高考生物 第4章第2讲 种群的数量变化知识研习课件 新人教版必修3

知知 识识 研研 读读(对应学生用书对应学生用书P130)第第 讲讲 种群的数量变化种群的数量变化1种群的数量变动。2探究培养液中酵母菌数量的动态变化。课程标准课程标准知识一知识一一对相对性状的杂交实验1概念：用来描述一个系统或它的性质的_形式。2研究方法步骤：提出问题提出合理假设用_形式表达检验或修正。3表达形式(1)数学方程式：优点是科学、准确。(2)曲线图：优点是_。知识梳理知识梳理数学数学直观知识二知识二种群数量增长曲线1种群增长的“J”型曲线(1)含义：_条件下的种群，以_为横坐标，_为纵坐标画出的曲线，大致呈_型。(2)数学模型模型假设：a条件：_和_条件充裕、气候适宜、没有敌害等。b数量变化：种群的数量每年以一定的_增长，第二年的数量是第一年的倍建立模型：t年后种群数量表达式为：_。理想时间种群数量“J”食物空间倍数NtN0t(3)各参数意义：N0为该种群的_，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。2种群增长的“S”型曲线(1)含义在_条件下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于_的增长曲线，呈_型。(2)产生条件自然资源和空间_，种群密度增长种内斗争加剧天敌增加出生率_死亡率升高达到平衡。(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_数量，又称_值。起始数量自然稳定“S”有限降低最大K 思考感悟 当一个种群迁入一个新的适宜环境时，种群数量如何变化？提示：当刚迁入时食物和空间条件充裕，种群增长速率较快，接近“J”型曲线，当繁殖到一定程度后，种群数量接近环境容纳量，种群增长减缓接近“S”型曲线，最后种群数量趋于稳定。知识三知识三种群数量的波动和下降1影响因素(1)自然因素：_、食物、_、传染病等。(2)人为因素：人类活动的影响。2数量变化大多数种群的数量总是在_中，在不利的条件下，种群数量还会急剧_甚至_。3研究意义有害动物的_、野生生物资源的_和利用，濒危动物种群的拯救和_。气候天敌波动下降消亡防治保护恢复考点一考点一种群增长两种曲线的分析一、曲线比较考点整合考点整合(即时巩固解析为教师用书独有即时巩固解析为教师用书独有)二、列表比较项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件环境资源无限环境资源有限种群增长率保持稳定先上升后下降K值的有无无有曲线形成的原因无种内斗争，缺少天敌种内斗争加剧，天敌数量增多三、联系两种增长曲线的差异主要是由环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同引起的。因而有：【特别提醒】“J”型曲线反映的种群增长率是一定的；而“S”型曲线反映的种群增长率是先增大而后减小的。四、 K值变动的示意图及应用1同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，在环境不遭到破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。2当环境遭受破坏时，K值下降；当生物生存环境改善时，K值上升。3应用：当环境中种群数量大于K/2值时，即可采取适量捕捞等手段合理利用，但捕劳后数量应为K/2值，因为此时种群增长率最大，有利于提高生物利用的总量。【案例1】 (2010福建理综)棉蚜体型微小，能附着于棉花植株上生活繁殖，以吸取棉花汁液为食。为了对棉蚜虫害进行监测，科研小组从某年6月10日开始对某棉田棉蚜种群数量进行调查。调查结果如下表：(1)棉蚜与棉花的种间关系是_。(2)调查棉蚜种群数量可采用_法。据表分析，调查期间棉蚜种群数量的增长曲线呈_型，在_(日期)左右棉蚜种群增长量最大。调查日期(月日)610615620 625 63075710 715 720棉蚜数量(只/株)0.424.7941.58261.731 181.941 976.962 175.632 171.462 173.23(3)若长期使用农药防治棉蚜，会导致棉蚜种群的抗药基因频率_(填“增大”“不变”或“减少”)。【解析解析】 (1)由题意可知，棉蚜附着于棉花上以吸取汁液为食，可确定棉蚜与棉花属于种间关系的寄生。(2)因棉蚜活动范围小，故调查种群数量可采用样方法；从棉蚜的数量先增加后趋于稳定可确定种群数量增长曲线为“S”型，在种群数量为K/2时，种群的增长速率最大，则此时种群的增长量最大。(3)在农药作用下，具抗药性的个体被选择下来，不抗药的个体大部分被淘汰，导致种群的抗药基因频率增大。【答案】 (1)寄生(2)样方S630(3)增大【即时巩固1】 (2007全国)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种群的增长速度逐步降低【解析解析】由于空间和资源的限制，自然界中的多数生物种群的数量增长都要达到最大值，因此自然界中的种群数量的增长曲线通常呈“S”型，A项正确；对于“S”型曲线来说，种群数量在K/2时增长速率最大，然后种群数量的增长率随种群密度的上升而下降，当达到环境所允许的最大值(K值)时，增长率降为0，所以B项的说法正确；种群数量的增加除受环境因素影响外，随着种群密度的增加，种内斗争也会加剧，影响种群数量的增长，因此C项说法也是正确的；种群数量的增长率是先逐渐升高，当种群数量大于K/2时，种群数量的增长速率开始降低。 【答案】 D考点二考点二探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”一、培养液中酵母菌种群数量的变化是怎样随时间变化的？