Question

某學(xué)習(xí)小組欲利用以下材料用具，通過模擬實(shí)驗(yàn)，探究某種微生物種群數(shù)量的變動，并嘗試建立數(shù)學(xué)模型，請分析并回答問題．
實(shí)驗(yàn)用具：高吸水性樹脂球（代表某種微生物，吸水膨脹可表示微生物個(gè)體長大），清水（相當(dāng)微生物培養(yǎng)的營養(yǎng)液），100mL燒杯等
實(shí)驗(yàn)步驟：①取多只燒杯，每一燒杯內(nèi)裝一定量的清水．
②在第1只燒杯內(nèi)放一粒樹脂球（相當(dāng)于一個(gè)微生物個(gè)體），在第2只燒杯內(nèi)放2粒樹脂球（相當(dāng)于繁殖一次后的微生物個(gè)體數(shù)量），在第3只燒杯內(nèi)放4粒樹脂球，依此類推…
（1）請以時(shí)間（繁殖代數(shù)）為橫坐標(biāo)，微生物種群數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出微生物增長的曲線圖．

 

并簡要分析該增長曲線需滿足的條件

 

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（2）建立模型．種群的起始數(shù)量以N_o表示，t代后的種群數(shù)量以N_t表示，種群數(shù)量每一代以一定數(shù)量增長，第二代是第一代的λ倍，則t代后種群數(shù)量表達(dá)式為：

 

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實(shí)驗(yàn)結(jié)果：隨著時(shí)間的增加，燒杯內(nèi)的樹脂球吸水脹大；某一燒杯容納的樹脂球達(dá)到了最大量．
（3）自然條件下，某種生物種群數(shù)量達(dá)到的最大值稱為

 

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（4）自然條件下，影響某生物種群數(shù)量變化的因素有

 

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Answer 1

考點(diǎn)：種群的數(shù)量變動

專題：

分析：1、“J”型曲線：指數(shù)增長函數(shù)，描述在食物充足，無限空間，無天敵的理想條件下生物無限增長的情況．“S”型曲線：是受限制的指數(shù)增長函數(shù)，描述食物、空間都有限，有天敵捕食的真實(shí)生物數(shù)量增長情況，存在環(huán)境容納的最大值K．
2、在自然界，影響種群數(shù)量的因素有很多，如氣候、食物、天敵、傳染病等．因此大多數(shù)種群的數(shù)量總是波動中；在不利的條件下，種群數(shù)量還會急劇下降甚至消亡．

解答： 解：（1）本題通過模擬實(shí)驗(yàn)，探究的某種微生物種群數(shù)量每一代以一定數(shù)量增長，第二代是第一代的2倍，所以該種微生物的增長曲線與應(yīng)為“J”型曲線圖．種群增長為“J”型曲線的條件是食物充足，無限空間，無天敵的理想條件，所以該增長曲線需滿足的條件應(yīng)為水（營養(yǎng)液）充足，燒杯〔空間）足夠大．
（2）種群的起始數(shù)量以N_o表示，t代后的種群數(shù)量以N_t表示，種群數(shù)量每一代以一定數(shù)量增長，第二代是第一代的λ倍，則t代后種群數(shù)量表達(dá)式為：N_t=N₀λ^t．
（3）自然條件下，某種生物種群數(shù)量達(dá)到的最大值稱為環(huán)境容納量（環(huán)境承載量、K值）．
（4）自然條件下，影響某生物種群數(shù)量變化的因素有食物、空間、氣候和天敵等．
故答案為：
（1）
         
水（營養(yǎng)液）充足，燒杯〔空間）足夠大
（2）N_t=N₀λ^t
（3〕環(huán)境容納量（環(huán)境承載量、K值）
（4）食物、空間、氣候和天敵

點(diǎn)評：本題考查種群數(shù)量變化的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生理解J型曲線存在的條件，屬于中檔題．