1.2种群的数量变化（导学案）生物人教版选择性必修2

该高中生物学导学案聚焦种群数量变化，涵盖J型、S型增长曲线的条件与特点，环境容纳量K值及应用，酵母菌种群数量变化实验等核心内容。通过课前预习填空梳理基础概念，课堂探究问题链（如λ的理解、S型曲线各段分析）搭建学习支架，衔接数学模型构建与实验操作。 导学案以科学思维为核心，通过J、S曲线比较及增长率与增长速率辨析培养逻辑分析能力，结合酵母菌实验操作要点与误差分析强化探究实践，联系渔业捕捞、有害生物防治等实例渗透态度责任，分层检测题助力知识巩固与能力进阶，有效促进核心素养落地。

1.2 种群的数量变化（导学案） (1) 通过种群数量变化的学习，建立稳态与平衡观，认识环境条件会影响种群数量动态平衡。 (2) 利用J、S曲线数学模型，分析、比较两种增长模式；能区分增长率与增长速率，基于证据解释生产实践问题。 (3) 通过酵母菌实验，体验建立数学模型的一般过程，识别实验操作的易错点。 (4) 能用种群数量变化知识解释渔业捕捞、有害生物防治、濒危物种保护，形成保护环境、合理利用生物资源的意识。 【教学重点】 1.J 型、S型增长的条件、曲线特点； 2.环境容纳量K、K/2的生物学意义及其生产实践应用； 3.酵母菌种群数量变化实验关键操作与结果分析。 【教学难点】 1.区分增长率与增长速率，理解曲线斜率代表增长速率； 2.K值的本质含义，K/2增长速率最大的理解； 3.血细胞计数板实验操作要点，实验误差来源分析。 请阅读教材P7-11，完成以下填空。 1．建构数学模型的目的：描述、解释和预测种群数量的变化。 2. 数学模型的概念：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 3.建构方法和实例： 4.种群的“J”形增长曲线：在理想条件下，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标，画出的种群增长曲线大致呈“J”形。 （1）理想条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌(捕食和寄生天敌)、没有其他竞争物种等 （2）数学公式：Nt=N0λt 各参数的意义：N0为该种群的起始数量；t为时间；Nt表示t年后该种群的数量；λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。 5.种群的“S”形增长曲线：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。 （1）条件：①资源和空间有限；②种内竞争；③存在天敌；④其他竞争的物种 （2）环境容纳量（K值）：一定的环境条件所能维持的种群最大数量。 6.种群“J”形和“S”形增长曲线之间的关系 图中两曲线间的阴影部分代表环境阻力，按自然选择学说，就表示在生存斗争中被淘汰的个体数量。 7.应用： （1）保护濒危动物：建立自然保护区，改善栖息环境，提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施 （2）防治有害生物：断绝或减少它们的食物来源；养殖或释放它们的天敌 （3）合理确定载畜量：草原最大载畜量不超过K值 （4）渔业捕捞： 获得最大日捕捞量：在K点捕捞；长期获得最大产量：在K/2点后捕捞，使捕捞后的数量维持在K/2 8.种群数量的波动 （1）在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。 （2）对于大多数生物种群来说，种群数量总是在波动中。在K值不变的情况下，种群的数量总是围绕着K值上下波动。 （3）处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。 （4）当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。 探究1：“J”形增长曲线中对“λ”的理解： 探究2：“S”形曲线图分析： ab段：种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢。 bc段：资源空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速。 c点：种群数量为K/2，种群增长速率达到最大。 cd段：资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，种群增长减缓； de段：出生率≈死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。 