种群数量的变化 全市一等奖 完整版课件

1、第2节 种群数量的变化 中国水利网宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满水葫芦的湖面上，可以不沉；上海去年3万吨的水葫芦打捞量，今年已翻了3倍有余，上升至10万吨；水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。尝试建立数学模型解释种群的数量变动如何利用种群数量的变化规律为生产实际所用？种群数量的变化一、建构种群增长模型在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂增殖一次。 在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。时间（min)20406080100120140160180分裂次数数量（个）2481632641282565121234

2、567891.填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。问题探讨：2n代细菌数量的计算公式是：372小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？Nn2n解：n 60 min 72 h20 min216Nn2n 2 2164.以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。20406080100120140160180时间/分钟细菌数量/个用来描述一个系统或它的性质的数学形式数学方程式曲线式Nn2n为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学模型建构是常用的方法之一。数学模型数学模型建构的一般过程 提出问题 作出假设 建立模型 模型的检验与评价细菌每20min分

3、裂一次在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响 列出表格，根据表格画曲线，推导公式。Nn=2n ， N代表细菌数量，n表示第几代观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正研究实例研究方法观察研究对象，提出问题提出合理的假设根据实验数据，用适当的数学形式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一、种群增长的“J”型曲线在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量变化理想条件下的种群增长模型 模型中各参数的意义：N0为某种动物种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。模

4、型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的倍。建立模型：t年后种群数量为： Nt = N0t产生条件： 理想状态食物充足，空间充裕，环境适宜，没有敌害等。增长特点： 种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍量的计算：t年后种群的数量为 Nt=N0 t （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，为该种群数量是一年前种群数量的倍数） 种群增长的型曲线J型曲线的两种情况：实验室条件下；一个种群刚迁入一个新的适宜环境。O 时间种群增长率O 时间种群增长速率在大自然中食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食

5、种群密度越大环境阻力越大请你绘制大草履虫的种群增长曲线！二、种群增长的“S”型曲线高斯对大草履虫种群研究的实验高斯把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：环境容纳量:在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。 NK/2，种群有最大持续产量，种群增长量最大。 资源有限条件下的种群增长时间 t02468101214161820酵母数 N9.629.0 71.1 174.6 350.7 513.0 594.8 641.0 655.9 661.8 665.0 增

6、长速度 v(个/2小时)19.4 42.1 103.5 176.1 162.3 81.8 46.2 14.9 5.9 3.2 020406080100120140160180200100200300400500600700酵母数增长速度时间020406080100120140160180200增长速度8K时间 t02468101214161820酵母数 N9.629.0 71.1 174.6 350.7 513.0 594.8 641.0 655.9 661.8 665.0 增长速度 v(个/2小时)19.4 42.1 103.5 176.1 162.3 81.8 46.2 14.9 5.9

7、3.2 350.7665.0176.1020040060080036912151821小时酵母数k/2K=710A种群数量达到K值时，种群增长停止种群数量在 K/2值时，种群增长最快,即增长速率最大种群数量 小于K/2值时种群增长逐渐加快种群数量 大于K/2值时种群增长逐渐减慢K/2 t0 t1 t2 时间种群数量K t0 t1 t2 时间 0 K/2 K 数量增长速率分析种群数量“S”曲线中各阶段的含义大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。三、种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波动影响种群数量变化的因素直接因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率间接因素：

8、食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动三、种群数量的波动和下降增长、波动、稳定、下降等1.野生生物资源合理利用和保护鱼类的捕捞2.害虫的防治蝗虫的防治3 .拯救和恢复濒危动物种群4 .为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。四、研究种群数量变化有何意义？苍鹭的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾项目“J”型增长曲线“S”型增长曲线条件无限环境(理想条件)有限环境（自然条件）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。食物和空间条件有限、气候多变、存在敌害等。增长率随种群密度的变化而变化。建立模型Nt=NOtK为环境的容

9、纳量种群增长率不变先增加后减少探究培养液中酵母菌种群的数量变化单细胞真核生物,异养生物生长周期短，增殖速度快还可以用酵母菌作为实验材料研究 探究酵母菌的呼吸方式血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器。计数时，常采用样方法。实验 探究培养液中酵母菌数量的变化一.实验原理.用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分,空间,温度,PH等 因素的影响.在理想的条件下,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在各种资源有限或者存在环境阻力的情况下，酵母菌种群增长呈“S”型曲线。二.提出问题培养液中酵母菌的数量是怎样随时间变化的?三.作出假设在环境资源有限的条件下,酵母菌的数量变化随时间呈“

