第2课时 种群数量的变化.docx
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1、第2课时种群数量的变化【目标要求】1.种群的数量变化。2.实验:探究培养液中酵母菌数量的动态变化。考点一 种群数量的变化及其应用梳理归纳夯实必备知识1 .种群数量变化的研究方法研究方法:构建数学模型,其是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。(2)一般步骤:观察研究对象,提出问题一提出合理的假设f根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达,即建立数学模型一通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或 修正。(3)表达形式数学方程式:科学、准确,但不够直观。曲线图:直观,但不够精确。2 .种群数量的增长种群的“J”型增长模型种群数量 增长模型 时间增长率增长速率种群增长率和 增长速率模型形成
2、食物和空间条件充裕、气候适宜、没 面前有敌害等(N。:该种群的起始数量数字N产N0公式时间乂: /年后该种群的数量A:该种群数量是一年前种群数量的倍数拓展归纳准确分析“小曲线答案D考向二实验的拓展与应用7.某课题小组利用无菌培养液培养酵母菌,探究不同条件下酵母菌种群数量的变化规律。实验人员抽取每种条件下的酵母菌培养液各1 mL,分别稀释10倍后,用血细胞计数板(规格为 1 mmXl mmXO.l mm,计数室为25义16型)进行计数,测得不同条件下每毫升培养液中酵母)菌的数量,实验结果见下图。下列相关叙述正确的是(从左到右依次为二 15七口 20ct n 25ct狂30ct商35ctA.依据2
3、0 C、24 h条件下酵母菌种群数量值,可推算所用血细胞计数板中格中酵母菌的数 量平均为31个B.温度是该实验的自变量,酵母菌菌种、酵母菌数量、培养液成分等为无关变量C.酵母菌种群数量变化过程中出现了型增长,达到K值后稳定时间的长短与培养液中营养物质的含量有关D.酵母菌在15 C环境中存活的时间最长,15 是酵母菌种群数量增长的最适温度 答案c解析 据图可知,20 、24 h条件下酵母菌总数量为5义IO7个局匕,因计数板共有25个中 格,又因1 mL=l cm3=103 mm3,可设每个中格中的酵母菌数量为x,则有25义工义lO,x io(稀 释10倍)=5义1()7(个的匕),推知x=20个
4、,A错误;温度和培养时间是该实验的自变量,酵 母菌菌种、培养液成分等为无关变量,酵母菌数量为因变量,B错误;酵母菌种群数量变化 过程中出现了 型增长,达到K值后稳定时间的长短与培养液中营养物质的含量有关,C 正确;通过柱形图可知,酵母菌在15 环境中存活的时间最长,但15 不是酵母菌种群数 量增长的最适温度,D错误。8.如图表示在锥形瓶中用不同方式培养酵母菌时的种群增长曲线。图中曲线是对照组,其 余曲线代表每3 h、12 h、24 h换一次培养液及不换培养液但保持pH恒定,4种不同情况下 酵母菌种群增长曲线。下列有关叙述不正确的是()A.分别代表每3 h、12 h、24 h换一次培养液的种群增
5、长曲线B.在保持培养液的更换频率不变的情况下,曲线将保持“J”型增长C.造成曲线K值较小的原因可能是代谢产物的积累、pH变化、溶解氧不足等D.若用血细胞计数板统计细胞数量,不能直接从静置的培养瓶中取出培养原液进行计数 答案B解析 培养液中有营养物质,更换时间越短,种群因营养丰富而发生数量增长,分析题图可 知,分别代表每3h、12h、24h换一次培养液的种群增长曲线,A正确;在保持培养 液的更换频率不变的情况下,曲线不会呈型增长,因为有空间的限制,B错误;如果 用血细胞计数板统计细胞数量,应摇匀后再取出培养液进行计数,D正确。重温高考真题演练1 . (2021 .广东,6)如图所示为某“S”型增
6、长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种 群达到环境容纳量(K值)时,其对应的种群数量是()A. aA. aB. b C. c D. d答案解析解析分析题图可知,在b点之前,出生率大于死亡率,种群数量增加;在b点时,出生率 等于死亡率,种群数量不再增加,表示该种群数量已达到环境容纳量(K值),B正确。2 .(2019全国I , 6)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的 特点,设计了三个实验组,每组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培 养基,三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h,得到a、b、c三条种群增长曲线,如图所示。下列叙述错误的
