1.2种群数量的变化导学案2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修2

高二生物 导学案 选必二 下定决心，不怕艰险，排除万难，去争取胜利 1.2种群数量的变化 课题：金水湖的"鱼口预报"——种群数量的变化 教材：人教版选择性必修2《生物与环境》第1章第2节（P7–P12） 背景知识：阳谷县已连续多年开展"放鱼养水"增殖放流。今年春天，县农业农村局把一批鲢鱼苗和鳙鱼苗投放到金水湖（南湖，水面约560亩），让它们滤食藻类、净化水质。放流后，监测员发现：鲢鱼种群的数量先是迅速增多，大约两个月后增速明显放缓；入夏以后，湖中藻类一度疯长，鲢鱼种群的数量随之上下波动。县农业农村局把这件难事交给你们—— "我们需要三样东西：①一份金水湖鲢鱼种群数量变化的'预报图'，说清楚它为什么会这样变；②算出金水湖大约能容纳多少鲢鱼（环境容纳量），我们好决定投多少苗；③一份'捕捞手册'——什么时候捕、捕多少，才能既多打鱼、又不把鲢鱼种群捞光。" 全班组建"金水湖水域生态工作室"，4-5人一组为"护鱼小队"。 【第一环节】接案·建模：数量变化怎么"算"（课本P7–P8） 问题1（问题探讨·课本P7）：假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一次。设细菌的初始数量为N0。 1.第n代细菌数量的计算公式是：Nn＝__________ 2.72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数是多少？__________（请写出算式） 3.在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？__________。为什么？______________________________ 问题2（数学模型·课本P8）： 1.数学模型：用来描述一个__________或它的__________的__________。 2.建构数学模型的一般步骤：观察研究对象，提出问题 → 提出合理的__________ → 根据实验数据，用适当的__________对事物的性质进行表达（即建立_____________________）→ 通过进一步实验或观察，对模型进行__________和修正。 3.数学模型常见的表现形式有__________和__________。 4.【自主完成·先确定研究对象】建模之前，先要明确我们研究的是哪一个种群。湖里同时生活着鲢鱼和鳙鱼，能不能把"鲢鱼＋鳙鱼"合起来称为一个种群？__________。为什么？______________________________ 5.【小组合作】如果要预测金水湖鲢鱼种群的数量变化，你们小队打算怎样"建模"？请写出思路：观察什么？作出什么假设？用什么数学形式表达？ 问题3（动手算一算·课本P7）： （1）请计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，填入下表，并据此在坐标图中画出细菌种群的增长曲线。 时间/min 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量 （3）【小组讨论】曲线图与数学公式相比，各有何优缺点？ 曲线图：__________，但__________；数学公式：__________，但__________。 【第二环节】定规律：从"J"形到"S"形（课本P8–P10） 问题4（"J"形增长·课本P8）： 1.【小组讨论·资料分析】阅读课本P8"思考·讨论"中的资料（金水湖放流后的鲢鱼种群也有类似现象）： ①这些种群的增长有什么共同点？______________________________ ②出现这种增长的原因是什么？______________________________ ③这种增长趋势能不能一直持续下去？为什么？______________________________ 2."J"形增长：在__________条件下，种群数量以__________的倍数连续增长，以时间为横坐标、种群数量为纵坐标画出的曲线大致呈"J"形。 3.产生条件（理想条件）：食物和空间条件__________、气候__________、没有__________和__________等。 