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第2课时
种群的数量变化及其影响因素
2024届生物一轮复习第九单元
课 标 要 求
1.尝试建立数学模型解释种群的变动。
2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。
3.举例说明非生物因素和不同物种间的相互作用都会影响生物的种群特征。
考点一
种群数量的变化及其应用
考点一 种群数量的变化及其应用
一、建构种群增长模型的方法
1、数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。
数学形式
【知识链接】
必修1 P57“科学方法”：模型分为 (如DNA双螺旋结构模型)、 (如种群数量特征的关系图示)和 (如“J”形曲线、“S”形曲线，公式、表格等)。
物理模型
概念模型
数学模型
物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征
概念模型：以文字表达或概念图来抽象概括出事物本身特征的模型
考点一 种群数量的变化及其应用
【辨析】
1、沃森和克里克构建的DNA 双螺旋结构模型是 。
物理模型
2、用计算机制作的真核细胞三维结构模型属于 。
物理模型
3、科学家用电子显微镜拍摄的细胞膜亚显微结构照片属于 。
不属于模型！！！
4、以下属于物理模型的是 ，属于概念模型的是 ，属于数学模型的是 。
图1
图2
图3
图2
图1
图3
考点一 种群数量的变化及其应用
一、建构种群增长模型的方法
1、数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。
2、建构方法和实例
数学形式
合理的假设
数学形式
考点一 种群数量的变化及其应用
一、建构种群增长模型的方法
3、数学模型的表达形式
①数学公式：科学、准确，但不够 。
②曲线图：直观，但不够 。
直观
精确
某细菌种群的数量变化
Nn=2n
数学公式
曲线图
在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？
考点一 种群数量的变化及其应用
二、种群数量的增长
1、种群的“J”形增长
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”形。
①形成原因：
食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌(捕食和寄生天敌)和其他竞争物种等
如：a、实验室条件下；
b、当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时 。（外来物种入侵）
时间(t)
种群数量Nt
考点一 种群数量的变化及其应用
二、种群数量的增长
1、种群的“J”形增长
②数学公式：
Nt=N0 λt
N0 ：为起始数量
t ：为时间
Nt ：表示t年后该种群的数量
λ：表示该种群数量是一年前种群数量的倍数
考点一 种群数量的变化及其应用
二、种群数量的增长
1、种群的“J”形增长
注意：对公式中“λ”的理解：
λ=
Nt
Nt-1
项目 种群数量变化 年龄结构
λ>1
λ＝1
λ<1
增加
增长型
相对稳定
稳定型
减少
衰退型
只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长。
考点一 种群数量的变化及其应用
【典例1】
A、B、C、D 四点时的种群数量相比，最多的是 点；最少的是 点。
B
D
考点一 种群数量的变化及其应用
【典例2】研究小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查，并研究Nt＋1/Nt随时间的变化趋势，结果如图所示(图中Nt表示第t年的种群数量，Nt＋1表示第t＋1年的种群数量)。下列分析正确的是
A.甲种群在O～t3段的年龄结构为增长型
B.乙种群在O～t1段的种群数量呈“J”形增长
C.乙种群在t2时数量最少
D.甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件得到改善
√
考点一 种群数量的变化及其应用
二、种群数量的增长
1、种群的“J”形增长
③种群数量增长模型：
④种群增长率和增长速率模型：
考点一 种群数量的变化及其应用
二、种群数量的增长
2、种群的“S”形增长
①形成原因：
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形
资源、空间条件有限，随种群密度增大，种内竞争加剧，从而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡
出生率≈死亡率
种群相对稳定在一定的水平
考点一 种群数量的变化及其应用
二、种群数量的增长
2、种群的“S”形增长
②环境容纳量：
一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
注意：(大本284 拓展延伸）
a、K值并不是种群数量的最大值
b、K值不是一成不变的
c、在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
考点一 种群数量的变化及其应用
二、种群数量的增长
2、种群的“S”形增长
③种群数量增长模型：
④种群增长率和增长速率模型：
考点一 种群数量的变化及其应用
二、种群数量的增长
2、种群的“S”形增长
⑤曲线解读
K
种群数量
时间
0
B
C
D
E
t1
t2
A
K/2
A
E
C
数量
K/2
K
K点时：种群停止增长，增长速率=0，出生率=死亡率
K/2点时：种群增长速率最大，出生速率与死亡速率的差值最大
考点一 种群数量的变化及其应用
【典例3】(2021·广东，6)如图所示为某S形增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.a B.b C.c D.d
