高中生物 312种群数量的增长规律课件 苏教版必修3.ppt

第2课时种群数量的增长规律 课程标准尝试建立数学模型解释种群的数量变动 课标解读1 概述建构种群增长模型的方法 2 说出种群数量变化的两种类型 3 举例说明种群增长的 j 型曲线 以及形成条件 数量变化规律 4 举例说明种群增长的 s 型曲线 以及形成条件 数量变化规律 5 解释种群数量的波动类型有其原因 6 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 7 阐明研究种群数量变动的意义 8 关注人类活动对种群数量变化的影响 确立保护濒危物种的意识 建立数学模型主要包括 和 两个过程 表达就是根据建模的目的和掌握的 将实际问题转换成 问题 用 确切地表述出来 验证就是用 的信息检验得到的解答 以确认结果的正确性 j 型曲线 1 含义 在理想条件下 种群内个体数量 用坐标图表示而形成的曲线 种群数量增长的数学模型 1 2 表达 验证 信息 数学 数学语言 现实对象 持续增长 2 理想条件 食物 养料 和 充裕 气候适宜和 等 3 后代中第t代的数量表示式 s 型曲线 1 含义 在 如空间 食物 天敌等 制约下种群个体数量的增长方式用坐标图表示而形成的曲线 2 特点 种群内个体数量达到 所允许的 k值 时不再增加 思维激活 种群 s 型增长过程中的增长速率变化如何 提示先 由小变大 再 由大变小 3 空间条件 没有敌害 nt n0 t 自然界中各种环境条件 环境条件 最大值 种群增长的 j 型曲线和 s 型曲线的比较1 列表比较 2 曲线比较 3 联系 两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同 对种群增长的影响不同 因而有 名师点津 1 自然条件下 种群数量变化都是 s 型 包括外来物种入侵 除非题目中明确告知以下信息才可考虑 j 型变化 理想条件下 实验室条件下 食物和空间条件充裕 气候适宜和没有敌害等几个条件同时满足 外来物种入侵早期阶段 无环境阻力状况 2 不同物种在相同环境中k值不同 同一物种在不同环境中k值迹不同 在下列情况下种群数量会出现 j 型增长的是 a 只要有充足的食物b 在物种适宜的环境中食物开始出现不足 但还不至于影响到该物种在这里生存的条件下c 只要没有捕食者d 只有在实验室内的理想实验条件下解析 j 型曲线是在食物 养料 和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害 没有疾病的理想条件下形成的 自然状态下一般不具备上述条件 答案d 巩固1 图示某种小型淡水鱼迁入新的湖泊后种群增长速率随时间变化的曲线 据此可得出 巩固2 a t3时该种小型淡水鱼的年龄组成为衰退型b t4时该种小型淡水鱼在新环境中逐渐消失c 该种小型淡水鱼在新的环境中呈 j 型增长d 该种鱼在新湖泊中的环境容纳量约为t2时该鱼数量的两倍 解析此曲线的纵坐标为 种群增长速率 其种群为 s 型增长 t2时刻对应的种群数量为k 2 故c项错误 d项正确 t3时刻年龄组成应为增长型 a错误 t4时刻种群数量达到k值 并非在新环境中逐渐消失 答案d 1 酵母菌属兼性厌氧型微生物 有氧时产生二氧化碳和水 无氧时产生二氧化碳和酒精 2 用液体培养基培养酵母菌 种群的增长受培养液的成分 空间 ph 温度等因素的影响 3 在理想的无限环境中 酵母菌种群的增长呈 j 型曲线 在有限的环境下 酵母菌种群的增长呈 s 型曲线 在不补充营养物质的情况下 酵母菌的增长呈 几 型曲线 探究酵母菌种群大小的动态变化 1 实验原理 1 将10ml无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中 2 实验步骤 2 将酵母菌接种入试管中的培养液中混合均匀 3 将试管在28 条件下连续培养 4 每天取样计数酵母菌数量 采用抽样检测方法 将盖玻片放在计数板上 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板小方格内 显微观察计数一个小方格内的菌种数 