4.数学模型：Nt＝__________。其中N0表示__________，t表示__________，Nt表示__________，λ表示__________。 注意：曲线的起点不是原点。λ>1时数量__________；λ＝1时数量__________；λ<1时数量__________。 5.【自主完成·算一算】金水湖放流的鲢鱼种群初始数量N0＝2万尾。若在理想条件下每月以λ＝1.5倍增长，则3个月后数量N3＝__________万尾（写出计算过程）。 问题5（增长率与增长速率·课本P9）： 1.增长率：种群在单位时间内__________占__________的比值，即出生率减死亡率。"J"形增长的增长率__________（保持不变/逐渐增大）。 2.增长速率：单位时间内__________的数量，在数量—时间坐标图中即曲线的__________。"J"形增长的增长速率__________。 3.【小组合作】"J"形增长的增长率为什么保持不变，而增长速率却越来越大？想一想种群基数。 【第三环节】定存量：S形增长与"能养多少"（课本P9–P10） 问题6（高斯的实验·课本P9）： 1.生态学家高斯把5个大草履虫放入0.5 mL培养液中，其种群增长曲线呈__________形。 2."S"形增长：种群经过一定时间的增长后，数量趋于__________，增长曲线呈"S"形。 3.环境容纳量（K值）：__________所能维持的种群__________数量。 4.【自主完成·想一想】K值等于种群数量的最大值吗？__________。K值是固定不变的吗？__________，因为______________________________。 问题7（"S"形增长的原因与特征·课本P9–P10）： 1.原因：资源和空间总是__________的。当种群密度增大时，__________加剧，天敌捕食增多，使__________降低、__________升高，最终出生率__________死亡率，种群数量稳定在一定水平。 2.曲线特征： ①K值之前：出生率__________死亡率；K值时：出生率__________死亡率。 ②增长速率的变化规律：先__________后__________；在种群数量为__________时，增长速率最大。 ③K值时增长速率为__________，此时种内竞争最__________。 3.【小组合作·估算K值】监测小组用围网抽样，估算出放流后金水湖鲢鱼种群的数量变化如下表。 时间/月 0 1 2 3 4 5 6 数量/万尾 2 5 12 22 30 35 35 ①请在下框中描点画出种群数量变化曲线。 ②该曲线更接近"J"形还是"S"形？__________ ③据此估计，金水湖鲢鱼种群的K值约为__________万尾，依据是______________________________。 ④金水湖水面约560亩，据此估算鲢鱼种群的K值约为__________尾/亩。 【第四环节】定方案：保护还是防控（K值的应用·课本P10） 问题8（K值的应用·课本P10）： 1.【小组讨论】请从环境容纳量（K值）的角度分析： ①对东北虎、大熊猫等濒危动物，国家为什么要建立自然保护区？（提示：提高还是降低K值？） ②对家鼠、蝗虫等有害动物，应当怎样控制种群数量？（提示：提高还是降低K值？可采取哪些措施？） 2.【自主完成·渔业捕捞】根据"S"形增长曲线的特点回答： ①要获得"一次"最大捕获量，应在鲢鱼种群数量约为__________时捕捞。 ②若要长期获得较大捕获量，捕捞后应把鲢鱼种群数量控制在__________。 ③为什么此时捕捞最有利于种群恢复？______________________________ 3.【小组合作·出方案】请为金水湖的鲢鱼种群拟一份"科学捕捞建议"（不少于3条，写明理由），供县农业农村局参考。 【第五环节】探动态·验模型：波动、下降与实验室模拟（课本P11–P12） 问题9（种群数量的波动·课本P11）： 1.填空：①有的种群能够在一段时间内维持数量的__________；②对于大多数生物的种群来说，种群数量总是在__________中；③处于波动中的种群，在某些特定条件下可能出现__________，如__________、__________、__________等就是种群数量爆发增长的结果。 2.