探究3：增长率和增长速率 增长率：单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例 增长速率：单位时间内增加的个体数量 “J”形曲线： “S”形曲线： 探究4：培养液中酵母菌种群数量的变化 实验材料：酿酒和做面包都需要酵母菌，这些酵母菌可以用液体培养基（培养液）来培养。 【思考】怎样对酵母菌进行计数？——抽样检测 先将盖玻片盖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。多余的培养液用滤纸吸去；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，在显微镜下计数一个小方格内酵母菌的数量；估算10mL培养液中酵母菌总数 1. 从试管中吸出培养液进行计数前，建议将试管轻轻振荡几次，为什么？ 答：目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性，减少误差。 2. 为什么不能先加培养液再盖盖玻片？ 答：① 盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不能严密地盖到计数板表面，使计数室内液体增多，导致结果偏高。② 直接滴加培养液时，在计数室内会产生气泡，导致计数室相对体积减少而造成误差。 3.对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎么计数？ 答：取相邻两边及顶角计数。一般遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。 4. 为什么要待酵母细胞全部沉到底部后再计数？ 答：如果酵母菌未能沉降到计数室底部，通过显微镜观察时就可能出现以下现象： ① 能看清楚酵母菌但看不清方格线； ② 能看清楚方格线但看不清酵母菌。 5. 如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应采取什么措施？ 答：稀释一定倍数后，再用血球计数板计数；用无菌水稀释至每小格细胞数目为5~10 个 6.本探究实验需要另设对照组吗？如需要，对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。 答：不需要。酵母菌在不同时间内的数量可以形成自身前后对照，故不需另设对照实验。 7.需要做重复实验吗？ 答：需要重复实验，以提高实验数据的准确性；对每个样品可计数三次，再取平均值。 结果分析:培养液中酵母菌种群的数量前期呈“S”形增长，后期数量下降。 【思考】怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？ 答：死亡细胞多集结成团；可以借助亚甲基蓝、台盼蓝等染色（死亡细胞呈蓝色） 【筑基·必备知识通关】 1．某科研团队对某海岛上海龟种群的种群数量进行了长期追踪调查（不考虑迁入和迁出）。初始种群数量为N0（N0大于最小种群数量），每年对种群数量进行调查统计，用λ（λ>1）表示第二年种群数量是前一年数量的倍数，t表示年限。下列相关分析错误的是（     ） A．若λ保持不变，t年后海龟种群的数量为N0λt B．若λ逐年减小但始终大于1，则海龟种群的数量将不断增加 C．若第1年λ=1.2，第2年λ=0.8，则两年后海龟种群数量与初始数量相同 D．海龟种群的出生率等于死亡率时，种群数量的λ等于1 【答案】C 【详解】A、若λ保持不变，种群数量按指数增长，t年后种群数量为，这是“J”形增长的数学模型表达式，A正确； B、λ逐年减小但始终大于1，说明种群数量仍在增长，只是增长速率逐渐减慢，因此种群数量将不断增加，B正确； C、两年后数量为，比初始数量减少了4%，并非相同，C错误； D、出生率等于死亡率时（不考虑迁入迁出），种群增长量为0，种群数量保持不变，，D正确。 2．长江十年禁渔政策实施以来，部分水域的鱼类资源得到明显恢复。科研人员监测发现，某江段四大家鱼种群数量逐年增加，但尚未达到环境容纳量（K值）。下列叙述正确的是（     ） A．禁渔后该江段四大家鱼种群数量呈“J”形增长 B．只要禁渔措施持续，该种群数量就能一直增加 C．环境容纳量（K值）会随种群数量的增大而增大 D．