種群數(shù)量的變化課件(人教版必修)

1、第2節(jié)種群數(shù)量的變化一、構(gòu)建種群增長模型的方法一、構(gòu)建種群增長模型的方法1.1.數(shù)學模型數(shù)學模型: :用來描述一個用來描述一個_或它的或它的_的數(shù)學形式。的數(shù)學形式。系統(tǒng)系統(tǒng)性質(zhì)性質(zhì)2.2.研究方法和研究實例研究方法和研究實例( (連線連線):):3.3.數(shù)學模型類型數(shù)學模型類型:_:_和和_。曲線圖曲線圖數(shù)學方程式數(shù)學方程式二、種群增長的二、種群增長的“J”J”型曲線和型曲線和“S”S”型曲線型曲線1.“J”1.“J”型曲線型曲線: :(1)(1)模型假設模型假設(2)(2)建立模型建立模型:N:Nt t=N=N0 0t t。_條件充裕條件充裕氣候適宜氣候適宜沒有沒有_食物和空間食物和空間敵

2、害敵害(3)(3)各參數(shù)的意義各參數(shù)的意義( (連線連線):): 2.“S”2.“S”型曲線型曲線: :(1)(1)形成原因形成原因: :自然界的自然界的_是有限的。是有限的。(2)(2)環(huán)境容納量環(huán)境容納量(K(K值值) )。含義含義: :在環(huán)境條件在環(huán)境條件_的情況下的情況下, ,一定空間中所能維持一定空間中所能維持的的_。資源和空間資源和空間不受破壞不受破壞種群最大數(shù)量種群最大數(shù)量形成原因形成原因: :應用應用: :建立自然保護區(qū)建立自然保護區(qū), ,從而提高從而提高_,_,如提高大熊貓如提高大熊貓的種群數(shù)量。的種群數(shù)量。種內(nèi)競爭種內(nèi)競爭出生率出生率增加增加死亡率死亡率出生率出生率= =死

3、亡率死亡率環(huán)境容納量環(huán)境容納量三、種群數(shù)量的波動和下降三、種群數(shù)量的波動和下降1.1.影響因素影響因素2.2.數(shù)量變化數(shù)量變化: :大多數(shù)種群的數(shù)量總是在大多數(shù)種群的數(shù)量總是在_中中; ;在不利的條件在不利的條件下下, ,種群數(shù)量還會急劇種群數(shù)量還會急劇_甚至甚至_。波動波動下降下降消亡消亡氣候氣候天敵天敵人類活動人類活動【思考辨析【思考辨析】 1.1.判斷正誤判斷正誤: :(1)(1)數(shù)學模型中數(shù)學方程式比曲線圖更精確數(shù)學模型中數(shù)學方程式比曲線圖更精確, ,更直觀。更直觀。( )( )【分析【分析】數(shù)學方程式相比曲線圖更為精確數(shù)學方程式相比曲線圖更為精確, ,而曲線圖更為直觀。而曲線圖更為直

4、觀。(2)“J”(2)“J”型曲線是發(fā)生在自然界中最為普遍的種群增長模式。型曲線是發(fā)生在自然界中最為普遍的種群增長模式。 ( )( )【分析【分析】自然條件不滿足沒有天敵、空間和食物無限等條件自然條件不滿足沒有天敵、空間和食物無限等條件, ,所以很難符合所以很難符合“J”J”型增長曲線。型增長曲線。(3)“S”(3)“S”型曲線中的型曲線中的K K值是保持不變的。值是保持不變的。( )( )【分析【分析】K K值是環(huán)境容納量值是環(huán)境容納量, ,它受環(huán)境條件變化的影響。它受環(huán)境條件變化的影響。(4)(4)種群數(shù)量的變化包括種群數(shù)量的波動和下降等。種群數(shù)量的變化包括種群數(shù)量的波動和下降等。( )(

5、 )2.2.問題思考問題思考: :(1)(1)當一個種群遷入一個新的環(huán)境時當一個種群遷入一個新的環(huán)境時, ,種群數(shù)量如何變化種群數(shù)量如何變化? ?提示提示: :若不適應環(huán)境若不適應環(huán)境, ,則可能會滅亡則可能會滅亡; ;若適應新環(huán)境若適應新環(huán)境, ,在開始一段在開始一段時間類似于時間類似于“J”J”型增長型增長, ,但最終呈但最終呈“S”S”型增長。型增長。(2)(2)種群呈種群呈“S”S”型增長時型增長時, ,在曲線的哪個位置上種群的種內(nèi)競在曲線的哪個位置上種群的種內(nèi)競爭最為激烈爭最為激烈? ?提示提示: :到達到達K K值時種內(nèi)競爭最為激烈。值時種內(nèi)競爭最為激烈。一、種群數(shù)量增長的兩種曲線

6、的分析一、種群數(shù)量增長的兩種曲線的分析1.1.比較比較“J”J”型曲線和型曲線和“S”S”型曲線型曲線: :項目項目“J”J”型曲線型曲線“S”S”型曲線型曲線曲線曲線模型模型項目項目“J”J”型曲線型曲線“S”S”型曲線型曲線形成形成條件條件實驗室條件下實驗室條件下當一個種群剛遷入到當一個種群剛遷入到一個適宜的環(huán)境中一個適宜的環(huán)境中資源是有限的資源是有限的, ,環(huán)境對種群環(huán)境對種群的增長起到了阻滯作用的增長起到了阻滯作用有無有無K K值值無無K K值值, ,持續(xù)增加持續(xù)增加有有K K值值, ,可在可在K K值附近上下波值附近上下波動動2.“S”2.“S”型曲線的應用型曲線的應用: :(1)K

