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1.2种群的数量变化
学号:___________姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中，观察到血细胞计数板一个小方格中酵母菌的分布，如图所示，有关叙述正确的是（ ）
A．每块血细胞计数板的正中央有一个计数室
B．从静置的培养液中取样并多次计数求平均值
C．加样时先盖盖玻片再滴加培养液使其自行渗入
D．图示小方格的酵母菌数目应计为9个
2．模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的。下列关于模型构建的叙述不正确的是（ ）
A．达尔文自然选择学说的解释模型属于概念模型
B．理想条件下种群数量增长公式为Nt=N0λt属于数学模型
C．建立血糖调节的模型中，先通过构建物理模型，然后画出的图解式的概念模型
D．建立的减数分裂中染色体数量变化的模型属于物理模型
3．下列关于种群增长的“S”形曲线的叙述，正确的是（ ）
A．种群的数量每年以一定的倍数增长
B．K值会随着环境因素的变化而发生变化
C．各阶段的增长速率不同，随着时间的增加越来越大
D．环境条件是资源和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种
4．以下关于种群密度调查方法的叙述，正确的是（ ）
A．土壤中的蚯蚓等小动物的种群密度的调查适合用取样器取样的方法
B．对于具有趋暗性的昆虫，可以采用黑光灯诱捕法进行调查
C．学生调查活动中，宜选择单子叶草本植物作为调查对象
D．调查酵母菌数量时只需统计计数室内一个小方格的酵母菌数量
5．如图是某实验小组测行一定体积培养液中大草履虫种群增长率随时间变化的曲线。则在0～T时间段内，大草履虫种群密度的变化为（ ）
A．逐渐减小 B．逐渐增大
C．先减小后增大 D．先增大后减小
6．某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量变化的模型如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．图中甲是食草动物，乙是植物，它们构成了一条食物链
B．食草动物进入草原的早期阶段，其种群数量增长大致呈“J”型曲线
C．图中点a的纵坐标值代表该种群的环境容纳量
D．食草动物进入该草原后对植物数量的调节属于内源性调节
7．习近平总书记谈到“生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计”时，曾引用孟子的“不违农时，谷不可胜食也；数罟（细密的渔网）不入湾池，鱼鳖不可胜食也；斧斤（各种斧子）以时入山林，材木不可胜用也”。结合所学生物学知识，下列叙述错误的是（　　）
A．“数罟不入湾池”可保证池塘中的鱼类种群年龄结构为增长型
B．光照、温度等因素对植物生长发育有调节作用，因此作物种植应“不违农时”
C．“斧斤以时入山林”可保证各树木种群数量保持在K值，以持续获得木材的最大产量
D．孟子的观念遵循了种群数量的变化规律，实现对生物资源的合理利用和保护
8．某种动物引入一个新的环境，研究人员调查了30年间该种动物种群数量的变化，绘制λ值变化曲线如右图所示。以下相关叙述正确的是
A．第1年至第5年间该动物种群数量保持相对稳定
B．第5年至第15年间该动物种群数量开始下降
C．第15年至第20年间该动物种群数量呈“J”型增长
D．第20年至第30年间该动物种群数量增长率为0
9．图甲表示草原中某动物种群增长速率与种群数量的关系，图乙表示该动物某一时期种群数量比值与时间（t）的关系曲线。下列有关分析正确的是（ ）
A．图甲中的AB段和图乙中的ab段，由于种群初始值小，种群数量均增长缓慢
B．图甲中CD段种群的出生率大于死亡率，图乙中cd段种群数量增加
C．该动物在此区域的环境容纳量对应图甲中的E点和图乙中的c点
D．影响该动物种群数量变化的直接因素是迁入率、迁出率和性别比例
二、非选择题
10．如图为小明同学构建的种群知识框架图。请回答下列问题：
(1)图中①表示 或 。
(2)种群的“J”型曲线增长数学模型：λ值与增长率的关系是 。
(3)图中⑦、⑧对应的常用调查方法依次为 、 。
(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的 ，从而降低该种群密度。
(5)为了验证种群数量的“S”型增长，小明又做了“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”的实验。在用血球计数板（1mm×1mm 方格）对某一稀释100倍的样品进行计数时，发现在一个小方格内（盖玻片下的培养液厚度为0．1mm）酵母菌平均数为5，据此估算10mL培养液中有酵母菌 个。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】 探究酵母菌种群数量的变化实验中，实验流程为：（1）酵母菌培养（液体培养基，无菌条件）→（2）振荡培养基（酵母菌均匀分布于培养基中）→（3）观察并计数→重复（2）、（3）步骤（每天计数酵母菌数量的时间要固定）→绘图分析。