或不同温度(或O2、CO2等)条件下酵母菌种群数量变化情况？或不同培养液(加糖和不加糖)中酵母菌种群数量变化情况如何？二、假设根据上述问题，大胆提出合理的假设。三、实验目的1通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。2用数学模型解释种群数量的变化。3学会使用血球计数板进行计数。四、实验原理1用液体培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。2在理想的无限环境中，酵母菌种群呈“J”型增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群呈“S”型增长。3计算酵母菌数量可用抽样检测的方法显微计数。五、设计实验试管编号ABC管液体内培养液/mL1010无菌水/mL10酵母液/mL0.10.10.1温度条件5 28 0.1六、实验操作1将500 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液注入锥形瓶中。2将0.1 g活性干酵母投入锥形瓶的培养液中混合均匀，并置于适宜的条件下培养。3每天定时取样计数酵母菌数量，采用抽样检测方法测定1 mL培养液中酵母菌个体的平均数。4分析结果、得出结论：将所得数值用曲线图表示出来，分析实验结果，得出酵母菌种群数量的变化规律。尝试绘出酵母菌种群数量的变化曲线。七、注意事项1显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。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，减少误差。3结果记录最好用记录表，如下：时间/天123456数量/个4.每天计数酵母菌量的时间要固定。5培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造。【案例2】(2009广东)有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，正确的叙述是() A改变培养液的pH值不影响K值(环境容纳量)大小 B用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化 C取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数 D营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素【解析解析】本题考查探究培养液中酵母菌数量动态变化的实验，是一道中等难度的题目。K值(环境容纳量)是可以改变的，会随着环境的变化而变化。改变培养液的pH，K值会变化，A项错误；调查玻璃容器中酵母菌数量的变化不能用样方法，B项错误；计算酵母菌的数目不能用普通的载玻片计算，要用血球计数板计算，C项错误；营养条件、温度、pH等都能影响酵母菌种群数量变化，所以选D。【答案答案】D【即时巩固2】某生物兴趣小组开展探究实验，课题是“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”。实验材料、用具：菌种和无菌培养液、试管、血球计数板(2 mm2 mm方格)、滴管、显微镜等。酵母菌的显微计数方法：血球计数板：是带有微小方格刻度的玻璃片，用于在显微镜下对微生物计数。将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为依据，估算试管中的酵母菌总数。连续观察7天，并记录每天的数值。根据以上叙述回答下列问题：(1) 根据所学知识，该课题的实验假设是：开始一段时间酵母菌呈“J”型增长，随着时间的推移，_，酵母菌呈“S”型增长。(2)本实验没有另设对照实验，原因是_。该实验是否需要重复实验？_，试解释原因：_(3)在吸取培养液计数前，要轻轻振荡几次试管，目的是_。如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施_。(4) 请你设计表格处理实验数据。【答案答案】(1)环境中资源和空间变得有限(2)该实验在时间上形成前后对照需要为了提高实验数据的准确性(3)使酵母菌分布均匀增加稀释倍数(4)时间次数123456712(续表)时间次数123456734平均值【实验设计】酿酒和做面包都需要酵母菌，这些酵母菌可以用液体培养基来培养，为了解液体培养基中酵母菌种群数量的变化，某实验小组的同学在恒定容积的试管里用无菌马铃薯培养液培养酵母菌，每天计数，连续7天，并将所得数据用如下曲线图表示。(1)你认为应采取什么方法对酵母菌计数？(2)为了取得较准确的数据，你认为计数时应该注意哪些问题？(3)曲线中BC段说明了什么？(4)出现CD段的原因可能是什么？【解析】【解析】对酵母菌进行逐个计数是很困难的，一般采用抽样检测的方法。在抽样检测中，要注意抽样中菌液的浓度、分布是否均匀和计数方法等问题。酵母菌在恒定容器中生长，开始条件适宜，因此会大量繁殖，数量剧增，但随着营养物质的不断消耗，代谢废物不断积累和酵母菌数量不断增多，导致酵母菌死亡率升高，数量又逐渐下降。【答案答案】 (1)抽样检测法。(2)从试管中吸出培养液之前，应将试管轻轻振荡几次，使酵母菌在培养液中分布均匀；除了计数小方格内的酵母菌数量外，压在小方格顶边、左边及左角处的个体也应统计在内；若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，则可按一定比例稀释后再计数。(3)此时，培养液中酵母菌数量最多。(4)恒定容积内营养物质的过度消耗及有害物质的积累。