7、(1)K值的應用值的應用: :應用應用措施措施目的目的野生資源保護野生資源保護保護野生生物生存環(huán)境保護野生生物生存環(huán)境, ,減小環(huán)減小環(huán)境阻力境阻力增大增大K K值值有害生物防治有害生物防治增大環(huán)境阻力增大環(huán)境阻力降低降低K K值值(2)K/2(2)K/2的應用。的應用。資源開發(fā)與利用資源開發(fā)與利用: :種群數(shù)量達到種群數(shù)量達到K/2K/2時時, ,種群增長速率最大種群增長速率最大, ,再再生能力最強生能力最強; ;對養(yǎng)殖的生物進行捕撈對養(yǎng)殖的生物進行捕撈( (捕獲捕獲) )時時, ,捕撈后的種群數(shù)捕撈后的種群數(shù)量要維持在量要維持在K/2K/2處處, ,以保證持續(xù)獲取高產(chǎn)量。以保證持續(xù)獲取高產(chǎn)

8、量。有害生物防治有害生物防治: :務必及時控制種群數(shù)量務必及時控制種群數(shù)量, ,嚴防達到嚴防達到K/2K/2處處, ,甚至甚至在種群數(shù)量開始增長以前就應采取相應措施。在種群數(shù)量開始增長以前就應采取相應措施。【警示鐘【警示鐘】增長率增長率增長速率增長速率(1)(1)增長率增長率: :單位時間內(nèi)種群數(shù)量的變化率單位時間內(nèi)種群數(shù)量的變化率, ,增長率增長率=(=(現(xiàn)有個體現(xiàn)有個體數(shù)數(shù)- -原有個體數(shù)原有個體數(shù))/)/原有個體數(shù)原有個體數(shù)= =出生率出生率- -死亡率。死亡率。甲為甲為“J”J”型曲線增長率型曲線增長率, ,乙為乙為“S”S”型曲線增長率。型曲線增長率。(2)(2)增長速率增長速率:

9、:單位時間內(nèi)種群的增長量單位時間內(nèi)種群的增長量, ,增長速率增長速率=(=(現(xiàn)有個體現(xiàn)有個體數(shù)數(shù)- -原有個體數(shù)原有個體數(shù))/)/增長時間增長時間=(=(出生數(shù)出生數(shù)- -死亡數(shù)死亡數(shù))/)/單位時間。下圖單位時間。下圖為為“J”J”、“S”S”型曲線的增長速率。型曲線的增長速率。 【學而后思【學而后思】(1)“J”(1)“J”型曲線和型曲線和“S”S”型曲線之間的陰影部分表示種群數(shù)量型曲線之間的陰影部分表示種群數(shù)量的差異的差異, ,它是由于什么原因造成的它是由于什么原因造成的? ?提示提示: :“J”“J”型曲線是在無環(huán)境阻力的情況下形成的型曲線是在無環(huán)境阻力的情況下形成的,“S”,“S”型

10、曲型曲線是在有環(huán)境阻力的情況下形成的線是在有環(huán)境阻力的情況下形成的, ,陰影部分可以表示由于自陰影部分可以表示由于自然選擇被淘汰的部分。然選擇被淘汰的部分。(2)(2)當種群數(shù)量達到當種群數(shù)量達到K K值時值時, ,種群的增長率為多少種群的增長率為多少? ?此時出生率和此時出生率和死亡率存在怎樣的大小關(guān)系死亡率存在怎樣的大小關(guān)系? ?提示提示: :當種群數(shù)量達到當種群數(shù)量達到K K值時值時, ,種群的數(shù)量不再變化種群的數(shù)量不再變化, ,所以增長率所以增長率為為0 0。此時出生率和死亡率是相等的。此時出生率和死亡率是相等的?！镜淅柧殹镜淅柧? 1】(2013(2013菏澤高二檢測菏澤高二檢測

11、) )下面三種曲線是同一生下面三種曲線是同一生物在同樣條件下的培養(yǎng)結(jié)果。以下分析錯誤的是物在同樣條件下的培養(yǎng)結(jié)果。以下分析錯誤的是( () )A.A.圖圖1 1、2 2、3 3都可以表示該種群在有限環(huán)境條件下的增長規(guī)律都可以表示該種群在有限環(huán)境條件下的增長規(guī)律B.B.圖圖1 1中中a a點和圖點和圖3 3中中e e點的增長速率與圖點的增長速率與圖2 2中的中的c c點對應點對應C.C.圖圖1 1中中b b點和圖點和圖3 3中中f f點的增長速率與圖點的增長速率與圖2 2中的中的d d點對應點對應D.D.圖圖1 1、2 2、3 3中的中的b b、c c、f f點都可以表示種群數(shù)量達到了環(huán)境容點都

12、可以表示種群數(shù)量達到了環(huán)境容納量納量【解題關(guān)鍵【解題關(guān)鍵】解答本題的關(guān)鍵是解答本題的關(guān)鍵是: :(1)(1)要對三個曲線圖中縱橫坐標的含義分別進行分析。要對三個曲線圖中縱橫坐標的含義分別進行分析。(2)(2)明確三圖中各個點之間的對應關(guān)系明確三圖中各個點之間的對應關(guān)系, ,進行對比。進行對比?！窘馕觥窘馕觥窟x選D D。通過分析曲線可知。通過分析曲線可知, ,三個曲線圖中的種群個體數(shù)三個曲線圖中的種群個體數(shù)量最終都達到了一個最大值量最終都達到了一個最大值, ,所以它們都屬于所以它們都屬于“S”S”型增長型增長, ,環(huán)環(huán)境條件是有限的境條件是有限的,A,A正確正確; ;圖圖1 1中中, ,曲線斜率