禁渔降低了人类活动的干扰，利于鱼类种群恢复 【答案】D 【详解】A、资源有限、空间有限，种群数量增长应为“S”形，而非“J”形，A错误； B、种群数量受环境容纳量限制，达到K值后会在K值附近波动，不会一直增加，B错误； C、K值由环境条件决定，所以环境容纳量（K值）不会随种群数量的增大而增大，C错误； D、禁渔减少了捕捞压力，降低了人为干扰，有利于种群恢复，D正确。 3．有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验，下列叙述中不正确的是（　　） A．将培养液滴于血细胞计数板的计数室中，然后盖上盖玻片 B．每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线 C．计数板在显微镜下观察计数之前要静置片刻 D．从试管中吸出培养液进行计数时，需将试管轻轻振荡几次，以便酵母菌分布均匀 【答案】A 【详解】A、血细胞计数板的正确操作是先盖上盖玻片，再将培养液滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入计数室，若先滴培养液再盖盖玻片，会受液体表面张力影响导致计数室实际体积偏大，计数结果偏高，A错误； B、为控制无关变量、减小实验误差，需每天定时在同一时间取样，测定酵母菌数量后绘制种群数量动态变化曲线，B正确； C、计数前将计数板静置片刻，是为了让酵母菌全部沉降到计数室底部，避免悬浮的酵母菌未被统计导致结果偏小，C正确； D、取样前轻轻振荡试管，可使酵母菌在培养液中均匀分布，避免因酵母菌分层导致取样误差，D正确。 4．某农户买了数十斤草鱼的鱼苗投放到养殖塘中。下列有关该草鱼种群的叙述，错误的是（    ） A．该草鱼种群初始的年龄结构为增长型 B．初始投放数量不会影响种群到达K值的时间 C．种群达到K值时，种内竞争程度最大，出生率≈死亡率 D．养殖后期捕捞剩余量为K/2，有利于持续获得较大产量 【答案】B 【详解】A、农户投放的是草鱼鱼苗，初始时幼年个体数量多，该草鱼种群初始的年龄结构为增长型，A正确； B、初始投放数量越多，种群到达K值的时间越短，即初始投放数量会影响种群到达K值的时间，B错误； C、种群达到K值时，种群数量最多，种内竞争程度最大，此时出生率≈死亡率，C正确； D、养殖后期捕捞剩余量为K/2，此时种群增长速率最大，有利于持续获得较大产量，D正确。 故选B。 【拓能·关键能力进阶】 1．科研人员对某湖泊中甲、乙两种鱼类的种群数量进行了连续多年监测，结果如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．甲种群第10年后出生率等于死亡率，种群数量不再变化 B．为长期获得甲种群较高的捕捞量，应在第4年开始捕捞 C．调查期间乙种群数量接近“J”形增长，增长速率逐渐增大 D．乙可能为外来物种，由于环境适宜可一直保持该增长趋势 【答案】C 【详解】A、第10年甲种群数量达到值，出生率≈死亡率，但种群数量在值附近动态波动，并非“不再变化”，A错误； B、在该环境条件下，甲种群的尾对应第4年，但为长期获得较高的捕捞量，应在种群数量稍大于时捕捞，且捕获后的种群数量应维持在左右，而非在处开始捕捞，B错误； C、乙种群数量变化接近“J”形增长，“J”形增长中增长率不变，但增长速率逐渐增大，C正确； D、种群迁入新环境时可能接近于“J”形增长，故推测乙可能为外来物种，但是自然条件下环境阻力客观存在，因此乙种群不可能一直保持该增长趋势，D错误。 2．某实验团队利用血细胞计数板检测奶牛冷冻精子解冻后的存活率，所使用的血细胞计数板规格如下图所示（25×16型）。精子存活率的统计可采用台盼蓝染色法，用100μL待测精子加10μL台盼蓝溶液，自然干燥后在显微镜下观察。下列相关叙述正确的是（     ） A．3处为计数室所在区域，培养液应滴在2边缘的凹槽以便自行渗入 B．实验应统计四个顶角方格中的精子数并求平均值，以减小实验误差 C．显微镜检时只需要统计不着色的活精子，被染色的死精子无需统计 D．若每个中方格中平均含有80个精子，则精子的密度为2.2×107个/mL 【答案】D 【详解】A、3为计数室区域，但培养液应滴在盖玻片（A）的边缘，依靠毛细作用自行渗入计数室，并非滴在2边缘的凹槽中，A错误； B、25×16型血细胞计数板需统计四个顶角加中心共5个中方格的精子数求平均值减小误差，仅16×25型计数板统计四个顶角的中方格，B错误； C、本实验目的是检测精子存活率，存活率=活精子数/总精子数×100%，因此不着色的活精子和被染色的死精子都需要统计，C错误； D、计数室总体积为0.1mm3=1×10-4mL，25个中方格共含精子80×25=2000个，样本稀释倍数为（100+10）/100=1.1，因此精子密度为2000÷（1×10-4）×1.1=2.2×107个/mL，D正确。 