高一生物课件：第四章 第二节 第三节《种群的增长方式种群的数量 波动及调节》（浙科版必修3）.ppt

第二节 种群的增长方式 第三节 种群的数量波动及调节,一、探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,血细,胞计数板,比浊计,酵母菌贮用培养液,浑浊度,左上右上右下左下,左、上,1/2,300,2 500,稀释,二、种群指数增长和逻辑斯谛增长 1.种群的指数增长: (1)条件:在_、空间无限和_其他生物制约的理想 条件下。 (2)特点:起始增长_,但随着种群基数的加大,增长会_ _,每单位时间都按种群的一定百分数或倍数增长,其增长势头强大。,资源无限,不受,很慢,越来,越快,2.种群的逻辑斯谛增长: (1)条件:_有限、_有限和受到其他生物制约。 (2)曲线:在自然界中,种群一般呈“_”形增长。 (3)特点:种群起始呈_增长,K/2时增长_,此后开始 _增长,达到_时停止增长或在_上下波动。 (4)K值:在长时期内环境所能维持的种群_称为环境容纳量,又称K值。,资源,空间,S,加速,最快,减速,K值,K值,最大数量,三、种群的数量波动及调节 1.种群的数量波动: (1)概念:种群是一个_系统,种群中的个体数量是随时间 而_的。 (2)原因:_和_的变动以及_的改变。 (3)类型:_波动和_波动。 2.调节种群数量的因素: (1)_:_、食物、_、_和捕食等。 (2)_:_、内分泌调节。,动态,变化,出生率,死亡率,环境条件,非周期,周期,外源性调节因素,气候,疾病,寄生,内源性调节因素,领域行为调节,1.判断正误: (1)“J”形曲线是自然界中最为普遍的种群增长模式。( ) 【分析】在自然条件下不会满足没有天敌、空间无限和食物充足等条件,所以种群增长模式很难符合“J”形曲线。,(2)种群密度达到一定程度后,将会维持稳定不变。( ) 【分析】在人为干扰的情况下,种群密度也会发生一定的变化。 (3)不同种生物的K值各不相同,但同种生物的K值固定不变。 ( ) 【分析】K值随环境的变化而变化。 (4)种群数量的变化包括种群数量的增长、波动和下降等。 ( ),2.问题思考: 实验室内短时间培养某种微生物,该生物的种群数量一般属于哪种增长类型? 提示:由于实验室内短时间培养,能提供足够的营养、空间,且不存在天敌,所以种群数量一般呈现“J”形增长。,一、探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 1.实验原理: (1)酵母菌属兼性厌氧型单细胞真菌,但其出芽生殖主要在有氧条件下进行,呼吸产物为CO2和H2O,无氧时产生CO2和酒精。 (2)培养酵母菌用液体培养基,其种群的增长受到培养液成分等多种因素的影响。 (3)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈“J”形曲线;在有限的环境中,酵母菌种群的增长呈“S”形曲线;在不补充营养物质的情况下,酵母菌的增长呈“几”形曲线。,2.方法步骤: (1)设计实验数据记录表。 (2)配制样品:每组做两个样品,分别标记为样品1和样品2。 样品1: 用同样方法配制样品2。,(3)酵母菌细胞计数: 计数前拧紧试管盖将试管倒转数次,目的是使酵母细胞分布均匀。 镜检计数方法: a.方格内细胞的计数顺序为左上右上右下左下。 b.压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞数。 c.酵母细胞若有粘连,要数出团块中的每一个细胞。 d.出芽酵母的芽体体积若超过细胞体积的1/2,则算独立个体。 e.计数总数不少于300个细胞。,计算细胞总数: a.每方格内的细胞数= 。 b.每毫升体积内的细胞数=每方格内的细胞数2 500。 c.试管内的细胞总数=每毫升体积内的细胞数10。 (4)用比浊计测定各试管的浑浊度。,【警示钟】 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化的两点提醒 (1)培养与取样过程中要注意无菌操作。 (2)变化曲线与正常的种群数量变化不同。,【学而后思】 上述实验需要设置对照吗?需要做重复实验吗? 提示:酵母菌在不同时间内的数量可以相互对比,不需另设对照实验;需要做重复实验,以保证计数的准确性。,【典例训练1】(2013湖州高二检测)酵母菌生长的适宜温度为2030,能在pH为37.5的范围内生长,在氧气充足的环境中主要以出芽生殖的方式快速增殖。