采用抽样检测法使用血球计数板对酵母菌进行计数，在计数时应从以下几方面注意：（1）每天同一时间，各组取出本组的试管，用血球计数板计数酵母菌个数，并作记录，连续观察7天；
（2）将血球计数板用擦镜纸擦净，在中央的计数室上加盖专用的厚玻片；
（3）从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻振荡几下，这样使酵母菌分布均匀，防止酵母凝聚沉淀，提高计数的代表性和准确性，求得的培养液中的酵母菌数量误差小；
（4）如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当对培养液进行稀释以便于酵母菌的计数，以每小方格内含有4-5个酵母细胞为宜，一般稀释10倍即可；
（5）将稀释后的酵母菌悬液，用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘，使菌液缓缓渗入，多余的菌液用吸水纸吸取，片刻后，使酵母菌全部沉降到血球计数室内；
（6）对于压在方格界线上的酵母菌应当计数同侧相邻两边上的菌体数，一般采取的原则为“计上不计下，计左不计右”（计数相邻两边及其夹角），另两边不计数；
（7）计数一个样品要从两个计数室中计得的平均数值来计算，对每个样品可计数三次，再取其平均值。
计数室通常有两种规格。一种是大方格内分为16中格，每一中格又分为25小格； 另一种是大方格内分为25中格，每一中格又分为16小格。但不管计数室是哪一种构造，它们每一大方格都是由 16×25=25×16=400 个小方格组成。
【详解】A、每块血细胞计数板的正中央有16×25=400个计数室，A错误；
B、应将试管轻轻振荡几次，混合均匀后，再吸取酵母菌培养液进行计数，对每个样品可计数三次，再取其平均值，B错误；
C、用血细胞计数板对酵母菌进行计数，应先盖盖玻片再滴加培养液让其自行渗入，C正确；
D、只计数内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌，所以图示小方格的酵母菌数目应计为7个，D错误。
故选C。
【点睛】本题以图示为情景，综合考查培养液中酵母菌种群数量变化实验的相关知识。考生理解所学知识的要点，掌握试验过程中的相关注意点，结合各个选项的描述进行推理，作出准确判断。
2．D
【分析】人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达：
①物理模型：以实物或图片形式直观表达认识对象的特征．如：DNA双螺旋结构模型，细胞膜的流动镶嵌模型；
②概念模型：指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型．如：对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等；
③数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式．如：酶活性受温度（PH值）影响示意图，不同细胞的细胞周期持续时间等。
【详解】A、达尔文的自然选择学说的解释概括解释进化的本质特征，属于概念模型，A正确；
B、用公式描述种群数量的增长变化，属于数学模型，B正确；
C、建立血糖调节模型过程中，先用卡片代表血糖变化属于构建物理模型，再通过实验过程画出图解属于概念模型，C正确；
D、减数分裂中染色体数量变化的曲线模型属于数学模型，D错误。
故选D。
3．B
【分析】1、J型增长曲线：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的增长率不变，数量会连续增长。
2、S型增长曲线：当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量将停止增长，有时会在K值保持相对稳定。
【详解】A、种群数量增长的J型曲线即种群的数量每年以一定的倍数增长，可用数学模型Nt=N0λt表示，A错误；
B、K值会随着环境因素的变化而发生变化，B正确；
C、在自然界中，环境条件是有限的，故随着种群数量的增加，各阶段的增长速率不同，随着时间的先增加后减小，C错误；
D、资源和空间充裕、气候适宜、没有敌害等条件是种群数量增长的J型曲线的曲线，D错误。
故选B。
4．A
【分析】1、对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法，而一般植物和个体小、活动能力弱的动物以及虫卵等种群密度的调查方式用样方法。
2、利用血细胞计数板在显微镜下测定单细胞微生物的数量。
3、用取样器取样法统计土壤中小动物的丰富度。
【详解】A、土壤中小动物种群密度的调查适合用取样器取样的方法，A正确；
B、对于具有趋光性的昆虫，可以采用黑光灯诱捕法进行调查，B错误；
C、调查草地中植物的种群密度时宜选择双子叶植物作为调查对象，C错误；
D、调查酵母菌数量时需计数多个小方格的酵母菌数量再取平均值以减少误差，D错误。
故选A。
5．B
【分析】题图分析，种群增长率逐渐减小并接近0，说明种群数量逐渐增加后基本不变，即种群数量基本表现为S型增长。
【详解】在图示的时间段内，种群增长率逐渐减少，但仍然大于0，说明种群的出生率大于死亡率，因此，种群数量逐渐增加，，即B正确。