3．如图表示某生态系统中甲、乙两种群的数量变化曲线，其中N表示甲、乙种群的现有数量，K表示它们的环境容纳量。下列分析正确的是（　　） A．t1前，甲、乙种群的年龄结构均为稳定型 B．t1前，甲种群数量少于乙种群 C．从t1到t2，甲、乙种群的K值增大 D．t1～t2，甲、乙种群的年龄结构可能均为增长型 【答案】D 【详解】A、N表示甲、乙种群的现有数量，K表示它们的环境容纳量。前，甲、乙的均大于1，说明种群数量未达到值，处于增长阶段，年龄结构为增长型，不是稳定型，A错误； B、题干未说明甲、乙的值大小关系，仅通过的比值无法比较二者现有种群数量的大小，B错误； C、值由环境资源条件决定，若环境资源条件没有改变，甲、乙种群的K值不变，C错误； D、~期间，甲、乙的持续下降，若不变，则说明甲和乙的种群数量仍在上升，二者年龄结构可能均为增长型，D正确。 4．探究酵母菌的种群数量变化实验过程中，使用不同的培养方式（间隔不同的时间更换一次培养基）得到的酵母菌种群数量变化如下图所示。下列叙述错误的是（     ） A．d组是对照组，其培养方式是不更换培养液 B．图中a-c组中，更换培养液时间间隔最短的是a组 C．按照d组方式培养，增大酵母菌的接种量，其K值会增大 D．可以采用血细胞计数板对酵母菌进行计数，结果往往比实际值偏大 【答案】C 【详解】A、该实验的自变量是更换培养液的频率，d组是对照组，其培养方式是不更换培养液，A正确； B、图中a~c组中a组种群数量增长最快，更换培养液的时间间隔最短，B正确； C、种群的K值与培养资源的多少及空间的大小有关，与接种量无关，C错误； D、血细胞计数板计数时无法区分活菌和死菌，会将死酵母菌也计入统计总数，因此得到的结果往往比活菌的实际值偏大，D正确。 5．某动物的种群增长速率与种群数量的关系如图所示，下列有关分析正确的是（    ） A．若动物对捕捉器产生了记忆，则标记重捕法调查其种群密度所得结果会偏小 B．该种群a点的年龄结构为增长型，c点的年龄结构为衰退型 C．c点时，种群数量未达到K值，其增长速率与a点时的相同 D．若该种群为某海洋鱼类，要持续获得最大捕捞量，则捕捞后的种群数量应处于c点 【答案】C 【详解】A、标志重捕法计算公式为N=（M×n）/ m（N为种群总数量，M为初次标记数，n为重捕总数，m为重捕中标记个体数），若动物对捕捉器产生了记忆，会导致m偏小，最终计算出的种群密度结果偏大，A错误； B、只要种群增长速率大于0，种群数量就会持续增加，a、c点增长速率均为正值，年龄结构均为增长型，B错误； C、该曲线为“S”形增长的种群增长速率曲线，增长速率为0时种群数量达到K值，c点增长速率大于0，因此种群数量未达到K值，由图可知a、c点对应的增长速率相同，C正确； D、b点对应种群数量为K/2，此时种群增长速率最大，若要持续获得最大捕捞量，捕捞后种群数量应处于b点，有利于种群快速恢复，D错误。 【冲刺·核心素养拓展】 1．测定样品中所含单细胞微生物的数量可用显微镜计数法。将某大肠杆菌培养液稀释1000倍后，经等体积台盼蓝染液染色后，用细菌计数板（规格为1mm×1mm×0.02mm）进行计数，观察到一个中格的菌体数如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．若图示中格内大肠杆菌数量代表所有中格大肠杆菌数量的平均数，则培养液中大肠杆菌的活菌密度为2.25×1010个·mL-1 B．台盼蓝染色鉴别细胞死活的原理是细胞膜具有流动性 C．细菌计数板广泛适用于细菌、酵母菌和霉菌等微生物的数量测定 D．细菌计数板使用时，应先在计数室上方加盖玻片，再沿凹槽边缘滴加样液 【答案】A 【详解】A、台盼蓝不能进入活细胞，因此无色菌体为活菌，计数时压线个体仅统计相邻两边及夹角的个体，可得出该中格平均活菌数为9个。细菌计数板一个计数室共25个中格，计数室体积为；培养液先稀释1000倍，再经等体积染液染色，总稀释倍数为。因此活菌密度为，A正确； B、台盼蓝鉴别细胞死活的原理是活细胞的细胞膜具有选择透过性，可阻止台盼蓝进入细胞，死细胞细胞膜失去选择透过性会被染成蓝色，与细胞膜流动性无关，B错误； C、酵母菌菌体较大，应选用血细胞计数板测定酵母菌的数量，霉菌是多细胞丝状真菌，也无法用该方法测定数量，C错误； D、使用细菌计数板时，应先放置盖玻片，再在盖玻片边缘滴加样液，使样液自行渗入计数室，D错误。 