知知 識識 研研 讀讀(對應學生用書對應學生用書P130)第第 講講 種群的數(shù)量變化種群的數(shù)量變化1種群的數(shù)量變動。2探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化。課程標準課程標準知識一知識一一對相對性狀的雜交實驗1概念：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的_形式。2研究方法步驟：提出問題提出合理假設(shè)用_形式表達檢驗或修正。3表達形式(1)數(shù)學方程式：優(yōu)點是科學、準確。(2)曲線圖：優(yōu)點是_。知識梳理知識梳理數(shù)學數(shù)學直觀知識二知識二種群數(shù)量增長曲線1種群增長的“J”型曲線(1)含義：_條件下的種群，以_為橫坐標，_為縱坐標畫出的曲線，大致呈_型。(2)數(shù)學模型模型假設(shè)：a條件：_和_條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等。b數(shù)量變化：種群的數(shù)量每年以一定的_增長，第二年的數(shù)量是第一年的倍建立模型：t年后種群數(shù)量表達式為：_。理想時間種群數(shù)量“J”食物空間倍數(shù)NtN0t(3)各參數(shù)意義：N0為該種群的_，t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。2種群增長的“S”型曲線(1)含義在_條件下，種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于_的增長曲線，呈_型。(2)產(chǎn)生條件自然資源和空間_，種群密度增長種內(nèi)斗爭加劇天敵增加出生率_死亡率升高達到平衡。(3)環(huán)境容納量在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群_數(shù)量，又稱_值。起始數(shù)量自然穩(wěn)定“S”有限降低最大K 思考感悟 當一個種群遷入一個新的適宜環(huán)境時，種群數(shù)量如何變化？提示：當剛遷入時食物和空間條件充裕，種群增長速率較快，接近“J”型曲線，當繁殖到一定程度后，種群數(shù)量接近環(huán)境容納量，種群增長減緩接近“S”型曲線，最后種群數(shù)量趨于穩(wěn)定。知識三知識三種群數(shù)量的波動和下降1影響因素(1)自然因素：_、食物、_、傳染病等。(2)人為因素：人類活動的影響。2數(shù)量變化大多數(shù)種群的數(shù)量總是在_中，在不利的條件下，種群數(shù)量還會急劇_甚至_。3研究意義有害動物的_、野生生物資源的_和利用，瀕危動物種群的拯救和_。氣候天敵波動下降消亡防治保護恢復考點一考點一種群增長兩種曲線的分析一、曲線比較考點整合考點整合(即時鞏固解析為教師用書獨有即時鞏固解析為教師用書獨有)二、列表比較項目“J”型曲線“S”型曲線前提條件環(huán)境資源無限環(huán)境資源有限種群增長率保持穩(wěn)定先上升后下降K值的有無無有曲線形成的原因無種內(nèi)斗爭，缺少天敵種內(nèi)斗爭加劇，天敵數(shù)量增多三、聯(lián)系兩種增長曲線的差異主要是由環(huán)境阻力大小不同，對種群增長的影響不同引起的。因而有：【特別提醒】“J”型曲線反映的種群增長率是一定的；而“S”型曲線反映的種群增長率是先增大而后減小的。四、 K值變動的示意圖及應用1同一種生物的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響，在環(huán)境不遭到破壞的情況下，K值會在平均值附近上下波動。2當環(huán)境遭受破壞時，K值下降；當生物生存環(huán)境改善時，K值上升。3應用：當環(huán)境中種群數(shù)量大于K/2值時，即可采取適量捕撈等手段合理利用，但捕勞后數(shù)量應為K/2值，因為此時種群增長率最大，有利于提高生物利用的總量?！景咐?】 (2010福建理綜)棉蚜體型微小，能附著于棉花植株上生活繁殖，以吸取棉花汁液為食。為了對棉蚜蟲害進行監(jiān)測，科研小組從某年6月10日開始對某棉田棉蚜種群數(shù)量進行調(diào)查。調(diào)查結(jié)果如下表：(1)棉蚜與棉花的種間關(guān)系是_。(2)調(diào)查棉蚜種群數(shù)量可采用_法。據(jù)表分析，調(diào)查期間棉蚜種群數(shù)量的增長曲線呈_型，在_(日期)左右棉蚜種群增長量最大。