苏教版生物必修3 第3章 第1节 第2课时 种群数量的变化Word文档格式.docx

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（4）影响种群数量变化的因素：

主要取决于出生率、死亡率和起始种群的个体数量3个因素。

3．“S”型曲线

在有限（如空间、食物、天敌等）条件制约下种群个体数量的增长方式用坐标图表示而形成的曲线。

（2）特点：

种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时不再增加。

（3）环境容纳量：

在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。

用K值表示。

4．影响种群数量变化的原因

（1）人为干扰

①在人类过度捕猎或某种群栖息地被破坏的情况下，种群数量长期下降甚至绝灭。

②生物资源过度的开发和利用也会使种群数量下降或物种绝灭。

（2）环境因素

①在自然界中，如气候、食物、天敌、疾病等因素都会使种群数量发生波动。

②在某些不利的条件下，种群会急剧衰退，甚至灭亡，这种情况最易出现在个体大、出生率低、生长慢、成熟晚的生物种群中。

探讨

：

试比较种群数量变化趋势的曲线图与数学方程式的优缺点。

提示：

曲线图可以更直观地反映出种群数量的变化趋势，但数据不能直接给出；

数学方程式更加科学、准确，但不能直观地看出种群的数量变化趋势。

当一个种群迁入一个新的环境时，种群数量如何变化？

若不适应环境，则可能会灭亡；

若适应新环境，在开始一段时间类似于“J”型增长，但最终呈“S”型增长。

种群数量达到K值后，数量能维持不变吗？

为什么？

不能。

由于环境是时刻发生变化的，故其容纳量也会发生变化，其数量会发生波动。

1．种群增长的“J”型曲线

（1）前提条件（判断依据）：

若出现以下五种情况即可判断为“J”型曲线：

①理想条件下；

②实验室条件下；

③食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等几个条件同时满足；

④外来物种入侵早期阶段；

⑤无环境阻力状况。

（2）公式：

若λ＞1，种群密度增大，为增长型种群；

λ＜1，种群密度减小，为衰退型种群；

λ＝1，数量不变，为稳定型种群。

甲

（3）“J”型曲线增长率：

“J”型曲线的增长率为一个常数（λ－1），可用图甲表示。

2．种群增长的“S”型曲线

（1）达到K值不再增加的原因：

资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，导致出生率下降，死亡率上升，最终达到平衡。

乙

（2）“S”型曲线增长速率：

“S”型曲线的增长速率可用图乙表示，由图可知，种群增长速率先增大后减小，最后变为0（即K值时），t1对应K/2值，t2对应K值。

3．种群数量两种增长方式的差异

两种增长方式的差异，主要在于环境阻力对种群数量增长的影响，按照达尔文自然选择学说，就是通过生存斗争淘汰的个体，可用图丙阴影部分表示。

丙

1．（2016·

江苏扬州高二期末）右图为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。

若不考虑迁入和迁出，下列有关叙述错误的是（　　）

【导学号：

32570162】

A．改善空间和资源条件能提高K值

B．b点时种群增长速率最大

C．c点时种群的出生率为0

D．两曲线间的差值表示生存斗争中淘汰的个体数

【解析】　K值表示该环境下容纳该种生物的最大数量，当环境条件改变时，K值会发生波动，A正确；

K/2时种群增长速率最大，B正确；

c点时出生率等于死亡率，种群增长速率为0，C错误；

“J”型曲线与“S”型曲线间差值表示环境阻力，即在生存斗争中被淘汰的个体数，D正确。

【答案】　C

2．经调查，第一年某种昆虫种群数量为N0，如果在理想的条件下，每年的增长率为0.2，保持不变，则第三年该种群数量为（　　）

A．1.2N0B．1.44N0

C．2.2N0D．3.6N0

【解析】　根据题意，在理想的条件下，种群数量持续增加，种群数量呈现“J”型增长。

第一年某种昆虫种群数量为N0，每年的增长率为0.2，保持不变，第二年的数量是第一年的1.2倍，则第三年该种群的数量Nt＝N0（1.2）2＝1.44N0。

【答案】　B

3．下面三种曲线是同一生物在同样条件下的培养结果。

以下分析错误的是（　　）

32570163】

图1　　　　　　图2　　　　　　　图3

A．图1、2、3都可以表示该种群在有限环境条件下的增长规律

