高中生物 第3章 生物群体的动态平衡 第1节 种群的相对稳定 第2课时课件 北师大版必修3

1、1第2课时种群数量的变动第3章第1节种群的相对稳定2目标导读目标导读1.阅读教材，分析大肠杆菌数量增长的过程，建立种群数量指数增长的数学模型。2.结合教材P7374的探究，尝试建构种群逻辑斯蒂增长的数学模型。3.通过对“S”型曲线的分析，学会用种群增长模型分析实际问题，并指导实践。重难点击重难点击根据实例建构种群增长的“J”型、“S”型数学模型，并据此解释种群数量的变化和指导实践。3一种群的指数增长二种群的逻辑斯蒂增长当堂检测内容索引4一种群的指数增长5如图所示，在自然界中，种群的数量由于受到各种因素的影响总是变动着的。试结合下面的材料，阅读教材，探讨种群在理想条件下的数量变化规律。1.若细菌

2、的营养和生存空间没有限制，请你仔细观察细菌分裂繁殖的规律，完善下表：6时间(min)020406080100120180繁殖代数n(代)0123_细菌数量N(个)1248_(1)观察上表中细菌数量(N)和繁殖代数(n)之间的关系，写出相应的方程式： 。这种增长，我们称为 增长。4569163264512N2n指数7(2)根据所得到的方程式，在给出的坐标系中画出细菌种群数量增长的曲线。答案答案答案8答案(3)上述得到的方程式和曲线图，实际上是在用某种恰当的数学形式来表达种群数量的变化实质。请思考同数学方程式相比，曲线图有什么优点？答案答案同数学方程式相比，曲线图能更直观地反映出种群数量的增长趋势

3、。(4)在一个培养基中，细菌的数量会一直按照上述数学模型增长吗？为什么？如何验证你的观点？答案答案不会。因为培养基中的营养物质有限，空间等也有限，细菌不可能无限繁殖。可以用实验计数法来检验或修正。92.在20世纪30年代，人们将环颈雉(如图甲)引入美国的一个岛屿，下图乙是在19371942年期间该种群数量的增长曲线图。(1)从图乙看出，自然界确实有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，即在理想条件下种群增长的曲线为“ ”型。J10(2)类比前述细菌种群数量模型构建过程，若在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，某种群的起始数量为N0，并且第二年的数量是第一年的倍(该种群每年的增长倍

4、数都保持不变)，则：一年后种群数量N1 ，两年后种群数量N2 ，t年后群数量Nt (用t表示时间，Nt表示t年后该种群的数量)。若1，请绘出数学方程式NtN0t中种群数量Nt随t的变化曲线图。答案答案N0N02N0t答案11(1)种群增长率指在一段时间内，结束时种群数量相对于初始种群数量的增加部分占初始数量的比例。(2)“J型”曲线中年增长率公式可表示为种群增长率(NtNt1)/Nt11，由于是个定值，则种群增长率也是个定值。若1，种群数量不变；01，种群数量则减小；0，雌体没有繁殖，种群在下一代中灭亡。小贴士小贴士12归纳提炼归纳提炼指数增长的解读指数增长的解读项目指数增长条件无限环境的理想

5、条件模型假设食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等，增长率不随种群密度的变化而变化；没有迁入和迁出。一生只繁殖一次，世代不相重叠(即子代产生时，亲代已死亡)图像模型13种群增长率增长特点连续增长；增长率：种群数量连续增长，第二年是第一年的倍(注：NtN0t)，1141.下图表示在良好的生长环境下，小球藻分裂繁殖中的个体数量、鸡产蛋数量(每天一个)和竹子自然生长的高度，这三种现象与时间的关系依次是答案活学活用活学活用A.乙、甲、丁 B.甲、丙、丁C.丙、甲、乙 D.丁、乙、丙解析15解析解析小球藻是分裂繁殖，速度快，生长环境良好，说明资源充足，所以呈指数增长；鸡每天产一个蛋，所以随时间(天数)

6、的增加，产蛋数增长如图甲；竹子自然生长的高度，受到遗传因素(基因)的控制，所以长高到一定程度不再长高，因而呈逻辑斯蒂增长。16问题导析问题导析关键信息小球藻为单细胞生物分裂生殖，呈 增长鸡产蛋特点每天一枚 增长竹子自然生长达到一定高度后， (填“不再”或“持续”)增长2n指数式等差不再17二种群的逻辑斯蒂增长18指数增长是理想条件下细菌数量增长的特点。在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？试结合教材实验进行探究。1.探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化(1)提出问题 ？(2)作出假设酵母菌的种群数量变化可能是 、 和波动这三种形式不同顺序的组合。培养液中

7、酵母菌种群的数量是怎样变化的加速增长减速增长19(3)探究步骤将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中；将酵母菌 到试管中的培养液里；将试管放在 条件下培养；每次取材料的时间间隔要相等(例如1 h)，用 计数。并将实验结果填入自己设计的记录表中。接种25 显微镜20分析数据，画出曲线。进行数形转换，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。时间酵母菌数量212.思考与讨论思考与讨论(1)从试管中吸出培养液进行计数之前，为什么要轻轻振荡几次？_ 。(2)该探究需要设置对照及重复实验吗？_。(3)若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应采取的措施是

