高中生物人教版 (新课标)必修3《稳态与环境》第2节 种群数量的变化导学案

这是一份高中生物人教版 (新课标)必修3《稳态与环境》第2节 种群数量的变化导学案，共7页。学案主要包含了高效导航，经典回眸，变式训练，变式训练参考答案等内容，欢迎下载使用。

1.学习目标：
（1）构建种群数量增长的数学模型；
（2）说出“J”型增长模型与“S”型模型的意义；
（3）说明影响种群数量变化的因素；
2.重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
3.难点：建构种群增长和模型。
“看”—知识经纬
“导”—自主预习
1．问题探讨
在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每２０min就通过分裂繁殖一代．那么：
（１）n代细菌数量的计算公式是：
（2）72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？

2．数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
建构种群数量增长的模型一般的步骤:
研究方法研究实例
观察研究对象，提出问题 细菌数量是怎样随时间变化的
提出合理的假设
根据实验数据，用适当的
数学形式对事物的性质进行表达
通过进一步实验或观察等，观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
对模型进行检验或修正
3．种群增长的Ｊ型曲线
①产生条件：
②增长特点：
③量的计算：
4.种群增长的“Ｓ”型曲线
①产生条件：
②增长特点：
“学”—互动探究
探究一：种群增长的“Ｊ”型曲线和种群增长的“Ｓ”型曲线
1．尝试建立一个数学模型：细菌种群的增长曲线
将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图
思考：曲线图与数学方程式比较，优缺点？
提示：直观，但不够精确
2．自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈Ｊ型．
3.生态学家高斯的实验
得出一个大草履虫种群的增长曲线。
思考：“S”型曲线在生产中有哪些应用？
提示：农、林、牧业生产就是在K值范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。
同一种群的K值是固定不变的吗？种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？
提示：不是 不一定
对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，能得到什么启发？
提示：降低环境容纳量
【经典回眸】
假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，右图表示λ值随时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )。
A．O～a年，种群数量不变，其年龄组成是稳定型
B．a～b年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型
C．b～c年，种群数量增加，种群呈“S”型增长
D．c～d年，种群数量增加，种群呈“J”型增长
【解析】由题意可知，当λ值小于1时，种群数量减少，故选C项。
答案：C
【变式训练】
1、自然界中的种群增长一般呈现出“S”型曲线的走势，在此增长趋势中( )
A．种群的增长与自身密度无关
B．达到K值时种群数量不再变化
C．种群的增长受到环境因素制约
D．同一种群的K值始终保持固定
2、(2011·临沂一模)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，下列有关叙述正确的是( )