√
考点一 种群数量的变化及其应用
【典例4】种群增长率是出生率与死亡率之差，若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是
A.水蚤的出生率随种群密度增加而降低
B.水蚤种群密度为1个/cm3时，种群数量
增长最快
C.单位时间内水蚤种群的增加量随种群密
度的增加不一定降低
D.若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养，其种群的增长率会为负值
√
考点一 种群数量的变化及其应用
【典例5】(2022·全国甲，5)在鱼池中投放了一批某种鱼苗，一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖，则图中表示种群数量、
个体重量、种群总重量的曲线分别是
A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙
C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
√
考点一 种群数量的变化及其应用
二、种群数量的增长
2、种群的“S”形增长
⑥K值的应用
a、野生生物的和濒危物种的保护→减小环境阻力， K值
方法：如建立自然保护区，改善栖息环境，提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施
b、有害生物的防治→增大环境阻力， K值
方法：如断绝或减少它们的食物来源；养殖或释放它们的天敌
增大
减小
c、合理确定载畜量→草原最大载畜量不超过K值
考点一 种群数量的变化及其应用
二、种群数量的增长
2、种群的“S”形增长
⑦K/2值的应用
a、对资源开发与利用的措施
渔业捕捞：
原因：K/2时种群增长速率最大，种群数量能迅速恢复，有利于鱼类资源的可持续利用。（大本P286 拓展2）
获得最大日捕捞量：
长期获得较高产量：
在K/2点后捕捞，使捕捞后的数量维持在K/2
在K点捕捞
b、防治有害生物
防治害虫应尽早进行，应将种群数量控制于加速期(K/2)之前，严防种群增长进入加速期。
考点一 种群数量的变化及其应用
【小结】
“J”形曲线与“S”形曲线比较
种群数量
时间
0
“J”形曲线
“S”形曲线
环境容纳量
环境阻力(即在生存斗争中被淘汰的个体）
考点一 种群数量的变化及其应用
【典例6】丹顶鹤是国家一级保护动物，研究者利用航空调查和高倍望远镜调查统计了黑龙江扎龙保护区和盐城滨海湿地丹顶鹤的多年数量变化。下列叙述错误的是
A.盐城人工湿地面积增加，对丹顶鹤的生存一定有利
B.调查数据也可用于分析丹顶鹤的迁徙规律
C.扎龙湿地生境的破碎化降低了丹顶鹤种群的K值
D.研究者没有采用标记重捕法调查丹顶鹤数量
√
考点一 种群数量的变化及其应用
【典例7】(2021·浙江1月选考，16)大约在1800年，绵羊被引入到塔斯马尼亚岛，绵羊种群呈“S”形曲线增长，直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是
A.绵羊种群数量的变化与环境条件有关，而与出生率、死亡率变动无关
B.绵羊种群在达到环境容纳量之前，每单位时间内种群增长的倍数不变
C.若绵羊种群密度增大，相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D.若草的生物量不变而种类发生改变，绵羊种群的环境容纳量可能发生
变化
√
考点一 种群数量的变化及其应用
三、种群数量的波动
②但大多数生物的种群来说，种群数量总是在波动中。处在波动状态的种群，在特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、赤潮等。
东亚飞蝗种群数量的波动
③当种群长久处于不利条件下，种群数量会持续性的或急剧的下降。
①在自然界，有的种群能够在一段时间内维持数量的相对稳定。
④当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
考点一 种群数量的变化及其应用
四、影响种群数量变化的因素
林冠层
光照强度
气温降低
气候干旱
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，日照延长、降水增多也是重要原因，而对于动物来说，食物日益充足也是导致种群增长的重要因素，这就涉及生物因素了。
考点一 种群数量的变化及其应用
四、影响种群数量变化的因素
种内竞争
考点一 种群数量的变化及其应用
教材隐性知识
(2)选择性必修2 P17“思维训练”：据循环因果关系分析猎物和捕食者种群数量变化的相关性：
自然生态系统中猎物增多会导致捕食者增多，捕食者增多会使猎物数量减少，猎物减少会引起捕食者数量减少，最终使猎物和捕食者在一定水平上保持动态平衡
考点一 种群数量的变化及其应用
四、影响种群数量变化的因素
种内竞争
细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。
考点一 种群数量的变化及其应用
教材隐性知识
选择性必修2 P16“小字部分”：食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，称为 ，而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为 。
密度制约因素
非密度制约因素
如竞争、捕食、寄生、传染病等
如气候、地形、自然灾害、人类活动等
考点一 种群数量的变化及其应用
【典例8】(2023·吉林通化高三模拟)下列有关密度制约因素和非密度制约因素的相关说法，错误的是
A.席卷全球的新型冠状病毒属于影响人口数量的密度制约因素
B.使用杀虫剂使种群数量大幅下降属于非密度制约因素
C.“S”形增长的种群，在增长过程中受密度制约因素影响逐渐变小
