《生物 第3章 生物群體的動(dòng)態(tài)平衡 第1節(jié) 種群的相對(duì)穩(wěn)定 第2課時(shí) 北師大版必修3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物 第3章 生物群體的動(dòng)態(tài)平衡 第1節(jié) 種群的相對(duì)穩(wěn)定 第2課時(shí) 北師大版必修3（40頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2課時(shí)種群數(shù)量的變動(dòng)第3章第1節(jié)種群的相對(duì)穩(wěn)定目標(biāo)導(dǎo)讀目標(biāo)導(dǎo)讀1.閱讀教材，分析大腸桿菌數(shù)量增長(zhǎng)的過程，建立種群數(shù)量指數(shù)增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。2.結(jié)合教材P7374的探究，嘗試建構(gòu)種群邏輯斯蒂增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。3.通過對(duì)“S”型曲線的分析，學(xué)會(huì)用種群增長(zhǎng)模型分析實(shí)際問題，并指導(dǎo)實(shí)踐。重難點(diǎn)擊重難點(diǎn)擊根據(jù)實(shí)例建構(gòu)種群增長(zhǎng)的“J”型、“S”型數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化和指導(dǎo)實(shí)踐。一種群的指數(shù)增長(zhǎng)二種群的邏輯斯蒂增長(zhǎng)當(dāng)堂檢測(cè)內(nèi)容索引一種群的指數(shù)增長(zhǎng)如圖所示，在自然界中，種群的數(shù)量由于受到各種因素的影響總是變動(dòng)著的。試結(jié)合下面的材料，閱讀教材，探討種群在理想條件下的數(shù)量變化規(guī)律。1.若細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)和生

2、存空間沒有限制，請(qǐng)你仔細(xì)觀察細(xì)菌分裂繁殖的規(guī)律，完善下表：時(shí)間(min)020406080100120180繁殖代數(shù)n(代)0123_細(xì)菌數(shù)量N(個(gè))1248_(1)觀察上表中細(xì)菌數(shù)量(N)和繁殖代數(shù)(n)之間的關(guān)系，寫出相應(yīng)的方程式： 。這種增長(zhǎng)，我們稱為 增長(zhǎng)。4569163264512N2n指數(shù)(2)根據(jù)所得到的方程式，在給出的坐標(biāo)系中畫出細(xì)菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的曲線。答案答案答案答案(3)上述得到的方程式和曲線圖，實(shí)際上是在用某種恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式來表達(dá)種群數(shù)量的變化實(shí)質(zhì)。請(qǐng)思考同數(shù)學(xué)方程式相比，曲線圖有什么優(yōu)點(diǎn)？答案答案同數(shù)學(xué)方程式相比，曲線圖能更直觀地反映出種群數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)。(4)在一個(gè)培

3、養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照上述數(shù)學(xué)模型增長(zhǎng)嗎？為什么？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？答案答案不會(huì)。因?yàn)榕囵B(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有限，空間等也有限，細(xì)菌不可能無限繁殖?？梢杂脤?shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法來檢驗(yàn)或修正。2.在20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉(如圖甲)引入美國(guó)的一個(gè)島嶼，下圖乙是在19371942年期間該種群數(shù)量的增長(zhǎng)曲線圖。(1)從圖乙看出，自然界確實(shí)有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，即在理想條件下種群增長(zhǎng)的曲線為“ ”型。J(2)類比前述細(xì)菌種群數(shù)量模型構(gòu)建過程，若在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，某種群的起始數(shù)量為N0，并且第二年的數(shù)量是第一年的倍(該種群每年的增長(zhǎng)倍數(shù)都保持不變)，則：一

4、年后種群數(shù)量N1 ，兩年后種群數(shù)量N2 ，t年后群數(shù)量Nt (用t表示時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量)。若1，請(qǐng)繪出數(shù)學(xué)方程式NtN0t中種群數(shù)量Nt隨t的變化曲線圖。答案答案N0N02N0t答案(1)種群增長(zhǎng)率指在一段時(shí)間內(nèi)，結(jié)束時(shí)種群數(shù)量相對(duì)于初始種群數(shù)量的增加部分占初始數(shù)量的比例。(2)“J型”曲線中年增長(zhǎng)率公式可表示為種群增長(zhǎng)率(NtNt1)/Nt11，由于是個(gè)定值，則種群增長(zhǎng)率也是個(gè)定值。若1，種群數(shù)量不變；01，種群數(shù)量則減小；0，雌體沒有繁殖，種群在下一代中滅亡。小貼士小貼士歸納提煉歸納提煉指數(shù)增長(zhǎng)的解讀指數(shù)增長(zhǎng)的解讀項(xiàng)目指數(shù)增長(zhǎng)條件無限環(huán)境的理想條件模型假設(shè)食物和空間條件充裕