2．瞬时增长率是指单位时间内种群净增加的个体数与原有个体数的比值。某草原生态系统中蝗虫种群一段时间内瞬时增长率的数据变化如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．若b＝1，蝗虫种群在某段时间会呈现“S”形增长，引入鸭子会降低蝗虫的K值 B．若a＝1，则2～6年间蝗虫种群由出生率＞死亡率最终到出生率＜死亡率 C．若a＝1，则1～2年间蝗虫种群数量增长曲线呈“J”形 D．若b＝1，则该蝗虫种群的年龄结构为衰退型，c点的种群数量最少 【答案】A 【详解】A、若b=1全程瞬时增长率始终＞0（曲线全部在横轴上方，直到 c 点才等于 0），种群数量持续增长，但增长速率先上升后下降，增长模式为S 型增长；K值是环境容纳量，引入鸭子（蝗虫天敌），环境阻力变大，蝗虫所能维持的最大种群数量（K值）会降低，A正确； B、若a=1，则2～6年间蝗虫瞬时增长率均大于0，种群数量会持续增加，因此出生率>死亡率，B错误； C、当蝗虫种群数量增长呈现“J”形曲线时，瞬时增长率应为大于1的定值，曲线不符合，C错误； D、若b=1，则该蝗虫种群的瞬时增长率除b点外均小于1、但均大于0，因此种群数量持续增加，年龄结构为增长型，c点的种群数量最多，D错误。 3．研究小组对某地三个种群的数量进行了多年的跟踪调查，图1表示甲、乙两种群的Nt+1/Nt（Nt表示第t年的种群数量，Nt+1表示第t+1年的种群数量）随时间的变化趋势；图2为丙种群（某种鱼）的种群数量与种群增长速率的变化曲线。下列分析正确的是（　　） A．甲种群在O～t2段年龄结构为增长型，乙种群在t2时刻年龄结构为衰退型 B．图1中甲种群呈“S”形增长，其种群数量与种群增长速率的变化规律可用图2表示 C．乙种群在t2时种群数量最少，t3时达到K值；丙种群在种群数量为c达到K值 D．正常情况下，丙种群的K值为2b，故在bc间捕捞并使种群数量保留在b时，可获得持续最大产量 【答案】D 【详解】A、甲种群在O～t2段，比值小于1，种群数量减少，故甲种群在O～t2段的年龄结构是衰退型，乙种群在t2时刻比值小于1，年龄结构为衰退型，A错误； B、图1中甲种群数量有减有增，不呈“S”形增长，B错误； C、乙种群在t3时刻种群数量最少，丙种群在种群数量为c时还未达到K值，C错误； D、图2中b点是种群增长速率最大值点，对应“S”形增长的K/2，因此正常情况下，丙种群的K值为2b，渔业捕捞应在bc段进行，捕捞后使种群数量保留在b（K/2），此时种群增长速率最快，可获得持续最大产量，D正确。 4．某研究小组探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响，利用血细胞计数板（25×16型，即大方格含25个中方格，每个中方格含16个小方格）计数，结果如下表。相关叙述正确的是（　　） 温度/℃ 不同时间酵母菌种群数量/106·mL-1个 0h 24h 48h 72h 96h 120h 144h 168h 10 0.8 1.2 2.0 2.7 3.0 3.6 3.8 3.7 20 0.8 3.0 3.8 4.6 4.0 3.2 2.8 2.5 30 0.8 5.2 5.6 4.6 2.0 1.0 0.6 0.2 A．使用计数板时，应先滴加培养液于计数室，再盖上盖玻片，避免产生气泡 B．20℃条件下，酵母菌种群在72h时达到K值，此后种群数量持续下降 C．30℃组培养48h时，若5个中方格计数112个酵母菌，则与表格数据一致 D．30℃条件下酵母菌种群增长更快，因此其环境容纳量（K值）大于10℃组 【答案】C 【详解】A、使用血细胞计数板时，需先盖盖玻片，再在盖玻片边缘滴加培养液，让培养液自行渗入计数室，若先滴培养液再盖盖玻片，会使计数结果偏大且易产生气泡，A错误； B、K值是环境条件不受破坏时，一定空间所能维持的种群最大数量，20℃条件下72h酵母菌种群数量达到峰值后下降，是封闭环境中营养消耗、代谢废物积累导致环境被破坏的结果，不能说明72h时达到K值，B错误； C、25×16型血细胞计数板的大方格共含25个中方格，5个中方格共计数到112个酵母菌，则一个大方格总菌数为112×25÷5=560个，，因此每mL培养液中酵母菌数为560÷0.1×103=5.6×106个，与表格中30℃组48h的数值一致，C正确； D、30℃下酵母菌增长更快是因为该温度更适配酵母菌酶活性，种群增长速率和K值无必然联系，且30℃组种群数量达峰值后快速下降，其可稳定维持的种群最大数量低于10℃组，D错误。 