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种群的数量变化
学习目标 素养目标
　尝试建立数学模型解释种群的数量变动 1.生命观念: 通过分析自然界种群增长的实例.概述“J”形曲线和“S”形曲线的成因和变化过程。2.科学思维: 学会构建种群数量增长的数学模型。3.科学探究: 通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，掌握种群数量变化的特点，分析实验结果得出实验结论。
一、自主学习
1．种群数量变化曲线有： 型和 型两种。在 条件下种群数量呈J型增长；在 条件下种群数量呈S型增长。
2．K值是指 ，K值时种群的出生率 死亡率；种群的增长速率达到最大时，种群处于 。
3．在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，统计酵母菌数量的方法是 ，用于计数的工具是 。该实验的对照属于 。从试管中吸取培养液之前，轻轻震荡试管的目的是 ，计数时，若每个小方格内酵母菌数量过多，应 。为了使估算值更加精确，应 ，根据记录的数据，绘制曲线图。
二、合作探究
探究活动一：阅读教材了解什么是数学模型及它的表达形式有哪些？
探究活动二：阅读教材J型增长模型的内容。讨论：
1. J型增长的条件有哪些？
2.绘制J型增长曲线图:
3.写出数学公式 中各字母的含义：
N0 Nt t λ
4.根据下图讨论：
1-4年，种群数量呈___形增长
4-5年，种群数量__________
5-9年，种群数量__________
9-10年，种群数量_______
10-11年，种群数量_____________
11-13年，种群数量____________________________
前9年，种群数量第_______年最高
9-13年，种群数量第______年最低
总结：
探究活动三：阅读教材S型增长型内容。讨论：
1. S型增长的条件有哪些？
2. 绘制J型增长曲线图及增长速率变化曲线图：
讨论：
（1）K值时：出生率 死亡率，种群增长速率 ；种群的年龄结构属于 型
（2）K/2时：出生率 死亡率，种群增长速率 ；种群的年龄结构属于 型
（3）K值是不是固定不变？
（4）K值是不是种群能达到的最大数量？
（5）J型曲线有没有K值？增长速率如何变化？
（6）下图表示一个种群的K值不是恒定不变的，下列哪些因素可以使原来的环境容纳量K2 变成新的环境容纳量K1 ？
①过度放牧对某种牧草种群的影响；②硬化地面、管理好粮食对鼠种群的影响；③增加水中的溶氧量对鱼种群的影响；④大量引进外来物种对本地物种的影响；⑤引进某种害虫的天敌对害虫种群的影响
（7）海洋捕涝中种群数量处于什么时候有利于渔类资源的可持续发展？对有害昆虫来说，种群处于什么时候防治最有效？从环境容纳量角度如何控制鼠害？
探究活动四：探究培养液中酵母菌种群数量的变化
酵母菌的计数方法——血细胞计数板计数法
（1）血细胞计数板：
血细胞计数板：由一块厚的玻璃片特制而成。一块血细胞计数板有两个计数室,每个计数室通常有两种规格,一种是一个大方格分成16个中方格,每个中方格又分成25个小方格;另一种是一个大方格分成25个中方格,每个中方格又分成16个小方格。但无论哪种规格的计数板,每个大方格都有16×25=400（个）小方格。一个大方格长和宽各为 ,加盖玻片后,计数室底部与盖玻片的距离为 ,体积为 。
（2）计数方法：对于16×25的计数板而言,计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量;而对于25×16的计数板而言,计四角和正中间的（共5个）中方格共计80个小方格中的个体数量。（如下图所示）
（3）计算方法：
①16×25型的计数板：酵母菌细胞个数个小方格细胞总数 稀释倍数。
②25×16型的计数板：酵母菌细胞个数个小方格细胞总数 稀释倍数。
实验操作的注意事项：
（1）本实验不需要设置对照实验,因不同时间取样已形成相互对照,需要做重复实验,目的是减少误差,即对每个样品计数三次,取其平均值。
（2）显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则。（3）从锥形瓶中吸出培养液进行计数前，需将锥形瓶轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
（4）每天计数酵母菌数量的时间要固定。
（5）制片时，要先在计数室上盖上盖玻片，然后用滴管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去。
（6）若视野中细胞数目多，培养液要进行定量稀释重新计数，以每个小方格内含有4~5个酵母菌为宜。
（7）由于计数室中的菌悬液有一定的高度 ，故需要让细胞沉降到计数室底部，避免细胞分布在不同液层深度，导致计数时被遗漏。
讨论：