13、最大的點曲線斜率最大的點(a(a點點) )增長速增長速率最大率最大, ,圖圖3 3中出生率和死亡率差值最大的點中出生率和死亡率差值最大的點(e(e點點) )增長速率最增長速率最大大, ,這兩個點對應圖這兩個點對應圖2 2中的中的c c點點,B,B正確正確; ;圖圖1 1中的中的b b點增長速率為點增長速率為0,0,圖圖3 3中的中的f f點出生率點出生率= =死亡率死亡率, ,增長速率也為增長速率也為0,0,這兩個點均對應圖這兩個點均對應圖2 2中的中的d d點點,C,C正確正確; ;圖圖1 1、2 2、3 3中表示種群達到了環(huán)境容納量的點中表示種群達到了環(huán)境容納量的點分別是分別是b b、d

14、d、f f點點,D,D錯誤。錯誤?！净犹骄俊净犹骄俊?1)(1)通過圖通過圖2 2中和圖中和圖3 3中的分析可以看出中的分析可以看出, ,出生率和死亡率和種群出生率和死亡率和種群增長速率的關(guān)系增長速率的關(guān)系? ?提示提示: :種群增長速率種群增長速率=(=(出生率出生率- -死亡率死亡率)/)/增長時間。增長時間。(2)(2)圖圖1 1中中b b點的大小是不變的嗎點的大小是不變的嗎? ?會受哪些因素影響會受哪些因素影響? ?提示提示: :可能發(fā)生變化。可能發(fā)生變化。b b點是環(huán)境容納量點是環(huán)境容納量, ,會隨環(huán)境條件的改變會隨環(huán)境條件的改變而變化。而變化。【變式訓練【變式訓練】如圖為某地東

15、亞飛蝗種群變化示意圖如圖為某地東亞飛蝗種群變化示意圖, ,下列敘述下列敘述錯誤的是錯誤的是( () )A.A.為有效防治蝗災為有效防治蝗災, ,應在應在a a點之前及時控制種群密度點之前及時控制種群密度B.aB.ab b段段, ,該種群的增長率與種群密度之間呈正相關(guān)該種群的增長率與種群密度之間呈正相關(guān)C.C.利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c c點出現(xiàn)點出現(xiàn)D.D.控制種群數(shù)量在控制種群數(shù)量在d de e水平水平, ,有利于維持該地生態(tài)平衡有利于維持該地生態(tài)平衡【解析【解析】選選B B。從東亞飛蝗的種群數(shù)量變化趨勢看。從東亞飛蝗的種群數(shù)量變化趨勢看,

16、O,O點到點到b b點所點所對應的時間段對應的時間段, ,種群的增長大致呈種群的增長大致呈“S”S”型型,a,a點的數(shù)量大約為環(huán)點的數(shù)量大約為環(huán)境容納量的一半境容納量的一半, ,此時蝗蟲種群有最快的增長速率此時蝗蟲種群有最快的增長速率, ,故防治時間故防治時間應在應在a a點之前點之前, ,選項選項A A正確正確;“S”;“S”型增長的種群增長率一直是下型增長的種群增長率一直是下降的降的, ,故與逐漸上升以至穩(wěn)定的種群密度變化不呈正相關(guān)關(guān)系故與逐漸上升以至穩(wěn)定的種群密度變化不呈正相關(guān)關(guān)系, ,選項選項B B錯誤錯誤; ;利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例后利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例后, ,

17、蝗蟲種群蝗蟲種群內(nèi)的雌雄比例失調(diào)內(nèi)的雌雄比例失調(diào), ,導致種群內(nèi)出生率下降導致種群內(nèi)出生率下降, ,可防止種群增長至可防止種群增長至c c點點, ,選項選項C C正確正確; ;把東亞飛蝗的種群數(shù)量控制在較低水平把東亞飛蝗的種群數(shù)量控制在較低水平, ,能使能使被啃食的植物等生產(chǎn)者較少被啃食的植物等生產(chǎn)者較少, ,使生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物種組成和數(shù)目使生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物種組成和數(shù)目受影響較小受影響較小, ,有利于維持該地生態(tài)系統(tǒng)的平衡有利于維持該地生態(tài)系統(tǒng)的平衡, ,選項選項D D正確。正確。二、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化二、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1.1.實驗原理實驗原理: :(1)(1)用液

18、體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌, ,種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、間、pHpH、溫度等因素的影響。、溫度等因素的影響。(2)(2)在理想的無限環(huán)境中在理想的無限環(huán)境中, ,酵母菌種群的增長呈酵母菌種群的增長呈“J”J”型曲線型曲線; ;在在有限的環(huán)境下有限的環(huán)境下, ,酵母菌種群的增長呈酵母菌種群的增長呈“S”S”型曲線。型曲線。2.2.實驗流程實驗流程: :3.3.操作中的要求操作中的要求: :(1)(1)首先在從試管中吸取培養(yǎng)液前首先在從試管中吸取培養(yǎng)液前, ,需將試管輕輕振蕩幾次需將試管輕輕振蕩幾次, ,目目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布的是使培養(yǎng)

19、液中的酵母菌均勻分布, ,減小誤差。減小誤差。(2)(2)每天取樣的時間要盡量保持相同每天取樣的時間要盡量保持相同, ,并做到隨機取樣。并做到隨機取樣。(3)(3)若取出的液體中酵母菌密度過大若取出的液體中酵母菌密度過大, ,可以增加稀釋倍數(shù)。可以增加稀釋倍數(shù)。(4)(4)計數(shù)時先將蓋玻片放在計數(shù)室上計數(shù)時先將蓋玻片放在計數(shù)室上, ,將培養(yǎng)液滴于蓋玻片邊緣將培養(yǎng)液滴于蓋玻片邊緣, ,讓培養(yǎng)液自行滲入。讓培養(yǎng)液自行滲入。(5)(5)用顯微鏡計數(shù)時用顯微鏡計數(shù)時, ,對于壓在小方格界線上的酵母菌對于壓在小方格界線上的酵母菌, ,應只計應只計數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌( (

20、類似于類似于“樣方法樣方法”) )。4.4.計數(shù)及計算方法計數(shù)及計算方法: :(1)(1)儀器儀器: :血細胞計數(shù)板血細胞計數(shù)板( (如圖如圖) )。如圖如圖: :一個大方格的容積為一個大方格的容積為0.1 mm0.1 mm3 3, ,每個大方格又分為每個大方格又分為1616個中個中方格方格, ,共有共有25251616個小方格個小方格( (如圖如圖b)b)。(2)(2)用計數(shù)公式計算用計數(shù)公式計算1 mL1 mL菌液中的總菌數(shù)菌液中的總菌數(shù), ,設設4 4個中方格中的總個中方格中的總菌數(shù)為菌數(shù)為A,A,稀釋倍數(shù)為稀釋倍數(shù)為B,B,由于由于1 mL1 mL=1 000 mm=1 000 mm3

21、 3, ,所以所以1 mL1 mL菌液的菌液的總菌數(shù)總菌數(shù)=A/4=A/4161610 00010 000B=40000AB=40000AB B。【警示鐘【警示鐘】探究酵母菌種群數(shù)量變化實驗中的兩個注意探究酵母菌種群數(shù)量變化實驗中的兩個注意(1)(1)本實驗中是有對照組的本實驗中是有對照組的, ,除了設置養(yǎng)料或溫度等條件不同形除了設置養(yǎng)料或溫度等條件不同形成對照外成對照外, ,接種的酵母菌要相同。接種的酵母菌要相同。(2)(2)計數(shù)時要注意蓋玻片和培養(yǎng)液的放置先后順序計數(shù)時要注意蓋玻片和培養(yǎng)液的放置先后順序, ,蓋玻片在前蓋玻片在前培養(yǎng)液在后培養(yǎng)液在后, ,而不是培養(yǎng)液在前。而不是培養(yǎng)液在前。

22、【學而后思【學而后思】(1)(1)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗過程中探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗過程中, ,其環(huán)境是其環(huán)境是有氧環(huán)境還是無氧環(huán)境有氧環(huán)境還是無氧環(huán)境, ,為什么為什么? ?提示提示: :有氧環(huán)境。酵母菌在有氧的環(huán)境中才能大量繁殖有氧環(huán)境。酵母菌在有氧的環(huán)境中才能大量繁殖; ;而在無而在無氧的環(huán)境中數(shù)量變化不明顯。氧的環(huán)境中數(shù)量變化不明顯。(2)(2)培養(yǎng)液的量是有限的培養(yǎng)液的量是有限的, ,其中酵母菌種群數(shù)量的變化曲線其中酵母菌種群數(shù)量的變化曲線, ,是是不是標準的不是標準的“S”S”型曲線型曲線? ?若不是若不是, ,應該是怎樣的應該是怎樣的? ?提示提示:

23、:不是。因為培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)等是有限的不是。因為培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)等是有限的, ,是不能循環(huán)是不能循環(huán)的。當消耗殆盡時種群數(shù)量變?yōu)榱恪Ｇ€如下圖所示的。當消耗殆盡時種群數(shù)量變?yōu)榱恪Ｇ€如下圖所示: :【典例訓練【典例訓練2 2】酵母菌生長的最適宜溫度在酵母菌生長的最適宜溫度在20203030之間之間, ,能能在在pHpH為為3 37.57.5的范圍內(nèi)生長的范圍內(nèi)生長, ,在氧氣充足的環(huán)境中主要以出芽在氧氣充足的環(huán)境中主要以出芽生殖的方式快速增殖。大約每生殖的方式快速增殖。大約每1.51.52 2小時增殖一代。某研究性小時增殖一代。某研究性學習小組據(jù)此探究酵母菌種群在不同的培養(yǎng)液濃度和溫度條件

24、學習小組據(jù)此探究酵母菌種群在不同的培養(yǎng)液濃度和溫度條件下種群密度的動態(tài)變化下種群密度的動態(tài)變化, ,進行了如下實驗進行了如下實驗, ,實驗操作步驟如下實驗操作步驟如下: :第一步第一步: :配制無菌馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液和活化酵母菌液。配制無菌馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液和活化酵母菌液。第二步第二步: :利用相同多套裝置利用相同多套裝置, ,按下表步驟操作。按下表步驟操作。裝置編號裝置編號A AB BC CD D裝置容裝置容器內(nèi)的器內(nèi)的溶液溶液無菌馬鈴薯葡無菌馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液萄糖培養(yǎng)液/mL/mL101010105 55 5無菌水無菌水/mL/mL- - -5 55 5活化酵母菌液活化酵母菌液/mL/mL

25、0.10.10.10.10.10.10.10.1溫度溫度()()5 525255 52525第三步第三步: :用血細胞計數(shù)板計數(shù)裝置中起始酵母菌數(shù)目用血細胞計數(shù)板計數(shù)裝置中起始酵母菌數(shù)目, ,做好記錄。做好記錄。第四步第四步: :將各裝置放在其他條件相同且適宜的條件下培養(yǎng)。將各裝置放在其他條件相同且適宜的條件下培養(yǎng)。第五步第五步: :連續(xù)連續(xù)7 7天天, ,每天隨機取樣計數(shù)每天隨機取樣計數(shù), ,做好記錄。做好記錄。回答下列問題回答下列問題: :(1)(1)改正實驗操作步驟中的一處錯誤改正實驗操作步驟中的一處錯誤: : 。(2)(2)某同學第某同學第5 5天在使用血細胞計數(shù)板計數(shù)時做法如下天在使