5、、氣候適宜、沒有敵害等，增長(zhǎng)率不隨種群密度的變化而變化；沒有遷入和遷出。一生只繁殖一次，世代不相重疊(即子代產(chǎn)生時(shí)，親代已死亡)圖像模型種群增長(zhǎng)率增長(zhǎng)特點(diǎn)連續(xù)增長(zhǎng)；增長(zhǎng)率：種群數(shù)量連續(xù)增長(zhǎng)，第二年是第一年的倍(注：NtN0t)，11.下圖表示在良好的生長(zhǎng)環(huán)境下，小球藻分裂繁殖中的個(gè)體數(shù)量、雞產(chǎn)蛋數(shù)量(每天一個(gè))和竹子自然生長(zhǎng)的高度，這三種現(xiàn)象與時(shí)間的關(guān)系依次是答案活學(xué)活用活學(xué)活用A.乙、甲、丁 B.甲、丙、丁C.丙、甲、乙 D.丁、乙、丙解析解析解析小球藻是分裂繁殖，速度快，生長(zhǎng)環(huán)境良好，說明資源充足，所以呈指數(shù)增長(zhǎng)；雞每天產(chǎn)一個(gè)蛋，所以隨時(shí)間(天數(shù))的增加，產(chǎn)蛋數(shù)增長(zhǎng)如圖甲；竹子自然生長(zhǎng)的高

6、度，受到遺傳因素(基因)的控制，所以長(zhǎng)高到一定程度不再長(zhǎng)高，因而呈邏輯斯蒂增長(zhǎng)。問題導(dǎo)析問題導(dǎo)析關(guān)鍵信息小球藻為單細(xì)胞生物分裂生殖，呈 增長(zhǎng)雞產(chǎn)蛋特點(diǎn)每天一枚 增長(zhǎng)竹子自然生長(zhǎng)達(dá)到一定高度后， (填“不再”或“持續(xù)”)增長(zhǎng)2n指數(shù)式等差不再二種群的邏輯斯蒂增長(zhǎng)指數(shù)增長(zhǎng)是理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)的特點(diǎn)。在自然界中，種群的數(shù)量變化情況是怎樣的呢？試結(jié)合教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。1.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化(1)提出問題 ？(2)作出假設(shè)酵母菌的種群數(shù)量變化可能是 、 和波動(dòng)這三種形式不同順序的組合。培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣變化的加速增長(zhǎng)減速增長(zhǎng)(3)探究

7、步驟將10 mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中；將酵母菌 到試管中的培養(yǎng)液里；將試管放在 條件下培養(yǎng)；每次取材料的時(shí)間間隔要相等(例如1 h)，用 計(jì)數(shù)。并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入自己設(shè)計(jì)的記錄表中。接種25 顯微鏡分析數(shù)據(jù)，畫出曲線。進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)換，以 為橫坐標(biāo)，_為縱坐標(biāo)，畫出坐標(biāo)曲線圖，分析曲線走向，揭示酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律。時(shí)間酵母菌數(shù)量2.思考與討論思考與討論(1)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，為什么要輕輕振蕩幾次？_ 。(2)該探究需要設(shè)置對(duì)照及重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎？_。(3)若一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)采取的措施是什么？_ 。(4)對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，怎樣計(jì)數(shù)？_ 。使

8、酵母菌均勻分布，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確不需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，但需要重復(fù)實(shí)驗(yàn)。隨著時(shí)間的延續(xù)，酵母菌種群數(shù)量的變化在時(shí)間上形成前后自身對(duì)照，所以無需設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。但要獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，必須重復(fù)實(shí)驗(yàn)，求得平均值增大稀釋倍數(shù)后再計(jì)數(shù)只計(jì)算相鄰兩邊及其頂角的酵母菌3.將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成曲線如下，請(qǐng)分析：將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成曲線如下，請(qǐng)分析：(1)該模型曲線類似于英文字母 ，因此稱為 型曲線。該曲線大致分為四個(gè)階段：ab調(diào)整期：最初階段，酵母菌到了新環(huán)境有一個(gè)適應(yīng)的過程，增長(zhǎng)緩慢。S“S”bc加速增長(zhǎng)期：酵母菌適應(yīng)了環(huán)境，這時(shí)種群數(shù)量 ，營(yíng)養(yǎng)、空間 ，出生率 死亡率，增長(zhǎng)加快。cd減速增長(zhǎng)期：種群數(shù)量增加，對(duì)食物和空間的爭(zhēng)