故选B。
【点睛】
6．B
【分析】1、J型增长曲线：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的增长率不变，数量会连续增长。
2、S型增长曲线：在自然界中，环境条件是有限的，因此，种群不可能按照“J”型曲线无限增长。
3、生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越强，而恢复力稳定性越弱。
【详解】A、图中甲是植物，乙是食草动物，A错误；
B、食草动物进入早期，缺乏天敌且生存压力小，其种群数增长大致呈“J”型曲线，B正确；
C、环境容纳量是在环境条件不受破坏情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。虽然a确实是最大数量，但是环境不能维持这个数量，所以a不是环境容纳量，C错误；
D、食草动物进入该草原后对植物数量的调节属于外源性调节，D错误。
故选B。
7．C
【分析】年龄结构的类型：①增长型：出生率＞死亡率，种群密度越来越大。②稳定型：出生率≈死亡率，种群密度保持稳定。③衰退型：出生率＜死亡率，种群密度越来越小。
【详解】A、数罟指细密的渔网，“数罟不入湾池”可防止幼鱼被捕，保证池塘中的鱼类种群年龄结构为增长型，A正确；
B、作物种植应“不违农时”，因为不同季节的光照、温度等条件存在差异，光照、温度等条件能调节作物的生长发育，B正确；
C、欲持续获得木材的最大产量，应使树木的种群数量维持在K/2水平，而非K值，C错误；
D、孟子的观念遵循了种群数量的变化规律，能够获得经济效益的同时，也保证了生态环境，实现对生物资源的合理利用和保护，D正确。
故选C。
8．D
【分析】从组成种群的个体角度看，种群数量变化的内在原因是种群内部个体之间的斗争，每一个体均需占有一定的生存资源，包括对实物、空间和配偶的争夺，使得在个体数量达到一定值斗争加剧，引起种群数量的变化趋势发生改变．种群数量呈“J”型增长的条件是食物和空间无限、气候适宜、没有敌害等条件．J 型增长的关系式：Nt=N0λt；自然界的资源和空间总是有限的，因此种群数量呈“S”型增长。
【详解】A、由图可知，第1年至第5年间该动物种群的λ值大于1，数量增加，A错误；
B、第5年至第10年间该动物种群数量的λ值逐渐变为1，表明种群数量仍在增加，B错误；
C、第15年至第20年间该动物种群的λ值小于1，表明种群的数量减小，C错误；
D、第20年至第30年间该动物种群的λ值等于1，表明种群数量增长率为0，D正确。
故选D。
【点睛】
9．B
【分析】图甲表示草原中某动物种群增长速率随种群数量先增大之后逐渐减小为0，当种群数量达到C时，种群增长速率最大，说明该种群增长规律符合S型增长曲线。当种群增长速率减小至0时种群数量达到环境允许的K值，当种群增长速率为最大时种群数量C即为K值的一半。
图乙表示该动物某一时期种群数量 Nt+1/Nt 比值与时间（t）的关系曲线，其中 Nt+1/Nt 的比值相当于种群增长率。当其大于1时，种群数量增长；当其等于1时，种群数量不变；当其小于1时，种群数量减少。
【详解】A、结合前面的分析可知，图甲中的AB段种群数量在逐渐增加，而图乙中的ab段由于 Nt+1/Nt 的比值小于1，种群数量逐渐减少，A错误；
B、图甲中CD段种群仍然在逐渐增加，此时段种群的出生率大于死亡率，图乙中cd段 Nt+1/Nt 的比值大于1，种群数量仍然在逐渐增加，B正确；
C、该动物在此区域的环境容纳量对应图甲中的E点，但不是对应图乙中的c点，因为超过c点的种群数量还在增加，C错误；
D、影响该动物种群数量变化的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率，D错误。
故选B。
【点睛】分析本题的关键在于区分钟群的增长速率与增长率。当种群增长速率最大时种群数量为K/2，当种群增长速率为0时种群数量为K； Nt+1/Nt 的比值为种群的增长率。
10．(1) 出生率 迁入率
(2)增长率＝（λ－1）×100％（或“增长率＝λ－1”）
(3) 标志重捕法（标记重捕法） 样方法
(4)性别比例
(5)2×10 10
【分析】种群的数量特征有种群密度，出生率和死亡率，迁入率和迁出率，年龄组成，性别比例。迁入率和迁出率，出生率和死亡率决定种群数量的变化，但年龄组成是通过影响出生率和死亡率影响数量变化的，性别比例通过影响出生率影响数量变化的。
【详解】（1）据图可知，①能使种群密度升高，表示出生率或迁入率。
（2）J型曲线的数学模型为：NT=N0λt ，其中λ是增长倍数，λ=NT/N0，增长率=（NT-N0）÷N0 ，因此增长率=（λ 1）。
（3）调查种群密度时，仅适合动物的方法是标志重捕法（适用于活动能力强、活动范围大的动物）；主要适合于植物的是样方法（植物和活动能力弱、活动范围小的动物）。
（4）利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别比例，影响了出生率，从而降低该种群密度。
（5）在用血球计数板（1mm×1mm方格）对某一稀释100倍的样品进行计数时，发现在一个方格内（盖玻片下的培养液厚度为0.1mm）酵母菌平均数为5，据此估算10mL培养液中有酵母菌=5×100×400÷（1×1×0.1×10-3）×10=2×1010个。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页【注意】字体安装之后
