1.2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

第2节种群数量的变化（第一课时）

新人教版选必一《生物与环境》二种群的“J”型增长三种群的“S”型增长一建构种群增长模型的方法目录CONTENTS四种群数量的波动2.

72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？1.n代细菌数量Nn的计算公式是：Nn=2n可以用实验计数法来验证。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。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。Nn＝1×2n＝22161.建立数学模型的步骤观察分析提出问题做出假设建立数学模型对模型进行检验修正研究方法研究实例细菌每20min分裂一次，怎样计算繁殖n代的数量？在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响Nn=2nN代表细菌数量，n表示第几代观察、统计细菌数量，对模型进行检验或修正建构种群增长模型的方法2.数学模型的表达形式及优点Nn=2n数学公式曲线图优点：缺点：科学、精确不够直观直观不够精确请你根据一个细菌在营养和生存空间没有限制情况下，产生的后代在不同时间数量画出细菌种群数量的增长曲线。建构种群增长模型的方法时间/min020406080100120140160180繁殖代数0123456789细菌数量/个20248163264128256512思考·讨论：在自然界中，有类似细菌在理想条件下种群（呈J型）增长的形式吗？资料11859年，澳大利亚24只野兔6亿只野兔1个世纪资料21937—1942年，某岛屿上环颈雉种群数量增长如右图讨论：1.这两个资料中的种群增长有什么共同点？

出现这种增长的原因是什么？种群呈“J”形曲线增长。原因是食物和空间条件充裕、没有天敌、气候适宜等。2.这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？不能。因为资源和空间是有限的。理想条件种群的“J”形增长（2）建立模型(数学公式)假设：种群数量每年以一定的倍数(λ)增长。种群起始数量为N0,

求t年后种群数量Nt的表达式？N1=N0λN2=N1λ=N0λ2N3=N2λ=N0λ3

食物和空间条件充裕气候适宜没有天敌(捕食和寄生天敌)没有其他竞争物种等（1）满足条件种群的“J”形增长实例：自然界一般不存在，但某些特定情况在一定时间内可以看做近似满足理想条件

如：实验室一定时间内培养的细菌，一定时间内新迁入的种群1．在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20min就分裂繁殖一代。现将该细菌种群(m个菌体)接种到培养基上培养，理想条件下，t小时后，该种群的菌体总数是（）A．m·2tB．m·220C．m·22tD．m·23t2．有人把水葫芦引入了一个热带国家，现已阻塞了航道，成了河流和湖泊中行船的主要障碍。一株水葫芦可以在50天产生1000个后代，其原因可能是（）A.没有天敌B.气候适宜C.生殖率高D.以上都对3.建构数学模型是研究种群数量增长的方法之一。关于建构数学模型的步骤，正确的是（）①提出合理假设②检验修正③数学表达④观察对象，提出问题A．①②⑧④B．④③②①C．④①③②D．④②①③实战训练

（3）对“λ”的理解：项目种群数量变化年龄结构λ>1

λ＝1

λ<1

增加增长型相对稳定稳定型减少衰退型种群的“J”形增长A______________B______________C______________D______________研究人员连续10年调查生态系统中某动物的种群数量变化，绘制的λ值变化曲线如图所示。A、B、C、D四点时的种群数量相比，最多的是

点；最少的是

点。年龄结构增长型稳定型衰退型BD稳定型实战训练

第3年和第9年的种群数量相同吗？难点提升：增长率和增长速率增长率：种群增长数量占上一年种群数量的比例增长速率：单位时间内种群增长数量种群数量124816增长率—（2-1）/11（4-2）/21（8-4）/41（16-8）/81增长速率（个/h）—2-114-228-4416-88（λ>1，且不变）Nt＝N0λt

(4)增长率实质：难点提升：增长率和增长速率出生率—死亡率（5）增长速率实质：曲线的斜率【实例分析】生态学家高斯的实验：把5个大草履虫置于的培养液中，不更换到更大容器中，不添加新的培养液，连续观察、记录，第5天后基本维持375个左右，结果如下表：时间/d种群数量/个K=375时间0123456数量520137319369375373请绘制大草履虫的种群增长曲线在自然条件下，种群的增长还会是J型增长吗？1.“S”形增长含义资源和空间有限，天敌的制约等（即存在环境阻力），种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“

”形。S2.适用对象：一般自然种群的增长3.环境容纳量（K值）一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。种群的“S”形增长ab段：种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；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；出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。种群数量为K/2，种群增长速率达到最大；4.“S”形增长曲线图分析：bc段：c点：de段：cd段：种群的“S”形增长（1）AB段：出生率