調(diào)查日期(月日)610615620 625 63075710 715 720棉蚜數(shù)量(只/株)0.424.7941.58261.731 181.941 976.962 175.632 171.462 173.23(3)若長期使用農(nóng)藥防治棉蚜，會導致棉蚜種群的抗藥基因頻率_(填“增大”“不變”或“減少”)?！窘馕鼋馕觥?(1)由題意可知，棉蚜附著于棉花上以吸取汁液為食，可確定棉蚜與棉花屬于種間關(guān)系的寄生。(2)因棉蚜活動范圍小，故調(diào)查種群數(shù)量可采用樣方法；從棉蚜的數(shù)量先增加后趨于穩(wěn)定可確定種群數(shù)量增長曲線為“S”型，在種群數(shù)量為K/2時，種群的增長速率最大，則此時種群的增長量最大。(3)在農(nóng)藥作用下，具抗藥性的個體被選擇下來，不抗藥的個體大部分被淘汰，導致種群的抗藥基因頻率增大?！敬鸢浮?(1)寄生(2)樣方S630(3)增大【即時鞏固1】 (2007全國)下列有關(guān)種群增長的“S”型曲線的敘述，錯誤的是()A通常自然界中的種群增長曲線最終呈“S”型B達到K值時種群增長率為零C種群增長受自身密度的影響D種群的增長速度逐步降低【解析解析】由于空間和資源的限制，自然界中的多數(shù)生物種群的數(shù)量增長都要達到最大值，因此自然界中的種群數(shù)量的增長曲線通常呈“S”型，A項正確；對于“S”型曲線來說，種群數(shù)量在K/2時增長速率最大，然后種群數(shù)量的增長率隨種群密度的上升而下降，當達到環(huán)境所允許的最大值(K值)時，增長率降為0，所以B項的說法正確；種群數(shù)量的增加除受環(huán)境因素影響外，隨著種群密度的增加，種內(nèi)斗爭也會加劇，影響種群數(shù)量的增長，因此C項說法也是正確的；種群數(shù)量的增長率是先逐漸升高，當種群數(shù)量大于K/2時，種群數(shù)量的增長速率開始降低。 【答案】 D考點二考點二探究“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”一、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化是怎樣隨時間變化的？或不同溫度(或O2、CO2等)條件下酵母菌種群數(shù)量變化情況？或不同培養(yǎng)液(加糖和不加糖)中酵母菌種群數(shù)量變化情況如何？二、假設(shè)根據(jù)上述問題，大膽提出合理的假設(shè)。三、實驗目的1通過探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學模型。2用數(shù)學模型解釋種群數(shù)量的變化。3學會使用血球計數(shù)板進行計數(shù)。四、實驗原理1用液體培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。2在理想的無限環(huán)境中，酵母菌種群呈“J”型增長；自然界中資源和空間總是有限的，酵母菌種群呈“S”型增長。3計算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法顯微計數(shù)。五、設(shè)計實驗試管編號ABC管液體內(nèi)培養(yǎng)液/mL1010無菌水/mL10酵母液/mL0.10.10.1溫度條件5 28 0.1六、實驗操作1將500 mL質(zhì)量分數(shù)為5%的葡萄糖溶液注入錐形瓶中。2將0.1 g活性干酵母投入錐形瓶的培養(yǎng)液中混合均勻，并置于適宜的條件下培養(yǎng)。3每天定時取樣計數(shù)酵母菌數(shù)量，采用抽樣檢測方法測定1 mL培養(yǎng)液中酵母菌個體的平均數(shù)。4分析結(jié)果、得出結(jié)論：將所得數(shù)值用曲線圖表示出來，分析實驗結(jié)果，得出酵母菌種群數(shù)量的變化規(guī)律。嘗試繪出酵母菌種群數(shù)量的變化曲線。七、注意事項1顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格邊線上的酵母菌，應只計固定的相鄰兩個邊及其頂角的酵母菌。2從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差。3結(jié)果記錄最好用記錄表，如下：時間/天123456數(shù)量/個4.每天計數(shù)酵母菌量的時間要固定。5培養(yǎng)和記錄過程要尊重事實，不能主觀臆造。