当种群长期处于不利条件下，种群数量会出现__________或__________地__________；如遭遇人类__________和__________。 3.种群的延续需要有__________为基础；当一个种群的数量过少时，可能会由于__________等原因而__________、__________。 4.【小组讨论·案例分析】入夏后金水湖出现"藻类大量繁殖→水体缺氧、水质变差→鲢鱼种群数量下降"的现象。请用本节课知识解释这一变化过程 5.【自主完成·想一想】外来入侵物种（如福寿螺、水葫芦、鳄雀鳝）在缺乏天敌的新环境中，种群数量常呈__________形增长，原因是______________________________；长期来看，其数量最终会怎样变化？______________________________。 问题10（探究·培养液中酵母菌种群数量的变化·课本P11–P12）： 1.本实验采用的计数方法是__________，所用计数工具是__________。 2.血细胞计数板：一个大方格的长和宽各为__________mm，深度为__________mm，其容积为__________mm³。 3.计算公式：酵母菌数/mL＝1个大方格内酵母菌数×__________×__________。 4.【自主完成·关键操作】填空并说明理由： ①使用血细胞计数板时，应先放__________，再吸取培养液滴于其边缘，让培养液自行渗入。多余的液体________________,加样后应稍待片刻，待酵母菌细胞全部__________到计数室底部后再计数，原因是___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。整个过程中不能先滴培养液再盖片，是因为__________________________________________。 ②从试管中吸取培养液前，应将试管__________，目的是______________________________。 ③若一个小方格内酵母菌过多、难以数清，应采取的措施是__________。 ④对于压在方格界线上的酵母菌，应遵循"__________"的原则计数（只计相邻两边及其夹角上的个体）。 ⑤【小组讨论·想一想】如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部，用显微镜观察时可能出现两种看不清的情况，请分别写出来，并说明各是因为调焦到了哪个平面。 情形一：能看清__________，但看不清__________，因为此时调焦到的平面在__________； 情形二：能看清__________，但看不清__________，因为此时调焦到的平面在__________。 5.【动手·画一画】请预测培养液中酵母菌种群数量随时间的变化趋势，并在下框中画出曲线，标出"先增后减"的两个阶段。 6.【小组交流】本实验需要设置对照吗？__________。需要做重复实验吗？__________。为什么？______________________________ 【第六环节】自检与反思（课本P13练习与应用） 问题11（快速自检）： 1.判断正误：在理想条件下，种群数量呈"J"形增长，其增长率保持不变。（　　） 2.完成"J"形增长与"S"形增长的比较： 比较项目 "J"形增长 "S"形增长 产生条件 资源无限的理想条件 资源、空间有限的自然条件 有无K值 增长率 增长速率 实例 细菌、环颈雉等 大草履虫、鲢鱼种群等 3.在"S"形增长中，种群数量为__________时增长速率最大；渔业上，捕捞后使种群数量维持在__________水平，可长期获得较大产量。 4.某地引入外来物种后，其种群数量迅速增长，最可能的原因是什么？长期来看，它的数量会怎样变化？ 5.年龄结构为稳定型的种群，其数量在近期一定能保持稳定吗？为什么？ 问题12（项目总评·学习反思）： ★本节课我最大的收获（至少写2条）：______________________________ ★小组合作中我承担的任务与贡献：______________________________ ★我还想继续探究的问题：______________________________ 【课后项目任务】 以"护鱼小队"的名义，给阳谷县农业农村局写一份不少于80字的《金水湖"放鱼养水"建议书》，内容包括：①当前鲢鱼种群数量变化的特点与K值估算；②科学捕捞的时间与强度建议；③对湖区藻类暴发和外来物种的防控建议。 