高中生物 第4章 种群和群落 4.2 种群数量的变化优质课件 新人教版必修3

1、1第2节种群数量的变化第4章种群和群落2学习目标学习目标1.尝试建构种群增长的数学模型。2.理解种群“J”型增长的数学模型。3.理解种群“S”型增长的数学模型。3方式一方式一2015年内蒙古3 000万亩草原遭遇蝗灾，部分街道蝗虫成群。灭蝗70%以上采用生物措施。截至7月15日，全区采用绿僵菌、苦参碱、烟碱苦参碱、牧鸡、牧鸭等方法完成防治面积507.5万亩。有效遏制蝗虫灾害需要研究蝗虫种群数量的变化规律，这节课我们共同学习种群数量的变化。课堂导入课堂导入4方式二方式二地球上的每种生物都具有很大的生殖潜力，如果这种生殖潜力不受食物、空间、天敌和气候条件等的限制而任其发展的话，生物种群会在短期内达

2、到惊人的数量。但是大多数情况下，种群的生存和发展受到资源、空间、天敌等因素的限制，所以其种群的数量增长不可能出现上述现象。那么，种群的数量变化有什么规律呢？5新知导学达标检测内容索引6新知导学71.建构种群数量增长的数学模型的方法建构种群数量增长的数学模型的方法(1)数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的 形式。(2)构建数学模型的方法步骤：观察研究对象，提出问题提出合理的 根据实验数据，用适当的 对事物的性质进行表达通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。(3)数学模型的表达形式及优点数学方程式：优点是科学、 。曲线图：优点是 。一、种群数量的增长、变化曲线及应用数学形式直观数学假设

3、精确82.种群增长的种群增长的“J”型曲线型曲线(1)含义：在理想条件下的种群，以时间为横坐标，以 为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈“J”型。(2)“J”型增长的条件： 条件充裕、气候适宜、没有敌害等。(3)模型假设：种群的数量每年以 增长，第二年的数量是第一年的倍。(4)建立模型：t年后种群数量为： 。种群数量NtN0t一定的倍数食物和空间93.种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线(1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量 的增长曲线。趋于稳定10(2)成因增加种内斗争出生率死亡率11(3)K值：又称 ，在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的 。(4)应用：通过建立自然保护区等措

4、施提高 是保护濒危动植物的根本措施。环境容纳量种群最大数量环境容纳量12波动4.种群数量的波动和下降种群数量的波动和下降(2)数量变化：大多数种群的数量总是在 中；在不利的条件下，种群数量还会急剧 甚至消亡。下降13种群增长的种群增长的“J”型曲线和型曲线和“S”型曲线比较型曲线比较归纳总结归纳总结项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件环境资源无限环境资源有限种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降图像模型14种群增长速率K值无K值种群数量在K值上下波动联系“J”型增长曲线 “S”型增长曲线15例例1资源的合理使用是使产量最大化，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲线。假设种群的K值为

5、200，N表示种群数量，据表分析正确的是A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后B.防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点时进行C.渔业捕捞后需控制剩余量在S3点D.(KN)/K值为0.25时，种群增长速率最大答案解析曲线上的点N(KN)/KS1200.90S2500.75S31000.50S41500.25S51800.1016解析解析环境阻力对种群增长的影响早在S4之前就已经出现，A错误；防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点之前进行，B错误；S3点种群增长速率较快，既能使产量最大化，又不影响资源的持续利用，渔业捕捞后需控制剩余量在S3点，C正确；种群增长速率最大的点是S3点即(KN)/K0.5时所对

6、应的点，D错误。17例例2如图为某地东亚飞蝗种群数量变化的示意图，下列叙述错误的是A.为有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度B.ab段，该种群的增长率与种群密度之间成正相关C.利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现D.在de段，该种群的增长率不变答案解析18解析解析图示a点东亚飞蝗数量急剧上升，此时种群增长速率达到最大，病虫防治工作应在a点所示时间之前进行，A项正确；图示ab段种群数量仍然在上升，但种群增长率呈下降趋势，B项错误；利用性引诱剂诱杀雄虫，使种群性别比例失调，从而出生率降低，种群密度降低，C项正确；在de段，种群数量相对稳定，增长率为0，D项正确。19种群数量变化曲线

7、的应用种群数量变化曲线的应用深化拓展深化拓展应用措施目的野生资源保护保护野生生物的生存环境，减小环境阻力增大K值有害生物防治增大环境阻力降低K值在种群数量达到K/2以前采取相应措施防止害虫数量快速增长资源开发与利用捕捞或收获后的种群数量应维持在K/2保证持续获取高产量20二、探究培养液中酵母菌种群数量的变化1.提出问题：提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？2.作出假设：作出假设：培养液中的酵母菌数量开始一段时间呈 型增长，随着时间推移，由于营养物质的 、有害代谢产物的 、pH的 ，酵母菌数量呈 型增长。3.探究步骤探究步骤(1)将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管