B．图1中a点和图3中e点的增长速率与图2中的c点对应

C．图1中b点和图3中f点的增长速率与图2中的d点对应

D．图1、2、3中的b、c、f点都可以表示种群数量达到了环境容纳量

【解析】　通过分析曲线可知，三个曲线图中的种群个体数量最终都达到了一个最大值，所以它们都属于“S”型增长，环境条件是有限的，A正确；

图1中，曲线斜率最大的点（a点）增长速率最大，图3中出生率和死亡率差值最大的点（e点）增长速率最大，这两个点对应图2中的c点，B正确；

图1中的b点增长速率为0，图3中的f点出生率＝死亡率，增长速率也为0，这两个点均对应图2中的d点，C正确；

图1、2、3中表示种群达到了环境容纳量的点分别是b、d、f点，D错误。

【答案】　D

　　探究酵母菌种群大小的动态变化

1．材料选择：

酵母菌繁殖速度快、个体小，作为研究种群数量变化的材料，容易建立具有代表意义的数学模型。

2．提出问题：

培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？

3．作出假设：

培养液中的酵母菌数量在开始一段时间呈“J”型增长，随着时间的推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变，酵母菌数量呈“S”型增长。

4．探究步骤

（1）用天平称量0.1g活性干酵母，放入盛有500mL质量分数为5%的葡萄糖培养液的锥形瓶中，置于适宜的条件下培养。

定时取样，用血球计数板计数，计算出酵母菌的种群数量。

（2）以时间为横坐标，以1mL培养液中的酵母菌数量为纵坐标，画出坐标曲线图，分析曲线走向，揭示酵母菌种群数量变化规律。

从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次，分析其原因。

轻轻振荡试管，使酵母菌分布均匀，便于取样计数更加准确。

如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，思考应采取何种措施？

如酵母菌过多，应对培养液进行适当稀释后再计数。

对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？

对于压在小方格界线上的酵母菌，应当计数相邻两边及其夹角上的酵母菌。

1．实验原理

（1）在理想环境中，酵母菌种群的增长呈J型曲线；

在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈S型曲线；

在不补充营养物质的情况下，酵母菌的增长呈“几”型曲线。

（2）利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。

2．实验步骤

3．结果分析

酵母菌在培养液中开始呈“J”型增长，经过一段时间的增长后，数量趋于稳定，呈“S”型增长。

1．某学生在“探究酵母菌种群数量的动态变化”实验中，根据实验结果绘制出如图所示的曲线图。

下列有关分析错误的是（　　）

32570164】

A．实验过程中酵母菌种群的年龄组成先是增长型，然后是稳定型，最后变为衰退型

B．种群数量在不同时间的增长速率可能相同

C．本实验中不存在对照

D．每次取样前应将培养瓶振荡摇匀

【解析】　由题意可知，种群数量先增加，然后维持稳定，最后减少，表明种群的年龄组成先是增长型，然后是稳定型，最后变为衰退型；

本实验在不同时间的取样起到相互对照的作用；

为了实验的准确性，在每次取样前都应将培养瓶振荡摇匀，使酵母菌均匀分布。

2．在“探究酵母菌种群大小的动态变化”的实验中：

（1）对酵母菌进行计数可以采用________的方法，从试管中吸出培养液进行计数之前，要______________。

如果实验时发现血球计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是___________________________________。

（2）如果提出的问题是“培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的”，试针对这一问题作出假设：

_______________________________________

________________________________________________________________。

（3）某一组同学为了探究“温度（5℃、28℃）对酵母菌种群数量变化是如何影响的”设计了实验方案，进行了为期7天的实验，每天定时取样一次，并在实验前设计了记录实验数据的表格，如下：