必须要重启PPT，字体
（适用于字体种类较少的情况） 才能显示出来。
找到压缩包中 鼠标左键双击 双击后，选择左上角的“安装”
的字体文件夹 字体文件
【注意】字体安装之后
也必须重启PPT。
（适用于字体种类较多的情况）
找到压缩包中 打开后有较多字体安装包，Ctrl+A全选 将字体文件包粘贴到：C盘 >
的字体文件夹 windows文件夹 > fonts文件夹
（Mac系统的安装与windows系统类似，仅提供路径）
找到压缩包中的字体文件夹 应用窗口中打开“字体册”
鼠标左键双击字体文件 界面左上方点击“+”
双击后，选择左上角的“安装” 选中要安装的字体，点击“打开”
【注意】Mac系统与Windows系统一样，都需要重启PPT，字体才能显示出来。
“明明自己电脑上安装成功了，播放也正常的，但拿去教室
电脑上播放，字体又变得乱七八糟！”
老师们自己电脑上安装成功了，代表安装在自己电脑上的C盘
（一般情况下），但如果教室电脑上没有安装过PPT内所用的
特殊字体，在打开PPT时，会出现字体不一或缺失的情况。
把字体文件复制粘贴到教室电脑上的 C盘> windows > fonts
文件夹里即可。
“下载了字体，安装也成功了，电脑也重启了，但PPT内却
找不到这款字体了？！”
一般这种情况出现在有多种字重的情况（例：阿里巴巴普惠
体），部分字体隐藏了。字重：可以理解为改款字体的不同粗细呈现
最直接的方法是 完毕后，
打开PPT，直接搜索字体+字重。
前提是确保完成一下操作：①字体安装后重启PPT； ②把这款字体整个系列（全部字重）都已下载(共62张PPT)
种群数量的变化
第一章 种群及其动态
人教版选择性必修二
第二节
一起做生物课件
CHANGES IN POPULATION SIZE
种群数量变化是怎样的
问题探讨
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要经常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌20min就通过分裂繁殖一代。
时间/min 细菌数量/个
0 20
20 21
40 22
60 23
80 24
100 32 25
120 64 26
分裂
细菌繁殖产生的后代数量
讨论1
第n代细菌数量的计算公式是什么？
设细菌初始数量为N0，第一次分裂产生的细菌为第一代，数量为N0×2，第n代的数量为Nn=N0×2n。
讨论2
72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
2216
讨论3
在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？
不会。因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。
描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立
数学模型，思考如何建立数学模型呢？
一.建构种群增长模型的方法
数学模型
直观、准确地描述一个系统的数量变化的数学形式。例如列表，公式，曲线等等都是数学模型！
时间/min 细菌数量/个
0 20
20 21
40 22
60 23
80 24
100 32 25
120 64 26
分裂
公式
Nn = 1×２n
曲线更加直观，怎么建立模型呢？
细菌繁殖产生的后代数量
曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？
曲线图
精确，但不够直观。
直观，但不够精确。
数学方程式
一.建构种群增长模型的方法
细菌20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
Nn=N0×2n 。Nn代表繁殖n代后细菌数量，N0为细菌起始数量，n代表繁殖代数
观察研究对象，提出问题。
提出合理的假设。
根据实验数据，用适当的数学形式对事物性质进行表达。
通过进一步实验或观察，对模型进行检验或修正。
模型构建法（数学模型）
1
2
3
4
据公式Nn=2n计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，填入下表。
时间/min 细菌数量/个
20
40
60
80
100
120
140
160
180
2
4
8
16
32
64
128
256
512
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
100
200
300
400
500
600
时间/min
细菌数量/个
以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌种群的增长曲线。
一.建构种群增长模型的方法
以上得出的公式和增长曲线，只是对理想条件下的细菌数量增长的推测。
同学们思考在自然界中，种群的数量变化是怎样的呢？
二.种群增长的“J”形曲线
实例1：澳洲野兔，从零到100亿只
