【课件】1.2种群数量的变化(第二版) 课件高二上学期生物人教版（2019）选择性必修二

①产生条件：

理想状态（无环境阻力）——食物充足，空间充裕，环境适宜，没有敌害等；②增长特点：

a.种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍．③量的计算：t年后种群的数量为Nt=N0

λt

课前读b.增长率（增长后的值-增长前的值）/增长前的值---（λ-1）保持不变．时间增长率c.增长速率（增长后的值-增长前的值）/时间-----不断增大．b.种群迁入一个新环境后（物种入侵），常常在一定时期内出现“J”型增长。a.实验室中（人为控制）④现实中的存在的情况：A①产生原因：环境条件有限资源和空间有限→种内斗争加剧捕食者数量增加→出生率↓死亡率↑②增长特点：

慢→快→慢→停在条件不受破坏的情况下，环境所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，即Ｋ值．增长率在不断减少种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长，并在K值左右保持相对稳定。（出生率=死亡率）

三、种群增长的“S”型曲线④A点对应值有何特点？设立珍稀动物自然保护区，改良环境---增大K值③K值在野生动物的保护上应用？A点：1/2K值=增长速率最大时

为害虫的预防提供科学依据，如生态灭鼠---减少K值同一种群的K值会受到环境的影响而产生变化Ｋ值增长速率先增后减为0K值是最大日捕捞量，A点之后最佳持续捕捞量，防治害虫A点之前酵母细胞个数/mL=所数小方格中细胞总数x400x104x稀释倍数所数的小方格数调查酵母菌种群密度的方法：抽样检测法（先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）计数酵母菌个数的方法：用血细胞计数板来计数注：①用显微镜计数时，记上不记下，记左不记右，相邻两边及其顶点②从试管中吸出培养液之前要轻轻振荡几次，目的是使酵母菌均匀分布③每天计数酵母菌的时间要固定第二节种群数量的变化第二节种群数量的变化种群的研究核心就是种群的数量变化。增长，稳定，波动、下降等种群数量变化的类型：1、问题与案例即无环境阻力1、Nn=2nN代表细菌数量，n代表“代”2、N=2216营养、空间有限（有环境阻力）3、不会。实验观察计数。这里用了什么方法来研究种群细菌种群数量的变化规律?数学公式模型一、建构种群数量增长模型的方法建构模型研究生物的方法物理模型数学模型动态模型建立数学模型是研究种群数量变化规律的常用方法概念模型——以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。如：沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型；动物细胞模式图——将其本质凝结在概念中，把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述，用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。如光合作用图解，甲状腺激素的分级调节等。——对研究对象进行具体的分析、综合，用适当的数学形式表达A、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数学模型动态模型建立数学模型是研究种群数量变化规律的常用方法——对研究对象进行具体的分析、综合，用适当的数学形式表达细菌每20min分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B、数学模型一般意义建立种群动态数学模型的目的是阐明自然种群动态的规律,有助于理解影响种群数目变化的各种因素数学形式

1、数学方程式法2、表格法3、坐标曲线法Nn＝2n直观科学、准确二、种群增长的“J”型曲线

在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，有一个绵羊种群，起始数量为N0，每年增长率都保持不变，第二年的种群数量是第一年的倍，绵羊种群的数量将会怎样变化？动动手，尝试构建一个数学模型。

一年后该种群的数量应为：N1=N0λ二年后该种群的数量应为：N2=N1λ

=N0λ2t年后：…………Nt=N0tλ表示种群数量是前一年种群数量的倍数，其生物学意义为：λ>1，种群数量

；λ=1，种群数量

；0<λ<1，种群数量

；λ=0，雌体没有繁殖，种群在下一代中

。J型增长稳定下降无繁殖，下一代灭亡λ值的含义？它能代表增长率吗？它和增长率的关系？增长速率呢？①产生条件：

理想状态（无环境阻力）——食物充足，空间充裕，环境适宜，没有敌害等；②增长特点：

a.种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍．③量的计算：t年后种群的数量为Nt=N0

λt

b.增长率（增长后的值-增长前的值）/增长前的值---（λ-1）保持不变．时间增长率c.增长速率（增长后的值-增长前的值）/时间-----不断增大．b.种群迁入一个新环境后（物种入侵），常常在一定时期内出现“J”型增长。a.实验室中（人为控制）④现实中的存在的情况：二、种群增长的“J”型曲线20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国华盛顿州的一个海岛。1937—1942年间