已知小方格的培养液厚度为0 1mm 计算出培养的液体积 换算出10ml培养液中的酵母菌总数 5 分析结果 得出结论 将所得数值用曲线图表示出来 分析实验结果 得出酵母菌种群数量变化规律 1 根据实验数据可得如图所示的增长曲线 2 增长曲线的总趋势是先增加再降低 原因是在开始时培养液的营养充足 空间充裕 条件适宜 因此酵母菌大量繁殖 种 群数量剧增 随着酵母菌数量的不断增多 营养消耗 ph变化等 使生存条件恶化 酵母菌死亡率高于出生率 种群数量下降 3 影响酵母菌种群数量的因素可能有养料 温度 ph及有害代谢废物等 3 表达和交流 名师点津注意事项 1 显微镜计数时 对于压在小方格界线上的酵母菌 应只计数相邻两边及其顶点上的酵母菌 2 从试管中吸出培养液进行计数前 需将试管轻轻振荡几次 目的是使培养液中的酵母菌均匀分布 减少误差 3 若一个小方格内酵母菌过多 难以计数 可将培养液稀释一定倍数 再重新计数 4 每天计数酵母菌数量的时间要固定 5 培养和记录过程要尊重事实 不能主观臆造 应真实记录 知识拓展 1 测定的酵母菌种群数量变化是在恒定容积的培养液中培养测定的 与自然界中的数量变化规律有差异 2 计数时 由于酵母菌是单细胞微生物 因此必须在显微镜下计数 某小组进行 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 实验时 同样实验条件下分别在4个试管中进行培养 见下表 均获得了 s 型增长曲线 根据实验结果判断 下列说法错误的是 巩固3 a 4个试管内的种群初始阶段都经历了 j 型增长b 4个试管内的种群同时达到k值c 试管 内种群的k值与试管 不同d 试管 内的种群数量先于试管 开始下降解析解答本题的关键是分析出达到k值的时间以及种群数量开始下降的时间 分析的方法 将酵母菌本身的数量与个体间的关系 内因 和培养液的体积 外因 结合起来 培养液的体积是有限的 即酵母菌的生存资源是有限的 所以整个培养过程中酵母菌呈 s 型增长 但在培养初期 即酵母菌之间不因数量较多而存在生存斗争的时候 酵母菌呈 j 型增长 培养液中酵母菌数量达到k值的时间取决于培养液的体积和酵母菌的起始数量 酵母菌起始数量相同的试管 如 和 和 培养液体积越小的试管越先达到k值 而培养液体积相同的试管 如 和 和 酵母菌起始数量越大的试管越先达到k值 酵母菌数量开始下降的时间也取决于酵母菌的起始数量和培养液的体积 培养液体积相同的试管 如 和 和 酵母菌起始数量越大的试管 其内种群数量越先下降 而酵母菌起始数量相同的试管 如 和 和 培养液体积越小的试管 其内种群数量越先下降 答案b 课本探源 本题取材于教材中的探究性实验 只有理解了本实验的探究思路 计划的制订和实施 结果的分析和结论的得出才能轻松解答此类试题 右图所示种群在理想环境中呈 j 型增长 在有环境阻力条件下呈 s 型增长 下列有关种群数量增长曲线及其应用的叙述中正确的是 例1 示例一种群增长的 j 型曲线与 s 型曲线 a 当种群数量达到e点后 增长速率为0b 种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后c 防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行d 渔业捕捞后需控制剩余量在b点 思维导图 深度剖析在有环境阻力的时候种群数量呈 s 型增长 e点对应着种群的k值 此时种群数量不再增加 所以增长速率是0 阴影部分就代表了环境阻力 所以出现阻力应该是在c点以后 对蝗灾的防治要在b点以前 渔业的捕捞剩余量应该控制在c点 答案a 下列关于 培养液中酵母菌种群数量的变化 实验的相关操作 正确的是 a 培养用具必须经过严格的灭菌处理 培养液则不需灭菌b 培养酵母菌时 必须去除培养液中的溶解氧c 从瓶中吸出培养液进行计数之前 不必摇匀培养瓶中的培养液d 为了方便酵母菌计数 培养后期的培养液应先稀释再计数 例2 示例二探究酵母菌种群数量的动态变化 思维导图 深度剖析在进行 培养液中酵母菌种群数量的变化 实验时 培养用具和培养液必须都经过严格的灭菌处理 否则会引起杂菌污染 