26、用血細胞計數(shù)板計數(shù)時做法如下: :振蕩搖勻試管振蕩搖勻試管, ,取取1 mL1 mL培養(yǎng)液并適當稀釋培養(yǎng)液并適當稀釋( (稀釋樣液的無菌水稀釋樣液的無菌水中加入了幾滴臺盼藍染液中加入了幾滴臺盼藍染液) )。先將先將放在計數(shù)室上放在計數(shù)室上, ,用吸管吸取稀釋后的培養(yǎng)液。用吸管吸取稀釋后的培養(yǎng)液。滴于其邊緣滴于其邊緣, ,讓培養(yǎng)液自行滲入讓培養(yǎng)液自行滲入, ,多余培養(yǎng)液多余培養(yǎng)液, ,制制作好臨時裝片。作好臨時裝片。顯微鏡下觀察計數(shù)顯微鏡下觀察計數(shù): :在觀察計數(shù)時只記在觀察計數(shù)時只記( (填填“被被”或或“不被不被”) )染成藍色的酵母菌。染成藍色的酵母菌。(3)(3)如所使用的血細胞計數(shù)板有

27、如所使用的血細胞計數(shù)板有1616個中方格個中方格, ,每每1 1個中方格中有個中方格中有2525個小方格個小方格, ,整個計數(shù)板的容積為整個計數(shù)板的容積為0.1 mm0.1 mm3 3(1 mL(1 mL=1 000 mm=1 000 mm3 3) )。請推導出請推導出1 1毫升培養(yǎng)液中酵母菌細胞個數(shù)的計算公式毫升培養(yǎng)液中酵母菌細胞個數(shù)的計算公式: :酵母菌細酵母菌細胞個數(shù)胞個數(shù)/1 mL/1 mL= =?！窘忸}關(guān)鍵【解題關(guān)鍵】引導學生關(guān)注以下兩點引導學生關(guān)注以下兩點: :(1)(1)掌握酵母菌種群數(shù)量變化實驗的步驟和注意事項掌握酵母菌種群數(shù)量變化實驗的步驟和注意事項, ,特別是計特別是計數(shù)過

28、程中的稀釋數(shù)過程中的稀釋, ,加蓋蓋玻片與添加稀釋液的順序。加蓋蓋玻片與添加稀釋液的順序。(2)(2)計數(shù)時計數(shù)小室的使用方法。計數(shù)時計數(shù)小室的使用方法?！窘馕觥窘馕觥?1)(1)實驗中要注意遵循單一變量原則和對照原則實驗中要注意遵循單一變量原則和對照原則, ,該實該實驗中要注意在每天同一時間取樣驗中要注意在每天同一時間取樣, ,否則由于時間不同而影響結(jié)否則由于時間不同而影響結(jié)果準確性。果準確性。(2)(2)計數(shù)時要先將蓋玻片放在計數(shù)室上計數(shù)時要先將蓋玻片放在計數(shù)室上, ,然后讓培養(yǎng)液自行滲入然后讓培養(yǎng)液自行滲入, ,多余的培養(yǎng)液要除去多余的培養(yǎng)液要除去, ,防止計數(shù)出現(xiàn)誤差防止計數(shù)出現(xiàn)誤差;

29、 ;不被染成藍色的酵母不被染成藍色的酵母菌是活菌。菌是活菌。(3)(3)計數(shù)時計數(shù)時, ,如果使用如果使用1616格格2525格規(guī)格的計數(shù)室格規(guī)格的計數(shù)室, ,要按對角線位要按對角線位, ,取左上、右上、左下、右下取左上、右上、左下、右下4 4個中格個中格(100(100個小格個小格) )的酵母菌數(shù)的酵母菌數(shù), ,而整個計數(shù)板由而整個計數(shù)板由400400個小格組成。計數(shù)板的計算公式個小格組成。計數(shù)板的計算公式: :酵母菌數(shù)酵母菌數(shù)/mL/mL=100=100個小格內(nèi)酵母細胞個數(shù)個小格內(nèi)酵母細胞個數(shù)/100/10040040010104 4稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù), ,即即平均每個小方格的酵母菌數(shù)平均每

30、個小方格的酵母菌數(shù)40040010104 4稀釋倍數(shù)。稀釋倍數(shù)。答案答案: :(1)(1)第五步中應每天同一時間第五步中應每天同一時間( (定時定時) )取樣取樣(2)(2)蓋玻片用濾紙蓋玻片用濾紙( (吸水紙吸水紙) )吸去吸去不被不被(3)(3)平均每個小方格的酵母菌數(shù)平均每個小方格的酵母菌數(shù)40040010104 4稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù)【變式訓練【變式訓練】某生物小組進行某生物小組進行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化的變化”實驗時實驗時, ,同樣實驗條件下分別在同樣實驗條件下分別在4 4支試管中進行培養(yǎng)支試管中進行培養(yǎng)( (見下表見下表),),均獲得了均獲得了“S

31、”S”型增長曲線。根據(jù)實驗結(jié)果判斷型增長曲線。根據(jù)實驗結(jié)果判斷, ,下下列說法錯誤的是列說法錯誤的是( () )試管號試管號培養(yǎng)液體積培養(yǎng)液體積(mL(mL) )10105 510105 5起始酵母菌數(shù)起始酵母菌數(shù)( (10103 3個個) )10105 55 51010A.4A.4支試管內(nèi)的種群初始階段都經(jīng)歷了支試管內(nèi)的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”J”型增長型增長B.4B.4支試管內(nèi)的種群同時達到支試管內(nèi)的種群同時達到K K值值C.C.試管試管內(nèi)種群的內(nèi)種群的K K值與試管值與試管不同不同D.D.試管試管內(nèi)的種群數(shù)量先于試管內(nèi)的種群數(shù)量先于試管開始下降開始下降【解析【解析】選選B B。由于起始