1859年，24只野兔；1926年，全澳洲的野兔数量超过了100亿只！
图片来源：澳大利亚国家博物馆
二.种群增长的“J”形曲线
实例2：环颈雉被引入美国
1937
1938
1939
1940
1941
1942
500
1000
1500
年份
种群数量/只
0
某岛屿环颈雉种群数量的增长曲线
在20世纪30年代时，人们将
环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长如右图。
环颈雉
二.种群增长的“J”形曲线
这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
讨论1
这两个资料中种群增长有什么共同点
种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。
讨论2
种群出现这种增长的原因是什么？
食物充足，缺少天敌等。
讨论3
不能，因食物和空间有限。
二.种群增长的“J”形曲线
1937
1938
1939
1940
1941
1942
500
1000
1500
年份
种群数量/只
0
通过上述实例可看出，自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式，曲线大致呈“J”形。
“J”形增长
这种类型的种群增长称为“J”形增长。
图中的蓝色虚线即为种群“J”形增长的图像模型
二.种群增长的“J”形曲线
1.产生条件（理想状态）
食物和空间条件充裕；气候适宜；没有天敌和其他竞争物种等条件下。
2.增长特点
种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
3.计算公式（建立数学模型）
种群数量
时间
N1=N0λ1
一年后种群的数量为
N2=N1·λ=
N0λ2
Nt=N0λt
两年后种群的数量为
t年后种群的数量为
4. λ值的生物学意义
①当λ=1时，种群数量如何变化？
种群数量不变（相对稳定）
种群数量增长
种群数量下降
②当λ>1时，种群数量如何变化？
③当λ<1时，种群数量如何变化？
种群数量（N）
时间（t）
λ>1
λ=1
λ<1
当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
不一定。只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长。
λ =
当年种群数量
前一年种群数量
二.种群增长的“J”形曲线
“J形增长”数学模型
假设1
理想状态
假设2
后一年的数量始终是前一年的λ倍
数量
时间
种群增长率
时间
O
O
O
增长速度
时间
增长率变化曲线
增长速率变化曲线
数学函数图像
Nt=N0λt
r= λ-1
λ-1
dN
dt
=
Nt·r
二.种群增长的“J”形曲线
5.实例
水葫芦（凤眼莲）
原产于南美，1901年作为花卉引入中国。
由于水葫芦繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨。它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡。
水葫芦泛滥成灾
水葫芦
（1）思考自然条件下有哪些环境阻力
自然因素
出生率、死亡率、迁入、迁出
气候、食物、被捕食、传染病等
人为因素
人类的活动
直接因素
（2）如果考虑这些环境压力，那么
曲线将如何变化
生态学家高斯曾经做过单独培养大草履虫的实验：在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。
时间/d
0
1
2
3
4
5
6
100
200
300
400
种群数量/个
K=375
草履虫作者/Aleksandra Ryczkowska
CC-BY-SA-3.0
（3）大草履虫哪几天增长较快 何时处于稳定
大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快，第五天以后基本维持在375个左右。
时间/d
0
1
2
3
4
5
6
100
200
300
400
种群数量/个
K=375
草履虫作者/Aleksandra Ryczkowska
CC-BY-SA-3.0
（4）经过一定时间的增长后，种群
数量为什么会基本保持不变
资源和空间是有限的。当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，当死亡率升高至与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。
（5）自然条件下，为什么种群增长到K
值左右便会趋于稳定？
1
自然条件下，资源和空间总是有限的。
2
当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，这就会使种群的出生率降低，死亡率升高。
3
当死亡率升高至与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平（K值）。
4
种内竞争对种群数量起调节作用。
三.种群增长 “S”形曲线
1. “S”形增长含义