大约每1.5 h2 h增殖一代。某研究性学习小组据此探究酵母菌种群在不同的培养液浓度和温度条件下种群密度的动态变化,进行了实验,实验操作步骤如下: 第一步:配制无菌马铃薯葡萄糖培养液和活化酵母菌液。,第二步:利用多套相同装置,按下表步骤操作。,第三步:用血细胞计数板计数装置中起始酵母菌数目,做好记录。 第四步:将各装置放在其他条件相同且适宜的条件下培养。 第五步:连续7天,每天随机抽时间取样计数,做好记录。,回答下列问题: (1)改正实验操作步骤中的一处错误: _ _。 (2)某同学第五天在使用血细胞计数板计数时做法如下: 振荡摇匀试管,取1 mL培养液并适当稀释(稀释样液的无菌水中加入了几滴台盼蓝染液)。 用吸管吸取稀释后的培养液滴于血细胞计数板的方格区,盖上_。 显微镜下观察计数:在观察计数时只计_(填“被”或“不被”)染成蓝色的酵母菌。,【解题关键】解答本题的关键是区分实验过程中的自变量以及培养液中酵母菌的计数方法。 【解析】(1)实验中要注意遵循单一变量原则和对照原则,该实验中要注意在每天同一时间取样,否则会由于时间不同而影响结果准确性。(2)台盼蓝染液可以将死亡的酵母菌染成蓝色,而活的酵母菌不被染成蓝色,观察时只计数不被染成蓝色的酵母菌。 答案:(1)第五步中应每天同一时间(定时)取样 (2)盖玻片 不被,【互动探究】如所使用的血细胞计数板有16个中方格,每1个 中方格中有25个小方格,每1个大方格容积为0.1 mm3(1 mL= 1 000 mm3)。请推导出1 mL培养液中酵母菌细胞数的计算公式:酵母菌细胞个数/mL= 。 提示:平均每个小方格的酵母菌数400104稀释倍数,二、两种种群增长曲线的比较、种群数量影响因素 1.两种增长曲线的比较:,2.影响种群数量变动的因素:,【学而后思】 (1)对于一个自然种群来讲,种群数量增长属于什么类型? 提示:对于一个自然种群来讲,由于生存环境有限,随着种群密度的上升,个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的斗争必将加剧,以该种群为食的捕食者的数量也会增加,从而使该种群的出生率降低,死亡率增高,当出生率和死亡率基本相等时,种群数量达到环境可容纳的最大值(K值),即种群数量呈现“S”形增长。 (2)自然界中生物种群的增长常呈现“S”形增长的实质是 什么? 提示:种群的增长速率不断变化。,【典例训练2】(2012重庆高考改编)如图为某地东亚飞蝗种群变化示意图,下列叙述错误的是 ( ),A.为有效防治蝗灾,应在a点之前及时控制其种群密度 B.ab段,该种群的增长率与种群密度之间呈正相关 C.利用性引诱剂诱杀雄虫改变性比率可防止c点出现 D.控制种群数量在de水平,有利于维持该地生态平衡 【解题关键】分析图像,明确种群数量的增长、稳定、波动和下降的变化规律。,【解析】选B。从东亚飞蝗的种群数量变化趋势看,O点到b点所对应的时间段,种群的增长大致呈“S”形,a点的数量大约在环境容纳量的一半,此时蝗虫种群有最快的增长速率,故防治时间应在a点之前,选项A正确;ab段,“S”形增长的种群增长率是一直下降的,故与逐渐上升直至稳定的种群密度变化不呈正相关,选项B错误;利用性引诱剂诱杀雄虫改变性比率后,东亚飞蝗种群内的雌雄比例失调,导致种群内出生率下降,可防止种群数量增长至c点,选项C正确;把东亚飞蝗的种群数量控制在较低水平,能使被啃食的植物等生产者减少,使生态系统内的物种组成和数目受影响较小,有利于维持该地生态系统的平衡,选项D正确。,【互动探究】(1)图中c点时的出生率和死亡率之间是什么关系? 提示:出生率等于死亡率。 (2)对于东亚飞蝗种群来说,哪一段时间内环境变化更为剧烈? 提示:cd段。,【方法规律】种群数量变化规律总结 (1)种群数量变化形式有上升、下降和波动。 (2)种群增长方式有指数增长和逻辑斯谛增长两种方式。 (3)种群数量波动有周期波动和非周期波动两种。,【变式备选】下图为某种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线。若不考虑迁入和迁出,下列有关叙述错误的是 ( ),A.改善空间和资源条件有望使K值提高 B.bc段种群增长速率逐渐下降,出生率小于死亡率 C.b到c变化过程中,其天敌捕食成功率将会增加 D.比较曲线y与曲线x,表明自然状态下种群无法超出其在理想状态下的最大增长速率 【解析】选B。K值的大小与环境因素有关,改善空间和资源条件有望使K值提高。bc段种群增长速率逐渐下降,但种群数量仍然增加,即出生率大于死亡率。