1.本实验需要设置对照实验吗？需要设置重复实验吗？请说明理由。
2.从试管中吸出培养液进行计数之前,建议将试管振荡几次,目的是什么？
3.如果一个小方格内酵母菌过多,难以计数,应采取怎样的措施？
4.如何滴加培养液？
5.实验结束后如何清洗血细胞计数板？
6.如图是某同学绘制的酵母菌种群数量的变化曲线,请试分析曲线中AB段、BC段的变化原因。
7.直接统计到的酵母菌数量是不是都是活的酵母菌？如何才能区分计数的酵母菌是活的还是死亡个体？
8.还有哪些因素可以影响酵母菌种群的数量变化？
自我检测
班级 姓名
一、单选题
1.关于下图中种群数量变化的说法,错误的是( )
A.种群“J”形曲线只有在理想条件下才能出现
B.种群呈“S”形增长过程中,在达到K/2 之前就是“J”形增长
C.自然状态下种群数量达到600时,种群的增长率为0
D.环境条件变化时,种群的K值也会发生相应变化
2.种群增长的“J”形和“S”形曲线是不同条件下种群数量随时间变化的曲线。下列关于种群增长曲线的叙述中,不正确的是(　　)
A.以“J”形曲线增长的种群,种群的增长速率不断增大
B.以“S”形曲线增长的种群,种群的增长速率逐步降低
C.以“J”形曲线增长的种群,种群增长不受自身密度制约
D.以“S”形曲线增长的种群,达到K值时种群增长速率近于零
3.下图表示某海域中某种鱼的种群增长速率与时间的关系。下列相关叙述错误的是( )
A.cd时间段内，该种群的数量增长缓慢是受种内竞争的影响
B.若要持续尽可能多地捕捞该种鱼，则可在e点时进行捕捞
C.d点时，该种群的数量为
D.de时间段内，该种群的出生率大于死亡率
4.如图表示某种群的出生率和死亡率的变化情况（不考虑迁入和迁出），下列叙述错误的是( )
A.该种群的数量增长方式是“S”形
B.相比a时刻，b时刻种内竞争更加激烈
C.从a到b时间段内，死亡率增加与天敌增加、食物短缺等因素有关
D.在b时刻进行养鱼捕捞，捕捞后数量维持在a时刻的数量，可以获得一年内最大捕捞量
5.如图表示某科研小组多年跟踪调查某动物种群的死亡率/出生率的值。下列相关叙述正确的是(　　)
A.该动物种群0～5年间的年龄结构为衰退型
B.在调查期间,第15年种群的数量最小
C.第10年的种群与第20年的种群数量相等
D.第15～25年间,该种群数量呈“S”形增长
6.为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作，其中正确的是( )
A.将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养
B.将培养液静置一段时间后，用滴管从锥形瓶中吸取一定量的培养液
C.在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余培养液
D.将计数板放在载物台中央，立即在显微镜下观察、计数
7.实验人员以一定量酵母菌为饲料，在固定容器内饲养果蝇，定时记录果蝇数量，绘制果蝇数量的变化图，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时果蝇数量增长速率小于 时，是因为食物短缺
B.果蝇种群种内竞争最剧烈的是 阶段
C.若增加酵母菌的供应量，果蝇的K值一定会上升
D. 以后果蝇的出生率大于死亡率
二、多选题
8.下列关于探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验的操作，正确的是( )
A.改变培养液的pH影响K值的大小
B.培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧
C.为保证数据准确，对培养后期的培养液计数前不能做稀释处理
D.酵母菌种群数量在不同时间的增长速率可能相同
9.下图为用不同方式培养的酵母菌的种群增长曲线,下列叙述不正确的是(　　)
A.a、b、c种群呈“J”形增长,d种群呈“S”形增长
B.更换培养液只改变了营养物质的浓度,进而影响了酵母菌的生长
C.随培养液更换周期延长,酵母菌种群的增长速率增大
D.对酵母菌进行计数时,未经染色的统计结果比实际值偏高
10. 下列关于环境容纳量的叙述中,正确的是(　　)
A.增加迁入率或降低迁出率可改变种群的环境容纳量
B.通过调整种群的年龄结构不能提高种群的环境容纳量
C.人为一次性捕杀大量家鼠,其环境容纳量将迅速降低
D.建立大熊猫自然保护区的目的是提高大熊猫种群的环境容纳量
11. 某校生物兴趣小组进行“培养液中酵母菌种群数量变化”的实验。下列有关叙述中正确的是(　　)
A.为增加酵母菌的数量,使用高浓度的葡萄糖溶液
B.计数时需统计方格内部及边线上的酵母菌
C.实验前对培养液和培养工具不需要进行严格的灭菌
D.培养后期酵母菌数量会急剧下降
三、非选题