死亡率，种群数量增加。

（2）B点（K/2）：出生率与死亡率差值

，种群增长速率

。（3）BC段：出生率仍

死亡率，但差值在减小，种群增长速率

。（4）C点（K值）：出生率

死亡率，种群增长速率为

，种群数量达到

，趋于稳定。ABC大于最大最大（斜率最大）大于下降等于0最大（K值）种群的“S”形增长4.种群“S”形增长曲线分析1.K

值

（是/不是）种群数量的最大值2.请据图分析：该种群的K值为

。3.同一种群的K值是固定不变的吗？同一种群的K

值不是固定不变的，会受到环境因素的影响。K2生物自身的遗传特性和食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物的环境容纳量。不是K值是种群在一定环境条件下所能维持（允许达到）的种群最大数量，在环境条件没有变化的情况下，种群数量在K值上下波动，动态平衡。问题探讨

(1)增长速率难点提升：增长率和增长速率（2）增长率时间0123456数量520137319369375373增长速率（个/天）-151171825062增长率-35.91.30.20.020.005出生率—死亡率曲线的斜率1．下图为种群数量增长曲线，不考虑迁入和迁出，下列有关叙述不正确的是

（

）A．种群的数量变化除了“J”形和“S”形增长，还有稳定、波动和下降等B．bc段种群增长速率逐渐下降，是因为出生率小于死亡率C．自然状态下种群数量达到K值时，种群的增长速率接近于0D．当环境条件发生变化时，种群的K值也会发生相应的变化B实战训练

2．科学家对某荒原上的子午沙鼠种群数量进行连续多年的调查，获得如图所示信息。下列叙述正确的是（

）A．第5年的子午沙鼠种群属于衰退型B．第10年和第20年的子午沙鼠种群数量相同C．第1～5年，子午沙鼠种群增长模型呈“S”形D．第15～20年，子午沙鼠种群数量一直减少DJ型曲线S型曲线前提条件实例有无K值种群增长率种群增长速率理想条件（没有环境阻力）存在环境阻力比较种群增长两种曲线的联系与区别无，持续保持增长有K值保持稳定先增加后下降有最大值逐渐下降持续增加一定时间内新迁入的种群自然状态下的种群【总结】种群“J”形和“S”形增长曲线之间的关系（1）某种群生活在一个较理想的环境中，则此种群数量增长的曲线是

。（2）如果此种群生活在一个有限制的自然环境中，种群的个体数量增长的曲线可能是

。（3）图中两曲线间的阴影部分代表

，按自然选择学说，就表示在生存斗争中被

的个体数量。“S”形“J”形环境阻力淘汰食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候、传染病等环境阻力思考：1、早期“S”形增长曲线可以看作是“J”形增长吗？2、新物种迁入一定时间内可看做J形增长，后期发展情况？开始出现环境阻力时间种群数量（1）一定时间内可看做J型增长（2）出现环境阻力后看做S型增长（3）总的来说是S型曲线始终存在环境阻力回顾（2）数学模型

（1）满足条件种群的“J”形增长（3）实例难点提升：增长率和增长速率增长率：种群增长数量占上一年种群数量的比例增长速率：单位时间内种群增长数量种群数量124816增长率—（2-1）/11（4-2）/21（8-4）/41（16-8）/81增长速率（个/h）—2-114-228-4416-88（λ>1，且不变）Nt＝N0λt

(4)增长率实质：难点提升：增长率和增长速率出生率—死亡率（5）增长速率实质：曲线的斜率1.“S”形增长含义2.适用对象：3.环境容纳量（K值）种群的“S”形增长思考：1、早期“S”形增长曲线可以看作是“J”形增长吗？2、新物种迁入一定时间内可看做J形增长，后期发展情况？(1)增长速率难点提升：增长率和增长速率（2）增长率时间0123456数量520137319369375373增长速率（个/天）-151171825062增长率-35.91.30.20.020.005出生率—死亡率曲线的斜率①野生大熊猫种群数量锐减的关键原因是什么？最根本原因是野生大熊猫的栖息地遭到破坏，由于食物的减少和活动范围的缩小，K值就会变小。（1）实践应用1——野生生物的保护②保护大熊猫的根本措施是什么？建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生活空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。种群的“S”形增长5.K值的应用提高环境容纳量（2）实践应用2——有害生物的防治养殖或释放天敌将食物储存在安全处降低环境容纳量搞好卫生硬化地面5.K值的应用种群的“S”形增长ABCABC①对资源开发与利用的措施②对有害生物防治的措施渔业资源最佳捕捞时期？1/2K后K前何时防治？达到1/2K前5.K值的应用——K/2值的应用捕捞后种群数量维持在多少？1/2K何时防治后种群数量维持在多少？达到1/2K前【总结】K值与K/2值的应用:K值减小环境阻力→增大K值→保护野生生物资源增大环境阻力→降低K值→防治有害生物草原最大载畜量不超过K值→合理确定载畜量K/2值渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处种群的“S”形增长第2节种群数量的变化（第二课时）