b到c变化过程中,伴随着种群数量的增加,其天敌捕食成功率将会增加。受资源、空间和食物的影响,自然状态下,种群无法超出其在理想状态下的最大增长速率。,有关种群数量变化分析类题目 【案例】若生态系统中生活着多种植食性动物,其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出,下列关于该种群个体数量变化的叙述,错误的是 ( ),A.若a点时环境因素发生变化,但食物量不变,则a点以后个体数量变化不符合“S”形增长 B.若该种群出生率提高,个体数量的增加也不会大幅超过b点 C.天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降,下降趋势与bc段相似 D.年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动,波动趋势与cd段相似,【审题抓准信息快速推断】,【答题规范答案警示失误】 正确答案:选A。 错选:B 错因:不能综合分析种群数量的变化因素,误认为“该种群出生率提高”,种群的数量一定在持续不断地上升,从而导致个体数量大幅度超过b点。事实上,种群数量增加的同时,消耗的食物量增多,食物在减少,从而限制了种群数量的大幅度增加。 错选:D 错因:不能正确理解种群数量变化的含义,误将种群数量的变化看成单纯的“数量上升”或“数量下降”,从而错误地认为“年龄结构变动”不会造成种群数量的波动。,1.(基础理论辨析题)下列叙述中符合指数增长的是( );符合逻辑斯谛增长的是( ) A.只适用于实验室条件下或种群迁入新的适宜的环境后 B.无环境阻力对种群数量增长的影响 C.受环境阻力的影响 D.增长倍数始终保持不变 E.增长率逐渐下降,【解析】选A、B、D;C、E。种群的指数增长只适用于实验室条件下或种群迁入新的适宜的环境后,无环境阻力对种群数量增长的影响,增长倍数始终保持不变;种群的逻辑斯谛增长受环境阻力的影响,增长率逐渐下降。,2.在一个面包上有一个霉菌,如果在其他条件都适宜的情况下,其数量变化在一天内最可能是 ( ) A.“J”形曲线增长 B.“S”形曲线增长 C.“J”形或“S”形曲线增长 D.无规律增长 【解析】选A。在一个面包上,由于营养物质丰富,霉菌可进行快速繁殖,其数量以等比数列的形式增加,在一天内,其数量变化最可能是以“J”形曲线增长。,3.环保工作者对某地区最主要的草食动物野兔种群数量进行连年监测,以此作为对该地区环境稳定与否的评价指标之一。在某时间段内,得到如图所示的增长变化()曲线=t月种群数量/(t-1)月种群数量。下列据图分析正确的一项是 ( ),A.在第1年至第3年期间种群呈“J”型增长 B.在第4年初至第5年末,种群数量先增后减 C.第3年末种群数量与第5年中期种群数量相等 D.野兔的种群数量在第4年末达到最大 【解析】选B。由于代表本月是前一月种群数量的倍数,所以在1到3年期间种群数量的变化不大;从第4年初开始一直到第5年的中期大于1,所以种群数量是一直增加的,而从第5年中期种群数量开始下降;第3年的种群数量基本维持稳定,由于从第4年初到第5年的中期种群数量一直增长,而从第5年中期后种群数量才开始出现下降,因此第5年中期种群数量要大于第3年末种群数量;种群的数量在第5年中期达到最大值。,4.下列有关逻辑斯谛增长曲线的叙述,正确的是 ( ),A.将野兔引进某个地区后,种群数量变化曲线可能与图中曲线相近 B.将草履虫培养在一定容积的培养液中,种群数量变化曲线最终如图示曲线 C.渔业捕捞的最适时间是t1 D.不同时期种群增长速率一定是不同的,【解析】选A。将野兔引进某一区域后,若环境适宜,种群数量会快速增长,但由于食物、空间等生活条件有限,种群数量达到一定值后,不再继续增加,种群数量会出现近似图示曲线。草履虫培养在一定容积的培养液中,当培养液中营养物质消耗完后,种群数量会下降,最终灭绝。渔业捕捞应使捕捞后的剩余量保持在t1时期对应的K/2。在逻辑斯谛增长曲线中,当种群数量达到K值后,其种群增长速率就不再变化。,5.(2013台州高二检测)如图表示某种鱼迁入一个生态系统 后,种群数量增长速率随时间变化的曲线,下列叙述中正确的 是 ( ),A.在t0t2时间内,种群数量呈“J”形增长 B.若在t2时种群的数量为N,则在t1时种群的数量为N/2 C.捕获该鱼的最佳时期为t1时 D.在t1t2时间内,该鱼的种群数量呈下降趋势 【解析】选B。由图中曲线的趋势可以判断种群增长方式为“S”形增长,所以t1时增长速率最快,种群数量为K/2,t1t2时