9、奪加劇，出生率 ，死亡率 ，增長(zhǎng)變緩。de穩(wěn)定期：增長(zhǎng)速度繼續(xù)變緩，最終出生率 死亡率，種群的數(shù)量不再增加，達(dá)到 。此時(shí)種群的數(shù)量達(dá)到最大值K。少充足顯著大于下降上升等于動(dòng)態(tài)平衡(2)K的含義及其應(yīng)用當(dāng)種群數(shù)量N小于K/2時(shí)，種群 ；當(dāng)種群數(shù)量N達(dá)到K/2時(shí)，種群增長(zhǎng)速度 ；當(dāng)種群數(shù)量N大于K/2時(shí)，種群開始 ；當(dāng)N接近于K時(shí)，出生率 死亡率，此時(shí)種群的增長(zhǎng)速率為 ，種群數(shù)量趨于 ，種群不再 。同一種群的K值是固定不變的嗎？同一物種的不同種群的K值一定相同嗎？影響K值大小的因素有哪些？答案答案不是；不一定；生物自身的遺傳特性和所生存的環(huán)境條件?？焖僭鲩L(zhǎng)最大減速增長(zhǎng)等于零穩(wěn)定增長(zhǎng)答案K值在實(shí)際生

10、產(chǎn)生活中有著重要的指導(dǎo)意義，請(qǐng)分析：a.大熊貓棲息地遭到破壞后，食物和活動(dòng)范圍縮小，K值變 ，而建立自然保護(hù)區(qū)，改善其棲息環(huán)境，可以提高 ，從根本上保護(hù)大熊貓。b.若要控制鼠害，我們可采取什么具體措施以便降低K值？答案答案養(yǎng)殖或釋放天敵、打掃衛(wèi)生、硬化地面、將食物儲(chǔ)存在安全處。c.若要持續(xù)從池塘中獲得魚類資源，則應(yīng)該使捕撈后魚群的數(shù)量維持在 ，原因是 。小K值答案K/2 K/2時(shí)，種群增長(zhǎng)速率最大，這樣既可獲得最大利用量，又可保持種群的可持續(xù)性發(fā)展(3)已知種群增長(zhǎng)速率是指單位時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量的變化率(即時(shí)間種群中的個(gè)體數(shù)曲線的斜率)，請(qǐng)?jiān)谙旅孀鴺?biāo)系中繪出上述曲線的種群增長(zhǎng)速率隨時(shí)間的變化曲線，

11、并思考：答案答案答案t2時(shí)種群數(shù)量為 ，t2時(shí)該種群的年齡結(jié)構(gòu)為 。t3時(shí)種群數(shù)量為 ，t2t3該種群數(shù)量的變化為 。K/2增長(zhǎng)型K增加歸納提煉歸納提煉“J”型和型和“S”型曲線總結(jié)型曲線總結(jié)2.如圖所示為某種群的數(shù)量變化曲線，判斷下列說法的正誤：活學(xué)活用活學(xué)活用答案(1)B、b點(diǎn)種群增長(zhǎng)速率最大，種群數(shù)量在K/2左右，此時(shí)種內(nèi)斗爭(zhēng)也最激烈()解析(2)c點(diǎn)種群增長(zhǎng)速率明顯減小只是由種內(nèi)斗爭(zhēng)引起的()(3)處理好這種生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮K值的大小()(4)當(dāng)這種生物與環(huán)境達(dá)到協(xié)調(diào)與平衡后，在E點(diǎn)達(dá)到K值，K值將固定不變()(5)進(jìn)行海洋漁業(yè)捕撈后，魚類的數(shù)量應(yīng)維持在b點(diǎn)()(6)C

