群數(shù)量的變化

　　【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

　　1.說(shuō)明建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法。

　　2.通過(guò)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化，嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。

　　3.用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。

　　4.關(guān)注人類(lèi)活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響。

　　【重點(diǎn)難點(diǎn)】

　　1.教學(xué)重點(diǎn)

　　嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。

　　2.教學(xué)難點(diǎn)

　　建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。

　　【自主學(xué)習(xí)】

　　一、 構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法--數(shù)學(xué)模型

　　1．?dāng)?shù)學(xué)模型：是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的            的             形式。

　　2．研究方法或步驟：

　　提出問(wèn)題→提出         →根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用         對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)→檢驗(yàn)或修正

　　3．表達(dá)形式

　　例：在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過(guò)分裂繁殖一次。

　　（1） 用數(shù)學(xué)方程式表示：n代以后細(xì)菌的數(shù)量N

　　數(shù)學(xué)方程式的優(yōu)點(diǎn)：科學(xué)、準(zhǔn)確；

　　曲線(xiàn)圖的優(yōu)點(diǎn)：能更               地反映出種群數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

　　二、 種群增長(zhǎng)的"J"型曲線(xiàn)

　　1．含義：在          條件下的種群，以       為橫坐標(biāo)，以         為縱坐標(biāo)畫(huà)出的曲線(xiàn)圖，曲線(xiàn)大致呈"J"型。

　　2．"J"型增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型：

　　（1）模型假設(shè)：

　　條件：在                       條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害；

　　數(shù)量變化：種群的數(shù)量每年以            增長(zhǎng)，第二年的數(shù)量是第一年的         倍。

　　（2）建立模型：t年以后種群的數(shù)量表達(dá)式為：                   

　　各參數(shù)含義：N0表示                ；Nt表示               

　　t表示                ；λ表示               

　　三、 種群增長(zhǎng)的"S"型曲線(xiàn)

　　1．含義：種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量                  的曲線(xiàn)，稱(chēng)為"S"型曲線(xiàn)。

　　2．產(chǎn)生原因：

　　自然界的資源和空間總是      的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)          ，以該種群為食的動(dòng)物數(shù)量也會(huì)        ，這就會(huì)使種群的出生率        ，死亡率          。當(dāng)種群的死亡率與出生率相等時(shí)，種群就穩(wěn)定在一定的水平。

　　3．環(huán)境容納量：在環(huán)境條件               的情況下，一定空間中所能維持的種群     

　　             ，又稱(chēng)        值。

　　四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降

　　1．影響因素

　　（1）自然因素：           、食物、               、傳染病等。

　　（2）人為因素：人類(lèi)活動(dòng)的影響

　　2．?dāng)?shù)量變化

　　大多數(shù)種群的數(shù)量總是在        中，在不利條件下，種群的數(shù)量還會(huì)急劇         甚至          。

　　3．研究意義

　　有害動(dòng)物           、野生動(dòng)物資源的          和利用，瀕危動(dòng)物的拯救和        。

　　【主干網(wǎng)絡(luò)】

　　【鞏固練習(xí)】

　　1. 使種群的基因頻率定向改變的因素是

　　  A．自然選擇    B．生殖隔離    C．基因突變    D．生存斗爭(zhēng)

　　2. 在一個(gè)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，其中基因型AA的個(gè)體占40％，基因型Aa的個(gè)體占50％，基因型aa的個(gè)體占10％，基因a和A的頻率分別為

　　A．60％，40％  B．90％，10％  C．35％，65％ D．65％，35％型

　　3．下列直接影響動(dòng)物密度變化的是

　　A．出生率、死亡率和遷入、遷出          B．年齡組成和出生率、死亡率

　　C．性別比例和出生率、死亡率            D． 性別比例和年齡組成

　　4．圖甲、圖乙為某種生物種群的年齡組成曲線(xiàn)，如不考慮其他因素，種群甲和種群乙未來(lái)個(gè)體數(shù)量的發(fā)展趨勢(shì)是

　　A、衰退型和增長(zhǎng)型  B、增長(zhǎng)型和衰退型  C、穩(wěn)定型和衰退型  D、穩(wěn)定型和增長(zhǎng)

　　5．下圖表示的是鷂鷹對(duì)不同的鴿群進(jìn)行攻擊時(shí)的成功概率，并以此表示鴿群的功能。下列說(shuō)法正確的是：

　　① 單獨(dú)的鴿子被抓住的概率比在鴿群中的鴿子小②鷂鷹攻擊較大群體的鴿群時(shí)不大容易成功③鷂鷹只攻擊單獨(dú)的鴿子④攻擊成功的比例與鴿群的數(shù)量成反比。

　　 A、①②        B、①④         C、②③          D、②④

　　6．在對(duì)某種鼠的種群密度調(diào)查中，第一次捕獲46只，將其全部標(biāo)記后釋放，第二次捕獲25只，其中標(biāo)記鼠12只，則該種群的數(shù)量約為

　　A、21      B、46      C、71      D、96

　　7．右圖所示為自然環(huán)境中生物種群數(shù)量變化曲線(xiàn)，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

　　   A．d處波動(dòng)主要是因?yàn)槌錾�率和死亡率變�?dòng)所致

　　   B．"竭澤而漁"會(huì)使魚(yú)蝦數(shù)量下降至b以下，使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展停滯甚至崩潰

　　   C．滅鼠時(shí)如果僅殺死一半老鼠，可能效果適得其反

　　   D．微生物初級(jí)代謝產(chǎn)物在a 階段大量合成，因此，生產(chǎn)上發(fā)酵必須在a時(shí)停止

　　8．(多選)原產(chǎn)于墨西哥的紫莖澤蘭傳到中國(guó)，在中國(guó)長(zhǎng)勢(shì)瘋狂，占地為王，成了我國(guó)西南地區(qū)的綠色災(zāi)難，紫莖澤蘭在我國(guó)泛濫成災(zāi)的原因是

　　A.我國(guó)西南地區(qū)的氣候適宜紫莖澤蘭的生長(zhǎng)

　　B.脫離原產(chǎn)地后，失去天敵的控制

　　C.脫離原產(chǎn)地后，失去與其競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的物種的制約

　　D.一旦脫離原產(chǎn)地，就發(fā)生基因突變，變得生命力特別強(qiáng)

　　9．下圖所示為在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物的種群數(shù)量變化曲線(xiàn)。下列對(duì)陰影部分的解釋正確的是

　　    ①環(huán)境中影響種群增長(zhǎng)的阻力    ②環(huán)境中允許種群增長(zhǎng)的最大值

　　    ③其數(shù)量表示種群內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)  ④其數(shù)量表示通過(guò)生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)

　　    A. ①③   B. ②③   C. ①④   D. ②④

　　10. 右圖表示了鯨的生殖數(shù)量變化速率、死亡數(shù)量變化速率與種群大小的關(guān)系。圖中表示生殖數(shù)量變化速率的曲線(xiàn)和K點(diǎn)代表的含義分別是

　　    A．曲線(xiàn)1，種群的最大數(shù)量

　　    B．曲線(xiàn)2，種群的最大數(shù)量

　　    C．曲線(xiàn)1，某一環(huán)境條件下的種群的最大數(shù)量

　　    D．曲線(xiàn)2，某一環(huán)境條件下的種群的最大數(shù)量

　　11．右圖中曲線(xiàn)1和曲線(xiàn)2代表物種1和物種2的耐熱范圍。請(qǐng)分析在什么情況下，物種2比物種1的競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)

　　A．溫度在t1~t2范圍內(nèi)

　　B．溫度在t2~t3范圍內(nèi)

　　C．溫度在t2以下

　　D．溫度在t3以上

　　12．在南海某島上遷入一些農(nóng)戶(hù)，那里土地肥沃，氣候宜人，若干年后，島上人口增長(zhǎng)如下圖所示。請(qǐng)回答：

　　（1）該島在m年內(nèi)，人口增長(zhǎng)呈       曲線(xiàn)。當(dāng)人口數(shù)量接近n線(xiàn)時(shí)，環(huán)境阻力越來(lái)越大，n是該島環(huán)境                      ；

　　（2）當(dāng)人口數(shù)量強(qiáng)行增長(zhǎng)到0點(diǎn)時(shí)，就會(huì)很快下降到P點(diǎn)，原因是人口劇增后，島上生活資源發(fā)生短缺，各種人為因素使          遭到破壞。

　　鞏固練習(xí)參考答案：

　　1-11  A C A B D    D D   ABC   C C B

　　12．28．［答案］（1）J型、允許的最大值（K值）

　　（2）生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（生態(tài)平衡）

　　鞏固練習(xí)參考答案：

　　1-11  A C A B D    D D   ABC   C C B

　　12．28．［答案］（1）J型、允許的最大值（K值）

　　（2）生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（生態(tài)平衡）