5．种群延续所需要的最小种群密度为临界密度（m值），只有大于m值，种群数量才能增加，最后维持在一个相对稳定的数量，即环境容纳量（K值）。K0以下的环境表示该动物的灭绝环境。图中直线表示在不同环境条件下某动物种群的K值和达到K值时的种群密度。a、b、c、d四个点表示不同环境条件下该动物的4个种群的K值及当前的种群密度（4个种群所在区域面积相等，各种群所处环境稳定，不考虑迁入迁出）。下列说法正确的是（　　） A．可通过提高K值对a点种群进行有效保护 B．b点种群发展到稳定期间，出生率大于死亡率 C．c点种群发展到稳定期间，种内竞争逐渐加剧 D．4个种群中，d点种群的数量增长潜力最大 【答案】B 【详解】A、提高K值（如改善栖息地环境、增加资源量）可使种群在稳定时达到更大规模，但a点环境条件下该动物种群的当前密度小于临界密度m，由于只有大于临界密度时种群数量才能增加，因此对a点种群进行有效保护的措施是提高种群密度，A错误； B、由图示可知，b点种群的当前密度大于m，小于其达到K值时的种群密度，因此该种群发展到稳定期间，种群密度会逐渐增加，出生率大于死亡率，B正确； C、c点种群的当前密度大于m，大于其达到K值时的种群密度，因此该种群发展到稳定期间，种群密度会逐渐减少，种内竞争逐渐减弱，C错误； D、d点种群的K值小于K0，处于灭绝环境，D错误。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.2 种群的数量变化（导学案） (1) 通过种群数量变化的学习，建立稳态与平衡观，认识环境条件会影响种群数量动态平衡。 (2) 利用J、S曲线数学模型，分析、比较两种增长模式；能区分增长率与增长速率，基于证据解释生产实践问题。 (3) 通过酵母菌实验，体验建立数学模型的一般过程，识别实验操作的易错点。 (4) 能用种群数量变化知识解释渔业捕捞、有害生物防治、濒危物种保护，形成保护环境、合理利用生物资源的意识。 【教学重点】 1.J 型、S型增长的条件、曲线特点； 2.环境容纳量K、K/2的生物学意义及其生产实践应用； 3.酵母菌种群数量变化实验关键操作与结果分析。 【教学难点】 1.区分增长率与增长速率，理解曲线斜率代表增长速率； 2.K值的本质含义，K/2增长速率最大的理解； 3.血细胞计数板实验操作要点，实验误差来源分析。 请阅读教材P7-11，完成以下填空。 1．建构数学模型的目的： 、 和 种群数量的变化。 2. 数学模型的概念：用来描述一个 或它的 的数学形式。 3.建构方法和实例： 4.种群的“J”形增长曲线：在 下，以 为横坐标， 为纵坐标，画出的种群增长曲线大致 。 （1）理想条件： 等 （2）数学公式： 各参数的意义：N0为 ；t为 ；Nt表示 ；λ表示 。 5.种群的“S”形增长曲线：种群经过一定时间的增长后，数量 ，增长曲线 。 （1）条件： （2）环境容纳量（K值）： 。 6.种群“J”形和“S”形增长曲线之间的关系 图中两曲线间的阴影部分代表 ，按自然选择学说，就表示在生存斗争中被 的个体数量。 7.应用： （1）保护濒危动物：建立自然保护区， ，是保护大熊猫的根本措施 （2）防治有害生物： ；养殖或释放它们的天敌 （3）合理确定载畜量：草原最大载畜量不超过 （4）渔业捕捞： 获得最大日捕捞量：在 捕捞；长期获得最大产量：在 捕捞，使捕捞后的数量维持在 8.种群数量的波动 （1）在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的 。 （2）对于大多数生物种群来说，种群数量总是在波动中。在 的情况下，种群的数量总是围绕着K值 。 （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 。 探究1：“J”形增长曲线中对“λ”的理解： 探究2：“S”形曲线图分析： ab段：种群基数 ，需要适应新环境，增长较 。 bc段：资源空间 ，出生率 ，种群数量 。 c点：种群数量为 ，种群增长速率达到 。 cd段：资源和空间 ，种群密度 ，种内竞争 ，种群增长 ； de段：出生率 死亡率，种群增长速率 ，种群数量达到 ，且维持相对稳定。 探究3：增长率和增长速率 增长率：单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例 增长速率：单位时间内增加的个体数量 “J”形曲线： “S”形曲线： 探究4：培养液中酵母菌种群数量的变化 实验材料：酿酒和做面包都需要酵母菌，这些酵母菌可以用液体培养基（培养液）来培养。 