①改善空间和资源条件有望使K值提高 ②bc段种群增长速率逐渐上升 ③bc段出生率小于死亡率 ④比较曲线Y与曲线X表明，自然状态下种群无法超出环境容纳量
A．①④ B．②③ C．③④ D．①②
探究二 种群数量的波动和下降种群数量的波动和下降
1.思考：影响种群数量变化的因素有哪些？
提示：直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出
间接因素：食物、气候、传染病、天敌 重要因素：人类的活动
2.种群数量变化的类型有哪些？
提示：增长、波动、稳定和下降等
【经典回眸】
2、下图反映了种群密度变化与环境因素的关系，据图分析错误的是( )
A．若环境条件稳定，持续时间长，则足以使一种生物被竞争排除或发生生态位变化
B．若环境条件频繁变化，则常常不出现因竞争而被排除现象
C．海洋和湖泊中浮游植物种类繁多，这是因为这些水体的环境因素较为稳定
D．自然群落中的竞争排除现象是有限的，这是因为自然环境总是不断变化的
【解析】：海洋和湖泊中浮游植物种类繁多，是因为这些水体中无机营养元素较多。
答案：C
【变式训练】
3、下图显示了蝌蚪的生长速率随种群密度增加的变化情况(在同样的空间里，个数由5增加到160)，图中曲线可以说明( )
A．食物短缺降低了蝌蚪的存活率
B．蝌蚪变态所需的时间与种群密度成负相关
C．一定范围内，蝌蚪生长速率与种群密度成正相关
D．高种群密度下，能够变态为青蛙的可能性减小
探究三 探究四：培养液中酵母菌种群数量的变化
1.思考：怎样进行酵母菌的计数？
提示：血球计数板
2.本探究实验需要设置对照吗？
提示：不需要
3.如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应当采取怎样的措施？
提示：稀释
【经典回眸】(2010·南通调研)下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，错误的是( )
A．培养液和培养用具必须经过严格的灭菌处理
B．从瓶中吸出培养液进行计数之前，应将培养瓶轻轻震荡几次
C．培养后期的培养液应先稀释后再计数
D．应在每天的同一时间从同一培养瓶中吸出等量培养液进行计数
【解析】本实验是取样后采用显微计数法进行计数。每天取样时间要大体一致，并遵守无菌操作规范。每次取样前要将试管振荡摇匀，正确地使用1 mL刻度吸管将1 mL酵母菌培养液移入1支干净的试管里，然后用滴管吸取1滴培养液滴在已盖在血球计数板网格上的盖玻片的边缘，待培养液自行渗入并充满网格后，再放在显微镜下进行细胞计数，然后立即将数据填到记录表格中(吸出不等量，检测的时候放在格子里也一定是等量的，所以不需要强调等量)。
答案： D
【变式训练】4、(2010·豫南九校联考)将10 mL酵母菌放在适宜的温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和pH，结果如下表所示。根据此表分析，下列判断正确的有( )
①培养过程中酵母菌始终出生率＞死亡率 ②样品的取样先后次序为2、4、1、3 ③对酵母菌而言，10 mL该培养液的环境负荷量可能为1.21×107个 ④若进行第5次均匀取样，10 mL样品中的酵母数量有可能低于1.21×107个
A．一项 B．二项
C．三项 D．四项
【变式训练参考答案】1—4, C A D C
“思”—课堂小结
同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。
“练”—当堂检测
1．在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20 min 就分裂繁殖一代。现将该细菌种群（m个个体）接种到培养基上（资源、空间无限），T h后，该种群的个体总数是 （ ）
A.m·2T B.m·220 C.2T/20 D.m·23T
2．下图中①～④曲线表示在a、b、c、d四种条件下细菌种群的生长曲线。这四种条件是：a.不断供应养分、水、氧气，除去有害废物；b.随时间延续，养分耗尽、有害物质积累；c.随时间延续，养分逐渐减少、无有害物质积累；d.随时间延续，养分耗尽，由于突变出现了新菌株，可分解原细菌的代谢废物，其合成的物质又可作为原细菌的食物。生长条件分别与生长曲线①、②、③、④相符合的是 （ ）
A.a、b、c、d B.b、c、d、a C.c、d、a、b D.c、b、d、a
3．研究种群数量的变化规律，对于野生资源的利用和保护有重要意义，下图是某海域野生鱼类在实施了休渔保护后的种群增长曲线，下列说法错误的是 （ ）
A.为了获得最大捕捞量，捕捞后种群数量应该保持在b点附近范围所代表的水平上
B.该种群增长速率最快的点是b点，环境阻力最大是在8年以后
C.休渔能够很好的促进该种群数量的恢复，使该种群数量持续增长
D.适当的捕捞有利于该鱼类更新，有利于该种群的生存
4．下图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线。下列叙述正确的是（ ）
A.在t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长
B.若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数量为K/2
C.捕获该鱼的最佳时期为t2时
D.在t1～t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势
5．下图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为 （ ）
A.100只 B.200只 C.300只 D.400只
参考答案：1、D 2、C 3、B 4、B 5、D
时间/分钟
20
40
60
80
100
120
140
160
180
细菌数量
样品
酵母菌数量(个/mm3)
pH
1
1210
4.8
2
820
5.4
3
1210
3.7
4
1000
5.0
收获
内容
疑点
内容