8、什么？_ 。(4)对于压在小方格界线上的酵母菌，怎样计数？_ 。使酵母菌均匀分布，计数准确不需要设置对照实验，但需要重复实验。随着时间的延续，酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照，所以无需设置对照实验。但要获得准确的实验数据，必须重复实验，求得平均值增大稀释倍数后再计数只计算相邻两边及其顶角的酵母菌223.将实验结果绘制成曲线如下，请分析：将实验结果绘制成曲线如下，请分析：(1)该模型曲线类似于英文字母 ，因此称为 型曲线。该曲线大致分为四个阶段：ab调整期：最初阶段，酵母菌到了新环境有一个适应的过程，增长缓慢。S“S”23bc加速增长期：酵母菌适应了环境，这时种群数量 ，营养、空间

9、，出生率 死亡率，增长加快。cd减速增长期：种群数量增加，对食物和空间的争夺加剧，出生率 ，死亡率 ，增长变缓。de稳定期：增长速度继续变缓，最终出生率 死亡率，种群的数量不再增加，达到 。此时种群的数量达到最大值K。少充足显著大于下降上升等于动态平衡24(2)K的含义及其应用当种群数量N小于K/2时，种群 ；当种群数量N达到K/2时，种群增长速度 ；当种群数量N大于K/2时，种群开始 ；当N接近于K时，出生率 死亡率，此时种群的增长速率为 ，种群数量趋于 ，种群不再 。同一种群的K值是固定不变的吗？同一物种的不同种群的K值一定相同吗？影响K值大小的因素有哪些？答案答案不是；不一定；生物自身的

10、遗传特性和所生存的环境条件。快速增长最大减速增长等于零稳定增长答案25K值在实际生产生活中有着重要的指导意义，请分析：a.大熊猫栖息地遭到破坏后，食物和活动范围缩小，K值变 ，而建立自然保护区，改善其栖息环境，可以提高 ，从根本上保护大熊猫。b.若要控制鼠害，我们可采取什么具体措施以便降低K值？答案答案养殖或释放天敌、打扫卫生、硬化地面、将食物储存在安全处。c.若要持续从池塘中获得鱼类资源，则应该使捕捞后鱼群的数量维持在 ，原因是 。小K值答案K/2 K/2时，种群增长速率最大，这样既可获得最大利用量，又可保持种群的可持续性发展26(3)已知种群增长速率是指单位时间内种群数量的变化率(即时间种

11、群中的个体数曲线的斜率)，请在下面坐标系中绘出上述曲线的种群增长速率随时间的变化曲线，并思考：答案答案答案t2时种群数量为 ，t2时该种群的年龄结构为 。t3时种群数量为 ，t2t3该种群数量的变化为 。K/2增长型K增加27归纳提炼归纳提炼“J”型和型和“S”型曲线总结型曲线总结282.如图所示为某种群的数量变化曲线，判断下列说法的正误：活学活用活学活用答案(1)B、b点种群增长速率最大，种群数量在K/2左右，此时种内斗争也最激烈()解析2930(2)c点种群增长速率明显减小只是由种内斗争引起的()(3)处理好这种生物与环境的协调与平衡，需要考虑K值的大小()(4)当这种生物与环境达到协调与

12、平衡后，在E点达到K值，K值将固定不变()(5)进行海洋渔业捕捞后，鱼类的数量应维持在b点()(6)CD段种群数量仍在增长()答案31学习小结种群数量的变动适宜环境中细菌的繁殖培养液中酵母菌数量的动态变化 增长 增长“ ”型曲线公式： “ ”型曲线K的含义及应用指数逻辑斯蒂JNtN0 tS32当堂检测331.下列关于种群数量变化的叙述中，不正确的是A.在理想条件下，种群数量增长可用一定的数学模型表示B.一个物种引入新的地区后，一定呈指数增长C.对家鼠等有害动物的控制，要尽量降低其K值D.研究一个呈逻辑斯蒂增长的种群的增长速率可预测其K值答案1234解析解析解析一个物种引入新的地区后，当地环境可

13、能不适宜其生长繁殖，故其增长也不一定呈指数增长。呈逻辑斯蒂增长的种群，其增长速率最大值一般出现在K/2时，只要统计此时的种群数量就可估算出K值。342.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可防止c点出现D.在de段，该种群的增长率不变答案解析123435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

14、雄虫，使种群性别比失调，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。1234363.在有0.5 mL培养液的培养瓶中放入5只大草履虫，然后每隔一天统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出如图所示的结果，对这一结果的分析，错误的是答案解析1234A.大草履虫的生长呈现出逻辑斯蒂增长B.从大草履虫放入瓶内第一天起进入指数增长期C.在第四天至第六天中，种群的出生率约等于死 亡率D.该瓶中大草履虫种群的K值约为400371234解析解析根据图像可看出，这是典型的“S”型曲线。大草履虫放入瓶内第一天产生的新个体很少，这是因为大草履虫要对新环境有一个短暂的调整或适应过程。从第2天开始，草履虫进入到指数增长期。4、5、6天由于食物减少、空间不充足，大草履虫的种内斗争加剧，种群数量相对稳定。384.如图为种群在不同环境条件下的增长曲线，据图回答问题。1234(1)A曲线呈“J”型，表示种群在_中的增长。(2)B曲线呈“S”型，表示种群在_中的增长，阴影部分表示_。用达尔文进化理论解释，这是_的结果。无环境阻力答案有环境阻力由于环境阻力，导致种群个体数实际增长与理论值的差异生存斗争39(3)若“S”型曲线表示某个鼠群迁入一个新的生态系统后的增长曲线，那么，K