新人教版选必一《生物与环境》知识回顾1.种群数量的相对稳定2.种群数量的波动同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响种群数量的波动3.种群数量的爆发、下降处在波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。思考：种群的K值是否固定不变？受什么因素影响？①兼性厌氧型生物（单细胞真核生物）；②生长周期短，繁殖速度快，易于研究种群数量的变化培养液中酵母菌种群数量的变化思考：1.培养液中酵母菌的数量是怎样随时间变化的?2.酵母菌的种群数量统计方法？需要用到什么装置？实验:探究培养液中酵母菌种群数量的变化1.实验原理:2.提出问题:培养液中酵母菌的数量是怎样随时间变化的?3.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“S”形增长曲线

在理想条件下，酵母菌种群的增长呈“J”形曲线；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”形曲线。

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_________形增长。消耗积累改变S培养液中酵母菌种群数量的变化5.显微镜计数操作步骤:（1）将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上；（注意顺序）（2）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数室内；（3）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（4）计数。

酵母菌的计数方法:抽样检测法滴液处培养液中酵母菌种群数量的变化4.材料用具酵母菌菌种，无菌马铃薯培养液或者肉汤培养液，血细胞计数板，显微镜等。选取中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用。大方格中方格小方格显微镜使用细节（1）调光、再换到高倍镜（16x10）（2）找：先低倍镜（16x4）下找到物象（3）移：把物象移到视野中央（4）转、调：高倍镜下计数三、计算式（以规格1（16×25）为例）：

1mL培养液中细胞个数＝5个中方格酵母菌总数×5×104×稀释倍数难点：血细胞计数板计数办法一、参数：①1个大方格的体积是1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=10-4mL②每个小方格的体积是0.1mm3÷400=1/4000mm3

二、基本方法：数出大格里酵母菌数量，再换算为1ml培养液中酵母菌数量

计数要求：先数出中格里的酵母菌数量，再换算为大格的酵母菌数量

以规格1（16×25）为例：取4个对角和1个中间的中格（X5）练习1.检测员将1mL水样稀释10倍后，用抽样检测的方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余液体。已知每个计数室由25×16＝400个小格组成，容纳液体的总体积为0.1mm3。现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e5个中格80个小格内共有蓝藻n个，则上述水样中约有蓝藻

个／mL。5n×105

（1）从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次这是为什么？酵母菌会沉降在瓶底，轻轻振荡几次使培养液中酵母菌分布均匀，以减少误差。（2）如果一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当采取什么措施？稀释适当倍数（3）对于压在小方格界线上的酵母菌应当怎样计数?只计相邻两边及其顶角上的酵母菌，一般遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。（4）本实验需要设置对照吗?不需要对照,

在时间上形成前后自身对照。（5）每天取样时间有要求吗？如何保证实验数据的准确性?每天取样时间相同；需要重复实验，再取平均值，以提高实验数据的准确性。（6）统计的种群数量是死亡细胞还是有活性的细胞？可以如何检测？如何统计活细胞？都有；一般死亡细胞会聚集，可以借助台盼蓝染色（死亡细胞呈蓝色）培养液中酵母菌种群数量的变化第1天第4天第6天第7天死亡连续观察7天，分布记录下这7天的数值。培养液中酵母菌种群数量的变化★连续观察7天，记录每天的数值。记录结果可设计成下面的记录表：重复组培养液中酵母菌种群数量的变化七.分析结果，得出结论培养液中酵母菌种群数量的变化实验结论:影响酵母菌种群数量增长的因素:在适宜条件下

，酵母菌种群呈“S”形增长；种群的增长速率是：先增加后减少，在K/2时增长速率最大。受培养液的成分、空间、pH、温度、代谢产物等因素的影响。培养液中酵母菌种群数量的变化课堂小结种群数量的变化种群增