32、培養(yǎng)時。由于起始培養(yǎng)時, ,培養(yǎng)液過量培養(yǎng)液過量, ,所以種群都會有所以種群都會有一段一段“J”J”型增長型增長; ;由于各培養(yǎng)液的體積不同或起始酵母菌的個由于各培養(yǎng)液的體積不同或起始酵母菌的個體數(shù)不同體數(shù)不同, ,所以達到不同的所以達到不同的K K值時值時, ,所用時間也不同所用時間也不同; ;試管試管內(nèi)起內(nèi)起始酵母菌個體數(shù)多始酵母菌個體數(shù)多, ,所以酵母菌培養(yǎng)較試管所以酵母菌培養(yǎng)較試管快快, ,從而種群中營從而種群中營養(yǎng)物質(zhì)減少得快養(yǎng)物質(zhì)減少得快, ,種群數(shù)量下降得早。種群數(shù)量下降得早。影響種群數(shù)量變化的因素影響種群數(shù)量變化的因素凡是影響出生率和死亡率、遷入率和遷出率的因素都會影響種凡是影

33、響出生率和死亡率、遷入率和遷出率的因素都會影響種群數(shù)量的變化。群數(shù)量的變化。1.1.種群的年齡組成和性別比例種群的年齡組成和性別比例: :年齡組成和性別比例通過出生年齡組成和性別比例通過出生率或死亡率間接影響種群數(shù)量。率或死亡率間接影響種群數(shù)量。2.2.生物因素生物因素: :(1)(1)種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)關(guān)系: :種群通過種內(nèi)斗爭調(diào)節(jié)種群密度。種群密度增大種群通過種內(nèi)斗爭調(diào)節(jié)種群密度。種群密度增大時時, ,種內(nèi)斗爭加劇種內(nèi)斗爭加劇, ,死亡率和遷出率增加死亡率和遷出率增加, ,種群數(shù)量減少種群數(shù)量減少; ;反之反之, ,種群數(shù)量增加。種群數(shù)量增加。(2)(2)種間關(guān)系種間關(guān)系: :種群的數(shù)量變動還受

34、一系列種間關(guān)系的影響種群的數(shù)量變動還受一系列種間關(guān)系的影響, ,如如天敵數(shù)量的增加使種群數(shù)量減少天敵數(shù)量的增加使種群數(shù)量減少, ,作為食物來源的捕食對象數(shù)作為食物來源的捕食對象數(shù)量減少量減少, ,也會使種群數(shù)量減少。也會使種群數(shù)量減少。3.3.非生物因素非生物因素: :陽光、溫度、風、雨、雪等氣候因素通過影響陽光、溫度、風、雨、雪等氣候因素通過影響種群的出生率、死亡率而間接影響種群的數(shù)量。如溫度適宜、種群的出生率、死亡率而間接影響種群的數(shù)量。如溫度適宜、陽光充足、雨水豐沛則草木繁茂陽光充足、雨水豐沛則草木繁茂, ,草食動物食物充足草食動物食物充足, ,種群數(shù)量種群數(shù)量就會增加就會增加; ;反之

35、反之, ,種群數(shù)量就會減少。種群數(shù)量就會減少。4.4.人為因素人為因素: :人類活動對自然界中種群數(shù)量的影響越來越大。人類活動對自然界中種群數(shù)量的影響越來越大。一方面一方面, ,隨著種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展隨著種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展, ,受人工控制的種群數(shù)量在受人工控制的種群數(shù)量在不斷增加不斷增加; ;另一方面另一方面, ,砍伐森林、圍湖造田、過度放牧、獵捕動砍伐森林、圍湖造田、過度放牧、獵捕動物及環(huán)境污染等人為因素物及環(huán)境污染等人為因素, ,使許多野生動植物種群數(shù)量銳減使許多野生動植物種群數(shù)量銳減, ,甚甚至滅絕。至滅絕。 種群密度的調(diào)查與應用類題目種群密度的調(diào)查與應用類題目【案例【案例】(201

36、3(2013山東高考山東高考) )稻田中除了水稻外稻田中除了水稻外, ,還有雜草、田還有雜草、田螺等生物。螺等生物。(1)(1)調(diào)查稻田中田螺種群密度時可以采用樣方法調(diào)查稻田中田螺種群密度時可以采用樣方法, ,選取樣方的關(guān)選取樣方的關(guān)鍵是鍵是。根據(jù)下面的取樣調(diào)查表可估算出稻田中田螺的。根據(jù)下面的取樣調(diào)查表可估算出稻田中田螺的種群密度為種群密度為只只/m/m2 2。樣方編號樣方編號1 12 23 34 45 56 6樣方面積樣方面積(m(m2 2) )1 11 11 11 11 11 1田螺數(shù)量田螺數(shù)量( (只只) )151518181515191915151414(2)(2)稻田中經(jīng)控制后的有

37、害生物密度與所需的防治成本有關(guān)稻田中經(jīng)控制后的有害生物密度與所需的防治成本有關(guān), ,并并影響作物的價值。影響作物的價值。圖中曲線圖中曲線( (填填“”或或“”)”)表示將有害生物控制在表示將有害生物控制在不同密度時的防治成本。若將有害生物密度分別控制在圖中不同密度時的防治成本。若將有害生物密度分別控制在圖中A A、B B、C C三點三點, ,則控制在則控制在點時收益最大。點時收益最大。(3)(3)如在適當時間將鴨引入稻田如在適當時間將鴨引入稻田, ,鴨能以稻田中的雜草、田螺等鴨能以稻田中的雜草、田螺等有害生物為食有害生物為食, ,從而可以減少從而可以減少使用使用, ,減輕環(huán)境污染。稻減輕環(huán)境污

38、染。稻田生態(tài)系統(tǒng)中的田生態(tài)系統(tǒng)中的能將鴨的糞便分解成能將鴨的糞便分解成以促進以促進水稻的生長。水稻的生長?！緦忣}】抓準信息【審題】抓準信息快速推斷快速推斷關(guān)鍵信息關(guān)鍵信息推斷結(jié)論推斷結(jié)論信信息息1 1設問設問(1)(1)中中,“,“選取選取”樣樣方的關(guān)鍵方的關(guān)鍵, ,根據(jù)根據(jù)“調(diào)查表調(diào)查表估算估算”種群密度種群密度隨機取樣是采用樣方法調(diào)查隨機取樣是采用樣方法調(diào)查種群密度的關(guān)鍵種群密度的關(guān)鍵; ;種群密度種群密度=(15+18+15+19+15+14)/6=16=(15+18+15+19+15+14)/6=16只只/m/m2 2信信息息2 2縱軸表示成本或價值縱軸表示成本或價值, ,橫橫坐標表示

