2024年高中生物新教材同步選擇性必修第二冊講義第1章 本章知識網(wǎng)絡(luò)

2024年高中生物新教材同步選擇性必修第二冊講義本章知識

網(wǎng)絡(luò)

樣方法：適用于植物以及活動能力弱、活動范圍小的動物等

標(biāo)記重捕法：適用于活動能力強、活動范圍大的動物

出生率和死亡率］

數(shù)量X

［遷入率和遷出率）

特征

｛年齡結(jié)構(gòu)］

?（性別比例）

條件：資源和空間有限的環(huán)境

T“s”形增K曲線）一［

種具有K值（又稱環(huán)境容納量）

群

取腳K?加緯條件:食物和空間充裕、氣候適宜、無天敵和其他競爭物種等的理想環(huán)境

----------------'—模型：N,=N、「A'

■I種群數(shù)量的波動和下降］

數(shù)量

變化

非生物因素1陽光、溫度、水等

影響H

雨內(nèi)部因素一種內(nèi)競爭

」生物因素1-匚

外部因素一捕食、種間競爭、寄生、人類活動等

「（瀕危動物保護(hù)］

座里」?jié)O業(yè)生產(chǎn)）

T有害生物防治）

第1章種群及其動態(tài)

第1節(jié)種群的數(shù)量特征

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.說出調(diào)查種群密度的主要方法，嘗試用樣方法調(diào)查植物的種群密度。2.列舉種

群的數(shù)量特征，闡述種群密度與其他特征的關(guān)系。

一、種群密度及其調(diào)查方法

教材梳理

1.種群密度

(1)含義：指種群在________________中的個體數(shù)。種群密度是種群的數(shù)量特

征。

(2)表示方式

、.個體數(shù)

種群密度=空間大小(面積或體積)

⑶應(yīng)用：瀕危動物保護(hù)、農(nóng)田雜草狀況調(diào)查、農(nóng)林害蟲的監(jiān)測和預(yù)報、漁業(yè)上

________________的確定等。

「逐個計數(shù)法：調(diào)查分布范圍—、個體—的種群

〔〔黑光燈誘捕法

2.樣方法

(1)調(diào)查程序

選取若干個樣方

3

統(tǒng)計每個樣方內(nèi)的

I

求得每個樣方的種群密度

求所有樣方種群密度的

⑵實例

調(diào)查蒲公英、昆蟲卵、、等的種群密度。

3.標(biāo)記重捕法

(1)適用生物：適用于活動能力、活動范圍______的動物個體。

(2)調(diào)查程序

捕獲做上標(biāo)記后一段時間后重捕并據(jù)公式

一部放回原來的計數(shù)(重捕到的個體計數(shù)，

分個一A環(huán)境(記錄個f總數(shù)"，重捕到的標(biāo)一“估算種

體體數(shù)M記個體數(shù)團)群密度

(3)計算公式

初捕標(biāo)記個體數(shù)(M)重捕中標(biāo)記個體數(shù)(")

個體總數(shù)(N)重捕個體總數(shù)(")

口口Mn

即N=------------o

【判斷正誤】

(1)某池塘中所有的魚組成一個種群()

(2)調(diào)查土壤中蚯蚓種群密度可用標(biāo)記重捕法()

(3)用樣方法調(diào)查蒲公英種群密度時，應(yīng)在分布較密的地區(qū)取樣()

(4)種群密度可以反映種群數(shù)量的變化趨勢()

廠核心探討

任務(wù)一：調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度

1.樣方法實施的一般步驟

(1)準(zhǔn)備；(2)確定調(diào)查地點、調(diào)查對象；(3);(4)計數(shù)；(5)計算種群密度。

2.選擇雙子葉植物作為研究對象而不是單子葉植物的原因：單子葉草本植物常常是

,從地上部分難以辨別是一株還是多株；而雙子葉草本植物的個體數(shù)目則

3.確定樣方

(1)請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)確定合適的樣方大小。

不同樣方大小的種群密度調(diào)查

種群密度

樣方大小樣方1樣方2樣方3樣方4樣方5

(株/n?)

0.3mX0.3m000000

0.6mX0.6m000100.56

1mXlm001100.40

1.5mX1.5m012100.36

2mX2m124220.55

(2)如果所調(diào)查物種個體較大，樣方大小應(yīng)該怎樣設(shè)置？如果調(diào)查物種數(shù)目比較稀疏，樣方大

小應(yīng)該怎樣設(shè)置？

(3)請據(jù)圖選擇合適的取樣方法

'、'口、,口/

□□□□□□□□□□

①調(diào)查對象總體分布為近方形地塊時，適宜用.法。

②調(diào)查對象的總體分布為長條形地塊時，適宜用法。

(4)取樣的關(guān)鍵是要做到隨機取樣，為什么要強調(diào)隨機取樣？

4.計數(shù)和確定種群密度

某興趣小組調(diào)查某種雙子葉草本植物種群密度的結(jié)果:

樣方

NiN2N3N4N5

種群密度(株/n?)878X9

其中第四個樣方(1m?)中該植物的分布情況如圖所示:

(1)如何計數(shù)第四個樣方的植株數(shù)量？該樣方的種群密度是多少？

(2)該植物種群密度是多少？

任務(wù)二：標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度及其誤差分析

1.請分析標(biāo)記重捕法的原理(M、機均為標(biāo)記數(shù)，N、〃為不同范圍內(nèi)的總數(shù))

原理：在________________的前提下，整體與局部的相關(guān)比例相等，即有卜拳

2.在某池塘中，第一次捕獲鯽魚106條，做上標(biāo)記后放回；第二次捕獲鯽魚91條，其中有

標(biāo)記的為25條，由此估算該池塘中共有多少條鯽魚？

3.標(biāo)記重捕法主要適用于活動能力強、活動范圍大的動物個體，為什么活動能力差的個體不

宜用？

I■核心歸納」

1.采用樣方法的注意事項

(1)樣方大小的確定：一般來說，樣方大小與植株大小呈正相關(guān)，如喬木----100m2,灌木

—9m2,草本一1m2,若樣方中被調(diào)查個體數(shù)較少，應(yīng)適當(dāng)擴大樣方面積；樣方形狀以

正方形為宜。

⑵在用樣方法估算種群密度時要注意：同種生物個體無論大小都要計數(shù)；對于壓在邊線上的

個體，原則上計一半邊線上的個體；如果是方形樣方，需要統(tǒng)計相鄰兩邊及其夾角上的個體,

常見的是“計上不計下，計左不計右”(如圖所示，圖中實心圓就是要計數(shù)的個體)。

2.采用標(biāo)記重捕法應(yīng)滿足的條件

⑴標(biāo)記不易消失、脫落。

(2)標(biāo)記不會對動物造成行為和壽命上的傷害。

(3)標(biāo)記后充分混合。

(4)標(biāo)記不能過分醒目。

(5)所有個體在重捕時的捕獲概率相等。

(6)沒有新的個體出生和死亡，沒有遷入和遷出。

3.利用標(biāo)記重捕法估算種群密度的誤差分析

第一次捕獲了“只并標(biāo)記第二次捕獲了"只

調(diào)查期間，若調(diào)查區(qū)域

有較多個體出生、死亡、

種群數(shù)量聯(lián)噌

遷入或遷出，則會導(dǎo)致

估算出現(xiàn)較大誤差

第二次捕獲中被標(biāo)記的“偏?。篒第二次捕獲中被標(biāo)記的

①標(biāo)記物脫落；加偏大：

②被標(biāo)記個體的被捕機會降低;[①被標(biāo)記個體放回后還

③標(biāo)記物導(dǎo)致被標(biāo)記個體易于I未充分融入該種群中就

被天敵發(fā)現(xiàn)；;再次被捕獲；

④在被標(biāo)記個體稀少處捕獲1②在被標(biāo)記個體密集處

會導(dǎo)致估算值偏大懶獲

:會導(dǎo)致估算值偏小

典題應(yīng)用

1.如圖表示用樣方法進(jìn)行相關(guān)調(diào)查，下列相關(guān)敘述不正確的是()

物種數(shù)

N

N/2

O

SoS]S2樣方面積/m2

乙

A.用樣方法調(diào)查植物種群密度時，常用的取樣方法有五點取樣法和等距取樣法

B.若圖甲表示一個樣方中某種植物的分布狀況，則計數(shù)值應(yīng)為8

C.若圖乙表示某森林物種數(shù)與樣方面積的關(guān)系，則調(diào)查該森林物種數(shù)時設(shè)定樣方面積最好

為Si

D.與雙子葉草本植物相比，樣方法更適用于調(diào)查單子葉草本植物的種群密度

2.(2021?山東，11)調(diào)查一公頃范圍內(nèi)某種鼠的種群密度時，第一次捕獲并標(biāo)記39只鼠，第

二次捕獲34只鼠，其中有標(biāo)記的鼠15只。標(biāo)記物不影響鼠的生存和活動并可用于探測鼠的

狀態(tài)，若探測到第一次標(biāo)記的鼠在重捕前有5只由于競爭、天敵等自然因素死亡，但因該段

時間內(nèi)有鼠出生而種群總數(shù)量穩(wěn)定，則該區(qū)域該種鼠的實際種群密度最接近于()

A.66只/公頃B.77只/公頃

C.83只/公頃D.88只/公頃

二、種群的其他數(shù)量特征及其關(guān)系

教材梳理

1.出生率和死亡率

單位時間內(nèi)的個體數(shù)目占的比值。

2.遷入率和遷出率

單位時間內(nèi)的個體占的比值。

3.年齡結(jié)構(gòu)

⑴概念：一個種群中的個體數(shù)目的比例。

(2)類型：、和?