资源和空间有限，天敌的制约等（即存在环境阻力），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。
2. 适用对象
一般自然种群的增长
3. 环境容纳量（K值）
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。
三.种群增长 “S”形曲线
4. 曲线图分析
（1）各曲线段分析
种群数量
时间
K
K/2
a
b
c
d
e
ab段
种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢。
bc段
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速。
c点
种群数量为K/2，种群增长速率达到最大。
三.种群增长 “S”形曲线
4. 曲线图分析
（1）各曲线段分析
种群数量
时间
K
K/2
a
b
c
d
e
cd段
资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓。
de段
出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。
4. 曲线图分析
（2）K值分析
①同一种群的K值是固定不变的吗？
不是一成不变。K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。
②在环境条件没有变化的情况下，种群数量到达K值后就不再变化了吗？
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。
③K值是不是种群数量的最大值？
不是。K值是种群在一定环境条件下所能维持的种群最大数量。
4. 曲线图分析
（3） “J”形曲线和“S”形曲线比较分析
①图中阴影部分表示什么？
环境阻力。
生存斗争中被淘汰的个体数。
②环境阻力如何用自然选择学说
内容解释？
③ “S”形曲线中，有一段时期
近似于“J”形曲线，这一段
是否等同于“J”形曲线？为
什么？
不等同，已经存在环境阻力。
三.种群增长 “S”形曲线
4. 曲线图分析
（4） S形曲线的变形
种群数量在K/2值时，种群
种群数量小于K/2值时，种群
种群数量大于K/2值时，种群
增长最快
增长逐渐加快
增长逐渐减慢
即种群数量处于K值。
即种群数量处于K/2值。
出生率＝死亡率
D点
出生率与死亡率之差最大
B点
三.种群增长 “S”形曲线
5. 实践应用
（1） K的应用
①野生大熊猫种群数量锐减的关键
原因是什么？
野生大熊猫的栖息地遭到破坏，食物和活动范围缩小，K值降低。
②保护大熊猫的根本措施是什么？
建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量。
建立自然保护区
三.种群增长 “S”形曲线
5. 实践应用
（2） K/2的应用
控制家鼠数量的思路和相应具体措施
1
机械\药物捕杀
打扫卫生
断绝食物来源
施用避孕药激素、化学阉割
2
增大死亡率
降低出生率
3
降低环境容纳量
释放天敌
在K/2前捕杀
在K/2前捕杀，将家鼠数量控制在K/2以下,是防治有害生物的根本措施！
三.种群增长 “S”形曲线
5. 实践应用
（2） K/2的应用
为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？
a.渔业捕捞应在K/2以后
b.捕捞后鱼的种群数量维持在K/2
因为捕鱼后保留在K/2值处，种群增长速率最大，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，符合可持续发展的原则。
渔业捕捞
四.种群数量的波动
1. 种群数量的相对稳定
在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。
2. 种群数量的波动
对于大多数生物种群来说，种群数量总是在
波动中。K值不变的情况下，种群的数量总是围绕着K值上下波动。
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
四.种群数量的波动
3. 种群数量的爆发
处在波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。
4. 种群数量的下降
当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏。
摩洛哥西南部爆发沙漠蝗虫
图源Magnus Ullman
森林砍伐
蝗灾肆虐
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四.种群数量的波动
5.研究种群数量变化的意义
1
为害虫的预测及防治提供科学依据。
2
有利于野生生物资源的合理利用及保护。
3
拯救和恢复濒危动物种群。
4
为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。
培养液中酵母菌种群数量的变化
1. 实验材料
酵母菌
酿酒酵母
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酵母菌出芽生殖
属于真核生物，是兼性厌氧生物。