39、經(jīng)控制后的有坐標表示經(jīng)控制后的有害生物密度害生物密度, ,曲線曲線與曲與曲線線的起止點不同的起止點不同, ,求求“收益最大收益最大”點點曲線曲線表示水稻價值表示水稻價值, ,曲線曲線表示害蟲防治成本表示害蟲防治成本, ,從圖中看從圖中看出出, ,兩曲線間線段長度表示收兩曲線間線段長度表示收益大小益大小,A,A點收益為點收益為0,B0,B點收益點收益大于大于C C點點關(guān)鍵信息關(guān)鍵信息推斷結(jié)論推斷結(jié)論信信息息3 3設問設問(3)(3)中中, ,鴨能以鴨能以“有有害生物害生物”為食為食, ,減輕減輕“環(huán)環(huán)境污染境污染”、“分解分解”糞糞便便鴨以有害生物為食鴨以有害生物為食, ,減少農(nóng)藥減少農(nóng)藥使用量

40、使用量, ,減輕環(huán)境污染。分解減輕環(huán)境污染。分解者分解鴨的糞便者分解鴨的糞便, ,形成含氮、形成含氮、磷、鉀的無機鹽磷、鉀的無機鹽, ,增加土壤肥增加土壤肥力力, ,促進水稻生長促進水稻生長【答題】規(guī)范答案【答題】規(guī)范答案警示失誤警示失誤(1)(1)隨機取樣隨機取樣1616(2)(2)B B(3)(3)農(nóng)藥分解者無機物農(nóng)藥分解者無機物得分要點得分要點: :第二空答第二空答“細菌、真菌等細菌、真菌等”或或“土壤微生物土壤微生物”亦可。亦可。第三空答第三空答“含氮、磷、鉀的無機鹽含氮、磷、鉀的無機鹽”亦可。亦可。1.(1.(基礎理論辨析題基礎理論辨析題) )下列相關(guān)說法中屬于下列相關(guān)說法中屬于“S

41、”S”型曲線的型曲線的是是( (););屬于屬于“J”J”型曲線的是型曲線的是( () )A.A.是在食物和空間充裕等理想的條件下形成的是在食物和空間充裕等理想的條件下形成的B.B.種群增長的數(shù)學模型為種群增長的數(shù)學模型為N Nt t=N=N0 0t tC.C.在資源和空間有限的自然條件下形成的在資源和空間有限的自然條件下形成的D.D.有有K K值值, ,其大小隨環(huán)境條件而改變其大小隨環(huán)境條件而改變E.E.種群的增長率是不變的種群的增長率是不變的【解析【解析】選選C C、D;AD;A、B B、E E?！癝”S”型曲線是在有限的自然條件型曲線是在有限的自然條件下形成下形成, ,環(huán)境容納量是有限的

42、環(huán)境容納量是有限的, ,稱為稱為K K值值;“J”;“J”型曲線是在理想型曲線是在理想條件下形成的條件下形成的, ,可以用可以用N Nt t=N=N0 0t t的數(shù)學模型來表示的數(shù)學模型來表示, ,其種群的增其種群的增長率為長率為-1,-1,是個常數(shù)。是個常數(shù)。2.(20132.(2013汕頭高二檢測汕頭高二檢測) )建立數(shù)學模型研究方法中包括以下步建立數(shù)學模型研究方法中包括以下步驟驟: :提出合理假設提出合理假設; ;通過進一步實驗或觀察等通過進一步實驗或觀察等, ,對模型進行對模型進行檢驗或修正檢驗或修正; ;用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質(zhì)進行表達用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質(zhì)進行表達; ;觀

43、觀察研究對象察研究對象, ,提出問題。研究步驟的正確順序為提出問題。研究步驟的正確順序為( () )A.A. B. B.C.C. D. D.【解析【解析】選選C C。研究問題首先是根據(jù)現(xiàn)象提出問題。研究問題首先是根據(jù)現(xiàn)象提出問題, ,然后通過分然后通過分析等得出一個合理的假設用數(shù)學的方式來表示事物性質(zhì)析等得出一個合理的假設用數(shù)學的方式來表示事物性質(zhì), ,假設假設是否正確要進行驗證。是否正確要進行驗證。3.(20133.(2013南昌高二檢測南昌高二檢測) )經(jīng)調(diào)查經(jīng)調(diào)查, ,第一年某種昆蟲種群數(shù)量為第一年某種昆蟲種群數(shù)量為N N0 0, ,如果在理想的條件下如果在理想的條件下, ,每年的增長率

44、每年的增長率0.20.2保持不變保持不變, ,則第三年則第三年該種群數(shù)量為該種群數(shù)量為( () )A.1.2NA.1.2N0 0B.1.44NB.1.44N0 0C.2.2NC.2.2N0 0D.3.6ND.3.6N0 0【解析【解析】選選B B。由于是在理想條件下。由于是在理想條件下, ,種群數(shù)量的增長模型為種群數(shù)量的增長模型為N Nt t=N=N0 0t t, ,由于由于=1+0.2=1.2,t=2,=1+0.2=1.2,t=2,所以第三年的種群數(shù)量為所以第三年的種群數(shù)量為1.44N1.44N0 0。4.(20134.(2013銀川高二檢測銀川高二檢測) )人們通過減少食物來源、飼養(yǎng)家貓、