8、中。(2)将酵母菌 到试管中的培养液。“S”“J”积累改变接种消耗21(3)将试管放在 条件下培养。(4)每天取样计数酵母菌数量。用 在显微镜下计数，估算10 mL培养液中酵母菌的初始种群数N0，然后连续观察七天，记录每天的数值。(5)分析数据，以 为横坐标， 为纵坐标，画出坐标曲线图，分析曲线走向，揭示酵母菌种群数量变化规律。4.实验结论实验结论在有限的环境条件下酵母菌种群数量呈 增长。酵母菌数量25血细胞计数板时间“S”型225.注意事项注意事项(1)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是 。(2)若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，可以 ，然后再计数。(3)对于压在小

9、方格界线上的酵母菌，只计数相邻两边及其夹角的酵母菌。使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差增大稀释倍数23例例3某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(见表)，均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是A.4个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长B.4个试管内的种群同时达到K值C.试管内种群的K值与试管不同D.试管内的种群数量先于试管开始下降答案解析试管号培养液体积/mL105105起始酵母菌数/103个10551024解析解析培养液的体积是有限的，则整个培养过程中酵母菌呈“S”型增长。在培养初期，酵母菌之间不因数量较多

10、而存在生存斗争，酵母菌呈“J”型增长。培养液中酵母菌数量达到K值的时间取决于培养液的体积和酵母菌的起始数量：酵母菌起始数量相同的试管(如和、和)，培养液体积越小的试管越先达到K值；而培养液体积相同的试管(如和、和)，酵母菌起始数量越大的试管越先达到K值。酵母菌种群数量开始下降的时间取决于酵母菌的起始数量和培养液的体积：培养液体积相同的试管(如和、和)，酵母菌起始数量越大的试管内种群数量越先下降；而酵母菌起始数量相同的试管(如和、和)，培养液体积越小的试管内种群数量越先下降。25例例4某研究小组探究10 mL培养液中酵母菌种群数量的变化，利用血细胞计数板(规格为0.1 mm,1/400 mm2)

11、进行计数。图甲是某天显微镜镜检结果(视野中每个黑点含2个酵母菌)，图乙是7天内酵母菌种群数量的变化曲线。下列叙述不正确的是A.图甲中酵母菌数量过多，需加水稀释后再统计B.图甲中的酵母菌数量对应于图乙中的第3天C.相同条件下再次实验，酵母菌种群数量的K值基本不变D.酵母菌自身代谢状况也会影响实验数据的统计答案解析26解析解析图甲中酵母菌数量可分辨清楚，不用加水稀释，A项错误；每小格平均有2个酵母菌，每小格体积为：0.1 mm1/400 mm21/4 000 mm3，所以1 mm3中有8 000个酵母菌，则10 mL中酵母菌总数为：8 000101038107800105，B项正确；环境条件不变，

12、则环境的最大容纳量不变，C项正确；酵母菌自身的代谢产物会改变培养液的理化性质，影响酵母菌的生命活动，D项正确。27学习小结JS28达标检测291.数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型一般包括以下步骤：根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达；观察研究对象，提出问题；通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正；提出合理的假设。下列排列顺序正确的是A. B.C. D.答案12345302.种群的“J”型增长是有条件的，条件之一是A.在该环境中只有一个种群B.该种群对环境的适应比其他种群优越得多C.环境资源是无限的D.环境资源是有限的答案12345313.自然界中

13、生物种群增长常表现为“S”型增长。下列有关种群“S”型增长的说法正确的是A.“S”型增长仅表示了种群数量和食物的关系B.种群增长率在各阶段是不同的C.“S”型增长只表示了种群数量，与时间无关D.种群增长不受种群密度制约答案12345324.下图中表示种群在无环境阻力状况下增长的是12345答案335.某研究所调查发现：某种鱼迁入一生态系统后，其种群数量增长速率随时间变化的曲线如图所示，请分析回答下列问题：(1)在t0t3时间内，种群数量增长曲线呈_型；若在t3时种群数量为N，则在t1时种群数量为_。t1时该种群的年龄组成可能为_。12345答案“S”增长型解析解析t0t3时间内种群数量增长应呈现“S”型曲线，若在t3时种群数量为N，则t1时对应 。t1时种群的年龄组成为增长型。解析34(2)捕获该鱼的最佳时期为_时，原因是_。12345答案解析