,B错误;接种的环境条件是有限的,因而种群不能维持“J”形增长,C错误;在两种不同接种密度下,0~4 d蒙古裸腹溞种群数量增加的原因是出生率大于死亡率,而不能说明死亡率下降,D错误。
5 AC 从表中数据可以看出,4龄若虫在不同猎物数量组合下,捕食豌豆蚜的数量明显高于蓟马,而雌成虫捕食蓟马与豌豆蚜的数量,不同组别,捕食的种类不一样,故不能说明雌成虫偏好蓟马,B错误;K值是指环境容纳量,达到K值时种群已经达到环境的最大承载能力,此时再投放天敌可能效果不佳,应该在种群密度较高但未达到K/2值时进行防治,D错误。
6 (1) 温度 先稀释再计数
(2) BAC
(3) 定时 3.5×107
(4) a 2
(5) 偏大 先浸泡再冲洗
(6) 营养物质不足,氧气不足,有害代谢物质积累,pH下降等
解析:(2) 计数时,先把盖玻片放在计数室上,再用吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘,最后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,再将计数板放在显微镜的载物台上计数,故正确的操作顺序是B→A→C。(3) 为排除无关因素的干扰,每天应定时(固定时间)对两组酵母菌进行取样计数。计数时,利用五点取样法计数的每个中方格中酵母菌数为14个,则1 mL混合样液中含有酵母菌约为=14÷16×400×10 000×10=3.5×107个。(4) 对酵母菌计数时,应采用S型路径,最佳计数路径是a。(5) 利用血细胞计数板计数酵母菌数量时,先滴培养液后盖盖玻片可能由于已加入的液滴的表面张力作用使其未能严密地盖到计数板表面上,使计数室内的体积增大,从而使计数结果偏大。实验结束后,血细胞计数板的清洗一般是先浸泡再冲洗。(6) 因营养物质不足,氧气不足,有害代谢物质积累,pH下降等因素,导致培养后期酵母菌种群数量开始下降。
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