酿酒和做面包都需要酵母菌。
可用液体培养基（培养液）来培养。
可以进行出芽生殖和有性生殖。
培养液中酵母菌种群数量的变化
酵母菌细胞
细胞壁
细胞膜
线粒体
液泡
细胞核
芽体
By SwissBioPics
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1. 实验材料
酵母菌
酿酒酵母
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酵母菌出芽生殖
培养液中酵母菌种群数量的变化
2. 探究思路
提出问题
做出假设
设计实验
进行实验
得出结论
交流结论
进一步探究
提出问题
1
培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？
做出假设
2
时间
开始
“J”形增长
“S”形增长
数量下降
延长
最后
培养液中酵母菌种群数量的变化
设计实验
2
配制酵母菌培养液
接种酵母菌到培养液中
培养
计数
统计
分析
得出结论
如何计数？
如何统计？
自变量
应变量
无关变量
时间
酵母菌数量
培养液的体积等
培养液中酵母菌种群数量的变化
设计实验
2
计数环节
计数方法
进行逐个计数非常困难，可采用抽样检测的方法。
培养液
培养液中酵母菌种群数量的变化
设计实验
2
计数环节
计数工具
血细胞计数板
计数室
横观面
侧观面
边长为1mm
深度为0.1mm
1个计数室的体积为0.1mm3，1个计数室有400个小方格。每个小方格的体积是1/4000mm3。
培养液中酵母菌种群数量的变化
设计实验
2
计数环节
计数工具
血细胞计数板
大方格
中方格
小方格
方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供计数用。
（双线分割）
培养液中酵母菌种群数量的变化
设计实验
2
计数环节
计数室（大方格）规格
16×25型
25×16型
16×25型
25×16型
中方格
小方格
一般取四角的四个中方格（100个小方格）计数
一般计数四个角和中央的五个中方格（80个小方格）细胞数
培养液中酵母菌种群数量的变化
设计实验
2
计数环节
计数室（大方格）规格
16×25型
25×16型
一般取四角的四个中方格（100个小方格）计数
一般计数四个角和中央的五个中方格（80个小方格）细胞数
每大格面积：
1mm×1mm=1mm2
盖上盖玻片，计数室高度为0.1mm
每大格体积：
1mm×1mm×0.1mm= 0.1mm3
培养液中酵母菌种群数量的变化
计算公式·每毫升原液所含细菌数
每毫升原液所含细菌数
=
每小格的平均细菌数
×
总格数（400）
体积（0.1mm3）
×
稀释倍数
培养液中酵母菌种群数量的变化
如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？
A1
A2
A3
A4
16×25型
A1、A2、A3和A4分别为四个中方格中的酵母菌数。
1mL样品中酵母菌数
A1+A2+A3+A4
100
×400÷0.1mm3 ×稀释倍数
=
A1+A2+A3+A4
100
×400 ×104 ×稀释倍数
=
培养液中酵母菌种群数量的变化
如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？
A1、A2、A3 、A4和A5分别为五个中方格中的酵母菌数。
1mL样品中酵母菌数
25×16型
A1
A2
A3
A4
A5
A1+A2+A3+A4 +A5
80
×400÷0.1mm3×稀释倍数
=
A1+A2+A3+A4 +A5
80
×400 ×104 ×稀释倍数
=
培养液中酵母菌种群数量的变化
血细胞计数板是微生物计数的常用工具，盖玻片下的培
练一练
养液厚度为0.1mm。如图所示是培养液稀释100倍后的镜检结果，如果中方格内的大肠杆菌数刚好是五点取样平均数，则1mL该培养液中大肠杆菌的数量约为（ ）
B
A
4×109
B
4×108
C
4×107
D
4×106
答案解析见下一页
培养液中酵母菌种群数量的变化
血细胞计数板是微生物计数的常用工具，盖玻片下的培
练一练
养液厚度为0.1mm。如图所示是培养液稀释100倍后的镜检结果，如果中方格内的大肠杆菌数刚好是五点取样平均数，则1mL该培养液中大肠杆菌的数量约为（ ）
B
答案解析
分析题图可知，图中一个样方中大肠杆菌数为16个，因此整个计数板中大肠杆菌数＝16×25＝400个，1mL该培养液中大肠杆菌的数量≈400÷（1×1×0.1×10-3）×100＝4×108个，故B项正确。
培养液中酵母菌种群数量的变化
设计实验
2
统计分析环节
1
2
3
4
5
1
先将盖玻片放在血细胞计数板的计数上。
2
3
4
5
用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。
多余的培养液用滤纸吸去，稍待片刻。
待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央。
计数一个小方格分的酵母菌数量。
摇匀菌液，再吸取培养液。使酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性。
培养液中酵母菌种群数量的变化