数量增长：理想条件下的种群J型增长模型实例人口/亿我国1000-1990年的人口数量变化比较接近“J”型增长曲线在一个培养基中，细菌的数量会一直按照“J”型公式增长吗？为什么？不会.原因：自然界的资源和空间是有限的。高斯实验：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。经过反复实验，得出了如上图所示的结果。从上图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个。这就是该实验种群的K值。K/2转折期加速期潜伏期（开始期）减速期稳定期种群增长的“S”型曲线：①生物已适应了环境②并且此时资源和空间比较充足③种内竞争弱在K/2点，种群数量增长最快的原因是什么？A①产生原因：环境条件有限资源和空间有限→种内斗争加剧捕食者数量增加→出生率↓死亡率↑②增长特点：

慢→快→慢→停在条件不受破坏的情况下，环境所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，即Ｋ值．种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长，并在K值左右保持相对稳定。（出生率=死亡率）

三、种群增长的“S”型曲线④A点对应值有何特点？设立珍稀动物自然保护区，改良环境---增大K值③K值在野生动物的保护上应用？A点：1/2K值=增长速率最大时

为害虫的预防提供科学依据，如生态灭鼠---减少K值同一种群的K值会受到环境的影响而产生变化Ｋ值增长（速）率先增后减为0K值是最大日捕捞量，A点之后最佳持续捕捞量，防治害虫A点之前种群增长的“J”型曲线种群增长的“S”型曲线λ-1例1.在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群增长速率随时间变化趋势的曲线是（）D例题2.右图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是（）①环境中影响种群增长的阻力②环境中允许种群增长的最大值③其数量表示种群内迁出的个体数④其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数

A.①③B.②③C.①④D.②④C总结：K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。农、林、牧业生产就是在这个范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。

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。四、种群数量的波动和下降东亚飞蝗种群数量的波动（围绕K值）影响种群数量变化的因素直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出间接因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动计算：某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长1％。请预测，按照此生长速度，2006年该地区的人口将有多少？Nt＝10×（1+1％）2006-2001练习：当种群数量达到K值是，下列说法正确的是：

A、此时个体数目最多，种内斗争最剧烈

B、种群增长速率最快C、出生率等于死亡率

D、种群增长速率为0

A

CD例、（2017全国理综1）假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家禽，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是（）A、甲点对应的种群数量B、乙点对应的种群数量C、丙点对应的种群数量D、丁点对应的种群数量D例1、自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是（）

A.“S”型增长曲线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相同的

C.“S”型增长曲线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B27例2、种群数量变化曲线与增长（速）率曲线的关系⑴图乙的fg段相当于图甲的

段。⑵图乙的g点相当于图甲的

点。种群数量为

。⑶图乙的gh段相当于图甲的

段。⑷图乙的h点相当于图甲的de段。种群数量为

。K/2abcdghfe甲乙acccdK/2K（14浙江卷）4.下列关于环境容纳量的叙述，正确的是（）A.环境容纳量是指种群的最大数量B.种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小C.在理想条件下，影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量D.植食动物在自然环境条件下，一年四季的环境容纳量以冬季最大B--------------------------------------------

无K值-------------在上述曲线中，A、B、C三点对应的种群数量分别为？都表示K值。K值与出生率、死亡率的关系(53P101-1)右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是(

)A．在K/2时控制有害动物最有效B．图示规律可作为控制人口增长的依据

C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量

D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量C不能靠增加死亡率来减少净补充量最大捕捞量≠最大日捕获量----------K/2之前-------------------------------------

⑴如果种群处在一个理想的环境中，没有自然和空间的限制，种群内个体数量的增长曲线是____,用达尔文的进化理论解释，这是由于生物具有__________特性。⑵如果将该种群置入有限制的自然环境中，种群内个体数量的增长曲线是_____，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表___________________________。⑶影响种群密度的主要因素是种群的______、_______、________和_____

例1：下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，仔细分析图中去先后回答下列问题：ab种群数量时间ab在生存斗争过程中淘汰的个体过度繁殖死亡率出生率迁出率迁入率2.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（）

A．大量增加饵料的投入量

B．大量增加鱼苗的投入量

C．及时、适量的捕捞成鱼

D．限制捕鱼C

项目曲线特点有无最大值培养液自然条件理想条件条件“J”型曲线“S”型曲线持续增长，增长率不变增长到一定

数量保持相

对稳定无有？？？？探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”一．实验原理：1．酵母菌在含糖的液体培养基（培养液）中繁殖很快，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．养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。实验方法：抽样检测法计数方法：血细胞计数板计数法用

