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第14课时群种数量的变化
【教学目标】
1.概述建构种群增长模型的方法。（知识目标）
2.举例说明种群增长的”J”型曲线,分析其产生的条件、特点和量的计算等。（知识目标）能解释“J”型增长和“S”型增长的数学建模与种群数量变化的关系。（能力目标）
3．举例说明种群增长的“S”型曲线，并与“J”型曲线作比较。（知识目标） 4.解释种群数量变化的波动原因，指出能调节种群数量变动的因素。（能力目标） 5.阐明研究种群数量变动的意义，关注人类活动对种群数量变化的影响。（情感目标）
【重难点】
1.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。 2.难点：建构种群增长的数学模型。
【知识归纳】
一、建构种群增长模型的方法
1．假如现有一种细菌，在适宜的温度、湿度等环境下，每20 min左右通过分裂繁殖一代。
（1）细菌在适宜环境中的生殖方式是分裂生殖；
（2）1 h后，由一个细菌分裂产生的后代数量是；2 h后呢？；24 h后呢？；72 h后，由一个细菌分裂产生的后代数量是多少？。（算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填写教材P66中的表格。）
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（3）n代细菌数量是多少？。
（4）对细菌种群数量增长而言，在什么情况下2公式成立？。
（5）在教材P66图4-4中画出细菌的种群数量增长曲线。与数学方程式相比，此类数学模型的优势是。
n
2．建立数学模型的一般步骤有：观察研究对象，提出问题→→根据实验数据，用适当的形式对事物的性质进行表达→通过进一步等，对模型进行。
【拓展】：在学过的生物学内容中，还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示？
。
二、种群增长的“J”型曲线
1．种群数量是由决定的，等因素可以影响种群数量的变化。
小结：自然界确有类似细菌在条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数学模型可表示为“J”型曲线，或数学公式：Nt=。
3．种群的“J”型增长：
在和条件充裕、适宜、没有等理想条件下，种群个体数量往往会呈增长，若以为横坐标，以为纵坐标，画出的曲线大致呈“J”型。 三、种群增长的“S”型曲线
1．自然界的资源和空间是有限的，当种群密度增大时，就会加剧，其天敌数量也会，这会使种群的出生率，死亡率。因此，种群经过一定时间的增长后，数量趋于。
2．“S”型增长曲线：在的环境条件下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于
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的增长曲线。 “S”型曲线出现的条件是：、、有存在等非理想条件。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称为“环境容纳量──K值”。同一种群的K值是固定不变的吗？
四、种群数量的波动和下降
在自然界，影响种群数量的因素有、、和等，大多数种群的数量总是在中。 五、调查某生物种群的种群密度
1．测定植物种群密度最常用的方法是法，取样的关键是要做到，常用的取样方法有法和法。
【课堂思考题】
（1）澳大利亚野兔种群增长的原因有哪些？。
（2）怎样用数学语言来描述此阶段野兔种群增长的规律？
（3）如果用N0表示野兔种群的起始数量，用λ表示野兔种群数量每年的增长倍数，用Nt表示t年后野兔种群的数量，那么，Nt为多少？。
（4）根据上述素材，估算1869年时，野兔种群数量为多少？。
【讨论】（1）澳大利亚野兔为什么成灾？其他地区的野兔为什么不会成灾？
。
（2）如何有效控制野兔种群的连续增长？ 。
（3）为什么人类投入大量的人力和物力来消灭苍蝇和蚊子，而其数量却是有
增无减呢？。
（4）对家鼠等有害动物的控制，从环境容纳量的角度思考，可以采取哪些措
施？ 。
【当堂检测】
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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
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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
【课后练习】 一、选择题
1．在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线。下列四项中能正确表示小球藻种群数量增长速率随时间变化趋势的曲线是（）
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2．在下列哪种条件下种群会呈指数增长?（） A．当只有食物受到限制时
B．在物种适宜的环境中食物开始出现不足，但还不至于影响到该物种在这里生存 C．只是没有捕食者
D．在实验室内的实验条件下
3．某种群的年龄组成如甲图所示，增长曲线如乙图所示。下列有关叙述正确的是（）
A．甲图的年龄组成是增长型，在t2时期很可能属于这种年龄组成 B．甲图的年龄组成是稳定型，在t2时期很可能属于这种年龄组成 C．甲图的年龄组成是增长型，在t1时期很可能属于这种年龄组成 D．甲图的年龄组成是稳定型，在t1时期很可能属于这种年龄组成 4．近年我国在近海海域实行“伏季休渔”，其目的是（） A．控制捕鱼的大小和数量，实现渔业的可持续发展 B．检测渔船和捕鱼器械，节省燃料 C．防止“赤潮”的出现和海水污染恶化 D．实施分区管理，避免渔事纠纷
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5．下列选项表示四个不同国家中，在相同的时间内人口种群大小与每平方千米土地粮食产量的关系〔实线为人口种群大小，虚线为每平方千米粮食产量〕。请问在无粮食进口的情况下，哪一个国家能生存得最长久?（）
6．在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检，视野下如图甲所示（图中小点代表酵母菌）。将容器放在适宜温度下恒温培养5小时后，稀释100倍，再抽样镜检，视野下如乙图所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是（）
A．培养5小时后，酵母菌种群密度增加200倍左右 B．探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法 C．用血球计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体 D．培养5小时后，酵母菌种群数量已经达到K值
7．下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述，错误的是（） A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型 B．达到K值时种群增长率为零 C．种群增长受自身密度的影响 D．种群的增长速率逐步降低
8．当种群数量达到K值时，可能出现的现象是（） A．生态因素对该种群的影响没有作用 B．种群的数量保持相对稳定
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C．食物将不再是限制种群发展的因素 D．出生率再也不会超过死亡率
9．下图为理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是（）
①环境中影响种群增长的阻力 ②环境中允许种群增长的最大值 ③其数量仅表示种群内迁出的和死亡的个体数 ④其数量表示通过生存斗争而减少的个体数 A．①③
B．②③
C．①④
D．②④
10．下图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列叙述中不正确的是（）
A．t1~t3时间内甲、乙种群均呈“S”型增长
B．t4~t5时间内乙种群出生率下降，死亡率上升，但出生率仍大于死亡率 C．t3~t5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同 D．t2时刻甲种群数量接近K/2
11．下图表示野兔进入某草原后的种群增长情况，对该图的叙述不正确的是（）
A．AB段兔群数量较少的原因是性别比例失调 B．BC段兔群的年龄组成为增长型 C．CD段兔群的生存斗争在进一步加剧
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D．DE段兔群的增长率几乎为0 二、非选择题
12．某学校研究性学习小组选用了两种形态和习性上很接近的原生动物进行以下实验，各取10只原生动物A和B，以同一种杆菌为饲料，分别放在相同容积的容器中单独培养，种群数量随时间变化情况如下表。
天数/天 2 4 6 8 动物/只 A B
请分析数据，回答下列问题。
15 12 60 35 80 50 81 60 10 80 61 12 82 62 14 81 60 16 80 62 （1）原生动物A单独培养6天后，种群数量趋于稳定，生态学上称此数量为。 （2）由实验数据可以看出，单独培养时，A、B种群增长都属于型增长。
（3）如果将原生动物A和B放在同一个容器中混合培养，假如有一个种群全部消亡了，那么能够生存下来的种群最可能是，判断的理由是。但达到稳定状态时，种群数量比单独培养时要。
（4）有人提出一种观点：混合培养时，生存下来的生物产生了杀死另一种生物的物质。请你设计一个实验，以证明其观点是否正确，你的实验思路是
。
13．下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题。
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（1）曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是；曲线BC段酵母菌呼吸的方式为。 （2）酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有、。 （3）在T1~T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有、。 （4）某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量，原因可能有、和用血球计数板计数时出现错误等。
14．下图表示不同种群在不同环境中的增长曲线，据图回答下列问题。
（1）图中曲线表示种内斗争最激烈的是段，t3后种群数量不能无限增长的原因是，同一种群的K值是固定不变的吗?请判断并说明： 。
（2）若此图表示池塘中某鱼类种群的增长曲线，希望长期获得较高的鱼产量，每次捕捞后该种鱼的数量需保持在点左右，原因是 。
（3）若此图表示某地老鼠种群数量变化，如果灭鼠时只采用杀死的办法，采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你依图提出更有效的控制鼠害的方案： 。
（4）现将酵母菌菌种培养在盛有无菌马铃薯培养液的固定容器中，若探究培养液中酵母菌种群数量的变化，利用血球计数板（2 mm×2 mm）、滴管、显微镜等器具，测定容器中酵母菌数量的方案是
学案答案
【当堂检测】 1.Ｄ ２Ｃ ３Ｂ ４Ｂ ５Ｄ
【课后练习】 选择题 １Ｄ ２Ｄ ３Ｃ ４Ａ ５Ｂ ６Ａ ７Ｄ ８Ｂ ９Ｃ １０Ａ １１Ａ 非选择题
１２（1）环境容纳量（或K值）
（2）“S”
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（3）AA繁殖速率比B快（出生率大） 少
（4）在其他条件不变的情况下，用单独培养过原生动物A的培养液单独培养原生动物B，观察其数量变化
１３（1）细胞质基质和线粒体 有氧呼吸和无氧呼吸
（2）乙醇含量过高 培养液的pH下降
（3）酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少 酵母菌种群数量增多
（4）取样时培养液未摇匀，从底部取样 未染色，统计的菌体数包含了死亡
的菌体
１４（1）CD 受到食物、空间、天敌等因素的限制 不是，受到环境（食物、
天敌、气候等）因素的影响
（2）B 既能捕获较多数量的个体，又能使鱼类种群数量尽快地增长和恢复 （3）增加老鼠的生存环境阻力（可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑），使环境的容纳量降低
（4）用滴管吸取培养液，滴在盖有盖玻片的血球计数板上盖玻片的边缘，让培养液自行渗入；放在显微镜下分别计数几个小方格内的酵母菌的数量并计算出一个方格内酵母菌数量的平均值，以此为据，估算容器的酵母菌总数
。
导学案高二生物必修三,第四章第二节,种群数量变化