D.“J”形增长属于非密度制约因素的种群增长模型
√
考点一 种群数量的变化及其应用
五、种群研究的应用
环境容纳量
种群密度
年龄结构
数量变化
生存状态
数量变化趋势
K/2
考点二
培养液中酵母菌种群数量的变化
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
一、实验原理
1、用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的________________
等因素的影响。
2、在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈 曲线增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈 曲线增长。
成分、空间、pH、
温度
“J”形
“S”形
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
二、实验方法（计数方法）：
抽样检测法
（显微计数法）
△计数工具：血细胞计数板
血细胞计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器。
细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
液体
无菌
均匀
三、实验流程
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
三、实验流程
计数板上盖玻片边缘
计数室底部
重点！！！即先盖盖玻片，再滴培养液
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
三、实验流程
曲线
7
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
四、实验结果
第 1 天
第 4 天
第 6 天
第 7 天
死亡
(1)开始一段时间内，酵母菌的增长符合 形曲线增长模型。
(2)de段曲线下降的原因可能有：
“S”
营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH改变等
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
五、实验注意事项：
1、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。
2、从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
3、本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
五、实验注意事项：
4、如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。
5、每天计数酵母菌数量的时间要固定。
6、计算出来的数值比实际活菌数值 （“相等”、“偏大”、”偏小“），
偏大
【延伸】
如何区分死菌和活菌？
台盼蓝染色法
如何统计活菌数量？
稀释涂布平板法
因为无法区分死菌和活菌。
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
六、血细胞计数板及相关计算
实物图
正面图
侧面图
计数室
滴液处
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
六、血细胞计数板及相关计算
每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
六、血细胞计数板及相关计算
血细胞计数板有两种规格，对于16×25的规格而言，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的规格而言，计四角和正中间的5个中方格共计80个小方格中的个体数量，如图2所示。
1mL培养液中细胞个数＝
每小方格中细胞的个数×400 ×104×稀释倍数
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
【典例9】图丙是b时刻用血细胞计数板(400个小方格，体积为1 mm×1 mm×0.1 mm)测得的酵母菌分布情况，一个中方格上有24个酵母菌，若以该中方格的酵母菌数代表整个计数室中每个中方格酵母菌数的平均值。则该1 L培养液中酵母菌的K值约为_______________个。
1.2×1010
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
【典例10】(2023·北京海淀高三期中)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，下列有关叙述正确的是
A.血细胞计数板可以用于调查酵母菌、病毒、细菌等生物的种群密度
B.需在盖玻片一侧滴加样液，在另一侧用吸水纸吸引，使样液充分渗入
计数室
C.防止观察细胞沉降到计数室底部影响计数，加样后需立即在显微镜下
观察计数
D.使用后用自来水冲洗、晾干并镜检，若有残留或沉淀物需要重新清洗
√
考点二 培养液中酵母菌种群数量的变化
【典例11】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⑤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.①②③分别代表每3 h、12 h、24 h换一次
培养液的种群增长曲线
B.在保持培养液的更换频率不变的情况下，曲线
①将保持“J”形增长
C.造成曲线⑤K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
√

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