1、第二節(jié)人口數(shù)量的變化高考目標(biāo)導(dǎo)航1、人口數(shù)量的變化2.探索培養(yǎng)基中酵母數(shù)量的動態(tài)變化基礎(chǔ)知識梳理首先，人口數(shù)量的變化1.“j”曲線(1)條件：在理想的條件下，如充足的食物和空間，適宜的氣候和沒有敵人。(2)特征：人口數(shù)量每年以一定倍數(shù)增長。(3)數(shù)學(xué)模型：指數(shù)函數(shù)型。(4)兩種情況：在實驗室條件下；當(dāng)一個群體剛剛進(jìn)入一個新的合適的環(huán)境。2.s形曲線(1)原因：自然環(huán)境條件有限，如資源、空間、天敵等。(2)特征：當(dāng)人口達(dá)到最大允許環(huán)境容量33，354(即K值)時，人口有時停止增長，有時K值上下波動。(3)意義：在達(dá)爾文的自然選擇中反映或體現(xiàn)生存的斗爭。3.人口數(shù)量的變化形式：增長波動穩(wěn)定下降。二

2、、影響人口數(shù)量變化的因素1.內(nèi)部原因：(1)群體中初始個體的數(shù)量。(2)決定人口規(guī)模的因素：出生率和死亡率、移民率和移民率。2.外部原因：(1)自然因素：氣候、食物、天敵、傳染病等。(2)人為因素：農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展、森林砍伐、動物狩獵、環(huán)境污染等。第三，研究人口數(shù)量變化的意義這對防治有害動物、保護(hù)和利用野生動物資源、拯救和恢復(fù)瀕危動物種群具有重要意義。關(guān)鍵教師分析1.“j”增長曲線和“s”增長曲線分析1.曲線比較2.列表比較項目j形曲線s形曲線先決條件無限的環(huán)境資源有限的環(huán)境資源人口增長率保持穩(wěn)定它隨著人口密度的增加而減少k值的存在與否不是曲線形成的原因沒有種內(nèi)競爭，缺少天敵物種間的斗爭

3、加劇了，天敵的數(shù)量增加了3.聯(lián)系：兩條增長曲線的差異主要是由于環(huán)境阻力不同，對人口增長的影響也不同。因此，由于環(huán)境阻力的增加，出現(xiàn)了“J”型曲線和“S”型曲線。4.鉀值變化示意圖及其應(yīng)用(1)同一生物體的鉀值不是固定的，會受到環(huán)境的影響。如果環(huán)境沒有被破壞，K值將在平均值附近上下波動。(2)當(dāng)環(huán)境受到破壞時，K值降低；當(dāng)生物的生存環(huán)境改善時，鉀的價值就會增加。(3)應(yīng)用：當(dāng)環(huán)境中的種群數(shù)量大于K/2時，可以采取適當(dāng)?shù)牟稉频仁侄芜M(jìn)行合理利用，但捕撈后的種群數(shù)量應(yīng)為K/2，因為此時種群增長率最高，有利于增加生物利用總量。【典型實例】(2011年日照模擬)表明，在理想環(huán)境下，人口增長呈“J”型；在環(huán)

4、境阻力條件下，人口增長呈“S”型。以下關(guān)于人口增長曲線及其應(yīng)用的陳述是正確的()A.當(dāng)人口到達(dá)e點時，增長率為0B.人口增長過程中的環(huán)境阻力是在d點以后C.蝗蟲控制應(yīng)在害蟲數(shù)量達(dá)到c點時進(jìn)行D.捕魚后，有必要控制b點的剩余量分析從圖中可以看出，陰影部分代表環(huán)境阻力，所以“S”曲線的環(huán)境阻力出現(xiàn)在C點之后，E點為K值，所以增長率為0；當(dāng)種群數(shù)量和增長率較低時，應(yīng)控制蝗蟲的數(shù)量，因此不應(yīng)在c點進(jìn)行；捕魚后，有必要將剩余量控制在K/2，即c點?；卮鸫鸬诙剿髋囵B(yǎng)基中酵母種群的變化1.問：酵母種群的變化是如何隨時間變化的？或不同溫度(或O2、CO2等)下酵母種群的變化。)？或者在不同的培養(yǎng)物中酵母的

5、數(shù)量有什么變化(有或沒有糖)？管號ABC在管子里液體培養(yǎng)基/毫升1010無菌水/毫升10酵母溶液/毫升0.10.10.1溫度條件285282.假設(shè)：根據(jù)以上問題，大膽提出合理的假設(shè)時間/日期123456數(shù)量/件(2)在將培養(yǎng)液從試管中吸出進(jìn)行計數(shù)之前，應(yīng)輕輕搖動試管幾次，以使培養(yǎng)液中的酵母分布均勻，減少誤差。(3)結(jié)果記錄最好使用記錄表，如下所示(請設(shè)計):(4)每天計算酵母量的時間應(yīng)該是固定的。(5)培訓(xùn)和記錄過程應(yīng)尊重事實，不應(yīng)主觀。感受高考的真實問題1、(2011年海南高考)關(guān)于酵母的敘述，錯誤是()A.酵母包含核基因和線粒體基因B.酵母厭氧呼吸的最終產(chǎn)物通過主動運(yùn)輸被運(yùn)輸出細(xì)胞C.在培

6、養(yǎng)的早期，培養(yǎng)基中酵母的數(shù)量呈“J”形增加D.碳源充足和碳源不足的培養(yǎng)基中酵母群體的K值不同【分析】在第一項中，酵母是含有線粒體和細(xì)胞核的真核生物，因此它含有核基因和線粒體基因；在第二項中，酵母厭氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳，它們通過細(xì)胞自由擴(kuò)散，不主動運(yùn)輸；在第三項中，在培養(yǎng)的早期階段，外部環(huán)境對酵母的生存非常有利，有無限的食物和生存空間，沒有天敵，所以可以認(rèn)為是早期的“J”生長；在第四項中，環(huán)境容量(即鉀值)與食物(碳源)有關(guān)，因此鉀值因環(huán)境中不同的養(yǎng)分而不同?；卮鹨?.(2010年全國高考)在以下四種現(xiàn)象中，右邊的圖片可以表達(dá)如下A.適宜條件下光合作用強(qiáng)度隨CO2含量的變化B.在合適的條

7、件和足夠的底物下，反應(yīng)速率隨酶量的變化C.細(xì)胞周期中脫氧核糖核酸含量隨時間變化D.理想條件下種群數(shù)量隨時間的變化【解析】本課題主要考查相關(guān)生理過程中的數(shù)量變化趨勢，涉及代謝和細(xì)胞分裂的相關(guān)內(nèi)容，考查學(xué)生的理解能力和獲取信息的能力。如圖所示，曲線趨勢先增大后穩(wěn)定，曲線有兩個關(guān)鍵點：起點(m，0) (m 0)和飽和點。選項符合這條曲線；B項對應(yīng)的曲線起點不正確，曲線的趨勢一直是函數(shù)遞增，所以不會有飽和效應(yīng)；對應(yīng)于C項的曲線更不正確，起點的縱坐標(biāo)等于終點且大于0；長期曲線是人口的J型增長曲線。回答答3.(2010年全國高考)在自然條件下隨機(jī)交配群體中等位基因A和A頻率的敘述是錯誤的A.一般來說，高頻

8、率基因控制的性狀更適合環(huán)境B.在連續(xù)選擇的情況下，基因的頻率可以降低到0C.在某些條件下，這兩個基因的頻率可以相等D.該群體基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇有關(guān)【解析】本課題主要考查進(jìn)化論的相關(guān)知識和學(xué)生的理解能力。一般來說，一個性狀適應(yīng)環(huán)境的能力越強(qiáng)，控制該性狀的基因頻率就越高。如果顯性性狀不能適應(yīng)環(huán)境，而隱性性狀有很強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境的能力，在連續(xù)選擇的條件下，A基因的基因頻率會逐漸降低到0，自然有可能出現(xiàn)IA IA，iA=ia和IA IA。基因頻率的變化與突變和重組、遷入和遷出以及環(huán)境的選擇有關(guān)。答案 D4.(2010年浙江高考)一個生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種草食動物，某一草食動物種群的個體數(shù)量變化如圖

9、所示。如果不考慮系統(tǒng)中生物個體的遷入和遷出，以下關(guān)于人口中個體數(shù)量變化的陳述是錯誤的(a)A.如果環(huán)境因素在a點發(fā)生變化，但食物的數(shù)量保持不變，則a點后個體數(shù)量的變化不符合邏輯增長B.如果人口出生率增加，個人數(shù)量的增加不會大大超過B點C.掠食者解析本主題研究影響生態(tài)系統(tǒng)中種群數(shù)量波動的因素。從圖中可以看出，個體數(shù)量隨季節(jié)變化在k值附近波動，表明該生態(tài)系統(tǒng)是一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。當(dāng)外部環(huán)境變化、出生率和死亡率變化、天敵捕食和年齡結(jié)構(gòu)變化時，個體數(shù)量仍在k值附近波動。當(dāng)環(huán)境因素在點a發(fā)生變化時，個體的數(shù)量仍然在邏輯上增加?；卮鸫?.(2009年安徽高考)用奶瓶培養(yǎng)果蠅，觀

10、察成蟲數(shù)量的變化。結(jié)果如下：時間(天)15913172125293337成人人數(shù)(僅限)6102871131207270302327341根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析，以下結(jié)果是正確的A.從第13天到第25天，成年人口快速增長的主要原因是個體增長的加速。在第17-29天，成年人的生長率增加，死亡率下降C.從第21天到第37天，成蟲增長率的下降與種群密度的變化有關(guān)D.從第一天到第37天，成蟲數(shù)量呈“J”形增加分析13日至25日，成年人口快速增長的主要原因是營養(yǎng)豐富和適宜的環(huán)境條件；在第17-29天，成蟲的增長率下降，在第21-37天，下降與種群密度的變化有關(guān)(種群密度在第37天達(dá)到最大值)。在第1-37天

11、，成年人的數(shù)量呈“S”形增加，所以C是正確的。答案 C6.(2009年廣東高考)太平洋小島上野兔的種群變化如下：年(年)1920192519301935194019451950數(shù)量(100)130200398990135012901190這一群體的最大變化率時期是A.公元前1925 1930年C.1940 1945 D. 1945 1950【分析】人口變化率是單位時間內(nèi)人口數(shù)量的變化。從表中可以看出，人口變化率為(990-398)/(1935-1930)=118.4(1930-1935年)，14(1925-1930年)，1940-1945年和1945-1950年為負(fù)值?；卮鹨以囼瀳龅啬M練習(xí)首

12、先，選擇題1.(安徽模擬2011)資源的合理利用可以在不影響資源可持續(xù)利用的前提下實現(xiàn)產(chǎn)出最大化。自然種群的增長呈S型曲線。k代表人口的最大值。n代表人口數(shù)量水平。根據(jù)下表，以下說法是錯誤的()曲線上的一點群體大小(鉀-氮)/鉀人口增長S1200.9018S2500.7538S31000.5050第四心音1500.2538表面抗原-51800.1018A.S4之后，環(huán)境阻力對人口增長的影響顯現(xiàn)出來B.蝗蟲控制應(yīng)該在蝗蟲數(shù)量到達(dá)S3之前進(jìn)行C.捕魚后，有必要控制S3點的剩余D.人口數(shù)的最大值(K值)應(yīng)為200【分析】根據(jù)該表，人口正在增加，最大人口增長率為50。此時，相應(yīng)的人口是K/2，曲線上的

13、點是S3。因此，環(huán)境阻力對人口增長的影響出現(xiàn)在S3之后?；卮鸫?.下圖反映了人口密度變化與環(huán)境因素之間的關(guān)系。根據(jù)該圖，誤差為()A.如果環(huán)境條件穩(wěn)定并持續(xù)很長時間，就足以使一種有機(jī)體被競爭排斥或改變食物條件和生存空間B.如果環(huán)境條件經(jīng)常變化，競爭排斥通常不會發(fā)生C.海洋和湖泊中的浮游植物種類繁多，因為這些水體的環(huán)境因素相對穩(wěn)定D.自然社區(qū)中的競爭排斥現(xiàn)象是有限的，因為自然環(huán)境總是在變化【分析】海洋和湖泊中有許多種類的浮游植物，因為這些水域中有更多的無機(jī)營養(yǎng)元素。答案 C3.在下圖中，人口在理想環(huán)境中呈“J”型曲線增長(圖A)；在環(huán)境阻力的條件下，它以“S”型曲線生長(如圖B所示)。以下關(guān)于人

14、口增長曲線的說法是正確的()A.環(huán)境阻力對人口增長的影響出現(xiàn)在d點之后B.如果這個數(shù)字顯示了蝗蟲數(shù)量的增長曲線，蟲害控制應(yīng)該從c點開始C.當(dāng)一個物種被引入一個新的區(qū)域后，它必須開始在一個”【解析】從標(biāo)題圖中可以看出，點c后環(huán)境抗性對種群增長的影響非常明顯，如果此圖顯示的是蝗蟲種群的增長曲線，害蟲防治應(yīng)該在點B前開始，點B前的害蟲基數(shù)小，容易控制。當(dāng)一個物種被引入一個新的區(qū)域后，它也可能因為不適應(yīng)環(huán)境而被淘汰。當(dāng)人口達(dá)到E點時，出生率等于死亡率，增長率為0。答案 D4.以下關(guān)于人口的敘述是正確的()A.對于自然環(huán)境中的種群，k值總是固定的B.在食物和空間充裕的條件下，人口增長曲線必須呈“J”型C

15、.種群是生物進(jìn)化的基本單位，種群基因頻率的變化意味著新物種的形成D.取樣方法可用于調(diào)查某些昆蟲和蚜蟲在作物和植物上的卵密度分辨率 k值不是固定的，而是在一定范圍內(nèi)波動。人口的J型增長曲線是理想狀態(tài)下的動態(tài)變化，只要有充足的食物和空間條件，沒有天敵。種群基因頻率的變化意味著生物進(jìn)化，新物種的形成必須有生殖隔離。答案 D5.為了研究酵母種群密度的動態(tài)變化，一位同學(xué)用一個1 000毫升的錐形瓶作為培養(yǎng)容器，用棉塞密封，裝入200毫升培養(yǎng)液，接種酵母，在合適的條件下培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中()a、用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)，在不同時間取樣后，顯微鏡視野中酵母細(xì)胞的數(shù)量不斷增加B.酵母在一段時間內(nèi)以“J”的形式生長C

16、.氧氣的消耗等于二氧化碳的產(chǎn)生d .培養(yǎng)原液可直接從靜態(tài)培養(yǎng)瓶中取出，稀釋并計數(shù)【解析】酵母是一種兼性厭氧微生物，所以在生命過程中，它既能呼吸好氧又能呼吸厭氧，所以消耗的氧氣比產(chǎn)生的二氧化碳少。酵母在一段時間內(nèi)以“J”型生長。用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)并同時取樣可以解釋這個問題。我們應(yīng)該搖動并混合均勻，然后取出培養(yǎng)原液，稀釋，并計數(shù)，而不是從靜態(tài)培養(yǎng)瓶中取樣?；卮鹨?.自然界的人口增長一般呈“S”型曲線趨勢。在這種增長趨勢下()A.人口增長與其自身的密度無關(guān)B.當(dāng)達(dá)到K值時，種群數(shù)量不會改變C.人口增長受到環(huán)境因素的限制D.同一種群的K值始終保持不變【分析】種群增長“S”曲線的形成是由于種群密度的增加、種內(nèi)爭斗的加劇和天敵數(shù)量的增加。同時，受環(huán)境因素的制約，出生率下降，死亡率上升，人口增長率下降。直到種群達(dá)到環(huán)境條件允許的最大值，也就是說，當(dāng)種群達(dá)到K值時，種群將停止增長，有時在K值