阳谷县农业农村局： 金水湖水域生态工作室　护鱼小队 　　　　年　　月　　日 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $高二生物 项目式学案 选择性必修二 下定决心，不怕艰险，排除万难，去争取胜利 1.2种群数量的变化 课题：金水湖的"鱼口预报"——种群数量的变化（教师答案版） 教材：人教版选择性必修2《生物与环境》第1章第2节（P7–P12） 背景知识：阳谷县已连续多年开展"放鱼养水"增殖放流。今年春天，县农业农村局把一批鲢鱼苗和鳙鱼苗投放到金水湖（南湖，水面约560亩），让它们滤食藻类、净化水质。放流后，监测员发现：鲢鱼种群的数量先是迅速增多，大约两个月后增速明显放缓；入夏以后，湖中藻类一度疯长，鲢鱼种群的数量随之上下波动。县农业农村局把这件难事交给你们—— "我们需要三样东西：①一份金水湖鲢鱼种群数量变化的'预报图'，说清楚它为什么会这样变；②算出金水湖大约能容纳多少鲢鱼（环境容纳量），我们好决定投多少苗；③一份'捕捞手册'——什么时候捕、捕多少，才能既多打鱼、又不把鲢鱼种群捞光。" 全班组建"金水湖水域生态工作室"，4-5人一组为"护鱼小队"。 【第一环节】接案·建模：数量变化怎么"算"（课本P7–P8） 问题1（问题探讨·课本P7）：假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一次。设细菌的初始数量为N0。 1.第n代细菌数量的计算公式是：Nn＝__________ 【答案】Nn＝N0×2ⁿ（即Nn＝N0·2ⁿ，n表示繁殖代数）。 2.72 h后，由一个细菌分裂产生的细菌数是多少？__________（请写出算式） 【答案】72 h＝4320 min，4320÷20＝216（代），N216＝1×2²¹⁶个。 3.在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？__________。为什么？______________________________ 【答案】不会。因为培养瓶中的营养物质、空间等都是有限的，种群密度增大后种内竞争加剧、代谢废物积累，增长会受到限制。此公式是理想条件下的。 问题2（数学模型·课本P8）： 1.数学模型：用来描述一个__________或它的__________的__________。 【答案】系统；性质；数学形式。 2.建构数学模型的一般步骤：观察研究对象，提出问题 → 提出合理的__________ → 根据实验数据，用适当的__________对事物的性质进行表达（即建立 ）→ 通过进一步实验或观察，对模型进行__________和修正。 【答案】假设；数学形式；数学模型；检验。 3.数学模型常见的表现形式有__________和__________。 【答案】数学公式（函数表达式）；曲线图（图像）。 4.【自主完成·先确定研究对象】建模之前，先要明确我们研究的是哪一个种群。湖里同时生活着鲢鱼和鳙鱼，能不能把"鲢鱼＋鳙鱼"合起来称为一个种群？__________。为什么？______________________________ 【答案】不能。种群是指一定空间内同种生物的全部个体；鲢鱼和鳙鱼是两个不同的物种，必须分别研究，各自构成一个种群。 5.【小组合作】如果要预测金水湖鲢鱼种群的数量变化，你们小队打算怎样"建模"？请写出思路：观察什么？作出什么假设？用什么数学形式表达？ 【答案】开放性问题，评分要点：①观察并连续记录金水湖鲢鱼种群的数量变化（可用围网抽样、标记重捕等估算）；②作出假设，如"食物、空间充足时鲢鱼种群数量会按一定倍数增长"或"资源有限时增长会逐渐减慢"；③用数学形式表达，如Nt＝N0λᵗ或"S"形曲线对应的模型；④用新的调查数据检验并修正模型。能体现"观察→假设→数学表达→检验修正"的建模步骤即可。 问题3（动手算一算·课本P7）： （1）请计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，填入下表，并据此在坐标图中画出细菌种群的增长曲线。 