【案例2】(2009廣東)有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量動態(tài)變化”的實驗，正確的敘述是() A改變培養(yǎng)液的pH值不影響K值(環(huán)境容納量)大小 B用樣方法調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化 C取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對酵母菌準確計數(shù) D營養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素【解析解析】本題考查探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量動態(tài)變化的實驗，是一道中等難度的題目。K值(環(huán)境容納量)是可以改變的，會隨著環(huán)境的變化而變化。改變培養(yǎng)液的pH，K值會變化，A項錯誤；調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化不能用樣方法，B項錯誤；計算酵母菌的數(shù)目不能用普通的載玻片計算，要用血球計數(shù)板計算，C項錯誤；營養(yǎng)條件、溫度、pH等都能影響酵母菌種群數(shù)量變化，所以選D?！敬鸢复鸢浮緿【即時鞏固2】某生物興趣小組開展探究實驗，課題是“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量與時間的變化關(guān)系”。實驗材料、用具：菌種和無菌培養(yǎng)液、試管、血球計數(shù)板(2 mm2 mm方格)、滴管、顯微鏡等。酵母菌的顯微計數(shù)方法：血球計數(shù)板：是帶有微小方格刻度的玻璃片，用于在顯微鏡下對微生物計數(shù)。將含有酵母菌的培養(yǎng)液滴在計數(shù)板上，計數(shù)一個小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量，再以此為依據(jù)，估算試管中的酵母菌總數(shù)。連續(xù)觀察7天，并記錄每天的數(shù)值。根據(jù)以上敘述回答下列問題：(1) 根據(jù)所學知識，該課題的實驗假設(shè)是：開始一段時間酵母菌呈“J”型增長，隨著時間的推移，_，酵母菌呈“S”型增長。(2)本實驗沒有另設(shè)對照實驗，原因是_。該實驗是否需要重復實驗？_，試解釋原因：_(3)在吸取培養(yǎng)液計數(shù)前，要輕輕振蕩幾次試管，目的是_。如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應當采取的措施_。(4) 請你設(shè)計表格處理實驗數(shù)據(jù)?！敬鸢复鸢浮?1)環(huán)境中資源和空間變得有限(2)該實驗在時間上形成前后對照需要為了提高實驗數(shù)據(jù)的準確性(3)使酵母菌分布均勻增加稀釋倍數(shù)(4)時間次數(shù)123456712(續(xù)表)時間次數(shù)123456734平均值【實驗設(shè)計】釀酒和做面包都需要酵母菌，這些酵母菌可以用液體培養(yǎng)基來培養(yǎng)，為了解液體培養(yǎng)基中酵母菌種群數(shù)量的變化，某實驗小組的同學在恒定容積的試管里用無菌馬鈴薯培養(yǎng)液培養(yǎng)酵母菌，每天計數(shù)，連續(xù)7天，并將所得數(shù)據(jù)用如下曲線圖表示。(1)你認為應采取什么方法對酵母菌計數(shù)？(2)為了取得較準確的數(shù)據(jù)，你認為計數(shù)時應該注意哪些問題？(3)曲線中BC段說明了什么？(4)出現(xiàn)CD段的原因可能是什么？【解析】【解析】對酵母菌進行逐個計數(shù)是很困難的，一般采用抽樣檢測的方法。在抽樣檢測中，要注意抽樣中菌液的濃度、分布是否均勻和計數(shù)方法等問題。酵母菌在恒定容器中生長，開始條件適宜，因此會大量繁殖，數(shù)量劇增，但隨著營養(yǎng)物質(zhì)的不斷消耗，代謝廢物不斷積累和酵母菌數(shù)量不斷增多，導致酵母菌死亡率升高，數(shù)量又逐漸下降?！敬鸢复鸢浮?(1)抽樣檢測法。(2)從試管中吸出培養(yǎng)液之前，應將試管輕輕振蕩幾次，使酵母菌在培養(yǎng)液中分布均勻；除了計數(shù)小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量外，壓在小方格頂邊、左邊及左角處的個體也應統(tǒng)計在內(nèi)；若一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，則可按一定比例稀釋后再計數(shù)。(3)此時，培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量最多。(4)恒定容積內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的過度消耗及有害物質(zhì)的積累。