酵母菌

数/个·

mL－1

温度/℃

第1天

第2天

第3天

第4天

第5天

第6天

第7天

5

28

根据上述表格，有人认为该同学设计的实验方案不能够准确反映酵母菌种群数量的变化，请改进此方案中的不足之处：

___________________________。

（4）另一组同学为探究培养液中酵母菌种群数量的变化，设计了3组实验（见下表）。

每隔24小时取样并计数，实验结果略。

试管编号

培养液（mL）

无菌水（mL）

酵母菌母液（mL）

温度（℃）

A

10

0.1

B

C

①上述实验目的是：

探究________对酵母菌种群动态变化的影响。

②用显微镜定期测酵母菌数目，结果仅A管中第3天开始个体数目迅速增加，第5天开始个体数目达到最大，第6天结束实验。

请将A、B、C三组预期结果的走势图表示在图中。

【解析】　

（1）对酵母菌计数应采用抽样检测法，为了保证取样时酵母菌分布均匀，取样时需将试管轻轻振荡几下，若取样中酵母菌数量太多应适当稀释。

（2）假设应是针对种群数量变化与时间的关系。

（3）为了保证计数的准确，应多次取样求其平均值。

（4）由图表分析变量有温度和营养成分。

由于A组条件适宜，酵母菌种群呈现“S”型增长；

B组温度不适宜，C组缺少营养，因此都无法达到正常生长状态。

【答案】　

（1）抽样检测　将试管轻轻振荡几次　适当稀释菌液　

（2）在一定时间范围内酵母菌种群的数量随时间呈“S”型增长（或在一定时间范围内，酵母菌种群的数量随时间推移逐渐增大，达到一定程度以后，酵母菌种群数量维持相对稳定，或其他表达了“酵母菌种群的数量”与“时间”关系的合理叙述）　（3）每天检测时应多次取样，求平均值　（4）①温度和营养成分　②如图

1．在“探究酵母菌种群大小的动态变化”实验中，有关操作错误的是（　　）

A．吸取培养液前应将培养瓶轻轻振荡

B．用血球计数板对酵母菌计数

C．将培养液滴在计数室上后，再盖上盖玻片

D．将培养后期的样液稀释后再取样计数

【解析】　吸取培养液前应将培养瓶轻轻振荡，可使培养液中的酵母菌均匀分布，减少实验误差，A正确；

由于酵母菌为单细胞生物，所以可采用血球计数板计数，B正确；

将盖玻片先盖在计数室上，然后再将培养液滴在盖玻片的边缘，让培养液自行渗入计数室，C错误；

培养后期，培养液中的酵母菌过多，通过稀释可以计清楚每个小室中的酵母菌数量，D正确。

2．把添加少量饲料的一定量的自来水，均分到两个大小相同的水槽甲和乙中，再分别投放少量并且相等的同种草履虫。

以后只对乙水槽给予一次适量的饲料补充，在其他培养条件相同且适宜的情况下，分别对甲、乙水槽中草履虫进行培养。

以下哪项预期结果合理（　　）

【解析】　据题意，在一定量的自来水中添加少量饲料，此时培养液中营养物质较少。

在补充饲料之前，甲、乙水槽中的草履虫数量变化相同，乙水槽补充饮料后，草履虫种群数量增加较甲水槽快，由于空间和营养物质是有限的，补充饲料后草履虫的数量仍呈现“S”型曲线增长。

3．在调查某林场松鼠的种群数量时，计算当年种群数量与一年前种群数量比值为λ，并得到如图所示的曲线。

据此图分析得到的下列结论中错误的是（　　）

【导学号：

32570166】

A．前4年该种群数量基本不变，第5年调查年龄组成可能为衰退型

B．4～8年间种群数量在下降，可能原因是食物的短缺和天敌增多

C．第8年时种群数量最少，8～16年间种群数量增加，且呈“S”型曲线增长

D．如果持续16～20年间趋势，后期种群数量将呈“J”型曲线增长

【解析】　种群数量最少应是在第10年，8～10年间λ值仍小于1，种群数量继续降低。

4．如图为一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线图，据图回答问题。

（1）图中表示种群数量最大的一点是________________________________。

（2）图中表示种群增长速率最快的一点是_________________________。

（3）该种群的增长速率由缓慢到增大是在迁入第________年后开始的。

（4）此动物种群增长的曲线呈________型。

（5）种群数量达到环境条件所允许的最大值的一点是______________，既要获得最大的捕获量，又要使动物资源的更新不受破坏，应该使该动物种群的数量保持在______________点上。

【解析】　种群增长在无限环境中呈指数增长，曲线呈“J”型；

而在有限环境中的增长，曲线呈“S”型，环境中有一个最大种群容纳量。

种群增长速率取决于某点切线斜率的大小，斜率大，增长速度快。

由于环境容纳量是一定的，达到最大容纳量后数量已不再增加，所以在资源利用时既要获得最大的捕获量，又要使动物资源的更新不受破坏，应使种群数量保持在b点最为合适。

【答案】　

（1）d　

（2）b　（3）2　（4）S　（5）d　b

课堂小结：

网络构建

核心回扣

1.建立数学模型主要包括表达与验证两个过程，数学模型能更直观地反映出种群数量的增长趋势。

2.在理想状态下，种群数量增长的数学模型为：

Nt＝N0λt，呈J型曲线。

3.正常情况下，自然界的资源和空间是有限的，种群数量增长会呈S型曲线。

4.K值并不是固定不变的，当环境改变时，K值会发生变化。

5.影响种群数量的因素很多，因此，种群的数量常常出现波动，在不利条件下，种群数量会急剧下降，甚至消亡。