1.2种群数量变化（第二课时）

新教材选择性必修二

生物与环境

第1章

种群及其动态1.2种群数量变化（第二课时）探究培养液中酵母菌种群数量的变化一、种群的“J”形和“S”形增长比较“J”形增长“S”形增长产生条件增长特点增长速率坐标图联系一、种群的“J”形和“S”形增长比较“J”形增长“S”形增长产生条件食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等理想条件。资源和空间有限、受气候变化影响、受其他生物制约。增长特点每个世代的种群数量以一定倍数增长，后一世代种群数量是前一世代种群数量的λ倍，种群增长速率越来越快。种群增长速率先逐渐增大，K/2时增长最快，此后增长减缓，到K值时停止增长。增长速率坐标图联系“S”形增长是“J”形增长在自然界环境阻力作用下发展的必然结果。一、种群的“J”形和“S”形增长比较种群“J”形增长曲线表明生物种群具有过度繁殖潜能。“S”形增长是生物在自然界环境阻力作用下的必然结果。阴影表示环境阻力，两条曲线数量差表示被淘汰的个体数。环境阻力减小，K值增大；环境阻力增大，K值减小。一、种群的“J”形和“S”形增长比较种群的K值高低与环境阻力大小呈负相关。1.一段时期内维持相对稳定非洲草原上的野牛、狮种群数量相对稳定二、自然种群数量的变化K值是种群数量在一定环境中上下波动的平衡值。2.处于规则或不规则波动中二、自然种群数量的变化处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。2.处于规则或不规则波动中二、自然种群数量的变化3.持续性的或急剧的下降，甚至衰退、消亡最后一只活体长江白鳍豚“淇淇”的标本人类乱捕滥杀、栖息地破坏。种群数量过少，近亲繁殖使种群适应性降低。二、自然种群数量的变化三、探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》(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)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。探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》1、酵母菌是真核生物还是原核生物？2、酵母菌的代谢类型是什么？3、酵母菌如何增殖？Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培养液中酵母菌种群数量的变化①酵母真菌—真核生物②兼性厌氧菌—属于异养生物③进行出芽生殖和有性生殖④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+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O6酶2C2H5OH+

2CO2+（少量）能量探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》1、实验原理：如何对酵母菌进行计数？血球计数板：血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法（抽样检测法），一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。

细菌计数板面积为1mm2和高为的计数室计数板正面计数板侧面计数室1、实验原理：如何对酵母菌进行计数？探究实验——《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探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》16（中）×25型计数板25（中）×16型计数板提出问题作出假设实验思路培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？①培养液中的酵母菌数量一开始呈“______”型增长；②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。自变量：________________________因变量：________________________无关变量：_______________________J消耗积累改变S时间酵母菌数量培养液的体积等探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培养液中酵母菌种群数量的变化（1）怎样进行酵母菌计数？酵母菌培养液一定体积的培养液抽样检测法血细胞计数板

实验过程探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》实验过程操作步骤：（2）显微镜直接计数法使酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》（3）实验需要设置对照吗？为什么？不需要，自身对照（4）需要重复实验吗？需要，计数时取多个方格求平均值（5）如果一个小方格内酵母菌数过多难以数清，应采取怎样的措施？适度稀释（6）对于压在小方格界限上的酵母菌，应当如何计数？实验过程探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》（7）怎么记录结果？记录表怎么设计？实验过程时间次数12345671