12、D段種群數(shù)量仍在增長(zhǎng)()答案學(xué)習(xí)小結(jié)種群數(shù)量的變動(dòng)適宜環(huán)境中細(xì)菌的繁殖培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化 增長(zhǎng) 增長(zhǎng)“ ”型曲線公式： “ ”型曲線K的含義及應(yīng)用指數(shù)邏輯斯蒂JNtN0 tS當(dāng)堂檢測(cè)1.下列關(guān)于種群數(shù)量變化的敘述中，不正確的是A.在理想條件下，種群數(shù)量增長(zhǎng)可用一定的數(shù)學(xué)模型表示B.一個(gè)物種引入新的地區(qū)后，一定呈指數(shù)增長(zhǎng)C.對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，要盡量降低其K值D.研究一個(gè)呈邏輯斯蒂增長(zhǎng)的種群的增長(zhǎng)速率可預(yù)測(cè)其K值答案1234解析解析解析一個(gè)物種引入新的地區(qū)后，當(dāng)?shù)丨h(huán)境可能不適宜其生長(zhǎng)繁殖，故其增長(zhǎng)也不一定呈指數(shù)增長(zhǎng)。呈邏輯斯蒂增長(zhǎng)的種群，其增長(zhǎng)速率最大值一般出現(xiàn)在K/2時(shí)，只要統(tǒng)計(jì)

13、此時(shí)的種群數(shù)量就可估算出K值。2.如圖為某地東亞飛蝗種群數(shù)量變化的示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是A.為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在a點(diǎn)之前及時(shí)控制種群 密度B.ab段，該種群的增長(zhǎng)率與種群密度之間成正 相關(guān)C.利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比可防止c點(diǎn)出現(xiàn)D.在de段，該種群的增長(zhǎng)率不變答案解析1234解析解析圖示a點(diǎn)東亞飛蝗數(shù)量急劇上升，此時(shí)種群增長(zhǎng)速率達(dá)到最大，病蟲防治工作應(yīng)在a點(diǎn)所示時(shí)間之前進(jìn)行，A項(xiàng)正確；圖示ab段種群數(shù)量仍然在上升，但種群增長(zhǎng)率呈下降趨勢(shì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；利用性引誘劑誘殺雄蟲，使種群性別比失調(diào)，從而出生率降低，種群密度降低，C項(xiàng)正確；在de段，種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定，增長(zhǎng)率為0，D項(xiàng)正確。1234

14、3.在有0.5 mL培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中放入5只大草履蟲，然后每隔一天統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出如圖所示的結(jié)果，對(duì)這一結(jié)果的分析，錯(cuò)誤的是答案解析1234A.大草履蟲的生長(zhǎng)呈現(xiàn)出邏輯斯蒂增長(zhǎng)B.從大草履蟲放入瓶?jī)?nèi)第一天起進(jìn)入指數(shù)增長(zhǎng)期C.在第四天至第六天中，種群的出生率約等于死 亡率D.該瓶中大草履蟲種群的K值約為4001234解析解析根據(jù)圖像可看出，這是典型的“S”型曲線。大草履蟲放入瓶?jī)?nèi)第一天產(chǎn)生的新個(gè)體很少，這是因?yàn)榇蟛萋南x要對(duì)新環(huán)境有一個(gè)短暫的調(diào)整或適應(yīng)過程。從第2天開始，草履蟲進(jìn)入到指數(shù)增長(zhǎng)期。4、5、6天由于食物減少、空間不充足，大草履蟲的種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇，種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定

15、。4.如圖為種群在不同環(huán)境條件下的增長(zhǎng)曲線，據(jù)圖回答問題。1234(1)A曲線呈“J”型，表示種群在_中的增長(zhǎng)。(2)B曲線呈“S”型，表示種群在_中的增長(zhǎng)，陰影部分表示_。用達(dá)爾文進(jìn)化理論解釋，這是_的結(jié)果。無環(huán)境阻力答案有環(huán)境阻力由于環(huán)境阻力，導(dǎo)致種群個(gè)體數(shù)實(shí)際增長(zhǎng)與理論值的差異生存斗爭(zhēng)(3)若“S”型曲線表示某個(gè)鼠群遷入一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)后的增長(zhǎng)曲線，那么，K點(diǎn)以后曲線保持不變的原因是_。答案1234 由于食物短缺等因素的限制，種群在達(dá)到環(huán)境容納量以后在一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定(4)根據(jù)種群變動(dòng)的曲線，解釋投藥滅鼠在短期內(nèi)能控制鼠害，但很快又會(huì)鼠災(zāi)泛濫的原因是_。對(duì)此，應(yīng)采取哪些有效措施？_。答案1234 老鼠種群的抗藥性增強(qiáng)；毒殺一部分個(gè)體，剩余的個(gè)體數(shù)目在環(huán)境容納量以下很快又恢復(fù)到原來數(shù)量 原則上是降低環(huán)境負(fù)載能力，無污染，具可行性。如：嚴(yán)密封儲(chǔ)糧食；清除生活垃圾；生物防治，保護(hù)老鼠天敵等(其他方法符合以上原則也可)