【思考】怎样对酵母菌进行计数？—— 先将盖玻片盖在 的 上，用吸管吸取培养液，滴于 ，让培养液 。多余的培养液用滤纸吸去；待酵母菌细胞全部 ，将计数板放在载物台的中央，在显微镜下计数一个小方格内酵母菌的数量；估算10mL培养液中酵母菌总数 1. 从试管中吸出培养液进行计数前，建议将试管轻轻振荡几次，为什么？ 2. 为什么不能先加培养液再盖盖玻片？ 3.对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎么计数？ 4. 为什么要待酵母细胞全部沉到底部后再计数？ 5. 如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应采取什么措施？ 6.本探究实验需要另设对照组吗？如需要，对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。 7.需要做重复实验吗？ 结果分析:培养液中酵母菌种群的数量前期 ，后期 。 【思考】怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？ 【筑基·必备知识通关】 1．某科研团队对某海岛上海龟种群的种群数量进行了长期追踪调查（不考虑迁入和迁出）。初始种群数量为N0（N0大于最小种群数量），每年对种群数量进行调查统计，用λ（λ>1）表示第二年种群数量是前一年数量的倍数，t表示年限。下列相关分析错误的是（     ） A．若λ保持不变，t年后海龟种群的数量为N0λt B．若λ逐年减小但始终大于1，则海龟种群的数量将不断增加 C．若第1年λ=1.2，第2年λ=0.8，则两年后海龟种群数量与初始数量相同 D．海龟种群的出生率等于死亡率时，种群数量的λ等于1 2．长江十年禁渔政策实施以来，部分水域的鱼类资源得到明显恢复。科研人员监测发现，某江段四大家鱼种群数量逐年增加，但尚未达到环境容纳量（K值）。下列叙述正确的是（     ） A．禁渔后该江段四大家鱼种群数量呈“J”形增长 B．只要禁渔措施持续，该种群数量就能一直增加 C．环境容纳量（K值）会随种群数量的增大而增大 D．禁渔降低了人类活动的干扰，利于鱼类种群恢复 3．有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验，下列叙述中不正确的是（　　） A．将培养液滴于血细胞计数板的计数室中，然后盖上盖玻片 B．每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线 C．计数板在显微镜下观察计数之前要静置片刻 D．从试管中吸出培养液进行计数时，需将试管轻轻振荡几次，以便酵母菌分布均匀 4．某农户买了数十斤草鱼的鱼苗投放到养殖塘中。下列有关该草鱼种群的叙述，错误的是（    ） A．该草鱼种群初始的年龄结构为增长型 B．初始投放数量不会影响种群到达K值的时间 C．种群达到K值时，种内竞争程度最大，出生率≈死亡率 D．养殖后期捕捞剩余量为K/2，有利于持续获得较大产量 【拓能·关键能力进阶】 1．科研人员对某湖泊中甲、乙两种鱼类的种群数量进行了连续多年监测，结果如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．甲种群第10年后出生率等于死亡率，种群数量不再变化 B．为长期获得甲种群较高的捕捞量，应在第4年开始捕捞 C．调查期间乙种群数量接近“J”形增长，增长速率逐渐增大 D．乙可能为外来物种，由于环境适宜可一直保持该增长趋势 2．某实验团队利用血细胞计数板检测奶牛冷冻精子解冻后的存活率，所使用的血细胞计数板规格如下图所示（25×16型）。精子存活率的统计可采用台盼蓝染色法，用100μL待测精子加10μL台盼蓝溶液，自然干燥后在显微镜下观察。下列相关叙述正确的是（     ） A．3处为计数室所在区域，培养液应滴在2边缘的凹槽以便自行渗入 B．实验应统计四个顶角方格中的精子数并求平均值，以减小实验误差 C．显微镜检时只需要统计不着色的活精子，被染色的死精子无需统计 D．若每个中方格中平均含有80个精子，则精子的密度为2.2×107个/mL 3．如图表示某生态系统中甲、乙两种群的数量变化曲线，其中N表示甲、乙种群的现有数量，K表示它们的环境容纳量。下列分析正确的是（　　） A．t1前，甲、乙种群的年龄结构均为稳定型 B．t1前，甲种群数量少于乙种群 C．从t1到t2，甲、乙种群的K值增大 D．t1～t2，甲、乙种群的年龄结构可能均为增长型 4．