计数

，做好记录。将各试管送进恒温箱，28℃下培养7天。每天需取样计数酵母菌数量，且时间要

。1、分装——2、灭菌——3、接种——4、培养与取样计数——血细胞计数板

接种、取样要求无菌操作取相同试管3支，分别加入10ml培养液，塞上棉塞。标记为甲、乙、丙。进行

灭菌后

。将酵母菌母液分别加入试管各5ml，摇匀。起始酵母菌个数固定高压蒸汽冷却至室温2、方法步骤和记录实验步骤（1）将10ml的无菌马铃薯培养液加入试管中（2）将酵母菌接种放入试管中培养，恒温25℃（3）每天在相同的时间抽样检测酵母菌的数量，计算种群数量。（4）绘制曲线，分析数据活菌数观察时如何区分活菌和死菌？种群数量的增长也受到许多环境因素（如温度、培养液的pH、培养液的氧含量、培养液的养分种类和浓度、代谢产物等）的影响。“几”字形3.实验结果第7

天死亡例.将少量细菌接种到适宜的培养基中，在适宜的条件下进行培养(不做其他处理)。以下哪个曲线图最有可能是该细菌种群数量从最初到最终的变化?D原因：养分耗尽，有害物质积累，环境变的恶劣有环境阻力，且环境变得恶劣时数量的变化调整期对数期稳定期衰退期时间/d01234567酵母菌数量（106个/ml）0.85.25.64.82.00.80.40.08※以下某兴趣小组7天的观察数据，请根据图表数据画出描述酵母菌种群数量的曲线图影响的酵母菌数量增长的因素：营养物质、空间、氧含量、代谢废物积累温度、PH等判断1、用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化2、取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数血球计数板是由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的。玻片中有四条下凹的槽，构成三个平台。中间的平台较宽，其中间又被一短横槽隔为两半，每半边上面个刻有一个方格网。关于血球计数板的构造计数室计数室每个方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用。这一大方格的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其体积为0.1mm3。

关于血球计数板的构造ABCDEFGHI11612512345678910111213141516123456789101112131415161718192021222324259个大方格规格一：16X25---数100个小格规格二：25X16---数80个小格计数室计数室细胞数/ml=每个小格中的酵母菌数量的平均值×4×106×稀释倍数抽样检测法---血球计数板的3①该实验不需对照——自身前后已形成；②浓度过大（小方格酵母菌过多）需做稀释处理，但最后计算时需考虑稀释倍数；2③吸取前需振荡摇匀，使培养液中的酵母菌分布均匀。④血球计数板计数的是总菌数（包括活菌和已死亡的菌）----用染色法区分死活1⑤计数板使用：先盖盖玻片→吸培养液→滴盖玻片边缘→自行渗入→吸去多余培养液→片刻后待沉降到室的底部→观察计数；

每天计数酵母菌量的时间要固定，计数间隔要固定6⑥小方格的压线计数规则：计数左、上两线及夹角处，同--样方法4⑦实验要重复（多次取样、分组实验取平均值）

⑧将血球计数板擦镜纸擦净，在中央的计数室上加盖专用的盖玻片。

⑨冲洗血球计数板时不能用试管刷。⑩细胞数/ml=浸泡、冲洗每个小格中的酵母菌数量的平均值每个小格体积(ml)×稀释倍数探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”—注意事项实验方法：抽样检测法计数方法：血细胞计数板计数法例、通常用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，若计数室为1mm×1mm×0.1mm方格，由400个小方格组成，如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应先

后再计数。若多次重复计数后，算得每个小方格中平均有5个酵母菌，则10mL该培养液中酵母菌总数有

个。

（参考答案：稀释；2×108）细胞数/ml=每个小格中的酵母菌数量的平均值×4×106×稀释倍数=5×4×106×10

＝2×108

0.1mm=10-4ml

11.如何记录结果？表格怎样设计

时间酵母菌数/个•mL-1第1天第2天第3天第4天第5天第6天第7天

时间酵母菌数/个•mL-1取样次数第1天第2天第3天第4天第5天第6天第7天123平均值忽略了每天固定时间多次取样，求平均值细胞数/ml==(80小格内的细胞总数/80)=(80小格内的细胞总数/80)×4×106×稀释倍数12525X16每个小格中的酵母菌数量的平均值每个小格体积(ml)×稀释倍数计数板中细胞数/ml的计算公式0.1mm=10-4ml

