种群数量的变化课件-高二上学期生物人教版选择性必修2

1、 第一章第二节 种群数量的变化学习目标1.通过分析不同条件下种群数量变化情况,尝试建立种群增长的数学模型,解释种群数量增长的一般规律。（科学思维）2.能运用种群数量变化的规律解决生产生活中的实际问题。（科学思维）3.通过实验探究有限的环境中种群数量变动,建构有限条件下种群数量的增长模型,解释其形成原因,形成稳态与平衡的生命观念。（生命观念）4.通过学习种群数量的波动与下降的相关实例,关注自然界种群数量变化,形成人与自然和谐发展的生态观。（社会责任）问题探讨我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌20min就通过分裂繁殖一代。讨

2、论1.第n代细菌数量的计算公式是什么？设细菌初始数量为N0,第一次分裂产生的细菌为第一代，数量为N02，第n代的数量为Nn=N02n2. 72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？Nn=N02n n=726020=216，N0=1 Nn=2216问题探讨我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌20min就通过分裂繁殖一代。讨论3.在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？如何验证你的观点？不会。因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的。数学模型构建的步骤细菌每20min分裂一次在资源和空间无限多的环境中，细

3、菌种群的增长不会受种群密度增加的影响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提出问题作出假设建构模型检验、修正模型020406080100120140160180时间/min1248163264128256512细菌数量/个构建细菌种群增长曲线数学公式和坐标曲线图(1)数学公式能准确反映种群数量，但不够直观。(2)坐标曲线图能直观地反映种群数量的变化趋势,但不够准确。百年“人兔大战”澳洲完败，百

4、亿野兔真吃不完啊！小龙虾是怎么一步步混成“史上最耻辱”入侵物种的？中国螃蟹肆虐欧洲，泛滥成灾到逼疯外国人，请求中国吃货支援！课堂探究探究点一：种群的“J”形增长资料1：德国小蠊是一种外来物种，适应性强，繁殖速度快，生活在密缝和夹杂物中，不易防治。（1）德国小蠊侵入中国后，种群数量如何变化？你能用曲线图表示吗？（2）种群数量出现这种变化的原因是什么？提示：种群数量呈指数形式增长。提示：食物充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种。小组活动：【建构模型】假设对德国小蠊而言，本地食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种，第一年德国小蠊的数量为N0只，第二年是第一年的倍，那么t年后，德国小蠊

5、的数量为多少？（1）讨论并建构德国小蠊的种群增长的数学模型。（2）你能算出每年的增长率吗？Nt=N0 t 提示：增长率=种群数量差/初始总数100%=-1实验室中培养的微生物种群外来物种刚引入适宜环境后的一段时间实例 凤眼莲（水葫芦）J形增长能一直持续下去吗？资料2：生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。探究点二：种群的“S”形增长1、大草履虫种群增长的曲线与“J”形曲线有什么不同？提示：大草履虫种群增长的曲线呈“S”形增长2、分析出现此曲线的原因是什么？3、实验第五天，大草履虫的数量基本维持在375只，这个数值意味着什么

6、？提示：随着大草履虫数量的增多，它们对食物和空间的竞争也趋于激烈，导致种群出生率降低，死亡率升高提示：该环境条件下所能维持的种群最大数量即环境容纳量。“S”形增长模型构建的过程模型假设资源和空间有限，存在天敌和其他竞争的物种。建立模型ab段：种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢bc段：资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速cd段：资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓de段：出生率等于死亡率，种群增长速率为0，故种群达到K值，且维持相对稳定K/2时间K种群数量debact/2t小组讨论：【建构模型】观察曲线，大草履虫的增长速率曲线是怎么样的？增

7、长速率变化:0K/2时逐渐增大K/2K时逐渐减小在 K/2时达到最大在K时增长速率为0探究点三：种群数量变化的研究意义解决生活问题：1、针对德国小蠊泛滥事件，结合本节课所学内容，给出你的建议？2、濒危物种，如何保护？提示：建立自然保护区保护濒危物种，增大环境容纳量。提示：降低德国小蠊的环境容纳量，并在K/2前进行人工干预。具体措施如：投放蟑螂药进行药物防治；清除垃圾降低环境容纳量。1.实验原理(1)酵母菌生长周期短，增殖速度快且世代间不重叠，在含糖的液体培养基(培养液) 中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。(2

8、)养分、氧气、温度和代谢废物等是影响种群数量持续增长的限制因素。酵母菌酵母真菌真核生物兼性厌氧菌属于异养生物进行出芽生殖和有性生殖有氧呼吸产生二氧化碳 无氧呼吸产生二氧化碳和酒精C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量酶C6H12O6酶2C2H5OH+ 2CO2 +（少量）能量实验: 探究培养液中酵母菌种群数量的变化培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”型增长；随着时间推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变，酵母菌数量呈“S”型增长。自变量：_因变量：_无关变量：_时间酵母菌数量培养液的体积等提出问题

9、:作出假设:实验思路:实验: 探究培养液中酵母菌种群数量的变化计数板正面计数室计数室计数板侧面实验: 探究培养液中酵母菌种群数量的变化大方格中方格小方格16*25型计数板25*16型计数板计四角的4个中方格，共100个小方格中的酵母菌数量，记为a计四角和正中间的5个中方格，共80个小方格中的酵母菌数量，记为a计数方法酵母菌细胞个数/ml=(a/100)*400*104*稀释倍数酵母菌细胞个数/ml=(a/80)*400*104*稀释倍数计数公式两种不同计数室的取样方法不同实验: 探究培养液中酵母菌种群数量的变化1、计数方法（1）取样方法：抽样检测法（2）计数方法：显微镜血细胞计数板计数法，应用该法特别注意，一定要先盖后滴。（3）振荡的目的是使菌液浓度均匀。2、对照与重复（1）不需要设计对照，本实验前后形成对照。（2）本实验需要