探究酵母菌的种群数量变化实验过程中，使用不同的培养方式（间隔不同的时间更换一次培养基）得到的酵母菌种群数量变化如下图所示。下列叙述错误的是（     ） A．d组是对照组，其培养方式是不更换培养液 B．图中a-c组中，更换培养液时间间隔最短的是a组 C．按照d组方式培养，增大酵母菌的接种量，其K值会增大 D．可以采用血细胞计数板对酵母菌进行计数，结果往往比实际值偏大 5．某动物的种群增长速率与种群数量的关系如图所示，下列有关分析正确的是（    ） A．若动物对捕捉器产生了记忆，则标记重捕法调查其种群密度所得结果会偏小 B．该种群a点的年龄结构为增长型，c点的年龄结构为衰退型 C．c点时，种群数量未达到K值，其增长速率与a点时的相同 D．若该种群为某海洋鱼类，要持续获得最大捕捞量，则捕捞后的种群数量应处于c点 【冲刺·核心素养拓展】 1．测定样品中所含单细胞微生物的数量可用显微镜计数法。将某大肠杆菌培养液稀释1000倍后，经等体积台盼蓝染液染色后，用细菌计数板（规格为1mm×1mm×0.02mm）进行计数，观察到一个中格的菌体数如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．若图示中格内大肠杆菌数量代表所有中格大肠杆菌数量的平均数，则培养液中大肠杆菌的活菌密度为2.25×1010个·mL-1 B．台盼蓝染色鉴别细胞死活的原理是细胞膜具有流动性 C．细菌计数板广泛适用于细菌、酵母菌和霉菌等微生物的数量测定 D．细菌计数板使用时，应先在计数室上方加盖玻片，再沿凹槽边缘滴加样液 2．瞬时增长率是指单位时间内种群净增加的个体数与原有个体数的比值。某草原生态系统中蝗虫种群一段时间内瞬时增长率的数据变化如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．若b＝1，蝗虫种群在某段时间会呈现“S”形增长，引入鸭子会降低蝗虫的K值 B．若a＝1，则2～6年间蝗虫种群由出生率＞死亡率最终到出生率＜死亡率 C．若a＝1，则1～2年间蝗虫种群数量增长曲线呈“J”形 D．若b＝1，则该蝗虫种群的年龄结构为衰退型，c点的种群数量最少 3．研究小组对某地三个种群的数量进行了多年的跟踪调查，图1表示甲、乙两种群的Nt+1/Nt（Nt表示第t年的种群数量，Nt+1表示第t+1年的种群数量）随时间的变化趋势；图2为丙种群（某种鱼）的种群数量与种群增长速率的变化曲线。下列分析正确的是（　　） A．甲种群在O～t2段年龄结构为增长型，乙种群在t2时刻年龄结构为衰退型 B．图1中甲种群呈“S”形增长，其种群数量与种群增长速率的变化规律可用图2表示 C．乙种群在t2时种群数量最少，t3时达到K值；丙种群在种群数量为c达到K值 D．正常情况下，丙种群的K值为2b，故在bc间捕捞并使种群数量保留在b时，可获得持续最大产量 4．某研究小组探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响，利用血细胞计数板（25×16型，即大方格含25个中方格，每个中方格含16个小方格）计数，结果如下表。相关叙述正确的是（　　） 温度/℃ 不同时间酵母菌种群数量/106·mL-1个 0h 24h 48h 72h 96h 120h 144h 168h 10 0.8 1.2 2.0 2.7 3.0 3.6 3.8 3.7 20 0.8 3.0 3.8 4.6 4.0 3.2 2.8 2.5 30 0.8 5.2 5.6 4.6 2.0 1.0 0.6 0.2 A．使用计数板时，应先滴加培养液于计数室，再盖上盖玻片，避免产生气泡 B．20℃条件下，酵母菌种群在72h时达到K值，此后种群数量持续下降 C．30℃组培养48h时，若5个中方格计数112个酵母菌，则与表格数据一致 D．30℃条件下酵母菌种群增长更快，因此其环境容纳量（K值）大于10℃组 5．种群延续所需要的最小种群密度为临界密度（m值），只有大于m值，种群数量才能增加，最后维持在一个相对稳定的数量，即环境容纳量（K值）。K0以下的环境表示该动物的灭绝环境。图中直线表示在不同环境条件下某动物种群的K值和达到K值时的种群密度。a、b、c、d四个点表示不同环境条件下该动物的4个种群的K值及当前的种群密度（4个种群所在区域面积相等，各种群所处环境稳定，不考虑迁入迁出）。下列说法正确的是（　　） A．可通过提高K值对a点种群进行有效保护 B．b点种群发展到稳定期间，出生率大于死亡率 C．c点种群发展到稳定期间，种内竞争逐渐加剧 D．4个种群中，d点种群的数量增长潜力最大 / 学科网（北京）股份有限公司 $