时间/min 20 40 60 80 100 120 140 160 180 细菌数量 2 4 8 16 32 64 128 256 512 【答案要点】横坐标为时间（min），纵坐标为细菌数量（个）；起点为(0, 1)而非原点；曲线呈"J"形，随时间的推移越来越陡。 （3）【小组讨论】曲线图与数学公式相比，各有何优缺点？ 曲线图：__________，但__________；数学公式：__________，但__________。 【答案】曲线图：直观形象，但不够精确；数学公式：精确、便于计算和推理，但不够直观。 【第二环节】定规律：从"J"形到"S"形（课本P8–P10） 问题4（"J"形增长·课本P8）： 1.【小组讨论·资料分析】阅读课本P8"思考·讨论"中的资料（金水湖放流后的鲢鱼种群也有类似现象）： ①这些种群的增长有什么共同点？______________________________ 【答案】种群数量增长迅猛，且呈无限增长的趋势（以一定倍数连续增长）。 ②出现这种增长的原因是什么？______________________________ 【答案】食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌（缺乏竞争物种）等，即处在理想条件下。 ③这种增长趋势能不能一直持续下去？为什么？______________________________ 【答案】不能。因为自然界中的资源和空间总是有限的，随着种群密度增大，环境阻力增大，增长终将受到限制。 2."J"形增长：在__________条件下，种群数量以__________的倍数连续增长，以时间为横坐标、种群数量为纵坐标画出的曲线大致呈"J"形。 【答案】理想；一定。 3.产生条件（理想条件）：食物和空间条件__________、气候__________、没有__________和__________等。 【答案】充裕；适宜；天敌；其他竞争物种。 4.数学模型：Nt＝__________。其中N0表示__________，t表示__________，Nt表示__________，λ表示__________。 【答案】N0λᵗ；种群的起始数量；时间；t年后该种群的数量；该种群数量是前一年种群数量的倍数。 注意：曲线的起点不是原点。λ>1时数量__________；λ＝1时数量__________；λ<1时数量__________。 【答案】增加（增大）；不变（保持稳定）；降低（减少）。 5.【自主完成·算一算】金水湖放流的鲢鱼种群初始数量N0＝2万尾。若在理想条件下每月以λ＝1.5倍增长，则3个月后数量N3＝__________万尾（写出计算过程）。 【答案】N3＝N0λ³＝2×1.5³＝2×3.375＝6.75（万尾）。 问题5（增长率与增长速率·课本P9）： 1.增长率：种群在单位时间内__________占__________的比值，即出生率减死亡率。"J"形增长的增长率__________（保持不变/逐渐增大）。 【答案】净增加的个体数；原种群个体总数（原有个体数）；保持不变（恒为λ－1）。 2.增长速率：单位时间内__________的数量，在数量—时间坐标图中即曲线的__________。"J"形增长的增长速率__________。 【答案】增加；斜率；逐渐增大。 3.【小组合作】"J"形增长的增长率为什么保持不变，而增长速率却越来越大？想一想种群基数。 【答案】因为增长率＝（出生率－死亡率）＝λ－1，是固定的比例，与种群基数无关，所以保持不变；而增长速率＝增加的个体数/时间，等于"增长率×当时的种群基数"，基数越来越大，单位时间内增加的个体数就越多，所以增长速率越来越大。 【第三环节】定存量：S形增长与"能养多少"（课本P9） 问题6（高斯的实验·课本P9）： 1.生态学家高斯把5个大草履虫放入0.5 mL培养液中，其种群增长曲线呈__________形。 【答案】"S"（S形增长曲线）。强调形状的形 2."S"形增长：种群经过一定时间的增长后，数量趋于__________，增长曲线呈"S"形。 【答案】相对稳定 3.环境容纳量（K值）：__________所能维持的种群__________数量。 【答案】一定的环境条件；最大。 4.【自主完成·想一想】K值等于种群数量的最大值吗？__________。K值是固定不变的吗？__________，因为______________________________。 