12. 调查某草原田鼠数量时,在1公顷的调查区内,放置100个捕鼠笼,一夜间捕获鼠32只,将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后,在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼,共捕获36只,其中有上次标记过的个体4只。回答下列问题。
(1)若该地区田鼠种群个体总数为N,则N=　　　 　只。
(2)下图中,图1表示一个鼠群进入一个草原生态系统后的种群增长曲线;图2表示单位面积放牧量与生产者的净生产量的关系(虚线表示未放牧时草原中生产者的净生产量)。请回答下列问题。
①图1中种群增长速率最快的是　　　　点,C点以后鼠种群数量不再增长处于波动状态,这是因为环境中　　　　　　　　是有限的。此时田鼠种群的种内竞争程度会　　　　。
②图2的研究结果告诉我们,最大放牧量不应该超过　　 　　点,如果长期过度放牧就会造成草场退化。
13. 某隔离海岛上主要存在着草本植物、野兔等生物，科研人员对岛上野兔种群的数量和性别比例进行了调查，结果如下图所示。请回答下列问题：
（1）对野兔种群数量的调查一般采用 法，主要原因是 。
（2）由图分析，在3—8月期间，种群呈 型增长，6月份种群的出生率 死亡率。
（3）根据图中数据可知，严寒环境（11月—次年1月）更不利于野兔中 个体的生存；当野兔种群中雌性数量 （填“>”“<”或“=”）雄性数量时，更有利于种群数量的增长。
（4）为了减轻野兔对植被的破坏，控制野兔种群数量最有效的时期是 （填“3—4月”“5—6月”或“7—8月”），因为此时期 。
14. 某研究小组以酵母菌为对象探究种群数量的动态变化。根据所学知识回答下列问题。
(1)每隔24小时定时取样,再用血细胞计数板进行计数,并以多次计数的平均值估算酵母菌种群密度,这种方法称为　　　 　　　法。取样前,要将培养液摇匀,目的是　　　　　　　　　　　。制片时,首先　　　　　　　　　　,再　　　　　　　　　　,最后用吸水纸吸去多余的培养液。
(2)图2是一块血细胞计数板正面示意图,其上有　　　　个计数室。图3是计数室中一个中格的酵母菌分布示意图,该中格内酵母菌数量应计为　　　　个。
(3)该同学将试管中的培养液摇匀后取样并制片,在显微镜下观察到图4所示的现象,则应采取的措施是　 。
(4)探究“温度对酵母菌种群数量变化的影响”,请你简要写出实验的主要思路。
自主学习
1、J S 空间资源充足、没有天敌 空间资源有限、有天敌等
2、环境容纳量 等于 K/2
3、抽样检测法 血细胞计数板 前后自身对照 使酵母菌分布均匀 用无菌水按一定比例稀释 重复实验
探究活动一
数学模型: 用来描述一个系统或它的性质的数学形式。表达形式有曲线图与数学方程式。
探究活动二
1.食物和空间充裕 气候适宜 没有天敌和其它竞争物种
3.N0 种群起始数量 Ntt年后种群数量 t 时间 λ当年种群数量/上年种群数量
4.J 增长 相对稳定 下降 下降 11-12年下降 12-13年增长 5 12
增长 增长型 稳定 稳定型 下降 衰退型
探究活动三
1.资源空间有限，种内竞争，捕食者数量增加等
3.K时：等于 等于0 稳定型 K/2时：大于 最大 增长型
K值可随环境条件的变化而改变
不是，种群能达到的最大数量是在某个特定时间出现的，一般来说，该值出现时间短且大于K值。
J型曲线没有K值，增长速率增大
④⑤
捕捞后维持在K/2 左右 K/2之前 采取措施降低K值
探究活动四
1.不需要,取样计数的时间有先后,形成前后自身对照。需要,减少偶然性,以确保实验数据的准确性。
2.使培养液中酵母菌分布均匀,以保证估算准确,减少误差
3.将其培养液用无菌水稀释一定倍数,再计数。
4.滴加培养液时,先将盖玻片放在计数板上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入计数室。
5.使用后用自来水冲洗,切勿用硬物洗刷。自行晾干或用吹风机吹干,或用 95%的乙醇、无水乙醇、丙酮等有机溶剂脱水使其干燥。
6.开始时培养液的营养充足,空间充裕,条件适宜,因此酵母菌大量繁殖,AB段种群数量不断增加;随着酵母菌数量不断增加,营养消耗、pH变化等,生存条件恶化,酵母菌死亡率升高,BC段种群数量下降。
7.不是。用台朌蓝染色，死的酵母菌被染成蓝色，活的酵母菌无色。
8.温度、营养物质、PH等。
自我检测
1-7：BBADAAB 8-11:AD ABC BD BD
12.(1)288　(2)①B　资源和空间　加剧　②B
13.（1）标记重捕; 野兔活动能力强，活动范围广
（2）“S” ; 大于
（3）雌性 ; ＞
（4）3—4月; 种群数量增长慢，恢复能力弱，易于控制
14.(1)抽样检测　使酵母菌在培养液中均匀分布　将盖玻片放在计数室上　将培养液滴于盖玻片边缘
(2)2　24
(3)适当稀释后,再观察计数
(4)在0～40 ℃之间设置等温度梯度,在相同的条件下培养相同的时间后,分别取样、观察、计数,统计结果,得出结论。

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