3. 思考讨论
1. 为什么不能先加培养液再盖盖玻片？
1
盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不能严密地盖到计数板表面，使计数室内液体增多，导致结果偏高。
2
直接滴加培养液时，在计数室内会产生气泡，导致计数室相对体积减少而造成误差。
滴加培养液
培养液中酵母菌种群数量的变化
3. 思考讨论
2. 为什么要待酵母细胞全部沉到底部后再计数？
如果酵母菌未能沉降到计数室底部，酵母菌和计数室不在一个平面，通过显微镜观察时就可能出现以下现象：
1
能看清楚酵母菌但看不清方格线
2
能看清楚方格线但看不清酵母菌
培养液中酵母菌种群数量的变化
3. 思考讨论
3. 从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？
使菌体分散开来、混合均匀，减少实验误差。若没有摇匀，从底部吸取，计数结果会偏大，从上部吸取，计数结果会偏小。
酵母菌常出现“抱团”现象，因此取样前需要将培养液充分振荡、摇匀，最好用移液器来回吹吸若干次，以确保样品被摇匀。
培养液中酵母菌种群数量的变化
3. 思考讨论
4.如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应采取什么措施？
如果小方格内酵母菌数量过多，应当对菌液进行稀释。一般样品稀释后的适宜范围是5~10个菌体/小格。
用无菌水稀释至每小格细胞数目为5~10 个
稀释100倍
稀释10倍
稀释100倍
1mL营养液
1mL营养液
9mL水
9mL水
培养液中酵母菌种群数量的变化
3. 思考讨论
5.本探究实验需要设置对照吗？如果需要，请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。
本实验在培养时间上有前后对照，不需要单设对照组。本实验旨在探究培养液中酵母菌在一定条件下的种群数量变化，只要分组实验，获得平均数值即可。本实验在连续培养并定时计数过程中形成自身对照。
培养液中酵母菌种群数量的变化
3. 思考讨论
6.要做重复实验吗？为什么？
不用重复，只要分组实验获得平均值即可。本实验酵母菌种群数量足够多，样本足够大。其数据是80～100个小方格的平均值，足够精确。但是，每次计数要同时取多个样本。
酿酒酵母
培养液中酵母菌种群数量的变化
3. 思考讨论
7.怎么记录结果？记录表怎样设计？
培养液中酵母菌种群数量的变化
进行实验
4
首先通过显微镜观察，估计出10mL培养液中酵母菌的初始数量（N0），在此之后，连续观察7天，分别记录下这7天的数值。
第1天
第4天
第6天
第7天
By Servier Medical Art
cc-by-4.0
培养液中酵母菌种群数量的变化
进行实验
4
怎么区分计数的酵母菌是活的还是死亡的个体？
可以用染色法。活细胞的细胞膜有选择透过性，所以不会被染色，而死细胞会被染色。
第4天
第7天
死亡
培养液中酵母菌种群数量的变化
分析结果、得出结论
5
将所得数值用曲线图表示出来。
酵母菌在开始一段时间呈“J”形增长，但随着时间的推移，由于资源和空间有限，将呈“S”形增长，并最终将全部死亡。
进一步探究
6
根据对影响酵母菌种群增长的因素作出推测，设计
实验进行验证。①营养物质消耗殆尽②有害代谢产物积累③pH改变
科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪
当堂检测1
调查，并研究λ＝Nt＋1Nt随时间的变化趋势，结果如下图所示（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（ ）
C
A
甲种群在t1～t2段的种群数量不断增加
B
乙种群在t1～t2段的种群数量一直减少
C
D
乙种群在t3后种群数量保持不变
甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件得到了改善
下图中a、b表示种群在不同条件下的数量增长曲线，
当堂检测2
c为b曲线的种群增长速率曲线，下列叙述错误的是（ ）。
A
a曲线表示的种群增长情况中，增长速率越来越小
B
在t时，b曲线对应的种群数量大小为环境容纳量的一半，即K/2
C
b曲线表示的种群数量增长可能受其本身密度增加的制约
D
c曲线表示的种群增长速率可用于指导渔业捕捞
A
某学生在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”
当堂检测3
实验中，根据实验结果绘制出如图所示的曲线图。下列有关分析错误的是（ ）。
C
A
实验过程中酵母菌种群的年龄结构先是增长型，后是稳定型，最后变为衰退型
B
种群数量在不同时间的增长速率可能相同
C
本实验中不存在对照
D
每次取样前应将培养瓶振荡摇匀
下列有关图中“S”形曲线的叙述，正确的是（ ）
当堂检测4
A
A
将绵羊引入某个地区后，种群数量变化曲线与图示曲线一致
B
将大草履虫放入一定容积的培养液中，种群数量变化曲线最终如图所示曲线
C
只有在C点时才能进行渔业捕捞
D
种群增长速率曲线中不同时期的增长速率一定是不同的
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