10-4ml/400×稀释倍数稀释10倍（15江苏）13.血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具,下列叙述正确的是（）A.每块血细胞计数板的正中央有1个计数室B.计数室的容积为1mm×1mm×0.1mmC.盖盖玻片之前,应用吸管直接向计数室滴加样液D.计数时,不应统计压在小方格角上的细胞B-------2个-------------------------------------小方格的边缘计算法：计上不计下，计左不计右，相邻两边计一夹角例2.(09肇庆二模)（9分）在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中：(1)对酵母菌进行计数可以采用

的方法，从试管中吸出培养液进行计数之前，要

,目的是使培养液中的酵母菌

，减小

。如果实验时发现血球计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是

。(2)如果提出的问题是“培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？”，试针对这一问题作出假设：

。抽样检测将培养液稀释将试管轻轻震荡几次酵母菌种群的数量随时间呈“S”型增长变化均匀分布误差

时间酵母菌数/个•mL-1温度/℃第1天第2天第3天第4天第5天第6天第7天528根据上述表格，有人认为该同学设计的实验方案不能够准确反映酵母菌种群数量的变化，请指出该方案不足之处：

。（2分）(3)某一组同学为了探究“温度（5℃、28℃）对酵母菌种群数量变化是如何影响的？”设计了实验方案，进行了为期7天的实验，每天定时取样一次，并在实验前设计了记录实验数据的表格，如下：每天检测时应多次取样，求平均值上述实验目的是：探究

对酵母菌种群动态变化的影响。（2分）(4)另一组同学为探究培养液中酵母菌种群数量的变化，设计了3组实验（见下表）。每隔24小时取样并计数，实验结果略。试管编号培养液(mL)无菌水(mL)酵母菌母液(mL)温度（℃）A10——0.128B10——0.15C——100.128温度和营养成分2．(08江苏)为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C和D共4组实验，用1000mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25℃下静置培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下，请分析回答以下问题。(2)B组和A组实验结果不同的原因是B组_________________________________。(3)D组和B组实验结果不同的原因是D组_________________________________。培养液较多，与空气接触面积较小，故供氧较少葡萄糖浓度较低，故营养物质供应较少(1)图中曲线①、②和③分别是___组、___组和___组的结果。BAD(4)在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的方法是_________和_______________。(5)实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是______________。摇匀培养液后再取样稀释后再计数浸泡和冲洗（15广东）4.图1表示在一个10ml的密闭培养体系中酵母菌细胞数量的动态变化，关于酵母菌数量的叙述，正确的是（）A种内斗争导致初始阶段增长缓慢B可用数学模型Nt=N0λt表示C可用取样器取样法计数DK值约为120000个D-------------适应新环境------------------------------------------------血球计数板法抽样检测法的注意事项：①该实验不需对照——自身前后已形成；②浓度过大需做稀释处理，但最后计算时需考虑稀释倍数；③吸取前需振荡摇匀；④计数板使用：先盖盖玻片→吸培养液→滴盖玻片边缘→自行渗入→吸去多余培养液→片刻后待沉降到室的底部→观察计数；⑤压线计数规则：计数左、上两线及夹角处，同样方法曲线

项目?曲线?影响因素“几”字形三种数量增长模型影响因素的比较理想条件自然条件培养液1.食物和空间条件充裕，2.气候适宜3.没有天敌等1.食物和空间有限2.种群密度增加4.天敌增多1.食物、空间有限，并且得不到补充；2.代谢废物积累，生存环境恶化等个体数量t有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，错误的叙述是（）A、营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素B、取样计数前要振荡几次后再取样C、改变培养液浓度会影响K值大小D、实验中每隔24小时从同一培养瓶中吸取等量培养液进行计数D练一练：下列调查活动或实验中，估算值与实际数值相比，偏大还是偏小呢？

A.样方法调查草地中的蒲公英时，不统计正好在样方线上的个体

B.样方法调查蒲公英种群密度时在分布较稀疏的地区取样

C.标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落

D.田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，统计的种群密度比实际低

E、探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管中吸出培养液计数前没有震荡试管

F、用血球计数板计数酵母菌数量时滴完培养液立即统计酵母菌偏小偏小偏小偏大偏大或者偏小偏大1、（2011广东卷）有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，正确的叙述是

A．改变培养液的pH值不影响K值（环境容纳量）大小

B．用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化

C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数

D．营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素D2、下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：(1)曲线AB段酵母菌的呼吸方式是▲(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有▲、▲。有氧呼吸乙醇含量过高培养液的p