45、人們通過減少食物來源、飼養(yǎng)家貓、地面硬化等手段對家鼠進行控制地面硬化等手段對家鼠進行控制, ,這些手段能夠控制鼠害的原這些手段能夠控制鼠害的原理是理是( () )A.A.通過減少生物生存空間和食物來源、增加天敵可以降低其環(huán)通過減少生物生存空間和食物來源、增加天敵可以降低其環(huán)境容納量境容納量B.B.環(huán)境中鼠的容納量完全是由食物來源量所決定的環(huán)境中鼠的容納量完全是由食物來源量所決定的C.C.老鼠種群內(nèi)部存在老鼠種群內(nèi)部存在“計劃生育計劃生育”現(xiàn)象現(xiàn)象, ,自動控制種群數(shù)量自動控制種群數(shù)量D.D.一定空間的環(huán)境容納量是固定不變的一定空間的環(huán)境容納量是固定不變的【解析【解析】選選A A。人們采取的減少

46、食物來源、增加家鼠的天敵、。人們采取的減少食物來源、增加家鼠的天敵、硬化地面等手段都是通過減小環(huán)境容納量來控制家鼠的數(shù)量。硬化地面等手段都是通過減小環(huán)境容納量來控制家鼠的數(shù)量。5.(20135.(2013荊門高二檢測荊門高二檢測) )下圖為自然環(huán)境中典型的生物種群數(shù)下圖為自然環(huán)境中典型的生物種群數(shù)量變化曲線。下列有關(guān)敘述中正確的是量變化曲線。下列有關(guān)敘述中正確的是( () )A.abA.ab段的曲線發(fā)生變化的原因是食物充足段的曲線發(fā)生變化的原因是食物充足B.cdB.cd段的曲線發(fā)生波動的原因是出生率的變化段的曲線發(fā)生波動的原因是出生率的變化C.C.防治蟲害的合理手段是控制害蟲數(shù)量防治蟲害的合理

47、手段是控制害蟲數(shù)量, ,使之不超過使之不超過a a點點D.D.在草場中在草場中, ,應該使牲畜數(shù)量保持在應該使牲畜數(shù)量保持在c c點點, ,以最大限度地利用草以最大限度地利用草場資源場資源【解析【解析】選選C C。種群數(shù)量快速增長的原因是食物充足。種群數(shù)量快速增長的原因是食物充足, ,空間和氣空間和氣候條件等適宜候條件等適宜;cd;cd段的曲線發(fā)生波動的原因是出生率和死亡率段的曲線發(fā)生波動的原因是出生率和死亡率共同變化的結(jié)果共同變化的結(jié)果; ;防治蟲害的合理手段是控制害蟲數(shù)量防治蟲害的合理手段是控制害蟲數(shù)量, ,使之不使之不超過超過a,a,因為超過因為超過a a點后就快速增長點后就快速增長;

48、;在草場中在草場中, ,牲畜數(shù)量保持在牲畜數(shù)量保持在c c點點, ,超過了環(huán)境容納量超過了環(huán)境容納量, ,會破壞草場資源。會破壞草場資源。6.(20136.(2013南通高二檢測南通高二檢測) )有關(guān)有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化的變化”的實驗的實驗, ,正確的敘述是正確的敘述是( () )A.A.改變培養(yǎng)液濃度不會影響改變培養(yǎng)液濃度不會影響K K值大小值大小B.B.取樣計數(shù)前要靜置一段時間后再取樣取樣計數(shù)前要靜置一段時間后再取樣C.C.用血細胞計數(shù)板計數(shù)所有酵母菌的數(shù)目用血細胞計數(shù)板計數(shù)所有酵母菌的數(shù)目D.D.營養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素營養(yǎng)

49、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】選選D D。改變培養(yǎng)液濃度即改變了環(huán)境容納量。改變培養(yǎng)液濃度即改變了環(huán)境容納量,K,K值會改值會改變變; ;取樣計數(shù)前要將培養(yǎng)液搖勻取樣計數(shù)前要將培養(yǎng)液搖勻; ;血細胞計數(shù)板計數(shù)時采用取樣血細胞計數(shù)板計數(shù)時采用取樣計數(shù)法計數(shù)法, ,而不是計數(shù)所有的酵母菌個體數(shù)目而不是計數(shù)所有的酵母菌個體數(shù)目; ;營養(yǎng)條件和環(huán)境溫營養(yǎng)條件和環(huán)境溫度等都會影響酵母菌種群數(shù)量的變化。度等都會影響酵母菌種群數(shù)量的變化。7.7.下列關(guān)于種群數(shù)量的敘述中下列關(guān)于種群數(shù)量的敘述中, ,錯誤的是錯誤的是( () )A.A.種群數(shù)量的變化包括增長、波動、穩(wěn)定和下降種群數(shù)量的

50、變化包括增長、波動、穩(wěn)定和下降B.B.種群數(shù)量的變化主要取決于遷入率、遷出率、出生率和死亡種群數(shù)量的變化主要取決于遷入率、遷出率、出生率和死亡率率C.C.在自然狀態(tài)下在自然狀態(tài)下, ,種群增長一般呈種群增長一般呈“J”J”型曲線型曲線D.D.在自然狀態(tài)下在自然狀態(tài)下, ,種群增長一般呈種群增長一般呈“S”S”型曲線型曲線【解析【解析】選選C C。在自然狀態(tài)下。在自然狀態(tài)下, ,環(huán)境的資源和空間是有限的環(huán)境的資源和空間是有限的, ,所所以在自然狀況下以在自然狀況下, ,種群數(shù)量呈種群數(shù)量呈“S”S”型增長。型增長。8.8.以下關(guān)于以下關(guān)于“J”J”型曲線與型曲線與“S”S”型曲線的說法中型曲線的說法中, ,錯誤的是錯誤的是 ( () )A.“J”A.“J”型曲線只適用于實驗室條件