高中生物必修三第四章第二節(jié)—種群數(shù)量的變化含答案解析

1、1第2節(jié)種群數(shù)量的變化種群數(shù)量的變化知識點一知識點一構(gòu)建種群增長模型的方法構(gòu)建種群增長模型的方法1.數(shù)學(xué)模型概念數(shù)學(xué)模型是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，是為了某種目的用字母、數(shù)字及其他數(shù)學(xué)符號建立起來的方程式以及圖表、圖像等數(shù)學(xué)表達(dá)式。2.意義數(shù)學(xué)模型是聯(lián)系實際問題與數(shù)學(xué)規(guī)律的橋梁，具有解釋、判斷、預(yù)測等重要作用。知識點二知識點二種群數(shù)量的增長種群數(shù)量的增長1.種群的種群的“J”型增長型增長(1)“J”型曲線：自然界確有類似細(xì)菌

2、在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線則大致呈“J”型。(2)“J”型增長的原因：食物充足、沒有天敵、氣候適宜等，這一理想條件只有在實驗室或某物種最初進(jìn)入一條件非常適宜的環(huán)境時才會出現(xiàn)。(3)“J”型增長的數(shù)學(xué)模型模型假設(shè)：在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，種群的數(shù)量以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的λ倍。增長速率不隨種群密度的變化而變化。建立模型：一年后該種群的數(shù)量應(yīng)為

3、：N1＝N0λ兩年后該種群的數(shù)量應(yīng)為：N2＝N1λ＝N0λ2t年后該種群的數(shù)量應(yīng)為：Nt＝N0λtN0：該種群的起始數(shù)量；t：時間；Nt：t年后種群數(shù)量；λ：增長的倍數(shù)。注：當(dāng)λ1時，種群數(shù)量上升；當(dāng)λ＝1時，種群數(shù)量不變；當(dāng)λ1時，種群數(shù)量下降。2.種群增長的“S”型曲線(1)“S”型曲線出現(xiàn)的原因自然資源是有限的，當(dāng)種群密度增大時，使生存斗爭加劇，種群的增長速率下降。(2)實例：高斯的實驗。(3)“S”型曲線：種群經(jīng)過一定時間的增長

4、后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，呈“S”型。①K值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。a.不同物種在同一環(huán)境中K值不同。b.當(dāng)環(huán)境改變時生物的K值改變。②K2值：K值的一半，是種群數(shù)量增長最快點。③增長速率：可以看出種群的增長速率在K2時最大，K2之前不斷增加，在K2之后逐漸減小，當(dāng)達(dá)到K值時增長速率為0。④K2之前種群增長速率增加的原因：資源和空間充足。K2之后，由于種群數(shù)量的上升，資源和空間相對

5、不足，種內(nèi)和種間斗爭加劇，使生物的出生率下降，死亡率上升。(4)“S”型曲線在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用①在對野生動植物資源的合理開發(fā)和利用上，一般將種群的數(shù)量控制在環(huán)境容納量的一半，即K2左右，此時種群增長最快，可提供的資源最多，還不影響資源的再生。②對野生動物的保護(hù)方面，如建立自然保護(hù)區(qū)等，從而提高生物的環(huán)境容納量，是保護(hù)野生生物資源的最有33.探究步驟(1)將10mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中；(2)將酵母菌接種到試管中的培養(yǎng)液

6、內(nèi)混合均勻；(3)將試管在28℃條件下連續(xù)培養(yǎng)7天；(4)每天取樣計數(shù)酵母菌數(shù)量，采用抽樣檢測方法：將蓋玻片放在計數(shù)板上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入到計數(shù)板上的方格內(nèi)，顯微觀察計數(shù)一個方格內(nèi)的菌種數(shù)，已知小方格的培養(yǎng)液厚度為0.1mm，計算出培養(yǎng)液體積，換算出10mL培養(yǎng)液中酵母菌的總數(shù)；(5)分析結(jié)果、得出結(jié)論：將所得數(shù)值用曲線表示出來，分析實驗結(jié)果，得出酵母菌種群數(shù)量的變化規(guī)律。4.注意事項(1)顯微鏡計數(shù)時

7、，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)只計數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌。(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差。(3)記錄結(jié)果最好用記錄表。表格如下：時間天123456……數(shù)量個(4)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。(5)培養(yǎng)和記錄過程要尊重事實，真實記錄，不能主觀臆造。5.表達(dá)和交流(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得如圖所示的增長曲線。(2)增長曲線的總趨勢是先上升再下降。(3)影響酵母菌種

8、群數(shù)量的因素可能有養(yǎng)料、溫度、pH及有害代謝廢物等?！纠?】如某一年生植物初始種群有10個個體，每個個體產(chǎn)生10?？捎N子，當(dāng)年親本死亡，若按此生育率計算，第五年該種群有多少個個體？答案105個解析根據(jù)公式Nt＝N0λt和數(shù)學(xué)知識，求得該題λ＝N1N0＝10010＝10，t＝4(第五年該種群的個體數(shù)量就是第四年后該種群的個體數(shù))，故第五年該種群將有：N4＝N0λ4＝10104＝105個?！纠?】下列有關(guān)種群增長的“S”型曲線的敘述，錯誤