10、S”型增长曲线 材料用具酵母菌菌种,无菌马铃薯培养液或者肉汤培养液或肉汤培养液，无菌水,试管血球计数板，滴管，显微镜等四实验步骤 将10ml马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中 将酵母菌接种到支试管中. 培养 将试管放在28的恒温箱中培养7天。 计数 每天取样计数酵母菌的数量，连续观察7天并记录这7天的数值。抽样检验法：将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入到计计数室内， 待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在在载物台中央，计数一个小方格内酵母菌数量，再以此为依据估计培养液中酵母菌总数。盖玻片下培养液的厚度为0.1mm，可以计算出整个计数室的体积，从而换

11、算出10ml培养液中酵母菌的总数。第 1 天第 3 天第 6 天第 7 天死亡活菌数出生率死亡率出生率死亡率出生率死亡率如果是16个中方格的计数板，设4个中方格的总菌数为A，则：1mm1mm440000X BX B=50000AB（个）下面以一个大方格有25个中方格的计数板为例进行计算：设五个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，那么，一个大方格中的总菌数1mm1mm试管编号培养液/mL无菌水/mL酵母菌母液/mL温度（）A100.128B100.15C100.128 针对“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”，有人提出了新的问题，某同学按下表完成了有关实验。 温度、营养物质对酵母菌生长的影响

12、四实验步骤 将试管分为A,B,C三组,每组7支试管 向A,B两组每支试管中分别加入10ml马铃薯培养液；向C组每支试管中加入10ml无菌水. 接种 将等量酵母菌接种到每组各支试管中. 培养 将A,C两组放在28的恒温箱中培养7天,将B组放在5 恒温 箱中培养7天。 计数 每天取样计数酵母菌的数量，连续观察7天并记录这7天的数值。 A组: 10ml 马铃薯培养液+28 B组: 10ml 马铃薯培养液+5 C组: 10ml 无菌水 + 28五.分析结果 得出结论 将所得的数值记录在表格中,然后再转化成曲线图表示出来,分析实验结果是否支 持你的假设次数12345678时间/h024487296120

13、144168酵母菌数(106ml-1)A0.85.25.64.82.00.80.40.08B0.81.22.02.83.23.63.23.0C0.80.40.1000006ABC/h729612002414416848-1酵母菌数(106mL-1)时间/h 实验中需要注意的几个问题: 从试管中吸取培养液进行计数之前,建议你将试管轻轻震荡几次,这是为什么?目的是使培养液中的酵母菌分布均匀,保证计数的正确性. 本探究需要设置对照吗?如果需要,请讨论对照组应该怎样设计和操作 ? 根据实验目的, 本探究实验不需要设对照实验,也不用重复.如果要探究不 同环境条件下酵母菌数量的变化,可以设置对照实验.如:

14、 A组: 10ml 马铃薯培养液+28 B组: 10ml 马铃薯培养液+5 C组: 10ml 无菌水+28 对于压在小方格界限上的酵母菌,应当怎样计数?应计数两个相邻的边及其顶角的酵母菌盛年不重来，一日难再晨。及时当勉励，岁月不待人。 陶渊明B1.在下列图中，表示种群在无环境阻力的状况下增长的是（ ）2.如图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内竞争增强（ ）ACD段（增长速度慢） BDE段（速度加快）CEF段（变化速率加快） DFG段（速度逐渐变慢）D3.种群在理想环境中，呈“J”型曲线增长（图中曲线甲）；在有环境阻力的条件下，呈“S”型曲线增长（图中曲线乙）。下列有关种群增长曲线的叙述正确的是（ ）A.K值是环境的最大容纳量，不受环境因素的影响B.环境阻力在d点之后出现，种群抵抗力稳定性增强C.种群数量达到K值以后，种群的基因频率还发生变化D.若图示为蝗虫种群增长曲线，则虫害的防治应选在c点答案：C4.如图是某种群在不同生态系统中的增长曲线模式图，请据图回答下列问题：(1)如果种群生活在一个理想的环境中，种群数量是按_曲线增长