4.性別比例

(1)概念：種群中個體數(shù)目的比例。

⑵應(yīng)用：利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲的雄性個體一改變了害蟲種群正常的

一降低害蟲出生率從而降低害蟲_________________o

5.相互關(guān)系

(1)、________________直接決定種群密度。

(2)影響出生率和死亡率，影響出生率，進(jìn)而影響種群密度。

【判斷正誤】

(1)出生率、死亡率及遷入率和遷出率都直接影響種群數(shù)量的變化()

(2)城市人口的劇增，主要是遷入率大于遷出率造成的()

(3)我國禁止非醫(yī)學(xué)需要的胎兒性別鑒定，主要是為了維持我國正常的性別比例()

(4)若出生率大于死亡率，則種群密度一定增大()

核心探討

任務(wù)三：種群的數(shù)量特征

1.請同學(xué)們分析年齡結(jié)構(gòu)對種群數(shù)量的影響并完成下表。

圖例日老年個體數(shù)種群密度

□成年個體數(shù)種群特征出生率與死亡率類型

區(qū)幼年個體數(shù)變化趨勢

幼年個體數(shù)______成

出生率________死亡率____型

4年、老年個體數(shù)

各年齡期個體數(shù)比例

出生率________死亡率____型

1■

幼年個體數(shù)成

出生率________死亡率____型

C■F年、老年個體數(shù)

2.年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)為衰退型的種群

呢？并說明理由。

「核心歸納」種群的數(shù)量特征之間的關(guān)系

(1)圖解

增長型穩(wěn)定型衰退型

I_________I_________I

影響年齡,1結(jié)構(gòu)——__

影響j預(yù)測

廣出生率一種最數(shù)量鼠死亡率

遷入率（種.密度）斗-遷出率

:影響

---------------性別'比例

注："+”分別表示增加、減少;

“一”“一一”分別表示直接因素、間接因素。

（2）分析

①種群密度是種群最基本的數(shù)量特征，可反映種群在一定時期的數(shù)量，種群密度與種群數(shù)量

呈正相關(guān)。

②決定種群大小和種群密度的直接因素：出生率和死亡率、遷入率和遷出率。

③年齡結(jié)構(gòu)—出生率和死亡率工種群密度工變化趨勢。

④性別比例包駕出生率4*種群密度。

典題應(yīng)用

3.如表為我國兩次人口普查的部分?jǐn)?shù)據(jù)，下列關(guān)于種群數(shù)量特征的敘述，正確的是（）

比重（％）年齡結(jié)構(gòu)性別比例城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)

項目0—14歲15?59歲N60歲女性男性城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村

第六次（2010年）16.6070.1413.2648.7351.2749.6850.32

第七次（2020年）17.9563.3518.7048.7651.2463.8936.11

A.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征，不能反映種群的數(shù)量變化趨勢

B.年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型時，人口數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定

C.從年齡結(jié)構(gòu)可知，我國人口老齡化程度在減緩

D.鄉(xiāng)村人口密度由性別比例和年齡結(jié)構(gòu)直接決定

4.如圖表示種群數(shù)量特征的兩個概念圖，下列有關(guān)分析錯誤的是（）

［遷入率、遷出率國m

種群_c中止玄,

c|出生率：-a1廠「

［死亡率k1^種群密度

圖1圖2

A.圖1中預(yù)測種群數(shù)量未來變化趨勢的主要依據(jù)是b

B.圖1中的c為種群最基本的數(shù)量特征

C.圖2中丁與圖1中的a表示的含義相同

D.圖2中丙為性別比例，主要通過影響出生率來間接影響種群密度

■網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建—

~（增長型）

［調(diào)查方法H便個計數(shù)閑僻斑1

估算法卜標(biāo)記重捕法?

~（衰退型）U

一U黑光燈誘捕法I

預(yù)測種

年齡結(jié)構(gòu)）--------（出生率和死亡率）

方向群

密決定大小^I

「性別比例）影響數(shù)續(xù)度遷入率和

變化一遷出率

最基本

—I種群:量特征）——

第2節(jié)種群數(shù)量的變化

第1課時建構(gòu)種群增長模型的方法及種群數(shù)量的變化

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.嘗試建立描述、解釋和預(yù)測細(xì)菌種群數(shù)量變化的數(shù)學(xué)模型，總結(jié)建立數(shù)學(xué)模型

的一般步驟。2.運用種群的“J”形和“S”形增長的數(shù)學(xué)模型表征種群數(shù)量變化的規(guī)律，分

析和解釋影響不同變化規(guī)律的因素，并應(yīng)用于相關(guān)實踐活動中。

一、建構(gòu)種群增長模型的方法

核心探討

任務(wù)一：建構(gòu)某種細(xì)菌種群的增長模型

根據(jù)教材P7“問題探討”，回答下列問題：

1.填寫下表：計算一個細(xì)菌在不同時間（單位為min）產(chǎn)生后代的數(shù)量。

時間(min)020406080100120140160180

代數(shù)0123456789

數(shù)量（個）2°

2.第n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式是什么？

3.72h后，由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？

4.以時間為橫坐標(biāo)、細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，請在下面坐標(biāo)圖中畫出細(xì)菌的數(shù)量增長曲線。

細(xì)菌數(shù)量/個

時間/min

細(xì)菌種群的增長曲線

5.在一個培養(yǎng)瓶中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式描述的趨勢增長嗎？分析其原因。

6.曲線圖能更直觀地反映出種群的增長趨勢，但是同數(shù)學(xué)公式相比，曲線圖表示的模型有什

么局限性？

「核心歸納J建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟

研究實例研究方法

1.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。某同學(xué)在分析某種細(xì)菌（每20min

分裂一次）在營養(yǎng)和空間沒有限制的情況下數(shù)量變化模型時，采取如下的模型建構(gòu)程序和實驗

步驟，你認(rèn)為建構(gòu)的模型和對應(yīng)的操作，不合理的一組是（）

A.觀察研究對象，提出問題：細(xì)菌每20min分裂一次，怎樣計算細(xì)菌繁殖〃代后的數(shù)量？

B.提出合理假設(shè)：資源和生存空間無限時，細(xì)菌種群的增長不會受種群密度增加的制約

C.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)：M=2"

D.進(jìn)一步實驗或觀察，對模型進(jìn)行檢驗或修正：根據(jù)N“=2"畫出數(shù)學(xué)曲線圖

2.在營養(yǎng)和生存空間等沒有限制的理想條件下，某細(xì)菌每20min就分裂繁殖一代?，F(xiàn)將該

細(xì)菌種群。個個體)接種到培養(yǎng)基上(資源、空間無限)，加小時后，理論上該種群的個體總數(shù)

是()

A.t-2m

D.t-23,

二、種群數(shù)量的變化

教材梳理

1.種群的“J”形增長

(1)含義：在_______條件下種群增長的形式，如果以為橫坐標(biāo)，

為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線則大致呈“J”形。

⑵數(shù)學(xué)模型

①模型假設(shè)

a.條件：條件充裕、氣候適宜、沒有等。

b.數(shù)量變化：種群的數(shù)量每年以增長，第二年的數(shù)量是第一年的

倍。

②建立模型：f年后種群數(shù)量表達(dá)式為Nt=o

'No：種群的______

③各參數(shù)Jr：時間

。的含義］N,：f年后該種群的—

A：該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的—

2.種群的“S”形增長

(1)含義：種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定，增長曲線呈“S”形。

(2)數(shù)學(xué)模型

①模型假設(shè)

出生率

資源和空間有限］

降低_______________時，種

種群密度增大時,死亡率f群穩(wěn)定在一定水平

種內(nèi)競爭加劇.升高

②建立模型

種群數(shù)量

(3)環(huán)境容納量：的環(huán)境條件所能的種群數(shù)量，又稱K值。

(4)應(yīng)用

①野生大熊貓數(shù)量銳減的原因：遭到破壞，食物減少和活動范圍縮小，

變小。

②應(yīng)對措施：建立____________，改善棲息環(huán)境，提高=

3.種群數(shù)量的波動

(1)在自然界，有的種群能夠在一段時期內(nèi)維持?jǐn)?shù)量的。

(2)對于大多數(shù)生物來說，種群數(shù)量總是在_______中。

(3)處于波動狀態(tài)的種群，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群。

(4)當(dāng)種群長久處于不利條件下，種群數(shù)量會出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的o

【判斷正誤】

(1)“J”形曲線是發(fā)生在自然界中最為普遍的種群增長模式()

(2)種群數(shù)量達(dá)到K值以后，種群受食物、空間等因素的限制，增長速率為零，種群數(shù)量不再

發(fā)生變化()

(3)對于“S”形增長曲線，同一種群的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響()

(4)環(huán)境容納量即為種群數(shù)量最大值()

核心探討

任務(wù)二：種群“J”形增長曲線分析

1.請據(jù)圖分析，種群數(shù)量變化符合數(shù)學(xué)公式：Nt=NoX時,種群增長曲線一定是“J”形嗎?

并說明理由。

2.已知增長率和增長速率分別為：

增長率=(現(xiàn)有個體數(shù)一原有個體數(shù))/原有個體數(shù)X100%(無單位)；

增長速率=(現(xiàn)有個體數(shù)一原有個體數(shù))/增長時間(有單位，如個/年)o

請根據(jù)“J”形增長數(shù)學(xué)公式，分別構(gòu)建“J”形增長種群的增長率和增長速率的曲線模型。

種群增長率

O時間

任務(wù)三：種群“S”形增長曲線分析

1.請結(jié)合“S”形增長曲線及其斜率變化,研究種群增長率和增長速率的變化規(guī)律。

,=No,增長速率為

種<K/2,增長速率________

(1)2<=K/2,增長速率

量>K/2,增長速率

、=K,增長速率為

(2)根據(jù)以上分析，分別構(gòu)建“S”形增長種群的增長率和增長速率的曲線模型。

種群增長率

O時間

2.同種生物的K值是固定不變的嗎？哪些因素會影響動物種群的環(huán)境容納量?

3.請據(jù)圖分析：該種群的K值為

4.如圖體現(xiàn)了種群“J”形和“S”形增長曲線之間的關(guān)系，二者之間的陰影部分代表什么？

種群中的個體數(shù)

()時間

任務(wù)四：環(huán)境容納量與現(xiàn)實生活

1.你認(rèn)為當(dāng)今人口是否已達(dá)到K值？科技進(jìn)步是否能夠提高地球?qū)θ祟惖沫h(huán)境容納量？有

什么證據(jù)可以支持你的觀點？

2.請參考類似案例，分析控制家鼠種群數(shù)量的思路和措施。

⑴資料11976年科學(xué)家在某地區(qū)調(diào)查時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)年6?7月在該地采用0.2%氟乙酰胺噴霧

滅鼠，當(dāng)年鼠兔(高原鼠兔和中華酚鼠)種群密度由58.66只/公頃劇降為1.88只/公頃。但4年

后，種群密度恢復(fù)為165只/公頃。

(

圣

念

M、

)

諛

燃

聯(lián)

岷

以上資料中控制鼠兔數(shù)量的思路和相應(yīng)具體措施是什么？該控制方法效果如何?

(2)資料2

以上資料中控制害蟲種群數(shù)量的思路和具體措施是什么？該控制方法效果如何?

(3)請據(jù)以上分析，提出控制家鼠數(shù)量的思路和相應(yīng)具體措施。

I"核心歸納」

1.K值并不是種群數(shù)量的最大值

K值是環(huán)境容納量，即一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量；在環(huán)境不被破壞的情況下,

種群數(shù)量會在K值附近上下波動；種群所達(dá)到的最大值有時會超過K值，但這個值存在的時

間很短，因為環(huán)境已遭到破壞。

2.種群“J”形增長和“S”形增長的比較

項目“J”形增長“S”形增長

理想狀態(tài)：①食物和空間條件充

自然狀態(tài)：①資源和空間有限；②種群

前提條件裕；②氣候適宜；③沒有天敵和

密度增大時，種內(nèi)競爭加劇

其他競爭物種

［L種群數(shù)量［種群數(shù)量

dr

增長模型

KI2\--/

o時間。時間

,種群增長率種群增長率

種群增長

率曲線

)時間

C九「2時初C

［:增長速率［增長速率

種群增長

速率曲線

0時間O。，2時間

種群數(shù)量以恒定倍數(shù)連續(xù)增長，種群數(shù)量增長經(jīng)歷慢一快一慢，最終達(dá)

特點

Nt=N0V到K值后基本保持穩(wěn)定

有無K值無有

種群數(shù)量

“S”形增長（自然狀態(tài)）

形增

”

K「

（增長速率為0）

想

長

1理就茶境阻力（按照自然選擇學(xué)說，

狀

態(tài)>落是在生存斗爭中被淘汰的個體）

二者聯(lián)系

K/2a（增長良率達(dá)到俄大）

0時間

典題應(yīng)用

3.如圖為種群數(shù)量增長曲線，不考慮遷入和遷出，下列有關(guān)敘述不正確的是（）

A.種群的數(shù)量變化除了“J”形和“S”形增長，還有穩(wěn)定、波動和下降等

B.be段種群增長速率逐漸下降，是因為出生率小于死亡率

C.自然狀態(tài)下種群數(shù)量達(dá)到K值時，種群的增長速率接近于0

D.當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化時，種群的K值也會發(fā)生相應(yīng)的變化

4.科學(xué)家對某荒原上的子午沙鼠種群數(shù)量進(jìn)行連續(xù)多年的調(diào)查，獲得如圖所示的信息。下列

敘述正確的是（）

當(dāng)年種群數(shù)量

2.0一一年前種群數(shù)量

1.5

1.()

0.5

A.第5年的子午沙鼠種群屬于穩(wěn)定型

B.第10年和第20年的子午沙鼠種群數(shù)量相同

C.第1?5年，子午沙鼠種群增長模型呈“S”形

D.第15?20年，子午沙鼠種群數(shù)量一直減少

-網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

第2課時培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.學(xué)會利用血細(xì)胞計數(shù)板對酵母菌計數(shù)。2.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變

化。

L教材梳理

i.實驗?zāi)康模禾骄颗囵B(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化并總結(jié)影響種群數(shù)量變化的因素。

2.實驗原理：酵母菌是單細(xì)胞______生物，生長周期短，增殖速度快，可以用

培養(yǎng)基來培養(yǎng)。

3.提出問題：培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時間變化的？

4.作出假設(shè)：培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量一開始呈“J”形增長；隨著時間的推移，由于營養(yǎng)物

質(zhì)的消耗、有害代謝產(chǎn)物的積累、pH的改變，酵母菌數(shù)量呈“”形增長。

5.實驗設(shè)計

(1)變量分析：自變量為;因變量為;無關(guān)變量為

等。

(2)怎樣對酵母菌進(jìn)行計數(shù)？

①方法：法。

②用具：、顯微鏡等。

③步驟：先將___讓培養(yǎng)

液自行滲入一用濾紙吸去多余的培養(yǎng)液一酵母菌全部沉降到計數(shù)室底部一顯微鏡計數(shù)一個小

方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量-估算試管中酵母菌的總數(shù)。

6.實施計劃：首先通過顯微鏡觀察，估算出10mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量(No),在此之

后連續(xù)觀察7天，分別記錄下這7天的數(shù)值。

【判斷正誤】

(1)可用抽樣檢測的方法監(jiān)測酵母菌數(shù)量()

(2)應(yīng)先向計數(shù)室滴加樣液，再蓋蓋玻片()

(3)待酵母菌全部沉降到計數(shù)室底部再開始計數(shù)()

核心探討

任務(wù)一：如何利用血細(xì)胞計數(shù)板對酵母菌進(jìn)行計數(shù)

資料1血細(xì)胞計數(shù)板是一塊比普通載玻片厚的特制玻片。它由四條下凹的槽構(gòu)成三個平臺。

中間的平臺較寬，它的中間被一個短橫槽隔為兩半，每個半邊上刻有一個方格網(wǎng)(如圖A)o

每個方格網(wǎng)上有9個大方格，其中只有中間的一個大方格為計數(shù)室，供計數(shù)用。

蓋玻片

-mm2'.亙＞、-----——V-----

40。||「口口||血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)室

正面觀圖側(cè)面觀圖

中方格

1.計數(shù)室的長和寬各為1mm,深度為0.1mm,容積為mm3o計數(shù)室通常有兩種規(guī)

格，一種是大方格分為25個中方格，每個中方格又分為16個小方格；另一種是大方格分為

16個中方格，每個中方格又分為25個小方格。這兩種規(guī)格的計數(shù)室，每個大方格都由

個小方格組成。

2.蓋蓋玻片和滴加培養(yǎng)液哪個步驟在前？

3.從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)之前，建議將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？

4.滴加培養(yǎng)液后要稍等片刻，待酵母菌全部沉降到計數(shù)室底部再計數(shù)。請分析原因。

5.如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)采取什么措施?

6.計數(shù)的酵母菌都是活的嗎？怎樣分辨是否為活菌?

7.對于壓在計數(shù)方格界線上的酵母菌，應(yīng)當(dāng)怎樣計數(shù)?

8.若使用的血細(xì)胞計數(shù)板（規(guī)格為1mmXlmmXO.lmm）每個計數(shù)室分為25個中方格，每

個中方格又分為16個小方格，將樣液稀釋100倍后計數(shù)，發(fā)現(xiàn)計數(shù)室四個角及中央共5個中

方格內(nèi)的酵母菌總數(shù)為20個,則培養(yǎng)液中酵母菌的密度為個/mL。

任務(wù)二：實驗設(shè)計及結(jié)果分析

1.探究本實驗需要設(shè)置對照實驗嗎？需要做重復(fù)實驗嗎？

2.設(shè)計記錄表記錄結(jié)果。

3.根據(jù)實驗結(jié)果繪制的曲線圖如圖所示，請分析回答下列問題:

(1)增長曲線的總趨勢是,原因是在開始時培養(yǎng)液的、空間充

裕、條件適宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數(shù)量劇增，隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多，營養(yǎng)消

耗、pH變化、積累等，使生存條件惡化，酵母菌死亡率高于出生率，種群

數(shù)量下降。

(2)根據(jù)酵母菌數(shù)量的變化曲線，作出對應(yīng)增長速率的曲線圖。

［增長速率

。時間/d

4.進(jìn)一步探究：其他因素對酵母菌種群數(shù)量的影響。

資料2實驗設(shè)計如表所示：

試管編號培養(yǎng)液/mL無菌水/mL酵母菌母液/mL溫度(℃)

110一0.128

210一0.15

3一100.128

每天同一時間，各組取出試管，用血細(xì)胞計數(shù)板分別計數(shù)酵母菌個數(shù)并記錄，連續(xù)觀察7天

種群的密度變化如曲線圖所示：

□

￡

<、

氏

)

喉

粼

宏

海

申

激

(1)本實驗的自變量是

（2）A曲線對應(yīng)的培養(yǎng)條件是什么？

（3）由實驗結(jié)果可以得出結(jié)論：________________________________________________

「核心歸納」

1.實驗注意事項及誤差分析

⑴先將蓋玻片放在計數(shù)室上，再用移液器或吸管將培養(yǎng)液滴在蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲

入，用鑲子輕壓蓋玻片，避免因菌液過多頂起蓋玻片而改變計數(shù)室的容積。稍等片刻，待酵

母菌全部沉降到計數(shù)室底部再計數(shù)。

①如果先加培養(yǎng)液再蓋蓋玻片，那么蓋玻片可能由于已加入液滴的表面張力而不能嚴(yán)密地蓋

到計數(shù)板表面，使計數(shù)室內(nèi)部液體增多，導(dǎo)致計數(shù)結(jié)果偏高。此外，先蓋蓋玻片再滴加培養(yǎng)

液，還能避免因直接滴加培養(yǎng)液時，在計數(shù)室內(nèi)產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致計數(shù)室相對體積減小而造成

誤差。

②如果酵母菌未能全部沉降到計數(shù)室底部，通過顯微鏡觀察時，就可能出現(xiàn)以下現(xiàn)象：要么

能看清酵母菌但看不清格線，要么能看清格線但看不清酵母菌。

⑵從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)前要振蕩試管。如果未振蕩試管就吸取培養(yǎng)液，可能出現(xiàn)兩

種情況：一是從試管下部吸取的培養(yǎng)液濃度偏大；二是從試管上部吸出的培養(yǎng)液濃度偏小。

另外，酵母菌常出現(xiàn)“抱團”現(xiàn)象，因此取樣前需要將培養(yǎng)液充分振蕩、搖勻，最好用移液

器來回吹吸若干次，以確保樣品被混勻。

⑶本實驗的目的是研究一定時間內(nèi)酵母菌活細(xì)胞數(shù)量的動態(tài)變化，但實際上顯微鏡直接計數(shù)

的是總的菌體（包括死菌和活菌），可以通過臺盼藍(lán)染色法區(qū)別活細(xì)胞與死細(xì)胞?；畹慕湍妇?/p>

將呈無色，死的酵母菌將呈藍(lán)色，然后分別計數(shù)，算出兩者比例，從而進(jìn)一步換算出總菌體

數(shù)中的活菌數(shù)。需要注意的是，加入的臺盼藍(lán)的體積應(yīng)折算在稀釋倍數(shù)中。

2.計算公式（以計數(shù)酵母菌為例）

0.1mm："大方格）

中菌體數(shù)

1mm3中菌體數(shù)

1mL中菌體數(shù)（稀釋后）

典題應(yīng)用

1.在進(jìn)行酵母菌計數(shù)時，先將蓋玻片放在血細(xì)胞計數(shù)板的計數(shù)室上，然后用吸管吸取搖勻的

培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，多余的培養(yǎng)液用濾紙吸去。稍待片刻，將計

數(shù)板放在顯微鏡的載物臺中央進(jìn)行觀察。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.稍等片刻再觀察，是為了使酵母菌全部沉降到計數(shù)室底部便于觀察計數(shù)

B.對培養(yǎng)液中的酵母菌逐個計數(shù)非常困難，可用抽樣檢測的方法進(jìn)行估算

C.計數(shù)時，計數(shù)方格內(nèi)酵母菌過多難以計數(shù)，可將培養(yǎng)液適當(dāng)稀釋后再計數(shù)

D.實驗中沒有對酵母菌細(xì)胞進(jìn)行染色，會導(dǎo)致活菌計數(shù)值小于活菌實際值

2.某課題小組利用無菌培養(yǎng)液培養(yǎng)酵母菌，探究不同條件下酵母菌種群數(shù)量的變化規(guī)律。實

驗人員抽取每種條件下的酵母菌培養(yǎng)液各1mL,分別稀釋10倍后，用血細(xì)胞計數(shù)板（規(guī)格為

1mmX1mmXO.lmm,計數(shù)室為25X16型）進(jìn)行計數(shù)，測得不同條件下每毫升培養(yǎng)液中酵母

菌的數(shù)量，實驗結(jié)果如圖（單位：義1。7個/mL）。下列相關(guān)敘述正確的是（）

從左到右依次為口15七口2（汽025t口30七0351

A.依據(jù)15℃、24h條件下酵母菌種群數(shù)量值，可推算所用血細(xì)胞計數(shù)板每一個中方格中酵

母菌的數(shù)量平均為12個

B.溫度是該實驗的自變量，酵母菌菌種、酵母菌數(shù)量、培養(yǎng)液成分等為無關(guān)變量

C.培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量呈“S”形變化

D.酵母菌在15℃環(huán)境中存活的時間最長，15℃是酵母菌種群數(shù)量增長的最適溫度

■網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

實驗?zāi)康?/p>

探究培養(yǎng)液中實驗原理

實驗設(shè)計工方法

酵母菌種群數(shù)

進(jìn)行實驗步驟

量的變化

實驗結(jié)果分析，得出結(jié)論

第3節(jié)影響種群數(shù)量變化的因素

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.舉例說明陽光、溫度、水等非生物因素對種群數(shù)量變化的影響。2.舉例說明不

同物種之間的相互作用對種群數(shù)量變化的影響。3.闡明種群研究在實踐中的應(yīng)用。

一、影響種群數(shù)量變化的因素

教材梳理

1.影響種群數(shù)量變化的因素

種群的出生率和死亡率、遷入率和遷出率等特征________決定種群密度。因此，凡是影響

的因素，都會影響種群的數(shù)量變化。

2.非生物因素和生物因素對種群數(shù)量變化的影響

(1)非生物因素：在自然界，種群的數(shù)量變化受到、、等非生物因

素的影響。

①森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的，即主要取決于林下植物受

到的光照強度。

②許多植物的種子在春季萌發(fā)，主要受氣溫________的影響；蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時

一般會全部死亡，主要受氣溫________的影響。

③干旱缺水會使許多植物種群的升高；動物缺水可導(dǎo)致的死亡，氣候

干旱會使東亞飛蝗呈____________增長。

④非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是的。

(2)生物因素

①內(nèi)部因素---：_______________0

②外部因素

a.捕食與被捕食關(guān)系：除頂級捕食者外，每種動植物都可能是其他某種生物的

對象，每種動物都需要以其他生物，使各種生物種群數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)。

b.相互競爭關(guān)系：不同植物競爭，不同動物競爭和生存空間，

導(dǎo)致種群數(shù)量的變化。

c.寄生關(guān)系：宿主被寄生生物寄生，影響種群的,進(jìn)而影響種群的數(shù)量變

化。

3.制約因素的類型

(1)密度制約因素

①概念：一般來說，等生物因素對種群數(shù)量的作用強度與該種群的密度是

相關(guān)的。

②舉例：同樣是缺少食物，種群密度越高，該種群受食物短缺的影響就越大。

(2)非密度制約因素

①概念：等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害，對種群的作用強度與該

種群的密度無關(guān)。

②舉例：在遭遇寒流時，有些昆蟲種群不論其種群密度高低，所有個體都會死亡。

【判斷正誤】

(1)樹林中林下植物的種群密度直接取決于林冠層的郁閉度()

(2)春夏時節(jié)動物種群迅速增長受氣溫升高、食物充足等多種非生物因素的綜合影響()

(3)一般來說，食物和天敵等生物因素對種群數(shù)量的作用強度與該種群的密度是相關(guān)的()

核心探討「

任務(wù)一：非生物因素對種群數(shù)量變化的影響

根據(jù)教材“思考?討論：非生物因素對種群數(shù)量變化的影響”，回答下列問題：

1.影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？

2.在同樣的非生物因素的影響下，刺兒菜的種群密度變化與一年蓬、加拿大一枝黃花的有較

大差異，這是為什么？

3.除上述因素外，種群數(shù)量的變化還受哪些非生物因素的影響？

任務(wù)二：影響種群數(shù)量的其他生物因素

根據(jù)教材“思考?討論：影響種群數(shù)量的其他生物因素”，回答下列問題:

1.怎樣解釋資料1中的實驗結(jié)果？

2.怎樣解釋猙制和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性？請用“t”和“來完善下表。

條件對于貓狗猙痢種群出生率猙痢種群死亡率

雪兔t食物充足

雪兔!食物缺乏

3.請據(jù)圖分析猙痢和雪兔種群的數(shù)量變動哪個是因、哪個是果?

彳舍粥貓刷

對于對于猙劑種

條件條件種群種群

“兔貓劑出生率死亡率群數(shù)量

捕食壓食物

猙痢1，雪兔tt1t

力減小充足

捕食壓食物

猙劑t力增大缺乏1t*

4.除猙痢外，影響雪兔種群數(shù)量變動的還有其他因素嗎？并說明理由。

「核心歸納」

1.影響種群數(shù)量變化的因素

出生率

決定：種群數(shù)量

死亡率

的變化

|影響因素

（內(nèi)因）

生物因素非生物因素

（外因）

通過

2.循環(huán)因果關(guān)系

在生物學(xué)上，許多生理或生態(tài)過程的因果關(guān)系是循環(huán)性的，也就是說，一定的事件作為引起

變化的原因，所導(dǎo)致的結(jié)果又會成為新的條件，施加于原來作為原因的事件，使之產(chǎn)生新的

結(jié)果，如此循環(huán)往復(fù)。若結(jié)果2與原因1相反，則屬于負(fù)反饋；若結(jié)果2比原因1程度加強,

則屬于正反饋。

結(jié)果2原因2