影响酵母菌的生长 本实验是在恒定容积的培养液中培养测定的 开始为有氧环境 之后o2越来越少 从瓶中吸出培养液进行计数之前 必须摇匀培养瓶中的培养液 使酵母菌分布均匀 防止产生误差 酵母菌培养后期 数目多 为了方便酵母菌计数 培养后期的培养液应先稀释再计数 答案d 用血球计数板计数时 是先加样液后盖盖玻片还是先盖盖玻片后加样液 提示先盖盖玻片后加样液 思维变式 阿利氏规律1 中心内容 动物有一个最适宜的种群密度 种群过密或过疏都可能对自身产生不利影响 2 简析 动物的集群对物种的生存具有重大意义 但是集群的程度又意味着种群密度的高低或拥挤程度 阿利首先注意到 随着种群密度过大 将对整个种群带来不利影响 如它将抑制种群的增长率 增大死亡率 他还发现 集群后的动物有时也能增加存活率 降低死亡率 下图概括了阿利氏规律 思维拓展 a 表示种群小时存活率最高 对某些种群来说是这样的 b 表示种群中等大小时最有利 过疏过密都有害 此规律可指导保护珍稀濒危动物 要保护这些珍稀动物或将其引种到其他适宜地区 就要保证其具有一定密度 若数量过少或密度过低就可能导致保护或引种失败 此规律对于指导人类社会也是有意义的 如在城市化过程中 小规模的城市对人类的生存有利 规模过大 人口过分集中 密度过高等 就可能产生有害因素 因此 城市人口也应该有一个最适规模 a 在理想条件下 种群数量增长的数学模型为 nt n0 tb 一个物种引入新的地区后 一定呈 j 型增长c 对家鼠等有害动物的控制 要尽量降低其k值d 一个呈 s 型增长的种群 数量在k 2左右时增长速率最大解析种群数量的变化受多种因素的影响 如气候 食物 天敌 传染病等 一个物种引入新的地区后 可能不适应变化的环境而被淘汰 也可能因环境优越 缺少天敌而呈 j 型增长 对于呈 s 型增长的生物种群来说 增长速率最大时 种群的数量在k 2左右 答案b 1 下列关于种群数量变化的叙述中 不正确的是 如图所示为自然环境中生物种群数量变化曲线 下列有关叙述错误的是 a cd段波动主要是出生率和死亡率变动所致 b 涸泽而渔 会使鱼虾数量下降至b以下 可能会使生态系统发展停滞甚至崩溃c 灭鼠时如果仅杀死一半老鼠 效果可能适得其反d 自然界的生物的环境容纳量只能在一定范围内波动 不会被突破 解析cd段种群数量曲线围绕最大值k值上下波动 是出生率和死亡率变动所致 如果捕杀老鼠后 其数量在b点附近 老鼠反而会大量增长 在一个特定环境中k值基本是稳定的 但是如果环境发生了很大的变化 k值也会被突破 并且会随着环境资源量的改变而改变 如建立大熊猫自然保护区 改善大熊猫的生存环境 从而提高其环境容纳量 答案d 3 多选 分析图示曲线 下列选项错误的是 a 进行海洋渔业捕捞的最佳时期是c时期 b 影响c d段种群数量下降的主要因素是生活空间和资源有限 种内斗争加剧和天敌增加等c 该种群数量在e点达到k值d 如果人为地给此种群提供营养物质 达到种群增长速率最大值c点的时间应延后 解析 解答本题的关键是弄清楚曲线的含义 横轴代表时间 纵轴代表种群增长速率 与种群增长的 j 型或 s 型曲线的含义不同 由题图可知 在c点时种群增长速率最大 这时种群数量在k 2左右 渔业捕捞剩余量控制在此点最好 但不是进行海洋渔业捕捞的最佳时期 并且从图中还可以看出 种群增长速率的变化是先增加 达到最大值后又减小 最后种群增长速率为零 种群增长速率为零时种群的出生率和死亡率相等 种群数量达到最大即k值 c d段种群增长速率大于零 种群数量仍然继续增长 答案ab 4 为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化情况 某研究性学习小组完成了a b c三组实验 定期对不同培养液中的酵母菌进行计数 分别绘制出的酵母菌细胞数目变化曲线为a b c 如图所示 关于此图的分析 不正确的是 a 探究的课题可能是影响种群数量动态变化的外界因素b 三组的培养温度可能不同 a组的培养温度最适宜c 三组的环境容纳量可能不同 b组的环境容纳量大d 三组的营养物质初始供给量可能不同 c组的营养物质初始供给量最少或未供给解析如果研究温度对酵母菌数量动态变化的影