【答案】不等于（K值指种群数量围绕其上下波动的平均水平，实际数量可短暂超过K值）；不是；K值随环境条件的变化而变化（环境改善则K值升高，环境恶化则K值降低）。 问题7（"S"形增长的原因与特征·课本P9–P10）： 1.原因：资源和空间总是__________的。当种群密度增大时，__________加剧，天敌捕食增多，使__________降低、__________升高，最终出生率__________死亡率，种群数量稳定在一定水平。 【答案】有限；种内竞争（种内斗争）；出生率；死亡率；等于（等于）。 2.曲线特征： ①K值之前：出生率__________死亡率；K值时：出生率__________死亡率。 【答案】＞（大于）；＝（等于）。 ②增长速率的变化规律：先__________后__________；在种群数量为__________时，增长速率最大。 【答案】增（增大）；减（减小）；K/2。 ③K值时增长速率为__________，此时种内竞争最__________。 【答案】0（等于0）；剧烈（最剧烈）。 3.【小组合作·估算K值】监测小组用围网抽样，估算出放流后金水湖鲢鱼种群的数量变化如下表。 时间/月 0 1 2 3 4 5 6 数量/万尾 2 5 12 22 30 35 35 ①请在下框中描点画出种群数量变化曲线。 【答案要点】横坐标时间（月），纵坐标数量（万尾），描点连线成平滑曲线；前3个月上升较快，4个月后趋于平缓，整体呈"S"形。 ②该曲线更接近"J"形还是"S"形？__________"S"形。 ③据此估计，金水湖鲢鱼种群的K值约为__________万尾，依据是_______________________。 【答案】约35万尾；理由：第5—6个月数量稳定在35万尾，基本不再增加，说明已达该环境所能维持的最大数量（K值）。 ④金水湖水面约560亩，据此估算鲢鱼种群的K值约为__________尾/亩。 【答案】35万尾÷560亩＝625（尾/亩）。 【第四环节】定方案：保护还是防控（K值的应用·课本P9-10） 问题8（K值的应用·课本P9-10）： 1.【小组讨论】请从环境容纳量（K值）的角度分析： ①对东北虎、大熊猫等濒危动物，国家为什么要建立自然保护区？（提示：提高还是降低K值？） 【答案】建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高其环境容纳量（K值），这是保护濒危动物的根本措施。 ②对家鼠、蝗虫等有害动物，应当怎样控制种群数量？（提示：提高还是降低K值？可采取哪些措施？） 【答案】应设法降低其环境容纳量（K值）。措施：把粮食储藏在安全处、断绝或减少食物来源；养殖或释放天敌；硬化地面、破坏其栖息场所；加强环境卫生等。 2.【自主完成·渔业捕捞】根据"S"形增长曲线的特点回答： ①要获得"一次"最大捕获量，应在鲢鱼种群数量约为__________时捕捞。 【答案】K（达到K值时）。 ②若要长期获得较大捕获量，捕捞后应把鲢鱼种群数量控制在__________。 【答案】K/2（水平）。 ③为什么此时捕捞最有利于种群恢复？______________________________ 【答案】因为种群数量为K/2时增长速率最大，捕捞后把数量控制在K/2，种群恢复最快，可实现可持续地获得较大产量；若在K值时大量捕捞而剩余过少，种群恢复困难。 3.【小组合作·出方案】请为金水湖的鲢鱼种群拟一份"科学捕捞建议"（不少于3条，写明理由），供县农业农村局参考。 【参考答案示例】①控制捕捞强度，捕捞后使鲢鱼种群数量不低于K/2（约17.5万尾），以保证种群增长速率最大、恢复最快；②实行休渔与限额捕捞，避开繁殖期（春夏），只捕捞达到商品规格的大个体，保护幼鱼；③禁止电鱼、毒鱼、绝户网等非法捕捞方式；④监测水质与藻类，防止水体富营养化引起鲢鱼种群缺氧死亡； 【第五环节】探动态·验模型：波动、下降与实验室模拟（课本P10–P11） 问题9（种群数量的波动·课本P11）： 1.填空：①有的种群能够在一段时间内维持数量的__________；②对于大多数生物的种群来说，种群数量总是在__________中；③处于波动中的种群，在某些特定条件下可能出现__________，如__________、__________、__________等就是种群数量爆发增长的结果。 【答案】①相对稳定；②波动；③种群爆发；蝗灾、鼠灾、赤潮。 2.