2

3

平均

（8）怎么区分计数的酵母菌是活的还是死亡的个体？可以用染色法。活细胞的细胞膜有选择透过性，所以不会被染色，而死细胞会被染色。探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培养液中酵母菌种群数量的变化第4天第6天探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培养液中酵母菌种群数量的变化第7天死亡探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培养液中酵母菌种群数量的变化01234567时间/天种群数量第7天死亡第4天第6天实验过程探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培养液中酵母菌种群数量的变化01234567时间/天种群数量（9）如果测得酵母菌种群数量偏高，原因是什么？①取样的时候没有振荡，或者取样从试管底部取样。②计数的酵母菌中，有已经死亡的个体。实验过程探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验结果01234567时间/天种群数量酵母菌数量为何会下降？①营养物质消耗殆尽②有害代谢产物积累③pH改变实验结论培养液中酵母菌种群的数量前期呈“S”型增长探究实验——《探究培养液中酵母菌种群数量的变化》Toinvestigatethechangesofyeastpopulationinculturemedium探究培养液中酵母菌种群数量的变化将适量干酵母菌放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养，酵母菌能进行有氧呼吸，大量繁殖，故A项正确。吸取培养液计数前要将锥形瓶轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差，故B项错误。解析：1.（多选）为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作。其中操作正确的有（）A.将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜

条件下培养B.静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液利用血细胞计数板时，应先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片的边缘滴加培养液，待培养液从边缘处自行渗入计数室，吸去多余培养液，再进行计数，故C项错误。血细胞计数板加样后，需静置片刻再使用显微镜计数，这是因为计数室中的菌悬液有一定的高度（0.1mm），需要让细胞沉降到计数室底部的网格线中，避免细胞分布在不同液层深度，导致计数时被遗漏，故D项正确。1.（多选）为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作。其中操作正确的有（）C.振荡使酵母菌在锥形瓶中分布均匀后，再用滴管吸取适量培养

液至计数板上，然后放盖玻片以减小实验误差D.将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微

镜下观察、计数解析：2.（多选）为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作。其中操作正确的有（）E.计数酵母菌可用取样器取样法（2015广东理综）F.探究酵母菌种群数量变化，应设空白对照排除无关变量干扰

（2015四川理综）G.计数时，压在小方格界线上的酵母菌应计数相邻两边及其顶角上

的个体数取样器取样法用于物种丰富度的调查，故E项错误。探究酵母菌种群数量变化时，由于有前后的自身对照，因此可不设置空白对照实验，故F项错误。显微计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数，故G项正确。解析：ADG3.血细胞计数板是微生物计数的常用工具，盖玻片下的培养液厚度为0.1mm。如图所示是培养液稀释100倍后的镜检结果，如果中方格内的大肠杆菌数刚好是五点取样平均数，则1mL该培养液中大肠杆菌的数量约为（）分析题图可知，图中一个样方中大肠杆菌数为16个，因此整个计数板中大肠杆菌数＝16×25＝400个，1mL该培养液中大肠杆菌的数量≈400÷（1×1×0.1×10－3）×100＝4×108个，故B项正确。解析：A.4×109

B.4×108

C.4×107

D.4×106B小积累影响实验结果的误差分析及改进办法小积累影响实验结果的误差分析及改进办法方法便笺酵母菌密度的计算方法便笺酵母菌密度的计算种群数量的变化种群增长模型建构种群增长模型的方法种群的“S”形增长种群的“J”形增长自然种群的数量变动条件：食物和空间充裕、气候适宜、无天敌和其他竞争物种特点：种群数量每年以一定倍数增长一段时间内相对稳定(接近K值）条件：食物和空间有限特点：种群增长速率先增大后减小，最后为0K值：一定环境条件下所能维持的种群最大数量探究培养液中酵母菌种群数量变化（验证种群数量增长模型）持续性的或急剧的下降，甚至衰退和消亡规则或不规则波动。（K值是种群数量波动的平均值，波动中的生物，在某些特定条件下可能出现种群爆发）小结一、概念检测1.在自然界，种群数量的增长既是有规律的，又是复杂多样的。判断下列相关表述是否正确。（1）将一种生物引入一个新环境中，在一定时期内，这个生物种群就会出现“J”形增长。（

）（2）种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物。（

）（3）由于环境容纳量是有限的，种群增长到—定数量就会保持稳定。（

）2.对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是（

）A.对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同