7、是(细菌甲的数量总23培养时间/hA.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物B.培养基更换频率不同,可用来表示环境资源量的不同C.在培养到23 h之前,a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的D.培养基更新时间间隔为23 h时,种群增长不会出现J型增长阶段答案D解析异养生物可以把有机物转化成无机物,A项正确;随着微生物的生长繁殖,培养基中 的营养物质不断减少,代谢废物不断增加,故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的 不同,B项正确;由曲线可知,a组中细菌甲在23 h前,数量增长一直很快,说明该组培养 基中的营养和空间条件一直是充裕的,C项正确;培养基更新时间间隔为23h时,在培养的 早期,
8、培养基中的营养和空间资源是充足的,细菌甲种群的增长会出现J型增长阶段,D项 错误。3. (2020.江苏,10)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述,错误 的是()A.将酵母菌接种到培养液中,并进行第一次计数B.从静置的培养液中取适量上清液,用血细胞计数板计数C.每天定时取样,测定酵母菌细胞数量,绘制种群数量动态变化曲线D.营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一答案B解析 上清液中酵母菌数量少,取上清液计数误差大,因此计数时要先将培养液摇匀,B项 错误;为保证变量唯一,排除无关变量的影响,每天要在同一时间取样计数,C项正确;酵 母菌增殖需要营养,所以营养条件是影响
9、酵母菌种群数量动态变化的因素之一,D项正确。4.(2020.海南,24)用4种不同方式培养酵母菌,其他培养条件相同,酵母菌种群数量增长曲 线分别为a、b、c、d,如图所示。酵母菌数量a每3 h换一次培养液/ /小每皆卜换一次培养液/ J/每24 h换一次培养液对照。培养时间回答下列问题: 培养酵母菌时需要将温度控制在20 左右,原因是 o曲线a所示的种群数量增长最快,主要原因是种群增长所需的 最丰富。曲线d为对照组,对照组的培养方式是 o该组酵母菌数量增长到一定程度后,种群增长逐渐变慢,其限制因素有(答出2点即可)。 随着培养时间的延长,在有限的空间中,每组酵母菌种群数量都会达到环境容纳量。环
10、境 容纳量是指 o答案(1)最适合酵母菌繁殖(2)营养物质(3)不换培养液营养物质的消耗、有害代谢产物 的积累(4)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解析(2)据图分析可知,a曲线的酵母菌培养液更换的时间间隔最短,营养物质最丰富,所 以其种群数量增长最快。五分钟查落实一、易错辨析.环境容纳量是指种群的最大数量(X )1 .不同种生物种群的K值各不相同,但同种生物种群的K值固定不变(X ).种群型增长曲线中的增长率和增长速率均恒定不变(X )2 .种群数量的变化就是种群数量的增长和波动(X ).为有效防治蝗灾,应在种群数量为K/2时及时控制种群密度(X )3 .在“S”
11、型增长曲线中,当种群数量超过K/2后,种群增长速率减慢,其对应的年龄组成 为衰退型(X )二、填空默写1 .(必修3 P66)种群增长的“J”型曲线:自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式, 如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线则大致呈型。2 .(必修3 P67)种群增长的“S”型曲线:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长 曲线,称为“S”型曲线。3 .(必修3 P67)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 数量称为环境容纳量,又称K值。4 .(必修3 P67)在理想条件下,种群数量会实现快速增长,其数学模型为M=No居 呈“J”
12、 型曲线。然而在自然界中,由于资源和空间的限制,种群数量不可能无限增长。有些种群的 数量快速增长到K值后能保持相对稳定,使种群增长曲线呈型。5 .(必修3 P67)型增长曲线的形成条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。6 .(必修3 P67)型增长曲线的成因:资源和空间条件有限,随种群密度增大,种内斗争 加剧,从而使出生率降低、死亡率升高,直至平衡。7依据自然界“种群增长”的特点,人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时,应使种群数量剩余 在与左右,原因是种群数量在.时种群的增长速率最大,捕捞剩余在与能使种群数量快速增长, 有利于获得最大持续产量。8 .(必修3 P67)建立自然保护区,给大熊
13、猫更宽广的生存空间,改善它们的栖息环境,从而提 高环境容纳量,是保护大熊猫的根本措施。课时精练一、选择题1. (2022六安高三模拟)如图表示将绵羊引入某个岛屿后的数量变化情况,对此叙述正确的是B.绵羊数量达到K/2时,增长率最大C.种群数量不可能无限增长D.绵羊数量达到K值时,种群的年龄组成为衰退型答案C解析绵羊种群的数量增长到一定程度,就保持相对稳定,不是恒定不变,A错误;绵羊数 量达到K/2时,增长速率最大,B错误;种群数量不可能无限增长,这是生态系统具有一定 的自我调节能力的体现,通过负反馈调节实现,C正确;绵羊数量达到K值时,数量保持相 对稳定,种群的年龄组成为稳定型,D错误。2 .