当种群长期处于不利条件下，种群数量会出现__________或__________地__________；如遭遇人类__________和__________。 【答案】持续性；急剧；下降；乱捕滥杀（过度捕杀）；栖息地破坏。 3.种群的延续需要有__________为基础；当一个种群的数量过少时，可能会由于__________等原因而__________、__________。 【答案】一定的个体数量；近亲繁殖；衰退；消亡。 4.【小组讨论·案例分析】入夏后金水湖出现"藻类大量繁殖→水体缺氧、水质变差→鲢鱼种群数量下降"的现象。请用本节课知识解释这一变化过程 【参考答案】夏季光照强、水温高，加上生活污水和鱼类代谢废物使水体富含氮、磷，藻类（生产者）数量先迅速增多，呈现爆发式增长；藻类大量繁殖后死亡分解，消耗水中大量溶解氧，并释放异味物质使水质变差，同时遮蔽光照、夜间呼吸作用耗氧，导致鲢鱼等鱼类（消费者）缺氧、中毒死亡，鲢鱼种群数量随之下降。因此：藻类数量先增多，鱼类数量后减少，体现了种群数量在波动中变化、环境阻力对种群数量的制约作用。 5.【自主完成·想一想】外来入侵物种（如福寿螺、水葫芦、鳄雀鳝）在缺乏天敌的新环境中，种群数量常呈__________形增长，原因是______________________________；长期来看，其数量最终会怎样变化？______________________________。 【答案】"J"（J形）；原因：新环境中食物和空间相对充裕、缺少天敌和竞争物种，近似理想条件；长期来看，随着资源消耗、环境阻力增大，其数量会处于波动之中，最终趋于相对稳定（受K值限制），也可能因资源耗尽而急剧下降。 问题10（探究·培养液中酵母菌种群数量的变化·课本P11–P12）： 1.本实验采用的计数方法是__________，所用计数工具是__________。 【答案】抽样检测（抽样检测法）；血细胞计数板（显微镜）。 2.血细胞计数板：一个大方格的长和宽各为__________mm，深度为__________mm，其容积为__________mm³。 【答案】1（mm）；0.1（mm）；0.1（mm³）。 3.计算公式：酵母菌数/mL＝1个大方格内酵母菌数×__________×__________。 【答案】10⁴；稀释倍数。 4.【自主完成·关键操作】填空并说明理由： ①使用血细胞计数板时，应先放__________，再吸取培养液滴于其边缘，让培养液自行渗入。多余的液体________________,加样后应稍待片刻，待酵母菌细胞全部__________到计数室底部后再计数，原因是______________________________。整个过程中不能先滴培养液再盖片，是因为______________________________。 【答案】盖玻片；用滤纸吸去；沉降；酵母菌是单细胞生物、可自由游动，加样后需稍待片刻使其全部沉降到计数室底部，才能保证计数结果反映计数室（一定体积）内酵母菌的真实数量，减少误差。如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部，通过显微镜观察时就可能出现以下现象：要么能看清酵母菌但看不清方格线，要么能看清方格线但看不清酵母菌。 若先滴培养液再盖盖玻片，液滴表面张力会使盖玻片不能严密盖住计数室，计数室内液体增多导致结果偏高，且易产生气泡使计数室体积减小而造成误差。 ②从试管中吸取培养液前，应将试管__________，目的是______________________________。 【答案】轻轻振荡几次；使酵母菌在培养液中分布均匀，减少计数误差（否则酵母菌沉降在管底，测得结果偏大或偏小）。 ③若一个小方格内酵母菌过多、难以数清，应采取的措施是__________。 【答案】增大（适当增大）稀释倍数，再重新计数。 ④对于压在方格界线上的酵母菌，应遵循"__________"的原则计数（只计相邻两边及其夹角上的个体）。 【答案】计上不计下、计左不计右。 ⑤【小组讨论·想一想】如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部，用显微镜观察时可能出现两种看不清的情况，请分别写出来，并说明各是因为调焦到了哪个平面。 