探究种群的增长方式及影响因素学案

《探究种群的增长方式及影响因素》学案

1．学习目标

（1）知识目标：认识在有限环境中和理想条件下种群数量增长的模式，以及外界环境因素对种群增长的影响、模拟理想条件的方法等。

（2）技能目标：进行有关实验的探索，提出简单的实验思路、分析相应的实验结论、学会实验结果呈现的一般方法等。

（3）情感目标：评价自己的实验结果、参与交流、听取别人的正确意见、维护或修改自己的方案。 2．学习重、难点

重点：通过设计实验思路探究种群的增长方式及其影响因素。

难点：设计实验思路、实验数据的记录方法和呈现形式及对实验结果的分析。 一、知识回顾 种群的增长方式：

理想条件（ ） 有限环境：（ ）

时间

时间

你的想法：

种群个体数量种群个体数量 二、问题探究 1、在实验室条件下，我们该选择哪些生物来探究种群增长方式呢？ 这些生物有哪些共性呢？

2、如何利用酵母菌探究种群的两种增长方式呢？

酵母菌生长周期短，增殖速度快且世代间不重叠， 在实验室条件下，用液体培养基培养酵母菌，可以观察 酵母菌种群数量随时间变化的情况。现欲探究培养液中 酵母菌种群的增长方式，请根据以下提供的实验材料和 用具，设计实验思路，并设计用于记录实验数据的表格、 绘制用于呈现实验数据的坐标系，并预测实验结果。 材料和用具：酵母菌、无菌培养液、显微镜、培养瓶等。 （要求：答题时对酵母菌的具体计数方法、培养方法 不作要求）

实验思路： ①

…

你的想法：

设计用于记录实验数据的表格：

绘制用于呈现实验数据的坐标系，并注明坐标轴名称：

预测实验结果：

如何维持在K值上下波动？

若要得到“J”形曲线，理想条件如何创设？

问题思考：

①上述探究实验中是否要进行灭菌处理和无菌操作？ ②本探究需要设置对照吗？如果需要，请讨论说明怎样设计； 如不需要，请说明理由。

③本探究实验中，若实验生物改为草履虫、果蝇、小球藻等， 培养条件有何区别？请举例。

三、拓展探究——探究种群增长的影响因素 例：探究温度对酵母菌种群增长的影响 实验材料、用具： 实验思路：①

② ③

练一练：图中缺少B组酵母菌的数目变化曲线，请你根据自己的推测在相应的图中补充画出该曲线。

试管编号 A B 培养液/mL 10 10 酵母菌母液/mL 0.1 0.1 温度（℃） 28 5

变式训练

1．将酵母菌分为a、b、c、d四组，用不同的方式培养，其种群增长曲线如图所示。请据图回答下列问

题。

300250酵母200数150 100 50 0 a（每3h换一次培养液）

b（每12h换一次培养液）

c（每24h换一次培养液）

20 40 60 80 100 120 140

时间（h）

酵母种群增长曲线

（1）a呈现______型增长，除题中所给条件外，还应具备的条件有 。

（2）d呈现_______型增长，在100h－200h，d的增长率趋于______________。若在现有条件下继续培养，其种群数量趋于____________。（A．增多 B．减少）

（3）随着更换培养液的时间间隔的延长，酵母菌种群后期增长的增长率趋于 。

（4）分析上图所示结果，你可以得到的结论是： （5）请根据上图曲线作出d组酵母菌出生率和死亡率随时间的变化曲线。

d（不换培养液）

出（生相率对或值死）亡率 0 时间（h）

20 40 60 80 100 120 140

酵母菌出生率和死亡率变化曲线

2、草履虫是水生单细胞原生动物，在适宜条件下增殖较快。现欲探究草履虫的种群增长方式，请根据以下提供的实验材料和用具，设计实验思路，绘制用于呈现实验数据的坐标，并预测实验结果。 材料和用具：草履虫、培养液、显微镜、培养瓶等。 （要求：答题时对草履虫的具体计数方法不作要求） （1）实验思路：

①

（2）绘制一个用于呈现实验数据的坐标，并注明坐标轴名称：

（3）预测实验结果：

3、为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某研究性学习小组按表一完成了有关实验，并定期对培养液中的酵母菌进行计数，绘制出酵母菌细胞数目变化曲线图。请回答：

表一：为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学按下表完成了有关实验。

试管编号 A B C

（1）请写出该同学研究的课题名称： 。 （2）此实验组设计的变量是： （3）为什么在接种、培养和计数的整个实验过程中，要遵守无菌操作规范？

（4）A组培养液中酵母菌第______天的增长率最大；第3天后A组培养液中酵母菌数目减缓甚至不增长的原因是____________________________________________。

（5）A组与B组酵母菌中数量达到的最大值在生态学上称为______________，A组中该数值比B组大的原因是___________________________________。

（6）图中缺少C组酵母菌的数目变化曲线，请你根据自己的推测在答题纸相应的图中补充画出该曲线。

（7）在该实验的基础上，根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测，进一步确定一个探究实验的课题： 。

4、为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C和D 共4组实验，用1000mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25℃下静置培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下，请分析回答以下问题。

培养液/mL 10 10 — 无菌水/mL — — 10 酵母菌母液/mL 0.1 0.1 0.1 温度/℃ 28 5 28 （1）图中曲线①、②和③分别是_______组、______组和______组的结果。 （2）B组和A组的实验结果不同的原因是B组__________________________。 （3）D组和B组的实验结果不同的原因是D组__________________________。

（4）在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的方法是 和 。

设计：绍兴县鲁迅中学城南校区王江初

1.①J 营养物质丰富，空间充裕，温度、PH等条件适宜

②S 0 减少 （3）减少 （4）在一定的时间内，更换培养液的时间间隔不同，酵母菌种群的增长方式不同 （5） 2、（1）①取若干个培养瓶分别加入等量的培养液，然后各加入少量且数量相同的草履虫，并做记录。

②在适宜条件下培养，并间隔相同时间进行镜检、计数各瓶中单位体积内草履虫的个体数，取平均值并记录。

③分析处理实验数据。 （2）

个 体数

0 时间

（3）若增长曲线呈 “S”型，则为逻辑斯谛增长。 （具体答案见考试说明）

3．1、 （1）温度、营养物质对酵母菌生长的影响； （2）温度、营养物质；

（3）排除杂菌对实验的干扰；

（4）2 培养基中营养物质的大量消耗，代谢废

物的积累，pH值的改变，使环境阻力增大。

（5）环境容纳量 A组的培养温度更适合酵母菌的繁殖，环境阻力小。

（6）如下图：

（7）酵母种群数量与营养物质(或废物、pH、溶氧等)的变化关系

4.B A D

培养液较多与空气接触面积较小供氧较少 葡萄糖浓度较低，故营养物供应较少

摇匀培养液后再取样 培养后期的样液稀释后再计数