14、(2022.辽宁葫芦岛期末)2020年6月5日,中华穿山甲由国家二级保护野生动物提升至一 级。下列关于某地中华穿山甲种群的叙述,正确的是()A.环境中资源的分布不能影响穿山甲种群空间特征B.出生率和死亡率是穿山甲种群的最基本的数量特征C.连续多年跟踪调查该种群的种群密度,可得出自然增长率D.若建立自然保护区,则穿山甲种群的数量增长曲线将呈现“J”型答案C解析 出生率和死亡率能决定穿山甲种群数量的变化,而种群的最基本的数量特征是种群密 度,B错误;自然增长率的变化表现为种群数量和种群密度变化,因此连续多年跟踪调查该 种群的种群密度,可得出自然增长率,C正确;建立自然保护区,穿山甲生活在自然环境中
15、(不 是理想条件),故穿山甲种群的数量增长曲线将呈现“S”型,D错误。3 .研究人员根据某地主管部门提供的农田中田鼠种群数量13年的数据变化,绘制出的九值 变化曲线如图所示。下列分析错误的是()B.第4年到第5年间,田鼠种群数量仍在增长C.第5年到第9年间,田鼠种群数量达到K/2值D.第10年到第11年间,田鼠种群死亡率大于出生率答案C 解析 由图可知:在第14年之间九=1.5,种群数量在不断增加,即前4年间种群呈“J” 型增长,年龄组成为增长型,A正确;第4年到第5年间入减小,但仍然大于1,则种群数 量仍在不断增加,B正确;第5年到第9年间,入=1,该种群数量达到K值并保持相对稳定, C错误
16、;从第10年到11年间,X1,种群数量一直在不断减少,说明田鼠种群死亡率大于出 生率,D正确。4 .在探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中,采用了下图1所示的血细胞计数板(规格 为1 mmXlmmXO.l mm,计数室为16X25型)进行计数,连续培养一段时间后绘制培养液中 酵母菌种群的数量变化如下图2所示。图2中在a点对应的时间,将培养液稀释了 100倍, 经过一系列操作,检测四角上中方格的酵母菌数量分别为22、26、24、28o下列叙述正确的 是()A.培养液中酵母菌逐个计数非常困难,可采用取样器取样法进行统计B.用血细胞计数板计数时,先滴加一滴稀释后的培养液于玻片中央,再从一侧缓缓盖上
17、盖 玻片,避免气泡产生C.此培养液中酵母菌数量达到环境容纳量时种群密度约为8义1。8个/mLD.图2中a点酵母菌种群增长率最大,年龄组成为增长型答案C解析培养液中酵母菌逐个计数是非常困难的,通常采用抽样检测法进行统计,A错误;用 血细胞计数板计数时,先将盖玻片放在计数室上,再用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘, 让培养液自行渗入,B错误;在16中格义25小格中计算,图2中在a点对应的时间,此时 培养液中酵母菌种群密度= (22 + 26 + 24 + 28)/100X25X 16义 104X 100=4X 1。8(个/mL), b 点为环境容纳量,其种群密度为a点的2倍,因此培养液中酵母菌数量达
18、到环境容纳量时种 群密度约为8义IO8个的匕,C正确;图2中a点斜率最大,该种群增长速率最大(而不是增长 率最大),此时出生率大于死亡率,种群数量继续增多,年龄组成为增长型,D错误。5 .下列关于“J”型曲线和“S”型曲线的说法,正确的是()A.呈“J”型曲线增长的种群受环境的影响,而呈“S”型曲线增长的种群不受环境的影响 B.两条曲线的斜率分别代表各自的增长率C.呈“J”型曲线增长的种群其增长速率不断增大,而呈“S”型曲线增长的种群的增长速 率有最大值D.从外地迁入的物种,其种群数量一定会以“J”型曲线模式增长 答案c解析 “J”和型曲线都要受到环境的影响,A错误;两条曲线的斜率表示种群增长
19、速 率,B错误;增长速率=(现有个体数一原有个体数)/增长时间,“J”型曲线的增长速率不断 增大,“S”型曲线的增长速率先增大后下降,C正确;从外地迂入的物种,开始时类似“J” 型增长,但最终还是呈“S”型增长,D错误。6 . (2022厦门一中高三模拟)科学家研究某区域田鼠的种群数量变化,得到该种群在数年内的出生率和死亡率的比值曲线如下图所示。在不考虑迁入、迁出的情况下,下列说法正确的是()A.a、b时田鼠种群数量相同,cd时段种群年龄组成为增长型B.田鼠种群数量在1)1且恒定,种群数量呈“J”型增长。b段入尽管下降,但仍大于1,此段种群出生率大于死亡率,则种群数量一直增长。c段X=l,种群
20、数量维持相对稳定。d段X1,种群数量逐年下降。e段尽管九呈上升趋势,但仍未达到1,故种群数量逐年下降。种群的“S”型增长种杵数量增长模型与模型次0时间砧.锚k加m博长率|增长速率种群增长率和a不增长速率模型 ,一小,O t t,2时间0八12时间飞”型曲嘉资源、空间条件有限,随种群密度增 形成大,种内斗争加剧,从而使出生率降 原因低、死亡率升高,直至平衡种群数量达到K/2时,增长速率最大特音 种群数量达到环境容纳量(即K值)后, 匚将停止增长减少环境阻力一增大K值一 保护野生资源K值增大环境阻力-降低K值- J防治有害生物I草原最大载畜量不超过K值一、应用合理确定载畜量中等强度的捕捞(捕捞量在
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