情形一：能看清__________，但看不清__________，因为此时调焦到的平面在__________； 情形二：能看清__________，但看不清__________，因为此时调焦到的平面在__________。 【答案】情形一：能看清酵母菌，但看不清方格线——调焦平面在酵母菌所在的悬液层（上层），未对准计数室底部的方格线；情形二：能看清方格线，但看不清酵母菌——调焦平面在计数室底部（方格线所在的平面），此时游走于上层的酵母菌处于失焦状态。这说明必须先让酵母菌全部沉降到底部，使菌体与方格线处于同一聚焦平面，才能既看清方格线又数清酵母菌。 5.【动手·画一画】请预测培养液中酵母菌种群数量随时间的变化趋势，并在下框中画出曲线，标出"先增后减"的两个阶段。 【答案要点】曲线整体呈"S"形后再下降：初期数量缓慢增加→中期迅速增加→后期趋于稳定（受营养、空间限制）→最后因营养物质减少、代谢废物增多、pH下降等原因数量下降。要点是"先增后减"且峰值不在终点。 6.【小组交流】本实验需要设置对照吗？__________。需要做重复实验吗？__________。为什么？______________________________ 【答案】不需要（实验前后互为对照）；需要；做重复实验并对每个样品计数三次取平均值，可提高实验数据的准确性、减小误差。 【第六环节】自检与反思（课本P13练习与应用） 问题11（快速自检）： 1.判断正误：在理想条件下，种群数量呈"J"形增长，其增长率保持不变。（　　） 【答案】√。 2.完成"J"形增长与"S"形增长的比较： 比较项目 "J"形增长 "S"形增长 产生条件 资源无限的理想条件 资源、空间有限的自然条件 有无K值 无K值，持续增加 有K值，可在K值附近上下波动 增长率 不变（λ－1） 越来越小 增长速率 逐渐增大 先增大后减小（K/2时最大） 实例 细菌、环颈雉等 大草履虫、鲢鱼种群等 3.在"S"形增长中，种群数量为__________时增长速率最大；渔业上，捕捞后使种群数量维持在__________水平，可长期获得较大产量。 【答案】K/2；K/2。 4.某地引入外来物种后，其种群数量迅速增长，最可能的原因是什么？长期来看，它的数量会怎样变化？ 【答案】原因：新环境中食物和空间充裕、气候适宜，且缺少天敌和竞争物种，相当于理想条件，因此呈"J"形增长。长期来看，随着资源减少、环境阻力增大，其数量增长会减缓并在K值附近波动，甚至可能因资源耗尽而下降；同时可能对本地物种造成危害。 5.年龄结构为稳定型的种群，其数量在近期一定能保持稳定吗？为什么？ 【答案】不一定。年龄结构只是预测种群数量变化趋势的依据，种群数量还受食物、天敌、气候、传染病以及迁入率和迁出率等因素影响；稳定型种群在环境发生较大变化时数量也可能出现波动。 问题12（项目总评·学习反思）： ★本节课我最大的收获（至少写2条）：______________________________ ★小组合作中我承担的任务与贡献：______________________________ ★我还想继续探究的问题：______________________________ 【教师提示】本题由学生自主生成，教师重在关注：是否能说出建构数学模型的一般步骤、J形与S形增长的条件与区别、K值与K/2值在生产实践中的应用；是否能反思自己在小组合作中的实际贡献。 【课后项目任务】 以"护鱼小队"的名义，给阳谷县农业农村局写一份不少于80字的《金水湖"放鱼养水"建议书》，内容包括：①当前鲢鱼种群数量变化的特点与K值估算；②科学捕捞的时间与强度建议；③对湖区藻类暴发和外来物种的防控建议。 【参考答案示例】阳谷县农业农村局：我"护鱼小队"对金水湖放流的鲢鱼种群数量进行了连续监测。结果显示：放流后前3个月种群数量快速增长，第5—6个月稳定在35万尾，增长曲线呈"S"形，据此估算该水域鲢鱼种群的环境容纳量（K值）约为35万尾（约625尾/亩）。建议：①科学捕捞——捕捞后使鲢鱼种群数量保持在K/2（约17.5万尾）左右，此时种群增长速率最大，既保证产量又利于恢复；避开春夏繁殖期，只捕大个体。②严控污染——减少生活污水入湖，防止氮、磷过多引起藻类暴发和鱼类缺氧死亡。③防控外来物种——严禁随意放生福寿螺、鳄雀鳝等，发现后及时清除；水葫芦应机械打捞并加强监测。以上建议供参考。金水湖水域生态工作室 护鱼小队 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $